2954 絞肉機的設計

2954 絞肉機的設計,絞肉機,設計 本科生畢業(yè)論文（設計）書題目 絞肉機的設計作者姓名所在專業(yè) 機械設計制造及其自動化所在班級申請學位 工學學士指導教師職稱答辯時間畢業(yè)論文(設計)開題報告論文(設計)題 目 絞肉機的設計工院 院(系) 專業(yè) 級學生姓名指導教師職稱起訖日期地 點 本校發(fā)任務書日期： 畢業(yè)論文（設計）任務的內容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術要求、工作要求）隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對食品工業(yè)提出了更高的要求?，F(xiàn)代食品已朝著營養(yǎng)、綠色、方便，作為裝備食品工業(yè)的食品機械工業(yè)發(fā)展尤為迅猛。食品保藏也成為了一大課題。近年來對肉類的保藏多是罐藏。本課題要求的具體工作是： 1、熟悉食品機械的結構，工作原理，以及了解食品機械的發(fā)展方向；2、完成對中等復雜程度機械的計算、結構設計等工作。以絞肉機為對象進行食品機械的設計；3、完成絞肉機裝配圖的設計和所有非標零件圖設計和所有非標零件圖設計工作，并編寫說明書。圖紙內容及張數(shù)1、 絞肉機裝配圖、裝配圖中的主要非標零件圖：1 套；2、 標準化明細表：1 份3、 用電腦繪制的圖紙不少于 5 張實物內容及要求要求到相關企業(yè)進行實習，認真研究相關機械的結構、原理、性能，結合實際進行本課題的設計。其 他1、 畢業(yè)說明書一份：（要中、英文摘要，外文資料以及翻譯） ；2、 設計任務書一份；3、 絞肉機裝配圖、裝配圖中的主要非標零件圖：1 套；參考文獻【1】 吳宗澤主編．機械設計實用手冊．第一版．北京：化學工業(yè)出版社．1999【2】 濮良貴、紀名剛主編．機械設計．第七版．北京：高等教育出版社．2001【3】 張裕中主編．食品加工技術裝備．第一版．北京：中國輕工業(yè)出版社．2000【4】 無錫輕工業(yè)學院、天津輕工業(yè)學院編．食品工廠機械與設備．第二版．北京：輕工業(yè)出版社．1985【5】 胡繼強主編．食品機械與設備．第一版．北京：中國輕工業(yè)出版社．1999【6】 李興國主編．食品機械學（下冊） ．第一版．四川：四川教育出版社．1992【7】 中國農業(yè)機械化科學研究院編．實用機械設計手冊（下） ．北京：中國農業(yè)機械出版社．1985【8】 成大先主編．機械設計手冊（第 4 卷） ．第四版．北京：化學工業(yè)出版社．2002【9】 [蘇] 卡查科夫、 馬爾切諾夫著．食品機械制造工藝學．北京：??H??A機械工業(yè)出版社．1984【10】張萬昌主編．熱加工工業(yè)基礎．第一版．北京:高等教育出版社．1997【11】馬曉湘、鐘均祥主編．畫法幾何及機械制圖．第二版．華南理工大學出版社1992【12】毛謙德、李振清主編．袖珍機械設計師手冊．第二版．北京：機械工業(yè)出版社．2002畢業(yè)論文（設計）進度計劃起訖日期 工 作 內 容 備注第 1 周第 2 周第 2－3 周第 3－8 周第 8－9 周第 9－11 周第 12 周了解課題，熟悉相關資料，仔細閱讀有關書籍，到圖書館查閱有關資料。到工廠參觀實習，全面熟悉課題的實際內容，并提出初步設計方案。確定設計方案、進行初步計算。完成有關計算，進行本課題絞肉機裝配圖和非標零件圖的設計。對設計進行檢查，修改。整理資料，編寫說明書等工作。參加畢業(yè)答辯。圖書館、設計室設計室設計室設計室設計室畢業(yè)論文（設計）答辯提問錄學生姓名 學號所在學院 專業(yè)答辯日期 答辯時間答辯組所提問題及學生解答情況（簡述）答辯小組組長(簽名) 年 月 日畢業(yè)論文（設計）成績評定指導教師評語：指導教師(簽名) 年 月 日答辯小組評語：答辯小組組長(簽名) 年 月 日畢業(yè)論文（設計）成績系主任（簽名）年 月 日審批單位（蓋章）年 月 日絞肉機的設計1絞 肉 機 設 計 明 書 論 文目 錄目錄……………………………………………………………………………………………………1中文摘要………………………………………………………………………………………………3ABSTRACT………………………………………………………………………………………… 3第 1 章 緒論………………………………………………………………………………………… 3第 2 章 結構及工作原理…………………………………………………………………………… 42.1 絞肉機的結構…………………………………………………………………………………42.1.1 送料機構………………………………………………………………………………… 42.1.2 切割機構………………………………………………………………………………… 42.1.3 驅動機構………………………………………………………………………………… 42.2 絞肉機的工作原理……………………………………………………………………………5第 3 章 螺旋供料器的設計………………………………………………………………………… 53.1 絞籠的設計…………………………………………………………………………………… 53.1.1 絞籠的材料……………………………………………………………………………… 63.1.2 螺旋直徑………………………………………………………………………………… 63.1.3 螺旋供料器的轉速……………………………………………………………………… 63.1.4 螺旋節(jié)距………………………………………………………………………………… 63.2 絞筒的設計………………………………………………………………………………… 6第 4 章 傳動系統(tǒng)的設計…………………………………………………………………………… 74.1 電機的選擇………………………………………………………………………………… 74.2 帶傳動的設計…………………………………………………………………………………84.2.1 設計功率………………………………………………………………………………… 84.2.2 選定帶型………………………………………………………………………………… 84.2.3 傳動比…………………………………………………………………………………… 84.2.4 小帶輪基準直徑………………………………………………………………………… 84.2.5 大帶輪基準直徑………………………………………………………………………… 84.2.6 帶速驗算………………………………………………………………………………… 84.2.7 初定軸間距……………………………………………………………………………… 94.2.8 所需帶的基準長度……………………………………………………………………… 94.2.9 實際軸間距……………………………………………………………………………… 94.2.10 小帶輪包角………………………………………………………………………………94.2.11 單根 V 帶的基本額定功率………………………………………………………………94.2.12 時單根 V 帶型額定功率增量 …………………………………………………… 91?i4.2.13 V 帶的根數(shù)………………………………………………………………………………94.2.14 單根 V 帶的預緊力…………………………………………………………………… 104.2.15 作用在軸上的力…………………………………………………………………………10絞肉機的設計24.2.16 帶輪的結構和尺寸…………………………………………………………………… 104.3 齒輪傳動設計……………………………………………………………………………… 114.3.1 選擇材料，確定 和 及精度等級……………………………………………11limH?liF4.3.2 按接觸強度進行初步設計……………………………………………………………… 114.3.2.1 確定中心距…………………………………………………………………………114.3.2.2 確定模數(shù)……………………………………………………………………………114.3.2.3 確定齒數(shù)……………………………………………………………………………114.3.2.4 計算主要的幾何尺寸………………………………………………………………124.3.3 校核齒面接觸強度……………………………………………………………………124.3.4 校核齒根的強度………………………………………………………………………134.3.5 齒輪及齒輪副精度的檢驗項目計算……………………………………………………154.3.5.1 確定齒厚偏差代號…………………………………………………………………154.3.5.2 確定齒輪的三個公差組的檢驗項目及公差值……………………………………154.3.5.3 確定齒輪副的檢驗項目與公差值…………………………………………………154.3.5.4 確定齒坯的精度……………………………………………………………………164.4 軸的設計 …………………………………………………………………………………… 174.4.1 按扭轉強度計算………………………………………………………………………… 17第 5 章 絞刀的設計………………………………………………………………………………… 185.1 絞刀的設計………………………………………………………………………………… 185.1.1 刀刃的起訖位置…………………………………………………………………………195.1.2 刀刃的前角………………………………………………………………………………195.1.3刀刃的后角……………………………………………………………………………… 215.1.4 刀刃的刃傾角 …………………………………………………………………………215.1.5 刀刃上任一點位量上絞肉速度…………………………………………………………235.1.6 絞刀片的結構……………………………………………………………………………24第 6 章 生產能力分析……………………………………………………………………………… 256.1 絞刀的切割能力…………………………………………………………………………… 256.2 絞肉機的生產能力………………………………………………………………………… 256.3 功率消耗………………………………………………………………………………………25設計總結………………………………………………………………………………………………26鳴謝……………………………………………………………………………………………………26參考文獻………………………………………………………………………………………………26絞肉機的設計3中文摘要本文論述了肉類加工機械—絞肉機的工作原理、主要技術參數(shù)、傳動系統(tǒng)、典型零件的結構設計及生產能力分析。關鍵詞：絞肉機，擠肉樣板，絞刀，絞籠ABSTRACTThe principle, technical pare-maters, transmiting system and main parts structure of mincing ma-chine were introduced. The productingcapacity was analysed.Keywords Mincing machine Holds plate Cutting blade Transfer augerKey words: meat chopper ，reamer第 1 章 緒 論隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，人民對食品工業(yè)提出了更高的要求?，F(xiàn)代食品已朝著營養(yǎng)、綠色、方便、功能食品的方向發(fā)展，且功能食品將成為新世紀的主流食品。食品工業(yè)也成為國民經(jīng)濟的支柱產業(yè)，作為裝備食品工業(yè)的食品機械工業(yè)發(fā)展尤為迅猛。食品工業(yè)的現(xiàn)代化水平，在很大程度上依賴于食品機械的發(fā)展及其現(xiàn)代化水，離開現(xiàn)代儀器和設備，現(xiàn)代食品工業(yè)就無從談起。食品工業(yè)的發(fā)展是設備和工藝共同發(fā)展的結果，應使設備和工藝達到最佳配合，以設備革新和創(chuàng)新促進工藝的改進和發(fā)展，以工藝的發(fā)展進一部促進設備的發(fā)展和完善。兩者互相促進、互相完善，是使整個食品工業(yè)向現(xiàn)代化邁進的必要條件。在肉類加工的過程中，切碎、斬拌攪拌工序的機械化程度最高，其中絞肉機、斬拌機、攪拌機是最基本的加工主械.幾乎所有的肉類加工廠都具備這 3 種設備。國內一些大型肉類加工廠先后從西德、丹麥、瑞士、日本等引進了先進的加工設備，但其價格十分昂貴。目前中、小型肉類加工企業(yè)所使用的大部分設備為我國自行設計制造的產絞肉機是為中、小型肉類加二企業(yè)所設計的較為理想的、絞制各種肉餡的機械，比如生產午餐肉罐頭和制造魚醬、魚圓之類的產品，它將肉可進行粗、中、細絞以滿足不同加工工藝的要求，該機亦可作為其他原料的擠壓設備。絞肉機的設計4第 2 章 結 構 及 工 作 原 理2.1 絞肉機的結構絞肉機主要由送料機構、切割機構和驅動機構等組成，如圖 2－1 所示。圖 2－1 絞肉機結構1.機架 2.絞刀 3.擠肉樣板 4.旋蓋 5.紋筒 6.絞籠 7.料斗 8.減速器 9.大皮帶輪 10.電機 11.三角帶 12.小皮帶輪2.1.1 送料機構包括料斗 7、絞籠 6 和絞筒 5。其作用是輸送物料前移到切割機構，并在前端對物料進行擠壓。2.1.2 切割機構包括擠肉樣板 3,絞刀 2,旋蓋 4。其作用是對擠壓進人樣板孔中的物料進行切割.樣板孔眼規(guī)格有多種，可根據(jù)不同的工藝要求隨時旋下旋蓋進行更換。2.1.3 驅動機構包括電機 10、皮帶輪 9、12、減速器 8、機架 I 等2.2 絞肉機的工作原理工作時，先開機后放料，由于物料本身的重力和螺旋供料器的旋轉，把物連續(xù)地送往絞刀口進行切碎。因為螺旋供料器的螺距后面應比前面小，但螺旋軸的直徑后面比前面大，這樣對絞肉機的設計5物料產生了一定的擠壓力，這個力迫使已切碎的肉從格板上的孔眼中排出。用于午餐肉罐頭生產時，肥肉需要粗絞而瘦肉需要細絞，以調換格板的方式來達到粗絞與細絞之需。格板有幾種不同規(guī)格的孔眼，通常粗絞用之直徑為 8－10 毫米、細絞用直徑 3－5 毫米的孔眼。粗絞與細絞的格板，其厚度都為 10－12 毫米普通鋼板。由于粗絞孔徑較大，排料較易，故螺旋供料器的轉速可比細絞時快些，但最大不超過 400 轉/分。一般在 200－400 轉/ 分。因為格板上的孔眼總面積一定，即排料量一定，當供料螺旋轉速太快時，使物料在切刀附近堵塞，造成負荷突然增加，對電動機有不良的影響。絞刀刃口是順著切刀轉學安裝的。絞刀用工具鋼制造，刀口要求鋒利，使用一個時期后，刀口變鈍，此時應調換新刀片或重新修磨，否則將影響切割效率，甚至使有些無聊不是切碎后排出，而是由擠壓、磨碎后成漿狀排出，直接影響成品質量，據(jù)有些廠的研究，午餐肉罐頭脂肪嚴重析出的質量事故，往往與此原因有關。裝配或調換絞刀后，一定要把緊固螺母旋緊，才能保證格板不動，否則因格板移動和絞刀轉動之間產生相對運動，也會引起對物料磨漿的作用。絞刀必須與格板緊密貼和，不然會影響切割效率。螺旋供料器在機壁里旋轉，要防止螺旋外表與機壁相碰，若稍相碰，馬上損壞機器。但它們的間隙又不能過大，過大會影響送料效率和擠壓力，甚至使物料從間隙處倒流，因此這部分零部件的加工和安裝的要求較高。絞肉機的生產能力不能由螺旋供料器決定，而由切刀的切割能力來決定。因為切割后物料必須從孔眼中排出，螺旋供料器才能繼續(xù)送料，否則，送料再多也不行，相反會產生物料堵塞現(xiàn)象。第 3 章 螺旋供料器的設計3.1 絞籠的設計絞籠的作用是向前輸送物料，并在前端對肉塊進行擠壓。如圖 3－1 所示，設計上采用一根變螺距、變根徑的螺旋，即螺距后大前小，根徑后小前大，這樣使其絞籠與絞筒之間的容積逐漸減小實現(xiàn)了對物料的擠壓作用。絞籠前端方形軸處安裝絞刀，后端面上安裝兩個定位鍵與其主軸前端面上鍵槽配合，以傳遞動力。絞肉機的設計6R530120438 785801051301.67.29節(jié)t1302.圖 3－1 絞籠3.1.1 絞籠的材料絞籠的材料選為 HT2003.1.2 螺旋直徑＝0.136 m 取 D＝160mm5.2CGKD???G－生產能力,由原始條件得 G＝1T/HK－物料綜合特性系數(shù),查表 1-16 得 K＝0.071-物料得填充系數(shù)查 B4 表 1－16 得 ＝0.15?－物料的堆積密度 t/m 豬肉的為 1.5t/m?33C－與螺旋供料器傾角有關的系數(shù)，查 B4 表 1－15 得 C＝13.1.3 螺旋供料器的轉速由原始數(shù)據(jù) n＝326r/min3.1.4 螺旋節(jié)距實體面型螺旋的節(jié)距 t＝D3.2 絞筒的設計由于肉在絞筒內受到攪動，且受擠壓力的反作用力作用，物料具有向后倒流的趨勢，因此在絞籠的內壁上設計了 8 個止推槽.沿圓周均勻分布，如圖 3－2 所示絞筒內壁與絞籠之間的間隙要適當，一般為 3-5mm。間隙太大會使物料倒流;間隙太小絞籠與絞筒內壁易碰撞。絞肉機的設計7絞筒的物料可選用鑄鐵，選 HT200 圖 3－2 絞筒第 4 章 傳動系統(tǒng)的設計由于絞籠只有一種工作轉速，則從電機至絞籠的運動路線為定比傳動，其總的傳動比可利用帶傳動、齒輪傳動等構機逐級減速后得到。絞籠的轉速不易太高，因為輸送能力并不是隨轉速增加而增加。當速度達到一定值以后，效率反而下降，且速度過高，物料磨擦生熱，出口處的壓力升高，易引起物料變性，影響絞肉質量，因此絞籠的轉速一般在 200 一 400r/min 比較適宜。在本機選用 326r/min。14.32610ii???總由傳動比標準系列查 B2 表 2－1初步取 1.76 2.50ii根據(jù)選用的電機和絞籠轉速要求設計傳動路線如下：4.1 電機的選擇N= ＝4(KW)?WG?G－絞肉機的生產能力，1000kg/hW－切割 1kg 物料耗用能量，其值與孔眼直徑有關，d 小則 w 大，當 d＝3mm，取 w＝0.0030kw.h/kg。 （查 B5p ）75－傳動效率，取 0.75?所以根據(jù) N＝4kw，n＝1500r/min，查 B1 表 10-4-1 選用 Y112M-4，再查 B1 表 10-4-2 得Y112M-4 電機的結構。 絞肉機的設計8圖 4-1 Y112M-4 電動機的外觀圖4.2 帶傳動的設計4.2.1 設計功率 dPkwKAd 8.42.1????－工況系數(shù)，查 B1 表 8－1－22 ，取 ＝1.2AKP－傳遞的功率4.2.2 選定帶型根據(jù) 和 查 B1 圖 8－1－2 選取普通 V 帶 A 型， －小帶輪轉速，為 1440r/mindp1n 1n4.2.3 傳動比1.76 ＝ ＝?0i2i1mi/0876.4r?4.2.4 小帶輪基準直徑 （mm）1d由 B1 表 8－1－12 和表 8－1－14 選定＝100mm> ＝75r/min 1dmind4.2.5 大帶輪基準直徑 （mm）2cidd 1760.12 ????由 B3 表 8－7 得 =180mm24.2.6 帶速驗算smvsmndv /3025/54.7106106 ax?????????4.2.7 初定軸間距 （mm）a絞肉機的設計9mda280)(210??4.2.8 所需帶的基準長度 （mm）0dL0204)()(212210 aaLddd ?????＝ 88??＝886mm依 B1 表 8－1－8 取 ＝900mm，即帶型為 A－900dL4.2.9 實際軸間距 amad287690200 ＝??????4.2.10 小帶輪包角 1???3.5780121????ad= ??.= ?1644.2.11 單根 V 帶的基本額定功率 1p根據(jù)帶型號、 和 普通 V 帶查 B1 表 8－1－27（c ） 取 1.32kw1dn4.2.12 時單根 V 帶型額定功率增量?i P?根據(jù)帶型號、 和 查 B1 表 8－1－27（c） 取 0.15kw1i4.2.13 V 帶的根數(shù) ZZ = 49.387.096)5.032.(4)(1 ???????LadkpP－小帶輪包角修正系數(shù)查 B1 表 8－1－23,取 0.96ak－帶長修正系數(shù)查 B1 表 8－1－8，取 0.87L絞肉機的設計104.2.14 單根 V 帶的預緊力 0F20)15.2(mvZPkFda???= 254.710.4896. ?=134（N）m－V 帶每米長的質量（kg/m）查 B1 表 8－1－24，取 0.1k/gm4.2.15 作用在軸上的力 ?F)(062sin4132sin20 NZF???? ?)(1598ii310max?? ?－考慮新帶初預緊力為正常預緊力的 1.5 倍ax?F4.2.16 帶輪的結構和尺寸帶輪應既有足夠的強度，又應使其結構工藝性好，質量分布均勻，重量輕，并避免由于鑄造而產生過大的應力。輪槽工作表面應光滑（表面粗糙度 ）以減輕帶的磨損。mRa?2.3?帶輪的材料為 HT200。查 B1 表 8－1－10 得基準寬度制 V 帶輪輪槽尺寸，根據(jù)帶輪的基準直徑查 B1 表 8－1－16 確定輪輻 2*45401A63B0.AB1591808725195.72534??B0A62×453.0R5圖 4-2 小帶輪 圖 4-3 大帶輪絞肉機的設計114.3 齒輪傳動設計4.3.1 選擇材料，確定 和 及精度等級。limH?liF參考 B1 表 8－3－24 和表 8－3－25 選擇兩齒輪材料為：大、小齒輪均為 40 ，并經(jīng)調質rC及表面淬火，齒面硬度為 45－50HRc；精度等級為 6 級。按硬度下限值，由 BI 圖 8－3－8（d）中的 MQ 級質量指標查得；由 B1 圖 8－3－9（d）中的 MQ 級質量指標查得MPaH120lim1li??； 。FE72 MPaF502lim1li??4.3.2 按接觸強度進行初步設計4.3.2.1 確定中心距 a（按 B1 表 8－3－27 公式進行設計）321][)(HamuKTACa?????式中：配對材料修正系數(shù) Cm＝1（由 B1 表 8－3－28 查?。┞菪窍禂?shù) Aa＝476（由 B1 表 8－3－29 查?。┹d荷系數(shù) K＝1.6（參考 B1 表 8－3－27 推薦值）小齒輪額定轉矩 )(7.4619541 MNnPT???齒寬系數(shù) ＝0.4（參考 B1 表 8－3－4 推薦值）a?齒數(shù)比 u=i=2.5許用接觸應力 （參考 B1 表 8－3－27 推薦值）PaH10829.0.][lim????則 取 a＝80mm,.61085.2476)15.2(47632a??4.3.2.2 確定模數(shù) m (參考 B1 表 8—3—4 推薦表)m=(0.007~0.02)a=0.56~1.6, 取 m=1.5mm4.3.2.3 確定齒數(shù) z ,z12初取螺旋角 ＝13??z = = =29.4 取 z =301)(cos2??ma)15.2(3cos80???1z =μz =2.5 30=75 取 z =752 2重新確定螺旋角 ?絞肉機的設計12?142.082)753(.1arcos2)(arcos1 ??????zmn?4.3.2.4 計算主要的幾何尺寸（按 B1 表 8—3—5 進行計算）分度圓的直徑 d =m z /cos =1.5 30/cos =45.7mm1??d =m z /cos =1.5*75/cos =114.3mm2齒頂圓直徑 d = d +2h =45.7+2 1.5=48.7mm1aa?d = d +2h =114.3+2 1.5=117.3mm2端面壓力角 (查 B1 表 8－3－4)029.14.0coscos???tgartgarnt??基圓直徑 d = d cos = cos20.292 =40.2mm1bt?d = d cos =348 cos20.292 =107.2mm2t 0齒頂圓壓力角 =arccos =34.365?1at1ab0= arccos =23.9512at 2abd0端面重合度 = [ z （tg -tg ）+ z (tg -tg )]a??1?1at 2?2at=1.9齒寬 b= .a＝0.4*80＝32 取 b ＝32mm；b ＝40mma?21齒寬系數(shù) = = =0.7d?17.453縱向重合度 =1.25.1420sinsi?????? ?nmb當量齒數(shù) ＝31.4531co/zv?＝78.6282s4.3.3 校核齒面接觸強度（按 B1 表 8—3—10 校核）絞肉機的設計13強度條件： [ ]H??計算應力： =Z Z Z Z Z 1BE?????1?bdFKktHVA= 2H?1BD式中：名義切向力 F = = =2044Nt10dT?7.4560使用系數(shù) K =1（由 B1 表 8—3—31 查取）A動載系數(shù) =（ ）V20?B?式中 V= smnd95.1687.45160?????A=83.6 B=0.4 C=6.57 =1.2VK齒向載荷分布系數(shù) K =1.35（由 B1 表 8—3—32 按硬齒面齒輪，裝配時檢修調整，6 級精?H度 K 非對稱支稱公式計算）?H34.1?齒間載荷分配系數(shù) （由 B1 表 8—3—33 查?。?.1??H節(jié)點區(qū)域系數(shù) = 1.5（由 B1 圖 8—3—11 查取）Z重合度的系數(shù) （由 B1 圖 8—3—12 查?。?.?螺旋角系數(shù) （由 B1 圖 8—3—13 查取）80??彈性系數(shù) （由 B1 表 8—3—34 查?。㎝PaZE.19單對齒齒合系數(shù) Z =1B= 1H?2＝ 327.4501.235.108.70.895. ?????＝245.5MPa絞肉機的設計14許用應力：[ ]=H?XWRVLNTZZSlim式中：極限應力 =1120MPali最小安全系數(shù) =1.1（由 B1 表 8—3—35 查?。﹍imH壽命系數(shù) =0.92（由 B1 圖 8—3—17 查?。㎞TZ潤滑劑系數(shù) =1.05（由 B1 圖 8—3—19 查取，按油粘度等于 350 ）L sm速度系數(shù) =0.96（按 由 B1 圖 8—3—20 查?。￢,95.1s??粗糙度系數(shù) =0.9（由 B1 圖 8—3—21 查?。㏑Z齒面工作硬化系數(shù) =1.03（按齒面硬度 45HRC，由 B1 圖 8—3—22 查?。￤尺寸系數(shù) =1（由 B1 圖 8—3—23 查?。則： [ ]= =826MPaH?0.18596.012.10??滿足 [ ]?4.3.4 校核齒根的強度（按 B1 表 8—3—30 校核）強度條件： [ ]1F?許用應力： = ； 1 ????FVASaFnt KYbm1212??SFF??式中：齒形系數(shù) =2.61， =2.2（由 B1 圖 8—3—15（a）查取）1?Y2應力修正系數(shù) ， （由 B1 圖 8—3—16（a）查?。?.?Sa7.SaY重合度系數(shù) =1.9?螺旋角系數(shù) =1.0（由 B1 圖 8—3—14 查?。?齒向載荷分布系數(shù) = =1.3（其中 N=0.94，按 B1 表 8—3—30 計算）FKNH?絞肉機的設計15齒間載荷分配系數(shù) =1.0（由 B1 表 8—3—33 查?。?FK則 =94.8MPa1F?= =88.3MPa26.127?許用應力：[ ]= （按 值較小齒輪校核）FXlTrelNTSYYRlim?limF?式中：極限應力 =350MPali?安全系數(shù) =1.25（按 B1 表 8—3—35 查?。﹍imFS應力修正系數(shù) =2（按 B1 表 8—3—30 查?。㏕Y壽命系數(shù) =0.9（按 B1 圖 8—3—18 查取）S齒根圓角敏感系數(shù) =0.97（按 B1 圖 8—3—25 查?。﹔elT?齒根表面狀況系數(shù) =1（按 B1 圖 8—3—26 查取）lYR尺寸系數(shù) =1（按 B1 圖 8—3—24 查?。則 [ ]=F?MPa497.025.1??滿足， 〈 〈[ ] 驗算結果安全1F?4.3.5 齒輪及齒輪副精度的檢驗項目計算（大齒輪）4.3.5.1 確定齒厚偏差代號確定齒厚偏差代號為：6KL GB10095—88（參考 B1 表 8—3—54 查?。?.3.5.2 確定齒輪的三個公差組的檢驗項目及公差值（參考 B1 表 8—3—58 查取）第Ⅰ公差組檢驗切向綜合公差 ， = =0.063+0.009=0.072mm,(按 B1 表 8—3—1iFifP?69 計算，由 B1 表 8—3—60，表 8—3—59 查取)；第Ⅱ公差組檢驗齒切向綜合公差 ， =0.6（ ）=0.6（0.009+0.011）1ifi tptf=0.012mm， （按 B1 表 8—3—69 計算，由 B1 表 8—3—59 查?。?；第Ⅲ公差組檢驗齒向公差 =0.012（由 B1 表 8—3—61 查?。?。?F4.3.5.3 確定齒輪副的檢驗項目與公差值（參考 B1 表 8—3—58 選擇）對齒輪，檢驗公法線長度的偏差 。按齒厚偏差的代號 KL，根據(jù)表 8—3—53 的計算式求wE絞肉機的設計16得齒厚的上偏差 =-12 =-12 0.009=-0.108mm，齒厚下偏差 =-16 =-16 0.009=-sEptf?siEptf?0.144mm；公法線的平均長度上偏差 = *cos -0.72 sin =-0.108 cos -0.72 WSEs?TF02=-0.110mm,下偏差 = cos +0.72 sin =-02sin36.0a?wisi0.144 cos +0.72 0.036 sin =-0.126mm；按表 8—3—19 及其表注說明求得公法線長?02度 =87.652， 跨齒數(shù) K=10，則公法線長度偏差可表示為：knW 10.26.57?對齒輪傳動，檢驗中心距極限偏差 ，根據(jù)中心距 a=80mm，由表查得 8—3—65 查得 =?f ?f；檢驗接觸斑點，由表 8—3—64 查得接觸斑點沿齒高不小于 40%，沿齒長不小于 70%；023.?檢驗齒輪副的切向綜合公差 =0.05+0.072=0.125mm（根據(jù) B1 表 8—3—58 的表注 3，由 B1 表icF8—3—69，B1 表 8—3—59 及 B1 表 8—3—60 計算與查?。?；檢驗齒切向綜合公差 =0.0228mmicf（根據(jù) B1 表 8—3—58 的表注 3，由 B1 表 8—3—69，B1 表 8—3—59 計算與查取） 。對箱體，檢驗軸線的平行度公差， =0.012mm， =0.006mm（由 B1 表 8—3—63 查取） 。xfyf4.3.5.4 確定齒坯的精度要求按 B1 表 8—3—66 和 8—3—67 查取。根據(jù)大齒輪的功率，確定大輪的孔徑為 33mm，其尺寸和形狀公差均為 6 級，即 0.016mm，齒輪的徑向和端面跳動公差為 0.014mm。 （如圖 4-4）0.14A.6.0.80.16?94.7528128*?47 0-,15圖 4-4 大齒輪簡圖4.4 軸的設計4.4.1 按扭轉強度的計算用實心軸絞肉機的設計1733][5nPATd???式中:d－軸的直徑，mmT－軸傳遞的轉矩，N.mmP－軸傳遞的額定功率，kwn－軸的轉速，r/min[ ]－軸材料的許用切應力，Mpa30?A－系數(shù)，見【1】表 4－1－8，這里取 120根據(jù)上面公式計算，齒輪軸的最小直徑 d＝20mm；大齒輪軸的最小直徑 d＝20mm依據(jù)結構，設計如圖 232 ?16?20+,79-?5+0,79-14,?315+0,79- 4圖 4－5 齒輪軸 ?30+,79-2630.82*4526184?7?30+,79-,圖 4－6 低速軸第 5 章 絞 刀 設 計絞肉機的設計18絞刀的作用是切割物料。它的內孔為方形，安裝在絞籠前端的方軸上隨其一起旋轉，刀刃的安裝方向應與絞籠旋向相同。絞刀的規(guī)格有 2 刃、3 刃、4 刃、6 刃、8 刃。絞刀用 ZG65 Mn 材料制造，淬火硬度為 HRC55 - 60，刃口要鋒利，與樣板配合平面應平整、光滑。5.1 絞刀的設計絞刀的幾何參數(shù)對所絞出肉的顆粒度以及產品質量有著很大的影響，現(xiàn)對十字刀片的各主要幾何參數(shù)進行設計。 十字刀片如圖(5－1)所示。其每一刃部的絞肉(指切割肉的)線速度 分布亦如該圖所示。從圖上可以看出其刃部任一點位置上只有法向速度 。 ?v圖 5-1 絞肉機絞刀片示意圖及每一葉刀片上速度分布其值為：（ ）????30nvp Rr?式中： －刀片刃部任一點的線速度 m／s；n－刀片的旋轉速度 rpm；－刀片刃部任一點至旋轉中心的距離 mm；?r－刀刃起始點半徑 m m ；R—刀刃終止點半徑 mm；再從任一葉刀片的橫截面上來看 [圖(5-1)A—A 截面]，其刃部后角 較大，而前角 及刃??傾角 都為零。 ?因此，該刀片的幾何參數(shù)(角度)不盡合理。故再將以一葉刀片的與網(wǎng)眼扳相接觸的一條刀刃為對象，分析刀片上各參數(shù)的作用及其影響，設計各參數(shù)。5.1.1 刀刃的起訖位置絞肉機的設計19絞肉時，絞肉機的十字刀片作旋轉運動。從式[I]可以看出，在轉速一定的條件下，刀刃離旋轉中心點越遠，則絞肉(指切割肉的)線速度越快。并且在螺桿進科速度也一定的條件下，假定絞肉時刀片所消耗的功全部轉化為熱能，則任一與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃，在單位時間內產生的熱量為：VFQ??式中：Q－單位時間內任一與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃切割肉所產生的熱量（J／s）F－鉸肉時任一與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃上的切割力（N）（參見第二部分刀刃的前角式[4])－任一刀刃切割肉的線速度（m／s）?所以，絞肉(切割肉)的線速度越快，則所產生的熱量也越大，因此絞肉的線速度不能很高。根據(jù)經(jīng)驗，我們知道一般絞肉時刀刃切割肉的錢速度處在 30 一 90m／min 之間最為理想，因此由這些數(shù)據(jù)可估算出刀刃的起訖位置，即刃的起點半徑 和終點半徑 R。?根據(jù)式[1]得：[3]?????n30我們已知十字刀片得轉速n＝326r/min當 時， ，mi?＝30m/min=0.5m/sr?m65.14.0326/??????當 時， ， minRs/.in/9?R＝ m435.13260/????圓整后取:r=15mm R=45mm5.1.2刀刃的前角 ?當十字刀片絞肉時，其任一與網(wǎng)限板相接觸的刀刃上的受力情況如圖(5-2)所示。圖5-2 與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃的受力分析絞肉機的設計20根據(jù)圖5-2可知： ???fnfnFF?????其值為： ????? sincoisfnfnfn FF?????因為刀刃與網(wǎng)眼板的摩擦力為： ??nf肉與前刀面的摩擦力為： ???nfF整理得：[4]??????? cos)1()(2??nnF式中：F－鉸肉時任一與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃上的切割力（N）—刀片絞肉時肉的剪切抗力（N）?－刀刃與網(wǎng)眼板的摩擦系數(shù)??－肉被剪切時與前刀面的摩擦系數(shù)?－刀片的前角（ ）?90??－網(wǎng)眼板作用于刀刃上的壓力（N）?nF－肉被切割時作用于前刀面的壓力（N）?由于 ??A??式中： －肉的抗剪應力，與肉的質地有關－肉被剪切的面積，與網(wǎng)眼板的網(wǎng)眼直徑有關?所以 與肉的質地及網(wǎng)眼的直徑有關，故選定網(wǎng)眼板之后， 可以看成為常量，故令F ?F。1C??由于 是網(wǎng)眼板作用于刀刃上的壓力，可以看為刀片的預緊壓力，是常量，故令?n。 是刀片切割肉時，肉對前刀面的壓力與速度v有關，故令 。2Fn? ][vnF??絞肉機的設計21簡化式[4]得：[5]?????cos)1()(2][21 ???vFCF從式[5]和式[2]可知，刀刃前角 的大小，直接影響著絞肉過程中的切割力，以及切割肉時所產生的溫度。 在刀片旋轉速度以及螺桿進料速度都一定的情況下，前角大，切割肉所需的力和切割肉所產生的熱都小；反之，則大。但前角很大時，則因刀具散熱體積小而使切割肉時所產生的溫度不能很快冷卻。因此，在一定的條件下，前角有一合理的數(shù)值范圍： 一般取： (肉質軟取大值，反之取小值)?4025???5.1.3刀刃的后角刀刃后角的目的：一是減小后刀面與網(wǎng)眼板(包括三眼板)表面的摩擦；二是在前角不變的情況下，增大后角能使刀刃鋒利。刀片磨損后將使刀刃變鈍，使肉在絞肉(切割)過程中變形能增加，同時由于磨損后刀片的后角基本為零，加大了刀片與網(wǎng)眼扳的摩擦，兩者都使絞肉過程中產生的熱量增多。另外，在同樣的磨鈍標準V B下，后角大的刀片由新用到鈍所磨去的金屬體積較大 [如圖5-3所示]。這說明增大后角可提高刀片的耐用度，但同時也帶來的問題是刀片的N B磨損值大(反映在刀體材料的磨損過大這一方面)，并且刀刃極度也有所削弱，故后角也有一合理的數(shù)值范圍：一般取： (肉質軟取大值反之取小值)?53???圖5-3 后角與VB、NB的關系5.1.4 刀刃的刃傾角 從分析由前刀面和后刀面所形成的刀刃來得知刀傾角 對刀片性能的影響情況。 ?在任一葉刀片的法剖面內，當把刀刃放大看時，可以把刀刃看成是一段半徑為 的圓弧?r[圖 5－4]，由于刀刃有刃傾角 ，故在線速度方向剖面內的刀刃將變成橢圓弧(斜剖刀刃圓柱所?得)絞肉機的設計22圖 5-4 刃傾角與刀刃鋒利度橢圓的長半徑處的曲率半徑，即為刀刃實際純圓半徑 。 er0其關系為： [6] ?cos0ner?由此可見，增大刀傾角 的絕對值，可減小刀刃的實際鈍圓半徑 ，這就說明增大刃傾角er0就可使刀刃變得較為鋒利。 一旦刀刃的起訖半徑 r 及 R 確定后，其最大初始刃傾角 就可確定了[參見圖 5-5]：max0?圖 5-5[7]Rr/acsinmx0??初始刃傾角按下式計算： [見圖 5-6]圖 5-6 初始刃傾角計算用示意圖[8])/(20 bRractg???式中：r－刀刃起始點半徑(mm)； R－刀刃終止點半徑(mm)；b－葉刀片外端寬度（mm）;－初始刃傾角；0?5.1.5 刀刃上任一點位量上絞肉速度 絞肉機的設計23由于有了刃傾角，故刀刃上任一點相對于網(wǎng)眼板的速度 ，將可以分解為垂直于刃的法向?v速度分量 和平行于刃的切向速度 分量 。[參見圖 5-7]nv? rv?即： ????其值為： )(30Rprnv?????cosn??ivr圖 5－7 刀刃上任一點的速度示意圖又因為： ???/sin'?'R所以： 30sincos22?????整理得 0/si22???Rnv（ ）30/i????Rpr?式中： －刀刃上任一點位置的法向速度分度 m／s；nv－刀刃上任一點位置的切向速度分量 m／s；?－刀刃上任一點至刀片旋轉中心距離 mm；?－刀刃的初始刃傾角；??－與刀刃相切的圓計算半徑 mm；'?絞肉機的設計24R－刀刃的終點半徑 mm；r－刀刃的起點半徑 mm；5.1.6 刀片的結構根據(jù)以上對絞刀各個幾何參數(shù)的分析，得出絞刀的結構圖（圖 5-8），此絞刀的特點：1、 后角取 4 ，刀片的壽命較長；?2、 前角取 30 ，以減小絞肉所需的力及功率； 3、 增加刃傾角，以提高刀刃的鋒利度；4、 采用全圓弧形的前刀面結構，以改善刀刃的強度；5、 采用可換式刀片結構，以節(jié)約刀體材料并可選用不同幾何參數(shù)刀片。 R65?40A1??8815??AR6?406.5?30R4n圖 5－8 2 刃、4 刃、8 刃絞刀第 6 章 生產能力分析6.1 絞刀的切割能力切刀的切割能力，可用下式計算：)/(46022hcmZDnF???式中：F－絞刀切割能力（ ） ；/2絞肉機的設計25n－絞刀轉速（r/min ）;326r/minD－擠肉樣板外徑（mm） ；168mm－孔眼總面積與樣板面積之比，一般取 0.3－0.4；取 0.4?Z－絞刀刃數(shù)；取6.2 絞肉機的生產能力 G生產能力 G（kg/h）：AF1?式中： －被切割 1kg 物料的面積，其值與孔眼直徑有關（ ） ；1 hcm/2A－絞刀切割能力利用系數(shù)，一般為 0.7－0.75；6.3 功率消耗 N功率消耗 N 可用下式計算：(kw)?WG??式中：W－切割 1kg 物料耗用能量，其值與孔眼有關（kw h/kg） ；?－傳動效率；由生產能力計算可知，在 N、D 一定的條件下，絞刀的刃數(shù)越多，生產能力越大。但是不同刃數(shù)的絞刀應與不同孔徑的擠肉樣板相匹配，才能得到較為合理的生產量和功率消耗。在使用能過程中，可根據(jù)附表中推薦的值來選用。樣板孔徑 mm 3?8、 10?16?絞刀刃數(shù) 8 4 2生產能力 kg/h 800 1000 1400絞肉機的設計26設計總結漫長而又倍感充實的畢業(yè)設計階段即將結束，通過這幾十天的學習，我覺得自己的專業(yè)知識和獨立思考問題的能力有了很大的提高，對我走向社會從事專業(yè)工作有著深遠的影響。現(xiàn)在談談對本次畢業(yè)設計的認識和體會。首先，我感觸最深的就是：實踐的重要性。這次設計中我做了許多重復性的工作，耽誤了很多的時間，但是這些重復性的工作卻增強了我的實踐能力和動手能力，積累了設計經(jīng)驗。同時也得到一條經(jīng)驗，搞設計不能只在腦子里想它的結構，必須動手，即使你想的很完美，但是到實際的設計過程時，會遇到許多意不到的問題。其次，我學會了查閱資料和獨立思考。當開始拿到畢業(yè)設計題目時，心里真的是一點頭緒也沒有，根本不知道從那里下手。在劉老師的指導下，我開始查閱相關書籍，借鑒他人的經(jīng)驗，結合自己的構想，再利用自己所學過的專業(yè)知識技能， ，深入了解了機械傳動原理及機械系統(tǒng)的設計方案。把設計意圖從構想階段變?yōu)榭勺x者付諸生產的實現(xiàn)階段。我發(fā)現(xiàn)每一個設計都是一個創(chuàng)新、修改、完善的過程，在設計的過程中，運用自己所掌握的知識，發(fā)揮自己的想象力來搞好自己的設計，這個過程也是一個學習的過程。這是一個艱辛的過程，很幸運能在劉杰華老師的指導下，邊學邊用，才能按時按量完成規(guī)定的任務。設計的完成，給了我很大的信心：我完全有能力利用自己所學過的知識和技能完成我并不熟悉的任務。在設計過程我更深切的體會到：獨立自主是關鍵，互協(xié)作更重要。鳴 謝在短短這幾個月的時間里，劉杰華、陳敏華、招惠玲三位老師教了我不僅是嚴謹，認真的工作作風，還有許多是我在學校所不能學到的東西。在此我向劉杰華、陳敏華、招惠玲，老師表示忠心的感謝。參考文獻【1】 吳宗澤主編．機械設計實用手冊．第一版．北京：化學工業(yè)出版社．1999【2】 濮良貴、紀名剛主編．機械設計．第七版．北京：高等教育出版社．2001絞肉機的設計27【3】 張裕中主編．食品加工技術裝備．第一版．北京：中國輕工業(yè)出版社．2000【4】 無錫輕工業(yè)學院、天津輕工業(yè)學院編．食品工廠機械與設備．第二版．北京：輕工業(yè)出版社．1985【5】 胡繼強主編．食品機械與設備．第一版．北京：中國輕工業(yè)出版社．1999【6】 李興國主編．食品機械學（下冊） ．第一版．四川：四川教育出版社．1992【7】 中國農業(yè)機械化科學研究院編．實用機械設計手冊（下） ．北京：中國農業(yè)機械出版社．1985【8】 成大先主編．機械設計手冊（第 4 卷） ．第四版．北京：化學工業(yè)出版社．2002【9】 [蘇] 卡查科夫、 馬爾切諾夫著．食品機械制造工藝學．北京：機械工業(yè)??H??A出版社．1984【10】 張萬昌主編．熱加工工業(yè)基礎．第一版．北京:高等教育出版社．1997【11】 馬曉湘、鐘均祥主編．畫法幾何及機械制圖．第二版．華南理工大學出版社 1992【12】 毛謙德、李振清主編．袖珍機械設計師手冊．第二版．北京：機械工業(yè)出版社．2002