辣椒切碎機的設(shè)計

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1、 辣椒切碎機的設(shè)計 摘 要：隨著社會的發(fā)展，人們追求更高的生活。辣椒是人們重要的食品之一，辣椒切碎是辣椒生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)，辣椒切碎機的設(shè)計顯得非常重要。國內(nèi)外已有專家對切碎機作過多年研究,有資料參考，辣椒切碎機的設(shè)計運用本專業(yè)四年所學(xué)知識就能完成，通過設(shè)計可以綜合所學(xué)課程，鞏固專業(yè)知識，發(fā)揮創(chuàng)造潛能，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，為今后進行機械設(shè)計打下基礎(chǔ)。刀片式辣椒切碎機的主要由動力裝置、傳動裝置、和執(zhí)行裝置組成，期中動力裝置選擇合適功率的電動機，傳動裝置采用V帶傳動，執(zhí)行部分則由連接V帶輪的主軸配合轉(zhuǎn)子完成。 關(guān)鍵詞：切碎；動力裝置；傳動裝置；執(zhí)行裝置；V帶；轉(zhuǎn)子 The

2、 Design of the Chopper Mechine for Hot Pepper Abstract: With the development of the society, people pursue better life.The chili is one of the important foods, especially by people like Hunan. Chopped chili pepper is the key to the production technology, machine design, chopped hot pepper i

3、s very important. Domestic and foreign experts on the chopper have been years of research, reference information, chilli chopper design using four years of this professional learning can be done, can be integrated through the design of the course and consolidate professional knowledge, creative pote

4、ntial to foster innovation, for the future lay the foundation for mechanical design. Pepper chopper blade from the main power plant, transmission, and implementation of installation of the power plant during the power to choose the right motor, gear V-belt drive used to implement part of the V pulle

5、y connected with the rotor of the spindle. Keywords:shredding；power installations；transmission devices；the implementation of devices；V belt；rotor 1 前言 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、方便的方向發(fā)展，且功能食品將成為新世紀(jì)的主流食品。近年來我國食品工業(yè)實現(xiàn)了高速發(fā)展，已經(jīng)成為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，作為裝備食品工業(yè)的食品機械工業(yè)發(fā)展尤為迅速。但在經(jīng)歷了較高速度的數(shù)量型增長后，食

6、品與包裝機械的市場競爭力依然脆弱，有許多關(guān)鍵設(shè)備依賴進口，因此開發(fā)科技含量高的產(chǎn)品成為重中之重。 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)代化水平，離現(xiàn)代儀器和設(shè)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(shè)備和工藝共同發(fā)展的結(jié)果，應(yīng)使設(shè)備和工藝達到最佳配合，以設(shè)備革新和創(chuàng)新促進工藝的改進和發(fā)展，以工藝的發(fā)展進一步促進設(shè)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。 辣椒營養(yǎng)價值豐富，研究發(fā)現(xiàn)，辣椒不僅本身含有的熱量少，而且能夠起到抑制饑餓感、強健肌肉、提高智力以及調(diào)整情緒的作用。愛吃辣椒的人，在充分享受美味的同時，又能促進身體健康，真

7、是一舉多得。進食一餐辣味之后，可以消耗大約25%的卡里路。而當(dāng)辣在腹中燃燒時，喝上一杯富含咖啡因的紅茶，效果則更明顯。辣椒還能促進體內(nèi)產(chǎn)生兩種酶，在燃燒脂肪的過程中它們能一邊“說服”脂肪細(xì)胞卸載，一邊阻止脂肪過量堆積。這個減肥方法無需任何飲食規(guī)則作伴，因為辣椒堿刺激了內(nèi)啡肽和血清素的產(chǎn)生，同時還會讓你擁有一份好心情。辣椒，茄科辣椒屬。從成熟程度來分青辣椒、紅辣椒， 新鮮的青/紅辣椒可做主菜食用，紅辣椒經(jīng)過加工可以制成 干辣椒、辣椒醬等，主要用于菜肴調(diào)料。 在辣椒加工的過程中，辣椒切碎的機械化程度很高，其中辣椒切碎機是最基本的加工機械。目前中、小型辣椒類加工企業(yè)所使用的大部分設(shè)備為我國自行設(shè)計

8、制造的，這種辣椒切碎機是為中小型食品加工企業(yè)所設(shè)計的較為理想的、絞制各種食品的機械，它將食品可進行粗、中、細(xì)絞以滿足不同加工工藝的要。 2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 現(xiàn)在人們對物質(zhì)的追求，已經(jīng)逐步提高，特別是對食品的要求在上升，辣椒盛行于長江中下游的很多地區(qū)，深受湖南、重慶、四川等地的喜愛。在辣椒旺季農(nóng)民往往把辣椒進行深加工，作成剁辣椒，在剁辣椒加工中機械化可以幫助人們減輕勞動強度，提高勞動效率。辣椒切碎是辣椒生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)，辣椒切碎機的設(shè)計顯得非常重要。國內(nèi)外已有專家對切碎機作過多年研究,有資料參考，辣椒切碎機的設(shè)計運用本專業(yè)四年所學(xué)知識就能完成，通過設(shè)計可以綜合所學(xué)課程，鞏固專業(yè)知識，發(fā)揮創(chuàng)

9、造潛能，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，為今后進行機械設(shè)計打下基礎(chǔ)。 我國有豐富的辣椒資源，辣椒產(chǎn)品的生產(chǎn)正向多元化發(fā)展.辣椒加工不僅有傳統(tǒng)的調(diào)味品生產(chǎn)，還包括了具有更高經(jīng)濟效益和社會效益的辣椒紅色素、辣椒堿、辣椒籽油的開發(fā),實現(xiàn)了辣椒的綜合利用、變廢為寶，同時更提高了辣椒本身的價值。概述了辣椒目前的研究開發(fā)狀況，介紹了當(dāng)今辣椒調(diào)味品的生產(chǎn)以及辣椒紅色素、辣椒堿、辣椒籽油、辣椒中天然防腐劑和抗氧化物研究方面的成果和信息。通過查閱資料和上網(wǎng)搜尋，目前國內(nèi)有很多廠家如河北、河南、浙江等一些地方都有相關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)而且每家企業(yè)都有自己的技術(shù)優(yōu)勢和專利產(chǎn)品。根據(jù)生產(chǎn)能力和加工方法不同又分為辣椒打醬機、辣椒粉碎機、辣椒切

10、圈機、辣椒切絲機、辣椒去種機等一系列產(chǎn)品并且有些設(shè)備可以加工不同的農(nóng)產(chǎn)品，達到了一機多用的目的?？梢哉f這方面的設(shè)備的制造技術(shù)比較成熟，而圍繞辣椒這種農(nóng)產(chǎn)品的深加工及其副產(chǎn)品的生產(chǎn)也有比較成熟的技術(shù)和經(jīng)驗。 辣椒紅素包括辣椒紅素、辣椒玉紅素、胡蘿卜素，是一種無毒無害的高品質(zhì)天然保健食用色素。在食品、醫(yī)藥、及化妝品行業(yè)用途廣泛，特別在食品添加劑方面。目前，世界上使用的食品添加劑都為化工產(chǎn)品，對人身體有一定的毒副作用，而辣紅素對人身安全有益?，F(xiàn)已被美國聯(lián)合國糧食與農(nóng)業(yè)組織、英國、日本、歐洲經(jīng)濟共同體、WHO和中國國標(biāo)等組織審定為無限制性使用的天然食品添加劑，在國際市場上非常走俏，價格約150萬元/

11、噸。目前，德國、美國、日本、加拿大、英國等國家利用進口我國的辣椒干加工成辣紅素后返銷我國，賺取了大量外匯。我國目前辣椒紅色素的主要生產(chǎn)廠家有：河北霸州天然色素廠，安徽太湖佳美天然色素廠，河北武安天然色素廠，山東即墨天然色素廠,河北曲州天然色素廠，青島城陽食用色素廠，青島綠源生物工程有限公司，北京金曄天然色素廠，懷來縣長城生物化學(xué)工程有限公司，邯鄲市中進天然色素有限公司,南京天舒生物工程有限公司，青島天然色素廠，山東省成武縣天然色素廠， 浙江大學(xué)東陽麗爾康生物工程有限公司，浙江省永康市陽光天然色素廠，武漢星辰實業(yè)有限公司，怡康天然制品有限公司，廣州市食品工業(yè)研究所服務(wù)公司，貴州五倍子發(fā)展有限公司

12、，生輝天然產(chǎn)物化工有限公司，青島泰盛達精細(xì)化工有限公司等。 ???? 辣椒堿是從紅辣椒中提取出來的一種高附加值產(chǎn)品。被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、輕化、食品行業(yè)。在醫(yī)藥工業(yè)上，具有鎮(zhèn)痛、消炎、抑制癌細(xì)胞擴散的作用。在保健上有減肥、疏通血脈等功效；與嗎啡合用可延長鎮(zhèn)痛時間，減少成癮性。在軍事上是制造催淚彈和防衛(wèi)武器的主要原料。據(jù)農(nóng)業(yè)科技報報道，全球需要辣椒堿5000噸。目前產(chǎn)量只有1200噸。我國辣椒堿產(chǎn)量只有200多噸，市場缺口300噸。目前，國際市場上辣椒堿每公斤售價高達4萬美元以上。目前，我國辣椒系列新品深度開發(fā)的新動向為：石家莊市正光生物工程公司新建年產(chǎn)300公斤的辣椒堿及二次產(chǎn)品加工廠 。

13、3 確定辣椒切碎機的總體方案 切割機械是利用切刀鋒利的刃口對物料做相對運動而將食品原料進行切片、切或切成碎段的機械，常用在肉類、瓜果、蔬菜、面點等食品加工的工序中。切割機械的特點：成品粒度（細(xì)碎度或碎段）均勻一致被切割，表面光滑；消耗功率較小；只需更換不同形狀刀片便可獲得不同形狀和粒度的成品；多屬中、低速運轉(zhuǎn)，噪聲較低，工作效率較高。塊狀物料如洋白菜、薯類、洋蔥和凍肉快等，其切割原理和工作過程與莖稈類物料有所不同。莖稈類物料的切割主要利用動、定刀之間的對切作用，宛如剪刀一樣，根據(jù)剪切原理工作的。而塊狀類物料的切割是利用刀片的楔切作用，宛如加工金屬的車刀一樣，是根據(jù)切削原理工作的，這是因為切

14、割時，動刀刃對物料通常不產(chǎn)生滑移，只是按照砍切進行切割。綜上兩種類型，結(jié)合要求，應(yīng)選擇選擇莖稈類物料切碎機，V帶傳動，刀片式切碎。 辣椒切碎機的工作原理：辣椒由機器頂部的喂料器喂入，經(jīng)料斗，落入切碎室，由安裝在轉(zhuǎn)子上的切刀高速旋轉(zhuǎn)切碎物料，已被切碎的辣椒在離心力和切刀的作用下穿過安裝在切碎室內(nèi)壁上的篩板篩孔排出切碎室外，進入下道工序。 本方案應(yīng)該根據(jù)轉(zhuǎn)子的受力確定軸的功率，然后確定電動機的大概功率，并初步選型，從而提高辣椒切碎機的利用率，總體方案示意圖如圖1所示。 4 辣椒切碎機各重要部件的設(shè)計計算 4.1 轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)子是辣椒切碎機的主要工作部件，安裝在主軸上。轉(zhuǎn)子總成由切刀，圓

15、盤、銷軸、銷軸套組成。切刀在轉(zhuǎn)子上呈螺旋線排列。目前應(yīng)用的刀片形狀很多，但廣泛使用的是刃口呈弧形，刀背為直線的切刀，因為它形狀簡單，易于制造，通用性好。它一端有圓孔，用于固定在轉(zhuǎn)子上，如圖2所示。 圖1 總體方案示意圖 Figue1 General sketch map 1—電動機；2—電動機帶輪；3—普通V帶；4—主軸；5—主軸帶輪；6—上機殼； 7—轉(zhuǎn)子；8—刀片；9—過濾網(wǎng)；10—下機殼 圖2 轉(zhuǎn)子 Figure2 Rotor 4.2 轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)直徑的確定 已知條件有，生產(chǎn)率：4000Kg/天，合格率≧95%，每個工作日8

16、小時制。通過查閱資料得到經(jīng)驗公式： 式中：G——生產(chǎn)能力， D——按刀片外緣計算的轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)直徑，m L——轉(zhuǎn)子的長度，m ——物料切碎前的密度， 刀片的長度暫取150mm，刀片厚度4mm，辣椒的密度經(jīng)過測定為0.1019 經(jīng)查閱相關(guān)資料得知轉(zhuǎn)子的長度暫取180mm（0.18m），則 (1) 0.5=30×D×0.18×0.1019D=0.9087, 取整91mm 0.5=38×D×0.18×0.1019D=0.7173，取整72mm 0.5=

17、45×D×0.18×0.1019D=0.6057，取整60mm 以上轉(zhuǎn)子的直徑以備后面的計算選取合適參數(shù)。 4.3 切刀數(shù)量Z的確定 切刀是辣椒切碎機的最主要的工作部分，也是最易損耗的工作部件，切刀借助銷軸連接在轉(zhuǎn)子上。其形狀尺寸、工作密度與排列方式、材料材質(zhì)與制造工藝等，對切碎效率和工作質(zhì)量均有較大的影響。良好的的切刀應(yīng)具有切割質(zhì)量高，耗用動力小，結(jié)構(gòu)緊湊，工作平穩(wěn)，安全可靠，便于刃磨，使用維修方便等特點。切刀的材料一般是采用經(jīng)過熱處理的工具鋼或錳鋼。其熱處理工藝及切刀材料往往是一些廠家的專利，也是直接影響切刀的功能及耐用性的重要因素。根據(jù)參考文獻切碎刀片數(shù)目Z為：

18、 式中 ——切刀密度系數(shù)，取=0.125 (2) ——切碎寬度， ——切刀厚度，=4mm 通過對比得，取=20，轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)直徑D=72mm 4.4 功率的計算 根據(jù)參考文獻 一般采用經(jīng)驗公式： （3） 式中：K——系數(shù)，大型機K取0.15~0.2；中型機K取0.15；小型機K取0.1 ——轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速， 通過查閱資料文

19、獻得，一般的切碎機械是轉(zhuǎn)速為800—3000，考慮到辣椒的硬度不高，而且含水量又相對較高，所以主軸轉(zhuǎn)速不宜太高，取800。 5 驅(qū)動裝置的設(shè)計 5.1 電動機的選擇 5.1.1 電動機的類型和結(jié)構(gòu)形式 根據(jù)參看文獻 按工作要求和工作條件，選用一般用途是Y（IP44）系列三相異步電動機。它為臥式封閉結(jié)構(gòu)。 5.1.2 電動機額定功率 主軸的實際需要功率是：，采用V帶傳動，考慮到V帶的傳動效率問題，則實際需要的功率為：

20、 V帶的傳遞效率=0.95 （4） 通過查閱參考文獻機械設(shè)計手冊得，選取電動機的額定功率=7.5kw 5.1.3 電動機轉(zhuǎn)速的選擇 為了便于選擇電動機轉(zhuǎn)速，先推算電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍。查資料得V帶傳動常用傳動比范圍，則電動機的轉(zhuǎn)速范圍是1600~3200r/min。而考慮到辣椒切碎機的實際情況，同步轉(zhuǎn)速1500r/min的電動機亦能滿足要求。則根據(jù)機械設(shè)計手冊選取電動機型號，如下表 表1 電動機的型號 Table1 electric m

21、otor model 電動機的型號 額定功率 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 電動機質(zhì)量 Y132M2-4 7.5KW 1500 1440 81kg 6 傳動機構(gòu)的計算 6.1 軸的設(shè)計 6.1.1 材料及熱處理的選擇 由于本軸為傳動軸?？蓛r廉且對應(yīng)力集中敏感性較低的的碳鋼，且選用常用的45鋼。用熱處理的辦法提高其耐磨性和搞疲勞強度。綜上，應(yīng)用45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240 HBS。 6.1.2 最小軸徑的估算 根據(jù)參考文獻式15-2初步估算軸的最小軸徑 確定公式內(nèi)的各種

22、符號的數(shù)值 （5） 根據(jù)參考文獻 選取=125；由前面計算得， 主軸最小軸徑顯然是安裝皮帶輪初的軸徑，為了使軸徑滿足要求，考慮到大帶輪的直徑是180mm且與帶輪配合處開有鍵槽，故選擇最小軸徑為35mm。 6.1.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （1）擬定主軸上零件的裝配方案，裝配方案如下圖所示： 圖3 主軸的裝配方案 Figure 3 spindle assembly program （2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度，為滿足帶輪軸向定

23、位要求，A-B段軸右端制出一軸肩。主軸帶輪為腹板式，寬度為78mm，帶輪轂孔長度為80mm。A-B軸段左端用軸端擋圈定位，按軸端取擋圈直徑為D=45mm，為保證軸端擋圈只壓在帶輪上而不壓在軸的端面上，故取=78mm （3）初步選擇滾動軸承，因為軸承主要承受徑向力，只承受較小的軸向力，故選用深溝球軸承，查閱參考資料選取輕窄（2）系列，6208。其尺寸為：d×D×B=40×80×18。因此，軸承右端采用軸肩進行軸向定位，查機械設(shè)計手冊得6208型軸承的軸肩高度h=4mm，故取=45mm，軸承左端采用套筒定位?？紤]到和處要安裝軸承座，和切碎室的壁厚等因素，故暫取，。 （4）取安裝轉(zhuǎn)子處的軸段直徑

24、為=49mm，由前面已知轉(zhuǎn)子的寬度為180mm，考慮到制造和安裝誤差，故取=200mm。轉(zhuǎn)子在軸的左端采用軸肩進行定位，, ;右端則用圓柱銷進行定位。同樣考慮到切碎室的壁厚與軸承座的安裝和制造誤差，、。由滾動軸承的寬度為18mm，可知=18mm。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。 （5）軸上零件的周向定位，主軸帶輪、轉(zhuǎn)子與軸和電動機帶輪與電動機軸的周身定位均采用平鍵連接。按=49mm查參考資料得平鍵截面b×h=14×9，鍵槽用鍵槽銑刀加工長度為140mm，同時為了保證轉(zhuǎn)子與軸配合有良好的對中性，故選擇轉(zhuǎn)子與軸的配合為 ；主軸帶輪與軸的連接，選用平鍵b×h=10×8，鍵長為63mm，

25、主軸帶輪與軸的配合為 電動機帶輪與電動機軸的連接，選用平鍵10×8×80，配合為 滾動軸承與軸的周向定位由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。 （6）由參考文獻取軸端倒角為，各軸肩處的圓角半徑見軸的零件圖。 6.2 軸上載荷 6.2.1 作用在轉(zhuǎn)子上的力 因已知轉(zhuǎn)子的直徑D=600mm，由于刀片在轉(zhuǎn)子上的布置方式是呈螺旋狀布置，其螺旋角，轉(zhuǎn)子的壓力角可參照斜齒輪取，則 （6） （7） （8） 圓周力，徑向力及軸向力。 6.2.2 軸的載荷分析 可以做軸的結(jié)構(gòu)圖以

26、及彎矩和扭矩圖可以看出截面C是軸的危險截面?，F(xiàn)將計算出截面C處的 、 、的值列于下表。 表2 截面C處的載荷分析 Table 2 cross-section C of the load analysis of Department 載荷 水平面H 垂直面V 支反力 彎矩M 總彎矩 6.2.3 按扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸

27、的強度 進行校核時，通常只校核合軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面C 的）強度。根據(jù)參考文獻得，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，軸的計算應(yīng)力為 （9） 前面已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由參考文獻[1]得。因此，，故安全。 6.2.4 精確校核軸的疲勞強度 （1）判斷危險截面，根據(jù)主軸裝配圖來進行說明。截面A、B、C、D只受扭矩作用，雖然鍵槽。軸肩及過渡配合所引起的應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強度，但由于軸的最小直徑是按扭矩強度的影響較為寬裕確定的，所以截面A、B、C、D均無需校核。 從應(yīng)力集中對軸的疲勞強度的影響來看，截面E、F處過盈配合引

28、起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載的情況來看，截面EF上的的應(yīng)力最大。截面F的應(yīng)力集中的影響和截面E的相近，但截面F不受扭矩作用，同時軸徑也較大，故不必做強度校核。截面EF上雖然應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大（過盈配合及鍵槽引起的應(yīng)力集中均在兩端）而且這里軸的直徑最大，故截面EF也不必校核。截面FG、GH顯然更不必校核。由參考文獻[1]附錄可知，鍵槽的應(yīng)力集中系數(shù)比過盈配合的小，因而該軸只需校核截面EF兩側(cè)即可。 （2）截面EF左側(cè) 抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 截面EF左側(cè)的彎矩M為 截面EF上的扭矩 截面上的彎曲應(yīng)力

29、 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由參考文獻[1]查得。 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按參考文獻[1]查取。 因 經(jīng)插值后查得，。 又由參考文獻附圖3-1可得軸的材料的敏性系數(shù)為。 因此有效應(yīng)力集中系數(shù)按式參考文獻附表3-4為 （10） =1.25 （11） 由參考文獻附圖3-2的尺寸系數(shù)；由機械設(shè)計教材附圖3-3可得 軸按磨削加工，由機械

30、設(shè)計教材附圖3-4可得表面質(zhì)量系數(shù) 軸未經(jīng)表面強化處理，即，則按參考文獻[1]上式（3-12）及式（3-12a）得綜合系數(shù)為： 又由參考文獻[1]及得碳鋼的特性系數(shù)： 取0.1 取0.05 于是，計算安全系數(shù)值，按參考文獻[1]（15-6）～(15-8)則得 （12） 故可知其安全。 （3）截面EF右側(cè) 抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 截面EF左側(cè)的彎矩M為 截面EF上的扭矩 截面上的彎曲應(yīng)力

31、 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由參考文獻[1]查得。 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按參考文獻[1]查取。 因 經(jīng)插值后查得，。 又由參考文獻[1]附圖3-1可得軸的材料的敏性系數(shù)為。 因此有效應(yīng)力集中系數(shù)按式機械設(shè)計教材附表3-4為 =1.25 由參考文獻[1]附圖3-2的尺寸系數(shù)；由機械設(shè)計教材附圖3-3可得 軸按磨削加工，由參考文獻[1]附圖3-4可得表面質(zhì)量系數(shù) 軸未經(jīng)表面強化處理，即，則按參考文獻[1]上式（3-12）及式（3-12a）得綜合

32、系數(shù)為： 又由參考文獻[1]及得碳鋼的特性系數(shù)： 取0.1 取0.05 于是，計算安全系數(shù)值，按參考文獻[1]（15-6）～(15-8)則得 故可知其安全。綜上所述軸的設(shè)計安全可靠 6.3 軸承的校核 由于軸承既受徑向力又受軸向力，且左軸承受力大于右軸承，所以在這僅校核左軸承，故當(dāng)量動載荷 式中：X、Y分別為徑向動載荷系數(shù)和軸向動載荷系數(shù) 又 查閱參考文獻[1]得，取=15

33、800N，e=0.19,所以故 X=058，Y=2.3； 計算軸的預(yù)期壽命，按工作10年，年工作240天，8小時工作制 左軸承的基本額定壽命 式中： 為軸承的轉(zhuǎn)速，C為軸承的基本額定動負(fù)荷 所以，選用的軸承滿足工作要求。 6.4 鍵的校核 6.4.1 主軸連接轉(zhuǎn)子的鍵的校核 由前面的計算已知，鍵的基本尺寸為b×h=14×9。主軸和轉(zhuǎn)子輪轂的材料都是鋼，查閱參考文獻[1]得許用擠壓應(yīng)力。 取其平均值，。鍵的工作長度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。由參考文獻[1]得 （13） 滿足工作要求 鍵的標(biāo)記為：鍵 6.4.2

34、 主軸和帶輪連接的鍵的校核 由前面的計算已知，鍵的基本尺寸為b×h=10×8。主軸和帶輪輪轂的材料都是鋼，查閱參考文獻[1]得許用擠壓應(yīng)力 取其平均值，。鍵的工作長度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。由參考文獻[1]得 滿足工作要求 鍵的標(biāo)記為：鍵 6.4.3 電動機和帶輪連接的鍵的校核 由前面的計算已知，鍵的基本尺寸為b×h=10×8。電動機軸和帶輪輪轂的材料都是鋼，查閱參考文獻[1]得許用擠壓應(yīng)力. 取其平均值，。鍵的工作長度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。由參考文獻[1]得 滿足工作要求 鍵的標(biāo)記為：鍵 6.5 傳動比和各軸轉(zhuǎn)速的確定 各級

35、傳動比機構(gòu)的傳動比應(yīng)在推薦值范圍內(nèi)，不應(yīng)超過最大值，以利于發(fā)揮其性能，并使其結(jié)構(gòu)緊湊；應(yīng)使各級傳動的結(jié)構(gòu)尺寸協(xié)調(diào)、勻稱。例如：由V帶傳動和齒輪傳動組成的傳動裝置，V帶傳動的傳動比不能過大，否則會使大帶輪半徑超過變速器的中心高，造成尺寸不協(xié)調(diào)，并給機座設(shè)計和安裝帶來困難；應(yīng)使傳動裝置外廓尺寸緊湊，重量輕。在相同的總中心距和總傳動比情況下，具有較小的外廓尺寸。應(yīng)避免傳動零件之間發(fā)生干涉碰撞。高速級大齒輪與低速軸發(fā)生干涉，當(dāng)高速級傳動比過大時就可能產(chǎn)生這種情況。除考慮上述幾點還要理論聯(lián)系實際，思考機器的工作環(huán)境、安裝等特殊因素。這樣我們就可以通過實測與理論計算來分配各級的傳動比了。比較兩者的不同，理

36、解其設(shè)計思想。 由電動機的滿載轉(zhuǎn)速和工作機的主軸轉(zhuǎn)速，確定傳動裝置的總傳動比為： （14） 其計算結(jié)果比V帶傳動的傳動比范圍略小，考慮到辣椒切碎機轉(zhuǎn)速要求不是很高，故總傳動比滿足設(shè)計要求。 電動機軸轉(zhuǎn)速：=1440，主軸轉(zhuǎn)速：=800 6.6 軸輸入功率的計算 按電動機的額定功率計算各軸輸入功率： （15） 6.7 各軸轉(zhuǎn)矩的計算 （16） 6.8 皮帶輪的設(shè)計 預(yù)定皮帶輪傳動比2，每天運轉(zhuǎn)8小時，因傳動距離較遠、傳動

37、速度較快，不宜用齒輪傳動，故可采用帶傳動。帶輪的傳動是通過帶與帶輪之間的摩擦來實現(xiàn)的。具有傳動平穩(wěn)，造價低廉以及緩沖吸振等特點。根據(jù)槽面摩擦原理，在同樣的張緊力下，V帶傳動較平帶傳動能產(chǎn)生更大的摩擦力。再加上V帶傳動允許傳動比較大，結(jié)構(gòu)較緊湊，以及V帶標(biāo)準(zhǔn)化并且大量生產(chǎn)的優(yōu)點，所以這里高速軸傳動選用V帶傳動。 已知傳動比i=2，一天運轉(zhuǎn)8小時，轉(zhuǎn)速=800r/min，額定功率P=7.5kw。 6.8.1 確定計算功率 根據(jù)以上參數(shù)查閱參考資料得，工作情況系數(shù)=1.1 （17） 6.8.2 V帶型號的確定 普通V帶的型號根據(jù)傳動計算功率和小帶輪的轉(zhuǎn)速選取，查閱參考

38、資料應(yīng)選用A型帶。 6.8.3 確定帶輪基準(zhǔn)直徑，并驗算帶速 由機械設(shè)計手冊選取=90mm，則：=，查資料得圓整=180mm 驗算帶速V （18） 因為5m/s

39、 （22） 所以合適 6.8.6 確定V帶的根數(shù)z 計算單根V帶的額定功率Pr 由＝90 mm和n0＝1440 r/min，據(jù)機械設(shè)計教材表8-4a得： ＝1.61kW。 根據(jù)n0＝1440 r/min，＝1.8和A型帶，查機械設(shè)計教材表8-4b得： ＝0.17 kW 查參考文獻[1]表8-5得： ＝0.96 查參考文獻[1]表8-2得： ＝0.94 故 ＝＝（1.61+0.17） kW＝1.63 kW 計算V帶的根數(shù)z （23

40、） 取5根。 6.8.7 計算預(yù)緊力 根據(jù)參考文獻[1]知 （24） 根據(jù)參考文獻[1]表8-4得，故 6.8.8 作用在軸上的壓軸力 根據(jù)參考文獻式8-24得： （25） 6.8.9 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （1）裝在主軸上的帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 采用腹板式，材料為HT200，主軸上最小軸徑d=35mm； 根據(jù)參考文獻[1]得，A型V帶的輪槽的截面尺寸參數(shù)如下： 基準(zhǔn)寬度=11mm； 基準(zhǔn)線上槽深=2.75mm 取=3mm； 基準(zhǔn)線下槽深=8.7mm 取=9mm；

41、槽間距e=15mm 第一槽對稱面至端面的距離=9mm； 最小輪緣厚度=7mm 帶輪寬； 外徑； =2d=70mm L=2d=70mm； 輪槽角； 帶輪如圖所示： 圖4 裝在主軸上的帶輪 Figure 4 mounted on a pulley on the spindle （2）電動機帶輪的設(shè)計 采用實心式，材料為HT200，Y132M系列電動機直徑為d：38mm； 根據(jù)參考文獻[1]得，A型V帶的輪槽的截面尺寸參數(shù)如下： 基準(zhǔn)寬度=11mm； 基準(zhǔn)線上槽深=2.75mm 取=3mm； 基

42、準(zhǔn)線下槽深=8.7mm 取=9mm； 槽間距e=15mm 第一槽對稱面至端面的距離=9mm； 最小輪緣厚度=7mm 帶輪寬； 外徑； =2d=76mm 由電動機選擇L=2d=80mm； 輪槽角； 7 結(jié)束語 畢業(yè)設(shè)計是每一位大學(xué)生的必修課，它要求學(xué)生獨立的思考問題，并將在大學(xué)期間所學(xué)的知識進行歸類和深化；能夠多方面的提高學(xué)生的能力，為進入社會做足準(zhǔn)備。同時，我發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足的地方，還有很多以前沒有掌握牢固的知識和從未涉及的領(lǐng)域。希望在以后的時間里，我能不斷的學(xué)習(xí)新知識，提升自己的能力。不能說這次設(shè)計非常圓滿的完成的，因為還一些考慮欠妥的地方，希望老

43、師批評指教，以使我在以后取得更大的進步！經(jīng)過幾個月的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計一定能為我大學(xué)四年的生涯畫上一個圓滿的句號。 通過本次畢業(yè)設(shè)計使我充認(rèn)識到，這次其實是是綜合運用機械設(shè)計課程和其他它主修課程的知識，分析和解決機械設(shè)計問題，進一步鞏固、加深和拓寬所學(xué)知識的過程。通過設(shè)計實踐，使我逐步樹立正確的設(shè)計思想，增強了創(chuàng)新意識和競爭意識，熟悉掌握了機械的一般規(guī)律，培養(yǎng)看我分析和解決問題的能力。經(jīng)過設(shè)計計算、繪圖以及運用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、設(shè)計手冊等有關(guān)資料，使我進行了全面的機械設(shè)計基本技能的訓(xùn)練。另外通過本次設(shè)計使我領(lǐng)悟出機械設(shè)計的一般進程為：設(shè)計準(zhǔn)備、傳動裝置總體設(shè)計、傳動零件設(shè)計計算、裝配圖設(shè)

44、計、零件工作圖設(shè)計、編寫設(shè)計說明書。如果隨意打亂這個過程則在設(shè)計過程中肯定會走很多彎路。這設(shè)計過程中我們在獨立完成的同時，要時刻跟知道老師溝通和請教，要掌握設(shè)計進度，認(rèn)真設(shè)計。每個階段完成后要認(rèn)真檢查，有錯誤的藥認(rèn)真修改，精益求精。畢業(yè)設(shè)計的各個階段是相互聯(lián)系的，設(shè)計時，零、部件的結(jié)構(gòu)尺寸不是完全由計算確定的，還要考慮結(jié)構(gòu)、工藝性、經(jīng)濟性以及標(biāo)準(zhǔn)化、系列化等要求。由于影響零、部件尺寸的因素很多，隨著設(shè)計的展開，考慮的問題要更全面和合理，故后階段設(shè)計要對前階段設(shè)計中不合理結(jié)構(gòu)尺寸進行必要的修改。所以，設(shè)計要邊計算、變繪圖，反復(fù)修改，設(shè)計計算與繪圖交替進行。在設(shè)計中藥貫徹標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化可以

45、保證互換性、降低成本、縮短設(shè)計周期，是機械設(shè)計應(yīng)遵循的原則之一，也是設(shè)計質(zhì)量的一項評價指標(biāo)。在畢業(yè)設(shè)計中應(yīng)熟悉和正確采用各種有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)格，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件，并應(yīng)注意一些尺寸需圓整為標(biāo)準(zhǔn)尺寸。同時設(shè)計中應(yīng)減少材料的品種和標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格。另外，通過本次設(shè)計，使我運用各種機械繪圖軟件的技能得到了很大的提高，也正是運用了先進的繪圖軟件，才使我整個設(shè)計過程大大簡化了，設(shè)計速度也得到了很大的提高。 參考文獻 [1] 濮良貴，紀(jì)名剛 機械設(shè)計 北京：高等教育出版社 2006.5 [2] 裘建新 機械原理課程設(shè)計指導(dǎo)書[M] 北京：高等教育出版社 2004 [3] 梁世中 生物工程與裝備[

46、M]北京：中國輕工業(yè)出版社1983 [4] 王 昆 機械設(shè)計課程設(shè)計[M] 北京：高等教育出版社1995 [5] 劉軍，沈衛(wèi)東 米粉生產(chǎn)線機械傳動部分設(shè)計[J]，食品與機械 2007，23（1） [6] 王國和 食品機械技術(shù)創(chuàng)新基本類型的研究[J]，包裝與食品機械 2007（5） [7] 馬海樂 食品機械與設(shè)備 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社 2004.1 [8] 殷涌光 食品機械與設(shè)備 北京：化學(xué)工業(yè)出版社 2006.9 [9] 李書國，張謙 食品加工機械與設(shè)備手冊 北京：科學(xué)技術(shù)文獻出版社 2006.7 [10] 劉玉德 食品加工設(shè)備選用手冊 北京： 化學(xué)工業(yè)出版

47、社 2006.7 [11] 肖旭森 食品機械與設(shè)備 北京：科學(xué)出版社 2006.2 [12] 崔建云 食品加工機械與設(shè)備 北京：中國輕工業(yè)出版社 2000.1 [13] 張裕中 食品加工技術(shù)裝備[M]北京：中國輕工業(yè)出版社2000 [14] 孫桓，陳作模，葛文杰 機械原理 北京：高等教育出版社 2006.5 [15] 韓榮第 金屬切削原理與刀具 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2007.8 [16] 馮辛安 黃玉美 杜君文 機械制造裝備設(shè)計北京：機械工業(yè)出版社，1999 [17] 吳宗澤 羅圣國 機械設(shè)計課程設(shè)

48、計手冊 北京：高等教育出版社，1999 [18] 成大先 姜勇 王德夫 長順 韓學(xué)拴機械設(shè)計手冊化學(xué)工業(yè)出版社 [19] 成大先 機械零件設(shè)計手冊 北京；化學(xué)工業(yè)出版社，1997 [20] Purdum.T.Machine Design[M].Journal of Coal Science&Engineering,1998; [21] Sachs P. Mechanizem Reserch [J].Science,Engineering,1999; [22] 謝鐵邦 李柱 席宏卓 互換性和技術(shù)測量 武漢： 華中科技大學(xué)出版社，1998年6月

49、25噸水平定向鉆機推進機構(gòu)設(shè)計 1621826498 250t單梁橋式起重機小車運行機構(gòu)設(shè)計 1621826498 450t門式起重機金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計 1621826498 JS750混凝土攪拌機結(jié)構(gòu)設(shè)計 1621826498 PLC控制的翻轉(zhuǎn)機械手的設(shè)計 1621826498 PLC控制的移置機械手的設(shè)計 1621826498 S11-M-10010-0.4型變壓器的設(shè)計及制造工藝 1621826498 SYYZ792銅連鑄連軋機（軋機部分）液壓系統(tǒng)設(shè)計 1621826498 X5040升降臺銑床數(shù)控改造（橫向） 1621826498 ZL50輪式裝載機工作裝置及

50、其液壓系統(tǒng)設(shè)計 1621826498 安裝支架的沖壓工藝及模具設(shè)計 背負(fù)式小型機動除草機設(shè)計 步進電機驅(qū)動的小車電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 側(cè)邊傳動式深松旋耕機的設(shè)計 茶籽含油量高光譜檢測技術(shù)研究 柴油機活塞的加工工藝及夾具設(shè)計 車床撥叉加工工藝及夾具設(shè)計 車載機頂盒硬盤固定架優(yōu)化和散熱分析 搭扣沖壓模具設(shè)計 帶機架的立式擺線針輪減速機的設(shè)計 帶式輸送機自動張緊裝置 單相電子式預(yù)付費電度表的設(shè)計 低壓電動機軟啟動器的設(shè)計 電極片多工位級進模設(shè)計 蝶形螺母注塑模設(shè)計 多 功 能 鉆 機 的 鉆 架 設(shè) 計 仿形刨床液壓系統(tǒng)設(shè)計 封箱機設(shè)計 蓋帽墊片的沖壓工藝及模具設(shè)

51、計 缸體氣缸孔鏜削動力頭設(shè)計 缸體曲軸孔與凸輪軸鏜削動力頭的設(shè)計 鋼筋調(diào)直機的設(shè)計 高溫高速摩擦磨損試驗機設(shè)計 刮板式脫殼機設(shè)計 軌道式小型液壓升降機機架和小車設(shè)計 紅薯丁切制機構(gòu)設(shè)計 紅薯條切制機構(gòu)的設(shè)計 高壓瓶蓋注塑模具設(shè)計 戶用型太陽能水泵的設(shè)計 機床手柄注塑模設(shè)計 基于JN338的電動機轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)設(shè)計 基于PLC的包裝生產(chǎn)線計數(shù)分配環(huán)節(jié)控制系統(tǒng)設(shè)計 基于PLC的材料分揀模型控制系統(tǒng)設(shè)計 基于PLC的加熱反應(yīng)爐電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計 基于PLC的食用油灌裝生產(chǎn)線的電氣控制設(shè)計 基于PLC的四軸聯(lián)動機械手控制系統(tǒng)設(shè)計 基于PLC的污水處理電氣控制系統(tǒng)設(shè)

52、計 基于PLC四自由度機械手 基于單片機的電子秤的設(shè)計 基于單片機的電子密碼鎖設(shè)計 基于單片機的非接觸式紅外測溫儀設(shè)計 基于單片機的智力競賽搶答器設(shè)計 基于單片機的自動照明節(jié)能控制系統(tǒng)設(shè)計 基于單片機控制的LED亮化設(shè)計 基于浮子流量計單片機流量控制系統(tǒng)的設(shè)計 矩形柱座雙面倒角專用機床設(shè)計 矩形柱座雙面銑專用機床設(shè)計 礦用固定式帶式輸送機的設(shè)計 辣椒切碎機的設(shè)計 離心式茶葉雨水葉脫水機設(shè)計 犁刀變速齒輪箱體加工工藝及夾具設(shè)計 立式離心式剝殼機設(shè)計 立式推桿減速機的設(shè)計 連桿端孔軸線平行度自動檢測儀的設(shè)計 連桿端面平行度自動檢測儀的設(shè)計 龍門動模式鋼板模壓機

53、設(shè)計 漏斗式熱風(fēng)干燥機的設(shè)計 螺旋式榨油機設(shè)計 密封墊罩的冷沖壓模具設(shè)計 棉花裸苗移栽機取苗機構(gòu)設(shè)計與仿真 棉花裸苗移栽機送苗機構(gòu)設(shè)計與仿真 棉花裸苗移栽機移栽機構(gòu)設(shè)計與仿真 滅火器外殼注塑模設(shè)計 農(nóng)用鋪膜機設(shè)計 平衡臂機械手設(shè)計 普通車床的數(shù)控化改造設(shè)計 汽車變速箱體加工工藝及夾具設(shè)計 淺盒形件拉深工藝及模具設(shè)計 曲軸加工工藝及夾具設(shè)計 曲軸軸頸圓度自動檢測儀的設(shè)計 曲軸軸線同軸度自動檢測儀的設(shè)計 山茶采摘平臺升降機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計 山區(qū)履帶式噴霧機總體方案 山楂采摘平臺行走控制系統(tǒng)設(shè)計 上前蓋注塑模設(shè)計 上下樓梯搬運器設(shè)計與仿真 生物質(zhì)秸稈切碎機設(shè)計

54、手持式激光測距儀的設(shè)計 手動機器人控制系統(tǒng)的設(shè)計 手機外殼注塑模設(shè)計 手推式草坪修剪機設(shè)計與仿真 手推式割草機設(shè)計 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺設(shè)計 雙活塞漿體泵液力缸設(shè)計 水稻育秧播種流水線控制系統(tǒng) 水力切割除草試驗臺設(shè)計 太陽能路燈的設(shè)計 太陽能逆變設(shè)計 太陽能蓄電池充放電器控制的設(shè)計 太陽能最大功率跟蹤系統(tǒng)的研究 筒形件的沖壓工藝及模具設(shè)計 土豆清洗機的設(shè)計 拖拉機液壓提升實驗臺設(shè)計 挖掘機液壓系統(tǒng)的設(shè)計 萬能材料試驗機設(shè)計 微機控制硫化機卸胎裝置設(shè)計 臥式離心式剝殼機設(shè)計 臥式推桿減速機的設(shè)計 洗地吸干機設(shè)計 小型便捷式除雪機的設(shè)計 小型電動絞肉機的設(shè)計

55、 小型雕刻機結(jié)構(gòu)設(shè)計 小型掃雪機設(shè)計 小型載貨電動三輪車的設(shè)計 新型潛污泵的設(shè)計 壓蓋機設(shè)計 煙草基質(zhì)覆填鎮(zhèn)壓機設(shè)計 煙機分煙包裝機構(gòu)液壓系統(tǒng)設(shè)計 煙支分離裝置的設(shè)計 液壓控制的翻轉(zhuǎn)機械手的設(shè)計 液壓控制的移置機械手的設(shè)計 液壓驅(qū)動油菜淺耕直播機設(shè)計 液壓升降機的設(shè)計 液壓站設(shè)計 一種柴油機箱體加工工藝及夾具設(shè)計 一種花生摘果機設(shè)計 異型管接頭模具設(shè)計 易拉罐有償回收器設(shè)計與仿真 油杯的冷沖壓模具設(shè)計 圓錐滾筒式水稻種子清選機設(shè)計 軋機鋼板厚度液壓自動控制系統(tǒng)設(shè)計 軋機液壓位置伺服系統(tǒng)設(shè)計與仿真 直流電機驅(qū)動的小車電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 智能搬運機器人設(shè)計 中噸位叉車的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 中心孔打孔機設(shè)計 軸流壓縮機增速箱設(shè)計 鑄型輸送機液壓系統(tǒng)設(shè)計 自動搬運機器人控制系統(tǒng)的設(shè)計 自適應(yīng)平衡調(diào)整系統(tǒng)的研制1621826498 附錄 附錄1：辣椒切碎機的總裝圖 附錄2：下機殼圖 附錄3：主軸圖 附錄4：主軸帶輪圖 附錄5：電動機帶輪圖 附錄6：轉(zhuǎn)子圖 附錄7：刀片圖 26