碰撞式核桃破殼機(jī)的設(shè)計(jì)
碰撞式核桃破殼機(jī)的設(shè)計(jì),碰撞式核桃破殼機(jī)的設(shè)計(jì),碰撞,核桃,破殼機(jī),設(shè)計(jì)
塔里木大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中期檢查記錄表年 月 日學(xué)生姓名班級(jí)課題名稱課題完成進(jìn)度（學(xué)生自述）存在的問(wèn)題及整改措施（學(xué)生自述）指導(dǎo)教師意見(jiàn)（課題進(jìn)展情況、優(yōu)缺點(diǎn)、整改措施等）指導(dǎo)教師簽名 年 月 日學(xué)院意見(jiàn)負(fù)責(zé)人簽名 年 月 日塔里木大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū)學(xué)院機(jī)械電氣化工程學(xué)院班級(jí)機(jī)械12-2學(xué)生姓名付志凱學(xué)號(hào)8011208218課題名稱碰撞式核桃破殼機(jī)的設(shè)計(jì)起止時(shí)間2012年12月1日 2012年5月29日（共14周）指導(dǎo)教師張宏職稱副教授課題內(nèi)容該裝置由上機(jī)殼與下機(jī)殼， 以及傳動(dòng)部件組成。 上機(jī)殼下部設(shè)置和傳動(dòng)部件相連的脫輥， 脫棍與上機(jī)殼的外壁之間設(shè)置數(shù)根固連在上機(jī)殼兩側(cè)與脫輥平行的輻條篩，輻條篩與脫棍之間形成上大下小漏斗形狀的脫殼室， 輻條篩的下部和脫輥之間形成脫殼室的咽喉， 進(jìn)入脫殼室的核桃在凸筋的拋送下與輻條篩碰撞擊碎核桃殼，為碰撞的核桃在咽喉處被搓擦擠壓破碎。 擬定工作進(jìn)度（以周為單位）第1周第2周 通過(guò)查找文獻(xiàn)資料，了解核桃破殼的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀。第2周第5周 設(shè)計(jì)碰撞式核桃的總體方案。第6周第9周 碰撞式核桃的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。第10周第12周 撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，對(duì)部分問(wèn)題修改、調(diào)整。第13周第14周 整理資料準(zhǔn)備答辯。主要參考文獻(xiàn)1 史建新,高大中,王學(xué)農(nóng)等.6HP-150型核桃破殼機(jī)J.糧油加工與食品機(jī)械,2000,(1):28-29. 2 李忠新,楊軍,楊莉玲等.核桃破殼取仁工藝及關(guān)鍵設(shè)備J.農(nóng)機(jī)化研究,2008,(12):27-29,89. 3 李忠新,楊軍,楊莉玲等.一種核桃破殼取仁設(shè)備的研究J.中國(guó)農(nóng)機(jī)化,2011,(3):104-106.DOI:10.3969/j.issn.1006-7205.2011.03.028. 4 董詩(shī)韓,史建新.多輥擠壓式核桃破殼機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)J.農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2011,34(1):62-65. 5 何義川,史建新.核桃殼力學(xué)特性分析與試驗(yàn)J.農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2009,32(6):70-75. 6 史建新,辛動(dòng)軍.國(guó)內(nèi)外核桃破殼取仁機(jī)械的現(xiàn)狀及問(wèn)題探討J.農(nóng)機(jī)化,2001,(6):29-32. 7 梁莉,郭玉明,廉曉華等.微波核桃破殼力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)與分析C./第六屆博士生學(xué)術(shù)年會(huì)論文集.2008:448-452. 8 梁莉,郭玉明,張鵬等.微波核桃破殼及對(duì)殼體材料拉伸力學(xué)性質(zhì)的影響研究C./紀(jì)念中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)成立三十周年暨中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)2009年學(xué)術(shù)年會(huì)(CSAE2009)論文集.2009:1-2.任務(wù)下達(dá)人（簽字） 年 月 日任務(wù)接受人意見(jiàn)任務(wù)接受人簽名 年 月 日注：1、此任務(wù)書(shū)由指導(dǎo)教師填寫(xiě)，任務(wù)下達(dá)人為指導(dǎo)教師。2、此任務(wù)書(shū)須在學(xué)生畢業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)開(kāi)始前一周下達(dá)給學(xué)生本人。3、此任務(wù)書(shū)一式三份，一份留學(xué)院存檔，一份學(xué)生本人留存，一份指導(dǎo)教師留存。 12屆畢業(yè)設(shè)計(jì)碰撞式核桃破殼機(jī)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)學(xué)生姓名 付志凱 學(xué) 號(hào) 8011208218 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班 級(jí) 12-2 指導(dǎo)教師 張宏 日 期 2012.6 塔里木大學(xué)教務(wù)處制前 言無(wú)論在國(guó)際還是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上核桃都是很受歡迎的一種干果，但我國(guó)核桃產(chǎn)量卻遠(yuǎn)落后于國(guó)際上其他國(guó)家。在我國(guó)核桃種植主要集中在西北、西南地區(qū)，在種植業(yè)發(fā)達(dá)的地區(qū)核桃年產(chǎn)量已達(dá)12萬(wàn)噸。隨著核桃種植面積的擴(kuò)大，產(chǎn)量的增加，與核桃相關(guān)的加工開(kāi)始發(fā)展，如核桃的破殼、清洗、分級(jí)等 等，大量生產(chǎn)加工不能依靠人力，必須有相應(yīng)的機(jī)械換設(shè)備和自動(dòng)生產(chǎn)線，因此這些加工設(shè)備的研究成為當(dāng)務(wù)之急。生產(chǎn)機(jī)械化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要組成部分,是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展的重要保證,近年來(lái),堅(jiān)果機(jī)械裝備總量不斷穩(wěn)步增長(zhǎng),作業(yè)水平進(jìn)一步提高,社會(huì)化服務(wù)規(guī)模不斷擴(kuò)大,雖然目前堅(jiān)果破殼機(jī)械化水平較高,但是多應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)與示范推廣區(qū),并且小型機(jī)械多、大型機(jī)械少,低檔機(jī)械多、高性能機(jī)械少。在一些地區(qū),特殊用途的堅(jiān)果仁仍采用傳統(tǒng)的手工剝殼,勞動(dòng)生產(chǎn)率低,區(qū)域性發(fā)展不平衡。早在20世紀(jì) 60 年代初,就著手研制堅(jiān)果破殼機(jī)具,至80年代初,美國(guó)、意大利、法國(guó)等已相繼推出了各種堅(jiān)果破殼機(jī)。進(jìn)入21世紀(jì),我國(guó)堅(jiān)果生產(chǎn)機(jī)械化開(kāi)始了新的發(fā)展階段,農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整發(fā)生了新的變化,也對(duì)堅(jiān)果機(jī)械的發(fā)展產(chǎn)生了積極而深遠(yuǎn)的影響,不僅拉動(dòng)了新的有效需求,而且構(gòu)筑了適合堅(jiān)果生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展的新舞臺(tái),為堅(jiān)果生產(chǎn)機(jī)械化真正成為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)器提供了廣闊的市場(chǎng)發(fā)展條件。在一些地區(qū)推進(jìn)堅(jiān)果生產(chǎn)機(jī)械化的過(guò)程中,相繼出臺(tái)了鼓勵(lì)和扶持農(nóng)民購(gòu)買(mǎi)堅(jiān)果機(jī)械、開(kāi)展堅(jiān)果機(jī)械作業(yè)服務(wù)的優(yōu)惠政策和措施,調(diào)動(dòng)了農(nóng)民購(gòu)買(mǎi)堅(jiān)果機(jī)械的積極性,形成了新的市場(chǎng)需求。隨著堅(jiān)果種植業(yè)的不斷發(fā)展,國(guó)內(nèi)外對(duì)堅(jiān)果深加工產(chǎn)品的需求不斷增大,提高堅(jiān)果破殼機(jī)械化作業(yè)水平成為必然。堅(jiān)果破殼機(jī)在提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度方面起到了積極的作用,促進(jìn)了堅(jiān)果加工業(yè)的科技進(jìn)步,為堅(jiān)果破殼機(jī)械的發(fā)展提供了空間。該裝置由上機(jī)殼與下機(jī)殼，以及傳動(dòng)部件組成上機(jī)殼下部設(shè)置和傳動(dòng)部件相連的脫輥，脫棍與上機(jī)殼的外辟之間設(shè)置數(shù)根固連在上機(jī)殼兩側(cè)與脫輥平行的輻條篩，相鄰輻條篩的間距為18-20mm，輻條篩與脫棍之間形成上大下小漏斗形狀的脫殼室，輻條篩的下部和脫輥之間形成脫殼室的咽喉，進(jìn)入脫殼室的核桃在凸筋的拋送下與輻條篩碰撞擊碎核桃殼。目 錄1核桃破殼技術(shù)現(xiàn)狀錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2核桃破殼機(jī)總體結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3核桃破殼機(jī)的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.1電動(dòng)機(jī)的選擇錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.2電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4帶及帶輪的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.1 確定計(jì)算功率錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.2 選擇V帶的型號(hào)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.3確定帶輪的基準(zhǔn)直徑錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.4 確定傳動(dòng)中心距a和帶長(zhǎng)L錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.5 驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.6 確定V帶的根數(shù)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.7 確定帶的初拉力錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.8求V帶傳動(dòng)作用在軸上的壓力錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。5 V 帶帶輪的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。5.1帶輪的材料選擇錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。5.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。5.3 從動(dòng)帶輪的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。6傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。6.1根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。6.2 初步選擇輸出軸系錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。6.3確定輸出軸上的圓角半徑值錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。6.4 按彎扭合成條件校核軸的強(qiáng)度錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。6.4.1 作軸的簡(jiǎn)圖錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。6.4.2 求輸出軸上的所受作用力的大小錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。6.4.3滾筒上的合力錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。6.4.4軸上水平面內(nèi)所受支反力錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。6.4.5軸在垂直面內(nèi)所受的支反力錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。6.4.6 作彎矩圖錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。6.4.7作扭矩圖錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。6.5 校核軸的強(qiáng)度錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。7 滾筒的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。8圓盤(pán)的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。9入料口及破殼機(jī)上蓋的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。10機(jī)架的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。11小結(jié)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。12致謝錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。13參考文獻(xiàn)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。碰撞式核桃破殼機(jī)的設(shè)計(jì)付志凱（塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院， 阿拉爾 843300）摘要：我國(guó)是核桃種植大國(guó)，尤其是地區(qū)核桃產(chǎn)量居全國(guó)前列，但核桃加工技術(shù)相對(duì)落后，沒(méi)有先進(jìn)的核桃破殼機(jī)械。針對(duì)核桃的加工和核桃破殼取仁的工藝方法，設(shè)計(jì)了碰撞式核桃破殼機(jī)，對(duì)其結(jié)構(gòu)及其原理作了介紹。該裝置采用滾筒和輻條篩使核桃碰撞和擠壓達(dá)到破殼的目的。通過(guò)對(duì)核桃破殼實(shí)驗(yàn)研究和主要影響因素分析表明此設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)合理可以實(shí)現(xiàn)殼仁的分離。關(guān)鍵詞：核桃破殼; 取仁1引言無(wú)論在國(guó)際還是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上核桃都是很受歡迎的一種干果，但我國(guó)核桃產(chǎn)量卻遠(yuǎn)落后于國(guó)際上其他國(guó)家。在我國(guó)核桃種植主要集中在西北、西南地區(qū)，在種植業(yè)發(fā)達(dá)的地區(qū)核桃年產(chǎn)量已達(dá)12萬(wàn)噸。1隨著核桃種植面積的擴(kuò)大，產(chǎn)量的增加，與核桃相關(guān)的加工開(kāi)始發(fā)展，如核桃的破殼、清洗、分級(jí)等 等，大量生產(chǎn)加工不能依靠人力，必須有相應(yīng)的機(jī)械換設(shè)備和自動(dòng)生產(chǎn)線，因此這些加工設(shè)備的研究成為當(dāng)務(wù)之急。針對(duì)當(dāng)前核桃加工存在的問(wèn)題和市場(chǎng)需求設(shè)計(jì)了核桃破殼機(jī)械代替人力脫殼。2核桃破殼取仁方法及核桃破殼裝置2.1核桃破殼取仁方法有離心碰撞式破殼法、化學(xué)腐蝕法、真空破殼取仁法、超聲波破殼法和定間隙擠壓破殼法。離心碰撞方法碎仁太多,所以應(yīng)用很少;化學(xué)腐蝕方法由于在實(shí)際操作中不好控制,仁易受到腐蝕,處理不好還會(huì)造成對(duì)環(huán)境的污染;真空破殼和超聲波破殼方法設(shè)備昂貴,破殼成本高,且破殼效果不夠理想;定間隙擠壓破殼方法值得探索2。核桃破殼取仁裝置有很多種，常見(jiàn)的有機(jī)械打擊破殼、圓盤(pán)剝殼裝置、齒輥剝殼裝置、離心剝殼裝置、錘擊式剝殼裝置、軋輥式剝殼裝置、對(duì)輥窩眼式開(kāi)口裝置、沖壓式破殼裝置、核桃鋸口破殼裝置、核桃破殼挖核裝置以及平板擠壓式破殼裝置等。33碰撞式核桃破殼機(jī)的介紹通過(guò)對(duì)核桃破殼的實(shí)驗(yàn)分析，采用碰撞擠壓破殼的方法。通過(guò)滾筒的拋送，核桃與輻條篩碰撞，進(jìn)而在滾筒與輻條篩的擠壓下破殼。其整體結(jié)構(gòu)圖如下：1.機(jī)架 2.、9.螺母 3、10.墊圈 4、11.螺栓 5.電機(jī) 6.鍵 7.主動(dòng)帶輪 8.V帶 12.滾筒 13.輻條篩 14.上機(jī)殼圖 1 碰撞式核桃破殼機(jī)整體結(jié)構(gòu)圖3.1破殼機(jī)的工作原理該裝置由上機(jī)殼與下機(jī)殼，以及傳動(dòng)部件組成。上機(jī)殼下部設(shè)置和傳動(dòng)部件相連的滾筒，滾筒與上機(jī)殼的外壁之間設(shè)置數(shù)根固連在上機(jī)殼兩側(cè)與滾筒平行的輻條篩，輻條篩與滾筒之間形成上大下小漏斗形狀的脫殼室，輻條篩的下部和滾筒之間形成脫殼室的咽喉，進(jìn)入脫殼室的核桃在凸筋的拋送下與輻條篩碰撞擊并擠壓碎核桃殼。3.2破殼機(jī)的主要結(jié)構(gòu)輻條篩部分： 輻條篩起碰撞擠壓作用，它是由一定數(shù)量的圓鋼焊接在上機(jī)殼兩側(cè)鋼板上，與滾筒平行安裝，每?jī)筛鶊A鋼之間的縫隙可以將核桃卡住，然后快速旋轉(zhuǎn)的滾筒將被卡住的撞破的核桃擠碎。滾筒的設(shè)計(jì)：滾筒部分主要是由滾筒、凸筋、圓板焊接而成。核桃在滾筒和凸筋之間被拋出，使其撞在輻條篩上，落到脫殼室咽喉處，由滾筒與輻條篩擠壓破碎，破碎的核桃掉入下部出口。滾筒是核桃破殼機(jī)的主要部件之一，它直接關(guān)系到核桃破殼機(jī)正常工作時(shí)整體的破殼效果情況。它的功能是采用滾筒上的凸筋，均勻快速的轉(zhuǎn)動(dòng)情況下，將進(jìn)入的核桃拋出，被拋出的核桃與輻條篩撞擊破裂，當(dāng)其進(jìn)入脫殼室咽喉出被凸筋與輻條篩擠壓破殼。凸筋是數(shù)條鋼筋焊接在滾筒上的，圓筒用的是鋼管，圓通兩端通過(guò)圓鋼板使?jié)L筒與軸通過(guò)焊接方式連接在一起，核桃破殼機(jī)的主要功能是碰撞擠壓破殼，而滾筒在工作中起到了重要作用，因此，滾筒是破殼機(jī)的設(shè)計(jì)的主要部件。入料口及破殼機(jī)上蓋的設(shè)計(jì)：入料口與核桃破殼機(jī)的上蓋部分相連，它是利用薄鋼板制成，入料部位與滾筒的凸筋部位相切，將從入料口進(jìn)入的核桃，下滑到凸筋部位，由凸筋拋出進(jìn)行撞擊。入料口是將核桃填入核桃破殼機(jī)機(jī)體內(nèi)的一個(gè)重要部分，它是核桃破殼機(jī)上的一個(gè)部件，它的作用在于通過(guò)入料口可以將核桃順利的填入機(jī)體內(nèi)，而且不會(huì)將核桃從入料口飛濺出來(lái)，造成人員傷害等事故發(fā)生，而且在填入的過(guò)程中或是填入后的工作過(guò)程中，破殼機(jī)機(jī)能安全的工作，因此，核桃破殼機(jī)的入料口的設(shè)計(jì)，即關(guān)系到核桃破殼機(jī)的工作質(zhì)量及安全。在設(shè)計(jì)核桃破殼機(jī)入料口時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮到設(shè)計(jì)不當(dāng)可能發(fā)生的危害，需要精心的設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)。因?yàn)樵趯⒑颂姨砣肫茪C(jī)時(shí)，電動(dòng)機(jī)在高速的旋轉(zhuǎn)，連同它的主軸一起旋轉(zhuǎn)，這種填料方式對(duì)主軸、對(duì)機(jī)體都有很大的副作用，有可能瞬時(shí)加大主軸的承擔(dān)負(fù)載，即同時(shí)加大主軸的彎曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力等，如果入料口的填料方式不利于主軸的工作，就會(huì)加大了滾筒上的凸筋的磨損和老化等。如果入料口的設(shè)計(jì)不當(dāng)，會(huì)造成主軸的瞬時(shí)被卡死，電動(dòng)機(jī)悶車(chē)等現(xiàn)象發(fā)生，這些現(xiàn)象對(duì)電動(dòng)機(jī)和核桃破殼機(jī)的主軸有及大的破壞性。核桃破殼機(jī)的入料口與破殼機(jī)的上蓋相連接為一體，即入料口安裝在核桃破殼機(jī)的上蓋上，兩者均采用2mm的薄鐵板制成，焊接連接，核桃破殼機(jī)的上蓋成方形。核桃破殼機(jī)的上蓋的兩端部位、入料口的兩側(cè)及中間部位，均采用鐵條加固，其連接的方式采用焊接，這樣可以提高核桃破殼機(jī)的上蓋的剛度，不宜變形，同樣也有支撐作用。破殼機(jī)的上蓋整體焊接兩個(gè)角鐵上，目的是便于與破殼機(jī)的下半部分安裝，將破殼機(jī)上蓋的緣地腳與角鐵焊接相連，起加固作用的鐵條同樣焊接在兩個(gè)角鐵上，以加堅(jiān)固。在核桃破殼機(jī)上蓋的兩端設(shè)有兩個(gè)半圓形狀的鐵板，其采用的材料是一樣的，目的一是保障工作人員的安全，因?yàn)樵谄茪C(jī)正常工作時(shí)，它的主軸高速旋轉(zhuǎn)，如果沒(méi)有兩打的鐵板擋住，有可能工作人員不甚將手或衣服絞進(jìn)破殼機(jī)中，造成人員傷亡等事故發(fā)生。二是阻擋破殼后的核桃飛濺，核桃被破殼機(jī)破殼后，由于主軸的高速旋轉(zhuǎn)擊打破殼下的核桃四處飛濺，致使核桃不能很好的收集起來(lái)，如果核桃破殼機(jī)上蓋的兩端沒(méi)有著兩快鐵板的攔擋，同時(shí)飛濺的核桃碎殼也給工作人員帶來(lái)危險(xiǎn)，因此核桃破殼機(jī)上蓋兩端的擋板設(shè)計(jì)是必要的，也是必須的。而且，根據(jù)它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，擋板在核桃破殼機(jī)安裝中是縱向布置的，兩個(gè)擋板都應(yīng)該騎壓軸承座，即擋板的設(shè)計(jì)即要考慮到它與破殼機(jī)上蓋的連接又要考慮到它與軸承座的配合，而且，兩端開(kāi)口，它與軸承相交處的形狀根據(jù)軸承來(lái)確定機(jī)架的設(shè)計(jì)：機(jī)架是核桃破殼機(jī)的主要支撐部件，機(jī)架的堅(jiān)固是核桃破殼機(jī)的工作穩(wěn)定、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的基礎(chǔ)，它是承擔(dān)所有來(lái)自軸及電動(dòng)機(jī)、滾筒的沖擊和應(yīng)力，因此機(jī)架無(wú)論是從結(jié)構(gòu)上還是從材料上，都應(yīng)該采用堅(jiān)固的穩(wěn)定的材料和樣式制成。在機(jī)架上有兩段橫梁，要求它的工作強(qiáng)度大，承載能力強(qiáng)，受沖擊載荷、彎矩、扭矩不會(huì)變形，因此這兩端橫梁選為角鐵，這樣的材料來(lái)支撐核桃破殼機(jī)的主要載荷部分。核桃破殼機(jī)的機(jī)架上安裝有一出口，目的是當(dāng)破殼機(jī)將核桃破殼后，核桃從脫殼室中漏出，落到出出口上，核桃順著斜板下滑，從而滑出機(jī)體之外，達(dá)到將核桃破殼的完成，而隨時(shí)地將核桃排出機(jī)體之外，它的材料也同樣是選用鐵板制成。傳動(dòng)部分：傳動(dòng)部分采用帶傳動(dòng)。帶傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、能緩沖吸振、可以在大的軸間距和多軸間傳遞動(dòng)力，且其造價(jià)低廉、不需潤(rùn)滑、維護(hù)容易等特點(diǎn)。4破殼機(jī)的結(jié)構(gòu)因素4.1滾筒轉(zhuǎn)速的選用破殼機(jī)滾筒轉(zhuǎn)速與拋送效果和碰撞效果有一定關(guān)系，但速度過(guò)大也會(huì)是震動(dòng)過(guò)大，造成機(jī)械不穩(wěn)定，選用400600r/min較為合適。選擇如下電機(jī)：表4-1 Y90L-2主要參數(shù)如下表型 號(hào)額定功率KW轉(zhuǎn)速r/min電流/A效率（%）功率因數(shù)額定電流額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩Y90L-41.514003.65790.796.52.22.24.2帶輪及傳送帶的設(shè)計(jì)表4-2 傳動(dòng)部分主要參數(shù)如下表帶型傳動(dòng)比主動(dòng)輪直徑從動(dòng)輪直徑帶長(zhǎng)主動(dòng)輪包角V帶根數(shù)帶初壓力從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速Z型帶3.15712241250159.5373.54.3主軸校核表4-3 主軸受力主要參數(shù)如下表電機(jī)輸出扭矩滾筒上的力N水平面內(nèi)軸承支反力水平面內(nèi)軸承支反力垂直面內(nèi)支反力垂直面內(nèi)支反力31345.7331.9345.23251.83表3-2 主軸彎矩主要參數(shù)如下表水平彎矩（）水平彎矩（）垂直彎矩（）垂直彎矩（）合成彎矩（）扭矩圖31345.73進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大當(dāng)量彎矩的強(qiáng)度（既危險(xiǎn)截面c的強(qiáng)度）。由經(jīng)驗(yàn)公式及上面計(jì)算出的數(shù)值可得出。公式 ： （4-1） 式中 ： 軸的抗彎拋面模量， 軸的許用應(yīng)力，。按軸實(shí)際所受彎曲應(yīng)力的循環(huán)特性，在、中選取其相應(yīng)的數(shù)值，從機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)可以查出。按機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)書(shū)中查得，對(duì)于的碳鋼，承受對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)的許用應(yīng)力。其他截面雖然引起的應(yīng)力集中削弱疲勞強(qiáng)度，但由于最小直徑按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕確定的，所以無(wú)需校核。4.2滾筒與輻條篩的硬度滾筒和輻條篩與核桃擠壓部分的硬度對(duì)破殼有影響，若硬度太低,滾筒及輻條篩容易磨損和產(chǎn)生變形,使用壽命縮短。若硬度太大,則彈性差,對(duì)核桃擠壓力大容易傷核桃仁,同時(shí)變形小,影響破殼。5試驗(yàn)結(jié)果證明,采用HRC硬度為4050的45鋼較合適。4. 3喂料速度對(duì)破殼效果的影響在入料口兩板有間隙每次可以使一排核桃同時(shí)掉落進(jìn)去,喂料速度越高,單位時(shí)間通過(guò)的核桃量越多,生產(chǎn)率越高。但當(dāng)喂料速度遠(yuǎn)大于生產(chǎn)率時(shí),核桃破碎率增加,而破殼質(zhì)量則嚴(yán)重下降。因此,喂料速度應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)。5結(jié)論核桃破殼機(jī)主要靠碰撞和擠壓使核桃破殼，其影響因素主要有轉(zhuǎn)速、咽喉間隙、材料硬度、喂料速度等。增加破殼效率可適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速，增大喂料量，增長(zhǎng)滾筒長(zhǎng)度。參考文獻(xiàn)1 李忠新,楊軍,楊莉玲等.核桃破殼取仁工藝及關(guān)鍵設(shè)備J.農(nóng)機(jī)化研究,2008,(12):27-29,89. 2 史建新,辛動(dòng)軍.國(guó)內(nèi)外核桃破殼取仁機(jī)械的現(xiàn)狀及問(wèn)題探討J.農(nóng)機(jī)化,2001,(6):29-32. 3 李忠新,楊軍,楊莉玲等.核桃破殼取仁工藝及關(guān)鍵設(shè)備J.農(nóng)機(jī)化研究,2008,(12):27-29,89. 4 董詩(shī)韓,史建新.多輥擠壓式核桃破殼機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)J.農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2011,34(1):62-65. 塔里木大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告課題名稱 碰撞式核桃破殼機(jī) 學(xué)生姓名 付志凱 學(xué) 號(hào) 8011208218 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 機(jī)械12-2 指導(dǎo)教師 張宏 起止時(shí)間 2012-32012-6 機(jī)械電氣化工程學(xué)院教務(wù)辦制填 表 說(shuō) 明一、學(xué)生撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告應(yīng)包含的內(nèi)容：1、本課題來(lái)源及研究的目的和意義；2、本課題所涉及的問(wèn)題在國(guó)內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析；3、對(duì)課題所涉及的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析；4、本課題需要重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問(wèn)題及解決的思路；5、完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法；6、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃；7、主要參考文獻(xiàn)（不少于7篇）。二、本報(bào)告必須由承擔(dān)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）課題任務(wù)的學(xué)生在接到“畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū)”的兩周內(nèi)獨(dú)立撰寫(xiě)完成，并交指導(dǎo)教師審閱。三、開(kāi)題報(bào)告要求手寫(xiě)體，字?jǐn)?shù)在3000字以上，由學(xué)生在本報(bào)告冊(cè)內(nèi)填寫(xiě)，頁(yè)面不夠可自行添加A4紙張。四、每個(gè)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）課題須提交開(kāi)題報(bào)告一式三份，一份學(xué)生本人留存，一份指導(dǎo)教師存閱，一份學(xué)生所在學(xué)院存檔，備檢備查。碰撞式核桃破殼機(jī)1、 課題來(lái)源及研究的目的和意義無(wú)論在國(guó)際還是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上核桃都是很受歡迎的一種干果，但我國(guó)核桃產(chǎn)量卻遠(yuǎn)落后于國(guó)際上其他國(guó)家。在我國(guó)核桃種植主要集中在西北、西南地區(qū)，在種植業(yè)發(fā)達(dá)的地區(qū)核桃年產(chǎn)量已達(dá)12萬(wàn)噸。隨著核桃種植面積的擴(kuò)大，產(chǎn)量的增加，與核桃相關(guān)的加工開(kāi)始發(fā)展，如核桃的破殼、清洗、分級(jí)等 等，大量生產(chǎn)加工不能依靠人力，必須有相應(yīng)的機(jī)械換設(shè)備和自動(dòng)生產(chǎn)線，因此這些加工設(shè)備的研究成為當(dāng)務(wù)之急。該裝置由上機(jī)殼與下機(jī)殼，以及傳動(dòng)部件組成上機(jī)殼下部設(shè)置和傳動(dòng)部件相連的脫輥，脫棍與上機(jī)殼的外辟之間設(shè)置數(shù)根固連在上機(jī)殼兩側(cè)與脫輥平行的輻條篩，相鄰輻條篩的間距為18-20mm，輻條篩與脫棍之間形成上大下小漏斗形狀的脫殼室，輻條篩的下部和脫輥之間形成脫殼室的咽喉，進(jìn)入脫殼室的核桃在凸筋的拋送下與輻條篩碰撞擊碎核桃殼。2、國(guó)內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析國(guó)外方面生產(chǎn)機(jī)械化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要組成部分,是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展的重要保證,近年來(lái),堅(jiān)果機(jī)械裝備總量不斷穩(wěn)步增長(zhǎng),作業(yè)水平進(jìn)一步提高,社會(huì)化服務(wù)規(guī)模不斷擴(kuò)大,雖然目前堅(jiān)果破殼機(jī)械化水平較高,但是多應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)與示范推廣區(qū),并且小型機(jī)械多、大型機(jī)械少,低檔機(jī)械多、高性能機(jī)械少。在一些地區(qū),特殊用途的堅(jiān)果仁仍采用傳統(tǒng)的手工剝殼,勞動(dòng)生產(chǎn)率低,區(qū)域性發(fā)展不平衡。早在20世紀(jì) 60 年代初,就著手研制堅(jiān)果破殼機(jī)具,至80年代初,美國(guó)、意大利、法國(guó)等已相繼推出了各種堅(jiān)果破殼機(jī),如夏威夷果破殼機(jī)、杏仁破殼機(jī)、澳洲破殼機(jī)。其中澳洲破殼機(jī)破殼機(jī)運(yùn)用了固定變形速率原理，確保了破壞的均勻性、持續(xù)性并最終得到一個(gè)較完整的核仁。試驗(yàn)表明平均75%的核仁是完整的或兩半的。經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展,堅(jiān)果破殼機(jī)具已日趨成熟,目前,正朝著機(jī)電一體化方向發(fā)展。國(guó)內(nèi)方面進(jìn)入21世紀(jì),我國(guó)堅(jiān)果生產(chǎn)機(jī)械化開(kāi)始了新的發(fā)展階段,農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整發(fā)生了新的變化,也對(duì)堅(jiān)果機(jī)械的發(fā)展產(chǎn)生了積極而深遠(yuǎn)的影響,不僅拉動(dòng)了新的有效需求,而且構(gòu)筑了適合堅(jiān)果生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展的新舞臺(tái),為堅(jiān)果生產(chǎn)機(jī)械化真正成為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)器提供了廣闊的市場(chǎng)發(fā)展條件1。在一些地區(qū)推進(jìn)堅(jiān)果生產(chǎn)機(jī)械化的過(guò)程中,相繼出臺(tái)了鼓勵(lì)和扶持農(nóng)民購(gòu)買(mǎi)堅(jiān)果機(jī)械、開(kāi)展堅(jiān)果機(jī)械作業(yè)服務(wù)的優(yōu)惠政策和措施,調(diào)動(dòng)了農(nóng)民購(gòu)買(mǎi)堅(jiān)果機(jī)械的積極性,形成了新的市場(chǎng)需求。隨著堅(jiān)果種植業(yè)的不斷發(fā)展,國(guó)內(nèi)外對(duì)堅(jiān)果深加工產(chǎn)品的需求不斷增大,提高堅(jiān)果破殼機(jī)械化作業(yè)水平成為必然。堅(jiān)果破殼機(jī)在提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度方面起到了積極的作用,促進(jìn)了堅(jiān)果加工業(yè)的科技進(jìn)步,為堅(jiān)果破殼機(jī)械的發(fā)展提供了空間。綜上所述，在堅(jiān)果的破殼設(shè)備中，更多的為機(jī)械擠壓設(shè)備，與傳統(tǒng)手工法相比,機(jī)械法省工、省力、高效、環(huán)保，但這種設(shè)備仍存在著破殼率低、碎仁率高、機(jī)械適性差等缺點(diǎn)。而對(duì)于堅(jiān)果破殼設(shè)備及破殼技術(shù)的研究，均基于堅(jiān)果的機(jī)理研究。我認(rèn)為在堅(jiān)果破殼技術(shù)與破殼機(jī)理的研究中，尚存在著很多的問(wèn)題需要解決。這些年來(lái),國(guó)內(nèi)有些加工企業(yè)和科研院所已逐步研制開(kāi)發(fā)出一些堅(jiān)果類破殼加工設(shè)備,但多數(shù)破殼機(jī)具一次性破殼率偏低,碎仁率偏高,致使生產(chǎn)效率低,加工損失大。3、 任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析3.1任務(wù)要求該裝置由上機(jī)殼與下機(jī)殼，以及傳動(dòng)部件組成上機(jī)殼下部設(shè)置和傳動(dòng)部件相連的脫輥，脫棍與上機(jī)殼的外辟之間設(shè)置數(shù)根固連在上機(jī)殼兩側(cè)與脫輥平行的輻條篩，相鄰輻條篩的間距為18-20mm，輻條篩與脫棍之間形成上大下小漏斗形狀的脫殼室，輻條篩的下部和脫輥之間形成脫殼室的咽喉，進(jìn)入脫殼室的核桃在凸筋的拋送下與輻條篩碰撞擊碎核桃殼，為碰撞的核桃在咽喉處被搓擦擠壓破碎脫出的核桃仁。3.2、實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析破殼是帶殼的物料在深加工之前必須進(jìn)行的一道工序,堅(jiān)果破殼在農(nóng)產(chǎn)品加工中相當(dāng)重要但難度很大, 主要是借助一對(duì)擠壓力引起的，擠壓力只能使核桃殼破碎。核桃破殼擠壓力的大小取決于破殼板間隙、硬度和摩擦系數(shù)，增加破殼板花紋是提高脫殼能力又不增加破碎率的有效方法。破殼效果與破殼機(jī)結(jié)構(gòu)和物料有關(guān)。機(jī)械的結(jié)構(gòu)因素有進(jìn)入角、摩擦角、電機(jī)轉(zhuǎn)速、破殼板間隙、破殼板硬度、破殼板上網(wǎng)格形狀和大小等。物料因素有品種、含水率、粒型大小、飽滿程度、均勻度、表面粗糙度、殼的厚薄和內(nèi)隔膜面積等。除此之外，還和喂料速度有關(guān)。提高生產(chǎn)率可通過(guò)增加料斗容量和破殼板面積獲得。由于核桃存在品種繁雜、形狀不規(guī)則、尺寸差異大、各品種平均殼厚各不相同以及殼仁密度相差不大等特性，使得破殼后的核桃殼仁分離特性差異較大。 4、重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問(wèn)題及解決的思路1）破殼理論的研究與實(shí)踐的聯(lián)系不夠緊密。由于實(shí)際中的核桃尺寸大小不一、球度不同，殼的厚度也不一樣，建模比較困難。為了使所建立起來(lái)的模型能應(yīng)用到實(shí)際中去，還需對(duì)破殼原理進(jìn)行深入分析。2）對(duì)破殼取仁質(zhì)量的影響的研究還不夠深入。由于核桃品種、形狀、尺寸、殼的厚度等方面的差異，不同品種的核桃大小不一致，甚至同一品種的核桃，大小也不一致，從理論上講，進(jìn)入固定間隙破殼裝置的核桃，都能很好的破殼，不存在進(jìn)入方向問(wèn)題，但對(duì)于近似呈橢球形的核桃來(lái)說(shuō)，當(dāng)其長(zhǎng)軸方向與擠壓輥軸線平行或呈較小角度時(shí)，核桃可隨擠壓輥一起轉(zhuǎn)動(dòng)，核桃破殼完全，取仁容易，有必要對(duì)核桃導(dǎo)向進(jìn)行研究。5、完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法1、課題指導(dǎo)老師提供的原始資料及設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)指導(dǎo)。學(xué)校圖書(shū)館有相關(guān)論文研究所需的書(shū)籍、期刊等參考文獻(xiàn)。借助學(xué)校圖書(shū)館、互聯(lián)網(wǎng)查閱相關(guān)資料和視頻。對(duì)資料及設(shè)計(jì)過(guò)程中不懂得、疑難的地方向同學(xué)和指導(dǎo)老師請(qǐng)教。對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)資料及數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)的整理和完善，完成設(shè)計(jì)。2、本課題的研究需要大量的時(shí)間和資金的支持，其次要做很多的試驗(yàn)和分析過(guò)程。首先需要大量的核桃做實(shí)驗(yàn)材料，而因?yàn)槭呛颂疑a(chǎn)大省，因此無(wú)論是資金還是數(shù)量都能滿足實(shí)驗(yàn)要求。碰撞式核桃破殼機(jī)某些部件，以及其他一些材料自己都可以加工或在市場(chǎng)上買(mǎi)到，可以滿足本課題的實(shí)驗(yàn)要求。核桃也可以在市場(chǎng)上買(mǎi)到。對(duì)于仿真分析需要的軟件，可以去圖書(shū)館借，或找同學(xué)老師看時(shí)又有這些軟件，也可以從網(wǎng)上下載。6、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃第1周第2周 通過(guò)查找文獻(xiàn)資料，了解核桃破殼的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀。第3周第5周 設(shè)計(jì)碰撞式核桃的總體方案。第6周第9周 碰撞式核桃的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。第10周第12周 撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，對(duì)部分問(wèn)題修改、調(diào)整。第13周第14周 整理資料準(zhǔn)備答辯。7、主要參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)：1 史建新,高大中,王學(xué)農(nóng)等.6HP-150型核桃破殼機(jī)J.糧油加工與食品機(jī)械,2000,(1):28-29. 2 李忠新,楊軍,楊莉玲等.核桃破殼取仁工藝及關(guān)鍵設(shè)備J.農(nóng)機(jī)化研究,2008,(12):27-29,89. 3 李忠新,楊軍,楊莉玲等.一種核桃破殼取仁設(shè)備的研究J.中國(guó)農(nóng)機(jī)化,2011,(3):104-106.DOI:10.3969/j.issn.1006-7205.2011.03.028. 4 董詩(shī)韓,史建新.多輥擠壓式核桃破殼機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)J.農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2011,34(1):62-65. 5 何義川,史建新.核桃殼力學(xué)特性分析與試驗(yàn)J.農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2009,32(6):70-75. 6 史建新,辛動(dòng)軍.國(guó)內(nèi)外核桃破殼取仁機(jī)械的現(xiàn)狀及問(wèn)題探討J.農(nóng)機(jī)化,2001,(6):29-32. 7 梁莉,郭玉明,廉曉華等.微波核桃破殼力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)與分析C./第六屆博士生學(xué)術(shù)年會(huì)論文集.2008:448-452. 8 梁莉,郭玉明,張鵬等.微波核桃破殼及對(duì)殼體材料拉伸力學(xué)性質(zhì)的影響研究C./紀(jì)念中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)成立三十周年暨中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)2009年學(xué)術(shù)年會(huì)(CSAE2009)論文集.2009:1-2.學(xué)生簽名 年 月 日指導(dǎo)教師審閱意見(jiàn)指導(dǎo)教師簽名 年 月 日塔里木大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）綜合成績(jī)?cè)u(píng)定表學(xué)生姓名付志凱班級(jí)機(jī)械12-2論文（設(shè)計(jì)）題目碰撞式核桃破殼機(jī)評(píng)定項(xiàng)目指導(dǎo)教師評(píng)分（20%）評(píng)閱教師評(píng)分（20%）答辯小組評(píng)分（60%）原始得分（百分制）按評(píng)分比例折合得分總分等級(jí)評(píng)定根據(jù)指導(dǎo)教師、評(píng)閱教師、答辯專家組評(píng)審意見(jiàn)，經(jīng)綜合評(píng)定，該生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的等級(jí)為：學(xué)院答辯委員會(huì)負(fù)責(zé)人（簽字）： 年 月 日碰撞式核桃破殼機(jī)碰撞式核桃破殼機(jī)v姓名：付志凱v學(xué)號(hào)：8011208218v專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化v班級(jí)：機(jī)械12-2v指導(dǎo)老師：張宏v日期：2012-05-15碰撞式核桃破殼機(jī)碰撞式核桃破殼機(jī)主要由：上機(jī)殼、機(jī)架、滾筒、主軸、帶輪、電機(jī)構(gòu)成。碰撞式核桃破殼機(jī)原理碰撞式核桃破殼機(jī)原理上機(jī)殼下部設(shè)置和傳動(dòng)部件相連的脫輥，脫棍與上機(jī)殼的外辟之間設(shè)置數(shù)根固連在上機(jī)殼兩側(cè)與脫輥平行的輻條篩。輻條篩與脫棍之間形成上大下小漏斗形狀的脫殼室，輻條篩的下部和脫輥之間形成脫殼室的咽喉，進(jìn)入脫殼室的核桃在凸筋的拋送下與輻條篩碰撞擊并擠碎核桃。上機(jī)殼部分上機(jī)殼部分有鋼板焊接而成。圓鋼焊接在兩端形成輻條篩，兩端開(kāi)口為安裝軸承座。底部有螺栓孔。機(jī)架部分機(jī)架部分采用角鋼焊接而成。出料口焊接在機(jī)架上。底部焊接鋼板安裝電機(jī)。滾筒部分滾筒部分由圓筒、圓鋼、圓鋼板三部分組成，以焊接方式連接為整體。傳送帶及帶輪設(shè)計(jì)部分傳送帶及帶輪設(shè)計(jì)部分 通過(guò)選擇電動(dòng)機(jī)選擇V帶和帶輪因當(dāng)從它的傳動(dòng)參數(shù)入手，來(lái)確定V帶的型號(hào)、長(zhǎng)度和根數(shù)，再來(lái)確定帶輪的材料、結(jié)構(gòu)和尺寸（輪寬、直徑、槽數(shù)及槽的尺寸等），傳動(dòng)中心距（安裝尺寸），帶輪作用在軸的壓力（為設(shè)計(jì)軸承作好準(zhǔn)備）。主動(dòng)帶輪主動(dòng)帶輪根據(jù)參數(shù)選擇的實(shí)心式。從動(dòng)帶輪從動(dòng)帶輪根據(jù)參數(shù)和計(jì)算數(shù)據(jù)選擇孔板式。主軸部分主軸部分根據(jù)選擇的材料、功率、轉(zhuǎn)速計(jì)算最小軸徑，進(jìn)而根據(jù)一系列參數(shù)和要求設(shè)計(jì)軸，最后進(jìn)行校核。塔里木大學(xué) 12 屆畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）答辯記錄課題名稱 碰撞式核桃破殼機(jī) 學(xué)生姓名 付志凱 學(xué) 號(hào) 8011208218 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 機(jī)械12-2 機(jī)械電氣化工程學(xué)院教務(wù)辦制畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）答辯情況記錄表答辯時(shí)間答辯地點(diǎn)答辯組成員答辯情況記錄 記錄人 答辯組評(píng)語(yǔ)及答辯成績(jī)負(fù)責(zé)人簽名 年 月 日學(xué)院答辯委員會(huì)意見(jiàn)負(fù)責(zé)人簽名 年 月 日機(jī)械電氣化工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)（論文）題目 碰撞式核桃破殼機(jī) 學(xué)生姓名 付志凱 學(xué)號(hào) 8011208218 班級(jí) 機(jī)械12-2 評(píng)價(jià)項(xiàng)目序號(hào)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)比例指導(dǎo)教師評(píng)分評(píng)閱教師評(píng)分設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容（60分）1設(shè)計(jì)合理，調(diào)查或試驗(yàn)方法正確，無(wú)明顯漏洞，數(shù)據(jù)詳實(shí)、正確，統(tǒng)計(jì)分析方法科學(xué)，圖紙表達(dá)準(zhǔn)確、規(guī)范25分2立題有新意，觀點(diǎn)新穎，科學(xué)性強(qiáng)；目的明確，中心突出，選題有理論意義或?qū)ιa(chǎn)實(shí)踐有指導(dǎo)意義或有參考價(jià)值20分3設(shè)計(jì)（論文）工作量大小10分4無(wú)圖表重復(fù)現(xiàn)象，圖表自明性較強(qiáng)、運(yùn)用恰當(dāng)5分設(shè)計(jì)（論文）寫(xiě)作（40分）5文體規(guī)范，符合學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的書(shū)寫(xiě)格式要求，參考文獻(xiàn)引用規(guī)范、恰當(dāng)10分6觀點(diǎn)正確，觀點(diǎn)與材料統(tǒng)一，實(shí)事求是，無(wú)主觀臆測(cè)及言過(guò)其實(shí)現(xiàn)象15分7論證邏輯嚴(yán)密，推理正確，層次分明，條理清楚；文理通暢，無(wú)語(yǔ)法、文字錯(cuò)誤，公式、中英文、標(biāo)點(diǎn)等應(yīng)用錯(cuò)誤15分合計(jì)指導(dǎo)教師意見(jiàn)：指導(dǎo)教師（簽名） 評(píng)閱教師意見(jiàn)：評(píng)閱教師（簽名） 碰撞式核桃破殼機(jī)的設(shè)計(jì)1核桃破殼技術(shù)現(xiàn)狀國(guó)外早在 20 世紀(jì) 60 年代初,就著手研制堅(jiān)果破殼機(jī)具,至 80 年代初,美國(guó)、 意大利、法國(guó)等已相繼推出了各種堅(jiān)果破殼機(jī),如夏威夷果破殼機(jī)、杏仁破殼機(jī) 等。經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展,堅(jiān)果破殼機(jī)具已日趨成熟,目前,正朝著機(jī)電一體化方向 發(fā)展。 我國(guó)在傳統(tǒng)脫殼設(shè)備的基礎(chǔ)上,盡管正在積極研制和開(kāi)發(fā)各種類型脫殼機(jī)械, 但其發(fā)展相當(dāng)緩慢,同時(shí)成熟的機(jī)型及進(jìn)行批量生產(chǎn)的不多,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于農(nóng)產(chǎn)品 深加工的需求。目前開(kāi)發(fā)出的絕大部分設(shè)備都是采用機(jī)械方式來(lái)脫殼。 常見(jiàn)的機(jī)械脫殼方法如下: (1)撞擊法脫殼:撞擊法脫殼是物料籽粒高速運(yùn)動(dòng)時(shí)突然受阻而受到?jīng)_擊力, 使外殼破碎而實(shí)現(xiàn)脫殼。 物料由高速回轉(zhuǎn)甩料盤(pán)使籽粒產(chǎn)生一個(gè)較大的離心力撞擊壁面,只要撞擊力足夠大,籽粒外殼就會(huì)產(chǎn)生較大的變形,進(jìn)而形成裂縫。當(dāng)籽粒離開(kāi)壁面時(shí),由于外殼和粒仁具有不同的彈性變形而產(chǎn)生不同的運(yùn)動(dòng)速度,籽 仁受到的彈性力較小,運(yùn)動(dòng)速度也不如外殼,阻止了外殼迅速向外移動(dòng)而使其在 裂縫處裂開(kāi),從而實(shí)現(xiàn)籽粒的脫殼。 撞擊脫殼法適合于仁殼間結(jié)合力小,仁殼間隙 較大且外殼較脆的籽粒。 (2)碾搓法脫殼:物料籽粒在固定磨片和運(yùn)動(dòng)著的磨片間受到強(qiáng)烈的碾搓作 用,使籽料的外殼被撕裂而實(shí)現(xiàn)脫殼。 籽粒經(jīng)進(jìn)料口進(jìn)入定磨片和動(dòng)磨的間隙中, 動(dòng)磨片轉(zhuǎn)動(dòng)的離心力使籽粒沿徑向向外運(yùn)動(dòng),也使籽粒與定磨間產(chǎn)生方向相反的 摩擦力;同時(shí),磨片上的牙齒不斷對(duì)外殼進(jìn)行切裂,在摩擦力與剪切力的共同作用 下使外殼產(chǎn)生裂紋直至破裂,并與籽仁脫離,達(dá)到脫殼的目的。(3)剪切法脫殼:籽粒在固定刀架和轉(zhuǎn)鼓之間受到相對(duì)運(yùn)動(dòng)刀板的剪切力作 用,外殼被切裂并破開(kāi),實(shí)現(xiàn)外殼與籽仁的分離。刀板轉(zhuǎn)鼓和刀板座為主要工作部 件,在刀板轉(zhuǎn)鼓和刀板座上均裝有刀板,刀板座呈凹形且?guī)в姓{(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),可根據(jù)籽 粒堅(jiān)果的大小調(diào)節(jié)刀板座與刀板轉(zhuǎn)鼓之間的間隙。當(dāng)?shù)栋遛D(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)時(shí),與刀板之間產(chǎn)生剪切作用,使物料外殼破裂和脫落。(4)擠壓法脫殼:擠壓法脫殼是靠一對(duì)直徑相同轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反,轉(zhuǎn)速相等的圓 柱輥,調(diào)整到適當(dāng)間隙,使籽粒通過(guò)間隙時(shí)受到輥的擠壓而破殼。在破殼的過(guò)程中 籽粒能否順利地進(jìn)入兩擠壓輥的間隙,取決于擠壓輥及與籽粒接觸的情況。要使 籽粒在兩擠壓輥間被擠壓破殼,籽粒首先必須被夾住,然后被卷入兩輥間隙被擠 壓破殼。兩擠壓輥間的間隙大小是影響籽粒破碎率和脫殼率高低的重要因素。(5)搓撕法脫殼:搓撕法脫殼是利用相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的橡膠輥筒對(duì)籽粒進(jìn)行搓撕作 用而進(jìn)行脫殼。兩膠輥水平放置,分別以不同轉(zhuǎn)速相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),輥面之間存在一定的線速差,橡膠輥具有一定的彈性,其摩擦系數(shù)較大。籽粒進(jìn)入膠輥工作區(qū)時(shí),與兩 輥面相接觸,如果此時(shí)籽粒符合被輥?zhàn)訃氲臈l件,即嚙入角小于摩擦角,就能順 利進(jìn)入兩輥間。此時(shí)籽粒在被拉入輥間的同時(shí),受到兩個(gè)不同方向的摩擦力的撕 搓作用;另外,籽粒又受到兩輥面的法向擠壓力的作用,當(dāng)籽粒到達(dá)輥?zhàn)又行倪B線 附近時(shí)法向擠壓力最大,籽粒受壓產(chǎn)生彈性塑性變形,此時(shí)籽粒的外殼也將 在擠壓作用下破裂,在上述相反方向撕搓力的作用下完成脫殼過(guò)程1。新型脫殼方法(1)微波法:原理主要是通過(guò)微波加熱籽粒內(nèi)部形成高壓水氣,當(dāng)高壓水氣對(duì) 果皮壓力大于果皮的拉伸極限應(yīng)力時(shí),果皮破裂,實(shí)現(xiàn)破殼。微波法破殼過(guò)程中, 堅(jiān)果果皮的致密結(jié)構(gòu)是其內(nèi)部形成高壓的重要保證;堅(jiān)果含的水分是內(nèi)部產(chǎn)生高 壓水氣的物質(zhì)基礎(chǔ);微波的加熱溫度則是導(dǎo)致產(chǎn)生高壓水氣的外部動(dòng)力。但是快 速加熱會(huì)造成產(chǎn)品的過(guò)渡膨脹甚至爆炸。(2)高壓膨脹法:原理是使果實(shí)處于很高的壓力室中,讓果實(shí)在其中停留較長(zhǎng) 時(shí)間,以使籽粒內(nèi)外達(dá)到氣壓平衡,然后瞬間卸壓,內(nèi)外壓力平衡打破,殼體內(nèi)氣 體在高壓作用下產(chǎn)生較大的爆破力而沖破殼體,從而達(dá)到脫殼的目的。(3)能量法:原理是讓堅(jiān)果進(jìn)入一個(gè)高壓高溫環(huán)境中經(jīng)受一定時(shí)間的高壓高 溫作用,使大量熱量聚集于堅(jiān)果殼內(nèi),隨后籽粒瞬間脫離高溫高壓環(huán)境,此時(shí),聚 集在堅(jiān)果殼與仁間的壓力瞬時(shí)爆破,實(shí)現(xiàn)脫殼的目的,此法適宜于加工熟食品。(4)高真空度法:將堅(jiān)果放在真空爆殼機(jī)中,在真空條件下,將具有一定水分的堅(jiān)果加熱到一定溫度,在真空泵的抽吸下,堅(jiān)果吸熱使其外殼的水分不斷蒸發(fā) 而被去除,其韌性與強(qiáng)度降低,脆性大大增加;真空作用又使殼外壓力降低,殼內(nèi)部處于較高壓力狀態(tài)。在內(nèi)外壓力差的作用下,殼內(nèi)的壓力達(dá)到一定數(shù)值時(shí),就會(huì)使外殼爆裂,使外殼脫去。(5)激光法:用激光逐個(gè)切割堅(jiān)果外殼。試驗(yàn)顯示,用這種方法幾乎能夠達(dá)到 100%的整仁率,但因其費(fèi)用昂貴、效率較低等原因,很難得到推廣。(6)超聲波法:采用超聲波發(fā)生器產(chǎn)生大于 20kHz 的超聲波作用在堅(jiān)果籽粒 外表面上,經(jīng)沖擊、碰撞、摩擦等多種力綜合作用進(jìn)行破殼?？蓱?yīng)用于果皮結(jié)構(gòu) 不太堅(jiān)硬的堅(jiān)果。(7)燃燒法:該法用液化氣火焰在高溫下將堅(jiān)果物料外殼燒掉,然后對(duì)未燒盡 的物料進(jìn)行擠壓刮皮,使仁、衣分離,將仁、衣一起進(jìn)入分離器,仁在此被分離出, 再將仁進(jìn)行清洗即可。這種方法脫殼率高,但燃燒溫度較難控制,很容易使物料熟化甚至焦化,這種脫殼工藝獨(dú)特,是國(guó)外技術(shù)專利,故整套設(shè)備價(jià)格昂貴。 (8)化學(xué)腐蝕法:化學(xué)脫殼主要是將待脫殼的堅(jiān)果浸入脫殼溶液中。 該溶液用來(lái)軟化物料外殼并溶去一部分外殼,然后取出果實(shí)再利用機(jī)械方式脫去外殼。這種方法需添加其它化學(xué)成分如堿、 酶等,這些添加物會(huì)使產(chǎn)品具有異味異質(zhì),影響 成品品質(zhì)風(fēng)味,但此方法整仁率較高。(9)復(fù)合型:對(duì)一些堅(jiān)果使用一種方法不能達(dá)到很好的破殼效果時(shí),可利用幾 種破殼原理,合理地組合在一起,以克服和彌補(bǔ)單一脫殼法的不足,實(shí)現(xiàn)堅(jiān)果的高 效脫殼2。 在技術(shù)上還存在如下問(wèn)題: a)脫殼率低,脫殼后的籽仁破碎率高,損失大。 b)機(jī)具性能不穩(wěn)定,適應(yīng)性差。c)通用性差:多數(shù)脫殼機(jī)只適應(yīng)某一種籽粒的脫殼作業(yè),而不能夠通過(guò)更換主要 工作部件來(lái)適應(yīng)其他籽粒的脫殼,利用率低。 d)作業(yè)成本偏高:我國(guó)脫殼機(jī)械尚未形成規(guī)模和系列,多數(shù)是單機(jī)制造,制造的工藝水平較低,故制造成本偏高。e)有些產(chǎn)品僅進(jìn)行了樣機(jī)試制或少量試生產(chǎn),未進(jìn)行大量生產(chǎn)性考核和示范應(yīng)用, 作業(yè)性能、可靠性、耐久性及商品性等方面還存在不少問(wèn)題3。2核桃破殼機(jī)總體結(jié)構(gòu)核桃破殼機(jī)主要組成部分：入料口、上機(jī)殼、滾筒、機(jī)架等部分組成。整體組成如圖1所示：圖1 破殼機(jī)結(jié)構(gòu)圖入料口與核桃破殼機(jī)的上蓋部分相連，它是利用2mm厚的鋼板制成，入料部位與滾筒的凸筋部位相切，將從入料口進(jìn)入的核桃，下滑到凸筋部位，由凸筋拋出進(jìn)行撞擊。上機(jī)殼與入料口固定連接，采用焊接方式連接，所用材料為3mm厚鋼板，下部與15mm厚鋼板焊接，與機(jī)架通過(guò)螺栓固定連接。 滾筒部分主要是由滾筒、凸筋、圓板焊接而成。核桃在滾筒和凸筋之間被拋出，使其撞在輻條篩上，落到脫殼室咽喉處，由滾筒與輻條篩擠壓破碎，破碎的核桃掉入下部出口。輻條篩起碰撞擠壓作用，它是由一定數(shù)量的圓鋼焊接在上機(jī)殼兩側(cè)鋼板上，每?jī)筛鶊A鋼之間的縫隙可以將核桃卡住，然后快速旋轉(zhuǎn)的滾筒將被卡住的撞破的核桃擠碎。機(jī)架由角鋼和鋼板通過(guò)焊接方式連接為整體，與上機(jī)殼通過(guò)螺栓固定。3核桃破殼機(jī)的設(shè)計(jì)3.1電動(dòng)機(jī)的選擇根據(jù)設(shè)計(jì)要求滾筒需用一定的速度將核桃拋出并撞裂，再進(jìn)行擠碎。3.2電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速根據(jù)資料得主軸的轉(zhuǎn)速在 300-700轉(zhuǎn)/分，按機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)推薦的傳動(dòng)比合理取值范圍，取V帶的傳動(dòng)比 24，即可滿足電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與主軸的轉(zhuǎn)速相匹配。由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)查出三種適宜的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，因此有三種不同的傳動(dòng)比方案，如表3-1所示：表3-1 電動(dòng)機(jī)的型號(hào)和技術(shù)參數(shù)及傳動(dòng)比方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率P/kW同步轉(zhuǎn)速r/min滿載轉(zhuǎn)速r/min效率（%）電動(dòng)機(jī)重量（KG）功率因數(shù)1Y90S-21.5 3000284078220.852Y90L-22.23000284082250.863Y90L-41.51500140079270.79綜臺(tái)考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量以及帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比，可知方案2比較適合。因此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y90L-4。所選電動(dòng)機(jī)的額定功率 P1.5kw，滿載轉(zhuǎn)速 n=1400rmin，總傳動(dòng)比適中，傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)較緊湊。如表3-2所示：表3-2 Y90L-2主要參數(shù)如下表型 號(hào)額定功率KW轉(zhuǎn)速r/min電流/A效率（%）功率因數(shù)額定電流額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩Y90L-41.514003.65790.796.52.22.2表3-3 電動(dòng)機(jī)尺寸列表 （）中心高 H 外形尺寸底腳安裝尺寸 地腳螺栓孔直徑 軸伸尺寸 裝鍵部位尺寸 90104帶及帶輪的設(shè)計(jì)根據(jù)核桃破殼機(jī)的具體傳動(dòng)要求，可選取電動(dòng)機(jī)和主軸之間用V帶和帶輪的傳動(dòng)方式傳動(dòng)，因?yàn)樵谄茪C(jī)的工作過(guò)程中，傳動(dòng)件V帶是一個(gè)撓性件，它賦有彈性，能緩和沖擊，吸收震動(dòng)，因而使破殼機(jī)工作平穩(wěn)，噪音小等優(yōu)點(diǎn)4。雖然在傳動(dòng)過(guò)程中V帶與帶輪之間存在著一些摩擦，導(dǎo)致兩者的相對(duì)滑動(dòng)，使傳動(dòng)比不精確但不會(huì)影響破殼機(jī)的傳動(dòng)，因?yàn)槠茪C(jī)不需要精確的傳動(dòng)比，只要傳動(dòng)比比較準(zhǔn)確就可以滿足要求，而且V帶的彈性滑動(dòng)對(duì)破殼機(jī)的一些重要部件是一種過(guò)載保護(hù)，不會(huì)造成機(jī)體部件的嚴(yán)重?fù)p壞，還有V帶及帶輪的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本底、容易維修和保養(yǎng)、便于安裝，所以，在電動(dòng)機(jī)與核桃破殼機(jī)之間選用V帶與帶輪的傳動(dòng)配合是很合理的。選擇V帶和帶輪因當(dāng)從它的傳動(dòng)參數(shù)入手，來(lái)確定V帶的型號(hào)、長(zhǎng)度和根數(shù)，再來(lái)確定導(dǎo)輪的材料、結(jié)構(gòu)和尺寸（輪寬、直徑、槽數(shù)及槽的尺寸等），傳動(dòng)中心距（安裝尺寸），帶輪作用在軸的壓力（為設(shè)計(jì)軸承作好準(zhǔn)備）。4.1 確定計(jì)算功率 （4-1）其中：工作情況系數(shù)電動(dòng)機(jī)的功率 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)一書(shū)中的表8-7 可知：=14.2 選擇V帶的型號(hào)根據(jù)計(jì)算得知的功率和電動(dòng)機(jī)上帶輪（小帶輪）的轉(zhuǎn)速（與電動(dòng)機(jī)一樣的速度），查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)一書(shū)圖8-10，可以選擇V帶的型號(hào)為Z型。4.3確定帶輪的基準(zhǔn)直徑（1）初選主動(dòng)帶輪的基準(zhǔn)直徑：根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)一書(shū)，可選擇V帶的型號(hào)參考表8-6和表8-8，選取小帶輪直徑=71mm。（2）計(jì)算V帶的速度V： V帶在的范圍內(nèi)，速度V符合要求。取傳動(dòng)比為3轉(zhuǎn)速合適。（3）計(jì)算從動(dòng)輪的直徑 根據(jù)表8-8取=224mm 實(shí)際傳動(dòng)比i=3.154.4 確定傳動(dòng)中心距a和帶長(zhǎng)L取 （4-2）即：得：?。?帶長(zhǎng) （4-3）即： 得：按機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)一書(shū)中查表8-2，選擇想近的基本長(zhǎng)度可查得： 。 實(shí)際的中心距可按下列公式求得： 中心距范圍377.25433.50mm。4.5 驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角 （4-4）即：求得 ： 滿足V帶傳動(dòng)的包角要求。4.6 確定V帶的根數(shù) V帶的根數(shù)由下列公式確定： （4-5）其中 ： 單根普通V帶的許用功率值 考慮包角不同大的影響系數(shù)，簡(jiǎn)稱包角系數(shù) V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度系數(shù)，取。 計(jì)入傳動(dòng)比的影響時(shí)，單根普通V帶所能傳遞的功率的增量。由和查表8-4a得由和i=3.15 查表8-4b 查表取值： （4-5）所以： 即： 取 根。4.7 確定帶的初拉力 單根V帶適當(dāng)?shù)某趵?由下列公式求得其中：傳動(dòng)帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量，即：4.8求V帶傳動(dòng)作用在軸上的壓力為了設(shè)計(jì)安裝帶輪軸和軸承，比需確定V帶作用在軸上的壓力，它等于V帶兩邊的初拉力之和，忽略V帶兩邊的拉力差，則值可以近似由下式算出：即：5 V 帶帶輪的設(shè)計(jì)5.1帶輪的材料選擇因?yàn)閹л喌霓D(zhuǎn)速，即，轉(zhuǎn)速比較底，所以材料選定為灰鑄鐵，硬度為。5.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑，選擇帶輪的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)帶的型號(hào)來(lái)確定帶論輪槽的尺寸，設(shè)計(jì)如下：主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)選擇 因?yàn)楦鶕?jù)主動(dòng)帶輪的基準(zhǔn)直徑尺寸，而與主動(dòng)帶輪配合的電動(dòng)機(jī)軸的直徑是，因此根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，所以主動(dòng)帶輪采用實(shí)心式。帶輪參數(shù)的選擇：通過(guò)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)一書(shū)，可以確定主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)，結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表，其他的相關(guān)尺寸可以根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算求得。表5-1帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù) 單位（mm）槽型eZ8.527120.3713主動(dòng)帶輪的厚度可以由計(jì)算公式： （5-1）即 ： 主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)如圖5-1：圖5-1 主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)5.3 從動(dòng)帶輪的設(shè)計(jì)從動(dòng)帶輪的結(jié)果選擇 因?yàn)楦鶕?jù)主動(dòng)帶輪的基準(zhǔn)直徑和傳動(dòng)比來(lái)確定，即 ，所以從動(dòng)帶輪采用腹板式。從動(dòng)帶輪的參數(shù)選擇：通過(guò)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)一書(shū)，可查得帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)間表，其他一些相關(guān)尺寸可以根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算求得。表5-2帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù) 單位（mm）槽型eZ8.527120.3713從動(dòng)帶輪的厚度可以由計(jì)算公式： （5-2）當(dāng)B1.5d是，L=B 求得即 ： 從動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)如圖5-2：圖5-2 從動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)6傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)傳動(dòng)軸是核桃破殼機(jī)的主要設(shè)計(jì)部件之一，它在核桃破殼機(jī)正常工作過(guò)程中，承擔(dān)主要轉(zhuǎn)矩、扭矩、彎矩和支撐傳動(dòng)軸上的回轉(zhuǎn)零件，核桃破殼是瞬時(shí)沖擊很大，而且沖擊次數(shù)很頻繁的工作環(huán)境，因此傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)是很關(guān)鍵的一個(gè)步驟5。它的主要公用是：一是支持軸上所安裝的回轉(zhuǎn)零件，使其有確定的工作位置；而是傳遞軸上的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。軸按照軸線形狀的不同，可以分為曲軸、直軸、軟軸和撓形軸等，根據(jù)核桃破殼機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和組成形狀及工作強(qiáng)度和環(huán)境的要求，核桃破殼機(jī)的主軸選用直軸形式傳遞，而且選用直軸中的階梯軸。此軸的設(shè)計(jì)如下：根據(jù)軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度來(lái)初步計(jì)算確定其最小直徑，可利用經(jīng)驗(yàn)公式： （6-1）其中：軸常用的幾種材料的的值 主軸上的功率 主軸上的轉(zhuǎn)速 軸上的材料由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)一書(shū)中表181 可以查到，應(yīng)選取調(diào)質(zhì)處理的45號(hào)鋼，書(shū)中表182取，于是得 ： （6-2）輸出軸上的最小直徑顯然是安裝帶輪的內(nèi)孔，必在軸上開(kāi)有鍵槽，因此，為了開(kāi)鍵槽又不消耗輸出軸的強(qiáng)度，可以使周的直徑增加7%以上，這樣增加輸出軸的尺寸，因而可以提高軸的工作強(qiáng)度。即：主輸出軸的最小直徑是安裝帶輪處的直徑，為了使所選的軸直徑與帶輪相配合，故使輸出軸端的軸徑選為20。在機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)一書(shū)。查表可以得知帶輪的厚度，則取輸出軸的次段軸徑為，其長(zhǎng)度為。6.1根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度為了滿足帶輪的軸向定位要求，軸段右端需要制出一個(gè)軸肩，故取段的軸直徑 ，輸出軸的徑向定位由普通平鍵來(lái)完成。選用鍵的型號(hào)為普通平鍵為。鍵的型號(hào)可以通過(guò)查機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)一書(shū)取得。6.2 初步選擇輸出軸系 由破殼機(jī)的結(jié)構(gòu)和相關(guān)尺寸可知所設(shè)計(jì)的軸上裝有帶輪和滾筒，其上的凸筋，但由于受力不大可以忽略它的受力。又根據(jù)，初步選取支撐的軸承為深溝球軸承，在機(jī)械設(shè)實(shí)用冊(cè)查得深溝球軸承的型號(hào)為6305，它的結(jié)構(gòu)尺寸為，選軸承座型號(hào)SN305，取段與段的直徑相等，即。考慮到機(jī)體的制造誤差等原因造成的安裝錯(cuò)位或是借口不齊等，滾動(dòng)軸承應(yīng)在機(jī)體內(nèi)有一段移動(dòng)的位移，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可等位移量。取安裝滾筒的軸段的直徑為，軸承與軸肩用軸端擋圈固定，左、右兩端采用的軸承用軸承座固定軸承，配合為，其上滾筒，已知滾筒長(zhǎng)為。軸的基本結(jié)構(gòu)如圖6-1：圖6-1 軸的結(jié)構(gòu)6.3確定輸出軸上的圓角半徑值 按前面所述的原則，求出軸肩處的圓角半徑的值，詳細(xì)見(jiàn)圖。軸端倒角在軸的兩端均為，小軸肩為軸肩的作用是使階梯直軸在軸徑改變截面上減小應(yīng)力集中。6.4 按彎扭合成條件校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大當(dāng)量彎矩的強(qiáng)度（既危險(xiǎn)截面c的強(qiáng)度）。6.4.1 作軸的簡(jiǎn)圖圖6-2 軸簡(jiǎn)圖6.4.2 求輸出軸上的所受作用力的大小根據(jù)公式： （6-3） 其中：電動(dòng)機(jī)的額定功率 主軸的轉(zhuǎn)速 即：6.4.3滾筒上的合力根據(jù)公式： （6-4）其中 ：輸出軸的軸心到凸筋的距離即 ：根據(jù)受力分析即 ： 由于核桃破殼機(jī)的主軸軸向不受力。 則取 圓周力 徑向力 軸向力 的方向如圖6-3所示：圖6-3 水平方向受力與彎矩6.4.4軸上水平面內(nèi)所受支反力根據(jù)公式： （6-5） 其中：是輸出軸上段的中心線到段距左端三分之一處的距離 是輸出軸上段距左端三分之一處到右端段中心線之間的距離 即 ： 根據(jù)公式： 求得 即 ： 6.4.5軸在垂直面內(nèi)所受的支反力根據(jù)公式： （6-6）即 ： 根據(jù)公式 ： （6-7）即 ： 6.4.6 作彎矩圖 在水平面內(nèi)，軸上、三點(diǎn)的彎矩為 ：根據(jù)公式 ： 求得即： 作水平面內(nèi)彎矩圖如圖1（b）所示在垂直面內(nèi)，軸上、三點(diǎn)的彎矩為 ： 根據(jù)公式 ： 求得即 ： 根據(jù)公式 ： 求得即 ：作垂直面內(nèi)彎矩圖如圖6-4所示：圖6-4 垂直方向受力和彎矩合成的彎矩為 ： 作軸的合成彎矩圖如圖6-5所示。圖6-5 總彎矩圖6.4.7作扭矩圖根據(jù)公式 ： （6-8）即 ： 其中 ： 電動(dòng)機(jī)的額定功率 主軸轉(zhuǎn)速 作軸的扭矩圖 6-6所示：圖6-6 扭矩圖6.5 校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大當(dāng)量彎矩的強(qiáng)度（既危險(xiǎn)截面c的強(qiáng)度）。由經(jīng)驗(yàn)公式及上面計(jì)算出的數(shù)值可得出。公式 ： （6-9） 式中 ： 軸的抗彎拋面模量， 軸的許用應(yīng)力，。按軸實(shí)際所受彎曲應(yīng)力的循環(huán)特性，在、中選取其相應(yīng)的數(shù)值，從機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)可以查出。按機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)書(shū)中查得，對(duì)于的碳鋼，承受對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)的許用應(yīng)力。其他截面雖然引起的應(yīng)力集中削弱疲勞強(qiáng)度，但由于最小直徑按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕確定的，所以無(wú)需校核。7 滾筒的設(shè)計(jì)滾筒是核桃破殼機(jī)的主要部件之一，它直接關(guān)系到核桃破殼機(jī)正常工作時(shí)整體的破殼效果情況。滾筒主要由三部分組成：鋼管、鋼筋、連接圓板。三者固定為整體，采用焊接方式連接。它的功能是采用滾筒上的凸筋，均勻快速的轉(zhuǎn)動(dòng)情況下，將進(jìn)入的核桃拋出，被拋出的核桃與輻條篩撞擊破裂，當(dāng)其進(jìn)入脫殼室咽喉出被凸筋與輻條篩擠壓破殼。凸筋是數(shù)條鋼筋焊接在滾筒上的，圓筒用的是鋼管，圓筒兩端通過(guò)圓鋼板使?jié)L筒與軸通過(guò)焊接方式連接在一起，核桃破殼機(jī)的主要功能是碰撞擠壓破殼，而滾筒在工作中起到了重要作用，因此，滾筒是破殼機(jī)的設(shè)計(jì)的主要部件。滾筒和輻條篩與核桃擠壓部分的硬度對(duì)破殼有影響，若硬度太低,滾筒及輻條篩容易磨損和產(chǎn)生變形,使用壽命縮短。若硬度太大,則彈性差,對(duì)核桃擠壓力大容易傷核桃仁,同時(shí)變形小,影響破殼。試驗(yàn)結(jié)果證明,采用HRC硬度為4050的45鋼較合適。圖7 滾筒8圓盤(pán)的設(shè)計(jì) 圓盤(pán)是將滾筒與主軸固定的主要部件，它不僅起連接作用，而且還可以承擔(dān)滾筒和主軸傳遞的力矩和彎曲及扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，它位與滾筒的兩端，且采用焊接式連接，同時(shí)與主軸也要相對(duì)固定，采用焊接的連接方式，因此，圓盤(pán)的設(shè)計(jì)也是滾筒強(qiáng)度高低的要部件。由機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)一書(shū)，查得圓盤(pán)的材料采用剛度和強(qiáng)度較好多45鋼制成，其直徑，圓盤(pán)中心應(yīng)裝套在主軸的直徑上（），因此，圓盤(pán)的中心應(yīng)設(shè)定為的孔，以便安裝在軸上，圓盤(pán)的厚度選為。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖8所示：圖8 連接圓板9入料口及破殼機(jī)上蓋的設(shè)計(jì)入料口是將核桃填入核桃破殼機(jī)機(jī)體內(nèi)的一個(gè)重要部分，它是核桃破殼機(jī)上的一個(gè)部件，它的作用在于通過(guò)入料口可以將核桃順利的填入機(jī)體內(nèi)，而且不會(huì)將核桃從入料口飛濺出來(lái)，造成人員傷害等事故發(fā)生，而且在填入的過(guò)程中或是填入后的工作過(guò)程中，破殼機(jī)機(jī)能安全的工作，因此，核桃破殼機(jī)的入料口的設(shè)計(jì)，即關(guān)系到核桃破殼機(jī)的工作質(zhì)量及安全6。在設(shè)計(jì)核桃破殼機(jī)入料口時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮到設(shè)計(jì)不當(dāng)可能發(fā)生的危害，需要精心的設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)。因?yàn)樵趯⒑颂姨砣肫茪C(jī)時(shí)，電動(dòng)機(jī)在高速的旋轉(zhuǎn)，連同它的主軸一起旋轉(zhuǎn)，這種填料方式對(duì)主軸、對(duì)機(jī)體都有很大的副作用，有可能瞬時(shí)加大主軸的承擔(dān)負(fù)載，即同時(shí)加大主軸的彎曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力等，如果入料口的填料方式不利于主軸的工作，就會(huì)加大了滾筒上的凸筋的磨損和老化等。如果入料口的設(shè)計(jì)不當(dāng)，會(huì)造成主軸的瞬時(shí)被卡死，電動(dòng)機(jī)悶車(chē)等現(xiàn)象發(fā)生，這些現(xiàn)象對(duì)電動(dòng)機(jī)和核桃破殼機(jī)的主軸有及大的破壞性。核桃破殼機(jī)的入料口與破殼機(jī)的上蓋相連接為一體，即入料口安裝在核桃破殼機(jī)的上蓋上，兩者均采用2mm的薄鐵板制成，焊接連接，核桃破殼機(jī)的上蓋成方形。上蓋上的入料口設(shè)計(jì)很重要。核桃破殼機(jī)的上蓋的兩端部位、入料口的兩側(cè)及中間部位，均采用鐵條加固，其連接的方式采用焊接，這樣可以提高核桃破殼機(jī)的上蓋的剛度，不宜變形，同樣也有支撐作用。破殼機(jī)的上蓋整體焊接兩個(gè)角鐵上，目的是便于與破殼機(jī)的下半部分安裝，將破殼機(jī)上蓋的緣地腳與角鐵焊接相連，角鐵采用的厚度為，長(zhǎng)度為810mm，起加固作用的鐵條同樣焊接在兩個(gè)角鐵上，以加堅(jiān)固。在核桃破殼機(jī)上蓋的兩端設(shè)有兩個(gè)半圓形狀的鐵板，其采用的材料是一樣的，目的一是保障工作人員的安全，因?yàn)樵谄茪C(jī)正常工作時(shí)，它的主軸高速旋轉(zhuǎn)，如果沒(méi)有兩打的鐵板擋住，有可能工作人員不甚將手或衣服絞進(jìn)破殼機(jī)中，造成人員傷亡等事故發(fā)生。二是阻擋破殼后的核桃飛濺，核桃被破殼機(jī)破殼后，由于主軸的高速旋轉(zhuǎn)擊打破殼下的核桃四處飛濺，致使核桃不能很好的收集起來(lái)，如果核桃破殼機(jī)上蓋的兩端沒(méi)有著兩快鐵板的攔擋，同時(shí)飛濺的核桃碎殼也給工作人員帶來(lái)危險(xiǎn)，因此核桃破殼機(jī)上蓋兩端的擋板設(shè)計(jì)是必要的，也是必須的7。而且，根據(jù)它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，擋板在核桃破殼機(jī)安裝中是縱向布置的，兩個(gè)擋板都應(yīng)該騎壓軸承座，即擋板的設(shè)計(jì)即要考慮到它與破殼機(jī)上蓋的連接又要考慮到它與軸承座的配合，而且，兩端開(kāi)口，它與軸承相交處的形狀根據(jù)軸承來(lái)確定，其結(jié)構(gòu)如圖9所示：圖9 上機(jī)殼10機(jī)架的設(shè)計(jì)機(jī)架是核桃破殼機(jī)的主要支撐部件，機(jī)架的堅(jiān)固是核桃破殼機(jī)的工作穩(wěn)定、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的基礎(chǔ)，它是承擔(dān)所有來(lái)自軸及電動(dòng)機(jī)、滾筒的沖擊和應(yīng)力，因此機(jī)架無(wú)論是從結(jié)構(gòu)上還是從材料上，都應(yīng)該采用堅(jiān)固的穩(wěn)定的材料和樣式制成。就此核桃破殼機(jī)來(lái)說(shuō)，它的沖擊載荷和內(nèi)部的應(yīng)力偏低，電動(dòng)機(jī)達(dá)到動(dòng)力偏小，以及所選用的機(jī)型比較輕便，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)一書(shū)，查得的設(shè)計(jì)材料可采用角鐵支撐，角鐵支撐的好處在于：在角鐵材料本身所支撐的載荷范圍條件下，不會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)變形，雖然有較小的彈性變形，也不會(huì)影響破殼機(jī)機(jī)機(jī)體的堅(jiān)固、穩(wěn)定的效果，盡管在核桃破殼機(jī)正常工作的情況下，也不會(huì)影響核桃破殼機(jī)的整體效果8。選擇角鐵的厚度為。在機(jī)架上有兩段橫梁，要求它的工作強(qiáng)度大，承載能力強(qiáng)，受沖擊載荷、彎矩、扭矩不會(huì)變形，因此這兩端橫梁選為角鐵的厚度為，這樣的材料來(lái)支撐核桃破殼機(jī)的主要載荷部分。核桃破殼機(jī)的機(jī)架上安裝有一出口，目的是當(dāng)破殼機(jī)將核桃破殼后，核桃從脫殼室中漏出，落到出出口上，核桃順著斜板下滑，從而滑出機(jī)體之外，達(dá)到將核桃破殼的完成，而隨時(shí)地將核桃排出機(jī)體之外，它的材料也同樣是選用2mm后的鐵板制成。從機(jī)架的整體來(lái)看，機(jī)架的選料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、受力的部署及破殼核桃的排出，可以看出核桃破殼機(jī)的機(jī)架是滿足要求的，而且結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖10所示：圖10 機(jī)架小 結(jié)農(nóng)業(yè)機(jī)械化是發(fā)展的方向,是減輕勞動(dòng)者的強(qiáng)度,節(jié)省時(shí)間,提高效率的較好途徑.核桃破殼機(jī)是核桃破殼加工的機(jī)器,起主要功能是將核桃仁與核桃殼分開(kāi),達(dá)到核桃破殼的目的,此產(chǎn)品是一種先進(jìn)的機(jī)型,生產(chǎn)率較高,而且單位時(shí)間內(nèi)生成效率高,是現(xiàn)在市場(chǎng)上應(yīng)用前景很廣的產(chǎn)品,但是,此產(chǎn)品也有一些不足之處,比如它的破殼率,破殼效果等缺點(diǎn),但對(duì)于核桃破殼的效率確是得到了提高,其主要優(yōu)勢(shì)是效率高。因此,在今后還要對(duì)核桃破殼機(jī)的開(kāi)發(fā),使核桃破殼機(jī)更加完善,效率高。致 謝經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)忙碌之后，設(shè)計(jì)最終完成，設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到許多的問(wèn)題，在眾多老師和同學(xué)的幫助下予以解決。首先要感謝張宏老師對(duì)我的指導(dǎo)和督促，在設(shè)計(jì)過(guò)程中張宏老師不僅給我指出了正確的設(shè)計(jì)方向，而且還使我加深了對(duì)知識(shí)的理解，同時(shí)也避免了在設(shè)計(jì)過(guò)程中走彎路，張宏老師的督促使我一直把畢業(yè)設(shè)計(jì)放在心里，保證按質(zhì)按量的完成；還要感謝同組同學(xué)，是大家相互幫助，相互交流，解決存在的一些問(wèn)題，使我能夠按時(shí)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。大學(xué)生活即將畫(huà)上句號(hào)，在這四年中我是充實(shí)的、快樂(lè)的，在這里感謝我的母校塔里木大學(xué)的辛勤培育，感謝學(xué)校給我提供了如此難得的學(xué)習(xí)環(huán)境和機(jī)會(huì)，使我學(xué)到了許多新的知識(shí)、知道了知識(shí)的可貴與獲取知識(shí)的辛勤。參考文獻(xiàn)1史建新,高大中,王學(xué)農(nóng).6HP-150型核桃破殼機(jī)J.糧油加工與食品機(jī)械,2000,(1):28-29. 2李忠新,楊軍,楊莉玲.核桃破殼取仁工藝及關(guān)鍵設(shè)備J.農(nóng)機(jī)化研究,2008,(12):27-29,89. 3李忠新,楊軍,楊莉玲.一種核桃破殼取仁設(shè)備的研究J.中國(guó)農(nóng)機(jī)化,2011,(3):104-106. 4董詩(shī)韓,史建新.多輥擠壓式核桃破殼機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)J.農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2011,34(1):62-65. 5何義川,史建新.核桃殼力學(xué)特性分析與試驗(yàn)J.農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2009,32(6):70-75. 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