家用食品粉碎机毕业设计方案.doc

届毕业设计 家用食品粉碎机毕业设计说明书 学生姓名 学 号 所属学院 专 业 班 级 指导老师 日 期 前 言食品粉碎是指在机械外力作用下将固体原料压缩、剪切、摩擦等使固体粉碎，粒径变小操作。伴随食品工业发展，大家对食品要求愈来愈高,不仅重视食品营养成份 ,同时更重视食品中营养成份功效大小、大家对其吸收程度、和食品口感、摄人方便程度等,而对部分含有特殊功效食品和广泛食用食品进行微粒化处理 ,可使其比表面积成倍增加 ,提升其活性、吸收率,并使食品表面电荷、粘着力发生奇妙改变。从而使消化吸收性提升；入口时滑爽，口中快速溶解，助长美味；在混合操作中，混合产品均一；确保了乳化、分散状态稳定。所以在食品制造上粉碎机得到了广泛利用。总说来，我认为粉碎技术在食品加工关键意义有两条 ,一是提升食品口感且有利于营养物质吸收 ,二是原来不能充足吸收或利用原料被重新利用 ,配制和深加工成多种功效食品 ,开发新食品材料 ,增加新食品品种 ,提升了资源利用率。对于通常家庭来说，结构精密、体积小、重量轻、功效高、无粉尘、清洁卫生、操作简单、造型美观、既省电又安全才是家庭最理想粉碎机。伴随科技发展，各式各样符合大家要求粉碎机出现了，而且有着相当大市场，这里仅对一个粉碎机设计做课题讨论研究。家用食品粉碎机设计是将洗洁净食物像黄豆、绿豆、花生、莲子、玉米、高粱、大麦等进行粉碎处理，这种机械就是食品粉碎机，其工作原理是：将少许食物经过入料口放入机器中，利用钉齿凸板和钉齿滚筒间隙配合，对食物进行挤压，使之粉碎，然后经过出料口排出，达成粉碎食物目标。目 录1 绪论11.1家用食品粉碎机设计背景11.2中国相关粉碎机技术发展现实状况11.3国外粉碎机技术发展现实状况21.4粉碎机技术发展动向21.4.1微粉碎机21.4.2气流式超细粉碎机21.4.3搅拌球（棒）磨式超细粉碎机21.4.4冲击式超细粉碎机31.4.5超低温粉碎机32家用食品粉碎机总体结构设计32.1入料部分42.2粉碎部分42.3出料部分42.4机架部分42.5粉碎机总体设计53家用食品粉碎机设计计算63.1传动装置设计63.2V带设计63.2.1选择V带型号63.2.2选择带轮直径、63.2.3确定中心距a和带基准长度73.2.4确定V带根数Z73.3轴设计计算8 3.4轴校核84食品粉碎机操作规程及注意事项94.1操作规程94.2适用范围94.3注意事项10总结11致谢12参考文件131绪论1.1家用食品粉碎机设计背景伴随食品工业发展，大家对食品要求愈来愈高,不仅重视食品营养成份 ,同时更重视食品中营养成份功效大小、大家对其吸收程度、和食品口感、摄人方便程度等,而对部分含有特殊功效食品和广泛食用食品进行微粒化处理 ,可使其比表面积成倍增加 ,提升其活性、吸收率,并使食品表面电荷、粘着力发生奇妙改变。从而确保了乳化、分散状态稳定。所以在食品制造上粉碎机得到了广泛利用。我认为粉碎技术在食品加工关键意义有两条 ,一是提升食品口感且有利于营养物质吸收 ,二是原来不能充足吸收或利用原料被重新利用 ,配制和深加工成多种功效食品 ,开发新食品材料 ,增加新食品品种 ,提升了资源利用率。从1955年起，中国开始研制粉碎机。经过近60年发展，中国粉碎机械不管是产品品种、产品结构还是在生产能力及综合性能全部有了长足发展和进步。经历了引进、消化吸收、自主开发、合资合作生产等多个阶段，现在中国粉碎机械工业已含有一定规模和水平，生产粉碎机械设备关键技术指标和国际水平基础相当。不过从整体上看，中国粉碎机械工业尚处于由传统型向机械化、自动化和集约化过渡起步阶段。仍然有很多问题需要努力处理，不停改善提升。首先，粉碎设备自动化调控水平有待提升。现在中国粉碎设备大多是单元操作机，作业时还停留在人工控制阶段人工控制不足决定了设备生产效果难以达成很高要求，如粉碎物料条件改变时，为了生产出特定粒度颗粒，往往需要不停对设备进行调整，这么，粒度均匀性就得不到确保粉碎效率、产品效果自然受到影响。人工控制还无法对紧急情况做出快速响应使设备安全性受到限制。所以，在面向高端市场设备时，应依据实际需要为设备引人智能化控制系统，实现粉碎全过程闭环控制。如依据监测到实时产量及牧度情况。在线漏整进料量，主电机转速、锤筛间隙、风镀、分级机转速等参数，以达成理想粉碎教果。经过压力、温度传感器对粉碎室内情况及轴承温度等进行实时监测。将各参数维持在许可波动范嗣内，使生产情况达成最优状态。设置自动琏锁保护等以提升设备安垒性能。其次，关键易损部件消耗大，使用寿命有待深入提升。现在中国粉碎机使用锤片、筛片及齿扳等易损件在性能、使用寿命上还和国际水平有一定差距。所以，应从耐磨、耐冲击、高寿命、低成本等方面综合考虑，如采取高台金及其它新型耐磨材料作为耐磨件。利用表面渗硼、渗碳、硬质合金堆焊等表面强化处理工艺，用热处理手段来改变材料组织取得多种耐磨、商硬度结构来提升耐磨性。再次，粉碎作业能耗高，效率低。生产能力和粉碎细度相互制约。尤其在微粉碎时，物料温升高、噪声大、粒度不均匀。因为微粉碎时锤筛间隙较小，筛扎较小，而转子转速又高，物料经过筛板田难。这增大了物料和筛板摩擦生热，使得电机一部分功率转化为热能和噪声而浪费，同时还造成物料在粉碎室内过分粉碎。使粒度不均匀等等。粉碎效率是衡量一个粉碎系统性能关键指标，对倒料加工经济效益有着关键影响。提升粉碎效率，降低单位能耗一直是大家努力研究首要问题。提议以后在粉碎原理、流场分布、高教筛分、气流分选等方面进行深入研究，经过优化粉碎机结构及其配套设备探作参数，选择合理粉碎工艺，研究粉碎粒度和电耗关系，充足发挥自动化控制作用，以深入提升生产宰。最终，粉碎机可靠性及整机质量需要深入提升。以辽宁省抽查结果为例，在抽查20个产品中有65存在不一样程度缺点”。通常来说以面向食品加工企业大中型粉碎机产品通常是由含有一定生产规模企业生产，其产品质量相对很好。但以家庭个体用户为关键销售对象小型粉碎机，因为结构简单价格不高，市场需求大，生产投入小，轻易辨装，也占据了不小市场份额。这些粉碎机存在质量问题通常表现在以下几方面：材质不符合要求，偷工减料，安全警告标志、安全防护装置不符合要求。1.2中国相关粉碎机技术发展现实状况20世纪90年代以来，中国粉碎机械行业中崛起了数家以江苏牧羊、江苏正昌为代表企业集团，成为行业中龙头企业。这些企业经过引进国外优异技术和设备，依据中国市场需求调整产品结构，前后开发了75350 kW水滴型锤片式粉碎机、立轴式微粉碎机，创出了水滴王、冠军、优胜等品睥，形成了标准化、系列化产品，部分产品已达成国际优异技术水平。江苏牧羊集团至今已形成了以“水滴王968”系列粉碎机为代表粗粉碎机，SWFP“超越”系列微粉碎机为代表微粉碎机，SWFL B型“超乐”系列超微粉碎机为代表超微粉碎机等多个品类粉碎机设备群。牧羊968水滴王系列粉碎机，其粗粉碎性能指标和稳定性处于领先地位，在结构方面，采取了有利于提升粉碎效率水滴型筛片，一步到位联动式压筛机构，不停机换筛技术，可调整锤筛矧隙实现一般粉碎和微粉碎转换，提升了生产效率。上海春谷实业研制开发横宽彤多层振动筛锤片式粉碎机，它是由电动机、多层筛体(常分为内外两层筛)、振动器、机体等组成。内层筛起抗磨防破作用。外层筛起分缄筛选作用。工作时，外层筛上物料在振动条件下会回到内层筛上继续粉碎，合格粉粒在振动条件下从外层筛筛孔排出。因为增加内层筛，使得外层筛使用寿命成倍延长，筛破漏料事故下降。这种粉碎机对饲料粗粉碎和超细粉碎全部适用，效率高，粉粒比较均匀，对水分较高原料和纤维含量高原料有很好适应性，易损件筛片寿命长，锤片更换周期长。1.3国外粉碎机技术发展现实状况现在在国外，锤片式粉碎机是最常见粉碎设备。如北美地域配置锤片粉碎机但在近几年中，辊式粉碎机因为其适于粗粉生产及低噪音、低能耗、粒度均匀这些优点而越来越受欢迎”。下面介绍多个国外比较经典粉碎机械。美国Roskamp Champion(CPM)企业生产HM系列水滴型卧式粉碎机采取全宽度顶部双向进料方法，使筛片有效利用面积最大化，降低了换锤片次数，水滴型筛能够阻止物料环流层形成，大大提升了粉碎效率。意大利GBS企业(GOLFETIOBERGASANTATI)最新生产MSVl2025型立式粉碎机，在增大锤片和物料撞击区同时，尽可能降低了粗粉和筛片摩擦以降低温升；其转筒型筛片及大筛理面积结构有利于出粉，无须再配传统吸风装置；机体内部涂覆耐磨材料显著降低了噪声。该机配置了AB 60R型喂料机，可自动排出铁质杂物，能依据电机功耗实现均匀进料。荷兰HeemHo硌t企业生产HEMILL和HEMOS系列粉碎机，采取n型半圆筛，双侧面大冲击板，双向双速电动机。HEMOS系列配有电子控制变速喂料机，可依据主电机负荷自动调整喂料量。这种大转子低转速设计，还有利于降低振动和噪音。日本细川密克朗(Hosokawa Micron)企业生产ACM型立式无筛馓粉碎机，经过不一样形式转子体和定子对套优化配置，可取得最好粉碎效果。利用高教分级涡轮可立即排出细粉，避免过分粉碎，能耗较低，同时产品细度调整较为方便。因为大风量输送物料，散热效果好，可有效地降低物料温升。Hosokawa Microll企业生产卧式多级微粉碎机，将风机和粉碎机同轴组合在一起。采取两级串联粉碎和内分级、粉碎效率高、能耗低。在谷物磨粉机械方面，经典设备有GBS企业SYNTHESIS系列和布勒企业Newtronie MDDM系列辊式磨粉机。SYNTHESIs系列又称全能智能型八辊式磨粉机，关键特点有：喂料系统无级变速，采取红外多点式料位传感器判定料位，从而自动调整喂料辊转速，可有效利用工时和磨辊长度，同时可预防磨辊空运转；传动改用一根多楔带传动可使机械传动更平稳更换磨辊更方便简单，不仅仅降低噪音。同时降低生产过程中油污；磨辊轧距设定方法有两种，一个是使用人工手动和汽缸快速离合；一个是使用无刷电动机实施机构及定位控制编码器含有愈加正确轧距凋节效果；采取铸铁底座，和一般钢板焊接底座相比重量增加了30之多，设备运行愈加平稳，同时降低整机生产过程中机械应力，设备使用寿命更长；外壳采取铝合金挤压型材，双层中空材质，含有隔音、散热、防凝效果，而且外形美观，呈流线型；喂料辊能够横向导出。清理喂料辊十分简便，设备接触物料部分全部采取不锈钢材质，完全符合国际HACCP食品卫生安全控制标准。布勒企业Newtrozfic MDDM系列新型电控辊式磨粉机有四辊或八辊两种形式，关键特点有：喂料机构能保持恒定喂料，靠重力传感器自动控制喂料量；自承应力磨辊组可经过配有刻度表手轮或计算机自动控制正确调整轧距，离心铸造磨辊大大增加了磨辊使用寿命；集中润滑系统能为全部滚动轴承进行润滑加油，使维护最小化；独立现场控制系统。监控全部操作参数，最大程度地确保稳定研磨；机体面板由聚氨脂(PUR)制成，它热绝缘(保温)值比原有钢板好500倍左右，为预防磨膛内结露提供了保护条件，同时PUR也可大大降低设备噪音水平。1.4粉碎机技术发展动向1.4.1微粉碎机通常食品粉体制造过程中，粉碎和混合时多伴伴随造粒工程，这造粒工程会使产品变成大块。而这块状食品微粉碎后再造粒，使食品品质变劣化加大。为避免粉碎时发烧使食品品质变劣。日本开发了竖型气流式微粉碎机，它适适用于(400600)m含盐结晶型食品中粉碎成(150200) m，它还能够对100 m食品粉体微粉碎。1.4.2气流式超细粉碎机气流式超细粉碎是利用气体经过压力喷嘴喷射产生猛烈冲击、碰撞、摩擦等作用来实现对物料超细粉碎。和一般机械式超细粉碎机相比，气流粉碎机可将产品粉碎得很细，粒度分布范围更窄，即粒度更均匀。1.4.3搅拌球（棒）磨式超细粉碎机常规球磨机、棒磨机等一直是细磨过程中关键加工设备，其中搅拌球磨机是超细粉碎机中能量利用率最高一个超细粉碎设备，其基础粉碎原理是使充填在粉碎室内粉碎介质粒子(球或玻璃珠)不停地流动,利用其相互间冲击力及剪切力对物料进行粉碎。由日本奈良机械制作所新开发MICROS型是一个粉碎原理及结构均和通常搅拌球磨机截然不一样粉碎机，该装置不使用球或玻璃状粉碎介质，而是经过使用很多高速公转和自转环状粉碎媒体而取得用传统粉碎机粉碎介质(球或玻璃珠)所得不到一个很强离心力，再经过这个力对物料施加很大压缩力和剪切力，它适适用于多种浓度浆料粉碎，易于粉碎纤维状物质。1.4.4冲击式超细粉碎机这种粉碎机利用围绕水平轴或垂直轴高速旋转转子对物料进行强烈冲击、碰撞和剪切。其特点是结构简单、粉碎能力大、运转稳定性好、动力消耗低，适合于中等硬度物料粉碎。Nara Machinery CO.LTD新近开发超微粉碎机，不仅仅停留在单纯粉碎性能上，同时又能在粉碎过程中起着改善粒子表面性质作用，从而使产品达成微细化。1.4.5超低温粉碎机通常超低温粉碎装置包含原料冷却部，原料供给部、粉碎部、狭缝调整部、产品搜集部、冷热回收部、冷媒供给部及其控制部组成，尤其粉碎机在原料极低温下冷却、脆性破坏有效冲击式粉碎场所。极低温（196）下使用液态氮冷媒,它尤其利用在食品低温脆化上，并易得到微粉碎食品，对于含有水分、油分、纤维素多食品类，能得到口感良好微粉末，且挥发成份损失少、无发烧味道，营养成份不会变质。同时预防粉碎时产生臭氧、粉尘爆发、噪音。冷冻粉碎利用粉碎热溶解油脂；适适用于含有多个材料油脂或热软化物质。最近制冷利用（输入天然气气化热），成本下降，适适用于茶粉碎、香味飞散食品粉体粉碎；液体食品冻结粉碎；干燥后能得到充满香味食品粉末。以后伴随食品制造以健康食品为中心，必需提升消化吸收性和溶解性，这时就需要对更多食品进行微粉碎和超微粉,所以不仅使食品变细,可生产性,还需要确保食品风味等综合性能。最近最令人注目标粉碎机，其超微粒水平已达成(6001 000) nm，单位消耗能量达成(0.20.3) kwh/kg, 而对于(50100) nm粒子单位消耗能量则高达(25)kwh/kg。2家用食品粉碎机总体结构设计该机关键有入料口、钉齿凸板和钉齿滚筒及传动部件等组成。以电动机为动力源，动力有电动机输出轴输出，在经过传动带传输到钉齿滚筒上，钉齿滚筒转动配合钉齿凸板将食物粉碎，粉碎后食品从下方网格式漏斗中流出，大颗粒继续进行粉碎。直到全部粉碎为止。整体结构组成以下图2-1所表示： 1 钉齿滚筒 2 机体 3 入料口 4 钉齿凸板 5 出料口 6 带轮 7 电动机图2-1 家用食品粉碎机结构图2.1 入料部分入料口和粉碎机设计门盖部分相连，入料部位和钉齿凸板钉齿部位相切，将洁净食物从入料口进入，下滑到粉碎机中心部位，即钉齿滚筒和钉齿凹板之间，进行粉碎。以下图2-2。图2-2 入料口2.2 粉碎部分粉碎部分关键是由钉齿凸板和钉齿滚筒组成，食物从入料口进入粉碎机主体后，钉齿滚筒经过电动机传动带来动力转动，利用钉齿凸板和钉齿滚筒间隙配合，对食物进行挤压，使之粉碎。粉碎部分结构以下图2-3所表示。图2-3粉碎机粉碎部分结构示意图2.3出料部分该食品粉碎机出料口是和机体连在一起，粉碎食物经漏斗从出料口流出。出料口结构示意图以下图2-4。2.4 机架部分机架是由出料口、机体和稳定坚固主机梁组成，机架是粉碎机设计关键支撑，她负担着粉碎机关键重量和动力、负载和力矩，所以它设计是许强不弱部分。机架部分要稳定，而且要相对固定，方便做到机械在运转过程中不会产生晃动、歪斜，造成人身危险，所以，家用食品粉碎机应进行紧固。图2-4 出料口结构示意图2.5粉碎机总体设计为了更优化食品粉碎机机型和结构设计，此粉碎机设计采取电力拖动，而且电动机也一样采取节能式，电动机安装在粉碎机设计下部，和粉碎机机架下机梁固定连接，这么能够节省电动机所占用空间。粉碎机设计从入料到粉碎，最终将粉碎食物排出机体之外，是粉碎机设计一体完成。此粉碎机结构简单，安全性能高、效率高、坚固耐用、结构简单便于维修和保管。实效图以下图2-5。图2-5 家用食品粉碎机实效图3家用食品粉碎机设计计算依据资料可查得粉碎机主轴转速在 ，按机械设计指导书中表一所推荐传动比合理取值范围，取V带传动比24，即可满足电动机转速和主轴转速相匹配，故电动机转速范围可选为：。符合这一范围同时电动机转速有910，1390，2825，依据容量和相关转速，由机械设计通用手册查出三种适宜电动机型号，所以有三种不一样传动比方案，如表1：表1 电动机型号及技术参数方案电动机型号额定功率电动机转速重量1Y801-20.752825162Y802-40.751390183Y90S-60.7591023综台考虑电动机和传动装置尺寸、重量和转速，可知方案1比较适合。所以选定电动机型号为Y801-2。所选电动机额定功率Pd=0.75kw，满载转速=2825rmin，总传动比适中，传动装置结构适宜。表2 电动机关键外型和安装尺寸中心高外形尺寸地脚安装尺寸地脚螺栓孔直径轴伸尺寸装键部位尺寸80285165170165125101940873.1传动装置设计由选定电动机满载转速2825r/min和工作轴转速810r/min可得传动装置总传动比各轴功率、转速和转矩计算： 2825r/min ； r/min ；3.2 V带设计3.2.1选择V带型号 查机械设计图8-11选择z型带3.2.2.选择带轮直径、参考机械设计课程设计手册带传动设计部分，初选小带轮直径，由 且5m/sv计算压轴力最小值 =2Z其中 所以能够计算出=122N所受到支反力为 弯矩扭矩扭矩图以下3-2图。图3-2 轴扭矩图4食品粉碎机操作规程及注意事项4.1操作规程（1）运行前，应检验设备各部分装配是否完整正确，进料斗及粉碎机腔内是否有铁屑等杂物，如有需除去，保持检验粉碎机内洁净整齐；（2）检验传动皮带松紧度是否正常；检验机架、主机仓门锁定螺丝、电机底脚等紧固件是否牢靠；（3）检验接料构件安装是否正确、牢靠；（4）用手转动传动轴时，观察传动轴活动是否灵活、无阻碍，如有显著卡滞现象，应查明原因，清除阻碍物。4.2适用范围 （1）本机适适用于粉碎干燥食品；（2）不适用粉碎软化点低，黏度大食品。4.3注意事项（1）保持合适供料进给量；（2）粉碎机内钉齿滚筒和钉齿凸板磨损程度；（3）成品由粉碎室经筛网过筛后调整；（4）成品搜集器通道是否通畅良好；（5）操作完成后按清洁规程对设备进行清洁；（6）物料粉碎前必需经过检验，不许可有金属杂物进入粉碎室内 。总 结家用食品粉碎机设计是一个结合实际、实用性很强一个设计，粉碎机也很常见，当我看到这个题目标时候，我认为这个设计其实并不难，粉碎道理还是挺简单，用构件也极少，做起来应该很轻易。不过到实际去做设计时候，并不是想象那样简单。从今年元旦开始，我就开始着手去准备我毕业设计，过年在家那个时候只能上网查资料，不过我把查资料全部存到电脑上，开始研究课题和资料，从设计方案选择开始，我就开始上网、去书店查资料书也得出了好多个设计方案，我也去了外边部分粮油店铺去看了她人粉碎食品调料机器，经过近半个月备战，我最终选择了这个用钉齿滚筒和钉齿凸板相互挤压方案，然后就是开始绘制简易图，计算数据，去画solidworks图，这个时候我才明白前期计算数据是多么关键，因为有时候数据是自定义，造成了以后装配时候出现装配不上问题，然后再回头反复计算、修改。三月初时候，我去我所签单位进行了为期二个月实习，那个时候很忙，和我一起实习还有石河子大学和新疆大学，在单位那时候我就想好好表现，出去不能丢塔大脸，我们学校毕业生能够比她们做很好，所以上班时候很努力工作，只有晚上下班时候才能够抽闲去做自己毕业设计，不会地方也没人能够咨询，只有自己去上网查资料，和老师、同学网上聊天交流一下，天天进度极少，那段时间即使很忙，不过我感觉却很充实。五一劳动节时候我才回到学校，做设计时间上已经很紧了，在加上在设计方面我没有足够经验，理论知识学不牢靠，即使李老师给我指导了好数次了，不过在设计中还是会出现这么那样问题，做说明书和CAD图时候，我全部碰到了不少困难，不过最终经过老师指导和同学帮助，最终把设计做好了。所以这次设计也只能算上差强人意，不过这毕竟是我辛劳努力那么久得结果，当完成设计得时候还是很快乐，假如有足够时间，我相信我还能做愈加好。在经过这次设计中，我也学到了很多。我想会对以后自己独立设计打下一个很好基础。参考文件1吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册M.北京：高等教育出版社，19842纪名刚，吴立言等机械设计M.8版.北京：高等教育出版社，3孙桓，陈作模等机械原理M.8版.北京：高等教育出版社，4董怀武，刘传慧.画法几何及机械制图M.武汉理工大学出版社，.9 5周健.AutoCAD汉字版应用教程工程M.机械工业出版社，.16李忠平，朱江，韩邦华.粉碎技术研究新进展J.,23(11)：367邛洁红.曹乐平锤式粉碎机优化设计J粮油食品科技，13(3)：14218庄志发.食品中场技术研究进展J，山东食品发醉，,118（3）：379庞声海.超徽粉碎技术，食品和机械M，1996,1:910孙桓，陈作模等机械原理M6版北京：高等教育出版社，11庞启淮小功率电动机应用技术手册M北京：机械工业出版社，199612王世刚，王树才等机械设计实践和创新M北京：国防工业出版社,