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农产品深加工设备-粉皮机的设计 题目:农产品深加工设备-粉皮机的设计目录中文摘要TOC\o"1-3"\h\u16032 I26395英文摘要 II24727前言 117995第1章农产品深加工-粉皮机进展概论 3240441.1农产品深加工的进展现状 3161891.2粉皮机的进展现状 621813第2章粉皮机的总体设计 9151082.1粉皮机要紧工作部分的设计 9290272.2粉皮机的设计特点 1068902.3粉皮机的总体布局 1224627第3章电动机的选择 13144423.1电动机功率的运算 13119053.2电动机转速运算 1311063第4章传动带和带轮的设计 15180744.1传动带的设计 15298394.1.1传动带功率的确定 1531384.1.2V带型号的确定 16150154.1.3带轮基准直径的运算 161104.1.4带长和中心距的运算 16265974.1.5验算主动轮上的包角 17174234.1.6运算V带的根数 172714.1.7运算V带的初拉力 18312374.1.8压轴力的运算 18209814.2V带带轮的设计 18188484.2.1V带轮的结构设计 18195454.2.2从动带轮的设计 203695第5章传动轴的设计 2148975.1确定轴的每段直径以及长度 21263985.2输出轴系的选择确定 21153885.3对轴的强度进行校核 2293985.3.1作轴的简图 22258185.3.2输出轴所受作用力大小的运算: 22257325.3.3轴在平面内所受支反力大小的运算: 22234085.3.4轴在垂直面内所受的支反力的运算: 22129005.3.5作弯矩图 23251085.3.6轴强度的校核 2415947第6章轴承寿命校核 2533286.1轴承担力简图: 25182466.2轴承担力情形的运算 25296876.2.1轴承(两端)所受径向载荷的运算 25121026.2.2运算两轴承的轴向力 26320966.2.3求轴承的当量动载荷 2616486.2.4验算轴承寿命 27304246.3螺旋桨上键的校核 274555第7章螺旋桨的选择 2840017.1螺旋桨有关参数的运算 28124177.2粉皮机的焊接 29111117.3流体模型的选择与求解操纵参数的设置 3023571结论 3130755致谢 329000参考文献 33粉皮机的设计摘要为了降低工人在制作粉皮时的工作强度、提升工作效率,设计了该粉皮机。该机要紧有上料桶、气缸推动装置和电主轴及传动部件等组成。分为热水箱体和冷水箱体两个部分,热水箱的作用是对粉皮进行加热,冷水箱的作用是对粉皮进行成型。同时在热水箱内配备有螺旋桨和加热装置。螺旋桨的作用是促使水流产生波浪,从而使料斗运动,同时使料斗内粉料分布平均,产生的粉皮厚薄平均,口感更好。用加热管保证水温在90°C左右。然后以电动机为动力源,动力由电动机输出轴输出,再通过传动带传递到主轴上,带动螺旋桨工作。关键词:粉皮机;电主轴;角接触轴承DesignofVermicelliMachineAbstractInordertoreducetheworkerinmakingsheetjelly’sworkintensity,improveworkefficiency,sothevermicellimachineisdesigned.Thismachinemainlyincludesfeedingbucket,cylinderdrivingdevice,motorizedspindleanddrivingpart.Thevermicellimachinesupplytwoboxeswithhotandcoldwater,usedrespectivelyheatingandformingofSheetjelly.Inhotwatertheboxisequippedwiththepropellerandtheheatingtube,sothatthewatercanmakethewaveshape,promptinghopper,andmakingthepowderinsidethehoppermoreuniformandtastebetter.Withheatingtubetoensurethewatertemperatureatabout90°C.Motorisusedpowerproducer.Powerispassedontothemainshaftthroughthebelttomakethepropellerrevolve.KeyWords:vermicellimachine;spindle;angularcontactlubrication前言自改革开放以来,人们的生活水平在逐步提升,这和我国工农业的进展有着密不可分的联系。现在有关农业的机械是层出不穷,越来越先进,差不多渗透到各个领域。在十几年往常,小麦的收割还要紧是靠人们拿着镰刀一把一把的进行收割;花生的收果需要先从土壤中逐一的拔出,后续的花生米依旧依靠手工去完;包括玉米,豆类的收割方式,差不多上依靠人工完成。此种工作方式的弊端确实是农民的劳动强度高,效率低。这些因素都或多或少的阻碍着我国农业的进展。然而,通过十几年的蜕变,农业机械发生了飞跃式的前进,现在大部分农产品差不多实现了机械化收割,机械化加工。给我们的生活带来了专门大的便利。今天农业面貌的展现,离不开国家的大力支持和人民政府的高度重视,。专门是在党的十八大报告内容中就能够看出,差不多明确指出要加快农业进展的步伐,提升农业生产能力,确保粮食最大化供给。这标志着农业现代化的建设差不多被国家列入了建设小康社会的进展项目之一。然而,农业现代化的建设的重中之重确实是进展农业机械。因为在建设农业现代化的过程中,农机起着推波助澜的作用。1、我国农业机械的进展现状农业机械的进展从某种程度上来讲是取得了重大的突破,但也却存在着进展失调现象。简而言之,西部地区相对东部地区来讲,进展水平仍旧比较低下,机械数量上也有明显的差距。从而显现了西部地区的生产效率不高以及农民收入偏低的现象。同时,在科研开发层面上与发达国家相比,也存在着专门大的落差。由于科研人员有限,有关农业的动态信息不能及时把握,导致我国农业的进展步伐较慢。庆幸的是在2004年第十届人大常委会上明确指出要加快农机的进展,这关于农机的进展起到了一定的主动作用。我们现在能做的确实是吸取国外的技术并针对中国目前农机方面的咨询题进行技术创新。2.农业机械在建设农业现代化中的作用随着社会的进步,科技的进展,市场的需求等多方面因素,农业的进展差不多不能再如往日一样靠人、畜来完成。必须依靠农机来作为要紧的生产工具。因为只有农机才能够突破生产规模的限制,达到现代农艺的要求,提升产品的品质和生产力的水平。也只有农机的大幅度进展,才能够让农民从土地中得到解放,劳动强度降低。才能够改变传统的农业生产方式(以人畜为主的低效生产)。这不仅关于三农咨询题的解决起到了专门大的关心,而且关于工业化、城镇化的建设也起到了专门好的推动作用。现代农业的进展目标无外乎三个:产量高、效率高、产品优。这一目标的实现,从某种意义上来讲,仅靠所谓的选种,提升生物技术,改变农作物的种植方式是不能实现的。因为任何没有通过实践的措施在开始实施之前都不可能去广泛的推广和应用,无形中都限制了农业高效化的进展。。从一些发达国家的农业现代化建设和改革的成效中来看,归根结底,只有依靠农机和农艺的紧密结合,才有望进展目标的达成。3、农业机械的进展前景农机的进展不仅仅是取代了大部分需要手工完成的工作那么简单。事实上它还有更深层次的含义。例如:人们的生活质量,生产率,农民的收入,对新农村的的和谐构建,人与社会的和谐进展等都起到了一定的推动作用。农机在我们的生活中也是到处可见,农田灌溉,病虫的防治,杂草的消灭,秸秆的利用,种子的播种,化肥的施撒,水涝的排泄等方面,都离不开农机的完成,能够看出,农机是农业科技中最重要的一个环节。关于中国农机目前的进展情形而言,依旧有专门大的进展前景的。能够从以下几个方面进行进展和实施。(1)目前市场上大部分的农机尽管在使用功能方面得到了大幅提升,然而驾驶操作的环境不太理想,都过于简单,今后我们能够向安全舒服型方面进展,例如在农机操作驾驶室内配备空调,密封性再完善一些。(2)向节能低耗方面进展,最大化的做到省油,这不仅关于农民是一种福音,关于社会而言也是一件功不可没的情况。(3)向一机多用方面进展。它的显现,能够最大程度提升效率。例如,施肥,打药,播种,松土等功能能够让一机同时实现。(4)向智能化方面进展。尽可能减少人们的劳动强度。做到轻松致农,快速致富的。第1章农产品深加工-粉皮机进展概论1.1农产品深加工的进展现状农产品深加工是运用现代工业技术把农产品转化为其他形式产品的过程,并实现效益最大化。农产品深加工涵盖的范畴也比较广,和我们的生活息息有关。例如:粮食、油料、蔬菜、水果、畜禽、特产等方面。在我们的日常饮食中,尽管大部分食品都和农产品深加工息息有关。然而我国的农产品深加工技术和发达国家相比还有专门大的提升空间。就当下而言,我国农产品深加工技术要紧出现以下特点:粗加工产品的产量大于精加工产品的产量,中低档产品的产量低于高档产品的产量。尽管最近几年国家政府对农产品项目增加了投入,加大了重视力度,但由于农产品深加工这项技术在我国进展的比较晚,基础比较薄,因此,我们还需要持续地努力创新,争取早日赶上发达国家的水平。据有关资料显示,我国农产品每年的产量在世界上也是首屈一指的。但遗憾的是关于这丰富的农产品,我国将其转化为其他形式的产品的转化率仅有30%左右。衡量一个国家农业现代化水平的标准是食品工业和农业的总产值。在发达国家,农产品加工业的产值是农业产值的2到3倍。而我们中国,还不到农业产值的1倍。与西方一些技术先进的国家相比,尚有专门大的提升空间。同时,面对着农产品深加工这项技术,我们目前还存在着诸多困难和挑战,为了推动农产品加工业的进展,提供有效的技术支撑是专门有必要的。在中国,农村人口数量远远大于城镇人口数量。由此可见,农民的进展将直截了当阻碍到国民的进展,经济的推动,国家的强大。然而,农业的的进展情形与其他经济进展情形相比,具有一定的弱质性。农业弱质性要紧体现在:对自然环境高度依靠,自然风险大,生产周期长,对市场需求难以有效把握同时市场风险大。由于这些因素的存在,导致我国目前的农业生产状况不太理想。专门是一些技术设备落后,市场体系不健全,基础设施不完善的地区,农业的生产方式还要紧是以粗加工居多。1.1.1我国农产品加工业存在的咨询题(1)农产品深加工意识淡薄。大部分人认为对农产品进行深加工没有太大的意义,不需要过多的资金投入。也正是因为这一观念的淡薄导致食品加工业在市场上几乎没有任何竞争力。事实上,随着人们生活品质的提升,对食品的品质、营养、口感等方面也是越来越重视。这仅靠粗加工是不能满足市场需求的。必须要依靠有一定技术含量的深加工才能够满足。目前市场上也不乏深加工的农产品,然而差不多上用一些销售不出的农产品进行加工的,这种做法,在质量上是没有保证的。追根溯源,依旧因为对农产品加工业的认识不到位,他们认为所谓的农产品深加工确实是对一些一般的瓜果蔬菜进行加工。就目前市场情形来看,这一观点要做出转变。另外要想在市场上立足,想获得完全的质的改变,就要加大投入。专门是一些大的加工企业,要起到带头作用,发挥主动作用。(2)缺乏可加工的农产品品种。在之前的专门长一段时期,我国关于农产品的关注仅仅是放在了产量上,曾一度认为产量高才是王道,而忽略了专用品种的培养,从而致使目前我们能够拿来深加工的产品种类不多。现时期农产品加工企业大多是小而分散的经营模式。规模小意味着效益就可不能太高,同时还因技术设备落后,能耗高,资源利用率低,造成资源白费,产品质量差的现象。

(3)技术设备比较落后。产品的质量取决于加工工艺的选定和使用,加工工艺又要紧是依靠技术装备来实现的。通过我国科研人员的持续探究和引进一些国外的加工设备,尽管和之前相比有了一个专门大的突破,然而和发达国家相比,还存在着一定的差距。要紧的缘故依旧因为我国把工作的重心放在了生产过程中的领域内,忽视了生产完成后的领域。造成了在此领域内的创新能力较低,技术设备落后,大部分硬件需要进口,使我国加工业水平落后于发达国家。(4)产品过剩。在1995年以来,农业的进展速度真可谓是突飞猛进,专门是农产品加工进展的速度尤为突出。不言而喻,城乡居民的收入也在随着提升。农产品加工业的进展对农民增收咨询题、农产品的质量和效益以及人们就业等方面都起着主动作用。今天,农产品加工业已成为国民经济的支柱产业。尽管农产品深加工工业一直在逐步提升,然而也显现了农产品过剩的现象。从而对农民收入的增收和农村市场的繁荣在一定程度上也起到了阻碍的作用,以致于成为目前农业进展的首要咨询题。1.1.2对农产品深加工的建议

在我国加入了世界贸易组织之后,提升农产品的市场竞争力、研发高端的农产品、提升产品的质量等一系列咨询题关于我们来讲差不多上一件急需解决的咨询题。为了减小与发达国家的差距,我个人建议应从以下方面做出努力:(1)把工作重心放在科研开发上面。之因此我国的农产品加工业不能满足市场需要,我觉得是因为我国比较重视生产加工,而关于科研开发没有过多的投入,据有关资料显示,我国大部分加工企业对科研开发的投资还不到销售额的1%,这就造成和国外的一些差距。另外,关于科研人员也要进行适当的培训,幸免人手不够,显现紧缺。(2)政府有关部门多加支持。任何项目的开发以及后期取得的成果,都离不开政府的大力支持和鼓舞。就农产品加工业而言,政府能够采取一些有利的措施,例如:土地和税收都进行适当的优待,筑巢引凤等等。因农产品加工是一门多学科相结合的科学,涉及的范畴专门广。我们需要从国情动身,因地制宜,尽早的使农产品加工业与世界接轨。(3)对技术方面进行提升。关于发达国家的一些先进技术,我们要参考,要引进。专门是日本那个国家的生产技术。然而,我们不能盲目的引进,要取其精华,弃其糟粕。在引进的同时,我们也不能照搬照抄,应在此基础上加上一些属于我们的东西,逐步提升我们的自主开发能力和创新能力。农产品深加工技术是一门多学科相结合的应用性技术。在此领域,各种各样的先进技术都在持续产生。例如,新型灭菌技术,贮运保鲜技术,生物转化技术等等。而且在加工过程技术层面也在持续地提升,从自动化生产到智能化生产再到精细化生产,对产品的质量和生产效率均得到大幅度提升。(4)对农产品进行精细化加工。目前社会上工种越来越多,这无疑要归功于市场对产品的加工越来越精细化。农产品加工业也毫不例外,像一些加工出来的优质产品,要紧依旧来源于企业对加工原料进行了专用化的选择,同时也促进了农业生产的专业化程度。目前,市场上大部分优质产品采纳的差不多上专用的原料。例如在其他国家,就玉米品种而言,差不多做出了严格的分类和加工方向。其中含有食用玉米,蔬菜玉米和高油类玉米等。而且在农产品深加工的过程中,还会有副产物的生成。针对这些副产物,我们也要好好的利用起来。就拿加工葡萄酒这件情况来讲,在生产出葡萄酒的同时,会有大量的葡萄籽产出,我们能够将其葡萄籽油提炼出来。同时,有关资料表明,葡萄籽油还具有抗衰老的功效,因此葡萄籽油比其他类的食用油还要收消费者的欢迎。(5)对应用领域方面进行拓宽。最初深加工出来的产品仅仅是对人们正常生活的一个差不多补充。并未涉及到其他领域,例如,生物能源,生物医药等领域。针对此领域的空缺,我们要专门好的发挥起来。我们能够从农产品中提取一些天然的香精香料,取代化学合成这种做法。1.2、粉皮机的进展现状1.2.1粉皮机进展概论粉皮在我国是一种较为流行的汉族传统食品,一样采纳淀粉制成。鲜的能够即刻食用,干的便于存放。淀粉的要紧来源是将一些农作物进行转化。然后将这些淀粉通过一定的加工方法最终形成粉皮。起初,粉皮的生产方式要紧依旧借助人的力量去完成,是没有专门的生产机器能够依靠的。第一将淀粉进行溶化并浇着在铝锣内,然后用最沸水将粉浆煮熟,最后劳动者们站在沸水缸旁进行生产操作。此种生产方式未必不可取,但其中存在着专门多的弊端,例如工人们的劳动强度专门大,而且还相伴着一定的危险性。在加工的过程中,难免被沸水烫伤,导致生产效率低,同时产品的质量也无法保证。因为这种加工方法无法保证粉皮的厚薄平均,容易破裂。由于日产量收到限制加之利用率不高。面对着众多消费者,使市场显现了供不应求的情形。粉皮机的进展从手工作坊到自制的木头生产设备,再到后来的粉皮生产网带机的显现。尽管网带机的显现提升了粉皮的生产量,然而白费人力,需要多人进行操作。而且与此有关的设备还需要专门多。例如电热管、排风扇、微压锅、磨浆机等设备。而且这些设备造价专门高,同时生产起来也会有专门多的咨询题。如下图所示。之后自动化粉皮机产生了,从某种意义上来讲它的显现关于工人们来讲是一种福音。因为它缓解了个人劳动力,同时产量也有专门大的提升。然而,事总有其两面性。能够看到,它占地面积比较大,设备也比较复杂。它利用的是多层网带的运行来达到烘干粉皮的烘干要紧借助于作用多层网带的运行来实现。不难看出,搅拌系统安装在机器的上方,不仅上料困难,而且粉浆浓度不易把控。通过以上的论述明白,粉皮的生产最初采纳的是家庭作坊,手工制作。在此制作过程中,共需要5道工序,每一道工序还不是连续进行,导致生产效率专门低。随着机械行业的持续更新完善,粉皮机也趋于成熟。在老师的指导下,此次设计的是半自动化构造,内部采纳滚珠丝杠来操纵轴的运动,通过电主轴连接刷子结构在料斗里添加食用油润滑、用PLC程序操纵加料,实现自动上货加料,精确性更高。加料后料斗进入箱体,箱体内采纳恒温装置,操纵温度在70°左右,箱体内采纳螺旋桨装置,使水流产生波浪形状,促使料斗前进,而且使料斗内粉料更加平均,料斗出箱体后,采纳冷水冷却,使料粉凝聚成粉皮即可。连续向自动化、人工智能化方向进展。向高效、节能方向进展。进一步安全卫生、高稳固性和延长工作寿命、方向进展。1.2.2粉皮机的进展前景淀粉制成的食品在我们的日程生活中占据着专门大的比重。同时在我国有着悠久的历史。专门关于北方地区的人们而言,淀粉制成的食品已成为人们的家常便饭。随着人们对营养、健康的追求、淀粉食品的种类也越来越多,例如。粉条,粉丝,粉皮,凉皮等淀粉制品已遍布全国。值得快乐的是,淀粉食品差不多走出国门。同时,在不同的地区人们关于粉皮口感的要求也不尽相同,例如,南方偏淡,北方偏咸。关于人们不同的食用方式,加之便于容易储存、和食用简便、营养价值较高,而越来越受到消费者的青睐,不难看出粉皮食品的市场需求空间庞大,进展前景也值得期待。

上个世纪往常,关于粉皮的加工生产就差不多显现了。多靠手工作坊或半机械化进行生产。在采纳这两种生产方式的同时,面临着诸多咨询题。工作效率和产能都专门低,卫生环境差,产品的质量也不能保证。同时在口感、储存、运输等方面也存在着专门多不利的因素,随着社会的进步和人们生活水平的改善,有关消费理念也在发生着改变。人们现在所需要的不再是量,而是质。关于食品的卫生,安全,健康等方面有了一个更高的要求。因此,用先进的机械生产工艺去取代传统的生产模式是专门有必要的,不管关于消费者来讲依旧关于企业进展来讲差不多上一件相当迫切的情况。我国农产品种类的多样化和年产量在世界上也是首屈一指的,关于农产品加工业是有专门大进展潜力的。起初粉皮的加工,要紧是依靠于手工小作坊,借助一样的炊具进行简单的生产。毋庸置疑的是如此的生产方式最大的弊端确实是生产效率极低,随着社会的进展,人类的进步,后来显现了半自动化粉皮机,尽管它的产生大大的提升了生产效率,也节约了专门大的劳动力。然而也有不足的地点,那确实是体积过于庞大,而且设备设施方面也较为复杂,农产品深加工技术也得到了迅猛地进展。粉皮的食用不同于其他食品那样耗时,需要等待专门长时刻。粉皮的做法简单快捷,口感也专门不错。一直以来深受宽敞消费者的喜爱。加上利润可观,原料丰富,因此有着专门大的市场进展潜力。粉皮的市场需求,意味着设计一台高效,卫生的的粉皮机也是专门有必要的。第2章粉皮机的总体设计粉皮机通过革新后,其生产效率大大提升,其有了更方便快捷的操作方式,其效率明显增强,其生产实现连续化,大大提升工作效率,而且提升了产品质量,达到厚薄平均,破裂率少,自动冲浆,热量稳固,使淀粉易于溶化,提升效率,再者改善了劳动条件,大大地改善了劳动强度及职业疾病,生产率的提升,满足了市场的需求。通过对粉皮机进展现状的了解,自己的设想,老师的精心指导,我设计出了一台半自动化的生产流水线。粉皮机的结构组成:箱体、电主轴、气缸、步进电机、底座、螺旋桨等部件。2.1粉皮机要紧工作部分的设计2.1.1上料部分2.1.2加热部分生产粉皮的过程中,料浆需要先加热同时溶化,那么水温就要操纵在90°C左右,因此在热水箱中需要安装一个加热管。同时还应满足料斗前进,需要的动力装置确实是螺旋桨机构,而这种装置还需要在热水箱中来进行安装,使用了这种动力装置会让水流对料斗网目的方向推进。这种动力装置的使用会使的粉皮机的制作粉料更好,而产生的粉皮会更加的好,同时关于产生出来的粉皮更加的美味,外观更加漂亮。2.1.3成型部分为了使加热后的融浆进行冷却并形成粉皮,需要在冷水箱内装满冷水。待凝聚形成分粉皮过后。直截了当取出即可。2.1.4粉皮的特点厚薄均一、不易破裂、口感细腻,便于储存、健康卫生。2.1.5粉皮的形成目前市场上有部分粉皮的口感还有待提升,要紧是因为粉皮的厚度不均与,有的过厚有的却专门薄,按照分析得知,阻碍粉皮厚度的因素要紧有两个,带速的快慢和浆粉的浓度,如果想生产出厚度均一,有型的粉皮,那就要选取一定的措施来进行操纵,要紧从以下两个方面入手:(1)改变粉浆的浓度。此因素与放置原料的多少来决定。(2)改变传动带在工作时的传动速。带的传动速度要紧由电机输出转速和传动装置决定,一样情形下是固定不变的,如果有必须改变,通过改变电机转速来达到目的比较方便。因此电机就要选择可调电机。2.2粉皮机的设计特点(1)最大化降低劳动强度,生产效率进行提升。(2)功能多样化,一机多用。(3)料斗采纳滚刷工艺,使油膜厚度平均,最大限度地节约食用油。(4)粉浆槽的浆面位置由电脑操纵,幸免不记得关闭阀门或阀门调剂过大导致粉浆流失的现象。(5)安全卫生、性能稳固、工作寿命长。生产粉皮前后共需五道工序。手工操作时,每道工序差不多上间断进行,这是工效低的要紧缘故。实现机械操作后,把每道工序连接起来,实现连续性生产。(1)将原先用紫铜质的汤罗一张一张浇,改为铝皮料斗连续性放浆浇制。(2)将汤罗放在沸水缸里烫熟,凉水缸里冷却,改为料斗在沸水箱里加热,在冷水箱里冷却。(3)冲浆采纳盘香管进浆,盘香管浸没在热水里,用控温仪操纵温度,采纳单向电磁阀来冲浆。(4)内部采纳滚珠丝杠来操纵轴的左右、上下运动,通过电主轴连接刷子结构在料斗里添加食用油润滑,使粉皮更容易取出,减少其因为粘底而碎裂。(5)实现自动上货加料,精确性更高。加料后料斗进入箱体,箱体内采纳恒温装置,操纵温度在68°左右,使浆水逐步凝聚成糊状。(6)在粉皮机箱体这一部件的设计中,内部装有螺旋桨,关于这种装置的设定使有波浪产生,这种情形会使动力结构中的料斗向前移动,会使粉皮机的中的粉浆分布的更加平均,料斗出箱体后,采纳冷水冷却,使料粉凝聚成粉皮即可。2.3粉皮机的总体布局初步定粉皮机机的总体布局如图2.1,图2.2,图2.3所示图2.1主视图图2.2左视图图2.3俯视图第3章电动机的选择3.1电动机功率的运算按照公式确定螺旋桨的切向速度:(3-1)粉皮机所需功率为,应由粉皮机的工作阻力和运转参数求定,即按照受力分析得到螺旋桨切向力F。(3-2)由确定出电动机的功率。式中为传动部件的总效率。而的确定是由各个运动副的效率的乘积,即。下面对传动副的效率值进行选取:V带传动0.94~0.97即取=0.972级齿轮传动效率=0.99角接触轴承(每对)0.98~0.995即取=0.99(3-3)即功率为:(3-4)3.2电动机转速运算机械设计不仅仅是理论上的可行,还要考虑多专门多实际中的咨询题。就此次设计而言,零部件的转速、箱体的体积、带传动的传动比、传动装置的尺寸等咨询题都要考虑进来。通过查阅机械设计手册,电动机的型号初选为Y112M-4。并按照有关参数得出电动机的额定功率=4kw,最大转速=1440r/min。此选择可达到总传动比和结构都比较适中的成效。电动机的有关参数如下:型号满载时各项参数额定电流额定转矩额定功率转速r/min电流效率%功率因数Y112M-414408.7784.50.827.02.04第4章传动带和带轮的设计V带的有关参数的确定需要按照传动带带和带轮的参数来确定。然后在确定带轮的有关数据,例如,材料的选取,带轮的结构尺寸以及传动中心距等等。4.1传动带的设计4.1.1传动带功率的确定(4-1)其中:为工作情形系数、为电动机的功率。由上面的公式能够看出,要确定传动带功率的前提是要确定工作情形系数KA。工作机原动机ⅰ类ⅱ类一天工作时刻/h10~1610~16载荷平稳液体搅拌机;离心式水泵;通风机和鼓风机();离心式压缩机;轻型运输机1.01.11.21.11.21.3载荷变动小带式运输机(运送砂石、谷物),通风机();发电机;旋转式水泵;金属切削机床;剪床;压力机;印刷机;振动筛1.11.21.31.21.31.4载荷变动较大螺旋式运输机;斗式上料机;往复式水泵和压缩机;锻锤;磨粉机;锯木机和木工机械;纺织机械1.21.31.41.41.51.6载荷变动专门大破裂机(旋转式、颚式等);球磨机;棒磨机;起重机;挖掘机;橡胶辊压机1.31.41.51.51.61.8按照表格中的数据确定工作情形系数=1.0即:Kw4.1.2V带型号的确定由传动带的功率和带轮的转速对V带的型号进行选定,按照《机械设计》7—12表确定选用B型较为合适。4.1.3带轮基准直径的运算(1)由《机械设计》表8-4(单根一般V带的差不多额定功率P0)得出,主带轮基准直径选取的范畴为。(2)V带速度的选定:(4-2)因9.42m/s在5~25m/s之间,故带速合适。(4-3)可知,电动机与主轴的传动比为2.4。从动轮基准直径的运算:由公式(4-4)可得,从动轮基准直径D2约等于300,查表8-8能够得出,D2=315。 4.1.4带长和中心距的运算按照公式:(4-5)得:即:通过查表,确定当确定出来之后,那么带长也随之确定出来。由公式:(4-6) 得:1709mm按照“一般V带的基准长度及带长修正系数”一表,确定1760mm。由公式:(4-7)确定出中心距的变化范畴为523mm—597mm。4.1.5验算主动轮上的包角由公式(4-8)得:因为符合传动要求。4.1.6运算V带的根数参照《机械设计》P163中关于V带传动的防护的运算,按照本设计中已算出的已知数据,、、、i=2.4和B型带,查阅有关数据表得出:由公式(4-9)运算V带根数z(4-10)考虑到实际咨询题,即根4.1.7运算V带的初拉力由《机械设计》8-3表得B型带的单位长度质量q=0.10kg/m。由公式(4-11)4.1.8压轴力的运算(4-12)4.2V带带轮的设计4.2.1V带轮的结构设计材料的选定要紧是依据运动件的速度大小。前面差不多运算出带轮的转速v<25m/s,因此用灰铸铁材料即可。材料的硬度为。带轮的结构形式要紧是参照所选V带的型号从而确定轮槽的尺寸。而带轮的结构设计要紧是参照带轮的基准直径来进行确定的。因为由公式,。运算出主动带轮采纳腹板式。V带轮按腹板(轮辐)结构的不同分为以下几种型式:(1)实心带轮:用于尺寸较小的带轮(dd≤(2.5~3)d时),如图a。(2)腹板带轮:用于中小尺寸的带轮(dd≤300mm时),如图b。(3)孔板带轮:用于尺寸较大的带轮((dd-d)>100mm时),如图3.2c。(4)椭圆轮辐带轮:用于尺寸大的带轮(dd>500mm时),如图3.2d。(a)(b)(c)(d)按照《机械设计基础》,对主带轮其他有关的参数进行确定,具体数据见下表单位(mm)型号ptrefhB143.5111911.538由公式:B=2e+2f得出V带带轮的厚度B=61mm主动带轮的结构如图所示4.1:`图4.14.2.2从动带轮的设计有关从动带轮的结构设计和参数的选择,如V带带轮的设计一样,同样的按照运算公式:B=2e+2f(4-13)得出:B=61mm从动带轮的结构如图4.2:图4.2第5章传动轴的设计轴的设计要考虑到轴上的功率、轴的转速,轴的扭转强度等。第一可按照公式来确定轴的最小直径(5-1)关于传动轴材料的选择,经查阅资料可选用调质处理的45号钢。,,因此:由于要在轴上开槽,与此同时还要保证轴的工作强度不削弱,因此在轴原有直径的基础上再增加5%,即:(5-2)5.1确定轴的每段直径以及长度为了使带轮的轴向定位达到要求,在Ⅰ—Ⅱ轴的右端需要设定一个轴肩,即Ⅱ—Ⅲ段的轴直径可取,轴键的功用是减小阶梯轴在轴径上的应力集中。轴的径向定位还要借助键来完成。那么关于键的选择,通过查阅可选为一般平键。键的型号为=。5.2输出轴系的选择确定轴系的种类多种多样,因为此次设计的课题是粉皮机的设计,按照前面所设计的结构确定输出的轴系为角接触轴承比较合适,其型号为7212。角接触轴承的尺寸为5.3对轴的强度进行校核5.3.1作轴的简图对轴做受力分析,简图如下所示:图5.15.3.2输出轴所受作用力大小的运算:由公式(5-3)可得:即螺旋桨的切向力为2500N、径向力为1300N、轴向力为625N。5.3.3轴在平面内所受支反力大小的运算:(5-4)(5-5)5.3.4轴在垂直面内所受的支反力的运算:由(5-6)D—主轴轴心与浆叶顶端的长度mm得:(5-7)D—主轴轴心与浆叶顶端的长度mm5.3.5作弯矩图在水平面内,轴的弯矩为(5-8)在垂直面内,轴的弯矩为:(5-9)合成的弯矩为:具体所受的弯矩,如下图所示:图5.2轴的弯扭图5.3.6轴强度的校核(5-10) W—轴的抗弯抛面模量,—轴的许用应力,。按照轴所受的实际弯曲应力的循环特性,在、、中选取相应的数值,关于的碳钢,在承担对称循环变应力时的许用应力为故轴的强度符合要求。第6章轴承寿命校核轴承选用角接触球轴7212,查参考文献[15]表7-2-767知7212差不多额定动载荷C=36.8KN,差不多额定静载荷=36KN。6.1轴承担力简图:第一分析轴的受力,按照受力情形做出轴承的受力简图如图6.1:图6.1轴承担力分析图6.2轴承担力情形的运算6.2.1轴承(两端)所受径向载荷的运算对轴系进行空间受力分析,将其分解为铅垂面水平面,由此可得:(6-1)(6-2)(6-3)(6-4)(6-5)(6-6)6.2.2运算两轴承的轴向力关于角接触球轴承7212型,查有关文献得出,轴承的轴向力,其中为判定系数,定为=0.31,因此可估算(6-7)(6-8)因此(6-9)(6-10)6.2.3求轴承的当量动载荷(6-11)(6-12)参照有关文献进行插值运算参照有关文献的得:6.2.4验算轴承寿命因为大于,因此按轴承的受力大小验算(6-13)能够满足使用要求。6.3螺旋桨上键的校核选用圆头一般平键(GB1096-79),按照d=45mm及外伸端长度,选择键9×40,其中b=14mm,h=9mm,L=40mm。按照公式:(6-14)故选择合适。第7章螺旋桨的选择7.1螺旋桨有关参数的运算随着人们生活水平的提升,对食品的追求不再是量的需求,而是质的变化。粉皮的口感也变得越来越受人们重视。为了增加粉皮的口感,在此设计过程中,用螺旋桨来实现摇匀,从而代替以往的以电动机为动力源的曲柄滑块机构。如此做的目的是使用了动力装置中的螺旋桨,这种装置在工作的时候会产生水流,如此就会使铜罗借助水流的动力发生摇摆。其中在螺旋桨桨叶的选择方面,转速的设定,从而获得适合生产的水流,这种适合于生产的水流能够是铜罗的摇摆更加的有用使得铜罗摇摆稳固,是生产出来的粉皮厚度均一。在粉皮机零部件的设计中,应按照箱体的实际大小来运算。,即m水=800kg,水流的速度V水=0.37m/s,由P=FV=3kW得出工作时最大的功率为3KW.从而螺旋桨的型号选用为CNC400x45。相对应的参数如下:直径/D.mm-1毂径比螺距比/P.D-1桨叶数螺旋桨进速系数盘面比4000.20.630.80.55螺旋桨的形状如图所示:用运算流体动力学的方法来模拟螺旋桨的工作情形,(要紧针对淌水),在水流平均以及螺旋桨为周期性工作的情形下,取1个螺旋桨叶进行运算研究即可。建立的模型如下图所示。直角坐标系用0-XYZ来表示,为了使网格值在30<<300范畴内,在桨叶和桨毂表面之间的的这层非网状结构的尺寸定为直径的1/200。采纳局部加密对网格进行划分,其次关于桨毂与桨叶的连接处以及桨叶叶末的部分叶采纳局部加密的方法,便于获得重要的流场信息,网格的划分如下图所示:运算区域边界条件有:入口边界、出口边界、桨叶和桨毂表面、扇形柱状侧面。此次设计用的是Fluent软件提供的多重参考模型,压力出口条件选用出口边界,速度进口条件选用进口边界和扇形柱体圆弧面,桨叶和桨毂表面为无滑移物面边界条件,扇形柱状大、小域两侧面设定为旋转周期性边界条件,转动区域(小域)与静止区域(大域)的交界面设为交换面。7.2粉皮机的焊接关于一名学机械的学生来讲,把握一定的焊接技术也是专门有必要的。因焊接的种类有专门多,如电弧焊、气焊、气体爱护焊、电阻焊、激光焊等等,在我们选择的时候也要按照实际情形而定。焊接是机械工程中运用比较广的一种加工方法,例如各种金属构件和零件的加工,它的工作原理要紧是通过加热或者加压,从而达到不可拆卸的目的。因其生产率高,密封性好,节约金属材料等优点,广泛的应用在我们的日常生活中。在此次设计中,就有用到电焊焊接的地点。例如载物支架,因其结构简单,选择手工电弧焊即可。需要使用的工具有:夹持焊条的焊钳,眼罩,手套,清除焊渣时用的清渣锤以及钢丝刷等。因手工电弧焊设备简单,使用可靠,噪音小,使用起来方便简单,被广泛的应用于生活中。同时在使用的过程中也要注意安全咨询题。不要闪到眼睛或者烫伤。7.3流体模型的选择与求解操纵参数的设置7.4模拟结果按照以上模拟得到螺旋桨的受力情形为:切向力—2500N、径向力—1300N、轴向力—625N上层流速约为0.375m/s.因此螺旋桨符合要求。结论通过为期几个月的努力和老师的指导,此次毕业设计终于完成。关于此次设计,感触专门深,第一使我对所学专业课知识进行了巩固整合和提升。由于本专业所学知识涉及面比较广,例如:机械设计,机械原理,材料力学,公差配合、制造工艺学等等,之前学的时候尽管每个知识点都把握了,然而通过一段时刻之后,专门多东西都忘了。正是这次毕业设计又让我把之前所学的知识又重新捡起来,感受又学到了专门多,心中的成就感油然而生。除此之外,也让我了解了关于我国农业、农产品深加工以及粉皮机的进展情形以及进展趋势。为今后的工作方向也起到了一定的指引。遗憾的是,在立即完成此次设计之际,我又了解了一种目前在国内比较先进的一种粉皮机,它差不多上差不多实现了完全自动化生产的模式。与之我所设计的这台粉皮机,深感惭愧。在今后的学习和工作中,我定会更加努力。同时也期望在今后有关这方面的设计时,我们尽可能的朝着智能化方面进行设计

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