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!【包含文件如下】【机械类设计类】CAD图纸+word设计说明书.doc【需要咨询购买全套设计请企鹅97666224】.bat1.txt三维三维通用格式减速装置输入轴.dwg减速装置输入轴轴承端盖.dwg减速装置输出轴.dwg初稿.doc大V带轮.dwg大齿轮.dwg套筒.dwg小V带轮.dwg小V带轮2.dwg总图.dwg滚刷轴轴承端盖.dwg箱体.dwg螺旋叶片挡板.dwg螺旋轴.dwg螺旋轴轴承端盖.dwg设计说明书.doc摘 要目前我国的苹果生产很好，但和西方国家仍有较大的差距在加工方面，尤其是在自动化加工方面存在着相当大的距离。苹果基本食材的剥皮属于苹果基本食材的一个基本深加工制作的工艺之一。 现在尽管苹果基本食材的剥皮作业已经慢慢的开始可机械化的基本生产作业，但相对而言其劳动作业的基本密集强度比较的大，生产作业的基本效率比较的低。现阶段我国有的苹果剥皮设备还存在着挺多问题，例如大型设备体积过于庞大，在加工过程中容造成苹果的污染，而且不适合小型企业的加工生产，此外还有一些设备需要人工将所有苹果挨个插到固定针上固定，不小心的时候会造成使用者的基本伤害。在此次设计中我们设计了一种关于摩擦原理的小型苹果剥皮的机械设备，不再需要人工将所有苹果逐一插到固定针上固定了。本文设计的机器设备主要由传动作业机构、存储作业机构和电气作业机构予以组成，苹果基本食材从进料位置口进入到基本的机器设备里面，通过电机结构部件、减速器结构部件的基本驱动滚动电刷结构部件的旋转类型的基本摩擦作业，从而满足对苹果基本食材的剥皮作业的基本的目的。这此的基本设计研究的对现有机器设备的相关数据予以一定的基本分析研究，结合真实的作业情况完成了苹果基本市场的去皮机机器设备的总体结构设计，苹果基本说过的去皮机器设备的运行操作能够更加稳定、安全，从而提高了苹果说过的基本去皮作业的加工的机械化程度。关键词： 苹果去皮机；机械化；剥皮 ABSTRACTAt present, Chinas apple production is better, but in the processing and some Western countries there is still a considerable gap, especially in the automated processing has a considerable gap. Apple peeling is one of the main deep processing of apple. At present, although the apple peeling has begun to mechanized production, but relatively labor-intensive, relatively low productivity. At present, some of Chinas apple peeling equipment, there are still many problems, such as large-scale equipment is too large, in the process of Apple pollution caused by pollution, and does not apply to small business processing, in addition to a part of the equipment need to manually all the apples One by one inserted into the fixed needle fixed, so a little carelessly it is likely to cause personal injury accident.In this design we designed a friction on the principle of small apple peeling machinery and equipment, no longer need to manually put all the apple one by one to the fixed needle fixed. This set of equipment mainly by the transmission part, the storage part and the electrical part of the apple from the feed into the device, through the motor reducer drive rolling brush friction, so as to achieve the purpose of peeling the apple. The design of the existing equipment to analyze the data, combined with the actual situation to complete the overall design of the apple peeled machine, Apple peeled machine operation can be more stable and safe, thereby improving the degree of mechanization of apple peel processing.Keywords: apple automatic peeling machine; mechanization; peeling目 录摘 要1ABSTRACT1第一章 绪论11.1苹果加工产业现状及苹果的功效11.1.1苹果产业的现状11.1.2苹果产业存在的问题21.1.3苹果的作用31.1.4苹果的存储41.2 苹果的加工处理流程简介51.2.1 苹果的品质分级51.2.2 苹果的清洗71.2.3 苹果的去皮81.3苹果去皮清洗的必要性81.4去皮机械化的意义9第二章 苹果清洗去皮机的结构设计112.1工作原理112.2基本结构122.2.1 去皮机构122.2.2 清洗机构13第三章 拨料盘和刷辊的设计143.1 拨料盘部件的设计143.1.1 螺旋机输送量的确定143.1.2 螺旋机功率的确定143.1.3 螺旋直径的确定153.1.4 螺旋轴转速的确定163.1.5 螺距的确定173.1.6 物料输送速度的确定173.2 刷辊部件的设计18第四章 电动机的计算选型194.1 电动机的选择194.1.1 选择电动机类型和结构型式194.1.2 选择电动机的容量194.2 传动装置的运动和动力参数的计算194.2.1 各轴转速204.2.2 各轴输入功率204.2.3 各轴输出功率214.2.4 各轴输入转矩214.2.5 各轴输出转矩22第五章 减速器的设计与计算235.1 齿轮设计235.2 减速器结构设计275.2.1 机体结构275.2.2 铸铁减速器机体的结构尺寸见下表285.3 轴设计295.3.1 计算齿轮受力305.3.2 计算支承反力305.3.3 画轴转矩图305.3.4 许用应力315.3.5 校核轴径315.4 轴承的选型325.5 键的选型335.5.1 输入轴与带轮的联接335.5.2 输出轴与大齿轮的联接34参考文献36致 谢37 毕 业 设 计题目 苹果去皮机设计与研究 系 别 专 业 学生姓名 学 号 指导教师 职 称 2017 年 月 日摘 要目前我国的苹果生产很好，但和西方国家仍有较大的差距在加工方面，尤其是在自动化加工方面存在着相当大的距离。苹果剥皮是苹果主要的深加工工艺之一。 目前虽然苹果剥皮已经开始机械化生产，但相对比较劳动密集强度大，生产率低。现阶段我国有的苹果剥皮设备还存在着挺多问题，例如大型设备体积过于庞大，在加工过程中容造成苹果的污染，而且不适合小型企业的加工生产，此外还有一些设备需要人工将所有苹果挨个插到固定针上固定，这样稍有不慎便很容易造成人员的受伤事故。在此次设计中我们设计了一种关于摩擦原理的小型苹果剥皮的机械设备，不再需要人工将所有苹果逐一插到固定针上固定了。本套设备主要由传动部分、存储部分和电气部分组成，苹果从进料口进入设备，通过电机减速器驱动滚动电刷的旋转摩擦，从而达到对苹果剥皮的目的。本次设计对现有设备的数据进行分析研究，结合实际情况完成了苹果去皮机的总体设计，苹果去皮机的运行操作可以更加稳定、安全，从而提高了苹果去皮加工的机械化程度。关键词： 苹果去皮机；机械化；剥皮 ABSTRACTAt present, Chinas apple production is better, but in the processing and some Western countries there is still a considerable gap, especially in the automated processing has a considerable gap. Apple peeling is one of the main deep processing of apple. At present, although the apple peeling has begun to mechanized production, but relatively labor-intensive, relatively low productivity. At present, some of Chinas apple peeling equipment, there are still many problems, such as large-scale equipment is too large, in the process of Apple pollution caused by pollution, and does not apply to small business processing, in addition to a part of the equipment need to manually all the apples One by one inserted into the fixed needle fixed, so a little carelessly it is likely to cause personal injury accident.In this design we designed a friction on the principle of small apple peeling machinery and equipment, no longer need to manually put all the apple one by one to the fixed needle fixed. This set of equipment mainly by the transmission part, the storage part and the electrical part of the apple from the feed into the device, through the motor reducer drive rolling brush friction, so as to achieve the purpose of peeling the apple. The design of the existing equipment to analyze the data, combined with the actual situation to complete the overall design of the apple peeled machine, Apple peeled machine operation can be more stable and safe, thereby improving the degree of mechanization of apple peel processing.Keywords: apple automatic peeling machine; mechanization; peeling目 录摘 要1ABSTRACT1第一章 绪论11.1苹果加工产业现状及苹果的功效11.1.1苹果产业的现状11.1.2苹果产业存在的问题21.1.3苹果的作用31.1.4苹果的存储41.2 苹果的加工处理流程简介51.2.1 苹果的品质分级51.2.2 苹果的清洗71.2.3 苹果的去皮81.3苹果去皮清洗的必要性81.4去皮机械化的意义9第二章 苹果清洗去皮机的结构设计112.1工作原理112.2基本结构122.2.1 去皮机构122.2.2 清洗机构13第三章 拨料盘和刷辊的设计143.1 拨料盘部件的设计143.1.1 螺旋机输送量的确定143.1.2 螺旋机功率的确定143.1.3 螺旋直径的确定153.1.4 螺旋轴转速的确定163.1.5 螺距的确定173.1.6 物料输送速度的确定173.2 刷辊部件的设计18第四章 电动机的计算选型194.1 电动机的选择194.1.1 选择电动机类型和结构型式194.1.2 选择电动机的容量194.2 传动装置的运动和动力参数的计算194.2.1 各轴转速204.2.2 各轴输入功率204.2.3 各轴输出功率214.2.4 各轴输入转矩214.2.5 各轴输出转矩22第五章 减速器的设计与计算235.1 齿轮设计235.2 减速器结构设计275.2.1 机体结构275.2.2 铸铁减速器机体的结构尺寸见下表285.3 轴设计295.3.1 计算齿轮受力305.3.2 计算支承反力305.3.3 画轴转矩图305.3.4 许用应力315.3.5 校核轴径315.4 轴承的选型325.5 键的选型335.5.1 输入轴与带轮的联接335.5.2 输出轴与大齿轮的联接34参考文献36致 谢37第一章 绪论1.1苹果加工产业现状及苹果的功效1.1.1苹果产业现状最近几年我国苹果产业发展相对较快。年至年苹果的种植面积平均年增长率为，年种植面积已达万；在没有重大气候灾害的情况下，平均年产量以万吨左右的速度稳定增长。从地域变化上来看，渤海湾有利地区面积和产量有所下降，黄土高原占主导地位继续快速增长。其中以陕西和甘肃发展较为迅速，已扩大到高原地区。在黄土高原苹果的主导地区已经从海拔8001200米延伸到海拔13001500米（如甘肃景宁，壮朗，庆阳等地），甘肃已成为最具发展潜力和优势的新兴苹果产区。我国苹果产量是世界总产量的28%，稳居世界第一位。近年来苹果的生产和加工发展非常迅猛，特别是在美国、英国、德国和日本等国发展高质量和专用苹果品种，先进适用的技术和设备，加工产品的高品质和大规模生产经营管理模式，推动当代世界苹果加工产业的发展进程。中国在苹果种植和深加工方面也加大了开发力度，形成了产前、产良性循环发展的优势。特别是经过加工的苹果食品受到许多消费者的青睐，而在食品工业中占有举足轻重的地位。2016年我国苹果产量已达到4380万吨创历史新高，2002 年以来是世界上最大的苹果生产商并连续打破生产记录。自2003年到2015年我国的苹果生产量年均增长率为180万吨，同比增长5.5。苹果的产量是我国主要推动力，苹果的种植面积现在已达到229万公顷（3449万亩），但单位面积的产量很低，只有18.1吨（相当于1.0吨/亩），相比较其他国家的产量约40吨（相当于2.7吨/亩）。我国东部种植面积已开始呈现现代化趋势，产量也有提高;但在西部单一果园面积小，种植模式较旧，但国家收益增长潜力巨大，需要一段时间。红富士占总产量的72，是中国迄今为止我国最大的耕地面积种植品种。在我国苹果的种类中以红富士为主，产量占苹果总产量的65。在我国苹果主要的生产基地山东省富士产量和种植面积分别占全省的70.2和76.2，其他主要苹果产区在北京、甘肃、河南、陕西、河北、山西的富士等品种占总量的60以上。主产区水果种植面积比例总结如下。在我国有25个省市地区种植苹果,从地理位置上看主要分布于渤海湾、西北黄土高原和黄河古道三大主要地区;渤海湾地区(包括辽宁、山东、河北)占全国苹果总产量和总种植面积的46%和42% ;西北高原地区(陕西、山西、甘肃)占34%和31% ;黄河流域(安徽、河南、江苏)占13%和16% ;在西南部高地占4%和1% ;其他领域占15%和3%。在以上地区中,渤海湾和西北黄土高原不但是我国的两大苹果产区,而且也是世界上最大的苹果产区。年平均气温为8.4 - 12,降雨量为490 -790mm,全年日照时数大于2190小时。特别是在西北黄土高原地区海拔高，光照充足昼夜温差大,具有生产高质量苹果的优势生态条件。在我国供应方面,苹果产量预计在2015年至2016年将增长超过4%,达到4290万吨。由于近年来我国对存储设施的大量投资,苹果的存储和供应周期将会延长。在需求方面国内苹果需求量大约为2790万吨,总供应量是超过需求总量的。近年来居民的生活水平有了明显提高，我国苹果加工产业的发展也出现了很多新的变化，现在中西方饮食文化开始相互交流渗透，交融在一起，并在中国苹果食品加工中受到很大欢迎。苹果加工产品也迅速增长，很多国外的苹果加工企业也陆续在中国投资。然而由于我国苹果加工产业发展相对落后，加工技术水平不高，现在苹果的产量和品种都不能满足消费者日益增长的需求需要。伴随着苹果加工技术的不断改善，一系列产品的不断研发以及各种媒体的大力推广和引导，苹果食品也将逐渐成为我国城乡调整的主要内容和丰富人们的日常饮食结构。从进口方面来看,我国进口的苹果主要来自新西兰、美国和智利等。我国苹果2015年总进口量为8.63万吨,比同期增长209%,进口量达到1.4亿美元。今年的进口量预计达到17万吨,几乎是2015年水平的两倍。美国在2015年初已解除了对所有苹果品种的进口限制;与此同时,经过漫长的18年谈判,中国苹果终于获准于2015年6月初进入美国市，对我国苹果产业的发展有着重要作用。在出口方面,2015年我国新鲜苹果的出口量达到83.3万吨,总出口价值为10.3亿美元。随着苹果价格的下降,东南亚对于苹果的的需求量大幅上升,特别是在泰国和孟加拉国的市场的市场值得期待。在印度中型富士的市场也在不断增长。1.1.2苹果产业中存在的一些问题目前苹果产业正快速发展，但是其中也存在着诸多问题。我国目前城市化进程发展较快,农村地区的大多数青壮年、知识分子和更多具有工作能力的人大多离开农村到城里打工,在果园从事种植的大多为老、弱、病、残和妇女。据山东省统计,在苹果种植者中29-39岁占9.82%、41-51岁的占42.85%、51-60岁的占33.05%、61-70岁的占13.35%、71-80岁的占0.85%，即29-49岁的人和49-69岁的人各占一半左右，青壮年轻人的比例在总体比例中是非常匮乏的。在许多地区在农业忙季会出现很难找到劳动力并且要价昂贵的现象。苹果种类单一,富士比重偏高。生产的主要品种有富士(不同喜好、短枝)、乔纳金系列、元帅系、金冠系和传统国光系列。富士系品种占全部种类种植面积的66%左右,传统国光品种占有约6%,其次是主要属于授粉品种的元帅和金冠类。红富士苹果的比例过于庞大不但影响晚熟品种的发展程度,而且影响富士苹果本身的销售和效益。在中国苹果的种植生长是缺乏规划部署的，是更多的盲目选择种植的品种。在现有主要品种中有全国种植区划分的只有新红星苹果,其余的品种苹果都没有划分区域，几乎都是盲目种植。建议各地方政府制定种植苹果品种的总体规划,避免由于产量过剩而造成销售渠道和利润不高。我国现苹果种植面积为3500万亩,其中80%以上的果树的果龄已超过20岁,苹果果园中果树的的更新换代是未来10年内苹果产业要解决的首要问题。随着苹果矮化砧木模式的推广应用,预计需要更新2000万亩苹果园。1.1.3苹果的作用苹果是一种主要的水果属于蔷薇科，果实不仅对中国重要，而且也是世界上最广泛种植的水果。苹果口味酸甜可口，营养丰富。根据实验检测结果显示，每100苹果中含有果糖含量为6.411.1克，蔗糖含量为1.15.1克，葡萄糖含量为2.43.4克；它还包含锌、钙、磷、铁、钾等微量元素和胡萝卜素及维生素等。在美国俗语说:每顿要吃一个苹果，不用问医生。虽然有点被夸大，但可以看出苹果的营养和药用价值非同一般。苹果营养综合性强,易于消化吸收,非常适合宝宝、老人和病人吃。苹果也被称之为“记忆果” 、“智慧果”。很久以前人民就以发现，吃大量的苹果具有提高记忆和智力的效果。在苹果中不但含有丰富的糖份、维生素和矿物质以及其他重要的营养物质对大脑有益，而且锌元素的含量很高，这些都对大脑有着很好的促进作用。根据研究发现，锌是人体重要的组成部分,是促进关键元素的生长和发展不可缺少的组成部分。锌通过广泛参与蛋白质、脂肪和糖代谢有关的酶。锌与核酸和蛋白质必需元素的记忆密不可分。缺锌会影响大脑皮层记忆的边缘，实验也表明减少锌食品的摄入，年轻儿童的记忆和学习能力的的严重受阻碍。锌也产生抗体,与增强人体免疫密切相关。苹果还是美容食物,不但可以减肥,而且还可以润滑柔软皮肤。苹果也是含热量很低食物,每100克只有50千卡路里;苹果所含的营养成分是水溶性,易被人体所吸收,所以也有称苹果为 “活水”。 有益于溶解单质硫使皮肤柔软润滑。苹果还含有铜、 碘、 锰、 锌、 钾和其他元素，例如缺少这些元素皮肤会干燥，容易因裂纹、奇怪的瘙痒。苹果中的维生素是关于心脏病患者健康的关键因素和心血管疾病患者的守护神。吃苹果的人是不太可能比那些不吃或少吃苹果的人更容易得感冒的。科学家和医生所谓苹果健康水果或全科医生。现在，空气污染比较严重，多吃苹果有助于改善呼吸系统和肺功能，并且保护肺部免受灰尘和烟雾的侵害。德国的科学家通过大量实验得出实验数据显示：吃苹果降低血液中的胆固醇水平,有助于提高胆汁酸和胆汁的分泌,从而避免了形成胆固醇结石的可能性。人们发现,在经常吃苹果的人当中有40以上的人的胆固醇含量比不吃苹果的人低10。苹果中含有的纤维素在粪便中起着软化的作用；苹果内含有大量的有机酸，可促进胃肠蠕动消化，促进肠运动不受阻碍。此外苹果中还含有果胶，果胶不但可以抑制肠道不规律的蠕动，减少消化活动，而且可以抑制轻微腹泻。苹果中含有更多的钾元素，可以混合使用多余的钠盐，使之一起排出体外。当体内钠盐的含量过多时，吃些苹果可以平衡体内的电解质。苹果中还含有磷和铁等元素，易被肠道所吸收，有着养血补脑、安眠宁神的作用。苹果的味道是很好的治疗抑郁和抑郁症的药物。科学家们经过多次试验研究发现，在许多气味中苹香对人的心理影响最大，它具有明显的作用在消除心理压抑感上。临床上研究证明让抑郁症患者闻了闻果香后情绪大有改善，精神得到放松愉快，抑郁感消除。测试结果证明给失眠患者在入睡前闻一闻苹果，能使失眠症患者较快安静入睡缓解失眠。苹果也有降低胆固醇的作用。德国研究人员经过测试得出结论：吃苹果可以减少血液中的胆固醇的含量和增加胆汁的分泌，胆汁酸可以防止胆固醇在胆汁内形成胆结石。已经发现那些经常吃苹果的人的 45%以上有胆固醇水平比那些不吃苹果的人低约 9%。1.1.4苹果的存储苹果可以存放在避阳的阴凉处,如果将苹果放在一个塑料袋里之后再装冰箱这样可以保存更长的时间。如果有剩下的苹果可以做果酱或果酱类食品,然后在放入冰箱也可以保存很长时间。如果将没有成熟的梨或者桃等水果放入已经装有苹果的袋子中，苹果便会释放出乙烯，乙烯对其他水果有催熟作用还能使其他放入的水果软化更好吃。但是如果将已经成熟的水果或蔬菜放入装有苹果的袋子中，这样就会加速它们的变质腐烂，所以必须避免这样情况的发生。 如果需要对苹果进行大量保存，在房子里常见的容器有罐、缸、木盒、纸盒等，以上品种的容器都可用来苹果的储存。所用的罐、缸等必须要清洗干净后擦干没有水分，并用白酒涂擦在罐、缸等容器的内壁表面，也可以在容器里面放入适量的白酒，用量要根据存放苹果的多少而定，并且不能密封瓶口。苹果采收后将其放置在阴凉地方，过几天后在把苹果放在罐、缸等内，装好后再倒入白酒，根据存放量的不同可倒入60140克不等，用棉花盖在上面再蒙上一层塑料布封口，为了防止酒气挥发，吃苹果时随取随盖，这样处理之后的苹果便可以存放半年以上。1.2 苹果的加工处理流程简介1.2.1 苹果的等级划分等级分为3A级、2A级、A级三个标准。3A级：经过人工精心采摘和清洗。具有完整本品种果形并且果梗完好。大型果果实果径不低于61mm，中型果果径不低于54mm。在着色方面元帅品种要求着色87%以上，其他果66%以上。果实成熟但能太不过熟。红色品种果实允许细小压碰伤总面积不得大于1平方厘米。其中最大处不超过0.6平方厘米。黄色品种果实不得超过0.5平方厘米。无其他额外损伤划痕。2A级：同3A级中的、条。其条规定着色度元帅系列为69以上，其他品种为49以上。其条规定下列损伤中不得超过二项：a.碰压伤不超过1平方厘米，最大处不得大于0.5平方厘米。b.叶、枝磨伤不超过1平方厘米。c.金冠锈斑不得大于3平方厘米。d.水锈、蝇点病不超过1平方厘米。e.允许2处未破皮的雹伤，但总面积不得大于0.6平方厘米。f.红色品种的果实日灼面积不得大于1.4平方厘米，黄色品种的果实日灼面积不得大于0.9平方厘米。条中规定不得有破皮伤、无刺伤、病黑枝磨、虫伤、冻伤、萎缩瘤子等缺陷。A级：同3A级中的、条。其条规定元帅系着色度为48以上，其他品种为38以上，其条规定下列损伤中不得超过三项：a.碰压伤不超过1平方厘米，其中最大不得大于0.4平方厘米。b.枝叶磨伤不超过1平方厘米。c.金冠网状锈斑面积不得大于果面的17，超过肩部的磨锈面积不得大于0.9平方厘米。d.水锈、蝇点面积不得大于0.9平方厘米。e.药害不超过I9。f.轻微雹伤面积不得大于0.9平方厘米。g.日灼不得大于1.4平方厘米。h. 允许3处其他干枯虫伤，每处面积不得大于0.04平方厘米。I. 不超过5个小疵点。不得有刺伤、破皮伤、食心虫伤等，已愈合的面积不得大于0.03平方厘米，不得有其他虫伤、病害、萎缩、冻伤等缺陷。1.2.2 苹果的清洗苹果的清洗主要是为了清除苹果皮上的尘土和沉积物中的微生物和化学产，以确保清除农药在果皮上的残留。常见的清洗苹果的方法有以下几种：（1）淘米水：在日常生活中，也可以用淘米来清洗食品的。用它清洗过的食品光亮营养，而且用淘米水洗过的苹果含有营养丰富的物质。在生活中大多数人往往不太重视淘米水将其倒掉，实际上这是不科学的做法，淘米水味甘平益气润燥，能滋阴长力。淘米水中含有大量的烟酸等，并且也还含有维生素和磷铁等无机盐类，还有一定比例的碳水化合物及脂肪等营养素。由上可知我们可以用淘米水来洗苹果，干净又卫生。可先将苹果泡在淘米水里10分钟，在拿出来搓一搓、揉一揉，干净的苹果就洗完了，而且吃得放心。淘米水还可以用来浇花，对花也是有好处的。（2）醋：醋也可以用来清洗水果等。将苹果浸泡在醋里数分钟后再清洗，不但苹果的营养成分不会损失而且可以较容易软化苹果皮表面的污渍,容易去除苹果表面残留的有害物,所以吃起来更健康。（3）食盐：生活食用盐也可以用来洗水果，将苹果在水里浸泡后, 放一点盐在浸泡苹果的水里,然后用双手抓住苹果在盐水里来回揉搓, 这样可以迅速擦洗苹果皮表面的脏东西,然后再用清水冲洗,就可以放心吃苹果了。（4）温水：将苹果在温热水里浸泡一段时间后在清洗也是个很好的清洗苹果的方法,这样也更容易将苹果表皮的残留物质清除掉。这样洗出来的水果就可以放心吃了。（5）牙膏：牙膏天天都被使用在我们生活当中,它的安全性是可靠的,因此我们也可以用牙膏当清洁剂涂在苹果表面用来清洗苹果,这个办法也很好用的。1.2.3 苹果的去皮现在大多数苹果种植的过程中都离不开农药及化学试剂，所以应去皮，现代苹果去皮的方法如下：手工去皮：通过工具和刀等，实现人工去皮。虽然低损耗，但是效率非常低。机械去皮：主要用于水果和蔬菜水果。减少了环境污染，操作简单，速度快捷效率高。化学脱皮：用碱腐蚀表面溶解水果。经过化学处理的水果和蔬菜浸泡在水里，反复清洗，直到表面干净，没有味道咸。现在苹果剥皮方法有机械剥离、人工剥离、化学剥离等。化学去皮主要是依赖特殊化学剥离溶液和碱性液体，最后用高压水清洗去皮。这种去皮方法对去皮液消耗太多，成本也非常高，而且严重影响水果的口感。人工剥皮效果虽然好，但是效率非常低，对苹果损失率高，不能满足苹果产业发展的需要。苹果去皮机主要是靠苹果与机械的摩擦达到目的。这种方法不但具有良好的效果，降低了生产成本，而且减少了环境污染，操作简单，速度快捷，可以最大限度地提高操作、高效率，实现产品的效益，可以满足现代苹果产业发展的需要。1.3苹果去皮清洗的必要性熟透了的苹果从果园生产出来，经过漫长的工序和过程才可以到农贸市场或超市中分发销售，再到消费者手中往往经历一个漫长的过程。在此期间苹果果皮可以污染许多无形的细菌如大肠杆菌、沙门氏菌、单核细胞增生李斯特菌和诺沃克病毒等。如果苹果不干净食用后可能会生病。据美国数据中心控制和预防该疾病,每年约有900万美国人因食用受细菌污染的食物引发腹泻、发烧等症状,其中46%的不干净食物是蔬菜和水果。给农作物喷洒农药和化学药剂的目的在于消灭和预防妨碍其生长的有害物质，保障并促进植物和农作物的健康成长。但是如果使用农药后没有及时处理苹果表面上残留的农药或化学试剂，人吃了以后会出现慢性中毒现象，诱发癌症、基因突变或下一代畸形等并发症。现在在种植过程中大量农药以及各种化学保鲜剂及防腐剂、各种生长激素被使用，每个家庭的成员都只能被动接受，完全处于一种无抵抗的状态，每天在农药和其他化学品中毒的过程中,各种癌症和心血管疾病的发生都与摄入过量农药和各种化学品有关。在国际上用打蜡的方法给水果保鲜是国内外所允许的。我国食品添加剂的使用标准中允许在新鲜水果表面打蜡,但你必须使用规定的食用蜡，且不可过量添加。使用蜡只要合理、适度,就不会对健康有任何影响。然而少量的供应商在市场上削减成本,使水果和蔬菜看起来更有吸引力,会给水果打大量的工业蜡。这种蜡含有重金属成分，可以渗透到果肉内，经常吃是对人体有害的。世界健康组织建议吃苹果需要剥皮。 1.4去皮机械化的意义现在有了水果清洗机就可以使每个使用它的家庭有了一种先进的保护方法，在这种生活中他们可以吃很少的农药和化学药品,可以减少得疾病的可能性。苹果去皮清洗机就是一种很好很实用的产品，不仅只有苹果才可以使用，例如葛根、天麻、红薯、人参、洋姜、芋头、荸荠、玛卡等各种作物。苹果去皮清洗机的特点有：使用寿命长、清洗脱皮容积大、操作便捷、外形美观、效率高，耗能低，可连续清洗使用等。与传统人工削皮相比，具有的优点有：去皮效率高、去皮厚薄均匀、果损少、安全卫生等。经特殊工艺处理（采用尼龙线绳轧制而成）材料制成的刷辊，耐磨性能好经久耐用。箱体采用优质不锈钢制成耐锈蚀。由于在传统食品生产企业中大部分都存在生产工艺落后繁杂，生产效率低、标准化程度低等缺点，难以满足现代市场对产品的需求。所以传统食品的发展首先要进行现代化改革，所谓现代化改革就是要引进先进的食品加工的理念、赋予食品现代加工的技术与方法，只有这样传统食品的发展才能规模化、产业化来满足日新月异的市场需求。第二章 苹果清洗去皮机的结构设计随着人们生活水平的显著提高，农产品的深加工在食品工业中发挥着越来越重要的作用。苹果的深加工越来越受到重视和发展,而苹果削皮机越来越受到人们的广泛认可和使用。2.1工作原理苹果去皮机的结构如图2-1所示：图2-1苹果去皮机结构图苹果剥皮机转盘旋转，苹果从进料口进到去皮机内，苹果表面上的旋转刷辊在离心力的作用下旋转切向水果往往沿气缸壁运动和上升到顶部，粗糙表面与摩擦辊接触，物料在滚筒中做往复运动的，在运动过程中通过摩擦达到摩擦剥落果皮的目的，同时擦去果皮上的水，擦去表面上的污渍，最后去完皮的苹果是从卸货口出货的。2.2基本结构2.2.1 去皮机构本次设计的去皮机为卧式机型。其中由转盘机构、工作圆筒、机架部件和传动机构等其他部分组成。1、机架作为一种辅助机构具有足够的强度和刚度，可以是铸铁件，加工复杂，将电机安装在机架下部使整机结构紧凑、合理。2、拨料输送装置物件从进料口进入,转轴开始旋转,物件受到螺旋叶片的力沿轴向方向移动。3、传动系统常用得机械传动方式如下：皮带传动通过皮带传动，它具有过载保护功能，缓冲吸收效果，稳定运行，无噪音等特点，适合长距离传输，制造和安装精度不高，成本低，传输范围一般为2到5。齿轮传动具有传动比不变、传动效率高、结构紧凑、使用寿命长的特点，但制造安装精度高，中心距大，可实现大传动比。链传动平行轴传动，但是不能保持恒定的传动比运转，传动不平稳，属于低速传动。蜗轮蜗杆传动结构紧凑，传动平稳，生产效率低，精度高，成本高。由于装料装置的设计和刷辊需要不同的速度，从经济和整体因素考虑采用混合传动方式即带传动和齿轮组合。因为它不需要很高的速度，预先选定的8级电机。2.2.2 清洗机构壳体由不锈钢材料组成，耐腐蚀，清洁卫生，排渣口洗涤水系统连续冲洗，皮屑脱落流入下部见图2-2。图2-2苹果去皮机清洗机构第三章 拨料盘和刷辊的设计3.1 拨料盘部件的设计拨料盘结构如图3 - 1所示，其结构的刷辊、半圆槽、安装轴承、螺杆旋转驱动器、物料通过进料口进入，从卸料口提取。图3 - 1拨料盘3.1.1 螺旋机输送量的确定螺旋机的输送能力是指在特定的时间输送端所需的材料量，由于在摩擦过程中剥落机制的去除，苹果需要不停地滚动摩擦和碰撞，所以需要更大的空间，实现彻底清洗。这次我设计的输送量：Q=100(kg/h)。 3.1.2 螺旋机功率的确定螺旋机的功率由螺旋机制形成的运行阻力所决定。其阻力包括以下几类:1）刷辊与物料的磨擦力2）螺旋叶片与物料的磨擦力3）物料被搅拌产生的阻力4）轴承的磨擦力因为这些阻力计比较抽象,一般可以根据以下公式计算:N0=kQ/367(0L+H)N0螺旋轴上所需功率(kW)k功率贮备系数(1.21.4)Q输送量(t/h)0物料阻力系数 （选6.2）L 螺旋机进出口水平投影长度(m)H 螺旋机进出口垂直投影长度(m)N0=kQ/367(0L+H)=1.42/367（6.210.2）=45.8W那么螺旋机驱动装置的额定功率为N1=N0/（12）1减速机的传动效率，1=0.92三角带的传动效率，2=0.95N1=N0/（12）=45.8/0.9/0.95=53.6W3.1.3 螺旋直径的确定因为：Q=47 k1AcD2.5 （t/h）所以：令：(m) 式中，K值见表3-1。表3-1 、K、A值物料块度物料的磨磋性物料种类填充系数推荐的螺旋叶片形状KA粉 状无磨性、半磨磋性石灰粉、石墨0.350.40全叶式0.041575粉 状磨磋性干炉灰、水泥0.250.30全叶式0.056535粒 状无磨性、半磨磋性谷物、泥煤0.250.35全叶式0.049050粒 状磨磋性砂、型砂、炉渣0.250.30全叶式0.060030小块状60mm无磨性、半磨磋性煤、石灰石0.250.30全叶式0.053740小块状60mm磨磋性卵石、砂岩0.200.25全叶式或带式0.064525中等及大块60mm无磨性、半磨磋性块煤、块石灰0.200.25全叶式或带式0.060030大块度60mm磨磋性干粘土、硫矿石0.1250.20全叶式或带式0.079515表3-2 拨料盘倾斜修正系数c倾斜角05101520c1.000.900.800.700.653.1.4 螺旋轴转速的确定材料的运输应控制在一定数量的螺旋材料的运动不影响其特性，如果速度太低会造成堵塞。因此，螺杆的旋转速度决定了物料的特性和输送能力，所以要保证一定的输送量，不使物料过多的应力过大而被抛起，导致变速器的传动效率降低，这是实际速度与最大速度的关系。即：即： 式中： -常数 （见表3-2）。D-螺旋外径 （m）求得的螺旋轴转速，应圆整为表3-3所列的螺旋轴标准转速。表3-3 拨料盘螺旋轴转速系列(r/min) 203035456075901201501903.1.5 螺距的确定螺距h通常为： h=k1D (m)式中：k1螺距和螺杆直径的比值,和材料的性质有关,通常k1 = 0.7 1。h=k1D=0.70.5=0.35 (m)3.1.6 物料输送速度的确定物料的轴向输送速度的计算:(m/s)式中：h-螺旋节距(m)；ns-螺旋转速(r/min)。 (m/s) （1）螺旋直径 (m)根据上表选择各参数(m)因为拨料盘的螺旋直径应进行圆整，取D=500mm。（2）螺距h=0.7D h=k1D=0.70.5=0.35 m 所以螺距为350mm。（3）轴径d=(0.20.35)D取 d=0.2D=0.2500=100mm 所以轴径为100mm。（4）进料口、出料口进料口与螺杆机、加料斗连接，机盖上应装进料口。出线由钢板焊接，直接在输入轴上。3.2 刷辊部件的设计刷辊材料经过特殊处理经久耐用，耐磨性好，共有18支毛刷辊，毛刷辊直径为20mm。在相反方向上的刷辊的两侧由轴承支承，左侧逆时针旋转刷，右侧顺时针转动保证由切向摩擦力方向对物料进行摩擦。刷辊转速初选650r/min。根据设计要求：工作效率：100（kg/h）。工作时，物料分布在各刷辊上,刷辊与物料之间的摩擦系数为0.5，刷辊直径100mm，刷辊所受最大扭矩T计算如下：T=FL=10000.50.05=25Nm其所需功率：N=Tn/9550=25650/9550=1.7KW那么刷辊驱动装置的额定功率为N2=N/（12）1减速机的传动效率，1=0.92三角带的传动效率，2=0.95N2=N/（12）=1.7/0.9/0.95=1.99KW第四章 电动机的计算选型4.1 电动机的选择4.1.1 选择电动机类型和结构型式电机分为交流电机和直流电机两种。由于直流电机需要直流电源，结构复杂，价格高，维修不方便，所以没有特殊的要求不常使用。该类型的电机可根据电源类型、工作条件、负载特性、起动、制动和起动性能、频繁度、速度和速度性能等要求来确定转向等。4.1.2 选择电动机的容量根据电机的发热情况确定电机的容量及它的加热和电机的运行状态。有三种操作状态即长期连续运行、短期操作和重复的短期操作。根据等效功率法计算并校核了过载能力和起动转矩，短期运行长期运行的负荷和重复的短时间运行能力。由上面计算可得：=N1+N2=0.536+1.99=2.436KW该机器设计的温度设定在常温,采用三相交流电 , 电压380V。根据以上两点选用Y2-132M-8型3KW电动机。Y2-132M-8电动机的主要性能如下表格所示：表41 Y2-132M-8电动机的主要性能额定功率（kw）转速（r/min）电流（A）效率（%）功率应数（cos）额定转矩37057.9790.7324.2 传动装置的运动和动力参数的计算螺旋轴转速 ， 查设计手册知 Y2-132M-8 型 3KW电动机转速， 则总传动比 i=705/45=15.6 。分配传动比： 传动带传动比 i1=3.3， 齿轮传动比 i1=4.7。因为设计减速器的传动比为 4.7,圆柱齿轮减速器即可，满足条件。连接顺序 1.电动机-2.平键-3.带轮减速器-4.平键-5.齿轮减速器-6.花键-7.螺旋轴输送机 轴承、齿轮等的效率查机械设计手册得表4-2 各零件间的传动效率项目效率滚动轴承（每对）0.980.995滑动齿轮（每对）0.970.99弹性联轴器0.990.995齿轮联轴器0.99万向联轴器0.970.98具有中间可动元件的联轴器0.970.99一对齿轮（开式）0.940.96一对齿轮（闭式）0.960.99一对三角带0.954.2.1 各轴转速 轴 n1=nm/i1=705/3.3=213.6r/min 轴 n2=n1/i2=213.6/4.7=45.4r/min螺旋轴 n3=n2=45.4r/min4.2.2 各轴输入功率 轴 P1 =P额带轮=30.95 =2.85KW 轴 P2 =P1轴承1轴承2齿轮 =2.850.980.990.96 =2.65KW螺旋轴 P3=P2联 =2.650.99 =2.62KW4.2.3 各轴输出功率 轴 P1=P1轴承=2.850.98=2.793KW轴 P2= P2轴承=2.650.98 =2.597KW螺旋轴 P3= P3轴承=2.620.98 =2.57KW4.2.4 各轴输入转矩电动机的输出转矩 Td=9550Pd/nm=95503/705 =40.6Nm轴 T1= Td带轮=40.60.99 =40.2Nm轴 T2= T1i轴承1轴承2齿轮=40.24.70.980.990.96 =175.98Nm主轴 T3= T2联=175.980.99 =174.22Nm4.2.5 各轴输出转矩 轴 T1= T1轴承=40.20.98 =39.4Nm 轴 T2= T2轴承=175.980.98 =172.46Nm主轴 T3= T3轴承=174.220.98=170.74Nm运动和动力参数计算结果整理于下表：表4-3 运动和动力参数计算轴 名功 率 P (KW)转 矩 T（Nm）转速 n (r/min)传动比i效 率输 入输 出输 入输 出电动机轴340.6144010.99 轴2.852.79340.239.414404.70.93 轴2.652.597175.98172.46308.3510.99螺旋轴2.622.57174.22170.74308.35第五章 减速器的设计与计算5.1 齿轮设计齿轮材料应符合以下条件：1）齿面具有足够的硬度以获得较高的耐腐蚀和耐磨性的耐磨性和塑性流动性；2）具有良好的加工和热处理工艺；3）变载荷和冲击载荷的弯曲疲劳强度；4）较低的价格。根据上述情况，采用合金钢淬火齿轮是目前发展的趋势以保证其抗弯强度。设计任务的预期寿命为10年，年工作要达到300个工作日，投入使用期间工作时间为20%。根据上述要求，对20CrMnTi齿轮材料的选择设计，渗碳淬火处理，硬度60HRC。齿数比 u=i=4.7 计算步骤如下：表5-1 齿轮的校核计算 计算项目计算内容计算结果齿面接触疲劳强度计算1.初步计算转矩T1T1=40.2NmT1=402000Nmm齿宽系数d取d=0.5d=0.5解除疲劳极限HlimHlim1=1650MpaHlim2=1400Mpa许用接触应力HH10.9Hlim1=0.91650H20.9Hlim2=0.91400H1=1485MpaH2=1260MpaAd值取Ad=85Ad=85小齿轮直径d1 d1Ad=85=33.5取d1=40mm初步齿宽bb=d d1=0.540=20b=20mm2. 校核计算圆周速度=d1n1/(601000)=40213.6/（601000）=0.5=0.5m/s精度等级选8级精度齿数z和模数m初取齿数z1=10,z2= iz1=4.710=47m= d1/z1=40/10=4取m=4则z1= d1/m=40/4=10z2= iz1=4.710=47m=4z1=10z2=47使用系数KAKA=1.75动载系数KVKV=1.18齿向载荷分布系数载荷系数K=1.751.181.211.23=3.07K=3.07弹性系数ZEZE=189.8MPa节点区域系数ZHZH=2.5续 表计算项目计算内容计算结果接触最小安全系数SHminSHmin=1.05总工作时间thth=1030080.2th=4800h应力循环系数NL估计107NL109,则指数m=8.78原估计应力循环次数正确NL2=NL1/I=1.27107/4.7=2.7106NL1=1.27107NL2=2.7106接触寿命系数ZNZN1=0.98ZN2=1.13许用接触应力HH1=1540MPaH2=1506.67MPa验算计算结果表明，接触强度较为合适，齿轮尺寸无需调整H=1320.7MPaH23.确定传动主要尺寸实际分度圆直径d因为模数取标准值时，齿数已重新确定，但未圆整，故分度圆直径不会改变，即d1=mz1=410=40mmd2=mz2=447=188mmd1=40mmd2=188mm中心距aa=114mm齿宽bb=d1=0.540=20mm取b1=30mmb2=20mm齿根弯曲疲劳强度验算重合系数续 表计算项目计算内容计算结果齿间载荷分配系齿向载荷分布系载荷系数KK=KAKVKFaKF=1.751.181.331.18K=3.24齿形系数YFaYFa1=2.96YFa2=2.35应力修正系数YSaYSa1=1.52YSa2=1.7弯曲疲劳极限FlimFlim1=750MPaFlim2=600MPa弯曲最小安全系SFminSFmin=1.25应力循环次数NL估计3106NL1010则指数m=49.91原估计应力循环次数正确NL2=NL1I=1.231074.7NL1=1.23107NL2=2.6106弯曲寿命系数YNYN1=0.95YN2=0.98尺寸系数YXYX=1.0许用弯曲应力FF1=570MPaF2=470.4MPa验算传动无严重过载。故不做静强度校核F1=274.7MPaF1F2=243.9MPa1.210齿轮端面与内机壁距离210轴承端盖凸缘厚度t(11.2)d37凸台高度h根据低速轴承外径确定轴承旁联接螺栓距离s尽量靠近D2轴承端盖外径D2轴承孔直径（55.5）d3D+40窥视孔盖螺钉直径d4(0.30.4) df6定位销直径d(0.70.8) d26轴承旁凸台半径R1c211外机壁至轴承座端面距离l1c1+c2+（812）50大齿轮顶圆与内机壁距离11.210齿轮端面与内机壁距离210轴承端盖凸缘厚度t(11.2)d37凸台高度h根据低速轴承外径确定轴承旁联接螺栓距离s尽量靠近D2轴承端盖外径D2轴承孔直径（55.5）d3D+40表5-4 c值螺栓直径M8M10M12M16M20M24M30C1min13161822263440C2min11141620242834沉头座直径202426324048605.3 轴设计输入轴采用齿轮轴，材料是20CrMnTi。根据机械设计手册表15-3 取A= 102于是得：输入轴草图如下：图51 小齿轮轴输出轴的材料为40Cr。抗拉强度b= 980MPa抗拉强度，屈服强度s= 785MPa，根据机械设计手册表15-3 取A= 102于是得输出轴草图如下图52 输出轴5.3.1 计算齿轮受力大齿轮直径： d2=188mm 转矩： T2=175980Nmm 圆周力： 径向力： Fr= Fttan=1872.1tan20=681.4N轴向力： 因为直齿轮传动，所以Fa=0画小齿轮轴受力图（见图a）5.3.2 计算支承反力水平面受力（见图b） 75+Fr33=0 =300NFr4275=0 =381.6N垂直面受力（见图d） 75Ft33=0 =823.7NFt4275=0 =1048.4N5.3.3 画轴转矩图 水平弯矩图(见图c) Mxy垂直弯矩图(见图e) Mxz合成弯矩图(见图f) M合轴受转矩 T=T2=175980 Nmm图5-3 各轴的受力图5.3.4 许用应力许用应力值 用插入法查表得： 0b=140MPa -1b=82.5MPa应力校正系数 当量转矩 T=0.59175980=103828.2Nmm当量弯矩 在小齿轮中间截面处5.3.5 校核轴径齿根圆直径 df2=d22(ha+c)mn=1882(1+0.25)4=178mm轴径 所以轴径检验合格。5.4 轴承的选型输入轴的轴承选用一对 GB/T2766009 的深沟球轴承。输出轴的轴承选用一对 GB3018208 的推力球轴承和两对 GB/T2766308 的深沟球轴承。输出轴上深沟球轴承的选择计算：由于轴承型号未确定， C0r、e、X、Y值都没有办法确定， 先采用试行计算。 下面采用预选轴承的方法。 (轴承预期使用寿命=24000h)首先选取 6208与 6308 两种深沟球轴承进行计算。由机械设计手册查得轴承数据如下表。表5-4 轴承数据方案轴承型号Cr/NC0r/ND/mmB/mmN0/(r/min)1620829500180008018800026308408002400090237000计算步骤与结果列于下表表5-5 计算步骤计算项目计算内容计算结果6208轴承6308轴承Fa/C0rFa/C0r=0/ C0r00e查机械设计手册表18-7-Fa/FrFa/Fr=0Fa/FreFa/FreX、Y查机械设计手册表18-7X=1,Y=0X=1,Y=0冲击载荷系数fd查机械设计手册表18-81.21.2当量动载荷PP=fd(XFr+YFa)=1.2(1828.88+0)994.66N994.66N计算额定动载荷4002N4002N基本额定动载荷Cr查机械设计手册手册2950040800结论:选用 6208 和 6308 深沟球轴承，都可以满足寿命要求。5.5 键的选型5.5.1 输入轴与带轮的联接键的校核：已知轴直径 d