329 枳殼自動切割機的設計

329 枳殼自動切割機的設計,枳殼,自動,切割機,設計 枳殼自動切割機,課 題 名 稱：枳殼自動切割機的設計 指 導 老 師：趙進輝 學 號：20050456 姓 名：徐杰峰 專 業(yè)：機械設計制造及其自動化 班 級：機制052,1.緒論,枳殼為蕓香科植物枸橘、酸橙、香圓或玳玳花等將近成熟的果實。植物形態(tài)像“枸橘”、“枳實”、“香櫞”、“玳玳花”條。而本次畢業(yè)設計是關于枳殼自動切割機的設計，是一種中藥飲片枳殼加工機械。該機結構緊湊，設計簡單，易操作，主要由機架，傳動機構，壓料機構，傳送機構，切割機構組成。其特征是將從料斗進入切割槽的枳殼進行剖半處理，然后將剖半的枳殼通過輸送槽輸送到出料口陰干、風干或微火烘干。這樣就能以工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模將枳殼自鮮果經(jīng)剖半直接加工成半球狀，工作效率高，成品質量高而穩(wěn)定，使手工制作枳殼飲片的狀況得到根本改觀。加工料7～8月采收時直徑為5～6厘米，烘干后直徑為3～5cm，形狀為球形，厚0.4～1.3cm。這就對機械加工提供了數(shù)據(jù)要求： 1．出料口大小在10厘米。 2．切割刀選用0.2～0.4厘米厚高硬度材料。 3. 該機的整體結構造型要求其長寬高不能大于1.2米。 在枳殼自動切割機的設計、制造以及應用方面,目前我國與國外先進水平相比仍有較大差距,國內在設計制造枳殼自動切割機過程中存在著很多不足。本次枳殼自動切割機設計代表了設計的一般過程, 對今后的選型設計工作有一定的參考價值。,2.總體方案及工作原理,2.1 總體結構 該機主要由機架、傳動機構、壓料機構、傳送機構、切割機構組成，主要技術經(jīng)濟指標為： 電動機轉速為960r/min,帶輪的轉速為600r/min。 整機外型尺寸：機架的長寬高不大于1.2米。 2.2 工作原理 工作時，電動機的旋轉通過皮帶輪帶動傳動鏈條，以逆時針方向作旋轉運轉，從而使枳殼從入料口進入切割槽中。切割槽與上擋板成固定枳殼作用，當切割槽旋轉至矩形切割齒輪時，完成切割，并自動掉出切割槽。,,1.出料口； 2.電動機； 3.皮帶輪； 4.鏈傳動； 5.進料口 圖2.1 枳殼自動切割機結構簡圖,3.機械的設計與計算,3.1 機架的設計 機架的設計是設計的基礎，是機械所有部件的載體。機架起基準作用，以保證各部件間正確的相對位置，并且使整個機器組成一個整體。在其他部件及工件本身的重量與工作過程中的載荷（包括各種沖擊力）作用下，機架要有足夠的強度，而且變形部超過允許值。此外還應考慮機架的動剛度，阻尼，熱變形性，尺寸穩(wěn)定性，疲勞強度等。 機架在機器中的尺寸一般較大，它往往與機器的整體布局，機器的造型美觀，操作方便，加工工藝性好。 本設備的機架屬于金屬焊接機架。機架上擋板與切割機構邊接，是切割機構的擋板，共同完成切割過程，所以用材為鋼板，厚度為0.8～0.9厘米。在這里我選用80*80*8 Q235B的角鋼做機架。鋼材的穩(wěn)定系數(shù)為1.5～3.0之間，機架長寬高不大于1.2米。,,圖3.1 機架簡圖,,3.2 傳動機構的設計 設計中傳動機構是機械的所有動力來源，在這里我選用電動機—帶傳動—鏈傳動—刀軸的傳動方案。動力系統(tǒng)選用每秒小于或等于16轉的電機，所以 n1=16r/s=960r/min ， n2=n3=10r/s=600r/min。由此查表可選用型號為Y132S-6型電動機， 功率P=3kw。 3.2.1 普通V帶的傳動設計 本機選用常見的SPZ型窄V帶作為初級傳動，材料選用錦綸。 通過設計計算確定帶輪基本尺寸如下: V帶根數(shù)Z=4，帶輪中心距為495mm。 小帶輪的基準直徑D1=100mm 。 大帶輪的基準直徑D2 =160mm。,,1.電動機；2.大帶輪；3.鏈輪 圖3.3 傳動機構,,3.3 傳送機構的設計 傳送機構基于鏈條設計原理，共分為兩層；外層為輸送槽，內層為鏈條。 3.3.1 鏈傳動的設計 我設計的枳殼自動切割機采用滾子鏈來實現(xiàn)從料斗到出料口之間的傳遞。并選取鏈輪的材料為45號鋼。 通過設計計算確定鏈輪基本尺寸如下: 鏈輪：齒數(shù)25，分度圓直徑101.6mm。 兩鏈輪中心距為513mm。,,3.3.2 軸的設計 軸是機械傳動系統(tǒng)中的重要零件，設計時應滿足合理的結構，足夠得強度，必要的強度和振動穩(wěn)定性，以及良好的工藝性等?？傊?，所謂軸的設計，就是根據(jù)軸上零件的定位和固定要求，以及加工和裝配要求，合理定出軸的結構外形和全部尺寸過程。 軸的材料我們選用45號鋼，調質處理，由《機械設計》表11.1查得，材料直徑<200mm,硬度217 ~255HBS，抗拉強度極限為640Mpa，屈服強度極限為275Mpa，彎曲疲勞極限為275Mpa，剪切疲勞極限為155Mpa。 由應力計算公式計算得： 軸的最小直徑為18.5mm。 彎矩應力為бs(b)=32.3MPa,бs(c)=37.8MP,,,,各彎矩簡圖,,3.4切割機構的設計 3.4.1圓形割刀的設計 枳殼的切割槽，切割槽內部空心設計為圓形直徑為7厘米厚1厘米，切割槽底部開口，開口寬為0.3厘米。所以刀片厚度小于0.3厘米。在這里我取刀片的厚度為0.2厘米。 鏈輪的齒頂圓直徑：Da(max)=109.53mm ，則 圓形割刀的最大直徑為：D(max)=109.53mm+7cm+1cm =189.53mm 取圓形割刀的最小直徑：D(min)=180mm 由上面計算知： 軸的最小直徑：28mm 圓形刀片的內徑d大于28mm，我取d=35mm，這樣就可設計出圓形割刀。,,3.5進料口和出料口的設計 進料口上端口直徑為40cm，下端口直徑為8cm,高25cm,壁厚0.4 cm。出料口寬20cm，長50cm,壁厚0.4cm.,總結,經(jīng)過兩個月左右的準備工作，在趙老師和同學的指導和幫助下，此次畢業(yè)設計順利完成。本次設計總體上所設計的方案是合理正確的，但是由于時間及資料的不足，更加上自身知識有限，難免有設計上的缺陷。實際應用上會有很多問題，比如，加工工藝，制造成本，還有就是設備的穩(wěn)定性保證和壽命的預測。 雖然設計的時間不長，但每天認真的計算，卻是傾注了心血在其中的。通過這些天的設計，讓我再一次明白很多東西，但還是有許多不知其所以然，不知道為什么要這樣，這也許是我們什么都學，什么都學不精，有點像猴子下山。當然，每做一件事都事有收獲的。也許你現(xiàn)在還每察覺到，但卻影響了你。為了完成這個課題設計，我花了很多時間，去圖書館查閱這方面的資料，上網(wǎng)下載有關案例。我做了比較充分的準備，頭腦中以初具模型，但是，當要真正地寫出來，卻犯難了，通過好幾次的通宵，終于做好了，有了那么點成就感。在這次課程設計過程中，我重新梳理了過去學過的知識，并溫習了CAD以及Word和Excel辦公軟件。更讓我明白了世上無難事，只要去做了，一定能行的道理！ 由于水平有限，在設計中如有不正之處，請指導老師不吝指正。,致 謝,在這次畢業(yè)設計過程中,除了完成要求的設計任務外,讓自己的專業(yè)知識得到了一定的鞏固和提高,在一些認知深度上也有所增強,但畢竟這只是事件本身而已,更難人可貴的是在設計過程中接觸的人,在與他們的相處過程中,收獲的就不單單是本專業(yè)或相關專業(yè)知識,還有更珍貴是對自己在今后的路上要面對的為人處事,解決問題的思路與方案,還有個人修養(yǎng)方面等都受到了很大的啟發(fā)…… 為此我要特別感謝趙進輝老師，其導師風范和人格魅力，無時無刻不在設計流程中影響著我，雖然趙老師公務繁忙，但每次去老師辦公室時，都會指導和催促我抓緊時間完成設計，可見關切之至！還有在設計過程中一直指導我的同學，他們的悉心指教，把每個細節(jié)都講的較清楚，無以言表，只想再說一聲謝謝！ 相信你們的教導、幫助與支持會激發(fā)我更好的前行，謝謝！,