小型電動絞肉機的設計

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Shayan阿巴斯卡拉工業(yè)研究所一本史文朋,一本史文朋理工大學,墨爾本,澳大利亞3122山楂,電子郵件：smasoodswin.edu.au:改進后的新零件大多數(shù)物料搬運設備,硬件和軟件兩個方面,都是高度專業(yè)化,呆板的和昂貴的配置、安裝維持1。輸送帶,被固定在以他們的位置和根據(jù)他們的同步輸送帶速度,任何轉換的輸送系統(tǒng)非常困難和前期陷入沉思。在今天的從根本上改變工業(yè)市場,有一個需要執(zhí)行一種新的制造策略,一個新的系統(tǒng)經(jīng)營理念,并提出了一種新的系統(tǒng)控制軟件和硬-陶瓷的發(fā)展理念,可應用于設計的新一代的開放、靈活物料搬運系統(tǒng)2。何鴻燊和Ranky3模型,提出了一種新的模塊化可重構二維和三維的輸送系統(tǒng),包括一個開放的稀土-可配置的軟件體系結構的基礎上,CIM-OSA(打開系統(tǒng)架構)模型。指出研究地區(qū)輸送系統(tǒng)的改進、完善和提高,用于飲料-焦化是非常有限的。大部分的發(fā)表的研究論文是指揮用于改善輸送系統(tǒng)的操作和交互的系統(tǒng)非常復雜的軟件和硬件。本文提出一種研究調查，實踐證明,使用當前技術標志、制造和裝配型鏈式的地板上驅動機械輸送設備,以減少制造這樣的運輸機的時間和成本。應用了并行工程的設計和實施的基本原則面向裝配的設計制造和4、5,幾個關鍵研究了輸送機零部件都是為他們的功能、材料適宜性、強度準則、成本和簡化了安裝的整體輸送系統(tǒng)。這個關鍵零部件進行了改性用新的形狀和幾何位置重新設計,以及一些新材料。改進后的設計方法和功能驗證了新型平零件上測試了一種新測試,系統(tǒng)設計、制造和組裝過程中使用。設計制造和裝配DFMA)近年來,研究在該地區(qū)的可制造性設計和裝配已成為非常有用,因為他們正在考慮提高工業(yè)設施和生產(chǎn)。然而,沒有足夠的工作完成后,在該地區(qū)輸送機的設計,特別是相關的組件是使得越來越多的圖紙數(shù)據(jù)與重組。輸送過程的設計基于傳統(tǒng)的方法。大量的文章發(fā)表,investi -DFMA封閉的相關問題,并將其應用于各種methodolo -要達成目標,使經(jīng)濟、高效和成本證明有效的對這些公司正在調查之中。主要的分類知識就可以影響DFMA -問題的一般準則為(1)、(2)特定公司的最佳(3)進行resource-specific過程和或約束。一般指通常適用rules-of-thumb指南,到制造領域的設計師應該注意。下面的列表整理了DFM指南6。設計最小數(shù)目的部分開發(fā)一種模塊化設計最小化部分變化多功能設計部件multiuse設計零件為便于設計部分的0.9%的制造避免單獨緊固件靈活性:最大化設計為便于裝配處理:設計最小化處理的簡報評估的裝配方法消除調整避免靈活的組件:他們很難對付使用零件已知的能力偏執(zhí)允許的最高部分使用已知的和證明零售商和供應商在derated使用零件析出大量的價值觀與沒有邊際最小化組件強調標準化使用盡可能簡單的操作使用已知的能力操作啟動和干預措施。最小化承接的工程更改批量生產(chǎn)這些設計指導方針應該被認為是“最優(yōu)的建議”。他們通常會導致高質量、低-成本,地設計。偶爾的妥協(xié)必須被做,當然。在這些情況下,如果一個指導方針,走過去了對市場營銷或性能要求,下一個最好的選擇應選擇7。它是指特定公司的最佳實踐的內部設計公司開發(fā)的條例,通常是在很長一段時間,和設計師是沿襲。這些設計規(guī)則是確定的公司等導致質量得以改善嗎通過識別和效率的總體關系特定的過程和設計決策。公司使用這樣的培訓指導方針的一部分給設計師的產(chǎn)品需要大量的手工裝配或-維護。值得注意的是,大部分的方法論擅長任選一種被快速和容易的開始,或者是被更正式的。例如,指導方針,布斯羅伊德Dewhurst8,在DFA被視為定量和系統(tǒng)的。而DFM指導方針,這僅僅是法則經(jīng)驗豐富的專業(yè)人員,是源自于一些定性和不那么正式的9。3傳統(tǒng)的輸送系統(tǒng)的設計輸送系統(tǒng)的設計和制造是一個非常復雜和費時的過程。像每個輸送系統(tǒng)一個定做的產(chǎn)品,每個項目不同于其他的項目在規(guī)模、產(chǎn)品和布局。該系統(tǒng)設計是基于客戶需求,產(chǎn)品的規(guī)格要求。該系統(tǒng)布局必須適合在空間所提供的公司。這個過程的設計規(guī)劃系統(tǒng)-輸送機瞬變電磁法(tem)涉及修改以及可能要花上數(shù)天到數(shù)月不等或某些情況下十年。一個以最低的成本和最大。最有可能的客戶適用性得到認可。圖1顯示一個圖解的布局對一典型輸送機系統(tǒng)安裝在生產(chǎn)線用于標簽塑料瓶。輸送機系統(tǒng)的不同地區(qū)特殊的技術鑒定的名字,一般運用于類似的工業(yè)應用。美國證券交易委員會(sec)的“singlizer”-使產(chǎn)品的聲譽形成一條車道從多個車道。“經(jīng)濟放緩的速度表“降低產(chǎn)品一旦它的出口,labeller填料等。美國證券交易委員會(sec)的“大規(guī)模流動”-興是用來跟上高速過程,例如,填料,labeller等。“轉會表”的方向發(fā)展,促進轉移-流動。這些不同的目的是輸送機部分因此為了控制產(chǎn)品,通過不同的處理流程。一個典型的機械輸送系統(tǒng)用于食品應用包括了兩百機械根據(jù)大小電器部件的系統(tǒng)。一些常見的但又極為重要的組件,可能是標準和積累了家族的輸送系統(tǒng)。側架、間隔臂的酒吧,最后板、覆蓋板、內彎板、外板、彎曲的軌道和井(開車,尾巴和奴隸)。大小和數(shù)量的變化來表明自己的這些部分的長度的自動調節(jié)式氣力輸送的對應部分的內容和數(shù)量的軌跡-ing的寬度和類型的鏈所要求的。存在的問題及在當前的設計缺陷、制造和裝配機械輸送設備多樣化、包括:在設計對部分高成本的一些組件長時間參與總裝/維修使用非標零件 圖14部分的改進為了識別領域的材料、降低成本勞動的成本分析的主要輸送部件進行了研究估計成本的百分比各部分的關系所有這類零件的總成本。這個分析的目的是為了識別關鍵零部件,主要負責在-壓痕的成本,從而探討輸送方式對于降低成本的部分。表1顯示了一個50-section輸送機的成本分析系統(tǒng)-瞬變電磁法(tem)。通過分析可知,有12個零件組成的15達79%總材料成本的輸送系統(tǒng),在那里的進一步研究的重點改進設計,降低成本是可能的。從這些,七個部分,分別鑒定為關鍵的部位(顯示的星號符號在表1)構成最大數(shù)量的成分-達71%的數(shù)量,并包括在整體上的資料成本。在這些人之中,三種成分(腿套,側架和支持渠道)被發(fā)現(xiàn)占總數(shù)的50%輸送機材料成本。詳細分析了每一種12考慮到零件的原則進行并行en -工程、設計制造和面向裝配的設計,和研制了一種新的改進設計,每宗10。德-改進設計的尾巴的一些選定的主要部件5.腿套附件的重新設計在一個輸送系統(tǒng),腿是安裝在側架保持整個輸送系統(tǒng)在了地板上?，F(xiàn)有的設計工作的自動調節(jié)式氣力輸送的腿,但是花費也很昂貴的制造、他們有穩(wěn)定的問題,并會造成延誤發(fā)貨。延遲通常是造成這些部分不到位從超過- 供應商準時。最關鍵的規(guī)格要求為輸送機是: 帶式輸送機強度負荷穩(wěn)定性簡化了安裝安逸的靈活性(調整高)。圖2顯示的所有部件的使用現(xiàn)有的設計輸送機的腿。指定的密碼是零件編號表2中所描述的,體現(xiàn)了一種的一個故障成本。完整的勞動時間要求組裝系統(tǒng)性的腿?，F(xiàn)有的腿設置由塑料腿括號內的命令來自海外,不銹鋼管,腿切成指定的尺寸,腿管子塑料的調整,是哪一種管夾到腿是在底部,如圖2。凸耳,切成大小、鉆孔、焊接而成廣場到腿管螺栓角度拉條和背襯板,以支持腿支架螺栓。#各部分的表2意味著這個號碼在每個部分元件的數(shù)量和質量是特殊的。腿各部分的設計。公司利用這個設計為許多年,但一個常見的投訴。據(jù)報導,客戶是不穩(wěn)定的腳。從最初的調查,就變得很明顯就是不銹鋼管的聲譽之間和塑料腿支架(部分在圖1和第3部分。2)沒有剛性足夠了。連接這些零件是唯一一個6毫米螺栓。有時,當輸送系統(tǒng)正載著滿載荷、觀察發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品輸送機的腿是不穩(wěn)定的,并引起了機械震動。其中最主要的原因是由于一個單一的螺栓連接兩端的凸耳在第三部分和部分的輸送機可靠性具有重要物質和要求。為了滿足顧客的期望立即改正?？紤]到存在的問題輸送機腿德標志和客戶的喜好,一個新設計的輸送機腿被發(fā)展。一般的強度和穩(wěn)定性腿被認為是主要的標準。在新的設計方案的觀點,但其他的考慮簡單的計,海外部分的安逸裝配環(huán)節(jié)的調試。圖3顯示,新設計的輸送機的腿總成,和表3給出了描述和造價的每一部分。圖3顯示,新設計僅由五個主要的各部位為輸送機的腿比八種主要的部件舊的設計。在舊的設計、塑料腿支架,腿塑料調節(jié)和腿管子管是最貴的項目成本核算的72%的腿總成。表1。輸送機關鍵零部件,基于部件成本分析產(chǎn)品說明 腿*設置*側架支持渠道*彎曲軌跡*Rt.滾子軸尾軸間隔條*支持*穿帶支持一端穿條*終板蓋板彎板轉矩臂支架槽蓋彎板內總關鍵零部件數(shù)量6880400813939135 4001323939818978材料應用塑料腿+ SS管2 5.m m SS C信道SS塑料20直徑的S軸35直徑不銹鋼50X50X6 SS4010毫米塑料塑料2 5.m m / SS1 6.m m S / S2 5.m m / SS6毫米的飛船空間站板不銹鋼2 5.m m / SS花費(%) 20.22 16.07 15.00 14.36 6.70 6.27 5.43 5.36 3.01 1.88 1.57 1.29 1.21 0.97 0.66 100.00改進的可能是的是的是的沒有是的沒有是的是的是的是的沒有是的是的是的是的是的*表2。成本分析對老腿設計組裝部分描述。1塑料腿支架5腿管子塑料調整6凸4角度拉條7背襯板2腿管3螺栓8總裝配成本(焊接) 圖2 圖3表3。成本分析對新設計的腿總成 （部分描述）1不銹鋼角(50503毫米)3腿塑料調整4交叉brassing5螺栓2背襯板結果,那些部分都已經(jīng)被一種不銹鋼角的影響并提出了一種新的塑料腿調整降低生產(chǎn)成本的腿assem -bly由接近50%。因此零件的總數(shù)量的腿從19日已減少到15和總成本為每回合的設置減少了55美元的新設計。新輸送機腿設計、測試時,被發(fā)現(xiàn)更為安全、穩(wěn)定的比舊的設計。消除零件號1個月和5從老式輸送機設計作出了新的設計更加穩(wěn)定和剛性的。此外,寬度,釘在十字架上支撐也有提高,而不是兩個螺栓的山一個在舊的設計。這樣就提供了整個輸送機腿的設置額外的力量。6側架的重塑邊框架是首要支持輸送系統(tǒng)提供體力輸送機及幾乎所有的零件安裝在它。側架的預計也會有一個剛性的力量來提供必要的支持給所有的荷載進行了輸送機。它也可適應所有相關的輸送機組件的裝配。關鍵的考慮的一面框架設計是:側架的大小(深度)強度的材料易于裝配易于制造圖4顯示了側架尺寸和參數(shù)。側架的使用,在現(xiàn)有的設計深度尺寸(尺寸H在圖4)調查時,發(fā)現(xiàn)之間的距離間隔的酒吧，軸(孔尺寸和回報G和F,如圖4)降低的時候,就像有了一些不必要的兩個人之間的距離。更為重要的一點,定義之前先檢查一下設計參數(shù),以確保帶來另外兩份關系更加密切,返回鏈不會趕上間隔條而輸送機在運行。該模型的新球隊的框架設計畫在計算機輔助設計(CAD),以確保所有的規(guī)格是聲音部分是放置在位置和檢查的間隙很適合。通過這一原則的可制造性設計的新球隊的框架設計是對稱的,以便它適用于所有類型側架的。這個變化將減小尺寸的一邊所有通徑的框架顯著鏈。表4顯示的維度上的比較舊的設計和新設計的側架為同一鏈類型。 圖4表4。新的和舊的側架尺寸參數(shù)它指出整體規(guī)模(深度)的輸送機有什么期望減少241 mm 199毫米(尺寸H),節(jié)約了42毫米不銹鋼在每側架馬努-factured。因此,從一個不銹鋼薄板毫米,1500 3000股老設計參數(shù)只允許六3米長的側架但隨著新的設計參數(shù),現(xiàn)在它是可能的生產(chǎn)7側架3米長從同樣的表大小。用于的資料數(shù)量也是再保險側架認為為更深入的研究。據(jù)估計,約55%總成本的輸送系統(tǒng)都花在材料。目前的資料用于側架是2.5毫米厚污點-304鋼的等級食物少。目前,還有其他的材料市場上可以買到的厚度,可以選擇作為一個選項。為此,一位撓度分析進行了預測,如果有任何其他類型的資料西裝能夠取代現(xiàn)有的資料,這樣它才不會沒有通過它的強度標準。分析6.1撓度側架圖5給出了確定的實驗系統(tǒng)實踐新球隊的框架下,在X,Y方向不同加載條件。隨著新的設計參數(shù)的一組側架的生產(chǎn)調查撓度等1 6.m米厚的不銹鋼側架。一段側架螺栓與間隔條和回歸測試-軸是組裝做這個實驗。獲得的結果撓度運用可變荷載側架的一個區(qū)段通過一個液壓。顯示在圖5,撓度表放置在垂直(Y)和橫向(X)軸來測量嗎任何閱讀上觀察到的側架。應用的負荷是通過對側架的液壓機向下方向。側架的支持上從同樣的位置那里的腿是安裝在側架。8的軌跡輸送機路段觀察任何異常在大負載。負載的應用于實驗輸送機部分在估算和高于實際負荷欺詐-在真正輸送機系統(tǒng)條件應用。輸送設備的通常用來攜帶下的荷載一公噸,每米工業(yè)應用于食品和飲料行業(yè)。掣普珥-應用大量的輪廓點是估計偏轉對側架在高負載下。數(shù)字6和7取得成果的通過實驗對輸送機的四個進程和部分六軌,分別。從獲得的結果,觀察2 KN下?lián)隙戎档暮奢d作用下,幾乎是在2毫米 圖5 圖6 圖7類型的部分。在一定情況下,1.6毫米不銹鋼側架的設計,可以一種可能的選擇在現(xiàn)有的輸送機側架的設計。據(jù)預計,有更大的部分,對輸送帶撓度的側架的意志呆在允許范圍內,也就是說,5毫米。主要的是為什么這個試驗是確保側架裂紋不扣在高負載下。因此沒有對于任何證據(jù)屈曲發(fā)生的各種類型的部分使用。但預計也,經(jīng)驗教訓的基礎上工程師和調查研究,在當前完整的總成后,輸送設備想像的力量,這將進一步額外減少可靠性偏斜對側架。例如,撓度,對于每一套測量實驗的意義。與安裝在側架腿,部隊將行為相反的方向,將極大推動側架里面。完整的觀察可見特發(fā)性肺纖維化-保護的這個假設當一個完整可以得出結論輸送機是內制造和測試試驗的基礎上的新設計參數(shù)。所有的實驗結果,得到了令人滿意的結果,它是騙人的-那1.6毫米不銹鋼304側架品位是專為輸送帶,對于食物和飲料行業(yè)指定的指導方針下負載。制造的成本節(jié)約這個地區(qū)有顯著的自預計80%的材料的用量在一個輸送系統(tǒng)是不銹鋼做的。6.2側架成本分析物料檢討和撓度的分析表明了現(xiàn)有2.5毫米不銹鋼薄板設計是一個在身邊的時候我是誰框架的食品和飲料輸送機應用。alysis也顯示,1.6毫米厚的不銹鋼薄板即可作為一種替代性材料為側架,這將履行令人滿意。表5顯示一個比較成本的舊的,新設計的側架,哪個表明,節(jié)約每側架在新設計是37億美元(例如:一個儲蓄的50.1%)。除此之外,節(jié)約成本,減少側架從尺寸241 mm 199 mm也將允許生產(chǎn)一個額外側架的30001500毫米不銹鋼。在圖紙上。新設計的改善是開展了好幾個其他關鍵的部位,如支持渠道,還滾子軸上,穿條間隔的酒吧,支持和支持,一端穿帶導致更多的成本和勞動的儲蓄和緩解肌肉吉諾比利-成和組裝等。例如,新的設計的支持總成(包括支持渠道穿帶和一端穿條)要求降低若干進程,減少磨損的紙條厚度、使用一個新的M截面通道和規(guī)定使用不同種類的鏈給人們提供了一種節(jié)約成本的33.7%實驗結果表明,改進的設計。這種新設計的輥軸的回報-用一種節(jié)約成本和減少50% 44.5%的勞動力時間。這種新設計間隔酒吧提供費用估計從節(jié)省25%的舊的設計。7 一個在測試設計實施的輸送系統(tǒng)設計改進的實施零件和部件進行設計,圖靈測試和組裝的一個較為完整的輸送系統(tǒng)。這新的和改進的測試和驗證輸送機當時性能與實際產(chǎn)品(塑膠瓶)。分析了成本還進行了比較sis是整體成本的儲蓄,在這個測試輸送機與所涉及的費用與一個相同的輸送機基于陳舊的設計7。新的考試輸送機是一種類型(圖8),共有三個不同的部分的總長度5米。部分six-track C1是一段截面C2輸送機,加入是一個six-track彎曲90輸送機。這是連接到輸送機補體C3,它是一段eight-track輸送機的部分,稱為雜合-國家的兩種不同類型的枷鎖,標簽和力量。測試輸送含有共有26主要部分。圖9所示的是用于測試的測試輸送機在合作產(chǎn)品開發(fā)流程公司。性能和效率的新測試方法的輸送機和它的重要的新零件進行了光滑、無噪音的表演-通過觀察極佳的產(chǎn)品開發(fā)流程的空的塑膠喝瓶輸送鏈條。所有的器官和輸送系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)良好的靜動態(tài)性能充分展示功能。一個完整的成本分析在測試輸送機進行了研究為了衡量不同新與舊的設計也在組裝評價緩解和減少勞動expendi -真正的。部件數(shù)量,所用的原材料、生產(chǎn)成本進行了計算和百分比等各個部分的存款每一部分和整體系統(tǒng)進行測定。 圖8圖98結果和討論最關鍵的面積來查看是否考慮是新的支持通道的設置和滴盤中加入已經(jīng)執(zhí)行用較少的勞動消耗。注意的是,也已經(jīng)向確保勞動者已經(jīng)工作有效地工作。紐約時報用于組裝的輸送系統(tǒng)是在意料之中的對取決于心情的工人和其他外部前沿空中管制官-工具。但是努力達到盡可能密切的時間制造的輸送設備。一項研究揭示了證明成本分析的事實:生產(chǎn)成本節(jié)約40%或更多達到了八改良設計部分節(jié)約成本實現(xiàn)了26%,34%在其他三個部分組成。在高成本部分,最大的儲蓄為實現(xiàn)軸側架,還輥,腿集和支持穿條紋的。的總費用降低了19%的輸送機。整體勞動力成本在裝配的輸送機降低了20%。研究表明,該儲蓄完成主要輸送機的零件,達到或超過設計不是設計專業(yè)。其中最主要的變化,這些變化輸送機系統(tǒng)的影響是設計的修訂側架的設計參數(shù),這也會影響到這些變化在其他地方,都是同盟。其次,發(fā)展支持新的M剖面的通道隨著標準磨損條添加到巨大的成就在新的輸送機的設計。完成從全新的設計減少了勞動也做出了重大影響成本和流水線上提高了產(chǎn)品設計和制造。同時也注意到,它是由categorising間隔棒不同數(shù)量的軌跡im -證明了選拔程序的設計。新輸送機制度已成為更經(jīng)濟且有效的成本和需求使用額外的增強材料被淘汰出局。9結論在設計和制造機械輸送系統(tǒng)-等方面,有相當不足的研究工作的輸送機設計優(yōu)化,特別是缺乏應用技術來設計改進在這樣的系統(tǒng)。在為了提高成本和訂貨至交貨的時間在輸送系統(tǒng)瞬變電磁法(tem)、一個完整的故障分析,這也是一種試輸送機等久了進行評估的高消費地區(qū)于輸送機馬努-成。分析運用原則的支持可制造性設計,為提高面向裝配的設計在不犧牲的功能設計和運行的系統(tǒng)。一種新的式輸送機設計提出了一種基于所有建議的修改的自動調節(jié)式氣力輸送的組件。該建議驗證了輸送系統(tǒng)以及在考試的時候所采用的合作公司。結果證明見sub -cessful與整體的儲蓄,在成本和19%下降20%總勞動成本。研究結果顯示,應用DFMA的規(guī)則,設計和組裝的費用的一個情結像機械輸送系統(tǒng)為食品加工即可戲劇性的減少。參考1. 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Disser- tation, Swinburne University of Technology, Hawthorn, Australia 沈陽化工大學科亞學院 本科畢業(yè)論文題 目： 小型電動絞肉機的設計 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班 級： 1102 學生姓名： 張良宵 指導教師： 邱國俊 論文提交日期： 2015 年 6 月 1 日論文答辯日期： 2015 年 6 月 5 日 摘 要 本文論述了肉類加工機械絞肉機的工作原理、主要技術參數(shù)、傳 動系統(tǒng)、典型零件的結構設計及生產(chǎn)能力分析。機械加工在知道過程中 具備兩方面。小批生產(chǎn)低費用。對丁鑄造、鍛造和壓力加工，每一個要 生產(chǎn)的具體工件形狀，即使是一個零件，幾乎都要花費高額的加工費用。 靠焊接來產(chǎn)生的結構形狀，在很大程度上取決于有效的原材料的形式。 一般來說，通過利用貴重設備而又無需特種加工條件下，幾乎可以以任 何種類原材料開始，借助機械加工把原材料加工成任意所需要的結構形 狀，只要外部尺寸足夠大，那都是可能的。因此對于生產(chǎn)一個零件，甚 至當零件結構及要生產(chǎn)的批量大小上按原來都適于用鑄造、鍛造或者壓 力加工來生產(chǎn)的，但通常寧可選擇機械加工。 嚴密的精度和良好的表面光潔度，機械加工的第二方面用途是建立 在高精度和可能的表面光潔度基礎上。許多零件，如果用別的其他方法 來生產(chǎn)屬于大批量生產(chǎn)的話，那么在機械加工中則是屬于低公差且又能 滿足要求的小批量生產(chǎn)了。另方面，許多零件靠較粗的生產(chǎn)加工工藝提 高其一般表面形狀，而僅僅是在需要高精度的且選擇過的表面才進行機 械加工。例如內螺紋，除了機械加工之外，幾乎沒有別的加工方法能進 行加工。又如已鍛工件上的小孔加工，也是被鍛后緊接著進行機械加工 才完成的。 關鍵詞：絞肉機； 擠肉樣板； 絞刀； 絞籠 Abstract The principle, technical pare-maters, transmiting system and main parts structure of mincing ma-chine were introduced. The productingcapacity was analysed.Keywords Mincing machine Holds plate Cutting blade Transfer auger Small batch production and low cost. For Ding Zhuzao, forging and pressure machining, each of the specific workpiece to produce the shape, even a part, almost all have to spend high processing costs. The shape of the structure produced by welding depends largely on the form of an effective material. Generally speaking, through the use of expensive equipment and without special processing conditions, almost any type of raw materials, with the mechanical processing, the processing of raw materials into the arbitrary shape of the structure, as long as the external size is large enough, it is possible. So for a production of spare parts, even when the parts of the structure and production batch sizes are suitable for the original casting, forging or pressure processing to produce, but usually prefer mechanical processing Close precision and good surface finish, second aspects of machining are built on high accuracy and possible surface finish. Many parts, if the production of large quantities of production in other ways, then in the machining is belong to the low tolerance and can meet the requirements of small quantities of production. On the other hand, many parts rely on the rough production and processing technology to improve the general surface shape, but only in the need of high precision and the choice of the surface before machining. For example, in addition to mechanical processing, almost no other processing method can be processed. And if the machining of holes in the forged workpiece is finished, and the mechanical machining is finished immediately after forging. Key words: meat chopper ; reamer; grinding cage; squeeze the meat sample 目 錄 第一章緒 論 . 1 第二章結構及工作原理 . 2 2.1 絞肉機的結構 . 2 2.1.1 送料機構 . 2 2.1.2 切割機構 . 2 2.1.3 驅動機構 . 2 2.2 絞肉機的工作原理 . 3 第三章 螺旋供料器的設計 . 4 3.1 絞籠的設計 . 4 3.1.1 絞籠的材料 . 4 3.1.2 螺旋直徑 . 4 3.1.3 螺旋供料器的轉速 . 5 3.1.4 螺旋節(jié)距 . 5 3.2 絞筒的設計 . 5 第四章傳動系統(tǒng)的設計 . 6 4.1 電機的選擇 . 6 4.2 帶傳動的設計 . 7 4.2.1 設計功率 . 7dP 4.2.2 選定帶型 . 7 4.2.3 傳動比 . 7 4.2.4 小帶輪基準直徑 . 71d 4.2.5 大帶輪基準直徑 . 72 4.2.6 帶速驗算 . 8 4.2.7 初定軸間距 . 80a 4.2.8 所需帶的基準長度 . 80dL 4.2.9 實際軸間距 . 8 4.2.10 小帶輪包角 . 81 4.2.11 單根 V 帶的基本額定功率 . 91p 4.2.12 時單根 V 帶型額定功率增量 . 9i 1P 4.2.13 V 帶的根數(shù) Z. 9 4.2.14 單根 V 帶的預緊力 . 90F 4.2.15 作用在軸上的力 . 9 4.2.16 帶輪的結構和尺寸 . 9 4.3 齒輪傳動設計 . 10 4.3.1 選擇材料，確定 和 及精度等級。 . 10limHliF 4.3.2 按接觸強度進行初步設計 . 10 4.3.2.1 確定中心距 . 10 4.3.2.2 確定模數(shù) m . 11 4.3.2.3 確定齒數(shù) z ,z . 1112 4.3.2.4 計算主要的幾何尺寸 .11 4.3.3 校核齒面接觸強度 . 12 4.3.4 校核齒根的強度 . 14 4.3.5 齒輪及齒輪副精度的檢驗項目計算 . 15 4.3.5.1 確定齒厚偏差代號 . 15 4.3.5.2 確定齒輪的三個公差組的檢驗項目及公差值 . 15 4.3.5.3 確定齒輪副的檢驗項目與公差值 . 15 4.3.5.4 確定齒坯的精度要求 . 16 4.4 軸的設計 . 17 4.4.1 按扭轉強度的計算 . 17 第五章 絞刀設計 . 19 5.1 絞刀的設計 . 19 5.1.1 刀刃的起訖位置 . 20 5.1.2 刀刃的前角 . 21 5.1.3 刀刃的后角 . 23 5.1.4 刀刃的刃傾角 . 23 5.1.5 刀刃上任一點位量上絞肉速度 . 25 5.1.6 刀片的結構 . 26 第六章 生產(chǎn)能力分析 . 28 6.1 絞刀的切割能力 . 28 6.2 絞肉機的生產(chǎn)能力 . 28 6.3 功率消耗 . 28 總結 . 30 參考文獻 . 31 致謝 . 32 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第一章緒論 0 第一章 緒 論 隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，人民對食品工業(yè)提出了更高 的要求?，F(xiàn)代食品工業(yè)已朝著營養(yǎng)、綠色、方便、功能食品的方向發(fā)展，并且綠色 食品將成為新時代的主流食品。食品工業(yè)也成為國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè)，作為裝 備食品工業(yè)的食品機械工業(yè)發(fā)展尤為迅速。 食品工業(yè)的現(xiàn)代化水平的體現(xiàn)，相當程度上依賴于食品機械的發(fā)展及其現(xiàn)代化 水，離開現(xiàn)代化的機械裝備，現(xiàn)代食品工業(yè)就無從談起。食品工業(yè)的發(fā)展是設備和 裝備共同發(fā)展的結果，必須使設備和工藝達到最佳結合，并以設備革新促進工藝的 改進和發(fā)展，以工藝的發(fā)展進一部促進裝備的發(fā)展和完善。兩者相互促進、相互完 善，是使整個食品工業(yè)走向現(xiàn)代化的必要條件。 在肉類加工的過程中，切碎、拌攪拌工序的機械化必須非常高，其中絞肉機、 斬拌機、攪拌機是最主要的加工機構.幾乎所有的肉類加工廠都具備這三種設備。 國內一些大型肉類加工廠先后從德國、美國、法國、英國等引進了先進的加工設備， 但其價格相當昂貴。目前中、小型肉類加工企業(yè)所使用的一部分設備為我國自行設 計制造生產(chǎn)的。絞制各種肉餡的機械，比如生產(chǎn)餃子餡和制造牛肉醬、蝦丸之類的 產(chǎn)品，它將肉可進行粗、中、細絞以滿足不同加工工藝的需求，該機也同樣可作為 其他原料的攪拌設備。 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章結構及工作原理 1 第二章 結構及工作原理 2.1 絞肉機的結構 絞肉機主要由送料機構、切割機構和驅動機構等組成，如圖 2-1 所示。 圖 2.1 絞肉機結構 1.機架 2.絞刀 3.擠肉樣板 4.旋蓋 5.紋筒 6.絞籠 7.料斗 8.減速器 9.大皮帶輪 10.電機 11.三角帶 12.小皮帶輪 2.1.1 送料機構 包括料斗 7、絞籠 6 和絞筒 5。其作用是輸送物料前移到切割機構，并在前端 對物料進行擠壓。 2.1.2 切割機構 包括擠肉樣板 3,絞刀 2,旋蓋 4。其作用是對擠壓進人樣板孔中的物料進行切割.樣 板孔眼規(guī)格有多種，可根據(jù)不同的工藝要求隨時旋下旋蓋進行更換。 2.1.3 驅動機構 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章結構及工作原理 2 包括電機 10、皮帶輪 9、12、減速器 8、機架 I 等 2.2 絞肉機的工作原理 當機器工作時，先開機后放料，物料本身的重力和螺旋供料器的旋轉，把物連 續(xù)地送往絞刀口進行切碎。因為螺旋供料器的螺距后面應比前面小，但螺旋軸的直 徑后面比前面大，這樣對物料產(chǎn)生了一定的擠壓力，這個力迫使已切碎的肉從格板 上的孔眼中排出。 用于餃子餡生產(chǎn)時，肥肉需要粗絞而瘦肉需要細絞，以調換格板的方式來達到 粗絞與細絞之需。格板有幾種不同規(guī)格的孔眼，通常粗絞用之直徑為 57 毫米、 細絞用直徑 24 毫米的孔眼。粗絞與細絞的格板，其厚度都為 1113 毫米普通鋼 板。由于粗絞孔徑較大，排料較易，故螺旋供料器的轉速可比細絞時快些，但最大 不超過 400 轉/分。一般在 100300 轉/分。因為格板上的孔眼總面積一定，即排 料量一定，當供料螺旋轉速比較快時，有時物料在切刀附近堵塞，造成功率突然增 大，對電動機的正常工作有影響。 絞刀刃口是順著切刀轉學安裝的。絞刀用工具鋼制造，刀口要求鋒利，使用一 段時間后，刀口會變鈍，此時應調換新刀片或重新修磨，否則將影響切割效率，甚 至使有些肉餡不是切碎后排出，而是由擠壓、磨碎后成漿狀排出，直接影響產(chǎn)品的 質量，根據(jù)有些廠的實驗，餃子肉餡脂肪嚴重析出的質量事故，往往與此原因有關。 裝配或調換絞刀后，一定要把緊固螺母旋緊，才能保證格板不動，否則因格板移動 和絞刀轉動之間產(chǎn)生相對運動，也會引起對物料磨漿的作用。絞刀必須與格板緊密 貼和，不然會影響切割效率。 螺旋供料器在機壁里旋轉，要防止螺旋外表與機壁相碰，如果有碰撞的情況發(fā) 生，會導致機器損壞。但它們的間隙又不能過大，過大就會影響送料效率和擠壓力， 甚至會使物料從間隙處倒流，因此這部分零部件的加工和安裝的要求相對較高。 絞肉機的生產(chǎn)能力不是由螺旋供料器決定，而是由切刀的切割能力來決定。因 為切割后物料必須從孔眼中排出，螺旋供料器才能繼續(xù)送料，否則，送料再多也不 行，相反會產(chǎn)生物料堵塞的現(xiàn)象。 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第三章螺旋供料器的設計 3 第三章 螺旋供料器的設計 3.1 絞籠的設計 絞籠的作用是向前輸送物料，并在前端對肉塊進行擠壓。如圖 31 所示，設計 上采用一根變螺距、變根徑的螺旋，即螺距后大前小，根徑后小前大，這樣使其絞 籠與絞筒之間的容積逐漸減小實現(xiàn)了對物料的擠壓作用。 絞籠前端方形軸處安裝絞刀，后端面上安裝兩個定位鍵與其主軸前端面上鍵槽 配合，以傳遞動力。 R530120438 785801051301.67.29節(jié)t1302. 圖 3.1 絞籠 3.1.1 絞籠的材料 絞籠的材料選為 HT200 3.1.2 螺旋直徑 0.136 m 取 D160mm2.5GDKC G生產(chǎn)能力,由原始條件得 G1T/H K物料綜合特性系數(shù),查表 1-16 得 K0.071 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第三章螺旋供料器的設計 4 -物料得填充系數(shù)查 B4 表 116 得 0.15 物料的堆積密度 t/m 豬肉的為 1.5t/m33 C與螺旋供料器傾角有關的系數(shù)，查 B4 表 115 得 C1 3.1.3 螺旋供料器的轉速 由原始數(shù)據(jù) n326r/min 3.1.4 螺旋節(jié)距 實體面型螺旋的節(jié)距 tD 3.2 絞筒的設計 由于肉在絞筒內受到攪動，且受擠壓力的作用力和反作用力，物料具有向后倒 流的趨勢，因此必須在絞籠的內壁上設計了 8 個止推槽.沿圓周均勻分布，如圖 32 所示。絞筒內壁與絞籠之間的間隙要適當，一般為 3-5mm。間隙太大會使物料 倒流;間隙太小絞籠與絞筒內壁易發(fā)生碰撞。 絞筒的物料可選用鑄鐵，選 HT200 圖 3.2 絞筒 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章傳動系統(tǒng)的設計 5 第四章 傳動系統(tǒng)的設計 絞籠只有一種工作轉速，則從電機至絞籠的運動路線為定比傳動，其總的傳動 比可利用帶傳動、齒輪傳動等構機逐級減速后得到。 絞籠的轉速不應太高，因為輸送能力并不是隨轉速增加而增加。當速度達到一 定值以后，效率反而下降，且速度過高，物料磨擦生熱，出口處的壓力升高，易引 起物料變性，影響產(chǎn)品的質量，因此絞籠的轉速一般在 200 一 400r/min 比較適宜。 在本機選用 326r/min。 0114.326ii 由傳動比標準系列查 B2 表 21 初步取 1.76 2.50ii 根據(jù)選用的電機和絞籠轉速要求設計傳動路線如下： 4.1 電機的選擇 N= 4(KW)GW G絞肉機的生產(chǎn)能力，1000kg/h W切割 1kg 物料耗用能量，其值與孔眼直徑有關，d 小則 w 大，當 d3mm， 取 w0.0030kw.h/kg。（查 B5p ）75 傳動效率，取 0.75 所以根據(jù) N4kw，n1500r/min，查 B1 表 10-4-1 選用 Y112M-4，再查 B1 表 10-4-2 得 Y112M-4 電機的結構。 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章傳動系統(tǒng)的設計 6 圖 4.1 Y112M-4電動機的外觀圖 4.2 帶傳動的設計 4.2.1 設計功率 dP 1.24.8dAKkw 工況系數(shù)，查 B1 表 8122 ，取 1.2AK P傳遞的功率 4.2.2 選定帶型 根據(jù) 和 查 B1 圖 81 2 選取普通 V 帶 A 型， 小帶輪轉速，為dp1n 1n 1440r/min 4.2.3 傳動比 1.76 0i2ni1min/81076.4r 4.2.4 小帶輪基準直徑 （mm）1d 由 B1 表 8112 和表 8114 選定 100mm 75r/min 1dmind 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章傳動系統(tǒng)的設計 7 4.2.5 大帶輪基準直徑 （mm）2d 21.7601di cm 由 B3 表 87 得 =180mm2d 4.2.6 帶速驗算 1 max0147.5/2530/606dnv svs 4.2.7 初定軸間距 （ mm）0a mda28)(210 4.2.8 所需帶的基準長度 （mm）0dL 0 204)()(212210 aaLdd 882 886mm 依 B1 表 818 取 900mm，即帶型為 A900dL 4.2.9 實際軸間距 a mLad2876902800 4.2.10 小帶輪包角 1 3.5718012ad 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章傳動系統(tǒng)的設計 8 = 3.572801 = 64 4.2.11 單根 V 帶的基本額定功率 1p 根據(jù)帶型號、 和 普通 V 帶查 B1 表 8127（c） 取 1.32kw1dn 4.2.12 時單根 V 帶型額定功率增量i 1P 根據(jù)帶型號、 和 查 B1 表 8127（c） 取 0.15kw1ni 4.2.13 V 帶的根數(shù) Z Z = 49.387.096)15.032.(4)(1 LadkpP 小帶輪包角修正系數(shù)查 B1 表 8123,取 0.96ak 帶長修正系數(shù)查 B1 表 818，取 0.87L 4.2.14 單根 V 帶的預緊力 0F 20)15.2(mvZPkFda = 254.710.4896. =134（N） mV 帶每米長的質量（kg/m）查 B1 表 8124，取 0.1k/gm 4.2.15 作用在軸上的力 F )(10682sin4132sin20 NZF )(59ii310max 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章傳動系統(tǒng)的設計 9 考慮新帶初預緊力為正常預緊力的 1.5 倍maxF 4.2.16 帶輪的結構和尺寸 帶輪不但要求有足夠的強度，而且應使其結構工藝性好，質量分布均勻，重量 輕，而且應避免由于鑄造產(chǎn)生過大的應力。 輪槽工作表面應光滑（表面粗糙度 ）這樣可以減輕帶的磨損。mRa2.3 帶輪的材料為 HT200。查 B1 表 8110 得基準寬度制 V 帶輪輪槽尺寸，根據(jù) 帶輪的基準直徑查 B1 表 8116 確定輪輻 2*45401A63B0.AB1591808725195.72534B0A62453.0R5 圖 4.2 小帶輪 圖 4.3 大帶輪 4.3 齒輪傳動設計 4.3.1 選擇材料，確定 和 及精度等級。limHliF 參考 B1 表 8324 和表 8325 選擇兩齒輪材料為：大、小齒輪均為 40 ，并經(jīng)調質及表面淬火，齒面硬度為 4550HRc；精度等級為 6 級。rC 按硬度下限值，由 BI 圖 838（d）中的 MQ 級質量指標查得 ；由 B1 圖 839（d）中的 MQ 級質量指標查得MPaH120lim1li ； 。FE72 MPaF502lim1li 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章傳動系統(tǒng)的設計 10 4.3.2 按接觸強度進行初步設計 4.3.2.1 確定中心距 a 132()maaHKTCAu 式中：配對材料修正系數(shù) Cm1（由 B1 表 8328 查取） 螺旋角系數(shù) Aa476（由 B1 表 8329 查?。?載荷系數(shù) K1.6（參考 B1 表 8327 推薦值） 小齒輪額定轉矩 1495496.7()1PTNMn 齒寬系數(shù) 0.4（參考 B1 表 834 推薦值）a 齒數(shù)比 u=i=2.5 許用接觸應力 （參考 B1 表 8327PaH10829.0.lim 推薦值） 則 取 a80mm,.61085.2476)15.2(47632a 4.3.2.2 確定模數(shù) m (參考 B1 表 834 推薦表) m=(0.0070.02)a=0.561.6, 取 m=1.5mm 4.3.2.3 確定齒數(shù) z ,z12 初取螺旋角 13 z = = =29.4 取 z =301)(cos2ma)15.2(3cos80 1 z =z =2.5 30=75 取 z =752 2 重新確定螺旋角 142.082)753(.1arcos2)(arcos1 zn 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章傳動系統(tǒng)的設計 11 4.3.2.4 計算主要的幾何尺寸 分度圓的直徑 d =m z /cos =1.5 30/cos =45.7mm1 d =m z /cos =1.5*75/cos =114.3mm2 齒頂圓直徑 d = d +2h =45.7+2 1.5=48.7mm1aa d = d +2h =114.3+2 1.5=117.3mm2 端面壓力角 (查 B1 表 834)029.14.0coscostgartgarnt 基圓直徑 d = d cos = cos20.292 =40.2mm1bt d = d cos =348 cos20.292 =107.2mm2t 0 齒頂圓壓力角 =arccos =34.3651at1ab0 = arccos =23.9512at 2abd0 端面重合度 = z （tg -tg ）+ z (tg -tg )a11at 22at =1.9 齒寬 b= .a0.4*80 32 取 b 32mm；b 40mma21 齒寬系數(shù) = = =0.7d17.453 縱向重合度 =1.25.1420sinsi nmb 當量齒數(shù) 31.4531co/zv 78.6282s 4.3.3 校核齒面接觸強度 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章傳動系統(tǒng)的設計 12 強度條件： H 計算應力： =Z Z Z Z Z 1BE1bdFKktHVA = 2H1BD 式中：名義切向力 F = = =2044Nt10dT7.4560 使用系數(shù) K =1（由 B1 表 8331 查?。〢 動載系數(shù) =（ ）VK20B 式中 V= smnd95.1687.45160 A=83.6 B=0.4 C=6.57 =1.2VK 齒向載荷分布系數(shù) K =1.35（由 B1 表 8332 按硬齒面齒輪，裝配時檢修H 調整，6 級精度 K 非對稱支稱公式計算）34.1 齒間載荷分配系數(shù) （由 B1 表 8333 查?。?.H 節(jié)點區(qū)域系數(shù) = 1.5（由 B1 圖 8311 查?。㈱ 重合度的系數(shù) （由 B1 圖 8312 查取）7. 螺旋角系數(shù) （由 B1 圖 8313 查取）80 彈性系數(shù) （由 B1 表 8334 查?。㎝PaZE.19 單對齒齒合系數(shù) Z =1B = 1H2 327.4501.235.108.70.1895. 245.5MPa 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章傳動系統(tǒng)的設計 13 許用應力： =HXWRVLNTZZSlim 式中：極限應力 =1120MPali 最小安全系數(shù) =1.1（由 B1 表 8335 查?。﹍imH 壽命系數(shù) =0.92（由 B1 圖 8317 查取）NTZ 潤滑劑系數(shù) =1.05（由 B1 圖 8319 查取，按油粘度等于 350 ）L sm 速度系數(shù) =0.96（按 由 B1 圖 8320 查?。￢,95.1s 粗糙度系數(shù) =0.9（由 B1 圖 8321 查?。㏑Z 齒面工作硬化系數(shù) =1.03（按齒面硬度 45HRC，由 B1 圖 8322 查?。￤ 尺寸系數(shù) =1（由 B1 圖 8323 查?。 則： = =826MPaH03.18596.012.10 滿足 4.3.4 校核齒根的強度 強度條件： 1F 許用應力： = ； FVASaFnt KYbm2211SFF 式中 齒形系數(shù) =2.61， =2.2（由 B1 圖 8315（a）查取）1Y2 應力修正系數(shù) ， （由 B1 圖 8316（a）查取）6.Sa7.Sa 重合度系數(shù) =1.9 螺旋角系數(shù) =1.0（由 B1 圖 8314 查取）Y 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章傳動系統(tǒng)的設計 14 齒向載荷分布系數(shù) = =1.3（其中 N=0.94，按 B1 表 8330 計算）FK NH 齒間載荷分配系數(shù) =1.0（由 B1 表 8333 查?。?則 =94.8MPa1F = =88.3MPa26.27 許用應力： = （按 值較小齒輪校核）FXlTrelNTSYYRlimlimF 式中：極限應力 =350MPali 安全系數(shù) =1.25（按 B1 表 8335 查取）limFS 應力修正系數(shù) =2（按 B1 表 8330 查?。㏕Y 壽命系數(shù) =0.9（按 B1 圖 8318 查?。㏒ 齒根圓角敏感系數(shù) =0.97（按 B1 圖 8325 查取）relT 齒根表面狀況系數(shù) =1（按 B1 圖 8326 查?。﹍YR 尺寸系數(shù) =1（按 B1 圖 8324 查?。 則 =FMPa497.025.1 滿足， 驗算結果安全1F 4.3.5 齒輪及齒輪副精度的檢驗項目計算 4.3.5.1 確定齒厚偏差代號 確定齒厚偏差代號為：6KL GB1009588（參考 B1 表 8354 查?。?4.3.5.2 確定齒輪的三個公差組的檢驗項目及公差值（參考 B1 表 8358 查取） 第公差組檢驗切向綜合公差 ， = =0.063+0.009=0.072mm,(按 B11iFifP 表 8369 計算，由 B1 表 8360，表 8359 查取)； 第公差組檢驗齒切向綜合公差 ， =0.6（ ）1ifi tptf 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章傳動系統(tǒng)的設計 15 =0.6（0.009+0.011）=0.012mm，（按 B1 表 8369 計算，由 B1 表 8359 查 ?。?第公差組檢驗齒向公差 =0.012（由 B1 表 8361 查取）。F 4.3.5.3 確定齒輪副的檢驗項目與公差值（參考 B1 表 8358 選擇） 對齒輪，檢驗公法線長度的偏差 。按齒厚偏差的代號 KL，根據(jù)表 8353wE 的計算式求得齒厚的上偏差 =-12 =-12 0.009=-0.108mm，齒厚下偏差 =-16sptfsiE =-16 0.009=-0.144mm；公法線的平均長度上偏差 = *cos -ptf WSEs 0.72 sin =-0.108 cos -0.72 =-0.11 差 = cos +0.72TF0202sin36.awisi sin =-0.144 cos +0.72 0.036 sin =-0.126mm；按表 8319 及其表 注說明求得公法線長度 =87.652， 跨齒數(shù) K=10，則公法線長度偏差可表示為：knW10.26.587 對齒輪傳動，檢驗中心距極限偏差 ，根據(jù)中心距 a=80mm，由表查得 83f 65 查得 = ；檢驗接觸斑點，由表 8364 查得接觸斑點沿齒高不小于 40%，f03. 沿齒長不小于 70%；檢驗齒輪副的切向綜合公差 =0.05+0.072=0.125mm（根據(jù) B1icF 表 8358 的表注 3，由 B1 表 8369，B1 表 8359 及 B1 表 8360 計算 與查?。?；檢驗齒切向綜合公差 =0.0228mmicf （根據(jù) B1 表 8358 的表注 3，由 B1 表 8369，B1 表 8359 計算與查?。?。 對箱體，檢驗軸線的平行度公差， =0.012mm， =0.006mm（由 B1 表 8363xfyf 查?。?。 4.3.5.4 確定齒坯的精度要求 根據(jù)大齒輪的功率，確定大輪的孔徑為 33mm，其尺寸和形狀公差均為 6 級，即 0.016mm，齒輪的徑向和端面跳動公差為 0.014mm。（如圖 4-4） 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章傳動系統(tǒng)的設計 16 0.14A.6.0.80.816?94.7528128*?47 0-,15 圖 4.4大齒輪簡圖 4.4 軸的設計 4.4.1 按扭轉強度的計算 用實心軸 335nPATd 式中:d軸的直徑，mm T軸傳遞的轉矩，N.mm P軸傳遞的額定功率，kw n軸的轉速，r/min 軸材料的許用切應力，Mpa30 A系數(shù)，見（1）表 418，這里取 120 根據(jù)上面公式計算，齒輪軸的最小直徑 d20mm；大齒輪軸的最小直徑 d20mm 依據(jù)結構，設計如圖 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章傳動系統(tǒng)的設計 17 232 ?16?20+,79-?5+0,79-14,?315+0,79- 4 圖 4.5 齒輪軸 ?30+,79-2630.82*4526184?7?30+,79-, 圖 4.6 低速軸 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第五章絞刀設計 18 第五章 絞刀設計 絞刀的作用是切割物料。它的內孔應為方形，安裝在絞籠前端的方軸上并且一 起旋轉，刀刃的安裝方向應與絞籠旋向相同。絞刀的規(guī)格有 2 刃、3 刃、4 刃、6 刃、 8 刃。 絞刀用 ZG65 Mn 材料制造，淬火硬度為 HRC55 - 60，刃口要鋒利，與樣板配合 平面應平整、光滑。 5.1 絞刀的設計 絞刀的幾何參數(shù)對所絞出肉的顆粒度以及產(chǎn)品質量有著相當大的影響，現(xiàn)對十 字刀片的各主要幾何參數(shù)進行設計。 十字刀片如圖(51)所示。其每一刃部的絞肉(指切割肉的)線速度 分布亦如 該圖所示。由圖可知其刃部任一點位置上只有法向速度 。 v 圖 5.1 絞肉機絞刀片示意圖及每一葉刀片上速度分布 其值為： （ ）30pnvRr 式中： 刀片刃部任一點的線速度 ms； n刀片的旋轉速度 rpm； 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第五章絞刀設計 19 刀片刃部任一點至旋轉中心的距離 mm； r刀刃起始點半徑 m m ； R刀刃終止點半徑 mm； 再從任一葉刀片的橫截面上來看 圖(5-1)AA 截面，其刃部后角 較大，而 前角 及刃傾角 都為零。 因此，該刀片的幾何參數(shù)(角度)不盡合理。故再將以一葉刀片的與網(wǎng)眼扳相接 觸的一條刀刃為對象，分析刀片上各參數(shù)的作用及其影響，設計各參數(shù)。 5.1.1 刀刃的起訖位置 刀刃工作時，絞肉機的十字刀片做旋轉運動。從式I可以看出，在轉速一定 的條件下，刀刃離旋轉中心點越遠，切割肉的線速度越快。并且在螺桿進給速度也 一定的條件下，假定絞肉時刀片所消耗的功全部轉化為熱能，則任一與網(wǎng)眼板相接 觸的刀刃，在單位時間內產(chǎn)生的熱量為： QFV 式中：Q單位時間內任一與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃切割肉所產(chǎn)生的熱量（Js） F鉸肉時任一與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃上的切割力（N）（參見第二部分刀刃 的前角式4) 任一刀刃切割肉的線速度（ms） 所以，切割肉的線速度越快，則所產(chǎn)生的熱量也越大，因此絞肉的線速度不能 很高。 根據(jù)經(jīng)驗，我們知道一般絞肉時刀刃切割肉的錢速度處在 30 一 90mmin 之間最為理想，因此由這些數(shù)據(jù)可估算出刀刃的起訖位置，即刃的起點半徑 和終 點半徑 R。 根據(jù)式1得： 330n 我們已知十字刀片得轉速n326r/min 當 時， ，mi 30m/min=0.5m/sr 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第五章絞刀設計 20 m65.14.0326/ 當 時， ， minR s/.in/9 R m435.13260/ 圓整后取:r=15mm R=45mm 5.1.2 刀刃的前角 當十字刀片絞肉時，其任一與網(wǎng)限板相接觸的刀刃上的受力情況如圖(5-2)所 示。 圖5.1 與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃的受力分析 根據(jù)圖5-2可知： fnfnFF 其值為： sincoisfnfnfn FF 因為刀刃與網(wǎng)眼板的摩擦力為： fn 肉與前刀面的摩擦力為： fnF 整理得： 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第五章絞刀設計 21 4 cos)1()(2nnFF 式中：F鉸肉時任一與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃上的切割力（N） 刀片絞肉時肉的剪切抗力（N） 刀刃與網(wǎng)眼板的摩擦系數(shù) 肉被剪切時與前刀面的摩擦系數(shù) 刀片的前角（ ）90 網(wǎng)眼板作用于刀刃上的壓力（N）nF 肉被切割時作用于前刀面的壓力（N） 由于 A 式中： 肉的抗剪應力，與肉的質地有關 肉被剪切的面積，與網(wǎng)眼板的網(wǎng)眼直徑有關 所以 與肉的質地及網(wǎng)眼的直徑有關，故選定網(wǎng)眼板之后， 可以看成為常量，F(xiàn) F 故令 。1C 由于 是網(wǎng)眼板作用于刀刃上的壓力，可以看為刀片的預緊壓力，是常量，n 故令 。 是刀片切割肉時，肉對前刀面的壓力與速度v有關，故令。2Fvn 簡化式4得： 5cos)1()(221 vFCF 從式5和式2可知，刀刃前角 的大小，直接影響生產(chǎn)過程中的切割力，以 及生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的熱量。 在刀片旋轉速度以及螺桿進給速度一定的情況下，前角大，生產(chǎn)所需的力和生 產(chǎn)所產(chǎn)生的熱量都??；反之，則大。但前角比較大時，因刀具散熱體積小而使生產(chǎn) 時產(chǎn)生的熱量不能盡快的冷卻。因此，在一定的條件下，前角必須有一定的合理的 數(shù)值范圍： 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第五章絞刀設計 22 一般取： (肉質軟取大值，反之取小值)4025 5.1.3 刀刃的后角 刀刃后角的作用：一是減小后刀面與網(wǎng)眼板(包括三眼板)表面的摩擦；二是在 前角不變的情況下，增大后角以便使刀刃鋒利。 刀片磨損后刀刃會變的變鈍，使肉在絞肉(生產(chǎn))過程中變形能增大，同時由于 磨損后刀片的后角基本變?yōu)榱?，增大了刀片與網(wǎng)眼扳的摩擦力，兩個機構會使生產(chǎn) 過程中產(chǎn)生的熱量增大。 除此之外，在同樣的磨鈍標準V B下，后角大的刀片由新用到鈍所磨去的金屬 體積較大如圖5-3所示。這說明增大后角可提高刀片的耐磨度，但相反也會出現(xiàn) 新的問題是刀片的N B磨損值大(反映在刀體材料的磨損過大這一方面)，而且刀刃 極度也會減弱，因此后角也應該在一個合理的數(shù)值范圍之內： 一般取： (肉質軟取大值反之取小值)53 圖5.2 后角與VB、NB的關系 5.1.4 刀刃的刃傾角 從分析由前刀面和后刀面所形成的刀刃來得知刀傾角 對刀片性能的影響情況。 任意一個葉刀片的法剖面內，把刀刃進行放大時，可以把刀刃看作是一段半徑 為 的圓弧 圖 54，由于刀刃有刃傾角 ，因此在線速度方向剖面內的刀刃將變r 成橢圓弧狀(由斜剖刀刃圓柱所得)。 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第五章絞刀設計 23 圖 5.3 刃傾角與刀刃鋒利度 橢圓的長半徑處的曲率半徑，即為刀刃實際純圓半徑 。 er0 其關系為： 6 cos0ner 由此得到，加大刀傾角 的絕對值，可以減小刀刃的實際鈍圓半徑 ，也就得er0 到加大刃傾角就可使刀刃變得比較鋒利以提高生產(chǎn)效率。 一旦刀刃的起訖半徑 r 及 R 確定后，其最大初始刃傾角 就可確定了參見max0 圖 5-5： 圖 5.5 齒輪帶 7Rr/acsinmx0 初始刃傾角按下式計算： 見圖 5-6 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第五章絞刀設計 24 圖 5.6 初始刃傾角計算用示意圖 8)/(20 bRractg 式中：r刀刃起始點半徑(mm)； R刀刃終止點半徑(mm)； b葉刀片外端寬度（mm）; 初始刃傾角；0 5.1.5 刀刃上任一點位量上絞肉速度 由于有了刃傾角，因此刀刃上任一點相對于網(wǎng)眼板的速度 ，將可以分解為垂v 直于刃的法向速度分量 和平行于刃的切向速度 分量 。參見圖 5-7nv r 即： vn 其值為： ()30prRcosvnir 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第五章絞刀設計 25 圖 5.7 刀刃上任一點的速度示意圖 又因為： /sin R 所以： 30sincos22 整理得 0/sin22Rvn （ ）30/iRpr 式中： 刀刃上任一點位置的法向速度分度 m s；nv 刀刃上任一點位置的切向速度分量 m s； 刀刃上任一點至刀片旋轉中心距離 mm； 刀刃的初始刃傾角； 與刀刃相切的圓計算半徑 mm； R刀刃的終點半徑 mm； r刀刃的起點半徑 mm； 5.1.6 刀片的結構 根據(jù)以上對絞刀各個幾何參數(shù)的分析，得出絞刀的結構圖（圖 5-8），此絞刀 的特點： 1、 后角取 5 ，刀片的壽命較長； 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第五章絞刀設計 26 2、 前角取 30 ，可以減小生產(chǎn)所需的力和功率； 3、 增大刃傾角，可以提高刀刃的鋒利度，以提高工作效率； 4、 采用圓弧形的前刀面結構，可以增強刀刃的強度； 5、 采用可換式刀片結構，可以節(jié)約刀體材料并可選用不同幾何參數(shù)刀片進行生 產(chǎn)。 R65?40A18815AR6?40 （a） （b） 6.5?30R4n （c） 圖 5.8 2刃、4 刃、8 刃絞刀 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第六章生產(chǎn)能力設計 27 第六章 生產(chǎn)能力分析 6.1 絞刀的切割能力 切刀的切割能力，可用下式計算： )/(460 22hcmZDnF 式中：F絞刀切割能力（ ）；c/2 n絞刀轉速（r/min ）;326r/min D擠肉樣板外徑（mm）；168mm 孔眼總面積與樣板面積之比，一般取 0.30.4；取 0.4 Z絞刀刃數(shù)；取 6.2 絞肉機的生產(chǎn)能力 G 生產(chǎn)能力 G（kg/h）： AF1 式中： 被切割 1kg 物料的面積，其值與孔眼直徑有關（ ）；1 hcm/2 A絞刀切割能力利用系數(shù)，一般為 0.70.75； 6.3 功率消耗 N 功率消耗 N 可用下式計算： (kw)WG 式中：W切割 1kg 物料耗用能量，其值與孔眼有關（kw h/kg）； 傳動效率； 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第六章生產(chǎn)能力設計 28 由生產(chǎn)能力計算可知，在 N、D 一定的條件下，絞刀的刃數(shù)越多，生產(chǎn)能力越大。 但是不同刃數(shù)的絞刀應與不同孔徑的擠