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沈阳化工大学科亚学院 本科毕业论文题 目： 小型电动绞肉机的设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 1102 学生姓名： 张良宵 指导教师： 邱国俊 论文提交日期： 2015 年 6 月 1 日论文答辩日期： 2015 年 6 月 5 日 沈阳化工大学科亚学院 本科毕业论文题 目： 小型电动绞肉机的设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 1102 学生姓名： 张良宵 指导教师： 邱国俊 论文提交日期： 2015 年 6 月 1 日论文答辩日期： 2015 年 6 月 5 日 摘摘 要要本文论述了肉类加工机械绞肉机的工作原理、主要技术参数、传动系统、典型零件的结构设计及生产能力分析。机械加工在知道过程中具备两方面。小批生产低费用。对丁铸造、锻造和压力加工，每一个要生产的具体工件形状，即使是一个零件，几乎都要花费高额的加工费用。靠焊接来产生的结构形状，在很大程度上取决于有效的原材料的形式。一般来说，通过利用贵重设备而又无需特种加工条件下，几乎可以以任何种类原材料开始，借助机械加工把原材料加工成任意所需要的结构形状，只要外部尺寸足够大，那都是可能的。因此对于生产一个零件，甚至当零件结构及要生产的批量大小上按原来都适于用铸造、锻造或者压力加工来生产的，但通常宁可选择机械加工。严密的精度和良好的表面光洁度，机械加工的第二方面用途是建立在高精度和可能的表面光洁度基础上。许多零件，如果用别的其他方法来生产属于大批量生产的话，那么在机械加工中则是属于低公差且又能满足要求的小批量生产了。另方面，许多零件靠较粗的生产加工工艺提高其一般表面形状，而仅仅是在需要高精度的且选择过的表面才进行机械加工。例如内螺纹，除了机械加工之外，几乎没有别的加工方法能进行加工。又如已锻工件上的小孔加工，也是被锻后紧接着进行机械加工才完成的。关键词：关键词：绞肉机； 挤肉样板； 绞刀； 绞笼Abstract The principle, technical pare-maters, transmiting system and main parts structure of mincing ma-chine were introduced. The productingcapacity was analysed.Keywords Mincing machine Holds plate Cutting blade Transfer auger Small batch production and low cost. For Ding Zhuzao, forging and pressure machining, each of the specific workpiece to produce the shape, even a part, almost all have to spend high processing costs. The shape of the structure produced by welding depends largely on the form of an effective material. Generally speaking, through the use of expensive equipment and without special processing conditions, almost any type of raw materials, with the mechanical processing, the processing of raw materials into the arbitrary shape of the structure, as long as the external size is large enough, it is possible. So for a production of spare parts, even when the parts of the structure and production batch sizes are suitable for the original casting, forging or pressure processing to produce, but usually prefer mechanical processing Close precision and good surface finish, second aspects of machining are built on high accuracy and possible surface finish. Many parts, if the production of large quantities of production in other ways, then in the machining is belong to the low tolerance and can meet the requirements of small quantities of production. On the other hand, many parts rely on the rough production and processing technology to improve the general surface shape, but only in the need of high precision and the choice of the surface before machining. For example, in addition to mechanical processing, almost no other processing method can be processed. And if the machining of holes in the forged workpiece is finished, and the mechanical machining is finished immediately after forging.Key words: meat chopper ; reamer; grinding cage; squeeze the meat sample目目 录录 第一章绪 论 . 1 第二章结构及工作原理 . 2 2.1 绞肉机的结构 . 2 2.1.1 送料机构 . 2 2.1.2 切割机构 . 2 2.1.3 驱动机构 . 2 2.2 绞肉机的工作原理 . 3 第三章 螺旋供料器的设计. 4 3.1 绞笼的设计 . 4 3.1.1 绞笼的材料 . 4 3.1.2 螺旋直径 . 4 3.1.3 螺旋供料器的转速 . 5 3.1.4 螺旋节距 . 5 3.2 绞筒的设计 . 5 第四章传动系统的设计. 6 4.1 电机的选择 . 6 4.2 带传动的设计 . 7 4.2.1 设计功率. 7dP 4.2.2 选定带型. 7 4.2.3 传动比. 7 4.2.4 小带轮基准直径. 71dd 4.2.5 大带轮基准直径. 72dd 4.2.6 带速验算. 8 4.2.7 初定轴间距. 80a 4.2.8 所需带的基准长度. 80dL 4.2.9 实际轴间距 . 8a 4.2.10 小带轮包角. 81 4.2.11 单根 V 带的基本额定功率. 91p 4.2.12 时单根 V 带型额定功率增量. 91i1P 4.2.13 V 带的根数 Z. 9 4.2.14 单根 V 带的预紧力. 90F 4.2.15 作用在轴上的力. 9F 4.2.16 带轮的结构和尺寸 . 9 4.3 齿轮传动设计 . 10 4.3.1 选择材料，确定和及精度等级。 . 10limHlimF 4.3.2 按接触强度进行初步设计 . 10 4.3.2.1 确定中心距 . 10 4.3.2.2 确定模数 m. 11 4.3.2.3 确定齿数 z ,z. 1112 4.3.2.4 计算主要的几何尺寸 .11 4.3.3 校核齿面接触强度 . 12 4.3.4 校核齿根的强度 . 14 4.3.5 齿轮及齿轮副精度的检验项目计算 . 15 4.3.5.1 确定齿厚偏差代号 . 15 4.3.5.2 确定齿轮的三个公差组的检验项目及公差值 . 15 4.3.5.3 确定齿轮副的检验项目与公差值 . 15 4.3.5.4 确定齿坯的精度要求 . 16 4.4 轴的设计 . 17 4.4.1 按扭转强度的计算 . 17 第五章 绞刀设计 . 19 5.1 绞刀的设计 . 19 5.1.1 刀刃的起讫位置 . 20 5.1.2 刀刃的前角 . 21 5.1.3 刀刃的后角 . 23 5.1.4 刀刃的刃倾角 . 23 5.1.5 刀刃上任一点位量上绞肉速度 . 25 5.1.6 刀片的结构 . 26 第六章 生产能力分析 . 28 6.1 绞刀的切割能力 . 28 6.2 绞肉机的生产能力 . 28 6.3 功率消耗 . 28 总结 . 30 参考文献 . 31 致谢 . 32 摘 要本文论述了肉类加工机械绞肉机的工作原理、主要技术参数、传动系统、典型零件的结构设计及生产能力分析。机械加工在知道过程中具备两方面。小批生产低费用。对丁铸造、锻造和压力加工，每一个要生产的具体工件形状，即使是一个零件，几乎都要花费高额的加工费用。靠焊接来产生的结构形状，在很大程度上取决于有效的原材料的形式。一般来说，通过利用贵重设备而又无需特种加工条件下，几乎可以以任何种类原材料开始，借助机械加工把原材料加工成任意所需要的结构形状，只要外部尺寸足够大，那都是可能的。因此对于生产一个零件，甚至当零件结构及要生产的批量大小上按原来都适于用铸造、锻造或者压力加工来生产的，但通常宁可选择机械加工。严密的精度和良好的表面光洁度，机械加工的第二方面用途是建立在高精度和可能的表面光洁度基础上。许多零件，如果用别的其他方法来生产属于大批量生产的话，那么在机械加工中则是属于低公差且又能满足要求的小批量生产了。另方面，许多零件靠较粗的生产加工工艺提高其一般表面形状，而仅仅是在需要高精度的且选择过的表面才进行机械加工。例如内螺纹，除了机械加工之外，几乎没有别的加工方法能进行加工。又如已锻工件上的小孔加工，也是被锻后紧接着进行机械加工才完成的。关键词：绞肉机； 挤肉样板； 绞刀； 绞笼Abstract The principle, technical pare-maters, transmiting system and main parts structure of mincing ma-chine were introduced. The productingcapacity was analysed.Keywords Mincing machine Holds plate Cutting blade Transfer auger Small batch production and low cost. For Ding Zhuzao, forging and pressure machining, each of the specific workpiece to produce the shape, even a part, almost all have to spend high processing costs. The shape of the structure produced by welding depends largely on the form of an effective material. Generally speaking, through the use of expensive equipment and without special processing conditions, almost any type of raw materials, with the mechanical processing, the processing of raw materials into the arbitrary shape of the structure, as long as the external size is large enough, it is possible. So for a production of spare parts, even when the parts of the structure and production batch sizes are suitable for the original casting, forging or pressure processing to produce, but usually prefer mechanical processing Close precision and good surface finish, second aspects of machining are built on high accuracy and possible surface finish. Many parts, if the production of large quantities of production in other ways, then in the machining is belong to the low tolerance and can meet the requirements of small quantities of production. On the other hand, many parts rely on the rough production and processing technology to improve the general surface shape, but only in the need of high precision and the choice of the surface before machining. For example, in addition to mechanical processing, almost no other processing method can be processed. And if the machining of holes in the forged workpiece is finished, and the mechanical machining is finished immediately after forging.Key words: meat chopper ; reamer; grinding cage; squeeze the meat sample目 录TOC o 1-4 h u HYPERLINK l _Toc22615 第一章绪 论 PAGEREF _Toc22615 1 HYPERLINK l _Toc18097 第二章结构及工作原理 PAGEREF _Toc18097 2 HYPERLINK l _Toc31865 2.1绞肉机的结构 PAGEREF _Toc31865 2 HYPERLINK l _Toc16462 2.1.1送料机构 PAGEREF _Toc16462 2 HYPERLINK l _Toc20022 2.1.2切割机构 PAGEREF _Toc20022 2 HYPERLINK l _Toc15736 2.1.3驱动机构 PAGEREF _Toc15736 2 HYPERLINK l _Toc30006 2.2绞肉机的工作原理 PAGEREF _Toc30006 3 HYPERLINK l _Toc3103 第三章 螺旋供料器的设计 PAGEREF _Toc3103 4 HYPERLINK l _Toc24807 3.1绞笼的设计 PAGEREF _Toc24807 4 HYPERLINK l _Toc23093 3.1.1绞笼的材料 PAGEREF _Toc23093 4 HYPERLINK l _Toc31433 3.1.2螺旋直径 PAGEREF _Toc31433 4 HYPERLINK l _Toc22851 3.1.3螺旋供料器的转速 PAGEREF _Toc22851 5 HYPERLINK l _Toc3104 3.1.4螺旋节距 PAGEREF _Toc3104 5 HYPERLINK l _Toc7129 3.2绞筒的设计 PAGEREF _Toc7129 5 HYPERLINK l _Toc31282 第四章传动系统的设计 PAGEREF _Toc31282 6 HYPERLINK l _Toc25421 4.1电机的选择 PAGEREF _Toc25421 6 HYPERLINK l _Toc21883 4.2带传动的设计 PAGEREF _Toc21883 7 HYPERLINK l _Toc2212 4.2.1设计功率 PAGEREF _Toc2212 7 HYPERLINK l _Toc23422 4.2.2 选定带型 PAGEREF _Toc23422 7 HYPERLINK l _Toc16799 4.2.3 传动比 PAGEREF _Toc16799 7 HYPERLINK l _Toc18460 4.2.4 小带轮基准直径 PAGEREF _Toc18460 7 HYPERLINK l _Toc19258 4.2.5 大带轮基准直径 PAGEREF _Toc19258 7 HYPERLINK l _Toc31377 4.2.6 带速验算 PAGEREF _Toc31377 8 HYPERLINK l _Toc3365 4.2.7 初定轴间距 PAGEREF _Toc3365 8 HYPERLINK l _Toc21395 4.2.8 所需带的基准长度 PAGEREF _Toc21395 8 HYPERLINK l _Toc9722 4.2.9 实际轴间距? PAGEREF _Toc9722 8 HYPERLINK l _Toc7458 4.2.10 小带轮包角 PAGEREF _Toc7458 8 HYPERLINK l _Toc3651 4.2.11 单根V带的基本额定功率 PAGEREF _Toc3651 9 HYPERLINK l _Toc4611 4.2.12 时单根V带型额定功率增量 PAGEREF _Toc4611 9 HYPERLINK l _Toc12427 4.2.13 V带的根数Z PAGEREF _Toc12427 9 HYPERLINK l _Toc2567 4.2.14 单根V带的预紧力 PAGEREF _Toc2567 9 HYPERLINK l _Toc1803 4.2.15作用在轴上的力 PAGEREF _Toc1803 9 HYPERLINK l _Toc14724 4.2.16带轮的结构和尺寸 PAGEREF _Toc14724 9 HYPERLINK l _Toc5047 4.3齿轮传动设计 PAGEREF _Toc5047 10 HYPERLINK l _Toc9651 4.3.1选择材料，确定和及精度等级。 PAGEREF _Toc9651 10 HYPERLINK l _Toc28084 4.3.2按接触强度进行初步设计 PAGEREF _Toc28084 10 HYPERLINK l _Toc15559 4.3.2.1确定中心距 PAGEREF _Toc15559 10 HYPERLINK l _Toc14205 4.3.2.2 确定模数m PAGEREF _Toc14205 11 HYPERLINK l _Toc14333 4.3.2.3确定齿数z,z PAGEREF _Toc14333 11 HYPERLINK l _Toc11079 4.3.2.4计算主要的几何尺寸 PAGEREF _Toc11079 11 HYPERLINK l _Toc24313 4.3.3校核齿面接触强度 PAGEREF _Toc24313 12 HYPERLINK l _Toc5985 4.3.4校核齿根的强度 PAGEREF _Toc5985 14 HYPERLINK l _Toc16163 4.3.5齿轮及齿轮副精度的检验项目计算 PAGEREF _Toc16163 15 HYPERLINK l _Toc12956 4.3.5.1确定齿厚偏差代号 PAGEREF _Toc12956 15 HYPERLINK l _Toc16105 4.3.5.2确定齿轮的三个公差组的检验项目及公差值 PAGEREF _Toc16105 15 HYPERLINK l _Toc12551 4.3.5.3确定齿轮副的检验项目与公差值 PAGEREF _Toc12551 15 HYPERLINK l _Toc29710 4.3.5.4确定齿坯的精度要求 PAGEREF _Toc29710 16 HYPERLINK l _Toc901 4.4轴的设计 PAGEREF _Toc901 17 HYPERLINK l _Toc7532 4.4.1按扭转强度的计算 PAGEREF _Toc7532 17 HYPERLINK l _Toc16640 第五章 绞刀设计 PAGEREF _Toc16640 19 HYPERLINK l _Toc25559 5.1绞刀的设计 PAGEREF _Toc25559 19 HYPERLINK l _Toc28233 5.1.1刀刃的起讫位置 PAGEREF _Toc28233 20 HYPERLINK l _Toc25345 5.1.2刀刃的前角 PAGEREF _Toc25345 21 HYPERLINK l _Toc16868 5.1.3刀刃的后角 PAGEREF _Toc16868 23 HYPERLINK l _Toc17035 5.1.4刀刃的刃倾角 PAGEREF _Toc17035 23 HYPERLINK l _Toc11092 5.1.5刀刃上任一点位量上绞肉速度 PAGEREF _Toc11092 25 HYPERLINK l _Toc10417 5.1.6刀片的结构 PAGEREF _Toc10417 26 HYPERLINK l _Toc24993 第六章 生产能力分析 PAGEREF _Toc24993 28 HYPERLINK l _Toc23339 6.1绞刀的切割能力 PAGEREF _Toc23339 28 HYPERLINK l _Toc6956 6.2 绞肉机的生产能力 PAGEREF _Toc6956 28 HYPERLINK l _Toc18489 6.3功率消耗 PAGEREF _Toc18489 28 HYPERLINK l _Toc24850 总结 PAGEREF _Toc24850 30 HYPERLINK l _Toc16631 参考文献 31 HYPERLINK l _Toc17063 致谢 32 摘 要本文论述了肉类加工机械绞肉机的工作原理、主要技术参数、传动系统、典型零件的结构设计及生产能力分析。机械加工在知道过程中具备两方面。小批生产低费用。对丁铸造、锻造和压力加工，每一个要生产的具体工件形状，即使是一个零件，几乎都要花费高额的加工费用。靠焊接来产生的结构形状，在很大程度上取决于有效的原材料的形式。一般来说，通过利用贵重设备而又无需特种加工条件下，几乎可以以任何种类原材料开始，借助机械加工把原材料加工成任意所需要的结构形状，只要外部尺寸足够大，那都是可能的。因此对于生产一个零件，甚至当零件结构及要生产的批量大小上按原来都适于用铸造、锻造或者压力加工来生产的，但通常宁可选择机械加工。严密的精度和良好的表面光洁度，机械加工的第二方面用途是建立在高精度和可能的表面光洁度基础上。许多零件，如果用别的其他方法来生产属于大批量生产的话，那么在机械加工中则是属于低公差且又能满足要求的小批量生产了。另方面，许多零件靠较粗的生产加工工艺提高其一般表面形状，而仅仅是在需要高精度的且选择过的表面才进行机械加工。例如内螺纹，除了机械加工之外，几乎没有别的加工方法能进行加工。又如已锻工件上的小孔加工，也是被锻后紧接着进行机械加工才完成的。关键词：绞肉机； 挤肉样板； 绞刀； 绞笼Abstract The principle, technical pare-maters, transmiting system and main parts structure of mincing ma-chine were introduced. The productingcapacity was analysed.Keywords Mincing machine Holds plate Cutting blade Transfer auger Small batch production and low cost. For Ding Zhuzao, forging and pressure machining, each of the specific workpiece to produce the shape, even a part, almost all have to spend high processing costs. The shape of the structure produced by welding depends largely on the form of an effective material. Generally speaking, through the use of expensive equipment and without special processing conditions, almost any type of raw materials, with the mechanical processing, the processing of raw materials into the arbitrary shape of the structure, as long as the external size is large enough, it is possible. So for a production of spare parts, even when the parts of the structure and production batch sizes are suitable for the original casting, forging or pressure processing to produce, but usually prefer mechanical processing Close precision and good surface finish, second aspects of machining are built on high accuracy and possible surface finish. Many parts, if the production of large quantities of production in other ways, then in the machining is belong to the low tolerance and can meet the requirements of small quantities of production. On the other hand, many parts rely on the rough production and processing technology to improve the general surface shape, but only in the need of high precision and the choice of the surface before machining. For example, in addition to mechanical processing, almost no other processing method can be processed. And if the machining of holes in the forged workpiece is finished, and the mechanical machining is finished immediately after forging.Key words: meat chopper ; reamer; grinding cage; squeeze the meat sample目 录TOC o 1-4 h u HYPERLINK l _Toc22615 第一章绪 论 第一章 绪 论随着我国经济的发展和人民生活水平的不断提高，人民对食品工业提出了更高的要求。现代食品工业已朝着营养、绿色、方便、功能食品的方向发展，并且绿色食品将成为新时代的主流食品。食品工业也成为国民经济的重要支柱产业，作为装备食品工业的食品机械工业发展尤为迅速。食品工业的现代化水平的体现，相当程度上依赖于食品机械的发展及其现代化水，离开现代化的机械装备，现代食品工业就无从谈起。食品工业的发展是设备和装备共同发展的结果，必须使设备和工艺达到最佳结合，并以设备革新促进工艺的改进和发展，以工艺的发展进一部促进装备的发展和完善。两者相互促进、相互完善，是使整个食品工业走向现代化的必要条件。在肉类加工的过程中，切碎、拌搅拌工序的机械化必须非常高，其中绞肉机、斩拌机、搅拌机是最主要的加工机构.几乎所有的肉类加工厂都具备这三种设备。国内一些大型肉类加工厂先后从德国、美国、法国、英国等引进了先进的加工设备，但其价格相当昂贵。目前中、小型肉类加工企业所使用的一部分设备为我国自行设计制造生产的。绞制各种肉馅的机械，比如生产饺子馅和制造牛肉酱、虾丸之类的产品，它将肉可进行粗、中、细绞以满足不同加工工艺的需求，该机也同样可作为其他原料的搅拌设备。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章结构及工作原理第二章 结构及工作原理2.1 绞肉机的结构绞肉机主要由送料机构、切割机构和驱动机构等组成，如图2-1所示。 图2.1 绞肉机结构1.机架 2.绞刀 3.挤肉样板 4.旋盖 5.纹筒 6.绞笼 7.料斗 8.减速器 9.大皮带轮 10.电机 11.三角带 12.小皮带轮2.1.1 送料机构 包括料斗7、绞笼6和绞筒5。其作用是输送物料前移到切割机构，并在前端对物料进行挤压。2.1.2 切割机构包括挤肉样板3,绞刀2,旋盖4。其作用是对挤压进人样板孔中的物料进行切割.样板孔眼规格有多种，可根据不同的工艺要求随时旋下旋盖进行更换。2.1.3 驱动机构包括电机10、皮带轮9、12、减速器8、机架I等2.2 绞肉机的工作原理 当机器工作时，先开机后放料，物料本身的重力和螺旋供料器的旋转，把物连续地送往绞刀口进行切碎。因为螺旋供料器的螺距后面应比前面小，但螺旋轴的直径后面比前面大，这样对物料产生了一定的挤压力，这个力迫使已切碎的肉从格板上的孔眼中排出。用于饺子馅生产时，肥肉需要粗绞而瘦肉需要细绞，以调换格板的方式来达到粗绞与细绞之需。格板有几种不同规格的孔眼，通常粗绞用之直径为57毫米、细绞用直径24毫米的孔眼。粗绞与细绞的格板，其厚度都为1113毫米普通钢板。由于粗绞孔径较大，排料较易，故螺旋供料器的转速可比细绞时快些，但最大不超过400转/分。一般在100300转/分。因为格板上的孔眼总面积一定，即排料量一定，当供料螺旋转速比较快时，有时物料在切刀附近堵塞，造成功率突然增大，对电动机的正常工作有影响。绞刀刃口是顺着切刀转学安装的。绞刀用工具钢制造，刀口要求锋利，使用一段时间后，刀口会变钝，此时应调换新刀片或重新修磨，否则将影响切割效率，甚至使有些肉馅不是切碎后排出，而是由挤压、磨碎后成浆状排出，直接影响产品的质量，根据有些厂的实验，饺子肉馅脂肪严重析出的质量事故，往往与此原因有关。装配或调换绞刀后，一定要把紧固螺母旋紧，才能保证格板不动，否则因格板移动和绞刀转动之间产生相对运动，也会引起对物料磨浆的作用。绞刀必须与格板紧密贴和，不然会影响切割效率。螺旋供料器在机壁里旋转，要防止螺旋外表与机壁相碰，如果有碰撞的情况发生，会导致机器损坏。但它们的间隙又不能过大，过大就会影响送料效率和挤压力，甚至会使物料从间隙处倒流，因此这部分零部件的加工和安装的要求相对较高。绞肉机的生产能力不是由螺旋供料器决定，而是由切刀的切割能力来决定。因为切割后物料必须从孔眼中排出，螺旋供料器才能继续送料，否则，送料再多也不行，相反会产生物料堵塞的现象。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章螺旋供料器的设计第三章 螺旋供料器的设计3.1 绞笼的设计 绞笼的作用是向前输送物料，并在前端对肉块进行挤压。如图31所示，设计上采用一根变螺距、变根径的螺旋，即螺距后大前小，根径后小前大，这样使其绞笼与绞筒之间的容积逐渐减小实现了对物料的挤压作用。绞笼前端方形轴处安装绞刀，后端面上安装两个定位键与其主轴前端面上键槽配合，以传递动力。图3.1 绞笼3.1.1 绞笼的材料绞笼的材料选为HT2003.1.2 螺旋直径 0.136 m 取D160mmG生产能力,由原始条件得G1t/hK物料综合特性系数,查表1-16得K0.071 -物料得填充系数查B4表116得0.15 物料的堆积密度t/m猪肉的为1.5t/m C与螺旋供料器倾角有关的系数，查B4表115得C13.1.3 螺旋供料器的转速 由原始数据n326r/min3.1.4 螺旋节距 实体面型螺旋的节距tD3.2 绞筒的设计 由于肉在绞筒内受到搅动，且受挤压力的作用力和反作用力，物料具有向后倒流的趋势，因此必须在绞笼的内壁上设计了8个止推槽.沿圆周均匀分布，如图32所示。绞筒内壁与绞笼之间的间隙要适当，一般为3-5mm。间隙太大会使物料倒流;间隙太小绞笼与绞筒内壁易发生碰撞。 绞筒的物料可选用铸铁，选HT200 图3.2 绞筒 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章传动系统的设计第四章 传动系统的设计绞笼只有一种工作转速，则从电机至绞笼的运动路线为定比传动，其总的传动比可利用带传动、齿轮传动等构机逐级减速后得到。 绞笼的转速不应太高，因为输送能力并不是随转速增加而增加。当速度达到一定值以后，效率反而下降，且速度过高，物料磨擦生热，出口处的压力升高，易引起物料变性，影响产品的质量，因此绞笼的转速一般在200一400r/min比较适宜。在本机选用326r/min。 由传动比标准系列查B2表21初步取1.76 2.5 根据选用的电机和绞笼转速要求设计传动路线如下：4.1 电机的选择 N=4(KW) G绞肉机的生产能力，1000kg/h W切割1kg物料耗用能量，其值与孔眼直径有关，d小则w大，当d3mm，取w0.0030kw.h/kg。（查B5p） 传动效率，取0.75所以根据N4kw，n1500r/min，查B1表10-4-1选用Y112M-4，再查B1表10-4-2得Y112M-4电机的结构。 图4.1 Y112M-4电动机的外观图4.2 带传动的设计4.2.1 设计功率 工况系数，查B1表8122 ，取1.2 P传递的功率4.2.2 选定带型根据和查B1图812选取普通V带A型，小带轮转速，为1440r/min4.2.3 传动比 1.76 4.2.4 小带轮基准直径（mm） 由B1表8112和表8114选定 100mm75r/min 4.2.5 大带轮基准直径（mm） 由B3表87得=180mm4.2.6 带速验算 4.2.7 初定轴间距（mm） 4.2.8 所需带的基准长度（mm） 886mm 依B1表818取900mm，即带型为A9004.2.9 实际轴间距? 4.2.10 小带轮包角 = = 4.2.11 单根V带的基本额定功率 根据带型号、和普通V带查B1表8127（c） 取1.32kw4.2.12 时单根V带型额定功率增量根据带型号、和查B1表8127（c） 取0.15kw4.2.13 V带的根数ZZ =小带轮包角修正系数查B1表8123,取0.96带长修正系数查B1表818，取0.874.2.14 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/gm4.2.15 作用在轴上的力 考虑新带初预紧力为正常预紧力的1.5倍4.2.16 带轮的结构和尺寸带轮不但要求有足够的强度，而且应使其结构工艺性好，质量分布均匀，重量轻，而且应避免由于铸造产生过大的应力。轮槽工作表面应光滑（表面粗糙度）这样可以减轻带的磨损。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B1表8116确定轮辐 图4.2 小带轮 图4.3 大带轮4.3 齿轮传动设计4.3.1 选择材料，确定和及精度等级。 参考B1表8324和表8325选择两齿轮材料为：大、小齿轮均为40，并经调质及表面淬火，齿面硬度为4550HRc；精度等级为6级。 按硬度下限值，由BI图838（d）中的MQ级质量指标查得；由B1图839（d）中的MQ级质量指标查得；。4.3.2 按接触强度进行初步设计4.3.2.1 确定中心距a 式中：配对材料修正系数Cm1（由B1表8328查取） 螺旋角系数Aa476（由B1表8329查取） 载荷系数K1.6（参考B1表8327推荐值） 小齿轮额定转矩 齿宽系数0.4（参考B1表834推荐值） 齿数比u=i=2.5 许用接触应力（参考B1表8327推荐值） 则取a80mm4.3.2.2 确定模数m(参考B1表834推荐表) m=(0.0070.02)a=0.561.6, 取m=1.5mm4.3.2.3 确定齿数z,z初取螺旋角13z=29.4 取z=30z=z=2.530=75 取z=75重新确定螺旋角 4.3.2.4 计算主要的几何尺寸分度圆的直径 d=m z/cos=1.530/cos=45.7mm d=m z/cos=1.5*75/cos=114.3mm齿顶圆直径 d= d+2h=45.7+21.5=48.7mm d= d+2h=114.3+21.5=117.3mm端面压力角 (查B1表834)基圆直径 d= dcos=cos20.292=40.2mm d= dcos=348cos20.292=107.2mm齿顶圆压力角 =arccos=34.365 = arccos=23.951端面重合度 = z（tg-tg）+ z(tg-tg) =1.9齿宽 b=.a0.4*8032 取b32mm；b40mm齿宽系数 =0.7纵向重合度 =1.2当量齿数 31.45 78.6284.3.3 校核齿面接触强度 强度条件： 计算应力：=ZZZZZ = 式中：名义切向力F=2044N使用系数 K=1（由B1表8331查取）动载系数 =（）式中 V=A=83.6 B=0.4 C=6.57 =1.2齿向载荷分布系数 K=1.35（由B1表8332按硬齿面齿轮，装配时检修调整，6级精度K非对称支称公式计算）齿间载荷分配系数 （由B1表8333查取）节点区域系数 =1.5（由B1图8311查取）重合度的系数 （由B1图8312查取）螺旋角系数 （由B1图8313查取）弹性系数 （由B1表8334查取）单对齿齿合系数 Z=1= 245.5MPa许用应力：=式中：极限应力=1120MPa最小安全系数=1.1（由B1表8335查取）寿命系数=0.92（由B1图8317查取）润滑剂系数=1.05（由B1图8319查取，按油粘度等于350）速度系数=0.96（按由B1图8320查取）粗糙度系数=0.9（由B1图8321查取）齿面工作硬化系数=1.03（按齿面硬度45HRC，由B1图8322查取）尺寸系数=1（由B1图8323查取）则： =826MPa满足4.3.4 校核齿根的强度强度条件： 许用应力： =； 式中 齿形系数=2.61， =2.2（由B1图8315（a）查取） 应力修正系数，（由B1图8316（a）查取） 重合度系数 =1.9 螺旋角系数=1.0（由B1图8314查取） 齿向载荷分布系数=1.3（其中N=0.94，按B1表8330计算） 齿间载荷分配系数=1.0（由B1表8333查取） 则 =94.8MPa=88.3MPa许用应力：= （按值较小齿轮校核） 式中：极限应力=350MPa 安全系数=1.25（按B1表8335查取） 应力修正系数=2（按B1表8330查取） 寿命系数=0.9（按B1图8318查取） 齿根圆角敏感系数=0.97（按B1图8325查取） 齿根表面状况系数=1（按B1图8326查取） 尺寸系数=1（按B1图8324查取） 则 = 满足， 验算结果安全4.3.5 齿轮及齿轮副精度的检验项目计算4.3.5.1 确定齿厚偏差代号确定齿厚偏差代号为：6KL GB1009588（参考B1表8354查取）4.3.5.2 确定齿轮的三个公差组的检验项目及公差值（参考B1表8358查取）第公差组检验切向综合公差，=0.063+0.009=0.072mm,(按B1表8369计算，由B1表8360，表8359查取)；第公差组检验齿切向综合公差，=0.6（）=0.6（0.009+0.011）=0.012mm，（按B1表8369计算，由B1表8359查取）；第公差组检验齿向公差=0.012（由B1表8361查取）。4.3.5.3 确定齿轮副的检验项目与公差值（参考B1表8358选择）对齿轮，检验公法线长度的偏差。按齿厚偏差的代号KL，根据表8353的计算式求得齿厚的上偏差=-12=-120.009=-0.108mm，齿厚下偏差=-16=-160.009=-0.144mm；公法线的平均长度上偏差=*cos-0.72sin=-0.108cos-0.72 =-0.11差=cos+0.72sin=-0.144cos+0.720.036sin=-0.126mm；按表8319及其表注说明求得公法线长度=87.652，跨齿数K=10，则公法线长度偏差可表示为：对齿轮传动，检验中心距极限偏差，根据中心距a=80mm，由表查得8365查得=；检验接触斑点，由表8364查得接触斑点沿齿高不小于40%，沿齿长不小于70%；检验齿轮副的切向综合公差=0.05+0.072=0.125mm（根据B1表8358的表注3，由B1表8369，B1表8359及B1表8360计算与查取）；检验齿切向综合公差=0.0228mm（根据B1表8358的表注3，由B1表8369，B1表8359计算与查取）。对箱体，检验轴线的平行度公差，=0.012mm，=0.006mm（由B1表8363查取）。4.3.5.4 确定齿坯的精度要求根据大齿轮的功率，确定大轮的孔径为33mm，其尺寸和形状公差均为6级，即0.016mm，齿轮的径向和端面跳动公差为0.014mm。（如图4-4） 图4.4大齿轮简图4.4 轴的设计4.4.1 按扭转强度的计算用实心轴 式中:d轴的直径，mm T轴传递的转矩，N.mm P轴传递的额定功率，kw n轴的转速，r/min 轴材料的许用切应力，Mpa30 A系数，见（1）表418，这里取120根据上面公式计算，齿轮轴的最小直径d20mm；大齿轮轴的最小直径d20mm依据结构，设计如图 图4.5 齿轮轴图4.6 低速轴沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第五章绞刀设计第五章 绞刀设计绞刀的作用是切割物料。它的内孔应为方形，安装在绞笼前端的方轴上并且一起旋转，刀刃的安装方向应与绞笼旋向相同。绞刀的规格有2刃、3刃、4刃、6刃、8刃。绞刀用ZG65 Mn材料制造，淬火硬度为HRC55 - 60，刃口要锋利，与样板配合平面应平整、光滑。5.1 绞刀的设计绞刀的几何参数对所绞出肉的颗粒度以及产品质量有着相当大的影响，现对十字刀片的各主要几何参数进行设计。 十字刀片如图(51)所示。其每一刃部的绞肉(指切割肉的)线速度 分布亦如该图所示。由图可知其刃部任一点位置上只有法向速度。 图5.1 绞肉机绞刀片示意图及每一叶刀片上速度分布其值为： （）式中：刀片刃部任一点的线速度ms； n刀片的旋转速度rpm； 刀片刃部任一点至旋转中心的距离mm； r刀刃起始点半径m m ；R刀刃终止点半径mm；再从任一叶刀片的横截面上来看 图(5-1)AA截面，其刃部后角较大，而前角及刃倾角都为零。 因此，该刀片的几何参数(角度)不尽合理。故再将以一叶刀片的与网眼扳相接触的一条刀刃为对象，分析刀片上各参数的作用及其影响，设计各参数。5.1.1 刀刃的起讫位置刀刃工作时，绞肉机的十字刀片做旋转运动。从式I可以看出，在转速一定的条件下，刀刃离旋转中心点越远，切割肉的线速度越快。并且在螺杆进给速度也一定的条件下，假定绞肉时刀片所消耗的功全部转化为热能，则任一与网眼板相接触的刀刃，在单位时间内产生的热量为： 式中：Q单位时间内任一与网眼板相接触的刀刃切割肉所产生的热量（Js） F铰肉时任一与网眼板相接触的刀刃上的切割力（N）（参见第二部分刀刃的前角式4)任一刀刃切割肉的线速度（ms）所以，切割肉的线速度越快，则所产生的热量也越大，因此绞肉的线速度不能很高。 根据经验，我们知道一般绞肉时刀刃切割肉的钱速度处在30一90mmin之间最为理想，因此由这些数据可估算出刀刃的起讫位置，即刃的起点半径和终点半径R。根据式1得： 3我们已知十字刀片得转速n326r/min当时， 30m/min=0.5m/s 当时， R圆整后取:r=15mm R=45mm5.1.2 刀刃的前角当十字刀片绞肉时，其任一与网限板相接触的刀刃上的受力情况如图(5-2)所示。图5.1 与网眼板相接触的刀刃的受力分析根据图5-2可知：其值为：因为刀刃与网眼板的摩擦力为：肉与前刀面的摩擦力为：整理得： 4式中：F铰肉时任一与网眼板相接触的刀刃上的切割力（N） 刀片绞肉时肉的剪切抗力（N） 刀刃与网眼板的摩擦系数 肉被剪切时与前刀面的摩擦系数 刀片的前角（） 网眼板作用于刀刃上的压力（N） 肉被切割时作用于前刀面的压力（N）由于 式中：肉的抗剪应力，与肉的质地有关 肉被剪切的面积，与网眼板的网眼直径有关 所以与肉的质地及网眼的直径有关，故选定网眼板之后，可以看成为常量，故令 。由于是网眼板作用于刀刃上的压力，可以看为刀片的预紧压力，是常量，故令。是刀片切割肉时，肉对前刀面的压力与速度v有关，故令。简化式4得： 5从式5和式2可知，刀刃前角的大小，直接影响生产过程中的切割力，以及生产过程中所产生的热量。 在刀片旋转速度以及螺杆进给速度一定的情况下，前角大，生产所需的力和生产所产生的热量都小；反之，则大。但前角比较大时，因刀具散热体积小而使生产时产生的热量不能尽快的冷却。因此，在一定的条件下，前角必须有一定的合理的数值范围： 一般取：(肉质软取大值，反之取小值)5.1.3 刀刃的后角刀刃后角的作用：一是减小后刀面与网眼板(包括三眼板)表面的摩擦；二是在前角不变的情况下，增大后角以便使刀刃锋利。刀片磨损后刀刃会变的变钝，使肉在绞肉(生产)过程中变形能增大，同时由于磨损后刀片的后角基本变为零，增大了刀片与网眼扳的摩擦力，两个机构会使生产过程中产生的热量增大。除此之外，在同样的磨钝标准V B下，后角大的刀片由新用到钝所磨去的金属体积较大如图5-3所示。这说明增大后角可提高刀片的耐磨度，但相反也会出现新的问题是刀片的N B磨损值大(反映在刀体材料的磨损过大这一方面)，而且刀刃极度也会减弱，因此后角也应该在一个合理的数值范围之内：一般取：(肉质软取大值反之取小值)图5.2 后角与VB、NB的关系5.1.4 刀刃的刃倾角 从分析由前刀面和后刀面所形成的刀刃来得知刀倾角对刀片性能的影响情况。 任意一个叶刀片的法剖面内，把刀刃进行放大时，可以把刀刃看作是一段半径为的圆弧图54，由于刀刃有刃倾角，因此在线速度方向剖面内的刀刃将变成椭圆弧状(由斜剖刀刃圆柱所得)。图5.3 刃倾角与刀刃锋利度椭圆的长半径处的曲率半径，即为刀刃实际纯圆半径。 其关系为： 6 由此得到，加大刀倾角的绝对值，可以减小刀刃的实际钝圆半径，也就得到加大刃倾角就可使刀刃变得比较锋利以提高生产效率。 一旦刀刃的起讫半径r及R确定后，其最大初始刃倾角就可确定了参见图5-5：图5.5 齿轮带 7初始刃倾角按下式计算： 见图5-6图