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水果苹果切片机的设计【优秀食品加工机械全套课程毕业设计含9张CAD图纸】

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刀片 A3.dwg

大V带轮 A2.dwg

大V带轮轴 A4.dwg

大平带轮 A3.dwg

大平带轮轴 A3.dwg

平带基架 A1.dwg

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总装图副本2.dwg

苹果切片机总装图.dwg

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关键词：: 水果生果瓜果苹果切片机设计优秀优良食品食物加工机械全套课程毕业设计 cad 图纸

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任务书.doc

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刀片 A3.dwg

大V带轮 A2.dwg

大V带轮轴 A4.dwg

大平带轮 A3.dwg

大平带轮轴 A3.dwg

平带基架 A1.dwg

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前言

苹果的营养很丰富，它含有多种维生素和酸类物质。1个苹果中含有类黄酮约30毫克以上，苹果中含有15%的碳水化合物及果胶，维生素A、C、E及钾和抗氧化剂等含量也很丰富。1个苹果(154g)膳食纤维5g，钾170mg，钙10mg，碳水化合物22g，磷10mg，Vc7.8g，Vb7.8g。苹果中的含钙量比一般水果丰富多，有助于代谢掉体内多余盐分。苹果酸可代谢热量，防止下半身肥胖。至于可溶性纤维果胶，可解决便秘。果胶还能促进胃肠道中的铅、汞、锰的排放，调节机体血糖水平，预防血糖的骤升骤降。

如今，新的林果总面积已经突破1700万亩，果品产量达600万吨，苹果更是占了很大的份量。但是，由于现在新的苹果销售方式很大程度上还是以鲜果的方式销售到各地，就导致很多时候苹果没能得到很好的储存条件，而导致大量的苹果腐烂，造成很大的经济损失，这对苹果产业的发展是及其不利的，所以，从国际和内地的苹果产业发展态势看，苹果的加工深加工具有很广阔的发展前景，大力发展苹果深加工与综合利用技术研究，深加工不仅仅延长了苹果的储存和销售期，而且可以大大增加了产品的附加值，更主要的是丰富了食品的品种，能更好地满足不同消费者的多元化的食品需求。苹果深加工调整了产业结构、缓解了供需矛盾、节约了生产浪费、促进了人类饮食文明的进步。可以说深加工所占比例反映了一个国家或地区苹果产业的成熟程度。大力发展浓缩鲜果汁、饮料、果酱等苹果加工技术，有助于提高新苹果的国际竞争力。

在苹果深加工过程中，苹果切片就是其中的一个关键的环节，只有将苹果片切到合适的厚度，才能在后面得加工过程中很好的提取出苹果的营养成分，而且直接将苹果切片进行储存也能很好的留住苹果的营养成分。在大批量生产苹果切片的过程中，能保证切片质量和效率的切片机就显得至关重要了。

因此本人对以前的切片机进行参考，进行改进，将其刀片改为旋切式的，提高机构的切片效率设计出此作品。

1. 国内外切片机现状1

1.1 国外切片机的发展状况1

1.2 国内切片机的发展状况1

2. 设计思路及整体方案1

2.1 整体设计思路1

2.2 设计方案2

2.3 机构示意图2

3. 电动机的选择2

4. 联轴器的选择3

4.1 小V带轴和电动机轴之间联轴器的选择3

4.2 大V带轴和小平带轴之间联轴器的选择3

5. 平带的设计4

5.1 平带及带轮材料的选择4

5.2 平带及带轮的机构示意图4

5.3 平带及带轮的一些基本尺寸及计算4

5.4 平带上的刀片的设计5

5.5 带轮轴的设计与校核6

6. V带的设计9

6.1 选择V带的型号9

6.2 确定带轮基准直径9

6.3 确定V带长及中心距10

6.4 验算主动轮上的包角10

6.5 确定带的根数10

6.6 计算带的张紧力和压轴力10

7. V带轮的设计11

7.1 小V带轮轴的设计11

7.2 大V带轮轴的设计11

7.3 小V带轮的设计12

7.4 大V带轮的设计12

8. 物料箱的选择13

9. 压紧机构的设计14

9.1 压紧机构的结构设计14

9.2 齿轮齿条的设计14

9.3 弹簧材料的选定16

9.4 弹簧尺寸的计算16

9.5 压缩弹簧的稳定性16

结束语17

致谢18

参考文献19

苹果切片机的设计

1. 国内外切片机现状

1.1 国外切片机的发展状况

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，八十年代中期，大部分切片机都可以加工125MM以上大直径单晶，像瑞士的迈尔-布格耶斯公司的卧室内圆切片机，切割棒料直径最大可以达到304.8mm。八十年代中后期的一两年，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。从而诞生了世界上续道著名的切片机厂家，如瑞士AG公司的TS系列机、日本TOkyo Semisu 朱式会社的TSK系列机、ASM系列机、美国STC公司的STC系列机等，就切片机的结构而言，主轴以空气轴承火滚动轴承为支撑方式的卧式和立式两种。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，切片方式也有很多种类。

目前，全球水果加工机械需求每年以5.3%的速度增长。美国拥有最大的水果加工设备生产商，其次是日本，其他的主要生产商则来自德国、意大利和中国，目前水果加工设备生产增长最快的是发展中国家和地区。

据了解，美国包装工业总产值占国民经济总产值的3%。其包装机械最大使用行业是食品产业，其次是饮料产业、家庭清洁用品与化妆品产业、医药用品及烟草业。在美国食品产业中，蔬菜和水果每年需要的食品机械所占比重最大，而美国进口的食品加工机械主要来自德国、墨西哥、加拿大和中国。

参考文献

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[24] 戈振扬. 菠萝切片机[J]. 食品与机械, 1990, (04)

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内容简介：: 毕业论文（设计）任务书学院机械电气化工程学院班级学生姓名学号课题名称苹果切片机的设计起止时间指导教师职称课题内容设计枣树起苗机，主要能完成苹果夹紧、切片等功能。1. 选择动力形式，设计传动装置和工作装置。2. 绘制二维装配图和零件图。3. 对整机进行三维实体建模。拟定工作进度（以周为单位）第 1-3 周查阅相关文献，撰写开题报告。第 4-6 周根据当地实际情况确定苹果切片机的设计方案。第 7-9 周根据工作要求，计算并查阅相关手册，选择和设计各零部件。第 10 周运用 AutoCAD 软件，绘制二维零件图和装配图。第 11-12 周运用三维设计软件完成整机各零部件的三维建模。第 13-14 周从工艺性能，经济性能，实用性能等方面对产品进行综合评价、校核、修正。第 15 周完成设计说明书。第 16 周答辩。主要参考文献1 黄桂琴, 瞿越, 朱凤武. 人参切片机设计研究J. 吉林农业大学学报, 1996, (03) 2 戈振扬, 余扬. 脱水蜜菠萝切片方法的研究J. 云南农业大学学报, 1990, (04)3 谢中生.国外切片机发展述评.电子工业部第45研究所.1996.34 屠用利. 罐藏果蔬原料处理设备(三)J. 食品工业, 1985, (02)5 戈振扬. 菠萝切片机J. 食品与机械, 1990, (04)6 朱海强. QP 320 型鲜姜切片机的研制J. 新疆农机化, 2009, (03)7 姜雪鹰,冯小氟. 计算机控制螺旋切片机的设计J. 机械设计与制造, 1995, (04)8 李仕坦. 鲜菇切片机闻世J. 食用菌, 2003, (02)9 手电动两用蔬菜切丝切片机J. 农村新技术, 2010, (20)10 毛瑞馥，陈正学. CP 系列果蔬脆片加工设备简介J. 食品工业科技, 1996, (04)11 罗仓学, 杨秀芳, 刘萍. 冻干果蔬脆片制作工艺J. 应用科技, 1998, (10)12 罐头工业手册(专业没备与建厂设计) 1980 5第五分册北京：中国轻工业出版社，198613 朱海强.QP320型鲜姜切片机研制J. 特色农业化，2009，（3）14 梁仁和.QP内圆切片机系统设计和实现.硕士学位论文,2007100115 张玮琪切片机电气故障的检修与维护电子工业专用设备2004(8)：69-7116 罗怀民微型PLc在切片机中的应用电子工业专用设备2005(126)：61-6317 王明权，郭强生，黄克飞QP-509型自动内圆切片机电子工业专用设备1994，23(3)任务下达人（签字）同意按此计划进行设计年月日任务接受人意见任务接受人签名年月日2012 年 6 月 - 1 -苹果切片机的设计摘要：苹果的营养很丰富，它含有多种维生素和酸类物质，针对苹果在新疆的种植广，产量大，设计了对于苹果深加工的苹果切片机。设计的旋切式苹果切片机，主要是由电动机经 V 带降速并传递给平带动力，从而使平带进行旋转运动，使刀片对苹果进行旋切。由齿条和弹簧的的配合使得刀片在切完一箱苹果后，立即更换物料箱，并且压紧物料进行切割，其特点是效率较高。关键词：苹果；切片机；刀片；旋切式中图分类号：文献标识码：A 文章编号：0 引言苹果的营养很丰富，它含有多种维生素和酸类物质。1 个苹果中含有类黄酮约 30 毫克以上，苹果中含有 15%的碳水化合物及果胶，维生素 A、C、E 及钾和抗氧化剂等含量也很丰富。1 个苹果(154g)膳食纤维 5g，钾170mg，钙 10mg，碳水化合物 22g，磷10mg，Vc7.8g，Vb7.8g。苹果中的含钙量比一般水果丰富多，有助于代谢掉体内多余盐分。苹果酸可代谢热量，防止下半身肥胖。至于可溶性纤维果胶，可解决便秘。果胶还能促进胃肠道中的铅、汞、锰的排放，调节机体血糖水平，预防血糖的骤升骤降。如今，新疆的林果总面积已经突破 1700 万亩，果品产量达 600 万吨，苹果更是占了很大的份量。但是，由于现在新疆的苹果销售方式很大程度上还是以鲜果的方式销售到各地，就导致很多时候苹果没能得到很好的储存条件，而导致大量的苹果腐烂，造成很大的经济损失，这对苹果产业的发展是及其不利的，所以，从国际和内地的苹果产业发展态势看，苹果的加工深加工具有很广阔的发展前景，大力发展苹果深加工与综合利用技术研究，深加工不仅仅延长了苹果的储存和销售期，而且可以大大增加了产品的附加值，更主要的是丰富了食品的品种，能更好地满足不同消费者的多元化的食品需求。苹果深加工调整了产业结构、缓解了供需矛盾、节约了生产浪费、促进了人类饮食文明的进步。可以说深加工所占比例反映了一个国家或地区苹果产业的成熟程度。大力发展浓缩鲜果汁、饮料、果酱等苹果加工技术，有助于提高新疆苹果的国际竞争力。在苹果深加工过程中，苹果切片就是其中的一个关键的环节，只有将苹果片切到合适的厚度，才能在后面得加工过程中很好的提取出苹果的营养成分，而且直接将苹果切片进行储存也能很好的留住苹果的营养成分。在大批量生产苹果切片的过程中，能保证切片质量和效率的切片机就显得至关重要了。因此本人对以前的切片机进行参考，进行改进，将其刀片改为旋切式的，提高机构的切片效率设计出此作品。1 设计原理及机构1.1 整体设计思路本人设计的旋切式苹果切片机，主要是由电动机经 V 带降速并传递给平带动力，从而使平带进行旋转运动，使刀片对苹果进行旋切。由齿条和弹簧的的配合使得刀片在切完一箱苹果后，立即更换物料箱，并且压紧物料进行切割。通过平带的传动与切割，完成切片过程；同时使用齿条和弹簧使得压紧元件能够很好的压紧，在即将切完时迅速的退出并且更换物料箱；至于刀片，将其用铆钉钉入平带中，物料箱固定在机架上的导轨上，随着平带的旋转运动，刀片也跟着运动，同时，在平带上安装了 8 把刀片，设定的切削速度为 1m/s,切削厚度为3mm，在保证了切片质量的同时，切削效率也是比较好的。小平带轮 1通过它的轴与 V 带轴连接，为主动轮；机架 2通过它支撑与连接机架平台，起到固定的作用；机架平台 3用来支撑物料箱上的导轨；平带 4在上面安装刀片，切片的同时也支撑物料；定位元件 5用电机控制它的运动情况，在切片的时候固定物料箱；压紧轮 6用来压紧平带，保证平带的强度；刀片 7用铆钉铆在平带上，切片的元件；压紧机构 8它与电机配合，用来压紧物料；物料箱 9用来盛放物料的装置；导轨 10设计在物料箱的两侧，正好架在机架平台上；支撑板 11支撑平带；大带轮 12机构的从动部件；挡料板 13用来防止料乱飞；接料板 14接住出料。2012 年 6 月 - 2 -1-小平带轮 2-机架 3-机架平台 4-平带 5-定位元件 6-刀片 7-压紧机构 8-压紧板 9-导轨 10-物料箱 11-支撑板 12-大平带轮 13-挡料板 14-接料板图 1-1 切片机示意图2 关键部件设计2.1 平带设计首先平带的材料选取为胶帆布平带，这是由于带轮的工作环境比较干燥，工作量比较小。至于带轮，选取为普通的滚筒，由于其所要承受的载荷不是很大，因此滚筒的结构形式为轮辐式。平带及带轮的机构示意图图 2-1 平带及带轮的示意图2.2 平带上刀片的设计因为根据设计要求，刀片既要一边支撑物料，又要一边切削。所以我将它与平带设计在一起，随着平带的运动而运动。同时考虑到箱子不能跟平带一起运动，必须另外有装置固定它，所以，我设计支架通过它支撑箱子，又为了避免妨碍刀片运动，就将刀片宽度设定为箱子宽度。考虑到平带是圆周运动，因此我设计在每隔一定的距离安装一把刀片，有效的利用圆周运动，大大的提高工作效率。由平带的转速、带长和物料箱的长度决定每隔500mm 安装一把刀片，这样在整个平带上就有 8 把刀片，即在平带运动一周的时间内，刀片切削 8 次。刀片的尺寸为宽 300mm，长 10mm，高 3mm。，用铆钉将刀片铆上去。铆钉的大小选取：采用沉头的型式，。同时，为防止平带的强度由mdL4,10于有沟槽而降低，在平带上装有刀片的地方也铆上薄铁皮，能有效的减少因开有沟槽而造成的强度降低。 423151-刀片 2-沟槽 3-平带 4-铆钉 5-铁片图 2-2 刀片示意图2.3 带轮轴的设计选择轴的材料并确定许用应力：选用 45 号钢正火处理，查得强度极限，得MPaB60其许用弯曲 b51确定轴的直径：按扭转强度估算，取 C=110，mnPCd9.24.303考虑到轴上有键槽，将轴的直径增大 5%，则.5%)1(9.24这里 d 取 30mm。轴的基本数据如下m301L301此两段轴主要是用于安装轴承，主要按轴承内径尺寸系列确定，初选轴承类型为深沟球轴承，型号为 6306，内径为 30mm，外径为 72mm，宽度为 19mm。md52L402此段轴主要考虑轴上的键槽，查表取其数值为 91hbL180轴的示意图如下：图 2-3 轴的示意图2012 年 6 月 - 3 -2.4 小 V 带轮的设计轮类零件（齿轮、带轮、链轮及蜗轮等）的功能是在轴与轴之间传递动力和运动。V 带轮的材料的选择主要用铸铁 HT150 或 HT200 ，本10机构选用 HT200，小 V 带轮的直径较小，在这里采用实心式。轮槽的契角，节宽，槽间341pbm距，基准线上槽深 150.emin2.75ah，最小槽缘厚度，外径 in6=105.52wdah其结构示意图如下：图 2-4 V 带小轮2.5 大 V 带轮的设计V 带轮的材料的选择主要用铸铁 HT150 或 HT200 ，10本机构选用 HT200，大 V 带轮的直径大于 300mm 时，其带轮结构采用轮辐式，带宽：查表得 A 带： (1)25Bze15ef=9 轮槽的契角，节宽，槽间距38mbp，基准线上槽深 e.015，最小槽缘厚度，外ha72min 6in径 =320.5 。wdah其结构示意图如下：图 2-5 V 带大轮示意图2.6 V 带的张紧由于各种材质的 V 带都不是完全的弹性体，因而 V带在张紧里的作用下，经过一定的时间运转后，就会由于塑性变形而松弛，是张紧力减小，传递动力的能力降低。因此，带传动必须设计张紧装置，最常见的有定期张紧和自动张紧两类。由于本人设计与选用的 V 带的中心距不可调，因此选用张紧轮装置，张紧轮放在松边的内侧，是带只手单向弯曲。同时，放置张紧轮时，使其尽量的靠近大带轮，以免影响带在小轮上的包角。张紧轮的轮槽与带轮相同，且直径小于小带轮。张紧轮定期张紧装置的示意图如下 23451-小 V 带轮 2-大 V 带轮 3-V 带 4-张紧轮 5-张紧轮机架图 2-6 V 带张紧装置的示意图2.7 物料箱的选择根据设计的要求，物料箱两旁装有导轨，使得它能够在有外力作用的时候能够沿着导轨运动。根据物料苹果的型状大小，设计得出它的长为 150mm，它的宽度为300mm，主要是因为设计与选用的平带的带宽为 355mm；由于苹果的平均直径为 70mm，物料箱中一般放有 8 个苹果，物料箱的高度为 100mm。2.8 压紧机构的设计为了使压紧机构与刀片的密切配合，在切片的行程里缓慢的压紧苹果，并随时调整距离，在即将切完时，能够迅速的松开，以配合供给机构的送料，当更换完物2012 年 6 月 - 4 -料箱之后，又进入压紧过程，使切片顺利。为此，我选择用电机和齿条的配合来压紧，由平带的速度 1m/s 和平带上的刀片数 8 把，得出压紧机构以每秒 6mm 的速度向下运动，当压紧机构向下运动了 120mm 时，此时，松开手动摇柄，这时机构依靠弹簧中的储能向上弹，等另一物料箱到预定位置后，摇动摇柄，然后又一轮的压紧行程开始。压紧机构的机构示意图如下所示 2346571-压料元件 2-螺栓 3-挡板 4-弹簧 5-保护杆 6-压紧连杆 7-齿条图 2-7 压紧机构示意图压料元件 1用弹性较大的材料制成，其底部粘贴一层橡皮，使得它在压紧的过程中始终能紧密的贴着物料；螺栓 2将压料元件 1 和杆 6 连接起来；挡板 3用螺栓将它固定在基架上；弹簧 4连接压紧连杆 6 和挡板 3，在压紧连杆 6 向下运动，当碰到挡板 3 的时候，它开始储能，最后利用弹簧的弹力使压紧机构退出物料箱；保护杆 5它卡在机架中的槽中，使得压紧机构不能做水平方向上的运动，只能上下运动；压紧连杆 6用于连接和传递动力；齿条 7在连杆上加工出来的齿条，通过它与电机的配合运动来传递动力。3 结论（1）此切片机的效率是人工的 56 倍，能达到2530 个/分。（ 2）由于是用带传动进行旋切，所以对带的寿命影响比较大，带的磨损比较快。4 参考文献1 徐灏.机械设计手册第 3 卷.北京:机械工业出版社,1992 年 21-2352 戈振扬, 余扬. 脱水蜜菠萝切片方法的研究J. 云南农业大学学报, 1990, (04)3 谢中生.国外切片机发展述评.电子工业部第 45 研究所.1996.34 屠用利. 罐藏果蔬原料处理设备(三)J. 食品工业, 1985, (02)5 方大千.电动机速查速算手册M .中国水利水电出版社，2004 年 99-1016 陈立周等机械设计(原书第二版) M .北京：机械工业出版社，2002 年 68-707 姜雪鹰,冯小氟. 计算机控制螺旋切片机的设计J. 机械设计与制造, 1995, (04)8 李仕坦. 鲜菇切片机闻世J. 食用菌, 2003, (02)9 手电动两用蔬菜切丝切片机J. 农村新技术, 2010, (20)10 王先逵机械制造工艺学M . 机械工业出版社，2006 年 26-28Apple slice machine designAbstract: Apple s nutrition is very rich, it contains a variety of vitamins and acids, on Apple plantations in Xinjiang wide, large output, designed for apple deep processing apple slicer. Design of the rotary cutting type , Apple slicer, primarily by motor through V belt speed down and transferred to the flat belt flat belt driving, thereby allowing a rotational motion, so that the blade on the apple 2012 年 6 月 - 5 -peeling. By a rack and spring makes the blade of the cut ends with a box of apple, the immediate replacement of the material box, and compress the material cutting, which is characterized by high efficiency.Key words: Apple; slicer; blade; rotating cutting type 苹果切片机设计的开题报告1 课题来源及研究的目的和意义我国是世界最大的果品生产国家,其水果产量占世界总产量的 13.4%,果园面积是全球果园面积的 21%, 我国加入 WTO 之后，苹果是为数不多的具有明显国际竞争力的农产品之一，自 1992 年起我国苹果的产量就居世界首位。2000 年，我国苹果的栽培面积达到 225.4万 hm2，产量达到 2043 万 t，分别占世界总面积的 40%和总产量的 30%。近几年，我国苹果的总产量每年都维持在 2200 万 t 左右，已成为我国北方苹果产区经济支柱，并在推进农业结构调整、增加农民收入及出口创汇等方面发挥着重要作用。但是，多年来卖果难一直是摆在我们面前的现实问题。与此同时，在一些大城市的超市里或水果市场上，进口苹果的价格却比国产苹果的价格高出许多，而且销路很好。从国外苹果与国内苹果的优势对比中不难发现，解决我国苹果价格低迷的出路在于对苹果进行深加工。据调查，我国每年加工苹果的份额不到总产量的 6%。而国际上苹果深加工产品占鲜果的比例，美国 45%，阿根廷 50%，德国高达 75%以上。在鲜果总体产量供过于求的同时，果酱、果泥、果醋、果片等苹果深加工食品仍有很大的市场空间。因此，苹果加工产业有着巨大的发展潜力。过去，新疆的林果虽然有名气，但是量少、品种杂、种植分散。如今，新疆的林果总面积已经突破 1700 万亩，果品产量达 600 万吨，苹果更是占了很大的份量。但是，由于现在新疆的苹果销售方式很大程度上还是以鲜果的方式销售到各地，就导致很多时候苹果没能得到很好的储存条件，而导致大量的苹果腐烂，造成很大的经济损失，这对苹果产业的发展是及其不利的，所以，从国际和内地的苹果产业发展态势看，苹果的加工深加工具有很广阔的发展前景，大力发展苹果深加工与综合利用技术研究，深加工不仅仅延长了苹果的储存和销售期，而且可以大大增加了产品的附加值，更主要的是丰富了食品的品种，能更好地满足不同消费者的多元化的食品需求。苹果深加工调整了产业结构、缓解了供需矛盾、节约了生产浪费、促进了人类饮食文明的进步。可以说深加工所占比例反映了一个国家或地区苹果产业的成熟程度。大力发展浓缩鲜果汁、饮料、果酱等苹果加工技术，有助于提高新疆苹果的国际竞争力。在苹果深加工过程中，苹果切片就是其中的一个关键的环节，只有将苹果片切到合适的厚度，才能在后面得加工过程中很好的提取出苹果的营养成分，而且直接将苹果切片进行储存也能很好的留住苹果的营养成分。在大批量生产苹果切片的过程中，能保证切片质量和效率的切片机就显得至关重要了。2 课题所涉及的问题在国内外研究的现状及分析2.1 国外的切片机发展状况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，八十年代中期，大部分切片机都可以加工 125MM 以上大直径单晶，像瑞士的迈尔-布格耶斯公司的卧室内圆切片机，切割棒料直径最大可以达到 304.8mm。八十年代中后期的一两年，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。从而诞生了世界上续道著名的切片机厂家，如瑞士 AG 公司的 TS 系列机、日本 TOkyo Semisu 朱式会社的 TSK 系列机、ASM 系列机、美国 STC 公司的 STC 系列机等，就切片机的结构而言，主轴以空气轴承火滚动轴承为支撑方式的卧式和立式两种。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，切片方式也有很多种类。目前，全球水果加工机械需求每年以 5.3%的速度增长。美国拥有最大的水果加工设备生产商，其次是日本，其他的主要生产商则来自德国、意大利和中国，目前水果加工设备生产增长最快的是发展中国家和地区。据了解，美国包装工业总产值占国民经济总产值的 3%。其包装机械最大使用行业是食品产业，其次是饮料产业、家庭清洁用品与化妆品产业、医药用品及烟草业。在美国食品产业中，蔬菜和水果每年需要的食品机械所占比重最大，而美国进口的食品加工机械主要来自德国、墨西哥、加拿大和中国。在俄罗斯，机械制造业远远满足不了农产品加工和食品生产等行业的需求。据了解，俄罗斯水果加工机械的市场容量为每年 20 亿美元至 40 亿美元，但是俄罗斯的制造商只占有 20%的份额，并且这些制造商主要生产半自动化的设备，目前还没有能力去满足俄罗斯食品生产加工行业的整体需求。在亚洲，越南市场则对食品机械如食品切片机等成套加工设备的需求日益旺盛，尤其是在水果加工设备方面。越南出产丰富的热带水果，年产量达 380 多万吨，但水果加工技术落后，致使出口仍以鲜果为主。2.2 国内的切片机发展状况我国的切片机技术始于其实年代初期，我国的切片机广泛应用于蔬菜、中药、冻肉等领域，其中土豆的应用最为显著，目前我国的切片机主要方式有以下几种：1、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，因此它应用于工作要求不高，效率低得场合2、圆盘旋转式切片机，圆盘旋转式切片机的结构简单也有较高的生产效益，因此它广泛应用于各种场合。3、水枪式切片机，水枪式耗水量大，只能切出平直的片，因此它的应用不是十分广泛。4、圆形切片机，圆形式切片机有很高的工作效率，但是结构复杂，设计比较困难，因此它应用于工作效率要求相当高的专业领域。国内市场现在的切片机类型有轮转切片机、振动切片机、立式薄片切片机、冻肉切片机、中药切片机、木材切片机、果蔬切片机等等。我国的切片研究开发方面虽然已经有 30 年的历史，近几年来切片机的研制发展也非常迅速，但是与发达国家相比目前仍有一段距离，研制切片机没有得到大面积的推广应用，虽然现在已经有很多的切片机生产厂家，但是我国的切片机方面仍然处于较低得发展水平。2.3 总结随着机械制造技术的不断发展，现阶段的切片机也已经比较成熟，现在在果蔬切片类比较流行的就是全自动多功能的切片机，其外形美观、安全卫生，不需换刀片，只需使用不同进料斗和点动倒顺开关即可进行切片工作，切片厚度可以调节。但是这些切片机大多都适用于大型工厂等地方。基于多功能切片机，此次设计的是针对中小型场合的离心式苹果切片机，例如食堂、家庭等。3 课题所涉及的要求及可行性分析离心式苹果切片机是针对中小型场合的，要求重量轻，成本低，工作时候噪音小，需要有较高的工作效率，切片均匀。如今我国的林果业蓬勃发展，大量的水果已经不能再单一的靠鲜果销售，而需要对水果进行加工处理，而在这随着经济的不断发展，社会购买力的不断提高，将会有更多的功能更齐全的果蔬切片机和其它处理设备研制出来，并迅速转化为生产力，促使我国果蔬加工业蓬勃发展起来。这种适用于中小型场合的苹果切片机将会有很大的市场。所以在现今的市场前景下，此种切片机的生产是可行的。4 内容与思路1、确定切片机的总体方案2、根据实际要求合理选择电动机3、确定传动方案并设计计算4、选择轴，并确定结构尺寸，校核强度5、选择轴承及校核6、刀片设计7、入料斗及叶轮设计8、机架的选择和设计9、整个机体的设计5 完成本课题的工作方案及进度计划第 1-2 周查阅相关文献和资料。第 3 周撰写开题报告。第 4-6 周根据当地的实际情况确定苹果切片机的设计方案。第 7-9 周根据工作要求，计算并查阅相关手册，选择和设计各零部件。第 10 周运用 AutoCAD 软件，绘制二维零件图和装配图。第 11-12 周运用三维设计软件完成整机各零部件的三维建模。第 13-14 周从工艺性能，经济性能，实用性能等方面对产品进行综合评价、校核、修正。第 15 周完成设计说明书。第 16 周答辩。6 主要参考文献1 黄桂琴, 瞿越, 朱凤武. 人参切片机设计研究J. 吉林农业大学学报, 1996, (03)2 戈振扬, 余扬. 脱水蜜菠萝切片方法的研究J. 云南农业大学学报, 1990, (04)3 谢中生.国外切片机发展述评.电子工业部第45研究所.1996.34 屠用利. 罐藏果蔬原料处理设备(三)J. 食品工业, 1985, (02)5 戈振扬. 菠萝切片机J. 食品与机械, 1990, (04)6 朱海强. QP 320 型鲜姜切片机的研制J. 新疆农机化, 2009, (03)7 姜雪鹰,冯小氟. 计算机控制螺旋切片机的设计J. 机械设计与制造, 1995, (04)8 李仕坦. 鲜菇切片机闻世J. 食用菌, 2003, (02)9 手电动两用蔬菜切丝切片机J. 农村新技术, 2010, (20)10 毛瑞馥，陈正学. CP 系列果蔬脆片加工设备简介J. 食品工业科技, 1996, (04)11 罗仓学, 杨秀芳, 刘萍. 冻干果蔬脆片制作工艺J. 应用科技, 1998, (10)12 罐头工业手册(专业没备与建厂设计) 1980 5第五分册北京：中国轻工业出版社，198613 朱海强.QP320型鲜姜切片机研制J. 特色农业化，2009，（3）14 梁仁和.QP内圆切片机系统设计和实现.硕士学位论文,2007100115 张玮琪切片机电气故障的检修与维护电子工业专用设备2004(8)：69-71 16 罗怀民微型PLc在切片机中的应用电子工业专用设备2005(126)：61-6317 王明权，郭强生，黄克飞QP-509型自动内圆切片机电子工业专用设备1994，23(3)18 程玉来. 山楂切片机的研制. 农业工程学报. 1996.319 董淑炎. 苹果小食品加工. 农产品加工.2011.920 何天明. 新疆苹果生产现状的调查与思考.新疆农垦科技.2011（4）21 张国秀. 旋转式切片机的改进及至于试验材料.安徽农业科学.2010,38（4）苹果切片机设计说明书学生姓名学号所属学院机械电气化工程学院专业机械设计制造及其自动化班级指导教师日期 XXXX 大学教务处制前言苹果的营养很丰富，它含有多种维生素和酸类物质。1 个苹果中含有类黄酮约 30 毫克以上，苹果中含有 15%的碳水化合物及果胶，维生素 A、 C、E 及钾和抗氧化剂等含量也很丰富。1 个苹果(154g)膳食纤维 5g，钾 170mg，钙 10mg，碳水化合物 22g，磷10mg，Vc7.8g，Vb7.8g 。苹果中的含钙量比一般水果丰富多，有助于代谢掉体内多余盐分。苹果酸可代谢热量，防止下半身肥胖。至于可溶性纤维果胶，可解决便秘。果胶还能促进胃肠道中的铅、汞、锰的排放，调节机体血糖水平，预防血糖的骤升骤降。如今，新疆的林果总面积已经突破 1700 万亩，果品产量达 600 万吨，苹果更是占了很大的份量。但是，由于现在新疆的苹果销售方式很大程度上还是以鲜果的方式销售到各地，就导致很多时候苹果没能得到很好的储存条件，而导致大量的苹果腐烂，造成很大的经济损失，这对苹果产业的发展是及其不利的，所以，从国际和内地的苹果产业发展态势看，苹果的加工深加工具有很广阔的发展前景，大力发展苹果深加工与综合利用技术研究，深加工不仅仅延长了苹果的储存和销售期，而且可以大大增加了产品的附加值，更主要的是丰富了食品的品种，能更好地满足不同消费者的多元化的食品需求。苹果深加工调整了产业结构、缓解了供需矛盾、节约了生产浪费、促进了人类饮食文明的进步。可以说深加工所占比例反映了一个国家或地区苹果产业的成熟程度。大力发展浓缩鲜果汁、饮料、果酱等苹果加工技术，有助于提高新疆苹果的国际竞争力。在苹果深加工过程中，苹果切片就是其中的一个关键的环节，只有将苹果片切到合适的厚度，才能在后面得加工过程中很好的提取出苹果的营养成分，而且直接将苹果切片进行储存也能很好的留住苹果的营养成分。在大批量生产苹果切片的过程中，能保证切片质量和效率的切片机就显得至关重要了。因此本人对以前的切片机进行参考，进行改进，将其刀片改为旋切式的，提高机构的切片效率设计出此作品。目录1. 国内外切片机现状 .11.1 国外切片机的发展状况 .11.2 国内切片机的发展状况 .12. 设计思路及整体方案 .12.1 整体设计思路 .12.2 设计方案 .22.3 机构示意图 .23. 电动机的选择 .24. 联轴器的选择 .34.1 小 V 带轴和电动机轴之间联轴器的选择 .34.2 大 V 带轴和小平带轴之间联轴器的选择 .35. 平带的设计 .45.1 平带及带轮材料的选择 .45.2 平带及带轮的机构示意图 .45.3 平带及带轮的一些基本尺寸及计算 .45.4 平带上的刀片的设计 .55.5 带轮轴的设计与校核 .66. V 带的设计 .96.1 选择 V 带的型号 .96.2 确定带轮基准直径 .96.3 确定 V 带长及中心距 .106.4 验算主动轮上的包角 .106.5 确定带的根数 .106.6 计算带的张紧力和压轴力 .107. V 带轮的设计 .117.1 小 V 带轮轴的设计 .117.2 大 V 带轮轴的设计 .117.3 小 V 带轮的设计 .127.4 大 V 带轮的设计 .128. 物料箱的选择 .139. 压紧机构的设计 .149.1 压紧机构的结构设计 .149.2 齿轮齿条的设计 .149.3 弹簧材料的选定 .169.4 弹簧尺寸的计算 .169.5 压缩弹簧的稳定性 .16结束语 .17致谢 .18参考文献 .19大学毕业设计1苹果切片机的设计1. 国内外切片机现状1.1 国外切片机的发展状况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，八十年代中期，大部分切片机都可以加工 125MM 以上大直径单晶，像瑞士的迈尔-布格耶斯公司的卧室内圆切片机，切割棒料直径最大可以达到 304.8mm。八十年代中后期的一两年，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。从而诞生了世界上续道著名的切片机厂家，如瑞士 AG 公司的 TS 系列机、日本 TOkyo Semisu 朱式会社的 TSK 系列机、ASM 系列机、美国 STC 公司的 STC 系列机等，就切片机的结构而言，主轴以空气轴承火滚动轴承为支撑方式的卧式和立式两种。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，切片方式也有很多种类。目前，全球水果加工机械需求每年以 5.3%的速度增长。美国拥有最大的水果加工设备生产商，其次是日本，其他的主要生产商则来自德国、意大利和中国，目前水果加工设备生产增长最快的是发展中国家和地区。据了解，美国包装工业总产值占国民经济总产值的 3%。其包装机械最大使用行业是食品产业，其次是饮料产业、家庭清洁用品与化妆品产业、医药用品及烟草业。在美国食品产业中，蔬菜和水果每年需要的食品机械所占比重最大，而美国进口的食品加工机械主要来自德国、墨西哥、加拿大和中国。在俄罗斯，机械制造业远远满足不了农产品加工和食品生产等行业的需求。据了解，俄罗斯水果加工机械的市场容量为每年 20 亿美元至 40 亿美元，但是俄罗斯的制造商只占有 20%的份额，并且这些制造商主要生产半自动化的设备，目前还没有能力去满足俄罗斯食品生产加工行业的整体需求。在亚洲，越南市场则对食品机械如食品切片机等成套加工设备的需求日益旺盛，尤其是在水果加工设备方面。越南出产丰富的热带水果，年产量达 380 多万吨，但水果加工技术落后，致使出口仍以鲜果为主。1.2 国内切片机的发展状况我国的切片机技术始于其实年代初期，我国的切片机广泛应用于蔬菜、中药、冻肉等领域，其中土豆的应用最为显著，目前我国的切片机主要方式有以下几种：1、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，因此它应用于工作要求不高，效率低得场合2、圆盘旋转式切片机，圆盘旋转式切片机的结构简单也有较高的生产效益，因此它广泛应用于各种场合。3、水枪式切片机，水枪式耗水量大，只能切出平直的片，因此它的应用不是十分广泛。4、圆形切片机，圆形式切片机有很高的工作效率，但是结构复杂，设计比较困难，因此它应用于工作效率要求相当高的专业领域。国内市场现在的切片机类型有轮转切片机、振动切片机、立式薄片切片机、冻肉切片机、中药切片机、木材切片机、果蔬切片机等等。我国的切片研究开发方面虽然已经有 30 年的历史，近几年来切片机的研制发展也非常迅速，但是与发达国家相比目前仍有一段距离，研制切片机没有得到大面积的推广应用，虽然现在已经有很多的切片机生产厂家，但是我国的切片机方面仍然处于较低得发展水平。大学毕业设计22. 设计思路及整体方案2.1 整体设计思路本人设计的旋切式苹果切片机，主要是由电动机经 V 带降速并传递给平带动力，从而使平带进行旋转运动，使刀片对苹果进行旋切。由齿条和弹簧的的配合使得刀片在切完一箱苹果后，立即更换物料箱，并且压紧物料进行切割。见图 2.1。2.2 设计方案通过平带的传动与切割，完成切片过程；同时使用齿条和弹簧使得压紧元件能够很好的压紧，在即将切完时迅速的退出并且更换物料箱；至于刀片，将其用铆钉钉入平带中，物料箱固定在机架上的导轨上，随着平带的旋转运动，刀片也跟着运动，同时，在平带上安装了 8 把刀片，设定的切削速度为 1m/s,切削厚度为 3mm，在保证了切片质量的同时，切削效率也是比较好的。2.3 机构示意图小平带轮 1通过它的轴与 V 带轴连接，为主动轮；机架 2通过它支撑与连接机架平台，起到固定的作用；机架平台 3用来支撑物料箱上的导轨；平带 4在上面安装刀片，切片的同时也支撑物料；定位元件 5用电机控制它的运动情况，在切片的时候固定物料箱；压紧轮 6用来压紧平带，保证平带的强度；刀片 7用铆钉铆在平带上，切片的元件；压紧机构 8它与电机配合，用来压紧物料；物料箱 9用来盛放物料的装置；导轨 10设计在物料箱的两侧，正好架在机架平台上；支撑板 11支撑平带；大带轮 12机构的从动部件；挡料板 13用来防止料乱飞；接料板 14接住出料。1-小平带轮 2-机架 3-机架平台 4-平带 5-定位元件 6-刀片7-压紧机构 8-压紧板 9-导轨 10-物料箱 11-支撑板 12-大平带轮 13-挡料板 14-接料板图 2.1 切片机示意图3. 电动机的选择作为动力源头，它的选择是否恰当，关系到整个机构的性能。它的选择包括选择类型、结构形式、容量（功率）和转速，并确定型号。电动机类型和结构形式要根据电源（交流或直流），工作条件（温度、环境、空间尺寸等）和载荷特点（性质、大小、启动性能和过载情况）来选择。大学毕业设计3电动机结构有开启式、防护式、封闭式和防爆式等，可根据防护要求来选择。同一类型的电动机又具有几种安装形式，应根据安装条件来确定。作为本次设计需要，重点在电动机的选择上，而功率又是选择的根本，针对此机构工作特点，将其归入平稳负载连续工作制电动机功率的选择。额定功率的计算： 95mznepe:（3.1）式中 pe-电动机额定功率（kw）；Pz-负载功率（kw）；-折算到电动机轴上的静负载转矩（n.m）；mzne-电动机额定转速（r/min）。带轮轴所需功率为 5kWFvPw4.010（3.2）考虑到传动装置的功率消耗，电动机的输出功率为 5wdP（3.3）式中，为从电动机到小带轮轴之间的总效率， = =0.903 , =0.99 为弹性联1234:1轴器的传动效率， =0.98 为一对滚动轴承效率， =0.98 为一对滚动轴承传动效率，2=0.95 为弹性联轴器与 v 带的传动效率。4 1电动机的输出功率为 =2.2 kW，因此本人的设计中电动机的型号为 Y132S-6 ，额定功dP 5率为 3kW，转速为 960r/min。4. 联轴器的选择普通的联轴器有刚性联轴器和挠性联轴器之分，刚性联轴器由刚性零件组成，无缓冲减振能力，适用于无冲击，被联接的两轴中心线严格对中，而且机器运转过程中不发生相对位移的地方。挠性联轴器容许两轴有一定的安装误差，两轴间的偏移靠元件的相对位移或者靠弹性元件的弹性变形补偿位移。4.1 小 V 带轴和电动机轴之间联轴器的选择因切片机的载荷变化大，选用缓冲较好的，同时具有可移性的弹性套柱销联轴器。Y132S-6 电动机轴的直径为 38mm，查机械设计手册，根据轴径和计算转矩选用 TL6 联轴器： 138604238JAGBY联轴器的计算转矩: CTK选择工作情况系数 K,查表取 K=1.5,计算转矩: mNKTC.748.2951大学毕业设计4其许用最大扭矩 ,许用最高转速此联轴器合用。250TNm380/minnr4.2 大 V 带轴和小平带轴之间联轴器的选择根据两轴的直径大小,选择弹性套柱销联轴器 TL5 :12564328YCGBZ联轴器的计算转矩: CTK选择工作情况系数 K,查表 K=1.5,计算转矩: mNKT.9.8c其许用最大扭矩 ,许用最高转速此联轴器合用。250Nm30/innr5. 平带的设计5.1 平带及带轮材料的选择首先平带的材料选取为胶帆布平带，这是由于带轮的工作环境比较干燥，工作量比较小。至于带轮，选取为普通的滚筒，由于其所要承受的载荷不是很大，因此滚筒的结构形式为轮辐式。5.2 平带及带轮的机构示意图5.3 平带及带轮的一些基本尺寸及计算（1）由于在切削过程中，带容易产生振动，为了减小在切削过程中带的上下振动，产生切削不均匀，所以带速不能过高，先初选带速 v=1m/s 。（2）小带轮的直径 1160nd(5.1) 由初选速度 1m/s，查表选得平带小带轮的直径取 315mm，大带轮的直径取 400mm，所以小带轮轴的转速为 min/301rn（3）大带轮的直径（取） 12d0.1.2:(5.2)所以大带轮轴的转速为 n =234.1r/min2带长 =2a+ （d + d ）+ dL12ad421(5.3)将数字代入 =3983.8mm 考虑到胶帆布平带用硫化接头联接，由表得，选取带dL的基准长度 L 为 4000mm。大学毕业设计5图 5.1 平带及带轮的示意图（5）如果带传动的中心距过小，则带长较小，在速度一定时，带的循环次数多，对带的寿命不利，同时包角也减小，因此带传动的中心距不宜过小，也不宜过大，否则引起带的跳动。初定中心距：，取 a=1430mm 12012.5()5()dad0172.537a(5.4)计算实际中心距： (5.5) 6.439.0dL（6）在带的最大有效拉力的分析中可知，小带轮包角取得过小，将影响带传动能力，一般小平带轮的包角应不小于，如果设计时包角太小，应增大中心距或张紧轮。015a =176.59 021d86a 1a05(5.6)（7）带层：初选速度为 1m/s，小带轮直径为 315mm，查表得 Z=6 （8）带厚 =7.5mm 这里取带厚为 9.6mm 1.5Z（9）带宽 b=355mm（10）轮缘宽度取 400mm（11）计算带的张紧力和压轴力带的截面积 A= 查表得 =1.1， =0.97， =1.0， =1.20dapkAkak0p得 A=2.37 (5.7)dp-工作情况系数Ak-小带轮的包角系数a-传动布置系数k-平带单位截面积所能传递的额定功率0p带的正常张紧应力，短距离普通传动取 =1.6，作用在轴上的压轴力： 00大学毕业设计6=7.93N (5.8)102sinraFA由小带轮轴的转速和电动机的转速可以将 v 带的传动比算出来，i=960/303.3=3.17，同时计算出从电动机的输出轴到平带轮输出轴的功率、扭矩，计算过程中将效率算进去。可得下表：表 5-1 轴的转速、扭矩、功率、效率电动机轴小 v 带轴大 v 带轴小平带轴大平带轴转速功率效率转矩96030.97 29.89602.910.9428.9303.32.740.9786.3 303.32.650.9483.4 234.12.49101.6（r/min）（KW）（NM）（式中 0.94 为平带传动的传动效率）5.4 平带上的刀片的设计因为根据设计要求，刀片既要一边支撑物料，又要一边切削。所以我将它与平带设计在一起，随着平带的运动而运动。同时考虑到箱子不能跟平带一起运动，必须另外有装置固定它，所以，我设计支架通过它支撑箱子，又为了避免妨碍刀片运动，就将刀片宽度设定为箱子宽度。考虑到平带是圆周运动，因此我设计在每隔一定的距离安装一把刀片，有效的利用圆周运动，大大的提高工作效率。由平带的转速、带长和物料箱的长度决定每隔 500mm 安装一把刀片，这样在整个平带上就有 8 把刀片，即在平带运动一周的时间内，刀片切削 8 次。刀片的尺寸为宽 300mm，长 10mm，高 3mm。，用铆钉将刀片铆上去。铆钉的大小选取：采用沉头的型式，。同时，为防止平带的强度由于有沟槽而降低，在平带上装mdL4,101有刀片的地方也铆上薄铁皮，能有效的减少因开有沟槽而造成的强度降低。 2351-刀片 2-沟槽 3-平带 4-铆钉 5-铁片图 5.2 刀片示意图5.5 带轮轴的设计与校核5.5.1 小带轮轴的设计与校核选择轴的材料并确定许用应力：选用 45 号钢正火处理，查表轴的常用材料及其1主要力学性能和应用得强度极限，其许用弯曲。2 a60MPBMPab51大学毕业设计7确定轴的直径：按扭转强度估算，取 C=110 ，则6mnPCd.23065.13（5.9）考虑到轴上有键槽，将轴的直径增大 5%，则 md79.23%)51(6.2此段轴的直径和长度应与联轴器相符，联轴器 TL5 型弹性圈柱销联轴器，起轴孔直径为 25mm，与轴配合部分长度为 62mm，故此段轴的直径为 25mm。轴的基本数据如下：md5.21L801此段轴上装有键槽，其尺寸为 bh=87 , L=40mm34m194此段轴主要是用于安装轴承，主要按轴承内径尺寸系列确定，初选轴承类型为深沟球轴承，型号为 6306，内径为 30mm，外径为 72mm，宽度为 19mm。d503L03此段轴主要考虑轴上的键槽，取其数值为 hb22此段只要也是安装轴承，选取轴承类型为深沟球轴承，型号为 6306。考虑到 C、D 处为可能的危险截面，计算出 C、D 处的弯矩。由于轴主要是承受转矩， mNT.8340NdTF36支点反力 N162AHBFC 点弯矩： 52580CMD 点弯矩： DHA m计算支点反力和 C、D 两处的弯矩。支点反力 3.962rAVBFNC 点弯矩： 1584CMD 点弯矩： .DVAm求合成弯矩。C 点合成弯矩： 2358621CHCVND 点合成弯矩： 0DDM计算 C、D 点的当量弯矩。C 点当量弯矩： 22()3695CTmD 点当量弯矩： 4DN大学毕业设计8校核轴的强度根据弯矩的大小及轴的直径选定 C、D 两截面进行强度校核。C 截面当量弯曲应力13362095.780.1.(.)C bMMPWd （因 C 截面有键槽，考虑对轴强度的削弱影响，故乘以 0.95）。3d1332594620.70.1.CD bdC、D 两截面均安全。5.5.2 大带轮轴的设计选择轴的材料并确定许用应力：选用 45 号钢正火处理，查得强度极限，得MPaB60其许用弯曲。MPab51确定轴的直径：按扭转强度估算，取 C=110，轴的简图和受力分析如下：大学毕业设计9轴受力简图水平面受力水平面弯矩图垂直面受力垂直面弯矩图合成弯矩图转矩 T图当量弯矩图图 5.3 轴的分析图大学毕业设计10mnPCd9.241.303（5.10）考虑到轴上有键槽，将轴的直径增大 5%，则.5%)(9.24这里 d 取 30mm。轴的基本数据如下m301mL301此两段轴主要是用于安装轴承，主要按轴承内径尺寸系列确定，初选轴承类型为深沟球轴承，型号为 6306，内径为 30mm，外径为 72mm，宽度为 19mm。d = 50mm L = 400mm 22此段轴主要考虑轴上的键槽，查表取其数值为 bh=149 L=180mm轴的示意图如下：图 5.4 轴的示意图6. V 带的设计V 带有普通 V 带、窄 V 带、联组 V 带、齿形 V 带等类型。其中普通 V 带和窄 V 带已标准化，带的尺寸按 GB/T11544-1989 规定，因为普通 V 带的摩擦力大，允许包角小，传动比大，所以在这里我使用普通 V 带。6.1 选择 V 带的型号首先确定 V 带每天的工作时间，为 10 16 小时内，查表工作情况系数 K 查得:A2K =1.1，所以计算功率A3.1.PKAc KW （6.1）P-传递的名义功率 6AK-工作情况系数根据和由图普通 V 带选型图确定选用 A 带。cP1n2大学毕业设计116.2 确定带轮基准直径带的弯曲应力是引起带的疲劳破坏的重要原因，带轮越小，带的弯曲应力越大，因此小带轮的直径不能太小，由表V 带轮的最小直径取主动轮基准直径为 d =100mm 21计算从动带轮的基准直径： (6.2)2d1()id取 =0.02，以知 i=3.17 得 =310.66按 GB/T135751-1992 规定，V 带轮的基准直径标准系列取 =315mm2d实际的传动比 (6.3)2135.21()0.98di传动比误差相对值一般允许误差 5%，所选大带轮直径可用%i6.3 确定 V 带长及中心距根据 0.55（d + d ） 2（d + d ），初定中心距 =420 ，根据下式计算带210a10a的基准长度 6L=2 + （d + d ）+ 0a21 2ad421（6.4）= 420)135()0(4.3=1511.8 mm根据表V 带的基准长度 L 选取带长为 1600 mm。021.460ad mm （6.5）6.4 验算主动轮上的包角01201 1278.53.d8aa（6.6）主动轮上包角合适。6.5 确定带的根数 32.)(0lacKPz（6.7）取 4 根，上式 =0.97 kW， =0.11 kW， =0.93， =0.99，系数的选取。00PaKl 2大学毕业设计126.6 计算带的张紧力和压轴力单根带的张紧力为： =140.9N 20.5(1)CaPFqvvzK(6.8)q-单位长度质量，A 带取 0.1带轮轴的压轴力为： (6.9)0102sin24.9sin76.8193z N7. V 带轮的设计7.1 小 V 带轮轴的设计选择轴的材料并确定许用应力：选用 45 号钢正火处理，查表轴的常用材料及其10主要力学性能和应用得强度极限 =600MPa，其许用弯曲 =55MPa。2Bb1确定轴的直径：按扭转强度估算，取 C=110，则 d=C =110 =15.92 mm 3nP3960.2考虑到轴上有键槽，将轴的直径增大 5%，则d=15.92（1+5%）=16.72 此段轴的直径和长度应与联轴器相符，联轴器 TL6 型弹性圈柱销联轴器，起轴孔直径为 38mm，与轴配合部分长度为 60mm，故此段轴的直径为 38mm。轴的基本数据如下md381mL801此段轴主要考虑轴上的键槽，查表取其数值为 810hbmL6432423L此段轴主要是用于安装轴承，主要按轴承内径尺寸系列确定，初选轴承类型为深沟球轴承，型号为 6305，内径为 40mm，外径为 90mm，宽度为 23mm。md53mL703轴的简图如下：水平面弯矩图水平面受力垂直面受力垂直面弯矩图当量弯矩图合成弯矩图转矩 T图轴受力简图 DCAHFV tFrBVFHAHFFtBHFDHMMCHFAV FrBVFMCVMDMCDMMCMD图 7.1 轴的简图7.2 大 V 带轮轴的设计选择轴的材料并确定许用应力：选用 45 号钢正火处理，查表轴的常用材料及其主10要力学性能和应用得强度极限 =600MPa，其许用弯曲 =55MPa。2Bb1大学毕业设计13确定轴的直径：按扭转强度估算，取 C=110，则 mnpCd9.23074.13考虑到轴上有键槽，将轴的直径增大 5%则 d=22.9（1+5%）=24.045 mm 此段轴的直径和长度应与联轴器相符，联轴器 TL5 型弹性圈柱销联轴器，起轴孔直径为 25mm，与轴配合部分长度为 62mm，故此段轴的直径为 25mm。轴的基本数据如下md251mL801此段轴主要考虑轴上的键槽，查表取其数值为 L=52mm7hb2430243此段轴主要是用于安装轴承，主要按轴承内径尺寸系列确定，初选轴承类型为深沟球轴承，型号为 6305，内径为 25mm，外径为 62mm，宽度为 17mm。md53mL703轴的简图： CDABFtCHHCVDVAV FFH VFtFAHMMMMDHAV FrFFBVMCDMCD轴受力简图水平面受力垂直面受力垂直面弯矩图合成弯矩图转矩 T图当量弯矩图水平面弯矩图 BHFr图 7.2 轴的示意图7.3 小 V 带轮的设计轮类零件（齿轮、带轮、链轮及蜗轮等）的功能是在轴与轴之间传递动力和运动。V 带轮的材料的选择主要用铸铁 HT150 或 HT200 ，本机构选用 HT200，小 V 带轮的直10径较小，在这里采用实心式。轮槽的契角，节宽，槽间距，基准线上槽深 34pbm50.3em，最小槽缘厚度，外径 =105.5min2.75ahin62wdah其结构示意图如下：大学毕业设计14图 7.3 V 带小轮7.4 大 V 带轮的设计V 带轮的材料的选择主要用铸铁 HT150 或 HT200 ，本机构选用 HT200，大 V 带轮10的直径大于 300mm 时，其带轮结构采用轮辐式，其结构示意图如下：图 7.4 V 带大轮示意图带宽：查表得 A 带： f=9 (1)25Bze115e轮槽的契角，节宽，槽间距，基准线上槽深 38mbp me3.015，最小槽缘厚度，外径 =320.5 。mha7.in 6in2wdah7.5 V 带的张紧由于各种材质的 V 带都不是完全的弹性体，因而 V 带在张紧里的作用下，经过一定的时间运转后，就会由于塑性变形而松弛，是张紧力减小，传递动力的能力降低。因此，带传动必须设计张紧装置，最常见的有定期张紧和自动张紧两类。由于本人设计与选用的 V 带的中心距不可调，因此选用张紧轮装置，张紧轮放在松边的内侧，是带只手单向弯曲。同时，放置张紧轮时，使其尽量的靠近大带轮，以免影响带在小轮上的包角。张紧轮的轮槽与带轮相同，且直径小于小带轮。张紧轮定期张紧装置的示意图如下 123451-小 V 带轮 2-大 V 带轮 3-V 带 4-张紧轮 5-张紧轮机架大学毕业设计15图 7.5 V 带张紧装置的示意图8. 物料箱的选择根据设计的要求，物料箱两旁装有导轨，使得它能够在有外力作用的时候能够沿着导轨运动。根据物料苹果的型状大小，设计得出它的长为 150mm，它的宽度为 300mm，主要是因为设计与选用的平带的带宽为 355mm；由于苹果的平均直径为 70mm，物料箱中一般放有8 个苹果，物料箱的高度为 100mm。9. 压紧机构的设计9.1 压紧机构的结构设计为了使压紧机构与刀片的密切配合，在切片的行程里缓慢的压紧苹果，并随时调整距离，在即将切完时，能够迅速的松开，以配合供给机构的送料，当更换完物料箱之后，又进入压紧过程，使切片顺利。为此，我选择用电机和齿条的配合来压紧，由平带的速度1m/s 和平带上的刀片数 8 把，得出压紧机构以每秒 6mm 的速度向下运动，当压紧机构向下运动了 120mm 时，此时，松开手动摇柄，这时机构依靠弹簧中的储能向上弹，等另一物料箱到预定位置后，摇动摇柄，然后又一轮的压紧行程开始。压紧机构的机构示意图如下所示压料元件 1用弹性较大的材料制成，其底部粘贴一层橡皮，使得它在压紧的过程中始终能紧密的贴着物料；螺栓 2将压料元件 1 和杆 6 连接起来；挡板 3用螺栓将它固定在基架上；弹簧 4连接压紧连杆 6 和挡板 3，在压紧连杆 6 向下运动，当碰到挡板 3 的时候，它开始储能，最后利用弹簧的弹力使压紧机构退出物料箱；保护杆 5它卡在机架中的槽中，使得压紧机构不能做水平方向上的运动，只能上下运动；压紧连杆 6用于连接和传递动力；齿条 7在连杆上加工出来的齿条，通过它与电机的配合运动来传递动力。 2341-压料元件 2-螺栓 3-挡板 4-弹簧 5-保护杆 6-压紧连杆 7-齿条图 9.1 压紧机构示意图9.2 齿轮齿条的设计选择齿轮材料为 40 ，调质处理，硬度为 241 286HBS，，10rC:68BMP49SMP已知压紧机构每秒 6mm 的速度向下运动，由公式： (9.1)0VnD大学毕业设计16n-齿轮转速D-齿轮分度圆直径V-齿轮线速度初选 D=47.8mm，得 n=4 /minrad取 Z=21 mZ=D=47.8 得 =2.27 查表取 =2.5Z-齿轮齿数m-齿轮模数由表得，软齿面齿轮，不对称安装，取齿宽系数，b=1.d52.6dm:按齿根弯曲疲劳强度校核计算公式按式= (9.2)F12FaSFkTYbDm-齿形系数a-应力修正系数S-重合度系数Y查表得，小齿轮齿形系数 =2.18，齿条的齿形系数 =2.1，小齿轮应力修正系数1Fa 2FaY=1.8，齿条应力修正系数 =1.89。由表得重合度系数 =0.75。查表得使用系数1Sa 2SY，试取动载系数，按齿轮轴承中间不对称布置，取，按齿.75AK.5VK 1.07K面未硬化，直齿轮，取 1(9.3)2.37AV:按式 6-14 得弯曲疲劳许用应力 F= (9.4)FlimNSTY按表得，查取齿轮材料弯曲疲劳极限应力 =300Mpa， =240Mpa。lim1Flim2F由表计算弯曲强度计算的寿命系数 NY，9.01NY08.12N由表查取尺寸系数， =1，由式 6-14 取 =2xST弯曲疲劳强度安全系数由

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