多功能瓜果切片切丝机结构设计说明书

太原理工大学现代科技学院本科毕业设计多功能切片切丝机结构设计摘要蔬菜以及水果是人体生长机能所需要的一种必须的摄入食品，而且瓜果在人们的日常生活中。以至于要把瓜果，在食品生产和日常的生活中加工成各种满足人们需求和可食用的成品达到使用的目的。就需要把各种各样的食物做成一些条状以及一些片状的食物；在食品加工和生活中单靠人工来完成瓜果的切削是既费时、费力而且切的效果也不好实现加工。目前，市场山的瓜果切片切丝机，多为价格比较昂贵的大型食品厂加工用设备，不适用于生活中以及农民个体生产及一些小型工厂的食品厂用于加工；为克服这种无法满足市场需要的缺点，本次设计的瓜果切片切丝机在查阅了大量相关文献资料的基础上，本次的设计主要针对瓜果切片切丝机，在先有的市场上进行了优化和改进设计，经过实际参数的设置和需求，符合理论计算，进行瓜果切片切丝机相对应的数据校核，设计优化一种瓜果瓜果切片切丝机，这种瓜果切片切丝机可以切削多种瓜果，在市场上可以实现一机多用的作用。该瓜果切片切丝机主要由进料、带传送、切削滚刀及电动机组成，其实际的工作原理，是利用根茎类瓜果的自由落体的作用实现自动进料，通过滚刀的旋转将下料斗中的瓜果进行滚动成相对好切的位置，再通过传送带传送至切刀下面，在切刀上的感应器高应道食品时开始切削，在传送带运动的过程中根据调节的切削长度来实现切削，最后成品由出料口出料至菜框中即可取走。这样的额设备实现了能够实现连续进料以及实现出料，蔬菜厚度、切刀细可调的功能，具有实现对多种瓜果切削生产率高、工作功耗低、操作安全可靠、能够保证瓜果的加工质量好等优点。关键词：瓜果，切削，传送带，功耗低全套图纸加V信153893706或扣3346389411AbstractVegetablesandfruitsareanecessaryfoodforhumangrowth,andmelonsandfruitsareinpeople'sdailylife.Sothatmelonsandfruitsshouldbeprocessedintovariousedibleproductstomeetpeople'sneedsandachievethepurposeofuseinfoodproductionanddailylife.Itisnecessarytomakeallkindsoffoodintostripsandsheetsoffood;infoodprocessingandlife,itistime-consuming,laboriousandineffectivetocutmelonsandfruitsbyhandalone.Atpresent,themulti-functionalslicingmachineformelonsandfruitsinMarketMountainismostlyusedforprocessingequipmentinlargefoodfactorieswithrelativelyexpensiveprices,whichisnotsuitableforprocessingindailylife,individualproductionoffarmersandfoodfactoriesinsomesmallfactories.Inordertoovercometheshortcomingsthatcannotmeettheneedsofthemarket,thisdesignofmulti-functionalslicingmachineformelonsandfruitshasconsultedthebasisofalargenumberofrelevantdocumentsandmaterials.Ontheotherhand,thisdesignmainlyaimsatthemulti-functionalslicingmachineofmelonandfruit,andoptimizesandimprovesthedesigninthepriormarket.Aftersettingtheactualparametersandmeetingtheneedsoftheoreticalcalculation,thecorrespondingdataoftheslicingmachineofmelonandfruitarechecked,andamulti-functionalslicingmachineofmelonandfruitisdesignedandoptimized.Thisslicingmachinecancutmanykindsofmelonandfruit.Themarketcanachieveamulti-purposerole.Themulti-functionalslicingmachineformelonandfruitismainlycomposedoffeeding,beltconveying,cuttinghobandmotor.Itsactualworkingprincipleistorealizeautomaticfeedingbyfreefallingofrhizomemelonandfruit.Throughtherotationofthehob,themelonandfruitinthehopperarerolledtoarelativelygoodcuttingposition,andthenconveyedtothebottomofthecuttingknifethroughtheconveyorbelt.Theinductoronthecuttingknifeishighlyresponsive.Whenthefoodisprocessed,thecuttingbegins.Duringthemovementoftheconveyorbelt,thecuttingisrealizedaccordingtotheadjustedcuttinglength.Thefinalproductcanberemovedfromtheoutletanddischargedintothevegetableframe.Thisequipmentcanrealizethefunctionsofcontinuousfeedinganddischarging,adjustablevegetablethicknessandcutterfineness.Ithastheadvantagesofhighcuttingproductivity,lowpowerconsumption,safeandreliableoperation,andgoodprocessingqualityoffruitsandmelons.Keywords:melonandfruit,cutting,conveyorbelt,lowpowerconsumption

目录第1章绪论 51.1课题研究的目的和意义 51.2国内外的发展 51.2.1国外的发展 51.2.2国内瓜果切片切丝机的发展概况 61.3瓜果切片切丝机方案设计 71.3.1本设计的作用 71.3.2方案设计 7第2章瓜果切片切丝机机械部分的设计 92.1瓜果切片切丝机主传动部分设计 92.2.1瓜果切片切丝机电机的选择 92.2.2主传动方式选择 112.2.3带传动的设计计算 122.2.4小带轮的结构设计 142.3主轴部件的设计 152.3.1轴的材料选取和结构图 152.3.2计算瓜果切片切丝机主轴上的功率、转速、转距 152.3.3初定轴的最小直径 152.3.4轴的结构尺寸确定 162.3.5轴承的设计 162.3.6主轴支承方案的确定 172.3.7主轴的校核计算 172.3.8轴承的校核 222.4键的选择和校核 232.4.1键的选择 232.4.2键的校核 242.5滚刀和刀具的设计 242.5.1垂直切割型刀具 24第3章瓜果切片切丝机机架的设计 253.1机架设计要求 253.2机架材料的选用及壁厚选择 263.3瓜果切片切丝机控制电机设计 273.4瓜果切片切丝机的安全性注意事项 27参考文献 致谢 31

第1章绪论1.1课题研究的目的和意义瓜果是人体生生长中必不可少的营养成分，在大部分的人体的能量需求中，瓜果能够提高更多的生长元素，也是生活中人们必须的营养成分，一时食品加工生产的主要物质之一，多使用一些瓜果比齿鱼肉等对人体的生长有更好的作用，更加有益于人体健康，提供人体重要功能营养成分。随着人们生活质量和水平的不断得到提高，生活节奏快速，对瓜果的食用方便、营养价值丰富、经过深度加工的精细瓜果的需求量越来越大，而且在现代社会，人们对瓜果生产加工的产品的生产品质，加工质量，要求种类等是越来越高，越来越好。瓜果出口在我国的成品加工食物起步虽晚，但由于中国瓜果富含营养、能够拥有的品种非常的齐全，使得近几年瓜果出口发展得到十分迅速的进步，己成为我国农业生产加工的支柱性产业。在现实中，随着现在忙碌的人们，对的食品快餐业的大量需求，使得对与有茎块的蔬菜类的食物，相对于现有的市场需求越来越多。就像市场上以及家里的最常用的土豆都可以加工出来很多的样式来满足人们的需求。被制造成很多种类的一些休闲食品，使得市场对于这些食物的消费更是需求增大。这给这些茎块食物，在加工带来了很大的发展和需求上的活力。在茎块农作作物的特色加工过程中都是需要将其切成片或切成条等。因此瓜果瓜果切片切丝机就得到了一定的发展。1.2国内外的发展1.2.1国外的发展在外国的瓜果的发展中，很早就有瓜果切片切丝机这样的设备被使用在食品的加工中，直到七十年代，已经在瓜果切片切丝机上发的发展比较成熟，后来到了八十年代，市场山的大部分瓜果切片切丝机，可以加工到直径130mm以上的食品加工瓜果，最终一种卧式内圆形式的瓜果切片切丝机在市场上得到使用，在生产上得到了使用，它切割瓜果直径最大能力可以达到310mm左右。在八十年代中期后的发展中，就在一、两年时间内，瓜果切菜技术的发展到了最高的鼎盛时期，在市场上的出现了相当多而且功能实现全自动的切片机和瓜果切片切丝机。这些技术的发展中，慢慢的诞生了世界上一些比较有名的瓜果切片切丝机设计制造的厂家，比如瑞士的

Meyer­Burger

AG公司，他们生产的叫TS系列的瓜果切片切丝机，后来在日本的TokyoSemitsu株式会社也生产了一个

TSK系列的瓜果切片切丝机机，还有日本的

Okamoto

Machine

型号的株式会社生产制造的ASM系列瓜果切片切丝机，当然美国也是很厉害了，在美国的

STC

公司发明的是STC系列瓜果切片切丝机等。直到发展到当今社会，就设计只在的瓜果切片切丝机的功能而言，是比较齐全的了，在发展中得到不断的改进和完善。可以实现自动化的切菜模式，可以把蔬菜切割成不同的样式来满足人们的需求和实现多样化的食品的生产加工。1.2.2国内瓜果切片切丝机的发展概况我国的瓜果瓜果切片切丝机技术得到发展升级实在七十年代初期的时候，目前我国生产研发的瓜果切片切丝机的形式主要方式有以下几种技术形式：(1)切菜形式是直线往复式的瓜果瓜果切片切丝机。这种瓜果切片切丝机的特点，能够实现设备的直线往复式进行切菜的能量，其设计形式结构设计简单，但是不好的地方是能够实现的效益比较低。因此这种瓜果切片切丝机的应用于工作删改的要求不是很高、之应用于一些效益低的场合得到使用。(2)能够实现滚刀旋转式切割的瓜果切片切丝机。这种滚刀旋转式的样式瓜果切片切丝机，在设计和制造上，主要的特点是结构简单，易于加工生产，而且也有可以实现一些较高的瓜果，在生产加工中可以实现的切削效益达到切削要求，因此这种瓜果切片切丝机比直线的箱式广泛应用于不同的各种加工场合。(3)运用水枪式切割的瓜果切片切丝机。水枪式切割的瓜果切片切丝机对于耗水量是非常大的，而且切割只能切出一些平直的片的形状，因此这种瓜果切片切丝机的应用在市场上不是十分多。(4)使用内圆刀片以及外圆刀片组成的圆形切菜。这种圆形式瓜果切片切丝机，有一个特点可就是自身有很高的切削工作效率，但是在设计的时候结构比较复杂，设计起来是比较困难的，因此这种瓜果切片切丝机应用于工作效率高的地方，对要求相当高的生产加工专业领域上被使用。我国的瓜果切片切丝机的发展上，不同的种类的接插件在得到研究，不断的开发生产以后，虽然这段发展的时间比较长，但是后来的几年不断发展中，瓜果切片切丝机在设计上，研制生产和发展中也是得到了非常大的发展，但是我国的瓜果切片切丝机技术与发达国家生产制造的瓜果切片切丝机相比，目前仍然有很大的技术上的距离，使得我国生产颜值的瓜果切片切丝机在进入市场以后没有得到推广和广泛的应用。1.3瓜果切片切丝机方案设计1.3.1本设计的作用本次的设计主要针对目前市场上的瓜果切片切丝机有噪音大、而且电气化程度不是很高、制造成本高、切削的刀具的在切削过程中磨损大、不能实现切叶类形状的瓜果的切削、使得切削出来的形状大小不统一，结构不一样，不能形成一个很好的样本，本次设计将针对一闪改的问题进行改进，使得设计的瓜果切片切丝机能够没有以上的技术性的问题，实现更加进一步的发展，给中国的市场带来更高一个层次的技术支持。1.3.2方案设计方案一：卧式直线式切削形式的多用瓜果切片切丝机1.这样设计的结构及设计原理卧式直线式切削，能够实现多用切菜的工作原理，该设计的切菜的装置，主要分为几个部分的内容，有工作部分，以及切刀、对于运输的蔬菜传送带和水果锟、锟筒、以及运送带和压瓜果轮组成，这种结构设计比较复杂。在工作整个机械的过程中，使得瓜果由进料处，在通过传送带实现输送，并通过压瓜果锟和压瓜果轮进行压紧处理，然后实现旋转滚刀刀具进行对瓜果切削。其中压瓜果轮可以进行水平移动。该方案设计的优缺点分析设计优点：一是设计比较先进，能够实现节能高效的特点，在同类产品上技术方面领先，技术水平有很大的提升；二是对瓜果的体型大小切削的要求不是很严格。设计缺点：这种设计的电机在调速的时候存在精度低的情况，切丝的长度不可能得到很好的控制；二是设计的设备的噪音是很大的，而且这样的设计的制造成本是响度易于其他的设备结构的制造成本很高。方案二：立式离心式瓜果切片切丝机1.结构及工作原理图设计一种可以实现立式离心式的瓜果切片切丝机，其工作的原理大概是这样的，设计的设备的装置的主要有工作部分，还有切刀等结构，实现切菜的厚度调节、以及拨动臂、还有切片筒和刀片组成整个设备的主要部件。这种瓜果切片切丝机在在工作过程中，瓜果通过输送带放入蔬菜，自动输送至切刀位置，并可以实现调节方向的作用，利用自身的离心力使瓜果紧切切片筒，由刀片进行对瓜果切削。其中切削的瓜果的厚度，可以通过瓜果切片切丝机的切片厚度，调节旋钮来进行可控调节。该设计方案的优缺点分析设计优点：一是这种设计的瓜果切片切丝机的结构比较紧凑、结构设计合理和而且设备在工作操作中比较简便；二是设备的调整维修上面有点明确，比较方便。设计缺点：一是对切削的刀具的切削磨损大。二是这样的设备不能切叶类瓜果。设计优点：设计的瓜果切片切丝机的设计结构紧凑，而且设计的结构坚固，结构可以实现耐用的特点、在加工和制作商结构简单易于加工，在后期的使用上以及维修，更换切菜的刀具、都可以可提高瓜果的切削生产率、降低整个机械的使用的劳动强度。设计缺点：这种机械的切片，切丝的形状不可调节，也就是不规则，使得切削的厚度不均。本次设计的方案的最终确定：对比以上的两种设计方案的分析，本次设计中可以发现，方案一瓜果切片切丝机的体型较小，而且操作方便，相比其他设计中的两种方案在使用中清洗简单，制造成本较低，这种瓜果切片切丝机适用于家庭，学校食堂，大型和小型的饭馆使用，也可以使用在加工生产食品的公差。而且结构固定可靠，设计的结构形式简单。结合这二种结构的瓜果切片切丝机的二种方案的对比对比，本设计将采用方案一的设计方式来完成对瓜果切片切丝机的相关技术参数，理论计算和对比来实现设计。太原理工大学现代科技学院本科毕业设计第2章瓜果切片切丝机机械部分的设计本次设计的瓜果切片切丝机，其设计的主要改进项目是，实现瓜果切片切丝机系统化的改进，再实现其机械结构设计优化，包括设备的机械设计，主运动、机械设计怎么实现进给达到运动的方式等，来实现设计和实现分析。2.1瓜果切片切丝机主传动部分设计2.2.1瓜果切片切丝机电机的选择目前设备上最常用的点主要是交流形式电动机，交流电机有两种选择的形式，在设计瓜果切片切丝机的结构中，需要请根据其动力的大小以及综合参数的设定，计算瓜果切片切丝机的实际切削加工的能力来选择相对应的电动机，选择可参阅相关文献进行参考，其主要原理是形成一个闭合笼型绕组电机。使得定子通过三相绕组就了可以接成星形的形状，同时也可以接成三角形的形状。综上设计的内容好人分析可知，常用的三相异步电动机，其基本的工作原理需要齐满足的瓜果切片切丝机需求量：只要滚刀轴转矩在设计的时候满足：T大于5N/m，这样就可满足对一些一般的瓜果的进行切削。由于刀切削的速度太快了反而对切削造成不好的影响，不能更好的保证切削的质量，在本次的设计中初步拟定电动机的转速为：450r/min，电机的取转矩：T=15N/m（2.1）由于课题设计的要求及作用，设计使用三相异步的电动机来用于瓜果切片切丝机的动力源，所以选用三相异步电动机来作为瓜果切片切丝机的电力源，选择的电机额定工作电压满足瓜果切片切丝机的要求应为：380V电压，实际的工作宏的功率应为：750W。查阅本次设计的机械课程设计向对应的手册，本次可选用一个小功率的异步，电动机Y型系列电机。该电机系列的特点，是通过单相电容就可以起动，整个电机的起动力矩比较大，起动时候的电流小，这种电机适用于在工作时候满载起动的机械设备上。这样在进行瓜果切削时，完全可以将瓜果放进料斗以后在开动后自动完成切割机器。根据设计的瓜果切片切丝机的功率和要求的转速，由查了的机械设计课程设计对应的文献，手册查出:电动机型号设计选择可以有以下设计的传动比提供选择方案设计的是否符合性，如下表格可以得到以下内容用来选择电机：表2-1选择的电动机的类型方案电动机型号额定功率/W电压/V转速r/min电机质量kg1Y801-20.753802830162Y802-40.75380139018综合本次设计的考虑，电动机和瓜果切片切丝机的传动装置的尺寸设计的要求，选择的动力参数及设备的传动比。设计使用采用V带来进行传动，所有采用第二种设计的方案，设计V带进行传动比为3即可使用在瓜果切片切丝机上，不必在整个机械上再另外安装相应的减速器来调速。故选择短短几采用以上的第二种设计方案。这种电动机的主要参数及外型和一些使用上的安装尺寸可以参照下表：表2-2电动机主要外形尺寸中心高外形尺寸安装尺寸地脚螺栓孔直径轴伸尺寸装键部位尺寸80285×165×170125×10010406这种电动机的主要外形使用安装尺寸：如下图示图2-2主电机外形图2.2.2主传动方式选择瓜果切片切丝机在选择采用带传动，这样的方式的设计的优点分析：这样的传动方式能够保证设备，在工作中的准确的传动比的作用，可以实现瓜果切片切丝机的压轴力受力较小，可以达到更好的传递实现功率大的工作特点，这样的设计的方式，实现的过载能力比较强；实现瓜果切片切丝机减少尘土大的问题，早这样的情况下，使得瓜果切片切丝机在工作中有良好工作能力，对于设计的目的达到瓜果切片切丝机，在传动效率高的实际作用。但是一时有缺点的：在设计的瓜果切片切丝机再实际的工作中，会有很大的冲击以及很大的加工噪声，造成本机的磨损，使得使用后易发生整个瓜果切片切丝机的传动系统出现跳齿等一些问题，使得带条在工作中会脱节，这样在对于在使用上，安装以及使用中随瓜果切片切丝机的维护要求相对较高。本次设计考虑采用齿轮传动结构的设计优点是：能保瓜果切片切丝机在证瞬时实现传动比铰恒定，能够达到平稳性高的特点，传递实现的运动可以很准确而且可靠，传递的工作功率和工作中的速度范围可以较大，设计的结构比较紧凑，能够达到工作可靠的特点，在工作中可实现较大的切菜传动的传动比，达到传动效率高的作用，使得整机的使用寿命长。设计的缺点是：这样的设计在造价成本上较高，比较难制造、在设备的安装过程中可能成本比较高。本次设计考虑采用带传动的设计传动结构的优点；这种瓜果切片切丝机的造价成本低廉，并且带富有传动上的很好的弹性，这样的设计就要需要专门的设计一个张紧带和带轮的措施，而且这样的设计在对轴和轴承的使用上的压力较大，可能会使得传动效率较低，达不到预期的设计于要求。考虑到瓜果切片切丝机的设计要求结构相对传动平稳，并且在加工生产机器设备的结构需要简单，实现成本较低的作用，所以可以选择使用带传动的方式来设计。在设计的瓜果切片切丝机的带传动中，有选择的方式有平带传动，可以选择V带来实现传动，还有同步带传动等传动方式用于瓜果切片切丝机。但是在市场上的带传动使用中，其中V带被使用的传动应用是最广的。在设计的带轮上，可以做出相应对应带的形状轮槽，并且使用V带传动，可能实现的传动比较大，设计的结构达到紧凑的特点，在以后的市场上可以标准化和大量得到认可和生产，因此在瓜果切片切丝机的设计中选择使用V带传动。在V带种类中，选择瓜果切片切丝机普通V带，适用于瓜果切片切丝机这样的小功率传动设备上使用。结合电机的选择结果，最终确定瓜果切片切丝机传动方式为，电机通过传动比：i=3的普通V带来实现瓜果切片切丝机的驱动主轴转动实现传动的作用。2.2.3带传动的设计计算(1)确定计算功率计算功率是根据瓜果切片切丝机传递实际功率，并考虑到瓜果切片切丝机载荷性质和瓜果切片切丝机每天运转时间，在实际长短等因素影响下改进和确定的，即： (2.3)在上式计算中，Pd为计算瓜果切片切丝机的功率，瓜果切片切丝机传递功率P，在为步进电机提供最大工作功率，为瓜果切片切丝机工作情况系数。瓜果切片切丝机选择的使用步进电机，其最大工作功率，按下式计算： (2.4)在计算式中，Pw指瓜果切片切丝机工作机，所需最大工作的功率，指瓜果切片切丝机所选的电动机至瓜果切片切丝机工作机的传动总效率：代入式以上计算中得：P=84W，将其代入式上式中得：Pd=92W(2)选择瓜果切片切丝机使用的带型瓜果切片切丝机V带和带轮在选择上有两种选择的尺寸制，选择使用普通V带。如图所示：图2-3带截面示意图(3)传动比式中，为小带轮转速，为大带轮转速(4)小带轮基准直径按照瓜果切片切丝机选择的设计特点查阅机械设计手册表：《普通和窄V带(基准宽度制)直径系列》选取本次设计的小带轮的直径：=70mm。(5)瓜果切片切丝机大带轮基准直径： (2.5)选取标准值=265mm。(6)带速普通V带m/min符合条件(7)初定轴间距要求结构尽量紧凑，取mm(8)所需带基准长度选取瓜果切片切丝机使用的带的实际长度：=1000mm(9)实际轴间距安装时所需最少轴间距张紧或补偿伸长所需最大轴间距(10)小带轮包角符合要求。(11)作用在瓜果切片切丝机轴上的力2.2.4小带轮的结构设计设计瓜果切片切丝机带轮，应满足带论的以下基本要求：带轮的质量尽量要小，带轮的加工结构不易过于复杂，加工的工艺性好，可以采用铸铁等材料；整个带轮的设计结构无过大的存在结构内应力，可以选择退火等处理；中心轴的两边尽量质量均匀，带能够实现的转速高，要经过对待进行动平衡分析；带轮槽的工作面，要精细表面进行加工生产；这样可以减少带早工作时候的磨损量；使得各槽的尺寸以及带的角度，在生产加工中应保持一定的紧密加工的精度，以使得带在受力下的载荷分布达到均匀。(1)首先选择瓜果切片切丝机的带轮的结构形式。选择的V带轮是典型的结构，其形式一般有实心的和辐板还有椭圆轮辐形式的三种不同样。由于瓜果切片切丝机带轮的基准直径选择的较小，所有在瓜果切片切丝机的设计中选择实心式。(2)由于瓜果切片切丝机在设计前面，所选带的型号为A型带，所以与之相配的选择的带轮，轮槽也可以选择为A型，如图所示的可查找参考文献，机械设计手册表：《V带轮轮缘尺寸》所选得，瓜果切片切丝机的小带轮的结构设计示意图，其大概的设计的形式如下所示：图2-4带轮结构示意图2.3主轴部件的设计2.3.1轴的材料选取和结构图选取瓜果切片切丝机轴的材料40CrNiMoA，淬火处理。根据设计的瓜果切片切丝机轴上零件的安装特点、设置的定位及瓜果切片切丝机轴的加工的制造工艺，确定瓜果切片切丝机轴的结构。2.3.2计算瓜果切片切丝机主轴上的功率、转速、转距瓜果切片切丝机功率：，取三角带传送功率，则扭矩2.3.3初定轴的最小直径按照瓜果切片切丝机设计的扭转强度，来进行估算瓜果切片切丝机轴的直径，可以得到以下的公式如下： (2.8)上式计算式中，C为由瓜果切片切丝机轴的材料，以及承载情况决定的设计系数，40CrNiMoA钢，C=118~106，考虑到瓜果切片切丝机轴还要承受一定的工作时候的弯矩，所有取：C=112；在设计的时候选取n应瓜果切片切丝机的设计的最小值，考虑到瓜果切片切丝机滚刀以及切菜刀具的具转速为：0~500rpm左右，瓜果切片切丝机取：n=467rpm，代入计算式中可得：考虑到瓜果切片切丝机大带轮加键配合使用，需要增大瓜果切片切丝机的轴径，所以初定瓜果切片切丝机的最小轴径为20mm左右。此时，在设计中，我们可初步确定瓜果切片切丝机连接大带轮以及瓜果切片切丝机轴段直径d=22mm。轮毂设计的直径：，在设计参数的选取和计算后旋转确定使用：。2.3.4轴的结构尺寸确定本次设计的瓜果切片切丝机轴的两端，分别与瓜果切片切丝机滚刀的从动轮进行相连接，所以取轴的尺寸在：d1-2=d7-8=22mm。瓜果切片切丝机带轮及滚刀，采用轴肩相互实现定位，且相互的定位高度：h>0.07d，d2-3=d6-7=25mm。考虑瓜果切片切丝机在此处的轴径要求，由设计中旋转的轴承型号，初步选定瓜果切片切丝机整体选用有衬正滑动的轴承，其设计的基本尺寸为：d×D×B=30×38×50,所以选择:d3-4=d5-6=30mm。2.3.5轴承的设计由瓜果切片切丝机轴的结构，设计的尺寸来确定，安装瓜果切片切丝机的轴承轴的直径是：80mm。表2-3整体有衬正滑动轴承型号dDRBbLL1H≈hH1d1d2C质量/kg≈HZ030303830504015011070352018.5M10×11.51.72.3.6主轴支承方案的确定由于瓜果切片切丝机要求设计的结构简单，且自身的受力不大，因此瓜果切片切丝机的结构设计中定位采用前后两端，进行实现瓜果切片切丝机的轴向定位，常用的设计此类设备的轴配置，在配置上的方式有两种：实现轴的两端固定。使用两端固定轴的支撑。是指每个轴的支撑，只固定轴承内和轴配合的孔、实现外圈相对应的一个侧面进行配合，两个支撑的组合结构，限制轴的两边的双向移动定位，这种轴的固定方式，结构比较简单，在设备的安装以及调整过程中是比较容易的，适于不同的温度变化不大，而且较短轴的使用固定定位上。而一端固定轴的一端，游动和轴的支撑，是指轴的一端支撑，和轴承内外圈相互的配合两侧均得到固定，从而可以限制了轴在传动下的双向移动定位，另一端轴的内圈和另外的两侧分别进行固定，防止工作中出现脱落等情况，这种轴的固定方式，设计的结构是比较复杂的，但是好处是在工作中比较有很好的稳定性，这样的设计适应于对设备的工作温度变化较大，而长轴的定位固定上使用。在设计的时候瓜果切片切丝机主轴前端装有滚刀以及刀具，瓜果切片切丝机主轴在工作的回转精度，可能直接影响到滚刀以及刀具。瓜果之间，在切割压力的大小有所不同，使得后端装有大性的V带轮使用。因此可以选择采用固定定位的轴的方式比较简单的形式，在安装轴的调整上也是容易很多，达到两端固定的作用。2.3.7主轴的校核计算本此对于瓜果切片切丝机的设计计算，计算是经过对瓜果切片切丝机的轴的初步设计以及轴的结构设计后确定的轴的校核计算，看是否符合设计的要求。选取瓜果切片切丝机轴的材料为40CrNiMoA不锈钢，淬火处理。根据机械设计文献,已经算出瓜果切片切丝机轴的最小直径为：20mm，轴的工作扭矩为：14.65N.m。选取的轴在工作中的最大摩擦力：F=19.2N，如图轴的力矩所示，旋转方向与瓜果需要被切削的位置处滚刀和刀具运动方向的相反方向上，将滚刀和刀具所受工作摩擦力进行定轴心简化，整合的结构合力为：FX=0瓜果作用于滚刀和刀具上的总力矩：T=14.65N·m；滚刀和刀具所受摩擦力示意图滚刀和刀具受力图据本次设计的结构的计算瓜果切片切丝机带轮力：Q=287.3N，图是瓜果切片切丝机主轴受力分析的示意图。O点为滚刀和刀具在理的作用于作用在主轴上的点，使得A点，B点为实现两轴承作用，作用在瓜果切片切丝机主轴上的点，C点为瓜果切片切丝机大带轮，作用于瓜果切片切丝机主轴上的点，将弯矩整合合成，接着画出瓜果切片切丝机扭矩图，最后将瓜果切片切丝机弯矩和瓜果切片切丝机扭矩整合计算后，得出计算瓜果切片切丝机弯矩来进行校核。主轴受力示意图(1)X-Y平面内受力分析X-Y平面内的受力图，其中：，瓜果切片切丝机L1=105mm，瓜果切片切丝机L2=124mm，瓜果切片切丝机L3=115mm。瓜果切片切丝机X-Y平面内受力图受力计算式为： (2.9)由式(2.7)可得：，是瓜果切片切丝机X-Y平面内的分析弯矩图。X-Y平面内弯矩图(2)Y-Z平面内瓜果切片切丝机Y-Z平面内的受力图分析，其中：，瓜果切片切丝机Q=227.3N，瓜果切片切丝机L1=150mm，瓜果切片切丝机L2=105mm，瓜果切片切丝机L3=115mm。瓜果切片切丝机Y-Z平面内受力图受力计算式为： (2.10)由式可得：，，是Y-Z平面内的弯矩图。图2-14Y-Z平面内弯矩图(3)合成弯矩A点和B点处为危险截面，求出A点和B点的合成弯矩：图2-15合成弯矩图图2-16扭矩图(4)通常只校核瓜果切片切丝机轴上承受最大弯矩，转矩的截面的强度。其校核公式为： (2.11)代入式上式中得：瓜果切片切丝机抗弯截面模量：瓜果切片切丝机B处的弯曲强度：故设计的轴有足够的强度，并有一定的裕度。2.3.8轴承的校核轴承寿命可由式：进行校核，由于轴承主要承受径向载荷的作用，所以，查参考文献2,：259页表15-8，10取取按最不利考虑，则有：则,初步取深沟球轴承，查机械设计手册第2卷第7-367页表7-2-79选取标准精度级的单列深沟球轴承30208，其尺寸为：轴承内经，外径，宽度，内圈备料器定位轴肩直径，外圈备料器定位直径，查参考文献《机械设计课程设计》第311页表18-4，30208轴承的动载荷，静载荷，e=0.37，Y=1.6。轴承1、2内部轴向力分别为：外部轴向力，,故两轴承的轴向力为：计算当量载荷：:轴承2的当量载荷：因为，故只需校核机械加工器的轴承2，机械加工器选用的轴承在100以下正常工作，查机械设计第325页表12-1，可以选择机械加工器取。轴承寿命:工作台预期寿命:由于，故预制棒分配料架旋转机构选择的轴承寿命足够。该设计中的选用轴承寿命一般为50年,所以改设计中的轴上的轴承是适合要求的。2.4键的选择和校核2.4.1键的选择均为一般联接，可选用普通平键中的圆头普通平键。安装刀盘处键的选择：此处瓜果切片切丝机轴的直径：d1=22mm，瓜果切片切丝机键的截面尺寸选择为：宽度：b=7mm,高度：h=5mm,取键长：L=12mm.与瓜果切片切丝机皮带轮联接的键的选择：此处瓜果切片切丝机轴径为：d2=20mm，同理选用设计参考文献键的宽度：b=7mm,高度：h=5mm,取键长：L=15mm.2.4.2键的校核在设计中键、轴的材料选用都是不锈钢，但是键的带接采用的时候静联接的方式，使得冲击轻微。设计的钻展键1，工作长度：L1=L-b=14-6=8mm，键与滚刀的配合使用接触高度：k=0.5h=3mm公式：（2.13）得出σP为：116Mpa小于[σP]所以设计的键1的本次设计强度合适。设计的选择键2，工作长度：L2=L-b=18-8=10mm，使得键与皮带轮的配合后，接触高度：k=0.5h=3.5mm（2.13）得出σP为Mpa小于[σP]所以键2的强度合适。T——传动的转矩N·mk——键与轮毂键槽的接触高度l——键的工作长度mmd——轴的直径2.5滚刀和刀具的设计2.5.1垂直切割型刀具垂直切割型刀具主要用于切削软的物料，如代加工的食品，一些使用的叶类瓜果加工等。垂直切割刀具又分为单切割和双刀切割两种。在瓜果的物料输送，当速度在一定的条件下的时候，用双刀具时，蔬菜的物料切片厚度，是采用单刀时，切片厚度的一半。在本此设计的垂直切割上，当要求切片厚度可以达到调整变为3mm时，只能采用双刀切削到刀进行切削。

第3章瓜果切片切丝机机架的设计3.1机架设计要求功能瓜果切片切丝机机架主要设计应保证设计的内容满足以下三点设计要求：1.瓜果切片切丝机的机架需要汽油足够的强度和设计的刚度；2.瓜果切片切丝机机架的形状要简单，在生产加工上便于制造生产；3.瓜果切片切丝机的机架便于在安装各种附件上比较灵活等。功能瓜果切片切丝机机架工作能力取决于主要零件的刚度，就是体现了加价的刚度要求。机架的强度设计炫彩，应根据功能瓜果切片切丝机机器在工作运转过程中，可能发生工作时候的最大载荷。此外还要校核功能瓜果切片切丝机机架的整体的疲劳强度是否符合要求。功能瓜果切片切丝机机架的设计的强度以及设计的刚度，都需要从工作的静态和功能瓜果切片切丝机工作动态两方面来进行考虑设计。使得功能瓜果切片切丝机的机架在工作中受压结构，受压弯结构，都存在一些失稳的问题。有些设计的构件，在制成零件的过程中薄壁腹式，这样同样也存在一些局部的失稳。所有功能瓜果切片切丝机机架的稳定性，是保证功能瓜果切片切丝机机架正常工作能力的基本条件。对机架的校核确定。为了满足功能瓜果切片切丝机的稳定工作和切削蔬菜的效率要求，本次设计的功能瓜果切片切丝机上设计的过程应该完成以下几点重要的设计要求要求：1.在满足功能瓜果切片切丝机强度和功能瓜果切片切丝机刚度的前提下降低制造成本。2.抗振性好。3.噪声小。4.功能瓜果切片切丝机的使用在温度场分布设计要合理，使得工作中的热变形对设备的精度的影响小。5.功能瓜果切片切丝机的结构设计要合理，设计的工艺性符合良好的特点，便于零件的铸造生产、以及机架等焊接件的焊接和机械上的工艺加工。6.结构便于安装、调整及修理。7.功能瓜果切片切丝机需要的导轨面的受力合理、而且自身的耐磨性要良好。8.功能瓜果切片切丝机整体的造型好，美观。3.2机架材料的选用及壁厚选择全自动瓜果瓜果切片切丝机技术很先进，用来切割不同种类的瓜果，水果还有其他食品。在全自动瓜果机的设计中机架的材料的选择是一个比较重要的设计，材料的不同的选择可能会影响机架的强度要求，使得真个机器在工作中的平衡程度不一样，所有在本次的设计中，机架的材料选择使用45钢，经过调质处理，使得自身的强度达到HB240以上，选择使用45钢的好处，45钢经过调质处理后零件在使用上具有良好的一个综合机械性能，在一般的设计中被广泛的应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。但表面硬度较低，不耐磨。可用调质＋表面淬火提高零件表面硬度。这个切片机可以自动进料和排出从而节省时间。这些机器的管状进料口是用来切割不同形状和长度的瓜果。在此之前，市场上供应的自动切碎机切片有点大而且声音比较吵。在这种情况下,该产品将在家庭琐事，例如切菜以及它承载现代生活方式和现代风格方面添加一个新的视角。所有在设计中选择使用45钢作为机架的材料是一个很好的选择。在设计中根据全自动瓜果机的强度要求和机架在支撑上的要求，在本次的设计中选择机架的壁厚为6mm-10mm即可满足设计的需求，达到支撑的强度。全自动瓜果机是根据第三类是对现有产品的增量改进。在设计还应该考虑机架的成本和重量等问题，所以在选择的厚度上，只要达到机架的轻度要求，壁厚尽量选择小一些有利于减少机器的重量和降低成本。低成本，便于显示组装和重新组装，安全问题，效率，可用机械，便于维修和携带。对于一个产品计划和项目使命的发展陈述。3.3瓜果切片切丝机控制电机设计在现有的设计中多年来，设备的可编程控制器：（简称PLC）从PLC产生到现在使用的情况中，实现了PLC接线逻辑编程以及到存储逻辑程序的飞跃发展；其设计的功能从弱到强，可以很好的实现了逻辑控制，以及到数字化控制的伟大进步；实现的应用领域很大，在各行业都有运用，特别在能够实现了单体设备，简单控制程序到胜任整个运动的控制效果、完成的过程控制及能够实现的集散控制等各种任务都有很大的跨越行发展。现状的发展中今天的PLC在处理，模拟量小型、数字的运算、人机系统的接口以及网络设计，各方面能力发展水平都已大幅提高不少，目前已经成为工业化控制领域的主流程序控制设备，在机械设备的各行各业，发挥着不可小算的重要作用。本次的家用瓜果切片切丝机的设计中，设计通过使用PLC来控制机械传动切碎系统。家用瓜果切片切丝机延时控制：家用瓜果切片切丝机继电器控制系统：靠时间继电器的滞后作用实现家用瓜果切片切丝机延时控制，这样的设计结构会产生精度不高的情况，设备的调整时间比较困难。3.4瓜果切片切丝机的安全性注意事项家用瓜果切片切丝机在工作面，在维修的时候做好人身安全，保护设备的防护工作，更换内部部件、上盖箱体、以及控制plc控制阀系统等液压件时，要先进行分析，对其全部了解以后再做工作。家用瓜果切片切丝机上的各轴、抽屉、调压阀及各线路管路系统的维修等，在有家用瓜果切片切丝机压力的情况下，不得进行家用瓜果切片切丝机修理与家用瓜果切片切丝机零部件的更换，必须停止工作后，断开相关线路卸载后进行。(3)家用瓜果切片切丝机上使用的各家用瓜果切片切丝机油缸和家用瓜果切片切丝机阀体等液压元件，备换的各种家用瓜果切片切丝机软管、家用瓜果切片切丝机支柱、家用瓜果切片切丝机箱体与各种家用瓜果切片切丝机阀件的进出口，必须先准备和用合适的堵头进行保护，并在垃圾的存放与垃圾的搬运过程中，防止家用瓜果切片切丝机堵头拧掉与家用瓜果切片切丝机部件的脱落，影响家用瓜果切片切丝机液压系统的正常工作。家用瓜果切片切丝机部件，进料前的开口部件，在正常使用的情况下，当家用瓜果切片切丝机割过剩余菜垃圾后，行程微生物后，产生各类气体，在气体的排放和处理上，需要注意排放的安全性，不能使得使用的人员收到伤害。需要减压排放等，实现可靠性的设计要求，排放的气体在排除之前，需要对其进行是否达到排放许可的检查。这样产生的气体有害，检查开关会自动提醒后再做后处理。因为家用瓜果切片切丝机将会摆放在家里。所有在生产后需要对结构进行安全性能的分析和检验。在家的使用才会得到安全，个设计的外部结构必须可靠安全，防止对小孩等造成伤害。整个结构内部处理系统应该为密封结构。所有处理的都不能自动外泄或排除。要有合理的处理方式才能排出。达到设计的要求。排放发的气体可以直接接到房子外面。在检查开关没有问题情况下将二氧化碳等无害气体排放到空气中。(3)安全防护提示 在使用的和过程中要及时调整家用瓜果切片切丝机，家用瓜果切片切丝机部件扎底、是否下滑，否则影响家用瓜果切片切丝机，切割蔬菜以及产生杂物的过程需要严格控制，属于可燃物的类型，防止过程发生火花造成火灾；倒入垃圾的时候脚踏要请，因为可能造成内部结构的碰伤和损坏家用瓜果切片切丝机设备等。要防止家用瓜果切片切丝机上述事故，必须严格按家用瓜果切片切丝机操作程度和家用瓜果切片切丝机格要求，正确操作家用瓜果切片切丝机和使用家用瓜果切片切丝机各种防护设施，使家用瓜果切片切丝机的使用起到有效防护作用。

总结本次的毕业设计主要是进行瓜果切割机结构的设计，对于这种切割机的设计，以前课堂也没怎么注意太多，真正开始做的时候，还真的有点费力啊。在前期的话我主要就是要进行关于这些切割机的资料的大量去看，并且经常要跑到图书馆去找相关的案列和书本，要大量的看这些切割机的结构，以及结构的整体的动作过程和原理。并且也到附近的一些玉米加工单位去了解这些设备的实体结构，尤其是要跟那些厂里的师兄们问问沟通下，平时他们上班的时候，在设计这些切割机的时候有些什么细节的地方是要注意的，以及整个结构设计的流程，这些都是我在前期的一些准备工作。在瓜果切割机设计的过程当中，不仅仅考虑到瓜果切割机单纯完成玉米打包这个过程，而且深刻分析瓜果切割机在玉米打包中各个过程玉米所处打包到什么程度的状，玉米中传送过程的分析，结构有序的布置、打包和运输合理的分配传动比和设计的承载能力。进而选择瓜果切割机不同的机构组合方式以及瓜果切割机不同的零件瓜果切割机安装方式。在最节省材料下设计瓜果切割机，减少对瓜果切割机零件加工工艺过程，同时满足对于瓜果切割机打包和结构整体设计。对于整个过程，感觉还是比较充实的，特别是在碰到问题难点的时候，在老师的指导下都圆满的解决了，这些都是在设计过程中学到的本领，也是一种很好的锻炼，本次的设计在设计中学习的东西，特别是在对工作上来讲都是有很大的重要帮助的，使得我在本的设计上学会了怎么进行分析实际的问题一些处理实际问题的方法，并且在设计上也学会了在设计实际问题上怎么去针对性的进行查阅先关的资料，还能在设计中很好的学会一些设计的软件的应用，为以后的技术岗位打下基础。

参考文献[1]章军,张念龙.高效通用型瓜果加工机的研制[J].食品与