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本科畢業(yè)設(shè)計(jì)
題 目： 水果去皮機(jī)的設(shè)計(jì)
英文題目：The Design of Fruit Peeling Machine
學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化
姓 名：
學(xué) 號：
指導(dǎo)教師：
2016年3月4日
畢業(yè)設(shè)計(jì)獨(dú)創(chuàng)性聲明
該畢業(yè)設(shè)計(jì)是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。文中除了特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或其他機(jī)構(gòu)已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。其他同志對本研究的啟發(fā)和所做的貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的聲明并表示了謝意。
作者簽名：
日期： 年 月 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)使用授權(quán)聲明
本人完全了解青島濱海學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留送交畢業(yè)設(shè)計(jì)的復(fù)印件，允許被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨既炕虿糠謨?nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存該畢業(yè)設(shè)計(jì)。保密的畢業(yè)設(shè)計(jì)在解密后遵守此規(guī)定。
作者簽名： 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日
摘 要
本課題來源于當(dāng)今社會食品加工工業(yè)水果去皮設(shè)備的創(chuàng)新和更新?lián)Q代基礎(chǔ)之上，通過設(shè)計(jì)出水果去皮機(jī)，從而來滿足當(dāng)今社會水果去皮設(shè)備不足的缺陷。
水果去皮機(jī)作為食品加工機(jī)械的一種，隨著人們生活水平的提高，得到了越來越普遍的使用。它主要由機(jī)架、鏈傳動機(jī)構(gòu)、去皮體、傳動軸等部分組成。通過電機(jī)帶動鏈傳動機(jī)構(gòu)從而使去皮體轉(zhuǎn)動，在內(nèi)部刮刀與水平表面摩擦的情況下，實(shí)現(xiàn)水果的去皮。
本文運(yùn)用理論聯(lián)系實(shí)際的方法進(jìn)行水果去皮機(jī)結(jié)構(gòu)的研究，通過從水果去皮機(jī)的方案布局入手，查找相關(guān)資料，證明了本次設(shè)計(jì)的水果去皮機(jī)的結(jié)構(gòu)方案的可行性，并對其中常用的標(biāo)準(zhǔn)件例如軸承，軸，鏈傳動機(jī)構(gòu)進(jìn)行選型設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行各主要零部件的強(qiáng)度校核。
關(guān)鍵詞：水果去皮機(jī) 鏈傳動 結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)
???????
Abstract
With the improvement of our living standard, single seat structure for baby dining table, leads to the limitation of interest in babies, which would in any country is a problem. How to solve this problem, which reflects the level of development of a society from the level of science and technology to the humanistic care and other aspects .
China attaches great importance to the status of the degree is not enough, and the baby chair to drive innovation design, to achieve a "chair", to improve the above situation.Therefore, this paper carries on research on scheme selection. Through the professional knowledge of the designer to master the relevant information on the Internet, as well as the current situation at home and abroad, the design scheme, after a detailed investigation, this graduation design is to design a set of practical multifunctional baby chair..
This design is begins with the argument, introduces in detail the scheme analysis, design process and calculating process, and has carried on the essential power of the overall structure of the system design. Mainly used for the realization of convenient for baby to eat, play, to further reflect the humane care.
Key words：Machine manufacture Crankshaft Processing craft Fixture
目 錄
1 緒論 1
1.1課題來源及研究目的和意義 1
1.2水果去皮機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 1
2 水果去皮機(jī)的方案分析 3
2.1.1結(jié)構(gòu)分析 6
2.1.2方案之間的比較 8
2.1.3機(jī)械結(jié)構(gòu)總體方案和布局 10
3 機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 14
3.1鏈傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算 16
3.2電機(jī)的選用 18
3.3軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 18
3.4軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 18
3.5鍵的選擇 20
3.6軸的校核 21
3.7軸承的校核 22
3.8機(jī)架的設(shè)計(jì) 24
4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及三維建模 26
4.1結(jié)構(gòu)中用到的非標(biāo)準(zhǔn)件建模 26
5 三維軟件設(shè)計(jì)總結(jié) 27
結(jié) 論 28
參 考 文 獻(xiàn) 29
致 謝 30
1 緒論
1.1 課題來源及研究目的和意義
我們吃水果的時候最麻煩的要數(shù)去水果皮了。尤其是水果尾部和側(cè)面的水果皮是非常讓我們頭疼的。每次用刀具削蔬皮的時候，不斷容易傷到手，效率還低下，甚至一不小心會刮傷自己的手。不僅如此，在刮水果皮的時候，水果皮會飛濺到臉上，衣服上，也就是說想吃一頓美味水果，你至少要多洗一次臉，多洗一套衣服，清掃水果皮更是件麻煩的事，看著到處飛濺到地上的水果皮，讓人鬧心。不過現(xiàn)在不用愁了，因?yàn)橛辛巳ニC(jī)了。它不僅在做水果的時候輕快，吃水果的時候更悠哉。水果皮機(jī)相對于傳統(tǒng)的剝水果皮工具：如，水果刀來說，它的結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，價(jià)格低廉，高效實(shí)用 該機(jī)器利用旋轉(zhuǎn)效應(yīng)，使水果在運(yùn)動中去皮，去皮干凈，對水果體無損傷。去皮后水果皮將自動流出，水果可在出水果口放出。去水果皮機(jī)廣泛應(yīng)用于水果類銷售市場、飯店、水果類加工廠等等，對水果的加工去皮。該機(jī)器的去皮機(jī)理屬國內(nèi)外首創(chuàng)，主要指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。
本論文主要研究運(yùn)用SolidWorks對水果去皮機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中，了解SolidWorks的各種功能。
SolidWorks公司成立于1993年，由PTC公司的技術(shù)副總裁與CV公司的副總裁發(fā)起，總部位于馬薩諸州的康克爾郡（Concord,Massachusetts）內(nèi)。當(dāng)初的目標(biāo)是希望在每一個工程師的桌面上提供一套具有生產(chǎn)力的實(shí)體模型設(shè)計(jì)系統(tǒng)。從1995年推出第一套SolidWorks三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件至今已經(jīng)擁有位于全球的辦事處，并經(jīng)由300家經(jīng)銷商在全球140個國家進(jìn)行銷售與分銷該產(chǎn)品。1997年，Solidworks被法國達(dá)索（Dassault Systemes）公司收購，作為達(dá)索中端主流市場的主打品牌。SolidWorks軟件是世界上第一個基于Windows開發(fā)的三維CAD系統(tǒng)。由于技術(shù)創(chuàng)新符合CAD技術(shù)的發(fā)展潮流和趨勢，SolidWorks公司于兩年間成為CAD/CAM產(chǎn)業(yè)中獲利最高的公司。良好的財(cái)務(wù)狀況和用戶支持使得SolidWorks每年都有數(shù)十乃至數(shù)百項(xiàng)的技術(shù)創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽(yù)。該系統(tǒng)在1995-1999年獲得全球微機(jī)平臺CAD系統(tǒng)評比第一名。從1995年至今，已經(jīng)累計(jì)獲得十七項(xiàng)國際大獎。其中僅從1999年起，美國權(quán)威的CAD專業(yè)雜志CADENCE連續(xù)4年授予SolidWorks最佳編輯獎，以表彰SolidWorks的創(chuàng)新、活力和簡明。至此，SolidWorks所遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實(shí)和證明，使用它，設(shè)計(jì)師大大縮短了設(shè)計(jì)時間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場。
1.2水果去皮機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀
我們在二零零二年通過來自于王強(qiáng)的以前的資料得知，他數(shù)十年的廢寢忘食建造了一個簡單的水果去皮機(jī)機(jī)構(gòu)，開發(fā)純機(jī)械時代。王強(qiáng)更設(shè)計(jì)出多功能復(fù)合水果去皮機(jī)，在這之后，日本的小田本子教授以傳統(tǒng)的水果去皮機(jī)為基礎(chǔ)，開發(fā)了一連串的水果去皮機(jī)，如四連桿式，六連桿式等等水果去皮機(jī)，查建中和其他人一起以凸輪機(jī)構(gòu)為對象，共同鉆研考慮怎樣改良按壓力引發(fā)的角度以及零部件的分理?？傊?，傳統(tǒng)的對象加上科學(xué)的分析和先進(jìn)的理論，使得水果去皮機(jī)在國內(nèi)的研究范圍和深度得到了極大的豐富和發(fā)展。
是誰最先取得此項(xiàng)專利已無可知曉，只了解到外國科學(xué)家在19世紀(jì)末建造出了一款類似于水果去皮機(jī)的機(jī)械，整體部分是用齒輪以及連接桿件機(jī)構(gòu)組裝，但是卻沒有做出實(shí)物來加以驗(yàn)證。二十世紀(jì)初又有人運(yùn)用齒輪以及連接桿件體系制造出差不多的水果去皮機(jī)，然而相關(guān)資料中并沒有找到對這個作品的詳細(xì)介紹，所以那個時候有關(guān)水果去皮機(jī)的研究還需要思考組成以及運(yùn)動起來的規(guī)律。同時，又有兩位發(fā)明家麥吉以及弗蘭科創(chuàng)作了首部徹底用計(jì)算機(jī)操縱的水果去皮機(jī)。接下來幾年有關(guān)此機(jī)器的設(shè)計(jì)被充分的融入了運(yùn)行操縱理論。一九七九年席羅思在行進(jìn)水果去皮機(jī)里加入了操縱水平行走的儀器，同樣在腿上加入了保持和校對偏向的裝置。二十世紀(jì)末布朗、羅布特以及莎普恩斯分別研究了加入了液壓部件和直流電機(jī)的相應(yīng)水果去皮機(jī)。這都意味著人類對機(jī)械體系的認(rèn)識已從簡單的思維邁入了整體操縱、計(jì)算機(jī)和高新科技的相互融匯貫通的康莊大道。
從廣闊的視野、各種各樣的活動，還有和學(xué)術(shù)報(bào)告、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)以及另外別的角度的的詳細(xì)內(nèi)容，我們得到了包含定位、性質(zhì)以及應(yīng)用水果去皮機(jī)的大市場。水果去皮機(jī)已發(fā)展到注重提高生產(chǎn)效率，成品質(zhì)量穩(wěn)定性。最近，很多的市場已經(jīng)建立了水果去皮機(jī)的商業(yè)作用，像水果去皮機(jī)，它的應(yīng)用已經(jīng)廣泛到家庭家居生活等。高發(fā)展的水果去皮機(jī)技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建一個新的市場，也為提高人們的生活水品起出了非常重要的作用。在一個國家或地區(qū)有水果去皮機(jī)是一種很普遍偏向的現(xiàn)象。今后，會更加流行正在高發(fā)展高研究的水果去皮機(jī)。OMG國標(biāo)早就認(rèn)可了中介范例，ISO資質(zhì)也授與了能幫助減少勞動力的水果去皮機(jī)。即使在大規(guī)模對土豆進(jìn)行去皮的活動，這是許許多的水果去皮機(jī)的使用。水果去皮機(jī)的技術(shù)應(yīng)用包括：在通訊，家電，汽車，醫(yī)療設(shè)備和其他，水果去皮機(jī)已經(jīng)被廣泛認(rèn)可。它是一種動力，象征著設(shè)計(jì)開發(fā)了一個新的行業(yè)。水果去皮機(jī)研發(fā)的情況已經(jīng)被上述所整理，然而這些都是顯示出要把水果去皮機(jī)這個產(chǎn)品推向消費(fèi)者。歐美等發(fā)達(dá)國家成立也有相應(yīng)計(jì)劃，本國也需求更好的戰(zhàn)策，方能維持積極地有力向上發(fā)展。新服務(wù)水果去皮機(jī)的占領(lǐng)對于市場具有應(yīng)用性很強(qiáng)的領(lǐng)域，例如孜孜不倦的創(chuàng)新產(chǎn)品、醫(yī)療項(xiàng)目、相關(guān)福利以及防不勝防的自然性或人為性災(zāi)難。在另一方面，雖然產(chǎn)自日本的工業(yè)水果去皮機(jī)也許是行業(yè)里最好的，但其他國家都在奮起直追著。
2水果去皮機(jī)的方案分析
2.1.1結(jié)構(gòu)分析
根據(jù)課題，我們要設(shè)計(jì)的水果去皮機(jī)，是針對水果的數(shù)量很多，并且需要常常變換大小的，我們采用人工放水果進(jìn)去，當(dāng)水果放進(jìn)去水果皮的那個去皮體的時候，就會隨著去皮體一起旋轉(zhuǎn)，水果在氣割體里面轉(zhuǎn)動，由于去皮體里面有刀片，隨著去皮體的旋轉(zhuǎn)，就實(shí)現(xiàn)了水果的去皮，人工把水果一下子全部倒入去皮體，電機(jī)通過鏈傳動帶動去皮體旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到一定的時候，水果皮就會自己去除干凈，達(dá)到了我們需要的目的。
2.1.2 方案之間的比較
傳統(tǒng)的土豆去皮機(jī)采用的結(jié)構(gòu)方案一采用立式，直接通過電機(jī)電動去皮體旋轉(zhuǎn)，具體方案圖如下圖1.1所示，此種類型的水果去皮機(jī)結(jié)構(gòu)太過單一，水果的皮不容易去除干凈。方案二是按照西方國家的水果去皮機(jī)的結(jié)構(gòu)來的，一般同樣采樣立式，去皮刀在側(cè)邊安裝，同樣由于振動的原因，去皮效果非常不理想。其具體方案圖如圖1.2所示，方案三如圖1.3所示，我們采用臥式，通過人工將水果放入切割體里面，電機(jī)通過鏈傳動帶動切割體旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)水果的去皮，這樣是最合適的，去皮效果也最理想。
1.1 方案一
1.2 方案二
1.3 方案三
2.1.3 機(jī)械結(jié)構(gòu)總體方案和布局
本次設(shè)計(jì)的水果去皮機(jī)通過電機(jī)帶動鏈傳動機(jī)構(gòu)從而使去皮體轉(zhuǎn)動，在內(nèi)部刮刀與水平表面摩擦的情況下，實(shí)現(xiàn)水果的去皮。根據(jù)該課題，設(shè)計(jì)出的水果去皮機(jī)總體布局圖如下圖1.4所示：
圖1-4水果去皮機(jī)總體布局圖
3 機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
3.1 鏈傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算
已知p=0.37KW，小鏈輪的轉(zhuǎn)速n1=720r/min，傳動比i=2.8，載荷平穩(wěn)，兩班工作制，兩鏈輪中心距a=500~600mm范圍，中心距可調(diào)，兩輪中心連線與水平面夾角近于35o，小鏈輪孔徑。
計(jì)算：
（1）小鏈輪齒數(shù)z1
???? z1=29-2i=29-2*2.8=23.4???? 取整數(shù)z1=23
i
1~2
2~3
3~4
4~5
5~6
6
z1
31~27
27~25
25~23
23~21
21~17
17~15
?
優(yōu)先選用齒數(shù)：17，19，21，23，25，38，57，76，95，114
z1、z2取奇數(shù)，則鏈條節(jié)數(shù)為偶數(shù)時，可使鏈條和鏈輪輪齒磨損均勻。在高速或有沖擊載荷的情況下，小鏈輪齒最小應(yīng)有25齒。
（2）大鏈輪齒數(shù)z2
?? Z2=iz1=2.8*23=64.4?? 取整z2=65
（3）實(shí)際傳動比i=
（4）設(shè)計(jì)功率???工況系數(shù)，查表5.4-3，
（5）單排鏈條傳遞功率，查表5.4-4和5.4-5，齒數(shù)系數(shù)，排數(shù)系數(shù)=1
=8.13kw
（6）鏈節(jié)距p
根據(jù)，n1=720r/min，查圖5.4-1功率曲線和n1確定的點(diǎn)，應(yīng)在所選型號鏈的功率曲線下方附近（不超過直線）。結(jié)果為10A，節(jié)距p=15.875mm，
（7）驗(yàn)算小鏈輪軸直徑
查5.4-7鏈輪中心孔最大許用直徑
（8）初定中心距
為優(yōu)，無張緊輪時取
i
<4
≥4
0.2z1（i+1）p
0.33z1(i-1)p
?????
（9）確定鏈條節(jié)數(shù)
=115.3
取
（10）鏈條長度
（11）計(jì)算（理論）中心距
當(dāng)時，
??? 當(dāng)時，
根據(jù)，查表5.4-9，若有必要可使用插值。
(12)實(shí)際中心距a
，一般
(13)鏈速
(14)有效圓周率
(15)作用在軸上的力F
?? 水平或傾斜的傳動
?? 接近垂直的傳動
????工況系數(shù)，見表5.4-3
?? F=1.2×1×2283.1=2739.7N
(16)潤滑方式。
(17)鏈條標(biāo)記：10A-1-116 GB 1243-1997
???????????????? 1表示排數(shù)，116表示節(jié)數(shù)
(18)鏈輪的幾何尺寸
?? 滾子直徑? p=15.875mm
?? 1）分度圓直徑
?? 小鏈輪，大鏈輪
2）齒頂圓
???，
?? 對于三圓弧-直線齒形
小鏈輪齒頂圓=124.072mm，取整124mm
大鏈輪齒頂圓=336.773mm，取整337mm
3）齒根圓直徑
小鏈輪齒根圓直徑= 116.585-10.16=106.425mm，取106.43mm
大鏈輪齒根圓直徑= 328.584-10.16=318.424mm，取318.42 mm
4)節(jié)距多變形以上的齒高=0.27×15.875=4.286mm（對于三圓弧-直線齒形）
5)最大齒根距
奇數(shù)齒
偶數(shù)齒
小鏈輪=106.153mm
大鏈輪=318.328mm
6)軸凸緣直徑
小鏈輪=99.045mm
大鏈輪=311.746mm
7)輪轂厚度h
????????，——孔的直徑
d
<50
50~100
100~150
>150
K
3.2
4.8
6.4
9.5
?? 小鏈輪=14.232，取整14mm
?? 大鏈輪=22.7858，取整數(shù)22mm
8)輪轂長度l
??? l=3.3h???
小鏈輪l=3.3×14=46.2mm，取整46mm
大鏈輪l=3.3×22=72.6mm，取整72mm
9)輪轂直徑，
小鏈輪=68mm
大鏈輪=104mm
10)齒寬
單排
單排=0.95×9.4=8.93mm
11)齒側(cè)半徑
?????
12)倒角寬
?? ????，取2.1mm
13)倒角深h=0.5p=0.5×15.875=7.9375mm
14)齒側(cè)凸緣圓角半徑=0.635mm
(19)鏈輪公差
? 1)齒根圓直徑和量柱測量距極限偏差
項(xiàng)? 目
極限偏差
孔徑
H8
齒頂圓
h11
齒根圓直徑極限偏差
h11
齒寬
h14
量柱測量距極限偏差
h11
?小鏈輪齒根圓直徑= 116.585-10.16=106.425mm，取106.43mm
大鏈輪齒根圓直徑= 328.584-10.16=318.424mm，取318.42 mm
，
小鏈輪量柱測量距
大鏈輪量柱測量距
?2)徑向圓跳動
小鏈輪徑向圓跳動=min{0.0008df+0.008,0.76}=0.0008×106.43+0.008=0.093144
端面跳動=min{0.0009df+0.008,1.14}
3.2電機(jī)的選用
已知整個去皮機(jī)的總重量150KG,其他重量50KG，我們?nèi)】傊亓繛?00Kg，水果轉(zhuǎn)動速度為1~2r/min。即：
具體的電機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算如下:
1、確定運(yùn)行時間
本次設(shè)計(jì)加速時間
負(fù)載速度（m/min）
有速度可知每秒上升50mm，
電機(jī)轉(zhuǎn)速
3.負(fù)載轉(zhuǎn)矩
式中：
4.電機(jī)轉(zhuǎn)矩
啟動轉(zhuǎn)矩
必須轉(zhuǎn)矩
S為安全系數(shù)，這里取1.0。
根據(jù)以上得出數(shù)據(jù)，我們選用電機(jī)型號為160BL-A，此無電機(jī)廠家為機(jī)電產(chǎn)品。根據(jù)計(jì)算和特性曲線以及電機(jī)基本參數(shù)表，我們選用電機(jī)型160BL-4030H1-LK-B，電機(jī)額定功率為0.37KW，額定轉(zhuǎn)矩為7.62N.m，最大轉(zhuǎn)矩為9N.m，
3.3 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算
軸是組成機(jī)械的重要零件之一，它是安裝各種傳動零件，使之繞其軸線轉(zhuǎn)動傳動轉(zhuǎn)矩或回轉(zhuǎn)運(yùn)動，并通過軸承與機(jī)座相聯(lián)接。軸與其上的零件組成一個組合體—軸系部件，在軸的設(shè)計(jì)中不能只考慮軸本身，必須和軸系零、不見的整個結(jié)構(gòu)密切聯(lián)系起來。
由于振動輸送所用的軸即傳遞扭矩又承受彎矩，所以我所設(shè)計(jì)的階梯軸為轉(zhuǎn)軸，由于小帶輪已經(jīng)設(shè)計(jì)好，大帶輪的尺寸也就定了，只剩下軸徑的確定，軸的初步設(shè)計(jì)是根據(jù)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，校核彎曲強(qiáng)度，由于軸的材料很多，主要根據(jù)軸的使用條件，對軸的強(qiáng)度、剛度、和其他機(jī)械性能等的要求，采用熱處理方式，同時考慮制造加工工藝并力求經(jīng)濟(jì)合理，通過設(shè)計(jì)計(jì)算來選擇軸的材料，選用最常見的45#鋼作為軸的材料,且其需用切應(yīng)力為40MPa
軸與其上的零件組合成一個組合體，在軸的設(shè)計(jì)中不能只考慮軸本身，必須和軸系零部件的整個結(jié)構(gòu)密切聯(lián)系起來。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在初算軸徑的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。為滿足軸上零件的定位、緊固要求和便于軸的加工和軸上零件的裝拆，通常將軸設(shè)計(jì)成階梯軸。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)是合理確定階梯軸的形狀和全部結(jié)構(gòu)尺寸。軸的材料選用45號鋼，為保證其力學(xué)性能，進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火處理。
1、初步計(jì)算軸的直徑
按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑，寫成設(shè)計(jì)公式，軸的最小直徑mm，查表16.2，c=112, p=20.35, n=851,代入設(shè)計(jì)公式得=32.26mm?？紤]到軸上有鍵槽以及其他因素的影響，應(yīng)適當(dāng)增加軸徑以補(bǔ)償鍵槽對軸強(qiáng)度的削弱。取軸的直徑d為40mm，即最右端裝帶輪處的直徑為40mm。裝有密封元件和滾動軸承處的直徑，應(yīng)與密封元件和軸承的內(nèi)孔徑尺寸保持一致。軸上兩個支點(diǎn)的軸承，應(yīng)盡量采用相同的型號，便于軸承座孔的加工。相臨軸段的直徑不同形成軸肩。當(dāng)軸肩用于軸上零件定位和承受軸向力時，應(yīng)具有一定的高度，軸肩處的直徑差一般取5—10mm，這里軸肩出的直徑差選擇5mm，然后協(xié)調(diào)各段軸的長度，考慮到要裝軸承座和機(jī)構(gòu)的合理性，還有螺釘?shù)鹊拈L度及其他各方面的因素，初步確定軸的各段長度。
3.4 軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算
軸承的選擇并不是只考慮軸徑一個因素，還要考慮到軸承的性能，一般要考慮到其壽命、可靠度（指該軸承達(dá)到或超過規(guī)定壽命的概率）、靜載荷、動載荷、額定壽命、基本額定壽命、基本額定載荷等等很多因素。最主要的是允許空間、載荷的大小和方向、軸承工作轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)精度、軸承的剛性（一般磙子軸承的剛性大于球軸承）、軸向游動、安裝和拆卸。因?yàn)樵诒驹O(shè)計(jì)的軸上徑向載荷大，軸向載荷小，而且存在軸或殼體變形大以及安裝對中性差的問題，所以選用調(diào)心滾子軸承，因?yàn)檎{(diào)心磙子軸承主要承受徑向載荷，也可同時承受少量的雙軸向載荷，而圓錐磙子軸承有打的錐角可承受大的徑、軸向聯(lián)合載荷。所以選用（雙列向心）圓錐磙子軸承，有雙內(nèi)圈，并是可分離的軸承，根據(jù)d=80mm,由參考資料2P7－356 表7－2－78 帶緊定套的調(diào)心滾子軸承（GB/T288-1994），選用22218CK/W33+H318軸承，其基本額定載荷為=240KN,=322KN, 根據(jù)軸承選用配套的軸承座，參考資料2P7-43表7-2-105 適用圓錐孔的異徑孔滾動軸承座(GB/T7813-1998) SNK型軸承座，可選用SNK316型的軸承座。
3.5 鍵的選擇
鍵聯(lián)結(jié)是通過鍵實(shí)現(xiàn)軸和軸上零件的周向固定以傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩。其中有
類型也可以實(shí)現(xiàn)軸向固定和傳遞軸向力，有些類型并能實(shí)現(xiàn)軸向動聯(lián)結(jié)，于在圓錐篩的軸上主要通過鍵來實(shí)現(xiàn)傳遞轉(zhuǎn)矩和軸向固定所以，只需選用常見的普通平鍵，鍵的類型可根據(jù)使用要求、工作條件和聯(lián)結(jié)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)表5-3-15選定，鍵的長度根據(jù)軸轂的長度從標(biāo)準(zhǔn)中選取，鍵的b×h根據(jù)徑來確定。
軸和帶輪的聯(lián)結(jié)，d=70mm, 參考資料2P5-194表5-3-18 (GB/T1095-1979)
選用B20×60，B18×50和B12×30的普通A型平鍵，鍵長分別為60㎜，50㎜，30㎜。
3.6 軸的校核
估算軸徑，選材料為45鋼調(diào)質(zhì)，=650 MPa，=360MPa。取C=112，則軸的最小直徑
≥ mm
此根軸上有一帶輪和一圓柱直齒齒輪，直齒輪分度圓直徑==2.5×60=150mm，根圓直徑146 mm，齒輪根徑小，采用軸齒輪結(jié)構(gòu)。
軸的結(jié)構(gòu)圖1-5
小齒輪受力圖1-5
水平面受力圖1-6
水平面
彎矩圖1-7
Mxy/N·mm
N
小齒輪受力圖 見圖1-8
N
水平面反力 N
N
垂直面反力 N
合成彎矩圖 M=
軸受轉(zhuǎn)矩 T=
轉(zhuǎn)矩圖
用插入法查手冊得：[]=102.5MPa，[]=60MPa
應(yīng)力校正系數(shù)
當(dāng)量轉(zhuǎn)矩 N·mm
當(dāng)量彎矩 在小齒輪中間截面處
N·mm
在右軸頸中間截面處
N·mm
當(dāng)量彎矩圖 見圖-5h
校核軸徑 <37.5 mm
<25mm
所以，該軸強(qiáng)度合格。
3 機(jī)架的設(shè)計(jì)
機(jī)架的選擇根據(jù)整個水果去皮機(jī)的總重量來定，方管機(jī)架受力分析得出，由分析得出底座在平衡狀態(tài)下只受地面對其的支撐力和在其表面上物體所給的壓力。見下圖：
即物料和輸送帶滾筒以及軸承等等給的壓力為G(輸送帶滾筒重量)+G（零部件重量）=500N（50Kg）+(10X20N)=700N;
根據(jù)方管承載力計(jì)算公式：
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)
f=M/W≤材料的許用應(yīng)力（彈性抗拉強(qiáng)度/安全系數(shù)）。
M=Pac/L=11960xL，本次設(shè)計(jì)初定L為1000mm
則M=13456N.M
，初定方管為140x58x6。計(jì)算W得出
折算后為270Mpa235Mpa，235Mpa為方管機(jī)架的標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度，故復(fù)合要求。
4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及三維建模
4.1結(jié)構(gòu)中用到的非標(biāo)準(zhǔn)件建模
通過二維裝配圖和零件圖的繪制，我們通過SOLIDWORKS三維設(shè)計(jì)軟件將機(jī)架，去皮體等零部件進(jìn)行三維建模，主要結(jié)構(gòu)的三維建模如下
圖1-7方管的建模
1-8 去皮體的建模
1-9 封板的建模
1-10 整個裝置的三維建模
5 三維軟件機(jī)械設(shè)計(jì)總結(jié)
通過此次設(shè)計(jì)，又一次提升了運(yùn)用三維軟件的水平，并吸收了不少經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)為一下幾點(diǎn)。
（1） 有零件圖紙作圖與空想設(shè)計(jì)作圖不同，零件尺寸已經(jīng)給出，作圖時先考慮尺寸是否真的合適，根據(jù)尺寸作出零件的三維圖，但到裝配時必須要考慮尺寸是否合適，由于AutoCAD圖紙效果不好，導(dǎo)致尺寸會有出錯，甚至有出現(xiàn)欠定義尺寸，所以，此時必須通過配合后在衡量尺寸，再進(jìn)行修改，直到滿足配合要求。
（2） 工具集的確方便了作圖，通過選擇零件類型，輸入數(shù)據(jù)，就能生成出標(biāo)準(zhǔn)零件，但有時需要用到的零件在工具集上也未必能找到，所以此時要隨機(jī)應(yīng)變，運(yùn)用其他零件代替并通過修改或添加零件使其滿足要求。
（3） 作三維圖時要靈活變通，解決問題的方法總比問題多，當(dāng)一種方法不能正常作圖時，試試另一種方法，這不但能完成零件制作，同時也可以培養(yǎng)出更好的作圖思路，和打破規(guī)矩的新想法。
（4） 規(guī)則的零件，要學(xué)會使用一些能夠節(jié)省時間的命令，如鏡向，陣列等，“能省則省”。
（5） 關(guān)于裝配，曾經(jīng)帶給我很大的阻礙，花了很多時間才弄清原因所在。在一可活動子裝配體上，即使活動范圍會產(chǎn)生干涉，也不能對其設(shè)定活動范圍，如高級配合里的距離范圍，和角度范圍，即使在該活動范圍并不影響父裝配體，也不可設(shè)定。因?yàn)橐坏┰O(shè)定范圍后，在父裝配體上會將子裝配體視為完全定義的模型，這樣會對子裝配體之間的配合產(chǎn)生矛盾，將不能完成裝配。
（6） 看懂圖是作圖的首要任務(wù)，看圖就是了解零件的工具，沒有工具則無法制出零件，所以畫圖不能急于下筆，想透了零件的結(jié)構(gòu)，想透圖中的虛實(shí)線，這才是高效作圖的重中之重。
結(jié) 論
時間過得真快啊，轉(zhuǎn)眼間四年時間都過去了，在這四年中，我學(xué)到了許多專業(yè)知識，就拿這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)來說吧，我查閱了《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》，《水果去皮機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》，使我充分掌握了水果去皮機(jī)的設(shè)計(jì)方法和步驟，更重要的復(fù)習(xí)所學(xué)專業(yè)的知識，以前總認(rèn)為學(xué)這些專業(yè)知識沒用，那是我太天真了，當(dāng)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，它幫了我不少的忙，特別是《機(jī)械設(shè)計(jì)》這課對我的畢業(yè)設(shè)計(jì)幫助特別大，都怪上課沒認(rèn)真聽講，導(dǎo)致做畢業(yè)設(shè)計(jì)時要問比我學(xué)的好的同學(xué)，通過這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我認(rèn)識到學(xué)習(xí)不是個壞事，是為了自己的，還有學(xué)習(xí)這些知識精通的話對我們找個好工作有大大的幫助，總之我除了感謝我的老師和幫助過我的同學(xué)外更要感謝自己的。
參考文獻(xiàn)
[1] 張華 機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì) 北京：科學(xué)出版社，2004.5
[2] 李念 水果去皮機(jī)操作系統(tǒng)概述 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.1
[3] 張棟 水果去皮機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì).高等教育出版社，2004.3
[4] 姜繼海，宋錦春，高常識. 水果去皮機(jī)工作原理.高等教育出版社，2002.8
[5] 張春林，曲繼方，張美麟.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，2001.4
[6] 錢平.機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社，2005.1
[7] 張遼遠(yuǎn). 水果去皮機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn). 機(jī)械工業(yè)出版社，2002.8
[8] 基恩士傳感器選擇手冊 2010版本
[9] 黃長藝，嚴(yán)普強(qiáng).機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ). 機(jī)械工業(yè)出版社，2001.1
[10] 張桓，陳作模.機(jī)械原理.高等教育出版社，2000.8
[11] 王昆，何小柏，汪信遠(yuǎn). 水果去皮機(jī)原理.高等教育出版社，1995.12
[12] 徐錦康.機(jī)械設(shè)計(jì). 高等教育出版社，2004.4
[13] 鄧星鐘.機(jī)電傳動控制.華中科技大學(xué)出版社，2001.3
[14] 劉延俊.液壓與氣壓傳動.機(jī)械工業(yè)出版社，2002.12
[15] 章宏甲，黃誼，王積偉. 水果去皮機(jī)的逆向設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，2000.5
[16] 胡泓，姚伯威.機(jī)電一體化原理及應(yīng)用. 北京：國防工業(yè)出版社，2000.6
[17] 陳鐵鳴 水果去皮機(jī)的創(chuàng)新. 高等教育出版社，2003.7
[18] 孫靖民.機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì). 機(jī)械工業(yè)出版社，2005.1
[19] Hirohiko Arai, Kazuo Tanie, and Susumu Tachi. Dynamic Control of a Manipulator with Passive Joints in Operational Space
致 謝
當(dāng)我寫到這里的時候，我心里是別提有多么的開心，不管前面的對與錯，總之，我覺得自己做到這里已不錯了，感謝老師和幫助我的同學(xué)一起到圖書館查資料的那些同學(xué)們，要不是你們恐怕我現(xiàn)在真不知道自己能做到哪里，首先您不僅在學(xué)習(xí)學(xué)業(yè)上對我以精心的指導(dǎo)，同時還在我改寫論文時給我鼓勵和支持，從這點(diǎn)看出老師當(dāng)初選你當(dāng)我的老師我是明智的，而且，通過這次寫論文我知道遇到什么事總要靠別人來完成，現(xiàn)在我覺得這種想法是我錯啦，也許自己做的比那些人做的會更好，同時，我要把這種態(tài)度放到工作當(dāng)中，我相信我自己一定可以比別人做的出色。說實(shí)話，我從開始認(rèn)真做畢業(yè)設(shè)計(jì)的時候，才領(lǐng)悟到知識確實(shí)是種強(qiáng)大的工具，我現(xiàn)在想來前面失去的，我想在通過在工作中補(bǔ)回來，想到這里自己說了句“呵呵”，但是話說回來，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)我花了挺大的功夫，雖然是苦，但心里挺開心的，我想如果大學(xué)這四年我好好來利用它的話，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)不談在班里第一個交，最少也在前十個人之前交，最后在這里衷心的對所有關(guān)心我?guī)椭业谋磉_(dá)我由衷敬意，謝謝各位同學(xué)的幫助。
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Manuf智力J備有工藝(2005):551-559 25.10.1007 / s00170-003-1843-3
Masood?b?阿巴斯懸Shayan?a?e卡拉調(diào)查設(shè)計(jì)和制造機(jī)械輸送系統(tǒng)，有食品加工。
2003年3月29日收到:2003年6月21日/接受:6月23日/發(fā)表在線:2004年，斯普林格出版社倫敦有限ó2004年
摘要：本文章介紹了開發(fā)方法和技術(shù)進(jìn)行將降低成本和時間的設(shè)計(jì)、制造和裝配的機(jī)械輸送系統(tǒng)的研究的結(jié)果，應(yīng)用于食品和食品飲料行業(yè)。改進(jìn)后的方法來設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的自動調(diào)節(jié)式氣力輸送的組件是基于新的材料、零件、成本、使用規(guī)則的設(shè)計(jì)制造和面向裝配的設(shè)計(jì)。結(jié)果在一個測試輸送系統(tǒng)驗(yàn)證的好處——通過采用改進(jìn)的技術(shù)。整體材料成本和傳統(tǒng)的方法相比降低了19%，整體裝配成本相比,降低了20%。
關(guān)鍵字：裝配.DFA?DFM.設(shè)計(jì)，機(jī)械輸送。
1介紹
輸送系統(tǒng)應(yīng)用于食品和飲料行業(yè)高度自動化的定制結(jié)構(gòu)組成的一個大型零件的數(shù)量和用來攜帶產(chǎn)品,如食物紙箱裝,喝的瓶子和罐子在快速生產(chǎn)和組裝線。大部分的處理和包裝的食品和飲料-在紙箱、持續(xù)經(jīng)營再保險(xiǎn)——瓶或罐等。在一個被控制quired移動速度,對充填或者裝配墨粉壽命結(jié)束-
成為。他們的操作需要高效、可靠的我-傳送帶運(yùn)輸,操作時,范圍從高架地板-類型的安裝類型的連鎖店,或者帶式輸送機(jī)滾筒驅(qū)動系統(tǒng)。近年來,極大的壓力來自客戶低成本但高效的機(jī)械輸送系統(tǒng)使得制造商重新檢查他們的當(dāng)前的設(shè)計(jì)和組裝等看看另一種方法和手段來制造更多經(jīng)濟(jì)、可靠的輸送帶,為他們的客戶帶來方便，目前,懸Masood(u)?b?a?e Shayan阿巴斯卡拉工業(yè)研究所一本史文朋,
一本史文朋理工大學(xué),墨爾本,澳大利亞3122山楂,
電子郵件：smasood@swin.edu.au:
改進(jìn)后的新零件大多數(shù)物料搬運(yùn)設(shè)備,硬件和軟件兩個方面,都是高度專業(yè)化,呆板的和昂貴的配置、安裝維持[1]。輸送帶,被固定在以他們的位置和根據(jù)他們的同步輸送帶速度,任何轉(zhuǎn)換的輸送系統(tǒng)非常困難和前期陷入沉思。在今天的從根本上改變工業(yè)市場,有一個需要執(zhí)行一種新的制造策略,一個新的系統(tǒng)經(jīng)營理念,并提出了一種新的系統(tǒng)控制軟件和硬-陶瓷的發(fā)展理念,可應(yīng)用于設(shè)計(jì)的新一代的開放、靈活物料搬運(yùn)系統(tǒng)[2]。何鴻燊和Ranky[3]模型,提出了一種新的模塊化可重構(gòu)二維和三維的輸送系統(tǒng),包括一個開放的稀土-可配置的軟件體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,CIM-OSA(打開
系統(tǒng)架構(gòu))模型。指出研究地區(qū)輸送系統(tǒng)的改進(jìn)、完善和提高,用于飲料-焦化是非常有限的。大部分的發(fā)表的研究論文是指揮
用于改善輸送系統(tǒng)的操作和交互的系統(tǒng)非常復(fù)雜的軟件和硬件。本文提出一種研究調(diào)查，實(shí)踐證明,使用當(dāng)前技術(shù)標(biāo)志、制造和裝配型鏈?zhǔn)降牡匕迳?
驅(qū)動機(jī)械輸送設(shè)備,以減少制造這樣的運(yùn)輸機(jī)的時間和成本。應(yīng)用了并行工程的設(shè)計(jì)和實(shí)施的基本原則
面向裝配的設(shè)計(jì)制造和[4、5],幾個關(guān)鍵研究了輸送機(jī)零部件都是為他們的功能、材料適宜性、強(qiáng)度準(zhǔn)則、成本和簡化了安裝的
整體輸送系統(tǒng)。這個關(guān)鍵零部件進(jìn)行了改性用新的形狀和幾何位置重新設(shè)計(jì),以及一些新材料。改進(jìn)后的設(shè)計(jì)方法和功能
驗(yàn)證了新型平零件上測試了一種新測試,系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制造和組裝過程中使用。
設(shè)計(jì)制造和裝配DFMA)
近年來,研究在該地區(qū)的可制造性設(shè)計(jì)和裝配已成為非常有用,因?yàn)樗麄冋诳紤]提高工業(yè)設(shè)施和生產(chǎn)。然而,沒有足夠的工作完成后,在該地區(qū)輸送機(jī)的設(shè)計(jì),特別是相關(guān)的組件是使得越來越多的圖紙數(shù)據(jù)與重組。輸送過程的設(shè)計(jì)基于傳統(tǒng)的方法。
大量的文章發(fā)表,investi -DFMA封閉的相關(guān)問題,并將其應(yīng)用于各種methodolo -要達(dá)成目標(biāo),使經(jīng)濟(jì)、高效和成本證明
有效的對這些公司正在調(diào)查之中。
主要的分類知識就可以影響DFMA -
問題的一般準(zhǔn)則為(1)、(2)特定公司的最佳
(3)進(jìn)行resource-specific過程和或約束。一般指通常適用rules-of-thumb指南,到制造領(lǐng)域的設(shè)計(jì)師應(yīng)該注意。下面的列表整理了DFM指南[6]。
?設(shè)計(jì)最小數(shù)目的部分
?開發(fā)一種模塊化設(shè)計(jì)
?最小化部分變化
多功能?設(shè)計(jì)部件
multiuse?設(shè)計(jì)零件
為便于設(shè)計(jì)部分的0.9%的制造
?避免單獨(dú)緊固件
靈活性:?最大化設(shè)計(jì)為便于裝配
處理:設(shè)計(jì)?最小化處理的簡報(bào)
?評估的裝配方法
?消除調(diào)整
避免靈活的組件?:他們很難對付
?使用零件已知的能力
偏執(zhí)?允許的最高部分
使用已知的和證明?零售商和供應(yīng)商
在derated?使用零件析出大量的價(jià)值觀與沒有邊際
?最小化組件
?強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)化
?使用盡可能簡單的操作
使用已知的能力?操作
啟動和干預(yù)措施。?最小化
承接的工程更改?批量生產(chǎn)
這些設(shè)計(jì)指導(dǎo)方針應(yīng)該被認(rèn)為是“最優(yōu)的建議”。他們通常會導(dǎo)致高質(zhì)量、低-成本,地設(shè)計(jì)。偶爾的妥協(xié)必須被做,當(dāng)然。在這些情況下,如果一個指導(dǎo)方針,走過去了對市場營銷或性能要求,下一個最好的選擇應(yīng)選擇[7]。
它是指特定公司的最佳實(shí)踐的內(nèi)部設(shè)計(jì)公司開發(fā)的條例,通常是在很長一段時間,和設(shè)計(jì)師是沿襲。這些設(shè)計(jì)規(guī)則是確定的公司等導(dǎo)致質(zhì)量得以改善嗎通過識別和效率的總體關(guān)系特定的過程和設(shè)計(jì)決策。公司使用這樣的培訓(xùn)指導(dǎo)方針的一部分給設(shè)計(jì)師的產(chǎn)品需要大量的手工裝配或-維護(hù)。值得注意的是,大部分的方法論擅長任選一種被快速和容易的開始,或者是被更正式的。例如,指導(dǎo)方針,布斯羅伊德Dewhurst[8],在DFA被視為定量和系統(tǒng)的。
而DFM指導(dǎo)方針,這僅僅是法則經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)人員,是源自于一些定性和不那么正式的[9]。
3．傳統(tǒng)的輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造是一個非常復(fù)雜和費(fèi)時的過程。像每個輸送系統(tǒng)一個定做的產(chǎn)品,每個項(xiàng)目不同于其他的項(xiàng)目在規(guī)模、產(chǎn)品和布局。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)是基于客戶需求,產(chǎn)品的規(guī)格要求。該系統(tǒng)布局必須適合在空間所提供的公司。這個過程的設(shè)計(jì)規(guī)劃系統(tǒng)-輸送機(jī)瞬變電磁法(tem)涉及修改以及可能要花上數(shù)天到數(shù)月不等或某些情況下十年。一個以最低的成本和最大。
最有可能的客戶適用性得到認(rèn)可。圖1顯示一個圖解的布局對一典型輸送機(jī)系統(tǒng)安裝在生產(chǎn)線用于標(biāo)簽塑料瓶。輸送機(jī)系統(tǒng)的不同地區(qū)特殊的技術(shù)鑒定的名字,一般運(yùn)用于類似的工業(yè)應(yīng)用。美國證券交易委員會(sec)的“singlizer”-使產(chǎn)品的聲譽(yù)形成一條車道從多個車道。“經(jīng)濟(jì)放緩的速度表“降低產(chǎn)品一旦它的出口,labeller填料等。美國證券交易委員會(sec)的“大規(guī)模流動”-興是用來跟上高速過程,例如,填料,labeller等。“轉(zhuǎn)會表”的方向發(fā)展,促進(jìn)轉(zhuǎn)移-流動。這些不同的目的是輸送機(jī)部分因此為了控制產(chǎn)品,通過不同的處理流程。一個典型的機(jī)械輸送系統(tǒng)用于食品應(yīng)用包括了兩百機(jī)械根據(jù)大小電器部件的系統(tǒng)。一些常見的但又極為重要的組件,可能是標(biāo)準(zhǔn)和積累了家族的輸送系統(tǒng)。側(cè)架、間隔臂的酒吧,最后板、覆蓋板、內(nèi)彎板、外板、彎曲的軌道和井(開車,尾巴和奴隸)。大小和數(shù)量的變化來表明自己的這些部分的長度的自動調(diào)節(jié)式氣力輸送的對應(yīng)部分的內(nèi)容和數(shù)量的軌跡-ing的寬度和類型的鏈所要求的。存在的問題及在當(dāng)前的設(shè)計(jì)缺陷、制造和裝配機(jī)械輸送設(shè)備多樣化、包括:
?在設(shè)計(jì)對部分
?高成本的一些組件
?長時間參與總裝/維修
?使用非標(biāo)零件
圖1
4．部分的改進(jìn)
為了識別領(lǐng)域的材料、降低成本勞動的成本分析的主要輸送部件進(jìn)行了研究估計(jì)成本的百分比各部分的關(guān)系所有這類零件的總成本。這個分析的目的是為了識別關(guān)鍵零部件,主要負(fù)責(zé)在-壓痕的成本,從而探討輸送方式對于降低成本的部分。
表1顯示了一個50-section輸送機(jī)的成本分析系統(tǒng)-瞬變電磁法(tem)。通過分析可知,有12個零件組成的15達(dá)79%總材料成本的輸送系統(tǒng),在那里的進(jìn)一步研究的重點(diǎn)改進(jìn)設(shè)計(jì),降低成本是可能的。從這些,七個部分,分別鑒定為關(guān)鍵的部位(顯示的
星號符號在表1)構(gòu)成最大數(shù)量的成分-達(dá)71%的數(shù)量,并包括在整體上的資料成本。在這些人之中,三種成分(腿套,側(cè)架和支持渠道)被發(fā)現(xiàn)占總數(shù)的50%輸送機(jī)材料成本。詳細(xì)分析了每一種12考慮到零件的原則進(jìn)行并行en -工程、設(shè)計(jì)制造和面向裝配的設(shè)計(jì),和研制了一種新的改進(jìn)設(shè)計(jì),每宗[10]。德-改進(jìn)設(shè)計(jì)的尾巴的一些選定的主要部件
5.腿套附件的重新設(shè)計(jì)
在一個輸送系統(tǒng),腿是安裝在側(cè)架保持整個輸送系統(tǒng)在了地板上?，F(xiàn)有的設(shè)計(jì)工作的自動調(diào)節(jié)式氣力輸送的腿,但是花費(fèi)也很昂貴的制造、他們有穩(wěn)定的問題,并會造成延誤發(fā)貨。延遲
通常是造成這些部分不到位從超過- 供應(yīng)商準(zhǔn)時。最關(guān)鍵的規(guī)格要求為輸送機(jī)是: 帶式輸送機(jī)?強(qiáng)度負(fù)荷
?穩(wěn)定性
?簡化了安裝
安逸的靈活性(?調(diào)整高)。
圖2顯示的所有部件的使用現(xiàn)有的設(shè)計(jì)輸送機(jī)的腿。指定的密碼是零件編號表2中所描述的,體現(xiàn)了一種——的一個故障成本。
完整的勞動時間要求組裝系統(tǒng)性的腿。現(xiàn)有的腿設(shè)置由塑料腿括號內(nèi)的命令來自海外,不銹鋼管,腿
切成指定的尺寸,腿管子塑料的調(diào)整,是哪一種管夾到腿是在底部,如圖2。凸耳,切成大小、鉆孔、焊接而成廣場到腿
管螺栓角度拉條和背襯板,以支持腿支架螺栓。#各部分的表2意味著這個號碼在每個部分元件的數(shù)量和質(zhì)量是特殊的。
腿各部分的設(shè)計(jì)。公司利用這個設(shè)計(jì)為許多年,但一個常見的投訴。據(jù)報(bào)導(dǎo),客戶是不穩(wěn)定的腳。從最初的調(diào)查,就變得很明顯就是不銹鋼管的聲譽(yù)之間和塑料腿支架(部分
在圖1和第3部分。2)沒有剛性足夠了。連接這些零件是唯一一個6毫米螺栓。有時,當(dāng)輸送系統(tǒng)正載著滿載荷、觀察發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品
輸送機(jī)的腿是不穩(wěn)定的,并引起了機(jī)械震動。其中最主要的原因是由于一個單一的螺栓連接兩端的凸耳在第三部分和部分的——輸送機(jī)可靠性具有重要物質(zhì)和要求。
為了滿足顧客的期望立即改正?？紤]到存在的問題——輸送機(jī)腿德標(biāo)志和客戶的喜好,一個新設(shè)計(jì)的輸送機(jī)腿被發(fā)展。一般的強(qiáng)度和穩(wěn)定性腿被認(rèn)為是主要的標(biāo)準(zhǔn)。
在新的設(shè)計(jì)方案的觀點(diǎn),但其他的考慮簡單的計(jì),海外部分的安逸裝配環(huán)節(jié)的調(diào)試。圖3顯示,新設(shè)計(jì)的輸送機(jī)的腿總成,和表3給出了描述和造價(jià)的每一部分。
圖3顯示,新設(shè)計(jì)僅由五個主要的各部位為輸送機(jī)的腿比八種主要的部件舊的設(shè)計(jì)。在舊的設(shè)計(jì)、塑料腿支架,腿塑料調(diào)節(jié)和腿管子管是最貴的項(xiàng)目成本核算的72%的腿總成。
表1。輸送機(jī)關(guān)鍵零部件,基于部件成本分析
產(chǎn)品說明
腿*設(shè)置
*側(cè)架
支持渠道*
彎曲軌跡
*Rt.滾子軸
尾軸
間隔條*
支持*穿帶
支持一端穿條*
終板
蓋板
彎板
轉(zhuǎn)矩臂支架
槽蓋
彎板內(nèi)
總
關(guān)鍵零部件
數(shù)量
68
80
400
8
139
39
135
400
132
39
39
8
18
97
8
材料應(yīng)用
塑料腿+ SS管
2 5.m m SS C
信道SS
塑料
20直徑的S軸
35直徑不銹鋼
50X50X6 SS
40×10毫米塑料
塑料
2 5.m m / SS
1 6.m m S / S
2 5.m m / SS
6毫米的飛船空間站板
不銹鋼2 5.m m / SS
花費(fèi)(%)
20.22
16.07
15.00
14.36
6.70
6.27
5.43
5.36
3.01
1.88
1.57
1.29
1.21
0.97
0.66
100.00
改進(jìn)的可能
是的
是的
是的
沒有
是的
沒有
是的
是的
是的
是的
沒有
是的
是的
是的
是的
是的
*表2。成本分析對老腿設(shè)計(jì)組裝
部分描述。
1
塑料腿支架
5
腿管子塑料調(diào)整
6
凸
4
角度拉條
7
背襯板
2
腿管
3
螺栓
8
總裝配成本(焊接)
圖2
圖3
表3。成本分析對新設(shè)計(jì)的腿總成 （部分描述）
1
不銹鋼角(50×50×3毫米)
3
腿塑料調(diào)整
4
交叉brassing
5
螺栓
2
背襯板
結(jié)果,那些部分都已經(jīng)被一種不銹鋼角的影響并提出了一種新的塑料腿調(diào)整降低生產(chǎn)成本的腿assem -bly由接近50%。因此零件的總數(shù)量的腿從19日已減少到15和總成本為每回合的設(shè)置
減少了55美元的新設(shè)計(jì)。新輸送機(jī)腿設(shè)計(jì)、測試時,被發(fā)現(xiàn)
更為安全、穩(wěn)定的比舊的設(shè)計(jì)。消除零件號1個月和5從老式輸送機(jī)設(shè)計(jì)作出了新的設(shè)計(jì)更加穩(wěn)定和剛性的。此外,寬度,釘在十字架上支撐也有提高,而不是兩個螺栓的山一個在舊的設(shè)計(jì)。這樣就提供了整個輸送機(jī)腿的設(shè)置額外的力量。
6側(cè)架的重塑
邊框架是首要支持輸送系統(tǒng)提供體力輸送機(jī)及幾乎所有的
零件安裝在它。側(cè)架的預(yù)計(jì)也會有一個剛性的力量來提供必要的支持給所有的荷載進(jìn)行了輸送機(jī)。它也可適應(yīng)所有相關(guān)的輸送機(jī)
組件的裝配。關(guān)鍵的考慮的一面框架設(shè)計(jì)是:
側(cè)架的大小(?深度)
?強(qiáng)度的材料
?易于裝配
?易于制造
圖4顯示了側(cè)架尺寸和參數(shù)。
側(cè)架的使用,在現(xiàn)有的設(shè)計(jì)深度尺寸(尺寸H在圖4)調(diào)查時,發(fā)現(xiàn)之間的距離間隔的酒吧，軸(孔尺寸和回報(bào)G和F,如圖4)降低的時候,就像有了一些不必要的兩個人之間的距離。更為重要的一點(diǎn),定義之前先檢查一下設(shè)計(jì)參數(shù),以確保帶來另外兩份關(guān)系更加密切,返回鏈不會趕上間隔條而輸送機(jī)在運(yùn)行。該模型的新球隊(duì)的框架設(shè)計(jì)畫在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD),以確保所有的規(guī)格是聲音部分是放置在位置和檢查的間隙很適合。通過這一原則的可制造性設(shè)計(jì)的新球隊(duì)的框架設(shè)計(jì)是對稱的,以便它適用于所有類型
側(cè)架的。這個變化將減小尺寸的一邊所有通徑的框架顯著鏈。
表4顯示的維度上的比較舊的設(shè)計(jì)和新設(shè)計(jì)的側(cè)架為同一鏈類型。
圖4
表4。新的和舊的側(cè)架尺寸參數(shù)
它指出整體規(guī)模(深度)的輸送機(jī)有什么期望減少241 mm 199毫米(尺寸H),節(jié)約了42毫米不銹鋼在每側(cè)架馬努-factured。因此,從一個不銹鋼薄板×毫米,1500 3000股老設(shè)計(jì)參數(shù)只允許六3米長的側(cè)架但隨著新的設(shè)計(jì)參數(shù),現(xiàn)在它是可能的生產(chǎn)7側(cè)架3米長從同樣的表大小。用于的資料數(shù)量也是再保險(xiǎn)——側(cè)架認(rèn)為為更深入的研究。據(jù)估計(jì),約55%總成本的輸送系統(tǒng)都花在材料。
目前的資料用于側(cè)架是2.5毫米厚污點(diǎn)-304鋼的等級食物少。目前,還有其他的材料市場上可以買到的厚度,可以選擇作為一個選項(xiàng)。為此,一位撓度分析進(jìn)行了預(yù)測,如果有任何其他類型的資料西裝能夠取代現(xiàn)有的資料,這樣它才不會沒有通過它的
強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。分析6.1撓度側(cè)架圖5給出了確定的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)踐新球隊(duì)的框架下,在X,Y方向不同加載條件。隨著新的設(shè)計(jì)參數(shù)的一組側(cè)架的生產(chǎn)調(diào)查撓度等1 6.m米厚的不銹鋼側(cè)架。一段側(cè)架螺栓與間隔條和回歸測試-軸是組裝做這個實(shí)驗(yàn)。獲得的結(jié)果撓度運(yùn)用可變荷載側(cè)架的一個區(qū)段通過一個液壓。顯示在圖5,撓度表
放置在垂直(Y)和橫向(X)軸來測量嗎任何閱讀上觀察到的側(cè)架。應(yīng)用的負(fù)荷是通過對側(cè)架的液壓機(jī)向下方向。
側(cè)架的支持上從同樣的位置那里的腿是安裝在側(cè)架。
8的軌跡輸送機(jī)路段觀察任何異常在大負(fù)載。負(fù)載的應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)輸送機(jī)部分在估算和高于實(shí)際負(fù)荷欺詐-在真正輸送機(jī)系統(tǒng)條件應(yīng)用。輸送設(shè)備的通常用來攜帶下的荷載一公噸,每米
工業(yè)應(yīng)用于食品和飲料行業(yè)。掣普珥-應(yīng)用大量的輪廓點(diǎn)是估計(jì)偏轉(zhuǎn)對側(cè)架在高負(fù)載下。數(shù)字6和7取得成果的
通過實(shí)驗(yàn)對輸送機(jī)的四個進(jìn)程和部分六軌,分別。
從獲得的結(jié)果,觀察2 KN下?lián)隙戎档暮奢d作用下,幾乎是在2毫米
圖5
圖6
圖7
類型的部分。在一定情況下,1.6毫米不銹鋼側(cè)架的設(shè)計(jì),可以一種可能的選擇在現(xiàn)有的輸送機(jī)側(cè)架的設(shè)計(jì)。據(jù)預(yù)計(jì),有更大的部分,對輸送帶撓度的側(cè)架的意志呆在允許范圍內(nèi),也就是說,±5毫米。主要的是為什么這個試驗(yàn)是確保側(cè)架裂紋不扣在高負(fù)載下。因此沒有
對于任何證據(jù)屈曲發(fā)生的各種類型的部分使用。但預(yù)計(jì)也,經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上工程師和調(diào)查研究,在當(dāng)前完整的總成后,輸送設(shè)備想像的力量,這將進(jìn)一步額外減少可靠性偏斜對側(cè)架。例如,撓度,對于每一套測量實(shí)驗(yàn)的意義。與安裝在側(cè)架腿,部隊(duì)將行為相反的方向,將極大推動側(cè)架里面。完整的觀察可見特發(fā)性肺纖維化-保護(hù)的這個假設(shè)當(dāng)一個完整可以得出結(jié)論
輸送機(jī)是內(nèi)制造和測試試驗(yàn)的基礎(chǔ)上的新設(shè)計(jì)參數(shù)。
所有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得到了令人滿意的結(jié)果,它是騙人的-那1.6毫米不銹鋼304側(cè)架品位是專為輸送帶,對于食物和飲料行業(yè)
指定的指導(dǎo)方針下負(fù)載。制造的成本節(jié)約這個地區(qū)有顯著的自預(yù)計(jì)80%的材料的用量在一個輸送系統(tǒng)是不銹鋼做的。
6.2側(cè)架成本分析
物料檢討和撓度的分析表明了現(xiàn)有2.5毫米不銹鋼薄板設(shè)計(jì)是一個在身邊的時候我是誰框架的食品和飲料輸送機(jī)應(yīng)用。alysis也顯示,1.6毫米厚的不銹鋼薄板即可作為一種替代性材料為側(cè)架,這將履行令人滿意。表5顯示一個比較成本的舊的,新設(shè)計(jì)的側(cè)架,哪個
表明,節(jié)約每側(cè)架在新設(shè)計(jì)是37億美元(例如:一個儲蓄的50.1%)。除此之外,節(jié)約成本,減少側(cè)架從尺寸241 mm 199 mm也將允許生產(chǎn)一個額外側(cè)架的3000×1500毫米不銹鋼。
在圖紙上。新設(shè)計(jì)的改善是開展了好幾個其他關(guān)鍵的部位,如支持渠道,還滾子軸上,穿條間隔的酒吧,支持和支持,一端穿帶
導(dǎo)致更多的成本和勞動的儲蓄和緩解肌肉吉諾比利-成和組裝等。例如,新的設(shè)計(jì)的支持總成(包括支持渠道穿帶和一端穿條)要求降低若干進(jìn)程,減少磨損的紙條厚度、使用一個新的M截面通道和規(guī)定使用不同種類的鏈給人們提供了一種節(jié)約成本的33.7%實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,改進(jìn)的設(shè)計(jì)。這種新設(shè)計(jì)的輥軸的回報(bào)-用一種節(jié)約成本和減少50% 44.5%的勞動力時間。這種新設(shè)計(jì)間隔酒吧提供費(fèi)用估計(jì)從節(jié)省25%的舊的設(shè)計(jì)。
7 一個在測試設(shè)計(jì)實(shí)施的輸送系統(tǒng)
設(shè)計(jì)改進(jìn)的實(shí)施零件和部件進(jìn)行設(shè)計(jì),圖靈測試和組裝的一個較為完整的輸送系統(tǒng)。這新的和改進(jìn)的測試和驗(yàn)證輸送機(jī)當(dāng)時性能與實(shí)際產(chǎn)品(塑膠瓶)。分析了成本——還進(jìn)行了比較sis是整體成本的儲蓄,在這個測試輸送機(jī)與所涉及的費(fèi)用與一個相同的輸送機(jī)
基于陳舊的設(shè)計(jì)[7]。新的考試輸送機(jī)是一種類型(圖8),共有三個不同的部分的總長度5米。部分six-track C1是一段截面C2輸送機(jī),加入是一個six-track彎曲90?輸送機(jī)。這是連接到輸送機(jī)補(bǔ)體C3,它是一段eight-track輸送機(jī)的部分,稱為雜合-
國家的兩種不同類型的枷鎖,標(biāo)簽和力量。測試輸送含有共有26主要部分。圖9所示的是用于測試的測試輸送機(jī)在合作產(chǎn)品開發(fā)流程
公司。性能和效率的新測試方法的輸送機(jī)和它的重要的新零件進(jìn)行了光滑、無噪音的表演-通過觀察極佳的產(chǎn)品開發(fā)流程的空的塑膠喝瓶輸送鏈條。所有的器官和輸送系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)良好的靜動態(tài)性能充分展示功能。一個完整的成本分析在測試輸送機(jī)進(jìn)行了研究
為了衡量不同新與舊的設(shè)計(jì)也在組裝評價(jià)緩解和減少勞動expendi -真正的。部件數(shù)量,所用的原材料、生產(chǎn)成本進(jìn)行了計(jì)算和百分比等各個部分的存款每一部分和整體系統(tǒng)進(jìn)行測定。
圖8
圖9
8結(jié)果和討論
最關(guān)鍵的面積來查看是否考慮是新的支持通道的設(shè)置和滴盤中加入已經(jīng)執(zhí)行用較少的勞動消耗。注意的是,也已經(jīng)向
確保勞動者已經(jīng)工作有效地工作。
《紐約時報(bào)》用于組裝的輸送系統(tǒng)是在意料之中的對取決于心情的工人和其他外部前沿空中管制官-工具。但是努力達(dá)到盡可能密切的時間制造的輸送設(shè)備。一項(xiàng)研究揭示了證明成本分析的事實(shí):生產(chǎn)成本節(jié)約?40%或更多達(dá)到了
八改良設(shè)計(jì)部分節(jié)約成本實(shí)現(xiàn)了26%,34%在其他三個部分組成。
?在高成本部分,最大的儲蓄為實(shí)現(xiàn)軸側(cè)架,還輥,腿集和支持穿條紋的。
?的總費(fèi)用降低了19%的輸送機(jī)。
?整體勞動力成本在裝配的輸送機(jī)降低了20%。
研究表明,該儲蓄完成主要輸送機(jī)的零件,達(dá)到或超過設(shè)計(jì)
不是設(shè)計(jì)專業(yè)。其中最主要的變化,這些變化輸送機(jī)系統(tǒng)的影響是設(shè)計(jì)的修訂側(cè)架的設(shè)計(jì)參數(shù),這也會影響到這些變化在其他地方,都是同盟。其次,發(fā)展支持新的M剖面的通道隨著標(biāo)準(zhǔn)磨損
條添加到巨大的成就在新的輸送機(jī)的設(shè)計(jì)。完成從全新的設(shè)計(jì)減少了勞動也做出了重大影響成本和流水線上提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造。同時也注意到,它是由categorising間隔棒不同數(shù)量的軌跡im -
證明了選拔程序的設(shè)計(jì)。新輸送機(jī)制度已成為更經(jīng)濟(jì)且有效的成本和需求使用額外的增強(qiáng)材料被淘汰出局。
9結(jié)論
在設(shè)計(jì)和制造機(jī)械輸送系統(tǒng)-等方面,有相當(dāng)不足的研究工作的輸送機(jī)設(shè)計(jì)優(yōu)化,特別是缺乏應(yīng)用技術(shù)來設(shè)計(jì)改進(jìn)在這樣的系統(tǒng)。在為了提高成本和訂貨至交貨的時間——在輸送系統(tǒng)
瞬變電磁法(tem)、一個完整的故障分析,這也是一種試輸送機(jī)等久了進(jìn)行評估的高消費(fèi)地區(qū)于輸送機(jī)馬努-成。分析運(yùn)用原則的支持
可制造性設(shè)計(jì),為提高面向裝配的設(shè)計(jì)在不犧牲的功能設(shè)計(jì)和運(yùn)行的系統(tǒng)。一種新的式輸送機(jī)設(shè)計(jì)提出了一種基于所有
建議的修改的自動調(diào)節(jié)式氣力輸送的組件。該建議驗(yàn)證了輸送系統(tǒng)以及在考試的時候所采用的合作公司。結(jié)果證明見sub -
cessful與整體的儲蓄,在成本和19%下降20%總勞動成本。研究結(jié)果顯示,應(yīng)用DFMA的規(guī)則,設(shè)計(jì)和組裝的費(fèi)用的一個情結(jié)
像機(jī)械輸送系統(tǒng)為食品加工即可戲劇性的減少。
參考
1. Anderasen MM, Ahm T (1986) Flexible assembly system. Springer, Berlin Heidelberg New York
2. Ho JKL, Ranky PG (1994) The design and operation control of a recon- figurable ?exible material handling. Proceedings of 1994 Japan-USA Symposium of Flexible Automation, vol. 2, Kobe, Japan, pp 825-828
3. Ho JKL, Ranky PG (1997) Object oriented modelling and design of reconfigurable conveyors in ?exible assembly systems. Int J Comput Integr Manuf 10(5):360-379
4. Kusiak A (1990) Intelligent manufacturing systems. Prentice Hall, New York
5. Corbett J, Dooner M, Meleka J, Pym C (1991) Design for manufactur- ing: strategies principles and techniques. Addison-Wesley, UK
6. Mize JH, Glenn P (1989) Some fundamentals of integrated manufac- turing. International Industrial Engineering Conference Proceedings,
Washington, DC, pp 546-551
7. Mize JH (1987) CIM-a perspective for the future of IE's. IIE Integrated Systems Conference Proceedings, Nashville, TN, pp 3-5
8. Boothroyd G, Dewhurst P (1988) Product design for manufacturing and assembly. Manuf Eng April:42-46
9. Bedworth DD, Henderson MR, Wolfe PM (1991) Computer integrated design and manufacturing. McGraw-Hill, Singapore
10. Abbas B (2001) An investigation into design and manufacturing of mechanical systems for food processing and beverage industry. Disser- tation, Swinburne University of Technology, Hawthorn, Australia