机械毕业设计论文水果去皮机的设计说明书+cad+solidworks管理资料.docx
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机械毕业设计论文水果去皮机的设计说明书+cad+solidworks管理资料
本科毕业设计
题目：
水果去皮机的设计
英文题目：
TheDesignofFruitPeelingMachine
学院：
机电工程学院
专业：
机械设计制造及其自动化
姓名：
学号：
指导教师：
2016年3月4日
毕业设计独创性声明
该毕业设计是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或其他机构已经发表或撰写过的研究成果。
其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。
作者签名：
日期：
年月日
毕业设计使用授权声明
本人完全了解青岛滨海学院有关保留、使用毕业设计的规定，即：
学校有权保留送交毕业设计的复印件，允许被查阅和借阅；学校可以公布全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存该毕业设计。
保密的毕业设计在解密后遵守此规定。
作者签名：
导师签名：
日期：
年月日
摘要
本课题来源于当今社会食品加工工业水果去皮设备的创新和更新换代基础之上，通过设计出水果去皮机，从而来满足当今社会水果去皮设备不足的缺陷。
水果去皮机作为食品加工机械的一种，随着人们生活水平的提高，得到了越来越普遍的使用。
它主要由机架、链传动机构、去皮体、传动轴等部分组成。
通过电机带动链传动机构从而使去皮体转动，在内部刮刀与水平表面摩擦的情况下，实现水果的去皮。
本文运用理论联系实际的方法进行水果去皮机结构的研究，通过从水果去皮机的方案布局入手，查找相关资料，证明了本次设计的水果去皮机的结构方案的可行性，并对其中常用的标准件例如轴承，轴，链传动机构进行选型设计，最后进行各主要零部件的强度校核。
关键词：
水果去皮机链传动结构设计
Abstract
Withtheimprovementofourlivingstandard,singleseatstructureforbabydiningtable,leadstothelimitationofinterestinbabies,whichwouldinanycountryisaproblem.Howtosolvethisproblem,whichreflectsthelevelofdevelopmentofasocietyfromthelevelofscienceandtechnologytothehumanisticcareandotheraspects.
Chinaattachesgreatimportancetothestatusofthedegreeisnotenough,andthebabychairtodriveinnovationdesign,toachievea"chair",toimprovetheabove,thispapercarriesonresearchonschemeselection.ThroughtheprofessionalknowledgeofthedesignertomastertherelevantinformationontheInternet,aswellasthecurrentsituationathomeandabroad,thedesignscheme,afteradetailedinvestigation,thisgraduationdesignistodesignasetofpracticalmultifunctionalbabychair..
Thisdesignisbeginswiththeargument,introducesindetailtheschemeanalysis,designprocessandcalculatingprocess,andhascarriedontheessentialpoweroftheoverallstructureofthesystemdesign.Mainlyusedfortherealizationofconvenientforbabytoeat,play,tofurtherreflectthehumanecare.
Keywords：
MachinemanufactureCrankshaftProcessingcraftFixture
全套设计，请加12401814
8
18
18
20
21
22
26
1绪论
课题来源及研究目的和意义
我们吃水果的时候最麻烦的要数去水果皮了。
尤其是水果尾部和侧面的水果皮是非常让我们头疼的。
每次用刀具削蔬皮的时候，不断容易伤到手，效率还低下，甚至一不小心会刮伤自己的手。
不仅如此，在刮水果皮的时候，水果皮会飞溅到脸上，衣服上，也就是说想吃一顿美味水果，你至少要多洗一次脸，多洗一套衣服，清扫水果皮更是件麻烦的事，看着到处飞溅到地上的水果皮，让人闹心。
不过现在不用愁了，因为有了去水果皮机了。
它不仅在做水果的时候轻快，吃水果的时候更悠哉。
水果皮机相对于传统的剥水果皮工具：
如，水果刀来说，它的结构简单，操作方便，价格低廉，高效实用该机器利用旋转效应，使水果在运动中去皮，去皮干净，对水果体无损伤。
去皮后水果皮将自动流出，水果可在出水果口放出。
去水果皮机广泛应用于水果类销售市场、饭店、水果类加工厂等等，对水果的加工去皮。
该机器的去皮机理属国内外首创，主要指标达到国际先进水平。
本论文主要研究运用SolidWorks对水果去皮机进行设计。
在设计过程中，了解SolidWorks的各种功能。
SolidWorks公司成立于1993年，由PTC公司的技术副总裁与CV公司的副总裁发起，总部位于马萨诸州的康克尔郡（Concord,Massachusetts）内。
当初的目标是希望在每一个工程师的桌面上提供一套具有生产力的实体模型设计系统。
从1995年推出第一套SolidWorks三维机械设计软件至今已经拥有位于全球的办事处，并经由300家经销商在全球140个国家进行销售与分销该产品。
1997年，Solidworks被法国达索（DassaultSystemes）公司收购，作为达索中端主流市场的主打品牌。
SolidWorks软件是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统。
由于技术创新符合CAD技术的发展潮流和趋势，SolidWorks公司于两年间成为CAD/CAM产业中获利最高的公司。
良好的财务状况和用户支持使得SolidWorks每年都有数十乃至数百项的技术创新，公司也获得了很多荣誉。
该系统在1995-1999年获得全球微机平台CAD系统评比第一名。
从1995年至今，已经累计获得十七项国际大奖。
其中仅从1999年起，美国权威的CAD专业杂志CADENCE连续4年授予SolidWorks最佳编辑奖，以表彰SolidWorks的创新、活力和简明。
至此，SolidWorks所遵循的易用、稳定和创新三大原则得到了全面的落实和证明，使用它，设计师大大缩短了设计时间，产品快速、高效地投向了市场。
我们在二零零二年通过来自于王强的以前的资料得知，他数十年的废寝忘食建造了一个简单的水果去皮机机构，开发纯机械时代。
王强更设计出多功能复合水果去皮机，在这之后，日本的小田本子教授以传统的水果去皮机为基础，开发了一连串的水果去皮机，如四连杆式，六连杆式等等水果去皮机，查建中和其他人一起以凸轮机构为对象，共同钻研考虑怎样改良按压力引发的角度以及零部件的分理。
总之，传统的对象加上科学的分析和先进的理论，使得水果去皮机在国内的研究范围和深度得到了极大的丰富和发展。
是谁最先取得此项专利已无可知晓，只了解到外国科学家在19世纪末建造出了一款类似于水果去皮机的机械，整体部分是用齿轮以及连接杆件机构组装，但是却没有做出实物来加以验证。
二十世纪初又有人运用齿轮以及连接杆件体系制造出差不多的水果去皮机，然而相关资料中并没有找到对这个作品的详细介绍，所以那个时候有关水果去皮机的研究还需要思考组成以及运动起来的规律。
同时，又有两位发明家麦吉以及弗兰科创作了首部彻底用计算机操纵的水果去皮机。
接下来几年有关此机器的设计被充分的融入了运行操纵理论。
一九七九年席罗思在行进水果去皮机里加入了操纵水平行走的仪器，同样在腿上加入了保持和校对偏向的装置。
二十世纪末布朗、罗布特以及莎普恩斯分别研究了加入了液压部件和直流电机的相应水果去皮机。
这都意味着人类对机械体系的认识已从简单的思维迈入了整体操纵、计算机和高新科技的相互融汇贯通的康庄大道。
从广阔的视野、各种各样的活动，还有和学术报告、规范标准以及另外别的角度的的详细内容，我们得到了包含定位、性质以及应用水果去皮机的大市场。
水果去皮机已发展到注重提高生产效率，成品质量稳定性。
最近，很多的市场已经建立了水果去皮机的商业作用，像水果去皮机，它的应用已经广泛到家庭家居生活等。
高发展的水果去皮机技术不仅实现创建一个新的市场，也为提高人们的生活水品起出了非常重要的作用。
在一个国家或地区有水果去皮机是一种很普遍偏向的现象。
今后，会更加流行正在高发展高研究的水果去皮机。
OMG国标早就认可了中介范例，ISO资质也授与了能帮助减少劳动力的水果去皮机。
即使在大规模对土豆进行去皮的活动，这是许许多的水果去皮机的使用。
水果去皮机的技术应用包括：
在通讯，家电，汽车，医疗设备和其他，水果去皮机已经被广泛认可。
它是一种动力，象征着设计开发了一个新的行业。
水果去皮机研发的情况已经被上述所整理，然而这些都是显示出要把水果去皮机这个产品推向消费者。
欧美等发达国家成立也有相应计划，本国也需求更好的战策，方能维持积极地有力向上发展。
新服务水果去皮机的占领对于市场具有应用性很强的领域，例如孜孜不倦的创新产品、医疗项目、相关福利以及防不胜防的自然性或人为性灾难。
在另一方面，虽然产自日本的工业水果去皮机也许是行业里最好的，但其他国家都在奋起直追着。
2水果去皮机的方案分析
根据课题，我们要设计的水果去皮机，是针对水果的数量很多，并且需要常常变换大小的，我们采用人工放水果进去，当水果放进去水果皮的那个去皮体的时候，就会随着去皮体一起旋转，水果在气割体里面转动，由于去皮体里面有刀片，随着去皮体的旋转，就实现了水果的去皮，人工把水果一下子全部倒入去皮体，电机通过链传动带动去皮体旋转，当旋转到一定的时候，水果皮就会自己去除干净，达到了我们需要的目的。
方案之间的比较
传统的土豆去皮机采用的结构方案一采用立式，直接通过电机电动去皮体旋转，，此种类型的水果去皮机结构太过单一，水果的皮不容易去除干净。
方案二是按照西方国家的水果去皮机的结构来的，一般同样采样立式，去皮刀在侧边安装，同样由于振动的原因，去皮效果非常不理想。
，，我们采用卧式，通过人工将水果放入切割体里面，电机通过链传动带动切割体旋转，从而实现水果的去皮，这样是最合适的，去皮效果也最理想。
方案一
方案二
方案三
机械结构总体方案和布局
本次设计的水果去皮机通过电机带动链传动机构从而使去皮体转动，在内部刮刀与水平表面摩擦的情况下，实现水果的去皮。
根据该课题，：
图1-4水果去皮机总体布局图
3机械结构的设计
链传动的设计计算
已知p=，小链轮的转速n1=720r/min，传动比i=，载荷平稳，两班工作制，两链轮中心距a=500~600mm范围，中心距可调，两轮中心连线与水平面夹角近于35o，小链轮孔径
。
计算：
（1）小链轮齿数z1
z1=29-2i=29-2*= 取整数z1=23
i
1~2
2~3
3~4
4~5
5~6
6
z1
31~27
27~25
25~23
23~21
21~17
17~15
优先选用齿数：
17，19，21，23，25，38，57，76，95，114
z1、z2取奇数，则链条节数
为偶数时，可使链条和链轮轮齿磨损均匀。
在高速或有冲击载荷的情况下，小链轮齿最小应有25齿。
（2）大链轮齿数z2
Z2=iz1=*23= 取整z2=65
（3）实际传动比i=
（4）设计功率
工况系数，
，
（5）单排链条传递功率
，，齿数系数
，排数系数
=1
=
（6）链节距p
根据
，n1=720r/min，
，应在所选型号链的功率曲线下方附近（不超过直线）。
结果为10A，节距p=，
（7）验算小链轮轴直径
（8）初定中心距
为优，无张紧轮时取
i
<4
≥4
（i+1）p
（i-1）p
（9）确定链条节数
=
取
（10）链条长度
（11）计算（理论）中心距
当
时，
当
时，
根据
，，若有必要可使用插值。
（12）实际中心距a
，一般
（13）链速
（14）有效圆周率
（15）作用在轴上的力F
水平或倾斜的传动
接近垂直的传动
工况系数，
F=×1×=
（16）润滑方式。
（17）链条标记：
10A-1-116GB1243-1997
1表示排数，116表示节数
（18）链轮的几何尺寸
滚子直径
p=
1）分度圆直径
小链轮
，大链轮
2）齿顶圆
，
对于三圆弧-直线齿形
小链轮齿顶圆
=，取整124mm
大链轮齿顶圆
=，取整337mm
3）齿根圆直径
小链轮齿根圆直径
==，
大链轮齿根圆直径
==，mm
4）节距多变形以上的齿高
=×=（对于三圆弧-直线齿形）
5）最大齿根距
奇数齿
偶数齿
小链轮
=
大链轮
=
6）轴凸缘直径
小链轮
=
大链轮
=
7）轮毂厚度h
，
——孔的直径
d
<50
50~100
100~150
>150
K
小链轮
=，取整14mm
大链轮
=，取整数22mm
8）轮毂长度l
l=
小链轮l=×14=，取整46mm
大链轮l=×22=，取整72mm
9）轮毂直径
，
小链轮
=68mm
大链轮
=104mm
10）齿宽
单排
单排
=×=
11）齿侧半径
12）倒角宽
，
13）倒角深h==×=
14）齿侧凸缘圆角半径
=
（19）链轮公差
1）齿根圆直径和量柱测量距极限偏差
项 目
极限偏差
孔径
H8
齿顶圆
h11
齿根圆直径
极限偏差
h11
齿宽
h14
量柱测量距
极限偏差
h11
小链轮齿根圆直径
==，
大链轮齿根圆直径
==，mm
，
小链轮量柱测量距
大链轮量柱测量距
2）径向圆跳动
小链轮径向圆跳动=min{+,}=×+=
端面跳动=min{+,}
已知整个去皮机的总重量150KG,其他重量50KG，我们取总重量为200Kg，水果转动速度为1~2r/min。
即：
具体的电机设计计算如下:
1、确定运行时间
本次设计加速时间
负载速度（m/min）
有速度可知每秒上升50mm，
电机转速
式中：
启动转矩
必须转矩
S为安全系数，。
根据以上得出数据，我们选用电机型号为160BL-A，此无电机厂家为机电产品。
根据计算和特性曲线以及电机基本参数表，我们选用电机型160BL-4030H1-LK-B，，，，
轴的设计计算
轴是组成机械的重要零件之一，它是安装各种传动零件，使之绕其轴线转动传动转矩或回转运动，并通过轴承与机座相联接。
轴与其上的零件组成一个组合体—轴系部件，在轴的设计中不能只考虑轴本身，必须和轴系零、不见的整个结构密切联系起来。
由于振动输送所用的轴即传递扭矩又承受弯矩，所以我所设计的阶梯轴为转轴，由于小带轮已经设计好，大带轮的尺寸也就定了，只剩下轴径的确定，轴的初步设计是根据扭转强度，校核弯曲强度，由于轴的材料很多，主要根据轴的使用条件，对轴的强度、刚度、和其他机械性能等的要求，采用热处理方式，同时考虑制造加工工艺并力求经济合理，通过设计计算来选择轴的材料，选用最常见的45#钢作为轴的材料,且其需用切应力为40MPa
轴与其上的零件组合成一个组合体，在轴的设计中不能只考虑轴本身，必须和轴系零部件的整个结构密切联系起来。
轴的结构设计是在初算轴径的基础上进行的。
为满足轴上零件的定位、紧固要求和便于轴的加工和轴上零件的装拆，通常将轴设计成阶梯轴。
轴的结构设计的任务是合理确定阶梯轴的形状和全部结构尺寸。
轴的材料选用45号钢，为保证其力学性能，进行调质或正火处理。
1、初步计算轴的直径
按照扭转强度估算轴的最小直径，写成设计公式，轴的最小直径
mm，，c=112,p=,n=851,代入设计公式得
=。
考虑到轴上有键槽以及其他因素的影响，应适当增加轴径以补偿键槽对轴强度的削弱。
取轴的直径d为40mm，即最右端装带轮处的直径为40mm。
装有密封元件和滚动轴承处的直径，应与密封元件和轴承的内孔径尺寸保持一致。
轴上两个支点的轴承，应尽量采用相同的型号，便于轴承座孔的加工。
相临轴段的直径不同形成轴肩。
当轴肩用于轴上零件定位和承受轴向力时，应具有一定的高度，轴肩处的直径差一般取5—10mm，这里轴肩出的直径差选择5mm，然后协调各段轴的长度，考虑到要装轴承座和机构的合理性，还有螺钉等的长度及其他各方面的因素，初步确定轴的各段长度。
轴承的设计计算
轴承的选择并不是只考虑轴径一个因素，还要考虑到轴承的性能，一般要考虑到其寿命、可靠度（指该轴承达到或超过规定寿命的概率）、静载荷、动载荷、额定寿命、基本额定寿命、基本额定载荷等等很多因素。
最主要的是允许空间、载荷的大小和方向、轴承工作转速、旋转精度、轴承的刚性（一般磙子轴承的刚性大于球轴承）、轴向游动、安装和拆卸。
因为在本设计的轴上径向载荷大，轴向载荷小，而且存在轴或壳体变形大以及安装对中性差的问题，所以选用调心滚子轴承，因为调心磙子轴承主要承受径向载荷，也可同时承受少量的双轴向载荷，而圆锥磙子轴承有打的锥角可承受大的径、轴向联合载荷。
所以选用（双列向心）圆锥磙子轴承，有双内圈，并是可分离的轴承，根据d=80mm,由参考资料2P7－356表7－2－78带紧定套的调心滚子轴承（GB/T288-1994），选用22218CK/W33+H318轴承，其基本额定载荷为
=240KN,
=322KN,根据轴承选用配套的轴承座，参考资料2P7-43表7-2-105适用圆锥孔的异径孔滚动轴承座（GB/T7813-1998）SNK型轴承座，可选用SNK316型的轴承座。
键的选择
此处删减NNNNNNNN字
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4结构设计及三维建模
通过二维装配图和零件图的绘制，我们通过SOLIDWORKS三维设计软件将机架，去皮体等零部件进行三维建模，主要结构的三维建模如下
图1-7方管的建模
1-8去皮体的建模
1-9封板的建模
1-10整个装置的三维建模
5三维软件机械设计总结
通过此次设计，又一次提升了运用三维软件的水平，并吸收了不少经验，总结为一下几点。
（1）有零件图纸作图与空想设计作图不同，零件尺寸已经给出，作图时先考虑尺寸是否真的合适，根据尺寸作出零件的三维图，但到装配时必须要考虑尺寸是否合适，由于AutoCAD图纸效果不好，导致尺寸会有出错，甚至有出现欠定义尺寸，所以，此时必须通过配合后在衡量尺寸，再进行修改，直到满足配合要求。
（2）工具集的确方便了作图，通过选择零件类型，输入数据，就能生成出标准零件，但有时需要用到的零件在工具集上也未必能找到，所以此时要随机应变，运用其他零件代替并通过修改或添加零件使其满足要求。
（3）作三维图时要灵活变通，解决问题的方法总比问题多，当一种方法不能正常作图时，试试另一种方法，这不但能完成零件制作，同时也可以培养出更好的作图思路，和打破规矩的新想法。
（4）规则的零件，要学会使用一些能够节省时间的命令，如镜向，阵列等，“能省则省”。
（5）关于装配，曾经带给我很大的阻碍，花了很多时间才弄清原因所在。
在一可活动子装配体上，即使活动范围会产生干涉，也不能对其设定活动范围，如高级配合里的距离范围，和角度范围，即使在该活动范围并不影响父装配体，也不可设定。
因为一旦设定范围后，在父装配体上会将子装配体视为完全定义的模型，这样会对子装配体之间的配合产生矛盾，将不能完成装配。
（6）看懂图是作图的首要任务，看图就是了解零件的工具，没有工具则无法制出零件，所以画图不能急于下笔，想透了零件的结构，想透图中的虚实线，这才是高效作图的重中之重。
结论
时间过得真快啊，转眼间四年时间都过去了，在这四年中，我学到了许多专业知识，就拿这次的毕业设计来说吧，我查阅了《机械设计手册》，《水果去皮机结构设计》，使我充分掌握了水果去皮机的设计方法和步骤，更重要的复习所学专业的知识，以前总认为学这些专业知识没用，那是我太天真了，当这次的毕业设计，它帮了我不少的忙，特别是《机械设计》这课对我的毕业设计帮助特别大，都怪上课没认真听讲，导致做毕业设计时要问比我学的好的同学，通过这次做毕业设计让我认识到学习不是个坏事，是为了自己的，还有学习这些知识精通的话对我们找个好工作有大大的帮助，总之我除了感谢我的老师和帮助过我的同学外更要感谢自己的。
参考文献
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[19]HirohikoArai,KazuoTanie,andSusumuTachi.DynamicControlofaManipulatorwithPassiveJointsinOperationalSpace
致谢
当我写到这里的时候，我心里是别提有多么的开心，不管前面的对与错，总之，我觉得自己做到这里已不错了，感谢老师和帮助我的同学一起到图书馆查资料的那些同学们，要不是你们恐怕我现在真不知道自己能做到哪里，首先您不仅在学习学业上对我以精心的指导，同时还在我改写论文时给我鼓励和支
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