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有 CAD 圖紙和說明書 領取加 Q 197216396 或 11970985 水果深加工機械設計 桂圓清洗機 分選機 Fruit processing machinery design longan clanning machine longan sorting machine 學生姓名 學號 所在學院 工程學院 班級 所在專業(yè) 機械設計制造及其自動化 申請學位 學士學位 指導教師 職稱 教授 副 指 導 教 師 職稱 答辯時間 有 CAD 圖紙和說明書 領取加 Q 197216396 或 11970985 目 錄 目 錄 設計總說明 I INTRODUCTION II 1 緒論 1 1 1 清洗機的概況及現(xiàn)狀分析 1 1 1 1 清洗機概述 1 1 1 2 設計背景與意義 1 1 2 水果分選機現(xiàn)狀分析 2 1 2 1 國內外果蔬分級法 2 1 2 1 1 按大小分級 2 1 2 1 2 光電式分級 3 2 清洗機設計 4 2 1 清洗機的工作原理 4 2 2 清洗機運動和動力參數(shù)的設計計算 4 2 2 1 設計任務要求 4 2 2 2 初步估算功率 5 2 3 電動機的選擇 6 2 4 主要零部件設計 7 2 4 1 鏈輪設計 7 2 4 2 毛刷輥軸的設計計算及校核 11 2 4 3 滾動軸承選擇 14 2 4 4 張緊機構的設計 15 2 4 5 水箱的設計 15 2 4 6 毛刷輥結構組成 16 2 5 水泵的選擇 16 3 分選機設計 18 3 1 分選機工作原理 18 3 2 分選機運動和動力參數(shù)的設計計算 19 3 2 1 設計任務要求 19 3 2 2 運動學參數(shù)分析 19 3 2 3 動力學參數(shù) 20 3 3 電動機選擇及校核 21 3 3 1 電動機類型 21 3 3 2 電動機功率 21 有 CAD 圖紙和說明書 領取加 Q 197216396 或 11970985 目 錄 3 4 零件的設計計算 22 3 4 1 隔振彈簧的選擇 22 3 4 2 入料斗的設計 24 3 4 3 箱體設計 24 3 4 4 分選篩面的設計 25 3 4 5 振動電機安裝座設計 25 4 總結 27 鳴 謝 28 參考文獻 29 有 CAD 圖紙和說明書 領取加 Q 197216396 或 11970985 目 錄 設計總說明 I 設計總說明 近年來 隨著農業(yè)科技的發(fā)展和人民生活水平的提高 國內外水果品種越來越多 人們對水果的品質也有了更高的要求 一些餐廳食堂用餐或一些水果超市 市場 特 別是大型水果加工廠 當果蔬量大時我們就需要使用蔬菜清洗機來清洗蔬菜以及進行 嚴格的質量和大小分選 通常水果清洗機 分選機都是由優(yōu)質的鋼材制造 我們需要 操作簡便易用性強的清洗和分選設備 水果被清洗機清洗完成后 會再經過一系列的 噴淋清洗 最后會通過清洗機的傳送帶送到分選機進行分選 本文在縱觀了近年來清洗機和分選機的特性 用途 發(fā)展趨勢 了解目前其的分 類 根據(jù)現(xiàn)有設備 設計出簡單的噴淋滾刷式清洗機 spray cleaning machine 和振動式 分選機 shaking shoe 結構簡單 易于實現(xiàn) 通過以上部分的工作 得出了經濟型 實用型 高可靠型噴淋滾刷式的龍眼鮮果清洗機和振動式分選機的設計方案 關鍵詞 水果清洗和分選 噴淋清洗 滾刷清洗 噴淋滾刷式清洗機 振動篩 振動 式分選機 ABSTRACT II INTRODUCTION In recent years with the development of agricultural science and technology and the improvement of people s living standard more and more domestic and foreign varieties of fruit the fruit quality also had a higher request Some restaurant dining or some fruit supermarket market especially the large fruit processing plant when large amount of fruits and vegetables when we need to use washing machine to wash vegetables and strict quality and size grading The usual fruit cleaning machine sorting machine are made of high quality steel manufacturing we need simple operation easy with strong cleaning and sorting equipment fruit cleaning machine cleaning is completed will undergo a series of spray cleaning will last through cleaning machine conveyor belt to a sorting machine for sorting Based on the review in recent years the washing machine and the sorter characteristics uses development trend current understanding of its classification according to the existing equipment design simple spray rolling brush type cleaning machine and shaking shoe and has the advantages of simple structure easy to realize Through the above parts of the work obtained economical practical high reliable spray rolling brush type of longan fruit cleaning machine and vibrating separator design KEYWORDS Fruit cleaning and sorting Spray cleaning Rolling brush cleaning spray cleaning machine Vibration sieve shaking shoe 1 水果深加工機械設計 桂圓清洗 分選機 畢業(yè)設計說明書 1 緒論 1 1 清洗機的概況及現(xiàn)狀分析 1 1 1清洗機概述 水果 蔬菜是人們經常吃的食物 對于現(xiàn)今蔬菜水果上的臟物 尤其是水果蔬菜上 的農藥殘留是在清洗水果的時候必須去的 與有些商家或者個人在食用水果的時候就 需要果蔬清洗機械來幫忙了 一般來說量小的時候比如家庭的使用 還有個人使用都 用我們的雙手去沖洗一下就可以了 但是水果量大的話我們的雙手顯然是來不及了 比如一些餐廳食堂用餐或一些水果超市 市場 當果蔬量大時我們就需要使用蔬菜清 洗機來清洗蔬菜 通常蔬菜清洗機都是由優(yōu)質的剛才制造 我們需要操作簡便易用性 強的清洗設備 一般蔬菜或者水果被清洗機清洗完成后 會再經過一系列的噴淋清洗 最后會通過清洗機的傳送帶送出 清洗設備是指表面需要清潔處理的產品 通過利用一種能夠替代人工來完成的機械設備 目前市面上所見到清洗設備為 超聲波清洗 高壓噴淋清洗 激光清洗 蒸汽清 洗 干冰清洗及復合型清洗設備等 其中應用領域最廣泛的當屬噴淋清洗和超聲波清 洗 清洗機一般都是采用優(yōu)質的不銹鋼制造 原理簡單 操作方便 洗菜的清潔度高 衛(wèi)生環(huán)保 設備除電機 軸承等標準件外均采用不銹鋼材料制作 完全符合出口食品 衛(wèi)生要求 1 1 2設計背景與意義 清洗行業(yè)的前景與展望清洗作為一種古老而又新興的活動和技術 正日益引起人 們的興趣和關注 清洗是一門技術 是一個新興的多學科技術領域 清洗行業(yè)量大而 面廣 無處不有 與人類社會生產 生活各方面息息相關 清洗技術的發(fā)展是人類文 明的一個重要標志 清洗技術水平反映了一個人 一個民族 一個國家的文明進步程 度和科學技術的發(fā)展水平 今后清洗技術的發(fā)展將更加迅速 普及 大批的大專院校 科研院所 專業(yè)公司 的科技人員將加入清洗技術研究開發(fā)隊伍 一些現(xiàn)在存在的行業(yè)技術問題得到解決 2 行業(yè)總體技術水平大幅度提高 新技術 新產品大量涌現(xiàn) 各種新穎的清洗設備進入 市場和人們的日常生活 人們將不再只是依靠經驗來清洗 各種實用化的計算機軟件 將問世 行業(yè)分工更加專業(yè) 細致 行業(yè)標準和技術規(guī)范得到推廣普及 行業(yè)管理規(guī) 范有序 清洗行業(yè)的前景無限美好 1 2 水果分選機現(xiàn)狀分析 1 2 1國內外果蔬分級法 果品采后分級 對于保證果品質量 方便貯運 促進銷售 便于食用和提高產品 的競爭力具有重要的意義 因此 發(fā)達國家極為重視 特別注重果品分級機械的開發(fā) 但專門為核桃分選而設計的機械并不多見 下面從大小 色度兩個方面入手 對國內 外分級機的研制情況加以介紹 1 2 1 1 按大小分級 小分級機的發(fā)展比較成熟 利用不同的分級手段 達到分級的目的 總的來 可 分為以下幾種類型 我們分別加以介紹 打孔帶和柵條滾筒分級機適用于圓形果疏 以其大小進行分級 打有篩孔的 寬帶一般有纖維制品 帆布 橡膠 金屬 或其他材料制成 傳送帶可以只有一種大 小的篩孔 而將不能銷售的掉入篩孔的小個產品除掉 或者傳送帶分為個數(shù)階段 在 第一階段具有小篩孔 以后各段逐漸將篩孔加大 如圖 1 3 柵條滾筒式的篩分部分由 3 段滾筒組成 每段滾筒的柵條間隙不同 第一級到第 三極柵條的間隙逐漸增大 當果品直徑小于柵條間隙時 便下落到與之相對應的接料 斗中 分級時可能會是水果遭受較大的碰撞 沖擊而引起損傷 所以通常只用于那些 對機械負荷不敏感和隨之要進一步加工的水果分級 叉式分級機又叫帶式或者鏈式分級機 分級部位可由兩條圓形輸送帶 鏈 或一條輸 送帶和一根旋轉軸配對構成 上述每對不是平行的而是斜叉構成 八 字形 配對部 位開始非?？拷?之后兩者距離有規(guī)律的增大 所以較小的產品在分級部位的起端就 落了下去 而較大的產品則可能輸送到較遠處落下 如圖 1 5 分選時 兩帶速度可不 相同 使水果在帶間輸送時產生一定的旋轉 因而更合適分選像梨這樣的非球形水果 3 1 2 1 2 光電式分級 光電式分級又叫做光線式分級機 不僅可對產品進行大小分級 還可以對產品進 行外觀品質和內部品質分級 光線式大小分級機是根據(jù)光束遮斷法和圖像處理法制成 進行非接觸式測量 當 被測果品不滿足分級要求時 檢測信號傳送到控制裝置 用推板或強氣流將果品排出 到外側的輸送帶上 加以分級 4 5 2 清洗機設計 2 1 清洗機的工作原理 產品結構 主要由進出料斗 橫向帶螺旋線毛刷輥 傳動系統(tǒng) 機架等部分組成 該機原主要用于對龍眼 荔枝類水果進行表面泥砂污物的刷洗 由減速電機通過鏈輪 帶動毛刷輥軸 毛刷輥軸之間轉動是通過鏈輪連接 這樣所有轉軸轉動方向相同 從 而達到滾刷清洗及傳遞的動作 毛刷輥上方安裝清水噴淋管 增加刷洗效果 從而可 適合于水果物料的清洗 考慮了廢水的處理問題 使清洗廢水可以重復使用 通過水 泵供水 形成循環(huán)水清洗功能 盡可能大的節(jié)約資源 工作原理 料口進入清洗槽內的原料 首先在相鄰兩個轉向相同的螺旋毛刷輥的 摩擦力作用下做旋轉運動 原料在旋轉過程中沿著毛刷輥軸線螺旋方向依序向前運行 得以對原料進行清洗 同時 毛刷輥上方安裝清水噴淋管 得到進一步噴淋清洗 2 2 清洗機運動和動力參數(shù)的設計計算 2 2 1設計任務要求 日清洗量 1 噸以上 工作方式 連續(xù) 物料名稱 龍眼 2 2 2初步估算功率 設計產量達到每天清洗 1T 以上 每天按照 8 小時工作計算 經過初步估算 初定 傳送設備距離 1 8M 清洗速度 1000KG 8 小時 60 分鐘 2 1KG 分鐘 考慮設備故障 維修等暫停因素 可以設計清洗速度為 3KG 分鐘 水果清洗的時間 直接決定了水果在毛刷對水果周身進行清理的次數(shù) 決定了對清洗 后的質量和整機的生產率 而水果停留的時間又取決于刷輥的 轉速 轉速過大可能導 致水果清洗不徹底 達不到規(guī)定的質量標準 轉速過小可能使水果表面清洗不干凈 不利 于后續(xù)的加工 設計輥軸上毛刷的螺距 T 為 50mm 毛刷輥長 L 為 1800mm 水果與毛刷之間的滑 移系數(shù) u 取值為 0 5 若不考慮水流對水果向前運行速度的影響 則清洗時間可為 假設每次60LtTnu 水果清洗的時間 t 為 45s 則求得毛刷輥的轉速為 6 601896min54 LrnTtu 由設計原理可知 主毛刷輥的轉動由減速電機通過鏈輪裝置直接帶動 其他相鄰 的毛刷輥是通過鏈輪裝置連接帶動 且各毛刷輥的轉速相同 方向相同 毛刷輥軸兩 端由軸承支撐 所以毛刷輥的轉動主要克服由軸承產生的摩擦力和帶動原料所產生的 力 初選軸承的內徑為 30mm 毛刷輥軸最大直徑為 41mm 下面來計算滾筒工作所需的功率 6024pnM 其中 n 毛刷輥的轉速 r min M 驅動毛刷輥轉動所需的力矩 N m 鏈輪的傳動效率 0 96 0 96 0 96 0 96 0 96 0 82 由力矩計算公式得 2dG U 深溝球軸承的摩擦因素 取 0 002 d 軸承內徑 m G 毛刷輥 齒輪零件的重量 G1 與毛刷輥上原料重量之和 2213 14957 803 480 06 54GN G2 3x9 8 29 4N m0657 23 429 d M kw3 8 1 0657 604p n 2 3 電動機的選擇 根據(jù)所要求的的轉速和功率選擇 G 系列小型全封閉齒輪減速電機 產品特點 全 封閉全壽命機電一體化設計 硬齒面斜齒輪傳動 低噪音 高效率 整體結構緊湊 重量輕 適應性強 具體型號為 GHW22 15 7 現(xiàn)在將這種電動機的數(shù)據(jù)列于下圖 圖 2 2 電動機的技術數(shù)據(jù) 選擇電機的額定功率為 0 37kw 輸出轉速為 92r min 電動機的結構簡圖如下所示 選擇的機型號為22 8 圖 2 3 減速電機的安裝尺寸 2 4 主要零部件設計 2 4 1鏈輪設計 已知 減速電機的軸輸出轉速為 92r min P 0 37kw 輸出軸徑 d 22mm 因為工作 載荷較平穩(wěn) 所以鏈輪懸臂裝于軸上 1 鏈輪齒數(shù) 減速器軸上鏈輪齒數(shù)為 Z1 25 從動軸鏈輪齒數(shù)為 Z2 25 傳動比 i i Z1 Z2 1 2 轉速 主動軸鏈輪轉速 n1 92r min 從動鏈輪轉速 n2 92r min 3 設計功率 dP P 0 24kwdaKzpdP 式中 1 0 1 5 1 zK 4 鏈條節(jié)距 P 由設計功率 P0 0 24kw 和主動輪鏈輪轉速 n1 92r min 在手冊中查得節(jié)距 P 05B 即 8mm 5 初定中心距 a 暫取 a 50P 6 鏈節(jié)數(shù) PL 2121 pzzapLpa 125 取 124 節(jié)PPL 7 鏈實際中心距 221211 8 4ppzzza 計算得 a 396mm 8 鏈速 v Z1 P 1000 60 v 92 25 8 60 1000 n m min 0 3m s 與估算相符 9 有效拉力 F 1 1000P v F1 1233N 9 10 軸上載荷 F Q 1 05KAF1 FQ 1295N 取 KA 1 11 潤滑方式選定 根據(jù)滾子鏈節(jié)距 P 8 和鏈條的速度 v 0 3m s 查圖選用潤滑方式為用油刷或 油壺人工定期潤滑 12 鏈條標記 根據(jù)設計計算結果采用單排 05B 滾子鏈 節(jié)距為 8mm 節(jié)數(shù)為 124 節(jié) 13 鏈輪材料及熱處理 材料為 20 鋼 熱處理滲碳 淬火 回火 齒面硬度為 HRC50 60 主動鏈輪幾何尺寸計算 1 主動鏈輪孔徑 22mm hdmaxh 2 分度圓直徑 d 63 8mm 018sinpdz 3 齒頂圓直徑 67mm 1 6adpz ad 4 齒根圓直徑 d 58mm f1f 5 輪轂厚度 K 取 3 2 h 10mm 0 6khd 6 輪轂長度 L 2 6 3 3 h L 30mm 根據(jù) 機械設計手冊 可查得其他參數(shù) 齒寬 bf1 0 93b1 2 79mm 倒角寬度 ba 0 13p 1 04mm 倒角深度 h 0 5p 3mm 倒角圓弧半徑 ra 0 04p 0 32mm 從動鏈輪幾何尺寸計算 1 從動鏈輪孔徑 10 25mm hdmaxh 2 分度圓直徑 d 63 8mm 018sinpdz 3 齒頂圓直徑 67mm 08 0 54c adptgz ad 4 齒根圓直徑 d 58mm fr f 5 輪轂厚度 K 取 3 2 h 10mm 0 6khd 6 輪轂長度 L 2 6 3 3 h L 30mm 根據(jù) 機械設計手冊 可查得其他參數(shù) 齒寬 bf1 0 93b1 2 79mm bf2 bf1 pt 2 79 5 64 8 43mm 倒角寬度 ba 1 04mm 倒角深度 h 0 5p 3mm 倒角圓弧半徑 ra 0 04p 0 32mm 圓角半徑 0 5mmmaxr 已知 第一毛刷輥軸輸出轉速為 92r min P 0 37 0 96 0 6 0 34kw 輸出軸徑 d 25mm 因為工作載荷較平穩(wěn) 所以鏈輪懸臂裝于軸上 1 鏈輪齒數(shù) 減速器軸上鏈輪齒數(shù)為 Z1 25 從動軸鏈輪齒數(shù)為 Z2 25 傳動比 i i Z1 Z2 1 2 轉速 主動軸鏈輪轉速 n1 92r min 從動鏈輪轉速 n2 92r min 3 設計功率 dP P 0 22kwdaKzpdP 11 式中 1 0 1 5 1 aKpzK 4 鏈條節(jié)距 P 由設計功率 P0 0 22kw 和主動輪鏈輪轉速 n1 92r min 在手冊中查得節(jié)距 P 05B 即 8mm 5 初定中心距 a 暫取 a 30P 6 鏈節(jié)數(shù) PL 2121 pzzapLpa 85 取 86 節(jié)PPL 7 鏈實際中心距 221211 8 4ppzzza 計算得 a 244mm 8 鏈速 v Z1 P 1000 60 v 92 25 8 60 1000 n m min 0 3m s 與估算相符 9 有效拉力 F 1 1000P v F1 1133N 10 軸上載荷 F Q 1 15KAF1 FQ 1303N 取 KA 1 11 潤滑方式選定 根據(jù)滾子鏈節(jié)距 P 8 和鏈條的速度 v 0 3m s 查圖選用潤滑方式為用油刷或 油壺人工定期潤滑 12 鏈條標記 根據(jù)設計計算結果采用單排 05B 滾子鏈 節(jié)距為 8mm 節(jié)數(shù)為 124 節(jié) 13 鏈輪材料及熱處理 材料為 20 鋼 熱處理滲碳 淬火 回火 齒面硬度為 HRC50 60 2 4 2毛刷輥軸的設計計算及校核 已知 第一毛刷輥軸受力最大 所以校驗第一毛刷輥軸就可以了 第一毛刷輥軸 輸出轉速為 92r min 輸入功率 P 0 37 0 96 0 96 0 33kw 初選輸出軸端軸徑 d 25mm 初算軸的直徑 根據(jù)軸的扭轉強度來初步計算確定其最小直徑 可利用經驗公式 12 30npAd 其中 軸常用的幾種材料的 的 值0A T 0 主軸上的功率 pkw 主軸上的轉速 nminr 軸上的材料由 機械設計 一書中表 18 1 可以查到 應選取調質處理的 45 號 鋼 書中表 18 2 取 于是得 MPB640 0 Amd4 17923 1min 初算軸徑還要考慮鍵槽對軸強度的削弱影響 當該軸段截面上有一個鍵槽時 d 應增大 5 兩個鍵槽時 d 應增大 10 在本軸的設計中 軸上有一個鍵槽 所以 17 4 1 5 18 27mm d 初選的軸端軸徑 d 25mm 符合要求 第一毛刷輥軸上的所受轉矩 T 作用力的大小 第一毛刷輥軸輸出轉速為 n 92r min 輸入功率 P 0 37 0 96 0 96 0 33kw 鏈 輪的分度圓直徑 d 63 8mm 根據(jù)公式 求得 np 95034TNm 求作用在齒輪上的力 因本設計中軸為轉軸 軸主要受轉矩和彎矩 由于傳動采 用軸傳動所以只在垂直于軸線的兩個方向有力的作用 水平方向軸線方向沒有受力 根據(jù)公式 求得 2 34 0 0638 1066NdTF2r dF2r 毛刷輥軸結構設計 根據(jù)以上計算可知軸上所承受的最大轉矩 T 34N m 選擇的材料為 45 號鋼 調 質處理 由以上計算知軸徑可為 45mm 考慮裝鏈輪加鍵的影響 故取軸和鏈輪相連部 分的直徑為 25mm 鍵為鍵 8 7 25 我們知道軸上要安裝軸承 為便于軸承的裝配 取裝軸承處的直徑為 50mm 本設 計軸承中為直線軸承 LMF F H 其長度為 64mm 寬度為 45mm 根據(jù)結構要求選用軸肩 擋圈 GB886 86 34 40 由于在入料口處需布置料斗 所以軸承應安裝在進料斗的外端 以免和料斗發(fā)生干涉 在高度上為便于安裝在機架上且不和主軸發(fā)生干涉 結構設置 請參見裝配圖 13 軸承在軸上的固定 由于軸承安裝在軸承座內 軸承可以通過軸上設置臺階來固 定 也可以通過臺階和止推環(huán)來固定 這樣軸承在軸承座內就不會發(fā)生徑向的游動 動力通過鏈輪傳給 鏈輪和主軸是通過鍵槽來聯(lián)結的 因軸的校核需要有軸的預設長度 所以需要根據(jù)選用零件和毛刷輥軸設計的各個 尺寸來確定軸的長度 下面是各個零件的所需長度和設計選用長度 表 2 1 軸的長度初選 零件名稱 所需軸向長度 mm 設計長度 mm 工作部分長度 1800 1900 鏈輪 30 74 軸承與軸承座 一對 64 128 總計 2102 圖 2 4 毛刷輥軸結構圖 求軸上的載荷如 表 2 2 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反面 F FH1 1123 8N FH2 57 8N FV1 1123 8N FV2 57 8N 彎矩 M M1 0 0548N m M2 0 0548N m 總彎矩 14 0 08 N m213M 扭矩 T T 24 N m 圖 2 5 軸的載荷分析圖 求危險截面當量彎矩 f 設剪應力為脈動循環(huán)邊應力 取 0 6 0 10 Mpa WTM 221ca 之前選擇的軸的材料為 45 號鋼調質處理 查得抗拉強度 b 590Mpa 故安全 acaPMP1 0601 2 4 3滾動軸承選擇 初選滾動軸承型號為直線軸承 LMF F H 型號為 LMF30UU 其內部為并列球結構 15 圖 2 6 直線軸承結構圖 表 2 3 直線軸承技術數(shù)據(jù) 型號 球列 數(shù) 重量 許用徑向間隙 um 額定動載荷 C N 額定靜載荷 C N 內徑 dr mm LMF30UU 6 460 9 4010 8100 30 D mm L mm Dt mm H mm PCB mm d1 d2 h 45 64 74 10 60 6 6 11 6 5 對于選用的軸承需要進行可靠度和疲勞壽命的校核 根據(jù) 機械設計 可知 先計算當量動載荷 載荷分為軸向和徑向 但此軸的傾 斜角為 5 軸向力可以忽略不計 所以只受徑向力 由前面設計可知徑向力為 1066N 當量動載荷的公式 10 式中 arpYFXPf 當量動載荷 N 1 0 1 2 取 1 1 徑向載荷 N 軸向Pp r aF 載荷 N X Y 徑向動載荷系數(shù)和軸向動載荷系數(shù) 所以根據(jù) 機械設計 中表 18 7 可得本設計的當量動載荷的 X 和 Y 分別為 1 和 0 將數(shù)據(jù)代入得 P 1 1 1 1066 1172 6N 根據(jù)式 求得 C 3543 6N 符合要求 106 hnPCL 2 4 4張緊機構的設計 鏈輪張緊裝置 采用張緊輪張緊 它從外向內壓緊鏈條 且可以進行張緊程度調 整 從而達到張緊目的 另外還可以使鏈條與鏈輪的包角增大 使傳動效率提高 2 4 5水箱的設計 在噴淋清洗工藝中 水箱的主要作用是容納噴淋頭所噴淋出來的大部分水 箱體 的尺寸決定了桂圓清洗的產量 由于本清洗設備不但在自動化聯(lián)系清洗上有要求 而 且在產量規(guī)模化也有一定的標準 所以缸體也有一定的設計要求 應該主要根據(jù)實際 情況來確定 根據(jù)經過分析與計算 確定箱體的尺寸為 685mm 630mm 214mm 外壁與 16 框架進行焊接 材料的選擇 經查資料 選用不銹鋼 經查資料選用材料為 2Cr13 主要用于較重 要的鋼結構和構件 滲碳零件 壓力容器等 從材料性能和經濟因素各方面來說 對 壁厚的設計為 2 毫米 2 4 6毛刷輥結構組成 毛刷輥的結構由軸 尼龍塑料 刷絲三部分組 成 首先 是進行輥芯 或稱輥軸 的加工 將實 心鋼軸裁切成合適尺寸 上機床車出毛坯 通過焊 接 補強 校直 再經過車床加工出輥芯雛形 然 后根據(jù)不同要求 分別在輥芯雛形外進行套管或放 入模具直接注塑 這樣 一條刷輥體的基本形狀就 已經形成了 圖 2 8 毛刷輥 接下來 就要將注塑成形或者套管后的輥體毛坯上機床按圖紙要求的尺寸進行精 細車造 根據(jù)不同的工藝要求進行后續(xù)處理 如對包膠的輥芯進行精細研磨 軸頭需 要制做不同的鍵槽或接口 一般都還要經過動平衡測試 確保刷輥安裝能按圖紙完全 到位 接下來要做的就是植毛作業(yè) 刷絲一般用尼龍 彈性好 耐酸堿 耐磨植毛完成 后 再通過滾筒式剪毛機修剪毛端 這樣刷輥表面的刷絲就被剪的平整了 最后一道工序就是檢測并包裝 首先對刷輥進行全面 體檢 有漏孔的退回車 間返工 對每束刷毛的拉力進行檢測 所有檢測指標都合格后裝入木箱出廠 2 5 水泵的選擇 根據(jù)實際生產情況 選擇型號為 MS100 0 55 MS 輕型不銹鋼臥式單級離心泵 流量 Q 選擇 4 8m3 h 泵的揚程為 14 5m 其安裝尺寸如下 圖 2 9 水泵安裝尺寸及外形尺寸 17 選擇型號為 MS100 0 55 18 3 分選機設計 3 1 分選機工作原理 工作原理 振動分級篩采用固定安裝于篩箱兩側的兩個振動電機反向同步轉動 以此提供激振力 使篩箱作直線振動 這種振動可以使輸送槽體中的物料運動 并與 篩面發(fā)生碰撞 使小于篩孔的物料透過 從而實現(xiàn)物料的幾何分級 實現(xiàn)篩分 致使 結構更顯簡單 緊湊 振動效率更高 雙電機驅動的自同步振動機 是新近發(fā)展起來的先進技術 它的特點如下 1 利用自同步原理代替了強制同步式振動機中的齒輪傳動 使傳動部分結構相 當簡單 2 由于取消了齒輪傳動 而使機器餓潤滑 維護和檢修的經常性工作大為簡化 3 采用激振電機直接驅動是其結構相當簡單 4 自同步振動電機激振器的主軸可在較大距離下進行安裝 5 該振動電機便于實現(xiàn)通用化 系列化 標準化 振動狀態(tài)通?？煞譃閬喒舱?共振 超共振 與遠超共振wn n wn 四種振動狀態(tài) 亞共振狀態(tài)與超共振狀態(tài)都因振動較大 而很少采用 而共wn 振狀態(tài)則因振動振幅很不穩(wěn)定 見圖 2 而不適用于振動分級篩 故振動分級篩一般均選 擇上作狀態(tài)遠離共振區(qū)的遠超共振態(tài) 但工作頻率 動越遠離振動系統(tǒng)的固有頻率 則所需激振力就越大 故通常將工作頻率與固有頻率之比選擇在 2 5 一 4 即可 n 19 3 2 分選機運動和動力參數(shù)的設計計算 3 2 1設計任務要求 日分選量 1 噸以上 按每天 8 小時算 1000KG 8 小時 60 分鐘 2 1KG 分鐘 工作方式 連續(xù) 分選機所分選鮮果以直徑 24 4cm 為中心 分為 5 個直徑等級 等級直徑間隔為 2mm 3 2 2運動學參數(shù)分析 1 拋射強度 KV 根據(jù)振動篩的用途選取 若 KV 小于或等于 1 振動分級篩篩上 物料不可能離篩跳起 這不適合于篩理工藝要求 當 KV 為 l 一 3 3 時 篩體每振動一 次 物料僅出現(xiàn)一次拋擲運動 一般來說 此時一篩分效率最高 力 越大 則物料在篩上跳躍越猛烈 故一般 KV 取值 2 一 5 易篩物料 KV 取 2 一 2 5 中 等程度的物料取 2 5 一 3 難篩物料可取 3 一 5 食品加工用振動分級篩一般 D 取 2 5 左右即可 KV 2 5 2 篩面傾角 對直線振動篩一般取 0 為適應不同需要可在 10 范圍內選取 對圓振動篩一般取 15 25 推薦取 20 2 5 振幅小時取大值 振幅大時取小值 0 3 推薦方向角 是直線振動篩的重要參數(shù)之一 一般取 30 65 難篩物料 取大值 易篩物料取小值 我國目前多用 40 45 45 4 篩箱振幅 A 是設計振動篩的重要參數(shù)之一 其值必須事宜 以保證物料充分 分層 減少堵塞 以利透篩 通常取 A 3 6mm 其中篩孔大時取大值 篩孔小時取小 值 A 4mm 5 振動篩振動頻率 f 按下式計算 f sinco21AgKV 式中 f 振動頻率 Hz Kv 拋射強度 篩面傾角 20 振動方向角 代入以上數(shù)據(jù)可求得 f 14 8Hz sinco21AgKV 由公式 可求得 w 92 94rad s f2w 由公式 可求得振動次數(shù)為 n 888r min60n 初選 YZS 振動電機 型號為 YZD 3 6 激振力為 3KN 輸出功率為 0 25kw 振頻 為 1000r min 重量 35kg 3 2 3動力學參數(shù) 1 參振質量 M M1 M2 M3 M4 M5 kg 式中 M 1 篩箱質量 kg M2 振動器質量 kg M3 支撐裝置的上彈簧座總質量 kg M4 物料質量 M5 其它參振質量 kg 已知 YZS 振動電機重量 初定箱體為不銹鋼材料 側板厚度為 8mm 長約 2000mm 寬 300mm 兩側有槽鋼固定 電機座 估算參振質量 M 120kg 2 彈簧剛度 K 為使振動篩在遠超共振狀態(tài)下工作 可取振動頻率與系統(tǒng)固有頻率之比 4 wn 因此則可以求得 系統(tǒng)的固有頻率取決于參振質量 M 及振sradwn 3 249 動方向上的彈簧剛度 K K M2n 式中 K 系統(tǒng)中彈簧的總剛度 N m 系統(tǒng)的固有頻率 rad s n M 參振質量 kg 代入數(shù)據(jù) 可求得 K 65 2KN M 由四個相同的彈簧支撐并聯(lián)實現(xiàn)此彈簧剛度 若考慮均勻承重 則每個彈簧支撐的剛 21 度應為 16 3kN m 3 3 電動機選擇及校核 3 3 1電動機類型 初選 YZS 振動電機 型號為 YZD 3 6 激振力為 3KN 輸出功率為 0 25kw 振頻 為 1000r min 重量 35kg 數(shù)量為 2 臺 3 3 2電動機功率 N N1 N2 kW 式中 傳動效率 取 0 95 N1 振動消耗的功率 1 振動阻尼消耗的功率 1 振動阻尼消耗的功可用激振力所做的功來計算 激振力克服阻尼消耗的功率 N1 kW7408 32nCMA C 阻尼系數(shù) 推薦 C 0 2 0 3 n 振動次數(shù) r min 取 C 0 25 N1 kw28 074081 25 32 2 軸在軸承中摩擦消耗功率 2 由于此設備中只有振動電機 無外部設備 所以這部分不用考慮 N N1 N2 0 3kw A 6 20 A 大型振動篩取小值 反之取小值 一般穩(wěn)態(tài)振動時 A 0 3 0 5cm 可取 3 5cm 根據(jù) K W 即可算出所需彈簧總剛度 K 其中 W為篩分機參重質量 因為 A 0 4cm 所以取 4cm 0 04m K Mg 29400N m04 8912 i n 7350N m 16 3kN m 符合要求 彈簧計算 1 彈簧的最小工作負荷 1F W 9 8 4 294 N1F 2 彈簧的最大工作負荷 2 234 N204 73549 8 3 彈簧的總的行程 h h 40 4 44mm 3 彈簧用材料 采用材料為 60 n2iMS 4 查 機械工程師手冊 標準圓柱螺旋壓縮彈簧的選用 得到彈簧型號為 YA 4 40 109 5 GB T2089 1994 其參數(shù) 彈簧鋼絲直徑 d 4mm 彈簧有效圈數(shù) n 7 彈簧總高度 H0 109 5mm 彈簧中徑 D 40mm 節(jié)距 t 14 5mm 彈簧剛度 5 8kN m 3 4 2入料斗的設計 入料斗與分選機的上蓋部分通過直徑焊接相聯(lián)接 將大小不一的水果從入料口進入 24 通過隔板下落到分級器進行分選 結構尺寸如圖 寬度為 400mm 材料為 0Cr19Ni9 圖 3 4 入料斗設計結構圖 入料口是將水果填入分選機機體內的一個途徑 它是分選機上的一個部件 它的 作用在于通過入料口可以將水果順利的填入機體內 而且在填入的過程中或是填入后 的工作過程中 分選機能安全的工作 而且不會將水果從入料口飛濺出來 造成人員 傷害等事故發(fā)生 因此 分選機的入料口的設計 即關系到水果分選的工作質量 3 4 3箱體設計 各種分選設備可以結構相同卻大同小異 出現(xiàn)的問題是基本相仿 對于我們當前使用 的振動篩 主要的問題是梁斷和幫裂 側幫是用不銹鋼板制成 材料為 0Cr19Ni9 利用橫板將兩塊側板連接起來 使篩框成 為剛制整體結構 為了加強側板的剛度 在適當?shù)奈恢貌捎枚鄺l加強筋鋼板 側板用 以傳遞激振力 它在中部與振動電機座板連接 并采用槽鋼焊接以補強 箱體的強度除了本身材料有關 還與連接方法有很大的關系 篩框結構最常見的 連接方法有兩種 鉚接和焊接 焊接結構制造簡單 但易產生內應力 篩子在強烈振 動下易在焊接縫出開列 所以適用與振動強度較小的篩箱 鉚接結構制造的尺寸準確 沒有內應力 對振動有較好的適應性 但工藝復雜制造技術高 所以選擇焊接 3 4 4分選篩面的設計 板狀篩面是在鋼板上沖孔的一種最牢固的篩面 主要用于大塊物料的分級 沖孔篩 板的形狀和排列方式 有多種多樣 篩板的材質可以是 0Cr19Ni9 厚度為 2mm 兩側 的高度為 30mm 為了加強篩面的強度 在篩面的下表面焊接 2 根長為 2290mm 寬為 10mm 高為 6mm 的不銹鋼板 25 圖 2 5 分選篩面結構圖 3 4 5振動電機安裝座設計 材料為 HT150 與電機的連接采用六角頭螺栓 具體尺寸造型如圖 圖 2 6 振動電機安裝座結構 26 27 4 總結 整個畢業(yè)設計伴隨著辛苦與喜悅接近尾聲 在此我做一下個人總結 機械專業(yè)是一個與現(xiàn)實生活聯(lián)系很緊密的專業(yè) 也是社會的最基礎的產業(yè) 通過 此次畢業(yè)設計 使我真正感受到了自己學習的知識還不夠扎實 畢業(yè)設計對我來說是 一個很大的挑戰(zhàn) 在設計過程中碰到很多問題 特別是剛開始不知道怎么下手 茫然 失措 同時 畢業(yè)設計是我們學完了大學的全部基礎課 專業(yè)基礎課以及專業(yè)課之后進行 的 這是我們對所學課程的一次深入的綜合性總復習 也是一次理論聯(lián)系實際的訓練 它在鞏固我們四年的大學生活所學到的知識 以及考察一個學生的綜合素質具有重要 的地位 通過這次畢業(yè)設計 我學到了很多東西 首先 我認識到了就一臺機械設備而言 它之所以用這個零部件都有它的道理 并不是人為隨意地用的 而是考慮到多方面的 因素才選擇使用的 在這次畢業(yè)設計中 我認識到了許多材料的性能對一臺機械所產 生的影響是多方面的 不同的材料對機械的性能必然產生不同的影響 其次 這次畢 業(yè)設計需要用到許多手冊 光做這個設計我就查閱了許多本手冊和教材 所以我從中 也學到了查閱手冊的方法 學會了如何更好地利用現(xiàn)有的資源 再次 我的 AUTOCAD 和 Pro ENGINEER 的使用技術水平得到了很大提高 通過此次設計 我的二維和三維設 計水平得到了鞏固和提高 在本次設計的過程中 也出現(xiàn)了一些客觀不足的問題 第一 理論與實際脫節(jié) 如 果其可以到生產有關類似機械的工廠實習 將對整個設計有很大的幫助 第二 設計 方面 只能靠理論值來選擇標準件或外購件 而沒有考慮公司的客觀實際和制造成本 問題 今后將要從實際出發(fā)改進本設計 再結合實際需要 選擇一個合理的方案 畢業(yè)設計充分實現(xiàn)了理論與實際的相結合 有利于我能更深入的理解學習知識 自己學到了很多以前不知道的或者知道的但是很模糊的東西 通過這次設計使我更加 明確了自己的不足 以后我會在以后的工作中更加努力學習 鳴 謝 28 鳴 謝 首先 我要感謝孫明教授在我這個畢業(yè)設計中給予我的悉心指導 我的這個設計 在許多方面都資料匱乏 在完成設計的過程中遇到許多問題 但是在孫教授的悉心指 導下 許多問題得以克服 本次設計都是由我一手包辦 因此在完成這個設計的過程中 我的壓力是比較大 的 由于本人經驗匱乏 知識有限 在設計的過程中難免有許多考慮不周全的地方 如果沒有老師的督促指導 我將會犯下許多不應該犯的錯誤 老師的專業(yè)水平 還有 他的治學精神是我學習的榜樣 其次要感謝大學四年來所有的老師 是你們?yōu)槲覀兇蛳聶C械專業(yè)知識的基礎 無 論在做人上還是在做研究上 你們都給我們上了非常重要的一課 謝謝各位老師的栽 培 然后還要感謝在我本次設計中曾經給過我?guī)椭耐瑢W 是他們在我遇到困難的時 候為我指點迷津 謹在此 再次向各位指導老師致以誠摯的謝意 沒有老師們的栽培就沒有我們的 今天 謝謝您們 參考文獻 29 參考文獻 1 成大先主編 機械設計手冊 單行本 機構 M 北京 化學工業(yè)出版社 2004 1 2 成大先主編 機械設計手冊 單行本 減 變 速器 電機與電器 M 北京 化 學工業(yè)出版社 2004 1 3 周開勤主編 機械零件手冊 第五版 M 北京 高等教育出版社 2001 4 吳宗澤主編 機械設計實用手冊 M 北京 化學工業(yè)出版社 1999 1 5 呂廣庶 張遠明主編 工程材料及成形技術基礎 M 北京 高等教育出版社 2001 9 6 馮開平 左宗義主編 畫法幾何與機械制圖 M 廣州 華南理工大學出版社 2007 7 7 濮良貴 紀名剛主編 機械設計 7 版 M 北京 高等教育出版社 2006 8 廖念釗主編 互換性與技術測量 M 北京 中國計量出版社 2001 1 9 王少懷 主編 機械設計師手冊 北京 電子工業(yè)出版社 2006 8 10 張裕中 主編 食品加工技術裝備 北京 中國輕工業(yè)出版社 2002 3 11 肖旭霖 主編 食品加工機械與設備 北京 中國輕工業(yè)出版社 2000 9 12 13 劉紹文 TQLZ 振動分級篩振動設計 糧食與飼料工業(yè) Cereal Feed Industry 1992年 06期 14 李君 陸華忠 楊洲 呂恩利 荔枝龍眼生產機械化現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 廣東 農業(yè)科學 Guangdong Agricultural 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