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長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
摘 要
我國(guó)目前的山楂去核機(jī)械的發(fā)展?fàn)顩r比較落后，由于缺少良好的設(shè)備，加工手段落后，生產(chǎn)效率低，致使一些地區(qū)水果積壓腐爛現(xiàn)象，給果農(nóng)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。山楂去核手工作業(yè)現(xiàn)在在中國(guó)仍然是主要的加工手段，不僅占用大量勞動(dòng)力、勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低，而且衛(wèi)生安全得不到有效的保障。去核作業(yè)是山楂加工工序中十分重要的前處理工序。以往的手工操作遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足現(xiàn)代山楂加工的需求，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。本設(shè)計(jì)主要是為了解決山楂去核作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度大，安全衛(wèi)生，提高生產(chǎn)效率，降低山楂果實(shí)破損率，保證山楂產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，山楂去核機(jī)有很好的應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞：山楂；去核機(jī)；設(shè)計(jì)
Abstract?
Development?situation?of?China's?current?Hawthorn?nuclear?machinery?is?relative-hly?backward,?due?to?the?lack?of?good?equipment,?processing?methods?are?backward,?low?production?efficiency,?resulting?in?some?areas?appear?fruit?backlog?rotten?phenom-enon,?caused?great?economic?losses?to?farmers.?Hawthorn?nuclear?manual?operation?n-ow?in?China?is?still?the?main?means?of?processing,?not?only?takes?up?a?lot?of?labor,?hig-h?labor?intensity,?low?productivity,?and?health?and?safety?are?not?effectively?guarantee.?Pitted?pretreatment?procedure?is?very?important?in?the?process?of?hawthorn?processing.?The?old?manual?operation?cannot?meet?the?modern?Hawthorn?processing?requirement-s,?not?only?takes?up?a?lot?of?labor,?labor?intensity?is?high,?the?production?efficiency?is?l-ow,?and?the?product?quality?is?difficult?to?control.?This?design?is?mainly?to?solve?the?Hawthorn?nuclear?operation?labor?intensity,?safety?and?health,?improve?production?effi-ciency,?reduce?the?damage?rate?of?hawthorn?hawthorn?fruit,?guarantee?the?quality?of?t-he?products.?Therefore,?application?prospect?of?small?Hawthorn?nuclear?machine?has?avery?good.
Keywords:Haw；Stoner；Design
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第一章 緒論 1
1.1本文研究的目的和意義 1
1.2 國(guó)內(nèi)外核果類(lèi)去核機(jī)械的發(fā)展情況 1
1.3 山楂的特性和山楂去核機(jī)的應(yīng)用前景 2
第二章 山楂去核機(jī)總體設(shè)計(jì) 4
2.1總體方案設(shè)計(jì) 4
2.2電動(dòng)機(jī)的選擇 5
2.2.1 選擇電動(dòng)機(jī)系列 5
2.2.2 選擇電動(dòng)機(jī)功率 6
第三章 主要機(jī)構(gòu)部件設(shè)計(jì) 7
3.1傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 7
3.1.1 傳動(dòng)方式的選擇 7
3.1.2 同步帶帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 8
3.2分度機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 10
3.2.1 蝸輪蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì) 10
3.2.2 分度圓盤(pán)設(shè)計(jì) 16
3.2.3去核機(jī)分度圓盤(pán)主軸 17
3.2.4軸承選擇 20
3.3去核機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 22
3.3.1氣動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 22
3.3.2 氣缸的設(shè)計(jì) 24
3.3.3山楂去核刀具 30
總 結(jié) 31
參考文獻(xiàn) 32
致 謝 33
35
第一章 緒論
1.1本文研究的目的和意義
我國(guó)地域遼闊、資源豐富。具有得天獨(dú)厚的發(fā)展水果加工業(yè)的良好條件。水果深加工已成了農(nóng)民致富的一條主要途徑，不論是社會(huì)效益還是經(jīng)濟(jì)效益都是十分可觀的。核果類(lèi)水果主要是指桃、杏、李、山楂、紅棗及橄欖等。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)是水果加工業(yè)中十分重要的前處理工序。以往的手工操作遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足現(xiàn)代水果加工的需求，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。但是我們也看到，在果樹(shù)種植業(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。許多地區(qū)的果品加工廠(chǎng)，其前處理生產(chǎn)環(huán)節(jié)，如去核、去皮、清洗等，至今基本上仍靠手工或十分簡(jiǎn)陋的工具完成。因此，在我國(guó)發(fā)展去核機(jī)械等前處理設(shè)備，取代手工作業(yè)是一種必然趨勢(shì)。針對(duì)中國(guó)水果資源豐富、分布廣泛的特點(diǎn)，特別要加大對(duì)中小型去核機(jī)具的研制，以適應(yīng)廣大果農(nóng)及小型果品加工廠(chǎng)的需求。只有這樣，才會(huì)有豐富多樣的食品來(lái)滿(mǎn)足人們的需求，才能保護(hù)果農(nóng)種植的積極性。
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8 h計(jì))只能加工山楂50~60 kg(每只山楂以10 g計(jì))，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)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(chǎng)急需性能優(yōu)良的山楂去核機(jī)。
1.2 國(guó)內(nèi)外核果類(lèi)去核機(jī)械的發(fā)展情況
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。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。但中國(guó)的水果去核機(jī)具發(fā)展緩慢，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于種植業(yè)的發(fā)展。
日本生產(chǎn)一種刮板式去核機(jī)，去核后的果肉可達(dá)5毫米左右，由篩孔排出，桃核從尾端排出，該機(jī)適用于粘核型桃的去核加工，它具有成本較低，生產(chǎn)率高，去核效果好等特點(diǎn)。國(guó)外也研制出了橄欖去核機(jī)，它可以依靠果模組裝在鏈條或滾筒上，形成輸送和定位，并采用一排刀具（包括上刀和下刀），對(duì)橄欖進(jìn)行多刀去核作業(yè)，其生產(chǎn)效率比使用單刀的設(shè)備高得多。
美國(guó)FMC公司80年代初向市場(chǎng)推出了一種自動(dòng)轉(zhuǎn)矩式粘核桃去核機(jī)。每分鐘可加工80個(gè)桃子，其生產(chǎn)率約800 kg/h左右。該機(jī)采用14個(gè)小杯對(duì)桃子進(jìn)行定位和輸送。每個(gè)杯子底部有一帶凸起的小轉(zhuǎn)軸（見(jiàn)圖1）。小軸在鏈條帶動(dòng)下始終旋轉(zhuǎn)著，只要杯內(nèi)桃子的凹部不在小凸起的上方，桃子外圈就會(huì)與凸起接觸并被其帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)著，直到圖示正確位置為止。這時(shí)，桃子保持直立狀態(tài)，劈刀將果內(nèi)劈成兩半后，夾持挑子的兩個(gè)橡膠夾板相向轉(zhuǎn)動(dòng)150°使果肉與桃核分離。該機(jī)可以整個(gè)加工季節(jié)連續(xù)工作而不必停機(jī)潤(rùn)滑，調(diào)節(jié)和清洗也十分方便。由于它保持了去核后果肉的完整性，因此比較適合于罐頭、果脯和果干加工廠(chǎng)使用。由于該機(jī)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高，而國(guó)內(nèi)罐頭、果脯等食品均屬微利產(chǎn)品，因此，在我國(guó)推廣起來(lái)存在一些難度。
意大利BERTUZZI公司推出了一種滾子去核機(jī)，其原理如圖2所示。它適合于離核型桃、杏、李等核果的果肉與果核的分離。圖中滾子2心部材料為碳鋼，外面覆蓋一層彈性適中的橡膠層，輥?zhàn)?由數(shù)個(gè)齒狀圓盤(pán)組成，各盤(pán)間有一定間隔，在兩輥?zhàn)由戏接幸煌茐貉b置，當(dāng)它將物料推入兩輥?zhàn)又g時(shí)，物料1在兩輥?zhàn)拥臄D壓下，果肉被擠入齒輥中的齒間間隔（圖中5），而果核則使?jié)L子2的橡膠層變形而凹入橡膠層中（圖中4）。當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)一定角度后，橡膠的彈性作用使果核脫離滾子2而進(jìn)入果核收集斗。在輥?zhàn)酉路接幸豢烧{(diào)的分離裝置使肉核有效分離，在齒輥下方還有一個(gè)類(lèi)似梳子的裝置將嵌在滾子3齒盤(pán)間的果肉梳出，落入果肉收集斗。從而達(dá)到核肉分離的目的。它適用于帶肉果汁飲料、果漿、果醬、果汁飲料等品種的去核工序，具有生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)，有較高的推廣價(jià)值。
中國(guó)研制的核果水果去核機(jī)具，按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作部件的不同，大體可分為剖分式、對(duì)輥式和捅桿式等幾大類(lèi)。目前中國(guó)的去核機(jī)械有剖分式去核機(jī)、對(duì)輥式去核機(jī)、捅桿式去核機(jī)、打漿式去核機(jī)、刮板式去核機(jī)、凸齒滾筒分離凹板式去核機(jī)幾種形式。中國(guó)去核機(jī)械存在突出的問(wèn)題有果肉損失率較高、去核后果實(shí)破損率高、機(jī)械性能不穩(wěn)定、通用性差、作業(yè)成本高、科技含量低、生產(chǎn)效率低等。
1.3 山楂的特性和山楂去核機(jī)的應(yīng)用前景
山楂，可食用植物，核果類(lèi)水果，質(zhì)硬，果肉薄，味微酸澀。落葉灌木，枝密生，有細(xì)刺，幼枝有柔毛。小枝紫褐色，老枝灰褐色。能防治心血管疾病。山楂是我國(guó)特有的藥果兼用樹(shù)種。山楂主要成分：可食用部分76%。每100g中含能量397kJ、水分73g、蛋白質(zhì)0.5g、脂肪0.6g、膳食纖維3.1g、碳水化合物22g、胡蘿卜素100μg、維生素A 17μg；硫胺素0.02mg、核黃素0.02mg、尼克酸0.4mg；維生素C 53mg、維生素E 7.32mg；鉀 299mg、鈉5.4mg、鈣52mg、鎂19mg、鐵0.9mg、錳0.24mg、鋅0.28mg、銅0.11mg、磷24mg、硒1.22μg。含解脂酶、鞣質(zhì)等以及對(duì)大腸桿菌、綠膿桿菌、痢疾桿菌有抑制作用的成分。
山楂能防治心血管疾病，具有擴(kuò)張血管、強(qiáng)心、增加冠脈血流量、改善心臟活力、興奮中樞神經(jīng)系統(tǒng)、降低血壓和膽固醇、軟化血管及利尿和鎮(zhèn)靜作用；防治動(dòng)脈硬化，防衰老、抗癌的作用。山楂酸還有強(qiáng)心作用，對(duì)老年性心臟病也有益處。它能開(kāi)胃消食，特別對(duì)消肉食積滯作用更好，很多助消化的藥中都采用了山楂；山楂對(duì)子宮有收縮作用，在孕婦臨產(chǎn)時(shí)有催生之效，并能促進(jìn)產(chǎn)后子宮復(fù)原；能增強(qiáng)機(jī)體的免疫力，有防衰老、抗癌的作用。山楂中有平喘化痰、抑制細(xì)菌、治療腹痛腹瀉的成分。
近年來(lái)，隨著人民生活水平的不斷提高，人民對(duì)食品質(zhì)量的要求也越來(lái)越嚴(yán)格。生產(chǎn)廠(chǎng)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(chǎng)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，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。核果類(lèi)水果主要指桃、李、杏、山楂、紅棗及橄欖等，它們?cè)谒偖a(chǎn)量中占有較大的比例。在以它們?yōu)樵霞庸わ嬃稀⒐揞^、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。以往所采用人工作業(yè)，不僅占用大量勞動(dòng)力、勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)率低，并且產(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)是水果加工業(yè)中必然的發(fā)展趨勢(shì)，所以山楂去核機(jī)的應(yīng)用有非常良好的前景。
第二章 山楂去核機(jī)總體設(shè)計(jì)
2.1總體方案設(shè)計(jì)
機(jī)械式山楂去核的一般過(guò)程是：山楂的喂入、定位、夾持、切削與去核、成品與下腳料的分別收集 由于山楂的外形并非規(guī)則的球形、長(zhǎng)圓形或扁圓形，在機(jī)械加工時(shí)，采用山楂的外形進(jìn)行定位、夾持，不能保證山楂核的中心線(xiàn)同刀具的中心線(xiàn)重合．其定位、夾持會(huì)出現(xiàn)偏差，增加了山楂的破碎率和去核的不凈率，使山楂去核機(jī)的推廣受到限制。
通過(guò)對(duì)本地區(qū)部分山楂品種的物理結(jié)構(gòu)研究知道：山楂核的中心線(xiàn)與山楂的花蕊凹點(diǎn)(下凹點(diǎn))與花蒂凹點(diǎn)(上凹點(diǎn))的連線(xiàn)接近重合。因此提出以上下凹點(diǎn)為山楂的定位基準(zhǔn)，進(jìn)行山楂去核機(jī)的整體設(shè)計(jì)。即采用中心定位方式，保證山楂喂入時(shí)的定位精度，然后采用上下仿形機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾持，在保證定位精度的情況下，使山楂夾緊，之后進(jìn)行雙刀的切削與去核，最后是加工成品與下腳料分別收集，其結(jié)構(gòu)如圖1。
圖1 山楂去核機(jī)總體
2.2電動(dòng)機(jī)的選擇
2.2.1 選擇電動(dòng)機(jī)系列
電動(dòng)機(jī)選擇應(yīng)保證：
式中：P0——電動(dòng)機(jī)額定功率，kW；
Pr——工作機(jī)所需電動(dòng)機(jī)功率，kW。
所需電動(dòng)機(jī)功率由下式計(jì)算：Pr=Pw/η
式中：Pr——工作機(jī)所需有效功率，由工作機(jī)的工藝阻力及運(yùn)行參數(shù)確定；
η——電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)的總效率，%。
皮帶運(yùn)輸機(jī)的PW計(jì)算方法：
PW=F×v/1000 (kW)
式中：F——工作機(jī)的圓周力，例如運(yùn)輸機(jī)上運(yùn)輸帶的有效拉力，N；
v——工作機(jī)的線(xiàn)速度，例如運(yùn)輸帶的帶速，m/s；
D——帶運(yùn)輸機(jī)主動(dòng)滾筒的直徑，mm；
n——工作機(jī)卷筒軸的轉(zhuǎn)速，r/min。
按工作要求及工作條件選用三相異步電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380V，Y系列。
2.2.2 選擇電動(dòng)機(jī)功率
PW1=0.27 kW，η1=0.99×0.95×0.96×0.95×0.994×0.96=0.7698
∴Pr1=PW/η1=0.36 kW
PW2=0.15 kW，η2=0.95×0.825×0.982×0.99×0.90=0.6885
∴Pr2=PW/η2=0.22 kW
查表4.12-1，可選Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)Y802-4型，額定功率P0=0.75kW，或選Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)Y90S-4型，額定功率P0=0.75kW。
以同步轉(zhuǎn)速為1500r/min及1000r/min兩種方案進(jìn)行比較，由表4.12.1查得電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)，計(jì)算出傳動(dòng)比如下表。
表1 電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)表
方案
電動(dòng)機(jī)型號(hào)
額定功率
/kW
同步轉(zhuǎn)速
/(r/min)
滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速
/(r/min)
總傳動(dòng)比
質(zhì)量
/kg
價(jià)格
/元
1
2
Y802-4
Y90S-4
0.75
0.75
1500
1000
1390
910
57.92
37.92
18
23
475
570
比較兩方案可見(jiàn)，方案1選用的電動(dòng)機(jī)雖然質(zhì)量和價(jià)格較低，但總傳動(dòng)比大。為使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用方案2。電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y90S-4，額定功率為0.75 kW，同步轉(zhuǎn)速為1000 r/min，滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速為910 r/min。由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表4.12-2查得電動(dòng)機(jī)中心高H = 90mm，外伸軸段D × E = 24mm × 50mm。
第三章 主要機(jī)構(gòu)部件設(shè)計(jì)
3.1傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)
3.1.1 傳動(dòng)方式的選擇
(1)帶傳動(dòng)：帶傳動(dòng)是具有中間撓性件、靠摩擦工作的傳動(dòng)，如圖2所示，所以具有如下優(yōu)點(diǎn)：能緩沖吸振；傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲??；過(guò)載時(shí)，帶將在帶輪上打滑，可防止其他零件損壞；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低；允許有較大的中心距(可達(dá)15m)。
帶傳動(dòng)的缺點(diǎn)：由于帶與帶輪面之間的滑動(dòng)，不能保證定傳動(dòng)比；在傳遞相同大小的圓周力時(shí)，結(jié)構(gòu)尺寸和軸上壓力都比嚙合傳動(dòng)大；效率低、帶的壽命短。
圖2 帶傳動(dòng)
(2)同步帶傳動(dòng)：同步帶傳動(dòng)有中間撓性件、靠帶與帶輪之間齒形嚙合的傳動(dòng)，如圖3所示，與帶傳動(dòng)一樣具有緩沖吸振；傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲?。辉试S有較大的中心距(可達(dá)15m)等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)由于同步帶與帶輪之間有齒形嚙合因此有精確的傳動(dòng)比傳動(dòng)時(shí)不打滑。
帶傳動(dòng)的缺點(diǎn)：在傳遞相同大小的圓周力時(shí)，結(jié)構(gòu)尺寸和軸上壓力都比嚙合傳動(dòng)大；效率低、帶的壽命短。
圖3 同步帶傳動(dòng)
(3)鏈傳動(dòng)：鏈傳動(dòng)是一種用鏈條做中間撓性件的嚙合傳動(dòng)，它由鏈條、主動(dòng)輪和從動(dòng)輪組成，如圖4所示。鏈傳動(dòng)具有如下優(yōu)點(diǎn)：無(wú)彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象，平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確；效率較高，η≈0.98；結(jié)構(gòu)尺寸比較緊湊；由于不需要很大的張緊力，所以作用在軸上的載荷較小；可以在溫度較高及灰塵較大的環(huán)境下工作。
圖4 鏈傳動(dòng)
鏈傳動(dòng)的缺點(diǎn)：a.不能保證恒定的瞬時(shí)傳動(dòng)比；b.只能用于平行軸間同向回轉(zhuǎn)的傳動(dòng)；c.不適宜在載荷變化很大和急促反向的傳動(dòng)中應(yīng)用；d.工作時(shí)存在噪聲；e.制造費(fèi)用比帶傳動(dòng)高；f.磨損鏈節(jié)伸長(zhǎng)后運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，易跳齒等。
(4)齒輪傳動(dòng)：如圖5所示，齒輪傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)主要有：a.傳動(dòng)效率高；b.結(jié)構(gòu)緊湊；c.工作可靠、傳動(dòng)比穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)。
圖5 齒輪傳動(dòng)
齒輪傳動(dòng)缺點(diǎn)：a.制造和安裝精度要求高；b.不宜遠(yuǎn)距離傳動(dòng)；c.成本高。
綜合以上四種傳動(dòng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合本設(shè)計(jì)的山楂去核機(jī)的特點(diǎn)，選擇具有傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)精確的同步帶傳動(dòng)作為傳動(dòng)裝置比較適合。
3.1.2 同步帶帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)
(1)選擇帶型號(hào)
帶傳動(dòng)的功率計(jì)算公式為：
Pca=KAP
式中：Pca——計(jì)算功率，kW；
P——傳遞的額定功率(如：電機(jī)的額定功率)，kW；
KA ——工作情況系數(shù)(表6-9)。
由表6-9查得工作情況系數(shù)KA=1.2，所以計(jì)算功率：
Pca=KAP=1.2×0.75=9 kW
根據(jù)Pca和n1由圖6-9確定選用Z型帶。
(2)確定帶輪基準(zhǔn)直徑
由表6-7和表6-10，取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑dd1=67mm。
驗(yàn)算帶速：
v= =6.38＜25(m/s)
帶速合適。
計(jì)算從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑dd2：
dd2=i×dd1=2.37×67=158.79 mm
根據(jù)表6-10，取dd2=160 mm。
(3)確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)的中心距
根據(jù)0.7(dd1+dd2)＜a0＜2(dd1+dd2)，得到158.9＜a＜454。
初定中心距a0 = 350mm。
由基準(zhǔn)長(zhǎng)度公式：
L‘d=2a0+π(dd1 + dd2)/2+(dd2-dd1)2/4a0
∴L‘d=2×350+π(67+160)/2+(160-67)2/4×350=1062.7(mm)
根據(jù)表6-5選取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=1120mm。
實(shí)際中心距a≈a0+(Ld-L‘d)/2=350+(1120–1062.7/2=378.7(mm)
(4)驗(yàn)算主動(dòng)帶輪上的包角a1
a1=180-(dd2-dd1)×57.3°/a=165.9°＞120°
主動(dòng)帶輪上的包角合適。
(5)確定帶的張緊力F0
查表6-6，Z型普通V帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量q=0.06kg/m。
F0=500Pca(2.5/Kа-1)/(z×v)+ qv2
F0=500×0.9(2.5/0.966-1)/6×6.38+0.06×6.382 = 90.0(N)
(6)計(jì)算帶傳動(dòng)作用在軸上的載荷FQ
FQ=2zF0cos(r/2)=2zF0sin(а1/2)
式中：F0——單根帶的張緊力，N；
а1——主動(dòng)帶輪上的包角，rad。
FQ=2×6×90.0×sin=1071.8(N)
3.2分度機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.2.1 蝸輪蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)
蝸輪蝸桿分度機(jī)構(gòu)
3.2.1.1選擇蝸輪蝸桿類(lèi)型、材料、精度?
根據(jù)GB/T10085-1988的推薦，采用漸開(kāi)線(xiàn)蝸桿（ZI）蝸桿材料選用45鋼，整體調(diào)質(zhì)，表面淬火，齒面硬度45~50HRC。蝸輪齒圈材料選用ZCuSn10Pb1，金屬模鑄造，滾銑后加載跑合，8級(jí)精度，標(biāo)準(zhǔn)保證側(cè)隙c。
3.2.1.2 按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)公式≥mm
（1）z1，z2：
查表7.2取z1=2，
z2= z1×n1／n2=2×1440／73.96=38.94≈39.
z2在30～64之間，故合乎要求。
初估=0.82
（2）蝸輪轉(zhuǎn)矩T2：
T2=T1×i×=9.55×106×5.8×19.47×0.82／1440=614113.55 Nmm
（3）載荷系數(shù)K：
因載荷平穩(wěn)，查表7.8取K=1.1
（4）材料系數(shù)ZE
查表7.9，ZE=156
（5）許用接觸應(yīng)力[0H]
查表7.10，[0H]=220 Mpa
N=60×jn2×Lh=60×73.96×1×12000=5.325×107
ZN===0.81135338
[H]=ZN[0H]= 0.81135338×220=178.5 Mpa
（6）md1：
md1≥ =1.1×614113.55×=2358.75mm
初選m，d1的值：
查表7.1取m=6.3 ，d1=63
md1=2500.47〉2358.75
（7）導(dǎo)程角
tan= =0.2
=arctan0.2=11.3°
（8）滑動(dòng)速度Vs
Vs= =4.84m/s
（9）嚙合效率
由Vs=4.84 m/s查表得 ν=1°16′
1 ==0.2/0.223=0.896
（10）傳動(dòng)效率
取軸承效率 2=0.99 ，攪油效率3=0.98
=1×2×3=0.896×0.99×0.98=0.87
T2=T1×i×=9.55×106×5.8×19.47×0.87／1440=651559.494Nmm
（11）檢驗(yàn)md1的值
md1≥=0.×651559.494×=1820＜2500.47
原選參數(shù)滿(mǎn)足齒面接觸疲勞強(qiáng)度要求.
3.2.1.3 確定傳動(dòng)的主要尺寸
m=6.3mm，=63mm，z1=2，z2=39
（1）中心距a
a==154.35mm
（2）蝸桿尺寸
分度圓直徑d1 d1=63mm
齒頂圓直徑da1 da1=d1+2ha1=(63+2×6.3)=75.6mm
齒根圓直徑df1 df1=d1﹣2hf=63﹣2×6.3
(1+0.2)=47.88mm
導(dǎo)程角 tan=11.30993247° 右旋
軸向齒距 Px1=πm=3.14×6.3=19.78mm
齒輪部分長(zhǎng)度b1 b1≥m(11+0.06×z2)=6.3×(11+0.06×39)=84.04mm
取b1=90mm
（3）蝸輪尺寸
分度圓直徑d2 d2=m×z2=6.3×39=245.7mm
齒頂高 ha2=ha*×m=6.3×1=6.3mm
齒根高 hf2= (ha*+c*)×m=(1+0.2)×6.3=7.56mm
齒頂圓直徑da2 da2=d2+2ha2=245.7+2×6.3×1.2=230.58mm
齒根圓直徑df2 df2=d2﹣2m(ha*+c*)=384﹣19.2=364.8mm
導(dǎo)程角 tan=11.30993247° 右旋
軸向齒距 Px2=Px1=π m=3.14×6.3=19.78mm
蝸輪齒寬b2 b2=0.75da1=0.75×75.6=56.7mm
齒寬角 sin(α/2)=b2/d1=56.7／63=0.9
蝸輪咽喉母圓半徑 rg2=a—da2／2=154.35﹣129.15=25.2mm
（4）熱平衡計(jì)算
①估算散熱面積A
A=
②驗(yàn)算油的工作溫度ti
室溫：通常取。
散熱系數(shù)：Ks=20 W/(㎡·℃)。
73.45℃＜80℃
油溫未超過(guò)限度
（5）潤(rùn)滑方式
根據(jù)Vs=4.84m/s，查表7.14，采用浸油潤(rùn)滑，油的運(yùn)動(dòng)粘度V40℃=350×10-6㎡/s
（6）蝸桿、蝸輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(單位：mm)
①蝸輪軸的設(shè)計(jì)
最小直徑估算
dmin≥c×
c查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11.3得 c=120 dmin≥=120× =47.34
根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11.5，選dmin=48
d1= dmin+2a =56 a≥(0.07～0.1) dmin=4.08≈4
d2=d1+ (1～5)mm=56+4=60
d3=d2+ (1～5)mm=60+5=65
d4=d3+2a=65+2×6=77 a≥(0.07～0.1) d3=5.525≈6
h由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11.4查得 h=5.5
b=1.4h=1.4×5.5=7.7≈8
d5=d4﹣2h=77﹣2×5.5=66
d6=d2=60
l1=70+2=72
②蝸桿軸的設(shè)計(jì)
最小直徑估算
dmin≥c× = 120×=19.09 取dmin=30
d1=dmin+2a=20+2×2.5=35 a=(0.07～0.1)dmin
d2=d1+(1～5)=35+5=40
d3=d2+2a=40+2×2=44 a=(0.07～0.1)d2
d4=d2=40
h查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11.4
蝸桿和軸做成一體，即蝸桿軸。蝸輪采用輪箍式，青銅輪緣與鑄造鐵心采用H7/s6配合，并加臺(tái)肩和螺釘固定，螺釘選6個(gè)
幾何尺寸計(jì)算結(jié)果列于下表：
名 稱(chēng)
代號(hào)
計(jì)算公式
結(jié) 果
蝸桿
中 心 距
=
a=154.35
傳 動(dòng) 比
i=19.47
蝸桿分度圓
柱的導(dǎo)程角
蝸桿軸向壓力角
標(biāo)準(zhǔn)值
齒 數(shù)
z1=2
分度圓直徑
齒頂圓直徑
齒根圓直徑
=47.88
蝸桿螺紋部分長(zhǎng)度
名 稱(chēng)
代號(hào)
計(jì)算公式
結(jié) 果
蝸輪
中 心 距
=
a=154.35
傳 動(dòng) 比
i=19.47
蝸輪端面
壓力角
標(biāo)準(zhǔn)值
蝸輪分度圓柱螺旋角
o
齒 數(shù)
=
=39
分度圓直徑
齒頂圓直徑
=258.3
齒根圓直徑
蝸輪最大
外圓直徑
3.2.2 分度圓盤(pán)設(shè)計(jì)
3.2.2.1山楂分度圓盤(pán)材料
由于山楂去核機(jī)屬于常用食品加工類(lèi)機(jī)械，材料的選擇應(yīng)考慮到材料易得、材料容易加工切削、干凈衛(wèi)生、成本低且容易清洗等特點(diǎn)，所以本設(shè)計(jì)選用45號(hào)鋼作為山楂分度圓盤(pán)的材料。
3.2.2.2山楂分度圓盤(pán)尺寸
工作臺(tái)是進(jìn)行山楂去核操作的工作臺(tái)面，其轉(zhuǎn)速與主軸轉(zhuǎn)速相同，因其線(xiàn)速度隨著工作臺(tái)直徑的大小變化而不同，為了不影響山楂的喂入，工作臺(tái)的有效直徑(山楂定位中心分布圓直徑)應(yīng)控制在270~440 mm之間，即其線(xiàn)速度為0．18～0．21 m／s，與人工喂入山楂的速度相匹配。材料選用厚度為5 rnrn的鋼板。
山楂分度圓盤(pán)如圖8所示?？紤]到人工放置山楂的舒適度問(wèn)題以及作業(yè)的工作效率，本設(shè)計(jì)采用直徑300mm的圓盤(pán)作為分度圓盤(pán)，圓盤(pán)上均勻分布12個(gè)直徑10mm的山楂定位孔，為了使分度圓盤(pán)工作穩(wěn)定可靠不產(chǎn)生傾斜本設(shè)計(jì)采用雙鍵連接軸，基孔制配合為H7。
圖8 山楂定位盤(pán)
3.2.3去核機(jī)分度圓盤(pán)主軸
3.2.3.1選擇軸的材料
該軸的無(wú)特殊要求，選用45鋼調(diào)質(zhì)處理230-280，查表得σB=640MPa。
3.2.3.2初步估算軸徑
取軸d=20 mm。
3.2.3.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)估算軸徑和軸上零件的布置，進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定軸上與分度圓盤(pán)聯(lián)接鍵截面尺寸為b×h=8mm×7mm配合為H7/r6。滾動(dòng)軸承內(nèi)圈與軸的配合采用基孔制，軸的尺寸公差m6。在軸的兩端均制成2×45°倒角。軸的詳細(xì)尺寸如圖9所示。
圖9 定位盤(pán)主軸
3.2.3.4軸的強(qiáng)度驗(yàn)算
(1)主軸間歇輪上的作用力的大小
轉(zhuǎn)矩：
T=95.5×105×=95.5×105×=81170(Nmm)
圓作用直徑：
d1=39.9(mm)
圓周力：
Ft=2T/d1=2×81170/39.9=4069(N)
徑向力：
Fr=Ft/2.653=1534(N)
軸向力：
Fа=Ft/3.734=1090(N)
(2)求垂直面上軸承的支反力及主要截面的彎矩
FBV=(Fr×29.5+Fа×d1/2)/210.5+29.5=279(N)
FDV=Fr-FBV=1534-279=1255(N)
截面C處彎矩為:
MCV左=FBV×210.5=58730(Nmm)
MCV右=FDV× 29.5=37023(Nmm)
(3)求水平面上軸承的支反力及主要截面的彎矩
FBH=Ft×29.5/(210.5+29.5)=4069×29.5/240=500(N)
FDH=Ft-FBH=4069-500=3569(N)
截面C處彎矩為：
MCH=FBH×210.5=500×210.5=105250(Nmm)
(4)截面C處垂直和水平的合成彎矩
(5)按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度
進(jìn)行校核時(shí)，只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度，由公式：
式中：а——應(yīng)力折算系數(shù)；
Mv——軸上危險(xiǎn)截面處的當(dāng)量彎矩，Nmm；
W ——軸上危險(xiǎn)截面處的抗彎矩截面系數(shù)，mm3；
[σ-1] ——軸在對(duì)稱(chēng)循環(huán)狀態(tài)下的許用彎曲應(yīng)力,MPa，見(jiàn)表11-1；
d ——軸上危險(xiǎn)截面處直徑，mm。當(dāng)此段軸上有一個(gè)鍵槽時(shí)，直徑應(yīng)加大3%；有兩個(gè)鍵槽時(shí)，應(yīng)加大7%。
取а=0.6，計(jì)算截面上的應(yīng)力：
前面已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表11-1查得[σ-1]=60MPa，由于σv＜[σ-1]，故安全。
3.2.4軸承選擇
設(shè)計(jì)機(jī)械時(shí)，應(yīng)根據(jù)載荷情況、轉(zhuǎn)速高低、空間位置、調(diào)心性能以及其他要求，選定合適的滾動(dòng)軸承類(lèi)型。具體選擇時(shí)可參考下列原則。
軸承所受載荷的大小、方向和性質(zhì)，是選擇軸承類(lèi)型的主要依據(jù)。當(dāng)軸承承受純徑向載荷時(shí)，應(yīng)選用向心軸承。當(dāng)承受純軸向載荷且轉(zhuǎn)速不很高時(shí)，宜采用推力軸承；如轉(zhuǎn)速很高，則因離心力使?jié)L動(dòng)體與保持架之間的壓力增大，摩擦加劇而使壽命顯著縮短，此時(shí)應(yīng)選用角接觸球軸承。當(dāng)同時(shí)承受徑向載荷和軸向載荷時(shí)，如果以徑向載荷為主，可選用深溝球軸承或接觸角較小的角接觸軸承；以軸向載荷為主，可選擇接觸角較大的角接觸軸承，也可采用向心軸承和推力軸承組合在一起的方式，分別承受徑向載荷和軸向載荷。
根據(jù)以上所述，結(jié)合本設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)實(shí)用的特點(diǎn)，選擇軸承型號(hào)為6204的深溝球軸承為本設(shè)計(jì)所使用軸承。下面校核軸承的壽命。
(1)求兩軸承的計(jì)算軸向力和。
軸承6204軸向力， 取e＝0.42。
N
N
N
N
由插值法計(jì)算得、
再計(jì)算
N
N
N
N
確定 、 ，N、N
(2)求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷和。
分別進(jìn)行查表或插值計(jì)算得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)：
軸承1
軸承2 X2=1
因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，按表13.6 取
N
N
(3)驗(yàn)算軸承壽命。
因?yàn)樗园摧S承1得受力大小驗(yàn)算：
h
已知本機(jī)器使用10年，一班制，預(yù)期壽命為：
h
故本軸承能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求
3.3去核機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
去核機(jī)構(gòu)是由氣缸帶動(dòng)去核刀具沿導(dǎo)軌上下運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，由氣動(dòng)系統(tǒng)、氣缸、去核刀具、導(dǎo)軌組成，如下圖示。
去核機(jī)構(gòu)
3.3.1氣動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
氣動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般應(yīng)包括：
1）回路設(shè)計(jì)；
2）元件、輔件選用；
3）管道選擇設(shè)計(jì)；
4）系統(tǒng)壓降驗(yàn)算；
5）空壓機(jī)選用；
6）經(jīng)濟(jì)性與可靠性分析。
氣動(dòng)基本回路是氣動(dòng)回路的基本組成部分，可分為：壓力與力控制回路、方向控制（換向）回路、速度控制回路、位置控制回路和基本邏輯回路。
（1）壓力與力控制回路
主要控制氣罐，使其壓力不超過(guò)規(guī)定壓力。常采用外控式溢流閥1來(lái)控制，也可用帶電觸點(diǎn)的壓力表1′，代替溢流閥1來(lái)控制壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)的啟、停，從而使氣罐內(nèi)壓力保持在規(guī)定壓力范圍內(nèi)。采用溢流閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠，但無(wú)功耗氣量大；后者對(duì)電動(dòng)機(jī)及其控制要求較高：
一次壓控制回路
（2）單作用缸的換向回路
圖a為常斷二位三通電磁閥控制回路。通電時(shí)活塞桿上升，斷電時(shí)靠外力（如彈簧力等）返回。
二位三通電磁閥控制回路
綜上述，氣動(dòng)原理圖如下：
氣動(dòng)系統(tǒng)原理圖
3.3.2 氣缸的設(shè)計(jì)
（1）氣缸參數(shù)選定
本升降機(jī)構(gòu)氣缸推動(dòng)螺桿移動(dòng)，因此單注射個(gè)氣缸的最大負(fù)載為：
G--工作臺(tái)加電極板重量，參考市場(chǎng)現(xiàn)有充電設(shè)備為1000N
當(dāng)電池上下電極均與充電板上電極接觸時(shí)，氣缸的載荷達(dá)到最大值500N，此時(shí)氣缸有桿腔進(jìn)氣，且注射缸活塞移動(dòng)速度也近似等于零，回氣量極??；故背壓力可以忽略不計(jì)，這樣
該處氣缸負(fù)載不大，并且氣缸活塞桿屬于拉桿，故選擇活塞桿的直徑d=（0.3~0.5）D，并且為保證密封圈標(biāo)準(zhǔn)化活塞桿直徑應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)系列，參照下表.
表3-4 活塞直徑系列
8
10
12
16
20
25
32
40
50
63
80
（90）
100
（110）
125
（140）
160
（180）
200
(220)
250
320
400
500
630
表3-5活塞桿直徑系列
4
5
6
8
10
12
14
16
18
2
22
25
28
32
36
40
45
50
56
63
70
80
90
100
110
125
140
160
180
200
220
250
280
320
360
400
結(jié)合上述兩式求得活塞及活塞桿直徑并按照上表選取標(biāo)準(zhǔn)系列：
活塞直徑：
活塞桿直徑：
（2）氣缸主要尺寸的確定
氣缸壁厚和外經(jīng)的計(jì)算
氣缸的壁厚由氣缸的強(qiáng)度條件來(lái)計(jì)算。
氣缸的壁厚一般指缸筒結(jié)構(gòu)中最薄處的厚度。從材料力學(xué)可知，承受內(nèi)壓力的圓筒，其內(nèi)應(yīng)力分布規(guī)律應(yīng)壁厚的不同而各異。一般計(jì)算時(shí)可分為薄壁圓筒和厚壁圓筒。
氣缸的內(nèi)徑D與其壁厚的比值的圓筒稱(chēng)為薄壁圓筒。工程機(jī)械的氣缸，一般用無(wú)縫鋼管材料，大多屬于薄壁圓筒結(jié)構(gòu)，其壁厚按薄壁圓筒公式計(jì)算
式中 ——?dú)飧妆诤?m)；D——?dú)飧變?nèi)徑(m)；
——試驗(yàn)壓力，一般取最大工作壓力的(1.25~1.5)倍；
——缸筒材料的許用應(yīng)力。無(wú)縫鋼管。則：
在中低壓液壓系統(tǒng)中，按上式計(jì)算所得氣缸的壁厚往往很小，使缸體的剛度往往很不夠，如在切削過(guò)程中的變形、安裝變形等引起氣缸工作過(guò)程卡死或漏油。因此一般不作計(jì)算，按經(jīng)驗(yàn)選取，必要時(shí)按上式進(jìn)行校核。
氣缸壁厚算出后，即可求出缸體的外經(jīng)為為
2）氣缸工作行程的確定
氣缸工作行程長(zhǎng)度，可根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)際工作的最大行程來(lái)確定，并參閱表3-6中的系列尺寸來(lái)選取標(biāo)準(zhǔn)值。
已知電池高度65mm，初步選定氣缸行程S=80mm
表3-6氣缸行程系列
Ⅰ
25
50
80
100
125
160
200
250
320
400
500
630
800
1000
1250
1600
2000
2500
3200
4000
Ⅱ
40
63
90
110
140
180
220
280
360
450
550
700
900
1100
1400
1800
2200
2800
3900
Ⅲ
240
260
300
340
380
420
480
530
600
650
750
850
950
1050
1200
1300
1500
1700
1900
2100
2400
2600
3000
3800
3) 缸蓋厚度的確定
一般氣缸多為平底缸蓋，其有效厚度t按強(qiáng)度要求可用下面兩式進(jìn)行近似計(jì)算。
無(wú)孔時(shí)
有孔時(shí)
式中 t——缸蓋有效厚度(m)；——缸蓋止口內(nèi)徑(m)；
——缸蓋孔的直徑(m)。
氣缸：
無(wú)孔時(shí) ，取 t=10mm
有孔時(shí)，取 t’=12mm
4) 最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定
當(dāng)活塞桿全部外伸時(shí)，從活塞支承面中點(diǎn)到缸蓋滑動(dòng)支承面中點(diǎn)的距離H稱(chēng)為最小導(dǎo)向長(zhǎng)度（如下圖2所示）。如果導(dǎo)向長(zhǎng)度過(guò)小，將使氣缸的初始撓度（間隙引起的撓度）增大，影響氣缸的穩(wěn)定性，因此設(shè)計(jì)時(shí)必須保證有一定的最小導(dǎo)向長(zhǎng)度。
圖3-8 氣缸的導(dǎo)向長(zhǎng)度
對(duì)一般的氣缸，最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H應(yīng)滿(mǎn)足以下要求：
式中 L——?dú)飧椎淖畲笮谐蹋?D——?dú)飧椎膬?nèi)徑。
活塞的寬度B一般取B=(0.6~1.0)D；缸蓋滑動(dòng)支承面的長(zhǎng)度，根據(jù)氣缸內(nèi)徑D而定；
當(dāng)D<80mm時(shí)，??；當(dāng)D>80mm時(shí)，取。
為保證最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H，若過(guò)分增大和B都是不適宜的，必要時(shí)可在缸蓋與活塞之間增加一隔套K來(lái)增加H的值。隔套的長(zhǎng)度C由需要的最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H決定，即
最小導(dǎo)向長(zhǎng)度：，取 H=25mm
活塞寬度：B=0.6D=24mm
5) 缸體長(zhǎng)度的確定
氣缸缸體內(nèi)部長(zhǎng)度應(yīng)等于活塞的行程與活塞的寬度之和。缸體外形長(zhǎng)度還要考慮到兩端端蓋的厚度。一般氣缸缸體長(zhǎng)度不應(yīng)大于內(nèi)徑的20~30倍。
缸體內(nèi)部長(zhǎng)度
（3）氣缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
氣缸主要尺寸確定以后，就進(jìn)行各部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。主要包括：缸體與缸蓋的連接結(jié)構(gòu)、活塞與活塞桿的連接結(jié)構(gòu)、活塞桿導(dǎo)向部分結(jié)構(gòu)、密封裝置、排氣裝置及氣缸的安裝連接結(jié)構(gòu)等。由于工作條件不同，結(jié)構(gòu)形式也各不相同。設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。
缸體與缸蓋的連接形式
缸體與缸蓋的連接形式與工作壓力、缸體材料以及工作條件有關(guān)。
本次設(shè)計(jì)中采用外半環(huán)連接，如下圖3所示：
圖3-9 缸體與缸蓋外半環(huán)連接方式
優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單；加工裝配方便
缺點(diǎn)：外型尺寸大；缸筒開(kāi)槽，削弱了強(qiáng)度，需增加缸筒壁厚
2) 活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu)
參閱<<液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)>>P15表2-8，采用組合式結(jié)構(gòu)中的螺紋連接。如下圖4所示：
圖3-10 活塞桿與活塞螺紋連接方式
特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在振動(dòng)的工作條件下容易松動(dòng)，必須用鎖緊裝置。應(yīng)用較多，如組合機(jī)床與工程機(jī)械上的氣缸。
活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)
活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)，包括活塞桿與端蓋、導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)，以及密封、防塵和鎖緊裝置等。導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)可以做成端蓋整體式直接導(dǎo)向，也可做成與端蓋分開(kāi)的導(dǎo)向套結(jié)構(gòu)。后者導(dǎo)向套磨損后便于更換，所以應(yīng)用較普遍。導(dǎo)向套的位置可安裝在密封圈的內(nèi)側(cè)，也可以裝在外側(cè)。機(jī)床和工程機(jī)械中一般采用裝在內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)，有利于導(dǎo)向套的潤(rùn)滑；而油壓機(jī)常采用裝在外側(cè)的結(jié)構(gòu)，在高壓下工作時(shí)，使密封圈有足夠的油壓將唇邊張開(kāi)，以提高密封性能。
在本次設(shè)計(jì)中，采用導(dǎo)向套導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)形式，其特點(diǎn)為：
導(dǎo)向套與活塞桿接觸支承導(dǎo)向，磨損后便于更換，導(dǎo)向套也可用耐磨材料。
蓋與桿的密封常采用Y形、V形密封裝置。密封可靠適用于中高壓氣缸。
防塵方式常用J形或三角形防塵裝置?；钊盎钊麠U處密封圈的選用
活塞及活塞桿處的密封圈的選用，應(yīng)根據(jù)密封的部位、使用的壓力、溫度、運(yùn)動(dòng)速度的范圍不同而選擇不同類(lèi)型的密封圈，在本次設(shè)計(jì)中采用O形密封圈。
綜上述，本次設(shè)計(jì)的氣缸結(jié)構(gòu)及主要尺寸如下：
3.3.3山楂去核刀具
由于山楂去核機(jī)刀具用于直接接觸山楂果實(shí)，材料的選擇應(yīng)考慮材料容易加工切削、干凈衛(wèi)生、成本低且容易清洗等特點(diǎn)，所以本設(shè)計(jì)選用45號(hào)鋼作為山楂分度圓盤(pán)的材料。
查閱資料得到我國(guó)北方山楂直徑在10mm-14mm之間，根據(jù)山楂直徑本設(shè)計(jì)選取刀具的外徑為8mm，詳細(xì)尺寸如圖7。彈簧選擇不銹鋼絲（1Cr18Ni91Cr18Ni9Ti），耐腐蝕性好，工藝性好，彈簧中徑為5mm。
圖7 山楂去核刀具
總 結(jié)
我國(guó)目前的山楂去核機(jī)械的發(fā)展情況比較落后，由于缺少良好的設(shè)備，加工手段落后，生產(chǎn)效率低，致使一些地區(qū)出現(xiàn)水果積壓腐爛現(xiàn)象，給果農(nóng)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。山楂去核手工作業(yè)現(xiàn)在在中國(guó)仍然是主要的加工手段，不僅占用大量的勞動(dòng)力、勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)率低，而且衛(wèi)生安全也得不到有效保障，大力推進(jìn)山楂去核的機(jī)械化進(jìn)程是社會(huì)發(fā)展的需要。山楂去核機(jī)不但提高了生產(chǎn)效率，而且安全衛(wèi)生也能夠得到有效的加強(qiáng)。
山楂去核在整個(gè)山楂加工工序中，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且人工作業(yè)生產(chǎn)效率低，安全衛(wèi)生達(dá)不到要求。所以考慮中國(guó)目前的情況，設(shè)計(jì)了這種小型山楂去核機(jī)，我設(shè)計(jì)的山楂去核機(jī)生產(chǎn)效率得到了顯著的提高，山楂破損率低，同時(shí)安全衛(wèi)生的問(wèn)題也得到了有效的解決。
本山楂去核機(jī)是根據(jù)山楂的物理特性，結(jié)合目前山楂去核機(jī)的現(xiàn)狀，運(yùn)用所學(xué)機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)等相關(guān)知識(shí)，進(jìn)行的相關(guān)設(shè)計(jì)。由于沒(méi)有加工制作樣機(jī)，山楂去核機(jī)的運(yùn)行狀況未進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
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致 謝
時(shí)光飛逝，四年的大學(xué)學(xué)習(xí)生涯就要結(jié)束了，在這短暫而漫長(zhǎng)的四年里，使我更進(jìn)一步的熟悉和掌握了如何去學(xué)習(xí)、生活和工作。同時(shí)，也是校園讓我們學(xué)會(huì)了學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)了思考，學(xué)會(huì)了做人，雖其短暫，但是在這四年里所學(xué)的知識(shí)必將可以使我受用終生。
在這大學(xué)生涯即將結(jié)束的最后半年的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅是對(duì)我們每一個(gè)人的一次全面的考查，同時(shí)也是對(duì)我們所學(xué)習(xí)和掌握知識(shí)的一次實(shí)際而綜合運(yùn)用，這不僅僅是只是一次知識(shí)的檢驗(yàn)，更是對(duì)我們認(rèn)識(shí)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的綜合能力的鍛煉與培養(yǎng)。同時(shí)對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，這也是一次難能可貴的在校學(xué)習(xí)的經(jīng)歷，一次知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的積累的機(jī)會(huì)。
為此，我應(yīng)該感謝給予我這個(gè)機(jī)會(huì)的人，是他們給予了我這次學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，同時(shí)也是他們給予我了關(guān)懷與支持，正是在他們的關(guān)心、支持與幫助下，我的大學(xué)學(xué)習(xí)，生活，以及這次畢業(yè)設(shè)計(jì)才能完滿(mǎn)結(jié)束，為我大學(xué)生涯畫(huà)上一個(gè)完美的句號(hào)。
在這里，我首先要感謝母校，是母校為我提供了這個(gè)平臺(tái)，給予我了夢(mèng)寐已久的學(xué)習(xí)和生活的機(jī)會(huì)，從而是我的人生更加精彩。
其次，要感謝的是我的指導(dǎo)老師，在這幾個(gè)月畢業(yè)設(shè)計(jì)的日子里，對(duì)我們的耐心的關(guān)懷與輔導(dǎo)。在這四年的大學(xué)生涯中，以前學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，對(duì)于我們來(lái)說(shuō)象一盤(pán)散沙，雜亂無(wú)章沒(méi)有系統(tǒng)性。但是在老師的悉心輔導(dǎo)下，使我們對(duì)自己的知識(shí)進(jìn)行了整理、組織和裝配，使我的知識(shí)結(jié)構(gòu)更加明朗化、體系化了。在此感謝老師在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中給予了我莫大的支持和幫助。
同時(shí)，我還要感謝同組的成員，以及關(guān)心和支持我的所有的同學(xué)，在我們共同學(xué)習(xí)、和生活的日子里，大家共同努力，克服困難，不斷提出和完善新的設(shè)計(jì)思路和方法，使我們的學(xué)習(xí)、生活和本次畢業(yè)設(shè)計(jì)工作得以順利而完滿(mǎn)的結(jié)束；生活上互相幫助，彼此間留下了最珍貴而溫馨的友誼。是你們讓我擁有了一段美好的大學(xué)生活。
最后，我要感謝所有的教過(guò)我的老師們，感謝您們的辛勤培育和無(wú)微不至的關(guān)懷，是你們的高尚品德和人格魅力影響了并改變了我。在以后的學(xué)習(xí)、生活、工作中，我將牢記您們的諄諄教誨，不斷學(xué)習(xí)，不斷進(jìn)步。在此，衷心地祝福和感謝你們!