红薯切砣机的设计 摘要：红薯切砣机是一种重要的食品加工机械，红薯切砣加工是食品加工中的一项重要工艺。随着国民经济的快速发展和人民生活水品的不断提高，红薯的衍生品的开发成为关系民生的重大课题，传统的人工切削不仅劳动强度大，而且加工效率低，采用一次送料，自动完成的三维切削加工技术是薯类加工机械的发展方向。该针对国内现有切砣机结构复杂,出料不流畅及因参数不匹配造成在切削大丁时丁断面弧形大,倾斜度大等问题，采用理论分析及虚拟样机技术，开展了新型红薯切砣机的设计。 关键词：刀具；红薯切砣机；传动系统；切削； The Desig
n of The Sweet Potato Cuts Machi
ne Abstract：Sweet potato cutti
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ng machi
nery,sweet potato cubes i
n food processi
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n importa
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nology.With the rapid developme
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ne has complex structure, the discharge is
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nd the parameter mismatch caused i
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ne. Keywords：Tool；Sweet potato cuts machi
ne；Tra
nsmissio
n；Cut； 目录 摘要…………………………………………………………………………………1 关键词………………………………………………………………………………1 1前言………………………………………………………………………………2 1.1选题研究目的和意义……………………………………………………2 1.2国内外研究动态和现状…………………………………………………2 2切砣机总体方案的确定…………………………………………………………3 2.1切砣机的组成……………………………………………………………3 2.2整机结构的设计…………………………………………………………3 3传动系统参数设计…………………………………………………………4 3.1总体传动方案的确定……………………………………………………4 3.2离心切削滚筒推进器最小工作转数分析………………………………4 3.2.1离心切削受力分析………………………………………………5 3.2.2离心切削滚筒推进器最小工作转数……………………………6 4电动机的选择…………………………………………………………………7 5 V带的设计计算…………………………………………………………………7 5.1计算功率………………………………………………………………7 5.2选V带的型号……………………………………………………………7 5.3求大小带轮的、的直径……………………………………………7 5.4验算带速V………………………………………………………………7 5.5计算V带的基准长度和中心距……………………………………7 5.6验算小带轮包角………………………………………………………8 5.7求V带的根数……………………………………………………………8 5.8求作用的带轮轴上的压力……………………………………………8 6 V带轮的设计…………………………………………………………………9 6.1 V带轮材料的选择………………………………………………………9 6.2带轮的结构尺寸的设计…………………………………………………9 6.2.1带轮结构形式的设计……………………………………………9 6.2.2带轮尺寸的设计…………………………………………………9 7直齿圆柱齿轮设计计算…………………………………………………………10 8轴的结构设计计算………………………………………………………………11 8.1轴的结构尺寸确定………………………………………………………12 8.2轴的校核…………………………………………………………………12 8.2.1按弯曲扭转合成应力校核轴的强度…………………………14 8.2.2精确校核轴的疲劳强度………………………………………14 9选择联轴器………………………………………………………………………16 10轴承的选择及校核……………………………………………………………16 10.1轴承的选择……………………………………………………………16 11键的选择和校核………………………………………………………………17 11.1键的选择………………………………………………………………17 11.2键的校核………………………………………………………………17 12切刀的设计……………………………………………………………………18 12.1切砣的规格与条刀数目关系计算……………………………………18 12.2离心切片总成设计……………………………………………………18 12.3切丝圆盘刀的设计……………………………………………………19 12.4切砣条刀总成设计……………………………………………………19 13红薯切砣机的整机设计………………………………………………………21 14本设计的优点…………………………………………………………………22 15存在的不足和建议……………………………………………………………22 16总结……………………………………………………………………………22 参考文献……………………………………………………………………………23 致谢…………………………………………………………………………………24 附录…………………………………………………………………………………24 1前言 1.1选题研究目的和意义 红薯含有丰富的糖、纤维素和多种维生素营养，其中β-胡萝卜素、维生素E和维生素C尤其多。特别是红薯含有丰富的赖氨酸，而大米、面粉恰恰缺乏赖氨酸。红薯可谓是粮食和蔬菜中的佼佼者，吃红薯不仅能减肥，还能调理消化功能，越来越受到人们的喜爱，它在市场上的价格和需求也逐步上升。 红薯切砣机在食品加工厂、宾馆、饭店、团体食堂、学校等有加工需求的加工场所发挥着重要作用。传统的手工加工方法工作效率低下、劳动强度大、食品的卫生安全不能保证，不能满足蔬莱食品大规模生产要求。因此，为了提高了果蔬鲜切加工效率，保证红薯切加工质量和食品的原有风味。国内外广泛开展了以三维切割加工方式为主的切砣机研制开发[1]。以期实现连续供料、依次切片、切丝、切丁的三维加工模式，并可以通过调整刀具的规格和速度等参数来调整产品的规格。 本文在了解了红薯物理机械特性的基础上，从三维切砣机各工作部件的理论分析出发，对三维切砣机的结构及工作参数进行合理的设计。为三维切砣机国产化提供技术支持，满足国内企业大规模加工薯类、水果、蔬菜的需求[2]。这项工作对于降低我国果蔬加工成本、提高产品质量及我国果蔬加工业在世界果蔬加工业中的实力地位具有重要而深远的意义。 1.2国内外研究动态和现状 红薯切砣机设计生产在我国已形成产业化，有比较成熟的产品，包括全自动的红薯切砣机，大型切砣机和小型切砣机，机器结构紧凑，运转平稳，工作可靠，省电耐用，方便快捷，切砣机高效卫生，操作方便，切砣机外壳采用铝镁合金及不锈钢材料，防腐，美观，符合卫生标准。机器主要有底座，壳体，拨盘，立刀，丝刀体，大型切砣机横切断刀体，传动系统和电器控制系统组成。 我国对薯类切加工技术与装备研究起步晚，基础研究非常薄弱。近年来尽 管我国的薯类加工业取得显着进步，但与国外先进切砣机相比，我国鲜切设备在 切砣尺寸及其质量上仍存在不足。对果蔬鲜切加工核心技术还没有真正掌握，一 些核心的技术仍掌握在国外手中。从而造成先进的果蔬切割机械被国外产品所垄 断，使我国果蔬食品加工企业承担了高额的设备购置成本和使用成本[3]。 红薯切砣机使用时噪音大，常用零件易磨损，红薯表皮的液体有一定的粘度和腐蚀性，国内外对切削部件研究主要集中在切削部件工作时刀片刃形即正切、滑切对切片性能和切刀寿命的影响、切削过程中切刀的受力情况以及切削机械的动力学等方面的研究[4]。在果蔬加工过程中，对于三维切砣机的切削部件及其对物料切割质量的影响等方面的研究却进展缓慢。 国内三维切砣机的设计主要通过引进国外机型进行消化、吸收，而对其关键技术没有真正掌握。与国外先进切砣机相比，我国的鲜切设备还存在结构复杂，出料不流畅等缺点。由于三维切砣机参数不匹配问题造成的只能切出小砣，而在切制大砣如马铃薯砣、红薯砣时普遍存在断面不平整缺陷[5]。 美国Urschel公司研制的G-A型果蔬切砣机，采用离心切削法切片，圆