水果分選機(jī)分選部分設(shè)計(jì)
水果分選機(jī)分選部分設(shè)計(jì),水果,分選,部分,設(shè)計(jì)
編號(hào)： 任務(wù)書(shū)題 目： 水果分選機(jī)分選 部分設(shè)計(jì) 院 （系）： 專 業(yè)： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師單位： 姓 名： 職 稱： 題目類型：理論研究 實(shí)驗(yàn)研究 工程設(shè)計(jì) 工程技術(shù)研究 軟件開(kāi)發(fā) 注：1、本任務(wù)書(shū)一式兩份，一份院辦留存，一份發(fā)給學(xué)生，任務(wù)完成后附在說(shuō)明書(shū)內(nèi)。2、任務(wù)書(shū)均要求打印，打印字體和字號(hào)按照本科生設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）統(tǒng)一格式的規(guī)定執(zhí)行。3、以下標(biāo)題為四號(hào)仿宋體、加粗，正文中文用小四宋體，英文用小四Times New Roman，日期采用阿拉伯?dāng)?shù)字。 4、“一、設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）的內(nèi)容、要求”位于頁(yè)面最頂端，“任務(wù)下達(dá)時(shí)間”位于新頁(yè)面最頂端。5、請(qǐng)不要修改最后一頁(yè)（即“任務(wù)下達(dá)時(shí)間”所在頁(yè)的內(nèi)容）一、設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）的內(nèi)容水果分選機(jī)用于將水果按需要進(jìn)行分類的機(jī)械，是水果供應(yīng)企業(yè)進(jìn)行水果自動(dòng)化加工的關(guān)鍵設(shè)備之一。為實(shí)現(xiàn)將水果按大?。ㄖ亓浚┻M(jìn)行分類的功能，設(shè)計(jì)水果分選機(jī)分選部分。具體任務(wù)如下：1. 分析水果分選的要求，研究系統(tǒng)的工作原理；2. 提出水果分選機(jī)分選部分的工作原理，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；3. 繪制水果分選機(jī)分選部分的裝配圖及典型零件的零件圖；4. 對(duì)水果分選機(jī)分選部分的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行計(jì)算和校核。二、設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）的要求與數(shù)據(jù)1. 所提出水果分選的工作原理應(yīng)符合按大?。ㄖ亓浚┻M(jìn)行水果分類的要求，能實(shí)現(xiàn)高效的水果分選； 2. 用Solidworks建立水果分選機(jī)分選部分的3D裝配模型； 3. 繪制水果分選機(jī)分選部分的裝配圖及典型零件的零件圖；4設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)）應(yīng)包含中英文摘要、設(shè)計(jì)方案比較、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等內(nèi)容。三、設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）應(yīng)完成的工作1、完成二萬(wàn)字左右的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（設(shè)計(jì)）；在設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（設(shè)計(jì)）中必須包括詳細(xì)的300-500個(gè)單詞的英文摘要；2、獨(dú)立完成與課題相關(guān)，不少于四萬(wàn)字符的指定英文資料翻譯（附英文原文）；3、繪制水果分選機(jī)分選部分的裝配圖及典型零件的零件圖（所有圖紙均采用計(jì)算機(jī)繪制，折合A0圖紙3張以上）。四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)1 孫桓, 陳作模. 機(jī)械原理M. 北京：高等教育出版社, 2001.2 徐灝. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè). 機(jī)械工業(yè)出版社, 1991.3 濮良貴, 紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì)M. 北京：高等教育出版社, 20054 楊叔子. 機(jī)械加工工藝師手冊(cè)M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2002.5 吳宗澤. 機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2002.6 李光梅, 魏新華, 李陸星, 李法德. 水果分選機(jī)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展?fàn)顩rJ. 農(nóng)機(jī)化研究, 2007, 9: 20-23.7 江平. Pro/ENGINEER幫助水果分級(jí)卸料裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)J. CAD/CAM與制造業(yè)信息化, 2009, 11: 70-71.8 SolidWorks公司著. SolidWorks裝配體建模M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2005.9 胡仁喜等. SolidWorks 2005機(jī)械設(shè)計(jì)及實(shí)例解析M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2005.10 Krawee Treeamnuk, Siwalak Pathaveerat, Anupun Terdwongworakul, Chanida Bupata. Design of machine to size java apple fruit with minimal damage J. Biosysems Engineering, 2010, 107: 140-148.五、試驗(yàn)、測(cè)試、試制加工所需主要儀器設(shè)備及條件計(jì)算機(jī)一臺(tái)任務(wù)下達(dá)時(shí)間：2012年 1 月09日設(shè)計(jì)開(kāi)始與完成時(shí)間：2012年1月09日至 2012年 6 月 03 日組織實(shí)施單位：教研室主任意見(jiàn)：簽字： 2011 年12月 30 日院領(lǐng)導(dǎo)小組意見(jiàn)：簽字： 2012 年 1 月 05 日編號(hào)： 開(kāi)題報(bào)告題 目： 水果分選機(jī)分選 部分設(shè)計(jì) 院 （系）： 專 業(yè)： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師單位： 姓 名： 職 稱： 題目類型：理論研究 實(shí)驗(yàn)研究 工程設(shè)計(jì) 工程技術(shù)研究 軟件開(kāi)發(fā) 開(kāi)題報(bào)告填寫要求1開(kāi)題報(bào)告作為設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)審查后生效。 2開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書(shū)寫，或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)。3學(xué)生查閱資料的參考文獻(xiàn)應(yīng)在5篇及以上（不包括辭典、手冊(cè)），開(kāi)題報(bào)告的字?jǐn)?shù)要在1000字以上。4有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 740894數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書(shū)寫。如“2004年4月26日”或“2004-04-26”。5“指導(dǎo)教師（簽字）”日期填寫成在2012年2月23日 27日之間的某個(gè)日期；“開(kāi)題小組組長(zhǎng)（簽字）”日期填寫成在2012年2月28日3月4日之間的某個(gè)日期。1設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)等水果分選機(jī)用于將水果按需要進(jìn)行分類的機(jī)械，是水果供應(yīng)企業(yè)進(jìn)行水果自動(dòng)化加工的關(guān)鍵設(shè)備之一。為實(shí)現(xiàn)將水果按大小（重量）進(jìn)行分類的功能，設(shè)計(jì)水果分選機(jī)分選部分。具體任務(wù)如下：1. 分析水果分選的要求，研究系統(tǒng)的工作原理；2. 提出水果分選機(jī)分選部分的工作原理，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；3. 繪制水果分選機(jī)分選部分的裝配圖及典型零件的零件圖；4. 對(duì)水果分選機(jī)分選部分的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行計(jì)算和校核。其重點(diǎn)和難點(diǎn)在于重量分選機(jī)的原理方案選擇、（傳動(dòng)、入料斗、導(dǎo)軌、隔板、分選、出料口等）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、總裝圖及3D裝配模型的建立。2準(zhǔn)備情況（查閱過(guò)的文獻(xiàn)資料及調(diào)研情況、現(xiàn)有設(shè)備、實(shí)驗(yàn)條件等）設(shè)計(jì)一臺(tái)按重量分選的水果分選機(jī)，選擇合理的工作原理才能實(shí)現(xiàn)高效的水果分選。如早前有杠桿原理分選發(fā)，目前的機(jī)械式重量分選機(jī)（包括固定衡量秤體、運(yùn)動(dòng)輸送盤和固定限位裝置、運(yùn)動(dòng)衡量秤體兩種），甚至可能可以實(shí)現(xiàn)電子稱重式分選機(jī)及傳感器的應(yīng)用等等。選擇精度高、磨損小高效的原理是關(guān)鍵。依據(jù)所提出水果分選的工作原理應(yīng)符合按大小（重量）進(jìn)行水果分類的要求，能實(shí)現(xiàn)高效的水果分選，其主要結(jié)構(gòu)有：傳動(dòng)裝置入料斗隔板分級(jí)機(jī)構(gòu)出料口等。文獻(xiàn)資料：1 孫桓, 陳作模. 機(jī)械原理M. 北京：高等教育出版社, 2001.2 徐灝. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè). 機(jī)械工業(yè)出版社, 1991.3 濮良貴, 紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì)M. 北京：高等教育出版社, 20054 楊叔子. 機(jī)械加工工藝師手冊(cè)M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2002.5 吳宗澤. 機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2002.6 李光梅, 魏新華, 李陸星, 李法德. 水果分選機(jī)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展?fàn)顩rJ. 農(nóng)機(jī)化研究, 2007, 9: 20-23.7 江平. Pro/ENGINEER幫助水果分級(jí)卸料裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)J. CAD/CAM與制造業(yè)信息化, 2009, 11: 70-71.8 SolidWorks公司著. SolidWorks裝配體建模M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2005.9 胡仁喜等. SolidWorks 2005機(jī)械設(shè)計(jì)及實(shí)例解析M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2005.10 Krawee Treeamnuk, Siwalak Pathaveerat, Anupun Terdwongworakul, Chanida Bupata. Design of machine to size java apple fruit with minimal damage J. Biosysems Engineering, 2010, 107: 140-148.試驗(yàn)、測(cè)試、試制加工所需要主要設(shè)備及條件：計(jì)算機(jī)一臺(tái)、CAD軟件、Solidworks三維繪圖軟件及Excel等軟件。3、實(shí)施方案、進(jìn)度實(shí)施計(jì)劃及預(yù)期提交的設(shè)計(jì)資料項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)間：3月5日至6月3日。3月5日至3月18日，查閱相關(guān)資料并完成英文翻譯；3月19日至4月1日，重量分選機(jī)的工作原理設(shè)計(jì)、提出多種方案并進(jìn)行比較分析、確定；4月2日至4月15日，總體設(shè)計(jì)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與選擇、入料斗的選擇與設(shè)計(jì)、隔板導(dǎo)軌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分級(jí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、出料口的設(shè)計(jì)、繪制總結(jié)構(gòu)示意圖；4月16日至4月29日，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及主要零部件設(shè)計(jì)與計(jì)算、繪制編制程序、繪制零件圖與裝配圖；4月30日至5月13日，進(jìn)行計(jì)算、校核、優(yōu)化、圖紙修改及設(shè)計(jì)撰寫；5月14日至5月20 日，設(shè)計(jì)撰寫檢查、修改；5月21日至5月27日，打印、畢業(yè)答辯準(zhǔn)備；5月28日至6月3日，完成設(shè)計(jì)、提交設(shè)計(jì)。指導(dǎo)教師意見(jiàn)指導(dǎo)教師（簽字）： 2012年2月日開(kāi)題小組意見(jiàn)開(kāi)題小組組長(zhǎng)（簽字）：2012年 月日 院（系、部）意見(jiàn) 主管院長(zhǎng)（系、部主任）簽字： 2012年3月日- 2 -摘 要近年來(lái)，隨著農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展和人民生活水平的提高，國(guó)內(nèi)外水果品種越來(lái)越多，人們對(duì)水果的品質(zhì)也有了更高的要求。為了提高水果的加工質(zhì)量和出品等級(jí)，需要對(duì)水果進(jìn)行質(zhì)量和大小分級(jí)。水果分選機(jī)用于將水果按需要進(jìn)行分類的機(jī)械，是水果供應(yīng)企業(yè)進(jìn)行水果自動(dòng)化加工的關(guān)鍵設(shè)備之一。本設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)將水果按大?。ㄖ亓浚┻M(jìn)行分類的功能，設(shè)計(jì)水果分選機(jī)分選部分。具體任務(wù)如下：分選機(jī)的設(shè)計(jì)部分是基于三維軟件SolidWorks的設(shè)計(jì)。動(dòng)力部分由電動(dòng)機(jī)、減速器，輸入軸為主，其余部分參考外購(gòu)件的參數(shù)加以整合設(shè)計(jì)。而重點(diǎn)設(shè)計(jì)的是分級(jí)機(jī)構(gòu)。在計(jì)算過(guò)程中，軸的設(shè)計(jì)是重點(diǎn)，首先通過(guò)實(shí)際的考察，確定一些原始數(shù)據(jù)，第二計(jì)算出各個(gè)軸的轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩。第三計(jì)算出其余需要的數(shù)據(jù)，比如軸承選用依據(jù)，軸段的設(shè)計(jì)，第四對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行力學(xué)的校核。最后部分將介紹箱體、支架等的總體設(shè)計(jì)，包括電動(dòng)機(jī)和減速器箱體，入料斗支架，外鏈板等等。并對(duì)動(dòng)力部分箱體的螺栓組進(jìn)行校核，對(duì)外購(gòu)件如傳動(dòng)軸將進(jìn)行校核。以上各步將全部采用solidworks軟件進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過(guò)程中經(jīng)過(guò)較為精確的測(cè)量和計(jì)算后將所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行三維建模，利用模型進(jìn)行模擬裝配和干涉檢查。構(gòu)想通過(guò)創(chuàng)建三維模型這樣一個(gè)平臺(tái)來(lái)驗(yàn)證所做的設(shè)計(jì)，以便于對(duì)設(shè)計(jì)中的細(xì)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)。設(shè)計(jì)完成后，利用該模型的優(yōu)點(diǎn)，即較為逼真地體現(xiàn)外型設(shè)計(jì)的效果及拖拉機(jī)的主要結(jié)構(gòu)及尺寸關(guān)系，繪制二維的零件圖，裝配圖和渲染效果圖。關(guān)鍵詞：水果；分選；3D建模；設(shè)計(jì)AbstractIn recent years, with the development of agricultural science and technology and the improvement of living standards, more and more domestic and foreign fruit varieties, people on the quality of the fruit also had higher demand. In order to improve the processing quality and fruit product level, fruit need to classify for quality and grading size. Fruit sorting machine for the fruit as needed to the classification of the machinery, and is a fruit supply enterprise to carry on the fruit of one of the key equipment automation processing. This design is to realize the main fruit according to size (weight) of the classification function, design fruit sorting machine part sorting. The task is as follows:The Sorting machine design is according to the design of 3D software SolidWorks.Drive part by motor, gear reducer, input shaft is given priority to, the rest of the parameters of the related reference to integrate design. And the key design is the hierarchical organization. In the process of computation is the design of shaft key, first by the actual investigation, sure some raw data, the second calculated each axis of rotation speed, power and torque. The third calculated the rest need the data, such as bearing choose the basis, shaft section of the design, the fourth of every part of checking mechanics. The last part will introduce the body and the overall design of support, including motor and reducer box, into the hopper support, the chain plate and so on. And the power of the group of bolt, check the related to such as transmission shaft will check out.Above each part we will all use Solidworks software to carry on a CAD design. We will use the datas that through accurate diagraph and calculation to set up a 3D mold. Make use of the model to imitate assemble and check exactly if have an interference. Hope to verify a design and modify a detail expediently by establish a model.After designing completion, make use of the advantage of that model，that is to represent main structure and size relation of the tractor vividnessly and the features designs effect exactly。After that we will draw two-dimensional spare parts drawing paper, assemble drawing paper and exaggerate effect drawing。Key words：Fruit；grading ；3 D modeling；design 第50頁(yè) 共50頁(yè)目 錄引言31 水果分選機(jī)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展?fàn)顩r31.1研究現(xiàn)狀31.2課題研究的意義與發(fā)展52 本設(shè)計(jì)的內(nèi)容與要求52.1內(nèi)容52.2要求與數(shù)據(jù)52.3技術(shù)參數(shù)63 功能原理設(shè)計(jì)63.1分選機(jī)的工作方式63.2分選機(jī)構(gòu)原理的設(shè)計(jì)73.3隔板的設(shè)計(jì)74 方案的選擇與設(shè)計(jì)84.1 分選機(jī)整體裝置的設(shè)計(jì)84.2電機(jī)的選擇84.3傳動(dòng)比及主要裝置運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算105 重要零件的校核與計(jì)算115.1齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算115.2 V帶的設(shè)計(jì)145.2.1 帶傳動(dòng)的選擇145.2.2 V帶傳動(dòng)的計(jì)算175.3 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)195.3.1 鏈傳動(dòng)的選擇205.3.2 鏈傳動(dòng)的計(jì)算215.4 輸出軸部分的設(shè)計(jì)225.4.1 輸出軸的設(shè)計(jì)225.4.2 平鍵的設(shè)計(jì)275.5 輸入軸部分的設(shè)計(jì)285.5.1 輸入軸的設(shè)計(jì)285.5.2 平鍵的設(shè)計(jì)335.6 滾子軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算345.7 箱體的設(shè)計(jì)365.8 螺栓組的設(shè)計(jì)與計(jì)算385.9 潤(rùn)滑密封的設(shè)計(jì)426 三維數(shù)字化建模426.1分選機(jī)整體的三維建模426.2帶傳動(dòng)部分的三維建模446.2分級(jí)機(jī)構(gòu)的三維建模456.2入料斗的三維建模467 總結(jié)47謝 辭48參考文獻(xiàn)50引言 近年來(lái)，隨著農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展和人民生活水平的提高，國(guó)內(nèi)外水果品種越來(lái)越多，人們對(duì)水果的品質(zhì)也有了更高的要求。為了提高水果的加工質(zhì)量和出品等級(jí)，需要對(duì)水果進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量分級(jí)和大小分級(jí)?，F(xiàn)有的水果分選機(jī)大多結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，一般多以大型生產(chǎn)線為主，制造成本較高，分選效率也較低，分選成本較高，現(xiàn)有的水果分選機(jī)又以重量分選機(jī)為主，而農(nóng)產(chǎn)品基地的水果銷售多以尺寸大小、質(zhì)地為衡量標(biāo)準(zhǔn)，重量分選機(jī)就不適合在農(nóng)產(chǎn)品基地使用。因此有必要要設(shè)計(jì)一種成本較低，容易操作，適合中小型企業(yè)和水果產(chǎn)地使用的水果分選機(jī)。目前，我國(guó)具備先進(jìn)水果分選設(shè)備的企業(yè)很少，有大型生產(chǎn)線的企業(yè)也僅僅是對(duì)質(zhì)量和大小進(jìn)行分選,裝備比較落后。因此，市場(chǎng)上銷售的水果大多數(shù)依靠機(jī)械配合人工的方式實(shí)現(xiàn)分級(jí)。人工分級(jí)的主要缺點(diǎn)是：勞動(dòng)量大、生產(chǎn)率低而且分選精度不穩(wěn)定；水果分選難以實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確和無(wú)損化。截止到目前為止，國(guó)內(nèi)外已有不少學(xué)者及科研人員在此領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展。根據(jù)水果檢測(cè)指標(biāo)的不同，水果分選機(jī)大致可分為大小分選機(jī)、重量分選機(jī)、外觀品質(zhì)分選機(jī)和內(nèi)部品質(zhì)分選機(jī)。1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和意義1.1研究現(xiàn)狀（1）大小分選機(jī)大小分選機(jī)是按照水果大小進(jìn)行分選，在水果分選機(jī)中應(yīng)用最為廣泛。目前可用于蘋果類圓形水果分選的方法有篩子分選法、回轉(zhuǎn)帶分選法、輥軸分選法、滾筒式分選法等。其中，前3種方法由于各自存在不同的缺點(diǎn)而未能推廣使用。滾筒式分選法其分選裝置主要由喂料機(jī)構(gòu)、V型槽導(dǎo)果板、分選滾筒、接果盤及傳動(dòng)系統(tǒng)組成。工作時(shí)，水果由傾斜輸送器提升后，先經(jīng)手選裝置由人工剔除傷殘果，然后通過(guò)輸送帶送入果箱，打開(kāi)料門，輸送至導(dǎo)果槽板。在此，水果自然分行滾動(dòng)，不會(huì)出現(xiàn)水果堆積和阻礙現(xiàn)象。分選滾筒開(kāi)有孔徑逐級(jí)增大的圓孔，水果從V型導(dǎo)果槽板流至滾筒外邊進(jìn)行自動(dòng)校徑的分選。小于分選孔的水果先從第一滾筒分選孔落入接果盤，大于分選孔的則經(jīng)V型導(dǎo)果槽繼續(xù)向前滾動(dòng)，直至遇到相應(yīng)分選孔落下，于是在不同的接果盤可得到不同等級(jí)的水果。此分選裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)水果損傷小，成本較低，分選精度和效率較高，適用于球形和近似球形物料的分選，在國(guó)外應(yīng)用較廣。為了減少水果碰撞，提高好果率，有的大小分選機(jī)是利用浮力、振動(dòng)和網(wǎng)格相配合的辦法進(jìn)行分選，但有關(guān)此方面的報(bào)道較少。由以上可知，水果大小機(jī)械式分選法中，滾筒式分選法是最優(yōu)的一種。另外，隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖像技術(shù)的發(fā)展，采用光電傳感器或CCD攝像機(jī)對(duì)水果的大小進(jìn)行測(cè)量判別已成為此類分選機(jī)的研究熱點(diǎn)。因?yàn)樗鼈兪菍?duì)水果的大小進(jìn)行不損傷的非接觸性計(jì)量，適用于任何種類的水果。研究了一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的水果大小檢測(cè)方法，試驗(yàn)表明該方法檢測(cè)速度快、正確率高、適用范圍寬，能夠滿足水果自動(dòng)檢測(cè)要求。（2）重量分選機(jī)按重量進(jìn)行分選的分選機(jī)械早期是利用杠桿原理進(jìn)行分選的。目前，機(jī)械式重量分選機(jī)主要有固定衡量秤體、運(yùn)動(dòng)輸送盤式和固定限位裝置、運(yùn)動(dòng)衡量秤體式兩種機(jī)型。機(jī)械式重量分選對(duì)水果的損傷較小，而且具有較廣的通用性，但是由于各種誤差及摩擦影響等使分選精度不是很高。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)和稱重傳感技術(shù)的迅速發(fā)展和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的相互滲透，電子稱重技術(shù)及應(yīng)用有了新的發(fā)展?；诖耍瑖?guó)內(nèi)外已開(kāi)始研制電子稱重式分選機(jī)。電子稱重式分選機(jī)一般采用壓力傳感器稱量水果，微機(jī)系統(tǒng)對(duì)傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行采樣、放大、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換、運(yùn)算和處理，并控制機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行分選。在現(xiàn)有電子稱重式水果分選臺(tái)的基礎(chǔ)上，對(duì)其測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行了重新研制，將原有的PC機(jī)控制替代為單片機(jī)控制。由于系統(tǒng)采用微機(jī)控制，可按需選擇準(zhǔn)確的分選基準(zhǔn)，具有更高精度和更高的控制靈活度，在實(shí)際中具有更廣的應(yīng)用前景。但是由于該設(shè)備操作較為復(fù)雜，而且設(shè)備成本較高，難以在我國(guó)推廣使用。我國(guó)對(duì)該類型水果分選機(jī)的研制尚處于起步階段，需要科研人員充分利用國(guó)外已經(jīng)取得的研究成果，研制適合于我國(guó)實(shí)際情況的電子稱重式分選機(jī)。（3）外觀品質(zhì)分選機(jī)外觀品質(zhì)分選機(jī)是按水果的大小、表面缺陷、色澤、形狀、成熟度等進(jìn)行分選的分選機(jī)。其分選方法包括：光電式色澤分選法和計(jì)算機(jī)圖像處理分選法。色澤分選法是根據(jù)顏色不同反射光的波長(zhǎng)就不同的原理對(duì)水果顏色進(jìn)行區(qū)分。而計(jì)算機(jī)圖像處理分選法是利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)一次性完成果梗完整性、果形、水果尺寸、果面損傷、成熟度等檢測(cè),可以測(cè)得水果大小、果面損傷面積等具體數(shù)值,并根據(jù)其數(shù)值大小進(jìn)行分類。國(guó)內(nèi)外學(xué)者在利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)對(duì)水果外部品質(zhì)檢測(cè)方面進(jìn)行了大量的研究，并取得了重大進(jìn)展。（4）內(nèi)部品質(zhì)分選機(jī)內(nèi)部品質(zhì)包括水果的糖度、硬度、酸度和內(nèi)部缺陷等指標(biāo)，通常水果內(nèi)部品質(zhì)主要依靠破壞性檢驗(yàn)方法。目前用于水果硬度的檢測(cè)方法主要有變形法和聲學(xué)法。但由于變形法只能測(cè)量水果的局部硬度，聲學(xué)法易受噪音和機(jī)械振動(dòng)的影響等而限制了其應(yīng)用。而近紅外法和核磁共振法可用于水果糖度、硬度的檢測(cè)。近紅外光譜技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品內(nèi)部品質(zhì)檢測(cè)方面發(fā)展較快，具有檢測(cè)速度快、可同時(shí)檢測(cè)多種內(nèi)部成分等優(yōu)點(diǎn)。其基本原理是當(dāng)用近紅外光照射水果時(shí)，不同的水果內(nèi)部成分對(duì)于不同波長(zhǎng)的光學(xué)吸收和散射程度不同，而內(nèi)部光譜也會(huì)隨著水果內(nèi)部成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的不同而發(fā)生變化。利用這一特性，即可根據(jù)近紅外光譜特征分析水果中的主要成分及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)。何東健等利用近紅外分光法檢測(cè)水果內(nèi)部品質(zhì)，結(jié)果表明：近紅外分光法不但能檢測(cè)水果糖度、酸度，而且能檢測(cè)內(nèi)部缺陷，完全滿足在線檢測(cè)水果內(nèi)部品質(zhì)的要求。劉燕德等應(yīng)用近紅外漫反射光譜分析技術(shù)設(shè)計(jì)了一種近紅外光譜水果內(nèi)部品質(zhì)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠快速地用于水果內(nèi)部品質(zhì)的無(wú)損檢測(cè)和分級(jí)。核磁共振技術(shù)作為一項(xiàng)新的檢測(cè)技術(shù)在水果內(nèi)部品質(zhì)檢測(cè)方面也有著較大的發(fā)展?jié)摿Α?.2課題研究的意義與發(fā)展在眾多場(chǎng)合下，大小和重量分選機(jī)應(yīng)用較多。而且目前常用的大多數(shù)是機(jī)械式大小和重量分選機(jī)?；谟?jì)算機(jī)視覺(jué)的水果大小分選機(jī)雖已用于實(shí)際生產(chǎn)，但是由于價(jià)格昂貴，還未能推廣使用。外部品質(zhì)分選機(jī)和內(nèi)部品質(zhì)分選機(jī)還在進(jìn)一步研究中，研究過(guò)程還存在著一些難題：水果外部品質(zhì)檢測(cè)方面，水果的尺寸和顏色檢測(cè)技術(shù)已比較成熟，但是果面的缺陷檢測(cè)確是水果實(shí)時(shí)分級(jí)的難點(diǎn)，要快速準(zhǔn)確地測(cè)定水果表面的各種缺陷并與梗、萼凹陷區(qū)正確區(qū)分比較困難；內(nèi)部品質(zhì)檢測(cè)方面，多是就一種產(chǎn)品某一單項(xiàng)項(xiàng)目進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)果品多種內(nèi)部品質(zhì)的綜合檢測(cè)方面研究較少。同時(shí)，由于內(nèi)部品質(zhì)檢測(cè)的方法比較復(fù)雜，所需設(shè)備成本較高，故用于實(shí)際檢測(cè)中的還很少。另外，在水果在線檢測(cè)分選機(jī)的研究中，水果品質(zhì)的實(shí)時(shí)檢測(cè)和分級(jí)還存在檢測(cè)精度低、速度慢等問(wèn)題，這就要求圖像信息的處理和識(shí)別算法必須簡(jiǎn)單而有效，以滿足在線高生產(chǎn)率的要求。計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、無(wú)損傷檢測(cè)技術(shù)以及自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展為現(xiàn)代及未來(lái)的分級(jí)檢測(cè)技術(shù)提供了廣闊的空間。機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用已成為實(shí)現(xiàn)果蔬產(chǎn)品品質(zhì)自動(dòng)識(shí)別和分級(jí)的最有效的方法。可以預(yù)見(jiàn)，將人工智能技術(shù)和圖像處理技術(shù)相結(jié)合，是今后應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)進(jìn)行水果品質(zhì)評(píng)價(jià)的重要發(fā)展方向1。2 本設(shè)計(jì)的內(nèi)容與要求2.1 內(nèi)容水果分選機(jī)用于將水果按需要進(jìn)行分類的機(jī)械，是水果供應(yīng)企業(yè)進(jìn)行水果自動(dòng)化加工的關(guān)鍵設(shè)備之一。為實(shí)現(xiàn)將水果按大?。ㄖ亓浚┻M(jìn)行分類的功能，設(shè)計(jì)水果分選機(jī)分選部分。具體任務(wù)如下：1. 分析水果分選的要求，研究系統(tǒng)的工作原理；2. 提出水果分選機(jī)分選部分的工作原理，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；3. 繪制水果分選機(jī)分選部分的裝配圖及典型零件的零件圖；4. 對(duì)水果分選機(jī)分選部分的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行計(jì)算和校核。2.2要求與數(shù)據(jù)1. 所提出水果分選的工作原理應(yīng)符合按大?。ㄖ亓浚┻M(jìn)行水果分類的要求，能實(shí)現(xiàn)高效的水果分選； 2. 用Solidworks建立水果分選機(jī)分選部分的3D裝配模型； 3. 繪制水果分選機(jī)分選部分的裝配圖及典型零件的零件圖；4設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)）應(yīng)包含中英文摘要、設(shè)計(jì)方案比較、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等內(nèi)容。2.3技術(shù)參數(shù)1. 按（重量）進(jìn)行分選范圍：0.35Kg ；0.35KgX0.3Kg ； 0.3KgX0.25Kg 0.25KgX0.2Kg ； 0.2Kg 2. 工作電壓：380V3. 產(chǎn)品用途：按重量分選水果4. 包裝：裸裝5. 功率：0.75Kw6. 分選等級(jí)：5個(gè)7. 主要技術(shù)性能噪聲：80dB（A） 8. 噸料電耗：0.25 kW.h/t 9. 純工作小時(shí)生產(chǎn)率：3000kg/h 10. 碰壓傷率：8 （%） 11. 分級(jí)合格率質(zhì)量分級(jí)：95（%）3功能原理設(shè)計(jì)3.1分選機(jī)的工作方式如圖1所示。杠桿式水果分級(jí)卸載裝置直接安裝在滾子式水果輸送裝置上，分選杠桿的分選臂正好處于、支撐在相鄰滾子之間水果的正下方?？v向水平軸固定在輸送鏈上，分選杠桿套裝在縱向水平軸上并可繞其自由旋轉(zhuǎn)，分級(jí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)則固定在輸送線上方的基體框架上。當(dāng)輸送鏈運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，滾子、水果、縱向水平軸和分選杠桿隨著輸送鏈一起向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)水果經(jīng)過(guò)分選機(jī)構(gòu)時(shí)，杠桿臂上翹使得水果被翻轉(zhuǎn)到相應(yīng)的入料斗2。圖1 分選卸載裝置的結(jié)構(gòu)示意圖（a）主視圖 （b）俯視圖其動(dòng)作邏輯關(guān)系圖如下：清洗后的水果 滾輪傳送 分級(jí)機(jī)構(gòu) 翻轉(zhuǎn) 進(jìn)入料斗 不符合3.2 分級(jí)機(jī)構(gòu)原理的設(shè)計(jì)杠桿式水果分級(jí)卸料機(jī)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。分選杠桿的中部有一個(gè)水平套筒，其一端為承壓壁，另一端為分選臂。分選杠桿通過(guò)其水平套筒套裝在縱向水平軸上并可繞其自由轉(zhuǎn)動(dòng)，上下限位銷則用于限制其轉(zhuǎn)動(dòng)范圍3。圖2 分級(jí)機(jī)構(gòu)原理示意圖1、水果 2、分選杠桿 3、上限位銷 4、下限位銷 5、縱向水平軸 6、套筒 7、滾子3.3 隔板的設(shè)計(jì)水果從料斗進(jìn)入機(jī)體后，通過(guò)隔板12導(dǎo)入分級(jí)器，為了使水果能順利滾入分級(jí)器，設(shè)定隔板的傾角為。隔板左右兩端應(yīng)向上進(jìn)行一定尺寸折邊，保證水果順利進(jìn)入下一級(jí)分級(jí)器而不會(huì)從隔板兩端掉落。并且，隔板靠近分級(jí)器一端應(yīng)向下進(jìn)行一定尺寸的折邊，這樣可避免損傷物料，同時(shí)是為了防止所需分選的物料未經(jīng)分選直接進(jìn)入下一分級(jí)器9。結(jié)構(gòu)如圖3圖34方案選擇與設(shè)計(jì)4.1分選機(jī)整體裝置設(shè)計(jì)4(1) 組成:電動(dòng)機(jī)、減速器、傳動(dòng)部分、分級(jí)部分、入料斗部分。(2) 特點(diǎn):齒輪相對(duì)于軸承不均勻分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。(3)分選機(jī)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖:（如圖4）圖4 分選機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖1、電動(dòng)機(jī) 2、帶輪1 3、皮帶 4、齒輪 5、輸送鏈 6、滾子 7、分選杠桿 8、縱向水平軸 9、滾子軸 10、收集箱4.2電機(jī)的選擇由本設(shè)計(jì)的技術(shù)要求和具體傳動(dòng)部分配合知:電動(dòng)機(jī)的功率初定為0.75Kw，額定電壓為380V。具體配合如圖5所示:圖5 電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下的傳動(dòng)配合選擇Y90S6型籠型異步電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)采用B級(jí)絕緣，外殼防護(hù)等級(jí)IP44，冷卻方式為I（014）即全封閉自扇冷卻。額定電壓為380V，額定功率為50HZ5。如表1 Y90S6型籠型異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)所示：(附圖1) 型號(hào)額定功率KW滿載時(shí)電流A 轉(zhuǎn)速r/min效率功率因素Y90S60.7515.541000870.85由機(jī)械手冊(cè)知:L=340mm ，AC=195mm ，E=500.310mm ，C=561.5mm B=125mm4.3傳動(dòng)比及主要裝置運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算由本設(shè)計(jì)的技術(shù)參數(shù)知:減速器的傳動(dòng)比選擇為2.5，即一級(jí)減速器。帶傳動(dòng)部分的傳動(dòng)比為： 。因?yàn)閮涉溳喅叽缦嗤?。電動(dòng)機(jī)的額定功率為Kw。根據(jù)要求知，減速器所用的直齒輪精度如下，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)知6，9級(jí)精度直齒輪的效率值:直齒輪=0.96，所以，減速器的傳遞效率為: 本設(shè)計(jì)為普通V帶傳動(dòng)，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)知，開(kāi)式傳動(dòng)效率為：:由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)知，鏈傳動(dòng)與帶傳動(dòng)相似，其主要特點(diǎn)是借助于中間撓性件鏈，在距離較遠(yuǎn)的軸之間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉。鏈傳動(dòng)的常用功率范圍為100kW以下，傳動(dòng)比6（滾子鏈），開(kāi)式鏈傳動(dòng)效率為：（1） 各軸轉(zhuǎn)速減速器部分的傳動(dòng)比為2.5，則1000/2.5400r/min帶傳動(dòng)部分的傳動(dòng)比為2.6，則400 /2.6154r/min鏈傳動(dòng)部分的傳動(dòng)比為1，則/154/1=154r/min=2.6r/s.（2）各軸輸入功率Kw0.690.94=0.6486Kw=0.5837kW（3） 各主要軸轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩：=9550 =95500.75/1000=7.1625Nm所以，電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)減速器輸入軸的轉(zhuǎn)矩：=7.16252.50.92=16.4738Nm帶輪帶動(dòng)下輸出軸的轉(zhuǎn)矩=16.47382.60.94=40.2620Nm 鏈輪傳動(dòng)中從動(dòng)輪上鏈輪軸的轉(zhuǎn)矩：5重要零件的校核與計(jì)算5.1齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 已知減速器所用到的齒輪齒數(shù)分別為:,。下面以加速器所用的低速直齒輪為例7:(一)標(biāo)準(zhǔn)直齒輪的計(jì)算1、齒輪材料，熱處理及精度 材料選擇由教材表10-1可知：大小齒輪材料均為鋼調(diào)質(zhì)。小齒輪齒面硬度為 250HBS ，取小齒齒數(shù)=17大齒輪齒面硬度為 220HBS ，則大齒輪齒數(shù)為: Z=iZ=2.517=42.5 取:Z=42 齒輪精度芯片拾取機(jī)構(gòu)為一般機(jī)器,速度不高，按GB/T100951998，選精度等級(jí)為7級(jí)初步設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的主要尺寸（1）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)確定各參數(shù)的值:試選載荷系數(shù)為=1.8計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩 T=9.5510=9.55100.75/1000=7162.5N.mm 確定齒寬系數(shù) 小齒輪做不對(duì)稱布置，查教材表10-7選取=1.0 確定彈性影響系數(shù) 查教材表10-6得 =189.8MP 確定區(qū)域載荷系數(shù) 按標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)Z=2.5 齒數(shù)比 =42/17=2.47 根據(jù)循環(huán)次數(shù)公式N=60nj 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N=60nj =601000112000=0.7210hN2=60n2j =60100042/17112000=1.7810h取接觸疲勞壽命系數(shù)查教材圖10-19中曲線1得K=0.93 K=0.96計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力查教材圖10-21(d)得=600，=570取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1=0.93600=558=0.96570=547.2許用接觸應(yīng)力 （2）設(shè)計(jì)計(jì)算 由接觸強(qiáng)度計(jì)算小齒輪的分度圓直徑 =2.32計(jì)算齒輪的圓周速度計(jì)算齒寬b=1.030=30mm計(jì)算齒寬和齒高比 = = =7.56計(jì)算載荷系數(shù)齒輪的使用系數(shù)載荷狀況以輕微沖擊為依據(jù)查教材表10-2得KA=1.25。由教材圖10-8查得KV=1.12。對(duì)于軟齒面輪，假設(shè)KAFt/b100N/mm，由教材表10-3得K=1.2。由教材表10-4得K=1.32，由教材圖10-13得K=1.28。接觸強(qiáng)度載荷系數(shù) KK K K K =1.251.121.21.32=2.22按實(shí)際的載荷系數(shù)校正分度圓直徑 d=d=30=32.17計(jì)算齒輪的相關(guān)參數(shù)=取標(biāo)準(zhǔn)值m=2mm d=mz1=217=34mm d2=mz2=242=84mma=( d+ d2)/2=59mm進(jìn)行圓整并最終確定齒寬 b = =15.78mm圓整后，取b2=15mm，b1=20mm。(3)校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度確定彎曲強(qiáng)度載荷系數(shù)KK K K K =1.251.161.11.12=1.7864查取齒形系數(shù)和盈利校正系數(shù)查教材表10-5得齒形系數(shù)Y2.97 Y2.37 應(yīng)力校正系數(shù)Y1.52 Y1.675計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力由教材圖10-18得。取安全系數(shù),由教材圖10-20（c）得， 。按對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力確定許用彎曲應(yīng)力校核彎曲強(qiáng)度根據(jù)彎曲強(qiáng)度公式條件進(jìn)行校核108MPa如圖6所示標(biāo)準(zhǔn)直齒輪零件圖8圖6 直齒輪5.2 V帶的設(shè)計(jì)5.2.1帶傳動(dòng)的選擇傳動(dòng)的重要性:工作機(jī)一般都要靠原動(dòng)機(jī)提供給一定的能量(絕大多數(shù)是機(jī)械能)才能工作。但是，把原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)直接連接起來(lái)的情況是很少的，往往需要在二者之間加入傳遞動(dòng)力或者改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的傳動(dòng)裝置。其主要原因是:1） 工作機(jī)所要求的速度，一般與原動(dòng)機(jī)的最優(yōu)速度不相符合，故需增速或減速（實(shí)用中多為減速）。此外，原動(dòng)機(jī)的輸出軸通常只作勻速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，但工作機(jī)所要求的運(yùn)動(dòng)形式卻是多種多樣的，如直線運(yùn)功、間歇運(yùn)動(dòng)等。2） 很多工作機(jī)都需要根據(jù)生產(chǎn)要求而進(jìn)行速度調(diào)整，但依靠調(diào)整原動(dòng)機(jī)的速度來(lái)達(dá)到這一目的往往是不經(jīng)濟(jì)的，甚至是不可能的。3） 在有些情況下，需要用一臺(tái)原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)若干個(gè)工作速度不同的工作機(jī)。4） 為了工作安全及維護(hù)方便，或因機(jī)器的外廓尺寸受到限制等其他原因，有時(shí)不能把原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)直接連接在一起。由此可見(jiàn)，傳動(dòng)裝置是大多數(shù)機(jī)器或機(jī)組的主要組成部分。實(shí)踐證明，傳動(dòng)裝置在整臺(tái)機(jī)器的質(zhì)量和成本中都占有很大的比例。機(jī)器的工作性能和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用也很大程度上取決于傳動(dòng)裝置的優(yōu)劣。因此，不斷提高傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)和制造水平就具有極其重大的意義。傳動(dòng)分電傳動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)，本設(shè)計(jì)選擇機(jī)械傳動(dòng)中的摩擦型傳動(dòng)，摩擦型帶傳動(dòng)中，根據(jù)帶傳動(dòng)的橫截面的形狀的不同，又可以分為：平帶傳動(dòng)、圓帶傳動(dòng)、V帶傳動(dòng)和多楔帶傳動(dòng)13。平帶傳動(dòng)各設(shè)計(jì)參數(shù)附表1、平帶傳動(dòng)傳遞功率的范圍及效率概值傳動(dòng)類型功率P/kW效率（未計(jì)入軸承中摩檫損失）V帶使用范圍常用范圍閉式傳動(dòng)開(kāi)式傳動(dòng)可達(dá)100050-100-0.92-0.97平帶1-350020-30-0.94-0.98表22、平帶傳動(dòng)的最大允許速度、轉(zhuǎn)速與傳動(dòng)比傳動(dòng)類型最大允許速度/(m/s)最大允許轉(zhuǎn)速/(r/min)減速傳動(dòng)比普通平帶傳動(dòng)(30)-（5）普通V帶25-3012000（15）窄V帶35-4015000（15）摩擦輪傳動(dòng)15-25-（15）表33、平帶傳動(dòng)(功率P=75Kw，傳動(dòng)比i=n1 /n2=1000/250=4)的尺寸、質(zhì)量和成本對(duì)比傳動(dòng)類型【圓周速度/（m/s）】 中心距/mm輪寬/mm質(zhì)量概值/kg相對(duì)成本/%平帶傳動(dòng)(23.6)5000350500106有張緊輪的平帶傳動(dòng)（23.6）2300250550125普通V帶傳動(dòng)（23.6）1800130500100滾子鏈傳動(dòng)（7）830360500140齒輪傳動(dòng)（5.85）280160600165表4帶傳動(dòng)是一種撓性傳動(dòng)。帶傳動(dòng)的基本組成零件為帶輪（主動(dòng)輪和從動(dòng)輪）和傳動(dòng)帶如圖2。當(dāng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，利用帶輪和傳動(dòng)帶間的摩擦或嚙合作用，將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力通過(guò)傳動(dòng)帶傳遞給從動(dòng)帶。帶傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、價(jià)格低廉和緩沖吸震等特點(diǎn)，在機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用廣泛。圖7 帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)示意圖 因?yàn)?，平帶傳?dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)效率高，帶輪也容易制造，在傳動(dòng)中心距較大的情況下應(yīng)用比較多。 圓帶結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是多用于小功率傳動(dòng)。 多楔帶兼有平帶和V帶的摩擦力大的優(yōu)點(diǎn)，并解決了多根V帶長(zhǎng)短不一而使得各帶受力不均勻的問(wèn)題。但要求傳遞功率大，結(jié)構(gòu)緊湊的場(chǎng)合。 V帶的橫截面呈等腰梯形，帶輪上也做出相應(yīng)的輪槽。傳動(dòng)時(shí)，V帶的兩側(cè)面和輪槽接觸。橫面摩擦可以提供更大的摩擦力。另外，V帶傳動(dòng)允許的傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊，大多數(shù)V帶已標(biāo)準(zhǔn)化。V帶傳動(dòng)的上述特點(diǎn)使它獲得了廣泛的應(yīng)用。 所以，由本設(shè)計(jì)的技術(shù)參數(shù)及零件配合尺寸知，我們選擇平通V帶傳動(dòng)。 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)知：選擇普通V帶的帶型為C型。具體截面尺寸如下表5：（附圖2） 普通V帶的帶型節(jié)寬頂寬高度h/mm橫截面積A/楔角C19.022.014.0237表5 V帶的橫截面積5.2.2 V帶傳動(dòng)的計(jì)算本設(shè)計(jì)的帶式傳送裝置，其齒輪減速器與鏈輪軸之間用普通V帶傳動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的功率為P=0.75Kw，減速器的傳動(dòng)比i=2.5,傳動(dòng)效率為：。減速器輸出軸的轉(zhuǎn)速為：262 r/min ，鏈輪的輸入軸的轉(zhuǎn)速為：100 r/min 。允許誤差為，運(yùn)輸裝置工作時(shí)有輕度沖擊，兩班制工作。則此帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)如下：（1）確定計(jì)算功率 。查教材表8-7得工作情況系數(shù)=1.2。又因?yàn)?.750.92=0.69kW計(jì)算功率 =0.828Kw（2）選取V帶型號(hào)。根據(jù)=0.828Kw，262 r/min，查教材圖8-11選用A型 （3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速。 由教材表8-4a取主動(dòng)輪計(jì)算直徑=90mm ,從動(dòng)輪直接 查教材表8-8取。 從動(dòng)輪的實(shí)際的轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)速合適。驗(yàn)算帶的速度 帶速合適。 （4）確定帶的長(zhǎng)度和中心距 根據(jù)0.7（）=20齒輪端面與內(nèi)箱壁間的距離=10箱蓋、箱座肋厚、,=7=7軸承座外徑=125/90軸承端蓋螺釘直徑=6軸承旁聯(lián)接螺栓距離S 一般取S=1505.8 螺栓的設(shè)計(jì)與計(jì)算。圖26 箱體底板螺栓組連接示意圖由設(shè)計(jì)要求的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知箱體固定在鑄鐵支架上，已知螺栓所受軸向載荷,徑向載荷為。具體尺寸如上圖26圖所示。（1）螺栓組結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)采用如圖所示結(jié)構(gòu)，螺栓數(shù)目z=4，對(duì)稱布置。（2）螺栓的受力分析在總載荷的作用下，螺栓組受以下各力和傾覆力矩的作用：由于帶輪的軸壓力為： =1064.67 N.所以，作用于軸上的總載荷1064.67N 。橫向力（的垂直分力，作用于接合面垂直向下）=1064.67N 。傾覆力矩(順時(shí)針?lè)较?，又因?yàn)?0N 。 M=在傾覆力矩的作用下，下面兩個(gè)螺栓受到加載作用，而上面兩螺栓受到減載作用，故下面兩個(gè)螺栓受到的力較大，則所受到的載荷為 故下面的螺栓所受的軸向工作載荷為 在橫向載荷的作用下，底板接合面可能產(chǎn)生滑移，根據(jù)底板接合面不滑移條件由表5-5查得接合面間的摩擦系數(shù)f=0.16，并取,則=1-=0.8，取防滑系數(shù)Ks=1.2，則各螺栓所需要的預(yù)緊力為下面每個(gè)螺栓所受的總拉力（3）確定螺栓直徑選擇螺栓材料為Q235、性能等級(jí)為4.6的螺栓，由表5-8查得材料的屈服極限，由表5-10查得安全系數(shù)S=1.5，故螺栓材料的許用應(yīng)力。則求得螺栓的危險(xiǎn)截面直徑為查手冊(cè)知，如下表9公稱直徑d1012141618小徑d18.37610.10611.83513.83515.294表9則應(yīng)選用螺紋公稱直徑d=12mm。（4）校核螺栓組連接接合面的工作能力連接接合面下端的擠壓應(yīng)力不超過(guò)許用值，以防止接合面壓碎。 = =502.96=5.0296由表查得5.0296MPa,故連接接合面下端不致被壓碎。連接接合面上端應(yīng)保持一定的殘余預(yù)緊力，以防止機(jī)架產(chǎn)生間隙，即則有故接合面上端受壓最小處不會(huì)產(chǎn)生間隙。（5）校核螺栓所需的預(yù)緊力是否合適由教材知，對(duì)碳素鋼螺栓，要求 又因?yàn)?，取預(yù)緊力下限即要求的預(yù)緊力小于上值，故滿足要求。確定螺栓的公稱直徑后，螺栓的類型、長(zhǎng)度、精度以及相應(yīng)的螺母、墊片等的結(jié)構(gòu)尺寸，可根據(jù)板厚、螺栓在機(jī)架的固定方法以及防松裝置定出16。5.9 潤(rùn)滑密封的設(shè)計(jì)。（1）傳動(dòng)件的潤(rùn)滑浸油潤(rùn)滑：浸油潤(rùn)滑適用于齒輪圓周速度V12m/s的減速器。為了減小齒輪的阻力和油的升溫，齒輪浸入油中的深度以12個(gè)齒高為宜，速度高時(shí)還應(yīng)淺些，在0.7個(gè)齒高上下，但至少要有10mm,速度低時(shí)，允許浸入深度達(dá)1/61/3的大齒輪頂圓半徑。油池保持一定深度，一般大齒輪齒頂圓
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