水果分級機設計（含CAD圖紙和說明書）,水果,生果,瓜果,分級,設計,cad,圖紙,以及,說明書,仿單 目 錄 摘要…………………………………………………………………………………………1 關鍵詞………………………………………………………………………………………1 1 前言………………………………………………………………………………………2 2 總體方案的擬定…………………………………………………………………………3 2.1 原理分析…………………………………………………………………………3 2.2 總體結構設計……………………………………………………………………5 3 主要零件的選擇和設計………………………………………………………………6 3.1 皮帶傳動的設計計算…………………………………………………………7 3.2 直齒圓柱齒輪的設計計算……………………………………………………8 4 結束語…………………………………………………………………………………9 參考文獻………………………………………………………………………………10 致謝……………………………………………………………………………………11 水果分選機的設計 摘 要：本文分析了中國國內(nèi)外水果分級分選機的研究和發(fā)展現(xiàn)狀，對未來進行了展望，設計出了一種新型水果分級分選機構。該水果分級分選機是由分級滾筒、傳動機構和電動機組成。采用電動機提供動力，通過帶輪傳動機構，將運動和動力傳送到直齒圓柱齒輪減速器，然后再通過鏈輪傳動機構，將所需的運動和動力傳送至分級滾筒上，從而實現(xiàn)水果的分選。整個機構簡單且易于操作，便于維護，提高了生產(chǎn)效率，降低了勞動強度，為實現(xiàn)水果加工機械化與規(guī)?；峁┝饲疤?。 關鍵詞：水果；形狀；分選機構；分級滾筒； The design of fruit sorting machine Abstract: This paper analyzes the present situation of the Chinese domestic and foreign fruit sorting machine research and development, on the future prospects, we design a new type of fruit sorting mechanism. The fruit sorting machine is composed of grading cylinder, transmission mechanism and a motor. The power provided by a motor, through a belt pulley transmission mechanism, the movement and power is transmitted to the straight tooth cylindrical gear reducer, and then through the chain wheel transmission mechanism, the required movement and power is transmitted to the classification on the drum, thereby we can realize the separation of fruit. The entire mechanism is simple and easy to operate, easy to maintain, improve production efficiency, reduce labor intensity, which help to achieve the fruit processing mechanization and scale and to provide the premise. Key Words: fruit; shape; the grading mechanism; grading cylinder 1 前言 1.1 選題研究意義 水果分選是水果進入流通領域的一個重要環(huán)節(jié)，直接關系到水果生產(chǎn)的效益。在市場經(jīng)濟高度發(fā)達的今天，異地銷售、大宗農(nóng)產(chǎn)品交易和農(nóng)產(chǎn)品國際貿(mào)易等均離不開標準化。而水果分選就是實現(xiàn)蘋果商品標準化的最基礎的一步。我國是水果生產(chǎn)大國，但絕大部分蘋果來源于農(nóng)村集體和個體種植戶，其品質(zhì)差別很大，加上采摘及運輸過程中不同程度的損傷等影響，給水果的分選工作帶來一定的困難。目前蘋果分選工作多由人工完成，缺點是勞動強度大，生產(chǎn)率低且分選精度不穩(wěn)定。采用微機控制的機電一體化設備來代替人工作業(yè)，可以實現(xiàn)蘋果分選的自動化，有效地提高分選效率和分選精度。因此，研究開發(fā)水果采后的自動化處理設備，對蘋果進行分級篩選然后銷售或加工。 1.2 國內(nèi)外水果機械化發(fā)展概況 我國是世界水果生產(chǎn)消費大國，但還不是水果加工強國。水果的品質(zhì)還難以完全滿足國內(nèi)外消費者的要求，水果市場主要還在國內(nèi)。隨著我國加入WTO，水果生產(chǎn)銷售面臨著激烈的全球市場競爭，因此必須盡快提升我國水果種植和加工的水平，縮短與國外的差距。近幾十年來，我國的水果加工水平提高緩慢，主要是我國的水果機械加工技術水平落后造成的。20世紀50年代以前，我國幾乎沒有食品機械工業(yè)，更不用說水果加工。水果的生產(chǎn)加工主要以手工操作為主，基本屬于傳統(tǒng)作坊生產(chǎn)方式。僅在沿海一些大城市有少量工業(yè)化生產(chǎn)方式的水果加工廠，所用設備幾乎是國外設備。進入20世紀50～70年代，水果加工業(yè)及水果機械行業(yè)得到一定的發(fā)展，全國各地新建了一大批水果加工工廠。 1.3 國內(nèi)水果機械化未來發(fā)展方向 水果在中國食品產(chǎn)業(yè)占有重要地位，隨著社會發(fā)展和進步，水果不但是人們生活的必需品，而且對經(jīng)濟起了很好的作用，而水果分選機是水果生產(chǎn)中的一種主要機械。 21世紀，中國將實現(xiàn)水果生產(chǎn)和加工全程機械化，以滿足水果生產(chǎn)規(guī)?；⒔?jīng)營產(chǎn)業(yè)化、水果產(chǎn)品多元化、水果質(zhì)量無公害化的要求。水果機械將集機、電、液于一體，向智能化、自動化跨越。 1.4 目前國內(nèi)常見的水果分選機主要有以下幾種類型 目前我國水果業(yè)生產(chǎn)上使用的分選機類型很多，大小不一。根據(jù)水果檢測指標的不同，水果分選機大致可以分為大小分選機、重量分選機、外觀品質(zhì)分選機和內(nèi)部品質(zhì)分選機。本課題主要研究的是大小分選機，而根據(jù)其結構和工作原理的不同，大小分選機可分為篩子分選機、回轉帶分選機、輥軸分選機、滾筒式分選機。 2 總體方案的擬定 2.1 原理分析 分選機上的分級裝置的孔眼的大小和形狀必須根椐水果的大小、形狀和產(chǎn)品工藝要求確定。特別注意分級級數(shù)的設計計算，提高分選質(zhì)量，以保證后序工序的順利進行。水果分選機是由分選機構、傳動機構和電動機組成。水果分選時將水果運送至進料斗，然后流入到分級滾筒或擺動篩中，使水果在滾筒里滾轉和移動或在擺動篩中作相對運動，并在此過程中通過相應的孔流出，以達到分級目的。 2.1.1 方案選擇 為了實現(xiàn)預定的功用，有兩套方案可以實現(xiàn)：(參見圖1、圖2) 方案一 采用擺動篩式進行水果的分選 圖1方案一 示意圖 Fig1 The figure of program 1 方案二 采用滾筒式進行水果分選 圖2 方案二 示意圖 Fig2 The figure of program 2 2.1.2 方案的比較 方案一采用擺動篩式來進行水果的分選，其機械振動裝置由皮帶傳動使偏心輪回轉，偏心輪帶動曲柄連桿機構實現(xiàn)機體的直線往返式擺動。擺動篩分選機的優(yōu)點為：結構簡單，制造、安裝容易；篩面調(diào)整方便，利用率高；以直線往復擺動為主。振動為輔，對物料損傷少；適用多物料及同一物料多種不同規(guī)格的分級。缺點為：動力平衡困難，噪音大，清洗不方便等。方案二采用滾筒式來進行水果的分選，其滾筒由摩擦輪帶動，物料通過料斗流入到滾筒時，在其間滾轉和移動，并在此過程中通過相應的孔流出，以達到分級目的。滾動式分選機的優(yōu)點為：結構簡單，分級效率高，工作平穩(wěn)，不存在動力不平衡現(xiàn)象。缺點為：機器占地面積大，篩面利用率低；由于篩孔調(diào)整困難，對原料的適應性差。本課題研究的主要目的是實現(xiàn)水果生產(chǎn)的規(guī)?；蜋C械化，而且主要針對單一物料進行分級，對水果的損傷情況不做過多要求，故采用方案二比較合理。 2.2 總體結構設計 2.2.1 總體結構 總體結構分為以下主要部分（如圖3所示）： 進料斗、滾筒、收集料斗、機架、傳動裝置、摩擦輪等。 圖3 水果分選機結構圖 Fig3 The principle figure of the structure of the fruit sorter 2.2.2 傳動路線 水果分選機的傳動路線如圖4所示，該機構是通過電動機驅動皮帶傳動，將運動和動力直齒圓柱齒輪減速器，通過減速器減速后，再由鏈輪傳動機構將運動和動力傳遞給摩擦輪，在摩擦輪的帶動下，以實現(xiàn)對水果的分級。 1.電機 2.皮帶輪 3.摩擦輪 4.摩擦輪軸 5.單級直齒圓柱齒輪減速器 6.鏈傳動 圖4 水果分選機的傳動路線 Fig4 The transmission route of the fruit sorter 3 主要零件的選擇和設計 3.1 皮帶傳動的設計計算 根據(jù)設計可知皮帶輪傳動比為3，因傳動速度較快，處于高速端，故采用帶傳動來提高傳動的平穩(wěn)性。并旋轉方向一致 ，帶輪的傳動是通過帶與帶輪之間的摩擦來實現(xiàn)的。帶傳動具有傳動平穩(wěn)，造價低廉以及緩沖吸振等特點。根據(jù)槽面摩擦原理，在同樣的張緊力下，V帶傳動較平帶傳動能產(chǎn)生更大的摩擦力。再加上V帶傳動允許傳動比較大，結構較緊湊，以及V帶以標準化并且大量生產(chǎn)的優(yōu)點，所以這里高速軸傳動選用V帶傳動。 3.1.1 確定計算功率 Pca 由《機械設計》表8-7 查得工作情況系數(shù)K A =1.1 故 Pca = K A P = 1.1×2.2=2.42 kW 3.2 直齒圓柱齒輪的設計計算 3.2.1 選擇齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) （1）按圖4所示的傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動。 （2）滾筒為一般工作機器，速度不高，故選用7級精度（GB 10095-88） （3）材料選擇。由《機械設計》表10-1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280 HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240 HBS，二者材料硬度差為40 HBS。 （4）選小齒輪齒數(shù)z1=24，大齒輪齒數(shù)z2=4×24=96 3.2.2 按齒面接觸強度設計 由設計計算公式（10-9a）進行試算，即 d1t≥2.32 3√KT1/φd·(u±1)/u·(ZE/〔σH〕)2 （3-17） （1）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 試選載荷系數(shù)Kt=1.3。 計算小齒輪傳遞的轉矩。 T1 = 9550 P1/ n1=9550×2.11/237 =85.02 N·m=8.502×104 N·mm 由《機械設計》表10-7選取齒寬系數(shù)φd=1.2。 由《機械設計》表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8 MPa1/2。 由《機械設計》圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限σHlim1=600MPa；大齒輪的接觸疲勞強度極限σHlim2=550MPa。  4 結束語 這次設計是我對大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業(yè)課的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,。在設計中應熟悉和正確采用各種有關技術標準與規(guī)格，盡量采用標準件，并應注意一些尺寸需圓整為標準尺寸。同時設計中應減少材料的品種和標準件的規(guī)格。 參考文獻 [1] 唐偉強. 食品通用機械與設備. 廣州：華南理工大學出版社，2010：30-40. [2] 肖旭霖. 食品通用機械與設備. 北京：科學出版社，2006：25-45. [3] 殷涌光．食品機械與設備．北京：化學工業(yè)出版社，2006：35-50. [4] 吳守一. 農(nóng)業(yè)機械學. 北京：中國農(nóng)業(yè)機械出版社，1981：40-50. [5] 馬海樂. 食品機械與設備[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2004：75-85. 致 謝 本次設計不僅對以前所學的知識更熟練更扎實，而且更開闊了視野，更深入，也在怎樣處人處事上受益匪淺；同時王老師對工作的熱情、一絲不茍、認真負責、有條不紊、實事求是的態(tài)度，給我留下了深刻的印象，也是我以后參加工作的學習榜樣。在此謹向王老師表示衷心的感謝和深深的敬意。同時，我還要感謝為我授課的各位老師，是他們的傳道、授業(yè)、解惑，讓我學到了知識，培養(yǎng)了能力。在這里我鄭重的向培養(yǎng)我的重慶理工大學每一位老師表示由衷的感謝！也感謝我的同窗同學，感謝他們的探討和交流，感謝他們的幫助和支持！ - 10 -