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山楂切片机的设计【离心式山楂片自动切片装置】【优秀原创食品加工机械设备课程毕业设计含SW三维3D建模及12张CAD图纸+带任务书+开题报告+中期检查表+答辩ppt+27页加正文10800字】
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山楂切片机的设计【离心式山楂片自动切片装置】【优秀原创食品加工机械设备课程毕业设计含SW三维3D建模及12张CAD图纸+带任务书+开题报告+中期检查表+答辩ppt+27页加正文10800字】
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山楂切片机的设计【离心式山楂片自动切片装置】
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山楂切片机的设计【离心式山楂片自动切片装置】
前 言
近年来，山楂产量逐年增加，而传统山楂制品所占市场份额却越来越小，每年有大 量山楂白白烂掉 ，不但造成资源的严重浪费，也暴露出山楂深加工技术的严重滞后与不足[1]。因此山楂需进一步深加工为各种食品饮料等，既保持了山楂所特有的风味和营养成分，又开发了山楂资源，满足了人们的消费需求[2]。 随着现在人们对的绿色健康食物的需求越来越多，山楂类休闲食品的消费急剧增长，经济、适用的山楂切片机的也成为十分热销的食品加工机械。
此山楂切片机主要针对中小型场合，专门针对山楂切片而设计的。本切片机的设计包括分别对带、轴、刀片、刀盘等进行了设计计算；对轴承、键等元件进行了选择；并对整体机械结构进行设计。
切片机主要包括以下结构：进出料斗装置、机架部分、电机、输送装置和切刀盘。本设计采用离心式设计。采用电动机作为动力，由皮带轮传动减速装置带动输出轴转动，轴的末端接刀片，随着转盘的转动把山楂切成片。
关键词：离心式；切片机；刀片
目 录
1概述 1
1.1简介 1
1.2切片机国内外发展现状 1
2山楂切片机总体方案设计 2
2.1基本功能 2
2.2总体结构 2
2.3传动机构及设备参数 3
2.4 机构的组成部分及特点 4
2.5 带传动的设计计算 7
2.6 同步带轮的设计 9
2.7 轴的选择 11
2.8 轴承的选择和校核 15
2.9 键的选择和校核 17
3 机架的设计 18
3.1 机架设计要求 18
3.2 机架材料的选用及结构 19
3.3机架整体设计 19
3.4 机体传动结构布置设计 20
4 切片机使用注意事项 20
5结 论 21
5.1本机构主要内容 21
5.2本设计的优点 21
总 结 22
工程概况
本文首先介绍了切片机的国内外现状，山楂果在国内的加工情况，然后针对现状，选择合适的切片方式，选择合适的工作原理，确定山楂切片机的总体方案。对山楂切片机进行设计，选择合适的电动机，减速器，对轴进行校核，设计出合适的刀片，进料与出料方式，以及适合的机架，比较其优缺点。确定一个好的切片方案。
- 内容简介：
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塔里木大学 毕业论文（设计）中期检查记录表 年 月 日 学生姓名 班级 课题名称 课题完成进度（学生自述） 存在的问题及整改措施（学生自述） 指导教师意见（课题进展情况、优缺点、整改措施等） 指导教师签名 年 月 日 学院意见 负责人签名 年 月 日 山楂切片机 的设计 学生姓名 马虎 学 号 8011212108 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 16 指导老师 周岭 日 期 塔里木大学机械电气化工程学院制 16届毕业 设计 前 言 近年来，山楂产量逐年增加，而传统山楂制品所占市场份额却越来越小，每年有大 量山楂白白烂掉 ，不但造成资源的严重浪费，也暴露出山楂深加工技术的严重滞后与不足 1。因此山楂需进一步深加工为各种食品饮料等，既保持了山楂所特有的风味和营养成分，又开发了山楂资源，满足了人们的消费需求 2。 随着现在人们对的绿色健康食物的需求越来越多，山楂类休闲食品的消费急剧增长，经济、适用的山楂切片机的也成为十分热销的食品加工机械。 此 山楂切片机主要针对中小型场合， 专门 针对 山楂切片 而设计的 。本 切片机的 设计包括分别对带、轴、刀片、刀盘等进行 了 设计计算；对轴承、键等元件进行 了 选择 ； 并 对整体机械结构 进行 设计。 切片机主要包括 以下 结构：进出料斗装置、机架部分、 电机、输送装置和切刀盘 。本设计采用离心式设计。 采用电动机作为动力， 由 皮带轮传动减速装置带动输出轴转动，轴的末端接刀片，随着转盘的转动把山楂切成片。 关键词 ： 离心式 ； 切片机；刀片 目 录 1 概述 . 1 介 . 1 片机国内外发展现状 . 1 2 山楂切片机总体方案设计 . 2 本功能 . 2 体结构 . 2 动机构及设备参数 . 3 构的组成部分及特点 . 4 带传动的设计计算 . 7 同步带轮的设计 . 10 的选择 . 11 承的选择和校核 . 15 的选择和校核 . 17 3 机架的设计 . 18 架设计要求 . 18 架材料的选用及结构 . 19 架整体设计 . 19 体传动结构布置设计 . 20 4 切片机使用注意事项 . 20 5 结 论 . 21 机构主要内容 . 21 设计的优点 . 21 总 结 . 22 工程概况 本文首先介绍了 切片机的国内外现状，山楂果在国内的加工情况，然后针对现状，选择合适的切片方式，选择合适的工作原理 ，确定山楂切片机的总体方案 。对山楂切片机进行设计，选择合适的电动机，减速器，对轴进行校核 ，设计出合适的刀片，进料 与出料方式，以及适合的机架，比较其优缺点。确定一个好的切片方案。塔里木大学毕业设计 1 1 概述 山楂也叫山里红、红果， 味道 酸甜适中，风味独特。山楂有很高的营养价值和医疗价值。山楂制品能增强食欲 、 改善睡眠 、 保持骨骼和血液中钙的恒定，因此山楂被视为 “ 长寿食品 ” 。山楂提取物可以用于制药、饮料及食品色素添加剂等。山楂果实、山楂制品及山楂提取物不仅能防治心血管疾病，还具有抗氧化作用及抗菌消炎作用。山楂果质量好、产量高 ,营养保健功能高、效果佳，具有广阔的市场开发前景。但是目前由于山楂制品种类较单一等原因导致部分消费局限性，亟需进一步研发山楂类新产品。因而山楂切片机应运而生。 按刀片安装形式的不同切片机可以分为盘刀式、滚刀式和离心式三种。本设计主要针对加工效率较高、应用较为普遍的离心式切片机进行设计。 内外 发展 现状 外发展情况 在上世纪 60 年 代国外的切片技术开始出现，到 70 年代已开发成熟。大多数切片机可以处理125 毫米（ 5 英寸）以上的大直径单晶，是在上世纪 80 年代中期。如瑞士的迈尔 割棒料直径最大可以达到 米（ 12英寸）。八十年代中期以后一到两年时间，芯片技术发展到了顶峰时期，相当多的多功能自动切片机已经陆续商品化。于是不断诞生了世界著名的切片机厂家，如瑞士 G 公司的 列机，日本 式会社的 国 片机 的结构主要有，主轴以空气轴承活滚动轴承为支撑方式的卧式和立式两种。发展到现在，在芯片功能方面，已经相当完备，而且复合化，切片的方式也呈 多样 化发展 3。 于 20世纪 70 年代初期，我们的切片技术开始出现，我国的切片机广泛应用于蔬菜、中药，冻肉等领域。包括山楂切片的应用。目前，我国的切片机主要有以下几种： (1)直线往复切割机。此种切片机结构简单，但效率低。因此，它适用于工作要求不高，效率低的场合。 (2)圆盘旋转切片机。圆盘旋转式切片机具有结构简单，生产效率高的特点，因此被广泛应用于各种场合。 (3)枪切片机。水枪式切片机的耗水量大，且只能切割平直的片，所以不是十分广泛的被使用。 (4)圆形（内圆切片的外圆切片）切片。圆形切片机具有较高的工作效率，但结构复杂，设计塔里木大学毕业设计 2 难度大，因此被广泛应用于工作效率要求相当高的专业领域 4。 切片机在中国的研发虽然已有 30 多年的历史，近年来切片机的研制和发展也非常迅速，但与发达国家相比仍有一定的距离，研制开发的切片机尚未得到大面积推广。虽然目前我国也有切片机的生产厂家，山东省诸城市大洋食品机械厂的大洋牌土豆切片机有 400型、 600 型、江阴鑫达药化机械的中药切片机等。但我们的切片机仍没有根本性的突破。 2 山楂 切片机 总体方案设计 山楂自动切片机 可对各种 直径小于 30圆形或柱状的果实、 名贵药材，参类食品等物料进行切片处理 ，通过更换切刀盘与刀片，可以实现 大，小圆形片，弧形片，斜片 等 不 同形状的饮片 （切片）， 厚度均匀，稳定性能好，切片连续 ， 厚度可根据自己的需求自动调节，适用性更广 5。 切片步骤：备料 入料 切片 出料 备料：准备需要切片的物料，托盘 入料：将塑料压模取出，调整好切片厚度，开启机械后，将物料放入进料口中即可 切片：用手或压模按紧物料，物料自动切片，转动一圈可切两片 出料：从出料口出料 多功能自动切片机主要由机架、电机减速机、 齿形带传动组件 、 物料输入、输出组件 及 切片机构 组成 。 机的装料和卸料都较容易，结构简单，操作和维修便易， 其特征在 具有多个物料输入口，可连续进行切片加工 ，切刀盘组件可以根据实际使用要求进行更换，切片刀周围有安全防护罩。 传动方式采用带传动机构，传动级为一级 ，传动带组件设计有有防护罩。电机减速机组件设计安装防护罩外侧， 传动带涨紧结构位于电机安装支架处，方便调节。 如图 2里木大学毕业设计 3 图 2动机构 及 设备参数 动机构 按动力种类分，切片机可分为机动和人力两类。机动的包括内燃机驱动和电机驱动。本设计选择效率较高的电机驱动为动力来源。 切片机由电机减速机、旋转切刀轮、皮带传动装置和输入、输出物料装置等组成。 根据本设计的要求及适用面来确定切片机 传动机构 及切片刀组件 ,采用 立式进料机构， 装料和卸料都比较容易，结构简单，操作和维修便易，工作时产生的震动小，有益于机械的正常工作。 切片机 主要 是由电 机减速机 经 盘旋转轴 ，从而 刀盘 旋转运动并带动切片 刀 旋转运动， 山楂 依靠震动、自身重力及外部进料辅助设备的作用，由进料管向下方运动尔紧贴刀盘，随之刀片对 山楂 进行旋切而达到切片作用。 片体贴附在刀盘上，依靠刀盘的旋转产生的离心力脱离刀盘，进入出料盒 待装。 本机构主要有以下优点： （ 1） 降低了人们的劳动强度，提高了工作效率，能达到 5001000kg/h。 （ 2） 切片的厚度一致性高，损耗低。 （ 3） 切削种类多， 山药，山楂，生姜，陈皮，香蕉，弥核桃等切片 ，也 可对各种名贵药材，参类食品等物料进行切片处理 。 （ 4） 结构简单紧凑。 其 传动 结构如图 2里木大学毕业设计 4 1 2 3 4图 2动 结构简图 切割装置由回转刀盘和定刀片组成。 切片厚度： 大直径： 30大生产能力： 1000pc/率： 电机转数： 1400r/m 电压： 220V 外形尺寸： 60 600 1150片数量： 6个 刀盘直径： 构的组成部分及特点 型功率及参数 选择 型功率选择 切片机需要连续的工作一段时间，刀盘的旋转速度与切削力的输出尤为重要，确保切片的成型质量和生产效率，通常使用人手动进行旋转切割可以产生的正常扭矩为 15N M 左右，机器的输出扭矩适当加大，旋转范围在 20N 0N 盘需要就有一定的旋转角速度，以便于切片在离心力的作用下进入物料仓待用，则应选用输出转速不小于 500r/ 塔里木大学毕业设计 5 术参数 系列行星变速箱的 1服电机 型号： 传动比： 9 转速 ： 1500 输出转矩： 26N M 工作制： 护等级： 图 2 带传动是利用张紧在带轮上的柔性带进行运动或动力传递的一种机械传动。根据传动原理的不同，有靠带与带轮间的摩擦力传动的摩擦型带传动，也有靠带与带轮上的齿相互啮合传动的同步带传动 6。 带传动具有结构简单、传动平稳、能缓冲 吸振 、可以在大的轴间距和多轴间传递动力，且其造价低廉、不需润滑、维护容易等特点。 摩擦型带传动能过载打滑、运转噪声低，但传动比不准确（ 滑动率 在 2%以下）； 同步带传动 可保证传动同步，但对载荷变动的吸收能力稍差，高速运转有噪声 7。 塔里木大学毕业设计 6 同步齿形带 的工作面做成齿形，带轮的轮缘表面也做成相应的齿形，带与带轮主要靠啮合进行传动。同步齿形带一般采用细钢丝绳作强力层，外面包覆聚氯脂或氯丁橡胶。强力层中线定为带的节线 ，带线周长为公称长度。带的 基本参数 是周节 p 和模数 m 。周节 应点 间沿节线量得的尺寸，模数 m=p/ 。中国的同步齿形带采用 模数制 ，其规格用模数 带宽 齿数表示。 与普通带传动相比，同步齿形带传动的特点是： （ 1） 钢丝绳制成的强力层受载后变形极小，齿形带的周节基本不变 ,带与带轮间无相对滑动 ,传动比恒定、准确； （ 2） 齿形带薄且 轻，可用于速度较高的场合，传动时线速度可达 40 米 /秒，传动比可达 10，传动效率可达 98%； （ 3） 结构紧凑，耐磨性好； （ 4） 由于预拉力小， 对电机、轴承与轴的设计与选型均降低了计算条件 ； （ 5） 制造和安装精度要求甚高，要求有严格的中心距，故成本较高。 根据 本切片机 工作机构类型 特点， 选择 同步 带 作为 传动 机构 ,主动轮与冲动轮齿数相同，可以使设备结构紧凑，安装调整简便 。 齿形同步带为阻燃、耐磨、低烟、无毒材料。齿形同步带参数如表 2 表 2形同步带 参数 名称 型号 抗张强度 线重 齿形同步带 230小 m 齿形同步带齿形如下图所示： 图 2轴的材料为 45号钢， 调质处理 20 250， 轴的固定选用深沟球轴承：采用轴肩定位。 塔里木大学毕业设计 7 结构设计应满足的基本要求 轴与轴上零件应具有准确的工作位置 定位要求 轴上零件应易于装拆和调整 安装调整要求 轴上零件的固定应牢固可靠 紧固要求 轴应具有良好的制造工艺性 工艺要求 应尽量减少应力集中 提高疲劳强度的要求 的各部分结构名称制造安装要求 为便于轴上零件的装拆，常将轴做成阶梯轴。 8 为使轴上零件易于安装，轴端和各轴段的端部应有导角 轴的形状和尺寸力求简单，以便于加工 轴上磨削的轴段有砂轮越程槽；需车制螺纹的轴段，应有推刀槽； 的材料 轴常在交变应力的作用下工作，其材料的要求是：强度高、刚度好、应力集中的敏感度小，抗疲劳，加工性能好，有的轴表面要求也较高。 的设计包括两个方面 结构设计：使轴具有合理的结构形状，良好的加工工艺性。 强度计算：保证轴在载荷作用下不致断裂或产生过大的变形。 的结构设 计 轴的端部应有 45 度倒角，以便安装时对中，防止锐边划手。 轴的结构设计主要根据以下几个方面： 轴上零件的配置；轴上零件的固定；轴上零件的装拆；轴的加工工艺性。 轴上零件的固定可分为两个方向： 周向固定：传递扭矩和运动。采用过盈配合（轴承内圈）。 轴向固定：防止零件在运转时产生轴向移动。采用圆螺母 。 带传动的设计计算 定设计 功率 里木大学毕业设计 8 因为n 166 r/由机械设计手册 9表 13知选 由公式 ： （ 2 得出 选 同步带 的型号 和节距 选 标 弧齿 同步 带。 根据 .5 166 r/由 机械设计手册中 表 13 同步带参数： 带型： 5M 节距 带宽范围： 9 40 计算 带轮基准直径 根据设计手册（ 小齿数 4， 设计选取 2=20 4 d1=1 （ 2 算带速 V 由公式 V= 1000601 （ 2 则可以算出带的速度 : V= 1000601 = 1 0 0 0601 6 =m/s 刀盘端采用法兰连接结构型式，带轮端 考虑此处 安装轴承 ， 故轴径的选取优先负荷轴承安装尺寸。 轴承产品初步选定 36204角接触球轴承 背对背型式预紧安装 ，其尺寸为 d D B=20 47 14,。查手册 36204角接触球轴承的轴肩 定位安装尺寸为 26由刀盘的尺寸和 总体结构的要求确定刀盘和轴法兰间的安装尺寸。 求轴上的载荷，首先根据轴的结构，作出轴的计算简图。根据轴的计算图，做出轴的弯矩图和扭矩图。 图 2从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出靠近大带轮轴承上的截面为危险截面。现将计算的危险截面处的 M、 选取轴的材料为 45号钢，调质处理。根据机械设计表 14经算出轴的最小直径为 16 矩为 以，可以计算出作用在轴上的力圆周力 Ft=2 塔里木大学毕业设计 14 536002 =288 N 作用在刀片上的力径向力 030 F （ 2 可以得出 根据上面的数据和轴的机构以及弯矩和扭矩图中可以看出，受载 荷最大的面是靠近大带轮的轴承端面，因此求得此截面的弯矩扭矩如表 2 表 2载荷 平行于轴 垂直于轴 支反力 F 741 125 N V 弯矩 M 4245N/mm / /2 总弯矩 221 M =63999 N/22 9 0 2 0 73 4 2 4 5 M =35413 N/矩 T 按弯扭合成应力校核轴的强度 进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险 截面 C）的强度。根据机械设计式（ 15以及上表的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取 =算轴的应力 ,由公式： ( （ 2 得出轴的应力： ( =里木大学毕业设计 15 前面已经选定轴的材料为 45号钢，调质处理，由机械设计表 15 60 以计算出轴安全。 故该轴在此 截面的右侧的强度也是足够的。本机无大的瞬时过载及严重的应力循环不对称性，故可略去静强度校核。至此 ,轴的校验结束 ,轴的校验合格。 承的选择和校核 轴承是机器中用来支撑轴承和轴上零件的重要部件，它能减少回转轴和支承间的摩擦和磨损。 轴承按摩擦性质，分滚动轴承和滑动轴承，按受截面方向的不同，又可分为载荷方向轴承和受载荷方向的推力轴承。 滚动轴承具有摩擦小、易启动、载荷、转速小、工作温度小、在机械中应用非常广泛。 滑动轴承结构简单，易于制造，可以割分，便于安装，对于大直径和教小直径的滑动轴承，其价格比滚动轴承便宜。润滑良好的滑动齿轮在高速、重载和结构要求上一滚动轴承有更大的选择。 承的选择 由于轴承主要承受的只有机体中的轴， 切刀盘 ，从动 带 轮的径向力。故选用角接触轴承 63204角接触球轴承。 轴承的主要参数： n=166r/计寿命为 8年 工作小时数 2000小时 承的校核 角接触 球轴承一般是由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。内圈装在轴上，外圈装在机座和轴承座上。内圈上有滚道，当内外圈相对旋转时，滚动体将沿着滚道滚动。保持架的作用是把滚动体均匀地隔开。滚动体与内外圈的材料应具有高的硬度和接触疲劳强度、良好的耐磨性和冲击性。一般用含铬合金钢制造。工作表面要磨削和抛光。与滑动轴承相比，角接触球轴承具有摩擦阻力小、起动灵敏、效率高、能够同时承受径向和轴向的作用力等优点。所以选择角接触球轴承。由上述可知，选择 63204角接触球轴承，现对其进行校核。 因该轴承受 和须求出当量动载荷 P。计算时用到的径向系数 X、轴向系数 a/ 轴承型号未选出前暂时不知道，故用试算法。 根据机械设计基础表 16取 0r= e= 因 88N， r=e，由机械设计基础表 16=Y= 塔里木大学毕业设计 16 由公式 P=X Y （ 2 P= 计算所需径向基本额定动载荷值，由公式： 161060 （ 2 机械设计基础表 16 （查机械设计基础表 16工作温度不高）； 12000h 所以： fC 9101200010 396601 1661 9102900 N 920 N 故 63204的角接触球轴承轴承的 0r=288/1920=原估算接近，适用。 轴承的润滑可分为油润滑和脂润滑。油润滑轴承一般是选用形式轴承，脂润滑轴承一般选用防尘盖或橡胶密封件密封。防尘盖适用于高温或使用环境好的部位，密封件分接触式密封和非接触式密封两种，接触式密封防尘性能好但起动力矩大，非接触式密封起动力矩小，但密封性能没有接触式好。 承使用时应注意事项 轴和轴承室公差的选择与控制： 轴承压入轴承后应转动灵活无阻滞感。如有明显转动不灵活，则表明轴的尺寸太大了，公差要下调。如轴承压入轴后用手转动有明显“沙沙”感，则可能是轴的公差太大或轴的圆度不好。所以在控制好轴和轴承室公差时也要控制好圆度，目前国内很多厂家只对公差进行控制，没有对圆度进行控制。 轴承的装配方式： 因为轴承是高精度产品，如装配不当很容易对轴承沟道造成损伤，导致轴承损坏。轴承在装配时应有专用的模具，不能随意敲打，在压入轴时只能小圈受力，压大圈时只能大圈受力。装配时要求采用气压或液压，在压装时上下模要外于水平状态，如有倾斜会导 致轴承沟道因受力损坏，而使轴承产生导响。 塔里木大学毕业设计 17 装配异物的防止： 轴承在装到转子上做动平衡时很容易将动平衡时产生的铁屑进入轴承内部，因此最好是装轴承前做动平衡。有一些厂家为了装配方便，装配时在轴承室内涂上一些油或油脂起润滑效果，但往往操作人员很难将量控制好，如果油或油脂在轴承室内积留较多，在轴承转动时很容易沿着轴进入轴承内部。轴承室最好是不要涂油或油脂，如非涂不可则要控制不得在轴承室内有积留。 的选择和校核 键用于连接轴和轴上零件，进行周向固定以传递转矩，如 齿轮 、带轮、 联轴器 与轴的连接。键连接装配中，键（一般用 45 号钢 制成）是用来连接轴上零件并对它们起周向 固定作用 ，以达到传递扭矩的一种机械零件。 键连接可分为 平键 连接、 半圆键 连接、 楔键 连接和 切向 键连接。 平键按用途分有三种： 普通平键 、 导向平键 和 滑键 。平键的两侧面为工作面，平键连接是靠键和键槽侧面挤压传递转矩，键的上表面和轮毂槽底之间留有间隙。平键连接具有结构简单、装拆方便、对中性好等优点，因而应用广泛 的选择 本切片机根据轴端尺寸和工作使用要求，为静联接状态，所以选用普通圆头平键联接。 与皮带轮联接的键的选择： 此处轴径为 6 理选用键的宽度 b=8 度 h=7 键长 L=18 的校核 键、轴的材料都是钢，键采用静联接，冲击轻微。 查机械设计基础表 14许用挤压应力 p=120 150 p=135 键 1的工作长度 l=4 7 键与刀盘的接触高度 k=.5 查机械设计手册由公式： p=02 （ 2 得出 16 p所以键 1的强度合适。 键 2的工作长度 l=5 19 键与皮带轮的接触高度 k=mm p=02 （ 2 塔里木大学毕业设计 18 得出 36 p所以键 1的强度合适 T 传动的转矩 N m k 键与轮毂键槽的接触高度 l 键的工作长度 mm d 轴的直径 3 机架的设计 架设计要求 机架起到在机器中支承或容纳零、部件的作用，机架的设计主要应保证以下三点： （ 1） 足够的强度和刚度； （ 2） 形状简单，便于制造 、安装 ； （ 3） 便于在机架上安装附件等。 绝定机架工作能力的主要准则是刚度。 强度是评定重载机架工作性能的基本准则。机架的强度应根据机器在运转过程中可能发生最大载荷或安全装置所能传递的最大载荷来校核其静强度。此外还要校核其疲劳强度。机架的强度和刚度都需要从静态和动态两方面来考虑。动刚度是衡量机架抗震能力的指标，而提高机架抗振能力应从提高机架构件的静刚度，控制固有频率，加大阻尼等方面着手。 机架受压结构及受压弯结构都存在失稳问题。有些构件制成薄壁腹式也存在局部失稳。稳定性是保证机架正常工作的基本条件。必须加以校核。 为了满足稳定切片和切削效率的要求，本设计的式切片机在功能上应该完成以下 几点要求： （ 1） 在满足强度和刚度的前提下，机架的重量应要求轻、成本低。 （ 2） 抗振性好。 （ 3） 噪声小。 （ 4） 温度场分布合理，热变形对精度的影响小。 （ 5） 结构设计合理，工艺性良好，便于铸造、焊接和机械加工。 （ 6） 结构便于安装、调整及修理。 （ 7） 导轨面受力合理、耐磨性良好。 （ 8） 造型好。 塔里木大学毕业设计 19 架材料的选用及 结构 铸造机架常用材料： 铸铁： 铸铁流动性好，体收缩和线收缩小，容易获得形状复杂的铸件。铸铁的内摩擦大、阻尼作用强，故动态刚性好。另外还有切削性能好、价格便宜和易于大量生产等优点。铸铁主要 有灰铸铁、球墨铸铁。 铸造碳钢 ： 铸钢的弹性模量大，强度也比铸铁高，故用于受力较大的机架。由于钢水流动性差，在铸型中凝固冷却时体收缩和线收缩都较大，故不宜设计复杂形状的铸件。 铝合金 ： 铝合金密度小、重量轻，通过热处理强化，具有足够高的强度、较好的塑性，良好的韧性。 铸铁的铸造性能好、价廉和吸振能力强，应用也最广。焊接机架具有制造周期短、重量轻和成本低等优点。由于本设计的机架结构较为复杂，为了满足支撑其它各零件的要求，切片机机架各零件采用 体 框架 选择 挤压铝型材作为框架主体的安装方式 。 壁厚选择 原则 ： 当机架零件的外廓尺寸一定时，因而在满足强度、刚度、振动稳定性等条件下，应尽量选用最小的壁厚 ，以降低设备重量和成本 10。 机架整体应起到固定及连接各零件的作用。 机架结构如下图 3里木大学毕业设计 20 图 3架 机架由以下几部分组成：支腿、 支腿横梁 、 接料盒 、连接板、支板、连接板、固定箱、 地脚支撑组成 。 体 传动 结构 布置 设计 机体就是由 电机减速机、电机安装座以及传动轴固定 箱体 座连接而成 ， 主要材料为 为了减少整个机体的重量 与结构空间 ，采用 电机安装座 把 传动轴固定箱体座 支撑起来， 再把 电机安装座 和 机架 相连接，使得整体结构更简单、合理、稳定。 机 架 的下面安装电机， 电机安装座处 带轮设置在机 架 外 侧 ，这样 可以 方便调节比 传动轴的中心距 ， 方便皮带的涨紧，与 检查皮带的安装是否正确到位。 图 3构图 4 切片机使用注意事项 （ 1） 本机适用于环境温度为 0 度，相对湿度小于等于 90%，周围无导电尘埃和腐蚀金属气体的室内，放置于干燥，通风，清洁的位置。 塔里木大学毕业设计 21 （ 2 ） 使用时，本机应放置于平稳的 地 面上，周围应无其它无关物品，并确认电源电压正常，电源插座要有可靠的接地线，严禁 用力拉拨电源线，以避免造成机械损伤及其它事故发生。 （ 3 ） 本机使用中，严禁用手，毛刷或其它工具直接伸入工作台中，避免切伤手指及损坏机械等事故发生。 （ 4 ） 切片时，应注意用力均匀，以保证切片的均匀，光泽，完整，切硬度大的 物料 时，必须注意本机的负荷及刀片的承受能力，防止超范围使用损坏机器。 （ 5） 切片完毕后，必须切断电源，使用结束后，应将刀片清理干净，进行擦油，形成保护膜，再次 时 用时用医用酒精将刀片进行消毒处理。 （ 6 ） 严禁用水直接清洗机器，避免对机械 电气部件 造成损伤。 5 结 论 本机构主要是针对中小型场合而设计的， 它可以对多种小果 类作物进行工作，且有较高的生产效率。 （ 1） 山楂 切片机研究的目的、意义、国内外研究的动态； （ 2） 山楂 式切片机总体方案的拟定和梳脱装置主要参数的设计计算； （ 3） 山楂 式切片机传动方案的确定及设计计算，主要工作部件的设计； （ 4） 山楂 切片机抓哟受力零件的强度或寿命校核计算； （ 5） 山楂 切片机装置总图、部件图、零件工作图的绘制。 本切片机有多种功能，能将多种果类作物切成片， 同时该切片机结构简单，体积小，重量轻，生产效率处于大型接卸与手工劳动之间。适合工作与作坊、食堂、家庭等中小场合；另外该机构的明显要求就是切片无的尺寸要求低，使用广泛。 22 总 结 由于 本设计因为个人知识有限， 本切片机采用旋转刀盘，因 此在切片的过程中难免会出现切片厚度不均匀的情况，还有就是本切片机占空间大。设计的切片机结构比较简单 主要改进措施是为了解决不均匀的问题，解决方案是： 在切片过程中始终保持切片的物体压紧，使其不跳动、不滑移。还有就是轴承的润滑比较的困难。还有能够通过人为去调节速度。 通过这次毕业设计，了解了机械设计的方法和流程，特别是思考问题和解决问题的能力。使得所学的知识得到一次比较全面的巩固，同时通过这次设计有学到了很多以前没有接触过的新知识，提高了自学能力，从而为以后更好地从事这项工作奠定了良好的基础 23 致 谢 在历时数月的努力后，终于完成了本次设计，在整个设计过程中，指导老师严谨的治学态度、踏实沉稳的学风使我受益匪浅，在我的学习、生活中产生了积极作用，也使得本次设计能够顺利完成，在此表示衷心的感谢。 此外，还要感谢在本次毕业设计及大学期间所有帮助过我的所有教师、同学，十分感谢！ 24 参考文 献 1贺荣平 J2005,05:342程玉来 ,张国彤 ,杨玉芬 ,曹金汤 J1996,01:1613柳俊先 片的加工制作技术 J2008,11:204濮良贵、纪明刚 M. 第 9版 高等教育出版社 ,5王 昆、何小柏、汪信远 M高等教育出版社 ,1996. 6沈再春 M中国农业出版社 ,1993. 7李良藻、汤楚宙 M湖南教育出版社， 1989. 8崔大同 . 果蔬加工机械 M北京农业大学出版社， 1993. 9吴宗泽 、 罗圣国 北京 :中国农业机械出版社 ,1984. 10许学勤 M中国轻工业出版社 ， 2008. 1 塔里木大学 毕业论文（设计）开题报告 课题名称 山楂切片机的设计 学生姓名 马虎 学 号 8011212108 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 机械设计 16 指导教师 周玲 起止时间 机械电气化工程学院教务办制 填 表 说 明 一、学生撰写开题报告应包含的内容： 1、本课题来源及研究的目的和意义； 2、本课题所涉及的问题在国内（外）研究现状及分析； 3、对课题所涉及的任务要求及实现预期目标的可行性分析； 4、本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路； 5、完成本课题所必须的工作条件及解决的办法； 6、完成本课题的工作方案及进度计划； 7、主要参考文献（不少于 7 篇）。 二、本报告必须由承担毕业论文（设计）课题任务的学生在接到“毕业论文（设计）任务书”的两周内独立撰写完成，并交指导教师审阅。 三、开题报告要求手写体，字数在 3000 字以上，由学生在本报告册内填写，页面不够可自行添加 张。 四、每个毕业论文（设计）课题须提交开题报告一式三份，一份学生本人留存，一份指导教师存阅，一份学生所在学院存档，备检备查。 开题报告正文 一 来源及研究的目的和意义 课题的来源：自选题 研究的目的 近年来，山楂产量逐年增加，而传统山楂制品所占市场份额却越来越小，每年有大 量山楂白白烂掉 ，不但造成资源的严重浪费，也暴露出山楂深加工技术的严重滞后与不足 1。因此山楂需进一步深加工为各种食品饮料等，既保持了山楂所特有的风味和营养成分，又开发了山楂资源，满足了人们的消费需求 2。 研究的意义 在拿到设计题目之后，经过查资料，资询 同学，联系老师，了解山楂切片机的发展。切片分为手工切片和机械切片两种。手工切片是将果实放在刀架上，有手工刀片横切，机械切片的切片机有立式切片机，轮转切片机和电动切片机三种 3。每种形式都有各自的优缺点，也有各自不同的配置，以及我们要采取哪种形式设计或则对某种形式进行改进从而达到我们所要设计的目的，也让山楂切片机在市场上在不可缺少的地方使企业的产品不断满足用户的需求。为解决山楂深加工中必不可少的环节浸提对山楂片的要求，研究切片机具有重要的意义 4。 二 题所涉及的问题在国内外现状及分析 国内研 究的现状 我国是农业大国，早在 2007 年农业部的数据统计就表明我国的蔬菜出口和水果产量均位居世界第一 5。果蔬的年产量大，为应对果蔬的浪费以及市场的需求，必须对果蔬进行深加工，以便于进行储存和运输；同时也有助于应对市场的变换，提高附加值和产业的经济效益。切片或者切条是对瓜果进行深加工的重要的工序之一 6。产量虽大，但缺少深加工过程中能够快速、有效地实现瓜果切片的机械，从而严重制约了产业的发展 7。现阶段，我国的各种切片机发展较为迅速，种类逐步趋于完善，生产厂家众多；但是规模较小，还尚未 形成一定的标准 8。我国现有的切片机械仍旧停留在简单地实现其功能的初级阶段，技术与发达国家相距甚远。现有的瓜果切片机虽能实现机器切片，但是大部分仍需人力的辅助使瓜果与刀片接触才能完成切片的任务。 9 国外研究现状 通过搜集资料发现，国际上切片技术已经相对趋于成熟，主要的切片方式分为直线往复式、水枪式以及圆盘旋转式等 10，但是主要的技术被一些发达国家（如美国、日本、德国等）所掌握在发达国家，对于这一块的发展远超过我国目前这样的现状。国外的发达国家已经普遍采用工厂化生产化建筑用钢筋 加工产品，如意大利 司、奥地利 司、德国 司和美国 司等，都采用钢筋数控切断机、弯曲机、调直弯曲切断一体的加工机械，可建成加工中心，生产建筑用钢筋加工产品或则成套设备。效率高、自动化程度高、加工速度快、操作方便、形状尺寸一致性好，可生产标准的钢筋加工产品，远超过我国目前的现状 11。 三 可行性分析 通过大学三年的学习，我已经具备了基本机械零件设计的能力，基本制图的能力，以及分析课题研究问题等方面的能力。 山楂果的深加工，对今后的可持续发展有很大意义。所以，对山楂果 具的加工成型机械研究是很有必要性的。山楂果质量好、产量高 ,营养保健功能高、效果佳，具有广阔的市场开发前景。但是目前由于山楂制品种类较单一等原因导致部分消费局限性，亟需进一步研发山楂类新产品。因而山楂切片机应运而生。按刀片安装形式的不同切片机可以分为盘刀式、滚刀式和离心式三种。 本设计主要针对加工效率较高、应用较为普遍的离心式切片机进行设计 。 四 课题需要重点研究的关键的问题及解决的思路 课题需要研究的难点问题解决的思路 现的主要问题： 1、如何将山楂果切片，如何进料 ，出料 2、选用何种切片方式 3、动力机构、传动机构、以及间歇机构在机械中的应用 4、国内切片机的刀片设计不合理以及寿命不于国外 5、切片机的切断次数、机型、外观质量都与国外有较大的差距 6、如何实现控制切片厚度 7、国内外切断机偏心轴的偏心距离较大、机架结构不同 设计提出一种全新的研究方案，主要解决以下问题： 1、对比国内外的切片机，采用较为先进的一种 2、根据需要调整动力机构，间歇与传动机构 3、对现有的山楂切片机加以改进，创新设计 4、加强对偏心距离、刀片的合理性、寿命等有所提高 5、在运用工程中减少对山楂果的损伤、提高工作效率 6、调整刀片间的间隔，间接保证山楂片厚度 五 完成本课题需要的工作条件及解决的办法 （ 1）查阅有关资料选择相关参数及材料 ,设计山楂切片机。 （ 2）设计完各零部件后，进行装配组合，试验设计的可靠性。 （ 3）运用 件和 件，绘制三维装配工程图。 （ 4）运用三维设计软件完成机构各零部件的三维建模并进行运动仿真 六 工作方案及进度计划 工作方案： 第一周：查阅相关资料、熟悉本次设计课题内容，了解各种切片机的优缺点，以及如何配合在一起。 第二 据查阅相关的资料，拟定山楂的总体方案，并撰写开题报告。 第四 九周：分析山楂切片机设
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