毕业设计（论文）-饺子皮机设计

届毕业设计（论文）学生用表（理工类）饺子皮机设计Design of dumpling wrappers.tle全套图 纸加扣 3346389411或3012250582 学 院 ： 专业班级 ： 学生姓名 ： 学号： 指导教师 ： 2020年 5月- 26 -毕业设计（论文）中文摘要饺子皮机设计摘要：饺子皮机是常见的一种食品机械，主要用于饺子皮之作。由于其原理简单，易于操作，运行稳定而被广泛使用。本课题的设计主要是针对家用小型饺子皮机，主要任务为设计饺子皮机的机械结构，即设计饺子皮机机械结构传动部分，运动部分，以及确定饺子皮机的各种参数。确定总体框架：包括饺子皮机的生产效率，生产对象，总体尺寸等。对饺子皮机的总体结构进行设计，包括动力和运动部分，并且对主要零件进行了结构设计、分析计算和校核。最后绘制出设计图。此饺子皮机的传动：以电动机为动力源，电机和压面辊之间通过皮带轮传动，两压面辊之间的传动是齿轮传动。关键词：饺子皮机；机械结构；压面辊；传动部分毕业设计（论文）外文摘要Design of dumpling wrappersAbstract: Noodles pressing machine is common food machinery, mainly used to make a variety of pasta noodles, dumpling skin. The principle is simple, easy to operate, stable and widely used. This issue is designed primarily for the home and small pressing machine, the main task for the design of the mechanical structure of the pressing machine, mechanical structure design pressing machine transmission parts, moving parts, as well as to determine the various parameters of the pressing machine. Determine the overall framework: including production efficiency, the production target, and the overall size of the pressing machine. The overall structure of the pressing machine design, including power and moving parts, and the major part of the structural design, analysis and calculation and verification. Finally, draw out the design. Pressing machine drive: motor power source, through the pulley transmission between the motor and the pressure surface roller, two surface pressures between the roller drive gear transmission.Keywords: noodles pressing machine;mechanical structure;pressure roller;transmission parts目 录1 绪论51.1 概述51.2 国内食品机械的发展状况51.3 国外食品机械发展趋势61.4 课题研究的背景和意义71.5 论文研究内容82 饺子皮机的总体结构设计82.1 饺子皮机的简介82.2 饺子皮机的工作原理82.3 总体结构设计93 零件结构设计103.1 传动设计，选配电机103.2 带轮传动计算113.3 齿轮传动设计计算143.4 压面辊的设计163.5 刀具设计193.6面皮回收装置204 轴承的设计214.1结构特点214.2应用214.3 安装方法214.4轴承寿命的计算22参 考 文 献251 绪论1.1 概述为了降低工人的劳动强度，国家对各个行业的投入了很多钱来节省劳动资源，其中机械化是投资的重要组成部分。它不但降低了工人们的劳动强度，也提高了各种产品的加工效率或质量，发展食品机械是提高我国食品业物质技术装备水平、发展现代食品业的客观要求。食品机械作为机械的一个重要组成部分，一直在不断地探索，产品的更新换代在不断地进行，国家对这方面的投资也越来越多，不断鼓励着食品机械行业的创新与发展。随着社会的发展，人们的生活节奏日益加快，人们对时间也越来越重视，家用食品机械的发展，将极大便利人们的生活，提高人们的生活质量，是人们有更多的时间享受生活，做自己喜欢做的事情。饺子皮机是一种常见的食品机械，主要用于制作饺子皮。其原理和操作都极其简单，被广泛应用于家庭和工厂中。1.2 国内食品机械的发展状况中国的食品机械行业起步晚，总体水平相对于欧美等发达国家来说落后。自主开发能力较弱，科研投入不足，行业中大多数企业不具备高水平的技术研发能力。目前，中国很多先进的食品机械设备主要依靠国外进口，拥有自主知识产权的产品很少。但近年来中国的食品机械发展的速度较快，目前已进入到产品结构调整、提高开发创新能力并与国际接轨的发展时期。目前中国的食品机械行业还处于起步发展阶段，市场还处于不稳定时期。我国食品机械的发展任重而道远、空间广阔，究其主要原因是我国人民消费的食品大多是来自农业的未加工食品，每年因缺乏必要的食品加工机械使食品资源不能直接加工、贮藏、保鲜而造成的损失高达几十亿元，未能深加工综合利用而造成的资源浪费损失更高，因此我国食品机械具有广阔的市场前景。中国的食品机械行业要想取得快速发展，首先，企业要不断提升产品质量和水平，从制造向创造转型，逐步缩短与国际先进企业的差距。其次，应不断规范市场，建立和完善行业标准，让企业在一个标准化的市场中发展。第三，企业应避免打价格战，要建立良性竞争的市场氛围。第四，中国地大物博、人口众多，各地经济发展和生活方式不同，因此厂家要多方调查、要针对地区差别，经济承受能力等情况，积极开发适合各地不同用户需求的产品，满足消费者的需求。第五，要加强市场推广和服务渠道，提升企业品牌知名度，团结一致，共同努力，这样才能确保食品机械行业能健康、良性地发展。不难发现制约我国食品行业发展的关键因素：国内食品机械技术严重落后于国外先进技术企业，据统计，自食品机械发展以来，我国的食品机械企业针对高端技术设备均采取进口措施，仅仅是塑料薄膜双向拉伸设备生产线就高达1亿元，这对于国内企业来说是比不小的开支。企业大部分的开支如果用在进口设备费用上，便会严重制约我国食品机械企业的良性发展。由国内食品机械行业的发展来看，不难发现我国众多机械领域在发展中存在的弊端，国内个企业人士很少会将人力、财力投入到新技术的开发上面，面对需要高端技术的产品，常常选择国外进口，以便更快的满足国内客户的需要。这样做所产生的弊端可以从国内食品机械的发展来看，食品机械经过长时间的进步与发展，早已经成为国内成熟的“老企业”，但是就是这样一个“老企业”并没有为新兴企业提供最完善的发展模式，反正常常作为反面教材，看出了国内食品机械对于国外产品的技术依赖，很难在短时间内持续稳定的独立发展下去。同时，食品安全日益严峻，设备更新换代成为一个大的趋势，正因为如此，市场需求极大的促使中国食品机械制造业在今后相当长的一段时间内将会保持高速增长，而且自动化程度越来越高，并带动自动化原件的飞速发展。1.3 国外食品机械发展趋势纵观国际食品机械的发展趋势，新的食品机械相关技术标准，安全卫生要求进一步受到重视，以适应和满足食品加工对食品安全的要求；高新技术在食品机械中得到广泛应用，成为提高食品机械技术含量的重点内容；技术创新力度进一步加强，成为新一轮食品机械技术跨越的重要措施和手段；技术壁垒的门槛越来越高，成为食品机械技术竞争的主要形式。通过这些新的重大变化可以看出，国际食品机械经济效益的获取方式，不再是传统意义上的品种、数量、规模、性能等物化的有形资本，取而代之的是高新技术、技术标准、技术壁垒、技术创新、安全卫生等无形资本的巨大作用。如今世界的食品机械的朝着以下几个方向发展：（1）高新技术实用化。当前，国外发达国家广泛采用高新技术应用到食品机械中，从而不断推出技术含量更高、更人性化的新设备、新产品，使设备性能大大提高。因此，高新技术是食品机械上档次、上水平的重要组成部分，具有广泛的发展应用前景。（2）技术标准趋同化。为了国际间技术交流和贸易往来的一致性和协调性，世界各国的食品加工与食品机械技术标准纷纷向国际标准或欧盟标准靠拢，这是全球性食品机械领域规避技术壁垒的重要举措。（3）质量控制全程化。现代国际上通用的食品加工生产方式，是将质量保证的重点由传统对最终产品的检验转移到对加工工艺过程中的关键控制点进行管理，其目的在于：一是减少加工作业过程的出现一系列错误，将食品加工过程中人为或设备的差错降低到最低限度；二是以防范在不卫生条件、可能引起污染或品质劣化的环境下作业，避免因批量生产不合格产品所造成的损失。因此，世界食品机械的技术发展主流之一，就是使食品加工技术适应质量安全的全程控制要求。（4）设备高度效率化。使生产线实现连续化生产、专业化作业、自动化调节、规模化经营等，可显着提高生产效率和经济效益。目前，许多食品机械大型制造企业或跨国公司，大都发展生产线高度自动化、生产规模大型化的生产设备，以高效率生产赢得市场的竞争能力。1.4 课题研究的背景和意义食品工业在国民经济中历来占有举足轻重的地位,是国民经济的支柱产业之一。在食品工业中,为之提供加工设备的属食品机械工业,其在日常生活中占据重要地位,涉及到千家万户。食品机械是社会上使用频率最高的机械设备之一,其各项使用指标及内在、外在质量对人们日常生活都将产生重要影响。随着食品工业的发展，食品机械在食品工业中的地位越来越重要。 现代化的食品机械不仅可以生产出高附加值的产品，而且可以提高资源的利用率。在当今信息时代,食品机械的设计开发手段也由原来的以凭借经验、手工绘制为主逐渐向利用计算机进行理性分析转变。饺子皮机，作为中国重要的食品机械之一，在行业中扮演着至关重要的角色。饺子皮机，顾名思义，是一种用于制作面条的机械，具体来说把面粉跟水搅拌均匀之后代替传统手工揉面的食品机械。饺子皮机是面条加工机械中的一种关键设备。它的的功能是将和面机中混合均匀的面粉经过多次轧辊的轧压，碾压后制成一条质地均匀的面片，供下到工序切片。 在压面设备中连续压片机和复合压片机的压辊是关键部件，它对提高产品的产量和质量起至关重要的作用，它通过压辊对面团压力和摩擦力的综合作用对面片进行拉伸，挤压，使面片的空气排出进而使里面的组织结构更加致密均匀的融合在一起。饺子皮机的常用分类有两种，一种是工业用的大中型饺子皮机，为面食加工行业大量生产所适用，功能上分为自动和半自动区别在于由传统的人工喂面，改为传送带自动送面，大大提高了饺子皮机的安全性，同时也降低了工作人员的劳动强度。这种饺子皮机都是用电力带动机器工作。另一种就是家用的小型饺子皮机该机专为家庭用户研发，功能也很丰富，多速可选快慢调节，可压细面，宽面，馄饨皮，饺子皮，包子皮等等面食。此次课题研究的是家用饺子皮机。在上世纪90年代，随着稻谷壳制一次性植物纤维绿色环保餐具的发展，饺子皮机产生了新用途。研究开发这种绿色环保餐具，其中一个关键工序是将配好粘结剂的稻谷壳粉轧制成质地均匀、结构紧密、表面光滑而有一定韧性的片材。但由于稻谷壳粉与面粉在其物理和化学性能上相差很远，在轧制过程中由于轧辊问隙不均匀、变形、轧制压力增大等因素，造成片料厚度变化大、质地不均匀、结构紧密度不一致、表面光洁度不够等后果，严重影响产品的质量和设备的使用寿命且生产效率低。试验过程中，通过取得大量的实验数据对饺子皮机进行改造和创新设计，开发了一种全新的饺子皮机，实现了绿色环保餐具的规模化、自动化生产。饺子皮机新用途的改进设置该设备可用于塑料、食品、橡胶等行业。另外，针对传统饺子皮机笨重的结构，高昂的成本，所切面条种数的单一，以及现有的多用饺子皮机的不合理结构，提出一种新型饺子皮机。自动出饺子皮机是一种常见的食品机械，主要用于制作饺子皮。其原理和操作都极其简单，被广泛应用于家庭和工厂中。可以降低工人的劳动强度，国家对各个行业的投入了很多钱来节省劳动资源，其中机械化是投资的重要组成部分。它不但降低了工人们的劳动强度，也提高了各种产品的加工效率或质量，发展食品机械是提高我国食品业物质技术装备水平、发展现代食品业的客观要求。食品机械作为机械的一个重要组成部分，一直在不断地探索，产品的更新换代在不断地进行，国家对这方面的投资也越来越多，不断鼓励着食品机械行业的创新与发展。随着社会的发展，人们的生活节奏日益加快，人们对时间也越来越重视，家用食品机械的发展，将极大便利人们的生活，提高人们的生活质量，是人们有更多的时间享受生活，做自己喜欢做的事情1.5 论文研究内容1. 饺子皮机总体结构设计；2. 饺子皮传动方案设计；3. 饺子皮机承面装置、废料回收装置的设计；4. 饺子皮机的废料回收装置设计；5. 自动出饺子皮机的刀具设计；6. 整机装配、零件三维建模；7. 最后编写设计说明书；2 饺子皮机的总体结构设计2.1 饺子皮机的简介新型仿手工饺子皮机是一种可可连续生产加工的面食食品机械，该机具有体积小，重量轻，结构简单，设计合理，高效率，外形整洁美观等诸多优点，广泛用于不同大小、重量的包子皮、饺子皮的制作，使用操作简便，生产面皮效果好，是仿手工饺子皮的生产史上*理想设备，该机大大减轻了手工操作劳动强度，大大提高了工作效率，降低了成本，速度是人工几倍，功率小，省电。 新型饺子皮机器的主要特点1、轧辊排列，链条链轮传递，2、自动送皮，自动成型，省时.节省劳动力。操作简单，修理方便。自动回皮，生产速度快，省工省时，节省劳动力。3.操作方便，饺子皮大小薄厚可调，适用于各种规格饺子生产。4.饺子皮大小、薄厚均匀一致，使成品饺子质量有了证。5.本机除可生产饺子皮外，还可以生产包子皮混沌皮等，使用范围广，功能全面。 2.2 饺子皮机的工作原理饺子皮机机设备将和好的面团放入承面面斗装置里，自动喂给粗轧辊，压出两块面板，然后合并进入合片扎实棍，在通过面槽引入第三道轧辊，压实压薄，进入压光棍内，精压轧光，面片然后通过传送带，经过刀具模具一次成型。片面的厚薄是靠手轮调整器来调整，面片跑偏说明两辊间隙不一致，应调整两端手轮，使其均匀即可。精压辊光辊间隙大与小和面片的厚薄相关，可根据当地需要进行调整。本机采用链条、链轮传动，传动部分为变速箱结构，持久耐用，并附加全自动回皮装置，减少了操作者的劳动强度，增加了功效。2.3 总体结构设计家用饺子皮机由于是小型食品机械，因此基本构造上并不复杂。主要结构是由一个单相异步电机，机架，皮带传动部分，齿轮传动部分，传送盘，压辊，切刀以及一些常用的标准件。整个传动部分的设计主要采用皮带轮和齿轮来传递动力，使饺子皮机运作是能够更加顺畅和稳定，课题中涉及到带轮，齿轮，V型带以及轴承等主要零部件的设计。带轮和齿轮的零部件布局如图2.1.饺子皮机车轮，2壳体，3传送带，4带轮5传动齿轮6传送链7回收装置8传动链轮 9滚筒 10饺子皮刀具 11电机图3.1 整体布局图3 零件结构设计3.1 传动设计，选配电机设计方案：家用饺子皮机的带传动。工作条件：适用于各种家庭环境，载荷平稳，环境清洁。原始数据：运输带工作速度：V=1m/s。3.1.1 电动机类型的选择此次课题研究的是饺子皮机，属于食品机械，根据简明机械设计手册，选用Y（IP44）封闭式三相笼型异步电动机。此电机的结构特点为一般用途封闭自扇冷式，能防止灰尘，铁屑或其他杂物侵入电动机内部，效率高，噪音低，振动小，体积小，重量轻，运行可靠，安装方便。适用于灰尘多，土扬水溅的场合，如农用机械，搅拌机，碾米机等其他食品机械。图4.1.1 三相异步电动机模型选择电动机时，应保证选择时式中：-电动机的额定功率，kw。-工作机所需电动机功率，kw。所需电动机功率由下式计算：式中：-工作机所需有效功率，由工作机的工艺阻力及运行参数确定。-电动机到工作机的总效率。kw式中：F-压面辊压面团的压力（根据网上数据以及经验估算）N。 v-工作机的线速度，m/s。 D-主动轮的直径，mm。则：kw则根据简明机械设计手册表19-3，综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、带传动等因素，选择型号Y90L-4的电动机，额定功率为kw，转速为1400 r/min。3.1.2 计算总传动比以及分配各级的传动比1. 总传动比：i总= n电机n筒=1400/152.79=9.16（n筒=601000V/D=6010001/（125）=152.79r/min）2. 分配各级传动比：取i齿轮=3.20. i总=i齿轮i带. i带= i总/ i齿轮=9.16/3.20=2.863. 运动参数以及动力参数计算（1） 计算各轴的转速（r/min）1. N1=n电机=1400r/min，N2=n1/ i带=1400/2.86=489.5r/minii. N3=n2/ i齿轮=489.5/3.20=152.97r/min（2） 计算各轴的功率P1=Pd=1.5kw P2=P1带=1.50.94=1.41kw（3） 计算各轴的扭矩（Nm）T1=9.5510P1/n1=9.55101.5/1400=10.23NmT2=9.5510P2/n2=9.55101.41/489.5=27.51Nm3.2 带轮传动计算1. 选择普通V带截型查课本P218表13-8的工作情况系数表，取KA=1.0，PC=KAP=1.5kw。2. 选择V带型号 选普通V带根据PC=1.5kw，N1=1400 r/min，由课本P214表13-3查得，选用A型V带。 图3.2 v带型号表3. 大小带轮基准直径 由P219图13-15，小带轮的基准直径的范围为112-140 mm，由13-9，dmin应不小于112mm，取dmin=118mm，由于dd2=(1-e)n1dd1/n2(e为滑动率) =（1-0.02）1400118/48 =330.73 mm，取dd2=355 mm4. 求实际从动轮的转速n实= n1dd1/dd2=1400118/355=465.35r/min, 转速误差为：n2- n实/n2=489.5-465.35/489.5=0.0480.05，在数据允许范围内。5. 带速VV=dd1n1/（601000）=1181400/60000 =8.65 m/s 在5-25m/s范围内，带速合适。6. 确定带长和中心距 初步选取中心距：a0=1.5(118+355)=709.5mm，取a0=710mm，符合0.7（dd1+dd2）a02（dd1+dd2） 则带长为：L0=2a0+1.57（dd1+dd2）+（dd1-dd2）/4a0=2710+742.61+19.78 =2182.39 根据表13-2，取Ld=2200mm 根据P220式（13-16）计算实际中心距aa0+（Ld- L0）/2=710+(2200-2182.39)/2=718.8mm7. 验算小带轮包角1 = 180-（355-118）57.3/718.8= 180-18.9= 161.1120（适用）8. 确定带的根数 根据P214表（13-3）P0=1.61Kw 根据P216表（13-5）P0=0.34Kw 根据P217表（13-7）Ka=0.95 根据P212表（13-2）KL=1.09 由P214式13-12，得Z=PC/( P0+P0) KaKL =1.5/(1.61+0.34) 0.951.06=1.05 故取2根，与实际相符。9. 计算轴上压力 由课本P212表13-1查得q=0.1kg/m，由式13-17单根V带初拉力：F0 =500 PC/ZV(2.5/ Ka-1) + qV =5001.5/28.65(2.5/0.95-1)+0.18.65 N=34.05N 则作用在轴承上的压力FQ，由课本公式得:FQ=2ZF0sin1/2=2234.05sin161.1/2=134.35N3.3 齿轮传动设计计算1. 选择齿轮材料及确定许用应力 齿轮采用软齿面，小齿轮选用40MnB调质，齿面硬度为240-286HBS， Hlim1=700MPa，FE1=600MPa,大齿轮选用45钢，调质，齿面硬度为220HBS，Hlim2=600MPa, FE2=480MPa，由课本表11-1，SH=1.0,SF=1.25,ZH=2.5,ZE=189.8H1= Hlim1/SH=700/1.0MPa=700MPaH2= Hlim2/SH=600/1.0MPa=600MPa FE1= FE1/ SF=600/1.25MPa=480MPa FE2= FE2/ SF=480/1.25MPa=360MPa2. 按接触疲劳强度设计计算 齿轮按8级精度制造，取载荷系数K=1.2，齿宽系数d=0.8， 小齿轮上的转矩为：T2=9.5510P/n2=9.55101.41/489.5=2.7510、齿数Z1=21，则Z2=3.202167，实际传动比i=67/21=3.19,传动比误差i-i0/I=(3.20-3.19)/3.20=0.3%2.5%,可用，齿数比u=i=3.19。由 d1= =36.79mm模数：m= d1/Z1=36.79/21=1.75mm，选第一系列模数m=2则齿轮的中心距a=2(21+67)/2=176mm取a=180mm，确定齿轮的分度圆直径：d1=mZ1=42mmd2=mZ2=134mm确定齿轮宽度：b=dd1=0.842=33.6mm取b2=35mm，b1=40mm、齿数Z3=12,则Z4=123.20=38.439，实际传动比：i=39/12=3.25,传动误差，i-i0/I=|3.20-3.25|/3.20=1.5%2.5%可用，齿数比：u=i=3.25由 d1= =36.73mm模数：m= d1/Z1=36.73/12=3.06mm 取第一系列模数m=3则齿轮的传动中心距：a2=3(12+39)/2=76.5mm，取a2=80确定齿轮分度圆半径：d3=mZ3=312=36 mmd4=mZ4=339= 117mm确定齿轮宽度：b=dd1=0.836=28.8mm,取b4=30 mm， b3=35 mm 、曲强度校核齿轮按8级精度制造，取载荷系数K=1.2齿形系数：ZV1= Z1=21 ZV2= Z2=67 ZV3= Z3=12 ZV4= Z4=39齿形系数YFa和应力修正系数YSa查图11-8，得：YFa1=2.83 ,YSa1=1.57;YFa2=2.26, YSa2=1.73; YFa3=3.65, YSa3=1.50; YFa4=2.46, YSa4=1.67.载荷系数K，由下表，取K=1.2工况空轻载起动重载起动每天工作小时数/h1616载荷变动最小液体搅拌机、通风机和鼓风机（）、离心式水泵和压缩机、轻载荷输送1.01.11.21.11.21.3载荷变动小带式输送机（不均匀负荷）、通风机（）、旋转式水泵机和压缩机（非离心式）、发电机，金属切削机床、印刷机、旋转筛、锯木机和木工机械1.11.21.31.21.31.4载荷变动较大制砖机、斗式提升机、往复式水泵和压缩机、起重机、磨粉机、冲剪机床、橡胶机械、振动筛、纺织机械、重载输送机1.21.31.41.41.51.6载荷变动很大破碎机（旋转式、鄂式等）、磨碎机（球磨、棒磨、管磨）1.31.41.51.51.61.8表4.2 工况系数表许用弯曲应力F,计算两组齿轮的许用弯曲应力:F1 =（2KT1/bd1m）YFa1YSa1=（21.22.7510/35422）2.831.57= 99.74MPa F1 =480MPaF2 =F1YFa2YSa2/YFa1YSa1= 99.742.261.73/2.831.57= 87.77MPa F2 =360MPaF3 =（2KT1/bd3m2）YFa3YSa3 =（21.22.7510/35363）3.651.50= 95.60MPa F1 =480MPaF4 =F3YFa4YSa4/YFa3YSa3=95.602.461.67/3.651.50=71.73MPa 24000h,预期寿命足够。结论通过这次对饺子皮机的设计，使我们充分把握的设计方法和步骤，不仅复习所学的知识，而且还获得新的经验与启示，在各种软件的使用找到的资料或图纸设计，遇到不清楚的作业，老师和学生都能给予及时的指导，确保设计进度，本文所设计的是滚齿机传动机构的设计与运动仿真，通过初期的方案的制定，查资料和开始正式做毕设，让我系统地了解到了所学知识的重要性，从而让我更加深刻地体会到做一门学问不易，需要不断钻研，不断进取才可要做的好，总之，本设计完成了老师和同学的帮助下，在大学研究的最感谢帮助过我的老师和同学，是大家的帮助才使我的论文得以通过。在本次设计中，设计过程是十分重要的一个环节。在前期的设计中，都是靠查找相关设计资料来进行的，需要进过理论的分析和考察来确定整个系统的设计，以及各个部分的结构是不是正确。在不断的设计修改过程中发现设计中的问题呵不足，然后针对的逐渐进行改进，从而才能得到现在的完整设计。特别是传动机构的设计中，如果直接进行传动机构的设计和制作的话，对设计的要求十分高，要保证一次行成功。这几乎是不可能的。所以需要经过大量的计算和绘图来确定方案的可靠与否。经过最后的检测，可以证明本次设计是可靠正确的。致谢在此论文完成之际，我的心里感到特别高兴和激动，在这里，我打心里向我的导师和同学们表示衷心的感谢！因为有了老师的谆谆教导，才让我学到了很多知识和做人的道理，由衷地感谢我亲爱的老师，您不仅在学术