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摘  要
茶叶加工是一个复杂而精细的过程，其中茶叶的杀青环节对最终茶叶品质有着重要影响。在茶叶杀青过程中，目标是通过适当的处理方法停止茶叶内部酶的活动，以防止茶叶继续氧化和发酵，从而保持茶叶的色泽、香气和口感。传统的茶叶杀青方式包括烘青和蒸青，但这些方法在效率和茶叶品质方面存在一定的局限性。为了解决传统杀青方式的不足，滚筒式茶叶杀青机被引入和研发。滚筒式茶叶杀青机采用机械滚筒的方式，通过滚筒的不断滚动和翻动，使茶叶在加热的同时不断受到翻动，从而实现对茶叶的均匀加热和杀青。
本文设计的滚筒式杀青机采用电热丝加热，滚筒内部设置有循环加热系统，避免热能流失。该设备主要由加热系统、转动滚筒、传动机构组成。加热系统通常采用电热或蒸汽加热，确保设备能够迅速达到杀青所需的温度。转动滚筒是设备的核心部分，其内部的设计使茶叶能够在滚筒内均匀翻滚，保证每一片茶叶都能均匀受热，有效提高杀青的均一性和效率。传动系统主要包括电机、链传动等，完成了主要部件轴、链轮的设计和校核。使用有限元分析软件对滚筒式杀青机的主要零部件轴进行了有限元分析，确保设计的滚筒式杀青机具有足够的强度，确保其满足设计要求。
滚筒式杀青机能够实现茶叶的均匀加热和处理，确保每一片茶叶都能受到相同程度的处理，从而保证茶叶的一致性和品质稳定性。相比传统的手工杀青方式，滚筒式杀青机能够大大节省加工时间和人力成本，提高生产效率。滚筒式茶叶杀青机的设计充分考虑了茶叶加工的专业需求和实用性，采用了先进的自动化技术和人机工程学设计理念，极大地提高了茶叶加工的效率和茶叶产品的品质，满足了现代茶叶加工业对高效率和高质量的双重需求。通过该设备的应用，可以有效地提升茶叶企业的竞争力，推动传统茶叶加工工艺向现代化、自动化方向发展。

关键词：滚筒式杀青机；链传动；计算校核；有限元分析

目  录

摘  要     - 1 -
1 绪论    1
1.1  研究的背景及意义    1
1.2  国内外的发展现状    2
1.3  茶叶杀青机的基本要求    3
1.4  本文主要研究内容    4
2 茶叶杀青机的总体方案设计    5
2.1  基本设计要求    5
2.2  总体方案设计    5
2.2.1  加热系统的设计    6
2.2.2  转动滚筒的设计    6
2.2.3  传动系统的设计    7
2.3  本文主要的创新点    8
3 茶叶杀青机的结构设计    9
3.1 传动方案    9
3.2 电动机的选择    9
3.2.1 电机的选型    9
3.2.2 传动比的分配    9
3.3 链传动的设计和校核    10
4.3.2  小链轮的设计及计算    10
4.3.3  大链轮的设计及计算    11
3.4 轴的设计和校核    12
3.5 轴承的选型及校核    14
4 三维建模和有限元分析    16
4.1 Solidworks简介    16
4.2 Ansys    17
4.3 材料选择    17
4.4 网格划分    18
4.5 施加载荷    18
4.6 后处理    19
4.7 滚筒式杀青机的工艺性分析    20
5 总结和展望    22
5.1 总结    22
5.2 展望    22

1 绪论
1.1  研究的背景及意义
茶叶作为世界上广泛消费的饮品之一，在中国拥有悠久的历史和文化底蕴。茶叶的品质和口感受到人们的极大关注，而茶叶的制作工艺则对其品质产生着深远的影响。在茶叶制作过程中，杀青是至关重要的一步，其目的是通过破坏茶叶中的酶活性，防止其继续氧化，保持茶叶的色泽、香气和口感。而滚筒式茶叶杀青机作为茶叶加工中的重要设备，其研究与发展具有重要的背景和意义。
茶叶产业是中国农业的重要组成部分，也是中国传统农产品加工产业中的重要支柱之一。茶叶产业的发展对中国的农村经济发展、农民增收以及乡村振兴具有重要意义。随着社会经济的快速发展和人们消费观念的变化，对茶叶品质的要求不断提高，对茶叶加工技术的创新和提升也日益迫切。在这样的背景下，研究滚筒式茶叶杀青机，提高其生产效率和茶叶品质，具有促进茶叶产业健康发展的重要意义。茶叶加工技术的改进和升级对提高茶叶产业的竞争力和市场地位至关重要。随着科技的发展和工业化生产的需求，传统的茶叶加工方式已经不能满足市场需求。滚筒式茶叶杀青机作为茶叶加工中的关键设备之一，其研究和改进能够提高茶叶加工的自动化程度和生产效率，降低生产成本，提高茶叶的品质和市场竞争力。因此，加强对滚筒式茶叶杀青机的研究，推动其技术水平的提升，对于提高茶叶产业的整体竞争力和市场占有率具有重要的战略意义。茶叶是中国的传统饮品，也是中国文化的重要载体之一。茶文化源远流长，对中国人的生活方式、思想观念、社会交往等方面都产生着深远的影响。茶叶的制作工艺是茶文化的重要组成部分，而滚筒式茶叶杀青机作为茶叶加工中的重要设备，其研究和发展对传承和弘扬中国茶文化具有重要意义。通过对滚筒式茶叶杀青机的研究，可以更好地保护和传承茶叶制作工艺的传统，提高茶叶的品质和口感，促进茶文化的传播和发展，推动茶文化在国际上的传播和影响。
滚筒式茶叶杀青机作为茶叶加工中的重要设备，其研究与发展具有深远的背景和重要的意义。通过加强对滚筒式茶叶杀青机的研究，提高其生产效率和茶叶品质，可以促进茶叶产业的健康发展，提高茶叶产业的竞争力和市场地位，传承和弘扬中国茶文化，推动茶文化在国际上的传播和影响。
1.2  国内外的发展现状
滚筒式茶叶杀青机作为茶叶加工中的重要设备，在国内外都得到了广泛的关注和应用。
在我国，茶叶产业一直都是一个重要的产业，而茶叶加工技术的发展也一直处于不断创新的状态。随着科技的进步和工业化生产的需求，滚筒式茶叶杀青机在中国茶叶加工行业中得到了广泛的应用和发展。目前，国内茶叶加工企业普遍采用滚筒式茶叶杀青机进行茶叶的杀青处理。这些机器具有结构简单、操作方便、生产效率高等特点，能够满足大规模茶叶生产的需求。同时，一些茶叶加工企业也在不断对滚筒式茶叶杀青机进行改进和优化，以适应不同茶叶品种和加工工艺的需求，提高茶叶的品质和市场竞争力。另一方面，国内一些科研机构和高校也在积极开展滚筒式茶叶杀青机的研究工作，致力于提高其技术水平和性能指标。他们通过对材料、结构、工艺等方面的优化设计，不断提升滚筒式茶叶杀青机的加工效率、能耗指标、茶叶品质等方面的性能。这些研究成果不仅为茶叶加工企业提供了技术支持和装备更新的方向，还推动了茶叶加工技术的创新和进步，促进了茶叶产业的健康发展。

图1.1 国内设计的茶叶杀青机
在国外，茶叶作为一种受欢迎的饮品，在许多国家和地区都有着广泛的消费市场。随着人们对健康饮食的重视和对品质生活的追求，茶叶的需求量不断增加，茶叶加工技术也得到了不断的改进和提升。滚筒式茶叶杀青机作为茶叶加工的重要设备，在国外茶叶产业中也得到了广泛的应用和发展。在一些茶叶生产大国如印度、斯里兰卡等国家，滚筒式茶叶杀青机被广泛采用，成为茶叶加工的主要设备之一。这些国家的茶叶加工企业通常采用先进的生产技术和设备，不断改进和优化滚筒式茶叶杀青机的工艺参数和控制系统，以提高茶叶的产量和品质，降低生产成本，提升市场竞争力。此外，在一些茶叶消费大国如日本、英国等国家，茶叶加工技术也得到了不断的创新和提升。这些国家的茶叶加工企业通常注重科技创新和品质管理，采用先进的生产工艺和设备，以确保茶叶的品质和口感达到国际标准。滚筒式茶叶杀青机作为茶叶加工中的重要设备之一，也受到了广泛关注和应用。

图1.2 国外设计的茶叶杀青机
滚筒式茶叶杀青机在国内外茶叶加工行业中都得到了广泛的应用和发展。国内茶叶加工企业和科研机构在不断提高滚筒式茶叶杀青机的技术水平和性能指标，推动了茶叶产业的健康发展；而国外茶叶生产大国和消费大国也在不断改进和优化滚筒式茶叶杀青机的工艺参数和控制系统，提高茶叶的产量和品质，满足了市场需求。可以预见，随着科技的不断进步和茶叶产业的不断发展，滚筒式茶叶杀青机将在茶叶加工行业中发挥越来越重要的作用，为茶叶产业的健康发展和茶文化的传承发展做出更大的贡献。
1.3  茶叶杀青机的基本要求
茶叶杀青机的主要功能是通过适当的热力