蘋(píng)果分選機(jī)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、1設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題 目： 蘋(píng)果分選機(jī)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 院 （系）： 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 教師職稱(chēng)： 2摘 要最近幾年隨著人民生活水平的提高和食品安全意識(shí)的提高，國(guó)內(nèi)外引進(jìn)的水果品種愈來(lái)愈多，因此能否對(duì)水果無(wú)損分級(jí)和裝箱，不但關(guān)系到廣大消費(fèi)者的食用安全和能否滿(mǎn)足消費(fèi)者對(duì)優(yōu)質(zhì)安全水果的需求，而且也將大大影響水果產(chǎn)業(yè)的出口貿(mào)易，提高我國(guó)水果的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，將很大程度上促進(jìn)我國(guó)水果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和農(nóng)民收入的增加。 本課題主要設(shè)計(jì)一種稱(chēng)重式蘋(píng)果分級(jí)生產(chǎn)線(xiàn)的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)，它克服了目前電子稱(chēng)重式水果分選機(jī)存在的問(wèn)題和不足，提出以蘋(píng)果重量作為分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)水果自動(dòng)分級(jí)、卸料。按重量分級(jí)法來(lái)保證蘋(píng)果

2、托盤(pán)與蘋(píng)果間不存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，避免對(duì)水果造成嚴(yán)重的機(jī)械損傷。關(guān)鍵詞：蘋(píng)果，分級(jí) ，生產(chǎn)線(xiàn)3AbstractIn recent years with the increase and food safety awareness of peoples living standards improve, more and more fruit varieties introduced at home and abroad, so to lossless grading and packing of fruit, not only in relation to the consumers of food

3、 safety and can meet consumer demand for the quality and safety of fruit, but will also significantly affect the fruit industrys export trade, to improve Chinas fruit market competitiveness, will largely increase the development of fruit industry in China and the income of farmers. This paper design

4、 a weighing type apple grading production line of mechanical system, the existing electronic weighing type fruit grading machine problems and the insufficiency, proposed to Apples weight as grading standards, to achieve discharge automatic grading of fruits. According to the weight grade method to e

5、nsure the apple tray and apple does not exist between the relative motion, to avoid mechanical damage serious on fruit.Keywords: Apple；Classification；Production Line4目 錄摘 要 .2第一章 前言 .51.1 蘋(píng)果分選機(jī)機(jī)械國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì) .51.1.1 國(guó)外水果分選機(jī)的研究與發(fā)展 .51.1.2 國(guó)內(nèi)水果分選機(jī)的研究與發(fā)展 .61.2 蘋(píng)果分選機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的研究?jī)?nèi)容 .61.3 蘋(píng)果分選機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的原理方案設(shè)計(jì) .7第二章 蘋(píng)果分

6、選機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .112.1 輸送帶 .112.2 傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) .112.2.1 托輥 .122.2.2 電動(dòng)機(jī)的選擇 .132.2.3 計(jì)算總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 .152.2.4 傳動(dòng)動(dòng)力系數(shù) .152.2.5 V 帶的選用 .152.3 張緊裝置 .182.4 電機(jī)固定座 .182.5 支架設(shè)計(jì) .182.5.1 支架結(jié)構(gòu)的選擇 .192.5.2 支架設(shè)計(jì)計(jì)算的準(zhǔn)則和要求 .192.5.3 支架設(shè)計(jì)的一般要求 .202.5.4 支架的設(shè)計(jì) .202.5.5 支架的剛度校核 .212.5.6 機(jī)架連接螺栓的校核 .222.6 托輥軸的設(shè)計(jì)校核 .244.4 托輥軸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核

7、.264.4.1 托輥軸強(qiáng)度計(jì)算 .264.4.2 托輥軸的疲勞強(qiáng)度校核 .2754.4.3 托輥軸的接觸應(yīng)力校核 .29第三章 總結(jié)和展望 .31致 謝 .32參考文獻(xiàn) .336第一章 前言本課題主要設(shè)計(jì)一種稱(chēng)重式蘋(píng)果分級(jí)生產(chǎn)線(xiàn)的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)，它克服了目前電子稱(chēng)重式水果分選機(jī)存在的問(wèn)題和不足，提出以蘋(píng)果重量作為分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)水果自動(dòng)分級(jí)、卸料。按重量分級(jí)法來(lái)保證蘋(píng)果托盤(pán)與蘋(píng)果間不存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，避免對(duì)水果造成嚴(yán)重的機(jī)械損傷。由2010年統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)得出，我們國(guó)家的蘋(píng)果、梨、桔子的產(chǎn)量均穩(wěn)居世界第一，水果總產(chǎn)量達(dá)到21401萬(wàn)多噸，果園面積也達(dá)到了11543千余公頃，兩者均連續(xù)8年穩(wěn)居世界第一，并

8、且我國(guó)水果的種類(lèi)很多，成色也很好，因此我國(guó)被稱(chēng)之為是一個(gè)水果超級(jí)大國(guó)，水果的發(fā)展有很大的前景。從國(guó)家的扶農(nóng)政策下來(lái)之后，我們的水果產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了大約20年的快速發(fā)展，但是由于我國(guó)水果產(chǎn)業(yè)化發(fā)展起步比較晚，水果產(chǎn)后商品化手段仍然還是大大的落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，一直以來(lái)的發(fā)展速度并不是很快速，可以說(shuō)是很緩慢。多年來(lái)通過(guò)研究各方面的原因，水果的產(chǎn)后商品化處理成為了水果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸，而美國(guó)，日本等水果產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國(guó)的經(jīng)驗(yàn)表明水果產(chǎn)業(yè)的主要收益是由水果采后處理和采后加工獲取的，然而我國(guó)水果采后簡(jiǎn)單商品化處理率仍不足10%，大部分的水果都是沒(méi)有經(jīng)過(guò)任何的分級(jí)操作就進(jìn)入市場(chǎng)供應(yīng)，而水果發(fā)展強(qiáng)國(guó)的水果采后簡(jiǎn)單商品化處理率達(dá)

9、到了95%以上，這里就形成的了很大的對(duì)比，也是我們務(wù)必需要改進(jìn)和完善的地方。 最近幾年隨著人民生活水平的提高和食品安全意識(shí)的提高，國(guó)內(nèi)外引進(jìn)的水果品種愈來(lái)愈多，因此能否對(duì)水果無(wú)損分級(jí)和裝箱，不但關(guān)系到廣大消費(fèi)者的食用安全和能否滿(mǎn)足消費(fèi)者對(duì)優(yōu)質(zhì)安全水果的需求，而且也將大大影響水果產(chǎn)業(yè)的出口貿(mào)易，提高我國(guó)水果的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，將很大程度上促進(jìn)我國(guó)水果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和農(nóng)民收入的增加。自從上個(gè)世紀(jì)90年代，水果強(qiáng)國(guó)就開(kāi)始大量應(yīng)用水果自動(dòng)分級(jí)設(shè)備實(shí)現(xiàn)水果自動(dòng)分級(jí)，提高水果的附加值，降低水果的人工成本，獲得了相當(dāng)可觀(guān)的經(jīng)濟(jì)效益。最近幾年國(guó)內(nèi)迫于人力成本壓力和市場(chǎng)壓力，部分水果生產(chǎn)者和經(jīng)營(yíng)者從國(guó)外引進(jìn)了一些國(guó)外比較

10、先進(jìn)的水果分級(jí)生產(chǎn)線(xiàn)，但是價(jià)格比較昂貴，而且由于我國(guó)水果的種類(lèi)和品質(zhì)的差異性比較大，因此在中國(guó)應(yīng)用和推廣這些生產(chǎn)線(xiàn)有一定的局限性，因而面向全國(guó)特色水果研究和開(kāi)發(fā)適合的水果在線(xiàn)無(wú)損分級(jí)技術(shù)和設(shè)備，并在大型水果企業(yè)和水果合作組織中進(jìn)行推廣應(yīng)用具有十分重要的現(xiàn)實(shí)和經(jīng)濟(jì)意義。1.1 蘋(píng)果分選機(jī)機(jī)械國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)1.1.1 國(guó)外水果分選機(jī)的研究與發(fā)展國(guó)外研究者 20 世紀(jì) 80 年代中期開(kāi)始了水果品質(zhì)自動(dòng)檢測(cè)和分級(jí)的研究, 并成功研制了一些水果自動(dòng)化分級(jí)系統(tǒng)裝置, 在 20 世紀(jì) 90 年代開(kāi)始研究基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的水果分級(jí)系統(tǒng), 到現(xiàn)在已有部分實(shí)用的產(chǎn)品, 如美國(guó)的 OSCARTM 型和 MERLI

11、N 型高速水果7分級(jí)生產(chǎn)線(xiàn)就可用于各類(lèi)水果的分級(jí)和品質(zhì)檢測(cè)操作。國(guó)外水果分選機(jī)的輸送系統(tǒng)大多是采用輥?zhàn)觽鲃?dòng)結(jié)構(gòu),蘋(píng)果在一邊移動(dòng)的同時(shí)一邊還在自身轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)安裝在輸送輥上方的攝像機(jī)需要采集蘋(píng)果多個(gè)表面的圖像,才能采集到蘋(píng)果全圖,而且在采集的過(guò)程中,容易重采或漏采;另外,蘋(píng)果的果梗和花萼區(qū)與缺陷圖像相似,圖像處理時(shí)需要將其從真實(shí)缺陷中區(qū)分出來(lái),這就會(huì)造成圖像處理時(shí)間的增加和識(shí)別精度的降低，對(duì)圖像處理裝置的要求也會(huì)變的更高，成本就會(huì)更大。1.1.2 國(guó)內(nèi)水果分選機(jī)的研究與發(fā)展改革開(kāi)放以來(lái)，經(jīng)濟(jì)和科技等都得到了快速的發(fā)展，于是我國(guó)從上個(gè)世紀(jì) 80 年代開(kāi)始研究水果分級(jí)技術(shù)，在過(guò)去 30 多年中水果分級(jí)

12、技術(shù)正在由半自動(dòng)化向全自動(dòng)化、水果外部品質(zhì)檢測(cè)向水果內(nèi)部品質(zhì)檢測(cè)、水果分選設(shè)備結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化向簡(jiǎn)單化，水果單一參數(shù)檢測(cè)向水果綜合品質(zhì)檢測(cè)轉(zhuǎn)化，基于此而研制出來(lái)的水果產(chǎn)品的自動(dòng)化分級(jí)裝備大大的減少了水果產(chǎn)品在分級(jí)、包裝、儲(chǔ)存、加工和運(yùn)輸過(guò)程中造成的損失。在大量的水果分級(jí)裝備中，稱(chēng)重式水果分選機(jī)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、制造容易和成本較低的優(yōu)點(diǎn)成為目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛的水果分選設(shè)備。目前稱(chēng)重式水果分選設(shè)備主要有機(jī)械稱(chēng)重式水果分選機(jī)和電子稱(chēng)重式水果分選機(jī)兩種。 （1）機(jī)械稱(chēng)重式水果分選機(jī)機(jī)械稱(chēng)重式水果分選機(jī)在早期時(shí)候一般是基于杠桿原理進(jìn)行分級(jí)卸料的。水果分選設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，杠桿兩端分別為水果托盤(pán)和平

13、衡砝碼，水果托盤(pán)與杠桿鉸接，平衡砝碼下面有支撐，確保杠桿能處于水平位置，當(dāng)水果托盤(pán)中的水果重量超過(guò)平衡砝碼重量的時(shí)候就會(huì)導(dǎo)致杠桿傾斜，完成分級(jí)卸料。調(diào)節(jié)平衡砝碼的大小和位置就能將水果按重量不同分為若干個(gè)等級(jí)，目前機(jī)械稱(chēng)重式水果分選機(jī)主要有固定衡量秤體運(yùn)動(dòng)輸送托盤(pán)式和固定限位裝置運(yùn)動(dòng)衡量秤體式兩種機(jī)型得到了比較廣泛的應(yīng)用。（2）電子稱(chēng)重式水果分選機(jī)近年來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)和稱(chēng)重傳感技術(shù)的快速發(fā)展，以及相關(guān)技術(shù)的促進(jìn)，電子式稱(chēng)重技術(shù)及應(yīng)用有了長(zhǎng)足的發(fā)展。稱(chēng)重傳感器已經(jīng)在各個(gè)行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，能夠輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)物準(zhǔn)確、快速的測(cè)量，特別是單片機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化程度的越來(lái)越高，稱(chēng)重傳感器己經(jīng)

14、成為過(guò)程控制中的一種必需的裝置，目前比較先進(jìn)的單片機(jī)控制的電子稱(chēng)重式水果分選機(jī)采用最新的電子設(shè)備測(cè)量水果重量，可以根據(jù)需要選擇準(zhǔn)確的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，分級(jí)精度較高，基于此電子稱(chēng)重式水果分選機(jī)已經(jīng)得到比較廣泛的應(yīng)用。81.2 蘋(píng)果分選機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的研究?jī)?nèi)容蘋(píng)果分選機(jī)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要結(jié)構(gòu)組成：蘋(píng)果的輸送裝置，定節(jié)拍裝置，分級(jí)裝置，稱(chēng)重及卸料裝置，收集裝置等。本課題以蘋(píng)果的質(zhì)量不同分成不同的等級(jí)，實(shí)現(xiàn)蘋(píng)果自動(dòng)分級(jí)的裝置。按重量分級(jí)的方法保證了蘋(píng)果在運(yùn)行時(shí)不與托盤(pán)之間碰撞，避免了對(duì)水果分級(jí)時(shí)造成的損傷，而且蘋(píng)果形狀對(duì)分級(jí)結(jié)果精度影響較，所以電子稱(chēng)重式蘋(píng)果分選機(jī)的通用性比較好，可以應(yīng)用于不同種類(lèi)的水果。本論文研究

15、重點(diǎn)為電子稱(chēng)重式蘋(píng)果分選機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)，輸送裝置的設(shè)計(jì)，定節(jié)拍裝置的設(shè)計(jì)，分級(jí)傳送裝置的設(shè)計(jì)，卸料裝置的設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)蘋(píng)果分級(jí)卸料。主要研究?jī)?nèi)容如下： （1） 輸送裝置的設(shè)計(jì)。根據(jù)生產(chǎn)線(xiàn)結(jié)構(gòu)要求，設(shè)計(jì)輸送裝置來(lái)完成蘋(píng)果的大批量輸送，與分級(jí)傳送裝置配合；（2）定節(jié)拍裝置的設(shè)計(jì)。根據(jù)分級(jí)裝置傳送的要求，設(shè)計(jì)定節(jié)拍裝置來(lái)完成蘋(píng)果整齊有序的排列運(yùn)動(dòng)，來(lái)完成與分級(jí)裝置的配合；（3）分級(jí)傳送裝置的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)分級(jí)裝置傳動(dòng)的方式，蘋(píng)果托盤(pán)的類(lèi)型，托盤(pán)與鏈的鏈接方式，稱(chēng)重模塊的設(shè)計(jì)（稱(chēng)重傳感器的選擇、稱(chēng)重底板和稱(chēng)重底板的設(shè)計(jì)，以及螺栓和螺釘?shù)倪x擇）；（4）卸料裝置的設(shè)計(jì)。根據(jù)生產(chǎn)線(xiàn)結(jié)構(gòu)要求和稱(chēng)重要求，設(shè)計(jì)卸料

16、的方式，來(lái)完成對(duì)不同等級(jí)的蘋(píng)果進(jìn)行正確的分級(jí)卸料操作，設(shè)計(jì)分級(jí)箱的結(jié)構(gòu)來(lái)與分級(jí)卸料裝置配合；（5）蘋(píng)果分選機(jī)關(guān)鍵零部件的校核。對(duì)決定生產(chǎn)線(xiàn)可行性影響較大的輸送帶輪主軸，分級(jí)稱(chēng)重裝置鏈輪、鏈以及鏈輪主軸進(jìn)行強(qiáng)度校核等。 1.3 蘋(píng)果分選機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的原理方案設(shè)計(jì)隨著國(guó)內(nèi)外水果種類(lèi)和品種愈來(lái)愈多，對(duì)優(yōu)質(zhì)水果的需求量越來(lái)越大。所以在這次的設(shè)計(jì)中，采用的是以下的設(shè)計(jì)方案：（1） 輸送裝置的設(shè)計(jì)方案9圖 1 輸送裝置的三維結(jié)構(gòu)示意圖輸送裝置如圖 1 所示主要采用的是帶輪和帶的傳動(dòng)來(lái)輸送蘋(píng)果前進(jìn)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)皮帶，皮帶安裝在左邊的帶輪上，在通過(guò)軸的傳動(dòng)來(lái)帶動(dòng)輸送帶。（2）定節(jié)拍裝置的設(shè)計(jì)方案1 底板, 2 調(diào)節(jié)

17、片, 3 調(diào)節(jié)螺釘, 4 蘋(píng)果圖 2 定節(jié)拍裝置的結(jié)構(gòu)示意圖定節(jié)拍裝置如圖 2 所示,蘋(píng)果經(jīng)皮帶輸送裝置自動(dòng)進(jìn)料后, 必須按照一定的節(jié)拍輸送到分級(jí)傳送鏈上, 該過(guò)程由定節(jié)拍系統(tǒng)完成。當(dāng)蘋(píng)果進(jìn)料后到達(dá)定節(jié)拍輸送裝置, 首先經(jīng)過(guò)一級(jí)定量輸送調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu), 通過(guò)調(diào)節(jié)片 2 開(kāi)合的角度來(lái)控制蘋(píng)果輸送, 目的是實(shí)現(xiàn)蘋(píng)果整齊有序的排列成一列，使蘋(píng)果按分級(jí)傳送鏈的節(jié)拍輸送到傳送鏈上。（3）分級(jí)傳送裝置的設(shè)計(jì)方案101 電動(dòng)機(jī) 2 皮帶 3 主動(dòng)鏈輪 4 鏈條 5 蘋(píng)果托盤(pán)機(jī)構(gòu) 6 稱(chēng)重模塊 7 分級(jí)箱 8 蘋(píng)果 9 卸料裝置圖 3 分級(jí)傳送裝置的結(jié)構(gòu)示意圖分級(jí)傳送裝置如圖 3 所示，通過(guò)電動(dòng)機(jī)來(lái)傳遞動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)整

18、個(gè)機(jī)構(gòu)鏈條的運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)放著蘋(píng)果的托盤(pán)經(jīng)過(guò)稱(chēng)重傳感器 8 來(lái)發(fā)送信號(hào)到托盤(pán)上的卸料裝置，從而實(shí)現(xiàn)托盤(pán)到達(dá)分級(jí)箱 6 的時(shí)候按照給出的信號(hào)將蘋(píng)果倒入相信等級(jí)的箱內(nèi)。（4）稱(chēng)重模塊和蘋(píng)果托盤(pán)的設(shè)計(jì)方案1 限位鐵條 2 支撐板支架 3 支撐板 4 輸送鏈條 5 水果托盤(pán)支架 6 水果托盤(pán) 7 稱(chēng)重臺(tái) 8 鋼球圖 4 蘋(píng)果托盤(pán)和稱(chēng)重實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖蘋(píng)果托盤(pán)和稱(chēng)重實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)如圖 4 所示，其中水果托盤(pán) 6 安裝方向與輸送鏈條 4 運(yùn)動(dòng)方向垂直，水果托盤(pán) 6 與限位鐵條 1 緊固聯(lián)接，水果托盤(pán) 6 可與限位鐵條 1 繞水果托盤(pán)支架翻轉(zhuǎn)一定角度，鋼球 8 在稱(chēng)重位置與稱(chēng)重臺(tái) 7 接觸，實(shí)現(xiàn)線(xiàn)上快速的稱(chēng)重與信號(hào)

19、傳輸。11（5）托盤(pán)卸料裝置的設(shè)計(jì)方案1 上升板 2 上升板支架 3 旋轉(zhuǎn)撥片 4 彈簧 5 電動(dòng)機(jī)圖 5（a）卸料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖 （b）蘋(píng)果托盤(pán)在卸料狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖（c）蘋(píng)果托盤(pán)在正常狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖蘋(píng)果托盤(pán)在卸料狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖如圖 5(b)所示，當(dāng)信號(hào)傳輸?shù)叫读涎b置時(shí)，旋轉(zhuǎn)撥片 3 會(huì)在電機(jī) 5 的控制下按照傳輸?shù)墓?jié)拍旋轉(zhuǎn)與上升板 1 的側(cè)面相齊，正好能使放著要被分級(jí)的蘋(píng)果的托盤(pán)沿著上升板的路徑運(yùn)動(dòng)，從而導(dǎo)致托盤(pán)的傾斜來(lái)實(shí)現(xiàn)蘋(píng)果的卸料。當(dāng)沒(méi)有信號(hào)的時(shí)候，彈簧 4 的作用下，旋轉(zhuǎn)撥片 3 會(huì)復(fù)原，使其他托盤(pán)順利從上升架 1 的下面走過(guò)。12第二章 蘋(píng)果分選機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.

20、1 輸送帶輸送帶在膠帶輸送機(jī)中既是承載部件又是牽引部件，它不僅僅要有承載能力，還要有足夠的抗拉強(qiáng)度。選擇合適的輸送帶品種規(guī)格可以延長(zhǎng)輸送帶的使用壽命，保證生產(chǎn)的持續(xù)穩(wěn)定，降低生產(chǎn)成本和維護(hù)費(fèi)用。防滑輸送帶耐用使用壽命長(zhǎng)。主要有普通人字形、外凸人字形、橫格、圓釘形等類(lèi)型。該產(chǎn)品適合于大傾角輸送塊狀、粒狀、袋包裝、粉末狀的多種物料，如煤炭、炭焦、木料，砂石、水泥袋，水果等物料。主要應(yīng)用的行業(yè)：煙草、物流、包裝、印刷、水果、木材等。本次設(shè)計(jì)選用的是防滑輸送帶（花紋輸送帶），扯斷強(qiáng)度為 100N/mm層，選用材質(zhì)：NN-100 尼龍帆布，每層厚度 1.0mm，每層質(zhì)量 1.02kg/m2，帶寬 B=2

21、90mm，帆布層數(shù)為 3 層，上覆蓋膠厚度為 2mm，下覆蓋膠厚度為 1.5mm。輸送帶接頭方式采用熱硫化接頭法，即將接頭部位的膠布層和覆蓋膠用硫化法搭接成無(wú)接縫的硫化接頭。實(shí)踐證明這是最理想的一種接頭方法，能夠保證高的接頭效率，同時(shí)也非常穩(wěn)定，接頭壽命也很長(zhǎng)，容易掌握。這種接頭的強(qiáng)度能達(dá)到膠帶強(qiáng)度的 85-90%，且能防止帶芯腐蝕，帶芯的壽命較強(qiáng)?？紤]到使用安全，要求輸送帶有足夠的抗拉強(qiáng)度安全儲(chǔ)備，此次設(shè)計(jì)的運(yùn)輸帶的安全系數(shù)為 8。2.2 傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)輸送帶的帶速：V=0.3-0.6m/s帶寬：B=290mm13輸送長(zhǎng)度：L=2.2m輸送機(jī)年工作時(shí)間一般取 45005500 小時(shí)。當(dāng)二班工作

22、和輸送剝離物，且輸送環(huán)節(jié)較多，宜取下限；傳動(dòng)裝置示意圖如下圖 1：圖 1 輸送裝置示意圖2.2.1 托輥托輥是傳遞動(dòng)力的主要部件。本系列托輥根據(jù)承載能力分輕型、中型和重型三種。同一種托輥直徑又有幾種不同的軸徑和中心跨距供設(shè)計(jì)者選用。輕型：軸承孔徑 80110mm。中型：軸承孔徑 120180mm。重型：軸承孔徑 200220mm。托輥表面有裸露光鋼面、人字形和菱形花紋橡膠覆面。小功率、小帶寬及環(huán)境干燥時(shí)可采用裸露光鋼面托輥。人字形花紋膠面磨擦系數(shù)大，防滑性和排水性好，但有方向性。菱形膠面用于雙向運(yùn)行的輸送機(jī)。用于重要場(chǎng)合的滾筒，最好采用硫化橡膠覆面。用于阻燃，隔爆條件，應(yīng)采取相應(yīng)的措施。14最

23、小托輥直徑 D 按下式選取。D=cd 式中：d芯層厚度或鋼繩直徑 mm; c系數(shù)，棉織物 =80，尼龍=90，聚酯=108，鋼繩芯=145。軸的最小直徑的確定33pdAn(1-)-kW;r/min95012.2T10 0軸 轉(zhuǎn) 遞 的 功 率 ， 單 位 為軸 的 轉(zhuǎn) 速 ， 單 位空 心 軸 的 內(nèi) 徑 d與 外 徑 之 比 ,通 常 取 =.5-6式 中 A， 軸 的 材 料 為 CrA。 于 是 得mnPd 65.37).(54.981)(30 托輥示意圖如下圖 2 托輥2.2.2 電動(dòng)機(jī)的選擇（1）選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型 15由于帶式運(yùn)輸機(jī)不需要大范圍的調(diào)速，故選用一般用途的 Y 系列三相異

24、步電動(dòng)機(jī)。（2） 選擇電動(dòng)機(jī)功率1）根據(jù)膠帶輸送機(jī)功率的簡(jiǎn)易算法計(jì)算輸送機(jī)總驅(qū)動(dòng)功率根據(jù)L = 2.2m 查附圖得K =5.5計(jì)算L C = KL=5.5 2.2=12.1m根據(jù)L C = 66m, B = 650mm 查表1 得P 1=1.15kW根據(jù)L C= 66m、Q =15t/ h, 查表2 得P2= 0.117kW根據(jù)Q = 15t / h,查表3 得P 3= 0.245kW則輸送帶總驅(qū)動(dòng)功率P w= 1.2（P 1+ P2+ P 3) =1.2(1.15+0.117+0.245)=1.8144 kW式中：P 1-膠帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)功率 , 根據(jù)膠帶輸送機(jī)帶寬和修正長(zhǎng)度L C 在膠帶輸送

25、機(jī)功率的簡(jiǎn)易算法表1 中查出所需功率P 1。P2-根據(jù)膠帶輸送機(jī)輸送能力和修正長(zhǎng)度L C,查出所需功率。P 3-根據(jù)膠帶輸送機(jī)輸送能力和提升高度在表3中查出所需功率。2）計(jì)算電機(jī)功率： kW016.29.84d Pw式中:電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)的傳動(dòng)裝置的總效率 帶 軸承 2 齒 聯(lián) 帶 帶傳動(dòng)傳動(dòng)效率，查機(jī)械傳動(dòng)效率 表取 帶 0.96 軸承 一對(duì)滾動(dòng)軸承效率，查機(jī)械傳動(dòng)效率 表取 軸承 0.99 鏈 一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)效率，查機(jī)械傳動(dòng)效率 表取 齒 0.97 （初選 8 級(jí)精度） 聯(lián) 彈性聯(lián)軸器效率，查機(jī)械傳動(dòng)效率 表取 聯(lián) 0.99傳動(dòng)裝置總效率 =0.960.9920.970.99=0.9（3）

26、確定電機(jī)轉(zhuǎn)速 nd 16計(jì)算托輥轉(zhuǎn)速： r/min54.903x14.6106nwDV確定電機(jī)同步轉(zhuǎn)速 一般 V 帶傳動(dòng)傳動(dòng)比 i 帶 =24，單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比的范圍 i 齒 =35，則合理總傳動(dòng)比 i 總 = i 帶 i 齒 =620。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為nd=i 總 nw=（620）95.54r/min=（573.251910.83）r/min查機(jī)械手冊(cè)，綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量以及帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比，選取較合適的方案，現(xiàn)選用型號(hào)為 Y100L2-4 的電動(dòng)機(jī),其相關(guān)參數(shù)如下：額定功率3.0kW，轉(zhuǎn)速 1430r/min，電流 6.82A，效率 82.5%，功率因素 0

27、.81。2.2.3 計(jì)算總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比i 總 97.145.30nwd取 i 帶 =3，則 i 齒 =i 總 /i 帶 =14.97/3=4.992.2.4 傳動(dòng)動(dòng)力系數(shù)(1) 各軸轉(zhuǎn)速n1=nd/i 帶 =1430/3=476.7/minn2=n1/i 齒 =476.7/4.99=95.53r/minn 滾 =n2=95.53r/min(2) 各軸輸入功率P1=Pd 帶 =2.0160.96=1.94kWP2=P123=1.940.990.97=1.86kWP 滾 =P22=1.860.97=1.80kW(3) 各軸輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 Td m.351461430.25.9105.

28、9dd NnT各軸輸入轉(zhuǎn)矩17T1=Td i 帶 1=1346.3530.96=3877.49N.mmT2=T1i 齒 23=3877.494.990.990.97=18580.53N.mmT 滾 =T22=18580.530.97=18023.11N.mm2.2.5 V 帶的選用（1）.確定計(jì)算功率 Pca由教材機(jī)械設(shè)計(jì)表 8-7 查得工作情況系數(shù) KA=1.2，故Pca=KAPd=1.22.016=2.4kW（2）確定 V 帶類(lèi)型根據(jù) Pca, n1 由教材機(jī)械設(shè)計(jì)圖 8-11、選用 Z 型帶（3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd,并驗(yàn)算帶速 1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd1。由教材表 8-6，表

29、 8-8，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd1=90mm2）驗(yàn)算帶速 。按式（8-13）驗(yàn)算帶的速度 = smsnd /74.6/106439106因?yàn)?5m/s30m/s，故帶速合適。3）計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。根據(jù)式（8-15a），計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd2dd2=i 帶 dd1=390=270mm根據(jù)教材機(jī)械設(shè)計(jì)表 8-8，圓整為 dd2=280mm。（4）確定 V 帶的中心距 a 及基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld1）根據(jù)式（8-20），初定中心距 a0因?yàn)?0.7（d d1+dd2）a 02(d d1+dd2) 0.7（90+280）a 02（90+280 ）即 259a0740 初選 a0=400mm2）由式

30、（8-22）計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度02d12d10d a4)(a2）（Lm76.4039-8942）（）（由教材機(jī)械設(shè)計(jì)表 8-2，選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld=1400mm183）按式（8-23）計(jì)算實(shí)際中心距 aaa0+ =400+ =398mm 2-0dL21403.76-則中心距 a 的變動(dòng)范圍為：377440mmamin=a-0.015Ld=398-0.0151400=377mmamax=a+0.03Ld=398+0.031400=440mm（5）驗(yàn)算小帶輪的包角 1 906.152398.7)02(8a57.3)-(180d12 ）（符合要求(6)計(jì)算帶的根數(shù) z1）計(jì)算單根 V 帶的額定功

31、率 Pr。由 dd1=90mm 和 nd=1430r/min，查表 8-4a 得 P0=0.3576kW。根據(jù) nd=1430r/min，i=3 和 Z 型帶，查表 8-4b 得P 0=0.03kW。查表 8-5 得 K=0.93，表 8-2 得 KL=1.14，于是Pr=（P 0+P 0）K KL=(0.3576+0.03)0.931.14kW=0.41kW2)計(jì)算 V 帶的根數(shù) z 85.41.02zrCA取 z=6 (7)計(jì)算單根 V 帶的初拉力的最小值（F 0)min由表 8-3 得 Z 型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量 q=0.06kg/m，所以 NKP 8.5274.6074.693.02-5q

32、zv-5.20 22camin0 ）（）（ 應(yīng)使實(shí)際初拉力 F0（F 0)min(8)計(jì)算壓軸力 Fp壓軸力的最小值(F p)min=2z（F 0)min sin( ) 21=2652.8sin( )=615.57N6.519(9)軸徑的設(shè)計(jì)取 45 號(hào)鋼時(shí)，按下式估算： ， mnPd 704.1236.0.103.1min 圓整為 20mm(10)V 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）選擇帶輪材料：大小帶輪材料均為 HT2002）選擇帶輪的結(jié)構(gòu)形式：根據(jù)帶輪直徑，大帶輪采用孔板式，小帶輪采用腹板式。3）計(jì)算基本結(jié)構(gòu)尺寸 (11)小帶輪基本結(jié)構(gòu)尺寸da=94mm dd=90mm bd=8.5 mm hami

33、n=2.00mm hfmin=8.7 mm e= 12mm fmin =7 mm B=（z-1）e+2f= （6-1）12+27=74mm da= dd +2 hamin =90+22.00=94 =38 根據(jù) B=74mm 和裝配時(shí)的余量，選用 L=78mm。 2.3 張緊裝置(1) 保證輸送帶在傳動(dòng)滾筒分離點(diǎn)具有足夠的張力, 滿(mǎn)足傳動(dòng)滾筒的摩擦傳動(dòng)要求。(2) 保證輸送帶最小張力點(diǎn)的張力, 滿(mǎn)足輸送帶的垂度限制條件。(3) 滿(mǎn)足輸送帶張力引起的彈性伸長(zhǎng)要求的拉緊行程。(4) 補(bǔ)償輸送帶的永久伸長(zhǎng)。(5) 為輸送帶接頭提供必要的行程。2.4 電機(jī)固定座電機(jī)固定座起承載電機(jī)的作用。根據(jù)設(shè)計(jì)要求

34、，經(jīng)查國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在本次設(shè)計(jì)中電機(jī)固定座選用型號(hào)為 6.3 號(hào)的熱軋普通槽鋼和 4 號(hào)熱扎等邊角鋼。6.3 號(hào)熱軋普通槽鋼尺寸：hbd=63404.8，截面面積 8.444cm2，理論重量 6.63kg/m。4 號(hào)熱扎等邊角鋼號(hào)尺寸：bd=405，截面面積 3.791cm2，理論重量 2.976kg/m。202.5 支架設(shè)計(jì)在機(jī)器中支承或容納零部件稱(chēng)為支架。如支承罐的塔架、容納傳動(dòng)齒輪的減速器的殼體，機(jī)床的床身等等統(tǒng)稱(chēng)為支架。按支架外形分類(lèi)：網(wǎng)架式、框架式、梁柱式、板塊式和箱殼式。按制造方法，支架可分為鑄造支架、焊接支架和螺栓或鉚接支架。按支架材料可分為金屬支架、非金屬支架。非金屬支架又可分為混

35、凝土支架、素混凝土機(jī)座平臺(tái)、花崗巖支架、塑料支架等。鑄造支架常用材料為鑄鐵、鑄鋼和鑄鋁。小型設(shè)備（如儀表等）的支架則有銅制或塑料制造。2.5.1 支架結(jié)構(gòu)的選擇進(jìn)行支架結(jié)構(gòu)形式的選擇是一個(gè)較復(fù)雜的過(guò)程，對(duì)結(jié)構(gòu)形式、構(gòu)件截面和結(jié)點(diǎn)構(gòu)造等均需要結(jié)合具體的情況進(jìn)行仔細(xì)的分析。對(duì)結(jié)構(gòu)方案要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。由于各種設(shè)備有不同的規(guī)范和要求，制定統(tǒng)一的支架結(jié)構(gòu)選擇方法較困難。但是，可以利用結(jié)構(gòu)力學(xué)的知識(shí)提出下列一般的規(guī)則。這些規(guī)則是為了節(jié)約材料在選擇形式時(shí)應(yīng)遵守的一般規(guī)律。1結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布情況要與材料的性能相適應(yīng)，以便發(fā)揮材料的優(yōu)點(diǎn)。軸力較彎矩能更充分地利用材料。桿件受軸力作用時(shí)，截面上的材料分布是均勻的

36、，所有材料都能得到充分利用。但在彎矩作用下截面的應(yīng)力分布是不均勻的，所以材料的應(yīng)力分布不夠經(jīng)濟(jì)。機(jī)械結(jié)構(gòu)中許多構(gòu)件所受的都是沿垂直于桿軸的方向作用的。彎矩沿桿變化很迅速。有垂直載荷處，彎矩曲線(xiàn)有曲率，且曲率與載荷集度成正比。最大的彎矩限于一小段內(nèi)，在較長(zhǎng)段內(nèi)材料不能充分利用，這是彎曲構(gòu)件不經(jīng)濟(jì)的另一原因。2.結(jié)構(gòu)的作用在于把載荷由施力點(diǎn)傳到基礎(chǔ)。載荷傳遞的路程愈短，結(jié)構(gòu)使用的材料愈省。3.結(jié)構(gòu)的連續(xù)性可以降低內(nèi)力，節(jié)省材料。2.5.2 支架設(shè)計(jì)計(jì)算的準(zhǔn)則和要求1工況要求 任何支架的設(shè)計(jì)首先必須保證機(jī)器的特定工作要求。例如，保證支架上安裝的零部件能順利運(yùn)轉(zhuǎn)，支架的外形或內(nèi)部結(jié)構(gòu)不致有阻礙運(yùn)動(dòng)件通

37、過(guò)的突起；設(shè)置執(zhí)行某一工況所必須的平臺(tái)；保證上下料的要求、人工操作的方便及安全等。212剛度要求 在必須保證特定外形條件下，對(duì)支架的主要要求是剛度。例如機(jī)床的剛度決定了機(jī)床的效率和加工的精度；在齒輪減速器中，箱殼的剛度決定了齒輪的嚙合性及運(yùn)轉(zhuǎn)性能。3強(qiáng)度要求 對(duì)于一般的支架，剛度達(dá)到要求，同時(shí)也能滿(mǎn)足強(qiáng)度的要求。但對(duì)于重載設(shè)備的強(qiáng)度要求必須引起足夠的重視。其準(zhǔn)則是在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)中可能發(fā)生的最大載荷情況下，支架上任何點(diǎn)的應(yīng)力都不得大于容許應(yīng)力。此外，還要滿(mǎn)足疲勞強(qiáng)度的要求。4穩(wěn)定性 對(duì)于細(xì)長(zhǎng)的或薄壁的受力結(jié)構(gòu)及受彎壓結(jié)構(gòu)存在失穩(wěn)問(wèn)題，某些板殼結(jié)構(gòu)也存在失穩(wěn)問(wèn)題或局部失穩(wěn)問(wèn)題。失穩(wěn)對(duì)結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生很大的破

38、壞，設(shè)計(jì)時(shí)必須校核。5美觀(guān) 目前對(duì)機(jī)器的要求不僅要求能完成特定的工作，還要使外形美觀(guān)。6其他 如散熱的要求；防腐蝕及特定環(huán)境的要求；對(duì)于精密機(jī)械儀表等熱變形小的要求，等等。2.5.3 支架設(shè)計(jì)的一般要求在滿(mǎn)足支架設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的前提下，必須根據(jù)支架的不同用途和所處環(huán)境，考慮下列各項(xiàng)要求，并有所偏重。1.支架的重量輕，材料選擇合適，成本低。2.結(jié)構(gòu)合理，便于制造。3.結(jié)構(gòu)應(yīng)使支架上的零部件安裝、調(diào)整、修理和更換都方便。4.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，工藝性好，還應(yīng)使支架本身的內(nèi)應(yīng)力小，由于溫度變化引起的變形應(yīng)力小。5.抗振性能好。6.耐腐蝕，使支架結(jié)構(gòu)在服務(wù)期限內(nèi)盡量少修理。7.有導(dǎo)軌的支架要求導(dǎo)軌面受力合理，耐磨

39、性良好。2.5.4 支架的設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)多方面的考慮后，決定選用焊接式的金屬支架。在下圖 3 中，鋼材，通過(guò)桿件和主支架連成一整體，由支架的立柱支撐。22圖 3 支架的外形結(jié)構(gòu)2.5.5 支架的剛度校核機(jī)架的剛度決定了機(jī)架在工作過(guò)程中變形的大小，其實(shí)對(duì)于機(jī)架的設(shè)計(jì)而言，剛度的研究比強(qiáng)度更有意義，因?yàn)闄C(jī)架由于壓力的作用而被破壞的情況是比較少的。但機(jī)架隨著工作時(shí)間的增加會(huì)慢慢的變形，這就要求機(jī)架有足夠的剛度，否則隨著機(jī)架的變形而導(dǎo)致傳動(dòng)件位置的變動(dòng)，機(jī)器的工作能力就會(huì)降低。根據(jù)壓桿保持平衡能力的最小臨界力公式2lEIFcr23臨界力 單位 N；crFE 材料的彈性模量 單位 Gpa，對(duì)槽鋼材料為 205

40、GPa；I 慣性矩 單位 ，對(duì) 18 號(hào)槽鋼為 1369.9 ；4cm4cm機(jī)架高度 單位 m。l在實(shí)際工作機(jī)架只受到支撐力的作用，因此只要校核機(jī)架的支撐應(yīng)力即可。機(jī)架在連接處的面積最小，即屬于危險(xiǎn)截面。21354().sMPan右端連接處最大應(yīng)力max1256.41.89()0.0NFaA左端連接處的最大應(yīng)力max1256.12.567()0NMPa根據(jù)機(jī)架一的設(shè)計(jì)高度為 0.46m，再由公式（3-4）及已知數(shù)據(jù)得13.1 ，比較可知機(jī)架一受到的力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 ，也就是機(jī)架具有足夠的強(qiáng)度，crFk41 crF滿(mǎn)足要求。機(jī)架二、機(jī)架三所受的力較機(jī)架一而言要小，幾何尺寸也相差無(wú)幾，根據(jù)機(jī)架一校核所的

41、數(shù)據(jù)知道，無(wú)論是強(qiáng)度還是剛度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿(mǎn)足，所以據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷肯定滿(mǎn)足。反而是機(jī)架一與二之間的連接螺栓由于皮帶對(duì)軸拉力作用產(chǎn)生彎矩，受拉一邊的螺栓受力比較大需要進(jìn)行校核。2.5.6 機(jī)架連接螺栓的校核在校核之前我們必須算出皮帶通過(guò)帶輪作用于軸上的力，因?yàn)檫@個(gè)力是直接通過(guò)機(jī)架傳遞給螺栓的。下面是求對(duì)軸作用力的公式：21sin0zFQ0)5.(qvKvzPac24軸所受的拉力 單位 N：QFz 皮帶根數(shù)，從同組人員那得到的數(shù)據(jù)為 5 根；單根皮帶初拉力 單位 N；0小帶輪的包角；1計(jì)算功率 = ， 工況系數(shù)，P 實(shí)際功率；caPcaKA帶輪的圓周速度 單位 m/s；v小帶輪的包角系數(shù)；aKq每米帶長(zhǎng)的質(zhì)量

42、 單位 kg/m。根據(jù)機(jī)架的受力位置我們得到這樣一個(gè)力學(xué)模型如圖 4：圖 4 機(jī)架的受力模型螺栓對(duì)機(jī)架的作用力 單位 。LFkN由于是四個(gè)螺栓作用我們根據(jù)關(guān)系可以得到：214LFQL由公式及已知的數(shù)據(jù)我們可以得到 。再參照選粉機(jī)電機(jī)機(jī)架設(shè)計(jì)時(shí)螺栓kNL54.0連接處預(yù)緊力一般取 以上，所以螺栓的總受力 為安全起kNF50 ,54.0kNFL見(jiàn)下面就可以根據(jù)公式求拉應(yīng)力：25SFL/螺栓受到的拉應(yīng)力 單位 ；LMPaS 螺栓的截面積 單位 。2m由于我們選的是 M16 的螺栓，危險(xiǎn)截面對(duì)應(yīng)螺紋小徑處的面積約為 140 ，根據(jù)公2m式（3-8）得 43 ，除拉應(yīng)力外，在螺栓受拉的過(guò)程中還受到螺紋副

43、間摩擦阻矩LPa的作用產(chǎn)生切應(yīng)力 ，對(duì)于 M10M64 的螺栓 =0.5 ，再根據(jù)第四強(qiáng)度理論：L57Mpa Lca32.12螺栓的抗拉伸強(qiáng)度極限為 ，動(dòng)載情況下許用應(yīng)力安全系數(shù)為MPaB0minS=2.54，我們?nèi)?4 計(jì)算得到許用應(yīng)力 = =82.5Mpa，由于 ，所以滿(mǎn)SB/minca足要求。2.6 托輥軸的設(shè)計(jì)校核本次設(shè)計(jì)的托輥軸如圖 5 所示：26圖 5：托輥軸零件圖托輥軸長(zhǎng)度為 1404mm0)(43)(cbaFaBA5cb；BA435105268BFFN許用應(yīng)力 用插入法查得： 012.5bMPa許用應(yīng)力值 6應(yīng)力校正系數(shù) 100.582b當(dāng)量彎矩 .5938.67.TNm272

44、2()573.8AMTNm.B 設(shè)計(jì)的最小直徑 min15d托輥軸直徑 3120.AAb； 驗(yàn)算合格。mind4.4 托輥軸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核4.4.1 托輥軸強(qiáng)度計(jì)算1631792N/m0.Pqb式中： 托輥軸的均布載荷；力；寬度。b22163208457N/m.WRFqL式中： 均布載荷；28反力；R長(zhǎng)度2L103270.6N/m.9Tqb式中： 前后均布載荷3q103()27.3876/9Rmb式中： 平面上附加的均布力矩3按扭轉(zhuǎn)條件計(jì)算截面的強(qiáng)度 MPa159.175.02463PaWTca因此截面安全。按彎扭合成條件計(jì)算截面 Pa133.8760.1)5.23(784) 2222 Pa

45、TMca （因此截面安全。4.4.2 托輥軸的疲勞強(qiáng)度校核截面直徑最小，且有應(yīng)力集中；截面為連接處，由于直徑發(fā)生實(shí)然變化，產(chǎn)生明顯的應(yīng)力集中；由于直徑最大且無(wú)應(yīng)力集中，故不必對(duì)其他地方處進(jìn)行校核，而只需對(duì)、截面進(jìn)行校核。截面右側(cè) MPa94.175.02463.0713dWT 因?yàn)榻孛媸芘ぞ刈饔茫?a97.8ma由于變化形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) 由表查取。因 ， ，0.165dr1.0538dD經(jīng)插值后可查得295.2軸的材料的敏性系數(shù)為 8.0q有效應(yīng)力集中系數(shù)為 28.)15.(.1)(1k尺寸系數(shù) 75.0表面質(zhì)量系數(shù)為 8.0處未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即 ，則得綜合系數(shù)值為1q18.3.0

46、75.281kK取 .計(jì)算安全系數(shù) 5.197.3.80597.1831 SKSmaca可知其安全。截面左側(cè)彎曲應(yīng)力 MPa7.1542.0861.0233dWMb所以 ，a0m扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 Pa9.1542.0762.0433dT所以 M.ma由于軸徑變化形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) 因 ， ，經(jīng)0.83542dr1.354270dD插值后可查得，8.1.軸的材料的敏性系數(shù)為30，83.0q5.有效應(yīng)力集中系數(shù)為 6.1)8.(.1)(1k 45.3.5.0q尺寸系數(shù) 5.0尺寸系數(shù) 7.表面質(zhì)量系數(shù)為 91.0此處未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即 ，則得綜合系數(shù)值為1q12.39.05.61kK.7.4取 ，1

47、.005.計(jì)算系數(shù)值 caS 64.305.712.31 maK .7.4.01aS 5.129.36.7.322 SSca故安全。4.4.3 托輥軸的接觸應(yīng)力校核最大壓應(yīng)力31Hbq2max637.0式中： 均布載荷；2接觸區(qū)寬度的一半。Hbm05.814.3.0128457.152.1921 REq式中： 模數(shù)；半徑；1R半徑。2所以 2max84570.637.1.02.MPa.HqPab ax45max.3.41. 6.M 最終設(shè)計(jì)的蘋(píng)果分選機(jī)機(jī)械系統(tǒng)如圖 6 所示：32第三章 總結(jié)和展望畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)中所學(xué)知識(shí)的回顧，是對(duì)以往所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，鍛煉了我們的獨(dú)立思考能力、獨(dú)立解決工

48、程實(shí)際問(wèn)題的能力、畫(huà)圖能力，更是從課本中的理論知識(shí)到生產(chǎn)實(shí)際的轉(zhuǎn)變。在這之前，雖然經(jīng)過(guò)四年的學(xué)習(xí)學(xué)到了很多知識(shí)，但是還沒(méi)有機(jī)會(huì)來(lái)運(yùn)用和掌握這些東西。通過(guò)這次實(shí)踐，我對(duì)蘋(píng)果分選機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、安裝工33藝和機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程都有了全面的了解，設(shè)計(jì)、計(jì)算和繪圖方面的能力都得到了全面的訓(xùn)練和提高，也使我對(duì)機(jī)械產(chǎn)生了更加濃厚的興趣，更堅(jiān)定了我從事機(jī)械行業(yè)的信心。設(shè)計(jì)初期，我去圖書(shū)館的網(wǎng)站內(nèi)下載了許多相關(guān)的文獻(xiàn)資料，對(duì)蘋(píng)果分選機(jī)機(jī)械系統(tǒng)有所了解，然后開(kāi)始準(zhǔn)備我的開(kāi)題報(bào)告、任務(wù)書(shū)和文獻(xiàn)綜述。在總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我也遇到了很多困難，經(jīng)過(guò)多次的數(shù)據(jù)修改才把總體方案給確定下來(lái)，開(kāi)始畫(huà)圖等工作。設(shè)計(jì)期間得到了

49、我的指導(dǎo)老師的幫助，我覺(jué)得從與老師的溝通過(guò)程中，我能學(xué)到很多東西，老師可以從另外一個(gè)角度來(lái)啟發(fā)我，給了我很多幫助、鼓勵(lì)和指導(dǎo)。通過(guò)這段時(shí)間的設(shè)計(jì)，我已基本按照設(shè)計(jì)要求完成蘋(píng)果分選機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，但是由于本人知識(shí)水平有限，又沒(méi)有實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，本設(shè)計(jì)中定存在不足之處，敬請(qǐng)老師同學(xué)批評(píng)指正，提出寶貴意見(jiàn)，以便及時(shí)糾正。當(dāng)然，我知道整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)還沒(méi)有結(jié)束，因?yàn)檫€需要答辯，還要有答辯老師的提問(wèn)與意見(jiàn)，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)才能最終畫(huà)上句號(hào)。因此，我還需要繼續(xù)努力，認(rèn)真準(zhǔn)備答辯，仔細(xì)檢查我的論文，更好的完善，為我的大學(xué)畫(huà)上一個(gè)圓滿(mǎn)的句號(hào)。致 謝在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要特別感謝我的指導(dǎo)老師。在我們畢業(yè)設(shè)計(jì)階段，老

50、師經(jīng)常為了我們同學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)工作到深夜，他工作認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度讓我十分敬佩。此外，他對(duì)待學(xué)生和藹可親，不厭其煩的為學(xué)生解決設(shè)計(jì)中遇到的困難，指導(dǎo)我們?nèi)绾卫砬逅悸?，順利的進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中，給予我精心的指導(dǎo)與幫助，為我們的畢業(yè)34設(shè)計(jì)付出了辛勤的勞動(dòng)，傾注了大量時(shí)間和精力。在設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)方面上，特別是圖紙方面盡量做到精益求精，同時(shí)教給了我許多分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的思路及方法，使我能保質(zhì)保量的完成設(shè)計(jì)任務(wù)。沒(méi)有老師的幫助就沒(méi)有今天的設(shè)計(jì)成果，在此向他表示誠(chéng)摯的敬意和衷心的感謝。感謝大學(xué)四年來(lái)曾經(jīng)幫助過(guò)我的老師和同學(xué)，他們的教授與幫助，使我獲得了大量的知識(shí)，圓滿(mǎn)的完成了學(xué)業(yè)，在此我深深地表示敬意和由

51、衷的感謝之情。本次設(shè)計(jì)過(guò)程參考了大量的文獻(xiàn)資料，在此向各學(xué)術(shù)界的前輩們致敬！參考文獻(xiàn)1 黃秀玲，鄭加強(qiáng)，趙茂程，2007，水果分級(jí)支撐技術(shù)的研究進(jìn)展，南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）2 李光梅，2008，水果機(jī)器視覺(jué)重量綜合分選機(jī)機(jī)械系統(tǒng)及稱(chēng)重模塊的設(shè)計(jì)，碩士學(xué)位論文，泰安：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)3 劉鴻文，2004，材料力學(xué)（第四版），北京：等教育出版社4 劉燕德，2007，無(wú)損智能檢測(cè)技術(shù)與應(yīng)用，武漢：華中科技大學(xué)出版社5 沈再春，1993，農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械與設(shè)備，北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社356 吳德光，1992，國(guó)外水果分級(jí)技術(shù)，云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 7 張方明，應(yīng)義斌，2004，水果分級(jí)機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)的研究

52、和發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用8 張星政，1994-04-13，水果分級(jí)機(jī)，中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利9 張祖來(lái)，程玉來(lái)，陶棟材，2004，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社10 周開(kāi)勤，2001，機(jī)械零件手冊(cè)，北京：高等教育出版社11 高海生，孫慧先，李潤(rùn)豐，2002，果實(shí)采后處理的機(jī)械化、自動(dòng)化技術(shù)，世界農(nóng)業(yè)12 P布朗,2000-7-26,適于按預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)分選并輸送特別是水果物品的裝置：中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利，95103294.113 Brosnan T，Sun Dawen，2004，Improving quality inspection of food products by computer vision-a

53、 review，Journal of food engineering 14 Taichi,1984-1-17,Method and apparatus for sorting fruit，vegetables or the like by weightUSPATENT 15 Kawano S，1992，Present condition of nondestructive quality evaluation of fruits and vegetables in JapanJ，JARQ，199216 FU Jun-qing, WANG Cong, HUO Wei. Belt Conveying Systems Development of driving systemJ. Journal of Coal Science & Engineering(China), 2004, (01) .17 Xiao Xing-ming, Li Zhan-fang, Zhang Jun. The 6th International Conference on Mining Science & Technology Study on fault mechanism of shaft hoist steelwork J. Procedia Earth and Planetary .