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江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文,臍橙分級(jí)機(jī)分級(jí)部分設(shè)計(jì),設(shè) 計(jì) ： 徐慧強(qiáng) 專(zhuān) 業(yè) ： 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其制動(dòng)化 指導(dǎo)老師 ： 曾一凡 副教授,國(guó)內(nèi)果蔬尺寸分級(jí)機(jī)機(jī)械,多采用傾斜輥軸式、轉(zhuǎn)輥輔送器式、楔形輸送帶回轉(zhuǎn)式、輥軸輸送帶式和滾筒式、鏈板式等型式。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的尺寸分級(jí)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的果蔬尺寸分級(jí)機(jī)存在間隙改變過(guò)程不平滑，分級(jí)精度不高、尤其對(duì)臍橙果肉易產(chǎn)生擠壓、碰撞損傷等問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的傳統(tǒng)的尺寸分級(jí)方式分級(jí)后的臍橙尺寸和分級(jí)后的果肉損傷狀態(tài)不能滿(mǎn)足要求。因此研究運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、分級(jí)精度高的分級(jí)裝置對(duì)臍橙的銷(xiāo)售具有重大意義。本文通過(guò)對(duì)臍橙外形尺寸分布查閱文獻(xiàn)，確定了適合臍橙尺寸分布區(qū)間，并以為依據(jù)確定螺旋分級(jí)工作段的螺距變化。,目錄,1.緒論 2.臍橙分級(jí)機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作原理 3.臍橙分級(jí)機(jī)零件設(shè)計(jì) 4.結(jié)論 5.參考文獻(xiàn) 6.致謝,1.緒論 研究的目的及意義,由于我省是贛南臍橙的主要產(chǎn)地，贛南臍橙在國(guó)內(nèi)外也享譽(yù)盛名，人們對(duì)贛南臍橙的需求也越來(lái)越大，促成了臍橙產(chǎn)業(yè)的形成。市場(chǎng)對(duì)高精度的贛南臍橙大小分級(jí)機(jī)的需求也越來(lái)越大，急需設(shè)計(jì)分級(jí)精度較高的輥軸式贛南臍橙大小分級(jí)機(jī)。高精度的臍橙分級(jí)機(jī)有利于提高我省贛南臍橙的賣(mài)相，從而有利于提高我省贛南臍橙的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，開(kāi)拓國(guó)外市場(chǎng)。增加果農(nóng)收益，提高我省經(jīng)濟(jì)發(fā)展。,2.臍橙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作原理,一種可變間隙輥軸式臍橙分級(jí)機(jī)，如下圖所示包括在機(jī)架上通過(guò)軸承座安裝的主動(dòng)鏈輪，主動(dòng)鏈輪通過(guò)鏈條帶動(dòng)從動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，在鏈條上橫向均布設(shè)置著分級(jí)輥，使上層鏈條上均布的分級(jí)輥輥面構(gòu)成平面分級(jí)床，其特征是：在每根分級(jí)輥軸的兩端位于鏈條外側(cè)的分級(jí)輥軸的兩軸端件與螺旋軌道軸的軌道配合，位于鏈條內(nèi)側(cè)的分級(jí)輥軸上固裝著與水平導(dǎo)軌相配合的導(dǎo)向滾輪，在機(jī)架上縱向兩邊分別通過(guò)軸承座安裝著相互平行的具有變螺距螺旋推進(jìn)槽的螺旋輸送軸，電動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)裝置使兩根螺旋輸送軸轉(zhuǎn)速一致，轉(zhuǎn)向相反，螺旋輸送軸螺旋推進(jìn)槽的螺距分為二段，其中Ⅰ段的螺距大于Ⅱ段的螺距，位于平面分級(jí)床的分級(jí)輥軸上的推進(jìn)滾輪與螺旋輸送軸的螺旋推進(jìn)槽相配合，螺旋輸送軸Ⅱ段的螺距大小，以運(yùn)行到螺旋輸送軸Ⅱ段的分級(jí)輥之間的間隙大于應(yīng)選果品的直徑。,,,,臍橙分級(jí)機(jī)俯視圖,,,臍橙分級(jí)機(jī)正視圖,臍橙分級(jí)機(jī)左視圖,,,分級(jí)輥安裝圖,動(dòng)力通過(guò)電機(jī)輸入，再通過(guò)聯(lián)軸器與CW-100-10減速器的輸入軸相連，將動(dòng)力輸入到CW-100-10減速器當(dāng)中，減速器通過(guò)兩級(jí)減速通過(guò)輸出軸，經(jīng)過(guò)聯(lián)軸器將動(dòng)力傳遞到CW-100-5減速器輸入軸上，CW-100-5減速器的輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器將動(dòng)力傳輸?shù)街鲃?dòng)鏈輪軸上，鏈輪帶動(dòng)分級(jí)輥移動(dòng);另一個(gè)輸出軸通過(guò)鏈條將動(dòng)力傳送到螺旋軌道軸上,螺旋軌道軸的轉(zhuǎn)動(dòng)是的分級(jí)輥在變間隙的螺旋軌道中實(shí)現(xiàn)變間隙的前移，并且螺旋軌道軸上的圓錐齒輪通過(guò)傳動(dòng)中間軸上的圓錐齒輪帶動(dòng)另一個(gè)螺旋軌道軸實(shí)現(xiàn)反向轉(zhuǎn)動(dòng)。,3.臍橙分級(jí)機(jī)零件設(shè)計(jì),根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際的需要，臍橙大小分級(jí)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)應(yīng)設(shè)置為： 外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高） 7400×1840×600 配套功率 1.5kw 分級(jí)尺寸范圍4695mm 加工效率（10-27）t/h 分級(jí)床面尺寸(長(zhǎng)×寬)5952×1100 分級(jí)數(shù) 6,電機(jī)選擇,根據(jù)設(shè)計(jì)原理的說(shuō)明，分級(jí)機(jī)的電機(jī)同時(shí)為螺旋軌道軸和主動(dòng)鏈輪提供動(dòng)力，所以需要兩部分的的功率相加。,P=P1+P2,=,P,=,=,經(jīng)查表和設(shè)計(jì)計(jì)算得V=0.3m/s 在后面螺旋軌道軸的設(shè)計(jì)中我們求得：F=1143.575N T=8.51N.M,n=96r/min,P=P1+P2=0.613KW+0.15KW=0.76KW,查表選取電N動(dòng)機(jī)的型號(hào)是Y100L-6 額定功率為1.5kw，轉(zhuǎn)速為940r/min，效率n=0.775。,減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算,因?yàn)殡姍C(jī)需要同時(shí)向螺旋軌道軸和主動(dòng)鏈輪提供動(dòng)力，所以需要兩個(gè)減速器。因?yàn)殡姍C(jī)的安裝位置和傳動(dòng)方向的需要，所以需要CW圓弧圓柱蝸桿減速器。根據(jù)使用效果和計(jì)算功率，所選的兩個(gè)減速器是CW-100-10，CW-100-5。 依據(jù)該條件，為了使螺旋軌道軸的轉(zhuǎn)速時(shí)鏈輪的5倍，根據(jù)分級(jí)輥的移動(dòng)速度是0.3m/s，我選取減速比分別為10,5的CW-63-10，CW-63-5。,分級(jí)輥在分級(jí)機(jī)的作用主要是承載和傳遞臍橙，分級(jí)輥直徑大小決定著分級(jí)裝置螺旋長(zhǎng)度，分級(jí)輥直徑過(guò)小，分級(jí)輥產(chǎn)生的自轉(zhuǎn)速度過(guò)快，對(duì)物料起不到有效的摩擦滾動(dòng)作用；分級(jí)輥直徑過(guò)大，分級(jí)輥間的有效分級(jí)間隙過(guò)小，使得螺旋螺距過(guò)大，導(dǎo)致整個(gè)螺旋的工作長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，所以分級(jí)輥直徑初定為D節(jié)=75mm，螺旋直徑定為D1=100mm，鏈節(jié)距尺寸P=44.45mm，為了鏈節(jié)在L段內(nèi)實(shí)現(xiàn)折彎，每根分級(jí)輥之間間距設(shè)計(jì)為4個(gè)鏈節(jié)。所以在這里主要需要校核分級(jí)輥的彎曲應(yīng)力。,分級(jí)輥的設(shè)計(jì),分級(jí)輥結(jié)構(gòu)圖,分級(jí)輥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖所示。分級(jí)輥的中間部分是由壁厚為1.6mm的不銹鋼管。分級(jí)輥的兩端部分是由45號(hào)鋼做成的。分級(jí)輥的兩端是直徑為12mm的球體，之后是直徑為10mm的圓柱體，其間有安裝鏈條，之后是直徑為30mm的圓柱體它的作用是安裝導(dǎo)軌輪。,分級(jí)部分鏈條的設(shè)計(jì),根據(jù)臍橙物理特性和分級(jí)輥的直徑，我們初步選擇美標(biāo)28A。,由于開(kāi)始已經(jīng)初步確定的鏈條的速度為0.3m/s，所以該鏈條的潤(rùn)滑方式為定期人工潤(rùn)滑。,鏈條鏈板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),,鏈輪的設(shè)計(jì),,,鏈輪軸的設(shè)計(jì),傳動(dòng)中間軸設(shè)計(jì),螺旋軌道軸設(shè)計(jì),,螺旋軌道軸軸端件,,,螺旋軌道軸軸端件,螺旋軌道軸螺距變化規(guī)律,根據(jù)臍橙可加工尺寸分布和分級(jí)輥不同工作段工作狀態(tài)要求、分級(jí)輥直徑大小，確定螺旋螺距的尺寸分布，為了各工作段分級(jí)輥運(yùn)動(dòng)速度的平穩(wěn)性，各工作段的螺距變化呈線性分布。臍橙橫徑尺寸分布統(tǒng)計(jì)為66mm～96mm，將螺旋工作段L2劃分為30個(gè)螺距，工作段L2螺距計(jì)算式為：P=D+K +ΔSm (ΔS=1,m取整) ,(D為分級(jí)輥直徑，K為最小分級(jí)尺寸66mm) 螺旋螺距的初始螺距為177.8mm，逐漸變化至分級(jí)工作段初始螺距141mm，為了保證運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，螺距設(shè)計(jì)變化值△s=4.6mm，則分級(jí)輥分級(jí)準(zhǔn)備段L1螺距計(jì)算式為： P1=4×44.45－K2×ΔS(K2=1-8)。 等級(jí) 1 2 3 4 5 6 螺距范圍 142-144 145-149 150-156 157-163 164-168 169-172,螺旋軌道軸,螺旋軌道軸焊合圖,，,根據(jù)螺距的設(shè)計(jì)要求，L1段為準(zhǔn)備階段，L2段為工作階段，有兩段的螺距的變化規(guī)律，求得L1=1256.8，L2=4695。在安裝螺旋軌道軸與鏈輪的時(shí)候一定要注意相位的變化，就是鏈輪的鏈齒必須對(duì)準(zhǔn)螺旋軌道軸的開(kāi)頭。目的就是使螺旋軌道軸每旋轉(zhuǎn)一周就有一個(gè)分級(jí)輥進(jìn)入螺旋軌道中。,圓錐齒輪設(shè)計(jì),圓錐齒輪結(jié)構(gòu)圖,圓錐齒輪在本設(shè)計(jì)中主要是安裝在傳動(dòng)中間軸和螺旋軌道軸上從而實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)方向的變化以及是兩個(gè)螺旋軌道軸的轉(zhuǎn)速相反。由于螺旋軌道軸與傳動(dòng)中間軸是正交的，所以此處的圓錐齒輪的錐角是45度。,4.結(jié) 論,本設(shè)計(jì)根據(jù)國(guó)內(nèi)外水果分級(jí)機(jī)的研究現(xiàn)狀和實(shí)際應(yīng)用，在了解我國(guó)現(xiàn)有市場(chǎng)上的分級(jí)機(jī)械和我國(guó)的國(guó)情的前提下，進(jìn)行了分級(jí)的整機(jī)設(shè)計(jì)，主要結(jié)論如下； 對(duì)于小型水果的分級(jí)方法，多采用大小分級(jí)且一般都以機(jī)械式進(jìn)行大小的鑒別，篩選。主要是由于小型水果質(zhì)量輕，體積小的原因。質(zhì)量小，用稱(chēng)量的方式分級(jí)，分級(jí)的精度不易保證。用光電式分級(jí)方法的成本高，且對(duì)光電設(shè)備的要求高，目前光電式主要應(yīng)用于像荔枝這種容易損傷的水果分級(jí)。 使用固定間隙的分級(jí)機(jī)械，分級(jí)過(guò)程必須對(duì)水果進(jìn)行多次轉(zhuǎn)移，才能實(shí)現(xiàn)分級(jí)過(guò)程。對(duì)于易損的水果必然會(huì)對(duì)水果造成損害。減小水果轉(zhuǎn)移的次數(shù)，是這種分級(jí)機(jī)械的關(guān)鍵。本設(shè)計(jì)在同一水平面實(shí)現(xiàn)間隙的動(dòng)態(tài)變化，很好的解決了這一問(wèn)題。,設(shè)計(jì)中注意到實(shí)際勞動(dòng)者的需求，講人性化的理念考慮其中，減少勞動(dòng)者的勞動(dòng)強(qiáng)度。 面對(duì)小型農(nóng)戶(hù)這樣的市場(chǎng)主體，水果分級(jí)機(jī)的體積小，操作簡(jiǎn)單，分級(jí)較為精準(zhǔn)，能實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。這樣的設(shè)計(jì)將會(huì)有很好的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 本設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題： 變距螺桿的設(shè)計(jì)過(guò)于粗狂，加工后的螺距固定，功能有局限性。通過(guò)精巧的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)螺距可根據(jù)需要調(diào)整。 變距螺桿的直徑大小的確定需要優(yōu)化，直徑過(guò)大，圓周線的速度過(guò)大會(huì)產(chǎn)熱，直徑過(guò)小導(dǎo)程角過(guò)大，不利于分級(jí)輥向前運(yùn)動(dòng)，需要經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)確定最優(yōu)值。,5.參考文獻(xiàn),[1] 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社.2011,6.致謝,在論文結(jié)稿之際，向幫助過(guò)我的老師、領(lǐng)導(dǎo)、同事、同學(xué)、朋友、家人表示我最誠(chéng)摯的感謝。首先，非常感謝我的指導(dǎo)老師曾一凡教授。本文是在他的悉心指導(dǎo)下完成的。在這四年的學(xué)習(xí)生涯中，曾老師在學(xué)術(shù)上給予我精心的指導(dǎo)，在生活上給予我細(xì)致的關(guān)懷。曾老師淵博的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、孜孜不倦的科研精神、謙虛的處事作風(fēng)及高尚的品格無(wú)時(shí)無(wú)刻不督導(dǎo)著我，使我受益終生。 在他的幫助下，我順利的進(jìn)行了課題研發(fā)，完成了論文撰寫(xiě)，這篇論文也是他們的智慧結(jié)晶。感謝本課題組的同屆同學(xué)，感謝他們?cè)趯W(xué)習(xí)和生活中給我的幫助。感謝同寢室的宋科輝，陳武武，余高鋒等同學(xué)，他們的歡聲笑語(yǔ)給我?guī)?lái)了輕松和諧的學(xué)習(xí)氛圍。感謝我的父母，在我成長(zhǎng)的每一個(gè)步伐中，都包含著他們對(duì)我無(wú)私的愛(ài)，我所有的榮譽(yù)都獻(xiàn)給他們。 最后向每一位在百忙之中抽出時(shí)間來(lái)審閱論文和參加答辯的老師表示衷心的感謝。,