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文档简介
题目:鲜肉切片机的设计摘要鲜肉切片机是一台可以自动完成块状鲜肉切片的机器。工作效率高,切片速度快,切片厚度均匀,切片厚度可调。由电机驱动,一系列齿轮驱动切割装置执行自动切片功能。送料装置可以实现每个湿鲜肉的厚度尺寸来控制湿鲜肉片的厚度。鲜肉切片机依靠曲柄连杆机构在刀片的垂直方向上形成往复直线运动,实现喂入的湿鲜肉的切片效果。电机可以通过调整变频器来调整电机的速度。切片过程的速度调整控制。饲喂速度可以保持一致,切片速度可以控制,以控制不同厚度的湿鲜肉片。为了满足家庭,宾馆和商家的需要,单片鲜肉切片机的设计分为不同型号,大致可分为大,中,小三种。基本结构基本相同,结构的大小和形状不同。通常需要通过使用鲜肉鲜肉切片机来增加切割设备的尺寸以提高工作速度,从而可以切割多个湿鲜肉。为了拓展市场,满足家庭需求,鲜肉刀的发展趋势逐渐变小,更加智能化。同时,使用鲜肉切片机必须符合食品机械的要求。关键词:切片机;传动方式;电机驱动;智能化;
AbstractTheall-in-onepeppershredderisamachinethatcanperformblockypepperslicesautomatically.Highworkingefficiency,highslicingspeed,evenwetslicingthickness,adjustableslicethickness.Drivenbythemotor,aseriesofgearsdrivethecutterdevicetoperformtheautomaticslicingfunction.Thefeederdevicecanrealizethethicknessdimensionofeachwetpeppertocontrolthethicknessofthewetpepperslice.Themulti-functionalintegratedpepperchopperreliesonthecrankconnectingrodmechanismtoformareciprocatinglinearmotionintheverticaldirectionofthebladetoachievetheslicingeffectofthewetpeppersfedinthefeeding.Themotorcanadjustthespeedofthemotorbyadjustingthefrequencyconverter.Speedadjustmentcontroloftheslicingprocess.Feedingspeedcanbekeptconsistentandslicespeedcanbecontrolledtoachievecontrolofwetpepperslicesofdifferentthicknesses.Inordertomeettheneedsoffamilies,hotelsandbusinesses,thedesignofone-piecechiligrinderisdividedintodifferentmodels,whichcanberoughlydividedintolarge,mediumandsmallsizes.Thebasicstructureisbasicallythesame,andthesizeandshapeofthestructurearedifferent.Itisoftennecessarytoincreasethesizeofthecuttingdevicebyusingamulti-functionalconjoinedpeppershreddertoincreasetheworkingspeedsothattheworkofcuttingmultiplewetpepperscanbeachieved.Inordertoexpandthemarketandmeettheneedsofhouseholds,thedevelopmenttrendofmulti-functionintegratedpepperkniveshasgraduallybecomesmallerandmoreintelligent.Atthesametime,theuseofall-in-onepeppershreddermustmeettherequirementsoffoodmachinery.Keywords:Slicingmachine;transmissionmode;motordrive;intelligent;目录TOC\o"1-3"\h\u238901绪论 5127171.1课题背景 5115121.2课题设计的目的 6155421.3设计的主要内容 721901.4设计的主要任务 7296952总体方案设计 8174552.1设计方案拟定 8240022.1.1运动形式的确定 8280522.1.2设计技术要求 9306392.2总体设计方案确定 9325352.2.1初步方案设计 9164802.2.2方案选择 10235402.2.3设计总体布局 12310062.3设计技术要求 13264602.4总体结构图 14192302.5工作原理 14218472.6本章小结 1549623主要零部件设计计算 1629573.1电动机的选择 16294063.2带传动设计计算 16228833.3轴的设计计算 18277993.3.1轴的材料选择 18189743.3.2轴的结构设计计算 18270863.3.3轴的强度校核 21104633.4轴上键的校核 23318663.5轴承的校核 2349624切刀机构及优化 1629574.1软件介绍 16294064.2有限元分析 16228834.3三维建模 1819891设计总结 2615003致谢 28
1绪论1.1课题背景鲜肉是人们喜欢的食物之一。它的消耗量非常大。由于每天都要手动切鲜肉,并且鲜肉的刺激性很强,手工切鲜肉通常会使鲜肉水溅入皮肤或眼睛。随着经济的发展,人们的物质生活水平不断提高,人们的饮食习惯也逐渐趋于方便和营养。越来越多的食品加工厂和各种鲜肉成分受到公众的欢迎。有了它,湿鲜肉的加工就成了一个问题。虽然中国的劳动力价格低廉,但手工切割的产品不卫生,尺寸不均匀,损坏程度更高,成本更高。自动肉片切片机可以取代手动操作,大大节省了人工,成本和时间,并降低了酒店和餐厅的运营成本。鲜肉切片机具有一定的性。它可以自动切片和切片其他鲜肉和肉制品的优势。由于该领域的设备相对较小,自动鲜肉粉机具有较强的市场竞争力和优势。本项目的目的是根据这一功能要求,设计出小型实用的自动鲜肉切片机,利用自动化机械知识解决实际问题,为人们带来方便,提高工作效率。食品加工机械的动力部分是电动机。他们可以取代人们的体力劳动或作为补充。他们都服务于各种湿鲜肉食品配料的准备和生产,或服务于其他补充任务。食品加工机具有动力部分,根据操作需要固定在一起或可以拆卸的工作部分,以及必要时的配件。食品加工机械种类繁多,可分为:混合揉捏设备,搅拌设备,切割设备,切片设备,榨汁机,咖啡机,绞肉机,制作机,开罐器等。,高生产率的肉片磨机代表了食品机械发展的新的历史时期。因为它可以广泛应用于食品加工厂,家庭,机关,学校,酒店食堂等。目前,中国鲜肉综合菜刀生产企业不多。中国食品机械行业的主要型号是JY-Q550自动鲜肉斩拌机和PQT-580鲜肉切片机。整机(无级):1200×700×300MM,外形尺寸:进料槽:长×宽=1000×140MM);CHD40推式肉片碎机QD-DLC2智能鲜肉机;QCJ-I型一体鲜肉切片机TW-801A一体鲜肉切片机,机器尺寸:1160(L)×530(W)×1000(H)(mm)机器重量:135KG,切片厚度1-60mm。输出:300-100kg/HR电源:220V单相电源:3/4HP皮带宽度:120mm;DQ180A,DQ180B鲜肉切割机;CHD40料斗式鲜肉烘烤搅拌机;作为EMURA的主要产品,其最新的功能鲜肉切割机ECD-202,CHQC-100DI鲜肉切割机规格470×410×620mm符合Q/WHS02-2001的技术要求;JW-301鲜肉切割机技术参数:电压/频率:230-240V/50-60HZ功率:35W重量:2kg线长:1.8m尺寸:120x342x210(mm)大箱尺寸:445x420x490(mm)等尽可能手动切割。这些制造商生产的所有鲜肉工厂的主要缺点是其低功能性和低生产力。因此,有必要设计一种,高效率的单功能鲜肉切片机。本文介绍一种鲜肉切片机,可切割各种食物,如湿鲜肉,肉类,蔬菜,鲜肉等,生产率高,特别适用于大型食品工业。1.2课题设计的目的中国一体机产业发展中的诸多问题并不乐观。例如,产业结构不合理。该行业集中在劳动密集型产品上;技术密集型产品落后于发达工业国家;决定性作用正在减弱:工业能源消耗量大,产出率低,环境污染严重。破坏力很大。公司整体规模小,技术创新能力弱,管理水平落后。就目前的形式而言,中国食品机械发展的前景非常广阔。主要原因是我国人民消费的大部分食品都是来自农业的未加工食品。由于缺乏必要的食品加工机械,食品资源不能直接加工和储存。保存造成的损失高达数十亿元,未能深加工造成的资源损失显着。所以中国的食品机械市场前景广阔。中国食品机械制造业的产品能够跟上国际先进水平,但真正拥有自主知识产权和技术创新的产品却很少。这里提到的“heel”这个词是“跟随”,甚至是模仿。创新是罕见的。因此,中国食品机械制造商必须从创新的角度开发新产品,并从自主知识产权的角度开发世界一流的先进设备。只有这样,我们才能真正提升国内食品机械制造业。单片肉片碎机是一台可以自动完成块状肉片片的机器。工作效率高,切片快,切片厚度均匀,规则可调。许多设备都有自己的必要特征。鲜肉切片机也是如此,例如清洁,消毒,干燥,去除,播种,切片,甚至是最终设备的清洁。每个环节都非常重要,切割机制对于一体机的重要性也非常重要。我们不仅需要考虑切片鲜肉所需的步骤,还要考虑到工具易于清洁的能力,工具机构的疲劳值以及投资时应考虑的额外预防措施。这很容易打破。等待。除了设计之外,它也有一定的优化,使其性能,成本,使用寿命等都有一定的提高。该项目的研究将极大地帮助当前的鲜肉产品行业。它不但节省了大量的人力物力,而且将各环节的实施时间和资金分开。它还将整合许多独立设备技术,以节省设备生产成本并使各种机器安心。被权力人力所占领。除了非整合式鲜肉切片机之外,刀具主要应用于中国的金属加工行业。食品加工业的切割机制并不完善。目前市场上大部分都是大型粗加工工具。机制。精加工和精加工刀具机构的一小部分是不利的,昂贵的,没有足够的性能来处理更多的情况,需要手动更换刀具,清洁和拆卸刀具以及定期维护。1.3设计的主要内容该设计主要消化和吸收日本生产的ES-2鲜肉切片机,并使其在国内可用。然后,本文设计并计算了鲜肉切片机的主要机械部件。结合目前的研究和应用,从鲜肉口感,大小,驾驶便利性和应用范围的角度出发,考虑到机器操作方便,操作方便,智能化,结合市场需求,适合小型和中型餐厅。研究了鲜肉机,对其切割机理进行了研究,设计并优化了适用于一体机的切割机构。切割机构主要分为静刀部分,可动刀部分和动力部分。静刀片部分主要由刀架,固定刀片,导向板等组成。可动刀片部件主要由动刀片,动刀片支架和弹簧组成,动力部分主要由气缸和缸体组成。优化设计主要基于刀具材料,收紧机构,连杆长度,齿条间距和传动性能的优化。目的是节省一体机的占用量,降低生产成本,提高工作效率。在项目的早期阶段,我们主要搜索参考资料并学习使用相关软件。从中期来看,我们需要大量的计算和数据分析以及计算机模拟。1.4设计的主要任务通过在材料直线进给的条件下设计一定的切削刃曲线,该工具不仅对材料具有切削效果,而且具有同时切削的效果。因此,它具有模拟人手切片的效果。此外,不同结构的圆盘切割机也可以同时切割不同形状的材料(棒材,线材,模具等)。易于使用和快速。
2总体方案设计2.1设计方案拟定2.1.1运动形式的确定当然,运转良好的鲜肉磨的切片形式是人类手部运动的模拟。目前,国内外鲜肉切片机主要有两种切片动作:()刀具旋转和材料直线进给类型;()线性往复式工具和线性进料材料。1.切片功能的比较对于刀具旋转的刀具:通过在材料的线性进给条件下设计一定的刀具边缘曲线,该刀具不仅对材料具有切削效果,而且具有切削效果,因此它是一种手动模拟人的手。这种工具对材料的挤压力小,材料损伤小,可以保持湿度,切片形状规整,切片质量好。另外,可以设计不同机构的盘形切割器,以一次切出所需的不同形状的材料(棒,丝,块,镊子等)。但是,这种工具对材料的挤压力很大,这会对材料造成很大的损伤,水分损失和切屑质量差。2.比较工具运动的机制为了实现工具的线性往复运动3.生产力比较由于没有震动和振动,可以高速切割刀具旋转和材料直线进给类型以实现高生产率。由于切削速度有限,刀具和直线进给式直线往复运动的生产率低。2.1.2设计技术要求鲜肉破碎机属于食品机械,其设计应符合“中华人民共和国商务部-鲜肉菊混合机技术条件”的要求。其中1.设计,制造技术要求()集成的鲜肉磨应严格将传动部件与切片工作分开,以防止食物污染。()应该有安全装置和措施。()手动进纸应受限制,并应与电动进纸互锁。()旋转切刀和旋转式刻度盘之间以及带铰链部件的防护装置之间必须有一个互锁。2.性能要求:()湿鲜肉片应该规则,均匀,稳定。()切割型湿鲜肉粒表面应光滑,边缘清晰,切片表面无明显撕裂痕迹。()在吃,切,排的过程中,湿鲜肉应光滑,不应堵塞。2.2总体设计方案确定2.2.1初步设计经分析研究,分离传动机构转变为整体传动机构(变速箱内还设置有换档传动装置),机床宽度方向减小到700mm,刀具中心基本处于宽度尺寸的中心。增加机器的外观。传动方案简图初步设计方案:本机设计方案的结构主要分为:电机箱体零件,变速箱零件,罐体零件,输送带零件,卸料口零件,刀头零件。由于电机驱动,因为电机的输出速度非常快,所以使用皮带传动来降低速度并增加输出扭矩。连杆与切刀装置连接,旋转运动通过连杆滑块机构转换成刀具的上下部分。往复运动时,连杆结构根据切鲜肉的特定厚度进行设计,尽可能减小切刀的无载行程,提高工作效率。类似地,曲柄连杆机构设计在从动皮带轮的从动轴上以驱动传送带的运行。变速器在链式输送机上的滑动轴承可以通过定期填充润滑油来进行。应使用无色,无味,无毒的食用油或医用凡士林。2.2.2选项选择解决方案一齿轮传动图1.2齿轮传动大锥齿轮与齿轮轴固定,齿轮轴的另一端与传动装置固定连接,小锥齿轮与电机输出轴固定连接。电机的输出转矩通过一对啮合锥齿轮传递至变速器工作机构,从而驱动变速器装置进行变速器工作。普通正齿轮沿着齿的宽度同时进入啮合,由此产生冲击振动噪声并且传输不平滑。斜齿轮传动比直齿轮好,中心距可用于高速和重载。斜齿轮减速器是新颖的减速器。采用先进的优化设计理念和模块化装配系统。它具有体积小,重量轻,传动扭矩大,启动平稳,传动比精细等优点,可自由连接,可根据用户要求选择多种安装位置。传动机构采用斜齿轮传动具有抗冲击负荷的优点。方案2链传动图1.3链传动大链轮和链轮轴固定,链轮轴的另一端与传动装置固定连接,小链轮与电机输出轴固定连接。电机的输出转矩通过一对链轮链条传动装置传递至传动装置的工作机构,以驱动传动装置进行传动工作。它可以在恶劣的环境下工作,如高温,潮湿,灰尘和污染。方案3皮带驱动图1.4带传动大皮带轮与皮带轮轴固定,主轴另一端与传动装置连接,小皮带轮与电机输出轴连接。电机的输出转矩通过皮带传动装置通过一对皮带轮传递给变速器的工作机构,以驱动变速器选择传动。该传动带具有传动平稳,减震,结构简单,成本低,使用维修方便,弹性和弹性好,防滑等优点。通过比较上述三种传动方式,螺旋齿轮传动不能达到较长的传动距离。驱动电机需要直接固定在传动机的下方。当传动机器工作时,很容易导致电机进入水中,传送带被溅出。水很容易导致齿轮驱动开式驱动器发生润滑故障。虽然双链传动方式可以达到较长的传动距离,但是驱动电机可以固定在传送带一侧,但链条传动链轮一般不适合水平布置,传送带的溅水很容易导致链传动打开传动装置。模式润滑失败。该方案的三带传动可实现较长的传输距离。驱动电机可以固定在输送机的一侧,并且皮带驱动皮带轮可以水平布置。皮带传动皮带轮和皮带无需润滑,输送机的工作状况更合适。皮带传动是一种灵活的驱动。皮带传动的主要特点:皮带灵活灵活,可吸收振动,减少冲击,传动平稳,噪音低;当过载时,皮带与皮带轮之间会发生相对滑动而不会损坏其他部件,起到保护作用适用于传递主轴与从动轴之间大的中心距;结构简单,易于制造,安装和维护;由于弹性滑动,传动比无法保证;由于需要施加张力,会产生较大的轴向力,使轴和轴承受力更大。皮带传动通过啮合的齿和齿传递运动和动力。与摩擦轮相比,同步带传动将皮带传动,链条传动和齿轮传动相结合。齿轮传动是最广泛使用的机械传动类型。瞬时传动比恒定,传动效率可高达98%〜99%,工作可靠,使用寿命长,结构紧凑,应用范围广。它的功率范围从1千瓦到几十千瓦,但不适用于大型轴距的变速箱。3.有很多中间组件(链条)可以在很小的轴向力的情况下实现大的中心到中心的传输;当它同时为多齿啮合工作时,负载逐渐分布在这些齿上,因此它可以传输更多的功率,最大千瓦数。它具有很高的传输效率,一般高达96%〜97%,经济实惠可靠。其主要缺点是瞬时链速和瞬时传动比不是恒定的,传动装置具有一定的动负荷和冲击力,噪音大,不能用于高速。因此,链传动通常用于双轴或多轴变速器,其中两轴之间的中心距较大并且需要平均传动比,但是对于瞬时传动比的要求并不严格。它也可用于低速,重载,恶劣的工作条件和相对较高的水平。在温度的情况下,它运作良好。目前用于农业机械,轻化工机械,起重运输机械,各种车辆的采矿机械,功率在100千瓦以下,链条速度为每秒12〜15米,传动比为8以下。2.2.3设计的总体布局该机主要分为:电机箱配件,变速箱配件,送料箱配件,输送带配件,卸料口配件,刀盘配件。现在将描述这种单片鲜肉切片机的主要组成部分如下:齿轮箱零件变速箱部件主要用于动力传动和减速。它分为两条传输路线。一种是通过螺旋齿轮副通过无级变速机构将电机的旋转运动传递给刀具。第二种方式是使电动机通过无级变速器机构,蜗轮副和交换齿轮副,并将运动传递给传送带部件以进行直线进给运动。()无级变速器因此,必须使用两级无级变速器。本机采用皮带式无级变速器,机构简单,运行平稳,可吸收振动,具有过载保护功能,制造容易,无需特殊润滑系统,特别适用于低速,动力传动系统。当单皮带和双活塞机构运行时,两轮和马达皮带轮的三个轮不在一个平面上,以致皮带表面不均匀磨损,皮带具有大的弯曲频率高,使用寿命低。但最大的优点是机构简单,制造容易,且易于调整。综合考虑,一般鲜肉切割机比较小,适合家庭和宾馆。在食堂等场所,由于加工量小,为降低使用成本,鲜肉切割机的设计相对较小,因此单轮和两轮可通过轮式无级变速器传递。()内阁组织机柜形式的选择与机械传动原理的设计有关。分析采用独立的变速箱结构,即刀具主传动系统和皮带传动系统分别置于两个变速箱内。整体橱柜结构具有以下优点:1,空间大,利于散热,机器温升小,提高蜗轮副和齿轮副的使用寿命。2该机器易于制造和装配,变速箱可作为独立部件使用。3,4结构合理,机器宽度方向尺寸减小,传动轮从打开到关闭。左右两侧基本对称于刀具中心,外观也更美观。4箱,5箱减为1箱,形状更规整,结构不复杂,施工容易。5,6具有一般技术装备水平的工厂可以满足加工要求,并可以使用机器完成加工。如图6所示,箱体的整体结构明显比单个变速箱复杂,但处理量不增加。特别是孔加工的方法和工作量没有区别。综合分析后,综合鲜肉磨机采用一体化齿轮箱结构。7,(3)传动部件的润滑方法8,蜗轮副和齿轮副均用简单的油浴润滑。9.对于主变速箱中的滚珠轴承,请使用滚珠轴承和角接触球轴承。轴承可以用油脂润滑。10,2.输送机部件11.传送带上的传动机构的滑动轴承可以使用常规润滑。润滑剂应为无色无味,无毒食用油或凡士林。鲜肉切片机采用尼龙轴承代替需要润滑的金属轴承,考虑到传动功率小,速度低,用户友好,确保机器的健康,餐饮。12,输送带材质,该机采用尼龙线作为材料,悬挂一层无毒橡胶。2.3设计技术要求由于设计任务书不需要切片机的具体功率和尺寸,因此我们根据湿鲜肉工厂常用的PL320-LM鲜肉切片机的基本参数进行设计,基于改进和优化,设计的切片机是的,可以处理不同食物的切片,如湿鲜肉,蔬菜湿鲜肉和肉类。PL320-LM鲜肉斩拌机技术参数如下:1.电机额定功率:小于1kW。2.外形尺寸:小于1300×700×1100mm3。3.切片厚度调整范围:1-30mm可调。4.生产率:30-500kg/h(片)。2.4总体结构图图2-1总体结构图2.5工作原理该设备是一台自动切割机。它由电机驱动并通过皮带传动传输速度和扭矩。在皮带传动减速后,在工作过程中可以达到所需的速度。切割装置的垂直运动可以通过一组偏心齿轮装置来实现。功能上,为实现切割和提升两个动作,为了实现更好的自动化功能,设计了一种输送带装置,用于将湿鲜肉从右端切入传送带,由电机驱动到皮带轮,由另一套偏心装置输送装置的移动滚筒的旋转又驱动输送带执行移动功能。由于在切割湿鲜肉期间切割器和传送带之间的接触,产生剪切力以切断湿鲜肉,因此,传送带由不锈钢链式传送带制成,其由的金属材料。因此,这是不容易打破。在切鲜肉的过程中。由于材料体积庞大,为了更好地实现鲜肉切割的操作,必须具有压制功能。因此,顶部设置压力带装置压缩湿鲜肉,湿鲜肉由压榨带装置和输送装置直接压制。紧接着,向前移动切割装置以执行切割鲜肉的功能。通过控制电机的速度,切割机的速度是不一样的。当需要切割箔片时,电机的速度增加并且切割器的速度增加,从而形成更薄的切片,否则电机的速度降低。2.6本章小结鲜肉切片机的技术要求,如:设计、制造技术要求,性能要求;总体布局;传动方案的选择;传动方案的设计等。
3主要零部件设计计算3.1传动带的选择运输送带实现了大面积的物料输送,充分发挥了输送设备的功能。传送带具有以下结构:带模式输送机的高角度皮带输送机图案传送带可以在一定范围内增加物料的输送角度。有波浪形,金字塔形,鱼骨形,人字形,圆形陨石坑等图案,图案高度(或坑深)为5〜40mm。模带式输送机的主要优点是可以使用标准的系列设备,输送量大,结构简单,使用可靠。输送机倾斜角度可以比光滑输送带高10°〜20°。技术和经济分析表明,与一般输送机相比,长度和成本降低16%至20%。运输中等湿度的物料时,请使用振动清洁。模带式输送机的主要优点是可以使用标准的系列设备,输送能力大,结构简单,使用可靠。输送机倾斜角度可以比光滑输送带高10°〜20°。技术和经济分析表明,与一般输送机相比,长度和成本降低16%至20%。运输中等湿度的物料时,可以用振动清洁。图2.1花纹式输送带2.带有膜片输送带的大角度皮带输送机可拆卸的隔膜通常机械固定。优点是可以在损坏或磨损之后更换隔膜,也可以调节隔膜的间距。通常,隔膜的高度为50至300毫米。输送角度可以增加到60°至70°。传送带的上部隔板可制成马蹄形支架,两端通过硫化而不是隔膜固定在传送带的侧面。当传送带形成梯形时,马蹄形支撑件在传送带上没有间隙,但需要将传送带倒转180°,以使传送带能够在共用的惰轮上运行。在实际应用中,他们都力求使用带膜片的普通标准输送带,并在闲置分支上放置专用托辊,以避免输送带翻转长度的限制。另一方面,三辊带的磨损增加。由辊子组支撑的大角度输送机就是其中之一。输送带的横向隔板在承载分支上通过分隔件彼此重叠,并朝向输送带的中间。皮带的惰轮臂沿着滚轮支撑滚轮运行,并且侧面分区也可以用在两个滚轮之间。一个铰链的十字形挡板,其表面转向另一个表面。挡板通过特殊的铰链连接到传送带的侧面。当输送机运行时,横向导轨通过横向导轨转移到空的顶部。皮带的空载分支可以沿着正常的惰轮运行。对于带有隔膜和侧面的大型浸渍输送机,输送倾角可达60°。输送粉尘物料时,输送机的最大倾角可达70°至75°。采用万能皮带输送设备,只有带侧肋的输送带代替普通输送带,输送能力提高0.5〜1倍,输送机总投资成本降低40%,经济效益显着。缺点是传送带难以清洁并且不合适输粘性材料。图2.2横隔板式输送带3大角度皮带输送机增大具有大槽角的传动倾角的原理是传送带形成深槽并且传送带和材料被压紧收缩,使物料和传送带之间的摩擦力增加。有三种结构形式:1,输送带呈U形,输送带中间设有加强索;2组支撑辊将传送带抬起,形成深槽;3使用特殊的辊子组在输送带和材料之间形成。人群。材料和输送机之间的压力增加摩擦。图2.3深槽式输送带根据此设计的材料参数,决定使用深沟带式输送机。与其他输送机相比,深槽输送机具有以下优点:(1)结构比其他大型输送机简单,并且使用普通输送机的通用部件;(2)适用于多点驱动,可用于普通输送带。因此在无倾斜设计的平板运输的情况下,带式输送机成本低并且易于使用和维护。3.2电动机的选择电动机通常不需要检查电机的加热和启动。时间。由于单片鲜肉切片机是通用机器,因此没有特殊要求,因此可以选择额定功率小于1kW的电机。但是,电机的转速越高,变速器的整体传动比越大,这将增加变速器的外部尺寸并增加制造成本。电机同步的速度越低,其优点和缺点就相反。在选择电机类型时,根据设计要求,电机的输送带速度恒定,不需要变频调节。因此选择三相异步电动机。电机所需的功率:式中从动带轮扭矩;根据设计要求,传送节拍30s,拟定传送线速度0.1m/s,主动辊驱动端直径φ120,主动辊转速15.92rpm,根据设计从动带轮直径φ115,主动带轮直径φ80,减速机输出轴转速22.9rpm。,;所以。由驱动电机输出轴到主轴的传动的总效率,为主动辊深沟球轴承传动的效率,为一对皮带轮的传动效率,(机械传动和摩擦副的效率概略值)得,,则。那么电机的输出功率。根据机械设计手册选定减速电机的额定功率为.设计任务书中已给定设计参数:设计技术要求设计对象:皮带运输机;设计对象的技术要求:以此选定电动机。皮带运输机的电动机工作精度要求不高,载荷平稳。但应注意电动机的防尘性能。考虑到工作环境,考虑使用Y系列封闭式三相异步电动机。查《机械零件设计手册》[1]第827页,表19-11:Y系列(IP44)封闭式三相异步电动机技术数据:其中,Y90L-2,Y100L1-4和Y132S-8功率均为2.2KW。Y90L-2转速过高,不便于设计。Y132S-8为6级心轴,成本过高,综合考虑,选择Y100L1-4型电动机。3.2带传动设计计算该无级变速机构由两个可调带轮和一个电机轴带轮构成,下面的设计主要是对带传动进行了计算。1.确定计算功率PackW载荷变动由[1]带传动工作情况系数表查得2.选择带型根据计算功率kW,小带轮转速r/min因此选择SPZ型窄V带。3.确定带轮基准直径。)依据[1]初选小带轮的基准直径mm)验算带的速度v在5~25m/s标准范围之间)计算从动轮的直径本传动为无级可调变速,由于调节范围的限制,本从动轮直径试选择mm。传动比范围为。4.确定中心距a和带的基准长度。两可调变速轮之间的中心距为160mm。电机轴于变速轮之间的中心距选择360mm。依据带传动带几何关系,计算所需带的基准长度mm依据[1]基准长度系列,选择带长为1120mm。5.验算主动轮上的包角。6.确定带的根数。(3.1)式中包角系数依据[1]查得长度系数依据[1]查得单根V带的基本额定功率查[2]得kW查[2]得kW故取1根SPZ型窄V带。7.确定带得预紧力。N8.计算带传动作用在轴上的力。N3.3轴的设计计算3.3.1轴的材料选择因传递的功率故选用40Cr,为材料经调质处理。3.3.2轴的结构设计计算1.轴径的初步估计估计轴的最小直径有三种常用的方法:(1)通过扭转强度计算;(2)按经验公式计算;(3)类比法。在这种设计中,没有相同类型现有机器的轴的结构和尺寸,可以对其进行分析和比较。经验公式一般用于估算减速机轴径;因此,设计采用第一种方法并计算扭转强度。对于轴,因为跨度是未知的,所以不能计算弯矩。在计算中,只考虑扭矩,并通过减小允许应力来考虑弯矩的影响。根据材料力学,当轴受到扭矩时,其强度条件为:mm(3.7)式中:—轴剖面中最大扭转剪应力(MPa);P—轴传递的功率(kW);n—轴的转速(r/min);—许用扭转剪应力(MPa);C—由许用扭转剪应力确定的系数;d—轴的直径(mm)。查[2]得C的值为106。由公式(3.7)得:mm10.9mm考虑到实际的工作状况,取轴径为16mm。2.轴的结构设计在轴的基本直径定下以后,要进行轴的结构设计,定出轴的各部分的形状和尺寸。根据鲜肉切片机的设计要求和前面的总体分析,轴的结构如图3.2所示。图3.2轴结构图3.轴的受力分析()由斜齿轮的计算可知:切向力N径向力轴向力N轴承1总的支承反力为:N轴承2总的支承反力为:N图3.3轴受力分析图()弯矩:在水平面上,a-a剖面:N·mb-b剖面:N·m在垂直面上,a-a剖面:N·mb-b剖面:N·m合成弯矩,a-a剖面,N·mb-b剖面,N·m()转矩:由上面的计算得T=9.62N·m3.3.3轴的强度校核从弯矩图中可知,斜齿轮轴中间的a-a剖面弯矩载荷最大,是危险截面。轴的安全系数公式为:(3.8)式中:—只考虑弯矩作用时的安全系数;—只考虑转矩作用的安全系数;—许用安全系数。(3.9)(3.10)式中:—对称循环下材料试件的弯曲疲劳极限(N/mm2);—对称循环下材料试件的扭剪疲劳极限(N/mm2);、—弯曲、扭剪的有效应力集中系数;—表面品质系数;、—弯曲、扭剪的绝对尺寸影响系数;、—弯曲、扭剪应力的应力幅N/mm2,一般传递动力的轴,弯曲应力为对称循环,单向回转的轴,考虑载荷的不均匀性,扭剪应力应视为脉动循环;、—材料拉伸、扭剪的平均应力折算系数。在本设计中,弯曲应力是按循环变化,故,;剪应力按对称变化,即,。对于a-a截面:查[2]得=1.1;查[2]得=1.62;查[2]得=0.92;查[2]得=0.85,=0.87;查[2]得=0.2,=0.1;由材料力学的弯曲应力公式得:抗弯剖面模量mm3抗扭剖面模量mm3弯曲应力MPaMPaMPa分别把各数值代入式(3.9)和式(3.10),有则根据(3.8)得:~1.8,轴校核满足要求。3.4轴上键的校核平键的两侧面是工作面,工作时两侧面受到挤压,对于按标准选择尺寸及键为常用材料的普通平键联接其主要失效形式是键、轴槽和毂槽三者中强度最弱的工作面被压溃。校核时,按工作面的平均挤压力进行计算,其公式为:MPa(3.11)式中:T—传递的转矩(N·m);d—轴的直径(mm);l—键的工作长度(mm),58mm;、b—键的公称长度和键宽(mm);k—键与毂槽的接触高度(mm);—许用应力(MPa)。由式(3.11)得:MPa查[2]有冲击载荷时=120~150MPa。显然满足强度条件。综上计算得设计参数:轴材料选用40Cr;轴径取16mm;轴的总支反力N,N;键的压应力MPa3.5轴承的校核对于传动的滚动轴承,其滚动体和滚到发生的疲劳点蚀是主要的失效形式,因而主要是进行寿命计算,必要时再作静强度校核。本次验算为刀片传动中齿轮轴两侧的轴承的校核,其型号为7204C。1.求两轴承的计算轴向力和。由[2]得7204C派生轴向力,初取e=0.42估算。NNNN由[2]插值计算得、再计算NNNN确定、,N、N2.求轴承当量动载荷和。由[2]分别进行查表或插值计算得径向载荷系数和轴向载荷系数:轴承1轴承2因轴承运转中有中等冲击载荷,按表13.6取NN3.验算轴承寿命。因为所以按轴承1得受力大小验算:h已知本机器使用5年,一班制,预期寿命为:h故本轴承能够满足设计要求。4切刀机构优化设计4.1软件介绍本设计主要采用SolidWorks2014软件对切刀机构进行三维建模和优化,并使用SolidWorks2014软件构建产品的3D模型。SolidWorks2014软件具有强大的功能和广泛的组件。SolidWorks2014是强大的,易于学习,易于使用和技术创新。这是SolidWorks2014的三个特点,使SolidWorks2014成为主流和主流的3dCAD解决方案。SolidWorks2014可以提供不同的设计,减少设计过程中的错误,提高产品质量。SolidWorks2014不仅提供了这样一个强大的功能,而且对于每个工程师和设计师来说,它都很容易操作,易于学习和使用。对于熟悉微软Windows系统的用户来说,他们基本上可以由SolidWorks2014设计。SolidWorks2014的独特的拖放功能使用户能够在较短的时间内完成大型的组装设计。SolidWorks2014资源管理器是与Windows资源管理器相同的CAD文件管理器,可以方便地管理CAD文件。通过SolidWorks2014,用户可以在较短的时间内完成更多的工作,并更快地向市场交付高质量的产品。在市场上看到的三维CAD解决方案中,SolidWorks2014是设计过程中最方便、最方便的软件之一。美国著名咨询公司Daratech评论道:“Windows是基于SolidWorks2014平台的CAD软件中最著名的品牌,它是市场快速增长的领导者。”设计功能强大,操作方便(包括Windows风格,点/拖/落锤,剪切/粘贴)SolidWorks2014协作,整个产品设计100%可编辑,在零件设计、装配设计、工程图纸之间都有关联。4.2有限元分析本设计利用solidworksflowsimulation流体分析对切刀机构进行外部力学分析,设置流体为与鲜肉相似的,设置材质普通碳钢,首先建模并进行网格划分对施加沿轴线法向外部载荷:利用solidworksflowsimulation流体分析对三种形式刀具进行外部流体力学(波浪载荷)分析,设置流体为水,设置材质普通碳钢,首先对三种形式刀具建模并进行网格划分,如图2.2:图2.2三种刀具结构网格划分对三种形式的刀具流体施加沿轴线法向外部载荷,导出结果如图2.3:图2.3三种刀具结构载荷分析对比三种刀具方案,施加同样的载荷情况下,三种刀具的应变情况,考虑分析海洋刀具的工作受力情况,结构稳定性,成本等因素,选择方案二的结构形式,并选择受力面积较为小的刀具塔架结构形式。4.3刀具及装配体建模利用solidworks2014对切刀机构主要零件进行绘制。通过草图绘制,拉伸、拔模、切除、渲染等一系列命令对盘进行绘制。切刀机构零件图如图4.1:图4.1切刀机构在solidworks2014内新建装配体将上述绘制的零件图分别插入进行装配配合,组成装配体如图5.7:图5.7装配体
设计总结本发明设计的鲜肉切片机在饮食机械中非常重要。鲜肉鲜肉切片机用于食品和饮料行业,如食堂和酒店。它可以切割各种食物,如湿鲜肉,蔬菜,鲜肉和肉。它可以达到250公斤/小时的效率,取决于可实现的材料。厚度从1到30毫米可调。在鲜肉磨机的设计中,首先比较了两种刀具运动程序。然后使用工具旋转和物料进给来确定单件破碎式鲜肉切割机。在本文的方案设计演示部分,分析了每种传动方式的特点,并将整体油箱结构的优点与传动箱的分离进行了比较。在本文的设计计算部分中,对传动部分的无级变速器和同步带的结构,齿轮和齿轮的检测进行了设计和计算,设计了斜齿轮轴,并对键和轴承在轴和轴上。检查;还设计了输送段的链条和链轮的结构以及其他部件的结构。参考文献[1]杨永民.机械设计新标准应用手册[M].北京:科学技术出版社,1993.[2]杨可桢,程光蕴,李仲生.机械设计基础[M].北京:高等教育出版社,2006.[3]范继宽.食品机械发展趋势[J].现代化工,2000,20(8):15-18.[4]王春香.材料力学[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2001.[5]机械工程设计手册编写组.机械工程设计手册[M].北京:机械工业出版社,1997.[6]王启平.机械制造工艺学[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2004.[7]王连明,宋宝玉.机械设计课程设计[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2005.[8]王知行,邓宗权.机械原理[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2002.[9]张展主编.机械传
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