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湖南农业大学东方科技学院毕业论文（设计）任务书 学生姓名贾涛学 号200841914226年级专业及班级2008级机械设计制造及其自动化(2)班指导教师及职称向阳 副教授学 部理工学部 20 年 月 日 填 写 说 明 一、毕业论文（设计）任务书是学院根据已经确定的毕业论文（设计）题目下达给学生的一种教学文件，是学生在指导教师指导下独立从事毕业论文（设计）工作的依据。此表由指导教师填写。二、此任务书必须针对每一位学生，不能多人共用。三、选题要恰当，任务要明确，难度要适中，份量要合理，使每个学生在规定的时限内，经过自己的努力，可以完成任务书规定的设计研究内容。四、任务书一经下达，不得随意更改。五、各栏填写基本要求。（一）主要内容和要求：1工程设计类选题明确设计具体任务，设计原始条件及主要技术指标；设计方案的形成（比较与论证）；该生的侧重点；应完成的工作量，如图纸、译文及计算机应用等要求。2实验研究类选题明确选题的来源，具体任务与目标，国内外相关的研究现状及其评述；该生的研究重点，研究的实验内容、实验原理及实验方案；计算机应用及工作量要求，如论文、文献综述报告、译文等。3文法经管类论文明确选题的任务、方向、研究范围和目标；对相关的研究历史和研究现状简要介绍，明确该生的研究重点；要求完成的工作量，如论文、文献综述报告、译文等。（二）主要参考文献与外文资料：在确定了毕业论文（设计）题目和明确了要求后，指导教师应给学生提供一些相关资料和相关信息，或划定参考资料的范围，指导学生收集反映当前研究进展的近13年参考资料和文献。外文资料是指导老师根据选题情况明确学生需要阅读或翻译成中文的外文文献。（三）毕业论文（设计）的进度安排：1设计类、实验研究类课题实习、调研、收集资料、方案制定约占总时间的20%；主体工作，包括设计、计算、绘制图纸、实验及结果分析等约占总时间的50%；撰写初稿、修改、定稿约占总时间的30%。2文法经管类论文实习、调研、资料收集、归档整理、形成提纲约占总时间的60%；撰写论文初稿，修改、定稿约占总时间的40%。六、各栏填写完整、字迹清楚。应用黑色签字笔填写，也可使用打印稿，但签名栏必须相应责任人亲笔签名。 毕业论文（设计）题目土豆去皮机设计 主要内容和要求（宋体五号，行间距单倍行距）土豆是重要的食品原料，对土豆加工前往往需要去掉其外皮。土豆去皮机用于土豆的脱皮与洗净,广泛应用于饭店、宾馆、大专院校、厂矿、企事业食堂、食品加工厂等。本设计的目的在于设计一种土豆去皮装置，实现方便快速的土豆去皮操作。设计的主要内容包括：1) 土豆去皮原理分析及系统原理方案设计2) 系统总体方案设计、绘制系统总体布局图。3) 载荷计算及动力选择。4) 传动系统、操作系统设计。5) 主要零部件的技术设计、绘制零件图6) 重要零部件的设计计算与较核7) 绘制装配图8) 整理资料，撰写设计说明书主要要求：1) 适宜物料：土豆，红薯2) 加工能力：400Kg/h3) 电源：220V，50Hz4) 操作方便，安全可靠 注：此表如不够填写，可另加附页。主要参考资料（具体格式以规范化要求规定为准）1.张裕中主编，食品加工技术装备M.第二版，中国轻工业出版社，2007.2.郭顺堂、谢焱主编，食品加工业M，化学工业出版社，2005.3.崔建云主编，食品机械M，化学工业出版社，2007.4.张燕萍、谢良主编，食品加工技术M，化学工业出版社，2006.5.徐幸莲、彭增起、邓尚贵主编，食品原料学M，中国计量出版社，2006.6.谭建荣、张树有、陆国栋、施岳定主编，图学基础教程M，高等教育出版社，1999.7.吴宗泽主编，机械零件设计手册M，机械工业出版社，2003.8.杨景蕙、陆玉、唐蓉城主编，机械设计M.第二版，机械工业出版社，1996.9.郑文纬、吴克坚主编，机械原理M.第七版，高等教育出版社，1997.10.杨明忠、朱家诚主编，机械设计M，武汉理工大学出版社，2001.11.唐照民、汝元功主编，机械设计手册M，高等教育出版社，1995.12.余桂英、郭纪林主编，AutoCAD 2006中文版实用教程M，大连理工大学出版社，2006. 工作进度安排（宋体五号，行间距固定值22磅）起止日期主要工作内容 2011.11.282011.12.20接受设计任务书，了解课题内容及要求 2011.12.202011.12.30搜集参考资料，查阅参考文献，完成开题报告 2012.01.012012.04.10初步拟定设计方案，进行设计计算，设计草图 2012.02.012012.04.10完成装配图的设计，整理计算说明书 2012.04.102012.04.20毕业设计中期检查 2012.04.212012.05.10完成初稿，交给指导老师审阅 2012.05.112012.05.25完善图纸和设计说明书，准备答辩 2012.05.252012.05.30根据答辩组意见修改，提交正稿要求完成日期：20 年 月 日 指导教师签名： 接受任务日期：20 年 月 日； 学生本人签名： 注：签名栏必须由相应责任人亲笔签名。 湖南农业大学全日制普通本科生毕业论文（设计）开题报告学生姓名贾涛学 号 200841914226 年级专业及班级08级机制专业（2）班指导教师及职称向阳 副教授学 院东方科技学院20 年 月 日湖南农业大学东方科技学院毕业论文（设计）开题论证审批表学生姓名贾涛学号200841914226年级专业及班级2008级机械设计制造及其自动化(2)班指导教师及职称向阳 副教授开题时间2011 年 11月26 日毕业论文（设计）题目土豆去皮机设计文献综述（选题研究意义、国内外研究现状、主要参考文献等）选题研究意义：土豆属于茄科、块茎类作物，是珍贵的食物，它既是粮又是菜，营养丰富。其淀粉含量达11 %-25，且蛋白质营养价值很高，容易消化吸收。其中含有18种氨基酸、多种维生素及丰富的矿物质元素。属于低热量、高蛋白、多种维生素和矿物质食品2。土豆的蛋白质主要是球蛋白，其生物价为67，高于除大米以外的各种粮食。如果用35%的鸡蛋清与65%的土豆蛋白混合食用，则可以合成目前己知的最佳蛋白质。土豆中主要含的是半纤维素，它能增加肠道蠕动的次数。另外，土豆还是一种较好的化工原料。日本通产省北海道工业技术实验厂开发出一种用土豆作原料生产塑料的技术。这种塑料能通过土壤和水中的微生物进行自然分解，最终化成为水和二氧化碳。随着我国土豆产量的不断发展和壮大，土豆的加工数量也不断的发展起来了，土豆的铲平也越来越多。不论土豆最终做出什么样的成品，它的之前都会有清洗，去皮这两道工序。去皮是一刀必须的工艺，因为土豆会影响后来的成品的口感，所以在加工之前，必须将其皮去除。土豆去皮是所有土豆制品加工工艺过程的重要环节。目前存在的各种去皮方法都各自有其一定的局限性。随着土豆产业的发展和我国社会经济的进步，如何寻找一种优质、高效、节能几环保的土豆剥皮方法己成为土豆加工工艺过程中迫切需要解决的问题。国内外研究现状： 目前，世界79%的国家种植土豆，总面积2000万hm，左右，总产量3亿多吨，仅在小麦、玉米、水稻之后，居第四位。土豆在我国布极为广泛，主要产区集中在四川、黑龙江、甘肃、内蒙、河北、山西、陕西、云南、贵州、等省。据1998年统计，我国土豆种植面积近467万hMz，产量4700多万吨，居世界第一位。国外土豆主要用于加工，鲜食比例较小。美国有75%的鲜薯用于加工，法国为60%，荷兰为40%，英国为40%，而我国土豆主要以蔬菜的形式进行鲜食，用于加工的比例不足10%。由于土豆作为蔬菜其口感较差，并不太受人们的欢迎，因而价格低廉，每年有15%的土豆烂掉，浪费较多，严重影响了广大薯农的经济利益和种薯积极性。这种现象不利于我国土豆产业的发展。国外的土豆制品，如土豆条、土豆片是一种很受欢迎的快餐食品，现已风靡我国的麦当劳、肯德鸡等快餐店，其拳头产品就是土豆制品。我国的土豆产品加工起步较晚，工艺技术落后，还不能形成规模。土豆制品的质量赶不上国外水平，产量也远远满足不了市场要求，因而加快我国土豆产业的发展，提高土豆的附加值，不但能满足消费者需求，而且是加快我国贫困地区，尤其是西部土豆产区经济发展的一条重要途径。据了解，贵州省己经把土豆产业为本省经济的一大增长点。中央关于西部大开发的决议，又为土豆产业的发展带来了很好的机会。土豆产业将大有可为。土豆制品的主要品种有土豆条、土豆片、脱水土豆泥等。不论何种制品，其加工工艺都要求必须对原料土豆进行去皮处理，才能保证产品的质量，保证其外观、色泽和口感。土豆去皮的方法主要有人工去皮、机械去皮、化学去皮、辐射去皮和蒸汽去皮等。人工去皮的去皮效果较好，但效率低、损失率高，显然不能适应土豆产业化发展的需要。机械去皮有离心去皮和磨擦去皮两种形式，主依赖土豆与土豆之间及土豆与金刚砂或橡胶之间的磨擦作用而达到去皮的目的。这种方法去皮效果差，且易造成土豆表面层的损伤。化学去皮有热碱法和低温去皮液法两种形式，主要依赖强碱溶液及特配化学去皮液的作用，软化和松驰土豆的表皮和芽眼，然后用高压冷水喷射，达到去皮目的。这种方法对去皮前后的冲洗工艺要求较高，且碱液或去皮液消耗量过大，成本较高。辐射去皮是利用辐射波被土豆表皮的水分吸收、蒸发，使入射的辐射波刚进入受热体浅表层即引起强烈的共振，被吸收而转化为热量，从而达到剥皮效果同这种方法去皮效果较好，但果皮只能废弃，不能被利用。蒸汽去皮是将土豆在蒸汽中进行短时间处理，使其皮层熟化，然后利用铁刷和流水冲去外皮，达到去皮目的。主要参考文献： 1.张裕中主编，食品加工技术装备M.第二版，中国轻工业出版社，2007.2.郭顺堂、谢焱主编，食品加工业M，化学工业出版社，2005.3.崔建云主编，食品机械M，化学工业出版社，2007.4.张燕萍、谢良主编，食品加工技术M，化学工业出版社，2006.5.徐幸莲、彭增起、邓尚贵主编，食品原料学M，中国计量出版社，2006.6.谭建荣、张树有、陆国栋、施岳定主编，图学基础教程M，高等教育出版社，1999.7.吴宗泽主编，机械零件设计手册M，机械工业出版社，2003.8.杨景蕙、陆玉、唐蓉城主编，机械设计M.第二版，机械工业出版社，1996.9.郑文纬、吴克坚主编，机械原理M.第七版，高等教育出版社，1997.10.杨明忠、朱家诚主编，机械设计M，武汉理工大学出版社，2001.11.唐照民、汝元功主编，机械设计手册M，高等教育出版社，1995.12.余桂英、郭纪林主编，AutoCAD 2006中文版实用教程M，大连理工大学出版社，2006.注：此表如不够填写，可另加页。研究方案（研究目的、内容、方法、预期成果、条件保障等）研究目的通过研究国内土豆去皮机的发展现状,设计出一种操作方便,效率高,智能化的操作和控制研究内容与方法1.根据去皮机的工作原理，绘制其机械部分工程图2.分析土豆去皮机零部件根据工作环境对其进行材料选择，强度，刚度的校核，确定其安全系数，确定其它部件的基本参数；3.编制系统设计说明书。预期成果：1.完成土豆去皮机机械部分的机构分析和工程图绘制；2.完成土豆去皮机机械部分的整体设计；3.土豆去皮机能够完成基本的去皮任务；4.完成系统设计说明书。条件保障：1. 学院有对这方面进行过比较深入的老师与学长；2. 学院有比较齐全的硬件设施，可以提供实验与制作系统条件；3. 学院有关部门的信息。 毕业设计进程安排 2011.11-2012.2 完成选题、资料准备、方案确定与开题目报告；2012.2-2012.4 基本完成土豆去皮机机械部分设计；2012.4-2012.5 初步完成设计说明书；2012.5-2012.6设计说明书的修改与提交、论文答辩。开题论证小组意见 组长签名： 年 月 日专业委员会意见专业教研室主任签名： 年 月 日注：此表意见栏必须由相应责任人亲笔填写。湖南农业大学东方科技学院毕业论文（设计）开题论证记录学 部： 理工学部 学生姓名贾涛学 号200841914226年级专业及班级2008级机械设计制造及其自动化专业(2)班指导教师姓名向阳指导教师职称副教授毕业论文（设计）题目土豆去皮机设计论证小组质疑及指导意见1. 土豆去皮机意义及作用?2. 土豆去皮机发展方向?3. 土豆去皮方法有那些?学生回答简要记录1. 土豆皮会影响后来的成品的口感,土豆去皮是土豆加工前必须的一道工艺,能较为方便的去掉土豆外皮2. 发展方向为降低成本,减少环境污染,操作简单,速度快,皮屑可利用3. 去皮方法有,人工去皮,机械去皮,化学去皮,蒸汽去皮论证小组成员签名 记录人签名： 论证时间： 2011年12月26日湖南农业大学东方科技学院毕业论文（设计）开题论证审批表学生姓名贾涛学号200841914226年级专业及班级2008级机械设计制造及其自动化(2)班指导教师及职称向阳副教授开题时间2011年 9月 25 日毕业论文（设计）题目土豆去皮机设计文献综述（选题研究意义、国内外研究现状、主要参考文献等）（宋体五号，行间距单倍行距。）选题研究意义：随着我国土豆产量的不断发展和壮大，土豆的加工数量也不断的发展起来了，土豆的铲平也越来越多。不论土豆最终做出什么样的成品，它的之前都会有清洗，去皮这两道工序。去皮是一刀必须的工艺，因为土豆会影响后来的成品的口感，所以在加工之前，必须将其皮去除。土豆去皮是所有土豆制品加工工艺过程的重要环节。目前存在的各种去皮方法都各自有其一定的局限性。随着土豆产业的发展和我国社会经济的进步，如何寻找一种优质、高效、节能几环保的土豆剥皮方法己成为土豆加工工艺过程中迫切需要解决的问题。国内外研究现状：目前，世界79%的国家种植土豆，总面积2000万hm，左右，总产量3亿多吨，仅在小麦、玉米、水稻之后，居第四位。土豆在我国布极为广泛，主要产区集中在四川、黑龙江、甘肃、内蒙、河北、山西、陕西、云南、贵州、等省。据1998年统计，我国土豆种植面积近467万hMz，产量4700多万吨，居世界第一位。国外土豆主要用于加工，鲜食比例较小。美国有75%的鲜薯用于加工，法国为60%，荷兰为40%，英国为40%，而我国土豆主要以蔬菜的形式进行鲜食，用于加工的比例不足10%。由于土豆作为蔬菜其口感较差，并不太受人们的欢迎，因而价格低廉，每年有15%的土豆烂掉，浪费较多，严重影响了广大薯农的经济利益和种薯积极性。这种现象不利于我国土豆产业的发展。主要参考文献： 1.张裕中主编，食品加工技术装备M.第二版，中国轻工业出版社，2007.2.郭顺堂、谢焱主编，食品加工业M，化学工业出版社，2005.3.崔建云主编，食品机械M，化学工业出版社，2007.4.张燕萍、谢良主编，食品加工技术M，化学工业出版社，2006.5.徐幸莲、彭增起、邓尚贵主编，食品原料学M，中国计量出版社，2006.6.谭建荣、张树有、陆国栋、施岳定主编，图学基础教程M，高等教育出版社，1999.7.吴宗泽主编，机械零件设计手册M，机械工业出版社，2003.8.杨景蕙、陆玉、唐蓉城主编，机械设计M.第二版，机械工业出版社，1996.9.郑文纬、吴克坚主编，机械原理M.第七版，高等教育出版社，1997.10.杨明忠、朱家诚主编，机械设计M，武汉理工大学出版社，2001.11.唐照民、汝元功主编，机械设计手册M，高等教育出版社，1995.12.余桂英、郭纪林主编，AutoCAD 2006中文版实用教程M，大连理工大学出版社，2006.研究方案（研究目的、内容、方法、预期成果、条件保障等）（宋体五号，行间距单倍行距）主要目的： 土豆去皮机是一种削皮工具。它不仅可以减轻体力劳动，还将极大地提高劳动生产率。掌握好土豆去皮机的结构，原理，运行方式，能为人们的生活带来极大地便利。 此外，它还具有很重要的意义。在我国的国民经济中，已拥有大量的各式各样的土豆去皮机。随着科学技术和生产的发展土豆去皮机在不断地完善和发展之中。先进的电气和机械设备逐渐在去皮机上应用，其趋向是增加自动化程度，提高工作效率和使用性能，使其操作更加简化，更加安全可靠。这就要求起重机司机必须学习新知识、掌握新技术。主要内容： 1 完成去皮机设计的主要参数计算和整体设计。 2 完成去皮机轴的设计。 3 完成去皮机三维实体造型。 4 绘制主要零件图，部件图和整体装配图。 5 完成相当于3张的A0图纸的绘图工作量，撰写不少于1.5万字的设计说明书（毕业设计论文）。 方法：通过上网查资料，图书馆查相关的书籍和搜索有关资料。预期效果：1、完成土豆去皮机设计总体设计；2、编写设计说明书；3、绘制土豆去皮机设计装配图及有关部件图和零件图；4、完成论文综述和英文资料翻译。 条件保障：足够的参考资料，充足的的时间，老师的帮助，自己的努力。时间进程安排1.2011年9月25日之前 接受任务，完成开题报告2.2011年10月2012年2月1日 资料收集，方案的确定3.2012年2月1日2012年3月15日 结构设计，零部件设计，准备中期检查4.2012年3月16日2012年4月30日 绘图，编写设计说明书5.2012年5月1日2012年5月15日 修改，完善毕业设计，提交正稿，答辩开题论证小组意见 组长签名： 年 月 日专业委员会意见专业教研室主任签名： 年 月 日注：此表意见栏必须由相应责任人亲笔填写。专业名称必须是全称，例如“会计学专业”，班序号用阿拉伯数字“1”、“2”标注。此表如不够填写，可另加页。湖南农业大学东方科技学院毕业论文（设计）开题论证记录学 部： 理工学部 学生姓名贾涛学 号200841914226年级专业及班级2008级机械设计制造及其自动化专业(2)班指导教师姓名向阳指导教师职称副教授毕业论文（设计）题目土豆去皮机设计论证小组质疑及指导意见学生回答简要记录论证小组成员签名 记录人签名： 论证时间： 2011年12月26日XX大学本科生毕业设计土豆去皮机设计LIGHT VERTICAL PEELING MACHINE STRUCTURE DSIGN 学生姓名： 学 号： 年级专业及班级： 指导教师及职称 ： 学 部：目录摘要 1关键词 11前言22 土豆去皮机工作原理 22.1 去皮清理的原理 22.2 去皮设备33轴的设计 53.1 轴的材料 53.2 轴的强度计算 63.3 轴的结构尺寸初步确定 64.滚动轴承的设计 74.1 滚动轴承类型的选择 74.2 滚动轴承部件的组合设计 85 电动机的选择 96 齿轮的结构设计 106.1.齿轮材料及热处理 106.2.齿轮相关参数的初步确定 106.3.校核齿轮强度 107 圆筒的结构设计 138 轴承座的结构设计 139圆盘的结构设计 15 10结论15参 考 文 献 16致谢 17 土豆去皮机设计摘 要：去皮（peeling）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，介绍摩擦去皮方法：食品被放置在金刚砂滚轴上或内壁排列着金刚砂的转筒中，在磨损力的表面除去食品的表皮后又被大量的水冲洗干净。该方法的优点是由于过程是在温室下进行而具有的能源成本低以及资本成本低、无热损伤，食品外观良好的优点，不规则食品表面（如土豆上的“孔眼”）会破坏去皮产品的外观，需要手工去除1。关键词：土豆;去皮清洗;农产品;食品机械Light Vertical Peeling Machine Structure DsignAbstract：Skin peeling (for) of fruits and vegetables processing to remove need not eat or not, and improve the physical appearance of the product. The main factors including through minimize removed part and may reduce the labor and material costs energy, reduce the total cost. Here introduces friction peel method: food is placed on the walls or emery roller drum lined up in the emery, wear away the food of skin surface by the amount of water after washing clean. The advantage of this method is due process is conducted in greenhouse with low cost and the energy of capital cost is low, no heat, the advantages of good food appearance, irregular food surfaces (such as potato holes) destroys peel product appearance, need manual removal. Key words: Potatoes;Peel cleaning;Agricultural;Food machinery01 前言综观食品加工业对加工技术的要求，食品加工技术的发展趋势大致如下：第一，提高原料的利用率。由于食品生产企业利润较低，提高原料的利用率是企业降低生产成本的重要途径。第二，提高工作效率，便于实现大规模生产。第三，营养性和稳定性高，现在人们对食品的要求越来越高，大家都很关注食品的营养功效。中国的薯类产量占世界总产量的28%，居世界第一位。近年来薯类的生产和加工发展十分迅速，尤其是美国、英国、德国和日本等国以发展优质专用化的薯类品种，先进适用的技术装备，高质量的加工制品和规模化生产经营方式等，推动着当今世界薯类加工业的发展。中国在薯类的种植和深加工上也加大了开发力度，形成了产前、产后良性循环的发展优势。尤其是加工后的薯类食品更是受到许多消费者的青睐，且在食品工业中所占的比例也越来越大。土豆属块茎类作物，土豆块茎中富含淀粉、维生素和糖，其块茎中的主要物质如下：（1）淀粉和糖分，土豆淀粉由直链淀粉与支链淀粉组成，糖分占土豆块茎总质量的1.5%左右，主要为葡萄糖、果糖、蔗糖。（2）含氮物，土豆块茎中的含氮物包括蛋白质和非蛋白质两部分，以蛋白质为主，富含球蛋白，这是全价蛋白质，几乎含有所有的必需氨基酸，在营养上具有重要意义。（3）脂肪，在土豆块茎中，脂肪含量为0.04%-0.94%。（4）有机酸 （5）维生素，土豆中含有多种维生素。（6）酶类，土豆中含有淀粉酶、蛋白酶、氧化酶等。鉴于土豆的很多特点，土豆得到了广泛的利用。a.土豆可鲜食，鲜食用土豆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。果外除蒸烤鲜土豆作主食外，还有咖哩饭、炖薯快以及色拉凉拌菜。土豆可制成方便食品、快餐食品、休闲食品，如土豆粉、土豆全粉、脱水土豆片（条）、速冻薯条（薯泥）、蒸薯条、罐装和去皮土豆、土豆脆片、土豆膨化小食品等；b，加工成淀粉及相关产品：由于土豆淀粉的优良特性，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。土豆淀粉也是粉条的优质原料。出土豆淀粉外，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：土豆提取淀粉后的残渣可制成土豆发酵饲料、提取蛋白等。因此，对土豆进行深加工具有重要价值。2 薯类去皮机工作原理2.1去皮清理的原理水果及块根、块茎类蔬菜的外皮在加工成食品之前，大多需要除去表皮。由于原料的种类不同，皮层与果肉结合的牢固程度不同，生产的产品不同，对原料的去皮要求也各异，果蔬去皮的基本要求是去皮完全、彻底、原料损耗少。目前，果蔬加工中常用的去皮方法有机械去皮和化学去皮。机械去皮应用较广，既有简易的手工去皮又有特种去皮机。按去皮原理不同可分为机械切削去皮、机械磨削去皮和机械摩擦去皮。(1)机械切削去皮 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。(2)机械磨削去皮 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。(3)机械摩擦去皮 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。(4)化学去皮 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。2.2去皮设备：离心擦皮机,离心擦皮机是一种小型间歇式去皮机械。依靠旋转的工作构件驱动原料旋转，使得物料在离心力的作用下，在机器内上下翻滚并与机器构件产生摩擦，从而使物料的皮层被擦离。用擦皮机去皮对物料的组织有较大的损伤，而且其表面粗糙不光滑，一般不适宜整只果蔬罐头的生产，只用于加工生产切片或制酱的原料。常用去皮机处理土豆、胡萝卜、番茄等块根类蔬菜原料1。1机座 2电机安装支座 3电动机 4主动齿轮 5从动齿轮 6轴7轴承座 8、9、10轴承 11圆盘 12圆筒 13排污口 14卸料口图1 去皮机结构Fig.1 The structure of the peelers去皮机（如图1）由工作圆筒12、旋转圆盘11、卸料口14、排污口13及传动装置等部分组成。工作圆筒内表面是粗糙的，内表面焊有直径10mm的钢棒，然后植金刚砂；圆盘采用风扇叶片式结构设计，采用金刚砂黏结表面，具体会在后面零件介绍中讲解。圆盘这种结构特点除兼有去皮功能外，主要用来抛起物料，当物料从加料口落到旋转圆盘凹凸表面时，因离心力作用被抛至圆筒壁，与筒壁粗糙表面摩擦达到去皮的目的。去皮工作时，水通过喷嘴送入圆筒内部，卸料口的闸门由把手锁紧，擦下的皮用水从排污口排去，已去皮的物料靠离心力的作用从打开闸门的卸料口自动排去。为了保证正常的工作效果，这种去皮机在工作时，不仅要求物料能够完全抛起，在擦皮室内呈翻滚状态，不断改变与工作构件间的位置关系和方向关系，便于各块物料的不同部位的表面被均匀去皮，并且要保证物料能被抛至筒壁。因此，必须保证足够高的 圆盘转速，同时擦皮室内物料不得填充过多，一般选用物料充满系数为0.50.65，依次进行生产率的计算3。3轴的设计一切作回转运动的传动零件（例如本设计中的齿轮和圆盘），都必须安装在轴上才能进行运动及动力的传递。轴的主要功用是支承回转零件及传递运动和动力。轴的设计包括结构设计和工作能力计算两方面的内容。轴的结构设计是根据轴上零件的安装、定位以及轴的制造工艺等方面的要求合理地确定轴的结构形式和尺寸。轴的结构设计不合理，会影响轴的工作能力和轴上零件的工作可靠性，还会增加轴的制造成本和轴上零件装配的困难度。轴的工作能力计算指的是轴的强度、刚度和振动稳定性等方面的计算，多数情况下，轴的工作能力主要取决于轴的强度。31轴的材料轴的材料主要是碳钢和合金钢。由于碳钢比合金钢价廉、对应力集中的敏感性较低，同时也可以用热处理或化学热处理的办法提高其耐磨性和抗疲劳强度，故采用碳钢制造轴尤为广泛，其中最常见的是45。钢应力水平很低的轴，从经济上考虑，一般多选用强度等级较差的普通碳素钢合金钢比碳钢具有更高的力学性能和更好的淬火性能。因此在传递大动力，并要求减小尺寸与质量，提高轴径的耐磨性，以及处于高温或低温条件下工作的轴，常采用合金钢。查机械设计表11.1“轴的常用材料及其主要机械性能”，可选择轴的材料为45钢，热处理方法采用正火。相关机械性能如下：毛坯直径100mm，硬度170217HBS，抗拉强度极限为590M，屈服强度极限为295M，弯曲疲劳极限为255M。32轴的强度计算 进行轴的强度校核计算时，应根据轴的具体受载及应力情况，采取相应的计算方法，并恰当地选取其许用应力。对于仅仅（或主要）承受扭矩的轴（传动轴），应根据扭转强度条件计算。对只受扭矩或主要承受扭矩的传动轴，应按扭转强度条件计算轴的直径。若有弯矩作用，可用降低许用应力的方法来考虑其影响。轴的结构尺寸设计完成，是否能用，还需再校核危险截面。土豆去皮机机再工作时候轴向受力很小，因此轴所受的弯矩很小，相对于扭矩可以忽略不计。扭转强度条件为： （1） 式中 -轴的扭转切应力，M； T-轴所受的扭矩，N.mm ； -轴的抗扭截面模量，m；n-轴的转速，r/min ；p-轴所传递的功率，kw ；-轴的许用扭转切应力，M 。对实心圆轴，=/16/5，以此代入式（1），可得轴的直径， d=c (mm) (2) c为取决于轴材料的许用扭转切应力的系数，其值可查机械设计表11.3“几种轴的材料的和C值”，可得45钢的为3040，C值为118107。在这里，取C值为116代入式子（2） 得：d 其中p等于0.50KW，n等于320r/min.所以，d=15.40 mm 考虑到轴上开键槽和切制螺纹，为了补偿轴的削弱，按上式计算的轴应适当取大些。取轴的最小直径为20mm。33轴的结构尺寸初步确定 图2 轴Fig.2 Axis1车螺纹，与螺钉联接，用于防止圆盘在旋转工作时向上轴向移动。2铣键槽，与圆盘联接。3与封油挡圈联结，挡圈有防水防尘的作用，保护轴承；同时，挡圈下面压着唇形密封圈，使润滑油在传动装置内得到充分利用。4依次安装深沟球轴承和单向推力球轴承，两轴承之间装有隔套，这样可以保证轴承转动而不至于摩擦力大卡死。5注意其尺寸特点，其直径比两端稍小12个毫米，这样有助于轴承的安装，同时表面粗糙度要求不高，减少加工量。6安装深沟球轴承，也得安装一个唇形密封圈。7联接圆螺母，该螺母具有自锁功能，起到固定上面深沟球轴承的作用。8铣键槽，与大齿轮联接9车螺纹，与螺钉联接，起防止从动齿轮向下移动的 4.滚动轴承的设计常用的滚动轴承绝大多数已经标准化，并由专业工厂大量制造及供应各种常用规格的轴承。本节将根据具体的工作条件正确选择轴承的类型和计算所需的尺寸。滚动轴承利用滚动体将轴于外部构件分隔开，从而用滚动摩擦代替了滑动摩擦。轴承的内、外圈和滚动体，一般是用轴承烙钢制造的，热处理后，硬度一般不低于60HRC，这些元件一般都经过150摄氏度的回火处理，所以通常当轴承的工作温度不高于120摄氏度时，元件的硬度不会下降4。4.1.滚动轴承类型的选择 查机械设计表8.1“滚动轴承的主要类型、尺寸系列代号及其特征（GB/T272-93），根据本设计的结构要求和受力情况分析，选择一个单向推力轴承和一对深沟球轴承配合使用。（1） 单向推力球轴承.结构简图、承受负荷方向： 图3 单向推力球轴承Fig.3 One-way thrust ball bearings特性：推力球轴承的套圈与滚动体多半是可分离的，单向推力球轴承只能承受单向的轴向负荷，两个圈的孔不一样大：内孔较小的是紧圈，与轴配合；内孔较大的是松圈，与机座固定在一起。极限转速较低，适用于轴向力大而转速较低的场合。没有径向限位能力，不能单独组成支承，一般要与向心轴承组成组合支承使用。（2） 深沟球轴承.结构简图、承受负荷方向：图4 深沟球轴承Fig.4 Deep groove ball bearings特性：主要承受径向负荷，也可同时承受少量的双向的轴向负荷，工作时内外圈轴线允许偏斜-。摩擦阻力小，极限转速高，结构简单，价格便宜，应用最广泛，但轴承冲击负荷能力较差。4.2.滚动轴承部件的组合设计.要想保证轴承顺利工作，除了正确选择轴承类型和尺寸外，还应正确设计轴承装置。轴承装置的设计主要是正确解决轴承的安装、配合、紧固、调节、润滑、密封等问题10。1油封挡圈 2深沟球轴承 3隔套 4单向推力球轴承 5唇形密封圈 6隔套 7深沟球轴承 8隔套图5 滚动轴承Fig.5 Rolling1油封挡圈，与工作轴之间采用间隙配合。2深沟球轴承，能承受较大径向力，只能承受较小的轴向力。3隔套，非标准件，根据设计要求选择材料，确定尺寸。4单向推力球轴承，能承受较大轴向力，没有径向限位功能。5唇形密封圈，用于封油。6隔套，同3。7深沟球轴承8隔套，同3。 此外，轴承组合结构设计要合理，保证充分的润滑和可靠的密封，对提高轴承的寿命和保证正常工作是非常重要的。5.电动机的选择电动机选择要考虑多方面因素，根据电动机的功率、转速、结构特点、应用场合和安装方式，查相关资料选择合适的电动机。查阅机械零件设计手册相关内容如下：Y系列（IP44）封闭式笼型三相异步电动机.结构特点：采用封闭自冷式结构，能防止任何方向的溅水对电动机的影响，一般只有一个轴伸端。性能及特点：电动机效率高、耗电少、性能好、噪声低、振动小、体积小。根据工作轴功率P=550W，转速=320r/min,可选择型号为Y90S-6型电动机。型号 额定功率（KW） 转速（r/min） 电流（A） 效率（%） 功率因数 重量（kg）Y90S-6 0.75 910 2.25 72.5 0.75 23运行可靠，维修方便，绝缘等级为B级。应用场合：农用机械、食品机械、搅拌机、磨粉机等。 根据电动机的型号，查机械手册确定电动机的安装方式并确定电动机的外形尺寸和安装尺寸，然后合理地把电动机安装在机架上。6.齿轮的结构设计 齿轮传动是机械传动中最重要、应用最广泛的一种传动。其优点是：传动效率高、工作可靠、使用寿命长、传动比准确、结构紧凑和功率和速度使用范围广。齿轮传动应满足如下的基本要求：1.传动平稳，要求瞬时传动比不变，尽量减小冲击、振动和噪声，保证较高的运动精度。2.承载能力高，要求在尺寸小、重量轻的前提下，齿轮的强度高、耐磨性好，能达到预定的工作寿命。在齿轮设计时，只要齿轮设计合理，齿轮材料及热处理选择合适，制造质量高，达到规定的制造精度，就能达到预定的功能要求。表1 渐开线圆拄齿轮基本齿廓（GB/T1356-2001）7Table 1 The involute zhu gear tooth profile（GB/T1356-2001）7基本轮廓齿轮名称代号数值齿顶高ha1m工作高度h2m顶隙c0.25m全齿高h2.25m齿距p3.14m齿根圆角半径Pf0.38m参考机械原理第七版相关资料：标准齿轮是指m、a、均取标准值，具有标准的齿顶高和齿跟高，而且分度圆齿厚等于齿槽宽的齿轮。GB1356-88中规定分度圆压力角的标准值为a=和分别称为齿顶高系数和顶隙系数，GB1356-88中规定其标准值为： =1 =0.256.1.齿轮材料及热处理由齿轮传动的失效形式可知，设计齿轮传动时，应使齿面具有较高的抗磨损、抗点蚀、抗胶合等能力，而齿根要有较高的抗折断的能力。因此，对齿轮材料性能的基本要求为：齿面应有足够的硬度，而齿芯要有一定的韧性。选择45钢，热处理方式采用表面淬火，HRC（齿面）40-50，齿轮加工精度为9级.6.2.齿轮相关参数的初步确定根据相关设计要求和资料可初步确定齿轮的某些参数，然后对齿轮进行齿面接触疲劳强度计算和齿根弯曲疲劳强度计算，如果强度符合要求，则选用这些参数；如果强度不符合要求，则需再修改这些参数。1.参考机械原理，渐开线标准齿轮不发生根切是的最小齿数=，用标准齿条形刀具切制标准齿轮时，因a=及=1，则=17.2. 查机械零件设计手册表15-2“渐开线圆柱齿轮模数（GB/T1357-1987）”，本设计可选择模数m有：1、1.25、1.5、2、2.5、3.3.根据主动齿轮转速（即电动机转轴转速）和从动轴转速（即工作轴转速）可确定传动比和齿轮齿数比。=910r/min, =320r/min.在这里，取模数m=2mm. 主动齿轮齿数=25，分度圆直径=m=50mm. 从动齿轮齿数=68，分度圆直径=m=136mm. 取齿轮宽度系数为0.2，则有： 从动齿轮宽度=136*0.2=27.2，取=25mm. 为了防止两齿轮因装配后轴向稍有错位而导致实际啮合齿宽的减少，常使大齿轮（这里是从动齿轮）宽度=；小齿轮（这里是主动齿轮）宽度=+510mm 所以，主动齿轮宽度=25+5=30mm.6.3.校核齿轮强度齿面接触疲劳强度，齿根弯曲疲劳强度.下面设计过程中，所查的图、表均可以查阅机械设计.a.确定许用应力 查图6.14，得=1100 M；查图6.15，得=300 M， 查表6.5，得=1.1，=1.5，u=/=68/25=2.72 N=60J 式中为齿轮转速.r/min,J为每转一圈时同一齿面的啮合次数；为齿轮的工作寿命.h; 所以，=609101512250=8.19 =/u=8.19*/2.72=3.01 查图6.16，得=1，查图6.17得=1. =1000 M， =30021/1.5=400 M，b.验算齿面接触疲劳强度条件. 计算工作转矩： T=9.55=9.55=7870.88 Nmm 确定载荷系数K：由表6.2查得=1.5；由9级齿轮精度，取=1.32；由硬齿面，非对称布置，取=1.2，=1.1则K=1.5*1.32*1.2*1.2=2.61 查图6.12，得=2.5；查表6.3，得=188.0，因齿数较少，取=0.86所以=2.5188.00.68 =621.85 M齿面接触疲劳强度满足要求.c.验算齿根弯曲疲劳强度条件查表6.4得，=2.62，=1.59，=2.24，=1.75，取=0.82，则：=2.621.590.82=82.54 M1000 M，=/=81.24 M1000 M，两齿轮的齿根弯曲疲劳强度均满足要求。总结：齿轮传动设计的主要内容包选择齿轮材料和热处理、确定精度等级和主要参数。设计过程是先由设计准则确定强度条件，再由强度条件确定齿轮的大小（分度圆直径或模数），并可进一步计算出多组能满足强度条件的齿轮主要几何尺寸。根据设计要求，从多组齿轮参数中选择较优秀的作为最终的齿轮参数。最后设计出齿轮的结构，并绘制齿轮的零件工作图。 每次机械设备结构的设计都是在以前该类设备结构上的技术升级，在参考以前同类设备的结构特点的同时，在某些零件或在某些技术环节上加上自己的创新点，使自己设计后的产品在同类产品中更具有技术上、价格上的竞争力。下面将介绍本设计中，在三个零件上于以往同类机械设备的不同处。7.圆筒的结构设计1-不锈钢棒 2圆筒壁 3与法兰联接部分 4、5圆筒盖组件图6 圆筒的结构Fig.6 The structure of the cylinder圆筒的结构特点主要体现在内壁，内壁均匀地焊接二十个直径为10mm的不锈钢棒，然后在整个圆筒内壁植金钢砂（包括在不锈钢棒上），这种结构特点更有利于对农产品的去皮，特别是对薯类农产品。第一，由于不锈钢棒的存在，物料在圆筒内旋转时会不断的翻滚，这样，就能对物料各个面进行去皮，达到均匀去皮的效果。第二，对于像薯类这样的农产品，由于有些地方凹凸，在去皮工作时就有死点，往往有些地方没有去皮，对于要求高的去皮效果，就要采用手工去皮的方法来处理这些死点，而采用不锈钢棒焊接内壁，当薯类农产品在翻滚去皮工作时，当凹进去的地方刚好碰到直径为10毫米的不锈钢棒，照样可以达到良好的去皮效果。圆筒与清理槽之间采用法兰联接。值得注意的是，圆筒盖组件和不锈钢棒都是焊接在圆筒上，而且圆筒壁上要开卸料口。筒盖组件和不锈钢棒焊接时，应先把它们都摆好在其焊接的位置，同时焊接，这样做可以使焊接后变形均匀而且变形量小；再者，应先焊接好圆筒盖组件和不锈钢棒之后，再在筒壁上开卸料口，如果先开卸料口再焊接，会使圆筒变形量增大、变形不均匀和应力不均匀，这样，影响圆筒零件的质量。8.轴承座的结构设计轴承座在设计中是至关重要的一部分，它是整个机械设备的传动部分，轴承座结构设计的合不合理会影响设备的传动精度，此设计中，将整个传动部分，包括轴承座、轴承、齿轮以及密封圈可组装在一起，做一个单独的零件使用，这种设计可使整个传动部分更加牢靠地结合在一起，而且便于拆卸。图7 轴承座Fig.7 Bearing图8 轴承座总成Fig.8 Bearing seat assembly图7表示了轴承座的尺寸和结构特点，图7-2表示了轴承座与转动轴、轴承、从动齿轮及密封圈等的装配和关系。轴承座总成可以看做一个单独的零件安装在清理槽上，这种结构便于安装、拆卸，而且结构紧凑，在传动工作时传动平稳、振动小、噪声小。图8中，9表示润滑油口。9.圆盘的结构设计圆盘的结构特点决定圆盘的作用，在设计中要求圆
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