機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)全自動(dòng)切菜機(jī)

本本 科科 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 題 目 全自動(dòng)切菜機(jī) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 作者姓名 學(xué) 號(hào) 單 位 機(jī)械與汽車工程學(xué)院 指導(dǎo)教 師 2015年 5 月 教務(wù)處編 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所提交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究取得的成果。除文中已經(jīng)引用的內(nèi)容外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得聊城大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué) 位證書而使用過的材料。對(duì)本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均在文中以明確的方式表明。本人承擔(dān)本聲明的相應(yīng)責(zé)任。 學(xué)位論文作者簽名： 日期： 指 導(dǎo) 教 師 簽 名 : 日期： 本科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 要 在對(duì)全自動(dòng)家用切菜機(jī)整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，包括了原理方案設(shè)計(jì)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、切削機(jī)構(gòu)和控制裝置的設(shè)計(jì)以及 主要部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并對(duì)部分設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行校核。在對(duì)切菜機(jī)的設(shè)計(jì)中設(shè)有兩個(gè)進(jìn)料口，節(jié)省了切片切絲換刀的時(shí)間，并且進(jìn)料口帶有感應(yīng)裝置，下料后自動(dòng)開啟，更加智能化、人性化，機(jī)體帶有 制裝置，可使兩切刀單獨(dú)工作，節(jié)省資源。整體機(jī)構(gòu)采用立式布置，結(jié)構(gòu)緊湊，并使用電機(jī)作為動(dòng)力來源，省時(shí)省力。在對(duì)能源設(shè)計(jì)方面，重新選擇動(dòng)力來源，改進(jìn)切削方法，不僅增強(qiáng)了家用切片切絲機(jī)的加工能力，還提高了使用的安全性。 關(guān)鍵詞 ： 切菜機(jī) ； 全自動(dòng) ； 度調(diào)整 本科畢業(yè) 設(shè)計(jì) n of s of of of In of of a as a In of of of 科畢業(yè) 設(shè)計(jì) I 目 錄 . 1 品機(jī)械簡(jiǎn)介 .菜機(jī)介紹 . 2 菜機(jī)的工作原理 .構(gòu)方案的選擇 . 驅(qū)動(dòng)裝置 . 傳動(dòng)裝置 . 檢測(cè)裝置 . 控制裝置 . 10 機(jī)的選擇 . 帶的選擇 . 帶的選擇 . 大小帶輪基準(zhǔn)的直徑計(jì)算 . 驗(yàn)算帶速 . V 帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度 a . 驗(yàn)算小帶輪包角 . 作用在帶輪軸上的壓力 . 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 大帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸 .軸部件的設(shè)計(jì) . 軸的材料選取和結(jié)構(gòu)圖 . 計(jì)算主軸上的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)距 . 初定軸的最小直徑 . 軸的結(jié)構(gòu)尺寸確定 .科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 軸承的設(shè)計(jì) . 軸的校核 .刀部分的設(shè)計(jì) . 切片刀的設(shè)計(jì) . 縱向小割刀的設(shè)計(jì) . 刀盤部分的設(shè)計(jì) . 刀盤套筒的設(shè)計(jì) .體的設(shè)計(jì) . 機(jī)架及機(jī)體壁的設(shè)計(jì) . 進(jìn)料斗及下料斗的設(shè)計(jì) . 介 . 光電傳感器與 . 制三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn) .結(jié) . 28 參考文獻(xiàn) . 30 致 謝 . 31 聊城大學(xué)本 科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 1 全自動(dòng)切菜機(jī) 品機(jī)械簡(jiǎn)介 食品機(jī)械是將食品的原料加工成食品（或半成品）的一類專業(yè)機(jī)械，是食品工業(yè)方面的技術(shù)裝備。食品工業(yè)想要獲得更好發(fā)展，除了需要先進(jìn)的食品工藝技術(shù)外，還需要先進(jìn)的食品生產(chǎn)設(shè)備，這種技術(shù)保障是不可或缺的，兩者必須協(xié)同發(fā)展，互相促進(jìn)。隨著我國(guó)不斷 發(fā)展的經(jīng)濟(jì)建設(shè)，我國(guó)的食品加工機(jī)械行業(yè)逐漸形成并且逐步發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展中，社會(huì)對(duì)食品的需求不但持續(xù)增長(zhǎng)，而且要求越來越高，食品機(jī)械將會(huì)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中有更加突出的地位和作用。食品機(jī)械有很多優(yōu)點(diǎn)：（ 1）減輕人員勞動(dòng)強(qiáng)度，省時(shí)省力，提高效率，極大的解放生產(chǎn)力。（ 2）能實(shí)現(xiàn)人力所達(dá)不到的特殊加工效果，提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少原材浪費(fèi)。（ 3）減少因人與食物的直接接觸而帶來病菌傳播機(jī)會(huì)，更好的防止食品污染，保障食品安全。 (4)提高食品生產(chǎn)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。（ 5）有利于改進(jìn) 和加強(qiáng)企業(yè)的管理?？傊?，食品機(jī)械在食品工業(yè)中起著舉足輕重的作用，有著不可替代的地位。 1 菜機(jī)介紹 隨著飛速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)水平和科學(xué)技術(shù)，人們的生活水平也飛速提高，人們對(duì)方便快捷的日常生活的要求也越來越高。因此，為了應(yīng)對(duì)生活中的各種困擾，給人們的生活提供便利，提高效率，節(jié)省人力時(shí)間，使用家用機(jī)械產(chǎn)品已然成為家庭生活中的一種趨勢(shì)。但是，家庭日常生活中切菜難而且危險(xiǎn)的難題還沒有解決。針對(duì)這一問題，設(shè)計(jì)一款家用的切片切絲機(jī)，專門用來解決塊狀、根莖類蔬菜切削難的問題。因此，切菜機(jī)應(yīng)滿足以下要求： 要保證切實(shí) 可行性，要和生活相貼近，做到在生活中有必要用，并且切切實(shí)實(shí)用得到；要和時(shí)代主題相適應(yīng)，盡量做到綠色環(huán)保，能耗少；要有一定的工作效率；要確保機(jī)械有高的安全性、不發(fā)生切到手的狀況；要能調(diào)節(jié)所切蔬菜片的厚度，確保一定條件下可以使切片的厚度均勻。 除此之外 ， 還要 有經(jīng)濟(jì)性要求 機(jī)器的一個(gè)綜合指標(biāo)就是經(jīng)濟(jì)性，在蔬菜切片聊城大學(xué)本 科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 2 機(jī)的設(shè)計(jì)、制造、使用、維修等各個(gè)環(huán)節(jié)均有所體現(xiàn)?？傊?jīng)濟(jì)性就是要求在滿足功能要求的前提下，將機(jī)器的制造成本降到最低。 安全性要求 在切菜機(jī)的設(shè)計(jì)階段就必須對(duì)機(jī)器的使用安全給予足夠的重視，因此要在設(shè) 計(jì)過程中特別注意使用者的安全，特別是使用者手的安全。要采用各種防護(hù)措施，試運(yùn)行中的刀具不會(huì)與人體直接接觸。 可靠性要求 簡(jiǎn)單的說，可靠性就是切菜機(jī)在使用性能中的穩(wěn)定性，它是該切菜機(jī)的一個(gè)重要質(zhì)量指標(biāo)。可靠性水平越高，說明機(jī)器在使用過程發(fā)生故障的概率越小，能正常工作的時(shí)間就越長(zhǎng)。 操作方便要求 切菜機(jī)是一種給生活帶來方便的機(jī)械產(chǎn)品。在設(shè)計(jì)中必須注意操作時(shí)要輕便省力；操作機(jī)構(gòu)要適應(yīng)人的生理?xiàng)l件；切菜機(jī)的使用噪聲要?。环乐刮廴镜?。此外，還要方便搬運(yùn)與拆卸維修。設(shè)計(jì)切菜機(jī)是，在滿足基本要求的前提下滿足這些特殊 要求，以提高機(jī)器的使用性能和保證機(jī)器的工作質(zhì)量。 2 本機(jī) 用兩個(gè)刀片進(jìn)行切削，菜在重力作用下滑落到切刀處，一處刀片將菜切成片，另一處切刀將菜切成絲，切片刀和縱向割刀配合的方式切絲。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，這是切絲粗細(xì)的關(guān)鍵之一。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。 切片時(shí)，蔬菜經(jīng)進(jìn)料口滑入下料斗，進(jìn)料口的檢測(cè)裝置啟動(dòng)，由傳感器將信號(hào)傳至 由 制電機(jī)正轉(zhuǎn)，菜由其自身重力和下料斗楔形壁的壓力下，使其緊貼刀盤，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，切片刀將蔬菜片切下，在離心力和自身重力的作用下，從刀盤間隙甩出。此間隙即為菜片的厚度，通過調(diào)整刀盤定位處的調(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。切絲時(shí)，蔬菜經(jīng)進(jìn)料口滑入下料斗，進(jìn)料口的檢測(cè)裝置啟動(dòng)，由傳感器將信號(hào)傳至 由 制電機(jī)反轉(zhuǎn)，并將縱向割刀卡在刀盤的孔中，即可方便的切絲?？v向割刀采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，卡刀方便，制造出聊城大學(xué)本 科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 3 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)整切出的菜絲的粗細(xì)。此即切菜機(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。 動(dòng)裝置 家用機(jī)械產(chǎn)品的主要?jiǎng)恿碓从腥撕碗妱?dòng)機(jī)兩種。人力的主要特點(diǎn)是：持續(xù)時(shí)間有限，動(dòng)力波動(dòng)較大，但控制方便，清潔無污染。電動(dòng)機(jī)的主要特點(diǎn)是：動(dòng)力可靠，穩(wěn)定性高，工作效率高，占用空間位置不大，消耗電能，需要配套的調(diào)速控制裝置；但小功率的電機(jī)耗能少 ，但轉(zhuǎn)速過高，轉(zhuǎn)矩不大，普通電機(jī)就能滿足要求，能耗也較少，利用率較高。考慮到本設(shè)計(jì)對(duì)動(dòng)力的穩(wěn)定性及持續(xù)性的要求優(yōu)先考慮使用電機(jī)作為動(dòng)力來源。確定動(dòng)力源及機(jī)構(gòu)布置形式之后，還需要選擇相匹配的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 動(dòng)裝置 帶傳動(dòng)是一種應(yīng)用很廣泛的機(jī)械傳動(dòng)。帶傳動(dòng)有主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和適度張緊在兩輪上的封閉環(huán)形傳動(dòng)帶組成。它是利用傳動(dòng)帶作為中間的撓性件，依靠傳動(dòng)帶與帶輪之間的摩擦力來傳遞運(yùn)動(dòng)的，主動(dòng)軸的動(dòng)力通過撓性傳動(dòng)帶撓性傳遞給從動(dòng)軸。優(yōu)點(diǎn)是：能緩和載荷沖擊；運(yùn)行平穩(wěn)無噪聲；制造安裝精度不想嚙合傳動(dòng)那樣嚴(yán)格；過載 時(shí)將引起帶在帶輪上打滑，因而可以防止其他零件的損壞；可以增加帶長(zhǎng)以適應(yīng)中心距較大的工作條件 3。 圖 傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 凸輪機(jī)構(gòu)一般是由凸輪、從動(dòng)件和機(jī)架三個(gè)構(gòu)件構(gòu)成，通常選取凸輪作主動(dòng)件，通過設(shè)計(jì)凸輪的形狀使從動(dòng)件得到預(yù)期運(yùn)動(dòng)，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)主要是直線上的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因而在本設(shè)計(jì)中不考慮使 用凸輪機(jī)構(gòu)。 聊城大學(xué)本 科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 4 圖 輪機(jī)構(gòu) 蝸輪蝸桿傳動(dòng)主要用于兩軸交錯(cuò)、傳動(dòng)比較大、傳遞功率不太大或間歇工作的場(chǎng)合，雖然可以實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)的預(yù)期目的，但其傳動(dòng)效率低，成本較高，不適宜用在本設(shè)計(jì)中。 圖 輪蝸桿 鏈傳動(dòng)與帶傳動(dòng)相類似，是由裝在平行軸上的主、從動(dòng)鏈輪和繞在鏈輪上的環(huán)形鏈條所組成，以鏈作為中間撓性件，靠鏈與鏈輪輪齒的嚙合來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。以上兩種傳動(dòng)都是實(shí)現(xiàn)平行軸間運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞，在本設(shè)計(jì)中如將平行軸豎直布置可實(shí)現(xiàn)預(yù)期目的。 圖 傳動(dòng) 連桿機(jī)構(gòu)是由若干構(gòu)件用低副連接而成，構(gòu)件運(yùn)動(dòng)形式多樣，可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)、擺動(dòng)、移動(dòng)和平面或空間復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，可用于剛體導(dǎo)引、實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動(dòng)軌跡或運(yùn)動(dòng)規(guī)律。在本設(shè)計(jì)中要應(yīng)用連桿機(jī)構(gòu)將主動(dòng)構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)或直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為實(shí)刀具在水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)，可采用雙曲柄機(jī)構(gòu)或者逆向運(yùn)用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。 聊城大學(xué)本 科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 5 圖 桿機(jī)構(gòu) 齒輪機(jī)構(gòu)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，可以用于傳遞空間任意兩軸或多軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并可以改變轉(zhuǎn)動(dòng)速度和傳動(dòng)方向。其優(yōu)點(diǎn)是：齒輪傳動(dòng)和其他形式的機(jī)械傳動(dòng)相比較，傳遞的功率和圓周速度范圍較大，傳動(dòng)效率高，能保證恒定的傳動(dòng)比，工作平穩(wěn)、安全可靠且使用壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)緊湊。在本設(shè)計(jì)中可以利用齒輪機(jī)構(gòu)或齒輪齒條傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)所需功能。 4 圖 齒輪 根據(jù)上述分析，帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)等都可實(shí)現(xiàn)預(yù)期目的，但考慮到本設(shè)計(jì)的整體結(jié)構(gòu)要緊湊，綜合考慮機(jī)器更易執(zhí)行轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作，并能夠在動(dòng)作中給構(gòu)件施加較大的力，因而不考慮齒輪齒條機(jī)構(gòu)以及會(huì)產(chǎn)生死點(diǎn)的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。經(jīng)對(duì)比分析之后，選用帶傳動(dòng)和直齒圓錐齒輪傳動(dòng) ，不僅可實(shí)現(xiàn)傳遞運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力的目的，還可使整體結(jié)構(gòu)緊湊。 測(cè)裝置 光電傳感器是采用光電元件作為檢測(cè)元件的傳感器。它首先把被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的變化，然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。光電傳感器一般由光源、光學(xué)通路和光電元件三部分組成。光電檢測(cè)方法具有精度高、反應(yīng)快、非接觸等優(yōu)點(diǎn)，而且可測(cè)參數(shù)多，傳感器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，形式靈活多樣，因此 ,光電傳感器在檢測(cè)和控制中應(yīng)用非常廣泛。 聊城大學(xué)本 科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 6 圖 電傳感器 工作原理 ： 光電傳感器是通過把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化來實(shí)現(xiàn)控制的 。 光電傳感器在一般情況下，有三部分構(gòu)成，它們分為：發(fā)送器、接收器和檢測(cè)電路。發(fā)送器對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來源于半導(dǎo)體光源，發(fā)光二極管(激光二極管及紅外發(fā)射二極管。光束不間斷地發(fā)射，或者改變脈沖寬度。接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面，裝有光學(xué)元件如透鏡和光圈 等。在其后面是檢測(cè)電路，它能濾出有效信號(hào)和應(yīng)用該信號(hào)。此外，光電開關(guān)的結(jié)構(gòu)元件中還有發(fā)射板和光導(dǎo)纖維 5。 分類和工作方式： 槽型光電傳感器 ， 把一個(gè)光發(fā)射器和一個(gè)接收器面對(duì)面地裝在一個(gè)槽的兩側(cè)組成槽形光電。發(fā)光器能發(fā)出紅外光或可見光，在無阻情況下光接收器能收到光。但當(dāng)被檢測(cè)物體從槽中通過時(shí)，光被遮擋，光電開關(guān)便動(dòng)作，輸出一個(gè)開關(guān)控制信號(hào)，切斷或接通負(fù)載電流，從而完成一次控制動(dòng)作。槽形開關(guān)的檢測(cè)距離因?yàn)槭苷w結(jié)構(gòu)的限制一般只有幾厘米。 對(duì)射型光電傳感器，若把發(fā)光器和收光器分離開，就可使檢測(cè)距離加大，一個(gè)發(fā)光器 和一個(gè)收光器組成對(duì)射分離式光電開關(guān)，簡(jiǎn)稱對(duì)射式光電開關(guān)。對(duì)射式光電開關(guān)的檢測(cè)距離可達(dá)幾米乃至幾十米。使用對(duì)射式光電開關(guān)時(shí)把發(fā)光器和收光器分別裝在檢測(cè)物通過路徑的兩側(cè)，檢測(cè)物通過時(shí)阻擋光路，收光器就動(dòng)作輸出一個(gè)開關(guān)控制信號(hào)。 圖 射型光電傳感器 反光板型光電開關(guān) ， 把發(fā)光器和收光器裝 入同一個(gè)裝置內(nèi)，在前方裝一塊反光聊城大學(xué)本 科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 7 板，利用反射原理完成光電控制作用，稱為反光板反射式 (或反射鏡反射式 )光電開關(guān)。正常情況下，發(fā)光器發(fā)出的光源被反光板反射回來再被收光器收到 ;一旦被檢測(cè)物擋住光路，收光器收不到光時(shí)，光電開關(guān)就動(dòng)作，輸出一個(gè)開關(guān)控制信號(hào)。 擴(kuò)散反射型光電開關(guān) ， 擴(kuò)散反射型光電開關(guān)的檢測(cè)頭里也裝有一個(gè)發(fā)光器和一個(gè)收光器，但擴(kuò)散反射型光電開關(guān)前方?jīng)]有反光板。正常情況下發(fā)光器發(fā)出的光收光器是找不到的。在檢測(cè)時(shí)，當(dāng)檢測(cè)物通過時(shí)擋住了光，并把光部分反射回來，收光器就收到光信號(hào)，輸出一個(gè)開關(guān)信號(hào) 6。 綜合以 上資料及經(jīng)濟(jì)性的考慮可選擇對(duì)射型光電傳感器 。 制裝置 離合器是一種在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)中 ， 可將傳動(dòng)系統(tǒng)隨時(shí)分離或結(jié)合的裝置 ， 在各類機(jī)械中得到廣泛的應(yīng)用 。 對(duì)其基本要求有：接合平穩(wěn)，分離迅速而徹底；調(diào)節(jié)和修理方便；外廓尺寸?。毁|(zhì)量小；耐磨性好和有足夠的散熱能力；操作方便省力 。 離合器類似于開關(guān)，接合或斷離動(dòng)力傳遞作用，離合器機(jī)構(gòu)其主動(dòng)部分與從動(dòng)部分可以暫時(shí)分離，又可以逐漸接合，并且在傳動(dòng)過程中還要有可能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。離合器的主動(dòng)件與從動(dòng)件之間不可采用剛性聯(lián)系 。 離合器的工作原理 ： 離合器的主動(dòng)部分和從動(dòng)部分借 接觸面間的摩擦作用，或是用液體作為傳動(dòng)介質(zhì)（液力偶合器），或是用磁力傳動(dòng)（電磁離合器）來傳遞轉(zhuǎn)矩，使兩者之間可以暫時(shí)分離，又可逐漸接合，在傳動(dòng)過程中又允許兩部分相互轉(zhuǎn)動(dòng) 。 電磁離合器 ， 靠線圈的通斷電來控制離合器的接合與分離。電磁離合器可分為：干式單片電磁離合器，干式多片電磁離合器，濕式多片電磁離合器，磁粉離合器，轉(zhuǎn)差式電磁離合器等。電磁離合器工作方式又可分為：通電結(jié)合和斷電結(jié)合。 干式單片電磁離合器：線圈通電時(shí)產(chǎn)生磁力吸合 “ 銜鐵 ” 片，離合器處于接合狀態(tài)；線圈斷電時(shí) “ 銜鐵 ” 彈回，離合器處于分離狀態(tài)。干式多片、 濕式多片電磁離合器：原理同上，另外增加幾個(gè)摩擦付，同等體積轉(zhuǎn)矩比干式單片電磁離合器大，濕式多片電磁離合器工作時(shí)必須有油液或其它冷卻液冷卻。 聊城大學(xué)本 科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 8 圖 離離合器 磁粉離合器 ， 在主動(dòng)與從動(dòng)件之間放置磁粉，不通電時(shí)磁粉處于松散狀態(tài)，通電時(shí)磁粉結(jié)合，主動(dòng) 件與從動(dòng)件同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)：可通過調(diào)節(jié)電流來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩，允許較大滑差。缺點(diǎn)：較大滑差時(shí)溫升較大，相對(duì)價(jià)格較高 。 圖 粉離合器 轉(zhuǎn)差式電磁離合器：離合器工作時(shí)，主、從部分必須存在某一轉(zhuǎn)速差才有轉(zhuǎn)矩傳遞。轉(zhuǎn)矩大小取決于磁場(chǎng)強(qiáng)度和轉(zhuǎn)速差 。勵(lì)磁電流保持不變，轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩增加而劇烈下降；轉(zhuǎn)矩保持不變，勵(lì)磁電流減少，轉(zhuǎn)速減少得更加嚴(yán)重。轉(zhuǎn)差式電磁離合器由于主、從動(dòng)部件間無任何機(jī)械連接，無磨損消耗，無磁粉泄漏，無沖擊，調(diào)整勵(lì)磁電流可以改變轉(zhuǎn)速，作無級(jí)變速器使用，這是它的優(yōu)點(diǎn)。該離合器的主要缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)子中的渦流會(huì)產(chǎn)生熱量，該熱量與轉(zhuǎn)速差成正比。低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的效率很低，效率值為主、從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速比，即 =n2/ 摩擦離合器 ， 是應(yīng)用得最廣也是歷史最久的一類離合器，它基本上是由主動(dòng)部分、從動(dòng)部分、壓緊機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)四部分組成。主、從動(dòng)部分和壓緊機(jī)構(gòu)是保證離 合器處于接合狀態(tài)并能傳動(dòng)動(dòng)力的基本結(jié)構(gòu)，而離合器的操縱機(jī)構(gòu)主要是使離合器分離的裝置。 在分離過程中，踩下離合器踏板，在自由行程內(nèi)首先消除離合器的自由間隙，然后在工作行程內(nèi)產(chǎn)生分離間隙，離合器分離。在接合過程中，逐漸松開離合器踏板，壓盤在壓緊彈簧的作用下向前移動(dòng)，首先消除分離間隙，并在壓盤、從動(dòng)盤和飛輪工作表面上作用足夠的壓緊力；之后分離軸承在復(fù)位彈簧的作用聊城大學(xué)本 科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 9 下向后移動(dòng)，產(chǎn)生自由間隙，離合器接合。 液力離合器 ， 用流體（一般用油）作傳動(dòng)介質(zhì)，與機(jī)械式離合器相比，除傳動(dòng)特性有各種變化以外，還主要吸收因主動(dòng)軸和從動(dòng)軸 轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的振動(dòng)和沖擊。 液力離合器的結(jié)構(gòu)包括一個(gè)輸入軸，具有一個(gè)增速齒輪系；一個(gè)工作液流腔，由一個(gè)葉輪、一個(gè)從動(dòng)輪和一個(gè)葉輪殼構(gòu)成；一個(gè)輸出軸，帶有從動(dòng)輪，并且從動(dòng)輪與葉輪可以操作地組合在一起；一般葉輪殼和葉輪由具有小比重和大應(yīng)力承受范圍的材料構(gòu)成，以減小離心應(yīng)力 。 圖 壓離合器 根據(jù)需要選用電磁離合器。 由 控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)動(dòng)作。 圖 為機(jī)器的整體基本結(jié)構(gòu)圖，其中用離合器來實(shí)現(xiàn)互鎖。 聊城大學(xué)本 科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 10 圖 器的整體基本結(jié)構(gòu)圖 機(jī)的選擇 經(jīng)查閱手冊(cè) 7及相關(guān)資料，刀盤軸轉(zhuǎn)矩滿足 T 能滿足一般蔬菜的切削，并且刀盤轉(zhuǎn)速反不宜太快，不僅不能保證質(zhì)量，而且還 存在安全隱患，所以初步選定轉(zhuǎn)速為 450r/轉(zhuǎn)矩為 T=15 N. m。由于 聊城大學(xué)本 科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 11 9550 （式 則 0 77 0 5 0 （式 由于考慮到電機(jī)需正反轉(zhuǎn)，為了使用方便，選用三相異步電動(dòng)機(jī)，額定電壓是380V 的。查閱機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊(cè)，可選用小功率異步電動(dòng)機(jī) Y 系列，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。采用 V 帶傳動(dòng)，設(shè)計(jì) V 帶傳動(dòng)比為 3 即可，因此選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)是 本參數(shù)為：額定功率 壓 380V；轉(zhuǎn)速1390r/ 帶的選擇 的選擇 1 4 0 0 r /m 7 5 ,由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)8得，選普通 V 帶 A 型帶。 小帶輪基準(zhǔn)的直徑計(jì)算 由于采用 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) 。由表 13 7，取 , 53)1(d 12 （式 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 8，取 。 算帶速 m /40075100060 1 （式 V 在 s/ 范圍內(nèi)，合適。 帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度 中心距 a 初步選取中心距： )(1021 （式 6 0 8 m 2 0 取 0a ，得帶長(zhǎng) 聊城大學(xué)本 科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 12 02122100 422 （）（ ）（）（ 。 （式 查表 9，對(duì) A 型帶選用 120 計(jì)算實(shí)際中心距： d 0 （式 算小帶輪包角 21 （式 合適。 求 in/ 0 0n 11d 得，查表，令 需要傳遞功率為 選用兩根 10。 用在帶輪軸上的壓力 查得 帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量為 q=0.1 kg/m8，故由公式得單根 v 帶的初拉力 20 ) 0 0 F c2 （）（ =117N （式 作用在軸上的壓力 4542 0 （式 輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小帶輪轂孔徑 s ，帶輪基準(zhǔn)直徑 1 ， 故小帶輪采用實(shí)心式，大帶輪采用孔板式。 小帶輪 其中： s L （式 3 3 m B （式 聊城大學(xué)本 科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 13 （式 ）（H （式 得 8： e=12 0.3 mm ， ， 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=33 (式 43 .2 m （式 d （式 42dd ）（ （式 1S (式 2S (式 83624)22 （式 取跟 B 一樣的寬度 33在轉(zhuǎn)速不是特別高的情況下，帶輪的材料一般采用 軸部件的設(shè)計(jì) 的材料選取和結(jié)構(gòu)圖 選取軸的材料為 45 號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)軸上零件的安裝、定位及軸的制造工藝，確定軸的結(jié)構(gòu)如圖： 聊城大學(xué)本 科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 14 圖 的結(jié)構(gòu)圖 算主軸上的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)距 功率 0 （ 式 取三角帶傳送功率 ，則 P 扭矩 N 4467 （ 式 定軸的最小直徑 按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度來估算直徑，公式如下： 3 （ 式 式中， C 為由軸的材料和承載情況決定的系數(shù)，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 8查得 45 鋼，C=118106，考慮到軸還要承受一定的彎矩，取 C=112；這里 n 應(yīng)取最小值，考慮到圓盤刀具轉(zhuǎn)速為 0500 n=467入上式中得： 0. 11 23要增大軸徑，初定最小軸徑 20 此時(shí)，可初步確定連接大帶輪的軸段直徑 d=20此可確定大帶輪的結(jié)構(gòu)形式為腹板式，輻板厚度 S=10余結(jié)構(gòu)尺寸如下： 聊城大學(xué)本 科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 15 圖 帶輪 結(jié)構(gòu)示意圖 輪轂直徑 12 ， （ 式 取 M p 5 5 0/ 。 的結(jié)構(gòu)尺寸確定 軸的兩端分別與刀盤的從動(dòng)輪相連接，所以取 0輪及刀盤采用軸肩定位，且定位高度 h 5慮此處軸徑，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選定整體有襯正滑動(dòng)軸承，其尺寸為 dDB=303850, 所以 0機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 8整體有襯正滑動(dòng)軸承的軸肩高為 4以 8 刀盤的尺寸和從動(dòng)輪的尺寸確定 5 0軸承的尺寸，可以確定 50據(jù)軸承的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑劑的要求，取65據(jù)軸的總體尺寸，取 05 承的設(shè)計(jì) 由軸的結(jié)構(gòu)尺寸確定，安裝軸承的軸直徑是 30機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 8 選取安裝簡(jiǎn)單的整體有襯正滑動(dòng)軸承。 聊城大學(xué)本 科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 16 表 體有襯正滑動(dòng)軸承 型號(hào) d D R B b L h H1 d1 質(zhì)量/ 0 38 30 50 40 150 110 70 35 20 10 1 主要外形安裝尺寸如圖 圖 體有襯正滑動(dòng)軸承 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： M p 5 5 0/ （式 式中： 為軸的扭切應(yīng)力， T 為扭矩， 抗扭截面系數(shù)，對(duì)圓截面 33 （式 p 為傳遞的功率， n 為軸的轉(zhuǎn)速， d 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： M p 363 由于軸聊城大學(xué)本 科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 17 的選材為 45號(hào)鋼，所以查表 8可知 45 號(hào)鋼的許用扭切應(yīng)力為， =25 45 。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： r 3 9 360s （式 r 2 2 760c o （式 1）垂直面的支承反力（圖 b） 由 0得 221 （式 由 0 )22575(75 21 F （式 271 ， 082 2）求水平面的支承反力 由 0得 121 （式 由 0 )22575(75 21 F （式 931 ， 5722 3）繪垂直面的彎矩圖 0 （式 11922575 21 （式 0 （式 4）繪水平面的彎矩圖 同理可得 0 (式 20622575 21 （式 0 （式 5）求合成彎矩圖 聊城大學(xué)本 科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 18 0 （式 3822 （式 0 （式 聊城大學(xué)本 科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 19 F v n 1F v n 2F v n 1F v n 2M 的載荷分析圖 6）求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 聊城大學(xué)本 科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 20 由（ 1）扭矩的校核可得扭矩 7）校核軸的強(qiáng)度 校正系數(shù) = 從圖可見， 彎矩為 23800023822 （式 33 2 6 4 932 （式 5 （式 47002 (式 4 22 (式 軸材料為 45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，由資料查 9得許用彎曲應(yīng)力 1 =60 則 1 軸 彎曲強(qiáng)度滿足條件。完成了軸的彎扭合成強(qiáng)度校核。 刀部分的設(shè)計(jì) 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) 行制造，切片刀的形狀 11如圖 聊城大學(xué)本 科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 21 圖 絲系統(tǒng) 圖 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)致聊城大學(xué)本 科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 22 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 圖 柄的結(jié)構(gòu) 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) 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。縱向割刀制成上面小刀片間隙 r 從 0 10刀系列。其形狀和基本尺寸如圖 聊城大學(xué)本 科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 23 圖 向小割刀 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) 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 12如圖 圖 盤 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，分別用于和聊城大學(xué)本 科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 24 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 圖 筒 體的設(shè)計(jì) 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。 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) 行制造。進(jìn)料斗的結(jié)構(gòu) 聊城大學(xué)本 科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 25 圖 料斗 下料斗采用楔形，能夠使蔬菜貼緊刀盤，提供足夠的切削力。下料斗也采用通用不銹鋼型號(hào) 行制造，這樣也能保證機(jī)體有足夠的強(qiáng)度和硬度 13。 介 一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。 其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。 14基本構(gòu)成為： （ 1） 電源 ， 可編程邏輯控制器的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重