切菜機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

東南大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 東 南 大 學(xué) 畢 業(yè) （設(shè) 計(jì)）論 文 獨(dú) 創(chuàng) 性 聲 明 本人聲明所呈交的畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得東南大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。 論文作者簽名： 日期： 年 月 日 東 南 大 學(xué) 畢 業(yè) （設(shè) 計(jì)）論 文 使 用 授 權(quán) 聲 明 東南大學(xué)有權(quán)保留本人所送交畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文的復(fù)印件和電子文檔，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。除在保密期內(nèi)的保密論文外，允許論文被查閱和借閱，可以公布（包括刊登）論文的全部或部分內(nèi)容。論文的公布（包括刊登）授權(quán)東南大學(xué)教務(wù)處辦理。 論文作者簽名： 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 東南大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 家用切片切絲機(jī)設(shè)計(jì) (根莖類、塊類蔬菜 ) 摘要 :根莖類、塊 類蔬菜家用切片切絲機(jī)的設(shè)計(jì)主要是在原有大型切菜機(jī)的基礎(chǔ)上，對(duì)設(shè)計(jì)要求及工作原理進(jìn)行系統(tǒng)分析后完成的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。本文著重說明了家用切片切絲機(jī)整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程，包括原理方案設(shè)計(jì)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、切削機(jī)構(gòu)和壓緊定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及主要部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并對(duì)部分設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行校核。本設(shè)計(jì)需手動(dòng)操作，并采用直齒圓錐齒輪傳遞動(dòng)力，以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)方向的轉(zhuǎn)變。切削機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要由盤形刀架、墊塊及切片刀和切絲刀組成，調(diào)節(jié)切削形狀及切削厚度方便。上下頂蓋間開合較為頻繁，采用杠桿鎖止器實(shí)現(xiàn)快速連接。整體機(jī)構(gòu)采用立式布置，結(jié)構(gòu)緊湊，并可實(shí)現(xiàn)三 個(gè)工位依次加工，分類收集的功能。本設(shè)計(jì)重新選擇動(dòng)力來源，改進(jìn)切削方法，不僅增強(qiáng)了家用切片切絲機(jī)的加工能力，還提高了使用的安全性。 關(guān)鍵詞 ：切片切絲機(jī)，傳動(dòng)方案，錐齒輪，切削機(jī)構(gòu)、壓緊定位機(jī)構(gòu)，杠桿鎖止器，工位 02007302 南大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） of is on of It is a of s of it of to be it to is up of a a a so be to of an is in of of of is 錄 東南大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1、緒論 . 1 言 . 1 國(guó)現(xiàn)有食品機(jī)械介紹 . 1 品機(jī)械在我國(guó)食品工業(yè)中的地位與作用 . 1 品機(jī)械的分類與特點(diǎn) . 2 國(guó)食品機(jī)械行業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) . 2 菜機(jī)介紹 . 3 菜機(jī)介紹 . 3 菜機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) . 3 菜機(jī)的工作原理 . 4 文的研究目的和主要研究?jī)?nèi)容 . 4 始數(shù)據(jù)及技術(shù)要求 . 5 始數(shù)據(jù) . 5 術(shù)要求 . 5 2、原理方案設(shè)計(jì) . 6 理分析 . 6 案選定 . 6 體機(jī)構(gòu)布置 . 6 力選擇 . 7 動(dòng)機(jī)構(gòu)選型 . 7 作原理簡(jiǎn)圖繪制 . 8 3、切削機(jī)構(gòu)及定位壓緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) . 9 削機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) . 9 計(jì)要求 . 9 構(gòu)設(shè)計(jì) . 9 位壓緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) . 9 計(jì)要求 . 9 構(gòu)設(shè)計(jì) . 10 體快速連接機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) . 10 計(jì)要求 . 10 構(gòu)設(shè)計(jì) . 10 4、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) . 11 動(dòng)參數(shù)計(jì)算 . 11 始數(shù)據(jù) . 11 數(shù)計(jì)算 . 11 齒輪設(shè)計(jì) . 12 術(shù)要求 . 12 定材料、熱處理及精度 . 12 步設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的主要尺寸 . 12 度校核 . 13 輪幾何尺寸計(jì)算 . 15 輪結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) . 16 軸設(shè)計(jì) . 16 術(shù)要求 . 16 的設(shè)計(jì) . 16 東南大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 彎扭合成校核軸的強(qiáng)度 . 17 軸設(shè)計(jì) . 19 術(shù)要求 . 19 的設(shè)計(jì) . 19 5、其它零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 21 體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 21 頂蓋的設(shè)計(jì) . 21 頂蓋與上箱體的設(shè)計(jì) . 21 箱體的設(shè)計(jì) . 22 的輔助定位零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 22 筒的設(shè)計(jì) . 22 螺紋套筒的設(shè)計(jì) . 23 6、結(jié)論 . 24 體結(jié)構(gòu)說明 . 24 用及維護(hù)方法 . 24 計(jì)工作總結(jié) . 24 在的問題及繼續(xù)設(shè)計(jì)的建議 . 24 致謝 . 25 參考文獻(xiàn) . 26 東南大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 家用切片切絲機(jī)設(shè)計(jì)（根莖類、塊類蔬菜） 1、緒論 言 隨著經(jīng)濟(jì)水平和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展 ，人們的生活水平 不斷提高，人們對(duì)生活的便捷性要求也越來越高。為了解決生活中的種種困擾，為人們的生活提供便利，節(jié)約時(shí)間、提高效率，使用家用電器及小型的機(jī)械產(chǎn)品已成為家庭生活的一種趨勢(shì)。 然而，家庭生活中切菜難并且危險(xiǎn)的問題還未得到解決。因此，針對(duì)這一問題，設(shè)計(jì)了一款家用切片切絲機(jī)，專門用來解決根莖類、塊類蔬菜難以切削的問題。下面對(duì)我國(guó)現(xiàn)有食品機(jī)械的概況作簡(jiǎn)單介紹，了解其地位與作用、分類方法與特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)，掌握設(shè)計(jì)的方法和要求。 國(guó)現(xiàn)有食品機(jī)械介紹 品機(jī)械在我國(guó)食品工業(yè)中的地位與作用 食品是人類生存與發(fā) 展的必不可少的物質(zhì)基礎(chǔ)。把一切可食用資源加工制造成食品的食品工業(yè)，是人類的生命產(chǎn)業(yè)，也是一個(gè)最為古老而又永不衰敗的常青產(chǎn)業(yè)。在現(xiàn)代社會(huì)食品工業(yè)的現(xiàn)代化水平已經(jīng)成為反映人民生活質(zhì)量高低及國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)與否的重要標(biāo)志。 食品機(jī)械就是將食品原料加工成食品（或半成品）的一類專業(yè)機(jī)械，是食品工業(yè)的技術(shù)裝備。食品工業(yè)要獲得更好的發(fā)展，除了需要先進(jìn)的食品工藝技術(shù)外，先進(jìn)的食品生產(chǎn)設(shè)備也是不可或缺的技術(shù)保障。食品工藝技術(shù)與設(shè)備必須協(xié)同發(fā)展，互相促進(jìn)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，我國(guó)的食品加工機(jī)械行業(yè)從初步形成到逐步發(fā)展，已經(jīng) 為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，社會(huì)對(duì)食品的需求持續(xù)增長(zhǎng)，要求也越來越高，食品機(jī)械在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的地位和作用將更加突出。 應(yīng)用食品機(jī)械有以下優(yōu)點(diǎn)： （ 1）減輕從業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約時(shí)間，提高效率，極大的解放生產(chǎn)力。 （ 2）實(shí)現(xiàn)手工所達(dá)不到的特殊加工效果，保證產(chǎn)品質(zhì)量，減少原材料的浪費(fèi)。 （ 3）減少人與食物的直接接觸，從而減少病菌的傳播機(jī)會(huì)，有效防止食品污染，保障食品安全。 (4)提高食品生產(chǎn)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 （ 5）有利于改進(jìn)和加強(qiáng)企業(yè)的管理。 總而言之，食品機(jī)械在食品工業(yè)中占據(jù)著 不可替代的地位，起著舉足輕重的作用。 東南大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 品機(jī)械的分類與特點(diǎn) （ 1）食品機(jī)械的分類 由于食品機(jī)械的加工對(duì)象十分繁雜，原料來源非常廣泛，功能門類相當(dāng)多，到目前為止，還未有區(qū)分嚴(yán)格的食品機(jī)械分類方法。涉及食品機(jī)械分類方法的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)體系主要有： 1）機(jī)械行業(yè)產(chǎn)品種類劃分標(biāo)準(zhǔn)（ 在 1984年，由原機(jī)械工業(yè)部頒布，主要按照食品機(jī)械的功能、加工對(duì)象來劃分，共有 28個(gè)小類機(jī)械。 2）全國(guó)主要產(chǎn)品分類與代碼國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（ 該標(biāo)準(zhǔn)頒布于 2002年，主要按照產(chǎn)業(yè)源、產(chǎn)品 性質(zhì)及功能等基本屬性來分類。 3）國(guó)家商業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（ 10084 我國(guó)商業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)食品機(jī)械型號(hào)編制方法中，對(duì)食品機(jī)械的分類、代號(hào)、型號(hào)等都做出了明確的規(guī)定。依照工作對(duì)象的差異將食品機(jī)械分為八大類。 （ 2）食品機(jī)械的特點(diǎn) 1）種類繁多，動(dòng)作原理較復(fù)雜，結(jié)構(gòu)形式多樣、繁簡(jiǎn)不一。 食品機(jī)械處理的原料和生產(chǎn)的品種很多，大部分原料都具有生物屬性，成分復(fù)雜、性質(zhì)差別明顯；加工過程復(fù)雜多變，工藝要求各不相同；物料的形態(tài)多樣，有固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)及復(fù)合態(tài)。 2）衛(wèi)生要求嚴(yán)格。 食品機(jī)械加工的產(chǎn)品大多是人 們直接入口的食品，食品衛(wèi)生關(guān)系到人們的身體健康。在我國(guó)約束和引導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)衛(wèi)生食品機(jī)械的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有食品機(jī)械安全衛(wèi)生（ 6798 3）生產(chǎn)仍以小批量為主。 目前國(guó)內(nèi)食品機(jī)械中，國(guó)內(nèi)研制開發(fā)的一部分，國(guó)外進(jìn)口設(shè)備占一部分，定型產(chǎn)品較少，非定型產(chǎn)品偏多；考慮到食品加工的多樣性，有單件小批量、中批量、大批量幾個(gè)層次的生產(chǎn)形式，并且以小批量生產(chǎn)為主。 4）帶有區(qū)域性特色，且具有使用的季節(jié)性。 我國(guó)幅員遼闊，民族眾多，人們對(duì)食品的喜好也差異很大，地方風(fēng)味及特色產(chǎn)品也較多，反映在食品機(jī)械上就形成了食 品加工設(shè)備的區(qū)域特征；此外，相當(dāng)數(shù)量的產(chǎn)品生產(chǎn)周期與原料的生產(chǎn)季節(jié)相關(guān)，又使食品機(jī)械的使用具有季節(jié)性特點(diǎn)。 5）是一門十分復(fù)雜的學(xué)科。 食品機(jī)械的生產(chǎn)中所涉及的知識(shí)面十分的寬泛，不僅包括一般機(jī)械的內(nèi)容，還涉及到食品工程、食品化學(xué)、食品流變學(xué)、食品衛(wèi)生和造型藝術(shù)等。 國(guó)食品機(jī)械行業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) （ 1）我國(guó)食品機(jī)械行業(yè)的現(xiàn)狀 我國(guó)食品機(jī)械工業(yè)的發(fā)展始于上個(gè)世紀(jì) 70 年代，形成于 80 年代，高速發(fā)展的時(shí)期是 80 年代末和 90 年代初期，在這一時(shí)期，初步形成了具有門類較全、品種基本配套的獨(dú)立工業(yè)體系，東南大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 對(duì)我 國(guó)食品工業(yè)裝備國(guó)產(chǎn)化率和整體發(fā)展水平的提高起著重要的作用。國(guó)家組織并實(shí)施一批以食品加工為主的農(nóng)產(chǎn)品深加工重大科技專項(xiàng)，研制出一批技術(shù)含量較高的食品加工裝備，這些成果大大縮短了我國(guó)食品加工裝備與國(guó)際先進(jìn)水平的差距，部分領(lǐng)域已接近或達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。 但由于起步較晚、基礎(chǔ)薄弱，我國(guó)食品工業(yè)的整體技術(shù)和裝備水平仍然落后發(fā)達(dá)國(guó)家約 20年。食品加工裝備制造業(yè)產(chǎn)品穩(wěn)定性、可靠性及安全性都較低，能耗高，成套性也較差；整體研發(fā)能力偏若，關(guān)鍵技術(shù)自主創(chuàng)新力不高；一些關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)ν饧夹g(shù)較為依賴，很多高技術(shù)含量和高附加價(jià)值產(chǎn)品主要 依賴進(jìn)口，部分重大產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)與裝備基本依賴進(jìn)口。 （ 2）我國(guó)食品機(jī)械行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì) 作為朝陽(yáng)工業(yè)，我國(guó)食品工業(yè)有著巨大的發(fā)展?jié)摿ΑＪ称饭I(yè)的高速發(fā)展很大程度上依賴與食品機(jī)械的發(fā)展，但同時(shí)也給食品機(jī)械工業(yè)的發(fā)展帶來了巨大的推動(dòng)力。隨著科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展和人類社會(huì)的不斷進(jìn)步，食品機(jī)械行業(yè)的發(fā)展也充滿活力，其主要發(fā)展趨勢(shì)表現(xiàn)如下：生產(chǎn)高效率化；食品資源高利用化；產(chǎn)品高度節(jié)能化；高新技術(shù)實(shí)用化；產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)趨于國(guó)際化；產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法不斷該進(jìn)；技術(shù)創(chuàng)新成為技術(shù)跨越的重要手段。 菜機(jī)介紹 菜機(jī)介紹 目 前我國(guó)市場(chǎng)上生產(chǎn)和銷售的切菜機(jī)主要是針對(duì)食品加工廠以及大型的食堂飯店所設(shè)計(jì)的，根據(jù)其功能的多寡主要分為兩類： 單切型切菜機(jī) 單切型切菜機(jī)適用于片、段、絲、塊莖、葉菜、海帶等。典型結(jié)構(gòu)為箱式。 多功能型切菜機(jī) 多功能型切菜機(jī) 包含單切機(jī)的所以功能的同時(shí) ，也可切圓形如土豆、蘿卜等 。 可將根、莖、葉等蔬菜加工成片、絲、丁 、 菱、曲線、花丁、花片等 。典型的結(jié)構(gòu)有兩種： 雙頭型切菜機(jī) 一頭專切葉菜類，由傳送帶送菜，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的刀具進(jìn)行切削；一頭專切土豆、蘿卜等根莖類、塊類蔬菜，原料從傾斜的料筒送入，由旋轉(zhuǎn)刀具進(jìn)行切削，可同時(shí)工作，通過更換刀盤，可以切出各種規(guī)格的片、絲、條。 組合式切菜機(jī) 水平傳送帶傳送原料，由在傳送帶上間隔分布的成一定角度的多個(gè)刀具進(jìn)行切削，根據(jù)需要原料在傳送帶上經(jīng)一次或多次切削后成形，成品的形狀參數(shù)通過調(diào)節(jié)刀具的切削速度及原料的傳送速度來控制。 現(xiàn)有的切菜機(jī)一般特點(diǎn)是：操作簡(jiǎn)單方便，性能穩(wěn)定，故障率低，成熟可靠，維修方便；生產(chǎn)效率高，加工產(chǎn)品形 狀范圍廣，破損率較低等。適用于食品行業(yè)、蔬菜加工行業(yè)、餐飲行業(yè)的各類蔬菜加工。 菜機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 在 由于切菜機(jī)的功能的實(shí)用性及應(yīng)用范圍，東南大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 它的發(fā)展又有一些新的特點(diǎn)，具體體現(xiàn)在以下兩個(gè)個(gè)方面： （ 1)功能集成化 一機(jī)多用，不僅能更好的滿足生產(chǎn)的需要，還能為大大提高生產(chǎn)效率，節(jié)省能源，降低成本。 （ 2)規(guī)格兩極化 切菜機(jī)的處理物料是蔬菜，大規(guī)模的食品加工都要用它對(duì)原料進(jìn)行預(yù)處理，企業(yè)的不斷發(fā)展對(duì)切菜機(jī)的加工程度和加工能力也提出了更為嚴(yán)格的要求，切 菜機(jī)大型化、自動(dòng)化是發(fā)展的必然趨勢(shì)。但隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，人們生活方式的改變，家庭用戶也對(duì)切菜機(jī)生產(chǎn)需求，但目前的切菜機(jī)因?yàn)楣β蚀?、體積大等因素并不適合家庭使用，如何填補(bǔ)這一巨大的市場(chǎng)空白，將是未來切菜機(jī)的發(fā)展的一個(gè)重要方向。 菜機(jī)的工作原理 切菜機(jī)是食品原料預(yù)處理機(jī)械的一種，其切割過程是利用剪切原理實(shí)現(xiàn)物料切斷或者切碎的過程，通過物料和切刀之間產(chǎn)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來完成。切菜機(jī)所加工的物料為蔬菜，加工后的形狀和規(guī)格也與其他切割機(jī)械有較大差異，是一類專用設(shè)備。 切菜機(jī)實(shí)現(xiàn)切割的方式主要是模擬手工切 菜，蔬菜沿固定方向作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，刀具在某一位置作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)切割目的。 文的研究目的和主要研究?jī)?nèi)容 已有的切片切絲機(jī)雖然效率高、操作方便、能耗低，但體積大、功率高，只適合工廠、學(xué)校飯?zhí)?、食品加工廠、蔬菜廠等使用，不能滿足家庭生活的需要， 為此設(shè)計(jì)一款小巧實(shí)用的家用 切菜機(jī) ， 能夠 更好的滿足用戶需求，有實(shí)用價(jià)值。 本課題任務(wù)是針對(duì)家庭生活中比較難以切削的根莖類、塊類蔬菜設(shè)計(jì)一款簡(jiǎn)單實(shí)用家用切片切絲機(jī) 。包括原理方案設(shè)計(jì)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、切削機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、夾持定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及主要零部件的設(shè)計(jì)和校核。 本論文共分為三個(gè) 部分 ，主要內(nèi)容如下： 第一部分：緒論 ，即本論文的第 1 章，簡(jiǎn)要介紹食品機(jī)械的總體情況，以及現(xiàn)有切菜機(jī)，說明本論文的研究目的和內(nèi)容。 第二部分：根莖類、塊類蔬菜家用切片切絲機(jī)的設(shè)計(jì)，是本論文的 2，第 2 章介紹原理方案的設(shè)計(jì)；第 3 章介紹切削機(jī)構(gòu)和定位壓緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；第 4 章介紹傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，詳細(xì) 論述了運(yùn)動(dòng)參數(shù)的選擇、重要零件工作能力設(shè)計(jì)和校核兩個(gè)方面的內(nèi)容； 第 5 章介紹結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ，主要根據(jù)前面的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，繪制出根莖類、塊類蔬菜家用切片切絲機(jī)的總裝配圖及部件圖。 第三部分：結(jié)果與討論 ，論文的第 6 章，包括設(shè)計(jì)結(jié)果總結(jié) ，以及對(duì)結(jié)果進(jìn)行的分析討論等。 東南大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 始數(shù)據(jù)及技術(shù)要求 始數(shù)據(jù) 本切片切絲機(jī)屬于所處理的對(duì)象是家庭生活中常見的塊狀蔬菜 ，主要的設(shè)計(jì)參數(shù)來源于對(duì)蔬菜形狀以及切削蔬菜時(shí)力的測(cè)量。 表 1列出的是對(duì)馬鈴薯、山藥、胡蘿卜、白蘿卜以及藕這五種蔬菜切削力的測(cè)定結(jié)果，本測(cè)定實(shí)驗(yàn)選用的蔬菜是家庭生活中較為常見的種類，切削刀具選用普通的家用水果刀，在最大直徑處豎直切削，并通過電子秤測(cè)定切削時(shí)的最大重量，然后轉(zhuǎn)換得到對(duì)不同蔬菜的近似切削力。 根據(jù)表 1定藕的最大切削力作為設(shè)計(jì)參照，在綜合考慮形狀及測(cè) 量精度等因素，最終確定設(shè)計(jì)參數(shù)切削力為 90N。 考慮到塊狀蔬菜形狀差異較大，限定本設(shè)計(jì)可加工的最大直徑為 90 依據(jù)烹飪對(duì)食材的不同尺寸要求，設(shè)定可加工的片狀蔬菜厚度為： 1加工的絲狀蔬菜直徑需分粗細(xì)兩種（根據(jù)切絲刀的型號(hào)選定）。 表 1菜切削力測(cè)定 蔬菜 種類 蔬菜特征 切削力（ N） 切削力最大值（ N） 最大直徑（ 自重（ g） 1 2 3 4 馬鈴薯 56 200 藥 62 240 蘿卜 30 70 蘿卜 78 320 68 140 據(jù)大多數(shù)家庭的生活習(xí)慣，確定該切片切絲機(jī)的工作時(shí)間為：使用年限 10 年， 360 天 /年， 2 次 /天，每次工作 術(shù)要求 （ 1） 設(shè)計(jì)應(yīng)符合國(guó)家規(guī)范要求 ,計(jì)算方法應(yīng)該盡可能的采用最新研究成果； （ 2） 要求機(jī)構(gòu) 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，運(yùn)動(dòng)靈活可靠 ； （ 3） 設(shè)計(jì)安全實(shí)用 。 東南大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 2、原理方案設(shè)計(jì) 理分析 由 的介紹可知，切片切絲機(jī)要實(shí)現(xiàn)切削蔬菜的功能主要是模仿手工切菜方式，即刀具與蔬菜成一定角度作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)蔬菜朝著刀具的切削面作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。在切削過程中刀具往復(fù)運(yùn)動(dòng)的頻率和蔬菜進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的速度需要根據(jù)加工對(duì)象以及加工要求的不同有所調(diào)整。由此我們可以得出：切片切絲機(jī)必須具備動(dòng)力源、力（力矩）傳遞機(jī)構(gòu)、切削機(jī)構(gòu)、制動(dòng)機(jī)構(gòu)以及必要的外部支承定位機(jī)構(gòu)，其中力矩傳遞機(jī)構(gòu)還需要能夠?qū)崿F(xiàn)與動(dòng)力源運(yùn)動(dòng)方式匹配的運(yùn)動(dòng)形式轉(zhuǎn)換 機(jī)能。 刀具切削蔬菜的主要方式有兩種：往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)。 制動(dòng)機(jī)構(gòu)與動(dòng)力來源相匹配。在使用人力時(shí)，機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)與否取決于操作者是否施力，以及機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)；但使用電動(dòng)機(jī)時(shí)，必須有相應(yīng)的控制電路。 在不考慮動(dòng)力源的情況下，提出以下兩種設(shè)計(jì)方案： 方案一：蔬菜通過傳送帶在水平方向作直線運(yùn)動(dòng)；刀具做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，通過曲柄滑塊或凸輪機(jī)構(gòu)等實(shí)現(xiàn)；切片切絲的轉(zhuǎn)換通過在蔬菜傳送線路上設(shè)置刀具的數(shù)目及刀具形狀來決定，切片厚度由蔬菜及刀具相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度決定；在傳送帶的末端設(shè)置收集機(jī)構(gòu)。 方案二：蔬菜通過豎直 或向上傾斜設(shè)置的料筒 內(nèi)，依靠重力自動(dòng)向下運(yùn)動(dòng)；刀具在水平或豎直平面作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可通過連桿機(jī)構(gòu)、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)或齒輪傳動(dòng)等實(shí)現(xiàn)；切片切絲的轉(zhuǎn)換通過更換不同型號(hào)的刀具來實(shí)現(xiàn)；利用重力或離心作用收集加工好的蔬菜。 案選定 分析了切菜機(jī)的功能原理之后，發(fā)現(xiàn)除離心式切菜機(jī)外，現(xiàn)有切菜機(jī)的工作方式都可劃分在上述兩種方案中，對(duì)比之后得出以下結(jié)論： （ 1）根據(jù)方案一設(shè)計(jì)的切菜機(jī)一般適用于切削葉菜類蔬菜，雖然也可以切削根莖類、塊類蔬菜但切片切絲質(zhì)量較差，工作時(shí)噪音較大，整個(gè)機(jī)構(gòu)體積也過大。 （ 2）根據(jù)方案二設(shè)計(jì)的切菜機(jī)一般適用于切削根 莖類、塊類蔬菜，與方案一相比，切片切絲質(zhì)量較好，并不使用傳送帶，減少了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)較為緊湊。 因此，選定方案二作為本次家用切片切絲機(jī)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。 體機(jī)構(gòu)布置 方案二的整體機(jī)構(gòu)布置形式還可以分為水平布置和立式布置兩種 ，因此為選擇適宜的方案，還需要對(duì)兩種布置形式作進(jìn)一步的分析。 （ 1）水平布置 目前最常見的布置形式，在水平方向，依次布置動(dòng)力機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，切削機(jī)構(gòu)，最后是向東南大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 上傾斜的料筒。刀具在豎直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，蔬菜被放入料筒后，因自重沿筒壁向下運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給。加工好的蔬菜在自重及離心 力的作用下落入位于刀具下方的收集盒內(nèi)。主要優(yōu)點(diǎn)是水平布置分散受力，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，各個(gè)機(jī)構(gòu)獨(dú)立性較好。缺點(diǎn)是料筒位置固定，不易做到蔬菜的分類收集。 （ 2）立式布置 在豎直方向依次布置料筒、切削機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、動(dòng)力機(jī)構(gòu)，其中傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和動(dòng)力機(jī)構(gòu)可平行布置，并需要在設(shè)置料筒的一側(cè)留有成品收集盒的空間。立式布置的有點(diǎn)是：料筒豎直布置，所占空間較小，可在刀具旋轉(zhuǎn)路徑上布置多個(gè)進(jìn)料口，并且蔬菜的運(yùn)動(dòng)總是豎直向下，各個(gè)料筒的工作不會(huì)互相干涉。缺點(diǎn)比較明顯，立式布置結(jié)構(gòu)相對(duì)集中，對(duì)支承機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度要求較高。 出于提高切片切絲機(jī)的 工作能力的考量，期望實(shí)現(xiàn)多種蔬菜同時(shí)切削并分類收集的目的，因此本設(shè)計(jì)的整體機(jī)構(gòu)布置形式選擇立式。 力選擇 家用機(jī)械產(chǎn)品的主要?jiǎng)恿碓从腥撕碗妱?dòng)機(jī)兩種。人力的主要特點(diǎn)是：持續(xù)時(shí)間有限，動(dòng)力波動(dòng)較大，但控制方便，清潔無污染。電動(dòng)機(jī)的主要特點(diǎn)是：動(dòng)力可靠，穩(wěn)定性高，工作效率高，但需要占用一定的空間位置，消耗電能，需要配套的調(diào)速控制裝置；小功率的電機(jī)耗能少，但轉(zhuǎn)速過高，轉(zhuǎn)矩不大；普通電機(jī)轉(zhuǎn)矩滿足要求，但體積過大，能耗偏高，利用率較低。 考慮到本設(shè)計(jì)對(duì)體積和能耗方面的限制較多，以及對(duì)動(dòng)力的穩(wěn)定性及持續(xù)性 要求不高的特點(diǎn)優(yōu)先考慮使用人力作為動(dòng)力來源。確定動(dòng)力源及機(jī)構(gòu)布置形式之后，還需要選擇相匹配的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 動(dòng)機(jī)構(gòu)選型 使用人力作為動(dòng)力源，一般是通過操作者轉(zhuǎn)動(dòng)或者推拉、按壓等傳動(dòng)構(gòu)件，使其獲得運(yùn)動(dòng)所需的力（力矩），進(jìn)而可帶動(dòng)相關(guān)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)預(yù)期目的。傳遞力（力矩）的常用機(jī)構(gòu)有連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、蝸桿機(jī)構(gòu)、以及帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)等。 凸輪機(jī)構(gòu)一般是由凸輪、從動(dòng)件和機(jī)架三個(gè)構(gòu)件構(gòu)成，通常選取凸輪作主動(dòng)件，通過設(shè)計(jì)凸輪的形狀使從動(dòng)件得到預(yù)期運(yùn)動(dòng)，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)主要是直線上的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因而在本設(shè)計(jì) 中不考慮使用凸輪機(jī)構(gòu)。 渦輪蝸桿傳動(dòng)主要用于兩軸交錯(cuò)、傳動(dòng)比較大、傳遞功率不太大或間歇工作的場(chǎng)合，雖然可以實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)的預(yù)期目的，但其傳動(dòng)效率低，成本較高，不適宜用在本設(shè)計(jì)中。 帶傳動(dòng)分摩擦傳動(dòng)型和嚙合傳動(dòng)型兩大類，但在兩類傳動(dòng)中都采用帶作為中間撓性元件來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。鏈傳動(dòng)與帶傳動(dòng)相類似，是由裝在平行軸上的主、從動(dòng)鏈輪和繞在鏈輪上的環(huán)形鏈條所組成，以鏈作為中間撓性件，靠鏈與鏈輪輪齒的嚙合來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。以上兩種傳動(dòng)都是實(shí)現(xiàn)平行軸間運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞，在本設(shè)計(jì)中如將平行軸豎直布置可實(shí)現(xiàn)預(yù)期目的。 連桿機(jī)構(gòu)是 由若干構(gòu)件用低副連接而成，構(gòu)件運(yùn)動(dòng)形式多樣，可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)、擺動(dòng)、移動(dòng)和平面或空間復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，可用于剛體導(dǎo)引、實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動(dòng)軌跡或運(yùn)動(dòng)規(guī)律。在本設(shè)計(jì)中要應(yīng)用連桿機(jī)東南大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 構(gòu)將主動(dòng)構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)或直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為實(shí)刀具在水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)，可采用雙曲柄機(jī)構(gòu)或者逆向運(yùn)用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。 齒輪機(jī)構(gòu)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，可以用于傳遞空間任意兩軸或多軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。在本設(shè)計(jì)中可以利用齒輪機(jī)構(gòu)或齒輪齒條傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)所需功能。 根據(jù)上述分析，帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)等都可實(shí)現(xiàn)預(yù)期目的，但考慮到本設(shè)計(jì)的整體結(jié)構(gòu)要緊湊，故不選用軸豎直布置的帶傳動(dòng) 、鏈傳動(dòng)以及直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。綜合考慮人的生理及生活習(xí)慣，操作者更易執(zhí)行轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作，并能夠在動(dòng)作中給構(gòu)件施加較大的力，因而不考慮齒輪齒條機(jī)構(gòu)以及會(huì)產(chǎn)生死點(diǎn)的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。 經(jīng)對(duì)比分析之后，選用直齒圓錐齒輪傳動(dòng)，不僅可實(shí)現(xiàn)傳遞運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力的目的，還可使整體結(jié)構(gòu)緊湊。 作原理簡(jiǎn)圖繪制 綜上所述，本切片切絲機(jī)的工作原理圖可簡(jiǎn)化為如圖 2示的一級(jí)圓錐齒輪換向機(jī)構(gòu)。 圖 2作原理簡(jiǎn)圖 東南大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 3、切削機(jī)構(gòu)及定位壓緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 削機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 計(jì) 要求 由于料筒內(nèi)的原料在豎直方向的進(jìn)給量固定，調(diào)整較難，切削機(jī)構(gòu)作為本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)功能的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，不僅要實(shí)現(xiàn)刀具對(duì)原料切削，還要能夠改變切削形狀，調(diào)整切削參數(shù)。 切削機(jī)構(gòu)在工作中是直接與原料接觸的部分，出于安全考慮，不僅其構(gòu)件需要選擇無污染材料，還要注意將切削部件與機(jī)械傳動(dòng)部件隔離開來，減少原料污染的可能性。 構(gòu)設(shè)計(jì) (1) 刀具的選擇 在食品加工中，切割的物料多為蔬果、肉類及面糖食品等塊狀物料。加工對(duì)象的力學(xué)性質(zhì)不同，適宜的刀片形狀也各種各樣。常用的刀片根據(jù)刀片形狀及刃口形狀的不同主要分為 12 類： 1）鋸形刃口圓盤刀； 2）光滑刃口圓盤刀； 3）圓錐形刀片； 4）圓弧形凸刃口刀； 5）光滑刃口平板刀； 6）梳形刃口刀片； 7）魚鱗形刃口刀； 8）鋸形刃口平板刀； 9）三角刃口刀片； 10）螺線型凸刃口刀； 11）螺線型凹刃口刀； 12）雙面磨刃刀片。 其中平板刀應(yīng)用最廣泛，本設(shè)計(jì)中選用光滑刃口平板刀作為切片刀，切絲選用梳形刃口刀片。 (2) 設(shè)計(jì)方案 本設(shè)計(jì)為切片切絲機(jī) ，在工作中需要實(shí)現(xiàn)切片切絲的轉(zhuǎn)換，為方便快速的實(shí)現(xiàn)這一功能，需要兩把規(guī)格相同的切片刀，兩把規(guī)格不同的切絲刀，并設(shè)計(jì)如圖 3刀架上對(duì)稱布置刀片安裝 位置，切片時(shí)，兩位置均安裝切片刀，需要切絲時(shí)，將任一切片刀卸下，換為切絲刀，在切削時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)刀架，將切絲刀調(diào)整到最先開始切削的位置，梳形刃口刀片切削后留下的凸臺(tái)，剛好被光滑刃口刀片切除，切成的成品均為長(zhǎng)條形。調(diào)整切片厚度是在安裝切片刀時(shí)加裝相應(yīng)厚度的墊塊，調(diào)整切絲規(guī)格是通過跟換相應(yīng)的刀片。 圖 3刀架 1、 2位壓緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 計(jì)要求 在本設(shè)計(jì)中加工的原料為根莖類、塊類蔬菜 ，其形狀尺寸沒有固定參數(shù)，在切削加工時(shí)雖然有料筒限制其位置，但當(dāng)部分原料尺寸遠(yuǎn)小于料筒直徑時(shí)， 原料就會(huì)在加工時(shí)產(chǎn)生晃動(dòng)，使切削東南大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 形狀不穩(wěn)定，因此需要在豎直方向?qū)υ鲜┘訅毫?，使其位置保持穩(wěn)定。當(dāng)切削較長(zhǎng)的圓柱形原料時(shí)，原料上端位置高于料筒時(shí)可手動(dòng)增壓；當(dāng)切削開始之后，原料上端位置隨之降低，最終低于料筒，由于料筒有一定高度，手動(dòng)增壓不再有效，因而需要設(shè)計(jì)壓緊機(jī)構(gòu)解決這一問題。 構(gòu)設(shè)計(jì) 常用的壓（夾）緊機(jī)構(gòu)有：連桿機(jī)構(gòu)，凸輪機(jī)構(gòu)，斜面（楔塊）和螺旋機(jī)構(gòu)等。現(xiàn)有的壓（夾）緊機(jī)構(gòu)，是針對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上的工作對(duì)象，使其間產(chǎn)生壓（緊）或夾（緊）力，而成為一個(gè)“單元機(jī)構(gòu)”，放松以后作用解除。一般情況 下，處于壓（夾）緊狀態(tài)的工件靜止或隨夾具運(yùn)動(dòng)，但本設(shè)計(jì)中需要的壓緊機(jī)構(gòu)必須對(duì)運(yùn)動(dòng)中的原料施加持續(xù)的壓力。彈簧構(gòu)件在壓緊以后可以產(chǎn)生壓力，其壓力隨著壓縮長(zhǎng)度的變化而變化，在此處雖可采用彈簧提供壓力，但其力的變化規(guī)律不符合期望。因此直接選用如圖 3示的片形壓塊 2，壓塊側(cè)邊有外伸部分，可在料筒 3 內(nèi)壁的限位槽中運(yùn)動(dòng)。在無法手動(dòng)增壓的情況下，將壓塊 2 放入料筒，使原料獲得持續(xù)的壓力，當(dāng)切削完成后壓塊卡在料筒下端，可以配套的吊鉤 1將壓塊取出。 圖 3壓塊 123頂蓋） 體 快速連接機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 計(jì)要求 由于本設(shè)計(jì)中 ，切削機(jī)構(gòu)整體位于上下頂蓋的內(nèi)部，在工作時(shí)上、下頂蓋閉合，并需要連接起