土豆切片機的設(shè)計（全套圖紙）

1、原創(chuàng)通過答辯畢業(yè)設(shè)計說明書論文 QQ 194535455 目 錄 摘要1關(guān)鍵詞11 前言22 國內(nèi)外概況22.1 國外切片概況 22.2 國內(nèi)切片概況 23 土豆切片機總體方案的確定2 3.1 結(jié)構(gòu)特點與工作原理3 3.1.1 結(jié)構(gòu)特點3 3.1.2 工作原理及工作條件2 3.2 機構(gòu)的組成部分及特點2 3.2.1 電動機2 3.2.2 皮帶傳動裝置3 3.2.3 軸34 傳動設(shè)計計算、零部件的強度、剛度計算3 4.1 動力計算3 4.1.1 主要參數(shù)4 4.1.2 土豆在料斗、刀片間被切削的受力分析5 4.1.3 輸出軸的轉(zhuǎn)速計算5 4.1.4 切削功耗P切6 4.1.5 傳動、摩擦等的功率

2、損失6 4.1.6 選擇電機6 4.1.7 切片可靠性的計算6 4.1.8求計算功率PC7 4.2 選V帶的型號7 4.3 求大小帶輪d2、d1基準直徑 4.4 驗算帶速V7 4.5 計算V帶的基準長度Ld和中心距a8 4.6 驗算小帶輪包角18 4.7 求V帶的根數(shù)8 4.8 求作用在帶輪軸上的壓力FQ8 4.9 V帶輪的設(shè)計8 4.9.1 V帶輪材料的選擇9 4.9.2 帶輪結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計9 4.9.3帶輪尺寸的設(shè)計10 4.10 軸的選擇11 4.10.1計算軸的最小直徑11 4.10.2 軸的結(jié)構(gòu)尺寸確定12 4.10.3 軸的校核13 4.10.4 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度13 4

3、.11 軸承的選擇和校核13 4.11.1 軸承的選擇13 4.11.2 軸承的校核14 4.12 鍵的選擇和校核14 4.12.1 鍵的選擇154.12.2鍵的校核155 結(jié)構(gòu)設(shè)計15 5.1 刀盤總成的結(jié)構(gòu)設(shè)計156 入料斗的設(shè)計及葉輪的設(shè)計167 機架的設(shè)計16 7.1 機架設(shè)計要求16 7.2 機架材料的選用及壁厚選擇17 7.3 機架整體設(shè)計178 機體結(jié)構(gòu)的設(shè)計179結(jié)論18參考文獻 19致謝20 土豆切片機的設(shè)計 摘 要：隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)機械技術(shù)也得到了大規(guī)模的應(yīng)用。本文所設(shè)計的土豆切片機是一種體積比較小、結(jié)構(gòu)比較簡單。適用于家庭、餐廳、小作坊的小型農(nóng)產(chǎn)品加工機械。土

4、豆切片機設(shè)計的整個過程，其中主要包括總體方案的確定，各部件的設(shè)計與計算，總裝與部裝圖紙以及各零件的圖紙。完成了全部設(shè)計后，對切片機進行了評價，指出它的特點、優(yōu)勢之處，以及存在的一些不足，并提出了一些改進的措施。關(guān)健詞：切片機；設(shè)計；計算The Design of Potato slicing Machine Abstract: As the development of science and technology, agricultural machinery technology has also been a large-scale application. The design of

5、my potato slicing machine is a smaller size and the structure is more simple than others. Potato slicing machine is fit for the family restaurant, small workshops. This potato slicing machine throughout the design process, including the determination of the overall program design and calculation of

6、the various components of the assembly with the Ministry of installation drawings and parts drawings. Completed all the design, evaluation, noted that it the Department of the characteristics, advantages, and the presence of a number of shortcomings, and proposed some improvement measures. Keywords:

7、 slicing machine; design; calculation 1 前言 薯類作物在我國分布很廣，有二十多個省、自治區(qū)種植，是我國主要糧食作物之一，馬鈴薯還是一種很好的蔬菜作物。我國薯類作物種植面積1.4億畝左右，總產(chǎn)量達2 3千萬噸，是世界上產(chǎn)薯最多的國家1。在莖塊作物的加工過程中需將其切成片。因此切片機應(yīng)運而生?，F(xiàn)在市場上，切片機械己經(jīng)比較常見了，但是這些機械只適合產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)，而沒有適合農(nóng)民作坊生產(chǎn)的切片機器；另外市場上的這些機械對切片物體的尺寸有著嚴格要求，不太適合塊莖類蔬菜。因此根據(jù)市場需求，對塊莖類疏菜，如:紅薯、土豆等，進行切片，而且要求切片、大小厚度一致、均勻，效率

8、要比較高，這些要求超出了手工的要求，加之一些營養(yǎng)成分較高的新鮮蔬菜不易保存，需進行加工保存，如:土豆，所以更需一種能切片的小型機器。該機器能滿足切片大小厚度一致、均勻，效率較高，提高了勞動效率，改善了勞動質(zhì)量，讓人從切片勞動中解放出來，這樣既減輕了農(nóng)民在加工中的勞動強度，也增加了農(nóng)民的收入，有利于機械化在農(nóng)村的發(fā)展。2 國內(nèi)外概況2.1 國外切片概況 目前，國內(nèi)外已有一些產(chǎn)家研制和生產(chǎn)了此種機器。在國外的公司，如:美國的哈克遜公司生產(chǎn)了BIZERBA SE12、FAC F300半自動切片機，BIZERBA SE12D自動切片機:意大利碧佳 ES25、ES30斜刀式切片機:韓國的地質(zhì)公司的肉類切

9、片機等2。瑞士Meyer-Burger AG公司的TS系列機，日本Tokyo Semitsu 株式會社的TSK（若干）系列機， 日本Okamoto Machine 株式會社的ASM系列機， 美國STC公司的STC系列機等。我國的切片的研究開發(fā)方面雖然已有30年的歷史，近幾年來切片機的研制發(fā)展也非常迅速，但是與發(fā)達國家相比目前仍然有一定的距離。但我國的切片機方面仍然沒有根本性突破。2.2 國內(nèi)切片概況 在國內(nèi)的公司有:馬鞍山華寶機械設(shè)備有限公司生產(chǎn)的落地式切片、北京雅寶食品機械廠生產(chǎn)QR-300型自動切片機、沈陽清寶食品機械有限公司生產(chǎn)的CWS-350A。山東省諸城市大洋食品機械廠的大洋牌土豆切

10、片機有400型、600型、江陰鑫達藥化機械的中藥切片機等。這些機器的特點是生產(chǎn)率大，速度快，適合于大型的場合3。價格比較貴，對于農(nóng)民的作坊生產(chǎn)來說不適合。3 土豆切片機總體方案的確定3.1 結(jié)構(gòu)特點與工作原理3.1.1 結(jié)構(gòu)特點 根據(jù)本設(shè)計的要求及適用面來確定切片機的形式：本設(shè)計中我采用臥式切片機， 因為臥式切片機的裝料和卸料都比較容易， 結(jié)構(gòu)簡單，操作和維修便易，而且臥式相對立式工作時產(chǎn)生的震動小，有益于機械的正常工作，是非常適合作坊的機械。臥式切片機有電機、旋轉(zhuǎn)刀盤、皮帶傳動裝置以及輸入輸出物料裝置等組成。 本機構(gòu)主要有以下優(yōu)點： (1)、降低了人們的勞動強度，提高了工作效率。 (2)、切

11、片的厚度一致性高，損耗低。 (3)、切削種類多，能對土豆、紅薯、洋蔥等進行切削。 (4)、結(jié)構(gòu)簡單緊湊。3.1.2 工作原理及工作條件 臥式切片機采用電動機作為動力，皮帶輪傳動減速裝置帶動輸出軸轉(zhuǎn)動，軸的末端接一旋轉(zhuǎn)刀盤，刀盤上的刀片隨著刀盤轉(zhuǎn)動，把馬鈴薯切成片4。切片的厚度出刀片與刀盤間的墊片厚度在控制。此外，切片與起絲的轉(zhuǎn)換可以通過更換切片來實現(xiàn)。如圖所示：1-刀盤 2-傳動軸 3-皮帶以及皮帶輪 4-電動機 圖1 土豆切片機原理圖Fig.1 Electric voltage of potato slicing machine3.2 機構(gòu)的組成部分及特點3.2.1 電動機 由于臥式切片機的

12、生產(chǎn)效率為500kg/h,所以選擇的電動機為YB132S1-2,其額定功率為5.22KW，同步轉(zhuǎn)速 n=2000/min(選定計算過程見后面 ).3.2.2 皮帶傳動裝置 切片機選擇V帶輪作為傳動裝置，傳動比為4。3.2.3 軸軸的材料為45號鋼，軸的固定選用深溝球軸承：采用軸肩定位4 傳動設(shè)計計算、零部件的強度、剛度計算4.1 動力計算4.1.1 主要參數(shù) 刀盤直徑:根據(jù)紅薯的外型尺寸，切片時所需的速度、生產(chǎn)率等條件，確定刀盤直徑為300mm 切削力:由資料查得到刀片單位長度承受的切削力至少為0.3 kg/mm.下面是直刃刀片和圓弧刃刀片在切削中受力的對比，從而選擇刀片5。直刃刀片和圓弧刃刀

13、片在切削中受力數(shù)據(jù)資料如下:對直刃刀片而言直刃刀片在切削中的受力數(shù)據(jù)如下表：表1直刃刀片分析Table 1 The analyzing of straight bit編號項目 切削面積 切削阻力平均切削阻力 切削長度 平均切削阻力cm2 kgkg/cm2 mm kg/mm1順行 2.4×1.32.20.705 240.092逆行1.4×0.655.952140.3752順行 1.6×0.820.694160.125逆行1.4×0.621.786150.1333順行 0.7×1.322.198130.667逆行1.0×0.51.5310

14、0.154順行 1.9×1.231.31690.158逆行0.7×0.63.58.33370.55順行 1.9×0.81.50.987190.79逆行0.9×0.834.16790.3336順行 1.2×0.721.681120.167逆行1.2×0.622.778120.167平均 2.799 0.258 圓刃刀片在切削中的受力數(shù)據(jù)如下表：表2圓刃刀片分析Table 2 The analyzing of arc bit編號項目 切削面積 切削阻力cm2 kg平均切削阻力 切削長度 平均切削阻力kg/cm2 mm kg/mm1順行 2

15、.4×0.5 1.5逆行 1.4×0.6 2.5 2順行 1.5×0.7 2逆行 1.4×0.8 1.5 1.905 16 0.1331.339 15 0.1073順行 1.7×0.3 1.5 0.629 13 0.088逆行 1.0×0.5 1 2 10 0.14順行 1.8×0.7 2.5 1.984 9 0.139逆行 0.7×0.6 2 8.477 7 0.2865順行 1.8×0.2 1 0.455 19 0.056逆行 0.9×0.8 2 2.778 9 0.2226順行 1.9&#

16、215;0.1 2 0.887 12 0.05逆行 1.2×0.6 1.5 2.083 12 0.125平均 1.92 0.133以上兩表可以看出圓刃刀片要比直刃刀片省力50%左右，所以本設(shè)計采用圓刃刀片，材料選用45#。4.12 土豆在料斗、刀片間被切削的受力分析土豆在切削時的受力情況示意圖1-刀盤 2-土豆 3-料斗壁圖2 土豆受力分析圖Fig.2 Bean stress analysis 紅薯在切削時，刀片給紅薯一切削力P，同時入料斗也給紅薯一反力N,N分解為水平分力R1.和垂直分力N1，形成一對力矩M1=R1L2,M2 =N1L1，要使紅薯不跳動,不轉(zhuǎn)動，保持平衡則需PL2=

17、MI+M2。方向相反。4.13 輸出軸的轉(zhuǎn)速計算由小時生產(chǎn)效率500kg/h 來確定轉(zhuǎn)速n Q=60×nZ×V×P×K1×K2 (1)Z=1 V=S×L Q=500kg/h K1=0.7 K2=0.2 取L=0.5，P=1.033×10×0.001來確定n，則 Z是料斗中出現(xiàn)的刀片數(shù)量；L是切片厚度；Q是該設(shè)備的生產(chǎn)率；sK1是刀片利用率；K2是刀盤的不旋空概率； 因此我們將轉(zhuǎn)速定為n=500rpm。4.14 切削功耗P切由前面得知，切削平均阻力P=0.3Kg/mm，則刀片在切削長度內(nèi)承受的阻力矩積分得：圖3 扭矩

18、圖Fig.3 Torque P (2) =0.3×0.5X²| =2756.3Kg· (3) 4.1.5 傳動、摩擦等的功率損失 由機械設(shè)計上表可得6 可知 總功率=0.96×0.97×0.97×0.96=0.9033 (4) =2.808÷0.9033=3.13Kw 因為經(jīng)電動機的傳輸功率,其利用率通常在60%70%之間，故選用電動機的額定功率0.60.7 P額，由此得到的額定功率是5.22Kw，我們選擇電動機的功率為5.22Kw。4.1.6 選擇電機 根據(jù)計算機算出來的額定功率，刀盤轉(zhuǎn)速以及該機使用的減速機構(gòu)的傳動比，選

19、擇額定功率為5.22Kw。轉(zhuǎn)速在自身減速后為2000rpm、工作電壓為380V的電動機。4.1.7 切片可靠性的計算 為了使在切片過程中，物料的進給都可靠，顯然要保證物料下落到擋板的時間t1要小于刀片間隙的時間t27?，F(xiàn)分析如下：假設(shè)物料道與物料的摩擦系數(shù)為0.4,送料道的傾斜角為45°則對物料進行受力分析： F=mgsina - N； (5) N=mgcosa 所以F=mgsina-mgcosa (6)又F=ma 所以 a=101.6N計算作用在軸上的壓力QQ=2zFf0sin(2) (7) =2×5×101.6×sin（132.7/2）=930.67

20、（包角：127°計算見后）4.1.8求計算功率PC因為5.22kW則由機械設(shè)計手冊表13-15可知選KA=1.2則由公式 ： PC=KAP （8）則得出PC =5.22×1.2=6.27 kw4.2 選V帶的型號可用普通V帶或窄V帶，現(xiàn)選普通V帶。根據(jù)PC=6.27 kw, nd2000 r/min，由機械設(shè)計手冊查出為V帶為SPZ型帶。4.3 求大小帶輪d2、d1基準直徑 由機械設(shè)計手冊中表13-9可知d1=5071 mm，現(xiàn)在取小輪d1=63 mm由公式：d2=n1d1(1-)/n2 （9）可得出d2=n1d1(1-)/n2=3.53×71×0.98

21、=252 mm。其中在機械設(shè)計手冊查出為0.02由機械設(shè)計手冊表13-9取d2=2526雖然n2略有增大，但其誤差小于5%，在允許的范圍內(nèi)，所以d2=250可以。4.4 驗算帶速V由公式V= （10）則可以算出V帶的速度V=63×2000/(60×1000)=8.12 m/sV帶的帶速度525 m/s的范圍內(nèi)，合適。4.5 計算V帶的基準長度Ld和中心距a查機械設(shè)計手冊由其中計算V帶公式8：a0=1.5(d1+d2) （11）初步計算選取V帶的中心距a0則可以得出a0=1.5(d1+d2)=1.5×(63+250)=248，現(xiàn)在取a0=248,由公式0.7(d1+

22、d2)<a0< 2(d1+d2) （12）可以得出中心距在其范圍內(nèi)，所以取a0=250可以。查機械設(shè)計手冊由式：L=2a0+ （13）可以得出帶長為L=2×250+=1026.3 mm由機械設(shè)計基礎(chǔ)查表13-2選用V帶的型號，對Z型帶選用Ld=1000 mm。再由其公式：aa0+ （14）可以確定V帶的中心距a=250（1000-1026.6）/2=237 mm4.6 驗算小帶輪包角1 查機械設(shè)計基礎(chǔ)由公式 1=180°-×60° （15） 可以得出1=180°-×603°=132.7°>120&

23、#176; 所以得出包角合適。4.7 求V帶的根數(shù) 查機械設(shè)計基礎(chǔ)由公式： Z= （16） 已知n1=2000 r/min ，d1=63 查表可以得出 P0=1.45 KW 由傳動比i=4 查表13-5得 P0=0.45 KW 由1=132.7° 查表13-7得 K=0.87,查表13-2得KL=0.90,由此可得Z=1.81所以V帶取2根4.8 求作用在帶輪軸上的壓力FQ 查機械設(shè)計手冊表13-1得出V帶每米長的質(zhì)量q=0.07 kg/m由公式：F0= （17）其中Pc為功率，Z為v帶的根數(shù)，V為v帶的帶速，K為包角修正系數(shù)可以查表得出其值為0.95可以得出F0=82.4 N現(xiàn)在計

24、算作用在帶輪上的壓力FQ ,由公式：FQ= （18）可以得出FQ=402.5 N4.9 V帶輪的設(shè)計4.9.1 V帶輪材料的選擇設(shè)計V帶輪時應(yīng)滿足的要求是：質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)工藝好，無過大的鑄造內(nèi)應(yīng)力，質(zhì)量分布均勻，轉(zhuǎn)速高時要經(jīng)過動平衡，輪槽工作面要精細加工（表面粗糙度一般為3.2以減少帶摩擦，各槽的尺寸和角度應(yīng)保持一定的精度，以使載荷分布較均勻。9帶輪的材料主要采用鑄鐵，常用的材料牌號為HT150或HT200，轉(zhuǎn)速較高時采用鑄鋼，小功率采用鑄鋁或塑料?？紤]本設(shè)計的功率情況和轉(zhuǎn)速，本設(shè)計采用鑄鐵，材料牌號為HT200。4.9.2 帶輪結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計鑄鐵制V帶輪的典型結(jié)構(gòu)有以下幾種形式：實心式、腹板式

25、、孔板式、橢圓輪輻式。10V帶輪的結(jié)構(gòu)形式與基準直徑有關(guān)。當帶輪基準直徑為ddd（d為安裝帶輪的軸的直徑，mm）時可采用實心式；當dd300mm時，可采用腹板式；當dd300mm時，同時D1-d1100mm時，可采用孔板式；當dd300時可采用輪輻式由5.3中的計算已知d1，d2：主動輪基準直徑d1=63 mm安裝軸帶輪軸的直徑d=25 mm ddd 小帶輪選用實心式從動輪基準直徑d2=232 mm dd300mm 大帶輪選用腹板式4.9.3帶輪尺寸的設(shè)計V帶輪的輪槽與所選用的V帶的型號相對應(yīng)，此設(shè)計選的是SPZ帶，根據(jù)書上表格可直接得出基準寬度b0=10 mm 基準下槽深度hfmin=10

26、mm槽間距e=14±0.3 mm最小輪緣厚min=5.5 mm帶輪寬度 B=28帶輪的總長L=（1.52.5）d=40 圖4 主動輪Fig. 4 Drive sprocket大V輪d=200mm小于350，所以采用腹板式。由其軸徑為35 mm.基準寬度b0=10 mm 基準下槽深度hfmin=10 mm槽間距e=14±0.3 mm最小輪緣厚min=5.5 mm帶輪寬度 B=26帶輪的總長L=（1.52.5）d=45圖5 從動輪Fig. 5 Follower sprocket 輪槽工作表面的粗糙度為1.6或3.2，由于這兩個帶輪在切片機運行過程中起著非常重要的傳動作用，所以兩

27、個帶輪輪槽工作表面的粗糙度均取1.6。114.10 軸的選擇選取軸的材料為45號鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)軸上零件的安裝、定位及軸的制造工藝，確定軸的結(jié)構(gòu)如圖五：圖6 軸Fig.6 Axle4.10.1計算軸的最小直徑軸的強度計算 ，由公式計算軸的最小直徑，由公式：dmin= （19）得出dmin=28 mm計算軸的輸出力矩T，由公式：T=9550× （20）可以得出T =9550× 36 N.m軸的輸出直徑顯然不大，且與輪盤和從動輪的尺寸比列不協(xié)調(diào)，考慮到與鍵槽和電動機的輸出直徑為35mm。已經(jīng)遠大于dmin, 所以取最小軸徑dmin取35 mm。4.10.2 軸的結(jié)構(gòu)尺寸確定軸

28、的兩端分別與刀盤的從動輪相連接，所以取d1-2=2d7-8=35 mm。帶輪及刀盤采用軸肩定位，且定位高度h>0.07d d2-3=d6-7=42 mm?？紤]此處軸徑，出軸承產(chǎn)品目錄中初步選定6209深溝球軸承軸承，其尺寸為d×D×B=45×85×19, 所以d3-4= d5-6=45mm。查手冊6209深溝球軸承軸承的軸肩高為4 mm，所以d4-5=53 mm由刀盤的尺寸和從動輪的尺寸確定l1-2=25 mm ,l7-8=35 mm。由軸承的尺寸，可以確定l3-4=l5-6=50 mm。有軸承端蓋的結(jié)構(gòu)和傳動軸，確定軸承端蓋的總寬度為20，根據(jù)軸

29、承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑劑的要求，去l2-3=30,l6-7=50 mm。根據(jù)軸的總體尺寸，取l4-5=130 mm。4.10.3 軸的校核求軸上的載荷，首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)，作出軸的計算簡圖。根據(jù)軸的計算圖，做出軸的彎矩圖和扭矩圖。圖7 軸的載荷分析圖Fig.6 The analyzing of axiss load 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出靠近大帶輪軸承上的截面為危險截面。現(xiàn)將計算的危險截面處的M、MH、MV。選取軸的材料為45號鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機械設(shè)計表14-2,已經(jīng)算出軸的最小直徑為35 mm，扭矩為36 N.m所以，可以計算出作用在軸上的力圓周力Ft：Ft= （2

30、1）Ft=200N 作用在刀片上的力徑向力Fr： （22）可以得出Fr=166.2 N 根據(jù)上面的數(shù)據(jù)和軸的機構(gòu)以及彎矩和扭矩圖中可以看出，受載荷最大的面是靠近大帶輪的軸承端面，因此求得此截面的彎矩扭矩如下表： 表3 截面的彎矩扭矩Table.3 Cross-section of bending moment torque載荷平行于軸垂直于軸支反力F1125 NN彎矩MMH=34245N/mm總彎矩=63999 N/mm=35413 N/mm扭矩TT2=131759.8 N.mm4.10.4 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面C）的強度。根

31、據(jù)機械設(shè)計式（15-5），以及上表的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取=0.6，計算軸的應(yīng)力,由公式： （23）得出軸的應(yīng)力：=37.6 Mpa前面已經(jīng)選定軸的材料為45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，由機械設(shè)計表15-1可查得-1=60 Mpa，所以計算出軸安全。故該軸在此截面的右側(cè)的強度也是足夠的。本機無大的瞬時過載及嚴重的應(yīng)力循環(huán)不對稱性，故可略去靜強度校核。至此,軸的校驗結(jié)束,軸的校驗合格。124.11 軸承的選擇和校核4.11.1 軸承的選擇由于軸承主要承受的只有機體中的軸，刀盤，從動輪的徑向力。故選用6209深溝球軸承軸承的主要參數(shù)：n=396r/min，預計壽命為8年，工作小時

32、數(shù)Lh預計為24000小時。4.11.2 軸承的校核深溝球軸承一般是由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架組成。內(nèi)圈裝在軸上，外圈裝在機座和軸承座上。滾動體與內(nèi)外圈的材料應(yīng)具有高的硬度和接觸疲勞強度、良好的耐磨性和沖擊性。一般用含鉻合金鋼制造。13工作表面要磨削和拋光。與滑動軸承相比，角接觸球軸承具有摩擦阻力小、起動靈敏、效率高、能夠同時承受徑向和軸向的作用力等優(yōu)點。所以選擇深溝球軸承。14因該軸承受 和的作用，必須求出當量動載荷P。計算時用到的徑向系數(shù)X、軸向系數(shù)Y要根據(jù)Fa/C0r值查取，而C0r是軸承的徑向額定靜載荷，在軸承型號未選出前暫時不知道，故用試算法。根據(jù)機械設(shè)計基礎(chǔ)表16-11，暫取Fa

33、/C0r=0.17，則e=0.5。因Fr=288N，F(xiàn)a =166.2N，則Fa/Fr=0.57>e，由機械設(shè)計基礎(chǔ)表16-11查得X=0.44，Y=1.4。由公式P=X Fr +Y Fa （24）P=計算所需徑向基本額定動載荷值，由公式： （25）fp=1.2（查機械設(shè)計基礎(chǔ)表16-9得）；ft=1（查機械設(shè)計基礎(chǔ)表16-8得，因工作溫度不高）；Lh是使用壽命，為24000h所以：Cr=2910>2900 N C0r=1920 N故6209深溝球軸承軸承軸承的Fa/C0r=288/1920=0.15與原估算接近，適用。4.12 鍵的選擇和校核4.12.1 鍵的選擇均為一般聯(lián)接，可

34、選用普通平鍵中的圓頭普通平鍵。安裝刀盤處鍵的選擇：此處軸的直徑d1=35 mm，查機械設(shè)計課程設(shè)計手冊表4-1得鍵的截面尺寸為：寬度b=8 mm,高度h=7 mm,取鍵長L=14 mm.與皮帶輪聯(lián)接的鍵的選擇：此處軸徑為d2=25 mm，同理選用鍵的寬度b=8 mm,高度h=7 mm,取鍵長L=18 mm.4.12.2鍵的校核鍵、軸的材料都是鋼，鍵采用靜聯(lián)接，沖擊輕微。查機械設(shè)計基礎(chǔ)表14-1得許用擠壓應(yīng)力p=120150 Mpa,取p=135 Mpa。鍵1的工作長度l=L-b=14 -7 =7 mm,鍵與刀盤的接觸高度k=0.5h=3.5 mm查機械設(shè)計手冊由公式：= （26）得出p為116

35、 Mpa小于p所以鍵1的強度合適。鍵2的工作長度l=L-b=25 -6 =19 mm，鍵與皮帶輪的接觸高度k=0.5h=3mm= （27）得出p為136 Mpa小于p所以鍵1的強度合適T傳動的轉(zhuǎn)矩N·mk鍵與輪轂鍵槽的接觸高度l鍵的工作長度mmd軸的直徑5 結(jié)構(gòu)設(shè)計5.1 刀盤總成的結(jié)構(gòu)設(shè)計刀盤總成是完成切削過程并且保證切削質(zhì)量的最重要部件；刀盤總成有刀盤、刀片、和調(diào)整墊片以及螺釘組成，通過調(diào)整墊片即可調(diào)整切片厚度。調(diào)整墊片有多塊，厚度均為1mm，不用調(diào)整墊片時，可以切5mm厚的片，用一塊墊片則可切6mm。根據(jù)要求，切削厚度為5mm，且刀片需要通過調(diào)節(jié)以保證切削厚度，所以刀片厚度應(yīng)稍

36、大于切削厚度以嵌入刀座并可進行調(diào)節(jié)，刀片厚度取5mm?？紤]到本設(shè)計的臥式切片機的切削物料以土豆等作物為主，刀片的長、寬應(yīng)接近作物的尺寸了。15考慮到平帶是圓周運動，因此我設(shè)計在每隔一定的距離安裝一把刀片，有效的利用圓周運動，大大的提高工作效率。在整個刀座上裝有2把刀片，即在平帶運動一周的時間內(nèi)，刀片切削2次。刀片的尺寸為長取105mm，寬取53mm。，用鉚釘將刀片鉚上去。鉚釘?shù)拇笮∵x?。翰捎贸令^的型式，。刀盤是鑄造而成，要求其質(zhì)量分布均勻，保證轉(zhuǎn)動的平穩(wěn)性。6 入料斗的設(shè)計及葉輪的設(shè)計入料斗是保證進料順利，同時起定力刃的作用，根據(jù)本機構(gòu)的整體特點，入料斗設(shè)計成傾斜的矩形狀，這樣物料可以出重力自

37、動下滑，入料斗和葉輪之間的距離不能太大或太小，必須保證切片的厚度， 所以設(shè)計入料斗與刀盤之間的距離為100 m左右。16現(xiàn)考慮如何讓莖塊進入料斗后能順利下滑，來完成切割工序，首先查表得到物料與物料之間的摩擦系數(shù)為0.4， 在分析莖塊在料斗中的受力情況。 要讓莖塊能順利下滑，必須要求向Fn向x軸的投影在x軸的正方向上， 那樣莖塊才能順利下滑，那么就必須要求>，斜坡角度的確定過程如下：FR= FN+F1 （28）要想讓莖塊能順利下滑的話， 那么必須Gsin(-)>0，也就是說>時莖塊就能順利下滑， f=tg=0.4，得到=21.8°，而>， 所以取=45°

38、;，也就是說料斗的傾斜角度=450。 7 機架的設(shè)計7.1 機架設(shè)計要求機架起到在機器中支承或容納零、部件的作用，機架的設(shè)計主要應(yīng)保證以下三點：(1)、足夠的強度和剛度；（2）、形狀簡單，便于制造；（3）、便于在機架上安裝附件等。絕定機架工作能力的主要準則是剛度。在臥式切片機的中剛度決定著切片機的生產(chǎn)效率和切削精度。17強度是評定重載機架工作性能的基本準則。機架的強度應(yīng)根據(jù)機器在運轉(zhuǎn)過程中可能發(fā)生最大載荷或安全裝置所能傳遞的最大載荷來校核其靜強度。此外還要校核其疲勞強度。機架的強度和剛度都需要從靜態(tài)和動態(tài)兩方面來考慮。動剛度是衡量機架抗震能力的指標，而提高機架抗振能力應(yīng)從提高機架構(gòu)件的靜剛度，

39、控制固有頻率，加大阻尼等方面著手。機架受壓結(jié)構(gòu)及受壓彎結(jié)構(gòu)都存在失穩(wěn)問題。有些構(gòu)件制成薄壁腹式也存在局部失穩(wěn)。穩(wěn)定性是保證機架正常工作的基本條件。必須加以校核。為了滿足穩(wěn)定切片和切削效率的要求，本設(shè)計的臥式切片機采用機座機箱鑄成一體使得整體的結(jié)構(gòu)更加簡單、合理、穩(wěn)定，減少震動。7.2 機架材料的選用及壁厚選擇鑄造機架常用材料：鑄鐵：鑄鐵流動性好，體收縮和線收縮小，容易獲得形狀復雜的鑄件。鑄鐵的內(nèi)摩擦大、阻尼作用強，故動態(tài)剛性好。另外還有切削性能好、價格便宜和易于大量生產(chǎn)等優(yōu)點。鑄鐵主要 有灰鑄鐵、球墨鑄鐵。18鑄造碳鋼：鑄鋼的彈性模量大，強度也比鑄鐵高，故用于受力較大的機架。由于鋼水流動性差，

40、在鑄型中凝固冷卻時體收縮和線收縮都較大，故不宜設(shè)計復雜形狀的鑄件。鑄造鋁合金：鋁合金密度小、重量輕，通過熱處理強化，具有足夠高的強度、較好的塑性，良好的韌性。材料的選用，主要是根據(jù)機架的使用要求。本設(shè)計中的離心式切片機的形狀較復雜。鑄鐵的鑄造性能好、價廉和吸振能力強，應(yīng)用也最廣。焊接機架具有制造周期短、重量輕和成本低等優(yōu)點。由于本設(shè)計的機架結(jié)構(gòu)較為復雜，為了滿足支撐其它各零件的要求，本離心式切片機機架各零件零件采用HT200，整體選擇焊接的方式。壁厚選擇當機架零件的外廓尺寸一定時，因而在滿足強度、剛度、振動穩(wěn)定性等條件下，應(yīng)盡量選用最小的壁厚。7.3 機架整體設(shè)計機架整體應(yīng)起到固定及連接各零件

41、的作用。機架由以下幾部分組成：支腿、底板、電機護罩、輸出滑板、機殼、刀片座、連接板、支板、連接板、固定箱、固定箱蓋。8 機體結(jié)構(gòu)的設(shè)計機體就是由機座和箱體焊接而成，材料為HT200,箱體的安裝傳動軸的， 為了減少整個機體的重量，采用機座把箱體支撐起來， 再把箱體和箱蓋相連接，使得整體結(jié)構(gòu)更簡單、合理、穩(wěn)定，減少震動。19機座的下面安裝電機，比帶輪設(shè)置在機體外面，這樣方便調(diào)節(jié)比帶輪的松緊，檢查皮帶的安裝是否正確到位。本設(shè)計的優(yōu)點本機構(gòu)主要是針對中小型場合而設(shè)計的， 它可以對多種莖塊類作物進行工作，且有較高的生產(chǎn)效率。同時該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，體積比較小，重量比較輕，生產(chǎn)率處于大型機械與手工勞動之間，適合勞動作坊等小場合。9 結(jié)論由于本設(shè)計因為個人知識有限，本切片機采用臥式刀盤，因此在切片的過程中難免會出現(xiàn)切片厚度不均勻的情況，還有就是本切片機占空間大。設(shè)計的切片機結(jié)構(gòu)比較簡單。主要改進措施是為了解決不均勻的問題，解決方案是： 在切片過程中始終保持切片的物體壓緊，使其不跳動、不滑移。20參考文獻1 張勛.馬鈴薯生產(chǎn)機械化與產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略J.農(nóng)機化研究,2008:1-6.2 陳伊里，屈冬玉.馬鈴薯種植與加工進展.哈爾濱工程大學出版社,2008