畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-自動(dòng)餃子機(jī)設(shè)計(jì)

⑸進(jìn)行各個(gè)機(jī)構(gòu)的零件圖、裝配圖的二維圖紙，同時(shí)進(jìn)行修改標(biāo)注，并完成設(shè)計(jì)說明書的撰寫。2.3方案的擬定水餃加工機(jī)主要包括輸餡裝置、輸面裝置、成型裝置、傳動(dòng)裝置和電動(dòng)機(jī)等組成。根據(jù)水餃加工機(jī)工作過程，初步擬定了輸餡機(jī)構(gòu)的方案一（圖2.2）。該方案是通過參考灌腸機(jī)器的工作部件確定的，通過螺旋推送器的旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)肉餡的水平運(yùn)動(dòng)至出餡口。選用螺旋攪龍是因?yàn)樵谕扑瓦^程中，肉餡能夠完成被再一次的攪拌，使得餃子餡的味道能夠被攪拌得更加的均勻，使味道更加的鮮美。圖2.2螺旋攪龍式輸餡裝置剖面圖該方案這樣的輸餡裝置轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，送餡平穩(wěn)，連續(xù)，但是對(duì)于輸餡量的大小就不好控制了，對(duì)于加工制造不同餡量的水餃不適用。為了使這樣的機(jī)構(gòu)能夠達(dá)到改變輸餡量的大小，就只有通過在傳動(dòng)部分通過改變轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)，這樣就使得機(jī)器的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，增加了制造成本和調(diào)整的困難。為了保持傳動(dòng)的平穩(wěn)性，同時(shí)又能達(dá)到改變餡量的目的，經(jīng)過查閱資料，設(shè)計(jì)了新的輸餡機(jī)構(gòu)，就是將葉片泵與螺旋攪龍相結(jié)合的方案二（圖2.3、圖2.4）。該方案通過豎直放置的螺旋攪龍轉(zhuǎn)動(dòng)，將肉餡輸送至下方的葉片泵里，通過調(diào)節(jié)葉片泵的開口大小來調(diào)節(jié)肉餡輸出量的多少，這樣既能保持傳動(dòng)部件的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，也能實(shí)現(xiàn)不同餡量餃子的輸送。圖2.3葉片泵簡圖1.泵體2.轉(zhuǎn)子3.定子4.葉片根據(jù)手工包制水餃過程中面皮的制作方法，初步擬定了面皮制作方案一（圖2.4）。傳統(tǒng)的手工水餃皮制作是使用搟面杖，通過對(duì)面團(tuán)的搟壓，壓制成薄薄的面皮，完成水餃皮的制作。借鑒搟面杖搟面原理，初步擬定面皮加工機(jī)構(gòu)為兩個(gè)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的輪輥。通過輪輥的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，模擬手工壓面的過程，通過調(diào)整兩壓面輪輥之間的間隙，達(dá)到獲得不同厚度的面皮的制作要求。圖2.4壓面輪輥結(jié)構(gòu)圖該方案的優(yōu)點(diǎn)是能夠獲得生產(chǎn)加工所需要厚度的面皮，但是對(duì)于面皮生產(chǎn)加工之后的成型問題，以及水餃大小的確定留下了難題。經(jīng)過查閱資料和思考之后，確定了面皮制作方案二（圖3-5）。采用的也是螺旋攪龍輸送面團(tuán)的方法，通過逐漸變小的螺旋攪龍，不斷的對(duì)面團(tuán)進(jìn)行擠壓，使得面團(tuán)通過一個(gè)出面嘴擠出，得到管狀的面管。然后將包有肉餡的面管通過成型機(jī)構(gòu)的擠壓和輥切，就完成自動(dòng)水餃加工機(jī)的水餃制作過程。3.2方案的確定綜合分析上面的幾種方案，整合方案的優(yōu)點(diǎn)，確定了最終方案（圖2.5）。該方案通過豎直方向的螺旋攪龍輸送肉餡，經(jīng)過葉片泵將肉餡擠壓到輸餡管至出面嘴處，與水平螺旋攪龍擠壓出的面管結(jié)合形成帶餡面管，最后經(jīng)過成型輪輥的輥切，完成水餃的加工制作。圖2.5水餃機(jī)總體機(jī)構(gòu)簡圖該方案既解決了整個(gè)機(jī)型尺寸問題，節(jié)省了空間，同時(shí)也將輸餡、輸面和成型機(jī)構(gòu)三個(gè)主要的執(zhí)行機(jī)構(gòu)合理的結(jié)合在一起，使得該水餃加工機(jī)的操作簡單，拆卸方便，便于維護(hù)和清理。節(jié)省生產(chǎn)和維護(hù)的成本，是本次設(shè)計(jì)的最優(yōu)方案。圖2.6餃子機(jī)三維模型第三章、各部件設(shè)計(jì)3.1餃子尺寸所制作餃子尺寸餃子機(jī)所包制的餃子長約為60mm，最高處約為30mm，厚約為10mm，餃皮厚度約為2mm。一個(gè)餃子中的餃餡體積約為4。也就是要求壓制餃皮為一個(gè)直徑為60mm，厚度h0＝2mm的面片。根據(jù)我們餃子機(jī)的設(shè)計(jì)原理，可知做一個(gè)餃子的面皮需要長度約為65mm的U型面片，同時(shí)，所設(shè)計(jì)的U型面片展開寬度L面寬=3.2螺旋壓面桿尺寸選取以及壓面量計(jì)算通過分析已有的類似與螺旋壓面機(jī)構(gòu)的螺旋機(jī)構(gòu)，我們選取導(dǎo)程和h＝3mm，外徑D＝60mm，內(nèi)徑d＝20mm的螺旋，其有效長度為70mm。計(jì)算螺旋壓面機(jī)構(gòu)正常情況下旋轉(zhuǎn)一圈所擠壓出來的面片長度：理想情況下：螺旋桿轉(zhuǎn)一圈壓下的體積考慮實(shí)際情況，實(shí)際下壓體積應(yīng)該乘以系數(shù)，由實(shí)際實(shí)驗(yàn)可得：注：k大小與已經(jīng)揉制好的面團(tuán)的實(shí)際情況相關(guān)，本k是按照一般的水和面配比（水面比為1：3）而揉制成的面團(tuán)實(shí)驗(yàn)測得。所以V3.3輸面機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)輸面機(jī)構(gòu)的任務(wù)是將面團(tuán)制作成厚度合適的面皮，然后再經(jīng)過包合，將餃子餡包在面皮里面，完成餃子的雛形，等待下一步的成型加工。輸面機(jī)構(gòu)要完成的作業(yè)動(dòng)作是：將和好的面團(tuán)放入面托盤里，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)螺旋攪龍的轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過螺旋攪龍的旋轉(zhuǎn)將面團(tuán)輸送至輸面管，隨著輸面管變小，越靠近出面嘴處的面受到的擠壓力越大，最后通過擠壓，將面團(tuán)壓成厚度合適的面管排出，完成餃子皮的制作。輸面機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為管套狀，這樣既方便面團(tuán)的輸送，也方便輸送完成之后管狀的面皮的制作。由于面粉的品質(zhì)不同，往往在和完面之后會(huì)出現(xiàn)些小的面塊，使得加工出來的面管被劃破，或者是出面嘴被堵塞，造成加工出來的水餃出現(xiàn)破裂，影響水餃的品質(zhì)和外形的美觀。根據(jù)這樣的情況，經(jīng)過查閱資料，借鑒了農(nóng)業(yè)機(jī)械清選裝置的結(jié)構(gòu)，在出面嘴前面增加一個(gè)過濾面嘴（圖4-6）。增加過濾嘴之后，面皮從過濾嘴前段的環(huán)狀間隙中擠出，雖然過濾嘴能對(duì)面皮起到過濾作用，將體積較大的面塊阻擋在輸面套里，避免面塊對(duì)出面嘴造成堵塞，但是不足之處就是會(huì)出現(xiàn)較大的輸面阻力，使面皮的水分蒸發(fā)減少，溫度升高，產(chǎn)生糊化現(xiàn)象。為了解決面管因?yàn)闇囟壬叩膯栴}產(chǎn)生的糊化問題，經(jīng)過查閱資料，結(jié)合內(nèi)燃機(jī)冷卻系統(tǒng)知識(shí)，經(jīng)過改良，確定了新的輸面套結(jié)構(gòu)（圖4-7）。以水或冷卻液作為介質(zhì)吸收高溫零件的熱量，然后直接或者通過散熱裝置傳給大氣而進(jìn)行的一套裝置叫液體冷卻系統(tǒng)[10]。為了使結(jié)構(gòu)簡單、加工方便，并且拆裝容易，確定了在輸面套外圈加開一圈環(huán)形的腔體，在面嘴處溫度升高的時(shí)候，用泵作為動(dòng)力源，用水作為冷卻介質(zhì)，對(duì)機(jī)器輸面部分進(jìn)行降溫冷卻。為了滿足不同厚度的面皮的加工制作，在出面嘴過濾套與出面嘴的間隙處，設(shè)計(jì)了一個(gè)凸緣。出面嘴與輸面套采用螺紋連接，通過微調(diào)出面嘴與輸面套的間隙，改變出面嘴內(nèi)壁與出面嘴過濾套凸緣的間隙的大小，從而達(dá)到調(diào)節(jié)面皮厚度的作用（表3.1）。面皮調(diào)節(jié)范圍面皮厚度最薄d1mm最厚D2mm表3.1面皮調(diào)節(jié)范圍3.3.1生產(chǎn)能力Q=60×π/4d2?ｓ?ｎ?ρ?φ?cQ——生產(chǎn)能力，t/h;每分鐘生產(chǎn)90個(gè)15g重的餃子，其中輸面重量為90×7.5=675g，則Q=0.0405t/hd——螺旋直徑，m；s——螺距，m；因?yàn)槭菐剑詓=d；n——螺旋轉(zhuǎn)速，r/min;ρ——物料的堆積密度，;面團(tuán)密度1.16～2.22，取ρ=1.18=1180c——傾斜系數(shù)，根據(jù)傾斜系數(shù)表，輸送機(jī)傾角為0，所以c=1.0；——物料的充填系數(shù)。根據(jù)物料參數(shù)表，面團(tuán)屬于固狀、粘性易結(jié)塊（舉例:含水的糖、淀粉質(zhì)的團(tuán)塊）。則其充填系數(shù)為0.125～0.20，物料綜合系數(shù)k=0.0710，物料綜合系數(shù)A=20；取=0.16253.3.2螺旋的直徑與轉(zhuǎn)速物料即將被拋棄時(shí)的螺旋轉(zhuǎn)速稱為臨界轉(zhuǎn)速，則螺旋軸允許的轉(zhuǎn)速應(yīng)低于臨界轉(zhuǎn)速，并保持一定的關(guān)系[12]。臨界轉(zhuǎn)速:將上式帶入生產(chǎn)能力計(jì)算式，可解得:ｄ＝k?[Q/（φ?ρ?c）]^（2.5/2）ｄ＝0.0710×[0.0405×（0.1625×1180×1.0）]^（2.5/2）＝24mm則根據(jù)生產(chǎn)能力公式可以算出n=57r/m，轉(zhuǎn)速n應(yīng)圓整為標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速:20r/m、30r/m、35r/m、45r/m、60r/m、75r/m、90r/m、120r/m、150r/m、190r/m。所以取n=60r/min代入臨界轉(zhuǎn)速公式得，則=308r/min，n=60r/min符合轉(zhuǎn)速范圍。直徑d亦應(yīng)圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑:150mm、200mm、250mm、300mm、400mm、500mm、600mm。為了餃子成型機(jī)結(jié)構(gòu)精巧，仍取d=24mm[13]。計(jì)算時(shí)，一般先從有關(guān)數(shù)據(jù)表中查取螺旋形式、、A、k、c值等參數(shù)，再后計(jì)算d、n，并圓整為標(biāo)準(zhǔn)值。當(dāng)輸送塊狀物料（如面團(tuán)）時(shí)，螺旋直徑還應(yīng)與物料的塊度保持如下關(guān)系:對(duì)于分選物料:對(duì)于一般物料:式中——物料最大尺寸。如果根據(jù)物料的塊度，需要選用較大的螺旋直徑，則在維持螺旋輸送機(jī)輸送能力不變的情況下，可以選擇較低的螺旋轉(zhuǎn)速，延長其使用壽命[14]。由于在上述計(jì)算過程中，計(jì)算所得的d、n值都要按標(biāo)準(zhǔn)系列圓整，因此實(shí)際的充填系數(shù)一般均與原來從表中取定的充填系數(shù)值不同，這時(shí)必須按下式進(jìn)行充填系數(shù)校核:式中d、n——均應(yīng)是圓整后的標(biāo)準(zhǔn)值。校核所得的值若在物料參考表推薦范圍內(nèi)（0.125～0.20），則圓整后的直徑和轉(zhuǎn)速都是合適的；若值略低于表中所列值的下限，也是允許的；但不得高于表中所列數(shù)值的上限，否則應(yīng)增大螺旋直徑，重新計(jì)算轉(zhuǎn)速，并再一次校核值。如此反復(fù)計(jì)算、校核，直到取得合適的值。代入n、d值，實(shí)際的充填系數(shù)=0.17，在物料參考推薦范圍內(nèi)，所以所計(jì)算n、d合適。3.3.3功率計(jì)算po＝Q/367×(wO?L?±h)[15]P=k?po/η——軸功率，kW；P——電機(jī)功率，kW；Q——生產(chǎn)能力，t/h；——阻力系數(shù)，見物料的阻力系數(shù)表，其中面團(tuán)應(yīng)為4.0；L——輸送機(jī)長度，m；h——運(yùn)送高度，m；向上輸送時(shí)取正號(hào)，向下輸送時(shí)取負(fù)號(hào)，水平輸送時(shí)取零，所以h=0；——傳動(dòng)效率，=0.6～0.8綜上所述，得知輸面螺桿直徑24mm，轉(zhuǎn)速60r/min。3.3.4葉片泵設(shè)計(jì)葉片泵由定子、轉(zhuǎn)子和葉片三部分組成。轉(zhuǎn)子上開有九字槽，兩個(gè)葉片分別在兩個(gè)槽內(nèi)，隨轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)而來回滑動(dòng)[16]。其工作原理是:葉片轉(zhuǎn)至進(jìn)料口的位置，兩個(gè)葉片與定子、轉(zhuǎn)子組成的容積最大。物料靠自重和外壓力以及泵形成的負(fù)壓充入泵腔，葉片帶著物料一起旋轉(zhuǎn)。然后容積逐漸變小而產(chǎn)生壓力。到出餡口位置時(shí)容積最小，壓力最大，在此壓力作用下將物料擠出泵體。強(qiáng)制性葉片計(jì)量供餡泵用螺旋擠出器供料，特別是餡料往往會(huì)使食品物料變質(zhì)[17]。因此，較新式的供料裝置采用了強(qiáng)制性的葉片泵。這種葉片泵的工作原理是利用料腔容積的變化吸入和排出物料，利用葉片強(qiáng)制性地沿定子內(nèi)壁回轉(zhuǎn)的[18]。1.供料量計(jì)算:泵的供料量主要是由葉片形成的空腔體積的變化所決定的，每轉(zhuǎn)供量為令有總供料量式中B————葉片寬度（mm）R————定子內(nèi)表面的大圓弧半徑（mm）r————定子內(nèi)表面的小圓弧半徑（mm）————泵的容積效率0.9————餡的密度————葉片頂部運(yùn)動(dòng)軌跡最小圓弧半徑（mm）其中，在設(shè)計(jì)里，B=30mm，R=41.5mm，r=24mm，=0.9，=1.2=23mm所以根據(jù)公式可知每轉(zhuǎn)供量=0.0283kg，每分鐘生產(chǎn)90個(gè)15g重的餃子，其中輸餡重量為90×7.5=675g=0.675kg，n=Q/=23.85r/min，取輸餡機(jī)構(gòu)定子轉(zhuǎn)速為24r/min，由于進(jìn)入輸餡傳動(dòng)系統(tǒng)的軸轉(zhuǎn)速為蝸輪的轉(zhuǎn)速60.94r/min，所以輸餡機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比為2.53[19]。3.4輸餡機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)輸餡機(jī)構(gòu)要完成的任務(wù)就是準(zhǔn)確、穩(wěn)定、連續(xù)的將餃子餡輸送出去。同時(shí)，除了要完成設(shè)計(jì)時(shí)所預(yù)想的輸餡任務(wù)之外，還要滿足加工容易，方便拆卸、清洗、調(diào)整以及維護(hù)，更重要的要保證工作部件的使用壽命。因?yàn)樵摍C(jī)器是水餃加工機(jī)，屬于食品機(jī)械，還需要保證不生銹，保證生產(chǎn)加工出來的食品健康安全，因此決定選用不銹鋼的材料作為水餃加工機(jī)各個(gè)生產(chǎn)加工關(guān)鍵部位的加工材料。通常輸餡機(jī)構(gòu)有兩種形式，一種是由絞龍，齒輪泵，輸餡管組成，另一種是由絞龍，葉片泵，輸餡管組成。實(shí)踐表明葉片泵比齒輪泵有利于保持餡料原有的色香味。所以大部分餃子機(jī)采用輸餡葉片泵。輸餡機(jī)構(gòu)由絞龍──葉片泵──輸餡管組成[1]。葉片泵具有壓力大、流量穩(wěn)定、定量準(zhǔn)確的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)中的各個(gè)環(huán)節(jié)。葉片泵主要由轉(zhuǎn)子、定子、葉片、泵體及調(diào)節(jié)手柄組成。此外，為了擴(kuò)大泵的適用范圍，便于輸送粘度低、顆粒大的松散物料，通常在泵的入口處，還設(shè)有輸送絞龍。這樣可以將物料強(qiáng)制壓向入口，使物料充滿吸入腔。采用這種結(jié)構(gòu)，可以補(bǔ)償由于泵吸力不足和松散物料流動(dòng)性不好而造成的充填能力低等缺陷。輸餡機(jī)構(gòu)采用螺旋攪龍與葉片泵相結(jié)合的形式。螺旋攪龍分為四種類型（圖3.1），分別是全葉片式的葉片螺旋、帶式螺旋、葉片式螺旋、齒形螺旋。圖3.1螺旋攪龍結(jié)構(gòu)簡圖a全葉式；b帶式；c葉片式；d齒形3.4.1輸餡機(jī)構(gòu) 圖3.2輸餡機(jī)構(gòu)剖面圖圖3.3葉片泵工作原理圖如圖3.3所示，定子內(nèi)壁包括四個(gè)區(qū)域。一對(duì)葉片翼插入轉(zhuǎn)子的窄縫中，將定子內(nèi)壁和轉(zhuǎn)子外壁間的空間分為四個(gè)腔體[2]。物料通過吸入腔被吸入入口。物料在壓縮腔被壓縮。其他兩個(gè)區(qū)域是既不吸入又不排出物料的區(qū)域。當(dāng)垂直的絞龍旋轉(zhuǎn)時(shí)，餡料被送到泵入口而且被吸入吸入腔。物料在輸送絞龍的輸送壓力下，通過入料口進(jìn)入且充滿吸入腔，隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，葉片即被帶動(dòng)回轉(zhuǎn)，同時(shí)在定子側(cè)壁的推動(dòng)下又沿自身導(dǎo)槽滑動(dòng)，吸入腔不斷增大；當(dāng)吸入腔達(dá)最大時(shí)，葉片做純轉(zhuǎn)動(dòng)，將物料通過封閉區(qū)代入排壓腔，在排壓腔內(nèi)，定子內(nèi)壁迫使葉片做隨轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)和相對(duì)轉(zhuǎn)子自身的滑動(dòng)，隨著排壓腔逐漸減小，物料被壓向出料口，離開泵體，并通過輸餡管進(jìn)入已經(jīng)成型好的面管中餡量多少的調(diào)節(jié)可以通過圖3.3所示調(diào)節(jié)手柄來實(shí)現(xiàn)。松開鎖緊螺母，搬動(dòng)調(diào)節(jié)手柄可改變定子與輸餡管的接通面積，實(shí)現(xiàn)餡量的控制[3]。為防止餃子餡和軸承接觸，餃子餡變味；更為了防止餃子餡中的液體滲入軸承處影響輸餡機(jī)構(gòu)的。正常工作，在葉片泵的底部與轉(zhuǎn)軸的接觸處采取了密封與阻隔。3.5成型機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)成型機(jī)構(gòu)要完成的動(dòng)作是將前面輸面機(jī)構(gòu)輸出的帶餡面管，通過傳動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)成型部件運(yùn)動(dòng)，對(duì)帶餡面管進(jìn)行擠壓，使帶餡面管得到餃子的形狀，并且對(duì)面皮邊緣的毛邊進(jìn)行修剪，完成餃子的最后一道成型工序。在完成面管成形和輸送餃子餡到面管中的工作之后，要解決的問題就是捏合餃子皮使餃子成形。實(shí)驗(yàn)用餃子機(jī)采用灌腸輥切成形的原理結(jié)構(gòu)。輥切成形機(jī)構(gòu)主要由成型輥與底輥組成，成形輥上設(shè)有若干個(gè)餃子凹模，其餃子捏合邊刃口與底輥相切[7]。當(dāng)含餡面柱從旋轉(zhuǎn)輥切模與底輥中間通過時(shí)，面柱中間的餡料先是在餃子凹模感應(yīng)作用下，逐步被推擠到餃子坯中心位置，然后在回轉(zhuǎn)中被成形輥圓周刃口與底輥的輥切作用與成形為餃子生坯。另外，在成形輥的上方設(shè)有不斷撒出干面粉的布面裝置，該裝置將干面粉撒向成形輥與底輥之問以及含餡面柱之上，以防止水餃粘連在成形輥上，并有助于存放。在底輥的下面放置有面粉回收盤，用來接住多余的、掉落下來的干面粉[8]。不僅保護(hù)機(jī)器的傳動(dòng)零件、清潔環(huán)境，而且可以節(jié)約原料，降低餃子生產(chǎn)成本。最初設(shè)計(jì)的成型機(jī)構(gòu)是兩個(gè)豎直排列的成型輥，通過相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)帶餡面管進(jìn)行擠壓。該方案的成型輥的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，拆卸方便；缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)一圈只能完成兩個(gè)水餃的制作，生產(chǎn)效率太低，并且經(jīng)過輥切擠壓之后多余的面皮毛邊不好回收，所以通過分析和參考，在這個(gè)方案的基礎(chǔ)上確定了另外一種成型機(jī)構(gòu)的方案（圖3.4）。圖3.4成型輪輥與成型副輥圖3.5成型輪輥帶餡面管進(jìn)入到成型機(jī)構(gòu)之后經(jīng)過帶凹坑的成型輥和帶邊緣的成型副輥相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，餡被擠壓至凹坑里，面皮被副輥邊緣切掉。為了節(jié)約成本，不造成多余的浪費(fèi)，在成型輥和成型副輥的外緣處，增加一個(gè)刮面板，將輥切完粘黏在成型機(jī)構(gòu)上的多余的面皮刮掉，回收，再次利用。根據(jù)餃子皮制作要求，200g面粉中加0.5%食鹽和一定的水（通常為面粉重量的40%-50%）[11]。由于加的水比通常的30%的水分偏多，會(huì)導(dǎo)致水餃在被成型輪輥輥切成型之后，因?yàn)樗制喽l(fā)生粘黏現(xiàn)象。為了解決這個(gè)問題，根據(jù)面食制作特點(diǎn)，決定在輥切之前增加一個(gè)干面粉斗，通過毛刷的旋轉(zhuǎn)，通過干面粉斗底部的空將干面粉撒在帶餡面管上，從而達(dá)到干燥水餃表皮水分、防粘黏的目的。3.5.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算餃子成型機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、傳動(dòng)系統(tǒng)零部件設(shè)計(jì)、關(guān)鍵零部件設(shè)計(jì)三個(gè)部分。其中關(guān)鍵零部件設(shè)計(jì)包括:輸餡機(jī)構(gòu)的葉片泵設(shè)計(jì)、輸面機(jī)構(gòu)的輸面螺桿和輸面機(jī)筒設(shè)計(jì)、成型機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[9]。由于餃子成型機(jī)是一臺(tái)低速運(yùn)轉(zhuǎn)的依靠較為復(fù)雜的傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行的設(shè)備，所以本設(shè)計(jì)著重對(duì)其中的傳動(dòng)系統(tǒng)零部件設(shè)計(jì)等進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。3.5.2總體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)相比如今食品機(jī)械中大型的自動(dòng)餃子成型機(jī)來說，本設(shè)計(jì)中的80kg/h產(chǎn)量的一臺(tái)餃子成型機(jī)一般來說結(jié)構(gòu)較為精巧，占地面積小，并且易于移動(dòng)和拆洗。并且根據(jù)本設(shè)計(jì)中速凍餃子生產(chǎn)線是半自動(dòng)化的設(shè)計(jì)，這種小產(chǎn)量的餃子成型機(jī)的總體設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)充分考慮到人工的操作和維修，即輸餡和輸面的料斗和成型口都要依照人工為主來設(shè)計(jì)[10]。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:成型機(jī)高度控制在一米內(nèi)，便于手工操作；成型機(jī)有輪子可以推動(dòng)，便于移動(dòng)；大部分部件可以比較容易的拆卸清洗?？傮w機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)還要考慮到傳動(dòng)系統(tǒng)布置的問題，以及實(shí)際操作中的細(xì)節(jié)問題的考慮，比如成型機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)成可在工作臺(tái)上移開的樣式，方便工人對(duì)成型前的灌腸式面餡管進(jìn)行調(diào)整，這樣就需要一個(gè)聯(lián)軸器來對(duì)成型機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳動(dòng)。整臺(tái)設(shè)備的關(guān)鍵傳動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)有一個(gè)箱體對(duì)其集中密閉，即齒輪箱；此外本設(shè)計(jì)另外在輸餡機(jī)構(gòu)下方設(shè)計(jì)了一個(gè)小箱體用于輸餡機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)，因?yàn)檩旔W機(jī)構(gòu)需要在空間上改變水平為垂直的傳動(dòng)，成型機(jī)構(gòu)亦是如此。此外輸面機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)為水平方向的傳動(dòng)[11]。餃子成型機(jī)總體設(shè)計(jì)中為了使結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)當(dāng)將輸餡機(jī)構(gòu)、輸面機(jī)構(gòu)、成型機(jī)構(gòu)三者放置在水平同軸線上，通過餡管插入機(jī)筒形成灌腸式的餡面管正對(duì)成型機(jī)構(gòu)的兩輥中心偏上。第四章、設(shè)計(jì)計(jì)算4.1軸的計(jì)算為進(jìn)行傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算，要推算出各軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩（或功率）。將電機(jī)軸設(shè)為Ⅰ軸，主傳動(dòng)軸為Ⅱ軸。i為兩軸之間的傳動(dòng)比，i=1，為兩軸之間的傳動(dòng)效率，P，P為各軸的輸入功率（KW），T，T為各軸輸入轉(zhuǎn)矩（Nm），n，n為各軸轉(zhuǎn)速（r/min），按電機(jī)軸至工作機(jī)運(yùn)動(dòng)傳遞路線推算，得到各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)。（1）各軸轉(zhuǎn)速n=n/i（r/min）式中：n電機(jī)滿載轉(zhuǎn)速；i電機(jī)至一軸的傳動(dòng)比。n=n/i=n/i*i,同理可推算出各軸的轉(zhuǎn)速。（2）各軸輸入功率各軸之間的功率關(guān)系為P=P*KW各軸功率同理可推出。（3）各軸輸入轉(zhuǎn)矩輸入轉(zhuǎn)矩公式為T=各軸功率可推算?，F(xiàn)以蝸桿軸為例，計(jì)算其轉(zhuǎn)速，功率和扭矩；電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速為1420r/min，帶輪的傳動(dòng)比為i=1，傳動(dòng)到蝸桿軸的轉(zhuǎn)速為=1420r/min，電機(jī)的輸出功率為1.5KW，帶輪的傳動(dòng)效率為=0.94，滾動(dòng)軸承（每對(duì)）的效率為=0.98，故=1.5×0.94×0.98=1.38KW。=10.09N，T=T×0.94×0.98=9.29N結(jié)構(gòu)參數(shù)確定當(dāng)軸的支撐距離未定時(shí)，無法由強(qiáng)度確定軸頸，要用初步估算的方法，即按純扭矩并降低許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力確定軸頸d，計(jì)算公式為：式中：P—軸所傳遞的功率，KW；n—軸的轉(zhuǎn)速，r/min；A—由軸的許用切應(yīng)力所確定的系數(shù)，其值可查相關(guān)教材，在此以A=120，帶入公式，可求得主傳動(dòng)軸的最小軸頸為=15.4mm，取主傳動(dòng)軸的最小軸頸為D=16mm，軸的具體結(jié)構(gòu)尺寸由傳動(dòng)要而定。4.2豎絞龍的設(shè)計(jì)計(jì)算由上述可知每個(gè)餃子面皮部分的體積為Vm=17400mm3QUOTE,餃子內(nèi)腔壁直徑Dm=30mmQUOTE，即豎絞龍螺旋管的外徑為ds=30mmQUOTE，初步擬定豎絞龍的套筒內(nèi)徑為Ds=44mmQUOTE，螺旋帶厚度為H=0.5mmQUOTE，螺旋帶最外緣半徑rlxs=42mmQUOTE，且忽略因螺旋帶扭曲所帶來的體積增加（即認(rèn)定每個(gè)導(dǎo)程內(nèi)螺旋帶所占體積近似為一個(gè)內(nèi)徑D=30mmQUOTE，外徑d=42mmQUOTE，厚度H=0.5mmQUOTE的圓環(huán)體所占的體積），則：Vlxs=π設(shè)豎絞龍的轉(zhuǎn)速與成型盤轉(zhuǎn)速相同，即豎絞龍每旋轉(zhuǎn)一周，面料垂直向下運(yùn)動(dòng)一個(gè)導(dǎo)程，且該導(dǎo)程內(nèi)的面料恰好能供成型盤生產(chǎn)一個(gè)餃子，為ns=60r/minQUOTE。則螺旋管的導(dǎo)程可按下式近似計(jì)算:Ls=Vlxs+VmπRs2-rs2（3-1）代入數(shù)據(jù)有:Ls=考慮到面料壓實(shí)體積需要收縮,故將導(dǎo)程圓整為QUOTE。4.3出面嘴的設(shè)計(jì)為了避免面皮在搓制成型過程中產(chǎn)生撕裂，應(yīng)當(dāng)使面嘴轉(zhuǎn)速等于或接近于面皮在成型盤中的轉(zhuǎn)速。設(shè)面皮與成型盤之間沒有相對(duì)滑動(dòng)，則面皮轉(zhuǎn)速Q(mào)UOTE可由下式確定：nsz/nc=d給公式變形并代入數(shù)據(jù)有：n4.4帶輪的計(jì)算4.4.1V帶的設(shè)計(jì)已知已選電動(dòng)機(jī)Y90L-4：功率P=1.5Kw，滿載轉(zhuǎn)速=1420r/min，輸送裝置工作時(shí)有輕微震動(dòng)，每天工作10-16/h。(1)設(shè)計(jì)功率根據(jù)工作情況由《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表8-1-26查得工況系數(shù)=1.1；=.P=1.11.5=1.65kw(2)選擇帶型根據(jù)=1.5kW和=1420r/min由《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表8-1-3選定B型。(3)計(jì)算傳動(dòng)比根據(jù)工作要求，傳動(dòng)的穩(wěn)定性和安全性，n=1420，故選擇傳動(dòng)比設(shè)為i=1。(4)小帶輪基準(zhǔn)直徑由《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表8-1-17和《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表8-1-15取小帶輪基準(zhǔn)直徑=140mm。(5)大帶輪基準(zhǔn)直徑大帶輪基準(zhǔn)直徑取彈性滑動(dòng)率=0.02=1140（1-0.02）=137.2mm由《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表8-1-15取=140mm=+2=140+23.5=147mm實(shí)際傳動(dòng)比從動(dòng)輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速誤差對(duì)于帶式輸送裝置、轉(zhuǎn)速誤差在5%范圍是允許的(6)帶速v(7)初定軸間距0.7（+）2（+）0.7（140+140）2（140+140）196560取=400mm(8)所需V帶基準(zhǔn)長度=1385.5mm查表《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》8-1-8選取=1400mm(9)實(shí)際軸間距a(10)小帶輪包角=〉(11)單根v帶的基本額定功率根據(jù)=140mm和=1420r/min由《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表8-1-33(d)B型單根v帶的基本額定功率=2.47kW(12)額定功率的增量根據(jù)=1420r/min和i=1由表8-1-33（a）由內(nèi)插法得Y型v帶的=0.08kW(13)v帶的根數(shù)Z根據(jù)=查表8-1-27得根據(jù)=1420查表8-1-29得=0.96Z=取Z=2根(14)單根v帶的預(yù)緊力由表8-1-28查得B型帶m=0.17kg/m== 112N(15)壓軸力第五章、校核計(jì)算5.1軸的校核此次校核成型輥軸。1.初步確定軸的基準(zhǔn)直徑先按式15-2初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3，取。取V帶傳動(dòng)效率=0.94;一級(jí)蝸桿效率=0.8;滾動(dòng)軸承效率=0.98;圓柱齒輪效率=0.95;圓錐齒輪效率=0.94;于是得:取d=16mm(已經(jīng)考慮連接齒輪時(shí)主軸要開鍵槽，直徑增大3%~5%)2.按彎扭合成強(qiáng)度校核劃分主軸為六段，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》P可得對(duì)不變彎矩，前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得；因此，故安全。3.主軸應(yīng)力分布圖（1）垂直面支承反力以知齒輪的徑向力，軸向力，圓周力，主軸的重力分別為設(shè)計(jì)是取所以得到：（2）水平支反力取4.垂直面的彎矩5．水平面彎矩6．軸傳遞的扭矩彎扭矩圖如下：7.精確校核軸的疲勞強(qiáng)度截面C、D只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過渡配合所引起的應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕確定的，所以截面C、D無需校核。從受載的情況來看，截面B上的應(yīng)力最大。截面B上雖然應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大（過盈配合及鍵槽引起的應(yīng)力集中均在兩端），而且這里軸的直徑最大，故截面B也不必校核。5.2軸承的校核根據(jù)本次設(shè)計(jì)要求，選7009AC,查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本——軸承》P表6-2-11，得查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P表10-11,取所以，該軸承符合要求。第六章、結(jié)論與展望6.1結(jié)論在選擇畢業(yè)設(shè)計(jì)課題時(shí)并沒有預(yù)想到餃子成型機(jī)的設(shè)計(jì)過程是如此漫長和困難，在長達(dá)數(shù)月的設(shè)計(jì)中，克服了一個(gè)又一個(gè)設(shè)計(jì)上的困難的同時(shí)發(fā)現(xiàn)個(gè)人對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)方面的許許多多的不足和經(jīng)驗(yàn)淺陋。這種知識(shí)上和經(jīng)驗(yàn)上的不足導(dǎo)致這份設(shè)計(jì)在許多方面還存在著缺陷甚至錯(cuò)誤，這也是激勵(lì)我以后從事機(jī)械行業(yè)的一個(gè)鞭策，希望在不斷的學(xué)習(xí)過程中能擬補(bǔ)這些缺陷。餃子成型機(jī)的設(shè)計(jì)過程，主要花費(fèi)在對(duì)各個(gè)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)配合上的時(shí)間比較多。這個(gè)設(shè)計(jì)沒有學(xué)長做過，所以幾乎所有的設(shè)計(jì)圖依靠實(shí)驗(yàn)室餃子成型機(jī)的測繪和觀察以及和戴寧導(dǎo)師的討論而一步步的成、完善、不斷改正。由于很多部件尤其是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和葉片泵的部件很難測繪，于是我對(duì)整個(gè)機(jī)器的傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了重新的設(shè)計(jì)和配置，結(jié)果發(fā)現(xiàn)每個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的每個(gè)環(huán)節(jié)都是牽一發(fā)而動(dòng)全局的，走某條簡單的路子會(huì)導(dǎo)致其他路子的很大的復(fù)雜化，要做到每個(gè)機(jī)構(gòu)均衡和諧并且合乎最初的設(shè)計(jì)設(shè)想是很難很難的，需要不斷的更改方案，以至最后兼顧一切。實(shí)驗(yàn)室的餃子成型機(jī)給了我很大的幫助，可以說沒有這臺(tái)設(shè)備就不可能完成這份畢業(yè)設(shè)計(jì)，這臺(tái)餃子機(jī)是寧波安口九十年代已經(jīng)淘汰的設(shè)備，搜遍網(wǎng)絡(luò)和圖書沒有相關(guān)予餃子成型機(jī)的圖紙或者資料，對(duì)于這個(gè)中國化的設(shè)備更是沒有外文資料，在此非常感謝戴寧導(dǎo)師在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中對(duì)我的支持和鼓勵(lì)，感謝她在許多設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)給了我不少的幫助。6.2展望由于本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的設(shè)備是低速運(yùn)轉(zhuǎn)的食品機(jī)械，它的重點(diǎn)就放在了巧妙的傳動(dòng)和關(guān)鍵的成型上面，這臺(tái)設(shè)備的核心概念是輥切成型，圍繞這個(gè)概念分為輥切所需的原料的傳輸和餃子機(jī)的心臟成型機(jī)構(gòu)兩個(gè)方面，而原料的輸送又分為面和餡兩個(gè)部分，所以說要把這三個(gè)部分在不同的平面用同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行傳動(dòng)是整個(gè)設(shè)計(jì)的中心和重心，否則，這臺(tái)小作坊產(chǎn)量的設(shè)備就要大大的增大體積和能量的消耗了。總之對(duì)于這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，在機(jī)械設(shè)計(jì)的很多方面給了自己一個(gè)鍛煉的機(jī)會(huì)，也明白了所有的設(shè)計(jì)都是一個(gè)沉下心來專研的過程，切不能浮躁和眼高手低，繁雜的知識(shí)點(diǎn)也需要不斷的在今后的設(shè)計(jì)過程中充實(shí)，才能做到各方面的兼顧，因?yàn)橹灰幸稽c(diǎn)的錯(cuò)誤，就是整臺(tái)設(shè)備整個(gè)設(shè)計(jì)的缺陷甚至失敗。感謝太湖學(xué)院機(jī)械系四年來對(duì)我的培養(yǎng)。致謝本畢業(yè)設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)老師XXX老師的精心指導(dǎo)下順利完成的，從畢業(yè)設(shè)計(jì)初始的選題、設(shè)計(jì)方案的確定、設(shè)計(jì)過程的實(shí)施到整個(gè)設(shè)計(jì)過程的完成包括繪制出所選課題的三維圖和二維圖以及畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書的編寫，整個(gè)過程都傾注了林悅香老師的關(guān)懷與幫助。XXX老師學(xué)識(shí)淵博、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和一絲不茍的專研精神，感染著我們組的每一位成員，并讓我受益匪淺。同時(shí)，整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成，與我的同學(xué)對(duì)我的幫助和支持是密不可分的，從一開始的方案的確定到設(shè)計(jì)方案的施行再到最終整個(gè)設(shè)計(jì)的完成，有很多同學(xué)都給與了我莫大的幫助。在設(shè)計(jì)水餃加工機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的時(shí)候，我們組的同學(xué)給了很多思路上的提示和建議，建議我去參考工程樓車庫的各種現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)機(jī)械的傳動(dòng)部件，在撰寫整個(gè)設(shè)計(jì)說明書的時(shí)候，我們組的同學(xué)不厭其煩的對(duì)我進(jìn)