機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)-蘿卜切絲機(jī)設(shè)計(jì)【全套圖紙】

塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)PAGEPAGE110屆畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)蘿卜切絲機(jī)設(shè)計(jì)說明書學(xué)生姓名 學(xué)號(hào)3021206129所屬學(xué)院機(jī)械電氣化工程學(xué)院專業(yè)農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化班級(jí)10-1指導(dǎo)教師日期塔里木大學(xué)教務(wù)處制前言蔬菜是人體所必需的一種食品，而且食用方法多樣。所以要把蔬菜加工成各種形狀（如：條狀、片狀等等），單單靠人工來完成既費(fèi)時(shí)、費(fèi)力而且也不好加工。隨著人類社會(huì)的不斷進(jìn)步，生產(chǎn)力和人類生活水平的提高，現(xiàn)代家庭的生活節(jié)奏也不斷加快。以往傳統(tǒng)的一些廚房用具已不能滿足人們的要求，廚房用具的自動(dòng)化、多功能化已是大勢(shì)所趨。切菜機(jī)的問世，給人們的生產(chǎn)、生活帶來了巨大的便利，它不僅提高了人們的生活質(zhì)量，而且也大大提高了生產(chǎn)效率。目前，多功能切菜機(jī)多為價(jià)格昂貴的大型設(shè)備，不適用于農(nóng)民個(gè)體生產(chǎn)及小型工廠的食品加工；為克服這種缺點(diǎn)，我查閱了大量相關(guān)的文獻(xiàn)資料，通過對(duì)各種小型切菜機(jī)性能的分析及比較，經(jīng)過理論計(jì)算及校核，設(shè)計(jì)了一種小型多功能切菜機(jī)。該機(jī)主要由進(jìn)料斗、下料斗、切削刀及刀盤、及動(dòng)力源――電動(dòng)機(jī)組成，工作原理主要是利用根莖類蔬菜的自由落體實(shí)現(xiàn)進(jìn)料，通過切削刀旋轉(zhuǎn)將下料斗中的蔬菜進(jìn)行切片或切絲，最后成品由出料口出料。該機(jī)將原有的多功能切菜機(jī)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了能夠連續(xù)進(jìn)料和出料，片厚度、絲粗細(xì)可調(diào)的功能，具有生產(chǎn)率高、功耗低、安全可靠、加工質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。通過使用AutoCAD軟件對(duì)該機(jī)械進(jìn)行裝配制圖及其相關(guān)零部件的制圖，設(shè)計(jì)該機(jī)械的制造尺寸非常明確。當(dāng)然，此項(xiàng)設(shè)計(jì)還存在著許多不完善的地方。相信隨著科技的發(fā)展，切菜機(jī)會(huì)有更好的機(jī)型出現(xiàn)，使用更加方便。全套圖紙，加153893706前言 11.緒論 3選題的目的和意義 3國內(nèi)現(xiàn)狀 3方案的確定 32.設(shè)計(jì)方案的選擇 3整機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3蘿卜切絲機(jī)的工作 43.動(dòng)力機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及選擇——電動(dòng)機(jī)的選擇 5參數(shù)選擇的依據(jù) 5電動(dòng)機(jī)的選擇 54.主要工作部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 7帶輪傳動(dòng)的計(jì)算： 7帶的選擇 7求大小帶輪基準(zhǔn)直徑 7驗(yàn)算帶速 8求v帶基準(zhǔn)長度Ld和中心距a 8驗(yàn)算小帶輪包角 8求作用在帶輪軸上的壓力 8帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9機(jī)體的設(shè)計(jì) 11機(jī)架及機(jī)體壁的設(shè)計(jì) 11進(jìn)料斗及下料斗的設(shè)計(jì) 11切刀部分的設(shè)計(jì) 11切片刀的設(shè)計(jì) 11縱向小割刀的設(shè)計(jì) 12刀盤部分的設(shè)計(jì) 13刀盤套筒的設(shè)計(jì) 14軸的設(shè)計(jì)及校核 14軸的設(shè)計(jì) 14軸的校核 155.設(shè)計(jì)總結(jié) 18致謝 20參考文獻(xiàn) 211.緒論選題的目的和意義本課題是有老師經(jīng)考察通過畢業(yè)設(shè)計(jì)的形式下達(dá)給我的。主要源于現(xiàn)代人生活節(jié)奏快，講求效率。蘿卜、土豆是人們常吃的蔬菜，農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)上一年四季都有出售。年銷量十分大。手工切土豆絲、蘿卜絲耗時(shí)費(fèi)工，特別是在食堂、飯店、酒店等場(chǎng)所蔬菜的切絲更是一個(gè)很大的難題。因此如果有這樣一臺(tái)切絲機(jī)無疑回給人們帶來很大的方便。其次，醬制品行業(yè)改切腌制菜坯也需要一種對(duì)乳坯大頭菜、蘿卜等進(jìn)行切片、切絲、切條加工的設(shè)備。再者，近兩年脫水蔬菜在國際國內(nèi)市場(chǎng)上極為暢銷，因而許多地方的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)興起了脫水蔬菜加工熱，脫水蔬菜的生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大。但也遇到了一些難題，其中一個(gè)最關(guān)鍵的問題就是缺乏適合加工當(dāng)?shù)靥胤N蔬菜的高效切菜機(jī)。因此，蔬菜加工機(jī)械是很有前景的。1.2國內(nèi)現(xiàn)狀土豆切絲機(jī)目前市場(chǎng)上也有銷售[1]。它適應(yīng)的范圍比較小，主要適合于小塊莖土豆的切絲，對(duì)塊頭的大小要求比較苛刻。對(duì)于有些塊頭較大的蘿卜或塊頭較小洋蔥就不大適合。另外就是大型的甜菜切絲機(jī)，但它是針對(duì)于加工生產(chǎn)的[2]。因此，一臺(tái)方便普遍適用的蔬菜切絲機(jī)的問世無疑會(huì)給人們的生活帶來很大的方便，也會(huì)推動(dòng)食品加工工業(yè)的發(fā)展。1.3方案的確定設(shè)計(jì)就是著眼于這種現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)一臺(tái)蘿卜切絲，在滿足大個(gè)頭的蘿卜切絲，切片的同時(shí)，也適合于各種塊莖類蔬菜的切削。如胡蘿卜、土豆、黃瓜、地瓜、榨菜等的切片、切絲等。要對(duì)蔬菜個(gè)頭的大小無特殊要求，可方便的調(diào)整調(diào)整蘿卜絲的粗細(xì)。切出的土豆絲粗細(xì)均勻，口感同手工切的一樣，同時(shí)保證干凈衛(wèi)生。另一方面就是要使用方便。首先就是電源，選用220伏照明電為動(dòng)力。另外就是操作方便，一人即可操作[3]。要滿足普遍適應(yīng)性，就要在進(jìn)料斗那地方下功夫。在滿足切削壓力的同時(shí)，保持合適的間隙。切削采用鋒利的切割刀，高速切削，就能使切出的蘿卜絲、蘿卜片表面細(xì)致光滑，趕上人工的口感。還可以比人工切的粗細(xì)更均勻。重點(diǎn)研究的問題就是切絲運(yùn)動(dòng)方案的選擇，及切絲粗細(xì)可調(diào)的實(shí)現(xiàn)。運(yùn)動(dòng)方案一是考慮往復(fù)式，這一點(diǎn)可用曲柄連桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)［4］。方案二是考慮旋轉(zhuǎn)式，使刀及刀盤繞軸旋轉(zhuǎn)即可實(shí)現(xiàn)［5］。關(guān)于切片薄厚可調(diào)，切絲粗細(xì)可調(diào)，由于準(zhǔn)備采用切片刀和縱向割刀相互配合。通過調(diào)整切片刀與刀盤的間隙可實(shí)現(xiàn)切片薄厚的調(diào)節(jié)；通過切片刀的調(diào)節(jié)和縱向割刀不同型號(hào)的更換來實(shí)現(xiàn)切絲不同粗細(xì)的調(diào)節(jié)。2.設(shè)計(jì)方案的選擇整機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先是切刀方案的選擇，原先是考慮的兩個(gè)刀片進(jìn)行切削，一個(gè)刀片先將蘿卜切成片，蘿卜片在重力作用下滑落下一個(gè)切刀處，由下一個(gè)切刀切成絲。而它們的運(yùn)動(dòng)全為往復(fù)式，用曲柄連桿機(jī)構(gòu)或凸輪去實(shí)現(xiàn)。后經(jīng)老師指導(dǎo)，說這樣的方案是不好實(shí)現(xiàn)的，尤其是在第二步操作進(jìn)行切絲時(shí)，蘿卜片的進(jìn)給是一個(gè)比較難于解決的問題；還有就是這樣的方案，生產(chǎn)率不高，效率低，機(jī)構(gòu)也復(fù)雜。后來受人們生活中檫絲的檫菜板的造型和蔬菜的運(yùn)動(dòng)的啟發(fā)，決定采用檫板往復(fù)式運(yùn)動(dòng)來進(jìn)行切絲。又查閱資料，查到甜菜切絲的方案，決定采用切片刀和縱向割刀配合的方式切絲。如此只需將縱向割刀卸下就可切片［6］。此后又是運(yùn)動(dòng)方案的改變，這也是在我不斷的思考和學(xué)習(xí)過程中改變的。因?yàn)橥鶑?fù)式仍然存在效率低的問題，然后就是這樣的機(jī)械制成之后震動(dòng)也比較大。應(yīng)該采用連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的方式。結(jié)合甜菜切絲機(jī)，選用圓盤式了。而后又是蘿卜絲粗細(xì)的調(diào)節(jié)遇到了難題，其實(shí)調(diào)節(jié)并不難實(shí)現(xiàn)，關(guān)鍵是要操作方便。也存在切刀和下料斗壁間隙的問題，這也很是個(gè)問題，這是保證蘿卜切削切削的最后部分能否完成切削的關(guān)鍵問題[7]。通過更換縱向割刀當(dāng)然能夠?qū)崿F(xiàn)，但必要時(shí)候還是要調(diào)節(jié)切片刀的。如果在刀盤上通過螺釘進(jìn)行刀片的調(diào)節(jié)，刀盤與軸位置固定，則保證間隙就需要調(diào)整下料斗壁與刀盤之間的間隙，也不是很方便，兩個(gè)地方都要調(diào)節(jié)。最后決定將切片刀與軸位置固定。調(diào)整刀盤在軸上的位置來實(shí)現(xiàn)切片的薄厚，這也是切絲粗細(xì)改變的關(guān)鍵之一。整機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖圖２－１整機(jī)的結(jié)構(gòu)1.大帶輪2.圓螺母3.機(jī)體壁4.機(jī)架5.軸承端蓋6.軸承7.軸承座8.主軸10.下料斗11.切片刀12.刀盤13.彈簧14.調(diào)整螺母16.角鋼機(jī)架17.縱向小割刀18.電動(dòng)機(jī)19.V帶20.小帶輪如圖1，主軸即刀盤軸為橫向，動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)經(jīng)帶傳動(dòng)，通過電動(dòng)機(jī)功率和轉(zhuǎn)速的選擇使獲得一定的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。切刀由主軸帶動(dòng)進(jìn)行蔬菜切削。蘿卜經(jīng)進(jìn)料斗滑入下料斗，由其自身重力和下料斗楔形壁的壓力下，使蘿卜緊貼刀盤，切片刀和刀盤同步旋轉(zhuǎn)，由于切片刀與刀盤之間存在間隙，切片刀將蘿卜片切下，在離心力和自身重力的作用下，從刀盤孔甩出。此間隙即蘿卜片的厚度，通過調(diào)整刀盤定位處的滾花調(diào)整螺母，在彈簧力的作用下就可改變刀盤同切刀之間的間隙，從而調(diào)節(jié)切出的蘿卜片的薄厚。如圖2圖2－2切絲系統(tǒng)1.主軸2.切片刀3.刀盤4.彈簧5.調(diào)整螺母6.縱向小割刀切絲時(shí)，將縱向割刀卡在刀盤的孔中，即可方便的切絲。縱向割刀采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，卡刀方便，制造出小刀片之間間隙不同的規(guī)格的型號(hào)。通過換刀，同時(shí)又可調(diào)整切片刀與刀盤間的間隙，就可方便的調(diào)整切出的蘿卜絲的粗細(xì)。此即蘿卜切絲機(jī)的工作原理。由于下料斗采用楔形結(jié)構(gòu)，不但保證了切削時(shí)的壓力。而且能適應(yīng)物料大小的不同。因此此臺(tái)機(jī)子的設(shè)計(jì)雖說課題是蘿卜切絲機(jī)，但設(shè)計(jì)是著眼于于所有需要切片和切絲的蔬菜，例如胡蘿卜、土豆、黃瓜、地瓜、榨菜、茄子等。3.動(dòng)力機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及選擇——電動(dòng)機(jī)的選擇參數(shù)選擇的依據(jù)根據(jù)現(xiàn)有蔬菜切削的工作原理，結(jié)合查閱資料確定了蔬菜切絲機(jī)的結(jié)構(gòu)與傳動(dòng)方案，根據(jù)蔬菜的特性，對(duì)切絲機(jī)機(jī)工作時(shí)的切削力進(jìn)行了分析推導(dǎo)，得出了削片時(shí)切削力的計(jì)算公式，為計(jì)算切絲片時(shí)所需的功率提供了理論依據(jù)，也為結(jié)構(gòu)有限元分析提供了力學(xué)模型。建立結(jié)構(gòu)草圖[8]，運(yùn)用以參數(shù)化特征思想為基礎(chǔ)的CAD軟件對(duì)蔬菜切絲機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并求解出刀及刀盤在一定轉(zhuǎn)速時(shí)消耗的功率，從而求出整個(gè)蔬菜切絲機(jī)消耗的功率，根據(jù)計(jì)算功率選擇電機(jī)。經(jīng)查閱手冊(cè)及相關(guān)資料，只要刀盤軸轉(zhuǎn)矩滿足T〉5N·m，即可滿足一般蔬菜的切削。由于刀盤太快了反而不好，不能保證質(zhì)量[9]，初步擬定轉(zhuǎn)速450r/min，取轉(zhuǎn)矩T=15N·m，（3－1）（3－2）由于功率不大，為了使用方便，選用單相電動(dòng)機(jī)，額定電壓是220V的。查閱機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊(cè)175頁，可選用小功率異步電動(dòng)機(jī)YC系列。該系列的特點(diǎn)是單相電容起動(dòng)，起動(dòng)力矩大，起動(dòng)電流小，適用于滿載起動(dòng)的機(jī)械。這樣在進(jìn)行蔬菜切削時(shí)完全可以將蔬菜放進(jìn)料斗以后在開動(dòng)機(jī)器。根據(jù)功率和轉(zhuǎn)速，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)查出的電動(dòng)機(jī)型號(hào)有以下兩種傳動(dòng)比選擇方案符合，如下表據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)第177頁表12-14可知有：表3-1電動(dòng)機(jī)的類型方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/W電壓/V轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)質(zhì)量傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比1YC90L475022014002332YC90S27502202800226綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸，質(zhì)量以及傳動(dòng)比。由于采用V帶傳動(dòng)，采用第一種方案，設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)比為3即可，不必另外安裝減速器[10]。故采用第一種方案。因此選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)是YC90L4。該電動(dòng)機(jī)的主要外型和安裝尺寸如下表3—2：表3-2電動(dòng)機(jī)主要外形尺寸中心高外形尺寸地腳安裝尺寸地腳螺栓孔直徑軸伸尺寸裝鍵部位尺寸90310×190×175100×1401050×248其主要外形安裝尺寸如圖3—1圖3—1電動(dòng)機(jī)主要外形安裝尺寸根據(jù)轉(zhuǎn)速初步確定傳動(dòng)比為i=3，電動(dòng)機(jī)功率pd=750w,電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩（3－3）其中nd——————電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速刀盤軸輸入功率P=pd·ηv=750W×0.94=720W（3－4）η其中ηv——————V帶傳遞效率這樣刀盤軸的轉(zhuǎn)矩（3－5）轉(zhuǎn)矩也符合要求。刀盤軸轉(zhuǎn)速（3－6）4.1帶輪傳動(dòng)的計(jì)算：帶傳動(dòng)根據(jù)帶的截面形狀的不同，可分為平帶傳動(dòng)、v帶傳動(dòng)、同步帶傳動(dòng)、多楔帶傳動(dòng)等[11]。其中最常用的是v帶傳動(dòng)。主軸由通過V帶傳動(dòng)。設(shè)計(jì)方案如下：4.1.1帶的選擇,由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)219頁圖13—15查知，選普通V帶A型帶。4.求大小帶輪基準(zhǔn)直徑由于采用YC90L4電動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)比為3的方案。所以只需一級(jí)傳動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)比為3。由表13—7，取（4－1）由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表12-1-11，取（雖使n略有增加，但其范圍小于5％，允許）表13—7見《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》219頁表13—7。4.驗(yàn)算帶速（4－2）V在范圍內(nèi)，合適。4.求v帶基準(zhǔn)長度Ld和中心距a初步選取中心距（4－3）取，由式（13—2）得帶長（4－4）mm。查表13—2，對(duì)A型帶選用（表13—2見《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》213頁）計(jì)算實(shí)際中心距：（4－5）4.驗(yàn)算小帶輪包角（4－6）合適。求V帶根數(shù)：需要傳遞功率為0.75KW，故選用兩根。（由表13—7見《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》219頁）4.求作用在帶輪軸上的壓力查表13—1得A型V帶的單位長度質(zhì)量為q=0.1kg/m，故由式（13—17）得單根v帶的初拉力（4－7）作用在軸上的壓力（4－8）4.帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小帶輪轂孔徑，帶輪基準(zhǔn)直徑故小帶輪采用實(shí)心式，大帶輪采用孔板式[12]。a）小帶輪其中：（4－9）（4－10）（4－11）（4－12）（其中，查表13—10得：e=12±0.3mm，）小帶輪形狀及尺寸如圖4-1圖4-1小帶輪4.大帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸取大帶輪軸和小帶輪軸相同。則大帶輪的參數(shù)如下：B=（z—1）e+2f=（2—1）×15+2×9=33mm（4－13）（4－14）（4－15）（4－16）≥×9.9=14.85mm（4－17）≥×9.9=4.95mm（4－18）（4－19）取跟B一樣的寬度33mm.其具體形狀及尺寸如圖4-2圖4-2大帶輪在轉(zhuǎn)速不是特別高的情況下，帶輪的材料一般采用HT150或HT200。4.2機(jī)體的設(shè)計(jì)4.2.1機(jī)架及機(jī)體壁的設(shè)計(jì)機(jī)架采用角鋼焊接，牌號(hào)為3，在安軸承座的地方采用牌號(hào)為4的角鋼。機(jī)架的設(shè)計(jì)應(yīng)充分的烤爐到軸、電動(dòng)機(jī)的安裝，刀盤的尺寸等。為減輕機(jī)體重量，機(jī)體壁采用薄鐵板進(jìn)料斗及下料斗的設(shè)計(jì)為防止生銹，故進(jìn)料斗采用不銹鋼型號(hào)SUS304進(jìn)行制造。進(jìn)料斗的結(jié)構(gòu)如圖4－3圖4－3進(jìn)料斗下料斗采用楔形，能夠是蔬菜貼緊刀盤，提供足夠的切削力。下料斗也采用通用不銹鋼型號(hào)SUS304進(jìn)行制造，這樣也能保證機(jī)體有足夠的強(qiáng)度和硬度。切刀部分的設(shè)計(jì)切片刀的設(shè)計(jì)為防止生銹和保證機(jī)體有足夠的強(qiáng)度和硬度，采用通用不銹鋼型號(hào)SUS304進(jìn)行制造切片刀的形狀如圖4－4圖4－4切片刀刀面要進(jìn)行研磨，保證刀片的鋒利及合適的粗糙度，以使切出來的蔬菜絲表面細(xì)致光滑，由良好的口感。刀片要裝在刀柄上，以保持與主軸的垂直度。刀柄的結(jié)構(gòu)及尺寸如圖4－5圖4－5卡刀盤4.3.2縱向小割刀的設(shè)計(jì)要防止生銹和保證機(jī)體有足夠的強(qiáng)度和硬度，采用通用不銹鋼型號(hào)SUS304進(jìn)行制造。由于切絲機(jī)的設(shè)計(jì)要能切出來不同粗細(xì)的蔬菜絲，這就要求在調(diào)整切片刀的同時(shí)，還要通過縱向割刀的更換來實(shí)現(xiàn)。首先，縱向割刀采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，能方便的從到盤上取下和裝上?？v向割刀制成上面小刀片間隙r從0～10mm的刀系列。其形狀和基本尺寸如圖4－6圖4－6縱向小割刀刀盤部分的設(shè)計(jì)刀盤是蔬菜切削平面接觸的面，其保持清潔和不生銹是很重要的，材料也選用不銹鋼型號(hào)SUS304。刀盤是和切片刀一起確定切片厚度的關(guān)鍵部件，它與道是同步轉(zhuǎn)動(dòng)的，與到軸向?qū)R的地方，開洞，以是切出來的蔬菜片和蔬菜絲甩出來。它開的另一個(gè)洞石用來安縱向割刀的。其結(jié)構(gòu)及尺寸如圖4－7圖4－7刀盤刀盤套筒的設(shè)計(jì)刀盤套筒是切片刀定位及刀盤安裝的部件，套筒內(nèi)外都開有鍵槽，分別用于和軸及刀盤進(jìn)行周向定位。但盤可以在套筒上面軸向滑動(dòng)，此舉在與彈簧配合調(diào)整切片刀與刀盤的間隙，以達(dá)到切出任意薄厚的片，不同粗細(xì)的絲。套筒的外形及尺寸見圖4－8圖4－8套筒軸的設(shè)計(jì)根據(jù)轉(zhuǎn)速初步確定傳動(dòng)比為i=3，電動(dòng)機(jī)功率pd=750w,電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩（4－20）其中——————電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速刀盤軸輸入功率（4－21）其中——————V帶傳遞效率這樣刀盤軸的轉(zhuǎn)矩（4－22）轉(zhuǎn)矩也符合要求。刀盤軸轉(zhuǎn)速（4－23）根據(jù)扭矩初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15—3，A0=112（4－24）考慮到軸受到的彎曲應(yīng)力，初步擬定軸的最小直徑為24mm根據(jù)機(jī)體和軸上零件的裝配，設(shè)計(jì)出軸的結(jié)構(gòu)如下圖４－９軸的結(jié)構(gòu)及尺寸軸的材料：軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。由于碳鋼比合金鋼價(jià)格便宜，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低，同時(shí)也可以用熱處理或化學(xué)熱處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度，所以本設(shè)計(jì)采用45號(hào)鋼作為軸的材料。軸的校核(1)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算，用于只承受轉(zhuǎn)矩的傳動(dòng)軸的精確計(jì)算，也可用于既受彎矩又受扭矩的軸的計(jì)算。其強(qiáng)度條件為：（4－25）式中：為軸的扭切應(yīng)力，；T為轉(zhuǎn)矩，；為抗扭截面系數(shù)，；對(duì)圓截面；為傳遞的功率，；為軸的轉(zhuǎn)速，；為軸的直徑，；為許用扭切應(yīng)力，。所以，把相關(guān)的數(shù)據(jù)帶入公式中得：τ――――――――（4－26）由于軸的選材為45號(hào)鋼，所以查表可知45號(hào)鋼的許用扭切應(yīng)力為，τ=25～45MPa。經(jīng)校核設(shè)計(jì)的軸符合轉(zhuǎn)矩要求(2)按彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行校核徑向力：（4－27）（4－28）垂直面的支承反力（圖b）由得（4－29）由得（4－30），②求水平面的支承反力（圖c）由得（4－31）由得（4－32），③繪垂直面的彎矩圖（圖b）（4－33）（4－34）（4－35）④繪水平面的彎矩圖（圖c）同理可得（4－36）（4－37）（4－38）⑤求合成彎矩圖（圖e）（4－39）（4－40）（4－41）圖4－10軸的載荷分析圖⑥求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩由（1）扭矩的校核可得扭矩⑦校核軸的強(qiáng)度校正系數(shù)α=0.6從圖可見，B-B截面最危險(xiǎn)，其彎矩為（4－42）（4－43）（4－44）（4－45）（4－46）軸材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15—1查的許用彎曲應(yīng)力=60MP，則（4－47）軸彎曲強(qiáng)度滿足條件。完成了軸的彎扭合成強(qiáng)度校核。5.設(shè)計(jì)總結(jié)這次設(shè)計(jì)還是費(fèi)了一番功夫的，其實(shí)功夫應(yīng)該應(yīng)該說是下在對(duì)實(shí)現(xiàn)方案的思索上，每次方案的改進(jìn)也是建立在查閱資料，不斷學(xué)習(xí)，認(rèn)真思索的基礎(chǔ)上的。首先是切刀方案的選擇，原先是考慮的兩個(gè)刀片進(jìn)行切削，一個(gè)刀片先將蘿卜切成片，蘿卜片在重力作用下滑落下一個(gè)切刀處，由下一個(gè)切刀切成絲。而它們的運(yùn)動(dòng)全為往復(fù)式，用曲柄連桿機(jī)構(gòu)或凸輪去實(shí)現(xiàn)。后經(jīng)老師指導(dǎo)，說這樣的方案是不好實(shí)現(xiàn)的，尤其是在第二步操作進(jìn)行切絲時(shí)，蘿卜片的進(jìn)給是一個(gè)比較難于解決的問題；還有就是這樣的方案，生產(chǎn)率不高，效率低，機(jī)構(gòu)也復(fù)雜。后來受人們生活中檫絲的檫菜板的造型和蔬菜的運(yùn)動(dòng)的啟發(fā)，決定采用檫板往復(fù)式運(yùn)動(dòng)來進(jìn)行切絲。又查閱資料，查到甜菜切絲的方案，決定采用切片刀和縱向割刀配合的方式切絲。如此只需將縱向割刀卸下就可切片。此后又是運(yùn)動(dòng)方案的改變，這也是在我不斷的思考和學(xué)習(xí)過程中改變的。因?yàn)橥鶑?fù)式仍然存在效率低的問題，然后就是這樣的機(jī)械制成之后震動(dòng)也比較大。應(yīng)該采用連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的方式。結(jié)合甜菜切絲機(jī)[6]，選用圓盤式了。而后又是蘿卜絲粗細(xì)的調(diào)節(jié)遇到了難題，其實(shí)調(diào)節(jié)并不難實(shí)現(xiàn)，關(guān)鍵是要操作方便。也存在切刀和下料斗壁間隙的問題，這也很是個(gè)問題，這是保證蘿卜切削切削的最后部分能否完成切削的關(guān)鍵問題。通過更換縱向割刀當(dāng)然能夠?qū)崿F(xiàn)，但必要時(shí)候還是要調(diào)節(jié)切片刀的。如果在刀盤上通過螺釘進(jìn)行刀片的調(diào)節(jié)，刀盤與軸位置固定，則保證間隙就需要調(diào)整下料斗壁與刀盤之間的間隙，也不是很方便，兩個(gè)地方都要調(diào)節(jié)。最后決定將切片刀與軸位置固定。調(diào)整刀盤在軸上的位置來實(shí)現(xiàn)切片的薄厚，這也是切絲粗細(xì)改變的關(guān)鍵之一。這是方案的制定過程，其次在畫圖方面及設(shè)計(jì)方面自己也遇到了不少的阻力。這也是我意識(shí)到了自己的知識(shí)面還太窄，專業(yè)知識(shí)也不夠扎實(shí)。今后我會(huì)不斷充實(shí)自己。由于時(shí)間倉促，加上水平有限，失誤之處在所難免。設(shè)計(jì)的表達(dá)方法也可能會(huì)有欠佳之處。誠懇的希望各位老師批評(píng)指正。致謝這次畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠得以順利完成，并非我一人之功勞，是在所有指導(dǎo)過我的老師的教育下，同學(xué)的幫助下完成的。在這里，我要給他們表示我最真誠的謝意，是他們不僅讓我完成了設(shè)計(jì)，還讓我學(xué)到了許多書本上都學(xué)不到的東西，同時(shí)也給我提供了充足完備的學(xué)習(xí)條件和寶貴的交流機(jī)會(huì)，真是受益匪淺。在這里，我最想把我的感謝獻(xiàn)給我尊敬