干豆皮生产设备的设计论文

1、 . . . 本科生毕业设计（论文）干豆皮生产设备设计学生：_学 号：_班 级: _专 业：_指导教师：_2018年4月目 录目录2摘要4ABSTRACT5第一章绪论61.1课题研究背景61.2豆腐皮机械化生产研究现状71.2.1豆腐皮传统手工生产加工流程71.2.2豆腐皮机械化生产设备研究现状81.3 课题研究容与意义9第二章豆腐皮生产设备的总体设计102.1豆腐皮生产设备的设计参数102.1.1主要技术经济指标102.1.2豆腐皮生产加工工艺参数要求112.2 豆腐皮生产设备的总体方案112.2.1 进浆系统122.2.2 结皮系统122.2.3 回浆系统132.2.4 烘干系统132.2

2、.5 切割系统132.2.6总体结构图14第3章关键机械装备详细设计153.1进浆系统设计153.2 结皮系统设计153.2.1结皮槽设计163.2.2加热装置设计163.3回浆系统设计173.3.1泵的选择173.3.2管道的布置193.4烘干系统设计193.4.1传动方案193.4.2电动机的选择203.4.3轴设计213.4.4键的强度校核223.4.5链传动设计223.4.6加热装置设计243.4.7 传动滚筒的设计253.5 切割系统设计25第4章成本与经济效益分析26第5章结论27致28参考文献29摘 要豆腐皮是蛋白质分子在加热变性过程过疏水键与脂肪结合形成的大豆蛋白质脂类薄膜。它

3、是一种营养价值很高的素食品，有“素中之荤”的誉称深受广大人民的喜爱随着人们生活水平的提高和消费观念的改变，传统的手工生产加工方式已不符合们对豆腐皮品质和卫生指标越来越高的要求。因此急需开发豆腐皮加工的成套设备，同时研究其相应的加工工艺，从而使其生产、加工过程实现机械化、自动化，提高劳动生产率，改善成品质量，使豆腐皮的生产能够满足国外市场的需求。本文首先阐述了豆腐皮传统手工生产的加工流程与其机械化生产的研究现状，按照豆腐皮的加工工艺流程，考虑到对加工过程中关键参数的控制，首先制定了豆腐皮机械化生产线的总体设计方案，然后对关键机械设备进行了设计，尤其对烘干系统带传动进行了详细选型设计并绘制了图纸。

4、关键词：豆腐皮、机械化、烘干系统ABSTRACTBean curd is protein molecules in thermal denaturation process through hydrophobic and fat binding formation of the soybean protein lipid films. It is a very high nutritional value of food, "meat in the meat," the reputation of the majority of the people.With the im

5、provement of people's living standard and the change of consumption concept, the traditional manual processing mode has not meet the requirements of the quality of bean curd skin and health indicators. So there is an urgent need to develop bean curd processing complete sets of equipment, at the

6、same time, the corresponding processing process, so that the realization of mechanization and automation of the production, processing, improve labor productivity, improve product quality, make bean curd production to meet the needs of domestic and foreign markets. At first, the article describes th

7、e status quo of and mechanization production of bean curd skin traditional manual production process, in accordance with the process of bean curd skin, to take control of the key parameters in the process, first developed by the general design scheme of bean curd skin mechanized production line, and

8、 then the key mechanical equipment design, especially for drying system with transmission of the detailed design and selection and the mapping of the drawings.KEY WORDS: bean curd skin, mechanization, drying system第一章 绪论1.1课题研究背景几千年来，大豆与其制品是我国人民的传统食品之一，它在中华民族的繁衍生息中起到了极其重要的作用，就像大豆起源于中国一样，大豆制品也是2000多年

9、前最早出现在中国。传统的大豆制品主要有豆腐、腐乳、豆腐皮、豆腐干、天培、纳豆等，其中豆腐皮在我国有着悠久的历史。大豆与大豆制品是高营养的植物性食品。它们不仅蛋白质含量高，而且质量也好。这主要表现在其蛋白质必需氨基酸的含量高，比例比较平衡和合理。大豆制品不但富含蛋白质，还含有人体必需的多种维生素和矿物质。时珍在本草纲目中说，大豆用水浸泡、撵碎、滤去渣、煎成，其面上凝结者揭取凉干，名曰豆腐皮。这种制作方法和现在的制作工艺有着惊人的相似，只是后期处理有所不同而已。王世雄在随息居饮食谱中称腐竹“最宜病人”。因此，古人很早就知道豆腐皮的制作方法和食用价值。豆腐皮是由热变性蛋白质分子的活性反应基团借副价键

10、结成的蛋白质膜，蛋白质以外的成分在膜形成过程中被包埋在蛋白质网络结构之中。它是一种营养价值极高的素食品，含蛋白质4 050，脂肪2125，富含人体所需8种氨基酸，同时钙、铁、镁、锌等无机盐的含量也较多，含有大量不饱和脂肪酸，以亚油酸为主要成分，不含胆固醇，常食用可改良心血管机能，补充人体的氨基酸。此外，豆腐皮中还有糖、磷以与硫胺素、核黄素、尼克酸等多种人体必需的营养成分等，是其它食物所不能媲美的，故有“素中之荤”的誉称。豆腐衣不仅可以单独食用，且可与其他肉类和蔬菜一起制成多种美味佳肴。据统计，目前我国约有13亿的人口，每年的蛋白质需求量是巨大的，豆腐皮生产具有广大的经济效益。随着西方国家对自身

11、“肉类型”的膳食结构给人的健康带来负作用的认识，以与对天然有机食品的追求和对传统大豆制品营养价值和医学价值认识的加深。近年来，大豆制品不仅在而且在西方也深受消费者的欢迎，国外市场对豆腐皮产品的需要量日趋增大。豆腐皮的生产加工长期以来一直采用手工的方式，传统手工制作的豆腐皮厚薄不均、破损严重、成品合格率一般在65%左右，并且由于采用手工操作，劳动强度大，生产效率低，成品质量特别是卫生指标较难保证，从而制约了该行业的发展。 随着人们生活水平的提高和消费观念的改变，对豆腐皮品质和卫生指标相对有了更高的要求，手工作坊的豆腐皮生产方式已经无法满足现代食品生产的要求，因此急需开发豆腐皮机械化生产的成套设备

12、，同时研究与之相应的加工工艺，并实现关键加工工艺参数的自动控制，从而在保证豆腐皮产品质量的基础上，使豆腐皮生产加工过程实现机械化、自动化，提高劳动生产率，满足国外市场的需求。本文在详细分析豆腐皮加工工艺流程基础上，进行豆腐皮机械化生产线的设计研发工作。1.2豆腐皮机械化生产研究现状1.2.1豆腐皮传统手工生产加工流程传统手工制作豆腐皮的加工工艺，从生产过程来看，主要有选料、浸泡、磨浆、滤浆、煮浆、提竹、烘干、回软等主要工艺流程。（1）.选料：制作豆腐皮的主要原料为大豆，选择皮色淡黄的大豆，通过过筛清除劣豆、杂质和砂土，使其纯净，然后置于电动磨中，去掉豆衣。（2）.浸泡：把去衣后的大豆放入缸或桶

13、，加入清水浸泡，让豆粒膨胀。浸水时间根据温度的高低而有所不同。（3）.磨浆：采用砂轮磨把大豆磨碎，此过程需加水，加水量的多少会直接影响到蛋白质提取率以与豆浆液的浓度，进而影响产品质量。（4）.滤浆：用热水冲洗豆浆，并搅拌均匀，把豆浆倒入吊袋，摇晃吊袋进行滤浆，经过三次滤浆就可以把豆浆沥尽。（5）.煮浆：煮浆是豆腐皮制作过程中最关键的一个环节。煮浆的目的是通过高温清除大豆的豆腥味和苦涩味，增加大豆的香味，并且提高蛋白质消化率。此外，通过高温作用，能够使蛋白质得到充分变性，为后续过程创造必要的条件。（6）.提竹：将豆浆倒入平底锅，大约5分钟后，豆浆表面就会自然结成一层薄膜，即学硕士学位论文第一章绪

14、论为豆腐皮。用竹竿沿着锅边挑起，使豆腐皮成竹条状。（7）.烘干：烘干是为了除去豆腐皮中过多的水分，保持60左右的温度对豆腐皮进行烘干。温度过高，会影响产品色泽。（8）.回软：采用自然降温、回软。对于过干的豆腐皮，也可以采用适当喷水回软。1.2.2豆腐皮机械化生产设备研究现状为了进一步提高豆腐皮产品的质量以与加工生产效率，人们对其机械化生产进行了一定程度的研究。豆腐皮机械化生产加工基本上是在遵循传统手工加工豆腐皮制作工艺的基础上，通过对机械化加工设备的设计研制以与对相应工艺参数的自动控制，达到豆腐皮的机械化生产。目前，国关于豆腐皮的连续结皮工艺和机械化生产设备的研究方面已有一些相关的报道，豆腐皮

15、加工设备从单一的结皮锅至具有一定自动化程度的生产机械均有。归纳起来，主要有以下三类:1.连续结皮锅：豆腐皮连续结皮锅是对传统的间歇性结皮锅进行改进后的产品。该结皮锅的主要组成部分是一个盛放豆浆的容器，容器为一长槽，将豆浆倒入槽中，使得豆浆表面呈长条形，有利于豆腐皮的连续生产，并且能够保证豆腐皮形状的要求。在长槽形容器用隔板将容器分为两个结皮区，隔板端开有空隙。此外，在隔板上还装有泵，能够加快豆浆的流动。容器外配有加热装置，由蒸汽管、夹套、保温层和罩壳组成。该结皮锅结构简单，豆浆流动性较好，与空气接触效果较好，可以实现连续结皮，从而在一定程度上减少了工人的劳动强度，提高了劳动生产效率。配有烘干设

16、备，可以使豆腐皮实现自动烘干。2.改进工艺采用连续式生产设备;此种连续式生产设备主要是采用改进工艺对豆腐皮进行生产，方法主要包括悬浮法、喷淋法、滚筒法和浇注法等。用这些方法生产出来的最终产品主要是一些类似于豆腐皮的薄膜状豆制品，而并非传统意义上的蛋白质与空气中的氧份自然结合形成的胶质膜。3.传统工艺采用连续式生产设备此种连续式生产设备采用传统工艺，但是由于没有能够实现设备与工艺的具体配合，以与针对性地解决豆腐皮生产的关键问题，因此大部分的设备脱离生产现实，无法实现产业化生产。同时整体机械化研究水平还不高，缺乏对整个成膜过程的有效控制。从以上专利申请情况中可以看出，目前豆腐皮生产加工行业在机械化

17、与产业化方面仍然存在许多巫待解决的问题。比如，如何进一步实现生产加工的机械化、自动化，以提高生产效率，如何在豆腐皮生产加工过程中实现对豆浆的温度和浓度，等关键工艺参数的控制，从而保证豆腐皮的产品质量等等。1.3 课题研究容与意义通过对豆腐皮生产设备的设计可以掌握一般机械设备的设计原则和方法，培养理论联系实际的工作作风。本设计与专业关系紧密，可综合利用所学的机械原理、机械设计、工程材料和CAD绘图等专业知识。第二章 豆腐皮生产设备的总体设计随着人们生活水平的提高和消费观念的改变，对豆腐皮品质和卫生指标相对有了更高的要求，手工作坊的豆腐皮生产方式已经无法满足现代食品生产的要求，因此急需开发豆腐皮机

18、械化生产的成套设备，同时研究与之相应的加工工艺，并实现关键加工工艺参数的自动控制，从而在保证豆腐皮产品质量的基础上，使豆腐皮生产加工过程实现机械化、自动化，提高劳动生产率，满足国外市场的需求。2.1豆腐皮生产设备的设计参数豆腐皮机械化生产加工工艺与传统手工豆腐皮生产加工工艺大致一样，在遵循此工艺的基础上，通过对生产线的研制以与控制系统的设计，实现豆腐皮的机械化、自动化生产。本文针对从豆浆液进入结皮装置开始的各个环节所组成的生产线进行了研究。2.1.1主要技术经济指标加工出的豆腐皮产品应达到以下指标:1. 感官指标a)外光：呈一定几何形状，呈半透明状，厚薄均匀，质地细腻;b)色泽:呈淡黄色或金黄

19、色，色泽均匀，无深色焦斑;c)气味和滋味:具有豆制品特有的香气、无异味。2. 物理指标 a)厚度:超薄型0.2-0.5mm;b)抗拉强度:2-2.5 Mpa/cm2;e)延伸率:20-30%。3化学指标水分20%，蛋白质40-50%，脂肪20-25%。4.卫生指标砷(以As计)0.5mg/kg，铅(以Pb计) 1.0mg/kg，食品添加剂附合GB2760要求。整条生产线应达到以下指标:a)采用热循环利用，比传统方法节省能源30-40%;b)加热采用密闭式设计，提高制品卫生质量，同时改善车间的工作环境和卫生环境;c)采用人工通风和降温，适合于全天候生产;d)实现机械化和自动化以降低工人的劳动强度

20、;2.1.2豆腐皮生产加工工艺参数要求本系统中，豆浆液温度控制在85oC，控制精度士1“C，豆浆液浓度控制在5.5%，控制精度士0.2%。2.2 豆腐皮生产设备的总体方案 机械化生产线能够实现产品的机械化、自动化生产，其生产加工工艺与传统手工豆腐皮生产加工工艺大致一样，具体如图2.1所示。根据上述豆腐皮机械化生产加工工艺，本文将豆腐皮机械化生产线按功能和流程分布分为五大系统，分别为进浆系统、结皮系统、回浆系统、烘干系统和切割系统。五大系统的关系如图2.2所示。2.2.1 进浆系统进浆系统中，豆浆液存放在储浆桶中，新鲜豆浆液与系统的回浆不断注入储浆桶，在其中充分混合均匀后进入结皮槽。在豆腐皮的结

21、皮过程中，虽然豆浆液表面不断结皮使豆浆液的浓度略有降低，但是在85的温度下，豆浆液中的水分蒸发得更快，因此造成豆浆液的浓度没有降低反而升高。高浓度的豆浆液通过回浆系统进入储浆桶与新鲜豆浆液混合，使得储浆桶中豆浆液浓度变高。为了保证进入结皮槽的豆浆液浓度控制在结皮最佳浓度，在储浆桶上方安装进水装置，包括进水管道与电磁阀。进浆系统中安装浓度检测装置，采集豆浆液浓度信号，通过单片机控制电磁阀的通断从而实现对进浆浓度的自动控制。进浆系统的设计主要包括电磁阀的选择以与浓度检测与控制装置的设计与实现。2.2.2 结皮系统结皮是豆腐皮生产加工过程中的一道重要工序，传统的圆锅形手工制作方法无法实现生产的连续化

22、，而且豆腐皮厚薄不均匀，有一定的破损现象，无法保证豆腐皮的质量。结皮系统主要包括结皮槽和加热装置两大部分。结皮槽为一长方形槽，豆浆液不断流入结皮槽并在其中缓慢流动，在此过程中，豆浆液中的蛋白质与空气中的氧结合，液面逐渐形成一层胶质膜，即为豆腐皮。由于结皮过程中温度的要求，需要在结皮系统中设计豆浆液加热装置，使豆浆液温度保持在最佳结皮温度，以保证结皮质量。豆浆液加热采用蒸汽加热的形式，在结皮槽下面铺设蒸汽管道，在管道上均匀地打孔，蒸汽通过这些孔注入到蒸汽加热室，给结皮槽中的豆浆液加热。蒸汽加热室下面多加一层石棉板，减少热量流失。为了实现温度的自动控制，在豆浆液中放置温度传感器，采集温度信号，通过

23、单片机自动调节蒸汽阀的通断，从而实现温度的自动控制。结皮系统的设计包括结皮槽尺寸的设计、蒸汽阀的选择以与温度检测与控制装置的设计与实现。2.2.3 回浆系统回浆系统的主要部件是泵，根据系统的特点，选用离心泵。泵的安装位置为远离进浆口而靠近干燥系统的位置，即结皮系统和干燥系统之间。系统回浆通过泵的作用回到储浆桶，在储浆桶中回浆与新鲜豆浆液充分混合。回浆系统的设计包括泵的选型以与回浆管道的铺设方案设计。2.2.4 烘干系统烘干是为了除去豆腐皮中过多的水分，是豆腐皮结皮过程中一个重要的环节。传统的烘干方法，时间长，卫生条件差，因此需要采用自动、连续、封闭的烘干方式，这样，不仅可以减少能量的损失，还可

24、以保证豆腐皮产品的质量。烘干系统的设计主要包括传动装置和加热装置的设计两大部分组成。其中，以传动装置的设计为主体，包括传动方案的制定、电动机的选择、传动轴的设计、键与轴承的强度校核、链条传动与链轮的设计等。2.2.5 切割系统对于已经过烘干处理的豆腐皮按照产品的要求进行切割。切割系统主体为一个有切槽的滚筒，切割刀按一定频率压入滚筒切槽，使豆腐皮的长度符合相应产品规格的要求。本次设计中，切割过程仍然是由手工操作完成。2.2.6总体结构图根据豆腐皮加工工艺流程以与加工过程中各个关键参数的要求，设计豆腐皮机械化生产线总体结构如图2-3所示。第3章关键机械装备详细设计3.1进浆系统设计进浆系统的设计主

25、要包括储浆桶与管道的设计、电磁阀的选择以与浓度检测与控制装置的设计与实现。本节给出储浆桶与管道的设计方案，如图3.1所示。 储浆桶为圆柱体状，采用不锈钢板制作，钢板厚度为4mm。系统回浆回到储浆桶中，与新鲜浆液和系统进水充分混合后再次进入结皮槽。单片机输出控制信号，通过控制电磁阀的通断，即系统进水量的大小，实现对进入结皮槽的豆浆液浓度的自动控制。3.2 结皮系统设计 结皮系统主要包括结皮槽和加热装置两大部分。豆浆液加热采用蒸汽加热的形式，在结皮槽下铺设蒸汽管道，在管道上均匀地打孔，蒸汽通过这些孔注入到蒸汽加热室，给结皮槽中的豆浆液加热。由于在结皮过程中，豆浆液的温度和浓度会对此过程产生重要的影

26、响，因此，采用温度传感器以与浓度传感器，分别采集温度信号和浓度信号，而后通过单片机控制蒸汽阀门以与进浆阀门的通断，从而实现豆浆液温度以与浓度的自动控制。3.2.1结皮槽设计结皮槽为长方体状，采用不锈钢板制作，钢板厚度为4mm。根据第二章中所述豆腐皮最佳生产工艺条件，当豆浆液的温度控制在85，豆浆液的深度控制在c=50mm，豆浆液的浓度控制在5.5%时，豆腐皮产品质量最佳。 结皮槽的宽度根据豆腐皮产品规格的要求，设计为B=500mm，结皮槽的高度要略大于豆浆液最佳结皮深度，取c=70mm。主动滚筒直径D2=200mm，转速n2=8r/min，计算得到豆腐皮的结皮速度v=·D2·

27、;n2=0.084m/s。根据生产经验，豆腐皮整个结皮过程需要的总时间为t=1min，所以结皮槽的长度大致需要M=v·t=0.084m/s·l min=5.04m=5040mm，取M=6000mm。3.2.2加热装置设计 加热装置的设计主要是确定豆浆液的加热方案。根据目前企业的实际生产情况，对结皮槽中的豆浆液采用蒸汽加热完全可以达到85oC的温度要求，故本文采用蒸汽加热的方式。蒸汽从蒸汽炉出来后，经由蒸汽管道到达蒸汽加热室。蒸汽管道采用公称通径为32mm的普通钢管，管道置于加热室的中间位置，并对加热室的钢管进行打孔，高温蒸汽从管道孔中喷出，充满整个蒸汽加热室，蒸汽加热室位于

28、结皮槽正下方，高温蒸汽均匀加热结皮槽，给结皮槽上方豆浆液提供热量，使豆浆液温度升高到85，并保持相对稳定。具体打孔方式如图3.2所示。在6000mm长的管道上每间隔 100mm对管道进行打孔，每个打孔位置孔数为三个，其中两个位于管道的左右两侧，为蒸汽孔，另一个位于管道的正下方，为出水孔。蒸汽孔的大小随着打孔位置到蒸汽入口距离的增加而不断增大，出水孔直径不变。如上图所示，蒸汽孔1-20的直径为0.5mm，而后依次增大为1mm和1.5mm，出水孔的直径均为1mm。3.3回浆系统设计回浆系统的设计主要是泵的选型以与回浆管道的铺设方案设计，进浆管道和出浆管道的通径在选定泵的同时选定。3.3.1泵的选择

29、泵的选择主要考虑以下几个方面:1.计算流量Q 流量Q是选泵的重要性能数据之一，它直接关系到整个装置的生产能力和输送能力。豆浆液横截面积S=Bo·c=0.5*0.05=0.025 m2，在不考虑结皮过程中流量损失的情况下，计算出最大回浆流量Q=1/2·S·v=1/2*0.025 m2 *0.084 m/s=3.78 m3/h2.计算扬程H装置系统所需的扬程H是选泵的另一个重要性能数据，一般要用放大5%一10%余量后的扬程来选型。豆腐皮生产设备高度约为A0=2m，则H=A0· (l+10%)=2.2m 。3.泵的选型本设计中，液体介质为豆浆液，因此，主要应考

30、虑豆浆液的温度和食品卫生状况。豆浆液的最佳结皮温度为85，根据这一温度要求可以排除一些耐温性能较差的泵，并且所设计的豆腐皮生产设备属于食品机械，必须要求所选的泵能够达到食品卫生的要求。综上考虑，选择一种氟塑料衬里耐腐泵。氟塑料衬里耐腐泵是将聚四氟乙烯树脂采用模压(或镶嵌)的方法置于钢质或铁质的泵承压件的壁或管件的外表面，利用其在抗强腐蚀介质方面的独特性能制作成各类泵。由于聚四氟乙烯在抗腐蚀方面具有无可比拟的优异性能，将聚四氟乙烯衬于泵壁，既克服了聚四氟乙烯材料强度低的缺点，又解决了泵主体材料抗腐蚀性能差、成本高的不足。 此外，聚四氟乙烯除了具有优异的化学稳定性外，其防污、防粘性良好，动、静摩擦

31、系数值极小且相近，减摩润滑性能良好。综合考虑以上计算所得的流量Q和扬程H，选择型号为FS-32-25-100的泵，具体参数如图3.3所示。根据上述泵的技术参数，可以确定进浆口管道的通径为32mm，出浆口管道的通径为25mm，流量Q二4m3/h，扬程H=8m。 根据流量公式反推得:3.3.2管道的布置泵安装在远离进浆口而靠近干燥系统的位置，即结皮槽和干燥系统之间。管道从结皮槽末端经过泵之后回到储浆桶，即回浆进入储浆桶，而后与新鲜浆液混合一同再次进入结皮槽中，如图3.1所示。之所以设计回浆到储浆桶中，是因为豆浆液表面在不断的结皮的同时，豆浆液中的水分在高温状态下较快地蒸发，使结皮槽的浆液浓度不断升

32、高，如果回浆直接进入结皮槽，就无法通过控制进浆口的豆浆液浓度进而实现对结皮槽中豆浆液浓度的有效、与时的控制。因此，选择回浆入储浆桶，通过控制进水阀门的通断，从而保证储浆桶中豆浆液浓度恒定，进而实现结皮槽进浆口浆液浓度的恒定。由于豆浆液会与普通钢管壁产生粘着，导致回浆管道阻塞，因此，选用直径为25mm的塑料管作为系统的回浆管道。3.4烘干系统设计烘干系统主要包括两大部分:传动装置和加热装置。传动装置的作用是将结皮槽中的豆腐皮传送到加热装置中，对豆腐皮进行烘干，而后再传送到切割系统，对烘干后的豆腐皮进行切割。传动装置的设计包括传动方案的确定、链传动的设计、传动轴的设计以与校核等。加热装置的作用是完

33、成对豆腐皮的烘干，加热装置的设计主要是加热方式的确定。3.4.1传动方案烘干系统传动方案如图3.4所示。3.4.2电动机的选择选择电动机的类型，必须适应机械负载特性、平稳或冲击程度、运行状态、调速围以与起动、制动的频繁程度等要求。本设计中，传动速度要求为n1=20r/min。由于减速比很大，符合设计所需减速比的减速箱需要三级展开式圆柱齿轮减速器，其传动比围可以达到40-200，但是体积和重量都偏大，不符合要求。因此，这里直接选择体积小、重量轻的齿轮减速电机，型号为YYCJ-250-3。具体技术指标如下:a)输出功率(W):250b)电压(V):380c)电源频率(HZ):50d)速度可调围(转

34、/分):20-65HZe)电流(A):1.00效率(%):63g)减速器规格:减速比1773.4.3轴设计轴的疲劳强度计算方法主要有按照许用切应力计算方法、按照许用弯曲应力计算方法和安全系数法。在进行轴的结构设计时，通常按照许用切应力方法初步估算轴的直径。对于以传递转矩为主的传动轴和不重要的轴，也可以作为最后计算结果。按照许用弯曲应力计算主要适用于主要结构形状和尺寸、轴上零件的位置以与外载荷和支反力的作用位置均己确定的轴。一般重要的、弯扭复合的轴采用这一方法进行强度计算己经足够可靠。安全系数法的校核计算要在轴的结构设计完成以后进行，目的是在计入应力集中、尺寸效应和表面状态等各种因素后，精确地确

35、定各个危险截面的安全程度。这一方法计算精度高，通常用于重要轴的计算Is0。根据以上各种方法的特点，本设计采用许用切应力方法计算轴的疲劳强度。 以主动滚筒主轴为例，滚筒直径D1=200mm，电机输出功率p。=0.25kw，传动效率=0.95，则轴上开有键槽时，应增大轴颈以考虑键槽对轴强度的影响。当轴直径的的d1100mm时，单键应增大5%-7%，双键应增大10%-15%。本设计中，轴上开有双键，按直径增加15%计算，则d1 = d1 min(l+15%)=34.7x(l+15%)=39.9mm，圆整为d1=40mm。3.4.4键的强度校核本设计中，键传递的转矩T=283.5N·m，轴的

36、直径d1=40mm，键的类型为圆头平键，联接工作方式为静联接，载荷性质为静载荷。对于普通平键联接(静联接)，其主要失效形式是键、轴上键槽和轮毅上键槽三者中较弱者工作面被压溃。由于轮毅上的键槽深度较浅，轮毅的材料强度通常在三者中也最弱，所以，平键联接的强度计算通常以轮毅为计算对象，按照其工作面上的挤压应力来进行强度校核计算。假设载荷在键的工作面上均匀分布，普通平键联接的强度条件为3.4.5链传动设计 链传动是属于具有中间挠性件的啮合传动，具有以下优点:a)与带传动相比，没有弹性滑动，传动比精确，传动可靠，紧力小，装配容易，轴与轴承的载荷较小，传动的效率较高，可达98%;b)与齿轮传动相比，可以有

37、较大的中心距;c)可在高温或润滑油环境中工作，也可用于多灰尘的环境。本设计中，传动功率PL=0.16kw;主动轴转速n1=20r/min;传动速度v<3m/s;传动种类:倾斜传动;传动比i=2.5，设计计算过程如下:1. 链轮传动速度v<3m/s，推荐齿数Z1min=15一17，由于链节通常取偶数，考虑到均匀磨损问题，链轮齿数最好选用质数或不能整除链节数的数目，故选取主动链轮齿数Z1=170根据传动比，则从动链轮齿数Z2=i·Z1=2.5*17二42.5，选取Z2=43。2. .在工作情况为平稳载荷，输入动力为电动机时，工况系数KA=1.0，求得计算功率在没有紧装置的情况

38、下，a<25 P，由中心距计算公式得:选取a=20P，计算链节数为3. 单根链传递功率为根据小链轮的转速，查表得:根据小链轮的转速以与单根链传递功率，查图，选择链号10A。由链号，查表得到链节距p=15.875mm。4. 中心距a中心距减小量=(0.002一0.004)a=0.65-1.3lmm则实际中心距5. 验算链轮速度与已知条件相符。7.链轮结构采用整体式钢制小链轮，其主要结构尺寸有:分度圆直径dl，齿顶圆直径da，齿根圆直径df，轮毅厚度h，轮毅长度l，轮毅直径dh，齿宽bf，链节宽b1。对于大链轮，齿数Z2=43，孔径dk=40mm，计算得:对于小链轮，同理得8.润滑方式的选定

39、根据滚子链节距p=15.875mm和链条的运动速度v=0.09m/s，查图，选用润滑方式I，即用油刷或油壶人工定期润滑。3.4.6加热装置设计 烘干系统的加热装置采用蒸汽管道加热的方式，管道铺设在传送带的上下两侧，依靠管道散发出来的热量将豆腐皮烘干，如图3.5所示。3.4.7 传动滚筒的设计传动滚筒是带式输送机传递动力的主要部件，其驱动带式输送机的方式有单滚筒、双滚筒与多滚筒之分。单滚筒多用于功率不太大的输送机上。传动滚筒的筒体有两个作用。一个用来支撑并拖动输送带运动，或者直接支撑并输送成件物料。二是作为壳体保护部部件和传动装置。这两个作用都要求滚筒体坚固。滚筒体的形状绝大多数为圆柱体。制作滚

40、筒的材料一般为普通碳钢。直径较大的传动滚筒，其滚筒体通常采用Q235-A钢板卷制、焊接、然后进行与加工。图3.6 传动滚筒3.5 切割系统设计切割系统的设计主要是切割滚筒的设计，滚筒上有切槽，便于切割刀压入切槽，实现对豆腐皮成品的切割。第4章 成本与经济效益分析豆腐皮是我们日常生活中最常见常吃的一种普通豆制品， 在个大小农贸市场、超市、小商店以与餐馆饭店均是销售最好的产品，因其营养价值高， 使用方便快捷， 其市场需求量大， 是最不愁销路的普通产品， 但目前市场上的豆腐皮大都是手工作坊生产的， 不但效率低， 外观不整齐， 厚薄不一致，而且卫生条件差， 无市场竞争力。本豆腐皮机优势：最简易，最实用

41、。豆腐皮机，泼皮、压榨、剥皮全自动操作具有搅拌泼脑、传送折叠、压制卷布、自动压榨、自动剥皮等流水作业功能，五个辅辊可实现薄厚随时调节，适应不同地区的消费需求。关键部件使用高级不锈钢制造，完全符合卫生标准。所生产的豆腐皮薄厚均匀，成本低产量高，宽窄厚薄均可调整、产品色泽一致，厚薄可调（0.2-3毫米），韧性好，叠起来用手摔不烂，口感好，不论凉拌小菜，煎炒，打汤，烩菜，均是美味佳肴，保持了传统优质豆腐皮的口感和风味。投资少，效益高，回报快的特点，特别适合城镇居民自主创业。1、设备总成本约5万元2、该生产线2-3人（生产人员数量与产量有关）。即可生产，自动送料，自动折叠豆腐皮，其产品规格，宽窄厚薄以

42、与生产速度均实现自动调节。3、占地60平方米。4、大致工艺流程：黄豆浸泡-磨浆-煮浆-成型-压皮-剥皮-成型。5、日产量：约1800斤。每斤大豆生产11.6斤，豆价1.5元/斤，皮价2.2元/斤，每斤大豆加工后理论得纯利润0.7元，按日产1000斤计算则可获利700元（豆渣可抵工资与电费）。6、市场: 1).集市批发销售 2）.风味食品送批发部、超市、商店、酒店等销售 3）.送工厂、学校、机关、部队等直销。综上:豆腐皮的机械化生产相较于传统的手工制作，既节约了原料又安全卫生，投入少，效率高，增强了其参与市场竞争的能力，其经济效益、社会效益十分显著，相信其应用前景将十分广阔。第5章 结论本文设计了一种豆腐皮生产设备，掌握了一般机械设备的设计原则和方法，培养理论联系实际的工作作风。设计与专业关系紧密，可综合利用所学的机械