花生剥壳机设计说明书.docx

1、花生剥壳机设计说明书本科毕业设计（论文）题 目:花生剥壳机的设计英文题目： The design of the peanut sheller学 院： 专 业： 姓 名： 学 号： 指导教师： 2015年11月22日毕业设计（论文）独创性声明该毕业设计（论文）是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。文中除了特别加以标注和致谢的地方外， 不包含其他人或其他机构已经发表或撰写过 的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并 表示了谢意。作者签名：日期： 年 月 日毕业设计（论文）使用授权声明本人完全了解XX学院有关保留、使用毕业设计（论文）的规定，即：学校有

2、权 保留送交毕业设计（论文）的复印件，允许被查阅和借阅；学校可以公布全部或部分 内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存该毕业设计（论文）。保密的毕业设 计（论文）在解密后遵守此规定。作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日摘要花生属于人们的日常生活中常见的食物之一，它的作用很多，可以补血，增加 人体蛋白质，还可以用来煮汤，爆炒等等，食用起来非常可口，是不可多得的美味佳 肴。本次设计的题目是花生剥壳机的设计，传统的实现花生剥壳的方法都是依靠人 工的方式，这样工作效率低下，质量得不到保证，而本课题所设计的花生剥壳机，能 够实现花生的自动剥壳，在人工剥壳的基础上面大大地提高了生产效率，降低了劳

3、动 成本，特别与发达国家的花生剥壳设备相比， 还是有一定的差距，因此新型花生剥壳 机的设计具有重要意义。关键词：花生剥壳机，食品，经济，差距ABSTRACTgreat importancehas been paid to the safety of the vehicleespecially the heavy trucks working in themountain or in the mine area and the city buses driving in the congested roads. By the analysis ofthe use property ofthe c

4、urrent clutch, the necessity ofusing theretarders is clear in the heavy trucks and the city buses.Throuthe comparison ofthe current different retarder sthe advantage and disadvantage of the eddy currentbrake is introduced. How the mathematical model of the eddy current brake in theliterature is disc

5、ussed then the paper illustrates the difference of the results of thecalculation and the experiment data, and discuss the reason why it is arise. The paperintroduces the usual method to solve the question by using the finite element methodin the world currently.Key words: vehicle;pneumatic;processin

6、g;distance.摘要 IABSTRACT II1引言 11.1课题的来源与研究的目的和意义 11.2花生剥壳机国内外研究现状 32花生剥壳机总体结构的设计 52.1花生剥壳机的剥壳原理 62.2花生剥壳机的工艺研究 82.3机械传动部分的设计计算 102.3.1电机的选型计算 122.3.2V 带传动的设计计算 142.3.3传轴的设计计算 153各主要零部件强度的校核 163.1机架强度的校核与计算 173.2轴承强度的校核计算 194花生剥壳机中主要零件的三维建模 204.1凹板筛的三维建模 214.2电机的三维建模 214.3转轴的三维建模 224.4花生剥壳机的三维建模 245三

7、维软件设计总结 25结论 26致谢 27参考文献 281绪论1.1课题的来源与研究的目的和意义花生又名落花生，原产于南美洲一带。花生被人们誉为“植物肉”，含油量高达 50%品质优良，气味清香。除供食用外，还用于印染、造纸工业，花生也是一味中 药，适用营养不良、脾胃失调、咳嗽痰喘、乳汁缺少等症。属于 豆科落花生属又名 花生的种子（俗称-花生仁或花生米）、金果，长寿果、长果、番豆、金果花生、无花 果、地果、地豆、唐人豆、花生豆、落花生和长生果。它含有大量的蛋白质和脂肪， 特别是不饱和脂肪酸的含量很高，很适宜制作各种营养食品。花生是一年生草本植物。 从播种到开花只用一个月多一点时间， 而花期却长达两

8、个多月。地上开花地下结果是 花生所固有的一种遗传特性，也是对特殊环境长期适应的结果。机械研究领域的发展与时俱进， 一些专业知识是必不可少的。但是过度的专业知 识分割，使视野狭隘，可以多多参加技术交流，和参加科研项目，缩小范围，提升新 技术的进步和整个块的技术，提高外部条件变化的适应能力。封闭的专业知识的太狭 隘，考虑的问题太特殊，在工作中协调困难，不利于自我提高。因此，自上世纪第二 十年代末，出现了一体化的趋势。人们越来越重视基础理论，拓宽领域，对专业合并 的分化。机械工程可以增加产量，提高劳动生产率，提高生产的经济效益为目标，并 研制和发展新的机械产品。在未来，新产品的开发，降低资源消耗，清

9、洁的可再生能 源，成本的控制，减少或消除环境污染作为一个超级经济目标和任务。花生剥壳机自从上世纪九十年代开始就陆续地被应用在农业方面， 但传统的花生剥壳机由于剥壳精度不高，速度缓慢，有好多工厂仍然采用人工剥壳的方式， 这种人 工剥壳的方式劳动效率低下，所以此次设计的花生剥壳机，在传统的花生剥壳机的基 础上进行改进创新，应用合理的结构以及动力机构，从而来克服以往的花生剥壳机所 不能克服的问题，对后续的花生剥壳机的设计制造有一定的参考意义和价值。1.2花生剥壳机国内外研究现状国外的花生剥壳机技术始于六十年代，到七十年代已经发展成熟，八十年代中期， 大部分花生剥壳机都可以实现对花生的全自动剥壳，泰国

10、金衫公司的卧式圆花生剥壳 机，剥壳直径可调。八十年代中期后的一、两年，剥壳技术发展到了鼎盛时期，从而 诞生了世界上一些著名的花生剥壳机厂家，1987年，日本最大的花生壳加工公司把 花生剥壳机投放市场，获得成功。美洲的 BDJE公司也将新开发的花生剥壳机投入亚 洲市场取得了巨大的成功。花生剥壳机自1795年被发明以来，经过两个世纪的发展， 已被世界各国的肉类加工行业广泛采用。 特别是第三次工业革命带来了新材料、 新技 术的应用，使花生剥壳机的发展步入了一个新纪元。随着时代的发展，花生剥壳机在 国外将会得到越来越广泛的应用和发展。2花生剥壳机总体结构的设计2.1花生剥壳机的剥壳原理本次设计的花生剥

11、壳机采用转轴部件和凹板筛配合，通过类似挤压的方式使花 生壳脆裂，从而花生仁自动从凹板筛的筛孔里面掉下来达到剥壳的目的。 其中转轴部件中的刮板的垂直高度可以调节，这样就可以针对不同大小的花生进行剥壳了， 达到 了通用的效果。挤压法剥壳机也可以，但是这对圆柱辗是有一定要求的， 具运动方向 相反，相对间隙也要有一定的要求控制。首先要使花生荚果能够进入而后才能够被挤 压，其次花生荚果与挤压辗直接的接触情况也很重要，2.2花生剥壳机的工艺研究在脱壳技术方面，花生脱壳机械的工艺研究主要为了提高脱壳率及脱壳质量。 分级处理经过分级处理后的花生荚果会更有利于破壳的顺利进行。它主要由进料机构、剥壳机构和支承机构

12、等部分组成。本次设计的就是刀笼型的 花生剥壳机。本次设计的花生剥壳机结构简图如下图所示：I一机架；2电动机；3花生壳出口 ： 4一凹板施“加滋轴部件；6料斗；7风机；8一花生仁川1,2.3机械传动部分的设计计算2.3.1电机的选型计算花生剥壳机是通过电机通过 V带传动带动转轴旋转，从而实现花生的剥壳功能, 具体的电机选型计算过程如下：N=GjW =4代4G-花生剥壳机白生产能力,1000kg/hW =0.0030kw.h/kg 。疑传动效率，取0.75所以1g据 N= 4kw,n=1500r/min，查 B1 表 10-4-1 选用 Y112M-4再查 B1 表 10-4-2 得Y112L-6

13、电机的结构。电动机的外观图2.3.2V 带传动的设计计算1设计功率PdPd =Ka，P=1.2 4=1.5kwKa = 1.2P传递的功率2选定带型选取普通V带A型，n1小带轮转速，为1440r/min3传动比n 1440i0 =1.76 n2= n!= 1440 =818018r/min i 1.764小带轮基准直径dd1 (mrm由B1表81 12和表8-1-14选定dd1 = 100mmddm1n =75r/min5大带轮基准直径dd2 (mimdd2 =i *dd1 =1.76 100 = 176cm由 B3 表 87得 dd,=180mm26带速验算二 d d1n1v 二 60 10

14、00二 ,100 144060 1000=7.54m/s ：二 vmax =2530m/s初定轴间距a0 (mma0 =201dd2) = 280mm所需带的基准长度Ld0 (mmLd =2a -(dd1 dd2)ji=2 280 2802=886mm带型为A 900实际轴间距 aLd - Ldoa : a0 - 210小带轮包角01：:i =180(dd2 -dd1)24a08024 280900 -886= 280 + = 287 mm2dd2 - dd1 57.3a80= 180 - 57.328716411单根V带的基本额定功率p1根据带型号、dd1和n1普通V取1.32kw12 i

15、#1时单根V带型额定功率增量APi根据带型号、n1和 i 取 0.15kw13 V带的根数Z4.8 c ，3.9 4 (1.32 0.15) 0.96 0.87ka =0.96kL =0.8714单根V带的预紧力FoFo =5 0一1)昆 mv2Zv= 500(空 0.96=134 (N)M=0.1k/gm15作用在轴上的力4.8 2-1) 0.1 7.544 7.54Ff，1F ： = 2F0Zsin =2 134 4 sin 82 =1061(N)、 2L CL r -：1F max = 3F0Z sin =3 134 4 sin 82=1 5 9(N)16带轮的结构和尺寸轮槽工作表面应光

16、滑（表面粗糙度 Ra= 3.2Nm）以减轻带的磨损。0带轮的材料为HT200确定轮辐为如下图所示:本次设计的花生剥壳机的转轴主要是起到对完好的花生进行剥壳的功能，所以它的各个轴肩直径的确定和强度的校核计算非常重要。(1)初步确定轴的直径=81.3mm(3.32)根据工作条件，取d=80mm(2)传动轴受力分析_52T 2 9.26 105=-=5144.44 Ndmi360(3.33)_Fr =Fttg： cos 1 =5144.44 tg20 cos22 2206 = 1731.54 N(3.34 )Fa =Fttg： sin22 2206 =5144.44 tg20 sin22 22 06

17、 =712.57N(3.35)(3)绘制传动轴的受力简图，求支座反力垂直面支反力:由 Me =0,得:570RbyL2 -FrL3 Fa =0 3.36)2c FrL3 Fa360/2 1731.54 202.5 712.57 360/2 .八.一Rby = -r-2a = = 629.13NL2 761.5由 Y =0,得：RCY =Fr +RBY =1731.54 + 629.13 = 2360.67N (3.37)水平面支反力：由 Me =0,得：RBZ L2 -FtL3 =0 (3.38)RBZ = FL3 = 5144.44 202.5 = 1368.02NL2 761.5由 Z =

18、 0,得：RCZ =Fr +Rbz =1731.54 +1368.02 = 3099.56 N (3.39)(4)作弯矩图：垂直面弯矩My图：e点Mcy =RbyL2 = 629.13m761.5 = 479082.495N mm (3.40)水平面弯矩M z图：e点Mcz =RbzL2 = 2360.67 m 202.5 = 478035.675N. mm (3.41 )合成弯矩M图：e点 ,M =CmCy+mCz =0479082.4952 +478035.6752 =676785.153 2 mm (3.42)(5)作转矩T图:T =3.2 106NI - mm(6)校核轴的强度：按弯扭

19、合成应力校核轴的强度校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面(即危险截面 C)的强度。取a =0.6,轴的计算应力M 2 (: 丁3)2 6767851532 (0.6 9.26 105)2仃切= = 2 ； = 14.3MPa (3.43 )W 0.1 1503选定轴的材料为45钢，调质处理，由文献1表151可知，k】=60MPa因此,cca 卜，故安全。 ca(7)精确校核轴的疲劳强度判断危险截面从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看， 截面IV和V引起的应力集中最严重，而V受的弯矩较大；从受载的情况来看，截面 C的应力最大，但应力集中不大，故 C面 不用校核。只需校核截面V。截面V左侧抗弯截面系数

20、W =0.1d3 =0.1父1403 =274400 mm (3.44)抗扭截面系数 W =0.2d3 = 0.2父1403 = 548800mrm (3.45)截面V左侧的弯矩M为705M = 676785.153父 =626570.628 Mpa (3.46)761.5截面V上的扭矩T为 T1 =3200000 MPa截面上的弯曲应 =M= 626570.628 =2.28Mpa (3.47)W 274400截面上的扭转切应力%3200000 = 5.83MPa (3.48)Wt 548800轴的材料为45钢，调质处理，仃b =640 MPa仃口 =275 MPa T=155MPa可知，用

21、插入法求出k _ k上=2.8,二=0.8x2.8 = 2.24沼 %轴按精车加工，表面质量系数为:八084轴未经表面强化处理，飞=1固得综合系数为(3.49)K一上-1 =2.8 - -1 = 2.99K =kT %七：二 0.841 ， -1=2.24 1=2.430.84碳钢的特性系数所以轴在截面V左侧的安全系数为故该轴在截面V左侧的强度是足够的。截面V右侧截面V左侧的弯矩M为705M =676785.153 = 626570.628 MPa761.5截面V上的扭矩T为 T =3200000 MPaM 626570.628截面上的弯曲应力 二b =- = =2.85MPaW 219700

22、截面上的扭转切应力 丁 =工=3200000 = 7.28MPaWT 439400截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数一 一 r 3a 及 a 因一= = 0.023,d 130口方= 2.05, a=1.3 kJ V轴的材料的敏感系数为4门=0.83, q = 0.87故有效应力集中系数为k =1 q (二-1) =1 0.87 (1.3-1) =1.26轴的截面形状系数为二二二0.58轴的材料的敏感扭转剪切尺寸系数为 % = 0.76综合系数为气七十1山,3.41S2- S2 . 28.292 24.962轴作为机器的一个关键组成部分， 其为各类传动部件的安装，传动的扭矩和旋转 运动围绕

23、轴进行，而且经过轴承和机架连接。为了满足定位轴上的紧固件和容易加工 和装配的轴类零件和拆卸，通常轴设计成阶梯轴。轴系的零件是由轴和它上边的零部 件构成一个装配体系，研究轴的过程中不仅要研究轴体自己的数据， 还要将系统里的全部零碎部件融合在一起。因为用于振动的传递的轴体不仅要传送扭矩， 还得经受住弯矩，是以本人研究的 阶梯性轴是转动轴。因为确定了小带轮的参数，相应的大带轮随之确定。接下来的工 作就是计算轴体的直径了。轴体的研究需要凭借扭转强度来调整弯曲的强度， 因为可用作轴的原料比较多，所以必须得明确轴的应用环境，还有规定诸如刚度，强度以及 别的机构机能。可以使用热处理这种方法，当然也要琢磨怎样

24、使加工简单并且花费较 少，用研究计算所得的数据以确定轴体的用料，故采取 45号钢当成轴体的原料，它需要40MPa勺切应力。然后需要做正火或者调质处理来确保它的力学性能。考虑键槽等要素对轴的影响，轴的直径应增加以弥补轴的键槽强度减弱。取轴直 径d=20mm就是最右边装带轮处直径等于 20mm装有密封元件和滚动轴承处的直径, 应与密封元件和轴承的内孔径尺寸保持一致。轴体上面存在两支点的轴承要选用一样 的标准，方便加工轴承的座孔。挨着的轴段，应使直径不一样构成轴肩，轴肩在轴体 上部件定位以及承受轴向力时要提供相应的高度，轴肩的直径差通常选 5到10mm本文轴肩处采取5毫米的直径差，接着把每段轴体的长

25、度尺寸匹配到一块， 还要注意 轴承座的安装以及结构是否合理，同样，螺钉等部件的长度和别的的因素，这样即可 确定出轴的各段长度了，故该轴在截面 V左侧的强度是足够的。3各主要零部件强度的校核3.1机架强度的校核与计算机架的选择根据花生剥壳机上面的所有组成部件，剥壳量的多少和重量来定， 方通机架受力分析得出，由分析得出花生剥壳机机架在平衡状态下只受地面对其的支 撑力和在其表面上物体所给的压力。见下图：即筛体和剥壳体以及轴承等等给的压力为 G+G 1（零部件重量）=10000N （5000K+(1000X20N)=20000N;根据方通承载力计算公式:M=Pac/Lf=M/W材料的许用应力。M=Pa

26、c/L=11960xL 本次设计初定 L 为 1200mmW=12则 M=13456N.M2初定万通为80x80x6。计算WW出10.42cm由于 f= M= 13456N2 =1212.35 104Pa=12.12 106PaW 10.42cm2折算后位360Mpa查的普通碳素结构钢 Q235A的抗拉强度为360500Mpa由于360Mpa远远小于375Mpa所以方通满足强度要求。本次设计的机架图纸如下图所示：3.2轴承强度的校核计算(1)滚动轴承的选择滚动轴承为7沟球轴承 6205,由文献2表39.2 24得Cr = 862 KN Cor =1490 KN e=0.83, Y =0.8。(

27、2)寿命验算轴承所受支反力合力RB =击丫 + R2Z = 629.132 +1368.022 =1505.74N (4.1 )对于深沟球轴承，派生轴向力互相抵消。FBa=0, Fea =Fa =712.57N得，FBa e, Rb(4.2)PBr =Rb +YFBa =1505.74+ 0.8 M0=1505.74N按轴承B的受力大小验算104花生剥壳机中主要零件的三维建模4.1凹板筛的三维建模4.2电机的三维建模4.3转轴的三维建模4.4花生剥壳机的三维建模5三维软件设计总结本次设计的题目是花生剥壳机的设计， 经过查找各类资料和参考文献，到今天总 算完成了，通过本次设计，再次提出了利用三维

28、软件的水平，并吸收了大量的经验， 总结出以下几点。关于图纸的绘制方面，当零件的尺寸已经给出，不考虑图纸尺寸不 合适的，基于三维零件图，装配时必须考虑的大小是合适的， 因为AutoCAE图效果 不好，也会引起的尺寸误差，和甚至出现欠定义大小，因此，必须通过在这个时候对 零件进行测量，进行修改，直到符合要求。该工具是方便的输入数据映射，通过选择 部分的类型，标准件，可以生成，但有时需要在工具集使用部分可能找不到，所以在 这个时候随机应变，其他部分而不是通过修改或满足要求增加组件的使用。 三维地图 应该是灵活的，解决问题的方法总比问题多，当一个方法不能正常映射，试试另一种 方法，它不仅可以完成零件的

29、生产，而且还可以开发映射一个更好的主意， 并打破了 新思想的规则。学习使用一些可以节省时间的命令，如镜像，阵列，能省则省”。在装配过沉 重，曾给了我一个很大的障碍，是要花很多时间去找出为什么。在一个活跃的子组件， 虽然活动范围会产生干扰，可以设置该复合物的活动范围，如先进的范围内，和角度 范围，即使在这个范围内不影响母配体，不能设置。因为一旦设定的范围内，在父组 件将被视为完全定义的组件模型， 它将冲突分总成，将无法完成装配。看地图是最重 要的任务是理解零件图，图表工具，没有工具是没有法律的零件图，所以不要急着写， 想通过零件的结构，并认为通过线图，这是重中之重，映射。部分建模，一般应的特 点

30、进行深入分析，找出零件是由几个特点，摆脱所有的形状特点，它们之间的连接相 对位置、表面，然后按主次特征造型的关系，按一定的顺序。一个复杂的部分，有许 多简单的功能，通过切除或重叠相交，可理解性和实体模型。特别是在二维图纸，我 们只能看到元器件的布局，并用虚线给说的内部特征，除了部分的相贯线，这条线各 特征在路口出现。在选秀过程中零件，必须选择第一个草图平面，这是非常重要的， 决定了后续的模型飞机的命令，使用简单的说，一个圆柱形围成一个圈，然后绘制， 也可以作为一个长方体旋转，虽然他们的结果都是一样的，但草图平面和命令的使用。 如果我们想要一个轴，那么我们应该选择第二个方法以及。由于该零件的设计不规则零件，用于为拉伸和旋转命令，许多零部件都是对称的， 所以为了节省时间，提高效率，通常用于指挥镜特性。一个完整的工程图纸应该包含以下 4个方面。一组视图：一组视图（包括视图，剖面，断面，局部视图）是正确的，完整的，对各部分的结构和形状表达清楚。尺寸：尺寸的确定和零件的形状