核桃剝殼機(jī)設(shè)計(jì)論文

1、合肥工業(yè)大學(xué)創(chuàng)新教育研究報(bào)告班 級(jí)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化09-6班 學(xué)號(hào)：20090554姓名：金雪瑩指導(dǎo)老師：翟華日 期：2012年6月23日目錄第一章緒論31.1引言31.2研究目的和意義3第二章核桃剝殼機(jī)的研究現(xiàn)狀32.1采用定向?qū)Φ稊D切原理設(shè)計(jì)的核桃剝殼機(jī)32.1采用擠搓原理設(shè)計(jì)的核桃剝殼機(jī)42.3采用逐漸擠壓方法設(shè)計(jì)的核桃剝売機(jī)4第三章核桃剝殼機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5第四章核桃剝殼機(jī)主要部件設(shè)計(jì)與選擇64.1凸輪的設(shè)計(jì)64.2錐齒輪的設(shè)計(jì)74.3主傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)7第五章總結(jié)7第一章緒論1.1引言破殼是代課的物料進(jìn)行深加工前的一道工序，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)有些企業(yè)已逐步研制開(kāi)發(fā) 出一些核桃剝殼機(jī)，但多數(shù)剝

2、殼機(jī)i次性破殼率低，碎仁率高。致使住產(chǎn)效率低，加工損失 大。我國(guó)在傳統(tǒng)脫殼設(shè)備基礎(chǔ)上，盡管止在積極研制和開(kāi)發(fā)各種類(lèi)型脫殼機(jī)，但在技術(shù)上 還存在如卜問(wèn)題：1脫殼率低，脫殼后破碎率高；2機(jī)械性能不穩(wěn)定，適應(yīng)性差；3通用性差；4作業(yè)成本偏高；5有些產(chǎn)品僅進(jìn)行了樣機(jī)試制或少量牛產(chǎn)，未進(jìn)行人量生產(chǎn)。1.2研究?jī)械暮鸵饬x為了 了使堅(jiān)果食品增值，近年來(lái)各國(guó)都在加工制造成品方面想辦法。目前整體核桃仁在 國(guó)際市場(chǎng)上的價(jià)格是帶殼核桃的幾十倍，h核桃?guī)け４嫒菀酌範(fàn)€。因此，尋求效率高.質(zhì) 量好的脫売方法，是發(fā)展的必然。我國(guó)核桃資源豐富，1993年全國(guó)產(chǎn)量達(dá)到21.3萬(wàn)噸，如 何有效去殼，對(duì)滿足人們生活需要和換取外匯

3、都有著重要的意義。堅(jiān)果類(lèi)破殼問(wèn)題的研究，如蘇聯(lián)專(zhuān)利破裂松果的仿佛，li木專(zhuān)利破除栗殼的方法，我國(guó) 對(duì)棉核桃殼剝?nèi)∪蕶C(jī)理的研究，在理論和實(shí)踐方面都做了啟益的探討，但均未解決好核桃去 殼収仁的問(wèn)題。在我國(guó)，如陜西、山西的核桃剝売機(jī)，性能不具好，我國(guó)岀口的核桃仁全都是手工砸取, 勞動(dòng)生產(chǎn)率低，且菌感染指數(shù)高于國(guó)際食品衛(wèi)生法規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，影響了桃仁的品質(zhì)，降低了 換匯率。在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)銷(xiāo)售，對(duì)人民不利。第二章核桃剝殼機(jī)的研究現(xiàn)狀2.1采用定向?qū)Φ稊D切原理設(shè)計(jì)的核桃剝殼機(jī)由于核桃結(jié)合線截面與兩半仁的結(jié)合面（橫隔膜平面）交叉成90度.殼上溝紋方向與縱徑 方向一致因此.采用兩把刀頭沿縱徑兩端作用（擠壓兼切割）刀

4、頭形狀見(jiàn)圖41。每把刀頭均勻 地鑲?cè)胛鍓K刀片.刀片做成弧形輪廓以盡可能接觸核桃外殼。擠切的兩刀頭.其刀片相對(duì)錯(cuò)開(kāi). 使得碎殼瓣小而數(shù)多.有利于殼的完全破裂.提高剝殼質(zhì)量。夕卜緊套圖4-1刀頭形狀示意圖2.2采用擠搓原理設(shè)計(jì)的核桃剝殼機(jī)擠搓原理剝売取仁石礒半徑120nrni.凹板形狀曲線由圓弧段和直線段聯(lián)接而成，圓弧 半徑140mm.直線長(zhǎng)度即工作行程為30mmo由于石硫以50r/min的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng).凹板固定.核桃木 身將產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣.核桃不是在一點(diǎn)而是在一條線或一個(gè)區(qū)域上受到擠搓作用.冇利于殼的 完全破裂。（如圖42所示）圖42采用擠搓原理設(shè)計(jì)的核桃剝殼機(jī)2.3采用逐漸擠壓方法設(shè)計(jì)的核桃剝殼機(jī)核

5、桃剝売機(jī)原理如圖43。當(dāng)綿核桃喂入到克剝裝置屮.齒盤(pán)的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)綿核桃邊旋轉(zhuǎn)邊 向里擠入一間距的齒尖不斷地沿著殼表面克壓使得裂紋不擴(kuò)展.部分殼和仁掉離出來(lái)最后 殼棊本上完全裂，碎殼和仁通過(guò)最小間隙向下掉出。根據(jù)對(duì)綿核桃殼、仁擠壓破裂的試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)于綿核桃完全破裂所需的變形量一對(duì)力為 4.017,二對(duì)力為2.271,三對(duì)力為2.854, 一對(duì)滾動(dòng)力為2.862,而売與仁之間的間隙為 0.671.86mm,仁不被擠破的擠壓變形量為0.71.0，因此當(dāng)擠壓變形量大于1.372.86mm 時(shí)，仁將破碎，當(dāng)二對(duì)滾動(dòng)力作用是擠壓變形量小于1.638時(shí)，殼不能完全破裂。如按上面 的方法取仁，必須將核桃分類(lèi)，一

6、般以中徑分，每?jī)珊撩诪橐患?jí)，由于核桃不是球體，各方 面尺寸有差界，即使是同一方向，同一級(jí)中大的有可能仁破，小的有可能不能完全破裂，影 響剝殼質(zhì)量和高露仁率。為了保證剝殼質(zhì)量和高露仁率，我們采川了-種全新的結(jié)構(gòu)。第三章核桃剝殼機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將核桃從料斗放入，核桃隨著滾筒向前運(yùn)動(dòng)，然后進(jìn)到夾碎裝置中，夾碎裝置如a-a 剖視圖所示，左v型板向上移動(dòng)帶動(dòng)核桃邊向上旋轉(zhuǎn)，邊向里擠入，一定間距的齒尖不斷 地沿著殼表面克壓，使得裂紋不斷擴(kuò)展，部分殼和仁分離出來(lái)，最后殼基本上完全破裂， 右v型板向右運(yùn)動(dòng)，殼、仁向下掉出。電機(jī)通過(guò)帶傳動(dòng)帶動(dòng)渦倫蝸桿裝置實(shí)現(xiàn)減速，再通過(guò)齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)凸倫以每分鐘8（）轉(zhuǎn) 的速度旋轉(zhuǎn)，同

7、時(shí)通過(guò)一對(duì)錐齒輪帶動(dòng)控制左右移動(dòng)的凸輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)核桃進(jìn)入到夾碎裝 置中，左v板向上移動(dòng)帶動(dòng)綿核桃向上旋轉(zhuǎn)，邊向里擠入，一定間距的齒間不斷地沿著殼 表面擠壓，使得裂紋不斷擴(kuò)展，部分殼和仁分離岀來(lái)，最后殼基本上完全破裂，殼和仁一起 繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)。最示進(jìn)入到分離裝置屮，利用一個(gè)旋轉(zhuǎn)的圓盤(pán)產(chǎn)生的離心力將殼與仁分離，最終，仁留 在中央部分，圓盤(pán)的中央是一個(gè)餃鏈，底部的液壓缸內(nèi)縮，使得核桃仁落入收集筐中，完成 核桃剝殼工作。第四章核桃剝殼機(jī)主要部件設(shè)計(jì)與選擇4.1凸輪的設(shè)計(jì)為了保證左、右v型塊和送料輪三者z間是嚴(yán)格的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)效果, 凸輪設(shè)計(jì)為傳動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。1）推桿運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析推桿

8、運(yùn)動(dòng)過(guò)程山核桃剝殼的過(guò)程來(lái)確定，核桃剝殼分四個(gè)階段：待料、破殼、落料和復(fù) 位，由此確定推桿運(yùn)動(dòng)的四個(gè)階段如下：推桿1不動(dòng)（人） 推桿1不動(dòng)（人）（待料）推桿1下移（）推桿1右移（巧）推桿1上移（篤）推桿1不動(dòng)（）（破殼）（落料）推桿1前進(jìn)（人） 推桿1不動(dòng)（人）（復(fù)位）左凸倫的設(shè)計(jì)推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律的分析計(jì)算對(duì)于對(duì)心平底盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪的理論廓線即為實(shí)際廓線，其人他標(biāo)方程為: 兀=（：+ s） sin 5 +cos 3'0）（13=(*)+ 5)cosd>-dsdssin 5式中推桿的位移分段計(jì)算4.2錐齒輪的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)條件：軸交角工=90,傳動(dòng)比載荷中等沖擊，按中等沖擊，無(wú)限壽命計(jì)算

9、。 齒輪設(shè)計(jì)：材料選擇45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，按齒血接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，齒輪基本參數(shù)：tn = 2.5 , z = 32 , 9r = °3經(jīng)進(jìn)行齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核，齒輪強(qiáng)度足夠。齒輪的基木尺寸：d嚴(yán) 80mmr = 56.57mm= 83.54mm d n = 75.76mm b、= 24mm本傳動(dòng)用了兩對(duì)錐齒輪，另一對(duì)的傳動(dòng)比為1： 2,大錐齒輪的基本尺寸:心=160mm r = 56.51mm= 164mmd fx = 152mmb、= 36 mm4.3主傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)1、選擇軸的材料由于該軸沒(méi)有特殊耍求，因而選用調(diào)質(zhì)處理的45鋼2、求軸的功率p和扭矩tp = 1x0 972 =1.034 kw1.034x80.08=1233 ion mmp7；=9.55x106- = 9.55x106n3、初步估算最小軸徑第五章總結(jié)此次創(chuàng)新教育歷時(shí)一個(gè)星期，我們組設(shè)計(jì)的是核桃剝殼機(jī)，我覺(jué)得創(chuàng)新教育與以往的 課程設(shè)計(jì)既有相同的地方，也有不同的地方。這次設(shè)計(jì)，我們既用了機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)的 設(shè)計(jì)方法,但是設(shè)計(jì)的機(jī)械裝置比較新穎，需要應(yīng)用一些與以往不同的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)思想, 這大概也就是創(chuàng)新教育的n的所在吧。在設(shè)計(jì)核桃剝殼機(jī)的過(guò)程屮，在輸送裝置的選擇上，我選了鏈倫帶動(dòng)鏈條從而帶動(dòng)滾 子向前運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，通過(guò)控制鏈輪的起停與轉(zhuǎn)速就可以控制核桃的運(yùn)動(dòng)；核心部分當(dāng)然是夾 碎裝置的設(shè)