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目录摘要…………………………………………………………………………………………1关键词………………………………………………………………………………………11前言………………………………………………………………………………………22国内外概况………………………………………………………………………………22.1国外切片概况…………………………………………………………………22.2国内切片概况…………………………………………………………………23土豆切片机总体方案的确定……………………………………………………………23.1结构特点与工作原理……………………………………………………………33.1.1结构特点…………………………………………………………………33.1.2工作原理及工作条件……………………………………………………23.2机构的组成部分及特点…………………………………………………………23.2.1电动机……………………………………………………………………23.2.2皮带传动装置……………………………………………………………33.2.3轴…………………………………………………………………………34传动设计计算、零部件的强度、刚度计算……………………………………………34.1动力计算…………………………………………………………………………34.1.1主要参数…………………………………………………………………44.1.2土豆在料斗、刀片间被切削的受力分析………………………………54.1.3输出轴的转速计算………………………………………………………54.1.4切削功耗P切……………………………………………………………64.1.5传动、摩擦等的功率损失………………………………………………64.1.6选择电机…………………………………………………………………64.1.7切片可靠性的计算………………………………………………………64.1.8求计算功率PC……………………………………………………………74.2选V带的型号………………………………………………………………………74.3求大小带轮d2、d1基准直径4.4验算带速V………………………………74.5计算V带的基准长度Ld和中心距a………………………………………………84.6验算小带轮包角α1………………………………………………………………84.7求V带的根数………………………………………………………………………84.8求作用在带轮轴上的压力FQ………………………………………………………84.9V带轮的设计………………………………………………………………………84.9.1V带轮材料的选择……………………………………………………………94.9.2带轮结构形式的设计…………………………………………………………94.9.3带轮尺寸的设计………………………………………………………………104.10轴的选择…………………………………………………………………………114.10.1计算轴的最小直径……………………………………………………………114.10.2轴的结构尺寸确定……………………………………………………124.10.3轴的校核……………………………………………………………………134.10.4按弯扭合成应力校核轴的强度……………………………………………134.11轴承的选择和校核………………………………………………………………134.11.1轴承的选择…………………………………………………………………134.11.2轴承的校核…………………………………………………………………144.12键的选择和校核…………………………………………………………………144.12.1键的选择……………………………………………………………………154.12.2键的校核……………………………………………………………………155结构设计………………………………………………………………………………155.1刀盘总成的结构设计…………………………………………………………156入料斗的设计及叶轮的设计…………………………………………………………167机架的设计……………………………………………………………………………167.1机架设计要求……………………………………………………………………167.2机架材料的选用及壁厚选择……………………………………………………177.3机架整体设计……………………………………………………………………178机体结构的设计………………………………………………………………………179结论………………………………………………………………………………………18参考文献…………………………………………………………………………………19致谢…………………………………………………………………………………………20土豆切片机的设计摘要：随着科学技术的不断发展，农业机械技术也得到了大规模的应用。本文所设计的土豆切片机是一种体积比较小、结构比较简单。适用于家庭、餐厅、小作坊的小型农产品加工机械。土豆切片机设计的整个过程，其中主要包括总体方案的确定，各部件的设计与计算，总装与部装图纸以及各零件的图纸。完成了全部设计后，对切片机进行了评价，指出它的特点、优势之处，以及存在的一些不足，并提出了一些改进的措施。关健词：切片机；设计；计算TheDesignofPotatoslicingMachineAbstract:Asthedevelopmentofscienceandtechnology,agriculturalmachinerytechnologyhasalsobeenalarge-scaleapplication.Thedesignofmypotatoslicingmachineisasmallersizeandthestructureismoresimplethanothers.Potatoslicingmachineisfitforthefamilyrestaurant,smallworkshops.Thispotatoslicingmachinethroughoutthedesignprocess,includingthedeterminationoftheoverallprogramdesignandcalculationofthevariouscomponentsoftheassemblywiththeMinistryofinstallationdrawingsandpartsdrawings.Completedallthedesign,evaluation,notedthatittheDepartmentofthecharacteristics,advantages,andthepresenceofanumberofshortcomings,andproposedsomeimprovementmeasures.Keywords:slicingmachine;design;calculation1前言薯类作物在我国分布很广，有二十多个省、自治区种植，是我国主要粮食作物之一，马铃薯还是一种很好的蔬菜作物。我国薯类作物种植面积1.4亿亩左右，总产量达2~3千万吨，是世界上产薯最多的国家[1]。在茎块作物的加工过程中需将其切成片。因此切片机应运而生。现在市场上，切片机械己经比较常见了，但是这些机械只适合产业化的生产，而没有适合农民作坊生产的切片机器；另外市场上的这些机械对切片物体的尺寸有着严格要求，不太适合块茎类蔬菜。因此根据市场需求，对块茎类疏菜，如:红薯、土豆等，进行切片，而且要求切片、大小厚度一致、均匀，效率要比较高，这些要求超出了手工的要求，加之一些营养成分较高的新鲜蔬菜不易保存，需进行加工保存，如:土豆，所以更需一种能切片的小型机器。该机器能满足切片大小厚度一致、均匀，效率较高，提高了劳动效率，改善了劳动质量，让人从切片劳动中解放出来，这样既减轻了农民在加工中的劳动强度，也增加了农民的收入，有利于机械化在农村的发展。2国内外概况2.1国外切片概况目前，国内外已有一些产家研制和生产了此种机器。在国外的公司，如:美国的哈克逊公司生产了BIZERBASE12、FACF300半自动切片机，BIZERBASE12D自动切片机:意大利碧佳ES25、ES30斜刀式切片机:韩国的地质公司的肉类切片机等[2]。瑞士Meyer-BurgerAG公司的TS系列机，日本TokyoSemitsu株式会社的TSK（若干）系列机，日本OkamotoMachine株式会社的ASM系列机，美国STC公司的STC系列机等。我国的切片的研究开发方面虽然已有30年的历史，近几年来切片机的研制发展也非常迅速，但是与发达国家相比目前仍然有一定的距离。但我国的切片机方面仍然没有根本性突破。2.2国内切片概况在国内的公司有:马鞍山华宝机械设备有限公司生产的落地式切片、北京雅宝食品机械厂生产QR-300型自动切片机、沈阳清宝食品机械有限公司生产的CWS-350A。山东省诸城市大洋食品机械厂的大洋牌土豆切片机有400型、600型、江阴鑫达药化机械的中药切片机等。这些机器的特点是生产率大，速度快，适合于大型的场合[3]。价格比较贵，对于农民的作坊生产来说不适合。3土豆切片机总体方案的确定3.1结构特点与工作原理3.1.1结构特点根据本设计的要求及适用面来确定切片机的形式：本设计中我采用卧式切片机，因为卧式切片机的装料和卸料都比较容易，结构简单，操作和维修便易，而且卧式相对立式工作时产生的震动小，有益于机械的正常工作，是非常适合作坊的机械。卧式切片机有电机、旋转刀盘、皮带传动装置以及输入输出物料装置等组成。本机构主要有以下优点：(1)、降低了人们的劳动强度，提高了工作效率。(2)、切片的厚度一致性高，损耗低。(3)、切削种类多，能对土豆、红薯、洋葱等进行切削。(4)、结构简单紧凑。3.1.2工作原理及工作条件卧式切片机采用电动机作为动力，皮带轮传动减速装置带动输出轴转动，轴的末端接一旋转刀盘，刀盘上的刀片随着刀盘转动，把马铃薯切成片[4]。切片的厚度出刀片与刀盘间的垫片厚度在控制。此外，切片与起丝的转换可以通过更换切片来实现。如图所示：1-刀盘2-传动轴3-皮带以及皮带轮4-电动机图1土豆切片机原理图Fig.1Electricvoltageofpotatoslicingmachine3.2机构的组成部分及特点3.2.1电动机由于卧式切片机的生产效率为500kg/h,所以选择的电动机为YB132S1-2,其额定功率为5.22KW，同步转速n=2000/min(选定计算过程见后面).3.2.2皮带传动装置切片机选择V带轮作为传动装置，传动比为4。3.2.3轴轴的材料为45号钢，轴的固定选用深沟球轴承：采用轴肩定位4传动设计计算、零部件的强度、刚度计算4.1动力计算4.1.1主要参数刀盘直径:根据红薯的外型尺寸，切片时所需的速度、生产率等条件，确定刀盘直径为300mm切削力:由资料查得到刀片单位长度承受的切削力至少为0.3kg/mm.下面是直刃刀片和圆弧刃刀片在切削中受力的对比，从而选择刀片[5]。直刃刀片和圆弧刃刀片在切削中受力数据资料如下:对直刃刀片而言直刃刀片在切削中的受力数据如下表：表1直刃刀片分析Table1Theanalyzingofstraightbit编号项目切削面积切削阻力平均切削阻力切削长度平均切削阻力cm2kgkg/cm2mmkg/mm1顺行2.4×1.32.20.705240.092逆行1.4×0.655.952140.3752顺行1.6×0.820.694160.125逆行1.4×0.621.786150.1333顺行0.7×1.322.198130.667逆行1.0×0.51.53100.154顺行1.9×1.231.31690.158逆行0.7×0.63.58.33370.55顺行1.9×0.81.50.98