多功能切菜机的设计【家用多功能蔬菜切菜机】

多功能切菜机的设计【家用多功能蔬菜切菜机】,家用多功能蔬菜切菜机,多功能,切菜机,设计,家用,蔬菜 世界最新机械设计理念 来源:中国科技期刊 摘要:根据目前国内外设计学者进行机械产品设计时的主要思维特点，将产品方案的设计方法概括为系统化、结构模块化、基于产品特征知识和智能。这几种方法的特点及其相互间的有机联系，提出产品方案设计计算机实现的努力方向。 关键词：机械产品方案设计方法发展趋势 设计文件是将语义设计网作为设计工具，在其开发的活性语义设计网ASK中，采用结点和线条组成的网络描述设计，结点表示元件化的单元(如设计任务、功能、构件或加工设备等)，线条用以调整和定义结点间不同的语义关系，由此为设计过程中的所有活动和结果预先建立模型，使早期设计要求的定义到每一个结构的具体描述均可由关系间的定义表达，实现了计算机辅助设计过程由抽象到具体的飞跃。 系统化设计方法 系统化设计方法的主要特点是：将设计看成由若干个设计要素组成的一个系统，每个设计要素具有独立性，各个要素间存在着有机的联系，并具有层次性，所有的设计要素结合后，即可实现设计系统所需完成的任务。 系统化设计思想于70年代由德国学者Pahl和Beitz教授提出，他们以系统理论为基础，制订了设计的一般模式，倡导设计工作应具备条理性。德国工程师协会在这一设计思想的基础上，制订出标准VDI2221技术系统和产品的开发设计方法。 1. 将用户需求作为产品功能特征构思、结构设计和零件设计、工艺规划、作业控制等的基础，从产品开发的宏观过程出发，利用质量功能布置方法，系统地将用户需求信息合理而有效地转换为产品开发各阶段的技术目标和作业控制规程的方法。 2. 将产品看作有机体层次上的生命系统，并借助于生命系统理论，把产品的设计过程划分成功能需求层次、实现功能要求的概念层次和产品的具体设计层次。同时采用了生命系统图符抽象地表达产品的功能要求，形成产品功能系统结构。 3. 将机械设计中系统科学的应用归纳为两个基本问题：一是把要设计的产品作为一个系统处理，最佳地确定其组成部分（单元）及其相互关系；二是将产品设计过程看成一个系统，根据设计目标，正确、合理地确定设计中各个方面的工作和各个不同的设计阶段。 由于每个设计者研究问题的角度以及考虑问题的侧重点不同，进行方案设计时采用的具体研究方法亦存在差异。下面介绍一些具有代表性的系统化设计方法。 4. 设计元素法 用五个设计元素（功能、效应、效应载体、形状元素和表面参数）描述“产品解”，认为一个产品的五个设计元素值确定之后，产品的所有特征和特征值即已确定。我国亦有设计学者采用了类似方法描述产品的原理解。 5. 图形建模法 研制的“设计分析和引导系统”KALEIT，用层次清楚的图形描述出产品的功能结构及其相关的抽象信息，实现了系统结构、功能关系的图形化建模，以及功能层之间的联接。 将设计划分成辅助方法和信息交换两个方面，利用Nijssen信息分析方法可以采用图形符号、具有内容丰富的语义模型结构、可以描述集成条件、可以划分约束类型、可以实现关系间的任意结合等特点，将设计方法解与信息技术进行集成，实现了设计过程中不同抽象层间信息关系的图形化建模。 6. “构思”—“设计”法 将产品的方案设计分成“构思”和“设计”两个阶段。“构思”阶段的任务是寻求、选择和组合满足设计任务要求的原理解。“设计”阶段的工作则是具体实现构思阶段的原理解。 将方案的“构思”具体描述为：根据合适的功能结构，寻求满足设计任务要求的原理解。即功能结构中的分功能由“结构元素”实现，并将“结构元素”间的物理联接定义为“功能载体”，“功能载体”和“结构元素”间的相互作用又形成了功能示意图(机械运动简图)。方案的“设计”是根据功能示意图，先定性地描述所有的“功能载体”和“结构元素”，再定量地描述所有“结构元素”和联接件(“功能载体”)的形状及位置，得到结构示意图。Roper，H.利用图论理论，借助于由他定义的“总设计单元(GE)”、“结构元素(KE)”、“功能结构元素(FKE)”、“联接结构元素(VKE)”、“结构零件(KT)”、“结构元素零件(KET)”等概念，以及描述结构元素尺寸、位置和传动参数间相互关系的若干种简图，把设计专家凭直觉设计的方法做了形式化的描述，形成了有效地应用现有知识的方法，并将其应用于“构思”和“设计”阶段。 7. 键合图法 将组成系统元件的功能分成产生能量、消耗能量、转变能量形式、传递能量等各种类型，并借用键合图表达元件的功能解，希望将基于功能的模型与键合图结合，实现功能结构的自动生成和功能结构与键合图之间的自动转换，寻求由键合图产生多个设计方案的方法。 提倡在产品功能分析的基础上，将产品分解成具有某种功能的一个或几个模块化的基本结构，通过选择和组合这些模块化基本结构组建成不同的产品。这些基本结构可以是零件、部件，甚至是一个系统。 本结构应该具有标准化的接口(联接和配合部)，并且是系列化、通用化、集成化、层次化、灵便化、经济化，具有互换性、相容性和相关性。我国结合软件构件技术和CAD技术，将变形设计与组合设计相结合，根据分级模块化原理，将加工中心机床由大到小分为产品级、部件级、组件级和元件级，并利用专家知识和CAD技术将它们组合成不同品种、不同规格的功能模块，再由这些功能模块组合成不同的加工中心总体方案。 以设计为目录作为选择变异机械结构的工具，提出将设计的解元素进行完整的、结构化的编排，形成解集设计目录。并在解集设计目录中列出评论每一个解的附加信息，非常有利于设计工程师选择解元素。 网络技术的蓬勃发展，异地协同设计与制造，以及从用户对产品的功能需求→设计→加工→装配→成品这一并行工程的实现成为可能。但是，达到这些目标的重要前提条件之一，就是实现产品方案设计效果的三维可视化。为此，不仅三维图形软件、智能化设计软件愈来愈多地应用于产品的方案设计中，虚拟现实技术以及多媒体、超媒体工具也在产品的方案设计中初露锋芒。目前，德国等发达国家正着力于研究超媒体技术、产品数据交换标准STEP，以及标准虚拟现实造型语言上基于虚拟环境的标准交换格式)在产品设计中的应用。 机械产品的方案设计正朝着计算机辅助实现、智能化设计和满足异地协同设计制造需求的方向迈进，由于产品方案设计计算机实现方法的研究起步较晚，目前还没有成熟的、能够达到上述目标的方案设计工具软件。作者认为，综合运用文中四种类型设计方法是达到这一目标有效途径。虽然这些方法的综合运用涉及的领域较多，不仅与机械设计的领域知识有关，而且还涉及到系统工程理论、人工智能理论、计算机软硬件工程、网络技术等各方面的领域知识，但仍然是产品方案设计必须努力的方向。国外在这方面的研究已初见成效，我国设计学者也已意识到CAD技术与国际交流合作的重要性，及其应当采取的措施。 基于产品特征知识设计方法的主要特点是：用计算机能够识别的语言描述产品的特征及其设计领域专家的知识和经验，建立相应的知识库及推理机，再利用已存储的领域知识和建立的推理机制实现计算机辅助产品的方案设计。 机械系统的方案设计主要是依据产品所具有的特征，以及设计领域专家的知识和经验进行推量和决策，完成机构的型、数综合。欲实现这一阶段的计算机辅助设计，必须研究知识的自动获取、表达、集成、协调、管理和使用。为此，国内外设计学者针对机械系统方案设计知识的自动化处理做了大量的研究工作，采用的方法可归纳为下述几种。 The worlds Latest Mechanical Design Conceptssource：China Science and Technology JournalAbstract:According to scholars at home and abroad to carry out mechanicaldesign product design features of the main ideas, product design method of theprogramsummarizedassystematic,modularstructure,basedonproductcharacteristics of knowledge and wisdom. The characteristics of these methods andtheir organic connection between them and put forward to achieve the computerproduct design direction.Key words: Mechanical Product Design MethodDevelopment Trends Design documents will be Semantic Web as a design tool inthe design of its Semantic Web activity of the development of ASK, using nodes andlines to describe the design a network, nodes that components of the cell (such asdesign tasks, functions, components or processing equipment, etc. ), used to adjust thelines and definitions between nodes of different semantic relations, thus the designprocess all the activities and results of pre-built models so that the definition of theearly design requirements to the specific description of each structure can be definedby the relationship between the expression, achieved a computer-aided design process,the leap from the abstract to the concrete.Asystematic design methodThe main features of a systematic design method are: the design as designed by anumber of elements of a system, the independence of each design elements, eachelement of an organic link between the existence of, and is layered, with all the designelements , you can design systems to achieve the required task.Systematic design idea in the 70s by the German scholar Professor Pahl andBeitz, the system based on the theory they developed a general pattern of the design,advocacy design work should have organized. German Engineers Association, on thebasis of this design concept to develop a standard VDI2221 technology systems andproduct development design methods.1.The user needs functional characteristics as a product concept, structuredesign and part design, process planning, job control, etc. based on the macro fromthe product development process of starting the use of quality function deploymentmethod and system to user demand information reasonably and efficiently convertedto the various stages of product development, technical goals and operational controlprocedures method.2.The level of the product life of the organism as a system, and means ofliving systems theory, the product design process can be divided into successfulhierarchy of needs to achieve the functional requirements of the conceptual level andproduct level of the specific design. At the same time life-support systems used toexpress the abstract icons of the product functional requirements, system structureformation of product features.3.The mechanical design of the application of systems science into two basicquestions: First, to be designed as a system dealing with the products, the best way todetermine its component parts (modules) and their mutual relations1; is the productdesign process as a system, according to design objectives, a correct and reasonablydetermine the various aspects of the design work and various design stage.Because each designers point of research questions and to consider the questionof emphasis, to design a specific research methods used is also different. Here aresome representative of the systematic design methods.4.Design Element MethodWith the five design elements (functions, effects, effects vector, shape, elements,and surface parameters) describe the product solutions that a product to determinethe value of the five design elements, the product of all the features and characteristicsof the value of i.e. determined. Scholars in China have adopted similar methodsdesigned to describe the products original understanding.5.Graphic modeling methodAnd developed a design analysis and guidance systems KALEIT, with thelevel of clear graphic description of a products functional structure and its associatedabstract information, to the system structure and function relationship of graphicalmodeling, and functional connection between the layers 2.Assistance will be designed to be divided into two aspects of methodology andexchange of information using the Nijssen Information Analysis Method can be usedgraphic symbols, with a rich semantic model structure, can be described as integrationconditions, can be divided into types of constraints can be achieved in relationsbetween any combination of characteristics , the design method to solve integrationand information technology to realize the design process of information betweendifferent abstraction layers between the graphical modeling.6.Concept - Design methodProducts design is divided into concept and design in two stages. Conceptphase of the task is to find, choose and mix to meet the requirements of the originalunderstanding of design tasks. Design stage of work is a concrete realization of theoriginal understanding of the conceptual stage.Of the programs idea of specific described as: In accordance with theappropriate functional structure, seeking to meet the design requirements of theoriginal understanding of the task. The functional structure of the sub-function isperformed by the structural elements to achieve, and structural elements of thephysical connection between the definition of a feature vector, feature vector andstructural elements further the interaction between the formation of the functionaldiagram ( mechanical diagram). The program design is based on functional diagram,the first qualitative description of all of the feature vector and structural elements,and then quantitatively describe all the structural elements and the connection parts( feature vectors), the shape and location to be structure diagram3. Roper, H. usinggraph theory, by means of which he defines as the total design unit (GE), structuralelements (KE), functional structural elements (FKE), connect structural elements(VKE), Structural Parts (KT), structure element part (KET) concepts, as well asdescribe the structure element size, location, and transmission parameters of theinteractions between a number of kinds of schematics, the intuitive designprofessionals have done a formal design method a description of the formation of aneffective application of existing knowledge, methods, and applied to ideas anddesign stage.7.Bond Graph MethodFunction of the composition of system components will be divided into produceenergy, consumed energy, changing energy forms, such as various types of energytransfer, and to use bond graphs to express the function component solution, hoping tofunction-based model and bond graph combine to achieve functional structure theautomatic generation and functional structure with the bond graph automaticconversion between the search for bond graph generated by a number of designmethods.To promote the product on the basis of functional analysis, the product has somefeatures broken down into one or several modular basic structure, by selection andcombination of the basic structure of these modular form into different products.These basic structures can be parts, components, or even a system.The structure should have a standardized interface (connection and co-operationdepartment),andisserialized,universal,integrated,hierarchical,agile,economic-oriented, with interchangeability, compatibility and relevance. Chinascombination of software component technology and CAD technology, variant designcombined with the modular design, according to modular principle of classification,will be divided into descending Machining Center Machine Tool product level,component level, component level and component level, and use expert knowledgeand CAD technology to combine them into different species, different specificationsof functional blocks, and then by the combination of these functions into differentmodules of the overall program processing center.To design a directory as an alternative variation of the mechanical structure ofthe tool, the solution proposed by the design elements of a complete, structured layout,the formation of the solution set design catalogs. And in the solution set designed tocomment on each one listed in the directory solution additional information, is verybeneficial to design engineers select solution elements.The vigorous development of network technology, collaborative design andmanufacturing, as well as the product from the users functional requirements design processing assembly finished product of this realization of concurrentengineering possible. However, an important prerequisite to achieve these goals oneof the conditions is to realize the effect of product design three-dimensionalvisualization. To this end, three-dimensional graphics software, more and moreintelligent design software programs used in the product design, virtual realitytechnology and multimedia, hypermedia tools for product design is also its first debut.At present, Germany and other developed countries are focused on researchhypermedia technology, product data exchange standard STEP, as well as standardvirtual reality modeling language based on a standard exchange format for virtualenvironments) in the product design applications.Mechanical product design is moving in computer-aided realization of intelligentdesign and to meet the needs of distributed collaborative design and manufacture ofdirection, due to the computer product design Study on the implementation startedlate, not yet mature, to achieve the above objectives program design tools4. Authorbelieves that the integrated use of paper, four types of design method is an effectiveway to achieve this goal. Although the integrated use of these methods are moreinvolved in the field, not only with the mechanical design of the field-relatedknowledge, but also to the systems engineering theory, artificial intelligence theory,computer hardware and software engineering, network technology areas such asdomain knowledge, it is still product design must be working for. Abroad in researchin this area has achieved initial success, our scholars have been aware of CAD designtechnology and the importance of international exchange and cooperation, and itsmeasures to be taken.Feature-based design methodology of knowledge The main features are: using acomputer can identify the language to describe the characteristics of the product andits design experts in the field of knowledge and experience to establish the appropriateknowledge base and inference engine, re-use of stored domain knowledge and theestablishment of the inference mechanism to bring computer-aided product design.The mechanical system design is mainly based on the characteristics of a product,and design experts in the field of knowledge and experience to push volume anddecision-making, the completion of body type, the number of synthesis. To achievethis stage of computer-aided design, must study the automatic acquisition ofknowledge, expression, integration, coordination, management and use. To this end,the design and scholars at home and abroad program for the mechanical systemdesign knowledge of the automated processing done a lot of research work, theapproach can be summarized into the following several. 本科毕业设计 题 目： 多功能切菜机的设计 英文题目：The design of multifunctional cutting machine 学 院： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 姓 名： 学 号： 指导教师： 2015年11月20日 毕业设计（论文）独创性声明 该毕业设计是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或其他机构已经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。 作者签名： 日期： 年 月 日 毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解XX学院有关保留、使用毕业设计的规定，即：学校有权保留送交毕业设计的复印件，允许被查阅和借阅；学校可以公布全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存该毕业设计。保密的毕业设计在解密后遵守此规定。 作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 摘要 蔬菜是人体必需的一种营养成分，食用的方式更是多种多样。因此把蔬菜加工成各种形状，如条状、片状等样式，单靠人工来完成既费时费力又不好加工。目前，多功能切菜机大多数都是价格比较昂贵的大型设备，不适合农民、个体、小型工厂的食品加工和生产。为了克服这样的缺点，本次设计在查阅了大量相关材料的基础上，进行多功能切菜机的设计，经过各种理论计算、校核，设计了一种小型多功能切菜机。主要由进料斗、下料斗、切削刀、刀盘及电动机组成，其工作的原理是利用根茎类蔬菜的重力作用实现进料，通过切削刀旋转将下料斗中的蔬菜切成片状或丝状，最后成品从出料口出来。实现了能够连续进料和出料，可调节形状、大小尺寸，具有生产效率高、功耗低、加工质量好等多个优点。 本次的设计就是多功能切菜机的设计，通过对多功能切菜机进行结构设计，以及其中的标准件进行选型设计，大大提高了它的稳定性。相信此次设计的多功能切菜机的出现将会大大提高食品菜肴的自动化程度和质量，为食品工业的生产以及人民生活水平的提高能够带来显著的进步，同时也在一定的程度上推进了机械工业的持续发展。 关键词：机械产品；多功能切菜机；制造；主题 Abstract Vegetables are a kind of food that the human body needs, and it is a variety of methods. So to the processing of vegetables into a variety of shapes, such as bars, sheets, etc.a manual to complete the process is time-consuming, laborious and not good processing. At present, machine for large expensive equipment, does not apply to individual farmers production and small factories in the food processing; in order to overcome the disadvantages, this design in access to a large number of relevant references based on, shredder machine design, through theoretical calculation and checking, design a small multifunctional cutting machine. The machine is mainly composed of a feed hopper, the hopper, cutting knife, cutter and the motor composition and its working principle is the free fall of the root vegetables can feed, through the cutting knife rotating the hopper in the vegetable slicing and shredding and finally finished by the material discharging mouth. Realize the continuous feeding and discharging, film thickness, wire thickness adjustable function, with high productivity, low power consumption, safe and reliable, good processing quality, etc..In the design, driving roller type conveyer manufacture and application, at present our country compared with foreign advanced level there are still large gaps, domestic in the design and manufacture of driving .This design is the optimization design of driving roller conveyor. Keywords：Driving roller ;Crankshaft;Processing craft XX学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 目 录 摘要 I Abstract II 1引言 1 1.1 课题的来源与研究的目的和意义 1 1.2 多功能切菜机的发展现状 2 1.3 本课题研究的内容 5 2多功能切菜机总体结构的设计 7 2.1 多功能切菜机的总体方案图的确定 8 2.2 多动能切菜机的工作原理 9 2.3 机械传动部分的设计计算 11 2.3.1 V带传动的设计计算 13 2.3.2 传动轴的设计计算 15 2.3.3 直线轴承的设计计算 17 3多功能切菜机中主要零件的三维建模 19 3.1切刀的三维建模 21 3.2 电机的三维建模 22 3.3飞轮盘的三维建模 23 3.4多功能切菜机的三维建模 24 结论 25 致谢 26 参考文献 27 0 1 引言 1.1 课题的来源与研究的目的和意义 机械工程可以增加产量，提高劳动生产率，提高生产的经济效益为目标，并研制和发展新的机械产品。在未来，新产品的开发，降低资源消耗，清洁的可再生能源，成本的控制，减少或消除环境污染作为一个超级经济目标和任务。人类现在能成为天空的上游和宇宙，潜入海洋，数十亿光年的密切观察，细胞和分子。电子计算机硬件和软件，人类的新兴科学已经开始加强，并部分代替人脑科学，这是人工智能。这一新的发展已经显示出巨大的作用，但在未来几年还将继续创造出不可思议的奇迹。人类智慧的增长并没有减少手的效果，而是要求越来越精致，手工制作，更复杂的工作，从而促进手功能。在人类的进化过程中，以及在每个人的成长过程中，大脑和手是互相促进和平行进化。 随着时间的推移和时代的进步，国内多动能切菜机的发展越来越快，其自动化程度以及通用性能与发达资本主义国家相比同样有显著的提高，特别是在切菜质量和效率方面，明显缩小了技术上面的差距，从而反应出了中国机械工业的发展状况以及现状。传统的机械式的多功能切菜机已经不能完全满足当今市场的需要，迫切需要各种多功能的多功能切菜机来满足市场需求，因此浙江金明乐公司加大人力开发出了五个规格十种类型的多功能切菜机，然而我国所需的多功能切菜机全部依赖进口，这使得国产机械人配备多功能切菜机后，成本增加很大，而装备自行开发生产多功能切菜机，其成本提高不大，说明多功能切菜机的市场前景令人乐观。目前国外各个西方资本主义国家都在加大力度研发新型的多功能多功能切菜机。我国从上世纪九十年代开始生产多功能切菜机，于上世纪九十年代就自行设计制造出不同功能和形式的多功能切菜机之后，为了适应玉米加工厂家的需要，2011年又制造了基于单片机的多功能切菜机。并且经过实际应用，该圆盘式多功能切菜机已经得到了越来越广泛的应用，逐渐迈出了国内的市场，在资本主义国家已经得到了普遍的应用和发展，并且获得了越来越广阔的市场前景和利润价值。 机械工业的发展是一个漫长且持续的过程，需要几代人、几十代人的不懈努力，才能带动它的发展，其中设计人员的综合能力至关重要，需要懂实际，会设计计算等等多方面的条件，才能在彼此共同的努力下开发出完善的多功能切菜机，相信此次设计的多功能切菜机的出现将会大大提高食品菜肴的自动化程度和质量，为食品工业的生产以及人民生活水平的提高能够带来显著的进步，同时也在某种程度上推进了机械工业的不断发展。 1.2 多功能切菜机的发展现状 窗体顶端 蔬菜是一种人体所需的重要食品，它的食用方法也多种多样。这样就需要把蔬菜加工成各种形状。手工完成费时费力而且不好处理。目前，切菜机大型设备昂贵，并不适用于个体农户生产和食品加工的小厂。为了克服这种缺点，就需要查阅机械设计相关文献，通过理论上的计算和检查，设计了一个小型的多功能切菜机。机器主要由进料斗，落料斗，切割刀，切割器和马达组合物和它的工作原理是根蔬菜的自由落体可以喂，通过切割刀的旋转料斗在蔬菜切片和粉碎和最后由排料口完成。实现持续进料和落料，薄厚、形状均可调节，具有生产率高，低功耗，安全可靠，加工质量良好等。 其他国家的切菜机技术在六十年代就已经出现，七十年代时基本发展成熟，到了八十年代中期，绝大多数切菜机可以加工直径在12.5cm以上的蔬菜，例如迈尔-布格耶斯公司生产的卧式内圆切菜机，切割蔬菜直径最大可以达30.48cm。八十年代中后期的，切菜切割技术达到相对鼎盛的时期。一些著名的切菜机厂家在那时诞生。发展到现在，就切菜机的功能而言，已经相当齐全，而且复合化，切菜的方式也多种多样。 直到20世纪70年代，已经研制成功。在80年代中期，大部分的切割机都可以加工125毫米以上的蔬菜，如瑞士迈尔直径 - 布格杰斯公司的水平圆切割机，切菜直径达到304.8毫米。于是诞生了世界上一些著名的切割机制造商，如瑞士的梅尔 - 汉堡股份公司，该公司的TS系列的机器，Ltd.of日本TokyoSemitsu TSK（几个）机系列。发展到现在，切割机的功能。这是相当完整，复合，也降低了各不相同。 我国的切菜机技术最早出现七十年代的初期，目前切割机在我国有以下几种： （1） 往复直线切割机。其结构简单，而且生产效率不高。因此它是适用于低效率和低效率的情况。其具体产品图如下图1所示： 图1 (2) 圆盘旋转式切菜。其机构简单，但生产效率较高，因此它被广泛应用于。其具体产品图如下图2所示： 图2 （3） 在磁盘旋转切割。其机制简单，但生产效率也较高，因此也被广泛应。其具体产品图如下图3所示： 图3 （4）圆形切割机工作效率高，结构复杂，难于设计，且其切割技术与国外相比较有一定差距。其具体产品图如下图4所示： 图4 1.3 本课题研究的内容 本次设计主要针对多功能切菜机进行设计，从多功能切菜机的整体方案出发，细化其内部结构。具体设计步骤为以下几步; （1）到图书馆里查阅大量相关知识的资料，搜集各类多功能切菜机的原理及结构，挑选相关内容记录并学习。 （2）分析多功能切菜机的主要结构与各项参数 （3）确定设计总体方案 （4）确定具体设计方案 （5）绘制多功能切菜机的三维图、CAD装配图、零件图。 （6）说明书的整理 2 多功能切菜机整体结构设计 2.1 整体方案图 本次设计的多功能切菜机主要由输送组件，带传动机构、切刀机构、去菜屑机构以及机架等组成，如下图5所示： 图5 2.2 工作原理 该多功能切菜机的工作原理为通过人工将蔬菜放在输送带上面，然后蔬菜随着输送带的移动而移动，当到达切刀的位置后，切刀开始动作，由电机驱动V带传动机构带动切刀组件下降 ，从而实现蔬菜或者萝卜等等蔬菜类的切断，然后切断的蔬菜继续随着输送带移动到左端部，由去菜屑机构把多余的菜屑清除干净。 2.3 机械传动部分的设计计算 2.3.1 V带传动的设计计算 1）设计功率 －工况系数，查B1表8－1－22 ，取＝1.2 P－传递的功率 2）选定带型 根据和选取普通V带B型，小带轮转速为1440r/min 3）传动比 1.76 ＝＝ 4）小带轮基准直径（mm） 由B1表8－1－12和表8－1－14选定 ＝100mm>＝75r/min 5）大带轮基准直径（mm） 由B3表8－7得=150mm 6）带速验算 7）初定轴间距（mm） 8）所需带的基准长度（mm） ＝ ＝650mm 依B1表8－1－8取＝900mm，即带型为A－900 9）实际轴间距  10）小带轮包角 = = 11）单根V带的基本额定功率 根据带型号、和普通V带取0.37kw 12）时单根V带型额定功率增量 根据带型号、和取0.15kw 13）V带的根数Z Z = 小带轮包角修正系数取0.96 带长修正系数取0.87 14） 单根V带的预紧力 = =134（N） m－V带每米长的质量（kg/m）查B1表8－1－24，取0.1k/gm 15）作用在轴上的力 根据新带初预紧力为正常预紧力的1.5倍 16）带轮的结构和尺寸 带轮强度要好，其结构工艺性也要良好，质量的分布要均匀，重量轻，应避免由于铸造而产生过大的应力。 轮槽表面粗糙度降低带的磨损。 带轮的材料为HT200。查B1表8－1－10得基准宽度制V带轮轮槽尺寸，根据带轮的基准直径查B2。其中V带轮的具体结构图如下图6所示： 图6 2.3.2传动轴的设计计算 （1）初步确定轴的直径 mm 根据工作条件，取mm （2）传动轴受力分析 N N N （3）绘制传动轴的受力简图，求支座反力 ①垂直面支反力： 由，得： 由，得： N ②水平面支反力： 由，得： N 由，得： N （4）作弯矩图： A点 N·mm B点 N·mm C点 N·mm （5）作转矩T图： N·mm 具体的轴的图纸如下图7所示： 图7 （6）校核轴的强度： 根据弯扭合成应力原则校核轴的强度 校核危险截面的强度。由文献[1，15-5]可知，取，轴的计算应力 MPa 选定轴的材料为45钢，调质处理，由文献[1]表可知，MPa。因此，，故安全。 （7）精确校核轴的疲劳强度 ①判断危险截面 根据应力集中对轴的疲劳强度的影响，截面IV和V所引起的应力集中为最严重的，V受的弯矩较大。从受载的情况来看，截面C的应力最大，但应力集中不大，故C面不用校核。只需校核截面V。 ②截面V左侧 抗弯截面系数 mm 抗扭截面系数 mm 截面V左侧的弯矩M为 Mpa 截面V上的扭矩T为 MPa 截面上的弯曲应 Mpa 截面上的扭转切应力MPa 轴的材料选为45钢，并做调质处理。MPa，MPa，MPa。 用插入法求出 ， 轴按精车加工，可得其表面质量系数为： 轴未经表面强化处理， 固得综合系数为 可知，碳钢的特性系数 取 取 所以轴在截面V左侧的安全系数为 根据计算可得，该轴在截面V左侧的强度够。 ③截面V右侧 抗弯截面系数 mm 抗扭截面系数 mm 截面V左侧的弯矩M为 MPa 截面V上的扭矩T为 MPa 截面上的弯曲应力 MPa 截面上的扭转切应力 MPa 由于轴肩在截面上而形成的理论应力集中系数及取：因，， ， 轴的材料的敏感系数为 ， 因此效应力集中系数按文献[1，附]为 轴的截面形状系数为 轴的材料的敏感扭转剪切尺寸系数为 综合系数为 所以轴在截面V左侧的安全系数为 通过计算可得该轴截面V左侧的强度够。 2.3.3直线轴承的设计计算 通过切刀上下运行，为了要保证平稳，需要有导向装置，这里就需要设计导向光杆和直线轴承配合整个切菜装置。 1直线轴承的选择 用于测试的POM工程塑料支架；钢架适用于工作温度；不锈钢轴承适用于水，蒸汽，硝酸等腐蚀性介质和真空的工作场所，按下列公式确定型轴承的计算。 硬度：硬度系数FH HRC58的硬度，hrc52-58，FH = 0.6-1.0 FH = 1。 FT的温度系数：工作温度小于100C，FT = 1，温度100oc-125oc，FT = 1.0-0.95。 接触系数FC： 每根轴装一套轴承，FC=1.0 每根轴装二套轴承，FC=0.81 每根轴装三套轴承，FC=0.72 每根轴装四套轴承，FC=0.66 载荷系数FW： 速度小于15米/分钟，没有冲击、振动，FW = 1.0-1.5； 小于60米/分钟的速度，超调量小或振荡，FW = 1.5~2.0； 大于60米/分钟的速度，可能有更大的冲击，振动，FW = 2.0～5.0。 时间是生命的LH =（10000×1）/ 2 * L（S * N1 * 60）（单位：小时小时）L：长度寿命 (万米)， LS：工作行程 (米)， N1：每分钟往复次数 已知行程L=0.2米，每分钟往复次数n1=20，微小冲击，轴承工作载荷PC=200Kg，硬度大于HRC60，工作温度60oC，期望寿命Lh=5000小时，根据这些条件选择轴承的型号。 按以上工作条件： 根据本次载荷重量为2000N，我们选用两个导向光杆加上丝杆螺母，这样滑动轴承的所受负载就平均分配，上下六个滑动轴承分别连接底板和连接上固定圆盘，两边轴承座为固定式的，中间六个可以随着丝杆螺母一起上下滑动。六个导向光杆加上丝杆螺母，这样每个导向光杆的滑动轴承处的所受负载为166N。本次设计中所选择的滑动轴承为带法兰形状的。 3 多功能切菜机中主要零件的三维建模 3.1切刀的三维建模 3.2 电机的三维建模 3.3飞轮盘的三维建模 3.4多功能切菜机的三维建模 结 论 本次毕业设计的题目是多功能切菜机的设计，直到今天，毕业设计总算接近尾声了，通过这次对于多功能切菜机的设计，使我们充分把握的设计方法和步骤，不仅复习所学的知识，而且还获得新的经验与启示，在各种软件的使用找到的资料或图纸设计，会遇到不清楚的作业，老师和学生都能给予及时的指导，确保设计进度，本文所设计的是多功能切菜机的设计，通过初期的方案的制定，查资料和开始正式做毕设，让我系统地了解到了所学知识的重要性，从而让我更加深刻地体会到做一门学问不易，需要不断钻研，不断进取才可要做的好，总之，本设计完成了老师和同学的帮助下，在大学研究的最感谢帮助过我的老师和同学，是大家的帮助才使我的论文得以通过。 致 谢 感谢因为有了老师的谆谆教导，才让我学到了很多知识和做人的道理，由衷地感谢我亲爱的老师，在学习上有问必答，在生活上也给了很多帮助，在我的生命中给予的灵感，所以我才能顺利地完成大学阶段的学业，也学到了很多有用的知识，同时我的生活中的也有了一个明确的目标。知道想要什么，不再是过去的那个爱玩的我了。导师严谨的治学态度，创新的学术风格，认真负责，无私奉献，宽容豁达的教学态度都是我们应该学习和提倡的。通过近半年的设计计算，查找各类多功能切菜机的相关资料，论文终于完成了，我感到非常兴奋和高兴。虽然它是不完美的，是不是最好的，但在我心中，它是我最珍惜的，因为我是怎么想的，这是我付出的汗水获得的成果，是我在大学四年的知识和反映。四年的学习和生活，不仅丰富了我的知识，而且锻炼了我的个人能力，更重要的是来自老师和同学的潜移默化让我学到很多有用的知识，在这里，谢谢老师以及所有关心我和帮助我的人，谢谢大家。 参考文献 [1] 章军, 张念龙. 高效通用型蔬菜加工机的研制[J]. 食品与机械, 2002, 05: 27-38. [2] 任显云, 侯明亮, 王益强. 多功能块根状蔬菜加工机的研制[J]. 青岛农业大学学报(自然科学版), 2008, 01: 61-63. [3] 王荣满. 延长切粒机动刀使用寿命[J]. 聚酯工业, 2005, 01: 58-59. [4] 张大可, 张冬化. 多功能食品加工机的选与用[J]. 河南科技, 2002, 18: 29. [5] 刘小龙, 刘晨, 伊明·买买提, 梁勤安, 穆晓路. 6LQT-550型离心式饲用甜菜切丝（片）机[J]. 新疆农机化, 2004, 04: 21-25. [6] 刘小龙, 刘晨, 伊明·买买提, 梁勤安, 穆晓路. 6LQT-550型离心式饲用甜菜切丝（片）机[J]. 新疆农机化, 2004, 04: 21-25. [7] 鲍乐祥. YQC1000B型直线式多用切菜机的电气智能化改进[D]. 山东建筑大学,2011, 04. [8] 苟爱梅. 甜菜切顶机的研究与设计[D]. 新疆职业大学学报, 2012, 04: 75-77. [9] 周峻雄. 新型切菜机和电搅机[J]. 食品与机械, 1992, 01: 36. [10] 王琛, 王进华, 陈佰杰, 郭静, 李建乐. 甜菜打缨切顶机的研究[J]. 农机化研究, 2013, 03: 157-159. [11] M. Entacher, G. Winter, T. Bumberger, K. Decker, I. Godor, R. Galler Glancey. 21