米粉切割机传动及切割部分设计论文【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985摘要本次毕业设计课题是米粉切割机的设计，主要设计思路是利用切刀与米粉的相对运动，借助于切刀的剪切或切削作用把米粉切断。米粉的切断对产品的内在质量影响不大，但对于干粉头量的增减关系极大，驱动装置采用三相异步电动机，其传动方案为电动机皮带轮主轴刀片，设计过程中主要是对V带计算，刀片的分析，电动机、V带、主轴、轴承的选择。本次毕业设计是专业课程的理论学习和实践之后的最后一个教学环节，通过本次设计对所学专业课程的理论加以综合并增加生产实践知识，经过连续冷弯成型机设计的实际训练，从而培养和提高个人独立工作的能力。巩固与扩充了机械设计相关课程内容，掌握其设计的方法和步骤。在设计中查阅了大量的机械书籍，在此过程中锻炼并提高了机械设计的基本技能，如计算、绘图、查阅设计资料和手册；熟悉机械设计标准及其它有关的标准和规范，并在设计中加以贯彻，对今后的工作与学习打下了坚实的基础关键词切割刀片传动买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985CUTTINGOFFMACHINEOFRICENOODLESABSTRACTTHEGRADUATIONPROJECTISTHESUBJECTFORCUTTINGOFFMACHINEOFRICENOODLES,THEMAINDESIGNINGIDEAMAKEUSEOFTHERELATIVEMOTIONOFCUTTERANDRICENOODLES,BYMEANSOFSHEARINGORCUTTINGACTION,MAKERICENOODLESCUTOFFDRIVENINSTALLATIONSINTHREEPHASEASYNCHRONOUSMOTOR,ITSDRIVEFORTHEPROGRAMMEMOTORPULLEYSSHAFTCIRCULARSAWBLADETHEDESIGNPROCESSOFVBELTCALCULATIONS,ANALYZECIRCULARSAWBLADE,CHOOSEMOTOR,VBELT,SHAFT,BEARINGTHEDESIGNISAPROFESSIONALGRADUATECOURSEAFTERTHESTUDYOFTHEORYANDPRACTICEOFTEACHING,ITISTHELASTPARTOFTHISTHROUGHTHEDESIGNOFTHETHEORYOFPROFESSIONALCOURSESTOBECOMPREHENSIVEANDPRACTICALKNOWLEDGETOINCREASEPRODUCTION,AFTERCONTINUOUSCOLDFORMEDMACHINEDESIGNOFTHEACTUALTRAINING,DEVELOPINGANDENHANCINGTHEABILITYOFINDIVIDUALSTOWORKINDEPENDENTLYCONSOLIDATIONANDEXPANSIONOFTHE“CUTTINGOFFMACHINEOFRICENOODLES“RELATEDTOTHECOURSECONTENT,ITSDESIGNMASTERTHEMETHODSANDSTEPSINTHEDESIGNOFALARGENUMBEROFMECHANICALINSPECTIONOFBOOKS,INTHECOURSEOFTRAININGANDIMPROVEDMECHANICALDESIGNOFTHEBASICSKILLS,SUCHASCOMPUTING,GRAPHICS,ACCESSTODESIGNINFORMATIONANDMANUALSFAMILIARWITHTHEMECHANICALDESIGNSTANDARDSANDOTHERRELEVANTSTANDARDSANDNORMSANDINTHEDESIGNIMPLEMENTINTHEFUTUREOFWORKANDLEARNINGTOLAYASOLIDFOUNDATIONKEYWORDSCUTTINGBLADEDRIVE买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985目录1绪论12切断设备221切断器技术要求及原理2211切断器技术要求2212切断的原理222切割器的类型223切割对切刀的要求4231钳住条件4232切割角度5233圆盘锯锯片63传动部分931电动机的选择932V带的计算和参数选择1033V带带轮的计算和参数选择1234轴的设计1335轴承的选择、校核15351滚动轴承疲劳寿命计算16352支承部件的结构设计174参考文献185致谢19买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709851绪论米粉条是一种大米深加工产品。它晶莹剔透，质地柔韧，清爽可口，深的消费者的喜爱。长期以来，米粉条生产都是沿用传统工艺和手工操作，产量低、劳动强度大、卫生条件差，成品包装简陋甚至无包装。这种作坊式生产方式利润低，扩大再生产能力差。我国城乡居民自古以来，就有喜爱吃米粉线的习惯，特别是在南方，随着生活、工作节奏的加快，早餐鲜湿米粉更是发展迅速，各地的“桂林米粉店”、“湖南米粉店”、“江西米粉店”如雨后春笋，遍布各城市。从20世纪90年代起，江西的精制直条米粉由于采用了不同于传统作坊式的生产工艺和设备，产品质量比传统米粉有显著提高，取得了米粉生产历史上的重大技术创新。产品外观洁白光亮、晶莹透亮、条形均匀挺直，久煮不糊汤、吐浆度很小、不断条，食用口感柔韧爽滑、有嚼劲，是米粉中的上品。外形有各种粗细的圆、扁条状，分别称为江西米粉、银丝米粉、上等沙河粉等。现已开发出如糙米米粉、香菇米粉、淮山米粉、莲子米粉、荞麦米粉、螺旋藻米粉等系列产品，目前，在我国港澳地区和东南亚、美国、欧洲，加拿大等地的海外华人聚居地有很好的销量，并在稳步增长，称为出口米粉市场上的一大名牌，已在江西省形成了大规模工业生产，取得了良好的经济效益。该米粉生产，原料全部采用大米，没有任何添加剂而且主要以市场上销路较差、粮食部门往往库存较多的早籼米为主，原材料十分丰富；同时，在我国这样一个农业大国，对促进农产品加工转化，提高附加值具有积极的意义。近几年期间，精制直条米粉成套设备已从江西省推广到福建、浙江、湖南、广西、四川、山东、大连等省市，并出口到菲律宾、越南等东南亚国家和委内瑞拉等南美国家。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709852切断设备21切断器技术要求及原理211切断器技术要求1机器运行平稳，噪音低。2切割断面整齐，粉头少。3剪切长度150MM210MM可调刀片应满足下列两方面的要求1钳住物料，保证切割2切割功率要小，产生滑切212切断的原理切断的工作原理是利用切刀与米粉的相对运动，借助于切刀的剪切或切削作用把米粉切断。米粉的切断对产品的内在质量影响不大，但对于干粉头量的增减关系极大。切断工序是整个米粉生产过程中碎粉量最多的环节，因而切断的作用不仅是按要求将长米粉条切断成一定长度的米粉，而且还要尽量减少米粉的断损，尽可能使整杆米粉得到最大的成品米粉，把废弃量降到最低限度。22切割器的类型在任何切割机上，刀片都是主要的工作部件。刀片有动刀片和定刀片之分，对于有支承的切割必须有动、定刀片以构成切割副，如切莱机和切肉机等。对于无支承的切割，如削皮机，只有动刀片，没有定刀片。动刀片和定刀片等组成的部件称为切割器，切割器一般可按切割方式和结构形式划分。1按切割方式分按切割方式，切割器分为有支撑切割器和无支撑切割器两种（图）（1）有支撑切割器即在切割点附近有支撑面，切割物料起阻止物料沿刀片刃口运动方向移动的作用。这种切割器在结构上表现为由动刀和定刀（或另一动刀）构成切割副。为保证整齐稳定的切割断面质量，要求动刀与定刀之间在切割断面质量，要求动刀与定刀只间在切割点初的刀片间隙尽可能小且均匀一致。这种切图21V买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985割器所需刀片切割速度较低，碎段尺寸均匀、稳定，动力消耗少，多用于切片、段、丝等要求形状尺寸稳定一致的场合。（2）无支撑切割器指物料在被切割时，由物料自身的惯性和变形力阻止其沿切割方向移动。这种切割器仅包含有一个（组）动刀，而无定刀（或另一动刀）。所需刀片切割速度高，碎断尺寸不均匀，动力消耗多，多用于碎块、浆、糜等形状及尺寸一致性要求不高的场合。图222按结构形式分按结构形式，切割器分为盘刀式、滚刀式和组合刀式三种。这里主要介绍盘刀式盘刀式切割器动刀刃口工作时所形成的轨迹近似为圆盘形，即刃口所在平（曲）面近似垂直回转轴线，所得到的产品断面为平面，是应用广泛的一种切割器。这种切割器便于布置，切割性能好，易于切割出几何形状规则的片状、块状产品。切割出产品的尺寸（如切片的厚度）当物料喂入进给方向与动刀主轴方向垂直时，取决于相邻刀片的间距；当物料喂入进给方向与动刀主轴方向平行时，取决于相邻两次切割过程中物料进给量。盘刀式刀片刃口基本类型有直刃口、凸刃口和凹刃口。直刃口（图）随着切割点由近而远、滑切角减小，参与切割的刃口增长，因而切割阻力矩变化幅度大；同时近端钳住角较大，但制造、刃磨容易。（1）盘刀直刃口（2）盘刀凸刃口（3）盘刀凹刃口图23凸刃口（图）有偏心圆和螺线。随切割点渐远。滑切角增大，切割阻力矩较为稳定，但远端钳住角较大，将形成推料，使刀片刃口磨损不均匀；但不便于刃磨，常需要配置专用刃磨架，对于连续进给场合的刀片间隙调整困难。常见的圆盘刀也属于凸刃口，一般速度较高，滑切作用强烈，切割断面质量好，尤其适合于刚度较差的物料切片。V买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985凹刃口（图）与凸刃口相比，其钳住性能好，切割阻力矩均匀，但滑切现象不明显，且制造、磨刃困难。23切割对切刀的要求231钳住条件钳住角动刀片刃口切割点处刃口与定刀片（或另一动刀片）刃口线间的夹角为结构参数（图），与刀片的位置有关。钳住角应小于某一值，否则在切割过程中将会形成推料及挤压物料，造成集中切割，阻力大，刀片磨损不均匀，而且所得物料切口质量较差。图24实际设计中，为改善钳住性能，所采取措施包括采用适当的动刀刃口线形状、动刀刃口结构（如齿刃）及动定刀配置。122SINCOSFNF将上面两式联立，得211SINCOSFF图252N买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709851212FTGFTF1212FTGTG12X由上式可知，刀片的嵌住角必须小于时才能嵌住物料，保证稳定切割。X12232切割角度切割功率消耗与刀片的切割方式能否产生滑切，单位刃口长度上承受压力大小（刃口比压）以及刀片的特性系数等因素有关。若要切割功耗小，必须满足下列条件产生滑切A垂直切割（直线型刀刃）B斜切（直线型刀刃）A斜切（曲线型刀刃）图26切割速度可分解为垂直刃口的法向速度和沿刃口的切向速度。称为正VNVVN切速度,称为滑切速度。和的夹角叫滑切角。TN刀刃滑切作用的大小，可用和的比值来表示，即TVTNVG式中滑切系数滑切角T买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985角越大，滑切作用越大。砍切当时的切割形式称为砍切，切割阻力大，切割过程中物料变形0较大，物料断裂损失较多。斜切当（为刀片与物料间的摩擦角）时，TANCOSTAN其中为刀片结构刃角，即刃口法平面形成的交线间的夹角（图），而为刀片实际切割工作刃角，显然，虽未形成滑切，扔较为省力，有时为使切割过程阻力均匀，采用斜刃口逐渐完成对于整个切割断面的切割而形成斜切。图27滑切当时，形成滑动切割，微观上呈锯切割，故省力，切割过程中物料变形较小，断损较少。属于运动参数，它表明该切割器在切割过程中滑切作用的大小。滑切系数越大，滑切作用越强，切割越省力。刀片的结构形式在实际生产中使用的刀片形状多种多样，选用时取决于被切割物料的种类、几何形状、物理特性、成品的形状及质量要求。切割坚硬和脆性物料时，常采用带锯齿的圆盘刀，其两侧都有磨刃斜面；切割塑性和非纤维性的物料时，一般采用光滑刃口的圆盘刀；233圆盘锯锯片一圆锯片结构型式与特征圆锯片可分为整体式，镶片式和镶焊硬质合金式三种。整体式圆锯片的材料为合金工具钢或高速钢。整体锯片厚度薄、面积大、易变形，一齿损坏会造成整个锯片报废。选用整体式园锯片。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985二圆锯片的钢质圆锯片是用65MN、T8A作材料制成的圆形钢板，经中心开轴孔（直径24MM），外圆开齿而成。其钢质组成见表成分牌号材料CSIMNPSCRNI硬度HRCT8A0750840150300150300030002000200154448表21主要成分为碳、硅、锰、磷、硫、镍、鉻等，经淬火、回火热处理后具有一定的硬度、韧性、强度和抗疲劳性能，硬度为HRC4449，其金相组织为回火屈氏体。在齿高三分之一处将锯齿弯曲成45，然后再恢复原状，不应产生裂纹或折断现象。光洁度不低于5。圆锯片的直径一般为锯材厚度的253倍。圆锯片的厚度按下式求得DKS式中S圆锯片厚度（MM）；D圆锯片直径（MM）；K系数（圆锯片直径150650毫米时为0065；6501200MM时为0075；12001800MM时为0110）三圆锯片的锯齿齿背角齿喉角齿尖角齿高H图28买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709851齿喉角是锯齿的基本角度之一，他对锯割得影响很大。为了下锯轻快、推料省力、锯割质量好，齿喉角值宜大。齿喉角大，锯齿锐利、锯割流畅、动力消耗小。但齿喉角过大，齿尖角过小，锯齿会变弱不坚固，容易弯曲和折断。齿喉角小，齿尖角大，锯齿坚固有力。但齿喉角过小，齿尖角过大，锯齿就不锐利、锯割也不流畅、动力消耗也大。齿喉角一般为2030。图292齿背角是锯齿的另一个基本角度，它直接影响齿背与切料的摩擦力的大小，影响锯屑的排除。齿背角增大，齿尖角则相应减小，这样的锯齿锐利，锯割流畅，出屑快。若齿背过小，齿尖角相应过大，锯齿在锯割是，其背部所受切料的压力也随之增大，由此产生的摩擦力也将随之增大，使锯条受热不稳。同时增加动力消耗。3齿尖角反映锯齿强度的角度。齿尖角一般为3550齿尖角小，锯齿锐利、锯割流畅消耗动力小。如齿尖角过小，锯齿不坚固，容易弯曲和折断。齿尖角增大，锯齿坚固。但若过大，则切削阻力大、消耗动力大、锯割不流畅。以上3种角度相互影响。四圆锯片的参数根据滑切的需要定做锯片，采用等腰三角斜磨齿，齿喉角25，齿尖买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985角50，齿高14MM，刀片厚度2MM。3传动部分31电动机的选择工作机所需的输入功率约为15KW；刀片转速1000R/MIN左右；刀片直径420MM。工作条件预定使用寿命8年，两班工作制，轻载荷。工作环境室内灰尘较大，室温工作动力来源电力，三相交流380/220伏。（1）电动机类型的选择Y系列三相异步电动机（2）电动机功率选择传动装置总效率0850909076电动机轴承带轮电动机的输出功率KW1706P输电由表查得电动机的额定功率P22KW（3）确定电动机的转速由于系统没有减速装置，所以电动机转速选定在1000R/MIN左右。（4）确定电动机的型号根据切割机的要求，选择额定转速的鼠笼式异步电动机，其优点结构简单、体积小、价廉、运行可靠、维护方便，广泛应用于小型机床的主传动轴、通风机等，又因有切割粉尘容易侵入电动机内部而影响电动机的正常工作和寿命。选用Y112M6型电动机，额定功率22KW，满载转速940/M,满载效率805（5）电动机校核P输电实2085901KW买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098532V带的计算和参数选择1）确定计算功率，选择V带型号CPKW计算功率CAPK式中名义功率工作情况系数，根据机械设计手册表84，11AAKKW124CPV带型号可根据计算功率和小带轮转速从机械设计手册图81中选择CP1N初选A型带2）确定小带轮基准直径和，带轮直径小能使传动尺寸紧凑，但直径过小，将1D2使带的弯曲应力过大，寿命降低反之，则传动的外廓尺寸增大，所以带轮直径应适中根据机械设计表56，以及传动比。1I取106MM1D23）验算带速M/S134069521601NV带速合适4）确定带长和中心距，初设MM0A0买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098521012024DLAA3956MM84选用基准长度2240MMDL5计算实际中心距MM09503852DA6）因传动比1I带轮包角7）单根胶带传递的功率，根据机械设计手册表85，选取KW01P8）单根胶带传递功率的增量01BIKN弯曲影响系数，根据机械设计手册，表87取B3071BK传动比系数，根据机械设计手册，表88取II则0P9）胶带根数小带轮包角系数，根据机械设计手册，表89取K10K长度系数，根据机械设计手册，表810取L6L0CLPZK2861取3Z10）求作用在带轮轴上的压力QF买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985由机械设计表51查得，则单根V带的张紧力01QKGM205CPFVZVK22510510833N11）有效圆周力NCT1027940V536PF12）作用在轴上的力N02SIN2186498ZNMAX15974F33V带带轮的计算和参数选择V带轮设计的主要要求是质量小,结构工艺性好；无过大的铸造内应力；质量分布均匀,转速高时要经过动平衡；轮槽工作面粗糙度要合适，以减少带的磨损；轮槽尺寸和槽面角应保持一定的精度，以使载荷分布较为均匀等。带轮的材料是铸铁，材料牌号为HT150带轮圆周速度为776M/S,满足铸铁带轮允许的最大圆周速度25M/S。由于V带在带轮上弯曲时，截面变形使其楔角变小。为保证胶带和带轮工作面的良好接触，一般应适当减小轮槽槽角。由于D1和D2均大于100MM且V带为A型，所以选择的轮槽角为34。0由电动机Y112M6可知，轴伸直径D28MM，长度L60MM。故带轮轴孔直径应取D28MM,毂长应小于80MM。根据机械设计手册表22117查得，带轮结构为实心轮。根据机械设计手册，表811，A带尺寸，E16F0MM图312152BZ买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985MM12062751EADDH,6MINH34O34轴的设计一轴的常用材料轴的材料首先应有足够的强度，对应力集中敏感性低；还应满足刚度、耐磨性、耐腐蚀性及其良好的加工性，以及价格低廉、易于获得的要求。轴常用的材料主要有碳钢、合金钢、球墨铸铁和高强度铸铁。碳钢有足够高的强度，对应力集中的敏感性较低，便于进行各种热处理及机械加工，价格低，供应充足，故应用最广。一般机器中的轴，可用30、40、45、50等牌号的优质中碳钢制造，尤以45号钢经调质处理最常用。对低速轻载或不重要的轴，可用A3、A4、A5等普通碳素钢制造。因此轴主要起传动作用，连接皮带轮和刀片，对其他性能无特殊要求故采用最为常见的45号优质中碳钢，正火处理。二拟定轴上零件的装备配方案及结构设计轴的装配方案是2个轴承以及轴承座分别从轴的左右两端装入，皮带轮和螺母依次从轴的右端装入，刀片从左端装入，并用螺母和弹簧垫圈固定。轴端于带轮的连接采取平键连接，平键的2侧面为工作面，与轴槽配合较紧密依靠键和键槽两侧面的挤压力传递转矩。轴中由2个轴承座支撑。为了使轴承与轴作过盈配合，为了易于装配，在同一轴段的两个部位上采用不同的尺寸公差。轴上零件的定位1零件的轴向定位零件的轴向定位采用定位轴肩，轴肩高度H2MM，高度低于滚动轴承内圈端面的高度，以便拆卸轴承。为了使零件能靠紧轴肩而得到准确可靠的定位，轴肩处的过渡圆角半径R必须小于与之相配合的零件毂孔端部的圆角半径R或倒角尺寸。根据机械设计表112，取C或R1MM。2零件的周向定位皮带轮的周向定位用普通平键以及过渡配合。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985图32（三）轴的尺寸选择根据皮带轮2的孔径，确定轴的轴端直径MM，长度L436MM，轴肩处直径028DD34MM，取轴颈处的直径D30MM，与标准轴承NJ206的孔径相同。图33（四）轴的强度计算因主轴主要承受扭转力，应按扭转强度条件计算轴的直径。若有弯矩作用，可用降低许用应力的方法来考虑其影响。扭转强度条件为0买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709851139501TTTPNW对于实心圆轴，以此代入式11,可得轴的直径T33165D（MM）（12）333590TPCN根据机械设计表113查得45号钢取3040C118107T当弯矩相对转矩很小时，C取较小值，取较大值；反之，C取较大值，取较小值。T这里取40，C107TMM14D可见远大于，完全满足要求。0D（五）键连接的强度校核选用C型普通平键（GB109679），与带轮连接处的键尺寸为8735BHL键连接强度校核按机械设计手册，表8380中的公式计算，式中各参数为按表8381选取，12P2KGMMM05735HMM8LLB键连接传递的扭矩T为29490PNKGM键工作面的比压P为2083527DKL2P35轴承的选择、校核因工作时承受径向负荷，选择圆柱滚子轴承，其承受负荷能力比同尺寸的球轴承大，尤其是承受冲击负荷能力大，极限转速较高。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985选用NJ206，30DM62D16BM351滚动轴承疲劳寿命计算图34轴承的载荷寿命曲线实际计算时，温度的变化通常会对轴承原件材料产生影响，轴承硬度将要降低，承载能力下降。所以寿命计算公式106转10FTCLP（H）6THFN对于只能承受纯径向载荷的向心圆柱滚子轴承、滚针轴承、螺旋滚子轴承，根据轴承实际工作情况，还需引入载荷系数对其进行修正，修正后的当量动载荷应按下PF面公式计算PRPFF根据机械设计查表86取12PFN