畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-大紅棗去核機(jī)設(shè)計(jì)

第一章緒論1.1紅棗去核機(jī)研究的目的與意義隨著人力資源成本的提高及現(xiàn)代化作業(yè)印象對(duì)于人們的觀念有著較大的沖擊，現(xiàn)在基本上大多數(shù)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品種植農(nóng)戶，都是采用機(jī)械式播種、清理、去核等相關(guān)方面都有設(shè)計(jì)開發(fā)出相應(yīng)機(jī)械設(shè)備代替人們工作，其目的是能夠快速的完成人力無法完成的任務(wù)，節(jié)約大量的工作時(shí)間及提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率，紅棗采用人工去核的方法，去核速度慢，雖不易造成紅棗破損等情況，但是撿出紅棗后需要去除土壤在去核進(jìn)框體內(nèi)，去核過程較為麻煩，而且存在漏紅棗去核的現(xiàn)象，大面積種植產(chǎn)業(yè)光靠人共去核方法不能滿足現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求的。隨著農(nóng)業(yè)科技技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)實(shí)生活中開發(fā)出多樣化各式農(nóng)用機(jī)械，幫助農(nóng)業(yè)用戶高效率去核農(nóng)業(yè)產(chǎn)品。本課題設(shè)計(jì)的正是一款紅棗去核機(jī)的設(shè)計(jì)，其目的是為了滿足現(xiàn)代化發(fā)展的需求；現(xiàn)代大多數(shù)紅棗等農(nóng)業(yè)食品的去核方式還是以人工為主要，這樣的工作方式效率極低且人力也容易產(chǎn)生疲勞。費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且去核的效果不好，影響紅棗外觀。都是采用機(jī)械式去核等相關(guān)方面都有設(shè)計(jì)開發(fā)出相應(yīng)機(jī)械設(shè)備代替人們工作，其目的是能夠快速的完成人力無法完成的任務(wù)，節(jié)約大量的工作時(shí)間及提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率，紅棗采用人工去核的方法，去核速度慢，且容易造成紅棗破損等情況發(fā)生。我國紅棗的主要種植培育基本分布在：中國中東地區(qū)、東南地區(qū)及西南地區(qū)，常見的紅棗產(chǎn)地來鳳、陽新、銅陵等地區(qū)最為熟知，紅棗的種植地區(qū)可謂是極為廣泛；但是隨之而來的就是紅棗種植后去核產(chǎn)品問題。設(shè)計(jì)一款針對(duì)紅棗去核的機(jī)械設(shè)備，能夠提高去核效率，降低人們工作的強(qiáng)度與難度，可見我們課題設(shè)計(jì)的方向和目標(biāo)都是具有重大意義的。1.2國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)自從1962年發(fā)明的水果紅棗機(jī)以來，隨著機(jī)械技術(shù)的不斷發(fā)展，配合控制系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展，目前應(yīng)用在各種場(chǎng)合的去核機(jī)使用范圍較為廣泛，目前正在向著智能化、自動(dòng)化發(fā)展方向進(jìn)行，結(jié)合各種傳感器以及傳送結(jié)構(gòu)、打包結(jié)構(gòu)的綜合應(yīng)用。目前德國一家名為BERTUZZI企業(yè)開發(fā)出一款滾子紅棗機(jī)，他是運(yùn)動(dòng)滾動(dòng)果體實(shí)現(xiàn)內(nèi)核和果肉之間的分離，這種機(jī)器的使用范圍較廣，能夠適應(yīng)不同的有核產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)自我調(diào)節(jié)，通過穩(wěn)定性高，得到工廠等多種地方的喜愛。美國的FMC推出的動(dòng)轉(zhuǎn)矩式去核機(jī)，其加工效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)每小時(shí)加工900kg果實(shí)的速度。相對(duì)于國外，我國的去核機(jī)在21世紀(jì)出也得到快速地發(fā)展，不過我國生產(chǎn)的去核機(jī)主要適用于小型場(chǎng)合，也較為符合我國發(fā)展的國情，基本上主要的類型有：對(duì)輥式、刮板式等多種類型，相對(duì)于國外來說，其穩(wěn)定性還是有所欠缺的。其中，機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性、自適應(yīng)性還有待提升，隨著我國對(duì)機(jī)械行業(yè)的重視，我國的機(jī)械行業(yè)未來將會(huì)面臨以下的發(fā)展趨勢(shì)：目前的機(jī)械制造業(yè)分布在全國各地，其中珠江三角洲以及長江三角洲作為我國的機(jī)械發(fā)達(dá)地段，其產(chǎn)值約占總銷售額的一半以上。隨著我國的機(jī)械不斷發(fā)展，其主要的發(fā)展趨勢(shì)大致分為以下幾種：第一：信息化、數(shù)字化，隨著智能制造2025的到來，對(duì)于企業(yè)的管理來說，制造業(yè)的信息化與數(shù)字化是未來發(fā)展的趨勢(shì)；第二：加工標(biāo)準(zhǔn)化與自動(dòng)化，為了縮短機(jī)械制造周期，提高產(chǎn)品的穩(wěn)定，應(yīng)當(dāng)在機(jī)械設(shè)計(jì)的過程之中，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品加工，可以降低制造成本，同時(shí)自動(dòng)化的加工是未來的制造業(yè)加工發(fā)展的趨勢(shì)；第三：機(jī)械產(chǎn)品精密度高、大型化，對(duì)于零件的尺寸要求越來越高，勢(shì)必要求精度高的機(jī)械生產(chǎn)使用，目前的機(jī)械已經(jīng)具備公差在0.5μm以下的生產(chǎn)制造水平，目前的機(jī)械較小，后期隨著工業(yè)行業(yè)的不斷發(fā)展，許多大型產(chǎn)品也可實(shí)現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)，大型化機(jī)械也是未來發(fā)展的模式之一。1.3本課題主要研究方法本課題研究的主要目的是針對(duì)紅棗去核機(jī)械結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)紅棗去核所需求的工作原理與步驟。我們通過查閱相關(guān)農(nóng)業(yè)收獲機(jī)機(jī)械設(shè)備的參考文獻(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)上收獲機(jī)的相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)及知網(wǎng)上學(xué)術(shù)論文的參考為主要方法，通過相關(guān)知識(shí)的收集整理并結(jié)合本課題的需求，設(shè)計(jì)開發(fā)出一種可以實(shí)現(xiàn)紅棗去核作業(yè)的產(chǎn)品收集設(shè)備。設(shè)計(jì)中因?yàn)榧t棗去核需要考慮到核的位置，以及紅棗的尺寸等。所以要求在設(shè)計(jì)紅棗去核機(jī)過程中要滿足擁有較高適用性價(jià)值、工作效率高、使用性價(jià)比高對(duì)于紅棗破壞程度較小等。上述的研究方法僅僅只是通過網(wǎng)上的設(shè)計(jì)知識(shí)是無法滿足設(shè)計(jì)要求的，我們可以通過向指導(dǎo)導(dǎo)師請(qǐng)教關(guān)于設(shè)計(jì)農(nóng)業(yè)機(jī)械方面的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，還可以通過同學(xué)間的互動(dòng)交流補(bǔ)足自身的設(shè)計(jì)缺陷，這樣可以加快我們的設(shè)計(jì)步伐，保證實(shí)用性能。1.4本課題主要研究內(nèi)容本文設(shè)計(jì)的紅棗去核機(jī)通過在總結(jié)對(duì)紅棗去核機(jī)設(shè)計(jì)的前提之下，結(jié)合紅棗本身的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，其設(shè)計(jì)原理主要是通過傳動(dòng)傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)紅棗核的處理，在本課題之中，對(duì)本機(jī)器的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)、動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)、計(jì)算以及校核，使其能夠滿足本課題，同時(shí)通過三維設(shè)計(jì)軟件對(duì)其進(jìn)行三維建模，能夠直觀表達(dá)紅棗去核機(jī)的三維外觀，同時(shí)使用二維軟件完成對(duì)紅棗去核機(jī)的裝配圖。通過上述的設(shè)計(jì)理念將本文分為以下幾個(gè)步驟進(jìn)行：首先：緒論，首先通過對(duì)紅棗去核機(jī)國內(nèi)外之間的差別以及紅棗去核機(jī)在未來的發(fā)展趨勢(shì)，了解設(shè)計(jì)紅棗去核機(jī)的目的與意義，使得本課題的研究具備重大意義；第二：對(duì)紅棗去核機(jī)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行確定，根據(jù)已有的知識(shí)，結(jié)合本文之中紅棗的特性，對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行確定；第三：實(shí)現(xiàn)對(duì)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，主要是電機(jī)、帶輪等方面的設(shè)計(jì)，通過分析，確定本文之中設(shè)計(jì)的紅棗去核機(jī)具備分選能力；第四：對(duì)紅棗去核機(jī)之中的容易出現(xiàn)問題的地方進(jìn)行校核，并且對(duì)關(guān)鍵零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)；第五：為了能夠方便直觀的看出設(shè)計(jì)結(jié)果，使用三維軟件完成對(duì)紅棗去核機(jī)的三維建模、裝配，能夠較為直觀的看出整體結(jié)構(gòu)。

紅棗去核機(jī)總體設(shè)計(jì)方案確定2.1設(shè)計(jì)需要達(dá)到的要求紅棗去核機(jī)的主要作用實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)紅棗去核的功能，所以本文對(duì)其設(shè)計(jì)需要保證的以下幾點(diǎn)：本文之中是針對(duì)紅棗的分選，所以一般能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)紅棗的內(nèi)部核進(jìn)行去核作業(yè)的產(chǎn)品，速度較快，節(jié)約人力；需要考慮到紅棗的形狀，紅棗核的位置等相關(guān)問題；需要保證整體結(jié)構(gòu)的較高效率，提高使用過程的穩(wěn)定性；整體結(jié)構(gòu)簡單、便捷，性價(jià)比高。2.2總體方案確定本文設(shè)計(jì)的紅棗去核機(jī)的主要是去掉紅棗的內(nèi)核，且為了保證其實(shí)用性，減少它的破損，首先需要保證能夠有轉(zhuǎn)盤實(shí)現(xiàn)對(duì)紅棗的定位，然后通過刀具的作用，將紅棗的內(nèi)核剔除。2.3去核參數(shù)確定本文設(shè)計(jì)的紅棗去核機(jī)主要目的是實(shí)現(xiàn)能夠穩(wěn)定的去除紅棗產(chǎn)品的內(nèi)核，需要確定能夠有效的將內(nèi)核去除，且能夠保證紅棗最大程度的完整性，從效率來看，需要確包紅棗去核機(jī)的去核速度不能低于3秒一個(gè)。2.4工作原理分析本文設(shè)計(jì)的小型紅棗去核機(jī)，其主要的結(jié)構(gòu)包含以下結(jié)構(gòu)方面：執(zhí)行結(jié)構(gòu)由帶彈簧的去核刀具組成，這樣能夠保證在去核的過程之中，不會(huì)造成紅棗的破損，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)主要是電機(jī)的動(dòng)力通過間歇輪，實(shí)現(xiàn)在傳動(dòng)的過程之中，能夠讓定位盤主軸旋轉(zhuǎn)30度，且能夠保證主軸旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定頂。其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，通過曲柄搖桿結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)去核刀具的上下運(yùn)動(dòng)動(dòng)作，使得主盤呈現(xiàn)圓周運(yùn)動(dòng)。2.5紅棗去核機(jī)工作流程電機(jī)啟動(dòng)之后，其動(dòng)力通過減速器傳遞至轉(zhuǎn)盤，使得轉(zhuǎn)盤能夠?qū)崿F(xiàn)往復(fù)的運(yùn)動(dòng)，一邊動(dòng)力通過連桿實(shí)現(xiàn)將動(dòng)力帶動(dòng)至去核刀具做上下運(yùn)動(dòng)，另外一邊動(dòng)力則是帶動(dòng)傳動(dòng)盤，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)一周，帶動(dòng)擋板的作用是去核去核后的紅棗。紅棗去核機(jī)工作原理是：發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)后，通過皮帶輪間歇輪實(shí)現(xiàn)30度的旋轉(zhuǎn)工作。通過通過機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動(dòng)，本文之中擬采用曲柄連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)去核工作。當(dāng)轉(zhuǎn)盤向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)裝置離開間歇輪做圓周運(yùn)動(dòng)，刀具在連桿作用下，向下運(yùn)動(dòng)完成紅棗的去核工作，如此反復(fù)。紅棗隨刀具向上時(shí)，遇到擋板脫落到定位盤上隨定位盤轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)遇到第二個(gè)擋板的時(shí)候被剝落下去，掉落到去核帶中。)

第三章傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1.1選擇馬達(dá)系列馬達(dá)選擇應(yīng)保證：式中：P0——馬達(dá)額定功率，kW；Pr——工作機(jī)所需馬達(dá)功率，kW。所需馬達(dá)功率由下式計(jì)算：Pr=Pw/η式中：Pr——工作機(jī)所需有效功率，由工作機(jī)的工藝阻力及運(yùn)行參數(shù)確定；η——馬達(dá)到工作機(jī)的總效率，%。皮帶運(yùn)輸機(jī)的PW計(jì)算方法：PW=F×v/1000(kW)式中：F——工作機(jī)的圓周力，例如運(yùn)輸機(jī)上運(yùn)輸帶的有效拉力，N；v——工作機(jī)的線速度，例如運(yùn)輸帶的帶速，m/s；D——帶運(yùn)輸機(jī)主動(dòng)滾筒的直徑，mm；n——工作機(jī)卷筒軸的轉(zhuǎn)速，r/min。按工作要求及工作條件選用三相異步馬達(dá)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380V，Y系列。3.1.2選擇馬達(dá)功率PW1=0.27kW，η1=0.99×0.95×0.96×0.95×0.994×0.96=0.7698∴Pr1=PW/η1=0.36kWPW2=0.15kW，η2=0.95×0.825×0.982×0.99×0.90=0.6885∴Pr2=PW/η2=0.22kW查表4.12-1，可選Y系列三相異步馬達(dá)Y802-4型，額定功率P0=0.75kW，或選Y系列三相異步馬達(dá)Y90S-4型，額定功率P0=0.75kW。以同步轉(zhuǎn)速為1500r/min及1000r/min兩種方案進(jìn)行比較，由表4.12.1查得馬達(dá)數(shù)據(jù)，計(jì)算出傳動(dòng)比如下表。表1馬達(dá)數(shù)據(jù)表方案馬達(dá)型號(hào)額定功率/kW同步轉(zhuǎn)速/(r/min)滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)總傳動(dòng)比質(zhì)量/kg價(jià)格/元12Y802-4Y90S-40.750.7515001000139091057.9237.921823475570比較兩方案可見，方案1選用的馬達(dá)雖然質(zhì)量和價(jià)格較低，但總傳動(dòng)比大。為使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用方案2。馬達(dá)型號(hào)為Y90S-4，額定功率為0.75kW，同步轉(zhuǎn)速為1000r/min，滿載轉(zhuǎn)速為910r/min。由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表4.12-2查得馬達(dá)中心高H=90mm，外伸軸段D×E=24mm×50mm。3.2傳動(dòng)裝置的選擇一般來說，在本文之中，傳動(dòng)裝置主要有三種，(1)帶傳動(dòng)；(2)鏈傳動(dòng)以及(3)齒輪傳動(dòng)，這三種類型的傳動(dòng)方式使用范圍不同，其中帶傳動(dòng)經(jīng)常使用在傳動(dòng)距離長，在本文之中能夠滿足使用要求，且成本較低，較為合適。3.3V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)(1)選擇V帶型號(hào)V帶傳動(dòng)的功率計(jì)算公式為：Pca=KAP式中：Pca——計(jì)算功率，kW；P——傳遞的額定功率(如：電機(jī)的額定功率)，kW；KA——工作情況系數(shù)(表6-9)。由表6-9查得工作情況系數(shù)KA=1.2，所以計(jì)算功率：Pca=KAP=1.2×0.75=9kW根據(jù)Pca和n1由圖6-9確定選用Z型帶。(2)確定帶輪基準(zhǔn)直徑由表6-7和表6-10，取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑dd1=67mm。驗(yàn)算帶速：v=EQ\F(πdn,60×1000)=6.38＜25(m/s)帶速合適。計(jì)算從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑dd2：dd2=i×dd1=2.37×67=158.79mm根據(jù)表6-10，取dd2=160mm。(3)確定V帶的基準(zhǔn)長度和傳動(dòng)的中心距根據(jù)0.7(dd1+dd2)＜a0＜2(dd1+dd2)，得到158.9＜a＜454。初定中心距a0=350mm。由基準(zhǔn)長度公式：L‘d=2a0+π(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)2/4a0∴L‘d=2×350+π(67+160)/2+(160-67)2/4×350=1062.7(mm)根據(jù)表6-5選取帶的基準(zhǔn)長度Ld=1120mm。實(shí)際中心距a≈a0+(Ld-L‘d)/2=350+(1120–1062.7/2=378.7(mm)(4)驗(yàn)算主動(dòng)帶輪上的包角11=180-(dd2-dd1)×57.3°/a=165.9°＞120°主動(dòng)帶輪上的包角合適。(5)確定帶的根數(shù)z根據(jù)ａ1=165.9°，查表6-11，得Ka=0.966；根據(jù)Ld=1120mm，查表6-5，得KL=1.08；由n1=910r/min、i=2.37、dd1=67mm；查表6-8a和表6-8b，得P0=0.15kW，△P0=0.02kW。z=Pca/(P0+△P0)KａKL=0.9/[(0.15+0.02)×0.966×1.08]=5.07=6取z=6根。(6)確定帶的張緊力F0查表6-6，Z型普通V帶單位長度質(zhì)量q=0.06kg/m。F0=500Pca(2.5/Kа-1)/(z×v)+qv2F0=500×0.9(2.5/0.966-1)/6×6.38+0.06×6.382=90.0(N)(6)計(jì)算帶傳動(dòng)作用在軸上的載荷FQFQ=2zF0cos(r/2)=2zF0sin(а1/2)式中：z——帶的根數(shù)；F0——單根帶的張緊力，N；а1——主動(dòng)帶輪上的包角，rad。FQ=2×6×90.0×sinEQ\F(165.9°,2)=1071.8(N)

第四章關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)與校核4.1刀具的設(shè)計(jì)由于紅棗去核機(jī)刀具用于直接接觸紅棗果實(shí)，材料的選擇應(yīng)考慮材料容易加工切削、干凈衛(wèi)生、成本低且容易清洗等特點(diǎn)，所以本設(shè)計(jì)選用45號(hào)鋼作為紅棗定位盤的材料。查閱資料得到我國北方紅棗直徑在10mm-14mm之間，根據(jù)紅棗直徑本設(shè)計(jì)選取刀具的外徑為8mm，詳細(xì)尺寸如圖7。彈簧選擇不銹鋼絲（1Cr18Ni91Cr18Ni9Ti），耐腐蝕性好，工藝性好，彈簧中徑為5mm。圖7去核的刀具圖7去核的刀具4.2定位盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)選用45號(hào)鋼作為紅棗定位盤的材料。紅棗定位盤如圖8所示。考慮到人工放置紅棗的舒適度問題以及作業(yè)的工作效率，本設(shè)計(jì)采用直徑300mm的圓盤作為定位盤，圓盤上均勻分布12個(gè)直徑10mm的紅棗定位孔，為了使定位盤工作穩(wěn)定可靠不產(chǎn)生傾斜本設(shè)計(jì)采用雙鍵連接軸，基孔制配合為H7。同時(shí)考慮到定位盤需要的空間位置。圖8紅棗定位盤圖8紅棗定位盤4.3紅棗機(jī)定位盤主軸的設(shè)計(jì)選用45鋼調(diào)質(zhì)處理230-280，查表得σB=640MPa。初步估算軸徑取軸d=20mm。根據(jù)估算軸徑和軸上零件的布置，進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定軸上與定位盤聯(lián)接鍵截面尺寸為b×h=8mm×7mm配合為H7/r6。滾動(dòng)軸承內(nèi)圈與軸的配合采用基孔制，軸的尺寸公差m6。在軸的兩端均制成2×45°倒角。軸的詳細(xì)尺寸如圖9所示。圖9定位盤主軸圖9定位盤主軸4.4主軸強(qiáng)度驗(yàn)算(1)主軸間歇輪上的作用力的大小轉(zhuǎn)矩：T=95.5×105×EQ\F(P,n)=95.5×105×EQ\F(0.34,20)=81170(Nmm)圓作用直徑：d1=39.9(mm)圓周力：Ft=2T/d1=2×81170/39.9=4069(N)徑向力：Fr=Ft/2.653=1534(N)軸向力：Fа=Ft/3.734=1090(N)(2)求垂直面上軸承的支反力及主要截面的彎矩FBV=(Fr×29.5+Fа×d1/2)/210.5+29.5=279(N)FDV=Fr-FBV=1534-279=1255(N)截面C處彎矩為:MCV左=FBV×210.5=58730(Nmm)MCV右=FDV×29.5=37023(Nmm)(3)求水平面上軸承的支反力及主要截面的彎矩FBH=Ft×29.5/(210.5+29.5)=4069×29.5/240=500(N)FDH=Ft-FBH=4069-500=3569(N)截面C處彎矩為：MCH=FBH×210.5=500×210.5=105250(Nmm)(4)截面C處垂直和水平的合成彎矩(5)按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度，由公式：式中：а——應(yīng)力折算系數(shù)；Mv——軸上危險(xiǎn)截面處的當(dāng)量彎矩，Nmm；W——軸上危險(xiǎn)截面處的抗彎矩截面系數(shù)，mm3；[σ-1]——軸在對(duì)稱循環(huán)狀態(tài)下的許用彎曲應(yīng)力,MPa，見表11-1；d——軸上危險(xiǎn)截面處直徑，mm。當(dāng)此段軸上有一個(gè)鍵槽時(shí)，直徑應(yīng)加大3%；有兩個(gè)鍵槽時(shí)，應(yīng)加大7%。取а=0.6，計(jì)算截面上的應(yīng)力：前面已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表11-1查得[σ-1]=60MPa，由于σv＜[σ-1]，故安全。4.5紅棗機(jī)主軸間歇輪紅棗去核機(jī)主軸間歇輪如圖10所示，材料選用容易加工的45號(hào)鋼，該輪總直徑100mm，確定軸上與定位盤聯(lián)接鍵截面尺寸為b×h=8mm×7mm配合為H7/r6，間歇輪與軸的配合采用基孔制，軸的尺寸公差為r6，粗糙度要求為1.6。圖10紅棗機(jī)主軸間歇輪4.6紅棗機(jī)傳動(dòng)圓盤紅棗去核機(jī)傳動(dòng)圓盤如圖11所示，材料選擇45號(hào)鋼，傳動(dòng)圓盤外圓直徑為70mm，確定軸上與傳動(dòng)盤聯(lián)接鍵截面尺寸為b×h=6mm×6mm配合為H7/r6。傳動(dòng)圓盤與軸的配合采用基孔制，軸的尺寸公差r6，傳動(dòng)圓盤孔的粗糙度1.6，其余6.3。圖11紅棗機(jī)傳動(dòng)圓盤4.7紅棗機(jī)傳動(dòng)盤的軸圖12定位盤主軸該軸的無特殊要求，選用45鋼調(diào)質(zhì)處理230-280，查表得σB=640MPa。取軸d=20mm。根據(jù)估算軸徑和軸上零件的布置，進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定軸上與傳動(dòng)盤聯(lián)接鍵截面尺寸為b×h=6mm×6mm配合為H7/r6。滾動(dòng)軸承內(nèi)圈與軸的配合采用基孔制，軸的尺寸公差m6。在軸的兩端均制成2×45°倒角。軸的詳細(xì)尺寸如圖12所示。(1)主軸間歇輪上的作用力的大小轉(zhuǎn)矩：T=95.5×105×EQ\F(P,n)=95.5×105×EQ\F(0.36,24)=83140(Nmm)圓作用直徑：d1=26(mm)圓周力：Ft=2T/d1=2×83140/26=6395(N)徑向力：Fr=Ft/2.653=2311(N)軸向力：Fа=Ft/3.734=1613(N)(2)求垂直面上軸承的支反力及主要截面的彎矩FBV=(Fr×51.5+Fа×d1/2)/182+51.5=820(N)FDV=Fr-FBV=2311-820=1491(N)截面C處彎矩為:MCV左=FBV×182=74620(Nmm)MCV右=FDV×51.5=38368(Nmm)(3)求水平面上軸承的支反力及主要截面的彎矩FBH=Ft×51.5/(182+51.5)=6395×51.5/233.5=1410(N)FDH=Ft-FBH=6395-1410=4985(N)截面C處彎矩為：MCH=FBH×210.5=1410×182=128310(Nmm)(4)截面C處垂直和水平的合成彎矩(5)按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度，由公式：式中：а——應(yīng)力折算系數(shù)；Mv——軸上危險(xiǎn)截面處的當(dāng)量彎矩，Nmm；W——軸上危險(xiǎn)截面處的抗彎矩截面系數(shù)，mm3；[σ-1]——軸在對(duì)稱循環(huán)狀態(tài)下的許用彎曲應(yīng)力,MPa，見表11-1；d——軸上危險(xiǎn)截面處直徑，mm。當(dāng)此段軸上有一個(gè)鍵槽時(shí)，直徑應(yīng)加大3%；有兩個(gè)鍵槽時(shí)，應(yīng)加大7%。取а=0.6，計(jì)算截面上的應(yīng)力：前面已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表11-1查得[σ-1]=60MPa，由于σv＜[σ-1]，故安全。（6）校核軸的疲勞強(qiáng)度抗彎截面系數(shù)可以按照以下公式進(jìn)行計(jì)算：==抗扭截面系數(shù)可以按照以下公式進(jìn)行計(jì)算：==截面上彎矩應(yīng)力可以按照以下公式進(jìn)行計(jì)算截面上扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力可以按照以下公式進(jìn)行計(jì)算由于軸的材料為40，調(diào)質(zhì)處理，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-1查得。截面上由于軸肩而形成理論應(yīng)力集中系數(shù)及按《機(jī)械設(shè)計(jì)》[附表3-2查取，因:經(jīng)插值后可查得材料的敏性系數(shù)為：故有效應(yīng)力集中系數(shù)為：由機(jī)械設(shè)計(jì)附圖3-2得尺寸系數(shù)=0.85，由附圖3-3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)為=0.9軸按磨削加工由《機(jī)械設(shè)計(jì)》附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)==0.92軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即=1，則按式（3-12）及式（3-14b）得綜合系數(shù)為：又由碳鋼的特性系數(shù)：取取計(jì)算安全系數(shù)按式（15-6）-（15-8）則得：故該軸在此截面的右側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的。本機(jī)無大的瞬時(shí)過載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱性，故可略去靜強(qiáng)度校核。至此，軸的校驗(yàn)結(jié)束,軸的校驗(yàn)合格。

基于三維軟件的紅棗去核機(jī)的建模與裝配5.1三維建模軟件的介紹本文為了便于大學(xué)所學(xué)的知識(shí)能夠充分利用，提高大學(xué)對(duì)三維軟件0UG軟件(如圖5-1)的認(rèn)知能力，且能加快自身認(rèn)識(shí)機(jī)械行業(yè)的重要性，加大了解本文設(shè)計(jì)的紅棗去核機(jī)的工作原理，使得本文設(shè)計(jì)的紅棗去核機(jī)能夠通過本三維設(shè)計(jì)軟件完成其全部結(jié)構(gòu)的作用。Ug軟件的使用范圍十分廣泛，本文之中選用該零件實(shí)現(xiàn)對(duì)打捆機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使其能夠滿足我們的要求，其中的建模、制圖等眾多的功能，簡單易學(xué)，很多相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)件在軟件之中選取就可以采用了，在機(jī)械行業(yè)占據(jù)一定的市場(chǎng)份額，本人在大學(xué)實(shí)習(xí)期間的實(shí)習(xí)單位學(xué)習(xí)到一點(diǎn)建模知識(shí)，為設(shè)計(jì)者提供一定的思路。同時(shí)在大學(xué)期間所需的基礎(chǔ)知識(shí)能夠讓我在很長的時(shí)候?qū)τ诠ぷ饔兴鶐椭?。圖5-1UG軟件5.2零部件建模SolidWorks的三維建模功能十分強(qiáng)大，為了能夠方便建模，我們先將該零件測(cè)繪的尺寸進(jìn)行匯總，在建模的過程之中，通過拉伸、旋轉(zhuǎn)、倒角、拔模、抽殼等命令完成對(duì)零件的繪制與建模。而針對(duì)一些標(biāo)準(zhǔn)零部件，我們一般都是通過軟件所帶的標(biāo)準(zhǔn)件庫提取出來的，根據(jù)實(shí)際需要，選取所需要的標(biāo)準(zhǔn)件尺寸、型號(hào)、規(guī)格等。拉入系統(tǒng)中就會(huì)自動(dòng)變成標(biāo)準(zhǔn)件，十分簡單容易。圖5-2軸承建模5.3紅棗去核機(jī)的裝配在UG三維裝配模塊作為重要的部分，通過使用同心、接觸、距離、平行、垂直等命令。將榨汁機(jī)的各個(gè)零件進(jìn)行裝配上，在裝配的過程之中。通過這些裝配命令完成榨汁機(jī)機(jī)構(gòu)的三維模型裝配過程。同時(shí)考慮到在設(shè)計(jì)的過程之中不合理性，對(duì)其進(jìn)行更改，使得整體的結(jié)構(gòu)能夠滿足我們?cè)O(shè)計(jì)原理所需達(dá)到的要求。如圖所示，圖5-3紅棗去核機(jī)的裝配5.4二維裝配圖的繪制UG軟件功能十分強(qiáng)大，能夠通過繪制好的三維模型進(jìn)行二維裝配圖的繪制，在制圖模塊過程中，選用a0圖幅，使用投影、輔助視圖、剖視圖完成對(duì)視圖的確定，然后完成明細(xì)表，以及尺寸的標(biāo)注、技術(shù)要求等，如圖5-4所示為其二維裝配圖，通過二維裝配圖，我們可以看出其結(jié)構(gòu)整體，能夠通過本設(shè)計(jì)的二維裝配圖，方便生產(chǎn)加工。圖14紅棗去核機(jī)裝配圖

第六章總結(jié)本文設(shè)計(jì)的紅棗去核機(jī)通過在總結(jié)對(duì)紅棗去核機(jī)設(shè)計(jì)的前提之下，結(jié)合紅棗本身的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，其設(shè)計(jì)原理主要是通過傳動(dòng)傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)紅棗核的處理，在本課題之中，對(duì)本機(jī)器的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)、動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)、計(jì)算以及校核，使其能夠滿足本課題，同時(shí)通過三維設(shè)計(jì)軟件對(duì)其進(jìn)行三維建模，能夠直觀表達(dá)紅棗去核機(jī)的三維外觀，同時(shí)使用二維軟件完成對(duì)紅棗去核機(jī)的裝配圖。主要完成的任務(wù)包含以下幾個(gè)方面：完成緒論，首先通過對(duì)紅棗去核機(jī)國內(nèi)外之間的差別以及紅棗去核機(jī)在未來的發(fā)展趨勢(shì)，了解設(shè)計(jì)紅棗去核機(jī)的目的與意義，使得本課題的研究具備重大意義；對(duì)紅棗去核機(jī)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行確定，根據(jù)已有的知識(shí)，結(jié)合本文之中紅棗的特性，對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行確定；實(shí)現(xiàn)對(duì)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，主要是電機(jī)、帶輪等方面的設(shè)計(jì)，通過分析，確定本文之中設(shè)計(jì)的紅棗去核機(jī)具備分選能力；對(duì)紅棗去核機(jī)之中的容易出現(xiàn)問題的地方進(jìn)行校核，并且對(duì)關(guān)鍵零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)；完成三維軟件完成對(duì)紅棗去核機(jī)的三維建模、裝配，能夠較為直觀的看出整體結(jié)構(gòu)。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我個(gè)人的自主能力得到了一次提升，一次次的查找文獻(xiàn)和相關(guān)內(nèi)容方面盡管過程很是枯燥，但通過這次學(xué)習(xí)磨礪了我的心性，增加了知識(shí)，我對(duì)這些學(xué)習(xí)軟件的掌握也更上一層樓，我將這些東西融會(huì)貫通，這些軟件的掌握必定會(huì)為我以后的工作起到幫助，這次的學(xué)習(xí)無疑使我的學(xué)業(yè)進(jìn)步心性沉穩(wěn)，學(xué)會(huì)這些不僅完成論文更使我心性成熟為未來的人生起到了很大的幫助作用。學(xué)習(xí)或許有的時(shí)候會(huì)顯得很枯燥很乏味，但在這個(gè)過程中能使自己獲得以前不知道的知識(shí)可以使自己變得更加充實(shí)那么學(xué)習(xí)也就不那么無聊，反之會(huì)讓自己覺得有趣，在一次次的錯(cuò)誤中不斷地改正，在一次次的失敗中找尋正確的方法，這會(huì)讓自己尋找到正確答案時(shí)更加的充實(shí)，獲得更大的自豪感。畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束了看著這陣的忙碌的成果，也仿佛有了些慰藉，自己辛勤種植的果實(shí)吃起來很是香甜可口。這次的學(xué)習(xí)對(duì)我的幫助更是巨大磨練了心性，補(bǔ)充了知識(shí)，希望以后能夠繼續(xù)不忘初心砥礪前行。本文的設(shè)計(jì)也存在一定的缺陷，最好的辦法還是通過試樣的方式進(jìn)行生產(chǎn)，通過試生產(chǎn)能夠發(fā)現(xiàn)本文設(shè)計(jì)的所遇到的實(shí)際問題，同時(shí)應(yīng)當(dāng)結(jié)合目前流行的八角袋式包裝機(jī)進(jìn)行優(yōu)化相關(guān)的結(jié)構(gòu)，提高工作的速度與效率。在以后的工作通過提升自身能力達(dá)到效果。參考文獻(xiàn)[1]全自動(dòng)紅棗去核機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].王小愛,陳海峰.

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