1、編號(hào)（學(xué)號(hào)）：1002054052畢業(yè)論文（2013屆本科）題目： 山 楂 去 核 機(jī) 設(shè) 計(jì) 學(xué)院： 機(jī) 械 與 運(yùn) 載 學(xué) 院 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化姓名： 指導(dǎo)教師： 教授 完成日期：2012年 3月20日畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))任務(wù)書論文(設(shè)計(jì))題目山楂去核機(jī)設(shè)計(jì)下發(fā)任務(wù)日期2012.09.01學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 教授論文（設(shè)計(jì)）主要內(nèi)容本論文主要包括以下幾個(gè)方面：；2.山楂去核技術(shù)現(xiàn)狀及思考；3.山楂的現(xiàn)狀分析及基本特性；。二.論文（設(shè)計(jì)）的基本要求1.有關(guān)資料的收集：要求盡量收集第一手資料，資料要真實(shí)、可靠、有代表性。2.資料的整理與分析：要求條理清晰，數(shù)據(jù)分析詳盡。3.查閱相關(guān)文

2、獻(xiàn)，撰寫3000字以上的文獻(xiàn)綜述：要求貼近主題，有參考價(jià)值。4.認(rèn)真撰寫論文，字?jǐn)?shù)在10000字以上。三.論文（設(shè)計(jì)）工作進(jìn)度安排階段論文（設(shè)計(jì)）各階段名稱日期1收集資料調(diào)查研究2012.052012.062撰寫文獻(xiàn)綜述和外文翻譯2012.062012.083撰寫開(kāi)題報(bào)告和并開(kāi)題2012.082012.104撰寫論文初稿2012.102012.115修改并提交論文2012.12.012013.01.196制作ppt準(zhǔn)備答辯2013.2013備注：3月27日答辯四.應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)（指導(dǎo)教師指定）1王群，邵長(zhǎng)發(fā)，水果去核（芯）機(jī)械的現(xiàn)狀與發(fā)展前景，包裝與食品機(jī)械，1993,7.3：23

3、292蔡春源主編，新編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，沈陽(yáng)：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，19933中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)院主編，實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社，19854郭祥超主編，果品加工及設(shè)備，北京：農(nóng)業(yè)出版社，19895中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院主編，實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社6陳文亮，梁勤安，孫穎，劉向東，水果自動(dòng)定向原理與影響因素J新疆農(nóng)機(jī)化：20077王高平，一種新型去核加工設(shè)備的研究J，南方農(nóng)機(jī)，2002年02期8董詩(shī)涵，多錕擠壓式破殼機(jī)的設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究D，新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011年說(shuō)明：此任務(wù)由指導(dǎo)教師填寫一式兩份，一份發(fā)給學(xué)生，一份發(fā)給指導(dǎo)教師留存。 沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）選題審

4、批表選題名稱山楂去核機(jī)設(shè)計(jì)題目來(lái)源自擬學(xué)號(hào)姓名專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師職稱教授研究?jī)?nèi)容1.山楂去核技術(shù)現(xiàn)狀及思考；2.山楂去核機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程；3.山楂去核機(jī)裝置各部件工作原理；確定各機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)尺寸；對(duì)零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)與說(shuō)明；4.繪制裝配圖與零件圖。研究計(jì)劃(1) 收集資料調(diào)查研究 2012.05-2012.06(2) 撰寫文獻(xiàn)綜述與外文翻譯 2012.06-2012.08(3) 撰寫開(kāi)題報(bào)告并開(kāi)題 2012.08-2012.10(4) 撰寫論文初稿 2012.10-2012.11(5) 修改并提交論文 2012.2013(6) 制作PPT準(zhǔn)備答辯 2013-2013.特色人工喂入的

5、簡(jiǎn)易水果去核機(jī)，具有用人工少，占地面積小，操作費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)自動(dòng)送進(jìn)式去核機(jī)，將外徑比切口大的果核從圓形切口中擠出，從而保持山楂上有一個(gè)完整光滑的圓孔，不致產(chǎn)生不規(guī)則的碎裂。指 導(dǎo) 教 師 意 見(jiàn)教 研 室 意 見(jiàn)學(xué) 院 意 見(jiàn)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）指導(dǎo)記錄學(xué)生姓名專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師姓名職稱副教授本年度指導(dǎo)畢業(yè)生人數(shù)10論文（設(shè)計(jì)）題目山楂去核機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)間地點(diǎn)指導(dǎo)內(nèi)容2012201220122012201220122012201220122012201220122013201320132013201352115211 、E-mail QQQQ5211E-mail5211E-mailQQQ

6、Q5211E-mailE-mail第一次召集學(xué)生見(jiàn)面，商議設(shè)計(jì)題目按照學(xué)生興趣，指定畢業(yè)設(shè)計(jì)題目指導(dǎo)學(xué)生收集相關(guān)書籍和文獻(xiàn)資料詢問(wèn)資料查找和收集情況指導(dǎo)學(xué)生構(gòu)思起草論文大綱指導(dǎo)論文寫作目錄框架知道學(xué)生開(kāi)始撰寫正文檢查指導(dǎo)開(kāi)題報(bào)告指導(dǎo)撰寫文獻(xiàn)綜述和外文翻譯檢查文獻(xiàn)綜述和外文翻譯完成情況按照學(xué)校要求進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查檢查階段內(nèi)容完成情況，并指導(dǎo)修改完善檢查總體完成情況，做最后的修改檢查論文終稿論文最后檢查與評(píng)閱指導(dǎo)制作答辯PPT課件檢查答辯PPT電子課件準(zhǔn)備情況學(xué)生簽字：年 月 日指導(dǎo)教師簽字：年 月 日教研室主任簽字：年 月 日沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）考核表論文題目：山楂去核機(jī)設(shè)計(jì)姓名：

7、學(xué)號(hào)： 專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：*同學(xué)的畢業(yè)設(shè)計(jì)“山楂去核機(jī)設(shè)計(jì)”選題合理，且具有一定研究意義。*同學(xué)在查閱大量相關(guān)文獻(xiàn)資料基礎(chǔ)之上，結(jié)合所學(xué)專業(yè)知識(shí)，對(duì)山楂去核原因進(jìn)行了全面深入分析，在借鑒一些相關(guān)裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上，完成了山楂去核機(jī)的設(shè)計(jì)。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、便于安裝，有很高的的實(shí)用價(jià)值。該同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間表現(xiàn)積極，能夠按照指導(dǎo)教師要求完成定期設(shè)計(jì)工作。所撰寫的設(shè)計(jì)說(shuō)明書結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，條理清晰，語(yǔ)言通順，設(shè)計(jì)方案正確，計(jì)算準(zhǔn)確，格式規(guī)范，能夠嚴(yán)格執(zhí)行學(xué)校本科生畢業(yè)論文寫作的有關(guān)規(guī)定，并表現(xiàn)出較高的電腦使用和文本編輯水平。論文達(dá)到了機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)

8、士學(xué)位論文要求的學(xué)術(shù)水平，同意其進(jìn)行答辯。 指導(dǎo)教師（簽字）：年 月 日評(píng)閱人評(píng)審意見(jiàn)：*同學(xué)在查閱大量相關(guān)文獻(xiàn)資料基礎(chǔ)上，結(jié)合所學(xué)專業(yè)知識(shí)，完成了對(duì)該山楂去核機(jī)的設(shè)計(jì)的整體方案設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)成果具有一定實(shí)用價(jià)值。論文結(jié)構(gòu)清楚、語(yǔ)言文字流暢、圖表規(guī)范，設(shè)計(jì)方案合理可行，計(jì)算分析正確，論文達(dá)到了機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)士學(xué)位論文要求的學(xué)術(shù)水平。 評(píng)閱人（簽名）： 年 月 日成績(jī)：答辯委員會(huì)意見(jiàn)： *同學(xué)的畢業(yè)設(shè)計(jì)“山楂去核機(jī)的設(shè)計(jì)”選題合理，且具有一定研究意義。*同學(xué)在查閱大量相關(guān)文獻(xiàn)資料基礎(chǔ)上，結(jié)合所學(xué)專業(yè)知識(shí)，完成了對(duì)該山楂去核機(jī)設(shè)計(jì)的的整體方案設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)山楂去核機(jī)的主要傳動(dòng)裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)

9、和軸系零件的設(shè)計(jì)作詳細(xì)的闡述以及對(duì)該裝置主要參數(shù)的確定及計(jì)算，清楚地理解了該去核裝置的整體結(jié)構(gòu)和工作原理。詳細(xì)闡述了其主要去核裝置傳動(dòng)裝置、碎執(zhí)行機(jī)構(gòu)和軸系零件的去核結(jié)構(gòu)和工作原理，自動(dòng)控制方向發(fā)展，增加電子監(jiān)控機(jī)構(gòu)以減少果肉損失率和控制夾持機(jī)構(gòu)，特別對(duì)一些需要人工裝料的去核機(jī)具可增添機(jī)械手以及分料裝置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)。論文理論聯(lián)系實(shí)際，設(shè)計(jì)合理，寫作規(guī)范，能夠嚴(yán)格執(zhí)行學(xué)校本科生畢業(yè)論文寫作的有關(guān)規(guī)定，并表現(xiàn)出較高的電腦使用和文本編輯水平。該生在論文答辯中，思路清晰，表達(dá)比較比較簡(jiǎn)潔明確，回答問(wèn)題比較準(zhǔn)確。論文達(dá)到了農(nóng)學(xué)專業(yè)本科生畢業(yè)論文的要求和水平，建議授予工學(xué)學(xué)士學(xué)位。主任委員（簽字）

10、：年 月 日注：答辯委員會(huì)意見(jiàn)除填寫簡(jiǎn)要評(píng)語(yǔ)、給出成績(jī)外，還要提出是否授予學(xué)位的建議目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc353659866 摘要1Abstract2前言31概論4 HYPERLINK l _Toc353659867 2山楂去核機(jī)的方案設(shè)計(jì)5 HYPERLINK l _Toc353659868 執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)5 HYPERLINK l _Toc353659875 傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)5 HYPERLINK l _Toc353659879 3傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)8 HYPERLINK l _Toc353659880 選擇電動(dòng)機(jī)8 HYPERLIN

11、K l _Toc353659884 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及各級(jí)傳動(dòng)比9 HYPERLINK l _Toc353659885 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)9減速器的設(shè)計(jì)94切刀壓縮彈簧的設(shè)計(jì)15計(jì)算彈簧受力15計(jì)算試驗(yàn)載荷15 HYPERLINK l _Toc353659889 5傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算17 HYPERLINK l _Toc353659890 5.1普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算17 HYPERLINK l _Toc353659891 5.2直齒圓錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算18 HYPERLINK l _Toc353659897 5.3聯(lián)軸器的選擇21 HYPERLINK l _Toc35365989

12、9 6執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算22 HYPERLINK l _Toc353659900 6.1沖壓機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算22間歇運(yùn)動(dòng)的選型25棘輪機(jī)構(gòu)的幾何尺寸計(jì)算25 HYPERLINK l _Toc353659911 7軸系零件的設(shè)計(jì)計(jì)算26 HYPERLINK l _Toc353659912 7.1軸I的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)26 HYPERLINK l _Toc353659919 7.2滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算31 HYPERLINK l _Toc353659921 7.3鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算31 HYPERLINK l _Toc353659924 8潤(rùn)滑與密封33 HYPERLINK l _Toc353659

13、925 8.1直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑33 HYPERLINK l _Toc353659926 8.2軸伸出端的密封33 HYPERLINK l _Toc353659927 總 結(jié)34 HYPERLINK l _Toc353659928 致 謝35 HYPERLINK l _Toc353659929 參考文獻(xiàn)36 摘要中國(guó)地域遼闊、資源豐富，具有得天獨(dú)厚的發(fā)展果蔬加工業(yè)的良好條件，但在果蔬業(yè)蓬勃發(fā)展的今天，由于缺少性能良好的設(shè)備，加工手段落后，生產(chǎn)效率低，有些地區(qū)還出現(xiàn)鮮果品積壓腐爛現(xiàn)象，給果農(nóng)造成不應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)損失。 近年來(lái)，我國(guó)相繼研制出了系列半自動(dòng)山楂去核機(jī)。減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)率。目

14、前投入使用的有兩種：一種由12把去核刀組成，每小時(shí)產(chǎn)量800 kg；另一種由16把刀組成；每小時(shí)產(chǎn)量10O0 kg，一般中小果品加工廠有12臺(tái)去核機(jī)就能滿足全年生產(chǎn)要求。它由上刀、下刀、果模以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成果模有分離式和組合式兩種，前者靠人工周轉(zhuǎn)，后者由鏈傳動(dòng)自動(dòng)周轉(zhuǎn)。工作時(shí)要靠人工把山楂放入果模，由專門機(jī)構(gòu)推動(dòng)果模進(jìn)入或退出工作狀態(tài)；當(dāng)果模進(jìn)到工作位置時(shí)，去核機(jī)的上下刀幾乎同時(shí)切入果肉內(nèi)中，下刀在山楂花萼處切入一定探度后，即自行下落，上刀則繼續(xù)下行，直至把果核從圓形切口中捅出，捅出物一般呈燈籠狀。雖然目前現(xiàn)在市場(chǎng)上有山楂去核機(jī)，但是大多操作比較繁瑣，破損率較高，設(shè)備較為昂貴。本課題以山楂去

15、核機(jī)的實(shí)際市場(chǎng)需求出發(fā)，立足于企業(yè)目前的生產(chǎn)實(shí)際，針對(duì)山楂去核生產(chǎn)過(guò)程中存在的問(wèn)題，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，在保證良好的加工工藝性能和使用性能的前提下，研制小型自動(dòng)山楂去核機(jī)，以解決企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)際問(wèn)題，改變企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)模式，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高企業(yè)生產(chǎn)效率，這是市場(chǎng)發(fā)展的需要。關(guān)鍵詞：山楂；去核機(jī)；發(fā)展 AbstractChinas vast territory, abundant resources, unique favorable conditions of the development of fruit and vegetable processing industry, but

16、 in the vigorous development of gardening today, because of a lack of good performance of equipment, processing means lag behind, the production efficiency is low, some areas still appear fresh fruits backlog decay phenomenon, caused the economic loss to the growers.In recent years, our country have

17、 developed a series of semi-automatic hawthorn nuclear machine. Reduce the labor intensity and improves the productivity. Currently in use two kinds: one kind is composed of 12 to nuclear knife, output per hour 800 kg; Another is composed of 16 knife; Output per hour o0 10 kg, general small and medi

18、um-sized fruit processing factory has 1 2 to nuclear machine can meet the production requirements for the whole year. It by knife, the knife, GuoMo and driving mechanism, etc. GuoMo has separate and combined type two kinds, the former by artificial turn over, the latter by chain transmission automat

19、ic cycle. Want to rely on artificial put hawthorn in GuoMo at work, by the specialized agencies to promote GuoMo enter or exit the work status; When GuoMo into the working position, to nuclear machine and knife cut into the flesh and almost at the same time, the knife cut into a certain exploration

20、degree in hawthorn calyx place, namely the whereabouts, continued downward on the knife, until the stone of the fruit from the circular incision tong, tong from general lanterns shaped.Although now in the market have haw to nuclear machine, but are generally very tedious operation, damage rate is hi

21、gher, more expensive equipment. This topic to hawthorn nuclear machine based on the actual market demand, based on the current actual production enterprises, in view of the hawthorn to nuclear problems existing in the production process, on the basis of existing, in ensuring good processing properti

22、es and operational performance under the premise of development of small automatic hawthorn nuclear machine, in order to solve the practical problems in the process of enterprise production, change the enterprise existing production mode, reduce the labor intensity of workers, improve the efficiency

23、 of enterprise production, it is the need of the development of the market.Keywords: hawthorn；To nuclear machine；develop 前 言山楂在我國(guó)分布十分廣泛，產(chǎn)量每年可達(dá)上萬(wàn)噸，由于山楂是季節(jié)性比較強(qiáng)的水果品種，受其本身特性所限，其貯存期較短，一般是3個(gè)月，而且其果酸含量較高，需要加工后貯存和食用。山楂的加工產(chǎn)品中，糖水罐頭占主要部份，加工量最大。而在其加工過(guò)程中，以山楂去核最耗費(fèi)人力和時(shí)間。目前國(guó)內(nèi)主要以手工去核為主，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，一般每人每天(以8h計(jì))只能加工山楂5

24、060kg(每只山楂以10g計(jì))，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)發(fā)展的需求。且山楂中的果酸對(duì)人體的肌膚有一定的腐蝕作用。因此，各中、小型罐頭廠急需性能優(yōu)良的山楂去核機(jī)。核果類水果主要是指桃、杏、李、山楂及橄欖等.它們?cè)谒偖a(chǎn)量中占有較大比例。以它們?yōu)樵?，加工成飲料、罐頭、果脯及果干制品時(shí)，去核作業(yè)是一項(xiàng)十分重要的前處理工序。以往，主要采用人工作業(yè)，不僅占用大量的勞力，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，且產(chǎn)品質(zhì)量難以控制。因此，實(shí)行水果去核的機(jī)械化作業(yè)是一種必然的發(fā)展趨勢(shì)。國(guó)外60年代就著手去核機(jī)的研制。80年代初，美國(guó)、意大利和荷蘭等國(guó)已相繼出現(xiàn)了桃去核機(jī)、橄欖去核機(jī)等.去核工序基本上實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化.我國(guó)是從80年

25、代后期開(kāi)始著手對(duì)去核機(jī)進(jìn)行研制的，并陸續(xù)推出一些產(chǎn)品。由于一些問(wèn)題尚未真正解決，因此，真正在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用的并不多，在眾多的果品加工廠中，去核作業(yè)至今基本上仍依靠手工或者十分簡(jiǎn)陋的工具完成。近年來(lái)，隨著人民生活水平的不斷提高，人們對(duì)食品質(zhì)量的要求也越來(lái)越嚴(yán)格，生產(chǎn)廠家也意識(shí)到，前處理工序?qū)Ξa(chǎn)品質(zhì)量有著不可忽視的影響，各廠家紛紛尋找合適的前處理設(shè)備，由于許多前處理設(shè)備在國(guó)內(nèi)尚屬空白，例如桃去核機(jī)等，故用戶的需求難以滿足。因此，開(kāi)發(fā)性能優(yōu)良的去核機(jī)及其它前處理設(shè)備是形勢(shì)所需。1 概論中國(guó)地域遼闊、資源豐富，具有得天獨(dú)厚的發(fā)展果蔬加工業(yè)的良好條件，但在果蔬業(yè)蓬勃發(fā)展的今天，由于缺少性能良好的設(shè)備，加

26、工手段落后，生產(chǎn)效率低，有些地區(qū)還出現(xiàn)鮮果品積壓腐爛現(xiàn)象，給果農(nóng)造成不應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)損失。 國(guó)外20 世紀(jì)60年代就著手研制水果去核機(jī)，至20 世紀(jì)80 年代初美國(guó)、意大利、荷蘭等國(guó)已相繼推出了粘核桃去核機(jī)、橄欖去核機(jī)等2。去核工序基本上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展，已日趨完善、成熟。目前，正向著節(jié)能型和機(jī)電一體化方向發(fā)展，以電腦自控作業(yè)為主。我國(guó)是從80年代后期開(kāi)始著手對(duì)去核機(jī)進(jìn)行研制的，并陸續(xù)推出一些產(chǎn)品。由于一些問(wèn)題尚未真正解決，生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模普遍較小，產(chǎn)品用途較為單一，均沒(méi)有形成規(guī)模批量生產(chǎn)。 近年來(lái)，我國(guó)相繼研制出了系列半自動(dòng)山楂擊核機(jī)。減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)率。目前投入使用的有兩種

27、：一種由12把去核刀組成，每小時(shí)產(chǎn)量800 kg；另一種由16把刀組成；每小時(shí)產(chǎn)量10O0 kg，一般中小果品加工廠有12臺(tái)去核機(jī)就能滿足全年生產(chǎn)要求。它由上刀、下刀、果模以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成果模有分離式和組合式兩種，前者靠人工周轉(zhuǎn)，后者由鏈傳動(dòng)自動(dòng)周轉(zhuǎn)。工作時(shí)要靠人工把山楂放入果模，由專門機(jī)構(gòu)推動(dòng)果模進(jìn)入或退出工作狀態(tài)；當(dāng)果模進(jìn)到工作位置時(shí)，去核機(jī)的上下刀幾乎同時(shí)切入果肉內(nèi)中，下刀在山楂花萼處切入一定探度后，即自行下落，上刀則繼續(xù)下行，直至把果核從圓形切口中捅出，捅出物一般呈燈籠狀3。 雖然目前現(xiàn)在市場(chǎng)上有山楂去核機(jī)，但是大多操作比較繁瑣，破損率較高，設(shè)備較為昂貴。本課題以山楂去核機(jī)的實(shí)際市場(chǎng)

28、需求出發(fā)，立足于企業(yè)目前的生產(chǎn)實(shí)際，針對(duì)山楂去核生產(chǎn)過(guò)程中存在的問(wèn)題，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，在保證良好的加工工藝性能和使用性能的前提下，研制小型自動(dòng)山楂去核機(jī)，以解決企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)際問(wèn)題，改變企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)模式，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高企業(yè)生產(chǎn)效率，這是市場(chǎng)發(fā)展的需要。小型山楂去核機(jī)的整體結(jié)構(gòu)，主要由電動(dòng)機(jī)、減速器、傳動(dòng)裝置、切刀、手把、果模、轉(zhuǎn)盤式工作臺(tái)組成。電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，通過(guò)動(dòng)力臂與減速器連接，為切刀裝置提供動(dòng)力。討論確定了小型山楂去核機(jī)的基礎(chǔ)參數(shù)，參考已有山楂去核機(jī)的參數(shù)，既要保證工作要求，又要盡量使其小型化，易操作，高效。根據(jù)選定的有關(guān)參數(shù)，由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出山楂去核機(jī)所需的功率，根據(jù)該

29、功率選擇適合的電動(dòng)機(jī)型號(hào)。使其的生產(chǎn)率能達(dá)到2800個(gè)/h。2山楂去核機(jī)的方案設(shè)計(jì)機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)是機(jī)械系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)的核心，它對(duì)機(jī)械能否實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能、性能的優(yōu)勢(shì)、經(jīng)濟(jì)效益的好壞都起著決定性的作用。山楂去核機(jī)的功能山楂去核機(jī)是利用切刀的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)及旋轉(zhuǎn)盤工作臺(tái)的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)完成連續(xù)去核作業(yè)處理，其總功能可分解為送料、沖核、退回三個(gè)分功能。工藝動(dòng)作分解根據(jù)上訴分析，山楂去核機(jī)要求完成的工藝動(dòng)作有以下幾個(gè)動(dòng)作：（1）加料：這一動(dòng)作可利用人工加料；（2）沖核：要求切刀自上向下運(yùn)動(dòng)前，旋轉(zhuǎn)盤做一次間歇運(yùn)動(dòng)；（3）旋轉(zhuǎn)盤間歇運(yùn)動(dòng)：以完成送料、沖核、退回三個(gè)工位的轉(zhuǎn)換。切刀往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)

30、選擇電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，此機(jī)構(gòu)是具有將連續(xù)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的功能。實(shí)現(xiàn)該功能的各機(jī)構(gòu)比較如下：（1）擺動(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪：,凸輪具有易設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn),它還能準(zhǔn)確有效地預(yù)測(cè)所產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的基本趨勢(shì)、工作行為、結(jié)構(gòu)和壽命等，具有良好的運(yùn)動(dòng)性能和動(dòng)力性能；（2）對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：這種低副機(jī)構(gòu)具有良好的動(dòng)力特性和運(yùn)動(dòng)特性、運(yùn)動(dòng)副幾何封閉、制造簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)；（3）偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：與對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)相比較，具有曾力、急回特性等優(yōu)點(diǎn)。旋轉(zhuǎn)盤間歇轉(zhuǎn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)均可實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)。由于旋轉(zhuǎn)盤間歇轉(zhuǎn)動(dòng)速度要求低速，且需要精確地轉(zhuǎn)位，故選用槽輪機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)山楂去核機(jī)由減速傳

31、動(dòng)裝置、沖壓機(jī)構(gòu)、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。在送料期間，切刀不能壓到旋轉(zhuǎn)盤，切刀自上向下運(yùn)動(dòng)前，旋轉(zhuǎn)盤做一次間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，所以切刀與旋轉(zhuǎn)盤之間的運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間順序和空間位置上有嚴(yán)格的協(xié)調(diào)配合要求。機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的選擇和評(píng)定現(xiàn)在可以按給定條件、各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的相容性和盡量使機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、空間布局緊湊等要求來(lái)選擇方案，由此可選擇兩個(gè)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的方案：方案1：沖壓機(jī)構(gòu)為偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)盤間歇機(jī)構(gòu)為棘輪機(jī)構(gòu)。方案2：沖壓機(jī)構(gòu)為擺動(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)盤間歇機(jī)構(gòu)為槽輪機(jī)構(gòu)。評(píng)定：偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)具有增力、急回特性等功能，但方案2具有易設(shè)計(jì)及機(jī)械效率高等優(yōu)點(diǎn)，故最后選擇方案2為山楂去核機(jī)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案。

32、初選原動(dòng)機(jī)根據(jù)山楂去核機(jī)的工作情況和原動(dòng)機(jī)的選擇原則，初選三相異步電動(dòng)機(jī)為原動(dòng)機(jī)，額定轉(zhuǎn)速為n=750r/min。因額定功率需在力分析后確定，故電動(dòng)機(jī)的具體型號(hào)待定。擬定傳動(dòng)系統(tǒng)方案根據(jù)執(zhí)行系統(tǒng)的工況和初選原動(dòng)機(jī)的工況及要實(shí)現(xiàn)的總傳動(dòng)比，擬選用帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和一級(jí)圓錐齒輪傳動(dòng)組成山楂去核機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)。機(jī)械運(yùn)動(dòng)圖 圖2-1 小型電動(dòng)山楂去核機(jī)模型 在圖2-1、圖2-2，電動(dòng)機(jī)經(jīng)皮帶傳動(dòng)減速機(jī)，減速機(jī)上安裝減速器飛輪減速器飛輪連接動(dòng)力臂，動(dòng)力臂臂上固定連桿，動(dòng)力臂下端連接切刀軸，切刀軸內(nèi)裝切刀和切刀彈簧。連桿另一端與轉(zhuǎn)動(dòng)輪固定連接，轉(zhuǎn)動(dòng)輪與中間軸頂端動(dòng)配合安裝，轉(zhuǎn)動(dòng)輪下方、中間軸上固定安裝棘輪，中間軸

33、經(jīng)軸承座和軸承座固定于機(jī)架上，中間軸下部固定安裝操作盤，操作盤正上方、中間軸上固定安裝壓盤。操作盤下方，中間軸上安裝固定棘輪棘輪上安裝棘爪，棘爪上安裝阻尼彈簧，阻尼彈簧另一端固定在機(jī)架上。 去核作業(yè)時(shí)，減速器飛輪上的動(dòng)力臂水平面左邊轉(zhuǎn)向右邊時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)輪被連桿拉動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，中間軸帶動(dòng)棘爪，棘輪開(kāi)始移位，棘輪帶動(dòng)操作盤旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，操作盤轉(zhuǎn)動(dòng)，切刀向上提開(kāi)。當(dāng)動(dòng)力臂轉(zhuǎn)到水平面右邊時(shí)，阻尼輪剛好咬合轉(zhuǎn)盤上的凹型定位槽。果子輸送完畢，轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)，棘爪在轉(zhuǎn)動(dòng)輪彈簧的作用力下開(kāi)始回位，此時(shí)動(dòng)力臂總成繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，切刀軸、切刀向下開(kāi)始沖核，當(dāng)切刀接觸果子時(shí)，切刀片受果子阻力自然相對(duì)切刀移位。當(dāng)動(dòng)力臂轉(zhuǎn)動(dòng)到最低

34、位置時(shí)，切刀穿透果子、切刀片阻力增大，在切刀彈簧的作用力下果核彈出，當(dāng)動(dòng)力臂繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，切刀上移脫離果子，一次作業(yè)完成，減速器飛輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)始下次作業(yè)。如圖2-1、圖2-2。圖2-2 山楂去核機(jī)視圖1、減速器帶輪 2、減速器飛輪 3、轉(zhuǎn)動(dòng)輪 4、中間軸 5、機(jī)架 6、軸承座 7、壓盤 8、操作盤 9、棘爪 10、阻尼彈簧 11、果核出口 皮帶 13、軸承座 14、山楂撥片 15、山楂出口 16、電動(dòng)機(jī) 17、動(dòng)力臂 18、切刀軸 19、切刀 20、切刀彈簧 21、棘輪 22、電動(dòng)機(jī)帶輪 3傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)選擇電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式按工作要求和工作條件，選用一般用途的Y系列三相異步電動(dòng)

35、機(jī)。它為臥式封閉結(jié)構(gòu)。確定電動(dòng)機(jī)容量（1）切刀的輸出功率根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析：設(shè)定切刀的工作力F=2500N，設(shè)定切刀的速度為/s，則切刀的輸出為： （2）電動(dòng)機(jī)的輸出功率傳動(dòng)裝置的總效率：式中，、為電動(dòng)機(jī)至切刀的各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的效率；V帶傳動(dòng)：，滾子軸承，錐齒輪傳動(dòng)，齒式聯(lián)軸器，槽摩擦輪傳動(dòng)，故所以電動(dòng)機(jī)的額定功率選取電動(dòng)機(jī)的額定功率為確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)選用Y132M-8型電動(dòng)機(jī)。表3-1 Y132M-8型電動(dòng)機(jī)的主要性能電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（/kw）同步轉(zhuǎn)速（r/min）滿載轉(zhuǎn)速（r/min）質(zhì)量（/kg）Y132M-8375071079設(shè)定山楂去核的操作臺(tái)面的轉(zhuǎn)速為142r/min，則總傳動(dòng)比：各軸的轉(zhuǎn)速

36、設(shè)電動(dòng)機(jī)軸為0軸，各轉(zhuǎn)速為 各軸的輸入功率按電動(dòng)機(jī)的額定功率計(jì)算各軸輸入功率： 各軸的轉(zhuǎn)矩減速箱內(nèi)三根軸的轉(zhuǎn)速如下： I軸： II軸： III軸： 各軸的輸入功率為： I軸： II軸： III軸： 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩： I軸： II軸： III軸： 減速器箱內(nèi)的圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 ：由前面?zhèn)鲃?dòng)比計(jì)算可知： 校核實(shí)際傳動(dòng)比 所以，高速級(jí)用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，低速級(jí)用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。計(jì)算齒輪轉(zhuǎn)矩 ： 選擇齒輪材料精度等級(jí)四個(gè)齒輪均用45鋼制造，調(diào)質(zhì)處理，軟齒面 一般減速器，中速中載，取8級(jí)精度。設(shè)計(jì)低速級(jí)齒輪：低速級(jí)負(fù)荷大，對(duì)外部尺寸影響大，故先設(shè)計(jì)低速級(jí)低速級(jí)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)初選載荷系數(shù)：非對(duì)稱

37、布置，軟齒面：取 材料的彈性影響系數(shù)，鋼鋼： 標(biāo)準(zhǔn)直齒輪：=20 計(jì)算 ：應(yīng)力循環(huán)系數(shù)： 接觸疲勞壽命系數(shù): 彎曲疲勞壽命系數(shù) 取1.4 =651MP=477 MP=661.2 MPMP將的較小值代入,計(jì)算dt3 取 計(jì)算寬度: 取93計(jì)算螺旋角 EMBED Equation.DSMT4 計(jì)算 計(jì)算k值 查得動(dòng)載系數(shù)非對(duì)稱布置，軟齒面。8級(jí)精度設(shè)計(jì)匯總： 低速級(jí)齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度校核：由： 用插入法得 則 高速級(jí)斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì) 初算中心距計(jì)算齒寬b及模數(shù) 取71 又因?yàn)閷?shí)際傳動(dòng)比:傳動(dòng)比誤差=驗(yàn)算螺旋角 因?yàn)?所以精確計(jì)算 設(shè)計(jì)匯總： 4切刀壓縮彈簧的設(shè)計(jì)4.1 計(jì)算彈簧受力假設(shè)彈簧端克服果

38、核的力，則彈簧受力為： 其中d1山楂核直徑 彈簧還須克服山楂下降重力： 其中R山楂核半徑 彈簧受合力： F合=F+G（1）選材料:一般選用碳素彈簧鋼絲65Mn或琴鋼絲（2）查表計(jì)算許用應(yīng)力: 查表類載荷的彈簧考慮(根據(jù)閥彈簧受力情況而言) 材料的抗拉強(qiáng)度b與鋼絲直徑d有關(guān) 查表2-30(選用D組): b=21502450Mpa 安全系數(shù)K=1.11.3, 可取K=1.2, 則b=1791.72041.7 Mpa 因此b=1791.7Mpa(下限值) 查表,取切變模量Mpa 查表,取許用切應(yīng)力（3）選擇彈簧旋繞比C: 根據(jù)表初步選取C=20（4）計(jì)算鋼絲直徑:dKFC/ 其中KF彈簧受力（5）計(jì)

39、算彈簧中徑: D=Cd（6）計(jì)算彈簧有效圈數(shù): 則總?cè)?shù)n總=n+n14.2計(jì)算試驗(yàn)載荷: 自由高度:H0=nt+1.5d=55其中:t初步估計(jì)節(jié)距t=d+f/n+1(1=0.1d) 系列值H0取整數(shù)節(jié)距計(jì)算: t=(H0-1.5d)/n=2.3 彈簧螺旋角:(此值一般符合=59) 彈簧的穩(wěn)定性驗(yàn)算: (b5.3,即可滿足穩(wěn)定性要求b=H0/D展開(kāi)長(zhǎng)度: 圖4-1 切刀剖面圖5傳動(dòng)零件的計(jì)算5.1普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）確定計(jì)算功率確定工作情況系數(shù)，故（2）V帶帶型根據(jù)、確定選用A型（3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑則從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑驗(yàn)算帶的速度：故帶的速度合適（4）確定V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度

40、和傳動(dòng)中心距根據(jù)，初步確定中心距計(jì)算帶所需要的基準(zhǔn)長(zhǎng)度所以選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度：（5）驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角故主動(dòng)輪上的包角合適（6）計(jì)算窄V帶的根數(shù)由,，得,，則：取Z=7根（7）計(jì)算預(yù)緊力由得。（8）計(jì)算作用在軸上的壓軸力（9）帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于d500mm，適宜采用腹板式結(jié)構(gòu)，繪制帶輪的零件圖如圖4-1所示：圖5-1 帶輪的結(jié)構(gòu)圖5.2直齒圓錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算5選擇齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)（1）按圖所示的傳動(dòng)方案，選用標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪傳動(dòng)（2）精度等級(jí)選7級(jí)精度（3）材料選擇：選兩齒輪均為45鋼（調(diào)制處理），硬度為240HBS。（4）選齒輪齒數(shù)（5）選取分度圓錐角,5按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)

41、計(jì)算公式進(jìn)行試算，即：(1)試選載荷系數(shù)(2)計(jì)算齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：(3)齒寬系數(shù) (4)由機(jī)械設(shè)計(jì)教材查得材料的彈性影響系數(shù) (5)按齒面硬度查得兩齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限(6)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：(7)查得接觸疲勞壽命系數(shù)(8)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，得試算齒輪分度圓直徑，代入中較小值(9)計(jì)算圓周速度(10)計(jì)算齒寬(11)計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)V=/s，7級(jí)精度，動(dòng)載荷系數(shù),取齒間載荷分配系數(shù)。使用系數(shù)。軸承系數(shù)。齒間載荷分布系數(shù)。故載荷系數(shù)為：(12)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑(13)計(jì)算模數(shù)5按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)彎曲疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式：確定公式內(nèi)的各

42、計(jì)算數(shù)值：(1)查得兩齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限(2)查得彎曲疲勞壽命系數(shù)(3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力：取彎曲疲勞安全系數(shù)，由式10-12得(4)計(jì)算動(dòng)載荷系數(shù)K(5)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)(6)查取齒形系數(shù)：利用插值法計(jì)算齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù),(7)計(jì)算模數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算：對(duì)比計(jì)算結(jié)果：由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲疲勞強(qiáng)度算得的模數(shù)，并就圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=，按接觸強(qiáng)度計(jì)算得的分度圓直徑，算出齒輪齒數(shù)。這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到了結(jié)構(gòu)緊湊。

43、5幾何尺寸的計(jì)算（1）計(jì)算分度圓直徑： （2）計(jì)算齒輪寬度：5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制零件圖由于齒輪齒頂圓直徑大于150mm，而又小于500mm，所以設(shè)計(jì)錐齒輪為鍛造錐齒輪，選用腹板式結(jié)構(gòu)為宜。其它有關(guān)尺寸計(jì)算從略。5.3聯(lián)軸器的選擇（1）類型選擇因?yàn)闇p速器與工作機(jī)不在同一底座上，傳遞轉(zhuǎn)矩較大，且要求有較大的軸線偏移補(bǔ)償，故選用齒式聯(lián)軸器。（2）載荷計(jì)算公稱轉(zhuǎn)矩： 由機(jī)械設(shè)計(jì)教材查得 ，故計(jì)算轉(zhuǎn)矩為：（3）型號(hào)選擇查得GICL1型鼓形齒式聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩為800Nm，許用轉(zhuǎn)速為7100r/min，軸徑為1638之間，故合用，其余計(jì)算從略。6執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算6.1沖壓機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算6沖壓機(jī)構(gòu)的選型能實(shí)

44、現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)有：擺動(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪機(jī)構(gòu)、對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，按圖2-1所示的傳動(dòng)方案，選擇擺動(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)如下圖6-1所示：圖6-1 擺動(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪機(jī)構(gòu)1上端蓋 2機(jī)架 3圓柱凸輪 4凸輪骰子 5擺動(dòng)推桿銷軸6擺動(dòng)抵桿 7下端蓋 8槽輪拔銷 9槽輪 10鎖止盤6擺動(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪機(jī)構(gòu)中心距的確定圖5-2是簡(jiǎn)化了的滾子擺動(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪機(jī)構(gòu),擺動(dòng)從動(dòng)件軸線A與圓柱凸輪軸線OO間的最短距離就是擺動(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪機(jī)構(gòu)的中心距,AB1和AB3是擺動(dòng)從動(dòng)件的兩個(gè)極限位置,AB2是擺從動(dòng)件的中間位置,為了使?jié)L子中心B的軌跡量與同一個(gè)圓柱接近,取B1B3/OO,CD=

45、DB2,則:即：式中:凸輪機(jī)構(gòu)的中心距;:擺動(dòng)從動(dòng)件的長(zhǎng)度;：擺動(dòng)從動(dòng)件的最大擺角由空間結(jié)構(gòu)決定，取，。故圖6-2 擺動(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖6擺動(dòng)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇用解析法設(shè)計(jì)圓柱凸輪廓線，首先需要建立擺動(dòng)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的解析式:式中:擺動(dòng)從動(dòng)件的擺角；:圓柱凸輪的轉(zhuǎn)角。去核機(jī)對(duì)擺動(dòng)從動(dòng)件的擺角規(guī)律有較嚴(yán)格的要求，所以應(yīng)首先滿足擺角的要求。選擇擺動(dòng)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一般原則：（1）僅需從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)一定的擺角，而對(duì)于行程中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律并無(wú)嚴(yán)格要求時(shí)，常選用便于加工的簡(jiǎn)單幾何曲線(如圓弧、圓弧直線)作為圓柱凸輪輪廓線。（2）對(duì)擺動(dòng)從動(dòng)件的擺角規(guī)律有嚴(yán)格要求的，應(yīng)首先滿足擺角的要求，然后考慮角速度和角

46、加速問(wèn)題。（3）對(duì)高轉(zhuǎn)速圓柱凸輪機(jī)構(gòu)的擺動(dòng)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，主要考慮從動(dòng)件的動(dòng)力特性，力求避免過(guò)大的慣性力，為了便于比較、選取，現(xiàn)將幾種常用的擺動(dòng)從動(dòng)件規(guī)律特性列于表6-1：表6-1 各種運(yùn)動(dòng)特性的比較運(yùn)動(dòng)規(guī)名稱 最大角速度 最大角加速度 應(yīng)用等速改進(jìn)等速(余弦)改進(jìn)等速(正弦)等加速等減速余弦加速度正弦加速度五次多項(xiàng)式改進(jìn)正弦加速度改進(jìn)梯形加速度 1.00 低速輕負(fù)載 1.22 7.68 低速重負(fù)荷 1.33 8.38 低速重負(fù)荷 2.00 4.00中速輕負(fù)荷 1.57 4.93 中低速輕負(fù)荷 2.00 6.28 中高速輕負(fù)荷 l.88 5.77 高速中負(fù)荷 1.76 5.33中高速重負(fù)荷

47、2.00 4.89 高速輕負(fù)荷 本設(shè)計(jì)中的擺動(dòng)從動(dòng)件符合第五種運(yùn)動(dòng)規(guī)律特性。6圓柱凸輪中徑D的確定由于展開(kāi)圓柱面的直徑愈大則對(duì)應(yīng)的凸輪理論廓線的變化率愈小，也就是說(shuō)，外圓柱面上的凸輪理論廓線的變化率比槽底圓柱面土的理論廓線的變化率小。因此取圓柱凸輪的中徑圓柱面作為理論設(shè)計(jì)的理論圓柱面。許用壓力角一般取，所以取凸輪直徑。6圓柱凸輪轉(zhuǎn)向與擺動(dòng)推桿位置的凸輪廓線方程(1)理論輪廓線方程： 式中,x、y為理論輪廓線上點(diǎn)的直角坐標(biāo)；為凸輪的平均圓柱半徑；為凸輪的轉(zhuǎn)角；L為擺桿的長(zhǎng)度；為擺桿的最大擺角；為擺桿在任意位置時(shí)的擺角。(2)實(shí)際輪廓線方程：式中、為實(shí)際輪廓線上任意點(diǎn)的坐標(biāo)；為滾子半徑；、對(duì)求導(dǎo)得

48、到。上面一組加減號(hào)表示理論廓線下方的包絡(luò)線,下面的一組加減號(hào)表示理輪廓線上方的包絡(luò)線。6輪廓線的曲率半徑在設(shè)計(jì)或加工凸輪輪廓時(shí),曲率不適當(dāng)就會(huì)發(fā)生“頂切”現(xiàn)象,從動(dòng)件就不能按照擬定的規(guī)律運(yùn)動(dòng)，而且凸輪輪廓還要承受不許可的應(yīng)力。理論輪廓線上點(diǎn)的曲率半徑的計(jì)算公式為：按理論廓線的曲率半徑,可得實(shí)際廓線的曲率半徑：式中為實(shí)際廓線的曲率半徑。加號(hào)用于理論廓線下方的一根包絡(luò)線，減號(hào)用于理論廓線上方的一根包絡(luò)線。6滾子半徑的確定為了保證從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)不失真，一般推薦公式是： QUOTE 式中：滾子軸半徑取6.2間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選型能實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)有：棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)。如前面所示的傳動(dòng)方案，

49、選擇棘輪機(jī)構(gòu)，其棘輪機(jī)構(gòu)具有機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、運(yùn)動(dòng)較平穩(wěn)，能準(zhǔn)確控制轉(zhuǎn)動(dòng)的角度、機(jī)械效率高等優(yōu)點(diǎn)，一般應(yīng)用在轉(zhuǎn)速不高和要求間歇的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置中。6.3棘輪機(jī)構(gòu)的幾何尺寸計(jì)算棘輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù)確定棘輪齒面傾斜角。為了使棘爪在推動(dòng)棘輪時(shí)能始終緊壓 齒面滑向齒根部，要求棘輪齒面傾斜角必須大于棘輪與棘爪之間的摩擦角，即 取=10o （2）確定棘輪的齒數(shù)z 棘輪的最小轉(zhuǎn)角min 為min=s/l360o=36o 所以z =360o/36o=12 （3）確定da，df 及p da=mz=630mm=180mm df=da-2h=(180-26)mm=171mm 6mm=18.85 mm （4）確定棘爪長(zhǎng)度L

50、 L=2p=218.85mm=37.70 mm （5）棘輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)上述已求出的棘輪機(jī)構(gòu)的幾何尺寸，繪制棘輪機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)圖如圖6-1圖6-1 棘輪簡(jiǎn)圖7軸系零件的設(shè)計(jì)計(jì)算7.1軸I的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)7.1.1初步確定最小直徑先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)制處理。取，于是得：因?yàn)檩S截面上開(kāi)有兩個(gè)鍵槽，軸徑應(yīng)增大10%15%，故取 QUOTE 7擬定軸上零件的裝配方案其各零件的裝配方案及固定方式如表7-1所示：表7-1 各零件的裝配方案及固定方式零件 裝配方案 左端軸向固定 右端軸向固定 周向固定齒輪 左軸承 右軸承 從左裝入 軸套 軸肩 鍵 從左裝入軸承蓋 軸套 過(guò)渡配合 從右裝入

51、 軸肩軸承蓋 過(guò)渡配合7根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度（1）為了帶輪軸向定位的要求，1段右端需制出一軸肩，故取2段的直徑，左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D=43mm，帶輪與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L=56mm，為了保證軸端擋圈只壓在帶輪上，而不壓在軸的端面上，故1段的長(zhǎng)度應(yīng)比L略短一些，由機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表13-19查得，取。（2）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)承受徑向力和軸向力的作用，故選用圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù) QUOTE ，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的圓錐滾子軸承30309，其尺寸為dDT=45mm100mm27mm，故取 QUOTE ；而 QU

52、OTE 。右端滾動(dòng)軸承采用軸肩定位，由機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊(cè)查得30309型軸承的定位軸肩高度h=5mm，因此，取。（3）取齒輪處的4段直徑 QUOTE ，齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位，已知齒輪輪轂的寬度為52mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取 QUOTE ，齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度h一般取，取h=，故，軸環(huán)高度b，取 QUOTE 。（4）取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離， QUOTE ，軸承端蓋的總寬度為23mm，取 QUOTE ，至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。7軸上零件的周向定位齒輪、帶輪和軸的周向定位均采用平鍵連接，由機(jī)械設(shè)計(jì)教材，按查得平鍵截面bh=

53、14mm9mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)度為40mm，同時(shí)，為了保證齒輪與軸配合具有良好的中型，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為，適用于大轉(zhuǎn)矩，振動(dòng)及沖擊、不經(jīng)常拆卸的配合。同樣，帶輪與軸連接，選用平鍵為10mm8mm40mm，帶輪與軸的配合為，滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為。7確定軸上的圓角和倒角尺寸參考機(jī)械設(shè)計(jì)教科書，取軸端倒角為145，按直徑的大小查取各段軸肩處的圓角半徑R。7校核軸 = 1 * ROMAN I的強(qiáng)度（1）求作用在齒輪上的力軸 = 2 * ROMAN I上的扭矩： 齒輪分度圓直徑：圓周力：徑向力： QUOTE 軸向力： QUOTE （2）求軸

54、上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖，在確定軸承的支點(diǎn)位置時(shí)，由機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊(cè)查取值，對(duì)于30309型圓錐滾子軸承，由手冊(cè)查得，因此，作為簡(jiǎn)支梁的軸的跨距：。 QUOTE （3）求危險(xiǎn)截面并繪制彎矩圖根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖及扭矩T=193690Nmm，繪制彎矩圖、扭矩圖如圖6-2所示。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖中可以看出截面A是軸的危險(xiǎn)截面。（4）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩截面（危險(xiǎn)截面A）的強(qiáng)度。取，軸的計(jì)算應(yīng)力：前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查得 QUOTE 。因此 QUOTE ，故安全。（5）精確校核軸 = 1 * ROMAN I的疲勞強(qiáng)度

55、1段雖然鍵槽、軸肩及過(guò)度配合所引起的應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小直徑是按鈕轉(zhuǎn)強(qiáng)度為寬裕確定的，且在1段承受的彎矩也比較小，所以截面D，1段均無(wú)需校核。從集中應(yīng)力對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái)看，4段的左截面與右截面配合處引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；圖7-2 軸的載荷分析圖從受載的情況來(lái)看，4段的右截面不受扭矩作用，截面C上的應(yīng)力最大。截面C上雖然應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大，而且這里軸的直徑也比較大，故截面C也不必校核。顯然5段、5段與7段更不必校核，因?yàn)椴怀惺芘ぞ刈饔?，且承受的彎矩也比較小。因而只校核2段的右截面和3段的左截面。校核3段的左截面：抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)3段的左截面的彎矩M為截

56、面的扭矩為截面上的彎曲應(yīng)力截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力軸材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查得，。截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) QUOTE 及 QUOTE ，經(jīng)插值法查得，查得軸的材料敏性系數(shù)為，故有效集中系數(shù)按式（附表3-4）為1.85軸按磨削加工，表面質(zhì)量系數(shù)為軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則綜合系數(shù)為碳鋼的特性系數(shù)為，取 ，取于是，計(jì)算安全系數(shù)值 故可知其安全。2段的右截面抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)彎矩及彎曲應(yīng)力為截面的扭矩為扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為用插入法求出，于是得 QUOTE ，軸按磨削加工，得表面質(zhì)量系數(shù)為： QUOTE 故得綜合系數(shù)為所以軸在2段右截面的安全系數(shù)為 故該軸在截面右側(cè)的強(qiáng)度符合要求。其他軸的校

57、核計(jì)算略。7.2滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算根據(jù)上述初選的圓錐滾子軸承型號(hào)30309，由機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊(cè)查取30309軸承的額定動(dòng)載荷C=108KN，額定靜載荷，,經(jīng)計(jì)算軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷要求連續(xù)工作10年（設(shè)每年按300個(gè)工作日計(jì)）則軸承的預(yù)期計(jì)算壽命：故所選軸承滿足條件。7.3鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算7軸 = 1 * ROMAN I帶輪與軸配合處鍵的選擇及校核計(jì)算（1）類型的選擇根據(jù)鍵連接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用要求和工作條件選擇圓頭（A型）鍵（2）尺寸的選擇由機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊(cè)查取鍵bh=10mm8mm，因?yàn)檩S轂寬B=55mm，為了減小應(yīng)力集中，所以選擇鍵長(zhǎng)L=50mm。（3）強(qiáng)度驗(yàn)算因?yàn)殒I連接處有輕微沖擊，

58、查得許用擠壓應(yīng)力 QUOTE 故此鍵能安全工作。7軸 = 1 * ROMAN I齒輪與軸配合處鍵的選擇及校核計(jì)算（1）類型的選擇根據(jù)鍵聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用要求和工作條件選擇圓頭（A型）鍵（2）尺寸選擇由機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊(cè)查取鍵bh=14mm9mm，因?yàn)檩S轂寬B=50mm，為了減小應(yīng)力集中，所以選擇鍵長(zhǎng)L=40mm（3）強(qiáng)度驗(yàn)算因?yàn)殒I連接處有輕微沖擊，查得許用擠壓應(yīng)力故此鍵能安全工作。8潤(rùn)滑與密封8.1直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑由于齒輪的圓周速度小于12m/s，因此適宜采用浸油潤(rùn)滑。為了保證輪齒嚙合處的充分潤(rùn)滑，并避免攪油損耗過(guò)大，齒輪傳動(dòng)件浸入油箱油池中的深度不宜太淺或太深。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-3查

59、得圓錐齒輪的整個(gè)齒寬浸入油中，齒頂圓直徑與箱體內(nèi)表面的距離3050mm。8.2軸伸出端的密封在輸入或輸出軸的外伸出，為防止灰塵、水及其它雜質(zhì)深入，引起軸承急劇磨損和腐蝕，以及潤(rùn)滑油外漏，都要求在端蓋軸孔內(nèi)裝密封件。根據(jù)軸的圓周速度、工作溫度以及周圍環(huán)境，選擇毛氈密封，適用于中、低運(yùn)轉(zhuǎn)條件下的軸承。總 結(jié)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)老師指導(dǎo)下獨(dú)立完成的，通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐，使我進(jìn)一步鞏固和加深了所學(xué)的理論知識(shí)，樹(shù)立了正確的設(shè)計(jì)思想，熟悉掌握了機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律。通過(guò)本環(huán)節(jié)使我把機(jī)械設(shè)計(jì)及其它有關(guān)先修課程（機(jī)械制圖、理論力學(xué)、材料力學(xué)、工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)）所學(xué)的理論知識(shí)加以綜合利用，培養(yǎng)了我分析和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。另外通過(guò)本次設(shè)計(jì)使我領(lǐng)悟出了機(jī)械設(shè)計(jì)的一般進(jìn)程：產(chǎn)品規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、改進(jìn)設(shè)計(jì)等階段。同時(shí)在設(shè)計(jì)中，需要進(jìn)行搜集資料、方案選擇、構(gòu)型、參數(shù)尺寸的計(jì)算和優(yōu)化、繪圖和改進(jìn)設(shè)計(jì)等工作。畢業(yè)設(shè)計(jì)的各個(gè)階段是相互聯(lián)系的，如機(jī)械設(shè)計(jì)中的計(jì)算部分，前后數(shù)據(jù)聯(lián)系密切，計(jì)算過(guò)程中常要調(diào)整參數(shù)、修改計(jì)算數(shù)據(jù)，因此要求計(jì)算時(shí)達(dá)到準(zhǔn)確、清晰、完整。在設(shè)計(jì)中，零部件的結(jié)構(gòu)尺