离心式红薯切片机设计含11张CAD图

离心式红薯切片机设计含11张CAD图,离心,红薯,切片机,设计,11,CAD 论文答辩PPT汇报人：XXX指导老师：XXX时间：20XXX年5月25日Determination of general plan总方案的确定摘要abstract选题背景Backgroundofthetopic实验数据结果THE RESULTS OF EXPRIMENTAL DATA总结summary1目目录CONTENTS2345摘要1 在科学技术的不断进步的今天，食品的机械技术应用的越发广泛。红薯营养价值高，好吃，很多人也爱吃。随着现在生活节奏的加快，人们对快餐的要求也在变高，而红薯切片机就可以很好地实现快餐行业快。例如，我们吃红薯时，需要把它切成片，于是就有了切片机。本设计的主要过程包括总体方案的确定、各部件的设计计算、总装图和各部件的装配图。整体设计完成后，对切片机进行了评价，指出了切片机的特点、优缺点，并提出了改进措施。这个设计是为红薯的形状而设计的。本文分别对皮带、轴、叶片和刀盘进行了设计以及计算，并对轴承、键等部件进行了选择。本文设计的切片机效率高，可以对工红薯茎块进行高效的加工工作。切片机技术始于1960年左右，1970年左右成熟，到1985年左右，切片机技术的发展达到顶峰，大部分切片机可以加工125mm以上的大直径单晶。国际现状我国现状我国的切片机技术从七十年代初期开始发展，并广泛应用于蔬菜、餐饮、冻肉等领域，其中在加工土豆领域最为显著。虽然中国切片机的研发已有30多年的历史，近年来，我国的切片机行业经过不断的研究和发展，但与国外相比仍存在较大差距，国内的国产切片机总体处于初级阶段，缺乏自主创新能力，市场布局小，而且切片机还没有得到广泛的应用。选题背景RESEARCH IDEAS选题背景2 我国现在已经是世界第一大薯类生产国。但是，红薯块头较大，人们手动加工起来比较麻烦，得益于切片机技术的发展，切片机技术可以很好的加工红薯，解放人们的双手。切片机技术始于1960年左右，1970年左右成熟，到1985年左右，切片机技术的发展达到顶峰，大部分切片机可以加工125mm以上的大直径单晶。我国的切片机技术从七十年代初期开始发展，虽然中国切片机的研发已有30多年的历史，近年来，我国的切片机行业经过不断的研究和发展，但与国外相比仍存在较大差距，国内的国产切片机总体处于初级阶段，缺乏自主创新能力，市场布局小，而且切片机还没有得到广泛的应用。直直线往复式切片机往复式切片机1234我国切片机的种类Types of slicers in China圆盘旋旋转式切片式切片水水枪式切片式切片圆形（内形（内圆切片的外切片的外圆切片）切片切片）切片总方案的确定3 根据本设计的要求所确定的切片机的形式为：本切片机采用离心式，因为离心式切片机装载和拆卸都比较容易，结构简单，操作维护也方便，并且离心式在垂直工作时产生的振动相对较小，有利于机器的正常工作，非常适合厨房器械。红薯切片机的工作原理是以电机的皮带为主要驱动力，皮带轮带动切片机的输出轴通过传动减速装置的主轴旋转，轴的末端连接有旋转盘，固定刀片随着转盘的转动将材料切成片，片厚根据固定刀片与甘薯刀座之间垫片的厚度进行控制，然后通过一定的离心力，将切好的甘薯片纺出材料。工作原理及工作条件工作原理及工作条件研究过程RESEARCH PROCESS实验数据结果4电机的机的选择V V带传动的的设计以及以及设计计算算V V带轮的的设计轴的的选择轴承的承的选择和校核和校核键的的选择和校核和校核刀片的刀片的设计机架机架设计实验数据EXPERIMENTAL DATA总结5 本研究机构主要的产品是专门针对中小型的场合而进行设计的,它在工作时可以对多种茎块类型的农作物同时进行切割工作,且同时具有较高的生产质量和效率。通过这次毕业设计，我从中学到了很多；在设计过程中，是我在机械设计大学时期所学的机械设计理论知识系统的与机械联系在一起,了解了一些机械设计的基本操作方法和机械设计流程,特别是有较强的思考问题和对解决实际问题的逻辑分析能力,也由此使得我以前所学的机械设计知识和能力得到一次比较全面的提升和巩固,同时通过这次设计我也学到了很多以前没有学到的知识，提高了自己各方面的能力，从而为我以后更好地从事这项工作奠定了良好的基础。THANKS!大学生活即将结束，在此，我要感谢所有教导我的老师和陪伴我一齐成长的学生，他们在我的大学生涯给予了很大的帮助。本论文能够顺利完成，要特别感谢我的导师李显昌老师，XXXX老师对该论文从选题，构思到最后定稿的各个环节给予细心指引与教导,使我得以最终完成毕业论文设计！最后，我要向百忙之中抽时间对本文进行审阅，评议和参与本人论文答辩的各位老师表示感谢！恳请各位老师批评指正！感谢语THANK YOUXXXX 红薯切片机的设计 目录 摘要 2 Abstract 3 第一章 选题背景 4 第二章 红薯切片机总体方案的确定 5 2.1 结构特点与工作原理 5 2.1.1 结构特点 5 2.1.2 工作原理及工作条件： 6 2. 2 机构的组成部分及特点 6 2.2.1 电动机 6 2.2.2 皮带传动装置的选用 6 2.2.3 轴 6 第三章 电机的选择 7 第四章 V带传动的设计以及设计计算 8 5.1 计算功率PC 8 5.2 选则的V带型号 8 5.3 求出大带轮d2和小带轮d1的基准直径 8 5.4 计算带速V 9 4.5 计算V带的基准长度Ld和中心距a 9 4.6 计算小带轮的包角α1 10 4.7 求V带的数量 10 第五章 V带轮的设计 11 5.1 V带轮的材料选择 11 5.2带轮结构尺寸的设计 11 5.2.1 轮尺寸的设计 11 第六章 轴的选择 13 轴 13 6.1测算轴的最小直径 13 6.2 轴的结构尺寸确定 14 6.3轴的校核 14 轴的载荷分析图 15 6.4 校核轴的强度 15 第七章 轴承的选择和校核 16 7.1 轴承的选择 16 7.2 轴承的校核 16 第八章 键的选择和校核 17 8.1 键的选择 17 8.2 键的校核 17 第九章 刀片的设计 18 9.1 刀片类型的选择 18 9.2 刀片形位及尺寸的设计 20 第十章 机架设计 22 10.1 机架设计的要求 22 10.2 机架整体设计 22 机架 22 第十一章 机体结构的设计 23 第十二章 结论 24 参考文献 25 致谢 26 摘要 在科学技术的不断进步的今天，食品的机械技术应用的越发广泛。红薯营养价值高，好吃，很多人也爱吃。随着现在生活节奏的加快，人们对快餐的要求也在变高，而红薯切片机就可以很好地实现快餐行业快。例如，我们吃红薯时，需要把它切成片，于是就有了切片机。本设计的主要过程包括总体方案的确定、各部件的设计计算、总装图和各部件的装配图。整体设计完成后，对切片机进行了评价，指出了切片机的特点、优缺点，并提出了改进措施。这个设计是为红薯的形状而设计的。本文分别对皮带、轴、叶片和刀盘进行了设计以及计算，并对轴承、键等部件进行了选择。本文设计的切片机效率高，可以对工红薯茎块进行高效的加工工作。 关键词：红薯，切片机，总装图 Abstract With the continuous progress of science and technology, food machinery technology is more and more widely used. Sweet potato has high nutritional value and is delicious. Many people also like to eat it. With the acceleration of the pace of life, people's requirements for fast food are also becoming higher, and the sweet potato slicer can well realize the fast food industry. For example, when we eat sweet potato, we need to cut it into pieces, so we have a slicer. The main process of this design includes the determination of the overall scheme, the design calculation of each component, the general assembly drawing and the assembly drawing of each component. After the completion of the overall design, the slicer is evaluated, the characteristics, advantages and disadvantages of the slicer are pointed out, and the improvement measures are put forward. This design is designed for the shape of sweet potato. In this paper, the belt, shaft, blade and cutter head are designed and calculated, and the components such as bearing and key are selected. The slicer designed in this paper has high efficiency and can process sweet potato stems efficiently. Key words: sweet potato, slicer, general assembly drawing 第一章 选题背景 红薯是在生活中非常常见的一种农作物，广泛生长在大江南北，是一种高产并且可以稳定生产的食物，它对各种土地都有很好地适应性，耐干旱，耐贫瘠，并且营养成分充足，富含淀粉、各种维生素以及各种微量元素。我国现在已经是世界第一大薯类生产国。但是，红薯块头较大，人们手动加工起来比较麻烦，得益于切片机技术的发展，切片机技术可以很好的加工红薯，解放人们的双手。切片机技术始于1960年左右，1970年左右成熟，到1985年左右，切片机技术的发展达到顶峰，大部分切片机可以加工125mm以上的大直径单晶。我国的切片机技术从七十年代初期开始发展，并广泛应用于蔬菜、餐饮、冻肉等领域， 其中在加工土豆领域最为显著。我国目前切片机主要有以下几种方式： (1)直线往复式切片机。(2)圆盘旋转式切片。(3)水枪式切片。(4)圆形（内圆切片的外圆切片）切片。 虽然中国切片机的研发已有30多年的历史，近年来，我国的切片机行业经过不断的研究和发展，但与国外相比仍存在较大差距，国内的国产切片机总体处于初级阶段，缺乏自主创新能力，市场布局小，而且切片机还没有得到广泛的应用。 第二章 红薯切片机总体方案的确定 2.1 结构特点与工作原理 2.1.1 结构特点 根据本设计的要求所确定的切片机的形式为：本切片机采用离心式，因为离心式切片机装载和拆卸都比较容易，结构简单，操作维护也方便，并且离心式在垂直工作时产生的振动相对较小，有利于机器的正常工作，非常适合厨房器械。本人设计的红薯切片机主要是利用电机通过v带减速，将其传给平带动力，使平带旋转带动切片机内壁旋转。它在离心力力的作用下与切片机的内壁紧密结合在一起，刀片可使材料旋转，达到切片效果。本方案主要有以下优点： 1、 使人们工作的强度降低了，工作的效率也大大提高了。 2、 切片的厚度具有高一致性，消耗也低。 3、 可以切削多种品种，例如红薯、土豆、苹果等。 四、结构简单紧凑。 根据功率的类型，离心式的切片机可以划分为两大类：电机、人。电机驱动包括内燃机驱动和电机驱动。本设计将动力源选为高效率的电机驱动。离心切片机的结构如图1： 1电动机 2皮带机皮带轮 3传动轴 4叶轮及其刀片 图1 离心式切片机结构简图 2.1.2 工作原理及工作条件： 红薯切片机的工作原理是以电机的皮带为主要驱动力，皮带轮带动切片机的输出轴通过传动减速装置的主轴旋转，轴的末端连接有旋转盘，固定刀片随着转盘的转动将材料切成片，片厚根据固定刀片与甘薯刀座之间垫片的厚度进行控制，然后通过一定的离心力，将切好的甘薯片纺出材料。 2. 2 机构的组成部分及特点 2.2.1 电动机 根据计算功率，刀盘的转动速度以及传动比得出，此设计的电机型号定为y90l-4，电动机的额定功率为1.5KW，同步转速为1500r/min。 2.2.2 皮带传动装置的选用 选用v带轮机构作为本设计的传动装置，传动的传动比为3.53。 2.2.3 轴 轴采用45号钢，深沟球轴承固定轴：轴肩定位。 第三章 电机的选择 生产效率q为500kg/h，配套功率1~1.5kw，叶轮的转速为200~550r/min，阀杆的长度为65-80mm，宽45-60mm。从生产效率公式得：当传动比为3.53时，电机转速:50×3.53=1235.5r/min，根据匹配功率1~1.5KW，选用y90l-4电机。 电动机结构如下图： 电动机 第四章 V带传动的设计以及设计计算 5.1 计算功率PC 5.2 选则的V带型号 我所选的v带是普通V带。PC=1.65kw，nd=1500r/min。 5.3 求出大带轮d2和小带轮d1的基准直径 由《机械设计手册》可知小带轮的范围d1=50～71 mm，取小轮d1=71 mm 由公式： 根据《机械设计手册》可知知，大带轮d2=236，其误差小于5%，在允许的范围内。 5.4 计算带速V 由公式 V= (4) 算出V带的速度为V===5.57 m/s V带的速度在5～25 m/s范围内，速度合适。 4.5 计算V带的基准长度Ld和中心距a 查《机械设计手册》由其中计算V带公式： a0=1.5(d1+d2) (5) 初步计算选取V带的中心距a0得出 可以得出中心距在其范围内，所以取a0=470可以。 查《机械设计手册》由式： 由《机械设计基础》查得可用V带的型号，Z型带可以选用Ld=1600 mm。 再由其公式： 4.6 计算小带轮的包角α1 查《机械设计基础》根据公式 所以得出包角合适。 4.7 求V带的数量 查《机械设计基础》，根据公式得： 所以V带可以选用3根。 第五章 V带轮的设计 5.1 V带轮的材料选择 V带轮设计主要选用优质的铸铁，转速和功率高时主要采用优质铸钢，功率低时采用铸铝或优质塑料。滑轮的设计主要采用的是优质铸铁。 5.2带轮结构尺寸的设计 5.2.1 轮尺寸的设计 根据书上表格可直接得出 基准宽度 基准下槽的深度 槽间距 最小轮的缘的厚度 带轮的宽 带轮总长度 图3 主动轮 大V带轮d=236mm小于350，采用腹板式。轴直径为25 mm 图4：从动轮 两个滑轮工作表面的粗糙度选为1.6。 第六章 轴的选择 轴的材料选为45号钢。根据轴上零件的安装定位和轴的制造工艺，最终确定轴的结构如图所示： 轴 6.1测算轴的最小直径 根据机械设计上的表，取c=107—118，取 由公式算轴的最小直径得： 取最小轴径d为25 mm。 6.2 轴的结构尺寸确定 轴的两端分别与刀盘的两个从动轮连接，可取d1-2=d7-8=25 mm。带轮和刀盘采用的是轴肩定位，定位的高度为：h>0.07d d2-3=d6-7=30 mm。 根据刀盘的尺寸以及从动轮的尺寸确定l1-2=26 mm ,l7-8=35 mm。由轴承的尺寸，可以确定l3-4=l5-6=17 mm。有轴承端盖的结构和传动轴，得出轴承端盖的总宽度为20，根据要求，选择l2-3=l6-7=60 mm。根据轴的总体尺寸，选择l4-5=100 mm。 6.3轴的校核 首先，根据轴的结构，轴的计算如下图。根据轴的计算图，轴的弯矩和扭矩如下图。 轴的载荷分析图 从上图可以看出，靠近大滑轮轴承的部位是危险部位。危险区段的M、 MH和MV现在计算。 轴的材料选为45号钢。根据《机械设计》,得出轴的最小直径为25 mm，扭矩为40 N·m 所以，可以计算出作用在轴上的力圆周力Ft： Ft= (15) Ft==320 N 作用在刀片上的力径向力Fr： (16) 可以得出Fr=166.2 N 根据上面的数据和轴的机构及图中可以看出，受载荷最大的面是靠近大带轮的轴承端面，因此得出此截面的弯矩和扭矩如下表： 6.4 校核轴的强度 根据《机械设计》表的数据，扭转切应力取=0.6，计算轴的应力,由公式： 得出轴的应力： 已经确定的轴的材料为45号钢，由《机械设计》课本中的表可查得 所以计算出轴安全。 因此，即使此时，横截面右侧的旋转轴的运动强度也完全足够。此机器没有大的瞬时过载和过为严重的应力循环不对称，所以可以省略静强度校核。到这里，轴的校验工作完成，轴的校验合格。 第七章 轴承的选择和校核 7.1 轴承的选择 由于轴承主要承受的只有机体中的轴，叶轮，从动轮的径向力。故选用角接触轴 承 7207C角接触球轴承。 轴承主要参数为：n=396r/min，寿命为8年，工作时间预计为12000小时。 7.2 轴承的校核 因Fr=288N，F =166.2N，则F/Fr=0.57>e，由《机械设计基础》查得X=0.44，Y=1.4。 由公式 P=X Fr +Y F (18) P= 计算所需径向基本额定动载荷值，由公式： (19) f=1.2（查《机械设计基础》得）； ft=1（查《机械设计基础》得，因工作温度不高）； L是使用寿命，为12000h 所以： Cr=2910>2900 N C0r=1920 N 故7207C的角接触球轴承轴承的Fa/C0r=288/1920=0.15与原估算接近，所以适用。 第八章 键的选择和校核 8.1 键的选择 安装刀盘处键的选择： 这里轴的直径d1选用25 mm，查《机械设计课程设计手册》得出，键的截面尺寸为：宽度 高度 取键长 与皮带轮在联接地方键的选择： 这里轴的直径径选用 同理选用键的宽度 高度 取键长 8.2 键的校核 键、轴采用的材料都是钢材，键则采用静联接的方式。查《机械设计基础》得，许用挤压应力 取 。 键1的工作长度 键与刀盘的接触高度 通过查机械设计手册由公式： = (20) 得出σp为116 M·pa小于[σp]所以键1的强度合适。 键2的工作长度l=L-b=25 -6 =19 mm，键与皮带轮的接触高度k=0.5h=3mm = (21) 得出σp为136 M·pa小于[σp]所以键1的强度合适。 第九章 刀片的设计 9.1 刀片类型的选择 切削切割刀片主要类型有两类分为大型直刃加工切削切割刀片和小型圆刃加工切削切割刀片两种,现对其分别进行了直刃加工切削切割刀片和圆刃切削刀片在不同切削操作过程过途中的不同受力条件作用下的对比分析,从而正确选择如何进行切削合适的切割刀片。 直刃刀片受力的数据如下表: 圆刃刀片受力的数据如下表： 通过上面两个表可以看出，圆刃刀片比直刃刀片要省力50%左右，所以我选用圆刃刀片，材料选用45#。 9.2 刀片形位及尺寸的设计 因为根据切削机械设计的技术要求,刀片横向切削就是在切割物料对整个刀片的切削底座基础上固定,通过对物料刀片的高速旋转横向运动可以使得切削物料相对刀片的横向运动从而更好地直接达到了对刀片进行切削的主要工作目的。所以刀片应适当弯曲，刀片弯曲半径r0应接近机壳内壁的半径。 r0=（0.4≈0.55）D （D为机壳内壁上刀座的直径） 因为D=282mm 因为考虑到刀片将会需要调节以保证切削厚度，所以r0可稍大于刀座直径 所以取r0=142mm 根据要求，切削厚度为3mm，刀片可厚度取4mm。 第十章 机架设计 10.1 机架设计的要求 机架在机器中起的作用是支撑或容纳零部件。机架在设计上应主要保证以下三点： 1.要有足够的强度以及刚度； 2.形状要简单，方便制造； 3.机架上要有安装附件的地方等。 保证传动架的正常运行和安全是保证传动架正常工作的基本和重要的功率控制条件。为满足稳定切片、提高切割精度和效率的技术要求，我公司设计的新型离心切片机在结构和功能上应满足以下要求： 1.车架重量轻，成本低，但是强度跟刚度要达到要求。 2.抗振性能要好。 3.噪声要小。 4.结构的设计要合理，工艺性良好。 5.导轨表面应力分布合理，耐磨性良好。 10.2 机架整体设计 机架整体应起到固定及连接各零件的作用。 机架结构如下图。 机架 机架组成：支腿、底板、电机护罩、输出滑板、机壳、刀片座、连接板、支板、连接板、固定箱、固定箱盖。 第十一章 机体结构的设计 机体由整个传动架和安装箱组成，并相互焊接，箱体整体内部安装结构采用传动轴，为了有效地地减少整个机座安装箱和机体的传动重量,采用了传动机座把整个安装箱体内部牢固的支撑了起来,再把整个安装箱体和主机箱盖相互连接，两者之间进行了无缝连接,使得该机整体的安装结构更简单、合理、稳定,减少了机体震。 将电机安装在机座下面，带轮设在外面，可以方便带轮的调节与带轮安装的检查。 第十二章 结论 本研究机构主要的产品是专门针对中小型的场合而进行设计的,它在工作时可以对多种茎块类型的农作物同时进行切割工作,且同时具有较高的生产质量和效率。通过这次毕业设计， 我从中学到了很多；在设计过程中，是我在机械设计大学时期所学的机械设计理论知识系统的与机械联系在一起,了解了一些机械设计的基本操作方法和机械设计流程,特别是有较强的思考问题和对解决实际问题的逻辑分析能力,也由此使得我以前所学的机械设计知识和能力得到一次比较全面的提升和巩固,同时通过这次设计我也学到了很多以前没有学到的知识，提高了自己各方面的能力，从而为我以后更好地从事这项工作奠定了良好的基础。 参考文献 [1] 程凌敏.食品加工机械[M].北京：农业出版社.1993.3-19 [2] 闻邦椿.机械设计手册[M].北京：机械工业出版社.2010.100-125 [3] 李国斌.机械设计基础[M].北京：机械工业出版社.2010.79-121 [4] 濮良贵、纪明刚.机械设计[M]. 北京：高等教育出版社第八版. 143-272 [5] 王与、王顺喜.饲料粉碎机发展现状分析[J]. 北京：粮食与饲料工业2007，10 [6] 王昆、何小柏,汪信远.机械设计课程设计[M]. 北京：高等教育出版社1996年版 130-152 [7] 沈长山.饲料粉碎粒度对营养和加工成本的影响[J]. 北京：粮食与饲料工业.2000，4 [8] 王卫国.饲料粉碎粒度最新研究进展[J]. 北京： 稂食与饲料工业2001，11 [9] 沈再春主编.农产品加工机械与设备[M].北京.中国农业出版社.1993. 75-82 [10] 李良藻、汤楚宙主编.农产品加工机械[M].长沙：湖南教育出版社，1989. 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