多功能切菜機(jī)的設(shè)計(jì)【食用機(jī)械設(shè)備畢業(yè)課程設(shè)計(jì)】

1、<p><b>　　第1章 緒 論</b></p><p><b>　　1.1課題背景</b></p><p>　　20世紀(jì)以來，我國食品工業(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)械來促進(jìn)食品工業(yè)的發(fā)展，以滿足不斷提高

2、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，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。</p><p>　　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，半成品菜的加工成為難題。雖然中國勞動(dòng)力低廉，但手工切出的制品不衛(wèi)

3、生，規(guī)格尺寸不均，破損量大，成本相對較高。</p><p>　　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。</p><p>　　食品加工機(jī)械的種類有很多,可分為:攪拌及揉合設(shè)備,

4、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。 </p><p>　　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、果品廠、醬菜廠、廠礦、機(jī)關(guān)、學(xué)校、旅店食堂等等。</p><p>　　目前，國內(nèi)生產(chǎn)切菜機(jī)的廠家不多，現(xiàn)在我國的食品機(jī)械行業(yè)的主要機(jī)器型號有JY-Q550型多功能切菜機(jī),PQT-

5、580型多功能切菜機(jī)（整機(jī)（無級）：1200×700×300MM,外形尺寸：送料槽：長×寬=1000×140MM）；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）×530（W）×1000（H）(mm)機(jī)器重量：135KG切割尺寸1-60mm(葉菜部)產(chǎn)量：300-100kg/HR電源：220V

6、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470×410×620mm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:1.8m 尺寸：120

7、×342×210(mm) 大箱尺寸:445×420×490(mm)等，模擬手工切菜機(jī)為多。</p><p>　　這些廠家生產(chǎn)的切菜機(jī)的主要不足是功能少和生產(chǎn)率低，因此設(shè)計(jì)多功能的高效率的多用切菜機(jī)是十分必要的。本文介紹了一種可以切蔬菜，肉類等多種食品的多功能切菜機(jī)，而且生產(chǎn)率很高，尤其適合大型的飲食行業(yè)的使用。</p><p><b>　　

8、1.2目的和意義</b></p><p>　　中國多用切菜機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展出現(xiàn)的問題中，許多情況不容樂觀，如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、產(chǎn)業(yè)集中于勞動(dòng)力密集型產(chǎn)品；技術(shù)密集型產(chǎn)品明顯落后于發(fā)達(dá)工業(yè)國家；生產(chǎn)要素決定性作用正在削弱；產(chǎn)業(yè)能源消耗大、產(chǎn)出率低、環(huán)境污染嚴(yán)重、對自然資源破壞力大；企業(yè)總體規(guī)模偏小、技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱、管理水平落后等。 </p><p>　　就目前形式來看，我國的食品機(jī)械發(fā)

9、展前景十分廣闊，究其主要原因是我國人民消費(fèi)的食品大多是來自農(nóng)業(yè)的未加工食品，每年因缺乏必要的食品加工機(jī)械使食品資源不能直接加工、貯藏、保鮮而造成的損失高達(dá)幾十億元，未能深加工綜合利用而造成的資源浪費(fèi)損失更高，因此我國食品機(jī)械具有廣闊的市場前景。</p><p>　　我國食品機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品，能跟上國際先進(jìn)水平的不少，但真正具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、具有技術(shù)創(chuàng)新的產(chǎn)品卻是甚少。這里所說的“跟"字，是“跟進(jìn)&quo

10、t;甚至是仿制，而創(chuàng)新極少。所以，我國食品機(jī)械制造企業(yè)要從創(chuàng)新的角度，從自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高度來開發(fā)新產(chǎn)品，開發(fā)出具有國際一流水平的先進(jìn)設(shè)備，這樣，才能真正實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)食品機(jī)械制造業(yè)的提檔升級。</p><p><b>　　1.3本文主要內(nèi)容</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)主要是將日本生產(chǎn)的ES-2型切菜機(jī)進(jìn)行消化、吸收，并使之國產(chǎn)化；然后，本文對多功能切菜機(jī)的主要機(jī)械部

11、分的設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)行說明，例如無級變速器傳動(dòng)、斜齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)，軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及軸承選用和計(jì)算及壽命校核等。另外，本文還提供一些重要零件的結(jié)構(gòu)圖和一些原理圖，使讀者更易理解本設(shè)計(jì)的工作原理。 </p><p><b>　　1.4預(yù)期結(jié)果</b></p><p>　　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，刀具不僅對物料有切的作用而且還同時(shí)具有割的作用，因此

12、，是具有模擬人手切片的作用。此外，尚設(shè)計(jì)出不同機(jī)構(gòu)圓盤刀具，可以一次切出所需的不同形狀的物料（條、絲、丁等）。并可以通過單刀雙刀的轉(zhuǎn)換改變加工尺寸范圍，通過改變不同形狀的刀具，可以切削軟硬程度不同的物料。使用方便、快捷。</p><p>　　第2章 方案設(shè)計(jì)論證</p><p>　　2.1 切菜機(jī)的原理和應(yīng)用分析</p><p>　　2.1.1切片運(yùn)動(dòng)形式的選擇&

13、lt;/p><p>　　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。</p><p>　　目前，國內(nèi)外的切菜機(jī)的切片運(yùn)動(dòng)形式主要有兩種：</p><p>　?。?）刀具回轉(zhuǎn)和物料直線進(jìn)給式；</p><p&

14、gt;　?。?）刀具作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)和物料作直線進(jìn)給式。</p><p><b>　　1.切片功能比較</b></p><p>　　對于刀具回轉(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。從而使刀具對物料的擠壓力小，對物料損傷小，可以保持其水分，且切片形狀規(guī)則，因而切片質(zhì)量好。

15、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）。</p><p>　　對于刀具作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其刀片刃口為一直線，刀具簡單。但刀具對物料擠壓力大，對物料損傷大，水分損失多，切片質(zhì)量差。</p><p>　　2.實(shí)現(xiàn)刀具運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)比較</p><p>　　實(shí)現(xiàn)刀具回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)比較簡單，傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)元件不易磨損，機(jī)器壽命長。

16、</p><p>　　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。</p><p><b>　　3.生產(chǎn)率比較</b></p><p>　　刀具回轉(zhuǎn)和物料直線進(jìn)給式，由于無沖擊、振動(dòng)小，可以高速切片，因而生產(chǎn)率高。</p><p>　　刀具直線往復(fù)運(yùn)

17、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。</p><p>　　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。</p><p>　　2.1.2 切菜機(jī)技術(shù)條件</p><p>　　多功能

18、切菜機(jī)屬于食品機(jī)械，其設(shè)計(jì)應(yīng)符合《中華人民共和國商業(yè)部部標(biāo)準(zhǔn)——切菜機(jī)技術(shù)條件》。其中</p><p>　　1.設(shè)計(jì)、制造技術(shù)要求</p><p>　　(?)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。</p><p>　　(?)應(yīng)有安全裝置和措施。</p><p>　　(?)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。</p

19、><p>　　(?)旋轉(zhuǎn)刀具及旋轉(zhuǎn)撥盤與設(shè)有鉸鏈構(gòu)件的防護(hù)罩間必須有互鎖裝置。</p><p><b>　　2.性能要求：</b></p><p>　　(?)成型菜料應(yīng)形狀規(guī)整，均勻，穩(wěn)定。</p><p>　　(?)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顯的撕裂纖維痕跡。</p><p&g

20、t;　　(?)在進(jìn)料，切割，出料的過程中，菜料應(yīng)順利通暢，不得有諸塞現(xiàn)象。</p><p>　　(?)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，漏油等現(xiàn)象。</p><p>　　2.2 多功能切菜機(jī)方案確定</p><p>　　2.2.1傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)</p><p>　　經(jīng)過分析研究，把分離傳動(dòng)機(jī)構(gòu)改進(jìn)為整體傳動(dòng)的機(jī)構(gòu)形式（把變速變

21、換齒輪也布置在傳動(dòng)箱內(nèi)），使其機(jī)器的寬度方向尺寸減少到700mm，且刀具中心基本上位于寬度尺寸的中心，增加了機(jī)器的美觀。</p><p>　　2.2.2 傳動(dòng)方案選擇</p><p>　　本機(jī)擬采用同步帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)等傳動(dòng)方式。其特點(diǎn)如下：</p><p>　　1.帶傳動(dòng)是撓性傳動(dòng)的一種。帶傳動(dòng)的主要特點(diǎn)：傳動(dòng)帶具有彈性和撓性，可吸收振動(dòng)和緩和

22、沖擊，使傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音小；當(dāng)過載時(shí)，傳動(dòng)帶與帶輪間可發(fā)生相對滑動(dòng)而不損傷其它零件，起保護(hù)作用；適合于主、從動(dòng)軸間中心距較大的傳動(dòng)；結(jié)構(gòu)簡單，制造、安裝和維護(hù)都較方便；由于有彈性滑動(dòng)存在，故不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比；結(jié)構(gòu)尺寸較大，效率較低，壽命較短；由于需要施加張緊力，所以會(huì)產(chǎn)生較大的壓軸力，使軸和軸承受力較大。同步帶傳動(dòng)是通過帶齒與輪齒的嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。與摩擦型帶輪相比，同步帶傳動(dòng)兼有帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的一些特點(diǎn)。具有傳動(dòng)比準(zhǔn)確、

23、效率高、傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音低、使用壽命長、中心距允許范圍大、軸上壓力小、能承受一定沖擊、不需潤滑、較其它帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用較廣的同步帶齒形有梯形齒和圓弧齒兩大類。</p><p>　　2.齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用最廣泛的一種形式。瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定、傳動(dòng)效率可高達(dá)98％～99％、工作可靠、使用壽命長、結(jié)構(gòu)緊湊、適用范圍大，可從小于1kW到數(shù)萬kW，但不宜用于軸間距過大的傳動(dòng)。</p><p&g

24、t;　　3.鏈傳動(dòng)由裝在平行軸上的主、從動(dòng)鏈輪和繞在鏈輪上的鏈所組成，用鏈作中間撓性件，通過鏈和鏈輪的嚙合來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。鏈傳動(dòng)應(yīng)用廣泛，按用途分可分為傳動(dòng)鏈、輸送鏈和曳引鏈三種。鏈傳動(dòng)是嚙合傳動(dòng)，鏈輪輪齒有特定的齒形（是非共軛齒廓），可以保證鏈節(jié)和鏈輪正常的嚙合，即可保證平均傳動(dòng)比為定值，又可象帶傳動(dòng)那樣有中間元件（鏈）實(shí)現(xiàn)中心距較大的傳動(dòng)，壓軸力還不大；而且它工作時(shí)為多齒同時(shí)嚙合，載荷漸依次分布于這些齒上，所以可傳遞較大的功率，最

25、大可達(dá)數(shù)千kW；它傳動(dòng)效率較高，一般可達(dá)96％～97％，經(jīng)濟(jì)可靠。它的主要缺點(diǎn)是瞬時(shí)鏈速度和瞬時(shí)傳動(dòng)比不是常數(shù)，傳動(dòng)中有一定的動(dòng)載荷和沖擊，噪聲較大，不能用于高速。因此，鏈傳動(dòng)常用于兩軸中心距較大、要求平均傳動(dòng)比不變但對瞬時(shí)傳動(dòng)比要求不嚴(yán)格的兩軸或多軸傳動(dòng)，它還能在低速、重載、工作環(huán)境惡劣和較高溫度的情況下較好地工作，目前常用于在100kW以內(nèi)、鏈速在12～15m/s以內(nèi)、傳動(dòng)比在8以內(nèi)的農(nóng)業(yè)機(jī)械、輕化工機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械、各種車輛各采

26、礦機(jī)械的傳動(dòng)中。</p><p>　　4.蝸桿傳動(dòng)的單級傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊。傳動(dòng)比范圍在8～80之間。傳動(dòng)平穩(wěn)，無噪音?？梢詫?shí)現(xiàn)自鎖，但傳動(dòng)效率較低，蝸輪制造成本較高。</p><p>　　綜上所述，本設(shè)計(jì)刀具的傳動(dòng)要求平穩(wěn)，采用斜齒輪傳動(dòng)。輸送帶的傳動(dòng)因速度較低，經(jīng)同步帶無級變速后，由蝸輪蝸桿，齒輪傳動(dòng)，鏈輪傳動(dòng)達(dá)到要求的速度。</p><p>　　本設(shè)計(jì)的多功能

27、切菜機(jī)的傳動(dòng)原理圖如圖2.1。（見下頁）</p><p>　　圖2.1 傳動(dòng)原理圖</p><p>　　2.2.3 總體布局</p><p>　　本機(jī)主要分為：電機(jī)箱部件，傳動(dòng)箱部件，料槽部件，輸送帶部件，出料口部件，刀盤部件。</p><p>　　現(xiàn)將本切菜機(jī)的主要部件說明如下：</p><p><b>　

28、　1.傳動(dòng)箱部件</b></p><p>　　傳動(dòng)箱部件主要起傳動(dòng)動(dòng)力和減速作用。它分為二條傳動(dòng)路線。</p><p>　　其一是從電機(jī)通過無級變速機(jī)構(gòu)經(jīng)過斜齒輪副把回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳給刀具。</p><p>　　其二是從電機(jī)通過無級變速機(jī)構(gòu)、蝸輪副、交換齒輪副、把運(yùn)動(dòng)傳給輸送帶部件，使其作直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。</p><p><b>

29、;　?。?）無級變速器</b></p><p>　　采用無級變速器可大大地簡化機(jī)器的機(jī)構(gòu)。由于需要同時(shí)改變刀具和傳送帶的速度。所以必須采用雙無級變速機(jī)構(gòu)。本機(jī)采用了帶式無級變速器，是因?yàn)槠錂C(jī)構(gòu)簡單，工作平穩(wěn)，能吸受振動(dòng)，具有過載保護(hù)作用，制造容易和不需要專門的潤滑系統(tǒng)，特別適合小功率的傳動(dòng)系統(tǒng)中。</p><p>　　單帶雙輪機(jī)構(gòu)在工作時(shí)，雙輪和電機(jī)皮帶輪三個(gè)輪不在一個(gè)平面內(nèi)，

30、因而皮帶工作表面磨損不均，皮帶彎曲頻率大，壽命低。但最大優(yōu)點(diǎn)是機(jī)構(gòu)簡單，制造容易，調(diào)整方便。</p><p>　　綜合考慮，本機(jī)功率小，故采用單帶雙輪無級變速機(jī)構(gòu)。</p><p><b>　?。?）箱體機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　箱體機(jī)構(gòu)形式的選擇與機(jī)器的傳動(dòng)原理設(shè)計(jì)有關(guān)。經(jīng)分析采用分離傳動(dòng)的分箱結(jié)構(gòu)，即刀具主軸傳動(dòng)系統(tǒng)和輸送帶傳動(dòng)系

31、統(tǒng)分別安置在二個(gè)傳動(dòng)箱體中，和分析整體箱體結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，確定選擇整體箱體結(jié)構(gòu)。</p><p>　　采用整體箱體結(jié)構(gòu)有如下優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　?、傧潴w的空間大，貯存的潤滑油多，有利于散熱，機(jī)器工作溫升小，提高蝸輪副和齒輪副的壽命。</p><p>　?、跈C(jī)器制造裝配方便，傳動(dòng)箱可作為一個(gè)獨(dú)立的部件。</p><p>　　③刀具主軸與物料

32、輸送方向（輸送帶）有一定的垂直度要求，可直接由箱體的孔系加工來保證。</p><p>　?、芙Y(jié)構(gòu)合理，機(jī)器的寬度方向尺寸減小，變速交換輪由開式傳動(dòng)改為閉式傳動(dòng)，左右兩邊基本上對稱于刀具的中心，外觀也比較美觀。</p><p>　　⑤箱體毛坯的數(shù)量減小到一個(gè)，外形較規(guī)則，結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，易于鑄造。</p><p>　　⑥具有一般的工藝裝備水平的工廠即可滿足加工要求，采用

33、通用機(jī)床、設(shè)備即可完成加工。</p><p>　　整體箱體結(jié)構(gòu)比分離傳動(dòng)的箱體顯然要復(fù)雜多了，但加工量并沒有增加，特別是孔系加工的方法和工作量沒有什么差別。因而全面分析的結(jié)果，本多功能切菜機(jī)采用整體傳動(dòng)箱體的結(jié)構(gòu)。</p><p>　　(3)傳動(dòng)元件的潤滑方式</p><p>　　對于蝸輪副和齒輪副均采用結(jié)構(gòu)簡單的油池潤滑。</p><p>

34、　　對于主傳動(dòng)箱體內(nèi)的油浸不到的滾動(dòng)軸承均采用向心球軸承和角接觸球軸承，軸承可采用潤滑脂潤滑。</p><p><b>　　2.輸送帶部件</b></p><p>　　對于輸送帶上傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)軸承，可以采用定期注潤滑油的方式進(jìn)行，潤滑油應(yīng)采用無色、無味、無毒的食品油或醫(yī)用凡士林。本切菜機(jī)考慮到傳送動(dòng)力小，轉(zhuǎn)速又低，均采用尼龍軸承代替需潤滑的金屬軸承，即方便了用戶,又

35、保證了機(jī)器和食品的衛(wèi)生。</p><p>　　輸送帶的材料，本機(jī)采用尼龍線骨掛上一層無毒橡膠作為材料。</p><p>　　2.3 多功能切菜機(jī)技術(shù)要求</p><p>　　本設(shè)計(jì)的各種技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　1.電機(jī)額定功率：小于1kW。</p><p>　　2.外形尺寸：小于1300×700&

36、#215;1100mm3。</p><p>　　3.切片厚度調(diào)整范圍：1-30mm可調(diào)。</p><p>　　4.生產(chǎn)率：30-500kg/h（片）。</p><p>　　5.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。</p><p>　　6.物料的形狀：片、條、絲、塊、段、丁等。</p>

37、<p><b>　　2.4本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要敘述了切片運(yùn)動(dòng)形式的選擇，如：切片功能比較，生產(chǎn)率比較，實(shí)現(xiàn)刀具運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)比較；切菜機(jī)的技術(shù)要求，如：設(shè)計(jì)、制造技術(shù)要求，性能要求；總體布局；傳動(dòng)方案的選擇；傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)等。</p><p>　　第3章 主傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 電動(dòng)機(jī)的

38、選擇</p><p>　　電動(dòng)機(jī)分交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)兩種。由于生產(chǎn)單位一般都采用三相交流電源，因此，無特殊要求時(shí)均選用三相交流電動(dòng)機(jī)，其中以三相異步交流電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最廣泛。對于載荷比較穩(wěn)定、長期連續(xù)運(yùn)行的機(jī)械,只要所選電動(dòng)機(jī)的額定功率等于或稍大于所需的電動(dòng)機(jī)工作功率，電動(dòng)機(jī)就能安全工作，不會(huì)過熱，因此通常不必校驗(yàn)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。因?yàn)榍胁藱C(jī)屬于一般機(jī)械，無特殊要求，故可以選擇的電動(dòng)機(jī)的額定功率小于1kW。

39、</p><p>　　容量相同的三相異步電動(dòng)機(jī)，一般有3000、1500、1000及750r/min四種同步轉(zhuǎn)速。電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速愈高，磁極對數(shù)愈少，外部尺寸愈小，價(jià)格愈低。但是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速愈高，傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比愈大，會(huì)使傳動(dòng)裝置外部尺寸增加，提高制造成本。而電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速愈低，其優(yōu)缺點(diǎn)則相反。</p><p>　　本設(shè)計(jì)選擇電動(dòng)機(jī)型號為Y802-4；</p><p>

40、　　額定功率：0.75 kW </p><p>　　額定轉(zhuǎn)速：1390 r/min</p><p>　　最大轉(zhuǎn)矩：2.3 N·m</p><p>　　3.2 無級變速器的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　該無級變速機(jī)構(gòu)由兩個(gè)可調(diào)帶輪和一個(gè)電機(jī)軸帶輪構(gòu)成，下面的設(shè)計(jì)主要是對帶傳動(dòng)進(jìn)行了計(jì)算。</p><p&g

41、t;　　1.確定計(jì)算功率Pac</p><p><b>　　kW</b></p><p>　　載荷變動(dòng)由[1]帶傳動(dòng)工作情況系數(shù)表查得</p><p><b>　　2.選擇帶型</b></p><p>　　根據(jù)計(jì)算功率kW，小帶輪轉(zhuǎn)速r/min</p><p>　　因此選擇S

42、PZ型窄V帶。</p><p>　　3.確定帶輪基準(zhǔn)直徑。</p><p>　　?）依據(jù)[1]初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑mm</p><p>　　??) 驗(yàn)算帶的速度v</p><p>　　在5～25m/s標(biāo)準(zhǔn)范圍之間</p><p>　　?) 計(jì)算從動(dòng)輪的直徑</p><p>　　本傳動(dòng)為無級可調(diào)變

43、速，由于調(diào)節(jié)范圍的限制，本從動(dòng)輪直徑試選擇mm。</p><p><b>　　傳動(dòng)比范圍為。</b></p><p>　　4.確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長度。</p><p>　　兩可調(diào)變速輪之間的中心距為160mm。電機(jī)軸于變速輪之間的中心距選擇360mm。</p><p>　　依據(jù)帶傳動(dòng)帶幾何關(guān)系，計(jì)算所需帶的基準(zhǔn)長度&

44、lt;/p><p><b>　　mm</b></p><p>　　依據(jù)[1]基準(zhǔn)長度系列，選擇帶長為1120mm。</p><p>　　5.驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角。</p><p><b>　　6.確定帶的根數(shù)。</b></p><p><b>　　(3.1)</b&

45、gt;</p><p>　　式中包角系數(shù)依據(jù)[1]查得</p><p>　　長度系數(shù)依據(jù)[1]查得</p><p>　　單根V帶的基本額定功率查[2]得kW</p><p><b>　　查[2]得kW</b></p><p>　　故取1根SPZ型窄V帶。</p><p>　

46、　7.確定帶得預(yù)緊力。</p><p><b>　　N</b></p><p>　　8.計(jì)算帶傳動(dòng)作用在軸上的力。</p><p><b>　　N</b></p><p>　　結(jié)論：選擇SPZ型窄V帶，電機(jī)軸帶輪基準(zhǔn)直徑mm，兩個(gè)可調(diào)帶輪的基準(zhǔn)直徑為mm，兩可調(diào)帶輪之間的中心距為160mm，電機(jī)輪于

47、可調(diào)帶輪之間的中心距為360mm，帶長1120mm。</p><p>　　由于本傳動(dòng)中有兩個(gè)可調(diào)帶輪，故應(yīng)在此傳動(dòng)中安置一個(gè)壓力為166N的張緊輪，以保證在變速過程中V帶有合適的預(yù)緊力。</p><p>　　3.3齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　1.選擇齒輪材料、熱處理方式和精度等級</p><p>　　考慮到本設(shè)計(jì)切菜機(jī)傳送件的功率，為

48、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號鋼，小齒輪和軸做成一體，選用40Cr，調(diào)質(zhì)并表面淬火，HRC40～45，選用7級精度。</p><p>　　2.初步計(jì)算傳動(dòng)尺寸</p><p>　　因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中，齒輪采用閉式傳動(dòng)，表面淬火，因大小齒輪均用硬齒面，齒面抗點(diǎn)蝕能力較強(qiáng)。因此初步按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒輪傳動(dòng)主要參數(shù)和尺寸。齒輪模數(shù)計(jì)算公式：</p>

49、;<p><b>　?。?.2）</b></p><p>　　式中:—小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩（N·m）；</p><p><b>　　—齒形系數(shù)；</b></p><p><b>　　—應(yīng)力修正系數(shù)； </b></p><p><b>　　—重合度系

50、數(shù)；</b></p><p>　　—許用彎曲應(yīng)力（MPa）。</p><p>　　(?)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：</p><p><b>　　N·m</b></p><p><b>　　(?)初選，則。</b></p><p>　　(?)查[2]由材料硬度選擇

51、齒寬系數(shù)=0.6。</p><p>　　(?)初取螺旋角β=</p><p>　　斜齒輪端面重合度系數(shù)：</p><p>　　(?)查[2]得重合度系數(shù)</p><p><b>　　(?)由[2]得</b></p><p>　　查[2得螺旋角系數(shù)：=0.93</p><p>

52、;　　(?)初取Kt=1.3</p><p>　　(?)齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)</p><p>　　當(dāng)量齒數(shù) </p><p>　　查[2]得：=3.4 =2.48 </p><p>　　查[2]得：=1.48 =1.63</p><p>　　(?)許用彎曲應(yīng)力公式：</p>

53、<p>　　MPa （3.3）</p><p>　　式中:—計(jì)入了齒根應(yīng)力修正系數(shù)之后，試驗(yàn)齒輪的齒根彎曲疲勞極限應(yīng)力（MPa）；</p><p>　　—彎曲強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)；</p><p>　　—齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算的安全系數(shù)。</p><p><b>　?。?.4）</b>

54、</p><p>　　式中:、由實(shí)驗(yàn)獲得，隨材料而異。</p><p><b>　　循環(huán)次數(shù)公式：</b></p><p>　?。╤） （3.5）</p><p>　　式中:—齒輪轉(zhuǎn)速（r/min）；</p><p>　　—齒輪轉(zhuǎn)一周，同一側(cè)齒面嚙合的次數(shù)；<

55、;/p><p>　　—齒輪的工作壽命（h）。</p><p>　　由公式（3.5）得：</p><p><b>　　h</b></p><p><b>　　h</b></p><p>　　查[2]得：=1.25</p><p>　　查[2]得：=1.0&l

56、t;/p><p>　　查[2]得：=360MPa</p><p>　　所以許用彎曲應(yīng)力為：</p><p><b>　　MPa</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　

57、　所以 ==0.01747</p><p><b>　　取=1.3，則：</b></p><p><b>　　3.計(jì)算傳動(dòng)尺寸</b></p><p>　?。?）載荷系數(shù)公式：</p><p><b>　?。?.6）</b></p>

58、<p><b>　　式中:—使用系數(shù)；</b></p><p><b>　　—?jiǎng)虞d系數(shù)；</b></p><p>　　、—齒向載荷分布系數(shù)；</p><p>　　—齒間載荷分配系數(shù)。</p><p>　　查文獻(xiàn)[2]得使用系數(shù)=1.0；</p><p><

59、b>　　齒輪的圓周速度：</b></p><p><b>　　m/s</b></p><p>　　查[2]得齒向載荷分布系數(shù)=1.08；</p><p>　　查[2]得齒間載荷分配系數(shù)=1.2；</p><p>　　查[2]動(dòng)載荷系數(shù)=1.12。</p><p><b>

60、;　　則由[2]得：</b></p><p><b>　　=1.45</b></p><p><b>　　(?)修正為：</b></p><p><b>　　mm</b></p><p>　　為了結(jié)構(gòu)的需要取=2.5mm。</p><p>　

61、　(?)計(jì)算傳動(dòng)尺寸：</p><p><b>　　傳動(dòng)中心距公式：</b></p><p><b>　　mm</b></p><p>　　圓整后取中心距=54mm。</p><p><b>　　修整螺旋角</b></p><p><b>　　

62、分度圓為：</b></p><p><b>　　mm</b></p><p><b>　　mm</b></p><p><b>　　齒寬為：</b></p><p><b>　　mm</b></p><p>　　取為2

63、0mm，則mm，mm。</p><p><b>　　變位系數(shù)的計(jì)算</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　變位量</b></p><p>　　計(jì)算結(jié)果匯總：模數(shù)mm；中心距a=54mm；齒寬mm，mm；</p><p&g

64、t;　　分度圓mm, mm。法向變位系數(shù) 小齒輪 ，</p><p><b>　　大齒輪</b></p><p>　　3.4 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　3.4.1 軸的材料選擇</p><p>　　因傳遞的功率不大，并對重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，但由于斜齒輪與該軸做成一體，故選用40Cr,為材料，并經(jīng)調(diào)質(zhì)，表

65、面淬火處理。</p><p>　　3.4.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　　1.軸徑的初步估算</b></p><p>　　估算軸的最小直徑常用的方法有三種：（1）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算；（2）按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算；（3）類比法。本設(shè)計(jì)中沒有同類型已有機(jī)器的軸的結(jié)構(gòu)和尺寸，可分析對比；經(jīng)驗(yàn)公式一般用于減速器設(shè)計(jì)時(shí)軸徑的估算；故本設(shè)計(jì)采用第一

66、種方法，按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算。對于轉(zhuǎn)軸，由于跨距未知，無法計(jì)算彎矩，在計(jì)算中只考慮轉(zhuǎn)矩，而用降低許用應(yīng)力的方法來考慮彎矩的影響。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：</p><p>　　mm （3.7）</p><p>　　式中:—軸剖面中最大扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力（MPa）；</p><p>　　P—軸傳遞的功率（kW）；</p><

67、;p>　　n—軸的轉(zhuǎn)速（r/min）；</p><p>　　—許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力（MPa）；</p><p>　　C—由許用扭轉(zhuǎn)剪 應(yīng)力確定的系數(shù)；</p><p>　　d—軸的直徑（mm）。</p><p>　　查[2]得C的值為106。由公式（3.7）得：</p><p><b>　　mm10.9 mm

68、</b></p><p>　　考慮到實(shí)際的工作狀況，取軸徑為16mm。</p><p><b>　　2.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　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。</p><p>&l

69、t;b>　　圖3.2 軸結(jié)構(gòu)圖</b></p><p>　　3.軸的受力分析（見圖3.3）</p><p>　?。?）由斜齒輪的計(jì)算可知：</p><p><b>　　切向力N</b></p><p><b>　　徑向力</b></p><p><b&

70、gt;　　軸向力N</b></p><p>　　軸承1總的支承反力為：</p><p><b>　　N</b></p><p>　　軸承2總的支承反力為：</p><p><b>　　N</b></p><p>　　圖3.3 軸受力分析圖</p>&

71、lt;p><b>　　（?）彎矩：</b></p><p>　　在水平面上，a-a剖面：N·m</p><p>　　b-b剖面: N·m</p><p>　　在垂直面上，a-a剖面: N·m</p><p>　　b-b剖面: N·m</p><p>　

72、　合成彎矩，a-a剖面，N·m</p><p><b>　　b-b剖面，N·m</b></p><p><b>　?。?）轉(zhuǎn)矩：</b></p><p>　　由上面的計(jì)算得T=9.62N·m</p><p><b>　　4.軸的強(qiáng)度校核</b>&l

73、t;/p><p>　　從彎矩圖中可知，斜齒輪軸中間的a-a剖面彎矩載荷最大，是危險(xiǎn)截面。軸的安全系數(shù)公式為：</p><p><b>　?。?.8）</b></p><p>　　式中：—只考慮彎矩作用時(shí)的安全系數(shù)；</p><p>　　—只考慮轉(zhuǎn)矩作用的安全系數(shù)；</p><p><b>　

74、　—許用安全系數(shù)。</b></p><p><b>　?。?.9）</b></p><p><b>　?。?.10）</b></p><p>　　式中：—對稱循環(huán)下材料試件的彎曲疲勞極限(N/mm2)；</p><p>　　—對稱循環(huán)下材料試件的扭剪疲勞極限(N/ mm2)；</p

75、><p>　　、—彎曲、扭剪的有效應(yīng)力集中系數(shù)；</p><p><b>　　—表面品質(zhì)系數(shù)；</b></p><p>　　、—彎曲、扭剪的絕對尺寸影響系數(shù)；</p><p>　　、—彎曲、扭剪應(yīng)力的應(yīng)力幅N/ mm2，一般傳遞動(dòng)力的軸，彎曲應(yīng)力為對稱循環(huán)，單向回轉(zhuǎn)的軸，考慮載荷的不均勻性，扭剪應(yīng)力應(yīng)視為脈動(dòng)循環(huán)；</

76、p><p>　　、—材料拉伸、扭剪的平均應(yīng)力折算系數(shù)。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，彎曲應(yīng)力是按循環(huán)變化，故</p><p><b>　　，;</b></p><p>　　剪應(yīng)力按對稱變化，即</p><p><b>　　，。</b></p><p>

77、<b>　　對于a-a截面：</b></p><p>　　查[2]得=1.1；</p><p>　　查[2]得=1.62；</p><p>　　查[2]得=0.92；</p><p>　　查[2]得=0.85，=0.87；</p><p>　　查[2]得=0.2，=0.1；</p>

78、<p>　　由材料力學(xué)的彎曲應(yīng)力公式得：</p><p><b>　　抗彎剖面模量</b></p><p><b>　　mm3</b></p><p><b>　　抗扭剖面模量</b></p><p><b>　　mm3</b></p>

79、;<p><b>　　彎曲應(yīng)力</b></p><p><b>　　MPa</b></p><p><b>　　MPa</b></p><p><b>　　MPa</b></p><p>　　分別把各數(shù)值代入式（3.9）和式（3.10），有&

80、lt;/p><p>　　則根據(jù)（3.8）得：</p><p>　　～1.8，軸校核滿足要求。</p><p><b>　　5.軸上鍵的校核</b></p><p>　　平鍵的兩側(cè)面是工作面，工作時(shí)兩側(cè)面受到擠壓，對于按標(biāo)準(zhǔn)選擇尺寸及鍵為常用材料的普通平鍵聯(lián)接其主要失效形式是鍵、軸槽和轂槽三者中強(qiáng)度最弱的工作面被壓潰。校核時(shí)，

81、按工作面的平均擠壓力進(jìn)行計(jì)算，其公式為：</p><p>　　MPa （3.11）</p><p>　　式中:T—傳遞的轉(zhuǎn)矩（N·m）；</p><p>　　d—軸的直徑（mm）；</p><p>　　l—鍵的工作長度（mm），58mm；</p><p>　　、b—鍵的公稱長度和

82、鍵寬（mm）；</p><p>　　k—鍵與轂槽的接觸高度（mm）；</p><p>　　—許用應(yīng)力（MPa）。</p><p>　　由式（3.11）得：</p><p><b>　　MPa</b></p><p>　　查[2]有沖擊載荷時(shí)=120～150MPa。顯然滿足強(qiáng)度條件。</p&g

83、t;<p>　　綜上計(jì)算得設(shè)計(jì)參數(shù)：軸材料選用40Cr；軸徑取16mm；軸的總支反力</p><p><b>　　N，N；鍵的壓應(yīng)力</b></p><p><b>　　MPa</b></p><p><b>　　6.軸承的校核</b></p><p>　　對于傳

84、動(dòng)的滾動(dòng)軸承，其滾動(dòng)體和滾到發(fā)生的疲勞點(diǎn)蝕是主要的失效形式，因而主要是進(jìn)行壽命計(jì)算，必要時(shí)再作靜強(qiáng)度校核。本次驗(yàn)算為刀片傳動(dòng)中齒輪軸兩側(cè)的軸承的校核，其型號為7204C。</p><p>　　1.求兩軸承的計(jì)算軸向力和。</p><p>　　由[2]得7204C派生軸向力，初取e＝0.42 估算。</p><p><b>　　N</b><

85、/p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　N</b></p><p>　　由[2]插值計(jì)算得、</p><p><b>　　再計(jì)算</b></p><p

86、><b>　　N</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　確定 、 ，N、N</b></p>&l

87、t;p>　　2.求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷和。</p><p>　　由[2] 分別進(jìn)行查表或插值計(jì)算得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)：</p><p><b>　　軸承1 </b></p><p>　　軸承2 </p><p>　　因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，按表13.6 取</p><

88、;p><b>　　N</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　3.驗(yàn)算軸承壽命。</b></p><p>　　因?yàn)樗园摧S承1得受力大小驗(yàn)算：</p><p><b>　　h</b></p><

89、p>　　已知本機(jī)器使用5年，一班制，預(yù)期壽命為：</p><p><b>　　h</b></p><p>　　故本軸承能夠滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　3.5蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　1.選擇材料及熱處理方式</p><p>　　考慮到蝸桿傳動(dòng)傳遞的功率不大，速度也不快，蝸

90、桿選用40Cr制造，表面淬火處理，HRC45～50;加上相對滑動(dòng)速度<6m/s,故蝸輪輪緣選用鑄錫鋅鉛青銅ZcuSnPb5Zn5,又因批量生產(chǎn)，采用金屬模鑄造。依據(jù)GB/T 10085 的推薦，本傳動(dòng)使用漸開線蝸桿（ZI）.</p><p>　　2.選擇蝸桿頭數(shù)和蝸輪齒數(shù)T</p><p>　　由[2]按i=60,選取=1，則=i=60×1=60。</p>&

91、lt;p>　　3.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度確定模數(shù)m和蝸桿分度圓直徑</p><p><b>　　（3.12）</b></p><p>　?。?）確定作用于蝸輪上的轉(zhuǎn)矩</p><p>　　按=1，初取η=0.71，則</p><p><b>　　N·m</b></p>&l

92、t;p>　?。?）確定載荷系數(shù) K</p><p>　　由于機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)載荷平衡故K=1.1</p><p>　?。?）確定許用接觸應(yīng)力 </p><p>　　查[2]由材料得 MPa</p><p><b>　　（?）計(jì)算中心距</b></p><p><b>　　mm</b

93、></p><p>　　由[2]查取，選取中心距為80，模數(shù)為2，分度圓直徑mm，，直徑系數(shù)，分度圓導(dǎo)程角，蝸輪齒數(shù)為62，變位系數(shù)。</p><p>　　這時(shí) 查[2]得接觸系數(shù)</p><p>　　因 因此以上計(jì)算結(jié)果可用。</p><p>　　4.蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)于幾何尺寸。</p><p><b

94、>　　?）蝸桿</b></p><p><b>　　軸向齒距 mm</b></p><p><b>　　直徑系數(shù) </b></p><p><b>　　齒頂圓直徑 mm</b></p><p><b>　　齒根圓直徑 mm</b><

95、/p><p><b>　　分度圓導(dǎo)程角 </b></p><p><b>　　蝸桿軸向齒厚 mm</b></p><p><b>　　?）蝸輪</b></p><p><b>　　蝸輪齒數(shù) </b></p><p><b>　

96、　變位系數(shù) </b></p><p><b>　　驗(yàn)算傳動(dòng)比：</b></p><p>　　傳動(dòng)比誤差 誤差在允許的范圍內(nèi)。</p><p>　　蝸輪分度圓直徑 mm</p><p><b>　　蝸輪喉圓直徑 mm</b></p><p>　　蝸輪齒根圓直徑 mm

97、</p><p>　　蝸輪咽喉母圓半徑 mm</p><p>　　5.校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度</p><p><b>　　當(dāng)量齒數(shù)，</b></p><p>　　根據(jù)，，從[2]中查得齒形系數(shù)</p><p><b>　　螺旋角系數(shù)</b></p><p&g

98、t;<b>　　許用彎曲應(yīng)力 </b></p><p>　　由[2]表11.8中查得蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力</p><p><b>　　壽命系數(shù) </b></p><p><b>　　MPa</b></p><p><b>　　MPa</b></p&

99、gt;<p>　　由此可見彎曲強(qiáng)度是滿足的。</p><p>　　6.驗(yàn)算蝸輪圓周速度 、相對滑動(dòng)速度及傳動(dòng)總效率</p><p><b>　　m/s</b></p><p>　　顯然，<3m/s，與原假設(shè)值相符。</p><p><b>　　由,得</b></p>

100、<p><b>　　所以 m/s</b></p><p>　　顯然，<6m/s,與原假設(shè)值相符，選用鑄錫鋅鉛青銅ZcuSnPb5Zn5為蝸輪輪緣材料合適。由=3.57m/s，查[2]得當(dāng)量摩擦角,</p><p><b>　　所以</b></p><p>　　與原假設(shè)值0.71相符</p>

101、<p><b>　　7.熱平衡計(jì)算</b></p><p>　　所需散熱面積 S= （3.13）</p><p>　　取油溫= ,周圍空氣溫度，通風(fēng)良好，取散熱系數(shù) w/m2.oC，傳動(dòng)總效率=0.71，則</p><p><b>　　0.29m2</b&

102、gt;</p><p><b>　　故散熱面積足夠。</b></p><p>　　8.選擇精度等級及側(cè)隙種類</p><p>　　因?yàn)檫@是一般動(dòng)力傳動(dòng)，而且線速度<3m/s,故選用8級精度，側(cè)隙種類代號為C,標(biāo)注為 8f GB10089-88。</p><p><b>　　3.6本章小結(jié)</b>

103、;</p><p>　　本章主要敘述了電動(dòng)機(jī)的選擇；無級變速器的設(shè)計(jì)計(jì)算；齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算；軸的設(shè)計(jì)計(jì)算，如：軸的材料選擇，軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，軸徑的初步估算，軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，軸的受力分析，軸的強(qiáng)度校核，軸上鍵的校核，軸承的校核；蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)等內(nèi)容。</p><p>　　第4章 鏈傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1傳動(dòng)鏈的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p

104、>　　4.1.1 鏈傳動(dòng)主要參數(shù)的選擇</p><p>　　由總體設(shè)計(jì)分析選用鏈作為輸送帶傳動(dòng)的主要形式。鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)主要是確定鏈節(jié)距、排數(shù)及鏈輪齒數(shù)、傳動(dòng)比、中心距、鏈節(jié)數(shù)等。本節(jié)設(shè)計(jì)和之間的鏈傳動(dòng)。</p><p>　　1.鏈輪齒數(shù)、和傳動(dòng)比</p><p>　　小鏈輪齒數(shù)對傳動(dòng)的平穩(wěn)性和工作壽命影響很大。在相同節(jié)距下，齒數(shù)少可減少外廓尺寸，但齒數(shù)過少，增

105、加傳動(dòng)的不均勻性和動(dòng)載荷；增大鏈條繞入和退出鏈輪時(shí)鏈節(jié)間的相對轉(zhuǎn)角，加速鉸鏈的磨損；增大鏈的工作拉力，加速鏈和鏈輪的損壞，增加軸承的載荷。由此可見，增加小鏈輪齒數(shù)對傳動(dòng)是有利的。但若鏈輪齒數(shù)太多，除傳動(dòng)尺寸和機(jī)件重量增大外，還易因磨損節(jié)距增長而發(fā)生跳齒和掉鏈現(xiàn)象，縮短鏈的使用壽命。因此小鏈輪既不宜過少，大鏈輪齒數(shù)也不宜太多，一般最大齒數(shù)不超過120，最小齒數(shù)不小于9。選取鏈輪齒數(shù)，還應(yīng)考慮到輪齒和鏈的均勻磨損問題。 </p>

106、<p>　　由設(shè)計(jì)要求希望結(jié)構(gòu)緊湊，確定小鏈輪齒數(shù)</p><p>　　Z10=14，Z9=18，<120 合適。</p><p><b>　　2.鏈節(jié)距和排數(shù)</b></p><p>　　鏈節(jié)距的大小反映了鏈節(jié)和鏈輪輪齒各部分尺寸的大小。在一定條件下，鏈的節(jié)距越大，承載能力越高；但多邊形效應(yīng)增加，傳動(dòng)不平穩(wěn)性、動(dòng)載荷和噪聲

107、越嚴(yán)重，傳動(dòng)尺寸也大。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，在承載能力足夠的條件下，盡量選取較小節(jié)距的單排鏈；高速重載時(shí)可采取小節(jié)距的多排鏈。一般載荷大、中心距小、傳動(dòng)比大時(shí)，選小節(jié)距多排鏈，以使小輪有一定的嚙合齒數(shù)；當(dāng)中心距大、傳動(dòng)比小而速度不太高時(shí)，從經(jīng)濟(jì)性考慮可選大節(jié)距單排鏈。鏈的型號和節(jié)距可根據(jù)傳遞的功率及小鏈輪轉(zhuǎn)速和公式確定額定功率。</p><p>　　kW （4.1）</p&g

108、t;<p>　　式中：—工作情況系數(shù)；</p><p><b>　　—小鏈輪齒數(shù)系數(shù)；</b></p><p><b>　　—多排鏈系數(shù)；</b></p><p>　　—鏈傳遞的功率（kW）。</p><p>　　查[2]得=1.0；</p><p>　　查[2

109、]得=1.0；</p><p>　　考慮傳遞的功率不是很大，選單排鏈，由[2]查得=1。</p><p>　　將以上數(shù)據(jù)代入式（4.1）得：</p><p><b>　　kW</b></p><p>　　由此功率得大鏈輪轉(zhuǎn)速=37r/min，查文獻(xiàn)[2]選滿足要求的08A鏈，節(jié)距P=12.70mm。</p>

110、<p>　　3.鏈節(jié)數(shù)和鏈輪中心距</p><p>　　在傳動(dòng)比、鏈輪中心距又過小時(shí)，鏈在小鏈輪上的包角小，與小鏈輪同時(shí)嚙合的鏈節(jié)數(shù)亦少。同時(shí)，因總的鏈節(jié)數(shù)減少，當(dāng)鏈速一定時(shí)，在單位時(shí)間內(nèi)同一鏈節(jié)受到的應(yīng)力變化次數(shù)和屈伸次數(shù)增加，使鏈的壽命降低。但中心距過大時(shí)，除結(jié)構(gòu)不緊湊外，還會(huì)使鏈的松邊上下顫動(dòng)，使運(yùn)行不平穩(wěn)。鏈節(jié)數(shù)計(jì)算公式如下：</p><p>　　節(jié) （

111、4.2）</p><p>　　式中：—初定中心距；</p><p><b>　　—鏈節(jié)距（mm）；</b></p><p><b>　　、—大小齒輪齒數(shù)。</b></p><p>　　初定中心距=15則鏈節(jié)數(shù)：</p><p><b>　　節(jié)</b>&l

112、t;/p><p><b>　　取=46節(jié)。</b></p><p><b>　　鏈長m</b></p><p><b>　　由中心距公式：</b></p><p><b>　　mm（4.3）</b></p><p>　　則：

113、 mm</p><p><b>　　取中心距mm。</b></p><p>　　4.1.2 鏈作用在軸上的力</p><p><b>　　鏈速公式：</b></p><p>　　m/s （4.4）</p><p>　　式中：—鏈節(jié)距（mm）

114、;</p><p><b>　　—主動(dòng)輪的齒數(shù)；</b></p><p>　　—主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速（r/mm）；</p><p><b>　　則：</b></p><p><b>　　m/s</b></p><p><b>　　工作拉力：</b

115、></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　作用在軸上的壓力：</b></p><p><b>　　N</b></p><p>　　計(jì)算結(jié)果：鏈條規(guī)格08A，單排鏈，46節(jié)，長0.58m；</p><p>　　大小鏈輪齒

116、數(shù)，;中心距a=190mm；</p><p>　　壓軸力N；工作拉力N。</p><p>　　4.2 鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　　1.鏈輪材料的選擇</b></p><p>　　鏈輪的材料應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和耐磨性，可根據(jù)其尺寸大小及工作條件選擇,由于傳遞的功率小于6kW，要求傳動(dòng)平穩(wěn)，運(yùn)用在噪聲小的場合，

117、可以選擇夾布膠木作為鏈輪材料可以滿足要求，且價(jià)格便宜。有利于降低機(jī)器的加工成本和食品的衛(wèi)生要求。</p><p>　　2.鏈輪結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算</p><p>　　本節(jié)設(shè)計(jì)計(jì)算齒數(shù)的鏈輪。在本設(shè)計(jì)中鏈選用是08A型，考慮鏈輪的加工性，采用3R齒形。則鏈輪的分度圓直徑：</p><p><b>　　mm</b></p><p&g

118、t;　　齒頂圓直徑（滾子直徑）:</p><p><b>　　mm</b></p><p><b>　　mm</b></p><p>　　取最大值時(shí)，采用展成法加工時(shí)有發(fā)生頂切的可能性。所以齒頂圓取為80 mm。</p><p><b>　　齒根圓直徑：</b></p&g

119、t;<p><b>　　mm</b></p><p>　　齒側(cè)凸緣直徑（為內(nèi)鏈板高板）：</p><p><b>　　mm</b></p><p><b>　　取 mm。</b></p><p><b>　　輸送帶速度 </b></p

120、><p>　　刀旋轉(zhuǎn)速度 r/min</p><p><b>　　4.3本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要敘述了傳動(dòng)鏈的設(shè)計(jì)計(jì)算，如：鏈傳動(dòng)主要參數(shù)的選擇，鏈輪齒數(shù)、和傳動(dòng)比，鏈節(jié)距和排數(shù)，鏈節(jié)數(shù)和鏈輪中心距，鏈作用在軸上的力；鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算，如：鏈輪材料的選擇，鏈輪結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算等內(nèi)容。</p><p><

121、;b>　　刀盤部件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　刀盤部件設(shè)計(jì)主要為刀具的設(shè)計(jì)，刀具的形狀決定了切片的形狀。可以通過換用不同的刀具切不同的物料，切出各式的形狀。此多功能切菜機(jī)主要采用的刀具有兩種：新月型刀具和圓盤刀具?，F(xiàn)分別介紹如下：</p><p><b>　　5.1新月型刀具</b></p><p>　　主要用于切削軟的

122、物料，如食品，葉類蔬菜等。</p><p>　　新月形刀具又分為單刀和雙刀兩種。如圖(5.1)在物料輸送速度一定的條件下，用雙刀具時(shí)的物料切片厚度為采用單刀時(shí)的切片厚度的一半。在本機(jī)上，當(dāng)要求切片厚度變?yōu)?mm時(shí)，只能采用雙刀進(jìn)行切削。</p><p>　　單刀用于加工莖類，葉類，長細(xì)狀的物料。加工尺寸范圍較大，加工長度為2～30mm?？梢郧衅部梢郧薪z。</p><

123、p>　　雙刀也用于加工莖類，葉類，長細(xì)狀的物料。加工長度為1～16mm。也可以切片，切絲。</p><p>　　(a) 單 刀 (b) 雙 刀</p><p>　　圖5.1 新月型刀具</p><p><b>　　5.2圓盤刀具</b></p><p>

124、;　　主要應(yīng)用于切削物料形狀不規(guī)則，短而硬的物料，如土豆，洋蔥等。因?yàn)榈镀瑫r(shí)按在圓盤上，所以一方面增加了刀具的剛性，另一方面刀盤可以擋住刀具不切削時(shí)的物料送進(jìn)而不致使物料掉下來（當(dāng)物料短時(shí)），以便保證物料的切削厚度的均勻性和可靠性。</p><p>　　圓盤刀具同樣又分為單刀圓盤刀和雙刀圓盤刀。如圖(5.2)它們之間的切削厚度的關(guān)系與新月形刀具的單刀和雙刀的切削厚度關(guān)系相同。采用圓盤刀具的一個(gè)重要的特點(diǎn)是它能夠調(diào)

125、整切片厚度。</p><p>　　它可以根據(jù)刀片厚度的要求，在圓盤刀架安裝刀具的表面和刀具定位面之間加入一個(gè)可調(diào)厚度的墊片來調(diào)整刀具的高度，從而可以改變切削厚度。</p><p>　　雖然刀片為不銹鋼材質(zhì)，但是要在刀具使用之后用水洗凈，烘干，涂油保管起來，不要與其它硬件放在一起，以免碰壞刀片的刀刃。</p><p>　　圖5.2 圓盤刀具</p>&

126、lt;p><b>　　5.3本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要對刀盤部件進(jìn)行設(shè)計(jì),如新月型刀具, 主要用于切削軟的物料，如食品，葉類蔬菜等；圓盤刀具, 主要應(yīng)用于切削物料形狀不規(guī)則，短而硬的物料，如土豆，洋蔥等。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　進(jìn)入21世紀(jì)以來，食品工業(yè)

127、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。而食品機(jī)械的設(shè)計(jì)必須符合國家商業(yè)部有關(guān)食品機(jī)械的部標(biāo)準(zhǔn)。目前國內(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1～30 mm之間的任意調(diào)節(jié)。</p><p&

128、gt;　　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)部分的無級變速器及同步帶的結(jié)構(gòu)，齒輪和齒輪的校核，設(shè)計(jì)了斜齒輪軸，校核了軸和軸上的鍵及軸承的壽命；輸送部件的鏈、鏈輪的結(jié)構(gòu)，另外還設(shè)計(jì)了其它的零件的結(jié)構(gòu)。</p><p>　　在

129、本課題的研究設(shè)計(jì)過程中，盡管作者收集不少的資料，也參考國內(nèi)外同時(shí)期的食品機(jī)械，但是很適合于本課題的資料潰乏，絕大部分只是提供了大概的參考作用。有些參數(shù)無法精確確定，只有試制出機(jī)器后通過做試驗(yàn)方可得出精確值。同時(shí)也由于這是作者獨(dú)立設(shè)計(jì)的一個(gè)新課題，個(gè)人的水平及經(jīng)驗(yàn)均有限，因此，在論文中和機(jī)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不可避免的存在著不足。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p>

130、<p>　　[1]楊永民.機(jī)械設(shè)計(jì)新標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊[M].北京：科學(xué)技術(shù)出版社，1993． </p><p>　　[2]楊可楨,程光蘊(yùn),李仲生.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2006．</p><p>　　[3]范繼寬.順丁橡膠生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展[J]．現(xiàn)代化工，2000，20(8)：15-18．</p><p>　　[4]王春香.材料力學(xué)[M].哈