【正文】 設(shè)計合理，機器 就能正常的運轉(zhuǎn)對并對花生果進行剝殼?；ㄉ佑|刮板時初速度設(shè) 為 1m/s，方向向下，脫離刮板時速度為 15m/s,方向向左，脫離刮板時相對初位置高度為 500mm t=1s m=1m/s1 ?v 15m/s2 ?v R= )(21 2221 gRvvtmtQP ???? 式 () WP )(12 22 ????????? 加上刮板與花生在柵格中擠壓所需要的能量， P 也不會超過 500W。 3． 1． 4 電動機的選擇 根據(jù)所給的功率及同步轉(zhuǎn)速，可選用的電機型號有兩種 Y90L4型 和 Y100L6 型 根據(jù)電動機的滿載轉(zhuǎn)速和刮板轉(zhuǎn)速可算出總傳動比，現(xiàn)將此兩種電動機的數(shù)據(jù)和傳動比列于 下表 表 31 方案號 電機型號 額定功率kw 同步轉(zhuǎn)速r/min 滿載轉(zhuǎn)速r/min 總傳動比 i 1 Y100L6 1． 5 1000 940 2． 459 2 Y90L4 1． 5 1500 1400 3． 663 由上表可知：方案 1總傳動比雖小，轉(zhuǎn)速低，但價格高，作為家用機械的電機不是太合算，故選擇方案 2，即電機型號為 Y90L4。 addddaL ddddd ????? ? 式 () mmL d )75175()17575(23502 239。 ) 代入數(shù)值計算得 N2 i ??????pF 帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸計算及選用 帶輪材料選用 HT200 根據(jù)基準直徑的大小選用不同的帶輪類型，小徑帶輪采用實心式，大徑帶輪采用輪輻式，主要結(jié)構(gòu)尺寸如表 32 32電機與比重分選篩間傳動帶輪參數(shù)表 單位： mm 尺寸類型 小帶輪 大帶輪 d 75 175 基準寬度 db 基準線上槽深 minah 基準線下槽深 minfh 槽間距 e 15177。它與圓筒篩 的主要區(qū)別在于篩面是平面型，而圓筒篩的篩面是圓柱面 。而在此花生脫殼機中所采用的是曲柄連桿機構(gòu)以作為比重分選篩的執(zhí)行機構(gòu)。這時篩體的振動頻率就是曲柄軸或偏心軸的轉(zhuǎn)速，篩箱水平全振幅等于曲柄半徑或偏心距的 2倍。查簡明機械零件手冊表 153選取 1050 ?A ，于是得 mmnpAd 33 220m in ???? 式 () 通過對各種方案的比較，現(xiàn)選用圖 33 所示裝配方案 中國礦業(yè)大學 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 23 頁 圖 33 曲柄軸 （ 1）由于定位要求 ,應(yīng)在 12， 34 段制一軸肩，故取 12 段直徑 12d =16mm, 34 段直徑 34 26d mm? ， 23 段直徑為 23 20d mm? ， 為達到從帶輪到凸輪軸的過渡中間加一軸肩 45 其直徑為 45 30d mm? ， 軸 56 為軸承安裝處，取直徑 56 36d mm? ， 因 56 段與 1112 段為對稱的兩段故直徑 11,12 36d mm? ，而取 67， 89， 1011段三段的直徑相等為 40d mm? 而為了滿足工作要求，設(shè)計曲柄時采取凸輪軸結(jié)構(gòu)，所以 78， 910 段可以采用最小直徑 78 14d mm? ， 9,10 14d mm? 。參照工作要求并中國礦業(yè)大學 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 24 頁 根據(jù) 56 35d mm? ，初步選取深溝球軸承 6006 具體參數(shù)如表 34 表 34深溝球軸承 6006參數(shù) 6006 基本尺寸 安裝尺寸 極限轉(zhuǎn)速 d D B minsr ad aD asr 脂潤滑 油潤滑 35 62 14 1 41 57 9000 12021 ( 3 ) 階梯軸各段長度的確定 V帶輪 3 與軸配合的轂孔長為 35mm為在外伸軸上裝旋轉(zhuǎn)零件的軸段長度由軸上旋轉(zhuǎn)零件的轂孔寬度及固定方式而定 ,因采用鍵連接故 12l 應(yīng)滿足鍵的強度要求，取 12l =50mm。 軸 56 段的長度由軸承和擋油環(huán)相加所得，故取 56 40l mm? 。 至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。 為了保證連桿在結(jié)構(gòu)輕巧的條件下有足夠的剛度和強度， 連桿 材料采用精選含碳量的優(yōu)質(zhì)中碳結(jié)構(gòu)鋼 45模鍛，表面噴丸強化處理，提高強度。 式 () （ 3） 連桿相對重心 G的轉(zhuǎn)動慣量 GI 不變，即 GIllmlm ??? 222211 )( 。它們的質(zhì)量可以看作是集中在 桿端 中心上，并以 hm 表示。 質(zhì)量 km 與換算到大頭中心的連桿質(zhì)量 2m 之和稱為不平衡回轉(zhuǎn)質(zhì)量 rm ，即 2mmm kr ?? 式 () 由上述換算 方法 計 算 得 ： 往復直線運動部分的質(zhì)量 jm = ，不平衡回轉(zhuǎn)質(zhì)量 rm = 。 比重分選篩曲柄軸與 電機 軸間的 V 帶傳動設(shè)計 對于電機與比重分選篩曲柄軸之間的帶傳動設(shè)計， 首先列出設(shè)計的基本條件： 凸輪軸輸入功率： 2 kw? 轉(zhuǎn)速： 2n =600r/min 傳動比： ?i 假設(shè)每天運轉(zhuǎn)時間 t10h caP 查表得工作情況系數(shù) AK = 由式 ()得 (kw)?caP V 帶帶型 根據(jù) caP 、 2n 查 文獻 [13],由表 － 3 確定 帶型為 A 型 帶輪基準直徑 由主動輪基準直徑系中選取 mmdp 751 ? ， 從動輪基準直徑為 由式 ()有 mmmmdid pp 1 ????? 取 mmdp 1182 ? 驗算帶的速度 由式 ()有 smsmndv p /?? ????? ?? v = sm/ maxv = sm/25 因此 所選帶的速度合適 中國礦業(yè)大學 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 28 頁 a 和帶的基準長度 根據(jù) )(2)( 21021 pppp ddadd ???? 初步確定中心距 mma 2600 ? ，計算帶的基準長度 由式 ()得021221039。 15177。 V 帶輪與軸配合的轂孔長試為 35mm，為保證軸端擋圈只壓 在半聯(lián)軸器上而不壓在軸端面上，故 12 段長度取為 mml 3212 ? （ 2）初步選擇滾動軸承 因軸承只承受徑向力，故先用深溝球軸承。 （ 6）軸上零件的周向固定 V帶輪與軸的周向定位采用平鍵聯(lián)接，按其直徑查手冊得平鍵截面如下 mmd 1612 ? 55???hb 長度 l 取 22mm V 帶輪與軸的配合為 6/7 nH ，滾動軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 6k 。 圖 310 主軸 水平面 彎矩圖 (3)垂直平面內(nèi)的受力分析和彎矩如圖 311。 33311 mmdW ???? ， 33322 2 0 mmdW ???? ? ?22 TMM ca ??? ， ? ， mmNT ?? 式 () MP aWM caca 11 ??? ， MP aWM caca 22 ??? MP aWM caca 139。 刮板結(jié)構(gòu) 刮板結(jié)構(gòu)是整個機器的關(guān)鍵部分，它的作用就是對花生果進行剝殼。 刮板固定支架部件圖以及組裝如圖 315 所示。 中國礦業(yè)大學 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 36 頁 圖 316 柵條是利用兩塊墻板對兩端進行固定的，墻板材料為 HT200，柵條材料為 20號鋼。 為了便于軸系部件的安裝和拆卸，將箱體做成剖分式，箱由箱座和箱蓋組成，取軸的中心線所在平面為剖分面。 中國礦業(yè)大學 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 37 頁 圖 317 圖 318 具體結(jié)構(gòu)設(shè)計見零件圖。具體結(jié)構(gòu)見裝配圖。 篩網(wǎng) 篩分設(shè)備是破碎工藝中最常用的設(shè)備。根據(jù)原料的來料粒度的不同，篩面的材料和安裝方式也不同。軟質(zhì)篩網(wǎng)的安裝多采用張緊鉤式的，篩網(wǎng)的兩端固定有張緊鉤，然后用張緊板張緊，將篩網(wǎng)固定在篩框上。在破碎篩分流程中有水或物料含水量較大的情況下，聚氨酯在自然條件下易水解。 花生脫殼機中選用鋼絲編織篩網(wǎng)，因為它的篩分效果較好，而且花生因自重較小故對它的損壞較小，故使用壽命較長在這里使用比較合適。具體結(jié)構(gòu)見裝配圖。 圖 319 機架 整個機架采用 L63*63*6 角鋼焊接而成，起到其它幾個部分的支承、定位、連接作用，并將電機安裝在機架里面。 鋼絲編織篩網(wǎng)，篩分效果最好，而且其比較抗水，但是，在連續(xù)作業(yè)的篩分系統(tǒng)，由于更換太頻繁，難于適應(yīng) 大規(guī)模連續(xù)作業(yè)需要，使用范圍較小。 目前在破碎篩分中，一級篩分的下層篩網(wǎng)或一級以上篩分的篩網(wǎng)，使用的材料材質(zhì)一般為聚氨酯篩網(wǎng)、橡膠篩網(wǎng)和鋼絲編織篩網(wǎng)。安裝有嵌入式或螺栓直接緊固，安裝上沒有困難。篩分設(shè)備廣泛應(yīng)用于礦山、水電、公路建設(shè)，及農(nóng)用生產(chǎn)中，用于對對破碎的巖石、礦石、有殼的農(nóng)作物進行分級，以獲取不同粒級的產(chǎn)品進行二次加工。 箱體的材料選用 HT200，鑄造成型?；ㄉ?jīng)過箱中國礦業(yè)大學 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 38 頁 體內(nèi)的剝殼過程后，將由此裝置對其進行殼仁分離，分離的基本原理是 利用花生殼與花生仁的重量及受力面積的不同，用氣流對其進行分離。箱體的材料選用 HT200，鑄造成型。柵條的兩頭裝砌在墻板的圓形槽內(nèi)，組成半圓柵籠，柵條間距為 10mm，這樣可使剝出的花生仁能通過柵格，而未剝殼的剛不能通過 ， 半柵籠的篩條安裝采用一定位移的浮動，使得花生仁的破碎率降低， 半柵籠內(nèi)徑為 mm516? 。半柵籠的每一個柵格都只能容許一個花生仁大小的物體通過，被剝殼的花生由于花生殼的破裂，被變成破碎的花生殼和整粒的花生仁，花生仁的大小剛好可 以穿過柵格，而花生果因為太大，無法通過柵格，將被阻擋在剝殼箱內(nèi)，繼續(xù)進行剝殼直到其外殼破碎為止。刮板選用四塊 8mm 厚鋼板，長 ?寬 =500mm?130mm，刮板外緣距旋 轉(zhuǎn)中心距離 250mm。 選擇軸兩端的軸承為 6205。 圖 312 主軸 垂直面 彎矩圖 (4)合成彎矩如圖 313。 圖 38 空間受力圖 (2)水平面上的受力分析和彎矩如圖 39。刮板架段安裝寬度取 mml 74245 ? ， （ 4） 軸承端蓋總厚度 20mm，取端蓋外端與 V 帶輪右端面間的距離 mml 40? ，故 取 mml 6023 ? 中國礦業(yè)大學 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 31 頁 （ 5）取刮板距箱體內(nèi)壁 mma 20? ， 取 mmd 2534 ? ， mml 4034 ? ， mml 2656 ? 。 刮板轉(zhuǎn)子軸設(shè)計及校核 轉(zhuǎn)子軸的轉(zhuǎn)速 由式（ ）得 m in/?? 轉(zhuǎn)子軸的輸入功率 由式（ ）得 1 .3 2 8 2222231 ?????? ??dPP 轉(zhuǎn)子軸的轉(zhuǎn)矩 由式（ ）得 mNnpT . 333 ?? 中國礦業(yè)大學 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 30 頁 先按經(jīng)驗公式算出軸的最小直徑，選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。 a ddddaL ppppd????? ? = 由 V帶的基準長度系中選取基準長度 mmLd 900? 計算實際中心距 a 由式 ()得 mmmmLLaa dd )2 (2 39。在此設(shè)計中主要是應(yīng)用曲柄連桿機構(gòu)的往復運動從而實現(xiàn)篩面的往復運動，因為運動的頻率比較快，在連桿的聯(lián)接處應(yīng)加軸瓦以減少桿體的磨損。 rm 曲拐的不平衡質(zhì)量及其代換質(zhì)量如圖 36所示 ： 圖 36曲拐的不平衡質(zhì)量及其代換質(zhì)量 曲拐在繞軸線旋轉(zhuǎn)時，曲柄銷和一部分曲柄臂的質(zhì)量將產(chǎn)生不平衡離心慣性力，稱為曲拐的不平衡質(zhì)量。由條件可得下列換算公式： 中國礦業(yè)大學 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 26 頁 lllmmL 11 ??? llmm L 12 ?? 式 () 用平衡力系求合力的索多邊形法求出重心位置 G 。為了方便計算，將整個連桿（包括有關(guān)附屬零件）的質(zhì)量 Lm 用兩個換算質(zhì)量 1m 和 2m 來代換，并假設(shè)是 1m 集中作用在連桿小頭中心處，并只做往復運動的質(zhì)量； 2m 是集中作用在連桿大頭中心處，并只沿著圓周做旋轉(zhuǎn)運動的質(zhì)量 ， 如圖 34所示 ： 圖 34 連桿質(zhì)量的換算簡圖 為了保證代換后的質(zhì)量系統(tǒng)與原來的質(zhì)量系統(tǒng)在力學上等效，必須滿足下列三個條件： （ 1） 連桿總質(zhì)量不變，即 21 mmmL ?