XX课程设计
蒜泥捣碎机的设计
学生姓名 张三 学 号 8052209009 所属学院 机械电气化工程学院 专 业 机电一体化 班 级 12-1 日 期 2012 .05
塔里木大学机械电气化工程学院制
前 言
蒜泥捣碎机的设计是将大蒜原材料进行深加工转化为食品过程中不可缺少的食品加工设备。大蒜自收获到餐桌需要很多的步骤，而且需要大量的人力来完成，这就与现代人类高品质的生活要求和高效率的生产要求极为不符。本课题就是针对这个问题而进行的设计，将去皮的大蒜模仿人工捣蒜动作，实现机械成泥的功能，包括将大蒜上料机构、蒜泥捣碎装置、卸料装置、传动系统及机架的设计。
关键词：蒜泥捣碎机；人工捣蒜；机械成泥
目 录
1绪论 ........................................................................................................................................................ 1
1.1国内外现状 . .................................................................................................................................... 1 1.2任务要求及实现预期目标的可行性分析 ..................................................................................... 1
2整体结构分析 . .................................................................................................................................. 1
2.1上料机构 . ........................................................................................................................................ 2 2.2捣碎机构 . ........................................................................................................................................ 2 2.3下料部分 . ........................................................................................................................................ 2 2.4支架设计 . ........................................................................................................................................ 2
3上料结构及工作原理 . .................................................................................................................. 3
3.1传送带的设计 . ................................................................................................................................ 3 3.2传送带支架设计 . ............................................................................................................................ 3 3.3传送带电机的选择 . ........................................................................................................................ 3 3.4皮带传动的设计 . ............................................................................................................................ 3 3.5传送带的设计 . ................................................................................................................................ 4
4捣蒜机构的设计及工作原理 . .................................................................................................. 5
4.1捣碎成泥的结构 . ............................................................................................................................ 5 4.2蒜锤与蒜缸的设计 . ........................................................................................................................ 5 4.3捣碎成泥的工作原理 . .................................................................................................................... 6 4.4漏网的选择 . .................................................................................................................................... 6 4.5电机的选择 . .................................................................................................................................... 6
5捣蒜机的维护与保养 . .................................................................................................................. 6 总 结 ......................................................................................................................................................... 7 致 谢 ....................................................................................................................... 错误！未定义书签。 参考文献 ................................................................................................................................................. 8
1绪论
基于大中型餐厅和家庭对蒜泥的需求，而目前对蒜泥的加工只能以人工来完成。并通过调查餐厅购买的蒜大部分都是去皮后的大蒜，大量的成泥工作需要人工完成，其工作相当繁重，工作效率低，并且耗费大量的人力。为了改变这种现状，设计一种适用于大众餐厅及普通家庭的蒜泥捣碎机，模仿人工捣蒜。本设计的主要意义在于解放人力，提高生产效率，节能环保。而且适用领域广泛，包括大中型餐厅、酒店、食品加工行业、实验研究领域等。 1.1国内外现状 1.1.1国外研究现状
美国的各种大蒜加工产品的出现，其先进的加工工艺和设备，只有美国加利福尼亚州的太平洋农场、克里斯托福农场等大蒜生产农场企业均有自己的大蒜生产和研究基地[1]。美国对大蒜的延伸加工有：脱水蒜片、蒜汁、大蒜粉和大蒜油、大蒜素、大蒜精胶囊等种类。 1.1.2国内研究现状
1.2任务要求及实现预期目标的可行性分析
本次设计的是蒜泥捣碎机。包括自动上料机构、捣碎机构、下料机构、收集装置等生产的工艺设计。要求是简单、便捷、安全环保以及满足大中型餐厅、酒店、食品加工厂及普通家庭蒜泥生产食用方面的需求。
2整体结构分析
本次对蒜泥机的设计采用的是立体布局的形式，主要有上料机构，捣碎机构，下料部分，支架设计部分，四个主要部分。如图2-1所示。
2.1上料机构
2.2捣碎机构
2.3下料部分
2.4支架设计
1. 电机座 2. 曲柄盘 3. 连杆 4. 蒜锤 5. 支架 6. 料碗 7. 漏网
图2-1 总装配
3上料结构及工作原理
3.1传送带的设计
传送带是一种传动装置，传动原理：因为皮带传动，有一个初张力，使皮带与皮带轮之间有一种压力。当皮带轮工作时，由于摩擦力的存在，皮带轮产生一个动力沿传送带圆周方向的切向力，使皮带和皮带轮的运动是同步的。由于皮带是连续的，传送带在主动带轮和从动皮带轮上不断运动。 3.2传送带支架设计
传送带的支架设计主要以横梁式、工字式设计，在支架上料、下料端分别设有上料口与下料斜坡，如图3-1所示。
图3-1 带轮架
3.3传送带电机的选择 3.4皮带传动的设计
（1）设计功率 （2）选定带型
按照P d 和n 1查B1图8-1选用普通V 带A 型[15]，n 1是小带轮转速为1440r/min。 （3）传动比
（4）小带轮基准直径d d 1(mm )
（5）大带轮基准直径d d 2(mm ) （6）带速验算
v =
πd d 1n 1
60⨯1000
=
π⋅100⨯1440
60⨯1000
=7. 54m /s
（7）初定轴间距a 0(mm )
a 0=2(d d 1+d d 2) =280mm （3-2）
（8）所需带的基准长度L d 0(mm )
L d 0=2a 0+
π
2
(d d 1+d d 2) +
(d d 2-d d 1) 2
4a 0
（3-3）
图3-2 小带轮 图3-3 大带轮
3.5传送带的设计
在运送过程中，带式传送机借助传动滚筒与传送带间的摩擦力将推力装置与传送带有机地联系起来，以实现二者之间的能量传送任务，确保传送机的可靠运转，其摩擦传动原理如下分析。
图3-4 传送带摩擦传动原理
设带传动滚筒输出拉力F μ，传送带在滚筒远离点处的张力为F 1，在进入点处的张力为
F 2(F 2≥F 1) 。忽略其他无关次要因素，在传送带上取微段体AB 为隔离体，d θ为其所对应的圆心
角，其受力分析图如图（3-4）所示。
由微原体力的平衡得：
dN =S sin(d θ/2) +(S +ds ) sin(d θ/2) （3-10） S cos(d θ/2) +μdN =(S +ds ) cos(d θ/2) （3-11）
式中： S ，S +ds —输送带在A 和B 点的张力，单位：N ；
μ—滚筒与输送带之间的摩擦系数；
θ—输送带在滚筒上的围包角，单位：rad ；
dN —微原体所受的法向反力，单位：N ；
将式（3-10），（3-11）联立解方程, 并将边界条件S (θ=0) =F 1代入得
μθ
S =F e 1 （3-12）
式（3-12）是传动滚轮与带接触弧上任何一点的张力S 的计算公式，即欧拉公式。
表3-1 传送带与滚筒之间的粘着系数
工作条件干态运行清洁潮湿运行 污浊潮湿 注：
光面钢滚筒0.35~0.40 0.10 0.05~0.10
聚酯覆盖面0.35~0.40 0.35 0.20
橡胶覆盖面0.40~0.45 0.35 0.25~0.30
陶瓷覆盖面0.40~0.45 0.35~0.40 0.35
4捣蒜机构的设计及工作原理
4.1捣碎成泥的结构
捣碎成泥机构主要由放料装置、捣碎机构和驱动机构等组成。
送料机构包括料斗、传送带和支架，其作用是输送物料滑落到捣碎的放料装置。捣碎放料装置有放料碗、防溅桶组成。捣碎机构由曲柄、捣碎锤组成。驱动机构由电机、齿轮、减速器、机架等组成。 4.2蒜锤与蒜缸的设计
蒜锤的底补造型为凸面型（如图4-1），使蒜成泥的过程当中，减小蒜锤底部与蒜瓣的接触表面积，增大了压力，像此设计，使蒜锤更容易于捣碎蒜瓣，设计成凸面型，能有用的防止蒜末飞溅，料碗设计时，使料碗底部位于蒜锤的工作行程以内。
图4-1 蒜锤
4.3捣碎成泥的工作原理 4.4漏网的选择 4.5电机的选择
5捣蒜机的维护与保养
总 结
参考文献
[1]曹梅玲. 中国大蒜出口贸易发展问题研究[D].山东农业大学,2010.
[2]白晓丽, 伍毅. 面向制造和装配的食品机械设计[J].食品与机械,2012,01:146-147.
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XX课程设计
蒜泥捣碎机的设计
学生姓名 张三 学 号 8052209009 所属学院 机械电气化工程学院 专 业 机电一体化 班 级 12-1 日 期 2012 .05
塔里木大学机械电气化工程学院制
前 言
蒜泥捣碎机的设计是将大蒜原材料进行深加工转化为食品过程中不可缺少的食品加工设备。大蒜自收获到餐桌需要很多的步骤，而且需要大量的人力来完成，这就与现代人类高品质的生活要求和高效率的生产要求极为不符。本课题就是针对这个问题而进行的设计，将去皮的大蒜模仿人工捣蒜动作，实现机械成泥的功能，包括将大蒜上料机构、蒜泥捣碎装置、卸料装置、传动系统及机架的设计。
关键词：蒜泥捣碎机；人工捣蒜；机械成泥
目 录
1绪论 ........................................................................................................................................................ 1
1.1国内外现状 . .................................................................................................................................... 1 1.2任务要求及实现预期目标的可行性分析 ..................................................................................... 1
2整体结构分析 . .................................................................................................................................. 1
2.1上料机构 . ........................................................................................................................................ 2 2.2捣碎机构 . ........................................................................................................................................ 2 2.3下料部分 . ........................................................................................................................................ 2 2.4支架设计 . ........................................................................................................................................ 2
3上料结构及工作原理 . .................................................................................................................. 3
3.1传送带的设计 . ................................................................................................................................ 3 3.2传送带支架设计 . ............................................................................................................................ 3 3.3传送带电机的选择 . ........................................................................................................................ 3 3.4皮带传动的设计 . ............................................................................................................................ 3 3.5传送带的设计 . ................................................................................................................................ 4
4捣蒜机构的设计及工作原理 . .................................................................................................. 5
4.1捣碎成泥的结构 . ............................................................................................................................ 5 4.2蒜锤与蒜缸的设计 . ........................................................................................................................ 5 4.3捣碎成泥的工作原理 . .................................................................................................................... 6 4.4漏网的选择 . .................................................................................................................................... 6 4.5电机的选择 . .................................................................................................................................... 6
5捣蒜机的维护与保养 . .................................................................................................................. 6 总 结 ......................................................................................................................................................... 7 致 谢 ....................................................................................................................... 错误！未定义书签。 参考文献 ................................................................................................................................................. 8
1绪论
基于大中型餐厅和家庭对蒜泥的需求，而目前对蒜泥的加工只能以人工来完成。并通过调查餐厅购买的蒜大部分都是去皮后的大蒜，大量的成泥工作需要人工完成，其工作相当繁重，工作效率低，并且耗费大量的人力。为了改变这种现状，设计一种适用于大众餐厅及普通家庭的蒜泥捣碎机，模仿人工捣蒜。本设计的主要意义在于解放人力，提高生产效率，节能环保。而且适用领域广泛，包括大中型餐厅、酒店、食品加工行业、实验研究领域等。 1.1国内外现状 1.1.1国外研究现状
美国的各种大蒜加工产品的出现，其先进的加工工艺和设备，只有美国加利福尼亚州的太平洋农场、克里斯托福农场等大蒜生产农场企业均有自己的大蒜生产和研究基地[1]。美国对大蒜的延伸加工有：脱水蒜片、蒜汁、大蒜粉和大蒜油、大蒜素、大蒜精胶囊等种类。 1.1.2国内研究现状
1.2任务要求及实现预期目标的可行性分析
本次设计的是蒜泥捣碎机。包括自动上料机构、捣碎机构、下料机构、收集装置等生产的工艺设计。要求是简单、便捷、安全环保以及满足大中型餐厅、酒店、食品加工厂及普通家庭蒜泥生产食用方面的需求。
2整体结构分析
本次对蒜泥机的设计采用的是立体布局的形式，主要有上料机构，捣碎机构，下料部分，支架设计部分，四个主要部分。如图2-1所示。
2.1上料机构
2.2捣碎机构
2.3下料部分
2.4支架设计
1. 电机座 2. 曲柄盘 3. 连杆 4. 蒜锤 5. 支架 6. 料碗 7. 漏网
图2-1 总装配
3上料结构及工作原理
3.1传送带的设计
传送带是一种传动装置，传动原理：因为皮带传动，有一个初张力，使皮带与皮带轮之间有一种压力。当皮带轮工作时，由于摩擦力的存在，皮带轮产生一个动力沿传送带圆周方向的切向力，使皮带和皮带轮的运动是同步的。由于皮带是连续的，传送带在主动带轮和从动皮带轮上不断运动。 3.2传送带支架设计
传送带的支架设计主要以横梁式、工字式设计，在支架上料、下料端分别设有上料口与下料斜坡，如图3-1所示。
图3-1 带轮架
3.3传送带电机的选择 3.4皮带传动的设计
（1）设计功率 （2）选定带型
按照P d 和n 1查B1图8-1选用普通V 带A 型[15]，n 1是小带轮转速为1440r/min。 （3）传动比
（4）小带轮基准直径d d 1(mm )
（5）大带轮基准直径d d 2(mm ) （6）带速验算
v =
πd d 1n 1
60⨯1000
=
π⋅100⨯1440
60⨯1000
=7. 54m /s
（7）初定轴间距a 0(mm )
a 0=2(d d 1+d d 2) =280mm （3-2）
（8）所需带的基准长度L d 0(mm )
L d 0=2a 0+
π
2
(d d 1+d d 2) +
(d d 2-d d 1) 2
4a 0
（3-3）
图3-2 小带轮 图3-3 大带轮
3.5传送带的设计
在运送过程中，带式传送机借助传动滚筒与传送带间的摩擦力将推力装置与传送带有机地联系起来，以实现二者之间的能量传送任务，确保传送机的可靠运转，其摩擦传动原理如下分析。
图3-4 传送带摩擦传动原理
设带传动滚筒输出拉力F μ，传送带在滚筒远离点处的张力为F 1，在进入点处的张力为
F 2(F 2≥F 1) 。忽略其他无关次要因素，在传送带上取微段体AB 为隔离体，d θ为其所对应的圆心
角，其受力分析图如图（3-4）所示。
由微原体力的平衡得：
dN =S sin(d θ/2) +(S +ds ) sin(d θ/2) （3-10） S cos(d θ/2) +μdN =(S +ds ) cos(d θ/2) （3-11）
式中： S ，S +ds —输送带在A 和B 点的张力，单位：N ；
μ—滚筒与输送带之间的摩擦系数；
θ—输送带在滚筒上的围包角，单位：rad ；
dN —微原体所受的法向反力，单位：N ；
将式（3-10），（3-11）联立解方程, 并将边界条件S (θ=0) =F 1代入得
μθ
S =F e 1 （3-12）
式（3-12）是传动滚轮与带接触弧上任何一点的张力S 的计算公式，即欧拉公式。
表3-1 传送带与滚筒之间的粘着系数
工作条件干态运行清洁潮湿运行 污浊潮湿 注：
光面钢滚筒0.35~0.40 0.10 0.05~0.10
聚酯覆盖面0.35~0.40 0.35 0.20
橡胶覆盖面0.40~0.45 0.35 0.25~0.30
陶瓷覆盖面0.40~0.45 0.35~0.40 0.35
4捣蒜机构的设计及工作原理
4.1捣碎成泥的结构
捣碎成泥机构主要由放料装置、捣碎机构和驱动机构等组成。
送料机构包括料斗、传送带和支架，其作用是输送物料滑落到捣碎的放料装置。捣碎放料装置有放料碗、防溅桶组成。捣碎机构由曲柄、捣碎锤组成。驱动机构由电机、齿轮、减速器、机架等组成。 4.2蒜锤与蒜缸的设计
蒜锤的底补造型为凸面型（如图4-1），使蒜成泥的过程当中，减小蒜锤底部与蒜瓣的接触表面积，增大了压力，像此设计，使蒜锤更容易于捣碎蒜瓣，设计成凸面型，能有用的防止蒜末飞溅，料碗设计时，使料碗底部位于蒜锤的工作行程以内。
图4-1 蒜锤
4.3捣碎成泥的工作原理 4.4漏网的选择 4.5电机的选择
5捣蒜机的维护与保养
总 结
参考文献
[1]曹梅玲. 中国大蒜出口贸易发展问题研究[D].山东农业大学,2010.
[2]白晓丽, 伍毅. 面向制造和装配的食品机械设计[J].食品与机械,2012,01:146-147.
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