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XX設計（XX）任務書
院（部）： 專業(yè)：機械設計制造及其自動化
學生姓名
學生學號
指導教師
職稱
學位
課題名稱
土豆扒皮機的設計
起止時間
課題來源
□實驗 □實習 □社會實踐 □生產(chǎn)實踐
□科研項目 □社會調(diào)查及實際應用
設計（論文）的主要任務與基本要求：
【填寫說明】
本課題來源于生產(chǎn)實踐，通過對學生的四年來的知識技能的掌握，要求學生能夠綜合運用大學四年所學知識，完成此該土豆扒皮機的設計。所設計的案例可以為進行理論分析和研究設計提供方便的手段和條件。通過此次設計，可以使學生能夠綜合運動大學所學的知識，通過運用三維繪圖軟件繪制該土豆扒皮機的三維裝配圖，以及運用CAD軟件繪制該土豆扒皮機的零件圖，能夠根據(jù)改機所用到的傳動機構，執(zhí)行機構等編寫設計說明書，通過本次設計，學生在某種程度上可以大大提高自身的知識技能，為以后參加工作做好前期準備。
進度安排：
【填寫說明】由各院（部）統(tǒng)一合理安排，要體現(xiàn)出必要的關節(jié)點的時間，也可細分如規(guī)定“進行調(diào)研（實驗）和搜集相關文獻資料”的區(qū)間等：
1.2016年3月4日--2016年3月15日，選題并做好開題報告。
2.2016年3月16日--2016年4月26日，完成初稿。
3.2016年4月27日--2016年5月28日，完成第二稿。
4.2016年5月29日--2016年6月5日，完成定稿，準備答辯。
指導教師簽字：
年 月 日
院（部）本科畢業(yè)設計（論文）工作領導小組意見：
組長簽字：
年 月 日
注：1.任務書由指導老師填寫。2.任務書在第七學期下達給學生。3.本表一式三份，院（部）、指導教師、學生各一份。
XXXXX
XXX（論文）開題報告
（理科類）
題 目： 土豆扒皮機的設計
英文題目：________________________
學 院：________________________
專 業(yè)：
姓 名：________________________
學 號：________________________
指導教師：________________________
20XX年11月9日
一、課題來源、研究目的（選題的意義和預期應用價值）
土豆作為人們的日常的食品，是人們的生活的需要。為了實現(xiàn)土豆的自動化扒皮，從而來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工削皮來提供勞工效率，適應現(xiàn)代化機械工業(yè)高速發(fā)展的需要，所以在機械設備中它們的扒皮設備的生產(chǎn)也有著嚴格的要求。傳統(tǒng)的土豆在沒有自動扒皮設備而需要人工扒皮的情況下，扒皮效率低下，勞動強度大，所以設計一個專用的土豆扒皮勢在必行。
通過對實際的生產(chǎn)設備進行考察，從而提出了新型土豆扒皮機的結(jié)構組成、工作原理，擬定了土豆扒皮機總的指導思想，得出了該新式土豆扒皮機的優(yōu)點是高效，經(jīng)濟且易維修的結(jié)論。
根據(jù)結(jié)合自身所學和本次所選課題的難易度，覺得無論是在知識層面還是在軟件的運用技能上面，該課題很適合我，加之本課題來源于當今社會機械工業(yè)土豆扒皮設備的創(chuàng)新和更新?lián)Q代基礎之上，通過設計出土豆扒皮機，從而來滿足當今社會土豆扒皮設備不足的缺陷。
二、與本課題相關的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀（文獻綜述），預計可能創(chuàng)新的方面
當今社會，我國食品工業(yè)較改革開放初期有了很大的發(fā)展，任命生活水平有了很大的改善，日益對食品加工和食品包裝提出了更高的要求。發(fā)展食品工業(yè)的基礎便是食品機械。不斷地研制各種類型的食品來促進食品工業(yè)的發(fā)展，以滿足不斷提高人民物質(zhì)和文化生活的需要，使人們從繁重的家務勞動中解放出來，而已更充裕的見見投入到工作中去，因此研制先進的食品機械，使食品加工迅速地實現(xiàn)機械化和自動化是社會發(fā)展的必然趨勢。
食品加工機械的動力部分是電動機，它們可以代替人們的手工勞動或作為其補充。它均服務于各種菜肴食料的準備和制作，或者服務與此相同的其他輔助性工作。食品加工機械有一個動力部分，一個與其固定在一起或者根據(jù)操作的需要可以拆卸的共組部分與若有必要的附配件所組成。
土豆扒皮機作為食品加工機械的一種，在現(xiàn)代社會，隨著人們生活水平的提高，得到了越來越廣泛的應用。其的工作過程為土豆放入該機料筒后，轉(zhuǎn)動的撥料盤不斷翻動土豆并與土豆摩擦去皮，由于土豆在料筒壁上不停的碰撞摩擦，使土豆去皮效率更高，蔬菜加工設備在運轉(zhuǎn)的同時用沖水管將磨下的皮沖洗干凈，土豆磨皮機污物經(jīng)排水口隨水流出。土豆搓皮機適中，不僅經(jīng)濟實惠、而且工作效率高、非常的經(jīng)濟耐用、適合于各大食堂機賓館、飯店等地.大節(jié)省了人力和時間、馬鈴薯脫皮機其實工作原理也很簡單，主要利用摩擦，磨去土豆的皮，并且非常的干凈。1、國外狀況
在英國，土豆扒皮設備等產(chǎn)業(yè)越來越多地將工場設在河邊，利用人工來對土豆進行扒皮。在這樣的生產(chǎn)需要下，18世紀初出現(xiàn)了新型的土豆扒皮機，
1765年，德國人費倫斯發(fā)明了半自動的土豆扒皮機，降低了人工的浪費。1781年費倫斯又創(chuàng)制出提供回轉(zhuǎn)動力的土豆扒皮機，擴大了土豆扒皮機的應用范圍。土豆扒皮機的發(fā)明和發(fā)展，使土豆等類似食品的加工行業(yè)和工業(yè)生產(chǎn)都得以機械動力化。土豆扒皮機幾乎是19世紀唯一的加工土豆的機械。
2、國內(nèi)狀況
當今社會，無論從扒皮數(shù)量、質(zhì)量、經(jīng)濟效益等各方面來衡量，此次設計的新型土豆扒皮機，它已經(jīng)遠遠超越了以往的傳統(tǒng)的土豆扒皮機，并成為各國爭相發(fā)展的行業(yè)。1986年江蘇的永趕公司實現(xiàn)了土豆扒皮機的創(chuàng)新設計，并通過打入亞洲以及南美市場，取得了不錯的成績。
從20世紀起，新型的土豆扒皮機不斷誕生，進入20世紀，出現(xiàn)各種實驗應力分析方法，人們已能夠通過機電的有機結(jié)合設計出智能化的土豆扒皮機，相信在不久的將來，改機電一體化智能產(chǎn)品，將會得到越來越廣闊的應用。
3、 研究的主要內(nèi)容與可行性分析
本次設計的土豆扒皮機，其研究的主要內(nèi)容如下：
（1）查找相關資料，了解土豆扒皮機的工作原理。
（2）確定土豆扒皮機的結(jié)構方案和布局。
（3）土豆扒皮機的機械結(jié)構具體的設計。
（4）土豆扒皮機的三維圖及CAD裝配圖、零件圖的繪制。
（5）編寫設計說明書。
本設計主要針對土豆扒皮機進行設計，先規(guī)劃處土豆扒皮機的整體方案，然后從這個方案入手，具體細化出具體內(nèi)部結(jié)構，其具體內(nèi)部結(jié)構主要包括以下幾個方面：
1、土豆扒皮機的扒皮裝置的設計，確實具體結(jié)構是回轉(zhuǎn)式或者是直線式。
2、土豆扒皮機的執(zhí)行機構的選擇，從鏈輪傳動，V帶傳動中經(jīng)過思量選擇V帶傳動。
3、該土豆扒皮機可以扒皮的土豆的尺寸大小，為了符合實際，決定采用可調(diào)扒皮刀具。
4、土豆扒皮機的結(jié)構的設計。
通過以上方案的構思與具體設計，根據(jù)實際生產(chǎn)中現(xiàn)有土豆扒皮機的結(jié)構特征，該方案可行。
四、本課題研究的主要方法和步驟
本次土豆扒皮機的設計，采用了兩種常規(guī)的研究方法如下：
一是文獻法，通過查找各類關于各類關于土豆扒皮機的設計資料，最終確定了改機械的設計方案。
二是分析法，通過查閱相關的土豆扒皮機的設計資料，擬采用電機通過直齒輪傳動從而來帶動旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)，通過土豆皮和筒體壁上面的刮刀的摩擦來達到去皮的效果。因為土豆的皮很脆，所以在摩擦力相對較少的情況，同樣可以把皮去除干凈，通過實地考察驗證，發(fā)現(xiàn)此種扒皮結(jié)構可行。
步驟：本次設計先確定土豆扒皮機的整體方案，然后利用軟件對整體方案進行設計，通過對相關傳動機構的例如齒輪傳動等進行設計計算，選擇合適的電機和軸承以及鍵等等，利用軟件對整體方案進行細化，矯正，并出CAD零件圖，最后編寫設計說明書，然后交老師審閱，定稿等。
5、 研究進度安排
2.27～3.11：調(diào)查研究，查閱資料，撰寫開題報告
3.12～3.25：確定總體方案
3.26～4.12：土豆扒皮機方案的確定
4.13～4.19：土豆扒皮機各部分結(jié)構的具體設計
4.20～5.19：運用三維繪圖軟件繪制零部件及總裝配圖，并生成二維圖紙
5.20～5.31：撰寫設計說明書
六、
[1]張卿．機械設計理論[J]．中國水運．2008(4)：1～2
[2]白志強，崔志勇．淺析土豆扒皮機養(yǎng)護[J]．機械文摘．2007：2
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[16]THOMAS H．WEST；STEVEN A．VELINSKY，BAHRAM RAVANI．AdvancedHighwayMaintenance andConstructionTechnologyApplications；TRNews．1995(176)
七、指導教師意見
指導教師簽字：
年 月 日
八、院（部）本科畢業(yè)論文（設計）工作領導小組意見
組長簽字：
年 月 日
論文名稱論文名稱:土土豆扒皮機的豆扒皮機的設計設計導導導導 師師師師:xxxxxx答辯人答辯人答辯人答辯人:xxxxxx專專專專 業(yè)業(yè)業(yè)業(yè):XXXXXXXX論文框架論文框架1、研究背景、研究背景2、研究目的、研究目的3、研究內(nèi)容、研究內(nèi)容4、土豆扒皮機的總體方案設計、土豆扒皮機的總體方案設計5、電機的選型計算、電機的選型計算6、機架強度的校核計算、機架強度的校核計算7、結(jié)論、結(jié)論8、致謝、致謝 研究背景研究背景 土豆作為人們的日常的食品，是人們的生活的需要。為土豆作為人們的日常的食品，是人們的生活的需要。為了實現(xiàn)土豆的自動化扒皮，從而來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工削皮來提了實現(xiàn)土豆的自動化扒皮，從而來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工削皮來提供勞工效率，適應現(xiàn)代化機械工業(yè)高速發(fā)展的需要，所以在供勞工效率，適應現(xiàn)代化機械工業(yè)高速發(fā)展的需要，所以在機械設備中它們的扒皮設備的生產(chǎn)也有著嚴格的要求。傳統(tǒng)機械設備中它們的扒皮設備的生產(chǎn)也有著嚴格的要求。傳統(tǒng)的土豆在沒有自動扒皮設備而需要人工扒皮的情況下，扒皮的土豆在沒有自動扒皮設備而需要人工扒皮的情況下，扒皮效率低下，勞動強度大，所以設計一個專用的土豆扒皮勢在效率低下，勞動強度大，所以設計一個專用的土豆扒皮勢在必行。通過對實際的生產(chǎn)設備進行考察，從而提出了新型土必行。通過對實際的生產(chǎn)設備進行考察，從而提出了新型土豆扒皮機的結(jié)構組成、工作原理，擬定了土豆扒皮機總的指豆扒皮機的結(jié)構組成、工作原理，擬定了土豆扒皮機總的指導思想，得出了該新式土豆扒皮機的優(yōu)點是高效，經(jīng)濟且易導思想，得出了該新式土豆扒皮機的優(yōu)點是高效，經(jīng)濟且易維修的結(jié)論。維修的結(jié)論。根據(jù)結(jié)合自身所學和本次所選課題的難易度，覺得無論根據(jù)結(jié)合自身所學和本次所選課題的難易度，覺得無論是在知識層面還是在軟件的運用技能上面，該課題很適合我，是在知識層面還是在軟件的運用技能上面，該課題很適合我，加之本課題來源于當今社會機械工業(yè)土豆扒皮設備的創(chuàng)新和加之本課題來源于當今社會機械工業(yè)土豆扒皮設備的創(chuàng)新和更新?lián)Q代基礎之上，通過設計出土豆扒皮機，從而來滿足當更新?lián)Q代基礎之上，通過設計出土豆扒皮機，從而來滿足當今社會土豆扒皮設備不足的缺陷。今社會土豆扒皮設備不足的缺陷。研究目的研究目的 本次課題研究的主要目的是：本次課題研究的主要目的是：土豆作為人們的日常的食品，是人們的生活的需要。土豆作為人們的日常的食品，是人們的生活的需要。為了實現(xiàn)土豆的自動化扒皮，從而來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工削皮為了實現(xiàn)土豆的自動化扒皮，從而來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工削皮來提供勞工效率，適應現(xiàn)代化機械工業(yè)高速發(fā)展的需要，來提供勞工效率，適應現(xiàn)代化機械工業(yè)高速發(fā)展的需要，所以在機械設備中它們的扒皮設備的生產(chǎn)也有著嚴格的要所以在機械設備中它們的扒皮設備的生產(chǎn)也有著嚴格的要求。傳統(tǒng)的土豆在沒有自動扒皮設備而需要人工扒皮的情求。傳統(tǒng)的土豆在沒有自動扒皮設備而需要人工扒皮的情況下，扒皮效率低下，勞動強度大，所以設計一個專用的況下，扒皮效率低下，勞動強度大，所以設計一個專用的土豆扒皮勢在必行。一下為傳統(tǒng)的土豆去皮機的產(chǎn)品圖：土豆扒皮勢在必行。一下為傳統(tǒng)的土豆去皮機的產(chǎn)品圖：通過設計出該土豆扒皮機，可以彌補國內(nèi)土豆扒皮機通過設計出該土豆扒皮機，可以彌補國內(nèi)土豆扒皮機功能不足的缺陷，對以后的土豆扒皮機的發(fā)展也起到一定功能不足的缺陷，對以后的土豆扒皮機的發(fā)展也起到一定的參考價值。的參考價值。研究目的研究目的研究內(nèi)容研究內(nèi)容 本次設計主要針對土豆去皮機進行設計，從土豆去皮機本次設計主要針對土豆去皮機進行設計，從土豆去皮機的整體方案出發(fā)，然后具體細化出具體內(nèi)部結(jié)構，其具體內(nèi)的整體方案出發(fā)，然后具體細化出具體內(nèi)部結(jié)構，其具體內(nèi)部結(jié)構主要包括以下幾個方面：部結(jié)構主要包括以下幾個方面：（1）到圖書館里查閱大量相關知識的資料，搜集出各類土）到圖書館里查閱大量相關知識的資料，搜集出各類土豆去皮機的原理及結(jié)構，挑選相關內(nèi)容記錄并學習。豆去皮機的原理及結(jié)構，挑選相關內(nèi)容記錄并學習。（2）分析土豆去皮機的結(jié)構與參數(shù)）分析土豆去皮機的結(jié)構與參數(shù)（3）確定設計總體方案）確定設計總體方案（4）確定具體設計方案（包括去皮機構的設計，齒輪傳動）確定具體設計方案（包括去皮機構的設計，齒輪傳動的設計，電機，軸承等的選型設計等等）的設計，電機，軸承等的選型設計等等）（5）土豆去皮機的三維圖的繪制、）土豆去皮機的三維圖的繪制、CAD裝配圖、零件圖的裝配圖、零件圖的繪制。繪制。（6）說明書的整理）說明書的整理 土豆扒皮機的總體方案設計土豆扒皮機的總體方案設計 土豆扒皮機屬于食品加工設備的一種，通過人工土豆扒皮機屬于食品加工設備的一種，通過人工將土豆倒入到土豆扒皮機的筒體里面，該土豆扒皮將土豆倒入到土豆扒皮機的筒體里面，該土豆扒皮機底部由電機通過齒輪傳動帶動傳動軸轉(zhuǎn)動，從而機底部由電機通過齒輪傳動帶動傳動軸轉(zhuǎn)動，從而帶動旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)體現(xiàn)場焊接有可以通過土豆帶動旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)體現(xiàn)場焊接有可以通過土豆與旋轉(zhuǎn)體表面摩擦而出皮的小型金屬磨刃，土豆跟與旋轉(zhuǎn)體表面摩擦而出皮的小型金屬磨刃，土豆跟隨著旋轉(zhuǎn)體一起旋轉(zhuǎn)，而筒體的內(nèi)壁焊接有刮皮刀，隨著旋轉(zhuǎn)體一起旋轉(zhuǎn)，而筒體的內(nèi)壁焊接有刮皮刀，這樣伴隨著旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動，筒體里面的土豆一直不這樣伴隨著旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動，筒體里面的土豆一直不斷地和旋轉(zhuǎn)體表面的小型金屬磨刃以及筒體內(nèi)壁的斷地和旋轉(zhuǎn)體表面的小型金屬磨刃以及筒體內(nèi)壁的刮皮刀摩擦而達到出皮的效果。其總體方案圖如下刮皮刀摩擦而達到出皮的效果。其總體方案圖如下圖圖1-1所示：所示：電機的選型計算電機的選型計算 已知旋轉(zhuǎn)體，以及傳動軸，軸承以及其他零部件的總已知旋轉(zhuǎn)體，以及傳動軸，軸承以及其他零部件的總重量重量90KG,90KG,其他重量（假設放入的土豆的總重量為其他重量（假設放入的土豆的總重量為10KG10KG），），我們?nèi)】傊亓繛槲覀內(nèi)】傊亓繛?00Kg100Kg，旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動速度為，旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動速度為12r/min12r/min。即：。即：具體的電機設計計算如下具體的電機設計計算如下:1 1、確定運行時間、確定運行時間 本次設計加速時間本次設計加速時間 負載速度（負載速度（m/minm/min）有速度可知每秒上升有速度可知每秒上升50mm50mm，2 2、電機轉(zhuǎn)速、電機轉(zhuǎn)速 3 3、負載轉(zhuǎn)矩、負載轉(zhuǎn)矩 4 4、電機轉(zhuǎn)矩、電機轉(zhuǎn)矩 啟動轉(zhuǎn)矩啟動轉(zhuǎn)矩 必須轉(zhuǎn)矩必須轉(zhuǎn)矩 S S為安全系數(shù)，這里取為安全系數(shù)，這里取1.01.0。電機的選型計算電機的選型計算 根據(jù)計算和特性曲線以及電機基本參數(shù)表，我們選用電根據(jù)計算和特性曲線以及電機基本參數(shù)表，我們選用電機型號為機型號為92BL-4020L192BL-4020L1，電機額定功率為，電機額定功率為1.5KW1.5KW，額定轉(zhuǎn)矩，額定轉(zhuǎn)矩為為13.85N.m13.85N.m，最大轉(zhuǎn)矩為，最大轉(zhuǎn)矩為16.01N.m16.01N.m，額定轉(zhuǎn)速為，額定轉(zhuǎn)速為3000r/min3000r/min，一下為電機的選型圖表。，一下為電機的選型圖表。電機的選型計算電機的選型計算 本次設計擬采用伺服電機作為土豆去皮機的動力源，本次設計擬采用伺服電機作為土豆去皮機的動力源，因為伺服電機控制靈活，能夠?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)，適合系統(tǒng)工況。因為伺服電機控制靈活，能夠?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)，適合系統(tǒng)工況。電機的產(chǎn)品圖片如下圖所示：電機的產(chǎn)品圖片如下圖所示：機架強度的校核計算機架強度的校核計算 本次設計的機架是有方鋼焊接而成，機架是承載上面本次設計的機架是有方鋼焊接而成，機架是承載上面執(zhí)行機構，傳動機構等的載體，機架的選擇根據(jù)整個系統(tǒng)執(zhí)行機構，傳動機構等的載體，機架的選擇根據(jù)整個系統(tǒng)的總重量來定的總重量來定，方管機架受力分析得出，由分析得出底架，方管機架受力分析得出，由分析得出底架在平衡狀態(tài)下只受地面對其的支撐力和在其表面上物體所在平衡狀態(tài)下只受地面對其的支撐力和在其表面上物體所給的壓力。具體機架圖如下圖給的壓力。具體機架圖如下圖2 2所示：所示：機架強度的校核計算機架強度的校核計算即即物物料料和和底底架架上上面面的的所所有有零零部部件件等等等等給給的的壓壓力力為為：G=20000NG=20000N（10000Kg10000Kg）+(1000X20N)=30000N;+(1000X20N)=30000N;根據(jù)方管承載力計算公式：根據(jù)方管承載力計算公式：M=Pac/L(MM=Pac/L(M：彎矩，：彎矩，P P集中力，集中力，a a集中力距支座距離，集中力距支座距離，c c集集中力距另一支座距離，中力距另一支座距離，L L跨度，跨度，L=a+c)L=a+c)（僅用于截面；（僅用于截面；f=M/Wf=M/W材料的許用應力（彈性抗拉強度材料的許用應力（彈性抗拉強度/安全系數(shù)）。安全系數(shù)）。M=Pac/L=11960 xLM=Pac/L=11960 xL，本次設計初定，本次設計初定L L為為1200mm1200mm，M=13456N.MM=13456N.M，初定方管為，初定方管為40 x40 x540 x40 x5，計算，計算W W得出折算后得出折算后270Mpa270Mpa；查的普通碳素結(jié)構鋼；查的普通碳素結(jié)構鋼Q235AQ235A的抗拉強度為的抗拉強度為375500Mpa375500Mpa，由于，由于270Mpa270Mpa遠遠小于遠遠小于375Mpa375Mpa，所以初定方，所以初定方管滿足要求。管滿足要求。結(jié)論結(jié)論 該新型土豆扒皮機底部由電機通過齒輪傳動帶動傳動該新型土豆扒皮機底部由電機通過齒輪傳動帶動傳動軸轉(zhuǎn)動，從而帶動旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)體現(xiàn)場焊接有可以通軸轉(zhuǎn)動，從而帶動旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)體現(xiàn)場焊接有可以通過土豆與旋轉(zhuǎn)體表面摩擦而出皮的小型金屬磨刃，土豆跟過土豆與旋轉(zhuǎn)體表面摩擦而出皮的小型金屬磨刃，土豆跟隨著旋轉(zhuǎn)體一起旋轉(zhuǎn)，而筒體的內(nèi)壁焊接有刮皮刀，這樣隨著旋轉(zhuǎn)體一起旋轉(zhuǎn)，而筒體的內(nèi)壁焊接有刮皮刀，這樣伴隨著旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動，筒體里面的土豆一直不斷地和旋轉(zhuǎn)伴隨著旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動，筒體里面的土豆一直不斷地和旋轉(zhuǎn)體表面的小型金屬磨刃以及筒體內(nèi)壁的刮皮刀摩擦而達到體表面的小型金屬磨刃以及筒體內(nèi)壁的刮皮刀摩擦而達到出皮的效果，經(jīng)過實踐證明，此種類型的土豆扒皮機工作出皮的效果，經(jīng)過實踐證明，此種類型的土豆扒皮機工作效率高，運行平穩(wěn)、可靠，質(zhì)量能夠得到保證是關鍵。效率高，運行平穩(wěn)、可靠，質(zhì)量能夠得到保證是關鍵。當然當然,由于各方面條件的限制，只能用大量的理論知識由于各方面條件的限制，只能用大量的理論知識來設計，本設計的許多方面還有進一步研究的必要性和創(chuàng)來設計，本設計的許多方面還有進一步研究的必要性和創(chuàng)新性，也是以后新性，也是以后土豆扒皮機土豆扒皮機需要克服的問題和研究的方向。需要克服的問題和研究的方向。致謝致謝 借此機會，向各位老師表示我的謝意，謝謝借此機會，向各位老師表示我的謝意，謝謝老師們四年來對我孜孜不倦地授予我知識和給老師們四年來對我孜孜不倦地授予我知識和給予幫助。特別感謝我的導師，是他不辭辛苦地予幫助。特別感謝我的導師，是他不辭辛苦地督促我們、不厭其煩地指導我們。督促我們、不厭其煩地指導我們。四年的學習和生活，不僅豐富了我的知識，四年的學習和生活，不僅豐富了我的知識，而且鍛煉了我的個人能力，更重要的是來自老而且鍛煉了我的個人能力，更重要的是來自老師和同學的潛移默化讓我學到很多有用的知識，師和同學的潛移默化讓我學到很多有用的知識，在這里，謝謝老師以及所有關心我和幫助我的在這里，謝謝老師以及所有關心我和幫助我的人，謝謝大家。人，謝謝大家。XX名稱名稱:土土豆扒皮機的豆扒皮機的設計設計導導導導 師師師師:xxx xxx 答辯人答辯人答辯人答辯人:xxxxxx專專專專 業(yè)業(yè)業(yè)業(yè):XXXXXXXX論文框架論文框架1、研究背景、研究背景2、研究目的、研究目的3、研究內(nèi)容、研究內(nèi)容4、土豆扒皮機的總體方案設計、土豆扒皮機的總體方案設計5、電機的選型計算、電機的選型計算6、機架強度的校核計算、機架強度的校核計算7、結(jié)論、結(jié)論8、致謝、致謝 研究背景研究背景 土豆作為人們的日常的食品，是人們的生活的需要。為土豆作為人們的日常的食品，是人們的生活的需要。為了實現(xiàn)土豆的自動化扒皮，從而來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工削皮來提了實現(xiàn)土豆的自動化扒皮，從而來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工削皮來提供勞工效率，適應現(xiàn)代化機械工業(yè)高速發(fā)展的需要，所以在供勞工效率，適應現(xiàn)代化機械工業(yè)高速發(fā)展的需要，所以在機械設備中它們的扒皮設備的生產(chǎn)也有著嚴格的要求。傳統(tǒng)機械設備中它們的扒皮設備的生產(chǎn)也有著嚴格的要求。傳統(tǒng)的土豆在沒有自動扒皮設備而需要人工扒皮的情況下，扒皮的土豆在沒有自動扒皮設備而需要人工扒皮的情況下，扒皮效率低下，勞動強度大，所以設計一個專用的土豆扒皮勢在效率低下，勞動強度大，所以設計一個專用的土豆扒皮勢在必行。通過對實際的生產(chǎn)設備進行考察，從而提出了新型土必行。通過對實際的生產(chǎn)設備進行考察，從而提出了新型土豆扒皮機的結(jié)構組成、工作原理，擬定了土豆扒皮機總的指豆扒皮機的結(jié)構組成、工作原理，擬定了土豆扒皮機總的指導思想，得出了該新式土豆扒皮機的優(yōu)點是高效，經(jīng)濟且易導思想，得出了該新式土豆扒皮機的優(yōu)點是高效，經(jīng)濟且易維修的結(jié)論。維修的結(jié)論。根據(jù)結(jié)合自身所學和本次所選課題的難易度，覺得無論根據(jù)結(jié)合自身所學和本次所選課題的難易度，覺得無論是在知識層面還是在軟件的運用技能上面，該課題很適合我，是在知識層面還是在軟件的運用技能上面，該課題很適合我，加之本課題來源于當今社會機械工業(yè)土豆扒皮設備的創(chuàng)新和加之本課題來源于當今社會機械工業(yè)土豆扒皮設備的創(chuàng)新和更新?lián)Q代基礎之上，通過設計出土豆扒皮機，從而來滿足當更新?lián)Q代基礎之上，通過設計出土豆扒皮機，從而來滿足當今社會土豆扒皮設備不足的缺陷。今社會土豆扒皮設備不足的缺陷。研究目的研究目的本次課題研究的主要目的是：本次課題研究的主要目的是：土豆作為人們的日常的食品，是人們的生活的需要。土豆作為人們的日常的食品，是人們的生活的需要。為了實現(xiàn)土豆的自動化扒皮，從而來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工削皮為了實現(xiàn)土豆的自動化扒皮，從而來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工削皮來提供勞工效率，適應現(xiàn)代化機械工業(yè)高速發(fā)展的需要，來提供勞工效率，適應現(xiàn)代化機械工業(yè)高速發(fā)展的需要，所以在機械設備中它們的扒皮設備的生產(chǎn)也有著嚴格的要所以在機械設備中它們的扒皮設備的生產(chǎn)也有著嚴格的要求。傳統(tǒng)的土豆在沒有自動扒皮設備而需要人工扒皮的情求。傳統(tǒng)的土豆在沒有自動扒皮設備而需要人工扒皮的情況下，扒皮效率低下，勞動強度大，所以設計一個專用的況下，扒皮效率低下，勞動強度大，所以設計一個專用的土豆扒皮勢在必行。土豆扒皮勢在必行。通過設計出該土豆扒皮機，可以彌補國內(nèi)土豆扒皮機通過設計出該土豆扒皮機，可以彌補國內(nèi)土豆扒皮機功能不足的缺陷，對以后的土豆扒皮機的發(fā)展也起到一定功能不足的缺陷，對以后的土豆扒皮機的發(fā)展也起到一定的參考價值。的參考價值。研究內(nèi)容研究內(nèi)容 本次設計主要針對土豆去皮機進行設計，從土豆去皮機本次設計主要針對土豆去皮機進行設計，從土豆去皮機的整體方案出發(fā)，然后具體細化出具體內(nèi)部結(jié)構，其具體內(nèi)的整體方案出發(fā)，然后具體細化出具體內(nèi)部結(jié)構，其具體內(nèi)部結(jié)構主要包括以下幾個方面：部結(jié)構主要包括以下幾個方面：（1）到圖書館里查閱大量相關知識的資料，搜集出各類土）到圖書館里查閱大量相關知識的資料，搜集出各類土豆去皮機的原理及結(jié)構，挑選相關內(nèi)容記錄并學習。豆去皮機的原理及結(jié)構，挑選相關內(nèi)容記錄并學習。（2）分析土豆去皮機的結(jié)構與參數(shù)）分析土豆去皮機的結(jié)構與參數(shù)（3）確定設計總體方案）確定設計總體方案（4）確定具體設計方案（包括去皮機構的設計，齒輪傳動）確定具體設計方案（包括去皮機構的設計，齒輪傳動的設計，電機，軸承等的選型設計等等）的設計，電機，軸承等的選型設計等等）（5）土豆去皮機的三維圖的繪制、）土豆去皮機的三維圖的繪制、CAD裝配圖、零件圖的裝配圖、零件圖的繪制。繪制。（6）說明書的整理）說明書的整理 土豆扒皮機的總體方案設計土豆扒皮機的總體方案設計 土豆扒皮機屬于食品加工設備的一種，通過人工土豆扒皮機屬于食品加工設備的一種，通過人工將土豆倒入到土豆扒皮機的筒體里面，該土豆扒皮將土豆倒入到土豆扒皮機的筒體里面，該土豆扒皮機底部由電機通過齒輪傳動帶動傳動軸轉(zhuǎn)動，從而機底部由電機通過齒輪傳動帶動傳動軸轉(zhuǎn)動，從而帶動旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)體現(xiàn)場焊接有可以通過土豆帶動旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)體現(xiàn)場焊接有可以通過土豆與旋轉(zhuǎn)體表面摩擦而出皮的小型金屬磨刃，土豆跟與旋轉(zhuǎn)體表面摩擦而出皮的小型金屬磨刃，土豆跟隨著旋轉(zhuǎn)體一起旋轉(zhuǎn)，而筒體的內(nèi)壁焊接有刮皮刀，隨著旋轉(zhuǎn)體一起旋轉(zhuǎn)，而筒體的內(nèi)壁焊接有刮皮刀，這樣伴隨著旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動，筒體里面的土豆一直不這樣伴隨著旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動，筒體里面的土豆一直不斷地和旋轉(zhuǎn)體表面的小型金屬磨刃以及筒體內(nèi)壁的斷地和旋轉(zhuǎn)體表面的小型金屬磨刃以及筒體內(nèi)壁的刮皮刀摩擦而達到出皮的效果。其總體方案圖如下刮皮刀摩擦而達到出皮的效果。其總體方案圖如下圖圖1-1所示：所示：電機的選型計算電機的選型計算 已知旋轉(zhuǎn)體，以及傳動軸，軸承以及其他零部件的總已知旋轉(zhuǎn)體，以及傳動軸，軸承以及其他零部件的總重量重量90KG,90KG,其他重量（假設放入的土豆的總重量為其他重量（假設放入的土豆的總重量為10KG10KG），），我們?nèi)】傊亓繛槲覀內(nèi)】傊亓繛?00Kg100Kg，旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動速度為，旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動速度為12r/min12r/min。即：。即：具體的電機設計計算如下具體的電機設計計算如下:1 1、確定運行時間、確定運行時間 本次設計加速時間本次設計加速時間 負載速度（負載速度（m/minm/min）有速度可知每秒上升有速度可知每秒上升50mm50mm，2 2、電機轉(zhuǎn)速、電機轉(zhuǎn)速 3 3、負載轉(zhuǎn)矩、負載轉(zhuǎn)矩 4 4、電機轉(zhuǎn)矩、電機轉(zhuǎn)矩 啟動轉(zhuǎn)矩啟動轉(zhuǎn)矩 必須轉(zhuǎn)矩必須轉(zhuǎn)矩 S S為安全系數(shù)，這里取為安全系數(shù)，這里取1.01.0。電機的選型計算電機的選型計算 根據(jù)計算和特性曲線以及電機基本參數(shù)表，我們選用電根據(jù)計算和特性曲線以及電機基本參數(shù)表，我們選用電機型號為機型號為92BL-4020L192BL-4020L1，電機額定功率為，電機額定功率為1.5KW1.5KW，額定轉(zhuǎn)矩，額定轉(zhuǎn)矩為為13.85N.m13.85N.m，最大轉(zhuǎn)矩為，最大轉(zhuǎn)矩為16.01N.m16.01N.m，額定轉(zhuǎn)速為，額定轉(zhuǎn)速為3000r/min3000r/min。機架強度的校核計算機架強度的校核計算 機架的選擇根據(jù)整個系統(tǒng)的總重量來定，方管機架受機架的選擇根據(jù)整個系統(tǒng)的總重量來定，方管機架受力分析得出，由分析得出底架在平衡狀態(tài)下只受地面對其力分析得出，由分析得出底架在平衡狀態(tài)下只受地面對其的支撐力和在其表面上物體所給的壓力。的支撐力和在其表面上物體所給的壓力。即物料和底架上面的所有零部件等等給的壓力為：即物料和底架上面的所有零部件等等給的壓力為：G=20000NG=20000N（10000Kg10000Kg）+(1000X20N)=30000N;+(1000X20N)=30000N;根據(jù)方管承載力計算公式：根據(jù)方管承載力計算公式：M=Pac/L(MM=Pac/L(M：彎矩，：彎矩，P P集中集中力，力，a a集中力距支座距離，集中力距支座距離，c c集中力距另一支座距離，集中力距另一支座距離，L L跨度，跨度，L=a+c)L=a+c)（僅用于截面（僅用于截面)；f=M/Wf=M/W材料的許用應力（彈性抗拉強度材料的許用應力（彈性抗拉強度/安全系數(shù)）。安全系數(shù)）。M=Pac/L=11960 xLM=Pac/L=11960 xL，本次設計初定，本次設計初定L L為為1200mm1200mm，則，則M=13456N.MM=13456N.M，初定方管為，初定方管為40 x40 x540 x40 x5，計算，計算W W得出折算后位得出折算后位270Mpa270Mpa；查的普通碳素結(jié)構鋼查的普通碳素結(jié)構鋼Q235AQ235A的抗拉強度為的抗拉強度為375500Mpa375500Mpa，由于由于270Mpa270Mpa遠遠小于遠遠小于375Mpa375Mpa，所以初定方管滿足要求，所以初定方管滿足要求。結(jié)論結(jié)論 通過本次設計通過本次設計,讓我學習到了許多知識，特別是對傳動讓我學習到了許多知識，特別是對傳動機構的應用方面，是我收獲最大的地方。本次的設計的傳機構的應用方面，是我收獲最大的地方。本次的設計的傳動機構包含了齒輪傳動機構這一最典型的機構，通過查找動機構包含了齒輪傳動機構這一最典型的機構，通過查找與它相關的設計資料，到計算帶動筒體轉(zhuǎn)動所需要在輸出與它相關的設計資料，到計算帶動筒體轉(zhuǎn)動所需要在輸出扭矩從而對齒輪機構進行設計，包括傳動齒輪的選型，例扭矩從而對齒輪機構進行設計，包括傳動齒輪的選型，例如齒數(shù)，模數(shù)的確定以及之后的強度校核部分的設計，都如齒數(shù)，模數(shù)的確定以及之后的強度校核部分的設計，都花費了我好多精力。同時，也讓我學到了好多知識?；ㄙM了我好多精力。同時，也讓我學到了好多知識。當然當然,由于各方面條件的限制，只能用大量的理論知識由于各方面條件的限制，只能用大量的理論知識來設計，本設計的許多方面還有進一步研究的必要性和創(chuàng)來設計，本設計的許多方面還有進一步研究的必要性和創(chuàng)新性，也是以后新性，也是以后土豆扒皮機土豆扒皮機需要克服的問題和研究的方向。需要克服的問題和研究的方向。致謝致謝 借此機會，向各位老師表示我的謝意，謝謝借此機會，向各位老師表示我的謝意，謝謝老師們四年來對我孜孜不倦地授予我知識和給老師們四年來對我孜孜不倦地授予我知識和給予幫助。特別感謝我的導師，是他不辭辛苦地予幫助。特別感謝我的導師，是他不辭辛苦地督促我們、不厭其煩地指導我們。督促我們、不厭其煩地指導我們。四年的學習和生活，不僅豐富了我的知識，四年的學習和生活，不僅豐富了我的知識，而且鍛煉了我的個人能力，更重要的是來自老而且鍛煉了我的個人能力，更重要的是來自老師和同學的潛移默化讓我學到很多有用的知識，師和同學的潛移默化讓我學到很多有用的知識，在這里，謝謝老師以及所有關心我和幫助我的在這里，謝謝老師以及所有關心我和幫助我的人，謝謝大家。人，謝謝大家。
XXX設計（XX）
題 目：土豆扒皮機的設計
________________________
英文題目：The design of potato peeler
學 院：________________________
專 業(yè)：________________________
姓 名：________________________
學 號：________________________
指導教師：________________________
20XX年11月15日
摘要：土豆作為人們的主要食品之一，具有豐富的營養(yǎng)價值，人們在日常生活中，人們都會圍繞土豆來做出各種不同的菜肴，例如炒菜，燉湯等等。而通過刀具切削土豆片會很麻煩，如果有能夠?qū)ν炼蛊みM行自動去皮的機械，那樣在一定程度上會大大提高去皮效率和質(zhì)量。
該土豆扒皮機是通過人工將土豆倒入到土豆去皮機的筒體里面，底部電機通過齒輪傳動帶動傳動軸轉(zhuǎn)動，從而帶動旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)體現(xiàn)場焊接有可以通過土豆與旋轉(zhuǎn)體表面摩擦而出皮的小型金屬磨刃，土豆跟隨著旋轉(zhuǎn)體一起旋轉(zhuǎn)，而筒體的內(nèi)壁焊接有刮皮刀，這樣伴隨著旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動，筒體里面的土豆一直不斷地和旋轉(zhuǎn)體表面的小型金屬磨刃以及筒體內(nèi)壁的刮皮刀摩擦而達到出皮的效果
關鍵詞：土豆去皮機；刀具；旋轉(zhuǎn)體；去皮
I
Abstract：potatoes as one of the main food of the people, with rich nutritional value, people in daily life, people will around the potato to make a variety of dishes, such as cooking, soup, and so on. And through the cutting tool cutting potato chips will be very troublesome, if there is to be able to peel the skin of the machine, then to a certain extent, will greatly improve the efficiency and quality of the peel.
The potato peeler is through artificial potatoes into potato peeling machine barrel inside, at the bottom of the motor through the transmission gear to drive the transmission shaft to rotate, so as to drive the rotating body rotation, rotation body spot welding can be through the potatoes with a rotating body surface friction and skin small metal grinding, potatoes and with the rotary body to rotate together, and the inner wall of the cylinder body welding scraping knife, that comes with the rotation of the rotating body, the inside of the barrel body of potatoes has been constantly and the surface of a rotating body of small metal grinding blade and the inner wall of the barrel body scraping knife friction to the skin effect
Key words:Potato peeling machine,cutting tool,rotating body, peeling
II
21
青島濱海學院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計
目 錄
摘要 I
Abstract II
1緒論 1
1.1 課題的來源與研究的目的和意義 1
1.2 本課題研究的內(nèi)容 2
1.3 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 2
2土豆去皮機總體結(jié)構的設計 4
2.1 土豆去皮機的總體方案圖 4
2.2 土豆去皮機的工作原理 4
2.3 機械傳動部分的設計計算 5
2.3.1伺服電機的選型計算 5
2.3.2齒輪傳動的設計計算 7
2.3.3軸承的設計計算 8
2.3.4軸的設計 8
2.3.5刀具的選擇 9
3各主要零部件強度的校核 10
3.1機架強度的校核與計算 11
3.2齒輪強度的校核計算 12
3.3軸承強度的校核計算 14
4土豆去皮機中主要零件的三維建模 15
4.1筒體的三維建模 17
4.2機架的三維建模 18
4.3主動齒輪的三維建模 20
4.4土豆去皮機的三維建模 22
結(jié)論 23
致謝 24
參考文獻 25
III
1 緒論
1.1 課題的來源與研究的目的和意義
在英國，土豆去皮設備等產(chǎn)業(yè)越來越多地將工場設在河邊，利用人工來對土豆進行去皮。在這樣的生產(chǎn)需要下，19世紀初出現(xiàn)了新型的土豆去皮機，1965年，德國人費倫斯發(fā)明了半自動的土豆去皮機，降低了人工的浪費。1981年費倫斯又創(chuàng)制出提供回轉(zhuǎn)動力的土豆去皮機，擴大了土豆去皮機的應用范圍。土豆去皮機的發(fā)明和發(fā)展，使土豆等類似食品的加工行業(yè)和工業(yè)生產(chǎn)都得以機械動力化。土豆去皮機幾乎是20世紀唯一的加工土豆的機械。
當今社會，無論從去皮數(shù)量、質(zhì)量、經(jīng)濟效益等各方面來衡量，此次設計的新型土豆去皮機，它已經(jīng)遠遠超越了以往的傳統(tǒng)的土豆去皮機，并成為各國爭相發(fā)展的行業(yè)。1986年江蘇的永趕公司實現(xiàn)了土豆去皮機的創(chuàng)新設計，并通過打入亞洲以及南美市場，取得了不錯的成績。從20世紀起，新型的土豆去皮機不斷誕生，進入20世紀，出現(xiàn)各種實驗應力分析方法，人們已能夠通過機電的有機結(jié)合設計出智能化的土豆去皮機，相信在不久的將來，改機電一體化智能產(chǎn)品，將會得到越來越廣闊的應用。土豆作為人們的日常的食品，是人們的生活的需要。為了實現(xiàn)土豆的自動化去皮，從而來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工削皮來提供勞工效率，適應現(xiàn)代化機械工業(yè)高速發(fā)展的需要，所以在機械設備中它們的去皮設備的生產(chǎn)也有著嚴格的要求。傳統(tǒng)的土豆在沒有自動去皮設備而需要人工去皮的情況下，去皮效率低下，勞動強度大，所以設計一個專用的土豆去皮勢在必行。
通過對實際的生產(chǎn)設備進行考察，從而提出了新型土豆去皮機的結(jié)構組成、工作原理，擬定了土豆去皮機總的指導思想，得出了該新式土豆去皮機的優(yōu)點是高效，經(jīng)濟且易維修的結(jié)論。
根據(jù)結(jié)合自身所學和本次所選課題的難易度，覺得無論是在知識層面還是在軟件的運用技能上面，該課題很適合我，加之本課題來源于當今社會機械工業(yè)土豆去皮設備的創(chuàng)新和更新?lián)Q代基礎之上，通過設計出土豆去皮機，從而來滿足當今社會土豆去皮設備不足的缺陷。
1.2 本課題研究的內(nèi)容
土豆作為人們的日常食物的一種，經(jīng)常出現(xiàn)在人們的餐桌上面。本次設計的土豆去皮機主要是針對日常生活中見到的土豆來進行的，由于筒體內(nèi)部空間足夠，所以通常能夠?qū)ζ胀ǖ某Ｒ?guī)的大小土豆能夠去皮干凈。
本次設計主要針對土豆去皮機進行設計，從土豆去皮機的整體方案出發(fā)，然后具體細化出具體內(nèi)部結(jié)構，其具體內(nèi)部結(jié)構主要包括以下幾個方面：
1.2.1到圖書館里查閱大量相關知識的資料，搜集出各類土豆去皮機的原理及結(jié)構，挑選相關內(nèi)容記錄并學習。
1.2.2分析土豆去皮機的結(jié)構與參數(shù)
1.2.3確定設計總體方案
1.2.4確定具體設計方案（包括去皮機構的設計，齒輪傳動的設計，電機，軸承等的選型設計等等）
1.2.5土豆去皮機的三維圖的繪制、CAD裝配圖、零件圖的繪制。
1.2.6說明書的整理
1.3 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
我們在2002來自于王健的以前的資料，他數(shù)十年的廢寢忘食建造了一個簡單的土豆去皮機機構，開純機械時代。王健更設計出多功能復合土豆去皮機，在這之后，臺灣教授顏洪森以傳動的土豆去皮機為基礎，開發(fā)了一系列的土豆去皮機，如四連桿式，六連桿式等等土豆去皮機，查建中和其他人一起以凸輪機構為對象，共同鉆研考慮怎樣改良按壓力引發(fā)的角度以及零部件的分理?？傊?，傳統(tǒng)的對象加上科學的分析和先進的理論，使得土豆去皮機在國內(nèi)的研究范圍和深度得到了極大的豐富和發(fā)展。
何人最先取得此項專利已無可知曉，只了解到外國科學家在十九世紀末建造出了一部類似于土豆去皮機的機械，整體部分是用齒輪以及連接桿件機構組裝，但是卻沒有做出實物來加以佐證.20世紀初又有人運用齒輪以及連接桿件體系制造出類似的土豆去皮機，然而相關資料中并沒有找到對這個作品的介紹，所以那個時候有關土豆去皮機的研究還僅能思組成以及運動起來的規(guī)律。同期，又有兩位發(fā)明家麥吉以及弗蘭科創(chuàng)作了首部徹底用計算機操縱的土豆去皮機。接下來幾年有關此機器的設計被充分的融入了運行操縱理論。1979年席羅思在行進土豆去皮機里加入了操縱水平行走的儀器，同樣在腿上加入了保持和校對偏向的裝置。20世紀末布朗、羅布特以及莎普恩斯研究了加入了液壓部件和直流電機的相應土豆去皮機。這都意味著人類對機械體系的認識已從簡單的考慮邁入了整體操縱、計算機和高新科技的相互融匯貫通的康莊大道。
從廣闊的視野、各種各樣的活動，還有和學術報告、規(guī)范標準以及另外別的角度的的詳細內(nèi)容，我們得到了包含定位、性質(zhì)以及應用土豆去皮機的大環(huán)境。土豆去皮機已發(fā)展到注重提高生產(chǎn)效率，成品質(zhì)量穩(wěn)定性。最近，超多的市場已經(jīng)建立了土豆去皮機的商業(yè)用途，像土豆去皮機，它的應用已經(jīng)滲透到家庭家居生活等。出色的土豆去皮機技術不僅實現(xiàn)創(chuàng)建一個新的市場，也為提高人們的生活水品做出了非常重要的貢獻。在一個國家或地區(qū)有土豆去皮機具有普遍偏向的方式。今后，會更加流行正在蓬勃發(fā)展的土豆去皮機。OMG國標早就認可中介范例，ISO資質(zhì)也授與了能減少勞動力的土豆去皮機。即使在大規(guī)模對土豆進行去皮的活動，這是越來越多的土豆去皮機的使用。根據(jù)土豆去皮機技術應用在通訊，家電，汽車，醫(yī)療設備和其他，土豆去皮機已被廣泛認可。它是一種動力，看來像它會導致一個新的行業(yè)。土豆去皮機研發(fā)情況固然都在被上述所整理，然而這些仍然是顯示出要把土豆去皮機推向消費者。歐美等發(fā)達國家成立有相應計劃，本國也需求更好的戰(zhàn)略，方能維持積極地有力發(fā)展。新服務土豆去皮機對于市場具有應用性很強的領域，比如孜孜不倦的創(chuàng)新產(chǎn)品、醫(yī)療項目、相關福利以及防不勝防的自然性或人為性災難。在另一方面，雖然產(chǎn)自日本的工業(yè)土豆去皮機依然是行業(yè)里最好的，但其他國家都在奮起直追。在關于實際使用中，美國提出了很多觀點。在美國有建立國家計劃項目，歐洲也是，如Horizon2020，我們的國家也需要更好的政策，才能保持健康的發(fā)展前景。傳統(tǒng)的土豆去皮機產(chǎn)品圖片如下圖1,2所示：
圖1
圖2
2 土豆去皮機總體結(jié)構的設計
2.1 土豆去皮機的總體方案圖
土豆去皮機屬于食品加工設備的一種，通常市面上用到的都是立式的，因為立式的土豆去皮機復合人體工程學原理，很輕松地就將土豆放入到了土豆去皮機里面進行去皮。人工將土豆倒入到土豆去皮機的筒體里面，該土豆去皮機底部由電機通過齒輪傳動帶動傳動軸轉(zhuǎn)動，從而帶動旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)體現(xiàn)場焊接有可以通過土豆與旋轉(zhuǎn)體表面摩擦而出皮的小型金屬刀片，土豆跟隨著旋轉(zhuǎn)體一起旋轉(zhuǎn)，而筒體的內(nèi)壁焊接有去皮刀，這樣伴隨著旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動，筒體里面的土豆一直不斷地和旋轉(zhuǎn)體表面的小型金屬磨刃以及筒體內(nèi)壁的刮皮刀摩擦而達到出皮的效果。由于筒體里面的金屬刀刃呈現(xiàn)圓周分布，所以通過不斷地在里面旋轉(zhuǎn)，土豆的皮就會去得很干凈。其總體方案圖如下圖1-1所示：
1-1 土豆去皮機總體方案圖
2.2 土豆去皮機的工作原理
通過人工將土豆倒入到土豆去皮機的筒體里面，該土豆去皮機底部由電機通過齒輪傳動帶動傳動軸轉(zhuǎn)動，從而帶動旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)體現(xiàn)場焊接有可以通過土豆與旋轉(zhuǎn)體表面摩擦而出皮的小型金屬磨刃，土豆跟隨著旋轉(zhuǎn)體一起旋轉(zhuǎn)，而筒體的內(nèi)壁焊接有刮皮刀，這樣伴隨著旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動，筒體里面的土豆一直不斷地和旋轉(zhuǎn)體表面的小型金屬磨刃以及筒體內(nèi)壁的刮皮刀摩擦而達到出皮的效果。
2.3 機械傳動部分的設計計算
2.3.1伺服電機的選型計算
已知旋轉(zhuǎn)體，以及傳動軸，軸承以及其他零部件的總重量90KG,其他重量（假設放入的土豆的總重量為10KG），我們?nèi)】傊亓繛?00Kg，旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動速度為1~2r/min。即：
具體的電機設計計算如下:
1、確定運行時間
本次設計加速時間
負載速度（m/min）
有速度可知每秒上升50mm，
電機轉(zhuǎn)速
3.負載轉(zhuǎn)矩
式中：
4.電機轉(zhuǎn)矩
啟動轉(zhuǎn)矩
必須轉(zhuǎn)矩
S為安全系數(shù)，這里取1.0。
根據(jù)以上得出數(shù)據(jù)，我們選用電機型號為92BL-4020L1，此電機廠家為機電產(chǎn)品。根據(jù)電機的特性曲線以及參數(shù)表如下：
根據(jù)計算和特性曲線以及電機基本參數(shù)表，我們選用電機型號為92BL-4020L1，電機額定功率為1.5KW，額定轉(zhuǎn)矩為13.85N.m，最大轉(zhuǎn)矩為16.01N.m，額定轉(zhuǎn)速為 3000r/min。
2.3.2齒輪傳動的設計計算
1） 選擇\齒輪材料為45（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS.
2）精度等級選用7級精度；
3）大齒輪齒數(shù)z2＝125的；
4）齒輪模數(shù)為2的直齒輪
按齒面接觸強度設計
通常情況都是根據(jù)低速級的齒輪來進行齒輪傳動的設計。
1） 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值
（1） 試選Kt＝1.6
（2）選取區(qū)域系數(shù)ZH＝2.433
（3）選取尺寬系數(shù)φd＝1
（4）εα1＝0.9，εα2＝0.85，εα＝εα1＋εα2＝1.75
（5）根據(jù)相關資料，我們可以知道材料的彈性影響系數(shù)ZE＝200Mpa
（6）根據(jù)齒輪設計相關資料，我們可以知道接觸疲勞強度極限σHlim1＝600MPa，而大齒輪的疲勞強度極限σHlim2＝550MPa；
（7）計算應力循環(huán)次數(shù)
N1＝60n1jLh＝6.64×107=710.48；
（8） 根據(jù)相關資料，我們可以知道齒輪的疲勞壽命系數(shù)KHN1＝0.9； KHN2＝0.95 ；
（9） 計算接觸疲勞許用應力 ；
[σH]1＝0.9×600MPa＝540MPa [σH]2＝0.9×500MPa＝450MPa
[σH]＝[σH]1＋[σH]2/2＝554.5MPa；
2.3.3軸承的設計計算
已知軸承預計壽命20×365×8=58400小時；
(1）已知nⅡ=458.2r/min?兩軸承徑向反力：FR1=FR2=500.2N；
初先兩軸承為深溝球軸承6208型。
根據(jù)課本P265（11-12）得軸承內(nèi)部軸向力FS=0.63FR則FS1=FS2=0.63FR1=315.1N；
(2)∵FS1+Fa=FS2Fa=0? 故任意取一端為壓緊端，現(xiàn)取1端為壓緊端
FA1=FS1=315.1N???FA2=FS2=315.1N；
(3)計算當量載荷
P1、P2根據(jù)課本P263表（11-9）取f?P=1.5;根據(jù)課本P262（11-6）式得
P1=fp(x1FR1+y1FA1)=1.5×(1×500.2+0)=750.3N；?
P2=fp(x2FR1+y2FA2)=1.5×(1×500.2+0)=750.3N；?
(4)軸承壽命計算
∵P1=P2故取P=750.3N；?
∵深溝球軸承 ε=3；
2.3.4軸的設計
軸作為機器的一個關鍵組成部分，其為各類傳動部件的安裝，傳動的扭矩和旋轉(zhuǎn)運動圍繞軸進行，而且經(jīng)過軸承和機架連接。為了滿足定位軸上的緊固件和容易加工和裝配的軸類零件和拆卸，通常軸設計成階梯軸。軸系的零件是由軸和它上邊的零部件構成一個裝配體系，研究軸的過程中不僅要研究軸體自己的數(shù)據(jù)，還要將系統(tǒng)里的全部零部件融合在一起。
因為用于振動的傳遞的軸體不僅要傳送扭矩，還得經(jīng)受住彎矩，是以本人研究的階梯性軸是轉(zhuǎn)動軸。因為確定了小帶輪的參數(shù)，相應的大帶輪隨之確定。接下來的工作就是計算軸體的直徑了。軸體的研究需要憑借扭轉(zhuǎn)強度來調(diào)整彎曲的強度，因為可用作軸的原料比較多，所以必須得明確軸的應用環(huán)境，還有規(guī)定諸如剛度，強度以及別的機構機能?？梢允褂脽崽幚磉@種方法，當然也要琢磨怎樣使加工簡單并且花費較少，用研究計算所得的數(shù)據(jù)以確定軸體的用料，故采取45號鋼當成軸體的原料，它需要40MPa的切應力。然后需要做正火或者調(diào)質(zhì)處理來確保它的力學性能。
2.3.5刀具的選擇
本次設計的去皮刀具，主要是采用圓周分布的形式，表面采用了淬火處理，只有這樣，才能保證刀具的耐磨性和鋒利。傳統(tǒng)的去皮刀結(jié)構單一，有時候?qū)ν炼沟娜テとゲ坏轿唬_不到去皮效果，本次采用多刀片呈現(xiàn)圓周分布的形式，這樣才能保證對需要去皮的土豆去皮干凈。本次設計針對土豆去皮的刀具具體結(jié)構圖如下圖1-2所示：
圖1-2 刀具結(jié)構圖紙
?
3各主要零部件強度的校核
3.1機架強度的校核與計算
機架的選擇根據(jù)整個系統(tǒng)的總重量來定，方管機架受力分析得出，由分析得出底架在平衡狀態(tài)下只受地面對其的支撐力和在其表面上物體所給的壓力。見下圖：
即物料和底架上面的所有零部件等等給的壓力為G=20000N（10000Kg）+(1000X20N)=30000N;
根據(jù)方管承載力計算公式：
M=Pac/L
（僅用于截面)
f=M/W≤材料的許用應力（彈性抗拉強度/安全系數(shù)）。
M=Pac/L=11960xL，本次設計初定L為1200mm
則M=13456N.M
，初定方管為40x40x5。計算W得出
折算后位270Mpa
查的普通碳素結(jié)構鋼Q235A的抗拉強度為375~500Mpa，由于270Mpa遠遠小于375Mpa，所以初定方管滿足要求。
3.2齒輪強度的校核計算
由于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)的主動齒輪和從動齒輪材料均選用45,調(diào)質(zhì)處理。
查得：
則：
(1)驗算齒面接觸疲勞強度
載荷系數(shù)，取K=1.5
查得： 接觸應力為：
(2)驗算齒根彎曲疲勞強度
取 K=1.5
查表：許用彎曲應力：
彎曲疲勞強度的最小安全系數(shù)，取
則：
由上述計算可知，均滿足要求。
3.3軸承強度的校核計算
3.3.1滾動軸承的選擇
滾動軸承為雙列圓錐滾子軸承350324B，由文獻[2]表得KN，KN，，。
3.3.2壽命驗算
軸承所受支反力合力
N （4.1）
對于雙列圓錐滾子軸承，派生軸向力互相抵消。
，N
由文獻[2]表得， ，
N （4.2）
按軸承B的受力大小驗算
h （4.3）
h=年
由于拖拉機減速箱的運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，必須選擇較大壽命的軸承，軸承能達到所計算的壽命。
經(jīng)審核后，此軸承合格。
4 土豆去皮機中主要零件的三維建模
4.1筒體的三維建模
4-1 筒體
4.2機架的三維建模
4-2 機架
4.3主動齒輪的三維建模
4-3 主動齒輪
4.4土豆去皮機的三維建模
4-4 土豆去皮機
結(jié) 論
到如今，畢業(yè)設計總算接近尾聲了，通過這次對于土豆去皮機的設計，使我們充分把握的設計方法和步驟，不僅復習所學的知識，而且還獲得新的經(jīng)驗與啟示，讓我收益頗多。特別是針對機械的機構設計這部分，我感觸最深。對于次次設計的土豆去皮機，主要的傳動的機構是齒輪傳動，針對這個機構的設計，我花費了較多時間和精力，通過查找相關的齒輪傳動的設計資料以及土豆去皮機的相關問題來確定齒輪的模數(shù)和齒數(shù)，以及齒輪的內(nèi)孔的設計，直到最后齒輪的強度校核部分。經(jīng)過這個過程的學習和設計，讓我印象尤為深刻。
在以后的工作中，我相信我還會遇到很多類似的問題，但是有了這次的學習和設計經(jīng)歷，我想我已經(jīng)初步具備了設計一個機械設備的能力，我已經(jīng)做好了準備，在以后的工作中，邊工作邊學習，爭取在工作中提高，在工作中學習，爭取做一個對于社會，對家庭有用的人。
通過本次設計,讓我學習到了許多知識，特別是對傳動機構的應用方面，是我收獲最大的地方。本次的設計的傳動機構包含了齒輪傳動機構這一最典型的機構，通過查找與它相關的設計資料，到計算帶動筒體轉(zhuǎn)動所需要在輸出扭矩從而對齒輪機構進行設計，包括傳動齒輪的選型，例如齒數(shù)，模數(shù)的確定以及之后的強度校核部分的設計，都花費了我好多精力。同時，也讓我學到了好多知識。
在相關的實際問題的討論中，我的導師總是孜孜不倦的引導著我，幫助著我。每周一次的進度檢查和問題討論，促使我在正確的道路上大步前進，不僅工作的按時保質(zhì)保量的完成得到了保證，我本人的研究能力，工作的態(tài)度也得到了充分的鍛煉和提高。這些寶貴的品質(zhì)影響著我，毫無疑問，它們對我以后的工作，學習，生活都會起到深遠而長久的良好影響。也能為人生打下一個夯實地基礎！
在具體的研究設計過程中，同學們也在平日的學習與生活中提供了無私與周到的幫助，充分用他們的工作熱情感染著我，鼓勵著我，讓我少走了很多彎路，再次一并致謝！另外也感謝我的父母，朋友和同學們的幫助。在做設計感覺受挫，枯燥與迷茫時，是他們在悉心的為我釋放壓力，鼓勵我不要氣餒，勇敢面對。每周一次和父母的通話，與朋友和同學的長談后都使我精神放松，斗志倍增，以飽滿的熱情重新投入到工作中去，感謝他們，正是他們的不懈支持和充分理解才能使我順利完成畢業(yè)設計。
最后，感謝學校各位領導與老師給了我在濱海學院學習生活四年以及參加這次畢業(yè)設計的寶貴的鍛煉機會，它使我深刻認識到在知識的汪洋大海面前我是多么無知和微不足道。這是一個最好的時代，也是尊重知識，充分學習知識，掌握知識的時代。只有持續(xù)的不間斷地學習，才不會在激烈的競爭中落后于別人，也才能用自己的真才實學為社會做出自己應有的貢獻。知識是無止境的，無價的，我愿在求真的道路上下而求索！
致 謝
時間過得很快，論文總算完成了，我的心里感到特別高興和激動，在這里，我打心里向我的導師和同學們表示衷心的感謝！因為有了老師的諄諄教導，才讓我學到了很多知識和做人的道理，由衷地感謝我親愛的老師，您不僅在學術上對我精心指導，在生活上面也給予我無微不至的關懷支持和理解，在我的生命中給予的靈感，所以我才能順利地完成大學階段的學業(yè)，也學到了很多有用的知識，同時我的生活中的也有了一個明確的目標。知道想要什么，不再是過去的那個愛玩的我了。導師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，創(chuàng)新的學術風格，認真負責，無私奉獻，寬容豁達的教學態(tài)度都是我們應該學習和提倡的。通過近半年的設計計算，查找各類土豆去皮機的相關資料，論文終于完成了，我感到非常興奮和高興。雖然它是不完美的，是不是最好的，但在我心中，它是我最珍惜的，因為我是怎么想的，這是我付出的汗水獲得的成果，是我在大學四年的知識和反映。四年的學習和生活，不僅豐富了我的知識，而且鍛煉了我的個人能力，更重要的是來自老師和同學的潛移默化讓我學到很多有用的知識，在這里，謝謝老師以及所有關心我和幫助我的人，謝謝大家。
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