切菜機說明書

小型切菜機——《機電產品創(chuàng)新設計》課程設計說明書學號：100210108姓名：姜宏同成：于培、姜宏、王、魏娜賜教：千學明綱要本作品廚用器，主要用于切菜，合用于小餐商，由小型機刀架旋，通隨刀架高速旋的弧形刀片切割來自直的蔬菜。使用只需開將菜放入，翻開源，合上開關，即可自切菜。機子配了幾套刀具可將平時蔬菜如土豆，卜，黃瓜等根菜切割成，片，條，丁，可將芹菜，韭菜等葉段切，通刀具可獲得不一樣形狀大小的菜品。機形小，功能多，效率高。目錄綱要?????????????????????????1一、背景???????????????????··11．1市研???????????????????11．2品功能???????????????????3二、方案????????????????????42．1切菜機的原理和用剖析????????????42．1．1切片運形式的?????????????42．1．2切菜機技條件???????????????52．2多功能切菜機方案確立?????????????62．2．1刀具方案···········?????????·82．2．2方案的???????????????92．3．1控制方案·····???????????????9三、構????????????????????103．1方案一????????????????????83．2方案二????????????????????93．2．1方案介?????????????????93．2．2工作原理?????????????????103．2．3刀架與刀具????????????????123．3方案三???????????????????144技???????????????????154.1技要求??????????????????154.2機的?????????????????154.3的????????????????164.4的?????????????????204.5的????????????????·?23四、參照文件????????????????????28致????????????????????????30一、課題背景1．1市研切菜是平時食的一必需。居家境下，因為需求量小，切菜工作能夠手工達成。而于工作量大，追求高效率的狀況，需要機器來助人達成工作。市道上的切菜機種眾多，但多數(shù)使用離心的原理，使菜品旋并于必定的力與固定的刀片接觸摩擦致蔬菜被切碎。使用離心原理的缺點是噪音大，機器震大，并且體很。所以我小將目成立在一弊端上行研究。21世以來，我國食品工改革開放早期有了很大的展，人民生活有了很大的改良，日趨食品加工和食品包裝提出了更高的要求。展食品工的基即是食品機械。不停地研制各樣種類的食品機械來促使食品工業(yè)的發(fā)展，以知足不停提升的人民物質和文化生活的需要，令人們從沉重的家務勞動中解放出來，而以更豐裕的時間投入到工作中去。所以研制先進的食品機械，使食品加工快速地實現(xiàn)機械化和自動化是社會發(fā)展必定趨向。跟著經濟的發(fā)展,人們物質生活水平的不停提升,人們的飲食習慣逐漸向方便,快捷,營養(yǎng)化發(fā)展，在蔬菜的加工方面出現(xiàn)了凈菜半成品菜，遇到廣大人民民眾的歡迎。隨之而來，半成品菜的加工成犯難題。固然中國勞動力便宜，但手工切出的制品不衛(wèi)生，規(guī)格尺寸不均，損壞量大，成真相對較高。食品加工機械的動力部分是電動機。它們能夠取代人們的手工勞動或作為其增補。它們均服務于各樣菜肴食料的準備與制作，或許服務于與此同樣的其余協(xié)助性工作。食品加工機械有一個動力部分，一個與其固定在一同或許依據(jù)操作的需要能夠拆卸的工作部分與如有此必需的附配件所構成。食品加工機械的種類有好多,可分為:攪拌及揉合設施,攪合機具,切削用具,切片用具,榨汁機,咖啡機,攪肉機,制糜機,開罐頭機等等。多功能、高生產率的食品切菜機，它代表了食品機械發(fā)展進入一個新的歷史時期。因為它能夠寬泛地應用到食品加工廠、菜市場、果品廠、醬菜廠、廠礦、機關、學校、酒店食堂等等。當前，國內生產切菜機的廠家不多，此刻我國的食品機械行業(yè)的主要機器型號有JY-Q550型多功能切菜機,PQT-580型多功能切菜機（整機（無級）：1200×700×300MM,外形尺寸：送料槽：長×寬=1000×140MM）；CHD40型推桿式切菜機QD-DLC2智能型蔬菜切割機；QCJ-Ⅰ型多功能切菜機TW-801A多功能切菜機,機器尺寸：1160（L）×530（W）×1000（H）(mm)機器重量：135KG切割尺寸1-60mm(葉菜部)產量：300-100kg/HR電源：220V單相馬力：3/4HP皮帶寬：120mm；DQ180A、DQ180B多功能切菜機；CHD40型料斗式多功能切菜機；作為EMURA的主力產品,其最新推出的多功能切菜機ECD-202型,CHQC-100DI型多功能切菜機規(guī)格470×410×620mm切合Q/WHS02-2001技術條件要求；JW-301型切菜機，技術參數(shù)：電壓/頻次：230-240V/50-60HZ功率：35W重量：2kg線長:1．8m尺寸：120×342×210(mm)大箱尺寸:445×420×490(mm)等，模擬手工切菜機為多。這些廠家生產的切菜機的主要不足是功能少和價錢高昂，所以設計多功能的高效率而體積小的多用切菜機是十分必需的。本文介紹了一種能夠切蔬菜，加工多種食品的多功能切菜機，并且生產率很高，特別合適小型的飲食行業(yè)的使用。1．2產品功能本產品面向中小餐飲店面，經過將直線進給將蔬菜與旋轉的刀具相接觸，進而達到切削成效。最后被指定容器采集。刀具旋轉可手搖可使用電機帶動，體積小，噪音低，成本便宜，節(jié)儉人力提升效率。二、方案設計2．1切菜機的原理和應用剖析2．1．1切片運動形式的選擇食品機械的特色之一就是工作的履行機構模擬人手的動作實現(xiàn)其功能，以保證制出的食品擁有優(yōu)秀的形狀，保持本來的食品滋味和顏色及質量。性能優(yōu)秀的多功能切菜機的切片運動形式自然也應當是模擬人手動作的。當前，國內外的切菜機的切片運動形式主要有兩種：（）刀具展轉和物料直線進給式；（）刀具作直線來去運動和物料作直線進給式。1．切片功能比較關于刀具展轉的刀片：經過設計出必定刀刃曲線在物料直線進給的條件下，刀具不單對物料擁有切的作用并且同時還擁有割的作用，所以，是擁有模擬人手工切片的動作。進而使刀具對物料的擠壓力小，對物料損害小，能夠保持其水分，且切片形狀規(guī)則，因此切片質量好。別的，尚能夠設計不一樣機構的圓盤刀具，能夠一次切出所需的不一樣形狀的物料（條、絲、塊、丁等）。關于刀具作直線來去運動，其刀片刃口為向來線，刀具簡單。但刀具對物料擠壓力大，對物料損害大，水分損失多，切片質量差。2．實現(xiàn)刀具運動的機構比較實現(xiàn)刀具展轉運動的機構比較簡單，傳動安穩(wěn)，傳動元件不易磨損，機器壽命長。實現(xiàn)刀具直線來去運動一定采納曲柄連桿滑塊機構或凸輪。相對而言機構較復雜、有沖擊、振動大、傳動元件易磨損，機器壽命低。3．生產率比較刀具展轉和物料直線進給式，因為無沖擊、振動小，能夠高速切片，因此生產率高。刀具直線來去運動和物料直線進給式，因為運動中有沖擊、振動大，切片速度提升遇到限制，所以生產率低。因為上邊剖析比較能夠得出以下結論：刀具作展轉運動切片刻，切片質量好，生產率高，切形多樣化（可經過不一樣種類的圓盤刀具來實現(xiàn)）代表了切菜機的發(fā)展方向，所以本設計仍舊采納刀具展轉的切片運動形式。2．1．2切菜機技術條件多功能切菜機屬于食品機械，其設計應切合《中華人民共和國商業(yè)部部標準——切菜機技術條件》。此中((((

1．設計、制造技術要求)切菜機應把傳動零件與切制菜料的工作部分嚴格分開。)應有安全裝置和舉措。)手動進料應有限位舉措，并與靈活進料間應有互鎖裝置。)旋轉刀具及旋轉撥盤與設有鉸鏈構件的防備罩間一定有互鎖裝置。2．性能要求：()成型菜料應形狀規(guī)整，平均，穩(wěn)固。()切制成型菜料應表面平坦，棱角清楚，被切割表面不得有明顯的扯破纖維印跡。()在進料，切割，出料的過程中，菜料應順利暢達，不得有諸塞現(xiàn)象。()整機應運動安穩(wěn)，不一樣意有異樣音響，發(fā)熱，沖擊，卡死，漏油等現(xiàn)象。2．2多功能切菜機方案確立2．2．1刀具方案選擇經過初步的原理議論剖析，我們提出了兩種不一樣的刀具方案，一種為裝在圓桶刀架上的弧形刀片，如圖另一種為盤形刀片上圖分別為葉菜部-切菜刀盤、根菜部-切片刀盤、根菜部-切絲刀盤、根菜部-切丁刀盤。因為盤形刀片刀片面積利用率低，圓盤體積過大，且不易實現(xiàn)直線進給，致使效率沒法提升，我們更為偏向于弧形刀片方案。2．2．2進給方案的選擇常用的進給方案是直線進給和離心進給。離心進給為市道上常有的切菜機所采納的進給方式，使菜品旋轉并于必定的力與固定的刀片接觸摩擦致蔬菜被切碎。使用離心原理的弊端是噪音大，機器震動大，并且體積很難壓縮。我們提出了兩個直線進給的方案，分別是：依賴彈簧彈力來推進蔬菜不停向切削刀刃挪動使用電機帶動絲杠，帶動推板推進菜向前挪動。這類原理近似于一般車床的進給方式，長處在于能夠較好的調整速度控制進給量，改變切削尺寸。2．3．1控制方案的選擇用電路控制電機，實現(xiàn)變速和切換進給方向。三、構造設計3．1方案一方案一采納的刀具方案為弧形刀片，進給方案采納彈簧彈力推進。以下列圖所示：使用時，將菜放在進口腔內，兩彈簧接柱之間的彈簧能夠抬起曲壓桿使蔬菜絡繹不絕的進入刀架，將放入的菜一次達成切削。3．2方案二方案二作為主要方案，采納了弧形刀片和創(chuàng)新的絲杠傳動裝置，是方案一的改進與完美。3．2．1方案簡介該方案切菜機只需由外殼體、刀架、弧形刀具、電機底座、推板、絲杠、齒輪系組等構成。①箱體②推板③皮帶傳動連結處④外殼體⑤絲杠⑥電機底座⑦刀架①絲杠②切換鈕③齒輪系④外殼體⑤電機底座⑥刀架⑦弧形刀具3．2．2工作原理機構工作原理圖經過絲杠轉動，使推板推進蔬菜向行進給，當推板推進至距離環(huán)形刀架距離近來的極限地點時，即可撥動“切換鈕”使絲杠反向轉動，推板即可答復至圖示原始地點，再次向進菜口腔內增添蔬菜，撥動“切換鈕”，使絲杠正向轉動即可。3．2．3刀架與刀具我們初步設計了用于切條、絲的刀具，弧形刀面稍微突出，線性陣列的尖利刀面能夠將塊狀根莖蔬菜切成條狀，有序地從刀具的反面排出至圓筒形刀架中心處，從空隙處排出至采集容器內。如左圖所示，刀架上有若干開槽，與刀具接合。此設計考慮到刀具的沖洗以及改換。改換刀具后能夠有更多的切削尺寸選擇。我們設計了箱體用來保護齒輪系，外面的切換鈕能夠切換內部齒輪系的嚙合方式，改變輸出的轉動方向。齒輪系與絲杠經過錐齒輪嚙合傳動，絲杠帶動推板運動。高速旋轉的絲杠經過軸承固定在外殼體上。3．3方案三方案三采納了水平擱置的可改換刀盤，經過向容器內增添適當?shù)脑Y料，扣上蓋子并施以必定的壓力即可將蔬菜切削，切削達成后經過下方的容器采集，由傳遞帶送出。①外殼②蓋子③馬達④傳遞帶⑤盤形刀片3.4技術設計3.4.1多功能切菜機技術要求本設計的各樣技術參數(shù)以下：電機額定功率：小于1kW。外形尺寸：小于1300×700×1100mm3。切片厚度調整范圍：1-30mm可調。生產率：30-500kg/h（片）。可切物料的種類：根、莖、葉類蔬菜、水果、腌制食品、熟制食品、魚類、海帶類、中草藥等。物料的形狀：片、條、絲、塊、段、丁等。3.4.2電動機的選擇本設計選擇電動機型號為Y802-4；額定功率：0.75kW額定轉速：1390r/min最大轉矩：5.8N·m3.4.3帶傳動的設計計算一、帶一的計算確立計算功率Pca載荷改動由[1]帶傳動工作狀況系數(shù)表查得KA1.1選擇帶型依據(jù)計算功率Pca=0.33kW，小帶輪轉速n11400r/min所以選擇Z型窄V帶。確立帶輪基準直徑。）依照[1]初選小帶輪的基準直徑dd171mm)驗算帶的速度v在5～25m/s標準范圍之間)確立中心距a和帶的基準長度。依照帶傳動帶幾何關系，計算所需帶的基準長度LdLd02a0(dd1dd2(dd2dd1)22500(355(35571)2)71)5001709.524a024mm依照[1]基準長度系列，選擇帶長為1700mm。4.驗算主動輪上的包角。5.確立帶的根數(shù)。PcaKAPZPr(P0P0)KKL(3.1)式中包角系數(shù)依照[1]查得K0.91長度系數(shù)KL依照[1]查得KL1.18單根V帶的基本額定功率P0查[2]得P0=0.294kWp0查[2]得p0=0.03kWZ1.10.31根0.03)0.91(0.2941.18故取1根Z型窄V帶。6.確立帶得預緊力F0。（F0）min(2.5K)Pca2(2.50.91)0.33258.14500qv15000.15.2KZv10.915.2N計算帶傳動作用在軸上的力。FP2ZF0sin2158.14sin147.454N115.3422結論：選擇Z型窄V帶，兩個可調帶輪的基準直徑為71mm和355mm，兩可調帶輪之間的中心距為500mm，帶長1700mm二、帶二的計算確立計算功率Pca載荷改動由[1]帶傳動工作狀況系數(shù)表查得KA1.1選擇帶型依據(jù)計算功率Pca=0.44kW，小帶輪轉速n11400r/min所以選擇Z型窄V帶。確立帶輪基準直徑。）依照[1]初選小帶輪的基準直徑dd171mm)驗算帶的速度v在5～25m/s標準范圍之間)確立中心距a和帶的基準長度。依照帶傳動帶幾何關系，計算所需帶的基準長度LdLd02a0(dd1(dd2dd1)22600(355(35571)2dd2)71)1769.5424a024600mm依照[1]基準長度系列，選擇帶長為1800mm。驗算主動輪上的包角。確立帶的根數(shù)。PcaKAPZP0)KKLPr(P0(3.1)式中包角系數(shù)依照[1]查得K0.95長度系數(shù)KL依照[1]查得KL1.18單根V帶的基本額定功率P0查[2]得P0=0.294kWp0查[2]得p0=0.03kWZ1.10.41根0.03)0.95(0.2941.18故取1根Z型窄V帶。6.確立帶得預緊力F0。（F0）min(2.5K)Pca2(2.50.95)0.33287.61615qv16150.15.2KZv10.9255.2N計算帶傳動作用在軸上的力。FP2ZF0sin2187.61sin160.527N173.1822結論：選擇Z型窄V帶，兩個可調帶輪的基準直徑為71mm和280mm，兩可調帶輪之間的中心距為615mm，帶長1800mm3.4.4齒輪的設計計算選擇齒輪資料、熱辦理方式和精度等級考慮到本設計切菜機傳遞件的功率，為一般機械，要求傳動安穩(wěn)，噪聲小，應采納斜齒輪傳動。大齒輪采納45號鋼，小齒輪采納40Cr，調質并表面淬火，HRC40～45，采納7級精度。選小齒輪齒數(shù)Z1=24,大齒輪齒數(shù)Z2=48按齒面接觸強度設計1、確立公式內的各計算數(shù)值()小齒輪傳達的轉矩：T19.55106P19.551060.41.061104N·mmn1360()初選z24，則z2iz122448。1()查[2]由資料硬度選擇齒寬系數(shù)d=1。1由表查得資料的彈性影響系數(shù)ZE189.8MPa2。（5）由圖按齒面硬度差得小齒輪的接觸疲憊強度極限Hmin1600MPa；大齒輪的接觸疲憊強度極限Hmin2550MPa（6）應力循環(huán)次數(shù)接觸疲憊壽命系數(shù)

KHN11KHN21.1計算接觸疲憊許用應力取無效概率為1%，安全系數(shù)S=1，則有：、計算1）試算小齒輪直徑d1t，代入H中較小的值：KtT1u1Z1)22.321.31.0611043189.8229.57d1t2.323([H]31()du2600mm經查表，取d140mm2）計算圓周速度v(3)計算齒寬bbdd114040mm計算齒寬與齒高之比bh模數(shù)mtd1401.67mmz124齒高h2.25mt3.75mm(5)計算載荷系數(shù)依據(jù)

v=0.753m/s,7

級精度，由圖查得動載系數(shù)

KV

1.05；直齒輪，

KH

KF

1；由表查得使用系數(shù)

KA

1；由表用差值法查得

7級精度、小齒輪相對支撐對稱部署時KH

1.309；由

bh

=10.67，KH

1.309查圖得

KF

1.25；故載荷系數(shù)按齒根曲折強度設計曲折強度設計公式為m2KT1YFaYSa)32([F]dz11、確立公式中的各計算數(shù)值（1）由圖查得小齒輪曲折疲憊強度極限FE1500MPa；大齒輪曲折疲憊強度極限FE2380MPa（2）由圖取曲折疲憊壽命系數(shù)KFN10.85,KFN20.88（3）計算曲折疲憊許用應力取曲折疲憊安全系數(shù)S=1.4,(4)計算載荷系數(shù)K(5)查取齒形系數(shù)由表查得YFa12.65,YFa22.332查取應力校訂系數(shù)由表查得YSa11.58,YSa21.692計算大、小齒輪的YFaYSa,并加以比較YFa1YSa12.651.58[F1]303.572、設計計算

[F]0.01379依據(jù)模數(shù)系列查得m應取1；小齒輪齒數(shù)z1d14040m1大齒輪齒數(shù)z2iz1240804.幾何尺寸計算1、計算分度圓直徑d1z1m14040mm；d2z2m18080mm；2、計算中心距ad1d2408060mm223、計算齒輪寬bdd114040mm計算結果匯總：模數(shù)m=40mm；中心距a=60mm；齒寬b140mm，b245mm；分度圓d140mm,d280mm。3.4.5軸的構造設計計算軸徑的初步估量由資料力學可知，軸受轉矩的作用時，其強度條件為：9.55106P3Pmmd3nA0（3.7）0.2n式中:—軸剖面中最大扭轉剪應力（MPa）；P—軸傳達的功率（kW）；n—軸的轉速（r/min）；—許用扭轉剪應力（MPa）；C—由許用扭轉剪應力確立的系數(shù)；d—軸的直徑（mm）。查[2]得C的值為106。由公式（3.7）得：11230.414.6mm180軸的構造設計在軸的基本直徑定下此后，要進行軸的構造設計，定出軸的各部分的形狀和尺寸。依據(jù)多功能切菜機的設計要乞降前面的整體剖析，軸的構造如圖3.2所示。軸的受力剖析（見圖3.3））由齒輪的計算可知：切向力Ft2T1221103d1351200N徑向力FrFttan1200tan20436.76N軸承總的支承反力為：2212002436.7621277NNNtNr圖3.2軸構造圖和軸受力剖析圖軸的強度校核已知軸的彎矩和扭矩后，可針對某些危險截面（即彎矩和扭矩大而軸頸可能不足的截面）做彎扭合成強度校核計算。按第三強度理論，計算應力往常由彎矩所對稱循環(huán)變應力。產生的曲折應力是對稱循環(huán)變應力，而由扭矩所產生的扭轉切應力則經常不是為了考慮二者循環(huán)特征不一樣的影響，引入折合系數(shù)，則計算應力為因為扭轉切應力為脈動循環(huán)變應力，所以=0.6。則軸的彎扭合成強度條件為故軸的設計知足要求。結論進入21世紀以來，食品工業(yè)的分工越加細化。能高效的、衛(wèi)生的加工各種食品成為食品機械發(fā)展的必定趨向。而食品機械的設計必須切合國家商業(yè)部相關食品機械的部標準。當前國內外生產這方面機器的廠家不是好多。并且主要不足是功能單調，生產率低。本設計的多功能切菜機是飲食機械中很重要的一種。該切菜機用于食堂、旅館等餐飲行業(yè)，可切制蔬菜、水果、魚類等多種食品，依據(jù)物料的不一樣可達到2500kg/h的效率，并能實現(xiàn)厚度在1～30mm之間的隨意調節(jié)。在多功能切菜機設計中，第一比較了兩種刀具運動方案。而后確立采納刀具展轉和物料直線進給的切菜機。在本論文中的方案設計論證部分中剖析了各傳動方式的特色，整體箱體構造的與分別傳動箱體的對比的長處。在本論文的設計計算部分，設計計算了傳動部分的無級變速器及同步帶的構造，齒輪和齒輪的校核，設計了斜齒輪軸，校核了軸和軸上的鍵及軸承的壽命；輸送零件的鏈、鏈輪的構造，此外還設計了其余的零件的構造。在本課題的研究設計過程中，只管作者采集許多的資料，也參照國內外同時期的食品機械，可是很合適于本課題的資料潰乏，絕大多數(shù)不過供給了大體的參照作用。有些參數(shù)沒法精準確立，只有試制出機器后經過做試驗方可得出精準值。同時也因為這是