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摘要
隨著生活質(zhì)量的改善，人們對(duì)養(yǎng)生保健的需求日益增長(zhǎng)，大棗制品被越來(lái)越多的人喜愛(ài)。如棗泥、棗干、大棗牛奶等等制品。去核是很多果類(lèi)加工的處理工序,對(duì)于大棗而言,去核加工尤為重要。隨著加工工業(yè)的發(fā)展，各類(lèi)大棗制品需求上升，自然對(duì)食品質(zhì)量也十分注重。因此，大棗去核機(jī)，將注重提高去核的效率，以及果肉的干凈與完整。以此為目標(biāo)，去設(shè)計(jì)合理的機(jī)械。要求全自動(dòng)，多方位。通過(guò)分析比對(duì)當(dāng)前市場(chǎng)上的一些大棗去核機(jī)，確定要解決的主要問(wèn)題，即沖擊力度太大，導(dǎo)致果肉破碎，亦或者是沖擊力度太小，不能完整去核。除此之外，還可能出現(xiàn)一些定位出現(xiàn)偏差，導(dǎo)致整體運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)銜接不良等等問(wèn)題。
本文主要內(nèi)容，整體傳動(dòng)方案設(shè)定，確定運(yùn)動(dòng)方案，對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)零件，進(jìn)行尺寸計(jì)算。為了確保去核機(jī)的各部分設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性，利用CAD等繪圖軟件，對(duì)槽輪機(jī)構(gòu)、鏈輪機(jī)構(gòu)這兩部分，作著重研究說(shuō)明。包括運(yùn)動(dòng)特性，配合性等等。
本機(jī)主要構(gòu)成部分有傳送帶、沖核機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)等。用合理的聯(lián)結(jié)方式，使槽輪機(jī)構(gòu)與曲柄滑塊運(yùn)作，帶動(dòng)沖核桿，對(duì)大棗進(jìn)行精確沖核，提高生產(chǎn)效率。
通過(guò)根據(jù)初始數(shù)據(jù)的計(jì)算，選擇合適的電動(dòng)機(jī)。根據(jù)所確定的傳動(dòng)比，分析傳動(dòng)零件的具體參數(shù)。除此之外，還要對(duì)V帶傳送做進(jìn)一步分析。根據(jù)查表與已知數(shù)據(jù)相結(jié)合，確定中心距、帶速、基準(zhǔn)長(zhǎng)度等參數(shù)，進(jìn)而確定V帶的類(lèi)型。對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的沖壓機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析。大棗從棗斗進(jìn)入后，首先要進(jìn)行定位，使做間歇運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)盤(pán)工作臺(tái)與上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖針相互配合，使去核更加準(zhǔn)確高效。再依次對(duì)軸系零件進(jìn)行計(jì)算并校核，如軸疲勞強(qiáng)度的校核計(jì)算，鍵聯(lián)結(jié)的校核計(jì)算，等等，進(jìn)而選擇合適的滾動(dòng)軸承。
最后選擇合適的潤(rùn)滑方式，對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)零部件進(jìn)行潤(rùn)滑與密封。
關(guān)鍵詞 去核；傳動(dòng)方案；執(zhí)行機(jī)構(gòu)；槽輪機(jī)構(gòu)
Abstract
With the improvement of quality of life and the increasing demand for health care, jujube products are loved by more and more people. Such as jujube mud, dried jujube, jujube milk and other products. The core removal is the processing procedure of many fruit processing, especially for the red jujube. With the development of processing industry, the demand for all kinds of jujube products is rising. Therefore, jujube denuclearization machine, will focus on improving the efficiency of de-nucleation, as well as pulp clean and complete. With this as the goal, to design reasonable machinery. Full automatic, multi-directional. By analyzing and comparing some jujube denuclearization machines in the current market, it is determined to solve the problem. The main problem is that the impact is too strong, resulting in pulp broken, or too small to be completely demineralized. In addition, there may also appear some positioning errors, resulting in the overall movement of poor cohesion and other problems.
The main content of this paper, the overall transmission scheme setting, determine the motion plan, the actuator parts, size calculation. In order to ensure the scientific and reasonable design of each part of the denuclearizer, this paper mainly studies and explains the slot wheel mechanism and the sprocket mechanism by using CAD and other drawing software. Including the characteristics of motion, coordination, and so on.
The main components of the machine are selected roller, conveyor belt, punching mechanism, trough wheel mechanism and so on. Using reasonable connection way, the groove wheel mechanism and crank slider operate, drive the punching rod, carry on the accurate punching of the red date, and improve the production efficiency.
According to the calculation of the initial data, the suitable motor is selected. According to the determined transmission ratio, the specific parameters of the transmission parts are analyzed. In addition, V-band transmission should be further analyzed. According to the combination of look-up table and known data, the parameters such as center distance, band velocity and datum length are determined, and the type of V-band is determined. To carry on the analysis to the punching mechanism in the executive mechanism. After entering the jujube bucket, the jujube should be positioned first, so that the rotating table with intermittent movement can cooperate with the punching needle of the reciprocating movement, so that the nucleation can be more accurate and efficient. Then the shafting parts are calculated and checked in turn, such as the fatigue strength of the shaft. Key connection check calculation, and so on, and then select the appropriate rolling bearing.
Finally, the proper lubrication method is chosen to lubricate and seal the parts of transmission system.
Keywords： denucleate transmission scheme actuator geneva mechanism
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目 錄
摘要 I
Abstract II
1 緒論 1
1.1研究背景及意義 1
1.2 研究?jī)?nèi)容 1
1.3 研究方法 1
2 方案設(shè)計(jì) 3
2.1 概述 4
2.2 執(zhí)行系統(tǒng) 4
2.3 傳動(dòng)系統(tǒng) 6
3 傳動(dòng)裝置 8
3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 8
3.2 確定傳動(dòng)比 9
3.3傳動(dòng)裝置的動(dòng)力參數(shù) 9
3.3.1 各軸轉(zhuǎn)速 9
4傳動(dòng)零件 10
4.1普通V帶傳送 10
4.2 直齒錐齒輪 11
4.3 聯(lián)軸器 14
5執(zhí)行機(jī)構(gòu) 16
5.1沖壓機(jī)構(gòu) 16
5.2槽輪機(jī)構(gòu) 18
6軸類(lèi)零件 21
6.1軸1的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 21
6.2滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算 26
6.3鍵聯(lián)結(jié)校核 29
總結(jié) 30
致謝 31
參考文獻(xiàn) 33
1 緒論
1.1 研究意義及方法
大棗作為溫帶作物，大棗適應(yīng)性強(qiáng)，種植范圍廣，素有“鐵桿莊稼”的美譽(yù)，耐旱、耐澇，是發(fā)展節(jié)水型的林業(yè)首選。
據(jù)史料記載，大棗原產(chǎn)地是中國(guó)，早在西周，人們就開(kāi)始釀造大棗酒，作為貢品進(jìn)貢，宴請(qǐng)賓朋。大棗的營(yíng)養(yǎng)和保健作用，早早就被發(fā)現(xiàn)，并加以利用?！对?shī)經(jīng)》有“八月剝棗”的記載?！抖Y記》有“棗栗飴蜜以甘之”，而且用作制作菜肴。《戰(zhàn)國(guó)策》有“北有棗栗之利……足食于民”，棗在北方的作用，可見(jiàn)一斑?！俄n非子》記載了秦國(guó)時(shí)，饑荒年用棗救民的事。棗不僅作糧食，藥用也很早，《神農(nóng)本草經(jīng)》已經(jīng)有收載，歷代藥用典籍都有記載。至今，棗都人們奉為滋補(bǔ)佳品。李時(shí)珍在《本草綱目》中記載：棗味甘、性溫，能補(bǔ)中益氣、養(yǎng)血生津，治療“脾虛，食少便溏、氣血虧虛”等疾病。經(jīng)常吃棗可以治療神經(jīng)衰弱、脾胃不和、消化不良等等，有“日食三顆棗，百歲不顯老”之說(shuō)。
在國(guó)際市場(chǎng)，中國(guó)加工的大棗制品，也像古代茶葉與絲綢一樣熱銷(xiāo)。目前已知的國(guó)家就有二十多個(gè)，占領(lǐng)了絕大部分國(guó)際大棗交易市場(chǎng)的交易額，大約百分之九十八以上，出口量連續(xù)多年超過(guò)一萬(wàn)噸。是全國(guó)大棗總產(chǎn)量的百分之七十五。大棗制品與大棗各占半壁江山，出口大棗最多的省是河北省。
由于市場(chǎng)前景良好，果類(lèi)加工業(yè)發(fā)展迅速。將大棗加工為棗酒、飲料、棗醬、棗脯、蜜棗等。為滿(mǎn)足市場(chǎng)，需要對(duì)大棗進(jìn)行加工，去核作業(yè)十分重要。但是，目前去核作業(yè)，主要是人工，效率極低。不僅浪費(fèi)時(shí)間，也沒(méi)有安全保障。因此提高效率，將人工去核，轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)器去核，采用大規(guī)模，工業(yè)生產(chǎn)的方式，提高加工質(zhì)量，和效率。因此就要求機(jī)械設(shè)計(jì)的合理性。使去核更加便捷、高效、整潔。
1.2研究?jī)?nèi)容
通過(guò)對(duì)市場(chǎng)上各種大棗去核機(jī)的分析與研究，可以得出，合理的加工工序，就是對(duì)干制過(guò)后的大棗，先篩選，然后定向輸送，通過(guò)沖核以后，再次沖制，收集無(wú)核的棗肉，輸出棗肉。整個(gè)過(guò)程一氣呵成，全自動(dòng)化。
主要可以分為以下幾個(gè)部分：
（1）通過(guò)查閱資料，對(duì)大棗的種類(lèi)和其他特征進(jìn)行全面的分析，包括大小，形狀，重量等等。
（2）確定合理的工序，對(duì)大棗進(jìn)行去核，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)，將一整臺(tái)機(jī)械系統(tǒng)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的劃分，與簡(jiǎn)化。奠定了通過(guò)CAD對(duì)各機(jī)構(gòu)的模擬。
1.3研究方法
查閱資料，確定去核機(jī)的整體結(jié)構(gòu)。并借用一些常用軟件，對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行全方位的構(gòu)思與調(diào)整。
CAD：計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)(Computer Aided Design)。CAD是繪圖的常用軟件，不僅可以繪制零件圖、裝配圖等，而且其中的建模板塊，可以做到與Pro/E類(lèi)似的仿真，對(duì)設(shè)計(jì)工作，提供了方便。
1.4 技術(shù)路線
在確定了研究方案之后，繪制出以下技術(shù)路線圖。
圖1-1 技術(shù)路線圖
2 方案設(shè)計(jì)
2.1 概述
2.1.1 大棗分選的必要
大棗個(gè)體間的尺寸差異是影響去核成功率的重要因素。大棗曬干后呈倒錐狀，表面粗糙且個(gè)體間尺寸差異大，棗核呈紡錘形，大多位于大棗的中央。經(jīng)調(diào)查，大多數(shù)適合去核大棗的直徑小于25mm，棗核的最大直徑介于3mm到5mm之間。為保證低的棗肉損失率，沖針的直徑不能過(guò)大，這就對(duì)大棗的定位提出了較高要求。在沖頭很細(xì)的情況下，沖頭偏離棗核4mm時(shí)就會(huì)造成沖核失敗，如圖3—1所示。但是，如果在大棗去核前，對(duì)大棗進(jìn)行初步的分級(jí)，大棗個(gè)體間的尺寸差異就會(huì)減小，這樣大棗的去核成功率就會(huì)大大提高。
圖2-1 沖核示意圖
大棗去核機(jī)，是一種全自動(dòng)，對(duì)大棗去核的機(jī)械。在人工或者機(jī)械送料后，依次進(jìn)行篩選、沖核、落棗、出料等步驟。完成去核后，方便下一步的生產(chǎn)制作。如棗脯，棗干，棗粉等等。整體的結(jié)構(gòu)大概由以下幾部分組成：第一部分為動(dòng)力裝置，主要是給去核機(jī)提供動(dòng)力；第二部分為輸送裝置，將干制后的大棗輸送，進(jìn)入沖核裝置。第三部分為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，將大棗定位、沖核、沖棗。
2.1.2 工作特點(diǎn)
（1）適應(yīng)性強(qiáng)。去核作業(yè)全自動(dòng)化，不再因外部因素，如人為因素左右，對(duì)工作環(huán)境也沒(méi)有太大要求。
（2）操作簡(jiǎn)單。該機(jī)械為全自動(dòng)，目的就是給大棗去核，不需要許多復(fù)雜的操作，對(duì)操縱工作者的要求比較低。
（3）安全衛(wèi)生。去核作業(yè)中，除了加料需人工之外，所有步驟都是去核機(jī)來(lái)完成，避免了各種安全隱患，同時(shí)保證了被加工大棗的干凈與衛(wèi)生。
（4）效率高。去核機(jī)的去核效率，遠(yuǎn)超人工，甚至幾十倍，而且形狀更規(guī)則，效果更好。
2.1.3設(shè)計(jì)要求
根據(jù)機(jī)械去核，與人工去核的區(qū)別，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該注意的地方有：
（1） 大棗去核要個(gè)體之間單獨(dú)進(jìn)行，送料要連續(xù)，不斷供給。
（2） 在運(yùn)輸大棗的時(shí)候，稍微干制的大棗，要保證果肉的完整。表皮盡量避免出現(xiàn)破損。還要考慮下一步，工序的銜接。
（3） 選取恰當(dāng)?shù)亩ㄎ换鶞?zhǔn)，以便保證正確定位，使沖核更加準(zhǔn)確。
用轉(zhuǎn)盤(pán)工作臺(tái)，往復(fù)的沖針配合，完成去核作業(yè)。具體功能，分為送料、沖核、退回、沖棗四部分。
2.1.4 工藝動(dòng)作
根據(jù)前文的綜合分析，大棗去核，一共要完成如下幾個(gè)加工的工藝動(dòng)作。
（1） 加料：這部分可以用人工完成。
（2） 沖制：具體的工藝過(guò)程，可以分為兩個(gè)，沖棗和沖核，每一次沖制，轉(zhuǎn)盤(pán)就要相應(yīng)轉(zhuǎn)90°，做間歇運(yùn)動(dòng)。
（3） 旋轉(zhuǎn)盤(pán)運(yùn)動(dòng)：通過(guò)旋轉(zhuǎn)盤(pán)的間歇性轉(zhuǎn)動(dòng)，使系統(tǒng)完成送料、沖核、沖棗三道工序。
小結(jié)：
1. 通過(guò)對(duì)大棗去核機(jī)的目的和要求來(lái)分析，提出了設(shè)計(jì)的大概思路。還有該機(jī)器的功能與特點(diǎn)。
2. 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，確定了該機(jī)器整體的方案，以及組成機(jī)器的各個(gè)構(gòu)件。
3. 介紹了本大棗去核機(jī)大致的工作過(guò)程。
2.2 執(zhí)行系統(tǒng)
一個(gè)機(jī)械的執(zhí)行系統(tǒng)，是整體設(shè)計(jì)的核心。它對(duì)機(jī)械的運(yùn)作，性能的展現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)效益，都有著十分重要的作用。本次設(shè)計(jì)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)為沖壓機(jī)構(gòu)。當(dāng)去核開(kāi)始時(shí)，該機(jī)構(gòu)做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
2.2.1 功能
大棗去核機(jī)的去核過(guò)程，是把是把做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的棗核沖針，與間歇運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)盤(pán)，通過(guò)合理的機(jī)構(gòu)。進(jìn)行聯(lián)結(jié)，來(lái)完成大棗的去核?？偟牟襟E大體上可以分為以下四個(gè)：人工送料、沖核、回程、落棗。
2.2.2 原始數(shù)據(jù)
(1)待加工的大棗，直徑為15mm～20mm；
(2)大棗去核時(shí)，負(fù)責(zé)沖核的沖針，針頭壓力在3KN左右；
(3)沖針每運(yùn)動(dòng)一次，自上而下，負(fù)責(zé)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)盤(pán)，進(jìn)行一次間歇運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)角為90°；
(4)大棗去核機(jī)大約有10多年的使用壽命，每天的工作時(shí)長(zhǎng)大約10小時(shí)，對(duì)載荷而言，有輕微的震蕩和沖擊。
2.2.3 沖針運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)
(1)對(duì)心曲柄?；瑝K機(jī)構(gòu)：這種機(jī)構(gòu)，具有很多優(yōu)點(diǎn)，比如制造簡(jiǎn)單，并且具有十分優(yōu)秀的動(dòng)力特性，除此之外，它的運(yùn)動(dòng)特性也是很棒的。
(2)圓柱凸輪：這個(gè)凸輪是擺動(dòng)的從動(dòng)件。優(yōu)點(diǎn)除了便于設(shè)計(jì)之外，還可以十分準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)下一個(gè)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，結(jié)構(gòu)或者者壽命。運(yùn)動(dòng)性能也是十分優(yōu)秀，動(dòng)力性能也符合要求。
(3)偏置曲柄。滑塊機(jī)構(gòu)：這個(gè)機(jī)構(gòu)與上面的機(jī)構(gòu)做比較，優(yōu)點(diǎn)在于有急回特性。
2.2.4旋轉(zhuǎn)盤(pán)機(jī)構(gòu)
可以保證間歇運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，除了棘輪、槽輪之外，還有不完全齒輪這些機(jī)構(gòu)。因?yàn)樾D(zhuǎn)盤(pán)所做的運(yùn)動(dòng)要求速度低，轉(zhuǎn)位精準(zhǔn)。所以本文選用的機(jī)構(gòu)是槽輪機(jī)構(gòu)。
2.2.5 協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)
整個(gè)大棗去核機(jī)，各部分的機(jī)構(gòu)主要有：減速傳動(dòng)、沖壓機(jī)構(gòu)。間歇性運(yùn)動(dòng)裝置組合而來(lái)。在人工送料的過(guò)程中，沖針不可以直接接觸旋轉(zhuǎn)盤(pán)。顯而易見(jiàn)的是，當(dāng)沖針從上方往下運(yùn)動(dòng)之前，旋轉(zhuǎn)盤(pán)也相應(yīng)做一次間歇運(yùn)動(dòng)。因此這兩個(gè)機(jī)構(gòu)之間的運(yùn)動(dòng)，有著十分嚴(yán)格的配合要求。不僅是空間位置要求精確，時(shí)間的配合也很重要。
2.2.6 運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖
對(duì)于大棗去核。這個(gè)運(yùn)動(dòng)的主要循環(huán)是。沖針和旋轉(zhuǎn)盤(pán)。兩個(gè)執(zhí)行構(gòu)件，運(yùn)動(dòng)時(shí)的順序以及相位。確定了這個(gè)循環(huán)，對(duì)其他的執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供了便捷的保障。
一個(gè)工作循環(huán)過(guò)程如圖2-2。
沖棗針 沖核針
（送料） （沖核與沖棗）
圖2-2 工作循環(huán)
為了使大棗去核機(jī)在工作的時(shí)候，各個(gè)部分的零件（機(jī)構(gòu)）在動(dòng)作上能互相配合，需要一張運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖來(lái)配合說(shuō)明。表2.1表示的是大棗去核機(jī)沖棗和沖核構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。沖針的運(yùn)動(dòng)分為工作行程以及回程。假設(shè)每次旋轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)一周，是一個(gè)周期。那么沖針的行程是0°~180°?；爻痰臅r(shí)候是另外的180°。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是在運(yùn)動(dòng)周期之內(nèi)，這兩個(gè)機(jī)構(gòu)做上下移動(dòng)，旋轉(zhuǎn)盤(pán)在沖針回程的后面半段完成。軸4帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)盤(pán)。也帶動(dòng)槽輪機(jī)構(gòu)做間歇轉(zhuǎn)位。轉(zhuǎn)位的時(shí)候?qū)τ谳S4，轉(zhuǎn)角是90°，停歇的時(shí)候相對(duì)于軸4轉(zhuǎn)角是270°。
表2-1 執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖
沖針
工作行程 回程
旋轉(zhuǎn)盤(pán)
停止 進(jìn)給
主軸轉(zhuǎn)角0o
90o 180o 270o 360o
2.2.7 運(yùn)動(dòng)方案
按照已知條件，為了簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)，提高各個(gè)機(jī)構(gòu)之間的傳動(dòng)效率。優(yōu)化空間布局。這時(shí)候可以從以下兩個(gè)方案中選擇一個(gè)。
一：沖壓機(jī)構(gòu)選用偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。棘輪機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)，用來(lái)作為旋轉(zhuǎn)盤(pán)的間歇機(jī)構(gòu)。
二：沖壓機(jī)構(gòu)選用圓柱凸輪機(jī)構(gòu)。槽輪機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)，用來(lái)作為旋轉(zhuǎn)盤(pán)的間歇機(jī)構(gòu)。
選擇：即便是方案一的偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)有急回特性等優(yōu)良性能。但是方案二的傳動(dòng)更加高效率。因此選擇方案二。
2.3 傳動(dòng)系統(tǒng)
2.3.1 選擇電動(dòng)機(jī)
根據(jù)數(shù)據(jù)要求，選擇三相異步電動(dòng)機(jī)。額定功率要分析和計(jì)算之后再確定，因此電動(dòng)機(jī)的型號(hào)還有待商榷。
2.3.2 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的擬定
根據(jù)系統(tǒng)的工作情況，以及需實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)總傳動(dòng)比為參考，因此選擇了履帶傳送。一級(jí)圓錐齒輪兩部分傳動(dòng)系統(tǒng)，作為該機(jī)器的傳動(dòng)系統(tǒng)。
2.3.3 運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖
上文已經(jīng)選擇了對(duì)去核機(jī)而言主要的系統(tǒng)：兩個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)。由此為根據(jù)，畫(huà)出圖2.2 機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。由圖可以清楚的知道大棗去核機(jī)的工作原理：電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，由于帶輪可以起到減速作用，經(jīng)過(guò)降速后，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)開(kāi)始工作（擺動(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)），使沖針配合旋轉(zhuǎn)盤(pán)間歇運(yùn)動(dòng)。當(dāng)大棗去核機(jī)開(kāi)始工作時(shí)，沖針被擺動(dòng)的從動(dòng)件帶動(dòng)往下運(yùn)動(dòng)，沖針對(duì)大棗進(jìn)行去核。簡(jiǎn)稱(chēng)工作行程。F是工作阻力，是常數(shù)。沖針往上運(yùn)動(dòng)的時(shí)候是空回行程，沒(méi)有任何工作阻力。在這個(gè)行程中，帶輪帶動(dòng)圓錐齒輪。圓錐齒輪再帶動(dòng)槽輪機(jī)構(gòu)。槽輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)，這是一次進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。包括送料，使沖針可以連續(xù)沖核，落棗。
圖2-3 運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖
3 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)
3.1電動(dòng)機(jī)的選擇
按照去核機(jī)的工作要求。本文采用Y(IP44)系列的三相異步電動(dòng)機(jī)。這種電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)有效率高，低能耗，基本無(wú)噪音等優(yōu)良性能。同時(shí)小的體型方便維護(hù)。它的結(jié)構(gòu)為臥室封閉。
3.1.1確定電動(dòng)機(jī)
（1）沖核的沖針，輸出功率的確定。
根據(jù)已知的數(shù)據(jù)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)以及查閱資料可以得到如下數(shù)據(jù)：F=2500N，假設(shè)沖針沖核的速度是0.7m/s。經(jīng)過(guò)計(jì)算可得到?jīng)_針輸出的PW=1.77KW
（2） 額定功率
電動(dòng)機(jī)的輸出功率即為額定功率。也稱(chēng)為容量大小。
(3-1)
傳動(dòng)裝置總效率：
(3-2)
式中： 為V帶傳送效率；
為滾子軸傳送效率；
為錐齒輪傳動(dòng)效率；
=0.95 為錐齒輪輪傳動(dòng)效率；
= 0.89 為槽輪摩擦傳動(dòng)
所以：
(3-3)
（3）額定功率P
選取額定功率P=3KW
3.1.2 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速
為了便于選擇合適轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)，我們可以事先推算轉(zhuǎn)速大致范圍。V帶輪一般傳動(dòng)比i=2~5左右。因此電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可以選擇的范圍大致為284~780m/s。因此轉(zhuǎn)速為750m/s的電動(dòng)機(jī)符合要求。
表3.1 Y132S-8電動(dòng)機(jī)性能
電動(dòng)機(jī)型號(hào)
額定功率（KW）電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速（r/min）電動(dòng)機(jī)滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速（r/min）傳動(dòng)置傳動(dòng)比
Y132S-8
3 750 710 7
3.2 確定傳動(dòng)比
總傳動(dòng)比i=7
3.3 傳動(dòng)裝置的動(dòng)力參數(shù)
3.3.1 各軸轉(zhuǎn)速
電動(dòng)機(jī)主軸轉(zhuǎn)速是：
3.3.2 輸入功率
3.3.3 各軸轉(zhuǎn)矩
4 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算
4.1 普通V帶傳動(dòng)
（1）確定功率：
工作情況系數(shù)取，因此
(4-1)
（2）選取V帶型號(hào)
根據(jù)Pca、確定選用A型。
確定基準(zhǔn)半徑：
經(jīng)查詢(xún)，可以選取主動(dòng)輪的基準(zhǔn)半徑
，則
根據(jù)公式，可以確定從動(dòng)輪的基準(zhǔn)半徑Rr2
,則
按照式子8.13驗(yàn)算V帶的傳動(dòng)速度：
V=2.97m/s~30m/s
所以這個(gè)速度適合
（3）確定窄V帶基準(zhǔn)數(shù)據(jù)
由上述計(jì)算可知：
(4-2)
初步確定窄V帶的中心距
計(jì)算V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度：
可以確定所需V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)：
Ld=2000mm
計(jì)算實(shí)際操作時(shí)候的中心距a
a=650-46=604
（4）驗(yàn)算主動(dòng)輪
輪上面的包角
因此可以判定包角大小合適。
（5）窄V帶根數(shù)
由式上述計(jì)算可知
由于
查機(jī)械設(shè)計(jì)（第九版）表8-5可以得出
還可以得到Kɑ=0.92，KL=1.03
可以得出Z=2.7 取Z=3
則可以得出結(jié)論：窄V帶的數(shù)目確定為3。
（6）預(yù)緊力F0
由8.27可以得知F0=500 由表8.3可知q=0.1kg/m，因此F0=500
（7）計(jì)算軸向壓力FP
由式8.28得：
(4-3)
（8）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
因?yàn)閹л喌膁≤500mm，腹板式結(jié)構(gòu)更加適合。零件圖如圖4-1：
圖4-1 帶輪
4.2直齒錐齒輪的傳動(dòng)設(shè)計(jì)
4.2.1 齒輪的選擇
（1）按照上文演示的系統(tǒng)傳動(dòng)方案，應(yīng)采用直齒齒輪。
（2）精度為7級(jí)。
（3）材料：兩個(gè)齒輪的材質(zhì)都是，經(jīng)過(guò)調(diào)制處理的45鋼。硬度是240HBS。
（4）齒輪齒數(shù)：
（5）分度圓錐角：
4.2.2 齒面強(qiáng)度
根據(jù)公式可計(jì)算：
（1） 選取載荷系數(shù)Kt=1.6
（2） 齒輪轉(zhuǎn)矩計(jì)算
(4-4)
（3） 齒寬系數(shù)，由書(shū)本可知，此系數(shù)一般為0.25~0.35
（4） 從機(jī)械設(shè)計(jì)第九版的表10-6中可查得材料的彈性系數(shù)
（5） 由圖10-21可以查出齒輪齒面硬度。接觸疲勞強(qiáng)度的極限值δHim=550Mpa
（6） 根據(jù)式子10-12 可以通過(guò)計(jì)算，確定應(yīng)力循環(huán)了幾次。
(4-5)
（7） 由圖10-18可以得出齒面的接觸疲勞。壽命系數(shù)KHN1=KHN2=0.98
（8） 計(jì)算接觸疲勞。許用應(yīng)力。
失效概率可取1%。安全系數(shù)S=1。由公式10-12可以得出：
δ1=0.98x550Mpa=539Mpa
（9） 計(jì)算齒寬
(4-6)
（10） 載荷技術(shù)的計(jì)算
由上述計(jì)算可以知道，v=1.195m/s,精度為7級(jí)。動(dòng)載荷系數(shù)可以從圖10-8查到。從一級(jí)精度線可直觀得出：KV=1.16。得到的載荷分配系數(shù) KHa=KFa=1
通過(guò)查表，我們可以確定使用系數(shù)Ka=1,軸承系數(shù)
齒輪之間的載荷分布系數(shù)
載荷系數(shù)可以通過(guò)上述式子得出：
得到實(shí)際正常工作時(shí)候，齒輪之間的載荷系數(shù)。對(duì)求出的分度圓進(jìn)行校正。
（11） 模數(shù)計(jì)算
4.2.3 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度
查閱書(shū)本機(jī)械設(shè)計(jì)第九版，可以得到如下計(jì)算疲勞強(qiáng)度的公式：
(4-7)
求出該公式里各項(xiàng)數(shù)據(jù)的精確值：
（1） 由公式可知。這兩個(gè)齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度的極限值。
（2） 除此之外，可以得出齒輪彎曲疲勞的使用壽命系數(shù)是
（3） 需用應(yīng)力的計(jì)算：
已知安全系數(shù)S=1.4,對(duì)彎曲疲勞而言，可以根據(jù)公式得到：
(4-8)
（4） 動(dòng)載荷系數(shù)的計(jì)算
(4-9)
（5） 當(dāng)量齒數(shù)的計(jì)算
（6） 齒形系數(shù)：
齒形系數(shù)可以采用插值計(jì)算法。應(yīng)力校正的系數(shù)也可以用這個(gè)計(jì)算方法。
因此可以得出
因此可以得出
（7） 設(shè)計(jì)計(jì)算
(4-10)
(4-11)
根據(jù)計(jì)算結(jié)果顯示，可以得出結(jié)論：齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的模數(shù)，比計(jì)算得來(lái)的齒接觸疲勞強(qiáng)度的模數(shù)m要小。模數(shù)m主要取決于承載力多少，因此彎曲強(qiáng)度的大小十分關(guān)鍵。但是齒面接觸。疲勞強(qiáng)度與其他因素?zé)o關(guān)，只被齒輪的直徑左右。因此取計(jì)算疲勞強(qiáng)度所得到的模數(shù)4.5，根據(jù)接觸強(qiáng)度的一系列計(jì)算。得出的分度圓。可以得到最終結(jié)果：即為齒數(shù)：
4.2.4 幾何尺寸
（1）分度圓直徑
（2） 齒輪寬度
4.2.5 零件圖
相交軸與相錯(cuò)軸之間的運(yùn)動(dòng)傳遞，用錐齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)。按類(lèi)型可以分為：直齒、斜齒、曲線齒。
由于齒輪齒頂圓的半徑大于75mm，小于250mm，所以應(yīng)當(dāng)選擇錐齒輪。并且為腹板式結(jié)構(gòu)的鍛造錐齒輪。其零件圖如圖所示4-2：
圖4-2 齒輪
4.3 聯(lián)軸器
4.3.1聯(lián)軸器的類(lèi)別與選擇
（1）類(lèi)型選擇
由于進(jìn)行沖棗的機(jī)械系統(tǒng)和減速器在兩個(gè)不同的底座上，傳遞的轉(zhuǎn)矩很大，而且本身還有使軸線。作偏移補(bǔ)償?shù)囊?。綜上幾種原因，選擇齒式聯(lián)軸器。
（2）型號(hào)選擇
根據(jù)所查的資料顯示中，可以知道GICL1型的聯(lián)軸器為鼓齒形。其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩可達(dá)800N·m，一般的輸出轉(zhuǎn)速7100r/min。軸的直徑在16~38區(qū)間內(nèi)。因此十分適用。
5 執(zhí)行機(jī)構(gòu)
5.1 沖壓機(jī)構(gòu)
5.1.1選擇沖壓機(jī)構(gòu)
對(duì)大棗去核機(jī)而言，可以實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的各種機(jī)構(gòu)中，根據(jù)上文確定的傳動(dòng)方案，選擇擺動(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪機(jī)構(gòu)。圖5-1為該機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
1-上端蓋 2-凸輪機(jī)外殼 3-擺桿 4-凸輪軸 5-螺栓 6-軸承 7-下端蓋 8-機(jī)架
圖5-1 擺動(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪機(jī)構(gòu)
5.1.2確定中心距
如圖5-1，將此圓柱凸輪機(jī)構(gòu)，把滾子做的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)做了簡(jiǎn)化之后的運(yùn)動(dòng)圖。擺動(dòng)從動(dòng)件的軸線A。與凸輪軸線00之間垂直方向上的最短距離，就是該擺動(dòng)件。圓柱凸輪機(jī)構(gòu)所要求的的中心距a。擺動(dòng)從動(dòng)件在運(yùn)動(dòng)方向上有兩個(gè)極限位。分別是AB1和AB3。中間位置是AB2。令B1B3//00，CD=DB2。
可得出：
（5-1）
即：
（5-2）
式子中：
a:凸輪機(jī)構(gòu)中心距；
L:擺動(dòng)從動(dòng)件的長(zhǎng)度；
:擺動(dòng)從動(dòng)件擺角的極限值
整體的結(jié)構(gòu)確定了數(shù)值。即ψmax=90°。L=60mm
圖5-2 擺動(dòng)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖
5.1.3 運(yùn)動(dòng)規(guī)律
前文已經(jīng)選擇的設(shè)計(jì)方法是解析法。對(duì)于圓柱凸輪。要設(shè)計(jì)輪廓線，就要先從建立解析式做起。
（5-3）
其中： ψ:擺動(dòng)從動(dòng)件的擺角;
φ:圓柱凸輪的轉(zhuǎn)角。
去核機(jī)的去核過(guò)程，對(duì)從動(dòng)件的擺動(dòng)要求很?chē)?yán)格。否則可能出現(xiàn)去核不成功的情況。因此在選擇的時(shí)候。優(yōu)先考慮滿(mǎn)足擺角。
選擇擺動(dòng)。從動(dòng)件的基本準(zhǔn)則。
（1） 沒(méi)有嚴(yán)格要求從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。僅靠從動(dòng)件的擺動(dòng)有一定角度。就可以完成運(yùn)動(dòng)。應(yīng)該選用簡(jiǎn)單的。便于加工的幾何曲線。如圓弧以及圓弧直線。來(lái)作為輪廓線。
（2） 對(duì)于擺角有嚴(yán)格的規(guī)律要求。應(yīng)該優(yōu)先考慮擺動(dòng)幅度的要求。然后再去分析角速度等其他參數(shù)。
（3） 對(duì)于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的圓柱凸輪。在分析從動(dòng)件。運(yùn)動(dòng)規(guī)律的時(shí)候，先從動(dòng)力特性入手。否則慣性力太大造成隱患。下表是幾種常見(jiàn)的擺動(dòng)件。運(yùn)動(dòng)規(guī)律特性表：
運(yùn)動(dòng)規(guī)名稱(chēng)
最大角速度
最大角加速度
應(yīng)用
等速
1.00
∞
低速輕負(fù)載
改進(jìn)等速（余弦）
1.22
7.68
低速重負(fù)荷
改進(jìn)等速（正弦）
1.33
8.38
低速重負(fù)荷
等加速等減速
2.00
4.00
中速輕負(fù)荷
余弦加速度
1.57
4.93
中低速輕負(fù)荷
正弦加速度
2.00
6.28
中高速輕負(fù)荷
五次多項(xiàng)式
1.88
5.77
高速中負(fù)荷
改進(jìn)正弦
1.76
5.33
中高速重負(fù)荷
改進(jìn)梯形
2.00
4.89
高速輕負(fù)荷
表5-1運(yùn)動(dòng)特性對(duì)比表
本文的設(shè)計(jì)較為符合第五種運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
5.2 槽輪機(jī)構(gòu)
5.2.1 特點(diǎn)
槽輪機(jī)構(gòu)又可以被稱(chēng)為馬耳他機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)主要由機(jī)架、撥盤(pán)等組成。正常工作時(shí)，有圓銷(xiāo)的撥盤(pán)勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)有徑向槽的槽輪運(yùn)動(dòng)。由于轉(zhuǎn)盤(pán)是持續(xù)性的勻速運(yùn)動(dòng)，但經(jīng)過(guò)槽輪時(shí)，運(yùn)動(dòng)特性就變成了間歇運(yùn)動(dòng)。該機(jī)構(gòu)組成比較簡(jiǎn)單，傳動(dòng)效率高、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。這就是槽輪的特點(diǎn)。可以將做勻速運(yùn)動(dòng)的主動(dòng)件運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)化為從動(dòng)件所做的間歇運(yùn)動(dòng)。該機(jī)構(gòu)有很多分類(lèi)，如外嚙合槽輪、內(nèi)嚙合槽輪以及球面槽輪等等。內(nèi)嚙合槽輪中，撥盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向于槽輪方向一致，外嚙合反之。球面槽輪機(jī)構(gòu)可以用在相交的兩個(gè)軸之間，做間歇傳動(dòng)。槽輪如圖5-3所示：
圖5-3槽輪機(jī)構(gòu)
5.2.2 機(jī)構(gòu)參數(shù)
（1）槽數(shù)的確定
按照要求，起始與終止點(diǎn)，槽輪的瞬時(shí)角速度的值為0。為了不使圓銷(xiāo)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中撞擊到槽，圓銷(xiāo)在進(jìn)出槽的瞬間，槽的中心線應(yīng)與運(yùn)動(dòng)方向一致。
（2）運(yùn)動(dòng)系數(shù)的計(jì)算
正常而言，機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù)是大于零的，所以外槽徑的向槽數(shù)不得少于3個(gè)。沒(méi)有特殊情況，設(shè)計(jì)中應(yīng)選用4~8的槽數(shù)。
（3）槽數(shù)的確定
由表2-1兩個(gè)執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)循環(huán)可知：一次工作中槽輪轉(zhuǎn)過(guò)90o。旋轉(zhuǎn)盤(pán)的工作行程是270°到360°。
由已知可得：槽數(shù)的確定Z=4。
（4）圓銷(xiāo)數(shù)的確定
此式可以一定程度上反映n與Z的關(guān)系，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材（第九版），就外槽輪而言，槽數(shù)為4，圓銷(xiāo)一般為1~3。綜上，選擇n=1。
（5）根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸與載荷情況，選擇中心距，圓銷(xiāo)半徑
（6）槽間角的確定
（7）圓銷(xiāo)中心回轉(zhuǎn)半徑
外圓半徑
（8）槽長(zhǎng)的確定
因此
（9）動(dòng)停比K的計(jì)算
運(yùn)動(dòng)系數(shù)為：
因此
（10） 結(jié)構(gòu)確定
根據(jù)上述計(jì)算，可以確定槽輪精確的尺寸。
6軸類(lèi)零件
6.1 軸Ⅰ的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6.1.1確定最小直徑
先按式6-1大致判斷該軸的最小直徑大小。該軸選用經(jīng)過(guò)調(diào)制處理的45鋼。
(6-1)
已知軸上需有兩個(gè)鍵槽在截面上，因此軸的直徑應(yīng)該增大12%左右。
6.1.2 擬定軸上零件的裝配方案
大致裝配圖如下：
圖6-1 軸Ⅰ
軸上的各個(gè)零件的固定以及裝配詳見(jiàn)下表6-1：
表6-1 各零件的裝配方案及固定方式
6.1.3 軸各段尺寸的計(jì)算
（1）因?yàn)閹л喰栎S向定位，因此需要右端留一段作軸肩，因此得2段的直徑。軸左端用于擋圈定位。因此可以得出擋圈直徑。帶輪與軸配合的轂孔長(zhǎng)度，因?yàn)閾跞Σ豢梢詨涸谳S端面上，只可以壓帶輪。因此該段的長(zhǎng)度應(yīng)該比L稍短。
（2）滾動(dòng)軸承的選擇。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，軸承需要同時(shí)承受徑向力和軸向力的作用，因此圓錐滾子軸承比較適合。依據(jù)要求，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。右端的滾動(dòng)軸承是軸肩定位的，可以確定30309型軸承的定位軸肩高度，由此可得。
（3）取齒輪4處的直徑，齒輪的左端與左軸承用套筒定位，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，齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度h一般取0.07～0.1d，取故，軸環(huán)高度。
（4）箱體內(nèi)壁與齒輪之間的距離，，軸承端蓋的總寬度為23mm，取。目前已經(jīng)大致判斷了軸1上各部分的尺寸。
6.1.4 軸上零件的軸向定位
齒輪、帶輪和軸的周向定位均采用平鍵連接。平鍵截面鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)度為40mm。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。這樣以便于保證齒輪與軸配合具有良好的中型。同樣，帶輪與軸連接，選用平鍵為。帶輪與軸的配合為H7/m6。選用過(guò)渡配合，可以確保滾動(dòng)軸承與軸的周向定位。因此選擇該軸的直徑尺寸公差值為。
6.1.5確定軸上的圓角和倒角尺寸
軸端倒角可以取1ⅹ45o，按直徑的大小由表15-2查取各段軸肩處的圓角半徑R。
6.1.6軸I強(qiáng)度校核
(1)齒輪上的力：
軸I扭矩：
(6-2)
(2)齒輪分度圓直徑：
圓周力：
徑向力：
軸向力：
(3)軸上載荷的計(jì)算
根據(jù)上述計(jì)算，得到軸各部分受力情況。進(jìn)一步確定支點(diǎn)位置。對(duì)于選取的30309型號(hào)的軸承，根據(jù)資料可以知道?？梢缘玫胶?jiǎn)支梁的軸跨距：
由已知條件，帶輪拉力,在空間內(nèi)任何力系的平衡條件：各種力對(duì)每個(gè)坐標(biāo)軸的矩的代數(shù)和等于零，可得：
將軸系部件受到的空間力系分解為鉛垂面和水平力兩個(gè)平面力系如圖所示；其中，為通過(guò)另加轉(zhuǎn)矩而平移到指向軸線，圖a中的應(yīng)該通過(guò)另加轉(zhuǎn)矩而平移到作用于軸線上，由力分析可知：
由鉛垂面，列平衡方程：
式子中負(fù)號(hào)說(shuō)明假設(shè)方向與實(shí)際方向相反
由水平面，列方程：
代入已知數(shù)值得：
(4)計(jì)算危險(xiǎn)截面的彎矩。
對(duì)于鉛垂面而言：
鉛垂面C的位置上有一個(gè)逆時(shí)針?lè)较虻耐饬ε糓。所以在這個(gè)位置的彎矩?cái)?shù)值突變。并且彎矩圖從左到右下降，下降的數(shù)值即為集中外力偶的大小。
C位置左邊的彎矩：
=（1229.8+2459.6）x（98+39）-4636.9x39=324608.7N·mm
C位置右邊的彎矩：
在截面D和B上彎矩?cái)?shù)值為0
對(duì)于水平面而言：
C位置左邊的彎矩：
因此作用在C處總的彎矩：
在鉛垂面A處的彎矩為：
在水平面上，A處的彎矩為：
所以在A處的總彎矩為：
根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖及扭矩T=193690N?mm，繪制彎矩圖、扭矩圖如圖9所示。
(5)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。
前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得。因此，故安全。
(6)精確校核軸I的疲勞強(qiáng)度
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；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、⑥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段的左截面彎矩M為：
截面的扭矩為
截面上的彎曲應(yīng)力
截面扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力：
軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。得
截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)以及可查，
由插值法可得到
又由附圖3-1得軸的材料敏性系數(shù)為：
因此有效集中系數(shù)
碳鋼的特性系數(shù)為：
取
取
于是可以得到下列安全數(shù)值：
2段的右截面
抗彎截面系數(shù)：
抗扭截面系數(shù)
彎矩和彎曲應(yīng)力：
截面的扭矩為
扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力
一般取 因此得：
軸按照精車(chē)加工，表面系數(shù)為：
綜合系數(shù)：
因此軸在2段右截面的安全系數(shù)：
因此可以得出結(jié)論：軸在截面右側(cè)的強(qiáng)度符合要求。
6.2 滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算
6.2.1 求兩軸承受到的徑向載荷
根據(jù)上述初選的圓錐滾子軸承型號(hào)30309，已知該軸的額定動(dòng)載荷C=108KN，額定靜載荷，要求連續(xù)工作5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：
由于上面已經(jīng)求出軸承的支反力
因此軸承收到的徑向載荷：
6.2.2 求兩之軸承的軸向力
已知該軸承， 因此
軸承的派生軸向力
因此軸承1是放松，軸承2是被壓緊。被放松軸承的軸向力是本身派生的力。被壓緊軸承的軸向力是出去上述力之外的其余各軸向力的代數(shù)和。
6.2.3 求軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷
（1）當(dāng)時(shí)
（2）當(dāng)時(shí)
因?yàn)檩S承有輕微沖擊，取
因此：
6.2.4驗(yàn)算軸承壽命
因?yàn)?所以按照軸承1的受力大小驗(yàn)算：
對(duì)于滾子軸承
因此滿(mǎn)足壽命要求。
圖6-1軸彎矩圖
圖6-2 軸受力簡(jiǎn)圖
6.3 鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算
6.3.1 軸I帶輪與軸配合處鍵的選擇及校核計(jì)算
（1）類(lèi)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)表14-1查取鍵bⅹh=10mmⅹ8mm，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
按式6-1計(jì)算，：通過(guò)對(duì)大棗去核機(jī)的目的和要求來(lái)分析，提出了設(shè)計(jì)的大概思路
其中，
,
因?yàn)殒I在聯(lián)結(jié)處有輕微沖擊，取許用擠壓應(yīng)力
因此這個(gè)鍵可以正常工作。
6.4潤(rùn)滑與密封
6.4.1直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑
浸油潤(rùn)滑適合低速運(yùn)動(dòng)的齒輪，因?yàn)辇X輪的速度一般小于，所以采用該潤(rùn)滑方式。為保證輪齒接觸的地方可以被充分潤(rùn)滑，并且防止產(chǎn)生過(guò)大的油耗，齒輪傳動(dòng)件不可浸入太深或者太淺的油箱。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表查得圓錐齒輪的整個(gè)齒寬浸入油中，齒頂圓直徑與箱體內(nèi)表面的距離應(yīng)>30～50mm。
6.4.2密封
軸類(lèi)零件在輸入或者輸出軸的外伸出，為了避免灰塵或者其他碎屑附著，導(dǎo)致軸承被腐蝕，或者磨損較為嚴(yán)重等問(wèn)題。這些地方要求在端蓋軸孔內(nèi)裝密封件。
由于軸的運(yùn)動(dòng)速度是為中、低速，并且結(jié)合工作環(huán)境和運(yùn)作時(shí)候的條件，此處選用的是毛氈密封。
總結(jié)
本次大棗去核機(jī)的設(shè)計(jì)，是在代素梅老師的悉心指導(dǎo)下完成的。通過(guò)查閱各種資料，讓我不僅對(duì)原先學(xué)習(xí)的知識(shí)加以鞏固，更拓寬了我的眼界。讓我接觸到外國(guó)機(jī)械的發(fā)展歷史。大量的參考使我可以初步確立一般的設(shè)計(jì)步驟與規(guī)律。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，我把相關(guān)的課程課本復(fù)習(xí)了一遍。包括機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、材料力學(xué)、工程機(jī)械設(shè)計(jì)等等。理論知識(shí)與在洛陽(yáng)實(shí)習(xí)時(shí)的實(shí)踐知識(shí)相結(jié)合，增強(qiáng)了我實(shí)際操作，分析問(wèn)題并且尋求解決方法的能力。另外這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)使我了解到在常規(guī)機(jī)械設(shè)計(jì)的基本階段：包括產(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)尺寸不是完全由理論計(jì)算確定的，并不能作為零件的最終結(jié)構(gòu)尺寸，還需要綜合考慮零件本身和整體部件的結(jié)構(gòu)、工藝性、經(jīng)濟(jì)性以及標(biāo)準(zhǔn)化、系列化等要求。因?yàn)橛泻芏嗤獠恳蛩乜梢杂绊懥慵氖褂脡勖?，隨著設(shè)計(jì)的不斷完善，對(duì)于各方面的細(xì)節(jié)要考慮得更清晰。因此初步設(shè)計(jì)階段結(jié)束后，對(duì)不合理的機(jī)構(gòu)要及時(shí)發(fā)現(xiàn)并改善。綜上，設(shè)計(jì)制造，不僅要涉及到計(jì)算，更要求精確繪圖，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題反復(fù)修改，使計(jì)算與繪圖相互彌補(bǔ)。與此同時(shí)在設(shè)計(jì)中要遵循標(biāo)準(zhǔn)化、系列化與通用化等原則，盡量多使用通用件，這樣不僅可以縮短設(shè)計(jì)的用時(shí)，而且生產(chǎn)上經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，便于修理。最后在潤(rùn)滑方法的選擇上也遵循通用化，經(jīng)濟(jì)適用的原則。
致謝
匆匆一別，已是四年，還記得剛進(jìn)大學(xué)的那一天，轉(zhuǎn)眼已花開(kāi)花謝。校園的櫻花開(kāi)了幾遍，杏樹(shù)又結(jié)了幾次果，還沒(méi)有好好逛逛校園，心想就這樣結(jié)束了，心有不舍，但又是很無(wú)奈，時(shí)間終將逝去，如果重來(lái)一次，我一定會(huì)好好看看這個(gè)校園的吧，心中想到這些，便也不覺(jué)得寂寞了，可能這會(huì)是每個(gè)大四學(xué)子都會(huì)想到的問(wèn)題吧。
原來(lái)畢業(yè)離我這么近，經(jīng)過(guò)最后一筆濃墨淡彩，我將離開(kāi)這個(gè)四年都在的地方，踏上了一個(gè)未知的歸屬地，是烏托邦呢，還是地獄，你我都不可得知，在有限的時(shí)間里，畢設(shè)讓我的生活變得充實(shí)，這樣才有了真實(shí)的感覺(jué)，感覺(jué)到我在每天真實(shí)存在的生活著。
畢業(yè)設(shè)計(jì)也是我們大學(xué)生涯的最后一次考卷，在答題的過(guò)程中，我們鞏固了以前在課堂上接受到的知識(shí)，同時(shí)也學(xué)到了一些書(shū)本上肯定不能學(xué)到的知識(shí)，在這歷時(shí)幾個(gè)月設(shè)計(jì)過(guò)程中，我深刻體會(huì)到，自己的才疏學(xué)淺?！凹埳系脕?lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行”，在最后的幾個(gè)月里，我發(fā)現(xiàn)了很多自己可以提高的地方。不僅是學(xué)識(shí)，還有心態(tài)。在以后的生活中，我也要記住這個(gè)畢設(shè)給我?guī)?lái)的寶貴經(jīng)驗(yàn)。
本次設(shè)計(jì)中我首先要感謝代素梅老師，在整個(gè)過(guò)程中她給了我很大的幫助，在論文題目制定時(shí)，她首先肯定了我的題目大方向，同時(shí)悉心地教導(dǎo)我，從論文的結(jié)構(gòu)到整體的設(shè)計(jì)，都給了十分重要的幫助。沒(méi)有她的教導(dǎo)，我不知道何時(shí)才能完成此次畢設(shè)。她每周都會(huì)給我們開(kāi)會(huì)，逐個(gè)叮囑我們需要改動(dòng)哪里，和我們談?wù)撛O(shè)計(jì)的思路，自己的看法，交換自己的意見(jiàn)，詢(xún)問(wèn)我們有疑惑的地方，老師真的幫了我好多，感謝老師，老師是我學(xué)習(xí)的榜樣。說(shuō)實(shí)話，在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的前期是非常迷茫的，中期是糾結(jié)的，后期是不安的，多虧了老師的授業(yè)解惑，悉心教導(dǎo)，讓我從這些消極情緒中走出來(lái)，全身心投入畢業(yè)設(shè)計(jì)中。如果沒(méi)有兩位導(dǎo)師，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程不會(huì)這么順利，結(jié)果不會(huì)這么好，導(dǎo)師在這三個(gè)月中對(duì)我的幫助讓我感動(dòng)甚深，受益匪淺，正因?yàn)槟愕倪@些高尚的品質(zhì)，讓我在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中受益頗多，樂(lè)在其中。你們就是我人生路上的一個(gè)導(dǎo)向標(biāo)，好比干涸的探險(xiǎn)者找到了一方綠洲。既滋潤(rùn)身心的同時(shí)又帶我走出了險(xiǎn)境。
同時(shí)我也要感謝我們219的舍友們，四年時(shí)光，一起嬉笑，一起打鬧，我想在我離開(kāi)這所學(xué)校的時(shí)候，我是充實(shí)的，富裕的，腦中有你們的身影，耳畔還回蕩著你們的聲音。大學(xué)四年的舍友，初見(jiàn)你們，大家一臉靦腆到如今無(wú)話不談，每個(gè)人都是小仙女，都熟知互相的脾氣，沒(méi)有形象，你們也是我一筆不可代替的瑰寶，四年的辛酸苦楚，輝煌榮耀，可能只有我們知道吧，一起上課，一起考級(jí)，一起做課設(shè)，一起做畢設(shè)，大家為了一個(gè)良好的目標(biāo)一起努力，一起創(chuàng)造良好的休息空間，勞逸結(jié)合，擁有了相對(duì)較高的工作效率，在我有困難的時(shí)候耐心地幫助我?？赡苄腋Ｒ簿湍^(guò)于此了吧。在我迷茫的時(shí)候給我正能量，你們的幫助，使我大學(xué)四年的回憶都是美好的。念念不忘，必有回響。
我也要感謝我的父母，將我辛辛苦苦養(yǎng)育，幼年時(shí)，尊尊教誨，銘記于心，青年時(shí)，助我上學(xué)，將滿(mǎn)腔愛(ài)意傾注與我，祈我無(wú)病無(wú)災(zāi)，快樂(lè)長(zhǎng)大，再無(wú)煩惱，忙了大半輩子，又將我送入大學(xué)，念我學(xué)業(yè)更精，不為生活所困，父母的愛(ài)含蓄溫柔，他們只盼你們生活的好，毫無(wú)怨言，所以父母在，不遠(yuǎn)游，游必有方。
還要感謝母校徐州工程學(xué)院，四年的相處與陪伴，“格物致知，敬業(yè)樂(lè)群”這八字校訓(xùn)，我會(huì)永遠(yuǎn)記在心中！最后感謝各位老師百忙之中，閱讀我的論文并參加答辯，謝謝！
這次大棗去核機(jī)的設(shè)計(jì)，讓我學(xué)習(xí)了更多關(guān)于機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的基本知識(shí)，設(shè)計(jì)遵循什么原則，進(jìn)而再一次深入了解了各個(gè)機(jī)構(gòu)之間的相互聯(lián)系，相互配合，這也會(huì)是一次難忘的經(jīng)驗(yàn)。大學(xué)的設(shè)計(jì)年年都有，每年都在吸收新的養(yǎng)分，對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，雖然我們可能還沒(méi)完全掌握，但在今后的生產(chǎn)實(shí)踐工作中無(wú)疑是個(gè)里程碑，是具有紀(jì)念意義的，同時(shí)也會(huì)為今后的工作積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。所以這是一次很重要的設(shè)計(jì)，意義巨大。
再多的感謝也表達(dá)不了我此時(shí)內(nèi)心的激動(dòng)，對(duì)于那些給過(guò)我?guī)椭娜藗?，那怕可能只是一個(gè)匆匆的過(guò)客，為打過(guò)照面，對(duì)我來(lái)說(shuō)都是春風(fēng)般的存在，謝謝你們！
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