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目 錄
1 緒論 1
1.1 國外發(fā)展情況 1
1.2國內(nèi)切片機技術(shù)的發(fā)展概況 1
2 系統(tǒng)總體方案的確定 1
2.1 結(jié)構(gòu)特點及工作原理 1
2.2 工作原理 1
2.3 工作原理簡圖(總體方案圖) 2
2.4 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 2
3 主要部件的設(shè)計計算及校核 2
3.1 電動機的選擇 2
3.2 確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比 3
3.3 傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算 3
3.4 V帶及V帶輪的選擇計算 4
3.4.1V 帶的選擇 4
3.4.2 帶輪的設(shè)計計算 5
3.5 傳動軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 6
3.5.1 傳動軸的設(shè)計計算 6
3.5.2 按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應力校核軸的強度 10
3.5.3 精確校核軸的疲勞強度 10
3.6 軸承的選擇及校核 12
3.7 圓柱筒的設(shè)計計算 12
3.8 鍵的選擇與強度校核 14
3.8.1 鍵的選擇 14
3.8.2 鍵的強度校核 14
4 其他部件的設(shè)計 14
4.1 入料斗設(shè)計 15
4.2 出料斗設(shè)計 15
4.3 凍肉模的設(shè)計 15
4.4 機架底座 16
總結(jié) 17
致 謝 18
參考文獻 19
凍肉切片機的設(shè)計
1 緒論
1.1 國外發(fā)展情況
國外的切片機技術(shù)始于六十年代, 到七十年代已經(jīng)發(fā)展成熟,八十年代中期,大部分切片機都可以加工125mm(5英寸)以上大直徑單晶,象瑞士的邁爾-布格耶斯公司的臥式內(nèi)圓切片機,切割棒料直徑最大可以達到304.8 mm(12英寸)。八十年代中期后的一、兩年,切片技術(shù)發(fā)展到了鼎盛時期,相當多的多功能全自動切片機相繼商品化。從而誕生了世界上續(xù)道著名的切片機廠家,如瑞士Meyer-Burger AG公司的TS系列機,日本Tokyo Semitsu 株式會社的TSK(若干)系列機, 日本Okamoto Machine 株式會社的ASM系列機, 美國STC公司的STC系列機等。就切片機的結(jié)構(gòu)而言,主軸以空氣軸承活滾動軸承為支撐方式的臥式和立式兩種。發(fā)展到現(xiàn)在,就切片機的功能而言,已經(jīng)相當齊全,而且復合化,切片的方式也多種多樣。
1.2國內(nèi)切片機技術(shù)的發(fā)展概況
我國的切片機技術(shù)始于七十年代初期,我國的切片機廣泛應用于蔬菜、中藥、凍肉等領(lǐng)域。目前我國切片機的主要方式有以下幾種:
(1)直線往復式切片機。直線往復式切片機的結(jié)構(gòu)簡單,但效益低。 因此它應用于工作要求不高、效益低的場合。
(2)圓盤旋轉(zhuǎn)式切片。圓盤旋轉(zhuǎn)式切片機的機構(gòu)簡單也有較高的生產(chǎn)效益,因此它廣泛應用于各種場合。
(3)水槍式切片。水槍式切片機耗水量打, 只能切出平直的片, 因此它的應用不是十分廣泛。
(4)圓形(內(nèi)圓切片的外圓切片)切片。圓形式切片機有很高的工作效率,但是結(jié)構(gòu)復雜,設(shè)計較困難,因此它應用于工作效率要求相當高的專業(yè)領(lǐng)域。
我國的切片的研究開發(fā)方面雖然已有30年的歷史,近幾年來切片機的研制發(fā)展也非常迅速,但是與發(fā)達國家相比目前仍然有一定的距離,研制的切片機沒有得到大面積推廣應用。雖然在我國已有切片機的生產(chǎn)廠家如山東省諸城市大洋食品機械廠的大洋牌土豆切片機有400型、600型、江陰鑫達藥化機械的中藥切片機等。但我國的切片機方面仍然沒有根本性突破。
2 系統(tǒng)總體方案的確定
2.1 結(jié)構(gòu)特點及工作原理
目前我國切片機的主要方式有以下幾種:直線往復式切片機,圓盤旋轉(zhuǎn)式切片,水槍式切片,圓形(內(nèi)圓切片的外圓切片)切片。
圓盤旋轉(zhuǎn)式切片在工作時要求工作平穩(wěn),整體結(jié)構(gòu)緊湊,機構(gòu)簡單,操作和維修簡便,裝料卸料容易。切片的厚度均勻,肉片的大小一致,中間折斷可根據(jù)需要換刀。并且要求環(huán)保節(jié)能。
本設(shè)計吸收了當前切片機的設(shè)計優(yōu)勢,主要由原動機、傳動系、工作系(滾筒裝置)、機架系四部分構(gòu)成。原動機采用電動機帶動,傳動系選擇V帶傳動,因為圓柱筒轉(zhuǎn)速限制在150--250轉(zhuǎn)/分,所以有安裝一減速器以降低電機輸出轉(zhuǎn)速,工作系由圓柱筒和刀片組成,機架系由底座、架身、進料斗、出料斗組成。此外采用全損耗系統(tǒng)用油進行潤滑,J型無骨架橡膠密封。主運動軸、軸承、鍵、聯(lián)軸器都采用標準件,易于更換。
2.2 工作原理
電動機運轉(zhuǎn),通過聯(lián)軸器將動力傳到減速箱,通過一級減速將發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低,經(jīng)過減速的動力通過V帶將動力傳到主運動軸,帶動滾筒旋轉(zhuǎn)從而使切片機開始工作。在確認機器啟動運轉(zhuǎn)平穩(wěn)后開始喂料,喂料要及時均勻,要觀察出料口,如有堵塞及時清除。
2.3 工作原理簡圖(總體方案圖)
圖2-1 圓盤旋轉(zhuǎn)式切片機總體方案圖
1—電動機,2—聯(lián)軸器,3—減速器,4—V帶輪,5—V帶,6—進料斗及施壓裝置,
7—圓柱筒,8—出料斗,9—機架,10—機座
2.4 系統(tǒng)總體方案設(shè)計
組成:傳動裝置由電機、減速器、工作機組成。
特點:帶輪相對于軸承對稱分布,故沿軸向載荷分布相對均勻,要求軸有的剛度適宜即可。
確定傳動方案:考慮到電機轉(zhuǎn)速高,傳動功率大,在工作中要承受輕微沖擊等實際要求,故采用一級斜齒輪減速器,初步確定傳動系統(tǒng)總體方案如圖2。選擇帶傳動和一級圓柱斜齒輪減速器(展開式)。
傳動裝置的總效率:
=×××=0.8674;
為聯(lián)軸器的效率,為高速軸齒輪的效率,
為高速軸承的效率,為第二對軸承的效率,
為第三對軸承的效率,為V帶的效率(齒輪為9級精度,油脂潤滑.
因是薄壁防護罩,采用開式效率計算)。
3 主要部件的設(shè)計計算及校核
由總體方案圖可知,本切片機需要計算及校核的主要部件有原動機,傳動比及其分配,V帶的設(shè)計計算和校核,傳動軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算,軸承的選擇及校核,圓柱筒的設(shè)計計算及校核,鍵的選擇及校核等。
3.1 電動機的選擇
電動機所需工作功率為: P=P/=2800/0.8674=3.2kW,
P—工作裝置的功率;
—總效率。
執(zhí)行機構(gòu)的轉(zhuǎn)速n為150~300r/min
經(jīng)查表按推薦的傳動比合理范圍,帶傳動的傳動比i=2~5,一級圓柱斜齒輪減速器傳動比i<2~8,則總傳動比合理范圍為i=4~40,電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為n=i×n=(4~40)×(150~300)=600~12000r/min。
綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、價格和帶傳動、減速器的傳動比,選定型號為YU90L2的三相異步電動機,額定功率為1.1Kw,
額定電流8.68A,轉(zhuǎn)速2800 r/min。
下面的表格就是電動機的技術(shù)參數(shù)、性能以及外形尺寸的數(shù)據(jù):
表3-1 電動機性能表
電機
型號
額定功率
kw
電機轉(zhuǎn)速
電機重量
N
參考價格
元
YU90L2
1.1
2800
210
230
表3-2 電動機外形尺寸
中心高
外型尺寸
L×(AC/2+AD)×HD
底腳安裝尺寸A×B
地腳螺栓孔直徑K
軸伸尺寸D×E
裝鍵部位尺寸F×GD
132
300×176×205
216 ×178
12
36× 100
10 ×41
3.2 確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比
(1)總傳動比
由選定的電動機轉(zhuǎn)速和工作裝置主動軸轉(zhuǎn)速,可得傳動裝置總傳動比為=/=2800/300=9.3
(2)分配傳動裝置傳動比
=×
式中分別為帶傳動和減速器的傳動比。
為使帶傳動外廓尺寸不致過大,初步?。?,則減速器傳動比為==9.3/3=3.1
根據(jù)各原則,查圖得高速級傳動比為=3,則=3.1
3.3 傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算
(1)各軸轉(zhuǎn)速
? =2800r/min
??==2800/3.1=903r/min
??=?/?=903/3=301 r/min
(2)各軸的輸出功率=1.1kW
=×=1.1×0.96×0.97×0.99×0.99=1.0kW
=××=1.0×0.96×0.99=0.9504kW
(3)各軸輸出轉(zhuǎn)矩
因電動機軸的輸出轉(zhuǎn)矩=9550 =9550×1.1/2800=3.7N·m
所以:
=×× =3.7×3.73×0.99=13.67N·m
=×××=3.5×1.5×0.97×0.99=19.70N·m
運動和動力參數(shù)結(jié)果如表3-3:
表3-3 運動和動力參數(shù)表
軸 名
功率P/ KW輸出
轉(zhuǎn)矩T /Nm輸出
轉(zhuǎn)速r/min
電動機軸
1軸
2軸
1.10
1.0
0.95
3.70
13.67
19.70
2800
903
301
3.4 V帶及V帶輪的選擇計算
帶傳動是通過中間撓性件傳遞運動和動力的,適用于兩軸中心距較大的場合。用帶傳動具有結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉等優(yōu)點。
3.4.1 V 帶的選擇
(1)帶傳動通常是由主動輪1、從動輪2和張緊在兩輪上的環(huán)形帶3組成(如圖4)。安裝時帶被張緊在帶輪上,這時候帶所受的拉力稱初拉力,它使帶與帶的接觸面間產(chǎn)生壓力。主動輪回轉(zhuǎn)時,依靠帶與帶輪接觸面間的摩擦力拖動從動輪一起回轉(zhuǎn),從而傳遞一定的動力和運動。
圖3-1 帶傳動簡圖
環(huán)形帶按橫截面形狀可分為平帶、V帶和特殊截面帶(如圓帶等)三大類。平帶的橫截面為扁平矩形,工作時帶的環(huán)形內(nèi)表面與輪緣相接觸;V帶的橫截面為等腰梯形,工作時其兩側(cè)面與輪槽的側(cè)面相接觸,而V帶與槽輪底并不接觸。由于輪槽的契形效應,初拉力相同時,V帶的傳動較平帶傳動能力產(chǎn)生更大的摩擦力,故具有較大的牽引能力。因此本設(shè)計采用V形環(huán)形帶聯(lián)結(jié)兩輪。
V帶又分為普通V帶、窄V帶、寬V帶、大契角V帶、汽車V帶等多種類型,其中普通V帶和窄V帶應用最廣。V帶由抗拉體、頂膠、底膠和包布組成.當帶受縱向彎曲時,在帶中保持原長度不變的周線稱為節(jié)線,由全部節(jié)線構(gòu)成的面稱為節(jié)面。帶的寬度稱為節(jié)寬(),帶受縱向彎曲時,該寬度保持不變。這兩種V帶都已經(jīng)標準化,按截面尺寸的不同,普通V帶和窄V帶有以下幾種型號,見表4。
因為小帶輪(主動輪)的轉(zhuǎn)速為903轉(zhuǎn)/分,輸出功率為1千瓦,根據(jù)設(shè)計要求,經(jīng)查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表13-3得到小帶輪初選的基準直徑為100mm。初步確定選普通V帶A型,基準長度為1400mm。
(2)實際工作時,應對V帶的基本額定功率值加以修正。修正后既得實際工作條件下V帶所能傳遞的功率,稱為許用功率[]:[]=(+)
式中:-功率增量。
-包角修正系數(shù)。
-帶長修正系數(shù)。
經(jīng)查表;;。
=(1+0.08)x0.95x0.96=0.985<1不符合要求。
所以小帶輪的基準直徑因選擇112mm。經(jīng)計算:
符合要求。
(3)根數(shù)的確定
設(shè)P為傳動的額定功率(Km),為工作情況,則計算功率為:;
式中:-工作情況系數(shù),查表得1.5。則:
V帶的根數(shù)由式:計算確定,帶入數(shù)據(jù)計算得=1.33;確定為兩根。
表3-4 V帶截面尺寸(GB/T11544-1997)
類型
節(jié)寬/mm
頂寬/mm
高度/mm
單位長度質(zhì)量
普 V 帶
窄V帶
Y
5.3
6.0
4.0
0.04
Z
8.5
10.0
6.0
0.06
(SPZ)
8
10
8
0.07
A
11.0
13.0
8.0
0.1
(SPA)
11
13
10
0.12
B
14.0
17.0
11.0
0.17
(SPB)
14
17
14
0.2
C
19.0
22.0
14.0
0.30
(SPC)
19
22
18
0.37
D
27.0
32.0
19.0
0.60
E
32
38.0
23.0
0.87
3.4.2 帶輪的設(shè)計計算
帶輪通常用鑄鐵制造,一般采用HT150或HT200材料,允許的最大圓周速度為25米/秒。帶輪較小時可采用實心式;中等直徑的帶輪可采用腹板式;直徑大于350mm時可采用輪輻式如圖4。
圖3-2 帶輪
(1) 大小帶輪直徑的確定
由3.4.1可知小V帶輪的直徑為112mm,設(shè)大帶輪為,由經(jīng)驗公式:
式中:-1軸轉(zhuǎn)速;
- 工作裝置轉(zhuǎn)速;
-滑動率(因其值在之間,一般計算不予考慮)。
帶入數(shù)據(jù)計算得:
(1)
由《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表13-9?。m然有所增大,但是在誤差范圍之內(nèi),且在滾筒轉(zhuǎn)速范圍之中,故允許)。
(2) 中心距的確定
初步選定中心距:
取,符合)。
由式
得帶長:
(2)
經(jīng)查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表13-2得A型帶基準長度=。再由計算實際中心距:
(3) =657mm
綜上所述,可以確定V帶選用普通V帶A型,,中心距為657mm;大帶輪直徑為315mm,小帶輪直徑為112mm。
3.5 傳動軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
軸是切片機中的重要零件之一,用來支持旋轉(zhuǎn)的機械零件和傳遞轉(zhuǎn)矩。根據(jù)承受載荷的不同,軸可分為轉(zhuǎn)軸、傳動軸和心軸三種。轉(zhuǎn)軸既傳遞轉(zhuǎn)矩又承受彎矩,如齒輪減速器中的軸;傳動軸只傳遞轉(zhuǎn)矩而不承受彎矩或彎矩很小;心軸則只承受彎矩而不傳遞轉(zhuǎn)矩。制造軸一般采用的材料是碳素鋼和合金鋼。35、45等優(yōu)質(zhì)碳素鋼因具有較高的綜合力學性能,應用較多,為了改善力學性能,應進行正火或調(diào)質(zhì)處理。合金鋼具有較高的力學性能與較好的熱處理性能,但價格較貴,多用于特殊要求的軸。
3.5.1 傳動軸的設(shè)計計算
1.主運動軸(從動軸)的設(shè)計
⑴. 求主運動軸上的功率P,轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)矩。
由上述可知,,
⑵. 求作用在從帶輪上的力
已知低速帶輪的基準圓直徑為
而初步知道:
圓周力: (4)
徑向力: (5)
軸向力: (6)
⑶. 初步確定主運動軸的最小直徑
先按課本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)《機械設(shè)計基礎(chǔ)》的公式14-2:
(7)
式中:C—由軸的材料和承載情況確定的常數(shù);
P—傳遞的功率;
n—軸的轉(zhuǎn)速。
帶入數(shù)據(jù):
軸的最小直徑取20mm,顯然是安裝在軸承上的直徑,為了使所選的軸與軸承吻合,故需同時選取軸承的型號。
⑷. 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度
初步設(shè)計主運動軸(從動軸)如圖5:
圖3-3 軸簡圖
為了滿足安裝定位要求,如上圖,ab段安裝從動帶輪,bc段安裝軸承,de段安裝圓錐滾筒,為
了使軸在運動時不軸向運動,在ce段兩頭要安裝止推軸承,ef段安裝另一軸承。在左側(cè)應鉆螺紋孔,起軸向固定作用。
1) 初步選擇滾動軸承 因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用,但軸向力相對較小,故選用單列深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù),由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組標準精度級的單列深溝球軸承6004型,如表5:
表3-5 軸承參數(shù)表
D
B
軸承代號
17
35
10
19.4
32.6
6003
20
42
12
25
37
6004
25
47
12
30
42
6005
30
55
13
36
49
6006
圖3-4 深溝球軸承
2. 主運動軸各軸段長度直徑的確定
對于選取的單向深溝球軸承其尺寸為的,故直徑;
而長度,,,,考慮到實際工作情況,將工作軸段調(diào)整為。這樣軸的總長為350mm。
3. 求軸上各載荷
首先根據(jù)結(jié)構(gòu)圖作出軸的計算簡圖, 確定頂軸承的支點位置時,查《機械設(shè)計手冊》得對于6004型的深溝球軸承,做為簡支梁的軸的支承跨距.
由上述可知,圓周力:=,徑向力:,軸向力:
1)求垂直面的支承反力
(8)
2)求水平面的支承反力
(9)
3)F力在支點產(chǎn)生的反力
(10)
(11)
4)繪垂直面的彎矩圖
(12)
5)繪水平彎矩圖
(13)
6)F力產(chǎn)生的彎矩圖
(14)
a-a截面F力的彎矩為:
(15)
7)合成彎矩圖
考慮到最不利的情況,把與直接相加
(16)
8)求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩
(17)
9)求危險截面的當量彎矩
(18)
假設(shè)扭切應力是脈動循環(huán)變應力,取折合系數(shù)=0.6,代入前式可得
10)計算危險截面處軸的直徑
軸的材料選用45鋼,調(diào)質(zhì)處理,查表的,由表查得[],則
(19)
考慮到鍵槽對軸的削弱,將d值加大5%,故
從動軸的載荷分析如圖3-5所示。
圖3-5 軸載荷分析圖
綜合上述計算,傳動軸總體設(shè)計結(jié)構(gòu)如圖
圖3-6 傳動軸
3.5.2 按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應力校核軸的強度
根據(jù)
(20)
前已選軸材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,查表15-1得]此軸合理安全。
3.5.3 精確校核軸的疲勞強度
應力集中對軸的疲勞強度的影響來看,截面1和2處過盈配合引起的應力集中最嚴重,從受載來看,截面1上的應力最大.截面Ⅵ的應力集中的影響和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同時軸徑也較大,故不必做強度校核.截面C上雖然應力最大,但是應力集中不大,而且這里的直徑最大,故C截面也不必做強度校核,截面Ⅳ和Ⅴ顯然更加不必要做強度校核.由附錄可知,鍵槽的應力集中較系數(shù)比過盈配合的小,因而,該軸只需校核截面1左右兩側(cè)證即可。
(1)截面1左側(cè)。
抗彎系數(shù)
抗扭系數(shù)
軸的材料為45鋼。調(diào)質(zhì)處理。
由課本表查得:
因:
經(jīng)插入后得:
軸性系數(shù)為
所以
-1)
所以
綜合系數(shù)為:
碳鋼的特性系數(shù) 取0.1
取0.05
計算安全系數(shù)
(21)
(22)
(23)
所以它是安全的
(2)截面1右側(cè)
抗彎系數(shù)
抗扭系數(shù)
截面1左側(cè)的彎矩M為 M=53
截面Ⅳ上的扭矩為
截面上的彎曲應力: (24)
截面上的扭轉(zhuǎn)應力:
(25)
(26)
所以
綜合系數(shù)為:
碳鋼的特性系數(shù)
取0.1, 取0.05。
安全系數(shù)
所以它是安全的。
3.6 軸承的選擇及校核
滾動軸承一般是由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架組成。內(nèi)圈裝在軸上,外圈裝在機座和軸承座上。內(nèi)圈上有滾道,當內(nèi)外圈相對旋轉(zhuǎn)時,滾動體將沿著滾道滾動。保持架的作用是把滾動體均勻地隔開。滾動體與內(nèi)外圈的材料應具有高的硬度和接觸疲勞強度、良好的耐磨性和沖擊性。一般用含鉻合金鋼制造。工作表面要磨削和拋光。與滑動軸承相比,滾動軸承具有摩擦阻力小、起動靈敏、效率高、潤滑簡便和易于互換等優(yōu)點。所以選擇滾動軸承。由上述計算可知,假設(shè)選擇6004的單排滾動軸承不成立,要選擇6006型號的?,F(xiàn)對其進行校核。
(1)求當量動載荷
因該軸承受 和的作用,必須求出當量動載荷P。計算時用到的徑向系數(shù)、軸向系數(shù)要根據(jù)值查取,而是軸承的徑向額定靜載荷,在軸承型號未選出前暫時不知道,故用試算法。根據(jù)《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表16-11,暫取,則。
因,,則,由《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表16-11查得,。
由式 (27)
(2)計算所需徑向基本額定動載荷值
由式: (28)
式中:(查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表16-9得);
(查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表16-8得,因工作溫度不高);
是使用壽命,定為
所以:
查表可知N
故6006軸承的,與原估算接近,適用。
3.7 圓柱筒的設(shè)計計算
切片機的刀片安裝在圓柱形滾筒上,刀刃的運動軌跡為圓柱形。因為圓柱筒制造比較麻煩,常采用焊接件連接各部分零件。它的設(shè)計如下圖10:
圖3-7 圓柱滾筒簡圖
良好的切片器應該是切片質(zhì)量高,即成品的切割面光滑整齊,耗用動力小,結(jié)構(gòu)緊湊,工作平穩(wěn),刀刃便于磨銳,使用和維修方便。刀片安裝時應滿足一下三方面的要求:
(1) 鉗住物料,保證切割
設(shè)AB為動刀刃口,CD為出料斗壁相當于定刀刃口,夾角為動、定刀片對物料的鉗住角。當物料開始被刀片切割時,對同一物料引起的摩擦角也不通。設(shè)直線形動刀刃AB對圓柱形物料切割時的正壓力為,摩擦力為為動刀片對物料的摩擦系數(shù)。定刀刃對物體的正壓力為,摩擦力為為定刀刃對物體的摩擦系數(shù),見下圖11:
圖3-8 物體受力分析圖
要使物體不被推出,穩(wěn)定切割的條件是:
(29)
將兩式聯(lián)立后得:
兩邊除以得:
(30)
因為,代入后得:
(31)
式中:
——定刀刃對物料的摩擦角,由實驗求得;
——動刀刃對物料的摩擦角,由實驗求得。
由上述計算可知,刀片的鉗住角a必須小于才能鉗住物料,保證穩(wěn)定切割。因此由各資料得出,鉗住角可選為30度。
(2)切割功率要小 切割功率消耗與刀片的切割方式能否產(chǎn)生滑切,單位刃口長度上的承受壓力大小以及刀片的特性系數(shù)等因素有關(guān)。若要切割功率消耗小,需產(chǎn)生滑切。
(3)切割阻力矩均勻 切刀工作時,不但要求耗用動力少,而且要求從切割開始參加切割,直到切割終了的切割力矩基本不變,以保持切片機能夠平穩(wěn)工作。
3.8 鍵的選擇與強度校核
3.8.1 鍵的選擇
鍵主要用來實現(xiàn)軸和軸上零件之間的周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩。鍵是標準件,分為平鍵、半圓鍵、契鍵和切向鍵。本設(shè)計采用平鍵連接,它的兩側(cè)是工作面,上表面與輪轂槽底之間留有間隙。
3.8.2 鍵的強度校核
(1)選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸
一般9精度的尺寸的齒輪沒有定心精度要求,用平鍵比較好。
查《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》表4-2取:
鍵寬 鍵高鍵長
其中鍵O安裝在從動帶輪上,鍵1、2安裝在圓錐滾筒上。
(2)校核鍵聯(lián)接的強度
查得
工作長度
(3)鍵與輪轂鍵槽的接觸高度
由公式得:
(33)
(34)
兩者都合適
取鍵標記為:
鍵0:825AGB/T1096-1979
鍵1:1245AGB/T1096-1979
4 其他部件的設(shè)計
本切片除了上述主要零部件外,還有機架底座,刀片,其中機架底座由進料斗、出料斗和機架組成。其他部件如減速器,聯(lián)軸器等是標準件,可以買到,這里就不再詳述。
4.1 入料斗設(shè)計
入料斗要保證物料順利進入切割刀口。根據(jù)切削要求及工作原理,將入料斗設(shè)計成直筒式,這樣待加工凍肉塊就能順利滑下,不會造成堵塞。各零件用焊接結(jié)好后由螺釘連接上下料斗在機架上。
圖3-9 入料斗
4.2 出料斗設(shè)計
出料斗的作用主要是讓以加工的物料只通過這個通道出來,其次是包裹住刀片起到安全作用及整體結(jié)構(gòu)上的平衡,美化外觀。連接如料斗。
圖3-10 出料斗
4.3 凍肉模的設(shè)計
凍肉模就是要把羊肉凍成入料口規(guī)定的形狀尺寸,把生羊肉剔骨后,放進肉模內(nèi),在低溫下冷凍成型。采用合頁連接的圓筒狀,具體如下圖:
圖3-11 凍肉模
4.4 機架底座
機架底座主要采用L形鋼焊接而成,起固定工作機,安裝電動機、減速器等零部件的作用。具體形狀如附件上零件圖
總結(jié)
將近兩個月的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)就要完成,在此對兩個月來的設(shè)計過程進行總結(jié)。此次畢業(yè)設(shè)計的題目是凍肉切片機。在選好題確定了導師后,我感到既緊張又興奮,對我來講,大學四年了,要自行設(shè)計一部機器是第一次并相當有難度的,怕自己完成不了,但是我想在經(jīng)過導師的悉心指導和我個人的努力,定能夠完成。
畢業(yè)設(shè)計從本質(zhì)上說是一種創(chuàng)作性活動,是對知識與信息等進行創(chuàng)作與處理。本次設(shè)計也是對我的創(chuàng)作意識的適應性訓練,這種訓練的好處是在整個設(shè)計過程,都由自己全程參與。本設(shè)計的創(chuàng)新處主要有一下幾點:
1) 入料斗 在設(shè)計入料斗時,考慮到所切物料在不同的時刻對滾筒施加的壓力是不同的,因為切削使肉柱逐漸縮短,對滾筒的壓力變小,所以在入料口上端設(shè)計了一個人工施壓桿,通過人工控制來使肉柱對滾筒的壓力基本一致,附件圖,便于在接近與刀片時能夠穩(wěn)定被切。
2) 本設(shè)計采用聯(lián)軸器和減速器主要基于以下原因,一是電動機出來的動力較大,如直接聯(lián)結(jié)帶輪,容易引起振動,不利于切割,起降低速度作用;二是起平穩(wěn)作用。
本設(shè)計因為個人知識有限,還存在以下缺點:一是被切下的物料落在圓筒內(nèi)部后,由于離心力的作用使它不易落出,有時在滾筒內(nèi)滾動,以致造成肉卷的變形或破碎。二是,施壓桿上的力由人工控制,在一開始時可能不太容易掌握。三是,用聯(lián)軸器連接減速器和發(fā)動機,兩者之間的同軸度沒辦法保證。
總之,整個畢業(yè)設(shè)計還是比較順利的完成了,再多的酸甜苦辣都化作出了成果的喜悅!
致 謝
隨著這篇本科畢業(yè)論文的最后落筆,我四年的大學生活也即將劃上一個圓滿的句號。回憶這四年生活的點點滴滴,從入學時對大學生活的無限憧憬到課堂上對各位老師學術(shù)學識的深沉沉湎,從奔波于教室圖書館的來去匆匆到業(yè)余生活的五彩繽紛,一切中的一切都是歷歷在目,讓人倍感留戀,倍感珍惜。敲下“致謝”兩個字,心中無限感慨?;仨^去,一路走來,需要感謝的人太多,實在是這些簡單的文字所不能表達和承載的。
首先誠摯的感謝導師馬少輝教授對我的嚴格要求和悉心指導,導師淵博的學識、非凡的氣質(zhì)、敬業(yè)的工作作風、獨特的人格魅力,始終感染著我、激勵著我,這些都將成為寶貴的財富讓我享用終身。在每次設(shè)計遇到問題時老師不辭辛苦的講解才使得我的設(shè)計順利的進行。從設(shè)計的選題到資料的搜集直至最后設(shè)計的修改的整個過程中,花費了老師很多的寶貴時間和精力,并在論文的關(guān)鍵環(huán)節(jié)提出很多寶貴的意見。在此向?qū)煴硎局孕牡馗兄x!導師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度,開拓進取的精神和高度的責任心都將使學生受益終生!
我同一設(shè) 還要感謝和計小組的幾位同學,是你們在我平時設(shè)計中和我一起探討問題,并指出我設(shè)計上的誤區(qū),使我能及時的發(fā)現(xiàn)問題把設(shè)計順利的進行下去,沒有你們的幫助我不可能這樣順利地結(jié)稿,在此表示深深的謝意。
感謝我的室友們,從遙遠的家來到這個陌生的城市里,是你們和我共同維系著彼此之間姐妹般的感情,維系著寢室那份家的融洽。四年了,仿佛就在昨天。四年里,我們哭過、笑過、開心或不開心的事情堆砌成我們的生活。只是今后大家就難以再聚首,沒關(guān)系,各奔前程,大家珍重。我們在一起的日子,我會記一輩子的。
感謝08級各位同窗好友,你們的關(guān)心和愛護讓我在這個集體里倍感溫暖,一起走過的日子將成為我美好的回憶。
最后,謹以此文獻給我最最摯愛的父母,是你們讓我有機會、有毅力完成了全部的學業(yè),鼓勵我、支持我一步步走到了今天,愿你們一生平安。
感謝關(guān)心、支持、幫助過我的所有人!感謝文中所引用文獻的編、著、譯者。
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