機(jī)械工程及自動化畢業(yè)設(shè)計(jì)(絕對經(jīng)典)

2014度本科生畢業(yè)論文〔設(shè)計(jì)〕新型蘿卜去皮機(jī)院－系：工學(xué)院機(jī)械系專業(yè)：機(jī)械工程及自動化年級：學(xué)生姓名：學(xué)號：導(dǎo)師及職稱：2014年4月2014AnnualGraduationThesis(Project)oftheCollegeUndergraduateTheNewCarrotPeelersDepartment:MechanicalEngineeringDepartment,CollegeMajor:MechanicalEngineeringandAutomationGrade:2010Student’sName:StudentNo.:Tutor:May,2014畢業(yè)論文〔設(shè)計(jì)〕原創(chuàng)性聲明本人所呈交的畢業(yè)論文〔設(shè)計(jì)〕是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文〔設(shè)計(jì)〕不包含其他個人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本論文〔設(shè)計(jì)〕的研究做出重要奉獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。作者簽名：日期：畢業(yè)論文〔設(shè)計(jì)〕授權(quán)使用說明本論文〔設(shè)計(jì)〕作者完全了解紅河學(xué)院有關(guān)保存、使用畢業(yè)論文〔設(shè)計(jì)〕的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保存論文〔設(shè)計(jì)〕并向相關(guān)部門送交論文〔設(shè)計(jì)〕的電子版和紙質(zhì)版。有權(quán)將論文〔設(shè)計(jì)〕用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文〔設(shè)計(jì)〕進(jìn)入學(xué)校圖書館被查閱。學(xué)?？梢怨颊撐摹苍O(shè)計(jì)〕的全部或局部內(nèi)容。保密的論文〔設(shè)計(jì)〕在解密后適用本規(guī)定。作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：日期：日期：師永謀畢業(yè)論文〔設(shè)計(jì)〕辯論委員會(辯論小組)成員名單姓名職稱單位備注摘要本文結(jié)合云南省紅河州石屏縣北部山區(qū)蘿卜加工狀況，以一種機(jī)械設(shè)備代替人工去皮為主要設(shè)計(jì)目的，實(shí)現(xiàn)對蘿卜高效率的去皮作用，以提高經(jīng)濟(jì)效率和減輕人們的工作強(qiáng)度?；趯?shí)用新型專利：“蘿卜去皮機(jī)”，對其在機(jī)構(gòu)和原理上進(jìn)一步的設(shè)計(jì)，以到達(dá)更適應(yīng)，更便捷的對蘿卜的加工，因此，以此為本文的研究研究目的，基于TRIZ理論對“新型蘿卜去皮機(jī)”進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，對新型蘿卜去皮機(jī)的進(jìn)一步研究。進(jìn)行對當(dāng)?shù)氐奶}卜的特性采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理和分析，作為設(shè)計(jì)的初始數(shù)據(jù)。結(jié)合當(dāng)前蔬果所用的去皮方式，創(chuàng)想一種更適用于蘿卜去皮的去皮方式，并進(jìn)行對其機(jī)構(gòu)和尺寸的設(shè)計(jì)。結(jié)合當(dāng)前的工業(yè)送料裝置，通過對其的分析和總結(jié)，設(shè)計(jì)一種適用于蘿卜的輸料裝置。經(jīng)過多種傳動方案的比擬擇優(yōu)，選定一種傳動平穩(wěn)，效率高的傳動方案，并對其所涉及的部件設(shè)計(jì)和選定。并且對出料口、機(jī)架、機(jī)殼等的設(shè)計(jì)，最終，根據(jù)各部件的設(shè)計(jì)裝配整個裝置。為此，本設(shè)計(jì)完成新型蘿卜去皮機(jī)的設(shè)計(jì)與制作，包括：傳動系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)；蘿卜夾緊送料為一體的裝置的設(shè)計(jì)和制作；自動蘿卜削皮機(jī)的切削的旋削盤的設(shè)計(jì)和制作?？偨Y(jié)本文所作的內(nèi)容，指出文章的缺乏和創(chuàng)新之處，并對未來工作展望。本文是機(jī)械工程、動力學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)等學(xué)科知識的綜合運(yùn)用，突破刷子用于清潔的傳統(tǒng)而用于去皮觀念和創(chuàng)想出新型的夾緊也輸送為一體的裝置。本文在完成新型蘿卜去皮機(jī)設(shè)計(jì)的同時，也為整個食品機(jī)械的開展注入新動力，為食品加工的開展添磚加瓦。關(guān)鍵詞：去皮；高效率；新型蘿卜去皮機(jī)；設(shè)計(jì)與制作ABSTRACTInthispaper,themountainsofnorthernYunnanPerformedonthelocalcharacteristicsofradishdatacollectionandprocessingandanalysis,astheinitialdatadesign.Peelfruitsandvegetableswiththecurrentapproachused,awishforamoresuitablewaypeeledcarrot,peeled,andthesizeofitsorganizationanddesign.Combinedwithcurrentindustryfeedingdevice,throughitsanalysisandsummary,todesignasuitableradishconveyingdevices.Aftercomparingavarietyofmerit-basedtransmissionscheme,selectedbyasmoothtransmission,highefficienttransmissionscheme,andtheyinvolvecomponentdesignandselection.Andthedischargeport,chassis,chassisdesign,etc.,finally,theassemblyofthecomponentsaccordingtothedesignofthedevice.Forthisreason,thedesigniscompletedthenewcarrotpeelerdesignandproduction,including:transmissiondesign;radishclampingfeedasoneofthedevicedesignandfabrication;automaticcarrotpeelerrotarycuttingmachinecuttingdiscdesignandproduction.Thisarticlesummarizesthecontentmade??,thearticlepointsoutthedeficienciesandinnovation,andthefutureworkprospects.Thisistheintegrateduseofmechanicalengineering,dynamics,computerscienceandotherdisciplinesofknowledge,breakingthetraditionandforcleaningbrushesusedtocomeupwithnewandinnovativeideaspeeledclampingalsotransportasoneofthedevices.Basedonthecompletionofthenewcarrotpeelerdesign,butalsoinjectnewimpetustothedevelopmentofthefoodmachineryforthedevelopmentoffoodprocessingbuildingblocks.Keywords:peeled,highefficiency,thenewcarrotpeeler,designandproduction目錄第一章緒論11.1課題的目的和意義11.2現(xiàn)有去皮方式21.3本文的研究內(nèi)容31.4預(yù)期結(jié)果31.5本章小結(jié)3第二章結(jié)構(gòu)與運(yùn)動設(shè)計(jì)42.1設(shè)計(jì)要求42.1旋削盤的設(shè)計(jì)5去皮方式的選擇52.1.2彈性刷子的設(shè)計(jì)5盤架設(shè)計(jì)72.1.4旋削盤的驅(qū)動形式72.2進(jìn)料斗的設(shè)計(jì)8進(jìn)料方案的選擇8輔助夾板的設(shè)計(jì)9驅(qū)動夾板的設(shè)計(jì)11包夾整體布置122.4出料口的設(shè)計(jì)122.5傳動方案13傳動方案的選擇13傳動方案中的有關(guān)計(jì)算16傳動方案的選擇202.5.4軸5的設(shè)計(jì)計(jì)算23軸承的選擇232.6蘿卜去皮機(jī)的總體設(shè)計(jì)24機(jī)架的設(shè)計(jì)24新型蘿卜去皮機(jī)整體裝配25旋削盤的安裝262.6.3驅(qū)動夾板的安裝262.6.4整體裝配27新型蘿卜去皮機(jī)的工作流程282.6.6新型蘿卜去皮機(jī)的整體效果圖29第三章總結(jié)與展望313.1設(shè)計(jì)總結(jié)31設(shè)計(jì)成果歸納313.1.2新型蘿卜去皮機(jī)的創(chuàng)新點(diǎn)313.2總結(jié)323.3未來工作展望32參考文獻(xiàn)34致謝35第一章緒論1.1課題的目的和意義20世紀(jì)以來，我國食品工業(yè)較改革開放初期有了很大的開展，人民生活有了很大的改善，日益對食品加工和食品包裝提出了更高的要求。開展食品工業(yè)的根底便是食品機(jī)械。不斷地研制各種類型的食品機(jī)械來促進(jìn)食品工業(yè)的開展，以滿足不斷提高的人民物質(zhì)和文化生活的需要，使人們從繁重的家務(wù)勞動中解放出來，而以更充裕的時間投入到工作中去。因此研制先進(jìn)的食品機(jī)械，使食品加工迅速地實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化是社會開展必然趨勢。[4]隨著經(jīng)濟(jì)的開展,人們物質(zhì)生活水平的不斷提高,人們的飲食習(xí)慣逐步向方便,快捷,營養(yǎng)化開展，在蔬菜的加工方面出現(xiàn)了凈菜半成品菜，受到廣闊人民群眾的歡送。隨之而來，半成品菜的加工成為難題。雖然中國勞動力低廉，但手工切出的制品不衛(wèi)生，規(guī)格尺寸不均，破損量大，本錢相對較高。[1]云南省地處低緯度高原，有著獨(dú)有的氣候、地理優(yōu)勢和勞動力優(yōu)勢，經(jīng)過二十多年的開展，加工型蘿卜產(chǎn)業(yè)已成為云南蔬菜產(chǎn)業(yè)的重要組成局部。據(jù)統(tǒng)計(jì)，云南省蘿卜條〔絲〕出口年產(chǎn)值已接近15億元。蘿卜除了作為新鮮蔬菜食用外，更多還是加工成蘿卜絲作為干菜食用。據(jù)資料報道，蘿卜絲在我國國內(nèi)及美國、日本和歐洲都有很大的市場，我國是蘿卜的主要出口國之一。而日本每年都要從中國進(jìn)口大量的干蘿卜絲，云南、廣西、四川等西南省區(qū)是蘿卜〔特別是水果蘿卜〕的主要產(chǎn)區(qū)，這種蘿卜個頭大，肉脆甘甜。出了就地作為蔬菜食用外，農(nóng)民更多的是加工成干蘿卜絲出售。云南大局部出口、內(nèi)銷的干制蘿卜條〔絲〕仍采用傳統(tǒng)的加工方法，即以農(nóng)戶為主的家庭作坊式加工。每年12月至次年2月，祿豐、陸良、石屏、南華等白蘿卜主產(chǎn)區(qū)農(nóng)戶陸續(xù)開始蘿卜條〔絲〕的加工，地點(diǎn)多項(xiàng)選擇擇在通風(fēng)、向陽的地方，搭上涼席或撐桿搭架，晾、掛曬蘿卜條〔絲〕。風(fēng)干后，根據(jù)蘿卜條〔絲〕質(zhì)量進(jìn)行分級、包裝。自然風(fēng)干加工蘿卜條，絲〕的方法充分利用了風(fēng)能和太陽能，降低了加工本錢。蘿卜絲晾曬地點(diǎn)必須選擇在無霧、無霜，風(fēng)力大、濕度低、衛(wèi)生的地方。盡管云南省大局部地區(qū)冬季枯燥、少雨，但霧霾、霜凍等氣象災(zāi)害卻時有發(fā)生，蘿卜條絲變色、發(fā)霉等時有出現(xiàn)，影響其商品價值。現(xiàn)代化機(jī)械脫水加工實(shí)現(xiàn)了蘿卜切條絲、脫水、分級、包裝的全機(jī)械化操作，適應(yīng)市場需求，切條絲的機(jī)器規(guī)格可調(diào)。一條烘干生產(chǎn)線，每日耗2t煤，可產(chǎn)1t干蘿卜條絲。采用機(jī)械脫水加工蘿卜條絲的方法能夠提高加工產(chǎn)品的質(zhì)量，得到的蘿卜條絲色白、質(zhì)優(yōu)。[2]而蘿卜皮對于蘿卜絲的口感有較大影響，去皮的蘿卜和不去皮的蘿卜在市場上的價格差異較大，為了爭取更大利益，農(nóng)民現(xiàn)在大多數(shù)都生產(chǎn)去皮的蘿卜。去皮蘿卜絲就是將新鮮蘿卜削去外皮，然后切成細(xì)條。曬干后成為干蘿卜絲，，繞纏成被子狀，打成卷包裝，供出口商出口。蘿卜絲的加工由如下工序組成：清洗去葉采取原料清洗去葉采取原料成品卷席晾曬成品卷席晾曬切絲切絲目前，農(nóng)民將蘿卜去皮的方式是人工用刀削，然而效率低，勞動強(qiáng)度大，而且一不小心就會傷到手指，造成工傷事故。如果用機(jī)械代替手工，將會解決蘿卜生產(chǎn)的瓶頸。阻礙著工效的提高。所以人們很希望有一種快速高效的設(shè)備來解決這一問題。提高生產(chǎn)效率，以到達(dá)解決當(dāng)?shù)厣a(chǎn)力與生產(chǎn)關(guān)系的矛盾目的，所以本設(shè)計(jì)有廣闊的市場前景。1.2現(xiàn)有去皮方式常用的方法有以下幾種：1．手工去皮。采用手工刨刀削皮其優(yōu)點(diǎn)是去皮細(xì)致，干凈、損耗少，但本錢高、效率低。手工去皮去皮是為了保持果肉完整、多采用手工剝皮。2旋皮機(jī)去皮。將需去皮的果品插入可旋轉(zhuǎn)的插軸，附近安裝一把彎月形刀，刀由彈簧控制。刀口緊貼果品外表。插軸旋轉(zhuǎn)時刀就將旋轉(zhuǎn)的果品表皮削去。采用此法效率較高，但往往去皮不完全，損耗也較多。3．堿液去皮。將果品用一定濃度和溫度的強(qiáng)堿液處理，果皮被腐蝕后，立即取出用清水洗干凈，果皮即脫落。此法適于李、杏、桃、蘋果、梨、馬鈴薯、胡蘿卜等果蔬去皮，效率較高。常用的堿液為氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液，堿液濃度、溫度、處理時間隨果品種類、品種、成熟度的不同而異。如處理不夠，果皮去不凈；處理過分又會腐蝕果肉。圖1.1了解，目前國內(nèi)還沒有報道有專去蘿卜皮的機(jī)械設(shè)備，而是人工使用如圖1.1所示的去皮刀去皮。用這種方式去皮效率較低，人也不能長時間的勞作，一方面，握著刀的手容易有痛感，另一只手握著蘿卜，容易傷到手。這樣不僅會發(fā)生工傷事故而且大大制約了生產(chǎn)效率的提高[3]。圖1.11.3本文的研究內(nèi)容鑒于已有方案的弊端，本論文提出了并實(shí)際加工一種新的適用于農(nóng)戶為主的家庭作坊式加工。該設(shè)備最大優(yōu)勢是屬于輕便、效率高的小型食品加工機(jī)械。由于考慮到蘿卜的形態(tài)，大小的不同，設(shè)計(jì)成靈活的包夾和旋削盤與蘿卜的形態(tài)，大小變化而變化，所以適用不同的蘿卜，應(yīng)用較為范圍廣泛。完成蘿卜削皮機(jī)的設(shè)計(jì)與制作。包括：〔1〕蘿卜削皮機(jī)蘿卜夾緊裝置的設(shè)計(jì)和制作；〔2蘿卜削皮機(jī)的切削的新型刀具的設(shè)計(jì)和制作；〔3〕蘿卜削皮機(jī)傳動系統(tǒng)；〔4〕做出組裝起來的三維實(shí)體圖、部件圖；〔5〕做出樣品模型。1.4預(yù)期結(jié)果通過設(shè)計(jì)出物料進(jìn)給裝置和去皮裝置，一定物料進(jìn)給的條件下，旋削盤中的彈性刷子對物料的作用，模仿鋼刷去除鐵銹的動作一樣與物料接觸，通過彈性刷與物料相對運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)去皮目的。整臺設(shè)備使用方便、快捷。1.5本章小結(jié)基于加工型蘿卜的開展?fàn)顩r和目前所使用的設(shè)備的分析,結(jié)合傳統(tǒng)所用的加工〔去皮〕方式，總結(jié)本文所研究裝置的必要性，提出研究更為方便、快捷的適用于農(nóng)戶為主的家庭作坊式加工設(shè)備的課題，根據(jù)去皮要求，擬定本文的研究內(nèi)容，并預(yù)測研究結(jié)果。第二章結(jié)構(gòu)與運(yùn)動設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)要求經(jīng)過一個簡單的走訪調(diào)查了解，一般而言，大局部加工型蘿卜的種植大局部農(nóng)戶處于山區(qū)、半山區(qū)地區(qū)加工型蘿卜生產(chǎn)仍以一家一戶為主，農(nóng)民組織化程度低，不成規(guī)模，無論種植區(qū)域還是品種選擇都存在盲目性，而且仍采用傳統(tǒng)的撒播種植，密度不均勻，個體生長參差不齊，所以要想使用機(jī)械設(shè)備去除蘿卜皮有較大的難度。而且收購商的要求較大，帶有異物雜志，或者去皮不完全，帶有皮削價格將會降低。但是這種去皮以后的蘿卜絲較未去皮的蘿卜絲價格有較大的差距，甚至不去皮的蘿卜收購商不以收購。所以，一方面是機(jī)械去皮的難度較大，目前用人工去皮，效率低下；另外一方面，收購商對成品的要求較高?；谏鲜鲆蟮姆治雠c總結(jié)出需要實(shí)現(xiàn)的要求：去皮完全去皮效率較高〔1〕原料蘿卜的送入：可選擇用人工的方式實(shí)現(xiàn)，將清洗好的蘿卜裝于簸箕，用手逐可喂入料斗。〔2〕經(jīng)過初步統(tǒng)計(jì)整理得出以下的100棵蘿卜的直徑和長度的頻率直方圖。圖1.1蘿卜的直徑和長度的頻率直方圖由上表得出一般蘿卜的數(shù)據(jù)，所以作為本文的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)。表1.2一般蘿卜的尺寸表工程直徑?〔mm〕長度L〔mm〕質(zhì)量〔kg〕一般加工蘿卜50-130〔平均：104〕200-497〔平均：347〕0.5-2〔平均：1.5〕皮的厚度〔mm〕0.5〔3〕理論加工效率：在保證供料正常的情況下，平均10min以內(nèi)完成對120棵蘿卜的去皮，也就是說每5s要加工一棵蘿卜。2.1旋削盤的設(shè)計(jì)去皮方式的選擇目前在市場上已有的蔬果類機(jī)械去皮方式有摩擦式和旋皮刀片式。摩擦式：—摩擦筒1；2—摩擦筒；3—摩擦筒1；2—摩擦筒；3—進(jìn)料斗；4—原料2-1摩擦式〔2〕刀片式：1—1—螺旋桿；2—削皮刀；3—扭矩彈簧圖2-2刀片式手動，需要將果蔬插得到螺旋桿上去，這樣一不小心容易傷到手，會出現(xiàn)工傷事故，當(dāng)削完皮以后，還需將蔬果取下。由于人的體力有限，加工速度慢，不能持續(xù)的運(yùn)作這制約了生產(chǎn)效率。圖2—圖2—3彈性刷子果蔬。第二種雖然削皮質(zhì)量較高，但是人工成分較突出，效率低，不益用于生產(chǎn)。彈性刷子的設(shè)計(jì)基于上述兩種機(jī)械去皮方式優(yōu)缺點(diǎn)的分析，對于摩擦式去皮方式，脫皮率低，摩擦過程中會使食物果仁破損、外觀粗糙，和刀片式加工人的體力有限，加工速度慢，對不能持續(xù)的運(yùn)作這制約了生產(chǎn)效率的缺點(diǎn)的考慮。外形不利于長條型蘿卜的去皮的加工。對于蘿卜形狀各異、大小不同的考慮，去皮方式應(yīng)該要適蘿卜。本文提出結(jié)合這兩種去皮方式的新型去皮方式，將摩擦方式的磨礪換成彈性小刀片，支撐片與彈性小刀片組成了一把彈性刷子，如圖〔2-3〕所示。由于具有彈性的支撐片和小彈性小刀片的使用，彈性刷子始終與蘿卜相互接觸，滿足了形狀各異、大小不等的缺乏，彌補(bǔ)了刀片式去皮的效率低下的缺乏，以刀片式去皮方式質(zhì)量優(yōu)異，彌補(bǔ)了摩擦式去皮的外表質(zhì)量的缺乏。彈性小刀片根據(jù)彈性小刀片與物料接觸過程中的受力與切削效果，為了防止彈性小刀片因受里變形影響使用壽命，故將彈性小刀片設(shè)計(jì)為“U”形，如圖2.3放大局部所示。結(jié)合一般蘿卜皮的厚度數(shù)據(jù)，雖然蘿卜的厚度只有0.5mm考慮到彈性小刀片切入蘿卜表層的有效性，選取“U”的高度為1.5mm，寬度為1mm。支撐片圖2—4支撐片受力圖起轉(zhuǎn)動時，支撐片有一個向蘿卜緊靠的夾緊態(tài)勢，在一定程度上減輕了支撐片在蘿卜表皮跳動程度。而考慮到蘿卜呈圓柱狀，更使與蘿卜接觸面增加，提高了單把彈性刷對蘿卜去皮的效率，所以本文將支撐片設(shè)計(jì)為圓弧狀。結(jié)合一般蘿卜皮的最小直徑50mm，也就是說，在支撐片沒有變形的情況下，也要實(shí)現(xiàn)切削的目的，所以本文將支撐片設(shè)計(jì)為具有彈性的直徑為50mm的四分之三圓弧，厚度為1mm，寬度與盤架〔以下文章〕相吻合即10mm。彈性刷子的組合仿照一般生活所用的刷子，由手柄與刷毛組成一樣，彈性刷子也由彈性小刀片和支撐片組成。將彈性小刀片嵌入到支撐片中。如圖2.3所示。而為了使效率更高，本文將彈性刷子的數(shù)目增加為六把，即旋削盤，如圖〔2-4b〕所示。該去皮機(jī)構(gòu)具有這樣的特點(diǎn)：因?yàn)橹纹哂幸欢ǖ膹椥?，?dāng)蘿卜自上往下插入時，支撐片讓步于蘿卜，而彈性片具有彈性，與蘿卜始終相互接觸，在盤架的旋轉(zhuǎn)下，帶動六把彈性刷子一起軸向運(yùn)動，起到了高效的去皮作用。盤架設(shè)計(jì)圖2—5盤架盤架是彈性刷的驅(qū)動動力的直接來源，也是彈性刷的載體。所以盤架的運(yùn)動方式?jīng)Q定了彈性刷的運(yùn)動方式和切削效果，如上文所述，支撐片的運(yùn)動方式應(yīng)當(dāng)要符合彈性小刀片的最大切削效率，使彈性刷于蘿卜周向運(yùn)動，考慮到運(yùn)動的連續(xù)性，設(shè)計(jì)成圓盤狀，如圖2圖2—5盤架圖2—6彈性刷固定方式結(jié)合一般蘿卜的最大直徑數(shù)據(jù)，Dmax=120mm，本設(shè)計(jì)將盤架的尺寸定為如圖2—5所示〔螺紋孔的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)件圓頭螺釘GB6170-M6相匹配〕。彈性刷子是由彈性小刀片和支撐片組成，每個彈性刷由一顆螺釘固定在盤架上如圖2圖2—6彈性刷固定方式彈性刷隨之一起旋轉(zhuǎn)，到達(dá)連續(xù)削皮的目的。旋削盤的驅(qū)動形式盤架是彈性刷的驅(qū)動動力的直接來源，也是彈性刷的載體。即要使彈性刷的運(yùn)動方式和切削效果得以保證，也要使其具有運(yùn)動的連貫性。而由彈性刷與盤架組成的旋削盤是以圓周的方式運(yùn)動的，但是無軸可以驅(qū)動其轉(zhuǎn)動，故以皮帶傳動或者齒輪傳動是比擬困難的。為更易于實(shí)現(xiàn)其轉(zhuǎn)動，又在沒有軸、傳動比沒有嚴(yán)格要求和功率比擬小的情況下，本文選擇摩擦輪傳動。而使之在一個固定的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，一個摩擦輪無法實(shí)現(xiàn)，所以為了保證旋削盤的運(yùn)動穩(wěn)定性，外加三個摩擦輪固定。如圖2—7旋削盤盤架；2—支撐片；3—彈性小刀片4—驅(qū)動摩擦力；5、6、7盤架；2—支撐片；3—彈性小刀片4—驅(qū)動摩擦力；5、6、7—輔助摩擦輪圖2—7旋削盤的驅(qū)動形式2.2進(jìn)料斗的設(shè)計(jì)進(jìn)料方案的選擇據(jù)查詢，當(dāng)前機(jī)械設(shè)備的送料裝置一般是使用傳送皮帶輸送和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)等。下面具體分析這兩種送料方式的優(yōu)缺點(diǎn)：圖2—9曲柄滑塊機(jī)構(gòu)送料皮帶輪1；2—皮帶輪2；3—輸送帶；4—物料圖2—8皮帶送料〔1〕皮帶送料皮帶輸送機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)架輕巧，具有輸送量大、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，是可連續(xù)的輸送物料的機(jī)構(gòu)，適用于散狀物料的輸送，如圖〔2—8〕所示。但是對于大塊狀、量少的物料的小輸送設(shè)備不益于使用這種方式，因?yàn)榧蠢速M(fèi)了動力，也達(dá)不到量少物料的輸送的目的?！?〕曲柄滑塊機(jī)構(gòu)送料對于這種輸送方式該裝置包括由送料滑塊、擺輪、連桿等組成的間歇送料機(jī)構(gòu)，如圖〔2—9〕所示機(jī)構(gòu)簡圖。該送料方式是間歇性的送料方式，不能連續(xù)的送料?；谏鲜鰞煞N送料方式的優(yōu)缺點(diǎn)的分析得出：1—驅(qū)動軸1；2—1—驅(qū)動軸1；2—粗糙帶；3—拉力彈簧；4—固定軸；5—滾子；6—帶輪圖2—10包夾〔2〕曲柄滑塊機(jī)構(gòu)送料方式適用間歇性要求物料的輸送。而本文中針對蘿卜在上述去皮方式：沿蘿卜周向削皮。要求蘿卜在連續(xù)輸送到達(dá)物料傳送的高效，也要滿足當(dāng)旋削盤周向選轉(zhuǎn)時蘿卜不與之一起旋轉(zhuǎn)。也就是說，在蘿卜在削皮的過程中，送料裝置既要達(dá)到連續(xù)送料的目的，也要實(shí)現(xiàn)送料過程中起到一個加緊的目的。但是對于蘿卜形狀各異，大小不同的現(xiàn)實(shí)狀況，皮帶輸送和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)送料顯然難于實(shí)現(xiàn)。1—支撐件；2—軸；31—支撐件；2—軸；3—粗糙滾筒；圖2—11輔助夾板其中有兩塊帶有粗糙皮帶驅(qū)動動力，其余兩塊做輔助板，這四塊夾板之間由四個板以拉力彈簧連接，保持加緊態(tài)勢。輔助夾板的設(shè)計(jì)為了使包夾裝置呈錐狀，本文將輔助夾板設(shè)計(jì)成梯形，如圖2—11所示，輔助夾板由兩塊夾板支撐件和七個長度不等的粗糙滾筒組成。粗糙滾筒是輔助夾板的主要組成部份，該零件需要做成具帶有外表帶有楞的滾筒，意義在于在滾筒在圓周上轉(zhuǎn)動的同時，當(dāng)蘿卜與之接觸時，滾筒的楞將嵌入蘿卜的表層，就固定住了蘿卜往下進(jìn)給時的周向轉(zhuǎn)動。而夾板支撐件是滾筒的載體，承當(dāng)著整個夾板的骨架。軸與粗糙滾筒向匹配，是為了保證滾筒的轉(zhuǎn)動，同時是兩塊夾板的連接零件。輔助夾板與粗糙滾筒的尺寸確定：圖結(jié)合一般蘿卜的最大直徑與最小直徑的數(shù)據(jù)，即Dmax=120mm和Dmin=圖由正弦三角函數(shù)H=sin〔α〕L決定其中:H為包夾的豎著高度，即H=168mm?！灿稍O(shè)計(jì)要求所選定〕α為夾板的傾斜角，即α=10oL為夾板的長度所以從上述公式計(jì)算得出L=173mm。通過正弦三角函數(shù)H=sin〔α〕L決定H、α、L之間的圖2.13包夾根本尺寸要求關(guān)系。夾板支撐件和滾筒本身所占據(jù)的空間，將夾板支撐件的尺寸設(shè)計(jì)成如下圖參照圖2-12所示。將七個粗糙滾筒最大長度和最小長度分別設(shè)計(jì)為95mm和35mm；其余五個以10mm從小到達(dá)遞增。直徑相同，即設(shè)計(jì)成?8mm。即下表所示：圖2.13包夾根本尺寸要求表2-1各滾筒的尺寸參數(shù)次序〔從短到長〕1234567長度〔mm〕35455565758595外直徑(mm)?外內(nèi)直徑(mm)?內(nèi)說明：〔1〕?15的孔是將夾板固定在機(jī)架上的位置；〔2〕滾筒?內(nèi)粗糙滾筒制作工藝：圖2.14滾筒內(nèi)外徑表示粗糙滾筒的制作難點(diǎn)在于粗糙部份的加工，如果選用一個空心管，在空心管外表焊接粗糙局部將會使工藝過程過于繁瑣，而且細(xì)小的楞繁多，用焊接的方式將會費(fèi)時費(fèi)力。圖2.14滾筒內(nèi)外徑表示本小節(jié)采用一種特殊的加工方式，如下列圖〔圖1-16〕的制作過程所示。圖2—圖2—15各小軸尺寸參數(shù)根據(jù)所需尺寸要求，選取鈑金材料。在所選取鈑金材料通過沖壓加工，使在其外表沖出分布均勻的楞。再經(jīng)過彎曲，卷成筒。圖2—圖2—16滾筒粗糙局部制作過程夾板支撐件制作工藝上述的尺寸計(jì)算可知，夾板支撐件的厚度3mm小于6mm〔鈑金的最大厚度〕，不益于采用車、銑刨、磨等的傳統(tǒng)加工方式，而是采用鈑金加工的方式。如圖2—17所示的簡單制作過程。7個孔在的平面垂直與夾板支撐件的方向打?4mm的孔以后，通過扭曲與擴(kuò)孔使之呈?5mm水平的水平孔；驅(qū)動夾板的設(shè)計(jì)驅(qū)動夾板與輔助夾板同屬于包夾的組成局部，結(jié)圖2—18支撐件的制作構(gòu)相似，都是由夾板支撐件和滾筒組成，所以輔助夾板、滾筒和小軸在此不再贅述，與輔助夾板相比，主要區(qū)別在于驅(qū)動夾板的滾筒不是粗糙的，由于滾筒由于要安裝粗糙帶，所以設(shè)計(jì)成寬帶輪的形式，圖2-19圖2—18支撐件的制作圖2—19驅(qū)動夾板小帶輪粗糙帶與上述的粗糙滾筒的作用相似，粗糙滾筒是用于輔助夾板的，意義在于在滾筒在圓周上圖2—19驅(qū)動夾板小帶輪圖2—20驅(qū)動夾板圖2—20驅(qū)動夾板送到各個滾筒，是驅(qū)動夾板的動力來源?！舱f明：當(dāng)粗糙帶轉(zhuǎn)動時由于粗糙皮帶對中間六個的張緊力將會很小，但是當(dāng)蘿卜往下運(yùn)動時，必然對粗糙皮帶有壓力，以至于使?jié)L筒一起運(yùn)動?！场?〕滾筒尺寸圖2—21驅(qū)動板小帶輪2—7滾筒尺寸參照表2-1。第一個〔驅(qū)動板小帶輪〕的尺寸如圖2-圖2—21驅(qū)動板小帶輪〔2〕粗糙帶粗糙皮帶的作用如上述所述，是驅(qū)動夾板的動力來源。其外外表附加假設(shè)干金屬小愣。造型如圖2-22所示。通過驅(qū)動皮帶輪的轉(zhuǎn)動，帶動粗糙皮帶轉(zhuǎn)動。包夾整體布置圖2—22粗糙皮帶圖2—22粗糙皮帶簧連接，保持加緊態(tài)勢。當(dāng)蘿卜從上部進(jìn)入時，通過摩擦帶的摩擦作用使蘿卜往下搓，由于包夾呈錐狀，越往下，四塊夾板的加緊力越大，然而使蘿卜在軸向運(yùn)動的同時，四塊夾板的夾緊作用下，使蘿卜在周向上防止了其轉(zhuǎn)動。以便于旋削盤的切削時蘿卜不與旋削盤一起旋轉(zhuǎn)，形成旋削盤與蘿卜之間的最大相對運(yùn)動速度，以到達(dá)高效的去皮作用。所以根據(jù)包夾的形態(tài)，必須固定好輔助夾板和驅(qū)動夾板，而且也要確保驅(qū)動夾板的運(yùn)動性和輔助夾板的輔助作用，所以根據(jù)驅(qū)動夾板和輔助夾板在夾板在包夾的作用，安裝方式的簡要陳述如下：〔該局部將于設(shè)備裝配局部詳細(xì)說明〕由于在包夾中，輔助夾板只起到一個在一定角度范圍內(nèi)的擺動，所以用一根固定軸作為其擺動軸方可。而驅(qū)動夾板的粗糙帶需要與驅(qū)動軸相連接，又要也在一定角度范圍內(nèi)的擺動，所以在驅(qū)動軸外套兩個支承件作為擺動軸。2.4出料口的設(shè)計(jì)圖2—圖2—23出料口將增加一個出料夾緊裝置。出料口的結(jié)構(gòu)較包夾簡單，是包夾裝置的功能之一，即夾緊。所以將其設(shè)計(jì)成如2—23圖所示的部件。圖2—24出料口設(shè)計(jì)尺寸為了使該該部件有一定的加緊作用，對去皮完局部防止蘿卜在出旋削盤后擺動，也此同時，要起到對不同大小的蘿卜的夾緊作用，也就是說，該加緊部件要具有一定的彈性，所以選用有機(jī)材料。并且根據(jù)表1.1〔一般蘿卜的尺寸表〕出料口要滿足一般蘿卜的的加緊與擺動，也就是說，即對最小直徑Dmin=50mm蘿卜的加緊也要能容納最大直徑Dmax=120mm圖2—24出料口設(shè)計(jì)尺寸2.5傳動方案傳動方案的選擇減速電機(jī)；2、4、13、14、19——減速電機(jī)；2、4、13、14、19——帶輪；3、11、20—皮帶；5、12、18、15—軸；6—寬帶輪；7、8、16、17—錐齒輪；9—粗糙皮帶；10、21、22—摩擦輪；23—旋削盤；24—機(jī)架圖2.25方案一對于提高機(jī)械的性能和質(zhì)量,降低機(jī)械的制造本錢和使用費(fèi)用等都是至關(guān)重要的。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本文所設(shè)計(jì)的包夾入口、旋削盤是機(jī)器的主要構(gòu)件，也是整個機(jī)器的動力終端，所以該去皮設(shè)備具有兩個局部需要驅(qū)動，一個是旋削盤的驅(qū)動，另外一局部是包夾中兩塊驅(qū)動夾板的的粗糙皮帶的驅(qū)動。這兩局部的驅(qū)動對于蘿卜而言是在周向〔旋削盤〕和軸向〔包夾〕的運(yùn)動，位于機(jī)器的中上部，所以傳動方案設(shè)計(jì)成并聯(lián)式分路傳動，在同一個動力源支持中，需要由錐齒輪、皮帶等來完成動力在這兩個方向的動力分配。為此本文將以此為方案設(shè)計(jì)根底，有以下的三種方案：動力傳動方案一：如圖2-25所示，該動力傳遞方案，原動機(jī)〔減速電機(jī)1〕位于整個傳動系統(tǒng)的中部，這樣以便于往上對包夾入口的兩塊驅(qū)動板的動力傳遞，往下對旋削盤傳輸動力。原理陳述如下：1—機(jī)架；21—機(jī)架；2—減速電機(jī)；3、5—帶輪；4—皮帶；7、8、10—摩擦輪；9—旋削盤；12、13—直齒輪；14、20—粗糙皮帶；16、18—錐齒輪；17、19—寬帶輪；20、22—小帶輪圖2—26方案二樣就將一個原動機(jī)的動力分配到了包夾中的兩個驅(qū)動皮帶和旋削盤。動力傳動方案二：如圖2-26所示，該動力傳動方案，原動機(jī)〔減速電機(jī)2〕設(shè)置在傳動系統(tǒng)的底部，傳動方案設(shè)計(jì)成串聯(lián)式傳動，將動力傳遞給包夾的兩粗糙帶和旋削盤。原理陳述如下[16]：電機(jī)2上安裝帶輪3，通過皮帶4將動力傳遞給帶輪5，帶輪5與摩擦輪7和齒輪12同軸，摩擦輪7與旋削盤通過摩擦副相連接，在摩擦輪8、摩擦輪9的支撐下將動力傳給旋削盤，在摩擦輪7的轉(zhuǎn)動下促使旋削盤隨之一起轉(zhuǎn)動。另外，通過直齒輪12和直齒輪13所組成的齒輪副通過軸15將動力傳遞到錐齒輪16，再經(jīng)過錐齒輪17，通過帶輪18將動力傳遞到包夾中的粗糙帶14，再通過錐齒輪與寬帶輪19同軸，將動力傳到包夾的另以驅(qū)動夾板的粗糙帶。這樣將一個動力源〔電機(jī)2〕的動力傳到本設(shè)計(jì)的主要構(gòu)件旋削盤和包夾的兩個驅(qū)動夾板。動力傳動方案三：該動力傳動方案將原動機(jī)〔減速電機(jī)1〕至于整個機(jī)器的底部，以并聯(lián)的方式將電機(jī)的動力分配到包夾的兩個驅(qū)動皮帶和旋削盤。如圖2-27所示運(yùn)動傳動簡圖。包括四組帶傳動、兩組錐齒輪的傳動、和四組摩擦輪傳動。原理陳述如下：1—1—減速電機(jī)；2—帶輪；3—皮帶；4—帶輪；5—軸1；6—錐齒輪；7—錐齒輪；8—帶輪；9—粗糙皮帶；10—錐齒輪；11—錐齒輪；12—帶輪；13—粗糙皮帶；14、16、17—摩擦輪；18—驅(qū)動摩擦輪；19—旋削盤；20—帶輪；21皮帶；22—機(jī)架圖2—27方案三動板，同時，通過錐齒輪10、11組成的齒輪副將動力傳到另外一個方向，通過帶輪12和帶輪15將動力傳送到包夾入口另外的一個驅(qū)動板上。再由帶輪2，通過皮帶21將動力創(chuàng)送給帶輪20，通過軸將動力傳遞給驅(qū)動摩擦輪18，在摩擦輪14、16、17的支撐下和驅(qū)動摩擦輪的驅(qū)動下使旋削盤轉(zhuǎn)動。這樣可實(shí)現(xiàn)在包夾入口的進(jìn)給下，將物料進(jìn)給至旋削盤中，在旋削盤的轉(zhuǎn)動下，盤內(nèi)彈性刷子與物料接觸，兩個動作協(xié)調(diào)動作，實(shí)現(xiàn)物料去皮的目的。對三種動力傳動方案的評價：針對同一個機(jī)構(gòu)運(yùn)動目標(biāo)，有假設(shè)干種動力傳動方案，具有多解性，同上述對旋削盤的驅(qū)動和包夾入口驅(qū)動板寬帶的驅(qū)動有三種方案，或許更多，現(xiàn)對上述三種評價及擇優(yōu)：第一種傳動方案總共有8級傳動，由5個帶傳動、2對錐齒輪傳動和一個摩擦副傳動，考慮到在傳動過程中的動力損失，傳動效率將會低下，而且傳遞過于繁瑣，所以不益于采用此種動力傳動方案。第二種傳動方案總共有7級傳動，由3個帶傳動、3個齒輪副傳動和一個摩擦副傳動，同上一種方案一樣，傳動動力損失較多，而且對于立式的設(shè)備不利于實(shí)現(xiàn)。所以該動力傳動方案也不益于選擇。第三種傳動方案總共有5級傳動，該傳動方案由2個帶傳動、2個齒輪副傳動和1個摩擦副傳動，較上述兩種傳動方案，此傳動方案較為簡潔，整個傳動過程中的動力損失較小，傳動簡單，易于實(shí)現(xiàn)。綜上三種傳動方案的簡要分析，綜合考慮傳動平穩(wěn)，效率高，生產(chǎn)要求低，易于維修、維護(hù)，本文選擇第三種方案作為整個設(shè)備的傳動方案。要滿足設(shè)計(jì)要求，必須考慮以下三個問題：第一個問題是包夾對蘿卜的進(jìn)給速度;第二個問題是旋削盤的去皮速度；第三個問題是旋削盤的去皮速度與包夾蘿卜進(jìn)給量速度之間的相互協(xié)調(diào)問題；下文將針對上述三個問題逐一解決。傳動方案中的有關(guān)計(jì)算包夾的驅(qū)動夾板粗糙帶與兩帶輪的計(jì)算：粗糙帶屬于傳送帶的一種，是平帶的特種，所以本文對粗糙帶的設(shè)計(jì)參照平帶的設(shè)計(jì)理論。驅(qū)動板帶輪的設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)帶輪時應(yīng)滿足重量輕，結(jié)構(gòu)工藝性好，無沙礫，質(zhì)量分布均勻等的設(shè)計(jì)要求。基于理論加工效率：在保證供料正常的情況下，平均10min以內(nèi)完成對120棵蘿卜的去皮的要求。所以計(jì)算得出平均每棵蘿卜的去皮時間為5s，也就是說兩棵蘿卜的去皮間隔為5s，考慮到包夾中兩驅(qū)動板粗糙帶與蘿卜之間的滑動現(xiàn)象，本文將一顆蘿卜的平均進(jìn)給時間擬定為6s。也就是說，兩驅(qū)動板的粗糙皮帶的轉(zhuǎn)動速度要與設(shè)計(jì)要求相匹配。取蘿卜的平均長度L=347mm，根據(jù)速度公式得出：V=式中：V—粗糙帶的轉(zhuǎn)動速度;L—蘿卜的平均長度；t—平均進(jìn)給擬定時間。根據(jù)上述包夾的進(jìn)給要求，粗糙帶的圓周速度V<25m/s，由于包夾結(jié)構(gòu)緊湊，所以將兩寬帶輪的傳動比設(shè)為i=0.3。在節(jié)已經(jīng)確定了小帶輪的尺寸，如圖2.14所示，即D2=6mm由公式D2式中：D2D—滑動系數(shù)，取值〔0.01～0.02〕〔機(jī)械設(shè)計(jì)手冊〕i—兩帶輪的傳動比。代入數(shù)據(jù)到公式〔2-2〕得：D圖2—28驅(qū)動板大帶輪設(shè)計(jì)尺寸為了使其中n是轉(zhuǎn)速、r是半徑與小帶輪的相互匹配，大帶輪的設(shè)計(jì)尺寸如下圖2-28所示圖2—28驅(qū)動板大帶輪設(shè)計(jì)尺寸由線速度與轉(zhuǎn)速關(guān)系式：V=π式中：n是驅(qū)動帶輪的轉(zhuǎn)速；r是驅(qū)動帶輪半徑；代入數(shù)值得：n驅(qū)=55.414r/min。驅(qū)動摩擦輪的設(shè)計(jì)旋削盤內(nèi)有用于削皮的六塊刀片刷，考慮到刀片的有效的去皮面積，擬定有兩塊刀片同時經(jīng)過蘿卜的同一位置時可以將蘿卜皮去除，所以三分之一轉(zhuǎn)可以削完蘿卜表皮的一周。根據(jù)上文支撐片的寬度為d=10mm，所以一周的去皮長度：L=式中：k1為了包夾的進(jìn)給速度與旋削盤的削皮速度相匹配，那么旋削盤的轉(zhuǎn)速：n旋=58/30≈由轉(zhuǎn)速與線速度的公式式V式中：n旋r旋V旋削盤的轉(zhuǎn)速與驅(qū)動摩擦輪存在如下式的〔2-5〕的關(guān)系。i=n式中：i—傳動比〔查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊—摩擦副的傳動比〕取i=4；n1n1d旋—旋削盤基準(zhǔn)直徑；d旋d由上式計(jì)算得d驅(qū)=32mm由式V=式中：n旋r旋代入數(shù)值得：n=55.414r/ min而由每秒進(jìn)給速度v包=58mm/s計(jì)算，進(jìn)而可以得到粗糙帶的傳動速度與旋削盤的速度比：i=旋削盤的驅(qū)動是小功率的傳動，用摩擦輪驅(qū)動符合設(shè)計(jì)原那么，旋削盤的選材是用45鋼，而驅(qū)動輪選用非金屬材料〔硅膠〕的摩擦輪。因?yàn)槟Σ粮敝杏幸粋€為非金屬材料，所以設(shè)計(jì)計(jì)算用條件性計(jì)算法計(jì)算。ω式中：L—輪面接觸線長度；見附圖〔旋削盤架〕；ω-ω-單位長度載荷；表2—3材料的摩擦系數(shù)f、許用接觸壓力[σH]及單位長度許用載荷ω查表2—3得代入計(jì)算得ω圖2—29驅(qū)動摩擦輪圖2—29驅(qū)動摩擦輪通過以上計(jì)算所得到的關(guān)于旋削盤的參數(shù)可以得到如下列圖2-29所示的驅(qū)動摩擦輪的結(jié)構(gòu)示意圖。尺寸見附〔驅(qū)動摩擦輪〕。輪面材料工作條件摩擦系數(shù)f[σHω淬火剛～淬火剛在油潤滑下0.04～0.05〔25～30HRC〕鑄鐵～鑄鐵在油潤滑下0.04～0.051.5σbb=1\*GB3①鋼～鋼枯燥0.1～0.15〔1.2～1.5〕HBS橡膠～鑄鐵〔或鋼〕枯燥0.4～0.610～30夾布膠木～鑄鐵〔或鋼〕枯燥0.2～0.2540～80皮革～鑄鐵枯燥0.25～0.3515～35注：=1\*GB3①鑄鐵抗彎強(qiáng)度極限2.5.3傳動方案的選擇電動機(jī)類型的選擇由于該設(shè)備是家庭生產(chǎn)使用，所以電動機(jī)的類型根據(jù)家用電220v的動力源和工作條件，選用單相減速電機(jī)。電動機(jī)功率的選擇該機(jī)器的旋削盤的旋轉(zhuǎn)和包夾的驅(qū)動板為驅(qū)動部位，這兩局部由估算分別可得F旋工作機(jī)所需要得有效功率為P=+=0.26KW為計(jì)算電動機(jī)所需的功率Pd，先要確定從電動機(jī)到工作機(jī)之間的總效率η。設(shè)η1、η2、η3、η4、η5分別為V帶、圓錐齒輪傳動〔設(shè)齒輪精度為8級〕、滾動軸承、角接觸滾子軸承、滾筒的效率，查表得到η1=0.96、η2=0.97、η3=0.99、η4=0.95、η5=0.96，那么傳動裝置的總效率為[12]電動機(jī)所需功率為查表選取電動機(jī)額定功率為0.4kW。電動機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇該設(shè)備是用于家庭使用，益使用單相電源，根據(jù)工作機(jī)的轉(zhuǎn)速n旋=120r/min和n驅(qū)=55.414r/min，功率Pd=0.4kw所以選用常用的立式安裝方式，選用CV-30-400-10-A和CV-40-400-15-A電動機(jī)型號確實(shí)定根據(jù)電動機(jī)所需功率和同步轉(zhuǎn)速，取電動機(jī)型號為CV-30-400-10-A和CV-40-400-15-A，根據(jù)電動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速nm和滾筒轉(zhuǎn)速nw可算出總傳動比，將兩種電動機(jī)的數(shù)據(jù)和減速比方下。表2-1兩種電動機(jī)的數(shù)據(jù)及總傳動比的比擬方案號電動機(jī)型號額定功率/kW輸出轉(zhuǎn)速/(r/min)減速比方案號1CV-30-400-3-A0.45003—1012CV-40-400-5-A0.430015—902由表2—1可知，方案1雖電機(jī)轉(zhuǎn)速高、價格低，但總傳動比大。為了合理地分配傳動比，使傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用方案1，即電動機(jī)型號為CV-30-400-10-A。根據(jù)總功率查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》[17]選用型號為CV-30-400-10-A的電動機(jī)，具體見表2-2：表2—2選用電動機(jī)型號及重要尺寸名稱數(shù)據(jù)型號CV-30-400-10-A功率400W頻率50Hz輸出轉(zhuǎn)速500r/min效率71％外形尺寸〔長×寬×高〕323mm×163mm×152mm質(zhì)量11kg5.各級傳動比和轉(zhuǎn)速計(jì)算[9]2—4為V帶傳動〔傳動比i=2〕：由V帶傳動比公式：i=d2/d4=n4/n2式中：n2為電機(jī)的轉(zhuǎn)速，即n2=500r/min;計(jì)算可得n4=250r/min；同理：2—20為V帶傳動〔傳動比i=0.5〕：由V帶傳動比公式：i=d2/d4=n4/n20式中：n2為電機(jī)的轉(zhuǎn)速，即n2=500r/min;計(jì)算可得：n22=100r/min；6—7錐齒輪傳動〔傳動比i=2〕：z7=30mm、z6=15i=z7/z6=n6/n7其中n4=n6=125r/min，計(jì)算可得：n7=250r/min；同理：10—11為錐齒輪傳動〔傳動比i=1〕：z10=20mm、z11=i=z11/z10=n10/n11其中n7=n10=65r/min；計(jì)算可得：n11=250r/min；18—19為摩擦輪輪傳動〔傳動比i=1〕：d19=130mm；d18=32i=d19/d18=n18/n19其中n18=n20=1000r/min，計(jì)算可得：n19=250r/min；6.各級功率計(jì)算[11]該小節(jié)將由功率的傳遞效率公式：η=p2/p1計(jì)算得出各級功率式中：η—傳遞效率；p2輸出功率；p1輸入功率設(shè)η1、η2、η3、η4、η5分別為V帶、圓錐齒輪傳動〔設(shè)圓錐齒輪精度為8級〕、滾動軸承、角接觸滾子軸承、滾筒的效率。P1=η1P0=0.92×0.4=0.368kw；[7]式中：p0—減速電機(jī)的功率;P1—傳動軸5的傳遞功率；2.5.4軸5的設(shè)計(jì)計(jì)算由于軸的轉(zhuǎn)速不是很高，且工作平穩(wěn)，從而選擇軸的材料為45鋼的采用實(shí)心軸[10]。式中:d－軸的直徑，mmT－軸傳遞的轉(zhuǎn)矩，N.mmP－軸傳遞的額定功率，kwn－軸的轉(zhuǎn)速，r/min[]－軸材料的許用切應(yīng)力，Mpa30[0]。其中：T=M=9549{P}根據(jù)上面公式計(jì)算[5]，齒輪軸的最小直徑d＝10mm；大齒輪軸的最小直徑d＝依據(jù)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)如圖2-30〔a〕的結(jié)構(gòu)圖及所求得2-30〔b〕扭距圖所示。2-30〔a〕軸5的機(jī)構(gòu)圖2--30〔b〕軸5扭距圖2.5.5軸承的選擇考慮軸5受力大且是徑向力和軸向力均存在，應(yīng)選用圓錐滾子軸承302122個〔GB/T276-1993〕7200C/D。[6]2.6蘿卜去皮機(jī)的總體設(shè)計(jì)在本節(jié)設(shè)計(jì)中，主要針對的是上述蘿卜去皮機(jī)的外觀結(jié)構(gòu)、部件裝配、根本工作流程，及工作原理三局部。設(shè)計(jì)蘿卜去皮機(jī)的機(jī)架，可以實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)所需實(shí)現(xiàn)功能；綜合地表達(dá)工作流程和工作原理。更直觀地了解本次設(shè)計(jì)中的蘿卜去皮機(jī)的選機(jī)。機(jī)架的設(shè)計(jì)包夾入口和旋削盤是本文的兩個執(zhí)行局部，為了使這兩局部在一個較平穩(wěn)的環(huán)境正常的運(yùn)轉(zhuǎn)和動力的高效傳遞，機(jī)架的布置尤為重要。在滿足機(jī)架設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么的前提下，必須根據(jù)機(jī)架的不同用途和所處環(huán)境，考慮以下各項(xiàng)要求：1、機(jī)架的重量輕，材料選擇適宜，本錢低；2、結(jié)構(gòu)合理，便于制造；3、結(jié)構(gòu)應(yīng)使機(jī)架上的零部件安裝、調(diào)整、修理和更換都方便；[7]所以機(jī)架的設(shè)計(jì)如圖2.31所示。如圖2——31所示為本文所設(shè)計(jì)案例中的新型蘿卜去皮機(jī)的機(jī)架示意圖，機(jī)架主要用來新型蘿卜去皮機(jī)來完成整個進(jìn)給和切削過程。同時皮削從從機(jī)下排除。根據(jù)前面對新型蘿卜去皮機(jī)的設(shè)計(jì)，動力傳遞方案的選擇可知，為了防止整個機(jī)器的上重下輕，因此將電機(jī)選擇固定在機(jī)架的中下方。包夾入口通過粗糙皮帶的傳動使蘿卜往下進(jìn)給所以包夾入口安裝在整個機(jī)架的上部，旋削盤是整個機(jī)器的切削機(jī)構(gòu)，置與機(jī)架的中上部，以便于實(shí)現(xiàn)當(dāng)蘿卜從包夾傳送下來時與旋削盤接觸削皮的目的。為了使該該部件有一定的加緊作用，對去皮完局部防止蘿卜在出旋削盤后擺動，所以將所設(shè)計(jì)的出料口布置在機(jī)架的下方。以此同時，為了使操作者便于操作和保證人生平安，機(jī)架設(shè)立了機(jī)殼安裝板塊，機(jī)器的傳動機(jī)構(gòu)與人相隔開[15]。1—電機(jī)的安裝位置;2—軸5的軸承座安裝位置;3—包夾安裝位置及包夾驅(qū)動軸安裝位置;4—旋削盤安裝位置;5—出料口安裝位置;6—支架;7—機(jī)殼安裝螺紋孔位置圖5-31機(jī)架示意圖2.6.1本文所研究的新型蘿卜去皮機(jī)，其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，部件繁多，整體的裝配尤1—軸端固定螺母;2—帶輪;3—鍵;4—軸5;6—軸承支座1;7—軸承支座28—鍵9—鍵圖2—32軸5的裝配示意圖為重要；所以在本節(jié)將針對新型蘿卜去皮機(jī)的主要機(jī)構(gòu)：旋削盤、包夾、出料口及動力傳動機(jī)構(gòu)的裝配進(jìn)行說明；〔1〕軸5的安裝軸5是通過皮帶將動力傳送給包夾裝置的部件，連接著動力也執(zhí)行裝置的橋梁，而為使其在一個穩(wěn)定的環(huán)境運(yùn)轉(zhuǎn)，即由于軸5要與帶輪和錐齒輪相連接，中間有軸承座固定，軸上的配件即安裝示意圖如圖2-32所示。2.6.2旋削盤的安裝1、3、4—輔助摩擦輪;6—驅(qū)動摩擦;5—彈性刀片圖2—25旋削盤的安裝示意圖旋削盤是蘿卜切削的執(zhí)行裝置，該裝置由四個摩擦輪與旋削盤配合工作，其中一個為驅(qū)動輪，其他三個為輔助輪，在驅(qū)動輪的驅(qū)動下，旋削盤轉(zhuǎn)動。如圖2—25所示。2.6.3驅(qū)動夾板的安裝1—錐齒輪；2—軸承；3—夾板驅(qū)動軸1；4—寬帶輪；5—鍵；7—軸承；8—錐齒輪；9—固定螺母；10—固定螺釘圖2.33夾板驅(qū)動軸安裝包夾中驅(qū)動夾板屬于較復(fù)雜機(jī)構(gòu)，由支撐板、滾筒、寬帶輪、粗糙皮帶等組成；四塊夾板組成了一個四棱錐型的漏斗，四塊夾板由拉力彈簧連接，呈夾緊態(tài)勢。在此以一塊夾板為例說明夾板的安裝配件及過程圖；如圖2-34所示，為了使粗糙皮帶在驅(qū)動夾板在一個安穩(wěn)的環(huán)境里運(yùn)轉(zhuǎn)，并且由動從軸5傳遞到該夾板，該軸上配備相應(yīng)兩個錐齒輪、兩個軸承、寬帶輪的部件，為了使寬帶輪的固定，特意配備了鍵和固定螺釘，在軸向和周相同時固定。粗糙帶；2—寬帶輪；3—夾板驅(qū)動軸；4—支件；5—夾板支撐件；6—夾架圖2-34夾板的安裝夾板的在一定角度的擺動，也就是說夾板隨蘿卜大小而擺動，緊貼于蘿卜的外表，所以擺動的軸與夾板驅(qū)動軸同軸心，但是夾板驅(qū)動軸固定于機(jī)架，而夾板固定于支件；2.6.4整體裝配本小結(jié)針對上述關(guān)鍵部件的裝配說明的根底上，對新型蘿卜去皮機(jī)的整體裝配進(jìn)行簡要的說明。如圖2-35所示為新型蘿卜去皮機(jī)的爆炸圖；該圖針對新型蘿卜去皮機(jī)的主要機(jī)構(gòu)進(jìn)行了標(biāo)注，而且由圖可知各主要部件的相對位置。1—減速電機(jī);2—皮帶；3—錐齒輪；4—錐齒輪；5—夾板驅(qū)動軸；6—輔助夾板；7—拉力彈簧；8—輔助夾板固定軸；9—輔助夾板；10—旋削盤；11—摩擦輪；12—出料口；13—寬帶輪；14—粗糙帶；15—錐齒輪；16—機(jī)架；17—帶輪；18—傳動軸5圖2-35新型蘿卜去皮機(jī)爆炸圖2.6.5新型蘿卜去皮機(jī)的工作流程本文所研究的新型蘿卜去皮機(jī)，在人工的配合下，利用機(jī)構(gòu)與機(jī)構(gòu)之間的相互協(xié)調(diào)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)了對蘿卜的去皮目的。在機(jī)器的運(yùn)行過程中，起工作流程如圖2-36所示。機(jī)器去皮皮輸出去皮蘿卜機(jī)器去皮皮輸出去皮蘿卜切絲洗凈蘿卜送料及夾緊〔包送料及夾緊〔包夾〕削皮〔旋削盤〕削皮〔旋削盤〕出料及輔助夾出料及輔助夾緊圖2-36新型蘿卜去皮機(jī)的去皮流程圖2.6.6新型蘿卜去皮機(jī)的整體效果圖11—減速電機(jī)；2—出料口；3—旋削盤；4—包夾圖2-37新型蘿卜去皮機(jī)效果圖如圖2-37所示為本文中所研究的新型蘿卜去皮機(jī)，其工作原理簡述如下概述：洗凈后的蘿卜用人工將其送入包夾入口，在包夾的粗糙帶的作用下使蘿卜往下進(jìn)給，同時被包夾夾緊，當(dāng)蘿卜邊夾緊邊進(jìn)給經(jīng)過旋削盤時與彈性刀片相接觸，在旋削盤于蘿卜周向轉(zhuǎn)動，去除蘿卜皮，然后經(jīng)過削皮局部的蘿卜在出料口的輔助夾緊往下落入籮筐中，完成削皮。[14]第三章總結(jié)與展望3.1設(shè)計(jì)總結(jié)3.1.1設(shè)計(jì)成果歸納本文所研究的新型蘿卜去皮機(jī)，利用機(jī)構(gòu)之間的相互協(xié)調(diào)運(yùn)動，把人工洗干凈的蘿卜進(jìn)行去皮加工，送料與削皮結(jié)合起來，從而實(shí)現(xiàn)替代人工來完成的蘿卜去皮工作。該去皮機(jī)結(jié)合了蘿卜去皮的要求。該設(shè)備最大優(yōu)勢是屬于輕便、效率高的小型食品加工機(jī)械。由于考慮到蘿卜的形態(tài)，大小的不同，設(shè)計(jì)成靈活的包夾和旋削盤與蘿卜的形態(tài)，大小變化而變化，所以適用不同的蘿卜，應(yīng)用較為范圍廣泛。本文所研究的主要內(nèi)容及獲得的成果如下：〔1〕蘿卜削皮機(jī)蘿卜夾緊裝置的設(shè)計(jì)和制作；〔2蘿卜削皮機(jī)的切削的新型刀具的設(shè)計(jì)和制作；〔3〕完成了蘿卜削皮機(jī)傳動系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)；〔4〕做出組裝起來的三維實(shí)體圖、部件圖；〔5〕做出樣品模型。新型蘿卜去皮機(jī)的創(chuàng)新點(diǎn)在蘿卜的栽植過程中有許多不確定因素，以至于去皮原料有大小、長度不以，因而，基于實(shí)用新型創(chuàng)造專利《蘿卜去皮機(jī)》，對該實(shí)用新型創(chuàng)造在原理和去皮方式的機(jī)構(gòu)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，對蘿卜的去皮更高效，更使用。本文較實(shí)用新型創(chuàng)造專利《蘿卜去皮機(jī)》有以下的創(chuàng)新點(diǎn)：〔1〕將旋削盤由圖3—1〔a〕重新改良成圖3—2〔b〕，由復(fù)雜到輕捷的機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)節(jié)省動力而且易于實(shí)現(xiàn)；〔b〕〔a〕圖3-1旋削盤的創(chuàng)新〔2〕刀片的設(shè)計(jì)較為輕便，將一把刀片的刀刃設(shè)計(jì)成多個小刀片，去皮的效率在很大程度上得到提高；〔3〕包夾的設(shè)計(jì)突破了傳統(tǒng)的輸料與夾緊別離模式，將二者統(tǒng)一起來，形成邊夾緊邊輸料的態(tài)勢；〔4〕多種傳動機(jī)構(gòu)統(tǒng)成一個傳動系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了進(jìn)給與削皮同時進(jìn)行的目的；〔5〕首次擬定采用機(jī)械裝置替代人工完成對蘿卜的去皮，到達(dá)提高生產(chǎn)效率的目的；〔6〕在部件的布置上有一定的靈活性，拆裝方便，易更換和清洗。3.2總結(jié)文章至此已將新型蘿卜去機(jī)設(shè)計(jì)完成，為此對整個設(shè)計(jì)過程如下總結(jié)：在本此畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，筆者通過對當(dāng)?shù)氐募庸ば吞}卜的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析與總結(jié)，呈現(xiàn)出當(dāng)前蘿卜去皮的缺乏，并通過對現(xiàn)有的蘿卜去皮機(jī)的開展現(xiàn)狀進(jìn)行了分析和比擬，基于上一代蘿卜去皮機(jī)的設(shè)計(jì)根底，發(fā)現(xiàn)了該去皮機(jī)的缺乏，通過比照，設(shè)想出新型的去皮方式，為此擬定了所研究課題。針對所研究的課題進(jìn)行了實(shí)地對蘿卜特性的調(diào)查，并且采集了大局部設(shè)計(jì)所需要的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。針對當(dāng)前去皮方式的比照，設(shè)想新型的去皮機(jī)構(gòu)和送料機(jī)構(gòu)，為此對去皮機(jī)構(gòu)和送料機(jī)構(gòu)等進(jìn)行設(shè)計(jì)，即對旋削盤、包夾、動力傳遞系統(tǒng)等的設(shè)計(jì)，將主要的執(zhí)行裝置、動力傳遞系統(tǒng)統(tǒng)一成一個整體，并通過計(jì)算所需的功率和轉(zhuǎn)速和使用場合選擇電機(jī)，為使執(zhí)行裝置和傳動系統(tǒng)在