年糕切断机构设计.docx

学校代码：10410序号：20120396JIANGXIAGRICULTURALUNIVERSITY本科毕业设计题目：年糕切断机构设计学院：工学院姓名：张严学号：20120396专业：机械设计制造及其自动化年级：2012级指导教师：李涛职称：助理实验师二0一六年五月摘要机器制造业是一个国家技术进步和社会发展的重点工业之一，无论是传统工业还是新兴工业，都离不开各个种类的机器装备通过对机械设备的原理、结构、运动、功能等分析，提供结构简单可靠、操作方便、实用性强的机械是很有必要的这一次毕业课题设计是完成年糕切断机构的设计目前而言，市场上仍旧有些年糕依靠手工来完成对年糕的切断，费时费力，所以设计一个年糕切断机构来替代手工完成切断年糕的工作是很有必要的整个设计输送部分由橡塑运送带运送年糕，运送带和切刀可以分别采取使用不同的电机作为驱动可以调节年糕传输速率和切刀的运作速度，配合使用，完成对年糕长度不同的需求，断面的平整，完成要求在设计过程中力求结构简单，目的明确，工作过程稳定，效率高关键词：年糕；输送；切断机构；设计AbstractMachinerymanufacturingindustryisanationaltechnologyprogressandsocialdevelopmentofoneofthekeyindustries,bothtraditionalandemergingindustries,cannotbeseparatedfromallkindsofmachineryandequipment.Throughtheanalysisoftheprinciple,structure,movementandfunctionofthemechanicalequipment,itisnecessarytoprovideasimpleandreliablestructure,convenientoperationandstrongpracticability.Thispaperistodesignthecompletericecakecuttingmechanismdesign.Atpresent,themarketstillsomericecakesbyhandtocompletethecakecut,time-consumingandlaborious.Therefore,thedesignofaricecakecuttingmechanismtoreplacethemanualfinishcuttingthecakeisverynecessary.Thewholedesignofconveyingpartismadeofrubberplasticcarryingricecakeconveyingbelt,conveyorbeltandcuttercanberespectivelybyusingdifferentmotorasdriving.Canadjusttheoperatingspeedofthericecakestransmissionrateandthecuttingknife,usedinconjunctiontocompletethedemandofdifferentlengthofricecakesandsmoothcross-section,completedtherequirements.Inthedesignprocess,thestructureissimple,thepurposeisclear,theworkingprocessisstable,andtheefficiencyishigh.Keywords：ricecakes；transportation；cuttingmechanism；design目录摘要1Abstract2第一章绪论41.1 年糕的介绍41.2 年糕的制作及发展现状4第二章课题研究的内容及要求52.1 课题研究内容52.2 课题研究要求5第三章年糕切断机构设计及计算第三章年糕切断机构设计及计算555678993.1 结构特点3.2 工作原理3.3 年糕切断机输送设计计算3.4 主要技术参数3.5 带轮的设计3.6 轴承的选择3.7 齿轮的设计第四章轴的强度校核和计算12第五章机座和箱体的选择14设计总结15参考文献16致谢17第一章绪论1.1 年糕的介绍年糕是中华民族的传统食品，一般在过年时候会食用。

也会在节假日作为一种美食来食用通过使用用黏性较大的糯米或者米粉来加热蒸成所需要的糕点，尤其是在春节的时候，我国大部分地方都会把年糕作为一种吉祥食品，都会讲究吃年糕年糕大体上使用糯米之类的黏性较大的食材磨成粉状制成，而糯米又是江南地区的特产，北方地区的类似糯米的食材当属黏黍（俗称黄米）也是北方独有的食材这类的谷物对其进行脱壳磨成制粉，加入水后蒸熟，呈黄色且颜色鲜明，又不失黏性，并且很甜，是黄河地区在人们庆祝丰收的时候的一种美食历史中，在明朝崇祯年间刊刻的《帝京景物略》书中记载了当时的北京人每于“正月元旦，啖黍糕，曰年年糕”由此可以看出，“年年糕”是通过北方的“粘粘糕”谐音而来年糕不仅好吃，受人们欢迎，还是一种节日的美食，每到逢年过节时分，人们都喜欢食用年糕，是一种传统的习惯，一直流传至今，并且把新的希望寄托于年糕之上，为其寓意为万事如意年年高是一种美好的寄托心愿1.2 年糕的制作及发展现状目前而言，年糕的制作分为四类第一类就是以糯米为主要材料，进行磨粉制成糕类，最早时期形成的年糕基本上都是由糯米为原材料进行生产的，代表性品种有长沙年糕、云南蒙自年糕、上海的崇明糕、苏州年糕等等第二类便是以粳米之类的食材为主要材料，在后期制作而成的水磨性质的年糕就是由粳米为原料生产的，代表类的作品有江西弋阳年糕、上虞梁湖年糕、宁波年糕等等。

第三类的制作则是以杂粮之类的食材作为主要材料，制作方式相似，代表类的作品就有塞北黄米糕、北京年糕等等而第四类则是以多种不同，食材各类的材料组合而成，主要还是以糯米为主要食材，也会混杂一些籼米或者粳米或者其他杂粮之类的食材进行搭配，有时还会添加一些其它天然的成分，进行调色或者调味，比如说红枣、桂花、红糖、猪油等等，这样就多了很多品种，形成了花色年糕，可挑选性更多代表类的作品就有八宝年糕、苏式桂花年糕、江山廿八都铜锣糕等等在现阶段以前，我国大部分地区的年糕仍旧是依靠手工作坊加工，磨粉，碾压之类的工作制成，工作量大，生产效率也不稳定，而通过现代化机械设备的生产逐渐的代替了原来的手工作坊业，提高了生产效率，也减少了工人的劳动量，这样的生产方式逐步的稳定了下来第二章课题研究的内容及要求2.1 课题研究内容年糕通过挤压成型然后手工切断完成加工，本次课题研究通过此类现象设计一个切断机构，代替手工切断年糕的工作方式，提高年糕生产率和降低劳动强度2.2 课题研究要求此前因为手工切断年糕，难免会有年糕长度不一，截面不平整的现象所以设计一个切断机构避免这些问题的发生年糕切断机构需结构简单，操作方便，加工出来的年糕断面平整整齐。

加工出的年糕长度相同，完成所需要的年糕尺寸第三章年糕切断机构设计及计算3.1 结构特点1）运送带运送的是年糕，是食材，必须保证年糕的安全卫生，使用无污染特性的橡塑作为运送带材料即可达到要求，适合用作年糕的运送2）作为驱动来源，必须可调控，达到要求，故选用电磁调速电机作为输送带和切刀的动力源，通过调控电机可按照现实情况来调整运送带的速度和切刀运作的快慢水平，使得切断年糕后可以得到长度差异的年糕，达到实际要求和实际生产量的需求3.2 工作原理如下图所示，为传动简图，由电动机带动小带轮，通过v带传动，带动大带轮，大带轮和轴1之间通过键连接传动，继而带动轴上的另一个小带轮，同样通过v带传动,带动中间轴上的大带轮，中间轴随其一起转动，从而带动轴上的齿轮1,通过齿轮传动带动齿轮2,齿轮2带动轴2,切刀随着轴2一起转动，最后切断年糕整个传动系统可近似于一个减速系统，用来调控切刀快慢，完成对年糕的切断图3-1传动简图图3-2工作简图年糕切断机输送带连接到年糕挤压口，年糕挤压出来后到达输送带经由开始工作的运送带的传送下到达切刀装置的位置，而切刀通过切刀轴的带动，开始切断年糕年糕在运送带的传送下不断地运送到切刀位置，切刀规律性的工作，不断地切断年糕，年糕自初始切断后后续切断的年糕均为所需的年糕，切断后的成品年糕则由其自由落下到达接料板。

从而完成切断输送工作整个过程中运送带的运作速率由电动机调速控制器控制，切刀的快慢频率则通过调控电机节制框的转速表来操控3.3 年糕切断机输送设计计算1）年糕输送带速度v大约为0.15m/s2）驱动滚筒转速n13) 运送带的材质选择使用橡塑，无污染，适合食品的运送运送带的厚度设定为4mm，运送带驱动滚筒直径设定为200mm则使用u219的无缝钢管材质用作驱动滚筒和改向滚筒，且运送带带宽为100mmn1=(60v)/(n*D)=8.7(r/min)式中：v为滚筒线速度，v=0.15m/sD为滚筒直径，D=0.219mn1为驱动滚筒转速(r/min)驱动滚筒轴功率的计算N轴=(K1LV+K2QLK3K4(kW式中：N轴为驱动滚筒轴功率(kw)K1LV为输送机空载时运行功率(kw)K2QL为水平输送物料时的功率(kw)L为输送带水平投影长度(m)Q为输送量(t/h)V为输送带线速度(m/s)K1为运送机没有载重时运行的功率系数，且K1=0.0036K2为物料水平输送时的功率系数，K2=4.91x10A(-5)K3为与输送机水平投影长度有关的系数，K3=1.25K4为与输送机布置形式有关的系数，K4=1.08将各数值代入计算得N轴=0.0753(kw)电动机功率的计算：N电=K*(N轴/n)(kw)式中：N电为电动机功率n为总传动效率、效率0.93~0.97，取0.935，齿轮传动效率0.96n=0.935x0.96=0.8976K为功率储备系数，取K=1.3N电=1.3x(0.0753/0.8976)=0.109(kw)由于运送带速度需要无极调速，所以选择使用型号为YVP801-4的变频调速电动机作为动力，额定功率为0.55kw，从而达到满足驱动滚筒转速的要求。

3.4 主要技术参数1) 输送带动力：输送带速率大约为0.15m/s为了实现可调控，选用装有变频器的电动机，通过调节电机外的控制器来调节转速，继而调控输送带的传输速率2）输送带宽：100mm3）年糕尺寸：年糕大致外形可看做一个长方体，其要求（长X宽X高）为150mmx60mnX30mm3.5 带轮的设计1）确定计算功率为实现无极调速，选用电磁调速电机，型号为YCT112-4A额定功率为0.55kw，额定电压为380v,额定转速为125~1230rpm计算功率是通过电动机传递的功率P和带的工作条件而确定的查询可得n=1.1，则PX1.1=0.605kw2）选择带型根据计算功率和小带轮的转速n=960r/min，由表可得应该选择的带的类型为Z型A带3）确定带轮的基准直径D1和D2由表可得，取D1=112mm验算带速V=1.33m/s带速在5~~25m/s之间，故D1选取合适取传动比i=4，贝UD2=2D1=112mm由表可得D2=450mm4）确定中心距a和带长L因为没有要求中心距和带长，所以设定中心距为a,自由选取中心距为0.7（D1+D2