家庭絞肉機(jī)設(shè)計(jì)書(shū)

1、家庭用小型絞肉機(jī)的設(shè)計(jì)目 錄家庭用小型絞肉機(jī)的設(shè)計(jì)1摘要3第1章緒論4第2章 結(jié)構(gòu)及工作原理5絞肉機(jī)的結(jié)構(gòu)5切割機(jī)構(gòu)5驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6絞肉機(jī)的工作用原理6第3章傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)7電機(jī)的選擇7齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)8確定模數(shù)m EMBED 8計(jì)算主要的幾何尺寸9軸的設(shè)計(jì)10選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力10按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑10設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)10第4章絞刀的設(shè)計(jì)10絞刀的設(shè)計(jì)10刀刃的起訖位置 11刀刃的前角y 13刀刃的刃傾角16刀刃上任一點(diǎn)位量上絞肉速度 17刀片的結(jié)構(gòu)18第5章生產(chǎn)能力的分析20絞刀的切割能力20絞肉機(jī)的生產(chǎn)能力G 20功率消耗n 20總結(jié)21鳴謝22參考文獻(xiàn)23本文論述了肉類加工電動(dòng)一絞肉機(jī)的

2、工作原理、主要技術(shù)參數(shù)、傳動(dòng) 系統(tǒng)、典型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及生產(chǎn)能力分析。此絞肉機(jī)采用電動(dòng)，結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠。該設(shè)備制造簡(jiǎn) 單，線條流暢，沒(méi)有可藏污的縫隙及傷害操作者的銳邊，易于清潔，此絞 肉機(jī)適合家庭個(gè)人使用。此絞肉機(jī)工作利用電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)使切刀刃將肉切碎。該絞肉機(jī)使 用范圍廣泛，不僅能切肉，還能絞豆制品?！娟P(guān)鍵詞】絞肉機(jī)、較刀、電機(jī)第1章緒論發(fā)展肉類制品生產(chǎn)是人民生活的需要。由于現(xiàn)代生活的快節(jié)奏，人們 迫切希望簡(jiǎn)化家務(wù)勞動(dòng)。而肉類制品中的熟制品屬于方便食品，如灌腸、肉松、肉干等，消費(fèi) 者購(gòu)買(mǎi)之后，可立即食用或和處理后就可食用。面臨著需求量越來(lái)越多的 問(wèn)題，食品機(jī)械便是不必可少的了.所

3、以家庭絞肉機(jī)就應(yīng)孕而生.食品工業(yè)的現(xiàn)代化水平，在很大程度上依賴于食品機(jī)械的發(fā)展及其現(xiàn) 代化水，離開(kāi)現(xiàn)代儀器和設(shè)備，現(xiàn)代食品工業(yè)就無(wú)從談起。食品工業(yè)的發(fā) 展是設(shè)備和工藝共同發(fā)展的結(jié)果，應(yīng)使設(shè)備和工藝達(dá)到最佳配合，以設(shè)備 革新和創(chuàng)新促進(jìn)工藝的改進(jìn)和發(fā)展，以工藝的發(fā)展進(jìn)一步促進(jìn)設(shè)備的發(fā)展 和完善。兩者互相促進(jìn)、互相完善，是使整個(gè)食品工業(yè)向現(xiàn)代化邁進(jìn)的必 要條件而肉類制品中的熟制品屬于方便食品，如灌腸、肉松、肉干等， 消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)之后，可立即食用或稍處理后就可食用。因此此類肉制品需求 量越來(lái)越大，食品機(jī)械便是不必可少的了.在肉類加工的過(guò)程中，切碎、 斬拌、攪拌工序的機(jī)械化程度最高，其中絞肉機(jī)、斬拌機(jī)、攪

4、拌機(jī)是最基 本的加工機(jī)械.兒乎所有的肉類加工廠都具備這3種設(shè)備。所以家庭絞肉 機(jī)就應(yīng)孕而生。而基于我國(guó)現(xiàn)在肉制品的發(fā)展形勢(shì)，家庭絞肉機(jī)設(shè)備更是成為一種勢(shì)不可擋的趨勢(shì)，同時(shí)也是很有必要和意義的工程。我們所設(shè)計(jì)的家庭絞肉機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單，緊湊、輕便，零件大多 可用一般的塑料制造，不需精加工，工作可靠，價(jià)格低廉，操作簡(jiǎn)單方便, 生產(chǎn)率高,可適用于中，低收入家庭.第2章結(jié)構(gòu)及工作原理絞肉機(jī)的結(jié)構(gòu)絞肉機(jī)主要有切割機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，如圖21所示圖21絞肉機(jī)結(jié)構(gòu)圖切割機(jī)構(gòu)包括E：較刀、F：杯體。其作用是對(duì)放入杯體中的肉類物質(zhì)進(jìn)行切割，并將切割完的物質(zhì)儲(chǔ)存在杯體中。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、皮帶輪、減速器、機(jī)架。

5、這是帶動(dòng)切割機(jī)構(gòu)的輸出裝置。圖2-1絞肉機(jī)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)圖絞肉機(jī)的工作用原理工作時(shí)，先把一整塊肉類放入杯體中，然后把杯蓋蓋上，最后將帶有 錢(qián)刀的主機(jī)與杯蓋契合，然后接上電源就可工作了。由于錢(qián)刀連接著電動(dòng) 機(jī)，所以錢(qián)刀在電動(dòng)機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)下產(chǎn)生了足夠的扭轉(zhuǎn)力，繼而在這扭轉(zhuǎn) 力的作用下將一整塊肉切碎。絞刀刃口是順著切刀轉(zhuǎn)學(xué)安裝的。絞刀用工具鋼制造，刀口要求鋒利, 使用一個(gè)時(shí)期后，刀口變鈍，此時(shí)應(yīng)調(diào)換新刀片或重新修磨，否則將影響 切割效率，甚至使有些不是切碎后排出，而是由擠壓、磨碎后成漿狀排出, 直接影響成品質(zhì)量。所以當(dāng)發(fā)現(xiàn)切割出的肉不是非常碎的時(shí)候就應(yīng)該換一 個(gè)較刀。第3章傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)電機(jī)的選擇N=匕四

6、=4 (KW)G一絞肉機(jī)的生產(chǎn)能力，72kg/hW一切割1kg物料耗用能量，其值與孔眼直徑有關(guān)，d小則w 大，當(dāng) d = 3mm,取W= o一傳動(dòng)效率，取因此選擇電機(jī)型號(hào)為UN7025圖3-1 UN7025電機(jī)外觀圖齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)確定模數(shù)m（參考機(jī)械原理表7-1）m=a=,取 m=確定齒數(shù)z i, z ,初取螺旋角B =13°取z尸30u z =x=75取 z*75重新確定螺旋角?P = arc cos1 =5x（3。+ 75） = 0142。2x80計(jì)算主要的兒何尺寸（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表8-3）分度圓的直徑a二m z/cos /7 = xcos p-d2 =m z 2/cos/7=*7

7、5/cos 夕二齒頂圓直徑Li= d+2h=+x二九2= d2+2hfl=+x =端面壓力角at = arctg= arctg = 20.292。cos/7cos 10.142 °基圓直徑dM= d i cos % =x o 二d 力2 = dCosa, 二 x0二齒頂圓壓力角d b oaxarccos 曾二d b， o一2二 arccos 二二二齒寬b二色.w = *80 = 32 取 b3=32mni； b. =40mm 1齒寬系數(shù)不 b 32 4 45.7軸的設(shè)計(jì)選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力由已知條件知絞肉機(jī)傳遞中小功率，對(duì)材料無(wú)特殊要求，故選用 45鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。由機(jī)械設(shè)計(jì)基

8、礎(chǔ)表14-1查得強(qiáng)度極限ob二 650MPa,由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表14-8得許用彎曲應(yīng)力%/=60 MPa。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表14-7得心30-40。又由式()得八圖2 =(30 40 K612由設(shè)計(jì)手冊(cè)取標(biāo)準(zhǔn)直徑dk6mm。設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)(1)確定軸上零件的位置和固定方式要確定軸的結(jié)構(gòu)形狀， 必須先確定軸上零件的裝拆順序和固定方式。確定齒輪從軸的右端裝 入，齒輪的左端用軸肩(或軸環(huán))定位，右端用套筒固定。這樣齒輪 在軸上的軸向位置被完全確定。齒輪的周向固定采用平鍵聯(lián)接。軸承 對(duì)稱安裝于齒輪的兩側(cè)，其軸向用肩固定，周向采用過(guò)盈配合固定。第4章絞刀的設(shè)計(jì)絞刀的設(shè)計(jì)絞刀的兒何參數(shù)對(duì)所絞

9、出肉的顆粒度以及產(chǎn)品質(zhì)量有著很大的 影響，現(xiàn)對(duì)十字刀片的各主要幾何參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。雙刃刀片，其每一刃部的絞肉（指切割肉的）線速度，其刃部任一 點(diǎn)位置上只有法向速度七。絞肉機(jī)絞刀片及每一葉刀片上速度分布其值為：v = x p（ r < p< Rp 30000（4-1）式中：I。一刀片刃部任一點(diǎn)的線速度m/s；n刀片的旋轉(zhuǎn)速度rpm：夕一刀片刃部任一點(diǎn)至旋轉(zhuǎn)中心的距離mm：r一刀刃起始點(diǎn)半徑m m ；R一刀刃終止點(diǎn)半徑mm；再?gòu)碾p刃刀片的任一葉刀片的橫截面上來(lái)看，其刃部后角。較 大，而前角/及刃傾角九都為零。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

10、刀刃為對(duì)象，分析刀片上各參數(shù)的作用及其影 響，設(shè)計(jì)各參數(shù)。刀刃的起訖位置絞肉時(shí)，絞肉機(jī)的雙刃刀片作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。從上式可以看出，在轉(zhuǎn) 速一定的條件下，刀刃離旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)越遠(yuǎn)，則絞肉（指切割肉的）線速 度越快。并且在螺桿進(jìn)科速度也一定的條件下，假定絞肉時(shí)刀片所消 耗的功全部轉(zhuǎn)化為熱能，則任一與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃，在單位時(shí)間 內(nèi)產(chǎn)生的熱量為：Q = FxV（4-2）式中：Q一單位時(shí)間內(nèi)任一與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃切割肉所產(chǎn)生的熱量 （J / s ）F 一錢(qián)肉時(shí)任一與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃上的切割力（N） （參見(jiàn)第二部分刀刃的前角式4）u 一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(chǎn)

11、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(yàn)，我們知道一般絞肉時(shí)刀刃切 割肉的錢(qián)速度處在30 90m/min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(diǎn)半徑/和終點(diǎn)半徑Ro根據(jù)式據(jù)得:30000p =xu我們已知雙刃刀片得轉(zhuǎn)速n=10200r/min當(dāng)夕min時(shí)，P = Y，ur = 30m/niin 二 s30000y = p/u =x0.5 = 14.65/w/n326乃當(dāng) Pmin 時(shí)，P = R，uR = 90，/ inin = .5m! s30000R = pl R = xl.5 = 43.943264圓整后?。簉=15mm R=45mm刀刃的前角7當(dāng)雙刃

12、刀片絞肉時(shí)，其任一與網(wǎng)限板相接觸的刀刃上的受力情況 網(wǎng)眼板相接觸的刀刃的受力分析尸=+工+67 + %其值為:因?yàn)榈度信c網(wǎng)眼板的摩擦力為:肉與前刀面的摩擦力為:整理得：F =匕 + F”a （“a + ）+ 工/（1 + /）COS/（4-4）式中：F 一錢(qián)肉時(shí)任一與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃上的切割力（N）入一刀片絞肉時(shí)肉的剪切抗力（N）一刀刃與網(wǎng)眼板的摩擦系數(shù)多一肉被剪切時(shí)與前刀面的摩擦系數(shù)了一刀片的前角（）Ka-網(wǎng)眼板作用于刀刃上的壓力（N）%一肉被切割時(shí)作用于前刀面的壓力（N）由于 Fr = rxAr式中：t 一肉的抗剪應(yīng)力，與肉的質(zhì)地有關(guān)兒一肉被剪切的面積，與網(wǎng)眼板的網(wǎng)眼直徑有關(guān)所以區(qū)與肉的

13、質(zhì)地及網(wǎng)眼的直徑有關(guān)，故選定網(wǎng)眼板之后，F(xiàn)r 可以看成為常量，故令名=5。由于是網(wǎng)眼板作用于刀刃上的壓力，可以看為刀片的預(yù)緊壓 力,是常量，故令F.a=C20 %是刀片切割肉時(shí)，肉對(duì)前刀面的壓力 與速度V有關(guān)，故令居句。簡(jiǎn)化式4得:F = G+ GWa + ）+ 自 V） （I + ）cosy（4-5）從式5和式2可知，刀刃前角y的大小，直接影響著絞肉過(guò)程 中的切割力，以及切割肉時(shí)所產(chǎn)生的溫度。在刀片旋轉(zhuǎn)速度以及螺桿進(jìn)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(chǎn)生的熱都??；反之，則大。但前角很大時(shí)， 則因刀具散熱體積小而使切割肉時(shí)所產(chǎn)生的溫度不能很快冷卻。因 此，在一定的條件下，

14、前角有一合理的數(shù)值范圍：一般取：義=25。-40。（肉質(zhì)軟取大值，反之取小值）刀刃的后角刀刃后角的目的：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(guò)程中變形能增 加，同時(shí)由于磨損后刀片的后角基本為零，加大了刀片與網(wǎng)眼扳的摩 擦，兩者都使絞肉過(guò)程中產(chǎn)生的熱量增多。另外，在同樣的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)VB下，后角大的刀片由新用到鈍所磨 去的金屬體積較大。這說(shuō)明增大后角可提高刀片的耐用度，但同時(shí)也 帶來(lái)的問(wèn)題是刀片的N B磨損值大（反映在刀體材料的磨損過(guò)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(shù)值范圍

15、：一般取： = 3。-5。（肉質(zhì)軟取大值反之取小值）刀刃的刃傾角從分析由前刀面和后刀面所形成的刀刃來(lái)得知刀傾角4對(duì)刀片性能的影響情況。在任一葉刀片的法剖面內(nèi)，當(dāng)把刀刃放大看時(shí)，可以把刀刃看成 是一段半徑為的圓弧，由于刀刃有刃傾角心 故在線速度方向剖面 內(nèi)的刀刃將變成橢圓弧(斜剖刀刃圓柱所得)圖4-4刃傾角與刀刃鋒利度橢圓的長(zhǎng)半徑處的曲率半徑，即為刀刃實(shí)際純圓半徑其關(guān)系為：& =G cos2(4-6)由此可見(jiàn)，增大刀傾角九的絕對(duì)值，可減小刀刃的實(shí)際鈍圓半徑 %,這就說(shuō)明增大刃傾角就可使刀刃變得較為鋒利。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 ：A)max=IU

16、9;Csinr/(4-7)初始刃傾角按下式計(jì)算:所以心也蕓21整理得V, = TDiyjp2 -R2s,m2/30000vr =/? sin A/30000( r < p < R )式中：也一刀刃上任一點(diǎn)位置的法向速度分度m/ s；匕一刀刃上任一點(diǎn)位置的切向速度分量m / s；一刀刃上任一點(diǎn)至刀片旋轉(zhuǎn)中心距離mm；兒一刀刃的初始刃傾角；T 一與刀刃相切的圓計(jì)算半徑mm：R一刀刃的終點(diǎn)半徑mm；一刀刃的起點(diǎn)半徑mm；刀片的結(jié)構(gòu)根據(jù)以上對(duì)絞刀各個(gè)幾何參數(shù)的分析，得出絞刀的結(jié)構(gòu)圖此絞刀的特點(diǎn)：1、后角取4。，刀片的壽命較長(zhǎng)；2、前角取30。，以減小絞肉所需的力及功率； 3、增加刃傾角，以

17、提高刀刃的鋒利度;4、采用全圓弧形的前刀面結(jié)構(gòu)，以改善刀刃的強(qiáng)度;采用可換式刀片結(jié)構(gòu)，以節(jié)約刀體材料并可選用不同幾何參數(shù)刀片材料特點(diǎn)價(jià)格合金刀具鍋硬度:60HRC以上 塑性.韌性笠好460元/kg否45號(hào)鋼良好的綜合機(jī)械性 能,硬度較低，耐 磨性差5.5 元/kg否ZGGSMn具有較好耐磨性， 硬度：187241HB12元/kg是表4-1絞刀材料選用對(duì)比表第5章生產(chǎn)能力的分析絞刀的切割能力絞刀的切割能力，可用下式計(jì)算:加n2尸= 60； 一式中：F-絞刀切割能力(。/人)n-絞刀轉(zhuǎn)速Q(mào)/min) ; 10200 (r/min)D-絞肉機(jī)杯體內(nèi)徑()；150"Z-絞刀刀刃；2絞肉機(jī)的生

18、產(chǎn)能力G式中：石-被切割1kg物料的面積，其值與A-絞刀切割能力利用系數(shù)，一般為:功率消耗n功率消耗N可用下式計(jì)算:2 GxW , N =(攵 w)7式中：W-切割1kg物料消耗能量;-傳動(dòng)效率；總結(jié)漫長(zhǎng)而又倍感充實(shí)的絞肉機(jī)設(shè)計(jì)階段即將結(jié)束，通過(guò)這十兒天的學(xué) 習(xí)，我覺(jué)得自己的專業(yè)知識(shí)和獨(dú)立思考問(wèn)題的能力有了很大的提高，對(duì)我 走向社會(huì)從事專業(yè)工作有著深遠(yuǎn)的影響。現(xiàn)在談?wù)剬?duì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí) 和體會(huì)。首先，我學(xué)會(huì)了查閱資料和獨(dú)立思考。當(dāng)開(kāi)始老師說(shuō)出設(shè)計(jì)題目時(shí)， 心里真的是一點(diǎn)頭緒也沒(méi)有，根本不知道從那里下手。但是我相信知識(shí)是 可以學(xué)習(xí)的，我開(kāi)始查閱相關(guān)書(shū)籍，借鑒他人的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合H己的構(gòu)想， 再利用自己所學(xué)過(guò)的專業(yè)知識(shí)技能，深入了解了機(jī)械傳動(dòng)原理及機(jī)械系 統(tǒng)