JR1000A絞肉機的結(jié)構(gòu)設(shè)計

本科畢業(yè)設(shè)計 論文 題目 JR1000A 絞肉機絞肉機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 院 系 機械工程學(xué)院 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 號 姓 名 指導(dǎo)教師 2016 年 4 月 摘摘 要要 本文主要論述了小型肉類加工器具 JR1000A 絞肉機絞肉機的工作原理和它的 技術(shù)參數(shù) 生產(chǎn)能力分析及主要結(jié)構(gòu)設(shè)計計算 此絞肉機采用全封閉聯(lián)軸器傳動方式 具有較高的防護等級 運轉(zhuǎn)平穩(wěn) 工作可 靠 而且拆洗方便 不但可以用于家庭絞肉使用 還可以用來絞碎瓜果 辣椒 碎 冰等食物 它所需的功率比較小 采用電力驅(qū)動 合理的結(jié)構(gòu)合計能滿足普通家庭 食品絞碎工作 此絞肉機主要是依靠絞肉刀高速旋轉(zhuǎn)和擠肉樣板上的孔眼刃形成的剪切作用將 肉絞碎 并在螺桿的擠壓下將原料排出機外 可以根據(jù)肉料特性配置不同刀具和孔 板 即可以加工出不同尺寸的肉顆和肉泥 滿足不同肉類加工需要 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞 絞肉機 結(jié)構(gòu)設(shè)計 絞刀 Abstract This paper mainly describes the working principle of JR1000A 絞肉機 appliances small meat processing meat grinder and its technical parameters calculation of production capacity analysis and design of main structure The meat grinder using full closed coupling transmission mode with a higher level of protection smooth operation reliable work and convenient disassembly and washing not only can used for family meat can also be used to minced melon pepper crushed ice and other food The power required is relatively small driven by electric power reasonable structure can meet the total ordinary family food mincing work The meat grinder is mainly rely on the meat knife high speed rotation and squeeze the meat template on the hole edge formed by shearing action will be minced meat and in the screw extrusion will be raw material is discharged out of the machine outside According to the characteristics of different configuration tool and feed plate can produce different size of meat and minced meat meat processing to meet the different needs Key words meat chopper reame processing 目目 錄錄 1 前言 1 1 1 結(jié)構(gòu)及工作原理 1 1 2 絞肉機的結(jié)構(gòu) 3 1 2 絞肉機的工作原理 4 2 螺旋供料器的設(shè)計 6 2 1 絞籠的設(shè)計 9 2 2 絞筒的設(shè)計 10 3 傳動系統(tǒng)的設(shè)計 11 3 1 電機的選擇 12 3 2 帶傳動的設(shè)計 13 3 3 齒輪傳動設(shè)計 15 3 3 1 選擇材料 確定和及精度等級 17 limH limF 3 3 2 按接觸強度進行初步設(shè)計 18 3 3 3 校核齒面接觸強度 20 3 3 4 校核齒根的強度 22 3 3 5 齒輪副精度的檢驗計算 23 3 4 軸的設(shè)計 23 3 4 1 按扭轉(zhuǎn)強度計算 24 4 絞刀的設(shè)計 25 4 1 絞刀的設(shè)計 25 5 生產(chǎn)能力分析 26 5 1 絞刀的切割能力 27 5 2 絞肉機的生產(chǎn)能力 29 5 3 功率消耗 30 總 結(jié) 31 致 謝 32 參考文獻 33 xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 0 1 1 前言前言 JR1000A 絞肉機是近幾十年機械工業(yè)發(fā)展的產(chǎn)物 現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出來的絞肉機 已經(jīng)有很多種型號了 它們的工作原理基本上都是需要人工放肉進該 JR1000A 絞肉 機中 其可以對肉類進行自動絞肉功能 并且在構(gòu)造和性能上兼有人和機器各自的 優(yōu)點 隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和機械工業(yè)的進步 1985 年法國克萊夫博士發(fā)明了第一 臺 JR1000A 絞肉機 該 JR1000A 絞肉機絞肉精度高 運行平穩(wěn) 平均無故障時間較 傳統(tǒng)的 JR1000A 絞肉機相比要長很多 并且維修方便 可靠 在這些行業(yè)中 往往 需要 JR1000A 絞肉機以較高的速度和精度完成諸如人工放肉 自動絞肉等操作 新 型的 JR1000A 絞肉機無疑成為重點研究對象 如今 無論從絞肉數(shù)量 質(zhì)量 經(jīng)濟 效益等各方面來衡量 它已經(jīng)遠遠超越了以往的傳統(tǒng)的絞肉機 并成為各國爭相發(fā) 展的行業(yè) 絞肉機是以鏈輪傳動和齒輪傳動機構(gòu)以及其他執(zhí)行機構(gòu)等構(gòu)成的絞肉機 械 上海的華永公司通過對傳統(tǒng)的絞肉機進行改造 從而實現(xiàn)了絞肉機的創(chuàng)新設(shè)計 并通過打入歐洲市場 取得了巨大的成功 以絞肉機構(gòu)為研究對象 探討一種形式簡潔 結(jié)算快捷 方便控制的自動絞肉模 型 從產(chǎn)能規(guī)劃和絞肉速度來提高絞肉機的綜合性能 這對于食品加工機械的發(fā)展和 進步具有非常重要的影響和至關(guān)重要的意義和作用 因此 開發(fā)一種具有優(yōu)勢作業(yè)方向 高速 低成本的 JR1000A 絞肉機具有重大的 意義 對比于人工絞肉來說 自動 JR1000A 絞肉機具有剛度大 精度高 響應(yīng)快 自重 負荷比小 控制容易 易實現(xiàn)高速等特點在肉類加工機械領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用 本課題研究一種 JR1000A 絞肉機 研究一種高速 輕型 低成本 高速 JR1000A 絞肉機 不但在自動化領(lǐng)域是一個新的突破 對肉類加工設(shè)備的理論和應(yīng)用來說 也是一個新的發(fā)展方向 對推動機構(gòu)設(shè)計理論 JR1000A 絞肉機技術(shù) 計算機控制 技術(shù) 技術(shù)經(jīng)濟分析等多學(xué)科交叉 具有重要理論意義和工程實用價值 xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 1 1 11 1 結(jié)構(gòu)及工作原理結(jié)構(gòu)及工作原理 1 21 2 絞肉機的結(jié)構(gòu)絞肉機的結(jié)構(gòu) 本次設(shè)計的 JR1000A 絞肉機的結(jié)構(gòu)圖紙如圖 1 1 所示 圖 1 1 絞肉機結(jié)構(gòu) 1 送料機構(gòu) 送料機構(gòu)作為 JR1000A 絞肉機的核心機構(gòu) 其主要作用是對肉類進行絞碎和擠 壓 只有通過送料機構(gòu)的擠壓和絞碎 才能夠?qū)崿F(xiàn)絞肉機的真正功能 2 切割機構(gòu) 切割機構(gòu)主要是有絞龍的旋轉(zhuǎn)來進行肉類的絞碎和切割的 3 驅(qū)動機構(gòu) 包括電機 23 皮帶輪 20 17 減速器 15 機架等 xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 2 1 31 3 絞肉機的工作原理絞肉機的工作原理 工作時 先開機后放料 由于肉料本身的重力進入螺旋供料器 螺旋供料器的 旋轉(zhuǎn)作用把肉料連續(xù)地送往絞刀口進行切碎 同時因為螺旋供料器的螺距后面應(yīng)比 前面小 但螺旋軸的直徑后面比前面大 這樣對物料產(chǎn)生了一定的擠壓力 這個力 迫使已切碎的肉從格板上的孔眼中排出 由于投料口的尺寸限制 必須對投放肉料 進行粗加工以方便投料 用于午餐肉罐頭生產(chǎn)時 肥肉需要粗絞而瘦肉需要細絞 以調(diào)換格板的方式來 達到粗絞與細絞之需 格板有幾種不同規(guī)格的孔眼 通常粗絞用之直徑為 8 10 毫米 細絞用直徑 3 5 毫米的孔眼 粗絞與細絞的格板 其厚度都為 10 12 毫米普通鋼板 由于粗絞孔徑較大 排料較易 故螺旋供料器的轉(zhuǎn)速可比細絞時快些 但最大不超 過 400 轉(zhuǎn) 分 一般在 200 400 轉(zhuǎn) 分 因為格板上的孔眼總面積一定 即排料量一定 當(dāng)供料螺旋轉(zhuǎn)速太快時 使物料在切刀附近堵塞 造成負荷突然增加 對電動機有 不良的影響 絞刀刃口是順著切刀轉(zhuǎn)學(xué)安裝的 絞刀用工具鋼制造 刀口要求鋒利 使用一 個時期后 刀口變鈍 此時應(yīng)調(diào)換新刀片或重新修磨 否則將影響切割效率 甚至 使有些物料不是切碎后排出 而是由擠壓 磨碎后成漿狀排出 直接影響成品質(zhì)量 據(jù)有些廠的研究 午餐肉罐頭脂肪嚴(yán)重析出的質(zhì)量事故 往往與此原因有關(guān) 裝配或調(diào)換絞刀后 一定要把緊固螺母旋緊 才能保證格板不動 否則因格板 移動和絞刀轉(zhuǎn)動之間產(chǎn)生相對運動 也會引起對物料磨漿的作用 絞刀必須與格板 緊密貼和 不然會影響切割效率 螺旋供料器在機壁里旋轉(zhuǎn) 要防止螺旋外表與機 壁相碰 若稍相碰 馬上損壞機器 但它們的間隙又不能過大 過大會影響送料效 率和擠壓力 甚至使物料從間隙處倒流 因此這部分零部件的加工和安裝的要求較 高 2 2 螺旋供料器的設(shè)計螺旋供料器的設(shè)計 2 12 1 絞籠的設(shè)計絞籠的設(shè)計 本次設(shè)計的絞龍的圖紙如下圖 2 1 所示 xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 3 圖 2 1 絞籠 1 絞籠的材料 由于絞籠直接接觸到食品 所選材料必須符合國家食品器具選用標(biāo)準(zhǔn) 對身體 安全不能有不良影響 雖然根據(jù) 材料力學(xué) 絞籠的材料一般選為 HT200 但依據(jù) 食品工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求 推薦采用不銹鋼 1 R13 2 螺旋直徑 0 163 m 取 D 160mm5 2 C G KD D 螺旋直徑 m 生產(chǎn)能力 由原始條件取值為 0 15 K 物料特性系數(shù) 取 0 071 充填系數(shù) 查表 1 16 得 0 15 物料松散密度 t m3 豬肉保持 1 5 t m3 C 傾角系數(shù) 查表取 1 3 螺旋供料器的轉(zhuǎn)速 根據(jù)絞肉機的相關(guān)資料手冊 通常情況下 絞籠的轉(zhuǎn)速 N 一般在 200 一 400r min 之間 根據(jù)系統(tǒng)工況 我們選取 N 326r min 此種轉(zhuǎn)速適中 容易把肉攪碎 4 螺旋節(jié)距 xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 4 根據(jù)實際設(shè)計考慮 查得螺旋節(jié)距 t D 160mm 2 22 2 絞筒的設(shè)計絞筒的設(shè)計 通常情況下 一般絞筒選用 HT200 灰口鑄鐵為材料鑄造而成 其截面圖如下圖 所示 圖 2 2 絞筒 3 3 傳動系統(tǒng)的設(shè)計傳動系統(tǒng)的設(shè)計 本次設(shè)計的 JR1000A 絞肉機的傳動路線如下 電動機絞籠 2 1 2 1 Z Z D D 3 13 1 電機的選擇電機的選擇 N 4 KW WG G 絞肉機的產(chǎn)能 取hkg 1000 W 切割 1kg 物料耗用能量 通常取 d 小則 w 大 當(dāng) d 3mm 取 w 0 0030kw h kg 查 B5p 75 傳動效率 取 0 75 根據(jù) N 4kw n 1440r min 選取型號為 Y112M 4 的電機 xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 5 圖 3 1 Y112M 4 電動機的外觀圖 1 4 4 326 1440 iii 總 由傳動比標(biāo)準(zhǔn)系列查 機械設(shè)計手冊 B2 表 2 1 初步取1 76 2 5 0 i 1 i 3 23 2 帶傳動的設(shè)計帶傳動的設(shè)計 1 設(shè)計功率 d P kwPKP Ad 8 442 1 傳動件設(shè)計與實用數(shù)據(jù)速查 中表 1 19 可知工況系數(shù)取 1 2 A K P 傳遞的功率 2 選定帶型 因為計算功率和電動機上小帶輪的轉(zhuǎn)速是一樣的 所以查 傳動件設(shè)計與實用 d P 1 n 數(shù)據(jù)速查 一書圖 1 4 V 帶可以選擇的型號為普通 V 帶 A 型 所以 min 1440 1 rnn 3 傳動比 1 76 0 i 2 n i n1 min 818 76 1 1440 r 4 小帶輪基準(zhǔn)直徑 mm 1 d d 小帶輪直徑的選取 根據(jù)查 傳動件設(shè)計與實用數(shù)據(jù)速查 一書圖 1 4 工作點所在 區(qū)域 小帶輪直徑在 75 100mm 之間 按表 1 7 可選小帶輪直徑mm100d1 xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 6 100mm 75r min 1 d d min d d 5 大帶輪基準(zhǔn)直徑 mm 2 d d 大帶輪直徑的選取 忽略彈性滑動影響因素 大帶輪直徑 mmdid n n d ddd 17610076 1 112 2 1 根據(jù)查 傳動件設(shè)計與實用數(shù)據(jù)速查 一書表 1 7 得 180mm 2 d d 6 帶速驗算 smvsm nd v d 30 25 54 7 100060 1440100 100060 max 1 1 7 初定中心距 mm 0 a 公式 2 7 0 2121 DDaDD 即 180100 2 180100 7 0 0 a 得 mmamm560196 0 取 mma280 0 8 所需帶的基準(zhǔn)長度 mm 0 d L 帶長公式 0 2 12 2100 4 2 2 a DD DDaLd 0 2 0 4 2 2 12 210 a dd ddaL dd ddd 2804 80 280 2 2802 2 886mm 9 實際中心距 a xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 7 mm LL aa dd 287 2 886900 280 2 0 0 10 小帶輪包角 1 3 57180 12 1 a dd dd 3 57 287 80 180 120164 滿足 V 帶傳動的包角要求 11 單根 V 帶的基本額定功率 1 p 根據(jù)帶型號 和普通 V 帶相關(guān)參數(shù) 機械設(shè)計手冊 查表 1 10 我們選 1 d d 1 n 取額定功率 P1 1 32kw 12 時單根 V 帶型額定功率增量 1 i 1 P 根據(jù)以上工況 我們選取KWP15 0 1 13 V 帶的根數(shù) Z Z 49 3 87 0 96 0 15 0 32 1 8 4 11 La d kkpp P 其中 單根普通 V 帶的許用功率值 1 P 一基本額定功率增量 1 P 包角修正系數(shù) K 長度修正系數(shù) L K 查 傳動件設(shè)計與實用數(shù)據(jù)速查 一書中查表 1 21 取值 96 0 K 查表 1 20 帶長度修正系數(shù) 87 0 L K 14 單根 V 帶的預(yù)緊力 0 F xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 8 2 0 1 5 2 500mv Zv P k F d a 2 54 71 0 54 7 4 8 4 1 96 0 5 2 500 134 N m V 帶每米長的質(zhì)量 kg m 查 機械設(shè)計手冊 B1 表 8 1 24 取 0 1k gm 15 作用在軸上的力 F 106182sin41342 2 sin2 1 0 NZFF 159282sin41343 2 sin3 1 0max NZFF 16 帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸 根據(jù)帶輪的轉(zhuǎn)速和工作環(huán)境 選取帶輪的材料為 HT200 其中小 V 帶輪的零件 查 傳動件設(shè)計與實用數(shù)據(jù)速查 一書中附表 B 可以知道電動機中軸的直徑 從而 得到的直徑范圍是在腹板式結(jié)構(gòu)的范圍內(nèi) 圖紙如圖 3 2 xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 9 圖 3 2 小帶輪 從動帶輪的基準(zhǔn)直徑 因為mmD180 2 mmD300 2 從動帶輪的參數(shù) 查 傳動件設(shè)計與實用數(shù)據(jù)速查 一書 可以確定主動帶輪各個 結(jié)構(gòu)的參數(shù) 圖紙圖 3 3 xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 10 圖 3 3 大帶輪 3 33 3 齒輪傳動設(shè)計齒輪傳動設(shè)計 3 3 13 3 1 選擇材料 確定選擇材料 確定和和及精度等級及精度等級 limH limF 根據(jù)系統(tǒng)工況 我們選擇齒輪材料為 40Cr 齒輪精度等級選擇 IT6 因此 MPa HH 1120 2lim1lim MPa FEFE 700 21 MPa FF 350 2lim1lim 3 3 23 3 2 按接觸強度進行初步設(shè)計按接觸強度進行初步設(shè)計 1 確定中心距 a 3 2 1 1 Ha am u KT uACa xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 11 式中 配對材料修正系數(shù) Cm 1 螺旋角系數(shù) Aa 476 載荷系數(shù) K 1 6 小齒輪額定轉(zhuǎn)矩 7 46 818 4 95499549 1 MN n P T 齒寬系數(shù) 0 4 a 齒數(shù)比 u i 2 5 許用接觸應(yīng)力則 MPa HH 100811209 09 0 lim 取 a 80mm 9 69 10085 24 0 7 466 1 15 2 476 3 2 mma 2 確定模數(shù) m m 0 007 0 02 a 0 56 1 6 取 m 1 5mm 3 確定齒數(shù) 21 z z 初取螺旋角 13 z 29 4 取 z 30 1 1 cos2 m a 15 2 5 1 13cos802 1 z z 2 5 30 75 取 z 75 21 2 重新確定螺旋角 142 10 802 7530 5 1 arccos 2 arccos 21 a zzmn 4 計算主要的幾何尺寸 分度圓的直徑 mm mz d 7 45 cos 305 1 cos 1 1 mm mz d 3 114 cos 755 1 cos 2 2 齒頂圓直徑 d d 2h 45 7 2 1 5 48 7mm 1a1a xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 12 d d 2h 114 3 2 1 5 117 3mm 2a2a 端面壓力角 查 B1 表 8 3 4 0 292 20 142 10cos 20 cos tg arctg tga arctg n t 基圓直徑 mmdd mmdd tb tb 2 107292 20cos348cos 2 40292 20cos 5 130cos 22 11 齒頂圓壓力角 951 23arccos 365 34arccos 2 2 2 1 1 1 a b at a b at d d d d 端面重合度 z tg tg z tg tg a 2 1 1 1at 2 2at 1 9 齒寬 b a 0 4 80 32 取 b 32mm b 40mm a 21 齒寬系數(shù) 0 7 d 1 d b 7 45 32 縱向重合度 1 2 5 1 142 10sin32sin n m b 當(dāng)量齒數(shù) 31 45 3 1 1 cos z zv 78 628 3 2 2 cos z zv 3 3 33 3 3 校核齒面接觸強度校核齒面接觸強度 強度條件 H H 計算應(yīng)力 ZZ Z Z Z 1H HBE 1 1 bd F KKKk t HHVA 2H 1H B D Z Z xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 13 式中 名義切向力 F 2044N t 1 1 2000 d T 7 45 7 462000 使用系數(shù) K 1 A 動載系數(shù) V K VA A 200 B 式中 V s m nd 95 1 100060 818 7 45 100060 11 A 83 6 B 0 4 C 6 57 1 2 V K 齒向載荷分布系數(shù) 1 35 H K 齒間載荷分配系數(shù) 0 1 H K 節(jié)點區(qū)域系數(shù) 1 5 H Z 重合度的系數(shù) 77 0 Z 螺旋角系數(shù) 80 0 Z 彈性系數(shù) MPaZE 8 189 單對齒齒合系數(shù) Z 1 B 1H 2H 32 7 45 2044 5 2 15 2 0 135 1 05 1 80 0 77 0 8 1895 11 245 5MPa 許用應(yīng)力 H XWRVLNT H H ZZZZZZ S lim lim 式中 極限應(yīng)力 1120MPa limH 最小安全系數(shù) 1 1 limH S 壽命系數(shù) 0 92 NT Z xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 14 潤滑劑系數(shù) 1 05 L Z 速度系數(shù) 0 96 V Z 粗糙度系數(shù) 0 9 R Z 齒面工作硬化系數(shù) 1 03 W Z 尺寸系數(shù) 1 X Z 則 826MPa H 03 1 85 0 96 0 05 1 92 0 1 1 1120 滿足 H H 3 3 43 3 4 校核齒根的強度校核齒根的強度 強度條件 1F 1F 許用應(yīng)力 1F FFVASaFa n t KKKKYYYY bm F 11 22 12 SF SF FF YY YY 式中 齒形系數(shù) 61 2 1 F Y2 2 2 F Y 應(yīng)力修正系數(shù) 6 1 1 Sa Y77 1 2 Sa Y 重合度系數(shù) 1 9 Y 螺旋角系數(shù) 1 0 Y 齒向載荷分布系數(shù) 1 3 F K N H K 齒間載荷分配系數(shù) 1 0 F K 則 94 8MPa 1F 88 3MPa 2F 1F 6 161 2 2 277 1 許用應(yīng)力 F XlTrelTNTST F F YYYYY S Re lim lim xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 15 式中 極限應(yīng)力 350MPa limF 安全系數(shù) 1 25 limF S 應(yīng)力修正系數(shù) 2 ST Y 壽命系數(shù) 0 9 ST Y 齒根圓角敏感系數(shù) 0 97 relT Y 齒根表面狀況系數(shù) 1 lT YRe 尺寸系數(shù) 1 X Y 則 F MPa48997 0 9 02 25 1 350 滿足 合適 2F 1F F 3 3 5 齒輪副精度的檢驗計算 1 確定齒輪齒輪傳動的公差項目和公差值 第 公差組檢驗切向的綜合公差 1 i F 1 i FmmFF fP 072 0009 0063 0 第 公差組檢驗齒切向的綜合公差 1 i fmmfff tpti 012 0 011 0 009 0 6 0 6 0 1 第 公差組檢驗齒向公差012 0 F 2 檢驗齒輪傳動的公差值 對齒輪 檢驗公法線長度的偏差 w E 齒厚下偏差 144 0 009 0 1616mmfE ptsi 公法線的平均長度上偏差 mmFEE TssWS 11 0 20sin36 0 72 0 20cos108 0 sin72 0cos 下偏差 mmFEE Tsiwi 126 0 20sin036 0 72 020cos144 0sin72 0 cos 大齒輪的圖紙如下圖所示 xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 16 圖 3 4 大齒輪簡圖 3 43 4 軸的設(shè)計軸的設(shè)計 3 4 1 按扭轉(zhuǎn)強度的計算 軸作為機器的一個關(guān)鍵組成部分 其為各類傳動部件的安裝 傳動的扭矩和旋 轉(zhuǎn)運動圍繞軸進行 而且經(jīng)過軸承和機架連接 為了滿足定位軸上的緊固件和容易 加工和裝配的軸類零件和拆卸 通常軸設(shè)計成階梯軸 軸系的零件是由軸和它上邊 的零部件構(gòu)成一個裝配體系 研究軸的過程中不僅要研究軸體自己的數(shù)據(jù) 還要將 系統(tǒng)里的全部零碎部件融合在一起 因為用于振動的傳遞的軸體不僅要傳送扭矩 還得經(jīng)受住彎矩 是以本人研究 的階梯性軸是轉(zhuǎn)動軸 因為確定了小帶輪的參數(shù) 相應(yīng)的大帶輪隨之確定 接下來 的工作就是計算軸體的直徑了 軸體的研究需要憑借扭轉(zhuǎn)強度來調(diào)整彎曲的強度 因為可用作軸的原料比較多 所以必須得明確軸的應(yīng)用環(huán)境 還有規(guī)定諸如剛度 強度以及別的機構(gòu)機能 可以使用熱處理這種方法 當(dāng)然也要琢磨怎樣使加工簡單 并且花費較少 用研究計算所得的數(shù)據(jù)以確定軸體的用料 故采取 45 號鋼當(dāng)成軸體 xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 17 的原料 它需要 40MPa 的切應(yīng)力 然后需要做正火或者調(diào)質(zhì)處理來確保它的力學(xué)性 能 考慮鍵槽等要素對軸的影響 軸的直徑應(yīng)增加以彌補軸的鍵槽強度減弱 取軸 直徑 d 20mm 就是最右邊裝帶輪處直徑等于 20mm 裝有密封元件和滾動軸承處的直 徑 應(yīng)與密封元件和軸承的內(nèi)孔徑尺寸保持一致 軸體上面存在兩支點的軸承要選 用一樣的標(biāo)準(zhǔn) 方便加工軸承的座孔 挨著的軸段 應(yīng)使直徑不一樣構(gòu)成軸肩 軸 肩在軸體上部件定位以及承受軸向力時要提供相應(yīng)的高度 軸肩的直徑差通常選 5 到 10mm 本文軸肩處采取 5 毫米的直徑差 接著把每段軸體的長度尺寸匹配到一塊 還要注意確定出軸的各段長度了 用實心軸 3 3 5 n P A T d 式中 d 直徑 單位為 mm T 轉(zhuǎn)矩 單位為 N mm P 額定功率 單位為 kw n 轉(zhuǎn)速 單位為 r min 許用切應(yīng)力 單位為 Mpa30 軸材料的常數(shù)A 選擇軸的材料 通過查 機械設(shè)計基礎(chǔ) 一書中表 12 1 應(yīng)該選擇 45 號鋼并 進行調(diào)制處理 它需要 40MPa 的切應(yīng)力 查 機械設(shè)計基礎(chǔ) 一書中表 12 3 取 根據(jù)上面公式計算 齒輪軸的最小直徑 d 20mm 大齒輪軸的最小直徑120 A d 20mm 依據(jù)結(jié)構(gòu) 設(shè)計如圖 3 5 xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 18 圖 3 5 齒輪軸 4 4 絞刀設(shè)計絞刀設(shè)計 絞刀的作用是切割物料 它作為 JR1000A 絞肉機的核心部件之一 具有不可替 代的作用 如果沒有鉸刀 肉類根本就不可能被絞碎 4 14 1 絞刀的設(shè)計絞刀的設(shè)計 下圖 4 1 為鉸刀即十字刀片的圖紙 xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 19 圖 4 1 絞肉機絞刀片示意圖及每一葉刀片上速度分布 其值為 30000 n vpRr 式中 線速度 單位為 m s p v n 旋轉(zhuǎn)速度 單位為 rpm 至旋轉(zhuǎn)中心的距離單位為 mm r 起始點半徑單位為 mm R 終止點半徑單位為 mm 根據(jù)前面的分析可知 前角 刃傾角 0 根據(jù)以上分析可以看出 絞肉機刀片的設(shè)計有些問題 所以只能通過一葉刀片 的與網(wǎng)眼扳相接觸的一條刀刃為對象從而來設(shè)計各個部位 1 刀刃的起訖位置 刀刃的起訖位置的計算如下 n 30000 我們已知十字刀片得轉(zhuǎn)速 n 326r min 當(dāng)時 min 30m min 0 5m s r mm65 145 0 326 30000 xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 20 當(dāng)時 min R smm R 5 1min 90 R mmR94 435 1 326 30000 圓整后取 r 15mm R 45mm 2 刀刃的前角 刀刃上的受力情況如圖 4 2 所示 圖4 2 根據(jù)圖4 2可知 fnfn FFFFFF 其值為 sincos sincos fnf nfn FFFFF FFF 因為刀刃與網(wǎng)眼板的摩擦力為 nf FF 肉與前刀面的摩擦力為 nf FF xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 21 整理得 cos 1 2 nn FFFF 式中 F 切割力 N 剪切抗力 N F 摩擦系數(shù) 摩擦系數(shù) 前角 壓力 N n F 壓力 N n F 由于 AF 式中 肉的抗剪應(yīng)力 與肉的質(zhì)地有關(guān) 肉被剪切的面積 與網(wǎng)眼板的網(wǎng)眼直徑有關(guān) A 是作用于刀刃上的壓力 它并不是一個變量 而是一個常量 假設(shè) n F 2 CFn 簡化得 F cos 1 2 21 v FCCF 3 刀刃的后角 刀刃后角的角度設(shè)計得合理與否是關(guān)系到絞肉機絞肉質(zhì)量好壞的至關(guān)因素 只 有把刀刃后角設(shè)計得合理 這樣才能保證絞肉機的絞肉精度高 并且運行平穩(wěn)可靠 隨著時間的推移 刀刃在經(jīng)常使用后 會變得越來越鋒利 更方便絞肉 根據(jù)絞肉 機的相關(guān)設(shè)計準(zhǔn)則 我們知道 絞肉機的刀刃后角的標(biāo)準(zhǔn)是有資料可以查找的 故 查找相關(guān)資料后 我們知道 絞肉機的后角的取值范圍一般在 肉質(zhì)越 5 3 軟取值越大 反之則取小值 4 刀刃的刃傾角 本次設(shè)計的 JR1000A 絞肉機刀刃為斜口式刀刃 其具體的結(jié)構(gòu)圖如下圖所示 xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 22 圖 4 4 刃傾角與刀刃鋒利度 由上圖可以看到 橢圓的長半徑處的曲率半徑就是刀刃實際純圓半徑 它們 e r0 之間有直接的因果關(guān)系 其中曲率半徑與實際純圓半徑的聯(lián)系有下式可以看出來 cos 0ne rr 通過以上計算公式我們可以看出 如果增大刃傾角 絞肉機的刀刃就會越來越 鋒利 相反地 如果減少絞肉半徑 絞肉機的刀刃就會變得越來越鈍 絞肉機的鋒 利程度與刀刃傾角有直接關(guān)系 如果想要絞肉機的絞肉效果好 就必須合理地設(shè)計 出絞肉機的絞肉刀片的傾角 這對于絞肉機的設(shè)計來說具有非常重要的意義和作用 圖 4 5 xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 23 Rr arcsin max0 該 JR1000A 絞肉機的初始刃傾角的計算過程如下所示 圖 4 6 22 0 bRbrarctg 式中 r 起始點半徑 mm R 終止點半徑 mm b 寬度 mm 初始刃傾角 0 5 絞肉速度的確定和設(shè)計 由公式 vvv n 其值為 30000 Rprp n v cosvvn sinvvr xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 24 圖 4 7 刀刃上任一點的速度示意圖 又因為 sin sin R 所以 30000 sin cos 222 R 整理得 30000 sin 222 Rnvn 30000 sin nRv Rpr 式中 法向速度分度 m s n v 切向速度分量 m s v 中心距離 mm 刃傾角 計算半徑 mm R 終點半徑 mm r 起點半徑 mm xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 25 5 5 生產(chǎn)能力分析生產(chǎn)能力分析 5 5 1 1 絞刀的切割能力絞刀的切割能力 切割能力是衡量絞肉機加工效率的一個重要因素 切割能力的好與壞直接與絞 肉機的加工效率有關(guān)系 通過一下公式我們知道 4 60 2 2 hcmZ D nF 式中 F 切割能力 hcm 2 n 轉(zhuǎn)速 r min 326r min D 外徑 mm 168mm 孔眼總面積與樣板面積之比 Z 絞刀刃數(shù) 取 4 5 5 2 2 絞肉機的生產(chǎn)能力絞肉機的生產(chǎn)能力 G G 生產(chǎn)能力 G kg h A F F G 1 其中 被切割 1kg 物料的面積 其值與孔眼直徑有關(guān) 1 Fhcm 2 A 利用系數(shù) 一般為 0 7 0 75 5 5 3 3 功率消耗功率消耗 N N 絞肉機的功率消耗的能力與絞肉機的刀刃傾角以及絞肉機的加工精度等等都有 直接關(guān)系 由下式可知 kw WG N G 絞肉機的產(chǎn)能 W 切割 1kg 物料耗用能量 傳動效率 xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 26 樣板孔徑 mm 3 8 10 16 絞刀刃數(shù) 842 生產(chǎn)能力 kg h 80010001400 xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 27 總總 結(jié)結(jié) 到如今 論文總算完成了 讓我感到唏噓不已 在前期的時候 對于畢業(yè)設(shè) 計不了解的我 如無頭蒼蠅似的亂撞 然后通過大量的文獻查閱 漸漸的知道了 JR1000A 絞肉機的發(fā)展歷史 國內(nèi)外現(xiàn)狀而且發(fā)現(xiàn)了它們的不足 然后便投入了 JR1000A 絞肉機原理和結(jié)構(gòu)的研究中 通過對于該 JR1000A 絞肉機 V 帶傳動機構(gòu) 絞肉機構(gòu) 絞龍的設(shè)計 讓我懂得了 V 帶傳動機構(gòu)的一般設(shè)計流程 對于 V 帶輪 V 帶的選型有了很深的印象 還有絞龍的設(shè)計 這是一個難點 但我通過查重絞肉 機構(gòu)的相關(guān)資料 通過設(shè)計計算仍然設(shè)計出來了 讓我感到很驕傲 本次設(shè)計 加 深了我對 JR1000A 絞肉機的工作原理的了解 一個機器的成型 各個零部件之間都 要緊密聯(lián)系 通過 JR1000A 絞肉機的設(shè)計讓我了解到送料機構(gòu) 切割機構(gòu)以及驅(qū)動 機構(gòu)配合的重要性 針對本次設(shè)計 讓我深刻地認(rèn)識到該 JR1000A 絞肉機雖然設(shè)計完成了 但仍然 存在一定的缺陷 例如在成本上面以及傳動機構(gòu)的選取方面還待優(yōu)化 同時這也是 以后我在工作中