花生去殼機(jī)的傳動(dòng)設(shè)計(jì)

自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)說(shuō)明書題目:花生去殼機(jī)的傳動(dòng)設(shè)計(jì)學(xué)生：班級(jí)：學(xué)號(hào)：1111034009學(xué)院：農(nóng)業(yè)工程與食品科學(xué)學(xué)院指導(dǎo)老師：宋井玲TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1緒論 2\o"CurrentDocument"1.1課題提出的背景 2\o"CurrentDocument"1.2花生去殼機(jī)械的發(fā)展 2\o"CurrentDocument"1.3花生去殼機(jī)械的研究應(yīng)用現(xiàn)狀 6\o"CurrentDocument"3.1目前花生去殼機(jī)采用的脫殼原理 6\o"CurrentDocument"1.3.2新型脫殼技術(shù) 7\o"CurrentDocument"1.4花生去殼機(jī)械的應(yīng)用前景展望 8\o"CurrentDocument"2刮板式花生去殼機(jī)主要部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8\o"CurrentDocument"2.1設(shè)計(jì)前各項(xiàng)參數(shù)的確定 9\o"CurrentDocument"2.1.1刮板的半徑及轉(zhuǎn)速初定 8\o"CurrentDocument"2.1.2刮板所需功率計(jì)算 9\o"CurrentDocument"2.1.3傳動(dòng)方案擬定與比較 10\o"CurrentDocument"2.1.4電動(dòng)機(jī)的選擇 121\o"CurrentDocument"2.1.5傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和參數(shù)計(jì)算 11\o"CurrentDocument"2.2V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)和校核 13\o"CurrentDocument"2.3與大帶輪連接的軸的設(shè)計(jì)和校核 17\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 17\o"CurrentDocument"附件（圖紙） 171緒論1.1課題提出的背景花生中富含脂肪和蛋白質(zhì)，既是主要的食用植物油來(lái)源，而且又可提供豐富的植物蛋白質(zhì)。利用花生或脫脂后的花生餅粕的蛋白粉，可直接用于焙烤食用，也可作為肉制品、乳制口、糖果和煎炸食品的原料或添加劑。以花生蛋白粉為原料或添加劑制成的食品，既提高了蛋白質(zhì)含量，又改善了其功能特性?；ㄉ鞍追圻€可以通過(guò)高壓膨化制成蛋白肉?；ㄉ鞘秤弥参镉凸I(yè)的重要原料，利用花生油可制造人造奶油、起酥油、色拉油、調(diào)和油等，也可用作工業(yè)原料?；ㄉ?jīng)簡(jiǎn)單加工就可食用外，經(jīng)深加工還可以制成營(yíng)養(yǎng)豐富，色、香、味俱佳的各種食品和保健品?；ㄉ庸じ碑a(chǎn)品花生殼和花生餅粕等可以綜合利用，加工增值，提高經(jīng)濟(jì)效益。花生在制取油脂、制取花生蛋白、生產(chǎn)花生儀器以及在花生貿(mào)易出口時(shí)，都需要對(duì)花生進(jìn)行預(yù)處理加工。花生的預(yù)處理主要包括花生的剝殼和分級(jí)、破碎、軋胚和蒸炒等。傳統(tǒng)的剝殼為人力手工剝殼，手工剝殼不僅手指易疲勞、受傷，而且工效很低，所以花生產(chǎn)區(qū)廣大農(nóng)民迫切要求用機(jī)器來(lái)代替手工剝殼?；ㄉC(jī)的誕生在很大程度上改變了這種局面，使花生產(chǎn)區(qū)的農(nóng)民不必再采用最原始的剝殼方法進(jìn)行剝殼，從而大大地減輕了農(nóng)民的體力勞動(dòng)，同時(shí)還提高了花生剝殼的效率?；ㄉC(jī)是將花生莢果去掉外殼而得到花生仁的場(chǎng)上作業(yè)機(jī)械。由于花生本身的生理特點(diǎn)決定了花生去皮不能與花生的田間收獲一起進(jìn)行聯(lián)合作業(yè)，而只能在花生莢果的含水率降到一定程度后才能進(jìn)行脫殼。隨著花生種植業(yè)的不斷發(fā)展，花生手工去皮已無(wú)法滿足高效生產(chǎn)的要求，實(shí)行去皮機(jī)械化迫在眉睫。1.2花生去殼機(jī)械的發(fā)展我國(guó)花生去殼機(jī)的研制自1965年原八機(jī)部下達(dá)花生去殼機(jī)的研制課題以來(lái)，已有幾十種花生去殼機(jī)問(wèn)世。只進(jìn)行單一去皮功能的花生脫殼機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，以小型家用為主的花生去殼機(jī)在我國(guó)一些地區(qū)廣泛應(yīng)用，能夠完成脫殼、分離、清選和分級(jí)功能的較大型花生去殼機(jī)在一些大批量花生加工的企業(yè)中應(yīng)用較為普遍。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的花生去殼機(jī)種類很多，如如6BH一60型花生剝殼機(jī)、6BH—20B型花生剝殼機(jī)、6BH一20型花生脫殼機(jī)等，其作業(yè)效率為人工作業(yè)效率的2O?60倍以上。錦州俏牌集團(tuán)生產(chǎn)的TFHS1500型花生除雜去皮分選機(jī)組一次能實(shí)現(xiàn)花生原料的脫殼、除皮、分選，是一種比較先進(jìn)的花生后期生產(chǎn)機(jī)械。偉民牌6BH一720型花生去殼機(jī)帶有復(fù)脫、分級(jí)裝置，采用搓板式脫殼、風(fēng)力初選、比重分離清選等裝置，具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作靈活方便、脫凈率高、消耗動(dòng)力小等特點(diǎn)。6BK一22型花生脫殼機(jī)是一種一次喂料就可完成花生脫殼工作的機(jī)械，經(jīng)風(fēng)力初選、風(fēng)扇振動(dòng)、分層分離、復(fù)脫清選分級(jí)后的花生仁可直接裝袋入庫(kù)。6BH一1800型花生脫殼機(jī)械采用了三軋輥混合脫殼結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)行二次脫殼。而隨著我國(guó)花生產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步調(diào)整，花生產(chǎn)量逐年增加，花生的機(jī)械化脫殼程度將大幅提高，花生去殼機(jī)械將擁有廣闊的發(fā)展前景?；ㄉ鷦儦さ脑砗芏?，因此產(chǎn)生了很多種不同的花生去殼機(jī)械?；ㄉ鷦儦げ考腔ㄉ鷦儦C(jī)的關(guān)鍵工作部件，剝殼部件的技術(shù)水平?jīng)Q定了機(jī)具作業(yè)花生仁破碎率、花生果一次剝凈率及生產(chǎn)效率等重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。在目前的生產(chǎn)銷售中，花生仁破碎率是社會(huì)最為關(guān)心的主要指標(biāo)。r八十年代以前的花生去殼機(jī)械，破碎率一般都大于8%，有時(shí)高達(dá)15%以上。加工出的花生仁，只能用來(lái)榨油，不能作種用，也未達(dá)到出口標(biāo)準(zhǔn)。為了降低破碎率而探討新的剝殼原理，研制新式剝殼部件，便成為花生去殼機(jī)械的重要研究課題。從六十年代初，開(kāi)始在我國(guó)出現(xiàn)了封閉式紋桿滾筒，柵條凹板式花生剝殼機(jī)。自1983年以來(lái)，在已有的花生剝殼部件的研制基礎(chǔ)上，我國(guó)又相繼研制了多種不同結(jié)構(gòu)型式的新式剝殼部件，其主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，特別是破碎率指標(biāo)大有改善。以下介紹一下我國(guó)上個(gè)世紀(jì)幾種主要的花生去皮部件1、封閉式紋桿滾筒，柵條凹板式花生去皮部件六十年代初，我國(guó)在吸收國(guó)外技術(shù)的基礎(chǔ)上，研制了TH-340型花生去殼機(jī)，其剝殼部件是在一個(gè)圓筒上鑲上若干根紋桿組成的封閉式紋桿滾筒，下面裝有若干根圓鋼條組成的柵條式凹板，如圖1—1所示。疇琥:圖1—i柵條凹板式花生去皮部件在該機(jī)構(gòu)中花生進(jìn)口大（30-50毫米），出口?。?O-25毫米），工作時(shí)，花生果在滾筒的推動(dòng)下由進(jìn)口向出口端運(yùn)動(dòng)，在滾筒和凹板的沖擊、擠壓、揉搓作用下直接脫殼，花生受到剝殼機(jī)的直接搓擦作用，系強(qiáng)制脫殼，故破碎率高。剝殼時(shí),直徑同凹板柵縫一樣大小的單粒果及雙粒果便從柵縫中分離出來(lái)，所以一次剝凈率低，最高80%。為了將混在一起的花生仁和未脫果分離開(kāi)來(lái)，采用柵條式凹板的去皮機(jī)一般要配置分離機(jī)構(gòu)。后來(lái)研制并生產(chǎn)的TH-470型，6BH-570型等型式的剝殼機(jī)，結(jié)構(gòu)與其大同小異，剝殼質(zhì)量均不理想。2、封閉橡膠板滾筒，直立橡膠板式去皮部件該機(jī)的剝殼部件是由封閉膠輥和直立膠板組成，剝殼原理系擠壓式，如圖1—2所示圖1—2直立橡膠板式花生去皮部件作業(yè)時(shí)，花生果在膠輥的推動(dòng)下，通過(guò)剝殼間隙（5—20毫米），由膠輥和膠板的擠壓作用脫殼，避開(kāi)了剝殼部件的揉搓作用，破碎率有所降低，但仍在5%以上。另外，因直徑小于剝殼間隙的小果未經(jīng)剝殼便被分離出來(lái)，故一次剝凈率

很低，只有30%左右。所以不得不增設(shè)循環(huán)機(jī)構(gòu)，以使花生經(jīng)多次擠壓脫殼，致使機(jī)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、龐大，造價(jià)較高。3、開(kāi)式紋桿滾筒，編織凹板式花生去皮部件剝殼部件采用了由兩根金屬紋桿組成的開(kāi)式紋桿滾筒和用編織絲網(wǎng)制成的編織凹板，其結(jié)構(gòu)如圖1—3所示刃鍛欄簡(jiǎn)圖1—3編織凹板式花生去皮部件作業(yè)時(shí)，花生果在滾筒的推動(dòng)下，受擠壓揉搓脫殼，該結(jié)構(gòu)與封閉滾筒式不同，花生果受到開(kāi)式滾筒的攪拌作用，剝殼力帶有柔性，故其破碎率較低，可控制在3%-5%。另外，與柵條式凹板不同，因系編織網(wǎng)孔凹板，剝殼時(shí)，只有直徑小于網(wǎng)孔尺寸的單粒癟果未脫殼而被網(wǎng)孔分離，雙粒長(zhǎng)果則漏不出來(lái)，仍被剝殼,故剝凈率較高。4、立式去皮機(jī)構(gòu)剝殼部件采用了由兩根扁鋼條焊接而成的立式轉(zhuǎn)子，下面裝著用編織絲網(wǎng)制成的編織平底篩，該剝殼部件如圖1—4所示。圖1一4立式花生去皮部件在剝殼室內(nèi)，花生果受立式轉(zhuǎn)子的推動(dòng)而相互摩擦，從而達(dá)到剝殼的目的，此方法系柔性揉搓剝殼。實(shí)踐證明，該機(jī)破碎率較低，可控制在3%以下。其缺點(diǎn)是由于采用立式傳動(dòng)，故傳動(dòng)機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜。5、開(kāi)式扁條滾筒，編織凹板式花生去皮部件采用了由三根扁鋼條制成的開(kāi)式扁條滾筒，和用編織絲網(wǎng)制成的凹板結(jié)構(gòu)，如圖1—5所示。圖1—5編織凹板式花生去皮部件作業(yè)時(shí)，花生果在扁條的推動(dòng)下隨滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，在滾筒和凹板之間形成一個(gè)活動(dòng)層，花生果在該活動(dòng)層內(nèi)互相揉搓而脫殼。由于在該機(jī)構(gòu)中，避開(kāi)了剝殼部件的直接擠壓，沖擊的作用，而是花生搓花生，系柔性剝殼，故破碎率較低，該機(jī)鑒定時(shí)實(shí)測(cè)破傷率（破碎率+損傷率）為0.91，另外脫凈率及生產(chǎn)效率等指標(biāo)亦較理想。1.3花生去殼機(jī)械的研究應(yīng)用現(xiàn)狀目前國(guó)內(nèi)花生去殼機(jī)從其脫殼原理、結(jié)構(gòu)和材料上基本可分為以打擊、揉搓為主的鋼紋桿——鋼柵條凹板，以擠壓、揉搓為主的橡膠滾筒——橡膠浮動(dòng)凹板兩大類，但脫殼質(zhì)量均不高，破損率都大于8%，剝出的花生米只能用于榨油和食用，滿足不了外貿(mào)出口和作種子的要求。探索先進(jìn)的脫殼原理是解決脫殼機(jī)現(xiàn)存問(wèn)題的重要途徑。1.3.1目前花生去殼機(jī)采用的脫殼原理目前應(yīng)用比較廣泛的花生機(jī)械脫殼原理有以下幾種。1、 撞擊法脫殼撞擊法脫殼是物料高速運(yùn)動(dòng)時(shí)突然受阻而受到?jīng)_擊力，使外殼破碎而實(shí)現(xiàn)脫殼的目的。其典型設(shè)備為由高速回轉(zhuǎn)甩料盤及固定在甩料盤周圍的粗糙壁板組成的離心脫殼機(jī)。甩料盤使花生莢果產(chǎn)生一個(gè)較大的離心力撞擊壁面，只要撞擊力足夠大，莢果外殼就會(huì)產(chǎn)生較大的變形，進(jìn)而形成裂縫。當(dāng)莢果離開(kāi)壁面時(shí)，由于外殼具有不同的彈性變形而產(chǎn)生不同的運(yùn)動(dòng)速度，莢果所受到的彈性力較小，運(yùn)動(dòng)速度也不如外殼，阻止了外殼迅速向外移動(dòng)而使其在裂縫處裂開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)籽粒的脫殼。撞擊脫殼法適合于仁殼間結(jié)合力小，仁殼間隙較大且外殼較脆的莢果。影響離心式脫殼機(jī)脫殼質(zhì)量的因素有，籽粒的水分含量、甩料盤的轉(zhuǎn)速、甩料盤的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等。2、 碾搓法脫殼花生莢果在固定磨片和運(yùn)動(dòng)著的磨片間受到強(qiáng)烈的碾搓作用，使莢果的外殼被撕裂而實(shí)現(xiàn)脫殼。其典型的設(shè)備為由一個(gè)固定圓盤和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤組成的圓盤剝殼機(jī)。莢果經(jīng)進(jìn)料口進(jìn)入定磨片和動(dòng)磨片的間隙中，動(dòng)磨片轉(zhuǎn)動(dòng)的離心力使籽粒沿徑向向外運(yùn)動(dòng)，也使莢果與定磨片問(wèn)產(chǎn)生方向相反的摩擦力；同時(shí)，磨片上的牙齒不斷對(duì)外殼進(jìn)行切裂，在摩擦力與剪切力的共同作用下使外殼產(chǎn)生裂紋直至破裂，并與殼仁脫離，達(dá)到脫殼的目的。該種方法影響因素有，莢果的水分含量、圓盤的直經(jīng)、轉(zhuǎn)速高低、磨片之間工作間隙的大小、磨片上槽紋的形狀和莢果的均勻度等。3、 剪切法脫殼花生莢果在固定刀架和轉(zhuǎn)鼓間受到相對(duì)運(yùn)動(dòng)著的刀板的剪切力的作用，外殼被切裂并打開(kāi)，實(shí)現(xiàn)外殼與果仁的分離。其典型設(shè)備為由刀板轉(zhuǎn)鼓和刀板座為主要工作部件的刀板剝殼機(jī)。在刀板轉(zhuǎn)鼓和刀板座上均裝有刀板，刀板座呈凹形，帶有調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可根據(jù)花生莢果的大小調(diào)節(jié)刀板座與刀板轉(zhuǎn)鼓之間的間隙。當(dāng)?shù)栋遛D(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)時(shí)，與刀板之間產(chǎn)生剪切作用，使物料外殼破裂和脫落。主要適用于棉籽，特別是帶絨棉籽的剝殼，剝殼效果較好。由于其工作面較小，故易發(fā)生漏籽現(xiàn)象，重剝率較高。該種方法影響因素有，原料水分含量、轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速的高低、刀板之間的間隙大小等。4、 擠壓法脫殼擠壓法脫殼是靠一對(duì)直徑相同轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，轉(zhuǎn)速相等的圓柱輥，調(diào)整到適當(dāng)間隙，使花生莢果通過(guò)間隙時(shí)受到輥的擠壓而破殼。莢果能否順利地進(jìn)入兩擠壓輥的間隙，取決于擠壓輥及與莢果接觸的情況。要使莢果在兩擠壓輥間被擠壓破殼，莢果首先必須被夾住，然后被卷入兩輥間隙。兩擠壓輥間的間隙大小是影響籽粒破損率和脫殼率高低的重要因素。5、 搓撕法脫殼搓撕法脫殼是利用相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的橡膠輥筒對(duì)籽粒進(jìn)行搓撕作用而進(jìn)行脫殼的。兩只膠輥水平放置，分別以不同轉(zhuǎn)速相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，輥面之間存在一定的線速差，橡膠輥具有一定的彈性，其摩擦系數(shù)較大，花生莢果進(jìn)入膠輥工作區(qū)時(shí)，與兩輥面相接觸，如果此時(shí)莢果符合被輥?zhàn)訃Ш系臈l件，即嚙合角小于摩擦角，就能順利進(jìn)入兩輥間。此時(shí)莢果在被拉入輥間的同時(shí)，受到兩個(gè)不同方向的摩擦力的撕搓作用；另外，莢果又受到兩輥面的法向擠壓力的作用，當(dāng)莢果到達(dá)輥?zhàn)又行倪B線附近時(shí)法向擠壓力最大，莢果受壓產(chǎn)生彈性一一塑性變形，此時(shí)莢果的外殼也將在擠壓作用下破裂，在上述相反方向撕搓力的作用下完成脫殼過(guò)程。影響脫殼性能的因素有，線速差、膠壓輥的硬度、軋入角、軋輥半徑、軋輥間間隙等。1.3.2新型脫殼技術(shù)1、 壓力膨脹法原理是先使一定壓力的氣體進(jìn)入花生殼內(nèi)，維持一段時(shí)間,以使花生莢果內(nèi)外達(dá)到氣壓平衡，然后瞬間卸壓，內(nèi)外壓力平衡打破，殼體內(nèi)氣體在高壓作用下產(chǎn)生巨大的爆破力而沖破殼體，從而達(dá)到脫殼的目的。主要影響因素有，充氣壓力、穩(wěn)定壓力維持時(shí)間、籽粒的含水率等。2、 真空法將花生莢果放在真空爆殼機(jī)中，在真空條件下，將具有相當(dāng)水分的莢果加熱到一定溫度，在真空泵的抽吸下，莢果吸熱使其外殼的水分不斷蒸發(fā)而被移除，其韌性與強(qiáng)度降低，脆性大大增加；真空作用又使殼外壓力降低，殼內(nèi)部相對(duì)處于較高壓力狀態(tài)。殼內(nèi)的壓力達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，就會(huì)使外殼爆裂。3、 激光法用激光逐個(gè)切割堅(jiān)果外殼。試驗(yàn)顯示，用這種方法幾乎能夠達(dá)到1009/6的整仁率，但因其費(fèi)用昂貴、效率低下等原因，很難得到推廣。1.3.3花生脫殼機(jī)械存在的問(wèn)題目前我國(guó)在花生脫殼技術(shù)研究方面一直沒(méi)有大的突破，資金投入也不足，脫殼部件的研制仍在2O世紀(jì)90年代初的技術(shù)水平上徘徊，所以在脫殼性能上并沒(méi)有很大的提高。由于機(jī)械脫殼時(shí)對(duì)花生仁的損傷率偏高，用于種子和較長(zhǎng)期貯存的花生仁至今仍是手工剝殼。脫殼機(jī)械在技術(shù)性能和作業(yè)環(huán)節(jié)上存在以下問(wèn)題：脫殼率低，脫殼后的果仁破損率高，損失大。機(jī)具性能不穩(wěn)定，適應(yīng)性差。通用性差，利用率低。作業(yè)成本偏高，多數(shù)是單機(jī)制造，制造的工藝水平較低，同時(shí)能耗較高。有些產(chǎn)品僅進(jìn)行了樣機(jī)試制或少量試生產(chǎn)，未進(jìn)行大量生產(chǎn)性考核和示范應(yīng)用，作業(yè)性能及商品性等方面還存在不少問(wèn)題。

1.4花生去殼機(jī)械的應(yīng)用前景展望花生生產(chǎn)機(jī)械化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要組成部分，是農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展的重要保證，近年來(lái)，花生機(jī)械裝備總量不斷穩(wěn)步增長(zhǎng)，作業(yè)水平進(jìn)一步提高，社會(huì)化服務(wù)規(guī)模不斷擴(kuò)大，雖然目前花生脫殼機(jī)械化水平較高，但是多應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)與示范推廣區(qū)，并且小型機(jī)械多、大型機(jī)械少，低檔機(jī)械多、高性能機(jī)械少。在一些地區(qū)，用作種子和特殊用途的花生仁仍采用傳統(tǒng)的手工剝殼,勞動(dòng)生產(chǎn)率低，區(qū)域性發(fā)展不平衡。進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)花生生產(chǎn)機(jī)械化開(kāi)始了新的發(fā)展階段，農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整發(fā)生了新的變化，也對(duì)花生機(jī)械的發(fā)展產(chǎn)生了積極而深遠(yuǎn)的影響，不僅拉動(dòng)了新的有效需求，而且構(gòu)筑了適合花生生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展的新舞臺(tái)，為花生生產(chǎn)機(jī)械化真正成為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)器提供了廣闊的市場(chǎng)發(fā)展條件。在一些地區(qū)推進(jìn)花生生產(chǎn)機(jī)械化的過(guò)程中，相繼出臺(tái)了鼓勵(lì)和扶持農(nóng)民購(gòu)買花生機(jī)械、開(kāi)展花生機(jī)械作業(yè)服務(wù)的優(yōu)惠政策和措施，調(diào)動(dòng)了農(nóng)民購(gòu)買花生機(jī)械的積極性，形成了新的市場(chǎng)需求。隨著花生種植業(yè)的不斷發(fā)展，國(guó)內(nèi)外對(duì)花生深加工產(chǎn)品的需求不斷增大，提高花生脫殼機(jī)械化作業(yè)水平成為必然。花生脫殼機(jī)在提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度方面起到了積極的作用，促進(jìn)了花生加工業(yè)的科技進(jìn)步，為花生脫殼機(jī)械的發(fā)展提供了空間。2刮板式花生去殼機(jī)主要部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)前各項(xiàng)參數(shù)的確定2.1.1刮板的半徑及轉(zhuǎn)速初定刮板的旋轉(zhuǎn)速度必須確保能將部分花生殼撞碎，根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)當(dāng)花生果與鋼質(zhì)物體的相對(duì)速度達(dá)到5m/s時(shí)，可使花生殼破碎而不會(huì)破壞到花生仁，可根據(jù)此依據(jù)設(shè)計(jì)刮板的轉(zhuǎn)速與半徑。如圖3-1所示，花生下落位置在刮板的R R之間，設(shè)計(jì)時(shí)采用最小碰撞半徑R為計(jì)算半徑。半徑R為計(jì)算半徑。圖2-1料斗處花生下落位置簡(jiǎn)圖根據(jù)公式式（2.1）根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)取半徑R=250mm,v=5m/s，則r=125mm, n=382.2r/min結(jié)論：n=382.2r/min2.1.2刮板所需功率計(jì)算根據(jù)公式P二Q可計(jì)算出刮板所需的功率t刮板對(duì)花生做功式（2.2）式中E——表示刮板改變花生的動(dòng)能kEp 表示刮板改變花生的勢(shì)能表示刮板所做的總功1=mv2+mv2122式（2.3）Ep=mgh2mgR式（2.4）m?IQMH（V212式（2.5）QmP=一=—（v2+v2+4gR）t2t1 2式（2.6）式中v 表示花生接觸刮板時(shí)的初速度1v 表示花生脫離刮板式的速度2R——表示花生刮板的碰撞半徑m 表示花生果的重量根據(jù)所給產(chǎn)量要求為1500kg/h左右，即0.417kg/s，此為花生仁的產(chǎn)量，折合成花生果產(chǎn)量為0.417/純?nèi)事?，根?jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，可取花生的純?nèi)事蕿?9%，折合花生果產(chǎn)量為0.604kg/s，此即每秒進(jìn)入剝殼箱內(nèi)被破碎的花生果的重量?；ㄉ佑|刮板時(shí)初速度V1設(shè)為1m/s，方向向下，脫離刮板時(shí)速度V2為15m/s，方向向左，花生果脫離刮板時(shí)相對(duì)初始位置高度為500mm。t二Is,m=0.604kg,v=lm/s,v=15m/s,R=0.25m12P=Q=m(v2+v2+4gR)=71.212wt2t1 2加上刮板與花生在柵格中擠壓所需要的能量，P也不會(huì)超過(guò)500w。為計(jì)算電動(dòng)機(jī)的所需工率Pd，先要確定從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)之間的總效率耳。設(shè)耳=0.98、1耳=0.95分別為滾動(dòng)軸承和V帶傳動(dòng)的效率，于是有2耳二耳2 2=0.8668 式(2.7)12式中耳——表示滾動(dòng)軸承的傳動(dòng)效率1耳 表示V帶傳動(dòng)的效率2P電動(dòng)機(jī)所需功率P=P不會(huì)超過(guò)700W，因此可選取電動(dòng)機(jī)的功率為1.5kw，遠(yuǎn)d耳大于此計(jì)算值，故所選電動(dòng)機(jī)的功率完全符合要求。2.1.3傳動(dòng)方案擬定與比較由于刮板式花生去殼機(jī)的工作軸旋轉(zhuǎn)速度較高，達(dá)到n=382.2r/min，因此可有兩種選擇，第一種是采用一級(jí)V帶傳動(dòng)，第二種是采用兩級(jí)混合傳動(dòng)，而很明顯的，若采用兩級(jí)傳動(dòng)方案，將會(huì)致使機(jī)器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且制造成本升高，所以選用一級(jí)V帶傳動(dòng)不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且成本也較低，此外采用一級(jí)V帶傳動(dòng)還可以減少功率的消耗，使得傳動(dòng)的效率進(jìn)一步得到了提高。2.1.4電動(dòng)機(jī)的選擇根據(jù)所選的電動(dòng)機(jī)功率及花生去殼機(jī)的工作軸的同步轉(zhuǎn)速，可選用的電機(jī)型號(hào)有兩種Y90L-4型和Y100L-6型根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速和刮板轉(zhuǎn)速可算出總傳動(dòng)比，現(xiàn)將此兩種電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)和傳動(dòng)比列于下表3—1表2—1不同型號(hào)的電動(dòng)機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)方案號(hào)電機(jī)型號(hào)額定功率kw同步轉(zhuǎn)速r/min滿載轉(zhuǎn)速r/min總傳動(dòng)比i1Y100L-61.510009402.4592Y90L-41.5150014003.663由上表可知：方案1總傳動(dòng)比雖小，轉(zhuǎn)速低，但價(jià)格高，作為家用機(jī)械的電機(jī)不是太合算，故選擇方案2,即電機(jī)型號(hào)為Y90L-4。查表得此種電動(dòng)機(jī)的中心高H=90mm，外伸軸徑為24mm，軸的外伸長(zhǎng)度為50mm。2.1.5傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和參數(shù)計(jì)算軸的轉(zhuǎn)速n二1400r/min1n二n/i二382.2r/min 式21（2.8）式中n 表示與電動(dòng)機(jī)相連的軸的轉(zhuǎn)速1n——表示與大帶輪相連的軸的轉(zhuǎn)速2 表示總傳動(dòng)比，i=3.663軸的輸入功率P=Pxq2=1.35kw 式2d2（2.9）式中P——表示電動(dòng)機(jī)的額定功率dq 表示V帶傳動(dòng)的效率2軸的轉(zhuǎn)矩T二9550P/n二33.732N-m222式（2.10）2.2V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)和校核首先列出設(shè)計(jì)的基本條件電機(jī)型號(hào)：Y90L-4；額定功率：1.5kw；轉(zhuǎn)速：n=1400r/min；傳動(dòng)比：:=3.6631假設(shè)每天運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間t<10h確定計(jì)算功率Pca查表得工作情況系數(shù)K=1.1AP=KP=1.65kw 式caA式中P——表示額定功率K——表示工作情況系數(shù)A選擇V帶帶型根據(jù)P、n查得最適合的帶型為A型ca 1?確定帶輪基準(zhǔn)直徑由主動(dòng)輪小帶輪的基準(zhǔn)直徑系中選取d二75mm，從動(dòng)輪大帶輪的基準(zhǔn)直d1徑為d二ixd二274.725mmd2 d1(2.12)驗(yàn)算帶的速度兀dnv= 1=5.498m/s60x1000(2.13)由于v=5.498m/s<v =25m/smax因此所選帶的速度合適4.確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度根據(jù)0.7(d+d)<a<2(d+d)初步確定中心距a=700mm，計(jì)算帶d1 d2 0 d1d2 0的基準(zhǔn)長(zhǎng)度兀 (d—d)2Ld=2a+(d+d)+血 d1 =1972.36mm式02d1d2 4a0(2.14)由V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度系中選取基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=2000mm計(jì)算實(shí)際中心距a

=713.82mmLd=713.82mma=a+02式(2.15)5?驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角a】a=160.68。＞120oi所以主動(dòng)輪包角合適6?計(jì)算V帶的根數(shù)zPZ= ca(P+AP)kk0oai式(2.16)式中P 表示單根V帶所能傳遞的功率0AP 表示考慮iH1時(shí)傳動(dòng)功率的增量0k——表示包角系數(shù)ak 表示長(zhǎng)度系數(shù)i由n=1400r/mind=75mm,i=3.663查表得1 d1P=0.68kw,AP=0.17kw,K=0.95,K=1.030 0 a i代入數(shù)值，經(jīng)計(jì)算z=1.804取z=27.計(jì)算預(yù)緊力F0P25F=500乂(一—1)+qv2=125.436N 式0vzKa(2.17)8?計(jì)算作用在軸上的壓軸力Fa 「、Fp=2巴血牙 式(2.18)代入數(shù)值計(jì)算得F=482.7N9.V帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算及選用帶輪材料選用HT200根據(jù)基準(zhǔn)直徑的大小選用不同的帶輪類型，小徑帶輪采用實(shí)心式，大徑帶輪采用輪輻式，主要結(jié)構(gòu)尺寸單位：mm如表2 —2表2—2帶輪的參數(shù)表尺寸類型小帶輪大帶輪dd75280基準(zhǔn)寬度bd11.011.0基準(zhǔn)線上槽深hamin2.752.75基準(zhǔn)線下槽深hfmin&7&7槽間距e15±0.315±0.3第一槽對(duì)稱面至端面距離f10+2-110+2-1輪緣厚61212帶輪寬B3535外徑da80.5285.5輪槽角9極限偏差38?！?。38。±1?？讖絛02616輪轂長(zhǎng)5035d14832輪輻厚b8hi20h216D1230.5小帶輪的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖2—3所示圖2—3小帶輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖大帶輪的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖2—4所示-J圖2—3大帶輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見(jiàn)大帶輪零件圖和小帶輪零件圖。2.3與大帶輪連接的軸的設(shè)計(jì)和校核軸的轉(zhuǎn)速n=n/i=38.2r/min21式(2.19)軸的輸入功率軸的轉(zhuǎn)矩P=Pxq2=1.5x0.952=1.35kw2 d 2式(2.20)T=9550P/n=33.73Nm222式(2.21)初步確定軸的最小直徑先按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算軸的最小直徑，選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表選取A0二105，于是得

式（2.22）1p I式（2.22）d=A3：—=1053 =15.99mmmin0Vn 382.22擬定軸上零件的裝配方案通過(guò)對(duì)各種方案的比