卧式马铃薯去皮机设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 科 毕 业 论 文（设 计） 题目 ： 卧式马铃薯去皮机设计 学 院： 姓 名： 学 号： 专 业： 机械设计制造及其自动 化 年 级： 指导教师： 职 称： 讲师 二一二 年 五 月 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 摘要 目前，常见马铃薯去皮机多采用立式转筒型，立式结构多通过下端输入动力，上端悬置，这就使转筒存在运动不平稳的问题，同时，马铃薯主要依靠转筒底部的圆盘来达到去皮效果，而马铃薯依靠自身重力大多堆积在圆盘上，各马铃薯与圆盘接触的不均致使马铃薯去皮不均匀，去皮效果不佳。本文论述了解决以上两大问题的方法，即将转筒制成卧式，采用两端轴承固 定的方法提高转筒运动平稳性，同时通过转筒筒壁上的凸起棱部分与马铃薯的摩擦来达到去皮效果，这使得马铃薯的去皮效果达到均匀且较佳。通过对两种去皮机各方面性能的综合对比，采用传统设计方法，获取整机各零件的参数，并且通过计算，论证了该设计方案的可行性，最终结论是卧式去皮机综合性能较立式去皮机更佳。 关键词： 去皮机；马铃薯去皮机理；卧式马铃薯去皮机 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 t in of at on at of to on on to to of of at to to to of of of it of is 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 目录 1 绪论 1 铃薯的主要特点及功用 1 用薯类去皮方法 1 2 整机的结构设计和工作原理 2 3 马铃薯去皮机零部件的设计 3 械传动系统总体设计 3 动方案的拟定 3 动机的选择 3 动装置运动和动力参数的计算 4 动比分配 4 轴的转速计算 5 轴输入功率计算 5 轴输入扭矩计算 5 带传动的设计计算 5 轮传动的设计计算 11 系零件的设计计算 11 算 d 12 算轴上载荷 12 制轴的弯扭矩图，对危险截面进行校核 14 承的校核 15 上键连接的选择及校核 15 上螺母的选择 15 筒及其轴系零件的设计、选择与校核 15 筒的结构设计 16 承的选择、校核 18 轮连接键的选择及校核 18 上螺母选择 18 承座、 端盖的结构设计 18 承座的选材 18 承座的固定方式 18 承座的结构设计 19 承座端盖选材、结构设计 19 承座联接用螺栓的设计计算 19 架的结构设计 21 设计小结 22 参考文献 23 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 绪论 马铃薯的主要特点及功用 马铃薯为植物的块茎形状为圆形或椭圆形，其结构由表皮层、形成层、外果肉和内果肉四部分。马铃薯品种可分两大类，一类是淀粉含量较高的，适宜于作为生产淀粉的原料，另一类是蛋白质含量较高，适宜作为蔬果或制成多种食品。 马铃薯营养丰富，除直接食用外，还可以加工成食品、全粉、淀粉等经济价值较高的食品，通过加工可 以大幅度提高鲜薯的商品价值。 鉴于马铃薯的很多特点，马铃薯得到了广泛的利用： 食用马铃薯主要用作家庭餐馆烹调，我国主要用来制作菜肴、面点小吃等大众食品。果外除蒸烤鲜马铃薯作主食外，还有咖哩饭、炖薯快以及色拉凉拌菜。马铃薯可制成方便食品、快餐食品、休闲食品，如马铃薯粉、马铃薯全粉、脱水马铃薯片（条）、速冻薯条（薯泥）、蒸薯条、罐装和去皮马铃薯、马铃薯脆片、马铃薯膨化小食品等； b，加工成淀粉及相关产品：由于马铃薯淀粉的优良特性，不仅是制作高级方便面、面类最为理想的添加淀粉，而且还是肉制品、 鱼糜制品等的添加剂或原料。马铃薯淀粉也是粉条的优质原料。出马铃薯淀粉外，也可得到相关产品，包括各种变性淀粉、饴糖、葡萄糖、膳食纤维制品等； c，其他制品：马铃薯提取淀粉后的残渣可制成马铃薯发酵饲料、提取蛋白等； 常用薯类去皮方法 去皮用于多种水果和蔬菜的加工中以除去不需要或不可食的物质，并改善成品的外观。主要的考虑因素包括通过尽可能减少去掉的部分以及可能降低能源、劳力和物质成本来降低总成本。这里，主要介绍以下四种去皮方法： 是采用锋利的刀片表面皮层。去皮速度较快，但不完 全，且果肉损失较多，一般需用手工加以修整，难以实现完全机械作业，适用于果大、皮薄、肉质较硬的果蔬。目前，苹果、梨、柿等常使用机械切削去皮，常用的形式为旋皮机。旋皮机是将待去皮的水果插在能旋转的插轴上，靠近水果一侧安装（或手持）一把刀口弯曲的刀，使刀口贴在果面上。插轴旋转时，刀就从旋转的水果表面将皮车去。旋皮机插轴的转动有手摇、脚踏和电动几种动力形式。在旋车去皮之前应有选果工序，以保证水果大小基本一致。 是利用覆有磨料的工作面除去表面皮层。可高速作业，易于实现完全机械操作，所得碎皮细小，便 于用水或气流清除，但去皮后表面较粗糙，适用买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 于质地坚硬、皮薄、外形整齐的果蔬。胡萝卜、番茄等块根类蔬菜原料去皮大多采用机械磨削去皮机。 是利用摩擦因数大、接触面积大的工作构件而产生的摩擦作用使表皮发生撕裂破坏而被去除。所得产品表面质量好，碎皮尺寸大，去皮死角少，但作用强度差，适用于果大、皮薄、皮下组织松散的果蔬，一般需要首先对果蔬进行必要的预处理来弱化皮下组织。常见到的机械摩擦去皮机如采用橡胶板作为工作构件的干法去皮机。 又称碱液去皮，即将果蔬在一定温度的碱液中处理适当的时 间，果皮即被腐蚀，取出后，立即用清水冲洗或搓擦，外皮即脱落，并洗去碱液。此法适用于桃、李、杏、梨、苹果等的去皮及橘瓣脱囊衣。桃、李、苹果等的果皮由角质、半纤维素等组成，果肉由薄壁细胞组成，果皮与果肉之间为中胶层，富含原果胶及果胶，将果皮与果肉连接。当果蔬与碱液接触时，果皮的角质、半纤维素被碱腐蚀而变薄乃至溶解，果胶被碱水溶解而失去胶凝性，果肉薄壁细胞膜较能抗碱。因此，用碱液处理后的果实，不仅果皮容易去除，而且果肉的损伤较少，可以提高原料的利用率。但是，化学去皮用水量较大，去皮过程产生的废水多，尤其是产生大量 含有碱液的废水。 2 整机的结构设计和工作原理 图 1 整机结构设计图 整机的机构设计如上图所示： 1 电动机； 2 带轮传动； 3 齿轮传动； 4 滚筒 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 马铃薯去皮机工作原理： 如上图所示，电动机通过皮带传动和齿轮传动两级降速，将动力传至滚筒，滚筒以一定转速旋转，马铃薯由进料漏斗通过滚筒右侧的空心轴进入滚筒，滚筒转度限制在一定范围内，以使马铃薯在随滚筒旋转 时在滚筒的最高点以前与筒壁分离，从而达到去皮效果，同时，滚筒的半径左大右小，具有一定锥度，马铃薯受到向左的轴向分力，在轴向分力的作用下，马铃薯在滚筒内作翻转运动的同时沿轴向运动至滚筒左侧，从滚筒左侧筒壁上开的小口落下，完成去皮运动。马铃薯在滚筒内作翻转运动，为了达到去皮效果，滚筒转速不得大于临转速 则，马铃薯在滚筒内随滚筒一起转动，马铃薯与滚筒没有相对运动速度，起不到去皮效果。 。 图 2 马铃薯在滚筒内的运动图 3 马铃薯去皮机零部件的设计 机械传动系统总体设计 传动方案的拟定：常用传动机构的一般布置原则如下： （ 1）带传动承载能力较低，但传动平稳，缓冲吸振能力强，宜布置在高速级。 （ 2）对于开式齿轮的传动，由于其工作环境较差，润滑不良，为减少磨损，宜布置在低速级。 电动机的选择 给定去皮机的工作条件：滚筒工作功率 误 !未找到引用源。 =径 D=300有震动，在室温下连续运转，工作环境多尘，电源为三相交流，电压为 380V。 （ 1）选择电动机类型和结构形式 系统无特殊需求，一般选用 用全封闭自扇冷式笼型，电压 380V。 （ 2）选择电动机容量 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 P 错误 !未找到引用源。 为电动机的功率； 工作及功率； 错误 !未找到引用源。 为传动装置的总效率； 3221a 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 1 错误 !未找到引用源。 为滑动轴承的效率，查表取 对） 2 错误 !未找到引用源。 为带传动的效率，查表取 3 错误 !未找到引用源。 为齿轮传动的效率，查表取 解得： a = wP d 差电动机参数表选取 电动机额定功率 错误 !未找到引用源。 =4 （ 3）选择电动机转速、确定滚筒转速、总传动比 （ a）根据动力源和工作条件，电机的转速选择常用的两种同步转速： 1500错误 !未找到引用源。 /000错误 !未找到引用源。 /用 1000错误 !未找到引用源。 / 查表选用 参数如表 1： 表 1 所选 电动机的相关参数 电机型号 额定功率 （ 同步转速 (r/ 满载转速（ r/ 电机重量 （ 参考价格（元） 4 1000 960 73 823 （ b）先求取滚筒临界转速 错误 !未找到引用源。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 由临界状态得： 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 gRi，则滚筒转速为 n=错误 !未找到引用源。 ，因此： V= vm a 化解得 i i=14。 传动装置运动和动力参数的计算 传动比分配 根据常用传动机构的主要特征及适用范围： 取 误 !未找到引用源。 为 各轴的转速计算： 960r/误 !未找到引用源。 r/nr/ 各轴输入功率计算： 4 I 各轴输入扭矩计算 错误 !未找到引用源。 9 . 6 8 9550T n 2 . 6 4 9550T n 将上述结果列入表 2，以供查用。 表 2 各轴的的运动参数 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 轴号 转速 n/(r/功率 P 矩 T（ N m） I 960 4 I V 带传动的设计计算 选用普通 力机位 率 P=4 n=960错误 !未找到引用源。 /天工作 16h，中心距小于 600 计算项目 计算内容 计算结果 定 工作情况系数 由表 错误 !未找到引用源。=算功率 41. 2c 选带型号 由图 小带轮直径 由表 取 错误 !未找到引用源。 大带轮直径 4 9 6 090)1D 2 112 n n）（ 选 (为滑动率，取 =2%) 大带轮转速 308 96090) 112 （ 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 %5 以上所选参数合理 计算带长 求 错误 !未找到引用源。 2 308902 D 2D 1D m m 求 错误 !未找到引用源。 =2 903 0 82 D 1D 2 =109取中心距 a=500文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 带长 L=错误 !未找到引用源。 +2a+错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 199+2 500+错误 !未找到引用源。 L=准长度 由图 错误 !未找到引用源。 =1800中心距 和包角 中心距 28D mL d 2414 D mL （ = 109 281991800 2414 1991800 ）（ a=误 !未找到引用源。 600轮包角 60D 21 801 = 605 7 7 错误 !未找到引用源。 = 错误 !未找到引用源。 120 错误 !未找到引用源。 求带根数 带速 1 0 0 060 9 6 0901 0 0 060 n 1D 1v v=s 传动比 i=误 !未找到引用源。 i=根数 由表 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 ； Z=错误 !未找到引用源。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 =错误 !未找到引用源。 = z=4根 求轴上载荷 张紧力 错误 !未找到引用源。 =500 错误 !未找到引用源。 +500 错误 !未找到引用源 。 +错误 !未找到引用源。 误 !未找到引用源。 =由表 q=未找到引用源。 g/m） 轴上载荷 未找到引用源。212 6 错误 !未找到引用源。 未找到引用源。 =1752N 带轮结构设计 由于带速 未找到引用源。 30错误 !未找到引用源。 /s，带轮用 带轮采用整体式结构，大带轮采用轮辐式结构，且 未找到引用源。 500辐数目取为 综上整理带传动参数如表 3： 表 3 带传动的相关参数 小带轮直径 大带轮直径 传动比 i 带基准长度 错误 !未找到引用源。 根数 Z 中心距 a 9008800 齿轮 传动的设计计算 使用要求：预期使用寿命 10年，每年 300 个工作日，在使用期限内，工作时间占 20%。工作有中等振动，传动不逆转，齿轮对称布置。传动尺寸无严格限制，无严重过载。传动比 i=4,。 因传动尺寸无严格限制，且为开式传动，故小齿轮用 45钢，调质处理，硬度241286均取为 260齿轮用球墨铸铁 度 170230均取为 200式传动的齿轮，主要失效形式是弯曲疲劳折断和磨粒磨损，磨损尚无完善的计算方法，故只进行弯曲疲劳强度计算。 计 算项目 计算内容 计算结果 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 转矩 错误 !未找到引用源。 由前表查得 未找到引用源。 =宽系数 错误 !未找到引用源。 由表，取 未找到引用源。= 未找到引用源。 =曲疲劳极限 错误 !未找到引用源。 由图 未找到引用源。 =500误 !未找到引用源。 =350步计算的许用 弯曲应力 F 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。误 !未找到引用源。 =未找到引用源。 500 误 !未找到引用源。 =350 错误 !未找到引用源。 误 !未找到引用源。 =350 误 !未找 到引用源。 =245误 !未找到引用源。 值 由表，取 误 !未找到引用源。= 误 !未找到引用源。 =取齿轮齿数 取小齿轮齿数 错误 !未找到引用源。 =25 错误 !未找到引用源。 =25 齿形系数 错误 !未找到引用源。 由图 错误 !未找到引用源。 =误 !未找到引用源。 =力修正系数 误 !未找到引用源。 由图 误 !未找到引用源。 =文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 误 !未找到引用源。 =步计算的齿轮模数 m m 错误 !未找到引用源。 = m=3 初步宽度 b b=错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 =75mm 错误 !未找到引用源。 =65圆周速度 v v=错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 100060 v=s 错误 !未找到引用源。 精度等级 由表 选 9级等级 齿数 m 由前计算， m=3； 25， 误 !未找到引用源。 =误 !未找到引用源。 =100 误 !未找到引用源。 =25 误 !未找到引用源。 =100 使用系数 错误 !未找到引用源。 由表 错误 !未找到引用源。 =载系数 误 !未找到引用源。 由表 误 !未找到引用源。 =合度 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =未找到引用源。 （1001251 ） = 错误 !未找到引用源。 =合度系数 Y Y 错误 !未找到引用源。 =误 !未找到引用源。 =未找到引用源。 Y 错误 !未找到引用源。 =间载荷分配系数 错误 !未找到引用源。 由表， 误 !未找到引用源。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 =未找到引用源。 误 !未找到引用源。 =向载荷分配系数 误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 =图 误 !未找到引用源。 =荷系 数 K k 错误 !未找到引用源。 = K=曲最小安全系数 由表 误 !未找到引用源。 =力循环次数 错误 !未找到引用源。 误 !未找到引用源。 =60错误 !未找到引用源。 =60 1 14400 误 !未找到引用源。 = 误 !未找到引用源。 =60 tn 错误 !未找到引用源。=60 1 14400 误 !未找到引 用源。 =错误 !未找到引用源。 弯曲寿命系数 错误 !未找到引用源。 由图 误 !未找到引用源。 =误 !未找到引用源。 =寸系数 误 !未找到引用源。 由图 误 !未找到引用源。 =用弯曲应力 错误 !未找到引用源。 误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 误 !未找到引用源。 =368误 !未找到引用源。 S 2买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 误 !未找到引用源。 =算 1F =错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 =误 !未找到引用源。 =m。 所以，以上选择的参数满足强度要求。合理。 轴上螺母选择 因螺母只需一般的固定作用，并无特殊要求，所以选用普通六角螺母 轴承座、端盖的结构设计 轴承座的选材 由于机构运转过程中并无较大冲击载荷，且轴承外径较大，考虑到节约成本， 故选用灰铸铁 错误 !未找到引用源。 =290度 190错误 !未找到引用源。240 轴承座的固定方式 轴承座与机架用螺栓联接。 轴承座的结构设计 具体结构参数见零件图。 轴承座端盖选材、结构设计 端盖选用灰铸铁 B 错误 !未找到引用源。 =290度 190错误 !未找到引用源。 240螺栓 与轴承座联接。 端盖用于限制轴承在轴承座内的轴向位移，且在端盖与轴承座之间加用垫圈，通过换用不同厚度的垫圈即可调整轴承在轴承座内的轴向位置，如图 9所示： 图 9 轴承与内孔及端盖的转配关系图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 具体结构参数见零件图。 轴承座联接用螺栓的设计计算 螺栓材料选用 45钢，材料的许用拉应力 错误 !未找到引用源。 =350 螺栓直径 （ 1） 轴左右两轴承座受力如图 10所 示； 图 10 轴 对于固定左轴承座的螺栓，预紧力只须满足： 错误 !未找到引用源。 ； z 螺栓个数， z=2； 错误 !未找到引用源。 螺栓预紧力； 错误 !未找到引用源。 接触面间的摩擦系数，查表取 错误 !未找到引用源。 = m 接合面数目 ， m=1； 考虑摩擦传力的可靠系数，取 误 !未找到引用源。=误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 =栓直径 未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =对于固定右轴承座得螺栓，预紧力必须 满足： 错误 !未找到引用源。 ; 错误 !未找到引 用源。 残余预紧力；其余符号含意同上； 211 3 错误 !未找到引用源。 =时螺 栓所受总拉力 F=错误 !未找到引用源。 +误 !未找到引用源。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 =栓直径 未找到引用源。 =上，轴上轴承座选用螺栓 （ 2）滚筒左右两轴承座受力如图 11所示： 图 11 滚筒轴上两轴承座的受力分析图 对于固定左轴承座的螺栓，预紧力只须满足： ）（ 错误 !未找到引用源。 ； z 螺栓个数， z=2； 螺栓预紧力； 错误 !未找到引用源。 接触面间的摩擦系数，查表取 错误 !未找到引用源。 =m 接合面数目 ， m=1； 错误 !未找到引用源。 考虑摩擦传力的可靠系数，取 误 !未找到引用源。 =误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。= 3 0 错误 !未找到引用源。 =栓直径 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =对于固定右轴承座得螺栓，预紧力必须满足： 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 残余预紧力；其余符号含意同上； 211 3 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 =时螺栓所受总拉力 F= 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。=栓直径 未找到引用源。 103 50 错误 !未找到引用源。 =上，滚筒轴上轴承座选用螺栓 机架的结构设计 机架材料选用型钢，由型钢焊接成机架。在机架的结构设计中，主要考虑便于轴承座的安装，以及方便机架上零件间相对距离的调整，具体结构参数见零件图。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 参 考文献 1邱宣怀、郭可谦、吴宗泽等 M 等教育出版社 2刘混举、赵河明、王春燕 M防工业出版社 3杨光、席伟光、李波、陈晓岑