小型電動絞肉機的設計說明書[帶圖紙]

1、<p>　　湖南農業(yè)大學東方科技學院</p><p>　　全日制普通本科生畢業(yè)設計</p><p>　　小型電動絞肉機的設計</p><p>　　THE DESIGN OF SMALL ELECTRIC MEAT GRINDER</p><p><b>　　學生姓名：尹 俊</b></p><

2、;p>　　學 號：200841914610</p><p>　　年級專業(yè)及班級：2008級機械設計制造及其自動化（六）班</p><p>　　指導老師及職稱：向 陽 副教授</p><p><b>　　湖南·長沙</b></p><p>　　提交日期：2012年5月</p><p

3、>　　湖南農業(yè)大學東方科技學院全日制普通本科生</p><p><b>　　畢業(yè)設計誠信聲明</b></p><p>　　本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)論文是本人在指導老師的指導下，進行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產權爭議。除文中已經注明引用的內容外，本論文不含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體在文中均作了

4、明確的說明并表示了謝意。同時，本論文的著作權由本人與湖南農業(yè)大學東方科技學院、指導教師共同擁有。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。</p><p><b>　　畢業(yè)設計作者簽名：</b></p><p>　　年 月 日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p&

5、gt;　　摘要………………………………………………………………………………………………1</p><p>　　關鍵詞…………………………………………………………………………………………………1</p><p>　　1 前言……………………………………………………………………………………………… 1</p><p>　　2 結構及工作原理…………………………………

6、…………………………………………… 2</p><p>　　2.1 絞肉機的結構………………………………………………………………………… 2</p><p>　　2.1.1 送料機構……………………………………………………………………… 3</p><p>　　2.1.2 切割機構……………………………………………………………………… 3</p>

7、<p>　　2.1.3 驅動機構……………………………………………………………………… 3</p><p>　　2.2 絞肉機的工作原理…………………………………………………………………… 3</p><p>　　3 螺旋供料器的設計…………………………………………………………………………… 4</p><p>　　3.1 絞籠的設計………………

8、…………………………………………………………… 4</p><p>　　3.1.1 絞籠的材料……………………………………………………………………4</p><p>　　3.1.2 螺旋直徑………………………………………………………………………4</p><p>　　3.1.3 螺旋供料器的轉速………………………………………………………… 4</p>

9、;<p>　　3.1.4 螺旋節(jié)距………………………………………………………………………4</p><p>　　3.2 絞筒的設計……………………………………………………………………………5 4 傳動系統的設計……………………………………………………………………………… 5</p><p>　　4.1 電機的選擇………………………………………………………………………

10、……5</p><p>　　4.2 帶傳動的設計…………………………………………………………………………6</p><p>　　4.2.1 設計功率………………………………………………………………………6</p><p>　　4.2.2 選定帶型………………………………………………………………………6</p><p>　　4.2.3

11、傳動比…………………………………………………………………………6</p><p>　　4.2.4 小帶輪基準直徑……………………………………………………………6</p><p>　　4.2.5 大帶輪基準直徑……………………………………………………………6</p><p>　　4.2.6 帶速驗算………………………………………………………………………6<

12、/p><p>　　4.2.7 初定軸間距……………………………………………………………………6</p><p>　　4.2.8 所需帶的基準……………………………………………………… 6</p><p>　　4.2.9 實際軸間距……………………………………………………………………7</p><p>　　4.2.10 小帶輪包角……………

13、……………………………………………………7</p><p>　　4.2.11 V帶的基本額定功率………………………………………………………7</p><p>　　4.2.12 時單根V帶型額定功率增量………………………………………7</p><p>　　4.2.13 V帶的根數…………………………………………………………………7</p><p

14、>　　4.2.14 單根V帶的預緊力…………………………………………………………7</p><p>　　4.2.15 作用在軸上的力……………………………………………………………7</p><p>　　4.2.16 帶輪的結構和尺寸…………………………………………………………7 4.3 齒輪傳動設計…………………………………………………………………………8</p>

15、<p>　　4.3.1 選擇材料，確定和及精度等級……………………………8</p><p>　　4.3.2 按接觸強度進行初步設計…………………………………………………8 </p><p>　　4.3.3 校核齒面接觸強度…………………………………………………………9</p><p>　　4.3.4 校核齒根的強度………………………………………

16、……………………9</p><p>　　4.3.5 齒輪及齒輪副精度的檢驗項目計算……………………………………10</p><p>　　4.4 軸的設計 ………………………………………………………………………………11</p><p>　　4.4.1 按扭轉強度計算……………………………………………………………11</p><p>　　

17、5 絞刀的設計……………………………………………………………………………………12</p><p>　　5.1 絞刀的設計……………………………………………………………………………13</p><p>　　5.2 刀刃的起訖位置………………………………………………………………………13</p><p>　　5.3 刀刃的前角……………………………………………

18、………………………………14</p><p>　　5.4 刀刃的后角……………………………………………………………………………16</p><p>　　5.5 刀刃的刃傾角 ………………………………………………………………………16</p><p>　　5.6 刀刃上任一點位量上絞肉速度……………………………………………………18</p>&l

19、t;p>　　5.7 絞刀片的結構…………………………………………………………………………19</p><p>　　6 生產能力分析…………………………………………………………………………………20</p><p>　　6.1 絞刀的切割能力………………………………………………………………………20 </p><p>　　6.2 絞肉機的生產能力…………

20、…………………………………………………………20</p><p>　　6.3 功率消耗………………………………………………………………………………20</p><p>　　7 結論……………………………………………………………………………………………22</p><p>　　參考文獻……………………………………………………………………………………………23<

21、;/p><p>　　致謝…………………………………………………………………………………………………23</p><p>　　小型電動絞肉機的設計</p><p>　　學 生：尹 俊</p><p><b>　　指導老師：向 陽</b></p><p>　　(湖南農業(yè)大學東方科技學院，長沙 410

22、128)</p><p>　　摘 要：生活中許多實用的機器來源于機械設計，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、傳動系統、典型零件的結構設計及生產能力分析。希望對本次設計的探索和研究能設計出實用經濟的家用絞肉機，更好的方便人民的生活。</p><p>　　關鍵詞：絞肉機；擠肉樣板；絞刀；絞籠；</p><p>　　The Design Of Sma

23、ll Electric Meat Grinder</p><p>　　Author:Yin Jun</p><p>　　Tutor:Xiang Yang</p><p>　　(Oriental Science ＆Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128)</p>

24、;<p>　　Abstract: Many practical machines in our life are from mechanical design, this paper elaborates on the meat chopper’s structure,operating principlemain ,technical parameter, transmission system and structur

25、al design and production capacity analysis of typical parts are introduced.It is hoped that a practical and economical household meat chopper could be designed according to the author’s exploration, which would be conven

26、ient for the life of people.</p><p>　　Key words: meat chopper;crowded meat model;reamer;stranding cage;screw feeder;gear strength;</p><p><b>　　1 前言</b></p><p>　　隨著國民經濟的

27、發(fā)展和人民生活水平的提高，人民對食品工業(yè)提出了更高的要求?，F代食品已朝著營養(yǎng)、綠色、方便、功能食品的方向發(fā)展，且功能食品將成為新世紀的主流食品。食品工業(yè)也成為國民經濟的支柱產業(yè)，作為裝備食品工業(yè)的食品機械工業(yè)發(fā)展尤為迅猛。食品工業(yè)的現代化水平，在很大程度上依賴于食品機械的發(fā)展及其現代化水，離開現代儀器和設備，現代食品工業(yè)就無從談起。食品工業(yè)的發(fā)展是設備和工藝共同發(fā)展的結果，應使設備和工藝達到最佳配合，以設備革新和創(chuàng)新促進工藝的改進和發(fā)展

28、，以工藝的發(fā)展進一部促進設備的發(fā)展和完善。兩者互相促進、互相完善，是使整個食品工業(yè)向現代化邁進的必要條件。</p><p>　　在肉類加工的過程中，切碎、斬拌攪拌工序的機械化程度最高，其中絞肉機、斬拌機、攪拌機是最基本的加工主械.幾乎所有的肉類加工廠都具備這3種設備。國內一些大型肉類加工廠先后從西德、丹麥、瑞士、日本等引進了先進的加工設備，但其價格十分昂貴。目前中、小型肉類加工企業(yè)所使用的大部分設備為我國自行設計

29、制造的產絞肉機是為中、小型肉類加二企業(yè)所設計的較為理想的、絞制各種肉餡的機械，比如生產午餐肉罐頭和制造魚醬、魚圓之類的產品，它將肉可進行粗、中、細絞以滿足不同加工工藝的要求，該機亦可作為其他原料的擠壓設備【1】。</p><p>　　2 結構及工作原理</p><p>　　2.1 絞肉機的結構</p><p>　　絞肉機主要由送料機構、切割機構和驅動機構等組成，

30、如圖1所示。</p><p>　　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 </p><p>　　9.大皮帶輪 10.電機 11.三角帶 12.小皮帶輪</p><p><b>　　圖1 絞肉機結構</b></p><p>　　Fig.1 M

31、eat grinder structure</p><p>　　2.1.1 送料機構</p><p>　　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。</p><p>　　2.1.2 切割機構</p><p>　　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

32、有多種，可根據不同的工藝要求隨時旋下旋蓋進行更換【2】。</p><p>　　2.1.3 驅動機構</p><p>　　包括電機10、皮帶輪9、12、減速器8、機架I等</p><p>　　2.2 絞肉機的工作原理</p><p>　　工作時，先開機后放料，由于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

33、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。</p><p>　　用于午餐肉罐頭生產時，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8－10毫米、細絞用直徑3－5毫米的孔眼。粗絞與細絞的格板，其厚度都為10－12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

34、可比細絞時快些，但最大不超過400轉/分。一般在200－400轉/分。因為格板上的孔眼總面積一定，即排料量一定，當供料螺旋轉速太快時，使物料在切刀附近堵塞，造成負荷突然增加，對電動機有不良的影響【3】。</p><p>　　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，使用一個時期后，刀口變鈍，此時應調換新刀片或重新修磨，否則將影響切割效率，甚至使有些無聊不是切碎后排出，而是由擠壓、磨碎后成漿狀排

35、出，直接影響成品質量，據有些廠的研究，午餐肉罐頭脂肪嚴重析出的質量事故，往往與此原因有關。</p><p>　　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。</p><p>　　螺旋供料器在機壁里旋轉，要防止螺旋外表與機壁相碰，若稍相碰，馬上損壞機器。但它們的間隙又

36、不能過大，過大會影響送料效率和擠壓力，甚至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較高。</p><p>　　絞肉機的生產能力不能由螺旋供料器決定，而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，相反會產生物料堵塞現象。</p><p>　　3 螺旋供料器的設計</p><p>　　3.1 絞

37、籠的設計</p><p>　　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2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了對物料的擠壓作用。</p><p>　　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【4】。</p><p><b>

38、　　圖2 絞籠</b></p><p>　　Fig.2 Twisted cage</p><p>　　3.1.1 絞籠的材料</p><p>　　絞籠的材料選為HT200</p><p>　　3.1.2 螺旋直徑</p><p>　?。?.136 m 取D＝160mm

39、 （1）</p><p>　　G－生產能力,由原始條件得G＝1t/h</p><p>　　K－物料綜合特性系數,查表1-16得K＝0.071</p><p>　　-物料得填充系數查B4表1－16得＝0.15</p><p>　?。锪系亩逊e密度t/m豬肉的為1.5t/m</p><p>　　C－與螺旋供

40、料器傾角有關的系數，查B4表1－15得C＝1</p><p>　　3.1.3 螺旋供料器的轉速</p><p>　　由原始數據n＝326r/min</p><p>　　3.1.4 螺旋節(jié)距</p><p>　　實體面型螺旋的節(jié)距t＝D</p><p>　　3.2 絞筒的設計</p><p>

41、;　　由于肉在絞筒內受到攪動，且受擠壓力的反作用力作用，物料具有向后倒流的趨勢，因此在絞籠的內壁上設計了8個止推槽.沿圓周均勻分布，如圖3所示</p><p>　　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碰撞【5】。</p><p>　　絞筒的物料可選用鑄鐵，選HT200 。</p><p><b>

42、　　圖3 絞筒</b></p><p>　　Fig.3 Twisted tube</p><p>　　4 傳動系統的設計</p><p>　　由于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。</p><p>　　絞籠的轉速不易太高，因為輸送能力并不是隨轉速

43、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，影響絞肉質量，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。</p><p>　　由傳動比標準系列查B2表2－1</p><p>　　初步取1.76 2.5</p><p>　　根據選用的電機和絞籠轉速要求設計傳動路線

44、如下：</p><p>　　4.1 電機的選擇</p><p>　　N=＝0.8(KW)</p><p>　　G－絞肉機的生產能力，200kg/h</p><p>　　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d＝3mm，</p><p>　　取w＝0.0030kw.h/kg。（查B5p）<

45、/p><p>　?。瓊鲃有?，取0.75</p><p>　　所以根據N＝0.8kw，n＝1500r/min，查B1表10-4-1選用Y80M1-2，再查B1表10-4-2得Y112M-4電機的結構【6】。 </p><p>　　圖4 Y80M1-2電動機的外觀圖</p><p>　　Fig.4 Y80M-2 Appearance of t

46、he motor</p><p>　　4.2 帶傳動的設計</p><p>　　4.2.1 設計功率</p><p>　?。r系數，查B1表8－1－22 ，取＝1.2</p><p><b>　　P－傳遞的功率</b></p><p>　　4.2.2 選定帶型</p><

47、;p>　　根據和查B1圖8－1－2選取普通V帶A型，－小帶輪轉速，為1440r/min</p><p>　　4.2.3 傳動比</p><p><b>　　1.76 ＝＝</b></p><p>　　4.2.4 小帶輪基準直徑（mm）</p><p>　　由B1表8－1－12和表8－1－14選定</p

48、><p>　?。?00mm>＝75r/min </p><p>　　4.2.5 大帶輪基準直徑（mm）</p><p>　　由B3表8－7得=180mm</p><p>　　4.2.6 帶速驗算</p><p>　　4.2.7 初定軸間距（mm）</p><p>　　4.2.8 所需帶

49、的基準長度（mm）</p><p><b>　　＝</b></p><p><b>　?。?86mm</b></p><p>　　依B1表8－1－8?。?00mm，即帶型為A－900</p><p>　　4.2.9 實際軸間距 </p><p>　　4.2.10

50、 小帶輪包角</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　= </b></p><p>　　4.2.11 單根V帶的基本額定功率</p><p>　　根據帶型號、和普通V帶查B1表8－1－27（c）取1.32kw</p><p>　　4.2.12 時單

51、根V帶型額定功率增量</p><p>　　根據帶型號、和查B1表8－1－27（c） 取0.15kw</p><p>　　4.2.13 V帶的根數Z</p><p><b>　　Z =</b></p><p>　?。л啺切拚禂挡锽1表8－1－23,取0.96</p><p>　?。瓗?/p>

52、長修正系數查B1表8－1－8，取0.87</p><p>　　4.2.14 單根V帶的預緊力</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=134（N）</b></p><p>　　m－V帶每米長的質量（kg/m）查B1表8－1－24，取0.1k/gm</p>

53、<p>　　4.2.15 作用在軸上的力</p><p>　?。紤]新帶初預緊力為正常預緊力的1.5倍</p><p>　　4.2.16 帶輪的結構和尺寸</p><p>　　帶輪應既有足夠的強度，又應使其結構工藝性好，質量分布均勻，重量輕，并避免由于鑄造而產生過大的應力【7】。</p><p>　　輪槽工作表面應光滑（表面粗

54、糙度）以減輕帶的磨損。</p><p>　　帶輪的材料為HT200。查B1表8－1－10得基準寬度制V帶輪輪槽尺寸，根據帶輪的基準直徑查B1表8－1－16確定輪輻【8】。</p><p>　　圖5 小帶輪 圖6 大帶輪</p><p>　　Fig5. Small pulley Fig6. Large pulley&l

55、t;/p><p>　　4.3 齒輪傳動設計</p><p>　　4.3.1 選擇材料，確定和及精度等級。</p><p>　　參考B1表8－3－24和表8－3－25選擇兩齒輪材料為：大、小齒輪均為40，并經調質及表面淬火，齒面硬度為45－50HRc；精度等級為6級【9】。</p><p>　　按硬度下限值，由BI圖8－3－8（d）中的MQ級質

56、量指標查得；由B1圖8－3－9（d）中的MQ級質量指標查得；。</p><p>　　4.3.2 按接觸強度進行初步設計</p><p>　　(1)確定中心距a（按B1表8－3－27公式進行設計）</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　式中：配對材料修正系數Cm＝1（由B1表8－3－28查取）&

57、lt;/p><p>　　螺旋角系數Aa＝476（由B1表8－3－29查取）</p><p>　　載荷系數K＝1.6（參考B1表8－3－27推薦值）</p><p><b>　　小齒輪額定轉矩</b></p><p>　　齒寬系數＝0.4（參考B1表8－3－4推薦值）</p><p>　　齒數比u=i=

58、2.5</p><p>　　許用接觸應力（參考B1表8－3－27推薦值）</p><p><b>　　則取a＝80mm</b></p><p>　　(2)確定模數m(參考B1表8—3—4推薦表)</p><p>　　m=(0.007~0.02)a=0.56~1.6, 取m=1.5mm</p><p&g

59、t;　　(3)確定齒數z,z</p><p><b>　　初取螺旋角＝13</b></p><p>　　z===29.4 取z=30</p><p>　　z=μz=2.530=75 取z=75</p><p><b>　　重新確定螺旋角</b></p><

60、p>　　(4)計算主要的幾何尺寸（按B1表8—3—5進行計算）</p><p>　　分度圓的直徑 d=m z/cos=1.530/cos=45.7mm</p><p>　　d=m z/cos=1.5*75/cos=114.3mm</p><p>　　齒頂圓直徑 d= d+2h=45.7+21.5=48.7mm</p><p>　

61、　d= d+2h=114.3+21.5=117.3mm</p><p>　　端面壓力角 (查B1表8－3－4)</p><p>　　基圓直徑 d= dcos=cos20.292=40.2mm</p><p>　　d= dcos=348cos20.292=107.2mm</p><p>　　齒頂圓壓力角 =arccos=34.

62、365</p><p>　　= arccos=23.951</p><p>　　端面重合度 =[ z（tg-tg）+ z(tg-tg)]</p><p><b>　　=1.9</b></p><p>　　齒寬 b=.a＝0.4*80＝32 取b＝32mm；b＝40mm</p><p>　

63、　齒寬系數 ===0.7</p><p>　　縱向重合度 =1.2</p><p>　　當量齒數 ＝31.45</p><p><b>　　＝78.628</b></p><p>　　4.3.3 校核齒面接觸強度（按B1表8—3—10校核）</p><p><b&g

64、t;　　強度條件：[]</b></p><p>　　計算應力：=ZZZZZ </p><p><b>　　= </b></p><p>　　式中：名義切向力F===2044N</p><p>　　使用系數 K=1（由B1表8—3—31查?。?lt;/p><p><b>　　

65、動載系數 =（）</b></p><p><b>　　式中 V=</b></p><p>　　A=83.6 B=0.4 C=6.57 =1.2</p><p>　　齒向載荷分布系數 K=1.35（由B1表8—3—32按硬齒面齒輪，裝配時檢修調整，6級精度K非對稱支稱公式計算）</p><p>

66、　　齒間載荷分配系數 （由B1表8—3—33查?。?lt;/p><p>　　節(jié)點區(qū)域系數 =1.5（由B1圖8—3—11查?。?lt;/p><p>　　重合度的系數 （由B1圖8—3—12查?。?lt;/p><p>　　螺旋角系數 （由B1圖8—3—13查?。?lt;/p><p>　　彈性系數 （由B1表8—3—34查?。?lt;/p>&

67、lt;p>　　單對齒齒合系數 Z=1</p><p><b>　　= </b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　?。?45.5MPa</b></p><p><b>　　許用應力：[]=</b></p>

68、<p>　　式中：極限應力=1120MPa</p><p>　　最小安全系數=1.1（由B1表8—3—35查?。?lt;/p><p>　　壽命系數=0.92（由B1圖8—3—17查?。?lt;/p><p>　　潤滑劑系數=1.05（由B1圖8—3—19查取，按油粘度等于350）</p><p>　　速度系數=0.96（按由B1圖8—3—2

69、0查取）</p><p>　　粗糙度系數=0.9（由B1圖8—3—21查?。?lt;/p><p>　　齒面工作硬化系數=1.03（按齒面硬度45HRC，由B1圖8—3—22查?。?lt;/p><p>　　尺寸系數=1（由B1圖8—3—23查?。?lt;/p><p>　　則： []==826MPa</p><p><b>

70、　　滿足[]</b></p><p>　　4.3.4 校核齒根的強度（按B1表8—3—30校核）</p><p><b>　　強度條件：[]</b></p><p><b>　　許用應力： =； </b></p><p>　　式中：齒形系數=2.61， =2.2（由B1圖8—3—15（

71、a）查?。?lt;/p><p>　　應力修正系數，（由B1圖8—3—16（a）查取）</p><p>　　重合度系數 =1.9</p><p>　　螺旋角系數=1.0（由B1圖8—3—14查取）</p><p>　　齒向載荷分布系數==1.3（其中N=0.94，按B1表8—3—30計算）</p><p>　　齒間載荷分配系

72、數=1.0（由B1表8—3—33查?。?lt;/p><p>　　則 =94.8MPa</p><p><b>　　==88.3MPa</b></p><p>　　許用應力：[]= （按值較小齒輪校核）</p><p>　　式中：極限應力=350MPa</p><p>　　安全系數=1.25

73、（按B1表8—3—35查?。?lt;/p><p>　　應力修正系數=2（按B1表8—3—30查?。?lt;/p><p>　　壽命系數=0.9（按B1圖8—3—18查取）</p><p>　　齒根圓角敏感系數=0.97（按B1圖8—3—25查?。?lt;/p><p>　　齒根表面狀況系數=1（按B1圖8—3—26查取）</p><p&g

74、t;　　尺寸系數=1（按B1圖8—3—24查取）</p><p>　　則 []=</p><p>　　滿足，〈〈[] 驗算結果安全</p><p>　　4.3.5 齒輪及齒輪副精度的檢驗項目計算（大齒輪）</p><p>　　(1)確定齒厚偏差代號</p><p>　　確定齒厚偏差代號為：6KL

75、GB10095—88（參考B1表8—3—54查?。?lt;/p><p>　　(2)確定齒輪的三個公差組的檢驗項目及公差值（參考B1表8—3—58查?。?lt;/p><p>　　第Ⅰ公差組檢驗切向綜合公差，==0.063+0.009=0.072mm,(按B1表8—3—69計算，由B1表8—3—60，表8—3—59查取)；</p><p>　　第Ⅱ公差組檢驗齒切向綜合公差，=0

76、.6（）=0.6（0.009+0.011）=0.012mm，（按B1表8—3—69計算，由B1表8—3—59查?。?；</p><p>　　第Ⅲ公差組檢驗齒向公差=0.012（由B1表8—3—61查取）。</p><p>　　(3)確定齒輪副的檢驗項目與公差值（參考B1表8—3—58選擇）</p><p>　　對齒輪，檢驗公法線長度的偏差。按齒厚偏差的代號KL，根據表

77、8—3—53的計算式求得齒厚的上偏差=-12=-120.009=-0.108mm，齒厚下偏差=-16=-160.009=-0.144mm；</p><p>　　公法線的平均長度上偏差=*cos-0.72sin=-0.108cos-0.72 =-0.110mm,=cos+0.72sin=-0.144cos+0.720.036sin=-0.126mm；按表8—3—19及其表注說明求得公法線長度=87.652，跨齒數K

78、=10，則公法線長度偏差可表示為：</p><p>　　對齒輪傳動，檢驗中心距極限偏差，根據中心距a=80mm，由表查得8—3—65查得=；檢驗接觸斑點，由表8—3—64查得接觸斑點沿齒高不小于40%，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B1表8—3—58的表注3，由B1表8—3—69，B1表8—3—59及B1表8—3—60計算與查取）；檢驗齒切向綜合公差=0.

79、0228mm</p><p>　?。ǜ鶕﨎1表8—3—58的表注3，由B1表8—3—69，B1表8—3—59計算與查?。?。</p><p>　　對箱體，檢驗軸線的平行度公差，=0.012mm，=0.006mm（由B1表8—3—63查?。?1】。</p><p>　　(4)確定齒坯的精度要求按B1表8—3—66和8—3—67查取。</p><p&

80、gt;　　根據大齒輪的功率，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【12】。（如圖7）</p><p><b>　　圖7 大齒輪簡圖</b></p><p>　　Fig.7 Large gear diagram</p><p><b>　　4.4 軸的設計&

81、lt;/b></p><p>　　4.4.1 按扭轉強度的計算</p><p><b>　　用實心軸</b></p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　式中:d－軸的直徑，mm</p><p>　　T－軸傳遞的轉矩，N.mm， P－軸傳遞的額定功

82、率，kw</p><p>　　n－軸的轉速，r/min， []－軸材料的許用切應力，Mpa30</p><p>　　A－系數，見【1】表4－1－8，這里取120</p><p>　　根據上面公式計算，齒輪軸的最小直徑d＝20mm；大齒輪軸的最小直徑d＝20mm</p><p><b>　　圖8 齒輪軸</b></

83、p><p>　　Fig.8 Gear shaft</p><p><b>　　圖9 低速軸</b></p><p>　　Fig.9 Low speed shaft</p><p><b>　　5 絞刀設計</b></p><p>　　絞刀的作用是切割物料。它的內孔為方形，

84、安裝在絞籠前端的方軸上隨其一起旋轉，刀刃的安裝方向應與絞籠旋向相同【12】。絞刀的規(guī)格有2刃、3刃、4刃、6刃、8刃。</p><p>　　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。</p><p>　　5.1 絞刀的設計</p><p>　　絞刀的幾何參數對所絞出肉的顆粒度以及產品質量有著很大的影響，現

85、對十字刀片的各主要幾何參數進行設計【13】。 </p><p>　　十字刀片如圖10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。從圖上可以看出其刃部任一點位置上只有法向速度。 </p><p>　　圖10 絞肉機絞刀片示意圖</p><p>　　Fig.10 Meat grinder twisted blade schematic</p

86、><p><b>　　其值為：</b></p><p><b>　　（）</b></p><p>　　式中：－刀片刃部任一點的線速度m／s；</p><p>　　n－刀片的旋轉速度rpm；</p><p>　　－刀片刃部任一點至旋轉中心的距離mm；</p><

87、p>　　r－刀刃起始點半徑m m ；</p><p>　　R—刀刃終止點半徑mm；</p><p>　　再從任一葉刀片的橫截面上來看 [圖(5-1)A—A截面]，其刃部后角較大，而前角及刃傾角都為零【14】。 </p><p>　　因此，該刀片的幾何參數(角度)不盡合理。故再將以一葉刀片的與網眼扳相接觸的一條刀刃為對象，分析刀片上各參數的作用及其影響，設計各

88、參數。</p><p>　　5.1.1 刀刃的起訖位置</p><p>　　絞肉時，絞肉機的十字刀片作旋轉運動。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，則絞肉(指切割肉的)線速度越快。并且在螺桿進科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，則任一與網眼板相接觸的刀刃，在單位時間內產生的熱量為：</p><p>　　式中：Q－

89、單位時間內任一與網眼板相接觸的刀刃切割肉所產生的熱量（J／s）</p><p>　　F－鉸肉時任一與網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（m／s）所以，絞肉(切割肉)的線速度越快，則所產生的熱量也越大，因此絞肉的線速度不能很高。 根據經驗，我們知道一般絞肉時刀刃切割肉的錢速度處在30一90m／min之間最為理想，因此由這些數據可估算出刀刃的起訖位置，即刃的起

90、點半徑和終點半徑R【15】。根據式[1]得：</p><p><b>　　[3]</b></p><p>　　我們已知十字刀片得轉速n＝326r/min</p><p><b>　　當時，，</b></p><p>　?。?0m/min=0.5m/s</p><p><

91、b>　　當時，， </b></p><p><b>　　R＝</b></p><p>　　圓整后取:r=15mm R=45mm</p><p>　　5.1.2 刀刃的前角</p><p>　　當十字刀片絞肉時，其任一與網限板相接觸的刀刃上的受力情況如圖11所示。</p><

92、;p>　　圖11 與網眼板相接觸的刀刃的受力分析</p><p>　　Fig.11 Mechanical analysis of the blade contact with the mesh panels</p><p><b>　　根據圖11可知：</b></p><p><b>　　其值為：</b><

93、/p><p>　　因為刀刃與網眼板的摩擦力為：</p><p>　　肉與前刀面的摩擦力為：</p><p><b>　　整理得：</b></p><p><b>　　[4]</b></p><p>　　式中：F－鉸肉時任一與網眼板相接觸的刀刃上的切割力（N）</p>

94、<p>　　—刀片絞肉時肉的剪切抗力（N）</p><p>　　－刀刃與網眼板的摩擦系數</p><p>　?。獗患羟袝r與前刀面的摩擦系數</p><p><b>　?。镀那敖牵ǎ?lt;/b></p><p>　?。W眼板作用于刀刃上的壓力（N）</p><p>　　－肉被切割時作用

95、于前刀面的壓力（N）</p><p><b>　　由于 </b></p><p>　　式中：－肉的抗剪應力，與肉的質地有關</p><p>　?。獗患羟械拿娣e，與網眼板的網眼直徑有關</p><p>　　所以與肉的質地及網眼的直徑有關，故選定網眼板之后，可以看成為常量，故令 。由于是網眼板作用于刀刃上的壓力【15】，可

96、以看為刀片的預緊壓力，是常量，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。</p><p><b>　　簡化式[4]得：</b></p><p><b>　　[5]</b></p><p>　　從式[5]和式[2]可知，刀刃前角的大小，直接影響著絞肉過程中的切割力，以及切割肉時所產生的溫度。 </

97、p><p>　　在刀片旋轉速度以及螺桿進料速度都一定的情況下，前角大，切割肉所需的力和切割肉所產生的熱都小；反之，則大。但前角很大時，則因刀具散熱體積小而使切割肉時所產生的溫度不能很快冷卻。因此，在一定的條件下，前角有一合理的數值范圍： 一般取：(肉質軟取大值，反之取小值)</p><p><b>　　刀刃的后角</b></p><p>　　刀刃

98、后角的目的：一是減小后刀面與網眼板(包括三眼板)表面的摩擦；二是在前角不變的情況下，增大后角能使刀刃鋒利。刀片磨損后將使刀刃變鈍，使肉在絞肉(切割)過程中變形能增加，同時由于磨損后刀片的后角基本為零，加大了刀片與網眼扳的摩擦，兩者都使絞肉過程中產生的熱量增多【16】。另外，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12所示]。這說明增大后角可提高刀片的耐用度，但同時也帶來的問題是刀片的N B磨損值大(反映

99、在刀體材料的磨損過大這一方面)并且刀刃極度也有所削弱，故后角也有一合理的數值范圍：一般?。?肉質軟取大值反之取小值)</p><p>　　圖12 后角與VB、NB的關系</p><p>　　Fig.12 Posterior horn and VB, NB</p><p>　　5.1.4 刀刃的刃傾角 </p><p>　　從分析由

100、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。 </p><p>　　在任一葉刀片的法剖面內，當把刀刃放大看時，可以把刀刃看成是一段半徑為的圓弧[圖13]，由于刀刃有刃傾角，故在線速度方向剖面內的刀刃將變成橢圓弧(斜剖刀刃圓柱所得)</p><p>　　圖13 刃傾角與刀刃鋒利度</p><p>　　Fig.13 Blade angle an

101、d blade sharpness</p><p>　　橢圓的長半徑處的曲率半徑，即為刀刃實際純圓半徑【17】。 </p><p><b>　　其關系為： </b></p><p><b>　　[6] </b></p><p>　　由此可見，增大刀傾角的絕對值，可減小刀刃的實際鈍圓

102、半徑，這就說明增大刃傾角就可使刀刃變得較為鋒利。 </p><p>　　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[參見圖14]：</p><p><b>　　圖14</b></p><p><b>　　Fig.14</b></p><p><b>　　[7]<

103、/b></p><p>　　初始刃傾角按下式計算： [見圖15]</p><p>　　圖15 初始刃傾角計算用示意圖</p><p>　　Fig.15 Initial edge inclination calculation diagram</p><p><b>　　[8]</b></p>&l

104、t;p>　　式中：r－刀刃起始點半徑(mm)； R－刀刃終止點半徑(mm)；</p><p>　　b－葉刀片外端寬度（mm）;－初始刃傾角；</p><p>　　5.1.5 刀刃上任一點位量上絞肉速度 </p><p>　　由于有了刃傾角，故刀刃上任一點相對于網眼板的速度，將可以分解為垂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16]

105、</p><p><b>　　即：</b></p><p><b>　　其值為：</b></p><p>　　圖16 刀刃上任一點的速度示意圖</p><p>　　Fig.16 Blade at any point speed schematic</p><p><

106、b>　　又因為：</b></p><p><b>　　所以：</b></p><p><b>　　整理得</b></p><p><b>　?。ǎ?lt;/b></p><p>　　式中：－刀刃上任一點位置的法向速度分度m／s；</p><p&g

107、t;　?。度猩先我稽c位置的切向速度分量m／s；</p><p>　?。度猩先我稽c至刀片旋轉中心距離mm；</p><p>　?。度械某跏既袃A角；－與刀刃相切的圓計算半徑mm；</p><p>　　R－刀刃的終點半徑mm； r－刀刃的起點半徑mm；</p><p>　　圖17 2刃、4刃、8刃絞刀</p><p>

108、;　　Fig.17 2 blade, 4 blade, blade reamer</p><p>　　5.1.6 刀片的結構</p><p>　　根據以上對絞刀各個幾何參數的分析，得出絞刀的結構圖（圖17），此絞刀的特點：</p><p>　　后角取4，刀片的壽命較長；</p><p>　　前角取30，以減小絞肉所需的力及功率； <

109、/p><p>　　增加刃傾角，以提高刀刃的鋒利度；</p><p>　　采用全圓弧形的前刀面結構，以改善刀刃的強度；</p><p>　　采用可換式刀片結構，以節(jié)約刀體材料并可選用不同幾何參數刀片【18】。</p><p><b>　　6 生產能力分析</b></p><p>　　6.1 絞刀的切

110、割能力</p><p>　　切刀的切割能力，可用下式計算：</p><p>　　式中：F－絞刀切割能力（）；</p><p>　　n－絞刀轉速（r/min）;326r/min</p><p>　　D－擠肉樣板外徑（mm）；168mm</p><p>　?。籽劭偯娣e與樣板面積之比，一般取0.3－0.4；取0.4<

111、/p><p><b>　　Z－絞刀刃數；取</b></p><p>　　6.2 絞肉機的生產能力G</p><p>　　生產能力G（kg/h）：</p><p>　　式中：－被切割1kg物料的面積，其值與孔眼直徑有關（）；</p><p>　　A－絞刀切割能力利用系數，一般為0.7－0.75【20】

112、；</p><p>　　6.3 功率消耗N</p><p>　　功率消耗N可用下式計算：</p><p><b>　　(kw)</b></p><p>　　式中：W－切割1kg物料耗用能量，其值與孔眼有關（kwh/kg）；</p><p><b>　?。瓊鲃有?；</b>&

113、lt;/p><p>　　由生產能力計算可知，在n、D一定的條件下，絞刀的刃數越多，生產能力越大。但是不同刃數的絞刀應與不同孔徑的擠肉樣板相匹配，才能得到較為合理的生產量和功率消耗。在使用能過程中，可根據附表中推薦的值來選用【19】。</p><p><b>　　表0</b></p><p><b>　　Table 0</b>&

114、lt;/p><p><b>　　7 結論</b></p><p>　　漫長而又倍感充實的畢業(yè)設計階段即將結束，通過這幾十天的學習，我覺得自己的專業(yè)知識和獨立思考問題的能力有了很大的提高，對我走向社會從事專業(yè)工作有著深遠的影響?，F在談談對本次畢業(yè)設計的認識和體會。</p><p>　　首先，我感觸最深的就是：實踐的重要性。這次設計中我做了許多重復性

115、的工作，耽誤了很多的時間，但是這些重復性的工作卻增強了我的實踐能力和動手能力，積累了設計經驗。同時也得到一條經驗，搞設計不能只在腦子里想它的結構，必須動手，即使你想的很完美，但是到實際的設計過程時，會遇到許多意不到的問題。</p><p>　　其次，我學會了查閱資料和獨立思考。當開始拿到畢業(yè)設計題目時，心里真的是一點頭緒也沒有，根本不知道從那里下手。在劉老師的指導下，我開始查閱相關書籍，借鑒他人的經驗，結合自己的

116、構想，再利用自己所學過的專業(yè)知識技能，，深入了解了機械傳動原理及機械系統的設計方案。把設計意圖從構想階段變?yōu)榭勺x者付諸生產的實現階段。我發(fā)現每一個設計都是一個創(chuàng)新、修改、完善的過程，在設計的過程中，運用自己所掌握的知識，發(fā)揮自己的想象力來搞好自己的設計，這個過程也是一個學習的過程。這是一個艱辛的過程，很幸運能在周善炳老師的指導下，邊學邊用，才能按時按量完成規(guī)定的任務。</p><p>　　設計的完成，給了我很大的

117、信心：我完全有能力利用自己所學過的知識和技能完成我并不熟悉的任務。在設計過程我更深切的體會到：獨立自主是關鍵，互協作更重要。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 吳宗澤．機械設計實用手冊[M]．第一版．北京：化學工業(yè)出版社．1999</p><p>　　[2] 濮良貴.紀名剛．機械設計[M]．第七版．北京：

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