家用小型往复式半自动饺子机设计

第1章绪论1.1课题的目的与意义1.1.1课题研究的目的饺子是一种历史悠久的民间吃食，吃饺子也是中国人在春节时特有的民俗传统。因为取"更岁交子"之意，所以深受老百姓的欢迎。民间有"好吃不过饺子"的俗语。每逢新春佳节，饺子更成为一种必不可少的佳肴。在中国许多地区民俗中的，除夕守岁吃"饺子"，是任何山珍海味所无法替代的重头大宴。除了北方将饺子作为节日美食外，南方人也在一定的场合中食用饺子。饺子起源于张仲景的时代，"饺子"又名"交子"或者"娇耳"，是新旧交替之意，也是秉承上苍之意，是必须要吃的一道大宴美食，否则，上苍会在阴阳界中除去你的名字，死后会变成不在册的孤魂野鬼。你想想，我国祖先对此是多么的重视啊!无论怎样，为除掉一年的晦气您也要在除夕吃一顿"饺子"。远方的人们都会跋山涉水回乡和家人过冬节吃饺子，以示有个圆满的归宿。随着现代社会的发展，尤其是城市的发展越来越快，人们的生活节奏也变得越来越快，越来越多的年轻人、上班族都没有时间、没有精力自己动手包饺子，而且包出来的饺子质量有好有坏。在这种情况之下，小型家用型包饺子机应运而生，它能够帮助人们在如此繁忙和快速的生活节奏中，通过简单方便的包饺子方式来完成一顿中国传统美食。这种家用型的半自动饺子机高效便捷，质量轻巧，操作灵活简单方便，经济实惠性价比高，包出来的饺子外形漂亮，不露馅。大大地提高了人们地生活质量。可是现在市面上的饺子机存在着不少问题和缺陷。实际的使用中我们发现国内外生产的各种型号的灌肠式饺子机在输面部分上,都存在着一定的不足;一是饺子皮有时会出现裂纹,严重者在饺子煮制过程中开裂;二是经过一段时间使用后,面绞龙与衬套磨损产生间隙,使面团不同程度地挤入馅内;三是输面阻力大,使饺子皮温升过高,有时产生糊化现象,直接影响饺子的色泽。通过以上地调查研究和分析，在本课题中，我们设计了一款小型往复式半自动饺子机。1.1.2课题研究的意义饺子是北方人年夜饭桌上必不可少的。主要是在中国大部分地区主要是北方，包饺子、吃饺子，已经成为大多数家庭欢度除夕的一个重要活动。俗话说:"大寒小寒，吃饺子过年。"过年，是中国人一年一度最隆重的节日。为了过好年，旧时农家一进腊月的门槛，就开始忙着过年。从腊月二十三，俗称"小年"的时候起，就进入了过年的倒计时，张彩灯、贴对联、打扫庭院，准备迎接远方的亲人，过个团圆年。在北方，到了大年三十的晚上，最重要的活动就是全家老小一起包饺子。在我国的传统美食中，饺子占有不可或缺的地位，而在当今社会，中国的美食也影响着世界，饺子就首当其冲，是大家喜闻乐见的食品，但是在通常情况下是通过手工生产出来的，费时费力，保存的时间有限，而从冰箱里拿出来的速冻饺子煮熟后口感较差，味道也发生了变化，因此现做现吃是最为方便和卫生的做法。综上，如果通过饺子机来代替人工包饺子，不仅可以省时省力，现包现吃，而且能够批量化生产。饺子机，就是通过机械化和自动化的方式来代替人手工劳动的食品机械。现在市面上的饺子机分为全自动和半自动，全自动适合较大批量的饺子加工，例如可以用在饺子店、饭店、餐馆等，这样便可以节约大量的时间、降低饺子的生产成本、提高利润之。而半自动的饺子机适合家庭使用，操作灵活方便，经济实惠，节省时间。饺子机的初步目标确定为能够实现饺子包馅工艺的机械化。未来可在此基础上加以改进和扩展，以实现横纵两方向发展。即饺子生产全过程的无人干预自动化与多功能化。1.2饺子机的国内外发展趋势目前国内外厂家在包馅夹馅食品机械化上的研究已经取得了一定的成果成功研发了各式各样不同功能的机械，它们已经能够满足日常生活的需要。但是这些机械还在不断的发展，向着高效、多功能化以及全面自动化的方向不断发展，目的就是为了可以不断提高劳动生产率、解放劳动力，改善生产环境，降低生产成本，保证安全性，提高产品的档次，从而提高市场的竞争力，带来巨大的利润。这类机械行业是一个商场潜力很大的行业，有着极大的发展机会，并在国内外有着巨大的市场。饺子机就是这类机械其中之一。自1958年中国第一台饺子机问世后，经过许多科研人员和有关技术人员几十年的不懈努力，饺子机已广泛应用于工业化生产中．目前，国内生产的饺子机都是采用灌肠式的原理，即：将和好的面团经机器制成面管，并将馅放入输馅管中，再经成型摸挤压剪切制成饺子。在输馅方面，已有多种形式的变量叶片泵能适应全菜馅、肉菜混合馅、能够使得馅的连续平稳给馅。但在输面方面．却存在着一定的不足。有时饺子会偶尔出现裂纹，饺子皮温升过高，产生轻微糊化。饺子出现裂纹和饺子皮温升过高(能改变饺子的色泽)是直接影响饺子质量的重要因素，因此，解决以上问题是完善饺子机的关键所在。之前，市场上大多是都是灌肠式饺子机，包合式饺子机是近几年才推出的新型饺子机，因其能克服灌肠式饺子机的缺点，而且半自动的包合式水饺机可以仿手工，制造出来的水饺口感更佳，更容易被大众所接受。例如：日本东亚工业株式会社的高性能全自动饺子机TX-16是最新型的转盘包合式饺子机，该款机器大量采用专利技术大幅提高食品安全卫生要求，为提高饺子制造生产的附加价值做出贡献。是世界行业内首款体现安全卫生理念的全自动饺子制造机。东亚工业以全自动饺子机TX-16为中心，加上螺旋面机和自动装盘排列机的组合而实现了全自动化生产线的订做设计。为需要省人力的高端客户提供各种优质设备服务。目前，我国的饺子机生产企业，生产的饺子机多采用馅料打入面管里的方式的饺子工艺。该工艺采用螺杆推挤面团制成面管，面管在成型过程中与内外推挤面摩擦，容易出现面皮糊化、影响水饺的口感和表面颜色（发灰），且水饺馅料定量控制不准。在大的食品加工企业很少使用。国外的食品机械生产企业早已注意到我国饺子机生产的现状，也推出了采用包合式工艺而生产的饺子机。但由于某些原因，该设备并未大量推广使用。目前，很多大的食品加工企业在饺子生产中还主要采用手工包制。采用手工包制的水饺，存在外形不整齐，定量不准确，生产环境不容易控制，容易产生污染等问题；且由于社会的发展，人力资源成本上升，采用人工手包饺子的方式已制约企业生产规模的扩大和发展。企业迫切需要有优质高效的饺子机能满足大批量生产饺子的需要。“基于仿生技术的自动饺子生产线”，提出自主开发新型高效优质的饺子机生产装备；采用仿人型捏包饺子生产工艺，即面粉首先被搅拌，然后经过螺杆挤压输送，通过面带制作装置的吐面口制成面带。面带在输送过程中被加工成圆形面皮；饺子馅被搅拌，并由螺杆输送到定量装置，由定量装置将饺子馅定量送到面皮上；采用相应的机构及模具配合动作，仿人工将面皮、馅料包捏成饺子。在中国，每逢佳节团圆的时候，饺子馆就会出现各种供不应求的现象。不过也有很多人选择在家里自己做饺子，经常就会消耗掉一天或者半天的时间，提前做准备，既费时，又费力。因此饺子生产机就由此而来，通过它人们可以节约大量的时间、解放劳动力、提高利润，是应用在餐饮行业中最常见、最广泛的机械设备。并且随着科学技术的不断发展，生产饺子的机器会不断地更新换代，最终实现饺子生产全过程的无人干预自动化与多功能化。1.3饺子机的工作原理、特点及其分类1.3.1饺子机的工作原理在生活中，常见的饺子机是采用全不锈钢外壳，外形超美观、简约；榨汁滚轮采用不锈钢材质加工，机身部件都经过严格的防锈仿腐蚀处理，新型饺子机一般采用的是双绞龙低速运转，同时加装了冷循环水装置确保面缸温度低，面皮不受温度影响以保证面皮口感极佳，供馅部分也采用了多级增压供馅以提高供馅频率，饺子馅多少可随意调节，在成形部分使用输面成型防粘结工艺，生产出的饺子不粘连、无破损以达到合格率为100%。保证榨汁符合国际卫生标准；整机采用全封闭结构，可内置榨渣桶，保证渣汁不外泄，安全、干净、卫生、无污染；采用齿轮减速箱设计，并配有防震装置，大大降低机械运转过程中的噪声；加装活动门，使清洁保养更轻松、简单。立式环压熟面系统，充分保护面筋，保证饺子的口感好。可做老面，酵母面的饺子机。进面，进陷采用双频系统，皮陷比例随意可调节，使用方便。可做一百五十克以下的饺子机，也可以做小蒸饺子。做出的饺子不会出现裂口现象，不漏底成型美观。采用优质材料制作，美观大方，符合国家食品卫生标准。1.3.2饺子机的特点饺子机采用模拟手工饺子的压片包合的成型特点，双控双向定量供料原理，生产时不需另制饺子皮，只需将面团与馅料放入进料口，开机即可自动生产出饺子。还可以生产不同的种类的饺子如火锅水饺、珍珠水饺、花边饺子、锅贴饺子等。适合多种调理：包制出来的饺子可蒸、炸、煮、煎。春卷与咖喱角与咖喱卜油炸尤其可口。最重要的是均适合急速冷冻、耐贮藏，是理想的微波炉食品。制品大小统一，面皮厚薄、馅料多少、包制饺子的速度，都可以随意调节。5分钟即可自如操作，无经验者一人或两人均可操机。按照面点工艺的要求，最大限度减少与面团的摩擦，以确保饺子口感柔软、弹韧性佳，饺子外型美观，立体感好，媲美手工饺子。一机多用途，只要更换模具，就可以制造出不同形状、不同规格的面点食品。机身轻巧，占地少，挪动方便。主要机件均采用优质不锈钢制作，外形美观，符合国家食品卫生标准。输面及成型部件采用特种防粘结技术，阻力小、成型好，且维修及拆装清洗方便。适合包制肉馅、肉菜混合馅、全菜馅及其它种馅的饺子。适用各种工作环境。工作效率非常高相当于8到12个工人同时手工制作饺子的速度，真正的低投入、高收效，省钱省工。1.3.3饺子机的分类饺子机的分类：手工包饺子：费时费工，大小不一，速度慢，成本高，效率低；普通饺子机：设计落后，不适应现代市场要求，主要表现为：包出的饺子皮厚馅小，外形不美；成形系统没有经防粘结处理，饺子易粘连破损成品不高；面缸温度过高，面皮被告糊化，口感差。多功能饺子机：该机采用模拟手工饺子的压片包合的成型特点，双控双向定量供料原理，生产时不需另制饺子皮，只需将面团与馅料放入进料口，开机即可自动生产出饺子。结构科学，自动成形：按照饺子的成形特点，采用双控双向同步定量供料原理，生产时不需另制面带，只需将面团与馅料放入指定入口，开机即可自动生产出饺子。高速饺子机：由机头部分。输面部分传动箱体部分，输馅机构部分，机身部分。输馅机构安装在传动箱体上形成整体。输馅机构中馅绞笼与转子同轴，转子上有两个相互交叉的槽，槽内分别放置二个可以滑动叶片；输面机构部分备有滑溜面附件；机头部分饺模具有大小五种型号，并以特富龙涂层解决脱模，同时机头安装振动棘轮以回收干面粉。具有高速、多功能、多品种、破损率为零，更新换代目前“灌肠式”饺子机。图1-1为全自动饺子机；图1-2为半自动饺子机。图1-1全自动饺子机图1-2半自动饺子机1.4饺子机在生活中的实际应用饺子机的用途：饺子加工行业中，便用得最多的还是手工制作饺子，众所周知，手工加工饺子生产速度慢，做出完整的一只饺子要分为擀皮、注馅、成形三个步骤才能完成；而且手工包制饺子费时费工、大小不一、速度慢、成本高、效率低等缺点。所以，在传统的饺子加工行业中，生产饺子属劳动密集性产业；高成本、低产出成为饺子行业的瓶颈，使用机器加工饺子是市场和行业的迫切需求。在此背景下，全自动饺子机器成功问世，解决了这一行业中的难题，在保持手工加工饺子特点的同时使饺子加工以十倍速度提高，由原来每分生产几只饺子变成为每分钟生产60到180个。新型饺子机一般采用的是双绞龙低速运转，同时加装了冷循环水装置，面缸温度低，面皮不受温度影响以保证面皮口感极佳，供馅部分也采用了多级增压供馅以提高供馅频率，饺子馅多少可随意调节，在成形部分使用输面成型防粘结工艺，生产出的饺子不粘连、无破损以达到合格率为100%。输馅部分现有饺子机的输馅泵，一般都采用十字叶片泵，用转芯调解馅量。输馅部分结构料斗旋转推进器蜗杆蜗轮转子叶片定子增倍机构水平输送部分：主要部件由转子定子叶片和其它零件组成。第2章饺子机的主要机构2.1饺子机的输馅机构饺子机输入馅料需要通过输馅机构来实现，输馅机构包括进料筒、螺旋搅拌器、输送装置。工作时，馅料倒入进料筒，在进料筒内装有螺旋输送的部件，通过做螺旋运动，将馅料输送并挤压到出馅口，在这一过程中，馅料随着螺旋机构的搅拌变得更加均匀，从而此机构也起到了搅拌均匀的作用。但是现在市场上的饺子机的输馅机构普遍存在一个缺点，那就是在输送馅料的过程中，由于螺旋机构不仅做周向的旋转运动，还在轴向上做直线运动，这样一来，饺子的馅料会随着一起运动，从而让馅料受到了很大程度上的挤压，这样一来，会让馅料的质量大大下降，挤压使得馅料的水分流失，不再新鲜，同时也会将馅料中的成分挤压破坏掉，从而影响了口感。除此之外，这样的输馅机构在工作的过程中耗能大，产生热量使得机身发热严重，影响饺子机的工作/寿命。当饺子馅料中的水分被挤压出来之后，水分会沿着机身的缝隙流进去，久而久之，会导致饺子机的一些关键零部件例如齿轮、轴承和支架等遭到腐蚀和生锈。图2-1为饺子机的输馅机构。图2-1饺子机的输馅机构2.2饺子机的输面装置饺子机的输面方式有很多种，在市面上常见的输面装置大致分为两类；一类是螺旋式输送。通过螺旋输送器将面团搅拌并输送，如图2-2所示。另一类输面装置为直线往复式输送。通过人手工操作，将饺子皮放到输面板，通过电动推杆的方式输送，如图2-3所示。通过螺旋式的输面装置，随着螺旋输送器的运动，面团在输送器中受到的压力会逐渐增大，从而会形成均匀的面团，从而通过中部空心的绞龙原件，而输送馅料的管子和绞龙连接，从绞龙的内部穿过，从而将饺子的馅料注入到成型的面管中，就完成了包馅的动作。在绞龙的输出端设置有内面嘴，在内面嘴上均匀的布有小孔，该小孔不仅可以阻止被旋转输入的面团的旋转，还能够使得穿过该孔的面条能够均匀地交错在一起，从而使得面料进一步搅拌和挤压拉伸，使其更有弹韧性。为下一步更够形成光滑劲道地饺子皮打好了基础。在内面嘴与外面嘴之间设置一个空腔，面料从内面嘴到空腔内部，而通过内面嘴地推动，这个空腔内暂存地面料就会从内外面嘴之间地环状缝隙中挤压出来，从而形成了一张完整地饺子皮。饺子皮地厚度可调，可以随着内外面嘴之间地环状缝隙宽度来调整。这种输面装置存在一个问题就是输送面料地轴向距离过长，这样一来，在饺子机连续工作输送面料地过程中，由于螺旋装置和面团内部之间发生挤压和摩擦，使得面管表面温度升高，引起粘面现象，甚至造成面团产生糊化现象，这样就会大大影响饺子的口感。而且还会使得功率损耗严重，影响饺子机的整体寿命。通过直线往复式输送面料的装置来输送饺子皮，这样一来，必须依靠人手工放置饺子皮到面板上，再启动推送装置，将饺子皮输送到馅料出口处，通过饺子成型装置，完成饺子的制作。这种类型的输面装置结构较为简单，通过人手工放置饺子皮可以保证饺子皮的质量不受损，不会影响饺子的口感。但是靠人工放置饺子皮的效率较低，只能小批生产，适用于家庭食品机械。图2-2螺旋输面装置图2-3直线往复式输送装置2.3饺子机的成型装置饺子机的成型装置是包饺子完成的最后一个装置，如图2-4所示。需要饺子皮和饺子馅同时到位之后才能工作，形成一个完成的饺子。成型装置有两个主要的组成零件，即成型轮和成型副轮。现在市场上的饺子机成型装置中，包出来的饺子大多都是只有一面是鼓起的，另外一面是平的，这样的饺子装的馅料较少，同时两边不对称，也会影响美观。这就跟成型装置的结构有关，当成型轮上带有饺子模型而副轮上面无饺子模型的时候，挤压出来的饺子就是不对称的样式。当两个成型轮上都带有饺子模型，这时候包出来的饺子两边都是鼓起来的。图2-4饺子机的成型装置第3章饺子机的结构设计3.1输馅机构的设计如图3-1为本课题设计的输馅机构，并且针对市场上现有的饺子机的输馅机构的不足进行了一些优化和完善。在一般包馅类的食品机械中，物料的粘稠度和流动性具有很大的影响，所以设计输馅机构的时候必须综合考虑饺子馅料的这两个方面，才能设计出较好的输馅机构。根据这两个特点，可以将输馅装置大致分为两个类型，第一输馅机构组成为绞龙和物料管形式；第二种组成为绞龙、叶片泵和输料管形式。经过对于这两种形式输馅机构的对比分析，得出了选用叶片泵形输馅机构，这种机构由于增加了叶片泵元件，具有压力大、流量稳定、定量准确的优点，所以在包馅类的食品机械中经常得到应用。如图3-2所示为一种叶片泵机构的原理图，这种工作方式更加有利于保持饺子馅的原汁原味，而且能够使得每个饺子的馅料得到精准的控制，可靠而流畅。在叶片泵的入口安装输馅绞龙，饺子馅料通过输送绞龙之后，受到来自绞龙的挤力从而可以将馅料压入到叶片泵的入口，进入叶片泵的饺子馅充满泵腔，在叶片泵的定子两端还设有密封装置，这样就保证了饺子馅不会漏到机身内部，当叶片泵的叶子转动时，饺子馅料通过封闭的泵腔被压入到排压腔体内，定子内壁迫使叶片做随转轴的转动与自身相对转轴的滑动，使得排压腔逐渐缩小，压力升高，饺子馅被压向出料口，离开泵体，之后饺子馅就会到达出馅嘴，进行下一步动作，即在成型装置中，进行包饺子的动作。在这一输送馅料的过程中，可以随时通过调节叶片泵的手柄来控制饺子馅料的多少。要注意的一点是输馅机构内部必须要保证机械部件的润滑油脂与馅料的分隔，不然会让轴承的润滑油脂和馅料混合使得饺子馅。另一方面，要保证良好的密封性的目的是不让馅料中的汁水进入到机身和零部件的内部，从而影响饺子机的正常工作腐蚀零件表面，使其受损生锈，降低整机的寿命。通过对饺子机输馅机构的优化设计，在本设计中，增加了叶片泵，一方面可以有效地控制饺子馅料的量，并且在饺子机正常工作的过程中随时调节每个饺子机的馅量。另一方面，通过增加密封和油封的设计，既保护了饺子馅料不受机油的影响，同时也保护了机身内部构件不受馅料内水分的影响，一举两得。图3-1输馅机构图3-2输馅叶片泵工作原理图1.定子2.转子3.叶片4.吸入腔5.泵体6.调节手柄7.排压腔图3-2输馅叶片泵工作原理图1.定子2.转子3.叶片4.吸入腔5.泵体6.调节手柄7.排压腔3.2输面装置的设计在市场上，通常见到的饺子机为全自动化饺子机，其输面装置的结构较为复杂，一般为螺栓输送式机构，一般组成为：输面绞龙、出面嘴、输面管等组成，其传动装置一般为齿轮传动。如图3-3所示，为一种输面装置的示意图。这种输面机构的工作原理是：将已经揉成的面团放入到面斗内，随着传动齿轮的转动，带动输面绞龙做周向的旋转运动，同时也做轴向的直线运动，这样一来，面团就会随着输面绞龙的旋转和挤压被推送到出面嘴处，完成输面。图3-3一种螺旋式输面机构以上的输面装置的全自动饺子机并不适用于家庭，所以在本设计中，我们采用通过电动推杆带动面板的方式完成往复式直线运动。这种装置需要在包饺子之前，提前准备好已经成型的饺子皮。电动机经齿轮减速后，带动一对丝杆螺母。把电机的旋转运动变成直线运动，利用电动机正反转完成推杆往复直线运动的动作。如通过各种杠杆、摇杆或连杆等机构可完成转动、摇动等复杂动作。通过改变杠杆力臂长度，可以增大或加大行程。微型电动推杆是一种将电动机的旋转运动转变为推杆的直线往复运动的电力驱动装置。可用于各种简单或复杂的工艺流程中做为执行机械使用，以实现远距离控制、集中控制或自动控制。具有节能环保，性能可靠，动作灵敏，运行平稳，推拉力相同，环境适应性好等特点。设计新颖精致、体积小、精度高、完全同步、自锁性能好、卫生，电机直接驱动，不需要管道的气源、油路广泛应用于食品机械上面。输面装置工作时，将成型的饺子皮置于输送面板之上，按动电动推杆的启动开关，即可推动饺子皮向前运动，将饺子皮送入成型装置内，面板收回，准备下一个饺子的制作。这种通过点动控制输送饺子皮进行直线往复式运动的输面装置，操作灵活方便，十分契合半自动化饺子机的特点和结构。3.3成型装置的设计饺子机的成型装置是饺子制作完成的最后一个工序，在成型装置中，需要让饺子皮先到位，之后再让饺子馅料落在饺子皮上，由成型辊轮翻转挤压，从而形成一个完整的饺子。在本设计中，需要根据市面上常见的饺子机成型装置做出一些改进和优化设计，将原来不对称的模具改为对称的饺子形状的模具，这样包出来的饺子不仅对称美观，两边都是鼓起的，而且还能容纳更多的馅如图3-4所示，就是双面对称的饺子成型装置的结构图。从图中可以看出，成型装置是由多个齿轮带动主轴和副轴进行转动，再通过主轴带动主成型轮，副轴带动副成型辊轮的方式使得其进行翻转贴合在一起。在此装置中，需要考虑的问题是如何能够精确地保证成型辊和副辊的两个模型窝能够精准的啮合在一起，从而来保证饺子的外观完整无缺损。并且还要保证包好的饺子能够很容易脱落下来而不粘在模型上。为了解决这个问题，本设计采用了偏心设计，即将成型辊的压边部分设计为偏心。在另外一个方面的设计优化是：将原来成型装置中的塑料滚动体替换为滚针轴承。这样设计的好处是增加了耐磨性，减小了转动的阻力，减小了振动，而对于滚针轴承还可以采用较好的密封装置来实现成型装置的正常运转。图3-4成型装置结构图第4章饺子机主要机构的相关计算与校核4.1传动系统通常情况下，全自动化的饺子机的传动系统的动力源为一个交流电动机，在此电动机的带动下，电机高速端通过减速箱的主轴将动力传递给减速机内部的齿轮元件，直到传递到最后一级锥齿轮上，通过低速端的锥齿轮的转动而带动饺子馅料进料斗中的螺旋杆，让此螺旋杆发生旋转运动，这样就会把饺子的馅料搅拌并挤压进馅料管内，同时，高速端的齿轮同步带动传动链条，通过链条传动带动输面机构中的螺旋装置，即输面绞龙，将已经成型的面团放入面斗中去，顺着面斗，面团进入绞龙中，从而将此面团推进内部空腔的饺子成型装置中，通过这种传动系统，实现了饺子全自动化的制作。在本设计中，半自动化的饺子机传动系统参考了以上全自动化饺子机的传动系统模式，在此基础上，进行了改进和优化，形成了能够实现直线往复式包饺子的半自动饺子机，其传动系统如图4-1所示。同样采用了交流电动机，通过带传动将动力传给二级带轮，再由二级带轮的减速将动力传递给减速箱内部的齿轮，直到最后一级的锥齿轮上，通过此低速端的锥齿轮可以带动饺子馅料输送机构中的螺旋杆，使其发生旋转而搅拌并挤压料斗内的馅料进入出料嘴处，由叶片泵推送至成型装置。与此同时，低速端的锥齿轮又带动成型装置中的直齿轮，经过两级齿轮的传动，将动力传递给成型辊和成型副辊，通过他们的转动啮合在一起，就完成了包饺子的动作。在本设计中，输面机构进行了简化设计，因为本课题研究的是半自动化的饺子机，饺子的面皮是事先准备好的，当饺子机开启时，由人工手动放入饺子皮。所以在设计中，采用了小型电动推杆带动面板进行往复的直线运动的装置，将饺子皮置于面板上，由人手动按下启动按钮，电动推杆就会实现直线运动。图4-1饺子机传动系统图4.2主要机构的相关计算4.2.1电动机的选择电机先择为220v交流电动机，其型号为Y90S-4，额定功率P=1.5kW，n=1400r/min。4.2.2输馅机构的计算通过查阅相关资料，参考同类型的食品机械，在本设计中，对于输馅机构的转速。减速机输入转速为700r/min，则i=2。此饺子机的传动为带传动，已知电动机功率为P=1.5kW，转速为n=1400r/min。其工况为轻载启动，按照按照每天工作8小时计算，通过查阅《机械设计》表8-7得工况系数为。1.故：。2.根据、n由《机械设计》图8-10选用普通的Z型V带。3.根据《机械设计》表8-6和表8-8，取小带轮得直径。4.则根据传动比计算大带轮得直径：，取125mm。5.验算带速v。6.确定带轮得中心距a和基准长度Ld。初步计算取：300。初步计算取：300。取Ld=2800mm。计算实际中心距为：7.验算小带轮上得包角α。则满足要求。8.计算带得根数。由，查《机械手册》表8-4a得。根据和传动比，查《机械设计》表8-4b得。查《机械手册》表8-5得,查表8-2得，故：则z=3.2，取整数z=4根。所以带的根数为4根。4.2.3成型装置的计算对于饺子机成型装置，其转速参照同类型饺子机的成型装置，取输入减速器的转速为，则其传动比为i=2，在本设计中，选择的减速器类型为涡轮蜗杆减速器，其传动比的取值范围为5<i<16，在本设计中，取，通过计算可得：。对于成型装置的设计计算，需要确定成型轮的头数、两个成型轮的外径和转速以及成型轮的宽度等参数，这些参数的设计需要根据生活经验所。通过查阅相关的资料和测量饺子的大致尺寸，我们在本次设计中，进行了如下的设计：1.成型轮的头数；2.成型轮外径；3.成型轮的宽度；4.成型轮的转数：5.成型付轮外径；6.成型付轮的宽度；7.成型付轮的转速：4.2.4输面机构的选择对于输面机构，在本设计中，选用小型往复式伸缩电动推杆带动，如图4-2所示，其额定电压为24V，推力为500N，速度为24mm/s，行程为350mm。6.低电阻，更省电经久耐用，安全可靠6.低电阻，更省电经久耐用，安全可靠1.限位开关伸缩杆达到顶部会自动停止5.限位开关5.限位开关伸缩杆达到底部会自动停止3.随意进退任意位置可停止，3.随意进退任意位置可停止，自带机锁，安全无忧2.伸缩杆推动面皮伸缩杆图4-2小型往复式电动推杆小结：通过以上的设计计算，对于饺子机的三大主要机构进行了较为完整的选型和计算，确定了每个装置的主要设计参数和基本结构。4.3蜗轮蜗杆传动副的设计4.3.1设计要求在本设机中，蜗杆采用右旋的方式设计。输入功率；输入转速QUOTE；输出转速，则传动比QUOTEi=14；传动不反向，工作载荷较为稳定，寿命要求为12000h。4.3.2计算1.选择蜗杆传动类型根据GB/T10085-1988的推荐，采用阿基米德蜗杆。2.选择材料考虑到蜗杆传动功率较小，中等速度传动。蜗杆材料选择45钢淬火，要求达到齿面硬度45HRC。蜗轮材料为ZCuSn10P1。3.确定参数蜗杆头数Z1=4;涡轮齿数Z2=32；变位系数x=0；传动效率η=90%；工况系数；动载荷系数。则有：根据涡轮的材料查得其接触疲劳极限应力QUOTE；弯曲疲劳极限应力QUOTE；其许用接触应力。4.计算作用在蜗杆上的转矩则蜗轮转矩为：T1=T2×i×η=2815722N.mm5.确定载荷系数KQUOTE1×1×1.2=1.26.确定弹性影响系数因选用的是铸锡磷青铜蜗轮与钢蜗杆相匹配，故。7.根据齿面接触疲劳强度条件设计蜗轮蜗杆副通过查阅《机械设计》表11-1，可以取，所以对应得模数m=4mm，分度圆直径，直径系数q=10,分度圆导程角γ=21°48′05″，由以上得计算结果和所查参数可以计算蜗轮蜗杆得结构尺寸：蜗轮分度圆直径：；实际中心距：；蜗杆速度：；蜗杆齿顶圆直径：；蜗杆齿根圆直径：；导程角：γ=21°48′05″；导程角系数：；当量齿数：；蜗轮齿形系数：；螺杆螺纹部分长度：；蜗轮喉圆直径：；蜗轮齿根圆直径：；蜗轮轮缘宽度：，取B=30mm。4.3.3校核蜗轮齿根弯曲疲劳强度弯曲疲劳强度的校核：代入相应的数据之后，计算得则满足疲劳强度条件。4.4直齿圆锥齿轮传动副的传动设计图4-3直齿圆锥齿轮4.4.1设计要求输入功率为P=1.17kW；输入转速QU为En=50r/min；传动比i=2。确定相关参数：工作载荷系数：QUOTE、QUOTE、QUOTE；寿命系数：QUOTE、QUOTE；齿宽系数：QUOTE；分度锥角：QUOTE；齿形系数：QUOTE；应力修正系数：QUOTE；节点区域系数：QUOTE；最小安全系数：QUOTE、QUOTE；锥齿轮选择材料45钢调质，要求达到齿面硬度230HBS。材料系数QUOTE；QUOTE、QUOTE；4.4.2计算许用齿面接触应力：QUOTE；许用齿根弯曲应力：QUOTE；输入转矩：工作系数：4.4.4根据齿面接触疲劳强度条件设计直齿圆锥齿轮传动副齿轮分度圆直径设计公式：QUOTEQUOTE代入相应得数值得：圆整取50mm；模数选取m=2mm;齿数Z=25;锥距：R=mZ/2sinδ=35mm；齿宽：B=0.3R=10.5mm，取B=11mm；4.4.5齿轮校核根据齿根弯曲系数校核齿轮得疲劳强度：QUOTEQUOTE代入相应得数值得：满足要求。

第5章结论针对现有饺子机存在的在包不和，包出来的饺子有裂纹等问题有针对性的对饺子机的主要机构进行改进，使得改进后的饺子机在工作性能上更加稳定，拆装清洗，维修等方面更加方便，同时对于其它食品机械,如包子机和汤圆机都可利用改进后的装置,会使制品质量有明显的提高。本设计是在参考国内外各种类似机械的结构特点和成型原理后设计而成，其作用为以机械动作替代手工劳动来生产饺子。具体设计内容主要围绕以下三点展开：一，传动系统的设计。主要为蜗杆减速器、齿轮、带轮的设计。二，成型系统的设计。主要为成型盘的设计。三，面料和馅料的输送系统设计。主要为竖绞龙、馅泵、出面嘴的设计。并对上述三点进行有机结合，使之成为一能实现特定功能动作的机械实体。由于该次毕业设计涉及内容多，无论是时间方面还是设计经验方面均有很大的欠缺，设计内容亦不甚完善，较之国内外主流类似产品有很大差距。但是经过本次毕业设计我得到了很多宝贵的知识，对一个产品的设计流程有了新的理解，还有就是做任何事都要有计划，按照计划一步一步施行，同时充分借鉴和参考同类产品的设计思路，也培养了我的坚持不懈和挑战自我的精神，对我以后的工作和学习有很大的帮助！经过以上的对饺子机有针对性的改进使得饺子包和更加紧，外形美观可以和手工包制的相媲美的饺子。节省了人力，同时在拆装，清洗，维修等方面也带来了方便。参考文献[1]杨可桢，程光蕴，李仲生．机械设计基础[M]．第5版．北京：高等教育出版社，2006[2]孙桓，陈作模，葛文杰．机械原理[M]．第7版．北京：高等教育出版社，2006[3]T-CHsu，T-SYang.Thecomputersimulationoftribologicalinfluenceonstrainpathandforminglimitinpunchstretchingofsheetmetal.IntJAdvManufTechnol，2001(17).[4]濮良贵，纪名刚．机械设计[M]．第8版．北京：高等教育出版社，2006[5]张策．机械原理与机械设计[M]（上、下）．北京：高等教育出版社，2004[6]王良文，基于FLASH技术的饺子机输陷机构的动态仿真[D]，郑州；郑州轻工业学院，2008[7]YeZhonghe、LanZhaohui、M.R.Smith.MechanismsandMachineTheory[A],HigherEducationPress,2001[8]杨明忠主编.MachineryDesig[M]，武汉理工大学出版社,2004[9]MichelR,KreissigR,AnsorgeH.Thermomechanicalfiniteelementanalysisofspinextrusion［J］.ForschungimIngenieurwesen,2003(68).[10]王知行,刘廷荣主编.机械原理[M].北京:高等教育出版社,2000.[11]陈立德．机械设计基础[