链式刀削面机结构设计（含三维图SW+工程图）（下载送图纸）

目录TOC\o"1-3"\h\u第一章概述 31.1刀削面历史 31.2市场上已出现的刀削面机 31.2.1、刀削面机行业背景： 31.2.2、削面机的国内外研究概况： 41.3刀削面机使用要求 41.4本设计研究内容 51.4.1、目标 51.4.2、链式刀削面机的设计要求 51.4.3链式刀削面机应满足的基本要求 52.1方案的构思 72.2方案的设计 82.2.1进料装置 82.2.2传动装置 82.2.4链传动设计 112.2.5齿轮传动设计 11第三章动力传动部件的校核 133．1链轮的计算和校核 133.1.1连轮材料处理工艺及制造工艺的选定 133.1.2确定链轮齿数 133.1.3选取链条节距p: 133．2轴的计算与校核 173.2.1轴的预选计算 173.2.2轴的校核计算 173．3普通平键的计算与校核 183.3.1键的选取 183.3.2键联接的强度校核 183．4轴承的计算与校核 193.4.1带座轴承轴承寿命校核 193.4.2转盘处单向推力球轴承的寿命的校核 204.1SOLIDWORKS实体设计概述 22参考文献 23致谢 24链式刀削面机结构设计摘要：链式刀削面机是主要是通过驱动装置，传动装置来实现进料以及对面团进行切条，实现了能够进料和出料，厚度可调的功能的装置。链式刀削面机的创新设计的目的是按照设计题目的要求，设计可完成一定动作的刀削面机，完成理论方案的设计。然后对手动面团刀削面机的基本结构进行分析，清楚设计链式刀削面机主要技术关键，主要是步进送料装置和传动装置的机构设计，明确切条的原理，并对切条的厚度进行可控制性的调整设计。最后使用SOLIDWORKS软件对手动面团刀削面机进行三维造型，模拟运动仿真，进行动画演示过程,并生成总装图和部装及部分重要零件图。针对传统手工制作面食存在的劳动强度大、工序复杂、效率低等缺陷，设计了多功能削面机。运用齿轮传动、偏心轴上设置间隙调节机构及相关的机械原理，通过分析多功能削面机的功能需求，对其结构进行分析，重点对其传动机构中的多对面辊和多个齿轮进行设计，并基于solidworks等三维造型软件画出削面机传动装配图及其总装图。该削面机具有结构紧凑、体积小、造型新颖、操作简单、维修方便、光洁卫生等特点，能压制形状整齐、厚薄匀称的宽窄面条、饺子皮、包子皮及馄饨等多种面食，是现代家庭的好帮手。本文主要对链式刀削面机的设计进行说明。关键词：刀削面机；链轮传动；步进送料；驱动装置；传动装置；厚度调整。ThechainSlicednoodlesmachinestructuredesignAbstract：ThechainSlicednoodlesmachineismainlythroughthedrivingdevice,transmissiondeviceforfeedingandcuttingthedough,realizesthefeedinganddischargingdevice,adjustablethicknessfunction.TheinnovativedesignofthechainSlicednoodlesmachineisdesignedinaccordancewiththedesignrequirements,designamachinetocompletecertainactions,completethedesigntheoryoftheprogram.Analyzethebasicstructureandthemanualdoughcuttingmachine,cleardesignchainSlicednoodlesmachinemaintechnicalkeyisthemainmechanismdesignofstepfeedingdeviceandadrivingdevice,aclearcutoftheprinciple,designandadjustcontrolofstripthickness.Finally,weusetheSOLIDWORKSsoftwaretocarryonthethree-dimensionalmodelingtothemanualdoughcuttingmachine,simulatethemovementsimulation,carryontheanimationdemonstrationprocess,andproducetheassemblydrawingandthepartandtheimportantpartdrawing.AccordingtothelaborintensityofthetraditionalHandmadepastaarelargeandcomplicatedprocess,lowefficiency,multifunctionnoodlesmachinedesign.Theuseofgeartransmission,theeccentricshaftisarrangedontheclearanceadjustingmechanismandmechanicalprinciple,throughtheanalysisoffunctionalrequirementsofmultifunctionalnoodlemachine,itsstructureisanalyzed,thekeyofthedesignofmultirollacrossthetransmissionmechanismandthepluralityofgears,andbasedontheSolidWorks3Dmodelingsoftwaretodrawthetransmissionsurfacemachineassemblyandtheassemblydiagram.Thecuttingmachinehastheadvantagesofcompactstructure,smallvolume,novelappearance,simpleoperation,convenientmaintenance,cleanandsanitary,cansuppresstheneatshape,uniformthicknessacrossthewidthofthenoodles,dumpling,steamedwontonskinandavarietyofpasta,isagoodhelperofthemodernfamily..Keyword：Stripcuttingmachine;sprocketdrive;stepfeed;drivedevice;drivedevice;thicknessadjustment加扣扣：1304139763或1064457796，购买发图纸及相关文档第一章概述1.1刀削面历史传说，蒙古鞑靼侵占中原后，建立元朝。为防止“汉人”造反起义，将家家户户的金属全部没收，并规定十户用厨刀一把，切菜做饭轮流使用，用后再交回鞑靼保管。一天中午，一位老婆婆将棒子、高粱面和成面团，让老汉取刀。结果刀被别人取走，老汉只好返回，在出鞑靼的大门时，脚被一块薄铁皮碰了一下，他顺手拣起来揣在怀里。回家后，锅开得直响，全家人等刀切面条吃。可是刀没取回来，老汉急得团团转，忽然想起怀里的铁皮，就取出来说：就用这个铁皮切面吧！老婆一看，铁皮薄而软，嘟喃着说：这样软的东西怎能切面条。老汉气愤地说：“切”不动就“砍”。“砍”字提醒了老婆，她把面团放在一块木板上，左手端起，右手持铁片，站在开水锅边“砍”面，一片片面片落入锅内，煮熟后捞到碗里，浇上卤汁让老汉先吃，老汉边吃边说：“好得很，好得很，以后不用再去取厨刀切面了。”这样一传十，十传百，传遍了晋中大地。1.2市场上已出现的刀削面机1.2.1、刀削面机行业背景：[16][16][14]随着人们生活水平的不断提高，人们对食品的口感也越来越挑剔，随之一些大型的生产食品的机械厂都纷纷对机械进行改进，生产了各种的食品生产机器。众所周知，面条是中华民族的传统美食，也是我们日常生活的主食之一，面条不仅含有丰富的蛋白质、脂肪、碳水化合物等多种营养成分，而且易于消化吸收，有改善贫血、增强免疫力、平衡营养吸收等功效，所以面条备受人们的喜爱。然而，面条好吃难做，不仅需要和面，还要压面、切面，十分麻烦，并且如果面和不好，将严重影响面条的口感。为了满足人们日常生活的需求，让人们方便快捷地制作出美味的面条，削面机以其方便快捷逐渐成为了北方大部分家庭日常生活不可缺少的产品，这类产品须同时具有使用功能及相应的审美形式，即具有物质功能和文化功能的双重属性。连路边的街边小吃都有好多面条店，所以如何更快地制作面条成为一个热点，削面机就这样应运而生。市场上已经出现许多如和面机、洗面机、削面机、饺子机等形状各异、种类繁多的面食品加工机械，但是大多为大型面食品加工机械，而面食品节能加工机械并不多，且功能单一，而人们对面条的需求量很大，所以研发削面机有很大的市场需求。[16][16][14]1.2.2、削面机的国内外研究概况：本次设计的家庭削面机主要面向的市场是个人家庭，目前现有市场同类型的削面机体积都比较大，操作也比较复杂，且大多适合批量生产，从经济实用角度上来看大多不太适合。现有的大中型削面机在美观方面考虑地一直较少，且重量较大，不易携带，不适合。这些削面机工序复杂、价格昂贵、清洁不便，削面机应尽量改善这些缺点。1.3刀削面机使用要求面条好吃难做，不仅需要和面，还要压面、切面，十分麻烦，并且如果面和不好，将严重影响面条的口感。为了满足人们日常生活的需求，让人们方便快捷地制作出美味的面条，为此开展了削面机的三维设计研究。传统的通用机械产品的设计是先将产品以二维平面图的形式表达出来，然后进行反复校核和修改，最后由加工者把图样上的内容转化为成形的产品。这样不仅设计周期长、成本高，而且当产品制造出来后，零部件之间相互干涉，经常会出现无法安装或装配不到位等问题，反复修改势必会延长产品投放市场的周期，应用等高端三维设计软件就可以很好地解决这些问题。直接采用三维设计，使设计者能够了解产品的每一个细节，并利用其参数化设计的思想，使零件的设计、修改变得简单易行1.4本设计研究内容1.4.1、目标根据要求，设计一个能够实现切条厚度均匀且能调整切条厚度，安全可靠，提高工作效率，适合各种面团的自动刀削面机的合理方案，并运用三维软件建立该机器的模型1.4.2、链式刀削面机的设计要求1、要确保机械的切实可行性；2、要贴近生活，做到在生活中切切实实用得到，有必要用；3、要贴近一些时代主题，尽量做到低能高效；4、能够提高工作的效率；要确保机械的安全性，设计要符合人体工程学；可以调节切条的厚度，从而实现切块，切丁等目的；1.4.3链式刀削面机应满足的基本要求链式刀削面机应满足的要求有以下几个方面：1、具有预定功能的要求所设计制造的链式刀削面机必须实现预定的解决生产或生活问题的功能，这是机器设计的最基本出发点。为使所设计的机器具有预定功能，合理选择机器的工作原理是最重要的。显然，预定实现的功能不同，设计的要求也不同。2、经济性要求机器的经济性是一个综合指标，在刀削面机的设计、制造、使用、销售、维修、管理等各个环节均有所体现。总之，经济性要求就是在满足功能要求的前提下使解救人质机的总费用最低。3、安全性要求在链式刀削面机的设计阶段就必须对机器的使用安全予以足够的重视。简单地讲，安全就是指链式刀削面机本身的工作安全及使用者的安全，特别是使用者手的安全。因此，要采用各种各样的防护措施，使运行时刀具不会与人体直接接触。4、可靠性要求简单地讲，可靠性就是链式刀削面机在使用中性能的稳定性，它是链式刀削面机的一个重要质量指标。可靠性水平越高，说明机器在使用过程中发生故障的概率越小，能正常工作的时间就越长。5、操作使用方便的要求链式刀削面机是一种给生活带来方便的机械产品。在设计链式刀削面机时必须注意操作时要轻便省力；操作机构要适应人的生理条件；链式刀削面机的噪声要小；防止污染等。此外，对有些机器还有一些特殊要求，如建筑机械要便于拆装和搬运、交通机械要重量轻等。设计链式刀削面机时，在满足基本要求的前提下还要满足这些特殊要求，以提高机器的使用性能和保证机器的工作质量。第二章刀削面机原理方案构思和拟定2.1方案的构思根据链式刀削面机的设计目标和要求，首先要考虑刀片的运动方式，以及采用何种机构带动刀片运动。采用何种传动装置使面团传递到刀具下完成切条工作，最主要的是如何通过一个力带动两个机构同时运动。以及如何控制切条的厚度，如何让切条顺利排出机器，如何限制被切物的大范围移动所导致的无法正确切条。综合考虑，经过研究出两种切条方式为备选切条方式：方案一：采用周转式切条方式，这种切条方式通过刀具的圆周循环运动，进行切条，但是这种方式要求提供比较大的力矩给刀片，刀具的接头部位，要设计的刚度要求高。优点是结构简单，易于拆装和维护。方案二：采用双曲柄滑块机构，这种切条方式切削力度比较均匀，是实现刀具的往复运动，但是结构较为复杂，不利于拆装和维护。最后通过综合考虑，选定方式一，设定结构图如2-1所示：图2-1周转式切条方案示意图2.2方案的设计进料槽方案的设计，首先根据面团的形状大小，设计进料槽，进料槽必须满足大多数面团的进料方式，且不会出现卡死的情况，因此设计成方形进料槽是比较合理的。由于面团处于加工位置时，要限制住面团的自由度，因此，专门设计了一个刀槽，这样，切菜的时候就不会出现面团翻转的现象。2.2.1进料装置本机构采用自动可调节的自动进料方式，如图2-2所示，它主要由以下零部件构成：2.2.2传动装置1．带传动带传动是一种应用很广泛的机械传动。带传动由主动轮、从动轮和适度张紧在两轮上的封闭环形传动带组成。它是利用传动带作为中间的挠性件，依靠传动带与带轮之间的摩擦力来传递运动的，主动轴的动力通过挠性传动带传递给从动轴。其优点是：（1）能缓和载荷冲击；（2）运行平稳无噪声；（3）制造和安装精度不像啮合传动那样严格；（4）过载时将引起带在带轮上打滑，因而可防止其他零件的损坏；（5）可增加带长以适应中心距较大的工作条件；其缺点是：（1）有弹性滑动，使传动效率降低并且不能保持准确的传动比；（2）传递同样大的圆周力时，轮廓尺寸和轴上的压力都比啮合传动大；（3）带的寿命较短。2．链传动链传动是由闭合的挠性环形链条和主、从动链轮所组成的，链轮是有特殊齿形的齿，依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力。链传动是属于带有中间挠性件的啮合传动。其优点是：与带传动相比，链传动无弹性滑动和打滑现象，能保持准确的平均传动比，作用于轴上的径向压力较小；在同样使用条件下，链传动的结构较为紧凑。链传动能在高温及油污恶劣环境中工作。与齿轮传动相比，链传动较易安装，成本较低；在远距离传动时，其结构要比齿轮传动轻便得多。其缺点是：在两平行轴间只能用于同向回转的传动；运转时不能保持恒定的瞬时传动比；不宜在载荷变化很大和急速反向的传动中应用。3．齿轮传动齿轮传动是现代机械中广泛应用的一种传动形式，它主要用来传递空间任意两轴之间的运动和动力，并可改变转动速度和传动方向。其优点是：齿轮传动和其他形式的机械传动相比较，传递的功率和圆周速度范围大，传动效率高，能保证恒定的传动比，工作平稳、安全可靠且使用寿命长，结构紧凑。其缺点是：制造和安装精度要求高，因而成本也较高，并且不宜用于轴间距离较大的传动。4．蜗杆传动蜗杆传动用来传递空间两交错轴之间的运动与动力。它由蜗杆与蜗轮组成，一般蜗杆主动，蜗轮从动，作减速运动。在少数机械中，蜗轮主动蜗杆从动，作减速运动。其优点是：（1）传动比较大，结构紧凑；（2）传动平稳噪声低；（3）可具自锁性其缺点是：因为蜗杆蜗轮在啮合处有较大的相对滑动，因而磨损大，发热量大，效率低。为减少蜗杆传动啮合处的摩擦和磨损，控制发热和防止胶合，蜗轮常采用青铜材料制造，因而成本增高。通过对带传动，链传动，齿轮传动和蜗杆传动工作方式和优缺点的比较以及本课题的设计要求，选取链传动。如图2-3所示。图2-3传动机构示意图2.2.3电机的选型根据设计要求，要求刀具每分钟切条300次，根据此要求及其传动比得：总的传动比：I=I1*I2=32.14选定电机型号为AXUM425-GNAXU425S-GN，其额定功率为0.5kw，经核算，能够满足设计要求，此电机的额定转速为2880r/min。核算：电机转速q=2880r/min，总传动比I=32.14,刀具切条q1=1440/32.14*2=45*2=90次/min大致能够满足设计要求。2.2.4链传动设计本机器采用两级带传动设计，每级带传动比一定：1、第一级带传动：D1=50；D2=150;传动比i1=D2/D1=150/50=3中心距a1=287小带轮包角为：142°大于120°，满足带传动要求。2、第一级带传动：D1=50；D2=150;传动比i2=D2/D1=150/50=3中心距a1=221小带轮包角为：135°大于120°，满足带传动要求。带传动总传动比I1=i1*i2=3*3=92.2.5齿轮传动设计采用圆柱直齿轮传动，为了保证齿轮齿面强度，选定齿轮模数m=4。小齿轮齿数：z1=14；小齿轮分度圆直径d1=14*4=56。大齿轮齿数：z2=50；大齿轮分度圆直径d2=50*4=200.传动比I2=z2/z1=3.572.2.6机架的设计按照自下而上的建模方法，把所有的功能部件设计布局完成以后，再依据各部件的安装位置，设计出机架，要求能够平稳的支持整个机器运行。如图2-4所示。图2-4机架的设计第三章动力传动部件的校核3．1链轮的计算和校核3.1.1连轮材料处理工艺及制造工艺的选定1、链轮传递的功率P=0.4×0.98×0.6=0.235Kw,主动链轮的转速：1129rpm。从动链轮的转速要求为903rpm3.1.2确定链轮齿数考虑到安装尺寸和空间位置，选取小链轮齿数=13，修正功率：：工况系数，由机械设计手册第5版第2卷（以下未注明参数出处的均为本手册）表6.2-8（P6-102）取=1.7；：小链轮齿数系数，===2.545；=5.18×1.7×2.545=0.251Kw3.1.3选取链条节距p:根据修正功率和小链轮的转速由图6.2-2（P6-100）可选取节距p为06A初定中心距根据实际结构要求确定=320mm.链长节数==0.101=61.9将圆整，取=62。故链条长度==0.98425确定实际中心距理论中心距=式中==53,故=320.657△△=（0.002~0.004）=0.84~1.68，取△=1.157。故△=420.657-1.157=419.5链速==2.39m/s有效圆周力F=2167N作用于轴上接力:=3868N滚子链的静强度计算≥：静强度安全系数；：许用安全系数；：链条极限拉伸载荷，由表6.2-2得=43.6kN:工况系数，查表6.2-8取=2.1:离心力引起的接力，因＜4m/s,故可忽略不计。：悬垂拉力，由图6.2-7，在和中取大者，==30×2×419.5=2517N==251N因此对链轮传动为垂直布置，故=251N=6.16取=6，因＞，故滚子链安全。确定链轮齿数1、确定链轮齿数：考虑到安装尺寸和空间位置，选取小链轮齿数=13，修正功率：：工况系数，由机械设计手册第5版第2卷（以下未注明参数出处的均为本手册）表6.2-8（P6-102）取=1.7；：小链轮齿数系数，===2.545；=2.5×1.7×2.545=0.8Kw选取链条节距p:根据修正功率和小链轮的转速由图6.2-2（P6-100）可选取节距p为06A初定中心距根据实际结构要求确定=355mm.链长节数==0.101=59.27将圆整，取=60。故链条长度==0.9525确定实际中心距理论中心距=式中==45.5,故=361.12△△=（0.002~0.004）=0.72~1.44，取△=1.12。故△=361.12-1.12=360.链速==0.4191m/s有效圆周力F=5965N滚子链的静强度计算≥：静强度安全系数；：许用安全系数；：链条极限拉伸载荷，由表6.2-2得=43.6kN:工况系数，查表6.2-8取=1.7:离心力引起的接力，因＜4m/s,故可忽略不计。：悬垂拉力，由图6.2-7，在和中取大者，==30×2×360=2160N==2160N因此对链轮传动为垂直布置，故=2160N=3.54取=3，因＞，故滚子链安全。3．2轴的计算与校核3.2.1轴的预选计算对于实心主轴：（3.8）对于空心轴（3.9）β通常取0.5-0.6对于主轴，为空心轴，取β=0.5主轴材料为40cr[τ]取值40-52取[τ]为45D>=20.64mm初选内径为d=10mm因为β=0.5所以D=30mm。3.2.2轴的校核计算轴的校核计算首先做出轴的计算简图，弯矩图，扭矩图，然后进行轴的强度校核即可。由于本空心轴是水平放置，靠它传递扭矩，少量的弯矩可忽略不计，故只需对其扭矩进行校核便可。空心轴所受扭矩图如图3.1所示。图3.1轴扭矩图图3.1轴扭矩图扭转切应力计算公式：（3.10）式中，--截面的剪切应力T—截面处得扭矩--危险截面的抗扭截面系数对于空心轴：查表得到45号钢=0.3675<因此这根空心轴符合强度要求3．3普通平键的计算与校核3.3.1键的选取3.3.2键联接的强度校核键的强度校核公式如下：（3.11）（3.12）式中，T—传递的转矩。d—轴的直径l—键的工作长度k—键与轮彀的接触高度k=h-th为键的高度，t为轴槽的深度。b—键的宽度—键联接的许用挤压应力查表可得轻微冲击载荷时，取=150—键的许用静压力查表可知：=100==0.0017=0.00085所以由以上的计算可知，该平键的强度极限满足要求。同样方法计算可得出结论，另外两组键也满足强度极限要求。3．4轴承的计算与校核本设计中用到的轴承有带座轴承轴承和单向推力球轴承，其校核主要是对其寿命校核。3.4.1带座轴承轴承寿命校核该带座轴承轴承其主要参数为:d=17D=45B=12Cr=16.8（3.13）式中，—以小时数（h）表示轴承的基本额定寿命（可靠度为90%）—轴承工作转速，C—基本额定动载荷，NP—当量动载荷，N—寿命指数，对滚子轴承=由于该轴承径向受力可忽略不计，只受轴向载荷，所以P=（3.14）查表得x=0.4,y=1.40,fp=1.5P==210N=1460r/min=16.8由公式（3.13）可得：==25.2×h>=55000h3.4.2转盘处单向推力球轴承的寿命的校核此单向轴承推力球轴承其主要参数为:d=12D=26B=9Cr=10.2同理由于该轴承只是承受轴向力，所以P==150N=360r/min由公式（4.13）可得：==59.4×h>=55000h由以上的计算可知，各轴承的寿命符合要求。其他几对轴承承受的力相对较小，肯定满足寿命的要求，校核省略。

第4章基于SOLIDWORKS的实体设计概述4.1SOLIDWORKS实体设计概述SOLIDWORKS实体设计是由北京北航海尔软件有限公司通过国际合作研发的具有国际先进水平的三维设计软件，它使实体设计跨越了传统参数化造型在复杂性方面受到的限制，不论是经验丰富的专业人员，还是刚接触CAXA实体设计的初学者，CAXA实体设计都能提供便利的操作。其采用鼠标拖放式全真三维操作环境，具有无可比拟的运行速度、灵活性和强大功能，使设计更快，并获得更高的交互性能，真正使得实体设计做到了简单易用。采用SOLIDWORKS实体设计软件进行设计具有以下优点：第一，SOLIDWORKS实体设计采用工程应用的特征（如孔、槽、螺纹、圆角、倒角等）作为构造零件的基本单元，改变了传统二维CAD以几何设计为主的方式，使设计过程更加直观，设计人员可以将更多的精力用在创造性的产品构思上，提高了设计效率。第二，三维装配设计使设计人员可以准确进行结构和曲面复杂的部件设计。通过施加约束与配合关系，采用拖放方式操作，使得零件装配就像搭积木一样方便，对装配、子装配的零件、装配特征、约束及辅助视图以记录树形式进行管理，可以完成装配件爆炸、剖切、干涉检查、运动仿真、最小间隙计算、零件列表等活动，避免了需要试制样机再验证更改完善设计的周期过长、劳动强度高等弊端。第三，SOLIDWORKS实体设计能自动处理从相片真实感到线框的渲染风格。设计环境下集成的真实纹理、贴图和表面凸痕效果可用于体现诸如螺纹和隔栅等设计细节。可生成具有相片真实感的图象和生成任意数量的平行光、点光源或聚光光源；其特殊效果包括雾化效果和胶体效果。同时智能动画提供了复杂的关