食堂餐具自动回收车的设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 前  言   据相关部门统计， 2006 年全国餐饮企业数量已达 500 万家，学校、企业的内部食堂餐具分类及剩饭菜分离主要依靠人工进行，劳动强度大，效率低， 特别是就餐高 峰时期，需回收的餐具量大，往往难以及时将餐具分类处理，导致餐具大量堆积，剩饭菜无法及时清理，影响了环境卫生 。 目前，市场缺少餐具自动分类回收设备， 国外的餐具自动回收清洗机较为先进，自动化标准化水平较高，很值得我们借鉴 ，但是成本较高。  我国城镇大小餐厅己达到 户，即使每年只有 1%的用户购买餐具回收车，其年市场需求也在百万台以上，可见小型化餐具 回收车在我国具有巨大的市场潜力。制约餐具回收车在我国市场上发展的主要瓶颈还是其性能，过去几年的市场调研数据显示，用户比较顾虑餐具回收车的回收能力、分类效果、耗电量及操作是否方便等。因此，开发出具有高效率、节电、操作方便和人机界面友好的自动餐具回收机是有巨大市场的。  本设计基于筷、勺、碗、碟及剩饭菜之间几何特征、形状特征、物料特性的差异，通过结构创新性设计及工作参数优化，实现碗、碟、筷的自动、快速分类及剩饭菜的分离。 本设计是针对我校食堂的常见餐具，不使用机电自动控制及编程技术，是纯机械式机器，采用纯机械设计， 是为了降低成本，使用方便，维修简便，本设计原理可靠，结构简单，减低人工劳动强度，提高工作效率，并且保证不损伤餐具。此设计减轻了人力劳动，分离分类准确可靠，适用于高校企业等饮食场所对碗、盘  筷的分离分类。  关键词： 餐具；自动回收；几何特征  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目  录  1绪论  . 1 . 1 ）研究现状及分析  . 1 . 1 键的问题及解决的思路  . 1 2 设计 内容  . 2 . 2 . 3 . 3 . 3 3动力及传动部分的设计  . 3 . 3 . 4 . 5 . 10 . 11 总  结  . 12 致  谢  . 13 参考文献  . 14 买文档就送您 纸全套， Q 号交 流 401339828 或 11970985 1 1 绪论  据相关部门统计， 2006 年全国餐饮企业数量已达 500 万，家学校、企业的内部食堂餐具分类及剩饭菜分离主要依靠人工进行，劳动强度大，效率低，特别是就餐高峰时期，需回收的餐具量大，往往难以及时将餐具分类处理，导致餐具大量堆积，剩饭菜无法及时清理，影响了环境卫生。目前，市场缺少餐具自动分类回收设备，国内高校 (3000 所左右 )、企业等的大型食堂需要投 入大量的人力进行餐具分类回收及剩饭菜分离。本设计有利于降低劳动强度，提高回收效率，保证环境卫生，市场应用前景十分广阔。本产品基于筷、勺、碗、碟及剩饭菜之间几何特征、形状特征、物料特性的差异，通过结构创新性设计及工作参数优化，实现了碗、碟、筷的自动、快速分类及剩饭菜的分离。  据资料统计，我国城镇大小餐厅己达到 户，即使每年只有 1%的用户购买餐具回收车，其年市场需求也在百万台以上，可见小型化餐具回收车在我国具有巨大的市场潜力。制约餐具回收车在我国市场上发展的主要瓶颈还是其性能，过去几年的市场调研数 据显示，用户比较顾虑餐具回收车的回收能力、分类效果、耗电量及操作是否方便等。因此，开发出具有高效率、节电、操作方便和人机界面友好的自动洗碗机是有巨大市场的。根据相关预测，随着餐具回收车性能不断改善和消费者认识不断提高，小型餐具回收车将成为我国“ 21 世纪厨房新亮点。为满足当前市场需要，本着“高效、节能、友好、安全、低成本”相统一的原则，设计出餐具回收车。  ）研究现状及分析  虽然国外有很多自动餐厅，而且自动回收餐具的机械比较多，但是成本较高。 并且大多数产品功能单一，人性 化不足，很难适应当前市场需求。 我国是人口大国， 我国 餐具回收车 的开发和生产起步较晚，直至 90年代初才逐渐发展起来，目前共有 20余家厂家生产此类产品 。 但国内的普及率尚不高，尚属超前消费产品 。餐厅自动回收车在我国也有着飞速的发展。在我国各个城市都陆续出现了有自动回收车的自动餐厅。当服务人员将餐桌上的各种餐具、酒具一一装筐，并把筐子装在小推车上，缓步推向餐具、酒具清洗消毒工作间，到这个工作间后，自动餐具回收清洗机将整筐的餐具、酒具送入清洗消毒机内。该机器的工作程序是  ：分类 消毒 后，包装机器人将烘干 后的餐、酒具分别用塑料薄膜封好，并送餐、酒具库内，以备顾客到时拿出使用。  通过查阅资料和社会调查，我发现国内有自动回收清洗的自动餐厅也有着各种不足，没有充分的全自动化，而全自动的餐具回收餐厅的发展在国内还有着很大的空间。餐厅自动回收车在我国也有着飞速的发展。在我国各个城市都陆续出现了有自动回收车的自动餐厅。  通过查阅资料和社会调查，我们发现国内有自动回收清洗的自动餐厅也有着各种不足，没有充分的全自动化。 因此，设计出基于筷、勺、碗、碟及剩 饭菜之间几何特征、形状特征、物料特性的差异，实现碗、碟、筷的自动、快速分类及剩饭菜的分离的餐具自动回收车 在国内还有着很大的发展空间。  键的问题及解决的思路  成功设计出餐具自动回收车应有以下几个任务要求：  （ 1） 高效。  （ 2） 节能。  （ 3） 安全。当 餐具回收车 在 回收 过程中出现了异常情况，洗碗机应停止工作，且报警提示。  （ 5） 低成本。系统设计中，在达到控制要求的基础上，尽可能地考虑其经济性。  买文档就送您 纸全套， Q 号交 流 401339828 或 11970985 2 2 设计 内容  1、机架  2、进料滑板  3、传送链  4、前后挡板  5、传动皮带轮  6、翻转分离弯槽  7、毛刷辊  8、传动链条  9、减速机  图 2整机结构图  当筷、碗、盘放在进料滑板上，较小的筷子勺子从开有纵横槽的缝隙中落下，由收集箱集中。较大的碗和盘落到传送链上继续运动，首先被前挡板的斜面集中到传送链的左侧继续运动，到达后挡板时，高度低的餐盘从留有的间隙中通过，高度高的瓷碗和铁碗被后挡板分离到右侧继续运动。到 达传送链的末端，进入到有开槽的半圆形翻转槽，此时餐具将随着弯槽翻转，倒掉餐具内的残余，同时在翻转弯槽的后侧有带毛刷的滚动辊将餐具内的残余继续清洁。清洁后的餐具在重力作用下由落料滑板继续向下运动，低的餐盘和高的碗在不同的滑道内。在瓷碗和鉄碗滑道内开有圆形空，由于瓷碗和铁碗的半径不一样，所以可以将其分开。此设计减轻了人力劳动，分离分类准确可靠，适用于高校企业等饮食场所对碗、盘  筷的分离分类。  原始数据如下表：                   表 2堂常用餐 具尺寸                          项目                   直径  （              高度（  铁碗                      180                  45 瓷碗                      170                  45 餐盘                      250                  20 基本设计要求：  （ 1）要求毛刷筒的转速为 100r/求保证转速尽可能均匀；  （ 2）餐具在链条上传动速度为  （ 3）电动机规格自选。  买文档就送您 纸全套， Q 号交 流 401339828 或 11970985 3 本设计是针对我校食堂的常见餐具，不使用机电自动控制及编程技术，是纯机械式机器，采用纯机械设计，是为了降低成本，使用方便，维修简便，本设计原理可靠，结构简单，减低人工劳动强度，提高工作效率，并且保证不损伤餐具。  （ 1）总体设计：使用电动机，减速器，轴，链轮，链条，皮带传动等简单机械的组合。 (绘制总装图、绘制  （ 2）零部件设计： 餐具自动回收车机架   传动轴   链轮   传动轴的设计和校核。  （ 1）对象为人 流量大的食堂，因此需要产品体积小，体积小，移动方便，操作简单，成本低。  （ 2）部件设计时应尽量避免焊接及刚性固定，应多采用灵活的螺栓等方式固定，以方便安装和拆卸，并有利于维修。  （ 3）设计时考虑加工工艺性和装配工艺性，尽量使用标准件，通用件，降低制造成本。  （ 4）采用较为人性化的设计理念，方便劳动者的操作和使用，减少劳动者的体力消耗。  （ 1）根据工艺动作要求拟定运动循环图；  （ 2）根据选定的原动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案，分配传动比，并在报告上画        出传动方案图；  （ 3）进行轴的设计及校核；  （ 4）进行齿轮的设计及校核；  （ 5）餐具倾倒、分离机构设计；  （ 6）对机械传动系统和执行机构进行运动尺寸计算；     （ 7）编写设计计算说明书。  3 动力及传动部分的设计  因为本传动的工作状况是：工作机空载启动，有轻微振动，经常满载，单向运转 ,单班制工作，使用期限 15，每年工作 300 天 ,运输机允许速度误差 5%。  按工作要求和条件，选用三相笼形异步电动机，封闭式结构，电压 380V，  选择电动机容量  为保证工作效率传送链工作速度选取 3m/ 电动机所需工作功率按式：                                          （ 31000                                       (3g =120=此：                     1000                                    (3由电动机至运输带的传动总效率为：  4234221 a 。  式中： 1 ， 2 ，3， 4 ，分别为联轴器、轴承、齿轮传动和链传动的传动效率。取 1 =轴器）， 2 =轴），3=轮传动）， 4 =条） 。  则                        2 4 2( 0 . 9 9 ) ( 0 . 9 8 ) ( 0 . 9 7 ) 0 . 9 6 0 . 8 2a 所以                       1000=定链轮轴工作转速：  买文档就送您 纸全套， Q 号交 流 401339828 或 11970985 4 m in/                (3                                   按机械设计课程设计设计指导书，二级圆柱齿轮减速器的传动比 故电动机的转速的可选范围为：   m i n/4 8 0 0m i n/i n/d      符合这一范围的同步转速为查机械设计课程设计手册可知         根据容量和转速，由机械设计课程设计手册查出的电动机型号根据需要选择  表 3动机主要参数  表 3                       主要外形安装尺寸如图 3 3动机主要外形安装尺寸  比计算  由选定的电动机满载转速2n ，可得传动装置的总的传动比是：  2i= (3分配传动比  m 减i（ 3 5 6  1 皮i（ 3 计算各 轴的转速                    m  4 0i 减速器                                    1p =n  =额定功率/速  r/流  A 效率  % 最大转矩   重量  430 4 中心高  外形尺寸  地脚安装尺寸  地脚螺栓孔直径  轴伸尺寸  装键部位尺寸  110 40 275 180 180 130 10 24 50 6 买文档就送您 纸全套， Q 号交 流 401339828 或 11970985 5 5501146 mN                              (3                  00r/  则                      2T =mN  各轴输出转矩 ：                    '1T = 11 T mN                              （ 3                   222 6.8 mN                              （ 3 表 3动和动力参数表  轴的估算如下：初选材料为 45号钢，调质处 理，由于轴即传递转矩又承受  弯矩               (3查表 15 3取0A=110，且 P=p=n=1n = 0 上可有两个键槽，所以 （ 1+13%） = 1+13%） = 取标准 15  拟定轴上零件的装配方案。  链轮  链轮 链轮 轴承  根据轴向定位要求确定轴的各段直径和长度  第一段：  1d  =40，  1l =50 第二段：  定位轴肩则 2d =452l =16 第三段：  定位轴肩则3d=54，3l=54 第四段 :  定位轴肩则 4d =604l =100        第五段：  定位轴肩则5d=70l=260 轴名  效率 P（  转矩 T（ mN ）  转速 n r/动比 i 效率  电动机轴   430  轴  64 轴  00 文档就送您 纸全套， Q 号交 流 401339828 或 11970985 6 图 3轴的尺寸  轴的刚度校核  轴的材料：轴的材料主要是碳刚和合金刚。由于碳刚比合金刚价格便宜，对应力集中的敏感性较低，同时也可以用热处理或化学热处理的办法提高其耐磨性和抗疲劳强度，所以本设计采用 45号刚作为轴的材料。调制处理。  主轴输入转矩： T=     1 为键的传动效率根据设计指导书初选  2 为轴承的传动效率初选  3为内外磨的传动效率初选 根据要求，轴要满足下列条：  轴的强度条件：    1  9w 33 式中： 为轴的切应力， 抗扭截面系数； 为许用扭切应力  表 3用材料的 值和 C 值  轴的材料  0 35 45 4035  12000 160351807轴的材料为 45号钢，则满足强度条件，轴是安全的。  轴的刚度计算  6 8  4  43232444 r a   （ 3 式中： l 为受转矩作用长度； 轴截面的极惯性距。   1 , ，故轴是安全的。  轴的强度校核  已知：轴的结构 L=224K=周力           买文档就送您 纸全套， Q 号交 流 401339828 或 11970985 7                         (3径向力             020                      (3法向力           F =                        (3求垂直面的支承反力                             (3                                       求水平面的支承反力   82  1 7211                          (3力在支点产生的反力    8 11 4 2  83 4 0 5                       (3F+                                      外力 F 作用方向与带传动的布置有关，在尚未确定具体布置前，可按最不利情况考虑。  绘垂直面的弯矩图：  9 42 L mN(3=                            (3绘水平面的弯矩图  0 82                    （ 3 图  F K=3405 37.5 mN                         （ 3 作用在轴右端的外力  F= 1 0 2 1 02/381 9 42/ d                        (3 214 12                     （ 3   求合成弯矩图  考虑到最不利的情况，把  22 M 直接相加。   22 M +  2 mN      (3 = 22/M + 2 mN   (3求轴传递的转矩  T=                            （ 3            买文档就送您 纸全套， Q 号交 流 401339828 或 11970985 8 图 3轴的受力分析  求危险截面的当 量弯矩                 从图可见，最危险截面，其当量弯矩为   22 TM a                                       （ 3 取折合系数 =入上式得    22 N  计算危险截面处轴的直径  轴材料为 调质处理，由表 14 1 查得 B =750 的许用应力 60 d 02 8 331  虑到键槽对轴的削弱，将 d 值加大 4，故 d=5，合适，安全。  精确校核轴的疲劳强度  M P                                     (3面上的转切应力为   M                                     (3M P                          (3由于轴选用 40质处理，所以 35 ， ， 。  综合系数的计算：  由 6.1， 。  轴的材料敏感系数为 q， q，  故有效应力集中系数为：  (1                                   (3买文档就送您 纸全套， Q 号交 流 401339828 或 11970985 9 (1                                    (3查得尺寸系数为 ，扭转尺寸系数为 ，  轴采用磨削加工，表面质量系数为 ，  轴表面未经强化处理，即 1q ，则综合系数值为：   3 3钢系数的确定：  碳钢的特性系数取为 ， 。安全系数的计算  轴的疲劳安全系数为：                                    (3                                   (3SS (3                                 轴向定位：  为了防止轴上零件发生沿轴向的移动，必须对其进行定位，来保证齿轮的正确啮合，根据轴上零件的的安装要求和对轴的结要求，要选择不同的定位方式，常用的 定位方式主要有轴肩定位、套筒定位、轴端挡圈和弹性挡圈，轴间定位方式在本设计中有用到 ,具体的结构和参数见零件图和明细表。  径向定位：  键主要是为了实现轴上零件的周向定位来传递转距，键的形式用多种，因此要根据不同的要求来选择不同型号的键，根据传动的要求，本设计全部采用圆头普通平键（ 它的两个侧面是工作面，上表面与轮毂槽底之间留有间隙，其主要特点是定心性好、拆装方便。  轴承的选择：  轴两端由轴承固定在机架上。根据轴受力和轴径的不同，本设计选用的轴承是：深沟球轴承。     已知此处轴径 d=45以选内径为 45机械设计手册中选择深沟球轴承；查表6择型号为 6008 276 1994 的轴承。另一处已知轴径为 d=45以选内径也为 45择型号也为 6008 276 1994的轴承。所选的轴承基本参数如下：  轴承外径： B =16D=75 键的选择：  根据轴的直径的不同，应该优先选用第一系列，在以上的说明书中知道安装键的轴有四处，分别是第一段，第四段和第六段，第九段。第三段的直径为 60五段的直径为 60据以 上的数据选择两个相同的键： 1096。  从机械设计手册中查得键的截面尺寸为：宽度 8 ，高度 1 。由联轴器的标准并参考键的长度系列，可以确定取此键的长度 0 （比伸入到联轴器的深度短一些）， 轴上的深度 0.7t 轮毂的深度 t 。  校核键联接的强度  轴和联轴器的材料是钢和铸铁，且属于静 联接由文献 12 的表 6得许用挤压应力为 p=120其平均值， p=135的工作长度为 21032 ，买文档就送您 纸全套， Q 号交 流 401339828 或 11970985 10 键与轮毂的键槽的接触高度为 。可得 : k 3102  M P  a           (3                                       M 传递的转矩（ mN ）  d 轴的直径（  l 键的工作长度（ ;l =L b k 键与轮毂的接触高度（ ;k=h t,b 键的宽度（  t 切向键工作面宽度（  c 键的许用切应力（   键连接的许用挤压应力（  可见联接的挤压强度满足，即该键可以正常工作。  图 3轮  因为 21:1： 1 所以大链轮齿数为 21齿。  选用  6A 节距 P=子直径  度圆直径         )180(= )21/180s                (3齿顶圆直径        1m a x 25.1 a =                            (3齿根圆直径        1f =                          (3齿高              a m ）（(3侧齿凸缘直径：  g o o (3齿槽形状  最大齿槽形状        )1 8 0(0 0 1m e=                        (3齿沟圆弧半径     m a x=                                   (3出沟角 a          0m a x 90140a z=                                  (3滚子链链轮轴向齿轮尺寸   单排齿宽            1 (3链轮材料和工艺  由表 13料用 45 钢，硬度为 40 50艺为：  （ 1）锻：按照锻件毛坯图锻制成品；  买文档就送您 纸全套， Q 号交 流 401339828 或 11970985 11 （ 2）热处理：正火；  （ 3）粗车：钻内孔，外廓及内孔按各部留量 23 车轮廓；  （ 4）调质：达到图纸硬度要求；  （ 5）精车：各部车成品；  （ 6）滚：滚齿按图成品；  （ 7）倒角；  （ 8）拉：内键成 品；  （ 9）电镀：按要求镀锌， 72 小时盐浴实验 。  主动轮 从动轮图 3传动布置图  选择链轮齿数 : 取传动比为 i=1, 参照链速和传动比取 1。  选择大链轮齿数。  2z = 21=21<120 故合理。  确定计算功率 : 已知链传动工作平稳，设计功率为：  4 1  z                  式中： P 传递功率   工况系数，查文献 11表 11   链轮齿数系数，查文献 12表 13  排链系数，查文献 12表 13 k 。  根据设计功率 取  p）和小链轮转速 1n ，选用 16 节距 P=宜用油刷或油壶人工定期润滑。  买文档就送您 纸全套， Q 号交 流 401339828 或 11970985 12 总  结  毕业设计的二十四周时间里，我学习到了很多书本外的知识，深刻的理解了实践和理论的区别。本设计主要根据现有的知识理论设计试探餐具自动回收车，能初步实现 碗、碟、筷的自动、快速分类