家用多功能切菜机设计及动画仿真设计.docx

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1、家用的多功能切菜机设计摘要随着人民对生活水平的不断要求，食用蔬菜成为人们重要部分，家用切菜机应用场所广泛，能够减轻人的劳动强度，切制出各种菜品，提高效率。本次设计的切菜机主要由外壳体、竖直切菜机构、离心切菜机构、电机底座、带传动、齿轮系等组成。在本次设计过程中，首先调查分析了切菜机的研究现况及工作原理,在此基础上提出总体设计方案；接着，对各机构主要零部件进行了详细的设计；最后，采用AutoCAD绘图软件绘制了本家用多功能切菜机的装配图及主要零部件图，并且采用Pro/E构件了三维模型及仿真模拟。通过本次设计，巩固了大学所学专业知识，如：机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图等；

2、也掌握了普通机械产品的设计方法，并能熟练使用AutoCAD绘图软件、Pro/E三维设计软件，对今后的工作有极大意义。关键字：切菜机、曲柄滑块、带传动、设计I家用的多功能切菜机设计AbstractWith the peoples standard of living increasing demands, edible vegetables has becomeone of the most important part, household cutting machine application places widely, canreduce the labor intensity, cut

3、 a variety of dishes and improve efficiency.The design of the cutting machine is mainly composed of shell body, a vertical cuttingmechanism, centrifugal cutting mechanism, motor base, belt drive, gear train. In the designprocess, the first survey analysis of the vegetable cutting machine research st

4、atus andworking principle, overall design scheme was put forward on the basis of this; and then, thedetailed design of the main parts of the mechanism is discussed. Finally, using AutoCADsoftware rendering the capitalists with multifunctional vegetable cutter assembly and majorparts of the map, and

5、the use of Pro / E components the 3D model and simulation.Through the design, the consolidation of the University of the professional knowledge,such as mechanical principle, mechanical design, mechanics of materials, tolerance andinterchangeability theories, mechanical drawing; also mastered the des

6、ign method ofgeneral machinery products, and can skillfully use AutoCAD, Pro / e three dimensional designsoftware, for future work are of great significance.Key words: Cutting machine, Crank slider, Belt drive, Design1绪论11.1 研究背景及意义11.2 国内外切菜机现状11.3 课题主要内容12总体方案设计22.1 功能及参数选择22. 1.1功能选定22. 1.2参数选择22

7、. 2方案分析21. 2. 1 方案一22. 2. 2 方案二 32. 3方案选定与原理分析33动力及传动机构设计53. 1电动机的选择53. 2带传动的设计51. 2. 1带一的设计53. 2. 2带二的设计63. 3圆柱齿轮的设计83. 3.1选择齿轮材料、热处理方式和精度等级83. 3. 2按齿面接触强度设计83. 3. 3按齿根弯曲强度设计103. 3. 4几何尺寸计算113. 4轴的设计111. 4. 1轴径的初步估算 113. 4. 2轴的结构设计124. 4. 3轴的受力分析125. 4. 4轴的强度校核 136. 4. 5轴上键的校核 137. 4. 6轴承的校核 144其他机

8、构设计164. 1竖直切菜机构设计164. 1. 1设计要求 165. 1. 2机构设计164.2离心切菜机构设计164. 2. 1设计要求165. 2.2机构设计1743切刀设计174.4 箱体结构设计 191 .4.1左箱体的设计194 . 4.2右箱体的设计204.5 安装与调试 215 ，目、名吉 22参考文献23致谢24III1绪论1.1 研究背景及意义20世纪以来，我国食品工业较改革开放初期有了很大的发展，人民生活有了很大的改善，日益对食品加工和食品包装提出了更高的要求。发展食品工业的基础便是食品机械。不断地研制各种类型的食品机械，以满足不断提高的人民物质和文化生活的需要，使人们从

9、繁重的家务劳动中解放出来，而以更充裕的时间投入到工作中去。因此研制先进的食品机械，使食品加工迅速地实现机械化和自动化是社会发展必然趋势。随着人民对生活水平的不断要求，食用蔬菜成为人们重要部分，家用切菜机应用场所广泛，能够减轻人的劳动强度，切制出各种菜品，提高效率。目前市场上切菜机款式、功能、规格各异。如何把机械工程及自动化的相关专业知识运用到家用切菜机的设计上,通过了解、分析现有家用切菜机结构，分析比较，设计一款家用切菜机，以期达到在功能上、结构上、外观上、成本等方面更加合理、使用方便和价廉物美。L2国内外切菜机现状切菜机是1963年由法国发明家韦尔登发明制造的，并申请获得专利。1971年，他

10、为家庭主妇设计出一种“魔法”搅拌器，它集切、拌、揉诸多功能于一体。到现在，切菜机的发展已有将近五十年的历史了，其功能也越来越强大。目前，在国内外有着各种各样的切菜机，主要有：多功能旋转式切菜机、离心式切菜机、切丁机、圆盘切口机、只显示多用切菜机等。目前，国内生产切菜机的厂家不多，现在我国的食品机械行业的主要机器型号有JY-Q550型切菜机、PQT-580型切菜机、CHD40型推杆式切菜机、QD-DLC2智能型蔬菜切割机等，模拟手工切菜机为多。这些厂家生产的切菜机的主要不足是功能少和价格高昂，因此设计多功能的高效率而体积小的多用切菜机是十分必要的。本文介绍了一种具有多功能的切菜及，具有切片、切块

11、、切丁、切丝等功能，而且生产率很高，尤其适合家庭使用。L3课题主要内容（1）根据收集的资料，分析存在的问题，确定设计目标，每个目标分别构思方案（不少于2个创意）。（2）对所构思的草案从科学性、经济性、可操作性等方面进行初步评价，在此基础上确定最佳方案。（3）进行各环节的具体设计，并完成以下内容：1）家用切菜机的设计计算；2）家用切菜机装配图、零件图绘制；3）家用切菜机三维建模（或运动仿真）。2总体方案设计2.1 功能及参数选择1 .1.1功能选定根据家庭常需切菜要求，本次设计的多功能切菜机选定如下功能：（1）可把瓜薯类蔬菜切成片，丝，丁，曲线，菱形；（2）还可把细长类蔬菜（韭菜，豆角等）切成段

12、，以及把叶类蔬菜切成丝；（3）菜的长短厚薄可调。2 . 1. 2参数选择技术参数：外形尺寸：850X430X 600mm电机功率：0.75kw竖刀切速：3（）0次/min；拨盘转速：440r/min2. 2方案分析刀具切削蔬菜的主要方式有两种：往复直线运动与转动，因此提出以下两种设计方案：2. 2.1方案一蔬菜通过竖直或向上倾斜设置的料筒内，依靠重力自动向下运动；刀具在水平或竖直平面作旋转运动，可通过连杆机构、带传动、链传动或齿轮传动等实现；切片切丝的转换通过更换不同型号的刀具来实现；利用重力或离心作用收集加工好的蔬菜，如下图所示：690该方案工作原理为：电动转动通过传送带带动变速器工作从而带

13、动丝杠转动，丝杠带动推菜板将蔬菜推到刀具处，使得刀具对蔬菜进行切削。通过物料和切刀之间产生的相对运动来完成。蔬菜沿固定方向作进给运动，刀具在圆筒上进行旋转运动，实现对蔬菜的切制。2. 2. 2方案二蔬菜从进菜口倒入，在过滤筛网的筛选下，将蔬菜的大小按等级区别，蔬菜在离心力的作用下将其送到输送带上，刀具在电动伸缩气缸的驱使下做往复直线运动，通过输送带转速的快慢以及刀具的运动的快慢，来实现切块或者切丝的要求。切完的蔬菜通过传送带送至出菜口收集装置；切片切丝的转换通过在蔬菜传送线路上设置刀具的数目及刀具形状来决定。如下图所示：图2.2方案二简图3. 3方案选定与原理分析根据前述选定的本机功能要求包含

14、：(1)可把瓜薯类蔬菜切成片，丝，丁，曲线，菱形；(2)还可把细长类蔬菜(韭菜，豆角等)切成段，以及把叶类蔬菜切成丝；(3)菜的长短厚薄可调。因此选定方案二更合适，其工作原理如下：(1)主要有电机、机架、输送带、切片机构、减速机等机构组成。(2)离心式筛选机构用于果蔬类蔬菜的区分，分为4个不同密度的筛层，在一定3范围内可以自由筛选，竖刀部分可将叶类软菜或切好的片加工成不同规格的块、丁、菱形等各种形状。因竖刀模拟手工切菜原理，加工表面平整光滑，成型规则，被切蔬菜组织完好，保持新鲜。113动力及传动机构设计3.1电动机的选择电动机分交流电动机和直流电动机两种。由于生产单位一般都采用三相交流电源，因

15、此，无特殊要求时均选用三相交流电动机，其中以三相异步交流电动机应用最广泛。对于载荷比较稳定、长期连续运行的机械，只要所选电动机的额定功率等于或稍大于所需的电动机工作功率，电动机就能安全工作，不会过热，因此通常不必校验电动机的发热和启动转矩。因为切菜机属于一般机械，无特殊要求，故可以选择的电动机的额定功率小于IkWo容量相同的三相异步电动机，一般有3000、1500、1000及750r/min四种同步转速。电动机同步转速愈高，磁极对数愈少，外部尺寸愈小，价格愈低。但是电动机转速愈高,传动装置总传动比愈大，会使传动装置外部尺寸增加，提高制造成本。而电动机同步转速愈低，其优缺点则相反。本设计选择电动机型号为Y802-4；额定功率