蘋果切片機(jī) 設(shè)計(jì)說明書 學(xué)生姓名 陳 斌 學(xué) 號 XXXX 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級 指導(dǎo)教師 XXXX 日 期 2012 6 XXXX 大學(xué)教務(wù)處制 1 前 言 蘋果的營養(yǎng)很豐富 它含有多種維生素和酸類物質(zhì) 1 個(gè)蘋果中含有類黃酮約 30 毫克 以上 蘋果中含有 15 的碳水化合物及果膠 維生素 A C E 及鉀和抗氧化劑等含量也 很豐富 1 個(gè)蘋果 154g 膳食纖維 5g 鉀 170mg 鈣 10mg 碳水化合物 22g 磷 10mg Vc7 8g Vb7 8g 蘋果中的含鈣量比一般水果豐富多 有助于代謝掉體內(nèi)多余鹽分 蘋果酸可代謝熱量 防止下半身肥胖 至于可溶性纖維果膠 可解決便秘 果膠還能促進(jìn) 胃腸道中的鉛 汞 錳的排放 調(diào)節(jié)機(jī)體血糖水平 預(yù)防血糖的驟升驟降 如今 的林果總面積已經(jīng)突破 1700 萬畝 果品產(chǎn)量達(dá) 600 萬噸 蘋果更是占了很 大的份量 但是 由于現(xiàn)在的蘋果銷售方式很大程度上還是以鮮果的方式銷售到各地 就導(dǎo)致很多時(shí)候蘋果沒能得到很好的儲存條件 而導(dǎo)致大量的蘋果腐爛 造成很大的經(jīng)濟(jì) 損失 這對蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是及其不利的 所以 從國際和內(nèi)地的蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢看 蘋果的加工深加工具有很廣闊的發(fā)展前景 大力發(fā)展蘋果深加工與綜合利用技術(shù)研究 深 加工不僅僅延長了蘋果的儲存和銷售期 而且可以大大增加了產(chǎn)品的附加值 更主要的是 豐富了食品的品種 能更好地滿足不同消費(fèi)者的多元化的食品需求 蘋果深加工調(diào)整了產(chǎn) 業(yè)結(jié)構(gòu) 緩解了供需矛盾 節(jié)約了生產(chǎn)浪費(fèi) 促進(jìn)了人類飲食文明的進(jìn)步 可以說深加工 所占比例反映了一個(gè)國家或地區(qū)蘋果產(chǎn)業(yè)的成熟程度 大力發(fā)展?jié)饪s鮮果汁 飲料 果醬 等蘋果加工技術(shù) 有助于提高蘋果的國際競爭力 在蘋果深加工過程中 蘋果切片就是其中的一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié) 只有將蘋果片切到合適 的厚度 才能在后面得加工過程中很好的提取出蘋果的營養(yǎng)成分 而且直接將蘋果切片進(jìn) 行儲存也能很好的留住蘋果的營養(yǎng)成分 在大批量生產(chǎn)蘋果切片的過程中 能保證切片質(zhì) 量和效率的切片機(jī)就顯得至關(guān)重要了 因此本人對以前的切片機(jī)進(jìn)行參考 進(jìn)行改進(jìn) 將其刀片改為旋切式的 提高機(jī)構(gòu)的 切片效率設(shè)計(jì)出此作品 2 目 錄 1 國內(nèi)外切片機(jī)現(xiàn)狀 1 1 1 國外切片機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 1 1 2 國內(nèi)切片機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 1 2 設(shè)計(jì)思路及整體方案 1 2 1 整體設(shè)計(jì)思路 1 2 2 設(shè)計(jì)方案 2 2 3 機(jī)構(gòu)示意圖 2 3 電動(dòng)機(jī)的選擇 2 4 聯(lián)軸器的選擇 3 4 1 小 V 帶軸和電動(dòng)機(jī)軸之間聯(lián)軸器的選擇 3 4 2 大 V 帶軸和小平帶軸之間聯(lián)軸器的選擇 3 5 平帶的設(shè)計(jì) 4 5 1 平帶及帶輪材料的選擇 4 5 2 平帶及帶輪的機(jī)構(gòu)示意圖 4 5 3 平帶及帶輪的一些基本尺寸及計(jì)算 4 5 4 平帶上的刀片的設(shè)計(jì) 5 5 5 帶輪軸的設(shè)計(jì)與校核 6 6 V 帶的設(shè)計(jì) 9 6 1 選擇 V 帶的型號 9 6 2 確定帶輪基準(zhǔn)直徑 9 6 3 確定 V 帶長及中心距 10 6 4 驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角 10 6 5 確定帶的根數(shù) 10 6 6 計(jì)算帶的張緊力和壓軸力 10 7 V 帶輪的設(shè)計(jì) 11 7 1 小 V 帶輪軸的設(shè)計(jì) 11 7 2 大 V 帶輪軸的設(shè)計(jì) 11 7 3 小 V 帶輪的設(shè)計(jì) 12 7 4 大 V 帶輪的設(shè)計(jì) 12 8 物料箱的選擇 13 9 壓緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 14 9 1 壓緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 9 2 齒輪齒條的設(shè)計(jì) 14 9 3 彈簧材料的選定 16 9 4 彈簧尺寸的計(jì)算 16 9 5 壓縮彈簧的穩(wěn)定性 16 結(jié)束語 17 致 謝 18 參考文獻(xiàn) 19 3 蘋果切片機(jī)的設(shè)計(jì) 1 國內(nèi)外切片機(jī)現(xiàn)狀 1 1 國外切片機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 國外的切片機(jī)技術(shù)始于六十年代 到七十年代已經(jīng)發(fā)展成熟 八十年代中期 大部分 切片機(jī)都可以加工 125MM 以上大直徑單晶 像瑞士的邁爾 布格耶斯公司的臥室內(nèi)圓切片機(jī) 切割棒料直徑最大可以達(dá)到 304 8mm 八十年代中后期的一兩年 切片技術(shù)發(fā)展到了鼎盛 時(shí)期 相當(dāng)多的多功能全自動(dòng)切片機(jī)相繼商品化 從而誕生了世界上續(xù)道著名的切片機(jī)廠 家 如瑞士 AG 公司的 TS 系列機(jī) 日本 TOkyo Semisu 朱式會社的 TSK 系列機(jī) ASM 系列機(jī) 美國 STC 公司的 STC 系列機(jī)等 就切片機(jī)的結(jié)構(gòu)而言 主軸以空氣軸承火滾動(dòng)軸承為支撐 方式的臥式和立式兩種 發(fā)展到現(xiàn)在就切片機(jī)的功能而言 已經(jīng)相當(dāng)齊全 而且復(fù)合化 切片方式也有很多種類 目前 全球水果加工機(jī)械需求每年以 5 3 的速度增長 美國擁有最大的水果加工設(shè)備 生產(chǎn)商 其次是日本 其他的主要生產(chǎn)商則來自德國 意大利和中國 目前水果加工設(shè)備 生產(chǎn)增長最快的是發(fā)展中國家和地區(qū) 據(jù)了解 美國包裝工業(yè)總產(chǎn)值占國民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的 3 其包裝機(jī)械最大使用行業(yè)是食 品產(chǎn)業(yè) 其次是飲料產(chǎn)業(yè) 家庭清潔用品與化妝品產(chǎn)業(yè) 醫(yī)藥用品及煙草業(yè) 在美國食品 產(chǎn)業(yè)中 蔬菜和水果每年需要的食品機(jī)械所占比重最大 而美國進(jìn)口的食品加工機(jī)械主要 來自德國 墨西哥 加拿大和中國 在俄羅斯 機(jī)械制造業(yè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了農(nóng)產(chǎn)品加工和食品生產(chǎn)等行業(yè)的需求 據(jù)了解 俄羅斯水果加工機(jī)械的市場容量為每年 20 億美元至 40 億美元 但是俄羅斯的制造商只占 有 20 的份額 并且這些制造商主要生產(chǎn)半自動(dòng)化的設(shè)備 目前還沒有能力去滿足俄羅斯 食品生產(chǎn)加工行業(yè)的整體需求 在亞洲 越南市場則對食品機(jī)械如食品切片機(jī)等成套加工設(shè)備的需求日益旺盛 尤其 是在水果加工設(shè)備方面 越南出產(chǎn)豐富的熱帶水果 年產(chǎn)量達(dá) 380 多萬噸 但水果加工技 術(shù)落后 致使出口仍以鮮果為主 1 2 國內(nèi)切片機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 我國的切片機(jī)技術(shù)始于其實(shí)年代初期 我國的切片機(jī)廣泛應(yīng)用于蔬菜 中藥 凍肉等 領(lǐng)域 其中土豆的應(yīng)用最為顯著 目前我國的切片機(jī)主要方式有以下幾種 1 直線往復(fù)式切片機(jī) 直線往復(fù)式切片機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單 但效益低 因此它應(yīng)用于工作要求 不高 效率低得場合 2 圓盤旋轉(zhuǎn)式切片機(jī) 圓盤旋轉(zhuǎn)式切片機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單也有較高的生產(chǎn)效益 因此它廣泛應(yīng) 用于各種場合 3 水槍式切片機(jī) 水槍式耗水量大 只能切出平直的片 因此它的應(yīng)用不是十分廣泛 4 圓形切片機(jī) 圓形式切片機(jī)有很高的工作效率 但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜 設(shè)計(jì)比較困難 因此它 應(yīng)用于工作效率要求相當(dāng)高的專業(yè)領(lǐng)域 國內(nèi)市場現(xiàn)在的切片機(jī)類型有輪轉(zhuǎn)切片機(jī) 振動(dòng)切片機(jī) 立式薄片切片機(jī) 凍肉切片 機(jī) 中藥切片機(jī) 木材切片機(jī) 果蔬切片機(jī)等等 我國的切片研究開發(fā)方面雖然已經(jīng)有 30 年的歷史 近幾年來切片機(jī)的研制發(fā)展也非常 迅速 但是與發(fā)達(dá)國家相比目前仍有一段距離 研制切片機(jī)沒有得到大面積的推廣應(yīng)用 雖然現(xiàn)在已經(jīng)有很多的切片機(jī)生產(chǎn)廠家 但是我國的切片機(jī)方面仍然處于較低得發(fā)展水平 4 2 設(shè)計(jì)思路及整體方案 2 1 整體設(shè)計(jì)思路 本人設(shè)計(jì)的旋切式蘋果切片機(jī) 主要是由電動(dòng)機(jī)經(jīng) V 帶降速并傳遞給平帶動(dòng)力 從而 使平帶進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 使刀片對蘋果進(jìn)行旋切 由齒條和彈簧的的配合使得刀片在切完一 箱蘋果后 立即更換物料箱 并且壓緊物料進(jìn)行切割 見圖 2 1 2 2 設(shè)計(jì)方案 通過平帶的傳動(dòng)與切割 完成切片過程 同時(shí)使用齒條和彈簧使得壓緊元件能夠很好 的壓緊 在即將切完時(shí)迅速的退出并且更換物料箱 至于刀片 將其用鉚釘釘入平帶中 物料箱固定在機(jī)架上的導(dǎo)軌上 隨著平帶的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 刀片也跟著運(yùn)動(dòng) 同時(shí) 在平帶上 安裝了 8 把刀片 設(shè)定的切削速度為 1m s 切削厚度為 3mm 在保證了切片質(zhì)量的同時(shí) 切 削效率也是比較好的 2 3 機(jī)構(gòu)示意圖 小平帶輪 1 通過它的軸與 V 帶軸連接 為主動(dòng)輪 機(jī)架 2 通過它支撐與連接機(jī)架 平臺 起到固定的作用 機(jī)架平臺 3 用來支撐物料箱上的導(dǎo)軌 平帶 4 在上面安 裝刀片 切片的同時(shí)也支撐物料 定位元件 5 用電機(jī)控制它的運(yùn)動(dòng)情況 在切片的時(shí) 候固定物料箱 壓緊輪 6 用來壓緊平帶 保證平帶的強(qiáng)度 刀片 7 用鉚釘鉚在平帶 上 切片的元件 壓緊機(jī)構(gòu) 8 它與電機(jī)配合 用來壓緊物料 物料箱 9 用來盛放物 料的裝置 導(dǎo)軌 10 設(shè)計(jì)在物料箱的兩側(cè) 正好架在機(jī)架平臺上 支撐板 11 支撐平 帶 大帶輪 12 機(jī)構(gòu)的從動(dòng)部件 擋料板 13 用來防止料亂飛 接料板 14 接住 出料 1 小平帶輪 2 機(jī)架 3 機(jī)架平臺 4 平帶 5 定位元件 6 刀片 7 壓緊機(jī)構(gòu) 8 壓緊板 9 導(dǎo)軌 10 物料箱 11 支撐板 12 大平帶輪 13 擋料板 14 接料板 圖 2 1 切片機(jī)示意圖 3 電動(dòng)機(jī)的選擇 作為動(dòng)力源頭 它的選擇是否恰當(dāng) 關(guān)系到整個(gè)機(jī)構(gòu)的性能 它的選擇包括選擇類型 結(jié)構(gòu)形式 容量 功率 和轉(zhuǎn)速 并確定型號 電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式要根據(jù)電源 交流或直流 工作條件 溫度 環(huán)境 空間尺寸 等 和載荷特點(diǎn) 性質(zhì) 大小 啟動(dòng)性能和過載情況 來選擇 5 電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)有開啟式 防護(hù)式 封閉式和防爆式等 可根據(jù)防護(hù)要求來選擇 同一類型的 電動(dòng)機(jī)又具有幾種安裝形式 應(yīng)根據(jù)安裝條件來確定 作為本次設(shè)計(jì)需要 重點(diǎn)在電動(dòng)機(jī)的選擇上 而功率又是選擇的根本 針對此機(jī)構(gòu)工 作特點(diǎn) 將其歸入平穩(wěn)負(fù)載連續(xù)工作制電動(dòng)機(jī)功率的選擇 額定功率的計(jì)算 95mznepe 3 1 式中 pe 電動(dòng)機(jī)額定功率 kw Pz 負(fù)載功率 kw 折算到電動(dòng)機(jī)軸上的靜負(fù)載轉(zhuǎn)矩 n m mz ne 電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速 r min 帶輪軸所需功率為 5 kWFvPw4 010 3 2 考慮到傳動(dòng)裝置的功率消耗 電動(dòng)機(jī)的輸出功率為 5 wdP 3 3 式中 為從電動(dòng)機(jī)到小帶輪軸之間的總效率 0 903 0 99 為彈性聯(lián) 1234 1 軸器的傳動(dòng)效率 0 98 為一對滾動(dòng)軸承效率 0 98 為一對滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率 2 0 95 為彈性聯(lián)軸器與 v 帶的傳動(dòng)效率 4 1 電動(dòng)機(jī)的輸出功率為 2 2 kW 因此本人的設(shè)計(jì)中電動(dòng)機(jī)的型號為 Y132S 6 額定功dP 5 率為 3kW 轉(zhuǎn)速為 960r min 4 聯(lián)軸器的選擇 普通的聯(lián)軸器有剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器之分 剛性聯(lián)軸器由剛性零件組成 無緩沖減 振能力 適用于無沖擊 被聯(lián)接的兩軸中心線嚴(yán)格對中 而且機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不發(fā)生相對 位移的地方 撓性聯(lián)軸器容許兩軸有一定的安裝誤差 兩軸間的偏移靠元件的相對位移或 者靠彈性元件的彈性變形補(bǔ)償位移 4 1 小 V 帶軸和電動(dòng)機(jī)軸之間聯(lián)軸器的選擇 因切片機(jī)的載荷變化大 選用緩沖較好的 同時(shí)具有可移性的彈性套柱銷聯(lián)軸器 Y132S 6 電動(dòng)機(jī)軸的直徑為 38mm 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 根據(jù)軸徑和計(jì)算轉(zhuǎn)矩選用 TL6 聯(lián)軸 器 138604238JAGBY 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 CTK 選擇工作情況系數(shù) K 查表取 K 1 5 計(jì)算轉(zhuǎn)矩 mNKTC 748 2951 6 其許用最大扭矩 許用最高轉(zhuǎn)速 此聯(lián)軸器合用 250TNm 380 minnr 4 2 大 V 帶軸和小平帶軸之間聯(lián)軸器的選擇 根據(jù)兩軸的直徑大小 選擇彈性套柱銷聯(lián)軸器 TL5 12564328YCGBZ 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 CTK 選擇工作情況系數(shù) K 查表 K 1 5 計(jì)算轉(zhuǎn)矩 mNKT 9 8c 其許用最大扭矩 許用最高轉(zhuǎn)速 此聯(lián)軸器合用 250Nm 30 innr 5 平帶的設(shè)計(jì) 5 1 平帶及帶輪材料的選擇 首先平帶的材料選取為膠帆布平帶 這是由于帶輪的工作環(huán)境比較干燥 工作量比較 小 至于帶輪 選取為普通的滾筒 由于其所要承受的載荷不是很大 因此滾筒的結(jié)構(gòu)形 式為輪輻式 5 2 平帶及帶輪的機(jī)構(gòu)示意圖 5 3 平帶及帶輪的一些基本尺寸及計(jì)算 1 由于在切削過程中 帶容易產(chǎn)生振動(dòng) 為了減小在切削過程中帶的上下振動(dòng) 產(chǎn)生切 削不均勻 所以帶速不能過高 先初選帶速 v 1m s 2 小帶輪的直徑 1160nd 5 1 由初選速度 1m s 查表選得平帶小帶輪的直徑取 315mm 大帶輪的直徑取 400mm 所以 小帶輪軸的轉(zhuǎn)速為 min 301rn 3 大帶輪的直徑 取 12d 0 1 2 5 2 所以大帶輪軸的轉(zhuǎn)速為 n 234 1r min2 帶長 2a d d dL 12 ad421 5 3 將數(shù)字代入 3983 8mm 考慮到膠帆布平帶用硫化接頭聯(lián)接 由表得 選取帶dL 的基準(zhǔn)長度 L 為 4000mm 7 圖 5 1 平帶及帶輪的示意圖 5 如果帶傳動(dòng)的中心距過小 則帶長較小 在速度一定時(shí) 帶的循環(huán)次數(shù)多 對帶的壽 命不利 同時(shí)包角也減小 因此帶傳動(dòng)的中心距不宜過小 也不宜過大 否則引起帶的跳 動(dòng) 初定中心距 取 a 1430mm 12012 5 5 dad 0172 537a 5 4 計(jì)算實(shí)際中心距 5 5 6 439 0 dL 6 在帶的最大有效拉力的分析中可知 小帶輪包角取得過小 將影響帶傳動(dòng)能力 一般 小平帶輪的包角應(yīng)不小于 如果設(shè)計(jì)時(shí)包角太小 應(yīng)增大中心距或張緊輪 015 a 176 59 021d86a 1a0 5 5 6 7 帶層 初選速度為 1m s 小帶輪直徑為 315mm 查表得 Z 6 8 帶厚 7 5mm 這里取帶厚為 9 6mm 1 5Z 9 帶寬 b 355mm 10 輪緣寬度取 400mm 11 計(jì)算帶的張緊力和壓軸力 帶的截面積 A 查表得 1 1 0 97 1 0 1 20dapk Akak 0p 得 A 2 37 5 7 dp 工作情況系數(shù)Ak 小帶輪的包角系數(shù)a 傳動(dòng)布置系數(shù)k 平帶單位截面積所能傳遞的額定功率0p 帶的正常張緊應(yīng)力 短距離普通傳動(dòng)取 1 6 作用在軸上的壓軸力 0 0 8 7 93N 5 8 102sinraFA 由小帶輪軸的轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可以將 v 帶的傳動(dòng)比算出來 i 960 303 3 3 17 同 時(shí)計(jì)算出從電動(dòng)機(jī)的輸出軸到平帶輪輸出軸的功率 扭矩 計(jì)算過程中將效率算進(jìn)去 可 得下表 表 5 1 軸的轉(zhuǎn)速 扭矩 功率 效率 電動(dòng)機(jī)軸 小 v 帶軸 大 v 帶軸 小平帶軸 大平帶軸 轉(zhuǎn)速 功率 效率 轉(zhuǎn)矩 960 3 0 97 29 8 960 2 91 0 94 28 9 303 3 2 74 0 97 86 3 303 3 2 65 0 94 83 4 234 1 2 49 101 6 r min KW N M 式中 0 94 為平帶傳動(dòng)的傳動(dòng)效率 5 4 平帶上的刀片的設(shè)計(jì) 因?yàn)楦鶕?jù)設(shè)計(jì)要求 刀片既要一邊支撐物料 又要一邊切削 所以我將它與平帶設(shè)計(jì) 在一起 隨著平帶的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng) 同時(shí)考慮到箱子不能跟平帶一起運(yùn)動(dòng) 必須另外有裝置固定它 所以 我設(shè)計(jì)支架通 過它支撐箱子 又為了避免妨礙刀片運(yùn)動(dòng) 就將刀片寬度設(shè)定為箱子寬度 考慮到平帶是 圓周運(yùn)動(dòng) 因此我設(shè)計(jì)在每隔一定的距離安裝一把刀片 有效的利用圓周運(yùn)動(dòng) 大大的提 高工作效率 由平帶的轉(zhuǎn)速 帶長和物料箱的長度決定每隔 500mm 安裝一把刀片 這樣 在整個(gè)平帶上就有 8 把刀片 即在平帶運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間內(nèi) 刀片切削 8 次 刀片的尺寸為 寬 300mm 長 10mm 高 3mm 用鉚釘將刀片鉚上去 鉚釘?shù)拇笮∵x取 采用沉頭的型 式 同時(shí) 為防止平帶的強(qiáng)度由于有溝槽而降低 在平帶上裝mdL4 10 1 有刀片的地方也鉚上薄鐵皮 能有效的減少因開有溝槽而造成的強(qiáng)度降低 235 1 刀片 2 溝槽 3 平帶 4 鉚釘 5 鐵片 圖 5 2 刀片示意圖 5 5 帶輪軸的設(shè)計(jì)與校核 5 5 1 小帶輪軸的設(shè)計(jì)與校核 選擇軸的材料并確定許用應(yīng)力 選用 45 號鋼正火處理 查表 軸的常用材料及其 1 主要力學(xué)性能和應(yīng)用 得強(qiáng)度極限 其許用彎曲 2 a60MPB MPab51 9 確定軸的直徑 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算 取 C 110 則 6 mnPCd 23065 13 5 9 考慮到軸上有鍵槽 將軸的直徑增大 5 則 md79 23 51 6 2 此段軸的直徑和長度應(yīng)與聯(lián)軸器相符 聯(lián)軸器 TL5 型彈性圈柱銷聯(lián)軸器 起軸孔直徑 為 25mm 與軸配合部分長度為 62mm 故此段軸的直徑為 25mm 軸的基本數(shù)據(jù)如下 md5 21 L801 此段軸上裝有鍵槽 其尺寸為 b h 8 7 L 40mm 34m194 此段軸主要是用于安裝軸承 主要按軸承內(nèi)徑尺寸系列確定 初選軸承類型為深溝球 軸承 型號為 6306 內(nèi)徑為 30mm 外徑為 72mm 寬度為 19mm d503 L03 此段軸主要考慮軸上的鍵槽 取其數(shù)值為 hb 22 此段只要也是安裝軸承 選取軸承類型為深溝球軸承 型號為 6306 考慮到 C D 處為可能的危險(xiǎn)截面 計(jì)算出 C D 處的彎矩 由于軸主要是承受轉(zhuǎn)矩 mNT 8340 NdTF36 支點(diǎn)反力 N162AHBF C 點(diǎn)彎矩 52580CM D 點(diǎn)彎矩 DHA m 計(jì)算支點(diǎn)反力和 C D 兩處的彎矩 支點(diǎn)反力 3 962rAVBFN C 點(diǎn)彎矩 1584CM D 點(diǎn)彎矩 DVAm 求合成彎矩 C 點(diǎn)合成彎矩 2358621CHCVN D 點(diǎn)合成彎矩 0DDM 計(jì)算 C D 點(diǎn)的當(dāng)量彎矩 C 點(diǎn)當(dāng)量彎矩 22 3695CTm D 點(diǎn)當(dāng)量彎矩 4DN 10 校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)彎矩的大小及軸的直徑選定 C D 兩截面進(jìn)行強(qiáng)度校核 C 截面當(dāng)量 彎曲應(yīng)力 13362095 780 1 C bMMPWd 因 C 截面有鍵槽 考慮對軸強(qiáng)度的削弱影響 故 乘以 0 95 3d 1332594620 70 1 CD bd C D 兩截面均安全 5 5 2 大帶輪軸的設(shè)計(jì) 選擇軸的材料并確定許用應(yīng)力 選用 45 號鋼正火處理 查得強(qiáng)度極限 得MPaB60 其許用彎曲 MPab51 確定軸的直徑 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算 取 C 110 軸的簡圖和受力分析如下 11 軸 受 力 簡 圖水 平 面 受 力水 平 面 彎 矩 圖垂 直 面 受 力垂 直 面 彎 矩 圖 合 成 彎 矩 圖轉(zhuǎn) 矩 T圖當(dāng) 量 彎 矩 圖 圖 5 3 軸的分析圖 12 mnPCd9 241 303 5 10 考慮到軸上有鍵槽 將軸的直徑增大 5 則 5 9 24 這里 d 取 30mm 軸的基本數(shù)據(jù)如下 m301 mL301 此兩段軸主要是用于安裝軸承 主要按軸承內(nèi)徑尺寸系列確定 初選軸承類型為深溝球軸 承 型號為 6306 內(nèi)徑為 30mm 外徑為 72mm 寬度為 19mm d 50mm L 400mm 22 此段軸主要考慮軸上的鍵槽 查表取其數(shù)值為 b h 14 9 L 180mm 軸的示意圖如下 圖 5 4 軸的示意圖 6 V 帶的設(shè)計(jì) V 帶有普通 V 帶 窄 V 帶 聯(lián)組 V 帶 齒形 V 帶等類型 其中普通 V 帶和窄 V 帶已 標(biāo)準(zhǔn)化 帶的尺寸按 GB T11544 1989 規(guī)定 因?yàn)槠胀?V 帶的摩擦力大 允許包角小 傳 動(dòng)比大 所以在這里我使用普通 V 帶 6 1 選擇 V 帶的型號 首先確定 V 帶每天的工作時(shí)間 為 10 16 小時(shí)內(nèi) 查表 工作情況系數(shù) K 查得 A 2 K 1 1 所以計(jì)算功率A 3 1 PKAc KW 6 1 P 傳遞的名義功率 6AK 工作情況系數(shù) 根據(jù) 和 由圖 普通 V 帶選型圖 確定選用 A 帶 cP1n 2 13 6 2 確定帶輪基準(zhǔn)直徑 帶的彎曲應(yīng)力是引起帶的疲勞破壞的重要原因 帶輪越小 帶的彎曲應(yīng)力越大 因此小 帶輪的直徑不能太小 由表 V 帶輪的最小直徑 取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑為 d 100mm 21 計(jì)算從動(dòng)帶輪的基準(zhǔn)直徑 6 2 2d1 id 取 0 02 以知 i 3 17 得 310 66 按 GB T135751 1992 規(guī)定 V 帶輪的基準(zhǔn)直徑標(biāo)準(zhǔn)系列取 315mm2d 實(shí)際的傳動(dòng)比 6 3 2135 21 0 98di 傳動(dòng)比誤差相對值 一般允許誤差 5 所選大帶輪直徑可用 i 6 3 確定 V 帶長及中心距 根據(jù) 0 55 d d 2 d d 初定中心距 420 根據(jù)下式計(jì)算帶210a10a 的基準(zhǔn)長度 6 L 2 d d 0a2 1 2 ad421 6 4 420 135 0 4 3 1511 8 mm 根據(jù)表 V 帶的基準(zhǔn)長度 L 選取帶長為 1600 mm 0 2 1 460 ad mm 6 5 6 4 驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角 01201 1278 53 d8 aa 6 6 主動(dòng)輪上包角合適 6 5 確定帶的根數(shù) 32 0 lacKPz 6 7 取 4 根 上式 0 97 kW 0 11 kW 0 93 0 99 系數(shù)的選取 00P aKl 2 14 6 6 計(jì)算帶的張緊力和壓軸力 單根帶的張緊力為 140 9N 20 5 1 CaPFqvvzK 6 8 q 單位長度質(zhì)量 A 帶取 0 1 帶輪軸的壓軸力為 6 9 0102sin24 9sin76 8193z N 7 V 帶輪的設(shè)計(jì) 7 1 小 V 帶輪軸的設(shè)計(jì) 選擇軸的材料并確定許用應(yīng)力 選用 45 號鋼正火處理 查表 軸的常用材料及其 10 主要力學(xué)性能和應(yīng)用 得強(qiáng)度極限 600MPa 其許用彎曲 55MPa 2B b1 確定軸的直徑 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算 取 C 110 則 d C 110 15 92 mm 3nP3960 2 考慮到軸上有鍵槽 將軸的直徑增大 5 則 d 15 92 1 5 16 72 此段軸的直徑和長度應(yīng)與聯(lián)軸器相符 聯(lián)軸器 TL6 型彈性圈柱銷聯(lián)軸器 起軸孔直徑 為 38mm 與軸配合部分長度為 60mm 故此段軸的直徑為 38mm 軸的基本數(shù)據(jù)如下 md381 mL801 此段軸主要考慮軸上的鍵槽 查表取其數(shù)值為 810 hbmL6 432423L 此段軸主要是用于安裝軸承 主要按軸承內(nèi)徑尺寸系列確定 初選軸承類型為深溝球軸承 型號為 6305 內(nèi)徑為 40mm 外徑為 90mm 寬度為 23mm md53 mL703 軸的簡圖如下 水 平 面 彎 矩 圖水 平 面 受 力垂 直 面 受 力垂 直 面 彎 矩 圖 當(dāng) 量 彎 矩 圖合 成 彎 矩 圖轉(zhuǎn) 矩 T圖 軸 受 力 簡 圖 DCAHFV tFrBVFHAHFFtBHFDHMMCHF AV FrBVFMCVMDMCDMM CMD 圖 7 1 軸的簡圖 7 2 大 V 帶輪軸的設(shè)計(jì) 選擇軸的材料并確定許用應(yīng)力 選用 45 號鋼正火處理 查表 軸的常用材料及其主 10 要力學(xué)性能和應(yīng)用 得強(qiáng)度極限 600MPa 其許用彎曲 55MPa 2B b1 15 確定軸的直徑 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算 取 C 110 則 mnpCd9 23074 13 考慮到軸上有鍵槽 將軸的直徑增大 5 則 d 22 9 1 5 24 045 mm 此段軸的直徑和長度應(yīng)與聯(lián)軸器相符 聯(lián)軸器 TL5 型彈性圈柱銷聯(lián)軸器 起軸孔直徑 為 25mm 與軸配合部分長度為 62mm 故此段軸的直徑為 25mm 軸的基本數(shù)據(jù)如下 md251 mL801 此段軸主要考慮軸上的鍵槽 查表取其數(shù)值為 L 52mm7 hb 2430243 此段軸主要是用于安裝軸承 主要按軸承內(nèi)徑尺寸系列確定 初選軸承類型為深溝球軸承 型號為 6305 內(nèi)徑為 25mm 外徑為 62mm 寬度為 17mm md53 mL703 軸的簡圖 CDABFt CHHCV DV AV FFH VFtFAHMMMMDH AV FrFFBVMCDM CD 軸 受 力 簡 圖水 平 面 受 力垂 直 面 受 力 垂 直 面 彎 矩 圖合 成 彎 矩 圖轉(zhuǎn) 矩 T圖當(dāng) 量 彎 矩 圖水 平 面 彎 矩 圖 BHF r圖 7 2 軸的示意圖7 3 小 V 帶輪的設(shè)計(jì) 輪類零件 齒輪 帶輪 鏈輪及蝸輪等 的功能是在軸與軸之間傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng) V 帶輪的材料的選擇主要用鑄鐵 HT150 或 HT200 本機(jī)構(gòu)選用 HT200 小 V 帶輪的直 10 徑較小 在這里采用實(shí)心式 輪槽的契角 節(jié)寬 槽間距 基準(zhǔn)線上槽深 34 pb m50 3e m 最小槽緣厚度 外徑 105 5min2 75ahin6 2wdah 其結(jié)構(gòu)示意圖如下 16 圖 7 3 V 帶小輪 7 4 大 V 帶輪的設(shè)計(jì) V 帶輪的材料的選擇主要用鑄鐵 HT150 或 HT200 本機(jī)構(gòu)選用 HT200 大 V 帶輪 10 的直徑大于 300mm 時(shí) 其帶輪結(jié)構(gòu)采用輪輻式 其結(jié)構(gòu)示意圖如下 圖 7 4 V 帶大輪示意圖 帶寬 查表 得 A 帶 f 9 1 25Bze 115e 輪槽的契角 節(jié)寬 槽間距 基準(zhǔn)線上槽深 38 mbp me3 015 最小槽緣厚度 外徑 320 5 mha7 in 6in 2wdah 7 5 V 帶的張緊 由于各種材質(zhì)的 V 帶都不是完全的彈性體 因而 V 帶在張緊里的作用下 經(jīng)過一定的時(shí)間 運(yùn)轉(zhuǎn)后 就會由于塑性變形而松弛 是張緊力減小 傳遞動(dòng)力的能力降低 因此 帶傳動(dòng) 必須設(shè)計(jì)張緊裝置 最常見的有定期張緊和自動(dòng)張緊兩類 由于本人設(shè)計(jì)與選用的 V 帶的 中心距不可調(diào) 因此選用張緊輪裝置 張緊輪放在松邊的內(nèi)側(cè) 是帶只手單向彎曲 同時(shí) 放置張緊輪時(shí) 使其盡量的靠近大帶輪 以免影響帶在小輪上的包角 張緊輪的輪槽與帶 輪相同 且直徑小于小帶輪 張緊輪定期張緊裝置的示意圖如下 12345 1 小 V 帶輪 2 大 V 帶輪 3 V 帶 4 張緊輪 5 張緊輪機(jī)架 17 圖 7 5 V 帶張緊裝置的示意圖 8 物料箱的選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)的要求 物料箱兩旁裝有導(dǎo)軌 使得它能夠在有外力作用的時(shí)候能夠沿著導(dǎo) 軌運(yùn)動(dòng) 根據(jù)物料蘋果的型狀大小 設(shè)計(jì)得出它的長為 150mm 它的寬度為 300mm 主要是 因?yàn)樵O(shè)計(jì)與選用的平帶的帶寬為 355mm 由于蘋果的平均直徑為 70mm 物料箱中一般放有 8 個(gè)蘋果 物料箱的高度為 100mm 9 壓緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 9 1 壓緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 為了使壓緊機(jī)構(gòu)與刀片的密切配合 在切片的行程里緩慢的壓緊蘋果 并隨時(shí)調(diào)整距 離 在即將切完時(shí) 能夠迅速的松開 以配合供給機(jī)構(gòu)的送料 當(dāng)更換完物料箱之后 又 進(jìn)入壓緊過程 使切片順利 為此 我選擇用電機(jī)和齒條的配合來壓緊 由平帶的速度 1m s 和平帶上的刀片數(shù) 8 把 得出壓緊機(jī)構(gòu)以每秒 6mm 的速度向下運(yùn)動(dòng) 當(dāng)壓緊機(jī)構(gòu)向 下運(yùn)動(dòng)了 120mm 時(shí) 此時(shí) 松開手動(dòng)搖柄 這時(shí)機(jī)構(gòu)依靠彈簧中的儲能向上彈 等另一 物料箱到預(yù)定位置后 搖動(dòng)搖柄 然后又一輪的壓緊行程開始 壓緊機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)示意圖如下所示 壓料元件 1 用彈性較大的材料制成 其底部粘貼一層橡皮 使得它在壓緊的過程 中始終能緊密的貼著物料 螺栓 2 將壓料元件 1 和桿 6 連接起來 擋板 3 用螺栓將 它固定在基架上 彈簧 4 連接壓緊連桿 6 和擋板 3 在壓緊連桿 6 向下運(yùn)動(dòng) 當(dāng)碰到擋 板 3 的時(shí)候 它開始儲能 最后利用彈簧的彈力使壓緊機(jī)構(gòu)退出物料箱 保護(hù)桿 5 它 卡在機(jī)架中的槽中 使得壓緊機(jī)構(gòu)不能做水平方向上的運(yùn)動(dòng) 只能上下運(yùn)動(dòng) 壓緊連桿 6 用于連接和傳遞動(dòng)力 齒條 7 在連桿上加工出來的齒條 通過它與電機(jī)的配合運(yùn) 動(dòng)來傳遞動(dòng)力 2345 1 壓料元件 2 螺栓 3 擋板 4 彈簧 5 保護(hù)桿 6 壓緊連桿 7 齒條 圖 9 1 壓緊機(jī)構(gòu)示意圖 9 2 齒輪齒條的設(shè)計(jì) 選擇齒輪材料 為 40 調(diào)質(zhì)處理 硬度為 241 286HBS 10rC 68BMP 49SMP 已知壓緊機(jī)構(gòu)每秒 6mm 的速度向下運(yùn)動(dòng) 由公式 9 1 0VnD 18 n 齒輪轉(zhuǎn)速 D 齒輪分度圓直徑 V 齒輪線速度 初選 D 47 8mm 得 n 4 minrad 取 Z 21 mZ D 47 8 得 2 27 查表取 2 5 Z 齒輪齒數(shù) m 齒輪模數(shù) 由表得 軟齒面齒輪 不對稱安裝 取齒寬系數(shù) b 1 d 52 6dm 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 計(jì)算公式按式 9 2 F 12 FaSFkTYbDm 齒形系數(shù)a 應(yīng)力修正系數(shù)S 重合度系數(shù)Y 查表得 小齒輪齒形系數(shù) 2 18 齒條的齒形系數(shù) 2 1 小齒輪應(yīng)力修正系數(shù)1Fa 2FaY 1 8 齒條應(yīng)力修正系數(shù) 1 89 由表得重合度系數(shù) 0 75 查表得使用系數(shù)1Sa 2SY 試取動(dòng)載系數(shù) 按齒輪軸承中間不對稱布置 取 按齒 75AK 5VK 1 07K 面未硬化 直齒輪 取 1 9 3 2 37AV 按式 6 14 得彎曲疲勞許用應(yīng)力 F 9 4 F limNSTY 按表得 查取齒輪材料彎曲疲勞極限應(yīng)力 300Mpa 240Mpa lim1F lim2F 由表計(jì)算彎曲強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù) NY 9 01 NY08 12N 由表查取尺寸系數(shù) 1 由式 6 14 取 2xST 彎曲疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)由表得 25 F 9 5 lim13091 40 FNXMpapaS 19 同理的 414 72Mpa2 F 比較 和 的大小的到 所以應(yīng)該按齒輪校核齒輪彎曲疲勞度1 aFY2 aF1 FaY 2aF 97 69Mpa 414 72 Mpa 彎曲疲勞強(qiáng)度足夠 9 6 2 1aKTbDm 2F 根據(jù)壓緊機(jī)構(gòu)的工作行程 選定齒條的工作長為 200mm 齒條寬度為 55mm 分度圓齒厚 s 3 14mm 分度圓齒間寬 e 3 14mm 齒距為 6 28 故齒條上共有 32 個(gè)齒 9 3 彈簧材料的選定 彈簧在工作中承受變載荷或沖擊載荷 其主要失效形式是疲勞破壞 因此 要求彈簧 材料必須具有高的彈性極限和疲勞極限 良好的韌性及熱處理性能 同時(shí) 價(jià)格要便宜 易于購買 在日常生活中 常用的彈簧材料有 碳素彈簧鋼絲 合金彈簧鋼絲 彈簧用不 銹鋼絲及銅合金等 近年來 非金屬彈簧材料也有了很大的發(fā)展 如塑料 橡膠等 選擇 材料時(shí) 主要考慮彈簧的功能 載荷的性質(zhì) 工作持續(xù)時(shí)間 介質(zhì)情況等工作條件及其在 機(jī)械中的重要性等因素 綜合以上考慮 本機(jī)構(gòu)中的彈簧材料選用碳素彈簧鋼絲 碳素彈 簧鋼絲按用途又分為 3 級 B 級用于低應(yīng)力彈簧 C 級用于中等應(yīng)力彈簧 D 級用于高應(yīng) 力彈簧 由于本機(jī)構(gòu)中的彈簧主要用做儲能緩沖等用途 故本機(jī)構(gòu)選用 B 級彈簧 9 4 彈簧尺寸的計(jì)算 表 9 1 彈簧的尺寸 名稱與代號 壓縮螺旋彈簧 彈簧絲直徑 d 彈簧中徑 D 2 彈簧外徑 D 彈簧內(nèi)徑 D1 彈簧指數(shù) C 工作圈數(shù) z 總?cè)?shù) 1 自由高度 H 0 節(jié)距 p 高徑比 彈簧絲展開長 L md5 3 CD102 8 d5321 10 8 10 mdpzH1205 0 D6 4 3 2 0bmzL3 107cos 12 9 5 壓縮彈簧的穩(wěn)定性 圓柱螺旋彈簧承壓時(shí) 如果彈簧自由高度 和中徑 比例不當(dāng) 會喪失穩(wěn)定而無0H2D 法工作 為了保證壓縮彈簧的穩(wěn)定性 彈簧的高徑比 不能太大 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮0 b 控制高徑比 b 值 當(dāng)彈簧兩端固定時(shí) 則應(yīng)取 b 5 3 當(dāng)彈簧一端固定時(shí) 另一端自由轉(zhuǎn) 20 動(dòng)時(shí) 就取 b 3 7 當(dāng)兩端均可自由轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 應(yīng)取 b 2 6 而本機(jī)構(gòu)中的 b 3 43 5 3 滿足穩(wěn)定性的要求 故彈簧選取合理 結(jié)束語 在這段時(shí)間內(nèi) 系統(tǒng)的運(yùn)用了以前所學(xué)的知識 在 XXXX 院長的細(xì)致的指導(dǎo)下 我完 成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì) 通過這次設(shè)計(jì) 使我對以前所學(xué)的知識有了一個(gè)更深的感悟 同時(shí)也 對自己的不足有了新的認(rèn)識 我設(shè)計(jì)的旋切式蘋果切片機(jī) 雖然是針對蘋果而進(jìn)行的設(shè)計(jì) 但也可以用到其它的相 關(guān)領(lǐng)域 其主要特點(diǎn)是效率較高 在設(shè)計(jì)的過程中 由于本人的知識和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的缺乏 對實(shí)際工作過程的控制不夠 未 能達(dá)到預(yù)期效果 各個(gè)部件都有一定的上升空間 加上其它方面的原因 使得本次設(shè)計(jì)還 有很大的改善空間 另外 本設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的市場價(jià)值還沒有通過實(shí)際的考驗(yàn) 由于種種原因 使得本設(shè)計(jì)只 是停留在設(shè)計(jì)階段而不能立即投放市場 21 致 謝 在幾個(gè)月的努力下 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)終于順利完成 首先要感謝 XXXX 院長的耐心指導(dǎo) 他多次詢問設(shè)計(jì)進(jìn)程 并為我指點(diǎn)迷津 幫助我開拓研究思路 精心點(diǎn)撥 熱忱鼓勵(lì) 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì) 我更加清楚的了解了自己在學(xué)習(xí)上那些方面不足 使我對產(chǎn)品設(shè)計(jì) 有了進(jìn)一步了解 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì) 是本人獨(dú)立思考 研究及動(dòng)手能力的一次非常好的鍛 煉機(jī)會 通過這次設(shè)計(jì) 我覺得自己在各個(gè)方面的能力都有了很大的提高 在以后的學(xué)習(xí) 和生活中 我將會抓住每一個(gè)機(jī)會 努力提高自己 最后 再次對關(guān)心 幫助我的老師和同學(xué)表示衷心的感謝 他們嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致 一絲不茍 的作風(fēng)一直是我學(xué)習(xí)的榜樣 他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪 在這里請接受我最真誠的謝意 22 參考文獻(xiàn) 1 徐灝 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第 3 卷 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1992 年 21 235 2 戈振揚(yáng) 余揚(yáng) 脫水蜜菠蘿切片方法的研究 J 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 1990 04 3 謝中生 國外切片機(jī)發(fā)展述評 電子工業(yè)部第45研究所 1996 3 4 屠用利 罐藏果蔬原料處理設(shè)備 三 J 食品工業(yè) 1985 02 5 方大千 電動(dòng)機(jī)速查速算手冊 M 中國水利水電出版社 2004 年 99 101 6 陳立周等 機(jī)械設(shè)計(jì) 原書第二版 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2002 年 68 70 7 姜雪鷹 馮小氟 計(jì)算機(jī)控制螺旋切片機(jī)的設(shè)計(jì) J 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 1995 04 8 李仕坦 鮮菇切片機(jī)聞世 J 食用菌 2003 02 9 手電動(dòng)兩用蔬菜切絲切片機(jī) J 農(nóng)村新技術(shù) 2010 20 10 王先逵 機(jī)械制造工藝學(xué) M 機(jī)械工業(yè)出版社 2006 年 26 28 11 羅倉學(xué) 楊秀芳 劉萍 凍干果蔬脆片制作工藝 J 應(yīng)用科技 1998 10 12 罐頭工業(yè)手冊 專業(yè)沒備與建廠設(shè)計(jì) 1980 5第五分冊北京 中國輕工業(yè)出版社 1986 13 朱海強(qiáng) QP 320型鮮姜切片機(jī)研制 J 特色農(nóng)業(yè)化 2009 3 14 梁仁和 QP內(nèi)圓切片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 碩士學(xué)位論文 20071001 15 張瑋琪 切片機(jī)電氣故障的檢修與維護(hù) 電子工業(yè)專用設(shè)備 2004 8 69 71 16 羅懷民 微型PLc在切片機(jī)中的應(yīng)用 電子工業(yè)專用設(shè)備 2005 126 61 63 17 王明權(quán) 郭強(qiáng)生 黃克飛 QP 509型自動(dòng)內(nèi)圓切片機(jī) 電子工業(yè)專用設(shè)備1994 23 3 18 程玉來 山楂切片機(jī)的研制 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) 1996 3 19 董淑炎 蘋果小食品加工 農(nóng)產(chǎn)品加工 2011 9 20 何天明 蘋果生產(chǎn)現(xiàn)狀的調(diào)查與思考 農(nóng)墾科技 2011 4 21 張國秀 旋轉(zhuǎn)式切片機(jī)的改進(jìn)及至于試驗(yàn)材料 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2010 38 4 22 朱海強(qiáng) QP 320 型鮮姜切片機(jī)的研制 J 農(nóng)機(jī)化 2009 03 23 黃平 常用機(jī)械零件及機(jī)構(gòu)圖冊 M 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1979 年 20 21 24 戈振揚(yáng) 菠蘿切片機(jī) J 食品與機(jī)械 1990 04 23 蘋果切片機(jī)設(shè)計(jì)的開題報(bào)告 1 課題來源及研究的目的和意義 我國是世界最大的果品生產(chǎn)國家 其水果產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的 13 4 果園面積是全球 果園面積的 21 我國加入 WTO 之后 蘋果是為數(shù)不多的具有明顯國際競爭力的農(nóng)產(chǎn)品之 一 自 1992 年起我國蘋果的產(chǎn)量就居世界首位 2000 年 我國蘋果的栽培面積達(dá)到 225 4 萬 hm2 產(chǎn)量達(dá)到 2043 萬 t 分別占世界總面積的 40 和總產(chǎn)量的 30 近幾年 我國蘋 果的總產(chǎn)量每年都維持在 2200 萬 t 左右 已成為我國北方蘋果產(chǎn)區(qū)經(jīng)濟(jì)支柱 并在推進(jìn)農(nóng) 業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整 增加農(nóng)民收入及出口創(chuàng)匯等方面發(fā)揮著重要作用 但是 多年來賣果難一直 是擺在我們面前的現(xiàn)實(shí)問題 與此同時(shí) 在一些大城市的超市里或水果市場上 進(jìn)口蘋果 的價(jià)格卻比國產(chǎn)蘋果的價(jià)格高出許多 而且銷路很好 從國外蘋果與國內(nèi)蘋果的優(yōu)勢對比 中不難發(fā)現(xiàn) 解決我國蘋果價(jià)格低迷的出路在于對蘋果進(jìn)行深加工 據(jù)調(diào)查 我國每年加 工蘋果的份額不到總產(chǎn)量的 6 而國際上蘋果深加工產(chǎn)品占鮮果的比例 美國 45 阿 根廷 50 德國高達(dá) 75 以上 在鮮果總體產(chǎn)量供過于求的同時(shí) 果醬 果泥 果醋 果 片等蘋果深加工食品仍有很大的市場空間 因此 蘋果加工產(chǎn)業(yè)有著巨大的發(fā)展?jié)摿?過去 的林果雖然有名氣 但是量少 品種雜 種植分散 如今 的林果總 面積已經(jīng)突破 1700 萬畝 果品產(chǎn)量達(dá) 600 萬噸 蘋果更是占了很大的份量 但是 由于現(xiàn) 在的蘋果銷售方式很大程度上還是以鮮果的方式銷售到各地 就導(dǎo)致很多時(shí)候蘋果沒 能得到很好的儲存條件 而導(dǎo)致大量的蘋果腐爛 造成很大的經(jīng)濟(jì)損失 這對蘋果產(chǎn)業(yè)的 發(fā)展是及其不利的 所以 從國際和內(nèi)地的蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢看 蘋果的加工深加工具有 很廣闊的發(fā)展前景 大力發(fā)展蘋果深加工與綜合利用技術(shù)研究 深加工不僅僅延長了蘋果 的儲存和銷售期 而且可以大大增加了產(chǎn)品的附加值 更主要的是豐富了食品的品種 能 更好地滿足不同消費(fèi)者的多元化的食品需求 蘋果深加工調(diào)整了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 緩解了供需矛 盾 節(jié)約了生產(chǎn)浪費(fèi) 促進(jìn)了人類飲食文明的進(jìn)步 可以說深加工所占比例反映了一個(gè)國 家或地區(qū)蘋果產(chǎn)業(yè)的成熟程度 大力發(fā)展?jié)饪s鮮果汁 飲料 果醬等蘋果加工技術(shù) 有助 于提高蘋果的國際競爭力 在蘋果深加工過程中 蘋果切片就是其中的一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié) 只有將蘋果片切到合適 的厚度 才能在后面得加工過程中很好的提取出蘋果的營養(yǎng)成分 而且直接將蘋果切片進(jìn) 行儲存也能很好的留住蘋果的營養(yǎng)成分 在大批量生產(chǎn)蘋果切片的過程中 能保證切片質(zhì) 量和效率的切片機(jī)就顯得至關(guān)重要了 2 課題所涉及的問題在國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀及分析 2 1 國外的切片機(jī)發(fā)展?fàn)顩r 國外的切片機(jī)技術(shù)始于六十年代 到七十年代已經(jīng)發(fā)展成熟 八十年代中期 大部分 切片機(jī)都可以加工 125MM 以上大直徑單晶 像瑞士的邁爾 布格耶斯公司的臥室內(nèi)圓切片 機(jī) 切割棒料直徑最大可以達(dá)到 304 8mm 八十年代中后期的一兩年 切片技術(shù)發(fā)展到了 鼎盛時(shí)期 相當(dāng)多的多功能全自動(dòng)切片機(jī)相繼商品化 從而誕生了世界上續(xù)道著名的切片 機(jī)廠家 如瑞士 AG 公司的 TS 系列機(jī) 日本 TOkyo Semisu 朱式會社的 TSK 系列機(jī) ASM 系列機(jī) 美國 STC 公司的 STC 系列機(jī)等 就切片機(jī)的結(jié)構(gòu)而言 主軸以空氣軸承火 滾動(dòng)軸承為支撐方式的臥式和立式兩種 發(fā)展到現(xiàn)在就切片機(jī)的功能而言 已經(jīng)相當(dāng)齊全 而且復(fù)合化 切片方式也有很多種類 目前 全球水果加工機(jī)械需求每年以 5 3 的速度增長 美國擁有最大的水果加工設(shè) 備生產(chǎn)商 其次是日本 其他的主要生產(chǎn)商則來自德國 意大利和中國 目前水果加工設(shè) 備生產(chǎn)增長最快的是發(fā)展中國家和地區(qū) 據(jù)了解 美國包裝工業(yè)總產(chǎn)值占國民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的 3 其包裝機(jī)械最大使用行業(yè)是食 品產(chǎn)業(yè) 其次是飲料產(chǎn)業(yè) 家庭清潔用品與化妝品產(chǎn)業(yè) 醫(yī)藥用品及煙草業(yè) 在美國食品 產(chǎn)業(yè)中 蔬菜和水果每年需要的食品機(jī)械所占比重最大 而美國進(jìn)口的食品加工機(jī)械主要 來自德國 墨西哥 加拿大和中國 在俄羅斯 機(jī)械制造業(yè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了農(nóng)產(chǎn)品加工和食品生產(chǎn)等行業(yè)的需求 據(jù)了解 俄羅斯水果加工機(jī)械的市場容量為每年 20 億美元至 40 億美元 但是俄羅斯的制造商只占 有 20 的份額 并且這些制造商主要生產(chǎn)半自動(dòng)化的設(shè)備 目前還沒有能力去滿足俄羅斯 食品生產(chǎn)加工行業(yè)的整體需求 在亞洲 越南市場則對食品機(jī)械如食品切片機(jī)等成套加工設(shè)備的需求日益旺盛 尤其 是在水果加工設(shè)備方面 越南出產(chǎn)豐富的熱帶水果 年產(chǎn)量達(dá) 380 多萬噸 但水果加工技 術(shù)落后 致使出口仍以鮮果為主 2 2 國內(nèi)的切片機(jī)發(fā)展?fàn)顩r 我國的切片機(jī)技術(shù)始于其實(shí)年代初期 我國的切片機(jī)廣泛應(yīng)用于蔬菜 中藥 凍肉等 領(lǐng)域 其中土豆的應(yīng)用最為顯著 目前我國的切片機(jī)主要方式有以下幾種 1 直線往復(fù)式切片機(jī) 直線往復(fù)式切片機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單 但效益低 因此它應(yīng)用于工作要 求不高 效率低得場合 2 圓盤旋轉(zhuǎn)式切片機(jī) 圓盤旋轉(zhuǎn)式切片機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單也有較高的生產(chǎn)效益 因此它廣泛 應(yīng)用于各種場合 3 水槍式切片機(jī) 水槍式耗水量大 只能切出平直的片 因此它的應(yīng)用不是十分廣泛 4 圓形切片機(jī) 圓形式切片機(jī)有很高的工作效率 但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜 設(shè)計(jì)比較困難 因此 它應(yīng)用于工作效率要求相當(dāng)高的專業(yè)領(lǐng)域 國內(nèi)市場現(xiàn)在的切片機(jī)類型有輪轉(zhuǎn)切片機(jī) 振動(dòng)切片機(jī) 立式薄片切片機(jī) 凍肉切片 機(jī) 中藥切片機(jī) 木材切片機(jī) 果蔬切片機(jī)等等 我國的切片研究開發(fā)方面雖然已經(jīng)有 30 年的歷史 近幾年來切片機(jī)的研制發(fā)展也非 常迅速 但是與發(fā)達(dá)國家相比目前仍有一段距離 研制切片機(jī)沒有得到大面積的推廣應(yīng)用 雖然現(xiàn)在已經(jīng)有很多的切片機(jī)生產(chǎn)廠家 但是我國的切片機(jī)方面仍然處于較低得發(fā)展水平 2 3 總結(jié) 隨著機(jī)械制造技術(shù)的不斷發(fā)展 現(xiàn)階段的切片機(jī)也已經(jīng)比較成熟 現(xiàn)在在果蔬切片類 比較流行的就是全自動(dòng)多功能的切片機(jī) 其外形美觀 安全衛(wèi)生 不需換刀片 只需使用 不同進(jìn)料斗和點(diǎn)動(dòng)倒順開關(guān)即可進(jìn)行切片工作 切片厚度可以調(diào)節(jié) 但是這些切片機(jī)大多 都適用于大型工廠等地方 基于多功能切片機(jī) 此次設(shè)計(jì)的是針對中小型場合的離心式蘋 果切片機(jī) 例如食堂 家庭等 3 課題所涉及的要求及可行性分析 離心式蘋果切片機(jī)是針對中小型場合的 要求重量輕 成本低 工作時(shí)候噪音小 需要有 較高的工作效率 切片均勻 如今我國的林果業(yè)蓬勃發(fā)展 大量的水果已經(jīng)不能再單一的靠鮮果銷售 而需要對水果 進(jìn)行加工處理 而在這隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展 社會購買力的不斷提高 將會有更多的功能 更齊全的果蔬切片機(jī)和其它處理設(shè)備研制出來 并迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力 促使我國果蔬加工 業(yè)蓬勃發(fā)展起來 這種適用于中小型場合的蘋果切片機(jī)將會有很大的市場 所以在現(xiàn)今的 市場前景下 此種切片機(jī)的生產(chǎn)是可行的 4 內(nèi)容與思路 1 確定切片機(jī)的總體方案 2 根據(jù)實(shí)際要求合理選擇電動(dòng)機(jī) 3 確定傳動(dòng)方案并設(shè)計(jì)計(jì)算 4 選擇軸 并確定結(jié)構(gòu)尺寸 校核強(qiáng)度 5 選擇軸承及校核 6 刀片設(shè)計(jì) 7 入料斗及葉輪設(shè)計(jì) 8 機(jī)架的選擇和設(shè)計(jì) 9 整個(gè)機(jī)體的設(shè)計(jì) 5 完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃 第 1 2 周 查閱相關(guān)文獻(xiàn)和資料 第 3 周 撰寫開題報(bào)告 第 4 6 周 根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況確定蘋果切片機(jī)的設(shè)計(jì)方案 第 7 9 周 根據(jù)工作要求 計(jì)算并查閱相關(guān)手冊 選擇和設(shè)計(jì)各零部件 第 10 周 運(yùn)用 AutoCAD 軟件 繪制二維零件圖和裝配圖 第 11 12 周 運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件完成整機(jī)各零部件的三維建模 第 13 14 周 從工藝性能 經(jīng)濟(jì)性能 實(shí)用性能等方面對產(chǎn)品進(jìn)行綜合評價(jià) 校核 修正 第 15 周 完成設(shè)計(jì)說明書 第 16 周 答辯 6 主要參考文獻(xiàn) 1 黃桂琴 瞿越 朱鳳武 人參切片機(jī)設(shè)計(jì)研究 J 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 1996 03 2 戈振揚(yáng) 余揚(yáng) 脫水蜜菠蘿切片方法的研究 J 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 1990 04 3 謝中生 國外切片機(jī)發(fā)展述評 電子工業(yè)部第45研究所 1996 3 4 屠用利 罐藏果蔬原料處理設(shè)備 三 J 食品工業(yè) 1985 02 5 戈振揚(yáng) 菠蘿切片機(jī) J 食品與機(jī)械 1990 04 6 朱海強(qiáng) QP 320 型鮮姜切片機(jī)的研制 J 農(nóng)機(jī)化 2009 03 7 姜雪鷹 馮小氟 計(jì)算機(jī)控制螺旋切片機(jī)的設(shè)計(jì) J 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 1995 04 8 李仕坦 鮮菇切片機(jī)聞世 J 食用菌 2003 02 9 手電動(dòng)兩用蔬菜切絲切片機(jī) J 農(nóng)村新技術(shù) 2010 20 10 毛瑞馥 陳正學(xué) CP 系列果蔬脆片加工設(shè)備簡介 J 食品工業(yè)科技 1996 04 11 羅倉學(xué) 楊秀芳 劉萍 凍干果蔬脆片制作工藝 J 應(yīng)用科技 1998 10 12 罐頭工業(yè)手冊 專業(yè)沒備與建廠設(shè)計(jì) 1980 5第五分冊北京 中國輕工業(yè)出版社 1986 13 朱海強(qiáng) QP 320型鮮姜切片機(jī)研制 J 特色農(nóng)業(yè)化 2009 3 14 梁仁和 QP內(nèi)圓切片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 碩士學(xué)位論文 20071001 15 張瑋琪 切片機(jī)電氣故障的檢修與維護(hù) 電子工業(yè)專用設(shè)備 2004 8 69 71 16 羅懷民 微型PLc在切片機(jī)中的應(yīng)用 電子工業(yè)專用設(shè)備 2005 126 61 63 17 王明權(quán) 郭強(qiáng)生 黃克飛 QP 509型自動(dòng)內(nèi)圓切片機(jī) 電子工業(yè)專用設(shè)備 1994 23 3 18 程玉來 山楂切片機(jī)的研制 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) 1996 3 19 董淑炎 蘋果小食品加工 農(nóng)產(chǎn)品加工 2011 9 20 何天明 蘋果生產(chǎn)現(xiàn)狀的調(diào)查與思考 農(nóng)墾科技 2011 4 21 張國秀 旋轉(zhuǎn)式切片機(jī)的改進(jìn)及至于試驗(yàn)材料 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2010 38 4