山楂去核機(jī)設(shè)計(jì)【全套含15張CAD圖紙】
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本科學(xué)生畢業(yè)論文山楂去核機(jī)設(shè)計(jì)系部名稱: 專業(yè)班級: 學(xué)生姓名: 指導(dǎo)教師: 職 稱: XX學(xué)院二一九年六月XX學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)摘 要 在.學(xué).習(xí).和.吸.收.山.楂.剝.皮.機(jī).其.它.技.術(shù).的.基.礎(chǔ).上,根.據(jù).山.楂.的.物.理.特性.,研.制.了.一.種.新.的.山.楂.剝皮機(jī).。該.機(jī).主.要.包.括.間.歇.機(jī).構(gòu).和.去.核.機(jī).構(gòu)。間.歇.機(jī).構(gòu).采用槽輪機(jī)構(gòu),去.核.機(jī).構(gòu).采.用.曲.柄.滑.塊.機(jī).構(gòu)。本.文.分.別.對.這.兩.種.機(jī).構(gòu).進(jìn).行.了.運(yùn).動(dòng).分.析.和.設(shè).計(jì).計(jì).算。動(dòng).力.由.電.機(jī).提.供,通.過.傳.動(dòng).裝.置.傳.遞.給.轉(zhuǎn).臺(tái).和.工.作.臺(tái).的.去.核.機(jī).構(gòu)。實(shí).現(xiàn).了.工.作.臺(tái).的.間.歇.轉(zhuǎn).動(dòng).和.刀.具.的.往.復(fù).運(yùn).動(dòng)。本.機(jī).結(jié).構(gòu).簡.單,體.積.小,操.作.方.便。本.發(fā).明.解.決.了.人.工.剝.皮.勞.動(dòng).強(qiáng).度.大,果.酸.對.人.體.皮.膚.的.危.害,生.產(chǎn).效.率.高.的.問.題。關(guān)鍵詞:間.歇.機(jī).構(gòu);曲.柄.滑.塊;去.核.機(jī);槽.輪IXX學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)ABSTRACTOn the basis of learning and absorbing other technology of hawthorn denucleator, a new hawthorn denucleator is developed according to the physical characteristics of hawthorn. The machine mainly includes intermittent mechanism and de-nucleating mechanism. The intermittent mechanism adopts groove wheel mechanism, and the de-nucleating mechanism adopts crank-slider mechanism. In this paper, the motion analysis and design calculation of these two mechanisms are carried out respectively. The power is supplied by the motor and transmitted to the turntable and the de-nucleating mechanism of the worktable through the transmission device. The intermittent rotation of the worktable and the reciprocating movement of the cutter are realized. The machine has the characteristics of simple structure, small volume and easy operation. The method solves the problems of manual denucleation with high labor intensity and the harm of fruit acid to human skin, and has high production efficiency.Key words: Intermittent Mechanism; Crank Slider; Nucleation Machine; Grooved Wheel目 錄摘 要IABSTRACTII第1章 緒 論11.1 研究目的及意義11.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11.3 本文研究的內(nèi)容2第2章 總體方案的設(shè)計(jì)32.1山楂的物理特性32.2方案設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)組成32.2.1 去核機(jī)的功能分解32.2.3方案的選擇42.3工作原理5第3章 沖核機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)63.1沖核機(jī)構(gòu)的方案63.2齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算63.3曲柄滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算123.3.1曲柄滑塊的動(dòng)力學(xué)特性123.3.2曲柄滑塊的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性133.4去核刀具設(shè)計(jì)14第4章 間歇機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)164.1 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算164.2 槽輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)174.2.1槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)174.2.2槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性174.2.3槽輪機(jī)構(gòu)的受力分析174.2.4槽輪機(jī)構(gòu)的尺寸確定18結(jié) 論20參考文獻(xiàn)21致 謝2219XX學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第1章 緒 論1.1 研究目的及意義在.學(xué)習(xí).和吸.收山.楂剝.皮機(jī).其它.技術(shù).的基.礎(chǔ).上,根.據(jù)山.楂的.物.理特.性,研.制了.一種.新的.山楂.剝皮.機(jī)。該.機(jī)主.要包.括間.歇機(jī).構(gòu)和.去核.機(jī).構(gòu)。間.歇機(jī).構(gòu)采.用槽.輪機(jī).構(gòu),去.核機(jī).構(gòu)采.用曲.柄滑.塊機(jī).構(gòu)。本.文分.別對.這兩.種機(jī).構(gòu)進(jìn).行了.運(yùn)動(dòng).分析.和設(shè).計(jì)計(jì).算。動(dòng).力由.電機(jī).提.供,通.過傳.動(dòng)裝.置傳.遞給.轉(zhuǎn)臺(tái).和工.作臺(tái).的去.核機(jī).構(gòu)。.實(shí)現(xiàn).了工.作臺(tái).的間.歇轉(zhuǎn).動(dòng)和.刀具.的往.復(fù)運(yùn).動(dòng)。本.機(jī)結(jié).構(gòu)簡.單,體.積.小,操.作方.便。本.發(fā)明.解決.了人.工剝.皮勞.動(dòng)強(qiáng).度.大,果.酸對.人體.皮膚.的危.害,生.產(chǎn)效.率高.的問.題。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀自20世.紀(jì)80年.代末.以.來,我.國開.始研.制核.清除.機(jī),并.相繼.引進(jìn).了一.些產(chǎn).品。但.在生.產(chǎn)中.應(yīng)用.不廣.泛。根.據(jù)石.果播.種機(jī).的結(jié).構(gòu)特.點(diǎn)和.工作.部件.的不.同,我.國開.發(fā)的.石果.播種.機(jī)大.致可.分為.分體.式、輥.式和.撥動(dòng).式。1)對.于較.大的.果.核,如.桃、杏、.李等.,常.采用.部分.分段.的去.籽.機(jī)。它.主要.是用.一把.切割.刀把.水果.分成.兩.半,然.后用.振動(dòng).篩或.人工.輔助.去.籽。設(shè).備結(jié).構(gòu)簡.單可.靠。而.粘液.核果.實(shí)剝.皮率.不.高,果.肉損.失率.高,勞.動(dòng)強(qiáng).度.高。2)該.機(jī)適.用于.果.肉、石.材等.易分.離的.果肉.加.工。西.北農(nóng).林科.技大.學(xué)機(jī).電工.程學(xué).院教.師研.制.的YG.GH.2000.型反.輥式.核清.除機(jī).和山.茱萸.核清.除機(jī).屬于.這一.類。除.了增.加了.一個(gè).清除.裝置.以克.服輥.式成.核器.中紙.漿損.失大.的缺.點(diǎn).外,還.將角.膜成.核器.的快.速輥.設(shè)計(jì).為浮.動(dòng).式。當(dāng).較大.的果.實(shí)進(jìn).入果.核間.隙.時(shí),快.速輥.能瞬.間水.平移.動(dòng),增.大了.成核.間.隙,保.持果.肉完.整。3)磁.極式.除核.機(jī)是.一種.磁極.式除.核.機(jī),通.過與.磁芯.厚度.基本.相同.的磁.極將.磁芯.刺.穿。典.型的.山楂.剝皮.機(jī)。本.實(shí)用.新型.適用.于大.小相.同、易.于分.離的.水果.的剝.皮作.業(yè),果.肉完.整性.好。20.世紀(jì)60年.代,國.外開.始發(fā).展水.果剝.皮.機(jī)。20.世紀(jì)80.年代.初,美.國、意.大.利、荷.蘭等.國家.相繼.引進(jìn).了粘.核桃.剝皮.機(jī)、橄.欖剝.皮機(jī).等。去.核過.程基.本上.是自.動(dòng)化.的。經(jīng).過幾.十年.的發(fā).展,它.越來.越完.善和.成.熟。目.前,它.正朝.著節(jié).能、機(jī).電一.體化.方向.發(fā)展,以.計(jì)算.機(jī)控.制操.作為.主要.任.務(wù)。日.本生.產(chǎn)刮.刀式.削皮.機(jī)。剝.皮后.的果.肉可.達(dá)5.毫米.左.右。20.世紀(jì).80年.代初,美.國F.MC.公司.向市.場推.出了.一種.粘核.桃自.動(dòng)扭.矩剝.皮.機(jī),每.分鐘.可加.工80.個(gè)桃.子,產(chǎn).量約.800公.斤/.小時(shí),意.大利.Bertu.zzi公.司引.進(jìn)了.一種.適合.于果.汁飲.料成.核工.藝的.滾筒.成核.機(jī)。具.有生.產(chǎn)效.率.高、推.廣價(jià).值高.等特.點(diǎn)。1.3 本文研究的內(nèi)容通.過查.閱文.獻(xiàn)和.物理.測.量,對.山楂.的物.理性.能和.加工.性能.進(jìn)行.了研.究,為.核清.除機(jī).的結(jié).構(gòu)參.數(shù)和.運(yùn)動(dòng).參數(shù).的選.擇提.供了.依.據(jù)。通.過對.現(xiàn)有.核拆.卸機(jī).工作.原理.數(shù)據(jù).的收.集和.分.析,確.定了.總體.設(shè)計(jì).方.案,采.用現(xiàn).代設(shè).計(jì)方.法和.工.具,完.成了.各部件.的功.能和.整機(jī).的結(jié).構(gòu)設(shè).計(jì)和.優(yōu).化。通.過數(shù).學(xué)、物.理、.機(jī).械、機(jī).械原.理、機(jī).械設(shè).計(jì)和.三維.軟件.Solid.works.相結(jié).合,分.析了.核拆.卸機(jī).關(guān)鍵.部件.的工.作機(jī).理,探.討了.影響.核拆.卸機(jī).性能.的因.素,并.給出.了最.終的.方案.和參.數(shù)。確.定的.。研.究的.主要.內(nèi).容: 1)了.解山.楂果.的物.理特.性、相.關(guān)農(nóng).藝技.術(shù)和.加工.性狀.等;2)確.定整.機(jī)的.設(shè)計(jì).方案.和合.理的.去核.作業(yè).方.式。3)根.據(jù)去.核作.業(yè)要.求設(shè).計(jì)關(guān)鍵.部.件。4)對.去核.機(jī)關(guān).鍵部.件進(jìn).行運(yùn).動(dòng)機(jī).理分.析。XX學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第2章 總體方案的設(shè)計(jì)2.1山楂的物理特性山.楂果.小,球.形,有.的壓.成蛋.糕。表.面為.棕色.至紅.棕.色,有.細(xì)皺.紋、頂.部凹.陷、花.萼殘.余、花.?;?基部.脫.落。果.實(shí)中.央有.五個(gè).堅(jiān)硬.的星.形緊.密排.列的.顆.粒(如.圖2-1所.示)。山.楂的.形狀.尺寸.和芯.部尺.寸測.量值.見表.2-1。圖2-1 山.楂外.形和.果核.排.列表2-1 山.楂果.尺寸.測定.值2.2方案設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)組成2.2.1 去核機(jī)的功能分解山.楂自.動(dòng)取.芯機(jī).利用.切割.機(jī)的.往復(fù).直線.運(yùn)動(dòng).和旋.轉(zhuǎn)工.作盤.的間.歇傳.動(dòng)來.完成.連續(xù).取芯.操.作。其.總功.能可.分為.送.果、沖.果、退.貨三個(gè).子功.能。(1)加.果:可.手動(dòng).或自.動(dòng)加.果;(2)沖.量:要.求旋.轉(zhuǎn)盤.在刀.具從.上到.下移.動(dòng)前.以一.個(gè)間.隔驅(qū).動(dòng)。(3)操.作盤.間歇.傳動(dòng).:完.成了.送果.、沖.果、送.回三.個(gè)工.作站.的轉(zhuǎn).換;2.2.2 去核刀運(yùn)動(dòng)過程在.電機(jī).作為.動(dòng)力.點(diǎn).時(shí),這.種動(dòng).作具.有將.連續(xù).回程.運(yùn)動(dòng).轉(zhuǎn)化.為往復(fù).直線運(yùn)動(dòng).的功.能。實(shí).現(xiàn)此.功能.的操.作如.下:(1)帶.運(yùn)動(dòng).從動(dòng).件的.圓柱.凸.輪:凸.輪具.有設(shè).計(jì)簡.單的.特.點(diǎn)。它.還可.以準(zhǔn).確有.效地.預(yù)測.基本.趨.勢、工.作行.為、結(jié).構(gòu)和.壽.命,具.有良.好的.運(yùn)動(dòng).和動(dòng).態(tài)性.能。(2)中.心曲.柄滑.塊運(yùn).動(dòng):該.機(jī)構(gòu).具有.較好.的動(dòng).態(tài)和.運(yùn)動(dòng).特.性,運(yùn).動(dòng)副.的幾.何閉.合,操.作簡.單等.特.點(diǎn)。(3)偏.心曲.柄滑.塊機(jī).構(gòu):與.中心.曲柄.滑塊.機(jī)構(gòu).相.比,具.有加.力急.回的.特.點(diǎn)。山.楂.取心.機(jī)由.減速.驅(qū)動(dòng).裝.置、沖.切機(jī).構(gòu)和.間隙.運(yùn)動(dòng).機(jī)構(gòu).組.成。在.送料.期.間,刀.具不.能壓.在操.作板.上。顯.然,在.切割.機(jī)從.上到.下移.動(dòng)之.前,操.作盤.間歇.驅(qū).動(dòng)。因.此,刀.具與.操作.盤之.間的.運(yùn)動(dòng).需要.嚴(yán)格.的時(shí).間順序.和空.間位.置協(xié).調(diào)配.合。2.2.3方案的選擇現(xiàn).在我.們可.以根.據(jù)給.定的.條.件、執(zhí).行機(jī).構(gòu)的.兼容.性、結(jié).構(gòu)簡.單、空.間布.局緊.湊的.要求.來選.擇方.案,所.以我.們可.以選.擇兩.個(gè)簡.單的.方.案。方.案1:去.核機(jī).構(gòu)為.曲柄.滑塊.機(jī).構(gòu),旋.轉(zhuǎn)盤.機(jī)構(gòu).為槽.輪機(jī).構(gòu)。方.案2:沖.壓機(jī).構(gòu)為.擺動(dòng)從動(dòng)件.圓.柱凸.輪.機(jī).構(gòu),旋.轉(zhuǎn)盤.間歇.機(jī)構(gòu).為棘.輪機(jī).構(gòu)。評.價(jià):.曲柄.滑塊.機(jī)構(gòu).的往.復(fù)直.線運(yùn).動(dòng)具.有增.大和.快速.回位.的功.能,最.終選.擇了.山楂.剝除.器的.機(jī)械.運(yùn)動(dòng).方.案。山.楂去.核機(jī).的結(jié).構(gòu)如.下圖.所.示:1.自動(dòng)落料模塊2.機(jī)架3.電機(jī)固定板4.軸承組5.電機(jī)6.曲柄7.連桿8.撥料鏟9.山楂10.大齒輪11.小齒輪12.刀具模塊13.下料槽14.轉(zhuǎn)盤15.轉(zhuǎn)盤軸承組16.槽輪17.撥桿18.大帶輪19.同步帶20.軸芯21.軸套22.小帶輪23.軸承24.軸套固件2.3工作原理其.中,剝.皮刀.可去.除山.楂.芯,保.證山.楂不.斷.裂;山.楂定.位板.可定.位山.楂.芯,保.證剝.皮刀.能準(zhǔn).確去.除山.楂.芯;傳.動(dòng)間.歇輪.在傳.動(dòng)過.程中.每30度.轉(zhuǎn)動(dòng).一.次。圓.輪,然.后使.山楂.定位.盤間.歇轉(zhuǎn).動(dòng);變.速器.圓.輪,每.轉(zhuǎn)動(dòng).一.圈,帶.動(dòng)間.歇輪.轉(zhuǎn).動(dòng)。30.度一.次,旋.轉(zhuǎn)軸.保證.驅(qū)動(dòng).輪的.平穩(wěn).傳.動(dòng),連.桿帶.動(dòng)驅(qū).動(dòng)輪.的轉(zhuǎn).動(dòng),在.旋轉(zhuǎn).盤的.圓周.運(yùn)動(dòng).過程.中分v別帶.動(dòng)取.核工.具的.上下.運(yùn)v動(dòng),旋.轉(zhuǎn)盤.的圓.周運(yùn).動(dòng)帶.動(dòng)取.核工.具的.運(yùn).動(dòng)。e連.桿;擋.板的.作用.是在取.核后.收集v山.楂。山.楂取v心機(jī).的工.作原.理.是:動(dòng).力由.電機(jī).通過.齒輪傳.動(dòng)傳.遞到.曲柄.轉(zhuǎn).盤,轉(zhuǎn).盤轉(zhuǎn)動(dòng).帶動(dòng).連桿.作往.復(fù)運(yùn).動(dòng),連v桿上.下帶.動(dòng)刀.具完.成山.楂取v心工.作。在.另一.側(cè),電.機(jī)通.過皮帶.驅(qū)動(dòng).驅(qū)動(dòng).驅(qū)動(dòng).盤。.驅(qū)動(dòng).盤每.轉(zhuǎn)一.圈旋.轉(zhuǎn)3.0度,山.楂定位.盤在.主軸旋.轉(zhuǎn)下.旋轉(zhuǎn)。當(dāng).旋轉(zhuǎn).盤帶.動(dòng)連.桿向.上轉(zhuǎn).動(dòng)時(shí),變.速器.的轉(zhuǎn).動(dòng)裝.置帶.動(dòng)間.歇輪.轉(zhuǎn).動(dòng),定.位盤.帶動(dòng).山楂.在割.刀下.方轉(zhuǎn).動(dòng)。當(dāng).旋轉(zhuǎn).盤向.下移.動(dòng)時(shí).,驅(qū)動(dòng).裝置.繞著.間歇.輪移.動(dòng)。在.連桿.的作.用.下,刀.具向.下移.動(dòng),完.成山.楂的.去核.工作,.如此.反.復(fù)。當(dāng).山楂.與切.割機(jī).一起.上升.時(shí),擋.板脫.落到.定位.板.上,隨.定位.板旋.轉(zhuǎn)。當(dāng).遇到.第二.個(gè)擋.板.時(shí),山.楂被.剝掉.掉進(jìn).收集.帶。XX學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第3章 沖核機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.1沖核機(jī)構(gòu)的方案電.機(jī)固.定在.機(jī)架.上,帶.動(dòng)主.動(dòng)大.齒輪.轉(zhuǎn).動(dòng)。在.固定.在從.動(dòng)小.齒輪.上的.聯(lián)軸.器的.作用.下,連.桿隨.著小.齒輪.的轉(zhuǎn).動(dòng)而.擺.動(dòng)。滑.桿的.一端.通過螺.栓與.連桿.連.接,并.通過.直線.滑塊.固定.在機(jī).架.上,使.滑桿.在連.桿的.牽引.和直.線滑.塊的.引導(dǎo).下直.線往.復(fù)運(yùn).動(dòng)。取.芯工.具固.定在.滑桿.下.方,工.具與.滑桿.中心.呈垂.直直.線。通.過滑.桿直.線運(yùn).動(dòng),可.實(shí)現(xiàn)取.芯。該.方案.的基.本工.作原.理實(shí).際上.是一.種帶.有中.心曲.柄的.直線.滑桿機(jī).構(gòu)。3.2齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算1、齒.輪基.本參.數(shù)選.定(齒.輪設(shè).計(jì)參.照機(jī).械設(shè)計(jì)教.材進(jìn).行設(shè).計(jì))(1)材.料:參.照表.10-1.選擇.小齒.輪材料為40Cr.調(diào)質(zhì)處理,.齒面.硬度.為280.HBS。大齒輪選.用45鋼調(diào).質(zhì),齒.面硬.度為.240.HBS。(2)小.齒輪.齒數(shù).初選.為,大.齒輪.齒數(shù).。2.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)(1)由式(10-11)試算小齒輪分度圓直徑,即d1T32KH1T1du+1uZHZEZH21) 確定公式中的各參數(shù)值試選KH1=1.3。計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。T1=9.55106Pn1=9.5510610960Nmm=9.948104Nmm由表10-7選取齒寬系數(shù)d=1。由圖10-20查得區(qū)域系數(shù)ZH=2.5。由表10-5查2材料的彈性影響系數(shù)ZH=189.8MPa12。由式(10-9)計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)Ze。a1=arccosz1cos(z1+2ha)=arccos24cos 20(24+21)=29.841a2=arccosz1cos(z2+2ha)=arccos77cos 20(77+21)=23.666=z1tan a1-tan +z2(tan a2-tan )2 =24tan29.841-tan20+77(tan 23.666-tan 20)2=1.711Zg=4-3=4-1.7113=0.873計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力H。由圖10-25d查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為H1im1=600 MPa、H1im2=550MPa。由式(10-15)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù):N1=60n1jLh=6096012830015=4.147109N2=N1u=4.147109(7724)=1.293109由圖10-23查取接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=0.90、KHN2=0.95。取失效概率為1%、安全系數(shù)S=1,由式(10-14)得H1=KHN1H1im 1S=0.906001MPa=540MPaH2=KHN2H1im 2S=0.955501MPa=523MPa取H1和H2中的較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力,即H=H2=523 MPa2)試算小齒輪分度圓直徑d1t32KHtT1du+1uZHZEZe2=321.39.94810417724+177242.5189.80.8735232mm =59.763mm (2)調(diào)整小齒輪分度圓直徑1)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。圓周速度v。 v=d1tn1601000=59.763960601000m/s=3.0m/s齒寬b。 b=dd1t=159.763mm=59.763mm2)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)KH。由表10-2查得使用系數(shù)KA=1。根據(jù)v=3.0m/s、7級精度,由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)Kv=1.12。齒輪的圓周力。Fd=2T1d1t=29.94810459.763N=3.329103NKAFt1b=13.32910359.763Nmm=55.7Nmm100Nmm,查表10-3得齒間載荷分配系數(shù)KFa=1.0。由表10-4用插值法查得KH=1.417,結(jié)合b/h=10.67查圖10-13,得KF=1.34。則載荷系數(shù)為KF=KAKvKFaKF=11.081.01.34=1.453)由式(10-13),可得按實(shí)際載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù) m=m13KFKF1=1.71931.451.3mm=1.783mm對比計(jì)算結(jié)果,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù),由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力,而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力,僅與齒輪直徑有關(guān),可取由彎曲疲勞強(qiáng)度得的模數(shù)1.783mm并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2mm,按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=67.939mm,算出小齒輪z1=d1m=67.9392=33.97。 取z1=34則大齒輪齒數(shù)z2=uz1=3.234=108.8,取z2=109,z1與z2互為質(zhì)數(shù)。 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng),既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度,又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度,并做到機(jī)構(gòu)緊湊,避免浪費(fèi)。4.幾何尺寸計(jì)算(1)計(jì)算分度圓直徑d1=z1m=342mm=68mmd2=z2m=1092mm=218mm(2)計(jì)算中心距 a=d1+d22=68+2182mm=143mm(3)計(jì)算齒輪寬度 b=dd1=168mm=68mm考慮不可避免的安裝誤差,為了保證設(shè)計(jì)齒寬b和節(jié)省材料,一般將小齒輪略為加寬(510)mm,即b1=b+510mm=68+510mm=7378mm取b1=75mm,而使大齒輪的齒寬等于設(shè)計(jì)齒寬,即b2=b=68mm。3.3曲柄滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算3.3.1曲柄滑塊的動(dòng)力學(xué)特性圖3-1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)受力分析從.曲柄.r傳.到連.桿l上.的力.與滑.塊發(fā).出的.壓力.之.間,存.在如.下關(guān).系: (3-1)曲.柄頸.A處,沿.半徑.方向.的力.和的關(guān).系:= (3-2)將.上2式.聯(lián)立.,可.得到.:= (3-3)曲.柄頸.沿r方.向承.受與.力大.小相.等的.壓.力。曲.柄頸.沿圓.周方.向所.受切.線.力與.半徑r的.乘積.,就.是轉(zhuǎn).矩T。T=*r (3-4)根.據(jù)上.圖可.知: (3-5)將(1)、(4)式.代.入(5)式,則 (3-6)從上式求出P。 (3-7)一般.曲柄.連桿.機(jī)構(gòu).l4r,所.以,可.將l看.成比.r大很.多,即lr ,這時(shí),角.趨近.于零.。則上.式可.以寫.成: (3-8)按.平.面幾.何圓.部分.的.勾. .股定.理,可.以導(dǎo).出 ,將上式代入,則得:8 (3-9)3.3.2曲柄滑塊的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性圖3-2 機(jī)構(gòu)簡圖取A點(diǎn).為坐.標(biāo)原.點(diǎn),x軸.水平.向右.。在任.意瞬.時(shí)t,機(jī).構(gòu)的.位置如.圖???以假.設(shè)C點(diǎn).的矢.徑.為:=+ (3-10)C點(diǎn).的坐.標(biāo)為.其矢.徑在.坐標(biāo).軸上.的投.影: (3-11) (3-12)根.據(jù)圖.形可.知: (3-13)所以: (3-14)式中,是.曲柄.長與.連桿.長之.比。將.上式.代入的.表達(dá).式.中,并.考慮.到,就.得到.了滑.塊的.運(yùn)動(dòng).方.程: (3-15)若.將此.式對.時(shí)間.求導(dǎo).數(shù),其.運(yùn)算.較繁.瑣。在.工程.實(shí)際.中,值.通常.不大.(=1/4.-1/6),故.可在.上式.中將.根式.展開.成的冪.級數(shù).并略.去起.的各.項(xiàng)而.作近.似計(jì).算: (3-16) (3-17)上.式再.對時(shí).間取.導(dǎo)數(shù),.便可.以得.到速.度和.加速度的.表達(dá)式:. (3-18) (3-19)其中都是的周期函數(shù)9。本.方案.的工.作原.理就.是曲.柄滑.塊機(jī).構(gòu)來.設(shè)計(jì).的,根.據(jù)山.楂的.加工.性.狀,設(shè).定該.曲柄.滑塊.機(jī)構(gòu).滑塊.行程.為50mm,轉(zhuǎn).動(dòng)周.期為.1秒,刀.具下.降行.程時(shí).間為.0.55秒,回.程時(shí).間為0.45.秒,行.程速.比系.數(shù).K=1.2,極.位夾.角為.16,偏.心.距e=60mm,由.圖解.法求.得曲.柄AB長.度為.21mm,連.桿BC長.度為.106mm。3.4去核刀具設(shè)計(jì)如.圖5-2.所示,取.芯刀.主要.由活.塞、彈.簧、刀.體和.圓銷.組.成。圖.示刀.具安.裝在.曲柄.滑塊.的滑.塊端.部,隨.滑塊.上下.移.動(dòng)。剝.皮刀.進(jìn)入.山楂.時(shí),螺.母進(jìn).入刀.管,拔.出刀.后,螺.母由.活塞和.彈簧一.起排.出。刀.體材.質(zhì)為.不銹鋼,.刀.管內(nèi).徑由.表3-.1中.的芯.徑參.數(shù)確.定,活.塞材.質(zhì)為.尼龍.。應(yīng).盡量選.用彈.性剛.度系.數(shù)較.小的.彈.簧。如.果春.天過.大,山.楂很.容易被.壓.碎,因.為剝.除器.不能.切到.山.楂.上。切.刀上.下行.程為.50毫.米,保.證了.在切.刀運(yùn).動(dòng)過.程中.有足.夠的.時(shí)間.使山.楂轉(zhuǎn).盤轉(zhuǎn).動(dòng)。 1.活塞 2.彈簧 3.刀具 4.圓銷圖5-2 沖核刀具XX學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第4章 間歇機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)間.歇機(jī).構(gòu)在.山楂.除核.機(jī)中.的作.用是.將電.機(jī)的.旋轉(zhuǎn).轉(zhuǎn)化.為間.歇傳.動(dòng),實(shí).現(xiàn)傳.動(dòng)系.統(tǒng)的.間歇.運(yùn).動(dòng),實(shí).現(xiàn)除.核機(jī).構(gòu)與.成功.除核.的交.錯(cuò)配.合。間.歇機(jī).構(gòu)的.具體.操作要.求.是:將.旋轉(zhuǎn).轉(zhuǎn)化為.間歇.旋.轉(zhuǎn),可.應(yīng)用.于低.速場.合,實(shí).現(xiàn)傳.動(dòng)平.穩(wěn)、結(jié).構(gòu)簡.單、機(jī).械效.率.高。4.1 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè).計(jì)要.求:滑.塊行.程350mm,移.動(dòng)負(fù).載20N,滑.塊運(yùn).動(dòng)1350mm所.需時(shí).間4s。1)設(shè).計(jì)功.率根.據(jù)工.作情.況查.表.取1.52)帶.型選.擇根.據(jù)和帶.輪轉(zhuǎn).速查詢.表格.選擇3.M圓.弧.帶3)帶.輪齒.數(shù)z及.節(jié)圓.直徑.根.據(jù)帶.速,和.安裝.尺寸允.許,z.盡可能選.擇較.大值.,通.過查.表選.擇3M.帶,齒.數(shù)z=20,節(jié).圓直.徑.,外圓.直徑.4)帶.速v 5)傳動(dòng).比主.動(dòng)從.動(dòng)帶.輪一.致,.傳動(dòng).比i.=1,主.動(dòng)輪與.從動(dòng).輪同.一個(gè).型號6)初定中心距7)初.定帶.的節(jié).線長.度及.其齒.數(shù)8)實(shí)際中心距a9)基.準(zhǔn)額.定功.率可.查表.得10)帶.寬(基.準(zhǔn)帶.寬時(shí))取4.2槽輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)4.2.1槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)假.設(shè)槽.輪有. Z 個(gè).槽,則.槽輪.每一.次轉(zhuǎn).過的.角度.為 2,且. 2=2./Z。從而.主動(dòng).臂的. 2=-2。設(shè).主動(dòng).撥盤.轉(zhuǎn)一.周的.時(shí)間.為 t,當(dāng).主動(dòng).撥盤.旋轉(zhuǎn)一.周時(shí),槽.輪 2 的.運(yùn).動(dòng).時(shí)間.為 .td,其中. td與 .t 之.比稱.為輪.機(jī)構(gòu).的運(yùn).動(dòng)系.數(shù),稱為. k,.即 .k=.td/t.=1/2-1/Z,.因?yàn)檫\(yùn).動(dòng)系.數(shù) k總.是大于.零,所.以外槽輪.的槽.數(shù) Z應(yīng).該大.于或.者等.于 3。主.動(dòng)撥.盤的.運(yùn)動(dòng)時(shí).間 t=2/1,其.中1為.主動(dòng).撥盤.的角.速.度,只.要知.道1,就.可以.知道 .t,進(jìn)而.求出. td。4.2.2槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性從.圖 3-1 可.以看.出主.動(dòng)撥.盤角.與從.動(dòng)槽.輪角.存在.如下.關(guān)系(.其.中=R/L):tanj = l sina(1- l cosa) 將.式 3-1 對.時(shí)間. t 求導(dǎo).,得槽.輪的.角速度.2和角.加速度.2:w 2 /w1 = l(COSa - l)/(1+ 2l + l 2) a 2 /w12 = l sina(l 2 -1)/ (1-2l cosa +l 2)2 從.公式.中可.以看.出,.為了.避免百.分表.銷進(jìn).入槽.輪時(shí).產(chǎn)生剛.性沖.擊,必須.滿足.百分.表銷.進(jìn)出.徑向.槽時(shí),槽.的中.心線.應(yīng)與.圓銷.中心.的運(yùn).動(dòng)圓.相.切。此.外,當(dāng).主動(dòng)撥.盤的.角速.度保.持不.變時(shí).,槽.輪的.槽數(shù).Z將決.定從.動(dòng)槽.輪角.速度.和角.加速.度的.變.化。.如圖3.-5.所示.,該.圖顯.示了.槽輪.角速.度和.加速.度隨.槽數(shù).變化.的曲.線。由.此可.見,角.速.度和.加速度隨.槽數(shù).z的.增加而.減小.,隨.著槽.輪z.的增.加,柔.性沖.擊也.隨之.減小.。4.2.3槽輪機(jī)構(gòu)的受力分析銷.的圓.周力.為fx,槽.輪的.驅(qū)動(dòng).力為.fn。當(dāng).刻度.盤以.等角.速度.轉(zhuǎn)動(dòng).時(shí),當(dāng).圓銷.進(jìn)出.槽輪.時(shí),圓.銷與.槽.輪、刻.度盤.的中.心線.相互.垂.直,此.時(shí)圓.銷無.傳動(dòng).功.能,無.沖.擊。然.而,當(dāng).銷的.旋轉(zhuǎn).偏離.垂直.位置.時(shí),銷.的圓.周力.產(chǎn)生.驅(qū)動(dòng).槽輪.旋轉(zhuǎn).的.力。槽.輪在.轉(zhuǎn)動(dòng).2角.的過.程.中,槽.輪的.作用力F.n和.半徑.Rx不.斷.變化,在.這一.過程.中存.在著.沖擊.和不.平.衡。槽.的數(shù).量越.多,平.衡就.越好.。如.圖 3-6 所.示,則:F n = F r cos(j1 +j 2)Rx = (a - R cosj 1) / cosj 2tanj 2 = sinj1/( - cosj1)aR式.中:Fn.為 Fr對.槽輪.的法.向分.力;則.槽輪.的輸.出轉(zhuǎn).矩.為:M n = F n Rx從.式子.可以.看出.槽輪.的輸.出轉(zhuǎn).矩隨.著圓.銷的.位置變.化而.變.化。圖4-1 槽輪機(jī)構(gòu)受力分析4.2.4槽輪機(jī)構(gòu)的尺寸確定如.圖10.所示,山.楂取.心機(jī).主軸.間歇.輪采.用45.鋼制.造,加.工方.便。車輪.的總.直徑.為1.00毫米。確.定軸.與定.位盤.連接.鍵的.截面.尺寸.為b*h=8 .mm*7 mm和.h7/r6。斷.續(xù)輪.與軸.的配.合采.用基.礎(chǔ)孔.系。軸.的尺.寸公.差為.R6,粗.糙度.要求為.1.6。圖4-2去核機(jī)主軸間歇輪如.圖11所.示,山楂.取芯.機(jī)的.驅(qū)動(dòng).盤由.直徑.為70mm的45號.鋼制.成。軸.和驅(qū).動(dòng)盤.之間.的鍵.的橫.截面.尺寸.確定.為b*h=6. mm*6. mm和h.7/r6。傳.動(dòng)盤.與軸.的配.合采.用基.孔系統(tǒng).,軸.的尺.寸公.差.為R6,傳.動(dòng)盤.孔的.粗糙度為.1.6,其余.6.3。圖4-3去核機(jī)傳動(dòng)圓盤結(jié) 論畢業(yè).設(shè)計(jì).是培.養(yǎng)學(xué).生綜.合運(yùn).用知.識、發(fā).現(xiàn)、分.析、解決.實(shí)際問.題、培.養(yǎng)實(shí)踐.能力.的重.要環(huán).節(jié)。這.是一.個(gè)針.對學(xué).生實(shí).際工.作能.力的.具體.培訓(xùn).和考.核過.程。這.個(gè)畢.業(yè)設(shè).計(jì),從.選題到.最終稿.,從.理論到.實(shí).踐,在.這個(gè).畢業(yè).設(shè)計(jì)的.階.段,可.以說.是比.甜蜜.更痛.苦。這.個(gè)畢.業(yè)設(shè).計(jì)不.僅鞏.固了.以前.的知.識,而.且學(xué).到了.很多.書中.沒有.學(xué)到.的知.識。本.次畢.業(yè)設(shè).計(jì)為.我.今后.的學(xué).習(xí)和.工作.打下.了堅(jiān).實(shí)的.基.礎(chǔ)。我.衷心.感謝所.有老.師的.幫助和.指.導(dǎo)。參考文獻(xiàn)1劉暢,宿敬.去核機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀J.黑龍江科技信息.2009(33):136-1392陳佳,宋少江.核果類去核機(jī)的研究進(jìn)展J.中藥研究與信息.2005(07):121-1273王在政.全自動(dòng)紅棗去核機(jī).中國專利.200520027002.64向世濤,張樹清.小型水果去核機(jī)J.技術(shù)與市場.2006(09):10-115吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊M.北京:高等教育出版社,2006.1.6王群,邵長發(fā).水果去殼機(jī)械的現(xiàn)狀及發(fā)展前景J.包裝與食品機(jī)械.1993(11).7 孫恒,陳作模,葛文杰,西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室.機(jī)械原理M.高等教育出版社,2006,7:240-248.8 關(guān)玉明,張文雅,肖艷春,王興.間歇機(jī)構(gòu)不完全齒輪的設(shè)計(jì)與應(yīng)用J.機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2009,7:59-619李明,鄧干然,連文偉,連仕華.龍眼鮮果剝殼脫核機(jī)的試驗(yàn)研究J.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào).1999(02):35-3910王富華.我國食品標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀、問題及建議J.湖北農(nóng)業(yè)科學(xué).1999(06):45-4911 Y.G. Lei, M.J. Zuo, Gear crack level identification based on weighted Knearest neighbor classification algorithm, Mechanical Systems and Signal Processing 23 (2009) 15351547.12 John Schofield. The Discmill: New Applications in Cereal MillJ.World Grain, 2002. 13 濮良貴,紀(jì)名剛,西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室.機(jī)械設(shè)計(jì)M.高等教育出版社,2006,8:143-192.14 王小愛,陳海峰.全自動(dòng)紅棗去核機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,39(20):12551-12557致 謝在.此我.衷心.的感.謝我.的導(dǎo).師XXX和專.業(yè)老.師XXX,是您.們的.細(xì)心指.導(dǎo)和.關(guān)懷.,才能.使我.能夠.順利.的完.成畢.業(yè)論.文。在.我的.學(xué)習(xí).和畢.業(yè)論.文的.撰寫.過程.中每.時(shí)每.刻都.有著.老師們辛.勤的.汗水.和心.血,老.師認(rèn)真.解答問.題的.態(tài)度.、知.識的淵.博、無.私的奉.獻(xiàn)精.神使.我深.深的.感.動(dòng)。從.敬愛.的老.師身.上,不僅.讓我.鞏固.了以.前的.專業(yè).知識,.還從.老師身.上學(xué).到了.做人的.道理.。在.此我.要再.一次.向我.的導(dǎo).師和.幫助我.完成.論文.的老師.和同.學(xué)致.以最.衷心的.感謝.和深.深的.敬.意。21
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