3865 枳殼自動(dòng)切割機(jī)的設(shè)計(jì)
3865 枳殼自動(dòng)切割機(jī)的設(shè)計(jì),枳殼,自動(dòng),切割機(jī),設(shè)計(jì)
枳殼自動(dòng)切割機(jī),課 題 名 稱：枳殼自動(dòng)切割機(jī)的設(shè)計(jì)
指 導(dǎo) 老 師：趙進(jìn)輝
學(xué) 號(hào)：20050456
姓 名：徐杰峰
專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí)：機(jī)制052,1.緒論,枳殼為蕓香科植物枸橘、酸橙、香圓或玳玳花等將近成熟的果實(shí)。植物形態(tài)像“枸橘”、“枳實(shí)”、“香櫞”、“玳玳花”條。而本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是關(guān)于枳殼自動(dòng)切割機(jī)的設(shè)計(jì)，是一種中藥飲片枳殼加工機(jī)械。該機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，易操作，主要由機(jī)架，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，壓料機(jī)構(gòu)，傳送機(jī)構(gòu)，切割機(jī)構(gòu)組成。其特征是將從料斗進(jìn)入切割槽的枳殼進(jìn)行剖半處理，然后將剖半的枳殼通過輸送槽輸送到出料口陰干、風(fēng)干或微火烘干。這樣就能以工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模將枳殼自鮮果經(jīng)剖半直接加工成半球狀，工作效率高，成品質(zhì)量高而穩(wěn)定，使手工制作枳殼飲片的狀況得到根本改觀。加工料7～8月采收時(shí)直徑為5～6厘米，烘干后直徑為3～5cm，形狀為球形，厚0.4～1.3cm。這就對(duì)機(jī)械加工提供了數(shù)據(jù)要求：
1．出料口大小在10厘米。
2．切割刀選用0.2～0.4厘米厚高硬度材料。
3. 該機(jī)的整體結(jié)構(gòu)造型要求其長寬高不能大于1.2米。
在枳殼自動(dòng)切割機(jī)的設(shè)計(jì)、制造以及應(yīng)用方面,目前我國與國外先進(jìn)水平相比仍有較大差距,國內(nèi)在設(shè)計(jì)制造枳殼自動(dòng)切割機(jī)過程中存在著很多不足。本次枳殼自動(dòng)切割機(jī)設(shè)計(jì)代表了設(shè)計(jì)的一般過程, 對(duì)今后的選型設(shè)計(jì)工作有一定的參考價(jià)值。,2.總體方案及工作原理,2.1 總體結(jié)構(gòu)
該機(jī)主要由機(jī)架、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、壓料機(jī)構(gòu)、傳送機(jī)構(gòu)、切割機(jī)構(gòu)組成，主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為：
電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為960r/min,帶輪的轉(zhuǎn)速為600r/min。
整機(jī)外型尺寸：機(jī)架的長寬高不大于1.2米。
2.2 工作原理
工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)通過皮帶輪帶動(dòng)傳動(dòng)鏈條，以逆時(shí)針方向作旋轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而使枳殼從入料口進(jìn)入切割槽中。切割槽與上擋板成固定枳殼作用，當(dāng)切割槽旋轉(zhuǎn)至矩形切割齒輪時(shí)，完成切割，并自動(dòng)掉出切割槽。,,1.出料口； 2.電動(dòng)機(jī)； 3.皮帶輪； 4.鏈傳動(dòng)； 5.進(jìn)料口
圖2.1 枳殼自動(dòng)切割機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖,3.機(jī)械的設(shè)計(jì)與計(jì)算,3.1 機(jī)架的設(shè)計(jì)
機(jī)架的設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，是機(jī)械所有部件的載體。機(jī)架起基準(zhǔn)作用，以保證各部件間正確的相對(duì)位置，并且使整個(gè)機(jī)器組成一個(gè)整體。在其他部件及工件本身的重量與工作過程中的載荷（包括各種沖擊力）作用下，機(jī)架要有足夠的強(qiáng)度，而且變形部超過允許值。此外還應(yīng)考慮機(jī)架的動(dòng)剛度，阻尼，熱變形性，尺寸穩(wěn)定性，疲勞強(qiáng)度等。
機(jī)架在機(jī)器中的尺寸一般較大，它往往與機(jī)器的整體布局，機(jī)器的造型美觀，操作方便，加工工藝性好。
本設(shè)備的機(jī)架屬于金屬焊接機(jī)架。機(jī)架上擋板與切割機(jī)構(gòu)邊接，是切割機(jī)構(gòu)的擋板，共同完成切割過程，所以用材為鋼板，厚度為0.8～0.9厘米。在這里我選用80*80*8 Q235B的角鋼做機(jī)架。鋼材的穩(wěn)定系數(shù)為1.5～3.0之間，機(jī)架長寬高不大于1.2米。,,圖3.1 機(jī)架簡(jiǎn)圖,,3.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)中傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是機(jī)械的所有動(dòng)力來源，在這里我選用電動(dòng)機(jī)—帶傳動(dòng)—鏈傳動(dòng)—刀軸的傳動(dòng)方案。動(dòng)力系統(tǒng)選用每秒小于或等于16轉(zhuǎn)的電機(jī)，所以 n1=16r/s=960r/min ， n2=n3=10r/s=600r/min。由此查表可選用型號(hào)為Y132S-6型電動(dòng)機(jī)， 功率P=3kw。
3.2.1 普通V帶的傳動(dòng)設(shè)計(jì)
本機(jī)選用常見的SPZ型窄V帶作為初級(jí)傳動(dòng)，材料選用錦綸。
通過設(shè)計(jì)計(jì)算確定帶輪基本尺寸如下:
V帶根數(shù)Z=4，帶輪中心距為495mm。
小帶輪的基準(zhǔn)直徑D1=100mm 。
大帶輪的基準(zhǔn)直徑D2 =160mm。,,1.電動(dòng)機(jī)；2.大帶輪；3.鏈輪
圖3.3 傳動(dòng)機(jī)構(gòu),,3.3 傳送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 傳送機(jī)構(gòu)基于鏈條設(shè)計(jì)原理，共分為兩層；外層為輸送槽，內(nèi)層為鏈條。
3.3.1 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)
我設(shè)計(jì)的枳殼自動(dòng)切割機(jī)采用滾子鏈來實(shí)現(xiàn)從料斗到出料口之間的傳遞。并選取鏈輪的材料為45號(hào)鋼。
通過設(shè)計(jì)計(jì)算確定鏈輪基本尺寸如下:
鏈輪：齒數(shù)25，分度圓直徑101.6mm。
兩鏈輪中心距為513mm。,,3.3.2 軸的設(shè)計(jì)
軸是機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中的重要零件，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足合理的結(jié)構(gòu)，足夠得強(qiáng)度，必要的強(qiáng)度和振動(dòng)穩(wěn)定性，以及良好的工藝性等?？傊?，所謂軸的設(shè)計(jì)，就是根據(jù)軸上零件的定位和固定要求，以及加工和裝配要求，合理定出軸的結(jié)構(gòu)外形和全部尺寸過程。
軸的材料我們選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11.1查得，材料直徑<200mm,硬度217 ~255HBS，抗拉強(qiáng)度極限為640Mpa，屈服強(qiáng)度極限為275Mpa，彎曲疲勞極限為275Mpa，剪切疲勞極限為155Mpa。
由應(yīng)力計(jì)算公式計(jì)算得：
軸的最小直徑為18.5mm。
彎矩應(yīng)力為бs(b)=32.3MPa,бs(c)=37.8MP,,,,各彎矩簡(jiǎn)圖,,3.4切割機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
3.4.1圓形割刀的設(shè)計(jì)
枳殼的切割槽，切割槽內(nèi)部空心設(shè)計(jì)為圓形直徑為7厘米厚1厘米，切割槽底部開口，開口寬為0.3厘米。所以刀片厚度小于0.3厘米。在這里我取刀片的厚度為0.2厘米。
鏈輪的齒頂圓直徑：Da(max)=109.53mm ，則
圓形割刀的最大直徑為：D(max)=109.53mm+7cm+1cm
=189.53mm
取圓形割刀的最小直徑：D(min)=180mm
由上面計(jì)算知：
軸的最小直徑：28mm
圓形刀片的內(nèi)徑d大于28mm，我取d=35mm，這樣就可設(shè)計(jì)出圓形割刀。,,3.5進(jìn)料口和出料口的設(shè)計(jì)
進(jìn)料口上端口直徑為40cm，下端口直徑為8cm,高25cm,壁厚0.4
cm。出料口寬20cm，長50cm,壁厚0.4cm.,總結(jié),經(jīng)過兩個(gè)月左右的準(zhǔn)備工作，在趙老師和同學(xué)的指導(dǎo)和幫助下，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)順利完成。本次設(shè)計(jì)總體上所設(shè)計(jì)的方案是合理正確的，但是由于時(shí)間及資料的不足，更加上自身知識(shí)有限，難免有設(shè)計(jì)上的缺陷。實(shí)際應(yīng)用上會(huì)有很多問題，比如，加工工藝，制造成本，還有就是設(shè)備的穩(wěn)定性保證和壽命的預(yù)測(cè)。
雖然設(shè)計(jì)的時(shí)間不長，但每天認(rèn)真的計(jì)算，卻是傾注了心血在其中的。通過這些天的設(shè)計(jì)，讓我再一次明白很多東西，但還是有許多不知其所以然，不知道為什么要這樣，這也許是我們什么都學(xué)，什么都學(xué)不精，有點(diǎn)像猴子下山。當(dāng)然，每做一件事都事有收獲的。也許你現(xiàn)在還每察覺到，但卻影響了你。為了完成這個(gè)課題設(shè)計(jì)，我花了很多時(shí)間，去圖書館查閱這方面的資料，上網(wǎng)下載有關(guān)案例。我做了比較充分的準(zhǔn)備，頭腦中以初具模型，但是，當(dāng)要真正地寫出來，卻犯難了，通過好幾次的通宵，終于做好了，有了那么點(diǎn)成就感。在這次課程設(shè)計(jì)過程中，我重新梳理了過去學(xué)過的知識(shí)，并溫習(xí)了CAD以及Word和Excel辦公軟件。更讓我明白了世上無難事，只要去做了，一定能行的道理！
由于水平有限，在設(shè)計(jì)中如有不正之處，請(qǐng)指導(dǎo)老師不吝指正。,致 謝,在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中,除了完成要求的設(shè)計(jì)任務(wù)外,讓自己的專業(yè)知識(shí)得到了一定的鞏固和提高,在一些認(rèn)知深度上也有所增強(qiáng),但畢竟這只是事件本身而已,更難人可貴的是在設(shè)計(jì)過程中接觸的人,在與他們的相處過程中,收獲的就不單單是本專業(yè)或相關(guān)專業(yè)知識(shí),還有更珍貴是對(duì)自己在今后的路上要面對(duì)的為人處事,解決問題的思路與方案,還有個(gè)人修養(yǎng)方面等都受到了很大的啟發(fā)……
為此我要特別感謝趙進(jìn)輝老師，其導(dǎo)師風(fēng)范和人格魅力，無時(shí)無刻不在設(shè)計(jì)流程中影響著我，雖然趙老師公務(wù)繁忙，但每次去老師辦公室時(shí)，都會(huì)指導(dǎo)和催促我抓緊時(shí)間完成設(shè)計(jì)，可見關(guān)切之至！還有在設(shè)計(jì)過程中一直指導(dǎo)我的同學(xué)，他們的悉心指教，把每個(gè)細(xì)節(jié)都講的較清楚，無以言表，只想再說一聲謝謝！
相信你們的教導(dǎo)、幫助與支持會(huì)激發(fā)我更好的前行，謝謝！,
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