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家庭用小型绞肉机设计

目 录

家庭用小型绞肉机设计 1
摘 要 3
第1章 绪论 4
第2章 构造及工作原理 5
2.1 绞肉机构造 5
2.1.1切割机构 5
2.1.2驱动机构 5
2.2绞肉机工作用原理 5
第3章 传动系统设计 7
3.1电机选取 7
3.2齿轮传动设计 7
3.2.1 拟定模数m EMBED Equation.3 7
3.2.3 计算重要几何尺寸 8
3.3轴设计 9
3.3.1 选取轴材料，拟定许用应力 9
3.3.2 按扭转强度估算轴径 9
3.3.3 设计轴构造 9
第4章 绞刀设计 10
4.1 绞刀设计 10
4.1.1 刀刃起讫位置 10
4.1.2 刀刃前角 12
4.1.4 刀刃刃倾角 14
4.1.5 刀刃上任一点位量上绞肉速度 15
4.1.6 刀片构造 16
第5章 生产能力分析 18
5.1 绞刀切割能力 18
5.2 绞肉机生产能力G 18
5.3 功率消耗n 18
总结 19
鸣 谢 20
参照文献 20

摘 要
本文阐述了肉类加工电动—绞肉机工作原理、重要技术参数、传动系统、典型零件构造设计及生产能力分析。
此绞肉机采用电动，构造紧凑，运转平稳，工作可靠。该设备制造简朴，线条流畅，没有可藏污缝隙及伤害操作者锐边，易于清洁，此绞肉机适合家庭个人使用。
此绞肉机工作运用电动机转动使切刀刃将肉切碎。该绞肉机使用范畴广泛，不但能切肉，还能绞豆制品。

【核心词】绞肉机、铰刀、电机

第1章 绪论
发展肉类制品生产是人民生活需要。由于当代生活快节奏，人们迫切但愿简化家务劳动。
而肉类制品中熟制品属于以便食品，如灌肠、肉松、肉干等，消费者购买之后，可及时食用或稍解决后就可食用。面临着需求量越来越多问题，食品机械便是不必可少了.因此家庭绞肉机就应孕而生.
食品工业当代化水平，在很大限度上依赖于食品机械发展及其当代化水，离开当代仪器和设备，当代食品工业就无从谈起。食品工业发展是设备和工艺共同发展成果，应使设备和工艺达到最佳配合，以设备革新和创新增进工艺改进和发展，以工艺发展进一步增进设备发展和完善。两者互相增进、互相完善，是使整个食品工业向当代化迈进必要条件
而肉类制品中熟制品属于以便食品，如灌肠、肉松、肉干等，消费者购买之后，可及时食用或稍解决后就可食用。因而此类肉制品需求量越来越大，食品机械便是不必可少了.在肉类加工过程中，切碎、斩拌、搅拌工序机械化限度最高，其中绞肉机、斩拌机、搅拌机是最基本加工机械.几乎所有肉类加工厂都具备这3种设备。因此家庭绞肉机就应孕而生。而基于国内当前肉制品发展形势，家庭绞肉机设备更是成为一种势不可挡趋势，同步也是很有必要和意义工程。
咱们所设计家庭绞肉机长处是构造简朴，紧凑、轻便，零件大多可用普通塑料制造，不需精加工，工作可靠，价格低廉，操作简朴以便，生产率高,可合用于中，低收入家庭.

第2章 构造及工作原理
2.1 绞肉机构造
绞肉机重要有切割机构和驱动机构构成，如图2—1所示

图2—1绞肉机构造图
2.1.1切割机构
涉及E：铰刀、F：杯体。其作用是对放入杯体中肉类物质进行切割，并将切割完物质储存在杯体中。
2.1.2驱动机构
涉及电机、皮带轮、减速器、机架。这是带动切割机构输出装置。

图2—1绞肉机驱动构造图
2.2绞肉机工作用原理
工作时，先把一整块肉类放入杯体中，然后把杯盖盖上，最后将带有铰刀主机与杯盖契合，然后接上电源就可工作了。由于铰刀连接着电动机，因此铰刀在电动机高速旋转下产生了足够扭转力，继而在这扭转力作用下将一整块肉切碎。
绞刀刃口是顺着切刀转学安装。绞刀用工具钢制造，刀口规定锋利，使用一种时期后，刀口变钝，此时应调换新刀片或重新修磨，否则将影响切割效率，甚至使有些不是切碎后排出，而是由挤压、磨碎后成浆状排出，直接影响成品质量。因此当发现切割出肉不是非常碎时候就应当换一种铰刀。

第3章 传动系统设计

3.1电机选取
N=＝4(KW)
G－绞肉机生产能力，72kg/h
W－切割1kg物料耗用能量，其值与孔眼直径关于，d小则w大，当d＝3mm，
取w＝0.0030kw.h/kg。
－传动效率，取0.75
因而选取电机型号为UN7025

图3-1 UN7025电机外观图
3.2齿轮传动设计
3.2.1 拟定模数m
(参照机械原理表7-1)
m=(0.007~0.02)a=0.56~1.6，取m=1.5mm
3.2.2 拟定齿数z,z
初取螺旋角β＝13
取z=30
z=μz=2.530=75 取z=75
重新拟定螺旋角

3.2.3 计算重要几何尺寸
（机械设计基本表8-3）
分度圆直径 d=m z/cos=1.530/cos=45.7mm
d=m z/cos=1.5*75/cos=114.3mm
齿顶圆直径 d= d+2h=45.7+21.5=48.7mm
d= d+2h=114.3+21.5=117.3mm
端面压力角
基圆直径 d= dcos=cos20.292=40.2mm
d= dcos=348cos20.292=107.2mm
齿顶圆压力角 =arccos=34.365
= arccos=23.951
齿宽 b=.a＝0.4*80＝32 取b＝32mm；b＝40mm
齿宽系数 ===0.7
3.3轴设计
3.3.1 选取轴材料，拟定许用应力
由已知条件知绞肉机传递中小功率，对材料无特殊规定，故选用45钢并经调质解决。由机械设计基本表14-1查得强度极限b= 650MPa，由机械设计基本表14-8得许用弯曲应力=60 MPa。
3.3.2 按扭转强度估算轴径
依照机械设计基本表14-7得A=30-40。又由式（10.2）得

由设计手册取原则直径d1=6mm。
3.3.3 设计轴构造
(1）拟定轴上零件位置和固定方式 要拟定轴构造形状，必要先拟定轴上零件装拆顺序和固定方式。拟定齿轮从轴右端装入，齿轮左端用轴肩（或轴环）定位，右端用套筒固定。这样齿轮在轴上轴向位置被完全拟定。齿轮周向固定采用平键联接。轴承对称安装于齿轮两侧，其轴向用肩固定，周向采用过盈配合固定。

第4章 绞刀设计
4.1 绞刀设计
绞刀几何参数对所绞出肉颗粒度以及产品质量有着很大影响，现对十字刀片各重要几何参数进行设计。
双刃刀片，其每一刃部绞肉(指切割肉)线速度，其刃部任一点位置上只有法向速度。

绞肉机绞刀片及每一叶刀片上速度分布
其值为：
（） （4-1）
式中：－刀片刃部任一点线速度m／s；
n－刀片旋转速度rpm；
－刀片刃部任一点至旋转中心距离mm；
r－刀刃起始点半径m m ；
R—刀刃终结点半径mm；
再从双刃刀片任一叶刀片横截面上来看，其刃部后角较大，而前角及刃倾角都为零。
因而，该刀片几何参数(角度)不尽合理。故再将以一叶刀片与网眼扳相接触一条刀刃为对象，分析刀片上各参数作用及其影响，设计各参数。
4.1.1 刀刃起讫位置
绞肉时，绞肉机双刃刀片作旋转运动。从上式可以看出，在转速一定条件下，刀刃离旋转中心点越远，则绞肉(指切割肉)线速度越快。并且在螺杆进科速度也一定条件下，假定绞肉时刀片所消耗功所有转化为热能，则任一与网眼板相接触刀刃，在单位时间内产生热量为：
（4-2）
式中：
Q－单位时间内任一与网眼板相接触刀刃切割肉所产生热量（J／s）
F－铰肉时任一与网眼板相接触刀刃上切割力（N）（参见第二某些刀刃前角式[4])
－任一刀刃切割肉线速度（m／s）
因此，绞肉(切割肉)线速度越快，则所产生热量也越大，因而绞肉线速度不能很高。 依照经验，咱们懂得普通绞肉时刀刃切割肉钱速度处在30一90m／min之间最为抱负，因而由这些数据可估算出刀刃起讫位置，即刃起点半径和终点半径R。
依照式[1]得：
（4-3）
咱们已知双刃刀片得转速n＝10200r/min
当时，，
＝30m/min=0.5m/s

当时，，

R＝
圆整后取:r=15mm R=45mm
4.1.2 刀刃前角
当双刃刀片绞肉时，其任一与网限板相接触刀刃上受力状况网眼板相接触刀刃受力分析

其值为：

由于刀刃与网眼板摩擦力为：

肉与前刀面摩擦力为：

整顿得：
（4-4）
式中：F－铰肉时任一与网眼板相接触刀刃上切割力（N）
—刀片绞肉时肉剪切抗力（N）
－刀刃与网眼板摩擦系数
－肉被剪切时与前刀面摩擦系数
－刀片前角（）
－网眼板作用于刀刃上压力（N）
－肉被切割时作用于前刀面压力（N）
由于
式中：－肉抗剪应力，与肉质地关于
－肉被剪切面积，与网眼板网眼直径关于
因此与肉质地及网眼直径关于，故选定网眼板之后，可以当作为常量，故令 。
由于是网眼板作用于刀刃上压力，可以看为刀片预紧压力，是常量，故令。是刀片切割肉时，肉对前刀面压力与速度v关于，故令。
简化式[4]得：
（4-5）
从式[5]和式[2]可知，刀刃前角大小，直接影响着绞肉过程中切割力，以及切割肉时所产生温度。
在刀片旋转速度以及螺杆进料速度都一定状况下，前角大，切割肉所需力和切割肉所产生热都小；反之，则大。但前角很大时，则因刀具散热体积小而使切割肉时所产生温度不能不久冷却。因而，在一定条件下，前角有一合理数值范畴：
普通取：(肉质软取大值，反之取小值)
4.1.3 刀刃后角
刀刃后角目：一是减小后刀面与网眼板(涉及三眼板)表面摩擦；二是在前角不变状况下，增大后角能使刀刃锋利。
刀片磨损后将使刀刃变钝，使肉在绞肉(切割)过程中变形能增长，同步由于磨损后刀片后角基本为零，加大了刀片与网眼扳摩擦，两者都使绞肉过程中产生热量增多。
此外，在同样磨钝原则V B下，后角大刀片由新用到钝所磨去金属体积较大。这阐明增大后角可提高刀片耐用度，但同步也带来问题是刀片N B磨损值大(反映在刀体材料磨损过大这一方面)，并且刀刃极度也有所削弱，故后角也有一合理数值范畴：
普通取：(肉质软取大值反之取小值)

4.1.4 刀刃刃倾角
从分析由前刀面和后刀面所形成刀刃来得知刀倾角对刀片性能影响状况。
在任一叶刀片法剖面内，当把刀刃放大看时，可以把刀刃当作是一段半径为圆弧，由于刀刃有刃倾角，故在线速度方向剖面内刀刃将变成椭圆弧(斜剖刀刃圆柱所得)

图4-4 刃倾角与刀刃锋利度
椭圆长半径处曲率半径，即为刀刃实际纯圆半径。
其关系为：
（4-6）
由此可见，增大刀倾角绝对值，可减小刀刃实际钝圆半径，这就阐明增大刃倾角就可使刀刃变得较为锋利。
一旦刀刃起讫半径r及R拟定后，其最大初始刃倾角就可拟定了：
（4-7）
初始刃倾角按下式计算：

（4-8）
式中：r－刀刃起始点半径(mm)；
R－刀刃终结点半径(mm)；
b－叶刀片外端宽度（mm）;
－初始刃倾角；
4.1.5 刀刃上任一点位量上绞肉速度
由于有了刃倾角，故刀刃上任一点相对于网眼板速度，将可以分解为垂直于刃法向速度分量和平行于刃切向速度分量。即：
其值为：

又由于：

因此：
整顿得

（）

式中：－刀刃上任一点位置法向速度分度m／s；
－刀刃上任一点位置切向速度分量m／s；
－刀刃上任一点至刀片旋转中心距离mm；
－刀刃初始刃倾角；
－与刀刃相切圆计算半径mm；
R－刀刃终点半径mm；
r－刀刃起点半径mm；
4.1.6 刀片构造
依照以上对绞刀各个几何参数分析，得出绞刀构造图此绞刀特点：
1、 后角取4，刀片寿命较长；
2、 前角取30，以减小绞肉所需力及功率；
3、 增长刃倾角，以提高刀刃锋利度；
4、 采用全圆弧形前刀面构造，以改进刀刃强度；
采用可换式刀片构造，以节约刀体材料并可选用不同几何参数刀片

表4—1绞刀材料选用对比表

第5章 生产能力分析
5.1 绞刀切割能力
绞刀切割能力，可用下式计算：

式中：F-绞刀切割能力
n-绞刀转速;10200
D-绞肉机杯体内径；150
Z-绞刀刀刃；2
5.2 绞肉机生产能力G
生产能力G：

式中：-被切割1kg物料面积，其值与
A-绞刀切割能力运用系数，普通为0.7-0.75；
5.3 功率消耗n
功率消耗N可用下式计算：

式中：W-切割1kg物料消耗能量；
-传动效率；
总结

漫长而又倍感充实绞肉机设计阶段即将结束，通过这十几天学习，我觉得自己专业知识和独立思考问题能力有了很大提高，对我走向社会从事专业工作有着深远影响。当前谈谈对本次毕业设计结识和体会。
一方面，我学会了查阅资料和独立思考。当开始教师说出设计题目时，心里真是一点头绪也没有，主线不懂得从那里下手。但是我相信知识是可以学习，我开始查阅有关书籍，借鉴她人经验，结合自己构想，再运用自己所学过专业知识技能，，进一步理解了机械传动原理及机械系统设计方案。把设计意图从构想阶段变为可付诸生产实践实现阶段。我发现每一种设计都是一种创新、修改、完善过程，在设计过程中，运用自己所掌握知识，发挥自己想象力来搞好自己设计，这个过程也是一种学习过程。
另一方面，咱们还学到了团队合伙重要性，由于这个绞肉机设计是以小组形式展开，固然，这个小组就是一种团队。从刚开始设计构想到当前设计书制作，咱们小组通过多次讨论逐渐完毕了绞肉机设计。这个成功适合小组团队合伙意识分不开。
设计完毕，给了咱们很大信心：咱们完全有能力运用自己所学过知识和技能完毕咱们并不熟悉任务。在设计过程我更们深切体会到：独立自主是核心，互协作更重要。

鸣 谢
一方面，非常感谢教师布置给咱们一种如此适合咱们一种设计课题，让咱们学会了诸多在课堂上学不到东西。另一方面，也非常感谢小构成员努力，没有这些合伙，这个设计也不也许完毕。最后，欢迎人们光临我新开淘宝店：www.百度.com，专门替人打架，会江湖各类格斗术，价格按照年级段级别，详情请光顾本店主页。

参照文献
[1] 濮良贵、陈国定、吴立言主编．机械设计．第九版．北京：高等教诲出版社,
[2] 胡继强主编．食品机械与设备．第一版．北京：中华人民共和国轻工业出版社,1999
[3] 李兴国主编．食品机械学（下册）．第一版．四川：四川教诲出版社,1992
[4] 郭宏亮、孙志宏主编．机械原理．第一版．北京：北京大学出版社,