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編號
無錫太湖學院
畢業(yè)設計（論文）
題目： 餃子機及傳動系統(tǒng)設計
信機 系 機械工程及自動化 專業(yè)
學 號： 0923039
學生姓名： 湯東鵬
指導教師： 戴寧 （職稱：副教授 ）
（職稱： ）
2013年5月25日
無錫太湖學院本科畢業(yè)設計（論文）
誠 信 承 諾 書
本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設計（論文） 餃子機及傳動系統(tǒng)設計 是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的成果，其內容除了在畢業(yè)設計（論文）中特別加以標注引用，表示致謝的內容外，本畢業(yè)設計（論文）不包含任何其他個人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。
班 級： 機械91
學 號： 0923039
作者姓名：
2013 年 5 月 25 日
無錫太湖學院
信 機 系 機械工程及自動化 專業(yè)
畢 業(yè) 設 計論 文 任 務 書
一、題目及專題：
1、題目 餃子機及傳動系統(tǒng)設計
2、專題
二、課題來源及選題依據
我國傳統(tǒng)的面點或糕點許多都是帶餡料的，如餃子、春卷、湯圓、月餅等，這類食品的加工中夾餡成型是關鍵。本課題擬確定這類食品的加工工藝，對生產線中的關鍵設備——餃子機進行重點設計，采用灌腸夾餡成型的原理，設計一臺簡單高效、經濟實用的成型設備，用于這類食品的加工生產。本課題主要對餃子機的傳動系統(tǒng)進行設計，要求具有結構緊湊、滿足工藝與操作要求、能方便調節(jié)控制的優(yōu)點。
通過本課題的設計，有助于學生能掌握和運用專業(yè)知識，鍛煉工程設計能力。
三、本設計（論文或其他）應達到的要求：
① 查閱和整理資料，包括一篇與課題相關或相近的外文資料并進行翻譯;
② 確定課題的總體設計方案，進行開題報告；
③ ??進行相關參數的選擇、計算和校核；
④ 掌對餃子機進行總體設計，繪制總裝圖；
⑤ 對傳動系統(tǒng)進行詳細的計算與結構設計，繪制部件圖和典型零件圖；
⑥ 對整個設計過程作出總結，撰寫設計說明書。
四、接受任務學生：
機械91 班 姓名 湯東鵬
五、開始及完成日期：
自2012年11月12日 至2013年5月25日
六、設計（論文）指導（或顧問）：
指導教師 簽名
簽名
簽名
教研室主任
〔學科組組長研究所所長〕 簽名
系主任 簽名
2012年11月12日
I
摘 要
餃子是中國的餃子，是一個在中國很受歡迎的食物。通常來說餃子是一種團圓、幸福 、祥和的標志。
速凍食品作為一個日常消費品，在國內有很大的發(fā)展空間。資料顯示，2000年，美國人均速凍食品消費量為70kg，歐洲為近40kg；2001年日本在這方面的數字是20kg， 比國內人均7kg來說高很多。目前，世界速凍食品總產量已超過6000萬t，品種達3500種以上；其貿易量近期以年均10％ ～30％ 的速度遞增。在我國，速凍水餃作為速凍食品中最大的一個品種，也有很大的發(fā)展空間。80年代末到90年代初，人們以吃機制水餃為榮，機制水餃作為奢侈品擺上餐桌。中期人們的消費趨于現實：還是手工的好吃?，F在的水餃作為食品的一部分已走進了千家萬戶，但整體水平和中國的現狀一樣，處于發(fā)展階段，還不成熟。所以速凍食品包括速凍餃子設備和生產線的設計和改進直接決定著速凍食品行業(yè)的廣大應用前景。這是一個剛新興不久的行業(yè)，它的不甚成熟表明著它具有廣闊的市場和發(fā)展前景。餃子機至今已更新至第五代。產品類型主要包括輥壓灌腸式餃子機和全自動餃子機。現在國內比較有名的是臺灣安口食品機械制造的餃子機。各機械廠都將餃子機不斷改造以適應消費者對于食用口感和健康的需要。本設計是針對速凍餃子的加工進行設計，確定了速凍餃子的加工工藝和生產線配置，并對生產線中的關鍵設備 ——餃子成型機進行重點設計，所設計的餃子成型機能靈活調控面、餡的比例及面皮的厚薄，具有結構簡單、拆裝和清晰方便的優(yōu)點。
關鍵詞：速凍食品，餃子成型機，輥切成型。
I
Abstract
ABSTRACT
The degree of thickness，possess structure simplicity, disassembly and assembly department AND in focus convenient merit of the key equipment--among both that of that of both both the consume gone reis of the Quick frozen food as one of current consumption quality，at home have got prodigious extend space into. material display，year 2000，American equal Quick frozen food consumption for 70kg，Europe for near 40kg；2001 year Japan in this respect 'number are 20kg，ratio inland per capita 7kg came said high a great many. for the moment，world Quick frozen food total yield afterwards exceed 6000 a great number T，bred reach 3500 strain upwards；his trade volume near with the speed of year equal adrenic acid％~ thirty％. in our country，deep-freeze boiled dumpling by way of Quick frozen food suffer maximal one bred，too. 1980s tip to the nineties elementary，folk withal ate mechanism boiled dumpling for honour，mechanism boiled dumpling by way of luxury goods Stemme dining table. metaphase folk：just the same manual palatable. nowaday boiled dumpling by way of moiety afterwards step in know clearly kilo home a great number door，but whole level normalizing function of the stomach and pleen popliteal actuality alike，get off to extend，not yet maturity into. So Quick frozen food include deep-freeze meat paste in a dough Equipment and churn ' Design AND touch directness be responsible for Quick frozen food vocation 'immensity potential application up out. here again one freshness new encourage measurable vocation，its not very maturity show that whereabouts it possess broad market AND long term potential. meat paste in a dough engine hitherto insert updated solstice fifth generation. product type mostly include roll-in clyster type meat paste in a dough engine AND full automaticity meat paste in a dough engine. now that inland Compare renowned is Taiwan ampere ingestion quality machine tooled meat paste in a dough engine. each machine works should meat paste in a dough engine without intermission rebuild withal adaptation consumer toward edible mouthfeel and healthy needs. these DESign be direct at deep-freeze meat paste in a dough now that boiled dumpling by way of moiety afterwards step in know clearly kilo home a great number door，but whole level normalizing function of the stomach and pleen popliteal actuality alike，get off to extend，not yet maturity into process proceed Design，ascertain know clearly deep-freeze meat paste in a dough processing technic and product line allocate，combine opposition produce strung: meat paste in a dough forming machine proceed EMPHASES DESign，station designed meat paste in a dough forming machine be able to agility regulation and control surface, filling in proper and/or cheek
.
Key Words：Quick frozen food, dumplings machine, roll moulding
I
目 錄
摘 要 III
ABSTRACT IV
目 錄 V
1 緒論 1
1.1 市場現狀及前景 2
1.2 國內外研究概況、水平和發(fā)展趨勢 3
1.3 餃子機類型介紹 3
1.3.1 灌腸式餃子機 3
1.3.2 包合式餃子機 4
2 餃子配方及生產線設計 7
2.1 餃子的配方 7
2.2 速凍餃子的加工工藝 8
2.2.1 餃子的生產流程如下所示 8
2.2.2 餃子加工工藝操作要點 9
2.3 速凍餃子生產線配置 12
2.3.1 速凍餃子生產線配套設備的選擇 12
3 餃子機設計 14
3.1 餃子機的組成及工作原理 14
3.1.1 夾心成型的原理 14
3.2 傳動系統(tǒng) 16
3.3 餃子成型機的結構設計與計算 16
3.3.1 總體機構設計 17
3.3.2 輸面螺桿設計 17
3.3.3 傳動系統(tǒng)設計 19
4 結論與展望 29
4.1結論 29
4.2展望 29
致 謝 30
參考文獻 31
I
33
餃子機及傳動系統(tǒng)設計
1 緒論
食品加工的機械化程度是衡量一個國家食品工業(yè)發(fā)展水平的重要標志。食品工業(yè)的技術進步為食品加工業(yè)的快速發(fā)展提供了重要保證。隨著社會生活各方面節(jié)奏的加快，人們對方面食品的需求量也越來越大，對食品的安全、營養(yǎng)、快捷、經濟等性能亦普遍關注。傳統(tǒng)食品加工一直是以手工操作為主，難以實現大規(guī)模生產，工作環(huán)境較差，工人勞動強度大，生產率低，而且產品的穩(wěn)定性較差。而機械化食品加工不僅能夠大幅度簡化工人繁瑣的工藝操作，降低工人的勞動強度，實現某些手工所不能達到的特殊加工效果，還能使農民在糧食增產之后對其進行深加工，獲得更好的經濟效益。當前，國內餃子機的加工技術還不夠完善，現有的餃子機有的效率低，有的雖說效率高但餃子機的設計一直停留在經驗設計的水平上，機器的可靠度低，主要表現在：
a)使用壽命低。據抽樣調查，有70％以上的餃子機首次故障時問為140h，造成嚴重浪費；
b)餃子機的過流板，也叫支承架，污染面團,造成“黑沫” ，混入餡中，屬于A類合格；
c)適應能力較差 環(huán)境溫度、面粉質量、面團含水率的變化對面團流量Q產生的影響超出了機器本身對面團流量Q調節(jié)的范圍。如使用優(yōu)質面粉或不得不用含水率低的面團時，餃子皮出現白芯，口感不佳；
d)由于過流板的阻力，增加了輸面螺桿擠出機壓縮腔的壓力。為了保持過流后的面團的可包合性，不得不降低面團含水率，使餃子口感下降；
e)過流板的阻力增加了拖動電機容量，使-部分機械功轉化成面團升溫的熱能，面團膨潤圾水，降低餃子口感。在傳動部分，蝸桿減速機會因磨損失效，為了提高餃子機的可靠性，餃子機的設計技術有待于進一步提高，而且由于中國百姓特別喜愛吃的水餃，所以夾餡成型技術會有很好的市場前景和潛質，因此對于夾餡成型及傳輸機械的研究和探索有重要的意義。
國內外研究概況：
對于餃子，國經濟體制改革的進一步深化和科研設計單位的轉制，隨著人們生活節(jié)奏的加快，快長食品己成為我國人民飲食中不可缺少的重要組成部分，而且所占比例逐年上升。餃子是中華民族的傳統(tǒng)食品，被譽為“國粹食品”，是中式快長的主要食品。所以，不斷完善和解決餃子成型機 (后稱餃子機)存在的問盛是至關重要的。目前，國內生產的餃子機都是采用灌腸式的原理，即:將和好的面團經機器制成面管，并將餡沖入管中，再經成型橄滾壓剪切制成餃子。在輸餡方面，已有多種形式的變且葉片泵能適應全菜餡、肉菜棍合餡、全肉餡的連續(xù)平穩(wěn)給餡。但在輸面方面，卻存在著一定的不足:有時餃子會偶爾出現裂紋，餃子皮溫升過高，產生輕橄糊化。餃子出現裂紋和餃子皮沮升過高 (能改變餃子的色澤)是直接影響餃子質愛的重要因素，因此，解決以上問題是完善餃子機的關鍵所在。
發(fā)展趨勢：
今年來我國的夾餡成型技術正在迅速發(fā)展，但其仍舊有著許多缺點。現階段高新科技正在迅猛發(fā)展，因此我們要把新技術運用到夾餡成型技術以及傳動部分上去，推陳出新設計制造出更好的夾餡成型機。因此，如何盡快完善夾餡成型技術，根據夾餡成型機得特點利用高新技術設計出新型的夾餡成型機是此行業(yè)的發(fā)展趨勢，如改善夾餡成型機的可靠性，在傳動部分通過改變傳動比和齒輪組合減少傳動失效。
1.1 市場現狀及前景
隨著人們生活節(jié)奏的加快，速凍食品由于烹煮簡單，深受人們的喜愛。餃子原名“嬌耳”，是我國醫(yī)圣張仲景首先發(fā)明的。水餃不僅為了解決消費者的溫飽或滿足口味，它還很好地均衡安全、衛(wèi)生、營養(yǎng)等元素。從食品營養(yǎng)的角度來看，水餃作為中國的傳統(tǒng)食品，如果和現代食品營養(yǎng)學結合起來，在提高維生素和微量元素含量、減少脂肪含量、改善蛋白質結構等方面進行探討、完善，并且提供更多的花色品種，將會發(fā)展得更快、更健康。
??據估算70％的各類冷凍食品是通過超市、便民店這類新興零售業(yè)態(tài)銷售的，按理說這些零售業(yè)應該是直接聯系消費人群的市場，理應成為流通的中心與起點。其表現為，特點之一是生產企業(yè)生產的冷凍食品無條件服從市場消費的需要，供應的商品種類、質量一定屬于零售業(yè)熱銷的門類，否則不必生產；其二，流通以零售業(yè)為起點，由此而開始商流與信息流的源頭，作為主導，物流只是從屬于零售業(yè)的服務方法與手段。而眼下我們冷凍食品流通基本上以生產者為支配型的流通，零售業(yè)從企業(yè)那里選擇產品，簽訂合同，每家廠家產品有限，選擇起來一家一家聯系，即費事又送貨分散，商品發(fā)送、結算與信息幾乎一律從生產企業(yè)為起點，零售業(yè)反過來要適應廠家的條件。當然生產者可以改善服務，但無論如何零售業(yè)的主導作用難以體現。問題在于生產廠家直送商店弊病很大：一廠家至多送幾十家商店，雙方生意做不大；店鋪分散各地，運輸費用高出十倍；零售商怕得不到即時供貨，只好準備大量庫存；零售店接貨單位多，"門庭若市"，影響交通等。
改變冷凍食品流通現狀，需要集商品、信息與結算等功能于一體的中間批發(fā)機構，或稱"配送中心"，它作為零售業(yè)與生產企業(yè)的中介橋梁，具有交易市場的類似功能，在流通中與零售業(yè)一起發(fā)揮中心主導地位作用，實現消費主導型的流通。這類冷凍、冷藏食品零售業(yè)的伙伴機構配送中心，應是社會性的，獨立經營，不從屬于任何產品企業(yè)，否則對同類產品有排他性。這個機構除了先進的冷藏、運輸與結算手段外，府具有以下的有效功能：1.同種商品的廣泛選擇性；2.熱銷商品供貨的充足性；3.價格水平的合理性；4.流通費用的低成本[2]。
速凍食品作為一個日常消費品，在國內還有很大的發(fā)展空間。資料顯示，2000年，美國人均速凍食品消費量為70kg，歐洲為近40kg；2001年日本在這方面的數字是20kg， 比國內人均7kg來說高很多。目前，世界速凍食品總產量已超過6000萬t，品種達3500種以上；其貿易量近期以年均10％ ～30％ 的速度遞增。在我國，速凍水餃作為速凍食品中最大的一個品種，也有很大的發(fā)展空間。80年代末到90年代初，人們以吃機制水餃為榮，機制水餃作為奢侈品擺上餐桌。中期人們的消費趨于現實：還是手工的好吃?，F在的水餃作為食品的一部分已走進了千家萬戶，但整體水平和中國的現狀一樣，處于發(fā)展階段，還不成熟。所以速凍食品包括速凍餃子設備和生產線的設計和改進直接決定著速凍食品行業(yè)的廣大應用前景。這是一個剛新興不久的行業(yè)，它的不甚成熟表明著它具有廣闊的市場和發(fā)展前景。
1.2 國內外研究概況、水平和發(fā)展趨勢
哈爾濱商業(yè)大學50年代研制出中國第一臺餃子機，為餃子成為中式快餐和產業(yè)化做出了貢獻。另一說，1956年，毛澤東發(fā)出了向科學進軍的號召。一場以擺脫笨重體力勞動為主的技術革新運動隨之展開1958年哈爾濱三八飯店研制了餃子機生產線的雛形，哈爾濱飲食機械廠后來將自動切菜機、自動切肉機、自動包餃子機等整合在一起，這就是現在的速凍餃子生成線，并支撐著這個企業(yè)四十多年。金美樂商業(yè)機械公司：本公司是中國第一臺餃子機發(fā)明企業(yè)。美樂餃子機于1965年曾獲由國家科委頒發(fā)的“發(fā)明證書”，并先后榮獲國家質量金獎，萊比錫國際博覽會金獎等殊榮。餃子機至今已更新至第五代。產品類型主要包括輥壓灌腸式餃子機和全自動餃子機?，F在國內比較有名的是臺灣安口食品機械制造的餃子機。各機械廠都將餃子機不斷改造以適應消費者對于食用口感和健康的需要。
1.3 餃子機類型介紹
1.3.1 灌腸式餃子機
20世紀70年代初，由北京飲食服務機械研究所、哈爾濱金美樂商業(yè)機械有限公司（現名）等單位研制出了灌腸式餃子機。該餃子機經過近十年的完善改進，實現了一機多功能，更換機頭可以包制春卷、鍋貼。到80年代初，該機技術已經趨于成熟。目前已經可以包制咖喱餃、變形餛飩（梯形）、長形餃子（手捏兩角后變成餛飩）、圓形餃子（俄羅斯餃子）、方形餃子（意大利餃子）和火鍋餃子等品種。機型有分臺式和落地式等多種型式[1]。
灌腸式餃子機生產效率由每分鐘60個餃子到240個餃子，中間分數襠。市場上目前仍在大量銷售灌腸式餃子機，該機型的創(chuàng)新點在于有成型、輸面、輸餡部分，其成型原理完全有別于“盆式”餃子機。成型及輸面部分，設計后改動不大，輸餡部分由于餡量不穩(wěn)，經過多次改進完善后輸餡部分的設計才日趨成熟。最初是雙螺桿送餡，后又改為齒輪泵送餡，再改成葉片泵送餡，最后在1983年10月成功研制錐式螺旋推進器與臥式變量泵相結合的組合餡泵，稱雙級變量葉片泵，實現了餡量穩(wěn)定、大小可調、供餡理想的設計，目前國內生產的餃子機、包子機等食品機械基本都采用此供餡裝置。
灌腸式餃子機由成型、輸面、輸餡、電器傳動部分組成，如圖1.1所示，將和好的面團分割成數塊較小的面團，連續(xù)地放入面斗中，通過螺旋推進器和副輥，相對轉動將面團擠入面套，再經過內面嘴，外面嘴擠出薄厚均勻的面管，同時，將和好的餡放到餡斗中，經過雙級變量葉片泵把餡連續(xù)均勻注入面管中（餡量大小調節(jié)手柄），再經成型模輥和成型副輥相對滾，將帶餡的面管分割壓制成餃子。
圖1.1 灌腸式餃子機結構圖
1- 成型部分 2-輸面部分 3-輸餡部分
4-電器部分 5-傳動部分
灌腸式餃子機的優(yōu)點：
①一次成型，不產生廢面；
②供餡穩(wěn)定，餡量大小調整方便；
③成品率高，破損率≤2%；
④餃子質量誤差小，最大質量與平均質量間的相對誤差不超過±6%；
⑤生產效率高，能滿足更多用戶
灌腸式餃子機存在的不足：
①包制出的餃子單面起肚，另一面是平的；
②面皮含水量較手工餃子含水量低，餃子皮吃著發(fā)艮；
③由于是螺旋推進器輸面，形成的面管壁含有壓縮氣體，煮餃子時氣體受熱膨脹，餃子皮有時會出現氣泡。
1.3.2 包合式餃子機
基于灌腸式餃子機的不足，近幾年又開發(fā)研制出包合式餃子機，基本克服了灌腸式餃子機的不足。從結構上大致可分為單側模成型和雙側模成型兩種機型。單側成型的餃子機結構緊湊，體積小，但生產效率較低，其生產效率在每分鐘80~120個餃子，雙側模成型的餃子機生產效率高，每分鐘最多可包制450個餃子（哈爾濱金美樂商業(yè)機械有限公司制造）[6]。
（1）單側模成型餃子機結構與原理
單側模成型餃子機由輸餡、電氣、輸面、傳動、成型部分組成，如圖1.2所示。
將和好的面團，用壓面機連續(xù)壓面多次（一般壓5~6次即可），將面帶壓成厚度大約15mm左右，再分切成寬約85mm左右待用，將一條面帶放在托面架上，并導入Ⅰ級壓面輥中（根據用戶的需要，調整Ⅰ、Ⅱ級壓面輥調節(jié)螺栓可以控制帶厚薄）面帶經過Ⅰ級壓面輥，Ⅱ級壓面輥的滾壓，將其壓成符合餃子所需厚度的面帶，即餃子皮的厚度。通過成型部分的一對捏合輥將面帶合和成帶飛邊的面管，同時餡泵將餡通過注餡嘴連續(xù)均勻地注入面管中（根據用戶的需要，餡量大小可以通過餡泵上的餡量餡量調節(jié)手柄來調節(jié)）。再經過成型模輥和副輥相向滾切，即包制出餃子。余面由余面導輥導出，余面中不含餃子餡，可以回收再用。毛刷與成型模輥，副輥相向轉動，將成型模輥與副輥清理干凈同時也將餃子清出成型模和副輥。
圖1.2 單側模成型包合式餃子機
1-輸餡部分 2-電氣部分 3-輸面部分
4-傳動部分 5-成型部分
（2）雙側模成型餃子機結構與原理
雙側模成型餃子機主要由電氣、傳動、壓面、輸餡、成型等部分構成，如圖1.3所示。
將和好的面團用壓面機軋壓4~5次，厚度在20mm左右的面帶，再分割成寬約170mm左右，將其放在面托架上，面帶進入輸面系統(tǒng)中Ⅰ組壓面輥后，再自動進入Ⅱ組壓面輥（根據需要調節(jié)兩組調節(jié)手柄可以改變面帶的薄厚），再經過Ⅲ組壓面輥（調節(jié)手輪1可以調整面帶的薄厚達到餃子所需的厚度）將面帶軋壓成所需的厚度，即餃子皮的厚度。壓制薄厚合適的面帶導入面帶導向器，經過半圓錐形導面槽和一對合成快，將面帶形成帶“余邊”的面管，再由一對捏合切斷刀把帶余邊“面管”捏合并將多余部分切掉（切掉的余面由余面導輥導出并回收），形成完整封閉的面管，同時由餡泵連續(xù)、均勻地將餡通過餡嘴注入面管中（餡泵與餡嘴連接管已拆除），再經成型模輥和副輥相向轉動滾切，即包制成餃子。根據用戶的需求，包制餃子的速度及餡量大小，均可由變頻調速電機來控制。
圖1.3雙側模成型包合式餃子機
1-電氣部分 2-傳動部分 3、4-壓面部分
5-輸餡部分 6-成型部分
包合式餃子機優(yōu)點：
①可在額定效率下，根據用戶的需求任意調節(jié)餃子的產量；
②面帶經過多次軋壓，面筋得到充分捋順，包制過程中不破壞面筋；
③包餃子用面含水量（40%~50%）較灌腸式餃子機大有提高，俗話說“軟面餃子、硬面湯”，面團含水量高包制出的餃子口感好，可與手工水餃相媲美；
④成型速度、餡量大小可以通過控制面板上旋鈕來調節(jié)，并在數顯表上直觀顯示，方便快捷。
包合式餃子機設計存在的不足：
①合成面管時產生二次回用余面；
②需壓成面帶供機器使用，不能連續(xù)供面；
③不能包制出帶手型褶的餃子。
2 餃子配方及生產線設計
2.1 餃子的配方
設計一組產品的配方首先要掌握配方的基本原則，一般有三個基本原則：意識口味的傾向性，不同地區(qū)有不同口味的傾向性，比如福建福州地區(qū)喜好甜味，四川、湖南地區(qū)偏向辣味，上海地區(qū)偏好多湯清香，北方地區(qū)偏向咸味。二是主原料的穩(wěn)定性，其陷料的主要原料最好一年四季都有，季節(jié)性太短的原料（尤其是蔬菜類）不宜配成主要原料。三是配方的經濟性，在配方的設計時，成本時始終要考慮的重要因素，忽略了成本的配方時沒有實際意義的。配方的設計有很多方法，然而緊緊抓住一個主原料，圍繞這個主原料進行組合配方是很多配料師經常采用的技巧。下面以鮮肉水餃為例來設計配料。
配方一（鮮肉水餃）
豬肉 100％
食鹽 2％
味精 5％
生姜 0.5％
白糖 3％
醬油 2％
胡椒粉 0.5％
高麗菜 100％
青蔥 12％
花生油 4％
芝麻油 2％
如果要配制一個雞肉水餃的陷料，就可以模仿鮮肉水餃的陷料的設計方法：
配方2（雞肉水餃1）
雞肉 100％
食鹽 2％
味精 5％
生姜 0.5％
白糖 3％
醬油 2％
胡椒粉 0.5％
高麗菜 100％
青蔥 12％
花生油 4％
芝麻油 2％
實際配制中會發(fā)現雞肉較瘦，另外雞肉本身比較苦澀，因此可以考慮添加一部分肥肉填充，同時也可以增加花生油和芝麻油的用量，這樣分析后又可以對配方2作如下修改
配方3（雞肉水餃2）
雞肉 70％
肥肉 30％
食鹽 2％
味精 5％
生姜 0.5％
白糖 3％
醬油 2％
胡椒粉 0.5％
高麗菜 100％
青蔥 12％
花生油 5％
芝麻油 3％
同樣的，如果調換主要蔬菜原料，比如添加韭菜就成韭菜餃，添加芹菜就成芹菜餃，添加雪菜就成雪菜餃，添加胡蘿卜就成胡蘿卜餃，添加筍干就成筍肉餃等等。當然與一些有特色風味的蔬菜經常調配在一起的小輔料也是值得注意的，例如韭菜可以搭配蝦皮，芹菜搭配辣椒粉，雪菜搭配蒜頭，胡蘿卜搭配黑胡椒，筍肉搭配一些香菇，比如要配制一個筍肉餃的餡料：
配方5（筍肉餃2）
豬肉 40％
食鹽 0.8％
味精 2％
生姜 0.2％
白糖 1.2％
醬油 0.8％
胡椒粉 0.2％
高麗菜 20％
筍干 20％
香菇 8％
青蔥 5％
花生油 1.6％
芝麻油 0.8％
2.2 速凍餃子的加工工藝
2.2.1 餃子的生產流程如下所示
洗菜→切菜→脫水
\
刨肉→絞肉→解凍→攪拌→餡料
/ \
食鹽、味精等稱重 成型→速凍→包裝→入庫
/
面粉→攪拌→壓延→皮料
2.2.2 餃子加工工藝操作要點
速凍食品要求其從原料到產品．要保持食品鮮度．因此在水餃生產加工過程中要保持工作環(huán)境溫度的穩(wěn)定，通常在l0℃左右較為適宜。
2.2.2.1 原料和輔料準備
面粉：面粉必須選用優(yōu)質、潔白、面筋度較高的特制精白粉，有條件的可用特制水餃專用粉．對于潮解、結塊、霉爛、變質、包裝破損的面粉不能使用． 對于新面粉， 由于其中存在蛋白酶的強力活化劑硫氫基化合物，往往影響面團的拌合質量。從而影響水餃制品的質量，對此可在新面粉中加一些陳面粉或將新面粉放置一段時問．使其中的硫氫基團被氧化而失去活性．有的添加一些品質改良劑也可．不過會加大制造成本又不易掌握和控制，通常不便使用，面粉的質量直接影響水餃制品的質量，應特別重視。
肉類處理工藝：原料內必須選用經獸醫(yī)衛(wèi)生檢驗合格的新鮮肉或冷凍肉。嚴禁冷凍肉經反復凍融后使用．因它不僅降低了肉的營養(yǎng)價值，而且也影響肉的持承性和風味。使水餃的品質受影響．冷凍肉的解凍程度要控制適度，一般在20"C左右室溫下解凍1O小時，中心溫度控制在2-4℃．原料肉在清洗前必須刪骨去皮．修凈淋巴結及嚴重充血、淤血處，刪除色澤氣味不正常部分，對肥膘還應修凈毛根等．將修好的瘦內肥膘用流動水洗凈瀝水水，絞成顆粒狀備用。一般機器水餃使用冷凍肉，冷凍肉經過硬刨、硬絞、解凍三個關鍵工序。水餃生產過程中最怕出現肉筋，肉筋的出現會使水餃的一端或兩端捏合不緊，甚至幾個水餃連串，影響外觀。為此要求在肉類處理時充分切斷肉筋，對尚未解凍的肉類進行硬刨，刨成6～8mm厚的薄片，再經過10mm孔徑的絞肉機硬絞成碎粒，這樣處理厚的肉基本上沒有明顯的肉筋，但如果馬上用于制作餡料，會因為＄充分解凍而無法攪拌出肉類的黏性，所制得的餡料在成型過程中容易出水，由此帶來的后果時不易成型和餡料失味，因此在硬刨硬絞厚要充分解凍，如果在冬天還得用分扇吹，否則達不到好的效果。
蔬菜要鮮嫩，除盡枯葉，腐爛部分及根都，用流動水洗凈后在沸水中浸燙。要求蔬菜受熱均勻，浸燙適度，不能過熟。然后迅速用冷水使蔬菜品溫在短時間內降至室溫，瀝水絞成顆粒狀并擠干菜水備用。燙菜數量應視生產量而定。要做到隨燙隨用，不可多燙。放置時問過長使燙過的菜“回生” 或用不完凍后再解凍使用都會影響水餃制品的品質。切菜工藝主要是要掌握顆粒的大小，從食用口感方面講，菜切越粗越好，一般人們喜歡食用的蔬菜長度在6mm以上，但蔬菜的長度太長則制作的餡料無法成型，因為成型機的輸餡管一般都較小，尤其是餡斗的出餡口更小，如果餡料太粗，容易堵塞，在成型過程中就表現為不出餡或出餡不均勻，所形成的水餃就會呈扁平餡少或餡太多而破餃，嚴重影響水餃的外觀質量；如果菜切的太細，雖有利于成型，但食用口感不好，會由很爛的感覺，即沒有嚼感，一般機器水餃適合的菜類顆粒為3～5mm。其次脫水工藝方面對于水分較高的蔬菜如白菜、雪菜等必不可少。各種菜的脫水率還要根據季節(jié)、天氣和存放時間的不同而有所區(qū)別，春夏兩季的蔬菜水分要比秋冬兩季的蔬菜高，雨水時期采摘的蔬菜要比沒雨時期采摘的水分多。另外容易被忽略的因素是采摘后存放時間的長短，存放時間長了，會自然干耗脫水，一般春季沒雨時期各種蔬菜的脫水率可以控制在15％～17％。一個簡單的判斷方法就是采用手積壓法，即將脫水耗的菜抓在手里用力捏，如果稍微有一些水液從手指縫中流出來，說明脫水率已控制得良好。常見的脫水機也稱離心機。
輔料：如糖、鹽、味精等輔料應使用高質量的產品，對蔥、蒜、生姜等輔料應除盡不可食部分，用流水洗凈，斬碎備用．
2.2.2.2 面團調制
面粉在拌合時一定要做到計量準確，加水定量, 適度拌合。一般來說面粉加水的比例為1：0.4。要根據季節(jié)和面粉質量控制加水量和拌合時間．氣溫低時可多加一些永，將面團調制得稍軟一些；氣溫高時可少加一些水甚至加一些4℃左右的冷水．將面團調制得稍硬一些，這樣有利于水餃成形．如果面團調制“勁”過大了可多加一些水將面和軟一點．或摻些淀粉，或摻些熱水，以改善這種狀況．調制好的面團可甩潔凈濕布蓋好防止面團表面風干結皮，靜置5分鐘左右，使面團中未吸足水份的粉粒充分吸水．更好地生成面盤網絡，提高面團的彈性和滋潤性，使制成品更爽口。面團的調制技術是成品質量優(yōu)劣和生產操作能否勝利進行的關鍵。
2.2.2.3 餃餡配制
餃餡配料要考究。計量要準確，攪拌要均勻。要根據原料的質量、肥瘦比，環(huán)境溫度控制好餃餡的加水量。通常肉的肥瘦比控制在2：8或3：7較為適宣。加水量：新鮮肉>冷凍肉>反復凍融的肉；四號肉>二號肉>五花肉>肥膘；溫度高時加水量小于溫度低時。在高溫夏季還必須加入一些2℃左右的冷水拌餡，以降低餃餡溫度，防止其腐敗變質和提高其持水性。向餃餡中加水必須在加入調味品之后(即先加鹽、味精、生姜等，后加水)，否則，調料不易滲透入味，而且在攪拌時攪補粘，水分吸收不進去，制成的餃餡不鮮嫩也不入昧。加水后攪拌時間必須充分才能使較餡均勻、粘稠，制成水餃制品才飽滿充實．如果攪拌不充分．餡汁易分離．水餃成形時易出現包合不嚴、爛角、裂口、汁液流出現象，使求餃煮熟后出現走油、漏餡、穿底等不良現象。關于餃餡配制工藝，其中特別關鍵的一點要考慮到投料和混合的順序，特別是菜肉餡水餃，應按照下列工藝流程進行：
肉類＋粉類（食鹽、味精、白糖等）→充分攪拌\
→再稍微拌勻。
菜類＋油類（一般為花生油芝麻油等）→先拌和/
肉類要和食鹽、味精、白糖、胡椒粉、醬油、蝦油以及各種香精香料等先進行攪拌，主要是為了能使各種味道充分地吸收到肉類中，同時肉類只有和鹽分攪拌才能產生黏性，鹽分能溶解肉類中地鹽溶性蛋白而產生黏性，水餃餡料有了一定的黏性后生產時才會有連續(xù)性，不會出現餡不均勻，不會在成型過程中脫水。但是也不能攪拌太久，否則肉類的顆粒性被破壞，食用時就會產生口感很爛的感覺，食用效果不好。判斷攪拌時間是否適宜可以參考兩個方面：首先看肉色，肉顆粒表面有一點發(fā)白即可，不能攪拌到整個顆粒發(fā)白甚至都攪糊了，肉色沒有變化也不行。其次還可以查看肉料的整體性，肉料在拌餡機中沿一個方向轉動，如果肉料形成一個整體而沒有分散開來，且表面非常光滑并有一定的光澤度，說明攪拌還不夠，肉料還沒有產生黏性；如果肉料已沒有任何光澤度，不再呈現一個整體，體積縮小很多，幾乎是粘在轉軸上，用手去捏時感覺柔軟，且會粘手，說明攪拌時間太長了。菜類和油類需要先拌和，這點往往被忽視，這是一個相當重要和關鍵的工藝。因為肉料含有3～5％左右的鹽分，而菜類含水量非常高，兩者混合在一起很容易使菜類吸收鹽分而脫水，由此產生的后果使餡料在成型時容易出水，另外一個可能隱藏的后果是水餃在凍藏過程中容易縮水，餡料容易變干，食用時湯汁減少，干燥。如果先吧菜類和油類進行拌和，油類會充分分散在菜的表面，把菜葉充分包起來，這樣無論在成型還是在凍藏過程中，菜類中的水分都不容易分離開來，即油珠對菜中的水分起了保護作用。而當水餃食用前水煮時，油珠會受熱分散開來，消除了對菜類水分的保護作用，菜中的水分又充分分離出來，這樣煮出來的水餃食用起來多湯多汁，口感最佳。前面兩個工藝處理好了，兩部分原料混合在一起只要再稍稍拌勻即可，檢驗的標準只要看菜類分散均勻沒有。
2.2.2.4 水餃包制
目前．工廠化大生產多采用水餃成型機包制水餃．水餃包制是水餃生產中極其重要的一道技術環(huán)節(jié)．它直接關系到水餃形狀、大小、重量、皮的厚薄、皮餡的比例等質量問題。
包餃機要清理調試好。工作前必須檢查機器運轉是否正常。要保持機器清潔、無油污，不帶肉餡、面塊、面粉及其它異物；要將絞餡調至均勻無間斷地穩(wěn)定流動；要將餃皮厚薄、重量、大小調至符合產品質量要求的程度。一般來講，水餃皮重小于55％，餡重大于45％的水餃形狀較飽滿，大小、厚薄較適中．在包制過程中要及時添加面(切成長條狀)和餡，以確保餃子形狀完整，大小均勻。包制結束后機器要按規(guī)定要求清洗有關部件，全部清洗完畢后，再依次裝配好備用。
水餃在包制時要求嚴密，形狀整齊，不得有露餡、缺角、癟肚、爛頭、變形．帶皺裙、帶小辮子、帶花邊餃子，連在一起不成單個、餃子兩端大小不一等異?，F象。
水餃在包制過程中，在確保水餃不粘模的前提下，要通過調節(jié)干粉調節(jié)板漏孔的大小，減少干粉下落量和機臺上干粉存量及振篩的振動，盡可能減少附著在餃子上的干面粉，使速凍水餃成品色澤和外觀清爽、光澤美觀．
2.2.2.5 整形
機器包制后的餃子，要輕拿輕放，手工整形以保持餃子良好的形狀．在整形時要刪除一些如癟肚、缺角、開裂、異形等不合格餃子．如果在整形時，用力過猛或手拿方式不合理，排列過緊相互擠壓等都會使成形良好的餃子發(fā)扁扁，變形不飽滿，甚至出現汁液流出、粘連、餃皮裂口等現象。整形好的餃子要及時進速凍間進行凍結。
2.2.2.6 速凍
食品速凍就是食品在短時間(通常為3O分鐘內)迅速通過最大冰晶體生成帶(0～ 一4℃)．經速凍的食品中所形成的冰晶體較小而且?guī)缀跞可⒉荚诩毎麅?，細胞破裂率低，從而才能獲得高品質的速凍食品。同樣水餃制品只有經過速凍而不是緩凍才能獲得高質量速凍水餃制品。當水餃在速凍間中心溫度達一18℃即速凍好。 目前我國速凍產品多采用鼓風凍結、接觸式凍結、液氮噴淋式凍結等。
餃子自動成型機生產出的水餃，由電磁振篩送入凍品盤。凍品盤由輸送帶傳送至速凍庫口，傳感器檢測到后，進盤機工作，將凍品盤推入速凍庫內。當計數到三只凍品盤時，進盤機停止工作。速凍庫內由提升式結構，進入的凍品盤上升，然后繼續(xù)進盤，當傳感器檢測到出口由凍品盤時，如再進盤，則同時出盤并計數。出來的凍品盤由氣動機構將盤內餃子卸下進行計量包裝，同時空的凍品盤由輸送機構送至餃子機處。如此循環(huán)形成一個閉環(huán)生產線。為保證生產質量，還加入溫度控制、人工連續(xù)運行與自動運行轉換裝置等。
2.2.2.7 裝袋、稱重、包裝
裝袋：速凍水餃凍結好即可裝袋。在裝袋時要剔除爛頭、破損、裂口的餃子以及連結在一起的兩連餃、三連餃及多連餃等，還應剔除異形、落地、巳解凍及受污染的餃子。不得裝入面團、面塊和多量的面粉。 嚴禁包裝未速凍良好的餃子。
稱重：要求計量準確，嚴禁凈含量低于國家計量標準和法規(guī)要求，在工作中要經常校正計量器具。
稱好后即可排氣封口包裝。包裝袋封口要嚴實、牢固、平整、美觀，生產日期、保質期打印要準確，明晰。裝箱動作要輕，打包要整齊。腔帶要封嚴粘牢，內容物要與外包裝箱標志、品名、生產日期、數量等相符。包裝完畢要及時送入低溫庫。
2.2.2.8 低溫冷藏
包裝好的成品承餃必須在－l8℃的低溫庫中冷藏，庫房溫度必須穩(wěn)定，波動不超過士l℃ 。
2.3 速凍餃子生產線配置
速凍餃子生產線一般包括：和面機、絞肉機、蔬菜甩干機、切餡機、拌餡機、食品輸送機、速凍機等。
2.3.1 速凍餃子生產線配套設備的選擇
2.3.1.1 配套設備生產能力計算
本設計要求餃子的產量位240公斤/小時，設計使用三臺餃子機并聯使用，進行最后的餃子成型，則要求每臺能力80公斤/小時，可知每臺每分鐘生產1.333公斤=1333g 。設計每個餃子約15g ，可知餃子成型機單位生產能力位88.87個/分，本設計設計餃子機每分生產能力90個餃子。
根據在超市的調查以及一般經驗，一般來講，水餃皮重小于55％，餡重大于45％的水餃形狀較飽滿，大小、厚薄較適中。所以設計面皮重量占單個餃子的50%約為7.5g，餡料重量占50%約為7.5g。
根據上述設計，并按照按照以下配方進行面團和餡料生產能力的設計：
（鮮肉水餃配方）：豬肉 100％， 食鹽 2％ ，味精 5％，生姜 0.5％，白糖 3％，醬油 2％，胡椒粉 0.5％，高麗菜 100％，青蔥 12％，花生油 4％，芝麻油 2％
可知肉類和菜類在單位餃子中的重量，計算得：肉類占7.5g餡料中的3.2468g，菜類同樣是3.2468，即各為43.3%。
一般來說面粉加水的比例為1：0.4，所以每個餃子耗用面粉約為5.3571g， 用水2.1429g。
240公斤/小時的生產能力要求每小時提供240×50%=120kg的面團，以及120kg的餡料。其中餡料中肉類和菜類各占51.9480kg。240kg每小時的生產能力需要每小時已脫水蔬菜為51.9480kg，一般春季沒雨時期各種蔬菜的脫水率可以控制在15％～17％。按照15%計算，則51.9480kg已脫水蔬菜需要新鮮蔬菜346.3203kg。
綜上所述，可初步計算出240公斤/小時的生產能力下所要求的各種物料對配套設備的需求，主要為：每小時至少120kg的面團，每小時至少52kg的肉餡，每小時至少52kg的已脫水蔬菜（要求生產能力為每小時處理至少346kg的新鮮蔬菜）
2.3.1.2 配套設備的選擇
根據上述對物料的生產能力的計算，可以在食品設備廠家中搜尋適合的配套設備。本設計所選的速凍餃子生產線配套設備如下：
HWT50和面機和面量50公斤/次，每次8～10分鐘，應當配置兩臺和面機輪番工作依次休息，以適合生產速度。SZ-12 電動絞肉機生產率為120kg/h>51.9480kg/h ，所以絞肉機選擇合適。山東諸城市開泰食品機械廠的KT-40蔬菜甩干機，產量100-150kg/小時>51.9480kg。，符合要求。每小時240公斤餃子需要新鮮蔬菜346.3203kg，因為DPX45型多功能切餡機生產能力是每小時160公斤，所以配置兩臺。因為餡料每小時120kg，而BWL100型食品拌餡機最大拌餡量是100kg，所以配置兩臺。此外還選擇SSJ35型食品輸送機和SDT240型提升式速凍機進行物料和餃子的輸送。
所選配套設備的功率如下：
HWT50和面機 3.55kw ，SZ-12 電動絞肉機 550w，KT-40蔬菜甩干機 1.1kw，DPX45型多功能切餡機 1.0kw，BWL100型食品拌餡機 1.1kw，SSJ35型食品輸送550W. 3 餃子機設計
3.1 餃子機的組成及工作原理
近年來，隨著人們生活水平的提高，更多的家庭已經進入小康水平，人們的消費層次也不只停留在只解決“溫飽”的狀態(tài)上，而是開始講究營養(yǎng)的全面均衡，食品的花色種類也日益繁多。現在市場上的一些面食類的方便食品，如餃子、餛飩、春卷、花色面包、糕點等都是具有外皮是面料、內部是各種形式的餡料這種特征，這類食品的市場銷售很廣，老少皆喜歡。
目前市場上有各種類型的夾心成型設備，灌腸夾心成型方式的應用較廣。灌腸夾心成型機是用來生產夾心類產品，所謂“灌腸夾心”就是指將餡料注入到圓柱狀的外皮中，形成象香腸式的食品結構，接著可進行進一步的成型處理成為各種類型的夾心食品。
3.1.1 夾心成型的原理
餃子機主要由輸外餡螺桿、輸內餡螺桿、傳動、成型部分等四部分組成。將原料分別置于內裝有絞龍的料斗，隨絞龍的轉動，推動餡料向前運動。餡料在前進時由于受到阻力而被擠壓，擠壓力推動餡料向出料口方向運動。外餡料在成型口處形成空心餡管，內餡料形成餡心，通過成型口形成夾心棒。由于原料在整個過程中所受的機械摩擦力和剪切力比較小，所以溫升不是很大，壓縮比也比較小，故只有擠壓成型，沒有膨化現象[10]。
3.1.2 灌腸夾心類食品的特點
（1）便于運輸，貯存食用方便；
（2）能保持原有物料的特殊風味；
（3）可以進行營養(yǎng)強化；
（4）物料成半流質狀，便于人體消化吸收；
（5）內外餡精加工后，便于人體消化吸收；
（6）營養(yǎng)結構和風味，可以隨意調節(jié)；
（7）可以冷凍保存，也可以烘干后保存，烘干后經真空包裝的夾心腸保質期可達一年之久[11]。
3.1.3 灌腸夾心類食品的市場動態(tài)
近年來，方便食品和方便餐很受顧客歡迎，隨之而來的生產設備也相繼出現，腸類食品以其具備的諸多優(yōu)點而倍受人們青睞，但花色品種的單一性限制了它的發(fā)展，為了改變這種局面，夾心腸類食品隨之出現，在生活水平不斷提高的今天必將大受歡迎。
3.1.4 餃子機的類型和結構
目前的灌腸機可分為兩大類：一類是全液壓灌腸機，一類是機械灌腸機。液壓灌腸機是通過油壓推動活塞，活塞在缸體內運動產生壓力，將盛有餡料缸體體積縮小而使餡料從料口噴出，從而完成這個灌腸過程。此灌腸機的缺點是液壓不穩(wěn)定，造價高，加工困難，安全系數比較低，且不能連續(xù)生產，而機械灌腸機主要通過絞龍輸送物料，將物料從出料口擠出，灌進入腸衣內，而完成整個灌腸過程。機械灌腸機可以連續(xù)生產，安全系數也比較高，但產量有所限制[7]。
本課題所設計的餃子成型機的外形如圖3.1所示，主要由傳動系統(tǒng)、輸餡機構、輸面機構、輥切成型機構等組成。
圖3.1 餃子成型機外形圖
餃子成型機主要的兩個機構為輸面機構和輸餡機構，兩個機構通過傳動系統(tǒng)的傳動將面和餡料以灌腸的形式傳送到成型機構前，通過成型機構的輥切成型原理最終成型餃子。本課題主要研究傳動機構[9]。
3.2 傳動系統(tǒng)
圖3.2 傳動系統(tǒng)
如圖所示，電動機帶動帶輪1、2，進入齒輪傳動箱連接蝸桿3，帶動蝸輪4，同軸配有齒輪5，帶動連有輸面絞龍的齒輪6；蝸輪4所在軸同時傳動輸餡機構和成型機構。其中9、10、13、14為錐齒輪。整個傳動系統(tǒng)主要包括兩個軸向的傳動：齒輪傳動箱體內部的上下兩根主軸傳動，圖中傳動箱內底部軸向左進入輸餡機構，通過兩個錐齒輪改變傳動方向為垂直，帶動葉片泵轉動進行輸餡；向右通過聯軸器進入成型機構，同樣通過兩個追齒輪改變傳動方向帶動成型輥和底輥轉動；圖中傳動箱內上部軸帶動輸面絞龍進行輸面，同時與輸餡管和成型機構兩輥切合點同軸。此設計在傳動系統(tǒng)方面同安口食品機械公司生產的jk98-10型餃子成型機比較更為簡約，主要改進方面在齒輪傳動箱內齒輪的數量和配合，安口餃子機在齒輪傳動箱內分三層共有十一個齒輪，而本設計精簡為三個，同時在輸餡機構和成型機構上的傳動也做了相應的改變。
3.3 餃子成型機的結構設計與計算
餃子成型機的結構設計主要包括總體結構設計、傳動系統(tǒng)零部件設計、關鍵零部件設計三個部分。其中關鍵零部件設計包括：輸餡機構的葉片泵設計、輸面機構的輸面螺桿和輸面機筒設計、成型機構設計。由于餃子成型機是一臺低速運轉的依靠較為復雜的傳動系統(tǒng)運行的設備，所以本設計著重對其中的傳動系統(tǒng)零部件設計等進行設計計算。
3.3.1 總體機構設計
相比如今食品機械中大型的自動餃子成型機來說，本設計中的80kg/h產量的一臺餃子成型機一般來說結構較為精巧，占地面積小，并且易于移動和拆洗。并且根據本設計中速凍餃子生產線是半自動化的設計，這種小產量的餃子成型機的總體設計應當充分考慮到人工的操作和維修，即輸餡和輸面的料斗和成型口都要依照人工為主來設計。主要表現在以下幾個方面：成型機高度控制在一米內，便于手工操作；成型機有輪子可以推動，便于移動