一种高效小型茶叶揉捻机总体机构设计
摘 要：随着时代向前发展步伐的加快，我国的茶叶加工技术也在快速发展，从21世纪以来, 我国的茶叶加工技术正快速向机械化方向发展,机械化代替人工劳动力的时代已经来临， 各种制茶机械相继研制与开发成功, 并逐步应用于生产。在茶叶加工过程有一道必不可少的工序——揉捻。揉捻茶叶是茶叶在加工中的重要工序,主要作用是破坏叶细胞, 揉出茶汁, 使茶汁流出粘附于叶表, 利于冲泡、耐泡, 并使茶叶初步成型, 卷紧茶条, 缩小体积, 形成美观外形, 增进成茶的色泽和滋味。本文分析了中国国内外炒茶机机构的现状，对未来进行了展望，设计出一种新型小型炒茶机构。该小型炒茶机机构是由揉桶、揉盘、加压装置、减速机构和电动机组成。叶揉捻时依靠揉桶在揉盘上做水平回转运动，桶内的茶叶由于受到桶盖的压力、揉盘的反作用力等综合作用，使茶叶一边揉搓一边翻滚运动，适度破坏叶片组织，损伤叶细胞，挤出部分叶汁，达到揉捻的目的。拟解决的主要问题包括：（1）提高机构平稳性，减少噪音影响；（2）提高传动精度；（3）提高成条率；（4）提高揉捻效率，节约工艺时间。
关键词：茶叶；揉捻机构；揉桶；棱骨
Overall mechanism design of a high-efficiency small-scale tea rolling machine
Absrtact: With the acceleration of the development of the times, the tea processing technology in our country is also developing rapidly. Since the 21st century, the tea processing technology in our country is rapidly developing towards mechanization. The era of mechanization replacing manual labor force has come. Various kinds of tea-making machinery have been successfully developed and developed, and gradually applied to production. In the process of tea processing, there is an indispensable process - kneading. Tea rolling is an important process in tea processing. Its main function is to destroy leaf cells, knead tea juice, make tea juice flow out and adhere to the leaf surface, which is conducive to brewing and anti-foaming, and make tea preliminary shape, roll up tea strips, shrink the volume, form a beautiful shape, improve the color and taste of tea. In this paper, the status quo of domestic and foreign tea stir-frying mechanism is analyzed, and the future is prospected. A new type of small-scale tea stir-frying mechanism is designed. The mechanism of the small tea stir-frying machine is composed of a kneading barrel, a kneading plate, a pressurizing device, a decelerating mechanism and a motor. Leaf rolling depends on the horizontal rotation movement of the rubbing barrel on the rubbing plate. Tea in the barrel, due to the pressure of the barrel lid and the reaction force of the rubbing plate, rolls the tea while rubbing, moderately destroys the leaf tissue, damages the leaf cells, and extrudes part of the leaf juice to achieve the purpose of rubbing. The main problems to be solved include: (1) improving the smoothness of the mechanism and reducing the influence of noise; (2) improving the transmission accuracy; (3) improving the stripping rate; (4) improving the rolling efficiency and saving the process time.
Key words: tea; kneading mechanism; kneading barrel; prism
目录
1 前言 3
1.1 选题研究意义 3
1.2 国内外揉捻机械化发展概况 3
1.3 国内茶叶机械化未来发展方向 4
1.4 目前国内常见的揉捻机主要有以下几种类型 5
2 揉捻机总体设计方案的确定 5
2.1 原理分析 5
2.1.1 目的 5
2.1.2 设计内容 5
2.1.3 方案选择 5
2.1.4 方案的比较 7
2.2 揉捻机总体结构设计 7
2.2.1 总体结构 7
2.2.2 传动路线 8
1．电机 2.皮带轮 3.高速轴 4.锥齿轮 5.主轴 6.转臂轴 7.揉桶 9
2.3 各执行机构参数的确定 9
2.3.1 加压装置 9
2.3.2 减速机构 9
2.3.3 揉盘 9
2.3.4 揉桶 9
2.3.5 电动机的选择 9
2.4 传动装置的运动和动力参数的计算 10
2.4.1 各传动带装置的总传动比及各轴转速的计算 10
2.4.2 各轴输入功率的计算 11
2.4.3 各轴转矩的计算 11
3 主要零件的选择和设计 11
3.1 皮带轮的设计 11
3.1.1 确定计算功率Pca 11
3.1.2 选取带型 11
3.1.3 确定带轮的基准直径dd1和dd2 12
3.1.4 确定窄V带的基准长度Ld和传动中心距a 12
3.1.6 计算带的根数 12
3.1.9 带轮的结构设计 13
3.1.10 带的张紧装置 14
3.2 直齿圆锥齿轮的设计计算 14
3.2.1 选择齿轮的材料 14
3.2.2 简化计算初步选定主要参数 14
3.2.3 校核计算 15
3.3 轴的设计计算 17
3.3.1 高速轴的设计计算 17
3.3.2 主轴的设计计算 20
1、轴的设计 21
2、确定公式内的各种计算数值 21
3、设计计算 21
3.4 轴承的校核 24
3.4.2 主轴轴承的校核 24
3.5 键的设计设计与校核 25
3.5.1 高速轴上联接的键的校核 25
3.5.2 电机上联接的键的校核 25
3.6 茶叶在揉桶中运动规律和受力分析 26
3.7 润滑与密封 27
3.7.1 滚动轴承的润滑 27
3.7.2 锥齿轮的润滑 27
3.8 主要缺点和有待进一步改进的地方 27
（1）还需人工调节，劳动强度较大 28
（2）该机是间歇性工作，工作效率不是很高 28
4 结论 28
参考文献 30
致 谢 31
1 前言
1.1 选题研究意义
随着时代向前发展步伐的加快，我国的茶叶加工技术也在快速发展，从21世纪以来, 我国的茶叶加工技术正快速向机械化方向发展,机械化代替人工劳动力的时代已经来临， 各种制茶机械相继研制与开发成功, 并逐步应用于生产。在茶叶加工过程有一道必不可少的工序——揉捻。揉捻茶叶是茶叶在加工中的重要工序,主要作用是破坏叶细胞, 揉出茶汁, 使茶汁流出粘附于叶表, 利于冲泡、耐泡, 并使茶叶初步成型, 卷紧茶条, 缩小体积, 形成美观外形, 增进成茶的色泽和滋味。
现在，我国的机械化茶叶加工技术虽然有了长足的发展，但功能相对单一，制茶机械的自动化和连续化程度仍然较低。而我国的制茶技术大体上仍处于机械化初级阶段，与国外相比尚存在巨大的差距。本课题的选用将从这方面入手，力求改善加工设备（茶叶揉捻机）的自动化和智能化程度，提升加工的工艺水平，选题的意义不仅可以满足市场工艺对机械化装备应用的要求，也顺应了时代发展的要求，具有一定的使用价值与市场潜力。
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