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1、切菜机的设计摘 要蔬菜是人体所必需的一种食品，而且食用方法多样。所以要把蔬菜加工成各种形状， 如条状、片状等；单靠人工来完成既费时、费力而且也不好加工。目前，多功能切菜机多为价格昂贵的大型设备，不适用于农民个体生产及小型工厂的食品加工；为克服这种缺点，本设计在查阅了大量相关文献资料的基础上，进行切菜机的设计，经过理论计算及校核，设计了一种小型多功能切菜机。该机主要由进料斗、下料斗、切削刀、刀盘及电动机组成，其工作原理是利用根茎类蔬菜的自由落体实现进料，通过切削刀旋转将下料斗中的蔬菜进行切片或切丝，最后成品由出料口出料。实现了能够连续进料和出料， 片厚度、丝粗细可调的功能，具有生产率高、功耗低、
2、安全可靠、加工质量好等优点。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。关键词：蔬菜，切削，电动机IDESIGN OF THE VEGETABLE CUTTING MACHINEAbstractVegetables are essential food for our body, and we uaually make them in various ways.In the process of eating, the vegetables need to be made into a variety of shapes, such as strip, sheet and so on; It is time-con
3、suming, laborious and it is not easy to cut the vegetables well when we only depend on human themselves. Currently, multi-functional shredders are mostly expensive and large, they do not apply to individual farmers or small factories which produce food; In order to overcome this drawback, the paper
4、makes a design of a small multi-purpose shredder on the foundation of a lot of relevant literature on the conduct shredder design, and it is also through some theoretical calculations and checking. The shredder consists of a feed hopper, hopper, cutting knife, the knife dish and motor, and its worki
5、ng principle is to use the freefall of root vegetables to realize the feed, then through the cutting knife to make the vegetables to slice or shred. Finally, the finished product come out from the discharge port. It is able to achievea continuous feed and discharge, and it also hasa function to adju
6、st the slice thickness, wire thickness. It is a product which is with high productivity, low power consumption, safe, reliable, good processing quality and other advantages.聞創沟燴鐺險爱氇谴净。KEY WORDS: vegetables, cutting, motorVII目录摘 要 .I 残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。ABSTRACTII第 1 章 绪论1酽锕极額閉镇桧猪訣锥。1.1 前言1 彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。1.2 国内外
7、的发展1 謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。1.2.1 国外的发展1厦礴恳蹒骈時盡继價骚。1.2.2 国内切菜机技术的发展概况1 茕桢广鳓鯡选块网羈泪。1.3 本设计的目的、意义及方案设计2 鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。1.3.1 本设计的目的和意义2籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。1.3.2 方案设计2預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。第 2 章 机械部分的设计与实现52.1 总体设计52.2 主传动部分设计52.2.1 电机的选择52.2.2 主传动方式选择72.2.3 带传动的设计计算82.2.4 小带轮的结构设计112.2.5 大带轮的结构设计122.3 主轴部件的设计122.3.1 轴的材料选取和结构图 . 12 渗釤呛俨
8、匀谔鱉调硯錦。2.3.2 计算主轴上的功率、转速、转距 . 12 铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。2.3.3 初定轴的最小直径132.3.4 轴的结构尺寸确定142.3.5 轴承的设计142.3.6 主轴支承方案的确定 . 15 擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。2.3.7 主轴的校核计算152.3.8 轴承的校核202.4 键的选择和校核212.4.1 键的选择212.4.2 键的校核212.5 刀具的设计212.5.1 新月型刀具212.5.2 圆盘刀具222.5.3 刀具的最后设计232.5.4 料斗的设计24第 3 章 机架的设计253.1 机架设计要求253.2 机架材料的选用及壁厚选择 . 25 贓熱俣
9、阃歲匱阊邺镓騷。3.3 机架整体设计26第 4 章 总结274.1 整机结构说明274.2 使用及维护方法27参 考 文 献28致谢30附 录 1 英文文献附 录 2 中文翻译第 1 章 绪论1.1 前言蔬菜是人生活中必不可少的营养丰富的食品之一，可为人体提供必需的维生、矿物质、膳食纤维等有益于人体健康的功能成分。随着人们生活水平的不断提高，生活节奏加快，对食用方便、营养丰富、经过加工的精细蔬菜的需求越来越大，对产品的品质要求越来越高。蔬菜出口在我国起步虽晚，但由于中国蔬菜富含营养、品种齐全、质优价廉，深受各国消费者的青睐，因而近几年蔬菜出口发展十分迅速，己成为创汇农业的支柱产业。坛摶乡囂忏蒌
10、鍥铃氈淚。随着现在的快餐业迅速崛起，对茎块的食物的需求越来越多。像土豆薯条、薯片等休闲食品的消费急剧增长。这给茎块食物的加工带来了勃勃生机与活力。在茎块作物的加工过程中需将其切成片。因此切菜机应运而生。按刀片安装形式的不同切菜机可以分为盘刀式、滚刀式和离心式三种。蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。1.2 国内外的发展1.2.1 国外的发展国外的切菜机技术始于六十年代，到七十年代已经发展成熟，八十年代中期，大部分切菜机都可以加工直径 125mm 以上的蔬菜，象瑞士的迈尔-布格耶斯公司的卧式内圆切菜机，切割蔬菜直径最大可以达到 304.8mm。八十年代中期后的一、两年，切菜技术发展到了鼎盛时期，相当多的多功能
11、全自动切片机相继商品化。从而诞生了世界上一些著名的切菜机厂家，如瑞士 Meyer-Burger AG 公司的 TS 系列机，日本 TokyoSemitsu 株式会社的 TSK（若干）系列机，日本 Okamoto Machine 株式会社的 ASM 系列机， 美国 STC 公司的 STC 系列机等。发展到现在，就切菜机的功能而言，已经相当齐全， 而且复合化，切菜的方式也多种多样。買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。1.2.2 国内切菜机技术的发展概况我国的切菜机技术始于七十年代初期，目前我国切菜机的主要方式有以下几种：(1) 直线往复式切菜机。直线往复式切菜机的结构简单，但效益低。因此它应用于36工作要求不高
12、、效益低的场合。綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。(2) 圆盘旋转式切菜。圆盘旋转式切菜机的机构简单也有较高的生产效益，因此它广泛应用于各种场合。(3) 圆形（内圆切片的外圆切片）切菜。圆形式切菜机有很高的工作效率，但是结构复杂，设计较困难，因此它应用于工作效率要求相当高的专业领域。我国的切菜的研究开发方面虽然已有 30 年的历史，近几年来切菜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，研制的切菜机没有得到大面积推广应用。 驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。1.3 本设计的目的、意义及方案设计1.3.1 本设计的目的和意义针对目前切菜机噪音大、电气化程度低、成本高、刀具的磨损大、不能切叶类蔬菜、切
13、片或切丝的形状不规则、厚度不均等缺点，本次设计将对噪音大，成本高，切片切丝的形状不规则、厚度不均来进行改进。猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。1.3.2 方案设计方案一：直线式多用切菜机1. 结构及原理图图 1 是直线式多用切菜机原理图，该装置的主要工作部分由切刀 1、压蔬菜锟 2、锟筒 3、运送带 4 和压蔬菜轮 5 组成。在工作过程中，蔬菜由进料处由传送带 3 输送， 并通过压蔬菜锟 2 和压蔬菜轮 5 进行压紧，然后由旋转圆盘刀具 1 进行切削。其中压蔬菜轮 5 可以上下移动。锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。123料斗处451-旋转圆盘切刀 2-压蔬菜辊 3-辊筒 4-运送带 5-压蔬菜轮图 1 直线式多用切
14、菜机原理图2. 该方案的优缺点优点：一是设计先进，节能高效居同类产品领先水平；二是对蔬菜的体型大小要求不是很严格。缺点：一是电机调速精度低，切丝长度不易控制；二是噪音大，电气化程度低，成本高。方案二：离心式切菜机1. 结构及工作原理图图 2 是离心式切菜机原理图，该装置的主要工作部分由切片厚度调节旋钮1、拨动臂 2、切片筒 3 和刀片 4 组成。在工作过程中，蔬菜通过进料处放入，通过 拨动臂 2 使蔬菜高速旋转，利用离心力使蔬菜紧切切片筒 3 由刀片 4 进行切削。其中切菜的厚度可以通过切片厚度调节旋钮 1 来进行调节。構氽頑黉碩饨荠龈话骛。进料处23141-切片厚度调节旋钮 2-拨动臂 3-
15、切片筒 4-刀片图 2 离心式切菜机原理图2. 该方案的优缺点优点：一是具有结构紧凑、合理和操作简便；二是调整维修方便。缺点：一是对刀具的磨损大。二是不能切叶类蔬菜。方案三：旋转式切菜机1. 结构及工作原理图图 3 是旋转式切菜机原理图，该装置的主要工作部分由料斗 1、叶轮及其刀片 2、电动机 3、皮带机皮带轮 4 和传动轴 5。在工作过程中，蔬菜在向上倾斜的料斗 1 内依靠重力自动向下运动，通过利用电动机 3 带动皮带机皮带轮 4 和传动轴 5 运动，然后由叶轮及其刀片 2 对蔬菜进行旋转切削。輒峄陽檉簖疖網儂號泶。123541-料斗 2-叶轮及其刀片 3-电动机 4-皮带机皮带轮 5-传动
16、轴图 3 旋转式切菜机原理图2. 该方案的优缺点优点：结构紧凑、坚固耐用、易于维修和更换刀具、可提高生产率、降低劳动强度。缺点：切片或切丝的形状不规则，厚度不均。方案的确定：对比上述三种方案，可以发现，方案三体型较小，操作方便，相比其他两种方案清洗简单，成本较低，适用于家庭，食堂，饭馆使用，而且固定可靠，设计简单。结合上述三种方案的对比，本设计将采用方案三完成切菜机相关参数的理论计算和对比。 尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。第 2 章 机械部分的设计与实现这一章主要介绍本切菜机系统的机械部分，包括主运动和进给运动方式的设计和实现，以及各主要零部件的校核计算。识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。2.1 总体设计图 2-
17、1 是旋转式切菜机原理图，该装置的主要工作部分由料斗 1、叶轮及其刀片 2、电动机 3、皮带机皮带轮 4 和传动轴 5。在工作过程中，蔬菜在向上倾斜的料斗 1 内依靠重力自动向下运动，通过利用电动机 3 带动皮带机皮带轮 4 和传动轴 5 运动，然后由叶轮及其刀片 2 对蔬菜进行旋转切削。凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。123541-料斗 2-叶轮及其刀片 3-电动机4-皮带机皮带轮5-传动轴2.2 主传动部分设计图 2-1 旋转式切菜机原理图2.2.1 电机的选择目前最常用的主要是交流电动机，它可分为两种：1.三相异步电动机。2.单相交流 电动机。第一种多用在工业上，而第二种多用在民用电器上。下面以三
18、相异步电动机为例介绍其基本工作原理起先，形成一个闭合的笼型绕组。定子三相绕组可接成星形，也可以接成三角形。恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。综上分析可知，三相异步电动机的基本工作原理是：（1） 三相对称绕组中通入三相对称电流产生圆形旋转磁场。（2） 转子导体切割旋转磁场感应电动势和电流。（3） 转子载流导体在磁场中受到电磁力的作用，从而形成电磁转矩，驱使电动机转子转动。经查阅手册及相关资料，只要刀盘轴转矩满足 T5N.m，即可满足一般蔬菜的切削。由于刀盘太快了反而不好，不能保证质量，初步拟定转速 450r/min，取转矩 T=15 N.m鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。T = 9550pn（2.1）p=T = 0.
19、707kW = 707W9550（2.2）由于课题要求使用三相异步电动机，所以选用三相异步电动机，额定电压 380V。查阅机械课程设计手册，可选用小功率异步电动机 Y 系列。该系列的特点是单相电容起动，起动力矩大，起动电流小，适用于满载起动的机械。这样在进行蔬菜切削时完全可以将蔬菜放进料斗以后在开动机器。硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。根据功率和转速，由机械设计课程设计手册查出的电动机型号有以下两种传动比选择方案符合，如下表据机械设计课程设计手册可知有：阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。表 2-1电动机的类型方案电动机型号额定功率/W电压/V转速 r/min电机质量kg1Y801-20.753802830162Y8
20、02-40.75380139018综合考虑电动机和传动装置的尺寸，质量以及传动比。采用 V 带传动，采用第二种方案，设计 V 带传动比为 3 即可，不必另外安装减速器。故采用第二种方案。因此选定电动机的型号是 Y802-4。氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。该电动机的主要外型和安装尺寸如下表 2-2：表 2-2电动机主要外形尺寸中心高外形尺寸安装尺寸地脚螺栓孔直径轴伸尺寸装键部位尺寸8028516517012510010406其主要外形安装尺寸如图 2-2图 2-2 主电机外形图2.2.2 主传动方式选择常见的传动类型有链传动、齿轮传动和带传动。链传动的优点：能够保证准确的传动比，压轴力较小，传递功率大，
21、过载能力强； 能在低速重载高温条件下及尘土大的情况下良好工作，传动效率高。缺点是：工作中有冲击和噪声，磨损后易发生跳齿，链条的铰链磨损后，使节距变大造成脱节，安装和维护要求较高。釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。齿轮传动的优点是：能保证瞬时传动比恒定，平稳性高，传递运动准确可靠，传递的功率和速度范围较大，结构紧凑，工作可靠，可实现较大的传动比，传动效率高，使用寿命长。缺点是：造价较高，制造、安装成本高。怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。带传动的优点是；结构简单，适于两轴中心距较大的场合，造价低廉，并且带富有弹性，可缓冲吸振，传动平稳无噪声。缺点是：传动带需张紧在带轮上，需要专门的张紧措施，且对轴和轴承的压力较大，传动
22、效率较低(一般 0.940.96)。谚辞調担鈧谄动禪泻類。考虑到切菜机要求传动平稳，并且结构简单，成本较低，所以选择带传动。在带传动中，有平带传动，V 带传动，多楔带传动和同步带传动。其中 V 带传动应用最广。V 带的横截面呈等腰梯形，带轮上也做出相应形状的轮槽，传动时，V 带只和轮槽的两个侧面接触，所以在相同的张紧力下，V 带能产生更大的摩擦力，并且 V 带传动的传动比较大(i7)，结构紧凑，现已标准化和大量生产，因此选择V 带传动。V带种类中选择普通 V 带，其当量摩擦因数大，工作面与轮槽粘附性好，允许包角小， 适用于小功率传动。嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。结合电机的选择结果，最终确定传动方式为
23、电机通过传动比 i=3 的普通 V 带驱动主轴转动。2.2.3 带传动的设计计算(1) 确定计算功率计算功率是根据传递功率，并考虑到载荷性质和每天运转时间长短等因素影响而确定的，即PKP(2.3)dA式中，Pd为计算功率，传递功率 P 在此为步进电机最大功率， K为工作情况系数，查AA机械设计手册13得K=1.1。熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。步进电机最大功率按下式计算：PP =wh(2.4)a式中，P指工作机所需最大工作功率，h指电动机至工作机的传动总效率waT n1.248 200P= 3maxmax = 3= 0.078kWw95509550h=h h12= 0.95 0.98 = 0.931d
24、代入式(2.4)中得 P=0.084kW，将其代入式(2.3)中得 P =0.092kW(2) 选择带型普通 V 带分为 Y、Z、A、B、C、D、E、F 七种带型，截面高度与节宽的比值为d0.7。根据 P 和小带轮的转速n确定带型，查机械设计手册14，选择 A 型带。鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。pV 带和带轮有两种尺寸制，即有效宽度值和基准宽度值。普通 V 带是基准宽度制用带。根据机械设计手册14表V 带(基准宽度制)的截面尺寸查得 A 型带的截面尺寸为：节宽 b =11mm，b=13mm，h=8.0mm，楔角 =40。如图所示：纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。图 2-3 带截面示意图(3) 传动比式中， n
25、1为小带轮转速， n2i =为大带轮转速n1 = 3n2(4) 小带轮基准直径按照机械设计手册14表普通和窄 V 带(基准宽度制)直径系列选取小带轮的直径d=75mm。d1(5) 大带轮基准直径d=idd21- ed1(2.5)式中，dd2为大带轮的基准直径，为弹性滑动率，取 0.02，代入公式(2.3)得dd2=246.5mm，再根据机械设计手册14普通和窄V 带(基准宽度制)直径系列选取标准值dd2=265mm。颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷。(6) 带速n=pdnd1 1= 5.46 n60 1000max普通 V 带v= 25 30 m/min 符合条件max(7) 初定轴间距0.7(d+ d)
26、 a 2(d+ d)d1d20d1d2要求结构尽量紧凑，取a= 250 mm0(8) 所需带基准长度L= 2ad00+ p (d2 d1+ d) +d2(d- d)2ad2d14= 2 250 +p (75 + 265) +0(265 - 75)224 250= 1067.9mm根据机械设计手册 14 表普通基准长度系列选取相近长度，选取实际长度L =1000mmd(9) 实际轴间距a a0+ Ld - Ld02= 250 +1067.9 - 10002= 216mm安装时所需最少轴间距a= a - 0.015L= 216 - 0.015 1000 = 201mmmind张紧或补偿伸长所需最大
27、轴间距a= a + 0.03L= 216 + 0.03 1000 = 246 mmmaxd(10) 小带轮包角da= 180o -d2- d265 - 75d1 57.3 = 180o - 57.3 = 147o 120o1a216符合要求。(11) 单根 V 带所传递的额定功率P 是a = 180o 、载荷平稳时，特定基准长度的单根V 带基本额定功率。根据带型和111n 查机械设计手册14表A 型 V 带额定功率得 P =0.27kW。濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。(12) 传动比 i1时的额定功率增量根据带型、i 和n1查表A 型 V 带额定功率得DP1= 0.05KW 。(13) V 带根数dz
28、 =P(P + DP )K K11aL(2.6)式中， K为小带轮包角修正系数，根据小带轮包角a查机械设计手册14表小带轮包a1角修正系数得 Ka=0.91， KL为带长修正系数，根据带长 Ld查机械设计手册14表普通 V 带带长修正系数得 K=0.96，代入(2.6)中得：銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。L=0.85z(0.27 + 0.05) 0.91 0.96= 2.95因此需要三根带。(14) 单根 V 带的预紧力F = 500(02.5KaP-1)d + mv2zv(2.7)式中，m 为V带每米长的质量，查机械设计手册14表V 带每米长的质量得m=0.06kg/m-1，代入(2.5)式中得：挤
29、貼綬电麥结鈺贖哓类。F= 500(02.50.85-+=1)0.065.46248.2N0.893 5.46(15) 作用在轴上的力F= 2F z sin a1= 2 48.2 3 sin 147= 277.3Nr0222.2.4 小带轮的结构设计设计带轮应满足以下要求：质量小，结构工艺性好；无过大的结构内应力；质量均匀，转速高时要进过动平衡；轮槽工作面要精细加工；以减少带的磨损；各槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使载荷分布均匀。赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。(1) 首先选择带轮的结构形式。V 带轮典型的结构形式有实心、辐板(或孔板)和椭圆轮辐三种。由于带轮基准直径较小，选择实心式。塤礙籟馐决穩賽釙
30、冊庫。(2) 由于前面所选带型为 A 型，与之相配的带轮轮槽也为 A 型，图 2-4 是查机械设计手册14表V 带轮轮缘尺寸所得的小带轮结构示意图，其尺寸如下：裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺。图 2-4 小带轮结构示意图基准宽度b=11mm；基准线上槽深h1amin=2.7mm；基准线上槽深hfmin=11mm；槽间距 e =150.3mm；第一槽对称面至端面的最小距离 f=9mm，由于电机轴键槽长min22mm，选择 f = 10mm ；槽间距累积极限偏差0.6mm；带轮宽；毂长 L = (1.5 2)d ，当 B1.5d 时，取 L=B，因此 L=50mm；外径d2= d+ 2h11= 80.5mm
31、 ；轮槽角j = 34o ；轮槽角j 的极限偏差0.5。仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁。2.2.5 大带轮的结构设计大带轮的设计与小带轮类似，可确定其部分尺寸如下：基准宽度b1=8.5mm；基准线上槽深 hamin=2mm；基准线上槽深h=7mm；槽间距fmine =150.3mm；第一槽对称面至端面的最小距离 f=7mm，取 f = 11mm ；槽间距累积min极限偏差0.6mm；带轮宽；毂长 L = (1.5 2)d ，当 B0.07d， d =d =25mm。考虑此处轴径，由轴承产品目录中初步选定整体有衬正滑动轴承，其尺寸为 dDB=303850, 所以 d = d =30mm。查机械设计手册整体
32、有衬正滑动轴承的轴肩高为 4mm，所以 d =38 mm 由刀盘的尺寸和1-2从动轮的尺寸确定 L=45mmL，7-8=20mm。由轴承的尺寸，可以确定 L=L5-6=50mm。根据轴承的装拆及便于对轴承添加润滑剂的要求，取 L2-3=L6-7=45mm。根据轴的总体尺寸，取 L4-5=105mm。栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。2.3.5 轴承的设计由轴的结构尺寸确定，安装轴承的轴直径是 30mm。查机械设计手册14 表 2-3 选取安装简单的整体有衬正滑动轴承。辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应。表 2-3 整体有衬正滑动轴承质量型号dDRBbLL1HhH1d1d2CHZ030303830504015011070
33、352018.5M101.5/kg1.71其主要外形安装尺寸如图 2-7图 2-7 整体有衬正滑动轴承2.3.6 主轴支承方案的确定由于机床要求结构简单且受力不大，因此采用前后两端进行轴向定位，常用的轴承配置方式有两种：两端固定支撑和一端固定一端游动支撑。峴扬斕滾澗辐滠兴渙藺。两端固定支撑指每个支撑只固定轴承内、外圈相对的一个侧面，两个支撑组合起来限制轴的双向移动，这种固定方式结构简单，安装调整容易，适于温度变化不大和较短轴的固定。一端固定一端游动支撑指一端支撑的轴承内外圈两侧均固定，从而限制了轴的双向移动，另一端内圈两侧固定，防止脱落，这种固定方式结构比较复杂，但工作稳定性好，适应于对工作温
34、度变化较大的长轴的固定。詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜。主轴前端装有圆盘刀具，主轴的回转精度直接影响到圆盘刀具与蔬菜之间切割压力的大小，后端装有大 V 带轮。因此采用固定方式简单，安装调整容易的两端固定。图2-7 是主轴部件的结构示意图，大带轮周向固定采用键，轴向固定一端采用六角螺栓和垫圈固定，另一端采用轴肩固定。主轴周向固定采用轴肩固定，轴向固定采用一对整体有衬正滑动轴承。则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷。图 2-7 主轴部件结构示意图2.3.7 主轴的校核计算本计算是经过轴的初步设计和轴的结构确定后的校核计算。选取轴的材料为 45 号钢，调质处理。根据机械设计14,已经算出轴的最小直径为20 mm，扭矩为 14
35、.65 N.m。胀鏝彈奥秘孫戶孪钇賻。最大摩擦力 F=19.2N，如图 2-8 所示，方向与蔬菜位置处圆盘刀具运动方向相反， 将圆盘刀具所受摩擦力向轴心简化，如图 2-9 所示，合力为：鳃躋峽祷紉诵帮废掃減。F=0X233YF= - 1F 0.155F = 6N蔬菜作用于圆盘刀具上的总力矩 T=14.65Nm；图 2-8 圆盘刀具所受摩擦力示意图图 2-9 圆盘刀具受力图据本章 2.2.3 节计算可知，带轮作用在主轴上的径向力 Q=277.3N，图 2-10 是主轴受力示意图。O 点为圆盘刀具作用于主轴上的点，A 点和 B 点为两轴承作用于主轴上的点，C 点为大带轮作用于主轴上的点，首先求出
36、A 点和 B 点出各个方向上的作用点， 然后画出各个平面内的主轴弯矩图，将弯矩合成，接着画出扭矩图，最后将弯矩和扭矩合成得出计算弯矩来进行校核。稟虛嬪赈维哜妝扩踴粜。图 2-10 主轴受力示意图23(1) X-Y 平面内受力分析图2-11 是X-Y 平面内的受力图，其中 F总6N ，L=1=145mm，L=105mm，L=115mm。图 2-11 X-Y 平面内受力图受力计算式为：F+ R+ R= 0总( AX)BX(2.9)F L + L+ R L= 0总12AX2由式(2.7)可得：R= -14.29N ， R= 8.29NAXBX图 2-12 是 X-Y 平面内的弯矩图。图 2-12 X
37、-Y 平面内弯矩图(2) Y-Z平面内图 2-13 是 Y-Z 平面内的受力图，其中 N= 115.2N ，Q=227.3N，L =150mm，总1L2=105mm，L3=115mm。陽簍埡鲑罷規呜旧岿錟。图 2-13 Y-Z 平面内受力图受力计算式为：N= R总AY= 0(2.10)Q + R+ R( AZB)ZQ L+ L- R L= 023BZ2由式(2.8)可得：R= 115.2N ， R= 476N ， R= -703.3NAYBZAZ图 2-14 是 Y-Z 平面内的弯矩图。图 2-14 Y-Z 平面内弯矩图(3) 合成弯矩A 点和 B 点处为危险截面，求出 A 点和 B 点的合成弯矩：M= 9.02NM2+ M2M2+ M2AAXM=BBXAY= 3.424NBY图 2-15 是其合成弯矩图，图 2-16 是其扭矩图。图 2-15 合成弯矩图图 2-16 扭矩图(4) 按弯扭组合强度条件校核轴的强度通常只校核轴上承受最大弯矩和转矩的截面(即危险截面 B 处)的强度。其校核公式为：M2 + (a T )2BM=(2.11)Ba式中， 是考虑扭矩和弯矩的作用性质不同而引人的校正系数,取 =0.6(单向传动，考虑启动、停车的影响，转矩按脉动循环变化)，代入式(2.11)中得：沩氣嘮戇苌鑿鑿槠谔應。