壓縮包內含有CAD圖紙和說明書,咨詢Q 197216396 或 11970985
摘要
隨著生活質量的改善，人們對養(yǎng)生保健的需求日益增長，大棗制品被越來越多的人喜愛。如棗泥、棗干、大棗牛奶等等制品。去核是很多果類加工的處理工序,對于大棗而言,去核加工尤為重要。隨著加工工業(yè)的發(fā)展，各類大棗制品需求上升，自然對食品質量也十分注重。因此，大棗去核機，將注重提高去核的效率，以及果肉的干凈與完整。以此為目標，去設計合理的機械。要求全自動，多方位。通過分析比對當前市場上的一些大棗去核機，確定要解決的主要問題，即沖擊力度太大，導致果肉破碎，亦或者是沖擊力度太小，不能完整去核。除此之外，還可能出現(xiàn)一些定位出現(xiàn)偏差，導致整體運動出現(xiàn)銜接不良等等問題。
本文主要內容，整體傳動方案設定，確定運動方案，對執(zhí)行機構零件，進行尺寸計算。為了確保去核機的各部分設計的科學性、合理性，利用CAD等繪圖軟件，對槽輪機構、鏈輪機構這兩部分，作著重研究說明。包括運動特性，配合性等等。
本機主要構成部分有傳送帶、沖核機構、槽輪機構等。用合理的聯(lián)結方式，使槽輪機構與曲柄滑塊運作，帶動沖核桿，對大棗進行精確沖核，提高生產(chǎn)效率。
通過根據(jù)初始數(shù)據(jù)的計算，選擇合適的電動機。根據(jù)所確定的傳動比，分析傳動零件的具體參數(shù)。除此之外，還要對V帶傳送做進一步分析。根據(jù)查表與已知數(shù)據(jù)相結合，確定中心距、帶速、基準長度等參數(shù)，進而確定V帶的類型。對執(zhí)行機構中的沖壓機構進行分析。大棗從棗斗進入后，首先要進行定位，使做間歇運動的旋轉盤工作臺與上下往復運動的沖針相互配合，使去核更加準確高效。再依次對軸系零件進行計算并校核，如軸疲勞強度的校核計算，鍵聯(lián)結的校核計算，等等，進而選擇合適的滾動軸承。
最后選擇合適的潤滑方式，對傳動系統(tǒng)零部件進行潤滑與密封。
關鍵詞 去核；傳動方案；執(zhí)行機構；槽輪機構
Abstract
With the improvement of quality of life and the increasing demand for health care, jujube products are loved by more and more people. Such as jujube mud, dried jujube, jujube milk and other products. The core removal is the processing procedure of many fruit processing, especially for the red jujube. With the development of processing industry, the demand for all kinds of jujube products is rising. Therefore, jujube denuclearization machine, will focus on improving the efficiency of de-nucleation, as well as pulp clean and complete. With this as the goal, to design reasonable machinery. Full automatic, multi-directional. By analyzing and comparing some jujube denuclearization machines in the current market, it is determined to solve the problem. The main problem is that the impact is too strong, resulting in pulp broken, or too small to be completely demineralized. In addition, there may also appear some positioning errors, resulting in the overall movement of poor cohesion and other problems.
The main content of this paper, the overall transmission scheme setting, determine the motion plan, the actuator parts, size calculation. In order to ensure the scientific and reasonable design of each part of the denuclearizer, this paper mainly studies and explains the slot wheel mechanism and the sprocket mechanism by using CAD and other drawing software. Including the characteristics of motion, coordination, and so on.
The main components of the machine are selected roller, conveyor belt, punching mechanism, trough wheel mechanism and so on. Using reasonable connection way, the groove wheel mechanism and crank slider operate, drive the punching rod, carry on the accurate punching of the red date, and improve the production efficiency.
According to the calculation of the initial data, the suitable motor is selected. According to the determined transmission ratio, the specific parameters of the transmission parts are analyzed. In addition, V-band transmission should be further analyzed. According to the combination of look-up table and known data, the parameters such as center distance, band velocity and datum length are determined, and the type of V-band is determined. To carry on the analysis to the punching mechanism in the executive mechanism. After entering the jujube bucket, the jujube should be positioned first, so that the rotating table with intermittent movement can cooperate with the punching needle of the reciprocating movement, so that the nucleation can be more accurate and efficient. Then the shafting parts are calculated and checked in turn, such as the fatigue strength of the shaft. Key connection check calculation, and so on, and then select the appropriate rolling bearing.
Finally, the proper lubrication method is chosen to lubricate and seal the parts of transmission system.
Keywords： denucleate transmission scheme actuator geneva mechanism
34
壓縮包內含有CAD圖紙和說明書,咨詢Q 197216396 或 11970985
目 錄
摘要 I
Abstract II
1 緒論 1
1.1研究背景及意義 1
1.2 研究內容 1
1.3 研究方法 1
2 方案設計 3
2.1 概述 4
2.2 執(zhí)行系統(tǒng) 4
2.3 傳動系統(tǒng) 6
3 傳動裝置 8
3.1 電動機的選擇 8
3.2 確定傳動比 9
3.3傳動裝置的動力參數(shù) 9
3.3.1 各軸轉速 9
4傳動零件 10
4.1普通V帶傳送 10
4.2 直齒錐齒輪 11
4.3 聯(lián)軸器 14
5執(zhí)行機構 16
5.1沖壓機構 16
5.2槽輪機構 18
6軸類零件 21
6.1軸1的結構設計 21
6.2滾動軸承設計計算 26
6.3鍵聯(lián)結校核 29
總結 30
致謝 31
參考文獻 33
1 緒論
1.1 研究意義及方法
大棗作為溫帶作物，大棗適應性強，種植范圍廣，素有“鐵桿莊稼”的美譽，耐旱、耐澇，是發(fā)展節(jié)水型的林業(yè)首選。
據(jù)史料記載，大棗原產(chǎn)地是中國，早在西周，人們就開始釀造大棗酒，作為貢品進貢，宴請賓朋。大棗的營養(yǎng)和保健作用，早早就被發(fā)現(xiàn)，并加以利用。《詩經(jīng)》有“八月剝棗”的記載?！抖Y記》有“棗栗飴蜜以甘之”，而且用作制作菜肴?！稇?zhàn)國策》有“北有棗栗之利……足食于民”，棗在北方的作用，可見一斑?！俄n非子》記載了秦國時，饑荒年用棗救民的事。棗不僅作糧食，藥用也很早，《神農本草經(jīng)》已經(jīng)有收載，歷代藥用典籍都有記載。至今，棗都人們奉為滋補佳品。李時珍在《本草綱目》中記載：棗味甘、性溫，能補中益氣、養(yǎng)血生津，治療“脾虛，食少便溏、氣血虧虛”等疾病。經(jīng)常吃棗可以治療神經(jīng)衰弱、脾胃不和、消化不良等等，有“日食三顆棗，百歲不顯老”之說。
在國際市場，中國加工的大棗制品，也像古代茶葉與絲綢一樣熱銷。目前已知的國家就有二十多個，占領了絕大部分國際大棗交易市場的交易額，大約百分之九十八以上，出口量連續(xù)多年超過一萬噸。是全國大棗總產(chǎn)量的百分之七十五。大棗制品與大棗各占半壁江山，出口大棗最多的省是河北省。
由于市場前景良好，果類加工業(yè)發(fā)展迅速。將大棗加工為棗酒、飲料、棗醬、棗脯、蜜棗等。為滿足市場，需要對大棗進行加工，去核作業(yè)十分重要。但是，目前去核作業(yè)，主要是人工，效率極低。不僅浪費時間，也沒有安全保障。因此提高效率，將人工去核，轉變?yōu)闄C器去核，采用大規(guī)模，工業(yè)生產(chǎn)的方式，提高加工質量，和效率。因此就要求機械設計的合理性。使去核更加便捷、高效、整潔。
1.2研究內容
通過對市場上各種大棗去核機的分析與研究，可以得出，合理的加工工序，就是對干制過后的大棗，先篩選，然后定向輸送，通過沖核以后，再次沖制，收集無核的棗肉，輸出棗肉。整個過程一氣呵成，全自動化。
主要可以分為以下幾個部分：
（1）通過查閱資料，對大棗的種類和其他特征進行全面的分析，包括大小，形狀，重量等等。
（2）確定合理的工序，對大棗進行去核，根據(jù)機械設計，將一整臺機械系統(tǒng)，進行結構上的劃分，與簡化。奠定了通過CAD對各機構的模擬。
1.3研究方法
查閱資料，確定去核機的整體結構。并借用一些常用軟件，對各個部件進行全方位的構思與調整。
CAD：計算機軟件設計(Computer Aided Design)。CAD是繪圖的常用軟件，不僅可以繪制零件圖、裝配圖等，而且其中的建模板塊，可以做到與Pro/E類似的仿真，對設計工作，提供了方便。
1.4 技術路線
在確定了研究方案之后，繪制出以下技術路線圖。
圖1-1 技術路線圖
2 方案設計
2.1 概述
2.1.1 大棗分選的必要
大棗個體間的尺寸差異是影響去核成功率的重要因素。大棗曬干后呈倒錐狀，表面粗糙且個體間尺寸差異大，棗核呈紡錘形，大多位于大棗的中央。經(jīng)調查，大多數(shù)適合去核大棗的直徑小于25mm，棗核的最大直徑介于3mm到5mm之間。為保證低的棗肉損失率，沖針的直徑不能過大，這就對大棗的定位提出了較高要求。在沖頭很細的情況下，沖頭偏離棗核4mm時就會造成沖核失敗，如圖3—1所示。但是，如果在大棗去核前，對大棗進行初步的分級，大棗個體間的尺寸差異就會減小，這樣大棗的去核成功率就會大大提高。
圖2-1 沖核示意圖
大棗去核機，是一種全自動，對大棗去核的機械。在人工或者機械送料后，依次進行篩選、沖核、落棗、出料等步驟。完成去核后，方便下一步的生產(chǎn)制作。如棗脯，棗干，棗粉等等。整體的結構大概由以下幾部分組成：第一部分為動力裝置，主要是給去核機提供動力；第二部分為輸送裝置，將干制后的大棗輸送，進入沖核裝置。第三部分為執(zhí)行機構，將大棗定位、沖核、沖棗。
2.1.2 工作特點
（1）適應性強。去核作業(yè)全自動化，不再因外部因素，如人為因素左右，對工作環(huán)境也沒有太大要求。
（2）操作簡單。該機械為全自動，目的就是給大棗去核，不需要許多復雜的操作，對操縱工作者的要求比較低。
（3）安全衛(wèi)生。去核作業(yè)中，除了加料需人工之外，所有步驟都是去核機來完成，避免了各種安全隱患，同時保證了被加工大棗的干凈與衛(wèi)生。
（4）效率高。去核機的去核效率，遠超人工，甚至幾十倍，而且形狀更規(guī)則，效果更好。
2.1.3設計要求
根據(jù)機械去核，與人工去核的區(qū)別，在設計時，應該注意的地方有：
（1） 大棗去核要個體之間單獨進行，送料要連續(xù)，不斷供給。
（2） 在運輸大棗的時候，稍微干制的大棗，要保證果肉的完整。表皮盡量避免出現(xiàn)破損。還要考慮下一步，工序的銜接。
（3） 選取恰當?shù)亩ㄎ换鶞剩员惚ＷC正確定位，使沖核更加準確。
用轉盤工作臺，往復的沖針配合，完成去核作業(yè)。具體功能，分為送料、沖核、退回、沖棗四部分。
2.1.4 工藝動作
根據(jù)前文的綜合分析，大棗去核，一共要完成如下幾個加工的工藝動作。
（1） 加料：這部分可以用人工完成。
（2） 沖制：具體的工藝過程，可以分為兩個，沖棗和沖核，每一次沖制，轉盤就要相應轉90°，做間歇運動。
（3） 旋轉盤運動：通過旋轉盤的間歇性轉動，使系統(tǒng)完成送料、沖核、沖棗三道工序。
小結：
1. 通過對大棗去核機的目的和要求來分析，提出了設計的大概思路。還有該機器的功能與特點。
2. 根據(jù)設計要求，確定了該機器整體的方案，以及組成機器的各個構件。
3. 介紹了本大棗去核機大致的工作過程。
2.2 執(zhí)行系統(tǒng)
一個機械的執(zhí)行系統(tǒng)，是整體設計的核心。它對機械的運作，性能的展現(xiàn)，經(jīng)濟效益，都有著十分重要的作用。本次設計的執(zhí)行機構為沖壓機構。當去核開始時，該機構做直線往復運動。
2.2.1 功能
大棗去核機的去核過程，是把是把做往復運動的棗核沖針，與間歇運動的旋轉盤，通過合理的機構。進行聯(lián)結，來完成大棗的去核?？偟牟襟E大體上可以分為以下四個：人工送料、沖核、回程、落棗。
2.2.2 原始數(shù)據(jù)
(1)待加工的大棗，直徑為15mm～20mm；
(2)大棗去核時，負責沖核的沖針，針頭壓力在3KN左右；
(3)沖針每運動一次，自上而下，負責旋轉的旋轉盤，進行一次間歇運動，轉角為90°；
(4)大棗去核機大約有10多年的使用壽命，每天的工作時長大約10小時，對載荷而言，有輕微的震蕩和沖擊。
2.2.3 沖針運動實現(xiàn)機構
(1)對心曲柄?；瑝K機構：這種機構，具有很多優(yōu)點，比如制造簡單，并且具有十分優(yōu)秀的動力特性，除此之外，它的運動特性也是很棒的。
(2)圓柱凸輪：這個凸輪是擺動的從動件。優(yōu)點除了便于設計之外，還可以十分準確地預測下一個運動的趨勢，結構或者者壽命。運動性能也是十分優(yōu)秀，動力性能也符合要求。
(3)偏置曲柄?；瑝K機構：這個機構與上面的機構做比較，優(yōu)點在于有急回特性。
2.2.4旋轉盤機構
可以保證間歇運動的機構，除了棘輪、槽輪之外，還有不完全齒輪這些機構。因為旋轉盤所做的運動要求速度低，轉位精準。所以本文選用的機構是槽輪機構。
2.2.5 協(xié)調設計
整個大棗去核機，各部分的機構主要有：減速傳動、沖壓機構。間歇性運動裝置組合而來。在人工送料的過程中，沖針不可以直接接觸旋轉盤。顯而易見的是，當沖針從上方往下運動之前，旋轉盤也相應做一次間歇運動。因此這兩個機構之間的運動，有著十分嚴格的配合要求。不僅是空間位置要求精確，時間的配合也很重要。
2.2.6 運動循環(huán)圖
對于大棗去核。這個運動的主要循環(huán)是。沖針和旋轉盤。兩個執(zhí)行構件，運動時的順序以及相位。確定了這個循環(huán)，對其他的執(zhí)行機構提供了便捷的保障。
一個工作循環(huán)過程如圖2-2。
沖棗針 沖核針
（送料） （沖核與沖棗）
圖2-2 工作循環(huán)
為了使大棗去核機在工作的時候，各個部分的零件（機構）在動作上能互相配合，需要一張運動循環(huán)圖來配合說明。表2.1表示的是大棗去核機沖棗和沖核構件的運動循環(huán)圖。沖針的運動分為工作行程以及回程。假設每次旋轉盤轉一周，是一個周期。那么沖針的行程是0°~180°。回程的時候是另外的180°。簡單來說，就是在運動周期之內，這兩個機構做上下移動，旋轉盤在沖針回程的后面半段完成。軸4帶動旋轉盤。也帶動槽輪機構做間歇轉位。轉位的時候對于軸4，轉角是90°，停歇的時候相對于軸4轉角是270°。
表2-1 執(zhí)行構件運動循環(huán)圖
沖針
工作行程 回程
旋轉盤
停止 進給
主軸轉角0o
90o 180o 270o 360o
2.2.7 運動方案
按照已知條件，為了簡化機構，提高各個機構之間的傳動效率。優(yōu)化空間布局。這時候可以從以下兩個方案中選擇一個。
一：沖壓機構選用偏置曲柄滑塊機構。棘輪機構可以實現(xiàn)間歇運動，用來作為旋轉盤的間歇機構。
二：沖壓機構選用圓柱凸輪機構。槽輪機構可以實現(xiàn)間歇運動，用來作為旋轉盤的間歇機構。
選擇：即便是方案一的偏置曲柄滑塊機構有急回特性等優(yōu)良性能。但是方案二的傳動更加高效率。因此選擇方案二。
2.3 傳動系統(tǒng)
2.3.1 選擇電動機
根據(jù)數(shù)據(jù)要求，選擇三相異步電動機。額定功率要分析和計算之后再確定，因此電動機的型號還有待商榷。
2.3.2 傳動系統(tǒng)方案的擬定
根據(jù)系統(tǒng)的工作情況，以及需實現(xiàn)的系統(tǒng)總傳動比為參考，因此選擇了履帶傳送。一級圓錐齒輪兩部分傳動系統(tǒng)，作為該機器的傳動系統(tǒng)。
2.3.3 運動簡圖
上文已經(jīng)選擇了對去核機而言主要的系統(tǒng)：兩個執(zhí)行機構組成的機械傳動系統(tǒng)。由此為根據(jù)，畫出圖2.2 機械運動簡圖。由圖可以清楚的知道大棗去核機的工作原理：電動機提供動力，由于帶輪可以起到減速作用，經(jīng)過降速后，使執(zhí)行機構開始工作（擺動從動件圓柱凸輪、間歇運動機構），使沖針配合旋轉盤間歇運動。當大棗去核機開始工作時，沖針被擺動的從動件帶動往下運動，沖針對大棗進行去核。簡稱工作行程。F是工作阻力，是常數(shù)。沖針往上運動的時候是空回行程，沒有任何工作阻力。在這個行程中，帶輪帶動圓錐齒輪。圓錐齒輪再帶動槽輪機構。槽輪機構帶動工作臺旋轉，這是一次進給運動。包括送料，使沖針可以連續(xù)沖核，落棗。
圖2-3 運動簡圖
3 傳動裝置總體設計
3.1電動機的選擇
按照去核機的工作要求。本文采用Y(IP44)系列的三相異步電動機。這種電動機的優(yōu)點有效率高，低能耗，基本無噪音等優(yōu)良性能。同時小的體型方便維護。它的結構為臥室封閉。
3.1.1確定電動機
（1）沖核的沖針，輸出功率的確定。
根據(jù)已知的數(shù)據(jù)，通過實驗以及查閱資料可以得到如下數(shù)據(jù)：F=2500N，假設沖針沖核的速度是0.7m/s。經(jīng)過計算可得到?jīng)_針輸出的PW=1.77KW
（2） 額定功率
電動機的輸出功率即為額定功率。也稱為容量大小。
(3-1)
傳動裝置總效率：
(3-2)
式中： 為V帶傳送效率；
為滾子軸傳送效率；
為錐齒輪傳動效率；
=0.95 為錐齒輪輪傳動效率；
= 0.89 為槽輪摩擦傳動
所以：
(3-3)
（3）額定功率P
選取額定功率P=3KW
3.1.2 電動機轉速
為了便于選擇合適轉速的電動機，我們可以事先推算轉速大致范圍。V帶輪一般傳動比i=2~5左右。因此電動機的轉速可以選擇的范圍大致為284~780m/s。因此轉速為750m/s的電動機符合要求。
表3.1 Y132S-8電動機性能
電動機型號
額定功率（KW）電動機同步轉速（r/min）電動機滿載轉速（r/min）傳動置傳動比
Y132S-8
3 750 710 7
3.2 確定傳動比
總傳動比i=7
3.3 傳動裝置的動力參數(shù)
3.3.1 各軸轉速
電動機主軸轉速是：
3.3.2 輸入功率
3.3.3 各軸轉矩
4 傳動零件的設計計算
4.1 普通V帶傳動
（1）確定功率：
工作情況系數(shù)取，因此
(4-1)
（2）選取V帶型號
根據(jù)Pca、確定選用A型。
確定基準半徑：
經(jīng)查詢，可以選取主動輪的基準半徑
，則
根據(jù)公式，可以確定從動輪的基準半徑Rr2
,則
按照式子8.13驗算V帶的傳動速度：
V=2.97m/s~30m/s
所以這個速度適合
（3）確定窄V帶基準數(shù)據(jù)
由上述計算可知：
(4-2)
初步確定窄V帶的中心距
計算V帶的基準長度：
可以確定所需V帶的基準長：
Ld=2000mm
計算實際操作時候的中心距a
a=650-46=604
（4）驗算主動輪
輪上面的包角
因此可以判定包角大小合適。
（5）窄V帶根數(shù)
由式上述計算可知
由于
查機械設計（第九版）表8-5可以得出
還可以得到Kɑ=0.92，KL=1.03
可以得出Z=2.7 取Z=3
則可以得出結論：窄V帶的數(shù)目確定為3。
（6）預緊力F0
由8.27可以得知F0=500 由表8.3可知q=0.1kg/m，因此F0=500
（7）計算軸向壓力FP
由式8.28得：
(4-3)
（8）結構設計
因為帶輪的d≤500mm，腹板式結構更加適合。零件圖如圖4-1：
圖4-1 帶輪
4.2直齒錐齒輪的傳動設計
4.2.1 齒輪的選擇
（1）按照上文演示的系統(tǒng)傳動方案，應采用直齒齒輪。
（2）精度為7級。
（3）材料：兩個齒輪的材質都是，經(jīng)過調制處理的45鋼。硬度是240HBS。
（4）齒輪齒數(shù)：
（5）分度圓錐角：
4.2.2 齒面強度
根據(jù)公式可計算：
（1） 選取載荷系數(shù)Kt=1.6
（2） 齒輪轉矩計算
(4-4)
（3） 齒寬系數(shù)，由書本可知，此系數(shù)一般為0.25~0.35
（4） 從機械設計第九版的表10-6中可查得材料的彈性系數(shù)
（5） 由圖10-21可以查出齒輪齒面硬度。接觸疲勞強度的極限值δHim=550Mpa
（6） 根據(jù)式子10-12 可以通過計算，確定應力循環(huán)了幾次。
(4-5)
（7） 由圖10-18可以得出齒面的接觸疲勞。壽命系數(shù)KHN1=KHN2=0.98
（8） 計算接觸疲勞。許用應力。
失效概率可取1%。安全系數(shù)S=1。由公式10-12可以得出：
δ1=0.98x550Mpa=539Mpa
（9） 計算齒寬
(4-6)
（10） 載荷技術的計算
由上述計算可以知道，v=1.195m/s,精度為7級。動載荷系數(shù)可以從圖10-8查到。從一級精度線可直觀得出：KV=1.16。得到的載荷分配系數(shù) KHa=KFa=1
通過查表，我們可以確定使用系數(shù)Ka=1,軸承系數(shù)
齒輪之間的載荷分布系數(shù)
載荷系數(shù)可以通過上述式子得出：
得到實際正常工作時候，齒輪之間的載荷系數(shù)。對求出的分度圓進行校正。
（11） 模數(shù)計算
4.2.3 齒根彎曲疲勞強度
查閱書本機械設計第九版，可以得到如下計算疲勞強度的公式：
(4-7)
求出該公式里各項數(shù)據(jù)的精確值：
（1） 由公式可知。這兩個齒輪的彎曲疲勞強度的極限值。
（2） 除此之外，可以得出齒輪彎曲疲勞的使用壽命系數(shù)是
（3） 需用應力的計算：
已知安全系數(shù)S=1.4,對彎曲疲勞而言，可以根據(jù)公式得到：
(4-8)
（4） 動載荷系數(shù)的計算
(4-9)
（5） 當量齒數(shù)的計算
（6） 齒形系數(shù)：
齒形系數(shù)可以采用插值計算法。應力校正的系數(shù)也可以用這個計算方法。
因此可以得出
因此可以得出
（7） 設計計算
(4-10)
(4-11)
根據(jù)計算結果顯示，可以得出結論：齒根彎曲疲勞強度的模數(shù)，比計算得來的齒接觸疲勞強度的模數(shù)m要小。模數(shù)m主要取決于承載力多少，因此彎曲強度的大小十分關鍵。但是齒面接觸。疲勞強度與其他因素無關，只被齒輪的直徑左右。因此取計算疲勞強度所得到的模數(shù)4.5，根據(jù)接觸強度的一系列計算。得出的分度圓?？梢缘玫阶罱K結果：即為齒數(shù)：
4.2.4 幾何尺寸
（1）分度圓直徑
（2） 齒輪寬度
4.2.5 零件圖
相交軸與相錯軸之間的運動傳遞，用錐齒輪來實現(xiàn)。按類型可以分為：直齒、斜齒、曲線齒。
由于齒輪齒頂圓的半徑大于75mm，小于250mm，所以應當選擇錐齒輪。并且為腹板式結構的鍛造錐齒輪。其零件圖如圖所示4-2：
圖4-2 齒輪
4.3 聯(lián)軸器
4.3.1聯(lián)軸器的類別與選擇
（1）類型選擇
由于進行沖棗的機械系統(tǒng)和減速器在兩個不同的底座上，傳遞的轉矩很大，而且本身還有使軸線。作偏移補償?shù)囊?。綜上幾種原因，選擇齒式聯(lián)軸器。
（2）型號選擇
根據(jù)所查的資料顯示中，可以知道GICL1型的聯(lián)軸器為鼓齒形。其公稱轉矩可達800N·m，一般的輸出轉速7100r/min。軸的直徑在16~38區(qū)間內。因此十分適用。
5 執(zhí)行機構
5.1 沖壓機構
5.1.1選擇沖壓機構
對大棗去核機而言，可以實現(xiàn)直線往復運動的各種機構中，根據(jù)上文確定的傳動方案，選擇擺動從動件圓柱凸輪機構。圖5-1為該機構的結構圖。
1-上端蓋 2-凸輪機外殼 3-擺桿 4-凸輪軸 5-螺栓 6-軸承 7-下端蓋 8-機架
圖5-1 擺動從動件圓柱凸輪機構
5.1.2確定中心距
如圖5-1，將此圓柱凸輪機構，把滾子做的擺動運動做了簡化之后的運動圖。擺動從動件的軸線A。與凸輪軸線00之間垂直方向上的最短距離，就是該擺動件。圓柱凸輪機構所要求的的中心距a。擺動從動件在運動方向上有兩個極限位。分別是AB1和AB3。中間位置是AB2。令B1B3//00，CD=DB2。
可得出：
（5-1）
即：
（5-2）
式子中：
a:凸輪機構中心距；
L:擺動從動件的長度；
:擺動從動件擺角的極限值
整體的結構確定了數(shù)值。即ψmax=90°。L=60mm
圖5-2 擺動從動件運動簡圖
5.1.3 運動規(guī)律
前文已經(jīng)選擇的設計方法是解析法。對于圓柱凸輪。要設計輪廓線，就要先從建立解析式做起。
（5-3）
其中： ψ:擺動從動件的擺角;
φ:圓柱凸輪的轉角。
去核機的去核過程，對從動件的擺動要求很嚴格。否則可能出現(xiàn)去核不成功的情況。因此在選擇的時候。優(yōu)先考慮滿足擺角。
選擇擺動。從動件的基本準則。
（1） 沒有嚴格要求從動件的運動規(guī)律。僅靠從動件的擺動有一定角度。就可以完成運動。應該選用簡單的。便于加工的幾何曲線。如圓弧以及圓弧直線。來作為輪廓線。
（2） 對于擺角有嚴格的規(guī)律要求。應該優(yōu)先考慮擺動幅度的要求。然后再去分析角速度等其他參數(shù)。
（3） 對于高速運轉的圓柱凸輪。在分析從動件。運動規(guī)律的時候，先從動力特性入手。否則慣性力太大造成隱患。下表是幾種常見的擺動件。運動規(guī)律特性表：
運動規(guī)名稱
最大角速度
最大角加速度
應用
等速
1.00
∞
低速輕負載
改進等速（余弦）
1.22
7.68
低速重負荷
改進等速（正弦）
1.33
8.38
低速重負荷
等加速等減速
2.00
4.00
中速輕負荷
余弦加速度
1.57
4.93
中低速輕負荷
正弦加速度
2.00
6.28
中高速輕負荷
五次多項式
1.88
5.77
高速中負荷
改進正弦
1.76
5.33
中高速重負荷
改進梯形
2.00
4.89
高速輕負荷
表5-1運動特性對比表
本文的設計較為符合第五種運動規(guī)律。
5.2 槽輪機構
5.2.1 特點
槽輪機構又可以被稱為馬耳他機構。該機構主要由機架、撥盤等組成。正常工作時，有圓銷的撥盤勻速運轉，帶動有徑向槽的槽輪運動。由于轉盤是持續(xù)性的勻速運動，但經(jīng)過槽輪時，運動特性就變成了間歇運動。該機構組成比較簡單，傳動效率高、運動平穩(wěn)。這就是槽輪的特點。可以將做勻速運動的主動件運動，轉化為從動件所做的間歇運動。該機構有很多分類，如外嚙合槽輪、內嚙合槽輪以及球面槽輪等等。內嚙合槽輪中，撥盤的轉動方向于槽輪方向一致，外嚙合反之。球面槽輪機構可以用在相交的兩個軸之間，做間歇傳動。槽輪如圖5-3所示：
圖5-3槽輪機構
5.2.2 機構參數(shù)
（1）槽數(shù)的確定
按照要求，起始與終止點，槽輪的瞬時角速度的值為0。為了不使圓銷在運動過程中撞擊到槽，圓銷在進出槽的瞬間，槽的中心線應與運動方向一致。
（2）運動系數(shù)的計算
正常而言，機構的運動系數(shù)是大于零的，所以外槽徑的向槽數(shù)不得少于3個。沒有特殊情況，設計中應選用4~8的槽數(shù)。
（3）槽數(shù)的確定
由表2-1兩個執(zhí)行構件的運動循環(huán)可知：一次工作中槽輪轉過90o。旋轉盤的工作行程是270°到360°。
由已知可得：槽數(shù)的確定Z=4。
（4）圓銷數(shù)的確定
此式可以一定程度上反映n與Z的關系，根據(jù)機械設計教材（第九版），就外槽輪而言，槽數(shù)為4，圓銷一般為1~3。綜上，選擇n=1。
（5）根據(jù)結構尺寸與載荷情況，選擇中心距，圓銷半徑
（6）槽間角的確定
（7）圓銷中心回轉半徑
外圓半徑
（8）槽長的確定
因此
（9）動停比K的計算
運動系數(shù)為：
因此
（10） 結構確定
根據(jù)上述計算，可以確定槽輪精確的尺寸。
6軸類零件
6.1 軸Ⅰ的結構設計
6.1.1確定最小直徑
先按式6-1大致判斷該軸的最小直徑大小。該軸選用經(jīng)過調制處理的45鋼。
(6-1)
已知軸上需有兩個鍵槽在截面上，因此軸的直徑應該增大12%左右。
6.1.2 擬定軸上零件的裝配方案
大致裝配圖如下：
圖6-1 軸Ⅰ
軸上的各個零件的固定以及裝配詳見下表6-1：
表6-1 各零件的裝配方案及固定方式
6.1.3 軸各段尺寸的計算
（1）因為帶輪需軸向定位，因此需要右端留一段作軸肩，因此得2段的直徑。軸左端用于擋圈定位。因此可以得出擋圈直徑。帶輪與軸配合的轂孔長度，因為擋圈不可以壓在軸端面上，只可以壓帶輪。因此該段的長度應該比L稍短。
（2）滾動軸承的選擇。根據(jù)設計要求，軸承需要同時承受徑向力和軸向力的作用，因此圓錐滾子軸承比較適合。依據(jù)要求，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組、標準精度級的圓錐滾子軸承30309，其尺寸為。右端的滾動軸承是軸肩定位的，可以確定30309型軸承的定位軸肩高度，由此可得。
（3）取齒輪4處的直徑，齒輪的左端與左軸承用套筒定位，已知齒輪輪轂的寬度為52mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應略短于輪轂寬度，故取，齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度h一般取0.07～0.1d，取故，軸環(huán)高度。
（4）箱體內壁與齒輪之間的距離，，軸承端蓋的總寬度為23mm，取。目前已經(jīng)大致判斷了軸1上各部分的尺寸。
6.1.4 軸上零件的軸向定位
齒輪、帶輪和軸的周向定位均采用平鍵連接。平鍵截面鍵槽用鍵槽銑刀加工，長度為40mm。選擇齒輪輪轂與軸的配合為，適用于大轉矩，振動及沖擊、不經(jīng)常拆卸的配合。這樣以便于保證齒輪與軸配合具有良好的中型。同樣，帶輪與軸連接，選用平鍵為。帶輪與軸的配合為H7/m6。選用過渡配合，可以確保滾動軸承與軸的周向定位。因此選擇該軸的直徑尺寸公差值為。
6.1.5確定軸上的圓角和倒角尺寸
軸端倒角可以取1ⅹ45o，按直徑的大小由表15-2查取各段軸肩處的圓角半徑R。
6.1.6軸I強度校核
(1)齒輪上的力：
軸I扭矩：
(6-2)
(2)齒輪分度圓直徑：
圓周力：
徑向力：
軸向力：
(3)軸上載荷的計算
根據(jù)上述計算，得到軸各部分受力情況。進一步確定支點位置。對于選取的30309型號的軸承，根據(jù)資料可以知道?？梢缘玫胶喼Я旱妮S跨距：
由已知條件，帶輪拉力,在空間內任何力系的平衡條件：各種力對每個坐標軸的矩的代數(shù)和等于零，可得：
將軸系部件受到的空間力系分解為鉛垂面和水平力兩個平面力系如圖所示；其中，為通過另加轉矩而平移到指向軸線，圖a中的應該通過另加轉矩而平移到作用于軸線上，由力分析可知：
由鉛垂面，列平衡方程：
式子中負號說明假設方向與實際方向相反
由水平面，列方程：
代入已知數(shù)值得：
(4)計算危險截面的彎矩。
對于鉛垂面而言：
鉛垂面C的位置上有一個逆時針方向的外力偶M。所以在這個位置的彎矩數(shù)值突變。并且彎矩圖從左到右下降，下降的數(shù)值即為集中外力偶的大小。
C位置左邊的彎矩：
=（1229.8+2459.6）x（98+39）-4636.9x39=324608.7N·mm
C位置右邊的彎矩：
在截面D和B上彎矩數(shù)值為0
對于水平面而言：
C位置左邊的彎矩：
因此作用在C處總的彎矩：
在鉛垂面A處的彎矩為：
在水平面上，A處的彎矩為：
所以在A處的總彎矩為：
根據(jù)軸的計算簡圖及扭矩T=193690N?mm，繪制彎矩圖、扭矩圖如圖9所示。
(5)按彎扭合成應力校核軸的強度
進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩截面（危險截面A）的強度。
前已選定軸的材料為45鋼，調質處理，由表15-1查得。因此，故安全。
(6)精確校核軸I的疲勞強度
①段雖然鍵槽、軸肩及過度配合所引起的應力集中均將削弱軸的疲勞強度，但由于軸的最小直徑是按鈕轉強度為寬裕確定的，且在①段承受的彎矩也比較小，所以截面D，①段均無需校核。
從集中應力對軸的疲勞強度的影響來看，④段的左截面與右截面配合處引起的應力集中最嚴重；從受載的情況來看，④段的右截面不受扭矩作用，截面C上的應力最大。截面C上雖然應力最大，但應力集中不大，而且這里軸的直徑也比較大，故截面C也不必校核。顯然⑤段、⑥段與⑦段更不必校核，因為不承受扭矩作用，且承受的彎矩也比較小。因而只校核②段的右截面和③段的左截面。
校核3段的左截面：
抗彎截面系數(shù)
抗扭截面系數(shù)
3段的左截面彎矩M為：
截面的扭矩為
截面上的彎曲應力
截面扭轉切應力：
軸的材料為45鋼，調質處理。得
截面上由于軸肩而形成的理論應力集中系數(shù)以及可查，
由插值法可得到
又由附圖3-1得軸的材料敏性系數(shù)為：
因此有效集中系數(shù)
碳鋼的特性系數(shù)為：
取
取
于是可以得到下列安全數(shù)值：
2段的右截面
抗彎截面系數(shù)：
抗扭截面系數(shù)
彎矩和彎曲應力：
截面的扭矩為
扭轉切應力
一般取 因此得：
軸按照精車加工，表面系數(shù)為：
綜合系數(shù)：
因此軸在2段右截面的安全系數(shù)：
因此可以得出結論：軸在截面右側的強度符合要求。
6.2 滾動軸承的選擇及計算
6.2.1 求兩軸承受到的徑向載荷
根據(jù)上述初選的圓錐滾子軸承型號30309，已知該軸的額定動載荷C=108KN，額定靜載荷，要求連續(xù)工作5年（設每年按300個工作日計）則軸承的預期計算壽命：
由于上面已經(jīng)求出軸承的支反力
因此軸承收到的徑向載荷：
6.2.2 求兩之軸承的軸向力
已知該軸承， 因此
軸承的派生軸向力
因此軸承1是放松，軸承2是被壓緊。被放松軸承的軸向力是本身派生的力。被壓緊軸承的軸向力是出去上述力之外的其余各軸向力的代數(shù)和。
6.2.3 求軸承的當量動載荷
（1）當時
（2）當時
因為軸承有輕微沖擊，取
因此：
6.2.4驗算軸承壽命
因為 所以按照軸承1的受力大小驗算：
對于滾子軸承
因此滿足壽命要求。
圖6-1軸彎矩圖
圖6-2 軸受力簡圖
6.3 鍵聯(lián)接的選擇及校核計算
6.3.1 軸I帶輪與軸配合處鍵的選擇及校核計算
（1）類型的選擇
根據(jù)鍵連接的結構特點、使用要求和工作條件選擇圓頭（A型）鍵
（2）尺寸的選擇
由機械課程設計手冊表14-1查取鍵bⅹh=10mmⅹ8mm，因為軸轂寬B=55mm，為了減小應力集中，所以選擇鍵長L=50mm。
（3）強度驗算
按式6-1計算，：通過對大棗去核機的目的和要求來分析，提出了設計的大概思路
其中，
,
因為鍵在聯(lián)結處有輕微沖擊，取許用擠壓應力
因此這個鍵可以正常工作。
6.4潤滑與密封
6.4.1直齒圓錐齒輪傳動的潤滑
浸油潤滑適合低速運動的齒輪，因為齒輪的速度一般小于，所以采用該潤滑方式。為保證輪齒接觸的地方可以被充分潤滑，并且防止產(chǎn)生過大的油耗，齒輪傳動件不可浸入太深或者太淺的油箱。由機械設計手冊表查得圓錐齒輪的整個齒寬浸入油中，齒頂圓直徑與箱體內表面的距離應>30～50mm。
6.4.2密封
軸類零件在輸入或者輸出軸的外伸出，為了避免灰塵或者其他碎屑附著，導致軸承被腐蝕，或者磨損較為嚴重等問題。這些地方要求在端蓋軸孔內裝密封件。
由于軸的運動速度是為中、低速，并且結合工作環(huán)境和運作時候的條件，此處選用的是毛氈密封。
總結
本次大棗去核機的設計，是在代素梅老師的悉心指導下完成的。通過查閱各種資料，讓我不僅對原先學習的知識加以鞏固，更拓寬了我的眼界。讓我接觸到外國機械的發(fā)展歷史。大量的參考使我可以初步確立一般的設計步驟與規(guī)律。在結構設計階段，我把相關的課程課本復習了一遍。包括機械制圖、機械設計、材料力學、工程機械設計等等。理論知識與在洛陽實習時的實踐知識相結合，增強了我實際操作，分析問題并且尋求解決方法的能力。另外這次的畢業(yè)設計使我了解到在常規(guī)機械設計的基本階段：包括產(chǎn)品規(guī)劃、方案設計、詳細設計、改進設計等階段。同時在設計中，需要進行搜集資料、方案選擇、構型、參數(shù)尺寸的計算和優(yōu)化、繪圖和改進設計等工作。畢業(yè)設計的各個階段是相互聯(lián)系的，如機械設計中的計算部分，前后數(shù)據(jù)聯(lián)系密切，計算過程中常要調整參數(shù)、修改計算數(shù)據(jù)，因此要求計算時達到準確、清晰、完整。在設計中，零部件的結構尺寸不是完全由理論計算確定的，并不能作為零件的最終結構尺寸，還需要綜合考慮零件本身和整體部件的結構、工藝性、經(jīng)濟性以及標準化、系列化等要求。因為有很多外部因素可以影響零件的使用壽命，隨著設計的不斷完善，對于各方面的細節(jié)要考慮得更清晰。因此初步設計階段結束后，對不合理的機構要及時發(fā)現(xiàn)并改善。綜上，設計制造，不僅要涉及到計算，更要求精確繪圖，發(fā)現(xiàn)問題反復修改，使計算與繪圖相互彌補。與此同時在設計中要遵循標準化、系列化與通用化等原則，盡量多使用通用件，這樣不僅可以縮短設計的用時，而且生產(chǎn)上經(jīng)濟實惠，便于修理。最后在潤滑方法的選擇上也遵循通用化，經(jīng)濟適用的原則。
致謝
匆匆一別，已是四年，還記得剛進大學的那一天，轉眼已花開花謝。校園的櫻花開了幾遍，杏樹又結了幾次果，還沒有好好逛逛校園，心想就這樣結束了，心有不舍，但又是很無奈，時間終將逝去，如果重來一次，我一定會好好看看這個校園的吧，心中想到這些，便也不覺得寂寞了，可能這會是每個大四學子都會想到的問題吧。
原來畢業(yè)離我這么近，經(jīng)過最后一筆濃墨淡彩，我將離開這個四年都在的地方，踏上了一個未知的歸屬地，是烏托邦呢，還是地獄，你我都不可得知，在有限的時間里，畢設讓我的生活變得充實，這樣才有了真實的感覺，感覺到我在每天真實存在的生活著。
畢業(yè)設計也是我們大學生涯的最后一次考卷，在答題的過程中，我們鞏固了以前在課堂上接受到的知識，同時也學到了一些書本上肯定不能學到的知識，在這歷時幾個月設計過程中，我深刻體會到，自己的才疏學淺?！凹埳系脕斫K覺淺，絕知此事要躬行”，在最后的幾個月里，我發(fā)現(xiàn)了很多自己可以提高的地方。不僅是學識，還有心態(tài)。在以后的生活中，我也要記住這個畢設給我?guī)淼膶氋F經(jīng)驗。
本次設計中我首先要感謝代素梅老師，在整個過程中她給了我很大的幫助，在論文題目制定時，她首先肯定了我的題目大方向，同時悉心地教導我，從論文的結構到整體的設計，都給了十分重要的幫助。沒有她的教導，我不知道何時才能完成此次畢設。她每周都會給我們開會，逐個叮囑我們需要改動哪里，和我們談論設計的思路，自己的看法，交換自己的意見，詢問我們有疑惑的地方，老師真的幫了我好多，感謝老師，老師是我學習的榜樣。說實話，在做畢業(yè)設計的前期是非常迷茫的，中期是糾結的，后期是不安的，多虧了老師的授業(yè)解惑，悉心教導，讓我從這些消極情緒中走出來，全身心投入畢業(yè)設計中。如果沒有兩位導師，我的畢業(yè)設計過程不會這么順利，結果不會這么好，導師在這三個月中對我的幫助讓我感動甚深，受益匪淺，正因為你的這些高尚的品質，讓我在這次的畢業(yè)設計過程中受益頗多，樂在其中。你們就是我人生路上的一個導向標，好比干涸的探險者找到了一方綠洲。既滋潤身心的同時又帶我走出了險境。
同時我也要感謝我們219的舍友們，四年時光，一起嬉笑，一起打鬧，我想在我離開這所學校的時候，我是充實的，富裕的，腦中有你們的身影，耳畔還回蕩著你們的聲音。大學四年的舍友，初見你們，大家一臉靦腆到如今無話不談，每個人都是小仙女，都熟知互相的脾氣，沒有形象，你們也是我一筆不可代替的瑰寶，四年的辛酸苦楚，輝煌榮耀，可能只有我們知道吧，一起上課，一起考級，一起做課設，一起做畢設，大家為了一個良好的目標一起努力，一起創(chuàng)造良好的休息空間，勞逸結合，擁有了相對較高的工作效率，在我有困難的時候耐心地幫助我?？赡苄腋Ｒ簿湍^于此了吧。在我迷茫的時候給我正能量，你們的幫助，使我大學四年的回憶都是美好的。念念不忘，必有回響。
我也要感謝我的父母，將我辛辛苦苦養(yǎng)育，幼年時，尊尊教誨，銘記于心，青年時，助我上學，將滿腔愛意傾注與我，祈我無病無災，快樂長大，再無煩惱，忙了大半輩子，又將我送入大學，念我學業(yè)更精，不為生活所困，父母的愛含蓄溫柔，他們只盼你們生活的好，毫無怨言，所以父母在，不遠游，游必有方。
還要感謝母校徐州工程學院，四年的相處與陪伴，“格物致知，敬業(yè)樂群”這八字校訓，我會永遠記在心中！最后感謝各位老師百忙之中，閱讀我的論文并參加答辯，謝謝！
這次大棗去核機的設計，讓我學習了更多關于機械傳動系統(tǒng)的基本知識，設計遵循什么原則，進而再一次深入了解了各個機構之間的相互聯(lián)系，相互配合，這也會是一次難忘的經(jīng)驗。大學的設計年年都有，每年都在吸收新的養(yǎng)分，對于我們來說，雖然我們可能還沒完全掌握，但在今后的生產(chǎn)實踐工作中無疑是個里程碑，是具有紀念意義的，同時也會為今后的工作積累了一定的經(jīng)驗。所以這是一次很重要的設計，意義巨大。
再多的感謝也表達不了我此時內心的激動，對于那些給過我?guī)椭娜藗?，那怕可能只是一個匆匆的過客，為打過照面，對我來說都是春風般的存在，謝謝你們！
參考文獻
【1】李銀,8款大棗系列食品加工技術[J].農村新技術, 2011(24):1-4.
【2】楊莉玲,李忠新,劉佳等,6Q-600型大棗去核機[J].農機化, 2011(4).
【3】劉潤平,山西省大棗加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展探討[J].經(jīng)濟師，2011(3).
【4】黃靖遠,機械設計學[M],機械設計出版社,1997.
【5】王群,邵長發(fā),水果去核機械的現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].包裝與食品機械,1993(3).
【6】彭三河,大棗去核裝置的設計[J].包裝與食品機械,2005,23(4).
【7】陳芳,中心定位式山楂去核機的設計[J].農機與食品機械,1997(5).
【8】王小玉,全自動大棗加工設備[J].大眾商務,2005(7).
【9】郭福則,大棗加工產(chǎn)品的加工工藝[J].包裝與食品機械,2004(5)
【10】薛志偉,周茂林,軒轅貢棗制作研究：紅棗加工系列產(chǎn)品研制[J],延安大學學報：自然科學版1994(2)
【11】王在政,全自動大棗去核機中國專利,中國,