機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)論文范文

1、.PAGE II. 摘 要隨著食品工業(yè)的開展，食品深加工已越來越被世界重視，特別是便餐和方便食品的誕生，促使保鮮脫水蔬菜工業(yè)迅速開展起來，這便要求原材料的深加工伴隨著開展。其中，馬鈴薯的深加工就是受到人們高度重視且開展較快的產(chǎn)業(yè)之一。我國是馬鈴薯主要生產(chǎn)國，年種植面積和總產(chǎn)量居世界第二位，但在我國絕大局部馬鈴薯被直接用作飼料或食用。由于每年僅有百分之幾用于深加工，致使鮮薯過剩，增加了越冬保鮮難度，也降低了它的營養(yǎng)價(jià)值。究其原因是缺少加工設(shè)備，特別是去皮機(jī)械。而從國外引進(jìn)設(shè)備，價(jià)格昂貴，生產(chǎn)本錢高，致使國該產(chǎn)業(yè)開展較慢。馬鈴薯去皮是所有馬鈴薯制品加工工藝過程的重要環(huán)節(jié)，目前存在的各種去皮方法都有

2、其一定的局限性。隨著馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的開展和我國社會經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，如何尋找一種優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、環(huán)保的馬鈴薯去皮方法已成為馬鈴薯加工工藝過程中迫切需要解決的問題。關(guān)鍵詞：馬鈴薯；去皮；機(jī)械摩擦 ；. AbstractAlong with the development of food industry, food processing by the world has bee more and more attention, especially luncheonette and the birth of the convenient food, prompting fresh dehydrated

3、vegetable industry rapidly, it will request the intensive processing of raw materials with development. Among them, the potato is deep processing by people attaches great importance to the development of the industry and one of fast. Our country is the main producers of potatoes, years of planting a

4、rea and total production ranking second in the world, but in our country most potatoes were directly used for feed or edible. Because only each year a few used for further processing, and the fresh potatoes e*cess, increases the difficulty of keeping fresh winter, also lowered its nutritional value.

5、 Investigate its reason is lack of processing equipment, especially to leather machinery. And equipment introduced from abroad, the price is e*pensive, high production costs, which the industry development in more slowly. Peel potatoes all potato products processing technology is the important part

6、of the process, the e*isting various to skin method has its certain limitation. Along with the development of the potato industry and Chinas social and economic progress, how to search for a high quality, highly effective, the energy conservation, the environmental protection potatoes peel potatoes

7、methods have been the machining process of the urgent need to address the problem. Key words：Potato ；Skinning ；Steam ；目錄HYPERLINK l _Toc262223951摘要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PAGEREF _Toc262223951 h IHYPERLINK l _Toc26

8、2223952Abstract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PAGEREF _Toc262223952 h II前言 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1. 馬鈴薯擦皮機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì). . . . . . . . . . . . . . . .

9、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.1 圓盤的設(shè)計(jì). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2 齒輪的構(gòu)造設(shè)計(jì). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.3 傳動軸的構(gòu)造設(shè)計(jì). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10、 . . . . . . . . . . . . . .111.4 鍵的選擇和校核. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .202. 擦皮機(jī)整體機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21 2.1 擦皮機(jī)材料的選擇 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21

11、 2.2 擦皮機(jī)料筒的設(shè)計(jì). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21 2.3 擦皮機(jī)支架的設(shè)計(jì). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .223. 結(jié)論 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22參考文獻(xiàn) . .

12、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23致 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24附錄. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13、. . . . . . . . .25前言馬鈴薯是高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)作物，它有很高的營養(yǎng)價(jià)值，我國的馬鈴薯種植面積居世界第二，我國豐富的馬鈴薯資源至今沒有很好開發(fā)利用，絕大局部只用作雜糧和飼料，每年的腐爛損失甚大，用于加工的尚不到5%，主要是制作淀粉、粉絲和酒精。自1985年起我們從國外引進(jìn)了30余套油炸土豆片生產(chǎn)線，從目前生產(chǎn)銷售情況看受到令人滿意的效果，已引起社會各方面的關(guān)注，特別是引起了盛產(chǎn)土豆的農(nóng)業(yè)區(qū)域企業(yè)家的興趣。然而從國外引進(jìn)了一條生產(chǎn)線需30-50萬美元，顯然只適用于少數(shù)大型食品廠，針對我國當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)條件和生產(chǎn)水平，研制小型的生產(chǎn)線，能以最少的投資得到較高的經(jīng)濟(jì)水平，一定能大面積推廣。近年

14、來，馬鈴薯在日常生活中所占的地位越來越明顯，因此得到了廣泛的種植和開發(fā)，對淀粉，以及薯類等深加工產(chǎn)品的需求量也越來越大，因此土豆去皮機(jī)的設(shè)計(jì)研發(fā)也變得越來越重要。在我國，尤其在國的中小型飯店和賓館等餐飲單位，在對馬鈴薯進(jìn)展烹制前的處理過程中，并沒有采用高效的土豆去皮設(shè)備，而是仍然采用老套的人工去皮方法，甚至有些則不去皮而直接用于烹制，對顧客的飲食衛(wèi)生產(chǎn)生潛在隱患。為此，設(shè)計(jì)一款實(shí)用性較強(qiáng)且價(jià)格低廉的土豆去皮設(shè)備不僅可以提高土豆的去皮效率，而且還可以符合其相應(yīng)的衛(wèi)生條件。馬鈴薯栽培分布較廣，世界上共有148個國家栽培，主要分布在歐洲和亞洲。20世紀(jì)60年代以來，馬鈴薯栽培面積比較穩(wěn)定，興旺國家逐

15、漸減少，開展中國家有所增加，開展中國家近年來以4.5%的速度遞增。聯(lián)解體后，中國成為馬鈴薯栽培面積最大的國家。世界上馬鈴薯栽培面積較大的其他國家是俄羅斯、波蘭、美國等。馬鈴薯與甘薯栽培分布差異最大的特點(diǎn)是甘薯多栽培在開展中國家，而馬鈴薯多栽培在興旺國家較多。興旺國家馬鈴薯單產(chǎn)水平較高，如荷蘭每公頃馬鈴薯產(chǎn)量已達(dá)43噸，美國為38噸，德國為35噸；相當(dāng)于開展中國家2.53倍1。中國馬鈴薯栽培面積變化呈V字型，80年代前由于糧食壓力，面積逐步上升，年栽培面積達(dá)450萬公頃；此后，糧食問題解決，生產(chǎn)面積回落至1983年的260萬公頃，80年代后期由于人民生活改善，加工技術(shù)提高，西餐食品增加，馬鈴薯栽

16、培面積逐漸上升，近年來穩(wěn)定在400萬公頃左右。但馬鈴薯單產(chǎn)提高幅度不快，1998年全國平均單產(chǎn)為13.9噸/公頃，低于世界平均產(chǎn)量15%左右2。馬鈴薯主要用途為食用，其比率為54%，飼用為19%，加工(主要指淀粉加工)僅占8%，興旺國家和開展中國家消費(fèi)比例無大的差異。目前馬鈴薯已從鮮食和飼料轉(zhuǎn)向加工產(chǎn)品，比方炸薯片，炸薯?xiàng)l、脫水、冷凍產(chǎn)品等。國外馬鈴薯主要用于加工，鮮食比例較小，而我國馬鈴薯主要以蔬菜的形式進(jìn)展鮮食，用于加工的比例缺乏10%。由于馬鈴薯作為蔬菜口感較差，并不太受人們的歡送，因而價(jià)格低廉。每年有15%的馬鈴薯爛掉，浪費(fèi)較多，嚴(yán)重影響了廣闊薯農(nóng)的經(jīng)濟(jì)利益和種薯積極性。加快我國馬鈴薯

17、產(chǎn)業(yè)開展，提高馬鈴薯的附加值，是促進(jìn)我國貧困地區(qū)，尤其是西部馬鈴薯產(chǎn)區(qū)經(jīng)濟(jì)開展的一條重要途徑。馬鈴薯制品的主要品種有薯?xiàng)l、薯片、脫水薯泥等。由以上分析看出，目前所用的多種去皮方法各有一定的局限性。隨著馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的開展，尋找一種優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、環(huán)保的馬鈴薯去皮方法已成為馬鈴薯加工工藝過程中迫切需要解決的問題。在世界上工業(yè)興旺國家，馬鈴薯深加工量一般都占總產(chǎn)量的50%80%，1980年，美國馬鈴薯深加工量占鮮薯總產(chǎn)量的76%。1984年，荷蘭馬鈴薯加工量占總產(chǎn)量的55%。目前，美國是世界上最大的馬鈴薯生產(chǎn)國和出口國，馬鈴薯生產(chǎn)企業(yè)有300多家，其子公司普及世界十幾個國家。美國的馬鈴薯不僅暢銷國，

18、且大量出口，干制食品和方便食品占居了世界的絕大局部市場。近20年來，繼美國之后，德、法、英、荷蘭、瑞士及日本等國家，也在致力于開展馬鈴薯食品深加工業(yè)，從而使世界馬鈴薯食品加工業(yè)進(jìn)入蓬勃開展階段4。綜上所述，馬鈴薯在人們?nèi)粘Ｉ钪兴嫉牡匚辉絹碓矫黠@，在日新月異開展的今天，馬鈴薯的應(yīng)用得到了廣泛的開發(fā)，在淀粉，薯?xiàng)l，薯片等深加工的產(chǎn)品越來越多，馬鈴薯擦皮設(shè)備作用也變得越來越重要，尤其在我國中小型飯店和食堂，在食用馬鈴薯烹制前的處理過程中，并沒有采用高效的馬鈴薯去皮設(shè)備，大多數(shù)飯店或食堂仍然采用老套的人工去皮方法，甚至有些則不去皮而直接用于烹制，對顧客產(chǎn)生潛在的衛(wèi)生隱患，為此設(shè)計(jì)一款實(shí)用性較強(qiáng)且價(jià)

19、格低廉的土豆擦皮設(shè)備勢在必行。不管何種制品，其加工工藝都要求對原料馬鈴薯進(jìn)展去皮處理，才能保證產(chǎn)品的質(zhì)量，保持良好的外觀、色澤和口感。馬鈴薯去皮方法主要有人工去皮、機(jī)械去皮、化學(xué)去皮、輻射去皮和蒸汽去皮等5。人工去皮的效果較好，但效率低、損失率高，顯然不能適應(yīng)馬鈴薯工廠化加工的需要。機(jī)械去皮主要依賴馬鈴薯與馬鈴薯之間及馬鈴薯與金剛砂或橡膠之間的磨擦作用而到達(dá)去皮的目的。這種方法去皮效果差，且易造成馬鈴薯外表層的損傷，但其比較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠?；瘜W(xué)去皮在耐堿容器，參加強(qiáng)堿溶液并加溫，后參加塊莖，經(jīng)一段時間后塊莖的表皮被堿溶液腐蝕，經(jīng)高壓水反復(fù)沖洗干凈，再將塊莖放入機(jī)械去皮機(jī)中剝?nèi)ケ砥?。這種方法對去皮前后

20、的沖洗工藝要求較高，且堿液或去皮液消耗量過大，本錢較高。輻射去皮是利用輻射波被馬鈴薯表皮的水分吸收、蒸發(fā)，使入射的輻射波剛剛進(jìn)入受熱體的淺表層即引起強(qiáng)烈的共振，被吸收轉(zhuǎn)化為熱量，從而到達(dá)去皮效果。這種方法去皮效果較好，但果皮只能廢棄，不能被利用。蒸汽去皮是將馬鈴薯在蒸汽中進(jìn)展短時間處理。使其皮層熟化變軟，然后利用毛刷刷削，利用流水沖洗，到達(dá)去皮目的6。目前，國主要使用摩擦擦皮機(jī)，該機(jī)由機(jī)筒、機(jī)座、電機(jī)、沙盤、機(jī)蓋等局部組成。它以電機(jī)為動力，通過減速齒輪帶動機(jī)盤底部的沙盤旋轉(zhuǎn)。塊莖參加機(jī)筒，因其離心力和相互碰撞作用，在機(jī)筒上、下、左、右翻動，外表被沙盤均勻的磨蝕。去皮完畢時參加清水，再翻開側(cè)門，

21、塊莖從側(cè)門自動排出，去屑隨水流從沙盤的周圍間隙流出89。以上就是國外對于馬鈴薯去皮方法的概述，就我國的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)一款適合于我國中小型飯店和食堂的實(shí)用型低價(jià)位的馬鈴薯擦皮機(jī)是十分重要的。. 1 馬鈴薯擦皮機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)馬鈴薯擦皮機(jī)的整體設(shè)計(jì)要求簡單，平安，實(shí)用，移動方便，盡量節(jié)省原材料。是一種小型間歇式去皮設(shè)備，依靠旋轉(zhuǎn)的工作構(gòu)件驅(qū)動物料旋轉(zhuǎn)，使得物料在離心力的作用下，在機(jī)器上下翻轉(zhuǎn)并與機(jī)器構(gòu)件產(chǎn)生摩擦，從而使物料的皮層被擦離。本設(shè)計(jì)主要考慮去皮后的馬鈴薯到達(dá)外表光滑、無破壞層、去皮過程無污染、及切屑可利用為目的，同時考慮經(jīng)濟(jì)實(shí)用，到達(dá)能以最少的投資獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。下面是馬鈴薯擦皮機(jī)具體組成

22、構(gòu)件的設(shè)計(jì)。1.1 圓盤的設(shè)計(jì)圓盤的直徑大小取決于此擦皮機(jī)的工作效率，由于此擦皮機(jī)是專門為食堂或中小型飯店設(shè)計(jì)，所以其生產(chǎn)能力設(shè)計(jì)為每次處理馬鈴薯，每次耗時3min，其中裝料時間為30秒，擦皮時間為120s，卸料時間為30s，即每小時可以處理的馬鈴薯10。1土豆密度的測定選取大小均勻適中的土豆樣品，甲和乙由于 所以 2圓盤的尺寸設(shè)計(jì)由于此擦皮機(jī)的生產(chǎn)效率為每次處理馬鈴薯，所以 土豆平均高度 由于 所以 設(shè)圓筒的填充度為0.5，設(shè)計(jì)圓筒高度為 ，筒物料高度設(shè)為。3 綜上所述：取圓盤半徑 ；取物料與剝皮機(jī)的摩擦系數(shù) ； 圓筒物料的最大高度為 ；由于考慮到馬鈴薯擦皮機(jī)在圓盤轉(zhuǎn)動的過程中，能夠把馬鈴薯

23、拋起，所以在擦皮機(jī)圓盤設(shè)計(jì)上采用了圓盤外表為波紋形的突起，六個條形波紋突起呈均勻，發(fā)散分布。這樣可以在轉(zhuǎn)動時，使馬鈴薯有一個向上的分速度，從而把馬鈴薯拋向側(cè)壁，使馬鈴薯與側(cè)壁之間進(jìn)展摩擦，從而到達(dá)去皮的目的。圓盤構(gòu)造圖見圖 1-1 所示。圖 1-1圓盤構(gòu)造圖1.1.1 圓盤上物料的受力分析物料在圓盤的旋轉(zhuǎn)式的受力情況見圖 1-2。圖 1-2物料受力分析圖1 設(shè)波紋角為 ，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動時，推動物料A運(yùn)動，方向?yàn)榇怪庇诓y切線，設(shè)其速度為 V，V 可分解為 V水平 和 V垂直 兩個分速度。BC與圓盤平面平行，可以看作圓盤的圓周速度，而 ，所以 m/s10角速度1/s 圓盤半徑m因?yàn)?，所以又因?yàn)樗?/p>

24、 m/s2 綜上：1. 2. 3. 1.1.2 擦皮機(jī)正常工作轉(zhuǎn)速的條件1物料在圓盤轉(zhuǎn)動時由于離心力和波紋角被圓盤拋起，該物料所具有垂直方向的動能為 ：此動能應(yīng)該等于勢能：， 2 為了正常運(yùn)轉(zhuǎn)，拋高 h 一定要超過物料在圓桶的厚度，否則，最底層的物料就不能拋起與圓筒壁摩擦，所以 又因?yàn)?所以代入得 3為了正常運(yùn)轉(zhuǎn)，僅把物料拋起還不行，還要保證物料能拋向側(cè)壁，拋向側(cè)壁的力靠離心力 CN ( 1.1 )此離心力應(yīng)能克制物料對波紋的摩擦力，才能使物料離開波紋拋向側(cè)壁，摩擦力為：N 摩擦系數(shù)使Ct，即綜上： 1.21.3代入計(jì)算得：在計(jì)算中，取其中較大的值為設(shè)計(jì)所選用的n值。所以，圓盤的轉(zhuǎn)速要到達(dá)以上

25、才能使馬鈴薯擦皮機(jī)正常工作。1.1.3 擦皮機(jī)功率的計(jì)算1擦皮機(jī)的功率消耗包括： 克制物料對圓盤的摩擦力所需的功率 N1； 克制物料對圓筒的摩擦力所需的功率 N2； 圓盤拋起物料所做的功率 N3； 傳動機(jī)構(gòu)因摩擦而消耗的功率 N410；2下面對以上公式分別計(jì)算：W處于圓筒物料的摩擦力矩Nm物料重力N摩擦系數(shù)1.11.3摩擦壁矩m物料圓盤的平均相對速度1/s，采用最大角速度的。所以 代入數(shù)據(jù)得： W(W) My在離心力的作用下物料與側(cè)壁的瞬時摩擦力矩NmNm V物料圓周速度m/s摩擦力矩mNm 所以 代入數(shù)據(jù)得： (W)(W)圓盤外表波紋高度m波紋的數(shù)量代入數(shù)據(jù)得： WN4為傳動損失，可用傳動效

26、率表示。0.8。則消耗的總功率為：(W) 1.1.4 電動機(jī)的選型根據(jù)馬鈴薯擦皮機(jī)設(shè)計(jì)的額定功率578.5W，轉(zhuǎn)速229.5，及電動機(jī)電壓、尺寸的綜合考慮，所以選擇電動機(jī)的型號為-8/6，如表1-1所示11。表 1-1 電動機(jī)配置表型號額定功率滿載時最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩質(zhì)量/kg轉(zhuǎn) 速電流/A380V效率/%功率因數(shù)-8/60.757502.92650.601.835中心高外形尺寸底腳安裝尺寸底腳螺栓直徑軸伸尺寸鍵連接局部尺寸100圖1-3 電動機(jī)尺寸構(gòu)造1.2 齒輪的構(gòu)造設(shè)計(jì)齒輪傳動是機(jī)械傳動中最重要的傳動之一，型式很多，應(yīng)用廣泛。齒輪傳動的主要特點(diǎn)有：1效率高 在常用的機(jī)械傳動中，以齒輪傳動

27、的效率最高。2構(gòu)造緊湊 在同樣的使用條件下，齒輪傳動所需的空間尺寸一般較小。3工作可靠、壽命長 設(shè)計(jì)制造正確合理、使用維護(hù)良好的齒輪傳動，工作十分可靠，壽命長達(dá)一、二十年，這也是其他機(jī)械傳動所不能比較的。4傳動比穩(wěn)定 傳動比穩(wěn)定往往是對傳動性能的根本要求12。1.2.1 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)1選擇齒輪的類型精度等級材料及齒數(shù) 該傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動。 該馬鈴薯擦皮機(jī)，速度不高，應(yīng)選用8級精度。 材料選擇。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊選擇小齒輪的材料為45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為250HBS，大齒輪材料為45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為220HBS。 選擇小齒輪的齒數(shù)為20,大齒輪的齒數(shù)u3.22064132由設(shè)計(jì)計(jì)算公

28、式進(jìn)展試算，即 1.4 試選載荷系數(shù)=1.3 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊選取齒寬系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得材料的彈性影響系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得接觸疲勞壽命系數(shù)； 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，平安系數(shù)S=1，3計(jì)算 試算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值：= 計(jì)算圓周速度v 計(jì)算齒寬 計(jì)算齒寬與齒高之比模數(shù) 齒高 計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)，8級精度，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得動載荷系數(shù)；直齒輪，假設(shè)。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得；由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊查得使用系數(shù)；由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊查得8級精度、小齒輪相對支承

29、非對稱布置時將數(shù)據(jù)代入后得由，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得；故載荷系數(shù) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得 計(jì)算模數(shù)1.2.2 按齒根彎曲強(qiáng)度校核查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為： 1.51確定公式的各計(jì)算數(shù)值 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限； 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)，； 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞平安系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得 計(jì)算載荷系數(shù) 查取齒形系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得 ； 查取應(yīng)力校正系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得 ； 計(jì)算大小齒輪的并加以比較大齒輪的數(shù)值大14。2設(shè)計(jì)計(jì)算比照計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)

30、算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(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)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)1.37確定=2 ，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑，算出小齒輪齒數(shù)大齒輪齒數(shù) 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動，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，并做到了構(gòu)造緊湊，防止浪費(fèi)15。3計(jì)算分度圓直徑：4計(jì)算中心距：5計(jì)算齒輪寬度：取，。6 所以此齒輪傳動的設(shè)計(jì)適宜。1.3傳動軸的構(gòu)造設(shè)計(jì)該馬鈴薯擦皮機(jī)的軸為轉(zhuǎn)軸，軸的構(gòu)造設(shè)計(jì)包括頂出軸的合理外形和全部構(gòu)造的尺寸。軸的構(gòu)造尺寸和形狀主要取決于以下因素，軸上零件的類型，布置和固定方式，載荷的性質(zhì)、大小、方向及分

31、布情況，軸承的類型和尺寸，軸的毛坯、制造和裝配工藝要求等。軸上構(gòu)造應(yīng)便于軸上零件的定位、固定和裝拆，盡量減小應(yīng)力集中，應(yīng)使軸受力合理分布，有良好的工藝性。對于剛度要求大的軸，還應(yīng)從構(gòu)造上考慮減少軸的變形。1.3.1 初步估計(jì)軸徑該土豆剝皮機(jī)中使用的軸為中等大小功率，轉(zhuǎn)速不高，且屬一般用途的軸，無特殊要求，軸材料選擇應(yīng)用廣泛且較經(jīng)濟(jì)的45鋼。抗拉強(qiáng)度 ， 屈服點(diǎn) ，彎曲疲勞極限， 扭轉(zhuǎn)疲勞極限：，許用靜應(yīng)力 ， 許用疲勞應(yīng)力，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊的45鋼的及A值： 3040A 118107由于此土豆剝皮機(jī)的傳動軸承受的轉(zhuǎn)矩大于彎矩，所以取 ，。另外，此軸為實(shí)心軸，所以，傳動軸的軸徑計(jì)算公式為： 1.6

32、軸傳動的額定功率kW軸的轉(zhuǎn)速按定的因數(shù)代入計(jì)算得： 由于此軸上設(shè)置一個鍵槽，所以軸徑應(yīng)增大4%5%，故，所以考慮軸的平安性，下面所設(shè)計(jì)軸的最小直徑為18。1.3.2 軸的構(gòu)造尺寸設(shè)計(jì)1擬訂軸上零件的裝配方案軸上零件的裝配方案對軸的構(gòu)造形式起著至關(guān)重要的作用。此軸作為電動機(jī)的傳動軸，由于該馬鈴薯擦皮機(jī)上的軸是垂直布置，設(shè)計(jì)的軸上的零件從上往下依次是軸端擋圈、圓盤、軸承端蓋、一對角接觸球軸承、軸承之間的套筒、軸承端蓋、彈性擋圈、齒輪、軸端擋圈。根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)展比照，得出軸的構(gòu)造如圖1-4所示，相比之下，此種構(gòu)造的軸比較簡單合理。2根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 為了滿足圓盤的定位要求，軸

33、右端第一軸段的直徑小于第二的軸的直徑，右側(cè)第一軸段設(shè)其為最小軸徑 ，由于右端用軸端定位擋圈點(diǎn)定位，按軸端直徑取擋圈直徑，軸端擋圈由螺栓固定在軸端上可以固定圓盤，使圓盤可以平穩(wěn)轉(zhuǎn)動從而到達(dá)土豆去皮加工的效果。圓盤與軸配合的長度為。3初步選擇滾動軸承考慮到圓盤的軸向定位及滾動軸承的裝卸，軸徑與軸承相配的軸段直徑應(yīng)比軸徑端直徑大左右，故確定軸右側(cè)第二軸段直徑為，再根據(jù)該土豆擦皮機(jī)的軸是垂直布置，由受力情況選取角接觸球軸承型滾動軸承，其徑為，外徑為，寬度為。左端軸承和右端軸承采用套筒進(jìn)展軸向定位，兩軸承的定位靠兩端的軸承蓋和支架進(jìn)展定位。故根據(jù)實(shí)際需要，取右二段軸段長度為。4取安裝齒輪處的軸段直徑為，

34、齒輪的寬度為，根據(jù)實(shí)際需要，取左面第一段軸段的長度為。圖1-4 軸構(gòu)造圖1.3.3 軸的強(qiáng)度校核1計(jì)算齒輪受力齒輪的分度圓直徑：軸傳遞的轉(zhuǎn)矩： 齒輪的圓周力： 齒輪的徑向力： 齒輪的軸向力： 2繪制軸的受力簡圖首先畫軸的受力簡圖a。圓周力Ft軸向力與軸的轉(zhuǎn)向和螺旋方向有關(guān)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際工作情況決定，否則會得到錯誤結(jié)果，這里，假定軸的轉(zhuǎn)向享有細(xì)看為順時針，齒輪齒合點(diǎn)的位置在上方，則根據(jù)直齒圓柱齒輪傳動受力分析方法可知，各分力方向如下圖。然后將軸上作用力分解為垂直面受力圖b和水平面受力圖d。分別求出垂直面上的支反力和水平面上的支反力。對于零件作用于軸上的分布力或轉(zhuǎn)矩可當(dāng)作集中載荷作用于軸上零件的寬度

35、中點(diǎn)。支反力的作用點(diǎn)隨軸承類型和布局方式的不同而異，近似計(jì)算時，一般選取軸寬度的中點(diǎn)。由于軸上的齒輪為直齒輪受力圖5-1所示，其中，。受力圖如下：圖 1-5 軸受力分析圖3計(jì)算軸的支反力：垂直面支反力：水平面支反力：軸是否滿足強(qiáng)度要求只需對危險(xiǎn)剖面進(jìn)展校核即可，軸的危險(xiǎn)截面多發(fā)生在當(dāng)量彎矩最大或當(dāng)量彎矩較大，且軸的直徑較小處，下面計(jì)算A點(diǎn)的當(dāng)量彎矩。根據(jù)此軸的受力分析可知，此軸在A點(diǎn)處的截面當(dāng)量彎矩最大，所以只需校核A點(diǎn)處截面的抗彎強(qiáng)度即可。4畫彎矩圖A點(diǎn)垂直彎矩計(jì)算：A點(diǎn)水平彎矩計(jì)算：A點(diǎn)合成彎矩計(jì)算：5計(jì)算當(dāng)量彎矩A點(diǎn)的當(dāng)量彎矩計(jì)算：6按彎曲合成強(qiáng)度校核計(jì)算由彎矩圖可知在軸直徑25mm處彎

36、矩最大，此處的抗彎截面系數(shù)A點(diǎn)彎曲應(yīng)力：由此可知軸的抗彎強(qiáng)度符合要求，該軸的設(shè)計(jì)合理，可以使用。1.3.4 軸上軸承的選擇該馬鈴薯擦皮機(jī)上有傳動軸，為了保證軸的平穩(wěn)運(yùn)行，并考慮到軸是垂直布置并配有齒輪傳動，需要抵抗軸向載荷和一些徑向載荷，應(yīng)選用滾動軸承中的角接觸球軸承型滾動軸承。該軸承與滑動軸承相比具有摩擦阻力小，功率消耗少，起動容易等特點(diǎn)。1.3.5 軸上軸承的校核查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊可知7205C軸承的。求兩軸承受到的徑向載荷和由于該一對軸承是垂直布置，為了方便看圖，把圖形設(shè)成水平放置，受力圖形如下： 圖1-6 軸承受力圖由受力分析可知：2求兩軸承的計(jì)算軸向力和對于70000C型軸承，按機(jī)械手冊

37、，軸承派生軸向力，其中，為判斷系數(shù)，其值由的大小來確定，但現(xiàn)軸承軸向力未知，故先初取，因此可估算由于軸是垂直布置，齒輪是直齒輪沒有軸向載荷，故此時的重力就成了軸向載荷，在這里本設(shè)計(jì)主要考慮物料的重力，由于其他零部件的重力也要考慮，此時取總的重力G=2，進(jìn)展近似計(jì)算。由機(jī)械手冊可得，。再計(jì)算兩次計(jì)算的值相差不大，因此確定，。3求軸承擔(dān)量動載荷和因?yàn)?0.422又機(jī)械手冊可查得軸承徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為 對軸承1 ， 對軸承2 ，因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，由機(jī)械手冊查得載荷系數(shù)，取則4驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)?，所以按軸承1的受力大小驗(yàn)算1.4 鍵的選擇和校核1電動機(jī)軸鍵的選擇選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸

38、一般8級以上的精度齒輪有定心精度要求，應(yīng)選用平鍵聯(lián)接。本設(shè)計(jì)選用圓頭普通平鍵。根據(jù)從機(jī)械設(shè)計(jì)手冊中查得，鍵的截面尺寸為：寬度，高度。由輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長。校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度鍵、軸、輪轂的材料都是鋼，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得許用擠壓應(yīng)力，取其平均值，。鍵的工作長度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。由式可見該鍵聯(lián)接可以滿足需要。2大齒輪上鍵的選擇根據(jù)從機(jī)械設(shè)計(jì)手冊中查得，鍵的截面尺寸為：寬度，高度。由輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長。校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度鍵、軸、輪轂的材料都是鋼，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得許用擠壓應(yīng)力，取其平均值，。鍵的工作長度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。由式同理可知軸上的兩處鍵選擇也滿足要求，能

39、平安使用。3圓盤和軸間鍵的選擇根據(jù)從機(jī)械設(shè)計(jì)手冊中查得，鍵的截面尺寸為：寬度，高度。由輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長。校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度鍵、軸、輪轂的材料都是鋼，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得許用擠壓應(yīng)力，取其平均值，。鍵的工作長度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。由式可見該鍵聯(lián)接可以滿足需要。2 擦皮機(jī)整體機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)馬鈴薯擦皮機(jī)的整體設(shè)計(jì)要求簡單，平安，實(shí)用，移動方便，盡量節(jié)省原材料。該馬鈴薯擦皮機(jī)使用機(jī)械摩擦去皮原理進(jìn)展去皮，該機(jī)由機(jī)筒、機(jī)座、機(jī)架、電動機(jī)、圓盤、機(jī)蓋等局部組成。它以電機(jī)為動力，通過減速齒輪帶動機(jī)盤底部的圓盤旋轉(zhuǎn)。塊莖參加機(jī)筒，因其離心力和相互碰撞作用的作用下，在機(jī)筒上、下、左、右翻動，外表被

40、圓盤均勻的磨擦。去皮過程中參加清水，磨擦掉的馬鈴薯皮屑和水一起經(jīng)筒底的排水口排出，塊莖從側(cè)門自動卸出，該機(jī)為間歇生產(chǎn)。2.1 擦皮機(jī)材料的選擇此擦皮機(jī)的筒壁和機(jī)體是厚的鋼板，擦皮機(jī)機(jī)架由熱扎等邊角鋼焊接組成，圓盤采用的45鋼，其中筒壁的側(cè)和圓盤的外表均鍍有金剛砂，以增大圓筒壁和圓盤的摩擦系數(shù)，增大摩擦力，有利于提高擦皮機(jī)的摩擦效率。2.2 擦皮機(jī)料筒的設(shè)計(jì) 根據(jù)圓筒的工作原理，圓筒的設(shè)計(jì)重點(diǎn)主要是保證物料在圓筒運(yùn)動的高度，不能發(fā)生物料在運(yùn)動過程中跳出圓筒的情況，同時此高度也要保證物料在圓筒有充分的摩擦?xí)r機(jī)，增加筒馬鈴薯的摩擦效率，所以設(shè)計(jì)此圓筒的高度為，圓筒的徑為。圓筒的上面設(shè)計(jì)一開口，并有一

41、定收的倒角，方便馬鈴薯的倒入。在圓筒的側(cè)壁上設(shè)計(jì)了一個抽動門，當(dāng)去皮完畢后，在電動機(jī)逐漸停頓運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下翻開門，去皮后的馬鈴薯由于離心力的作用運(yùn)動出圓筒外，方便使用。另外，圓筒的下端要設(shè)計(jì)成圓環(huán)凹陷的形狀，由上方?jīng)_下的水夾雜馬鈴薯皮屑從圓盤邊緣留下，進(jìn)入圓筒凹陷的底端，通過計(jì)算分析，設(shè)計(jì)凹陷處出水管的直徑為，保證沖刷下來的臟水可以有效地從排水口處排出，防止臟水濺入傳動軸，防止機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時出現(xiàn)不必要故障。2.3 擦皮機(jī)支架的設(shè)計(jì)馬鈴薯擦皮機(jī)支架的設(shè)計(jì)主要是采用角鐵焊接成擦皮機(jī)架用來承受軸、圓盤、電動機(jī)的重力及運(yùn)轉(zhuǎn)時和添加馬鈴薯的重力，因此根據(jù)實(shí)際情況，固定支架的情況如總裝配圖所示。3 結(jié)論通過對各

42、零部件設(shè)計(jì)選擇與計(jì)算分析，本人設(shè)計(jì)出一款外型美觀大方，部構(gòu)造簡單緊湊，具有普遍應(yīng)用性的馬鈴薯擦皮機(jī)械。該馬鈴薯擦皮機(jī)操作簡單，平安系數(shù)較蒸汽去皮化學(xué)去皮和輻射去皮有很大的提高，在制造的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用上也比較低，并且該擦皮機(jī)沒有污染，皮屑可利用。此馬鈴薯擦皮機(jī)有很大的適用性。參考文獻(xiàn)1王健.土豆加工利用前景廣闊J.農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與技術(shù),1998(9):42-44.2王景彬，方家驥.試論國外果蔬脫皮方法及設(shè)備J.農(nóng)牧與食品機(jī)械3土豆加工工藝的探討J中國食品工業(yè)，1997，(09)，23244幾種新型土豆食品加工技術(shù)J中國農(nóng)村小康科技，2002，(08)，15165宗望遠(yuǎn)馬鈴薯去皮技術(shù)研究D華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，199

43、5，(02)，566艷來，守江，志江，林茲榮離心式馬鈴薯切屑擦皮機(jī)的參數(shù)確定J農(nóng)機(jī)化研究，1995，(03)10117守江，艷來，茍明成 JL型馬鈴薯切屑擦皮機(jī)的研制J農(nóng)機(jī)化研究，1995，02，788葉美國馬鈴薯、蔬菜擦皮機(jī)簡介J糧食加工與食品機(jī)械，1985，12，9109肖旭霖食品機(jī)械與設(shè)備M：科學(xué)，2006：10510810徐灝主編，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊2版，機(jī)械工業(yè)M2000611濮良貴紀(jì)名剛主編，機(jī)械設(shè)計(jì)7版M：理工大學(xué)，2004：23124112蔡春源機(jī)械設(shè)計(jì)手冊M：機(jī)械工業(yè)，2003：38-12113213朱龍根簡明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊M：機(jī)械工業(yè)，2001：51552014杰，王振華實(shí)用機(jī)械設(shè)

44、計(jì)手冊第二版：機(jī)械工業(yè)，1994：220222致 本篇論文雖然凝聚著自己的汗水，但卻不是個人智慧的產(chǎn)品，沒有導(dǎo)師的指引和贈予，沒有父母和朋友的幫助和支持，我在大學(xué)的學(xué)術(shù)成長肯定會大打折扣。當(dāng)我打完畢業(yè)論文的最后一個字符，涌上心頭的不是長途跋涉后抵達(dá)終點(diǎn)的欣喜，而是源自心底的誠摯意。我首先要感我的導(dǎo)師天祥，對我的構(gòu)思以及論文的容不厭其煩的進(jìn)展屢次指導(dǎo)和悉心指點(diǎn)，使我在完成論文的同時也深受啟發(fā)和教育。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，既對所學(xué)過的知識有一個綜合的檢驗(yàn)，又學(xué)到了其他相關(guān)專業(yè)的知識，對以后的工作實(shí)踐有很大的幫助。通過本次設(shè)計(jì)說明書的撰寫，端正了我嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖鍪聭B(tài)度，同時培養(yǎng)了我提高解決問題的能力和做事

45、情端正的態(tài)度。再次由衷感辯論組的各位教師對學(xué)生的指導(dǎo)和教導(dǎo)，我也在努力的積蓄著力量，盡自己的微薄之力回報(bào)母校的培育之情，爭取使自己的人生對社會產(chǎn)生些許積極的價(jià)值！附錄馬鈴薯栽培分布較廣，世界上共有148個國家栽培，主要分布在歐洲和亞洲。20世紀(jì)60年代以來，馬鈴薯栽培面積比較穩(wěn)定，興旺國家逐漸減少，開展中國家有所增加，開展中國家近年來以4.5%的速度遞增。聯(lián)解體后，中國成為馬鈴薯栽培面積最大的國家。世界上馬鈴薯栽培面積較大的其他國家是俄羅斯、波蘭、美國等。馬鈴薯與甘薯栽培分布差異最大的特點(diǎn)是甘薯多栽培在開展中國家，而馬鈴薯多栽培在興旺國家較多。興旺國家馬鈴薯單產(chǎn)水平較高，如荷蘭每公頃馬鈴薯產(chǎn)量

46、已達(dá)43噸，美國為38噸，德國為35噸；相當(dāng)于開展中國家2.53倍。中國馬鈴薯栽培面積變化呈V字型，80年代前由于糧食壓力，面積逐步上升，年栽培面積達(dá)450萬公頃；此后，糧食問題解決，生產(chǎn)面積回落至1983年的260萬公頃，80年代后期由于人民生活改善，加工技術(shù)提高，西餐食品增加，馬鈴薯栽培面積逐漸上升，近年來穩(wěn)定在400萬公頃左右。但馬鈴薯單產(chǎn)提高幅度不快，1998年全國平均單產(chǎn)為13.9噸/公頃，低于世界平均產(chǎn)量15%左右。在世界上工業(yè)興旺國家，馬鈴薯深加工量一般都占總產(chǎn)量的50%80%，1980年，美國馬鈴薯深加工量占鮮薯總產(chǎn)量的76%。1984年，荷蘭馬鈴薯加工量占總產(chǎn)量的55%。目前

47、，美國是世界上最大的馬鈴薯生產(chǎn)國和出口國，馬鈴薯生產(chǎn)企業(yè)有300多家，其子公司普及世界十幾個國家。美國的馬鈴薯不僅暢銷國，且大量出口，干制食品和方便食品占居了世界的絕大局部市場。近20年來，繼美國之后，德、法、英、荷蘭、瑞士及日本等國家，也在致力于開展馬鈴薯食品深加工業(yè)，從而使世界馬鈴薯食品加工業(yè)進(jìn)入蓬勃開展階段。Potato planting a wide distribution, the world 148 countries cultivation, distributed mainly in Europe and Asia. Since the 1960 s, potato plan

48、ting area is stable and gradually reduce the developed countries, developing countries have increased, developing countries in recent years, increasing by 4.5% per year. After the collapse of the Soviet union, China has bee the largest country in area of potato cultivation. The world of the potato p

49、lanting area is larger in other countries is Russia, Poland and the United States. Potatoes and sweet potato cultivation distribution difference the biggest characteristic is more sweet potato cultivation in developing countries, and more than the potato cultivation in developed countries more. Developed countries yield high