論文（設(shè)計(jì)）題目：芋頭去皮機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)姓名學(xué)號(hào)院系專(zhuān)業(yè)年級(jí)指導(dǎo)教師年月日目錄摘要 1ABSTRACT 2第1章緒論 31.1選題的背景 31.2研究的目的意義 31.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 3第2章總體方案的設(shè)計(jì) 6第3章零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 73.1圓筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 73.2軸承座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 83.3圓盤(pán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 93.4軸的設(shè)計(jì) 103.4.1軸的材料 103.4.2軸的強(qiáng)度計(jì)算 103.4.3軸的結(jié)構(gòu)尺寸初步確定 113.5滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì) 133.5.1滾動(dòng)軸承類(lèi)型的選擇 133.5.2滾動(dòng)軸承部件的組合設(shè)計(jì) 14第4章電動(dòng)機(jī)的選擇及齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 164.1電動(dòng)機(jī)的選擇 164.2齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 174.2.1齒輪材料及熱處理 174.2.2齒輪相關(guān)參數(shù)的初步確定 184.2.3校核齒輪強(qiáng)度 184.3機(jī)架強(qiáng)度的校核與計(jì)算 20第5章移動(dòng)式帶式輸送裝置設(shè)計(jì) 225.1帶式輸送機(jī)的工作原理 225.2帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 225.2.1帶速和槽角的確定 225.2.2電機(jī)的選擇與計(jì)算 23第5章結(jié)論與展望 25參考文獻(xiàn) 26致謝 28PAGE\*Arabic1摘要芋頭是我國(guó)南方的重要糧食作物，主糧化戰(zhàn)略將推動(dòng)糧食加工產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，冬種芋頭在南方冬種作物中占有很大的產(chǎn)值，但其機(jī)械式去皮技術(shù)目前尚未成熟。本次設(shè)計(jì)通過(guò)采用機(jī)械式去皮技術(shù)對(duì)芋頭進(jìn)行去皮方式的研究，芋頭在進(jìn)入去皮機(jī)圓筒后，底部圓盤(pán)在電機(jī)的帶動(dòng)下通過(guò)齒輪傳動(dòng)達(dá)到勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，芋頭在圓筒內(nèi)受到摩擦力、離心力以及重力的作用，與圓筒上的磨刃發(fā)生摩擦，從而達(dá)到去皮的目的，此項(xiàng)技術(shù)為芋頭加工產(chǎn)業(yè)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。本文對(duì)去皮機(jī)的圓筒、圓盤(pán)進(jìn)行了機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，并對(duì)滾動(dòng)軸承座、齒輪、軸進(jìn)行了詳細(xì)的選擇和校核。關(guān)鍵詞：芋頭；去皮機(jī)；旋轉(zhuǎn)去皮；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

ABSTRACTTaroisanimportantgraincropinsouthernChina,andthemaingrainstrategywillpromotethedevelopmentofthegrainprocessingindustrychain.WintertaroaccountsforalargeoutputvalueamongwintercropsinsouthernChina,butitsmechanicalpeelingtechnologyiscurrentlynotmature.Thisdesignstudiesthepeelingmethodoftarousingmechanicalpeelingtechnology.Afterenteringthepeelingmachinecylinder,thebottomdiscofthetarorotatesatauniformspeedthroughgeartransmissionunderthedriveofthemotor.Thetaroissubjectedtofriction,centrifugalforce,andgravityinsidethecylinder,andrubsagainstthegrindingedgeonthecylindertoachievethepurposeofpeeling.Thistechnologyprovidesstrongtechnicalsupportforthetaroprocessingindustry.Thisarticlepresentsthemechanismdesignofthecylinderanddiscofthepeelingmachine,andprovidesadetailedselectionandverificationoftherollingbearingseat,gear,andshaft.Keywords:Taro;Peelingmachine;Rotatetopeel;Structuraldesign第3章零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第1章緒論1.1選題的背景芋頭是糧菜兼用的作物，它含有的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)比傳統(tǒng)的主要谷物都要高，相比于小麥、玉米、大米等，它的貯藏壽命長(zhǎng)，可以在室溫下保存15年，被譽(yù)為21世紀(jì)最具潛力的作物，中國(guó)也在大力發(fā)展“主糧化”，中國(guó)已在研制各種芋頭加工機(jī)械及相關(guān)技術(shù)，芋頭已成為人們生活中的一個(gè)重要組成部分，同時(shí)也是新時(shí)期農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與農(nóng)民收入持續(xù)增長(zhǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。1.2研究的目的意義隨著對(duì)芋頭的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和食用價(jià)值的挖掘和加工方法的深入，其產(chǎn)品的種類(lèi)也在不斷豐富，芋頭主食的發(fā)展也會(huì)不斷地向前發(fā)展，更多的芋頭面包類(lèi)、面食類(lèi)等產(chǎn)品正逐步進(jìn)入人們的餐桌。隨著我國(guó)芋頭主要糧化產(chǎn)品的不斷增加，不管是何種品種的芋頭制品，都要經(jīng)過(guò)清洗和去皮這兩個(gè)必不可少的過(guò)程。由于薯皮對(duì)成品的口味有很大的影響，所以削皮是必不可少的工序。芋頭剝皮是芋頭制品生產(chǎn)中極為關(guān)鍵的一道工序，傳統(tǒng)的手工剝皮存在效率低、人工成本高、效益不高等缺點(diǎn)，迫切需要加速機(jī)械化取代人工勞動(dòng)。因此，研制出一種既能長(zhǎng)期使用，又能滿足實(shí)際需要的快速剝皮設(shè)備，既有一定的實(shí)際意義，又有一定的理論意義。1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前，國(guó)外生產(chǎn)的剝皮機(jī)有機(jī)械式剝皮機(jī)和高壓蒸氣剝皮機(jī)兩種，遠(yuǎn)紅外技術(shù)在我國(guó)并未廣泛應(yīng)用。比較常用的有干式去皮機(jī)和高壓蒸氣式剝皮機(jī)。1、磨蝕去皮機(jī)（1）工作方法：當(dāng)芋頭向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，螺桿推動(dòng)器使土豆發(fā)生滾動(dòng)，磨擦剝皮輪持續(xù)與土豆的外皮磨擦，使剝皮機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與剝皮滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)方向反向，實(shí)現(xiàn)剝皮作業(yè)。（2）機(jī)器優(yōu)點(diǎn)：該剝皮機(jī)在土豆削皮作業(yè)中具有很高的效率，可以大大降低削皮的損耗，而且削皮的品質(zhì)也有很大的改善。在剝土豆的全過(guò)程中，我們使用不間斷的水來(lái)清洗芋頭，在清洗的時(shí)候，要定時(shí)開(kāi)啟清洗閥，把剝皮時(shí)所形成的碎屑排出。2、高壓蒸汽快速去皮機(jī)（1）工作方法：當(dāng)蒸箱與地面成直角時(shí)，刮刀式刮削帶將需削皮的芋頭送至入倉(cāng)，待芋頭重量達(dá)到某一重量后，到時(shí)候，升降機(jī)就會(huì)停下來(lái)。剝了外皮的芋頭通過(guò)送料漏斗到達(dá)氣化腔，在氣壓活塞的作用下，箱門(mén)被自動(dòng)閉合，這時(shí)，設(shè)置好的互鎖裝置將蒸氣引入閥門(mén)，高壓蒸氣與薯皮相接觸，罐里的攪拌器以特定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，從而讓蒸氣與土豆的外部完全接觸。當(dāng)計(jì)時(shí)器上的時(shí)間到了，通過(guò)一個(gè)活塞的作用，排氣閥就會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟，把蒸氣送進(jìn)房間。（2）其基本機(jī)理為：將蒸汽從進(jìn)口閥門(mén)送入蒸罐內(nèi)，快速形成霧狀物，并在高溫高壓下與芋皮充分接觸，在高溫高壓下，芋皮破裂。由于蒸汽壓力急劇降低，芋皮內(nèi)的水汽迅速蒸發(fā)，使芋皮膨脹，使果皮與果肉徹底分離，使果皮大量剝落，殘余的果皮也可被高壓水沖洗掉。3、遠(yuǎn)紅外輻射去皮遠(yuǎn)紅外光剝皮技術(shù)基于水在其工作環(huán)境中的特定波段，芋皮內(nèi)部的水份迅速吸收，使水分子高速旋轉(zhuǎn)，使其發(fā)生共振，表面的水分子通過(guò)旋轉(zhuǎn)、碰撞等方式，使芋皮在短時(shí)間內(nèi)升溫；而遠(yuǎn)紅外線僅能穿透芋皮，由于芋皮較細(xì)，僅能對(duì)馬鈴薯表面進(jìn)行加熱，而無(wú)法進(jìn)行加熱。在削皮時(shí)，要掌握遠(yuǎn)紅外輻射波長(zhǎng)與土豆表皮吸濕波長(zhǎng)之間的匹配度，并將其應(yīng)用于實(shí)際削皮生產(chǎn)中，根據(jù)遠(yuǎn)紅外光源與芋頭之間的距離、照射時(shí)間的長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)芋頭削皮效果的優(yōu)化。我國(guó)的芋削皮技術(shù)在我國(guó)發(fā)展了這么多年，目前主要采用機(jī)械削皮和火法削皮兩種方式。1、機(jī)械式剝皮法(1)用潔凈的球絲磨毛削皮方法：將芋子放入脫皮桶的三分之二處，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)脫皮桶旋轉(zhuǎn)，讓脫皮桶與脫皮桶底部及桶面上的清洗球線互相摩擦，將薯皮去除，脫殼率可達(dá)60%以上，適用于馬鈴薯的初剝。(2)對(duì)金剛石的磨削法剝皮程序：開(kāi)機(jī)，將內(nèi)筒上的蓋子打開(kāi)，將剝好的芋子裝在里面，再按工作定時(shí)定時(shí)工作5分鐘左右，再繼續(xù)工作，直至定時(shí)器響起為止。剝皮結(jié)束后，關(guān)掉脫殼機(jī)的電源，清洗設(shè)備。利用金剛砂剝制芋艿，其剝殼率較高，但其損耗也較大，且操作為間斷式剝殼法，一次處理得不多，且生產(chǎn)效率較低。（3）刀輥摩擦去皮去皮過(guò)程：芋頭由供料口流入圓形盆中，在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，圓盤(pán)以極快的速度旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，芋頭在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，在圓筒中上下滾動(dòng)，并與刀輥發(fā)生摩擦，將芋頭的外皮刮掉。芋頭盤(pán)的表面帶有一個(gè)刀軸，芋頭在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，可以用刀片將芋頭剝的更干凈，剝好的芋頭薯進(jìn)入收集盒，然后由出料口流出，其它的則會(huì)進(jìn)入垃圾收集罐，再由廢料排出。2、火法去皮法去皮過(guò)程：在火式剝皮機(jī)工作過(guò)程中，首先將芋頭裝入料斗，利用震動(dòng)下的底部對(duì)芋頭進(jìn)行均勻的震動(dòng)，經(jīng)過(guò)滾筒供料閥和活接頭進(jìn)入剝皮機(jī)滾筒，旋轉(zhuǎn)滾軸與外部滾軸形成合適的夾角，合適的旋轉(zhuǎn)速度能得到最好的出料輥，抄板對(duì)芋頭起到了翻料的效果，能讓芋頭完全翻轉(zhuǎn)，并且抄板的硬度較低，并且有一定的彈力，能防止芋頭的外皮被劃傷。芋頭與燃燒機(jī)的火焰噴射方向反向移動(dòng)，從而控制了芋頭的表層。

第2章總體方案的設(shè)計(jì)2.1總體結(jié)構(gòu)芋頭剝皮機(jī)是一種食物處理裝置，它是用手工把芋子倒進(jìn)剝皮機(jī)的圓筒中，芋子剝皮機(jī)的底座是用電動(dòng)機(jī)和齒輪傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使其轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)體的周?chē)€焊有一塊細(xì)小的金屬砂輪，可以通過(guò)土豆與旋轉(zhuǎn)體的表面進(jìn)行磨擦，使馬鈴薯跟著旋轉(zhuǎn)體一起轉(zhuǎn)動(dòng)。圓筒內(nèi)壁焊有刮刀，隨著旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)，圓筒中的馬鈴薯會(huì)與旋轉(zhuǎn)體表面的小金屬研磨刃、圓筒內(nèi)壁的刮刀進(jìn)行摩擦，從而實(shí)現(xiàn)出皮。它的整體規(guī)劃見(jiàn)下面的圖1.1：圖1.1去皮機(jī)的構(gòu)造示意圖2.2基本工作參數(shù)1、滾筒尺寸滾筒是芋頭去皮時(shí)的主要部分，芋頭去皮就是通過(guò)在滾筒內(nèi)電機(jī)帶動(dòng)刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)，對(duì)芋頭進(jìn)行去皮，滾筒體半徑為，高度，如圖1.2所示：圖1.2滾筒結(jié)構(gòu)與尺寸2、單次容量可知滾筒可容納物料體積：已知滾筒高效工作時(shí)的物料體積：由此可以滾筒高效工作時(shí)的物料體積：已知芋頭的密度與馬鈴薯類(lèi)似為，去芋頭密度為工作效率已知該芋頭去皮機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速為，已知傳動(dòng)效率，由此傳遞到刀盤(pán)的轉(zhuǎn)速為：一般去皮機(jī)大概1000r可以去皮干凈，去芋頭去皮機(jī)1200r可以去皮干凈，由此可知：通過(guò)計(jì)算可以，每6min可以完成一次去皮，機(jī)器由于電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，最高連續(xù)工作不超過(guò)5h。

零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1圓筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖3.1圓筒的結(jié)構(gòu)圓筒的特征在于其內(nèi)部，內(nèi)壁均勻焊有20根直徑10mm的不銹鋼桿，再將金鋼絲（含不銹鋼桿）植入圓柱內(nèi)壁，這一特殊的構(gòu)造特點(diǎn)，使芋艿的剝殼率大大提高，特別適合于馬鈴薯制品。第一，由于是不銹鋼絲棒，圓筒內(nèi)物料旋轉(zhuǎn)時(shí)，就是不斷地翻滾，這樣就能把各邊都刮去，達(dá)到了剝皮平整的目的。第二，對(duì)于芋子等農(nóng)業(yè)產(chǎn)品而言，由于有些地方存在凹凸，因此在剝皮過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)死點(diǎn)，還有一部分地區(qū)沒(méi)有剝皮，因此要用手工將其去除，這樣才能確保剝皮的效果。而用不銹鋼棒對(duì)內(nèi)部進(jìn)行焊制，當(dāng)芋子產(chǎn)品被滾削時(shí)，凹陷處剛好與10毫米長(zhǎng)的不銹鋼棒相接觸，同樣可以達(dá)到削皮的目的。圓筒與清理槽之間采用法蘭聯(lián)接。3.2軸承座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸承座作為整體機(jī)械裝備的傳輸部件，是設(shè)計(jì)過(guò)程中非常關(guān)鍵的一環(huán)，軸承座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理直接關(guān)系到裝備的傳輸準(zhǔn)確性，該該方法是將各部件如軸承座、軸承、齒輪、密封環(huán)等作為獨(dú)立部件進(jìn)行裝配，使各部件間的聯(lián)接更為牢固，易于拆裝。圖3.2軸承座圖3.3軸承座總成支撐體的大小和構(gòu)造特征由圖3.2表示，并且在圖3.3中表示出了支撐體與旋轉(zhuǎn)軸，軸承，被驅(qū)動(dòng)齒輪，密封環(huán)等之間的配合和相互配合。本設(shè)計(jì)具有安裝、拆除方便、體積小巧、傳輸時(shí)傳遞順暢、震動(dòng)低、噪聲低等優(yōu)點(diǎn)。在圖3.3的數(shù)字9表示潤(rùn)滑孔。第3章零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.3圓盤(pán)的構(gòu)造轉(zhuǎn)盤(pán)的作用主要取決于轉(zhuǎn)盤(pán)的構(gòu)造特點(diǎn)，在其設(shè)計(jì)中，既要有剝皮的作用，又要有拋出物料的作用。原料通過(guò)進(jìn)料口進(jìn)入圓盤(pán)，首先進(jìn)入托盤(pán)，隨后隨著工作軸轉(zhuǎn)動(dòng)，托盤(pán)也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。這里可以對(duì)風(fēng)扇葉片進(jìn)行建模。圖3.3圓盤(pán)從圖中可以看出，圓盤(pán)分為三個(gè)部件，圓盤(pán)的上部是金剛砂粘接，具有削殼的作用，上部為凸形刀片狀的結(jié)構(gòu)，用于拋擲材料，當(dāng)其轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，材料會(huì)被向上拋出。結(jié)論第3章零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.4軸構(gòu)造的方案轉(zhuǎn)動(dòng)的各部分（如這里的齒輪、磁盤(pán)等）都需要安裝在軸上，才能實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞。它的主要作用是支承轉(zhuǎn)動(dòng)部分，傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。對(duì)機(jī)床主軸進(jìn)行分析，主要包括機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和載荷的確定。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是根據(jù)軸的裝配位置及工藝要求，合理地選取軸的形狀和尺寸。若設(shè)計(jì)不當(dāng)，將導(dǎo)致其承載能力下降，制造成本增加，并增加其裝配難度。軸的工作特性分析不僅關(guān)系到軸的強(qiáng)度、剛度和振動(dòng)穩(wěn)定性，而且決定了軸的強(qiáng)度。3.4.1輪軸材質(zhì)主軸的材質(zhì)是碳素鋼，也可以是合金。碳素鋼具有價(jià)格低廉、對(duì)應(yīng)力不敏感等優(yōu)點(diǎn)，并可通過(guò)熱加工或化學(xué)處理來(lái)改善其耐磨、耐疲勞性能，因而多選用碳素鋼做主軸。由于鋼的強(qiáng)度很低，所以一般選用性能差的普通碳素鋼，以節(jié)省費(fèi)用。結(jié)果表明，合金具料比普通有碳更好的力學(xué)性能鋼淬硬強(qiáng)度金因此低當(dāng)具有更大力功率小更輕的體積質(zhì)量理更好的耐抗性勞此更高鋼工作溫強(qiáng)和更很差工作溫度鋼更適合使費(fèi)合金用。查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)》附錄11.1中的“主軸的一般材質(zhì)和基本力學(xué)特性”可知，主軸材質(zhì)為45鋼，并以正火法進(jìn)行了熱處理。其力學(xué)性質(zhì)為：坯料直徑為100毫米，其硬度為170-217HBS，拉伸強(qiáng)度為590M。3.4.2軸的強(qiáng)度計(jì)算在對(duì)軸類(lèi)零件進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)試和計(jì)算時(shí)，要針對(duì)特定的載荷和載荷，采用適當(dāng)?shù)姆椒ǎ⑦m當(dāng)?shù)剡x擇允許的應(yīng)力值。應(yīng)該基于抗扭強(qiáng)度來(lái)計(jì)算只（或大部分）負(fù)載轉(zhuǎn)矩的驅(qū)動(dòng)軸（驅(qū)動(dòng)軸）。當(dāng)主動(dòng)軸只受到扭矩和扭矩的影響時(shí)，其軸徑應(yīng)按彎曲強(qiáng)度條件來(lái)確定。對(duì)于有彎矩的情況，可以通過(guò)降低容許應(yīng)力的方法來(lái)解決。主軸的構(gòu)造參數(shù)已經(jīng)決定，是否可以應(yīng)用，必須再次對(duì)其進(jìn)行危險(xiǎn)性校核。在土豆脫殼器再次轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它的軸向所承受的壓力是很小的，所以它所承受的扭矩是很小的。扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為：（1）式中，—扭力剪切力，Mpa；T—作用于軸的扭矩，N.mm；—截面抗扭剛度，m；n—以r/分鐘為單位的旋轉(zhuǎn)速度，r/min；P—傳輸?shù)絺鲃?dòng)軸上的動(dòng)力，kw；—許用扭力剪力，Mpa。對(duì)實(shí)心圓軸，=/16≈/5，用這個(gè)公式（1）可以得到一個(gè)軸的直徑，d=c(mm)（2）c是根據(jù)軸材許用扭矩切應(yīng)力的一個(gè)因子，數(shù)值在《機(jī)械設(shè)計(jì)》中查閱，可得45鋼的為30∽40，C值取值范圍在107～118之間。此處，將C的數(shù)值116用于公式（2)，得到：d其中p等于0.50KW，n等于320r/min.所以，d=15.40mm從主軸上有鍵槽、有切削線等方面來(lái)看，為彌補(bǔ)主軸的弱化，上述公式所求出的主軸要稍大一些。用最少的軸徑為20毫米。3.4.3軸結(jié)構(gòu)的參數(shù)計(jì)算圖3.4軸1--在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中阻擋盤(pán)在軸上移動(dòng)的車(chē)絲。2-磨鍵槽，一個(gè)與磁盤(pán)相連的鍵孔。3-與一個(gè)擋環(huán)相連的氣密擋環(huán)，它既防水又防塵，又對(duì)軸承起保護(hù)作用；此外，擋環(huán)下面還設(shè)置了一個(gè)唇形的密封圈，使變速箱內(nèi)潤(rùn)滑油的使用最大化。4-依次將深溝球和單向推力球軸承放置在一起，兩個(gè)軸承之間要有隔離層，這樣在滾轉(zhuǎn)的時(shí)候就不會(huì)產(chǎn)生磨擦。5.請(qǐng)注意它的大小特征，為了方便組裝，它的直徑比兩端的1-2毫米稍小一些，而且也不要求過(guò)高的表面粗糙度，這樣就減少了機(jī)器的加工速度。6為了裝上一個(gè)深溝球軸承，還得加一個(gè)密封圈。7-一種帶有自鎖功能的環(huán)形螺母，用以固定較高的深溝球軸承。8在較大的齒輪上加工鑰匙孔。9-車(chē)絲，連接到螺釘上的車(chē)?yán)K，用于使傳動(dòng)裝置停止滑動(dòng)。第4章滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)3.5滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大部分普通的滾柱軸承都是經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的，而且都是按照不同的通用規(guī)范生產(chǎn)的。這一部分將針對(duì)特定工況，選用適當(dāng)?shù)男褪剑⑦M(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算。滾轉(zhuǎn)軸承采用滾動(dòng)體來(lái)取代滑移，使主軸和外圈的運(yùn)動(dòng)完全脫離。軸承的內(nèi)圈和外圈以及滾動(dòng)體通常采用的是經(jīng)熱處理的軸承烙鋼，其硬度不小于60HRC，這類(lèi)零件通常都進(jìn)行了150℃的強(qiáng)化，因此，在工作溫度沒(méi)有超過(guò)120攝氏度的情況下，零件的硬度也不會(huì)降低。3.5.1軸承類(lèi)型選擇參照《機(jī)械設(shè)計(jì)》教材中的主要型號(hào)、規(guī)格系列的代碼及特性，結(jié)合工程的構(gòu)造及應(yīng)力狀況，選用了一對(duì)雙向推力塊及一對(duì)深溝球。(1)單側(cè)推力球軸承受力定向的簡(jiǎn)化構(gòu)造：圖3.5單向推力球支承特點(diǎn)：座環(huán)和滾柱裝置多為可拆卸式，僅承受單向載荷，兩個(gè)環(huán)孔大小不一：內(nèi)孔較小、緊環(huán)、與軸配合；在筘座上有一個(gè)很大的孔，它與筘座緊密相連。這種新的計(jì)算公式可用于大軸向力和低速條件下的計(jì)算。其無(wú)徑向約束，無(wú)法獨(dú)立構(gòu)成支撐，通常需與離心軸承形成復(fù)合支撐。（2）深溝球軸承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，承載力方向：圖3.6深溝球軸承特點(diǎn)：適用于徑向負(fù)載，亦可承受較低的方向負(fù)載，在工作過(guò)程中，內(nèi)圈和外圈的中心都可以有偏差。它具有摩擦阻力低、高速、構(gòu)造簡(jiǎn)便、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但抗沖擊性能較弱。3.5.2滾動(dòng)軸承部件的組合設(shè)計(jì)為確保其安全可靠運(yùn)行，除選用合適的軸承類(lèi)型及規(guī)格之外，還應(yīng)選用合適的支承機(jī)構(gòu)。在軸承設(shè)備開(kāi)發(fā)中，應(yīng)著重解決好安裝，安裝，固定，調(diào)整，潤(rùn)滑，密封等方面的問(wèn)題。1—油封擋圈2—深溝球軸承3—隔套4—單向推力球軸承5—唇形密封圈6—隔套7—深溝球軸承8—隔套圖3.7滾動(dòng)軸承1—用工作軸配合有縫隙的油密封擋環(huán)2-適用于大直徑和僅能承載極少軸向載荷的深溝球軸承3-隔層，材質(zhì)按圖紙的規(guī)定選用，特殊規(guī)格。4——具有強(qiáng)大的軸線作用力并且不受限于半徑的單向推力球軸承5-一個(gè)用來(lái)裝潤(rùn)滑油的唇型密封環(huán)。6-間隔式，和3一樣。7-型深螺紋滾珠8-間隔式，和3一樣。而確保整體軸承具有良好的潤(rùn)滑性與密封性，是確保其長(zhǎng)期服役及運(yùn)行安全性的關(guān)鍵。第4章電動(dòng)機(jī)的選擇及齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)的選型要考慮到多方面的影響，要依據(jù)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力、速度、結(jié)構(gòu)特征、應(yīng)用環(huán)境及安裝方法等，來(lái)選取適當(dāng)?shù)碾妱?dòng)機(jī)。參考《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》中的有關(guān)知識(shí)：Y系（IP44）全封閉的籠式三相感應(yīng)電機(jī)（IP44).本產(chǎn)品為封閉式自冷卻結(jié)構(gòu)，可有效避免從各個(gè)角度飛濺到電機(jī)上，且僅有一根延伸軸。特點(diǎn)：高效能、低功耗、高品質(zhì)、低噪聲、低振動(dòng)、小型。選用Y90S-6型電機(jī)，按工作軸功P=550W，速度為320r/min。表4.1電動(dòng)機(jī)參數(shù)表型號(hào)額定功率（KW）轉(zhuǎn)速（r/min）電流（A）效率（%）功率因數(shù)重量（kg）Y90S-60.759102.2572.50.7523工作特性好，維修方便，可達(dá)到B類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)適用范圍：農(nóng)業(yè)機(jī)械，食品機(jī)械，混合器，磨粉機(jī)等.根據(jù)電動(dòng)機(jī)型號(hào)，根據(jù)說(shuō)明書(shū)，決定電機(jī)的組裝方法，明確電機(jī)的輪廓及組裝情況，并將電機(jī)精確安裝到支架上。4.2齒輪結(jié)構(gòu)選擇在眾多的機(jī)器中，其中最重要也是最常用的一類(lèi)是齒輪。具有效率高，穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)，齒輪傳動(dòng)比例精確，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功率大，速度快等特點(diǎn)。為了滿足這些最基本的要求：1.光滑，也就是在保證運(yùn)動(dòng)速度的前提下，將撞擊、震動(dòng)、噪聲降到最低，從而保證運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性。2.高承載能力：體積小，重量輕，要求具有高的強(qiáng)度、抗磨損能力，并可達(dá)到指定的服役時(shí)間。齒輪的結(jié)構(gòu)要合理，材料要合適，熱處理要合理，加工質(zhì)量要高。表4.2漸開(kāi)線圓拄齒輪的基本結(jié)構(gòu)（GB/T1356-2001）基本輪廓齒輪名稱(chēng)代號(hào)數(shù)值齒頂高h(yuǎn)a1m工作高度h2m頂隙c0.25m全齒高h(yuǎn)2.25m齒距p3.14m齒根圓角半徑Pf0.38m一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的齒輪，就是滿足了標(biāo)準(zhǔn)值以及一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的齒頂高、齒根高、以及其周邊的壁厚等于寬。在GB1356-88中，將分度圓周的壓角值確定為a=在GB1356-88中，將其定義為：QUOTE=1，QUOTE=0.254.2.1齒輪材料選擇根據(jù)齒輪傳動(dòng)的故障模式，提出了一種既要有良好的抗磨損性能，又要有良好的耐點(diǎn)蝕和耐膠合性能，同時(shí)又要有良好的抗折性。因此，對(duì)其材質(zhì)的基本要求是：齒面要有較高的硬度，要有較強(qiáng)的韌性。該齒輪選用45鋼，經(jīng)表面硬化處理，硬度為40-50HRC，加工精度9級(jí)。4.2.2齒輪參數(shù)的計(jì)算在此基礎(chǔ)上，通過(guò)理論分析、數(shù)值模擬等方法，對(duì)其進(jìn)行了有限元分析，并對(duì)其進(jìn)行了有限元分析。如果強(qiáng)度達(dá)不到要求，還需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的修正。1.參照《機(jī)械原理》，當(dāng)用一種普通的齒形工具加工一個(gè)普通的齒輪時(shí)，如果用一種普通的齒形工具加工一個(gè)普通的齒形，那么這個(gè)齒形就是17個(gè)。2.查閱《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》中的表15-2“GB/T1357-1987的漸開(kāi)線圓柱齒輪系數(shù)”，可以選用的模數(shù)為：1,1.25,1.5,2,2.5,3。3.由所述驅(qū)動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)速度（也就是，所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度）以及所述被驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)速度（也就是所述工作軸旋轉(zhuǎn)速度）可以決定所述變速比以及所述齒輪的所述嚙合速度的比率。=910r/min,QUOTE=320r/min。在此，假定模數(shù)m=2毫米。傳動(dòng)裝置的齒數(shù)為=25，分叉圓周的直徑為米=m=50毫米。驅(qū)動(dòng)齒輪的齒數(shù)為=68，轉(zhuǎn)位圓周的直徑=m=136毫米。假定傳動(dòng)比是0.2，則有：所以，主動(dòng)齒輪寬度QUOTE=25+5=30mm。在安裝后，為避免由于兩個(gè)齒輪在軸線方向上發(fā)生微小的偏差，通常將大齒輪的寬度（此處指被驅(qū)動(dòng)的）=；小齒輪的寬度（此處指?jìng)鲃?dòng)裝置）==+5毫米至10毫米。4.2.3齒輪強(qiáng)度檢驗(yàn)研究了輪齒的表面抗彎、抗彎、抗彎等力學(xué)性能.查找圖表，表格，可以參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》。a.許用應(yīng)力的測(cè)定參考圖表6.14，得到==1100兆帕；參考圖表6.15得到==300兆帕，查閱表格6.5，得到Hmin=1.1,S=1.5,u=68/25=2.72。N=60J，其中，其中，為齒輪的旋轉(zhuǎn)速度，r/min;J是相同齒面在每次旋轉(zhuǎn)時(shí)的嚙合數(shù)；=60×910×1×5×12×250=8.19×=/u=8.19*/2.72=3.01×查找圖表6.16，得到==1，查找圖表6.17得到==1===1000MPa==300×2×1/1.5=400MPab.齒輪表面的接觸疲勞狀態(tài)驗(yàn)證。計(jì)算操作扭矩：T=9.55×=9.55××=7870.88Nmm負(fù)荷因子K的測(cè)定：根據(jù)表格6.2，結(jié)果為1.5；根據(jù)齒輪的9個(gè)精度等級(jí)，選用1.32；剛性齒面，不對(duì)稱(chēng)排列，設(shè)為1.2,=1.1那么K==1.5*1.32*1.2*1.2=2.61用圖表6.12得到2.5；查閱表格6.3，由于齒數(shù)太小，故得=0.86所以==2.5×188.0×0.68=621.85MPa最終計(jì)算結(jié)果符合要求，該方法能有效地提高齒輪的嚙合性能。c.齒根部抗彎疲勞性能的計(jì)算查表6.4得，=2.62，=1.59，=2.24，=1.75，取=0.82，則：==×2.62×1.59×0.82=82.54MPa1000Mpa，=××/=81.24MPa1000MPa，結(jié)果表明，兩種類(lèi)型的輪齒根部抗彎疲勞性能都達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo)。在齒輪的選擇、熱處理、精度等級(jí)的確定和關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)的確定等方面進(jìn)行了研究。基于上述研究，本項(xiàng)目擬采用理論與試驗(yàn)相結(jié)合的方式，采用試驗(yàn)與理論相結(jié)合的方式，建立基于設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的齒面強(qiáng)度計(jì)算模型，并依據(jù)其力學(xué)性能需求，建立相應(yīng)的多組傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的基本幾何參數(shù)。在諸多因素中，選擇最佳的一種，并將其用作最后的參數(shù)。最后，完成了這類(lèi)齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并編制了相應(yīng)的工作圖表。4.3機(jī)架強(qiáng)度的校核與計(jì)算選用支架時(shí)，應(yīng)以整機(jī)的重量為依據(jù)，通過(guò)對(duì)方管架的受力進(jìn)行了分析，得到了在均衡情況下，底盤(pán)受到的受力僅為地面對(duì)它的支持，而其上的物體則受到了它的受力。參見(jiàn)下面的圖表：也就是說(shuō)，施加在底盤(pán)上的材料和全部零件的壓力是G=20000N（10000Kg）+(1000X20N)=30000N;按照方管承載力的計(jì)算方法：M=Pac/L(M：彎矩，P集中力，a集中力距支座距離，c集中力距另一支座距離，L跨度，L=a+c)（僅用于截面)其中，f=M/W≤材料的允許應(yīng)力（即：彈性拉伸強(qiáng)度/安全因子）；M=PaC/L=11960xL，這次的初步設(shè)計(jì)是1200毫米。那么M=13456N.初始的矩形管是40x40x5。求出W值換算后為270Mpa常用的Q235A碳鋼結(jié)構(gòu)鋼的抗拉強(qiáng)度是375-500Mpa，因其比375Mpa低得多，因此可以達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)。。

第5章結(jié)論與展望芋頭去皮機(jī)的使用，極大地降低了使用者的生產(chǎn)費(fèi)用，同時(shí)，由于使用了機(jī)械削皮，因此，產(chǎn)品的加工能力得到了極大的提升，同時(shí)也節(jié)省了勞動(dòng)力。芋頭剝皮機(jī)在國(guó)內(nèi)的使用始于改革開(kāi)放之后，我國(guó)各大企業(yè)從歐美等國(guó)家引進(jìn)了機(jī)械式剝皮機(jī)，它具有原料表面光滑、生產(chǎn)能力大等優(yōu)勢(shì)，特別是對(duì)于表面凹凸不平、形狀不規(guī)則的材料，剝皮效果良好，已被現(xiàn)代大中型食品生產(chǎn)企業(yè)廣泛采用，由于大多數(shù)食品具有剝皮的習(xí)性，剝皮設(shè)備的應(yīng)用前景十分廣闊。隨著科技的進(jìn)步，人們對(duì)食品的要求不斷提高，為了實(shí)現(xiàn)更高效、更衛(wèi)生、更環(huán)保的處理工藝，提高人們的生活水平，將有更多的農(nóng)產(chǎn)品加工設(shè)備。通過(guò)這篇畢業(yè)論文的寫(xiě)作，我不僅對(duì)四年來(lái)所學(xué)習(xí)的內(nèi)容有了一個(gè)比較系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，并且在查閱文獻(xiàn)的時(shí)候也有了不少新的收獲，尤其是對(duì)于機(jī)械剝殼法有了比較完整的認(rèn)識(shí)。雖然這篇文章花了我很長(zhǎng)一段時(shí)間，但在閱讀了這篇文章之后，我感覺(jué)自己對(duì)機(jī)械剝皮的整個(gè)流程都有了一個(gè)完整的認(rèn)識(shí)。通過(guò)對(duì)我國(guó)的機(jī)器剝殼業(yè)的深入了解，使我增長(zhǎng)了自己的見(jiàn)識(shí)，同時(shí)也加深了我對(duì)機(jī)器剝殼業(yè)的認(rèn)識(shí)。

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