毛豆脱壳机械设计-去壳机设计【含10张cad图纸+文档全套资料】

喜欢就充值下载吧。。资源目录里展示的文件全都有，，请放心下载，，有疑问咨询QQ:414951605或者1304139763 ======================== 喜欢就充值下载吧。。资源目录里展示的文件全都有，，请放心下载，，有疑问咨询QQ:414951605或者1304139763 ======================== 毛豆脱壳机械设计 摘要：毛豆具有很高的营养价值，深受人们的喜爱，而且还能补充人体必需的蛋白质营养，是一种在各方面来说都很有价值的蔬菜食品。随着现如今国际机械化的高速发展，人工毛豆脱皮费时费力，大大阻碍了毛豆价值的发挥与农民收入的提高，毛豆脱壳机的研制正是在这一基础上提高毛豆脱壳率，增加人们直接食用洁净无污染的豆子而构想的。高效率的毛豆剥壳可以大大提高毛豆运输，包装，冷藏等等步骤的效益，大力推进农业的现代化发展。通过参考国内外各种主流脱壳机，研究其核心原理，革新其数据构造，来设计一种更加广泛适合我国基本国情的毛豆脱壳机。并对核心装置轴辊进行了新的设计，从而开发出一种更加高效的毛豆脱壳机。 关键词：毛豆脱壳机；高效；轧辊 I Soybean hulling machine sheller Abstract：Soybean has very high nutritional value， deeply people’s affection and also essential protein nutrition is a in the beans are valuable vegetable food.With rapid development of nowadays international mechanization， artificial soybean peeling is time- consuming and laborious，greatly hindered the marketable value of play and the income of the farmers raise and development of soybean hulling machine is on the basis of the improved soybean hulling rate，increase food for people clean without pollution beans conceived.Efficient soybean hulling can greatly improve soybean transport， packaging， refrigeration and so on steps of benefits, and vigorously promote the agricultural modernization.By reference to the domestic and international mainstream sheller， it has to study its key principles， reformof the data structure to design a more suitable for China’ s basic national conditions of soybean sheller.And the core shaft roller device for a new design， to develop a more efficient soybean sheller. key word：Soybean sheller; Efficient; Roll II 目 录 摘要 Ⅰ Abstract Ⅱ 目录 Ⅲ 1引言 1 1.1课题提出的背景 1 1.2研究的意义 2 1.3国内外研究现状 2 1.4脱壳方式的发展 2 1.5提高毛豆脱壳机械能力 2 1.5.1提高毛豆脱壳机械的通用性和适应性 2 1.5.2提高毛豆机械去皮率，尽量减少豆子破损率 2 1.5.3向自动控制和自动化方向发展 3 1.6毛豆脱壳机械应用前景 3 2毛豆脱壳技术的研究分析 4 2.1毛豆脱壳技术 4 2.2毛豆脱壳机一 5 2.3毛豆脱壳机二 7 3毛豆脱壳机的主要构造及运行原理 9 方案一毛豆脱壳机 9 3.1毛豆脱壳机一 9 3.2剥壳原理 10 3.3轴的结构 12 3.4轴的校核 12 3.5剥壳辊的清洁 13 方案二专业毛豆脱壳机的结构 14 3.6毛豆脱壳机二 14 3.7.毛豆剥壳机的核心技术 15 3.8传动方案拟定 15 3.9电动机的选择 15 3.10毛豆脱壳机的主要部件设计 15 3.10.1带传动的设计 16 3.10.2轴的设计 20 3.10.3齿轮的设计 24 3.10.4震动工作台的设计 26 3.10.5机架的设计 28 3.10.6橡胶辊的选取 28 3.10.7键的选择 28 3.10.8剥壳辊的清洁 28 总 结 29 参 考 文 献 30 致 谢 32 IV 1引言 1.1课题提出的背景 毛豆在日常生活中很受人们的喜爱，因为它具有很高的营养价值而且味道也很不错，毛豆的开发利用是全世界的一个新兴热门产业[1]。毛豆是生活中蛋白质的主要来源之一，尤其是在世界上，特殊考虑中国国情，蛋白质营养严重不足，大力发展毛豆等豆类产业的形势非常严峻。然而摄取毛豆蛋白质营养量不多，只有通过豆类产品，豆浆等一系列渠道，占25%的毛豆总产量，75%的大毛豆种子被用于石油提取，动物使用豆饼制品[2]。 东南亚国家自二十世纪八十年代之后，加大了毛豆蛋白的摄入量，被很多地区学习，当前在经济大国的毛豆需要量每一年以20%的速率增长，毛豆的生产食用需求每年以15%的速率递加，在广东，浙江各个省市，毛豆工业已经成为了发展的重重之重。特别是在经济发达地区的毛豆食用比例明显增加，并逐步扩大到全国，大豆作为保健食品出现在餐桌上。 去除毛豆外壳是最复杂也是最费时费力的工序[6]。生产者和食用者最大的不便是费时费力的人工剥壳。毛豆机械化加工成长的最大阻碍就是技术不完善，机器功效不强。 国内外市场的供应被大大的满足的原因是很多地方的毛豆已经采用机械化处理，剥离出豆子，通过清洗，包装 和运输，市场需求得到了满足从而农民的收入大大提高，由此毛豆的经济价值也大大提高。 中国农作物种植在世界前列，其占相当大比例的是壳果作物大豆，其所含重要的食用油、蛋白质在国家粮食安全中占有重要地位，毛豆脱皮率直接影响着毛豆产业价值和农民的实际收益，现代食品营养产业的发展的重要保障的一部分责任已经放在了毛豆去皮率的肩上.普通的毛豆去皮方式是用人为使用双手去掉毛豆外皮但是这样会使刚剥出的干净豆粒受到污染，而且效率不高也不卫生，不健康。大多数含有外壳的果实和蔬菜都要进行脱壳。去皮率的高低直接决定毛豆的经济价值和农民的经济收入[4]。因为植物皮壳的差异性、本身性质有很大的差别，从而选取合适的脱壳方式和脱壳装备，抬高脱壳率和下降子粒碎裂率就变得非常重要。面对毛豆生产时令性强，收获时令聚集上市[3]。市场上，为了延长保存时间，延长销售季节，降低劳动强度，因此毛豆脱壳机研究已成为农业机械的一个重要组成部分。 1.2研究的意义 表面剖析和试验结果诠释，豆壳韧豆籽脆是影响毛豆托克最主要的原因，子粒容易损坏，致使剥壳效率低。 实践中毛豆脱皮装置和人工相比同一时间内能剥毛豆150kg，而人为剥壳至多3kg。从这里可以看出机械比人力提高了50倍的功效[5]。但现在的技术水平远远不能满足当今日益发展的毛豆加工需求。为了实现对毛豆的大量加工。需要技术加工更高的一体化加工技术和生产线。 1.3国内外研究现状 中国加入WTO以来，关于毛豆脱皮机的开发和应用慢慢增加[7][24].在考量研究了现有的大豆脱皮机的优点和缺点，规划其在未来的发展势头。对去皮机在机器出产和实践中的经验教训举行归纳，提高机械功能效益，这样才能有良好的发展潜力。 1.4脱壳方式的发展 现在的技术水平远远不能满足当今日益发展的毛豆加工需求[9][23]。由此缺乏了行业竞争力，造成了巨大的经济损失，为了能够大规模的加工毛豆。需要革新核心技术，和改革其构造来适应现在的发展环境[8]。 1.5提高毛豆脱壳机械能力 1.5.1提高毛豆脱壳机械的通用性和适应性 剥豆机性能能否被广泛适用于国家国情中是剥壳机械现在研究的主要方面[11][22]。但市面上一些毛豆脱皮机只是一个毛豆品种和当地生长环境的设计而成，它的适用范围不够广泛，无法满足多数普通人家的需求，不适合广泛应用。为了设计拥有广泛适用性的毛豆脱壳机，只需要通过更换主要部件的来进行各个种类的带壳作物的脱壳加工。通过对主要工作部件的改造开发可以满足不同的坚果剥壳操作砻谷机的需要，创新核心技术水平，改革工艺规程，把制造成本降下来，以适应不同的加工企业的需求。毛豆脱壳机能够迎合这类发展潮流，将全面影响脱壳机可以获得更广泛的推行和全面发展的使用。 1.5.2提高毛豆机械去皮率，尽量减少豆子破损率[10][18] 攻克毛豆脱壳机关键技术和核心要点是变革传统的构造，创建全新的脱壳原理，改进构造，也在进一步改良完善总体构造，抬高脱壳率和削减子粒损坏率[12][13]。当前国内外毛豆脱壳机脱壳率和损坏率的处置冲突这一关键技能将直接关系到脱粒机的发展未来[19][20]。 1.5.3向自动控制和自动化方向发展 大多数机器还是靠人工喂养或定位，影响质量和人工操作速度[14][21]。因此，我们应该通过机电一体化装置以及自动送料的设计与开发，自动定位砻谷机确保均匀给料和定位实现自动化操作，进一步提高操作的精度和运算速度，为了满足加工企业的实际需求，提高产品加工质量和生产率，以开拓国内外市场。 新技术、新材料、新结构、新技术工艺将继续应用于毛豆机械研发[15],随着液压技术与电子技术、控制技术与化学工业、冶金工业的发展，很多繁杂的机器构造、能源传动、粗重的材料和落伍的技术将渐渐被代替。大大降低机器自重，减少内部损耗，简化操作规程，提高机器的使用年限，大大减少人工成本，将成为主要的设计目标，这些将在毛豆脱壳机设计制造中的应用中一步步实现。跟随国内外各种更高更新更好的技术一点点出现，怎么将这些新东西更好的应用于现实产量，是当前毛豆脱壳机必要尽快处理的题目[16][25]。 1.6毛豆脱壳机械应用前景 毛豆脱壳机械是当今农业的主要构成部分，它可以大大保证农业经济快速发展。近几年来看，毛豆脱壳机械销售数量增加不休，专业化水准大幅度升高，服务领域继续扩大。虽然脱壳机的机械化程度不是很高，但对于经济发达地区和示范区，有些是人工操作，劳动生产率低，区域发展不平衡。 进入二十一个世纪以来，我国的毛豆生产机械化开始了新的发展，农业结构调整，新的变化，并建立了一个适合毛豆生产机械化发展的新阶段，为农村经济发展的推动器-毛豆脱皮机械提供了发展条件。甚至在我国某些地区，为了促进大豆生产机械化，出台了鼓励和支持农民购买毛豆脱皮机械的热情，加速市场需求的形成。对毛豆需求的增加，国内毛豆预处理需求的不断扩大，毛豆脱壳率成为不可避免的机械化作业水平判断标准。毛豆脱粒机在提高效率，降低劳动强度起到了积极的作用，进一步促进毛豆加工技术[17]。 2毛豆脱壳技术的研究分析 毛豆脱皮加工的效益化仍然受到阻碍。一些功能不齐全，技术不完善的脱皮机器虽然已经面世。但缺乏的核心技术任然是一个巨大的问题。豆壳韧豆子脆是对剥壳最大的影响，子粒太脆弱，剥壳功效不高。 豆荚中央鼓，两端窄，豆荚总共约55mm，粒子在豆荚内纵向分布，颗粒之间存有一定的间隙，受到压迫则会发生不规则位移，毛豆很柔软，毛豆之间的作用力很强，没有挤压压迫，粒子不容易突破压力爆开。 2.1毛豆脱壳技术 毛豆作为重要的食用油、蛋白质食物和饲料蛋白质原材料，是我国粮食安全中重要地位的一份子，毛豆脱壳技术的高低直接决定着毛豆的大规模产量的出现和能否提高农业发展水平，促进毛豆的经济效应。目前，在新鲜类果实毛豆脱壳的过程中，机械脱壳还不成熟，一般均为手工脱壳，这样不仅效率底下，而且极易弄伤手指。 现今在生产生活中，较为常用的两种毛豆剥壳机有轧辊式毛豆剥壳机、挤压式剥壳机。 料斗，箱体、传输结构、导向板、剥壳辊、豆壳脱离部分等共同构成了轧辊脱皮机的主要部分。因为偏心轴质地在各个部分存在差异因此在工作中将发生一些震荡，这样豆荚扩散并匀称落下，通过运送机构进入辊中。因为一对轧辊之间有相当的间隔，轧辊可以让毛豆边缘被夹持并压迫毛豆使豆子滑出，这样豆子和豆荚离散分开。 把豆子从壳中挤出完全是利用了用挤压的方式。两个扭转的轧辊是脱皮机的重要部件，其高效脱皮的道理为：豆荚中央鼓，两端窄，豆子在豆荚内不均匀排列，豆子间有部分间隔，，受到压迫则会发生不规则位移；毛豆很柔软，毛豆荚连接之处承受压力的能力弱，挤压时豆子方便脱出。毛豆被传送机构输送到轧辊时、豆荚边缘被旋转轧辊夹紧、旋转的圆辊带动毛豆向前运动。由于两辊之间存在微小的空隙（约0.7 - 2.0MM）、豆子中央很难进入，两根辊压迫毛豆，豆子受到压迫则会发生不规则位移。 2.2毛豆脱壳机一 如图所示毛豆脱壳机，被牢牢固定在底座1，2上安置的上、下挤压辊6, 7和装在它们侧面位置的齿轮5、手动摇把8组成。这个剥壳机的核心装置为挤压辊6; 7在同步反向旋转，其角度、裂纹尺寸的变化，在最小角度和裂纹位置的裂纹都可以在不夹坏豆粒的壳内夹持；未被污染的豆粒经上、下挤压辊6、7间的夹缝自动排出。此方案简单、操作简单、安全，面向家庭、餐馆、食堂及卖菜摊。 图 2.1家用毛豆脱壳机一 本方案是通过具有如下零部件和结构的剥毛豆机来实现的：底座，轴扳，双挤压辊，齿轮，顶丝，手动摇把，进料盘，渣斗豆盒，卡子等构成了这个毛豆去皮机的主要部分。底座、是长方型框架它把各种零件组合限制在一个范围内。轴板、是二块长板条它固定在底座中部两边，上面有安装双挤压辊的孔槽，外面有装顶丝的位置。双挤压辊是表面非常粗糙的两根直径相同的挤压辊、上挤压辊是一圆形柱、下挤压辊是一不规则的大半圆形柱。齿轮是联动上下挤压辊的装置迫使上、下挤压辊同步转动。摇把、是把外力转输给上、下挤压辊。卡子、是把剥毛豆机固定类似于桌面，栏杆等大型固定的物件上。进料盘可放豆荚。出渣斗收集毛豆外壳。豆盒为收纳豆子使用。大致的安装原理为： 现将上下挤压辊安放入两边轴板的孔槽内，然后开始安装底座和轴板，用来稳固整体装置，之后再连接轴板外部一侧的齿轮，再按顺序安装手动摇柄，两挤压辊之间的夹缝大小由顶丝托起下挤压辊来调节，还有装在轴板一边的进料盘和轴板另一边的渣斗及装在底座两端头的卡子和搁置在下挤压辊下面的豆盒采用了上述零部件和结构方式就组成了剥毛豆机。使用时先选择好固定的位置，并用顶丝调节好上下挤压辊之间的夹缝大小，顺时针转动摇柄，人工把毛豆送入上下挤压辊的夹缝中，两根挤压辊不断转动，应为都假的形状质地不均匀，豆子就随着双辊的挤压而鼓胀爆裂开来，豆子从夹缝中调入豆盒，而豆荚则随着两根挤压辊前进继而掉落到渣斗盒中。这样就完成了豆荚的分离，在这个过程中只有装置接触毛豆，而双手没有接触，这样也避免了手上的细菌以及脏东西污染刚剥好的洁净的豆子。确实省时省力。 2.3毛豆脱壳机二 图 2.2毛豆脱壳机二 这个方案的毛豆脱皮机作业过程中，毛豆从相距工作台较远的轧辊的的另一面人为分散均匀，在电机的带动下缓缓朝轧辊前进，这些蛙跳着的毛豆，不断地进入到机器中，在一个一个经过滚动挤压效应。经过轧辊处理过的豆子与一些残余的豆荚落入盘中，人为挑选出洁净的豆子。 具体实施方式 这个方案如下图所显示的一样，由传动区域12.13、电机、剥壳辊、清理筛、夹送辊和工作面结合起来。两个包含胶圈剥壳轧辊安放的位置要相互平行，其规格无差别，两轧辊必须存在不少于2 mm的间隔;两个包含橡胶的夹送辊安放的位置要相互平行在剥壳辊的另一端，两个夹送辊的规格无差别，且5.6之间留有不少于5mm左右的间隔，四个角通过2平台与5机架连接，2个电机固定在倾斜的底面。清理筛7固定在5的正下方位置，经过支撑架12和4联动。毛豆脱皮时，电机带动5和6以相同的转速相反方向旋转。 毛豆被机器纳入后被6夹住，之后被纳入到5的中间位置，因此很难出现剩余。当豆子扁平端的一部分投入5而另一端没有完全离开6时，毛豆一边受到5的挤压力、拉力，中央部分被6以很快的推出，这样就使豆子鼓起部位发生变形，使豆荚结合部位产生一条通道，这种方法便于将豆子挤出，并且这种方式可使豆子的外部损害降到最低。经过轧辊处理过的豆子与一些残余的豆荚落入盘中，人为挑选出洁净的豆子。 能够预想到，这个方案的毛豆去皮装置，处理的豆子非常干净，能进行冷藏、包装一系列工序，提升豆子的经济效益。 3毛豆脱壳机的主要构造及运行原理 方案一毛豆脱壳机 3.1毛豆脱壳机一 如图所示毛豆脱壳机，被牢牢固定在底座1，2上安置的上、下挤压辊6, 7和装在它们侧面位置的齿轮5、手动摇把8组成。该剥毛豆机的上、下挤压辊6; 7在同步反向旋转，其角度、裂纹尺寸的变化，在最小角度和裂纹位置的裂纹都可以在不夹坏豆粒的壳内夹持；未被污染的豆粒经上、下挤压辊6、7间的夹缝自动排出。此方案简单、操作简单、安全，面向家庭、餐馆、食堂及卖菜摊。 图 2.1家用毛豆脱壳机 本方案是通过具有如下零部件和结构的剥毛豆机来实现的：底座，轴扳，双挤压辊，齿轮，顶丝，手动摇把，进料盘，渣斗豆盒，卡子等构成了这个毛豆去皮机的主要部分。底座、是长方型框架它把各种零件组合限制在一个范围内。轴板、是二块长板条它固定在底座中部两边，上面有安装双挤压辊的孔槽，外面有装顶丝的位置。双挤压辊是表面非常粗糙的两根直径相同的挤压辊、上挤压辊是一圆形柱、下挤压辊是一不规则的大半圆形柱。齿轮是联动上下挤压辊的装置迫使上、下挤压辊同步反向转动之用。摇把、是把外力转输给上、下挤压辊。卡子、是把剥毛豆机固定类似于桌面，栏杆等大型固定的物件上。进料盘可放豆荚。出渣斗收集毛豆外壳。豆盒为收纳豆子使用。大致的安装原理为： 现将上下挤压辊安放入两边轴板的孔槽内，然后开始安装底座和轴板，用来稳固整体装置，之后再连接轴板外部一侧的齿轮，再按顺序安装手动摇柄，两挤压辊之间的夹缝大小由顶丝托起下挤压辊来调节，还有装在轴板一边的进料盘和轴板另一边的渣斗及装在底座两端头的卡子和搁置在下挤压辊下面的豆盒采用了上述零部件和结构方式就组成了剥毛豆机。使用时先选择好固定的位置，并用顶丝调节好上下挤压辊之间的夹缝大小，顺时针转动摇柄，人工把毛豆送入上下挤压辊的夹缝中，两根挤压辊不断转动，应为都假的形状质地不均匀，豆子就随着双辊的挤压而鼓胀爆裂开来，豆子从夹缝中调入豆盒，而豆荚则随着两根挤压辊前进继而掉落到渣斗盒中。这样就完成了豆荚的分离，在这个过程中只有装置接触毛豆，而双手没有接触，这样也避免了手上的细菌以及脏东西污染刚剥好的洁净的豆子。确实省时省力。 3.2剥壳原理 对毛豆因挤压功能达成剥壳的重要装置为轧辊与滚花，为寻找适合的辊的直径，参照鲜大豆剥壳元件的实验研究结论，在不考虑特殊情况下，轧辊的直径计划为1.0mm到2mm以内。 毛豆进入剥壳辊之间的受力分析 图 3.2毛豆进入胶辊受力分析图 不考虑万有引力的影响，二轴开始旋转，在一样的转速下，毛豆受到正压力P1和P2，摩擦力F1和F2的作用，接触点A1和A2为起扎点，其与辊构成的中心角a1和a2。a1和a2为起扎角。此时，P1=P2，a1=a2，F1=F2。受力图如图一 （公式1） （公式2） 其中f和为核心原件辊的摩擦系数与摩擦角。 要使毛豆进入剥壳辊区，必须满足下列条件： 3.3轴的结构 （1） 初步选择滚动轴承。参照工作要求并根据实际结构，取此段直径为25mm长15mm。并查表得轴肩处直径为25mm且认识到到箱体铸造时的铸造容错率，所以确定轴肩的安放位置应距箱体内壁一段间隔，取此段距离为5mm。 （2） 根据毛豆脱壳机的设计要求，初定剥壳处轴直径为35mm，剥壳处轴长长150mm。 （3） 根据轴承端盖对轴承外普安的定位要求，取此处直径为20mm长5mm。 （4） 对齿轮和带轮处得轴径确定，根据轴肩定位要求，16mm。因此，此段直径为16mm。带轮处轴长为15mm，齿轮处轴长为40mm。 （5） 轴上的圆角和倒角的确定 参照设计要求，取端倒角为1.5x45°。 因此，轴的结构和尺寸如图2 图 3.3剥壳辊 3.4轴的校核 按扭距强度条件计算： （公式3） 按经验公式计算出它的最窄直径，选40Cr钢材料，淬火和回火，查表可得： []=55MPa 因此<[],满足要求。 3.5剥壳辊的清洁 众所周知，毛豆里含有大量的水分，豆子外面有一层厚厚的外皮，所以去皮机工作周期不能太长，不然剥壳辊中会充满无用的外壳，这样就会使辊降低对毛豆的挤压力，从而降低机器的耐久和性能，这时应用水大力冲刷，这样可保持剥壳轧辊干净耐用。 方案二专业毛豆脱壳机的结构 3.6毛豆脱壳机二 这个方案如下图所显示的一样，由传动区域、电机、剥壳辊、清理筛、夹送辊和工作面结合起来。两个包含胶圈剥壳轧辊安放的位置要相互平行，其规格无差别，两轧辊必须存在不少于2 mm的间隔;两个包含橡胶的夹送辊安放的位置要相互平行在剥壳辊的另一端，两个夹送辊的规格无差别，且5.6之间留有不少于5mm左右的间隔，四个角通过平台与4机架连接，2个电机固定在倾斜的底面。清理筛7固定在5的正下方位置。毛豆脱皮时，电机带动5和6以相同的转速相反方向旋转。 毛豆被机器纳入后被6夹住，之后被纳入到5的中间位置，因此很难出现剩余。当豆子扁平端的一部分投入5而另一端没有完全离开6时，毛豆一边受到5的挤压力、拉力，中央部分被6以很快的推出，这样就使豆子鼓起部位发生变形，使豆荚结合部位产生一条通道，这种方法便于将豆子挤出，并且这种方式可使豆子的外部损害降到最低。通过轧辊处理过的豆子与一些残余的豆子落入盘中，人为挑选出洁净的豆子。 图 3.4毛豆脱壳机二 3.7.毛豆剥壳机的核心技术 挤压是本目标的焦点事业，挤压要凭借于摩擦力碾搓功能剥壳，双轴辊为其的中心装置。工作机理：豆子传输到两轴辊时，其较窄的一面先进入辊中，轴扭转，豆荚顺着轴向前前进，可是两轴辊间隔很小，豆荚中央鼓起来的部分无法通过，籽粒被压迫，产生相对滑动，豆子将壳爆开，脱粒完成。 3.8传动方案拟定 轴辊式毛豆脱壳机的工作轴旋转速率较高，达n2=300-400r/min，有两种方案选择，一是一级V带传动方案，二是是二级混合传动方案，如果采纳第二种传动方案，其机器结构将会变得更加复杂难以操作，并且设计制造成本也会随之提高，因此选用第一个方案就是一级V带传动。 3.9电动机的选择 根据给定的速度的功率和速度，有2种类型的电机可以使用 Y90S-6型 和 Y90L-6型 表 1电机选项表 计划编号 电机 额定功率kw 同步转速 r/min 全负荷转速r/min 1 Y90S-6 0.75 1000 910 2 Y90L-6 1.1 1000 910 该表显示：方案一的传动比小，速度不高，然而造价不菲，由于机械结构尽量简单，不划算，所以选择方案二，为 Y90L电机模型。 表电机中心高H＝90mm，延长轴直径为24mm，加长轴长度为50mm。 3.10毛豆脱壳机的主要部件设计 毛豆脱壳机能不能正常的运行工作，看的最重要的是主要部件的设计是否符合标准，假如设计存在不合理的地方，装置就不能工作甚至根本不能运行，那么设计的便是一堆破铜烂铁。只有装置能很好地对毛豆进行脱皮处理才说明设计合理，因此，剥壳轧辊的设计在整个过程中显得尤为重要，合适的设计可以带给使用者很大的便利。 3.10.1带传动的设计 首先列出设计的基本条件 电机型号：Y90L-6 额定功率: 1.1kw 同步转速： 假设每天运转时间t=8h 1. 确定计算功率 查表得工作情况系数 （公式4） = 2. 选择V带带型 根据、查得最适合的带型为A型 3. 带速验算 （公式5） 带的速度合适 4. 确定带轮基准直径 毛豆脱壳机的结构选取，从动轮基准直径为 验算带的速度 （公式6） 因此所选速度合适 5. 确定中心距a和带的基准长度 根据0.7初步确定中心距，计算带的基准长度 （公式7） 由V带的基准长度适中选取基准长度 计算实际中心距 （公式8） 6. 验算主动轮上的包角 （公式9） 主动轮包角合适 7计算V带的根数z （公式10） 由，，查表得 取z=2 8. 计算预紧力 查表得 q=0.1kg/m （公式11） 9. 计算作用在轴上的压轴力 （公式12） 带入数值计算得 =503N 作用在轴上的切向力 （公式13） =73.5N 10. V带轮的结构尺寸计算及选用 带轮材料选用HT200 主要为大带轮和小带轮，具体结构数据如下 表 2带轮尺寸明细表 尺寸类型 小带轮 大带轮 75 280 基准宽度 11.0 11.0 基准线上槽深 2.75 2.75 基准线下槽深 8.7 8.7 槽肩距e 150.3 150.3 第一槽对称面至端面距离f 轮缘厚 12 12 带轮宽B 35 35 外径 80.5 285.5 极限偏差 38°° 38°° 孔径 26 16 轮毂长 50 35 48 32 轮辐厚b1 8 h1 20 h2 16 D1 230.5 单位：mm 具体结构设计见零件图3.2和3.3 图 3.5 大带轮 图 3.6小带轮 3.10.2轴的设计 本方案设计四根轴的设计，包括两根剥壳辊和两根夹持辊。根据设计方案，可知，剥壳辊与夹持辊的外形差别不大。两个剥壳辊基本外形一样，两根夹持辊外形基本一样。故先校核剥壳辊，再校验夹持辊。 剥壳辊的设计： 剥壳辊轴5的转速 带轮传动比i=280/75=3.73 （公式14） = 轴的输入功率 （公式15） 轴的转矩 （公式16） 1初步确定轴的最小直径 按经先验公式计算出轴的最小直径，选40Cr钢材料的轴，淬火和回火处理。查表选取A0=100，于是得 （公式17） 故取 轴的最小直径是安装带轮处轴的直径。 2. 轴的结构设计 (6) 拟定轴的装配方案。如图3.6 图 3.6剥壳辊 （7）初步选择滚动轴承。参照工作要求并根据实际结构，取此段直径为25mm长11mm。并查表得轴肩处直径为25mm且认识到到箱体铸造时的铸造容错率，所以确定轴肩的安放位置应距箱体内壁一段间隔，取此段距离为5mm。 （8）根据毛豆脱壳机的设计要求，初定剥壳处轴直径为45mm，剥壳处轴长长400mm。 （9）根据轴承端盖对轴承外普安的定位要求，取此处直径为19mm长17mm。 （10）对齿轮和带轮处得轴径确定，根据轴肩定位要求，16mm。因此，此段直径为16mm。挡圈的螺钉为M8。带轮的右端定位为M14x22的螺母定位。带轮处轴长为34mm，齿轮处轴长为29mm。 （11）轴上的圆角和倒角的确定 参照设计要求，取端倒角为1.5x45°。 因此，轴的结构和尺寸如图3.7 图 3.7 剥壳辊 2 轴的校核 根据轴的受力可知，轴受弯矩影响较小，故先只考虑扭矩的影响。按扭距强度条件计算： （公式18） 按经验公式计算出它的最窄直径，选40Cr钢材料，淬火和回火，查表可得： []=55MPa 因此<[],满足要求。 夹持辊的设计： 剥壳滚轴6的转速n6 带轮传动比I=280/78=3.73 （公式19） = 轴的输入功率 （公式20） 轴的转矩 （公式21） 1初步确定轴的最小直径 按经先验公式计算出轴的最小直径，选40Cr钢材料的轴，淬火和回火处理。查表选取A0=100，于是得 故取 轴的最小直径是安装带轮处轴的直径。 2轴的结构设计 (12) 拟定轴的装配方案。如图3.8 图 3.8 夹持辊 （13）初步选择滚动轴承。参照工作要求并根据实际结构，取此段直径为25mm长11mm。并查表得轴肩处直径为25mm且认识到到箱体铸造时的铸造容错率，所以确定轴肩的安放位置应距箱体内壁一段间隔，取此段距离为5mm。 （14）根据毛豆脱壳机的设计要求，初定剥壳处轴直径为45mm，轴上套厚度为5mm的胶圈，即剥壳滚直径为55mm，剥壳处轴长400mm。 （15）根据轴承端盖对轴承外普安的定位要求，取此处直径为20mm长17mm。 对齿轮和带轮处得轴径确定，根据轴肩定位要求，16mm。因此18mm，此段直径为18mm。挡圈的螺钉为M8。齿轮处轴长为29mm。 （16）轴上的圆角和倒角的确定 参照设计要求，取端倒角为1.5x45°。 因此，轴的结构和尺寸如图3.9 图 3.9 夹持辊 3.轴的校核 根据轴的受力可知，轴受弯矩影响较小，故先只考虑扭矩的影响。按扭距强度条件计算： （公式22） 选择轴的材料为40Cr，查表可得： []=55MPa 因此<[],满足要求。 3.10.3齿轮的设计 该毛豆脱壳机需两对齿轮，且传动比为1.中心距分别为47.5mm和62mm，设其齿数分别为Z1和Z2。然而齿轮转动中，考虑到齿轮最主要的损害为磨损失效，为了使齿轮不太小，所以小齿轮不应该过多齿数，所以选用17-20，由设计结构，选Z1=19 和Z2=31，模数m1=2.5，m2=2。 1） 齿数为19，模数为2.5出轮的设计 （公式23） d=mz=2.5x19=47.5 （公式24） （公式25） （公式26） （公式27） （公式28） （公式29） 齿轮厚30mm 如图3.10 图 3.10 齿轮 2） 齿数为31，模数为2.5出轮的设计 （公式30） d=mz=2x31=62 （公式31） （公式32） （公式33） （公式34） （公式35） （公式36） （公式37） 齿轮厚30mm 如图3.11 图 3.11齿轮 3.10.4震动工作台的设计 运送部分选用震动V槽的方法制造。冲击震动方式的选择，能很好地实现物料在工作台上均匀水平的移动。毛豆从相距工作台较远的轧辊的的另一面人为分散均匀，在电机的带动下缓缓朝轧辊前进，毛豆荚蛙泳式前进，均匀地进入脱粒滚轴。震动工作台的四角以减震弹簧与机架相连。送料采用V型导轨的形式，通过在输送过程中均匀排列的区域在堆料区内的堆积而成，新鲜毛豆从相距工作台较远的轧辊的的另一面人为分散均匀，在电机的带动下缓缓朝轧辊前进，这些蛙跳着的毛豆，不断地进入到机器中，在一个一个经过滚动挤压效应。通过轧辊处理过的豆子与一些残余的豆子落入盘中，人为挑选出洁净的豆子。震动工作台如图3.12所示 图 3.12 震动工作台 3.10.5机架的设计 机架是为了支撑工作台，保证工作台在一个稳定的条件下工作。最主要的性能是刚度对于机架来说，接下来是强度和抗震性能力，工艺性也要求良好。为保证机架具有良好的机能，采用HT200作为机架主体的主要材料。 3.10.6橡胶辊的选取 滚轴的外边缘包有橡胶材料，我们称之为橡胶辊，橡胶辊要有一定的强度和耐磨性，用来满足各种使用要求的的机械性能，这其中外层包裹的橡胶硬度的区别就是橡胶辊各种不用用途的巨大差异。而在毛豆脱壳中，必须考虑的毛豆种类的差异性，其中所含的水分，当地的温度条件等等因素。橡胶辊选择过硬则会把毛豆直接碾碎，浪费了原材料，导致脱壳率低，而选择的橡胶辊过软，那橡胶辊之间的磨损会加大，也会大大降低脱壳率。橡胶辊硬度选择的是否合理决定了机械的剥壳效率。一般硬度掌握:夏季邵氏:A型硬度90-95度.冬季邵氏硬度80-85度。 3.10.7键的选择 根据设计结构，剥壳辊上的键的选择5x5x29的A型平键。 夹持辊上的键根据轴径选择5x5x29和6x6x25的A型平键。 3.10.8剥壳辊的清洁 众所周知，毛豆里含有大量的水分，豆子外面有一层厚厚的外皮，所以去皮机工作周期不能太长，不然剥壳辊中会充满无用的外壳，这样就会使辊降低对毛豆的挤压力，从而降低机器的耐久和性能，这时应用水大力冲刷，这样可保持剥壳轧辊干净耐用。 总 结 毕业设计是我们学生道路上最后一段学习旅程，它要求我们对所学知识进行综合应用并实践了解，这是一种全方面的学习和提高的旅程。这对每一位学生的学习水平和思考能力及工作能力也是一种考验与培养，并且毕业设计的设计水平也映射出大学教育的水准，所以学校非常重视这环节，为此还强化了临近毕业的学生对毕业设计工作的指导和动员。在这大学4年的最后一段道路上只剩下了毕业设计这最后也是最重要的环节，在我看来毕业设计是我们步入社会参与实际工作的展示自我和发挥自我的一次机会，是对我们解决生活中难题的考验。所以在完成毕业设计的同时，我尽可能多的的把毕业设计和实际工作相结合，这样更有利于自己能力的提高。 在完成毕业设计的这段时光里，我收到过喜悦，也曾为了每一个难题而苦恼： 我的设计是面对毛豆的营养价值高、味道好，价格低，然而市面上上出售的大部分都是毛豆豆荚，食用前需要费力费时的剥掉外壳，利用轴辊剥壳的方法，设计的毛豆脱壳机。实现毛豆剥壳自动化，减轻劳动量，提高效率。毕业设计包括方案的确定，主要零件的设计和二维平面图的绘制。 通过毕业设计，在对农机的工作原理有了一定认识的基础上，通过查阅资料，提出毛豆脱壳机的设计方案。本毕业设计是在于老师的细心指导下一步一步的完成的。从话题到研究主题的开发，到本文写作的最后定稿，每一步的工作都记载着于老师的努力和汗水，在毕业设计期间有很多同学和小伙伴支持我鼓励我，在这里为那些老师和同学们的帮助表示衷心的感谢！ 参 考 文 献 [1] 徐淑科. 荞麦的营养功能、应用及其脱壳工艺好设备[J]. 粮食与饲料工业，2004（12）: 17-19. 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