【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 W－切割 1kg 物料 需要耗用能量，它的產(chǎn) 值與孔眼 大小 有關(guān)， 使 w 大就要讓 d小，當(dāng) d＝ 3mm，取 w＝ 10J/kg 。 ? 伊塔 －傳動(dòng)效率，取 所以根據(jù) N＝ 750W，選用 Y80M24， 所選 Y 系列電機(jī)的技術(shù)參數(shù) 如下： （附圖） 電動(dòng)機(jī)型號(hào)： Y80M24 額定功率： 滿載轉(zhuǎn)速： 1390r/min 同步轉(zhuǎn)速： 1500r/min 4 級(jí) 重量： 17Kg 附 圖 Y80M24 電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖江西 科技 學(xué)院本科生 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 6 第四 章 螺旋供料器的設(shè)計(jì) 推料螺桿 的設(shè)計(jì) 推料螺桿 的作用是 將物料輸送到 前 端 ，并 且在前 對(duì) 物料 擠壓。如圖 ，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)用了一個(gè) 變螺距、變根徑的螺旋，即螺距 采用 后大 前小 設(shè)計(jì) ，根徑 前 大后小，這樣 推料螺桿 與絞筒之間的 空間逐漸變 小 就完成了 對(duì) 肉類 的擠壓作用。 絞刀安裝在 推料螺桿 的 前端方形軸處， 它的后端上設(shè)計(jì)了一個(gè)定位鍵與其主軸前端 鍵槽 相配合，更好的 傳遞動(dòng)力。 圖 推料螺桿 推料螺桿 的材料 由于推料螺桿是直接接觸到我們的食品，所以選用的金屬材料必須符合國(guó)際食品標(biāo)準(zhǔn)，要對(duì)身體安全沒有影響的。 參照各種參數(shù)，綜合推理而來， 推料螺桿的材料選為 不銹鋼 1Cr13 螺旋直徑 CGKD ???＝ m 取 D＝ 60mm G－生產(chǎn)能力 ,由原始條件 ， 得 G＝ K－物料綜合特性系數(shù) ,得 K＝ ? 填充系數(shù)，得 ? ＝ ? － 堆積密度 t/m3 豬肉的為 江西 科技 學(xué)院本科生 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 7 C－與 推料螺桿 傾角 相關(guān) 系數(shù)， 查 [2]表 1－ 4 得 C＝ 1 螺旋供料器的轉(zhuǎn)速 螺旋供料器的轉(zhuǎn)速必須和聯(lián)軸器 的轉(zhuǎn)速一樣，綜合考慮參考資料選擇轉(zhuǎn)速為 n＝ 1390r/min 螺旋節(jié)距 根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)考慮，查得 螺旋 節(jié)距 為 t＝ D=60 mm 絞筒的設(shè)計(jì) 目前的市面上的絞肉機(jī) 設(shè)計(jì)上 存在著許多的不足 之處 ，經(jīng)常出現(xiàn)絞肉機(jī)傷人事件 ，每年都有幾十起傷人事件 。其中， 操作不當(dāng)是造成事 件 的一個(gè)因素，但機(jī)器設(shè)計(jì)不合理造成事 件 頻發(fā)的比例更大。使用者為什么稍不注意就會(huì)被絞肉機(jī)絞進(jìn)手 。 原因有 三 ，其一，絞肉機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，里面又塞滿了 物料（肉） ，使絞肉機(jī)不能正常的工作，需要人為的按壓，導(dǎo)致手不慎被卷 了 進(jìn)去。其二， 肉 類都具有粘附性，使肉緊貼機(jī)器內(nèi)壁，使用者為了能讓肉充分的絞碎，不慎用手去刮，導(dǎo)致悲劇降臨。其三，就是絞肉機(jī)本身的設(shè)計(jì)有很大的缺陷，沒有制定出合理的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 綜上所述，我根據(jù)絞肉機(jī)的不足對(duì)它做出了一些改變，絞肉機(jī)傷人的本質(zhì)是機(jī)器跟人體有直接的接觸，而我所做出的改變就是讓 推料螺桿避免和手接觸，設(shè)置障礙，設(shè)計(jì)一個(gè)彎曲的進(jìn)料口，也就是絞筒連接的進(jìn)料口設(shè)置一定的彎曲度，可以避免絞肉機(jī)的轉(zhuǎn)子直接和手接觸。如圖 ,但是，這種設(shè)計(jì)只能減少絞肉機(jī)傷人的概率，不能徹底的排除危險(xiǎn)。關(guān)鍵還是操作者在使用過程中謹(jǐn)慎小心 。 圖 絞筒彎曲部分圖 江西 科技 學(xué)院本科生 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 8 由于物料 在絞筒內(nèi)受到 高速的 旋轉(zhuǎn) ，且受擠壓力的反作用力作用， 物料就流向了后端， 然后在流到絞刀處進(jìn)行絞切， 所以 在 絞筒 內(nèi)壁上 開 了 8個(gè)止推槽 .沿 內(nèi)壁 均勻分布，如圖 所示 根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn) 絞筒內(nèi)壁與 推料螺桿 之間 的要有合適 的間隙 ， 常選 35mm。間隙太大會(huì)使物料倒流 。間隙太小易碰撞。 并且產(chǎn)生一定的摩擦力， 產(chǎn)生鐵屑， 使肉變質(zhì)。 絞筒金屬材料 可選用鑄鐵，選 HT200 圖 絞筒 江西 科技 學(xué)院本科生 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 9 第五章 聯(lián)軸器的選擇 聯(lián)軸器主要 是 用來連接兩軸（或軸與回轉(zhuǎn)零件 ）以傳遞運(yùn)動(dòng)與轉(zhuǎn)矩，也可以作為安全裝置或定向裝置。用聯(lián)軸器連接兩軸，只有 在機(jī)器停止 后，經(jīng)過拆卸 后才能使兩軸 完全 結(jié)合或分離，如聯(lián)軸器連接的電機(jī) 和減速器；聯(lián)軸器的種類 很多，其中常用的 已標(biāo)準(zhǔn)化 。 用聯(lián)軸器連接 兩軸，由于制造及安裝 的誤差、承載后 形 變以及溫度波動(dòng) 的影響等原因， 常常 很 難保證被連接的兩軸嚴(yán)格對(duì)中，兩軸間會(huì)產(chǎn)生一定程度的相對(duì)位移或偏斜，因此聯(lián)軸器除了能傳遞所需要的轉(zhuǎn)矩外，本身還因具有在補(bǔ)償兩軸間偏移的能力，否則就會(huì)在聯(lián)軸器、軸和軸承中產(chǎn)生附加載荷，甚至引起強(qiáng)烈 振動(dòng)，進(jìn) 而 影響 機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn) 。 聯(lián)軸器的類型繁多 ?？雌?是否 包含彈性 元件，可以劃分為剛性聯(lián)軸器和 彈性聯(lián)軸器兩大類。剛性聯(lián)軸器是根據(jù)正常工作時(shí)是否允許兩個(gè)半聯(lián)軸器 產(chǎn)生相對(duì)位移又分為固 定式剛性聯(lián)軸器和可移式剛性聯(lián)軸器。固定式剛性聯(lián)軸器必須對(duì)中被連接的兩軸軸線， 因?yàn)樗荒苎a(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移。其常用類型有套筒聯(lián)軸器、夾殼聯(lián)軸器和 凸緣聯(lián)軸器等?？梢剖絼傂月?lián)軸器可以通過兩半聯(lián)軸器間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來補(bǔ)償被連接兩軸的相對(duì)位移。其 通 常用 的 類型有 十字滑塊聯(lián)軸器、齒輪聯(lián)軸器和萬向聯(lián)軸器等。彈性聯(lián)軸器包含有彈性元件，不僅具有吸收振動(dòng)和緩解沖擊的能力，而且能夠通過彈性元件的變形來補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移。其常用 類型 有 彈性銷聯(lián)軸器、 彈性套柱銷聯(lián)軸器和胎式聯(lián)軸器等。 聯(lián)軸器類型 的選擇 根據(jù)機(jī)械 設(shè)備 工作 的 特點(diǎn)和使用 具體 的 要求，結(jié)合各種 聯(lián)軸器的各個(gè)特點(diǎn)來選擇聯(lián)軸器型號(hào) 。 大致來講 對(duì)兩軸的對(duì)中要求 比較 高，軸的剛度 比 較 大時(shí)，可選用套筒聯(lián)軸器或凸緣聯(lián)軸器；如 果 兩軸的 對(duì)中困難或軸的剛度較小時(shí) ， 則 就該考慮 對(duì)軸的偏移具有補(bǔ)償能力的彈性聯(lián)軸器；如 果 傳遞轉(zhuǎn)矩比較大時(shí)，應(yīng)考慮凸緣聯(lián)軸器。 聯(lián)軸器型號(hào)的選擇 不同的聯(lián)軸器有不同的功能，要選擇符合自己設(shè)計(jì)要求的聯(lián)軸器，需要考慮下面的許多因素，根據(jù)傳遞 轉(zhuǎn)矩、 轉(zhuǎn)速和 軸的直徑選擇聯(lián)軸器的型號(hào)，從聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)中 查閱資料 選用。 所選用型號(hào)必須 滿足以下條件： 江西 科技 學(xué)院本科生 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 10 a、 計(jì)算出的轉(zhuǎn)矩 Tc應(yīng)小于或等于所選型 號(hào)的公稱轉(zhuǎn)矩 Tn:Tc≤ Tn b、 轉(zhuǎn)速 n應(yīng)小于或等于所選型號(hào)的許用轉(zhuǎn)速 [n]:n≤ [n] c、 軸的直徑應(yīng)在所選型號(hào)的孔徑范圍 之內(nèi)： dmin≤ d≤ dmax 已知電機(jī)功率 P=,轉(zhuǎn)速 n＝ 1390r/min，電機(jī)伸出端直徑為 19mm,推料 螺桿直徑為 17mm, 可計(jì)算得其名義轉(zhuǎn)矩 為： Tc=KAT=9550KAP/n=?m KA—— 工作情況系數(shù)，查書《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表 1110 ， KA取 n—— 工作轉(zhuǎn)速（ r/min） P—— 傳遞功率（ KW） 查資料 [4]P283，選 1LF 型彈性活銷聯(lián)軸器，它的通用性好，適用范圍廣， 拆卸方便，適合于軸線對(duì)中安裝困難、盡量減少輔助工時(shí)的工況環(huán)境。 其公稱轉(zhuǎn)矩 mNTn ??16 ，所以 Tc≤ Tn，滿足條件。 許用轉(zhuǎn)速為 13640 min/r （聯(lián)軸器材料為鋼）； 10230 min/r （聯(lián)軸器材料為鐵）。軸孔直徑 d=12～ 19mm 江西 科技 學(xué)院本科生 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 11 第六 章 絞刀的設(shè)計(jì) 刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 的 特點(diǎn)是空間角度 很難 計(jì)算 ，形狀復(fù)雜 和 繪 圖難，形狀 相似 尺寸繁 多 。隨著、模具制造 的 技 術(shù)、五軸聯(lián)動(dòng) 的 數(shù)控刃磨技術(shù)的 快速 發(fā)展， 現(xiàn)在已經(jīng)可以加工非常復(fù)雜的形狀的金屬切削刀具。所以，現(xiàn)代的設(shè)計(jì)人員要不斷地創(chuàng)新，利用自己的社會(huì)閱歷和所學(xué)知識(shí)在軟件的基礎(chǔ)上開發(fā)新功能的刀具。那樣，國(guó)家才會(huì)發(fā)展，社會(huì)才會(huì)進(jìn)步。 在生產(chǎn)加工中會(huì)遇到各種各樣的刀具，形狀復(fù)雜，為了方便刀具工作，設(shè)計(jì)人員還要考慮到刀具的可換性，還要考慮它的排屑能力。 設(shè)計(jì)人員要充分利用現(xiàn)在先進(jìn)的三 維 軟件，更能有效的完成刀具的設(shè)計(jì)及改裝，當(dāng)前，我們接觸到的軟件有 CAD 二維、 UG、 Pro/E、 solidworks 等幾種，有些企業(yè)自己在 CAD 軟件 的基礎(chǔ)上自己開發(fā)，讓它能更好的為企業(yè)服務(wù)。 這些軟件集三維實(shí) 造型、平面繪圖、工程分析、數(shù)控加工、零件組裝等模塊于一體， 形成了很完善的刀具設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng) ，有比較強(qiáng)的自己更改與設(shè)計(jì)及編程的強(qiáng)大功能。免去了在圖紙上手繪的麻煩，充分的提高了效率，讓企業(yè)能快速的進(jìn)入到生產(chǎn)模式化。 絞刀的作用是切割物料。它的內(nèi)孔為方形，安裝在 推料螺桿 前端的方軸上隨其一起旋轉(zhuǎn)， 不容易脫離，可以很好的切割物料， 刀刃的安裝方向應(yīng)與 推料螺桿旋向相同。 兩者同時(shí)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速與電動(dòng)機(jī)同步， 絞刀的規(guī)格有 2 刃、 3刃、 4刃、6 刃、 8刃。 由于是食品類切割，食品與人體直接接觸，所以絞刀材料需要耐腐蝕，安全可靠。絞刀用 W18Cr4V 材料制造，淬火硬度為 HRC55 ，刃口要鋒利，與樣板配合平面應(yīng)平整、光滑。 避免發(fā)生摩擦。 絞刀的設(shè)計(jì) 絞刀的幾何參數(shù)對(duì)所絞出肉的顆粒大小 以及產(chǎn)品質(zhì)量有非常大的關(guān)系 ，現(xiàn)對(duì)十字刀片的各主要幾何參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 十字刀片如圖 ()所示。其 中 每一 個(gè) 刀 刃部的絞肉線速度 分布 可以從下面的圖形看出。從圖行中不難發(fā)現(xiàn)刀 刃部任一個(gè)點(diǎn) 位置上有且只 有法向速度 ?v? 。 江西 科技 學(xué)院本科生 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 12 圖 絞肉機(jī)絞刀片示意圖 其值為： ?? ?? 30000nvp （ Rr ??? ） （ 1） 式中： pv － 刃部任一點(diǎn) 線速度 m／ s； ? －刃部任一點(diǎn)至旋轉(zhuǎn)中心 距離 mm； n－刀片 旋轉(zhuǎn)速度 r\min； r－刀刃起始點(diǎn)半徑 mm； R— 刀刃終止點(diǎn)半徑 mm； 我們從任何 一葉刀片的橫截面上 不難發(fā) 現(xiàn) [圖 ()A— A截面 ]，它的 刃部后角? 較大，其 前角 ? 及刃傾角 ? 都為零。 因此，該刀片的幾何參數(shù) (角度 )不是很 合理。 故選擇網(wǎng)眼扳和刀刃為對(duì)象，在充分了解各個(gè)參數(shù)后，比較的作用，能產(chǎn)生什么樣的影響，都要我們具體去分析。 刀刃的起訖位置 當(dāng)絞肉機(jī)在正常工作時(shí)，刀具正常做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從（ 1）式中能得出，當(dāng) 轉(zhuǎn)速達(dá)到 一定值時(shí) ，刀刃離中心點(diǎn)越遠(yuǎn)，那時(shí)的絞肉線速 度就越大。并 且在聯(lián)軸器帶動(dòng)的推料螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)中，速度一定，那么絞肉時(shí) 刀片會(huì)產(chǎn)生的大量的熱能，會(huì)影響到肉的質(zhì)量，所以計(jì)算出與網(wǎng)眼板接觸單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為： 江西 科技 學(xué)院本科生 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 13 VFQ ?? （ 2） 式中： Q－單位時(shí)間內(nèi) 刀刃切肉 所產(chǎn)生的熱量（ J／ s） ? －任一刀刃切割肉的線速度（ m／ s） F－絞 肉時(shí)任一與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃上的切割力（ N）（參照 刀刃的前角式 [4]) 因此 ，絞肉 線速度越快， 所產(chǎn)生的熱量也 就 越大， 那樣就會(huì)使肉類在機(jī)器內(nèi)變質(zhì)， 達(dá)不到預(yù)期的生產(chǎn)加工的目的。所以絞肉的線速度不能過 高。 根據(jù)實(shí)踐中可知，我們知道一般絞肉時(shí)刀刃切割肉的線 速度處在 440 一 1760m／ min之間最為理想，故 由這些 計(jì)算數(shù)據(jù)可大致算出刀刃的起訖位置，即刀刃的 起點(diǎn)半徑 ? 和終點(diǎn)半徑 R。 根據(jù)式 [1]得： ??? ?? n30000 （ 3） 我們已知十字刀片得轉(zhuǎn)速 n＝ 1390r/min 當(dāng) min? 時(shí)， ??? ， r? ＝ 440m/min= 3 9 03 0 0 0 0/ ???? ???? 當(dāng) min? 時(shí)， R?? ， smmR / in/1760 ??? R＝ mmR 3 9 03 0 0 0 0/ ?? ?? 圓整后取 :r=15mm R=45mm 刀刃 的前角 ? 每當(dāng)十字絞刀 絞肉時(shí)， 與任一網(wǎng)眼板接觸，刀刃上受到的力 如圖 ()所示。 江西 科技 學(xué)院本科生 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 14 圖 與網(wǎng)眼板接觸的刀刃 受力分析 根據(jù)圖 ： ????? fnfn FFFFFF ????? ???? 其值為： ???????????s inc o ss inc o sfnfnfnFFFFFFFF????????? 因?yàn)榈度信c網(wǎng)眼板的摩擦力為： ??? ??? nf FF 肉與前刀面的摩擦力為： ??? ??? nf FF 整理得： ????? ????? c o s)1()( 2????? nn FFFF （ 4） 式中： F－絞肉時(shí)與網(wǎng)眼板接觸的刀刃 的切割力（ N） ?F — 刀片絞肉時(shí)肉的剪切抗力（ N） ??