購買設(shè)計(jì)請充值后下載，，資源目錄下的文件所見即所得，都可以點(diǎn)開預(yù)覽，，資料完整，充值下載可得到資源目錄里的所有文件。。?！咀ⅰ浚篸wg后綴為CAD圖紙，doc,docx為WORD文檔，原稿無水印，可編輯。。。具體請見文件預(yù)覽，有不明白之處，可咨詢QQ:12401814

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文文獻(xiàn)翻譯 題目對(duì)輸送機(jī)用于食品輸送系統(tǒng)的調(diào)查設(shè)計(jì)和制造 專 業(yè) 名 稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 078105301 學(xué) 生 姓 名 呂途 指 導(dǎo) 教 師 于斐 填 表 日 期 2011 年 04 月 09 日 對(duì)輸送機(jī)用于食品輸送系統(tǒng)的調(diào)查設(shè)計(jì)和制造 S.H. Masood · B. Abbas · E. Shayan · A. Kara 收稿日期：2003年3月29日/接受日期：2003年6月21日/線上發(fā)表于：2004年6月23日?施普林格出版社倫敦有限公司2004 摘要:本文介紹食品飲料行業(yè)的研究調(diào)查結(jié)果和進(jìn)行開發(fā)的方法技術(shù)，在設(shè)計(jì)制造和使用的系統(tǒng)裝配機(jī)械輸送中縮短時(shí)間和成本。該輸送機(jī)部件在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)材料的基礎(chǔ)上改進(jìn)技術(shù)來最小化零部件和成本，利用裝配設(shè)計(jì)和制造的設(shè)計(jì)規(guī)則。最終獲得一個(gè)測試驗(yàn)證了改良技術(shù)的傳送系統(tǒng)。相比傳統(tǒng)的方法整體材料成本下降了19％，整體組裝成本降低20％。 關(guān)鍵詞:裝配 降低成本 設(shè)計(jì) DFA DFM 機(jī)械輸送機(jī) 1引言 食品和飲料業(yè)中使用的輸送系統(tǒng)是高度自動(dòng)化定制結(jié)構(gòu)部件組成的，并進(jìn)行線路設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，如食品箱，飲料瓶，罐快速組裝生產(chǎn)。大部分飲料食品的加工包裝涉及到組裝業(yè)務(wù)持續(xù)經(jīng)營情況，瓶或罐需移動(dòng)或控制的速度。它們的移動(dòng)需要高效率和可靠的機(jī)械輸送機(jī)，從哪個(gè)范圍的類型到地板鑲嵌鏈子、路輾或者皮帶傳動(dòng)的輸送機(jī)系統(tǒng)的類型。 近年來，巨大的機(jī)械壓力輸送系統(tǒng)向客戶提供低成本而高效率的輸送機(jī)，制造商傾向?qū)彶槠淠壳暗脑O(shè)計(jì)和裝配方法，看看另一種制造手段，可靠的輸送機(jī)為他們的客戶提供更經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)。目前，大多數(shù)材料處理設(shè)備，包括硬件和軟件，成本高，安裝和維護(hù)不靈活[1]。輸送機(jī)是固定的地點(diǎn)和傳送帶有條件地根據(jù)自身的同步速度，使得任何輸送系統(tǒng)非常困難和昂貴。在今天徹底變化的工業(yè)市場，有需要實(shí)施新的制造策略，新系統(tǒng)業(yè)務(wù)概念和新的系統(tǒng)控制軟件和硬件開發(fā)的概念，即可以應(yīng)用于材料設(shè)計(jì)的，靈活的新一代開放處理系統(tǒng)[2]。侯和巒琪兩人提出了一種新的模塊化和可重構(gòu)的二維和三維輸送系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)開放的可重構(gòu)軟件體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上的CIM - OSA的（開放系統(tǒng)）模型。據(jù)指出，在飲料行業(yè)研究領(lǐng)域的改善輸送系統(tǒng)中使用的是非常有限的。大多數(shù)已發(fā)表的研究是針對(duì)提高系統(tǒng)的運(yùn)行輸送機(jī)一體化系統(tǒng)和高度復(fù)雜的軟件和硬件。 本文提出的研究調(diào)查是旨在改善目前的技術(shù)和實(shí)踐中使用的設(shè)計(jì)，制造和裝配式鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械，以降低制造所需的時(shí)間和輸送成本等。部分應(yīng)用并行工程的概念和幾個(gè)重要的輸送機(jī)制造的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)組裝[4，5]，為它們的功能進(jìn)行了研究。材料的適用性，強(qiáng)度準(zhǔn)則，成本和裝配用于在整個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)。關(guān)鍵部件進(jìn)行了修改和重新設(shè)計(jì)新的形狀和幾何形狀，材料和一些新的。改進(jìn)后的設(shè)計(jì)方法和部分新功能進(jìn)行了核實(shí)。輸送機(jī)上測試新的考驗(yàn)輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)，制造和組裝使用新的改進(jìn)的部分。 2 制造和裝配的設(shè)計(jì)（DFMA） 近年來，研究關(guān)于在圖紙面積上和設(shè)計(jì)制造，已成為非常有用的方法，為了產(chǎn)業(yè)，必須考慮改善其設(shè)施和制造業(yè)。然而，沒有足夠的相關(guān)工作做了特別的研究，輸送配件的設(shè)計(jì)在方法問題上越來越多的傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和重新繪制的工程設(shè)計(jì)輸送機(jī)的基礎(chǔ)。大量的論文已發(fā)表有相關(guān)的問題進(jìn)行調(diào)查DFMA和應(yīng)用各種方法，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的結(jié)果，證明，有效率和有效的公司根據(jù)成本調(diào)查的。 DFMA知識(shí)的主要分類，可確定為：（1）一般準(zhǔn)則，（2）公司特定的最佳實(shí)踐（3）具體過程和或資源的困難。其中設(shè)計(jì)人員應(yīng)該知道,一般準(zhǔn)則是指普遍適用的規(guī)則的，涉及到制造業(yè)領(lǐng)域。下面已經(jīng)編制準(zhǔn)則對(duì)于DFM的清單 [6]. l 設(shè)計(jì)最低數(shù)量的零件 l 開發(fā)一個(gè)模塊化設(shè)計(jì) l 盡量減少部件的變化 l 設(shè)計(jì)部件是多功能 l 為多用途設(shè)計(jì)零件 l 為簡化設(shè)計(jì)，零件制造 l 避免單獨(dú)緊固件 l 最大化遵守：為簡化設(shè)計(jì)，裝配 l 盡量減少處理：處理演示設(shè)計(jì) l 評(píng)估裝配方法 l 消除調(diào)整 l 避免彈性元件：他們是難以操作 l 已知部分功能的使用 l 允許零件的最大的不容忍現(xiàn)象 l 使用已知的和經(jīng)過驗(yàn)證的廠商和供應(yīng)商 l 在強(qiáng)制降級(jí)的值使用部分無邊際過度緊張 l 盡量減少部件 l 著中標(biāo)準(zhǔn)化 l 使用最簡單的操作 l 已知使用行動(dòng)能力 l 盡量減少設(shè)置和干預(yù) l 分批承接的工程變更 這些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則應(yīng)被看作是最優(yōu)的“建議”。他們通常會(huì)導(dǎo)致高品質(zhì)，低成本的設(shè)計(jì)和制造。有時(shí)必須作出妥協(xié)，當(dāng)然。在這種情況下，如果一個(gè)準(zhǔn)則替代違背了市場營銷或性能要求，下一個(gè)最好應(yīng)選擇[7]。 公司具體的最佳實(shí)踐是指在內(nèi)部設(shè)計(jì)規(guī)則。公司的開發(fā)，通常在一個(gè)較長時(shí)期，而設(shè)計(jì)者將堅(jiān)持自己的信念。這些設(shè)計(jì)規(guī)則，確定由該公司為促進(jìn)特定工藝和設(shè)計(jì)決定，以全面提高質(zhì)量和效益之間的關(guān)系通過承認(rèn)。公司使用的培訓(xùn)等指導(dǎo)方針的一部分給予設(shè)計(jì)師或維修產(chǎn)品的手工裝配需要相當(dāng)數(shù)量的。注意這些方法大部分是定量善于要么被快速方便地啟動(dòng)或更加正式和。例如，準(zhǔn)則由Boothroyd和杜赫斯特[8 DFA的]就被視為是定量化，系統(tǒng)化。鑒于DFM指導(dǎo)方針，這僅僅是從經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)法則推導(dǎo)，更不正式的定性和[9]。 Fig. 1. Layout of conveyor system for labelling plasic bottles 3 傳統(tǒng)的輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造輸送機(jī)是一個(gè)非常復(fù)雜和耗時(shí)的過程。由于每種輸送系統(tǒng)是一種特制的產(chǎn)品，每個(gè)項(xiàng)目都有各個(gè)不同的項(xiàng)目規(guī)模，產(chǎn)品和布局。該產(chǎn)品系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是根據(jù)客戶的要求和明確說明.此外，系統(tǒng)布局應(yīng)適應(yīng)公司提供的空間。在修訂過程中的輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)布局，可以采取包括從幾天到幾個(gè)月，或在某些情況下的幾年。一個(gè)適宜的最低成本和最大限度滿足客戶的要求是最有可能得到批準(zhǔn)。 圖1顯示了一條生產(chǎn)線，示意圖中是一個(gè)典型的輸送系統(tǒng)中安裝使用的塑料瓶的標(biāo)簽。輸送系統(tǒng)的不同部分被確定具體的技術(shù)名稱，它通常用在類似的工業(yè)應(yīng)用。該“singlizer”一節(jié)使產(chǎn)品形成一個(gè)小巷里從多個(gè)。在“減速表”降低產(chǎn)品的速度，一旦退出從填料，貼標(biāo)機(jī)等的“流量”部分用于處理與保持高速，例如，填料，貼標(biāo)機(jī)等的“轉(zhuǎn)移表”轉(zhuǎn)移的方向，產(chǎn)品流通。各節(jié)的目的，因此，這些不同的輸送機(jī)控制加工機(jī)產(chǎn)品流經(jīng)不同。 一個(gè)典型的機(jī)械輸送系統(tǒng)應(yīng)用用于食品和飲料包含超過200機(jī)械及零件根據(jù)系統(tǒng)的大小。體系中的一些共同輸送的重要組成部分，但可以統(tǒng)一的，積累到家庭側(cè)架，間隔棒，端板，蓋板，彎板內(nèi)，外彎板，彎軌和軸（驅(qū)動(dòng)器，尾部和奴隸）。零件的大小和數(shù)量，這些根據(jù)所輸送機(jī)的長度和數(shù)量節(jié)軌道相應(yīng)的寬度和鏈類型的需要。存在的問題和缺點(diǎn)在目前的設(shè)計(jì)，制造和裝配輸送機(jī)械是多方面的，但包括： l 對(duì)一些部件的設(shè)計(jì) l 一些部件成本高 l 在裝配的/維修時(shí)間長 l 使用非標(biāo)件 4 區(qū)改善 為了確定該地區(qū)的主要輸送機(jī)零件。進(jìn)行成本分析，降低材料的成本和一切勞動(dòng)，以估計(jì)這種百分比在相對(duì)于總成本的所有各部分的成本。分析這樣做的目的是找出關(guān)鍵部件，主要負(fù)責(zé)零部件的成本增加了輸送機(jī)等調(diào)查手段，從而為降低成本。 表1顯示了輸送系統(tǒng)的成本分析50節(jié)。分析結(jié)果顯示，12件在15個(gè)構(gòu)成79％的成本降低總材料成本的，在輸送系統(tǒng)進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)計(jì)是可能的。在這些，確定了7個(gè)部分，如表1星號(hào)的關(guān)鍵部分一（表現(xiàn)出）構(gòu)成的最大數(shù)量的元件數(shù)量和成本，包括材料71％以上的整體。其中，三個(gè)組成部分（腿組，側(cè)架和支持渠道）被發(fā)現(xiàn)50％的費(fèi)用占了總輸送材料。其中一名12件詳細(xì)分析每進(jìn)行審議大會(huì)的各項(xiàng)原則并行設(shè)計(jì)工程，設(shè)計(jì)和制造，以及一個(gè)新的改進(jìn)設(shè)計(jì)，開發(fā)的每一個(gè)案件[10]。組件的主要設(shè)計(jì)改進(jìn)的細(xì)節(jié)部分選定如下。 5 重新設(shè)計(jì)一套裝配小腿 在輸送系統(tǒng)中，安裝在腿的側(cè)架，是以保持整個(gè)輸送系統(tǒng)離地?，F(xiàn)有輸送工作設(shè)計(jì)的腿費(fèi)用昂貴。他們有關(guān)于穩(wěn)定方面的問題，并導(dǎo)致交貨延誤研究。該延遲時(shí)間通常是由一些對(duì)供應(yīng)商的零部件來自海外尚未到位。在輸送中雙腿所需最關(guān)鍵的規(guī)格是： l 輸送帶負(fù)荷強(qiáng)度足夠 l 穩(wěn)固 l 易于組裝 l 好的靈活性（調(diào)整高度） 圖2表示輸送站所有設(shè)計(jì)的零件現(xiàn)有的。這表明數(shù)字是一部分腿數(shù)字表2中描述，這也顯示了一套完整的分類，以組建一個(gè)完整的成本分析與所需時(shí)間的勞動(dòng)?，F(xiàn)行體制包括塑料腿腿從海外訂購括號(hào)，不銹鋼管腿，這是圖切割成指定大小，腿管塑料調(diào)整，這是在管腿夾到底部，如圖所示。 2。片，這是大小切成正方形，鉆孔和焊接管的腿交叉角螺栓支撐板，以支持和后盾腿支架螺栓。 2＃表中反映出的零件數(shù)目的每個(gè)部件和組件的數(shù)量是設(shè)計(jì)消費(fèi)的腿在每一部分。對(duì)于許多客戶通過幾年常見的投訴舉報(bào)公司已經(jīng)改進(jìn)使用了這種設(shè)計(jì)，但其中一個(gè)是腿部的不穩(wěn)定。 從初步調(diào)查后，很明顯，該圖連接之間的不銹鋼管和塑料腳支架（第一部分和第三部分。二）未嚴(yán)格不夠。這些部件的連接的只是一個(gè)6毫米的螺栓。有時(shí)，當(dāng)輸送系統(tǒng)進(jìn)行完整的產(chǎn)品負(fù)載，有人指出，在輸送的腿，造成不穩(wěn)定的機(jī)械振動(dòng)。一個(gè)主要的原因，這是由于在3月底單螺栓連接各表耳部分和第7部分。該輸送機(jī)被認(rèn)為是穩(wěn)定的關(guān)鍵問題，并要求立即整改，以滿足客戶的期望。 考慮到設(shè)計(jì)問題，對(duì)現(xiàn)有客戶喜好的輸送腿，開發(fā)一輸送腿的新設(shè)計(jì)。一般來說，穩(wěn)定和腿部力量的被視為點(diǎn)通車的主要標(biāo)準(zhǔn)，在新設(shè)計(jì)的改進(jìn)建議，但其他的考慮是最小化的設(shè)計(jì)簡潔，集會(huì)在海外部分緩解。圖3顯示了，腿裝配新設(shè)計(jì)的輸送的，而附表三則顯示的說明和各部分的成本。 Fig. 2. Existing leg design assembly with part names shown in Table 1 Fig. 3. New design for leg assembly with part names in Table 3 圖3顯示，新設(shè)計(jì)腿只包含5至8個(gè)輸送機(jī)的主要部件。在舊的設(shè)計(jì)，塑料腿支架，腿管塑料管的調(diào)整和腿是最昂貴的項(xiàng)目向大會(huì)占72％的腿部的成本。在新的設(shè)計(jì)方案，這些地方已經(jīng)取代不銹鋼的角度和新的塑料腿調(diào)整減少了近50％，裝配成本的腿。因此，在小腿部分的總數(shù)已經(jīng)減少19至15日，每站的總安裝成本降低了55美元的新設(shè)計(jì)。 新的輸送站的設(shè)計(jì)，測試時(shí)，發(fā)現(xiàn)更安全和穩(wěn)定的設(shè)計(jì)，比舊的。 1消除零件編號(hào)和5歲的輸送機(jī)設(shè)計(jì)，使新的設(shè)計(jì)更穩(wěn)定和僵化。此外，設(shè)計(jì)寬度交叉支撐，也增加了兩個(gè)螺栓安裝，而不是老一英寸這提供了整個(gè)輸送站安裝額外的力量。 6 重新設(shè)計(jì)的側(cè)架 側(cè)架是輸送系統(tǒng)的主要部件，提供輸送機(jī)和幾乎所有的安裝部分。側(cè)架也將有一個(gè)剛性的力量，提供支持所有的負(fù)載進(jìn)行輸送。它也容納輸送配件為大會(huì)所有關(guān)聯(lián)的。側(cè)架設(shè)計(jì)的關(guān)鍵考慮因素是： l 側(cè)架（深度尺寸） l 強(qiáng)度的材料 l 易于裝配 l 易于制造 圖4顯示了側(cè)架尺寸和參數(shù)。側(cè)架設(shè)計(jì)用于現(xiàn)有似乎是合理的深度的大?。ǔ叽鐖D的H。4）。從最初的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)該圖之間的間隔距離，并返回軸桿洞（尺寸的G和F。四）可以減少，因?yàn)橛幸恍┎槐匾膬蓚€(gè)組成部分之間的差距。重要的一點(diǎn)，檢查前重新設(shè)計(jì)參數(shù)，以確保將那些經(jīng)過兩個(gè)緊密，返回連鎖店將趕不上間隔欄，而輸送機(jī)運(yùn)行。設(shè)計(jì)模型是新的側(cè)架民航處開出，以確保所有的規(guī)格是健全和部分放置在適合的位置，以檢查和許可。使用框架的設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)制造了新的一面對(duì)稱，使其適用于所有類型的側(cè)架。這一變化預(yù)計(jì)將減少邊尺寸鏈框架的各種規(guī)模的顯著。 Fig. 4. Side frame dimensions 表4顯示了一個(gè)比較舊的設(shè)計(jì)尺寸和新設(shè)計(jì)的側(cè)架為同一鏈條的類型。據(jù)指出，總體規(guī)模（深度輸送機(jī)）的生產(chǎn)已經(jīng)減少），從而使儲(chǔ)蓄42毫米不銹鋼側(cè)面由199二百四十一毫米每到毫米（尺寸H牌照的時(shí)間表。因此，從不銹鋼板1500 × 3000毫米，舊設(shè)計(jì)參數(shù)只允許6個(gè)3米長的側(cè)架，但與新的設(shè)計(jì)參數(shù)現(xiàn)在有可能產(chǎn)生同樣的紙張尺寸7側(cè)架的3米長的。該材料使用量的幀側(cè)也進(jìn)行了審查作進(jìn)一步調(diào)查。據(jù)估計(jì)，約有55％的輸送系統(tǒng)的總費(fèi)用是花在材料。目前框架材料用于一邊是2.5毫米厚的不銹鋼食品級(jí)304。目前，有一個(gè)選擇，因?yàn)槠渌牧险J(rèn)為可以在市場上與其他被厚度可能。為此，一撓度進(jìn)行了分析估計(jì)，如果有任何其他類型的合適的材料，以取代現(xiàn)有的材料，以便它不會(huì)失敗的強(qiáng)度準(zhǔn)則。 6.1 側(cè)架撓度分析 圖5顯示確定偏轉(zhuǎn)新框架方面的條件不同載荷下的X和Y方向的實(shí)驗(yàn)裝置通過。使用新的設(shè)計(jì)參數(shù)的框架集制造，被調(diào)查方側(cè)架的偏轉(zhuǎn)上1.6毫米厚的不銹鋼。阿方條架螺栓與墊片是酒吧和回報(bào)軸實(shí)驗(yàn)測試與組裝的。為偏轉(zhuǎn)的結(jié)果，得到了運(yùn)用液壓機(jī)上的可變負(fù)載側(cè)架條通過。如圖所示。 5，撓度測量儀是垂直放置（Y）和水平（X）軸來衡量任何閱讀觀察到側(cè)框。上應(yīng)用的負(fù)載側(cè)架通過向下方向液壓機(jī)英寸的側(cè)架是站在支持由同一位置的腿架安裝在一邊。 三個(gè)實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行的是四，六，八節(jié)軌道輸送機(jī)，觀察大負(fù)荷下的任何異常。在加載應(yīng)用在實(shí)驗(yàn)輸送部分超過估計(jì)，并在實(shí)際應(yīng)用更高的系統(tǒng)比實(shí)際輸送負(fù)荷條件。該輸送機(jī)通常設(shè)計(jì)行業(yè)負(fù)荷下進(jìn)行，每1噸米飲料工業(yè)應(yīng)用在食品和。應(yīng)用負(fù)載的目的是要估計(jì)的大框架下高負(fù)荷點(diǎn)撓度側(cè)。圖6和圖7顯示，分別是6首曲目結(jié)果4軌跡和實(shí)驗(yàn)用于傳送路段。 Fig. 5. Experimental set up to investigate deflection on new side frame design Fig. 6. Deflection results for 4-track 1.6 mm stainless steel side frame Fig. 7. Deflection results for 6-track 1.6 mm stainless steel side frame 從取得的成果，它是根據(jù)觀察到的2載荷千牛，撓度值在2毫米的幾乎所有類型的路段。在給定的情況下，1.6毫米不銹鋼側(cè)架的設(shè)計(jì)可以是一個(gè)可能替代現(xiàn)有的輸送機(jī)側(cè)架設(shè)計(jì)。據(jù)預(yù)計(jì)，隨著更廣泛的輸送機(jī)部分，側(cè)架的變形將保持在允許的范圍內(nèi)，即± 5毫米。主要的原因是進(jìn)行這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，以確保不扣側(cè)架在高負(fù)荷。因此，沒有任何證據(jù)節(jié)輸送屈曲發(fā)生的任何類型的使用。還預(yù)計(jì)，基于工程師的經(jīng)驗(yàn)和調(diào)查研究在當(dāng)前，組裝完成后作出的，懷孕的傳送帶將額外的力量，這將進(jìn)一步減少幀的可能性偏轉(zhuǎn)側(cè)面。偏轉(zhuǎn)，例如，測量每向外一套實(shí)驗(yàn)。隨著腿架安裝在一邊，將采取行動(dòng)的力量在相反方向，將推動(dòng)側(cè)架向內(nèi)。在這個(gè)假設(shè)完全觀察時(shí)，可以斷定是一個(gè)完整的測試輸送機(jī)制造和測試基于新的設(shè)計(jì)參數(shù)。 與所有的實(shí)驗(yàn)獲得的結(jié)果，這一結(jié)果表明，1.6毫米不銹鋼側(cè)架304級(jí)，可用于工業(yè)生產(chǎn)的飲料和食品輸送機(jī)下加載指定的指導(dǎo)方針。節(jié)省的費(fèi)用在這方面預(yù)計(jì)將系統(tǒng)重要，因?yàn)?0％用在輸送材料是鋼由不銹鋼。 該材料審查和撓度的分析表明，現(xiàn)有的2.5毫米的不銹鋼板輸送機(jī)的應(yīng)用是一個(gè)對(duì)設(shè)計(jì)的側(cè)架的飲料食品和。分析還表明，1.6毫米厚的不銹鋼板可以得到圓滿作為其功能的替代材料的側(cè)架，其中表演節(jié)目。表5顯示了比較舊的成本和37（新設(shè)計(jì)的側(cè)架，這表明儲(chǔ)蓄是每側(cè)架新設(shè)計(jì)預(yù)計(jì)將達(dá)即節(jié)省了50.1％）。 除了這個(gè)節(jié)省成本，減少了尺寸側(cè)架的241毫米至一百九十九毫米還將允許側(cè)架生產(chǎn)出來的一個(gè)額外的3000 × 1500毫米不銹鋼薄板。新的設(shè)計(jì)也進(jìn)行了改進(jìn)，在其他一些關(guān)鍵部件和組裝等支持渠道，返回輥軸，間隔棒，支持穿帶及支持方穿帶，這導(dǎo)致進(jìn)一步的節(jié)省成本和勞動(dòng)力，也容易制造。例如，裝帶新設(shè) 計(jì)的支持渠道大會(huì)的支持（包括穿帶及側(cè)）需要減少進(jìn)程數(shù)，減少成本的渠道和提供使用不同類型的鏈節(jié)給予穿厚度帶鋼新的M 1，使用節(jié)省33.7％這一改進(jìn)設(shè)計(jì)。新設(shè)計(jì)的輥軸的回報(bào)提供了44.5％，節(jié)約成本和勞動(dòng)時(shí)間減少50％。新設(shè)計(jì)的間隔欄所提供的估計(jì)有25％的成本節(jié)約從舊設(shè)計(jì)。 7 設(shè)計(jì)實(shí)施測試輸送系統(tǒng) 該部分的執(zhí)行部件和設(shè)計(jì)改進(jìn)的關(guān)鍵是進(jìn)行個(gè)別設(shè)計(jì)出的，制造和系統(tǒng)組裝一個(gè)正式的測試輸送。這種新的和改進(jìn)的輸送機(jī)進(jìn)行了測試檢驗(yàn)和）驗(yàn)證瓶（塑料的性能與實(shí)際產(chǎn)品。還有一個(gè)成本分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行比較舊的設(shè)計(jì)一致的整體輸送成本與所涉及的成本節(jié)約與輸送機(jī)在這個(gè)測試中[7]。 新的測試傳送帶是一個(gè)singleiser類型（圖8），包括長度為5米，總?cè)齻€(gè)不同章節(jié)C1是第6條軌道輸送第C2的加入，這是一個(gè)6通道90?彎曲輸送機(jī)。這是第C3連接到輸送，這是兩種不同類型的連鎖8軌與組合輸送部分，制表和STR。測試輸送機(jī)共載有26個(gè)主要部分。圖9顯示了用于測試輸送流量測試產(chǎn)品在合作公司。 部件的性能和效率的新的測試新的輸送機(jī)及其關(guān)鍵的順利進(jìn)行了測試，靜音表現(xiàn)觀察輸送帶產(chǎn)品流于空飲料瓶塑料。所有的部件和輸送系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)顯示的全功能令人滿意的表現(xiàn)。 一個(gè)完整的測試傳送帶上進(jìn)行成本分析，以衡量亦有差異新舊設(shè)計(jì)和評(píng)估開支減輕裝配勞動(dòng)和減少英寸部件數(shù)量，使用的材料和制造成本分別計(jì)算出各部分儲(chǔ)蓄率和各部分和整體系統(tǒng)進(jìn)行了測定。 Fig. 8. A singliser test conveyor Fig. 9. Test conveyor assembly: product flow test 8 結(jié)果和討論 該地區(qū)輸送系統(tǒng)最重要的考慮是，以檢查是否設(shè)置了新的支持渠道和滴水托盤加入進(jìn)行了以較少的勞動(dòng)消耗。還注意確保勞動(dòng)者一直有效履行職責(zé)的。輸送系統(tǒng)組裝的時(shí)代用于預(yù)計(jì)的因素取決于工人的情緒及其他外部。但已作出努力，以達(dá)到最接近可能的時(shí)間來制造輸送機(jī)。 一個(gè)成本分析研究揭示了以下事實(shí)： l 對(duì)八個(gè)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)的共12個(gè)改善，取得了更多地節(jié)約40％的制造成本。其他 1％的三個(gè)部分取得了節(jié)省26至34％成本。 l 在昂貴費(fèi)用的部分，最大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)一方節(jié)余，返回輥軸，腿穿帶設(shè)置和支持。 l 該輸送機(jī)的總成本減少了19％。 l 該輸送機(jī)整體勞動(dòng)成本在大大減少了20％。 據(jù)觀察所得，儲(chǔ)蓄的主要目的是取得在傳動(dòng)機(jī)零件中沒有被專業(yè)設(shè)計(jì)的零件。系統(tǒng)的傳送帶上的一個(gè)重大變化是會(huì)影響側(cè)架的設(shè)計(jì)參數(shù)，這也影響到其他部分的變化。其次，開發(fā)新渠道的M帶沿剖面的支持與標(biāo)準(zhǔn)磨損增加新的重大成就輸送機(jī)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)完成的新的降低了勞動(dòng)成本，也取得了重大的影響和改進(jìn)設(shè)計(jì)制造裝配線上的。與會(huì)者還注意到，通過分類數(shù)設(shè)計(jì)了不同的間隔條軌道改進(jìn)了選拔程序。新的傳送系統(tǒng)變得更經(jīng)濟(jì)，成本效益以及需要使用額外的強(qiáng)度材料被淘汰。 9 結(jié)論 在設(shè)計(jì)和制造機(jī)械輸送系統(tǒng)中，相當(dāng)缺乏輸送機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)的一個(gè)研究工作，特別是缺乏一個(gè)將現(xiàn)代化的技術(shù)應(yīng)用到這種系統(tǒng)的設(shè)計(jì)改進(jìn)研究中。為了提高測試的成本和交貨時(shí)間，對(duì)輸送機(jī)輸送系統(tǒng)進(jìn)行完整的故障分析和評(píng)估，在輸送機(jī)制造業(yè)中舉辦評(píng)估高消費(fèi)區(qū)域。分析應(yīng)用系統(tǒng)支持的功能和運(yùn)作原則，在不犧牲系統(tǒng)的功能和操作上改進(jìn)面向裝配的設(shè)計(jì)。一種在新的輸送機(jī)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上提出了所有建議使用的修改。和公司通過合作對(duì)這些建議進(jìn)行了驗(yàn)證測試。結(jié)果證明是成功的達(dá)到了整體成本的19％和節(jié)省降低20％總勞動(dòng)成本。研究結(jié)果證實(shí)，通過應(yīng)用DFMA的規(guī)則，一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和裝配輸送食品機(jī)械的成本可大大減少。 參考文獻(xiàn) 1. Anderasen MM, Ahm T (1986) Flexible assembly system. Springer, Berlin Heidelberg New York 2. Ho JKL, Ranky PG (1994) The design and operation control of a reconfigurable flexible material handling. Proceedings of 1994 Japan-USA Symposium of Flexible Automation, vol. 2, Kobe, Japan, pp 825–828 3. Ho JKL, Ranky PG (1997) Object oriented modelling and design of reconfigurable conveyors in flexible assembly systems. Int J Comput Integr Manuf 10(5):360–379 4. Kusiak A (1990) Intelligent manufacturing systems. Prentice Hall, New York 5. Corbett J, Dooner M, Meleka J, Pym C (1991) Design for manufacturing: strategies principles and techniques. Addison-Wesley, UK 6. Mize JH, Glenn P (1989) Some fundamentals of integrated manufacturing. International Industrial Engineering Conference Proceedings, Washington, DC, pp 546–551 7. Mize JH (1987) CIM–a perspective for the future of IE’s. IIE Integrated Systems Conference Proceedings, Nashville, TN, pp 3–5 8. Boothroyd G, Dewhurst P (1988) Product design for manufacturing and assembly. Manuf Eng April:42–46 9. Bedworth DD, Henderson MR, Wolfe PM (1991) Computer integrated design and manufacturing. McGraw-Hill, Singapore 10. Abbas B (2001) An investigation into design and manufacturing of mechanical systems for food processing and beverage industry. Dissertation, Swinburne University of Technology, Hawthorn, Australia 16 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文文獻(xiàn)翻譯 題目氣門搖臂軸支座的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 專 業(yè) 名 稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 078105301 學(xué) 生 姓 名 呂途 指 導(dǎo) 教 師 于婓 填 表 日 期 2010 年 04 月 08 日 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 南瓜籽剝殼機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 1109511115 學(xué) 生 胡雪楓 指 導(dǎo) 教 師 王杰 答 辯 日 期 2013年12月 哈工大華德學(xué)院 哈工大華德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語 姓名： 胡雪楓 學(xué)號(hào)： 1109511115 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 南瓜籽剝殼機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 工作起止日期：__ 年_ 月__ 日起__ _ 年___ _ 月__ _日止 指導(dǎo)教師對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)行情況，完成質(zhì)量及評(píng)分意見： _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 指導(dǎo)教師簽字： 指導(dǎo)教師職稱： 評(píng)閱人評(píng)閱意見： ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ___________________________ 評(píng)閱教師簽字：_______________ 評(píng)閱教師職稱：_______________ 答辯委員會(huì)評(píng)語： ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的材料和學(xué)生的答辯情況，答辯委員會(huì)作出如下評(píng)定： 學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯成績評(píng)定為： 對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的特殊評(píng)語： ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 答辯委員會(huì)主任（簽字）： 職稱：________________ 答辯委員會(huì)副主任（簽字）： 答辯委員會(huì)委員（簽字）：___________ ___________ ___________ __________ __________ ___________ ___________ ___________ __________ __________ ___________ ___________ ___________ __________ __________ 年 月 日 哈工大華德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 姓 名： 胡雪楓 院 （系）： 機(jī)電工程系 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 班 號(hào)： 1095111 任務(wù)起至日期： 2013 年 9 月 20 日 至 2013 年 12 月 17 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 南瓜籽剝殼機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 立題的目的和意義： 隨著我國加入WTO，南瓜籽仁外貿(mào)出口需求量不斷增大，銷售到發(fā)達(dá)國家，文明古國，發(fā)展中國家共三十個(gè)國家和地區(qū)。這樣就需解決南瓜籽剝殼問題。目前采用的剝殼方法一為人工剝殼，勞動(dòng)強(qiáng)度高，效率低；另一種方法是蒸汽爆破法或大型機(jī)械裝置，設(shè)備費(fèi)用高，操作復(fù)雜，中小型企業(yè)投資有困難。 因此急需研制一種結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，使用方便，適用中小型工廠使用的剝殼機(jī) 技術(shù)要求與主要內(nèi)容： 設(shè)計(jì)內(nèi)容： 本設(shè)計(jì)要完成南瓜籽剝殼機(jī)生產(chǎn)線上主要機(jī)械的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括三個(gè)部分，即南瓜籽脫皮機(jī)，分級(jí)分離機(jī)，運(yùn)輸給料機(jī)。 技術(shù)要求： 南瓜籽產(chǎn)量：Q=200kg/h； 破碎率：η≤5%； 進(jìn)度安排： 1、2013.9.10 ----2013.930 收集資料； 2、2013.10.1----2013.10.15 初步設(shè)計(jì)階段； 3、2013.10.16---2013.11.10 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 4、2013.11.11---- 2013.12.9 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)； 5、2013.12.10------- 撰寫論文、檢查圖紙，準(zhǔn)備答辯。 同組設(shè)計(jì)者及分工： 獨(dú)立完成。 指導(dǎo)教師簽字___________________ 年 月 日 系（教研室）主任意見： 系（教研室）主任簽字___________________ 年 月 日 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院（論文） 摘　要 目前，南瓜籽剝殼機(jī)采用剝殼方式，大多用單對(duì)軋輥對(duì)南瓜籽進(jìn)行剝殼，并且剝殼效率低，且籽粒破碎率較大。針對(duì)于此，本文設(shè)計(jì)了一種基于擠壓振動(dòng)剝殼原理，能調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速、間距，并可對(duì)籽粒進(jìn)行清選的南瓜籽剝殼機(jī)。 此剝殼機(jī)的整體方案設(shè)計(jì)布置上采用南瓜籽分選機(jī)，偏心振動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的振動(dòng)篩和調(diào)節(jié)軋輥轉(zhuǎn)速的無級(jí)變速裝置，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，電機(jī)和機(jī)架等組成。本機(jī)以漏斗狀輸入物料的形式設(shè)計(jì)布置，機(jī)架支撐著可調(diào)節(jié)物料的喂料斗，主要承擔(dān)南瓜籽的送料功能，主電動(dòng)機(jī)布置于無級(jí)變速裝置的下部，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在機(jī)架的兩側(cè)，其剝殼過程是通過可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和間距的剝殼軋輥對(duì)南瓜籽進(jìn)行剝殼，剝出籽粒沿軋輥滾落入振動(dòng)振動(dòng)篩完成清選的過程。 該剝殼機(jī)構(gòu)的性能技術(shù)指標(biāo)：外形尺寸（長×寬×高）4900×3600×3570（mm）；軋輥數(shù)6只；軋輥直徑67.5mm；軋輥間隙0.7～1.5mm；主電動(dòng)機(jī)配套動(dòng)力是1.1kW，生產(chǎn)效率200～600kg/h。其特點(diǎn)是：剝殼部分采用可傳動(dòng)用鋼管；剝殼雙輥采用嚙合齒輪同步等速驅(qū)動(dòng)；雙輥表面附著一層橡膠滾花；軋輥的間距通過蝸桿傳動(dòng)和絲桿傳動(dòng)裝置來實(shí)現(xiàn)，能滿足不同尺寸的南瓜籽莢對(duì)剝殼間隙的要求。 關(guān)鍵詞　南瓜籽；剝殼；擠壓；機(jī)架；振動(dòng)篩  Abstract Currently ， pumpkin seeds shelling machine sheller way ， mostly with a single pair of rollers carried on pumpkin peel ， peel and low efficiency， and larger grain crushing rate. In light of this ， we designed an approach based on the principle of extrusion vibration sheller can adjust the speed ， pitch ， and carried on grain cleaning pumpkin seeds sheller . Sorter using pumpkin seeds on the design and layout of this overall program Sheller ， eccentric mechanism driving the shaker and adjust the roll speed continuously variable transmission ， transmission， motor and chassis and other components. The machine in the form of a funnel -shaped design and layout of input materials ， frame supporting adjustable material feed hopper ， is mainly responsible pumpkin feeding function ， arranged on both sides of the lower part of the main motor ， continuously variable transmission device in the rack its peel is done by adjusting the speed and pitch can be peeled pumpkin seeds carried on the rolls peel ， peel along the grain roll rolled into vibration shaker to complete the cleaning process. The peel agency performance specifications : Dimensions ( L × W × H ) 4900 × 3600 × 3570 (mm); roll number 6 ; roll diameter 67.5mm; roll gap 0.7 ~ 1.5mm; main motor motive power is 1.1 kW， productivity 200 ~ 600kg / h. Its characteristics are : Sheller part is to drive with steel ; Sheller double roller gear synchronization using constant speed driving ; double roller surface with a layer of rubber knurled ; roll and pitch of the screw through the worm gear drive to achieve， can meet different size pumpkin peel pod for clearance requirements. Keywords　Pumpkin seeds peel; extrusion; rack; shake 目錄 摘　要 I Abstract II 第1章　緒 論 1 1.1 研究的目的和意義 1 1.2　南瓜籽剝殼的研究現(xiàn)狀 2 1.3 研究內(nèi)容及方法 3 1.3.1 研究內(nèi)容 3 1.3.2 研究方法 4 1.3.3 南瓜籽的物理性能及參數(shù) 4 第2章 南瓜籽剝殼方案及機(jī)構(gòu)組成的確定 5 2.1 剝殼方案 5 2.2 機(jī)構(gòu)組成 6 第3章 南瓜籽脫皮機(jī)部分設(shè)計(jì) 8 3.1 剝殼軋輥與滾花的設(shè)計(jì) 8 3.1.1 南瓜籽進(jìn)入工作區(qū)受力分析 8 3.1.2 剝殼過程的分析 9 3.2 南瓜籽分選機(jī)部分電機(jī)及動(dòng)力傳動(dòng)設(shè)計(jì) 10 3.2.1 電機(jī)選定 10 3.2.2 V帶輪的設(shè)計(jì) 10 3.2.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 12 3.2.4　軸套的設(shè)計(jì) 16 3.2.5　斜齒輪的設(shè)計(jì) 17 第4章 螺旋上料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 20 4.1　電動(dòng)機(jī)的選擇 20 4.1.1　電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇 20 4.1.2電動(dòng)機(jī)容量選擇 20 4.1.3　確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 21 4.2　計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 23 4.2.1　可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為 23 4.2.2　分配各級(jí)傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比 23 4.3　傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì) 23 4.3.1　運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 24 第5章 振動(dòng)篩的設(shè)計(jì) 26 5.1 振動(dòng)篩機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 26 5.2 振動(dòng)篩機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析 27 5.2.1　篩體運(yùn)動(dòng)分析 27 5.2.2　被篩物受力和分析 28 結(jié) 論 31 致 謝 33 參考文獻(xiàn) 34 附 錄1 36 附 錄2 39 - IV - 第1章　緒 論 南瓜籽的開發(fā)利用是一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)。大豆是植物蛋白的主要來源，在我國淀粉營養(yǎng)供應(yīng)有余、蛋白質(zhì)營養(yǎng)供應(yīng)不足的情況下，發(fā)展大豆生產(chǎn)迫在眉睫。但長期以來人們直接攝取大豆蛋白質(zhì)營養(yǎng)不多，僅是通過豆制品、豆奶等方式，約占大豆總產(chǎn)的30% ，而70%的大豆子粒均用于榨油，其豆餅通過動(dòng)物加以利用。20 世紀(jì)80年代以后，東南亞國家由于觀念更新，率先通過直接食用南瓜籽來攝取蛋白質(zhì)營養(yǎng)，相繼受到許多地區(qū)人民的響應(yīng)，目前發(fā)達(dá)國家對(duì)南瓜籽的需求量每年以15%的速度遞增，次發(fā)達(dá)國家對(duì)南瓜籽的需求量每年以105的速度遞增。在我國浙江、安徽、上海等省市，南瓜籽產(chǎn)業(yè)已成為一個(gè)重要的新興產(chǎn)業(yè)。南瓜籽已成為南方各省夏秋兩季的主要蔬菜，尤其是在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)大豆鮮食比重明顯上升，并由南方逐步向北方擴(kuò)展，由城市向農(nóng)村擴(kuò)展，南瓜籽已被人們作為保健食品擺上了餐桌。經(jīng)試驗(yàn)，一臺(tái)普通的南瓜籽剝殼機(jī)能剝南瓜籽200kg/h ，而人工剝殼最多4kg/h，機(jī)械化剝殼是手工剝殼效率的約50倍（海門市農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)推廣服務(wù)站，2005）。但現(xiàn)今技術(shù)水平遠(yuǎn)不能適應(yīng)當(dāng)前加工需要，缺乏長遠(yuǎn)競爭力。要實(shí)現(xiàn)對(duì)南瓜籽的大量加工，需要技術(shù)含量更高的一體化加工生產(chǎn)線。 1.1 研究的目的和意義 隨著我國加入WTO，南瓜籽仁外貿(mào)出口需求量不斷增大，銷售到發(fā)達(dá)國家，文明古國，發(fā)展中國家共三十個(gè)國家和地區(qū)。這樣就需解決南瓜籽剝殼問題。目前采用的剝殼方法一為人工剝殼，勞動(dòng)強(qiáng)度高，效率低；另一種方法是蒸汽爆破法或大型機(jī)械裝置，設(shè)備費(fèi)用高，操作復(fù)雜，中小型企業(yè)投資有困難。 市場經(jīng)驗(yàn)表明，一個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和完善必須走產(chǎn)業(yè)化發(fā)展道路。商品化大生產(chǎn)大流通的市場體系對(duì)產(chǎn)品的專業(yè)化、規(guī)模化要求較高，僅靠農(nóng)民一家一戶的小規(guī)模生產(chǎn)經(jīng)營，很難在市場競爭中立足，必須積極創(chuàng)造條件發(fā)展規(guī)模種植、規(guī)模經(jīng)營(陳儀，2002)。剝殼作為南瓜籽進(jìn)行深加工的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，目前南瓜籽的剝殼大多由人工完成。隨著南瓜籽需求的日益增大，其工業(yè)化程度越來越高，手工剝殼難以滿足其生產(chǎn)率的要求。并且人工剝殼生產(chǎn)效率低、成本高，產(chǎn)品質(zhì)量和衛(wèi)生條件得不到保證，且相當(dāng)傷手。因此，研制開發(fā)一種新型、高效、適用南瓜籽剝殼機(jī)械，不僅可以滿足南瓜籽剝殼機(jī)械化，把工人從繁重的勞動(dòng)中解脫，對(duì)促進(jìn)南瓜籽產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；?，機(jī)械化發(fā)展都具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。 只進(jìn)行單一剝殼功能的南瓜籽剝殼機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜，而集剝殼、分離、清洗和分級(jí)功能為一體的豆類剝殼機(jī)械成為了發(fā)展趨勢。現(xiàn)今的南瓜籽剝殼機(jī)械大多都采用單對(duì)的等輥徑的軋輥進(jìn)行剝殼，雖然剝殼設(shè)備對(duì)南瓜籽的破碎率都可以得到降低，但采用機(jī)械的方式將豆類莢殼剝離，剝殼后的豆粒存在破皮和損傷率仍然較高，只能用于榨油、食品加工和食用，而不能用于做種子，嚴(yán)重制約了其規(guī)?；拖盗谢率蛊浼夹g(shù)水平遠(yuǎn)不能適應(yīng)當(dāng)前加工需要，缺乏長遠(yuǎn)競爭力。 采用對(duì)等徑雙軋輥剝殼機(jī)構(gòu)剝殼率和破損率的影響因素很多，主要有軋輥間隙、豆莢喂入方向、軋輥直徑、雙輥軸線平面傾角、軋輥轉(zhuǎn)速等，而破損率隨輥徑減小、轉(zhuǎn)速增高和傾角減小而減小。 即采用高的轉(zhuǎn)速、小的輥徑和傾角?？梢垣@得較低的破損率，輥徑對(duì)破損串影響很顯著，傾角顯著，轉(zhuǎn)速不顯著，提高剝殼生產(chǎn)率，轉(zhuǎn)速應(yīng)取大值。在軋輥間隙、豆莢喂入方向的影響因素已探明的情況下，在南瓜籽的剝殼機(jī)的設(shè)計(jì)中通過對(duì)軋輥直徑、雙輥軸線平面傾角、軋輥轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)，是可以提高南瓜籽剝殼機(jī)的生產(chǎn)率的。 1.2　南瓜籽剝殼的研究現(xiàn)狀 我國南瓜籽剝殼技術(shù)研究起步較晚，但發(fā)展較快，而且吸收了國外先進(jìn)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合自身情況，研制出了以下一些機(jī)械南瓜籽脫殼機(jī)。 經(jīng)過分析南瓜籽剝殼機(jī)，通過研究認(rèn)為，南瓜籽剝殼機(jī)輸送工作臺(tái)做成V型傾斜導(dǎo)向槽，可以自動(dòng)完成南瓜籽原料的定向分布和輸送，減少了人工勞動(dòng)量。剝殼裝置主要由夾持輥和剝殼軋輥兩部分組成，軋輥表面做成網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。彈性夾持裝置與可調(diào)間隙的軋輥共同完成了剝殼過程，剝殼原理巧妙地借助于兩個(gè)工作部件的時(shí)速差，并在剝殼過程中借助于南瓜籽莢自身殼體的保護(hù)作用，降低了南瓜籽表面的損傷率，減少了南瓜籽由于表面的損傷而產(chǎn)生的褐變。清選篩通過支架與輸送裝置的振動(dòng)電機(jī)相連，自動(dòng)完成豆莢與青豆的分離(何瑞銀，2005）。在軋輥間距的調(diào)整上，因?yàn)槠溟g距的調(diào)節(jié)范圍較小，其采用的調(diào)整分體式滑動(dòng)軸承座來位置來實(shí)現(xiàn)，不能較為精確的進(jìn)行調(diào)整，而采用蝸輪、蝸桿和絲桿裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)更有利于在小范圍間距的調(diào)整。 經(jīng)多次試驗(yàn)、改進(jìn)，形成了雙軸輥剝殼機(jī)構(gòu)，剝凈率達(dá)到90%以上，籽粒破碎率為8%，機(jī)構(gòu)的適應(yīng)性、穩(wěn)定性、可靠性明顯。該機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是：剝殼雙輥由嚙合齒輪同步等速驅(qū)動(dòng)；雙輥表面滾花，夾持附著力強(qiáng)；軋輥間隙通過調(diào)整分體式滑動(dòng)軸承座位置實(shí)現(xiàn)，滿足了不同厚度南瓜籽莢對(duì)剝殼間隙的要求，減少了破碎率；在送料機(jī)構(gòu)到剝殼軋輥間增設(shè)一組橡膠軸輥，起著穩(wěn)定夾持、送料，加速、加力作用，便于兩片莢殼的分離(陳新華，2005）。因?yàn)檐堓伨€水平傾角對(duì)其剝殼效果影響不是顯著，采用單對(duì)軋輥水平放置，其生產(chǎn)率對(duì)于較大規(guī)模的生產(chǎn)將得不到滿足，因此，采用多對(duì)軋輥傾斜一定的傾角放置，既可更大的提高生產(chǎn)率，還可以通過人工調(diào)節(jié)滿足各種生產(chǎn)規(guī)模的需要。 駱?gòu)I君等對(duì)南瓜籽剝殼機(jī)質(zhì)量影響因素進(jìn)行了研究，通過對(duì)其工作原理的分析，得出該南瓜籽剝殼機(jī)主要有一下特點(diǎn)：一是振動(dòng)式自動(dòng)送料裝置能可靠、自動(dòng)地將清南瓜籽莢定向送入剝殼部件；二是彈性夾持裝置與軋輥之間的空間組合和參數(shù)的合理配置使豆莢喂入科學(xué)、可靠；三是擠壓剝殼軋輥間的間隙可調(diào)，以適應(yīng)不同規(guī)格南瓜籽莢的剝殼加工，減少南瓜籽籽粒的破碎率；四是聯(lián)動(dòng)式清選機(jī)構(gòu)使加工的南瓜籽籽粒清潔度高，避免了二次清洗，節(jié)省了人工。提出了南瓜籽剝殼機(jī)剝殼性能的優(yōu)劣關(guān)鍵在于結(jié)構(gòu)配置和參數(shù)的選擇，并得出了影響剝殼機(jī)性能的因素有三個(gè)方面，即軋輥直徑、轉(zhuǎn)速及軋輥間的間隙對(duì)剝殼性能的影響，剝殼軋輥和夾持軋輥之間的位置和轉(zhuǎn)速對(duì)剝殼性能的影響和結(jié)構(gòu)配置對(duì)剝殼清潔度的影響(駱?gòu)I君等，2006）。 王錚的新鮮豆類脫殼機(jī)的研究，介紹了新鮮豆類擠壓剝殼原理。即通過一對(duì)有一定間距的圓形橡膠軋輥，以不同的速度相對(duì)旋轉(zhuǎn)，擠壓撕剝豆莢，豆類受擠壓脫出并落在軋輥一側(cè)，外殼則通過軋輥間隙由另一側(cè)脫出。為了使更快破裂及豆粒順利擠出，同時(shí)采用了二軋輥差速裝置，使豆莢除受擠壓外還受到剪切力作用，這樣可使豆莢更快撕裂(王錚，1993）。軋輥用不同的速度相對(duì)旋轉(zhuǎn)，有其局限性，雖然可以產(chǎn)生一定的剪切力，但用齒輪嚙合等速驅(qū)動(dòng)也可以達(dá)到相同的效果，同時(shí)采用等速驅(qū)動(dòng)將使機(jī)構(gòu)簡單化，降低成本。 江文在每月縱橫介紹了一種被研制的南瓜籽剝殼機(jī)，它采用柔性夾持、差速破殼原理創(chuàng)新設(shè)計(jì)的夾持輥和剝殼輥等核心技術(shù)(江文，2005）。 1.3 研究內(nèi)容及方法 1.3.1 研究內(nèi)容 （1）對(duì)南瓜籽剝殼的工作方式分析并確定剝殼機(jī)工作原理； （2）剝殼機(jī)總體方案的確定與總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)； （3）主要工作部件的設(shè)計(jì)，包括南瓜籽脫皮機(jī)、分級(jí)分離機(jī)、運(yùn)輸給料機(jī)的設(shè)計(jì)； （4）南瓜籽產(chǎn)量：Q=200kg/h； （5）破碎率：η≤5%。 1.3.2 研究方法 通過類比的方法，比較分析國內(nèi)外相關(guān)的南瓜籽剝殼機(jī)械機(jī)以及其他相似作物的剝殼機(jī)械，結(jié)合南瓜籽剝殼中的特殊性，確定剝殼機(jī)的設(shè)計(jì)方案及機(jī)構(gòu)組成，而后具體完成剝殼部分、分離篩選調(diào)速部分、螺旋上料部分的設(shè)計(jì)。 1.3.3 南瓜籽的物理性能及參數(shù) 南瓜籽為扁長橢圓狀，中間寬，兩頭窄，南瓜籽長度在10～15mm，每莢含籽粒1～4個(gè)，其中2～3粒的占85%以上，籽粒在殼內(nèi)縱向排列，籽粒間有一定間隙，受外力擠壓時(shí)會(huì)移動(dòng)；豆莢外殼比較柔韌，兩片莢殼結(jié)合力較緊，無一定的外力作用，籽粒不可能脫出；籽粒和莢殼的含水率較高，殼韌籽脆，籽粒易受傷 關(guān)于南瓜籽幾何尺寸和基本力學(xué)性質(zhì)，杭州地區(qū)產(chǎn)量高、品質(zhì)好的當(dāng)家品種大青豆給出數(shù)據(jù)如表2-1(盧盛超，1991）。 第2章 南瓜籽剝殼方案及機(jī)構(gòu)組成的確定 南瓜籽品種繁雜，形狀較為規(guī)則，殼和仁間隙小，在一定的角度上對(duì)南瓜籽用力是可以有效的剝殼的。目前剝殼工藝通常為：首先將南瓜籽分級(jí)，可分為飽滿、干癟兩級(jí)；然后使南瓜籽保持一定的濕度，使南瓜籽殼變軟，增大殼籽的潤滑；而后擠壓，剝殼、；最后是南瓜籽清選。本設(shè)計(jì)亦參照此工藝進(jìn)行。 2.1 剝殼方案 機(jī)械剝殼常用方法有借助粗糙表面碾搓作用的碾搓剝殼，借助撞擊作用的撞擊剝殼，利用剪切作用的剪切剝殼和利用成對(duì)軋輥擠壓作用的擠壓剝殼。鮮大豆粒相當(dāng)嬌嫩，表面極易損傷，不能采用常規(guī)的擠壓，碾搓法剝殼。據(jù)試驗(yàn)分析（盧盛超，1991），隨著軋輥間隙的增大，剝殼率下降而破損率增加，適當(dāng)?shù)拈g隙，即0.7～1.5mm，破損率低于5%，符合質(zhì)量要求，剝殼率達(dá)95%以上．所以鮮大豆莢的剝殼軋輥間要求為小間隙，其值以鮮大豆莢厚度的l／l0～1／5為宜．從剝殼效率及實(shí)現(xiàn)工藝考慮，選擇小間隙軋輥擠壓的方案。 分析小間隙軋輥擠壓的運(yùn)動(dòng)可知，影響雙軋輥剝殼機(jī)構(gòu)剝殼率和破損率的影響因素有：軋輥間隙、豆莢喂入方向、軋輥直徑、雙輥軸線平面傾角、軋輥轉(zhuǎn)速等。由試驗(yàn)結(jié)果表明剝殼率很高，接近100% ，可認(rèn)為基本上不受三因素的影響，而破損率隨輥徑減小、轉(zhuǎn)速增高和傾角減小而減小。 即采用高的轉(zhuǎn)速、小的輥徑和傾角?？梢垣@得較低的破損率。通過對(duì)已有的理論分析結(jié)果表明：輥徑對(duì)破損率影響很顯著，傾角顯著，轉(zhuǎn)速不顯著。針對(duì)于這三方面對(duì)剝殼程度的不同影響，設(shè)計(jì)此剝殼機(jī)時(shí)把輥徑控制在70mm以下，為了保持南瓜籽能夠順利的下滑，參考相關(guān)資料，選擇軋輥軸線的平面傾角為20°，同時(shí)為了最大程度的提高剝殼效率，采用無級(jí)變速裝置控制軋輥的轉(zhuǎn)數(shù)。 表2-1 南瓜籽特性 名稱 數(shù)值 長度 （L） 13.985mm 寬度 （B） 8.906mm 厚度 （T） 0.785mm 彎曲半輕（r) 15.115mm 重心(C)距頂端 12.050mm 偏距(e) 1.4433mm 摩擦角() 23°35′ 摩擦系數(shù)() 0.473 極限拉伸力(P) 38.024N 屈服極限() 1.753N/ 極限彎曲力(W) 45.835N 極限擠壓力(Q) 5.953N 2.2 機(jī)構(gòu)組成 由上述方案可將整個(gè)剝殼機(jī)設(shè)計(jì)成三部分機(jī)構(gòu)，即：傳動(dòng)系統(tǒng)和機(jī)架總成部分，軸輥剝殼部分，清選部分。從機(jī)械裝配方面考慮，可將軸輥剝殼部分和傳動(dòng)系統(tǒng)部分設(shè)計(jì)成一體，清選系統(tǒng)部分為另一體，為了保持整個(gè)裝置在剝殼過程中保持穩(wěn)定，不發(fā)生因振動(dòng)而影響了剝殼效率，將兩部分固定于同一平臺(tái)，。設(shè)計(jì)剝殼機(jī)結(jié)構(gòu)如圖2-1所示： 圖 2-1 脫殼機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 第3章 南瓜籽脫皮機(jī)部分設(shè)計(jì) 3.1 剝殼軋輥與滾花的設(shè)計(jì) 對(duì)南瓜籽因擠壓作用而實(shí)現(xiàn)剝殼的主要部件為軋輥與滾花。為探求合適的輥徑，參考盧盛超的鮮大豆剝殼元件的試驗(yàn)研究，其在不考慮軋輥間隙、豆莢喂入方向、軋輥直徑、軋輥軸線平面傾角、軋輥轉(zhuǎn)速等因素間的交互作用的情況下，得出軋輥直徑、軋輥軸線平面傾角、軋輥轉(zhuǎn)速三者的最優(yōu)組合分別為40°、37.5mm和60r/min。由于傾角對(duì)破損率影響不很顯著， 且傾角過小則豆莢喂入困難，為了使南瓜籽在軋輥上充分的和軋輥接觸，故取傾角為20°。轉(zhuǎn)速取60r／min～40r／min，同時(shí)考慮到在較大規(guī)模的剝殼需要和不同品質(zhì)南瓜籽間對(duì)最優(yōu)速度的不同，因此轉(zhuǎn)速取在60r/min到460r/min之間；軋輥間距根據(jù)南瓜籽的特性設(shè)計(jì)為可調(diào)在0.7mm之間1.5mm。輥徑根據(jù)所選的傳動(dòng)用電焊鋼管及附著在其上的橡膠可以達(dá)到67.5mm，雖然較最優(yōu)組合中輥徑大，但從已有的理論分析看出，此范圍內(nèi)不同輥徑所造成的破損率相差不大， 且較小的輥徑會(huì)出現(xiàn)咬入困難的現(xiàn)象，同時(shí)考慮到安裝軋輥上安裝齒輪，軸套和軋輥質(zhì)量不能太大的需要，因此取這個(gè)值。 3.1.1 南瓜籽進(jìn)入工作區(qū)受力分析 圖3-1 南瓜籽進(jìn)入工作區(qū)受力分析圖 在兩軋輥相對(duì)旋轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速相同的條件下，南瓜籽進(jìn)入兩輥之間被夾住時(shí)受到的正壓力與、摩擦力與的作用，接觸點(diǎn)和為起扎點(diǎn)，其與輥中心的連接構(gòu)成角與，與成為起扎角。此時(shí)=，=，=，其受力圖如圖3-1。 (3.1) (3.2) = (3.3) 式中　 、 —膠輥與清南瓜籽的摩擦系數(shù)及摩擦角。 要是南瓜籽進(jìn)入軋輥工作區(qū)，必須滿足下列條件： 　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 　　 　 (3.4) 　　　　　　 　　　　　　　　 　　 　 　(3.5) 3.1.2 剝殼過程的分析 因?yàn)閮绍堓伒乃俣认嗟?，則=，=。與的合力為，與的合力為。與分別沿x、y軸分解為、。=，兩力方向相反，作用在同一直線，使南瓜籽受到擠壓，但沒有剝殼作用。=，二力方向相同，只能使南瓜籽進(jìn)入軋輥扎區(qū)，也不能剝殼力。 在南瓜籽是單層進(jìn)入剝殼區(qū)時(shí)，南瓜籽剝殼機(jī)的生產(chǎn)率可用下式計(jì)算（黃和祥，2005） (3.6) 式中　Q=生產(chǎn)率（kg/h） —南瓜籽的平均速度，（、為剝殼兩軋輥的線速度） b—軋輥長度（m）； —南瓜籽長度； —南瓜籽寬度； —南瓜籽入輥的連續(xù)性系數(shù)，一般為0.5； —南瓜籽入輥的充滿系數(shù)，可取0.7～0.8； —?jiǎng)儦ぢ剩?）； —物料密度（kg/m3）； 剝殼軋輥設(shè)計(jì)成3組，為了增強(qiáng)夾持力每組軋輥上布滿帶一定斜度的滾花，滾花之間的距離為1mm，每個(gè)滾花其沿軸線方向的為1.5mm，采用邵氏硬度為60～65的橡膠包裹于鋼管外層（查爾斯.A.哈博，2004），這樣對(duì)南瓜籽在剝殼過程中的夾持更有力，從而保證南瓜籽能被充分?jǐn)D壓剝殼；在分布上采用內(nèi)凹的同向滾花，并且兩軋輥上在夾持時(shí)滾花是相對(duì)應(yīng)的，以保證南瓜籽能進(jìn)入軋輥工作區(qū)，即，。 為了最大程度的適應(yīng)不同幾何尺寸南瓜籽剝殼的需要，將剝殼軋輥間距設(shè)計(jì)為可調(diào)的。通過蝸輪和蝸桿裝置調(diào)節(jié)和可調(diào)軋輥的軸承座相連的帶細(xì)螺紋的長桿，同時(shí)調(diào)節(jié)三組軋輥各自的間距。本設(shè)計(jì)中調(diào)節(jié)軋輥間距裝置采用雙向調(diào)節(jié)，通過操作分布于軋輥兩端的調(diào)節(jié)裝置對(duì)剝殼間距進(jìn)行調(diào)節(jié)。 3.2 南瓜籽分選機(jī)部分電機(jī)及動(dòng)力傳動(dòng)設(shè)計(jì) 3.2.1 電機(jī)選定 此設(shè)計(jì)主要針對(duì)于南瓜籽剝殼機(jī)，根據(jù)剝殼機(jī)的電動(dòng)機(jī)的功率分配比的特點(diǎn)，結(jié)合電動(dòng)機(jī)的工作特性，我們可以選擇主電動(dòng)機(jī)為額定轉(zhuǎn)速2840 r/min額定功率為1.5 kW的三相異步電動(dòng)機(jī)，振動(dòng)振動(dòng)篩電動(dòng)機(jī)為額定轉(zhuǎn)速2825r/min額定功率為0.75 kW的三相異步電動(dòng)機(jī)。 3.2.2 V帶輪的設(shè)計(jì) 此部分的動(dòng)力傳動(dòng)比為i=1，傳送要求在此傳動(dòng)比情況下能平穩(wěn)傳動(dòng)，且能滿足一定的動(dòng)載荷，考慮帶傳動(dòng)以標(biāo)準(zhǔn)化且具有結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉以及緩沖吸振等特點(diǎn)，可以采用此種傳動(dòng)形式中的V帶傳動(dòng)。V帶設(shè)計(jì)如下： 1.所傳送的計(jì)算功率=，參考工作條件：載荷變動(dòng)較大，軟起動(dòng)，每天工作小時(shí)數(shù)為10～16h。故工況系數(shù)取1.4，傳遞的額定功率P即為所選電動(dòng)機(jī)的額定功率1.1kW，于是=1.4×1.1 = 1.5kW。 2.根據(jù)計(jì)算功率和小帶輪轉(zhuǎn)速（即為電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速2825rpm）選定帶型為普通V帶B型。 3.確定帶輪的基準(zhǔn)直徑和。 (1)初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑為125mm。 (2)驗(yàn)算帶的速度。由== 18.48 m/s，對(duì)于普通V帶5m/s<18.48m/s<=30 m/s，并且也接近于=20m/s，因此是比較合適的。 (3)計(jì)算從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑。由傳動(dòng)比i=1，故= i =125mm。 (4)確定中心距和帶的基準(zhǔn)長度。根據(jù)傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)需要初定中心距，由0.7（+）＜＜2（+），取=425mm。帶基準(zhǔn)長度=2+（+）+=1242 mm，取=1250mm，則實(shí)際中心距=+ =429mm?？紤]安裝調(diào)整和補(bǔ)償預(yù)緊力的需要，中心距變動(dòng)范圍為： =- 0.015=447.75mm (3.7) =+ 0.015=410.25mm (3.8) (5)驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角。=180- ×57.5°=180＞120，故是合適的。 (6)確定帶的根數(shù)為z， z = (3.9) 式中　—包角系數(shù)，查表取0.95； —長度系數(shù)，查表取1.13； —單根V帶的額定功率，取4.5； —單根V帶的增量，取0.38。 算得z =0.93，故取z =1。 (7)確定帶的預(yù)緊力。 = 500=471.55N。 (3.10) (8)帶傳動(dòng)作用在軸上的力（壓軸力）。 = 2zsin=620.19N。 (3.11) 帶輪的材料選擇HT150鑄鐵，其基準(zhǔn)直徑為=429mm＜3dmm，采用實(shí)心式；對(duì)電機(jī)上主動(dòng)輪，因其基準(zhǔn)直徑也為==429mm，因此也選實(shí)心式。 3.2.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 1.初選最小直徑。 軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為： (3.12) 式中 —扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為MPa； T —軸所受的扭矩，單位為N·mm； —軸所受的扭轉(zhuǎn)截面系數(shù)，單位為mm； n —軸的轉(zhuǎn)速，單位為r/min； P —軸傳遞的功率，單位為kW； d —計(jì)算截面處軸的直徑，單位為mm； —許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為MPa； 以上公式所要用到的數(shù)據(jù)中和所選材料有關(guān)，現(xiàn)在確定材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查閱相關(guān)資料得到45鋼的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為25～45，現(xiàn)在?。?0。 由上式可得軸的直徑 =26.89mm (3.13) 由于軸上開有鍵槽，故應(yīng)增大軸徑以考慮鍵槽對(duì)軸的強(qiáng)度的削弱，可以將軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑φ30。 2.裝配方案。如圖3-2所示： 1、3處安裝軸承，此處軸徑d =35mm； 5處安裝與軋輥帶連接和電機(jī)帶連接的帶輪，此處軸徑d =30mm； 4處安裝齒輪，此處軸徑d =32mm； 2處安裝軋輥，此處軸徑d = 63.5mm； 3.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 1，3處軸長度由軸套確定，L= 23mm； 2處軸長度由軋輥確定，L= 1200mm； 4處軸長度由齒輪確定，L= 60mm； 5處軸長度由帶輪確定，L= 56mm； 其余軸段由整體結(jié)構(gòu)定。 圖3-2 軸說明圖 4.按彎扭合成強(qiáng)度條件較核。 (1)軸的功率P，轉(zhuǎn)速n，轉(zhuǎn)矩T P=1.1kW， n = 60r/min ， T＝252.2N?m (2)軋輥上的力 軋輥徑向受力主要為齒輪運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的力；齒輪的運(yùn)動(dòng)對(duì)軋輥也產(chǎn)生軸向力，但由于與水平成一定傾角的檔塊支撐，其所產(chǎn)生的沿軸向的反作用分力，抵消了此軸向力，故整體上傳動(dòng)軸軸向受力為0。于是： 切向力=6554N； 徑向力：==2385.46N； 軸向力；=0N； (3)帶輪上的力 帶輪5上壓軸力：N； （4）計(jì)算支反力 H平面支反力 =0 (3.14) 　　　 =0 (3.15) 解得：=6898.73N，=-344.73N (負(fù)號(hào)表示方向相反) V平面支反力 解得：=2472.20N，=2832.77N 其中：＝1285.20mm， =67.60mm， =64.03mm (5)求彎矩，畫彎矩圖： H平面與V平面的彎矩圖分別如圖3-3所示： =-443046.40N?mm (3.16) =3117707.87N?mm (3.17) =181382.26N?mm (3.18) =181449.86N?mm (3.19) 總彎矩： =681000N?mm (3.20) (6)校核 　 =21195 (3.21) =32.91MPa＜60MPa (3.22) 式中　——折合系數(shù)。這里，由于扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取為0.6； ——軸的抗彎截面系數(shù)； d——軸直徑； b——軸上鍵槽寬度； t——軸上鍵槽深度； 彎曲應(yīng)力滿足要求，所以安全。由于軸的受力情況與結(jié)構(gòu)決定了其強(qiáng)度和剛度將遠(yuǎn)高于其工作要求，故不需要對(duì)軸進(jìn)行精確校核。 圖3-3 軸的載荷分布圖 3.2.4　軸套的設(shè)計(jì) 由于剝殼軋輥的轉(zhuǎn)數(shù)不大、輕載，因此根據(jù)剝殼軋輥的直徑配備選用結(jié)構(gòu)簡單的軸套。選用代號(hào)Q/ZB84.5. 3.2.5　斜齒輪的設(shè)計(jì) (1) 選擇材料和精度等級(jí) 考慮到軋輥的轉(zhuǎn)速和功率不是很高，對(duì)傳動(dòng)的精度要求不是很高，故大、小齒輪均采用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度HB=229～286，取其平均值240HB，精度等級(jí)7級(jí)精度。 (2) 初步估計(jì)小齒輪直徑 按齒面接觸強(qiáng)度初步估計(jì)小齒輪分度圓直徑。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-13，查得區(qū)域系數(shù)=2.433。試選載荷系數(shù)=1.6。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-26查得=0.78，=0.87，則=+=1.65。 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩=N.mm。 查表10-7選取齒寬系數(shù)=1。 查表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)=189.8。 由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=600MPa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550MPa； 由圖10-19查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)=0.90；=0.95；計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，由式（10-12）得 =0.9×600MPa=540MPa (3.23) =0.95×550MPa=522.5MPa (3.24) 可知 =531.25MPa (3.25) 由式得 =54.36mm (3.26) 初步定為=55.93mm (3) 確定基本參數(shù) 初定模數(shù)m=2mm，選取螺旋角=14°，可得=27.12。取=27，則=1.44×27=39 (4)確定傳動(dòng)主要尺寸 大齒輪直徑為，==（39×2）/0.97=80.4mm 中心距a，a=（+）/2=(55.93+80.4)/2=68.165mm 齒寬b，b==1×55.93mm=55.93mm；圓整后取=60mm (5) 齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 由《非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備設(shè)計(jì)手冊》查得圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算公式(岑軍健等，1984) ==2.014～11.346mm，因?yàn)锳=67.5mm，齒輪可以合理選用。 式中　A—兩齒輪中心距（毫米）； —傳動(dòng)比； —小齒輪所傳遞的扭距（公斤.厘米） K—齒輪系數(shù)，查表11-5-2； —許用接觸應(yīng)力，查表11-5-3； =b/A—齒寬系數(shù)（b為齒寬），對(duì)滑動(dòng)變速齒輪，可取=0.1～0.2；—許用彎曲應(yīng)力，見表11-5-3； 第4章 螺旋上料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1　電動(dòng)機(jī)的選擇 4.1.1　電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇 選擇Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)，此系列電動(dòng)機(jī)屬于一般用途的全封閉自扇冷電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，價(jià)格低廉，維護(hù)方便，適用于不易燃，不易爆，無腐蝕性氣體和無特殊要求的機(jī)械。 4.1.2電動(dòng)機(jī)容量選擇 電動(dòng)機(jī)所需工作功率為： Pd＝PW/ηa(kw) (4.1) 由電動(dòng)機(jī)至輸送機(jī)的傳動(dòng)總效率為： η總=η１×η24×η３×η４×η5 (4.2) 式中　η1—聯(lián)軸器1； η2—滾動(dòng)軸承（一對(duì)）； η3—圓柱直齒輪傳動(dòng)； η4—聯(lián)軸器2； η5—圓錐齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率； 取η１=0.99，η２＝0.99，η３＝0.97，η４＝０.９9、η5＝0.93 則：　η總=0.99×0.994×0.97×0.99×0.93 　　 =0.85 所以：電機(jī)所需的工作功率： 　　　　　　　　　　　　Pd　=ＰＷ/η總　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　(4.3) 　　　　　　　　　　　　　　　　　 =4.5/ 0.85 　　　　　　　　　　=5.3 (kw) 4.1.3　確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 輸送機(jī)工作軸轉(zhuǎn)速為：nＷ＝[（1-5%）～（1+5%）]×90r/min ＝85.5～94.5 r/min 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》Ｐ10表2-3推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取圓柱齒輪傳動(dòng)一級(jí)減速器傳動(dòng)比范圍Ｉ’=3～6。 取開式圓錐齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比Ｉ１’=2～3 。則總傳動(dòng)比理論范圍為：Ｉa’＝ Ｉ’×Ｉ１’=6～18。 故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范為 Nd’=Ｉa’× nw (4.4) 　=(6～18)×90 =540～1620 r/min 則符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有：750、1000和1500r/min 根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由相關(guān)手冊查出三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)：（如下表） 表4-1 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 方案 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 (r/min) 電動(dòng)機(jī)重量(N) 參考價(jià)格 傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 總傳動(dòng)比 V帶傳動(dòng) 減速器 1 Y132S-4 5.5 15　00 1440 650 1200 18.6 3.5 5.32 2 Y132M2-6 5.5 1000 960 800 1500 12.4 2.8 4.44 3 Y160M2-8 5.5 750 720 1240 2100 9.31 2.5 3.72 綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和圓錐齒輪帶傳動(dòng)、減速器傳動(dòng)比，可見第2方案比較適合。 此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M2-6，其主要性能： 表4-2　電動(dòng)機(jī)Y132M2-6性能 中心高H 外形尺寸 L×(AC/2+AD)×HD 底角安裝尺寸 A×B 地腳螺栓孔直徑 K 軸 伸 尺 寸 D×E 裝鍵部位尺寸 F×GD 132 520×345×315 216×178 12 28×80 10×41 電動(dòng)機(jī)主要外形和安裝尺寸 圖4-1　電動(dòng)機(jī)外形和安裝尺寸圖 4.2　計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 4.2.1　可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為 ia= nm/ nＷ （4.4） =960/90 =10.67 總傳動(dòng)比等于各傳動(dòng)比的乘積 分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比 ia=i0×i （4.5） 式中　i0—開式圓錐齒輪傳動(dòng) i—減速器的傳動(dòng)比 4.2.2　分配各級(jí)傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比 因?yàn)椋骸　　? ia＝i0×I （4.6） 所以：　 i＝ia／i0 （4.7） ＝10.67/3 ＝3.56 4.3　傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì) 將傳動(dòng)裝置各軸由高速至低速依次定為Ⅰ軸，Ⅱ軸，......以及 i0，i1，——為相鄰兩軸間的傳動(dòng)比 η01，η12，——為相鄰兩軸的傳動(dòng)效率 PⅠ，PⅡ，——為各軸的輸入功率 （kW） TⅠ，TⅡ，——為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 （N·m） nⅠ，nⅡ，——為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 （r/min） 可按電動(dòng)機(jī)軸至工作運(yùn)動(dòng)傳遞路線推算，得到各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 圖4-2　螺旋輸送機(jī) 4.3.1　運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 （1）計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速： Ⅰ軸：nⅠ= nm=960（r/min） Ⅱ軸：nⅡ= nⅠ/ i=960/3.56=269.66r/min Ⅲ軸：nⅢ= nⅡ 螺旋輸送機(jī)：nIV= nⅢ/i 0=269.66/3=89.89 r/min （2）計(jì)算 PⅠ=Pd×η01 =Pd×η1 （4.8） =5.3×0.99=5.247（kW） Ⅱ軸： PⅡ= PⅠ×η12= PⅠ×η2×η3 （4.9） =5.247×0.99×0.97=5.04（kW） Ⅲ軸： PⅢ=PⅡ·η23= PⅡ·η2·η4 （4.10） =5.04×0.99×0.99=4.94（kW） 螺旋輸送機(jī)軸： PIV= PⅢ·η2·η5=4.54（kW） （4.11） （3）計(jì)算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩： 電動(dòng)機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩為： Td=9550·Pd/nm=9550×5.3/960 （4.12） =52.72 N·m Ⅰ軸： TⅠ= Td·η01= Td·η1 （4.13） =52.72×0.99=52.2 N·m Ⅱ軸： TⅡ= TⅠ·i·η12= TⅠ·i·η2 （4.14） =52.2×3.56×0.99×0.97=178.45N·m III軸： TⅢ= TⅡ·η2·η4 （4.15） =174.9 N·m 螺旋輸送機(jī)軸： TIV=TⅢ·i0·η2·η5 （4.16） =483.1N·m （4）計(jì)算各軸的輸出功率： 由于Ⅰ～Ⅲ軸的輸出功率分別為輸入功率乘以軸承效率： 故：P’Ⅰ=PⅠ×η軸承=5.247×0.99=5.2kW P’Ⅱ= PⅡ×η軸承=5.04×0.99=5.0kW P’ Ⅲ= PⅢ×η軸承=4.94×0.99=4.9kW （5）計(jì)算各軸的輸出轉(zhuǎn)矩： 由于Ⅰ～Ⅲ軸的輸出功率分別為輸入功率乘以軸承效率：則： T’Ⅰ= TⅠ×η軸承=52.2×0.99=51.68 N·m T’ Ⅱ= TⅡ×η軸承=178.45×0.99= 176.67N·m T’ Ⅲ= TⅢ×η軸承=174.9×0.99= 173.15N·m  第5章 振動(dòng)篩的設(shè)計(jì) 5.1 振動(dòng)篩機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 通過對(duì)金屬編織篩(網(wǎng))、棉織物篩(網(wǎng))、圓孔、長孔沖制篩等多種氣流篩進(jìn)行比較，物料雖然有上下分層，但輕質(zhì)、重質(zhì)物料雙向差速分離不明顯，即達(dá)不到理想的分選效果，效率低，經(jīng)過仔細(xì)觀察分析認(rèn)為若想達(dá)到理想的速度差，必須給下層物料及浮在上表面的輕雜質(zhì)施以外力，增加其它結(jié)構(gòu)太繁鎖，效果也不一定好，理想的方式就是從篩面孔型入手。經(jīng)過對(duì)各種篩形比較，最后選擇了振動(dòng)篩。它對(duì)下層物料，不僅施以摩擦力，而且還增加一個(gè)上推動(dòng)力。如此形成了重輕物料的雙向差速快速分離，同時(shí)，豆粒和雜余（豆殼或未剝凈豆莢）在沿篩面向上移動(dòng)的過程中，豆粒逐漸因?yàn)樽恿］^小，就通過篩孔落入箱中，雜余則最終從上方排出。在通過試驗(yàn)振動(dòng)篩孔開孔傾角對(duì)差速分離影響較大，15°不如30°效果好，30°不如60°效果明顯，75°時(shí)效果不如60°，最后確定為60°（王艷豐等，2004）。振動(dòng)篩開度越大，豆粒損失率越低，但清潔度也越低，在滿足清潔度的要求下，應(yīng)增大振動(dòng)篩開度。參考小麥、谷粒和玉米等作物在關(guān)于振動(dòng)篩開度的選擇和南瓜籽子粒的尺寸特性，開啟高度取12mm (見圖6-1)，開孔率13%～20%，本設(shè)計(jì)采用其中間范圍的值16%。（尹文慶， H.D.Kutzbach2，P.Wacker，2002） 圖5-1 振動(dòng)篩孔型圖 5.2 振動(dòng)篩機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析 5.2.1　篩體運(yùn)動(dòng)分析 圖6-2為振動(dòng)篩振動(dòng)機(jī)構(gòu)簡圖。曲柄中心O與連桿在篩體上的鉸接點(diǎn)C的連線，即篩子的振動(dòng)方向， 其與水平的夾角叫振動(dòng)方向角。篩面MN與水平面的夾角為篩面傾角。OA為曲柄(OA=r)。連桿，BF//DE 且BF≥DE， ， 則分選篩各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡均相同，近似認(rèn)為篩子是作振幅為2r的簡諧直線運(yùn)動(dòng)。 圖5-2 振動(dòng)篩機(jī)構(gòu)簡圖 篩面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)以沿篩面向上為正，則振動(dòng)篩運(yùn)動(dòng)可用下式表示：位移x，速度和加速度分別為（沈在春等，1993） （5.1） （5.2） （5.3） 式中　r—曲柄半徑； —曲柄角速度； t—時(shí)間。 5.2.2　被篩物受力和分析 物料在篩面上的運(yùn)動(dòng)是很復(fù)雜的，為簡單起見不考慮籽粒的群體，而以單粒為對(duì)象做如下分析。由于分選篩選用的篩面是振動(dòng)篩，物料在篩片上有滑行和跳躍，當(dāng)物料處于振動(dòng)孔位置時(shí)(如圖6-3)， 對(duì)于物料既是特殊的，又是普遍的現(xiàn)象。其特殊性是因?yàn)樽恿Ｔ诖颂幰袈浜Y孔，只有飽滿物料才能到達(dá)此處，同時(shí)雜余和未篩出的豆粒要繼續(xù)上行必須躍過振動(dòng)孔；而其普遍性是雜余和子粒均經(jīng)歷多次，才能達(dá)到上方排出，經(jīng)過下一次的篩選。因此把這一位置的雜余和子粒作為受力分析的對(duì)象當(dāng)曲柄AO位于Ⅰ、Ⅳ象限時(shí)，加速度為正值，慣性力為負(fù)值，方向沿x軸向左，被篩物有沿篩面向前滑的趨勢。當(dāng)曲柄AO位于Ⅱ、Ⅲ象限時(shí)，加速度為負(fù)值，慣性力為正值，方向沿x軸向右，被篩物有沿篩面向后滑的趨勢。當(dāng)被篩物沿篩面滑動(dòng)時(shí)，作用在被篩物上力量，除重力mg外，還有篩面的法向反力N、摩擦力F和作用于被篩物的氣流力。當(dāng)分析被篩物沿篩面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，可根據(jù)動(dòng)態(tài)靜力分析方法，將被篩物的慣性力I加于被篩物上，和作用在被篩物上的力一起考慮。這樣， 只有當(dāng)這5個(gè)力達(dá)到平衡時(shí)，被篩物才有沿篩面滑動(dòng)的可能。受力分析如下圖7：（王艷豐等，2004） （5.4） （5.5） 式中　f—摩擦系數(shù)； —摩擦角； —作用于被篩物的氣流力； —魚眼篩開孔角度； —篩面與水平面夾角； —振動(dòng)方向角； k—阻力系數(shù)； —空氣密度； A—被篩物在垂直于相對(duì)速度方向上的最大截面積； v—被篩物對(duì)氣流的相對(duì)速度。 圖5-3 被篩物沿篩面后滑時(shí)的受力情況 圖5-4 被篩物沿篩面前滑時(shí)的受力情況 在振動(dòng)篩工作臺(tái)面上，要求雜余和沒被篩處的南瓜籽產(chǎn)生向后滑移兼有向后上方跳起的運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)篩孔本身結(jié)構(gòu)防止重質(zhì)物料向前滑移，從而使物料保持向后運(yùn)動(dòng)而不停留在篩面上。被篩物沿篩面后滑的極限條件為 （5.6） 法向反力： (5.7) 將I和F值代入后得： (5.8) 整理上式得 (5.9) 因?yàn)橛贡缓Y物向后滑動(dòng)， 必須 (5.10) 被篩物沿篩面向前滑的條件為 (5.11) 法向反力： (5.12) 將I和F值代入簡化后得 (5.13) 當(dāng)慣性力沿x軸向右時(shí)，篩子對(duì)被篩物的法向反力為 (5.14) 　　當(dāng)增至某一值時(shí)N =0， 被篩物將拋離篩面。所以被篩物拋離的條 為： (5.14) 結(jié) 論 1.設(shè)計(jì)南瓜籽剝殼機(jī)械的主要性能結(jié)構(gòu)參數(shù)如表6-1： 表6-1 南瓜籽剝殼機(jī)械的主要性能結(jié)構(gòu)參數(shù) 生產(chǎn)量: /h 200～600 ㎏ 軋輥轉(zhuǎn)速： 60～460 rpm 軋輥直徑： 63.5 mm 軋輥的扎距: 0.7～1.5 mm 軋輥傾斜角： 20° 剝殼部分功率： 大約1.1kW 篩選部分功率： 大約0.75kW 2.對(duì)剝殼效果影響較大的軋輥與滾花的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，軋輥直徑大小要考慮到齒輪，軸套等傳動(dòng)裝置的安裝問題，同時(shí)還要考慮到軋輥直徑的大小對(duì)南瓜籽的夾持所產(chǎn)生的影響。為了使整個(gè)剝殼機(jī)械的重量不至于過于笨重，選用傳動(dòng)用的焊接鋼管作為軋輥。在盡可能的使軋輥直徑，軋輥轉(zhuǎn)速和傾斜角保持理論實(shí)驗(yàn)得到的最優(yōu)的組合下，通過對(duì)軋輥剝殼的運(yùn)動(dòng)分析，對(duì)南瓜籽進(jìn)入軋輥的剝殼工作區(qū)的條件進(jìn)行分析。最終確定軋輥。 3.蝸桿傳動(dòng)調(diào)節(jié)軋距裝置單極傳動(dòng)便可獲得很高的傳動(dòng)比，這對(duì)于同時(shí)調(diào)節(jié)三組軋輥的剝殼軋距，降低工作量，同時(shí)采用的絲桿裝置，其傳功精度較高，解決了軋距在幾毫米之間調(diào)節(jié)出現(xiàn)的誤差問題。 4.無極變速裝置的選用，可以較好的調(diào)節(jié)軋輥轉(zhuǎn)速，對(duì)于滿足不同特性的南瓜籽剝殼和調(diào)節(jié)剝殼效率，降低破碎率等方面有一定的保證。采用的V帶傳動(dòng)，可通過人工的調(diào)整選擇一組，兩組或三組軋輥進(jìn)行剝殼，同時(shí)通過進(jìn)料口的插板和分流作用的三角架調(diào)節(jié)南瓜籽的進(jìn)料量，雖然會(huì)有一定的勞動(dòng)量，但對(duì)于保持機(jī)械的充分利用和剝殼效率的提高都有著更為現(xiàn)實(shí)的作用。 5.振動(dòng)篩要求籽粒和雜余能沿篩面向上滑動(dòng)，當(dāng)傾角增大時(shí)，籽粒雜余向上移動(dòng)速度較小，料層加厚，篩選質(zhì)量下降；當(dāng)傾角過小時(shí)，物料移動(dòng)速度加快，物料在篩面上分布不均勻。相對(duì)密度大的物料，沿篩面向上運(yùn)動(dòng)是篩選的必要條件，為了使相對(duì)密度大的物料沿工作臺(tái)面向高端移動(dòng)，工作臺(tái)可以具有較大的振動(dòng)方向角。振動(dòng)方向角過大，籽粒在篩面上產(chǎn)生跳動(dòng)，物料分布不均勻；如振動(dòng)方向角小于20°，則籽物料移動(dòng)速度低，料層較厚，篩選質(zhì)量下降。 致 謝 光陰似箭，日月如梭，不知不覺中我已在哈爾濱華德學(xué)院度過了美好的四年大學(xué)時(shí)光，在這四年的學(xué)習(xí)生活中，在老師和同學(xué)們的關(guān)懷和幫助下，我豐富了知識(shí)、擴(kuò)大了視野、提高了能力，為今后的學(xué)習(xí)與在社會(huì)中的工作能力與發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。 在此我首先要特別的感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)老師，王杰老師，他們給予了我無私教誨與細(xì)心的指導(dǎo)，幾位導(dǎo)員和畢業(yè)導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和淵博的專業(yè)知識(shí)深深的感染著我，他們給予我的教導(dǎo)我將深深的牢記。同時(shí)，感謝所有教導(dǎo)過、關(guān)心過、幫助過我的哈爾濱華德學(xué)授們，是他們使我有更多的機(jī)會(huì)嘗試著站在理論和