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烧烤 备料 机械传动 优化 设计

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烧烤备料机（机械传动）的优化设计,烧烤,备料,机械传动,优化,设计

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全自动烧烤备料机 机械传动 的设计 学校 华侨大学厦门工学院姓名 曾艺鹏系别 机械工程系年级 2011级指导教师 张佑林 2015年5月22日 简介 烧烤是人类最原始的烹调方式之一 烧烤本身还是一种多人聚会 休闲娱乐的方式 烧烤食材的准备 目前主要还是依靠人工操作 既费时又费力 烧烤食材的备料 主要是完成食材的切花和穿竹签两道工序 目前这两道工序都是人工操作 面筋切花 拉成螺旋状 面筋穿竹签 市场上的切花机 单刀切花机 双刀切花机 市场上的切花机的缺点 1 工作性能不稳定 使用的空气可压缩性大 载荷变化时 传递运动不够平稳 均匀 切出来的花纹不均匀 2 自动化程度低 烧烤食材加料 穿竹签还是需要人工操作 1 实现烧烤食材的自动加料 2 实现烧烤食材的切花 穿竹签并自动落料 3 机械传动的机器运行更稳定 可靠 具有推广应用价值 本项目所设计的 全自动烧烤备料机 机械传动 将完成以下任务 全自动烧烤备料机设计方案 1全自动烧烤备料机的总体结构 全自动烧烤备料切花机主要由加料漏斗 切花刀具 穿竹签机构 落料挡板以及电机 皮带轮 凸轮 锥齿轮等传动机构组成 2食材加料机构的结构及工作原理 加料机构可使漏斗中单层排列的食材一个一个地加料 其结构及工作原理如图所示 安装在刀具上的单向推杆机构9 由最右边向左运动时 推动漏斗挡板8 使漏斗挡板开启到一定的程度 到达8 的位置 漏斗中的一个食材下落 完成加料 3双面切花机构的结构及工作原理 由曲柄1 摇杆2带动成型刀具3作往复运动 成型刀具3左行时切花 为工作行程 右行时不切花 为空回行程 为了实现左右成型刀具双面同时切花 提高工作效率 当右边的成型刀具3左行时 由导杆5 滑块6 导杆7带动左边的成型刀具4右行 从而实现左右成型刀具双面同时切花 切花用的成型刀具分为左右两组 每组由4 7片刀片按一定的间距叠加 并倾斜一定的角度 两组刀片配合 可一次切出连续的螺旋线 也可根据食材切花的需要更换不同形状和数量的刀片 4穿竹签机构的结构及工作原理 电机通过x轴带动锥齿轮9 再通过曲柄10 滑块11 摇杆12 滑块13 带动滑动杆14在x轴上作慢进快退的往复运动 完成穿竹签的工序 5落料机构的结构及工作原理 落料机构的结构及工作原理如图所示 食材切花 穿竹签完毕后 由刀具3回位时 下钩机构16带动落料挡板15往后退 两挡板张开 使食材落到相应的收纳盒中 完成烧烤备料 6全自动烧烤备料机的主要参数 7小结 全自动烧烤备料机的工作过程 本项目的创新点 1 设置了自动加料装置 代替人工加料 2 设置了穿竹签装置 提高了备料切花机的自动化程度 3 设置了自动落料机构 结束语 通过这次毕业设计 我深刻体会做好一件完整的事情 需要有系统的思维方式和方法 更加了解机械设计制造工艺 生产机器的实用性与经济性 谢谢观看 全自动烧烤备料机 机械传动 的设计 姓名 曾艺鹏学校 华侨大学厦门工学院系别 机械工程系年级 2011级指导教师 张佑林 2015年5月22日 简介 烧烤是人类最原始的烹调方式之一 烧烤本身还是一种多人聚会 休闲娱乐的方式 烧烤食材的准备 目前主要还是依靠人工操作 既费时又费力 本项目所设计的 全自动烧烤备料切花机 将完成以下任务 1 实现烧烤食材的自动加料 2 实现烧烤食材的切花 穿竹签动作并自动落料 3 机器运行稳定 可靠 具有推广应用价值 烧烤食材的备料 主要是完成食材的切花和穿竹签两道工序 目前这两道工序都是人工操作 1全自动烧烤备料切花机的总体结构 全自动烧烤备料切花机主要由加料漏斗 切花刀具 穿竹签机构 落料挡板以及电机 皮带轮 凸轮 锥齿轮等传动机构组成 2食材加料机构的结构及工作原理 加料机构可使漏斗中单层排列的食材一个一个地加料 其结构及工作原理如图3 15所示 安装在刀具上的单向推杆机构9 由最右边向左运动时 推动漏斗挡板8 使漏斗挡板开启到一定的程度 到达8 的位置 漏斗中的一个食材下落 完成加料 3双面切花机构的结构及工作原理 由曲柄1 摇杆2带动成型刀具3作往复运动 成型刀具3左行时切花 为工作行程 右行时不切花 为空回行程 为了实现左右成型刀具双面同时切花 提高工作效率 当右边的成型刀具3左行时 由导杆5 滑块6 导杆7带动左边的成型刀具4右行 从而实现左右成型刀具双面同时切花 切花用的成型刀具分为左右两组 每组由4 7片刀片按一定的间距叠加 并倾斜一定的角度 两组刀片配合 可一次切出连续的螺旋线 也可根据食材切花的需要更换不同形状和数量的刀片 4穿竹签机构的结构及工作原理 电机通过x轴带动锥齿轮9 再通过锥齿轮10 凸轮11 连杆12 13 带动滑动杆14在x轴上作间歇性的往复运动 完成穿竹签的工序 5落料机构的结构及工作原理 落料机构的结构及工作原理如图3 17所示 食材切花 穿竹签完毕后 由刀具3回位时 下钩机构16带动落料挡板15往后退 两挡板张开 使食材落到相应的收纳盒中 完成烧烤备料 6全自动烧烤备料切花机的主要参数 7小结 全自动烧烤备料切花机的工作过程 本项目的创新点 1 设置了自动加料装置 代替人工加料 2 设置了穿竹签装置 提高了备料切花机的自动化程度 3 设置了自动落料机构 谢谢观看 附件8华侨大学厦门工学院20 11 届本科生毕业设计（论文）中期检查表毕业设计（论文）题目全自动烧烤备料切花机-机械传动学生姓名曾艺鹏学 号1101105042专 业机械工程 系（部）机械系指导教师张佑林职 称教授选题情况难易程度偏难适中偏易工 作 量较大合理较小文档资料完成情况任 务 书已完成基本完成未完成开题报告文献综述外文翻译学习态度、出勤情况好一般差工作进度快按计划慢中期检查评语：（含指导情况、学生执行情况、存在问题及解决问题的建议等）指导教师签字： 年 月 日系（部）意见： 系（部）负责人签字： 年 月 日华侨大学厦门工学院毕业设计(论文)开题报告系（部）： 机械工程系 专业班级： 11级机械制造及自动化五班 姓名曾艺鹏学号1101105042指导教师张佑林职称学历教授研究生/硕士课题名称全自动烧烤备料机（机械传动）毕业设计（论文）类型（划）工程设计应用研究开发研究基础研究其他一、 本课题的研究目的和意义：在烧烤业中,备料一直都是人们手工备,烧烤面筋，香肠等烧烤料在备料中更是麻烦，为了使烧烤入味，在面筋，香肠上切花，同时穿上竹签。看似很简单的，但一连串的动作下来，即使是老师傅平均备一串面筋需要15-20秒，一天的长时间的工作使得各种身体的疲劳。为了解决这问题，本次的课题研究的全自动烧烤备料切花机的目标是以机械的动作代替人力操作。全自动烧烤备料切花机是电动机为动力驱动，由下料装置，切花装置，穿签装置和落料装置组成。下料装置中，电机驱动的曲柄滑块机构配合上挡板弹片使漏斗和挡板能完成按顺序面筋下料。切花装置中，双面刀具为双滑块连杆机构，电机驱动的曲柄滑块的带动，让下落在定位挡板的面筋做切花动作。穿签装置中，电机动力驱动锥齿轮，转变动力传递方向，由凸轮机构完成间歇性穿竹签动作。落料装置中，凸轮机构可让定位挡板下落，使得完成切花、穿竹签的面筋能落到指定位置。总之，使用全自动烧烤备料切花机，只要面筋倒入漏斗中，全自动烧烤备料机就能把切完花，穿好竹签的面筋生产出来。解决了人工备料所消耗大量时间，以及长时间工作的疲劳。在不影响烧烤的口味同时能进一步推动烧烤行业的发展。二、 文献综述（国内外研究情况及其发展）：烧烤是人类最原始的烹调方式，是以燃料加热和干燥空气，并把食物放置于热干空气中一个比较接近热源的位置来加热食物。 不论在任何地方，烧烤通常是小至家庭，大至学校的集体活动。在烧烤前需要一段时间准备食材，同时就需要安排人员去做。由于人工备料将浪费更多时间，并且也累，所以需要研发烧烤备料的自动化一体机。自动化是指机器设备、系统或者（生产、管理过程）在没有人或者较少人的直接参与下，按照人的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，实现预期的目标过程。采用自动化话技术不仅仅可以把人从繁重的体力劳动，还有危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大的提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。自动化的功能目的就是以机械的动作代替人力操作，自动地完成特定的作业。本次研发的全自动烧烤备料机采用电动机为动力源，通过机构传动实现烧烤备料切花穿签的自动化。电动机是一种旋转式电动机器，它将电能转变为机械能，它主要包括一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子。在定子绕组旋转磁场的作用下，其在定子绕组有效边中有电流通过并受磁场的作用而使其转动。根据电机可逆性原则，如果电动机在其结构上没有发生任何改变，电机即电动机使用，也可作发电机使用。它是将电能转变为机械能的一种机器。通常电动机的作功部分作旋转运动，这种电动机称为转子电动机；也有作直线运动的，称为直线电动机。电动机能提供的功率范围很大，从毫瓦级到千瓦级。机床、水泵，需要电动机带动；电力机车、电梯，需要电动机牵引。家庭生活中的电扇、冰箱、洗衣机，甚至各种电动机玩具都离不开电动机。电动机已经应用在现代社会生活中的各个方面。市面上销售的面筋切花机，采用的动力是气动推进系统，只用单面切刀，虽然这样的切花方式没有明显的提高烧烤备料的效率，安全性也不高，面筋切出的效果不尽人意。但是这台机器的出现，颠覆了传统烧烤备料方式。随着机器的改进，出现了双刀切花机构，这样的明显的提高了烧烤面筋切花效率，为了更进步的解放双手以及提高备料安全性，在刀具工作区增加了推出机构，能顺利的把切花完毕的料安全送出到指定位置。由于市面采用气动系统，该机器也有增加了控制系统来控制气缸的先后顺序，使烧烤面筋切花能有序进行。也大大增加烧烤备料的效率。但穿竹签还是人为。所以这还是无法完全满足烧烤备料的全自动化。本次全自动化烧烤备料切花机的设计是针对解决市面上的面筋切花机存在的问题与不足，真正实现烧烤备料的自动化过程。主要组成部件有：电机、漏斗下料机构、双面切花刀具、穿竹签机构、落料机构以及其他传动连杆机构。自动化的应用不但给烧烤行业带来革命性的变化，而且随着自动化的技术不断发展和应用领域的扩大，它对各行业的发展也起着越来越重要的作用。高速和高精密化，高可靠性，功能复合化这些趋势的发展。三、 本课题的主要研究内容（提纲）和成果形式：内容：（1）确定全自动烧烤备料机（机械传动）的设计方案。（2）绘制全自动烧烤备料机（机械传动）的装配图和零件图。（3）完成全自动烧烤备料机（机械传动）的建模。（4）撰写毕业设计说明书。（5）准备毕业设计答辩的PPT和讲稿。成果：（1） 全自动烧烤备料机（机械传动）的装配图一份和零件图若干份。（2） 毕业设计说明书一份。（3） 毕业设计答辩的PPT和讲稿。（4） 如若有时间和资金，将会做出实体。四、 拟解决的关键问题：1、 整体设计2、 电机的选择3、 刀具的的设计4、 面筋下料，落料机构设计5、 穿竹签机构设计6、 机构运行的协调性7、 速度问题8、 实用性与经济性9、 尺寸是否符合实际 五、 研究思路、方法和步骤：思路、方法和步骤：（1） 规划好自己设计的全自动烧烤备料机（机械传动）的方案。（2） 进行市场调查，了解市场需求和其实用性与经济性。（3） 对于其尺寸的确定要根据实物的实际大小来设计。（4） 初步对全自动烧烤备料机（机械传动）有大致的设计想法。（5） 开始设计全自动烧烤备料机（机械传动）的零部件。（6） 与导师探讨并修改全自动烧烤备料机（机械传动）的零部件。（7） 绘制全自动烧烤备料机（机械传动）的装配图和零件图。（8） 进行全自动烧烤备料机（机械传动）的建模与其动画模拟仿真。（9） 书写毕业设计说明书。（10） 准备毕业设计答辩的PPT和讲稿。六、 本课题的进度安排：起讫日期 工作内容2014.11.2430 搜集、查阅相关的的参考资料，确定毕业设计题目。 2014.12.0131 查找与全自动烧烤备料机（机械传动）相关的技术文献，撰写文献综述。翻译英文资料。2015.01.0116 制定课题研究方案，完成开题报告。2015.01.1730 确定全自动烧烤备料机（机械传动）的结构方案。2015.03.0920 完成全自动烧烤备料机（机械传动）的装配图。2015.03.2131 完成全自动烧烤备料机（机械传动）的建模。2015.04.0111 毕业设计中期检查。2015.04.1230 绘制全自动烧烤备料机（机械传动）的零件图。2015.05.0122 撰写毕业设计说明书。查重，上交毕业设计资料。2015.05.2327 准备毕业设计答辩的PPT和讲稿。2015.05.2830 毕业设计答辩。七、参考文献：1 林清安主编. 零件设计基础入门Pro/EM. 北京：电子工业出版社，2010.2 孙恒 陈作模主编. 机械原理M. 北京: 高等教育出版社,2006.3 邹慧君主编. 机械运动方案设计手册 M. 上海:上海交通大学出版社，1994.4 吕仲文主编. 机械创新设计M. 北京:机械工业出版社,2004.5 成大先生主编.机械设计手册MM.北京：化学工业出版社6 王进. 工程机械导论M.2版. 北京:人民交通出版社,2011.7 黄靖远、高志、陈祝林主编. 机械设计学M.北京：机械工业出版社.20068 唐经世等. 工程机械(上册)M. 北京:中国铁道出版社,2004.9 龚世缨主编电机学实例解析M华中科技大学出版社，200310 胡虔生、胡敏强主编电机学M中国电力出版社，200911 Committee on Engineering Design Theory and Methodology .Improving Engineering Design -Designing for Competitive Advantage .Washington D . C：National Academy Press，199112 Grimson, W.E.L. 1990. Object Recognition by Computer: The Role of Geometric Constraints, The MIT Press. 13 我爱发明，快刀切花/video/C10595/0265782be67c459f88c60de13e8a81c9八、 指导老师意见： 指导老师（签名）：年 月 日九、 系（部）意见： 系（部）主任（签名）：年 月 日全自动烧烤备料机（机械传动）的设计华侨大学厦门工学院本科生毕业设计（论文） 题 目：全自动烧烤备料机(机械传动)的设计 姓 名： 曾艺鹏 学 号： 1101105042 系 别： 机械工程系 专 业： 机械工程及自动化 年 级： 2011级 指导教师： 张佑林 2015年 5 月 20 日独创性声明本毕业设计（论文）是我个人在导师指导下完成的。文中引用他人研究成果的部分已在标注中说明；其他同志对本设计（论文）的启发和贡献均已在谢辞中体现；其它内容及成果为本人独立完成。特此声明。论文作者签名： 日期： 关于论文使用授权的说明本人完全了解华侨大学厦门工学院有关保留、使用学位论文的规定，即：学院有权保留送交论文的印刷本、复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅；学院可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印、数字化或其他复制手段保存论文。保密的论文在解密后应遵守此规定。论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 全自动烧烤备料机(机械传动)的设计摘要烧烤是人类最原始的烹调方式，是以燃料加热，并把食物放置于热干空气中一个比较接近热源的位置来加热食物。当今社会上，由于有多种用火方式，烧烤方式也逐渐多样化，发展出各式烧烤炉、烧烤架、烧烤酱等。烧烤本身也成为一种多人聚会休闲娱乐方式或者是生意。不论在任何地方，烧烤通常是小至家庭，大至学校的集体活动。烧烤在普通人日常生活中有其重要位置，烧烤摊随处可见，烧烤料理成为广大青少年喜欢的其中一种物品。而在烧烤前则务必需要一段时间来准备食材，同时就需要安排人员去做。由于人工备料将浪费更多时间，并且也累，所以研发一种烧烤备料的自动化一体机。烧烤备料根据传动方式可以分为如下类型：机械传动式、气压传动式、混合传动式。本文所设计的烧烤备料机是采用机械传动来实现运动。实现备料一体化，这是一种比现有的备料烧烤机更完善的结构方案。在与现有备料烧烤机设计方案进行初步分析后，选定用机械传动。这种传动方式比较稳定，结构相对简单，能够快速实现备料。针对现状，本文首先通过查阅资料，对烧烤备料机从机械原理、整体及局部结构设计、烧烤机特征、材料选择等方面进行了设计。采用机械自动化代替纯手工，进行香肠或者面筋的切花并穿竹签，实现快速备料。本文将对其模型的设计过程，结构功能等进行介绍，并阐述了本作品的创新点。本课题将完成以下任务：1）完成烧烤切花穿签一体化，使其实现快速备料；2）机体相对稳定、可靠性；3）使机体运行流畅，无顿挫；4）最终的设计成品在烧烤备料方面具有一定的应用价值。关键词：烧烤 备料 切花 自动化The design of the automatic barbecue preparation machine (Mechanical transmission) AbstractBarbecueisthe most primitive way of cooking,It is a fuel for heating anddrying air,and thefood isplaced in the hot dryto heat food ina relativelyclose to the location of the heat sourcein the air. In todays society, due to a variety of ways with fire, barbecue way also gradually diversification, develop all kinds of barbecue pits, barbecue grill, barbecue sauce, etc. Barbecue itself also become a way of people party entertainment or business. No matter in any place, barbecue is usually small to the home, to the collective activities of the school. In everyday life, barbecue have an important position, barbecue can be seen everywhere, barbecue food become the majority of teenagers like one of the items. And before the barbecue is sure to need some time to prepare food, at the same time you need to arrange personnel to do. Due to the artificial preparation will waste more time, and also tired, so developing a barbecue all-in-one preparation of automation.Barbecue preparation according to the transmission mode can be divided into the following types: mechanical transmission, pneumatic transmission type, mixed type. In this paper, the barbecue preparation machine is designed mechanical transmission is used to restore movement. Realize the material integration; it is a more perfect than the existing preparation barbecue machine structure scheme. With the existing preparation barbecue machine while analyzing the preliminary design scheme, selected with the mechanical transmission. This way of transmission is stable, the structure is relatively simple, can achieve rapid preparation. Against the status quo, this article first through access to information, to barbecue preparation machine from local structural design, mechanical principle, whole and barbecue machine features, design of material selection, etcWith mechanical automation instead of pure manual, sausages or gluten cut flowers and bamboo sticks, achieve rapid preparation. Will the design process of the model , this paper introduces the structure function and so on, and expounds the innovation of this work. This topic will complete the following tasks:1), complete the barbecue cut wear sign integration, make its rapid preparation;2), the body is relatively stable and reliability;3), to make the body running smoothly, without setbacks;4), finally the design of the finished product has a certain application value in terms of barbecue preparation.Key Words: Automation,Material Preparation,Pneumatic TransmissionV目 录序言1第1章 绪论21.1 烧烤行业21.1.1烧烤行业简介21.1.2 烧烤行业国外发展现状41.1.3 现有烧烤行业发展趋势51.2 烧烤备料切花机61.2.1 烧烤备料切花机简介61.2.2 烧烤切花机发展现状61.2.3 现有烧烤切花机的优势与不足71.3 课题的研究内容81.4研究目的及意义82.1 设计理念102.2 机械设计112.3 计算机辅助软件11第3章 全自动烧烤备料切花机结构设计方案选择133.1 切花机工作原理设计133.1.1 设计方案一133.1.2 设计方案二143.1.3 设计方案三163.1.4 设计方案四163.1.5 设计方案五173.1.6 设计方案六183.2具体结构及工作原理193.2.1 双面切花机构的结构及工作原理193.2.2 食材加料机构的结构及工作原理193.2.3 穿竹签机构的结构及工作原理203.2.4 落料机构的结构及工作原理213.3 传动装置的计算213.4 电动机的选择223.5 V带的设计243.5.1 选择普通V带型号243.5.2 确定带轮的基准直径，并验算带速243.5.3 确定带长和中心距a243.5.4 验算小带轮上的包角253.5.5 确定带的根数253.6 全自动烧烤备料切花机的主要参数253.7 整机装配图263.8 本章小结26第4章 实际情况与改进274.1 所购买的工具274.2 可以改进的地方28结束语29参考文献30致谢311序言机械化代替手工，提倡快速。对社会发展而言，实现完全自动化难以做到。但实现部分自动化，是可以做到的。随着社会科技的发展，许多产品都实现了自动化生产。对于自动化烧烤机的设计与发明，将有利于实现快速备料。为了让烧烤更快速实现备料，使食客们减少等待的时间，采用科学的方法，实现备料自动化。本课题的题目是“全自动烧烤备料切花机”，其任务就是使用气缸传动；其次，实现刀具切花，插竹签，让烧烤备料实现自动化，减少员工工作量；最后，将制作出实体，并对机体进行通电测试。根据实验结果，提出改进方案，做出改进机体模型。第1章 绪论本课题的题目是“全自动烧烤备料切花机(机械传动)结构设计”，要了解烧烤行业的发展状况，目前常见机械传动的类型、原理、作用，市场上切花机的机械结构，国内外烧烤切花机结合的发展状况及存在的不足等方面。综合考虑，总结本课题研究主要内容及目的、意义。1.1 烧烤行业 1.1.1烧烤行业简介大家平时可能只顾着付钱吃,知道烧烤行业的生意好,但到底好在哪里呢?一些小摊贩凭着薄利润的烧烤夜宵每天净收入达到300到400元。大家可能平时看到自己的小区附近或者比较热闹的地方，到处都是夜宵摊，小区门口，公交车站，夜店门口。图1-2 烤熟的面筋图1-1 正在烤面筋烤面筋是我国街头小吃，如图1-1，它是面筋粉特制成型的螺旋质。常见于中小学与商业区附近。将面筋制作成螺旋状坯料，放置于炭火上进行烘烤，撒上秘制调料、酱汁即成为烤面筋。烤面筋只是面粉加上酱汁烤制没有肉，但有着肉的香味，吃在嘴里就像是在吃烤肉一样，因而成为人们喜爱的美味佳肴。面筋1是小麦粉中所特有的一种胶体混合蛋白质，由麦胶蛋白质和麦谷蛋白质组成。将面粉加入适量水、少许食盐，搅匀上劲，形成面团，稍后用清水反复搓洗，把面团中的活粉和其它杂质全部洗掉，剩下的即是面筋。油面筋用手团成球形，投入热油锅内炸至金黄色捞出即成；将洗好的面筋投入沸水锅内煮80分钟至熟，即是“水面筋”。据史料记载，面筋始创于我国南北朝时期,是素斋园中的奇葩，尤其是以面筋为主料的素仿荤菜肴,堪称中华美食一绝，历来深受人们的喜爱。到元代已有大量生产面筋，在明代方以智的物理小识上就详细介绍了洗面筋的方法。清代面筋菜肴增多，花样不断翻新。烤面筋是将面筋经过炭火烘烤，加以孜然、辣椒等调料即成。生产制作1）将高筋粉加水揉成表面相对光滑的面团，分成鸡蛋大小的小面团。2）将面团切成细条后，如图1-3，把面筋的一端夹在筷子中间，绕着筷子缠绕面筋，直到缠完为止。3）往锅内放水，烧开后把面团放进去煮。煮的过程中，要不断地搅拌，直到面团全部浮上来后捞出，泡在冷水中即可。图1-3 面筋制作4）将面团揉成细条后，插入长竹签或筷子，切成螺旋状。如图1-4，如图1-5 图1-5 拉成螺旋状图1-4 面筋切花5）将串好面筋的竹签或筷子置于炭火上或烤箱内进行烘烤，并在上面撒上辣椒粉、孜然粉等佐料，烤至金黄即可食用。如图1-6图1-6 烧烤面筋 1.1.2 烧烤行业国外发展现状当前全球烧烤文化盛行，烧烤在世界诸多国家，尤其是经济较发达地区流行甚广，比如美国、巴西、欧洲、韩国、日本等。对西方国家而言，烧烤是日常生活中必不可少的活动。尤其在美国，烧烤既是一种休闲娱乐也是社交的活动，已经成为了美国的一种独特文化。根据数据显示，在美国，85%的美国家庭和75%的住户都拥有烧烤炉，且60%的烧烤炉拥有者整年都会出去烧烤。烧烤是美国居民一整年都会进行，尤其是在七月的第四个星期是最为流行，大约76%的人会在这时进行烧烤，其次是美国纪念日，会有58%的人进行烧烤，以及劳动日，都会有51%的人进行烧烤。烧烤旺季为每年的七月和八月，在美国几乎每周都会外出烧烤，而且频繁的户外厨师们一个月内会外出烧烤七次或者更多。而对亚洲国家而言，韩国和日本也对烧烤非常感兴趣。在韩国一种传统的宴客食物是以烤肉为主。韩式烧烤讲究原汁原味，并辅以不同酱汁蘸食，原料主要以牛肉为主，非常受欢迎的食材也有牛里脊、牛排、牛舌、牛腰等等，其次，海鲜和生鱼片也是常见的原料。每年冬季是韩国烧烤的旺季，由于天气寒冷，人们通过烧烤来对身体增加人体热量抵御寒冷，而且烧烤使得人与人的的情感得到一定的升华。全球烧烤文化流行，烧烤成为了日常生活和假日休闲必不可少的活动，而烧烤炉也成了家庭必备的用具。鉴于西方国家大多自己拥有烧烤炉，全球烧烤炉的市场规模可以一定程度反映烧烤的受欢迎程度。旗讯网分析师武振军指出，2009年，全球烧烤炉市场规模达到55亿美元，同比增长5.8%，2010年，全球烧烤炉市场规模达到58亿美元，同比增长5.5%。烧烤在我国也有相当长时间的历史，从古代伏羲生火烤肉到如今大街小巷的烧烤店和烧烤摊，烧烤在我国开拓了很大的市场。旗讯产业研究院2014年中国烧烤用具行业研究报告显示，当前我国炭烧业务发展迅速，空间巨大，归纳起来有以下几方面特点：1）发展空间大：随着生活质量的提高及休闲娱乐业的发展，烧烤市场快速发展并对产品提出高要求，行业规模预计约500 亿元;2）应用领域广：烧烤产品的终端有休闲小店、校园学生街、社区广场、美食街、啤酒广场、大排档等;3）发展速度快：据行业协会统计，预计每年保持20%以上的增长速度;4）品类多样化：目前主要有肉制品类、海鲜类、面点类、生鲜果蔬类等，速冻鱼肉制品(火锅料类)正日益增多;5）全国性品牌缺失：多为区域性从事冻品火锅料和鸡副鸭副的生产厂，真正专业从事烧烤类生产的，且具有全国规模的几乎没有。6）方便性不足：生活区周边的烧烤，大多数是店家买回家后，自行用竹签类串好使用，需花费很多时间和精力，且不卫生。1.1.3 现有烧烤行业发展趋势烧烤行业，作为餐饮行业中一个相对比较传统的项目，其发展前景好就是一个不争的事实。烧烤行业的发展趋势做出而来以下内容的详细分析。1）烧烤行业的烧烤好吃，但也有不利的一面。所以烧烤要把绿色健康当成一个重要的环节来抓。当今随着人们对健康意识的升级，健康的饮食观念，绿色观念已经开始被人们广泛提倡。而最近，在一向被人们认为吃多了有害健康的烧烤的美食，也引向了健康化的发展道路!2）烧烤行业的烧烤食品多元化成为时尚。以前的烧烤仅仅局限于烤肉食，现在的烧烤是肉食，蔬菜，水果，面食，海鲜等等是要有尽有，上档次的烧烤加盟店里各式各样的烧烤面食那是丰富多彩，极大地满足了人们的生活需求。3）烧烤行业的烧烤美食备料不断往自动化发展。采用自动化话技术不仅仅可以把人从繁重的体力劳动，享受烧烤美食的时候就无需考虑烧烤备料的繁琐。1.2 烧烤备料切花机 1.2.1 烧烤备料切花机简介图1-4 双刀切花机图1-3 单刀切花机市面上卖的切花机如图1-3单刀切花机采用不锈钢外观，不锈钢具有较好的耐腐蚀性，被广泛使用与食品容器，食品生产，设备等食品相关产品。不锈钢制品简洁，便于携带。动力采用气压推动刀具形式完成切花动作，气压传动以压缩气体为工作介质，靠气体的压力传递动力或信息的流体传动。单刀切花机可以减轻部分人力劳动量。如图1-4的双刀切花机，在单刀切花机加以改进，采用的双面刀具，使得切花效率是单刀切花的两倍，又增加了推杆机构，能时完成备料的食材落到相应的位置。控制系统也是采用气压传动。1.2.2 烧烤切花机发展现状切花机作为一种食品加工机器食品近年来，我国食品工业依然保持了较快发展，行业整体水平也有了较大提高。作为提供食品工业装备的行业，食品机械和包装机械业将提供多品种、高质量的产品以满足食品工业发展的需求。透过近几年来的情况进行整体分析、得出行业的发展新趋势。自动化在食品加工包装中应用越来越广泛食品加工和包装机械制造业是为食品工业提供技术装备的重要产业， 近年来，随着劳动力以及能源等生产要素价格的上升，食品加工行业企业的生产成本也在不断攀升。预示着食品加工领域向半自动化、自动化生产是一个不可逆转的大趋势。未来工业生产都将是高度自动化甚至是智能化的生产模式，在2014年之后的产业发展过程当中，我国将继续推进智能装备产业的发展。自动化企业越来越多，传感技术的应用又出现了很多新的亮点，市场的缺口也成为了众多自动化厂商的必争之地。现场总线、终端包装 物流技术也发展较快。但由于食品企业以中小企业居多，自动化应用未能普及，还有很长的路要走。但自动化、信息化、网络化正在成为向食品加工这样的传统制造业转型升级、适应未来发展的必要途径。全自动烧烤备料切花机（Automatic Barbecue Preparation Cut Machine）,同样属于食品加工机器食品的范畴。我们这个团队对全自动烧烤备料切花机的研究始于一年前。相对于别人而言，我们对全自动烧烤备料切花机的研究从最开始的学习他人技术，到现在自主创新，有了一定的突破。不过基本都还处在初始阶段，离完善应用还有一段距离需要努力。在一次偶然的机会，参加了张主任带领的大学创新设计大赛，让我接触到了这种机器。主任让我们先从“我爱发明”这一频道里，了解下关于张勇这个人所设计的切花机，我对此项目非常感兴趣，让我慢慢去了解。经过多次调查了解，我发现这一设计其实应用合理，在中国这个大市场里，将会拥有一片蓝天。但是由于其的局限性，促使对于这类烧烤机的研发尚处于一种初始状态，仅有少数人对其进行研究。本文将以实现自动穿签切花为目的，研究设计一种具备经济实用备料机结构，该结构将重点解决如何实现自动化问题。1.2.3 现有烧烤切花机的优势与不足现有的切花是采用气压传动来实现运动的，最大的区别就是利用气压传动区实现切花穿签一体化，这是一种比现有的备料烧烤机更为完善的结构方案。首次实现了切花穿签备料一体机。利用机械相关知识，根据能量装换原理，经过plc控制系统，运用气缸运动实现刀具切花，插竹签，让烧烤备料实现自动化，减少员工工作量。全自动烧烤备料切花机的发展趋势，朝着自动化，轻巧化，灵活化方向发展，但在发展过程中会遇到其特殊问题。气压传动传递动力的系统是将压缩气体经由管道和控制阀输送给气动执行元件,把压缩气体的压力能转换为机械能而作功。存在不足如下：1)空气可压缩性大,载荷变化时,传递运动不够平稳、均匀；切出来的花纹不不均匀。2)工作压力不能过高,传动效率低,不易获得很大的力或力矩；3)有较大的排气噪声。对切花机的使用者造成一定的听力影响。1.3 课题的研究内容本文将以烧烤备料为目的，研究设计一种全自动烧烤备料的机器，该机器能够全解放人类双手问题。使得烧烤备料更加简便快捷。本项目的机器是以机械传动来实现食品备料。并且在其机构上有着翻天覆地的变化，机械化代替手工，提倡快速。通过收集国内外的烧烤行业行情,经典案例,以及对相关科学研究成果的研究，给出多种不同的设计实施方案，综合实现可能性和相关知识掌握情况，筛选出最为合适的方案，研制出一台实验样机。本论文共有四章，具体内容如下：1.绪论。根据众多文献资料，分别说明现有切花机的发展现状；总结气压传动的切花机的面临的问题以及今后发展的方向；总结课题的研究内容和意义。2.设计方法。该章节将重点说明在设计过程中的设计理念，设计用途，以及在其过程中所用到的计算机软件。3.结构设计。本章节将刀具切花原理，传动装置的计算、电机选择等8个主要方面进行详细说明，同时对切花、穿竹签、步骤节拍的说明。将考虑切花机的方案设计与选择，提出了根据各种驱动原理设计的切花机具体实施方案，主要是针对硬件设计、机体结构、驱动原理提出的方案。4.结构改进。总结设计方案、材料选择等方面存在的问题，提出合理的改善方案，并作出实验改进机型。1.4研究目的及意义研究全自动烧烤备料机的目的在于；1）改善全自动烧烤备料机的性能，使其具备快速备料性能，这对节省人力物力至关重要。2）刀具特殊结构使得备料机切出的螺旋花纹更加均匀；3）机械传动的机构相对其他结构传动比较，其工作平稳，可靠性高；研究全自动烧烤备料机的研究意义在于：1）全自动烧烤备料机结构简单独特，具备优良的力学性能，本论文中全自动烧烤备料机为日后提供借鉴；2）目前，对全自动烧烤备料机进行改进，本论文基于现有运动原理，开发创新，为往后的研制提供参考；第2章 设计方法该章节将重点说明在设计过程中的设计理念，设计用途，以及在其过程中所用到的计算机软件。2.1 设计理念设计理念11，是指设计者在作品构思过程中所形成的思想理念，它赋予作品独特的风格与内涵。简单的说，就是为什么要进行这项设计。优秀的设计理念对产品举足轻重，它不仅是产品的核心内容所在，而且能令作品具有专业化、个性化和与众不同的效果。独树一帜的设计理念对产品的市场销售也至关重要，微软的Window视窗系统，苹果公司的Iphone手机都是因为其独特的设计理念，而在全球掀起一阵狂潮。本文中所涉及的设计理念包括： 1）绿色设计12。该设计理念主要是以减轻环境污染为目的。同时减少自然资源的使用，降低工艺复杂程度的总称。针对目前全球各国都在呼吁节能减排的口号，绿色设计成为了目前绝大数产品务必考虑的设计理念。它包括产品从构思形成到成型、日常使用、报废的回收及处理等各个阶段。绿色设计从根源上有效的减低污染，节约资源和能源。因此，绿色设计也是现代机械制造业进行产品设计开发的一个重要原则。 本文中的设计方案在构思之初，就认为所有的零件均采用可替换机件。在装配方面，力求简单、便捷。所涉及的材料大部分均为可回收材料，不可回收材料主要是电机。综上所述，该设计方案基本符合绿色设计理念。2）计算机辅助技术13。计算机辅助设计是以计算机为工具，帮助设计人员进行设计的适用技术的总称。在设计过程中，完成设计方案构思、工作原理拟定、仿真模拟等，并将设计思想和设计方法经过综合、分析，转换成计算机可以处理的数学模型和解析这些模型的程序。所涉及的计算机软件将在后续文章中进行介绍。3）、创新设计。创新设计是指充分发挥设计者的创造力和想象力,利用已有的相关科技成果进行优化或创新构思,设计出具有更好运动性能，更低成本消耗，更简便实施方案的新型产品。本文的全自动烧烤备料机设计方案，纵观发展现状，在目前为止还鲜有成型机体方案。不仅在刀具结构上，还是自动穿竹签上，都有着自己独特的设计创新方案，因此完全符合创新设计理念。2.2 机械设计机械设计14（machine design），根据使用要求对机械的工作原理、结构、运行方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺润滑方式等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要的因素。机械设计的努力目标是：在各种限定的条件(如材料、加工能力、理论知识和计算手段等)下设计出最好的机械，即做出优化设计。优化设计需要综合地考虑许多要求，一般有：最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少环境污染。这些要求常是互相矛盾的，而且它们之间的相对重要性因机械种类和用途的不同而异。设计者的任务是按具体情况权衡轻重，统筹兼顾，使设计的机械有最优的综合技术经济效果。过去，设计的优化主要依靠设计者的知识、经验和远见。随着机械工程基础理论和价值工程、系统分析等新学科的发展，制造和使用的技术经济数据资料的积累,以及计算机的推广应用,优化逐渐舍弃主观判断而依靠科学计算。 服务于不同产业的不同机械，应用不同的工作原理，要求不同的功能和特性。各产业机械的设计，特别是整体和整系统的机械设计，须依附于各有关的产业术而难于形成独立的学科。本论文将主要以视频动画作为基础，对备料机进行实时设计，研发创新并制作出对应实体。样机具备如下功能： 1）能够让穿签切花一体化，实现快速备料； 2）拥有可靠性，稳定性，平衡性； 3）运行顺畅，无交错； 4）对烧烤备料能够起到重要作用，并且有一定的市场价值。2.3 计算机辅助软件在项目设计过程中，将不可避免的使用到各种设计或是仿真软件。本小节将对其进行介绍。Pro/Engineer,是美国参数技术公司(Parametric Technology Corporation，PTC)旗下的一个参数化、全相关、基于特征的实体建模三维软件。自1988年发布Pro/Engineer1.0开始，该公司就一直致力于该软件的开发和研制。该软件功能强大，可进行包括草图绘制、零件3D建模、装配图、机构仿真在内的多达数十项的功能，为机械设计人员提供诸多便利。本论文使用的是该公司最新的Pro/Engineer5.0版进行三维建模相关的事宜。 AutoCAD，是美国Autodesk公司旗下的产品。从1982年推出第一版本以来，经过多次升级，目前已开发至2014版。本文中涉及二维平面图的创建均是采用该公司的CAD2007版本。第3章 全自动烧烤备料切花机结构设计方案选择本章节将刀具切花原理，传动装置的计算、电机选择等8个主要方面进行详细说明，同时对切花、穿竹签、步骤节拍的说明。将考虑切花机的方案设计与选择，提出了根据各种驱动原理设计的切花机具体实施方案，主要是针对硬件设计、机体结构、驱动原理提出的方案。3.1 切花机工作原理设计3.1.1 设计方案一图3-1 第一代烧烤备料切花机如图3-1所示。该设计方案的刀具采用双面切花机构，双面切花机构的结构及工作原理由曲柄1、摇杆2带动成型刀具3作往复运动，如图3-2所示，成型刀具3左行时切花，为工作行程；右行时不切花，为空回行程。为了实现左右成型刀具双面同时切花，提高工作效率，如图3-3所示，当右边的成型刀具3左行时，由导杆5、滑块6、导杆7带动左边的成型刀具4右行，从而实现左右成型刀具双面同时切花。图3-3 双面刀具运动原理图 图3-2 刀具切削原理图漏斗挡板采用滑块6压制挡板的小块。从而实现挡板的一开一合。落料机构的结构及工作原理如图3-4所示。食材切花、穿竹签完毕后，由凸轮15带动中间构件16、17、18，使落料挡板19转动，打开落料口，使面筋落到指定的容器内，完成烧烤备料。图3-4 落料挡板工作原理图该结构最大优点是采用双面切花机构，提高切花效率。但是没有穿竹签机构，还是需要人为穿竹签。没有实现全自动化。当然漏斗挡板机构采用压块，容易把挡板压坏。3.1.2 设计方案二图3-5 第二代烧烤备全自动料机如图3-5所示。该设计方案的刀具依然采用双面切花机构。改进了加料机构可使漏斗中单层排列的食材一个一个地加料，其结构及工作原理如图3-6所示。滑块6由最低点向上运动时，带动漏斗挡板8上的弹簧片，使漏斗挡板开启到一定的程度，漏斗中的一个食材下落，完成加料；滑块6运动到一定高度、脱离弹簧片时，挡板由自身重力和附加的弹性力的作用向下闭合，挡住漏斗中的食材。图3-6 加料挡板工作原理图 穿竹签机构运动原理如图1-4所示，电机在Z轴做旋转运动，带动凸轮9，通过滑动杆10、固定轴套11、连杆12、滑块13、连杆14、滑块15、连杆16、17、滑块18，从而带动滑动杆19在Z轴上的间息性运动。 如图1-4图3-6 穿竹签机构原理图 该方案最大优点是改进了漏斗挡板机构通过滑块弹片的配合实现自动加料。同时增加了穿竹签机构，使机器自动化提高。但穿竹签机构通过滑块来传动。摩擦力太大。该方案很难实施。3.1.3 设计方案三图3-7 第三代全自动烧烤备料机如图3-7所示。该设计方案在以方案二为基础，改进了穿竹签机构的结构及工作原理。如图3-8所示。电机通过x轴带动锥齿轮9，再通过锥齿轮10、凸轮11、连杆12、13，带动滑动杆14在x轴上作间歇性的往复运动，完成穿竹签的工序。 图3-8 穿竹签机构原理图该方案最大优点是采用锥齿轮传动来实现穿竹签动作，这样传递动力大，效率高。工作更加平稳，可靠性高。3.1.4 设计方案四图3-9 第四代全自动烧烤备料机如图3-9所示。该设计方案在以综合以上方案，由三脚工作台改为以4#角钢焊接而成的四只脚工作台，使工作更加稳定，牢固。多出来的不锈钢工作面板可以存放备料食材。考虑人机关系，存放在桌上的食材，人就不用弯腰去拿置于地上的食材。多设计了落料收纳盒，下面加导轨，将加工好的食材收纳好，以抽屉式的方式拉出。方便操作。3.1.5 设计方案五图3-10 第五代全自动烧烤备料机如图3-10所示。该设计方案在以上方案为基础，隐藏四脚支架。电机采用慢速电机带减速器和调速器。使得在工作中能够进行对工作的节拍调整。把加料漏斗的倾斜度加大，漏斗深度加深。这样能让装更多的面筋，以及加料时候能都更加顺利进行。漏斗挡板加料机构改为装在刀具的顶尖机构推挡板。如图。穿竹签机构的改进如图。图3-11 穿竹签机构原理图穿竹签机构如图3-11所示。电机通过x轴带动锥齿轮，传递到曲柄10、滑块11、连杆12、滑块13，带动滑动杆14在x轴上作慢速前进穿竹签而快速退回，完成装穿竹签的工序。进入下一道循环。 3.1.6 设计方案六图3-12如图3-12所示。该设计方案综合以上方案的优点，简单的介绍下机器，它是由电机为动力源，打开电源，电机转动带动皮带轮，通过皮带使曲轴转动，曲轴上的连杆驱动右刀具做切削运动，左右刀具通过连杆滑块机构，形成双面刀具切削。刀具运动时，在刀具上的顶杆机构，顶开漏斗挡板，机器做加料动作，同时也使下料的挡板闭合。在加料完毕时，曲轴上的锥齿轮传动使穿竹签机构做穿竹签动作。动作配合合理。刀具退开，落料挡板张开，备好的食材落到相应的容器里。当然机器加以外观改进。使整体结构更加完善。增加了万向轮与定向轮可以使机器活动方便。3.2具体结构及工作原理3.2.1双面切花机构的结构及工作原理双面切花机构的结构及工作原理采用方案一，如图3-13所示，由曲柄1、摇杆2带动成型刀具3作往复运动，如图3-14所示，成型刀具3左行时切花，为工作行程；右行时不切花，为空回行程。为了实现左右成型刀具双面同时切花，提高工作效率，如图3-15所示，当右边的成型刀具3左行时，由导杆5、滑块6、导杆7带动左边的成型刀具4右行，从而实现左右成型刀具双面同时切花。 图3-13 刀具机构三位模拟图 图3-15 刀具双面切花原理图图3-14 刀具运动原理图 3.2.2 食材加料机构的结构及工作原理加料机构可使漏斗中单层排列的食材一个一个地加料，其结构及工作原理如图3-15所示。安装在刀具上的单向推杆机构9，由最右边向左运动时，推动漏斗挡板8，使漏斗挡板开启到一定的程度，到达8的位置，漏斗中的一个食材下落，完成加料；推杆9运动过9，挡板由自身重力和附加的弹性力的作用向下闭合，挡住漏斗中的食材。刀具回位时，推杆9旋转成9”，刀具回到起始位置时，由弹性力使推杆9回位。进入下一道循环。图3-15 漏斗落料挡板原理 3.2.3 穿竹签机构的结构及工作原理穿竹签机构如图3-16所示。电机通过x轴带动锥齿轮，传递到曲柄10、滑块11、连杆12、滑块13，带动滑动杆14在x轴上作慢速前进穿竹签而快速退回，完成装穿竹签的工序。进入下一道循环。图3-163.2.4 落料机构的结构及工作原理 落料机构的结构及工作原理如图3-17所示。刀具往前运动时，挡板15由弹性力回位，两挡板合并。刀具继续前进切削，下钩机构与挡板脱开，形成间隙。食材切花、穿竹签完毕后，由刀具3回位时，下钩机构16带动落料挡板15往后退，两挡板张开，使食材落到相应的收纳盒中，完成烧烤备料。 图3-173.3 传动装置的计算1.组成：传动装置a由电机、传动机构、穿竹签机构组成。 传动装置b由电机、传动机构、刀具组成。2.特点：两锥齿轮相对于轴承90分布。3.确定传动方案：考虑到电机转速低，传动功率小，将V带设置在低速级。其传动效率计算如下： （1）传动装置a的传动效率haha=0.960.9830.970.99=0.867h1为V带的效率；h2为轴承的效率；h3a为锥齿轮啮合传动的效率；h4为穿竹签的效率（包括工作机和对应滚轮的效率）。 （2）传动装置b的传动效率hbhb=0.960.980.97=0.913h1为V带的效率；h2为轴承的效率；h3b为刀具的效率（包括刀具和对应滑块的效率）。（3）传动装置的总效率h总 h总=ha*hb =0.7223.4 电动机的选择先从电机说起。市场上的电机样式多种多样，款式各异，针对本论文设计方案，电机的备选方案应该具备如下条件： 1）整机具有一定份量，电机转矩要大； 2）空间有限，电机尺寸不宜过大； 3）电机要实现可正反转、速度可控、能转过某一度数； 4）便于控制； 5）便于安装；根据上述条件，分析比较目前市场常见几种电机，如表3-1表3-1 常见电机优缺点比较 电机形式优点缺点空心杯电机质量较轻，体积较小转速过快，转矩不足直流减速电机转矩适中，转速可调整控制复杂，安装过程繁琐舵机转矩适中，可实现正反转价格较高，耗电大步进电机转矩适中，可实现角度控制普通直流无法驱动，份量较大考虑到烧烤食材下落节拍可能不一致。需要选择调速电机，调速电机是利用改变电机的级数、电压、电流、频率等方法改变电机的转速，以使电机达到较高的使用性能的一种电机。变极对数调速这种调速方法是用改变定子绕组的接线方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的，特点如下：1）具有较硬的机械特性，稳定性良好；2）无转差损耗，效率高；3）接线简单、控制方便、价格低；4）有级调速，级差较大，不能获得平滑调速；已知条件为:P =65W n = 20 r/min电动机所需工作功率为:pd= 90W执行机构的曲柄转速为:n = 20 r/min经查表按推荐的传动比合理范围，V带传动的传动比i1=14，电动机转速的可选范围为nd = i1n = (24)20 = 2080r/min。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、曲柄滑块的传动比。根据转速和功率选择电动机的型号为YCT-112。如图3-18，将上描述的数据如表3-2表3-2 常见电机优缺点比较图3-18电动机额定功率P90W电动机转速范围1230-125 r/min减速器减速比50电机减速器转速范围246-20 r/min电动机轴伸出端直径38 mm电动机伸出端安装长度60mm至于控制繁琐的问题，需要安装调速器。图3-193.5 V带的设计 3.5.1 选择普通V带型号计算功率Pc:Pc = KAPd = 1.190 = 99W根据手册查得知其交点在A型交界线范围内，故选用A型V带。3.5.2确定带轮的基准直径，并验算带速取主动带轮直径为d1 = 100 mm,则：d2 = n1d1(1-e)/n2 = i0d1(1-e)= 1100(1-0.02) = 98mm由手册选取从动带轮d2 = 100mm。带速验算：V = nmd1/(1001000)= 37.550/(1001000) = 58mm/s介于50250 mm/s范围内，故合适。3.5.3 确定带长和中心距a0.7(d1+d2)a02(d1+d2)0.7(100+100)a02(100+100)140a0400初定中心距a0 = 200 mm，则带长为:L0 = 2a0+(d1+d2)/2+(d2-d1)2/(4a0)= 2200+(100+100)/2+(100-100)2/(4200)=714 mm由表9-3选用Ld = 715 mm，确定实际中心距为：a = a0+(Ld-L0)/2 = 200+(714-715)/2 =199.5 mm3.5.4 验算小带轮上的包角 a1a1 = 1800-(d2-d1)57.30/a= 1800-(100-100)57.30/199.5= 122.7012003.5.5 确定带的根数Z = Pc/(P0+DP0)KLKa)= 5.18/(2.11+0.38故取Z = 1根A型V带。3.6 全自动烧烤备料切花机的主要参数本项目设计的全自动烧烤备料切花机的主要参数如下表所示。电动机的额定功率90W电动机的型号YCT-112电动机（带减速器）的转速20r/minV带的种类和数量A型带一根带传动的传动比11锥齿轮的传动比11工作节拍20次/min3.7 整机装配图左视图主视图俯视图图3-20实验原型机装配图3.8 本章小结本章作为本论文最为重要的章节，内容最为丰富。章节开头首先从各种方案选择开始，运动特点与原理紧跟其后，确定本章第3小节中方案基本构造是漏斗挡板加料机构，刀具双面切花机构，穿竹签机构，挡板落料机构。其后对这四种机构进行全面地解剖分析，详细说明。本小节从提出设计方案一，到经过优化的设计方案二，再到多次优化的设计方案六的确定，最终确定设计方案六作为实验原型机设计方案