329 枳殼自動(dòng)切割機(jī)的設(shè)計(jì),枳殼,自動(dòng),切割機(jī),設(shè)計(jì) 枳殼自動(dòng)切割機(jī)的設(shè)計(jì)學(xué)校代碼：10410序 號：050456本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題目： 枳殼自動(dòng)切割機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 工 學(xué) 院 姓 名： 徐杰峰 學(xué) 號： 20050456 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 年 級： 05 級 指導(dǎo)教師： 趙進(jìn)輝 二 OO 九年 五 月枳殼自動(dòng)切割機(jī)的設(shè)計(jì)摘 要枳殼為蕓香科植物枸橘、酸橙、香圓或玳玳花等將近成熟的果實(shí)。植物形態(tài)像“枸橘” 、 “枳實(shí)” 、 “香櫞” 、 “玳玳花”條。而本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是關(guān)于枳殼自動(dòng)切割機(jī)的設(shè)計(jì)，是一種中藥飲片枳殼加工機(jī)械。該機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計(jì)簡單，易操作，主要由機(jī)架，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，壓料機(jī)構(gòu)，傳送機(jī)構(gòu)，切割機(jī)構(gòu)組成。其特征是將從料斗進(jìn)入切割槽的枳殼進(jìn)行剖半處理，然后將剖半的枳殼通過輸送槽輸送到出料口陰干、風(fēng)干或微火烘干。這樣就能以工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模將枳殼自鮮果經(jīng)剖半直接加工成半球狀，工作效率高，成品質(zhì)量高而穩(wěn)定，使手工制作枳殼飲片的狀況得到根本改觀。加工料 7～8 月采收時(shí)直徑為 5～6 厘米，烘干后直徑為 3～5cm，形狀為球形，厚 0.4～1.3cm。這就對機(jī)械加工提供了數(shù)據(jù)要求：1．出料口大小在 25 厘米。2．切割刀選用 0.2～0.4 厘米厚高硬度材料。3. 該機(jī)的整體結(jié)構(gòu)造型要求其長寬高不能大于 1.2 米。在枳殼自動(dòng)切割機(jī)的設(shè)計(jì)、制造以及應(yīng)用方面,目前我國與國外先進(jìn)水平相比仍有較大差距,國內(nèi)在設(shè)計(jì)制造枳殼自動(dòng)切割機(jī)過程中存在著很多不足。本次枳殼自動(dòng)切割機(jī)設(shè)計(jì)代表了設(shè)計(jì)的一般過程, 對今后的選型設(shè)計(jì)工作有一定的參考價(jià)值。關(guān)鍵詞：枳殼自動(dòng)切割機(jī)；傳送鏈；割刀枳殼自動(dòng)切割機(jī)的設(shè)計(jì)AbstractAurantii for Rutaceae Poncirus plants, lime, or Turpinia Dai Dai spent nearly ripe fruit and so on. Plant morphology such as "Poncirus", "bitter orange", "citron", "Dai Dai Hua" section. And the graduation project is about the automatic cutting machine Aurantii design, is a traditional Chinese medicine processing machinery Aurantii Pieces.It is compact and is designed to be simple, easy-to-use, mainly by the rack, transmission, body binder, transmission organizations, cutting agencies. Characterized by cutting from the hopper into the trough of the Aurantii treatment for post-mortem, and then a half Aurantii autopsy groove through the transmission of material transported to dry mouth, dry or drying wei huo.This will be an industrial scale of production by Poncirus trifoliata fruit from the semi-direct post-mortem into hemispherical processing, efficient and stable high quality products to make hand-made pieces Aurantii fundamentally changed the situation.Processing of materials from 7 to harvesting in August, when a diameter of 5 to 6 centimeters in diameter after drying for 3 ~ 5cm, for the spherical shape, thickness 0.4 ~ 1.3cm. This provides a mechanical processing of data requirements:1. Entrance and exit of 10 cm in size. 2. Cutter selection of 0.2 ~ 0.4 cm thick high hardness materials. 3. It shapes the overall structure of its dimensions can not be greater than 1.2 meters.Aurantii automatic cutting machine in the design, manufacture and application in China, compared with foreign advanced level there is still a wide gap between the domestic manufacturers in the design process Aurantii automatic cutting machine, there are many deficiencies.The automatic cutting machine Aurantii design on behalf of the general process of design, type design for the future that there is a reference value.Key words: Automatic cutting machine Aurantii; transmission chain; cutting knife枳殼自動(dòng)切割機(jī)的設(shè)計(jì)目 錄1 緒論 ............................................................................11.1 藥理作用 ....................................................................11.1.1 對心血管系統(tǒng)的作用 ....................................................11.1.2 對心、腦、腎等血流量的影響 ............................................11.1.3 利尿作用 ..............................................................21.1.4 對胃腸平滑肌的作用 ....................................................21.1.5 對子宮平滑肌的作用 ....................................................21.1.6 抗變態(tài)反應(yīng)的作用 ......................................................21.2 設(shè)計(jì)任務(wù) ....................................................................21.2.1 設(shè)計(jì)任務(wù) ...............................................................21.2.2 設(shè)計(jì)要求 ...............................................................21.2.3 設(shè)計(jì)步驟 ...............................................................32.總體方案及工作原理 .............................................................42.1 總體結(jié)構(gòu) ....................................................................42.2 工作原理 ....................................................................43.機(jī)械的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ...............................................................53.1 機(jī)架的設(shè)計(jì) ..................................................................53.1.1 機(jī)架的分類 .............................................................53.1.2 機(jī)架上承受著力和和力矩（彎矩及轉(zhuǎn)矩） ....................................63.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ..............................................................73.2.1 普通 V 帶的傳動(dòng)設(shè)計(jì) .....................................................83.3 傳送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .............................................................103.3.1 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) ..........................................................113.3.2 軸的設(shè)計(jì) ..............................................................133.4 切割機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .............................................................163.4.1 飛輪的設(shè)計(jì) .............................................................163.4.2 圓形割刀的設(shè)計(jì) .........................................................173.5 進(jìn)料口和出料口的設(shè)計(jì) .......................................................17總結(jié) ............................................................................18參考文獻(xiàn) ........................................................................19致謝 ............................................................................20枳殼自動(dòng)切割機(jī)的設(shè)計(jì)11 緒論枳殼自動(dòng)切割機(jī)是連續(xù)運(yùn)行的切割設(shè)備，在中藥的制作方面主要用來對枳殼進(jìn)行剖半處理，烘干。能以工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模將枳殼自鮮果經(jīng)剖半直接加工成半球狀，工作效率高，成品質(zhì)量高而穩(wěn)定，使手工制作枳殼飲片的狀況得到根本改觀。枳殼為蕓香科植物枸橘、酸橙、香圓或玳玳花等將近成熟的果實(shí)。植物形態(tài)像“枸橘” 、 “枳實(shí)” 、 “香櫞” 、 “玳玳花”條。7～8 月間采收，直徑 5～6 厘米，從中部橫切成兩半，陰干、風(fēng)干或微火烘干。本品呈半球形，直徑3～5cm。外果皮棕褐色或褐色，有顆粒狀突起，突起的頂端有凹點(diǎn)狀油室；有明顯的花柱殘跡或果梗痕。切面中果皮黃白色，光滑而稍隆起，厚0.4～1.3cm，邊緣散有 1～2 列油室，瓤囊 7～12 瓣，少數(shù)至 15 瓣，汁囊干縮呈棕色至棕褐色，內(nèi)藏種子。質(zhì)堅(jiān)硬，不易折斷。氣清香，味苦、微酸。其制成的枳殼飲片功能主治：理氣寬中，行滯消脹。用于胸脅氣滯，脹滿疼痛，食積不化，痰飲內(nèi)停；胃下垂，脫肛，子宮脫垂。1.1 藥理作用1.1.1 對心血管系統(tǒng)的作用枳殼中所含的 N－甲基酪胺增加冠脈流量和腎血流血，降低心肌氧耗量和明顯的利尿作用。麻醉犬靜脈注射 0.02-0.5mg/kg，均呈升壓效應(yīng)，劑量大，升壓明顯。靜脈灌注每分鐘 0.2mg/kg， ；腎血流量增加 75%，尿量增加一倍。有很強(qiáng)的誘發(fā)心肌節(jié)律的作用，其強(qiáng)度與腎上腺素相當(dāng)，而比多巴胺和辛弗林強(qiáng)。枳殼中所含的辛弗林為腎上腺素 a-受體興奮劑，對心臟 B-受體也有一定的興奮作用。有收縮血管，產(chǎn)生升高血壓的作用。 1.1.2 對心、腦、腎等血流量的影響 麻醉犬靜脈注射枳實(shí)注射液（每 1ml＝4g 生藥）1ml/kg ，有顯著的增加腦血流量的作用。注射后腦血流量平均增加 82.6±20.56ml/100g 腦重/ 分鐘（P479mm（6） 驗(yàn)算小帶輪包角 αα=1800-( - )*57.30/a2D1=1800-(160-100)* 57.30/495 = > 179.?2所以合適。（7） 確定 V 帶的根數(shù) Z傳動(dòng)比：i= / =960/594=1.621n2由此查表得：Po=0.28kw, Po=0.02kw , =1.00, =1.14。 ?k?L枳殼自動(dòng)切割機(jī)的設(shè)計(jì)10Z=P/(Po+ Po) =3.3/(0.28+0.02)*1.00*1.14=4.35?k?L取 Z=4 根。（8） 求作用在帶輪軸上的壓力 F0由表查得：q=0.06kg/mm 。 計(jì)算單根 V 帶張緊力：F=500P/Z (2.5/ -1)+q *vk?v=500*3.3/4*5.024 *（2.5-1 ）+0.06*5.024*5.024=56.25N作用在帶輪軸上的壓力為：F0=2Z F *sin /2=2*4*56.25*sin /2=450N179.? 179.?（9） V 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)V 帶輪設(shè)計(jì)的主要要求是質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)工藝性好；無過大的鑄造內(nèi)應(yīng)力；質(zhì)量分布均勻，轉(zhuǎn)速高時(shí)要經(jīng)過動(dòng)平衡；輪槽工作面粗糙度要合適，以減少帶的磨損；輪槽尺寸和槽面角應(yīng)保持一定得精度，以使載荷分布較為均勻等。帶輪的材料主要是鑄鐵，材料牌號為 HT200，小帶輪和大帶輪采用實(shí)心式，具體尺寸詳見圖紙。3.3 傳送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)傳送機(jī)構(gòu)基于鏈條設(shè)計(jì)原理，共分為兩層；外層為輸送槽，內(nèi)層為鏈條。如圖 3.4 所示三種立面中，左 1 為枳殼的切割槽，切割槽內(nèi)部空心設(shè)計(jì)為圓形直徑為 7 厘米厚 1 厘米，中間的是里層鏈條設(shè)計(jì)，3 為地步立面，切割槽底部開口，開口寬為 0.3 厘米。 1. 輸送槽； 2.出料口； 3.進(jìn)料口圖 3.4枳殼自動(dòng)切割機(jī)的設(shè)計(jì)113.3.1 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)查表帶輪上功率的損失在 0.85～0.95 之間，即P=0.9*3=2.7kw, =600r/min。3n(1) 選擇鏈輪的齒數(shù)傳動(dòng)比：i= / =1, =232Z3鏈的速度： v= /1.6= * p/60*1000vn= =314/12.7=24.723所以 = =25。Z(2) 確定節(jié)數(shù)初定中心距：a=40pLp=2a/p+( + )/2+p/a*( - )/2*3.14*( - )/2*3.142Z323Z23Z=80+25=105取 Lp=106 節(jié) （取偶數(shù)） 。(3) 確定鏈條節(jié)距 p由于鏈傳動(dòng)中等沖擊，查表得工作情況系數(shù): =1.3，K?鏈齒輪系數(shù): =1.11,鏈長度系數(shù): =1.06,多排系數(shù): =1.0，zKl m因此，實(shí)際工作條件下傳動(dòng)功率為：Po= p/ * * =1.3*2.7/1.11*1.06*1.0=2.98kw?zlm根據(jù) =600r/min 和功率 Po=2.98kw,可選滾子鏈型號為 08A,其節(jié)距為:3np=12.7mm。(4) 確定鏈長 L 和中心距 aL=LpP/1000=106*12.7/1000=1.35mm 22/4{23[(3)/]8[(3)/]apZLpZZ???????（ （ ） /=12.7/4*[(106-25)+(106-25)]=514.35mm枳殼自動(dòng)切割機(jī)的設(shè)計(jì)12中心距減小量: a=(0.002～0.004)a=(0.002～0.004) *514.35?=1.03～2.06mm實(shí)際中心距:a=514.35-(1.03～2.06)=513.32～512.29mm所以取 a=513mm。(5) 鏈速v= /1.6=5.024/1.6=3.14m/sv(6) 求作用在軸上的壓力 Fq工作拉力: F=1000P/V=1000 *2.7/3.14=859.9N 工作平穩(wěn)，取壓軸力系數(shù):Kq=1.2 。軸上壓力:Fq=Kq*F=1.2*859.9=1031.88N(7) 根據(jù)鏈速 V=3.14m/s,鏈節(jié)距 p=12.7mm，所以鏈傳動(dòng)選擇滴油潤滑。(8) 鏈輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)（見圖）滾子鏈型號為 08A所以 p=12.7mm,滾子鏈外徑： =7.95mm，排距：Pt=14.38mm，1d套筒內(nèi)徑： =4.01mm，銷軸直徑： =3.96mm，內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬：3d2=7.85mm，1b銷軸長度： =17.8mm，極限拉伸載荷：Q=1380daN，齒寬 7.3mm，4分度圓直徑：D=12.7/0.125=101.6mm齒頂圓直徑： (max)=D+1.25p-aD1d=101.6+1.25 *12.7-7.95=109.53mm(min)=D+(1-1.6/Z)p- a1=101.6+(1-1.6/25) *12.7-7.95=105.5mm分度圓弦齒高： (max)=(0.625+0.8/Z)p-0.5aH1d枳殼自動(dòng)切割機(jī)的設(shè)計(jì)13=(0.625+0.8/25) *12.7-0.5*7.95=4.37mm(min)=0.5(p- )aH1d=0.5*(12.7-7.95)=2.38mm齒根圓直徑： =D- =1001.6-7.95=93.65mmfD1量柱測量矩 ： =Dcos90/Z +rMr而量柱直徑 等于滾子外徑 ,所以 = mm。即 1dD0.1795?=101.6*cos90/25+7.95= mmr 0.2593?3.3.2 軸的設(shè)計(jì)軸是機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中的重要零件，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足合理的結(jié)構(gòu)，足夠得強(qiáng)度，必要的強(qiáng)度和振動(dòng)穩(wěn)定性，以及良好的工藝性等?？傊^軸的設(shè)計(jì)，就是根據(jù)軸上零件的定位和固定要求，以及加工和裝配要求，合理定出軸的結(jié)構(gòu)外形和全部尺寸過程。(1) 選擇軸的材料軸的材料主要是碳素鋼和合金鋼，根據(jù)傳動(dòng)功率和一些參數(shù)，選擇材料。最常用的材料是 45 鋼，經(jīng)過調(diào)制處理，得到的組織具有良好的綜合力學(xué)性能，即有較高的強(qiáng)度，同時(shí)具有良好的塑性和韌性。因無特殊需要，選用 45 號鋼，調(diào)制處理，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 11.1 查得，材料直徑<200mm,硬度 217 ~255HBS，抗拉強(qiáng)度極限為 640Mpa，屈服強(qiáng)度極限為 275Mpa，彎曲疲勞極限為 275Mpa，剪切疲勞極限為 155Mpa。(2) 求輸出軸上功率 P，轉(zhuǎn)速 n，和轉(zhuǎn)矩 TP=2.7kw，n=600r/min所以: T=9550000*P/n=9550000*2.7/600=43000Nmm(3) 初步確定軸的最小直徑查表去 C=112，= = =18.5mmmind3/cP312.7/60?枳殼自動(dòng)切割機(jī)的設(shè)計(jì)14輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑，為了使所選直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需選擇聯(lián)軸器的型號。聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩 = *T,考慮caTK?到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取 =1.3。則 : K?= *T =1.3*43000=55900NmmcaT按要求計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tca 應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn) GB5014-85，選用 GL2 型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 63000Nmm,聯(lián)軸器孔徑為 20mm，聯(lián)軸器長度為 52mm,與軸配合孔長度為 38mm。(4) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的速度為 5.024m/s，功率為 2.7kw。水平方向的受力：圖 3.5 水平方向受力簡圖A 和 D 點(diǎn)為軸兩端點(diǎn)，B 處為鏈輪，C 處為大帶輪且鏈輪給軸上的壓力為=1031.88N，大帶輪給軸上的壓力為 =450N。bFF=0 , *900+ *820+ *410=0aMdcb=0 , *900- *490- *80=0bb= *cot ，因?yàn)?得角度很小，所以可以得出 趨于 0。c? c所以得出：=1031.88*410/900=561.8NaF=1031.88*490/900=470.1Nd軸水平方向的彎矩計(jì)算：B 點(diǎn)彎矩為： =- *410=-561.8*410=-230.3NmbMa枳殼自動(dòng)切割機(jī)的設(shè)計(jì)15C 點(diǎn)彎矩為： =- *820+ *(820-410)cMaFd=-561.8*820+1031.88*410=-37.6Nm垂直方向受力：= =450N1cF圖 3.6 垂直方向受力簡圖=0 , *900- *820+ *410=0aM1dF1c1bF=0 , - *490- *410+ *410=0b a所以得出： =940N ， =410N1a1d軸垂直方向的彎矩計(jì)算：B 點(diǎn)彎矩為： =- *410=-940*410=-87Nm1baFC 點(diǎn)彎矩為： =- *80=-940*810=-176NmcM計(jì)算合成彎矩：B 點(diǎn)合成彎矩： =90.7Nm()bC 點(diǎn)合成彎矩： =176Nm()c是考慮扭矩和彎矩的加載情況及產(chǎn)生應(yīng)力的循環(huán)特性差異的系數(shù)，取?=0.6,T 為軸受到的扭矩，所以得：=90.7Nm ， =177.9Nm1caM2ca校核軸的強(qiáng)度，根據(jù)彎矩的大小及軸的直徑選定 B 和 C 截面進(jìn)行強(qiáng)度校核。B 截面當(dāng)量彎矩應(yīng)力為：= /W= /0.1*d*d*d*0.95()sb?1ca1ca枳殼自動(dòng)切割機(jī)的設(shè)計(jì)16=90.7/0.1*32*32*32*0.95=32.3MpaC 截面當(dāng)量彎矩應(yīng)力為：= /W= /0.1*d*d*d*0.95()sc?2aM2ca=177.7/0.1*38*38*38*0.95=37.8MPa由表查得，45 號鋼軸的彎曲應(yīng)力為[ ]=60 Mpa,所以 B 和 C 截面均安全s?（W 為軸的抗彎截面模量，因?yàn)?B 和 C 截面有鍵槽，考慮對軸強(qiáng)度削弱的影響，故 d 乘以 0.95。所以 B 和 C 截面均安全） 。圖 3.7 各彎矩簡圖3.4 切割機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)切割機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)分為三層：如下圖所示，最外層為飛輪，設(shè)置三種傳動(dòng)比;中間層為圓形切割刀，采用高速合金鋼作為道具材料，刀片厚度不大于 0.2 厘米；第三層為傳送鏈輪。第一層與第二層間隙為 4.5 厘米，第二層與第三層間距為4.5 厘米。3.4.1 飛輪的設(shè)計(jì)飛輪的設(shè)計(jì)是根據(jù)機(jī)器實(shí)際所需的平均速度和許可的不均勻系數(shù)來確定飛輪的轉(zhuǎn)慣量，為了調(diào)節(jié)等效構(gòu)件的周期性速度波動(dòng)或者為了節(jié)省動(dòng)力起見，需安裝輪形飛輪。= =mρ*ρ=( * + * )/4 *m/2=m/4 *( * +h*h)Jf1D2D枳殼自動(dòng)切割機(jī)的設(shè)計(jì)17因?yàn)?h 比 d 小的多，故 =m*d*d/4。fJm 為飛輪質(zhì)量， 為其外徑，d 為平均直徑， 為內(nèi)徑，h 為輪緣厚度。1D2D查表輪形飛輪（設(shè)計(jì)手冊）得：m=3kg, =150,d=137.5mm, =125mm。12所以得： =3/4 *（137.5*137.5+25*25）=0.015kgmJ3.4.2 圓形割刀的設(shè)計(jì)枳殼的切割槽，切割槽內(nèi)部空心設(shè)計(jì)為圓形直徑為 7 厘米厚 1 厘米，切割槽底部開口，開口寬為 0.3 厘米。所以刀片厚度小于 0.3 厘米。在這里我取刀片的厚度為 0.2 厘米。鏈輪的齒頂圓直徑： (max)=109.53mm ，則aD圓形割刀的最大直徑為： (max)=109.53mm+7cm+1cm=189.53mm取圓形割刀的最小直徑： (min)=180mm由上面計(jì)算知：軸的最小直徑： = = =18.5mmmind3/cP312.7/60?圓形刀片的內(nèi)徑 d 大于 ，我取 d=60mm，這樣就可設(shè)計(jì)出圓形割刀。i3.5 進(jìn)料口和出料口的設(shè)計(jì)進(jìn)料口上端口直徑為 40cm，下端口直徑為 8cm，高 25cm，壁厚 0.4cm。出料口寬 25cm，長 50cm，壁厚 0.4cm，見圖 3.4。枳殼自動(dòng)切割機(jī)的設(shè)計(jì)18總 結(jié)經(jīng)過兩個(gè)月左右的準(zhǔn)備工作，在趙老師和同學(xué)的指導(dǎo)和幫助下，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)順利完成。本次設(shè)計(jì)總體上所設(shè)計(jì)的方案是合理正確的，但是由于時(shí)間及資料的不足，更加上自身知識有限，難免有設(shè)計(jì)上的缺陷。實(shí)際應(yīng)用上會(huì)有很多問題，比如，加工工藝，制造成本，還有就是設(shè)備的穩(wěn)定性保證和壽命的預(yù)測。通過這些天的設(shè)計(jì)，讓我再一次明白很多東西，但還是有許多不知其所以然，不知道為什么要這樣，這也許是我們什么都學(xué)，什么都學(xué)不精，有點(diǎn)像猴子下山。當(dāng)然，每做一件事都事有收獲的。也許你現(xiàn)在還每察覺到，但卻影響了你。為了完成這個(gè)課題設(shè)計(jì)，我花了很多時(shí)間，去圖書館查閱這方面的資料，上網(wǎng)下載有關(guān)案例。我做了比較充分的準(zhǔn)備，頭腦中以初具模型，但是，當(dāng)要真正地寫出來，卻犯難了，通過好幾次的通宵，終于做好了，有了那么點(diǎn)成就感。在這次課程設(shè)計(jì)過程中，我重新梳理了過去學(xué)過的知識，并溫習(xí)了 CAD 以及 Word 和 Excel 辦公軟件。更讓我明白了世上無難事，只要去做了，一定能行的道理！枳殼自動(dòng)切割機(jī)的設(shè)計(jì)19參考文獻(xiàn)[1] 黃 平 ， 朱 文 堅(jiān) 主 編 .機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) [M].華 南 理 工 大 學(xué) 出 版 社 ， 2006[2] 鄭 文 緯 ， 吳 克 堅(jiān) 主 編 .機(jī) 械 原 理 [M].高 等 教 育 出 版 社 ， 第 1 版[3] 譚 建 榮 等 編 .圖 學(xué) 基 礎(chǔ) 教 程 [M].高 等 教 育 出 版 社 ， 第 1 版[4] 張 展 主 編 .機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 通 用 手 冊 [M].中 國 勞 動(dòng) 出 版 社 ， 1994[5] 曹 志 超 主 編 .常 用 機(jī) 械 電 器 實(shí) 用 手 冊 [M].化 學(xué) 工 業(yè) 出 版 社 ， 2000[6] 陸 玉 主 編 .機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) [M].機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 2006[7] 于 永 泗 等 主 編 .機(jī) 械 工 程 材 料 [M].大 連 理 工 大 學(xué) 出 版 社 ， 2006[8] 曾 志 新 主 編 .機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) [M].武 漢 理 工 大 學(xué) 出 版 社 ， 2002 [9] 楊 明 忠 等 主 編 .機(jī) 械 設(shè) 計(jì) [M]. 武 漢 理 工 大 學(xué) 出 版 社 , 2001[10] 劉 鴻 文 主 編 .材 料 力 學(xué) [M].高 等 教 育 出 版 社 , 第 4 版[11] 中 國 農(nóng) 業(yè) 機(jī) 械 化 科 學(xué) 研 究 院 編 .實(shí) 用 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 手 冊 [M].中 國 農(nóng) 業(yè) 機(jī) 械 出版 社[12] 成 大 先 主 編 .機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 手 冊 [M].化 學(xué) 工 業(yè) 出 版 社 ， 第 三 版[13] 維 普 資 訊 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個(gè) 細(xì) 節(jié) 都 講 的 較 清 楚 ， 無以 言 表 ， 只 想 再 說 一 聲 謝 謝 ！相 信 你 們 的 教 導(dǎo) 、 幫 助 與 支 持 會(huì) 激 發(fā) 我 更 好 的 前 行 ， 謝 謝 ！江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書設(shè)計(jì)（論文）課 題 名 稱枳殼自動(dòng)切割機(jī)的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名 徐杰峰 院（系） 工學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師 趙進(jìn)輝 職 稱 講師 學(xué) 歷 博士畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）要求：熟練掌握 AutoCAD、Pro/E 或 UG 等繪圖軟件，對機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)有較深入的理解和認(rèn)識。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容與技術(shù)參數(shù)：用 AutoCAD、Pro/E 或 UG 繪圖軟件設(shè)計(jì)枳殼自動(dòng)切割機(jī)的結(jié)構(gòu)圖（機(jī)架、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、壓料機(jī)構(gòu)、傳送機(jī)構(gòu)、切割機(jī)構(gòu)） ，要求其長寬高不能大于 1.2 米。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作計(jì)劃：一、課題準(zhǔn)備階段，收集材料，了解課題的內(nèi)容，初步確定解決方案。二、枳殼自動(dòng)切割機(jī)機(jī)構(gòu)總體設(shè)計(jì)。三、枳殼自動(dòng)切割機(jī)其他機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。四、撰寫畢業(yè)論文。接受任務(wù)日期 2008 年 12 月 1 日 要求完成日期 2009 年 5 月 10 日學(xué) 生 簽 名 徐 杰 峰 2008 年 12 月 1 日指導(dǎo)教師簽名 趙 進(jìn) 輝 2008 年 12 月 1 日院長（主任）簽名 年 月 日枳殼自動(dòng)切割機(jī),課 題 名 稱：枳殼自動(dòng)切割機(jī)的設(shè)計(jì) 指 導(dǎo) 老 師：趙進(jìn)輝 學(xué) 號：20050456 姓 名：徐杰峰 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級：機(jī)制052,1.緒論,枳殼為蕓香科植物枸橘、酸橙、香圓或玳玳花等將近成熟的果實(shí)。植物形態(tài)像“枸橘”、“枳實(shí)”、“香櫞”、“玳玳花”條。而本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是關(guān)于枳殼自動(dòng)切割機(jī)的設(shè)計(jì)，是一種中藥飲片枳殼加工機(jī)械。該機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計(jì)簡單，易操作，主要由機(jī)架，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，壓料機(jī)構(gòu)，傳送機(jī)構(gòu)，切割機(jī)構(gòu)組成。其特征是將從料斗進(jìn)入切割槽的枳殼進(jìn)行剖半處理，然后將剖半的枳殼通過輸送槽輸送到出料口陰干、風(fēng)干或微火烘干。這樣就能以工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模將枳殼自鮮果經(jīng)剖半直接加工成半球狀，工作效率高，成品質(zhì)量高而穩(wěn)定，使手工制作枳殼飲片的狀況得到根本改觀。加工料7～8月采收時(shí)直徑為5～6厘米，烘干后直徑為3～5cm，形狀為球形，厚0.4～1.3cm。這就對機(jī)械加工提供了數(shù)據(jù)要求： 1．出料口大小在10厘米。 2．切割刀選用0.2～0.4厘米厚高硬度材料。 3. 該機(jī)的整體結(jié)構(gòu)造型要求其長寬高不能大于1.2米。 在枳殼自動(dòng)切割機(jī)的設(shè)計(jì)、制造以及應(yīng)用方面,目前我國與國外先進(jìn)水平相比仍有較大差距,國內(nèi)在設(shè)計(jì)制造枳殼自動(dòng)切割機(jī)過程中存在著很多不足。本次枳殼自動(dòng)切割機(jī)設(shè)計(jì)代表了設(shè)計(jì)的一般過程, 對今后的選型設(shè)計(jì)工作有一定的參考價(jià)值。,2.總體方案及工作原理,2.1 總體結(jié)構(gòu) 該機(jī)主要由機(jī)架、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、壓料機(jī)構(gòu)、傳送機(jī)構(gòu)、切割機(jī)構(gòu)組成，主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為： 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為960r/min,帶輪的轉(zhuǎn)速為600r/min。 整機(jī)外型尺寸：機(jī)架的長寬高不大于1.2米。 2.2 工作原理 工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)通過皮帶輪帶動(dòng)傳動(dòng)鏈條，以逆時(shí)針方向作旋轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而使枳殼從入料口進(jìn)入切割槽中。切割槽與上擋板成固定枳殼作用，當(dāng)切割槽旋轉(zhuǎn)至矩形切割齒輪時(shí)，完成切割，并自動(dòng)掉出切割槽。,,1.出料口； 2.電動(dòng)機(jī)； 3.皮帶輪； 4.鏈傳動(dòng)； 5.進(jìn)料口 圖2.1 枳殼自動(dòng)切割機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖,3.機(jī)械的設(shè)計(jì)與計(jì)算,3.1 機(jī)架的設(shè)計(jì) 機(jī)架的設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，是機(jī)械所有部件的載體。機(jī)架起基準(zhǔn)作用，以保證各部件間正確的相對位置，并且使整個(gè)機(jī)器組成一個(gè)整體。在其他部件及工件本身的重量與工作過程中的載荷（包括各種沖擊力）作用下，機(jī)架要有足夠的強(qiáng)度，而且變形部超過允許值。此外還應(yīng)考慮機(jī)架的動(dòng)剛度，阻尼，熱變形性，尺寸穩(wěn)定性，疲勞強(qiáng)度等。 機(jī)架在機(jī)器中的尺寸一般較大，它往往與機(jī)器的整體布局，機(jī)器的造型美觀，操作方便，加工工藝性好。 本設(shè)備的機(jī)架屬于金屬焊接機(jī)架。機(jī)架上擋板與切割機(jī)構(gòu)邊接，是切割機(jī)構(gòu)的擋板，共同完成切割過程，所以用材為鋼板，厚度為0.8～0.9厘米。在這里我選用80*80*8 Q235B的角鋼做機(jī)架。鋼材的穩(wěn)定系數(shù)為1.5～3.0之間，機(jī)架長寬高不大于1.2米。,,圖3.1 機(jī)架簡圖,,3.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)中傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是機(jī)械的所有動(dòng)力來源，在這里我選用電動(dòng)機(jī)—帶傳動(dòng)—鏈傳動(dòng)—刀軸的傳動(dòng)方案。動(dòng)力系統(tǒng)選用每秒小于或等于16轉(zhuǎn)的電機(jī)，所以 n1=16r/s=960r/min ， n2=n3=10r/s=600r/min。由此查表可選用型號為Y132S-6型電動(dòng)機(jī)， 功率P=3kw。 3.2.1 普通V帶的傳動(dòng)設(shè)計(jì) 本機(jī)選用常見的SPZ型窄V帶作為初級傳動(dòng)，材料選用錦綸。 通過設(shè)計(jì)計(jì)算確定帶輪基本尺寸如下: V帶根數(shù)Z=4，帶輪中心距為495mm。 小帶輪的基準(zhǔn)直徑D1=100mm 。 大帶輪的基準(zhǔn)直徑D2 =160mm。,,1.電動(dòng)機(jī)；2.大帶輪；3.鏈輪 圖3.3 傳動(dòng)機(jī)構(gòu),,3.3 傳送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 傳送機(jī)構(gòu)基于鏈條設(shè)計(jì)原理，共分為兩層；外層為輸送槽，內(nèi)層為鏈條。 3.3.1 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 我設(shè)計(jì)的枳殼自動(dòng)切割機(jī)采用滾子鏈來實(shí)現(xiàn)從料斗到出料口之間的傳遞。并選取鏈輪的材料為45號鋼。 通過設(shè)計(jì)計(jì)算確定鏈輪基本尺寸如下: 鏈輪：齒數(shù)25，分度圓直徑101.6mm。 兩鏈輪中心距為513mm。,,3.3.2 軸的設(shè)計(jì) 軸是機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中的重要零件，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足合理的結(jié)構(gòu)，足夠得強(qiáng)度，必要的強(qiáng)度和振動(dòng)穩(wěn)定性，以及良好的工藝性等。總之，所謂軸的設(shè)計(jì)，就是根據(jù)軸上零件的定位和固定要求，以及加工和裝配要求，合理定出軸的結(jié)構(gòu)外形和全部尺寸過程。 軸的材料我們選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11.1查得，材料直徑<200mm,硬度217 ~255HBS，抗拉強(qiáng)度極限為640Mpa，屈服強(qiáng)度極限為275Mpa，彎曲疲勞極限為275Mpa，剪切疲勞極限為155Mpa。 由應(yīng)力計(jì)算公式計(jì)算得： 軸的最小直徑為18.5mm。 彎矩應(yīng)力為бs(b)=32.3MPa,бs(c)=37.8MP,,,,各彎矩簡圖,,3.4切割機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 3.4.1圓形割刀的設(shè)計(jì) 枳殼的切割槽，切割槽內(nèi)部空心設(shè)計(jì)為圓形直徑為7厘米厚1厘米，切割槽底部開口，開口寬為0.3厘米。所以刀片厚度小于0.3厘米。在這里我取刀片的厚度為0.2厘米。 鏈輪的齒頂圓直徑：Da(max)=109.53mm ，則 圓形割刀的最大直徑為：D(max)=109.53mm+7cm+1cm =189.53mm 取圓形割刀的最小直徑：D(min)=180mm 由上面計(jì)算知： 軸的最小直徑：28mm 圓形刀片的內(nèi)徑d大于28mm，我取d=35mm，這樣就可設(shè)計(jì)出圓形割刀。,,3.5進(jìn)料口和出料口的設(shè)計(jì) 進(jìn)料口上端口直徑為40cm，下端口直徑為8cm,高25cm,壁厚0.4 cm。出料口寬20cm，長50cm,壁厚0.4cm.,總結(jié),經(jīng)過兩個(gè)月左右的準(zhǔn)備工作，在趙老師和同學(xué)的指導(dǎo)和幫助下，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)順利完成。本次設(shè)計(jì)總體上所設(shè)計(jì)的方案是合理正確的，但是由于時(shí)間及資料的不足，更加上自身知識有限，難免有設(shè)計(jì)上的缺陷。實(shí)際應(yīng)用上會(huì)有很多問題，比如，加工工藝，制造成本，還有就是設(shè)備的穩(wěn)定性保證和壽命的預(yù)測。 雖然設(shè)計(jì)的時(shí)間不長，但每天認(rèn)真的計(jì)算，卻是傾注了心血在其中的。通過這些天的設(shè)計(jì)，讓我再一次明白很多東西，但還是有許多不知其所以然，不知道為什么要這樣，這也許是我們什么都學(xué)，什么都學(xué)不精，有點(diǎn)像猴子下山。當(dāng)然，每做一件事都事有收獲的。也許你現(xiàn)在還每察覺到，但卻影響了你。為了完成這個(gè)課題設(shè)計(jì)，我花了很多時(shí)間，去圖書館查閱這方面的資料，上網(wǎng)下載有關(guān)案例。我做了比較充分的準(zhǔn)備，頭腦中以初具模型，但是，當(dāng)要真正地寫出來，卻犯難了，通過好幾次的通宵，終于做好了，有了那么點(diǎn)成就感。在這次課程設(shè)計(jì)過程中，我重新梳理了過去學(xué)過的知識，并溫習(xí)了CAD以及Word和Excel辦公軟件。更讓我明白了世上無難事，只要去做了，一定能行的道理！ 由于水平有限，在設(shè)計(jì)中如有不正之處，請指導(dǎo)老師不吝指正。,致 謝,在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中,除了完成要求的設(shè)計(jì)任務(wù)外,讓自己的專業(yè)知識得到了一定的鞏固和提高,在一些認(rèn)知深度上也有所增強(qiáng),但畢竟這只是事件本身而已,更難人可貴的是在設(shè)計(jì)過程中接觸的人,在與他們的相處過程中,收獲的就不單單是本專業(yè)或相關(guān)專業(yè)知識,還有更珍貴是對自己在今后的路上要面對的為人處事,解決問題的思路與方案,還有個(gè)人修養(yǎng)方面等都受到了很大的啟發(fā)…… 為此我要特別感謝趙進(jìn)輝老師，其導(dǎo)師風(fēng)范和人格魅力，無時(shí)無刻不在設(shè)計(jì)流程中影響著我，雖然趙老師公務(wù)繁忙，但每次去老師辦公室時(shí)，都會(huì)指導(dǎo)和催促我抓緊時(shí)間完成設(shè)計(jì)，可見關(guān)切之至！還有在設(shè)計(jì)過程中一直指導(dǎo)我的同學(xué)，他們的悉心指教，把每個(gè)細(xì)節(jié)都講的較清楚，無以言表，只想再說一聲謝謝！ 相信你們的教導(dǎo)、幫助與支持會(huì)激發(fā)我更好的前行，謝謝！,