1、家庭用小型絞肉機的設計目 錄家庭用小型絞肉機的設計1摘 要3第1章 緒論4第2章 結構及工作原理52.1 絞肉機的結構52.1.1切割機構52.1.2驅動機構52.2絞肉機的工作用原理5第3章 傳動系統的設計73.1電機的選擇73.2齒輪傳動的設計73.2.1 確定模數m EMBED Equation.3 73.2.3 計算主要的幾何尺寸83.3軸的設計93.3.1 選擇軸的材料，確定許用應力93.3.2 按扭轉強度估算軸徑93.3.3 設計軸的結構9第4章 絞刀的設計104.1 絞刀的設計104.1.1 刀刃的起訖位置104.1.2 刀刃的前角124.1.4 刀刃的刃傾角144.1.5 刀刃

2、上任一點位量上絞肉速度154.1.6 刀片的結構16第5章 生產能力的分析185.1 絞刀的切割能力185.2 絞肉機的生產能力G185.3 功率消耗n18總結19鳴 謝20參考文獻20摘 要本文論述了肉類加工電動絞肉機的工作原理、主要技術參數、傳動系統、典型零件的結構設計及生產能力分析。此絞肉機采用電動，結構緊湊，運轉平穩，工作可靠。該設備制造簡單，線條流暢，沒有可藏污的縫隙及傷害操作者的銳邊，易于清潔，此絞肉機適合家庭個人使用。 此絞肉機工作利用電動機的轉動使切刀刃將肉切碎。該絞肉機使用范圍廣泛，不僅能切肉，還能絞豆制品。 【關鍵詞】絞肉機、鉸刀、電機第1章 緒論發展肉類制品生產是人民生活

3、的需要。由于現代生活的快節奏，人們迫切希望簡化家務勞動。而肉類制品中的熟制品屬于方便食品，如灌腸、肉松、肉干等，消費者購買之后，可立即食用或稍處理后就可食用。面臨著需求量越來越多的問題，食品機械便是不必可少的了.所以家庭絞肉機就應孕而生.食品工業的現代化水平，在很大程度上依賴于食品機械的發展及其現代化水，離開現代儀器和設備，現代食品工業就無從談起。食品工業的發展是設備和工藝共同發展的結果，應使設備和工藝達到最佳配合，以設備革新和創新促進工藝的改進和發展，以工藝的發展進一步促進設備的發展和完善。兩者互相促進、互相完善，是使整個食品工業向現代化邁進的必要條件 而肉類制品中的熟制品屬于方便食品，如灌

4、腸、肉松、肉干等，消費者購買之后，可立即食用或稍處理后就可食用。因此此類肉制品需求量越來越大，食品機械便是不必可少的了.在肉類加工的過程中，切碎、斬拌、攪拌工序的機械化程度最高，其中絞肉機、斬拌機、攪拌機是最基本的加工機械.幾乎所有的肉類加工廠都具備這3種設備。所以家庭絞肉機就應孕而生。而基于我國現在肉制品的發展形勢，家庭絞肉機設備更是成為一種勢不可擋的趨勢，同時也是很有必要和意義的工程。我們所設計的家庭絞肉機的優點是構造簡單，緊湊、輕便，零件大多可用一般的塑料制造，不需精加工，工作可靠，價格低廉，操作簡單方便，生產率高,可適用于中，低收入家庭.第2章 結構及工作原理2.1 絞肉機的結構絞肉機

5、主要有切割機構和驅動機構組成，如圖21所示圖21絞肉機結構圖2.1.1切割機構 包括E：鉸刀、F：杯體。其作用是對放入杯體中的肉類物質進行切割，并將切割完的物質儲存在杯體中。2.1.2驅動機構包括電機、皮帶輪、減速器、機架。這是帶動切割機構的輸出裝置。圖21絞肉機驅動結構圖2.2絞肉機的工作用原理工作時，先把一整塊肉類放入杯體中，然后把杯蓋蓋上，最后將帶有鉸刀的主機與杯蓋契合，然后接上電源就可工作了。由于鉸刀連接著電動機，所以鉸刀在電動機的高速旋轉下產生了足夠的扭轉力，繼而在這扭轉力的作用下將一整塊肉切碎。絞刀刃口是順著切刀轉學安裝的。絞刀用工具鋼制造，刀口要求鋒利，使用一個時期后，刀口變鈍，

6、此時應調換新刀片或重新修磨，否則將影響切割效率，甚至使有些不是切碎后排出，而是由擠壓、磨碎后成漿狀排出，直接影響成品質量。所以當發現切割出的肉不是非常碎的時候就應該換一個鉸刀。第3章 傳動系統的設計3.1電機的選擇 N=4(KW) G絞肉機的生產能力，72kg/h W切割1kg物料耗用能量，其值與孔眼直徑有關，d小則w大，當d3mm， 取w0.0030kw.h/kg。 傳動效率，取0.75因此選擇電機型號為UN7025圖3-1 UN7025電機外觀圖3.2齒輪傳動的設計3.2.1 確定模數m(參考機械原理表7-1) m=(0.0070.02)a=0.561.6, 取m=1.5mm 3.2.2

7、確定齒數z,z初取螺旋角13 取z=30z=z=2.530=75 取z=75重新確定螺旋角 3.2.3 計算主要的幾何尺寸（機械設計基礎表8-3）分度圓的直徑 d=m z/cos=1.530/cos=45.7mm d=m z/cos=1.5*75/cos=114.3mm齒頂圓直徑 d= d+2h=45.7+21.5=48.7mm d= d+2h=114.3+21.5=117.3mm端面壓力角 基圓直徑 d= dcos=cos20.292=40.2mm d= dcos=348cos20.292=107.2mm齒頂圓壓力角 =arccos=34.365 = arccos=23.951齒寬 b=.a

8、0.4*8032 取b32mm；b40mm齒寬系數 =0.73.3軸的設計3.3.1 選擇軸的材料，確定許用應力由已知條件知絞肉機傳遞中小功率，對材料無特殊要求，故選用45鋼并經調質處理。由機械設計基礎表14-1查得強度極限b= 650MPa，由機械設計基礎表14-8得許用彎曲應力=60 MPa。3.3.2 按扭轉強度估算軸徑根據機械設計基礎表14-7得A=30-40。又由式（10.2）得由設計手冊取標準直徑d1=6mm。3.3.3 設計軸的結構 (1）確定軸上零件的位置和固定方式 要確定軸的結構形狀，必須先確定軸上零件的裝拆順序和固定方式。確定齒輪從軸的右端裝入，齒輪的左端用軸肩（或軸環）定

9、位，右端用套筒固定。這樣齒輪在軸上的軸向位置被完全確定。齒輪的周向固定采用平鍵聯接。軸承對稱安裝于齒輪的兩側，其軸向用肩固定，周向采用過盈配合固定。第4章 絞刀的設計4.1 絞刀的設計絞刀的幾何參數對所絞出肉的顆粒度以及產品質量有著很大的影響，現對十字刀片的各主要幾何參數進行設計。 雙刃刀片，其每一刃部的絞肉(指切割肉的)線速度，其刃部任一點位置上只有法向速度。 絞肉機絞刀片及每一葉刀片上速度分布其值為： （） （4-1）式中：刀片刃部任一點的線速度ms； n刀片的旋轉速度rpm； 刀片刃部任一點至旋轉中心的距離mm； r刀刃起始點半徑m m ；R刀刃終止點半徑mm；再從雙刃刀片的任一葉刀片的

10、橫截面上來看，其刃部后角較大，而前角及刃傾角都為零。因此，該刀片的幾何參數(角度)不盡合理。故再將以一葉刀片的與網眼扳相接觸的一條刀刃為對象，分析刀片上各參數的作用及其影響，設計各參數。4.1.1 刀刃的起訖位置絞肉時，絞肉機的雙刃刀片作旋轉運動。從上式可以看出，在轉速一定的條件下，刀刃離旋轉中心點越遠，則絞肉(指切割肉的)線速度越快。并且在螺桿進科速度也一定的條件下，假定絞肉時刀片所消耗的功全部轉化為熱能，則任一與網眼板相接觸的刀刃，在單位時間內產生的熱量為： （4-2）式中：Q單位時間內任一與網眼板相接觸的刀刃切割肉所產生的熱量（Js） F鉸肉時任一與網眼板相接觸的刀刃上的切割力（N）（參

11、見第二部分刀刃的前角式4)任一刀刃切割肉的線速度（ms）所以，絞肉(切割肉)的線速度越快，則所產生的熱量也越大，因此絞肉的線速度不能很高。 根據經驗，我們知道一般絞肉時刀刃切割肉的錢速度處在30一90mmin之間最為理想，因此由這些數據可估算出刀刃的起訖位置，即刃的起點半徑和終點半徑R。根據式1得： （4-3）我們已知雙刃刀片得轉速n10200r/min當時， 30m/min=0.5m/s 當時， R圓整后取:r=15mm R=45mm4.1.2 刀刃的前角當雙刃刀片絞肉時，其任一與網限板相接觸的刀刃上的受力情況網眼板相接觸的刀刃的受力分析其值為：因為刀刃與網眼板的摩擦力為：肉與前刀面的摩擦力

12、為：整理得： （4-4） 式中：F鉸肉時任一與網眼板相接觸的刀刃上的切割力（N） 刀片絞肉時肉的剪切抗力（N） 刀刃與網眼板的摩擦系數 肉被剪切時與前刀面的摩擦系數 刀片的前角（） 網眼板作用于刀刃上的壓力（N） 肉被切割時作用于前刀面的壓力（N）由于 式中：肉的抗剪應力，與肉的質地有關 肉被剪切的面積，與網眼板的網眼直徑有關 所以與肉的質地及網眼的直徑有關，故選定網眼板之后，可以看成為常量，故令 。由于是網眼板作用于刀刃上的壓力，可以看為刀片的預緊壓力，是常量，故令。是刀片切割肉時，肉對前刀面的壓力與速度v有關，故令。簡化式4得： （4-5）從式5和式2可知，刀刃前角的大小，直接影響著絞肉過

13、程中的切割力，以及切割肉時所產生的溫度。 在刀片旋轉速度以及螺桿進料速度都一定的情況下，前角大，切割肉所需的力和切割肉所產生的熱都小；反之，則大。但前角很大時，則因刀具散熱體積小而使切割肉時所產生的溫度不能很快冷卻。因此，在一定的條件下，前角有一合理的數值范圍： 一般?。?肉質軟取大值，反之取小值)4.1.3 刀刃的后角刀刃后角的目的：一是減小后刀面與網眼板(包括三眼板)表面的摩擦；二是在前角不變的情況下，增大后角能使刀刃鋒利。刀片磨損后將使刀刃變鈍，使肉在絞肉(切割)過程中變形能增加，同時由于磨損后刀片的后角基本為零，加大了刀片與網眼扳的摩擦，兩者都使絞肉過程中產生的熱量增多。另外，在同樣的

14、磨鈍標準V B下，后角大的刀片由新用到鈍所磨去的金屬體積較大。這說明增大后角可提高刀片的耐用度，但同時也帶來的問題是刀片的N B磨損值大(反映在刀體材料的磨損過大這一方面)，并且刀刃極度也有所削弱，故后角也有一合理的數值范圍：一般?。?肉質軟取大值反之取小值)4.1.4 刀刃的刃傾角 從分析由前刀面和后刀面所形成的刀刃來得知刀傾角對刀片性能的影響情況。 在任一葉刀片的法剖面內，當把刀刃放大看時，可以把刀刃看成是一段半徑為的圓弧，由于刀刃有刃傾角，故在線速度方向剖面內的刀刃將變成橢圓弧(斜剖刀刃圓柱所得)圖4-4 刃傾角與刀刃鋒利度橢圓的長半徑處的曲率半徑，即為刀刃實際純圓半徑。 其關系為： （

15、4-6） 由此可見，增大刀傾角的絕對值，可減小刀刃的實際鈍圓半徑，這就說明增大刃傾角就可使刀刃變得較為鋒利。 一旦刀刃的起訖半徑r及R確定后，其最大初始刃傾角就可確定了： （4-7）初始刃傾角按下式計算： （4-8）式中：r刀刃起始點半徑(mm)； R刀刃終止點半徑(mm)； b葉刀片外端寬度（mm）; 初始刃傾角；4.1.5 刀刃上任一點位量上絞肉速度 由于有了刃傾角，故刀刃上任一點相對于網眼板的速度，將可以分解為垂直于刃的法向速度分量和平行于刃的切向速度分量。即：其值為：又因為： 所以：整理得 （） 式中：刀刃上任一點位置的法向速度分度ms； 刀刃上任一點位置的切向速度分量ms； 刀刃上任

16、一點至刀片旋轉中心距離mm； 刀刃的初始刃傾角； 與刀刃相切的圓計算半徑mm； R刀刃的終點半徑mm； r刀刃的起點半徑mm；4.1.6 刀片的結構根據以上對絞刀各個幾何參數的分析，得出絞刀的結構圖此絞刀的特點：1、 后角取4，刀片的壽命較長；2、 前角取30，以減小絞肉所需的力及功率； 3、 增加刃傾角，以提高刀刃的鋒利度；4、 采用全圓弧形的前刀面結構，以改善刀刃的強度；采用可換式刀片結構，以節約刀體材料并可選用不同幾何參數刀片表41絞刀材料選用對比表第5章 生產能力的分析5.1 絞刀的切割能力 絞刀的切割能力，可用下式計算： 式中：F-絞刀切割能力 n-絞刀轉速;10200 D-絞肉機杯

17、體內徑；150 Z-絞刀刀刃；25.2 絞肉機的生產能力G生產能力G： 式中：-被切割1kg物料的面積，其值與 A-絞刀切割能力利用系數，一般為0.7-0.75；5.3 功率消耗n 功率消耗N可用下式計算： 式中：W-切割1kg物料消耗能量； -傳動效率；總結漫長而又倍感充實的絞肉機設計階段即將結束，通過這十幾天的學習，我覺得自己的專業知識和獨立思考問題的能力有了很大的提高，對我走向社會從事專業工作有著深遠的影響?，F在談談對本次畢業設計的認識和體會。首先，我學會了查閱資料和獨立思考。當開始老師說出設計題目時，心里真的是一點頭緒也沒有，根本不知道從那里下手。但是我相信知識是可以學習的，我開始查閱

18、相關書籍，借鑒他人的經驗，結合自己的構想，再利用自己所學過的專業知識技能，深入了解了機械傳動原理及機械系統的設計方案。把設計意圖從構想階段變為可付諸生產實踐的實現階段。我發現每一個設計都是一個創新、修改、完善的過程，在設計的過程中，運用自己所掌握的知識，發揮自己的想象力來搞好自己的設計，這個過程也是一個學習的過程。其次，我們還學到了團隊合作的重要性，因為這個絞肉機設計是以小組的形式展開的，當然，這個小組就是一個團隊。從剛開始的設計構想到現在設計書的制作，我們小組經過多次的討論逐步的完成了絞肉機的設計。這個成功適合小組的團隊合作意識分不開的。設計的完成，給了我們很大的信心：我們完全有能力利用自己所學過的知識和技能完成我們并不熟悉的任務。在設計過程我更們深切的體會到：獨立自主是關鍵，互協作更