毕业设计-绞肉机-开题报告加说明书

毕业论文(设计)开题报告题目：高效机动绞肉机设计姓名：学院：专业：班级：学号：指导教师：2012年03月20日

一、选题依据本毕业设计的题目是《绞肉机设计》。主要目的对目前已有的各种肉类加工机械进行综合研究，开发出生产效率更高，加工方法更简洁，价格低廉的小型通用绞肉机。随着国民经济的开展和人民生活水平的提高，人民对食品工业提出了更高的要求。现代食品已朝着营养、绿色、方便、功能食品的方向开展，且功能食品将成为新世纪的主流食品。食品工业也成为国民经济的支柱产业，作为装备食品工业的食品机械工业开展尤为迅猛。食品工业的现代化水平，在很大程度上依赖于食品机械的开展及其现代化水平，离开现代仪器和设备，现代食品工业就无从谈起。食品工业的开展是设备和工艺共同开展的结果，应使设备和工艺到达最正确配合，以设备革新和创新促进工艺的改良和开展，以工艺的开展进一部促进设备的开展和完善。两者互相促进、互相完善，是使整个食品工业向现代化迈进的必要条件。二、国内外同类研究或同类设计的概况综述我国自古以来有“民以食为天”的谚语，因此食品消费历来就是备受重视，但是自建国以来我过的食品消费根本处于“原始状态”。即我国居民的食品消费一直以来以直接的农产品消费为主。由于我国的小农经济特征明显，农村经济普遍呈现自给自足的特点，因此我国的食品工业总体呈现出起步晚、开展慢、技术水平低、核心技术依靠国外进口等特点。我国的食品加工工业主要经历了三个阶段：一、平稳缓慢的增长这个阶段我国的食品工业处于“进口型“的状态，这个阶段我国的食品工业开展比拟缓慢，整个行业的劳动率比拟低，技术生产水平严重依赖国外进口，而且对引进的技术吸收水平也很低。另一方面也受到国家开展政策的影响，重视重工业而轻视轻工业，对食品工业的开展不够重视。二、食品工业的觉醒阶段这个阶段内我国实行了改革开放我国的食品加工工业主要经历了三个阶段：1、平稳缓慢的增长这个阶段我国的食品工业处于“进口型“的状态，这个阶段我国的食品工业开展比拟缓慢，整个行业的劳动率比拟低，技术生产水平严重依赖国外进口，而且对引进的技术吸收水平也很低。另一方面也受到国家开展政策的影响，重视重工业而轻视轻工业，对食品工业的开展不够重视。2、食品工业的觉醒阶段这个阶段内我国实行了改革开放，经济呈现全面振兴之势，为先进技术的引进提供了便利条件，但是由于“久病积难重返”的困难，因此在开放之年没有爆发出迅猛的开展势头。3、食品工业的飞速开展阶段进入了21世纪，我国在政策上逐渐重视食品工业的开展，使我国食品工业的开展表现出平稳、快速的开展趋势。但是我国肉制品生产加工目前存在的主要问题有：1.原料肉卫生质量较差。2.肉制品加工水平低、品种不够丰富。3.肉类产品质量不高，方便欠佳。4.肉制品加工产业结构不合理。针对于目前我国的肉类加工现状，我国目前应该制定一系列的相应的对策。1.制定与国际接轨的肉品质量标准，建立现代化肉品质量加工管理体制。2.提高肉类深加工水平，开展多种类、高质量肉制品。3.引进高科技开展技术。4.大力提高肉类食品产业的组织化结构程度。随着我国经济的开展，生活水平迈向小康以及与国际市场接轨，我国肉制品的生产与消费将保持持续开展的态势，我国的肉制品将向着多样化、营养化、方便化的方向开展。主要有以下几个特点：1.中国传统肉类制品走向现代化。2.增加了西式肉制品的品种。3.开展低温肉制品。4.开展禽肉制品。5.保健肉制品悄然崛起。在绞肉机的研发制造上，国外一些国家的技术较我国要先进。我国一些大型肉类加工厂先后从西德、丹麦、瑞士、日本等引进了先进的加工设备，但其价格十分昂贵。主要参考文献：[1]绞肉机[J].农村新技术,2009,(12).[2]杜小树,苏成林.JR1000A绞肉机的结构设计[J].食品与机械,1996,(06).[3]李舟轮,莫恭倩,魏志刚.我国大型绞肉机的现状及开展趋势[J].机械工程师,1993,(04).[4]新型绞肉机[J].技术与市场,1997,(04).[5]陆路福.小型多功能切肉机的工作原理[J].家用电器科技,1988,(03).[6]曹乐平,邓洁红.多功能自动绞肉机设计[J].食品与机械,2006,(02).[7]赵丽萍.去筋膜绞肉机的开展及现状[J].肉类工业,2000,(01).[8]窦新林.绞肉机充填香肠的初步分析[J].粮油加工与食品机械,1989,(02).[9]曹乐平,黄中培,邓洁红.滚筒式斩拌滚揉一体机设计[J].食品与机械,2004,(03).[10]赵丽萍.去筋膜绞肉机的开展及现状[J].肉类工业,2000,(01).三、研究方案(研究内容、目标、研究方法、技术路线、拟解决的问题、特色或创新点等)设计高效机动绞肉机，研究内容:如下:〔1〕确定适合生产条件的最正确工艺方案；〔2〕生产率为50Kg/小时；〔3〕动力为电机；〔4〕进行必要的理论计算。主要目标:对目前已有的各种肉类加工机械进行综合研究，开发出生产效率更高，加工方法更简洁，价格低廉的小型通用绞肉机。研究方法：按照提出问题,运用理论与实际相结合,通过查阅资料，找到所需的数据流程、工艺方法，通过导师指导，提出新思路，研究出效率高，廉价的耐用机器，方便于群众。技术路线：查阅国内外文献↓初步确定设计方案↓设计方案筛选与调整↓查阅相关数据进行必要的理论计算↓图纸绘制与修改↓编写说明书本设计旨在解决市场上许多电动绞肉机价格偏贵，以及手动绞肉机使用起来比拟费力的问题。具有体积小、重量轻、高效节能，特别适合家庭使用等特点。四、进程方案1：2011年12月到2012年三月选题2：2012年3月10号选题为：高效机动绞肉机设计3：2012年3月10号到3月24号：查相关资料，写论文开题报告4：2012年3月25号：设计论文封面，查相关资料5：2012年3月25—31号：写草稿论文，定格式6：2012年4月1号—4月15号：修改草稿论文7：2012年4月15—25号：写论文摘要，正文8；2012年4月26号：写论文目录9：2012年4月27号—5月15号：绘制图纸10：2012年5月16号—20号：修改图纸11：2012年5月22号：交毕业论文五、导师评语年月日目录中文摘要Abstract第一章引言第二章绞肉机结构及工作原理2.1绞肉机的结构送料机构切割机构驱动机构2.2绞肉机的工作原理2.3绞肉机的使用方法第三章螺旋供料器的设计3.1绞笼的设计绞笼的材料螺旋直径螺旋供料器的转速螺旋节距3.2绞筒的设计第四章传动系统的设计4.1电机的选择4.2带传动的设计设计功率选定带型传动比小带轮基准直径大带轮基准直径带速验算初定轴间距所需带的基准长度实际轴间距小带轮包角单根V带的根本额定功率时单根V带型额定功率增量V带的根数单根V带的预紧力作用在轴上的力带轮的结构和尺寸4.3齿轮传动设计选择材料，确定和及精度等级按接触强度进行初步设计.1确定中心距.2确定模数.3确定齿数.4计算主要的几何尺寸校核齿面接触强度校核齿根的强度齿轮及齿轮副精度的检验工程计算.1确定齿厚偏差代号.2确定齿轮的三个公差组的检验工程及公差值.3确定齿轮副的检验工程与公差值.4确定齿坯的精度4.4轴的设计按扭转强度计算18第五章绞刀的设计5.1绞刀的设计刀刃的起讫位置1刀刃的前角刀刃的后角刀刃的刃倾角刀刃上任一点位量上绞肉速度绞刀片的结构第六章生产能力分析6.1绞刀的切割能力6.2绞肉机的生产能力6.3功率消耗设计总结参考文献致谢…附录A附录B摘要本文论述了肉类加工机械—绞肉机的工作原理、主要技术参数、传动系统、典型零件的结构设计及生产能力分析。关键词：绞肉机，挤肉样板，绞刀，绞笼AbstractTheprinciple,technicalpare-maters,transmitingsystemandmainpartsstructureofmincingma-chinewereintroduced.Theproductingcapacitywasanalysed.KeywordsMincingmachineHoldsplateCuttingbladeTransferaugerKeywords:meatchopper，reamer引言随着国民经济的开展和人民生活水平的提高，人民对食品工业提出了更高的要求。现代食品已朝着营养、绿色、方便、功能食品的方向开展，且功能食品将成为新世纪的主流食品。食品工业也成为国民经济的支柱产业，作为装备食品工业的食品机械工业开展尤为迅猛。食品工业的现代化水平，在很大程度上依赖于食品机械的开展及其现代化水，离开现代仪器和设备，现代食品工业就无从谈起。食品工业的开展是设备和工艺共同开展的结果，应使设备和工艺到达最正确配合，以设备革新和创新促进工艺的改良和开展，以工艺的开展进一部促进设备的开展和完善。两者互相促进、互相完善，是使整个食品工业向现代化迈进的必要条件。在肉类加工的过程中，切碎、斩拌搅拌工序的机械化程度最高，其中绞肉机、斩拌机、搅拌机是最根本的加工主械.几乎所有的肉类加工厂都具备这3种设备。国内一些大型肉类加工厂先后从西德、丹麦、瑞士、日本等引进了先进的加工设备，但其价格十分昂贵。目前中、小型肉类加工企业所使用的大局部设备为我国自行设计制造的产绞肉机是为中、小型肉类加二企业所设计的较为理想的、绞制各种肉馅的机械，比方生产午餐肉罐头和制造鱼酱、鱼圆之类的产品，它将肉可进行粗、中、细绞以满足不同加工工艺的要求，该机亦可作为其他原料的挤压设备。第2章绞肉机结构及工作原理2.1绞肉机的结构绞肉机主要由送料机构、切割机构和驱动机构等组成，如图2－1所示。图2－1绞肉机结构1.机架2.绞刀3.挤肉样板4.旋盖5.纹筒6.绞笼7.料斗8.减速器9.大皮带轮10.电机11.三角带12.小皮带轮送料机构送料机构包括料斗7、绞笼6和绞筒5。其作用是输送物料前移到切割机构，并在前端对物料进行挤压。切割机构切割机构包括挤肉样板3,绞刀2,旋盖4。其作用是对挤压进人样板孔中的物料进行切割.样板孔眼规格有多种，可根据不同的工艺要求随时旋下旋盖进行更换。驱动机构驱动机构包括电机10、皮带轮9、12、减速器8、机架I等2.2绞肉机的工作原理工作时，先开机后放料，由于物料本身的重力和螺旋供料器的旋转，把物连续地送往绞刀口进行切碎。因为螺旋供料器的螺距后面应比前面小，但螺旋轴的直径后面比前面大，这样对物料产生了一定的挤压力，这个力迫使已切碎的肉从格板上的孔眼中排出。用于午餐肉罐头生产时，肥肉需要粗绞而瘦肉需要细绞，以调换格板的方式来到达粗绞与细绞之需。格板有几种不同规格的孔眼，通常粗绞用之直径为8－10毫米、细绞用直径3－5毫米的孔眼。粗绞与细绞的格板，其厚度都为10－12毫米普通钢板。由于粗绞孔径较大，排料较易，故螺旋供料器的转速可比细绞时快些，但最大不超过400转/分。一般在200－400转/分。因为格板上的孔眼总面积一定，即排料量一定，当供料螺旋转速太快时，使物料在切刀附近堵塞，造成负荷突然增加，对电动机有不良的影响。绞刀刃口是顺着切刀转学安装的。绞刀用工具钢制造，刀口要求锋利，使用一个时期后，刀口变钝，此时应调换新刀片或重新修磨，否那么将影响切割效率，甚至使有些无聊不是切碎后排出，而是由挤压、磨碎后成浆状排出，直接影响成品质量，据有些厂的研究，午餐肉罐头脂肪严重析出的质量事故，往往与此原因有关。装配或调换绞刀后，一定要把紧固螺母旋紧，才能保证格板不动，否那么因格板移动和绞刀转动之间产生相对运动，也会引起对物料磨浆的作用。绞刀必须与格板紧密贴和，不然会影响切割效率。螺旋供料器在机壁里旋转，要防止螺旋外表与机壁相碰，假设稍相碰，马上损坏机器。但它们的间隙又不能过大，过大会影响送料效率和挤压力，甚至使物料从间隙处倒流，因此这局部零部件的加工和安装的要求较高。绞肉机的生产能力不能由螺旋供料器决定，而由切刀的切割能力来决定。因为切割后物料必须从孔眼中排出，螺旋供料器才能继续送料，否那么，送料再多也不行，相反会产生物料堵塞现象。2.3绞肉机使用方法1、冲洗每次使用绞肉机前，得简单冲洗一下。一般而言，绞肉机在上次用完后都是及时清洗过的，使用前的清洗，主要是冲掉机器内外的浮尘等。另一个好处是，使用前的冲洗会使绞肉比拟变得轻松流畅，也会使工作结束后的清洗变得比拟省事。2、安装不少人喜欢在每次绞肉后把机器安装完整，其实这种方法并不可取。比拟理想的做法是，每次用毕后，应将清洗干净的绞肉机以散件形式摆放于木质箱柜中，或等其完全晾干后再行组装，不宜马上组装。安装先从组装开始，先将辊子送进机腔内，为减小磨损，可在转轴处滴一滴食用油，再将刀头安装在辊子上，注意刀口朝外。再将漏口安装至刀头，轻轻摇动使三者跟机腔紧密切合，再将巩固螺母安装到漏口外侧，注意要松紧适度，太松会使肉沫从边缝漏出，太紧会损伤丝口。最后安装绞把，注意手柄朝外，将缺口对准后套进去，然后拧上巩固螺丝。安装机器比拟简单，最重要的是选好适宜的固定件，如比拟大的木案板，将咬合口对准案板，边缘后，旋紧紧固螺丝。因为绞肉比拟用力，所以固定机身时最好最好用螺丝刀等工具辅助巩固一下，以防工作过程中机器松动。3、操作真正的绞肉比拟简单，因为比拟用力，所以最好有男性操作，也可以二人配合。如果是绞饺子馅，绞肉前最好先绞一根大葱，这会使得绞肉省力不少。将肉洗净，切成长条，徐徐送入〔送入的肉越多越费力气〕。绞肉结束后，也可以再绞一根葱，或者土豆等等蔬菜类东西。说透了，这是一种变相的清洗，还可以减少肉末的浪费。4、清洗先准备好干净的牙刷、试管刷等辅助用品，再按反方向将机器卸开，将机腔内的肉沫肉块清理出来，再将机器泡到含有洗洁精的温水中，用牙刷等将所有机件一一清洗干净，再用自来水冲洗两遍。放到阴凉通风的地方控干即可5、电动绞肉机〔1〕电动绞肉机使用前先清洗各局部可清洗的零件〕。〔2〕组装好后通电，待机器运转正常后，再添加肉块。〔3〕绞肉前，请先将肉剔骨切成小块〔细条状〕，以免损坏机器。〔4〕通电开机，待运转正常后，再添加肉块。〔5〕添加肉块一定要均匀，不能过多，以免影响电机损坏，如发现机器运转不正常，应立即切断电源，停机后检查原因。〔6〕如发现漏电，打火等故障，应马上切断电源，找电工修理，不得私自开机修理。〔7〕使用完后关闭电源。然后将各部件清洗干净，沥干水后，放于枯燥处备用。〔8〕使用前，参考使用说明书要求。第三章螺旋供料器的设计3.1绞笼的设计绞笼的作用是向前输送物料，并在前端对肉块进行挤压。如图3－1所示，设计上采用一根变螺距、变根径的螺旋，即螺距后大前小，根径后小前大，这样使其绞笼与绞筒之间的容积逐渐减小实现了对物料的挤压作用。绞笼前端方形轴处安装绞刀，后端面上安装两个定位键与其主轴前端面上键槽配合，以传递动力。图3－1绞笼绞笼的材料绞笼的材料选为HT200螺旋直径＝0.136m取D＝160G－生产能力,由原始条件得G＝1t/hK－物料综合特性系数,查表1-16得K＝0.071-物料得填充系数查B4表1－16得＝0.15－物料的堆积密度t/m猪肉的为1.5t/mC－与螺旋供料器倾角有关的系数，查B4表1－15得C＝1螺旋供料器的转速由原始数据n＝326r/min螺旋节距实体面型螺旋的节距t＝D3.2绞筒的设计由于肉在绞筒内受到搅动，且受挤压力的反作用力作用，物料具有向后倒流的趋势，因此在绞笼的内壁上设计了8个止推槽.沿圆周均匀分布，如图3－2所示绞筒内壁与绞笼之间的间隙要适当，一般为3-5mm。间隙太大会使物料倒流;间隙太小绞笼与绞筒内壁易碰撞。绞筒的物料可选用铸铁，选HT200图3－2绞筒第4章传动系统的设计由于绞笼只有一种工作转速，那么从电机至绞笼的运动路线为定比传动，其总的传动比可利用带传动、齿轮传动等构机逐级减速后得到。绞笼的转速不易太高，因为输送能力并不是随转速增加而增加。当速度到达一定值以后，效率反而下降，且速度过高，物料磨擦生热，出口处的压力升高，易引起物料变性，影响绞肉质量，因此绞笼的转速一般在200一400r/min比拟适宜。在本机选用326r/min。由传动比标准系列查B2表2－1初步取1.762.5根据选用的电机和绞笼转速要求设计传动路线如下：4.1电机的选择N=＝4(KW)G－绞肉机的生产能力，1000kg/hW－切割1kg物料耗用能量，其值与孔眼直径有关，d小那么w大，当d＝3mm，取w＝。〔查B5p〕－传动效率，取0.75所以根据N＝4kw，n＝1500r/min，查B1表10-4-1选用Y112M-4，再查B1表10-4-2得Y112M-4电机的结构。图4-1Y112M-4电动机的外观图4.2带传动的设计设计功率其中：－工况系数，查B1表8－1－22，取＝1.2P－传递的功率选定带型根据和查B1图8－1－2选取普通V带A型，－小带轮转速，为1440r/min传动比1.76＝＝小带轮基准直径〔mm〕由B1表8－1－12和表8－1－14选定＝100mm>＝75r/min大带轮基准直径〔mm〕由B3表8－7得=180mm带速验算初定轴间距〔mm〕所需带的基准长度〔mm〕＝＝886mm由B1表8－1－8取＝900mm，即带型为A－900实际轴间距小带轮包角==单根V带的根本额定功率根据带型号、和普通V带查B1表8－1－27〔c〕取1.32kw时单根V带型额定功率增量根据带型号、和查B1表8－1－27〔c〕取0.15kwV带的根数ZZ=－小带轮包角修正系数查B1表8－1－23,取0.96－带长修正系数查B1表8－1－8，取0.87单根V带的预紧力==134〔N〕m－V带每米长的质量〔kg/m〕查B1表8－1－24，取0.1k/gm作用在轴上的力－考虑新带初预紧力为正常预紧力的1.5倍带轮的结构和尺寸带轮应既有足够的强度，又应使其结构工艺性好，质量分布均匀，重量轻，并防止由于铸造而产生过大的应力。轮槽工作外表应光滑〔外表粗糙度〕以减轻带的磨损。带轮的材料为HT200。查B1表8－1－10得基准宽度制V带轮轮槽尺寸，根据带轮的基准直径查B1表8－1－16确定轮辐图4-2小带轮图4-3大带轮4.3齿轮传动设计选择材料，确定和及精度等级。参考B1表8－3－24和表8－3－25选择两齿轮材料为：大、小齿轮均为40，并经调质及外表淬火，齿面硬度为45－50HRc；精度等级为6级。按硬度下限值，由BI图8－3－8〔d〕中的MQ级质量指标查得；由B1图8－3－9〔d〕中的MQ级质量指标查得；。按接触强度进行初步设计.1确定中心距a〔按B1表8－3－27公式进行设计〕目录目录………………………1中文摘要…………………4Abstract…………………‌‌‌…………‌‌‌‌‌……‌…‌‌‌…………4前言………………………4第1章绪论……………6第2章我国肉制品的生产加工与开展趋势…………7第3章结构及工作原理………………133.1绞肉机的结构……………………133.1.1送料机构……………………3.1.2切割机构……………………3.1.3驱动机构……………………3.2绞肉机的工作原理………………14第4章螺旋供料器的设计……………154.1绞笼的设计………………………154.1.1绞笼的材料4.1.2螺旋直径4.1.3螺旋供料器的转速4.1.4螺旋节距4.2绞筒的设计……………………17第5章传动系统的设计………………185.1电机的选择……………………185.2带传动的设计……………………195.2.1设计功率……………………5.2.2选定带型……………………5.2.3传动比………………………5.2.4小带轮基准直径……………5.2.5大带轮基准直径……………5.2.6带速验算……………………5.2.7初定轴间距…………………5.2.8所需带的基准长度…………5.2.9实际轴间距…………………5.2.10小带轮包角…………………5.2.11单根V带的根本额定功率…………………5.2.12时单根V带型额定功率增量………205.2.13V带的根数…………………5.2.14单根V带的预紧力………5.2.15作用在轴上的力……………5.2.16带轮的结构和尺寸………5.3齿轮传动设计…………………225.3.1选择材料，确定和及精度等级………………225.3.2按接触强度进行初步设计…………………5.3.2.1确定中心距……………5.3.2.2确定模数………………5.3.2.3确定齿数………………5.3.2.4计算主要的几何尺寸…………………5.3.3校核齿面接触强度…………5.3.4校核齿根的强度5.3.5齿轮及齿轮副精度的检验工程计算5.3.5.1确定齿厚偏差代号5.3.5.2确定齿轮的三个公差组的检验工程及公差值5.3.5.3确定齿轮副的检验工程与公差值5.3.5.4确定齿坯的精度…5.4轴的设计………………………29按扭转强度计算……………29第6章绞刀的设计…………………316.1绞刀的设计……………………326.1.1刀刃的起讫位置……………6.1.2刀刃的前角…………………6.1.3刀刃的后角…………………6.1.4刀刃的刃倾角………………6.1.5刀刃上任一点位量上绞肉速度………………6.1.6绞刀片的结构…………………6.2刀片磨损后的修复…………………40修复工艺………………………41理论分析………………………43分析结论………………………45第7章生产能力分析…………………477.1绞刀的切割能力………………477.2绞肉机的生产能力……………477.3功率消耗…………47第8章绞肉机的维护与保养……………498.1绞肉机生锈去锈的方法…………49第9章我国大型绞肉机的开展…………51设计总结…………………54鸣谢………………………54参考文献…………………55中文摘要本设计论文文论述了肉类加工机械—绞肉机的工作原理、主要技术参数、传动系统、典型零件的结构设计及生产能力分析。关键词：绞肉机挤肉样板绞刀绞笼AbstractTheprinciple,technicalpare-maters,transmitingsystemandmainpartsstructureofmincingma-chinewereintroduced.Theproductingcapacitywasanalysed.KeywordsMincingmachineHoldsplateCuttingbladeTransferaugerKeywords:meatchopperreamer前言毕业设计是学生学完三年半教学方案所规定的全部根底课和专业课后,综合运用所学的知识,与实践相结合的重要实践性教学环节.它是大学生活最后一个里程碑;是四年大学学习的一个总结;是我们结束学生时代,踏入社会,走上工作岗位的必由之路;是对我们工作能力的一次综合性检查。<一>毕业设计的目的通过本次毕业设计,使到达以下几个效果:1〕稳固,扩大,深化学生以前所学的根底和专业知识;2〕培养学生综合分析,理论联系实践的能力;3〕培养学生调查研究,正确熟练运用国家标准,标准,图册等工具的能力;4〕锻炼进行设计计算,数据处理,编写技术文件、绘图等独立工作能力.总之,通过毕业设计使学生建立正确的设计思想;初步掌握解决专业工程技术问题的根本训练.<二>毕业设计内容和要求本次毕业设计的内容是设计一台通用绞肉机.对于本次设计内容和要求如下:1)分析和确定绞肉机的整体结构方案。即确定整台机器的形式和总体布局。;2)选定适合的电动机和减速机构。3)设计绞肉机的工作局部，绘制整台机器的联系尺寸图。4)绘制装配图和主要零件图。;5)编制设计技术说明熟一份。<三>设计程序和时间分配毕业设计是实践性的教学环节,由于时间的限制,本次毕业设计不可能按照工厂的设计程序来进行,具体的说,可以分为以下几个阶段:1)实习阶段：通过毕业实习实地调查研究，收集有关资料，掌握同类设备的结构，工作原理和设计的根本要求，花两周时间；2)制定方案阶段:总体设计阶段，花两周时间；3)技术设计阶段：绘制图纸，整理设计说明书，花六周时间；4)辩论阶段：自述设计内容，答复以下问题，花半周时间．绪论随着国民经济的开展和人民生活水平的提高，人民对食品工业提出了更高的要求。现代食品已朝着营养、绿色、方便、功能食品的方向开展，且功能食品将成为新世纪的主流食品。近年来，我国食品工业实现了高速开展，已经成为国民经济的支柱产业，作为装备食品工业的食品机械工业开展尤为迅猛。而肉制品工业占我国食品工业总产值的9％～10％。肉制品消费水平的上下，反映了一个国家的生活水准和兴旺程度。肉制品工业的开展成为了带动农业、畜牧业、饲料工业的龙头。但在经历了较高速度的数量型增长后，食品与包装机械的市场竞争力依然脆弱，表现为产品质量差、品种结构单一、技术含量低等，从数量向质量型提高的速度仍比拟缓慢，，有许多关键设备依赖进口，先后从欧洲、日本、美国引进了肉类屠宰加工设备200多套，西式灌肠线40多条，西式火腿线30多条和大量的单机与检测仪器设备，开发科技含量高的产品成为重中之重。食品工业的现代化水平，在很大程度上依赖于食品机械的开展及其现代化水，离开现代仪器和设备，现代食品工业就无从谈起。食品工业的开展是设备和工艺共同开展的结果，应使设备和工艺到达最正确配合，以设备革新和创新促进工艺的改良和开展，以工艺的开展进一步促进设备的开展和完善。两者互相促进、互相完善，是使整个食品工业向现代化迈进的必要条件。在肉类加工的过程中，切碎、斩拌、搅拌工序的机械化程度最高，其中绞肉机、斩拌机、搅拌机是最根本的加工机械.几乎所有的肉类加工厂都具备这3种设备。国内一些大型肉类加工厂先后从西德、丹麦、瑞士、日本等引进了先进的加工设备，但其价格十分昂贵。目前中、小型肉类加工企业所使用的大局部设备为我国自行设计制造的，这种绞肉机是为中、小型肉类加工企业所设计的较为理想的、绞制各种肉馅的机械，比方生产午餐肉罐头和制造鱼酱、鱼圆之类的产品，它将肉可进行粗、中、细绞以满足不同加工工艺的要求，该机亦可作为其他原料的挤压设备。第2章我国肉制品的生产加工与开展趋势随着我国人民生活水平的提高和经济条件的改善，在消费水平和消费观念上有了新的变化，消费者出于自身健康的关心对肉类制品提出更高的要求。我国肉制品的产量近年来虽有很大的开展，但是，总的来说我国肉类的人均消费量，特别是熟肉制品的消费量还是很低，尤其是经济较为落后的中小城市和广阔的农村地区。因此，肉类生产和肉制品生产仍然是我们较为长期的任务。1.我国肉制品加工现状我国肉制品可以分为两大类，一类是中国传统风味的中式肉制品，约有500多个名、特、优产品，其中一些产品，如金华火腿、广式腊肠、南京板鸭、德州扒鸡、道口烧鸡等传统名特产品，早已经蜚声国内外。另一类是西式肉制品，它在中国只有150年的历史，有香肠类、火腿类、培根类、肉糕类、肉冻类等。目前我国规模以上肉类加工企业有3728个，拥有资产498亿元，从业人员47.46万人，工程技术人员3万余人，固定资产在1000万元以上的有120多家，出口注册厂200多家，获进出口经营权的企业36家。自20世纪80年代以来，我国21个省市200多个企业先后从德国、荷兰、法国、奥地利、意大利、美国等引进肉类屠宰加工设备200多台，其中引进的西式灌肠生产线47条，西式火腿肠生产线30多条，还有肉制品加工检测仪器等。到2001年，我国生产加工肉类制品270万t左右，占肉类总产量的4.26%左右，品种约有500余种。主要肉制品有腌腊、酱卤、熏烤、干制、油炸等中式肉制品和西式肉制品，其中西式制品已占份额的50%以上，火腿肠产量达60多万t，占肉制品产量的1/3。在肉制品产量增加的同时，肉类产品质量也在开展中得到了不断的提高。我国肉制品生产加工中存在的问题我国是世界上最大的肉类生产国，但是肉制品的生产加工能力远比不上西方兴旺国家。其产品大多都是些初加工产品，而精深加工肉制品却很少，炸主要是由于我国的肉制品在生产加工中存在问题，制约着我国肉制品的开展。2.1我国的原料肉卫生质量较差品质优良的肉制品是从原料肉开始，我国的原料肉在生产过程中，兽医卫生法规虽逐年加强，但是还不够完善，执法受到药物残留检测手段等因素的制约；兽医检验人员隶属于企业，因此造成执法困难；畜禽饲料生产管理不严，造成肉类产品中有害物质残留过量，这些问题，严重威胁着我国肉制品的质量。2.2肉制品加工水平低、品种不丰富我国畜禽肉类的消费主要以原料或初级产品销售为主，加工转化率目前只有3%－4%〔年人均不到2kg〕远远低于兴旺国家30%-40%〔有的高达70%〕的水平。中国肉制品品种仅有500多种，80%的熟肉制品为手工作坊产品，高新技术手段在肉制品加工的应用还十分薄弱。其中高温肉制品和发酵肉制品量极低，中档次产品多，高档产品少，许多中国传统风格的名、优、特品种并为得到开掘、整理和推广，因此我国的肉制品还无法顾及到特殊人群的特殊需要，如低脂肪、低盐、地胆固醇、低糖类保健功能肉制品几乎没有生产。2.3肉类产品质量不高，方便欠佳由于目前肉制品加工厂的管理体制、质量监督体制、生产企业的产品标准还不够完善，以及生产企业的质量意识、技术革新水平、加工工艺、建筑设备和原辅料新鲜卫生程度、防腐剂、包装材料、产品护色等方面存在的问题，使肉制品的质量较差，表现出肉蛋白质含量低，脂肪、大豆蛋白含水量高，风味差，贷架期短，同时，我国肉制品中，可直接用于烹调的半成品、预制品占的比例很小，规格少，消费者购置后食用和携带都不方便。2.4肉制品加工产业结构不合理我国肉制品在产品结构上中式肉制品生产比重下降，目前不到20%，西式肉制品生产比重达80%左右，如河南生产西式产品已达90%。这不得不归因于我国肉类生产在引进国外先进技术设备和技术的同时，盲目的扩大西式肉制品的生产。这不仅不能满足人们需求，而且也极大地制约了传统风味肉制品的开展。目前应采取的对策3.1制定与国际接轨的肉品质量标准，建立现代化肉品质量管理体制进入新世纪，我国肉类行业面临着新的开展机遇和挑战，现代化肉制品生产加工任务十分繁重。无论是在生产工艺、技术装备、产品结构、生产规模、产品质量、管理体制等反面都将发生新的变化。以先进的、规模化的、现代化的屠宰加工厂为依托。建立现代化的肉品卫生质量体系。对肉制品的质量制订“国标”或者具体的“行标”，要积极推广HACCP、ISO9000等国际先进的质量管理方法，严格按“标准”进行生产，行政部门定期按“标准”检查。3.2提高肉类深加工水平，开展多种类、高质量的肉制品目前我国肉类生产企业规模比拟小，大局部还是手工作坊操作，与国外先进技术、设备比起来，存在很大差距。所以，我们要再今后的开展中，加大科技投入，引进先进设备，采用高新技术手段〔超微粉碎技术、生物工程技术、酶工程技术、气调保鲜技术、冷冻枯燥技术、无菌包装技术等〕和高科技含量的生产工艺，扩大生产能力。提高技术水平和劳动生产率，提高肉类深加工水平，将传统工艺与现代技术有机结合起来，生产出能满足不同消费水平的、多种类、高质量的肉制品。3.3引进高科技开展名牌产品先进的技术装备、高科技含量的生产工艺是实现肉类现代化的重要途径。也是提高我国人民生活质量，开展现代化肉类加工业，提高市场占有率的必由之路，因此，肉类企业集团要加快技术引进和改造步伐，一方面根据国家产业政策和财政部、国家税务局关于《促进企业技术进步有关财务税收的问题通知》精神，加大对肉类食品企业技术进步的投入和支持，一方面积极引进国外先进技术和工艺，按《“九五”肉类》工业重点技术开发工程建议要求，改良技术装备和落后的生产工艺，推进肉类行业科技进步，改革产业结构和产品结构，开发出科技含量高的新产品，提高产品质量，创造一批名牌产品，形成以名牌为龙头，以科技先导，实行集约化经营的现代化企业集团。大力提高肉类食品产业的组织化程度一是以肉类食品加工企业为龙头，开展饲料生产、畜禽养殖、加工销售一条龙的纵向产业组织；二是以技术装备先进的企业骨干，联合众多同行业中的中小企业，形成分工协作、集团化的横向产销体系。其次，要围绕开展名族品牌和国内外市场需要，搞好应用根底研究、新产品开发和技术改造，由此形成一批具有强大竞争力的拳头产品和与国际先进水平保持同步的生产能力。高度重视和加强企业内部管理，特别是质量管理，要不断完善国内肉品质量管理体系，使之与国际标准逐步等效化。而且还要分层定位，建立适应市场竞争的产品结构、营销方式和销售网络。多层次的生产力开展水平，决定了我国肉类消费层次的多样性。肉类制品那么要向品牌民族化、档次系列化开展，注意把引进先进的技术工艺与风味上的民族特色结合起来，瞄准城乡市场不同的消费层次，并在品牌的根底上形成专卖店与连锁经营相融合的销售体系。我国肉制品的开展趋势随着我国市场经济的开展，生活水平向小康迈进及与国际市场接轨，我国肉制品的生产与消费将保持持续开展的势态。据有关部门的预测，到2010年我国的人口到达14亿，全国人均收入将比2004年的水平上提高一倍，肉类消费水平将提高一倍，肉类消费每年平均递增3%-5%。肉制品产量将增加一倍〔由200万t开展到400万t〕。可见，我国的肉制品需求总量增长的前景广阔，潜力巨大。这多我国肉制品的开展来说绝对是一次不可多得的良机。我国肉制品将向着多样化、营养化、方便化方向开展。4.1中国传统肉类制品走向现代化中国传统风味肉禽制品是我国人民几千年来制作经验和智慧的结晶，是中国也是世界珍贵的饮食文化遗产的重要组成局部，它经历数千年的长盛不衰，证明它有着广泛的民众根底，蕴藏着巨大的生命力，它曾为中华名族带来过光荣和荣耀。但是目前，我们自己却守着这一宝库而很少开掘、利用，把注意力都投到西式肉品上。这在开展初期是可以理解的，也是必要的。因为引进西式肉制品加工计时与设备的同时，也引进新的科学理念，新的方法。但随着肉制品市场的开展，消费者难以满足于风味缺乏变化的西式肉制品。因此，我国的肉类科技工作者及相关专家，从现在起应将注意力转移或调整，通过开掘和精选中国传统风味肉制品的加工工艺技术与之进行“整合”、“交联”，着手于中式肉制品的加工工艺和设备的开发，使其在营养成分、包装及货架期等方面表达时代气息，并适合大规模工业化生产，吧产品推向国际市场。4.2增加西式肉制品的品种西式肉制品中有很多被欧美各国人民所喜好的品种，除在我国已流行的各类香肠、火腿肠等得到推广和普及，已成为我国肉制品消费的主导产品。然而还有许多类型的西式肉制品正在被认识或尚未认识，如培根类、色拉米香肠类、波马类、肉糕类、肉串类等，为了满足消费者不同嗜好，生产多品种、富营养的西式肉制品非常必要。4.3开展低温肉制品我国肉制品生产中以高温加热的火腿肠为主要产品，多达4.多万t，占肠类制品的绝大局部。高温加热、货架期较长，可以在高温下存放半年之久，故可不依赖冷藏链而进行储藏、运输和销售，它特别适合我国当前国情，尤其是广阔农村地区和尚不具备冷藏链的中小城市。但经过高温加热后的产品风味、口感、营养等品质方面会受到较多的损失。据悉，一种在美国逐渐兴起的低温肉制食品有望取代传统的高温火腿、香肠等肉制品。这种低温肉制品的特点是：改变传统的蒸煮加工方式，将精肉经过松软处理后，在75-90℃低温下蒸煮。因此可根本保存肉类蛋白质、氨基酸、维生素、矿物质等营养成分以及肉类完整的纤维组织，肉类细嫩，口感好。这种低温肉制品食品在西方兴旺国家已经流行604.4开展禽肉制品由于家禽的饲养周期短、饲料转换率高、其肉又是一种蛋白质含量高、脂肪含量低的头类，加工〔剥离分布在皮下的脂肪〕可制成几乎不含脂肪的肉制品，不仅能满足群众的需求，而且也能满足特殊人群〔冠心病人群或者老年人〕的需求。目前，中国家禽肉的总产量已经超过1000万t，占肉类总产量的18.2%。家禽肉制品由于健康和价格方面的原因，很受消费者青睐。大力开展禽肉制品不仅能满足人们的需求，而且也能极大的促进畜禽业的开展。保健肉制品悄然崛起随着社会的开展，人们愈来愈认识到饮食与健康的关系，拥有健康又是人类永恒的追求。人们在吃饱吃好的同时，努力追求具有高品质和功能性兼具的食品。因此，市场随之涌现各类独具特色的功能食品。肉制品种类也百花争艳、纷繁众多的食品中不甘寂寞。功能项肉制品〔如低脂、低胆固醇肉制品、低钠盐肉制品、低硝酸盐肉制品、含膳食纤维肉制品、复合功能肉制品〕具有调节人体生理机能，又具有营养功能和感官功能，能满足特殊人群的需要，轻松享受美味与健康。因此基于我国肉制品的开展形势，更行绞肉机设备成为一种势不可挡的趋势，同时也是很有必要和意义的工程。第3章结构及工作原理3.1绞肉机的结构绞肉机主要由送料机构、切割机构和驱动机构等组成，如图2－1所示。图2－1绞肉机结构1.机架2.绞刀3.挤肉样板4.旋盖5.纹筒6.绞笼7.料斗8.减速器9.大皮带轮10.电机11.三角带12.小皮带轮送料机构包括料斗7、绞笼6和绞筒5。其作用是输送物料前移到切割机构，并在前端对物料进行挤压。切割机构包括挤肉样板3,绞刀2,旋盖4。其作用是对挤压进人样板孔中的物料进行切割.样板孔眼规格有多种，可根据不同的工艺要求随时旋下旋盖进行更换。驱动机构包括电机10、皮带轮9、12、减速器8、机架I等3.2绞肉机的工作原理工作时，先开机后放料，由于物料本身的重力和螺旋供料器的旋转，把物连续地送往绞刀口进行切碎。因为螺旋供料器的螺距后面应比前面小，但螺旋轴的直径后面比前面大，这样对物料产生了一定的挤压力，这个力迫使已切碎的肉从格板上的孔眼中排出。用于午餐肉罐头生产时，肥肉需要粗绞而瘦肉需要细绞，以调换格板的方式来到达粗绞与细绞之需。格板有几种不同规格的孔眼，通常粗绞用之直径为8－10毫米、细绞用直径3－5毫米的孔眼。粗绞与细绞的格板，其厚度都为10－12毫米普通钢板。由于粗绞孔径较大，排料较易，故螺旋供料器的转速可比细绞时快些，但最大不超过400转/分。一般在200－400转/分。因为格板上的孔眼总面积一定，即排料量一定，当供料螺旋转速太快时，使物料在切刀附近堵塞，造成负荷突然增加，对电动机有不良的影响。绞刀刃口是顺着切刀转学安装的。绞刀用工具钢制造，刀口要求锋利，使用一段时间后，刀口极易变钝，此时应调换新刀片或重新修磨，否那么将影响切割效率，甚至使有些肉料不是切碎后排出，而是由挤压、磨碎后成浆状排出，直接影响成品质量，据有些厂的研究，午餐肉罐头脂肪严重析出的质量事故，往往与此原因有关。装配或调换绞刀后，一定要把紧固螺母旋紧，才能保证格板不动，否那么因格板移动和绞刀转动之间产生相对运动，也会引起对物料磨浆的作用。绞刀必须与格板紧密贴和，不然会影响切割效率。螺旋供料器在机壁里旋转，要防止螺旋外表与机壁相碰，假设稍相碰，马上损坏机器。但它们的间隙又不能过大，过大会影响送料效率和挤压力，甚至使物料从间隙处倒流，因此这局部零部件的加工和安装的要求较高。绞肉机的生产能力不能由螺旋供料器决定，而由切刀的切割能力来决定。因为切割后物料必须从孔眼中排出，螺旋供料器才能继续送料，否那么，送料再多也不行，相反会产生物料堵塞现象。第4章螺旋供料器的设计4.1绞龙的设计绞龙是螺旋输送机的俗称，适用于颗粒或粉状物料的水平输送，倾斜输送，垂直输送等形式。输送距离根据畸形不同而不同，一般从2米到70绞笼的作用是向前输送物料，并在前端对肉块进行挤压。如图3－1所示，设计上采用一根变螺距、变根径的螺旋，即螺距后大前小，根径后小前大，这样使其绞笼与绞筒之间的容积逐渐减小实现了对物料的挤压作用。绞笼前端方形轴处安装绞刀，后端面上安装两个定位键与其主轴前端面上键槽配合，以传递动力。图3－1绞笼4.1.1绞笼的材料选为HT2004.1.2＝0.136m取D＝G－生产能力,由原始条件得G＝1t/hK－物料综合特性系数,查表1-16得K＝0.071-物料得填充系数查B4表1－16得＝0.15－物料的堆积密度t/m猪肉的为1.5t/mC－与螺旋供料器倾角有关的系数，查B4表1－15得C＝14.1.3由原始数据n＝326r/min4.1.4实体面型螺旋的节距t＝D4.2绞筒的设计由于肉在绞筒内受到搅动，且受挤压力的反作用力作用，物料具有向后倒流的趋势，因此在绞筒的内壁上设计了8个止推槽.沿圆周均匀分布，如图3－2所示绞筒内壁与绞笼之间的间隙要适当，一般为3-5mm。间隙太大会使物料倒流;间隙太小绞笼与绞筒内壁易碰撞。绞筒的材料可选用铸铁，选HT200图3－2绞筒第5章传动系统的设计由于绞笼只有一种工作转速，那么从电动机至绞笼的运动路线为定比传动，其总的传动比可通过带传动、齿轮传动等机构逐级减速后得到。绞笼的转速不易太高，因为输送能力并不是随转速增加而增加。当速度到达一定值以后，效率不但不会提高反会而下降，且如果速度过高，容易引起物料磨擦生热，出口处的压力升高，易引起物料变性，影响绞肉质量，因此绞笼的转速一般在200一400r/min比拟适宜。在本机选用326r/min。由传动比标准系列查B2表2－1初步取1.762.5根据选用的电机和绞笼转速要求设计传动路线如下：5.1电机的选择N=＝4(KW)G－绞肉机的生产能力，1000kg/hW－切割1kg物料耗用能量，其值与孔眼直径有关，d小那么w大，当d＝3mm，取w＝。〔查B5p〕－传动效率，取0.75所以根据N＝4kw，n＝1500r/min，查B1表10-4-1选用Y112M-4，再查B1表10-4-2得Y112M-4电机的结构。图4-1Y112M-4电动机的外观图5.2带传动的设计5.2.1设计功率－工况系数，查B1表8－1－22，取＝1.2P－传递的功率5.2.2根据和查B1图8－1－2选取普通V带A型，－小带轮转速，为1440r/min5.2.31.76＝＝5.2.4小带轮基准直径〔mm〕由B1表8－1－12和表8－1－14选定＝100mm>＝75r/min5.2.5大带轮基准直径〔mm〕由B3表8－7得=180mm5.2.65.2.7初定轴间距〔mm〕5.2.8所需带的基准长度〔mm〕＝＝886mm依B1表8－1－8取＝900mm，即带型为A－9005.2.9实际轴间距5.2.10小带轮包角==5.2.11单根V带的根本额定功率根据带型号、和普通V带查B1表8－1－27〔c〕取1.32kw5.2.12时单根V带型额定功率增量根据带型号、和查B1表8－1－27〔c〕取0.15kw5.2.13V带的根数Z=－小带轮包角修正系数查B1表8－1－23,取0.96－带长修正系数查B1表8－1－8，取0.875.2.14单根V带的预紧力==134〔N〕m－V带每米长的质量〔kg/m〕查B1表8－1－24，取0.1k/gm5.2.15作用在轴上的力－考虑新带初预紧力为正常预紧力的1.5倍5.2.16带轮应既有足够的强度，又应使其结构工艺性好，质量分布均匀，重量轻，并防止由于铸造而产生过大的应力。轮槽工作外表应光滑〔外表粗糙度〕以减轻带的磨损。带轮的材料为HT200。查B1表8－1－10得基准宽度制V带轮轮槽尺寸，根据带轮的基准直径查B1表8－1－16确定轮辐图4-2小带轮图4-3大带轮5.3齿轮传动设计5.3.1选择材料，确定和及精度等级。参考B1表8－3－24和表8－3－25选择两齿轮材料为：大、小齿轮均为40，并经调质及外表淬火，齿面硬度为45－50HRc；精度等级为6级。按硬度下限值，由BI图8－3－8〔d〕中的MQ级质量指标查得；由B1图8－3－9〔d〕中的MQ级质量指标查得；。5.3.25.3.2.1确定中心距a〔按B1表8－3－27公式进行设计式中：配对材料修正系数Cm＝1〔由B1表8－3－28查取〕螺旋角系数Aa＝476〔由B1表8－3－29查取〕载荷系数K＝1.6〔参考B1表8－3－27推荐值〕小齿轮额定转矩齿宽系数＝0.4〔参考B1表8－3－4推荐值〕齿数比u=i=2.5许用接触应力〔参考B1表8－3－27推荐值〕那么取a＝80mm5.3.2.2确定模数m(参考B1表8—3—4推荐表)m=(0.007~0.02)a=0.56~1.6,取m=1.5mm5.3.2.3确定齿数z,z初取螺旋角＝13z===29.4取z=30z=μz=2.530=75取z=75重新确定螺旋角5.3.2.4计算主要的几何尺寸〔按B1表8—3—5进行计算分度圆的直径d=mz/cos=1.530/cos=45.7mmd=mz/cos=1.5*75/cos=114.3mm齿顶圆直径d=d+2h=45.7+21.5=48.7mmd=d+2h=114.3+21.5=117.3mm端面压力角(查B1表8－3－4)基圆直径d=dcos=cos20.292=40.2mmd=dcos=348cos20.292=107.2mm齿顶圆压力角=arccos=34.365=arccos=23.951端面重合度=[z〔tg-tg〕+z(tg-tg)]=1.9齿宽b=.a＝0.4*80＝32取b＝32mm；b＝40mm齿宽系数===0.7纵向重合度=1.2当量齿数＝31.45＝78.628校核齿面接触强度〔按B1表8—3—10校核〕强度条件：[]计算应力：=ZZZZZ=式中：名义切向力F===2044N使用系数K=1〔由B1表8—3—31查取〕动载系数=〔〕式中V=A=83.6B=0.4C=6.57=1.2齿向载荷分布系数K=1.35〔由B1表8—3—32按硬齿面齿轮，装配时检修调整，6级精度K非对称支称公式计算〕齿间载荷分配系数〔由B1表8—3—33查取〕节点区域系数=1.5〔由B1图8—3—11查取〕重合度的系数〔由B1图8—3—12查取〕螺旋角系数〔由B1图8—3—13查取〕弹性系数〔由B1表8—3—34查取〕单对齿齿合系数Z=1=＝＝245.5MPa许用应力：[]=式中：极限应力=1120MPa最小平安系数=1.1〔由B1表8—3—35查取〕寿命系数=0.92〔由B1图8—3—17查取〕润滑剂系数=1.05〔由B1图8—3—19查取，按油粘度等于350〕速度系数=0.96〔按由B1图8—3—20查取〕粗糙度系数=0.9〔由B1图8—3—21查取〕齿面工作硬化系数=1.03〔按齿面硬度45HRC，由B1图8—3—22查取〕尺寸系数=1〔由B1图8—3—23查取〕那么：[]==826MPa满足[]5.3.4校核齿根的强度〔按B1表8—3—30校核强度条件：[]许用应力：=；式中：齿形系数=2.61，=2.2〔由B1图8—3—15〔a〕查取〕应力修正系数，〔由B1图8—3—16〔a〕查取〕重合度系数=1.9螺旋角系数=1.0〔由B1图8—3—14查取〕齿向载荷分布系数==1.3〔其中N=0.94，按B1表8—3—30计算〕齿间载荷分配系数=1.0〔由B1表8—3—33查取〕那么=94.8MPa==88.3MPa许用应力：[]=〔按值较小齿轮校核〕式中：极限应力=350MPa平安系数=1.25〔按B1表8—3—35查取〕应力修正系数=2〔按B1表8—3—30查取〕寿命系数=0.9〔按B1图8—3—18查取〕齿根圆角敏感系数=0.97〔按B1图8—3—25查取〕齿根外表状况系数=1〔按B1图8—3—26查取〕尺寸系数=1〔按B1图8—3—24查取〕那么[]=满足，〈〈[]验算结果平安5.3.5齿轮及齿轮副精度的检验工程计算〔大齿轮5.3.5.1确定齿厚偏差代号为：6KLGB10095—88〔参考B1表8—3—54查取〕5.3.5.2确定齿轮的三个公差组的检验工程及公差值〔参考B1表8—3—58查取第Ⅰ公差组检验切向综合公差，==0.063+0.009=0.072mm,(按B1表8—3—69计算，由B1表8—3—60，表8—3—59查取)；第Ⅱ公差组检验齿切向综合公差，=0.6〔〕=0.6〔0.009+0.011〕=0.012mm，〔按B1表8—3—69计算，由B1表8—3—59查取〕；第Ⅲ公差组检验齿向公差=0.012〔由B1表8—3—61查取〕。5.3.5.3确定齿轮副的检验工程与公差值〔参考B1表8—3—58选择对齿轮，检验公法线长度的偏差。按齿厚偏差的代号KL，根据表8—3—53的计算式求得齿厚的上偏差=-12=-120.009=-0.108mm，齿厚下偏差=-16=-160.009=-0.144mm；公法线的平均长度上偏差=*cos-0.72sin=-0.108cos-0.72=-0.110mm,下偏差=cos+0.72sin=-0.144cos+0.720.036sin=-0.126mm；按表8—3—19及其表注说明求得公法线长度=87.652，跨齿数K=10，那么公法线长度偏差可表示为：对齿轮传动，检验中心距极限偏差，根据中心距a=80mm，由表查得8—3—65查得=；检验接触斑点，由表8—3—64查得接触斑点沿齿高不小于40%，沿齿长不小于70%；检验齿轮副的切向综合公差=0.05+0.072=0.125mm〔根据B1表8—3—58的表注3，由B1表8—3—69，B1表8—3—59及B1表8—3—60计算与查取〕；检验齿切向综合公差=0.0228mm〔根据B1表8—3—58的表注3，由B1表8—3—69，B1表8—3—59计算与查取〕。对箱体，检验轴线的平行度公差，=0.012mm，=0.006mm〔由B1表8—3—63查取〕。5.3.5.4确定齿坯的精度要求按B1表8—3—66和8—3—67根据大齿轮的功率，确定大轮的孔径为33mm，其尺寸和形状公差均为6级，即0.016mm，齿轮的径向和端面跳动公差为0.014mm。〔如图4-4〕图4-4大齿轮简图5.4轴的设计按扭转强度的计算用实心轴式中:d－轴的直径，mmT－轴传递的转矩，N·mmP－轴传递的额定功率，kwn－轴的转速，r/min[]－轴材料的许用切应力，Mpa30A－系数，见【1】表4－1－8，这里取120根据上面公式计算，齿轮轴的最小直径d＝20mm；大齿轮轴的最小直径d＝20mm依据结构，设计如图图4－5齿轮轴图4－6低速轴绞刀设计绞刀的作用是切割物料。它的内孔为方形，安装在绞龙前端的方轴上随其一起旋转，刀刃的安装方向应与绞龙旋向相同。绞刀的规格有2刃、3刃、4刃、6刃、8刃。绞刀用ZG65Mn材料制造，淬火硬度为HRC55-60，刃口要锋利，与样板配合平面应平整、光滑。绞肉机刀片的几何参数对绞肉机出料有很大的影响，国产大局部绞刀刀刃速度呈现外大内小的分布，传统刀片的几何参数〔刀刃角度〕有不尽合理之处，因此有很多需要改良的地方。绞刀绞肉时，刀片呈现旋转运动，在转速一定的条件下每一片刀刃离旋转中心越远，那么绞肉的线速度越快，同时产生的热量也就越多，因此绞刀的线速度不能太高。在刀片旋转速度以及螺杆进料速度一定的情况下，刀片的前角越大，切割肉所需要的力以及切割肉产生的热量就越小，反之那么越大，但是，前角很大时，那么因刀具散热体积小而是刀具切削肉产生的热量不易扩散，以至于刀具的温度不易下降，因此刀具的前角应该取一个合理的数值。对于刀刃的后角，可以减小后刀面的摩擦，同时在前角不变的情况下增大后角可以使刀刃锋利。刀刃磨损后将使刀刃变钝，这样会使肉在切割的过程中变形能增加，同时由于磨损后刀片的后角为零，加大了刀片和网眼的摩擦，使得整个绞肉过程产生的热量增加。另外，在同样的磨钝标准VB下，后角大的刀片由新用到钝所磨去的金属体积较大，这说明增大后角可以增加刀具的耐久度，但同时刀刃的强度也会有所削弱，因此也应该选择一个合理的范围。对于刃倾角来说，增大刃倾角的绝对值，可以减小刀刃的实际钝圆半径，这说明增大刃倾角可以使刀刃变的更锋利。根据以上的分析，可以设计出与传统刀具不同的更加合理的刀具，主要来说有以下几点：1、增加刃倾角，以提高刀具的锋利程度。2、适当减小后角，以增加刀片的寿命。3、增加前角，以减小绞肉所需的力以及功率。4、采用全圆弧的前刀面结构，以改善刀刃强度。5、采用可换式刀片结构，以节约刀体材料，并可选用不同的几何参数的刀片。6.1绞刀的设计绞刀的几何参数对所绞出肉的颗粒度以及产品质量有着很大的影响，现对十字刀片的各主要几何参数进行设计。十字刀片如图(5－1)所示。其每一刃部的绞肉(指切割肉的)线速度分布亦如该图所示。从图上可以看出其刃部任一点位置上只有法向速度。图5-1绞肉机绞刀片示意图及每一叶刀片上速度分布其值为：〔〕式中：－刀片刃部任一点的线速度m／s；n－刀片的旋转速度rpm；－刀片刃部任一点至旋转中心的距离mm；r－刀刃起始点半径mm；R—刀刃终止点半径mm；再从任一叶刀片的横截面上来看[图(5-1)A—A截面]，其刃部后角较大，而前角及刃倾角都为零。因此，该刀片的几何参数(角度)不尽合理。故再将以一叶刀片的与网眼扳相接触的一条刀刃为对象，分析刀片上各参数的作用及其影响，设计各参数。刀刃的起讫位置绞肉时，绞肉机的十字刀片作旋转运动。从式[I]可以看出，在转速一定的条件下，刀刃离旋转中心点越远，那么绞肉(指切割肉的)线速度越快。并且在螺杆进科速度也一定的条件下，假定绞肉时刀片所消耗的功全部转化为热能，那么任一与网眼板相接触的刀刃，在单位时间内产生的热量为：式中：Q－单位时间内任一与网眼板相接触的刀刃切割肉所产生的热量〔J／s〕F－铰肉时任一与网眼板相接触的刀刃上的切割力〔N〕〔参见第二局部刀刃的前角式[4])－任一刀刃切割肉的线速度〔m／s〕所以，绞肉(切割肉)的线速度越快，那么所产生的热量也越大，因此绞肉的线速度不能很高。根据经验，我们知道一般绞肉时刀刃切割肉的钱速度处在30一90m／min之间最为理想，因此由这些数据可估算出刀刃的起讫位置，即刃的起点半径和终点半径R。根据式[1]得：[3]我们十字刀片得转速n＝326r/min当时，，＝30m/min=0.5m/s当时，，R＝圆整后取:r=15mmR=45mm刀刃的前角当十字刀片绞肉时，其任一与网限板相接触的刀刃上的受力情况如图(5-2)所示。图5-2与网眼板相接触的刀刃的受力分析根据图5-2可知：其值为：因为刀刃与网眼板的摩擦力为：肉与前刀面的摩擦力为：整理得：[4]式中：F－铰肉时任一与网眼板相接触的刀刃上的切割力〔N〕—刀片绞肉时肉的剪切抗力〔N〕－刀刃与网眼板的摩擦系数－肉被剪切时与前刀面的摩擦系数－刀片的前角〔〕－网眼板作用于刀刃上的压力〔N〕－肉被切割时作用于前刀面的压力〔N〕由于式中：－肉的抗剪应力，与肉的质地有关－肉被剪切的面积，与网眼板的网眼直径有关所以与肉的质地及网眼的直径有关，应选定网眼板之后，可以看成为常量，故令。由于是网眼板作用于刀刃上的压力，可以看为刀片的预紧压力，是常量，故令。是刀片切割肉时，肉对前刀面的压力与速度v有关，故令。简化式[4]得：[5]从式[5]和式[2]可知，刀刃前角的大小，直接影响着绞肉过程中的切割力，以及切割肉时所产生的温度。在刀片旋转速度以及螺杆进料速度都一定的情况下，前角大，切割肉所需的力和切割肉所产生的热都小；反之，那么大。但前角很大时，那么因刀具散热体积小而使切割肉时所产生的温度不能很快冷却。因此，在一定的条件下，前角有一合理的数值范围：一般取：(肉质软取大值，反之取小值)刀刃的后角刀刃后角的目的：一是减小后刀面与网眼板(包括三眼板)外表的摩擦；二是在前角不变的情况下，增大后角能使刀刃锋利。刀片磨损后将使刀刃变钝，使肉在绞肉(切割)过程中变形能增加，同时由于磨损后刀片的后角根本为零，加大了刀片与网眼扳的摩擦，两者都使绞肉过程中产生的热量增多。另外，在同样的磨钝标准VB下，后角大的刀片由新用到钝所磨去的金属体积较大[如图5-3所示]。这说明增大后角可提高刀片的耐用度，但同时也带来的问题是刀片的NB磨损值大(反映在刀体材料的磨损过大这一方面)，并且刀刃极度也有所削弱，故后角也有一合理的数值范围：一般取：(肉质软取大值反之取小值)图5-3后角与VB、NB的关系6.1.4从分析由前刀面和后刀面所形成的刀刃来得知刀倾角对刀片性能的影响情况。在任一叶刀片的法剖面内，当把刀刃放大看时，可以把刀刃看成是一段半径为的圆弧[图5－4]，由于刀刃有刃倾角，故在线速度方向剖面内的刀刃将变成椭圆弧(斜剖刀刃圆柱所得)图5-4刃倾角与刀刃锋利度椭圆的长半径处的曲率半径，即为刀刃实际纯圆半径。其关系为：[6]由此可见，增大刀倾角的绝对值，可减小刀刃的实际钝圆半径，这就说明增大刃倾角就可使刀刃变得较为锋利。一旦刀刃的起讫半径r及R确定后，其最大初始刃倾角就可确定了[参见图5-5]：图5-5[7]初始刃倾角按下式计算：[见图5-6]图5-6初始刃倾角计算用示意图[8]式中：r－刀刃起始点半径(mm)；R－刀刃终止点半径(mm)；b－叶刀片外端宽度〔mm〕;－初始刃倾角；刀刃上任一点位量上绞肉速度由于有了刃倾角，故刀刃上任一点相对于网眼板的速度，将可以分解为垂直于刃的法向速度分量和平行于刃的切向速度分量。[参见图5-7]即：其值为：图5－7刀刃上任一点的速度示意图又因为：所以：整理得〔〕式中：－刀刃上任一点位置的法向速度分度m／s；－刀刃上任一点位置的切向速度分量m／s；－刀刃上任一点至刀片旋转中心距离mm；－刀刃的初始刃倾角；－与刀刃相切的圆计算半径mm；R－刀刃的终点半径mm；r－刀刃的起点半径mm；刀片的结构根据以上对绞刀各个几何参数的分析，得出绞刀的结构图〔图5-8〕，此绞刀的特点：后角取4，刀片的寿命较长；前角取30，以减小绞肉所需的力及功率；增加刃倾角，以提高刀刃的锋利度；采用全圆弧形的前刀面结构，以改善刀刃的强度；采用可换式刀片结构，以节约刀体材料并可选用不同几何参数刀片。图5－82刃、4刃、8刃绞刀6.2刀片磨损后的修复绞肉机刀片的切削刃因强烈的磨料磨损导致耐用度很低。一般的修复方法是在磨损的切削刃上进行多层堆焊，但其劳动量大，不能保证修复后的刀片金属组织与初始组织完全相同。因此我们需要研究一种相对更好的刀片修复方法。其中有一种工艺是将磨损的刀片预加热到塑性变形程度，然后再模具内将非工作的刀片后外表上多余的金属强制移动到磨损的切削刃上，目的是补偿磨损量和建立后续的磨削余量。修复工艺如图1所示为修复后的刀片平面图，用热塑性变形的方法修复绞肉机刀片的过程由两个阶段组成，第一阶段可以表示成为楔形毛坯的平面变形过程，金属以一定的方向流向厚端，〔如图2.a〕。第二阶段应如同用楔形凸模平镦一样研究，金属流入端面的缝隙内。模具结构如图3所示，其可以保证金属最正确分布，并可到达所需的外表质量。模具结构如图3所示，其可以保证金属最正确分布，并可到达所需的外表质量。理论分析第一阶段的变形时利用工程计算法和滑移线法分析的。作为根底是采用刚塑性变形图。平镦楔形毛坯的示意图如图4.a所示。按照该图，有假定中性层，金属相对这中性层流到对侧的毛坯厚端和薄端上。对于上述平镦图，法向应力图是在滑移线根底上绘制的〔如图4.b〕。法向应力值在中性层上到达最大。但是就我们的意愿来说只希望金属能流向厚端的一方，因此假定采用毛坯薄端线上的中性层位置。在这种情况下，法向应力图仅代表左面的“分支”图。如图4.b所示，其离y轴的距离为，假设热锻模对金属流动的边界条件取模具壁上最大摩擦情况〔对于图中可以利用普遍情况取摩擦系数等于0.5〕，那么为了描述法向应力用以下方程：｛ln｝〔1〕式中是在变形温度时金属的屈服极限：一楔形毛坯的楔角度：h是在被研究截面内的毛坯高度，在中性层线上的毛坯高度。对于被研究的情况，假设取图1和图2中的标注符号，方程〔1〕可以写成下式：｛ln｝〔2〕全力是空间应力图沿刀片整个变形外表的体积，可以通过方程〔2〕的积分求得：﹛1+﹜dx=nL﹛﹜(3)式中n-刀片数，n=4；L刀片切削局部的长度〔见图1〕；-中间截面内刀片的宽度，；-刀片的楔角度，=2arctg﹛﹜；H，-刀片的厚端和薄端的高度〔见图2〕。第二变形阶段的分析得利用为确定封闭模锻力且金属流入缝隙的方法进行的。在最大摩擦的条件下，金属沿边壁NM移动的法向应力〔见图2〕可用下式确定：〔4〕式中h-边刃高度〔在被研究的情况这是修复后的刀片切削刃的所需高度〕；s-刀片工作刃的厚度。当进入缝隙时，金属处于塑性变形状态，因此滑移点从A点沿模具的倾斜外表通过到B点。这是滑移线的回转角Φ将等于,因为当摩擦最大时，在A点的滑移线相切于角下的垂直壁，且对斜壁应位于90角度。于是，在C点的相对法向应力将等于：｛Φ｝+〔5〕式中按公式〔2〕确定的金属从楔形块流出时引起的应力。在C点内的法向应力可按一下公式求得：(6)总力可通过沿整个变