小型多功能切菜机设计【全套设计含CAD图纸带三维图纸模型】
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邵阳学院优秀毕业论文申报表 系： 机械与能源工程系 年级专业： 2010 级教学设计制造及其自动化 2014 年 6 月 1 日 学生姓名 学 号 指导教师 题 目 切菜机设计 选 题来源 科研 内容简介（创造性、先进性、新颖性；应用领域和技术原理，推广应用范围、条件与前景） 切菜机的设计主要是在原有切丝机的基础上，对设计要求及工作原理进行系统分析后完成的创新设计。本文着重说明了切菜机整体结构的设计过程，包括原理方案设计，传动机构、切削机构和压紧定位机构的设计以及主要部件的结构设计 ，并对部分设计结果进行校核。 曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构的曲柄部分全部采用偏心轮的形式实现，并将用于实现级进的偏心轮设计成偏心距可调的形式，以便用于调节级进步距而实现不同的切丝宽度，两个偏心轮安装在一根轴上以保持进料与切丝同步。当刀具离开蔬菜时，蔬菜随着输送带往前进一步，然后刀具切下，以此往复循环实现蔬菜切丝。为了减轻机器的重量和制造成本此次减速部分的设计采用两级带轮实现，由于工作部分对转速没有严格要求，只需保证切丝部分和进料部分同步即可，故采用两级带轮减速完全符合使用要求。整个设计过程包括：对切菜机的工作原 理进行系统分析，选定合理的整体机构布置方案，设计传动机构、切丝机构以及输送压紧机构等；利用 件绘制总装配图及部分零件图；对关键零件进行结构设计，并校核部分设计结果。最终设计的切菜机只须人工将原料置于输送带上，经过输送带的运转和刀具反复运动的切丝，完成第一次切丝。在切菜机的末端放一个食品收料箱，然后人工将前一次切好一面的切丝蔬菜翻一面并斜着一个角度放入输送带上完成第二次切丝，经过两次切丝以后就可以完全完成蔬菜的切丝 过程。本设计构思新颖、结构紧凑、外形较小、安全卫生，完全适合家庭及切丝蔬菜加工厂商所有客户群使用。 申请人： 注： 1、申报时必须附 2 位中级职称以上教师的评审意见； 2、此表 双面打印， 1 式 3 份 ，交 系 1 份，教务处 2 份。 指 导 教 师 意 见 签名： 年 月 日 教 研 室 意 见 签名： 年 月 日 系 推 荐 意 见 系主任签名： 公章： 年 月 日 学 校 审 批 意 见 评审委员会主任签字（盖章）： 年 月 日 1 切菜机设计 学生 : 专业： 机械设计制造及其自动化 年级： 2010 级 指导教师 : 摘要： 切菜机的设计主要是在原有切丝机的基础上，对设计要求及工作原理进行系统分析后完成的创新设计。本文着重说明了切菜机整体结构的设计过程，包括原理方案设计，传动机构、切削机构和压紧定位机构的设计以及主要部件的结构设计，并对部分设计结果进行校核。 曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构的曲柄部分全部采用偏心轮的形式实现，并将用于实现级进的偏心轮设计成偏心距可调的形式，以便用于调节级进步距而实现不同的切丝宽度，两个偏心轮安装在一根轴上以保 持进料与切丝同步。当刀具离开蔬菜时，蔬菜随着输送带往前进一步，然后刀具切下，以此往复循环实现蔬菜切丝。为了减轻机器的重量和制造成本此次减速部分的设计采用两级带轮实现，由于工作部分对转速没有严格要求，只需保证切丝部分和进料部分同步即可，故采用两级带轮减速完全符合使用要求。 关键词 ： 切菜机；传动方案；曲柄机构；切削机构；压紧定位机构 一、 课题来源 指导教师科研课题。 二、 课题研究目的和意义 （一） 目的： 设计出切菜机，完成主要部分的设计以及分析运算，运用 机械设计 软件进行设计 。 （二） 意义： 通过 切菜机的设计 ，检 查自己的专业基本功，训练自己发现问题、分析问题和解决问题的能力，增强 机械设计的理解 ，从而 培养 自己 进行 机械设计 基本 能力 。 三、课题的主要研究内容和过程 切菜机构。变频电机带动主轴一端安装的偏心轮，把动力传递到上部横杆，横杆两端装置刀架，由刀架安装刀刃。 输送机构。主轴另一端的调节轮连杆 ( 控制线速度的快慢 ) 、棘轮 ( 传动中起止退作用 ) 相连接带动主副滚筒，安装环形带子进行直线运动起到输送作用。 压带机构。输送带上面的装置是压带机构，它是通过输送主滚筒、链轮、链条配合进行物料的传输，压带机构在固定位置内可适当 调整移动，起到在输送过程中固定防松动的作用。 2 以上切菜机构、输送机构的两大部分是同一台电机转动，保持同步工作。概括地说，刀架机构通过偏心轮、横轴装置使直线运动变为往复运动，输送机构通过调节轮、连杆装置在同一状态下进行直线运动，使其达到需要的工作目的。 使用 行控制，采用一键控制为主要思想进行设计，方便使用人员操作。 四、结论 切菜机是广泛听取了家庭切丝以及切丝蔬菜加工工厂等用户的使用意见、查阅资料及经指导老师指点后设计的。整个设计过程包括：对切菜机的工作原理进行系统分析，选定合理的整体机构布置方案，设 计传动机构、切丝机构以及输送压紧机构等；利用 件绘制总装配图及部分零件图；对关键零件进行结构设计，并校核部分设计结果。最终设计的切菜机只须人工将原料置于输送带上，经过输送带的运转和刀具反复运动的切丝，完成第一次切丝。在切菜机的末端放一个食品收料箱，然后人工将前一次切好一面的切丝蔬菜翻一面并斜着一个角度放入输送带上完成第二次切丝，经过两次切丝以后就可以完全完成蔬菜的切丝过程。本设计构思新颖、结构紧凑、外形较小、安全卫生，完全适合家庭及切丝蔬菜加工厂商所有客户群使用。同时由于本人的水平和时间有限， 在设计的进行中难免有一些工作未能做到位，论文的撰写也存在欠妥之处，恳请各位老师批评指正。 主要参考文献： 1濮良贵 机械设计 （第八版） 北京：高等教育出版社 ， 2006. 2李育锡 . 机械设计课程设计 北京：高等教育出版社 ， 2008. 3成大先 . 机械设计手册（第 5 版） 北京：化学工业出版社 ， 2007. 4杨秀英， 刘春忠 北京：机械工业出版社 ， 2010. 5孔凌嘉，毛谦德 . 简明机械设计手册 北京：北京理工大学出版社， 2008. 6孙桓，陈作模，葛文杰 北京：高等教育出版社， 2006. 7殷涌光，丁庆宇，罗陈，牟光庆 . 食品机械与设备 北京：化学工业出版社， 2007. 8蒋迪清，唐伟强 . 食品通用机械与设备 北京：国防工业出版社 ， 2005. 9王伯平 . 互换性与测量技术基础 北京： 机械工业出版社 ， 2008. 10孙训方，方孝淑，关来泰 . 材料力学 北 京：高等教育出版社， 2009. 11 机械设计实用机构与装置图册 邹平，北京：机械工业出版社， 2007. 3 12 An to J 4). 13 W, . of An of J 8):10314 21002003 （ E） . of : Son is by of of of of of of is by be is to by on a to is of is on by to In to of of to is 附 录 译文 小吃抓取机器的设计 2001 年 10 月 ; F 补充：包装设计 起始页 : 00249114 主题词 : 制造业 包装 工业 自动化 机器人 食品 包装 制药 业 医疗设备 分级代码 : 8600:不在别处分类的制造工业 8650:电力的和电子学工业 8610:食品处理工业 8640:化学工业 9190:美国 地理名字：美国 美国 概要 : 食品的种类、医疗品、医疗设备、家庭产品和现在通过机器人设备进行包装的家用物品。和能在包装过程中达到卫生设备的保证要求的机器人一起工作的方法的理由。从人体工程学问题比如重复的移动 /压力问题看，当操作能成为伤害操作员的原因时，机器人也正变得能够发出呼叫。在有众多的操作选项的产品生产的方法中，制造商逐渐地看到了作为避免混乱的机器人装配 的优点。 全部文本 : 介公司版权所有 2001 年 10 月 眉注 机器人学 眉注 食品和药品制造商对于机器人协助组织产品生产方面正打一场大赌博。 年了。那就是要不了多久， 场，一个众所周知的 吃和其它食品的制造商，期望它会替代获得奖金的机器人生产线来支付它本身 。 司的敏捷弯曲抓取机器人试图从速率为 150/传送机抓取饼干，并且轻轻地将它们放置在五块饼干高的纸杯子里。 术公司的视觉系统协 助完成了此任务。机器人工业和自动图象联盟认为这样的结果很好，以致在最近它获得了由用户认可的食品制造商的奖励。 很容易明白的是，为什么 场， 司的一个子公司，在自动操作技术领域投入了这么大的投资。这家公司相信，工人有足够的时间安装这些脆弱的纸杯子并且足够快，但手工操作的方法质量是难以保证的。迹象表明，越来越多的公司正应用机器人来处理类似的问题。“他们在饼干包装中使用机器人的经验在那些有前瞻性的公司在几个月后将应用机器人学的做法是典型的”， 主席 奖励大会上预测说。 某几种食品、药品、医疗设备、家用产品、和家庭物品现在正运用机器人设备进行包装。和机器人一起工作的理由须包括在包装过程中达到卫生设备的保证要求，根据 位机器人制造商 司负责包装为制造业和消费者工业系统的管理者，这家公司位于新柏林的威斯街。 产的机器人 器人能抓起随意大小的盒子，并且将他们放置在托板上，完成得迅速而稳定。随机顺序的用托板装运的动作定位了分布和顺序执行中心 ,在这其中产品被分别抓取并用手工装运到托板上。新颖的个人 计算机软件称随机顺序托板装载工具能决定一种高密度和高稳定性的有效率的托板模式。 一台从包装设备 能包装糖果 ,冰淇淋 ,和烤制的食品 (小吃的外包装 )并且放入盘子和硬纸盒。这个可看到的托架控制着机器的长度，它包含那个抓取和散开产品来适应托板结束操纵。 “从人体工程学问题比如重复移动 /压力的问题看，当操作成为伤害人工操作者的因素时 ,机器人也正变得能够发出呼叫。” 当然的解释到 ,机器人将被安排到合适的位置，在那里用不能弯曲的 工具或固定的自动机器不能很好的工作。有时机器人能更好宽容在产品大小上的变化，能处置精致的产品，这些产品如果遭受传统的推拉及整理手段很容易破碎。生产线数目众多的变化是使机器人的运用成为候选 ,因为那些是和在包装中的变化一起的。并且当许多厂商由于对未来产品的配置很难预测，他们期望应用机器人来改变这种状况。 ，这在生活消费品的生产上是相当正确的，在那里产品销售推动着产品和包装。 混合管理的制造商们逐渐地看到机器人装配的方法在有众多操作的产品生产中是一条避免混乱的路子，“如果在汽车的发动机上有两 个略微不同的部分 ,用错误的部分将导致整条汽车的装配线关闭”， 统公司的主席 . 释说，这家公司位于棕榈湾。“在制药工业 ,一个装备视觉系统的机器人包装系统能防止严重的错误，这错误将导致规定处方药品的错误剂量。” 位于俄亥俄州西部卡罗顿的 司的机器人系统的经理 ， “对于特定设计的方案，制造可靠的，能被快速替换的工业机器人，意味着失败之间时间 (平均实效间隔时间 )超过了 50,000 小时。处理特殊物理约束的能力则是另外的一个因 素。”一个多坐标的机器人能把产品插入到容器，即使当包装位于地板的角上。并且在制造中处置产品的相同机器人具有相同的控制，也能将它放入包装中，并且用托板把它装运到码头 ,” 。 最近在机器人技术的进步已简化了包装和硬纸盒程序的应用过程。例如 ，机器人专家 机器视觉上的主要进步使我们能集成机器人和包装系统而没有整理或产品对齐的设备，除去这些外围设备能让我们节省整个系统的成本 。” 计算机运算能力逐步增长使得其有能力为机器人的控制负责 司的，“低成本的计算能力已导致更好的为机器人和视觉指导的视觉系统。我们的 性抓取机器人就是其中的一个例子。它的挑选 放置的操作达到 300 次 /分。我们还正开发不同的为机器人导航和检查的集成的视觉系统解决方案。” 器人和 危险的环境使得机器在高温环境中的操作要有选择，在那里材料例如谷粒灰尘或树脂等都是潜在的危险。 碎木板厂商和化肥包装商被看成是其最大受益人 。 更先进的电子技术也使得一个控制器能同时控制三个机器人，这种装置在一个并联机器人单元中简化了避免碰撞的操作。”机器人的模拟软件让用户把过程模块化，优化配置，并且核对循环次数以减少这些应用程序中的危险”，机器人制造商 术公司的副总裁 释说。 从糖果条到 5 加仑的滚筒，机器人包装系统的优势是劳动力的节约。单凭经验是机器人代替一人为每 50 容器包装，取决于它们的重量、大小和包装的质量。这是根据 装设备公司的主席，所说的。 释说，”我们已发现这机器人的高级装载方法是运输集装箱包装的替代，我们也看到了它的加载或卸载包装到箱子、盘、硬纸盒等等集成的解决方法。” 一个例子是 ,出了这种情况，即这公司假设从 5 加仑液体小袋到20 袋 /分的容器在和二人替换 /转换。在另一个厂房，机器人组装站立着正以 100袋 /分钟的速度代替三个人轮班工作。另一台 包装机正以 500 袋 /分钟的速度包装糖果来代替 5 个人的工作。 这公司每年制造大约 75 套集成的系统并且有超过 750 个包装系统在运转中的。它专攻机器人的包装机器，在那里一个典型的任务是竖立或形成装运容器、包装、然后密封。 装设备公司 , 通用包装方法是收获产品，如果需要通过三轴旋转它使其在照片上可见。从这种机器的引入已经有超过 50 台的包装机器已经安装。大多数的应用和食品有关，许多在糖果工业中运用，用它为不同产品和包装模式提供快转换 初期成本的减少并不仅仅是为安装 司的设备的动机。包装机器人是提高空间利用率的有效方法，它能利用同样的空间上生产出更多的产品。“一个消费者仅仅能使适应四人的区域能够组装 400 包 /分”， 释说。“包装机器人能代替这些人做同样的工作并能达到 600 包 /分”。 其他卖主明白机器人的包装系统安装是为了快速回应市场条件。”由于产品生产周期的缩短，自动操作必须能很快的调换， ”术的 。”可编程的包装机器人是很明显的一大优势。另外，大多数的自动装配线处置多种产品或产品配置。增加的目录、注册的商标和定点 销售包装，所有这些有助于需要柔性机器人生产线。” 最后，机器人包装系统在当实行的速度是重要的被开始广泛的运用。“已经被适当地指定的，精确地计算过的，并且很好地脱机测试过的系统时常能运行在一周或更少，” 。“具有传送机带和其他设备系统的集成程度能计算启动时间。一旦他们在运行，当很好保养时，机器能工作 24/7 的 98%的时间或更好。仍然，我不得不提醒消费者每隔一段时间会偶尔出现故障，这时就需要维护。” 没有人知道我已见过建立机器人系统的积算器的这种故障，他们重复地看到许多相同的错误由公司明确 规定的自动包装操作机产生。其中的最大问题是：给系统积算器一个程序或部分流程图那还不是完成了。当生产流程方面的处理作为象原始部落的知识一样存在而没被整理时，这种情况时常发生。在应用这些谬论前，结果是许多车轮的滑转等这样的问题。 (另外的情况是那些 000 的公司却没有这样的困难。 ) 尽管它可能有一个明显的错误，一些厂商根本就不能给积算器系统一个说明书。这些公司也倾向于有不现实的安装时间的期待，并且为自动化操作的要求作预算。 这种以剥夺人权来避免这些困难做法，比如说积算器，正要被到停止包含到设计的程 序中去重要的是找到一种积算器，它能被类似即将出现的那种一样的应用。例如，一些积算器，有专用在各种各样的硬纸盒生产线的专门技术。 作者笔记 特约编辑詹姆士 F. 版权所有者许可下转载 .。 未经许可禁止进一步的转载或发布。 英文原文 of 001; 00249114 8600: 650: 610: 640: 190: S A of a a of to a as as a to in 001 on to s of it an to a at 50/in so of it a Its to o. a in a to in is of of be in at A of a a of a at up on to an C an is a o., of to to a as Of or t in if to to be a as in to in be to is in as a to in If a s an to . In a to of 0,000 hr to to is A at an to it it at in of to in us or us of in BBs to An is in It 00 We A on in as or to be up to a in a to in a of a is A of is a 0 on . o., Weve to be in of We it in to or so As an to s 0 At a 00 a 00/ 5 50 in It in a is to or o., in it as in 0 s in to t s be a of of an of 00 in up 00 of to As be s of is a In or to a in of is be up or of 4/7 98% of or I to in ve up of by of a or t of as is a of (is 000 to it an to a at to of is to is to an s at in of . 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 要 本设计主要是将日本生产的 切菜机进行消化、吸收，并使之国产化；然后，本文对多功能切菜机的主要机械部分的设计计算进行说明，例如无级变速器传动、斜齿轮传动、蜗杆传动、链传动，轴的设计计算及轴承选用和计算及寿命校核等。另外，本文还提供一些重要零件的结构图和一些原理图，使读者更易理解本设计的工作原理。 关键词 :切菜机 ,变速器，轴 ，结构图包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 录 第 1 章 绪论 . 1 题背景 . 1 的和意义 . 2 文主要内容 . 2 期结果 . 3 第 2 章 方案设计论证 . 4 菜机的原理和应用分析 . 4 片运动形式的选择 . 4 菜机技术条件 . 5 功能切菜机方案确定 . 5 动方案设计 . 5 动方案选择 . 5 体布局 . 7 功能切菜机技术要求 . 9 章小结 . 9 第 3 章 主传动部件设计 . 10 动机的选择 . 10 级变速器的设计计算 . 10 轮的设计计算 . 12 的设计计算 . 16 的材料选择 . 16 的结构设计计算 . 16 杆传动设计计算 . 23 章小结 . 26 第 4 章 链传动部件设计 . 27 动链的设计计算 . 27 传动主要参数的选择 . 27 作用在轴上的力 . 29 轮的设计计算 . 29 章小结 . 30 第 5 章 刀盘部件设计 . 31 月型刀具 . 31 盘刀具 . 31 章小结 . 32 结论 . 33 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 考文献 . 34 致谢 . 36 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 第 1 章 绪论 题背景 20 世纪以来，我国 食品工业 较改革开放初期 有了很大的发展，人民生活有了很大的改善，日益对食品加工和食品包装提出了更高的要求。发展食品工业的基础便是食品机械。不断地研制各种类型的食品机械来促进食品工业的发展，以满足不断提高的人民物质和文化生活的需要，使人们从繁重的家务劳动中解放出来，而以更充裕的时间投入到工作中去。因此研制先进的食品机械，使食品加工迅速地实现机械化和自动化是社会发展必然趋势。 随着经济的发展 ,人们物质生活水平的不断提高 ,人们的饮 食习惯逐步向方便 ,快捷 ,营养化发 展， 在蔬菜的加工方面出现了净菜半成品菜，受到广大人民群众的欢迎。随之而来，半成品菜的加工成为难题。虽然中国劳动力低廉，但手工切出的制品不卫生，规格尺寸不均，破损量大，成本相对较高。 食品加工机械的动力部分是电动机。它们可以代替人们的手工劳动或作为其补充。它们均服务于各种菜肴食料的准备与制作，或者服务于与此相同的其他辅助性工作。食品加工机械有一个动力部分，一个与其固定在一起或者根据操作的需要可以拆卸的工作部分与若有此必要的附配件所组成。 食品加工机械的种类有很多 ,可分为 :搅拌及 揉合设备 ,搅合机具 ,切削器具 ,切片器具 ,榨汁机 ,咖啡机 ,搅肉机 ,制糜机 ,开罐头机等等。 多功能 、 高生产率的食品切菜机，它代表了食品机械发展进入一个新的历史时期。因为它可以广泛地应用到食品加工厂、菜市场、果品厂、酱菜厂、厂矿、机关、学校、旅店食堂等等。 目前，国内生产切菜机的厂家不多， 现在我国的食品机械行业的主要机器型号有 多功能切菜机 ,多功能切菜机 （ 整机（无级 ）： 1200 700 300形尺寸：送料槽：长 宽 =1000 140； 推杆式切菜机 能型蔬菜切割机 ； 型多功能切菜机 功能切菜机 ,机器尺寸 ： 1160（ L） 530（ W） 1000（ H） (器重量 ： 135割尺寸 1菜部 )产量 ： 300R 电源 ： 220V 单相马力： 3/4带宽：120功能切菜机 ； 料斗式多功能切菜机 ； 作为包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 主力产品 ,其最新推出的多功能切菜机 多功能切菜机 规格 470 410 620合 Q/术条件要 求 ； 切菜机 ， 技术参数 ： 电压 /频率： 2300率： 35W 重量： 2长 :寸： 120 342 210(大箱尺寸 :445 420 490(，模拟手工切菜机为多。 这些厂家生产的切菜机的主要不足是功能少和生产率低，因此设计多功能的高效率的多用切菜机是十分必要的。本文介绍了一种可以切蔬菜，肉类等多种食品的多功能切菜机，而且生产率很高，尤其适合大型的饮食行业的使用。 的和意义 中国多用切菜机产业发展出现的问题中，许多情况不容乐观，如产业结 构不合理、产业集中于劳动力密集型产品；技术密集型产品明显落后于发达工业国家；生产要素决定性作用正在削弱；产业能源消耗大、产出率低、环境污染严重、对自然资源破坏力大；企业总体规模偏小、技术创新能力薄弱、管理水平落后等。 就目前形式来看，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。 文主要内容 本设计主要是将日本生产的 切菜机进行消化、吸收，并使之国产化；然后，本文对多功能切菜机的主要机械部分的设计计算进行说明，例如无级变速器传动、斜齿轮传动、蜗杆传动、链传动，轴的设计计 算及轴承选用和计算及寿命校核等。另外，本文还提供一些重要零件的结构图和一些原理图，使读者更易理解本设计的工作原理。 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 期结果 通过设计出一定刀刃曲线在物料直线进给的条件下，刀具不仅对物料有切的作用而且还同时具有割的作用，因此，是具有模拟人手切片的作用。此外，尚设计出不同机构圆盘刀具，可以一次切出所需的不同形状的物料（条、丝、丁等）。并可以通过单刀双刀的转换改变加工尺寸范围，通过改变不同形状的刀具， 可以切削软硬程度不同的物料。使用方便、快捷。 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 第 2 章 方案设计论证 菜机的原理和应用分 析 片运动形式的选择 食品机械的特点之一就是工作的执行机构模拟人手的动作实现其功能，以保证制出的食品具有良好的形状，保持原来的食品味道和颜色及质量。性能良好的多 功能 切菜机的切片运动形式当然也应该是模拟人手动作的。 目前，国内外的切菜机的切片运动形式主要有两种： （ ）刀具回转和物料直线进给式； （ ）刀具作直线往复运动和物料作直线进给式。 对于刀具回转的刀片：通过设计出一定刀刃曲线在物料直线进给的条件下，刀具不仅对物料具有切的作用而且同时还具有割的作用，因此，是具有模拟人手工切片的动作。从而使刀具对物料的挤压力小，对物料损伤小，可以保 持其水分，且切片形状规则，因而切片质量好。此外，尚可以设计不同 机构的圆盘刀具，可以一次切出所需的不同形状的物料（条、丝、块、丁等）。 对于刀具作直线往复运动，其刀片刃口为一直线，刀具简单。但刀具对物料挤压力大，对物料损伤大，水分损失多，切片质量差。 实现刀具回转运动的机构比较简单，传动平稳，传动元件不易磨损，机器寿命长。 实现刀具直线往复运动必须采用曲柄连杆滑块机构或凸轮。相对而言机构较复杂、有冲击、振动大、传动元件易磨损 ，机器寿命低。 刀具回转和物料直线进给式，由于无冲击、振动小，可以高速切片，因而生产率高。 刀具直线往复运动和物料直线进给式，由于运动中有冲击、振动大，切片速度提高受到限制，所以生产率低。 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 由于上面分析比较可以得出如下结论：刀具作回转运动切片时，切片质量好，生产率高，切形多样化（可通过不同种类的圆盘刀具来实现）代表了切菜机的发展方向，所以本设计仍然采用刀具回转的切片运动形式。 菜机技术条件 多功能切菜机属于食品机械，其设计应符合中华人民共和国商业部部标准 切菜机技术条件。 其中 造技术要求 ()切菜机应把传动部件与切制菜料的工作部分严格隔开。 ()应有安全装置和措施。 ()手动进料应有限位措施，并与机动进料间应有互锁装置。 ()旋转刀具及旋转拨盘与设有铰链构件的防护罩间必须有互锁装置。 ()成型菜料应形状规整，均匀，稳定。 ()切制成型菜料应表面平整，棱角清晰，被切割表面不得有明显的撕裂纤维痕迹。 ()在进料，切割，出料的过程中，菜料应顺利通畅，不得有诸塞现象。 ()整机应运动 平稳，不允许有异常音响，发热，冲击，卡死，漏油等现象。 功能切菜机方案确定 动方案设计 经过分析研究，把分离传动机构改进为整体传动的机构形式（把变速变换齿轮也布置在传动箱内），使其机器的宽度方向尺寸减少到 700刀具中心基本上位于宽度尺寸的中心，增加了机器的美观。 动方案选择 本机拟采用同步带传动、齿轮传动、蜗杆传动、链传动等传动方式。其特点如下： 传动的主要特点：传动带具有弹性和挠性，可吸收振动和缓和冲击，使传动平稳、噪音小；当过载时 ，传动带与带轮间可发生相包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 对滑动而不损伤其它零件，起保护作用 ； 适合于主、从动轴间中心距较大的传动；结构简单，制造、安装和维护都较方便；由于有弹性滑动存在，故不能保证准确的传动比；结构尺寸较大，效率较低，寿命较短；由于需要施加张紧力，所以会产生较大的压轴力，使轴和轴承受力较大。同步带传动是通过带齿与轮齿的啮合传递运动和动力。与摩擦型带轮相比，同步带传动兼有带传动、链传动和齿轮传动的一些特点。具有传动比准确、效率高、传动平稳、噪音低、使用寿命长、中心距允许范围大、轴上压力小、能承受一定冲击、不需润滑、较其它带传动 结构紧凑等优点。应用较广的同步带齿形有梯形齿和圆弧齿两大类。 时传动比恒定、传动效率可高达 98 99、工作可靠、使用寿命长、结构紧凑、适用范围大，可从小于 1不宜用于轴间距过大的传动。 动链轮和绕在链轮上的链所组成，用链作中间挠性件，通过链和链轮的啮合来传递运动和动力。链传动应用广泛，按用途分可分为传动链、输送链和曳引链三种。链传动是啮合传动，链轮轮齿有特定的齿形（是非共轭齿廓），可以保证链节和链轮正常的啮合 ，即可保证平均传动比为定值，又可象带传动那样有中间元件（链）实现中心距较大的传动，压轴力还不大；而且它工作时为多齿同时啮合，载荷渐依次分布于这些齿上，所以可传递较大的功率，最大可达数千 传动效率较高，一般可达 96 97，经济可靠。它的主要缺点是瞬时链速 度 和瞬时传动比不是常数，传动中有一定的动载荷和冲击，噪声较大，不能用于高速。因此，链传动常用于两轴中心距较大、要求平均传动比不变但对瞬时传动比要求不严格的两轴或多轴传动，它还能在低速、重载、工作环境恶劣和较高温度的情况下较好地工作，目前常用于在 100内、链速在 12 15m/s 以内、传动比在 8 以内的农业机械、轻化工机械、起重运输机械、各种车辆各采矿机械的传动中。 构紧凑。 传动比范围在 8 80 之间 。传动平稳，无噪音。可以实现自锁，但传动效率较低，蜗轮制造成本较高。 综上所述，本设计刀具的传动要求平稳，采用斜齿轮传动。输送带的传动因速度较低，经同步带无级变速后，由 蜗轮蜗杆， 齿轮传动，链轮传动达到要求的速度。 本设计的多功能切菜机的传动原理图如图 （见下页） 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 电机电机图 动原理图 体布局 本机主要分为：电机箱部件，传动箱部件，料槽部件，输送带部件，出料口部件，刀盘部件。 现将本切菜机的主要部件说明如下： 传动箱部件主要起传动动力和减速作用。它分为二条传动路线。 其一是从电机通过无级变速机构经过斜齿轮副把回转运动传给刀具。 其二是从电机通过无 级 变速机构、蜗轮副、交换齿轮副、把运动传给输送带部件，使其作直线进给运动。 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 （ ）无级变速器 采用无级变速器可大大地简化机器的机构。由于需要同时改变刀具和传送带的速度。所以必须采用双无级变速机构。本机采用了带式无级变速器，是因为其机构简单，工作平稳，能吸受振动，具有过载保护作用，制造容易和不需要专门的润滑系统，特别适合小功率的传动系统中。 单带双轮机构在工作时，双轮和电机皮带轮三个轮不在一个平面内，因而皮带工作表面磨损不均，皮带弯曲频率大，寿命低。但最大优点是机构简单，制造容易，调整方便。 综合考虑，本机功率小，故采用单带双轮无级变速机构。 （ ）箱体机构 箱体机构形式的选择与机器的传动原理设计有关。经分析采用分离传动的分箱结构，即刀具主轴传动系统和输送带传 动系统分别安置在二个传动箱体中，和 分析整体箱体结构的优缺点，确定选择整体箱体结构。 采用整体箱体结构有如下优点： 箱体的空间大，贮存的润滑油多，有利于散热，机器工作温升小，提高蜗轮副和齿轮 副 的寿命。 机器制造装配方便，传动箱可作为一个独立的部件。 刀具主轴与物料输送方向（输送带）有一定的垂直度要求，可直接由箱体的孔系加工来保证。 结构合理，机器的宽度方向尺寸减小，变速交换轮由开式传动改为闭式传动，左右两边基本上对称于刀具的中心，外观也比较美观。 箱体毛坯的数量减小到 一个，外形较规则，结构并不复杂，易于铸造。 具有一般的工艺装备水平的工厂即可满足加工要求，采用通用机床、设备即可完成加工。 整体箱体结构比分离传动的箱体显然要复杂多了，但加工量并没有增加，特别是孔系加工的方法和工作量没有什么差别。因而全面分析的结果，本多功能切菜机采用整体传动箱体的结构。 (3)传动元件的润滑方式 对于蜗轮副和齿轮副均采用结构简单的油池润滑。 对于主传动箱体内的油浸不到的滚动轴承均采用向心球轴承和角接触球轴承，包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 轴承可采用润滑脂润滑。 对于输送带上 传动机构的滑动轴承，可以采用定期注润滑油的方式进行，润滑油应采用无色、无味、无毒的食品油或医用凡士林。本切菜机考虑到传送动力小，转速又低，均采用尼龙轴承代替需润滑的金属轴承，即方便了用户 ,又保证了机器和食品的卫生。 输送带的材料，本机采用尼龙线骨挂上一层无毒橡胶作为材料。 功能切菜机技术要求 本设计的各种技术参数如下： 小于 1 小于 1300 700 1100 1调。 30h（ 片 ）。 、茎、叶类蔬菜、水果、腌制食品、熟制食品、鱼类、海带类、中草药等。 、条、丝、块、段、丁等。 章 小结 本章 主要叙述了切片运动形式的选择 ， 如： 切片功能比较 ， 生产率比较 ， 实现刀具运动的机构比较 ； 切菜机的技术要求 ， 如： 设计、制造技术要求 ， 性能要求 ；总体布局 ； 传动方案的选择 ； 传动方案的设计等 。 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 0 第 3 章 主传动部件设计 动机的选择 电动机分交流电动机和直流电动机两种。由于生产单位一般都采用三相交流电源，因此 ，无特殊要求时均选用三相交流电动机，其中以三相异步交流电动机应用最广泛。对于载荷比较稳定、长期连续运行的机械 ,只要所选电动机的额定功率等于或稍大于所需的电动机工作功率，电动机就能安全工作，不会过热，因此通常不必校验电动机的发热和启动转矩。因为切菜机属于一般机械，无特殊要求，故可以选择的电动机的额定功率 小于 1 容量相同的三相异步电动机，一般有 3000、 1500、 1000 及 750r/种同步转速。电动机同步转速愈高，磁极对数愈少，外部尺寸愈小，价格愈低。但是电动机转速愈高，传动装置总传动比愈大，会使 传动装置外部尺寸增加，提高制造成本。而电动机同步转速愈低，其优缺点则相反。 本设计选择电动机型号为 额定功率： 额定转速： 1390 r/大转矩： m 级变速器的设计计算 该无级变速机构由两个可调带轮和一个电机轴带轮构成，下面的设计主要是对带传动进行了计算。 . 1 0 . 7 5 0 . 8 2 5a c P 荷变动由 1带传动工作情况系数表 查得 K 根据计算功率 带轮转速1 1390n r/此 选择 窄 V 带。 准直径321 、。 ）依据 1初选小带轮的基准直径1 63d 含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 1 ) 验算带的速度 v 11 6 7 1 3 9 0 5 . 2 26 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0pv 在 5 25m/s 标准范围之间 ) 计算从动轮的直径32 传动为无级可调变速，由于调节范围的限制，本从动轮直径试选择63 80 传动比范围为 1:1 。 a 和带的基准长度。 两可调变速轮之间的中心距为 160机轴于变速轮之间的中心距选择360 依据带传动带几何关系，计算所需带的基准长度 1 6 0 3 6 0 2 6 3 1 / 3 8 0 2 / 3 1 1 1 0 据 1基准长度系列，选择带长为 1120 380160180 00 (式中包角系数依 据 1查 得 K 依据 1查得 K 单根 V 带的基本额定功率02得0 p查 2得0 根 窄 V 带。 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 2 220 2 . 5 0 . 8 2 5 2 . 55 0 0 1 5 0 0 1 1 . 1 0 . 0 7 4 . 8 8 1 6 64 . 8 8 0 . 9 2q N 0 1 5 2 . 52 s i n 2 1 1 6 6 s i n 3 2 322 F N 结论：选择 窄 V 带，电机轴带轮基准直径 63 个可调带轮的基准直径为 63 80 可调带轮之间的中心距为 160机轮于可调带轮之间的中心距为 360长 1120 由于本传动中有两个可调带轮，故应在此传动中安置一个压力为 166N 的张紧轮， 以保证在变速过程中 V 带有合适的预紧力。 轮的设计计算 处理方式和精度等级 考虑到本设计切菜机传送件的功率，为一般机械，要求传动平稳，噪声小，故选用斜齿轮传动。大齿轮选用 45 号钢，小齿轮和轴做成一体，选用 40质并表面淬火， 45，选用 7 级精度。 因为本设计中，齿轮采用闭式传动，表面淬火，因大小齿轮均用硬齿面，齿面抗点蚀能力较强。因此初步按齿根弯曲疲劳强度计算齿轮传动主要参数和尺寸。齿轮模数计算公式： 3 1 122c o （ 式中 : 1T 小齿轮传递的转矩（ Nm）； 齿形系数； 应力修正系数； Y 重合度系数； 许用弯曲应力（ ()小齿轮传递的转矩： 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 3 1161 Nm ()初选 121 z ，则 ()查 2由材料硬度 选择齿宽系数 d = ()初取螺旋角 = 12 斜齿轮端面重合度系数： 12 )查 2得重合度系数 ()由 2得 a a d 查 2 得螺旋角 系数：Y=)初取 )齿形系数 应力修正系数 当量齿数 o s 12c o s 3311 o s 30c o s 3322 v 查 2得： 12 查 2得： 12)许用弯曲应力公式： （ 式中 : 计入了齿根应力修正系数之后，试验齿轮的齿根弯曲疲劳极限应力（ 弯曲强度计算的寿命系数； 齿根弯曲强度计算的安全系数。 （ 式中 : 0N 、 m 由实验获得，随材料而异 。 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 4 循环次数公式： 0 （ h） （ 式中 :n 齿轮转速（ r/； a 齿轮转一周，同一侧齿面啮合的次数； 齿轮的工作寿命（ h）。 由公式（ ： 91 103 3 08211 3 9 060 N h 9912 h 查 2得： 2得： 2得： =360以许用弯曲应力为： 28 F 1 11 F = 01 2 22 F = 01 所以 F = 1 11 F = ： 3 1 122c o 2c 2 （ ）载荷系数公式： （ 式中 : 使用系数； 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 5 动载系数； K 齿向载荷分布系数； 齿间载荷分配系数。 查文献 2得使用系数 齿轮的圆周速度： o 1 t m/s 查 2得齿向载荷分布系数 K = 查 2得齿间载荷分配系数 查 2动载荷系数 则由 2得： K =)m 修正为： 了结构的需要取 m = ()计算传动尺寸： 传动中心距公 式： 1 整后 取中心距 a =54 修整螺旋角 2313542 )3012(o (c o s 1211 a 度圆为： o s o s 11 s s 22 宽为： db d 为 20 201b 152b 变位系数的计算 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 6 217m i nm i nm i n Z 变位量 计算结果汇总：模数 5.2m 心距 a=54宽 201b 152b 分度圆 d d 法向变位系数 小齿轮 大齿轮 的设计计算 的材料选择 因传递的功率不大，并对重量及结构尺寸无特殊要求，但由于斜齿轮与该轴做成一体，故选用 40材料，并经调质，表面淬火处理。 的结构设计计算 估算轴的最小直径常用的方法有三种：（ 1）按扭转强度计算；（ 2）按经验公式计算；（ 3）类比法。本设计中没有同类型已有机器的轴的结构和尺寸，可分析对比；经验公式 一般用于减速器设计时轴径的估算；故本设计采用第一种方法，按扭转强
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