切菜機(jī)說(shuō)明書

小型切菜機(jī)機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書學(xué)號(hào)：100210108姓名：姜宏同組成員：于培、姜宏、王瓊、魏鵬娜指導(dǎo)教師：千學(xué)明摘要本作品為廚用電器，主要用于切菜，適用于小餐飲商戶，由小型電機(jī)帶動(dòng)刀架旋轉(zhuǎn)，通過隨刀架高速旋轉(zhuǎn)的弧形刀片切割來(lái)自直線進(jìn)給的蔬菜。使用時(shí)只需開將菜放入，打開電源，合上進(jìn)給開關(guān)，即可自動(dòng)切菜。機(jī)子配備了幾套刀具可將日常蔬菜如土豆，蘿卜，黃瓜等根菜切割成絲，片，條，丁，還可將芹菜，韭菜等葉段切，通過變換刀具可得到不同形狀大小的菜品。機(jī)形小，功能多，效率較高。目錄摘要…………………1—、課題背景 11．1市場(chǎng)調(diào)研…………………11．2產(chǎn)品功能…………………3二、方案設(shè)計(jì)……………………42．1切菜機(jī)的原理和應(yīng)用分析………………42．1．1切片運(yùn)動(dòng)形式的選擇…………………42．1．2切菜機(jī)技術(shù)條件………52．2多功能切菜機(jī)方案確定…………………62.2.1刀具方案選擇 82．2．2進(jìn)給方案的選擇………92.3.1控制方案 9三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………103.1方案—……………………83.2方案二……………………93.2.1方案簡(jiǎn)介……………93.2.2工作原理……………103.2.3刀架與刀具…………123.3方案三…………………143.4技術(shù)設(shè)計(jì)…………………153.4.1技術(shù)要求………………153.4.2電機(jī)的選擇……………153.4.3帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)…………163.4.4齒輪的設(shè)計(jì)……………203.4.5軸的設(shè)計(jì) 23四、參考文南犬 28致謝………………30一、課題背景1．1市場(chǎng)調(diào)研切菜是日常飲食的一項(xiàng)必要環(huán)節(jié)。居家環(huán)境下，由于需求量小，切菜工作可以手工完成。而對(duì)于工作量較大，追求高效率的情況，則需要機(jī)器來(lái)輔助人們完成這項(xiàng)工作。市面上的切菜機(jī)種類繁多，但大都使用離心的原理，使菜品旋轉(zhuǎn)并于一定的力與固定的刀片接觸摩擦致蔬菜被切碎。使用離心原理的缺點(diǎn)是噪音大，機(jī)器震動(dòng)大，而且體積很難壓縮。因此我們小組將題目建立在這一缺點(diǎn)上進(jìn)行研究。21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)食品工業(yè)較改革開放初期有了很大的發(fā)展，人民生活有了很大的改善，日益對(duì)食品加工和食品包裝提出了更高的要求。發(fā)展食品工業(yè)的基礎(chǔ)便是食品機(jī)械。不斷地研制各種類型的食品機(jī)械來(lái)促進(jìn)食品工業(yè)的發(fā)展，以滿足不斷提高的人民物質(zhì)和文化生活的需要，使人們從繁重的家務(wù)勞動(dòng)中解放出來(lái)，而以更充裕的時(shí)間投入到工作中去。因此研制先進(jìn)的食品機(jī)械，使食品加工迅速地實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化是社會(huì)發(fā)展必然趨勢(shì)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們物質(zhì)生活水平的不斷提高,人們的飲食習(xí)慣逐步向方便,快捷,營(yíng)養(yǎng)化發(fā)展，在蔬菜的加工方面出現(xiàn)了凈菜半成品菜，受到廣大人民群眾的歡迎。隨之而來(lái)，半成品菜的加工成為難題。雖然中國(guó)勞動(dòng)力低廉，但手工切出的制品不衛(wèi)生，規(guī)格尺寸不均，破損量大，成本相對(duì)較高。食品加工機(jī)械的動(dòng)力部分是電動(dòng)機(jī)。它們可以代替人們的手工勞動(dòng)或作為其補(bǔ)充。它們均服務(wù)于各種菜肴食料的準(zhǔn)備與制作，或者服務(wù)于與此相同的其他輔助性工作。食品加工機(jī)械有一個(gè)動(dòng)力部分，一個(gè)與其固定在一起或者根據(jù)操作的需要可以拆卸的工作部分與若有此必要的附配件所組成。食品加工機(jī)械的種類有很多,可分為:攪拌及揉合設(shè)備,攪合機(jī)具,切削器具,切片器具,榨汁機(jī),咖啡機(jī),攪肉機(jī),制糜機(jī),開罐頭機(jī)等等。多功能、高生產(chǎn)率的食品切菜機(jī)，它代表了食品機(jī)械發(fā)展進(jìn)入一個(gè)新的歷史時(shí)期。因?yàn)樗梢詮V泛地應(yīng)用到食品加工廠、菜市場(chǎng)、果品廠、醬菜廠、廠礦、機(jī)關(guān)、學(xué)校、旅店食堂等等目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)切菜機(jī)的廠家不多，現(xiàn)在我國(guó)的食品機(jī)械行業(yè)的主要機(jī)器型號(hào)有JY-Q550型多功能切菜機(jī),PQT-580型多功能切菜機(jī)(整機(jī)(無(wú)級(jí))1200X700X300MM,外形尺寸：送料槽：長(zhǎng)X寬=1000X140MM)；CHD40型推桿式切菜機(jī)QD-DLC2智能型蔬菜切割機(jī)；QCJ-I型多功能切菜機(jī)TW-801A多功能切菜機(jī)，機(jī)器尺寸：1160(L)X530(W)X1000(H)(mm)機(jī)器重量：135KG切割尺寸1-60mm(葉菜部)產(chǎn)量：300T00kg/HR電源：220V單相馬力：3/4HP皮帶寬：120mm；DQ180A、DQ180B多功能切菜機(jī)；CHD40型料斗式多功能切菜機(jī)；作為EMURA的主力產(chǎn)品，其最新推出的多功能切菜機(jī)ECD-202型,CHQC-100DI型多功能切菜機(jī)規(guī)格470X410X620mm符合Q/WHS02-2001技術(shù)條件要求；JW-301型切菜機(jī)，技術(shù)參數(shù)：電壓/頻率：230-240V/50-60HZ功率：35W重量：2kg線長(zhǎng)：1.8m尺寸：120X342X210(mm)大箱尺寸:445X420X490(mm)等，模擬手工切菜機(jī)為多。這些廠家生產(chǎn)的切菜機(jī)的主要不足是功能少和價(jià)格高昂，因此設(shè)計(jì)多功能的高效率而體積小的多用切菜機(jī)是十分必要的。本文介紹了一種可以切蔬菜，加工多種食品的多功能切菜機(jī)，而且生產(chǎn)率很高，尤其適合小型的飲食行業(yè)的使用。1．2產(chǎn)品功能本產(chǎn)品面向中小餐飲店面，通過將直線進(jìn)給將蔬菜與旋轉(zhuǎn)的刀具相接觸，從而達(dá)到切削效果。最終被指定容器收集。刀具旋轉(zhuǎn)可手搖可使用電機(jī)帶動(dòng)，體積小，噪音低，成本低廉，節(jié)約人力提高效率。二、方案設(shè)計(jì)2．1切菜機(jī)的原理和應(yīng)用分析2．1．1切片運(yùn)動(dòng)形式的選擇食品機(jī)械的特點(diǎn)之一就是工作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)模擬人手的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)其功能，以保證制出的食品具有良好的形狀，保持原來(lái)的食品味道和顏色及質(zhì)量。性能良好的多功能切菜機(jī)的切片運(yùn)動(dòng)形式當(dāng)然也應(yīng)該是模擬人手動(dòng)作的。目前，國(guó)內(nèi)外的切菜機(jī)的切片運(yùn)動(dòng)形式主要有兩種：()刀具回轉(zhuǎn)和物料直線進(jìn)給式；I()刀具作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)和物料作直線進(jìn)給式。I1.切片功能比較對(duì)于刀具回轉(zhuǎn)的刀片：通過設(shè)計(jì)出一定刀刃曲線在物料直線進(jìn)給的條件下，刀具不僅對(duì)物料具有切的作用而且同時(shí)還具有割的作用，因此，是具有模擬人手工切片的動(dòng)作。從而使刀具對(duì)物料的擠壓力小，對(duì)物料損傷小，可以保持其水分，且切片形狀規(guī)則，因而切片質(zhì)量好。此外，尚可以設(shè)計(jì)不同機(jī)構(gòu)的圓盤刀具，可以一次切出所需的不同形狀的物料(條、絲、塊、丁等)。對(duì)于刀具作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其刀片刃口為一直線，刀具簡(jiǎn)單。但刀具對(duì)物料擠壓力大，對(duì)物料損傷大，水分損失多，切片質(zhì)量差。2．實(shí)現(xiàn)刀具運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)比較實(shí)現(xiàn)刀具回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)元件不易磨損，機(jī)器壽命長(zhǎng)。實(shí)現(xiàn)刀具直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)必須采用曲柄連桿滑塊機(jī)構(gòu)或凸輪。相對(duì)而言機(jī)構(gòu)較復(fù)雜、有沖擊、振動(dòng)大、傳動(dòng)元件易磨損，機(jī)器壽命低。3．生產(chǎn)率比較刀具回轉(zhuǎn)和物料直線進(jìn)給式，由于無(wú)沖擊、振動(dòng)小，可以高速切片，因而生產(chǎn)率高。刀具直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)和物料直線進(jìn)給式，由于運(yùn)動(dòng)中有沖擊、振動(dòng)大，切片速度提高受到限制，所以生產(chǎn)率低。由于上面分析比較可以得出如下結(jié)論：刀具作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)切片時(shí)，切片質(zhì)量好，生產(chǎn)率高，切形多樣化(可通過不同種類的圓盤刀具來(lái)實(shí)現(xiàn))代表了切菜機(jī)的發(fā)展方向，所以本設(shè)計(jì)仍然采用刀具回轉(zhuǎn)的切片運(yùn)動(dòng)形式。2．1．2切菜機(jī)技術(shù)條件多功能切菜機(jī)屬于食品機(jī)械，其設(shè)計(jì)應(yīng)符合《中華人民共和國(guó)商業(yè)部部標(biāo)準(zhǔn)——切菜機(jī)技術(shù)條件》。其中1．設(shè)計(jì)、制造技術(shù)要求()切菜機(jī)應(yīng)把傳動(dòng)部件與切制菜料的工作部分嚴(yán)格隔開。I()應(yīng)有安全裝置和措施。I()手動(dòng)進(jìn)料應(yīng)有限位措施，并與機(jī)動(dòng)進(jìn)料間應(yīng)有互鎖裝置。I()旋轉(zhuǎn)刀具及旋轉(zhuǎn)撥盤與設(shè)有鉸鏈構(gòu)件的防護(hù)罩間必須有互鎖I裝置。2．性能要求：()成型菜料應(yīng)形狀規(guī)整，均勻，穩(wěn)定。I()切制成型菜料應(yīng)表面平整，棱角清晰，被切割表面不得有明I顯的撕裂纖維痕跡。()在進(jìn)料，切割，出料的過程中，菜料應(yīng)順利通暢，不得有諸I塞現(xiàn)象。()整機(jī)應(yīng)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，不允許有異常音響，發(fā)熱，沖擊，卡死，I漏油等現(xiàn)象。2．2多功能切菜機(jī)方案確定2．2．1刀具方案選擇

經(jīng)過初步的原理討論分析，我們提出了兩種不同的刀具方nTTTTH案，一種為裝在圓桶刀架上的弧形刀片，如圖nTTTTH鳥岳.?…另一種為盤形刀片上圖分別為葉菜部-切菜刀盤、根菜部-切片刀盤、根菜部-切絲刀盤、根菜部-切丁刀盤。由于盤形刀片刀片面積利用率低，圓盤體積過大，且不易實(shí)現(xiàn)直線進(jìn)給，導(dǎo)致效率無(wú)法提高，我們更加傾向于弧形刀片方案。2．2．2進(jìn)給方案的選擇常用的進(jìn)給方案是直線進(jìn)給和離心進(jìn)給。離心進(jìn)給為市面上常見的切菜機(jī)所采用的進(jìn)給方式，使菜品旋轉(zhuǎn)并于一定的力與固定的刀片接觸摩擦致蔬菜被切碎。使用離心原理的缺點(diǎn)是

噪音大，機(jī)器震動(dòng)大，而且體積很難壓縮。我們提出了兩個(gè)直線進(jìn)給的方案，分別是：(1)依靠彈簧彈力來(lái)推動(dòng)蔬菜不斷向切削刀刃移動(dòng)(2)使用電機(jī)帶動(dòng)絲杠，帶動(dòng)推板推動(dòng)菜向前移動(dòng)。這種原理類似于普通車床的進(jìn)給方式，優(yōu)點(diǎn)在于可以較好的調(diào)整速度控制進(jìn)給量，改變切削尺寸。2．3．1控制方案的選擇用電路控制電機(jī)，實(shí)現(xiàn)變速和切換進(jìn)給方向。三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3．1方案一方案一采用的刀具方案為弧形刀片，進(jìn)給方案采用彈簧彈力推動(dòng)。如下圖所示：

使用時(shí)，將菜放在入口腔內(nèi)，兩彈簧接柱之間的彈簧可以抬起曲壓桿使蔬菜源源不斷的進(jìn)入刀架，將放入的菜一次完成切削。曲壓桿/L：u彈簧接柱、側(cè)薄壁曲壓桿/L：u彈簧接柱、側(cè)薄壁3．2方案二方案二作為主要方案，采用了弧形刀片和創(chuàng)新的絲杠傳動(dòng)裝置，是方案一的改良與完善。3．2．1方案簡(jiǎn)介該方案切菜機(jī)只要由外殼體、刀架、弧形刀具、電機(jī)底座推板、絲杠、齒輪系組等組成。

①箱體②推板③皮帶傳動(dòng)連接處④外殼體⑤絲杠⑥電機(jī)底座⑦刀架①絲杠②切換鈕③齒輪系④外売體⑤電機(jī)底座⑥刀架⑦弧形①絲杠②切換鈕③齒輪系④外売體⑤電機(jī)底座⑥刀架⑦弧形3．2．2工作原理機(jī)構(gòu)工作原理圖通過絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，使推板推動(dòng)蔬菜向前進(jìn)給，當(dāng)推板推動(dòng)至距離環(huán)形刀架距離最近的極限位置時(shí)，即可撥動(dòng)“切換鈕”使絲杠反向轉(zhuǎn)動(dòng)，推板即可回復(fù)至圖示原始位置，再次向進(jìn)菜口腔內(nèi)添加蔬菜，撥動(dòng)“切換鈕”，使絲杠正向轉(zhuǎn)動(dòng)即可。3．2．3刀架與刀具我們初步設(shè)計(jì)了用于切條、絲的刀具，弧形刀面略微凸起線性陣列的鋒利刀面可以將塊狀根莖蔬菜切成條狀，有序地從刀具的背面排出至圓筒形刀架中心處，從縫隙處排出至收集容器內(nèi)。

如左圖所示，刀架上有若干開槽，與刀具接合。此設(shè)計(jì)考慮到刀具的清洗以及更換。更換刀具后可以有更多的切削尺寸選擇。我們?cè)O(shè)計(jì)了箱體用來(lái)保護(hù)齒輪系，外部的切換鈕可以切換內(nèi)部齒輪系的嚙合方式，改變輸出的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。齒輪系與絲杠通過錐齒輪嚙合傳動(dòng)，絲杠帶動(dòng)推板運(yùn)動(dòng)。高速旋轉(zhuǎn)的絲杠通過軸承固定在外殼體上。3．3方案三方案三采用了水平放置的可更換刀盤，通過向容器內(nèi)添加適量的原材料，扣上蓋子并施以一定的壓力便可將蔬菜切削，切削完成后通過下方的容器收集，由傳送帶送出。

①外殼②蓋子③馬達(dá)④傳送帶⑤盤形刀片3.4技術(shù)設(shè)計(jì)3.4.1多功能切菜機(jī)技術(shù)要求本設(shè)計(jì)的各種技術(shù)參數(shù)如下：電機(jī)額定功率：小于1kW。外形尺寸：小于1300X700X1100mm3。切片厚度調(diào)整范圍：1-30mm可調(diào)。生產(chǎn)率:30-500kg/h（片）可切物料的種類：根、莖、葉類蔬菜、水果、腌制食品、熟制食品、魚類、海帶類、中草藥等。物料的形狀：片、條、絲、塊、段、丁等。3.4.2電動(dòng)機(jī)的選擇本設(shè)計(jì)選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y802-4；額定功率：0.75kW額定轉(zhuǎn)速：1390r/min最大轉(zhuǎn)矩：5.8N?m3.4.3帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算一、帶一的計(jì)算確定計(jì)算功率PcaPea=K-P=1.1x0.3=0.33kWA載荷變動(dòng)由［1］帶傳動(dòng)工作情況系數(shù)表查得K=1.1A選擇帶型根據(jù)計(jì)算功率Pca=0.33kW，小帶輪轉(zhuǎn)速n=1400r/min1因此選擇Z型窄V帶。確定帶輪基準(zhǔn)直徑。)依據(jù)［1］初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑d=71mmd1)驗(yàn)算帶的速度“11v=叫1n1=兀71x1400=5.2m1 60x1000 60x1000 /s在5?25m/s標(biāo)準(zhǔn)范圍之間)確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度。I依據(jù)帶傳動(dòng)帶幾何關(guān)系，計(jì)算所需帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度L，dL=2a+兀(d+d)+(《2-dd1)2=2x500+兀(355+71)+(355—71)2二1709.5d0 02d1 d2 4a 2 4x5000

mm依據(jù)［1］基準(zhǔn)長(zhǎng)度系列，選擇帶長(zhǎng)為1700mm。驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角。57.3a二180。-(d-d)——沁147.454。＞90。1 d2 d1500確定帶的根數(shù)。Pea KxPZ= = A Pr (P+AP)xKxK0 0aL(3.1)式中包角系數(shù)依據(jù)［1］查得K=0.91a長(zhǎng)度系數(shù)k依據(jù)［1］查得K=1.18LL單根V帶的基本額定功率P查［2］得p=0.294kW00Ap查⑵得Ap=0.03kW001.1x0.3(0.294+0.03)x0.91x1.18故取1根Z型窄V帶。確定帶得預(yù)緊力F。0F)0min58.14(2.5-K)Pea (2.5-F)0min58.14=500x a+qv2=500x +0.1x5.22KZv 1 0.91x5.2a18.計(jì)算帶傳動(dòng)作用在軸上的力。F=2ZFsin-=2x1x58.14xsin147.454°=115.34NP 0 2 2結(jié)論：選擇Z型窄V帶，兩個(gè)可調(diào)帶輪的基準(zhǔn)直徑為071mm和0355mm，兩可調(diào)帶輪之間的中心距為500mm，帶長(zhǎng)1700mm二、帶二的計(jì)算確定計(jì)算功率PcaPea=K-P=1.1x0.4=0.44kWA載荷變動(dòng)由［1］帶傳動(dòng)工作情況系數(shù)表查得K=1.1A選擇帶型根據(jù)計(jì)算功率Pca=0.44kW，小帶輪轉(zhuǎn)速n=1400r/min1因此選擇Z型窄V帶。確定帶輪基準(zhǔn)直徑。）依據(jù)［1］初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑d二71mmd1）驗(yàn)算帶的速度V11v二叫1n1邛7111400二5.2呀1 60x1000 60x1000 s在5?25m/s標(biāo)準(zhǔn)范圍之間）確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度。I依據(jù)帶傳動(dòng)帶幾何關(guān)系，計(jì)算所需帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度LdL=2a+兀(d+d)+(4—dd1)2=2x600+兀(355+71)+(355—71)2?1769.54d0 0 2d1d2 4a 2 4x6000mm依據(jù)［1］基準(zhǔn)長(zhǎng)度系列，選擇帶長(zhǎng)為1800mm。驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角。57.3a二180。-（d-d）—沁160.527。＞90。1d2 d16155.確定帶的根數(shù)。Pea KxPZ= = A Pr (P+AP)xKxK0 0 a L(3.1)式中包角系數(shù)依據(jù)［1］查得K二0.95a

長(zhǎng)度系數(shù)k依據(jù)［1］查得K=1.18LL單根V帶的基本額定功率p查［2］得p=0.294kW00Ap查［2］得Ap=0.03kW001.1X0.4(0.294+0.03)x0.95x1.18故取1根Z型窄V帶。6.確定帶得預(yù)緊力F。0F)0minF)0min十(2.5-K)Pea …=615x ? +qv2=615xKZv 1?1(2.5-0.95)x0.330.925x5.2+0.1x5.22=87.618.計(jì)算帶傳動(dòng)作用在軸上的力。F=2ZFsin=2x1x87.61xsin160.527=173.18NP 0 2 2結(jié)論：選擇Z型窄V帶，兩個(gè)可調(diào)帶輪的基準(zhǔn)直徑為071mm和0280mm，兩可調(diào)帶輪之間的中心距為615mm,帶長(zhǎng)1800mm3.4.4齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算選擇齒輪材料、熱處理方式和精度等級(jí)考慮到本設(shè)計(jì)切菜機(jī)傳送件的功率,為一般機(jī)械,要求傳動(dòng)平穩(wěn)噪聲小，故選用斜齒輪傳動(dòng)。大齒輪選用45號(hào)鋼，小齒輪選用40Cr,調(diào)質(zhì)并表面淬火，HRC40?45,選用7級(jí)精度。選小齒輪齒數(shù)Z1=24,大齒輪齒數(shù)Z2=48按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)1、確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值

()小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：T=9.55X106p=9.55X106x空二1.061x104N?mm1 n1 360()初選Z［=24，貝0z2二i乙二2x24二48。()查［2］由材料硬度選擇齒寬系數(shù)o廠1。I由表查得材料的彈性影響系數(shù)Z=189.8MPa2。E由圖按齒面硬度差得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限b =600MPa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限b =550MPaHmin1 Hmin26)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N廣60ni九=60X360X300X10X4二2?592X108N=N=2?592X1082 2=1.296x108接觸疲勞壽命系數(shù)K二1K二1.1HN1 HN2計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%,安全系數(shù)S=l,則有:b]二Khn1XbIim1二1X600MPa=600MPaH1 Sb]二Khn2Xbiim2二0.9x550MPa=5225MPaH2S2、計(jì)算(1)試算小齒輪直徑d，代入。中較小的值:TOC\o"1-5"\h\z1t HKTu+1Z 1.3x1.061x1043J89.8d>2.323 —- ( —)2=2.32x3.1t \0u [b]1d Hmm經(jīng)查表，取d=40mm12)計(jì)算圓周速度v兀dnv兀dnv二 ^-1—60x1000兀x40x36060x1000二0.753ms計(jì)算齒寬bb=Qxd=1x40二40mmd1計(jì)算齒寬與齒高之比-h模數(shù)m模數(shù)mt40=1.67mm24齒高h(yuǎn)二2.25xm二3.75mmt二10.67計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)v=0.753m/s,7級(jí)精度，由圖查得動(dòng)載系數(shù)k二1.05;V直齒輪，K二K二1；Ha Fa由表查得使用系數(shù)K=1；A由表用差值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支撐對(duì)稱布置時(shí)K二1.309；H卩由b=10.67,K二1.309查圖得K二1.25；故載荷系數(shù)h Hp FpK二KKKK二1x1.05x1x1.309二1.374AVHaHp3.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式為m>JUfZ)斗ez21rd1 F1、確定公式中的各計(jì)算數(shù)值(1)由圖查得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限b=500MPa；大齒輪FE1彎曲疲勞強(qiáng)度極限b =380MPa(2)由圖取彎曲疲勞壽命系數(shù)K=0.85,K=0.88FN1 FN23)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,K?◎K?◎FN1 FE1S0.85x5001.4二303.57MPaK-cQ]二一FN2K-cQ]二一FN2 FE2F2 S0.88x380二238.86MPa(4)計(jì)算載荷系數(shù)KK二KKKK二1x1.05x1x1.25二1.3125AVFaF卩(5)查取齒形系數(shù)由表查得Y二2.65,Y二2.332Fa1 Fa2查取應(yīng)力校正系數(shù)由表查得Y二1.58,Y二1.692Sa1 Sa2計(jì)算大、小齒輪的亠，并加以比較[c]FYYFalSal[c ]YYFalSal[c ]F12.65x1.58303.57=0.0137972

yF222.332x1.692238.862、設(shè)計(jì)計(jì)算■'2x2、設(shè)計(jì)計(jì)算■'2x1.3125x1.061x1041x242x0.0165二0.927根據(jù)模數(shù)系列查得m應(yīng)取1；小齒輪齒數(shù)z小齒輪齒數(shù)z140二40大齒輪齒數(shù)z=i-z=2x40=80214.幾何尺寸計(jì)算1、計(jì)算分度圓直徑d=zm=1x40=40mm；d=zm=1x80=80mm；11222、計(jì)算中心距a二d+d2二40+80二60mm223、計(jì)算齒輪寬b=Qxd=1x40二40mmd1計(jì)算結(jié)果匯總：模數(shù)m=40mm；中心距a=60mm；齒寬“=40mm,b2=45mm；分度圓d〔=40mm,d=80mm。123.4.5軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算1.軸徑的初步估算由材料力學(xué)可知，軸受轉(zhuǎn)矩的作用時(shí)，其強(qiáng)度條件為：i p3.7)955x106 -3.7) =aJ-mm0.2kJ 0勺n式中:t—軸剖面中最大扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力（MPa）；P—軸傳遞的功率（kW）；n—軸的轉(zhuǎn)速（r/min）；U—許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力（MPa）；C—由許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力確定的系數(shù);d—軸的直徑（mm）。查［2］得C的值為106。由公式（3.7）得:d>112x3：空=14.6mm31802.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在軸的基本直徑定下以后，要進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，定出軸的各部分的形狀和尺寸。根據(jù)多功能切菜機(jī)的設(shè)計(jì)要求和前面的總體分析，軸的結(jié)構(gòu)如圖3.2所示。軸的受力分析(見圖3.3)()由齒輪的計(jì)算可知：2x21x103352x21x10335二1200N切向力F二三td1徑向力F二F-tana二1200xtan20二436.76Nrt軸承總的支承反力為：N=、.N2+N2=*12002+436.762=1277NHill0l/OOOOiA.//.'■/ooooz⑴川雷/対師rAOf孫匕；fvrr*S'91rrrr**fI尸二]1\圖3.2軸結(jié)構(gòu)圖和軸受力分析圖軸的強(qiáng)度校核已知軸的彎矩和扭矩后，可針對(duì)某些危險(xiǎn)截面(即彎矩和扭矩大而軸頸可能不足的截面)做彎扭合成強(qiáng)度校核計(jì)算。按第三強(qiáng)度理論，計(jì)算應(yīng)力a=g2+4t2ca通常由彎矩所對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力。產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力a是對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力，而由扭矩所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力t則常常不是為了考慮兩者循環(huán)特性不同的影響，引入折合系數(shù)a，則計(jì)算應(yīng)力為Ia=Ja2+4(aT)2ca由于扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，所以a=0.6。則軸的彎扭合成強(qiáng)度條件為aca=：(M)2aca=：(M)2+4(aT)=W 2Waca■'(M)2+4(aT)<W2Wa]-1?(4287073)2+4x0.1x353 2x0.1x353=111.86MPa<355MPa故軸的設(shè)計(jì)滿足要求。結(jié)論進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，食品工業(yè)的分工越加細(xì)化。能高效的、衛(wèi)生的加工各類食品成為食品機(jī)械發(fā)展的必然趨勢(shì)。而食品機(jī)械的設(shè)計(jì)必須符合國(guó)家商業(yè)部有關(guān)食品機(jī)械的部標(biāo)準(zhǔn)。目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)這方面機(jī)器的廠家不是很多。而且主要不足是功能單一，生產(chǎn)率低。本設(shè)計(jì)的多功能切菜機(jī)是飲食機(jī)械中很重要的一種。該切菜機(jī)用于食堂、賓館等餐飲行業(yè)，可切制蔬菜、水果、魚類等多種食品，根據(jù)物料的不同可達(dá)到2500kg/h的效率，并能實(shí)現(xiàn)厚度在1?30mm之間的任意調(diào)節(jié)。在多功能切菜機(jī)設(shè)計(jì)中，首先比較了兩種刀具運(yùn)動(dòng)方案。然后確定采用刀具回轉(zhuǎn)和物料直線進(jìn)給的切菜機(jī)。在本論文中的方案設(shè)計(jì)論證部分中分析了各傳動(dòng)方式的特點(diǎn)，整體箱體結(jié)構(gòu)的與分離傳動(dòng)箱體的相比的優(yōu)點(diǎn)。在本論文的設(shè)計(jì)計(jì)算部分，設(shè)計(jì)計(jì)算了傳動(dòng)部分的無(wú)級(jí)變速器及同步帶的結(jié)構(gòu)，齒輪和齒輪的校核，設(shè)計(jì)了