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小型家用切菜机的结构设计摘 要目前，多功能切菜机多为价格昂贵的大型设备，不适用于小型工厂的食品加工；为克服这些缺点，本设计在查阅了大量相关文献资料的基础上，进行切菜机的设计，经过理论计算及校核，设计了一种小型多功能切菜机。该机主要由进菜斗、拨菜板、离心切刀、曲柄滑块机构、传送带、减速机、出菜口、电动机组成，其工作原理是传送带的带动使蔬菜在水平方向作直线运动；刀具则做往复直线运动，通过凸轮机构或曲柄滑块等机构来实现；通过在蔬菜传送线路上设置刀具的数目及刀具形状来实现切片切丝的转换，切片的厚度取决于蔬菜和刀具的相对运动；在传送带的末尾设置收集机构。关键字：蔬菜，多功能切菜机，组成，工作原理；Structural design for the small household vegetable cutterAbstractAt present, multi-functional vegetable cutters are mostly expensive large-scale equipment and are not suitable for food processing in small factories. To overcome these shortcomings, the design of the vegetable cutter is based on a review of a large amount of related literature and data. By theoretical calculation and verification, I designed a small multi-purpose vegetable cutter. The machine is mainly composed of a vegetable bucket, a dial board, a centrifugal cutter, a crank-slider mechanism, a conveyor belt, a speed reducer, a vegetable port, and an electric motor. The working principle is that the conveyor belt drives the vegetables to make a horizontal movement in the horizontal direction; Then do a reciprocating linear motion, through the cam mechanism or the crank slider and other institutions to achieve; by setting the number of knives in the vegetable transmission line and the shape of the tool to achieve the conversion of slice shred, the thickness of the slice depends on the relative movement of vegetables and knives ; Set the collection mechanism at the end of the conveyor belt.Keywords :vegetable, multi-functional vegetable cutter, composition, working principle目录第一章 绪论11.1食品机械简介及研究意义11.2国内切菜机现状11.3课题主要内容1第二章 总体方案设计32.1参数及功能要求32.2方案分析32.3 方案选定与原理分析52.3 机械部分计算5第三章 动力及传动机构设计63.1 电动机的选择163.3圆柱齿轮的设计203.4减速轴的设计233.5离心筒轴的设计28第四章 其他机构设计304.1 竖直切菜机构设计304.2 离心切菜机构设计314.3切刀设计324.4箱体结构设计344.5安装与调试35第五章 总 结36参考文献36III 小型家用切菜机结构设计 绪论第1章 绪论1.1食品机械简介及研究意义食品机械是将食品的原料加工成食品或半食品的一类专业机械，食品工业方面的技术装备。食品工业想要获得更好发展，一要有先进的食品工艺技术，二要有先进的食品生产设备，两者协同发展，互相促进。食品机械的优点：（1）减轻了人们的工作强度，提高了生产效率，极大的解放了生产力。(2)能实现人力所做不到的特殊加工效果，实现特定要求，减少原料浪费。（3）减少人与食品的直接接触而带来的病菌传播几率，保障食品安全。（4）进而提高了食品生产行业的市场竞争力。 随着生活水平的不断提高，食品蔬菜成为人们日常生活不可或缺的重要组成部分，小型家用切菜机不仅涉猎到了各种应用场景，而且还能够减轻人的劳动强度，切制出各种样式的菜品，节省时间的同时也提高了效率。如何把所学的机械工程及自动化专业的知识运用到家用切菜机的设计上，通过分析，对比现有家用机械的结构和功能，设计一款小型家用切菜机，以期达到在结构和成本上更加合理，显得尤其必要。1.2国内切菜机现状通过市场考察发现，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JY-Q550型切菜机、PQT-580型切菜、CHD40型推杆式切菜机，QD-DLC2智能式蔬菜机等，模拟手工切菜为多。我国食品工业有着巨大的发展潜力，食品工业的高速发展很大程度上依赖于食品机械的发展，但同时也给食品机械行业带来了巨大的推动力。随着科学技术的发展，食品机械行业的发展也充满活力，其主要发展趋势表现如下：生产高效率化，食品资源高利用化，产品高度节能化，高新技术实用化，产品标准趋于国际化，产品设计方法不断改进，技术创新成为技术跨越的重要手段。1.3课题主要内容（1）根据获得的资料，分析可能的问题，确定设计目标，各个目标分别构思方案。（2）从科学性、经济性、可操作性等方面对所构思的草案进行初步评估，在这基础上确定最佳方案。（3）进行各个环节的详细设计，并同时完成下面的内容。1) 根据设计任务书确定家用小型切菜机传动装置的总体设计方案；选择电动机；计算传动装置的运动和动力参数；2）家用小型切菜机的传动零件及轴的设计计算；刀具的选择；机体结构及其附件的设计；3）家用小型切菜机的装配图、零件图绘制。3 小型家用切菜机结构设计 总体方案设计第二章 总体方案设计2.1参数及功能要求2.1.1功能要求根据每个家庭切菜的要求，本次设计的多功能小型家用切菜机选定如下功能：（1） 瓜薯类蔬菜能被切成丝，丁 ，片，菱形，曲线等各种花样；（2）细长的蔬菜（韭菜，豆角等）能被切成段，同时叶类蔬菜能被切成丝；（3）切出菜的长短和厚薄可以通过使用不同的切刀调节实现。2.1.2参数要求技术参数：外形尺寸：850430600mm电机功率：0.75KW竖刀切速：300次/min；拨盘转速：440r/min2.2方案分析用刀具去切削蔬菜的主要方式有两种：转动和往复直线运动，提出下面两种设计方案：2.2.1方案一通过设置竖直或者向下倾斜的料筒使蔬菜依靠自身重力自动向下运动；要使刀具在水平面或竖直平面内作旋转运动，可通过连杆机构、链传动、带传动等传动方式来实现；实现切片切丝的功能转换可以通过选择不同类型的刀具；利用离心作用和重力原理收集加工好的蔬菜，如下图所示：图2-1 方案一简图该方案的工作原理是：电动机转动带动传送带运动，传送带带动变速器工作而使丝杠转动，丝杠带动推菜板使蔬菜被推到刀具处，从而刀具对蔬菜进行切削。通过蔬菜和切刀之间产生的相对运动来完成。蔬菜沿一定方向做进给运动，刀具则在圆筒上进行旋转运动，实现了对蔬菜的切制。2.2.2方案二传送带的带动使蔬菜在水平方向作直线运动；刀具则做往复直线运动，通过凸轮机构或曲柄滑块等机构来实现；通过在蔬菜传送线路上设置刀具的数目及刀具形状来实现切片切丝的转换，切片的厚度取决于蔬菜和刀具的相对运动速度；在传送带的末尾设置收集机构。如下图所示：图2-2 方案二简图2.3 方案选定与原理分析前述选定的本机功能要求包含：（1）瓜薯类蔬菜可被切成片，丝，曲线，丁，菱形等形状；（2）细长类蔬菜（韭菜，豆角等）可被切成段，叶类蔬菜可被切成丝；（3）菜的长短厚薄是可以调节的。选定第二种方法更加合适，它的工作原理如下：（1）主要有机架、输送带、压菜带、切片机构、调速箱或塔轮调速机构组成（2）离心式切片机构用于果蔬类硬菜的切片，切片的厚度可在一定的范围内自由调节，竖刀部分可以将切好的片或叶类软菜加工成不同规格的块、菱形、丁、等各种形状。切菜的长度可以通过“可调偏心轮”在一定的范围内任意调整。因为竖刀是模拟手工切菜的原理，所以物料加工表面平整光滑并且成型规则，被切蔬菜组织完好，保持新鲜。2.4 机械传动部分的设计计算2.4.1 V带传动的设计计算1）设计功率 工况系数，查B1表8122 ，取1.2 P传递的功率2）选定带型根据和选取普通V带B型，小带轮转速为1440r/min3）传动比 1.76 4）小带轮基准直径（mm） 由B1表8112和表8114选定 100mm75r/min 5）大带轮基准直径（mm） 由B3表87得=150mm6）带速验算 7）初定轴间距（mm） 8）所需带的基准长度（mm） 650mm 依B1表818取900mm，即带型为A9009）实际轴间距 10）小带轮包角 = = 11）单根V带的基本额定功率 根据带型号、和普通V带取0.37kw12）时单根V带型额定功率增量根据带型号、和取0.15kw13）V带的根数ZZ =小带轮包角修正系数取0.96带长修正系数取0.8714） 单根V带的预紧力 = =134（N） mV带每米长的质量（kg/m）查B1表8124，取0.1k/gm15）作用在轴上的力 根据新带初预紧力为正常预紧力的1.5倍16）带轮的结构和尺寸带轮强度要好，其结构工艺性也要良好，质量的分布要均匀，重量轻，应避免由于铸造而产生过大的应力。轮槽表面粗糙度降低带的磨损。带轮的材料为HT200。查B1表8110得基准宽度制V带轮轮槽尺寸，根据带轮的基准直径查B2。其中V带轮的具体结构图如下图6所示：图62.4.2传动轴的设计计算（1）初步确定轴的直径mm 根据工作条件，取mm（2）传动轴受力分析N N N （3）绘制传动轴的受力简图，求支座反力垂直面支反力：由，得： 由，得： N 水平面支反力：由，得： N由，得： N （4）作弯矩图： A点 Nmm B点 Nmm C点Nmm （5）作转矩T图： Nmm具体的轴的图纸如下图7所示：图7（6）校核轴的强度：根据弯扭合成应力原则校核轴的强度校核危险截面的强度。由文献1，15-5可知，取，轴的计算应力 MPa 选定轴的材料为45钢，调质处理，由文献1表可知，MPa。因此，故安全。（7）精确校核轴的疲劳强度判断危险截面根据应力集中对轴的疲劳强度的影响，截面IV和V所引起的应力集中为最严重的，V受的弯矩较大。从受载的情况来看，截面C的应力最大，但应力集中不大，故C面不用校核。只需校核截面V。截面V左侧抗弯截面系数 mm 抗扭截面系数 mm 截面V左侧的弯矩M为 Mpa 截面V上的扭矩T为 MPa 截面上的弯曲应 Mpa 截面上的扭转切应力MPa 轴的材料选为45钢，并做调质处理。MPa，MPa，MPa。用插入法求出 ，轴按精车加工，可得其表面质量系数为： 轴未经表面强化处理，固得综合系数为 可知，碳钢的特性系数 取 取所以轴在截面V左侧的安全系数为 根据计算可得，该轴在截面V左侧的强度够。截面V右侧抗弯截面系数 mm抗扭截面系数 mm截面V左侧的弯矩M为 MPa截面V上的扭矩T为 MPa 截面上的弯曲应力 MPa截面上的扭转切应力 MPa由于轴肩在截面上而形成的理论应力集中系数及取：因， ，轴的材料的敏感系数为 ，因此效应力集中系数按文献1，附为 轴的截面形状系数为轴的材料的敏感扭转剪切尺寸系数为综合系数为 所以轴在截面V左侧的安全系数为 通过计算可得该轴截面V左侧的强度够。2.4.3直线轴承的设计计算 通过切刀上下运行，为了要保证平稳，需要有导向装置，这里就需要设计导向光杆和直线轴承配合整个切菜装置。1直线轴承的选择 用于测试的POM工程塑料支架；钢架适用于工作温度；不锈钢轴承适用于水，蒸汽，硝酸等腐蚀性介质和真空的工作场所，按下列公式确定型轴承的计算。硬度：硬度系数FH HRC58的硬度，hrc52-58，FH = 0.6-1.0 FH = 1。FT的温度系数：工作温度小于100C，FT = 1，温度100oc-125oc，FT = 1.0-0.95。接触系数FC：每根轴装一套轴承，FC=1.0每根轴装二套轴承，FC=0.81每根轴装三套轴承，FC=0.72每根轴装四套轴承，FC=0.66载荷系数FW：速度小于15米/分钟，没有冲击、振动，FW = 1.0-1.5；小于60米/分钟的速度，超调量小或振荡，FW = 1.52.0；大于60米/分钟的速度，可能有更大的冲击，振动，FW = 2.05.0。时间是生命的LH =（100001）/ 2 * L（S * N1 * 60）（单位：小时小时）L：长度寿命 (万米)，LS：工作行程 (米)，N1：每分钟往复次数 已知行程L=0.2米，每分钟往复次数n1=20，微小冲击，轴承工作载荷PC=200Kg，硬度大于HRC60，工作温度60oC，期望寿命Lh=5000小时，根据这些条件选择轴承的型号。按以上工作条件： 根据本次载荷重量为2000N，我们选用两个导向光杆加上丝杆螺母，这样滑动轴承的所受负载就平均分配，上下六个滑动轴承分别连接底板和连接上固定圆盘，两边轴承座为固定式的，中间六个可以随着丝杆螺母一起上下滑动。六个导向光杆加上丝杆螺母，这样每个导向光杆的滑动轴承处的所受负载为166N。本次设计中所选择的滑动轴承为带法兰形状的。35 小型家用切菜机结构设计 动力及传动机构设计第三章 动力及传动机构设计3.1 电动机的选择根据给电动机输入的电流形式，电动机可以分为交流电动机和直流电动机两种类型。大部分像一些机械工厂生产单位一般都采用三相交流电源，三相异步交流电动机的应用也最为广泛，所以，没有特别要求的时侯一般选用三相交流电动机。对于要长期运行且承受载荷相对稳定的机械来说,只要所选电动机的额定功率稍微大于或等于所需的电动机工作功率就行，电动机就能按照我们的要求安全的运行工作，而不会造成发动机过热的现象，因此一般不需要去计算和检验所需电动机的启动转矩和发热。因为切菜机属于一般机械产品，如果没有特殊的要求，可以选择电动机的额定功率小于1kW就行。根据参考文献6表14-1Y查得满足要求的电动机型号及相关参数如下：电动机型号额定功率/KW满载转速/r/min启动转矩最大转矩Y801-40.5513902.22.2Y802-40.7513902.22.2市场上容量相同的三相异步电动机，根据转速的不同可以分为600、750、1000、1500及3000r/min这五种同步转速，异步电动机额定转速由于存在转差率，一般要比上述转速低2%5%。从电动机制造角度讲，同样功率的电动机若额定转速越高，其电磁转矩外形尺寸就愈小，成本就愈低且重量亦轻，并且高速电机的功率因数及效率比低速电机都高。若能选择转速愈高的电动机，则经济性愈好，但若由此而引起电动机与被拖动机械间的转速相差过大时，所需装设减速装置的传动级数就越多，这就会加大设备成本及传动的能量损耗。通常应用的电机大部分是选用4级1500r/min的电机，因为这种额定转速的电机适应范围广，而且其功率因数和工作效率也较高。根据以上分析本设计选择的电动机型号是Y802-4；额定功率：0.75 kW 额定转速：1390 r/min最大转矩：2.2 Nm3.2带传动的设计3.2.1带一的设计（1）确定计算功率Pca根据参考文献7表8-8查得工作情况系数（2）选择V带的带型根据计算功率Pca=0.33kW，小带轮转速r/min再根据参考文献7表8-11选择Z型窄V带。（3）确定带轮的基准直径并验算带速1）根据参考文献7表8-7，表8-9初选小带轮的基准直径mm 2）验算带的速度v 在525m/s标准范围之间3）计算大带轮的基准直径根据参考文献7传动比取i=4，故根据普通V带轮的基准直径系列表取（4）确定中心距a和带的基准长度。 依据带传动带几何关系，计算所需带的基准长度,初定中心矩 根据参考文献7表8-2，选择带长为1600mm 根据（5）验算主动轮上的包角。（6）确定带的根数。 （3.1） 式中包角系数根据参考文献7表8-6查得 长度系数根据参考文献7表8-2查得 单根V带的基本额定功率根据参考文献7表8-4查得=0.294kW单根普通V带额定功率根据参考文献7表8-5查得=0.03kW根故取1根Z型窄V带。（7）确定带得预紧力。（8）计算带传动作用在轴上的力。结论：选择Z型窄V带，两个可调带轮的基准直径为，两可调带轮之间的中心距为515mm，带长1600mm。3.2.2带二的设计（1）确定计算功率Pca 根据参考文献7表8-8查得工作情况系数（2）选择带型根据计算功率Pca=0.44kW，小带轮转速r/min 再根据参考文献7表8-11选择Z型窄V带。（3）确定带轮基准直径。 1）根据参考文献7表8-7，表8-9初选小带轮的基准直径mm 2）验算带的速度v在525m/s标准范围之间 3 3）计算大带轮的基准直径根据参考文献7传动比取i=5，故（4）确定带的基准长度和中心距a 依据带传动带几何关系，计算所需带的基准长度,初定中心矩根据参考文献7表8-2，选择传送带带长为1900mm根据（5）验算主动轮上的包角。 （6）确定带的根数。 （3.2）式中包角系数根据参考文献7表8-6查得长度系数根据参考文献7表8-2查得单根V带的基本额定功率根据参考文献7表8-4查得=0.294kW单根普通V带额定功率根据参考文献7表8-5查得=0.03kW根故取1根Z型窄V带。（7）确定带得预紧力。（8）计算出带传动作用在旋转轴轴上的力的大小。N结论：选择Z型窄V带，两个可调带轮的基准直径为，两可调带轮之间的中心距为600mm，带长1900mm。3.3圆柱齿轮的设计3.3.1选择齿轮材料、热处理方式和精度等级根据所设计的小型家用切菜机传送件的额定功率，同时考虑到切菜机为一般机械，只要求传动稳定，噪声小，所以选用斜齿轮传动。根据切菜机的强度要求，小齿轮选用40Cr，齿面硬度280HBS，大齿轮选用45号钢（调质），齿面硬度240HBS，为了满足要求要调质并表面淬火，HRC4045，根据参考文献7各类机器所用齿轮传动的精度等级范围表选用7级精度。通过计算及查表选小齿轮齿数, 大齿轮齿数。3.3.2按齿面接触强度设计（1）确定公式内的各计算数值 1)小齿轮传递的转矩： Nmm 2)初选，则.3)根据参考文献7表10-7可以选择齿宽系数=1.4)根据参考文献7表10-5查得5)根据参考文献7表10-25d查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限6)应力循环次数7)根据参考文献7表10-23查得接触疲劳寿命系数 8)计算接触疲劳许用应力根据经验要求取失效概率为1%，安全系数S=1，则有：取两者的较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即（2）计算 1）计算小齿轮的分度圆直径，代入：2）计算圆周速度v3)计算齿宽bmm4)计算齿宽与齿高之比模数齿高mm5)计算载荷系数根据v=0.565m/s,7级精度，根据参考文献7表10-8可以查得动载系数；直齿轮，；根据参考文献7表10-2查得使用系数；根据参考文献7表10-4用差值法查得7级精度、小齿轮相对支撑对称布置时 ；由=10.67，根据参考文献7图10-13查得；故载荷系数3.3.3按齿根弯曲强度设计根据参考文献8（10-7）弯曲强度设计公式为 (3.3)确定公式中的各计算数值：由图查得小齿轮弯曲疲劳强度极限 ；大齿轮弯曲疲劳强度极限由图取弯曲疲劳寿命系数计算弯曲疲劳许用应力：据经验要求取弯曲疲劳安全系数S=1.4, 计算载荷系数K查取齿形系数根据参考文献7表10-17查得查取应力校正系数 根据参考文献7表查得计算大、小齿轮的,并加以比较设计计算根据模数系列查得m应取1；小齿轮齿数大齿轮齿数3.3.4几何尺寸计算（1）计算分度圆直径mm；mm；（2）计算中心距mm（3）计算齿轮宽mm计算结果汇总：模数m=1mm；，中心距a=45mm；齿宽mm，mm；分度圆mm,mm。如上可计算得出第二级齿轮结果汇总如下：模数m=1.25mm；，中心距a=60mm；齿宽mm，mm；分度圆mm,mm。3.4减速轴的设计3.4.1轴径的初步估算根据参考文献8可知，轴在承受转矩的作用力时，其强度条件为： mm (3.4)式中: 轴剖面中的最大扭转剪应力（MPa）；P轴传递的功率（kW）；n轴的转速（r/min）；许用扭转剪应力（MPa）；d轴的直径（mm）。 mm3.4.2轴的结构设计在轴的基本直径定下以后，轴的设计从受力分析的角度要考虑的因素是载荷压力、弯矩和扭矩。根据轴的强度、刚度和稳定性；轴的寿命；轴的工艺性；轴的经济性等指标定出轴的各部分的形状和尺寸。根据切菜机的设计要求和前面的总体分析，轴的结构如图 3.1所示。3.4.3轴的受力分析由齿轮的计算可知：切向力:N径向力:N轴承总的支承反力为：N图3.1 轴结构图和轴受力分析图3.4.4轴的强度校核 在得到轴的弯矩和扭矩以后，可就某些危险截面（即弯矩和扭矩大而轴颈可能不足的截面）做弯扭合成强度校核计算。按第三强度理论，计算应力 (3.5) 通常由弯矩所对称循环变应力。产生的弯曲应力是对称循环变应力，而由扭矩所产生的扭转切应力则常常不是为了考虑两者循环特性不同的影响，引入折合系数，则计算应力为 (3.6)由于扭转切应力为脉动循环变应力，所以=0.6。则轴的弯扭合成强度条件为 (3.7)故轴的设计满足要求。3.4.5轴上键的校核平键的两侧面是工作面，工作时两侧面受到挤压，对于按标准选择尺寸及键为常用材料的普通平键联接其主要失效形式是键、轴槽和毂槽三者中强度最弱的工作面被压溃。校核时，按工作面的平均挤压力进行计算，其公式为： 式中:T传递的转矩（Nm）； d轴的直径（mm）； l键的工作长度（mm），58mm； 、b键的公称长度和键宽（mm）； k键与毂槽的接触高度（mm）； 许用应力（MPa）。由式（3.8)得：根据参考文献8有冲击载荷时=120150MPa。显然满足强度条件。综上计算得设计参数：轴材料选用40Cr；轴径取16mm；轴的总支反力，；键的压应力3.4.6轴承的校核对于传动的滚动轴承，其滚动体和滚到发生的疲劳点蚀是主要的失效形式，因而主要是进行寿命计算，必要时再作静强度校核。本次验算为刀片传动中齿轮轴两侧的轴承的校核，其型号为7204C。（1）求两轴承的计算轴向力和。根据参考文献8得7204C派生轴向力，初取e0.42 估算。 根据参考文献8插值计算得再计算确定 （2）求轴承当量动载荷和。根据参考文献8分别进行查表或插值计算得径向载荷系数和轴向载荷系数：轴承1 轴承2 因轴承运转中有中等冲击载荷，表 取（3）验算轴承寿命。因为所以按轴承1得受力大小验算：已知本机器使用5年，一班制，预期寿命为：故本轴承能够满足设计要求。3.5离心筒轴的设计 离心筒轴的设计包括轴的设计尺寸和全部结构尺寸。轴的装配程序部分，轴装有大皮带轮，轴承，拨盘，螺栓，圆螺母。 图3-2 离心筒轴段 3.5.1确定各段轴的直径1 轴段B 充满了大皮带轮的轴，45钢材料的选择，淬火和回火。根据参考 文献7表15-3查得，计算轴的最小直径 考虑到与大带轮的配合，取d=28mm2 轴段C 是带轮定位轴肩，取轴肩高度为a=3mm,则3 轴段D和轴段F 都与深沟球轴承6207配合，根据标准系列轴承内径， ，故4 轴段E 是轴承定位轴肩，轴肩高度为a=(0.070.1)35=2.453.5,取a=2.5, 故 5 轴段A 是与圆螺母M24X1.5配合，故 3.5.2确定各段轴的长度1 轴段B的长度 考虑到带轮的宽度，取L=18mm2 轴段C 轴肩宽度3 轴段D和轴段F 考虑到深沟球轴承6207的宽度，取4 轴段E 轴肩宽度5 轴段A 考虑到圆螺母M24X1.5的宽度，取 小型家用切菜机结构设计 其他机构设计第四章 其他机构设计4.1 竖直切菜机构设计4.1.1 设计要求因为料筒内的原料在竖直方向的进给量是固定的而且调整比较难，切削机构作为本次设计实现目标功能的执行机构，不仅要实现刀具对原料切削，还要能够改变切削形状，调整切削参数。切削机构在工作中是直接与原料接触的部分，出于安全考虑，不仅其构件需要选择无污染材料，还要注意将切削部件与机械传动部件隔离开来，减少原料污染的可能性。4.1.2 机构设计本次竖直切菜机构采用曲柄滑块机构，其结构尺寸如下图示： 图4-1 竖直切菜机构4.2 离心切菜机构设计4.2.1 设计要求离心进给为市面上常见的切菜机所采用的进给方式，使菜品旋转并于一定的力与固定的刀片接触摩擦致蔬菜被切碎。使用离心原理的缺点是噪音大，机器震动大，而且体积很难压缩。4.2.2 机构设计本次离心切菜机构采用拨菜板快速拨动蔬菜绕同比旋转，从而与布置在筒臂上的离心切刀接触摩擦致蔬菜被切碎，其中最主要的结构就是结构拨菜板，其结构尺寸如下图示：图4-2 离心拨菜板4.3切刀设计刀盘部件设计主要为刀具的设计，刀具的形状决定了切片的形状。可以通过换用不同的刀具切不同的物料，切出各式的形状。此多功能切菜机主要采用的刀具有两种：新月型刀具和圆盘刀具。现分别介绍如下：（1）新月型刀具主要用于切削软的物料，如食品，叶类蔬菜等。新月形刀具又分为单刀和双刀两种。在物料输送速度一定的条件下，用双刀具时的物料切片厚度为采用单刀时的切片厚度的一半。在本机上，当要求切片厚度变为1mm时，只能采用双刀进行切削。单刀用于加工茎类，叶类，长细状的物料。加工尺寸范围较大，加工长度为230mm。可以切片，也可以切丝。双刀也用于加工茎类，叶类，长细状的物料。加工长度为116mm。也可以切片，切丝。 (a) 单 刀 (b) 双 刀图4.3 新月型刀具（2）圆盘刀具主要应用于切削物料形状不规则，短而硬的物料，如土豆，洋葱等。因为刀片时按在圆盘上，所以一方面增加了刀具的刚性，另一方面刀盘可以挡住刀具不切削时的物料送进而不致使物料掉下来（当物料短时），以便保证物料的切削厚度的均匀性和可靠性。圆盘刀具同样又分为单刀圆盘刀和双刀圆盘刀。它们之间的切削厚度的关系与新月形刀具的单刀和双刀的切削厚度关系相同。采用圆盘刀具的一个重要的特点是它能够调整切片厚度。它可以根据刀片厚度的要求，在圆盘刀架安装刀具的表面和刀具定位面之间加入一个可调厚度的垫片来调整刀具的高度，从而可以改变切削厚度。虽然刀片为不锈钢材质，但是要在刀具使用之后用水洗净，烘干，涂油保管起来，不要与其它硬件放在一起，以免碰坏刀片的刀刃。 图4.4 圆盘刀具本次设计结合上述新月型刀具和圆盘刀具的特点设计出一种新型刀具如下图示：共有4把刀片，可切片、块、丝、丁、菱形、曲线型多种花样：图4.5 竖直刀具刀片参数如下：切丁刀片切丁宽度：19毫米菱形刀片切出厚度：16毫米离心机切片厚度2-10毫米可调传送带切片切丝厚度1-25毫米可调节4.4箱体结构设计箱体的主要功能是支承并容纳各种零件，如传动零件、轴、轴承等，使其能够保持正常的运动关系和运动精度；安全保护和密封作用，在保证箱体内的零件不受外界环境影响的同时又保护操作者的人身安全，还具有一定的隔振、隔热和隔音作用。本设计的箱体在实现以上功能的基础上，还需改善机体的造型，使整体造型美观，更受人们的青睐。为减轻整个设计的重量，箱体的材料选择热塑性塑料高密度聚乙烯（PE），其耐化学腐蚀性优良，冲击强度突出，耐磨、耐疲劳。4.4.1左箱体的设计左箱体结构如图4.6所示，主要作用是与下箱体配合，支承并限定轴、轴承等零件的位置；为了提高轴承孔附近的联结刚度，在轴承孔两侧制有凸台，以安装联结螺栓，凸台的表面需要机械加工。考虑到成品的收集，左箱体外壳需要避开出料口，故选择锥形与长方体形相结合的造型；又横轴为悬臂布置，箱体侧边需“开口”，并向外延伸一段长度，为内部零部件的装配和调整提供空间。图4.6 左箱体4.4.2 右箱体的设计下箱体是本设计的基础部件，既起支承作用，承受其他零部件的重量；又起基准作用，保证部件间的相对位置。下箱体的尺寸和位置精度对设计产生整体性的影响，因而必须合理选择下箱体的各项精度；下箱体要有足够的刚度，需增加其壁厚，但若单靠增加壁厚提高刚度，又必定会使下箱体笨重、浪费材料，故本设计中下箱体的壁厚取15mm，并用加强筋的办法增加局部刚度，从而提高连接刚度，加强筋的厚度为壁厚的0.8倍，取12mm。4.5安装与调试（1）将机器放置在水平的
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