凍肉切片機(jī)的設(shè)計(jì)

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1、目 錄 1 緒論 1 1.1 國(guó)外發(fā)展情況 1 1.2國(guó)內(nèi)切片機(jī)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(diǎn)及工作原理 1 2.2 工作原理 1 2.3 工作原理簡(jiǎn)圖（總體方案圖） 2 2.4 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 2 3 主要部件的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 2 3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 2 3.2 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 3 3.3 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 3 3.4 V帶及V帶輪的選擇計(jì)算 4 3.4.1V 帶的選擇 4 3.4.2 帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 5 3.5 傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 3.5.1 傳動(dòng)軸的

2、設(shè)計(jì)計(jì)算 6 3.5.2 按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 10 3.5.3 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 10 3.6 軸承的選擇及校核 12 3.7 圓柱筒的設(shè)計(jì)計(jì)算 12 3.8 鍵的選擇與強(qiáng)度校核 14 3.8.1 鍵的選擇 14 3.8.2 鍵的強(qiáng)度校核 14 4 其他部件的設(shè)計(jì) 14 4.1 入料斗設(shè)計(jì) 15 4.2 出料斗設(shè)計(jì) 15 4.3 凍肉模的設(shè)計(jì) 15 4.4 機(jī)架底座 16 總結(jié) 17 致 謝 18 參考文獻(xiàn) 19 凍肉切片機(jī)的設(shè)計(jì) 1 緒論 1.1 國(guó)外發(fā)展情況 國(guó)外的切片機(jī)技術(shù)始于六

3、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(jī)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(jī)，切割棒料直徑最大可以達(dá)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(shí)期，相當(dāng)多的多功能全自動(dòng)切片機(jī)相繼商品化。從而誕生了世界上續(xù)道著名的切片機(jī)廠家，如瑞士Meyer-Burger AG公司的TS系列機(jī)，日本Tokyo Semitsu 株式會(huì)社的TSK（若干）系列機(jī)， 日本Okamoto Machine 株式會(huì)社的ASM系列機(jī)， 美國(guó)STC公司的STC系列機(jī)等。就切片機(jī)的結(jié)構(gòu)而言，主軸以空氣軸承活滾動(dòng)軸承為支撐方式

4、的臥式和立式兩種。發(fā)展到現(xiàn)在，就切片機(jī)的功能而言，已經(jīng)相當(dāng)齊全，而且復(fù)合化，切片的方式也多種多樣。 1.2國(guó)內(nèi)切片機(jī)技術(shù)的發(fā)展概況 我國(guó)的切片機(jī)技術(shù)始于七十年代初期，我國(guó)的切片機(jī)廣泛應(yīng)用于蔬菜、中藥、凍肉等領(lǐng)域。目前我國(guó)切片機(jī)的主要方式有以下幾種： (1)直線往復(fù)式切片機(jī)。直線往復(fù)式切片機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但效益低。 因此它應(yīng)用于工作要求不高、效益低的場(chǎng)合。 (2)圓盤旋轉(zhuǎn)式切片。圓盤旋轉(zhuǎn)式切片機(jī)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單也有較高的生產(chǎn)效益，因此它廣泛應(yīng)用于各種場(chǎng)合。 (3)水槍式切片。水槍式切片機(jī)耗水量打， 只能切出平直的片， 因此它的應(yīng)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

5、片機(jī)有很高的工作效率，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)較困難，因此它應(yīng)用于工作效率要求相當(dāng)高的專業(yè)領(lǐng)域。 我國(guó)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(jī)的研制發(fā)展也非常迅速，但是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比目前仍然有一定的距離，研制的切片機(jī)沒有得到大面積推廣應(yīng)用。雖然在我國(guó)已有切片機(jī)的生產(chǎn)廠家如山東省諸城市大洋食品機(jī)械廠的大洋牌土豆切片機(jī)有400型、600型、江陰鑫達(dá)藥化機(jī)械的中藥切片機(jī)等。但我國(guó)的切片機(jī)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(diǎn)及工作原理 目前我國(guó)切片機(jī)的主要方式有以下幾種：直線往復(fù)式切片機(jī)，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。

6、 圓盤旋轉(zhuǎn)式切片在工作時(shí)要求工作平穩(wěn)，整體結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作和維修簡(jiǎn)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(jì)吸收了當(dāng)前切片機(jī)的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)，主要由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系、工作系（滾筒裝置）、機(jī)架系四部分構(gòu)成。原動(dòng)機(jī)采用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，傳動(dòng)系選擇V帶傳動(dòng)，因?yàn)閳A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(jī)輸出轉(zhuǎn)速，工作系由圓柱筒和刀片組成，機(jī)架系由底座、架身、進(jìn)料斗、出料斗組成。此外采用全損耗系統(tǒng)用油進(jìn)行潤(rùn)滑，J型無骨架橡膠密封。主運(yùn)動(dòng)軸、軸承、鍵、聯(lián)軸器都采用標(biāo)準(zhǔn)件，易于更換。 2.2 工作原理 電動(dòng)機(jī)運(yùn)

7、轉(zhuǎn)，通過聯(lián)軸器將動(dòng)力傳到減速箱，通過一級(jí)減速將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低，經(jīng)過減速的動(dòng)力通過V帶將動(dòng)力傳到主運(yùn)動(dòng)軸，帶動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)從而使切片機(jī)開始工作。在確認(rèn)機(jī)器啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)后開始喂料，喂料要及時(shí)均勻，要觀察出料口，如有堵塞及時(shí)清除。 2.3 工作原理簡(jiǎn)圖（總體方案圖） 圖2-1 圓盤旋轉(zhuǎn)式切片機(jī)總體方案圖 1—電動(dòng)機(jī)，2—聯(lián)軸器，3—減速器，4—V帶輪，5—V帶，6—進(jìn)料斗及施壓裝置， 7—圓柱筒，8—出料斗，9—機(jī)架，10—機(jī)座 2.4 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 組成：傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。 特點(diǎn)：帶輪相對(duì)于軸承對(duì)稱分布，故沿軸向載荷分布相對(duì)均勻，要求軸有的剛度適宜即可。 確

8、定傳動(dòng)方案：考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)功率大，在工作中要承受輕微沖擊等實(shí)際要求，故采用一級(jí)斜齒輪減速器，初步確定傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案如圖2。選擇帶傳動(dòng)和一級(jí)圓柱斜齒輪減速器（展開式）。 傳動(dòng)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(duì)軸承的效率， 為第三對(duì)軸承的效率，為V帶的效率（齒輪為9級(jí)精度，油脂潤(rùn)滑. 因是薄壁防護(hù)罩,采用開式效率計(jì)算)。 3 主要部件的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 由總體方案圖可知，本切片機(jī)需要計(jì)算及校核的主要部件有原動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)比及其分配，V帶的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核，傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算，軸承的選擇及校核，圓柱筒的

9、設(shè)計(jì)計(jì)算及校核，鍵的選擇及校核等。 3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)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(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速n為150~300r/min 經(jīng)查表按推薦的傳動(dòng)比合理范圍，帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i＝2～5，一級(jí)圓柱斜齒輪減速器傳動(dòng)比i<2～8，則總傳動(dòng)比合理范圍為i＝4～40，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為n＝in＝（4～40）（150~300）＝600～12000r/min。 綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，選定型號(hào)為YU90L2的三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為1.1Kw, 額定電流8

10、.68A，轉(zhuǎn)速2800 r/min。 下面的表格就是電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)性能表 電機(jī) 型號(hào) 額定功率 kw 電機(jī)轉(zhuǎn)速 電機(jī)重量 N 參考價(jià)格 元 YU90L2 1.1 2800 210 230

11、 表3-2 電動(dòng)機(jī)外形尺寸 中心高 外型尺寸 L（AC/2+AD）HD 底腳安裝尺寸AB 地腳螺栓孔直徑K 軸伸尺寸DE 裝鍵部位尺寸FGD 132 300176205 216 178 12 36 100 10 41 3.2 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 （1）總傳動(dòng)比 由選定的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和工作裝置主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速，可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為＝/＝2800/300＝9.3 （2）分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比 ＝ 式中分別為帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比。 為使帶傳動(dòng)外廓尺寸不致過大，初步?。?，則減速器傳動(dòng)比為＝＝9

12、.3/3＝3.1 根據(jù)各原則，查圖得高速級(jí)傳動(dòng)比為＝3，則＝3.1 3.3 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)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 ＝＝1.10.960.970.990.99＝1.0kW ＝＝1.00.960.99＝0.9504kW （3）各軸輸出轉(zhuǎn)矩 因電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩=9550 =95501.1/2800=3.7Nm 所以: ＝ =3.73.730.99=13.67Nm ＝=3.51.50.970.99=19.70Nm

13、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)結(jié)果如表3-3: 表3-3 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)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(dòng)機(jī)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(jì)算 帶傳動(dòng)是通過中間撓性件傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，適用于兩軸中心距較大的場(chǎng)合。用帶傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。 3.4.1 V 帶的選擇 （1）帶傳動(dòng)通常是由主動(dòng)輪1、從動(dòng)輪2和張緊在兩輪上的環(huán)形帶3組成（如圖4）。安裝時(shí)帶被張緊在帶輪上，這時(shí)候帶所受的拉力稱初拉力，它使帶與帶的接觸

14、面間產(chǎn)生壓力。主動(dòng)輪回轉(zhuǎn)時(shí)，依靠帶與帶輪接觸面間的摩擦力拖動(dòng)從動(dòng)輪一起回轉(zhuǎn)，從而傳遞一定的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。 圖3-1 帶傳動(dòng)簡(jiǎn)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(shí)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(shí)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(yīng)，初拉力相同時(shí)，V帶的傳動(dòng)較平帶傳動(dòng)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(jì)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(yīng)用最廣。V帶由抗拉

15、體、頂膠、底膠和包布組成.當(dāng)帶受縱向彎曲時(shí)，在帶中保持原長(zhǎng)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(shí)，該寬度保持不變。這兩種V帶都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，按截面尺寸的不同，普通V帶和窄V帶有以下幾種型號(hào)，見表4。 因?yàn)樾л啠ㄖ鲃?dòng)輪）的轉(zhuǎn)速為903轉(zhuǎn)/分,輸出功率為1千瓦，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，經(jīng)查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表13-3得到小帶輪初選的基準(zhǔn)直徑為100mm。初步確定選普通V帶A型，基準(zhǔn)長(zhǎng)度為1400mm。 （2）實(shí)際工作時(shí)，應(yīng)對(duì)V帶的基本額定功率值加以修正。修正后既得實(shí)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。

16、 -包角修正系數(shù)。 -帶長(zhǎng)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(zhǔn)直徑因選擇112mm。經(jīng)計(jì)算： 符合要求。 （3）根數(shù)的確定 設(shè)P為傳動(dòng)的額定功率（Km），為工作情況，則計(jì)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(jì)算確定，帶入數(shù)據(jù)計(jì)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(zhǎng)度質(zhì)量 普 V 帶 窄V帶 Y 5.3 6.0

17、 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(jì)計(jì)算

18、 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(shí)可采用實(shí)心式；中等直徑的帶輪可采用腹板式；直徑大于350mm時(shí)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(yàn)公式： 式中：-1軸轉(zhuǎn)速； - 工作裝置轉(zhuǎn)速； -滑動(dòng)率（因其值在之間，一般計(jì)算不予考慮）。 帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得： （1） 由《機(jī)械設(shè)計(jì)

19、基礎(chǔ)》表13-9取（雖然有所增大，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(zhǎng)： （2） 經(jīng)查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表13-2得A型帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度=。再由計(jì)算實(shí)際中心距： （3） =657mm

20、 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(dòng)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸是切片機(jī)中的重要零件之一，用來支持旋轉(zhuǎn)的機(jī)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(dòng)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(dòng)軸只傳遞轉(zhuǎn)矩而不承受彎矩或彎矩很??；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(xué)性能，應(yīng)用較多，為了改善力學(xué)性能，應(yīng)進(jìn)行正火或調(diào)質(zhì)處理。合金鋼具有較高的力學(xué)性能與較好的熱處理性能，但價(jià)格較貴，多用于特殊要求的

21、軸。 3.5.1 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 1.主運(yùn)動(dòng)軸（從動(dòng)軸）的設(shè)計(jì) ⑴. 求主運(yùn)動(dòng)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(zhǔn)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(yùn)動(dòng)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(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》的公式14-2：

22、 （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(shí)選取軸承的型號(hào)。 ⑷. 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 初步設(shè)計(jì)主運(yùn)動(dòng)軸（從動(dòng)軸）如圖5： 圖3-3 軸簡(jiǎn)圖 為了滿足安裝定位要求,如上圖，ab段安裝從動(dòng)帶輪，bc段安裝軸承，de段安裝圓錐滾筒，為 了使軸在運(yùn)動(dòng)時(shí)不軸向運(yùn)動(dòng)

23、，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(yīng)鉆螺紋孔，起軸向固定作用。 1） 初步選擇滾動(dòng)軸承 因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用,但軸向力相對(duì)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(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)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(hào) 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

24、 圖3-4 深溝球軸承 2. 主運(yùn)動(dòng)軸各軸段長(zhǎng)度直徑的確定 對(duì)于選取的單向深溝球軸承其尺寸為的,故直徑; 而長(zhǎng)度，，，，考慮到實(shí)際工作情況，將工作軸段調(diào)整為。這樣軸的總長(zhǎng)為350mm。 3. 求軸上各載荷 首先根據(jù)結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖, 確定頂軸承的支點(diǎn)位置時(shí),查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得對(duì)于6004型的深溝球軸承,做為簡(jiǎn)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

25、 （9） 3）F力在支點(diǎn)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

26、 （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(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩 （18） 假設(shè)扭

27、切應(yīng)力是脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù)=0.6，代入前式可得 10）計(jì)算危險(xiǎn)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(duì)軸的削弱，將d值加大5%，故 從動(dòng)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(jì)算，傳動(dòng)軸總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖 圖3-6 傳動(dòng)軸 3.5.2 按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)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(qiáng)

28、度 應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來看,截面1和2處過盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重,從受載來看,截面1上的應(yīng)力最大.截面Ⅵ的應(yīng)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(shí)軸徑也較大,故不必做強(qiáng)度校核.截面C上雖然應(yīng)力最大,但是應(yīng)力集中不大,而且這里的直徑最大,故C截面也不必做強(qiáng)度校核,截面Ⅳ和Ⅴ顯然更加不必要做強(qiáng)度校核.由附錄可知,鍵槽的應(yīng)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：

29、 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(jì)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

30、面Ⅳ上的扭矩為 截面上的彎曲應(yīng)力： （24） 截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)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(dòng)軸承一般是由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)

31、體和保持架組成。內(nèi)圈裝在軸上，外圈裝在機(jī)座和軸承座上。內(nèi)圈上有滾道，當(dāng)內(nèi)外圈相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾動(dòng)體將沿著滾道滾動(dòng)。保持架的作用是把滾動(dòng)體均勻地隔開。滾動(dòng)體與內(nèi)外圈的材料應(yīng)具有高的硬度和接觸疲勞強(qiáng)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(dòng)軸承相比，滾動(dòng)軸承具有摩擦阻力小、起動(dòng)靈敏、效率高、潤(rùn)滑簡(jiǎn)便和易于互換等優(yōu)點(diǎn)。所以選擇滾動(dòng)軸承。由上述計(jì)算可知，假設(shè)選擇6004的單排滾動(dòng)軸承不成立，要選擇6006型號(hào)的。現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行校核。 (1)求當(dāng)量動(dòng)載荷 因該軸承受 和的作用，必須求出當(dāng)量動(dòng)載荷P。計(jì)算時(shí)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

32、承型號(hào)未選出前暫時(shí)不知道，故用試算法。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表16-11，暫取，則。 因，，則，由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表16-11查得，。 由式 （27） (2)計(jì)算所需徑向基本額定動(dòng)載荷值 由式: （28） 式中：（查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表16-9得）； （查《機(jī)械設(shè)計(jì)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(jì)計(jì)算 切片機(jī)的刀片安裝在圓柱形滾筒上，

33、刀刃的運(yùn)動(dòng)軌跡為圓柱形。因?yàn)閳A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(jì)如下圖10： 圖3-7 圓柱滾筒簡(jiǎn)圖 良好的切片器應(yīng)該是切片質(zhì)量高，即成品的切割面光滑整齊，耗用動(dòng)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(shí)應(yīng)滿足一下三方面的要求: (1) 鉗住物料，保證切割 設(shè)AB為動(dòng)刀刃口，CD為出料斗壁相當(dāng)于定刀刃口，夾角為動(dòng)、定刀片對(duì)物料的鉗住角。當(dāng)物料開始被刀片切割時(shí)，對(duì)同一物料引起的摩擦角也不通。設(shè)直線形動(dòng)刀刃AB對(duì)圓柱形物料切割時(shí)的正壓力為，摩擦力為為動(dòng)刀片對(duì)物料的摩擦系數(shù)。定刀刃對(duì)物體的正壓力為，摩擦力為為定刀刃對(duì)物體的摩擦系數(shù)

34、，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?yàn)?，代入后得? （31） 式中： ——定刀刃對(duì)物料的摩擦角，由實(shí)驗(yàn)求得； ——?jiǎng)拥度袑?duì)物料的摩擦角，

35、由實(shí)驗(yàn)求得。 由上述計(jì)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(zhǎng)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(shí)，不但要求耗用動(dòng)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(jī)能夠平穩(wěn)工作。 3.8 鍵的選擇與強(qiáng)度校核 3.8.1 鍵的選擇 鍵主要用來實(shí)現(xiàn)軸和軸上零件之間的周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩。鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，分為平鍵、半圓鍵、契鍵和切向鍵。本設(shè)計(jì)采用平鍵

36、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(qiáng)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(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表4-2?。? 鍵寬 鍵高鍵長(zhǎng) 其中鍵O安裝在從動(dòng)帶輪上，鍵1、2安裝在圓錐滾筒上。 (2)校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度 查得 工作長(zhǎng)度 (3)鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 由公式得：

37、 （33） （34） 兩者都合適 取鍵標(biāo)記為： 鍵0：825AGB/T1096-1979 鍵1：1245AGB/T1096-1979 4 其他部件的設(shè)計(jì) 本切片除了上述主要零部件外，還有機(jī)架底座，刀片，其中機(jī)架底座由進(jìn)料斗、出料斗和機(jī)架組成。其他部件如減速器，聯(lián)軸器等是標(biāo)準(zhǔn)件，可以買到，這里就不再詳述。 4.1 入料斗設(shè)計(jì) 入料斗要保證物料順利進(jìn)入切割刀口。根

38、據(jù)切削要求及工作原理，將入料斗設(shè)計(jì)成直筒式，這樣待加工凍肉塊就能順利滑下，不會(huì)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(jī)架上。 圖3-9 入料斗 4.2 出料斗設(shè)計(jì) 出料斗的作用主要是讓以加工的物料只通過這個(gè)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(jì) 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(jìn)肉模內(nèi)，在低溫下冷凍成型。采用合頁(yè)連接的圓筒狀，具體如下圖: 圖3-11 凍肉模 4.4 機(jī)架底座 機(jī)架底座主要采用L形鋼焊接而成，起固定工

39、作機(jī)，安裝電動(dòng)機(jī)、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(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)就要完成，在此對(duì)兩個(gè)月來的設(shè)計(jì)過程進(jìn)行總結(jié)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是凍肉切片機(jī)。在選好題確定了導(dǎo)師后，我感到既緊張又興奮，對(duì)我來講，大學(xué)四年了，要自行設(shè)計(jì)一部機(jī)器是第一次并相當(dāng)有難度的，怕自己完成不了，但是我想在經(jīng)過導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)和我個(gè)人的努力，定能夠完成。 畢業(yè)設(shè)計(jì)從本質(zhì)上說是一種創(chuàng)作性活動(dòng)，是對(duì)知識(shí)與信息等進(jìn)行創(chuàng)作與處理。本次設(shè)計(jì)也是對(duì)我的創(chuàng)作意識(shí)的適應(yīng)性

40、訓(xùn)練，這種訓(xùn)練的好處是在整個(gè)設(shè)計(jì)過程，都由自己全程參與。本設(shè)計(jì)的創(chuàng)新處主要有一下幾點(diǎn)： 1） 入料斗 在設(shè)計(jì)入料斗時(shí)，考慮到所切物料在不同的時(shí)刻對(duì)滾筒施加的壓力是不同的，因?yàn)榍邢魇谷庵饾u縮短，對(duì)滾筒的壓力變小，所以在入料口上端設(shè)計(jì)了一個(gè)人工施壓桿，通過人工控制來使肉柱對(duì)滾筒的壓力基本一致，附件圖，便于在接近與刀片時(shí)能夠穩(wěn)定被切。 2） 本設(shè)計(jì)采用聯(lián)軸器和減速器主要基于以下原因，一是電動(dòng)機(jī)出來的動(dòng)力較大，如直接聯(lián)結(jié)帶輪，容易引起振動(dòng)，不利于切割，起降低速度作用；二是起平穩(wěn)作用。 本設(shè)計(jì)因?yàn)閭€(gè)人知識(shí)有限，還存在以下缺點(diǎn)：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，

41、有時(shí)在滾筒內(nèi)滾動(dòng)，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(shí)可能不太容易掌握。三是，用聯(lián)軸器連接減速器和發(fā)動(dòng)機(jī)，兩者之間的同軸度沒辦法保證。 總之，整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)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(xué)生活也即將劃上一個(gè)圓滿的句號(hào)?；貞涍@四年生活的點(diǎn)點(diǎn)滴滴，從入學(xué)時(shí)對(duì)大學(xué)生活的無限憧憬到課堂上對(duì)各位老師學(xué)術(shù)學(xué)識(shí)的深沉沉湎，從奔波于教

42、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(gè)字，心中無限感慨?；仨^去，一路走來，需要感謝的人太多，實(shí)在是這些簡(jiǎn)單的文字所不能表達(dá)和承載的。 首先誠(chéng)摯的感謝導(dǎo)師馬少輝教授對(duì)我的嚴(yán)格要求和悉心指導(dǎo)，導(dǎo)師淵博的學(xué)識(shí)、非凡的氣質(zhì)、敬業(yè)的工作作風(fēng)、獨(dú)特的人格魅力，始終感染著我、激勵(lì)著我，這些都將成為寶貴的財(cái)富讓我享用終身。在每次設(shè)計(jì)遇到問題時(shí)老師不辭辛苦的講解才使得我的設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行。從設(shè)計(jì)的選題到資料的搜集直至最后設(shè)計(jì)的修改的整個(gè)過程中，花費(fèi)了老師很多的寶貴時(shí)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?/p>

43、感謝！導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，開拓進(jìn)取的精神和高度的責(zé)任心都將使學(xué)生受益終生！ 我同一設(shè) 還要感謝和計(jì)小組的幾位同學(xué)，是你們?cè)谖移綍r(shí)設(shè)計(jì)中和我一起探討問題，并指出我設(shè)計(jì)上的誤區(qū)，使我能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題把設(shè)計(jì)順利的進(jìn)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(yuǎn)的家來到這個(gè)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?cè)谝黄鸬娜兆?，我?huì)記一輩子的。 感謝08級(jí)各位

44、同窗好友，你們的關(guān)心和愛護(hù)讓我在這個(gè)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(jǐn)以此文獻(xiàn)給我最最摯愛的父母，是你們讓我有機(jī)會(huì)、有毅力完成了全部的學(xué)業(yè)，鼓勵(lì)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(xiàn)的編、著、譯者。 參考文獻(xiàn) [1] 沈再春主編.農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械與設(shè)備[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,1993,24-68. [2] 李良藻,湯楚宙主編.農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械[M].長(zhǎng)沙:湖南教育出版社1,

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