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内容简介：

学生用表 届本科生毕业论文（设计）中期报告学院：工程学院 系：机械系 专业：机械设计制造及其自动化 学号姓名班名论文(设计)题目板栗脱蓬机的设计简述开题以来所做的具体工作和取得的进展或成果开题以来，把有关板栗脱蓬机的资料收集归类好，包括图书馆相关的书籍的查阅，还有网上的相关文献的查询。目前已完成了部分相关机构的计算校核，及部分零件三维图的绘制和装配。存在的具体问题1、 带轮中心距不合理，导致装配起来发生干涉；2、 连杆机构设计不合理，发生干摩擦严重，需要改进连杆结构。下一步工作具体设想与安排 其余零件三维图绘制出来试装配，把不合理的零件重新设计，在5.20开始绘制装配图和零件图，5.26号撰写设计说明书。指导教师意见指导教师签名：年 月 日学生用表1 届本科生毕业论文（设计）开题报告学院：工程学院 系：机械系 专业：机械设计制造及其自动化学号姓名班名毕业论文（设计）题目板栗脱蓬机设计指导教师所在单位、部门工程学院职称教授一、研究的目的和意义板栗是壳斗科栗属植物，又名栗子、风栗，现已多为人工种植。板栗一直是人们青睐的营养食物，加上近些年来人们对健康的要求越来越高，板栗自然成为被热捧的营养食物，板栗中含有大量的植物蛋白、维生素、胡萝卜素、钾、锌、铁矿物质和多种微量元素，能够起到养颜、养胃、健脾、补肾等功效。板栗适合多种多样的加工方法，所以关于板栗的加工品也越来越多，例如板栗蛋糕、板栗酱、板栗饼、板栗糕等。加上这几年一些地方政府发展旅游业，对于板栗糕。板栗饼等手信类食品需求较大，如湖北省和河南省就是生产板栗的大省，他们的种植出来的板栗和有关板栗的副食品出口到国外，农民以前都是依靠手工来脱蓬，生产节奏已经跟不上时代的步伐了，所以提高板栗的生产效率显得尤为的重要。板栗脱蓬机是通过机械加工去除外苞从而获得板栗坚果的机器，板栗脱蓬不能在采摘的时候一同完成的原因是板栗本身的生理特性，只能在板栗坚果水分在一定标准范围内才能进行高效地脱蓬。近些年来由于人们对板栗的需求量大，我国板栗产量逐年攀升，带动了以板栗为中心的很多产业，板栗，作为我国历史悠久的农作物，已成为国家生态经济林树种，而且国家林业局已经把板栗定位为全国六大战略性干果和五大优势经济林之一，板栗产业的发展已受到越来越多人的关注。为了解放生产力，解决农民板栗脱蓬的难题，板栗脱蓬机的研究成为了关键。现在农业已经开始全面推进自动化生产，普通的小型生产户也开始使用机械来代替人工，减少体力劳动，生产效益也大大地提升。近些年来围绕着板栗脱蓬的研究也越来越被重视，推广的力度也逐年增大，但是前些年脱蓬机存在的一些问题使得推广有些难度，第一：价格普遍偏高，一台脱蓬机价格大概在2000元左右，作为一名普通农民来说，这个价格难以接受，第二：推广的地区多为经济较为发达的地区，一些偏远的地方，农民依然是使用原始的人工脱蓬的方法进行脱蓬，难以实现脱贫。但是经过这几年的推广，广大农民都可以自己在家通过网络来购买自己需要的板栗脱蓬机了，普及率大大上升，实现了农民真正的解放双手，而机械造福了人类。同时，板栗脱蓬机的发展不但符合了现在人们对板栗需求量大的刚需，还为板栗生产自动化的进步推了一把，在一些地方，已经有围绕着板栗而研究的一系列自动化生产机械，如板栗采摘升降台，采摘器等等。二、国内外研究（设计）发展状况通过查阅大量关于板栗脱蓬机的产品，发现六十年代的产品普遍存在脱蓬的破坏率高，有些机器破坏率高达15%，生产出来的板栗无法出售，只能用作压榨食用油，或者农户自己加工成板栗的加工品，如板栗糕，板栗饼等。进入到二十一世纪，推广面最广的，农民使用数量最多的脱蓬机大概分为下面两种形式：立式和横式板栗脱蓬机。立式脱蓬机利用板栗的自身重力和锥度螺旋揉搓式原理原理，在螺旋片和桶壁的作用下进行板栗果和板栗蓬的分离，优点是单相电源、耗电低、体积小、重量轻，便于安装和移动，但其缺点也比较明显，就是脱蓬率不高，没有板栗蓬和板栗的分离装置，导致使用后的后续工作量大，使用体验差。横式板栗脱蓬机可分为单辊轮和双辊轮。双辊轮利用两个辊轮见的转动差来实践对板栗的摩擦挤压，达到脱蓬的目的，因采用软硬辊轮，所以破壳率较低，但是结构复杂，制造成本和维修成本高，不适合家庭式农户使用。单棍子式采用打击、挤压、摩擦原理达到脱蓬目的，成本低，维修方便，但是市面上这种脱蓬机制造较粗糙，棍子的钉末端没有封口，而且采用铁等硬材料，使得板栗果的破碎率较高。三、研究（设计）主要内容、预期目标及拟解决的关键问题以现有板栗脱蓬机为参考，设计使用性能好、安全可靠、操作方便的板栗脱蓬机，主要包括以下内容：1板栗脱蓬机结构的设计及三维实体设计；2.零部件设计； 3.安全校核计算；4.其它。预期目标：1、通过本设计使学生学会设计资料与信息获取的方法，熟悉本专业常用专业技术手册的使用技能与方法；2、通过本设计使学生能熟练使用三维实体设计、二维平面设计的CAD软件，以及文字编辑处理软件；3、完成开题报告、中期进度报告、英文设计总说明、设计计算说明书。解决关键问题：通过改善打钉的结构来降低了板栗的破碎率；简化脱蓬机机构，降低了制造成本。四、研究方案与技术路线通过查阅现有的板栗脱蓬机机构来改善确定设计结构方案，板栗脱蓬机的制造主要是以冲压和焊接为主，制造要求不高，制造成本低。五、研究方法1、通过视频介绍和商家的沟通来了解板栗脱蓬机的技术要求与参数；2、和指导老师进行交流；3、查阅机械设计、机械原理等书籍来使设计标准化。六、参考文献1 程志宏. 机械设计. 东南大学出版社. 2006.62 傅东明. 起重机械. 机械工业出版社. 1989.103 濮良贵，陈国定，吴立言. 机械设计. 高等教育出版社. 2013.54 成大先. 机械设计手册. 化学工业出版社. 2007.115 石一兵. 食品机械与设备. 北京：中国商业出版社. 1992.66 陈立德. 机械设计基础课程设计指导书. 北京：高等教育出版社. 2007.87 王智才. 我国农机市场需求与发展前景J. 农机质量与监督. 2002.58 孙恒，陈作模，葛文杰. 机械原理. 北京：高等教育出版社. 2013.59 Henry T.Brown. Mechanisma and Devices. 2005.810 Robert L.Norton. Machine Design. 2010.2工作计划进程表时 间工 作 内 容2.14-3.253.26-4.154.16-4.204.20-4.305.1-5.155.16-5.205.21-5.255.26-5.31阅读有关资料，确定设计方案，计划草案；机器的总体设计；材料、标准件的选择，有关计算；各零件的详细设计；零件的三维设计；总体虚拟装配设计；机器细节修改与二维图设计；编写设计说明书。选题是否合适： 是 否方案是否可行： 是 否进程是否合理： 是 否任务能否完成： 能 不能指导教师（签字） 年 月 日选题是否合适： 是 否方案是否可行： 是 否进程是否合理： 是 否任务能否完成： 能 不能指导小组组长（签字） 年 月 日3世界最新机械设计理念来源:中国科技期刊摘要:根据目前国内外设计学者进行机械产品设计时的主要思维特点，将产品方案的设计方法概括为系统化、结构模块化、基于产品特征知识和智能。这几种方法的特点及其相互间的有机联系，提出产品方案设计计算机实现的努力方向。关键词：机械产品方案设计方法发展趋势设计文件是将语义设计网作为设计工具，在其开发的活性语义设计网ASK中，采用结点和线条组成的网络描述设计，结点表示元件化的单元(如设计任务、功能、构件或加工设备等)，线条用以调整和定义结点间不同的语义关系，由此为设计过程中的所有活动和结果预先建立模型，使早期设计要求的定义到每一个结构的具体描述均可由关系间的定义表达，实现了计算机辅助设计过程由抽象到具体的飞跃。系统化设计方法系统化设计方法的主要特点是：将设计看成由若干个设计要素组成的一个系统，每个设计要素具有独立性，各个要素间存在着有机的联系，并具有层次性，所有的设计要素结合后，即可实现设计系统所需完成的任务。系统化设计思想于70年代由德国学者Pahl和Beitz教授提出，他们以系统理论为基础，制订了设计的一般模式，倡导设计工作应具备条理性。德国工程师协会在这一设计思想的基础上，制订出标准VDI2221技术系统和产品的开发设计方法。1. 将用户需求作为产品功能特征构思、结构设计和零件设计、工艺规划、作业控制等的基础，从产品开发的宏观过程出发，利用质量功能布置方法，系统地将用户需求信息合理而有效地转换为产品开发各阶段的技术目标和作业控制规程的方法。2. 将产品看作有机体层次上的生命系统，并借助于生命系统理论，把产品的设计过程划分成功能需求层次、实现功能要求的概念层次和产品的具体设计层次。同时采用了生命系统图符抽象地表达产品的功能要求，形成产品功能系统结构。3. 将机械设计中系统科学的应用归纳为两个基本问题：一是把要设计的产品作为一个系统处理，最佳地确定其组成部分（单元）及其相互关系；二是将产品设计过程看成一个系统，根据设计目标，正确、合理地确定设计中各个方面的工作和各个不同的设计阶段。由于每个设计者研究问题的角度以及考虑问题的侧重点不同，进行方案设计时采用的具体研究方法亦存在差异。下面介绍一些具有代表性的系统化设计方法。4. 设计元素法用五个设计元素（功能、效应、效应载体、形状元素和表面参数）描述“产品解”，认为一个产品的五个设计元素值确定之后，产品的所有特征和特征值即已确定。我国亦有设计学者采用了类似方法描述产品的原理解。5. 图形建模法研制的“设计分析和引导系统”KALEIT，用层次清楚的图形描述出产品的功能结构及其相关的抽象信息，实现了系统结构、功能关系的图形化建模，以及功能层之间的联接。将设计划分成辅助方法和信息交换两个方面，利用Nijssen信息分析方法可以采用图形符号、具有内容丰富的语义模型结构、可以描述集成条件、可以划分约束类型、可以实现关系间的任意结合等特点，将设计方法解与信息技术进行集成，实现了设计过程中不同抽象层间信息关系的图形化建模。6. “构思”“设计”法将产品的方案设计分成“构思”和“设计”两个阶段。“构思”阶段的任务是寻求、选择和组合满足设计任务要求的原理解。“设计”阶段的工作则是具体实现构思阶段的原理解。将方案的“构思”具体描述为：根据合适的功能结构，寻求满足设计任务要求的原理解。即功能结构中的分功能由“结构元素”实现，并将“结构元素”间的物理联接定义为“功能载体”，“功能载体”和“结构元素”间的相互作用又形成了功能示意图(机械运动简图)。方案的“设计”是根据功能示意图，先定性地描述所有的“功能载体”和“结构元素”，再定量地描述所有“结构元素”和联接件(“功能载体”)的形状及位置，得到结构示意图。Roper，H.利用图论理论，借助于由他定义的“总设计单元(GE)”、“结构元素(KE)”、“功能结构元素(FKE)”、“联接结构元素(VKE)”、“结构零件(KT)”、“结构元素零件(KET)”等概念，以及描述结构元素尺寸、位置和传动参数间相互关系的若干种简图，把设计专家凭直觉设计的方法做了形式化的描述，形成了有效地应用现有知识的方法，并将其应用于“构思”和“设计”阶段。7. 键合图法将组成系统元件的功能分成产生能量、消耗能量、转变能量形式、传递能量等各种类型，并借用键合图表达元件的功能解，希望将基于功能的模型与键合图结合，实现功能结构的自动生成和功能结构与键合图之间的自动转换，寻求由键合图产生多个设计方案的方法。提倡在产品功能分析的基础上，将产品分解成具有某种功能的一个或几个模块化的基本结构，通过选择和组合这些模块化基本结构组建成不同的产品。这些基本结构可以是零件、部件，甚至是一个系统。本结构应该具有标准化的接口(联接和配合部)，并且是系列化、通用化、集成化、层次化、灵便化、经济化，具有互换性、相容性和相关性。我国结合软件构件技术和CAD技术，将变形设计与组合设计相结合，根据分级模块化原理，将加工中心机床由大到小分为产品级、部件级、组件级和元件级，并利用专家知识和CAD技术将它们组合成不同品种、不同规格的功能模块，再由这些功能模块组合成不同的加工中心总体方案。以设计为目录作为选择变异机械结构的工具，提出将设计的解元素进行完整的、结构化的编排，形成解集设计目录。并在解集设计目录中列出评论每一个解的附加信息，非常有利于设计工程师选择解元素。网络技术的蓬勃发展，异地协同设计与制造，以及从用户对产品的功能需求设计加工装配成品这一并行工程的实现成为可能。但是，达到这些目标的重要前提条件之一，就是实现产品方案设计效果的三维可视化。为此，不仅三维图形软件、智能化设计软件愈来愈多地应用于产品的方案设计中，虚拟现实技术以及多媒体、超媒体工具也在产品的方案设计中初露锋芒。目前，德国等发达国家正着力于研究超媒体技术、产品数据交换标准STEP，以及标准虚拟现实造型语言上基于虚拟环境的标准交换格式)在产品设计中的应用。机械产品的方案设计正朝着计算机辅助实现、智能化设计和满足异地协同设计制造需求的方向迈进，由于产品方案设计计算机实现方法的研究起步较晚，目前还没有成熟的、能够达到上述目标的方案设计工具软件。作者认为，综合运用文中四种类型设计方法是达到这一目标有效途径。虽然这些方法的综合运用涉及的领域较多，不仅与机械设计的领域知识有关，而且还涉及到系统工程理论、人工智能理论、计算机软硬件工程、网络技术等各方面的领域知识，但仍然是产品方案设计必须努力的方向。国外在这方面的研究已初见成效，我国设计学者也已意识到CAD技术与国际交流合作的重要性，及其应当采取的措施。基于产品特征知识设计方法的主要特点是：用计算机能够识别的语言描述产品的特征及其设计领域专家的知识和经验，建立相应的知识库及推理机，再利用已存储的领域知识和建立的推理机制实现计算机辅助产品的方案设计。机械系统的方案设计主要是依据产品所具有的特征，以及设计领域专家的知识和经验进行推量和决策，完成机构的型、数综合。欲实现这一阶段的计算机辅助设计，必须研究知识的自动获取、表达、集成、协调、管理和使用。为此，国内外设计学者针对机械系统方案设计知识的自动化处理做了大量的研究工作，采用的方法可归纳为下述几种。The worlds Latest Mechanical Design Conceptssource：China Science and Technology JournalAbstract:According to scholars at home and abroad to carry out mechanicaldesign product design features of the main ideas, product design method of theprogramsummarizedassystematic,modularstructure,basedonproductcharacteristics of knowledge and wisdom. The characteristics of these methods andtheir organic connection between them and put forward to achieve the computerproduct design direction.Key words: Mechanical Product Design MethodDevelopment Trends Design documents will be Semantic Web as a design tool inthe design of its Semantic Web activity of the development of ASK, using nodes andlines to describe the design a network, nodes that components of the cell (such asdesign tasks, functions, components or processing equipment, etc. ), used to adjust thelines and definitions between nodes of different semantic relations, thus the designprocess all the activities and results of pre-built models so that the definition of theearly design requirements to the specific description of each structure can be definedby the relationship between the expression, achieved a computer-aided design process,the leap from the abstract to the concrete.Asystematic design methodThe main features of a systematic design method are: the design as designed by anumber of elements of a system, the independence of each design elements, eachelement of an organic link between the existence of, and is layered, with all the designelements , you can design systems to achieve the required task.Systematic design idea in the 70s by the German scholar Professor Pahl andBeitz, the system based on the theory they developed a general pattern of the design,advocacy design work should have organized. German Engineers Association, on thebasis of this design concept to develop a standard VDI2221 technology systems andproduct development design methods.1.The user needs functional characteristics as a product concept, structuredesign and part design, process planning, job control, etc. based on the macro fromthe product development process of starting the use of quality function deploymentmethod and system to user demand information reasonably and efficiently convertedto the various stages of product development, technical goals and operational controlprocedures method.2.The level of the product life of the organism as a system, and means ofliving systems theory, the product design process can be divided into successfulhierarchy of needs to achieve the functional requirements of the conceptual level andproduct level of the specific design. At the same time life-support systems used toexpress the abstract icons of the product functional requirements, system structureformation of product features.3.The mechanical design of the application of systems science into two basicquestions: First, to be designed as a system dealing with the products, the best way todetermine its component parts (modules) and their mutual relations1; is the productdesign process as a system, according to design objectives, a correct and reasonablydetermine the various aspects of the design work and various design stage.Because each designers point of research questions and to consider the questionof emphasis, to design a specific research methods used is also different. Here aresome representative of the systematic design methods.4.Design Element MethodWith the five design elements (functions, effects, effects vector, shape, elements,and surface parameters) describe the product solutions that a product to determinethe value of the five design elements, the product of all the features and characteristicsof the value of i.e. determined. Scholars in China have adopted similar methodsdesigned to describe the products original understanding.5.Graphic modeling methodAnd developed a design analysis and guidance systems KALEIT, with thelevel of clear graphic description of a products functional structure and its associatedabstract information, to the system structure and function relationship of graphicalmodeling, and functional connection between the layers 2.Assistance will be designed to be divided into two aspects of methodology andexchange of information using the Nijssen Information Analysis Method can be usedgraphic symbols, with a rich semantic model structure, can be described as integrationconditions, can be divided into types of constraints can be achieved in relationsbetween any combination of characteristics , the design method to solve integrationand information technology to realize the design process of information betweendifferent abstraction layers between the graphical modeling.6.Concept - Design methodProducts design is divided into concept and design in two stages. Conceptphase of the task is to find, choose and mix to meet the requirements of the originalunderstanding of design tasks. Design stage of work is a concrete realization of theoriginal understanding of the conceptual stage.Of the programs idea of specific described as: In accordance with theappropriate functional structure, seeking to meet the design requirements of theoriginal understanding of the task. The functional structure of the sub-function isperformed by the structural elements to achieve, and structural elements of thephysical connection between the definition of a feature vector, feature vector andstructural elements further the interaction between the formation of the functionaldiagram ( mechanical diagram). The program design is based on functional diagram,the first qualitative description of all of the feature vector and structural elements,and then quantitatively describe all the structural elements and the connection parts( feature vectors), the shape and location to be structure diagram3. Roper, H. usinggraph theory, by means of which he defines as the total design unit (GE), structuralelements (KE), functional structural elements (FKE), connect structural elements(VKE), Structural Parts (KT), structure element part (KET) concepts, as well asdescribe the structure element size, location, and transmission parameters of theinteractions between a number of kinds of schematics, the intuitive designprofessionals have done a formal design method a description of the formation of aneffective application of existing knowledge, methods, and applied to ideas anddesign stage.7.Bond Graph MethodFunction of the composition of system components will be divided into produceenergy, consumed energy, changing energy forms, such as various types of energytransfer, and to use bond graphs to express the function component solution, hoping tofunction-based model and bond graph combine to achieve functional structure theautomatic generation and functional structure with the bond graph automaticconversion between the search for bond graph generated by a number of designmethods.To promote the product on the basis of functional analysis, the product has somefeatures broken down into one or several modular basic structure, by selection andcombination of the basic structure of these modular form into different products.These basic structures can be parts, components, or even a system.The structure should have a standardized interface (connection and co-operationdepartment),andisserialized,universal,integrated,hierarchical,agile,economic-oriented, with interchangeability, compatibility and relevance. Chinascombination of software component technology and CAD technology, variant designcombined with the modular design, according to modular principle of classification,will be divided into descending Machining Center Machine Tool product level,component level, component level and component level, and use expert knowledgeand CAD technology to combine them into different species, different specificationsof functional blocks, and then by the combination of these functions into differentmodules of the overall program processing center.To design a directory as an alternative variation of the mechanical structure ofthe tool, the solution proposed by the design elements of a complete, structured layout,the formation of the solution set design catalogs. And in the solution set designed tocomment on each one listed in the directory solution additional information, is verybeneficial to design engineers select solution elements.The vigorous development of network technology, collaborative design andmanufacturing, as well as the product from the users functional requirements design processing assembly finished product of this realization of concurrentengineering possible. However, an important prerequisite to achieve these goals oneof the conditions is to realize the effect of product design three-dimensionalvisualization. To this end, three-dimensional graphics software, more and moreintelligent design software programs used in the product design, virtual realitytechnology and multimedia, hypermedia tools for product design is also its first debut.At present, Germany and other developed countries are focused on researchhypermedia technology, product data exchange standard STEP, as well as standardvirtual reality modeling language based on a standard exchange format for virtualenvironments) in the product design applications.Mechanical product design is moving in computer-aided realization of intelligentdesign and to meet the needs of distributed collaborative design and manufacture ofdirection, due to the computer product design Study on the implementation startedlate, not yet mature, to achieve the above objective