資源目錄里展示的全都有預(yù)覽可以查看的噢，，下載就有,,請放心下載，原稿可自行編輯修改=【QQ：11970985 可咨詢交流】====================喜歡就充值下載吧。。。資源目錄里展示的全都有，，下載后全都有,,請放心下載，原稿可自行編輯修改=【QQ：197216396 可咨詢交流】==================== 摘 要 在日常生活之中，沙棘果做為美味的佳肴。廣泛出現(xiàn)在餐桌上面。而沙棘果制成的沙棘果富有營養(yǎng)。使得需求量也在增大，這些造成了沙棘果的產(chǎn)量增大。且沙棘果的種植面積也在逐步的增加，所以需要一款沙棘果篩選機(jī)對沙棘果自動篩選，免去人工篩選的煩惱，而市場上常見的篩選機(jī)種類雖然越來越多，但使用效果不佳。都有一定的不穩(wěn)定性，所以本文為了改善沙棘果篩選機(jī)的穩(wěn)定性，設(shè)計一款沙棘果篩選機(jī)。 本課題依照沙棘果篩選機(jī)的一般設(shè)計原理，根據(jù)沙棘果篩選機(jī)的原理，確定設(shè)計的總體方案，對其組成零部件進(jìn)行設(shè)計、計算、選型；同時確定電機(jī)、皮帶等傳動部件的選擇和校核。通過對沙棘果篩選機(jī)的整機(jī)設(shè)計。完成對沙棘果篩選機(jī)三維建模過程。設(shè)計一款性價比高、性能穩(wěn)定的沙棘果篩選機(jī)。通過模型和圖紙更好的觀察篩選機(jī)的整體結(jié)構(gòu)。 關(guān)鍵詞: 沙棘果；沙棘果篩選機(jī)；設(shè)計 Abstract In daily life, the fruit as a delicious delicacy. It is widely used on dining tables. The fruit made from the fruit is full of nutrients. This leads to increased demand, which leads to increased production of the fruit. And the planting area of the fruit is also gradually increasing, so we need a type of fruit screening machine to automatically screen the fruit of the fruit, to avoid the trouble of manual screening, and although the market is more and more common kinds of screening machine, but the use effect is not good. There is a certain degree of instability, so this paper in order to improve the stability of the screening machine, the design of a fruit screening machine. This subject according to the general design principle of the fruit sifting machine, according to the principle of the fruit sifting machine, determine the design of the overall scheme, its components for the design, calculation, selection; At the same time to determine the motor, belt and other driving parts of the selection and check. Through the overall design of the screening machine. To complete the three - dimensional modeling of the screening machine. Design a cost-effective, stable performance of the fruit screening machine. Through the model and drawings to better observe the overall structure of the sifting machine. Keywords: Sea buckthorn fruit; Fruit screening machine; design 目錄 摘 要 1 Abstract 2 目錄 3 第一章 緒論 1 1.1本課題研究的意義 1 1.2 沙棘果篩選機(jī)械的發(fā)展 1 1.3 沙棘果篩選機(jī)械的研究應(yīng)用現(xiàn)狀 1 1.4本課題主要研究內(nèi)容 2 第二章 沙棘果篩選機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理 3 2.1 確定總體方案 3 2.2 主體結(jié)構(gòu)方案確定 3 2.2.1 篩選部分結(jié)構(gòu)設(shè)計 4 2.2.2 風(fēng)機(jī)分離部分的設(shè)計 4 第三章 關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6 3.1設(shè)計前各項參數(shù)的確定 6 3.1.1 刮板的半徑及轉(zhuǎn)速確定 6 3.1.2 刮板所需功率計算 7 3.1.3 可用傳動部件的分析 7 3.1.4 可用傳動部件的選擇 8 3.1.5 電動機(jī)的選擇 9 3.2 電機(jī)與軸之間的V帶傳動設(shè)計 10 3.2.1 V帶計算 10 3.2.2 V帶輪的設(shè)計 11 3.3 主軸的設(shè)計及參數(shù)計算 12 3.4 軸承和鍵的選擇 15 3.4.1軸承的選擇 15 3.4.2鍵的選擇 16 3. 5刮板結(jié)構(gòu)設(shè)計 16 3.6半柵篩的設(shè)計 17 3.7慣性篩分選系統(tǒng)設(shè)計 18 3.7.1慣性篩原理分析 18 3.7.2篩網(wǎng)運(yùn)動部件結(jié)構(gòu) 18 3.7.3 設(shè)計曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 19 3.7.3曲柄軸設(shè)計 21 3.7.4連桿設(shè)計 23 3.7.5慣性篩的曲柄軸與刮板軸間的V帶傳動設(shè)計 24 3.8篩網(wǎng) 25 3.9風(fēng)機(jī)分離部分的設(shè)計 26 第四章 基于UG主軸的加工工藝分析 27 4.1 UG軟件簡介 27 4.2 主軸系統(tǒng)分析 27 4.3 軸的材質(zhì)以及裝夾確定 27 結(jié) 論 29 致 謝 30 參考文獻(xiàn) 31 35 第一章 緒論 1.1本課題研究的意義 沙棘果做為常見的食用品也是做為重要的補(bǔ)腦食品來源，其中含有的蛋白質(zhì)和脂肪對人體十分有利。且加工后的副產(chǎn)品可以做為家畜的飼料，提高沙棘果的整體經(jīng)濟(jì)效益。所以其使用量一直再增加，一般情況下，食用沙棘果前，需要對其進(jìn)行篩選，大部分采用人工篩選。人工篩選雖然十分方便，但是容易造成疲勞，效率也會十分的低下。且在篩選的過程之中，容易使得沙棘果表皮受損，影響沙棘果的保質(zhì)期。對于使用量較大的補(bǔ)腦食品提取，采用人工篩選顯然十分的不合理。 所以在使用量大的情況下，一般都使用機(jī)器進(jìn)行篩選，而目前市場上的機(jī)器篩選的實際效果并不十分優(yōu)秀，使用一段時候之后，機(jī)器就會產(chǎn)生振動，卡殼等各種問題，所以本課題對沙棘果篩選機(jī)進(jìn)行設(shè)計，提高沙棘果篩選機(jī)的穩(wěn)定性，降低事故率。為社會創(chuàng)造更大的價值。同時實現(xiàn)沙棘果篩選機(jī)械自動化是一種大勢所趨，刻不容緩。所以研究沙棘果篩選機(jī)有著重要意義。 1.2 沙棘果篩選機(jī)械的發(fā)展 最為很早就食用的食品——沙棘果，我國對其篩選進(jìn)行研究，從上世紀(jì)70年代開始，我國陸續(xù)的設(shè)計多款沙棘果篩選機(jī)。除了功能簡單，價格便宜的篩選機(jī)，到功能齊全，具備篩選、清洗、篩選的綜合篩選機(jī)，其使用的范圍十分廣泛，不管是家庭使用，還是工廠深加工。都有合適的款型適用。現(xiàn)在國產(chǎn)使用比較火爆的當(dāng)屬國產(chǎn)：6BH-60型、6BH-20B型等，其效率能夠抵上數(shù)十人的工作量。 目前沙棘果篩選機(jī)的常見的種類為封閉柵條凹板、紋桿滾筒式沙棘果篩選機(jī)。 這種篩選機(jī)主要是借助國外的設(shè)計理念，在國外研制的型號為TH-340篩選機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計的。沙棘果從大的入口進(jìn)入，在滾筒和凹板之間擠壓、摩擦，將沙棘果殼和沙棘果仁分開，不過該機(jī)構(gòu)將容易造成沙棘果仁破損，失去去使用價值。但是其沙棘果殼和沙棘果仁在一起，所以之后的TH-470篩選機(jī)增加一個分離裝置，將其分離開來。 1.3 沙棘果篩選機(jī)械的研究應(yīng)用現(xiàn)狀 目前國內(nèi)采用比較多類型的篩選機(jī)是通過擠壓、打擊等多種形式的篩選，這樣的篩選機(jī)整體的分離率大概達(dá)到9%。但是其質(zhì)量稍微偏差，并未達(dá)到榨沙棘果油的標(biāo)準(zhǔn)，所以本文通過目前篩選機(jī)的現(xiàn)狀對篩選機(jī)進(jìn)行設(shè)計，分析篩選機(jī)主要的缺點，對其進(jìn)行改善，完成篩選機(jī)的整體設(shè)計。 1.4本課題主要研究內(nèi)容 本課題設(shè)計一款小型沙棘果篩選機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，主要通過查閱資料，了解現(xiàn)狀的發(fā)展?fàn)顩r，根據(jù)已學(xué)的機(jī)械設(shè)計知識，結(jié)合實際情況進(jìn)行設(shè)計，其主要的內(nèi)容有以下幾點： 第一：查閱資料，閱讀文獻(xiàn)，了解沙棘果篩選機(jī)的現(xiàn)狀，工作原理，以及未來發(fā)展趨勢；確定本課題設(shè)計的主要要點； 第二：完成沙棘果篩選機(jī)的總體設(shè)計，主要是參數(shù)、工作原理的確定； 第三：完成沙棘果篩選機(jī)的零部件設(shè)計，主要是主要工作部件以及傳動部件的設(shè)計。 第二章 沙棘果篩選機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理 2.1 確定總體方案 基于目前國產(chǎn)的篩選機(jī)的篩選效果并不明顯，一般來說篩選率和破損效果成正比，所以選用刮板式沙棘果篩選機(jī)做為本課題的主要樣式，通過改進(jìn)其篩選的方案，使其穩(wěn)定性和篩選效果良好。本課題研究的刮板式沙棘果篩選機(jī)使用篩選的方式主要擁有撞擊法，碾搓法，剪切法和擠壓法的特點，所以其篩選效果良好，且通用性良好。 2.2 主體結(jié)構(gòu)方案確定 刮板式沙棘果篩選機(jī)主要由進(jìn)料箱篩選轉(zhuǎn)軸部件（包括刮板架和刮板） 慣性篩、風(fēng)機(jī)、電機(jī)、支 架、沙棘果殼收集斗等組成。如圖2-1所示。 圖2-1 1篩選箱 2.風(fēng)機(jī) 3.沙棘果仁出口 4.電機(jī) 5.機(jī)架 6.沙棘果殼收集箱7.傳動裝置 如上圖所示，整體的原理圖如圖所示，收集的沙棘果通過上口倒入。進(jìn)入篩選箱，然后通過擠壓以及撞擊的作用進(jìn)行篩選，如果仍然有沙棘果沒有經(jīng)過篩選，運(yùn)行過程是從上往下，從沙棘果收集開始，沙棘果進(jìn)入篩選箱。經(jīng)過刮板的擠壓和撞擊后才能進(jìn)行篩選，有些沒有被篩選的沙棘果留在柵格上面再次經(jīng)過刮板碾搓和擠壓進(jìn)行篩選。刮板與柵格之間的距離稱為篩選間隙，它的大小對沙棘果篩選率和生產(chǎn)率影響十分大。篩選間隙影響分離率和生產(chǎn)率。半籠篩柵條與柵條間隙影響分離率和脫凈率。把柵條做成半籠篩固定在篩選箱內(nèi)，篩選后沙棘果殼和沙棘果仁經(jīng)過半籠篩下落，同時受到風(fēng)機(jī)來的風(fēng)，把沙棘果殼吹到收集斗。如果是較好質(zhì)量的將會保持不變，而輕質(zhì)量的將會吹跑。因為比較重下落到慣性篩上，慣性篩把沙棘果和沙棘果仁分開。沙棘果仁在慣性篩的作用下從過濾網(wǎng)一邊收集起來。收集起來的沙棘果在換一次間距小一點的半籠篩進(jìn)行篩選。其結(jié)構(gòu)簡圖如圖2-2所示。 2.2.1 篩選部分結(jié)構(gòu)設(shè)計 篩選機(jī)構(gòu)是使用刮板與沙棘果的撞擊來實現(xiàn)沙棘果的分離工作的，如下示意圖就很清楚地表達(dá)了沙棘果在工作機(jī)構(gòu)中是如何被破除外殼的。這個結(jié)構(gòu)很充分地利用了柵籠和刮板之間的配合，刮板與柵籠之間的距離也是經(jīng)過合理的設(shè)計使得不同尺寸的沙棘果都可以被刮板敲擊到而達(dá)到篩選的目的，而在篩選完成后沙棘果在刮板旋轉(zhuǎn)情況下達(dá)到殼仁分離同時也因為尺寸的減少而可以順利通過柵籠進(jìn)入下一道工藝。 2.2.2 風(fēng)機(jī)分離部分的設(shè)計 在上一部分大沙棘果后經(jīng)過柵籠進(jìn)入了風(fēng)力分離部分，其利用沙棘果的質(zhì)量不同則，則選擇適當(dāng)型號的風(fēng)機(jī)將沙棘果殼吹離（風(fēng)力太小則沒效果，風(fēng)力過大會將沙棘果仁也吹走），就可以看出由風(fēng)機(jī)直接送風(fēng)將沙棘果殼吹離，但是從中也能看出風(fēng)機(jī)并不能完全的解決沙棘果殼雜質(zhì)問題，還是有些不能清除。 第三章 關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 本章通過對沙棘果篩選機(jī)的主要部件進(jìn)行設(shè)計，保證機(jī)器的各個方面的指標(biāo)能夠達(dá)到要求，使其結(jié)構(gòu)、位置設(shè)計的十分合理。如果結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。硬度不能達(dá)到要求，將會導(dǎo)致沙棘果篩選機(jī)不能正常的運(yùn)行，那么本課題的設(shè)計就完全沒有意義了。通過對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行人性化的改進(jìn)，使其高度符合人體工程學(xué)，使得使用過程十分的省力。 3.1設(shè)計前各項參數(shù)的確定 3.1.1 刮板的半徑及轉(zhuǎn)速確定 通過查找數(shù)據(jù)，我們了解到刮板軸的轉(zhuǎn)速需要到達(dá)一定的數(shù)值，才能保證沙棘果的沙棘果殼撞碎，一般來說當(dāng)刮板和沙棘果果的相對速度達(dá)到4-5m/s，這樣的篩選效果十分的好，且會使得沙棘果的破損率在合理的范圍。為了能夠兼顧沙棘果篩選機(jī)的篩選的容積，我們對其刮板主軸的速度。和半徑進(jìn)行確定。 如圖3-1，當(dāng)沙棘果下落的位置基本都在板軸半徑的0.5R至R之間。設(shè)計是用0.5R的最小半徑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。 為了有較高的生產(chǎn)效率，取半徑R=260mm ，v=4-5m/s由 ，r=0.5R， 得n=294~367.5 r/min； 圖3-1 3.1.2 刮板所需功率計算 因為刮板式沙棘果篩選機(jī)篩選原理是高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸帶動刮板，對沙棘果果進(jìn)行反復(fù)打擊與碰撞以及刮板和半籠篩對沙棘果果產(chǎn)生摩擦和碾搓，剪切。所以在就算功率的時候不能忽略。應(yīng)該按照以下公式計算。 Rd——每脫1kg物料所需功（N.m/kg） K——沙棘果與刮板的摩擦系數(shù)； A——運(yùn)轉(zhuǎn)消耗的功率系數(shù) Q——篩選機(jī)的加工量（kg/h） ——機(jī)械效率； P=(KW) 首先根據(jù)設(shè)計要求取Q=1000kg/h，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)取K=2，A=1.4 ，Rd=300 N.m/kg， =0.7計算出結(jié)果功率等于1.2kw，所以刮板沙棘果篩選機(jī)的需要的功率應(yīng)該不低于1.2kw。[2］。 3.1.3 可用傳動部件的分析 沙棘果篩選機(jī)在電機(jī)動力出來后的傳送過程中可以通過的方式有直齒輪、斜齒輪、帶輪和渦輪蝸桿傳動等的傳送方發(fā)。如下表（表3-1）所示的常用傳動機(jī)構(gòu)比較分析：如表3-1 表3-1目前可供選擇的常用傳動機(jī)構(gòu) 帶傳動 特點是：傳動平穩(wěn)、噪聲低、有利于清潔，同時具備有緩沖減振和過載保護(hù)的作用，維修方便。而且與鏈傳動和齒輪傳動相比較，帶傳動的強(qiáng)度較低還有就是及疲勞壽命較短 齒輪傳動 效率高、傳動比穩(wěn)定、工作可靠、壽命長、結(jié)構(gòu)緊湊、比帶、鏈傳動 所需的空間尺寸小 渦輪蝸桿傳動 傳動比較大，且體積小，單頭的渦輪蝸桿還具有的能自鎖，不需要另加制動裝置就羅任意德停在任意位置，但其不足之處就是它的效率太低 3.1.4 可用傳動部件的選擇 1、 齒輪的傳動 電動機(jī)通過一個有保護(hù)作用的聯(lián)軸器將扭距帶出引入，并傳入一個帶有分配著傳動比的篩選機(jī)，接著通過聯(lián)軸器傳人開式的齒輪副，這樣同時帶動兩軸的傳動。如下圖（圖3-2）所示。 圖3-2 齒輪式傳動的系統(tǒng)圖 用齒輪傳動的特點是：工作很是可靠，壽命也比較長，傳動精確且具備著效率高和結(jié)構(gòu)緊湊的特點，還有就是功率和速度適用范圍廣等，但是其成本相對地來說是較高的，對于制造這種小型的沙棘果篩選機(jī)是很不合算的。 2、 V帶傳動 由電動機(jī)的轉(zhuǎn)距通過如下圖所示（圖3.6），皮帶使用皮帶輪傳人了沖壓機(jī)并直接傳人主動軸。 圖3-3 皮帶式傳動系統(tǒng)圖 這種帶輪的傳動方式就是傳動平穩(wěn)，噪音低的特點，同時還可以起到過載保護(hù)的作用。帶傳動的成本是比較低的，對于刮板式沙棘果篩選機(jī)這種對傳動比的要求并不是很高的機(jī)器就可以選擇使用帶傳動來達(dá)到減速作用，帶的傳動方式還可以使制造更方便且達(dá)到比較經(jīng)濟(jì)。 3.1.5 電動機(jī)的選擇 電機(jī)的選擇包括的類型，選擇結(jié)構(gòu)，功率和速度，并確定類型的。最常用為三相交流異步電動機(jī)。所以一般來說盡量選擇Y系列類型的三相異步交流電動機(jī)。根據(jù)計算的轉(zhuǎn)軸需要的功率和轉(zhuǎn)速，可以確定兩種電機(jī)型號: 分別是Y90L-4型 和Y100L-6型 根據(jù)電機(jī)全負(fù)荷的速度和刮板速度可以計算總傳動比，在下表3-2中的數(shù)據(jù)和兩個電機(jī)傳動比。 表3-2 傳動比 方案號 電機(jī)型號 額定功率kw 同步轉(zhuǎn)速r/min 滿載轉(zhuǎn)速r/min 總傳動比 i 1 Y100L-6 1．5 1000 940 2．459 2 Y90L-4 1．5 1500 1400 3.81 從表中可以看出方案一：總傳動比小，但價格高，不適用于家庭小農(nóng)業(yè)機(jī)械，所以方案選擇2，電機(jī)型號Y90L-4。結(jié)構(gòu)如圖3-4。 圖3-4 電機(jī) 查看機(jī)械手冊可知電機(jī)的中心距H=90mm，軸外徑為24mm，軸的外伸長度為50mm?？倢挒?80mm 軸的轉(zhuǎn)速：，， 軸的輸入功率： 軸的轉(zhuǎn)矩： 3.2 電機(jī)與軸之間的V帶傳動設(shè)計 1計算功率P 它主要有工作狀況系數(shù)以及電機(jī)功率Pm確定，本課題中工況良好，取 2.選擇普通V帶的帶型 根據(jù)計算功率以及電機(jī)轉(zhuǎn)速，選用的V帶類型為Z型 3.基準(zhǔn)直徑設(shè)計與驗證計算 先取小帶輪直徑=80 mm 那么帶輪的速度為。 驗算帶速v。按課本公式驗算帶的速度 =12.02 m/s 因為5 m/s < v < 30m/s，故帶速合適。 根據(jù)傳動比，可以計算出大帶輪基準(zhǔn)直徑得 = 160 mm 根據(jù)課本查表，取標(biāo)準(zhǔn)值為 = 160 mm。 確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長度 一般需先選定中心距離，按照一般設(shè)計計算取根據(jù)中心距以及大小帶輪基準(zhǔn)直徑，可以算的基準(zhǔn)直徑為 選帶的基準(zhǔn)長度= 1400 mm。 那么則需要重新調(diào)整中心距a 按式，中心距變化范圍為489 ~ 552 mm。 計算包角的數(shù)值 確定帶輪所需帶的根數(shù) 確定單根V帶的額度功率。 由和，查表得P0 = 0.57 kW。 根據(jù)，和Z型帶，查表得DP0 = 0.04 kW。 查表得，查表得，于是 計算V帶的根數(shù)z = 3.11/0.68 = 4.57 取5根。 根據(jù)相關(guān)參數(shù)可以了解到單位長度的V帶重量為：=0.06kg/m，所以 8.計算壓軸力FP 根據(jù)以上設(shè)計內(nèi)容，可以確定其結(jié)構(gòu)簡圖、其主要尺寸如下圖所示。 說明代號 相關(guān)設(shè)計 數(shù)值計算 最終結(jié)構(gòu) 內(nèi)孔直徑d 電動機(jī)軸直徑D 28mm 分度圓直徑dd1 80mm 84mm (1.8~2)d (1.8~2)×28 56mm (z-1)×e+2×f (5-1)×12+2×7 62mm (1.5~2)d (1.5~2)×28 56mm 根據(jù)以上設(shè)計內(nèi)容，可以確定大帶輪其結(jié)構(gòu)簡圖、其主要尺寸如下圖所示。 2）大帶輪主要尺寸計算 說明代號 相關(guān)設(shè)計 數(shù)值計算 最終結(jié)構(gòu) 內(nèi)孔直徑d 輸入軸最小直徑 D = 14mm 14mm 分度圓直徑 160mm 160+2×2 164mm (1.8~2)d (1.8~2)×14 28mm B (z-1)×e+2×f (5-1)×12+2×7 62mm L (1.5~2)d (1.5~2)×14 28mm 3.3 主軸的設(shè)計及參數(shù)計算 在沙棘果篩選機(jī)殼部分設(shè)計中最主要的部分就是軸的設(shè)計，主軸的參數(shù)：轉(zhuǎn)速n=367.5r/min、輸入功率為P2=1.35kw、轉(zhuǎn)矩為35.08N.m來進(jìn)行設(shè)計。 5.為了能夠滿足使用要求，提高產(chǎn)品使用效率，對其進(jìn)行設(shè)計尺寸。 1）為了滿足大帶輪的軸向定位要求，I-II軸段右端需制出一軸肩，故取II=III段的直徑；左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D = 24 mm。大帶輪寬度B = 62 mm，為了保證軸端擋圈只壓在大帶輪上而不壓在軸的端面上，故I-II段的長度應(yīng)比大帶輪寬度B略短一些，現(xiàn)取 2）初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故選用角接觸球軸承。參照工作要求并根據(jù)，由軸承產(chǎn)品目錄中選擇角接觸球軸承7205C，其尺寸為d×D×T = 25×52×15 mm，故，取擋油環(huán)的寬度為15，則 軸承采用擋油環(huán)進(jìn)行軸向定位。由手冊上查得7205C型軸承的定位軸肩高度h = 3 mm，因此，取 3）由于齒輪的直徑較小，為了保證齒輪輪體的強(qiáng)度，應(yīng)將齒輪和軸做成一體而成為齒輪軸。所以 4）根據(jù)軸承端蓋便于裝拆，保證軸承端蓋的外端面與大帶輪右端面有一定距離，取 5）取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離Δ = 16 mm，低速小齒輪和高速小齒輪之間的距離c = 12 mm?？紤]箱體的鑄造誤差，在確定滾動軸承位置時，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，取s = 8 mm，已知低速小齒輪的寬度，則 至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。 6.軸的受力分析和校核 1）作軸的計算簡圖（見圖a）: 根據(jù)7205C軸承查手冊得a = 12.7 mm 帶輪中點距左支點距離 齒寬中點距左支點距離 齒寬中點距右支點距離 2）計算軸的支反力： 水平面支反力（見圖b）： 垂直面支反力（見圖d）： 3）計算軸的彎矩，并做彎矩圖： 截面C處的水平彎矩： 截面A處的垂直彎矩： 截面C處的垂直彎矩： 分別作水平面彎矩圖（圖c）和垂直面彎矩圖（圖e）。 截面C處的合成彎矩： 作合成彎矩圖（圖f）。 4）作轉(zhuǎn)矩圖（圖g）。 5）按彎扭組合強(qiáng)度條件校核軸的強(qiáng)度： 則有： 故設(shè)計的軸有足夠的強(qiáng)度，并有一定的裕度（注：計算W時，忽略單鍵槽的影響）。軸的彎扭受力圖如下： 3.6半柵篩的設(shè)計 設(shè)計半柵籠的主要目的是能夠保證篩選后的沙棘果掉下去，而未篩選的沙棘果則要繼續(xù)留在半柵籠里進(jìn)行篩選，為了能夠使得我們設(shè)計的沙棘果篩選機(jī)在多種環(huán)境使用。一般各地的沙棘果的長度能夠達(dá)到7-14mm，考慮到實際使用情況，需要根據(jù)實際的情況來選擇合適的半柵籠。可以根據(jù)實際的情況，不同的篩選機(jī)選擇不同的沙棘果。 在進(jìn)行篩選的過程之中，刮板與半籠篩之間的間隙決定篩選的性能他們的間隙稱為篩選間隙。如果他們的間隙越小，那么篩選率和生產(chǎn)效率越高。不過會使得破損率上升，所以為了能夠兼顧這兩方面，需要保證一定長度的篩選簡寫。查閱資料得，篩選的間隙為30mm為最好，不過基于沙棘果的長度有著明顯的差別，我們對篩選的間隙進(jìn)行確定，取其間隙為25-40mm。如果對小型沙棘果進(jìn)行篩選時。篩選間隙定位25-28mm，如果對大型沙棘果進(jìn)行篩選時，將其太調(diào)節(jié)為29-35mm。 半籠篩的柵條的固定方式是通過兩塊墻板。為了保證篩選時不會發(fā)生柵條斷裂，材料為HT-200，墻板的采用選用也是150。柵條的直徑為10，長度為576mm，為了提高沙棘果篩選機(jī)的整機(jī)壽命，對該材料進(jìn)行一定的表面處理，一般采用滲碳和淬火處理，組成半圓籠篩，間距為。這樣就保證篩選后的沙棘果仁能夠順利掉出，而未篩選的沙棘果將會繼續(xù)完成篩選動作，半籠柵的內(nèi)徑為。如圖3-7 圖3-7 半籠柵 3.7慣性篩分選系統(tǒng)設(shè)計 3.7.1慣性篩原理分析 在對慣性篩進(jìn)行設(shè)計的時候，需要保證沙棘果殼能夠在內(nèi)部一直做回轉(zhuǎn)運(yùn)動，且具備一定的振動頻率，它的動力主要是通過電機(jī)帶動帶輪，在篩選機(jī)的作用下傳遞給曲柄軸的，曲柄軸和慣性篩網(wǎng)之間通過連桿進(jìn)行連接，這樣保證機(jī)器開動的時候，保證慣性篩能夠作為執(zhí)行件進(jìn)行轉(zhuǎn)動。 3.7.2篩網(wǎng)運(yùn)動部件結(jié)構(gòu) 該處主要是通過裝配成的曲柄滑塊能夠把電動機(jī)的轉(zhuǎn)動便成為擺動，方向為前后。通過這種擺動的方式，能夠保證沙棘果仁和沙棘果在振動的環(huán)境中將其分離開來，如圖3-8所示，是其三維運(yùn)動簡圖。 圖3-8篩網(wǎng)運(yùn)動曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 3.7.3 設(shè)計曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 曲柄滑塊的設(shè)計主要根據(jù)運(yùn)動參數(shù)進(jìn)行確定，如果運(yùn)動參數(shù)不同，那么方程式也不同，所以本課題需要依據(jù)數(shù)學(xué)計算的方式來確定曲柄滑塊的尺寸等。 確定曲柄長a和連桿長b現(xiàn)給定滑塊行程h=1，導(dǎo)路偏距e=0.3，而機(jī)構(gòu)的最大壓力角amax=[a]=30o，接下來使用解析法來設(shè)計設(shè)計計算偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，來確定曲柄長a和連桿長b，如圖3-9所示。 圖3-9 曲柄滑塊簡圖 在上圖中作出曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的兩個極限位置及機(jī)構(gòu)具有最大壓力角的位置。從圖中就可以做出滑塊在兩極限位置的坐標(biāo)為x1和x2。即可得到以下三個方程： 再看上圖中最大壓力角的位置，還可得到以下關(guān)的系式： 為方便設(shè)m=，則上式可簡化為 以上的四個方程就可以解出所需的參數(shù)：a、b、x1、x2。 用校園發(fā)簡化上面的公式得： 但由于以上為二元二次方程組要計算的話就比較困難，所以就使用近似的計算方法來求解a和x1。 ①選定a的初始值=0.5h，a的變化步長=0.002，設(shè)定允許的誤差值d=0.001； ②第一次迭代，先選擇一個a的初始值，代入式(3.6.1-4)中求得第一次近似值。然后將和代入式(3.6.1-3)中，一般不能滿足此式，會出現(xiàn)誤差，即? 第二次迭代，先確定a的變化步長，從而獲得第二次迭代的a值為將代入式(3.6.1-4)中求得。然后將和代入式(3.6.1-3)中得第二次迭代的誤差。 第三次迭代……（后面依次循環(huán)計算）得出的數(shù)據(jù)整理后如下表所示（表3-7） 表3-7 五次迭代的結(jié)果 迭代次數(shù) a x1 dx 1 0.3 0.968246 -0.06351 2 0.298 0.96618 -0.04767 3 0.296 0.964114 -0.0319 4 0.294 0.962048 -0.01619 5 0.292 0.959981 -0.00055 ③由計算結(jié)果可以看出，第5次迭代結(jié)束d就小于給定的誤差值了。由此可將和值代入式得b=1.98,? x2=1.9599812 。 而我們這兒實際的滑塊運(yùn)動距離為h=100mm， 則按照比例計算得偏心距為e=0.3×10=30mm， 曲柄長度a=0.292×100=29.2mm，連桿長度為 b=1.98×100=198mm。 3.7.3曲柄軸設(shè)計 軸的轉(zhuǎn)速： 軸的輸入功率： 軸的輸入轉(zhuǎn)矩： 1. 查書估算最小的軸徑算出軸的最小直徑，查機(jī)械手冊選取。 2.根據(jù)計算確認(rèn)主軸結(jié)構(gòu)如圖3-10所示。 圖3-10 （1）由于曲軸的設(shè)計從v帶輪開始，V帶輪軸配合的轂孔長34。根據(jù)計算軸的最小直徑取d7=22由于定位要求，應(yīng)在5-7段之間加一段軸肩，故d6=24，綜合考慮沙棘果篩選機(jī)支架的長度由于v帶輪的專配需要，所以L6=28.5。 （2）曲柄滑塊機(jī)構(gòu)配合在支架的中間，取曲柄的偏心距為30、 L3=40，中間曲軸直徑去d3=20。 （3）曲軸跟軸承座之間有段距離，軸承座也需要軸向定位，所以d4=28，根據(jù)專配的需要保證曲軸在專配的中間，所以L4=240。 （4）曲軸需要兩個軸承座固定，且保準(zhǔn)安裝的穩(wěn)定，所以d1=25，L1=37，軸承座也需要一個定位，也需要滿足對稱需要，所以d2=28，所以L2=240。如 表3-8主軸各段的尺寸設(shè)計 軸端名 軸I 軸II 軸III 軸IV 軸V 軸VI 軸VI 直徑（mm） 22 24 25 28 20 28 25 長度（mm） 34 28.5 38 40 40 240 37 3.選擇滾動軸承 由上節(jié)計算我們可以知道，主軸在運(yùn)動的過程之中，沒有收到軸向載荷。考慮到經(jīng)濟(jì)適用性，采用深溝球軸承中的一種——外球面球軸承進(jìn)行固定，外球面球軸能夠通過和軸承座進(jìn)行配合起到調(diào)心的作用。使用軸承座作為軸承支撐件，因為曲柄軸d1和d5都是25mm，初步選用UCP205外球面軸承。具體參數(shù)如圖3-11和表3-9所示。 圖3-11 軸承座 表3-9 參數(shù)表 帶座軸承型號Bearing Unit No. 軸徑 Shaft Dia 外型尺寸Dimensions(mm) 重量 Weight (kg) d mm h a e b S1 S2 g w n Bi UCP205 25 36.5 140 105 38 13 19 15 71 14.3 34.1 0.80 （4）軸上零件的周向固定 V帶輪與軸7的周向定位采用平鍵聯(lián)接， 表平鍵參數(shù)如下： 長度取25mm 3.7.4連桿設(shè)計 連桿在連桿機(jī)構(gòu)中兩端分別與主動和從動構(gòu)件連接以傳遞運(yùn)動和力的桿件，采用整體模鍛的加工方式，具有原材料消耗少，勞動生產(chǎn)率高、成本低等優(yōu)點。其圖3-12 圖3-12 連桿 根據(jù)曲軸設(shè)計出連桿，連桿的大端孔內(nèi)徑為Φ20外徑為Φ25，小端孔內(nèi)孔為Φ10外徑為Φ15。兩個中心距為200。 3.7.5慣性篩的曲柄軸與刮板軸間的V帶傳動設(shè)計 首先列出設(shè)計的基本條件： 曲柄軸輸入功率 P=1.323KW，轉(zhuǎn)速：=150r/min傳動比：，假設(shè)每天運(yùn)轉(zhuǎn)時間t<10h 1.確定計算功率 工作情況系數(shù) =1.1得 2.選擇V帶帶型 根據(jù)功率和轉(zhuǎn)速查文獻(xiàn)確定帶型為A型 3.確定帶輪基準(zhǔn)直徑 由主動輪直徑選取， 從動輪直徑為：，取得 驗證v帶的速度 有 得=<=所以選的v帶合適 4.計算中心距a和帶的基準(zhǔn)長度 初步確定中心距 根據(jù) 帶的基準(zhǔn)長度： =1820mm 選取基準(zhǔn)長度 實際中心距a： 由式得 5.驗算主動輪上包角 由式得 得出合適 6.計算V帶的根數(shù)z： 有參數(shù),,=2.45查表得 ，，，代入數(shù)值， 得Z=1.56，取z=2。 7.計算預(yù)緊力 ，得 8.計算作用在軸上的壓軸力 =896.9N 9.V帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表 表3-10 結(jié)構(gòu)參數(shù) 尺寸類型 小帶輪 大帶輪 輪槽類型 A A d（mm) 75 184 基準(zhǔn)寬度bd（mm) 11.0 11.0 基準(zhǔn)線上槽深hamin（mm) 2.75 2.75 基準(zhǔn)線下槽深hfmin（mm) 8.7 8.7 槽間距e（mm) 15±0.3 15±0.3 第一槽對稱面至端面距離fmin（mm) 輪緣厚d（mm) 12 12 3.8篩網(wǎng) 沙棘果篩選機(jī)中選用鋼絲編織篩網(wǎng)，因為它的篩分效果較好，而且沙棘果因自重較小故對它的損壞較小，故使用壽命較長在這里使用比較合適。結(jié)構(gòu)如圖3-13。 篩網(wǎng)的作用是能夠?qū)崿F(xiàn)將沙棘果仁和未篩選的沙棘果進(jìn)行分離開來，一般來說沙棘果的大小為8-16mm左右，考慮到通用性能，本課題的篩網(wǎng)采用的孔徑為8-16mm。篩網(wǎng)采用的形式為鋼絲編織，這樣的篩網(wǎng)，能夠保證沙棘果的篩分效果十分明顯，能夠承受住較大的離心力，增大機(jī)器的使用壽命。如圖3-13所示 圖3-13 篩網(wǎng) 3.9風(fēng)機(jī)分離部分的設(shè)計 這部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計比較簡單，就是利用沙棘果仁與沙棘果殼的重量相差很大所以就是用風(fēng)的作用把質(zhì)量較輕的沙棘果殼從下圖所標(biāo)的沙棘果殼出口吹出，如下圖所示就可以很好的表示去其結(jié)構(gòu)如圖3-14。 圖3-14 風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖 第四章 基于UG主軸的加工工藝分析 4.1 UG軟件簡介 本課題通過使用UG軟件對主軸進(jìn)行建模、裝配。在設(shè)計的過程之中，對自己的建模能力有所提升。為自己以后的工作、學(xué)習(xí)提供幫助。UG軟件作為一款優(yōu)秀的機(jī)械軟件軟件。能夠完成曲面設(shè)計、平面設(shè)計、受力分析、逆向建模。是一款很受機(jī)械行業(yè)歡迎的軟件。所以使用范圍十分廣泛。 4.2 零部件以及裝配體建模 本文在對篩選機(jī)設(shè)計的過程之中，先將各個零部件設(shè)計完成，如圖3-1使用的是UG軟件繪制的箱體零部件，其尺寸是根據(jù)第二章內(nèi)容確定的，使得本箱體能夠容納齒輪、軸、軸承同時打孔，能夠使得上箱體通過螺栓進(jìn)行固定。本次設(shè)計的形體可看成左右對稱件，為此可以直制圖一邊，然后鏡像成另外一邊。是軸承端蓋的模型，軸承端蓋主要是保護(hù)軸承，以后保證不會有液壓油泄漏的一種裝置。其相關(guān)尺寸主要是根據(jù)軸承的直徑以及箱體孔的位置進(jìn)行設(shè)計的，一般采用拉伸、旋轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)切除命令完成。對于標(biāo)準(zhǔn)件。如齒輪、軸承等，一般采用標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)據(jù)庫進(jìn)行錄入，這些零部件一般繪制起來十分的復(fù)雜，采用標(biāo)準(zhǔn)件庫能夠輸入相關(guān)的參數(shù)，就可以生成該處的零部件了，所以十分的方便，本課題所用的齒輪、軸承、平鍵螺栓螺母都是采用這種方式生成的。 所示，是窺視孔板。對于一些不重要的零部件，其尺寸大小對二級斜齒篩選機(jī)的影響不大，一般都是通過目視法，使其尺寸的大小能夠滿足視覺和使用要求。 裝配主要是通過完成的零部件進(jìn)行組件處理，類似與生產(chǎn)線上的裝配工藝，在裝配過程之中使用平行、接觸、同心等命令，完成其相互尺寸之間的配合，確定零部件唯一確定的位置，如圖4-1所示是二級斜齒篩選機(jī)的三維裝配模型。根據(jù)改圖可以看出該零部件的結(jié)構(gòu)，適應(yīng)透明等命令，可以十分方便的看出此斜齒輪二級篩選機(jī)的結(jié)構(gòu)。 4.2 主軸系統(tǒng)分析 所以為了保證該導(dǎo)向軸在實際之中能夠提高產(chǎn)品的使用壽命，需要嚴(yán)格按照圖紙進(jìn)行生產(chǎn)。為了保護(hù)該軸能夠使用，需要對該軸的材質(zhì)、加工工藝、刀具進(jìn)行選擇。最后在ug加工模塊根據(jù)選擇進(jìn)行加工處理。如圖4-1所示，是主軸的三維模型，根據(jù)設(shè)計，我們了解到主軸的軸承裝配處是需要重點處理對象。 4.3 軸的材質(zhì)以及裝夾確定 軸是組成機(jī)器的重要零件之一。為了保證使用壽命，需要使用良好的材質(zhì)，一般來說，導(dǎo)向軸的材質(zhì)選用45號鋼既能滿足實際，又能有效降低使用價格，對其進(jìn)行受力分析，保證結(jié)構(gòu)能夠滿足要求，即可在產(chǎn)品中使用。 一般來說，對于回轉(zhuǎn)體零部件在數(shù)控車床進(jìn)行加工，只需使用三爪卡盤就可以滿足實際要求了，根據(jù)本導(dǎo)向軸的結(jié)構(gòu)尺寸。 第五章 日常使用規(guī)范 5.1 篩選機(jī)日常保養(yǎng) 為了保證篩選機(jī)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，需要對其在使用中出現(xiàn)的故障進(jìn)行診斷修復(fù)，在日常工作之中，對其進(jìn)行預(yù)防保養(yǎng)也是重要的一個步驟，通過對其日常保養(yǎng)，關(guān)鍵篩選機(jī)是否出現(xiàn)問題，這樣可以大幅度降低篩選機(jī)出現(xiàn)故障的概率，日常保養(yǎng)常見的方式有以下幾種： 第一種：觀察與傾聽，通過對篩選機(jī)進(jìn)行觀察，對其外觀以及運(yùn)行情況進(jìn)行了解。是否出現(xiàn)異響、卡帶等現(xiàn)象，如果出現(xiàn)這些問題，那么篩選機(jī)有可能就會出現(xiàn)問題； 第二種：觸碰，通過觸碰篩選機(jī)上面的結(jié)構(gòu)，觀察是否漏油、高溫等現(xiàn)象，如果出現(xiàn)以上情況，根據(jù)出現(xiàn)具體情況進(jìn)行分析，并及時更換、修正出現(xiàn)問題的零部件。防患于未然。 第三種：加油，按照要求每月或者每年，對篩選機(jī)進(jìn)行加潤滑油潤滑，以降低篩選機(jī)使用過程中的磨損。 5.2 篩選機(jī)常見的故障 根據(jù)篩選機(jī)在實際運(yùn)用過程之中出現(xiàn)的問題，結(jié)合各類資源，我們了解到篩選機(jī)常見的問題有以下幾種： 第一種：漏油，由于密封件有一定的壽命，使用時間長久就會出現(xiàn)這種問題。也有可能是在上下箱體面之間的漏油 第二種：高溫或者篩選機(jī)油池溫度過高 第三種：篩選機(jī)軸承過熱或者軸承部位有噪音 第四種：篩選機(jī)振動大 第五種：篩選機(jī)有異響 第六種：齒面磨損 第七種：齒面點蝕 第八種：軸彎曲 第九種：斷齒 針對以上篩選機(jī)常見的故障，對篩選機(jī)進(jìn)行研究分析找到解決問題的方法 5.3 篩選機(jī)常見的故障診斷分析 針對4.2節(jié)所遇見的篩選機(jī)故障，對其進(jìn)行分析，找到能夠解決問題的方法，具體如下： 對于漏油方面，如果是密封處出現(xiàn)的問題，通過更換密封件就可以完成，對于上下箱體面之間的漏油，一般是螺栓未擰緊造成的，使用扳手?jǐn)Q緊即可；對于放油孔處的地方漏油。觀察油塞是否有問題，如果有進(jìn)行更換與緊固；如果是箱底漏油，則是通過全方面檢修更改。 對于高溫問題，主要的原因是長時間的運(yùn)行，造成各個零部件之間的絕對位置的松動，如齒輪之間的過熱，需要調(diào)整好齒輪的中心距，將會保證齒輪不會過熱，對其油液過熱的現(xiàn)象，一般采用增加油液，如果仍未能夠解決問題，還可以通過風(fēng)扇處理方式進(jìn)行處理 對于軸承部位過熱或者軸承部位有噪音，對于這種情況，一般采用的是：第一步應(yīng)當(dāng)檢查潤滑油的數(shù)量，考慮很多時候是由于油液不足造成的。其次再檢查螺栓是否擰緊，對軸承是否出現(xiàn)問題進(jìn)行檢查，調(diào)整軸承的位置； 對于篩選機(jī)振動大，可能是螺栓沒有擰緊，或者齒輪嚙合不完全造成的，，一般采用解決的方法是： a.緊固底腳螺栓；b仔細(xì).檢查偶合器損壞的部位和原因，及時維修聯(lián)軸器；c.緊固電機(jī)松動的螺絲；d.更換軸承；e.更換齒輪；f.更換軸； 對于篩選機(jī)有異響，可能的原因是由于篩選機(jī)超載，油液變質(zhì)，磨損嚴(yán)重等一般采用的方式是首先對篩選機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查，檢查是否因為自身原因?qū)е碌?，如果還是不行的話，進(jìn)行油液更換，此外還有問題的話，需要送入標(biāo)準(zhǔn)廠家進(jìn)行檢測 結(jié) 論 本文主要完成的工作如下： 1、小型沙棘果篩選機(jī)結(jié)構(gòu)方案的確定。分析了篩選機(jī)的特點，確定了小型篩選機(jī)基本結(jié)構(gòu)，并確定其基本尺寸。 2、確定了小型篩選機(jī)的技術(shù)指標(biāo)及參數(shù)。對該小型篩選機(jī)進(jìn)行了計算。 3、零件的剛度和壽命計算與校核。對各個已設(shè)計零件進(jìn)行剛度和壽命計算，確保滿足使用要求，使該小型篩選機(jī)有足夠的可靠性。 通過本次畢業(yè)設(shè)計，不僅把大學(xué)所學(xué)到的理論知識很好的運(yùn)用到畢業(yè)設(shè)計中，而且培養(yǎng)了自己認(rèn)真思考的能力，在處理問題時有了新的認(rèn)識和方法，并加強(qiáng)了和同學(xué)之間進(jìn)行探討和解決問題的能力。 通過對本課題的研究，我能夠感受到機(jī)械設(shè)計在我們生活之中的重要性，我們可以通過設(shè)計對我們?nèi)粘５纳钸M(jìn)行改進(jìn)，提高效率的同時，也能節(jié)約人力。同時通過三維軟件和二維軟件的繪制，能夠清晰的看到每個機(jī)構(gòu)的組成和裝配，也對我以后的工作和學(xué)習(xí)也是極大的幫助。 致 謝 經(jīng)過這幾個月的學(xué)習(xí)，在老師淳淳教導(dǎo)之下和同學(xué)的熱情幫助下，讓我的畢業(yè)設(shè)計順利完成了，通過這次的畢業(yè)設(shè)計，使得我在大學(xué)期間所學(xué)的知識都能重新掌握了一遍。能夠綜合利用各種資源。為自己以為的工作打下鑒定的基礎(chǔ)，這一切都是在老師的幫助下才能實現(xiàn)，感謝老師這幾個月的幫助，老師扎實的教學(xué)能力、淵博的知識，都是我所欽佩的。在整個處理的過程之中，老師一直在幫我出點子、想對策。更重要的是，老師一直幫我打開思維，讓我學(xué)會了TRIZ學(xué)習(xí)理論，即使以后出現(xiàn)各種問題，我也能夠根據(jù)老師交給我的處理辦法進(jìn)行解決的，我想這就是所謂的師者，傳道、授業(yè)、解惑也。只有一個真正的大學(xué)老師，才能具備這種處理水平。 在此再次衷心的感謝老師，感謝老師的無私幫助，感謝老師的淳淳教導(dǎo)。預(yù)祝老師身體健康，萬事如意。 參考文獻(xiàn) [1]沙棘果篩選機(jī)脫出物的漂浮系數(shù)試驗[J]. 高連興,張文,杜鑫,劉新,楊靜,劉明國. 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