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摘 要 近些年，隨著人們生活水平的不斷提高，人們的飲食結構也發(fā)生了很大變化。隨著這種變化，國內的肉雞養(yǎng)殖及加工業(yè)得到了迅猛發(fā)展。目前，國內的肉雞機械化屠宰加工業(yè)所采用的設備，一是引進國外成套肉雞加工生產(chǎn)線；二是國內生產(chǎn)的肉雞加工生產(chǎn)設備。國外生產(chǎn)制造的裝備，自動化程度比較高，所需的人員比較少。但由于價格比較昂貴，國內的一般廠家都不敢問津。國內的生產(chǎn)加工設備雖然沒有國外的自動化程度高，但就我國目前經(jīng)濟情況及勞動力情況，選擇國內設備還是比較適宜的。本次設計采用的是立式分離式脫毛機，是在整體脫毛機基礎上研發(fā)出的一種新型設備，提高脫毛率。在工作過程中，即傳動線速度慢，在同樣長的脫毛機里時間相對就會長些，脫毛效果就會更好。因此要想提高加工生產(chǎn)率，只需提高傳動線速度、增加脫毛機的數(shù)量即可達到目的。適合各類型大型屠宰線工廠。脫毛機主要由機架、吊架、工作箱、調整機構、軸承室等組成。本次設計采用東芝電感特定電機，全自動化流程。既能保證產(chǎn)品的脫毛率。又能減少人工操作。保證產(chǎn)品的衛(wèi)生，干凈。 關鍵詞：脫毛機；屠宰線；自動化 I Title Depilator mechanical structure design Abstract Recently, With the continuous improvement of people's living standard, pe-ople’s dietary structure has changed a lot. Along with the appearance of such change, the poultry farming and processing industry has developed rapidly in China. At present, the equipments used for poultry mechanized slaughtering pr-ocessing industry in China are respectively from importing complete sets of p-oultry processing production line and from adopting domestic poultry processing production equipments. Foreign manufacturing equipments are with higher degree of automation and with less workers. However, as the price of imported equipments is relatively higher, so general factories in China seldom use it. Alt-hough the domestic poultry processing production equipments are without such higher degree of automation as foreign imported equipments, but according to the conditions of China’s present economy and work force, choosing domestic equipments are relatively appropriate. This design USES a vertical separate h-airremoval machine, is the whole hair removal machine is developed on the basis of a new type of equipment, improve hair removal rate. In the process of work, namely the transmission speed is slow, at the same time relative to grow some long hair removal machine, waxing effect will be better. So if you want to raise the productivity of machining, need to improve the transmission speed, increase the number of hair removal machine can achieve a goal. Suitable for all kinds of large-scale slaughtering line factory. This design adopts To-shiba inductance specific motor, fully automated process. Hair removal machine consists of frame, box, hanger, work adjustment mechanism, bearing room et-c.Hair removal rate of products can be ensured. And can reduce the manual o-peration. Ensure product health, clean. Key words：Hair removal machine；Slaughter line；Automation 2 脫毛機機械結構設計 目錄 摘 要 I Abstract II 1.緒論 1 1．1 脫毛機簡介 1 1．2 脫毛機規(guī)格型號、主要技術參數(shù)及特點 1 1．3 脫毛機基本結構及工作原理 2 2.雞鴨脫毛機的設計要求分類 6 2．1 浸燙脫毛解決方案 6 2．2 雞鴨脫毛機的技術要求 6 2．3 雞鴨脫毛機材料的使用 6 2．4 雞鴨脫毛機的分類 7 2．6 脫毛機的設計方案 9 3.脫毛機的電機及傳動部分計算 10 3．1 電機概論 10 3．2 脫毛電動機 10 3．3 帶傳動的設計 11 3．4 中間軸的設計計算 13 3．5 中間軸強度的校核計算 15 3．6 軸段1處建的選用及校核 18 3．7 軸承基本額定壽命校核 19 4.其它相關部件的設計及說明 21 4．1 脫毛機的機架及底座的確定 21 4．2 脫毛機擋水簾之間間隙的確定 21 4．3 脫毛棒與脫毛棒之間間隙的確定 21 4．4 脫毛盤設計及轉速的確定 21 4．5 脫毛棒的設計 22 4．6 防水措施 22 4．7 脫毛機的外殼的確定 23 5.安裝調整、維護及保養(yǎng) 24 5．1 脫毛機調整軌道標高 24 5．2 脫毛盤調整旋轉方向 24 5．3 檔桿調整位置及參考尺寸 25 5．4 脫毛機工作箱調整位置及角度 25 5．5 調整工作箱調整高度及參考位置 27 5．6 安全使用 27 5．7 故障分析 27 5．8 維護及保養(yǎng) 27 結 論 30 致 謝 31 參 考 文 獻 32 參考附表1：脫毛機脫毛棒更換記錄卡 33 參考附表2：脫毛機軸承室更換記錄卡 33 參考附表3：脫毛機軸承室注油點檢卡 33 參考附表4：脫毛機使用廠家自備配件參考明細表 34 參考附表5：脫毛機廠家使用實圖 35 1.緒論 1．1 脫毛機簡介 近些年，隨著人們生活水平的不斷提高，人們的飲食結構也發(fā)生了很大變化。隨著這種變化，養(yǎng)禽以及禽類加工業(yè)越來越受到了更多人的青睞。因此，這幾年來國內的肉雞養(yǎng)殖及加工業(yè)得到了迅猛發(fā)展。 目前，國內的肉雞機械化屠宰加工業(yè)所采用的設備，一是引進國外成套肉雞加工生產(chǎn)線;二是國內生產(chǎn)的肉雞加工生產(chǎn)設備。國外生產(chǎn)制造的裝備，自動化程度比較高，所需的人員比較少。但由于價格比較昂貴，國內的一般廠家都不敢問津。這樣國內的大型肉類加工廠大多選擇比較便宜的國內生產(chǎn)設備。國內的生產(chǎn)加工設備雖然沒有國外的自動化程度高，但就我國目前經(jīng)濟情況及勞動力情況，選擇國內設備還是比較適宜的。 國內屠宰加工廠所采用的脫毛機大體上可以分為兩類：一為臥式，一為立式。臥式脫毛機又分為攪龍式和對錕式。立式脫毛機有整體式和分離式兩種形式。 縱觀脫毛機的發(fā)展，我們可以得出這樣的結論：隨著人們生活水平的提高禽類市場需求的不斷加大，肉雞生產(chǎn)設備將會朝著不斷提高生產(chǎn)率的方向發(fā)展，同時對肉雞生產(chǎn)設備的自動化程度、設備的材質及設備的安全可靠性，提出更高的要求。因此，從這種發(fā)展趨勢來看，高自動化，更加安全可靠的脫毛機將會成為今后脫毛機市場發(fā)展方向的主流。 本產(chǎn)品是170、120系列脫毛機適用于禽類加工生產(chǎn)過程中的脫毛工序，由于其每排脫毛盤分體成獨立的工作箱，A字型機架，內置軌道式，所以清洗和調整的靈活性很強，特別適用于各品種和各規(guī)格雞、鴨的脫毛。 1．2 脫毛機規(guī)格型號、主要技術參數(shù)及特點 （1）型號說明 170-8×8-3200AZ 170：脫毛盤外徑，一般粗脫毛170,120用于精脫毛 8：驅動電機個數(shù) 8：每個驅動電機驅動脫毛盤個數(shù) 3200：有效脫毛長度 AZ：A字型框架，Z是整箱 （2）脫毛機型號主要技術參數(shù)如下表 35 脫毛機機械結構設計 表1-1脫毛機型號主要技術參數(shù)表 型號 動力380V 50HZ 耗水量 噸/小時 脫毛 盤數(shù) 每盤 棒數(shù) 外型尺寸 高速錦綸帶規(guī)格 電機 功率 電機 數(shù)量 長 毫米 寬 毫米 高 毫米 寬 毫米 長 毫米 數(shù)量 條 170-8×10-4000AF2 2.2kw 8 0.8～1.5 80 12 5760 2240 2590 60 5020 8 170-8×8-3200AZ 2.2kw 8 0.8～1.5 64 12 4960 2240 2590 60 4070 8 170-4×12-2400AF 2.2kw 4 0.8～1.5 48 12 3900 2240 2590 60 5960 4 120-6×12-1800AF3 2.2kw 6 0.8～1.5 72 6 3610 2240 2590 60 4730 6 170-4×12-2400AF2Y 2.2kw 4 0.8～1.5 48 12 3900 2240 2590 60 5960 4 170-4×10-2000AF2Y 2.2kw 4 0.8～1.5 40 12 3500 2240 2590 60 5010 4 170-6×12-2400AF3Y 2.2kw 6 0.8～1.5 72 12 3900 2240 2590 60 5960 6 特點： 1）脫毛機設備全部采用不銹鋼材料，設計獨特，工藝先進，運轉平穩(wěn)，操作簡單； 2）脫毛機噪音較低，調整靈活便捷； 3）脫毛機箱體升降，角度調節(jié)方便； 4）脫毛機一機多用，便于清理。 1．3 脫毛機基本結構及工作原理 圖1-1 脫毛機結構示意圖 脫毛機主要由機架、吊架、工作箱、調整機構、軸承室等組成。 (1)機架 包括架體、拉梁、距離調整機構、導向機構 A字型機架是由兩個架體、兩個拉梁和兩個導向機構所組成，并設置有調整盤、拉桿等距離調整機構，只要板動板把手柄，便可拉動吊架并帶動工作箱，將工作箱上的脫毛盤和脫毛棒被調整到最佳距離，達到最佳的脫毛效果。 (2)吊架 吊架設置有支撐輪、升降器、齒條、角度調整機構等。它可以在機架的兩個架體軌道上來回滾動，帶動工作箱調整距離。 (3)工作箱 包括軸承室總成、電機、皮帶輪、脫毛盤、脫毛指。電機通過皮帶輪、皮帶將動力傳輸給軸承室，再由軸承室?guī)用撁P，脫毛盤上裝有脫毛指，各脫毛盤旋向相反，禽類從對應兩箱體上的兩組脫毛指之間穿過，使脫毛棒與禽體之間相互摩擦，從而實現(xiàn)脫毛過程。 (4)調整機構 調整機構包括導桿、前后調節(jié)絲杠、升降器、角度調節(jié)絲杠等所組成。脫毛機在脫毛過程中，需要仔細的進行調整（微調）和角度調整，使工作箱處于最佳的工作狀態(tài)。 （1）用搬把旋轉前后調節(jié)絲杠，使工作箱靠近或遠離，改變箱體距離。 用搬把旋轉角度調節(jié)絲杠，使工作箱繞導桿支點旋轉角度，從而改變箱體角度。 （2）用搬把旋轉升降器，使箱體上下移動，改變箱體高度。 （3）升降器主要包括蝸桿、齒輪、軸承、軸、圓柱銷等部分。 圖1-2調整機構示意圖 表1-2升降器主要零件表 序號 名稱 計算機代碼 1 蝸桿 0106031102.3.1.1-3蝸桿Ⅰ（右旋） 0106031102.3.2.1-3蝸桿Ⅱ（左旋） 2 齒輪 0106031102.3.1-2 3 軸承 0106031102.3.1.1-2 4 圓柱銷 0106031102.3.1.1-5 5 軸 0106031102.3.1.1-6 (5)軸承室 軸承室是脫毛機的主要部件，它直接帶動脫毛盤旋轉，軸承室零件結構如圖： 圖1-3軸承室零件結構圖 表1-3軸承室零件表（粗表示粗脫毛機 精表示精脫毛機 ） 序號 計算機代碼 名稱 數(shù)量 1 TB070102 帶油杯螺栓M8×20 1 2 GB93 墊圈 8 2 3 T060102 墊圈 2 4 T030311 脫毛盤170-12（粗） 1 T030301 脫毛盤120-6（精） 5 脫毛指 6 T030402 甩水盤4槽（粗） 1 T030401 甩水盤3槽（精） 7 GB13871 油封30×52×7 1 8 TB030201-2 隔套 1 9 GB3452.1 O型圈20×1.8 1 10 TB030201-3 殼體 1 11 GB/T893.1 擋圈 52 2 12 GB276 軸承6304-2RZ 2 13 TB030201-1 軸 1 14 TB030201-4 間套 1 15 T050102 從動帶輪159×20×65（粗） 1 T050101 從動帶輪130×20×65（精） 16 GB/T5783 螺栓 M8×30 1 17 GB/T1096 鍵 C6×30 1 2.雞鴨脫毛機的設計要求分類 2．1 浸燙脫毛解決方案 浸燙——燙頭——粗脫毛——細脫毛——肘部黃皮清理——拉頭 圖2-1雞鴨浸燙脫毛流程圖 2．2 雞鴨脫毛機的技術要求 (1）設計指標如下： 1.羽毛脫凈率/%：>99 2.破損率/%：<2（禽體皮表面揉破、斷腳、斷翅） （2）浸燙溫度 在進行脫毛前須進行浸燙，水溫一般控制在61-65度。溫度過高，皮容易被燙熟，脫毛時易爛、脫皮。浸燙時間一般為1-2分鐘，浸燙過程中最好控制溫度恒定，不要因放入家禽后引起溫度下降而影響脫毛。宰殺的家禽在浸燙過程中進行翻動，保證浸透。 （3）設備可靠性 保證安全可靠、操作簡單、維修方便、便于操作。 （4）符合食品衛(wèi)生的要求 采用的材料應無毒、無害、防銹、經(jīng)久耐用。 （5）產(chǎn)品系列性 產(chǎn)品應用在大型用戶，既市場上用于宰殺銷售雞禽類公司等，一次投放在3000-20000只左右的用戶 （6）結構簡單便于維修 2．3 雞鴨脫毛機材料的使用 脫毛機是食品機械，應符合食品衛(wèi)生的要求，采用的材料應無毒、無害，并能夠防腐蝕。橡膠棒材料采用白色、無毒的天然橡膠。實踐證明，脫毛機性能優(yōu)良，使用方便、可靠、安全、受到社會的普遍歡迎。 2．4 雞鴨脫毛機的分類 目前市場上的雞鴨脫毛機通常可以分為以下幾類： (1)攪龍式脫毛機 攪龍式脫毛機國內50-60年代屠宰加工廠廣泛采用的設備。這種設備具有造價低廉、工作平穩(wěn)、使用操作方便等優(yōu)點，缺點是脫毛率不高、生產(chǎn)率低、噪音大、生產(chǎn)環(huán)境惡劣、清理脫下的羽毛費事。其脫毛方式為：由交流電機通過減速裝置驅動上面裝有按螺旋排列的脫毛棒的圓桶;圓桶的下半部浸在裝有熱水的固定源槽里。圓槽的內壁排列有一定數(shù)量的脫毛棒，圓槽和圓桶之間有一定的間隙。在生產(chǎn)時，經(jīng)浸燙的肉雞在圓桶的上端進入圓槽，通過呈螺旋狀排列脫毛棒的圓桶的旋轉、推進，帶到圓桶的另一端排出。在這期間，由于受到旋轉和固定脫毛棒的揉搓作用，雞體上的羽毛被脫凈。 (2)對式脫毛機 對式脫毛機是國內60-70年代出現(xiàn)的產(chǎn)品。其脫毛方式為:由電機通過減速裝置經(jīng)過鏈條驅動上、下兩排橫向排列的子。子上裝有一定數(shù)量的脫毛棒，上下兩工作時轉向相反。上下之間有一定的間隙，這個間隙可根據(jù)雞的大小作相應的調節(jié)。當浸燙后的肉雞進入兩之間時，由于上下兩之間轉速的差異，雞從一端運送到另一端。在這段運送過程中，雞體由于受到兩上脫毛棒的打擊和揉搓作用，羽毛即從雞體上脫落下來。這種設備的優(yōu)點是造價比較低（材質為黑鐵），其脫毛率較攪龍式脫毛機有很大提高，工作平穩(wěn)、破損率低，且清理雞毛也比較方便;缺點是工作時噪音比較大、雞大羽殘留率比較高，生產(chǎn)率低、單機體積笨重。這種機型一般適合于生產(chǎn)率為每小時800只以下的小型加工廠。 (3) 立式整體脫毛機 立式整體脫毛機是國內80年代根據(jù)國外的設備圖片及資料而研制出的新型產(chǎn)品。這種類型脫毛機的脫毛方式為：在吊掛傳動線下方兩側有兩個脫毛室，每個脫毛室有兩排脫毛盤，每排脫毛盤由一臺電機通過皮帶式齒輪直接驅動，每個脫毛盤上裝有8-10個指狀橡膠脫毛棒。兩側的上、下兩排脫毛盤根據(jù)雞體的形狀形成四邊形脫毛空間。工作時，經(jīng)過浸燙的肉雞由傳動線帶進脫毛空間內，在脫毛空間里雞體由于受到兩側高速旋轉的脫毛棒的打擊和揉搓作用，將其身上的羽毛脫凈。這種設備的優(yōu)點是脫毛率高，破壞率低，生產(chǎn)效率高，工作性能可靠，維修、保養(yǎng)方便，工作時噪音小，單機重量輕。但由于其材料多為不銹鋼，因此造價比較高。 (4) 立式分離式脫毛機 立式分離式脫毛機是在整體脫毛機基礎上研發(fā)出的一種新型設備。目前我國從國外引進的成套設備中，脫毛機的形式基本上都屬于此類機型。這種機型的工作原理基本上與整體式脫毛機相同。工作時，脫毛空間的形狀可根據(jù)具體要求作相應的變化。由于它比整體式脫毛機多了打雞頭羽毛的脫毛盤，因此其脫毛率更高。在工作過程中，即傳動線速度慢，在同樣長的脫毛機里時間相對就會長些，脫毛效果就會更好。因此要想提高加工生產(chǎn)率，只需提高傳動線速度、增加脫毛機的數(shù)量即可達到目的。所以說這種機型使用于各種類型的禽類加工廠。 2．5 雞鴨脫毛機的驅動分類 1. 間接驅動： (1) 通過皮帶連接電機軸和離合器輸入軸來傳遞動力。 （2）電容式單向感應電機+離合器。 （3）雙速電機+離合器。 （4）三相交流變頻電機+減速離合器。 2.間接驅動（DD） （1）電機輸出軸直接和負載連接。 （2）輸出軸和離合器的輸入軸連在一起，通過離合器的輸出軸和負載連接。 表2-1 直接驅動和間接驅動的各項性能比 洗衣機驅動方式 間接傳動方式 直接傳動方式 皮帶輪傳送比約 1:1.8 -- 齒輪比 1:5-1:8 1:5-1:8 平衡性 一般 良好 靜音性 差 一般 電機 單相交流感應電動機雙速感應電機交流變頻電機 電容式異步電機 單相盤式異步電機，三相異步電機。 轉矩 小 中 效率 較底 一般 成本 低 一般 可靠性及可維修性 0.9 1.0 可控性 0.5 0.8 壽命 短 一般 在此設計中考慮到雞鴨脫毛機的內部結構和功能要求選擇第二種驅動方式。電機設計成4P，采用三項異步式電機。 2．6 脫毛機的設計方案 本次設計采用立式分離式脫毛機，可調試機架全部采用厚度4mm的不銹鋼方管焊接裝配而成，每邊各有4組脫毛箱（精脫6組）采用厚度3mm的不銹鋼焊接成型。每組脫毛箱內有8組脫毛盤組成，每個脫毛盤上帶有12個脫毛棒，脫毛棒采用無毒天然橡膠而成，脫毛盤為聚甲醛件，中部轉軸為不銹鋼。4臺皮帶驅動器，各自獨立工作，電機為三項異步式電機，型號為東芝IK-FCKLAW21-4P。每臺功率2.2KW，是東芝特定生產(chǎn)。聯(lián)軸器采不銹鋼。皮帶輪為中心碳鋼件，外部鋁制。起到防腐蝕作用。8條錦綸傳動帶，堅固耐用，而且柔韌性比較好。完善的不銹鋼雞鴨鉤導向系統(tǒng)，每6英寸一個鉤子，使雞鴨鉤進入脫毛機和脫毛過程中保持相對固定的位置，即保證了脫毛效果，又防止了咬鉤碰撞等意外的發(fā)生；簡便的不銹鋼噴淋系統(tǒng)保證了脫下的雞鴨毛從脫毛盤及雞鴨身下沖下，即有利于設備的正常運轉，又提高了脫毛效果；固定在機架上的調節(jié)系統(tǒng)操作十分簡便，可是每個脫毛箱分別實現(xiàn)伸縮、升降、擺頭等動作，使工作箱處于最佳的工作狀態(tài)。 產(chǎn)品主要用于禽類加工生產(chǎn)中的脫毛工序，該設備采用傳動機械傳動方式，依靠禽類與脫毛棒之間的相對運動，脫去禽類羽毛。設備為A字型結構。兩側各有4組脫毛箱，可根據(jù)不用需要對工作箱高度，寬度，角度進行調整，使脫毛機處于最佳狀態(tài)，而且調整非常方便，對脫毛機拉開進行清洗后，歸為時不影響原調整器狀態(tài)，該設備完全符合食品衛(wèi)生標準。立式脫毛機可多種方式組合，可與進口設備配套使用。 3.脫毛機的電機及傳動部分計算 3．1 電機概論 目前在日常家用電器中使用的電機分為直流電機、單相串激式電機。直流電機使用干電池供電，通常在電動剃須刀、錄音機、電動兒童玩具等小型器具中。單相串激式的電機結構上與直流電機相似。由于其轉子上帶有換向器，電機運轉時使得換向器極易磨損，因而壽命短，常用在轉速要求較高而單次使用時間短的電動器具上，如吸塵器、食品加工機等。單相感應電機應用最廣，根據(jù)起動方式的不同又分為罩極式、分相起動式、電容起動式及電容運轉式，分別用于電冰箱、電風扇、微波爐、雞鴨脫毛機等家用電動器具上。由于電容運轉式電機具有起動扭矩大、運行穩(wěn)定、功率因數(shù)高、過載能力強等特點，并能較好的滿足雞鴨脫毛機正反兩個方向運轉的工作要求，所以被廣泛的應用于雞鴨脫毛機中。 雞鴨脫毛機的電動機總是在有負載的條件下運行，由于雞鴨脫毛機工作時要求波輪正反轉，這就要求電動機帶載正反頻繁起動，雞鴨脫毛機電動機的負載不能看成恒轉矩負載，因為雞鴨脫毛機的波輪直接接觸水和雞鴨，在起動的初始時刻，阻轉矩較小。但是，這個負載又不能簡單的看成是風機水泵類負載（與轉速的平方成正比的負載特性），在正常的工作條件下，負載的大小可能經(jīng)常發(fā)生變化，由于雞鴨脫毛機的負載特點和工作是頻繁起動的需要，對電動機的起動轉矩和最大轉矩都要求比較高。 3．2 脫毛電動機 雞鴨脫毛機中使用的電動機可分為單向異步電動機、永磁式直流電動機、單向串激式和直線型驅動電機，三項異步式電機。單向異步電動機根據(jù)啟動方式不同又可分為電容運轉式電動機和罩極式電動機，而電容式電動機又派生出雙速變極式電動機。雞鴨脫毛機根據(jù)各自的工作特點采用不同的電動機。電動機又分交流電動機和直流電動機兩種。由于生產(chǎn)單位一般多采用三相交流電源，因此，無特殊要求時應選用三相交流電動機，其中以三相交流異步電動機應用廣泛。所以選擇使用三相交流異步電動機。根據(jù)技術要求，轉速為1450r/min,可滿足使用方便，操作簡單的要求。 首先計算工作機所需輸入功率Pw： 式中，F(xiàn)——轉盤運動阻力，取F=75N； 揉搓阻力系數(shù)，f=0.5; n——轉盤速度（r/min），n=200~220，此處取220r/min; ——轉盤半徑，取0.20m。 傳動裝置總效率： 式中，——皮帶傳動效率，查表可知，； ——滾子軸承傳動效率，查表可知，。 則所需電動機輸出功率： 因載荷平穩(wěn)，電動機額定功率Pcd略大于Pd即可。根據(jù)三相異步電動機的技術參數(shù)，故選電動機的額定功率為2.2kw。 結合電動機選異步轉速1450r/min，易知應選電機型號為IK-FCKLAW21-4P。其參數(shù)為額定功率2.2KW，同步轉速1450r/min。 國家標準對雞鴨脫毛機的主要性能指標作了相應的規(guī)定，查得雞鴨脫毛機用的電動機的性能指標。根據(jù)我國條件，電動機的電源電壓為380V，頻率為50Hz，額定轉速為1450r/min。雞鴨脫毛機電動機選擇為日本東芝IK-FCKLAW21-4P型三相交流異步電動機為日本東芝電機廠特定生產(chǎn)。 脫毛電機的結構簡圖如下圖一所示： 圖3-1脫毛電機機構示意圖 雞鴨脫毛機在脫毛運轉時，受力極大。因此對傳動機構的波輪軸、軸承套等零件要求具有一定的強度、剛度、耐疲勞性能。同時，傳動機構上部分在脫毛時，長期受水的侵蝕，使得各零件要求有很高的耐腐蝕性和耐冷熱沖擊性能。 3．3 帶傳動的設計 此部分將完成連接雞鴨脫毛機內的帶傳動計算。 1.電動機功率為2.2KW，轉速，軸轉速，傳動比 確定計算功率 查得工作情況系數(shù)，故 2.選取V帶帶型 根據(jù)，確定選用Z型 3.確定帶輪基準直徑 選取主動輪基準直徑 根據(jù)從動輪基準直徑 取 按式驗算帶的速度 4.確定V帶的基準長度和傳動中心距 根據(jù)式，初步確定 根據(jù)計算帶所需的基準長度 由選帶的基準長度 計算實際中心距 5.驗算主動輪上的包角 由式得 主動輪上的包角合適。 6.計算帶的根數(shù)Z 已知 由可以得出： 查得，查得，則 取根。 7.計算預緊力 由式知 已知 ，故 8.計算作用在軸上的壓軸力Q 由公式得： 9.帶輪的結構設計 全自動雞鴨脫毛機脫毛部分的傳動方式，均采用三角皮帶傳動，其中，小皮帶輪與電機轉軸的伸出部分連接，其轉速較高，因此要求強度高，有較好的耐磨性能。 所以，在選擇小皮帶輪時，一般優(yōu)先選用金屬制件，而大皮帶輪則不宜采用金屬制件。因為三角傳動皮帶吸水能力較強，假如由于受潮或濺水，而使傳動皮帶絕緣性能降低，或變成導體，一旦電機發(fā)生故障而漏電，將使漏電電流傳至小皮帶輪，經(jīng)傳動皮帶—大皮帶輪—波輪軸—傳入水洗液中，脫毛時容易造成觸電傷亡事故，如果采用塑料皮帶輪，就能起到良好的絕緣作用。再者，由于大皮帶輪的轉速較低，選用塑料皮帶輪就能夠滿足要求了。 3．4 中間軸的設計計算 1）軸一參數(shù)： ＝0.703kw ＝1.086 n1=617r/min 2）作用在帶輪二上的力： 初拉力 壓軸力Q 作用在帶輪三上的力： 初拉力 壓軸力Q 3）選擇軸的材料 選用45號鋼調質處理，獲得良好的綜合機械性能。 初算軸上的最小直徑，按彎扭強度計算： 考慮到軸上鍵槽適當增加軸直徑，取dmin=17mm。 式中， A0——由許用扭轉剪應力確定的系數(shù)。查表可得扭矩大于彎矩，取小值，A0=110。 P——軸傳遞的功率。 n——軸的轉速。 圖3-2 中間軸結構示意圖 根據(jù)軸與軸承的定位關系如圖，可按軸上零件的安裝順序，從dmin處開始設計。 即從右端算起，與帶輪二配合的軸段1：帶輪二長=34mm，考慮到帶輪與軸由軸端擋圈軸向定位，軸段1的長度應比帶輪二的輪轂長度略短，故取=33。 密封圈及軸段2 軸段1與軸段2間的軸肩為定位軸肩?？扇≥S段2直徑d2=20mm。查表氈圈的直徑系列中有公稱直徑20mm.軸段2長度為l2=36mm。 軸段3 考慮應用軸肩定位軸承內圈。由于軸豎直放置，由于帶輪及自身的重力，使軸承受到軸向力，又皮帶給軸以較大的壓軸力，所以軸承類型選為圓錐滾子軸承。暫取30305,查得d=35mm,T =18.25mm，B=17。軸段3長度為17mm。 軸段4 軸段4為一定位軸肩，取其直徑為30，長度為47 。 軸段5 該段為軸環(huán)，定位皮帶輪的軸向，取其直徑為38，長度為5 。 軸段6 該段為與皮帶輪三配合處，d8=32，取長度為49.9 。 軸段7 該段為彈性擋圈與卡槽，取其槽寬為1，槽深為二。 軸段8 該段為定位軸肩段，取其軸徑為30，長度為43 。 軸段9 該段為與30305軸承配合段，取其軸徑為25，其長度為18.。 3．5 中間軸強度的校核計算 中間軸的受力分析 作用在皮帶輪二上的外力偶矩與作用在皮帶輪的阻力偶矩大小相等方向相反，即： M=M’=T1=1.086X10 。 將皮帶拉力向輪心簡化，得起受力簡圖 圖3-3 中間軸受力簡圖 計算支反力其中兩軸承支撐點分別用A、B表示。 分解皮帶輪二上的力到y(tǒng)軸與z軸，有： 同理，在皮帶輪三上的力 求A，B處的支反力。 FAz=61N ,FBz=562.78N FAy=41.65N ,FBy=14.36N 畫彎矩圖與扭矩圖： 圖3-4 中間軸扭矩與彎矩圖 豎直面上，在軸段3和軸端5的截面處彎矩較大， 水平面上，在軸段5的齒輪截面處彎矩最大，； 合成彎矩，軸段5的截面： 畫轉矩圖（如上圖） 校核軸的強度 由彎矩圖可知，軸段5的皮帶輪齒輪截面，軸的彎矩最大，有轉矩，為危險截面。 ——抗彎截面系數(shù) ； ——抗扭剖面模量 彎曲應力： 扭轉切應力： α=0.6 45鋼調質處理，查表可得，許用彎曲應力[]=60Mpa ，在規(guī)定范圍內。 3．6 軸段1處建的選用及校核 按軸徑d=17mm軸長33選取普通平鍵C型b=6， h=6， 、L=28， 鍵連接強度的校核： ，而，在規(guī)定范圍內。 軸段6處鍵的選用： 按軸徑d=32mm軸長50選取普通平鍵A型b=10， h=8， 、L=45， 鍵連接強度的校核： ，而，在規(guī)定范圍內。 3．7 軸承基本額定壽命校核 選用30305 ，查得Cr=46.8kN，C0=48kN。 由于軸是豎直放置的，有自身的重力及其上的帶輪的重力所引起的軸向力設為 80N。 圖3-4 中間軸受力圖 將軸系部件受到的空間力系分解為鉛垂面和水平面兩個平面力系（即xoy平面與xoz平面）。 垂直方向： 查表可得取e=0.3，Y=2 。 Fd1=Fr1/2Y=37,18N Fd2=Fr2/2Y=80N 則有 求軸承當量動載荷： X1=1,Y1=0 X2=1 ,Y2=0 因軸承運轉有輕微沖擊載荷，取fp=1.0。 ； 取B軸承的P1=595N。 ——當量動載荷； ——軸承的徑向載荷和軸向載荷； 校核B軸承即可。 式中： ——軸承的基本額定壽命，； ——軸承的預期壽命，設每天16h,10年，每年按300天； 。 4.其它相關部件的設計及說明 4．1 脫毛機的機架及底座的確定 底座在脫毛機中主要起安裝和固定部分部件及怎增加脫毛機的底盤重量，使脫毛機在脫毛的高速轉動過程中相對的平穩(wěn)。由于時間及圖紙數(shù)量的限制，機架部分畫成簡單零件圖?；蛘撸捎谠诒驹O計中此部分非設計重點，而雞鴨脫毛機技術已發(fā)展相當成熟，本次產(chǎn)品采用A字型框架，地腳長度方向中心距為2910mm，地腳寬度中心距1465mm。 圖4-1脫毛機機架示意圖 4．2 脫毛機擋水簾之間間隙的確定 脫毛機中擋水簾間隙主要用于排除被脫下的羽毛雜物，在脫毛過程中，要不停地向筒中洗水，使羽毛便于漏下。間隙較大，雞鴨的頭或爪翅膀易被卡住、折斷；間隙較小，則雜物不易排除，易造成雜物堆積，造成脫毛轉盤被卡。通過實驗對比，間隙一般為170mm時效果良好。 4．3 脫毛棒與脫毛棒之間間隙的確定 脫毛轉盤上的脫毛棒與脫毛棒之間間隙及結構的確定。通過實驗驗證，設為35mm時效果良好。每90度為一組脫毛棒。一共12個脫毛棒。 4．4 脫毛盤設計及轉速的確定 脫毛轉盤轉速直接關系到雞鴨脫毛機脫凈率、破損率和生產(chǎn)率，此參數(shù)十分重要。與此參數(shù)相聯(lián)系的還有脫毛棒的硬度。如果轉速太高，脫毛棒過硬，易損傷家禽，增加破損率；如果轉速過低，脫毛棒過軟，在脫毛過程中家禽不易被翻動，影響脫毛質量。脫毛盤為聚甲醛件。根據(jù)傳送比1.75，可得脫毛盤轉速為920r/min。 圖4-2脫毛轉盤簡圖 4．5 脫毛棒的設計 脫毛棒是脫毛機的重要零部件，直接影響著脫毛的效果，其材質也影響著脫毛機本身的質量。一般的脫毛棒有兩種：橢圓形和圓柱形，上面布有螺紋狀凸起。經(jīng)過使用證明，圓柱形脫毛棒比較適用。實驗轉盤上的脫毛棒的布置采用正四邊形式或平行四邊形，其邊長取50-60mm。脫毛棒采用橢圓形，布置3圈，最下方一排的高度距轉盤脫毛棒頂端80mm。 圖4-3脫毛棒設計 4．6 防水措施 脫毛機在工作過程中會接觸到水，為使水不進入工作箱的軸承室中，需要采取必要的密封措施。主要的密封措施有兩種：一是采用密封隔套的形式，在軸承室前方有甩水盤，防止水進入軸承內室。 4．7 雞鴨脫毛機的外殼 雞鴨脫毛機的外殼主要是保護雞鴨脫毛機上蓋和安裝操作版的作用。在此設計中，對該部件無特殊要求，類似于機架部分，其尺寸可參考裝配圖尺寸，而具體的結構和材料可參考已有的技術和材料. 圖4-4脫毛機的外殼 5.安裝調整、維護及保養(yǎng) 5．1 脫毛機調整軌道標高 脫毛機安裝時應與浸燙機結合安裝。軌道標高一般為2200（2310）根據(jù)實際地面情況調整支腿到正確標高，再調整浸燙機支腿，使其出口端軌道提高到與脫毛機的高度相一致。 5．2 脫毛盤調整旋轉方向 ①脫毛盤旋轉方向原則是：任意一個脫毛盤與其相鄰的上、下、左、右及其與其相對的脫毛盤的旋轉方向，均與其相反。 ②粗脫毛機脫毛盤旋轉方向與禽體之間的關系（從脫毛機入口向出口方向上看），如圖： 圖5-1脫毛機旋轉方式示意圖 ③精脫毛機脫毛盤旋轉方向與禽體之間的關系（從脫毛機入口向出口方向上看），如圖： 圖5-2脫毛機旋轉方式示意圖 5．3 檔桿調整位置及參考尺寸 下圖5-3中，兩個檔桿用于固定吊鉤，防止吊鉤偏移過大。下面兩個檔桿用于連接水管。保證了脫下的雞鴨毛從脫毛盤及雞鴨身下沖下，即有利于設備的正常運轉，又提高了脫毛效果。 圖5-3脫毛機檔桿位置參考示意圖 5．4 脫毛機工作箱調整位置及角度 (1) 安裝后調整脫毛機位置及角度時，先將脫毛機工作箱調整盤搬把放在中間位置，如圖： 圖5-4脫毛機工作箱調整盤示意圖 （1） 粗脫毛機工作箱初始位置及角度，如圖5-5所示。 圖5-5由吊架，4個工作箱組成，軸承室，脫毛盤，脫毛指組成。 圖5-5脫毛機工作箱初始位置及角度示意圖 調整后的初始狀態(tài)，令每豎排箱體的固定軸頭在垂直的一條直線上，這時上下兩箱體的夾角約為155°。 調整后的初始狀態(tài)，令最上端兩排箱體的脫毛指間斷間距約為50毫米。 （3）精脫毛機工作箱初始位置及角度，如圖： 圖5-6脫毛機工作箱初始位置及角度示意圖 調整后的初始狀態(tài)，令每豎排箱體的固定軸頭在垂直的一條直線上，這時上下兩箱體的夾角約為150°。 調整后的初始狀態(tài)，令最上端兩排箱體的脫毛指間斷間距約為50毫米。 5．5 調整工作箱調整高度及參考位置 圖5-7脫毛機工作箱調整高度示意圖 5．6 安全使用 1、在運轉中，注意觀察皮帶是否跑偏，箱體內能否進水，以免燒壞電機。 2、嚴禁未調試運轉，運轉中發(fā)現(xiàn)聲音異常應立即停車檢查。 3、脫毛機配有搖把，可在調整工作箱位置及角度。 4、每個工作箱都能單獨調整操作十分方便，可根據(jù)不同情況對工作箱做伸縮、擺頭、升降等調整，使打毛機處于最佳工作狀態(tài)。 5、啟動電機試運轉1分鐘后進入工作狀態(tài)。 5．7 故障分析 1、在運轉中，若發(fā)現(xiàn)突然停轉，應首先停機，檢查電機是否損壞，皮帶是否脫落，軸承室是否正常運轉,發(fā)現(xiàn)問題及時解決，故障排除后再開機運行。 2、若發(fā)現(xiàn)脫毛效果不理想，即應停機重新檢查，是否打毛棒脫落、老化，脫毛盤損壞，浸燙溫度不均。 3、在運轉中發(fā)現(xiàn)聲音異常，應停機檢查軸承室總成和調整系統(tǒng)是否損壞和發(fā)生偏差。 5．8 維護及保養(yǎng) 1、使用前，需詳細閱讀《產(chǎn)品使用說明書》，并建立設備點檢制度（見參考附表）。建立設備點檢制度可及時發(fā)現(xiàn)、排除設備存在的問題，以保證設備穩(wěn)定正常的運行。 2、每天工作完畢應將工作箱間的污物、羽毛用高壓水沖洗干凈。 3、安裝脫毛棒時,先將半截的脫毛棒用力從根部割斷，將新膠棒尾部浸色拉油或肥皂水引入用力拉緊即可。 4、橢圓型脫毛指安裝角度，橢圓型脫毛指橢圓長軸線穿過脫毛盤中心。 圖5-8脫毛盤示意圖 5、更換脫毛棒無需拆下毛盤，在脫毛機內側可將新膠棒安上。 6、軸承室每7天需注潤滑脂一次，每個軸承室每次注2ml，注潤滑脂后擦凈外溢油脂；為軸承室注潤滑脂是起到防水密封的作用，并不是為軸承潤滑；密封潤滑脂在軸承室工作過程中會產(chǎn)生油膜，以防止軸承室進水。 7、調節(jié)絲桿涂抹機油，每7天一次。 8、齒條和升降器加注鋰基潤滑脂，每30天一次。 9、升降器殼體內應經(jīng)常保持有充足的潤滑脂，并定期檢查、清理、添加潤滑脂。 10、設備啟動前，需檢查脫毛箱，發(fā)現(xiàn)皮帶松弛、跑偏、有裂紋、局部嚴重磨損 等情況，應及時調整和更換；皮帶安裝的松緊應適度，太松會打滑直接影響脫毛效果，皮帶也容易脫落，太緊了，電機會發(fā)熱。 11、 定期檢查軸承室，每6個月檢查防水密封圈，發(fā)現(xiàn)失效或損壞，應及時更換。每年更換一次防水密封圈。 12、定期檢查軸承室，更換時應將軸承室總成拆下，更換已裝好的軸承室總成，更換時螺栓、螺母應擰緊；如需換配件時，建議更換軸承室總成，以避免裝配不當影響質量。 13、長期不用，重新啟用脫毛機時，首先用人工方法使傳動件運轉靈活后通電試車。 14、電機維護見《電機使用說明書》。 結 論 通過幾個月的不斷實踐和探索，畢業(yè)設計已圓滿結束。在這次設計中，我的收獲很大，不僅對該題目有了比較深入的了解，而且在不斷應用所學的知識的過程中，對在四年中所學的知識有了更加深入系統(tǒng)的理解。在這次設計中通過認真總結，以下幾點對我來講感受頗深。 （1） 我明白了一臺機器從開始設想到最后變成圖紙的每一個步驟，每一個細節(jié)，使我對本專業(yè)有了一個比較系統(tǒng)的認識。 （2） 通過這次設計，大大提高了我的綜合分析問題和解決問題的能力。 （3） 通過這次設計，是我獨立工作的能力大為提高，為以后走上工作崗位打下堅實基礎。 （4） 在這次設計中，從開始原理的構思直到零部件的設計和選擇，都翻閱了大量的資料和本專業(yè)的工具書。因此，通過這次設計，鍛煉了我查詢和翻閱資料的能力。雖然此次設計是在老師的指導下由我一個人獨立完成，但我仍然深刻體會到協(xié)作工作的必要性和重要性，培養(yǎng)了我協(xié)作工作的能力。 與此同時，在這次設計的過程中也報露出我的一些缺點： （1） 基礎不是很扎實，很牢靠，出現(xiàn)一些本不該出現(xiàn)的錯誤，對某些錯誤也不能及早發(fā)現(xiàn)和修改。 （2） 露出第二個弱點就是理論聯(lián)系實際的能力差，不能將所學的知識靈活應用到實踐得過程中去。 （3） 缺乏經(jīng)濟觀念，不能把設計把握道較為經(jīng)濟的水平。 總之，通過此次設計，我收益頗多，將我在四年中所學到的知識深入化和系統(tǒng)化，并為以后走上工作崗位更好的工作打下堅實的基礎。 致 謝 本次畢業(yè)設計是在指導老師張立敏老師的指導下完成的，在這里首先要感謝張老師，在我做畢業(yè)設計的每個階段，從查閱資料，設計草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細設計，裝配草圖等整個過程中都給予了我悉心的指導。張老師嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學習中的榜樣，她循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。 然后還要感謝大學四年來所有的老師，為我們打下機械專業(yè)知識的基礎；老師的細心教導和關懷，才使我能夠順利的完成畢業(yè)論文。在我的學業(yè)和論文的研究工作中都傾注著老師們辛勤的汗水和心血。老師嚴謹治學態(tài)度、淵博的知識、無私的奉獻精神使我深受啟迪。從尊敬的老師身上，我不僅學到了扎實、寬廣的專業(yè)知識，也學到了做人的道理。 同時，也要感謝和我一起作畢業(yè)設計的同組同學，他們在本次設計中勤奮工作，克服了許多困難來完成此次畢業(yè)設計，如果沒有他們的努力工作，此次設計的完成將變得非常困難。 在這次畢業(yè)設計中也使我們的同學關系更進一步了，同學之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識，所以在這里非常感謝幫助我的同學。 在這里我要向我的老師、我的同學、致以最衷心的感謝和深深的敬意。 在設計中，不可避免的會存在許多缺點，希望各位老師和同學批評指正，在此我向各位老師和同學深表感謝。 這次設計過程中，我得到張立敏老師的大力幫助和支持，使我能順利，按時的完成此次設計。謹此表示衷心的感謝！ 參 考 文 獻 [1] 王玉順.農業(yè)機械專業(yè)課程設計指導書[BD]. [2] 潘炳義主編.小型家禽自動脫毛機 中外技術情報，1994（12）：34-35 [3] 成大先主編.機械設計手冊 化學工業(yè)出版社 [4] 劉鴻文主編. 材料力學. 北京：高等教育出版社1991 [5] 哈爾濱工業(yè)大學理論力學教研組編. 理論力學.北京：高等教育出版社 1997 [6] 大連理工大學工程畫教研室編. 機械制圖. 北京：高等教育出版社 1993 [7] 孫 桓，陳作模主編. 機械原理. 北京：高等教育出版社 2000 [8] 李寶筏.農業(yè)機械學[M].北京：中國農業(yè)出版社2003.8. [9] 王金武.互換性與測量技術[M].中國農業(yè)出版社2007.12 [10] 鞏云鵬、田萬祿等主編. 機械設計課程設計 沈陽：東北大學出版社 2000 [11]孫志禮，冷興聚，魏嚴剛等主編. 機械設計.沈陽：東北大學出版社 2000 [12] 洪鐘德. 簡明機械設計手冊. 同濟大學出版社, 2002.5 [13] 裘文言、張組繼等主編.機械制圖. 高等教育出版社，2003.6 [14] 濮良貴等. 機械設計（第八版）. 高等教育出版社,2006.5 [15] 吳宗澤. 機械零件設計手冊. 機械工業(yè)出版社,2004.1 [16] 中國農業(yè)機械化科學研究院編.農業(yè)機械設計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1988.4 [17] 王文斌等. 機械設計手冊第（第3版）. 北京：機械工業(yè)出版社，2004.8 [18] 李育錫主編.機械設計課程設計.高等教育出版社，2008.6 [19] 楊伯源. 材料力學. 機械工業(yè)出版社,2001.11 參考附表1：脫毛機脫毛棒更換記錄卡 參考附表2：脫毛機軸承室更換記錄卡 參考附表3：脫毛機軸承室注油點檢卡 參考附表4：脫毛機使用廠家自備配件參考明細表 序號 計算機代碼 名稱 數(shù)量 備注 1 TB030201 軸承室 2 TB070102 帶油杯螺栓M8×20 軸承室內零件 3 T030311 脫毛盤170-12 軸承室內零件 粗脫毛機用 4 T030301 脫毛盤120-6 軸承室內零件 精脫毛機用 5 T030402 甩水盤4槽 軸承室內零件 粗脫毛機用 6 T030401 甩水盤3槽 軸承室內零件 精脫毛機用 7 TB030201-1 軸 軸承室內零件 8 TB030201-2 隔套 軸承室內零件 密封用 9 TB030201-4 間套 軸承室內零件 固定皮帶輪用 10 T050102 從動帶輪159×20×65 粗脫毛機 軸承室?guī)л? 11 T050101 從動帶輪130×20×65 精脫毛機 軸承室?guī)л? 12 IK-FCKLAW21-4P（B5) 電機2.2kw 　 13 0106031102.5.8-1 主動輪 粗脫毛機 電機帶輪 14 0106101101.5.5-1 主動輪 精脫毛機 電機帶輪 15 XNX-250深綠/黃 尼龍片基傳動帶L=5020 80盤粗脫毛機 16 XNX-250深綠/黃 尼龍片基傳動帶L=4070 64盤粗脫毛機 17 XNX-250深綠/黃 尼龍片基傳動帶L=4730 72盤精脫毛機 參考附表5：脫毛機廠家使用實圖