螺紋螺旋式變形恒定核桃破殼機的設(shè)計

購買設(shè)計請充值后下載，資源目錄下的文件所見即所得，都可以點開預(yù)覽，資料完整，充值下載可得到資源目錄里的所有文件?！咀ⅰ浚篸wg后綴為CAD圖紙，doc,docx為WORD文檔，原稿無水印，可編輯。具體請見文件預(yù)覽，有不明白之處，可咨詢QQ:12401814 采用螺旋槽推力軸承的電動機作為一種粘性的運作真空泵降低激光掃描儀功率損耗的一種理論摘要 我們提出了一種采用螺旋槽推力軸承的電動機作為一種粘性的運作真空泵降低激光掃描儀風(fēng)阻的功率損耗。使用螺旋槽推力軸承掃描儀在空氣中抽吸理論的提出，減少了內(nèi)壓力的空間。抽水的表現(xiàn)和螺旋槽推力軸承的靜態(tài)特性是經(jīng)過數(shù)值模擬和實驗調(diào)查過的。這兩個數(shù)值的計算理論被用于研究螺旋槽推力軸承的抽水特性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：一個具有15螺旋溝槽的軸承在2000轉(zhuǎn)和2.5微米的軸承間隙使使空間的壓力減少到了0.01MPa以下，這已經(jīng)足夠作為支持旋轉(zhuǎn)軸的承載能力。1、簡介 激光掃描馬達轉(zhuǎn)速近年來顯著增長，但是由于旋轉(zhuǎn)速度的增加，激光多能鏡掃描儀引起的功率損耗也急劇增加。這個速度增加也導(dǎo)致其他問題，比如溫度的顯著上升和電機功率消耗的顯著增加。因此在掃描器電機的外殼內(nèi)充滿氦氣是減少風(fēng)阻功率消耗的有效措施。但是這種方法也有不好的地方，要長時間限制空間溫度上升是非常困難的。 吉本和高橋（1999）提出了一個新的方法來降低多棱鏡的風(fēng)阻功率損耗。他們的方法是使用一個人字形氣體軸頸軸承作為一個真空泵來進行抽吸如圖1.當(dāng)電動機開始旋轉(zhuǎn)，由于真空泵的粘性效果，空間中的氣體被抽吸了出來。據(jù)報道：在這個多棱鏡激光掃描儀風(fēng)阻電機功率損耗是常規(guī)電機轉(zhuǎn)速達到30000轉(zhuǎn)時的功率消耗的一半如圖2。 順便說一下，小型化的影印機和激光打印機要有一個更高的輸出速度這種方式也是需要的。因此這些設(shè)備小型化是目前需要解決的重要問題。激光掃描馬達所示圖一：被用作一人字形溝槽真空泵。因此，這一掃描儀的小型化是通過縮短泵的長度來防止泵的性能惡化。因此，我們建議用一個螺旋槽推力軸承的真空泵更容易實現(xiàn)與真空泵電機的小型化激光掃描儀.，支持掃描儀鏡和轉(zhuǎn)子重量的建議也被提了出來。要確立我們提出的優(yōu)化設(shè)計軸承，螺旋槽推力軸承的抽水特點也不得不在論上進行確定。一些研究人員對壓縮機螺旋槽軸承的抽水特點進行了研究，詹姆斯和波特（1967）對螺旋槽推力軸承用作壓縮機的性能的數(shù)值進行了分析。佐藤等人（1990年）和佐藤和騎士（1992）報告了人字形和螺旋槽粘性泵的性能，并討論了壓縮機的最佳槽的幾何形狀，田中村木（1991）開發(fā)了一種激光掃描馬達，該掃描儀的主軸是由一個螺旋槽徑向軸承產(chǎn)生的壓縮空氣來支持的。吉本等（2000年）的理論和實驗研究了氣體在粘性真空滑動軸承中被抽吸的現(xiàn)象。他們指出大于0.01的軸承間隙Knudsen數(shù)影響了粘性真空泵的抽水特點。如上所述，我們提出螺旋槽氣動推力作為一種粘性真空泵，將使我們能夠降低在激光掃描儀多棱鏡風(fēng)阻電機功率損耗。此外，我們對抽水和承載特性進行了理論和實驗研究，勇兩種數(shù)值計算方法對滑流進行研究，第一種方法采用的是惠普爾（1958年），Vohr及周（1965年）和Malanoski潘（1965）的窄槽理論報告。第二種方法是川端（1986年）使用邊界擬合坐標(biāo)系統(tǒng)分歧配方（DF）的方法。因此，這項工作的目標(biāo)是要證實在理論和實驗研究后激光掃描馬達軸承有用之處。2、使用螺旋槽氣動推力軸承掃描馬達作為一種粘性的真空泵 圖3顯示了激光掃描儀采用螺旋槽氣動推力軸承運轉(zhuǎn)馬達作為一種粘性真空泵的結(jié)構(gòu)，軸的位置是固定的，轉(zhuǎn)子和鏡是旋轉(zhuǎn)的。兩個相同的螺旋槽氣動推力軸承位于轉(zhuǎn)子的上部和下部，在推力軸承的內(nèi)圈，鉆有幾個小孔以致泵中的空氣可以通過這個漏洞來進行抽吸。這個空間可以保持在真空中密封緊密。圖4顯示了螺旋槽推力軸承的幾何構(gòu)型，以及本文所用的符號，許多螺旋槽帶有傾斜角，b形成甚至間隔于軸承圓周方向的表面上。此外，半徑最短長度，lw（其中l(wèi)w= R1- R2）的建立，使這兩個軸承泵支持轉(zhuǎn)子和鏡子的重量。3、數(shù)值計算方法 兩種計算方法被建議用來獲取推力軸承抽水的特性數(shù)值，第一種方法用的是窄槽理論和第二種方法是用邊界擬合坐標(biāo)系的測向方法。此外，Burgdorfer建議（1959年一階滑移流）在計算軸承間隙中。3.1窄槽理論在由Malanoski和潘（1965）提出的窄槽理論中，假設(shè)螺旋槽數(shù)是無限的，而寬度是微不足道的。由于在圓周方向沒有壓力梯度，在螺旋槽的質(zhì)量流率在R-方向區(qū)域是 在內(nèi)圈的推力軸承質(zhì)量流率為 為了獲得在壓力分布的數(shù)值計算，在軸承間隙的連續(xù)性方程中的一個小元素在使用方程被進行了假設(shè)(1)和 (3) 派生方程數(shù)值的求解，假設(shè)在下面的邊界條件， （4）在其中是為最終在沒有壓力流量在軸承間隙存在的定義。因此，最終的壓力，可以通過求解方程。 （1）根據(jù)邊界條件，有q=0。此外，當(dāng)一個負載被施加于轉(zhuǎn)子上，根據(jù)流量連續(xù)性方程就可以得到空間的壓力。3.2DF法邊界擬合坐標(biāo)系統(tǒng)在窄槽理論，槽數(shù)假設(shè)是無限的，因此溝槽數(shù)目的抽水特點是用這一理論并不適用。因此，我們使用了邊界擬合坐標(biāo)系中的DF方法計算凹槽數(shù)方法。在邊界安裝質(zhì)量流量坐標(biāo)系，n-g坐標(biāo)，如圖所示5，通過轉(zhuǎn)化，推導(dǎo)出由川端康成（1986）提出R -坐標(biāo)。對于質(zhì)量流量在方向 對于在方向質(zhì)量流量 圖5顯示了清除控制體積在軸承里的質(zhì)量流量連續(xù)性假設(shè)。因此，在正常的質(zhì)量流率方向的常數(shù)或邊界是由下列公式給出來源于連續(xù)性質(zhì)量和流量3.3計算在一個密封容積隨著時間的推移壓力的變化轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動后在密閉容積中的壓力計算公式（1）假設(shè)沒有軸向負荷強加給轉(zhuǎn)子，并且上下軸承間隙相同，然后通過窄槽理論，質(zhì)量流量在單位時間內(nèi)給出率為假設(shè)在同一時刻一定體積的空氣中容積的質(zhì)量為G(t)，在等溫條件下質(zhì)量的增量表達式為：此外式中的壓力P密度q 容積中在時間t時刻時的質(zhì)量為m，由下式給出： 將式（11）代入式（10）中有在時間t + Dt,時刻的壓力如下：在計算當(dāng)中我們假設(shè)T= 0.0167 并且在T=0時刻容積的初始壓力定位大氣壓力，其中的壓力包含在（1）條件下（12）中受到的外界條件影響4、計算的結(jié)果 如上所述，窄槽理論不能用于估計螺旋槽軸承泵凹槽數(shù)量影響的特點，雖然這個理論非常簡單但是對于設(shè)計氣動螺旋槽是非常有用的。因此，窄槽理論是否適合螺旋槽推力軸承抽水特性預(yù)測通過在這紙上的對比獲得的數(shù)據(jù)證實了DF理論。在我們的計算中使用的主要尺寸見表1在圖6中用邊界擬合坐標(biāo)系的方法對n=8和15時的壓力分布圖DF理論可以用來對凹槽的形狀進行考慮計算如圖6因此，可以看出，在圓周方向凹槽壓力分布變化的情況。通過增加數(shù)量的凹槽，凹槽之間的下跌壓力變化，通過預(yù)見壓力分布的方法，將獲得使用窄槽理論。圖7把極限壓力下對使用窄槽理論與用DF理論考慮軸承間隙做了一個對比，使用df方法溝槽的數(shù)量從6改變到15，如圖7中不考慮滑流效應(yīng)的理論使用窄槽理論也可以參考。正如圖中可以看到使用DF理論n=15的最終壓力與采用窄溝理論基本相同最終壓力隨著溝槽數(shù)量的減少而增加。然而如圖7顯示溝槽數(shù)量的效應(yīng)并不是很大。從這些意見中，因為螺旋槽軸承n= 15被用于實驗然后使用窄槽進行理論計算和討論。圖8顯示了理論壓力分布在0.4個軸向壓力的影響以減小內(nèi)圈的承載能力。在沒有軸承間隙的地方內(nèi)圈的地方壓力分布差異較小，這種情況下只能產(chǎn)生消極的負載能力。與此相反在大型軸承中這樣的差異較大。此外，極限壓力，聚氨酯對內(nèi)圈區(qū)域不敏感。圖9軸向位移和負載能力在20000轉(zhuǎn)時之間的關(guān)系。傳統(tǒng)的軸承在大氣壓力下操作與軸承的負荷能力相比較，軸承的負載能力比傳統(tǒng)的那些較小但是它足以支持掃描儀轉(zhuǎn)子的運作。為0.1時的承載能力相當(dāng)于約負荷4N的影響，5、對比實驗結(jié)果 為了驗證計算結(jié)果，我們進行了一系列實驗圖10顯示了儀器用于測量泵和擬議軸承的負荷能力實驗，多邊形鏡子是一個重視的轉(zhuǎn)子這是由三氣靜壓軸承支撐的。多邊形鏡子是位于兩個相同的氣動螺旋槽推力軸承，鏡子和推力軸承陶瓷制造的。多邊形的鏡子外層空間是連接到一個有六十五立方厘米量密封管容積。容積內(nèi)部的壓力測量采用真空壓力表，推力軸承軸承間隙使用間隔由圖板甲表示不同厚度來改變?nèi)鐖D10，轉(zhuǎn)子是使用直流電動機操作的。圖11顯示了經(jīng)過旋翼開始旋轉(zhuǎn)后，內(nèi)部壓力之間的關(guān)系。轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動后五分鐘后容積內(nèi)部的壓力迅速下降。圖12顯示了當(dāng)轉(zhuǎn)速和軸承間隙發(fā)生時變化時的極限壓力正如圖12中可以看到：當(dāng)容積壓力0.01 MPa在20000轉(zhuǎn)的速度運行時提出用螺旋槽推力軸承可以使負載明顯下降。圖13顯示了容積的極限壓力負載變化對軸承的影響。在這個實驗中，轉(zhuǎn)子=180克的質(zhì)量被用于施加在軸承上的負載。該試驗臺是設(shè)置在一個電磁吸盤其在水平方向具有一個傾斜角度。正如圖13中可以看到最終的壓力不會受到負荷的巨大影響，并且提出軸承可以支持在沒有任何附加影響下轉(zhuǎn)子的特點。6、結(jié)論 我們已經(jīng)開發(fā)出一種螺旋槽氣動推力軸承作為真空水泵軸承的運作的一種激光馬達，以減少多邊形的定子和風(fēng)阻功率的損耗。并對軸承的特性進行了理論與實驗的驗證研究。因此，推導(dǎo)出下面的結(jié)論：1、 這種設(shè)想在hr0= 2.5um在2000轉(zhuǎn)時螺旋旋槽減少了軸承密封容積的壓力。2、 雖然擬議的軸承承載能力相對于大氣壓力軸承較小，但是它足以支持這種類型的轉(zhuǎn)子質(zhì)量。3、提出了可以很好地預(yù)測影響抽水性能的計算方法- 6 -塔里木大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告課題名稱 螺旋式核桃剝殼機的設(shè)計 學(xué)生姓名 學(xué) 號 所屬學(xué)院 機械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機械化及其自動化 班 級 指導(dǎo)教師 起止時間 機械電氣化工程學(xué)院教務(wù)辦制填 表 說 明一、學(xué)生撰寫開題報告應(yīng)包含的內(nèi)容：1、本課題來源及研究的目的和意義；2、本課題所涉及的問題在國內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析；3、對課題所涉及的任務(wù)要求及實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析；4、本課題需要重點研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路；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度計劃；7、主要參考文獻（不少于7篇）。二、本報告必須由承擔(dān)畢業(yè)論文（設(shè)計）課題任務(wù)的學(xué)生在接到“畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書”的兩周內(nèi)獨立撰寫完成，并交指導(dǎo)教師審閱。三、開題報告要求手寫體，字數(shù)在3000字以上，由學(xué)生在本報告冊內(nèi)填寫，頁面不夠可自行添加A4紙張。四、每個畢業(yè)論文（設(shè)計）課題須提交開題報告一式三份，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。開題報告正文一、 本課題研究的目的和意義我國的核桃栽培面積約130萬hm2以上,主要種植區(qū)域在西南和西北。在國際市場上,核桃與杏仁、腰果、榛子一起并列為世界4大干果,核桃作為保健食品早已被國內(nèi)外所認識。我國核桃總產(chǎn)量約31萬噸,全國人均占有0. 24kg。這與國際上一些國家相比相差甚遠,如美國人均占有核桃1. 5kg,是我國的6倍。是我國主產(chǎn)核桃的基地之一，種植歷史悠久，品種資源豐富，主要分布在天山以南氣候與土壤等自然條件很是一種值的阿克蘇、巴州、喀什等地區(qū)，種植面積已達300萬畝。隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和核桃種植方式的調(diào)整，核桃已經(jīng)成為農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的特色經(jīng)濟作物之一，且年產(chǎn)量逐年遞增。但是我們不能僅僅依靠買原料來增加收入，而要走農(nóng)產(chǎn)品深加工路線。我國核桃栽培面積大， 產(chǎn)量高， 但是加工技術(shù)落后， 沒有成熟的核桃破殼機械。針對核桃加工存在的問題和市場的需求,確定核桃加工工藝,除脫青皮、分級、清洗、脫水、烘干、去殼、仁殼分離與包裝外,還可進一步深加工。在加工中,存在的問題是核桃脫殼比較困難,主要由人工完成。人工剝殼難以滿足生產(chǎn)發(fā)展的要求,故研制高效剝殼機已成當(dāng)務(wù)之急。研制核桃取仁機的具體任務(wù)是尋找適當(dāng)?shù)?、特別是保證取仁質(zhì)量的破殼工藝方法,研究實現(xiàn)這一工藝方法所要求的機器。本課題研究通過對核桃的物理特性和破殼機械結(jié)構(gòu)研究，采用有限單元法，根據(jù)核桃的幾何尺寸和物理參數(shù)，對核桃在不同方位加載下的受力狀態(tài)進行核桃殼的力學(xué)特性分析與試驗，設(shè)計一種新型螺旋式核桃破殼機構(gòu)。實際上實現(xiàn)核桃取仁機械化, 對解放勞動力, 支援農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有重要意義，同時避免衛(wèi)生狀況難以達標(biāo)和造成核桃殼的浪費。核桃出口國家較多, 進口國家比較集中, 國際市場斗爭十分激烈, 實現(xiàn)核桃加工機械化, 有利于我們搶時間, 爭速度, 支援外貿(mào)。機械取仁有希望提高取仁質(zhì)量,增加外匯, 同時, 大規(guī)模集中加工, 便于綜合利用。核桃仁中約占5%的碎末可以集中榨油, 核桃殼可以制成活性炭、過濾器中的濾料和堵漏材料等。因此，結(jié)合核桃的加工工藝，研究核桃物理特性和破殼裝置的技術(shù)措施，可以填補螺旋式核桃破殼機械的理論知識的空白，推進堅果類破殼機械的技術(shù)進步，提高破殼取仁效率及其果仁衛(wèi)生安全保障，具有十分重要的理論和實踐意義。二、 本課題所涉及的問題在國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析 1. 國外的研究現(xiàn)狀 堅果類破殼問題的研究， 國外早在20世紀60年代初，就著手研制各種堅果破殼機具，至80年代初，美國、意大利、法國等已相繼推出了各種堅果破殼機，如夏威夷、杏仁破殼機等。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，堅果破殼機具已日趨成熟，目前正朝著機電一體化方向發(fā)展。如蘇聯(lián)專利破裂松果的方法，日本專利破除栗殼的方法。 2. 國內(nèi)的研究現(xiàn)狀 目前, 國內(nèi)研制的機械擠壓式核桃破殼機有多種, 實現(xiàn)核桃破殼的結(jié)構(gòu)主要有: 雙齒盤齒板式、對輥窩眼式、內(nèi)磨與外磨式、圓盤與圓盤式、圓盤與偏心圓弧板式、圓盤與直板式 1 。其原理都是利用擠壓破殼間距與核桃外形尺寸形成間距差, 通過間距差使核桃殼破裂。但這幾種核桃破殼結(jié)構(gòu)在控制間距差方面均不理想, 因而破殼取仁效果較差。就說我國對棉核桃殼剝?nèi)∪蕶C理的研究，在理論和實踐方面都做了有益的探討，但均未解決好核桃去殼取仁的問題。如陜西、山西的核桃剝殼機，性能不甚好，勞動生產(chǎn)率低，且菌感染指數(shù)高于國際食品衛(wèi)生法規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，影響了桃仁的品質(zhì)，降低了換匯率。 3. 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析 日前核桃破殼取仁有以下幾種方法：離心碰撞式破殼往?；瘜W(xué)腐蝕法。真空破殼取仁法。超聲波破殼法。定向擠壓破殼法。第一種方法，碎仁太多所以應(yīng)用很少；第二種方法，由于在實際操作中不好控制仁易受到腐蝕，處理不好還會造成對環(huán)境的污染，因此人們不愿接受；第三、四種方法設(shè)備昂貴，破殼成本高，且破殼效果不夠理想；只有第五種方法值得探索。但由于核桃品種繁雜，尺寸差異較大、形狀不規(guī)則、殼仁間隙小，所以核桃的破殼取仁難度較大。破殼后還需進行殼仁分離。鑒于殼仁密度相差不大，加之碎殼、碎仁上有許多毛刺，所以殼仁分離也有相當(dāng)難度。解決以上難題的方法就是將破殼取仁分解為分緩、導(dǎo)向、擠壓殼(多點)、殼仁分離四部分，逐一加以解決。三、 對本課題所涉及的任務(wù)要求及實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析1. 任務(wù)要求（1） 通過查找文獻、試驗和統(tǒng)計等多種方法確定設(shè)計方案；（2）對核桃破殼機械的破殼裝置進行研究，進行實地數(shù)據(jù)采集；（3）了解核桃破殼裝置的工作原理和核桃的物理特性，提出主要問題，給出初步的設(shè)計方案；（4）完成關(guān)鍵部件的設(shè)計，并在室內(nèi)試驗的基礎(chǔ)上，對試驗結(jié)果進行分析，找出各參數(shù)的最佳組合。 2.可行性分析本課題要求設(shè)計螺旋式核桃破殼取仁機，設(shè)計過程中主要是對破殼機的破殼裝置進行分析研究，掌握其工作原理，動力特性，破殼強度，工作轉(zhuǎn)速等。采用理論分析和試驗研究相結(jié)合的方法，采用CAD、Solid works繪圖軟件進行設(shè)計，并對涉及結(jié)果進行分析，對核桃破殼機進行設(shè)計。理論分析采用概率統(tǒng)計學(xué)和力學(xué)分析法，分析并計算各個實際參數(shù)和運動條件，設(shè)計出能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)定目標(biāo)的核桃破殼機。 。四、 本課題需要重點研究的關(guān)鍵問題及解決的思路 本課題重點研究的是：依據(jù)核桃的品質(zhì)分級和核桃破殼機的檢測現(xiàn)狀及相關(guān)的實驗條件，采集有關(guān)數(shù)據(jù)，進行破殼裝置的實驗研究和設(shè)計。 關(guān)鍵是：分析核桃破殼機破殼裝置和核桃物理特性的特點，設(shè)計可實現(xiàn)破殼效率高的實驗裝置，畫出初步的裝置框圖。 解決思路：查閱參考有關(guān)核桃破殼裝置和核桃物理特性的文獻。核桃大小有異，所以要求核桃剝殼機要具有分級裝置，主要是可進行破殼定量調(diào)控，實現(xiàn)這一點就可提高破殼機的利用率。五、 完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法完成本課題，首先，要對計算機繪圖有熟練的掌握和技巧；其次，要了解核桃破殼機的工作原理和核心部件的零件組成。還有，收集到核桃破殼機分級裝置、破殼裝置、分離裝置的技術(shù)參數(shù)，最后就是要靜下心來，仔細畫圖。其中計算機繪圖有一定基礎(chǔ)，需要在不斷的深入工程中不斷加強。核桃破殼機的工作原理也知道，對于其核心部件的外形和尺寸可以查閱資料得知。技術(shù)參數(shù)的話現(xiàn)有的資料有限，可以去相關(guān)工廠采集數(shù)據(jù)參數(shù)。最重要的還是能否在規(guī)定的計劃時間內(nèi)完成繪圖工作，前面的基礎(chǔ)根本不足以去完成工作，這樣邊學(xué)邊畫效率無法提高。所以一定要安安靜靜的去繪圖，認認真真的對待這份工作，才能達成最終目的。六、 完成本課題的工作方案及進度計劃本課題的完成方式是以計算機輔助設(shè)計CAD和Solid works為依托，仿真、模擬出螺旋式核桃剝殼機的工作原理和動畫，通過對核桃剝殼機實際工作工程中的數(shù)據(jù)采集，植入真實數(shù)據(jù)，將核桃剝殼機的全過程以動畫形式呈現(xiàn)出來。擬定工作進度是（以周為單位）1、第1周，任務(wù)書制定，確定設(shè)計計劃。2、第2-3周，撰寫開題報告，確定課題研究的意義和方法。3、第4-6周，進行可行性論證，確定設(shè)計方案和草圖。4、第7-10周，繪制模型零件圖、裝配圖、3D實體圖、動畫模擬圖。5、第11-12周，設(shè)計說明和對設(shè)計圖進行修改、分析。6、第13周，設(shè)計答辯準(zhǔn)備工作。7、第14周，最后修正，提交設(shè)計。七、 主要參考文獻1. 史建新6PH-150型核桃破殼機期刊論文-糧油加工與食品機械 2000(01)2. 張仲欣，對輥窩眼式核桃開口機設(shè)計洛陽工學(xué)院學(xué)報199920(4)：8113. 吳斌方等綿核桃剝殼取仁機的研制，湖北工學(xué)院學(xué)報1995 4. 陳秉均，美國胡桃加工技術(shù)的新進展農(nóng)機情報資料1985(9)38435. 史建新，辛動軍，國內(nèi)外核桃破殼取仁機械的現(xiàn)狀及問題探討.農(nóng)機化，2001.（6）：29-326. 張林泉，龔麗，剝殼機具的現(xiàn)狀及效果改進方法的探討.食品機械，2006，（7）：72-747. 趙學(xué)篤，陳元生，張守勤，農(nóng)業(yè)物科學(xué).北京：機械工業(yè)出版社，1986年8. 辛動軍，核桃破殼取仁方法及試驗研究，農(nóng)業(yè)大學(xué).2002年5月9. 吳守一，郭永宏.農(nóng)業(yè)物料空氣動力學(xué)特性的研究.種子加工技術(shù)，1986，（1）：16-18 學(xué)生簽名 年 月 日 指導(dǎo)教師審閱意見指導(dǎo)教師簽名 年 月 日 螺旋式核桃破殼機的設(shè)計,學(xué)生姓名：張婷婷指導(dǎo)老師：蘭海鵬班級：農(nóng)機12-1,本設(shè)計的主要內(nèi)容,研究本設(shè)計的目的和意義方案的選擇和確定破殼機的結(jié)構(gòu)及工作過程破殼機構(gòu)主要的部件結(jié)論,本設(shè)計研究的目的和意義,目的：本課題的主要動力來源于電動機，通過電動機帶動螺旋輸送器，使核桃與套筒擠壓并向前輸送，從而達到尺寸各異的核桃的破殼目的。意義：結(jié)合核桃的加工工藝，研究核桃物理特性和破殼裝置的技術(shù)措施，可以填補螺旋式核桃破殼機械的理論知識的空白，對提高破殼取仁效率及其果仁衛(wèi)生安全保障，具有十分重要的理論和實踐意義。,方案確立,結(jié)合目前的研究條件，此破殼機采用環(huán)階梯擠壓破殼，將核桃送入螺旋式輸送軸，通過與套筒不同間隙的配合將不同尺寸的核桃剝殼，這種機器結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，傳動效率高、噪聲小，中小型農(nóng)戶都可適用。,螺旋式核桃破殼機的結(jié)構(gòu),經(jīng)過多次的討論和實地的考察，確定了破殼機所需要的結(jié)構(gòu)，主要包括螺旋輸送軸、套筒、動力傳遞系統(tǒng)等,螺旋軸設(shè)計,套筒設(shè)計,套筒1、套筒2、套筒3,機架的設(shè)計,入料口、出料口設(shè)計,帶輪設(shè)計,小帶輪大帶輪,螺旋式核桃破殼機的工作過程,電動機啟動后，通過螺旋輸送軸與套筒將不同尺寸的核桃送入間隙內(nèi)，大小不一的核桃在套筒與螺旋軸的配合下從套筒內(nèi)破殼擠出。,設(shè)計小結(jié),該方案圍繞核桃破殼機的設(shè)計進行，主要對核桃破殼方式加以整合，重點對核桃破殼方式進行了設(shè)計與探索。該方案的優(yōu)點在于它不需要進行分級處理，能對各種尺寸的堅果（不僅針對核桃）進行破殼，并填補了螺旋式破殼機械的空白。缺點在于，它還沒有進行試驗研究，缺乏實踐證明，在工作過程中有可能造成堵塞問題。,設(shè)計心得,通過這次設(shè)計,我認真地完成了設(shè)計任務(wù)書既定的目標(biāo)，綜合運用所學(xué)知識和繪圖機能，使自己得到了一次實質(zhì)的鍛煉。在過程中也暴露了一些問題。通過這次設(shè)計，我將在以后的學(xué)習(xí)和工作中更加努力，不斷改正不足，提升自我。,請各位老師批評指正！謝謝, 12 屆畢業(yè)設(shè)計 螺紋螺旋式變形恒定核桃破殼機設(shè)計說明書學(xué)生姓名 學(xué) 號 所屬學(xué)院 機械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機械化及其自動化 班 級 指導(dǎo)教師 日 期 塔里木大學(xué)教務(wù)處制前 言我國的核桃栽培面積約130萬hm2以上,主要種植區(qū)域在西南和西北。在國際市場上,核桃與杏仁、腰果、榛子一起并列為世界4大干果,核桃作為保健食品早已被國內(nèi)外所認識。我國核桃總產(chǎn)量約31萬噸,全國人均占有0.24kg。這與國際上一些國家相比相差甚遠,如美國人均占有核桃1.5kg,是我國的6倍。是我國主產(chǎn)核桃的基地之一，種植歷史悠久，品種資源豐富，主要分布在天山以南氣候與土壤等自然條件很是一種值的阿克蘇、巴州、喀什等地區(qū)，種植面積已達300萬畝。隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和核桃種植方式的調(diào)整，核桃已經(jīng)成為農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的特色經(jīng)濟作物之一，且年產(chǎn)量逐年遞增。但是我們不能僅僅依靠買原料來增加收入，而要走農(nóng)產(chǎn)品深加工路線。我國核桃栽培面積大，產(chǎn)量高，但是加工技術(shù)落后，沒有成熟的核桃破殼機械。實現(xiàn)核桃加工機械化,有利于我們搶時間,爭速度, 支援外貿(mào)機械取仁有希望提高取仁質(zhì)量,增加外匯,同時,大規(guī)模集中加工,便于綜合利用。核桃仁中約占5%的碎末可以集中榨油, 核桃殼可以制成活性炭、過濾器中的濾料和堵漏材料等推進堅果類破殼機械的技術(shù)進步。本課題研究通過對核桃的物理特性和破殼機械結(jié)構(gòu)研究，根據(jù)核桃的幾何尺寸和物理參數(shù)，對核桃在不同方位加載下的受力狀態(tài)進行核桃殼的力學(xué)特性分析與試驗，設(shè)計一種新型螺旋式核桃破殼機構(gòu)。結(jié)合核桃的加工工藝，研究核桃物理特性和破殼裝置的技術(shù)措施，可以填補螺旋式核桃破殼機械的理論知識的空白，對提高破殼取仁效率及其果仁衛(wèi)生安全保障，具有十分重要的理論和實踐意義。 目 錄1 緒論11.1研究的目的和意義11.2本課題的研究現(xiàn)狀和分析11.2.1國外研究現(xiàn)狀及分析11.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀及分析11.3本課題需要重點研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路22 螺旋式核桃破殼機結(jié)構(gòu)說明22.1螺旋式核桃破殼機的結(jié)構(gòu)設(shè)計示意圖22.2螺旋式核桃破殼機的工作原理23 傳動方案設(shè)計33.1電動機選擇33.2帶傳動的設(shè)計計算33.3帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計44 軸的設(shè)計64.1軸的設(shè)計64.1.1軸的計算64.1.2求作用在齒輪上的力64.1.3初步確定軸的最小直徑64.1.4擬定軸上零件的裝配方案64.1.5根據(jù)軸向定位要求確定軸的各段直徑和長度。64.1.6軸承端蓋的選擇：74.1.7求輸入軸上的功率74.1.8求作用在齒輪上的力74.2軸的校核74.2.1軸的剛度校核74.2.2軸的強度校核84.2.3求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩94.2.4求危險截面的當(dāng)量彎矩94.2.5計算危險截面處軸的直徑94.3附件的設(shè)計94.3.1軸系零件的定位與軸承的選擇94.3.2軸承的選擇9總結(jié)11致謝12參考文獻13 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計1 緒論1.1 研究的目的和意義 我國的核桃栽培面積約130萬hm2以上,主要種植區(qū)域在西南和西北。在國際市場上,核桃與杏A仁、腰果、榛子一起并列為世界4大干果,核桃作為保健食品早已被國內(nèi)外所認識。我國核桃總產(chǎn)量約31萬噸,全國人均占有0.24kg。這與國際上一些國家相比相差甚遠,如美國人均占有核桃1.5kg,是我國的6倍。是我國主產(chǎn)核桃的基地之一，種植歷史悠久，品種資源豐富，主要分布在天山以南氣候與土壤等自然條件很是一種值的阿克蘇、巴州、喀什等地區(qū)，種植面積已達300萬畝。隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和核桃種植方式的調(diào)整，核桃已經(jīng)成為農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的特色經(jīng)濟作物之一，且年產(chǎn)量逐年遞增。但是我們不能僅僅依靠買原料來增加收入，而要走農(nóng)產(chǎn)品深加工路線。我國核桃栽培面積大，產(chǎn)量高，但是加工技術(shù)落后，沒有成熟的核桃破殼機械。針對核桃加工存在的問題和市場的需求,確定核桃加工工藝,除脫青皮、分級、清洗、脫水、烘干、去殼、仁殼分離與包裝外,還可進一步深加工。在加工中,存在的問題是核桃脫殼比較困難,主要由人工完成。人工剝殼難以滿足生產(chǎn)發(fā)展的要求,這就迫切需要設(shè)計生產(chǎn)出能進行機械或半機械化加工的核桃破殼機，以提高核桃剝殼的生產(chǎn)效率。針對市場上各種核桃破殼機破殼的生產(chǎn)效率低，破殼難，成本高，加工不方便的問題及市場的需求不能滿足需求的狀況，本課題研究通過對核桃的物理特性和破殼機械結(jié)構(gòu)研究，根據(jù)核桃的幾何尺寸和物理參數(shù)，對核桃在不同方位加載下的受力狀態(tài)進行核桃殼的力學(xué)特性分析與試驗，設(shè)計一種新型螺旋式核桃破殼機構(gòu)。 此種核桃破殼機可以破殼品種繁雜、尺寸差異較大、形狀不規(guī)則的核桃，并在使用中破殼率高，破殼后的籽仁破碎率低，損失小，成本低，機具的運動性穩(wěn)定，能夠投入生產(chǎn)。則該方法破殼值得投入設(shè)計，具有很好的前景。1.2 本課題的研究現(xiàn)狀和分析1.2.1 國外研究現(xiàn)狀及分析國外早在20世紀60年代，就著手研制核桃破殼機具，至80年代，美國、意大利、法國等已相繼推出了各種破殼機。經(jīng)過這么多年，核桃破殼機以及堅果破殼機具已日趨成熟。主要的核桃破殼機研究有：JEAN-PIERRE LACOMBE研制的申請?zhí)枮镕R9009864A核桃破殼機1。該機包括一四周封閉,底部連接出料斗,頂部設(shè)置喂料斗的長方形空腔體?？涨惑w的底部靠支腿支撐?？涨恢邪仓糜?上、下傳動軸,電機轉(zhuǎn)動通過鏈傳動帶動上傳動軸一起運動。上、下傳動軸依靠輸送鏈實現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動。在上傳動軸的一端上裝設(shè)有支撐法蘭盤。在支撐法蘭盤的一周上固定若干個小氣缸。每個小氣缸內(nèi)裝設(shè)有一個氣錘。氣泵工作時,通過調(diào)節(jié)進氣氣壓、復(fù)位氣壓、泄氣氣壓的壓力大小可實現(xiàn)高壓氣流在小氣缸內(nèi)推動氣錘做往復(fù)運動,從而實現(xiàn)氣錘的撞擊破殼。輸送鏈和氣錘的運動依靠電磁閥來實現(xiàn)同步運動。該機結(jié)構(gòu)緊湊,操作輕便省力,破殼速度快且核桃的破損率低。MTCHEDLIDZE VAKHTAN 研制的申請?zhí)朘R20097000061核桃破殼機2。該機包括機架、主軸、核桃夾持裝置、擊打裝置、料箱、撥輪、出料裝置、減速器、輸送裝置等；擊打裝置進氣管、夾持裝置進氣管、擊打氣缸穩(wěn)壓罐、夾持氣缸穩(wěn)壓罐組成核桃破殼裝置的氣動系統(tǒng)；擊打裝置控制閥、夾持裝置控制閥、傳感器和控制器組成核桃破殼裝置的控制系統(tǒng)；導(dǎo)向滾輪驅(qū)動鏈、輸送裝置驅(qū)動鏈輪、毛刷、護板、核桃壓板等組成核桃破殼裝置的輸送系統(tǒng)；核桃夾持裝置、擊打裝置在主軸驅(qū)動鏈輪的驅(qū)動下隨著主軸一同旋轉(zhuǎn)構(gòu)成一個多工位氣動式核桃破殼裝置,該裝置與核桃輸送裝置同步運動,從而實現(xiàn)核桃輸送、定位、喂入夾持、破殼和卸料的連續(xù)作業(yè)。VAN RIPER CLIFF研制的公開號為US4246699 核桃破殼機3。該機是螺旋碾桶和軋輥配合,實現(xiàn)核桃破殼。選擇軋楞傾角、碾桶螺距和軋輥轉(zhuǎn)速為正交試驗的3個因素,并通過極差分析和方差分析,確定軋楞傾角為15、軋輥轉(zhuǎn)速20 r/m in和碾桶螺距為2倍柵格寬度為其最優(yōu)組合。試驗結(jié)果表明,該設(shè)備破殼率99.4%、碎仁率為0.6%,改善了破殼質(zhì)量,并提升了核桃破殼機械化生產(chǎn)水平。1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀及分析我國在傳統(tǒng)的脫殼設(shè)備的基礎(chǔ)上，盡管正在研制和開發(fā)各種類破殼機械，但其發(fā)展相當(dāng)緩慢，同時成熟的機型及進行批量生產(chǎn)的不多，遠遠落后于農(nóng)產(chǎn)品深加工的需求。在技術(shù)上還存在如下問題：（1） 破殼率低，破殼后的籽仁破碎率高，損失大。（2） 機具性能不穩(wěn)定，適應(yīng)性差。（3） 作業(yè)成本偏高，我國破殼機械尚未形成規(guī)模和系列，多數(shù)單機制造，制造工藝水平較低，故制造成本偏高。（4） 有些產(chǎn)品僅進行了樣機試制或少量試生產(chǎn)，未進行大量生產(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題。目前，具有代表性的核桃破殼機主要有：史建新,董詩韓等研制一種核桃剝殼機,該機包括機架、喂料斗、定錐形筒、動錐形筒、調(diào)節(jié)機構(gòu)、出料斗、布料蓋板、帶傳動、電機等。動錐形筒上部安裝有布料蓋板；定錐形筒同心套裝在動錐形筒外部,形成錐環(huán)形核桃剝殼型腔；調(diào)節(jié)機構(gòu)可上下移動定錐形筒,從而改變錐環(huán)形核桃剝殼型腔大小；當(dāng)動錐形筒旋轉(zhuǎn)時核桃依靠動錐形筒和定錐形筒對核桃的擠壓和剪切作用下破裂核桃,破裂的核桃從出料口排出。本核桃剝殼機,結(jié)構(gòu)簡單、破殼品種多樣化,能實現(xiàn)核桃的機械化剝殼4。李長泰發(fā)明的一種自動核桃破殼機,該機解決了現(xiàn)有核桃破殼設(shè)備勞動強度大,效率低的問題。自動核桃破殼機,包括可間隙轉(zhuǎn)動的送料盤,送料盤上沿圓形軌跡均布有若干圓孔,送料盤的下方為工作面,送料盤的上方為可間歇升降的壓頭。自動化程度高,破殼效率高,破殼質(zhì)量好5。李忠新,楊軍,楊莉玲,帕哈爾鼎,楊忠強,劉奎,崔寬波,劉佳,沈曉賀,朱占江,買合木江等研制的一種核桃破殼機，該機由進料口、轉(zhuǎn)盤、導(dǎo)向板、通風(fēng)道、機體、導(dǎo)料板、出料口、電機、皮帶輪、軸等組成；機體頂部連接有箱蓋,在箱蓋的中間部位連接有進料口；轉(zhuǎn)盤在軸的帶動下旋轉(zhuǎn),導(dǎo)料板焊接在機體上?？蓪Σ煌N類核桃進行破殼,核桃仁破碎率低,表面磨損少、生產(chǎn)率高。李忠新,楊軍,韓小軍,楊莉玲,李新明,王釗英,齊新洲等人員研制的平板擠壓式核桃破殼機，該機包括殼體、底座、傳動電機、主動破殼板、被動破殼板、調(diào)距手輪、進料斗、導(dǎo)料斗組成。殼體頂部設(shè)置進料斗,殼體的底部靠底座支撐。殼體空腔中分別裝設(shè)有主動、被動破殼板,主動破殼板通過偏心軸的從動齒輪與調(diào)速電機傳動軸上的主動齒輪嚙合一起運動。被動破殼板與殼體外側(cè)的螺紋管連接,螺紋管與螺紋頂桿相配合,螺紋頂桿的外側(cè)固定一調(diào)距手輪,通過調(diào)距手輪的旋轉(zhuǎn),可實現(xiàn)調(diào)節(jié)兩破殼板之間的間隙?？蓪Ω鞣N類 型的堅果類進行破殼,不會將果仁破碎,破殼時果殼不會四處飛濺,該機使用安全、可靠、方便,特別適合于核桃種植戶和核桃加工企業(yè)使用7。1.3 本課題需要重點研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路重點設(shè)計機架部分和工作部分，機架內(nèi)容要包含核桃破殼整體裝置，以實現(xiàn)安全平穩(wěn)、定位準(zhǔn)確的整體，以及破殼的受力分析，確定破殼的形狀大小。核桃破殼機的設(shè)計是一個相當(dāng)復(fù)雜的系統(tǒng)工作，所牽涉的問題也很多，如功能、強度、可靠性、經(jīng)濟性和標(biāo)準(zhǔn)化等。無論是總體布局、傳動方式還是零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計都必須綜合考慮各方面的因素，仔細分析比較，選擇最優(yōu)化方案，選出了螺紋螺旋式變形恒定核桃破殼機。2 螺旋式核桃破殼機結(jié)構(gòu)說明2.1 螺旋式核桃破殼機的結(jié)構(gòu)設(shè)計示意圖 1.喂料口 2.套筒 3.螺旋軸 4.出料口 5.機架 圖2-1 螺旋式核桃破殼機結(jié)構(gòu) 經(jīng)過探討，確定圓盤式核桃破殼機的總體結(jié)構(gòu)，包括螺旋軸、喂料口、套筒、出料口、破殼室、機架等。2.2 螺旋式核桃破殼機的工作原理該機主要由機架、喂料斗、破殼螺旋軸、套筒、出料斗、軸、帶、電機等組成，螺旋軸與套筒是主要破殼部件，它們構(gòu)成破殼工作區(qū)，核桃在該區(qū)受到連續(xù)擠壓，受擠壓的核桃沒有很好的破殼，還可以再次進行擠壓，這樣核桃的破殼率就會相對比較高；另外，因為套筒是圓錐形的，與螺旋軸水平放置，所以擠壓間距是變化的，以適應(yīng)不同大小的核桃；套筒是階梯型的，我們可以根據(jù)不同的核桃品種及其大小范圍來增加或減少套筒的最佳使用數(shù)量。3 傳動方案設(shè)計 綜合考慮效率、質(zhì)量、運動性能、生產(chǎn)條件。選擇用普通V帶傳動。帶傳動具有良好的撓性，可緩和沖擊，吸收振動，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉等優(yōu)點。3.1 電動機選擇由配用的電動機的功率P(kW)的大小，要根據(jù)破殼機破開核桃的生產(chǎn)能力Q(t/h)來決定，不宜過大或過小。一般應(yīng)按下式計算：P=(6.410.5)Q。如要求破開得較細，系數(shù)的值可以取大一點，如要求破開得較粗，系數(shù)的值可取小一點。按照經(jīng)驗取Q=100kg/h，則電動機的功率P=10.5100103=1.05kW，查機械手冊8綜合考慮選用Y型三相異步電動機Y90s-2。表3-1 電動機主要性能型 號 額定功率滿載轉(zhuǎn)速額定電流A效 率%功率因數(shù)電動機質(zhì)量Y90s-21.528403.44780.782.322表3-2 電動機主要外形尺寸中心高H外形尺寸L(AC/2+AD)HD底腳安裝尺寸AB地腳螺栓孔直徑K軸伸出尺寸DE安裝鍵部位尺寸F903102451901901401024508電動機主要外形安裝尺寸如圖3-1 圖3-1 電動機 3.2 帶傳動的設(shè)計計算 （1）確定計算功率 其中為工作系數(shù),為傳動的額定功率。 （2）選擇V帶的帶型 根據(jù)、由機械設(shè)計第八版圖8-11選用Y型帶。 （3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗算帶速 初選主動輪的基準(zhǔn)直徑。由機械設(shè)計第八版表8-6和表8-8，取大帶輪的基準(zhǔn)直徑:。 驗算帶速V 因為, 故帶速合適。計算從動輪的基準(zhǔn)直徑。由機械設(shè)計第八版式(8-15a)，計算從動輪的基準(zhǔn)直徑 。 機械設(shè)計第八版表8-8，圓整為。 (4)確定中心距和基準(zhǔn)長度。由機械設(shè)計第八版式(8-20),初定中心距。 由機械設(shè)計第八版式(8-22),計算帶所需的基準(zhǔn)長度 由機械設(shè)計第八版式(8-2)選帶的基準(zhǔn)長度。 按機械設(shè)計第八版式（8-23）計算實際中心距 中心距的變化 ： 驗算小帶輪上的包角 計算帶的根數(shù)由機械設(shè)計第八版式(8-19)知 ，取2根。求作用在在帶輪軸上的壓力由機械設(shè)計第八版表8-3得Y型帶的單位長度質(zhì)量,所以：應(yīng)使帶的實際初拉，作用在軸上的壓力為 3.3 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 小帶輪的材料選擇HT150，由小帶輪的基準(zhǔn)直徑。因此小帶輪可采用實心式；由機械設(shè)計第八版表8-10得Y型槽的結(jié)構(gòu)尺寸，,，。圖3-2 小帶輪結(jié)構(gòu) 圖3-3 大帶輪結(jié)構(gòu)大帶輪的材料選擇，由大帶輪的基準(zhǔn)直徑，因此大帶輪可采用腹板式,由機械設(shè)計第八版表8-10得Y型槽的結(jié)構(gòu)尺,，,，。4 軸的設(shè)計4.1 軸的設(shè)計 設(shè)計的軸長是1007m，分為5段，其結(jié)構(gòu)示意圖如下：圖4-1 軸的結(jié)構(gòu)軸的材料：軸的材料主要是碳剛和合金剛。由于碳剛比合金剛價格便宜，對應(yīng)力集中的敏感性較低，同時也可以用熱處理或化學(xué)熱處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強度，所以本設(shè)計采用45號剛作為軸的材料。調(diào)制處理。第二段軸軸表面淬火，增加其表面的耐磨性能。4.1.1 軸的計算 軸上的功率， ，則 4.1.2 求作用在齒輪上的力已知高速級小齒輪的分度圓直徑因為是標(biāo)準(zhǔn)齒輪所以，所以其圓周力： N 徑向力： 軸向力：= 4.1.3 初步確定軸的最小直徑軸的估算如下：初選材料為45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，由于軸即傳遞轉(zhuǎn)矩又承受彎矩，故式： 查表15-3取=110，且，則 取。輸入軸的最小直徑顯然是安裝凸輪的孔徑，故凸輪的孔徑為。4.1.4 擬定軸上零件的裝配方案軸承座-圓柱套筒和圓錐套筒-軸承-軸承端蓋-帶輪4.1.5 根據(jù)軸向定位要求確定軸的各段直徑和長度。第一段：圓錐滾子軸承，查手冊， 第二段： 第三段：圓錐滾子軸承，查手冊， , 第四段： , 第五段： , 4.1.6 軸承端蓋的選擇選擇凸緣式聯(lián)軸承端蓋（根據(jù)結(jié)構(gòu)）HT150。 （查表11-10） , 。 螺釘直徑，螺釘個數(shù)：個。其參數(shù)如下： 其中：,取，則軸端蓋：。4.1.7 求輸入軸上的功率，則 4.1.8 求作用在齒輪上已知低速級大齒輪的分度圓直徑為則： 4.2 軸的校核4.2.1 軸的剛度校核軸的材料：軸的材料主要是碳剛和合金剛。由于碳剛比合金剛價格便宜，對應(yīng)力集中的敏感性較低，同時也可以用熱處理或化學(xué)熱處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強度，所以本設(shè)計采用45號剛作為軸的材料。調(diào)制處理。經(jīng)過分析，主軸軸的受力最大，而且軸的周向受力是主要的，因此，對該軸進行扭矩校核。軸的結(jié)構(gòu)見圖4-1。軸的扭矩計算電動機輸出轉(zhuǎn)矩： 式中：為電動機額定功率，為電動機轉(zhuǎn)速。主軸輸入轉(zhuǎn)矩： 為帶輪的傳動效率初選為軸承的傳動效率初選根據(jù)要求，軸要滿足下列條軸的強度條件： 式中：為軸的切應(yīng)力，單位；為轉(zhuǎn)矩，單位；為抗扭截面系數(shù)，單位；為許用扭切應(yīng)力，單位。軸的材料Q235,20354540Cr，35SiMn12-2020-3030-4040-52C160-135135-118118-107107-98表4-1 常用材料的值和值該軸的材料為45號鋼，則滿足強度條件，軸是安全的11。軸的剛度計算 式中：為轉(zhuǎn)矩；為受轉(zhuǎn)矩作用的長度， ；G為材料的切變模量，；為軸徑，；為軸截面的極慣性距。,，故軸是安全的。4.2.2 軸的強度校核圓周力： 徑向力： 軸向力： 求垂直面的支承反力（圖b） 求水平面的支承反力（圖c） F力在支點產(chǎn)生的反力（圖d） 外力作用方向與帶傳動的布置有關(guān)，在尚未確定具體布置前，可按最不利情況考慮。繪垂直面的彎矩圖（圖b） 繪水平面的彎矩圖（圖c） F力產(chǎn)生的彎矩圖（圖d） 作用在軸右端的外力： 求合成彎矩圖（圖e）考慮到最不利的情況，把與直接相加。 4.2.3 求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩（圖f） 4.2.4 求危險截面的當(dāng)量彎矩從圖可見，a-a截面最危險，其當(dāng)量彎矩為: 取折合系數(shù)，代入上式得: 4.2.5 計算危險截面處軸的直徑軸的材料為45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表141查得，由表14-3查的許用應(yīng)力，則。 考慮到鍵槽對軸的削弱，將值加大，故，粗取軸徑為，合適，安全。4.3 附件的設(shè)計4.3.1 軸系零件的定位與軸承的選擇軸向定位 為了防止軸上零件發(fā)生沿軸向的移動，必須對其進行定位，來保證齒輪的正確嚙合，根據(jù)軸上零件的的安裝要求和對軸的結(jié)要求，要選擇不同的定位方式，常用的定位方式主要有軸肩定位、套筒定位、軸端擋圈和彈性擋圈，軸間定位方式在本設(shè)計中有用到，具體的結(jié)構(gòu)和參數(shù)見零件圖和明細表。周向定位鍵主要是為了實現(xiàn)軸上零件的周向定位來傳遞轉(zhuǎn)距，鍵的形式用多種，因此要根據(jù)不同的要求來選擇不同型號的鍵，根據(jù)傳動的要求，本設(shè)計全部采用圓頭普通平鍵（A型），它的兩個側(cè)面是工作面，上表面與輪轂槽底之間留有間隙，其主要特點是定心性好、拆裝方便。4.3.2 軸承的選擇主軸通過粉碎室內(nèi)腔，其兩端由軸承固定在機架上。根據(jù)軸受力和軸徑的不同，本設(shè)計選用的軸承是：深溝球軸承。 已知此處軸徑，所以選內(nèi)徑為的軸承，在機械設(shè)計手冊中選擇深溝球軸承；查表6-1，選擇型號為6015 GB/T2761994的軸承。另一處已知軸徑為，所以選內(nèi)徑也為的軸承，選擇型號也為6015 GB/T2761994的軸承。所選的軸承基本參數(shù)如下：軸承外徑： 基本額定動載荷：基本額定靜載荷：圖4-2 軸的受力分析總結(jié)通過此次設(shè)計使我掌握了科學(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繼續(xù)保持這份做學(xué)問的態(tài)度和熱情。我所選設(shè)計題目是“螺紋螺旋式核桃破殼機的設(shè)計”。經(jīng)過查找資料和老師的指導(dǎo)，以及上網(wǎng)搜集更多的相關(guān)學(xué)術(shù)論文、核心期刊、書籍等，終于對核桃破殼機有了一定得了解，心里有了大體的思路。最終確定的核桃破殼機為螺旋式破殼機。該機主要由機架、喂料斗、破殼螺旋軸、套筒、出料斗、軸、帶、電機等。螺旋軸與套筒是主要破殼部件，它們構(gòu)成破殼工作區(qū)，核桃在該區(qū)受到連續(xù)擠壓，受擠壓的核桃沒有很好的破殼，還可以再次進行擠壓，這樣核桃的破殼率就會相對比較高；另外，因為套筒是圓錐形的，與螺旋軸水平放置，所以擠壓間距是變化的，以適應(yīng)不同大小的核桃；套筒是階梯型的，我們可以根據(jù)不同的核桃品種及其大小范圍來增加或減少套筒的最佳使用數(shù)量。通過這段時間的努立，我基本上按要求完成了機械設(shè)計課程設(shè)計中指定的各項任務(wù)，通過這次設(shè)計，進一步提高了我的機械知識水平，鞏固了所學(xué)課程；無論是看圖能力還是畫圖能力都得到了較大的提高，使我們對機械有了更深刻的理解和認識，培養(yǎng)了我綜合運用所學(xué)知識解決工程實踐問題的能力。由于實踐經(jīng)驗和資料的缺乏，加之時間緊迫，在設(shè)計過程中遇到了許多問題，大部分問題在老師的指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助下下得以解決。但也有很多地方設(shè)計的不近人意，例如所繪制的圖紙有些地方表達的不是很清楚，希望各位老師給予諒解。致 謝對于這次設(shè)計的完成,首先感謝母校塔里木大學(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)境和機會，使我學(xué)到了許多新的知識、知道了知識的可貴與獲取知識的辛勤。承蒙蘭海鵬老師的耐心指導(dǎo)，我順利地完成了我的畢業(yè)設(shè)計。在此深深感謝我的蘭老師給予了我耐心的指導(dǎo)和幫助,表現(xiàn)了他對工作高度負責(zé)的精神，同時也感謝給給我?guī)М嫹◣缀蔚睦钇嚼蠋煟瑱C械工程材料的張有強老師，互換性與測量技術(shù)的王旭峰老師，材料力學(xué)的李平老師，沒有這些課程做基礎(chǔ)，是無法完成畢業(yè)設(shè)計的，感謝你們！在我的設(shè)計過程中，還得到了眾多同學(xué)的支持和幫助，在此，我對這些同學(xué)表示我衷心的感謝和永遠的祝福！ 對于這次畢業(yè)設(shè)計，還有許多美好的設(shè)想由于時間緊湊和自身因素?zé)o法得以實現(xiàn)，這不能不說是本次設(shè)計的遺憾之處。不過，至少它啟發(fā)了我的思維，提高了我的動手能力，豐富了我為人處世的經(jīng)驗，進一步鞏固了所學(xué)知識，這為我在以后的學(xué)習(xí)過程當(dāng)中奠定了堅實的基礎(chǔ) 。同時為以后在自己的工作崗位上發(fā)揮才能奠定了堅實的基礎(chǔ)。四年的大學(xué)生活即將結(jié)束，在這四年里，我體會頗多。首先感謝所有老師，尤其是這四年來帶過我課的老師，沒有你們就沒有今天的我，你們不僅教會了我書本上的知識，而且還教會了我做人的道理。在這里，學(xué)生真誠的向你們說聲感謝。老師，謝謝您！再次感謝農(nóng)機班的所有同學(xué)們，謝謝你們在平日里給我的幫助和照顧，祝愿你們在以后的工作和生活中都能一帆風(fēng)順。參考文獻1 沈再春主編.農(nóng)產(chǎn)品加工機械與設(shè)備M.中國農(nóng)業(yè)出版社,1993,204-265.2 史建新,辛動軍. 國內(nèi)外核桃破殼取仁機械的現(xiàn)狀及問題探討J.農(nóng)機化,2001,2-5.3 王高平.一種新型核桃加工設(shè)備的研究J.南方農(nóng)機,2002,67-109.4 史建新.新型核桃破殼機P.中國專利,2008.05.21,2-4.5 王琦祥.核桃破殼機P.中國專利,1985,2-5.6 吳子岳.綿核桃剝殼取仁機械的研究J.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,1995,2-7.7 馮光旭.核桃破殼機P.中國專利,2008.10.01,2-4.8 董詩韓,史建新.多輥擠壓式核桃破殼機的設(shè)計與試驗J.農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2011, 2.9 李曉霞,郭玉明.帶殼物料脫殼方法及脫殼裝備現(xiàn)狀與分析J.農(nóng)產(chǎn)品加工,2007，4.10 李良藻,湯楚宙主編.農(nóng)產(chǎn)品加工機械M.長沙:湖南教育出版社，1989.78-113.11 無錫輕工業(yè)學(xué)院主編.食品工廠機械與設(shè)備M.北京:中國輕工業(yè)版社,1993,75-89.12 第一機械工業(yè)部農(nóng)業(yè)機械研究所.農(nóng)業(yè)機械設(shè)計手冊(上、下冊)M.北京:機械工業(yè)出版社，1972,65-89.13 吳宗澤,羅圣國.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊M.北京:高等教育出版社,2006.05,22-73.14 鞠魯粵.機械制造基礎(chǔ)M.上海:上海交通大學(xué)出版社,2007,34-56.15 趙韓,黃康,陳科.機械系統(tǒng)設(shè)計M.北京:高等教育出版社,2005.03,41-65.16 裘建新.機械原理課程設(shè)計指導(dǎo)書M.北京:高等教育出版社,2005.04,23-34.17 龔桂義.機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書(第二版)M.高等教育出版社,23-48.18 龔桂義.機械設(shè)計課程設(shè)計圖冊(第三版)M.高等教育出版社,40-50. 19 劉小年,劉大魁.機械制圖M.高等教育出版社出版,314-341.20 何志剛.互換性與測量技術(shù)(第三版)M.中國農(nóng)業(yè)出版社,128-135.21 單輝祖.材料力學(xué)（第二版)M.高等教育出版社,54-199.22 戴枝榮.工程材料及機械制造基礎(chǔ)(-工程材料)M.東南大學(xué)主編高等教育出版社,202-205. 23 朱冬梅,胥北瀾.畫法幾何及機械制圖M.北京:高等教育出版社,2000.12,53-67.24 楊可幀,程光蘊,李仲生.機械設(shè)計基礎(chǔ)M.北京:高等教育出版社,2006.5,23-78.25 朱張校.工程材料M.北京:清華大學(xué)出版社,2001.01,65-87. 12