毕业论文(设计)绞肉机的设计(编辑修改稿)

毕业论文(设计)绞肉机的设计(编辑修改稿)内容摘要：

W－切割 1kg 物料 需要耗用能量，它的产 值与孔眼 大小 有关， 使 w 大就要让 d小，当 d＝ 3mm，取 w＝ 10J/kg。  伊塔 －传动效率，取 所以根据 N＝ 750W，选用 Y80M24， 所选 Y 系列电机的技术参数 如下： （附图） 电动机型号： Y80M24 额定功率： 满载转速： 1390r/min 同步转速： 1500r/min 4 级 重量： 17Kg 附 图 Y80M24 电机结构示意图江西 科技 学院本科生 毕业论文（设计） 6 第四 章 螺旋供料器的设计 推料螺杆 的设计 推料螺杆 的作用是 将物料输送到 前 端 ，并 且在前 对 物料 挤压。 如图 ，设计时应用了一个 变螺距、变根径的螺旋，即螺距 采用 后大 前小 设计 ，根径 前 大后小，这样 推料螺杆 与绞筒之间的 空间逐渐变 小 就完成了 对 肉类 的挤压作用。 绞刀安装在 推料螺杆 的 前端方形轴处， 它的后端上设计了一个定位键与其主轴前端 键槽 相配合，更好的 传递动力。 图 推料螺杆 推料螺杆 的材料 由于推料螺杆是直接接触到我们的食品，所以选用的金属材料必须符合国际食品标准，要对身体安全没有影响的。 参照各种参数，综合推理而来， 推料螺杆的材料选为 不锈钢 1Cr13 螺旋直径 CGKD ＝ m 取 D＝ 60mm G－生产能力 ,由原始条件 ， 得 G＝ K－物料综合特性系数 ,得 K＝  填充系数，得  ＝  － 堆积密度 t/m3 猪肉的为 江西 科技 学院本科生 毕业论文（设计） 7 C－与 推料螺杆 倾角 相关 系数， 查 [2]表 1－ 4 得 C＝ 1 螺旋供料器的转速 螺旋供料器的转速必须和联轴器 的转速一样，综合考虑参考资料选择转速为 n＝ 1390r/min 螺旋节距 根据实际设计考虑，查得 螺旋 节距 为 t＝ D=60 mm 绞筒的设计 目前的市面上的绞肉机 设计上 存在着许多的不足 之处 ，经常出现绞肉机伤人事件 ，每年都有几十起伤人事件。 其中， 操作不当是造成事 件 的一个因素，但机器设计不合理造成事 件 频发的比例更大。 使用者为什么稍不注意就会被绞肉机绞进手。 原因有 三 ，其一，绞肉机高速运转，里面又塞满了 物料（肉） ，使绞肉机不能正常的工作，需要人为的按压，导致手不慎被卷 了 进去。 其二， 肉 类都具有粘附性，使肉紧贴机器内壁，使用者为了能让肉充分的绞碎，不慎用手去刮，导致悲剧降临。 其三，就是绞肉机本身的设计有很大的缺陷，没有制定出合理的国家标准。 综上所述，我根据绞肉机的不足对它做出了一些改变，绞肉机伤人的本质是机器跟人体有直接的接触，而我所做出的改变就是让 推料螺杆避免和手接触，设置障碍，设计一个弯曲的进料口，也就是绞筒连接的进料口设置一定的弯曲度，可以避免绞肉机的转子直接和手接触。 如图 ,但是，这种设计只能减少绞肉机伤人的概率，不能彻底的排除危险。 关键还是操作者在使用过程中谨慎小心。 图 绞筒弯曲部分图 江西 科技 学院本科生 毕业论文（设计） 8 由于物料 在绞筒内受到 高速的 旋转 ，且受挤压力的反作用力作用， 物料就流向了后端， 然后在流到绞刀处进行绞切， 所以 在 绞筒 内壁上 开 了 8个止推槽 .沿 内壁 均匀分布，如图 所示 根据实际经验 绞筒内壁与 推料螺杆 之间 的要有合适 的间隙 ， 常选 35mm。 间隙太大会使物料倒流。 间隙太小易碰撞。 并且产生一定的摩擦力， 产生铁屑， 使肉变质。 绞筒金属材料 可选用铸铁，选 HT200 图 绞筒 江西 科技 学院本科生 毕业论文（设计） 9 第五章 联轴器的选择 联轴器主要 是 用来连接两轴（或轴与回转零件 ）以传递运动与转矩，也可以作为安全装置或定向装置。 用联轴器连接两轴，只有 在机器停止 后，经过拆卸 后才能使两轴 完全 结合或分离，如联轴器连接的电机 和减速器；联轴器的种类 很多，其中常用的 已标准化。 用联轴器连接 两轴，由于制造及安装 的误差、承载后 形 变以及温度波动 的影响等原因， 常常 很 难保证被连接的两轴严格对中，两轴间会产生一定程度的相对位移或偏斜，因此联轴器除了能传递所需要的转矩外，本身还因具有在补偿两轴间偏移的能力，否则就会在联轴器、轴和轴承中产生附加载荷，甚至引起强烈 振动，进 而 影响 机器的正常运转。 联轴器的类型繁多。 看其 是否 包含弹性 元件，可以划分为刚性联轴器和 弹性联轴器两大类。 刚性联轴器是根据正常工作时是否允许两个半联轴器 产生相对位移又分为固 定式刚性联轴器和可移式刚性联轴器。 固定式刚性联轴器必须对中被连接的两轴轴线， 因为它不能补偿两轴的相对位移。 其常用类型有套筒联轴器、夹壳联轴器和 凸缘联轴器等。 可移式刚性联轴器可以通过两半联轴器间的相对运动来补偿被连接两轴的相对位移。 其 通 常用 的 类型有 十字滑块联轴器、齿轮联轴器和万向联轴器等。 弹性联轴器包含有弹性元件，不仅具有吸收振动和缓解冲击的能力，而且能够通过弹性元件的变形来补偿两轴的相对位移。 其常用 类型 有 弹性销联轴器、 弹性套柱销联轴器和胎式联轴器等。 联轴器类型 的选择 根据机械 设备 工作 的 特点和使用 具体 的 要求，结合各种 联轴器的各个特点来选择联轴器型号。 大致来讲 对两轴的对中要求 比较 高，轴的刚度 比 较 大时，可选用套筒联轴器或凸缘联轴器；如 果 两轴的 对中困难或轴的刚度较小时 ， 则 就该考虑 对轴的偏移具有补偿能力的弹性联轴器；如 果 传递转矩比较大时，应考虑凸缘联轴器。 联轴器型号的选择 不同的联轴器有不同的功能，要选择符合自己设计要求的联轴器，需要考虑下面的许多因素，根据传递 转矩、 转速和 轴的直径选择联轴器的型号，从联轴器标准中 查阅资料 选用。 所选用型号必须 满足以下条件： 江西 科技 学院本科生 毕业论文（设计） 10 a、 计算出的转矩 Tc应小于或等于所选型 号的公称转矩 Tn:Tc≤ Tn b、 转速 n应小于或等于所选型号的许用转速 [n]:n≤ [n] c、 轴的直径应在所选型号的孔径范围 之内： dmin≤ d≤ dmax 已知电机功率 P=,转速 n＝ 1390r/min，电机伸出端直径为 19mm,推料 螺杆直径为 17mm, 可计算得其名义转矩 为： Tc=KAT=9550KAP/n=•m KA—— 工作情况系数，查书《机械设计基础》表 1110 ， KA取 n—— 工作转速（ r/min） P—— 传递功率（ KW） 查资料 [4]P283，选 1LF 型弹性活销联轴器，它的通用性好，适用范围广， 拆卸方便，适合于轴线对中安装困难、尽量减少辅助工时的工况环境。 其公称转矩 mNTn 16 ，所以 Tc≤ Tn，满足条件。 许用转速为 13640 min/r （联轴器材料为钢）； 10230 min/r （联轴器材料为铁）。 轴孔直径 d=12～ 19mm 江西 科技 学院本科生 毕业论文（设计） 11 第六 章 绞刀的设计 刀具结构设计 的 特点是空间角度 很难 计算 ，形状复杂 和 绘 图难，形状 相似 尺寸繁 多。 随着、模具制造 的 技 术、五轴联动 的 数控刃磨技术的 快速 发展， 现在已经可以加工非常复杂的形状的金属切削刀具。 所以，现代的设计人员要不断地创新，利用自己的社会阅历和所学知识在软件的基础上开发新功能的刀具。 那样，国家才会发展，社会才会进步。 在生产加工中会遇到各种各样的刀具，形状复杂，为了方便刀具工作，设计人员还要考虑到刀具的可换性，还要考虑它的排屑能力。 设计人员要充分利用现在先进的三 维 软件，更能有效的完成刀具的设计及改装，当前，我们接触到的软件有 CAD 二维、 UG、 Pro/E、 solidworks 等几种，有些企业自己在 CAD 软件 的基础上自己开发，让它能更好的为企业服务。 这些软件集三维实 造型、平面绘图、工程分析、数控加工、零件组装等模块于一体， 形成了很完善的刀具设计软件系统 ，有比较强的自己更改与设计及编程的强大功能。 免去了在图纸上手绘的麻烦，充分的提高了效率，让企业能快速的进入到生产模式化。 绞刀的作用是切割物料。 它的内孔为方形，安装在 推料螺杆 前端的方轴上随其一起旋转， 不容易脱离，可以很好的切割物料， 刀刃的安装方向应与 推料螺杆旋向相同。 两者同时旋转，转速与电动机同步， 绞刀的规格有 2 刃、 3刃、 4刃、6 刃、 8刃。 由于是食品类切割，食品与人体直接接触，所以绞刀材料需要耐腐蚀，安全可靠。 绞刀用 W18Cr4V 材料制造，淬火硬度为 HRC55 ，刃口要锋利，与样板配合平面应平整、光滑。 避免发生摩擦。 绞刀的设计 绞刀的几何参数对所绞出肉的颗粒大小 以及产品质量有非常大的关系 ，现对十字刀片的各主要几何参数进行设计。 十字刀片如图 ()所示。 其 中 每一 个 刀 刃部的绞肉线速度 分布 可以从下面的图形看出。 从图行中不难发现刀 刃部任一个点 位置上有且只 有法向速度 v。 江西 科技 学院本科生 毕业论文（设计） 12 图 绞肉机绞刀片示意图 其值为：   30000nvp （ Rr  ） （ 1） 式中： pv － 刃部任一点 线速度 m／ s；  －刃部任一点至旋转中心 距离 mm； n－刀片 旋转速度 r\min； r－刀刃起始点半径 mm； R— 刀刃终止点半径 mm； 我们从任何 一叶刀片的横截面上 不难发 现 [图 ()A— A截面 ]，它的 刃部后角 较大，其 前角  及刃倾角  都为零。 因此，该刀片的几何参数 (角度 )不是很 合理。 故选择网眼扳和刀刃为对象，在充分了解各个参数后，比较的作用，能产生什么样的影响，都要我们具体去分析。 刀刃的起讫位置 当绞肉机在正常工作时，刀具正常做旋转运动，从（ 1）式中能得出，当 转速达到 一定值时 ，刀刃离中心点越远，那时的绞肉线速 度就越大。 并 且在联轴器带动的推料螺杆转动中，速度一定，那么绞肉时 刀片会产生的大量的热能，会影响到肉的质量，所以计算出与网眼板接触单位时间内产生的热量为： 江西 科技 学院本科生 毕业论文（设计） 13 VFQ  （ 2） 式中： Q－单位时间内 刀刃切肉 所产生的热量（ J／ s）  －任一刀刃切割肉的线速度（ m／ s） F－绞 肉时任一与网眼板相接触的刀刃上的切割力（ N）（参照 刀刃的前角式 [4]) 因此 ，绞肉 线速度越快， 所产生的热量也 就 越大， 那样就会使肉类在机器内变质， 达不到预期的生产加工的目的。 所以绞肉的线速度不能过 高。 根据实践中可知，我们知道一般绞肉时刀刃切割肉的线 速度处在 440 一 1760m／ min之间最为理想，故 由这些 计算数据可大致算出刀刃的起讫位置，即刀刃的 起点半径  和终点半径 R。 根据式 [1]得：   n30000 （ 3） 我们已知十字刀片得转速 n＝ 1390r/min 当 min 时，  ， r ＝ 440m/min= 3 9 03 0 0 0 0/   当 min 时， R ， smmR / in/1760  R＝ mmR 3 9 03 0 0 0 0/   圆整后取 :r=15mm R=45mm 刀刃 的前角  每当十字绞刀 绞肉时， 与任一网眼板接触，刀刃上受到的力 如图 ()所示。 江西 科技 学院本科生 毕业论文（设计） 14 图 与网眼板接触的刀刃 受力分析 根据图 ：  fnfn FFFFFF   其值为： s inc o ss inc o sfnfnfnFFFFFFFF 因为刀刃与网眼板的摩擦力为：   nf FF 肉与前刀面的摩擦力为：   nf FF 整理得：   c o s)1()( 2 nn FFFF （ 4） 式中： F－绞肉时与网眼板接触的刀刃 的切割力（ N） F — 刀片绞肉时肉的剪切抗力（ N） 。