半自動紅棗去核機構(gòu)設(shè)計【三維CREO】【6張cad圖紙+文檔全套資料】
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半自動紅棗去核機構(gòu)設(shè)計
目 錄
1 引言 1
1 傳動裝置總體設(shè)計 2
1.1 確定傳動方案 3
1.2 選擇電機 4
1.3 計算總傳動比 5
1.4 傳動裝置的動力參數(shù) 6
2 零件的選型于設(shè)計 7
2.1 齒輪設(shè)計 12
2.2 凸輪設(shè)計 19
2.3 帶傳動設(shè)計 20
3 工作原理 25
4 標(biāo)準(zhǔn)件的選擇 26
4.1 螺栓的選擇 27
4.2 楔件的選擇 27
5 紅棗去核機的操作 28
6 紅棗去核機的維護 29
6.1 去核機技術(shù)保養(yǎng) 30
6.2 去核機保管 31
結(jié)束語 33
致謝 34
參考文獻 35
前言
山西、河北、陜西、河南等地盛產(chǎn)大棗，棗業(yè)深加工成為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟的重要支柱。紅棗是加工蜜棗的重要原料（紅棗是指大棗變紅前時將熟的硬棗），紅棗在深加工前需進行除核。目前棗業(yè)企業(yè)多采用人工除核，急需設(shè)計開發(fā)自動除核機，以提高除核效率和質(zhì)量。除核機構(gòu)是除核機的關(guān)鍵，本課題要求設(shè)計除核裝置。
紅棗除核機及其自動拉溝除核機，自動除核機包括機架、動力輸入裝置、料斗、棗分配裝置、棗定心裝置、取核刀，其特征是：在機架上安裝著杠桿位置轉(zhuǎn)換器、滑動架并固定著頂核桿、取核刀，料斗內(nèi)有縱向槽。棗分配裝置有具有Ｕ形槽送棗板、送棗底板、具有落棗孔的分配板、具有Ｖ型槽的定位板，棗定心裝置有擋棗滑板、上定心夾板、下定心夾板、定心體，定心體橫向安裝在機架，在定心體與上定心夾板與下定心夾板之間定位件定位，上、下定心夾板用螺旋拉伸彈簧吊在機架上，上定心夾板與下定心夾板分布著縱向Ｖ形的定心槽。再加設(shè)橫向拉溝板便成自動拉溝除核機。本紅棗除核機及其自動拉溝除核機加工效率高、質(zhì)量好。
1傳動裝置的總體設(shè)計
1.1確定傳動方案
合理的傳動方案首先要滿足機器的功能要求，例如傳遞功率的大小，轉(zhuǎn)速和運動形式。此外還要適應(yīng)工作條件（工作環(huán)境、場地、工作制度等），滿足工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、傳動效率高、使用維護便利、工藝性和經(jīng)濟性合理等要求。要同時滿足這些要求是比較困難的，因此要通過分析比較多種方案，來選擇能保證重點要求的較好傳動方案。青棗去核機的傳動簡圖如圖1.1所示。它反映去核機運動和動力傳遞路線和各部件的組成和聯(lián)接關(guān)系。電動機輸出動力分兩個方向，一方經(jīng)過二級減速到輸送機，另一方同樣經(jīng)過二級減速到去核沖頭。為了實現(xiàn)送料的間歇運動，方案中采用不完全齒輪傳動。沖頭的沖壓過程采用凸輪軸實現(xiàn)。
圖1.1 傳動簡圖
1.2選擇電動機
選擇電動機的內(nèi)容包括：電動機類型、結(jié)構(gòu)型式、容量和轉(zhuǎn)速，要確定電動機具體型號。電動機類型和結(jié)構(gòu)型式要根據(jù)電源（交流或直流）、工作條件（溫度、環(huán)境、空間尺寸等）和載荷特點（性質(zhì)、大小、啟動性能和過載情況）來選擇。
沒有特殊要求均應(yīng)選用交流電動機，其中以三相鼠籠式異步電動機用得最多。Y系列電動機為我國推廣采用的新設(shè)計產(chǎn)品，適用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體的場合，以及要求具有較好啟動性能的機械。在經(jīng)常啟動、制動和反轉(zhuǎn)的場合（如起重機），要求電動機具有轉(zhuǎn)動慣量小和過載能力大。標(biāo)準(zhǔn)電動機的容量由額定功率表示。所選電動機的額定功率應(yīng)等于或稍大于工作要求的功率。容量小于工作要求，則不能保證工作機正常工作，或使電動機長期過載、發(fā)熱大而過早損壞；容量過大，則增加成本，并且由于效率和功率因數(shù)低而造成浪費。
同一類型的電動機，相同的額定功率有多種轉(zhuǎn)速可供選用。如選用低速電動機，因極數(shù)較多而外廓尺寸及重量較大，故價格較高，但可使傳動裝置總傳動比及尺寸減小。選用高轉(zhuǎn)速電動機則相反。因此應(yīng)全面分析比較其利弊來選定電動機轉(zhuǎn)速。
綜合考慮以上因素，本去核機選用全封閉自扇型三相異步電動機Y100L-6，具體參數(shù)如表1.1。
功率
KW
電流
A
轉(zhuǎn)速
r/min
效率
%
功率因數(shù)
cos?
堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩
額定轉(zhuǎn)矩
堵轉(zhuǎn)電流
額定電流
最大轉(zhuǎn)矩
額定轉(zhuǎn)矩
1.5
4.0
940
77.5
0.74
2.0
6.0
2.0
1.3計算總傳動比和分配各級傳動比
傳動裝置的總傳動比要求應(yīng)為
式中：——電動機滿載轉(zhuǎn)速，r/min；
——工作機轉(zhuǎn)速，r/min。
本去核機工作機轉(zhuǎn)速約為1r/s。所以，可以確定傳動裝置的總傳動比為15。
在已知總傳動比情況下，確定各級傳動比應(yīng)主要考慮以下幾點：
（1） 各級傳動機構(gòu)的傳動比應(yīng)盡量在推薦范圍內(nèi)選取。
（2）應(yīng)使傳動裝置結(jié)構(gòu)尺寸較小、重量較輕。
（3）應(yīng)使各傳動件尺寸協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)勻稱合理，避免干涉碰撞。在二級減速器中，兩級的大齒輪直徑盡量相近，以利于浸油潤滑。
1.4計算傳動裝置的運動參數(shù)
在傳動裝置設(shè)計過程中，需要保證電動機到輸送機的總傳動比與電動機到凸輪軸的總傳動比相等，這樣，當(dāng)輸送機進行間歇輸送時候，能夠保證在間歇時間段內(nèi)完成去核沖壓一次。由電動機到輸送機和由電動機到凸輪軸均為二級傳動減速，其中一級減速采用V型帶傳動，傳動比，二級減速采用齒輪傳動，傳動比為。
（1） 各軸轉(zhuǎn)速
式中：——電動機滿載轉(zhuǎn)速，r/min;
、——分別為一級減速、二級減速軸的轉(zhuǎn)速，r/min;
、——分別為一、二級傳動比。
（2） 各軸功率
式中：——電動機輸出功率，kW；
、——一級減速軸、二級減速軸輸入功率，kW；
、——一級減速、二級減速軸間的傳動效率。
（3） 各軸轉(zhuǎn)矩
式中：——電動機軸的輸出轉(zhuǎn)矩，N.m；
、——一級減速、二級減速軸的輸入轉(zhuǎn)矩，N.m。
2零件選型與設(shè)計
2.1 齒輪的設(shè)計
在紅棗除核機裝置的設(shè)計過程中，整個裝置的傳動件的設(shè)計非常重要，而在所有的傳動件中一對嚙合齒輪的設(shè)計尤為復(fù)雜。
齒輪的設(shè)計不但包括齒輪類型、精度等級、材料和齒數(shù)而且還要對選型的齒輪進行強度計算，然后進行驗證計算，看設(shè)計的齒輪是否滿足設(shè)計要求。
所設(shè)計的紅棗除核機的減速器傳動齒輪，已知輸入功率為1.5KW，小齒輪的轉(zhuǎn)速為，齒數(shù)比為，由電動機通過皮帶輪驅(qū)動，工作壽命15年（假設(shè)每年的工作時間是300天）每天8小時工作制。
一下開始對設(shè)想的一對嚙合齒輪進行設(shè)計：
2.1.1 選定齒輪的類型、精度等級、材料及齒數(shù)
按照圖1.1所示的傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動。紅棗除核機是一般的工作裝置，速度不高，故選用7級精度(GB10095-88)。根據(jù)它們的工作要求，由表查詢嚙合齒輪中的小齒輪材料選擇40Cr(調(diào)質(zhì))，硬度為280HBS，大齒輪的材料為45鋼(調(diào)質(zhì))硬度為240HBS，兩個齒輪的硬度差為40HBS。
因為齒輪的齒數(shù)最小為17，所以在小齒輪齒數(shù)的選擇上，本文確定小齒輪的齒數(shù)，由于嚙合齒輪的傳動比，所以大齒輪的齒數(shù)，則取。
2.1.2 齒輪的強度設(shè)計
嚙合齒輪的基本的參數(shù)已經(jīng)確定，下面的工作主要是對此嚙合齒輪進行強度設(shè)計。齒輪的強度設(shè)計主要分為：按齒面接觸強度設(shè)計和按齒根彎曲強度設(shè)計兩種。
2.1.2.1 按齒面接觸強度設(shè)計
對齒輪進行齒面接觸強度設(shè)計主要由設(shè)計公式(2.1)進行試算，即
2.1
1) 確定公式（2.1）內(nèi)的各個計算數(shù)值
（1） 由表查詢載荷系數(shù)。
（2） 計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩
（3） 由查表可知，選取嚙合齒輪的齒寬系數(shù)。
（4） 由查表可知，材料的彈性影響系數(shù)。
（5） 按齒面硬度查詢調(diào)質(zhì)處理鋼的圖查得小齒輪的接觸疲勞強度極限；大齒輪的接觸疲勞強度極限；
（6） 由公式（2.2）計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
2.2
則小齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為
大齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為
（7） 查詢接觸疲勞壽命圖可知，兩個齒輪的接觸疲勞壽命系數(shù)；；
（8） 計算接觸疲勞許用應(yīng)力
2.1.3選擇材料，確定和及精度等級。
參考B1表8－3－24和表8－3－25選擇兩齒輪材料為：大、小齒輪均為40，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，齒面硬度為45－50HRc；精度等級為6級。
按硬度下限值，由BI圖8－3－8（d）中的MQ級質(zhì)量指標(biāo)查得；由B1圖8－3－9（d）中的MQ級質(zhì)量指標(biāo)查得；。
2.1.4按接觸強度進行初步設(shè)計
2.1.5確定中心距a
式中：配對材料修正系數(shù)Cm＝1（由B1表8－3－28查?。?
螺旋角系數(shù)Aa＝476（由B1表8－3－29查?。?
載荷系數(shù)K＝1.6（參考B1表8－3－27推薦值）
小齒輪額定轉(zhuǎn)矩
齒寬系數(shù)＝0.4（參考B1表8－3－4推薦值）
齒數(shù)比u=i=2.5
許用接觸應(yīng)力（參考B1表8－3－27推薦值）
則取a＝80mm
2.1.6確定模數(shù)m
m=(0.007~0.02)a=0.56~1.6, 取m=1.5mm
確定齒數(shù)z,z
初取螺旋角＝13
z===29.4 取z=30
z=μz=2.530=75 取z=75
重新確定螺旋角
2.1.7計算主要的幾何尺寸
分度圓的直徑 d=m z/cos=1.530/cos=45.7mm
d=m z/cos=1.5*75/cos=114.3mm
齒頂圓直徑 d= d+2h=45.7+21.5=48.7mm
d= d+2h=114.3+21.5=117.3mm
端面壓力角 (查B1表8－3－4)
基圓直徑 d= dcos=cos20.292=40.2mm
d= dcos=348cos20.292=107.2mm
齒頂圓壓力角 =arccos=34.365
= arccos=23.951
端面重合度 =[ z（tg-tg）+ z(tg-tg)]
=1.9
齒寬 b=.a＝0.4*80＝32 取b＝32mm；b＝40mm
齒寬系數(shù) ===0.7
縱向重合度 =1.2
當(dāng)量齒數(shù) ＝31.45
＝78.628
2.1.8校核齒面接觸強度 強度條件：[]
計算應(yīng)力：=ZZZZZ
=
式中：名義切向力F===2044N
使用系數(shù) K=1（由B1表8—3—31查?。?
動載系數(shù) =（）
式中 V=
A=83.6 B=0.4 C=6.57 =1.2
齒向載荷分布系數(shù) K=1.35（由B1表8—3—32按硬齒面齒輪，裝配時檢修調(diào)整，6級精度K非對稱支稱公式計算）
齒間載荷分配系數(shù) （由B1表8—3—33查?。?
節(jié)點區(qū)域系數(shù) =1.5（由B1圖8—3—11查取）
重合度的系數(shù) （由B1圖8—3—12查?。?
螺旋角系數(shù) （由B1圖8—3—13查?。?
彈性系數(shù) （由B1表8—3—34查?。?
單對齒齒合系數(shù) Z=1
=
＝
＝245.5MPa
許用應(yīng)力：[]=
式中：極限應(yīng)力=1120MPa
最小安全系數(shù)=1.1（由B1表8—3—35查?。?
壽命系數(shù)=0.92（由B1圖8—3—17查取）
潤滑劑系數(shù)=1.05（由B1圖8—3—19查取，按油粘度等于350）
速度系數(shù)=0.96（按由B1圖8—3—20查取）
粗糙度系數(shù)=0.9（由B1圖8—3—21查?。?
齒面工作硬化系數(shù)=1.03（按齒面硬度45HRC，由B1圖8—3—22查?。?
尺寸系數(shù)=1（由B1圖8—3—23查?。?
則： []==826MPa
滿足[]
2.1.9校核齒根的強度
強度條件：[]
許用應(yīng)力： =；
式中：齒形系數(shù)=2.61， =2.2（由B1圖8—3—15（a）查?。?
應(yīng)力修正系數(shù)，（由B1圖8—3—16（a）查?。?
重合度系數(shù) =1.9
螺旋角系數(shù)=1.0（由B1圖8—3—14查取）
齒向載荷分布系數(shù)==1.3（其中N=0.94，按B1表8—3—30計算）
齒間載荷分配系數(shù)=1.0（由B1表8—3—33查取）
則 =94.8MPa
==88.3MPa
許用應(yīng)力：[]= （按值較小齒輪校核）
式中：極限應(yīng)力=350MPa
安全系數(shù)=1.25
應(yīng)力修正系數(shù)=2
壽命系數(shù)=0.9
齒根圓角敏感系數(shù)=0.97
齒根表面狀況系數(shù)=1
尺寸系數(shù)=1
則 []=
滿足，〈〈[] 驗算結(jié)果安全
2.1.1.1齒輪及齒輪副精度的檢驗項目計算（大齒輪）
2.1.1.2確定齒厚偏差代號
確定齒厚偏差代號為：6KL GB10095—88
2.1.1.3確定齒輪的三個公差組的檢驗項目及公差值
第Ⅰ公差組檢驗切向綜合公差，==0.063+0.009=0.072mm,
第Ⅱ公差組檢驗齒切向綜合公差，=0.6（）=0.6（0.009+0.011）=0.012mm，第Ⅲ公差組檢驗齒向公差=0.012
2.1.1.4確定齒輪副的檢驗項目與公差值
對齒輪，檢驗公法線長度的偏差。按齒厚偏差的代號KL，根據(jù)表8—3—53的計算式求得齒厚的上偏差=-12=-120.009=-0.108mm，齒厚下偏差=-16=-160.009=-0.144mm；公法線的平均長度上偏差=*cos-0.72sin=-0.108cos-0.72 =-0.110mm,下偏差=cos+0.72sin=-0.144cos+0.720.036sin=-0.126mm；按表8—3—19及其表注說明求得公法線長度=87.652，跨齒數(shù)K=10，則公法線長度偏差可表示為：
對齒輪傳動，檢驗中心距極限偏差，根據(jù)中心距a=80mm，由表查得8—3—65查得=；檢驗接觸斑點，由表8—3—64查得接觸斑點沿齒高不小于40%，沿齒長不小于70%；檢驗齒輪副的切向綜合公差=0.05+0.072=0.125mm（根據(jù)B1表8—3—58的表注3，由B1表8—3—69，B1表8—3—59及B1表8—3—60計算與查?。?；檢驗齒切向綜合公差=0.0228mm
（根據(jù)B1表8—3—58的表注3，由B1表8—3—69，B1表8—3—59計算與查?。?。
對箱體，檢驗軸線的平行度公差，=0.012mm，=0.006mm（由B1表8—3—63查?。?。
2.1.1.5確定齒坯的精度要求按B1表8—3—66和8—3—67查取。
根據(jù)大齒輪的功率，確定大輪的孔徑為33mm，其尺寸和形狀公差均為6級，即0.016mm，齒輪的徑向和端面跳動公差為0.014mm。（如圖4-4）
=
2.1.1.6按扭轉(zhuǎn)強度的計算
用實心軸
式中:d－軸的直徑，mm
T－軸傳遞的轉(zhuǎn)矩，N.mm
P－軸傳遞的額定功率，kw
n－軸的轉(zhuǎn)速，r/min
[]－軸材料的許用切應(yīng)力，Mpa30
A－系數(shù)，這里取120
根據(jù)上面公式計算
2.2凸輪軸設(shè)計
凸輪機構(gòu)是由凸輪、從動件（也稱推桿）和機架組成的高副機構(gòu)。一般情況下，凸輪是具有曲線輪廓的盤狀體或凹槽的柱狀體。從動件可作往復(fù)直線運動，也可作往復(fù)擺動。凸輪機構(gòu)的種類很多，一般情況下可按凸輪的形狀分為：盤形凸輪、移動凸輪和圓柱凸輪。按從動件形狀可分為：尖底從動件、滾子從動件、平底從動件和曲底從動件。本去核機根據(jù)實際工作情況決定選用對心直動平底從動件盤形凸輪機構(gòu)。如圖2.1所示。
圖2.1 對心直動平底從動件盤形凸輪機構(gòu)
2.2.1凸輪機構(gòu)基本參數(shù)及輪廓曲線設(shè)計
根據(jù)去核機實際工作情況確定凸輪基本參數(shù)如表2.1所示。
表2.1 凸輪機構(gòu)基本參數(shù)
基圓半徑
mm
壓力角
度
行程
h mm
推程運動角
度
回程運動角
度
遠休止角
度
近休止角
度
80
0
40
60
60
30
210
凸輪輪廓曲線設(shè)計的主要任務(wù)是根據(jù)已知基本數(shù)據(jù)，畫出凸輪的輪廓曲線或計算出輪廓曲線的坐標(biāo)值。參考機械原理可得直動平底從動件盤形凸輪的實際廓線方程為：
式中：——基圓半徑，mm；
s——從動件運動位移，mm；
——凸輪轉(zhuǎn)角，度。
在升程階段（）
在遠休止期（） s=30mm
在回程階段（）
在近休止期（）s=0
2.3 帶傳動選型與設(shè)計
帶傳動具有結(jié)構(gòu)簡單，傳動平穩(wěn)，成本低，壽命長的優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于輸送機、通風(fēng)機、農(nóng)業(yè)機械和紡織機械，本文采用常用的V型帶傳動。V型帶的剖面尺寸及長度已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。因此，V型帶傳動設(shè)計的主要任務(wù)是：選擇合理的傳動參數(shù)，確定帶的型號、長度、根數(shù)和傳動中心距，帶輪的材料、結(jié)構(gòu)和尺寸，以及繪制帶輪的工作圖。
考慮到轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩等因素，參照GB1171-74標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)格，選用O型，具體參數(shù)見下表：
截面尺寸
截面積
尺寸
單位長度重量
10
6
47
2.1
8.5
0.0612
三角帶輪的最小直徑，查表O型最小值為71-63mm，本文采用63mm，帶傳動為保證強度，大輪均采用雙槽輪。傳動比為，所以大輪的直徑為315mm。
V型帶的輪緣尺寸示意圖：
O型的取值為：
2.5
10
12
8
5.5
63-80
10
＞90
10.2
輪輻部分有實心、輻板、孔板和橢圓形截面輪輻四種，考慮到半徑的原因，小輪采用實心輪，大輪采用橢圓輻輪。
2.3.1傳動帶的設(shè)計
2.3.2 確定計算功率
其中：—工作情況系數(shù)
—電動機的功率
查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》一書中的表14—7 可知：=1.0
2.3.4 選擇V帶的型號
根據(jù)計算得知的功率和電動機上帶輪（小帶輪）的轉(zhuǎn)速（與電動機一樣的速度），查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》一書圖14—12，可以選擇V帶的型號為B型。
2.3.6確定帶輪的基準(zhǔn)直徑
（1）初選主動帶輪的基準(zhǔn)直徑：根據(jù)《機械設(shè)計基礎(chǔ)》一書，可選擇V帶的型號參考表14—2，選取。
（2）計算V帶的速度V：
V帶在～的范圍內(nèi)，速度V符合要求。
電動機與主軸傳動比的計算
（3）計算從動輪的直徑
2.3.7 確定傳動中心距和帶長
取
即：
得：
?。?
帶長
即：
得：
按《機械設(shè)計基礎(chǔ)》一書中查表14—5，選擇想近的基本長度和 相對應(yīng)的公稱長度（內(nèi)周長）可查得：， 。
實際的中心距可按下列公式求得：
也可用經(jīng)驗公式：
求得 ：
2.3.8 驗算主動輪上的包角
即：
求得 ： 滿足V帶傳動的包角要求。
2.3.9 確定V帶的根數(shù)
V帶的根數(shù)由下列公式確定：
其中 ： —單根普通V帶的許用功率值
—考慮包角不同大的影響系數(shù)，簡稱包角系數(shù)
—考慮的材質(zhì)情況系數(shù)，簡稱材質(zhì)系數(shù)，對于棉簾布和棉線繩結(jié)構(gòu)的膠帶，取 ，對于化學(xué)線繩結(jié)構(gòu)的膠帶，取 。
—計入傳動比的影響時，單根普通V帶所能傳遞的功率的增量，其計算公式如下：
式中：—單根普通V帶所能傳遞的轉(zhuǎn)矩修正值 ，從《機械設(shè)計基礎(chǔ)》可以查表14—10
—主動輪的轉(zhuǎn)速
查得：
則：
查表取值：
由 查得：
所以：
即： 取 根
2.3.1.1確定帶的初拉力
單根V帶適當(dāng)?shù)某趵?由下列公式求得
其中：—傳動帶單位長度的質(zhì)量，
即：
2.3.1.2求V帶傳動作用在軸上的壓力
為了設(shè)計安裝帶輪軸和軸承，比需確定V帶作用在軸上的壓力，它等于V帶兩邊的初拉力之和，忽略V帶兩邊的拉力差，則值可以近似由下式算出：
即：
求得；
2.4 帶帶輪的設(shè)計
2.4.1帶輪的材料選擇
因為帶輪的轉(zhuǎn)速，即，轉(zhuǎn)速比較底，所以材料選定為灰鑄鐵，硬度為。
2.4.2結(jié)構(gòu)設(shè)計
帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑，選擇帶輪的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)帶的型號來確定帶論輪槽的尺寸，設(shè)計如下：
主動帶輪的結(jié)構(gòu)選擇 因為根據(jù)主動帶輪的基準(zhǔn)直徑尺寸，而與主動帶輪配合的電動機軸的直徑是，因此根據(jù)經(jīng)驗公式～～，所以主動帶輪采用腹板式。
帶輪參數(shù)的選擇： 通過查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》一書，可以確定主動帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)，結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表，其他的相關(guān)尺寸可以根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)驗公式計算求得。
表４ 帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù) 單位（mm）
帶的型號
m
f
t
s
B
16
5
20
14
14
7.5
17.4
主動帶輪的厚度可以由計算公式： 求得
即 ：
主動帶輪的結(jié)構(gòu)如圖2：
圖2 主動帶輪的結(jié)構(gòu)
從動帶輪的設(shè)計
從動帶輪的結(jié)果選擇 因為根據(jù)主動帶輪的基準(zhǔn)直徑和傳動比來確定，即 ，，所以從動帶輪同樣采用腹板式。
從動帶輪的參數(shù)選擇：通過查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》一書，可查得帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)間表，其他一些相關(guān)尺寸可以根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)驗公式計算求得。
從動帶輪的厚度可以由計算公式： 求得
即 ：
小輪實心輪示意圖:
大輪橢圓輪輻示意圖：
尺寸的定義如下：
3.工作原理
紅棗除核機，它包括機架、動力輸入裝置、料斗、棗分配裝置、棗定心裝置、取核刀，料斗安裝在機架上，其特征是：在機架上安裝著杠桿位置轉(zhuǎn)換器并在機架上固定著橫向分布的縱向頂核桿，還設(shè)置著矩形水平滑動架和脫棗板，杠桿位置轉(zhuǎn)換器具有彈性構(gòu)件和固定為一體的相互垂直的橫向杠桿和豎直的叉桿，叉桿的前端分成兩個叉，每個叉安裝著一個滾輪，水平滑動架由固定在機架兩內(nèi)側(cè)的水平導(dǎo)軌安裝在機架上，動力輸入裝置有慣性輪，慣性輪的輪沿絞接連接著連桿，該的連桿的一端與滑動架鉸接連接，在滑動架與頂核桿相對應(yīng)的一邊固定著管式取核刀，取核刀的內(nèi)直徑略大于棗核的外直徑，取核刀在軸向正對著頂核桿，當(dāng)滑架向頂核桿滑動到極限位置時，頂核桿的頭從取核刀管內(nèi)伸到取核刀口；料斗的底部分為兩部分，一部分是傾斜底板，另一部分為是寬度與棗的長度相適應(yīng)的條形落棗槽，有一橫側(cè)板安裝在傾斜底板的對面，落棗槽是由橫側(cè)板的下部與傾斜底板下邊沿的間隔形成；在料斗內(nèi)均勻安裝著若干豎直的縱向順棗板，順棗板與橫側(cè)板和傾斜底板垂直，順棗板的下部伸到落棗槽內(nèi)，順棗板的兩邊與橫側(cè)板和傾斜底板相接觸，順棗板與順棗板之間構(gòu)成若干Ｖ形口的縱向槽，縱向槽的寬度與棗的直徑相適應(yīng)，略大于棗的直徑。
棗分配裝置有送棗板、送棗底板、分配板、定位板，送棗底板水平安裝在機架上位于料斗的下方，在頂核桿正對著的料斗下部的一邊與送棗底板之間有與棗直徑相適應(yīng)的間隔形成出棗閘門，送棗板安裝在料斗之下送棗底板之上，位于料斗與送棗底板之間；送棗板為矩形板，在送棗板分布著正對著出棗閘門的水平縱向Ｕ形槽，Ｕ形槽的寬度略大于棗的直徑，長度略大于棗的長度，即Ｕ形槽的長度和寬度與棗的大小相適應(yīng)，Ｕ形槽在橫向與料斗的縱向槽的位置相對應(yīng)，在送棗板有縱向的導(dǎo)槽，在導(dǎo)槽內(nèi)插著撥銷，撥銷固定在滑動架上，當(dāng)滑動架帶動撥桿把送棗板向頂核桿的方向推到極限位置時，相對料斗底，送棗板的Ｕ形槽在出棗閘門外，當(dāng)滑動架帶動撥桿把送棗板向頂核桿相反的方向推到極限位置時，送棗板的Ｕ形槽在出棗閘門內(nèi)。
分配板與定位板上下疊在一起橫向設(shè)置在料斗的出棗閘門外，定位板安裝在機架上，在定位板上分布著縱向的Ｖ形槽，Ｖ形槽與分配板的下底板之間形成可縱向放置一個棗的空間，分配板分布著縱向的落棗孔，落棗孔的數(shù)量等于縱向槽的數(shù)量，落棗孔的長度和寬度與略大于紅棗的長度和直徑；在滑動架安裝著使分配板在定位板上橫向滑動的拉引機構(gòu)，當(dāng)滑動架向頂核桿方向滑動到極限位置時，分配板在橫向滑動到機架一邊的極限位置，分配板的落棗孔正對著送棗板的Ｕ形槽并在Ｕ形槽的正下方，而且在定位板的Ｖ形槽外，便于Ｕ形槽內(nèi)的棗落到落棗孔內(nèi)并在定位板的上板面。
當(dāng)滑動架向頂核桿相反的方向滑動到極限位置時，分配板滑動到機架一邊的另一極限位置，分配板的落棗孔正對著定位板的Ｖ形槽并在Ｖ形槽的正上方，便于棗從落棗孔落到定位板板的Ｖ形槽內(nèi)；在滑動架上固定著縱向的推棗桿，推棗桿在縱向正對著定位板的Ｖ形槽，當(dāng)滑動架向頂核桿的方向滑動到極限位置時，頂棗桿的頂端從Ｖ形槽的一端伸到Ｖ形槽的另一端，功能是把落到Ｖ形槽的棗頂?shù)綏椂ㄐ难b置。
棗定心裝置有擋棗滑板、上定心夾板、下定心夾板、定心體，定心體橫向安裝在機架，在定心體與上定心夾板與下定心夾板之間定位件定位，上定心夾板與下定心夾板橫向設(shè)置在定位板外，上、下定心夾板的兩端用螺旋拉伸彈簧吊在機架上，擋棗滑板設(shè)置在上、下定心夾板與定位板之間，在擋棗滑板橫向分布著棗能通過的與棗直徑相適應(yīng)的通棗孔，通棗孔在橫的位置與定位板的Ｖ形槽相對應(yīng)，在擋棗滑板還分布著上端與通棗孔相聯(lián)通的豎直槽并有豎直定位槽，豎直槽與取核刀的直徑相適應(yīng)，豎直定位槽內(nèi)有定位銷，定位銷安裝在定心體；上定心夾板與下定心夾板分布著縱向Ｖ形的定心槽，定心槽縱向正對著定位板的Ｖ形槽，上定心夾板與下定心夾板的定心槽上下對應(yīng)；在上定心夾板與下定心夾板的兩端安裝可向一側(cè)擺動的擺桿和限位銷，限位銷安裝在擺桿的一側(cè)，在擺桿安裝著滾輪；在滑動架的兩內(nèi)側(cè)均安裝著上下對應(yīng)的兩個平行四邊形凸輪，當(dāng)滑動架向頂核桿方向滑動的過程中，上、下的兩個平行四邊形凸輪夾上、下定心夾板兩端的滾輪，上定心夾板向下移動，下定心夾板向上移動，上、下對應(yīng)的定心槽夾住從定位板與擋棗滑板推出的棗。
在擋棗滑板的下邊沿固定著橫向滑動的銷，杠桿位置轉(zhuǎn)換器的杠桿的一端有一銷槽，滑動的銷插在銷槽內(nèi)，在滑動架的橫槽鋼下固定著一個撥釘，滑動架向頂核桿方向滑動過程中，撥釘碰到杠桿位置轉(zhuǎn)換器叉桿上的一個滾輪，杠桿位置轉(zhuǎn)換器的杠桿帶動擋棗滑板向下滑動到下極限位置，通棗孔在縱向正對著定位板板的Ｖ形槽，當(dāng)滑動架向頂核桿相反的方向滑動過程中，撥釘碰到叉桿的另一個滾輪，杠桿位置轉(zhuǎn)換器的橫杠桿帶動擋棗滑板向上滑動到上極限位置，豎直槽在縱向正對著定位板的Ｖ形槽，擋住進入上、下定心夾板的定心槽中的棗，同時，取核刀從棗的縱向切取棗核后刀口伸到豎直槽；在機架還橫向固定著脫棗板，脫棗板位于滑動架內(nèi)側(cè)取核刀旁，緊靠取核刀，當(dāng)滑動架向頂核桿的方向滑動到極限位置時，取核刀的刀口退到脫棗板。
4.紅棗去核機上的標(biāo)準(zhǔn)件的選擇
4.1紅棗去核機上的螺栓的選擇
應(yīng)用在紅棗去核機上的螺栓是機械設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)件,螺栓的選擇可以根據(jù)《機械設(shè)計手冊》查取.在本去核機上選擇的螺栓為:公稱直徑為M8,長度為八厘米和五厘米,紅棗去核機應(yīng)用的螺栓是起連接作用,在機體的上蓋和機架應(yīng)用螺栓連接,在電動機和機體之間也同樣用螺栓連接,而且,應(yīng)用公稱直徑為M8的螺栓,就可以滿足紅棗去核機的動力需要.
4.2鉤頭楔鍵的選擇
紅棗去核機上的主軸和帶輪是通過鉤頭楔鍵相連,而且, 鉤頭楔鍵也同樣可以在《機械設(shè)計手冊》中查取。
5.紅棗去核機的安全操作
紅棗去核機是解決紅棗去核的問題,起目的是降低勞動者的勞動強度,提高工作效率,節(jié)省工作時間,同時在利用紅棗去核機時,除了提高勞動效率之外更應(yīng)該注意安全問題,注意到紅棗去核機的正確使用可以避免應(yīng)用紅棗去核機時造成人員傷害和去核機事故的發(fā)生.下面略述一些常見的事故和原因,一起造作者的注意.
5.1超速運轉(zhuǎn),機械“爆炸”
紅棗去核機的主要工作部件,如釘齒滾筒.凹板,軸等,這些零部件所能承受的里是有一定的限度的,當(dāng)釘齒滾筒高速旋轉(zhuǎn)是,便會產(chǎn)生很大的離心力,如果釘齒滾筒的轉(zhuǎn)速超過一定的范圍,和滾動軸承的老化及電動機的功率較高時,就有可能使運動的主軸和主軸上的釘齒滾筒與機體相分離,或和紅棗去核機的上蓋相撞,或和柵格式凹板相撞,可以產(chǎn)生很大的沖擊力,這種急速的沖擊會造成紅棗去核機的爆炸,會危害到工作人員的身體安全,為了避免這種事故的發(fā)生,應(yīng)當(dāng)急時的更換機械重要部位零件,定時擰緊緊固螺栓,一提高工作安全系數(shù).
5.2禁止過疲勞操作
紅棗去核機的動力很大,雖然用機架和上蓋將釘齒滾筒及主軸罩住,加在機體之間,起到安全作用,而且紅棗去核機的入料口的設(shè)計也很合理,但是也同樣禁止過疲勞或酒后操作,主要是由于過疲勞或酒后造作人員的大腦很可能不由造作人員的控制,造成操作人員將身體的某個部位伸入機械,與主軸或釘齒滾筒,相接觸,由于釘齒滾筒的高速旋轉(zhuǎn),會使操作人員的錯誤操作行為造成不必要的傷害,危害到勞動者的安全.
因此,為了勞動者的安全,應(yīng)避免過疲勞或酒后操作.
1、 應(yīng)用合理
紅棗去核機的管理不嚴(yán),小孩有可能攀爬玩耍,不僅影響操作人員的正常作業(yè),而且小孩年幼無知,他會動碰西摸,隨時都有可能發(fā)生安全事故.在進行玉米脫粒時,操作人員必須經(jīng)過組織,并合理分工,個人崗位清楚,責(zé)任明確,統(tǒng)一指揮,才能保證安全生產(chǎn).如果無組織,無紀(jì)律,不規(guī)定開機和停機的信號,作業(yè)場面混亂,隨時都有可能發(fā)生事故.紅棗去核機發(fā)生意外事故或是機械運轉(zhuǎn)不正常時,應(yīng)急時停機,隨后排除故障,檢修機械.不得在紅棗去核機高速運轉(zhuǎn)時或是主軸有電動機帶動運轉(zhuǎn)時排除故障或進行清理紅棗去核機,檢修機械等,否則會發(fā)生嚴(yán)重的事故.
2、 安全規(guī)則
(1) 操作人員不要穿肥大的大衣服或裙子,婦女必須帶安全帽.
(2) 不許小孩在紅棗去核機場地玩耍和接觸紅棗去核機,不要安排年邁體弱的人員進行入料口作業(yè),操作人員感到疲勞時應(yīng)急時換人或停止作業(yè),進行休息.
(3) 不許酒后操作機械.禁在去核地抽煙和點火.
(4) 作業(yè)時,喂入人員要注意手與釘齒滾筒之間的安全距離.
(5) 不許拆去安全防護罩,在安全防護罩未安裝好前嚴(yán)禁起動機械.
(6) 紅棗去核機運轉(zhuǎn)時,禁止有人站在去核機上.
(7) 負責(zé)人在看清周圍無人緊靠機器時,才能發(fā)出開機信號,未經(jīng)負責(zé)人同意任何人不準(zhǔn)起動機械.
(8) 紅棗去核機在運轉(zhuǎn)或尚未完全停止運轉(zhuǎn)時,嚴(yán)禁用手接觸機器的工作部件,除規(guī)定必須在機械運轉(zhuǎn)狀態(tài)才能調(diào)整的部件外,所有的調(diào)整、維護、保養(yǎng)及修理,都必須在機器完全停止運轉(zhuǎn)以后進行.
(9) 不許在機械運轉(zhuǎn)時掛卸傳動帶。
(10) 機器發(fā)生故障時應(yīng)立即停機修理。
(11) 嚴(yán)禁機械運轉(zhuǎn)時一動機械。
(12) 嚴(yán)禁超速運轉(zhuǎn).
6 紅棗去核機的維護
紅棗去核機是季節(jié)性使用的機械,使用時間短,而在使用其間內(nèi)工作負荷重,工作條件差,為了充分發(fā)揮機械的效能,提高生產(chǎn)率,保證安全生產(chǎn),延長機器使用期限,必須認(rèn)真、及時、細致地進行技術(shù)保養(yǎng),使機器經(jīng)常保持完好的技術(shù)狀態(tài).沒有技術(shù)保養(yǎng)的機器不許作業(yè).
6.1紅棗去核機的技術(shù)保養(yǎng)
(1) 紅棗去核機工作前,必須徹底的清理機器上各個部件殘存的附著物,特別是要及時清理柵格式凹板上的玉米芯.
(2) 檢查釘齒滾筒的釘齒,及柵格式凹板的固定情況.
(3) 檢查皮帶的張緊情況.
(4) 每天工作結(jié)束后應(yīng)把機器內(nèi)的雜務(wù)清理干凈.
(5) 對于各個需要潤滑部位,應(yīng)根據(jù)前述的要求進行按時潤滑.
6.2紅棗去核機的保管
紅棗去核機保管好,可以延長機器的使用壽命,保證去核效率和提高作業(yè)的質(zhì)量.因此,必須認(rèn)真負責(zé)地保管紅棗去核機.再長期保管中,應(yīng)保持紅棗去核機的完善性、不丟零件,預(yù)防機件變形、損壞、銹蝕和腐爛,不因保管不當(dāng)發(fā)生任何降低機械使用性能的現(xiàn)象.
作業(yè)完畢長期保管的去核機,應(yīng)保管在干燥的地點,最好放在有遮蓋的地方或者使用防雨的帆布、塑料布把機器全部蓋起來.
紅棗去核機存放前,應(yīng)做好以下幾項工作:
(1) 打開機器上的全部窗孔、護罩和蓋,仔細清除機器內(nèi)外的污物和塵土,特別應(yīng)注意清理柵格式凹板的孔眼和釘齒滾筒上的污物.
(2) 仔細檢查去核機各個部件,如發(fā)現(xiàn)零件和部件需要更換時,應(yīng)及時更換.
(3) 去核機各個需要潤滑的地方,應(yīng)全部按要求潤滑一遍,然后將機械空轉(zhuǎn)一些時間.
(4) 取下全部傳動皮帶并擦干凈,抹上化石粉,成束系上標(biāo)簽,妥善保管.
(5) 在未涂油漆的金屬表面以及工作過程中受摩擦的地方,如各處調(diào)節(jié)螺栓等地方,涂上防銹油.掉漆處刷漆補好.
(6) 用水洗刷去核機外部,待干后,用抹布抹上少來年感的潤滑油.
結(jié)束語
機械化是農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向,是減輕勞動者的強度,節(jié)省時間,提高效率的較好途徑.紅棗去核機是農(nóng)作物紅棗去核機器,起主要功能是將紅棗與棗核分開,達到紅棗去核的效果,此產(chǎn)品是一種先進的機型,生產(chǎn)率很高,而且單位時間內(nèi)生成效率高,是現(xiàn)在市場上應(yīng)用很廣的產(chǎn)品,但是,此產(chǎn)品也有一些不足之處,比如它的重量沉,體積大等缺點,和一些小型的紅棗去核機相比還是有一定的優(yōu)勢的,其主要優(yōu)勢是動力強.因此,在今后還要對紅棗去核機的開發(fā),使紅棗去核機更完美,更效率化.
畢業(yè)設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識、發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實際問題，鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié)，是對學(xué)生實際工作能力的具體訓(xùn)練和參考過程。
回顧這次畢業(yè)設(shè)計，從選題到定稿，從理論到實踐，在這段畢業(yè)設(shè)計期間里，可以說得是苦多于甜。通過本次畢業(yè)設(shè)計，不僅鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。
對我來說，收獲最大的是方法和能力——那些分析和解決問題的方法與能力。在整個設(shè)計過程中，我發(fā)現(xiàn)我們這些學(xué)生最最缺少的是經(jīng)驗，沒有感性的認(rèn)識，空有理論知識，有些東西很可能與實際脫節(jié)設(shè)計說明書的完成，每走一步對我來說都是新的嘗試與挑戰(zhàn)，這也是我在大學(xué)期間獨立完成的最大的項目。在這段時間里，我學(xué)到了很多知識也有很多感受，從對工藝的略知，對工藝規(guī)程等相關(guān)設(shè)計很不了解的狀態(tài)，我開始了獨立的學(xué)習(xí)和試驗，查看相關(guān)的資料和書籍，讓自己頭腦中模糊的概念逐漸清晰，使自己非常稚嫩的設(shè)計一步步完善起來，每一次改進都是我學(xué)習(xí)的收獲，每一次試驗的成功都會讓我興奮好一段時間。從中我也充分認(rèn)識到了擬訂出一道最佳工藝方案的重要性，工藝方案的優(yōu)化將直接影響產(chǎn)品的精度和經(jīng)濟性等。但在此次設(shè)計中也暴露出了自身的很多的不足之處，對以前所學(xué)過的理論知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，對相關(guān)機械手冊查閱也未能夠很好的掌握，最嚴(yán)重的是理論與實踐不能夠很好的相結(jié)合，這些都以待改進。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的——只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。
這次畢業(yè)設(shè)計使我受益匪淺，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了一個堅實而良好的基礎(chǔ)。在此衷心感謝各位老師的幫助和指導(dǎo)。
致 謝
經(jīng)過近四個月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，作為一個大學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個設(shè)計是難以想象的。
在這里首先要感謝我的指導(dǎo)老師，他們平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，從開題報告到查閱資料，設(shè)計草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細設(shè)計，裝配草圖等整個過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計較為復(fù)雜煩瑣，但是老師們?nèi)匀患毿牡丶m正圖紙中的錯誤。除了敬佩老師的專業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。
其次要感謝和我一起作畢業(yè)設(shè)計的同學(xué)們，他們在本次設(shè)計中勤奮工作，克服了許多困難來完成此次畢業(yè)設(shè)計，并分擔(dān)了許多工作。如果沒有他們的努力，此次設(shè)計的完成將變得非常困難。
感謝學(xué)校圖書館的開放，讓我們有足夠的資料可供參考。還要感謝大學(xué)四年來所有的老師，為我們打下機械技術(shù)專業(yè)知識的基礎(chǔ)；同時還要感謝所有的同學(xué)們，正是因為有了你們的支持和鼓勵。此次畢業(yè)設(shè)計才會順利完成。
通過畢業(yè)設(shè)計，使我對機械加工工藝這門課程進一步加深了理解。對于各方面知識之間的相互聯(lián)系有了實際的體會。同時也深深感到自己初步掌握的知識與實際需要還有相當(dāng)距離，還需在今后進一步學(xué)習(xí)和實踐。
本設(shè)計由于時間緊和對知識的掌握程度的限制，在設(shè)計上不很周詳，許多應(yīng)該考慮的因素，可能沒在設(shè)計上體現(xiàn)出來。在這次設(shè)計過程中，我得到老師的精心指導(dǎo)和各方面的幫助，才能使設(shè)計得以順利進行，借此我深表謝意。經(jīng)過三個月的畢業(yè)設(shè)計忙碌之后，設(shè)計最終完成，心理有一種說不出的輕松，設(shè)計過程中遇到許多的問題，在眾多老師和同學(xué)的幫助下予以解決。首先要感謝馬老師對我的指導(dǎo)和督促，在設(shè)計過程中老師給我指出了正確的設(shè)計方向，使我加深了對知識的理解，同時也避免了在設(shè)計過程中走彎路，老師的督促使我一直把畢業(yè)設(shè)計放在心理，保證按質(zhì)按量的完成；還要感謝同組同學(xué)，是大家營造了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，在做設(shè)計的過程中互幫互助，使我的CAD水平比以前有了很大提高，同時較全面的掌握了Word的編輯功能，使我能夠按時完成畢業(yè)設(shè)計。
參 考 文 獻
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