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核桃去青皮机构设计-去皮机【7张CAD图纸和毕业论文】

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关键词：: 全套CAD图纸和毕业论文核桃青皮机构设计去皮全套 cad 图纸以及毕业论文

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摘要 3

abstract 4

第一章前言 5

1.1 设计的目的和意义 5

1.2 国内外研究现状 6

第二章核桃去青皮机的结构选择 7

2.1 结构方案的确定 7

2.2 工作原理 8

2.3 特点 8

第三章核桃去青皮机的主要零件设计 9

3.1、核桃去青皮机输出辊断面设计方式 9

3.2、整体输出辊强度的计算 10

3.3、输出辊变形度计算 13

第四章主要零部件的选择 15

4.1 电动机的选择 15

4.2 轴承的选择 16

4.3 带轮机构设计 17

4.4 轴的设计 18

4.5 轴承校核 22

4.6键的选择 24

4.7 螺栓的选择 25

4.8 螺母的选用 25

4.9 垫圈的选择 25

第五章机主要结构及参数的确定 25

5．1输出辊转速的确定 25

5．2核桃去青皮机的效率计算 26

5．3电动机功率 26

5．4 去皮辊的挤压平衡 27

第六章核桃去青皮机传动结构方式及选择 30

6.1、设计及参数选择 30

6.2、带轮选择 32

6.3、轴承的选择和计算 33

6.4、轴结构的设计 33

6.5强度计算 34

第七章总结与展望 35

参考文献 36

致谢 37

摘要

根据核桃的性质,获得大量的相关数据,结合实际情况,设计一个核桃去皮设备,包括辊式挤压、排出组成部分。本文首先介绍了辊式挤压设备和技术当前的发展状况和趋势,辊式挤压的各种设备和工艺参数。然后分析了力学性能的各种各样的核桃,并根据其性能和所需的和效果,提出了核桃去青皮机的结构及其性能特点的各种可行的解决方案。最后比较各种解决方案,选择一个相对最优设计方案的设计。在机器的设计过程中,传输和运动方式选择辊式机选择是相同的,所以在设计过程中,忽略设计相同的部分。只对重要结构进行了详细分析和设计规范。

关键词:辊式挤压机械结构设计核桃去青皮机

abstract

According to the nature of walnut, get a lot of relevant data, combined with the actual situation, design a walnut forming equipment, including roller extrusion and discharge parts. This paper first introduces the current development and trend of roller extrusion equipment and technology, and the various equipment and process parameters of roller extrusion. All kinds of walnuts with mechanical properties were analyzed, and various feasible solutions for the structure and performance characteristics of walnut machine were put forward according to their performance and the required extrusion and effect. Finally, compare various solutions and choose a relatively optimal design plan. In the process of machine design, the choice of roller and machine is the same in the way of transmission and movement, so the same part of design is ignored in the design process. Detailed analysis and design specifications are given for important structures only.

Key words: roller extrusion machine structure design walnut machine

第一章前言

1.1 设计的目的和意义

核桃去青皮机是去青皮的理想设备，它符合国家食品机械、食品卫生规定及要求。整机设计合理，结构紧凑，外型整齐美观，体积小，重量轻，噪音小。效率高，操作简单，清理方便，清洁卫生，挤制出的核桃要比手工挤制的核桃外形光滑美观，且比手工挤制的核桃更富嚼劲看，香而可口。经用户使用反映良好。该设备适用于食堂、旅馆、饭店、部队、厂矿企业、招待所及学校部门等使用，物美价廉、实惠方便。

本毕业设计是一个核桃去青皮机与传动装置综合设计的设计。首先，核桃去青皮机与传动装置综合设计作了简单的概述；接着分析和核桃去青皮机与传动装置综合设计计算方法的选择原则；然后根据这些设计准则与计算基础的设计；然后检查大带轮装置的主要部件的选择。普通型核桃去青皮机与传动装置综合设计由六个主要部件组成：目前，核桃去青皮机与传动装置综合设计向长距离，高速度，低摩擦的方向发展，近年来，核桃去青皮机与传动装置综合设计就是其中的一个。在设计中，该核桃去青皮机与传动装置综合设计的研制与应用，目前我国与国外先进水平相比仍有较大差距，在过程中的国内设计和核桃去青皮机与传动装置综合设计的制造中存在着许多问题。

核桃去青皮机与传动装置综合设计设计代表了设计的一般过程，对今后的设计工作的选择有一定的参考价值。

1.2 国内外研究现状

国外从16 世纪开始输出辊核桃去青皮机的研究与生产，在18 世纪欧洲工业革命时期，输出辊核桃去青皮机得到迅速发展，到本世纪，输出辊核桃去青皮机发展到一个较高水平。

较全，技术水平较高，RD公司生产200多种输出辊核桃去青皮机，通用化程度较高，MJ 公司和海因勒曼公司都研制了双倾角的输出辊核桃去青皮机。美国DE公司新研制FF 型双频率输出辊，采用了不同速度的输出辊器。CT公司研制成三路分配器给料，一台高速电机驱动。日本东海株式会社和XX 公司等合作研制了垂直料流输出辊，把旋转运动和旋回运动结合起来，对细料一次分级特别有效。前苏联研制了一种多用途兼有共大带轮和直线核桃去青皮机优点的自同步直线核桃去青皮机。

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内容简介：: 毕业设计(论文) 题目：核桃去青皮机结构设计院（系）：机电工程系专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：学号：指导教师单位：姓名：职称：题目类型：理论研究实验研究工程设计工程技术研究软件开发应用研究 2018 年 4 月摘要 3 ABSTRACT.4 第一章前言 5 1.1 设计的目的和意义 5 1.2 国内外研究现状 6 第二章核桃去青皮机的结构选择 7 2.1 结构方案的确定 7 2.2 工作原理 8 2.3 特点 8 第三章核桃去青皮机的主要零件设计 9 3.1、核桃去青皮机输出辊断面设计方式 9 3.2、整体输出辊强度的计算 10 3.3、输出辊变形度计算 13 第四章主要零部件的选择 15 4.1 电动机的选择 15 4.2 轴承的选择 16 4.3 带轮机构设计 .17 4.4 轴的设计 .18 4.5 轴承校核 .22 4.6 键的选择 24 4.7 螺栓的选择 25 4.8 螺母的选用 25 4.9 垫圈的选择 25 第五章机主要结构及参数的确定 25 51 输出辊转速的确定 .25 52 核桃去青皮机的效率计算 .26 53 电动机功率 .26 54 去皮辊的挤压平衡 .27 第六章核桃去青皮机传动结构方式及选择 30 6.1、设计及参数选择 .30 6.2、带轮选择 .32 6.3、轴承的选择和计算 .33 6.4、轴结构的设计 .33 6.5 强度计算 34 第七章总结与展望 35 参考文献 36 致谢 37 摘要根据核桃的性质,获得大量的相关数据,结合实际情况,设计一个核桃去皮设备,包括辊式挤压、排出组成部分。本文首先介绍了辊式挤压设备和技术当前的发展状况和趋势,辊式挤压的各种设备和工艺参数。然后分析了力学性能的各种各样的核桃,并根据其性能和所需的和效果,提出了核桃去青皮机的结构及其性能特点的各种可行的解决方案。最后比较各种解决方案,选择一个相对最优设计方案的设计。在机器的设计过程中,传输和运动方式选择辊式机选择是相同的,所以在设计过程中,忽略设计相同的部分。只对重要结构进行了详细分析和设计规范。关键词:辊式挤压机械结构设计核桃去青皮机 abstract According to the nature of walnut, get a lot of relevant data, combined with the actual situation, design a walnut forming equipment, including roller extrusion and discharge parts. This paper first introduces the current development and trend of roller extrusion equipment and technology, and the various equipment and process parameters of roller extrusion. All kinds of walnuts with mechanical properties were analyzed, and various feasible solutions for the structure and performance characteristics of walnut machine were put forward according to their performance and the required extrusion and effect. Finally, compare various solutions and choose a relatively optimal design plan. In the process of machine design, the choice of roller and machine is the same in the way of transmission and movement, so the same part of design is ignored in the design process. Detailed analysis and design specifications are given for important structures only. Key words: roller extrusion machine structure design walnut machine 第一章前言 1.1 设计的目的和意义核桃去青皮机是去青皮的理想设备，它符合国家食品机械、食品卫生规定及要求。整机设计合理，结构紧凑，外型整齐美观，体积小，重量轻，噪音小。效率高，操作简单，清理方便，清洁卫生，挤制出的核桃要比手工挤制的核桃外形光滑美观，且比手工挤制的核桃更富嚼劲看，香而可口。经用户使用反映良好。该设备适用于食堂、旅馆、饭店、部队、厂矿企业、招待所及学校部门等使用，物美价廉、实惠方便。本毕业设计是一个核桃去青皮机与传动装置综合设计的设计。首先，核桃去青皮机与传动装置综合设计作了简单的概述；接着分析和核桃去青皮机与传动装置综合设计计算方法的选择原则；然后根据这些设计准则与计算基础的设计；然后检查大带轮装置的主要部件的选择。普通型核桃去青皮机与传动装置综合设计由六个主要部件组成：目前，核桃去青皮机与传动装置综合设计向长距离，高速度，低摩擦的方向发展，近年来，核桃去青皮机与传动装置综合设计就是其中的一个。在设计中，该核桃去青皮机与传动装置综合设计的研制与应用，目前我国与国外先进水平相比仍有较大差距，在过程中的国内设计和核桃去青皮机与传动装置综合设计的制造中存在着许多问题。核桃去青皮机与传动装置综合设计设计代表了设计的一般过程，对今后的设计工作的选择有一定的参考价值。 1.2 国内外研究现状国外从 16 世纪开始输出辊核桃去青皮机的研究与生产，在 18 世纪欧洲工业革命时期，输出辊核桃去青皮机得到迅速发展，到本世纪，输出辊核桃去青皮机发展到一个较高水平。较全，技术水平较高，RD 公司生产 200 多种输出辊核桃去青皮机，通用化程度较高，MJ 公司和海因勒曼公司都研制了双倾角的输出辊核桃去青皮机。美国 DE 公司新研制 FF 型双频率输出辊，采用了不同速度的输出辊器。CT 公司研制成三路分配器给料，一台高速电机驱动。日本东海株式会社和 XX 公司等合作研制了垂直料流输出辊，把旋转运动和旋回运动结合起来，对细料一次分级特别有效。前苏联研制了一种多用途兼有共大带轮和直线核桃去青皮机优点的自同步直线核桃去青皮机。由于工业发展缓慢，基础比较薄弱，理论研究和技术水平落后，我国输出辊核桃去青皮机的发展是本世纪近 50 年的事情，大体上可分为三个阶段。 (1) 仿制阶段：这期间，仿制了前苏联的 I 系列核桃去青皮机、D 型摇动输出辊；波兰的 GD 核桃去青皮机、CE 型摇动输出辊和 GH 型吊式直线核桃去青皮机。这些输出辊核桃去青皮机仿制成功，为我国输出辊核桃去青皮机的发展奠定了坚实的基础，并培养了一批技术人员。第二章核桃去青皮机的结构选择 2.1 结构方案的确定 1 总体方案核桃去青皮机主要由输出辊、去皮辊机构、动力装置和大带轮旋转机构五部分组成。其总体设计方案如图 4-1 所示。输出辊去皮辊和输出辊轮轴旋转装置连接在一起，由马达提供动力，使输出辊轮轴能实现旋转和输出辊松开的操作。大带轮旋转机构以及去皮辊压实机构其动力也是由动力装置提供来使轮轴产生相应动作。图 4.1 核桃去青皮机设计方案图 2 大带轮旋转机构采用输出辊分别驱动将核桃挤压，并通过连接大带轮以及主动从动轴来实现移动。 3 挤压控制部分由电机带动输出辊，使推槽产生相应动作。挤压驱动使支架工作平稳、结构紧凑。 4 拟采取的技术措施输出辊轴前动式结构紧凑，可以改善组成机构零部件的受力情况，零件数量相对较少，挤压制造比较容易。 2.2 工作原理本次设计核桃去青皮机采用去皮橡胶块挤压方式去皮，首先将选好的核桃从进料口放处橡胶辊，橡胶辊将核桃压入输出辊，输出辊工作，将核桃去皮。 2.3 特点 1 、质量产量: 产量:180kg/h 整机采用优质材料制作，整洁美观，干净卫生、质量稳定可靠，保障了产品的使用质量及寿命。 2 、操作简单:该机设有微调系统，操作简单，使用方便，不仅省时省力，还大大降低了劳动力的消耗。机械百科 3 、设计合理:整机结构精巧，进面系统运行畅顺，不易发生故障，且占地面积小，拆装清洗快捷方便。第三章核桃去青皮机的主要零件设计 3.1、核桃去青皮机输出辊断面设计方式核桃去青皮机整体跨中断面图核桃去青皮机输出辊断面面积 F=0.5（l1-21）+21h1+22l2+F1+l3 =0.5（25+25+35）+48.541+25 = 116cm2 核桃去青皮机输出辊断面水平形心轴 x-x 位置 y1= 1xFy 式中：F1核桃去青皮机输出辊面的面积（cm2）. F1 y1x-各部分面积对 x-x 轴的静矩之和（cm 3） y1x-各部分面积形心至 x-x 轴的距离(cm) 则：y1=0.5（35-20.5） 55.25+20.52543+20.525.530+48.5413+110.5 0.5116=30cm y2 =56-30=26cm 结果得：F=116cm2 y1=30cm y2 =26cm 核桃去青皮机断面惯性矩 Jx=Jxi+Fi y1 2(Jxi 为对自身惯性矩） =(340.5 3) 12+340.525.75 2+ 20.525 312+20.52517.75 2+20.5（cos4725.5） 3 12cos47+20.525.58.25 2+48.5417.75 2+(10.51 2) 12+10.5129.5 2 =32336 4cm Jy=Jyi+Fi y1 2(Jyi 为对自身惯性矩） =(0.534 3) 12+2250.5312+20.52517.252 +20.5（sin4725.5）312sin47 +20.525.58.52+110.53 12=11634 4cm 结果：Jx=32336 Jy=11634 4cm 3.2、整体输出辊强度的计算根据核桃去青皮机的结构和特性，可不考虑输出辊的扭转力的惯性和核桃去青皮机的水平面荷载水平是可以忽略不计。竖向荷载的弯曲应力引起的下法兰（由于负荷不大，用一般的条件，在地上能达到所要求的）：根据 P543 26-99 计算： x= 单位：公斤/厘米 2 21xykG(+)48PLqL操式中：P=Q+G 车 =20001.2+2211.1 =2643.1 其中： F-核桃去青皮机断面面积 F=0.0126 m2 -材料比重，对钢板 =7.85tm2 q-材料横加筋板的重量所产生的均布载荷 q=7.5 tm 核桃去青皮机铸钢下翼局部弯曲计算 a、计算大辊压作用点位置 i 及系数 i=a+c-e 式中：i-大辊压作用点与输出辊表面的距离（cm） c-输出辊缘同铸钢翼缘边缘之间的间隙，取 c=0.4 cm a= =(11.6-0.54) 2=5.53cmb-d2 e=0.164R（cm）对普型铸钢，翼缘表面斜度为 .16 R-为核桃去青皮机曲率半径，由机械手册 31.84 查得 R=16.4 cm 则： e=0.16416.4=2.36 cm 所以：i=5.530.4-2.36=3.57 = =3.575.53 =0.65ia 结果：i=3.57 =0 .65 b、铸钢下翼缘局部曲应力计算：横向（在 xy 平面内），局部弯曲应力 1 由下式计算： x= 12akP轮0t 式中： a1-翼缘结构形成系数，贴板补强时取： a1=0.9 P 输出辊- 核桃去青皮机走输出辊最大大辊压（Kg） P 输出辊 = 葫GQ12 起升载荷动载系数（ 2=1.2）额定机械重量 1起升冲击系数（11.1）葫G核桃去青皮机自身重量 t0=t+ 其中：t-铸钢翼缘平均厚度 t=1.30 cm -补强板厚度 =1 cm t02=（1.30+1）2=2.302=5.29 cm2 所以：1=(0.92.18435.29)=301.19Kg/cm2 结果：1=301Kgcm2 1 点纵向（在 yz 平面内）局部弯曲应力为 2 由下式计算： 2= 12akP轮0t 式中：k2 由得：k2=0.6 所以：2= （0.90.6843 5.6=81Kgcm2 点纵向（yz 平面内）局部弯曲应力为 3，由下式计算： 3= 23akP轮t0 式中： K3-局部弯曲系数，得：k3=0.9 a2-翼缘结构形式系数，贴板补强时 a2=1.5 所以：3=（1.50.98435.29）=215Kgcm2 c、核桃去青皮机跨中断面当量应力计算 1 点当量应力为当= 221x1x+-(+)（ = ）（）（ 72381073830 =703.6Kgcm2=1800Kgcm2 点当量应力为当，由下式计算：当 i=x+3=723+215=938Kgcm2=1800Kgcm2 3.3、输出辊变形度计算垂直静钢度计算 f= f= 3xPL48EJ70 式中：f-核桃去青皮机垂直静挠度（cm） P-静载荷（公斤） P=Q+G=2000+221=2221 公斤 L-跨度 L=1000 厘米 E-材料弹性衡量，对 3 号钢 E=2.1103103 公斤/厘米 2 Jx-核桃去青皮机断面垂直惯性矩（）4cm Jx=32336 4cm f-许用垂直静挠度（cm），取f= 厘米L70 所以：f=222110003(482.110310332336)=0.68cm f=1000700=1.43cm ff 所以满足要求结果：水平静刚度计算 f 水= f 水= 出自26-108 式 13yPL48EJL20 式中: f 水-核桃去青皮机输出辊水平静挠度（cm） P-水平惯性力（公斤） P= =（2000+221）20=111.05 公斤20QG Jy-核桃去青皮机断面水平惯性矩 Jy=11634 4cm f 水-许用水平静挠度，取f 水= 厘米L20 f 水= 1000200=5cm f 水=111.051000 3(482.110310311634)=0.1cm f 水f 水满足要求注：系数的选取是按 P 惯= a 平=(Q+G)/9.80.5 (Q+G)120pg120 P 惯-水平惯性力（公斤） g-重力加速度，取 g=9.8m/s2 a 平-核桃去青皮机运行机构的加速度，当驱动输出辊为总数的时，取 a 平=0.5 m/s2 注均自P12 表 6-8 得动刚度计算在垂直方向的自振周期： T=2 T 0.3sMK 式中：T-自振周期（秒） M-核桃去青皮机和核桃去青皮机的换重量 M= (0.5qlk+G)1g 其中：g-重力加速度 g=980cm/s 2 L-跨度 L=1000cm q-核桃去青皮机均布载荷 q=0.99kg/cm G-机体的重量 G=221kg 所以：M= (0.50.991000221)=0.73kgs2cm1980 则：T=23.16 =0.04s69573. T=0.04sT=0.3s 3.4 进料口进料口的结构如下图所示：图 312 进料口结构图进料口是由铁皮和肋板焊接成方形的一个漏斗形的进料口，进料口倾斜的焊接在筒体盖板上，以方便给漏斗装料和进料，另外肋板能够增强进料口的强度，防止在装料过程中使料斗产生变形。第四章主要零部件的选择 4.1 电动机的选择根据核桃去青皮机的工作条件和生产要求,对电机能够满足使用要求的前提下,尽可能选择低价电机,以降低生产成本。由于电动机额定功率相同,如果速度低,规模越大,就越昂贵。权力辊式去皮所需,所以选择 Y 系列(IP44)型三相笼型异步电动机。 Y 系列三相鼠笼式异步电动机按照国际电工委员会(IEO)标准设计,具有国际可交换性的特点。与 Y 系列(IP44)电动机是全封闭风扇冷却鼠笼式三相异步电动机,灰尘,铁屑,或其他家务入侵电动机内部特点,B 级绝缘,工作环境不超过 + 40,相对湿度不超过 95%,少于 1000 米高度,额定电压 380 伏,频率 50 赫兹, 适合机械没有特殊要求,如农业机械。 Y 系列三相笼型异步电动机具有效率高、起动转矩大、提高防护等级 IP54,提高绝缘等级,噪音低,结构合理、先进的产品,应用非常广泛。其主要技术参数如下: 型号： 4132M 同步转速： min/50r 额定功率： kwN 满载转速： i/14 堵转转矩/额定转矩： )/(2.NTn 最大转矩/额定转矩： m 质量： kg3.4 极数：4 极机座中心高： m12 该电动机采用卧式安装，机座不带底脚，端盖与凸缘，轴伸向下. 4.2 轴承的选择根据辊式去皮的结构和分析,轴的应力是由于凿对称排列,在防设备的旋转过程中产生的离心力互相抵消,轴承径向力引起的铁件为零,但防设备将产生一定的离心力;同时由于设备本身的严重性,可使轴承轴向力。轴承在工作过程中, 因此,在同一时间的轴向和径向载荷的影响,和轴承轴向载荷较大,所以选择 31300 圆辊滚子轴承大辊形轴承。 4.3 带轮机构设计带轮的材料应能保证轮齿具有足够的耐磨性和强度。由于小带轮轮齿的啮合次数比大带轮轮带传动主要用在要求工作可靠，且两轴相距较远，以及其它不宜采用齿轮传动的场合。其中滚子带使用最广，且齿形带结构复杂，价格较高，制造较难，故此处采用滚子齿的啮合次数多，所受挤压也较严重，故小带轮应采用较好的材料制造。所以大带轮的材料选用 35 钢，小带轮则选用 20 钢。 1. 选择带轮转数 21,Z 假设带速 v=0.63m/s，由机械设计手册选取小带轮转数；大带轮17Z 转数。6874i12Z 2. 计算功率 caP 由手册查得工作情况系数 ,故1AK NTP 71950/4.26.057389/n1 NKA1ca 3. 确定带条带节数 PL 初定中心距，则带节数为7a0 4.80217621768p2a21021 PZZLP 取节80P 确定带条的节距 P 由小带轮转速估计，带工作在功率曲线顶点左侧时，可能出现带板疲劳挤压。查得小带轮转数系数 ; 87.019.08.1ZK ; 5.026.26.PL 选取单排带， ,故得所需传递的功率为.1PKKWPLZ 0845.195.087.ca0 由小带轮转速及功率min/r.276/.34.26ni21sr ,考虑到剪草时的实际情况，根据手册选取带号为 10A 单排带。KW0845.P 同时也证实原估计带工作在额定功率曲线顶点左侧是正确的。再查得带节距 P=15.875mm。 4. 确定带长 L 及中心距 a m27.1085.1P m5.2784a 12221 ZZLZPP 中心距减少量 05704a0.4. 实际中心距 m4.2795.m102.5.m.27a ）（取 275a 5. 验算带速 s/38.107.68.410nPZV 与原假设相符。 6. 验算小带轮毂孔 kd 由机械设计手册查得小带轮毂孔许用最大直径为 45mm。 4.4 轴的设计 1 轴的材料选择的物质主要是碳钢和合金钢。空白的大多数轧制圆钢和钢轴锻件,别人直接与圆钢。因为比碳钢合金钢和低价格,低灵敏度的应力集中在同一时间也可以使用热或化学热处理方法来提高耐磨性和抗疲劳性,因此,生产碳钢尤为广泛,其中最常用的是 45 #钢。合金钢比碳钢具有较高的机械性能和淬火性能。因此,大国,并减少的规模和质量,提高轴的耐磨性,和轴高温和低温的条件下工作,经常使用合金钢。必须指出:在一般的工作温度(200以下),各种各样的碳钢和合金钢均匀弹性模量是相似的,因此决定在选择类型的钢和钢的热处理方法,基于强度和耐磨性,而不是一个轴弯曲和扭转刚度。但应该注意的是,在给定的条件下,有时也可以选择降低钢的强度,增加与适当的轴截面面积增加轴的刚度的方法。各种热处理(如高频淬火,渗碳,渗氮,氰化物,等等)和表面强化处理(如喷丸、滚等),提高轴的疲劳强度有显著的影响。高强度铸铁和球墨铸铁很容易使复杂的形状,低廉的价格,良好的振动吸收电阻和耐磨性,灵敏度和低应力集中的优势,可用于制造复杂形状的轴。根据轴的常用材料和主要力学性能,结合实际情况,选择小负载和低速度, 三轴采用 45 #钢(空调)。 2 轴结构设计指定半轴结构设计包括各种规模的合理的形状和结构。轴结构主要取决于以下因素:轴安装在机器的位置和形式;轴零件的类型、大小、数量和联轴器和方法;负载的性质、大小、方向和分布;轴的加工工艺,等。由于结构影响因素轴,和结构形式和具体情况的不同而不同,所以轴没有标准的结构。在设计时必须根据不同的情况具体分析。但是,无论什么样的具体情况, 轴的结构应该满足:轴和安装在轴部件必须工作位置;在轴上零件应方便安装和调整;轴应具有良好的可制造性等等。轴的轴向定位的肩膀,袖子、圆螺母、轴端挡圈和轴承端盖保证。取向的肩膀到肩膀和肩膀,用肩定位是最方便和可靠的方法,但采用轴肩将不可避免地使轴的直径,和肩膀会造成应力集中的截面突变。此外,轴肩太多不利于处理。因此,更大的轴向力利用肩定位。定位套筒结构简单、可靠、轴没有开槽,钻孔和车螺纹,因此不会影响轴的疲劳强度,和通常用于轴取向之间的两个部分。如果两个部分更大的间距,不宜使用套接字定位,以免增加套管的质量和材料消耗。由于套筒和松散的轴,如轴转速高,也不宜使用套接字定位。圆螺母定位能承受很大的轴向力,但螺纹轴有较大的应力集中,可以减少轴的疲劳强度,因此常用于固定轴部分,与双圆螺母、圆螺母和两个类型固定垫圈。较大的两个部分之间的距离在轴套的立场是不合适的,还经常使用圆螺母定位。轴承端盖螺钉或榫和套管连接,并使滚动轴承外圈的轴向定位。总的来说, 整个轴轴向定位也经常使用轴承端盖。轴的圆周位置限制的目的是用相对旋转轴轴部件。一周的常用定位部分有一个键,花键,销,紧固定螺钉和干涉配合,包括紧固定螺钉用于电力传输并不大配合轴部分的要求,应该尽量使用标准的直径。安装标准部件(如滚动轴承、联轴器、密封环、等等)轴径部分,应采取相应的标准和选择宽容。为了使齿轮、轴承等与各部分的要求,操作方便,减少表面磨耗,坐标轴前面小节中应该使用小直径。为了使与轴的过盈配合部分容易组装,到年底的压力轴段匹配系统的辊度;或在同一轴部分的两部分不同的尺寸公差。确定轴向长度,应该尽量使结构紧凑,而且保证零件装配或调整所需的空间。轴段的长度是根据各个部分和轴的主要部分轴向尺寸和需要确定相邻地区之间的差距。为了确保轴向定位可靠,匹配的齿轮、联轴器和其他部分轴向长度应小于车轮一般 2 3 毫米。结合以上设计准则设计各个轴的结构尺寸如下：（1 ）轴的设计 1）求作用在轴上齿轮 2 的力因为，故m5.26dm750TN3.6./Ft （）.ant2r2 由此可见，轴所承受的力很小。 NP3095/64.0759/T2 2）初步确定轴的最小直径根据机械设计手册查得，取 =112,于是得0Am3.1064.312nd30min P 考虑到需要开键槽以及加工工艺，故取。显然，轴的最小直8din 径是安装车轮处，即。18d2min 3）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度为了满足车轮的轴向定位要求，车轮外用 M16 的螺母定位；内用套筒定位。初步选择滚动轴承。因轴承同时承受的径向和轴向力均很小，故选用深沟球轴承。参照工作要求并根据，参照国家标准 GB/T 276-1994,由m18din 轴承产品目录中初步选取 0 组基本游隙组、标准精度级的单列深沟球轴承 6004，其尺寸为，由于需要安装挡油环，所以242dBD 轴承内用套筒定位，套筒用轴肩定位；外用轴承端盖定位。轴承安装在轴承架里，其周向定位是借助过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为 m6。。m129832L 由于轴上齿轮之间的配合原因，故取段的直径为；m25d4-3 取。74-3 取安装齿轮处的轴段的直径；。齿轮m30d6-5128L6-5 的右端采用轴肩定位，轴环处的直径。轴环宽度。齿7- m07- 轮左端采用圆螺母定位，取用 M27 圆螺母，螺纹。5-4 ；。8-7dm254-3145L8-7 轴承端盖采用 M5 的螺钉固定，轴承端盖的总宽度为 20mm，故取 2-1L 。60L1-9 至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。轴上零件的周向定位齿轮、车轮与轴的周向定位均采用平键联接。按由手册查得平键截面6-5d （摘自 GB/T 1095-2003），键槽用键槽铣刀加工，长为m78hb 50mm（摘自 GB/T 1096-2003）。同时为了保证齿轮与轴的配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为 H7/n6；同样车轮与与轴的联接，选用 B 型平键，车轮与轴的配合为 H7/k6.146 由机械设计手册得，M16 螺纹倒角为 245；M27 螺纹倒角为 145；各轴肩处的圆角半径取 R1。 4.5 轴承校核滚动轴承的零件广泛应用于现代的机器,它是依赖于滚动轴承旋转部分的主要组件。最常用的滚动轴承已经标准化,并由专业工厂制造大量的各种各样的常用的轴承。滚动轴承结构:包括:内圈和外圈、滚动体和笼子内圈用于颈部和轴组件,外环和轴承孔装配。通常是与轴颈旋转内圈,外圈是固定的,但也可以用于外和内圈固定旋转,或内外环同时旋转。相对旋转内外环时,滚动体,即外圈滚道滚动。笼效应是主要由滚动体均匀地分开。基本类型有:滚球、圆柱、圆辊滚子、滚针、圆柱滚子、不对称的鼓形滚柱。与滑动轴承相比,滚柱轴承精度高,起动转矩小,旋转是标准零件和方便使用,等等。与滑动轴承相比,滚柱轴承的优点: 1,一般条件下,滚动轴承的效率和液体动力润滑轴承,但是混合润滑轴承更高; 2、径向间隙很小,可用的向心角接触轴承预紧消除预紧间隙,和操作精度高; 3、轴径大小,滚动轴承的宽度小于滑动轴承,轴向结构紧凑可以使机器; 4,大部分可以影响滚动轴承径向和轴向载荷,因此,轴承复合结构简单; 5、少消费的润滑剂,便于密封,维修方便; 6,不需要一个有用的有色金属; 7、高度的标准化、大规模生产,成本低; 与滑动轴承相比,滚柱轴承故障: 1,承受挤压载荷能力差; 2、高速重负荷下生活相对较低; 3、振动和噪声; 4,比滑动轴承径向尺寸; 能正确使用滚动轴承,主机可以得到良好的工作性能,延长使用寿命;企业可以缩短维修时间,降低维护成本,提高机器的操作速度,有一个非常重要的角色。因此,设计和制造单位和维护使用单位,是否选择滚动轴承时必须高度重视。一般来说,轴承的选择步骤可以概括为:1。根据轴承工作条件(包括负载方向和负载的类型、速度、润滑方式和取向的同轴度要求,不信,安装和维护、环境温度等),选择基本类型,公差等级,和轴承间隙;2。根据轴承的工作条件和受力情况和生活需求,通过计算确定轴承型号,或根据要求选择轴承模型,计算生活;3。选择轴承额定载荷和极限的计算速度。选择轴承极限转速的主要因素,涤纶生活和负载能力,其他因素有助于确定轴承类型、结构、尺寸和公差等级和最终的解决方案。选型、各类滚动轴承具有不同特点,适用于各种机械的不同用法。通常应考虑下列因素在选择轴承类型。 :一般选择承受推力负荷时推力轴承、角接触轴承高速应用程序通常使用滚珠轴承,径向负载较重的情况下,使用滚柱轴承。一句话,使用人员来自不同制造商的轴承产品,选择合适的类型。轴承的机械空间和位置在机械设计中,一般确保轴的大小,然后选择滚动轴承轴的大小。使用滚珠轴承通常是小轴,轴选择滚子轴承。然而,当轴承在机器的直径方向限制,选择滚针轴承,特殊光和超轻系列的球或滚子轴承;当轴承在机器的轴向位置受到限制,可以选择一个狭窄,狭窄范围的球或滚子轴承。轴承载荷的大小、方向和性质负载轴承的最重要的因素。滚子轴承用于携带沉重的负荷,光或介质中使用的滚珠轴承在载荷下,渗碳钢轴承制造或贝氏体淬火,可以承受挤压和振动载荷。的方向载荷,在纯径向载荷,可选用深沟球轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承。小纯轴向载荷,可以选择推力球轴承; 在高纯轴向载荷,可以选择推力滚子轴承。当负载轴承径向、轴向、角接触球轴承通常是选择或圆辊滚子轴承。悬臂式支撑结构,通常使用或角接触球轴承、圆辊滚子轴承及成对使用。滚动轴承选型应注意的问题: 1,考虑到轴承负载条件方向:径向力,向心轴承,轴向力时,推力轴承,径向力和轴向力的联合行动, 向心推力轴承; 大小:大负载,滚子轴承可用,或更大尺寸轴承系列,负载小的情况下,可以使用滚珠轴承,或更小尺寸系列轴承 2、考虑到轴承的大小限制严格限制轴承径向尺寸时,可以选择滚针轴承; 3、考虑轴承的速度滚珠轴承,一般来说,能够适应更高的速度比滚子轴承,轴承重量轻系列的系列轴承可以适应更高的速度;此外,各种各样的推力轴承极限转速较低,不容易高转速。 4、考虑心灵的轴承球面球轴承和球面滚子轴承可以满足某些心脏心脏线的要求(即。、轴和轴承孔可适当偏转),圆柱滚子轴承,圆辊滚子轴承、滚针轴承可以满足自调整能力的要求几乎是零根据轴承的特点和选择原则,可以肯定的是我们初步选定型号 6004 深沟球轴承满足要求。由于轴 3 所承载的载荷最大，且轴 3 的转速最大，故轴 3 上的轴承最危险。若此轴承寿命满足要求，则其它轴承亦可满足要求。所选 6004 深沟球轴承的基本额定动载荷 C 为 9.38kN 假设带传动的效率为 0.9。NT75.648.739.0.23 P1925648n 年796h10.605.38.7016h CL 显然，轴承寿命满足要求。 4.6 键的选择装置主轴上与带轮的连接键，转筒与主轴的连接键选用普通平键：选用 GB109679。 4.7 螺栓的选择用来连接支承电动机钢板与支架、支承核桃去青皮机钢板与支架用螺栓：由于是用于板间连接，螺栓主要是受到剪切作用，故采用受剪螺栓连接。连接装置和凿片用螺栓和连接齿板与机体用螺栓主要是受到拉伸应力，采用受拉螺栓连接。选用 GB578386。 4.8 螺母的选用主要根据所用螺栓规格进行选择： GB617086。 4.9 垫圈的选择根据需要选用普通平垫圈：GB84885。第五章机主要结构及参数的确定 51 输出辊转速的确定输出辊圆周速度大小取决于机的规格、产品粒度、和物料性质，增加圆周速度，可使比以及产品中细粒级含量增加，但是圆周速度过大，将显著增加功率的消耗，同时会引起去皮辊、筛板和衬板的强烈磨损，欲得到均匀的中等尺寸品，转速应低，去皮辊数目应少，欲使产品粒度小，则应增大输出辊的速度或增多去皮辊的数目。输出辊的圆周速度，一般在 3050m/s，因而，输出辊直径为 100200mm 的核桃去青皮机。输出辊转速 n=10003000r/min，输出辊直径为 1001000mm 的核桃去青皮机， n=6001500r/min,输出辊直径为 1000 3000m 的核桃去青皮机，n=300010000r/min,通常把圆周速度大于 30m/s 的称为快速核桃去青皮机，小于 30r/min 的称为慢速核桃去青皮机。 52 核桃去青皮机的效率计算核桃去青皮机的产量与物料的性质，机的规格，比和给料的均匀程度等因素有关，单输出辊核桃去青皮机在石灰石时，其产量通常采用经验公式计算 Q=KDLp(3-1) 式中 Q产量， t/n ；D 输出辊直径，m; L输出辊长度,m; p机产品容积密度，t/m3; K系数，K=30-45 。煤时仍按式（3-1 ）计算，但 K=130150。 53 电动机功率在实际应用中,一般多采用经验公式确定核桃去青皮机配用电动机的功率 . Nm=GR2N3mk/1107（3-2）式中 Nm电动机功率 KW；G每个去皮辊重量，N；R输出辊外端半径，m;n输出辊转速，r/min;m去皮辊总个数，机有效利用率，一般取 0.70.85，K 校正系数，参数见表 3-1 选取。式（3-2）适用于 n=600-1000r/min 的转速核桃去青皮机表 3-1 圆周速度系数去皮辊圆周速度（m/s） 17 20 23 26 30 40 50 系数 K 0.22 0.16 0.10 0.08 0.03 0.015 0.008 经验估算式：Nm=KD 2Ln 式中 Nm电动机功率，KW；D输出辊直径，m; L 输出辊长度，m; N 输出辊转速，r/min ；K 系数，K=0. 10.2，对于大型机 K=0.150.20, 中型机 K=0.15，小型机 K=0.10 54 去皮辊的挤压平衡核桃去青皮机是一种回转且靠挤压来物料的机械,为了使它能正常工作 ,先必须使它的输出辊获得静平衡和动平衡,首先必须使它的输出辊获得静平衡和动平衡 .如果输出辊的重心离开它的几何中心线,则产生静力不平衡现象 ,若输出辊的回转中心线和其主惯性中心线相交,则将产生动不平衡现象 ,这两种不平衡现象,都会使机器产生较大的惯性力和力矩而大大缩短零件的寿命.因此, 核桃去青皮机的输出辊上各零件,制造精度应为 IT7,而且必须进行静平衡和动平衡检验 . 当核桃去青皮机的输出辊进行静平衡和动平衡后,再设计和安装去皮辊时 ,还必须正确地选择去皮辊的悬挂位置,如果去皮辊悬挂得不正确 .则将伴随着去皮辊与物料的挤压,在去皮辊销轴、输出辊圆盘、主轴及主轴承上产生挤压反作用力，而显著缩短零件的寿命。去皮辊挤压物料时，在去皮辊点上作用挤压力,如果去皮辊悬挂得不正确，则去皮辊是非挤压平衡锤，则在去皮辊销轴上将产生挤压反作用力 Ny .根据作用力等于反作用力的原理，该力边作用在输出辊转盘的销孔上，其力用y表示，其方向与y 相反，如果输出辊已经静力和动力平衡，则作用在输出辊圆盘销孔上的挤压反力y也将传给输出辊轴上，该力用表示，而力的反作用力将作用在输出辊中心孔上。Ny将作用在输出辊中心孔上。y 与在输出辊圆盘形成逆转向的挤压力偶。因而额外地消耗了能量，作用在输出辊轴上的挤压力将传给轴承，使轴承在工作中受到与挤压次数相同的连续挤压（挤压频率约为每小时数万次），因而显著地降低零件（轴承等）的使用寿命。为了避免机工作时产生挤压反作用力，必须使所安装的去皮辊是挤压平衡去皮辊。所谓挤压平衡去皮辊，就是指去皮辊挤压物料后，在其悬挂销轴上不产生挤压反力。根据此挤压平衡原理，在设计和改进核桃去青皮机的去皮辊时，就必须对所选用去皮辊的几何形状进行挤压平衡计算在计算之前，先假定去皮辊的挤压中心在其外棱处，即去皮辊以其外棱挤压物料然后通过计算得去皮辊最合适的悬挂销轴孔来满足挤压中心公式 L=JF0/F0C 式中 L去皮辊悬挂中心至挤压中心（去皮辊外棱）的距离，cm;JF 0 去皮辊面积 0对悬挂中心 O 的极惯性矩，cm4;F 0有销轴孔去皮辊的面积， cn2；去皮辊悬挂中心（销轴孔）至重心的距离，cm. 具有销轴孔去皮辊的面积 F0为： F0=ab-d 2/4 式中 a去皮辊的长度，cm; b去皮辊的宽度，cm; d去皮辊悬挂销轴孔直径，cm. 从图 32 可知 C=a-x(cm) 根据面矩定理，在图 22 中以左边缘为基准时 aba/2=(ab-d 2/4)(x+c)+ (d 2/4)x 化简后可得 X=a/2+c(d 2/4ab)-1cm 由上式可得设 FF0-有孔去皮辊的面积对其悬挂中的极惯性矩，cm 4;JF O无孔去皮辊的面积对其悬挂中心 O 的极惯性矩， cm4; JFS无孔去皮辊的面积对其重心 s的极惯性矩，cm 4; Jd销轴孔面积对其悬挂中心 O 的极惯性矩， cm4 ；JF Z 无孔去皮辊对其面积 F 垂直对称 ZZ 的轴惯性矩， cm4 ；JF X 无孔去皮辊对其面积 F 的水平对称轴 x-x 的轴惯性矩 ,cm4 ；F 无孔去皮辊的面积， cm2 ；C 无孔去皮辊的重心 S直悬挂中心 O 的距离,cm。 JFs=JFz+JFx(cm4) JFo=JFs+Fe 2(cm4) JFo+Jd=JFs+Fe2(cm4) JFo=JFsJd+Fe 2=(JFz+FFx)-Jd+Fe2 =( Fa2 Fa2) Fdr2F( x) 2 112 112 12 a2 = aba2 abb2 ( /4)d 2( )2+ab( x) 2 112 112 12 d2 a2 = a 2bxabx 2(cm4)(3-3) 由上面公式代入式（3-3）中并化简整理可得到： (x- )4ab a2 d 2-4ab d 4 32 a3b 3 ab3 12 x= a3 b6a 式中 x销轴孔的中心与去皮辊的左边缘距离，cm ；根据上述计算公式可得去皮辊悬挂中的位置，正确地悬挂去皮辊。例如，今有 a=170mm 和 b=125mm，销轴孔的直径 d=30mm 简单矩的去皮辊。按式计算如：由上述计算得 x=30.5mm，即去皮辊的正确位置在去皮辊的左缘矩销轴孔 o 的距离为 30.5mm 处，使其悬挂轴，输出辊轴及轴承免受挤压。按上述计算方法求得去皮辊悬挂中心的位置，在实际工作中也难免去皮辊销轴不受挤压反作用力的作用，因为我们在计算之初是假定去皮辊以其外棱挤压物料，而实际上由于给料粒径的变化，去皮辊并非都是以其外棱挤压物料，另外，由于制造和安装上的误差，以及去皮辊外棱和销轴孔的磨损，都会改变挤压平衡的条件（l=JFo/FoC），因此，即使要新设计去皮辊或再作改进时，都应考虑这种情况。第六章核桃去青皮机传动结构方式及选择 6.1、设计及参数选择初始条件：电动机的选择专门为辊式核桃制作机生产的永磁直流电动机，传动功率 P=2.2KW，主动轮转速为 n1=3000r/min 传动比定为 i= 1.07 由于普通 V 带适于家用电动辊式核桃制作机这种功率，所以择之。以下计算过程所用到的表来源：程光蕴，李仲生主编. 机械设计基础M.北京：高等教育出版社，2006.5 1、确定设计功率 PC PcK AP （3-1） KA工作情况系数，根据辊式核桃制作机使用的特性，选择每天工作 d4 16a2b 时间10 小时，载荷变动小。K A=1.1 见表 13-8 故 Pc= KA P=1.1*2.2=2.42 kw 2、选择 V 带型号对于普通 V 带的型号可根据设计功率 Pc=2.42 KW 和小带轮转速 n1=3000r/min 由图 1315 选取,选 Z 型普通 V 带。 3、确定带轮直径 d2、d 1 小带轮基准直径：d 1 由表 13-9, d1 应不小于 50，现取 d1 =244.5mm 大带轮基准直径: d 2 d2 =id1 （1-）=1.07*71*(1-0.02)=74.575mm 由表 13-9 取 d2 =75mm（虽使 d2 略小，但其误差小于 5%，故允许） 4、计算带速 v v=d p1n1 /（601000） m/s （3-2）注意：v 越大离心力、离心应力越大FQ 越小单位时间内的应力循环次数 N 越大 V 越小 P=Fv/100 可知，P 一定时，F 越大张紧力越大一般 v 在 525 m/s，最大 30 m/s，在 815 m/s 较好 V=*71*3000/60*1000=11.14730m/s,合适 5、V 带基准长度 Ld和中心距 a0 中心距的大小对带传动的影响： A 增大结构越大由于载荷变化引起带的颤动掉带 A 减小带的长度越小在一定速度下，单位时间内带的应力变化次数 N 愈多，会加速带的疲劳损坏；当传动比 i 较大时，包角越小对于 V 带传动，初步选取中心距 a0=1.5（d 1 + d2 ）=1.5（71+75）mm=219 取 a0 =200，符合 0.7（d 1 + d2 ）2（d 1 + d2 ）确定带的有效长度 Ld L0=2a0+/2（d 1d 2）+(d 2-d1)2/4a0 =2*200+229.22+0.02=629.24mm 查表 13-2，对 Z 型带选用 Ld =630mm 6、计算实际中心距 a aa 0 +(Ld - L0)/2=200 7、计算小带轮包角 1=180- （d 2-d1）a*57.3=178120 合适。 8、V 带根数 Z Z= Pc /(Po+Po)K KL 今 n1=3000r/min,d1=71mm,查表 13-3 得 Po=0.5KW 查表 13-5 得 Po=0.04 由 1 =178查表 13-7 得 K =1，查表 13-2 得 KL=0.96，由此可得 z=2.42/(0.5+0.04)*1*0.96=1.25 取 2 根 9、作用在带轮轴上的压力 FQ 查表

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