【JX16-31】果蔬切丁机构设计（二维+三维+论文）
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【JX16-31】果蔬切丁机构设计（二维+三维+论文）,JX16-31
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表3：本科毕业设计（论文）开题报告表毕业设计(论文)题目果蔬切丁机构设计填表说明：1.开题报告内容包括选题的依据和意义、国内外有关本选题研究的动态、论文（设计）的基本内容、拟解决的主要问题、研究方法、选题的特色及创新点、主要参考文献等；2.开题报告内容、写作进度、具体时间安排及指导教师对开题报告的意见栏目要求采用宋体小四号字、1.5倍行距打印；3.“指导教师签名”及“日期”要求手写体。（可另附页）(不要删除填表说明，要按填表说明一条条写，不可遗漏)（整篇开题报告要按给出的格式排版）1选题的依据和意义（标题字体字号应与正文有所区别，下面也一样） 自从改革开放以来，随着国家经济的快速发展，人民的生活水平和生活质量得到了很大的改善。日益对果蔬加工提出了各种要求，目前市场上虽然有很多类型的果蔬切丁机，这些果蔬切丁机虽然工作效率高，操作起来也比较方便，能耗方面也不算很高，但是也会存在很多缺点，例如，体积大、功率高，切丁出来的规格尺寸大小不均，破损量大，不能满足家庭生活的需要，只能满足一些工厂，果蔬加工厂，学校等。 因此研究和改善目前市场上的果蔬切丁机就非常迫切了，改善其成为一款多功能的、能满足一般用户的需求的，现在的人民生活逐渐趋向于方便、快捷，营养、美观，果蔬切丁机很好的解决了这方面的问题，也可以使人们从繁琐的家务中腾出更多的时间做更多的事情。 通过本次设计可以加深我对课堂上学习的理论知识的理解，并且设计过程中需要查阅大量的资料，查阅资料和整理资料这一过程也可以大大提高我的综合能力，同时也增长了自己的见识，并进一步了解到论文的设计方法和写作技巧。2 国内外研究动态 2.1国内外切丁机研究现状 美国 Urschel 公司研制的 G-A 型果蔬切丁机，采用了三维果蔬切割加工工艺。其技术最为成熟，既可切丝、切片，也可切丁，而且一种机型既可切出 3 mm 左右的小丁，也可切出 1618 mm 的大丁。由于该切削方式以连续喂料、分步连续加工作业成型的方式，从而大大提高了机械加工效率和加工质量，满足了大规模加工水果、蔬菜的需求。英国学者 Choudhury S K 等人研究切割参数对切刀寿命的影响并进行了参数优化设计。 杨坚等人通过二次回归正交旋转组合试验，研究了甘蔗切割机的刀盘转速、倾角和刀片数量、切割角、刃角等主要因素对切割质量的影响，同时对试验因素进行综合优化，其优化结果对降低甘蔗切割时的破头率有显著效果。 邓本荣对回转式切割器刀片的直线刃口刀片、自然指数曲线刃刀片以及偏心圆弧刃刀片的性能进行了比较分析。 江苏大学黄英飒在吸收国内外三维果蔬切丁机技术基础上，设计了一种新型螺旋推进送料、圆盘刀切丝、条刀切丁的的果蔬三维切丁机，并对其设计参数进行研究，为国产切丁机切制 10 mm 以上大丁提供了理论依据。 纵观中外果蔬切丁理论，可以发现其发展是一个由一般到特殊的过程，较早的理论是关于切丁误差、切刀运动规律等方面的一般性理论研究，而后期的理论更多的是从特定的切丁对象出发来分析影响切丁质量的因素。在这个从一般到特殊的过程中，果蔬切丁理论日臻成熟，为国内外果蔬切丁装备的研制奠定理论基础。 2.2发展趋势 就目前发展的形式来看，我国的食品机械发展前景十分广阔，究其主要原因是我国人民消费的食品大多是来自农业的未加工食品，每年因缺乏必要的食品加工机械使食品资源不能直接加工、贮藏、保鲜而造成的损失高达几十亿元，未能深加工综合利用而造成的资源浪费损失更高，因此我国食品机械具有广阔的市场前景。 我国食品机械制造业的产品，能跟上国际先进水平的不少，但真正具有自主知识产权、具有技术创新的产品却是甚少。这里所说的“跟字，是“跟进甚至是仿制，而创新极少。所以，我国食品机械制造企业要从创新的角度，从自主知识产权的高度来开发新产品，开发出具有国际一流水平的先进设备，这样，才能真正实现国产食品机械制造业的提档升级。 现在广西对于果蔬切丁机的认识还有一个清晰的概念，对于切丁机的使用也不算很广泛，特别是对于贺州这种落后的地区，因此研制和改善已有的切丁机很重要，但是对于贺州学院首届机械设计及其自动化的学生来说是一个大难题，不仅要考验我们对已学知识的运用，也考验着我们的创新性。 目前，果蔬切丁机核心技术的竞争主要集中在对切丁大小和质量的控制上，而对于切丁大小和质量的控制则依赖于物料进给速度切刀转速切刀形状等各个参数的较优配合。由于国内切丁机的研制大多依靠仿制国外的切丁机产品，这就导致国内切丁机出现参数不匹配而导致的切削大丁时出现断面不平整的问题。同时通过比较和分析，我们也可以发现，我国的果蔬切丁机在切丁机结构，切丁效率等方面相对于欧美发达国家仍有差距，这些问题的解决仍需要我国学科工作者的不断地实验与探索。 3论文（设计）的基本内容 随着人们对果蔬产品需求量的增加以及果蔬切丁技术的不断发展，果蔬切丁机在人们的生活中发挥着越来越重要的作用并终将走进人们的日常生活，小型化多功能环保低噪将是果蔬切丁机的发展方向。此次设计主要内容设计出一常见的零件，应用AOTU CAD软件绘制A4 图纸的零件二维图； 根据设计的零件进行模具设计，应用AOTU CAD软件绘制A0 图纸的模具装配二维图；应用PRO/E软件绘制A0 图纸的模具装配三维图；应用PRO/E软件绘制A4 图纸的模具零件三维图；运用Dynaform软件对零件成形过程进行模拟、仿真；制作AZ31B镁合金薄板在液压拉深过程的动画。 4拟解决的主要问题 （1）通过计算选择适当型号的电机、轴承等原件 （2）对于三维建模过程中某些标准尺寸需要查表确定 （3）模拟、仿真过程要清晰的体现结构的运动特点 5研究方法 （1）通过查阅相关书籍，上网查阅资料，了解切丁机的基本工作原理 （2）三维建模后，对各机构的运动状态及特点进行分析 （3）设计过程中遇到问题，积极查阅资料或者请教指导老师 （4）作品完成后向老师展示，根据老师的知道建议，进行修改 6选题的特色及创新点 （1）通过相关计算，选择更加合适的原件，提高切丁机的性能 （2）选择合适的外壳材料，提高切丁机的相关性能 （3）对于切丁机存在的不足加以分析，并加以改进 7主要参考文献 1 单杨.中国果蔬加工产业现状及发展战略思考J.中国食品学报,2010（1）:. 2 王文奎.不同几何形态与物理特性的农产品切纸加工工艺技术初探J.农业工程学报,2004,20(6). 3 董玉成.小型果蔬切片机切片偏斜原因分析J.粮油加工与食品机械,1988（4）. 4 王海英.饲料切碎的动力学研究J.热带作物机械化,1997（1）. 5 邓本荣，杨静.回转式切割器刀片设计J.湖南农机，2004（2）. 6 陈菊芬，王顺喜. 青饲切碎机动刀片刃口的受力分析J.农机化研究，2004（6）. 7 杨坚,梁兆新,莫建霖,等. 甘蔗切割器切割质量影响因素的试验研究J. 农业工程学报,2005（5）. 8 韦恩铸.基于虚拟样机技术的新型莲藕切片机仿真优化D.江苏大学,2006.9 毕伟.莲藕物料特性及切片技术研究D.江苏大学,2006.(参考文献增加至15篇左右，参考文献应包含论文、书、学位论文等不同的形式)（并且参考文献的格式不对，清参考模板）写作进度及具体时间安排(各个阶段分细一些，各阶段的研究内容也要写详细一些)起止日期主要研究内容2014.12.12014.12.31写开题报告2015.1.12015.03.10 完成毕业设计作品2015.03.102015.3.25完成论文初稿2015.04.12015.5.5论文定稿2015.05.182015.5.19论文答辩指导教师对开题报告的意见 龙家清同学选题目标明确，并论述了选题意义，介绍了果蔬切丁机在国内外的发展现状，提出了研究方法、拟解决的问题以及研究内容，进行了合理的研究工作进度安排，同意开题。 指导教师签名： 年 月 日题目4：果蔬切丁机构设计本题目涉及机械设计、食品加工、食品机械与设备、工程材料、力学、三维实体设计等方面的知识，要求学生在掌握上述知识的基础上，设计一套能将苹果、萝卜等果蔬加工成规则形状的装置。1.工作任务 （1）查阅食品机械及果蔬切丁机器相关资料，了解现有果蔬加工机械的种类特点、加工原理等； （2） 确定一种欲加工的果蔬切丁形状，如立方体、长方体、圆柱体等，设计一套结构简单、易于实现的加工装置，详细分析设计的装置的结构特点和使用方法，并绘制二维和三维装配图及零件图； （3）分析装置中各主要零部件的结构特点，给出合理的结构参数，并设计合理的加工工艺； （4）归纳设计心得及研究结论； （5）撰写综合性毕业论文。2.预期成果 （1）毕业设计（论文）； （2）成形装置二维、三维装配图各1张，零件图3张； （3）答辩PPT； （4）研究结论。3. 参考文献查阅图书馆机械设计、食品加工、食品机械与设备、机械原理、工程材料、力学、三维实体设计等方面的资料，在中国知网上下载果蔬切片加工方面的文献。1目 录摘 要11 绪论11.1 选题背景、目的及意义11.2 果蔬切丁机械的国内外研究现状及发展趋势31.3 研究内容、方法与步骤52 果蔬切丁机总体设计62.1 总体方案设计62.2 传动系统设计72.3 滚刀设计112.4 机架及箱体设计133 传动部分设计与计算143.1 滚筒轴V带设计计算143.2 滚刀轴V带设计计算163.3 滚刀轴设计计算183.4 轴承校核224 果蔬切丁机主要部件建模254.1 带轮建模254.2 电机建模264.3 滚刀建模274.4 轴承端盖建模274.5 箱体建模284.6 轴承建模284.7 基于SolidWorks的果蔬切丁机装配294.8 果蔬切丁机二维装配图295 设计方案验证305.1 切丁机可行性分析315.2 切丁机优缺点31结论31参考文献32Abstract33致 谢34果蔬切丁机设计摘 要: 苹果、萝卜是人们日常生活中常见的重要果蔬，具有较高的营养价值和良好的医疗保健效果，随着国民经济的发展和人民生活水平的不断提高，对这类果蔬类产品的需求量也越来越大，对果蔬机械加工的要求也越来越高。国内现有的水果和蔬菜丁，切墩机结构更复杂，难以满足生产和生活的需要，应加强水果和蔬菜加工机械的研究和开发工作，不断提高水平，水果和蔬菜的生产和加工机械。果蔬切割机主要由传动系统、横向切割系统、纵向切割系统、进给系统和定位系统组成。本文论述了果蔬切割机的结构设计过程和系统的具体功能和工作原理。水果和蔬菜切成2个步骤完成的切割：第一步，水果和蔬菜完成纵向切割，切割和下降约四平面；第二步，横向切割水果和蔬菜，切割出水果和蔬菜之前和之后的两架飞机。关键词:果蔬；切丁；研究设计1 绪论 1.1 选题背景、目的及意义1.1.1 研究背景 鲜切果蔬是一种新兴的食品工业产品，对新鲜果蔬进行分类、分类、清洗、切分、保存、包装、储存等工序，使产品保持新鲜，具有新鲜、方便、食用率达100%的产品特点。随着现代生活节奏的加快，人们生活水平的提高，食品加工业和餐饮业的发展，对鲜切果蔬产品的需求越来越高。据统计，在2000，鲜切水果和蔬菜销售额占25%，水果和蔬菜的总销售额，并逐年增加，在中国自90年代以来的第二十个世纪的商业化生产的鲜切水果和蔬菜，因为所有的国家都建立了蔬菜配送中心，为水果和蔬菜产业的发展提供了有利条件。传统的手工加工方法效率低，劳动强度大，食品卫生安全不能保证，不能满足大规模生产蔬菜和食品的要求。在过去，水果和蔬菜的鲜切加工机模仿人工切割的作用，即使用刀片进行横向和纵向切割的水果和蔬菜材料。加工方式虽然比人工切割效率有了很大的提高，但在加工过程中不能实现连续的进给、连续切割、需要新鲜的水果和蔬菜的夹紧，从而影响加工效率和适应能力，不能满足大量生产的食品和蔬菜。因此，为了提高鲜切果蔬的加工效率，保证鲜切水果和蔬菜的品质和原香味的食品。在国内外开展了基于三维切割方式切割机广泛发展。为了实现加工连续进料的三维模式，其次是切片，切片，切丁，可以通过调整刀具规格调整产品的规格、速度等参数。虽然水果和蔬菜的切割机理在农产品和食品加工业中起着重要的作用，但前景更为广阔。但由于工业加工技术与设备的缺乏和制度要求，耐腐蚀，强度高，使用寿命长，操作舒适，省力，一块原料一次切出，使加工完全一致的大小，与食品加工机械的卫生标准的要求。生的水果和蔬菜的形状，所以必须系统的时间，往往难以控制它的均匀度，导致水果综合利用率低，造成大量的水果和蔬菜原料，因此，设计合理和实用，先进的技术和设备的发展，水果和蔬菜加工是非常必要的。1.1.2 课题研究意义 中国虽然是世界农产品的主要生产商，但处理软弱地基的整体水平的农产品，发展起步较晚，与发达国家相比，之间有一定的差距，产加销模式仍在不断的改善。作为农产品，水果和蔬菜生产，丰富的资源，但水果和蔬菜加工机械和发展和促进薄弱环节，加工机械产品结构和单一功能，限制了水果和蔬菜产业的发展，导致低生产率，资源利用率低，因此，大力加强和促进水果和蔬菜机械的研发投入和推广工作，促进水果和蔬菜资源的合理利用，是具有重要意义，并有助于提高整体水平我国农产品加工。水果和蔬菜切片机是一种重要的食品加工机械，在食品加工行业的一项重要技术，在食品加工厂、酒店、餐馆、社区食堂、学校等有需求的处理过程中起着重要的作用。随着国民经济的快速发展和人民生活水平的提高，水果和蔬菜产品的发展已成为关系国计民生的重大问题，水果和蔬菜，不仅劳动强度大、工作效率低的传统手工切割，食品卫生安全得不到保障，不能满足蔬菜食品生产的要求，因此，基于水果和蔬菜切割机的设计与分析进行了深入研究，为了成功地切水果和蔬菜机械，降低加工成本的研究，提高了工作效率和产品质量，提高经济效益，具有促进持续发展的深远意义水果和蔬菜加工产业和中国果蔬加工产业的发展。1.2 果蔬切丁机械的国内外研究现状及发展趋势1.2.1 国外研究现状 早在世纪第二十年代国外切割的机械技术已经开始逐渐萌芽，直到上世纪70年代当技术发展已经比较成熟，在第二十世纪八十年代中期，大多数切割机可以直径越大的材料加工125毫米以上，这主要是唾涎圈中水平是瑞士迈耶-“杰西公司开发的切割直径304.8毫米的材料的机器。在八十年代中期，机械技术削减海外发展推向了高潮，许多多功能自动切割机已开发和商业化，也出现在世界著名的切割机生产企业，如一系列的TS汉堡王瑞士AG公司开发的在日本东京semitsu公司的TS系列机的发展的，对机器的公司和机冈本ASM系列，由机器的美国STC公司STC系列的设计，除了在美国一个研究和尤索公司设计和蛇切机，原理切片、离心切削刀盘或栅刀切丝，切刀切的T结束他蛇加工，本机可实现送料、加工、成型操作的连续性，大大提高了工作效率和加工切削加工质量；比利时FAM二维水果切丁机，分切机，通过轮压材料传递到刀，刀盘切削材料塑造成了一个。最后，横切刀条切割成块状。目前，国外切割机械发展相对成熟，比较高的水平，完成的功能和复杂的。多样性的工作原理，丁也取得了各种。1.2.2 国内研究现状 我国果蔬类骰子加工技术与装备研发起步相对较晚，基础研究与国外研究相对薄弱。五十年代以前，中国食品机械行业已经没有开始萌芽迹象，没有发展水果和蔬菜加工机械。中国割机技术始于20世纪70年代初，刚刚兴起的主要是水果和蔬菜加工技术的应用已在蔬菜、药材、肉类等加工领域中尤为显著。果蔬的生产和加工主要靠人工操作，人工成本较高，基本上属于传统的作坊式生产模式，仅在沿海一些城市就拥有少量的水果和蔬菜加工厂的工业化生产，而用于机械加工的设备几乎是引进国外的。在20世纪70年代这一时期，水果和蔬菜和蔬菜机械行业的加工行业逐步开始发展，全国各地的水果和蔬菜加工厂大量，但这种现象仍然没有从根本上改变水果和蔬菜加工落后的外观，这些加工厂使用手段仍然是半机械和半手工的生产，加工机械主要用于在一些主要工序，和其他生产过程仍然采用传统的手工操作模式。第二十世纪八十年代以后，随着改革开放政策的实施，水果和蔬菜机械行业的快速发展，对外投资不断增加，很多独资企业、合资企业等形式的国外水果和蔬菜加工企业，从国外引进了大量先进的果蔬加工机械，同时，先进的果蔬生产加工技术，引进国内。在这个时候，水果和蔬菜加工质量，加工类型和数量要求的社会继续增加，这大大促进了中国的水果和蔬菜和水果和蔬菜产业机械制造业的发展。在吸收国外先进技术的基础上，对果蔬加工机械进行了一定的改进，对我国果蔬机械行业的整体发展水平有了较大的提高。在第二十世纪八十年代中期，中国的水果和蔬菜产业实现机械化和自动化，自20世纪90年代，并实现了新一轮的技术改造，在这个项目，许多水果和蔬菜加工厂进行了更新，或直接引进国外先进设备，或由国内生产的消化和吸收新机械设备，水果和蔬菜机械行业已经形成了更全面的品种，支持行业，是机械行业的最重要的行业之一。目前，水果和蔬菜，减少国内市场，切割机械，如：厦门科技有限公司开发的tjd-003型切割机和切割机的秘密，该机改变了以往的旋转切削模式，先进的智能控制系统的使用，一个网格叶片的安装可加工各种水果，蔬菜和水果丁，工作效率高，产品平整、成品率高；黄瑞食品机械有限公司设计了一个土豆红薯Dicer，基于结合用户的迫切需要国外先进的设计模型的基础上，该机切割口较宽、速度是比较高的，设计合理，减少品种，切割质量好，可实现连续操作，清洁和维护更加方便；山东同泰食品机械有限公司开发了一种特殊的水果和蔬菜切片机，蔬菜和水果等物品成条或片，适用于食品加工厂，生产过程中，效率高，噪音低，切片厚度可以优势；诸城大洋食品机械厂已开发出不同类型的洋品牌的薯片薯条机、四类400种类型，类型的400-b，600类600-b类型，操作简单，产量高，成型，既能节孤单，也可以是一个单独的层，HRED，是目前国内最先进的蔬菜切片，切割，粉碎设备。此外，还有许多其他种类的切割机：兴化市脱水机械厂生产的hc-qd350 3D机；北京泽鑫伟业食品设备有限公司生产的小水果和蔬菜切割机。目前我国果蔬机械的主要形式有以下几点：（1）直线往复切割机。直线往复切割机具有结构简单、工作效率低、适用于工作要求不高、效率低的优点。（2）圆盘式切割机。该转盘切割机具有结构简单、生产效率高、在各种场合广泛使用的优点。（3）枪式切割机。枪式切割机的大耗水量，只切一块直条，不宽的应用卡。（4）（圆内圆与外圆切片和切块）切割机。圆型切片机工作效率高，但结构复杂，设计难度大，成本高，应用到工作要求非常高的专业领域工作。1.2.3 发展趋势 蔬菜和水果的研究开发切块机械在我国已超过30年的历史，在这个近几年的发展也非常迅速，但与国外一些发达国家先进的切割机，中国的水果和蔬菜切块大小加工机械设备和产品的质量还存在很大的差距，如存在结构复杂、材料不平整等缺点，将机械的发展一直没有大面积推广和应用。在第二十一世纪，随着人民生活水平的提高，中国将实现水果和蔬菜生产和加工机械化，食品加工行业将逐步向机械化，自动化发展，满足水果和蔬菜生产规模，产业化，水果和蔬菜产品的多样化，水果和蔬菜的质量无污染的要求，水果和蔬菜机械将集机，电，液体在一个智能和自动化。果蔬加工机械将主要加工设备加工设备的深加工发展，由半自动化设备发展到全自动化设备，从单一功能到多功能设备的开发。应增加宝贵的水果和蔬菜加工设备的研究和开发工作，发展的广泛的生水果和蔬菜产品加工设备和保健食品加工设备，以促进行业的发展，以满足生产和生活的需要。1.3 研究内容、方法与步骤1.3.1 研究内容 针对现有骰子结构复杂，材料不光滑参数在丁丁段弧切割错位，平滑度低，倾斜角度，进行新的水果和蔬菜切成小块的机械设计。本文的主要内容包括：（1）水果和蔬菜切丁机的设计方案，从饲料到切割，最后落料收集等一系列过程，包括电源、设计原则、切块、传动方案设计。（2）完成切割工序是一次性完成切割，或两次或多次完成的切割工作，如果它是纵向切割和横向切割模式相结合，每个切削模式为正常，并在同一时间，以确保切割工作协调。（3）根据纵向切割果蔬产品的要求，设计并选用切割刀片，并使用交叉切割来满足正确刀片的要求。1.3.2 研究方法及步骤 （1）根据本研究的主要内容，查阅相关文献，为研究工作打下良好的基础。文献主要包括国内和国际食品加工机械的发展，夕阳红的特点，水果和蔬菜加工机械，切块的水果和蔬菜，减少内容的机械和其他方面的发展现状。（2）为主要成分的切割机械机构运动学和动力学分析，在具体的运动分析运动过程的关键机构的研究，分析了各个组件的主要力量和分析机构如何实现水果和蔬菜切块，使得整个机器在理论上达到一个合理的设计标准，满足了正常工作的要求。（3）设计好水果和蔬菜切片机方案设计，完成二维图，生产和加工的相关零件，组装原型试验；和测试；分析实验结果，提出修正。2 果蔬切丁机总体设计 2.1 总体方案设计1.轴 2.刀片 3.电机座 4.电机 5.带轮2 6.皮带 7.带轮1 8.平键9.轴承 10.十字销 11.外壳 12.滚刀 13.副刀片 14.支架 15.螺栓图2-1 果蔬切丁机整机示意图总体结构如图2-1所示切割机。主要包括电力系统、机架、传动系统、切割系统和进给系统。主要介绍了传输系统、切割系统和进给系统。如图1所示，驱动系统主要由电机、皮带轮、皮带轮和皮带轮组成。切割系统主要由一个滚刀，一对刀片，一个轴承和一个十字针。电源由电机提供，电机通过皮带和皮带轮传递给主轴。传动系统主要由皮带传动、滚刀主轴和主轴组成。电机通过传动轴带动皮带轮的功率，主动带轮通过皮带和传动摩擦将动力通过传动带传给从动轮；驱动轮带动主轴一起转动。安装在电主轴和运动滚刀刀片的切削机理，驱动完成动作切块的水果和蔬菜。2.2 传动系统设计2.2.1 传动方案选择 切割机需要原动力，提供某种形式的机械能正常工作。但由于工作中的功率要求各不相同，一般对于运动速度和运动要求各不相同；实际应用在机器和原动机的直接联系很少，二者往往需要增加传输功率来改变功率的传递形式或改变运动状态。变速器系统的主要功能是：原动机的速度快增长，减速。根据生产和加工的要求，进行了速度调整。传输方案设计必须遵循一定原则：尽可能短的传输链和能量损失在传输过程中应尽可能小，机械传动效率应尽可能多，传输结构尽可能紧凑，传输水平可以分配给一个合理的传动比。它应该是合理安排，将动作序列传送到不干扰的运动中，保证安全和经济运行。机械传动常用于主皮带传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动等。（1）皮带传动。皮带传动是一种绕线传动，其基本单元是带轮（一般为2个前后），传动带。当驱动轮转动时，根据传动带和皮带轮之间的摩擦运动和从动件的动量。结构具有结构简单、传输平稳、冲击吸收和过载保护功能。传动带传动使功率比较大，结构紧凑，易于标准化和大批量生产的优点。（2）齿轮传动。齿轮传动是利用一对啮合齿轮传动和机械传动的机械传动。它具有效率高、结构紧凑、运行可靠、使用寿命长、传动比稳定、低速重载应用等特点。（3）蜗轮蜗杆传动。蜗杆传动是在空间的动力和运动传递轴交错传输模式之间。其特点是能够实现大传动比，传动平稳噪声，摩擦损耗低，效率低。根据本切削机的动力传动特点，要求具有大的传动比，传动平稳，载荷低，存在冲击，故选择普通V带传动。2.2.2 传动系统各参数计算 确定电动机输出功率电动机所需的输出功率 其中：-工作机的输入功率-由电动机至工作机的传动总效率工作机的输入功率：总效率 查表可得：，则电动机所需的功率：3确定电动机转速工作机转速 确定电动机转速可选范围:双级圆柱齿轮传动比范围为=1220，则电动机转速可选范围为:其中：=1418减速器传动比符合这一转速范围的同步转速有750、1000、1500、3000 r/min，根据容量和转速，由有关手册查出适用的电动机型号。（建议：在考虑保证减速器传动比i减14时，来确定电机同步转速）。4.确定电动机型号根据所需效率、转速，由机械设计手册 或指导书选定电动机： Y100L-2 型号（Y系列）数据如下: 额定功率: P=3 kw (额定功率应大于计算功率)满载转速： =2880r/min （电动机满载转速）同步转速： 3000r/min电动机轴径: 28mm电动机轴长: 60mm传动装置的总传动比和分配各级传动比1传动装置的总传动比=/= 2880/199.97 =14.4工作机分配轴转速2分配各级传动比减速器传动比分配原则：各级传动尺寸协调，承载能力接近，两个大齿轮直径接近以便润滑（浸油深度）。=*高速级传动比低速级传动比建议取：=（1.21.3) 则： =（1.21.3) 传动装置的运动和动力参数的计算1计算各轴的转速轴（高速级小齿轮轴）：轴（中间轴）：轴（低速级大齿轮轴）：轴（与轴通过联轴器相连的轴）: 2计算各轴的输入功率和输出功率轴： 轴： 轴： 轴: 3.计算各轴的输入转矩和输出转矩 公式: (Nmm) 轴： 轴： 轴: 轴： 电机输出转矩: 2.3 滚刀设计滚刀是水果和蔬菜切丁机的重要组成部分。它是合理的设计参数，功率消耗，骰子的质量，直接影响机器的运行和均匀性。切割机的性能是结构简单，叶片制造、安装方便、省力，磨切负荷均匀，切割质量好，水果和蔬菜的相对动态固定刀片不打滑。切削器的技术要求如下：（1）产生滑切滑动和切割可以减少阻力。滑动角和滑动剪切系数是用来显示的大小的索引。在一定的滑移角范围内，滑动程度越大，切削力越大。通常刀片滑切角为2060。（2）切割要稳定无相对滑动切割刀片和切割是稳定的，它是保证切割质量的主要因素。切削稳定性要求，无滑动切削，切削条件应满足以下要求：式中：，果蔬与动定刀片之间摩擦角，一般12，38。推挤角，动刀刃线和定刀刃线间夹角。切割稳定条件是指刀片最大推挤角小于动定刀片摩擦角之和，即50，常取4050。（3）切割阻力矩要均匀（4）切割速度 大量的试验面，切削速度对切削阻力有很大的影响，随着切削速度的增加，切削阻力几乎直降。前苏联的HEP推荐最佳切割速度范围是3540m/s，常用的是1837m/s。一种刀、刀采用螺旋型，叶片数为4，安装，按斩长2或4。螺旋型铣刀的刀体和刀刃部分是螺旋形的，并根据螺旋排列在滚筒表面上。与其他类型的刀片相比，螺旋刀具有很强的滑动作用、小的切削阻力和良好的切削性能，但是刀片的制造、安装、调整和锐化都不方便。和刀体不能自动抛出，需要手动清理，或使用风吹出的设备，增加了机器的复杂性。这种刀片加工难度大，成本高，水果和蔬菜丁，不需要太苛刻，直型能满足要求。滚筒式切刀刀片为外磨角，刀刃的底面或刃磨面和切割面角被称为间隙角，其作用是避免在切削过程中的刀片和从进料口的连续的水果和蔬菜的摩擦，以减少刀消耗。叶片的刃角对叶片的使用寿命和功率消耗有很大的影响。根据文献资料，随着角的增加，所需的工作和具体的工作要增加，如果角大于30度，但角是太小而不磨损，常用的角可以选择15到30度。在切碎器的滚筒上固定两个圆盘，动刀片安装在圆盘上，构成切碎滚刀滚筒。滚刀设计图如下图2-2所示：图2-2 滚刀三维图固定刀与刀广场边，能耗小，使用不易磨损，1 2mm的厚度，能够承受材料的刀的影响。叶片材料可用5的碳素工具钢、优质碳素结构钢65Mn或70MN。叶片工作的滚筒式切刀宽度为20mm，在区域边缘淬火硬度硬度56，和非淬火面积28HRC。在移动刀片的工作面和垂直线的切割边缘，有5至3度。叶片与叶片之间的间隙为0.51.0mm。对于23mm刀的厚度、叶片厚度= 80 100M，如果磨损到一定的厚度必须磨变薄，构成一个锋利的刃口。定刀设计图如下图所示：图2-3 定刀三维图2.4 机架及箱体设计由于本产品是用来切果蔬，属于食用类别，所以选择材料要能满足食用要求外壳和滚到选择304不锈钢，食用等级。这样的材料能够保证机构的耐用性，也能保证切出来的丁能够食用。不锈钢小知识，食用级不锈钢，201 202 301 304 316 403 408 430。不锈钢有200系列，300系列，400系列。200系列指201 202 材料，300系列比较长见有304 301 316，400系列：403 408 430。3 传动部分设计与计算 3.1 滚筒轴V带设计计算需传动的功率，电机转速，切碎器滚刀轴转速，则传动比为。（1）确定计算功率计算功率是根据传动功率，并考虑到载荷性质和每天运转时间长短等因素的影响而确定的。即 选，则（2）选择带型根据计算功率和小带轮转速1430r/min由表88选择Z型普通V带（3）确定带轮的基准直径和。1）初选小带轮的基准直径 选取。为了提高v带的寿命，宜选取较大的直径。选。2）验算带的速度v计算带的速度符合带速在525m/s之间的要求。3）计算从动轮的基准直径（4）确定中心距a和带的基准长度初步定中心距，取 0.72即 0.7（80+160）2（160+80）所以 168480取 取定后，根据带传动的几何关系，按下式计算所需带的基准长度：根据选取和相近的v带的基准长度。再根据来计算实际中心距。考虑安装调整和补偿预紧力（如带伸长而松弛后的张紧）的需要，中心距的变动范围为：（5）计算主动轮上的包角（6）确定带的根数z其中0.97，由0.96，由0.81，由0.15则根取3根带。（7）确定带的预紧力，由 由于新带容易松弛，所以对非自动张紧的带传动，安装新带时的预紧力应为上述预紧力的1.5倍即156N。（8）计算带传动作用在轴上的力（简称压轴力）3.2 滚刀轴V带设计计算需传动的功率，电机转速，输送辊轴转速，则传动比为。（1）确定计算功率计算功率是根据传动功率，并考虑到载荷性质和每天运转时间长短等因素的影响而确定的。即 选，则（2）选择带型根据计算功率和小带轮转速1430r/min由表88选择A型普通V带（3）确定带轮的基准直径和。1）初选小带轮的基准直径 选取。为了提高v带的寿命，宜选取较大的直径。选。2）验算带的速度v计算带的速度符合带速在525m/s之间的要求。3）计算从动轮的基准直径（4）确定中心距a和带的基准长度初步定中心距，取 0.72即 0.7（80+320）2（320+80）所以 280800取 取定后，根据带传动的几何关系，按下式计算所需带的基准长度：根据选取和相近的v带的基准长度。再根据来计算实际中心距。考虑安装调整和补偿预紧力（如带伸长而松弛后的张紧）的需要，中心距的变动范围为：（5）计算主动轮上的包角（6）确定带的根数z其中0.97，由0.96，由0.81，由0.15则根取3根带（7）确定带的预紧力，由 由于新带容易松弛，所以对非自动张紧的带传动，安装新带时的预紧力应为上述预紧力的1.5倍即156N。（8）计算带传动作用在轴上的力（简称压轴力）3.3 滚刀轴设计计算喂入链主动轮轴传递的功率，转速n200r/min，半径r40mm，先求齿轮作用在轴上的力由有效圆周力按水平布置取压轴系数，故（1）轴上零件的安装方案，如图3-1图a）所示：图3-1a图3-1b图3-1c图3-1d图3-1e图3-1f图3-1g图3-1 滚刀轴的载荷分析图（2）选择轴的材料该轴传递小功率且转速较低，故选用45钢并调质处理，其力学性质如下： （3）初步计算轴的直径选取A0126103，取A0115考虑链轮和键槽对轴的强度的削弱，轴径增加10%左右，然后将轴径圆整取d16mm（此值作为承受扭矩作用的轴段的最小轴径）（4）轴的结构设计初选角接触球轴承，为了便于装配，取装轴承处的直径，初选角接触球轴承的结构代号为7206AC，其外形尺寸为dDB306216；根据轴向定位的要求，确定轴的各段直径、长度，如图52图a）所示：，此段为轴承，长度取L147mm；，此处为滚筒轴，同时考虑轴承座的安装，长度取L2346mm；，此段为轴承，长度取L357mm；，此处为齿轮，根据其宽度，长度可取L488mm；即此轴的总长度为；LL1+L2+L3+L447+346+57+88538mm（5）轴的校核转动扭矩T95.5105P/n95.51050.15/11698953Nmm（其中P为喂入辊的输送功率为0.15Kw），则，。轴受力情况如图b)所示，其中CA220mm，CB180mm，DB100mm1）求轴上的载荷 轴上受力如图，分别在水平面内图c）和垂直面内图e）进行计算。由（水平面见图c）得，方向按左顺右逆原则，则由力平衡方程，则由（垂直面见图e）得，方向按左顺右逆原则，则由力平衡方程，则合成支反力2）计算水平面的弯矩，画弯矩图，方向按左顺右逆原则，如图d）所示3）计算垂直面的弯矩，画弯矩图，方向按左顺右逆原则，如图f）所示4）合成弯矩，并画总弯矩图公式为其中表示水平面方向的弯矩，表示垂直面方向的弯矩，对应点合成，如图g）所示NmmNmmNmm5）由图g）可知危险截面为C、B，强度条件为为了考虑两者循环特性不同的影响，引入折合系数，当扭转切应力为静应力时，取0.3；当扭转切应力为脉动循环变应力时，取0.6；当扭转切应力为对称循环变应力时，取1；此处取0.6，则T0.68953=5372Nmm查得W0.1d3C截面 取M最大值即22677Nmm，W0.1d30.13032700则故C截面安全B截面 取M21360，W0.1d30.13032700则故B截面安全根据上述计算，系统的各项参数满足设计要求，系统结构简单，效率高。虽然轴的设计和检查不是全部，但根据轴系的检查结果，其他的轴系设计应能满足系统刚度和强度的要求。因此，该系统的工作过程可以满足安全要求。3.4 轴承校核3.4.1 第一对轴承 传递的转矩具体受力情况见下图（1）轴I受力分析齿轮的圆周力齿轮的径向力齿轮的轴向力（2）计算轴上的支反力经计算得垂直面内， 水平面内，（3）轴承的校核初选轴承型号为30206轻微冲击，查表得冲击载荷系数 计算轴承A受的径向力轴承B受的径向力计算附加轴向力查表得3000型轴承附加轴向力则 轴承A ，轴承B 计算轴承所受轴向载荷由于，即A轴承放松，B轴承压紧由此得计算当量载荷轴承A e=0.37， 则，轴承B e=0.37， 则轴承寿命计算因，按轴承B计算3.4.2 第二对轴承 低速级传递的转矩具体受力情况见下图（1）轴II受力分析齿轮的圆周力齿轮的径向力齿轮的轴向力（2）计算轴上的支反力经计算得垂直面内， 水平面内，（3）轴承的校核初选轴承型号为30208轻微冲击，查表得冲击载荷系数计算轴承A受的径向力轴承B受的径向力计算附加轴向力查表得3000型轴承附加轴向力则 轴承A ，轴承B 计算轴承所受轴向载荷由于，即B轴承放松，A轴承压紧由此得计算当量载荷轴承A e=0.37，则，轴承B e=0.37， 则轴承寿命计算因，按轴承A计算4 果蔬切丁机主要部件建模 Solidworks是参数化技术的先驱，参数化是其最突出特点。是现今主流的CAD/CAM/CAE软件之一，特别是在国内汽车行业、工程机械行业和产品设计领域占据不可替代位置。本论文运用solidworks软件对果蔬切丁机各零件进行建模，然后进行装配。通过solidworks的建模清楚、形象、直观地表达切丁机各部分的特点15。4.1 带轮建模带轮可通过SolidWorks的旋转命令生成。然后运用切除命令得到键槽。带轮的三维模型如图4-1所示。图4-1 带轮模型4.2 电机建模电机为标准件，一般可通过SolidWorks的标准库内找到。并不需要自己绘制。通过电机型号调取到该果蔬切丁机的电机模型。如图4-2所示。图4-2 电机模型4.3 滚刀建模要想得到滚刀的三维模型，首先使用旋转命令，得到滚筒的内部尺寸，然后再在滚筒外圆生成单片切刀，最后使用线性阵列生成所有的刀片。滚刀的三维模型如图4-3所示。图4-3 滚刀模型4.4 轴承端盖建模端盖分为闷盖和透盖，闷盖用于轴不伸出端面，透盖用于轴伸出端面。二者的建模基本相同，通过“旋转”和孔特征命令即可生成。闷盖的三维建模如图4-4所示，透盖的三维建模如图4-5所示。图4-4 闷盖的三维模型图4-5 透盖的三维模型4.5 箱体建模箱体为果蔬切丁机的支撑部分，起保护和承载作用，在本设计中箱体采用的是钣金焊接结构。对箱体的建模相对复杂，需通过“拉伸”、“旋转”命令，再孔特征、筋特征和阵列特征等一系列步骤可生成箱体。箱体的三维模型如图4-6所示。图4-6 箱体的三维模型4.6 轴承建模轴承采用分步建模然后在装配，分别使用“旋转”命令生成轴承内圈、外圈和滚子，然后装配完成轴承的建模，轴承的三维模型如图4-7所示。 图4-7 轴承的三维模型4.7 基于SolidWorks的果蔬切丁机装配切丁机的三维装配将使设计好的各零件的装配关系直观地展现在人们面前，同时在装配过程中可以意识到设计中各个零部件的尺寸是否正确，外观是否美观等。在solidworks组件坏境下以箱体为载体调用已完成建模的所有零部件，完成果蔬切丁机装配。三维装配模型图如图4-8所示。图4-8 果蔬切丁机的装配模型4.8 果蔬切丁机二维装配图AutoCAD是美国Autodesk公司首次于1982年生产的自动计算机辅助设计软件，用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计，具有完善强大的图形绘制和编辑能力，其支持多种平台、通用性和易用性强的特点在全世界范围内吸引了不少客户，现已经成为国际上广为流行的绘图工具16。本文运用AutoCAD绘制切丁机装配图和主要零件图。虽然科技进步，技术发达的今天，但在产品设计中二维的装配图还是毕不可少的。总装配图如图4-9所示。图4-9 果蔬切丁机二维装配图5 设计方案验证 食品机械是食品工业发展的基础，不断开发各种食品机械，促进食品工业的发展，满足人民群众日益增长的物质文化生活需求，使人们从繁重的家务劳动中解放出来，并用更多的时间投入到工作中去。因此，发展先进的食品机械，使食品和土壤实现机械化和自动化，是社会发展的需要。在切割机现状的基本原理，国内外的研究：通过蜗杆电机，蜗轮带动转盘旋转，转盘带动环形铣刀的圆周运动，和送料槽是切片或切块。目前市场划片机主要大中型为主，而切割机主要用于食品加工厂和一个大型餐厅酒店设计。至少有一个切割机在大型食堂餐厅。所以应用切割机广泛。然而，涉及一种多功能家用很少切割机。切割机目前虽然已经有许多类型，虽然效率高，操作方便，能耗低，但体积大，功率高，适用于工厂、学校食堂、食品加工厂、蔬菜加工厂，不能满足家庭生活的需要，多功能切割机的改进和发展，才能更好的满足用户的需要，具有实用价值。对于这种类型的机器，如果做了小的，功能是多的，可以满足普通家庭的需求。在中国，对PS-3型食品切割机的研究，专门针对食品行业的大量生产和加工，它是在PS-2的使用已经有十年的模型的改进在十以上的设计，为了保证切割质量，不破坏食物纤维，即使是一把刀，使该机具有操作简单、易清洗、维修方便等优点，保证健康。本机具有较高的性能和使用寿命，并建立了一个长期的正常运行使用。根据起动和运行方式可分为：电容式单相异步电动机起动电容、电容式单相异步电动机、单相异步电动机的起动单相异步电动机和单相异步电动机。5.1 切丁机可行性分析其主要原理是通过滚齿滚刀、引导支架、水果和蔬菜等引导成，对滚骰子，支架表面具有一定的粗糙度，可以更好的用于水果和蔬菜为主，所以原则方案是可行的。其他水果和蔬菜一般都很容易骰子，电机完全能够满足安全要求，考虑到材料的安全性，以达到食品级不锈钢为材料，满足使用。5.2 切丁机优缺点本品，能充分满足家庭使用的要求，体积小，不需设置专门的空间。省空间对家庭是至关重要的。本产品是由全金属制造的，它是可能的，增加塑料制品的成本，但在持久抵抗影响的相对塑料的农民有绝对优势。结论 经过两个月的学习和工作，我终于完成了切块的水果和蔬菜的“设计”结构。从论文题目开始到系统的实施，然后到完成论文，每一步我都是一个新的尝试和挑战，这是该项目在大学期间最大的独立项目。在这段时间里，我学到了很多知识，也有很多的感受，从主题一无所知，对科技行业不了解的状态，我开始了独立的学习和测试，查看相关资料和书籍，让你的心灵模糊概念逐渐清晰，使他很不成熟的作品，每一个改进都是我的学习收获，每一次成功都会让我如此的激动一段时间。从我也充分意识到博客，作为一种新的出版方式给我们的生活带来乐趣，属于自己的网络空间，尽情宣泄自己的感受，抒发自己的感受并与他人分享自己的想法，我也有一个属于自己的博客空间。虽然我的工作不是很成熟，但也有很多不足之处，但我可以自豪地说，每一个文本里面，有我的工作。在看他的作品时，他一整天都伴随着系统才能运行健康，真是一种莫大的幸福和快乐。我相信，酸、甜、苦、辣终如甜绿洲。本文将受益于我的生活，我觉得做论文的是真的很难做一件事，是真正自己的学习过程和学习过程中，没有学习，这是不可能有研究能力，没有自己的研究，将不会有突破，也不知道。我希望这次的经历能让我在未来的学习中鼓励我继续前进。参考文献1濮良贵，继名刚机械设计北京：机械工业出版社，2006.52王兰美机械制图北京：高等教育出版社，2004.23褚瑞卿建材通用机械与设备武汉：武汉工业大学出版社，1996.14李新城材料成型学北京：机械工业出版社，2006.15文九巴机械工程材料北京：机械工业出版社，2007.16刘鸿文简明材料力学北京：高等教育出版社，2006.47刘建寿， 赵红霞食品机械生产过程设备武汉：武汉理工大学出版社，2005.18赵雪松 ，赵晓芬机械制造技术基础武汉：华中科技大学出版社，2006.9 9刘建寿 ，宋郁琴 球磨机滑履支承滑瓦摩擦功耗与机械传动效率J矿山机械，2005年第10期第33卷第46-47页10张祥珍.农业机械与设备上册.武汉工业大学出版社，200311廖汉元.食品破碎机.北京：机械工业出版社，199812武汉建筑材料工业学院（许林发主编）.建筑材料机械及设备.中国建筑工业出版社，198013机械工程手册编辑委员会.机械工程手册.北京：机械工业出版社，2004 14朱昆原，许林发.建材机械工程手册.武汉工业大学出版社，200015机械设计手册.机械工业出版社，200416 kanda Y，sano Y，Yashima Y.A consideration of grinding limit based on. frachure mechanics. 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