家用新型大蒜去皮搗泥機的設計【食品機械】【帶SolidWorks三維】【6張CAD圖紙+畢業(yè)論文+開題報告+答辯稿+任務書】

家用新型大蒜去皮搗泥機的設計【食品機械】【帶SolidWorks三維】【6張CAD圖紙+畢業(yè)論文+開題報告+答辯稿+任務書】

26頁 11000字數(shù)+論文說明書【詳情如下】

A1-家用新型大蒜去皮搗泥機總裝配圖.dwg

A4-上部外殼.dwg

A4-上頂蓋.dwg

A4-內桶壁.dwg

A4-內軸.dwg

A4-搗泥杯總體圖.dwg

任務書.doc

家用新型大蒜去皮搗泥機Solidworks三維圖.rar

家用新型大蒜去皮搗泥機的設計開題報告.doc

家用新型大蒜去皮搗泥機的設計答辯ppt.ppt

家用新型大蒜去皮搗泥機的設計說明書.doc

小論文.doc

前 言

蒜泥是我們日常生活中不可缺少的主要調料品種之一。但是，從大蒜到蒜泥這一過程卻一直困擾著我們，目前市場上搗蒜機主要是鉸刀式，需要用電動機去帶動搗蒜機工作，消耗能源較大，只適合大型加工廠。而對于家庭、食堂、餐館這種對對蒜泥的需求小的，如果用這樣的方法去獲得，可謂小題大做，簡直就是一種能源的浪費。市場上大蒜脫皮也耗時耗力。并沒有一款完全被大眾接受的小型的去皮搗泥機械。

本次畢業(yè)設計通過介紹了目前大蒜脫皮的方法，列舉大蒜脫皮機的類型、構造、特點及其存在的不足，同時借鑒現(xiàn)有搗蒜機構優(yōu)點，通過對原始數(shù)據(jù)的分析、方案的論證比較與選擇，完成了去皮搗泥機總體設計，去皮裝置的設計，分離機構的設計，搗泥機構的設計以及傳動方案的選擇等相關內容。設計出一種家用新型大蒜去皮搗泥機械，詳細介紹了新型大蒜脫皮搗泥機的結構、特點、使用方法等，為家庭、餐館等場合提供了一種新的大蒜去皮搗泥實用產品。它能同時滿足大蒜去皮、搗泥等功能需要，具有操作簡單、可靠、安全、方便、工作效率高的特點。

關鍵詞：去皮；摩擦；搗泥機；大蒜

目 錄    

1引言 1

1.1課題研究的意義 1

1.2國內外大蒜去皮搗泥機的發(fā)展狀況 1

1.3國內外現(xiàn)在市場上去皮搗泥機存在的問題 3

1.4研究的內容和方法 3

1.5預期目標 4

1.6重點研究的關鍵問題及解決思路 4

2大蒜去皮搗泥機總體設計 4

2.1大蒜去皮裝置的方案的選擇 4

2.2大蒜搗泥裝置的方案設計 5

2.3機械系統(tǒng)的總體布局 5

2.4大蒜去皮搗泥機的工作原理 6

3去皮機構的設計 6

3.1進料口的分析設計 6

3.2去皮部件的設計 7

3.3大蒜在圓筒內的受力分析 8

3.4錐齒輪傳動裝置的設計及其去皮裝置動力的選擇 10

3.5蒜皮收集裝置的設計 10

4搗蒜機構的的設計 11

4.1搗蒜機構電機的選擇 12

4.2傳動系統(tǒng)的設計 12

4.3曲柄滑塊機構設計計算 13

4.4搗泥杯的設計 16

5 利用Solidworks 有限元分析對軸設計校核 17

總 結 21

致 謝 22

參考文獻 23

1引言

1.1課題研究的意義

   大蒜去皮搗泥機是解放雙手，居家生活不可或缺的設備。大蒜又叫蒜頭、大蒜頭、胡蒜、葫、獨蒜、獨頭蒜，是蒜類植物的統(tǒng)稱[1]。其呈扁球形或短圓錐形，外面有灰白色或淡棕色膜質鱗皮，剝去鱗葉，內有6～10個蒜瓣，輪生于花莖的周圍，莖基部盤狀，生有多數(shù)須根[2]。大蒜從秦漢時就從西域傳入中國了，自古以來就深受大眾喜愛。通常人們將去皮的生大蒜放入搗蒜罐內，用搗蒜錘搗爛成泥狀來食用。不僅用作佐料做出美味的食物，也可藥用。大蒜味辛、性溫，入脾、胃、肺經；具有溫中消食、行滯氣、暖脾胃、消積、解毒、殺蟲的功效[3]。實驗表明，大蒜有明顯的抗炎作用，所含的脂溶性揮發(fā)油可增強巨噬細胞的活性，從而加強機體免疫功能，起到消炎止血的作用[4]。

傳統(tǒng)通過手工剝皮再借助蒜灌和蒜錘搗蒜，不僅不衛(wèi)生，而且大蒜在去皮時比較困難，還有一些刺激性氣味。為此，發(fā)明一種用機器代替手工脫皮并且搗蒜的機械，其銷售市場顯得尤為重要和迫切，發(fā)展前景也十分廣闊。

目前市場上只有大蒜去皮機械，和單純的搗蒜機械，還沒有一款完全的既能去皮又能搗蒜的機械。并且現(xiàn)有的去皮機械有易損傷蒜肉,并且皮跟蒜混合在一起，脫皮率也較低。去皮對于食堂、餐館、家庭，它們都需要安排專人來手工剝皮，搗蒜。這些工作不僅費時費力而且效率相當?shù)?。如今，我們處在向機械自動化邁進的時代，隨著國民經濟不斷發(fā)展，人民生活水平不斷推高，自動、高效、安全、便捷已經成為人們生產生活的一種趨勢。在人們享受生活時代，機械化、自動化是唯一的選擇。

基于以上因素考慮，本文設計的大蒜去皮搗泥機的，它能同時滿足大蒜去皮、搗泥等功能需要，具有操作簡單、可靠、安全、方便、工作效率高的特點。 去皮率、皮蒜分離都大大的提高；搗泥效果良好，可以提高蒜泥制作中人力和物力資源的利用率，同時也提高了生活質量。本課題設計的主要內容是家用新型大蒜去皮搗泥機的設計。主要通過通過對原始數(shù)據(jù)的分析、方案的論證比較與選擇，完成了去皮搗泥機總體設計，去皮裝置的設計，分離機構的設計，輸送機構設計，搗泥機構的設計以及傳動方案的選擇等相關內容。在此基礎上對去皮搗泥機的結構尺寸、傳動轉軸的結構尺寸、齒輪的傳動比等進行了詳細的計算和說明，并且對軸承以及軸承盒的型號作了選擇。使本方案有了初步的設計應用價值。

1.2國內外大蒜去皮搗泥機的發(fā)展狀況

1.2.1國內大蒜去皮搗泥機發(fā)展現(xiàn)狀

關于傳統(tǒng)大蒜去皮機去皮的方法有很多種：(1) 化學藥水的浸泡，就是利用具有一定腐蝕作用的藥液浸泡大蒜，使大蒜的皮溶解，然后用高壓水將其沖走；(2) 蒸汽脫皮，把大蒜放進蒸汽釜中加入蒸汽，使蒸汽達到一定壓力并保持一定時間，排掉蒸汽，這時大蒜外皮由于壓力急劇減小而破裂脫離，然后用水沖洗；(3) 摩擦脫皮法，就是通過摩擦把大蒜的外皮脫掉,是常用的各種植物果實的脫皮方法。

對于大蒜去皮機械市場上使用的大致分為濕式脫皮與干式脫皮2種[6]。濕式脫皮一般是大蒜深加工廠使用，將大蒜在水中浸泡后，用橡膠棒攪碰，蒜的受損率很大，且用水量大，造成水污染，產生難聞的氣味，不環(huán)保。干式大蒜脫皮機以壓縮空氣為生產動力，經過多點氣流噴射產生強大的氣旋渦流使大蒜自然脫皮，通過電、氣控制使大蒜導料、脫皮、出料自動完成。脫皮率和大蒜品質與使用的空壓機性能直接相關，脫皮率 90%-98%左右。以上兩種方式脫皮機，帶來的問題是耗電量大、成本高，而且使用時需要配備空氣壓縮機，噪音大、占地空間大。而且這兩種設備都只進行了對大蒜的剝皮處理，搗泥過程還是得需要人工來完成，又加大了人的勞動強度[7]。兩種僅適用于大批量的大蒜深加工對于家庭，食堂這種用量小的沒有實用性。

國內沿用至今的大多還是通過手工去皮之后借助搗蒜罐跟蒜錘反復敲擊搗成蒜泥食用的。在生產生活中人們最初發(fā)明了蒜臼子，搗蒜缸這樣的簡單機構，近現(xiàn)代又發(fā)明了一些電動搗蒜機構，市場上的搗蒜機主要分為傳統(tǒng)搗蒜機構（俗稱蒜臼子）和電動鉸刀式搗蒜機[5]。這兩種方式也只是通過人工去皮之后搗蒜的，前者雖能保證大蒜優(yōu)質的味道，但使用過程過于繁瑣，大蒜的搗碎仍需手工來完成，若使用力量不當，易給手指，桌子，地板造成一定損傷，而后者雖然已經實現(xiàn)自動化處理，但鉸刀高速運轉，嚴重破壞大蒜組織結構，影響大蒜的原質味道。

總 結

   通過對大蒜去皮搗泥機的設計，讓我更深刻的對機械有了新的認識。從開始的和指導老師選題、定稿，到完全solidworks三維成型，在一步步的過程中對設計的大蒜去皮搗泥機械信心十足。本課題通過對比國內外現(xiàn)有大蒜去皮跟搗泥相關機械優(yōu)缺點，通過查閱相關資料，設計出滿足家庭、食堂小批量大蒜使用的機械，通過設計不僅可以實現(xiàn)大蒜去皮，而且可以通過設計的曲柄連桿機構搗蒜成泥，這在目前市場上是絕無僅有的。設計完全達到一次性去皮、搗泥過程，皮率高，蒜泥細小，干凈衛(wèi)生，而且便于攜帶，拆洗。在追求現(xiàn)代化、機械化高質量生活的今天，具有很高的價值。

    當然在后續(xù)設計中，通過與其他家用電器對比，發(fā)現(xiàn)還存在一定的缺陷，例如兩個電機成本會略高，機器自身重量也會增加。在該機器批量生產中將機器動力設計成一處，這樣不僅自重量身減輕，而且最重要是降低成本，推廣中更易于大眾接受。

致 謝

    這次畢業(yè)設計能夠完成，首先感謝母校感謝學校給我一個難得的學校環(huán)境和機會。通過這次畢業(yè)設計，讓我學到了新的知識，讓我開闊眼界，對農業(yè)機械行業(yè)有了一個全新的認識，明白學習的可貴和艱辛。在此，我深深的感謝導師給我的幫助，在她的建議下，我確定設計的整體方案。老師督促我的畢業(yè)設計，給我耐心的指導和幫助，讓我能夠跟上設計進度。同時也感謝這幾年給予我?guī)椭睦蠋?，是他們辛勤的教導，我才有了設計知識的基礎和理論，是他們的培育，我才有今天的成就。

這次畢業(yè)設計，我深深感到理論知識的重要性，在多次對設計的方案和數(shù)據(jù)的修改中，明白理論和實際相結合的重要。做設計的過程中，我向老師和同學請教，把自己不明白的地方弄明白，同學向我提問的時候我也耐心解答，大家形成一個很好的互相學習氛圍。這次的畢業(yè)設計，讓我感到平時對農業(yè)機械了解的程度不夠，對農業(yè)機械知識的欠缺，在老師和同學的講解下，我對農業(yè)機械有一個全面的了解。在設計過程中，遇到種種困難，沒有老師和同學的幫助，我絕對不可能完成，他們的幫助我會銘記在心。大學四年一晃而過，即將畢業(yè)的我們，期待著在社會這個大家庭里乘風破浪、追逐夢想！在此再次真誠的感謝學校給我學習的機會，感謝各位老師和同學的幫助!在你們的幫助下大學四年受益匪淺、收獲頗豐！

參考文獻

[1] 闞志祥,孟寶星,李榮兵,榮堅,陸鳴亮.一種小型手動大蒜脫皮機的設計[J].農產品加工,2016,01:47-48.

[2] 王慧,張學俊.大蒜、蒜皮淘洗分離機設計[J].貴州工業(yè)大學學報,1999,03:89-92.

[3] 張庭廷,劉錫云.大蒜制品的開發(fā)和應用[J].安徽師范大學學報(自然科學版),2001,01:54-56.

[4] 徐金楠,沙孝,于馥源,趙日,楊少飛,張煒,劉瑋.不同加工工藝對大蒜中主要營養(yǎng)素的影響[J]. 農產品加工(學刊),2014,15:5-7.

[5] 賈梁智,劉旭,陳孝國,梁寶堅,張勝軍.電動錘式搗蒜機的設計與分析[J]. 山東工業(yè)技術,2014,14:152+177.

[6] 沈在春.農產品加工機械與設備[M].北京：農業(yè)出版社，1993.

[7] 吳宗澤主編．機械設計課程設計手冊．第四版．北京：高等教育出版社，1999:19-20.

[8] 楊可禎，程光藴，李仲生主編.機械設計基礎.第五版.北京:高等教育出版社,2006.5.

[9] 龔炑義等編.機械設計課程設計指導書 第2版[M].北京：高等教育出版社,1982.

[10] 孟兆明，常德功編著.機械最優(yōu)化設計技術及其應用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2008.7.

家用新型大蒜去皮搗泥機的設計 學生姓名 學 號 所屬學院 專 業(yè) 班 級 指導老師 日 期 屆畢業(yè)設計 前 言 蒜泥是我們日常生活中不可缺少的主要調料品種之一。但是，從大蒜到蒜泥這一過程卻一直困擾著我們，目前市場上搗蒜機主要是鉸刀式，需要用電動機去帶動搗蒜機工作，消耗能源較大，只適合大型加工 廠。而對于家庭、食堂、餐館這種對對蒜泥的需求小的，如果用這樣的方法去獲得，可謂小題大做，簡直就是一種能源的浪費。市場上大蒜脫皮也耗時耗力。并沒有一款完全被大眾接受的小型的去皮搗泥機械。 本次畢業(yè)設計通過介紹了目前大蒜脫皮的方法，列舉大蒜脫皮機的類型、構造、特點及其存在的不足，同時借鑒現(xiàn)有搗蒜機構優(yōu)點，通過對原始數(shù)據(jù)的分析、方案的論證比較與選擇，完成了去皮搗泥機總體設計，去皮裝置的設計，分離機構的設計，搗泥機構的設計以及傳動方案的選擇等相關內容。設計出一種家用新型大蒜去皮搗泥機械，詳細介紹了新型大蒜脫皮搗泥機 的結構、特點、使用方法等，為家庭、餐館等場合提供了一種新的大蒜去皮搗泥實用產品。 它能同時滿足大蒜去皮、搗泥等功能需要，具有操作簡單、可靠、安全、方便、工作效率高的特點。 關鍵詞 ： 去皮；摩擦；搗泥機；大蒜 目 錄 1 引言 .......................................................................................................................................................... 1 題研究的意義 ............................................................................................................................. 1 內外大蒜去皮搗泥機的發(fā)展狀況 ............................................................................................. 1 內外現(xiàn)在市場上去皮搗泥機存在的問題 ................................................................................. 3 究的內容和方法 ......................................................................................................................... 3 期目標 ......................................................................................................................................... 4 點研究的關鍵問題及解決思路 ................................................................................................. 4 2 大蒜去皮搗泥機總體設計 ................................................................................................................. 4 蒜去皮裝置的方案的選擇 ......................................................................................................... 4 蒜搗泥裝置的方案設計 ............................................................................................................. 5 械系統(tǒng)的總體布局 ..................................................................................................................... 5 蒜去皮搗泥機的工作原理 ......................................................................................................... 6 3 去皮機構的設計 ................................................................................................................................... 6 料口的分析設計 ......................................................................................................................... 6 皮部件的設計 ............................................................................................................................. 7 蒜在圓筒內的受力分析 ............................................................................................................. 8 齒輪傳動裝置的設計及其去皮裝置動力的選擇 ................................................................... 10 皮收集裝置的設計 ................................................................................................................... 11 4 搗蒜機構的的設計 ............................................................................................................................. 11 蒜機構電機的選擇 ................................................................................................................... 12 動系統(tǒng)的設計 ........................................................................................................................... 12 柄滑塊機構設計計算 ............................................................................................................... 13 泥杯的設計 ............................................................................................................................... 16 5 利用 限 元分析對軸設計校核 ............................................................................ 17 總 結 ......................................................................................................................................................... 21 致 謝 ......................................................................................................................................................... 22 參考文獻 .................................................................................................................................................. 23 大學畢業(yè)設計 1 1 引言 題研究的意義 大蒜去皮搗泥機是解放雙手，居家生活不可或缺的設備。大蒜又叫 蒜 頭 、大蒜頭、胡蒜、葫、獨蒜、 獨頭蒜 ，是蒜類植物的統(tǒng)稱 [1]。 其呈扁球形或短圓錐形，外面有灰白色或淡棕色膜質鱗皮，剝去 鱗葉 ，內有 6～ 10 個蒜瓣，輪生于 花莖的周圍，莖基部盤狀，生有多數(shù)須根 [2]。 大蒜從秦漢時就從西域傳入中國了，自古以來就深受大眾喜愛。通常人們將去皮的生大蒜放入搗蒜罐內，用搗蒜錘搗爛成泥狀來食用。不僅 用作佐料 做出美味的食物 ，也可藥用。大蒜味辛、性溫，入脾、胃、肺經；具有溫中消食、行滯氣、暖脾胃、消積、解毒、殺蟲的功效 [3]。 實驗表明，大蒜有明顯的抗炎作用，所含的脂溶性揮發(fā)油可增強 巨噬細胞 的活性，從而加強機體免疫功能，起到消炎止血的作用 [4]。 傳統(tǒng)通過手工剝皮再借助蒜灌和蒜錘搗蒜，不僅不衛(wèi)生，而且大蒜在去皮時比較困難，還有一些刺激性氣味。為此，發(fā)明一種用機器代替手工脫皮并且搗蒜的機械，其銷售市場顯得尤為重要和迫切，發(fā)展前景也十分廣闊。 目前市場上只有大蒜去皮機械，和單純的搗蒜機械，還沒有一款完全的既能去皮又能搗蒜的機械。并且現(xiàn)有的去皮機械有易損傷蒜肉 ,并且皮跟蒜混合在一起，脫皮率也較低。去皮對于食堂、餐館、家庭，它們都需要安排專人來手工剝皮，搗蒜。這些工作不僅費時費力而 且效率相當?shù)?。?今，我們處在 向 機械自動化 邁進 的時代，隨著國民經濟 不斷 發(fā)展， 人民生活水平不斷推高，自動 、高效 、安全、便捷 已經成為人們生產生活的一種趨勢。 在人們享受生活時代 ，機械化、自動化是唯一的選擇 。 基于以上因素考慮，本文設計的大蒜去皮搗泥機的，它能同時滿足大蒜去皮、搗泥等功能需要，具有操作簡單、可靠、安全、方便、工作效率高的特點。 去皮率、皮蒜分離都大大的提高；搗泥效果良好，可以提高蒜泥制作中人力和物力資源的利用率，同時也提高了生活質量。本課題設計的主要內容是家用新型大蒜去皮搗泥機的設計。主要通過通過對原 始數(shù)據(jù)的分析、方案的論證比較與選擇，完成了去皮搗泥機總體設計，去皮裝置的設計，分離機構的設計，輸送機構設計， 搗泥機構的設計以及傳動方案的選擇等相關內容。在此基礎上對去皮搗泥機的結構尺寸、傳動轉軸的結構尺寸、齒輪的傳動比等進行了詳細的計算和說明，并且對軸承以及軸承盒的型號作了選擇。使本方案有了初步的設計應用價值。 內外大蒜去皮搗泥機的發(fā)展狀況 內大蒜去皮搗泥機發(fā)展現(xiàn)狀 大學畢業(yè)設計 2 關于傳統(tǒng)大蒜去皮機去皮的方法有很多種： (1) 化學藥水的浸泡，就是利用具有一定腐蝕作用的藥液浸泡大蒜，使大蒜的皮溶解，然后 用高壓水將其沖走； (2) 蒸汽脫皮，把大蒜放進蒸汽釜中加入蒸汽，使蒸汽達到一定壓力并保持一定時間，排掉蒸汽，這時大蒜外皮由于壓力急劇減小而破裂脫離，然后用水沖洗； (3) 摩擦脫皮法，就是通過摩擦把大蒜的外皮脫掉 ,是常用的各種植物果實的脫皮方法。 對于大蒜去皮機械市場上使用的大致分為濕式脫皮與干式脫皮 2 種 [6]。濕式脫皮一般是大蒜深加工廠使用，將大蒜在水中浸泡后，用橡膠棒攪碰，蒜的受損率很大，且用水量大，造成水污染，產生難聞的氣味，不環(huán)保。干式大蒜脫皮機以壓縮空氣為生產動力，經過多點氣流噴射產生強大的氣旋渦流 使大蒜自然脫皮，通過電、氣控制使大蒜導料、脫皮、出料自動完成。脫皮率和大蒜品質與使用的空壓機性能直接相關，脫皮率 90%右。以上兩種方式脫皮機，帶來的問題是耗電量大、成本高，而且使用時需要配備空氣壓縮機，噪音大、占地空間大。而且這兩種設備都只進行了對大蒜的剝皮處理，搗泥過程還是得需要人工來完成，又加大了人的勞動強度 [7]。兩種僅適用于大批量的大蒜深加工對于家庭，食堂這種用量小的沒有實用性。 國內沿用至今的大多還是通過手工去皮之后借助搗蒜罐跟蒜錘反復敲擊搗成蒜泥食用的。在生產生活中人們最初發(fā)明了蒜臼 子，搗蒜缸這樣的簡單機構，近現(xiàn)代又發(fā)明了一些電動搗蒜機構，市場上的搗蒜機主要分為傳統(tǒng)搗蒜機構（俗稱蒜臼子）和電動鉸刀式搗蒜機 [5]。這兩種方式也只是通過人工去皮之后搗蒜的，前者雖能保證大蒜優(yōu)質的味道，但使用過程過于繁瑣，大蒜的搗碎仍需手工來完成，若使用力量不當，易給手指，桌子，地板造成一定損傷，而后者雖然已經實現(xiàn)自動化處理，但鉸刀高速運轉，嚴重破壞大蒜組織結構，影響大蒜的原質味道。 國外對于大蒜脫皮機械很早就開始研究了。國外剝蒜機目前市場上主要有兩種類型：全自動氣脫剝 蒜機和旋轉式氣脫剝蒜機 [8]。全自動氣脫剝蒜機是利用大功率空壓機氣流的力度強力脫皮，脫皮率和剝蒜質量跟購買的空壓機有直接關系，使用 380V 電壓，需要 空壓機配合使用，每小時耗電 10 度左右，脫皮率 90%右，碰傷率控制在 5%間 [9]。旋轉式氣動剝蒜機是近 2 年發(fā)明的一種大蒜脫皮機械，分為半自動與全自動兩種。它是利用電機旋轉力學干扒原理結合聚離子復合脫皮材料，配 空壓機配合脫皮，使用 220V 電壓，每小時耗電 3 度左右，脫皮率在 90%間，碰傷率控制在 5%右。兩種類型的剝蒜機產能都在 30克 /小時左右 [10]。目前除了大蒜加工廠先進的 全 自動氣脫剝蒜機和旋轉式氣脫剝蒜機外，還有一種采用揉磋方式進行脫蒜皮的小型機械，價格也低，幾元錢一個，但是脫皮率較低，剝蒜的量非常小，并且蒜大學畢業(yè)設計 3 汁在剝蒜器的內壁殘余，導致摩擦力降低，剝皮效果差，衛(wèi)生安全性差。時至今日還沒有一款對于食堂家庭這種小型量需求完全適用的去皮搗泥機械。 隨著人民生活水平的不斷提高，追求高質量的、自動化的、安全舒適的生活已成為時尚。大蒜去皮搗泥機是用機器代替人力，已是 大勢所趨 。大蒜去皮搗泥機不僅可以節(jié)省勞力、合理分配時間，還大大提高了生活質量，市場和應用前景毋庸置疑。 內外現(xiàn)在市場上去皮搗泥機存在的問題 國內大蒜去皮方面發(fā)展比較緩慢，去皮之后搗成蒜泥機械就更少了。通過查閱現(xiàn)有的資料，現(xiàn)就現(xiàn)有大蒜去皮搗泥機現(xiàn)狀分析如下： （ 1） 傳統(tǒng)式大蒜去皮法均采用人力將泡水后的大蒜用搓揉去除，此方式使大蒜營養(yǎng)成分流失，影響大蒜的口味； （ 2） 用水洗大蒜脫 皮機經過水泡用橡膠棒攪碰，蒜的受損率很大，且用水量大，不環(huán)保； （ 3） 市場上的僅有去皮機械適合大批量的深加工，出現(xiàn)的一種小型剝蒜機由于效果差，功能單一、性價比低等缺點，沒有被市場接受； （ 4） 以硅橡膠為原料的手動剝蒜器，效果雖然比較好，價格也低，但是剝蒜的量非常小，由于蒜汁在剝蒜器的內壁殘余，導致摩擦力不斷降低，剝皮效果不斷變差； （ 5） 大蒜搗泥機械鉸刀高速運轉過程中會破壞大蒜結構，在一定作用下使原來的味道發(fā)生變化； （ 6） 目前市場上并沒有一款完全推廣的 適合大眾居家生活、食堂小型輕便型的既能去皮又能搗泥的機械。 究的內容和方法 根據(jù)我國現(xiàn)有的大蒜去皮搗泥機的發(fā)展現(xiàn)狀和存在問題以及未來對大蒜去皮搗泥機的發(fā)展要求，設計家用新型大蒜去皮搗泥機。家用新型大蒜去皮搗泥機主要有由動力輸入裝置、傳動裝置、去皮裝置、蒜皮分離裝置、輸送裝置和搗泥裝置組成。設計基于適合家庭、食堂、餐館小批量食用的小型機械。 通過查閱資料跟市場調查首先確定現(xiàn)有的大蒜去皮搗泥機的類型，根據(jù)已有大蒜去皮機械和搗泥機械結構原理設計適合小批量使用的家用新型大蒜去皮搗泥一體機，能夠達到去皮率高， 蒜皮完全分離，蒜末細小，不破壞大蒜結構保持原味的要求。此裝置能夠解決家庭、食堂、餐館日常烹飪時對蒜泥的需求。 大學畢業(yè)設計 4 期目標 （ 1） 機結構簡單、易于操作、環(huán)保經濟、同時適用于家庭的廚房、餐館，小巧靈活，易于拆裝 ,清洗，容易普及； （ 2） 能夠解決家庭日常烹飪時對蒜泥的需求，同時防止在制作蒜泥時對眼睛、皮膚的刺激； （ 3） 去皮率高，對蒜肉無損傷，蒜、皮分離效果好； （ 4） 蒜泥細小，衛(wèi)生安全、可靠； （ 5） 產品 設計中， 制造 成本低 ， 在達到控制要 求的基礎上，盡可能地考慮其經濟性 。 點研究的關鍵問題及解決思路 （ 1）通過計算選擇合適動力傳遞方式，設計工作裝置和傳動裝置； （ 2）去皮裝置是實現(xiàn)蒜瓣的自動剝皮功能利用干扒原理，利用內外旋桶的相對旋轉作用下通過摩擦轉動實現(xiàn)剝皮； （ 3）搗蒜機構利用曲柄滑塊機構實現(xiàn)搗蒜； （ 4）運用 制二維零件圖和裝配圖； （ 5）利用有限元分析和 成整機各零部件的三維建 模。 2 大蒜去皮搗泥機總體設計 蒜去皮裝置的方案的選擇 針對目前已有的各種剝蒜技術的優(yōu)缺點，本次設計的大蒜脫皮裝置就按照摩擦脫皮原理設計 。本產品結構設計采用的是按功能分層布置各裝置，進料口、脫皮裝置順序安放，這樣既保證了結構簡單、安裝方便，又能使成本降低、美觀好看。 皮方案的選擇 方案一：旋轉式摩擦去皮利用電機旋轉力學干扒原理，利用內外旋桶反向旋轉結合硅膠材料增大摩擦力，這樣既能保證脫皮率又能減少蒜仁的損傷程度，能保證蒜仁原有結構，安全性好。 方案二：刀片切割方式利用刀片或者柵條等片狀金屬板作為刮削部件，切去大蒜的根部，然后再進行剝皮過程。比較而言，雖然也能保證脫凈率，但是對蒜仁的破壞比較嚴重，改變大蒜結構，使大蒜味道發(fā)生改變 ，而且長期使用中蒜汁殘留在里面，既不衛(wèi)生又會使刀具變鈍。 綜上所述：本設計大蒜脫皮機構就按照摩擦脫皮法的原理進行設計。 大學畢業(yè)設計 5 蒜搗泥裝置的方案設計 方案一：采用曲柄滑塊式搗蒜原理，曲柄滑塊式搗蒜機，是由凸輪、連桿、滑塊等構成。通過電動機皮帶帶動皮帶輪，通過曲柄滑塊機構，擺桿帶動滑塊做滑動，滑塊最終帶動壓制部分上下往復運動對大蒜的壓制形成蒜泥，結構簡單、易于操作、環(huán)保經濟、同時適用于家庭的廚房，易于拆裝、清洗。能夠解決家庭日常烹飪時對蒜泥的需求，同時防止在制作蒜泥時對眼睛、皮膚的刺激。 方案二：采用電機帶動 旋轉刀片切碎，這種方式相對切碎效果不佳，安全性相對差，并且長期使用蒜汁會使刀片變鈍，切削力下降，搗蒜效果變差。 綜上所述：采用結構簡單的曲柄連桿機構進行搗蒜。 械系統(tǒng)的總體布局 家用新型大蒜去皮搗泥機有由主要由動力輸入裝置、錐齒輪傳動裝置、內外旋筒去皮裝置、蒜皮分離裝置、輸送裝置和曲柄滑塊機構搗泥裝置組成。 錐齒輪傳動裝置由右錐齒輪，上錐齒輪，下錐齒輪組成。由動力馬達輸出帶動右錐齒輪，與其嚙合的下錐齒輪帶動內軸旋轉，內軸與內旋筒緊密配合；與右錐齒輪嚙合的上錐齒輪通過連接部件帶動外旋筒旋轉。內外旋筒表 面有粗糙的硅膠材料，由內外旋筒反向旋轉，通過搓檫旋轉力學干扒原理脫皮。由去皮裝置去皮后大蒜由于重力通過螺旋型外壁下落到傳送帶上，蒜皮通過孔隙聚集到出皮機構，皮由攪龍機構推出。 搗蒜機構主要由去柄滑塊機構組成。電機輸出的動力通過皮帶輪由皮帶傳送由去柄滑塊機構運動，連桿帶動搗蒜器上下往復運動壓制大蒜成泥狀。 大學畢業(yè)設計 6 圖 2大蒜去皮搗泥機設計整體結構圖如圖 1蒜從進料去皮到搗成蒜泥的工作流程，如圖 2動力輸出裝置 —— 錐齒輪傳動裝置 —— 內外旋筒去皮裝置 —— 蒜皮分離裝置 —— 輸送帶 —— 曲柄滑塊搗泥裝置。 工作過程中由馬達輸出動力帶動右錐齒輪轉動，與其嚙合的下錐齒輪帶動內軸旋轉，內軸與內旋筒緊密配合；與右錐齒輪嚙合的上錐齒輪通過連接部件帶動外旋筒旋轉。并且內外旋筒表面有粗糙的硅膠材 料， 雕刻均勻的凹槽，具有很好的摩擦性， 這樣通過上下錐齒輪的轉動內外旋筒反向成旋轉， 蒜粒在圓筒內高頻率地碰撞 、搓檫， 由旋轉力學干扒原理脫皮。通過去皮裝置去皮后大蒜由于重力通過螺旋型外壁下落到傳送帶上，蒜皮通過孔隙聚集到出皮機構，皮由攪龍機構推出。去皮的大蒜由輸送帶輸送至搗泥杯中，電機輸出的動力通過皮帶輪由皮帶傳送帶動去柄連桿機構運動，連桿帶動搗蒜器上下往復運動壓制搗泥杯中的大蒜成泥狀。再將搗泥杯取出即可完成大蒜去皮搗泥。 整個過程中由獨立的動力和開關控制，操作安全可靠；去皮率高，干凈快捷；大蒜無損傷，保證了原 有的結構 圖 2要參數(shù) 外形尺寸：（長×寬×高） /710710710 ?? 一次脫皮率： %98%96 ? 該機總質量： 去皮機構的設計 大學畢業(yè)設計 7 進料斗的設計主要考慮其容積及自流下料 ，根據(jù)需要進料斗設計成上部漏斗型，下部設計為為圓柱型的組合形式。漏斗型的進料口起 到緩沖、分流、導向作用。進料口固定在上頂蓋上?？紤]到衛(wèi)生問題，進料口設置有蓋子，可根據(jù)使用情況選擇開啟或者關閉。根據(jù)大蒜形狀大小及脫皮量進料口尺寸設計為入料口外徑 90 圖 3外旋筒結構示意圖 皮部件的設計 要實現(xiàn)去皮搗泥機工作，去皮裝置很重要。如圖 3示，為了實現(xiàn)蒜瓣的自動剝皮功能，設計中利用了干摩擦原理，使蒜瓣在倒梯形內外旋筒之間相對旋轉作用下通過摩擦轉動實現(xiàn)剝皮。外旋筒由不銹鋼薄鋼板卷 焊而成（采用不銹鋼是因為它具有良好的耐腐蝕性能承受一定的沖擊載荷，具有較高的硬度和耐摩性，特別是對于此類食品加工設備，食品安全衛(wèi)生狀況最佳）。內旋筒外壁和外旋筒內壁（具有波紋）表面覆蓋硅膠材料，具有很好的摩擦性，硅膠材料對身體無害，內外旋筒之間安裝有柔韌性很好的橡膠棒起攪動作用，這種干扒原理不會改變蒜結構，對蒜無損傷。不會對健康造成不良影響。氣流進入脫皮桶，形成漩渦式的氣流，對碰撞后的大蒜進行自然脫皮。在脫皮的過程中，蒜皮從排料口排走，達到蒜皮和蒜仁分離的目的。 圖 3外旋筒結構示意圖 圖 3外旋筒去皮原理示意圖 大學畢業(yè)設計 8 其中內旋筒外上部直徑 270旋筒上部直徑 370旋筒內壁直徑 90體高度300蒜在圓筒內的受力分析 。 蒜在圓筒內的受力分析 去皮機工作時，內外旋筒以一定的速度旋轉，工作室內的大蒜在離心力、重力和摩擦力共同作用下。利用大蒜相對于內外旋筒間的相對速度差，將大蒜的皮去掉。物料在內外旋筒中旋轉時的受力情況如圖 3示： 圖 3外旋筒受力示意圖 設波紋角為22,物料的速度為 V，當外筒旋轉時推動物料 A 運動。其運動方向垂直于波紋切線。V 可以分解為 V 垂直和 V 水平， 轉盤平面平行，可以看作是轉盤圓周速度 ? R，式中 ? 為角速度 （ 1/s） , m） ==? =2=3則 =? （ m/s） 物料從垂直方向拋起的動能： E 垂直 =21直 =21m(2 2?R)2=81m? 2(N? m) (3此動能應等于勢能 ： 81m? 2= 大學畢業(yè)設計 9 81 ?2= (3 為了正常運轉，拋高 能使最低層的物料拋起與桶壁進行摩擦，所以用 ? 代替 h，即 81 ?2=g? 又因為 ? =30n?，代入上式得：81（30n?） 2 = g? 化簡得 n=60?? ?2g(r/ (3? 角一般取 ?? 30~20 。 為了正常運轉，僅把物料拋起還不行，還要保證物料能拋向兩側壁進行摩擦，拋向側壁的力靠離心力為： C=? =)30(?=9002 N） (3 此離心力應大于波紋 對物料的摩擦力 T，才能使物料離開波紋拋向側壁，摩擦力： T=) （ f 為摩擦系數(shù)） 使 C? T，即 9002 30轉 /分 ) (3在設計計算時，應取 （ 1） 、 （ 2） 兩式中的大值作為最低轉速值，設計所選擇的 工作過程中，根據(jù)每次搗蒜的量，設計工作轉盤的轉速。工作中每次預計搗蒜量最大為為 1000g,以此確定該機的轉速。通過查閱有關資料得知蒼山大蒜（產地山東省蘭陵縣），個頭大者每頭重量約 50克 （ 10 頭一斤）， 40 頭大蒜重量大約在 2000 克（ 2 千克）左右；一般個頭的蒼山大蒜， 40 頭大蒜重量大約在 1500 克（ 3 斤）左右。所以 1000 克大蒜大約有 20 頭左右。大蒜的長度一般在 5 公分以內。因此設計選定工作轉盤半徑 R=400物料的堆高，根據(jù)公式 2R? m??? 可以估算出，物料的堆高值 ?＝ 110 （ 3式可知，在 ? 小于 045 時，轉速隨 ? 的增大而降低，考慮轉速不宜太高且能有較大學畢業(yè)設計 10 大的拋高，取 025?? ，則由 （ 3式計算最小轉速值為 n＝ 蒜與磨料的摩擦系數(shù)為 f＝ （ 3計算轉速 n=77r/以上兩者中的大值。故取 n＝ 齒輪傳動裝置的設計及其去皮裝置動力的選擇 錐齒輪傳動裝置由右錐齒輪跟上、下直 齒錐齒輪組成。如下圖 3示，電動機的動力通過右錐齒輪與上、下直齒錐齒輪嚙合再和連接部件使內外旋筒反向旋轉搓皮。因為兩個齒輪主要起傳動與減速作用，因此選用直齒圓錐齒輪傳動；工作時具有一定轉速，故選用 8 級精度，齒輪材料為 45 鋼（調制），硬度為 240選齒數(shù) :取右齒輪齒數(shù) 171 ?Z ，大齒輪齒數(shù) : 572 ?Z 。 圖 3齒錐齒輪傳動示圖 通過計算得傳動比 i==上文知去皮轉速所需最低轉速 21 / 可算出電機轉速最低為 864r/于剝皮機要求不能低于 864r/照機械設計手冊設計說明，家用電機一般選用功率較小的電機原則，電機選擇 220額定功率為 P=180速 n=1400r/電機分別固定在機架上，保證其穩(wěn)定 性。 表 1 要參數(shù)表 電動機型號 額定功率 /載轉速 /（ r/ 堵轉轉矩 最大轉矩 質量 /流 /A 效率 /% 400 2 3 大學畢業(yè)設計 11 皮收集裝置的設計 本產品還實現(xiàn)蒜皮的自動收集功能，考慮到分開的蒜皮完全分離，又在與內旋筒下部連接部件上設計有一定寬度的柵欄結構，蒜皮會在離心與氣旋作用下聚集到皮收集裝置，并且收集裝置里設置有攪龍機構，攪龍機構使蒜皮推出。蒜皮出腔具有一定的傾斜角度，內部光滑，蒜皮會在推力的作用下排出體外，通過收集處理。攪龍機構設計內徑設置為 130圈直徑為 180 1. 下料機構 圖 3體皮分離局部配合圖 圖 3龍機構俯視圖 4 搗蒜機構的的設計 該機利用電機作為驅動，通過皮帶傳動驅動曲柄滑塊機構運動，連桿帶動搗蒜器上下往復運動壓制脫皮的大蒜搗成蒜泥。 大學畢業(yè)設計 12 圖 4柄滑塊機構搗泥部件裝配圖 蒜機構電機的選擇 根據(jù)查閱相關資料電動機的轉速越低越好，家用電壓一般都是 220《機械設計課程設計手冊》綜臺考慮電動機和傳動裝置的尺寸 、重量以及帶傳動的傳動比，選定電動機型號為57傳動比適中，傳動裝置結構較緊湊。 表 2 電機主要參數(shù)圖 動系統(tǒng)的設計 該傳動系統(tǒng)采用 V 帶一級傳動，傳動 件 V 帶是一個撓性件，它賦有彈性，能緩和沖擊，吸收震動，因而使壓面機工作平穩(wěn)，噪音小等優(yōu)點。在傳動過程中 V 帶與帶輪之間存在著一些摩擦，導致兩者的相對滑動，這種特性進而保護了傳動系統(tǒng)和電動機，可以起到過載保護的作用。皮帶只要傳動比比較準確就可以滿足要求 造成本底、容易維修和保養(yǎng)、便于安裝。 選擇 確定 度和根數(shù)，再來確定導輪的材料、結構和尺寸，輪寬、直徑、槽數(shù)及槽的尺寸等，傳動中心距，安裝尺寸，帶輪作用在軸的壓力，為設計軸承作好準備。 定計算功率 ???? （ 4 其中 工作情況系數(shù)； P— 電動機的功率； 擇 V 帶的型號 根據(jù)計算功率 查書可得選 V 帶的型號為 Y 型帶。 定帶輪的基準直徑 選主動帶輪的基準直徑 據(jù)《機械設計基礎》一書可選擇 V 帶的型號參考表 13取小帶輪直徑 0號 額定功率 電壓 電流 靜轉矩 電阻 電感 機身長度 重量 配套驅動器 576 747.6700學畢業(yè)設計 13 算 V 帶的速度 1 ?? ????? ? （ 4 算從動輪的直徑 030212 ????? （ 4 根據(jù)表 13 定傳動中心距 a 和帶長 L 初步選取中心距0a? ? ? ? 3 ?????（ 4 取 500 ?，符合 ? ? ? ?21021 2 ????。 由公式計算帶所需的基準長度0L? ?? ? 060(6030215024)(22202122100???????????????（ 4 查表 13 ,對 Y 型帶選用 L=13算實際中心距 a 0 ????????????? （ 4 算小帶輪包角 1? 00001201 ????????? a d?（ 4 計算合適。 柄滑塊機構設計計算 機器種類很多，但它們都是由各種機構組成的，曲柄滑塊機構就是常用機構之一。當曲柄很小時，通常把曲柄做成偏心輪，這樣不僅增大了軸頸的尺寸，提高偏心軸的 強度和剛度，而且當軸頸維語中部時還可以安裝整體式連桿，簡化結構。曲柄滑塊機構有一個重要特點是具有急回特性。故按行程速比系數(shù) K 設計具有最優(yōu)傳力性能的曲柄滑塊機構是設計中常遇到的問題。將 x 作為設計變量，求出已知滑塊行程 H，行程速比系數(shù) x 值，使得最小傳動角 γ14 大，從而設計出此機構。 小傳動角 γ曲柄滑塊機構如圖 4示，圖中 曲柄，長度為 a， 連桿，長度為 b，偏心距為 e。γ愈大，對機構傳動愈有利，它是機構傳動性能的重要指標之一，工程上常以 γ值來衡量機構的傳力性能。當主動件為曲柄時，隨著其位置不同， γ值亦不同，最小傳動角 γ 圖 4在曲柄與滑塊之間垂直的位置，其值為： )(c m in b ? ??（ 4 X 和最小傳動角 γ設計一曲柄滑塊機構，已知：滑塊行程 H，行程速比系數(shù) K，待定設計參數(shù)為 a、 b 和 e。 計算極位夾角：11180 ???? 據(jù)已知條件，作出圖 4柄支點在圓周上，它的位置決定傳力性能，現(xiàn)設 x， x 作為設計變量，一旦確定了 A 點的位置， a、 b 和 e 也就確定。下面找出 a、 b 和 e 與設計變量 x 之間的關系。 i ? ?m i ?90 °C 15 圖 4柄滑塊機構運動分析示意圖 在 △ ?c o s))((2)()( 222 ?????? 因為 ? 所以 ?c o s)2(2)2( 222 ???? 2s ( co s 222 ?? ??? (4又因為 2)s s ? ???所以 )2(s 2 ?? ? (4將 ? 代入 (4)(c o s 1m in ax ?? ?? (4 將式 （ 4、（ 4代入式（ 4， γx 的函數(shù)，則可求得 γ 計最優(yōu)傳力性能的曲柄滑塊機構 設計變量 在尋優(yōu)區(qū)間起點在 1C 處： 尋優(yōu)區(qū)間終點在 M 點： ?在 x 的取值范圍內根據(jù)式（ 4（ 4和（ 4求得 。再利用一維尋優(yōu)最優(yōu)化技術黃金分割法，來求γ 后將γ 4（ 4求出 a、 e，由 b=x+a 求出 b 值。 機構中的數(shù)據(jù)計算結果 通過分析數(shù)據(jù)在該設計中，已知滑塊行程 H=100程速比系數(shù) K=計傳力性能最優(yōu)的 曲柄滑塊機構。通常是以 2/1半徑，作 △ 1 外接圓。再在2味 曲柄支點（確定了偏心距 e）。以 A 為中心，以2交點 E，則曲柄長度 2/12 ,大學畢業(yè)設計 16 連桿長度223 ?。則檢驗機構是否滿足 ? ??? ?符合則重新選擇曲柄支點 A,知道滿足要求為止。計算得 ～ x=，γ 故設計中曲柄 a=桿 b=398心距 e=過一維尋優(yōu)設計計算 ?