机械毕业设计（论文）-多功能切菜机设计【全套图纸】

湖州师范学院本科毕业论文 毕 业 设 计（说明书）2010 届题 目专 业 机械设计制造及其自动化 学生姓名学 号06082428指导教师论文字数 15000 完成日期XXXX年X月湖 州 师 范 学 院 教 务 处 印 制原 创 性 声 明本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。毕业论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。全套图纸，加153893706论文作者签名： 日 期：V关于毕业论文使用授权的声明本人在指导老师指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、试验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属湖州师范学院。本人完全了解湖州师范学院有关保存、使用毕业论文的规定，同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权湖州师范学院可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存和汇编本毕业论文。如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为湖州师范学院。本人离校后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为湖州师范学院。论文作者签名： 日 期：指导老师签名： 日 期：多功能切菜机设计摘要：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，受到广大群众的欢迎。但随之而来，半成品菜的加工成为了难题。虽然中国的劳动力低廉，但手工切出的制品不卫生，规格尺寸不均匀，破损较大，成本相对较高。食品加工机械可以代替人们的手工劳动或作为其补充，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机械除该动力部分外，还有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。多功能、高生产率的食品切菜机代表了食品机械发展进入一个新的历史时期，因为它可以广泛应用到食品加工厂、菜市场、果品厂、厂矿、机关、学校等。本文针对多功能切菜机进行了设计，重点对该切菜机的切削刀具、整机的传动系统进行了设计。关键字：切菜机；多功能；传动系统；结构设计Multifunctional Vegetable Cutter DesignAbstract: With the development of economy, the continuous improvement of peoples living standards, peoples eating habits gradually to convenient, fast, nutrition development, the emergence of semi-finished products in a clean vegetable processing vegetables, welcomed by the masses. However, the ensuing processing of semi-finished dish became problems. Although Chinas cheap labor, but the hand-cut products unsanitary, size uneven, damaged large relatively high cost. Food processing machinery can replace manual labor or people as its complement, serve a variety of dishes prepared foodstuffs and production, or service in this same other ancillary work. In addition to the power of food machinery parts, there is a fixed thereto operate together or can be removed if necessary part of the work. versatile, high productivity food Shredder represents food machinery development has entered a new historical period, because it can be widely applied to food processing plants, markets, fruit plants , factories, offices, schools, etc. in this paper, multi-purpose shredder was designed for the transmission of cutting tools focus Shredder, the machine is designed.Keywords: Shredder; Multifunction; Drive System; Structural Design目录第1章绪论11.1研究背景及意义11.2 切菜机的研究现状1第2章多功能切菜机的总体方案设计42.1 设计要求42.2多功能切菜机方案的选择42.2.1切片运动形式的选择42.2.2传动方案选择52.3多功能切菜机的总体方案设计6第3章多功能切菜机传动系统的设计93.1电动机的选择93.2 联轴器的选择103.3 平带的设计113.3.1平带及带轮材料的选择113.3.2平带及带轮的机构示意图113.3.3平带及带轮的一些基本尺寸及计算113.4带轮轴的设计与校核133.4.1 小带轮轴的设计与校核133.4.2 大带轮轴的设计与校核153.5 V带的设计173.6 V带轮的设计193.6.1小V带轮轴的设计193.6.2 大V带轮轴的设计213.6.3小V带轮的设计233.6.4大V带轮的设计243.6.5 V带的张紧25第四章 多功能切菜机的结构部件设计274.1平带上的刀片的设计274.2 物料箱的选择274.3 压紧机构的结构设计284.3.1 压紧机构的设计284.3.2 齿轮齿条的设计294.3.3 电动机的选择304.4机构中弹簧的计算304.4.1 弹簧材料的选定304.4.2 弹簧尺寸的计算314.4.3 压缩弹簧的稳定性31参考文献32致谢33第1章 绪论1.1研究背景及意义近年来,特别是改革开放以后,随着经济的发展,人民物质生活和精神生活水平的提高,人们对衣食住行等自己最基本的需要也越来越多,消费也越来越大。“民以食为天”,饮食作为人类的第一需要,其行业的发展速度也越来越快。随着饮食工业的兴起,饮食机械行业也逐渐成为一个蓬勃发展、欣欣向荣的新兴行业。饮食机械的范围很广,包括粮油加工设备、饮料纯水设备、小食品加工机械、罐装、封口设备等,切菜机作为饮食机械的一个重要组成部分,也同样受到了人们的关注,越来越多的企业已加入到这一领域。发展食品工业的基础便是食品机械，不断研制各种类型的食品机械来促进食品工业的发展，以满足不断提高人民对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而，研制先进的食品机械，使食品加工迅速实现机械化和自动化是社会发展的需要。食品加工机械可以代替人们的手工劳动或作为其补充，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机械除该动力部分外，还有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。多功能、高生产率的食品切菜机代表了食品机械发展进入一个新的历史时期，因为它可以广泛应用到食品加工厂、人们家庭生活中等。随着人民对生活健康水平的不断要求，食用蔬菜成为人们重要部分，蔬菜加工出口扩展国际市场也得到蓬勃发展。切菜机是蔬菜加工企业和单位的主要设备之一，在改善人们生活质量和出口加工蔬菜创汇方面起到了重要作用。近年来市场年销量在五万台以上，且需求量在逐年增加。随着国内外对蔬菜加工规格需求范围的扩大,传统切菜机的切菜长度，切菜质量、操作等很难达到用户的要求。因此，对切菜机升级换代势在必行，设计一种具有多种功能于一体的多功能切菜机变得尤为重要。本文的主要研究内容是设计一多功能切菜机，完成其总体方案的设计，对各结构部件进行设计。从而，满足不同生活条件下，切菜功能的实现，替代了人们手工切菜的劳动，节约了人们的时间，提高了效率。1.2 切菜机的研究现状切菜机是1963年由法国发明家韦尔登发明制造的,并申请获得专利,他的机构及其原理极为简单:在一个圆形容器内放置一把刀,刀贴近容器底部和器壁快速旋转，由此对蔬菜进行加工。几年之后,自动切菜机正式投放市场,参与市场竞争。与此同时，韦尔登又不断地调查,获取反馈信息，根据实际操作中存在的一些小小的弊端，进行了坚持不懈的探索。1971年3月1日,他为家庭主妇设计出一种“魔法”搅拌器,它集切、拌、揉诸多功能于一体。到现在,切菜机的发展已有将近五十年的历史了，其功能也越来越强大。多年来,传统切菜机一直是市场销售量较大的产品,为实现其变速结构的改进，改善切菜机的性能，切菜机经历了多级齿轮变速到无级传动带调速的变迁，现市场上变速调整结构有以下几种：一是塔轮调速机构,是通过手动变换传动皮带在塔轮槽的位置，实现速度的多级调整。二是无级调速机构，是通过手动旋转调速螺杆或调速手轮，通过调速螺杆带动无级调速轮位置改变,实现速度的无级调整。切菜长度是通过调节偏心螺栓在偏心轮槽中的位置，改变偏心距离来实现蔬菜长短的切制。三是调节电机转速的智能切菜机，需选择好切菜规格以后,再手工选择转速,操作繁琐费时。无论使用哪种变速机构的切菜机,都是手动操作来实现不同规格、不同蔬菜的切菜速度和切菜长度的调整,操作相对比较麻烦,不容易调整到理想的速度和长度。近几年来各式各样的智能切菜机也应运而生。目前,在国内外有着各种各样的切菜机,主要有以下几种: 1.多功能旋转式切菜机其原理是使需要切的蔬菜高速旋转,利用离心力使蔬菜紧贴刀片进行加工,是一个蔬菜加工行业、食品行业、脱水蔬菜厂、速冻食品二次加工常用的机器。使用它可将有固定形状的如:芥菜、萝卜、土豆等块茎切制成所需厚度的片和丝,一般采用防腐铝外壳及高级合金钢刀片,具有结构紧凑、合理、操作简便、调整维修方便、耐腐蚀的特点。其缺点是:切片或切丝的形状不规则,厚度不均。如图1-1。图1-1 旋转式切菜机2.离心式切莱机 采用先进工作原理,其特点为结构紧凑、坚固耐用、易于维修,可提高生产率,降低劳动强度,对萝卜、土豆、白薯、圆白菜、茎兰等根茎类菜可加工成菜丝、菜条、菜片、广泛适合于大、中型酱菜厂和速冻食品厂使用。3.切丁机性能优于其它机器,可一道工序完成块条的加工,省时省力,操作方便,适合芥菜、萝卜、黄瓜(包括咸制黄瓜)、土豆、洋葱、香瓜、胡萝卜、苹果等圆型蔬菜、水果的加工。该机特点是结构紧凑,设计先进,使用方便,能耗低效率高。4.圆盘切口机是酱菜加工业、食品行业及农产品二次加工的主要机械设备之一。它将芥菜、萝卜等有固有形状的块茎切成片,两现翻转后呈交错90度切口。该机特点是一台结构新颖,技术先进,操作方便,安全可靠和具有较高效率的生产设备。5.直线式多用切菜机本机模拟手工切菜原理,采用无级调节机构和离心式切片机构等先进技术研制而成复合式多用切菜机,广泛适用于各种根、茎、叶类蔬菜和海带等多种食品的加工。可切制片、块、丁、丝、菱形、曲线等多种花样。该机设计先进,节能高效居同类产品领先水平。其缺点是电机调速精度低,切丝长度不易控制,噪音大,电气化程度低,成本高。图1-2 离心式切菜机第2章 多功能切菜机的总体方案设计2.1 设计要求切菜机属于食品机械，其研制应符合中华人民共和国商业部标准切菜机技术条件，其中:1.设计和制造技术要求(1)切菜机应把传动部件和切制菜料的工作部分严格分开(2)应有安全装置与措施。(3)手动进料应有限位措施，并与机动进料间应有互锁装置。(4)刀具部位与设有铰链机构的防护罩间必须有互锁装置。2.性能要求(1)成形菜料应形状规整、均匀、稳定。(2)切制成形菜料应表面平整、棱角清晰，被切割表面不得有明显的撕裂纤维痕迹。(3)在进料、切割、出料的过程中，菜料应顺利通畅，不得有堵塞现象。(4)整机应运行平稳，不允许有异常音响、发热、冲击、漏油等现象。主要技术参数(1) 结构 该切采机主要由机架、电机、输送带、压带机构、刀片等组成。采用往复切刀，间隔送料将菜切成 560mm宽度不同的规格和形状。(2) 可切物料种类 根、茎、叶类蔬菜、水果、腌制食品、熟制食品、鱼类、海带类和中草药等。2.2多功能切菜机方案的选择2.2.1切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工的动作实现其功能，以保证作出的食品具有良好的形状，保持原来食品的味道、颜色与质量，性能良好的多功能切菜机的刀片运动形式当然也应该是模拟人工动作的。目前，国内外切菜机的刀片运动形式有以下几种:(1) 刀片回转和物料直线进给式;(2) 刀具作直线往复运动和物料直线进给式;(3) 刀具作摇摆式转动和物料直线进给式;1) 对于刀具作回转运动，通过设计出一定的刀刃曲线，在切物料时，刀具不仅对物料具有切的作用同时还具有一定割的作用。因此，具有一定模拟人工切片的动作。从而，使刀具对物料的挤压力较小，对物体损伤小，可以保持其水分，且要求片( 丝) 形状规则，质量较好。此外，尚可设计不同结构的圆盘形刀具，可以一次切出所需要的不同形状的物料(条、丝、块及丁等)。2) 对于刀具作上下往复运动，其刀片刃口为一直线，刀具形状相对比较简单，但刀具对物料的挤压力比较大，对物料损伤较大，水分损失多，所切下的物料质量较差。3) 对于刀具作摇摆式转动，其刀片刃口也是一直线，其作用与切物料的效果与刀具作上下往复运动一样。上述无论哪种切物料方式，其刀具对物料的挤压力都要远远大于切割力因而，对物料的质量都有一定的损伤。在总结与分析了上面几种不同刀具运动方式的利弊之后，研制出了一种复合运动，也就是刀具一方面作向下的运动，另一方面作向后的移动，结果刀刃上某一点的运动轨迹是斜向运动，如图2-1所示。这就大大减轻了对物料的挤压力而增加了切割力，完全模拟了人工切物料的动。，使物料的质量得到了极大的提高。图2-1 刀具实物图刀具运动与生产效率的比较实现刀具复合运动的机构比较简单，传动比较平稳。由于刀具作的是斜向运动，刀具摩损也相对较小。相对刀具作回转运动的圆盘类刀具而言，虽然生产效率比较高，但圆盘类刀具要切形多样化，需要更换不同种类的圆盘刀才能实现，这无疑在一定程度上增加了生产成本，况且对该圆盘类刀具的刃磨也带来了一定的难度。而复合运动的刀形仍采用直线形，其结构简单、刃磨方便。参考文献1 濮良贵、纪名刚主编.机械设计(第八版)S，北京：高等教育出版社，2006.2 孙桓，陈作模，葛文杰.机械原理S，第7版.北京：高等教育出版社.3 哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学S，第6版.北京：高等教育出版社.2007.4 毛平淮.互换性与测量技术S.北京：机械工业出版社.2008.5 成大先,主编.机械设计手册S.化学工业出版社.6范继宽.顺丁橡胶生产技术的发展J现代化工，2000，20(8)：15-187王春香.