毕业设计（论文）-肉丸成型机的设计

PAGE2肉丸成型机摘要肉丸成型机是一种专门用于制作肉丸的机械设备。它具有自动化程度高、效率高、操作简单等特点，能够将原料混合、搅拌、挤压、成型等一气呵成，制作出口感鲜美、形状饱满的肉丸。它通过将肉馅、调料和配料混合在一起，并通过机械挤压成型，将肉馅挤压成圆形或椭圆形的小球，最终形成口感鲜美、形状规整的肉丸。肉丸成型机采用机械原理，通过电机驱动模具挤压原料，使其成型为肉丸形状。机器内部设置有搅拌器、模具、挤出机等部件，通过控制系统实现自动化操作。肉丸成型机适用于各类肉制品加工企业、餐饮业和家庭厨房等场景。它可以大大提高生产效率和产品质量，降低人工成本，同时保证肉丸的口感和形状。自动化程度高，节省人力，提高生产效率。制作出来的肉丸口感鲜美，形状饱满。适用于各种规模的加工企业和餐饮业。外观美观，结构紧凑，占地面积小。肉丸成型机是一种非常实用的机械设备，它能够大大提高肉丸的生产效率和产品质量，降低人工成本，同时保证肉丸的口感和形状。因此，它被广泛应用于各类肉制品加工企业、餐饮业和家庭厨房等领域。肉丸成型机的结构包括机械部分和控制系统。机械部分包括挤压装置、传送带等，用于将肉馅挤压成肉丸形状；控制系统则用于控制机器的运作和调整参数，以确保肉丸的质量和形状的一致性。总之，肉丸成型机是一种非常实用的机械设备，它能够大大提高生产效率、降低成本和提高产品质量。它结构简单、操作方便、效率高等特点，是现代餐饮业和食品加工行业不可或缺的设备之一。使用肉丸成型机可以大大提高肉丸制作的效率，减轻手工制作的劳动强度，同时保证肉丸的质量和口感。与手工制作相比，机器的挤压作用可以使肉丸更加紧实，口感更好；减少手工制作中的人为误差，提高肉丸的品质。在应用领域方面，肉丸成型机适用于各种类型的餐饮业和食品加工企业。不仅可以提高生产效率，还可以为企业带来更多的经济效益。关键词：高效口感控制挤压搅拌品质AbstractRice-meatdumplingsformingmachineisakindofmechanicalequipmentspeciallyusedformakingRice-meatdumplings.Ithasthecharacteristicsofhighautomation,highefficiencyandsimpleoperation.Itcanmix,stir,extrudeandshaperawmaterialsinonegotomakeRice-meatdumplingswithdelicioustasteandfullshape.Itmixesthemeatfilling,seasoningandingredientstogether,andextrudesthemeatfillingintoroundorovalballsthroughmechanicalextrusion,finallyformingRice-meatdumplingswithdelicioustasteandregularshape.TheRice-meatdumplingsformingmachineadoptsthemechanicalprinciple,andextrudestherawmaterialsthroughthemotordrivendie,sothatitcanbeshapedintoRice-meatdumplings.Themachineisequippedwithinternalcomponentssuchasamixer,mold,extruder,etc.,andautomatedoperationsareachievedthroughacontrolsystem.TheRice-meatdumplingsmoldingmachineissuitableforvariousmeatprocessingenterprises,cateringindustry,homekitchensandotherscenes.Itcangreatlyimproveproductionefficiencyandproductquality,reducelaborcosts,andensurethetasteandshapeofRice-meatdumplings.Highdegreeofautomation,savingmanpower,andimprovingproductionefficiency.TheRice-meatdumplingsproducedaredeliciousintasteandfullinshape.Suitableforprocessingenterprisesofvariousscalesandthecateringindustry.Beautifulappearance,compactstructure,andsmallfootprint.Rice-meatdumplingsformingmachineisaverypracticalmechanicalequipment,whichcangreatlyimprovetheproductionefficiencyandproductqualityofRice-meatdumplings,reducelaborcosts,andensurethetasteandshapeofRice-meatdumplings.Therefore,itiswidelyusedinvariousfieldssuchasmeatprocessingenterprises,cateringindustry,andhomekitchens.ThestructureofRice-meatdumplingsformingmachineincludesmechanicalpartandcontrolsystem.Themechanicalpartincludesanextrusiondevice,aconveyorbelt,etc.,whichisusedforextrudingthemeatstuffingintotheshapeofRice-meatdumplings;ThecontrolsystemisusedtocontroltheoperationofthemachineandadjustparameterstoensuretheconsistencyofthequalityandshapeofRice-meatdumplings.Inshort,Rice-meatdumplingsmoldingmachineisaverypracticalmechanicalequipment,whichcangreatlyimproveproductionefficiency,reducecostsandimproveproductquality.Keywords:Efficienttastecontrol,squeezingandstirringquality目录TOC\o"1-3"\h\u1引言 11绪论 21.1课题研究的目的和意义 21.2研究现状与发展趋势 32.初步方案的设计 43总体方案设计 43.1xxx的设计 43.2xxx的设计 53.3xxx的设计 83.4xxxx的设计 83.5xxx的设计 84设计计算 44.1xxx的计算 124.2xxx的计算 124.3xxx的计算 134.4xxx的计算 134.5xxxx的计算 145经济分析 46总结 47参考文献 48感谢词 4绪论1.1选题的目的和意义：设计题目来源于对传统手工制作肉丸过程的改良和提升。传统的制作方法包括将肉浆从掌心中挤出并放入温水中定型，然后再捞起煮制。这种手工操作的流程不仅繁琐，且效率低下。因此，为了提高生产效率和产品质量，催生了对肉丸机械的需求。肉丸加工设备的出现和发展始于上世纪80年代，最初在广东潮汕地区兴起，随后在福建福州以及江西等地逐渐推广和应用。这些地区的设备制造商结合了两地的设备优势，制造出了能够满足全国范围内肉丸加工需求的机械设备。丸子机肉丸成型机的使用范围非常广泛，可以用来制作各种肉丸、豆腐丸、蔬菜丸等食品，也可以用来制作汤圆、豆沙球等食品。它可以按照客户要求的不同形状和尺寸进行成型，以满足不同客户的需求。丸子机肉丸成型机的优点非常明显，它可以大大提高食品加工的效率，减少劳动力，节约成本，而且它的成型质量也非常高，可以保证食品的质量。肉丸成型机的出现大大提高了肉丸制作的效率和质量。传统的肉丸制作过程人工进行切肉、剁肉、搓揉等繁琐的操作，不仅费时费力，而且难以保证肉丸的品质和口感。而肉丸成型机则可以快速地将肉馅加工成丸子形状，并且能够自动完成搓揉、挤压等操作，大大提高了生产效率和质量。传统的肉丸制作需要大量的人力资源，而且人员流动性大，管理难度高。而肉丸成型机的使用则可以减少对人工的依赖，降低企业的用工成本和管理难度。肉丸成型机的自动化生产也使得企业能够更好地控制生产过程，保证产品的品质和一致性。肉丸成型机的使用对于推动食品工业的现代化和智能化发展具有非常重要的意义。随着科技的不断进步，越来越多的机械设备开始应用于食品加工行业，推动了食品工业的现代化和智能化发展。而肉丸成型机的出现则可以进一步推动这一趋势的发展，提高食品加工行业的生产效率和品质。综上所述，肉丸成型机的存在意义重大，它不仅提高了肉丸制作的效率和质量，降低了生产成本，还具有广泛的应用领域和推动食品工业现代化发展的重要意义。丸子机肉丸成型机的安全性也非常高，总之，丸子机肉丸成型机是一种新型的食品加工机械，它的使用范围非常广泛，可以用来制作各种肉丸、豆腐丸、蔬菜丸等食品，它的优点非常明显，可以大大提高食品加工的效率，减少劳动力，节约成本，而且它的安全性也很高，可以保证食品的安全性。因此，丸子机肉丸成型机在食品加工行业具有重要的意义。1.2研究现状及发展趋势随着科技的发展，食品加工机械也在不断进步和创新。肉丸成型机作为一种重要的食品加工设备，已经得到了广泛的应用。肉丸成型机的发展可以追溯到20世纪初，当时主要是手工制作肉丸。随着工业化进程的加快，肉丸生产逐渐转向机械化。到了20世纪中叶，肉丸成型机开始出现，并逐渐得到广泛应用。随着科技的不断进步，肉丸成型机的技术也在不断升级，自动化程度越来越高，生产效率也在不断提高。肉丸成型机广泛应用于各种肉丸生产企业、快餐店、超市等场所。其应用范围不仅包括传统的猪肉丸、牛肉丸等，还包括海鲜丸、素食丸等不同类型的产品。肉丸成型机的出现，极大地提高了肉丸生产的自动化程度和生产效率，降低了人工成本，同时也保证了产品的质量和一致性。李明的全自动液体定量灌装机控制系统设计［1］，研究了PLC控制系统绞龙定量方式，吴荣城的连续式食品灌装机的设计研究［2］采用了气缸注射的定量方式，刘宪坤的基于PLC控制系统的YTGZ-24500型灌装机，详细介绍西门子的控制系统。进行控制。付又香的我国食品包装机械的现状与发展趋势分析［3］对上述内容做了整体的说明。肉丸成型机的主要技术特点包括自动化程度高、生产效率高、产品质量好、操作简便等。机器可以自动完成肉馅的搅拌、成型、定型等工序，大大减少了人工干预，提高了生产效率，肉丸成型机的操作简便。袁恭源的自动化技术在食品包装机械中的应用探讨［4］.讲述了自动化的应用，综合在产品加工行业。何孝武的自动化控制产品在食品包装机械行业的应用现状以及发展趋向［5］展示了最近食品行业的发展趋势。付又香的我国食品和包装机械的技术创新［6］提交了创新用于食品行业。付钰君的西林瓶整理机结构设计[7]则研究了间歇装置，用凸轮方式增加速度。姚克斌的爽脆打磨肉丸机[8]，说明了切刀的研究，在绞肉机中起到的作用。梁新格的小型肉丸机研制成功[9]注重设备小型化，自动化。随着人们生活水平的提高和消费观念的转变，对食品的要求也越来越高。肉丸作为一种常见的食品，市场需求量巨大。因此，肉丸成型机的市场需求也在不断增长。此外，随着餐饮行业的快速发展和连锁快餐店的兴起，对肉丸成型机的需求也呈现出不断增长的趋势。覃红文的肉丸的制作工艺[11]，研究了加工工艺，品质口感更加上升。同时，随着食品加工机械技术的不断进步和创新，肉丸成型机的性能和效率也在不断提高，进一步满足了市场的需求。李军[12]，夏雨的专利[13]，都详细的介绍了绞肉机的原理，方法。未来，肉丸成型机的发展趋势将朝着更加自动化、高效化的方向发展，肉丸成型机将越来越重要。企业需要关注市场动态和技术进步，不断更新和升级设备，以适应市场需求和竞争环境。随着人们生活水平的提高，对肉丸的需求量也在不断增加。为了满足市场需求，肉丸成型机的需求量也在不断增长。未来，随着人们生活水平的进一步提高，肉丸成型机的市场需求将会持续增长。科技的不断进步，肉丸成型机也在不断升级换代。能够更好地适应市场需求，提高生产效率，降低生产成本。肉丸成型机的品质也会得到进一步提升，提高产品的质量和口感。随着肉丸市场的不断扩大，肉丸行业的标准也在不断完善。未来，随着肉丸行业的规范化、标准化，肉丸成型机的生产和检测标准也将更加完善。这将有助于提高肉丸成型机的品质和可靠性，促进肉丸行业的健康发展。肉丸产业链是一个庞大的体系，包括原料采购、生产加工、销售等多个环节。未来，随着肉丸产业链的不断延伸，肉丸成型机的应用范围也将不断扩大。除了传统的肉丸生产厂家，肉丸成型机还将会被应用到餐饮、快餐、外卖等多个领域，为更多的消费者提供优质的服务。市场竞争的加剧，肉丸成型机的品牌化发展也将成为未来的趋势。未来，品牌将成为市场竞争的关键因素之一。肉丸成型机的生产厂家需要树立良好的品牌形象，提高市场竞争力。综上所述，肉丸成型机以后的发展前景十分广阔。市场需求持续增长、技术不断升级、行业标准不断完善、产业链不断延伸、品牌化发展以及环保和安全要求不断提高等因素都将为肉丸成型机的未来发展提供有力支持。在未来的发展中，肉丸成型机需要注重技术创新和品质提升，总之，肉丸成型机作为肉丸生产中不可或缺的重要设备，其未来的发展前景十分广阔。随着市场的不断扩大和技术的不断进步，肉丸成型机将会在肉丸行业中发挥更加重要的作用，为人们提供更加优质、美味的肉丸产品。初步方案的设计实现肉丸制造的具体工艺路线，同时保证各个工序之间的独立性，将肉丸成型生产线分为以下几个子系统：上料系统、切割系统、搅拌系统、成型系统、筛选系统。充分实现肉丸成型的功能，各子系统需要在控制。系统的作用下相互配合2.1设计任务抽象化系统工程学用“黑箱”来描述产品的功能：任何一个技术都有输入和输出，把技术系统看成一个黑箱。本设计为肉丸成型生产线的设计，输入为肉料输出为肉丸；输入能量为驱动能输出为噪声、震动和热量，如图3.1所示。图3.1液体灌装机旋盖装置黑箱示意图2.2确定工艺原理方案液体灌装机旋盖装置的工艺原理是先将未扣盖的瓶体输送至理瓶工位，然后对其进行扣盖处理，然后输送至定位夹紧装置，再输送至夹紧定位装置，最后由旋盖装置完成旋盖，然后输出成品。2.3确定工艺路线，画出工艺路线图在机器正常运转后，将原料放入进料口经过切割，输送到一起进行搅拌再通过成型机旋转通过模板得到所需形状，最后成型的肉丸掉落进入水中进行蒸煮。工艺路线为如图2.2所示。图2.2肉丸成型生产线设计工艺路线图2.4功能分解，画出功能树实现肉丸制造的具体工艺路线，同时保证各个工序之间的独立性，利用模块化的设计思想，将肉丸成型生产线分为以下几个子系统：上料系统、切割系统、搅拌系统、成型系统、筛选系统。想要充分实现肉丸成型的功能，各子系统需要在控制。系统的作用下相互配合，协调各工序的时间，功能树如图2.3所示。图3-3肉丸成型机功能分解图2.5确定各功能方案，构成形态学矩阵根据建立的肉丸成型生产线的功能树，需要对肉丸成型生产线功能求解。下面对肉丸成型生产线的各分功能做出如下原理解：搅拌：通过行星搅拌头的旋转和自转将肉馅和调料进行搅拌从而达到混合和搅拌的目的成型：由料齿轮的螺旋与切断刀的切断，将馅料成型分功能分功能12A（传动）齿轮传动带传动B（搅拌）齿轮齿条机构离心机构C（成型）压紧成型机构模具成型 1 2A（传动） 齿轮传动 带传动B（搅拌） 齿轮齿条机构 离心机构C（成型） 压紧成型机构 模具成型表2-1肉丸成型生产线—成型形态学矩阵根据肉丸成型生产线的形态学矩阵，肉丸成型生产线可能的组合方案为N=2×2×2＝8，不同的组合可得不同的方案。由于方案过多，因此在组合时需要舍弃一些明显不合理或意义不大的方案，根据形态学矩阵可以组合出如下几个优选方案：P1：A1+BP2：A1+BP3：A1+B2.6方案评价1.功能性：该方案能够满足自动的需求，包括搅拌、成型、出料等功能。同时，控制系统能够实现对整个成型机的运行控制，方便操作人员使用。2.效率性：该方案采用自动化的进料和出料系统，大大提高了成型的效率。3.安全性：方案中考虑了安全保护系统，包括急停按钮，确保操作人员的安全。此外，设备的整体结构稳定可靠，符合相关安全标准。4.成本效益：方案中使用的设备和控制系统都是市场上常见的产品，成本相对较低。同时，自动化的进料和出料系统可以提高生产效率，降低人工成本。以下三个优选方案的方案评分结果如表8-1所示。通过方案的评价得分表进行技术价(Wt)评价，若Wt≥0.6，则该方案在技术上合格，反之则不合格。表8-1肉丸成型机方案评价得分表评价目标先进性实用性技术可行性加权系数（gi方案评价P898P766P877式中：Pi：各技术指标的评分值。gi：各技术指标的加权系数。PMAX；评分方法的最高值(如十分制，则PMAX=10)。Wt=i=1则以上三个方案的技术价由表2.3中的值通过公式2-1计算可分别得：WWW由上述可知三方案在技术上均合格，其中方案P1评分最高，因此方案P1为最佳方案。2.7边界条件肉馅人设备图7-1图7-1（1）使用前，应先检查各紧固件是否拧紧，旋转部分是否灵活。（2）启动后，转向与机具是否一致，先空转几分钟，观察是否有无异响，确认运转正常放可上料。（3）生产时，人和设备保持一定距离，以免伤人。（4）设备应经常清洁设备的表面及污垢，以确保肉丸的成型效果，设备不用时应保存好，设备保持干燥。2.8方案简图（1）肉丸成型机：主要是由搅拌电动机、螺旋挤出装置、肉丸成型装置、输送装置组合而成，通过搅拌电机的旋转带动搅拌杆，实现肉馅的搅拌，搅拌装置如下图3-4所示。图3-4肉丸成型机肉馅搅拌装置1-搅拌桶；2-搅拌棒；3-主轴；4-大带轮；5-V带；6-搅拌电机；7-小带轮（2）肉丸成型机挤出装置：肉丸成型机的挤出装置主要由电机、螺旋输送器组成，通过电机的旋转带动螺旋输送机转动，螺旋装置实现推力，从而将肉馅挤出，结构简图如下图3-5所示:图3-5肉丸成型机压盖机构1-电机；2-联轴器；3-入料口：4-螺旋器；5-出料口（3）肉丸成型机成型装置：肉丸成型装置采用旋转电机配合成型机构实现，通过电机的转动带动成型机构转动，成形机构设置在出料口末端，转速设定根据题目要求选择合适的电机和减速装置，成型机构设置刀片，逆时针进行转动，刀片切割，逆时针转动，刀片松开，依靠肉丸重力，实现肉丸落料到达传送带，结构简图如下图3-6所示。图3-6肉丸成型装置1-电机；2-连杆；3-固定盘；4-刀片；5-固定销钉；6-移动销钉（4）肉丸成型机输送装置：肉丸成型机输送装置采用带传动的输送形式，有输送电机、传送带、支架、滚筒等装置组合合成，具体结构如下图3-7所示。图3-7肉丸成型机输送带1-滚筒；2-平皮带；3-电机；4-联轴器；5-支架总体方案的设计计算已知条件要求：设备生产率：20个/min；主要技术指标：规格直径3cm、重量20g，如右图所示。20个/min；3.1.1搅拌电机功率选型：电机计算工况系数：工况Kx空、轻载启动重载启动每天工作小时数/h<1010~16>16<1010~16>16载荷变动最小液体搅拌机、通风机和鼓风机(≤7.5kW)、离心式水聚和压缩机、轻载荷输送机11.1.3载荷变动小带式输送机(不均匀载荷)、通风机(>7.5kW)、旋转式水泵和压缩机(非商心式)、发电机、金属切剂机床印刷机、旋转师、解木机和木工机械载荷变动较大制砖机.斗式提升机往复式水泵和压缩机、起重机廉粉机冲剪机床橡胶机械、振动饰、纺织机械、重载输送机载荷变动很大破碎机(旋转式明式等)磨碎机(球磨、棒府、管磨)1.电机功率扭矩计算公式：电机功率，单位是kW，n是转速，单位是转/分，r/minT扭矩单位为N.m初步计算扭矩，根据运行条件选择转速，带入公式计算求出电机功率扭矩分为两种类型，一种是力与力臂的乘机求得的扭矩，根据我们现场的条件，采用方式力与力臂乘积方式进行计算已经知道FB=100N，这个力是自定义的，驱动桶内肉丸的搅动，D=320mm（滚筒中滚轴直径）计算得出，TL=100*0.32=32Nmn1根据估算分析，n1=1000rpm（自定义转速，任务书没有）带入计算T=9550P/nP=T*n/9550=1000*32/9550=3.35Kw电机工况系数选择K=1.0实际功率：Pd=k*P=1*3.35Kw=3.35Kw可以选择130ST-M502s3.1.2搅拌主轴设计计算：主轴是机械设备中非常重要的部件之一，它是旋转部件的核心，通常由高质量的钢材制成。主轴的作用是支撑其他部件，并将它们固定在正确的位置上，确保整个设备的正常运转。下面进行主轴的设计计算：1.初算轴径：主轴功率n主轴转速根据功率转速，初步估算出一个轴的直径这里我们已经知道功率P=3.35kW转速我们给定的转速n=1000r/min主轴选定的材质为45号钢，其值A查表为103d=103*（3.35/1000）^0.333=16.6mm轴常用几种材料的[r]及A值轴的材料Q235、20Q275、35451Cr18Ni9Ti40Cr、35SiMn、42SiMn

40MnB、38SiMnMo,3Cr13[r]/MPa15~2520~3525~4515~2535~55A149~126135~112126~103148~125112~974045557075为了对那些可能导致弯矩和扭矩超过截面轴向耐力的危险截面进行校核，在弯曲和扭转的合成应力计算中使用第三强度理论。2.1对于转轴，同时承受弯矩和转矩，应满足对于前文，吉萨或根据情况分析，轴所受的转矩T=32Nm=3200Nmm，前文计算轴所受的弯矩M=0，基本不受弯矩a--扭转切应力当量系数，下文说明，曲a=1带入公式：=sqrt(M^2+T^2)/W=sqrt(3200^2)/25722=0.124N/mm2计算结果小于55，满足条件其中，W为抗弯界面系数，d=64mm，图纸设计W=3.14*d^3/32=3.14*64^3/32=25722mm3式中——轴的计算应力，MPa;M、T——轴所受的弯矩和转矩，N·mm;W、WT——轴的抗弯和抗扭截面系数，mm3,计算公式查表；—选取合适的表格值来确定对称循环变应力时轴的可承受弯曲应力；a——扭转切应力特性当量系数，当静应力为扭转切应力时，取a≈0.3；当脉动循环变应力为扭转切应力时，取a≈0.6；若对称循环变应力也是扭转切应力时，则取a=1。3.1.3联轴器设计计算：连轴器设计选型需要满足：联轴器公称转矩Tn式中T--理论转矩，N·m;Tc--计算转矩，N·m;Tn--公称转矩，N·m;[T]-许用转矩，N·m;联轴器的理论转矩T是由功率和工作转速计算而得，即:式中，Pw驱动功率，kW;n工作转速，r/min。T上文计算结果32Nm联轴器的计算转矩Tc是由理论转矩T和动力机系数Kw、工况系数K、启动系数KZ及温度系数Kt计算而得，即:Tc=32*1*1*1.4*1.2=53.76Nm式中：Kw动力机系数，见表6-3-2;取1K工况系数，见表6-3-4;取1Kz启动系数，见表6-3-5;取1.4Kt温度系数，见表6-3-6。取1.2表6-3-2动力机系数Kw动力机类别代号动力机名称动力机系数Kw1电动机，透平12四缸及四缸以上内燃机1.23两缸内燃机1.44单缸内燃机1.6表6-3-5启动系数KzZ/（次/h）《120>120~240>240Kz11.31.4表6-3-6启动系数Kt对符合材料Kt环境温度t/°c天然橡胶聚氨基甲酸-20~3011>30~401.11.2>40~601.41.5>60~801.8不允许可以选择德国JAKOB联轴器KP系列扭矩范围为25-1,500Nm大于53.76Nm即可3.2螺旋输送机构计算：1-电机；2-联轴器；3-入料口：4-螺旋器；5-出料口3.3.1螺旋输送机输送量：其是为：Q=47D2ntψρC（t/h）D－螺旋直径（m），螺旋曲线外径，螺旋直径的选择跟物料的大小关系成正比，文献中给出D≥（8~10）d，d物料直径，单位mn—螺旋轴转速（r/min），螺旋轴的转速决定输送量的大小，螺旋轴转矩与输送量成正比例关系

t—螺距（m）螺距的转速决定输送量的大小，螺距与输送量成正比例关系

ρ—物料松散密度（t/m3）

ψ—物料填充系数

C—倾角系数（水平时取C=1,数值C=0.5）

对于没有磨损的物料（面粉、谷物等）取ψ=0.45；对于较小磨损的物料（砂、水泥等）取ψ=0.33；对于磨损比较大的物料（矿渣等）取ψ=0.15物料块状的输入应按照，未分选物料：D≥（8~10）d

d—物料平均块度（㎜）

分选物料：D≥（4~6）dK

dK—物料最大块根据最小螺旋直径与物料颗粒度关系，物料面粉，设d=1mm，D≥（8~10）d，D≥（8~10）*1mm=10mm，最小为10mm，取值20mm作为设计螺旋输送机直径D=10mm=0.02mρ—物料松散密度（t/m3）=1.97g/cm3=1.97t/m3（自定义或者根据经验文献等查询）t—螺距（m）t=3mm=0.03m（满足大于物料直径1mm）（C—倾角系数（竖直时取C=0.5）ψ—物料填充系数取0.45已知上述条件，计算螺旋输送机的转速n：n螺旋输送机的转速，一般100r/min根据Q=47D2ntψρC（t/h），计算Q=47D2ntψρC=47*0.02^2*100*0.03*0.45*1.97*0.5=0.024t/h题目要求每分钟20个，每个20g，换算成吨每时，M=20*20/1000000t=0.0004tH=1/60=0.0167HQ=m/H=0.0004/0.0167=0.0239t/h设计的流量大于实际需求的流量100rpm，达到0.024t/h，大于0.0239t/h满足要求，如果想要增大每分钟个数，则要调大转速。3.3.2螺旋输送机动力：功率计算:P=P0/（0.8~0.9）（kW）

P0=Q（ω0L＋H）/367＋DL/20（kW）D－螺旋直径（m）

Q—输送量（t/h）

ω0—阻力系数

L—输送长度（m）

H—倾斜布置时垂直高度（m）根据公式：P0=Q（ω0L＋H）/367＋DL/20（kW）D－螺旋直径（m）D=0.02m

Q—输送量（t/h）Q=0.025t/h

ω0—阻力系数

查手册物料阻力系数表，取值肉馅1.5L—输送长度（m）此处根据设备实际设定

L=170mm=0.17mH—倾斜布置时垂直高度（m）水平布置H=0代入上述公式计算P0P0=0.024*（1.5*0.17）/367+0.02*0.2/20=0.000217KW=0.217W实际电机功率要乘以安全系数，P=P0/（0.8~0.9）=0.217/0.8=0.27W选择电机：80st-M013303.3成型结构设计计算：计算成型机构的电机功率：1.电机功率扭矩计算公式：电机功率，单位是kW，n是转速，单位是转/分，r/minT扭矩单位为N.mTT1-电机；2-连杆；3-固定盘；4-刀片；5-固定销钉；6-移动销钉计算功率需要知道扭转的力T值为多大，能切掉肉丸，自定，T=10Nm每分钟需要往返几次，每分钟20个，需要往返20次，也就是单次转动40次n1根据估算分析，n1=40rpm带入计算T=9550P/nP=T*n/9550=10*40/9550=0.04Kw选择市面上，功率为400W电机。扭矩大于10N*m，转速大于40rpm均可满足条件市面没有这种电机，还要配备齿轮减速机，100：1使得，扭矩编程0.1Nm转速提升到400rpm选择电机：80st-M01330刀盘固定螺丝的计算校核：为避免在10Nm作用力下，刀盘转断裂，需要对螺丝柱计算1.螺栓受拉应力和扭转应力联合作用,是复合应力状态，用第四强度理论可得:许用拉应力2.螺栓受拉应力，其校核计算式:许用拉应力这里按照符合方式计算，采用第四强度理论计算，F0，螺栓/螺丝所受拉力，F0=2T/d=10*2/0.12=166N本处，螺丝锁紧工件，工件与螺丝间产生得摩擦力f抵消移动与扭转，许用拉应力由表查出Q235材质，=240Mpa，用其他材质自定带入计算公式，d1＞（4*1.3*F0/3.14/）^0.5=（4*1.3*166/3.14/240）^0.5=1.07mm最小螺柱直径要满足上述条件大于1.07mm这里选择d1为整数，螺柱直径，d1=16mm所需预紧力矩计算，通过初步选择的螺丝直径与型号，计算所需要的预紧力矩，验算安全与稳定性，保证达到安全拧紧力矩。拧紧力系数d：\t"/item/%E8%9E%BA%E6%A0%93%E9%A2%84%E7%B4%A7%E5%8A%9B/_blank"螺纹公称直径,单位

mmP0：预紧力N，选择的值需要大于F0，保证正压力。P0=σ0×AsAs也可由下面表查出σ0=（0.5～0.7）σsσs――螺栓材料的屈服强度是与强度等级密切相关，取决于材质。\t"/item/%E8%9E%BA%E6%A0%93%E9%A2%84%E7%B4%A7%E5%8A%9B/_blank"K值查表：(K值\t"/item/%E8%9E%BA%E6%A0%93%E9%A2%84%E7%B4%A7%E5%8A%9B/_blank"计算公式略)，这里K值选择0.26这里选择4.8级别，σs=320N/mm2As根据前边的计算，选择公称直径，d=16mm，查表，As=157带入计算，P0=σ0×As=157*240=37680N带入公式计算，Mt=0.26*P0*d*0.001=0.26*37680*d*0.001=156.7Nm通过计算，得出结果符合要求K值摩擦表面状况有润滑无润滑精加工表面0.100.12一般加工表面0.13~0.150.18~0.21表面氧化0.200.24镀锌0.180.22干燥的粗加工表面0.26~0.3螺栓材料的\t"/item/%E8%9E%BA%E6%A0%93%E9%A2%84%E7%B4%A7%E5%8A%9B/_blank"屈服极限：σs查表：螺栓强度等级8.89.810.912.9σs或σ0.2N/mm21802403203004004806407209001080As查表：螺纹公称直径

d/mm33.5456781

01214公称应力截面积As/mm25.036.788.7836.65884.3115螺纹公称直径

d/mm161820222427303336/公称应力截面积As/mm2157192245303353459561694817/公称应力截面积As：3.4皮带输送设计计算：皮带主要输送肉丸，相关参数任务书没有给出，自己进行定义1.设计功率Pd，单位kWPd=KAPP——传递的功率,kwKA——工况系数2.小带轮直径d1n1———小带轮转速,r/mind1计算后应尽量选取标准值，避免自己设计带轮根据经验公式，我们自定义传递功率P=0.25kWn1根据我们实际，自定义n1=3000r/minD1=1100*(P/n)^0.333=1100*(0.25/3000)^0.33=49mm查询标准值，这里将d1=49mm3.带速v，单位m/s普通带最大速度不会超过30m/s将前文数据带入计算，得出V=3.14*d1*n1/60/1000=3.14*49*3000/60/1000=7.69m/s4.大带轮直径d2，单位mme取0.01～0.02e——弹性滑动率n2———大带轮转速,r/min根据已经计算得出的值，根据使用条件，我们设定传动比为i=1将数值带入公式计算得出：d2=i*d1（1-0.02）=1*49（1-0.02）=48.2mmd2尽量选取标准值，避免自己设计带轮我们查询标准齿轮的直径，选择d2=49mm5.中心距或根据结构要求定这里选择中心距为a=1000mm,自定义6.所需带长L，单位mm根据前边的数据，我们计算得出所需要的带长L：L=2*a+3.14/2（d1+d2）+（d2-d1）^2/4/a=2*1000+3.14/2/（49+49）=2000mm8.小带轮包角α1当α1<150°，应增大a或者采张紧装置小带轮的包角角度，一般要求越大越好，不容易出现打滑将前文计算的数值带入公式：Α1=180°-（d2-d1）/a*57.3°=180°8.带厚，单位mm计算结果选取标准值，避免自己设计将前文计算的数值带入，带厚=1/30*d1=1/30*49=1.63mm9.带宽b，单位mmP0——基本额定功率，在载荷平稳时，以普通平带单位宽度为标准，kW/mm,查表Ka———包角修正系数，查表0.82~1.2Kb———传动布置系数,查表0.6~1.0计算结果b选取标准值，避免自己设计皮带Pd，设计功率，上表已经计算得知，P0基本额定功率，范围（0.045~0.692kW），根据机械设计手册进行合适选择功率。P0=0.045kW这里选Ka=1.0，Kb=1.0将上述结果带入计算公式，b=Pd/P0=0.25/0.045=5.5mm，至少宽度要达到5.5mm10.作用在轴上的力Fr—每片胶帆单位宽度的初张力，N/mm,推荐=2.25N/mmz—胶帆布层数，一般取值（3~12），这里选择z=4将数值带入，计算得出：Fr=2*4*2.25*b*sin（α1/2）=2*4*2.25*5.5=99N总结本次设计的为肉丸成型机设计，属于加工输送设备，对于本次设计的肉丸成型机来说，需要用到的知识量比较多，不仅仅有用到机械设计基础，还用到互换性技术，以及机械原理等。整体设计做下来，我本次主要是有三个步骤阶段，最早的阶段，我主要是对本次设计的一些前期准备工作进行整理和查询，主要是找来很多相关的书籍书本，学习关于机械设备的设计以及计算，并且了解到不同设备的设计样例，以及需要注意的一些细节知识点。通过这些前期的工作最终完成前期的开题工作，整体方向确定下来。设计的第二阶段，也是本次设计的关键部分，主要是分析课题需要完成的工序步骤，确定本次的、传动的尺寸和转动速度等，以及对绞龙传动机构和传动速度计算确定，切割成型机构的设计，通过分析计算，确定本次的肉丸成型机的装置，对电机的相关参数的计算以及型号的选取，这些是本次的主要内容，设计涵盖的知识点比较多，在设计当中也碰到不少问题，经过老师耐心指导下，得到很好解决。本次设计的最终阶段，主要是对设计当中的一些遗漏的知识进行补充，并且对图纸当中的一些细节错误等做出及时修改。最终达到本次设计的要求。整个设计做下来，能够很好的把学到的机械相关知识总结起来，并且也能在设计当中学习到很多专业知识，对于自己来说有很大的收获，本次设计内容如下：一、分析了国内的使用环境及其先装，对肉丸成型的机构和工作原理进行了介绍，根据应用环境及设计要求，制定了肉丸成型的机构的总体设计方案，选定了其传动方式，对其执行机构进行了简要的概述。二、使用Solidworks三维软件对肉丸成型机进行建模处理，在文中机构进行结构设计，并画出三维模型。最后对肉丸成型机进行虚拟装配并检查干涉，初步验证三轴肉丸成型机的合理性。三、接合机械设计和机械理论知识，对电机进行理论计算。对拿取装置类型做出选择，对主要部件进计算，确定结构合理性。参考文献李明，李丽娟，杨松，等.全自动液体定量灌装机控制系统设计［J］.包装工程，2013（5）：78-81.吴荣城.连续式食品灌装机的设计研究［D］.汕头：汕头大学，2014.刘宪坤.基于PLC控制系统的YTGZ-24500型灌装机设备设计与实现［D］.济南：山东大学，2014.付又香.我国食品包装机械的现状与发展趋势分析［J］.湖南人文科技学院学报，2012（2）：72-73.我国包装机械业总产值年平均增速约16%［J］.中国包装工业，2015（8）：53.袁恭源.自动化技术在食品包装机械中的应用探讨［J］.机电信息，2013（27）：118-119.食品和包装机械现状及发展趋势［J］.自动化博览，2017，24（5）：32-34.何孝武，杜健.自动化控制产品在食品包装机械行业的应用现状以及发展趋向［J］.中国包装工业，2012（3）：41-43.付又香.我国食品和包装机械的技术创新［J］.食品与机械，2012，25（3）：150-153.徐亲知，陈淑华.石油经济学[M].哈尔滨：黑龙江人民出版社，1988:38-135[10]朱龙根.机械系统设计[M].第二版.北京:机械工业出版社,2001.[11]黄靖远,高志,陈祝林.机械设计学[M