22絞肉機(jī)的設(shè)計(jì)

22絞肉機(jī)的設(shè)計(jì),22,絞肉機(jī),設(shè)計(jì) 1目 錄中文摘要…………………………………………………………………………………………………3Abstract………………………………………………………………………………………………… 3第 1 章 緒論…………………………………………………………………………………………… 4第 2 章 結(jié)構(gòu)及工作原理……………………………………………………………………………… 52.1 絞肉機(jī)的結(jié)構(gòu)……………………………………………………………………………………… 52.1.1 送料機(jī)構(gòu)………………………………………………………………………………………… 52.1.2 切割機(jī)構(gòu)………………………………………………………………………………………… 52.1.3 驅(qū)動機(jī)構(gòu)………………………………………………………………………………………… 52.2 絞肉機(jī)的工作原理…………………………………………………………………………………5第 3 章 螺旋供料器的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………73.1 絞籠的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………………………73.1.1 絞籠的材料………………………………………………………………………………………73.1.2 螺旋直徑…………………………………………………………………………………………73.1.3 螺旋供料器的轉(zhuǎn)速………………………………………………………………………………73.1.4 螺旋節(jié)距…………………………………………………………………………………………83.2 絞筒的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………………………8第 4 章 傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………………………………………………………………………………94.1 電機(jī)的選擇…………………………………………………………………………………………94.2 帶傳動的設(shè)計(jì)………………………………………………………………………………………94.2.1 設(shè)計(jì)功率………………………………………………………………………………………94.2.2 選定帶型…………………………………………………………………………………………104.2.3 傳動比……………………………………………………………………………………………104.2.4 小帶輪基準(zhǔn)直徑…………………………………………………………………………………104.2.5 大帶輪基準(zhǔn)直徑…………………………………………………………………………………104.2.6 帶速驗(yàn)算…………………………………………………………………………………………104.2.7 初定軸間距………………………………………………………………………………………104.2.8 所需帶的基準(zhǔn)長度………………………………………………………………………………104.2.9 實(shí)際軸間距………………………………………………………………………………………114.2.10 小帶輪包角…………………………………………………………………………………… 114.2.11 單根 V 帶的基本額定功率 …………………………………………………………………… 114.2.12 1?i時(shí)單根 V 帶型額定功率增量 ……………………………………………………………114.2.13 V 帶的根數(shù)………………………………………………………………………………………114.2.14 單根 V 帶的預(yù)緊力…………………………………………………………………………… 114.2.15 作用在軸上的力…………………………………………………………………………………114.2.16 帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸…………………………………………………………………………… 124.3 齒輪傳動設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………………… 124.3.1 選擇材料，確定 limH?和 liF及精度等級…………………………………………………124.3.2 按接觸強(qiáng)度進(jìn)行初步設(shè)計(jì)……………………………………………………………………… 124.3.2.1 確定中心距…………………………………………………………………………………1224.3.2.2 確定模數(shù)……………………………………………………………………………………134.3.2.3 確定齒數(shù)……………………………………………………………………………………134.3.2.4 計(jì)算主要的幾何尺寸………………………………………………………………………134.3.3 校核齒面接觸強(qiáng)度……………………………………………………………………………144.3.4 校核齒根的強(qiáng)度………………………………………………………………………………164.3.5 齒輪及齒輪副精度的檢驗(yàn)項(xiàng)目計(jì)算……………………………………………………………174.3.5.1 確定齒厚偏差代號…………………………………………………………………………174.3.5.2 確定齒輪的三個(gè)公差組的檢驗(yàn)項(xiàng)目及公差值……………………………………………174.3.5.3 確定齒輪副的檢驗(yàn)項(xiàng)目與公差值…………………………………………………………174.3.5.4 確定齒坯的精度……………………………………………………………………………184.4 軸的設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………………………… 184.4.1 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算………………………………………………………………………………… 18第 5 章 絞刀的設(shè)計(jì)………………………………………………………………………………… 205.1 絞刀的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………………… 205.1.1 刀刃的起訖位置…………………………………………………………………………………215.1.2 刀刃的前角………………………………………………………………………………………215.1.3 刀刃的后角……………………………………………………………………………………… 235.1.4 刀刃的刃傾角 …………………………………………………………………………………235.1.5 刀刃上任一點(diǎn)位量上絞肉速度…………………………………………………………………245.1.6 絞刀片的結(jié)構(gòu)……………………………………………………………………………………26第 6 章 生產(chǎn)能力分析……………………………………………………………………………… 276.1 絞刀的切割能力………………………………………………………………………………… 276.2 絞肉機(jī)的生產(chǎn)能力……………………………………………………………………………… 276.3 功率消耗…………………………………………………………………………………………27設(shè)計(jì)總結(jié)………………………………………………………………………………………………28參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………………………29致謝……………………………………………………………………………………………………303摘要本文論述了肉類加工機(jī)械—絞肉機(jī)的工作原理、主要技術(shù)參數(shù)、傳動系統(tǒng)、典型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及生產(chǎn)能力分析。關(guān)鍵詞：絞肉機(jī)，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 ，reamer4第 1 章 緒論隨著國民經(jīng)濟(jì)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。現(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(jì)的主流食品。食品工業(yè)也成為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，作為裝備食品工業(yè)的食品機(jī)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(jī)械的發(fā)展及其現(xiàn)代化水，離開現(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(dá)到最佳配合，以設(shè)備革新和創(chuàng)新促進(jìn)工藝的改進(jìn)和發(fā)展，以工藝的發(fā)展進(jìn)一部促進(jìn)設(shè)備的發(fā)展和完善。兩者互相促進(jìn)、互相完善，是使整個(gè)食品工業(yè)向現(xiàn)代化邁進(jìn)的必要條件。在肉類加工的過程中，切碎、斬拌攪拌工序的機(jī)械化程度最高，其中絞肉機(jī)、斬拌機(jī)、攪拌機(jī)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(shè)備。國內(nèi)一些大型肉類加工廠先后從西德、丹麥、瑞士、日本等引進(jìn)了先進(jìn)的加工設(shè)備，但其價(jià)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(shè)備為我國自行設(shè)計(jì)制造的產(chǎn)絞肉機(jī)是為中、小型肉類加二企業(yè)所設(shè)計(jì)的較為理想的、絞制各種肉餡的機(jī)械，比如生產(chǎn)午餐肉罐頭和制造魚醬、魚圓之類的產(chǎn)品，它將肉可進(jìn)行粗、中、細(xì)絞以滿足不同加工工藝的要求，該機(jī)亦可作為其他原料的擠壓設(shè)備。5絞 肉 機(jī)第 2 章 結(jié) 構(gòu) 及 工 作 原 理2.1 絞肉機(jī)的結(jié)構(gòu)絞肉機(jī)主要由送料機(jī)構(gòu)、切割機(jī)構(gòu)和驅(qū)動機(jī)構(gòu)等組成，如圖 2－1 所示。圖 2－1 絞肉機(jī)結(jié)構(gòu)1.機(jī)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(jī) 11.三角帶 12.小皮帶輪2.1.1 送料機(jī)構(gòu)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(jī)構(gòu)，并在前端對物料進(jìn)行擠壓。2.1.2 切割機(jī)構(gòu)包括擠肉樣板 3,絞刀 2,旋蓋 4。其作用是對擠壓進(jìn)人樣板孔中的物料進(jìn)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(shí)旋下旋蓋進(jìn)行更換。2.1.3 驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括電機(jī) 10、皮帶輪 9、12、減速器 8、機(jī)架 I 等2.2 絞肉機(jī)的工作原理工作時(shí)，先開機(jī)后放料，由于物料本身的重力和螺旋供料器的旋轉(zhuǎn)，把物連續(xù)地送往絞刀口進(jìn)行切碎。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。6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 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，對電動機(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(zhì)量，據(jù)有些廠的研究，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，否則因格板移動和絞刀轉(zhuǎn)動之間產(chǎn)生相對運(yùn)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(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(jī)的生產(chǎn)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?yàn)榍懈詈笪锪媳仨殢目籽壑信懦觯菪┝掀鞑拍芾^續(xù)送料，否則，送料再多也不行，相反會產(chǎn)生物料堵塞現(xiàn)象。7第 3 章 螺旋供料器的設(shè)計(jì)3.1 絞籠的設(shè)計(jì)絞籠的作用是向前輸送物料，并在前端對肉塊進(jìn)行擠壓。如圖 3－1 所示，設(shè)計(jì)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(shí)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(gè)定位鍵與其主軸前端面上鍵槽配合，以傳遞動力。 R530120438 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(chǎn)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(guān)的系數(shù)，查 B4 表 1－15 得 C＝13.1.3 螺旋供料器的轉(zhuǎn)速8由原始數(shù)據(jù) n＝326r/min3.1.4 螺旋節(jié)距實(shí)體面型螺旋的節(jié)距 t＝D3.2 絞筒的設(shè)計(jì)由于肉在絞筒內(nèi)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(nèi)壁上設(shè)計(jì)了 8 個(gè)止推槽.沿圓周均勻分布，如圖 3－2 所示絞筒內(nèi)壁與絞籠之間的間隙要適當(dāng)，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(nèi)壁易碰撞。絞筒的物料可選用鑄鐵，選 HT200 圖 3－2 絞筒9第 4 章 傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)由于絞籠只有一種工作轉(zhuǎn)速，則從電機(jī)至絞籠的運(yùn)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(gòu)機(jī)逐級減速后得到。絞籠的轉(zhuǎn)速不易太高，因?yàn)檩斔湍芰Σ⒉皇请S轉(zhuǎn)速增加而增加。當(dāng)速度達(dá)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(zhì)量，因此絞籠的轉(zhuǎn)速一般在 200 一 400r/min 比較適宜。在本機(jī)選用 326r/min。14.32610ii???總由傳動比標(biāo)準(zhǔn)系列查 B2 表 2－1初步取 1.76 2.50ii根據(jù)選用的電機(jī)和絞籠轉(zhuǎn)速要求設(shè)計(jì)傳動路線如下：4.1 電機(jī)的選擇N= ＝4(KW)?WG?G－絞肉機(jī)的生產(chǎn)能力，1000kg/hW－切割 1kg 物料耗用能量，其值與孔眼直徑有關(guān)，d 小則 w 大，當(dāng) 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(jī)的結(jié)構(gòu)。 圖 4-1 Y112M-4 電動機(jī)的外觀圖4.2 帶傳動的設(shè)計(jì)104.2.1 設(shè)計(jì)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(zhuǎn)速，為 1440r/mindp1n 1n4.2.3 傳動比1.76 ＝ ＝?0i2i1mi/0876.4r?4.2.4 小帶輪基準(zhǔn)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(zhǔn)直徑 （mm）2dcidd 1760.12 ????由 B3 表 8－7 得 =180mm24.2.6 帶速驗(yàn)算smvsmndv /3025/54.7106106 ax?????????4.2.7 初定軸間距 （mm）ada28)(210?4.2.8 所需帶的基準(zhǔn)長度 （mm）0dL0204)()(212210 aaLddd ?????＝ 88??11＝886mm依 B1 表 8－1－8 取 ＝900mm，即帶型為 A－900dL4.2.9 實(shí)際軸間距 amad2876902800 ＝??????4.2.10 小帶輪包角 1???3.5718012????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(shí)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)15.032.(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 0.87L4.2.14 單根 V 帶的預(yù)緊力 0F20)15.2(mvZPkFda???= 254.710.4896. ?=134（N）12m－V 帶每米長的質(zhì)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(yù)緊力為正常預(yù)緊力的 1.5 倍ax?F4.2.16 帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸帶輪應(yīng)既有足夠的強(qiáng)度，又應(yīng)使其結(jié)構(gòu)工藝性好，質(zhì)量分布均勻，重量輕，并避免由于鑄造而產(chǎn)生過大的應(yīng)力。輪槽工作表面應(yīng)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(zhǔn)寬度制 V 帶輪輪槽尺寸，根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)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4.3 齒輪傳動設(shè)計(jì)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(diào)質(zhì)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(zhì)量指標(biāo)查得；由 B1 圖 8－3－9（d）中的 MQ 級質(zhì)量指標(biāo)查得MPaH120lim1li??； 。FE72 MPaF502lim1li??134.3.2 按接觸強(qiáng)度進(jìn)行初步設(shè)計(jì)4.3.2.1 確定中心距 a（按 B1 表 8－3－27 公式進(jìn)行設(shè)計(jì)）321][)(HaamuKTAC?????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(zhuǎn)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(yīng)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 ??142.082)753(.1arcos2)(arcos1 ??????zn4.3.2.4 計(jì)算主要的幾何尺寸（按 B1 表 8—3—5 進(jìn)行計(jì)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 =114.3mm214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(dāng)量齒數(shù) ＝31.4531co/zv?＝78.6282s4.3.3 校核齒面接觸強(qiáng)度（按 B1 表 8—3—10 校核）強(qiáng)度條件： [ ]H??計(jì)算應(yīng)力： =Z Z Z Z Z 1BE?????1?bdFKktHVA= 2H?1BD15式中：名義切向力 F = = =2044Nt120dT?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(shí)檢修調(diào)整，6 級精?H度 K 非對稱支稱公式計(jì)算）?H34.1?齒間載荷分配系數(shù) （由 B1 表 8—3—33 查取）0.1??H節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) = 1.5（由 B1 圖 8—3—11 查?。㈱重合度的系數(shù) （由 B1 圖 8—3—12 查取）7.?螺旋角系數(shù) （由 B1 圖 8—3—13 查?。?0??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許用應(yīng)力：[ ]=H?XWRVLNTZZSlim式中：極限應(yīng)力 =1120MPali最小安全系數(shù) =1.1（由 B1 表 8—3—35 查取）limH16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?。￢,95.1sm??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 查取）W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(qiáng)度（按 B1 表 8—3—30 校核）強(qiáng)度條件： [ ]1F?許用應(yīng)力： = ； 1 ????FVASaFnt KYbm1212??SFF??式中：齒形系數(shù) =2.61， =2.2（由 B1 圖 8—3—15（a）查?。??Y2應(yīng)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(jì)算）FKNH?齒間載荷分配系數(shù) =1.0（由 B1 表 8—3—33 查?。?則 =94.8MPa1F?= =88.3MPa26.127?17許用應(yīng)力：[ ]= （按 值較小齒輪校核）F?XlTrelNTSYYRlim?limF?式中：極限應(yīng)力 =350MPali安全系數(shù) =1.25（按 B1 表 8—3—35 查?。﹍imFS應(yīng)力修正系數(shù) =2（按 B1 表 8—3—30 查取）TY壽命系數(shù) =0.9（按 B1 圖 8—3—18 查?。㏒齒根圓角敏感系數(shù) =0.97（按 B1 圖 8—3—25 查取）relT?齒根表面狀況系數(shù) =1（按 B1 圖 8—3—26 查?。﹍YR尺寸系數(shù) =1（按 B1 圖 8—3—24 查取）X則 [ ]=F?MPa497.025.1??滿足， 〈 〈[ ] 驗(yàn)算結(jié)果安全1F?4.3.5 齒輪及齒輪副精度的檢驗(yàn)項(xiàng)目計(jì)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 查取）4.3.5.2 確定齒輪的三個(gè)公差組的檢驗(yàn)項(xiàng)目及公差值（參考 B1 表 8—3—58 查?。┑冖窆罱M檢驗(yàn)切向綜合公差 ， = =0.063+0.009=0.072mm,(按 B1 表 8—3—1iFifP?69 計(jì)算，由 B1 表 8—3—60，表 8—3—59 查取)；第Ⅱ公差組檢驗(yàn)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(jì)算，由 B1 表 8—3—59 查?。?；第Ⅲ公差組檢驗(yàn)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(yàn)項(xiàng)目與公差值（參考 B1 表 8—3—58 選擇）對齒輪，檢驗(yàn)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(jì)算式求wE18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(yàn)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(yàn)接觸斑點(diǎn)，由表 8—3—64 查得接觸斑點(diǎn)沿齒高不小于 40%，沿齒長不小于 70%；023.?檢驗(yàn)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(jì)算與查?。?；檢驗(yàn)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(jì)算與查?。?。對箱體，檢驗(yàn)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(shè)計(jì)194.4.1 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度的計(jì)算用實(shí)心軸33][5nPATd???式中:d－軸的直徑，mmT－軸傳遞的轉(zhuǎn)矩，N.mmP－軸傳遞的額定功率，kwn－軸的轉(zhuǎn)速，r/min[ ]－軸材料的許用切應(yīng)力，Mpa30?A－系數(shù)，見【1】表 4－1－8，這里取 120根據(jù)上面公式計(jì)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(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)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20第 5 章 絞 刀 設(shè) 計(jì)絞刀的作用是切割物料。它的內(nèi)孔為方形，安裝在絞籠前端的方軸上隨其一起旋轉(zhuǎn)，刀刃的安裝方向應(yīng)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(yīng)平整、光滑。5.1 絞刀的設(shè)計(jì)絞刀的幾何參數(shù)對所絞出肉的顆粒度以及產(chǎn)品質(zhì)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(jìn)行設(shè)計(jì)。 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(diǎn)位置上只有法向速度 。 ?v圖 5-1 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： －刀片刃部任一點(diǎn)的線速度 m／s；n－刀片的旋轉(zhuǎn)速度 rpm；－刀片刃部任一點(diǎn)至旋轉(zhuǎn)中心的距離 mm；?r－刀刃起始點(diǎn)半徑 m m ；R—刀刃終止點(diǎn)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??21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(shè)計(jì)各參數(shù)。5.1.1 刀刃的起訖位置絞肉時(shí)，絞肉機(jī)的十字刀片作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。從式[I]可以看出，在轉(zhuǎn)速一定的條件下，刀刃離旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)越遠(yuǎn)，則絞肉(指切割肉的)線速度越快。并且在螺桿進(jìn)科速度也一定的條件下，假定絞肉時(shí)刀片所消耗的功全部轉(zhuǎn)化為熱能，則任一與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃，在單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為：VFQ??式中：Q－單位時(shí)間內(nèi)任一與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃切割肉所產(chǎn)生的熱量（J／s）F－鉸肉時(shí)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(chǎn)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(yàn)，我們知道一般絞肉時(shí)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(diǎn)半徑 和終點(diǎn)半徑 R。?根據(jù)式[1]得：[3]?????n30我們已知十字刀片得轉(zhuǎn)速n＝326r/min當(dāng) 時(shí)， ，mi?＝30m/min=0.5m/sr?m65.14.0326/??????當(dāng) 時(shí)， ， minRs/.in/9?R＝ m435.13260/????圓整后取:r=15mm R=45mm5.1.2刀刃的前角 ?當(dāng)十字刀片絞肉時(shí)，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。22圖5-2 與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃的受力分析根據(jù)圖5-2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整理得：[4]??????? cos)1()(2??nnF式中：F－鉸肉時(shí)任一與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃上的切割力（N）—刀片絞肉時(shí)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(shí)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(shí)作用于前刀面的壓力（N）?由于 ??A??式中： －肉的抗剪應(yīng)力，與肉的質(zhì)地有關(guān)23－肉被剪切的面積，與網(wǎng)眼板的網(wǎng)眼直徑有關(guān)?A所以 與肉的質(zhì)地及網(wǎng)眼的直徑有關(guān)，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(yù)緊壓力，是常量，故令?n。 是刀片切割肉時(shí)，肉對前刀面的壓力與速度v有關(guān)，故令 。2Fn? ][vnF??簡化式[4]得：[5]?????cos)1()(2][21 ???vFC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(shí)所產(chǎn)生的溫度。 在刀片旋轉(zhuǎn)速度以及螺桿進(jìn)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(chǎn)生的熱都??；反之，則大。但前角很大時(shí)，則因刀具散熱體積小而使切割肉時(shí)所產(chǎn)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?。?(肉質(zhì)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(shí)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(chǎn)生的熱量增多。另外，在同樣的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)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(shí)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?。?(肉質(zhì)軟取大值反之取小值)?53???圖5-3 后角與VB、NB的關(guān)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。 ?24在任一葉刀片的法剖面內(nèi)，當(dāng)把刀刃放大看時(shí)，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(nèi)的刀刃將變成橢圓弧(斜剖刀刃圓柱所?得)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(shí)際純圓半徑 。 er0其關(guān)系為： [6] ?cos0ner?由此可見，增大刀傾角 的絕對值，可減小刀刃的實(shí)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(jì)算： [見圖 5-6]25圖 5-6 初始刃傾角計(jì)算用示意圖[8])/(20 bRractg???式中：r－刀刃起始點(diǎn)半徑(mm)； R－刀刃終止點(diǎn)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(diǎn)位量上絞肉速度 由于有了刃傾角，故刀刃上任一點(diǎn)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(diǎn)的速度示意圖26又因?yàn)椋????/sin'?'R所以： 30sincos22?????整理得 0/si22???Rnv（ ）30/i????Rpr?式中： －刀刃上任一點(diǎn)位置的法向速度分度 m／s；nv－刀刃上任一點(diǎn)位置的切向速度分量 m／s；?－刀刃上任一點(diǎn)至刀片旋轉(zhuǎn)中心距離 mm；?－刀刃的初始刃傾角；??－與刀刃相切的圓計(jì)算半徑 mm；'?R－刀刃的終點(diǎn)半徑 mm；r－刀刃的起點(diǎn)半徑 mm；5.1.6 刀片的結(jié)構(gòu)根據(jù)以上對絞刀各個(gè)幾何參數(shù)的分析，得出絞刀的結(jié)構(gòu)圖（圖 5-8），此絞刀的特點(diǎn)：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(jié)構(gòu)，以改善刀刃的強(qiáng)度；5、 采用可換式刀片結(jié)構(gòu)，以節(jié)約刀體材料并可選用不同幾何參數(shù)刀片。27R65?40A1??8815??AR6?406.5?30R4n圖 5－8 2 刃、4 刃、8 刃絞刀第 6 章 生產(chǎn)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(jì)算：)/(46022hcmZDnF???式中：F－絞刀切割能力（ ） ；/2n－絞刀轉(zhuǎn)速（r/min ）;326r/min28D－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(jī)的生產(chǎn)能力 G生產(chǎn)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(guān)（ ） ；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(jì)算：(kw)?WG??式中：W－切割 1kg 物料耗用能量，其值與孔眼有關(guān)（kw h/kg） ；?－傳動效率；由生產(chǎn)能力計(jì)算可知，在 N、D 一定的條件下，絞刀的刃數(shù)越多，生產(chǎn)能力越大。但是不同刃數(shù)的絞刀應(yīng)與不同孔徑的擠肉樣板相匹配，才能得到較為合理的生產(chǎn)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(chǎn)能力 kg/h 800 1000 140029設(shè)計(jì)總結(jié)漫長而又倍感充實(shí)的畢業(yè)設(shè)計(jì)階段即將結(jié)束，通過這幾十天的學(xué)習(xí)，我覺得自己的專業(yè)知識和獨(dú)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(yuǎn)的影響?，F(xiàn)在談?wù)剬Ρ敬萎厴I(yè)設(shè)計(jì)的認(rèn)識和體會。首先，我感觸最深的就是：實(shí)踐的重要性。這次設(shè)計(jì)中我做了許多重復(fù)性的工作，耽誤了很多的時(shí)間，但是這些重復(fù)性的工作卻增強(qiáng)了我的實(shí)踐能力和動手能力，積累了設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)也得到一條經(jīng)驗(yàn)，搞設(shè)計(jì)不能只在腦子里想它的結(jié)構(gòu)，必須動手，即使你想的很完美，但是到實(shí)際的設(shè)計(jì)過程時(shí)，會遇到許多意不到的問題。其次，我學(xué)會了查閱資料和獨(dú)立思考。當(dāng)開始拿到畢業(yè)設(shè)計(jì)題目時(shí)，心里真的是一點(diǎn)頭緒也沒有，根本不知道從那里下手。在劉老師的指導(dǎo)下，我開始查閱相關(guān)書籍，借鑒他人的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合自己的構(gòu)想，再利用自己所學(xué)過的專業(yè)知識技能， ，深入了解了機(jī)械傳動原理及機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。把設(shè)計(jì)意圖從構(gòu)想階段變?yōu)榭勺x者付諸生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)階段。我發(fā)現(xiàn)每一個(gè)設(shè)計(jì)都是一個(gè)創(chuàng)新、修改、完善的過程，在設(shè)計(jì)的過程中，運(yùn)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(shè)計(jì)，這個(gè)過程也是一個(gè)學(xué)習(xí)的過程。這是一個(gè)艱辛的過程，很幸運(yùn)能在周善炳老師的指導(dǎo)下，邊學(xué)邊用，才能按時(shí)按量完成規(guī)定的任務(wù)。設(shè)計(jì)的完成，給了我很大的信心：我完全有能力利用自己所學(xué)過的知識和技能完成我并不熟悉的任務(wù)。在設(shè)計(jì)過程我更深切的體會到：獨(dú)立自主是關(guān)鍵，互協(xié)作更重要。30參考文獻(xiàn)【1】 吳宗澤主編．機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊[M]．第一版．北京：化學(xué)工業(yè)出版社． 1999【2】 濮良貴、紀(jì)名剛主編．機(jī)械設(shè)計(jì)[M]．第七版．北京：高等教育出版社． 2001【3】 張?jiān)Ｖ兄骶帲称芳庸ぜ夹g(shù)裝備[M]．第一版．北京：中國輕工業(yè)出版社． 2000【4】 無錫輕工業(yè)學(xué)院、天津輕工業(yè)學(xué)院編[M]．食品工廠機(jī)械與設(shè)備．第二版．北京：輕工業(yè)出版社．1985【5】 胡繼強(qiáng)主編．食品機(jī)械與設(shè)備[M]．第一版．北京：中國輕工業(yè)出版社． 1999【6】 李興國主編．食品機(jī)械學(xué)（下冊）[M]．第一版．四川：四川教育出版社． 1992【7】 中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院編．實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（下）[M]．北京：中國農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社．1985【8】 成大先主編．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（第 4 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