土豆清洗机的设计

1、土豆清洗机的设计 摘 要：随着我国农产品的快速发展，清洗农作物工作是否效率开始变得重要，这促使农产品清洗设备在我国逐步发展起来。采用大量人力作业的话必然导致大量劳动力资源的浪费，所以生产一种农作物清洗机械对提高生产力具有重要影响。土豆清洗机是一种常用的土豆清洗机械设备，广泛用于清洗工作。本次的设计能使土豆的清洗效率大大提高，减少人力物力资源的浪费，提高了劳动效率，而且此设备具有设备尺寸缩小，结构简单，耗水量少，土豆破损率降低等优点。关键词：土豆清洗机；设计；清洗；滚筒。The design of the potato washing machineAbstract: With the rapi

2、d development of agricultural products in China, whether the efficiency of the cleaning crop work started to become important, which prompted the cleaning equipment of agricultural products in China has gradually developed. A lot of manpower job, will inevitably lead to a waste of labor resources, t

3、o produce a crop cleaning machinery to increase productivity has an important influence. Potato washing machine is a common potato cleaning machinery and equipment, widely used in cleaning work. Greatly improve the cleaning efficiency of this design can make potatoes, reduce the waste of human and m

4、aterial resources, improve labor efficiency, and this device has a device to reduce the size, simple structure, water consumption, potatoes damaged rate.Key words: potato washing machine, design, cleaning, drum.1 前言1.1 土豆文化在我国 ,马铃薯经常被叫做“洋芋”或“土豆”等 ,非常形象地说明了它是一种从国外引进的作物 ,以及我们吃的“洋芋”是从土里挖出来的 ;仅从这一点上就反映了

5、马铃薯是极其特殊的一种作物。1事实上 ,它对整个人类社会的发展一直有着深刻但鲜为人知的影响。 以马铃薯为原料的菜肴种类繁多，可方便地用于成年人和儿童的早餐、午餐或晚餐,大多数人喜欢营养丰富的马铃薯。马铃薯富含提供能量的碳水化合物，但却不含有任何脂肪。食用150克土豆，能提供：45%的每日需要摄取的维生素C；21%每日需摄取的钾；3克纤维；仅100卡热量。作为蔬菜，马铃薯有助于实现每日最低食用5次蔬菜和水果的最低目标。增加蔬菜和水果的消费，能有效减少感染诸如癌症等慢性病的风险。联合国最近一项调查表明，到2100年，全世界人口将增加到105亿，可能导致粮食危机。而有的科学家认为，到那个时候，最有可

6、能帮助人类渡过危机的就是那貌不惊人、我们天天见到的马铃薯。作为仅次于小麦、水稻和玉米的全球第四大重要粮食作物，马铃薯不仅有着广泛的种植面积，而且拥有悠久的栽培历史，至今已经成为各国饮食和烹饪文化不可或缺的一部分。时下，在全球化浪潮的影响下，越来越多的美食爱好者开始尝试将东西方饮食文化更好的融合，于是，更多“个性化”的菜谱在不知不觉中已经步入了我们的餐桌。至于原料方面，诸如美国薯星和长薯饼等广为国内消费者接受的马铃薯制品在国内的许多大型超市如家乐福、麦德龙、易初莲花等的货架上都可以轻易找到。 据测定，马铃薯的营养价值是胡萝卜的2倍、大白菜的3倍、西红柿的4倍。特别是维生素C的含量为蔬菜之冠。 近

7、年来，人类在马铃薯品种培育方面有了新的突破。匈牙利育种家花了20年时间，育成了生吃的马铃薯品种，它蛋白质含量高，营养价值不低于牛肉，且不用煮，不用炒，去皮就可吃。罗马尼亚育种家成功地培育出高产马铃薯，人们特地为他竖立了一座马铃薯纪念碑，表彰他对人类作出的贡献。1.2 选题的背景与目的清洗是一种与人们生活实践关系十分密切的劳动，人类从远古时期就开始从事这种劳动。由于传统清洗操作简单，或只是作为一道工序依附于生产过程中，没有引起广 泛关注。进入21世纪，人们生活已经从温饱阶段进入到舒适时代，对于清洗产品越来越多的需求，加速了新产品研发步伐；同时，制造业的高速发展，也促进了清洗设备、清洗剂等企业的快

8、速进步。民用、工业两大清洗领域巨大的市场需求，造就了中国清洗行业崭新的未来。我国主要的农业大省，在发展农业的同时一些机械工业也迅速发展，特别是中小型企业如雨后春笋般蔓延开来。而马铃薯产品加工又是一个具有生机和活力的产业，但是要把企业做强做大，还必须要在生产设备上更新换代，以提高产品的质量和企业生产效率。马铃薯是地下块茎，收获时沾有泥土，其形状不规则，一般呈卵圆形，表面有很多小窝，马铃薯表皮很薄，很容易受外力作用而破损，另外马铃薯对温度很敏感，温度过高过低都会影响日后淀粉的质量。基于以上原因，对马铃薯清洗的要求是很高的，清洗效果直接影响马铃薯淀粉的质量，如淀粉的白度和杂质的含量。1.3 土豆清洗

9、机的国内外发展现状1.3.1 发展现状国内外成套设备中清洗工艺采用2台或3台板式清洗机串联。板式清洗机的主要优点是能满足设计要求，清洗效果较好，清洗后可以进行连续生产。国内现在已经有很多厂家生产清洗机或者是清洗去皮机，技术发展比较成熟，但也存在着一定问题。1.3.2 存在问题缺点是设备尺寸较大，结构较复杂，功率较大，耗水量大，土豆破损率大。对清洗机的设计就是保证优点的情况下，能够使设备尺寸缩小，结构简单，耗水量少，使土豆破损率降低。现在的土豆清洗机要求要容积大，清洗效率高，可连续清洗，且操作十分简便，洗完后呈现为本色，无残留杂质，有效的去除残留的农药，可以大大提高客户的销售价格。具有清洗有效容

10、积大、效率高，节水，可连续清洗，操作简单，使用寿命长等特点。2 土豆清洗机的概述2.1 土豆清洗机的分类清洗工艺及设备:主要是清除物料外表皮层沾带的泥沙， 并洗除去物料块根的表皮，去石清洗机是要去除物料中的硬质杂。对作为生产淀粉的原料进行清洗, 是保证淀粉质量的基础，清洗的越净,淀粉的质量就越好。输送是将物料传递至下一工序，往往输送的同时也有清洗功能。常用的输送、清洗、去石设备有：水力流槽、螺旋清洗机、斜鼠笼式清洗机、浆叶式清洗机、去石上料清洗机、（平）鼠笼式清洗机、转筒式清洗机、刮板输送机等。根据土壤和物料特性可选择其中的一些进行组合，达到清洗净度高，输送方便的要求。 2.2. 滚筒清洗机的

11、结构及工作原理： 1)结构：设计的马铃薯清洗机主要由滚筒、传动装置、机架、水箱池、电机、进出料斗、出泥斗等组成,通常称为滚筒式马铃薯清洗机或鼠笼式马铃薯清洗机。电机固定在机架上，电动机与减速器直接联式，减速器采用的是摆线针轮减速器。滚筒被两个支座支撑，滚筒的主轴通过金属滑块联轴器和减速器的输出轴相联。滚筒的主轴与焊接在滚筒内口上的连接件相互固定在一起。电机带动减速机,清洗滚筒由很多根直径8mm的圆钢绕滚筒直径方向焊接而成4，滚筒式马铃薯清洗机的动力来自电动机，通过滚筒在水池中旋转，以达到清洗的目的。在水池的底部设有淤泥清除口，此出泥口也具有聚集淤泥的作用，为清除淤泥带来很大方便。 2)工作原理

12、：滚筒式马铃薯清洗机的工作原理：马铃薯在清洗沟槽中被水浸泡后，附着在表面的相当一部分大块泥土脱落，经传送带送入滚筒式马铃薯清洗机进料口,马铃薯经进料斗进入到旋转的滚筒内，滚筒在水池中旋转。利用马铃薯自身的重力的分力作为推进力，实现马铃薯的自动推进。马铃薯沿滚筒壁向前运动，在运动过程中马铃薯不断被水刷洗，马铃薯之间的摩擦、翻转间的刷洗，马铃薯与滚筒壁之间的磨擦，在共同作用下完成马铃薯表面的清洗过程。3. 滚筒式土豆清洗机3.1 滚筒式清洗机结构图1. 电机 2.联轴器 3.减速器 4.联轴器 5.轴承座 6.机架 7.滚筒筛伞支架 8.筛网轴 9.筛网 10.转轴 11.筛网架 12.入料口焊接

13、总成 13.出水口 14.螺栓 15.出料口 16.支架 17.滚筒筛上支架总成图1 清洗机结构图Fig 1 Structure of washing machine3.2 传动方案1. 电动机 2.减速器 3联轴器 4工作机图2 传动方案图Fig 2 Transmission scheme4. 设计计算4.1 运动和动力参数的设计计算 我们知道由于滚筒的转动，物料在水平的滚筒上的相对运动轨迹是个正圆。这时，马铃薯没受到其它向前推进力的作用，只能在面上周而复始地作圆周运动，不能由一端向另一端推进。即使与滚筒壁接触的那部分物料也只能沿壁作逆向旋转。这与要求马铃薯从滚筒的一端向另一端移动并不相符合

14、。故依靠马铃薯与滚筒壁接触的摩擦力来推进马铃薯移动的方法并不能完成清洗任务5。 设计中采用滚筒与水平面成一定角度的方法，这种方法是利用马铃薯自身的重力的分力作为推进力，实现马铃薯的自动推进。对于马铃薯来说，只要使滚筒倾斜一个很小的角度就可使其向前移动。这种方法易于实现，而且制造比较简单，实际意义更大。马铃薯在倾斜滚筒内运动时，由于受到物料自身重力在滚筒倾斜方向下滑力的图3 土豆运动受力图Fig 3 potatoes motion diagram作用；物料在滚筒内受到一定大小的加速度，其运动轨迹不再是一个正圆，而是一条封闭的螺旋线。 假使沿滚筒倾斜方向取x 轴，沿滚筒横向取y 轴。在 xo1y

15、坐标中，马铃薯颗粒M的运动的速度为： （1） （2） t马铃薯颗粒理论每旋转一周所用的时间，s；两边积分即得在xo1y坐标中马铃薯颗粒的相对运动轨迹方程式：当t = 0 时，x = 0 、y = 0 求得C1 = rr 、C2 =0 。 两式即可作出马铃薯颗粒在倾斜滚筒内的运动轨迹。所以得出物料为套圈状或螺旋状向前推进。图4 土豆颗粒轨迹图Fig 4 potato particle trajectory diagram4.2 滚筒材料及驱动方式的选择4.2.1 滚筒材料的选择 筒体部分的质量占到整机的70%80%, 因此筒体的材质和壁厚是决定设备制作成本的重要因素。筒体的大小标准着规格和生产能

16、力。筒体应具有足够的刚度和强度。在安装和运行中应保持规范化，这对减小运转阻力及功率消耗、减轻不均匀磨损、减少机械事故、保证长期安全高效运转、延长回转圆筒的寿命都十分重要，必须根据这一要求来设计筒体。筒体的刚度主要是筒体截面在较大力作用下，抵抗径向变性的能力。筒体的强度问题表现为筒体在载荷作用下产生裂纹及变形。筒体材料一般用A3钢、普通低合金钢，其中以16Mn用的较多；也可以用锅炉钢。要求耐腐蚀时，用不锈钢。本设计中筒体材料选用A3钢6。4.2.2 滚筒转动驱动方式的选择： 滚筒的最大生产能力为每小时2吨，设计的滚筒的内径为0.5米，长度为1.2米，这在制造中也比较容易。这里就可以计算出滚筒的大

17、致转速范围了。由滚筒的转速计算公式:r/min = 11.319.8 r/min (3)所选滚筒驱动方式是采用中间轴式传动。 在滚筒的中心线上设有传动轴，用支承臂与滚筒相连，电动机通过减速器把动力传到中心轴，由中心轴带动滚筒转动。这种传动方式比较简单。由于所设计要求的滚筒长度不长，转动比较平稳。但是，马铃薯有时会和中心轴及支撑臂发生碰撞，马铃薯重量及体积又不大 ，而且滚筒的转速和倾角都不是太大，故一般马铃薯颗粒不会对中心轴及支承臂造成太大的冲击力。所以选择中心轴驱动的方式。4.3 功率的计算及电动机的选择计算滚筒工作所需的功率 （4）力矩计算公式得 （5）计算电动机的所需功率Pd 。首先确定从

18、电动机到工作机之间的总效率     。 设    ， ，  ，分别为，减速器，滑块联轴器，滚动轴承，滚筒的效率。由机械设计手册表22查得： =0.96 ， =0.98 . =0.97 .  =0.99 . 则传动装置的总效率为 = 0.88 = 1.43（kw） （6）4.4 电动机的选择 选择原则：功率选的过小，不能保证工作机的正常工作或使电动机长期过载而过早损坏；功率选的过大，则电动机价格高，且常不在满载下运行，功率因素很低，造成浪费.对于长期连续工作负荷较稳定的负载机械，可根据电动机所需要的功率 P

19、d来选择，选择时应使电动机的额定功率Pn稍大于电动机的所需功率Pd 。由计算已知电动机所需功率为.Pd =1.43 kw ,所以我们可选择电动机功率为1.5 kw 。如表所示，同一功率的异步电动机的同步转速有2840 r/min、1400 r/min 、940 r/min 三种。一般来说，电动机的同步转速高，磁极对数少，轮廓尺寸小、价格低；反之，转速愈低，外轮廓尺寸愈大，价格愈高。由于工作机滚筒的转速很低7，所以不易选用高速电动机，一般应选择同步转速为1500 r/min或1000 r/min 的电动机。表1 电动机选择Table 1 motor selection电动机型号 额定功率/kW

20、满载转速/(r/min) 堵转转矩 最大转矩 质量/Kg Y90S-2 1.5 2840 2.2 2.3 25Y100L-6 1.5 940 2.0 2.0 33Y90L-4 1.5 1400 2.3 2.3 27 根据所要求的的转速和功率选择Y系列三相异步电动机，由«机械设计课程设计手册»查得可选用电动机Y100L-6，功率1.5kw，转速940r/min。因为工作环境，如果不加防护，水有可能进入电动机中导致电机短路而烧坏，于是在设计中选择电机的防护等级为IP44。4.5 传动装置的运动和动力参数的计算由上述理由，此处根据所选电动机的满载转速和减速器的传动比可以得出滚筒的

21、工作转速。由传动比公式 (7)代入数据得：因为滚筒的转速比较低，一般低于30 r/min，而计算所得的转速取为  ，是比较合适的。4.6 轴的设计计算 轴结构设计时，需要考虑轴系中相配零件的尺寸以及轴上零件的固定方式，按比例绘制轴系结构草图。1)输出端轴1 由于转速n=16r/min，功率p=1.43Kw，转矩： =853.53N.m （8）2)初步确定轴的最小直径 选取轴的材料为45号钢，调质处理。根据教科书取=112，算出功率P=1.43KW，转速n=16r/min轴的直径可按扭转强度法进行估算，即 50.3mm (9)初算轴径还要考虑键槽对轴强度的削弱影响。当该轴段截

22、面上有一个键槽时，d 应增大5% ；两个键槽时，d 应增大10% 。在本轴的设计中，轴上有一个键槽。所以：d= 50.3×(1+5%)= 52.8mm 圆整取轴的直径为50mm。据以上计算可知轴上所承受的最大转矩 TP =636N.m 根据工况的要求选择的是金属滑块联轴器。选择的材料为45号钢，45号钢经调质后，b =637 Mpa , E =210Gpa。由以上计算知轴径可为45mm，考虑装联轴器加键的影响，故取轴和联轴器相连部分的直径为50mm。我们知道轴上要安装滚动轴承，为便于轴承的装配，取装轴承处的直径为55mm。本设计滚动轴承中所选的型号为30311型，其宽度为29mm ,

23、根据结构要求选用轴肩挡圈GB886-86 55×65，由于在入料口处需布置料斗，所以轴承应安装在料斗的外端，以免和料斗发生干涉，根据生产能力为2吨/小时，再加上入料中混有大量的水，所以料斗设置应足够的大，料口长为300mm, 在高度上为便于安装在机架上且不和主轴发生干涉。在滚筒内主轴上要焊接肋条，以支撑滚筒，所以在焊接处取主轴直径为60mm,在滚筒的尾端要支撑和安装联轴器和电动机。如果在入料口端安装驱动装置的话，这样就不好布置入料输送装置，而尾端则不会发生这些现象，因为尾端的出料口在机架的底部，所以应在尾端安装联轴器和电动机。3）轴的结构设计 根据定位要求，1-2轴段右端需要一个轴肩

24、挡圈，取GB886-86 55×65取轴d1-2段为87mm, d2-3段=58mm，d3-4段位32mm.选择滚动轴承。应为同时承受径向力和轴向力作用，故选用圆锥滚子轴承。其尺寸为参照工作要求取d4-5=29mm,d5-6=153mm.4.7 滚动轴承的校核计算根据轴承中摩擦性质的不同，可把轴承分为滑动摩擦轴承和滚动摩擦轴承两大类。滚动轴承具有摩擦阻力小，功率消耗小，机械效率高，易起动；尺寸标准化，具有互换性，便于安装拆卸，维修方便；精度高，转速高，磨损小，使用寿命长；适用于大批量生产，质量稳定可靠，生产效率高等优点，因此在一般机器中应用较广，但滚动轴承也有噪音大、径向尺寸过大、轴

25、承座的结构比较复杂、成本较高等缺点8。滑动轴承具有径向尺寸小、装配空间小，减小设备体积；价格相对比较便宜，安装拆卸方便；具有良好的润滑性和抗磨耗性，能在无油或少油条件下工作，特别适用于高温，水溶液浸润或其他无油加油或加油困难场合；且滑动轴承具有较好的自润滑、耐磨损、低摩擦等性能。由于滑动轴承本身具有的这些独特优点，使得它在某些不能、不便或使用滚动轴承没有优势的场合仍占有重要地位。例如,在承受较大负荷的场合和或要求径向尺寸小、结构要求紧凑的场合,多采用滑动轴承。滑动轴承根据承受载荷的方向不同分为: 推力滑动轴承与径向滑动轴承两种。根据润滑膜的形成原理不同分为：动压滑动轴承与静压滑动轴承，根据结构

26、型式不同可分为：整体式滑动轴承与剖分式滑动轴承。根据根据条件，轴承预计寿命 =10×300×16=48000h （10）1)由初选的轴承的型号为: 30311, 查表可知:d=55mm,外径D=120mm,宽度B=29mm,基本额定动载荷C=152KN, 基本静载荷CO=188KN, 查表可知极限转速3400-4300r/min 2）已知n=16(r/min)两轴承径向反力：FR1=FR2=1083N根据参考文P265（11-12）4得轴承内部轴向力FS=0.63FR 则FS1=FS2=0.63FR1=0.63x1083=682N (11)3) FS1+Fa=FS2 Fa=

27、0故任意取一端为压紧端，现取1端为压紧端FA1=FS1=682N FA2=FS2=682N4)求系数x、yFA1/FR1=682N/1038N =0.63FA2/FR2=682N/1038N =0.63根据P265表（14-14）4得e=0.68FA1/FR1<e x1=1 FA2/FR2<e x2=1y1=0 y2=05)计算当量载荷P1、P2根据P264表（14-12）4取f P=1.5根据P264（14-7）4式得 P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5×(1×1083+0)=1624N (12) P2=fp(x2FR1+y2FA2)= 1.5

28、15;(1×1083+0)=1624N (13)6)轴承寿命计算P1=P2 故取P=1624N轴承=3根据得30311型4的Cr=152000N由P264（14-5）4式得 LH=106(ftCr/P)/60n （14） =106(1×152000/1624)3/60X121.67=998953h>48000h 预期寿命足够4.8 轴的抗弯、抗扭系数计算 由于轴采用的是实心轴，且端面都为圆面，参考机械设计表15-4，可以得到公式： (15) (16)式中：W为抗弯截面系数，； 为抗扭截面系数，； d为截面直径，mm,在L1段： 1663.7 =0.2×=33

29、27.5在L2段： =0.1×=9112.5 =0.2×=18225在L3段： =0.1×=21600 =0.2×=432004.9 轴的强度计算 从轴的结构图上可以知道，轴的中心面的应力最大，但应力不是很集中，轴与轴承采用过盈配合.校核轴径45处 抗弯截面系数：W=9112.5 抗扭截面系数：=18225 此次的轴为心轴，只受到弯矩，经受力分析知，水平面上的弯矩基本上可以忽略不计，垂直面上的弯矩主要由滚筒的质量产生，因此： (17) 轴上压力： (18) 而且，弯曲应力为对称循环应力，且为静应力，故取0.3，对于此轴为圆轴，弯曲应力,扭转切应力，又计算

30、应力公式： (19) 轴的材料为40Cr，调质处理，由机械设计表151查得637，355，200 ，故满足强度要求。图5 轴的弯矩扭矩图Figure 5 axial bending moment diagram of torque4.10. 轴的疲劳强度校核 截面上由于轴肩形成的理论应力集中系数及，查机械设计附表3-2查取， =0.111，=1.111 (20)经查值可以得到：1.46，1.22又由附图3-14可得轴的材料敏感系数为 =0.81，=0.84故有效应力集中系数查机械设计附表3-4为 1+0.81×(1.46-1)=1.37 =1+0.84×(1.22-1)=1

31、.18由附图3-24的尺寸系数=0.72，=0.85由附图3-44得表面质量系数 0.92轴未经表面强化处理，即=1，则综合系数值为 =1.98 (21) =1.48 (22)由机械设计3-1和3-2，可得 =0.10.2，取=0.12 =0.050.1，取=0.06计算安全系数，得=1.63=171.9=1.62>S=1.5 (23)故可知其是安全的。5. 减速器的设计5.1 减速器传动比的分配 由于减速器采用的是二级圆柱立式减速器，所以传动比的分配为： 令，计算得到：，5.2 减速器各轴的传递功率、转速、转矩 转动惯量 1）各轴的输入功率2）各轴的转速3）各轴的输入扭矩5.3. 高速

32、级齿轮的计算，材料：大小齿轮采用的材料为，并经过调质和表面淬火9，硬度为闭式传动，精度7级，初选材料螺旋角使用期6年，每年工作300天，每天8小时。1）选用小齿轮齿数，得，取。2）由公式 （24）试选载荷系数。小齿轮传递扭矩。由表10.75取齿宽系数。由表10.65查得，材料的弹性影响系数。由图10.305选取区域系数。由图10.265查得 由图10.21e5查得，大小齿轮。应力循环系数 (25)由图10.195查得接触疲劳寿命系数 计算疲劳许用应力取失效率为1%，安全系数S=1。 （26） （27）许用接触应力 （28），取 3）计算= (29)计算圆周速度 （30）计算齿宽及模数 (31)

33、计算载荷系数查表10.24得根据，7级精度，由图10.84查得动载系数由表10.44查得，6级精度 (32)考虑齿轮为7级精度，取 由图10.134查得 假设 ，由表10.34查得 (33)计算纵向重合度 （34）= （35）计算模数 （36）4)按齿轮弯曲强度计算 （37）计算载荷系数 （38）根据纵向重合度，从图10.285查得螺旋角影响系数计算当量齿数查取齿形系数由表10.55查得 查取应力校正系数由表10.55查得 计算弯曲疲劳许用应力由图10.20d5查得由图10.185查得弯曲疲劳寿命系数 取弯曲疲劳安全系数S=1.4计算大小齿轮的 ，并加以比较。小齿轮的数值大(39)对比计算结果

34、，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数与由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数相差不大，取标准值，取分度圆直径 。 取 取 （4）几何尺寸计算计算中心距取 (40)按圆整后中心距修正螺旋角 （41）角改变不多，故参数不必修正。计算大小齿轮的分度圆直径计算齿宽 (42)圆整后 验算 所以，满足齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度。5.4. 低速级齿轮的计算，材料：大小齿轮采用的材料为，并经过调质和表面淬火，硬度为闭式传动，精度7级，初选材料螺旋角使用期6年，每年工作300天，每天8小时。1、选用小齿轮齿数，得，取2、由公式试选载荷系数小齿轮传递扭矩由表10.74取齿宽系数由表10.64查得，材料的弹性影响系

35、数由图10.304选取区域系数由图10.264查得 由图10.21e4查得，大小齿轮应力循环系数由图10.194查得接触疲劳寿命系数 计算疲劳许用应力，取失效率为1%，安全系数S=1许用接触应力，取(2)计算计算圆周速度计算齿宽及模数计算载荷系数查表10.24得根据，7级精度，由图10.85查得动载系数由表10.44查得，6级精度考虑齿轮为7级精度，取由图10.134查得假设 ，由表10.34查得计算纵向重合度计算模数(3)按齿轮弯曲强度计算计算载荷系数根据纵向重合度，从图10.284查得螺旋角影响系数计算当量齿数查取齿形系数由表10.54查得 查取应力校正系数由表10.54查得 计算弯曲疲劳

36、许用应力由图10.20e4查得由图10.184查得弯曲疲劳寿命系数 取弯曲疲劳安全系数S=1.4计算大小齿轮的 ，并加以比较。小齿轮的数值大对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数与由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数相差不大，取标准值，取分度圆直径 。 取 取(4)几何尺寸计算计算中心距取按圆整后中心距修正螺旋角角改变不多，故参数不必修正。计算大小齿轮的分度圆直径计算齿宽圆整后 所以，满足齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度。6. 结构的设计 6.1 联轴器的选用 输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的轴的直径，为了使选的轴直径与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。这里选择金属滑块联轴

37、器。金属滑块联轴器是利用中间滑块，在其两侧半联轴器端面的相应径向槽内滑动，以实现两半联轴器的联接，并补偿两轴的相应位移。金属滑块联轴器适应于低速重载的场合。且金属滑块联轴器制造工艺成熟，加工成本低，考虑到经济性，这里选择金属滑块联轴器从机械设计课程手册 的表162412金属滑块联轴器的主要尺寸和特性参数可以查得 ，所以应选WH7，轴孔直径为55mm。图6 联轴器Fig 6 coupling6.2 滚动轴承及轴承座的选择图7 轴承座Fig 7 bearing seat根据计算出的轴的尺寸为55mm，我们可从机械传动装置设计手册12的圆锥滚子轴承尺寸与性能参数表中选择；查机械设计课程手册得出，选择

38、30311型号的圆锥滚子轴承。由于选择的滚动轴承为圆锥滚子轴承，根据本设计的要求未找到适合的轴承座，于是在参照已有轴承座的基础上，稍作改动设计了一个轴承座。7 结束语 本设计针对清洗土豆导致大量劳动资源的浪费，设计出清洗机，该机构的优点是设备尺寸较小，结构简单，耗水量少，土豆破损率低，容积大，清洗效率高，可连续清洗，且操作十分简便，洗完后呈现为本色，无残留杂质，有效的去除残留的农药，可以大大提高客户的销售价格。能够实现较高的生产效率，。这次设计从最初选题，开题，计算和绘图直到完成设计。这是一次理论联系实际的过程，也进一步巩固和拓展了我们所学的知识，这是对我们大学的总结。这次设计，让我认识到了树

39、立正确设计思想的重要性，还增强了我们的创新意识和分析解决问题的能力。设计计算，绘图中，我进行了较全面的机械设计基本技能训练。这次毕业设计业暴露了我的很多不足。让我认识到了我的动手能力，理论联系实践 能力还要有很大的提高。我认识到自己的知识还很薄弱，自己的学习之路还应该有很长。参考文献1 张永成,田丰.马铃薯实验研究方法.高等教育出版社.2007. 2 孙桓,陈作模.机械原理第7版M.高等教育出版社.2006. 3 王昆,何小柏,汪信远.机械设计课程设计M.高等教育出版社.1996:117196 4 濮良贵，纪名刚.机械设计(第8版) M.北京：机械工业出版社.2006,5:140318 5 黄

40、平.常用机械零件及机构图册M .上海科学技术出版社.1979. 6 孔凌嘉，张春林.机械基础综合课程设计M.北京理工大学出版社.2004 7 中国农业机械化科学研究院.农业机械设计手册.中国工业出版社.1971.9 蒋秀珍.“机械学基础”综合训练图册M.科学出版社.200210 史美堂.金属材料M.上海科学技术出版社.2003 11 陈侍良.农产品加工机械与设备M.北京:北京农业工程大学出版社.1998.12 朱冬梅,胥北澜主编.画法几何及机械制图M.高等教育出版社.199913 Kelley Manufacture Co Peanut harvesting equipmentIN.19921

41、4 Busono S Studies on the mechanical harvesting of peanuts，4： N，199015 刘鸿文. 材料力学. 第四版M北京：高等教育出版社，200416 丁玉兰. 人机工程手册M北京：化学工业出版社，200817 毛谦德. 机械设计师手册M北京：机械工业出版社，200318 周克绳.AutoCAD计算机绘图软件M北京：国防工业出版社 198919 张淑娟.全腊珍 几何画法与机械制图M中国农业出版社,200720Logan WB.Tur garden waste into garden goldJ.Or ganic Garden,1991,3

42、8(7):46-4821Sach P.Healthy grass,safe lawnJ.Oraganic Gardening,1999,46(5):46-5122 徐学林 互换性与测量技术基础 第二版 湖南大学出版社，200925吨水平定向钻机推进机构设计 1621826498250t单梁桥式起重机小车运行机构设计 1621826498450t门式起重机金属结构设计 1621826498JS750混凝土搅拌机结构设计 1621826498PLC控制的翻转机械手的设计 1621826498PLC控制的移置机械手的设计 1621826498S11-M-10010-0.4型变压器的设计及制造工艺 1

43、621826498SYYZ792铜连铸连轧机（轧机部分）液压系统设计 1621826498X5040升降台铣床数控改造（横向） 1621826498ZL50轮式装载机工作装置及其液压系统设计 1621826498安装支架的冲压工艺及模具设计背负式小型机动除草机设计步进电机驱动的小车电气控制系统设计侧边传动式深松旋耕机的设计茶籽含油量高光谱检测技术研究柴油机活塞的加工工艺及夹具设计车床拨叉加工工艺及夹具设计车载机顶盒硬盘固定架优化和散热分析搭扣冲压模具设计带机架的立式摆线针轮减速机的设计带式输送机自动张紧装置单相电子式预付费电度表的设计低压电动机软启动器的设计电极片多工位级进模设计蝶形螺母注塑模设计多 功 能 钻 机 的 钻 架 设 计仿形刨床液压系统设计封箱机设计