中药切片机的设计【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 I 摘 要 中药切片机切削机构的工作性能直接影响中药材的切片质量，不同的中药材对于切片的厚度和形状都有不同的要求。 目前我省的药材切片加工基本上都是以手工进行，这种传统、粗糙的加工方式加工方式不仅效率低、可靠性差，而且会对中药材产生巨大的浪费。究其原因，是因为大多数小商家不愿意花大钱购买大型切片机，且大型切片机的占地面积过大，安全系数低，需要接三相电源，大部分的药材材零售商和批发商的小批量加工都是以手工进行。本文针对目前这种药材加工的现状，通过查找大量相关文献资料，并且参考了现在已有的药材切片机的设计 思路，综合了它们的优缺点加以比较，研究设计出了一种具有体积小、效率高、操作简便，精巧美观，工作过程平稳，既省电又安全且价格相对便宜等特点的小型旋转式中药切片机，为了便于小商家的使用，本机选用单相电机配套，速比慢而切片功效高，切片厚度可以调节，且可以改变切片的形状，适合大多数药材加工的需求，广泛适用于各药店，中药房，中药加工场等。 关键词 ： 药材；切片机；设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 in At is a a of is of do to a of to is to be of of of at of by up of a of is to a of be to of to 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 摘 要 . I . 一章 绪 论 . 1 引言 . 1 本机简介 . 3 中药切片机的设计内容和方法 . 4 第二章 材料的选择 . 5 第三章 根据切削功率选择电机 . 6 传动装置总体传动比的确定及传动比的分配 . 6 确定各轴转速、转矩 . 6 转速计算 . 6 转矩的计算 . 6 第四章 齿轮传动的设计 . 7 选定齿轮类型精度等级材料及齿数 . 7 按齿面接触疲劳强度计算 . 7 确定各参数的值 . 7 参数计算 . 8 齿轮传动结构示意图 . 10 第五章 设计传动轴的尺寸并校核 . 11 先初步估算轴的最小直径。 . 11 轴的结构设计 . 11 拟定轴上零件的装配方案结构如所图 5. 11 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 . 11 校核轴的强度 . 12 第六章 滚动轴承的选择及计算 . 15 第七章 键联接的选择及校核计算 . 16 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 输入轴键计算 . 16 校核小直齿圆柱齿轮处的键连接 . 16 输出轴键计算 . 16 校核大直齿圆柱齿轮处的键连接 . 16 校核刀盘刀架处的键连接 . 16 第八章 刀架、刀盘、刀片的设计 . 17 刀架 . 17 刀盘 . 18 刀片 . 18 第九章 工作台及送料柱的设计 . 20 第十章 切片厚度调节结构的设计 . 21 总 结 . 22 参考文献 . 23 致 谢 . 24 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 第一章 绪 论 引言 江西的中药资源非常丰富，特别是江西的樟树，素享“药不到樟树不齐”、“药不过樟树不灵”的美誉，是海内外药界认同的中国国药之都。但是江西中药材生产的现状与省内丰富的资源并不相适应，目前我省的药材切片加工基本上都是以手工进行，因此研究开发种高效、可靠、成品率高的中药切片机很有必要。 药材切片经常使用的方法有手工、 半自动、全自动切片等方法。手工切片的话质量比较差，生产效率比较低，但是它的运用相对来说是比较灵活的 ;切片机半自动圆切片机质量比较好，但是它受模具规格的限制，单件或小批量生产比较合适，并且它的劳动强度相对手工切割来说是降低了许多，功能上面也简单了很多。目前我国切片机的主要方式有以下几种： （ 1）圆形（内圆切片的外圆切片）切片。圆形式切片机有很高的工作效率，但是结构复杂，设计较困难，因此它应用于工作效率要求相当高的专业领域。 （ 2）直线往复式切片机。直线往复式切片机的结构简单，但效益低，切片不均匀，切片形状及厚度不可调节， 因此它应用于对切片质量要求不高、效益低的场合。 (3)水枪式切片。水枪式切片机耗水量大， 只能切出平直的片， 且可靠度不高、效益低，因此它的应用不是很广。 （ 4）圆盘旋转式切片。圆盘旋转式切片机 由于 刀片是旋转的圆盘因而可连续纵向剪切根茎类药材。圆盘式剪切机通常设置在精整作业线上用于将运动着的钢板纵向边缘切齐和剪切或者切成窄带钢，根据其用途可分为剪切带钢的圆盘剪和剪切板边的圆盘剪。 我国在有关切片的研究开发方面虽然已有了 30 年的历史，而且近几年来切片机的研制发展也非常迅速，如我国长沙步源制药机械设备有限公司是以生产制造制药机械、实验室设备为主的高新技术企业，专业生产制药机械已有多年的历史。步源药机是我国优秀制药机械产品。 但是与发达国家相比目前我国在切片机方面的发展上仍然有一定的距离，研买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 制的切片机没有得到大面积推广应用。虽然在我国已有多家切片机的生产厂家如山东省诸城市大洋食品机械厂的大洋牌中药切片机有 400 型、 600 型、永利中药切片机、富阳中药切片机、江阴鑫达药化 机械的中药切片机等。 但与国外相比，我国的切片机方面仍然没有根本性突破。国外的切片机技术始于六十年代， 到七十年代已经发展成熟，到了八十年代中期，大部分切片机都可以加工 1255 英寸）及以上大直径单晶，比如瑞士的迈尔 国泰之诺食品机械有限公司切割棒料直径最大可以达到 304.8 12 英寸）。到了八十年代中期后的一、两年，切片技术发展到了鼎盛时期，相当多的多功能全自动切片机相继商品化。从而诞生了世界上多个著名的切片机厂家，如日本的 式会社的 干）系列机， 瑞士的 司的 列机， 美国 的 司的 列机，日本的 式会社的 列机等。发展到现在，就切片机的功能而言，已经相当齐全，而且复合化，切片的方式也多种多样。就切片机的结构而言，主轴以空气轴承活滚动轴承为支撑方式的卧式和立式两种。 这次设计的目的就是通过设计主轴的传动系统，刀片轴向和侧向调整系统，特别是各个机构中的传动部分进行设计。通过设计过程掌握圆盘剪切机机械设备的设计方法，使 所学的理论知识与实际结合起来，提高设计的能力，绘图技术和独立分析能力，进行规范化的训练，培养综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力，拓宽和深化学生的知识，培养学生树立正确的设计思想，设计构思和创新思维，掌握工程设计的一般程序规范和方法，培养学生树立正确的设计思想和使用技术资料、国家标准等手册、图册工具书进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力，培养学生进行调查研究，面向实际，面向生产，向工人和技术人员学习的基本工作态度，工作作风和工作方法，为以后的工作打下坚实的基础。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 本机简介 剪切机有下列几个机构组成：刀盘旋转传动系统，刀盘径向固定和刀盘轴向调整，剪切宽度不需调整，剪切形状通过改变送料口的形状来调整，剪切宽度的调整实际上就是对机架的距离调整。早期圆盘式剪切机速度较低，圆盘式剪切机刀片旋转是用电机通过齿轮传动，来实现的。而刀片侧向间隙是用手动通过螺纹使刀盘轴向移动来实现。本机的内部结构设计想法 图 1器特点： 使用 220V 家用单相电供电，切片可任意调节厚薄，切片功效高，可切成斜片、横片、直片、片片厚薄均匀平直，色泽 美观。具有体积小，噪音低，操作简单等特点；刀片采用整体高速钢，经久耐用；适用于参类及其它高贵药材的切片。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 中药切片机的设计内容和方法 （ 1）通过市场调查，了解目前中药切片生产中存在的问题，并了解其他剪切生产中存在 的问题，查阅相关资料掌握中药切片机的发展现状。 （ 2）制定圆盘剪设计方案，再认真研究有创新和改进，方案合理并进行方案评述。 （ 3）进行设计计算，保证机件强度和刚度，计算公式采用要有依据。 （ 4）画出各个零件的零件图、装配图和三维图，利用计算机绘图。 （ 5）对设计中控制系统提出要求。 （ 6）对设备进行经济分析和评价，降低生产成本。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 第二章 材料的选择 因为药材对于环境的要求非常苛刻，不能受到污染，否则会影响药效，所以所有能够与药材想接触的结构都选用耐腐蚀的不锈钢。刀片、刀盘、工作台、机箱外壳选择牌号为 牌号为 06不锈钢，即 304不锈钢， 304不锈钢是一种通用性的不锈钢材料，防锈性能比 200系列的不锈钢材料要强。耐高温方面也比较好，一般使用温度极限小于 650 。 304 不锈钢具有优良的不锈耐腐蚀性能和较好的抗晶间腐蚀性能。对氧化性酸，在实验中得出 ：浓度 65% 的沸腾温度以下的硝酸中， 304 不锈钢具有很强的抗腐蚀性。对碱溶液及大部分有机酸和无机酸亦具有良好的耐腐蚀能力。 为了便于操作，送料柱选材为透明的聚氨酯硬泡产品。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 第三章 根据切削功率选择电机 传动装置总体传动比的确定及传动比的分配 查询相关文献，根据中药材的强度、硬度、韧性等，判定其最大切削功率不超过 300w，其技术数据为：额定功率： W ，满载转速： 1400 r 为使其便于小型店家的使用，本机选用单相电机配套。查询表 3用单相电机 总传动比 i 3 确定各轴转速、转矩 转速计算 1) 小齿轮转速 4001 2) 大齿轮转速 m 6 731 4 0 0112 转矩的计算 1） 对电动机轴： 509 5 50 111 2） 对传动轴： 功率： 转矩： 22 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 第四章 齿轮传动的设计 选定齿轮类型精度等级材料及齿数 1. 按传动方案选用直齿圆柱齿轮传动。 2. 本机工作速度、功率都不高，故选用 7 级精度。 3. 齿轮材料及热处理： 选择小齿轮材料为 40质处理，硬度 250齿轮材料为 45 号钢，调质处理， 硬度为 230者硬度差为 20 4. 齿数选择 选取小齿轮齿数 18，初步确定传动比为 3u 则大齿轮齿数 5431812 此时传动比 3u 按齿面接触疲劳强度计算 确定各参数的值 3 211 )(12 （ 4 1）因大小齿轮为钢制，由机械设计表 性影响系数 2)初拟载荷系数 K=） 取齿宽系数 ）对于标准圆柱齿轮传动，由机械设计图 Z 5)设 1a ，求得 1Z ; 6)应力循环次数 使用期： 8 350 16 =44800h 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 1011 8 8 00114006060 1022 8 8 0 014 6 76060 4)按齿面硬度查得齿轮的接触疲劳强度极限为： 小齿轮： 001 ； 大齿轮： 502 5) 接触疲劳强度寿命系数 查教材得接触疲劳寿命系数 6) 计算接触疲劳许用应力 取失效概率为 1，安全系数 S=1，由课本式 10 M P 21 参数计算 1 试算小齿轮分度圆直径 1d ，由计算公式得 (12 21131 2 计算平均圆周速度 100060 11 060 14 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 3 计算载荷系数 K 已知使用系数 K ，根据 v=s， 8 级精度，查得 动载系数02.1查得 KH = KF =得 K 。 故载荷系数 按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 5计算齿宽 m=6 齿轮部分相关参数 3185412 1) 计算弯曲疲劳许用应力 查手册得齿轮弯曲疲劳强度极限 2 5,4 4 0 21 。 查手册得弯曲疲劳寿命系数 K。 取弯曲疲劳安全系数 S= 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 7 校核 1111112 2 1 . 4 2 4 8 2 7 2 6 . 2 2 . 5 4 1 . 6 3 0 . 7* 9 8 . 6 85 5 . 8 6 2 2 Y Y Y M p ab m d 满足要求。 2221 2 1 13 6 . 8s a F s Y M p 所以安全。 齿轮传动结构示意图 以一对圆柱直齿轮来达到减速的目的，简单、安装简便、且能减少加工成本，减轻整机重量。因为切片机在工作是药材的进给运动会给轴施加轴向力，所以选用圆锥滚子轴承。 图 4文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 第五章 设计传动轴的尺寸并校核 先初步估算轴的最小直径。 选 取 轴 的 材 料 为 45 钢 （ 调 质 ）， 由 教 材 可 查 的M P 60 ，查的 C=115，根据公式 3 n/d ，可求得输入轴的最小直径为 ，为了便于安装标准轴承所以 。 轴的结构设计 拟定轴上零件的装配方案结构如所 图 5 示： 图 5 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 （ 1）为了满足左端轴承 的轴向定位，如上图所示轴段右端需制出一轴肩，故取该段的直径 ， 同理，为了满足轴承的轴向定位，取 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 （ 2）初步选择滚动轴承。 因轴承同时受有径向力和轴向力，故选用单列圆锥滚子轴承，参照工作要求并根据 ， ，由机械设计（机械设计基础）课程设计表15初步选取 0 基本游隙组，标准精度级的单列圆锥滚子轴承 30202 和轴承30204，其尺寸为， 所以取第 1段长为 14 2段长为 43装在轴上端的刀架根据设计思想和要求采用轴 肩进行轴向定位，因此取中间一段轴直径 ，其长度为 30 3）取安装刀架和刀盘处的轴段的直径 ，刀架采用轴肩进行定位。 （ 4）根据刀盘和刀架的厚度总和取第 5段长为 20 5）根据机箱的总高度为 195第 3段长为 110 6）轴上的周向定位 直齿圆柱齿轮的周向定位采用平键连接，由机械设计（第八版）表 6得平 键截面 6 和 5 键槽用键槽铣刀加工，长为16时为保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为H7/动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的尺寸公差为 （ 7）确定轴上圆角和倒角尺寸 : 取轴端倒角为 2 45 校核轴的强度 按弯扭复合强度计算 已知：齿轮 分度圆直径 12d =189矩 2T =文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 圆周力 : 222 20 径向力 : 2 2020174N 轴进行受力分析 因为齿轮安装在两轴承中央 ,所以 22=87N = = 22= C 1制垂直面弯矩图 轴承支反力： 22=87N 22=两边对称，知截面 截面 L= 水平面弯矩2m, 合弯矩222 1 M = 画出弯矩图 C 1买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 2T 求轴传递的转矩 T=2d/2 = =如图可知 绘制其当量弯矩图 22 , 可认为轴的扭切应力是脉动循环变应力 ,取折合系数 = 22 12 = 校验危险截面 e= 341.0 =55以该轴的强度足够 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 第六章 滚动轴承的选择及计算 输入轴滚动轴承计算： 初步选择滚动轴承，由 机械设计（机械设计基础）课程设计表 15初步选取 0基本游隙组，标准精度级的 单列圆锥滚子轴承 30202和轴承 30204，其尺寸为， ， 60 , 1 . 5 t a n 1 . 5 t a n 1 1 5 1 3 5 0 . 3 1 5e 则 r 22309 5 2 2 502/ 2211 则 54 1 0 221 则 10/ 11 ， d 3 0/22a 则 o 11 6 922 则 h 661 0 / 36010* 6 7 )( 5 5 8 0 0 / 1 5 6*7 2 0*60/10)/P(0 故合格。 用同样的方法可以检验两个轴承都合格。 载荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F H 71 H 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 第七章 键联接的选择及校核计算 输入轴键计算 校核小直齿圆柱齿轮处的键连接 该处选用普通平键尺寸为 1655 接触长度 ， 则键联接所能传递的转矩为： 9 . 3 6 0 K 0*22*28*7*0 . 2 50 . 2 5 1，故单键即可。 输出轴键计算 校核大直齿圆柱齿轮处的键连接 该处选用普通平键尺寸为 1666b 接触长度 06 ， 则键联接所能传递的转矩为： . 41 2 0*22*20*7*0 . 2 5 K 1 故单键即可。 校核刀盘刀架处的键连接 刀盘和刀架共用一个平键，该处受力情况与 大齿轮处相同，所以选用普通平键尺寸为1666b 接触长度 06 ， 则键联接所能传递的转矩为： . 41 2 0*22*20*7*0 . 2 5 K 1 故单键即 可。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 第八章 刀架、刀盘、刀片的设计 刀架 刀架是用来安装固定刀片的部件，其结构示意图如下，为了便于拆装，用架和刀盘共用一个键。刀架的设计结构和尺寸如图 8 图 8文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 刀盘 刀盘的结构与刀片、刀架的形状相配合，刀盘的轴向移动靠螺纹来实现，刀盘的孔上部选用 B/结构和尺寸的示意图如 8于在调节切片厚度时刀盘需要做轴向移动，所以刀盘和轴之间的配合采用间隙配 合，根据互换性与测量技术基础的表 3 3， 采用的配合为 H7/图 8刀片 刀片采用直线刃口，这便于加工，也便于用户在使用过程中的打磨，刀片的买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 结构和尺寸的设计图如图 8 图 8盘、刀架、刀片安装三维图 图 8文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 第九章 工作台及送料柱的设计 切片机工作时的进给运动是由操作人员手动使用送料柱将药材投进不同形状的送料口，这样就可以切出不同形状的切片，工作台及送料柱的结构示意图如图 9示： 工作台 图 9 工作台立体图： 送料柱 图 9 图 9文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 第十章 切片厚度调节结构的设计 如何做到快捷的调节切片厚度是本设计的难点，也是所需要创新的地方。在本设计中， 切片厚度的调节是通过手动旋转调节旋钮使刀盘轴向运动从而改变刀盘和到片间的距离来完成的，切片厚度的调节范围为 0 刀片与刀盘的间距最大为 3小为 0 图 10 10文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 总 结 本次毕业设计 从 2012年的 11月中旬开始一直延续到现在的 2013年 5月分，经过 6个月的奋战，紧张而又充实的毕业设计终于落下了帷幕，我有种如释重负的感觉。回想这段日子的经历和感受，我感慨万千，在这次毕业设计的过程中，我拥有了无数难忘的回忆和收获。以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，可是当我开始着手去做的时候却感到茫然了，我发现原来我什么都没有掌握好，发现自己一直眼高手低。通过这次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应 该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。 我 从最初的茫然，到慢慢的进入状态，再到对思路逐渐的清晰，整个写作过程难以用语言来表达。，当选题报告，开题报告定下来的时候，我当时便立刻着手资料的收集工作中，当时面对浩瀚的书海真是有些茫然，不知如何下手。我将这一困难告诉了导师，在导师细心的指导下，终于使我对自己现在的工作方向和方法有了掌握。在搜集资料的过程中，我认真准备了一个笔记本。我在学校图书馆搜集资料，还在网上查找各类相关资料，将这些宝贵的资料全部记在笔记本上，尽量使我的资料完整、精确、数量多，这有利于论文的撰写 。然后我将收集到的资料仔细整理分类，及时拿给导师进行沟通。通过这次比较完整的中药切片机的设计，我摆脱了单纯的理论知识学习状态，和实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识，解决实际工程问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富，并且意志品质力，抗压能力及耐力也都得到了不同程度的提升。这是我们都希望看到的也正是我们进行毕业设计的目的所在。虽然毕业设计内容繁多，过程繁琐但我的收获却更加丰富。各种系统的适用条件，各种设备的选用标准，各种结构的合理设计，我都是随着设计的不断深入而不断熟悉并学会应用的。和老师的沟通交流更使我从经济的角度对设计有了新的认识也对自己提出了新的要求。提高是有限的但提高也是全面的，正是这一次设计让我积累了无数实际经验，使我的头脑更好的被知识武装了起来，也必然会让我在未来的工作学习中表现出更高的应变能力，更强的沟通力和理解力。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 参考文献 1 陆元功， 唐照民 M北京：高等教育出版社， 1995 2 丁淑辉 M北京 : 清华大学出版社 3 李鸿文材料力学 M北京：高等教育出版社 4 邱宣怀 M北京：高等教育出版社 5 吴克健机械原理 M北京 :高等教育出版社 6 蒋晓 文版机械设计标准实例教程 M北京：高等教育出版社 7邓星钟 M武汉：华中科技大学大学出版社 8 齐明 M大连：大连理工大学出版社 9 陈于萍，周兆元互换性与测量技术基础 M 北京：机械工业出版社 10 雷达，邬露蕾计算机辅助产品设计 M北京：， 中国美术学院出版社 11 简召全工业设计方法学 M北京：北京理工大学出版社 12 朱辉，曹桄，唐保宁，陈大复画法几何及工程制图 M上海：上海科学技术出版社 13 昭和名机械可靠性设计 M