【《一款适合中小型店铺的小型饺子机设计》13000字（论文）】

一款适合中小型店铺的小型饺子机设计目录TOC\o"1-3"\h\u28385第一章绪论 3131931.1课题背景 311721.2国内外研究动态 3235161.3本课题的研究意义 4165111.4本课题设计内容及拟解决的问题 4138401.4.1课题的设计内容 45381.4.2拟解决的主要问题 44666第二章总体方案设计 5219702.1饺子皮厚度参数 5320102.2设计参数 519402.2.1设计机器的参数 594302.2.2部分零件参数 677172.3功能分析 6265982.4原理方案的总体分析 6119742.5工作原理 7241142.6传动链 7129212.7压面装置方案设计 84952.8馅料传输装置方案设计 948272.9成型装置方案设计 10301082.10本章小结 104730第三章主要构件的结构设计 1170273.1电机的选择和计算 1153733.1.1搅拌器电机的选择 1144583.1.2成型滚轮电机 11116973.1.3裁剪轮电机 11322933.1.4压面滚筒电机 11202603.2齿轮的选择及其计算 11160053.2.1齿轮的类型、材料、齿数和精度的选择分析 1233223.2.2初步计算传动的主要尺寸 12165763.2.3校核强度 13105393.3链传动的设计 142923.3.1链轮的齿数、和传动比i。 14123453.3.2确定链节距和排数。 15322373.3.3计算链轮的中心距和链节数 15174493.3.4轴的计算 16253063.3.6选择润滑方式 18297693.3.7链传动的静强度计算 18292873.4键的校核计算 18122863.4.1上传输轮键的校核 1886593.4.2下传输轮键的校核 1954293.4.3成型轮键的校核 19180133.4.4裁剪轮轮键的校核 2079803.5同步带传动的带轮与带的选型计算 20259473.5.1同步带带型的选择 2183633.5.2选定同步带轮的齿数与节圆的直径d 2115603.5.3分配传动比 2133053.5.4确定同步带的中心距和节线长度 2170713.5.5计算实际中心距 22278213.5.6计算小带轮上的包角 2235493.5.7计算带轮啮合齿数 2224183.5.8确定基准额定功率 22257843.5.9计算带宽 23262503.5.10圆弧齿同步带传动总结 23279253.6本章小结 238353第四章主要零部件的设计 23120054.1裁剪轮的设计 23199814.2成型轮的设计 2411954.3料斗动力轴的设计 2437784.4压面滚筒的设计 25266484.5料斗的设计 25125324.6压面引斗的设计 26257824.7压面滚筒支架设计 27142434.8多余面转轴的设计 27268054.9出料管的设计 28150114.10本章小结 2811608第五章基于Solidworks的三维零件建模 2950985.1三维仿真辅助软件 29316385.1.1面皮成型机构 29112905.1.3成型轮传动机构 31304375.1.4馅料传输装置 3222195.1.5裁剪轮传送机构 33100665.1.6绞龙装置 3341335.1.7传送带装置 3413525.2机器总体装配图 34238665.3本章小结 357359第六章总结与展望 36327226.1总结 36191076.2展望 36摘要随着生活的提高，更加追求食品的多样性，以此引发食品加工生产发展趋势向多元化、小批量生产，促使小型的饺子机走向市场的前沿。研究发现机器做比人工包的饺子质量还要好利用小型机器实现广大消费者的需求。主要研究一款适合中小型店铺的小型饺子机，让机器自动化代替传统手工制作。秉承着创新设计理念把所学的运用到实际生产中去，先构思出小型饺子机的基本模型、构件与零件。解决小型饺子机的总体结构设计主要分为压面装置、馅料传输装置、饺子成型装置、主要零件的结构设计。实现最优化设计、创新设计，让机械能够灵活的运动起来。经过每个构件的设计，零件间的配合计算仿真与运动。利用了Creo、SolidWorks三维仿真软件完成机构运动模拟并进行总体装配、仿真设计，同时用AutoCAD制图。实现小型饺子机的系统调试及运行、修改、调试，最后达到实现机械运动成功出饺子的目标。此次设计运用到很知识点主要的零部件设计，主要攻克的点是在建模上运动与仿真上。随着自动化创新发展，纯手工制作逐渐的面向自动化，小型的机器把机械设计创新推向另一个高度。关键词：饺子机:成型装置设计:压面装置设计:三维仿真第一章绪论1.1课题背景随着人们生活水平质量的提高，更多的人们越来越注重饮食方面的质量，消费者品味的提高，在生活中更加的追求食品方面的多样性，以此引发食品加工生产发展趋势向多元化、小批量生产，促使小型的食品机器走向市场的前沿。新型仿手工的小型饺子机深受广大消费的关注，都想吃到新鲜刚出炉的饺子，甚至比手工包的饺子口感还要好，更受人们的喜欢看着市面上很多还是人工包饺子，随着人们的需要，越来越多人喜欢吃上好吃饺子，据研究发现机器做的饺子和人工包的饺子形状和口感基本没有什么不同，甚至机器做比人工包的饺子质量还要好，而且花费的时间大大的减少，省时省力，提升了生产效率。为了减少不必要的劳动力，研究了一款适合店铺的小型饺子机，性价比高，不用排着长长的队伍，不需要花太多钱就可以买到，让人们的饮食越来越健康越来越美好。1.2国内外研究动态在我国饺子作为传统节日不可少的主食，饺子在餐桌上是非常常见的，早中晚都能在餐桌上看到饺子的身影。在我国一些中小型店铺还是非常少见饺子机的身影的，相比传统的手工包饺子，机器包的饺子很大程度上节约了时间，降低了劳动成本。在国内更多的饺子机是趋向于批量生产，生产加工一些冷冻型的饺子，很少有现做的饺子机，这也现代市场所需求的，从时间的角度出发，能快速吃到新鲜热乎的饺子对消费者尤为重要。小型饺子机的优势是面向广大消费者需要，而大型的饺子机不适合中小店铺饺子店。关于饺子机设备的研究，国内还没有很深入的研究，还有一些的欠缺与不足之处，有很大的市场需求量，加快小型饺子机的快速发展。在国外的饺子机就更多趋向于大型的饺子机流水线生产，韩国、美国等国家利用人工智能的方式成批量生产对于店铺小型饺子机这种还不普及。宝红全自动饺子机、松川雷博工业饺子机这些都是全自动仿手工大型商用饺子机。对于中小型市场的小型饺子机还是可以有竞争的发展空间的，找到一款适合广大消费者的饺子机是国内的迫切的需要。1.3本课题的研究意义本课题研究的意义主要是为了减少劳动力，节省人工成本，提高店家的利润，提高饺子的的生产效率，保持饺子的完好性，保留了饺子原有的口感，利用小型机器实现广大消费者的需求，能吃到新鲜干净的饺子是必须的，快速的生产饺子能节约很多排队的时间。在市场不断的细分过程中，饺子等传统面类为食保留了朴实的本质、日益增长的饮食需求、经营的特色和适应性强，已逐步发展成一个独立、灵活、市场发展空间广的行业。小型饺子机随着自动化创新发展，深受广大中小型饺子店铺的欢迎，无论是饺子的外形还是饺子的口感都保留了手工的特性，当前火爆的小型饺子机机器的质量和性能方面都广受关注。随着时代的发展，手工面向机械化，不负广大消费者的期望，让更多的人能在一些店铺吃到热腾腾的饺子。1.4本课题设计内容及拟解决的问题1.4.1课题的设计内容对小型饺子机结构进行总体模块设计：其主要分为饺子馅传动、滚压面皮、剪切轮、成形轮设计；检验机械结构设计，优化机械结构；传动系统总体设计（原理图的绘制）；利用Creo、Solidworks软件画出三维零件图，并进行总体装配、仿真设计；完成小型饺子机设计与调试，编写小型饺子机设计说明书；1.4.2拟解决的主要问题（1）根据设计要求，构想出小型饺子机的总体设计；（2）画出传动简图，查找参考有关资料，选择有关的机构与零件；（3）对饺子机的总体设计与选用的机构，选择最优机构，确定最佳方案设计；（4）对已选的机构，进行有关的计算并利用相关软件画出相关的图形；（5）机构设计，设计部件总图，零件图，要求结构尺寸合理、安装方便、工艺性能；（6）涡轮机构、链传动等传动系统和各部件集合尺寸及各齿轮弯曲、疲劳强度的校核；（7）三维建模软件设计：使用Creo、Solidworks软件完成机构运动模拟，同时用AutoCAD制图；1.4.3课题研究的方法、步骤及措施（一）研究方法：首先确定好小型饺子机加工的原始数据，随后根据小型饺子机的设计相应的机构。如：传送机构、压面皮机构、馅料输送机构、成形轮的设计。（二）步骤及措施：（1）设计确定好的题目，查找参考资料及相关文献；（2）总体方案设计构思、论证与实施；（3）确定好板块数量以及相应板块的机构构思；（4）设计各个板块，在设计过程中不断完善各个板块的功能；（5）三维建模，进行运动分析及仿真测试；（6）机器的系统调试及运行、调试、修改，最后达到实现运动出饺子的目标；1.5本章小结研究小型饺子机的主要内容、模拟解决主要问题。对机器的整体结构深入了解，查阅相关的书籍、期刊等手册进一步的设计主要的方案。利用大学所学的CAD、三维辅助应用仿真软件Creo、Solidwork，完成机构的设计、总体图、运用仿真模拟该机构的运动。构建整体的方案，加以思考选出最优的的方案，进行一系列的系统调试、修改达到实现机器能出成形的饺子的目标。第二章总体方案设计2.1饺子皮厚度参数饺子皮厚度参数：3mm2.2设计参数2.2.1设计机器的参数(1)饺子生产效率：3600个/小时；(2)步进电机(3)饺子的大小：50mm-80mm;(4)整个机器的总体尺寸：1374mm×1079mm×1327mm；2.2.2部分零件参数(1)丝杆：直径：Φ30mm，长度：580mm；(2)饺子机上底座：Φ50mm，厚度：35mm；(3)饺子机下底座：Φ50mm，厚度：13mm；(4)轴承：内径30mm，外径50mm；2.3功能分析 本篇毕业设计课题研究的是一种能适应中小型店铺的小型饺子机，该机器主要有压面装置、馅料装置、饺子成形装置几大部分组成。各个装置机构的功能如下所述：(1)压面装置：利用传动链带动压面滚筒调整适合的厚度滚压面皮；利用了链传动机构，旋转运动形式。(2)馅料装置：采用搅拌器旋转通过馅料管传送经过传感器保证馅料传送量的大小；利用搅拌器旋转运动，管传动方式。(3)饺子成形装置：利用齿轮传动成型轮，根据饺子的外形来制作成型轮，通过滚压的方式得成形的饺子。小型饺子机子功能：压面馅料饺子成形 运动形式：旋转运动旋转运动旋转运动选用机构：链传动机构管传动机构齿轮机构2.4原理方案的总体分析根据小型饺子机的工作原理分析，提出两个加工原理方法，每个制作饺子方式都不同，各有各的优缺点，都需进行优化设计。(1)灌肠式制作饺子优点：加工过程不会产生废弃的面，出饺子的速度快，一次性成型，机构比较简单，制作出的质量高，使用寿命会比较长。但也存在不足之处，包出的饺子会含有空气，会膨胀饺子馅没有那么均匀。(2)包合式制作饺子优点：面皮经过滚筒的多次碾压，包合的过程综不容易破坏面皮，包出的饺子馅比较饱满，口感更好一些。也有不足点，在包合面的时候会产生第二次多余的面皮，不能连续性进行供面。综上两个制作饺子方式的优缺点进行改进，得出设计原理方案设计，结合灌肠式基础上进行滚筒式成型包合饺子，大大的提高了生产效率，还保留了饺子的口感，是值得去设计与推广研发的。2.5工作原理小型饺子机的工作原理主要利用做好的面皮放在滚轴9上通过压面滚筒11把面皮压到适当的厚度，到面皮传送14带面皮流向导向漏斗15经过裁剪轮16，打开控制阀8饺子馅通过馅料管13流出，面皮包着馅同时经过成形轮20滚动压出来的成形饺子被刮刀19刮掉，最后通过传送带21的整个机器运动过程。小型饺子机机构简图如图2-1所示：图2-1小型饺子机机构简图1、机脚2、联轴器13、电机14、电机25、联轴器26、搅拌器7、馅料斗8、控制阀9、滚轴10、显示屏11、压面滚筒12、滚筒传动链13、馅料管14、面皮输送带15、导向漏斗16、电机317、裁剪轮18、档板19、刮刀20、成型轮21、传送带2.6传动链1、面皮传送功能：电机联轴器齿轮滚筒传动链面皮传送带导向漏斗裁剪轮挡板成型轮传送带2、馅料传送功能：电机联轴器搅拌器控制阀馅料管成形轮传送带2.7压面装置方案设计压面装置能实现的主要功能将面皮滚压到适合的厚度的装置。方案一：固定的压面装置。将做好的面皮放入到滚轴传送到固定的压面滚筒进行滚压。优点：不需要调节就可以进行压面。缺点：不能调节适合的面皮厚度，只能是固定值，想要薄一点的面皮无法做到。方案二：可调式压面装置。先调节上滚筒的位置，滚筒支撑架两边都有刻度，调到适合的厚度然后将做好的面皮放入滚筒传送到调节好的压面滚筒进行滚压。优点：可以进行调节压面滚筒，让饺子皮达到适合厚度。缺点：需要调节，多一步操作。总结：方案一与方案二各有优缺点，结合饺子机构特点，考虑到饺子皮的厚度直接影响饺子的口感，选用可调式的压面装置适应消费者需求。我决定采用方案二，如图2-2压面装置分解图所示。图2-2压面装置图1、电机12、齿轮3、电机24、链条5、传送带6、压面滚筒7、支持架刻度板8、调节旋钮9、滚筒2.8馅料传输装置方案设计馅料传输装置是把馅料通过搅拌器搅拌再通过馅料管输送有传感器感应馅料的量。方案一：搅拌式馅料传输装置。肉馅直接经过搅拌器搅拌通过馅料管传出。优点：馅料传输快，设备简单安装简单容易更换。缺点：没有保证馅料传送的具体量，没有一个定量，馅料量会大小不一。方案二：挤压式馅料传输装置利用传统的挤压方式馅料传送到馅料管里传出。优点：机构简单成本低，拆装简易方便更换。缺点：花费人力物力，操作复杂，不能实现自动化。方案三：螺旋式搅拌器传输装置类似螺旋副推进的工作原理，螺旋搅拌器与密闭料斗配合，实现将馅料加压，旋转推进馅料再通过馅料管传输出流，经过传感器得出分量相同的馅料。优点：分量相同的馅料，传输方便、结构简单、效率高容易得出馅料。缺点：螺旋式搅拌器加工比较困难，不易制作。总结：考虑到饺子馅分量要一致，包出来的饺子才能大小一样，综上三个方案设计，第三个方案会更加好。前期加工好螺旋式搅拌器，后期就方便很多，根据马达的旋转实现馅料的加压传输，方便操作，结构也简单，所以选择了第三个方案设计更加适合。如图2-3馅料传输装置图所示：图2-3馅料传输装置图1、电机2、联轴器3、电机保护壳4、动力轴5、出料管7、搅拌器2.9成型装置方案设计面皮经过导向漏斗经过裁剪论，打开控制阀按下控制屏调整到适合的参数，饺子馅通过馅料管流出，面皮包着馅同时经过成型轮滚压，得到完整的饺子。方案一：滚筒式成型轮通过橡胶滚轮滚动得到成形的饺子。优点：材料简单，加工方便，成本低，出饺子快。缺点：需要制作模具，要提前设计号尺寸。方案二：折合式的成形装置。利用两个成形的合叶折叠起来得到成形的饺子。优点：结构简单，制作也容易。缺点：速度满，还要外加一个出饺子的机构。总结：结合上面两个方案设计，优缺点进行比较，选择方案一更加合适饺子成型。只需滚动就可以出饺子了，节省了很多传动机构，出饺子也方便快捷，只需要根据饺子的外形大小就可以制作成型轮模具了。如图2-4成形轮装置图所示：图2-4成型轮装置图1、成型轮2、大齿轮3、电机14、挡板5、裁剪轮6、电机27、裁剪轮8、导向漏斗2.10本章小结本章主要讲述了小型饺子机整体的基本设计参数、机构的功能分析传动过程是如何实现传动的用了哪种传动机构，还有小型饺子机的机构简图，机器运作的工作原理和传动链图，为选出更优的方案设计，更优的机构传动，提高小型饺子机工作效率，结构更为简单易生产加工装配垫定了基础。第三章主要构件的结构设计3.1电机的选择和计算3.1.1搅拌器电机的选择 搅拌器电机的速度恒定不变且速度在60deg/sec，故可以选择30r/min左右的步进电机作为搅拌器电机输出功率。 优先选择步进电机，型号57BYG250C，转速5~100r/min。3.1.2成型滚轮电机成型滚轮电机的速度恒定不变且速度在150deg/sec，所以可以选择40r/min左右的步进电机作为入料电机的功率输出。选择步进电机，型号85BYG250C，转速5~130r/min。3.1.3裁剪轮电机裁剪轮电机的速度一般恒定不变在180deg/sec，因为裁剪轮电机还有装上四个小齿轮，所以可以选择45r/min上下浮动的步进电机作为电机的输出功率。选择步进电机，型号110BY250C,转速5～150r/min。3.1.4压面滚筒电机压面滚筒是运用到链传动方式，利用步进电机带动链条传动，实现压面皮的效果。压面滚筒电机恒定功率不变速度在90deg/sec，选择35r/min左右的步进电机作为压面滚筒的输出功率。选择步进电机，型号57BY250C,转速5～120r/min。为了保证电机转速，会接上步进电机驱动器，驱动模块连接显示屏。把每个电机的参数设计好，进一步去学习一些接线的方法，方便后期每个部分机构的正常运转，达到出饺子的目的。3.2齿轮的选择及其计算3.2.1齿轮的类型、材料、齿数和精度的选择分析根据小型饺子机械齿轮材料的选择选取一般的材料就行，机械的大、小齿轮都选用45钢，标准的直齿圆柱齿轮采用软齿面，大、小齿轮均调质处理，齿面硬度为187~255HBW，平均硬度为220HBW，其压力角的取值20°。齿轮的精度等级选8级。3.2.2初步计算传动的主要尺寸对于开式的齿轮传动计算，要按齿根弯曲疲劳强度来进行设计。根据参考文献[1]得下列公式来进行设计，公式如下：（3-1）式中各参数为：(1)主动轮传递的转矩T1 N·mm(2)计算齿轮传动中的载荷K;（3-2）参考表3-1来选择系数的取值，原动机与工作机工作特性均平稳，选择；表3-1使用系数原动机工作特性工作机工作特性均匀平稳轻微冲击中等冲击严重冲击均匀平稳1.001.251.501.75轻微冲击1.101.351.601.85中等冲击1.251.501.752.00严重冲击1.501.752.002.25或更大动载系数的取值按参考文献[1]来选择，由于基节与齿形偏差传动所产生误差，齿轮节线的速度，齿轮的啮合刚度等重要因素[1]。故齿轮运动平稳性精度选择8级，选取节圆速度0~5m/s。得出：查出齿向载荷分布的系数的取值查看参考文献[1]，影响齿向载荷均匀分布系数的重要影响因素有齿轮的制造和安装造成的误差，齿轮和轴系以及机体的刚度、齿轮的宽度等都有很大影响，选取齿宽系数初定为0.4，齿轮硬度162~217，故取：；根据齿间载荷分配系数的取值参考表3-2，对于齿间载荷分配系数影响较大的有轮齿制造误差，基节的偏差，轮齿啮合的刚度、重合度。齿轮是标准件，所以选择的也是按要求来的，选择标准很重要，会影响后期轴的设计计算与配合。由表3-2得出直齿圆柱齿轮的精度等级为7级。查出齿间载荷分配系数为：表3-2齿间载荷分配系数运动平稳性精度等级56789直齿轮未经表面硬化1.01.01.01.11.2经表面硬化1.01.01.11.2接触 弯曲 斜齿轮未经表面硬化1.01.01.11.21.4经表面硬化1.01.11.21.4 所以:。(3)齿形系数，齿数选定,，变位系数，查参考文献[1]可知：。(4)应力修正系数，查参考文献[1]已知齿数与变位系数可得：。(5)重合度系数，初定大、小齿轮的厚度相等得出，可参考文献[1]可知(6)许用弯曲应力，查阅参考文献[1]，所选材料为碳钢调质，硬度为235HBW可知。为齿根弯曲疲劳强度计算的寿命系数取。齿根弯曲疲劳强度计算的安全系数，一般选取值。综上数据可得由公式得： 开式齿轮传动考虑磨损的影响故将模数适当增大15%，m=1.898，考虑齿轮的大小，故将模数增大使齿轮尺寸符合预计尺寸，最后取m=3。3.2.3校核强度校核强度公式计算：（3-3）齿宽初定b=20mm；；； MPa经过综上的计算该设计达到齿根弯曲疲劳强度的设计要求。3.2.4齿轮设计结论如表3-3是齿轮的各个参数值。表3-3齿轮各个参数齿数Z1=Z2=25中心距93mm齿宽b1=b2=20齿轮材料45钢，调质模数M=3齿面硬度235HBW压力角α=20°通过计算齿轮的各个参数值，根据参数来设计图纸，把齿轮画出来，得到下面的齿轮零件图，如图3-1所示。图3-1齿轮零件图3.3链传动的设计链是标准件，可以参考文献[1]所以链传动的设计主要是要确定排数、链节距、传动比、链轮齿数、中心距、链节等。3.3.1链轮的齿数、和传动比i。可根据链速的大小和齿数从下表3-4选出。初定齿数，传动比0.82，故。表3-4链速与小链轮齿数的关系链速v/(m/s)0.6-33-8＞8＞25齿数≥1721≥25≥353.3.2确定链节距和排数。根据电机传递的功率公式；式中：为特定条件下，单排链所能传递的额定功率；P为是电机的传递功率；是应用系数，其取值如表3-5选取，。表3-5应用系数从动机械特性主动机械特性平稳运转轻微冲击中等冲击平稳运转1.01.11.3中等冲击1.41.51.7严重冲击1.81.92.1的取值可按照公式计算得出。 是电机的传递功率其值为0.4kw，主动链轮的转速为r/min。 根据额定功率与转速查参考文献[1]得知链传动选择的链号为08B，节距为mm3.3.3计算链轮的中心距和链节数链条的长度用节数来表示。根据设计来选取值，初选链传动的中心距，然后再按照公式计算：（3-4）式中： 为链条的长度；初选 计算出的数值应圆整最好取偶数，所以为。计算出理论中心距：（3-5）计算得mm理论中心距为458.7mm，实际中心距为456.5mm。3.3.4轴的计算为了满足工作的要求使用，因此选择轴的材料为45号钢，经过调质后具有优良的综合力学性能。（1）功率、转速的计算已知步进电机的功率为0.4kW，经过带传动将动力传递到轴上，那么轴的功率为kW由步进电机的额定转速和带轮间的传动比，可得出转速为（3-6）r/min（2）转矩的计算转矩计算为（3-7）N·mm（3）材料的力学性能轴的材料选用，要根据使用的环境和条件来进行选择，本次设计的轴，选择轴的材料为调质处理的45号钢，它的主要性能如下表3-6所示。表3-6轴的材料的主要力学性能材料牌号热处理毛胚直径/mm硬度/HBW抗拉强度极限σ屈服强度极限σ弯曲疲劳极限σ剪切疲劳极限τ许用弯曲应力[σ−145调质≤200217~25564035527515560（4）进行结构设计按照扭转强度初步计算轴的最小直径 （3-8）mm查机械设计[1]选取； 由于键槽会对轴的强度有一定得影响，因此为了保证安全，故取22mm。选择使用深沟球轴承6007，查机械设计课程设计[25]得它的主要尺寸：d=24mm，D=52mm，B=12mm。3.3.5计算轴压力FQ（3-9）（3-10）式中：链速取：；F为轴的压力；为轴压力系数，对于水平传动的轴，；对于垂直传动的轴，。 N齿轮转轴选用的是45号钢，为了达到技术要求，选择调质处理，轴与齿轮间的配合选用基孔制，因为轴的形状比较简单，选用车床进行加工，加工好要去毛刺，保证表面粗糙度选用精车处理，公差等级达到IT6，还有基本的形位也达到国标的中等级以上才可以。如图3-2，齿轮转轴零件图。图3-2齿轮转轴零件图3.3.6选择润滑方式选择链传动的润滑方式可依据链速与链号按照参考文献[1]用油壶、油刷由人工定期润滑的方式进行润滑。3.3.7链传动的静强度计算初步设计中的链传动的速度m/s<0.6m/s该机构的链传动属于低速链传动方式，链传动的主要失效形式是过载拉断，要对其进行静强度设计计算。依据安全系数法计算公式： 查附录可知N；链排数为1；应用系数，参考文献[1]；为链传动的工作压力。 3.4键的校核计算3.4.1上传输轮键的校核由查参考文献[1]可知，kW;r/min链轮的转矩为：N·m步进电机轴直径为mm。选择型号为GB/T1096键10×6×30。则键的工作长度为：mm键槽的接触高度为：mm上传输轮的材料是HT200，工作时载荷平稳，查找相关参考资料，取许用挤压应力：。则键的挤压强度为：所以满足要求。3.4.2下传输轮键的校核由上述计算可知，下传输轮的转矩为：下传输轮的直径为。选择型号为GB/T1096键C14×9×40。键的工作长度为：轮毂键槽的接触高度为：下传输轮的材料是HT200，工作时载荷平稳，查相关参考资料，取许用挤压应力：。则键的挤压强度为：所以满足要求。3.4.3成型轮键的校核成型轮的转矩为：成型轮轴直径为。选择型号为GB/T1096键12×7×29。键的工作长度为：轮毂键槽的接触高度为：成型轮的材料是HT200，工作载荷平稳，查参考资料，查得许用挤压应力。则键的挤压强度为：所以满足要求。3.4.4裁剪轮轮键的校核由上述计算可知，裁剪轮的转矩为：裁剪轮处直径为。选择型号为GB/T1096键11×6×26。键的工作长度为：轮毂键槽的接触高度为：裁剪轮的材料是HT200，工作载荷平稳，查参考资料，取许用挤压应力。则键的挤压强度为：所以满足要求。3.5同步带传动的带轮与带的选型计算3.5.1同步带带型的选择初次设计一个0.5kW，转速为120r/min的同步带传动机构。为了让机器传动时相对平稳，增加带轮啮合齿数并可以提高带的柔性，同时节距应尽量取较小值，选取方法按设计功率与小轮转速来选取，具体按照参考文献[18]来选择，选取的圆弧齿同步带型号为8M，节距mm，轴径6mm，带宽10mm。3.5.2选定同步带轮的齿数与节圆的直径d参考表3-7最小齿数，选择同步带轮的齿数，。参考文献[18]可以找到大小带轮的节径与外径。的节径mm，外径mm，的节径mm，外径mm。表3-7小带轮最少齿数小带轮转速n1/r·min-1型号（圆弧齿）（摘自JB/T7512.2——1994）3M5M8M14M20M≤9001014222834＞900~12001420282834＞1200~18001624323238＞1800~3600202836————＞3600~48002230——————3.5.3分配传动比 得出传动比3.5.4确定同步带的中心距和节线长度依据设计结构的要求，初步选定同步带中心距mm。查参考文献[18]初定带的节线长度（3-11）分度圆直径mm，算出同步带节线长度L0p： 查阅参考文献[18]可知如表3-8。表3-8长度代号与齿数关系长度代号节线长度齿数335335653.5.5计算实际中心距查阅参考文献[18]中的中心距可调整：(3-12) 参考文献[18]可知如表3-9。表3-9长度代号与齿数关系 外侧调整量s内侧调整量≤5000.721.01结合上述所得，实际中心距的调整范围为： 3.5.6计算小带轮上的包角计算包角公式：(3-13)，为带轮基准直径。 小带轮上的包角3.5.7计算带轮啮合齿数（3-14） 啮合齿数（齿）。3.5.8确定基准额定功率参考文献[18]圆弧齿带的基准额定功率，查得8M,齿数32，转速120r/min，对应的基准额定功率kW。3.5.9计算带宽依据机械行业标准JB/T7512.1—1994，带的型号为8M，基准额定功率为0.08kW，带宽为mm。3.5.10圆弧齿同步带传动总结同步带总体参数如表3-10：表3-10同步带总体参数型号8M节距6mm转速N=120r/min带的节线长度代号335带的齿数65带宽10mm大带轮齿数32小带轮齿数16大带轮节圆直径56.5小带轮节圆直径27.63中心距≤5003.6本章小结本章是考验对主要结构零件进行设计计算，参考文献[1]文献[18]进行查找计算，从中选取最佳的方案，计算每一步都要细心，从中也考验自己的细心度，查表选取最佳的值然后代入公式，看似理论上数字，实测这些值都是重中之重的。看似复杂的计算，其实都有规律可循，把复杂简单化。第四章主要零部件的设计4.1裁剪轮的设计选用不锈钢材质进行加工，制作一个模型再进行加工，这个零部件是比较难加工的，为了达到饺子皮不粘还有耐用的效果，选用冷冲压模制造方法。裁剪轮零件图如4-1，主要作用就裁剪饺子皮成一个圆柱的形状，经过裁剪轮后会处于一个包合的状态。图4-1裁剪轮零件图4.2成型轮的设计设计成型轮是模具的形状，为了方便饺子外型的多样化，可以根据饺子的外型来制作不同的成型轮模具。为了让饺子皮不粘磨具，选用光滑的不锈钢材质。将做好的模具附上一层不锈钢的薄板，表面粗糙度达到0.8um，利用抛光加工方法。磨具设计要根据饺子的大小来设计。如图4-2,成型轮零件图。图4-2成型轮零件图4.3料斗动力轴的设计设计料斗动力轴需要用到45号钢，需要调质处理，一端连接电机的连接器另一端连接搅拌器。为了方便装卸，设计了一个三角套轴，公差等级达到IT6级以上。三角套轴中间还弄了一个圆销为了更好拆装，因为考虑到食品安全问题，所以要经常的去清洗搅拌器方便拆卸。料斗动力轴零件图设计，如图4-3所示。图4-3料斗动力轴零件图4.4压面滚筒的设计压面是一个重要的过程，对于压面滚筒的设计也需要非常的专心。选用304不锈钢材料，对压面滚筒的表面需要非常的光滑，表面粗糙度达到0.8um用抛光的方式打磨表面。这样饺子皮才会更加的好。压面滚筒零件图，如图4-4所示。图4-4压面滚筒零件图4.5料斗的设计料斗是一个重要的零部件，选用304不锈钢材料。饺子馅会装到料斗里，所以料斗的内表面也是非常光滑的，需要用304钢板进行热处理进行锻压弯曲成一个圆形的形状，进行焊接，最后进行抛光打磨。设计出来加工还是挺复杂的。如图所示，料斗零件图。图4-5料斗零件图4.6压面引斗的设计压面引斗是面皮支撑架与滚筒支撑架的连接件，所以也需要测量设计的。选用304不锈钢材料进行加工，锻压的方式来制造。还要进行切割成一定比例的两块模板进行连接如图4-6所示，压面引斗零件图。图4-6压面引斗零件图4.7压面滚筒支架设计对于压面滚筒架的设计是一个创新点来的，支架两端都刻有刻度，为了方便调整压面滚筒的上下尺寸来确定面皮的厚度。选用304不锈钢材料加工，要保证他的平行度。钻孔也是非常讲究的，要保证它位置度。所以测量一定要准确无误。支架的厚度选用8cm的钢板这样不容易变形。如图4-7所示，压面滚筒支架零件图。图4-7压面滚筒支架零件图4.8多余面转轴的设计对于转轴方面的设计是非常重要的，首先就是选择合式的轴承，根据轴承来确定转轴的大小，选用45号钢材料进行加工，需要调质处理。选用基孔制，加工表面公差等级达到IT6以上。如图4-8所示，多余转轴零件图。图4-8多余转轴零件图4.9出料管的设计出料管的设计会直接影响饺子馅的大小，所以选择一个合适大小的直径是很重要的，经过查找资料，还要用到流体力学上的参数来确定管道的流速，选择料管的直。选用304不锈钢材料进行加工，因为市场上有现成的钢管，买回来进行加工焊接打磨，保证表面光滑度，还有料管的强度。如图4-9所示，出料管零件图。图4-9出料管零件图4.10本章小结本章是主要零部件的设计，需要先建立模板进行测量计算，按照图纸的要求去加工与锻造。选择更加优化的设计，侧重点是设计零件图出来。在加工的过程中发现有需要改进的地方及时改进。最好加工出来还要进行安装与调试。到达最终把每个零件都装配到一起，下一步进行三维建模。第五章基于Solidworks的三维零件建模5.1三维仿真辅助软件时代的进步，发展了很多三维仿真辅助软件，市面上的很多软件都可以用得上，但有一款非常适合做三维仿真运动图的软件Solidworks，之前学过的Creo，UG等三维软件相比之下还是Solidworks软件方便简捷好用。运用到机械的设计、制造、工程领域方面是最佳的软件系统。5.1.1面皮成型机构如图5-1所示的是面皮成型机构，运用做好的面皮放在滚轴上，经过滚轴滚过调节好压面滚筒合适的位置，利用电机带动链条，压面滚筒转动，压出适合厚度适合的面皮的整个传动过程。图5-1面皮成型机构5.1.2压面滚筒机构压面滚筒机构是饺子机的主要机构，对面皮的厚度有一定的影响，在三维装配中会严格一些，在装配体配合时一定要谨慎。需要同轴度、圆柱度、平行度、重合度等配合。运用到链传动，通过电机带动传动链，实现压面过程。选用304不锈钢材料来进行加工处理，经过冲压锻压的方法进行锻造，表面粗糙度要光滑，保证压面皮的光滑度。如图5-2，压面滚筒机构图。图5-2压面滚筒机构图5.1.3成型轮传动机构如图5-3是成型轮传动机构，中间的齿轮由电机带动提供动力，再传递到剥皮齿轮。剥皮底座的工作面是由外向内的弧形凹陷区，凹陷区中心还有个圆形凹孔，龙眼被推送到工作面时会陷入凹槽里，然后剥皮上底座从垂直方向盖住龙眼，再对其进行旋转从而达到剥皮的效果。完成剥皮后气泵会通过软管从旁边的气孔输入高压气体，将龙眼与龙眼皮吹送到运输装置。图5-3成型轮传动机构5.1.4馅料传输装置如图5-4所示是馅料传输装置，电机转动带动搅拌器，因为是搅拌器螺旋的形状与密闭的圆筒配合，可以实现将馅料加压，旋转推进馅料管，馅料管安装有感应器，调节显示屏来实现馅料的大小，进而得到大小一样的馅料饺子。图5-4馅料传输装置5.1.5裁剪轮传送机构裁剪轮传送机构用步进电机带动齿轮传动实现裁剪轮传动。选用四个小直齿轮来进行传动。