對(duì)輥式紅棗分級(jí)機(jī)的設(shè)計(jì)

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課題來源及研究的目的和意義紅棗，又名大棗。自古以來就被列為“五果”(桃、李、梅、杏、棗)之一，歷史悠久。大棗最突出的特點(diǎn)是維生素含量高。在國外的一項(xiàng)臨床研究顯示：連續(xù)吃大棗的病人，健康恢復(fù)比單純吃維生素藥劑快3倍以上。因此，大棗就有了“天然維生素丸”的美譽(yù)。紅棗為溫帶作物，適應(yīng)性強(qiáng)。紅棗素有“鐵桿莊稼”之稱，具有耐旱、耐澇的特性，是發(fā)展節(jié)水型林果業(yè)的首選良種近些年紅棗價(jià)格年年攀升，紅棗產(chǎn)業(yè)在一些地區(qū)有了較快的發(fā)展，對(duì)帶動(dòng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長，尤其在帶動(dòng)農(nóng)牧民增收上起到了重要作用。南疆地區(qū)是世界上最適宜種植優(yōu)質(zhì)紅棗的區(qū)域,是國家農(nóng)業(yè)部確認(rèn)的國家級(jí)綠色食品基地.南疆地區(qū)光照時(shí)間長,每年4-10月累計(jì)日照時(shí)數(shù)達(dá)2027.1小時(shí),平均每天的日照時(shí)數(shù)達(dá)到10小時(shí)以上,且光照度強(qiáng),十分有利于紅棗果實(shí)生長;該地區(qū)8-10月平均日較差在17.518.2,最大日較差可達(dá)27.8,特別有利于棗果可溶固形物和糖分積累,這也是造就南疆地區(qū)紅棗品質(zhì)極優(yōu)的根本原因?！笆晃濉逼陂g，隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，紅棗種植面積大不斷擴(kuò)大。截至2009年底，紅棗種植面積達(dá)481.08萬畝，約占全國的21.38%；產(chǎn)量26.32萬噸，約占全國的8.63 %。紅棗種植主要分布在南疆的阿克蘇、喀什、和田、巴州等地。紅棗栽培歷史悠久，建國后，特別是60-80年代引進(jìn)品種42個(gè)，加之古、近代的引入，共計(jì)49個(gè)品種。目前從各地州規(guī)模發(fā)展的主栽品種構(gòu)成來看：絕大多數(shù)為干、鮮兩類的灰棗、駿棗及贊皇紅棗等品種。紅棗種植模式主要有棗農(nóng)間作和成片建園兩種方式，間作模式有棗樹+小麥、棗樹+豆類、棗樹+棉花、棗樹+蔬菜、棗樹+西（甜）瓜。成片建園的棗樹株行距多以2 x 3米或1.5 x 4米，每畝110株較為普遍。 由于獨(dú)特的區(qū)位優(yōu)勢(shì)，紅棗品質(zhì)受到追捧，國內(nèi)外出現(xiàn)熱銷紅棗的態(tài)勢(shì)，紅棗龍頭加工企業(yè)紛紛向集中，紅棗形成了產(chǎn)銷兩旺。目前，紅棗主要以制干初加工銷售，紅棗加工企業(yè)將半干紅棗經(jīng)過篩選、分級(jí)、哄干、包裝后銷售。 其中，紅棗分級(jí)是紅棗制干過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，紅棗分級(jí)質(zhì)量的好壞，尺寸的大小直接影響紅棗的經(jīng)濟(jì)效益。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析 國外公司較早開始對(duì)水果自動(dòng)分級(jí)技術(shù)進(jìn)行研究并將研究成果產(chǎn)品化，意大利、日本和美國是果品分級(jí)分選設(shè)備研究的倡導(dǎo)者，目前來看，歐洲果品分級(jí)分選設(shè)備的研究集中在果品分級(jí)生產(chǎn)線的研制；美國和亞洲的日本、韓國則是著重研究尖端的分級(jí)分選技術(shù)，比如核磁共振成像分級(jí)、內(nèi)部品質(zhì)檢測(cè)分級(jí)，如成熟度分級(jí)等。 我國對(duì)智能化程度較高的果品分選機(jī)的研制尚處于起步階段，對(duì)水果品質(zhì)檢測(cè)及自動(dòng)分級(jí)研究時(shí)間不長，國內(nèi)目前能生產(chǎn)的水果分級(jí)設(shè)備基本還限于機(jī)械分級(jí)階段，主要進(jìn)行大小、重量的分級(jí)，自動(dòng)分級(jí)設(shè)備基本還處于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段。我國水果質(zhì)量檢測(cè)中使用的水果品質(zhì)自動(dòng)檢測(cè)生產(chǎn)線多為進(jìn)口設(shè)備，由于引進(jìn)設(shè)備操作較為復(fù)雜，設(shè)備成本較高，且這種進(jìn)口設(shè)備是針對(duì)大農(nóng)場(chǎng)生產(chǎn)所設(shè)計(jì)的，在我國小農(nóng)戶生產(chǎn)方式的農(nóng)產(chǎn)品的檢測(cè)中并不實(shí)用。目前國內(nèi)主要的紅棗分級(jí)機(jī)構(gòu)有以下幾種：一是差速帶式紅棗分級(jí)機(jī)。差速帶式紅棗分級(jí)機(jī)，由差速帶式紅棗分級(jí)機(jī)構(gòu)組成，包括機(jī)架、電機(jī)、喂料斗及其傳動(dòng)裝置，其特征在于機(jī)架上至少設(shè)有兩級(jí)的差速帶式紅棗分級(jí)裝置，機(jī)架下方的電動(dòng)機(jī)輸出軸上設(shè)有傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸的前后兩端均設(shè)有錐形齒輪，與其相嚙合的錐形齒輪軸上均設(shè)有皮帶輪，且前端的皮帶輪直徑比尾端的皮帶輪直徑大，兩個(gè)皮帶輪通過皮帶分別與機(jī)架上方的兩個(gè)直徑相同的皮帶輪相接，軸上間隔均布有與方軸連為一體的、和不連為一體的兩種軸套，前后兩個(gè)軸上的兩種軸套相錯(cuò)而設(shè)，前后兩個(gè)軸套間設(shè)有分級(jí)皮帶，每根分級(jí)皮帶的下方設(shè)有擊打裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、無卡棗現(xiàn)象、紅棗破損率低的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是效率低，分級(jí)不均，造價(jià)較高。二是重疊式篩籠紅棗分級(jí)機(jī)。該紅棗分級(jí)機(jī)，解決現(xiàn)有紅棗分級(jí)機(jī)分級(jí)效果差、破損率較高以及結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問題，包括箱體，箱體一側(cè)設(shè)有進(jìn)料口，箱體內(nèi)貫穿設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)軸，轉(zhuǎn)動(dòng)軸上至少固定有兩個(gè)互相套接且一端面呈階梯狀分布的篩籠，篩籠另一端面與環(huán)形圓板固定，篩籠上各篩條之間的間隙尺寸由內(nèi)向外逐漸減小，其中內(nèi)層篩籠一端與進(jìn)料口相通，另一端與設(shè)置在箱體另一側(cè)的一級(jí)出料口相通，每個(gè)篩籠下方均設(shè)有出料口。本實(shí)用新型將多個(gè)篩籠呈重疊式且端面呈階梯狀安裝，整體結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低、效率高，可一次將紅棗分成多個(gè)等級(jí)，分級(jí)均勻，在設(shè)備中的行程較短，在實(shí)際使用中效果顯著，可廣泛用于紅棗產(chǎn)地的規(guī)?；庸?。缺點(diǎn)是有卡棗現(xiàn)象，破損率較大。針對(duì)上述兩種紅棗分級(jí)機(jī)存在的問題，課題提出一種對(duì)輥式紅棗分級(jí)機(jī)，該機(jī)械可連續(xù)做業(yè)，各將紅棗按企業(yè)要求分成多個(gè)級(jí)別。2 系統(tǒng)總體方案的確定2.1 系統(tǒng)方案的確定輥式分級(jí)機(jī)主要有以下輥帶式和對(duì)輥式。輥帶式尺寸分級(jí)一般由分級(jí)滾軸和輸送帶組成。根據(jù)分級(jí)滾軸直徑是否變化又可以分為等徑輥帶式尺寸分級(jí)機(jī)和變徑輥帶式尺寸分級(jí)，如下圖： 圖2-1 等徑輥帶式分級(jí)機(jī)原理圖 1.輸送帶主帶輪 2.待分級(jí)物料 3.分級(jí)隔板 對(duì)輥式尺寸分級(jí)機(jī)分級(jí)間隙的改變一般靠對(duì)輥之間的空間位置變化來來改變分級(jí)間隙分為以下幾種:按對(duì)輥之間的相對(duì)角度變化分級(jí): a) b)圖2-2 按對(duì)輥角度變化分級(jí)原理圖1.待分物料 2.分級(jí)輥按對(duì)輥之間的相對(duì)高度變化分級(jí): 圖2-3 按對(duì)輥相對(duì)高度變化分級(jí)原理圖1.定輥 2.浮動(dòng)輥 3.待分物料 由于對(duì)輥式分級(jí)的結(jié)構(gòu)簡單，分級(jí)范圍較廣，對(duì)棗子的破壞比較小，所以本次設(shè)計(jì)采用對(duì)輥式分級(jí)，按照對(duì)輥之間的角度相對(duì)變化來分級(jí)。2.2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理2.2.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 本設(shè)計(jì)吸收了當(dāng)前的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)，主要由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系、工作系、機(jī)架系四部分構(gòu)成。原動(dòng)機(jī)采用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，傳動(dòng)系選擇V帶傳動(dòng)，齒輪傳動(dòng)，工作系由滾筒和刀片組成，其中工作系由圓形錐輥和卡位鐵皮組成，機(jī)架系由底座、架身、進(jìn)料斗、出料斗組成。此外采用全損耗系統(tǒng)用油進(jìn)行潤滑，橡膠密封。主運(yùn)動(dòng)軸、軸承、鍵、聯(lián)軸器都采用標(biāo)準(zhǔn)件，易于更換。2.2.2 工作原理電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，通過聯(lián)軸器將動(dòng)力傳到V帶輪，通過V帶輪將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低，經(jīng)過減速的動(dòng)力通過V帶將動(dòng)力傳到主運(yùn)動(dòng)軸，帶動(dòng)錐輥開始工作。在確認(rèn)機(jī)器啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)后開始喂料，喂料要及時(shí)均勻，要觀察入料口，如有堵塞及時(shí)清除。工作原理簡圖（總體方案圖） 圖2-4 對(duì)輥式紅棗分級(jí)機(jī)方案圖1入料斗，2輥?zhàn)?，3輥?zhàn)?，4齒輪，5V帶，6機(jī)架，7電動(dòng)機(jī)，8聯(lián)軸器，9出料斗2.3 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)組成：傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。確定傳動(dòng)方案：考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)功率大，在工作中要承受輕微沖擊等實(shí)際要求，故采用一級(jí)斜齒輪減速器，初步確定傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案如圖2。選擇帶傳動(dòng)和一級(jí)圓柱斜齒輪減速器。傳動(dòng)裝置的總效率： ； 為聯(lián)軸器的效率，為高速軸齒輪的效率， 為高速軸承的效率，為第二對(duì)軸承的效率， 為第三對(duì)軸承的效率，為第四對(duì)軸承的效率，為V帶的效率（齒輪為9級(jí)精度，油脂潤滑。因是薄壁防護(hù)罩,采用半開式效率計(jì)算)。3 主要部件的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)所需工作功率為： -工作裝置的功率；總效率； 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速為100200r/min經(jīng)查表按推薦的傳動(dòng)比合理范圍，帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比，圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比，則總傳動(dòng)比合理范圍為，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為。根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由設(shè)計(jì)手冊(cè)查出的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，因此有以下三種傳動(dòng)比選擇方案，如下表3-1 電動(dòng)機(jī)型號(hào)方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率 同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)質(zhì)量參考價(jià)格傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比1Y-112M-2430002890455.0022.402Y112M-4415001440433.4820.423Y132M1-641000960732.2213.61下面的表格就是電動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)、性能以及外形尺寸的數(shù)據(jù)：表3-2 電動(dòng)機(jī)外形尺寸中心高外型尺寸L（AC/2+AD）HD底腳安裝尺寸AB地腳螺栓孔直徑K軸伸尺寸DE裝鍵部位尺寸FGD112382651901901401228608圖3-1 電動(dòng)機(jī)主要外形安裝尺寸3.2 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比3.2.1 總傳動(dòng)比由選定的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和工作裝置主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速，可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為。3.2.2分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比式中分別為帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比。為使帶傳動(dòng)外廓尺寸不致過大，初步取，則減速器傳動(dòng)比為3.3 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算3.3.1 各軸轉(zhuǎn)速 3.3.2 各軸的輸出功率 3.3.3 因電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩所以: 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)結(jié)果如下表: 表3-3 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)表軸 名功率P/ KW輸出轉(zhuǎn)矩T /Nm輸出轉(zhuǎn)速r/min電動(dòng)機(jī)軸1軸2軸3.63.423.0222.9265.36304.315005001003.4 V帶及V帶輪的選擇計(jì)算3.4.1 V 帶的選擇因?yàn)樾л啠ㄖ鲃?dòng)輪）的轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分,輸出功率為3.42千瓦，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，經(jīng)查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)得到小帶輪初選的基準(zhǔn)直徑為140mm。初步確定選普通V帶B型，基準(zhǔn)長度為1800mm。實(shí)際工作時(shí)，應(yīng)對(duì)V帶的基本額定功率值加以修正。修正后既得實(shí)際工作條件下V帶所能傳遞的功率，稱為許用功率：=(+)式中：-功率增量。 -包角修正系數(shù)。 -帶長修正系數(shù)。 經(jīng)查表；。 符合要求。 所以小帶輪的基準(zhǔn)直徑因選擇140mm。根數(shù)的確定 設(shè)為傳動(dòng)的額定功率（Km），為工作情況，則計(jì)算功率為：；式中：-工作情況系數(shù),查表得1.5。則：V帶的根數(shù)由式：計(jì)算確定，帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得；確定為兩根。3.4.2 帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 1）大小帶輪直徑的確定 由3.4.1可知小V帶輪的直徑為140mm，設(shè)大帶輪為，由經(jīng)驗(yàn)公式： 帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得： 由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表13-9取 2）中心距的確定 初步選定中心距：取=650mm，符合，得帶長： 經(jīng)查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表8-2得B型帶基準(zhǔn)長度=2240mm。再由計(jì)算實(shí)際中心距： 綜上所述，可以確定V帶選用普通V帶A型，中心距為716mm；大帶輪直徑為400mm，小帶輪直徑為140mm。由于，所以采用輪輻式，小帶輪可采用孔板式。3.5 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算3.5.1 主運(yùn)動(dòng)軸（從動(dòng)軸）的設(shè)計(jì) 1）求主運(yùn)動(dòng)軸上的功率，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩。 由上述可知， 2）求作用在從帶輪上的力已知低速帶輪的基準(zhǔn)圓直徑為而初步知道：圓周力： 徑向力: 軸向力： 3）初步確定主運(yùn)動(dòng)軸的最小直徑 先按課本初步估算軸的最小直徑,選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的公式14-2： 式中：C由軸的材料和承載情況確定的常數(shù)； P傳遞的功率； n軸的轉(zhuǎn)速。 帶入數(shù)據(jù)： 軸的最小直徑取24mm，顯然是安裝在軸承上的直徑,為了使所選的軸與軸承吻合,故需同時(shí)選取軸承的型號(hào)。 4）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 初步設(shè)計(jì)主運(yùn)動(dòng)軸（從動(dòng)軸）如圖：圖3-2 軸簡圖1） 如上圖，ab段為螺紋，用以安裝橡膠輥，bc段安裝軸承，cd段安裝齒輪，ef段安裝另一軸承，fg安裝帶輪,在左側(cè)應(yīng)鉆螺紋孔，起軸向固定作。2）初步選擇滾動(dòng)軸承 因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用,但軸向力相對(duì)較小，故選用單列深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù),由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列深溝球軸承6005型，如表： 表3-4 軸承參數(shù)表DB軸承代號(hào)17351019.432.660032042122537600425471230426005305513 36496006 3.5.2 主運(yùn)動(dòng)軸各軸段長度直徑的確定 對(duì)于選取的單向深溝球軸承其尺寸為的,故直徑長度，考慮到實(shí)際工作情況，將軸的總長380mm。3.5.3 求主動(dòng)軸上載荷及校核 首先根據(jù)結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡圖, 確定頂軸承的支點(diǎn)位置時(shí),查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得對(duì)于6005型的深溝球軸承,做為簡支梁的軸的支承跨距.由上述可知，圓周力：，徑向力：，軸向力： 1）求垂直面的支承反力(圖3-3 b） 2）求水平面的支承反力（圖3-3c） 3)F力在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力（圖3-3d） 外力F作用方向與帶傳動(dòng)的布置有關(guān)，在尚未確定具體布置前，可按最不利情況考慮。 4)繪垂直面的彎矩圖（3-3圖b） 5）繪水平面的彎矩圖（圖3-3c) 6）F力產(chǎn)生的彎矩圖(圖3-3d） 截面F產(chǎn)生的彎矩圖為： 7)求合成彎矩圖（圖3-3e）考慮到最不利的情況，把M與直接相加。 8）求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩（圖3-3f） 9） 求危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩（圖3-3g） 從圖可見，a-a截面最危險(xiǎn)，其當(dāng)量彎矩為 取折合系數(shù)=0.6，代入上式得 10) 計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑軸材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表141查得=650 MP，由表14-3查的許用應(yīng)力=60 MP，則傳動(dòng)外廓尺寸不致過考慮到鍵槽對(duì)軸的削弱，將d值加大10，故粗取軸徑為35，合適，安全。3.6 鍵的選擇 鍵主要用來實(shí)現(xiàn)軸和軸上零件之間的周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩。鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，分為平鍵、半圓鍵、契鍵和切向鍵。本設(shè)計(jì)采用A型平鍵連接，它的兩側(cè)是工作面，上表面與輪轂槽底之間留有間隙。3.6.1 鍵的強(qiáng)度校核 1)選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸 一般9精度的尺寸的齒輪沒有定心精度要求，用平鍵比較好。 查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表4-2取： 鍵寬 鍵高 鍵長 其中鍵O安裝在從動(dòng)帶輪上，鍵1齒輪軸上。 2)校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度 查得 =110 工作長度 3)鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 由公式得 兩者都合適取鍵標(biāo)記為： 鍵0：822AGB/T1096-19793.7 聯(lián)軸器的選擇本設(shè)計(jì)的聯(lián)軸器的選擇主要包括了兩個(gè)聯(lián)軸器的選擇，第一個(gè)是電動(dòng)機(jī)軸與箱體的輸入主軸的聯(lián)結(jié)，根據(jù)文獻(xiàn)12中的表12-23Y系列電動(dòng)機(jī)的外型尺寸，本設(shè)計(jì)所選用的電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y112M-4，可知電動(dòng)機(jī)的輸出主軸的外伸部分的長度E和直徑D分別是50和35。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表8-2凸緣聯(lián)軸器,最后確定電動(dòng)機(jī)與箱體的輸入軸間的聯(lián)軸器選擇為GYH3型。3.8 齒輪的設(shè)計(jì) 已知載荷變化不大，傳動(dòng)比為： 小齒輪轉(zhuǎn)速為傳動(dòng)功率3.8.1 決定傳動(dòng)形式，齒輪上的轉(zhuǎn)矩，選擇小齒輪的齒數(shù) 1）決定傳動(dòng)形式，選擇一級(jí)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 2）.齒輪上的轉(zhuǎn)矩 3）選擇齒輪的材料，精度等級(jí)的熱處理方式。 該減速器的功率不大（結(jié)構(gòu)尺寸要小），中速中載的材料的工藝，價(jià)格素決定小齒輪均用45鋼制造。采用軟齒面 HBS 350.標(biāo)準(zhǔn)齒形。 小齒輪調(diào)制處理。取240 大齒輪正火處理。取200 選9級(jí)精度。 圖3-3 4）選擇小齒輪的齒數(shù) 初選（半開式齒輪） ( 相互嚙合的兩個(gè)齒輪的齒數(shù)互為質(zhì)數(shù)) 所以取 實(shí)際齒數(shù)比 傳動(dòng)比誤差計(jì)算： ( 符合條件)3.8.2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式所示進(jìn)行運(yùn)算，即 3.8.3確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選載荷系數(shù) 由表選取齒寬系數(shù) 由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)取 由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。 由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 由圖10-18 、圖10-19取接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù) =0.9 計(jì)算解除疲勞許用應(yīng)力。1.251.50 取1.4，=1由式1012得 Mpa3.8.4計(jì)算 1)計(jì)算小齒輪分度圓直徑，代中較小的。 mm 2)計(jì)算圓周速度v。V=1.85m/s 3)計(jì)算齒寬bb=44.16 4)計(jì)算齒寬與齒高知比。 模數(shù) 齒高 h=4.35 =10.15 5)計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)v=1.85m/s，9級(jí)精度由圖108查得動(dòng)載系數(shù)=1.1 由表103得 直齒輪 由表102得 使用系數(shù) 由表104用插值法查得小齒輪相對(duì)支撐對(duì)稱布置， 由=10.15，查圖1013得 故載荷系數(shù) 按實(shí)際載荷校正所得的分度圓直徑，由式（1010a）得 =40.9 計(jì)算模數(shù)：m=2.15 取標(biāo)準(zhǔn)值：23.8.5按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式（105）得彎曲強(qiáng)度的計(jì)算公式為 m3.8.6確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1)由圖10-20c查得小齒輪的彎曲強(qiáng)度疲勞極限=380Mpa；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限 =290Mpa； 2)由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù) 3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。去彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式10-12得 4)計(jì)算載荷系數(shù)K。 5)查取齒形系數(shù)。由表10-5查得， 6)取應(yīng)力校正系數(shù)。由表10-5查得 =1.54， 7)計(jì)算大小齒輪的并加以比較。 大齒輪的數(shù)值大。3.8.7設(shè)計(jì)計(jì)算 取 按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑=.40.9，算出小齒輪的齒數(shù) 大齒輪齒數(shù) ，取 這樣計(jì)算出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)的，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。3.8.8 幾何尺寸計(jì)算 1) 計(jì)算分度圓直徑 2)計(jì)算中心距 3)計(jì)算齒輪寬度 取，3.8.9 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1)計(jì)算小齒輪的齒頂圓直徑 計(jì)算小齒輪的齒根圓直徑 初取 2)計(jì)算大齒輪的齒頂圓直徑 =取 計(jì)算大齒輪的齒根圓直徑 初取=151mm因?yàn)樗札X輪用腹板式結(jié)構(gòu)。4.其他部件的設(shè)計(jì)該設(shè)計(jì)除了上述主要零部件外，還有機(jī)架，對(duì)輥，進(jìn)料斗、出料斗。其他部件如聯(lián)軸器等是標(biāo)準(zhǔn)件，這里就不再詳述。4.1入料斗 圖4-1 入料斗4.2出料斗 出料斗的作用主要是讓經(jīng)過分級(jí)的物料從相應(yīng)的出料槽劃出，達(dá)到分級(jí)效果。出料斗分為三個(gè)出料槽，傾斜角度為30，這樣有利于紅棗劃出，同時(shí)也避免本級(jí)紅棗掉入其它槽中。圖4-2出料斗4.3 機(jī)架底座 機(jī)架底座主要采用L形鋼焊接而成，起固定工作機(jī)，安裝電動(dòng)機(jī)、減速器等零部件的作用。具體形狀如下圖。 圖4-3 機(jī)架4.4分級(jí)輥 分級(jí)輥?zhàn)訛殄F形輥，經(jīng)查閱文獻(xiàn)，傾角為15時(shí)對(duì)分級(jí)的大小和分級(jí)的均勻度都很有利。輥?zhàn)佑袃蓚€(gè)，兩個(gè)輥?zhàn)油ㄟ^齒輪的帶動(dòng)來實(shí)現(xiàn)逆向轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)輥之間的間隙可以通過齒輪的分度圓直徑改變而改變，從而達(dá)到可以對(duì)多種紅棗進(jìn)行分級(jí)。圖4-4 分級(jí)輥結(jié) 論通過此次設(shè)計(jì)使我掌握了科學(xué)研究的基本方法和思路，為今后的工作打下了基礎(chǔ)，在以后的日子我將會(huì)繼續(xù)保持這份做學(xué)問的態(tài)度和熱情。經(jīng)過對(duì)資料的查找和老師的指導(dǎo)，以及上網(wǎng)搜集的相關(guān)學(xué)術(shù)論文、核心期刊、書籍等，終于對(duì)對(duì)輥式紅棗分級(jí)機(jī)有了一定了解，最終對(duì)該設(shè)計(jì)有了一個(gè)大體思路。最終確定了雙錐輥形式的對(duì)輥式紅棗分級(jí)機(jī)。以下對(duì)該設(shè)計(jì)進(jìn)行一個(gè)總結(jié)：（1）根據(jù)紅棗外形的各方面因素，制定出了分選機(jī)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案，并根據(jù)方案制作完成了紅棗分選機(jī)。通過理論計(jì)算表明，機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)行正常，滿足預(yù)期設(shè)計(jì)要求。（2）設(shè)計(jì)制作了紅棗分選過程中的輸送裝置，輸送裝置采用帶傳動(dòng)帶動(dòng)雙對(duì)輥進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。（3）設(shè)計(jì)了紅棗分選過程中分選執(zhí)行系統(tǒng)。分選執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用對(duì)輥分選，能夠?qū)崿F(xiàn)紅棗能夠快速準(zhǔn)確的被分選，并且要有良好的機(jī)械特性。（4）設(shè)計(jì)了紅棗的分選過程中入料斗到分選機(jī)構(gòu)的輸送裝置。（5）編寫設(shè)計(jì)說明書，其中包含了電動(dòng)機(jī)的選擇，v帶的設(shè)計(jì)，齒輪的計(jì)算，軸的校核等。（6）對(duì)本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的裝配圖，以及必要的零件圖進(jìn)行繪制。 由于自身能力有限，所以本設(shè)計(jì)還存在一下問題：(1) 設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值的選擇時(shí)，不能準(zhǔn)確選擇，可能導(dǎo)致最終結(jié)果的本分偏差。(2) 由于對(duì)某些材料的特性了解甚淺，所以在某些力學(xué)的測(cè)算上不夠準(zhǔn)確。(3) 由于對(duì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的缺乏，有可能某些設(shè)計(jì)太過理想化從而導(dǎo)致該產(chǎn)品在實(shí)際運(yùn)用時(shí)還需改進(jìn)。但是，我相信以上這些問題會(huì)讓我在今后的學(xué)習(xí)和工作中更加刻苦，努力鉆研，彌補(bǔ)自身的不足。并將自己在學(xué)校所學(xué)和實(shí)際相結(jié)合，更好的完成每一項(xiàng)任務(wù)。 致 謝首先感謝馬少輝老師對(duì)本設(shè)計(jì)的指導(dǎo)。本設(shè)計(jì)是在老師耐心指導(dǎo)下多次修改完成的。在此，我對(duì)他的耐心指導(dǎo)和幫助表達(dá)我最真誠的謝意，感謝他在這幾個(gè)月來所付出的努力。在這段時(shí)間里，我不僅學(xué)到了許多的專業(yè)知識(shí)，更感受到了他工作中的兢兢業(yè)業(yè)，生活中的平易近人的精神。此外，他的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度和忘我的工作精神值得我去學(xué)習(xí)。在此，請(qǐng)?jiān)试S我對(duì)說一聲：“老師，您辛苦了！”再次感謝他。近三個(gè)月時(shí)間的畢業(yè)課題設(shè)計(jì)是我大學(xué)生活中忙碌而又充實(shí)一段時(shí)光。這里有治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)而又親切的老師，有互相幫助的同學(xué)，更有積極、向上、融洽的學(xué)習(xí)生活氛圍。短短的時(shí)間里，我學(xué)到了很多的東西。不僅學(xué)到就更多的理論知識(shí)，擴(kuò)展了知識(shí)面，提高了自己的實(shí)際操作能力；而且學(xué)會(huì)了如何去學(xué)習(xí)新的知識(shí)，學(xué)會(huì)了面對(duì)困難和挑戰(zhàn)，學(xué)會(huì)了團(tuán)結(jié)合作，互助互利。借此論文之際，向所有幫助、關(guān)心、支持我的老師、朋友同學(xué)，表達(dá)我最真誠的謝意。 衷心的感謝能在百忙之中參加本人論文答辯的各位老師，謝謝你們的批評(píng)和指正！ 非常感謝我的同學(xué)。當(dāng)我在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中遇到問題和困難時(shí)，是他們給我提出許多關(guān)鍵性的意見和建議，使我對(duì)整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的思路有了總體的把握，并耐心的幫我解決了許多實(shí)際問題，使我獲益良多。 感謝四年來傳授我知識(shí)的老師們，更要感謝我的家人及朋友對(duì)我學(xué)業(yè)上的支持和鼓勵(lì)，感謝所有關(guān)心、幫助過我的人。同時(shí)感謝我的大學(xué)-塔里木大學(xué)，感謝機(jī)械電氣化工程學(xué)院培養(yǎng)了我?？傊?，在以后的學(xué)習(xí)、工作、生活中我將更加努力，用自己的行動(dòng)回報(bào)社會(huì)、學(xué)校、老師及同學(xué)。參 考 文 獻(xiàn)1 劉孟軍透視中國棗產(chǎn)業(yè)果業(yè)論壇，2006.1:7.2 金農(nóng).我國棗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀J.農(nóng)產(chǎn)品加工,2007.(01).3 郭滿玲.我國鮮食棗品種資源及分布研究D.西北農(nóng)林科技大學(xué),2004.3:42-45.4 李光梅. 水果分選機(jī)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展?fàn)顩r. 農(nóng)機(jī)化研究，2007.09. 5 魏新華.杠桿式水果高速分級(jí)卸料裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì).農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào).2007.38(10):57-59. 6 應(yīng)義斌,饒秀勤等.水果高速實(shí)時(shí)分級(jí)機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)J.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2004.35（5）：117-1217 肖愛玲.幾種典型的對(duì)輥式紅棗分級(jí)J.農(nóng)機(jī)化，2010.048 吳德光，蔡宗壽.雙輥式水果分級(jí)裝置參數(shù)研究9 劉小龍，張杰，劉向東，李勝.輥式分級(jí)機(jī)的基本原理和尺寸.農(nóng)機(jī)化，2010-0410 卜炎主編.機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)手冊(cè).上冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1998.12：29-34. 11 吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)使用手冊(cè).北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 1998.7.12 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).單行本.軸及其聯(lián)接.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2004.1:54-58.13 濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì).高等教育出版社14 黃秀玲,鄭加強(qiáng)等.水果分級(jí)支撐技術(shù)的研究進(jìn)展J.南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2007,(02).15 劉孟軍河北省棗樹業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、存在的問題及建議河北果樹，1998.(2):6-7.16 梁鴻.中國紅棗及紅棗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、存在問題和對(duì)策的研究D.陜西師范大學(xué),2006.25(9):8-10.17