JR1000A絞肉機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)含8張CAD圖

JR1000A絞肉機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)含8張CAD圖,jr1000a,絞肉機(jī),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),cad I JR1000A 絞肉機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘 要 本文主要論述了小型肉類(lèi)加工器具JR1000A 絞肉機(jī)絞肉機(jī)的工作原理和它的 技術(shù)參數(shù)，生產(chǎn)能力分析及主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算。 此絞肉機(jī)采用全封閉聯(lián)軸器傳動(dòng)方式，具有較高的防護(hù)等級(jí)，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可 靠，而且拆洗方便，不但可以用于家庭絞肉使用，還可以用來(lái)絞碎瓜果，辣椒，碎 冰等食物。它所需的功率比較小，采用電力驅(qū)動(dòng)，合理的結(jié)構(gòu)合計(jì)能滿(mǎn)足普通家庭 食品絞碎工作。 此絞肉機(jī)主要是依靠絞肉刀高速旋轉(zhuǎn)和擠肉樣板上的孔眼刃形成的剪切作用將 肉絞碎，并在螺桿的擠壓下將原料排出機(jī)外?？梢愿鶕?jù)肉料特性配置不同刀具和孔 板，即可以加工出不同尺寸的肉顆和肉泥，滿(mǎn)足不同肉類(lèi)加工需要。 關(guān)鍵詞：絞肉機(jī)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；絞刀 II Abstract This paper mainly describes the working principle of JR1000A 絞肉機(jī) appliances, small meat processing meat grinder and its technical parameters, calculation of production capacity analysis and design of main structure. The meat grinder using full closed coupling transmission mode, with a higher level of protection, smooth operation, reliable work, and convenient disassembly and washing, not only can used for family meat, can also be used to minced melon, pepper, crushed ice and other food. The power required is relatively small, driven by electric power, reasonable structure can meet the total ordinary family food mincing work. The meat grinder is mainly rely on the meat knife high-speed rotation and squeeze the meat template on the hole edge formed by shearing action will be minced meat, and in the screw extrusion will be raw material is discharged out of the machine outside. According to the characteristics of different configuration tool and feed plate, can produce different size of meat and minced meat, meat processing to meet the different needs. Key words: meat chopper;reame;processing III 目 錄 1 前言 .1 1.1 結(jié)構(gòu)及工作原理 .1 1.2 絞肉機(jī)的結(jié)構(gòu) .3 1.2 絞肉機(jī)的工作原理 .4 2 螺旋供料器的設(shè)計(jì) .6 2.1 絞籠的設(shè)計(jì) .9 2.2 絞筒的設(shè)計(jì) .10 3 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .11 3.1 電機(jī)的選擇 .12 3.2 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) .13 3.3 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) .15 3.3.1 選擇材料，確定 和 及精度等級(jí) .17limHliF 3.3.2 按接觸強(qiáng)度進(jìn)行初步設(shè)計(jì) .18 3.3.3 校核齒面接觸強(qiáng)度 .20 3.3.4 校核齒根的強(qiáng)度 .22 3.3.5 齒輪副精度的檢驗(yàn)計(jì)算 .23 3.4 軸的設(shè)計(jì) .23 3.4.1 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算 .24 4 絞刀的設(shè)計(jì) .25 4.1 絞刀的設(shè)計(jì) .25 5 生產(chǎn)能力分析 .26 5.1 絞刀的切割能力 .27 5.2 絞肉機(jī)的生產(chǎn)能力 .29 5.3 功率消耗 .30 總 結(jié) .31 致 謝 .32 參考文獻(xiàn) .33 ） 1 1 前言 JR1000A 絞肉機(jī)是近幾十年機(jī)械工業(yè)發(fā)展的產(chǎn)物，現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)的絞肉機(jī) 已經(jīng)有很多種型號(hào)了，它們的工作原理基本上都是需要人工放肉進(jìn)該 JR1000A 絞肉 機(jī)中，其可以對(duì)肉類(lèi)進(jìn)行自動(dòng)絞肉功能，并且在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的 優(yōu)點(diǎn)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和機(jī)械工業(yè)的進(jìn)步，1985 年法國(guó)克萊夫博士發(fā)明了第一 臺(tái) JR1000A 絞肉機(jī)，該 JR1000A 絞肉機(jī)絞肉精度高，運(yùn)行平穩(wěn)，平均無(wú)故障時(shí)間較 傳統(tǒng)的 JR1000A 絞肉機(jī)相比要長(zhǎng)很多，并且維修方便，可靠。在這些行業(yè)中，往往 需要 JR1000A 絞肉機(jī)以較高的速度和精度完成諸如人工放肉，自動(dòng)絞肉等操作，新 型的 JR1000A 絞肉機(jī)無(wú)疑成為重點(diǎn)研究對(duì)象。如今，無(wú)論從絞肉數(shù)量、質(zhì)量、經(jīng)濟(jì) 效益等各方面來(lái)衡量，它已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了以往的傳統(tǒng)的絞肉機(jī)，并成為各國(guó)爭(zhēng)相發(fā) 展的行業(yè)。絞肉機(jī)是以鏈輪傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)等構(gòu)成的絞肉機(jī) 械。上海的華永公司通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)的絞肉機(jī)進(jìn)行改造，從而實(shí)現(xiàn)了絞肉機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)， 并通過(guò)打入歐洲市場(chǎng)，取得了巨大的成功 以絞肉機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象,探討一種形式簡(jiǎn)潔、結(jié)算快捷、方便控制的自動(dòng)絞肉模 型,從產(chǎn)能規(guī)劃和絞肉速度來(lái)提高絞肉機(jī)的綜合性能，這對(duì)于食品加工機(jī)械的發(fā)展和 進(jìn)步具有非常重要的影響和至關(guān)重要的意義和作用。 因此,開(kāi)發(fā)一種具有優(yōu)勢(shì)作業(yè)方向,高速、低成本的 JR1000A 絞肉機(jī)具有重大的 意義，對(duì)比于人工絞肉來(lái)說(shuō),自動(dòng) JR1000A 絞肉機(jī)具有剛度大,精度高,響應(yīng)快,自重 負(fù)荷比小,控制容易,易實(shí)現(xiàn)高速等特點(diǎn)在肉類(lèi)加工機(jī)械領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。 本課題研究一種 JR1000A 絞肉機(jī)，研究一種高速、輕型、低成本,高速 JR1000A 絞肉機(jī)，不但在自動(dòng)化領(lǐng)域是一個(gè)新的突破，對(duì)肉類(lèi)加工設(shè)備的理論和應(yīng)用來(lái)說(shuō)， 也是一個(gè)新的發(fā)展方向。對(duì)推動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)理論、JR1000A 絞肉機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制 技術(shù)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等多學(xué)科交叉，具有重要理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。 ） 2 1.1 結(jié)構(gòu)及工作原理 1.2 絞肉機(jī)的結(jié)構(gòu) 本次設(shè)計(jì)的 JR1000A 絞肉機(jī)的結(jié)構(gòu)圖紙如圖 11 所示： 圖 11 絞肉機(jī)結(jié)構(gòu) （1）送料機(jī)構(gòu) 送料機(jī)構(gòu)作為 JR1000A 絞肉機(jī)的核心機(jī)構(gòu)，其主要作用是對(duì)肉類(lèi)進(jìn)行絞碎和擠 壓，只有通過(guò)送料機(jī)構(gòu)的擠壓和絞碎，才能夠?qū)崿F(xiàn)絞肉機(jī)的真正功能。 （2）切割機(jī)構(gòu) 切割機(jī)構(gòu)主要是有絞龍的旋轉(zhuǎn)來(lái)進(jìn)行肉類(lèi)的絞碎和切割的。 （3）驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 包括電機(jī) 23、皮帶輪 20 17、減速器 15、機(jī)架等 ） 3 1.3 絞肉機(jī)的工作原理 工作時(shí)，先開(kāi)機(jī)后放料，由于肉料本身的重力進(jìn)入螺旋供料器，螺旋供料器的 旋轉(zhuǎn)作用把肉料連續(xù)地送往絞刀口進(jìn)行切碎。同時(shí)因?yàn)槁菪┝掀鞯穆菥嗪竺鎽?yīng)比 前面小，但螺旋軸的直徑后面比前面大，這樣對(duì)物料產(chǎn)生了一定的擠壓力，這個(gè)力 迫使已切碎的肉從格板上的孔眼中排出。由于投料口的尺寸限制，必須對(duì)投放肉料 進(jìn)行粗加工以方便投料。 用于午餐肉罐頭生產(chǎn)時(shí)，肥肉需要粗絞而瘦肉需要細(xì)絞，以調(diào)換格板的方式來(lái) 達(dá)到粗絞與細(xì)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(xì)絞用直徑 3-5 毫米的孔眼。粗絞與細(xì)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(zhuǎn)速可比細(xì)絞時(shí)快些，但最大不超 過(guò) 400 轉(zhuǎn)/分。一般在 200-400 轉(zhuǎn)/分。因?yàn)楦癜迳系目籽劭偯娣e一定，即排料量一定， 當(dāng)供料螺旋轉(zhuǎn)速太快時(shí)，使物料在切刀附近堵塞，造成負(fù)荷突然增加，對(duì)電動(dòng)機(jī)有 不良的影響。 絞刀刃口是順著切刀轉(zhuǎn)學(xué)安裝的。絞刀用工具鋼制造，刀口要求鋒利，使用一 個(gè)時(shí)期后，刀口變鈍，此時(shí)應(yīng)調(diào)換新刀片或重新修磨，否則將影響切割效率，甚至 使有些物料不是切碎后排出，而是由擠壓、磨碎后成漿狀排出，直接影響成品質(zhì)量， 據(jù)有些廠(chǎng)的研究，午餐肉罐頭脂肪嚴(yán)重析出的質(zhì)量事故，往往與此原因有關(guān)。 裝配或調(diào)換絞刀后，一定要把緊固螺母旋緊，才能保證格板不動(dòng)，否則因格板 移動(dòng)和絞刀轉(zhuǎn)動(dòng)之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，也會(huì)引起對(duì)物料磨漿的作用。絞刀必須與格板 緊密貼和，不然會(huì)影響切割效率。螺旋供料器在機(jī)壁里旋轉(zhuǎn)，要防止螺旋外表與機(jī) 壁相碰，若稍相碰，馬上損壞機(jī)器。但它們的間隙又不能過(guò)大，過(guò)大會(huì)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。 2 螺旋供料器的設(shè)計(jì) 2.1 絞籠的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的絞龍的圖紙如下圖 2-1 所示： ） 4 圖 21 絞籠 （1）絞籠的材料 由于絞籠直接接觸到食品，所選材料必須符合國(guó)家食品器具選用標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)身體 安全不能有不良影響。雖然根據(jù)材料力學(xué)絞籠的材料一般選為 HT200，但依據(jù) 食品工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，推薦采用不銹鋼 1R13. （2）螺旋直徑 0.163 m 取 D160mm5.2CGKD D螺旋直徑,m; -生產(chǎn)能力，由原始條件取值為 0.15 K物料特性系數(shù)；取0.071 充填系數(shù)；查表 1-16 得 0.15 物料松散密度,t/m3; 豬肉保持 1.5 t/m3 C傾角系數(shù)。查表取1 （3）螺旋供料器的轉(zhuǎn)速 根據(jù)絞肉機(jī)的相關(guān)資料手冊(cè)，通常情況下，絞籠的轉(zhuǎn)速 N 一般在 200 一 400r/min 之間，根據(jù)系統(tǒng)工況，我們選取 N326r/min。此種轉(zhuǎn)速適中，容易把肉攪碎。 （4）螺旋節(jié)距 ） 5 根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)考慮，查得螺旋節(jié)距 tD160mm。 2.2 絞筒的設(shè)計(jì) 通常情況下，一般絞筒選用 HT200 灰口鑄鐵為材料鑄造而成，其截面圖如下圖 所示： 圖 22 絞筒 3 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的 JR1000A 絞肉機(jī)的傳動(dòng)路線(xiàn)如下： 電動(dòng)機(jī) 絞籠2121ZD 3.1 電機(jī)的選擇 N= 4(KW)WG G絞肉機(jī)的產(chǎn)能，取 hkg/10 W切割 1kg 物料耗用能量，通常取 d 小則 w 大，當(dāng) d3mm。 取 w0.0030kw.h/kg。 （查 B5p ）75 傳動(dòng)效率，取 0.75 根據(jù) N4kw，n1440r/min 選取型號(hào)為 Y112M-4 的電機(jī)。 ） 6 圖 3-1 Y112M-4 電動(dòng)機(jī)的外觀(guān)圖 14.32610ii總 由傳動(dòng)比標(biāo)準(zhǔn)系列查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)B2 表 21 初步取 1.76 2.50i1i 3.2 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) （1）設(shè)計(jì) 功率dP kwKA8.42.1 傳動(dòng)件設(shè)計(jì)與實(shí)用數(shù)據(jù)速查中表 1-19 可知工況系數(shù)取 1.2AK P傳遞的功率 （2） 選定帶型 因?yàn)橛?jì)算功率 和電動(dòng)機(jī)上小帶輪的轉(zhuǎn)速 是一樣的，所以查 傳動(dòng)件設(shè)計(jì)與實(shí)用d 1n 數(shù)據(jù)速查一書(shū)圖 1-4，V 帶可以選擇的型號(hào)為普通 V 帶 A 型。所以min/140rn （3） 傳動(dòng)比 1.76 0i2i1min/876.40r （4） 小帶輪基準(zhǔn)直徑 （mm）1d 小帶輪直徑的選?。焊鶕?jù)查傳動(dòng)件設(shè)計(jì)與實(shí)用數(shù)據(jù)速查一書(shū)圖 1-4 工作點(diǎn)所在 區(qū)域，小帶輪直徑在 75-100mm 之間，按表 1-7 可選小帶輪直徑 m10d ） 7 100mm 75r/min 1dmind （5）大帶輪基準(zhǔn)直徑 （mm）2 大帶輪直徑的選?。汉雎詮椥曰瑒?dòng)影響因素，大帶輪直徑 mdind1760.112 根據(jù)查傳動(dòng)件設(shè)計(jì)與實(shí)用數(shù)據(jù)速查一書(shū)表 1-7 得 =180mm2d （6） 帶速驗(yàn)算 smvsmndv /3025/54.710610ax （7） 初定中心距 （mm）a 公式： )(2)(7. 2121DD 即： 80800a 得： m569 取： 20 (8) 所需帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 （mm）0dL 帶長(zhǎng)公式： 0 21210 4)()(2aDad 0 20 )()(12210 ddLd 8482 886mm (9) 實(shí)際中心距 a ） 8 m Lad2876902800 (10） 小帶輪包角 1 3.5780121 ad = . = 12064 滿(mǎn)足 V 帶傳動(dòng)的包角要求。 （11）單根 V 帶的基本額定功率 1p 根據(jù)帶型號(hào)、 和 普通 V 帶相關(guān)參數(shù)， 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查表 1-10 我們選1dn 取額定功率 P1=1.32kw。 （12） 時(shí)單根 V 帶型額定功率增量i 1P 根據(jù)以上工況，我們選取 KW5.01 （13） V 帶的根數(shù) Z Z = 49.387.096)15.032.(4)(1 LadkpP 其中 ： 單根普通 V 帶的許用功率值 一基本額定功率增量 1P 包角修正系數(shù)K 長(zhǎng)度修正系數(shù)L 查傳動(dòng)件設(shè)計(jì)與實(shí)用數(shù)據(jù)速查一書(shū)中查表 1-21 取值： 96.0K 查表 1-20 帶長(zhǎng)度修正系數(shù) 87.0LK （14） 單根 V 帶的預(yù)緊力 0F ） 9 20)15.2(mvZPkFda = 254.710.4896. =134（N） mV 帶每米長(zhǎng)的質(zhì)量（kg/m）查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)B1 表 8124，取 0.1k/gm （15）作用在軸上的力 F )(10682sin4132sin20 NZF )(59ii310max （16）帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸 根據(jù)帶輪的轉(zhuǎn)速和工作環(huán)境，選取帶輪的材料為 HT200，其中小 V 帶輪的零件 查傳動(dòng)件設(shè)計(jì)與實(shí)用數(shù)據(jù)速查一書(shū)中附表 B 可以知道電動(dòng)機(jī)中軸的直徑，從而 得到的直徑范圍是在腹板式結(jié)構(gòu)的范圍內(nèi)。圖紙如圖 3-2： ） 10 圖 3-2 小帶輪 從動(dòng)帶輪的基準(zhǔn)直徑 ，因?yàn)閙D1802mD302 從動(dòng)帶輪的參數(shù)：查傳動(dòng)件設(shè)計(jì)與實(shí)用數(shù)據(jù)速查一書(shū)，可以確定主動(dòng)帶輪各個(gè) 結(jié)構(gòu)的參數(shù)，圖紙圖 3-3 ） 11 圖 3-3 大帶輪 3.3 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 3.3.1 選擇材料，確定 和 及精度等級(jí)limHliF 根據(jù)系統(tǒng)工況，我們選擇齒輪材料為 40Cr，齒輪精度等級(jí)選擇 IT6。 因此： ；MPaH120li1liMPaFE7021 。F352lim1li 3.3.2 按接觸強(qiáng)度進(jìn)行初步設(shè)計(jì) （1）確定中心距 a 321)(HamuKTAC ） 12 式中：配對(duì)材料修正系數(shù) Cm1 螺旋角系數(shù) Aa476 載荷系數(shù) K1.6 小齒輪額定轉(zhuǎn)矩 )(7.46819541 MNnPT 齒寬系數(shù) 0.4a 齒數(shù)比 u=i=2.5 許用接觸應(yīng)力 則 PaH10829.0.lim 取 a80mm,.6185.24076)15.2(47632a （2） 確定模數(shù) m m=(0.0070.02)a=0.561.6, 取 m=1.5mm （3）確定齒數(shù) 21,z 初取螺旋角 13 z = = =29.4 取 z =301)(cosma)15.2(3cos80 1 z =z =2.5 30=75 取 z =752 2 重新確定螺旋角 142.082)753(.1arcos2)(arcos1 zn （4）計(jì)算主要的幾何尺寸 分度圓的直徑 mmzd7.45cos30.11 .2 齒頂圓直徑 d =d +2h =45.7+2 1.5=48.7mm1aa ） 13 d =d +2h =114.3+2 1.5=117.3mm2aa 端面壓力角 (查 B1 表 834)029.14.0coscostgrtgrnt 基圓直徑 mdtb .729.3485.121 齒頂圓壓力角 951.23arcos6.211abttd 端面重合度 = z （tg -tg ）+ z (tg -tg )a11t 22at =1.9 齒寬 b= .a0.4 8032 取 b 32mm ；b 40mma21 齒寬系數(shù) = = =0.7d1b7.4532 縱向重合度 =1.2.1420sinsi nm 當(dāng)量齒數(shù) 31.4531coszv 78.62832zv 3.3.3 校核齒面接觸強(qiáng)度 強(qiáng)度條件： H 計(jì)算應(yīng)力： =Z Z Z Z Z 1BE1bdFKktHVA = 2H1BD ） 14 式中：名義切向力 F = = =2044Nt120dT7.4560 使用系數(shù) K =1A 動(dòng)載系數(shù) =（ ）VK20B 式中 V= smnd95.1687.45106 A=83.6 B=0.4 C=6.57 =1.2VK 齒向載荷分布系數(shù) =1.35H 齒間載荷分配系數(shù) 0.1 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) = 1.5HZ 重合度的系數(shù) 7. 螺旋角系數(shù) 80 彈性系數(shù) MPaZE.19 單對(duì)齒齒合系數(shù) Z =1B = 1H2 327.4501.235.108.70.895. 245.5MPa 許用應(yīng)力： =HXWRVLNTZZSlim 式中：極限應(yīng)力 =1120MPali 最小安全系數(shù) =1.1limH 壽命系數(shù) =0.92NTZ ） 15 潤(rùn)滑劑系數(shù) =1.05LZ 速度系數(shù) =0.96V 粗糙度系數(shù) =0.9R 齒面工作硬化系數(shù) =1.03WZ 尺寸系數(shù) =1X 則： = =826MPaH03.18596.012.10 滿(mǎn)足 3.3.4 校核齒根的強(qiáng)度 強(qiáng)度條件： 1F 許用應(yīng)力： = ； FVASaFnt KYbm 1212SFF 式中：齒形系數(shù) ， 6.1Y.2Y 應(yīng)力修正系數(shù) ， Sa7Sa 重合度系數(shù) =1.9 螺旋角系數(shù) =1.0Y 齒向載荷分布系數(shù) = =1.3FK NH 齒間載荷分配系數(shù) =1.0 則 =94.8MPa1F = =88.3MPa26.127 許用應(yīng)力： = FXlTrelNTSYYRlim ） 16 式中：極限應(yīng)力 =350MPalimF 安全系數(shù) =1.25liS 應(yīng)力修正系數(shù) =2TY 壽命系數(shù) =0.9S 齒根圓角敏感系數(shù) =0.97relT 齒根表面狀況系數(shù) =1lYR 尺寸系數(shù) =1X 則 =FMPa4897.025.13 滿(mǎn)足， 合適。1F 3.3.5 齒輪副精度的檢驗(yàn)計(jì)算 （1）確定齒輪齒輪傳動(dòng)的公差項(xiàng)目和公差值 第公差組檢驗(yàn)切向的綜合公差 ， =1iFi mfP072.9.063. 第公差組檢驗(yàn)齒切向的綜合公差 ，1if mftpi 2.)0.9.(60)(6.0 第公差組檢驗(yàn)齒向公差 1F （2）檢驗(yàn)齒輪傳動(dòng)的公差值 對(duì)齒輪，檢驗(yàn)公法線(xiàn)長(zhǎng)度的偏差 。wE 齒厚下偏差 ;14.09.16mfEptsi 公法線(xiàn)的平均長(zhǎng)度上偏差 mFETsWS 1.02sin36.72cos8.sin72.0co 下偏差 ；Tsiwi 6.si0.s14.0si. 大齒輪的圖紙如下圖所示： ） 17 圖 3-4 大齒輪簡(jiǎn)圖 3.4 軸的設(shè)計(jì) 3.4.1 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度的計(jì)算 軸作為機(jī)器的一個(gè)關(guān)鍵組成部分，其為各類(lèi)傳動(dòng)部件的安裝，傳動(dòng)的扭矩和旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)圍繞軸進(jìn)行，而且經(jīng)過(guò)軸承和機(jī)架連接。為了滿(mǎn)足定位軸上的緊固件和容易 加工和裝配的軸類(lèi)零件和拆卸，通常軸設(shè)計(jì)成階梯軸。軸系的零件是由軸和它上邊 的零部件構(gòu)成一個(gè)裝配體系，研究軸的過(guò)程中不僅要研究軸體自己的數(shù)據(jù)，還要將 系統(tǒng)里的全部零碎部件融合在一起。 因?yàn)橛糜谡駝?dòng)的傳遞的軸體不僅要傳送扭矩，還得經(jīng)受住彎矩，是以本人研究 的階梯性軸是轉(zhuǎn)動(dòng)軸。因?yàn)榇_定了小帶輪的參數(shù)，相應(yīng)的大帶輪隨之確定。接下來(lái) 的工作就是計(jì)算軸體的直徑了。軸體的研究需要憑借扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度來(lái)調(diào)整彎曲的強(qiáng)度， 因?yàn)榭捎米鬏S的原料比較多，所以必須得明確軸的應(yīng)用環(huán)境，還有規(guī)定諸如剛度， 強(qiáng)度以及別的機(jī)構(gòu)機(jī)能?？梢允褂脽崽幚磉@種方法，當(dāng)然也要琢磨怎樣使加工簡(jiǎn)單 并且花費(fèi)較少，用研究計(jì)算所得的數(shù)據(jù)以確定軸體的用料，故采取 45 號(hào)鋼當(dāng)成軸體 ） 18 的原料，它需要 40MPa 的切應(yīng)力。然后需要做正火或者調(diào)質(zhì)處理來(lái)確保它的力學(xué)性 能。 考慮鍵槽等要素對(duì)軸的影響，軸的直徑應(yīng)增加以彌補(bǔ)軸的鍵槽強(qiáng)度減弱。取軸 直徑 d=20mm，就是最右邊裝帶輪處直徑等于 20mm。裝有密封元件和滾動(dòng)軸承處的直 徑，應(yīng)與密封元件和軸承的內(nèi)孔徑尺寸保持一致。軸體上面存在兩支點(diǎn)的軸承要選 用一樣的標(biāo)準(zhǔn)，方便加工軸承的座孔。挨著的軸段，應(yīng)使直徑不一樣構(gòu)成軸肩，軸 肩在軸體上部件定位以及承受軸向力時(shí)要提供相應(yīng)的高度，軸肩的直徑差通常選 5 到 10mm，本文軸肩處采取 5 毫米的直徑差，接著把每段軸體的長(zhǎng)度尺寸匹配到一塊， 還要注意確定出軸的各段長(zhǎng)度了。 用實(shí)心軸 33 5nPATd 式中:d直徑，單位為 mm T轉(zhuǎn)矩，單位為 N.mm P額定功率，單位為 kw n轉(zhuǎn)速，單位為 r/min 許用切應(yīng)力，單位為 Mpa30 軸材料的常數(shù)A 選擇軸的材料，通過(guò)查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)一書(shū)中表 121，應(yīng)該選擇 45 號(hào)鋼并 進(jìn)行調(diào)制處理，它需要 40MPa 的切應(yīng)力。查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)一書(shū)中表 123，取 。根據(jù)上面公式計(jì)算，齒輪軸的最小直徑 d20mm；大齒輪軸的最小直徑120 d20mm 依據(jù)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)如圖 3-5 ） 19 圖 35 齒輪軸 4 絞刀設(shè)計(jì) 絞刀的作用是切割物料，它作為 JR1000A 絞肉機(jī)的核心部件之一，具有不可替 代的作用，如果沒(méi)有鉸刀，肉類(lèi)根本就不可能被絞碎。 4.1 絞刀的設(shè)計(jì) 下圖 4-1 為鉸刀即十字刀片的圖紙： ） 20 圖 4-1 絞肉機(jī)絞刀片示意圖及每一葉刀片上速度分布 其值為： （ ）30nvp Rr 式中： 線(xiàn)速度，單位為 ms； n旋轉(zhuǎn)速度，單位為 rpm； 至旋轉(zhuǎn)中心的距離單位為 mm； r起始點(diǎn)半徑單位為 mm ； R終止點(diǎn)半徑單位為 mm； 根據(jù)前面的分析可知，前角 =刃傾角 =0。 根據(jù)以上分析可以看出，絞肉機(jī)刀片的設(shè)計(jì)有些問(wèn)題。所以只能通過(guò)一葉刀片 的與網(wǎng)眼扳相接觸的一條刀刃為對(duì)象從而來(lái)設(shè)計(jì)各個(gè)部位。 （1）刀刃的起訖位置 刀刃的起訖位置的計(jì)算如下： n30 我們已知十字刀片得轉(zhuǎn)速 n326r/min 當(dāng) 時(shí)， ，min 30m/min=0.5m/sr m65.140326/ ） 21 當(dāng) 時(shí)， ， minR sm/5.1in/90 R 43.326/ 圓整后取:r=15mm R=45mm （2）刀刃的前角 刀刃上的受力情況如圖(4-2)所示： 圖4-2 根據(jù)圖4-2可知： fnfnFF 其值為： sincoisfnfnfn FF 因?yàn)榈度信c網(wǎng)眼板的摩擦力為： nf 肉與前刀面的摩擦力為： nfF ） 22 整理得： ； cos)1()(2nnFF 式中：F切割力（N）； 剪切抗力（N）； 摩擦系數(shù)； 摩擦系數(shù)； 前角； 壓力（N）；nF 壓力（ N）； 由于 ；A 式中： 肉的抗剪應(yīng)力，與肉的質(zhì)地有關(guān)； 肉被剪切的面積，與網(wǎng)眼板的網(wǎng)眼直徑有關(guān)； 是作用于刀刃上的壓力，它并不是一個(gè)變量，而是一個(gè)常量，假設(shè) 。nF 2CFn ，簡(jiǎn)化得： ； cos)1()(221 vFC （3）刀刃的后角 刀刃后角的角度設(shè)計(jì)得合理與否是關(guān)系到絞肉機(jī)絞肉質(zhì)量好壞的至關(guān)因素，只 有把刀刃后角設(shè)計(jì)得合理，這樣才能保證絞肉機(jī)的絞肉精度高，并且運(yùn)行平穩(wěn)可靠， 隨著時(shí)間的推移，刀刃在經(jīng)常使用后，會(huì)變得越來(lái)越鋒利，更方便絞肉。根據(jù)絞肉 機(jī)的相關(guān)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，我們知道，絞肉機(jī)的刀刃后角的標(biāo)準(zhǔn)是有資料可以查找的，故 查找相關(guān)資料后，我們知道，絞肉機(jī)的后角的取值范圍一般在： (肉質(zhì)越53 軟取值越大，反之則取小值) （4）刀刃的刃傾角 本次設(shè)計(jì)的 JR1000A 絞肉機(jī)刀刃為斜口式刀刃，其具體的結(jié)構(gòu)圖如下圖所示： ） 23 圖 4-4 刃傾角與刀刃鋒利度 由上圖可以看到，橢圓的長(zhǎng)半徑處的曲率半徑就是刀刃實(shí)際純圓半徑 。 它們er0 之間有直接的因果關(guān)系。 其中曲率半徑與實(shí)際純圓半徑的聯(lián)系有下式可以看出來(lái)： cos0ner 通過(guò)以上計(jì)算公式我們可以看出，如果增大刃傾角，絞肉機(jī)的刀刃就會(huì)越來(lái)越 鋒利，相反地，如果減少絞肉半徑，絞肉機(jī)的刀刃就會(huì)變得越來(lái)越鈍，絞肉機(jī)的鋒 利程度與刀刃傾角有直接關(guān)系。如果想要絞肉機(jī)的絞肉效果好，就必須合理地設(shè)計(jì) 出絞肉機(jī)的絞肉刀片的傾角，這對(duì)于絞肉機(jī)的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)具有非常重要的意義和作用。 圖 4-5 ） 24 Rr/acsinmx0 該 JR1000A 絞肉機(jī)的初始刃傾角的計(jì)算過(guò)程如下所示： 圖 4-6 )/(20 bRractg 式中：r起始點(diǎn)半徑(mm)； R終止點(diǎn)半徑(mm)； b寬度（mm）; 初始刃傾角；0 （5）絞肉速度的確定和設(shè)計(jì) 由公式： vn 其值為： )(30Rprvcosnivr ） 25 圖 47 刀刃上任一點(diǎn)的速度示意圖 又因?yàn)椋?/sin R 所以： 30sincos 22 整理得 30/sin22Rvn （ ）/iRpr 式中： 法向速度分度 ms；nv 切向速度分量 ms； 中心距離 mm； 刃傾角； 計(jì)算半徑 mm； R終點(diǎn)半徑 mm； r起點(diǎn)半徑 mm； ） 26 5 生產(chǎn)能力分析 5.1 絞刀的切割能力 切割能力是衡量絞肉機(jī)加工效率的一個(gè)重要因素，切割能力的好與壞直接與絞 肉機(jī)的加工效率有關(guān)系，通過(guò)一下公式我們知道： )/(460 22hcmZDnF 式中：F切割能力（ ） ；c/2 n轉(zhuǎn)速（r/min ）;326r/min D外徑（mm） ；168mm 孔眼總面積與樣板面積之比。 Z絞刀刃數(shù)；取 4 5.2 絞肉機(jī)的生產(chǎn)能力 G 生產(chǎn)能力 G（kg/h）： AF1 其中： 被切割 1kg 物料的面積，其值與孔眼直徑有關(guān)（ ） ；1 hcm/2 A利用系數(shù)，一般為 0.70.75； 5.3 功率消耗 N 絞肉機(jī)的功率消耗的能力與絞肉機(jī)的刀刃傾角以及絞肉機(jī)的加工精度等等都有 直接關(guān)系，由下式可知： (kw)WG G絞肉機(jī)的產(chǎn)能 W切割 1kg 物料耗用能量 傳動(dòng)效率 ） 27 樣板孔徑 mm 38、 1016 絞刀刃數(shù) 8 4 2 生產(chǎn)能力 kg/h 800 1000 1400 ） 28 總 結(jié) 到如今，論文總算完成了，讓我感到唏噓不已 ，在前期的時(shí)候，對(duì)于畢業(yè)設(shè) 計(jì)不了解的我，如無(wú)頭蒼蠅似的亂撞，然后通過(guò)大量的文獻(xiàn)查閱，漸漸的知道了 JR1000A 絞肉機(jī)的發(fā)展歷史，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀而且發(fā)現(xiàn)了它們的不足，然后便投入了 JR1000A 絞肉機(jī)原理和結(jié)構(gòu)的研究中，通過(guò)對(duì)于該 JR1000A 絞肉機(jī) V 帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、 絞肉機(jī)構(gòu)、絞龍的設(shè)計(jì)，讓我懂得了 V 帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的一般設(shè)計(jì)流程，對(duì)于 V 帶輪， V 帶的選型有了很深的印象，還有絞龍的設(shè)計(jì)，這是一個(gè)難點(diǎn)，但我通過(guò)查重絞肉 機(jī)構(gòu)的相關(guān)資料，通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算仍然設(shè)計(jì)出來(lái)了，讓我感到很驕傲。本次設(shè)計(jì)，加 深了我對(duì) JR1000A 絞肉機(jī)的工作原理的了解，一個(gè)機(jī)器的成型，各個(gè)零部件之間都 要緊密聯(lián)系，通過(guò) JR1000A 絞肉機(jī)的設(shè)計(jì)讓我了解到送料機(jī)構(gòu)，切割機(jī)構(gòu)以及驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)配合的重要性 針對(duì)本次設(shè)計(jì)，讓我深刻地認(rèn)識(shí)到該 JR1000A 絞肉機(jī)雖然設(shè)計(jì)完成了，但仍然 存在一定的缺陷，例如在成本上面以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選取方面還待優(yōu)化，同時(shí)這也是 以后我在工作中需要解決的問(wèn)題。 ） 29 參考文獻(xiàn) 1 張華 機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì) 北京：科學(xué)出版社，2004.5 2 李念 JR1000A 絞肉機(jī)概述 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.1 3 張棟 JR1000A 絞肉機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì).高等教育出版社，2004.3 4 姜繼海，宋錦春，高常識(shí). JR1000A 絞肉機(jī)工作原理.高等教育出版社，2002.8 5 張春林，曲繼方，張美麟.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，2001.4 6 錢(qián)平. 加工專(zhuān)機(jī)應(yīng)用技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社，2005.1 7 張遼遠(yuǎn). JR1000A 絞肉機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn). 機(jī)械工業(yè)出版社，2002.8 8 基恩士傳感器選擇手冊(cè) 2010 版本 9 黃長(zhǎng)藝，嚴(yán)普強(qiáng) .機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ). 機(jī)械工業(yè)出版社，2001.1 10 張桓，陳作模 .機(jī)械原理.高等教育出版社，2000.8 11 王昆，何小柏，汪信遠(yuǎn). JR1000A 絞肉機(jī)原理.高等教育出版社，1995.12 12 徐錦康. 機(jī)械設(shè)計(jì). 高等教育出版社，2004.4 13 鄧星鐘. 機(jī)電傳動(dòng)控制.華中科技大學(xué)出版社，2001.3 14 劉延俊. 液壓與氣壓傳動(dòng).機(jī)械工業(yè)出版社，2002.12 15 章宏甲，黃誼，王積偉. JR1000A 絞肉機(jī)的逆向設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，2000.5 16 胡泓，姚伯威 .機(jī)電一體化原理及應(yīng)用. 北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2000.6 17 陳鐵鳴 JR1000A 絞肉機(jī)的創(chuàng)新. 高等教育出版社，2003.7 18 孫靖民. 機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì). 機(jī)械工業(yè)出版社，2005.1 19 黃俊.系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì).北京:清華大學(xué)出版社，1991.7 ） 30 20Hirohiko Arai, Kazuo Tanie, and Susumu Tachi. Dynamic Control of a Manipulator with Passive Joints in Operational Space. 致 謝 漫 長(zhǎng) 而 充 實(shí) 的 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 即 將 結(jié) 束 ， 通 過(guò) 幾 十 天 的 學(xué) 習(xí) 和 努 力 ， 我 覺(jué) 得 自 己 的 專(zhuān) 業(yè) 知 識(shí) 應(yīng) 用 和 獨(dú) 立 思 考 能 力 得 到 較 大 提 高 。 這 次 設(shè) 計(jì) 讓 我 學(xué) 到 了 很 多 ， 特 別 是 對(duì) 食 品 機(jī) 械 有 了 新 的 認(rèn) 識(shí) ， 并 初 步 了 解 了 國(guó) 內(nèi) 肉 制 品 加 工 發(fā) 展 狀 況 和 趨 勢(shì) 。 感 謝 學(xué) 校 提 供 這 次 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) ， 是 對(duì) 我 未 來(lái) 的 工 作 極 大 鼓 勵(lì) 。 我 在 指 導(dǎo) 老 師 的 指 導(dǎo) 下 ， 從 開(kāi) 始 的 不 知 所 措 ， 到 一 步 步 進(jìn) 入 設(shè) 計(jì) 狀 態(tài) ： 收 集 資 料 ， 擬 定 題 綱 和 結(jié) 構(gòu) ， 圖 紙 繪 制 直 至 完 成 說(shuō) 明 書(shū) 以 及 后 期 修 改 等 。 通 過(guò) 這 次 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) ， 我 不 但 系 統(tǒng) 復(fù) 習(xí) 了 以 前 的 知 識(shí) ， 而 且 鍛 煉 獨(dú) 立 思 考 和 動(dòng) 手 能 力 。 在 此 ， 我 要 感 謝 我 的 指 導(dǎo) 老 師 ， 不 僅 在 學(xué) 術(shù) 上 對(duì) 我 精 心 指 導(dǎo) ， 在 生 活 上 面 也 給 予 我 無(wú) 微 不 至 的 關(guān) 懷 支 持 和 理 解 ， 是 他 的 細(xì) 心 指 導(dǎo) 和 幫 助 才 讓 我 順 利 完 成 了 本 次 設(shè) 計(jì) 。 從 尊 敬 的 老 師 身 上 ， 我 不 但 學(xué) 到 了 扎 實(shí) 寬 廣 的 專(zhuān) 業(yè) 知 識(shí) ， 也 學(xué) 到 了 做 人 做 事 認(rèn) 真 負(fù) 責(zé) 的 道 理 。 在 此 我 要 向 指 導(dǎo) 我 的 老 師 致 以 衷 心 感 謝 。 另 外 也 感 謝 我 的 父 母 和 我 的 同 學(xué) 們 ， 在 做 設(shè) 計(jì) 感 覺(jué) 受 挫 ， 枯 燥 與 迷 茫 時(shí) ， 是 他 們 在 悉 心 的 為 我 釋 放 壓 力 ， 鼓 勵(lì) 我 不 要 氣 餒 ， 勇 敢 面 對(duì) 。 每 周 一 次 和 父 母 的 通 話(huà) ， 與 朋 友 和 同 學(xué) 的 長(zhǎng) 談 后 都 使 我 精 神 放 松 ， 斗 志 倍 增 ， 以 飽 滿(mǎn) 的 熱 情 重 新 投 入 到 工 作 中 去 ， 感 謝 他 們 ， 正 是 他 們 的 不 懈 支 持 和 充 分 理 解 才 能 使 我 順 利 完 成 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 。 謝 謝 老 師 以 及 所 有 關(guān) 心 我 和 幫 助 我 的 人 ， 謝 謝 大 家 。 在 以 后 的 工 作 中 ， 我 們 將 繼 續(xù) 努 力 ， 爭(zhēng) 取 把 自 己 的 本 職 工 作 做 好 。 ） 31