刮板式花生脱壳机结构设计.docx

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1、本科论文目 录摘 要IAbstractII引 言11 刮板式花生脱壳机的现状与发展21.1 花生脱壳机械的研究应用现状21.1.1 花生脱壳机使用的脱壳技术21.1.2 新型的脱壳技术21.1.3 花生脱壳机械的工艺研究21.2 花生脱壳机械的发展31.3 花生脱壳机械的研究重点331.3.2 提高脱壳自动化程度41.3.3 花生脱壳机械存在的问题42 刮板式花生脱壳机的结构及工作原理52.1 选择刮板花生脱壳机的理由52.2 刮板式花生脱壳机的主体结构52.2.1 破壳部分结构设计62.2.2 风机分离部分的设计63 刮板式花生脱壳机的关键部件结构设计83.1 设计前各项参数的确定83.1.

2、1 刮板的半径及转速确定83.1.2 刮板所需功率计算83.1.3 可用传动部件的分析93.1.4 传动部件的选择93.1.5 电动机的选择103.2 电机与轴之间的V带传动设计123.2.1 V带计算123.2.2 V带轮的设计143.3 主轴的设计及参数计算153.4 轴承选择和计算173.5 刮板结构设计183.6 半栅筛的设计193.7 惯性筛分选系统设计193.7.1 筛网运动部件的结构193.7.2 曲柄滑块机构的设计203.7.3 曲柄轴设计213.7.4 连杆设计233.7.5 惯性筛的曲柄轴与刮板轴间的V带传动设计233.8 筛网254 零件的三维建模264.1 机架的三维建

3、模264.2 下箱体的三维建模264.3 收壳箱的三维建模275 花生脱壳机的整体装配296 使用花生脱壳机的技术要求306.1 花生脱壳机操作准则与注意306.2 花生脱壳机的保存方法30结 论31参考文献32致 谢34本科论文摘 要目前市场对花生的需求不断增加以及所需的品种类别多导致其种植的面积也随之提高，而且花生经过深加工后营养价值提高，从而生产厂家需要大量稳定性好，生产效率高的花生脱壳机。然而花生脱壳机也存在的一定的缺点，比如设备的稳定性不好，对环境的适应条件不好以及存在脱壳效率低等问题，因此我们设计了刮板式花生脱壳机。本文依据脱壳机刮板主轴的转速和功率，使用电动机和V带来传递动力，还

4、通过关键部件刮板设计出主轴、箱体等零件；同时本设计主要介绍花生脱壳机在国内外的发展状况以及意义，而且根据目前存在的问题研究制定出脱壳机的整体结构组成，包括电机，半笼筛，脱壳箱等部件。其次还分析曲柄滑块执行机构和传动机构的设计，最后对设备的整体的设计作出讨论和总结，分析设计过程中遇到的相关问题，从而总结经验教训。 关键词: 花生；花生脱壳机；刮板；AbstractAt present, the growing market demand for peanuts and the variety categories required lead to the increase of the plan

5、ting area and the nutritional value of peanuts after deep processing. Therefore, the manufacturers need a large number of peanut sheller with good stability and high production efficiency. However, peanut sheller also has some disadvantages, such as poor stability of equipment, poor adaptability to

6、the environment and low efficiency of peanut sheller, so we design a scraper type peanut sheller.In this paper, according to the speed and power of the scraper spindle of the sheller, the motor and V are used to transfer power, and the spindle, box and other parts are designed by the key components

7、of the scraper. At the same time, this design mainly introduces the development status and significance of peanut sheller at home and abroad, and according to the existing problems, studies and formulates the overall structure of the sheller, including the motor, half cage screen, sheller box and ot

8、her components. Secondly, it also analyzes the design of the crank slider actuator and transmission mechanism. Finally, This paper discusses and summarizes the overall design of the equipment, analyzes the problems encountered in the design process, and summarizes the experience and lessons.Keywords

9、: Peanuts; Peanut sheller; Scraper;引 言花生在日常生活中会被烹调作为食物或者制作各种添加剂，因为它可以改变食物的味道和风味。我们日常熟知的色拉油、调和油等的重要成分都包含花生油1，而且花生可以制作成味道极好的糕点等营养品，这样便在一定程度上提高了花生的经济价值，创造了经济效益2。若将花生出口到国外或者制成其他产品，就需要对它进行脱壳处理，我们在制作成花生油的时候会大大提高生产效率。传统意义上的花生都是经过人工脱壳3，费时费力，效率特别低。因此，为提高花生脱壳的效益就需要生产设计花生脱壳机。花生脱壳的原理就是通过外界的打击和挤压实现脱壳处理，由于受到花生的物理

10、特性的影响，同时在保证脱壳率高，破损率的情况下设计花生脱壳机。而且由于近年来市场对花生深加工产品的需求不断提高，设计新型的花生脱壳机非常需要4。1 刮板式花生脱壳机的现状与发展1.1 花生脱壳机械的研究应用现状目前根据我国生产的花生脱壳机的原理，材料组成可以两大类，以挤压和揉搓为主。但目前的设备基本都存在破损率高，杂质较多的现象。再者一般花生可以制成食用油，而现在的机器脱壳后的花生并不能达到出口的要求5。1.1.1 花生脱壳机使用的脱壳技术目前花生脱壳的机器使用的技术分为以下几种：撞击法脱壳：由于受到高速冲击的花生，使得其在阻力的作用下达到破壳的目的；碾搓法脱壳：受到设备上磨片的连续碾搓，从而

11、实现花生的脱壳；剪切法脱壳：在刃板剪切力作用下，花生受力切开，实现脱粒效果。1.1.2 新型的脱壳技术压力膨胀法：花生壳在具有压力气体的作用下维持不变的状态，若内外大气压强恒定。随之气体压力减小，当内外平衡破裂时，外壳内的空气压力由于与外部的差异而产生巨大的破裂力，使其穿透，从而使其达到脱壳的目标6。真空法：顾名思义，将花生置于真空状态下，然后加热到一定的温度后马上抽成真空状态，花生吸收热量，同时将外壳中的水分蒸发。由于外壳的韧性和强度都在下降，但它们的脆弱性却在不断增加。室外压力也因真空而降低，室内压力仍然很大。1.1.3 花生脱壳机械的工艺研究除了研究花生脱壳设备和工作原理外，我们还研究脱

12、壳工艺，以提高花生脱壳的效率和质量。分级化工艺研究：简而言之，通过果仁体积大小进行分级工艺研究，体积差不多的花生优先进行脱壳处理，这样便有效提升脱净率。水分含量：含水量对花生脱壳起到关键性的作用，如果它的的含水量高则韧性较高，不易擦损。但是花生的水分较少，一旦分解就有可能破裂。因此，对于我们来说，要真正把握好花生壳的水分，水分高低直接决定脱壳的工艺性研究7。1.2 花生脱壳机械的发展我国的花生脱壳机的研究比较迟，大概在1965年才进行课题的相关研究准备工作，逐渐便出现了各种各样的不同功能的花生脱壳机5。但它们都存在着一定的缺陷，比如功能单一，适应性差，结构不稳定等，而且都广泛应用在家庭中，并不

13、能满足企业的大量需求8。国产的花生脱壳机种类功能多，基可以满足企业的深加工，机器例如有6BH-60型-6BH-20B型等。 下面介绍几种近几年的花生脱壳产品：（1）封闭栅条凹板、纹杆滚筒式花生脱壳机我国初步研究和开发花生脱壳机械的工作主要是在国外已经取得的技术成果的基础上进行的，生产了TH-340型花生脱壳机械。其中脱壳部分由若干纹杆组成封闭式的滚筒9。机器运转期间，花生在进入时被推到凹板和滚筒中，由于花生主要受摩擦影响而直接去皮，破损率相对较高。与此同时，为了将花生与未被脱壳的花生分开，通常需要一个分离装置10。后来，对TH-47OX型和BH-570型等各种花生脱壳机器进行了设计改进。（2）

14、直立橡胶板与封闭的橡胶板滚筒组成的脱壳壳机该设备主要是采用挤压的脱壳研究，胶辊受到机器的作用使得花生产生移动，此过程间隔5-20毫米。在胶辊和胶板的相互作用的作用下，壳的脱落足够好，以避免壳部分裂开，从而减少相同程度的断裂，但仍可保持在5%以上11。原因是，体积较小的花生在脱壳箱中会被及时分离出来。则后部应设置一个循环机构，使花生在多次挤压下减小花生仁的破损率，但这种机器结构复杂，尺寸会增大。（3）开式的纹杆滚筒和编织凹板式花生脱壳机编织的丝网被用来制造成凹板和两个金属条纹杆构成的滚筒。在工作期间,滚筒推进花生,通过秩序部件的挤压实现脱壳的效果12。这种不同于封闭式的滚筒，它的花生仁的破损率较

15、低，而且脱净率较高，原因是因为凹板由丝网编织而成，只有直径较小的花生才会被分离出来。1.3 花生脱壳机械的研究重点1.3.1 研究脱壳机械的常用性和适应性当前关于花生脱壳机的适应性和推广性是研究的主要方向，现在许多花生脱壳机是专门为某一特定区域或品种设计的，其普遍性和兼容性很差。例如，花生脱壳机械的多功能性和兼容性要得到彻底改善，可通过更换关键部件来去除其他去壳零件，从而满足了各种坚果的脱壳需求13。然而即使花生脱壳机能够适应这种变化，但可能会影响到这些机器的最佳推广。1.3.2 提高脱壳自动化程度由于大多数机器的自动化程度取决于自动控制和人工定位，取决于运动的速度和运行质量的新技术，因此提高

16、了加工精度和速度也就提高了产品的效率和质量，满足了加工企业的需要随着人类社会的发展，将不断研究新的技术、结构和工艺用于花生脱壳机械中。通信技术的发展将消除一些低效的通信和繁琐的材料14。与此同时，新技术的使用将提高机器的效率和使用寿命。1.3.3 花生脱壳机械存在的问题通过以上内容的详细分析，要想提高花生脱壳机械对于任何品种规格的花生的适应程度，提高其工作效率，就必须解决当前花生脱壳设备存在的一些问题，比如：设备的制作成本较高，功能性单一；脱壳效果不佳，存在有杂质的现象；对不同规格的花生适应效果比较差。2 刮板式花生脱壳机的结构及工作原理2.1 选择刮板花生脱壳机的理由目前的花生脱壳机会出现其

17、脱壳效率和破损率较大，性能不佳，对环境的适应能力较差等问题，为解决这一问题可以采用优良的技术方案设计脱壳机，新型的设备应该结合挤压和剪切的特点，从而提高生产效率和脱净率15。2.2 刮板式花生脱壳机的主体结构刮板式花生脱壳机主要由进料箱（包括刮板和刮板架）、风机、电机、支架以及花生壳收集箱组成。如图2.1所示。图2.1 花生脱壳机简图1.脱壳箱 2.吹风机 3.花生仁出口 4.电动机 5.机架 6.壳收集箱 7.传动装置该设备的运行工作是由上而下，花生首先经过脱壳箱中，由于被刮板撞击和挤压后会脱落栅格板中。其次没有脱壳的花生会继续进行再半栅格中进行脱壳，脱落的花生由于受到吹风机的作用而将壳仁分

18、离开来16。若将栅条设计成半笼筛固定在脱壳箱中，脱壳之后的壳和果仁将经过半笼筛落下，再经过风机的作用把花生壳吹落到收集斗中。而且花生和花生仁由于自身的重量会掉落到惯性筛上，从而实现花生和花生仁的分离。剩下的花生再经过间距小的半笼筛进行脱壳分离。它的结构简图如图2.2所示。图2.2 花生脱壳机结简图2.2.1 破壳部分结构设计该设备的破壳部分是利用刮板相互碰撞作用使得花生破裂开，而（图2.2）清晰的说明花生脱壳的具体步骤。同时未被脱壳的花生不会掉落到栅笼中，由于合理设计刮板和半笼栅的距离使得不同规格的花生受到刮板的撞击实现脱壳的效果17。而在破壳完成之后通过刮板的旋转作用实现壳仁间的分离，再进入

19、到下一步工艺过程中。2.2.2 风机分离部分的设计在上部工艺中实现壳仁的分离再经过栅笼进入到风机分离部分，它的原理是壳仁之间质量不同的原则。如果吹风机的风力过大会把仁吹走，若风力过小又没有什么效果。图2.3是风机分离的原理图。图2.3 分离原理图因此，如果要实现壳仁的顺利分离可以通过采用重量差的原理。简单的说，利用吹风机的风力把壳仁分离后质量较轻的花生壳吹落到一边，然而，为了避免壳的四处飞落安装了立板从而将壳的去向确定下来，方便后期的打扫清理。如图2.4所示，清晰的展示了花生脱壳之后具体地掉落位置，布局结构也比较清晰合理。图2.4 风机的三维结构图3 刮板式花生脱壳机的关键部件结构设计花生脱壳

20、机设计关键是看起决定作用的刮板的各项参数能否合理设计，因此花生脱壳机的关键部件的设计起到关键性的作用，人性化的规范设计将给我们使用设备带来很多的方便。3.1 设计前各项参数的确定3.1.1 刮板的半径及转速确定通过文献参考可知刮板主轴的旋转速度要达到一定的大小才能将花生壳撞碎。根据相关的实验数据可知，若刮板的旋转速度达到4-5m/s时，才能实现较好的破碎效果，通过这个结果来设计刮板轴的旋转速度和半径。如图3.1，在刮板半径的至当中是花生掉落的最佳位置距离，设计是用0.5R的最小半径设计标准设计。取半径：，由，得：；图3.1 刮板结构1.料斗2.刮板3.刮板架4.转轴3.1.2 刮板所需功率计算

21、由于花生脱壳机的工作原理是通过旋转的主轴带动刮板来实现对花生反复打击和碰撞以及结合刮板和半笼栅对其产生摩擦，剪切和挤压。因此刮板所需的功率并不是单单使用动能计算的18。目前所知的花生脱壳机器主要是由刮板的旋转从而对花生造成打击和碰撞实现脱壳的良好效果，而且要考虑空气阻力和摩擦的因素。 （3-1）式中：Rd每脱1kg物料所需功（N.m/kg）； K花生与刮板的摩擦系数； A运转消耗的功率系数；Q脱壳机的加工量（kg/h）；机械效率。通过计算要求可得：， ，最终的出刮板所需功率为：。3.1.3 可用传动部件的分析花生脱壳机的传动方式可以通过直齿轮、带轮、斜齿轮和蜗轮蜗杆等，因此如下表（3.2）所示

22、的常用的传动机构的分析：表3.2目前可供选择的常用传动机构常用传动机构带传动特点是：这种传动形式容易拆卸，稳定的运动，产生的噪音较低，而且带传动相比其他传动方式使用寿命时间比较短，疲劳强度也不高。齿轮传动这种传动方式的工作寿命时间长，运行可靠稳定，工作效率也高，同时比带传动和链传动所需要的空间也很小。3.1.4 传动部件的选择 （1）齿轮传动电机由具有保护作用的联轴器输出扭矩，配有传动比的减速器，再通过联轴器传入齿轮副中，便可实现两轴间的传动。如下图3.3所示：图3.3 齿轮式传动的系统图齿轮传动的特点是：这种传动方式的工作疲劳寿命时间长，运行可靠稳定，工作效率也高，同时比带传动和链传动所需要

23、的空间也很小。但是它有很大的确定就是制造成本比较高，不适合用在小型脱壳机械设备中。 （2）V带传动电动机连接联轴器，皮带使用皮带轮传入冲压机直接传递到主动轴，结构简图如图3.4所示图3.4 皮带传动的简图皮带传动特点是：这种传动形式容易拆卸，稳定的运动，产生的噪音较低，而且带传动相比其他传动方式使用寿命时间比较短，疲劳强度也不高。像刮板式花生脱壳机这种对传动方式要求不高的设备可以通过带传动的方式实现减速作用，且这种传动方式制造方便。3.1.5 电动机的选择电动机的选择由其类型，结构，功率和速度来确定最终的类型。一般常用的是三相交流异步电动机。因此尽量选择Y系列类型的三相交流异步电动机。此型号电

24、动机有便宜的价格和效率好以及稳定性好的特点，应用也相当广泛，但是在一些危险场合不适用19。由上述计算可知该机器关键部件刮板要求的功率和速度，以此选择两种电机型号：分别是Y90L-4型 和Y100L-6型由此根据电动机全负载运行计算所需电机的传动比，如表3.5所示列出了相关数值：表3.5 传动比方案电机类型额定功率kw同步转速满载转速传动比 i1Y100L-6151000940242Y90L-415150014003.81观察上表可以知道，若选择方案一，虽然传动比小，但其价格很昂贵，经济价值不好。因此我们选择类型为Y90L-4的电动机，三维模型如图3.6。图3.6 电机三维模型查看机械手册可知电

25、机中心距为：，轴外径为，轴的外伸长度为：，总宽为：，轴的转速：，轴的输入功率： （3-2）式中：轴的输入功率（ ）； 机械效率。由式（3-2）可知：轴的转矩： (3-3)式中：轴所需的转矩（）； 轴的输入功率（ ）； 轴的转速（）。由式（3-3）可得：3.2 电机与轴之间的V带传动设计3.2.1 V带计算经过上述一系列的计算的计算可知：电机所需额定功率为；同步转速为；满载转速为；传动比。 （1）确定V带所需功率：查文献资料得知：工况系数； 则该功率为： (3-4)式中：v带传动所需的功率； 工况系数； 所需传递的额定功率。即： （2）确定V带轮的基准直径为便于减轻带轮在工作时收到较大的弯曲应力

26、，采用直径较大的V带轮，使得主带轮和从动带轮的尺寸稍微偏大，因此一般取：。据主动轮的标准基准直径选取带轮直径，根据传动比计算从动轮基准直径为：由公式计算带轮的速度是否合格： （3-5）式中：带轮的速度（ ）； 主带轮的基准直径； 电机的转速。可得：因此该设计符合要求 （3）确定中心距a和带的基准长度：初取中心距，符合由公式： （3-6）式中：带的实际基准长度； 初选中心距； 从动带轮直径。代入数据可知：查手册知：基准长度，计算实际中心距a： （3-7）式中：带的实际中心距； 带的基准长度。代入数据可知： （4）验算主动轮上的包角，由公式： （3-8）式中：带的实际中心距； 主动轮上的包角；代入

27、数据可知： （5）计算V带的根数z: （3-9）式中：v带传动所需的功率； 带的基本额定功率； 当包角不等于时的修正系数； 当带长不等于试验规定的特定带长时的修正系数；已知,查表得：，,代入公式计算得:。所以根数取2 （6）通过计算求出带作用在带轮轴上的压力查手册表得，由公式： （3-10）式中：带轮轴上的压力； v带传动所需的功率； 当包角不等于时的修正系数；代入数据计算得：（7）计算作用在轴上的压轴力： （3-11）式中：轴上的压轴里；小带轮的包角； 带轮轴上的压力。代入数值计算得3.2.2 V带轮的设计（1）V带轮的材料和结构形式一般选用带轮的材料是HT150，而且本设备对带轮所需的载荷

28、要求不高，因此可以使用这种材料20。带轮的结构形式被分成：孔板式、腹板式、实心式和椭圆轮廓。由于小带轮，其中d为实际轴径，且大带轮。因此本设计使用带轮的结构形式为腹板式。（2）V带轮的轮槽设计V带轮的轮槽尺寸要与前面所选用的V带的型号相互对应起来，大小带轮的轮槽与V带轮的A型相应的尺寸如下表所示（表3.7）。表3.7 轮槽尺寸尺寸类型小带轮大带轮轮槽类型AAd（mm)75286基准宽度bd（mm)11.011.0基准线上槽深hamin（mm)2.752.75基准线下槽深hfmin（mm)8.78.7槽间距e（mm)150.3150.3第一槽对称面到端面距离fmin（mm)轮缘厚d（mm)121

29、2（3）V带轮的技术要求：V带轮在制造时所需的技术要求是：不允许有气泡、裂缝和砂眼，对表面有缺陷的部分可以在允许应力不提升的情况下采用加一些凸台和腹板等措施。3.3 主轴的设计及参数计算由于要合理要合理的设计轴的各部分尺寸。由上述可知:主轴的转速，输入功率,转矩为。（1）选择主轴的材料常用主轴的材料为合金钢和碳素钢，由于该轴并没有特殊的要求21。则根据机械手册选取经过调制处理后的45钢。它的性能参数如表3.8所示。表3.8材料的性能参数毛坯直径mm硬度HBS强度极限B屈服极限S弯曲疲劳极限-10b-1b 200217255650360300102.560（2）初步估算最小轴径由公式查书得知：取

30、A0=105，得公式： （3-12）式中：轴的输入功率（kW）； 轴的转速（r/min）; 最小轴径（mm）。代入数据可得：（3）主轴的结构设计主轴的设计根据V带轮的孔径，取,带轮上固定采用轴肩定位的方式，则该处的直径。由于考虑到带轮的尺寸，采用轴端挡圈的方式与V带配合，故取第一段长度；其余结构参数如图3.9和表3.10所示。图3.9 主轴简图表3.10 主轴各段的尺寸设计轴端名轴I轴II轴III轴IV轴V轴VI直径（mm）222835656035长度（mm）3457.5271850030（4）轴强度的校核由结构图和弯矩图的计算得出第五段轴是危险截面，载荷分析如图3.11所示，则受力计算：转矩

31、：，直径：已知。圆周力：径向力：轴向力：已知水平面上支撑反力： 垂直面上支撑反力：水平面上的弯矩：垂直面上的弯矩：总弯矩：扭矩：计算当量弯矩： 校核轴的强度，由公式： 因此符合要求。图3.11载荷分析3.4 轴承选择和计算轴承由于具有摩擦系数低，阻力很小的特点，由于刮板轴主要承受径向力因此选择深沟球轴承（6207）。轴承具体参数看下表3.12。表3.12 轴承参数 基本尺寸/mm安装尺寸/mm极限转速/(r/min)基本额定动载荷Cr基本额定静载荷C0r 脂润滑油润滑/kN3572171.14265185001100025.515.2轴承的校核：由上表可知深沟球轴承6207的基本参数： 由前面

32、计算可知轴承受到的径向力： 因，可知需要对机械中左侧的轴承进行校核，查资料得，取中间值则有当量载荷：轴承预期寿命：轴承寿命计算： 通过一系列的计算得出结论：该型号轴承的寿命可以满足使用要求。3.5 刮板结构设计由于采用钢板材料的刮板脱净率在95%以上，且为了更好的达到脱壳的效率，刮板结构将采用十字形的钢板组成，每个钢板使用公称直径为的螺栓连接固定，且旋转主轴会和连接架通过焊接的方式固定，它的三维模型如图3.13所示。图3.13 刮板三维图其中，四个钢板的大小尺寸是500和130，且刮板内外径尺寸是60和70，两者之间的中心距是260。3.6 半栅筛的设计半栅筛的用途是使脱壳的花生脱落，为被脱壳

33、的花生继续留在脱壳箱中进行脱壳。而且栅筛的栅条采用墙板进行固定22，墙板的材料是HT200,直径是10mm,长度为576mm。并且还要对其表明进行热处理和渗碳处理，其间距为10mm。这种设计刚好使花生仁通过栅格，而未脱落的花生继续留在脱壳箱中进行脱壳。三维模型如图3.14所示。图3.14 半栅筛3.7 惯性筛分选系统设计3.7.1 筛网运动部件的结构筛网运动部件顾名思义就是采用不断振动的方式将体积形状不同的花生仁和壳分离开来。在此结构结构中加入曲柄滑块机构将运动转化为前后运动，从而将不同大小的花生筛选处理，为后续花生的继续脱壳处理做必要性的准备。结构如图3.15所示。图3.15 筛网运动结构图

34、3.7.2 曲柄滑块机构的设计按照预先给定的尺寸大小和运动参数建立机构方程，而且不同的运动建立的方程式也是不一样的，采用不同的数学的解析方法求解到的值也有所不同23。它的一般设计步骤是：计算曲柄a和连杆b的大小，根据机构的滑块行程,导路偏距e=0.3，且机构的最大压力角，最终采用数学解析的方法得出曲柄和连杆的实际尺寸，结构简图如图3.16所示。图3.16 曲柄滑块简图依据图3.16做出该机构的两个极限位置图，列出下列方程：再根据其最大压力角，得到以下关系：而为了解析的方便：令 ，则关系式可化解为： 再化简上式可得： 最后将上述式子代入数值进行迭代计算，迭代结果如表3.17所示。表3.17 五次

35、数值迭代的结果迭代次数ax1dx10.30.968246-0.0635120.2980.96618-0.0476730.2960.964114-0.031940.2940.962048-0.0161950.2920.959981-0.000553.7.3 曲柄轴设计轴的转速：轴的输入功率：轴的输入转矩：1. 查手册估算最小的轴径，查机械手册选取。2.根据计算确认主轴结构如图3.18所示。图3.18 曲柄轴（1）已知曲柄轴的毂孔长是34mm,通过计算得知它的直径尺寸最小是。为了固定轮毂，采取措施是通过轴肩来定位，则。同时综合考虑脱壳机的机架长度确定（2）机架中间位置放置着曲柄滑块机构，已知曲柄的

36、偏心距离为，曲柄轴的直径：。（3）由于轴承座与曲轴间有段距离，需要采用轴向定位，所以,为确保曲轴装配在中间24，取（4）其次曲轴需要两个轴承座进行固定，因此取，满足对称需要，选取，如表3.19所示:表3.19 曲柄轴各段的尺寸设计轴端名轴I轴II轴III轴IV轴V轴VI轴VI直径（mm）22242528202825长度（mm）3428.5384040240373、选择滚动轴承由于曲柄轴的转动需要轴承的连接，因此根据上述分析得知该轴只受到径向载荷的作用，选择轴承的类型是滚动轴承，依据轴径的数值选择外球面轴承。同时为固定轴承需要轴承座。具体参数如图3.20和表3.21所示。表3.20 轴承具体参数

37、表轴承的型号轴径外型尺寸重量 图3.21 轴承座3.7.4 连杆设计由于连杆在曲柄滑块机构起到连接从动和主动构件的作用，作用是传递力和扭矩。同时未保证连杆的轻量化设计且具有一定的强度和刚度。可以采用材料较好的碳钢。还要考虑它的工艺程度，例如采用锻造还是铸造以此达到节约成本和减低生产率的目的。它的结构如图3.22所示。图3.22 连杆由上述数据分析可知：连杆的大端孔径为，外径为，小端孔内孔径为，外径为。两个中心距的距离为。3.7.5 惯性筛的曲柄轴与刮板轴间的V带传动设计首先列出本设计所需的基本条件：曲柄轴的输入功率，转速：，传动比：，假设每天机械的运转时间。（1）确定计算功率工作情况系数得（2

38、）选择V带型号由功率和转速通过查阅文献确定带型为A型（3）确定带轮基准直径由主动轮直径选取，从动轮直径为：，取得验证v带的速度有得，因此选择的v带合适。（4）计算中心距a和带的基准长度初步确定中心距，根据，带的基准长度：选取基准长度，实际中心距a为：由式得：（5）验算主动轮上包角由式得：（6）计算V带的根数z：由参数,查表得,代入数值得： ，取z=2。（7）计算预紧力，得（8）计算作用在轴上的压轴力代入数据得：（9）V带轮的结构参数如下表3.23所示： 表3.23 结构参数尺寸类型小带轮大带轮轮槽类型AAd（mm)75184基准宽度bd（mm)11.011.0基准线上槽深hamin（mm)2.

39、752.75基准线下槽深hfmin（mm)8.78.7槽间距e（mm)150.3150.3第一槽对称面至端面距离fmin（mm)轮缘厚d（mm)12123.8 筛网显而易见，脱壳之后的花生仁和壳会落掉落到筛网上，它将把两者区分出来，本篇文章设计的筛网零件每个孔径的大小是。其次，筛网的制作材料是钢丝，这种材料韧性好，耐磨损，使用寿命时间也比较长，因此使得壳仁分离的效果非常明显25。它的具体结构如图3.24和3.25所示。图3.24 筛网三维图图3.25 筛网简图4 零件的三维建模4.1 机架的三维建模首先打开软件，新建一个文件，在弹出的对话框中单击“确定”按钮，进入零件的绘制界面，其次，新建一个

40、草图平面（前视基准面，）绘制长581mm,宽30mm的矩形，退出草图界面。选择“拉伸”命令，给定深度为20mm。由于机架是一个焊接组件，材料是钢铁，它由三种不同尺寸的钢铁焊接而成，同理，进入软件界面，在草图界面绘制长1000mm,宽50mm的矩形，进入“拉伸”命令，给定深度是50mm。同理,绘制长410mm,宽为39mm的矩形，进入“拉伸”命令，给定深度是50mm。打开新建“装配”命令，选择“插入零部件的命令”，分别将上面绘制的零件使用“重合”，“平行”命令进行配合，最终得到如图4.1所示的机架模型图。图4.1 机架的三维模型图4.2 下箱体的三维建模首先新建一个文件夹，单击特征工具栏中的“左

41、基准面”进入草图界面，绘制长为727mm，宽为：608mm的矩形，选择“拉伸”命令，给定深度是310mm,单击“确定”命令.然后在长方体的表面建立草图，绘制矩形尺寸为：270m,55mm。进入“拉伸切除”命令，选择“完全贯穿”，单击“确定”。再选择“镜向”命令绘制出如图4.2所示的模型：图4.2 下箱体部分三维模型图其次，再通过特征命令中的拉伸凸台命令，绘制半径分别30mm,45mm的同心圆，接着，在上图所示的表面通过“导向孔”命令开直径为20mm的螺纹孔，深度是“完全贯穿”，同样使用“镜向”命令，每侧螺纹孔是3个。再经过一系列的命令之后，最终得到如图4.3所示的下箱体三维图。图4.3 下箱体

42、的三维模型图4.3 收壳箱的三维建模首先打开软件，新建一个零件模型文件，选择左平面视图，单击“确定”，进入到草图绘制界面，绘制一个草图,尺寸依次为455.50mm、121.52mm、130mm、（角度为175度）326.74mm、150mm。最后单击确定。进入“拉伸”命令，给定深度为：508mm。接着以该实体的左表面为草图基准平面，绘制矩形尺寸为:492mm、105.49mm。进行拉伸切除命令，给定深度为117.39mm,单击“确定”命令。再以所得实体的中间位置为草图绘制的基准平面，依次绘制草图尺寸为： 295.50mm、149.47mm、315mm、113.49mm。单击“确定”命令。选择拉伸切除命令，两侧对称深度为：492mm。最终得到如图4.4所示的三维图。图4.4 收壳箱的部分三维模型图然后再以该实体的前表明为草图绘制界面，绘制三角形的草图，尺寸依次为：150mm、129.90mm、75mm。给定拉伸深度为：508mm。接着在下表明选择抽壳命令，给定两侧深度为10mm。然后再