山楂切片機(jī)的設(shè)計【離心式山楂片自動切片裝置含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計論文】

購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 山楂切片機(jī)的設(shè)計 學(xué)生姓名 馬虎 學(xué) 號 8011212108 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班 級 16 指導(dǎo)老師 周嶺 日 期 塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院制 16屆畢業(yè)設(shè)計 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 前 言 近年來，山楂產(chǎn)量逐年增加，而傳統(tǒng)山楂制品所占市場份額 卻越來越小，每年有大 量山楂白白爛掉 ，不但造成資源的嚴(yán)重浪費，也暴露出山楂深加工技術(shù)的嚴(yán)重滯后與不足 1。因此山楂需進(jìn)一步深加工為各種食品飲料等，既保持了山楂所特有的風(fēng)味和營養(yǎng)成分，又開發(fā)了山楂資源，滿足了人們的消費需求 2。 隨著現(xiàn)在人們對的綠色健康食物的需求越來越多，山楂類休閑食品的消費急劇增長，經(jīng)濟(jì)、適用的山楂切片機(jī)的也成為十分熱銷的食品加工機(jī)械。 此山楂切片機(jī)主要針對中小型場合，專門針對山楂切片而設(shè)計的。本切片機(jī)的設(shè)計包括分別對帶、軸、刀片、刀盤等進(jìn)行了設(shè)計計算；對軸承、鍵等元件進(jìn)行了選擇；并 對整體機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計。 切片機(jī)主要包括以下結(jié)構(gòu)：進(jìn)出料斗裝置、機(jī)架部分、 電機(jī)、輸送裝置和切刀盤 。本設(shè)計采用離心式設(shè)計。 采用電動機(jī)作為動力，由皮帶輪傳動減速裝置帶動輸出軸轉(zhuǎn)動，軸的末端接刀片，隨著轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動把山楂切成片。 關(guān)鍵詞 ： 離心式；切片機(jī)；刀片 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 目 錄 1 概述 . 1 介 . 1 片機(jī)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 . 1 2 山楂切片機(jī)總體方案設(shè)計 . 2 本功能 . 2 體結(jié)構(gòu) . 2 動機(jī)構(gòu)及設(shè)備參數(shù) . 3 構(gòu)的組成部分及特點 . 4 帶傳動的設(shè)計計算 . 7 同步帶輪的設(shè)計 . 10 的選擇 . 11 承的選擇和 校核 . 15 的選擇和校核 . 17 3 機(jī)架的設(shè)計 . 18 架設(shè)計要求 . 18 架材料的選用及結(jié)構(gòu) . 19 架整體設(shè)計 . 19 體傳動結(jié)構(gòu)布置設(shè)計 . 20 4 切片機(jī)使用注意事項 . 20 5 結(jié) 論 . 21 機(jī)構(gòu)主要內(nèi)容 . 21 設(shè)計的優(yōu)點 . 21 總 結(jié) . 22 工程概況 本文首先介紹了切片機(jī)的國內(nèi)外現(xiàn)狀，山楂果在國內(nèi)的加工情況，然后針對現(xiàn)狀，選擇合適的切片方式，選擇合適的工作原理，確定山楂切片機(jī)的總體方案。對山楂切片機(jī)進(jìn)行設(shè)計，選擇合適的電動機(jī)，減速器，對軸進(jìn)行校核，設(shè)計出合適的刀片，進(jìn)料與出料方式，以及適合的機(jī)架，比較其優(yōu)缺點。確定一個好的切片方案。塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 1 1 概述 山楂也叫山里紅、紅果， 味道 酸甜適中，風(fēng)味獨特。山楂有很高的營養(yǎng)價值和醫(yī)療價值。山楂制品能增強(qiáng)食欲 、 改善睡眠 、 保持骨骼和血液中鈣的恒定，因此山楂被視為 “ 長壽食品 ” 。山楂提取物可以用于制藥、飲料及食品色素添加劑等。山楂果實、山楂制品及山楂提取物不僅能防治心血管疾病，還具有抗氧化作用及抗菌消炎作用。山楂果質(zhì)量好、產(chǎn)量高 ,營養(yǎng)保健功能高、效果佳，具有廣闊的市場開發(fā)前景。但是目前由于山楂制品種類較單一等原因?qū)е虏糠窒M局限性，亟需進(jìn)一步研發(fā)山楂類新產(chǎn)品。因而山楂切片機(jī)應(yīng)運而生。按刀片安裝形式的不同切片機(jī)可以 分為盤刀式、滾刀式和離心式三種。本設(shè)計主要針對加工效率較高、應(yīng)用較為普遍的離心式切片機(jī)進(jìn)行設(shè)計。 在上世紀(jì) 60 年代國外的切片技術(shù)開始出現(xiàn)，到 70 年代已開發(fā)成熟。大多數(shù)切片機(jī)可以處理125 毫米（ 5 英寸）以上的大直徑單晶，是在上世紀(jì) 80 年代中期。如瑞士的邁爾 割棒料直徑最大可以達(dá)到 米（ 12英寸）。八十年代中期以后一到兩年時間，芯片技術(shù)發(fā)展到了頂峰時期，相當(dāng)多的多功能自動切片機(jī)已經(jīng)陸續(xù)商品化。于是不斷誕生了世界著 名的切片機(jī)廠家，如瑞士 G 公司的 列機(jī)，日本 式會社的 國 片機(jī)的結(jié)構(gòu)主要有，主軸以空氣軸承活滾動軸承為支撐方式的臥式和立式兩種。發(fā)展到現(xiàn)在，在芯片功能方面，已經(jīng)相當(dāng)完備，而且復(fù)合化，切片的方式也呈多樣化發(fā)展 3。 于 20世紀(jì) 70 年代初期，我們的切片技術(shù)開始出現(xiàn)，我國的切片機(jī)廣泛應(yīng)用于蔬菜、中藥，凍肉等領(lǐng)域。包括山楂切片的應(yīng)用。目前，我國的切片機(jī)主要有以下幾種： (1)直線往復(fù)切割機(jī)。此種切片機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，但效率低。因此，它適用于工作要求不高，效率低的場合。 (2)圓盤旋轉(zhuǎn)切片機(jī)。圓盤旋轉(zhuǎn)式切片機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)效率高的特點，因此被廣泛應(yīng)用于各種場合。 (3)槍切片機(jī)。水槍式切片機(jī)的耗水量大，且只能切割平直的片，所以不是十分廣泛的被使用。 (4)圓形（內(nèi)圓切片的外圓切片）切片。圓形切片機(jī)具有較高的工作效率，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 2 難度大，因此被廣泛應(yīng)用于工作效率要求相當(dāng)高的專業(yè)領(lǐng)域 4。 切片機(jī)在中國的研發(fā)雖然已有 30 多年的歷史，近年來切片機(jī)的研制和發(fā)展也非常迅速，但與發(fā)達(dá) 國家相比仍有一定的距離，研制開發(fā)的切片機(jī)尚未得到大面積推廣。雖然目前我國也有切片機(jī)的生產(chǎn)廠家，山東省諸城市大洋食品機(jī)械廠的大洋牌土豆切片機(jī)有 400型、 600 型、江陰鑫達(dá)藥化機(jī)械的中藥切片機(jī)等。但我們的切片機(jī)仍沒有根本性的突破。 2 山楂切片機(jī)總體方案設(shè)計 山楂自動切片機(jī) 可對各種 直徑小于 30圓形或柱狀的果實、 名貴藥材，參類食品等物料進(jìn)行切片處理 ，通過更換切刀盤與刀片，可以實現(xiàn) 大，小圓形片，弧形片，斜片 等 不同形狀的飲片 （切片）， 厚度均勻，穩(wěn)定性能好，切片連續(xù) ， 厚度可根據(jù)自己的需求自動調(diào)節(jié)，適 用性更廣 5。 切片步驟：備料 入料 切片 出料 備料：準(zhǔn)備需要切片的物料，托盤 入料：將塑料壓模取出，調(diào)整好切片厚度，開啟機(jī)械后，將物料放入進(jìn)料口中即可 切片：用手或壓模按緊物料，物料自動切片，轉(zhuǎn)動一圈可切兩片 出料：從出料口出料 多功能自動切片機(jī)主要由機(jī)架、電機(jī)減速機(jī)、齒形帶傳動組件、物料輸入、輸出組件及切片機(jī)構(gòu)組成。機(jī)的裝料和卸料都較容易，結(jié)構(gòu)簡單，操作和維修便易，其特征在具有多個物料輸入口，可連續(xù)進(jìn)行切片加工，切刀盤組件可以根據(jù)實際使用要求進(jìn)行更換，切片刀周圍有安全防護(hù)罩。傳動方式 采用帶傳動機(jī)構(gòu)，傳動級為一級，傳動帶組件設(shè)計有有防護(hù)罩。電機(jī)減速機(jī)組件設(shè)計安裝防護(hù)罩外側(cè)，傳動帶漲緊結(jié)構(gòu)位于電機(jī)安裝支架處，方便調(diào)節(jié)。如圖 2里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 3 圖 2動機(jī)構(gòu) 按動力種類分，切片機(jī)可分為機(jī)動和人力兩類。機(jī)動的包括內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動和電機(jī)驅(qū)動。本設(shè)計選擇效率較高的電機(jī)驅(qū)動為動力來源。 切片機(jī)由電機(jī)減速機(jī)、旋轉(zhuǎn)切刀輪、皮帶傳動裝置和輸入、輸出物料裝置等組成。 根據(jù)本設(shè)計的要求及適用面來確定切片機(jī)傳動機(jī)構(gòu)及切片刀組件 ,采用立 式進(jìn)料機(jī)構(gòu)，裝料和卸料都比較容易，結(jié)構(gòu)簡單，操作和維修便易，工作時產(chǎn)生的震動小，有益于機(jī)械的正常工作。 切片機(jī)主要 是由電機(jī)減速機(jī)經(jīng) 而刀盤旋轉(zhuǎn)運動并帶動切片刀旋轉(zhuǎn)運動，山楂依靠震動、自身重力及外部進(jìn)料輔助設(shè)備的作用，由進(jìn)料管向下方運動爾緊貼刀盤，隨之刀片對山楂進(jìn)行旋切而達(dá)到切片作用。片體貼附在刀盤上，依靠刀盤的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力脫離刀盤，進(jìn)入出料盒待裝。本機(jī)構(gòu)主要有以下優(yōu)點： （ 1）降低了人們的勞動強(qiáng)度，提高了工作效率，能達(dá)到 5001000kg/h。 （ 2）切片的厚度一致性高，損耗低。 （ 3）切削種類多， 山藥，山楂，生姜，陳皮，香蕉，彌核桃等切片 ，也 可對各種名貴藥材，參類食品等物料進(jìn)行切片處理 。 （ 4）結(jié)構(gòu)簡單緊湊。 其傳動結(jié)構(gòu)如圖 2里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 4 1 2 3 4圖 2切割裝置由回轉(zhuǎn)刀盤和定刀片組成。 切片厚度： 大直徑： 30大生產(chǎn)能力： 1000pc/率： 電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)： 1400r/m 電壓： 220V 外形尺寸： 60³ 600³ 1150片數(shù)量： 6個 刀盤直徑： 構(gòu)的組成部分及特點 型功率選擇 切片機(jī)需要連續(xù)的工作一段時間，刀盤的旋轉(zhuǎn)速度與切削力的輸出尤為重要，確保切片的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率，通常使用人手動進(jìn)行旋轉(zhuǎn)切割可以產(chǎn)生的正常扭矩為 15N² M 左右，機(jī)器的輸出扭矩適當(dāng)加大，旋轉(zhuǎn)范圍在 20N² 0N² 盤需要就有一定的旋轉(zhuǎn)角速度，以便于切片在離心力的作用下進(jìn)入物料倉待用，則應(yīng)選用輸出轉(zhuǎn)速不小于 500r/ 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 5 術(shù)參數(shù) 系列行星變速箱的 1服電機(jī) 型號： 傳動比： 9 轉(zhuǎn)速： 1500 輸出轉(zhuǎn)矩： 26N² M 工作制： 護(hù)等級： 圖 2 帶傳動是利用張緊在帶輪上的柔性帶進(jìn)行運動或動力傳遞的一種機(jī)械傳動。根據(jù)傳動原理的不同，有靠帶與帶輪間的摩擦力傳動的摩擦型帶傳動， 也有靠帶與帶輪上的齒相互嚙合傳動的同步帶傳動 6。 帶傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、能緩沖 吸振 、可以在大的軸間距和多軸間傳遞動力，且其造價低廉、不需潤滑、維護(hù)容易等特點。 摩擦型帶傳動能過載打滑、運轉(zhuǎn)噪聲低，但傳動比不準(zhǔn)確（ 滑動率 在 2%以下）； 同步帶傳動 可保證傳動同步，但對載荷變動的吸收能力稍差，高速運轉(zhuǎn)有噪聲 7。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 6 同步齒形帶 的工作面做成齒形，帶輪的輪緣表面也做成相應(yīng)的齒形，帶與帶輪主要靠嚙合進(jìn)行傳動。同步齒形帶一般采用細(xì)鋼絲繩作強(qiáng)力層，外面包覆聚氯脂或氯丁橡膠。強(qiáng)力層中線定為帶的節(jié)線 ，帶線周長 為公稱長度。帶的 基本參數(shù) 是周節(jié) p 和模數(shù) m 。周節(jié) 應(yīng)點 間沿節(jié)線量得的尺寸，模數(shù) m=p/ 。中國的同步齒形帶采用 模數(shù) 制 ，其規(guī)格用模數(shù) ³ 帶寬 ³ 齒數(shù)表示。 與普通帶傳動相比，同步齒形帶傳動的特點是： （ 1） 鋼絲繩制成的強(qiáng)力層受載后變形極小，齒形帶的周節(jié)基本不變 ,帶與帶輪間無相對滑動 ,傳動比恒定、準(zhǔn)確； （ 2） 齒形帶薄且輕，可用于速度較高的場合，傳動時線速度可達(dá) 40 米 /秒，傳動比可達(dá) 10，傳動效率可達(dá) 98%； （ 3） 結(jié)構(gòu)緊湊，耐磨性好； （ 4） 由于預(yù)拉力小， 對電機(jī)、軸承與軸的設(shè)計與選型均降低了計算條件 ； （ 5） 制造和安裝精度要求甚高，要求有嚴(yán)格的中心距，故成本較高。 根據(jù)本切片機(jī)工作機(jī)構(gòu)類型特點，選擇同步帶作為傳動機(jī)構(gòu) ,主動 輪與沖動輪齒數(shù)相同，可以使設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，安裝調(diào)整簡便。 齒形同步帶為阻燃、耐磨、低煙、無毒材料。齒形同步帶參數(shù)如表 2 表 2形同步帶參數(shù) 名稱 型號 抗張強(qiáng)度 線重 齒形同步帶 230小 m 齒形同步帶齒形如下圖所示： 圖 2軸的材料為 45號鋼，調(diào)質(zhì)處理 20 250，軸的固定選用深溝球軸承：采用軸肩定位。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 7 結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足的基本要求 軸與軸上零件應(yīng)具有準(zhǔn)確的工作位置 定位要求 軸上零件應(yīng)易于裝 拆和調(diào)整 安裝調(diào)整要求 軸上零件的固定應(yīng)牢固可靠 緊固要求 軸應(yīng)具有良好的制造工藝性 工藝要求 應(yīng)盡量減少應(yīng)力集中 提高疲勞強(qiáng)度的要求 的各部分結(jié)構(gòu)名稱制造安裝要求 為便于軸上零件的裝拆，常將軸做成階梯軸。 8 為使軸上零件易于安裝，軸端和各軸段的端部應(yīng)有導(dǎo)角 軸的形狀和尺寸力求簡單，以便于加工 軸上磨削的軸段有砂輪越程槽；需車制螺紋的軸段，應(yīng)有推刀槽； 的材料 軸常在交變應(yīng)力的作用下工作，其材料的要求是：強(qiáng)度高、剛度好、應(yīng)力集中的敏感度小，抗疲勞，加工性能好，有的 軸表面要求也較高。 的設(shè)計包括兩個方面 結(jié)構(gòu)設(shè)計：使軸具有合理的結(jié)構(gòu)形狀，良好的加工工藝性。 強(qiáng)度計算：保證軸在載荷作用下不致斷裂或產(chǎn)生過大的變形。 的結(jié)構(gòu)設(shè)計 軸的端部應(yīng)有 45 度倒角，以便安裝時對中，防止銳邊劃手。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要根據(jù)以下幾個方面： 軸上零件的配置；軸上零件的固定；軸上零件的裝拆；軸的加工工藝性。 軸上零件的固定可分為兩個方向： 周向固定：傳遞扭矩和運動。采用過盈配合（軸承內(nèi)圈）。 軸向固定：防止零件在運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生軸向移動。采用圓螺母。 帶傳動的 設(shè)計計算 定設(shè)計功率 里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 8 因為n 166 r/由機(jī)械設(shè)計手冊 9表 13知選 由公式 ： （ 2 得出 選同步帶的型號和節(jié)距 選標(biāo)弧齒同步帶。 根據(jù) .5 166 r/由 機(jī)械設(shè)計手冊中 表 13 同步帶參數(shù)： 帶型： 5M 節(jié)距 =5 帶寬范圍： 9 40 計算帶輪基準(zhǔn)直徑 根據(jù)設(shè)計手冊（ 小齒數(shù) 4， 設(shè)計選取 2=20 4 d1= （ 2 算帶速 V 由公式 V= 1000601 （ 2 則可以算出帶的速度 : V= 1000601 = 1 0 0 0601 6 =m/s m/s，合適。 算帶的基準(zhǔn)長度 a 中心距的變動范圍慮安裝調(diào)整和補償張緊力的需要（如膠帶伸長而松弛后的張緊），尚需給中心距留有一定的調(diào)整余量。 根據(jù)結(jié)構(gòu)需要，初步計算選 取 40定帶長及齒數(shù)： 查機(jī)械設(shè)計手冊由式： 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 9 L=2)(2 21 + 20124 )( a （ 2 可以得出帶長為 L=2³ 470+ )23671(+ 24704 )71236( =580 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)查表同步帶的節(jié)線長及極限偏差：選用帶的型號 230，帶選用 84.2 數(shù)： 115。 再由其公式： a 0（ 2 可以確定帶的實際中心距 a=240+2 =計算帶輪嚙合齒數(shù) 查機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)由公式 =10 （ 2 查機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)由公式 = （ 2 查機(jī)械設(shè)計基準(zhǔn)寬度同步帶的許用工作拉力和單位長度質(zhì)量： M=計算帶寬 查機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)由公式 = （ 2 同步齒形帶寬度系列 嚙合齒數(shù)系數(shù) =1 計算得： =9里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 10 為設(shè)計軸和軸承，需確定帶傳動作在軸上的力 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)由公式 =1363N （ 2 同步帶輪的設(shè)計 同步帶輪材料的選擇 設(shè)計帶輪時應(yīng)滿足的要求是：質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)工藝好，無過大的鑄造內(nèi)應(yīng)力，質(zhì)量分布均勻，轉(zhuǎn)速高時要經(jīng)過動平衡，輪槽工作面要精細(xì)加工（表面粗糙度一般為 槽的尺寸和角度應(yīng)保持一定的精度，以使載荷分布較均勻。帶輪的材料主要采用鑄鐵，常用的材料牌號為 速較高時采用鑄鋼，小功率采用鑄鋁或塑料?？紤]本設(shè)計的功率情況和轉(zhuǎn)速，本設(shè)計采用鑄鐵，材 料牌號為 輪結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計 鑄鐵制 V 帶輪的典型結(jié)構(gòu)有以下幾種形式： 1、實心式； 2、腹板式； 3、孔板式； 4、橢圓輪輻式。 當(dāng)帶輪基準(zhǔn)直徑為 d（ 可采用實心式； 當(dāng) 300采用腹板式； 當(dāng) 300時 100采用孔板式； 當(dāng) 300時可采用輪輻式 由 輪基準(zhǔn)直徑 裝軸帶輪軸的直徑 d=16 輪選用實心式 輪尺寸的設(shè)計 同步帶輪的輪槽與所選用的同步帶的型號相對應(yīng)，此設(shè)計選的是齒型同步帶，帶輪齒型基本參數(shù)如下： 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 11 帶輪齒數(shù)： 20 節(jié)距： 形角： 25± 齒頂高： 頂厚： 頂圓角半徑： 根圓角半徑： 根距： 輪寬度： 圈型式：雙側(cè)擋圈 擋圈外徑尺寸： 40 輪槽工作表面的粗糙度為 圖 2輪 的選擇 選取 軸的材料為 45 號鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)軸上零件的安裝、定位及軸的制造工藝，確定軸的結(jié)構(gòu)如圖 2 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 12 圖 2根據(jù)表（機(jī)械設(shè)計第七版高等教育出版社。下同）取 C=107 118，則有 17根據(jù)課本表 14知 45 鋼可取 =35 C=112 軸的強(qiáng)度計算 ，由公式計算軸的最小直徑，由公式： （ 2 得出 算軸的輸出力矩 T，由公式： T=9550³2 可以得出 T =9550³的輸出直徑顯然不大，且與輪盤和從動輪的尺寸比列不協(xié)調(diào)，但考慮到與鍵槽和電動機(jī)的輸出直徑 16以取最小軸徑 6 軸的結(jié)構(gòu)尺寸確定 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 13 軸的兩端分別與刀盤的從動輪相連接，帶輪及刀盤采用軸肩定位，且定位高度 h>刀盤端采用法蘭連接結(jié)構(gòu)型式，帶輪端考慮此處安裝軸承，故軸徑的選取優(yōu)先負(fù)荷軸承安裝尺寸。軸承產(chǎn)品初步選定 36204角接觸球軸承背對背型式預(yù)緊安裝，其尺寸為 d³ D³ B=20³ 47³ 14,。查手冊 36204角接觸球軸承的軸肩定位安裝尺寸為 26由刀盤的尺寸和總體結(jié)構(gòu)的要求確定刀盤和軸法蘭間的安裝尺寸。 求軸上的載荷，首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)，作出軸的計算簡圖。根據(jù)軸的計算圖 ，做出軸的彎矩圖和扭矩圖。 圖 2從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出靠近大帶輪軸承上的截面為危險截面?，F(xiàn)將計算的危險截面處的 M、 選取軸的材料為 45號鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計表 14經(jīng)算出軸的最小直徑為 16 矩為 以，可以計算出作用在軸上的力圓周力 Ft=2 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 14 536002 =288 N 作用在刀片上的力徑向力 030 F （ 2 可以得出 根據(jù)上面的數(shù)據(jù)和軸的機(jī)構(gòu)以及彎矩和扭矩圖中可以看出，受載荷最大的面是靠近大帶輪的軸承端面，因此求得此截面的彎矩扭矩如表 2 表 2載荷 平行于軸 垂直于軸 支反力 F 741 125 N V 彎矩 M 4245N/mm / /2 總彎矩 221 M =63999 N/22 9 0 2 0 73 4 2 4 5 M =35413 N/矩 T 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面 C）的強(qiáng) 度。根據(jù)機(jī)械設(shè)計式（ 15以及上表的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 =算軸的應(yīng)力 ,由公式： ( （ 2 得出軸的應(yīng)力： ( =里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 15 前面已經(jīng)選定軸的材料為 45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，由機(jī)械設(shè)計表 15 60 以計算出軸安全。 故該軸在此截面的右側(cè)的強(qiáng)度也是 足夠的。本機(jī)無大的瞬時過載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對稱性，故可略去靜強(qiáng)度校核。至此 ,軸的校驗結(jié)束 ,軸的校驗合格。 承的選擇和校核 軸承是機(jī)器中用來支撐軸承和軸上零件的重要部件，它能減少回轉(zhuǎn)軸和支承間的摩擦和磨損。 軸承按摩擦性質(zhì)，分滾動軸承和滑動軸承，按受截面方向的不同，又可分為載荷方向軸承和受載荷方向的推力軸承。 滾動軸承具有摩擦小、易啟動、載荷、轉(zhuǎn)速小、工作溫度小、在機(jī)械中應(yīng)用非常廣泛。 滑動軸承結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，可以割分，便于安裝，對于大直徑和教小直徑的滑動軸承，其價格比滾動軸承便宜。潤滑良好的 滑動齒輪在高速、重載和結(jié)構(gòu)要求上一滾動軸承有更大的選擇。 承的選擇 由于軸承主要承受的只有機(jī)體中的軸，切刀盤，從動帶輪的徑向力。故選用角接觸軸承 63204角接觸球軸承。 軸承的主要參數(shù)： n=166r/計壽命為 8年 工作小時數(shù) 2000小時 承的校核 角接觸球軸承一般是由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架組成。內(nèi)圈裝在軸上，外圈裝在機(jī)座和軸承座上。內(nèi)圈上有滾道，當(dāng)內(nèi)外圈相對旋轉(zhuǎn)時，滾動體將沿著滾道滾動。保持 架的作用是把滾動體均勻地隔開。滾動體與內(nèi)外圈的材料應(yīng)具有高的硬度和接觸疲勞強(qiáng)度、良好的耐磨性和沖擊性。一般用含鉻合金鋼制造。工作表面要磨削和拋光。與滑動軸承相比，角接觸球軸承具有摩擦阻力小、起動靈敏、效率高、能夠同時承受徑向和軸向的作用力等優(yōu)點。所以選擇角接觸球軸承。由上述可知，選擇 63204角接觸球軸承，現(xiàn)對其進(jìn)行校核。 因該軸承受 和須求出當(dāng)量動載荷 P。計算時用到的徑向系數(shù) X、軸向系數(shù) a/取，而 軸承型號未選出前暫時不知道，故用試算法。 根據(jù)機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表 16取 0r= e= 因 88N， r=e，由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表 16得 X=Y= 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 16 由公式 P=X Y （ 2 P= 計算所需徑向基本額定動載荷值，由公式： 161060 （ 2 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表 16 （查機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表 16工作溫度不高）； 12000h 所以： fC 9101200010 396601 1661 910>2900 N 920 N 故 63204的角接觸球軸承軸承的 0r=288/1920=原估算接近，適用。 軸承的潤滑可分為油潤滑和脂潤滑。油潤滑軸承一般是選用形式軸承，脂 潤滑軸承一般選用防塵蓋或橡膠密封件密封。防塵蓋適用于高溫或使用環(huán)境好的部位，密封件分接觸式密封和非接觸式密封兩種，接觸式密封防塵性能好但起動力矩大，非接觸式密封起動力矩小，但密封性能沒有接觸式好。 承使用時應(yīng)注意事項 軸和軸承室公差的選擇與控制： 軸承壓入軸承后應(yīng)轉(zhuǎn)動靈活無阻滯感。如有明顯轉(zhuǎn)動不靈活，則表明軸的尺寸太大了，公差要下調(diào)。如軸承壓入軸后用手轉(zhuǎn)動有明顯“沙沙”感，則可能是軸的公差太大或軸的圓度不好。所以在控制好軸和軸承室公差時也要控制好圓度，目前國內(nèi)很多廠家只對公差進(jìn)行控制，沒有對 圓度進(jìn)行控制。 軸承的裝配方式： 因為軸承是高精度產(chǎn)品，如裝配不當(dāng)很容易對軸承溝道造成損傷，導(dǎo)致軸承損壞。軸承在裝配時應(yīng)有專用的模具，不能隨意敲打，在壓入軸時只能小圈受力，壓大圈時只能大圈受力。裝配時要求采用氣壓或液壓，在壓裝時上下模要外于水平狀態(tài)，如有傾斜會導(dǎo)致軸承溝道因受力損壞，而使軸承產(chǎn)生導(dǎo)響。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 17 裝配異物的防止： 軸承在裝到轉(zhuǎn)子上做動平衡時很容易將動平衡時產(chǎn)生的鐵屑進(jìn)入軸承內(nèi)部，因此最好是裝軸承前做動平衡。有一些廠家為了裝配方便，裝配時在軸承室內(nèi)涂上一些油或油脂起潤滑效果，但往往操作人員很難將量控 制好，如果油或油脂在軸承室內(nèi)積留較多，在軸承轉(zhuǎn)動時很容易沿著軸進(jìn)入軸承內(nèi)部。軸承室最好是不要涂油或油脂，如非涂不可則要控制不得在軸承室內(nèi)有積留。 的選擇和校核 鍵用于連接軸和軸上零件，進(jìn)行周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩，如 齒輪 、帶輪、 聯(lián)軸器 與軸的連接。 鍵連接裝配中，鍵（一般用 45 號鋼 制成）是用來連接軸上零件并對它們起周向 固定作用 ，以達(dá)到傳遞扭矩的一種機(jī)械零件。 鍵連接可分為 平 鍵 連接、 半圓鍵 連接、 楔鍵 連接和 切向 鍵連接。 平鍵按用途分有三種： 普通平鍵 、 導(dǎo)向平鍵 和 滑鍵 。平鍵的兩側(cè)面為工作面，平鍵連接是靠鍵和鍵槽側(cè)面擠壓傳遞轉(zhuǎn)矩，鍵的上表面和輪轂槽底之間留有間隙。平鍵連接具有結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便、對中性好等優(yōu)點，因而應(yīng)用廣泛 的選擇 本切片機(jī)根據(jù)軸端尺寸和工作使用要求，為靜聯(lián)接狀態(tài)，所以選用普通圓頭平鍵聯(lián)接。 與皮帶輪聯(lián)接的鍵的選擇： 此處軸徑為 6 理選用鍵的寬度 b=8 度 h=7 鍵長 L=18 的校核 鍵、軸的材料都是鋼，鍵采用靜聯(lián)接，沖擊輕微。 查機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表 14許用擠壓應(yīng)力 p=120 150 p=135 鍵 1的工作長度 l=4 7 鍵與刀盤的接觸高度 k=.5 機(jī)械設(shè)計 手冊由公式： p=02 （ 2 得出 16 p所以鍵 1的強(qiáng)度合適。 鍵 2的工作長度 l=5 19 鍵與皮帶輪的接觸高度 k=mm p=02 （ 2 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 18 得出 36 p所以鍵 1的強(qiáng)度合適 T 傳動的轉(zhuǎn)矩 N² m k 鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 l 鍵的工作長度 mm d 軸的直徑 3 機(jī)架的設(shè)計 架設(shè)計要求 機(jī)架起到在機(jī)器中支承或容納零、部件的作用，機(jī)架的設(shè)計主要應(yīng)保證以下三點： （ 1） 足夠的強(qiáng)度和剛度； （ 2） 形狀簡單，便于制造 、安裝 ； （ 3） 便于在機(jī)架上安裝附件等。 絕定機(jī)架工作能力的主要準(zhǔn)則是剛度。 強(qiáng)度是評定重載機(jī)架工作性能的基本準(zhǔn)則。機(jī)架的強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)機(jī)器在運轉(zhuǎn)過程中可能發(fā)生最大載荷或安全裝置所能傳遞的最大載荷來校核其靜強(qiáng)度。此外還要校核其疲勞強(qiáng)度。機(jī)架的強(qiáng)度 和剛度都需要從靜態(tài)和動態(tài)兩方面來考慮。動剛度是衡量機(jī)架抗震能力的指標(biāo)，而提高機(jī)架抗振能力應(yīng)從提高機(jī)架構(gòu)件的靜剛度，控制固有頻率，加大阻尼等方面著手。 機(jī)架受壓結(jié)構(gòu)及受壓彎結(jié)構(gòu)都存在失穩(wěn)問題。有些構(gòu)件制成薄壁腹式也存在局部失穩(wěn)。穩(wěn)定性是保證機(jī)架正常工作的基本條件。必須加以校核。 為了滿足穩(wěn)定切片和切削效率的要求，本設(shè)計的式切片機(jī)在功能上應(yīng)該完成以下幾點要求： （ 1）在滿足強(qiáng)度和剛度的前提下，機(jī)架的重量應(yīng)要求輕、成本低。 （ 2）抗振性好。 （ 3）噪聲小。 （ 4）溫度場分布合理，熱變形對精度的影響小。 （ 5）結(jié)構(gòu) 設(shè)計合理，工藝性良好，便于鑄造、焊接和機(jī)械加工。 （ 6）結(jié)構(gòu)便于安裝、調(diào)整及修理。 （ 7）導(dǎo)軌面受力合理、耐磨性良好。 （ 8）造型好。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 19 架材料的選用及結(jié)構(gòu) 鑄造機(jī)架常用材料： 鑄鐵：鑄鐵流動性好，體收縮和線收縮小，容易獲得形狀復(fù)雜的鑄件。鑄鐵的內(nèi)摩擦大、阻尼作用強(qiáng)，故動態(tài)剛性好。另外還有切削性能好、價格便宜和易于大量生產(chǎn)等優(yōu)點。鑄鐵主要 有灰鑄鐵、球墨鑄鐵。 鑄造碳鋼：鑄鋼的彈性模量大，強(qiáng)度也比鑄鐵高，故用于受力較大的機(jī)架。由于鋼水流動性差，在鑄型中凝固冷卻時體收縮和線收縮都較大，故不宜設(shè)計復(fù)雜形 狀的鑄件。 鋁合金 ： 鋁合金密度小、重量輕，通過熱處理強(qiáng)化，具有足夠高的強(qiáng)度、較好的塑性，良好的韌性。 鑄鐵的鑄造性能好、價廉和吸振能力強(qiáng)，應(yīng)用也最廣。焊接機(jī)架具有制造周期短、重量輕和成本低等優(yōu)點。由于本設(shè)計的機(jī)架結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，為了滿足支撐其它各零件的要求，切片機(jī)機(jī)架各零件采用 體框架選擇擠壓鋁型材作為框架主體的安裝方式。 壁厚選擇 原則： 當(dāng)機(jī)架零件的外廓尺寸一定時，因而在滿足強(qiáng)度、剛度、振動穩(wěn)定性等條件下，應(yīng)盡量選用最小的壁厚 ，以降低設(shè)備重量和成本 10。 機(jī)架整體應(yīng)起到固定 及連接各零件的作用。 機(jī)架結(jié)構(gòu)如下圖 3里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 20 圖 3架 機(jī)架由以下幾部分組成：支腿、支腿橫梁、接料盒、連接板、支板、連接板、固定箱、地腳支撐組成。 體傳動結(jié)構(gòu)布置設(shè)計 機(jī)體就是由電機(jī)減速機(jī)、電機(jī)安裝座以及傳動軸固定箱體座連接而成，主要材料為 為了減少整個機(jī)體的重量與結(jié)構(gòu)空間，采用電機(jī)安裝座把傳動軸固定箱體座支撐起來， 再把電機(jī)安裝座和機(jī)架相連接，使得整體結(jié)構(gòu)更簡單、合理、穩(wěn)定。 機(jī)架的下面安裝電機(jī)，電機(jī)安裝座處帶輪設(shè)置在機(jī)架外側(cè)，這樣可以方便調(diào)節(jié)比傳動軸的中心距，方便皮帶的漲 緊，與檢查皮帶的安裝是否正確到位。 圖 3構(gòu)圖 4 切片機(jī)使用注意事項 （ 1） 本機(jī)適用于環(huán)境溫度為 0 度，相對濕度小于等于 90%，周圍無導(dǎo)電塵埃和腐蝕金屬氣體的室內(nèi)，放置于干燥，通風(fēng)，清潔的位置。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 21 （ 2 ） 使用時，本機(jī)應(yīng)放置于平穩(wěn)的 地 面上，周圍應(yīng)無其它無關(guān)物品，并確認(rèn)電源電壓正常，電源插座要有可靠的接地線，嚴(yán)禁用力拉撥電源線，以避免造成機(jī)械損傷及其它事故發(fā)生。 （ 3 ） 本機(jī)使用中，嚴(yán)禁用手，毛刷或其它工具直接伸入工作臺中，避免切傷手指及損壞機(jī)械等事故發(fā)生。 （ 4 ） 切片時，應(yīng)注意用力均勻， 以保證切片的均勻，光澤，完整，切硬度大的 物料 時，必須注意本機(jī)的負(fù)荷及刀片的承受能力，防止超范圍使用損壞機(jī)器。 （ 5） 切片完畢后，必須切斷電源，使用結(jié)束后，應(yīng)將刀片清理干凈，進(jìn)行擦油，形成保護(hù)膜，再次 時 用時用醫(yī)用酒精將刀片進(jìn)行消毒處理。 （ 6 ） 嚴(yán)禁用水直接清洗機(jī)器，避免對機(jī)械 電氣部件 造成損傷。 5 結(jié) 論 本機(jī)構(gòu)主要是針對中小型場合而設(shè)計的， 它可以對多種小果類作物進(jìn)行工作，且有較高的生產(chǎn)效率。 （ 1）山楂切片機(jī)研究的目的、意義、國內(nèi)外研究的動態(tài)； （ 2）山楂式切片機(jī)總體方案的擬定和梳脫 裝置主要參數(shù)的設(shè)計計算； （ 3）山楂式切片機(jī)傳動方案的確定及設(shè)計計算，主要工作部件的設(shè)計； （ 4）山楂切片機(jī)抓喲受力零件的強(qiáng)度或壽命校核計算； （ 5）山楂切片機(jī)裝置總圖、部件圖、零件工作圖的繪制。 本切片機(jī)有多種功能，能將多種果類作物切成片，同時該切片機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，生產(chǎn)效率處于大型接卸與手工勞動之間。適合工作與作坊、食堂、家庭等中小場合；另外該機(jī)構(gòu)的明顯要求就是切片無的尺寸要求低，使用廣泛。 22 總 結(jié) 由于 本設(shè)計因為個人知識有限， 本切片機(jī)采用旋轉(zhuǎn)刀盤，因此在切片的過程中難 免會出現(xiàn)切片厚度不均勻的情況，還有就是本切片機(jī)占空間大。設(shè)計的切片機(jī)結(jié)構(gòu)比較簡單 主要改進(jìn)措施是為了解決不均勻的問題，解決方案是： 在切片過程中始終保持切片的物體壓緊，使其不跳動、不滑移。還有就是軸承的潤滑比較的困難。還有能夠通過人為去調(diào)節(jié)速度。 通過這次畢業(yè)設(shè)計，了解了機(jī)械設(shè)計的方法和流程，特別是思考問題和解決問題的能力。使得所學(xué)的知識得到一次比較全面的鞏固，同時通過這次設(shè)計有學(xué)到了很多以前沒有接觸過的新知識，提高了自學(xué)能力，從而為以后更好地從事這項工作奠定了良好的基礎(chǔ) 23 致 謝 在歷時數(shù)月的努力后，終 于完成了本次設(shè)計，在整個設(shè)計過程中，指導(dǎo)老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、踏實沉穩(wěn)的學(xué)風(fēng)使我受益匪淺，在我的學(xué)習(xí)、生活中產(chǎn)生了積極作用，也使得本次設(shè)計能夠順利完成，在此表示衷心的感謝。 此外，還要感謝在本次畢業(yè)設(shè)計及大學(xué)期間所有幫助過我的所有教師、同學(xué)，十分感謝！ 24 參考文獻(xiàn) 1賀榮平 J2005,05:342程玉來 ,張國彤 ,楊玉芬 ,曹金湯 J1996,01:1613柳俊先 J2008,11:204濮良貴、紀(jì)明剛 M. 第 9版 高等教育出版社 ,5王 昆、何小柏、汪信遠(yuǎn) M等教育出版社 ,1996. 6沈再春 M中國農(nóng)業(yè)出版社 ,1993. 7李良藻、湯楚宙 M南教育出版社， 1989. 8崔大同 . 果蔬加工機(jī)械 M北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社， 1993. 9吳宗澤、羅圣國 北京 :中國農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社 ,1984. 10許學(xué)勤 M國輕工業(yè)出版社， 2008. 1