紅棗去核機設(shè)計CAD圖紙+說明書

科類 工科 學(xué)號 本科生畢業(yè)設(shè)計紅棗去核機設(shè)計Red dates to nuclear machine design 指導(dǎo)教師： 職稱 學(xué) 院： 專 業(yè)： 年級： 設(shè)計提交日期： 答辯日期： 答辯委員會主任： 紅棗去核機設(shè)計摘 要為了解決紅棗的深加工問題，設(shè)計了一種半自動紅棗去核機械。通過工藝方案分析對比確定紅棗采用沖孔去核加工方法，即利用一根空心薄壁管插入并貫穿紅棗把棗核帶出，再使用頂針把棗核頂出空心管完成去核工作。本次設(shè)計采用三級傳動方式：電動機輸出動力，經(jīng)V帶傳動，通過采用兩端輸出方式的蝸輪蝸桿減速器分別帶動去核機構(gòu)和送料機構(gòu)，實現(xiàn)了做往復(fù)直線運動的去核機構(gòu)和間歇性運動的送料機構(gòu)同步配合工作不出現(xiàn)干涉；并為紅棗的固定設(shè)計了自定心套筒，保證去核的準確性。本次設(shè)計的紅棗去核機主要適用于家庭和小型工廠，該小型便攜式去核機可作為為以后大型果核去核機的設(shè)計參考。關(guān)鍵詞：紅棗；去核機；半自動；Red dates to nuclear machine designABSTRACTIn order to solve the deep processing problem of jujube, a semi-automatic jujube denucleation machine was designed.Through the process plan analysis and comparison, it was determined that the red jujube adopts the method of perforation and nucleation, that is, using a hollow thin wall tube to insert and penetrate the red jujube to take out the jujube core, and then use the thimble to top the jujujube core out of the hollow tube to complete the nucleation work.This design adopts the three-stage transmission method: the motor output power, via the V belt transmission,By using the worm gear reducer with both ends of output to drive the nuclear power and feeding mechanism respectively,It realizes that there is no interference between the denuclear mechanism of reciprocating linear motion and the feed mechanism of intermittent movement.A self-centering sleeve was designed for the fixation of red dates to ensure the accuracy of core removal.The red dates of this design are mainly applicable to families and small factories.The small portable nuclear machine can be used as a design reference for future large-scale nuclear core remover.Key words：red dates；nuclear machine；semi-automatic；目 錄摘 要IABSTRACTII目 錄III表 目 錄IV圖 目 錄V符號及其計量單位說明VI1 前 言12 紅棗去核機的總體方案設(shè)計22.1 加工對象分析22.2 去核工藝分析22.3 工藝過程設(shè)計22.4 執(zhí)行機構(gòu)方案設(shè)計32.5 傳動方案設(shè)計43 傳動裝置的設(shè)計63.1 選擇電動機63.2 確定傳動裝置的傳動比73.3 普通V帶傳動的設(shè)計計算83.4 普通圓柱蝸輪蝸桿傳動的設(shè)計103.5 蝸桿軸的設(shè)計143.6 蝸桿軸的校核153.7 直齒錐齒輪的設(shè)計計算174 執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計計算214.1 去核沖棗機構(gòu)的設(shè)計214.2 間歇送料機構(gòu)的設(shè)計計算225 其他零件的設(shè)計計算235.1 蝸桿軸滾動軸承的選擇及計算235.2 高速軸鍵聯(lián)接的選擇及校核255.3 傳動件的潤滑255.4 軸伸出端的密封256 設(shè)計總結(jié)26參考文獻27致 謝28表 目 錄表3.1 電機參數(shù)7圖 目 錄圖2.1 去核工藝 2圖2.2 執(zhí)行機構(gòu)工作原理圖3圖2.3 自定心套筒4圖2.4 傳動方案4圖2.5 沖針的設(shè)計4圖2.6 物料盤的設(shè)計5圖2.7 傳動系統(tǒng)工作原理圖5圖2.8 總體外觀6圖3.1 傳動裝置6圖3.2 傳動軸示意圖7圖3.3 蝸桿軸段 14圖3.4 蝸輪軸尺寸 15圖3.5 蝸桿載荷分析圖 16圖3.6 錐齒輪 17圖4.1 去核沖棗機構(gòu) 21圖4.2 滑塊在轉(zhuǎn)角135-225度時行程 22圖5.1 軸承受力分析 24符號及其計量單位說明E：材料的彈性模量，單位MPa；：材料的剪切應(yīng)力，單位MPa；：材料彎曲應(yīng)力，單位MPa ；N(n)：轉(zhuǎn)速，單位r/min；a：皮帶帶長，單位mm；d：直徑，單位mm；L：長度，單位mm；B：厚度，單位mm；i：傳動比；Z：齒數(shù)；m：模數(shù)；紅棗去核機設(shè)計1 前 言眾所周知，紅棗有著很高的營養(yǎng)和藥用價值。作為食材和藥材，深受大家的喜愛，但是大棗雖然很受人們歡迎，卻在加工和儲存上存在很多沒解決的問題，如紅棗的清洗，棗核的處理等。目前市場上的大棗大多數(shù)都是采摘后的鮮果，或是經(jīng)過簡單晾曬的未加工過的干棗。因棗內(nèi)存在棗核，在食用時可能會存在和魚刺一樣的安全隱患。而且經(jīng)過深加工的紅棗，可以制成各種棗類糕點、飲品等制品，即提高了紅棗的的價值，還能使紅棗具有更廣闊的市場。但是對紅棗進行深加工，去核是大多紅棗加工的前提。對紅棗進行去核，傳統(tǒng)的方法是靠人工單個去核，不僅去核效率低，去核質(zhì)量不能保障，而且勞動成本的提高使得收人回報變低。所以紅棗的自動化去核必將成紅棗加工發(fā)展道路上的主流趨勢，紅棗去核機械也必將有著巨大的發(fā)展市場。觀察我國去核機械的發(fā)展，早在上世紀80年代就開始有人研究核果類水果去核機械，雖然推出了一些去核機，但由于食品業(yè)發(fā)展較慢，核果類產(chǎn)品較少，所以由于需求不高，所以去核機械的發(fā)展依舊緩慢，至今很多工廠的去核工作也只是依賴于一些簡單的小型工具來完成，不僅效率低，而且使用的工具也存在傷害到手等安全隱患。但隨著發(fā)展越來越快，核果類食品必將越來越多地進入市場，人工去核才的方式必定滿足不了市場的需求，去核機械必定會有著大量的需求，自動化去核機械必將成為果核類食品加工的主要機械，成為核果加工機械中的主流發(fā)展機械設(shè)備。2 紅棗去核機的總體方案設(shè)計2.1 加工對象分析 由于目前市場上的紅棗種類繁多，形狀，大小，果肉特性各不相同，所以本次設(shè)計的紅棗去核機所加工的紅棗為經(jīng)過篩選并分級后的紅棗，具體要求為：成熟采摘后經(jīng)過晾曬脫水的半干型成熟紅棗；紅棗形狀為圓柱形；紅棗尺寸大小為直徑15-20mm。因棗內(nèi)的棗核尺寸、位置有極少量存在差異，本次設(shè)計暫不考慮，本次設(shè)計所加工棗核直徑最大不超過7mm，位置都處于紅棗幾何中心，并保證破損率5%。2.2 去核工藝分析 目前市場上常見的紅棗去核方法主要包括2種：a剖果去核，b沖孔去核。去核原理如圖2.1所示，我們這里遵循紅棗去核加工效率最大化，加工機械盡量簡便，并盡可能保持去核后紅棗美觀的設(shè)計原則下，本次設(shè)計的去核方法采用沖孔去核的加工方法， a剖果去核 b沖孔去核圖2.1 去核工藝2.3 工藝過程設(shè)計本次設(shè)計紅棗去核機的原理是通過二工位的沖壓設(shè)備實現(xiàn)紅棗的去核工作：首先通過間歇性旋轉(zhuǎn)的物料盤完成進料過程，再通過做往復(fù)直線運動的沖針實現(xiàn)紅棗的去核工作，最后再把紅棗沖落到出料斗中，可以把紅棗去核簡要分為以下幾個步驟：（1）進料：通過人工手動把紅棗放入物料盤上的自動定心套筒中；（2）沖核：做往復(fù)直線運動的沖針間歇性由上而下沖去棗核；（3）出料：由與沖針同步異位運動的頂棗針把完成去核工作的紅棗沖落至出料斗。由旋轉(zhuǎn)物料盤進行間歇性的轉(zhuǎn)動，可實現(xiàn)進料，去核，沖棗三個工位的同時運作，沖核和沖棗兩個步驟可同時在相鄰兩個工位同時運作。2.4 執(zhí)行機構(gòu)方案設(shè)計通過對總體設(shè)計方案的分析，本次設(shè)計的執(zhí)行機構(gòu)工作原理如圖2.2所示。 執(zhí)行機構(gòu)包括去核沖棗加工機構(gòu)和間歇性送料機構(gòu)，執(zhí)行機構(gòu)都由減速器部分的蝸輪軸同時帶動。當減速器蝸輪軸旋轉(zhuǎn)一周，帶動去核沖棗機構(gòu)（對心曲柄滑塊）轉(zhuǎn)動一周，完成一次去核沖棗工作；而間歇性送料機構(gòu)（槽輪）被安裝在蝸輪軸上的主動撥盤帶動從動槽輪轉(zhuǎn)過90，而從動輪帶動同軸與物料盤連接的錐形齒輪轉(zhuǎn)動，使物料盤轉(zhuǎn)過22.5后停止。核沖棗機構(gòu)（對心曲柄滑塊）向下運動是去核管進入自定心套筒完成紅棗的去核，向上運動時棗核嵌入去核管中，當去核管運動到特定位置時管中的棗核被頂核針頂出，由橡膠刷掃到出核口。間歇性送料機構(gòu)再次轉(zhuǎn)動時，無核紅棗在下一個工位被與沖針同步異位運動的頂棗針沖落至出料斗。圖2.2 執(zhí)行機構(gòu)工作原理圖 自定心套筒（圖2.3）是安裝在物料盤上的紅棗固定輔助裝置。所用材料為塑料，整體形狀為圓柱形內(nèi)部有2層漏斗狀突觸，每層突觸有6瓣擋片，把棗放進套筒內(nèi)，在突觸的均勻作用力下，紅棗被固定在套筒的中心位置，以保證去核針能準確地打在紅棗核上完成去核工作。圖2.3 自定心套筒2.5 傳動方案設(shè)計本次設(shè)計的紅棗去核機械為半自動機械，故選用一個三相異步電動機作為整個機械的動力能源機構(gòu)。動力源（三相異步電動機）輸出的動力，經(jīng)過V帶-渦輪蝸桿減速器調(diào)節(jié)后分別輸送到去核沖棗加工機構(gòu)和間歇性送料機構(gòu)（如圖2.4所示）減速機構(gòu)的蝸輪軸采用兩端輸出方式，一端帶動去核沖棗加工機構(gòu)，另一端帶動間歇性送料機構(gòu)，傳動順序如圖2.4所示。圖2.4 傳動方案（1）沖針的傳動方案設(shè)計去核沖棗機構(gòu)的運作，需要把電動機輸出的連續(xù)回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)闆_針的往復(fù)直線運動，機械傳動中能實現(xiàn)該運動轉(zhuǎn)變的機構(gòu)常用的有以下幾種可選擇：1）圓柱凸輪機構(gòu)：設(shè)計方便，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，使用壽命較長；2）對心曲柄滑塊機構(gòu)：設(shè)計制造簡單，運動和動力特傳遞性好，有封閉的運動軌跡；3）偏心曲柄滑塊機構(gòu)：和對心曲柄滑塊機構(gòu)相似，但是能滿足急回特性。本次設(shè)計的去核沖棗加工機構(gòu)中，無需運用到急回特性，所以偏心曲柄滑塊機構(gòu)的用途和對心曲 柄滑塊機構(gòu)的作用相同不考慮，圓柱凸輪機構(gòu) 圖2.5 沖針的設(shè)計的空間占用較大，所以選用對心曲柄滑塊機構(gòu)，方案如圖2.5所示。（2）物料盤的傳動方案設(shè)計物料盤需要間歇性的運動，所以要把電動機輸出的連續(xù)回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)槲锪媳P的間歇性轉(zhuǎn)動，能實現(xiàn)該運動轉(zhuǎn)變的機構(gòu)常用的有以下幾種可選擇：1）棘輪機構(gòu)：制造簡單方便，運動可靠，棘輪軸轉(zhuǎn)動的角度可調(diào)范圍較大，但是有較大的沖擊和噪音，且運動精度不高，主要運用于低速、輕載的機械；2）槽輪機構(gòu)：尺寸小巧，機械傳遞效率高，運動平穩(wěn)，主要運用于低速運作機械；3）不完全齒輪機構(gòu)：結(jié)構(gòu)簡單可靠，運動和靜止時間比例可調(diào)范圍較大，主要運用于低速、輕載的機械。間歇性送料機構(gòu)的選擇中，因為本次設(shè)計主要運用于家庭和小型作坊、工廠使用，所以物料盤的轉(zhuǎn)動速度要求不高，但是需要保證精確的轉(zhuǎn)動角度，且能保證物料盤一段時間的穩(wěn)定靜止，故選用槽輪，且槽輪的鎖止弧還能有效固定物料盤。選定方案的傳動如圖2.6所示。 圖2.6 物料盤的設(shè)計 （3）傳動總方案的設(shè)計根據(jù)沖針和物料盤的設(shè)計方案，初步設(shè)計得到紅棗去核機的傳動系統(tǒng)工作原理圖（圖2.7所示）。減速機構(gòu)中的蝸輪軸采用兩端輸出方式，兩端分別同時帶動去核沖棗加工機構(gòu)和間歇性送料機構(gòu)，以保證實現(xiàn)去核和進料的同步進行并有效地防止了兩機構(gòu)運動出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。蝸輪軸兩端還應(yīng)有著嚴謹?shù)膮f(xié)調(diào)配合要求，當物料盤轉(zhuǎn)動時，沖針的垂直運動范圍不能低于 圖2.7 傳動系統(tǒng)工作原理圖物料盤，且只有當物料盤完全靜止時沖針才能進入物料盤；沖針完成去核工作運動到物料盤上方時，物料盤才可以開始間歇性的旋轉(zhuǎn)。要保持沖針和物料盤的運動互不干涉，就需要去核沖棗加工機構(gòu)和間歇性送料機構(gòu)在時間和空間上有著嚴謹?shù)呐浜?。具體配合參考圖2.8。 圖2.8 總體外觀3 傳動裝置的設(shè)計本次設(shè)計的紅棗去核機傳動裝置設(shè)計主要包括電動機的選擇，帶輪和傳動帶的設(shè)計，蝸輪蝸桿減速器的設(shè)計，錐齒輪的設(shè)計。圖3.1 傳動裝置3.1 選擇電動機本次設(shè)計的紅棗去核機械，因主要針對于家庭及小型工廠使用，所以把去核加工機械效率設(shè)為120枚/分。該紅棗去核機采用手動進料，所以物料盤轉(zhuǎn)速不能過快，選擇的電動機額定轉(zhuǎn)速無特定要求。所以根據(jù)紅棗去核機的工作環(huán)境、工作機械效率要求和經(jīng)濟效益，查閱機械設(shè)計手冊表12-1，本次設(shè)計所選用的電動機為Y(IP44)系列三相異步電動機，電動機型號為Y80M2-4，表3-1為電機具體參數(shù)。表3.1 電機參數(shù)3.2 確定傳動裝置的傳動比因該去核機械主要針對于家庭及小型工廠使用，而且采用人工送料，所以物料盤的轉(zhuǎn)速不宜過快，根據(jù)120枚/分的機械效率，得到物料盤轉(zhuǎn)速為60轉(zhuǎn)/分。根據(jù)選擇的電動機型號，計算的得到總傳動比，和電動機傳動比近似，所以為了便于設(shè)計，這里取。一級傳動采用V帶傳動（帶傳動可以很好地吸收微小震動，過載保護，起到緩沖作用），分配的傳動比為1.5，減速器為采用兩端輸出的蝸輪蝸桿機構(gòu)，分配的傳動比為14。（1）計算各軸的轉(zhuǎn)速如圖3.1，則各軸轉(zhuǎn)速分別為 圖3.2 傳動軸示意圖（2）計算各軸的輸入功率因為在機械傳動中存在能量損耗，所以需要分別計算各軸的輸入功率，查機械設(shè)計手冊表1-5得到各機構(gòu)的功率傳輸有效效率，分別為V帶傳動效率，軸承傳動效率，蝸桿減速器，取，錐齒輪傳動，取。根據(jù)查表所得的各機構(gòu)傳動效率和電動機參數(shù)分別計算各軸輸出功率： （3）各軸的轉(zhuǎn)矩 3.3 普通V帶傳動的設(shè)計計算（1）確定計算功率：查閱參考文獻機械設(shè)計手冊表8-7得到V帶的工作情況系數(shù)為，（2）選擇窄V帶的帶型根據(jù)、n，所以選用Z型帶（3）確定帶輪的基準直徑查表8-7取主動輪基準直徑dd1=80mm根據(jù)式，從動輪基準直徑dd2（4）驗算帶的速度：故帶的速度合適（5）窄V帶的基準長度和傳動中心距的設(shè)計計算根據(jù)，計算得到V帶中心距取值范圍為150mm400mm，為便于設(shè)計去中心距a0=200mm計算帶所需要的基準長度：由表8-2選帶的基準長度：L=700mm計算實際中心距a:由式（824）知中心距的變化范圍是182.5214mm（6）驗算主動輪上的包角故主動輪上的包角合適。（7）計算窄V帶的根數(shù)：計算單根V帶的而定功率 由和，查表84得。 根據(jù)，和z型帶，查表85得。 查表86得，表82得，于是 計算v帶的根數(shù)z:，取3根。（8）單根V帶的初拉力的最小值的計算由表83得z型帶的單位長度質(zhì)量q=0.060所以 應(yīng)使帶的實際拉力。（9）計算壓軸力壓軸力的最小值為（10）帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計兩帶輪直徑分別為 、，所以采用實心結(jié)構(gòu)，無特殊要求,并繪制二維圖小帶輪QHJ-07。3.4 普通圓柱蝸輪蝸桿傳動的設(shè)計（1）材料選擇此次設(shè)計使用的蝸輪蝸桿傳動比為14，傳動比較小，傳遞功率不高，無特殊要求。故蝸桿材料選用45號鋼，為保證達到工作強度，需對螺旋齒面做淬火處理使硬度達到45-55HRC，蝸輪材料選用鑄錫青銅（ZCuSn10P1），鑄造后經(jīng)機加工達到配合標準即可。（2）按齒面接觸強度設(shè)計（3）確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩（4）確定載荷系數(shù)因工作機械為低速，有輕微沖擊紅棗去核機械，查表11-5得到載荷系數(shù)分別為：載荷不均勻系數(shù)=1，使用系數(shù)=1，動載系數(shù)=1.05，計算總載荷系數(shù)為： （5）確定彈性影響系數(shù)本次選用蝸輪蝸桿材料配合為鑄錫銅渦輪和45鋼蝸桿，所以得到（6）確定蝸輪齒數(shù)（7）確定許用應(yīng)力因蝸輪為砂型鑄造的鑄錫銅件，蝸桿經(jīng)過螺旋齒經(jīng)淬火處理，查表11-7得到許用應(yīng)力應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 壽命系數(shù) 則 （8）計算值，所以查表11-2得到模數(shù),蝸桿分度圓直徑為（9）蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)及幾何尺寸蝸桿尺寸分度圓直徑：齒頂高：齒根高：軸向齒距： 直徑系數(shù)：齒頂圓直徑：齒根圓直徑：蝸桿齒寬： 分度圓導(dǎo)程角： 蝸輪尺寸蝸輪分度圓直徑：；齒頂高：齒根高：蝸輪喉圓直徑：蝸輪齒根圓直徑：蝸輪咽喉母圓半徑：蝸輪輪緣寬度：(10)校核齒根彎曲疲勞強度蝸輪的齒形系數(shù):查機械設(shè)計表11-13得齒形系數(shù)螺旋角系數(shù) 許用彎曲應(yīng)力 查表11-8材料為鑄錫青銅（ZCuSn10P1）的蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力值為壽命系數(shù) = 綜上所述，彎曲強度校核滿足要求。(11)驗算效率 ，已知=11.31; 查表11-8查得 經(jīng)計算得到的效率值大于原估計值，符合要求。（12）熱平衡計算初定工作油溫 室溫箱體表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 取12所需散熱面積不需要需要加散熱片。 根據(jù)計算繪制二維圖：蝸桿軸QHJ-02;蝸輪軸QHJ-033.5 蝸桿軸的設(shè)計蝸桿軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩： （1）初步確定軸的最小直徑本次設(shè)計選用的蝸桿類型為普通圓柱蝸桿，無特殊要求。根據(jù)總體設(shè)計方案，查機械設(shè)計表11-1，蝸輪軸材料選用45鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理達到硬度HBS=217 255HBS，取230HBS。強度極限，。查機械設(shè)計11-15，先確定軸的最小直徑取C,則，因為有鍵槽，需要把直徑增加7%，需要選取軸承，確定最小軸徑為25mm。（2）蝸桿軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖5.1把蝸桿軸從左到右一次分為八段：第一段軸徑 第二段軸需和V帶輪連接配合 而且與第一段軸有過渡軸肩，得到第三段軸需要和承端蓋配合，所以取 但是配合的軸承內(nèi)徑為30mm，所以第三段軸軸徑為30mm第四段軸軸徑 但是本段安裝了軸承，且第四和第五段之間的軸肩需要定位軸承，類型是定位軸肩，重新查表取第五段軸軸徑 第六段軸軸徑 因為第六段軸為蝸桿的螺旋部分，且蝸桿齒頂圓直徑為60mm，所以第六段軸為蝸桿的螺旋部分，第七段軸軸徑 因和第五段作用一致，與軸承配合，蝸桿螺旋部分位于軸中心，所以第八段軸軸徑 第八段軸上安裝了軸承，所以軸徑為。繪制蝸輪軸尺寸如圖5.2：3.4 蝸輪軸尺寸3.6 蝸桿軸的校核蝸桿的載荷分析如圖5.4，求出作用在蝸桿及蝸輪上的力圓周力軸向力 徑向力 其中（1）垂直面的支承反力（2）水平面的支承反力（3）繪垂直面的彎矩圖（如圖5.4-B）（4）繪水平面的彎矩圖(如圖5.4-C) 圖3.5 蝸桿載荷分析圖（5）求合成彎矩（如圖5.4-D）（6）該軸所受扭矩為 （7）求危險截面的當量彎矩從圖5.4可看出，危險截面位于彎矩，扭矩最大值處，計算當量彎矩：（查表?。?）軸強度的校核根據(jù)機械設(shè)計14-5式，計算軸的彎曲應(yīng)力根據(jù)之前確定軸的材料及處理條件（45鋼，調(diào)質(zhì)處理），查表得到經(jīng)過比較，故安全。（9）為了便于選取軸承，之前把最小軸徑由計算值9.8mm改定位25mm，而且在對軸的校核計算時選用改定后最小軸徑計算，所以蝸輪軸的安全系數(shù)很大，由圖5.4可知應(yīng)力最大值位于截面C處，但由于安全系數(shù)很大，所以該蝸輪軸的疲勞強度滿足要求。 3.7 直齒錐齒輪的設(shè)計計算（1）確定錐齒輪的類型，材料和等級精度根據(jù)總傳動方案，該齒輪傳動無特殊要求，采用標準直齒圓錐齒輪，等級精度為8級。兩齒輪材料無特殊要求均使用45號鋼，齒面調(diào)質(zhì)處理后硬度需達到240HBS以上。（2）選齒輪齒數(shù)、；（3）按齒面接觸強度設(shè)計試選載荷系數(shù)，計算齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：齒寬系數(shù)，取， 查機械設(shè)計表10-5得到材料的彈性影響系數(shù)查機械設(shè)計圖10-25（d）根據(jù)齒面硬度查詢，得到兩齒輪的接觸疲勞強度極限由式10-13計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：由圖10-23查得接觸疲勞壽命系數(shù)、計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)s=1，由式10-12得 取和作比較，取較小的值為本齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力取較小值帶入計算齒輪分度圓的直徑d1t：3-計算圓周速度計算齒寬（4）計算載荷系數(shù)根據(jù)，8級精度，動載荷系數(shù)查機械設(shè)計圖10-8中低一級精度線取，齒間載荷分配系數(shù),由表10-2查得使用系數(shù),由表10-4查得齒間載荷分布系數(shù),故載荷系數(shù)為：根據(jù)實際載荷系數(shù)，對計算得出的分度圓直徑進行校正計算模數(shù):（5）按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計由式10-27得彎曲疲勞強度的設(shè)計公式計算模數(shù)：確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值：試選，計算由分錐角 可得當量齒數(shù) 由圖10-17查的齒型系數(shù) 由圖10-18查的應(yīng)力修正系數(shù) 查圖10-24（c）得到兩齒輪齒根彎曲疲勞強度極限分別為 由圖10-22取彎曲疲勞壽命系數(shù) 取彎曲疲勞安全系數(shù)為經(jīng)過對比，大齒輪的大于小齒輪，取0.01341試計算模數(shù) 調(diào)整齒輪模數(shù)圓周速度V 計算齒寬b（6）計算動載荷系數(shù)據(jù)，精度為8級，查圖10-8得動載系數(shù)傳動方式為開式傳動，所以齒間載荷分配系數(shù)取由表10-4查得則載荷系數(shù)為 根據(jù)式10-13，用實際載荷系數(shù)算出的齒輪模數(shù)為 選取標準模數(shù)m=4.5（7）幾何尺寸的計算1）計算分度圓直徑：d1=m Z1=204.5=90mmd2=m Z2=804.5=360mm2）計算分錐角： 計算齒輪寬度： 、取62mm3）設(shè)計結(jié)論：齒數(shù)， ，模數(shù)m=4.5，壓力角，變位系數(shù)，分錐角 ,齒寬,材料都為 45號鋼調(diào)質(zhì)處理,8級精度。（8）結(jié)構(gòu)設(shè)計及繪制零件圖由于錐齒輪的齒頂圓直徑150mmd500mm，采用腹板式結(jié)構(gòu)，機加工所用毛坯為鍛造毛坯。繪制二維圖：錐齒輪軸QHJ-04，錐齒輪QHJ-064 執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計計算4.1 去核沖棗機構(gòu)的設(shè)計根據(jù)總體設(shè)計方案，去核沖棗機構(gòu)選用對心曲柄滑塊機構(gòu)實現(xiàn)去核工作。對心曲柄滑塊機構(gòu)選定的設(shè)計參數(shù)為曲柄回轉(zhuǎn)半徑，連桿長度。由圖4.1可知滑塊的行程槽輪機構(gòu)的槽數(shù)為4。圖4.1 去核沖棗機構(gòu)此處涉及執(zhí)行機構(gòu)的轉(zhuǎn)角計算，令曲柄滑塊機構(gòu)中曲柄銷孔在最低點時的轉(zhuǎn)角為0；槽輪安裝上令主動撥盤上圓銷與曲柄銷孔同側(cè)平行（即夾角為0），并且保持運動同步，此時曲柄銷孔的轉(zhuǎn)角與槽輪圓銷轉(zhuǎn)角相同。由于蝸輪軸采用兩端輸出，同時帶動槽輪主動撥盤和曲柄，當曲柄銷孔轉(zhuǎn)角達到135時，槽輪主動撥盤上的圓銷進入槽輪徑向槽開始帶動槽輪轉(zhuǎn)動，曲柄銷孔轉(zhuǎn)角達到225時，槽輪上的圓銷離開槽輪徑向槽，此間槽輪轉(zhuǎn)動90，并帶動物料盤轉(zhuǎn)動22.5。由此可以得到結(jié)論：蝸輪軸轉(zhuǎn)動一圈，曲柄轉(zhuǎn)動一圈，槽輪轉(zhuǎn)動90；去核沖棗機構(gòu)完成一次去核工作，物料盤完成一次進料。需要判斷當槽輪和曲柄同時運動時是否會發(fā)生干涉，當轉(zhuǎn)角在135225度之間，槽輪（物料盤）運動，其余時間靜止。經(jīng)過函數(shù)計算（如圖4.2所示）得到當轉(zhuǎn)角在135225度之間曲柄滑塊機構(gòu)的滑塊運動行程為20mm,并在轉(zhuǎn)角為180度時到達最高點，在最高點滑塊與物料盤之間的距離為23mm,所以當物料盤靜止時滑塊任在物料盤上方，不會出現(xiàn)干涉。圖4.2 滑塊在轉(zhuǎn)角135-225度時行程4.2 間歇送料機構(gòu)的設(shè)計計算 根據(jù)總體設(shè)計方案，旋轉(zhuǎn)物料盤間歇性送料選用槽輪機構(gòu)實現(xiàn)。（1）槽輪機構(gòu)的運動系數(shù) 槽輪運動系數(shù)必須為正，且槽數(shù)為整數(shù)，所以槽輪槽數(shù)必須至少為3個。（2）確定槽輪機構(gòu)的槽數(shù) 根據(jù)紅棗去核機的工藝分析，旋轉(zhuǎn)物料盤的工作性質(zhì)為間歇性工作，本次設(shè)計的物料盤上分兩圈總共排列32個料孔，每圈16個料孔，因物料盤與槽輪從動輪軸傳動比為4，所以確定槽輪徑向槽數(shù)量為4。蝸輪軸每帶動主動撥盤轉(zhuǎn)動一周，從動輪轉(zhuǎn)動1/4周。（3）主動撥盤的圓銷數(shù)量查機械原理表12-7 ，圓銷數(shù)n與槽數(shù)Z需滿足一下要求：為了便于設(shè)計和使用，確定圓銷數(shù)n=1（4） 中心距和圓銷半徑為了使設(shè)計結(jié)構(gòu)緊湊，充分利用有限空間，確定中心距為，圓銷的半徑為。 （5）確定槽輪槽間角 可得 （6）圓銷中心回轉(zhuǎn)半徑 槽輪外圓半徑 （7）確定槽輪槽長 取 （8）撥盤軸，槽輪軸的條件約束 （9） 槽輪輪葉齒頂厚度bb主要用來確定鎖止弧的半徑，取值范圍，本次設(shè)計為10mm。5 其他零件的設(shè)計計算5.1 蝸桿軸滾動軸承的選擇及計算 軸承的選用，主要依據(jù)軸承的載荷和軸承的轉(zhuǎn)速來確定，再通過計算軸承的使用壽命來確定選用軸承是否滿足本次設(shè)計的的要求。本次設(shè)計的蝸桿軸需要承受一定的軸向載荷，所以本次設(shè)計選用的軸承為角接觸球軸承。（1）蝸桿軸軸承的選擇并計算承載能力查機械設(shè)計圖11-16，蝸桿軸受力分析計算如下： （2）軸承的選擇本次設(shè)計所要選用的軸承需要同時承受軸向力和徑向力，但因傳遞的功率不大，軸向力較小，所以選用軸承類型為角接觸球軸承，軸承型號通過查機械設(shè)計課程設(shè)計手冊表6-8，切丁型號為推力球軸承7206。，基本額定動載荷：基本額定靜載荷：極限轉(zhuǎn)速（油）：圖如圖5.1，因為蝸桿螺旋部分處于軸兩支撐點的中點，所以：， 5.1 軸承受力分析當量動載荷：軸承7206合適當量靜載荷：查課本表13-8查得 取2，軸承7206合適。5.2 高速軸鍵聯(lián)接的選擇及校核電機軸與帶輪采用平鍵連接，根據(jù)軸徑，,查機械設(shè)計課程設(shè)計手冊選用A型平鍵，為，（GB/T 1096 鍵 10830），因為軸是45鋼，帶輪為鑄鐵，查機械設(shè)計表6-2許用應(yīng)力，取110Mpa，鍵的工作長度，再查表6-1得經(jīng)過校核，本次設(shè)計所選鍵滿足強度要求。5.3 傳動件的潤滑 本次設(shè)計的錐齒輪為半開式齒輪傳動，潤滑方式為人工周期性維護潤滑，所使用潤滑劑為潤滑脂；槽輪機構(gòu)考慮到磨損和使用壽命，需要進行潤滑，使用潤滑脂潤滑；蝸輪蝸桿減速器傳動時易產(chǎn)生大量熱量，考慮到散熱，潤滑方式采用浸油潤滑，蝸桿輪齒浸入潤滑油中的深度約為一個齒高。5.4 軸伸出端的密封通常在設(shè)計中，軸的輸入輸出端都伸出箱體或軸承座，這樣設(shè)計是為了防止灰塵，液體等雜質(zhì)進入設(shè)備和潤滑劑的泄漏，對軸承和箱體內(nèi)部零件進行密封和保護。所以需要在軸孔處進行密封處理，因本次設(shè)計的軸承和減速器的工作轉(zhuǎn)速為中、低速，所以選用的密封方式為氈圈油封。本次設(shè)計的紅棗去核機使用AutoCAD繪制二維圖包括：裝配圖（QHJ-00）；機架（QHJ-01）；蝸桿軸（QHJ-02）；蝸輪軸（QHJ-03）；錐齒輪軸（QHJ-04）；轉(zhuǎn)盤軸（QHJ-05）；小錐齒輪（QHJ-06）；小帶輪（QHJ-07）；從動槽輪（QHJ-08）；頂核針（QHJ-09）；大錐齒輪（QHJ-10）。6 設(shè)計總結(jié)本次設(shè)計的半自動紅棗去核機，運用帶輪、蝸輪蝸桿、槽輪、對心曲柄滑塊機構(gòu)、錐齒輪等機械機構(gòu)完成了本次的結(jié)構(gòu)設(shè)計，其中蝸輪蝸桿還采用兩端輸出的方式帶動執(zhí)行，自定心橡膠套筒的設(shè)計，軸和其他零部件的選用，都是通過計算和查表一步步逐漸完成。從最初的方案選擇，到參數(shù)計算，再到用到了繪制二維圖和三維圖，幾乎用到了所有的專業(yè)課知識。本次設(shè)計的紅棗去核機械可以代替人工完成紅棗的去核，不僅提高了紅棗去核的效率，還解放了勞動力，但作為半自動機械依舊存在研究和發(fā)展的空間，所以我們還需要再通過學(xué)習來進一步改進和完善該設(shè)備。在本次設(shè)計中我遇到的有些問題都是沒學(xué)過的，從其中，我體會到了自己知識儲備的不足，但是我之前學(xué)到的專業(yè)課知識基本都設(shè)計運用到了，這也使得我意識到了我對專業(yè)課的學(xué)習還需要再鞏固強化。這次的畢業(yè)設(shè)計，對我來說是一個巨大的挑戰(zhàn)，但同時也讓我學(xué)習、復(fù)習到了很多的專業(yè)知識。我們都應(yīng)該秉持一顆永遠學(xué)習的心，把學(xué)習做到不分時段和空間。參考文獻1吳宗澤，羅圣國. 機械設(shè)計課程設(shè)計手冊M.北京:高等教育出版社,2012.5.2程國定.機械設(shè)計M.高等教育出版社.2013.5.3孫恒.機械原理M.高等教育出版社.2013.3.4 梁睦,神會存,張雪松.一種紅棗自動去核機:中國,1935042P.2007-03-28.5王群，邵長發(fā).水果去核機械的現(xiàn)狀及發(fā)展前景.包裝與食品機械.1993（11）6彭三河.大棗去核裝置的設(shè)計J.包裝與食品機械.2005（04）7陳芳.中心定位式山楂去核機的設(shè)計J.農(nóng)機與食品機械1997（05）8王小玉.全自動紅棗加工設(shè)備J.大眾商務(wù)2005（07）9王在政.全自動紅棗去核機.中國專利.200520027002.610向世濤，張樹清.小型水果去核機J.技術(shù)與市場.2006（09）11 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謝現(xiàn)在，畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)處于尾聲，能完成本次畢業(yè)設(shè)計，者許多老師的指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助，在這里非常感謝大家。首先，最需要感謝的當屬我的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)老師李老師，在畢業(yè)設(shè)計期間，李老師幫我們尋找素材，在設(shè)計方面給予指導(dǎo)，很多的方案，圖紙都是經(jīng)過李老師一次又一次的審核，檢查才完成的，不管什么時候，只要有問題需要老師的幫助，李老師都會在第一時間幫我們解決，在李老師的指導(dǎo)和督促下，我才能順利地完成本次畢業(yè)設(shè)計。再次感謝為我們的設(shè)計付出很多，感謝李老師的幫助，讓我學(xué)習到了很多，也成長了很多。同時，我也要感謝大學(xué)里教導(dǎo)過我的所以有老師們，在他們的教導(dǎo)下，讓我學(xué)到了很多基礎(chǔ)性的知識，這些和我能完成本次畢業(yè)設(shè)計是密不可分的，千里之行是一步一步的積累完成的，有了之前學(xué)到的知識，才能讓我順利地完成本次設(shè)計。最后也感謝和我一起做設(shè)計的同學(xué)的幫助，在大家的的配合和幫助下，我才能按時按量按質(zhì)完成大學(xué)最后的一次設(shè)計。最后，畢業(yè)不是結(jié)束，而是一個嶄新未來的開始!