、第2頁P(yáng)AGE1目 錄TOC\o"1-3"\h\u23041緒論 2271511.1引言 2211461.2精制直條米粉生產(chǎn)工藝 272351.3米粉切割機(jī)的主要規(guī)格參數(shù) 25352機(jī)架設(shè)計(jì)部分： 3251212.1機(jī)架設(shè)計(jì)的一般要求 3162872.2米粉切割機(jī)機(jī)架結(jié)構(gòu)選擇 3224682.2.1機(jī)架的一般分類 3166852.2.2機(jī)架的截面形狀： 425689315824電機(jī)的選擇 981634帶以及帶輪的設(shè)計(jì)： 6322874.1帶的設(shè)計(jì) 656354.2帶輪的設(shè)計(jì) 8138195主軸及鋸片安裝位置： 9247915.1主軸及其安裝 9150865.1.1軸的設(shè)計(jì) 9276105.1.2主軸的工作位及其安裝 13281435.2切斷及鋸片工作位 16291395.2.1切割破碎原理 16117005.2.2切割器的類型 18126946切割位及切割器選擇 1953257進(jìn)料裝置設(shè)計(jì) 2177487.1托料架設(shè)計(jì) 21106207.2軸承的選擇 2236287.2.1滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承 2255087.2.2滾動(dòng)軸承的主要類型、性能與特點(diǎn) 22致謝17902 26參考文獻(xiàn)27978 271緒論1.1引言從20世紀(jì)90年代起，湖南的精制直條米粉由于采用了不同于傳統(tǒng)作坊式的生產(chǎn)工藝和設(shè)備，產(chǎn)品的質(zhì)量比傳統(tǒng)米粉有了顯著的提高，取得了米粉生產(chǎn)歷史上的重大技術(shù)創(chuàng)新。產(chǎn)品外觀潔白光亮、晶瑩透亮、條形均勻挺直，久煮不糊燙、吐漿度很小、不斷條，食用口感柔嫩爽滑、有咬勁，是米粉中的上品。外形有各種粗細(xì)的圓、扁條狀，分別稱為江西米粉、銀絲米粉、上等沙河粉等。現(xiàn)已開發(fā)出如糙米米粉、香菇米粉、淮山米粉、蓮子米粉、芥麥米粉、螺旋藻米粉等系列產(chǎn)品。目前，在我國港澳地區(qū)和東南亞、美國、歐洲、加拿大等地的海外華人聚居地有很好的銷量，并在穩(wěn)步增長，成為出口米粉市場的一大名牌，已在湖南省形成了大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。該米粉生產(chǎn)，原料全部采用大米，沒有任何添加劑，而且主要以市場上銷量較差、糧食部門往往庫存較多的早稻米為主，原材料十分豐富；同時(shí)，在我國這樣一個(gè)農(nóng)業(yè)大國。對促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品加工轉(zhuǎn)化，提高附加值具有很積極的意義。近幾年期間，精制直條米粉成套設(shè)備已推廣到湖南、福建、浙江、廣西、四川、山東、大連等省市，并出口到菲律賓、越南等東南亞國家和委內(nèi)瑞拉等南美國家。1.2精制直條米粉生產(chǎn)工藝精制直條米粉的生產(chǎn)工藝如下：大米配比→洗米→浸泡→脫水→粉碎→混合→榨粉→第一次時(shí)效處理→復(fù)蒸→第二次時(shí)效處理→梳條整理→低溫烘干→切割→包裝→成品。1.3米粉切割機(jī)的主要規(guī)格參數(shù)1．配套功率：2.2千瓦單相（220V）。2．主軸轉(zhuǎn)速：940轉(zhuǎn)/分。3．生產(chǎn)效率：單相機(jī)70～80斤干米粉/小時(shí)。4．主機(jī)凈重：81公斤。5．加工原料：大米，玉米，綠豆等雜糧。6．米粉絲形狀：圓形、扁形、寬帶形。7.外形尺寸：臺(tái)式1120×1100×800（單位mm）。針對米粉的切割，在保證效率和產(chǎn)量的前提條件下，我對米粉切割機(jī)有了一定構(gòu)想。2機(jī)架設(shè)計(jì)：2.1機(jī)架設(shè)計(jì)的一般要求1.在滿足強(qiáng)度和剛度的前提條件下，機(jī)架的重量應(yīng)要求輕、成本低。2.抗振性好。3.由于內(nèi)應(yīng)力及溫度變化引起的結(jié)構(gòu)變形應(yīng)力最小。4.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，工藝性良好，便于鑄造、焊接和機(jī)械加工。5.結(jié)構(gòu)力求便于安裝與調(diào)整，方便修理和更換零部件。6.有導(dǎo)軌的機(jī)架要求導(dǎo)軌面受力合理、耐磨性良好根據(jù)機(jī)架的不同用途對各項(xiàng)又有所偏重。2.2米粉切割機(jī)機(jī)架結(jié)構(gòu)選擇2.2.1機(jī)架的一般分類1.梁柱式機(jī)架：如大多數(shù)金屬切削機(jī)床的床身、立柱及橫梁等。2.框架式機(jī)架：a)閉框式機(jī)架：如軋鋼機(jī)機(jī)架鍛壓機(jī)機(jī)身、汽車車架（臥式閉框）等。b)開框式（C形）機(jī)架：如開式壓力機(jī)機(jī)身等。3.平板式機(jī)架：如水壓機(jī)的基礎(chǔ)平臺(tái)、機(jī)器的底座、金屬切削機(jī)床的工作臺(tái)等。4.箱殼式機(jī)架：如齒輪傳動(dòng)箱箱體、泵體及動(dòng)力機(jī)械的機(jī)身（如柴油機(jī)機(jī)體）等。米粉切割機(jī)的工作震動(dòng)小，支撐在機(jī)架上的傳動(dòng)裝置和托料架總體重量大概也只有60KG。各項(xiàng)指標(biāo)對機(jī)架的強(qiáng)度以及剛度要求不高，初步選定機(jī)架結(jié)構(gòu)為框架式機(jī)架中的開框式機(jī)架即可。米粉切割機(jī)要正常工作，其機(jī)架穩(wěn)定性是基本條件，綜合成本方面考慮設(shè)計(jì)出架的外形初步訂為如圖2-1所示：圖2-1米粉切割機(jī)機(jī)架2.2.2機(jī)架的截面形狀：由于零件的抗彎、抗扭強(qiáng)度和剛度除了與其截面面積有關(guān)外，還取決于截面的形狀。因此合理的確定機(jī)架的截面形狀是機(jī)架設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要問題。機(jī)械設(shè)計(jì)手冊中列出了幾種截面形狀如圖2-2所示：圖2-2常見的構(gòu)架材料的截面圖以圖2-2的抗彎慣性矩和抗扭慣性矩為標(biāo)準(zhǔn)建立表2-1：表2-1各種截面形狀材料的慣性矩的相對值截面形狀（面積相等）抗彎慣性矩相對值抗扭慣性矩相對值圖111圖23.032.89圖35.045.37圖41.040.88圖57.350.82圖63.451.27圖76.903.98圖8190.09圖916.700.49由慣性矩的相對值可以看出：圓形截面有較高的抗扭剛度，但抗彎強(qiáng)度較差，故宜用于受扭為主的機(jī)架。工字形截面的抗彎強(qiáng)度大，但是抗扭很低故宜用于承受純彎的機(jī)架。方形截面抗彎，抗扭分別低于工字形和圓形截面，有一定的綜合性能。另外，截面面積不變，加大外形輪廓尺寸，減小壁厚，亦即使材料遠(yuǎn)離中性軸的位置，可提高截面的抗彎，抗扭剛度。從結(jié)構(gòu)上來看，由于空心矩形內(nèi)腔容易安設(shè)其他零件，故許多機(jī)架的截面常采用方形或矩形截面。槽形截面鋼和工字形截面比較，抗彎強(qiáng)度相差不大，抗扭強(qiáng)度又高于工字形截面。其綜合性能最適合用于米粉切割機(jī)的機(jī)架，能承受比較高的彎曲應(yīng)力，也能滿足抗扭要求。故整體機(jī)架的四個(gè)支撐柱截面和四個(gè)橫梁均選用槽形截面。但下面的布肋主要受力是在機(jī)架正面的兩根，側(cè)邊的布肋受力很小，其功用主要是保持機(jī)架的整體穩(wěn)定性，考慮到成本問題選用角鋼即可。因此機(jī)架所用材料為：槽鋼[50373（高度*腿寬度*腰厚度）1100數(shù)量2；槽鋼[50373800數(shù)量2；槽鋼[50373646數(shù)量4；角鋼L404041026數(shù)量2；角鋼L40404700數(shù)量2。3電機(jī)的選擇按照設(shè)計(jì)要求：配套功率：2.2kw單相（220V）。這里我們選擇，小功率異步電動(dòng)機(jī)，YL系列為單相雙值電容一步電動(dòng)機(jī)，具有高轉(zhuǎn)速、高效率、高功率因素的優(yōu)點(diǎn)。 確定所選電機(jī)型號(hào)為YL100L1-4。4帶以及帶輪的設(shè)計(jì)：帶以及帶輪的安裝簡圖如圖4-1所示：圖4-1帶以及帶輪的安裝簡圖4.1帶的設(shè)計(jì)1）確定計(jì)算功率由表8-7查的（本帶設(shè)計(jì)參考圖、表、公式皆出自《機(jī)械設(shè)計(jì)》--濮良貴，西北工業(yè)大學(xué)出版，本章中皆為略稱）工作情況系數(shù)Ka=1.1(載荷變動(dòng)微小)故Pca=KAP=2）選擇v帶根據(jù)Pca=2.62kw，n1=1500r/min由圖8--11選用A型3)確定帶輪的基準(zhǔn)直徑db并鹽酸帶速v(1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd,由表8-6和表8-8，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1=150mm（2）驗(yàn)算v帶，按式（18-13）驗(yàn)算帶的速度因?yàn)?.98m/s<30m/s因此帶速合適（3）計(jì)算大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2,根據(jù)式（8-15a）計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑因而根據(jù)表8-8選dd2=250mm確定v帶的中心距a和基準(zhǔn)長度Ld（1)根據(jù)式（18-20）初定中心距a=800mm（2)由式（18-22）計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長度由表8-2選帶的基準(zhǔn)長度Ld=2800mm由式（8-23）計(jì)算實(shí)際中心距離a=a0+由式（8-24）可知中心距變化范圍為788~914mm5）驗(yàn)算小帶輪上的包角α16）計(jì)算帶的根數(shù)Z （1)計(jì)算單根v帶的額定功率pr由dd1=150r/min,和n1=1500r/min，查表8-4b得p0=2.4kw根據(jù)n1=1500r/min,i=1.6和A帶型，查表8-4b得查表8-5得,表8-2得kL=1.11,于是（2)計(jì)算v帶根數(shù),但是考慮到安裝合理性，選取Z=27）計(jì)算單根V帶初拉力最小拉力（F0)min由表8-3得A型單位長度質(zhì)量q=0.1kg/m應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力F0>(F0)min8）計(jì)算壓軸力壓軸力的最小值4.2帶輪的設(shè)計(jì)圖4-2帶輪的結(jié)構(gòu)示意圖5主軸及鋸片安裝位置：主軸以及鋸片安裝位置簡圖：圖5-1主軸以及鋸片安裝位置簡圖5.1主軸及其安裝5.1.1軸的設(shè)計(jì)1）軸的材料和熱處理的選擇軸的材料首先應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，對應(yīng)力集中敏感性低；還應(yīng)滿足剛度、耐磨性、耐腐蝕性及其良好的加工性，以及價(jià)格低廉、易于獲得的要求。軸常用的材料主要有碳鋼、合金鋼、球墨鑄鐵和高強(qiáng)度鑄鐵。碳鋼有足夠高的強(qiáng)度，對應(yīng)力集中的敏感性較低，便于進(jìn)行各種熱處理及機(jī)械加工，價(jià)格低，供應(yīng)充足，故應(yīng)用最廣。一般機(jī)器中的軸，可用30、40、45、50等牌號(hào)的優(yōu)質(zhì)中碳鋼制造，尤以45號(hào)鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理最常用。對低速輕載或不重要的軸，可用A3、A4、A5等普通碳素鋼制造。因此軸主要起傳動(dòng)作用，連接皮帶輪和刀片，對其他性能無特殊要求故采用最為常見的45號(hào)優(yōu)質(zhì)中碳鋼，調(diào)質(zhì)處理。軸是本設(shè)計(jì)重要零件之一。其主要功能是支撐回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件，并傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。軸通過軸承與支撐架，裝在軸上的零件都圍繞軸心線作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，形成了一個(gè)以軸為基礎(chǔ)的軸系部(零)件對軸的影響。設(shè)計(jì)軸時(shí)，應(yīng)解決的主要問題有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作能力計(jì)算兩個(gè)方面的內(nèi)容。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是根據(jù)軸上零件的安裝、定位以及軸的制造工藝等方面的要求，合理地確定軸的結(jié)構(gòu)形式和尺寸。軸的工作能力計(jì)算指的是軸的強(qiáng)度、剛度和振動(dòng)穩(wěn)定性等方面的計(jì)算。對一般情況下，軸的工作能力主要取決于軸的強(qiáng)度。而對剛度較高的軸和受力大的細(xì)長軸，還應(yīng)進(jìn)行剛度計(jì)算，以防止工作時(shí)產(chǎn)生過大的彈性變形。對高度運(yùn)轉(zhuǎn)的軸，還應(yīng)進(jìn)行振動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算，以防發(fā)生共振而破壞。軸的材料選擇米粉切割機(jī)的軸的材料應(yīng)具有足夠的靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度，并具有一定的韌性、耐磨性和抗腐蝕性。選擇軸的材料時(shí)除了首先滿足使用要求外，還要考慮材料的工藝及經(jīng)濟(jì)性等。本設(shè)計(jì)中的軸屬于一般機(jī)械零件，沒有特殊要求，綜合考慮使用情況，載荷分布及整體的經(jīng)濟(jì)性，軸全部采用45鋼制成，粗加工后進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理后硬度為217～QUOTE255HBS。由《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊》中的圖表查得選45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理=637MPa，[]=59MP。2）初步進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：從動(dòng)軸傳遞功率P=2.2KW,查表得C=118～107，則從動(dòng)軸c=(118～107)=15.6～14.2考慮鍵槽d×1.05≥16.8～14.9，軸直徑取d=25mm。（1）擬定軸上零件的裝配方案有與軸向載荷較小，采用單列圓錐滾子軸承，具有軸向定位和軸向轉(zhuǎn)動(dòng)的功能。根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度。為了滿足帶輪的軸向定位，起始端a-b軸段取直徑24mm，制成螺桿用于螺母軸向固定，依據(jù)帶輪軸向固定，b-c段取直徑長度取31mm，右端需制出軸肩。c-d段直徑為31mm，d-e段直徑為35，為了便于軸承定位，右端制出軸肩，長取20mm.e-e'直徑取為42，長147mm，e'-f長度20mm，直徑取35mm，f-g長度95m,,g-h段直徑取30mm，長度為20.初步選取滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受徑向力，又要起到軸向定位作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)d-e直徑35mm,又軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度的單列圓錐滾子子軸承30207，其尺寸為d*D*T=35mm*72mm*18mm,故e-e'段直徑取42mm.軸的初步設(shè)計(jì)如下圖5-2軸軸的強(qiáng)度校核基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為：切割扭矩Ta2=9550000*2.2/940=22351N*mm；皮帶產(chǎn)生扭矩Tb2=220*3500=770000N*mm；帶輪重量G=250N米粉切割阻力F=3500N,。軸的校核分為強(qiáng)度校核和剛度校核，由于本設(shè)計(jì)軸的剛度要求不高，因此僅進(jìn)行強(qiáng)度校核。強(qiáng)度校核又分為按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算和按彎扭合成強(qiáng)度條件計(jì)算，本設(shè)計(jì)中，軸承受了彎矩和扭矩，因此采用按彎扭合成強(qiáng)度條件計(jì)算能夠達(dá)到校核目的。參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》（濮良貴-西北工業(yè)大學(xué)出版社）371頁，采用按彎扭合成強(qiáng)度條件計(jì)算的方法對軸進(jìn)行校核。做出彎扭圖如下圖5-3軸的彎、扭矩及其合成圖由圖5-2可知，軸上危險(xiǎn)界面發(fā)生在D=35mm處。總扭矩為T=792351N*mm危險(xiǎn)界面處的彎矩Mc=3500*100=350000N*mm按照彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取=0.6===458747.7N*mm已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，故安全。5.1.2主軸的工作位及其安裝主軸一端與電動(dòng)機(jī)的帶輪相連，連接方式為螺紋加鍵連接。1）螺紋選擇螺紋有外螺紋和內(nèi)螺紋之分，他們共同組成螺旋副。起連接作用的螺紋稱為連接螺紋；起傳動(dòng)作用的螺紋稱為傳動(dòng)螺紋。根據(jù)其母體形狀可分為圓柱螺紋和圓錐螺紋兩類，圓錐螺紋主要用于管連接，圓柱螺紋用于一般連接和傳動(dòng)。螺紋又有米制和英制（螺距以每英寸牙數(shù)表示）之分，我國除管螺紋保留英制外、都采用米制螺紋。按照牙型的不用螺紋又分為普通螺紋、管螺紋、梯形螺紋、矩形螺紋和鋸齒形螺紋等。前兩種主要用于連接，后三種主要用于傳動(dòng)。其中除矩形螺紋外，都已標(biāo)準(zhǔn)化。米粉切割機(jī)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分、功率2.2千瓦，屬于低速的電動(dòng)機(jī)。而且切割米粉對傳動(dòng)效率要求不是很高。只要齒根有足夠強(qiáng)度即可,選用普通螺紋連接。2）螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算由主軸兩端螺紋受力分析可知，螺紋所受的載荷包括軸向載荷、橫向載荷、彎矩和轉(zhuǎn)矩等。但對其中每一個(gè)具體的螺紋而言，其受載的形式不外乎是受軸向力或受橫向力。在軸向（包括預(yù)緊力）的作用下，螺栓桿和螺紋部分都有可能發(fā)生塑性變形和斷裂；而在橫向力的作用下，當(dāng)采用鉸制孔用螺栓時(shí)，螺栓桿和孔壁的貼合面上可能發(fā)生壓潰或螺栓桿被剪斷等。根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，在靜載荷下螺栓連接是很少發(fā)生破壞的，只有在嚴(yán)重過載的情況下才會(huì)發(fā)生。就破壞性質(zhì)而言，約90%的螺栓屬于疲勞破壞。而且疲勞斷裂常發(fā)生在螺紋根部，即截面面積較小并有缺口應(yīng)力集中的部位（約占其中的85%），有時(shí)也發(fā)生在螺栓頭與光桿的交接處（約占其中的15%）。綜上所述，對于受拉螺栓，其主要破壞形式是螺栓桿螺紋部分發(fā)生斷裂，因而其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是保證螺栓的靜力或疲勞拉伸強(qiáng)度；對于受剪螺栓，其主要破壞形式是螺栓桿和孔壁的貼合面上出現(xiàn)壓潰或螺栓桿被剪斷，其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是保證連接的擠壓強(qiáng)度和螺栓的剪切強(qiáng)度，其中連接的擠壓強(qiáng)度對連接的可靠性起決定性作用。對于米粉切割機(jī)的主軸，兩端的螺紋主要受到的是螺栓連接的預(yù)緊力和工作剪力。受到的工作拉力可以忽略不計(jì)。切割米粉所受的工作剪力由試驗(yàn)測得=N，螺栓連接的預(yù)緊力=N，，。緊螺栓連接強(qiáng)度校核緊螺栓連接裝備時(shí)，螺母需要擰緊，在擰緊力矩的作用下，螺栓除受預(yù)緊力的拉伸而產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力外，還受螺紋摩擦力矩的扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，使螺栓處于拉伸與扭轉(zhuǎn)的復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下。因此，進(jìn)行僅承受預(yù)緊力的緊螺栓強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，應(yīng)綜合考慮拉伸應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的作用。螺旋副間的摩擦力矩為(5-1)螺栓危險(xiǎn)截面的拉伸應(yīng)力為(5-2)螺栓危險(xiǎn)截面的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力應(yīng)為(5-3)對于普通螺紋的鋼制螺栓，取，，，由此可得(5-4)由于螺栓材料是塑性的，故可根據(jù)第四強(qiáng)度理論，求出螺栓預(yù)緊狀態(tài)下的計(jì)算應(yīng)力為(5-5)由此可見，對于普通螺紋的鋼制緊螺栓連接，在擰緊時(shí)雖是同時(shí)承受拉伸和扭轉(zhuǎn)的聯(lián)合作用，但在計(jì)算時(shí)可以只按拉伸強(qiáng)度計(jì)算，并將所受的拉力（預(yù)緊力）增大30%來考慮扭轉(zhuǎn)的影響。當(dāng)普通螺栓連接承受橫向載荷時(shí)，由于預(yù)緊力的作用，將在接合面產(chǎn)生摩擦力來抵抗工作載荷。這時(shí)，螺栓僅承受預(yù)緊力的作用，而且預(yù)緊力不受工作載荷的影響，在連接承受工作載荷后仍保持不變。預(yù)緊力的大小，根據(jù)接合面不產(chǎn)生滑移的條件確定。假設(shè)各螺栓所需的預(yù)緊力均為，螺栓數(shù)目為，則其平衡條件為由此得預(yù)緊力為(5-6)式中：—接合面的摩擦系數(shù)，查表的；—接合面數(shù)，式中—防滑系數(shù)，。螺栓危險(xiǎn)截面的拉伸強(qiáng)度條件根據(jù)式(5-2)、(5-5)及(5-6)可寫為(5-7)同樣可得螺絲桿的剪切強(qiáng)度條件為(5-8)由(5-7)得螺栓危險(xiǎn)截面的拉伸應(yīng)力螺栓危險(xiǎn)截面的剪切應(yīng)力而螺紋連接的許用切應(yīng)力和許用擠壓應(yīng)力分別按下式確定(5-8)(5-10)軸的材料選用45號(hào)鋼，查表（詳見GB/T3098.1-2000和GB/T3098.2-2000）得，，。由此可得螺紋連接的許用切應(yīng)力，許用壓應(yīng)力。由于，且，故該主軸的螺紋連接滿足要求。5.2切斷及鋸片工作位本產(chǎn)品是為了把從抽絲機(jī)里出來的長度不一的米粉切割成需要的長度，以達(dá)到包裝的要求。一般精制米粉的規(guī)格：米粉直徑：。米粉長度：。5.2.1切割破碎原理1.切割形式在進(jìn)行切割時(shí)，在切割平面內(nèi)的切割方向上刀片與物料之間必須保持一定的相對運(yùn)動(dòng)，才能完成切入直至切斷。動(dòng)刀片刃口某點(diǎn)與物料間相對運(yùn)動(dòng)在切割平面上的分速度與其在刃口于該點(diǎn)處法平面上的投影間的夾角稱為滑切角（如圖5-1所示），。而成為滑切系數(shù)，滑切系數(shù)取決于動(dòng)刀片自身刃口形狀、動(dòng)刀片安裝位置及切割過程中物料在切割平面上的運(yùn)動(dòng)。abc圖5-4滑切角示意圖滑切角的概念砍切當(dāng)時(shí)的切割形式為砍切，切割阻力大，切割過程中物料變形較大，物料流失較多。斜切當(dāng)（為刀片與物料間的摩擦角）時(shí)，，其中為刀片結(jié)構(gòu)刃角，即刃口法平面與兩平面形成的交線間的夾角，如圖b所示。而為刀片實(shí)際切割工作刃角，雖然，雖未形成滑切，任較為省力，有時(shí)為使切割過程阻力均勻，采用斜置刃口逐漸完成對于整個(gè)切割斷面的切割而形成斜切。（3）滑切當(dāng)時(shí)，形成滑動(dòng)切割，微觀上呈鋸切割，故省力，切割過程中圖b刀片刃角與斜角物料變形較小，所得片狀物料的厚度較為均勻，且失水較少。屬于運(yùn)動(dòng)參數(shù)，它表明該切割器在切割過程中滑切作用的大小。滑切系數(shù)越大滑切作用越強(qiáng)，切割越省力。切割米粉時(shí)主要從正面切，所受阻力不是太大，大約N。對米粉長度精度要求在5㎜內(nèi)即可，因此選用砍切足以滿足米粉的切斷要切，而且對刀片的要求也有所降低。圖5-55.2.2切割器的類型切割器是指直接完成切割作業(yè)的部件，是切割機(jī)械的核心。切割器的類型及結(jié)構(gòu)直接影響著切割機(jī)械的功能及整體性能。切割器一般可按切割方式和結(jié)構(gòu)形式劃分。1）按切割方式分按切割方式分，切割器可分為有支撐切割器和無支持切割器兩種，如下圖所示。（1）有支撐切割器（2）無支撐切割器圖5-6有支撐切割器即在切割點(diǎn)附近有支撐面，切割物料起阻止物料沿刀片刃口運(yùn)動(dòng)方向移動(dòng)的作用。這種切割器在結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)為由動(dòng)刀和定刀（或另一動(dòng)刀）構(gòu)成切割副。為保證切割形式整齊穩(wěn)定的切割斷面質(zhì)量，要求動(dòng)刀與定刀之間在切割斷面質(zhì)量，要求動(dòng)刀與定刀只間在切割點(diǎn)初的刀片間隙盡可能小且均勻一致。這種切割器所需刀片切割速度較低，碎段尺寸均勻、穩(wěn)定，動(dòng)力消耗少，多用于切片、段、絲等要求形狀尺寸穩(wěn)定一致的場合。無支撐切割器指物料在被切割時(shí)，由物料自身的慣性和變形力阻止其沿切割方向移動(dòng)。這種切割器僅包含有一個(gè)（組）動(dòng)刀，而無定刀（或另一動(dòng)刀）。所需刀片切割速度高，碎斷尺寸不均勻，動(dòng)力消耗多，多用于碎塊、漿、糜等形狀及尺寸一致性要求不高的場合。2）按結(jié)構(gòu)形式分按結(jié)構(gòu)形式，切割器分為盤刀式、滾刀式和組合刀式三種。盤刀式切割器是指動(dòng)刀刃口工作時(shí)所形成的軌跡近似為圓盤形，即刃口所在平（曲）面近似垂直回轉(zhuǎn)軸線，所得到的產(chǎn)品斷面為平面，是應(yīng)用廣泛的一種切割器。這種切割器便于布置，切割性能好，易于切割出幾何形狀規(guī)則的片狀、塊狀產(chǎn)品。切割出產(chǎn)品的尺寸（如切片的厚度）：當(dāng)物料喂入進(jìn)給方向與動(dòng)刀主軸方向垂直時(shí)，取決于相鄰刀片的間距；當(dāng)物料喂入進(jìn)給方向與動(dòng)刀主軸方向平行時(shí)，取決于相鄰兩次切割過程中物料進(jìn)給量。盤刀式刀片刃口基本類型有直刃口、凸刃口和凹刃口。（1）直刃口：隨著切割點(diǎn)由近而遠(yuǎn)、滑切角減小，參與切割的刃口增長，因而切割阻力矩變化幅度大；同時(shí)近端鉗住角較大，但制造、刃磨容易。（2）凸刃口：有偏心圓和螺線。隨切割點(diǎn)漸遠(yuǎn)。滑切角增大，切割阻力矩較為穩(wěn)定，但遠(yuǎn)端鉗住角較大，將形成推料，使刀片刃口磨損不均勻；但不便于刃磨，常需要配置專用刃磨架，對于連續(xù)進(jìn)給場合的刀片間隙調(diào)整困難。常見的圓盤刀也屬于凸刃口，一般速度較高，滑切作用強(qiáng)烈，切割斷面質(zhì)量好，尤其適合于剛度較差的物料切片。（3）凹刃口：與凸刃口相比，其鉗住性能好，切割阻力矩均勻，但滑切現(xiàn)象不明顯，且制造、磨刃困難。同時(shí)還有其他專用刃口（如鋸齒形、缺口形等）形狀均屬于上述基本類型的衍生，但運(yùn)用的比較少。6切割位及切割器選擇而滾刀式切割器和組合刀式切割器，在米粉切割中應(yīng)用很少。為了達(dá)到既能完成切割要求又減低成本，用盤刀式的凸刃口切割器即可，同時(shí)需要用有支撐切割器。在設(shè)計(jì)手冊中查得幾種常用圓鋸床及其功用：臥式鋸刀箱（齒輪變速箱）與圓鋸片沿水平方向移動(dòng)進(jìn)給，只能作與工件軸線成90°角的直角鋸斷。工件由液壓臺(tái)虎鉗沿水平方向和垂直方向夾緊。立式鋸刀箱與圓鋸片沿垂直方向移動(dòng)進(jìn)給，能作與工件軸線成90°角的直角鋸斷，也能做斜角鋸斷。機(jī)床導(dǎo)軌具有間隙補(bǔ)償和防震動(dòng)裝置。擺式圓鋸片繞一固定的支撐軸擺動(dòng)，同時(shí)向下垂直進(jìn)給。可作與工件成角的直角鋸斷，也可作與工件不成90°的斜角鋸削。至于用到切割米粉，當(dāng)然是用圓鋸片對其進(jìn)行垂直切斷。鋸片的位置與工件垂直固定即可。可初步定得鋸片的工作簡圖6-1如下圖6-1鋸片的工作位置簡圖如圖6-1所示，鋸片與主軸用螺紋連接。鋸片外部有直徑530㎜、寬60㎜的鋸片罩。鋸片轉(zhuǎn)速900r/min，在高速轉(zhuǎn)動(dòng)切割米粉的過程中，肯定會(huì)有大量的斷頭隨著鋸片的轉(zhuǎn)動(dòng)飛出，為了保證工人操作時(shí)候的安全性，鋸片外面必須有防止斷頭飛出的鋸片罩。綜合實(shí)際考慮，鋸片罩尺寸稍稍大于鋸片的尺寸即可。一般鋸片罩為圓形，在鋸片的工作位置應(yīng)留有一定的空間，所以鋸片罩用3/4圓盤即可。鋸片工作時(shí)，有大量的斷頭，所以鋸片罩下方開口，并作一圓弧，讓斷頭從下部流出。鋸片罩的外形如圖6-2所示：圖6-2鋸片罩的外形7進(jìn)料裝置設(shè)計(jì)7.1托料架設(shè)計(jì)米粉要完成切割，必須把米粉先固定在一個(gè)裝置上，然后用鋸片切斷，每次切斷的都是一捆長度不一的米粉，固定裝置可用一個(gè)從中間斷開的U型槽，下端用螺母固定在進(jìn)料裝置的底架上，可以隨底架前后移動(dòng)。因?yàn)橐苯咏佑|到米粉，為保證食用的安全性，材料應(yīng)該選用不銹鋼。鋸片是固定在主軸上的，要想鋸斷米粉，只能是放在托料架上的米粉移動(dòng)，移動(dòng)沿垂直鋸片的方向，這樣才能按要求切斷米粉。首先推動(dòng)進(jìn)料裝置沿垂直鋸片的方向向著鋸片移動(dòng)，直至切斷米粉，然后讓進(jìn)料裝置回到初始位置，取下切好的米粉，繼續(xù)上面的步驟，就可以連續(xù)的完成米粉切割。這樣就要求進(jìn)料裝置能自由的在底架上前后移動(dòng)，滑動(dòng)摩擦的摩擦阻力太大不適合。所以進(jìn)料裝置的移動(dòng)應(yīng)該是滾動(dòng)形式的。至于進(jìn)料裝置的移動(dòng)則可以用軸承完成。進(jìn)料裝置的裝配簡圖如圖7-1：圖7-1進(jìn)料裝置裝配件圖7.2軸承的選擇7.2.1滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承根據(jù)軸承中摩擦性質(zhì)的不同，可把軸承分為滑動(dòng)摩擦軸承（簡稱滑動(dòng)軸承）和滾動(dòng)摩擦軸承（簡稱滾動(dòng)軸承）兩大類。滾動(dòng)軸承由于摩擦系數(shù)小，起動(dòng)阻力小，而且它已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，選用、潤滑、維護(hù)都很方便，因此在一般機(jī)器中應(yīng)用較廣。但由于滑動(dòng)軸承本身具有的一些獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，使的它在某些不能、不便或使用滾動(dòng)軸承軸承沒有優(yōu)勢的場合，如在工作轉(zhuǎn)速較高、特大沖擊與震動(dòng)、徑向空間尺寸受到限制或必須剖分安裝（如曲軸的軸承）、以及需在水或腐蝕性介質(zhì)中工作等場合，仍占有重要地位。進(jìn)料裝置的移動(dòng)對各方面要求都不高，只要求移動(dòng)平穩(wěn)。基于滾動(dòng)軸承絕大多數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，并由專業(yè)工人大量制造及供應(yīng)各種常用規(guī)格的軸承，且滾動(dòng)軸承具有摩擦阻力小，功率消耗少，起動(dòng)容易等優(yōu)點(diǎn)。故選用最常用的滾動(dòng)軸承。7.2.2滾動(dòng)軸承的主要類型、性能與特點(diǎn)如果僅按軸承用于承受的外載荷不同來分類時(shí)，滾動(dòng)軸承可以概括地分為向心軸承、推力軸承和向心推力軸承三大類。滾動(dòng)軸承的類型很多，現(xiàn)將常用的各類滾動(dòng)軸承的性能和特點(diǎn)簡要介紹于表7-1。表7-1各類滾動(dòng)軸承的性能和特點(diǎn)類型名稱結(jié)構(gòu)代號(hào)基本額定動(dòng)載荷比極限轉(zhuǎn)速比軸向承載能力軸向限位能力性能和特點(diǎn)調(diào)心球軸承100000.60.9中少量Ⅰ圓外圈滾道表面是以軸承中點(diǎn)為中心的球表面，故能自動(dòng)調(diào)心，允許內(nèi)圈相對外圈軸線便宜斜量。一般不宜承受純軸向載荷調(diào)心滾子軸承200001.84低少量Ⅰ性能、特點(diǎn)與調(diào)心球軸承相同，但具有較大的徑向承受能力，允許內(nèi)圈對外圈軸線偏斜量圓錐滾子軸承300001.52.5中較大Ⅱ可以同時(shí)承受徑向載荷及軸向載荷。外圈可分離，安裝時(shí)可調(diào)整軸承的游隙。一般成對使用推力球軸承510001低只能承受單向的軸向載荷Ⅱ只能承受軸向載荷。高速時(shí)離心力大，鋼球與保持架磨損，發(fā)熱嚴(yán)重，壽命降低，故極限轉(zhuǎn)速很低深溝球軸承600001高少量Ⅰ主要承受徑向載荷，也可同時(shí)承受小的軸向載荷。當(dāng)量摩擦系數(shù)最小。在高轉(zhuǎn)速時(shí)，可用來承受純軸向載荷。工件中允許內(nèi)、外圈軸線偏移量，大量生產(chǎn)，價(jià)格最低注：1基本額定動(dòng)載荷比：指同一尺寸系列（直徑及寬度）各種類型和機(jī)構(gòu)形式的軸承的基本額定動(dòng)動(dòng)載荷與單列深溝球軸承（推力軸承則與單向推力球軸承）的基本額定動(dòng)載荷之比。2極限轉(zhuǎn)速比：指同一尺寸系列0級(jí)公差的各類型軸承脂潤滑時(shí)的極限轉(zhuǎn)速比與單列深溝球軸承脂潤滑時(shí)極限轉(zhuǎn)速之比。高、中、低的意義為：高為單列深溝球軸承極限轉(zhuǎn)速的90%100%；中為單列深溝球軸承極限轉(zhuǎn)速的60%90%低為單列深溝球軸承極限轉(zhuǎn)速的60%以下3軸向限位能力：Ⅰ為軸的雙向軸向位移限制在軸承的軸向游隙范圍內(nèi)；Ⅱ?yàn)橄拗戚S的單向軸向位移。進(jìn)料裝置下方用于移動(dòng)的軸承要承受徑向載荷，同時(shí)也要承受少量的軸向載荷。綜合考慮經(jīng)濟(jì)成本與適用性，選用深溝球軸承為最佳。在進(jìn)料裝置的兩邊需要四個(gè)滾動(dòng)軸承，其作用是讓進(jìn)料裝置能前后移動(dòng)。為了使進(jìn)料裝置在前后移動(dòng)時(shí)，能與鋸片保持水平，在其下部安裝四個(gè)滾動(dòng)軸承。示意圖如下：圖7-2軸承安裝位簡圖參考GB/T276-93，選這控制前后移動(dòng)的滾動(dòng)軸承代號(hào)為6305，固定進(jìn)料裝置左右移動(dòng)的滾動(dòng)軸承代號(hào)為6304。同時(shí)在托料架的一端安裝了一個(gè)可以左右移動(dòng)的擋片，根據(jù)不同的米粉尺寸要求，通過與擋片連接的螺桿調(diào)節(jié)擋片位置，就可以調(diào)節(jié)要切斷米粉的長度。到此整個(gè)機(jī)器的外形設(shè)計(jì)完畢。致謝這次畢業(yè)設(shè)計(jì)可以圓滿的完成，確實(shí)很不容易。經(jīng)過半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。