本 科 生 畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計 ）甘蔗去皮機的設(shè)計學(xué) 院： 專 業(yè)： 班 級： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)老師： 完成日期： 學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性申明本人鄭重申明：所呈交的論文（設(shè)計）是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下獨立進行研究，所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計）不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識到本申明的法律后果由本人承擔。學(xué)位論文作者簽名（手寫）： 簽字日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) XX學(xué)院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。保 密 □， 在 年解密后適用本授權(quán)書。本學(xué)位論文屬于不保密 □。（請在以上相應(yīng)方框內(nèi)打“√” ）學(xué)位論文作者簽名（手寫）： 指導(dǎo)老師簽名（手寫）： 簽字日期： 年 月 日 簽字日期： 年 月 日XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）摘要機械工業(yè)是一個國家的重要產(chǎn)業(yè)，機械工業(yè)的發(fā)展無時不刻都在影響著國家經(jīng)濟的發(fā)展，人類的進步離不開機械工業(yè)的發(fā)展。在全球經(jīng)濟發(fā)展的大環(huán)境下，中國各個行業(yè)被其他國家的先進技術(shù)影響的同時，越來越多的外國企業(yè)和品牌傳播到中國已經(jīng)成為現(xiàn)實。在新的市場需求的推動下，對甘蔗去皮機進行改良和優(yōu)化是當務(wù)之急。生產(chǎn)甘蔗去皮機的企業(yè)，必須充分考慮到在甘蔗去皮機運行中可能出現(xiàn)的問題，盡量使甘蔗去皮機的自動化程度越高越好，從而減少人工搬運的時間，國內(nèi)甘蔗去皮機的研發(fā)及制造要與全球號召的高效經(jīng)濟、安全穩(wěn)定主題保持一致。甘蔗去皮機的發(fā)展與人類社會的進步和科學(xué)技術(shù)的水平密切相關(guān)。 本次設(shè)計的題目是甘蔗去皮機的設(shè)計，目前，國內(nèi)甘蔗去皮機的研發(fā)也在向朝著運行高速化、功能復(fù)合化、控制智能化的方向發(fā)展，廉價，簡單，方便成了甘蔗去皮機發(fā)展的主題。關(guān)鍵詞：機械產(chǎn)品；甘蔗去皮機；制造；主題XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）AbstractThis graduation design is the optimization design of driving roller conveyor, first on the driving roller type conveyer is summarized; then analyzed the selection principle and calculating method of driving roller conveyor; then calculated based on these design criteria and abase is designed; then checked on the main parts selected conveyor. Is the drive roller conveyor consists of four main parts: driving device, tension device, middle rack, and the moving part. Finally, a simple description of the installation and maintenance of transport. At present, the drive roller conveyor is moving towards long distance, high speed, low friction direction, air cushion conveyor in recent years is one of the. the motion trajectory when the diagonal curve is slanting line do the walking motion, robot. The miniature walking robot is mainly driven by DC servo motor, so as to drive the leg action driven synchronous belt wheel by a crank and rocker mechanism.In the design, driving roller type conveyer manufacture and application, at present our country compared with foreign advanced level there are still large gaps, domestic in the design and manufacture of driving .This design is the optimization design of driving roller conveyor.Keywords：Driving roller ;Crankshaft ;Processing craft ;SignificanceXX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）目 錄第 一 章 緒 論 .11.1 課 題 的 來 源 與 研 究 的 目 的 和 意 義 11.2 本 課 題 研 究 的 內(nèi) 容 31.3 研 究 的 意 義 4第 二 章 甘 蔗 去 皮 機 總 體 結(jié) 構(gòu) 的 設(shè) 計 .42.1 切 斷 部 分 設(shè) 計 方 案 的 選 擇 62.2 切 斷 部 分 的 工 作 原 理 6第 三 章 機 械 傳 動 部 分 的 設(shè) 計 計 算 .73.1 電 機 的 選 型 計 算 83.2 帶 傳 動 的 設(shè) 計 計 算 93.3 直 線 導(dǎo) 軌 的 設(shè) 計 計 算 .103.4 氣 缸 的 選 型 計 算 .10第 四 章 甘 蔗 去 皮 機 中 主 要 零 件 的 三 維 建 模 .114.1 剝 皮 輪 的 三 維 建 模 .124.2 V 帶 輪 的 三 維 建 模 .144.3 氣 缸 的 三 維 建 模 .154.4 甘 蔗 去 皮 機 的 三 維 建 模 .17第 五 章 甘 蔗 去 皮 機 中 主 要 零 件 的 強 度 分 析 與 校 核 195.1 滾 動 軸 承 強 度 的 校 核 計 算 205.2 機 架 強 度 的 校 核 計 算 21結(jié) 論 22參 考 文 獻 23致 謝 24XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）0第一章 緒論1.1 課題的來源與研究的目的和意義我國生產(chǎn)的甘蔗去皮機結(jié)構(gòu)簡陋，皮切斷效率始終不高，雖然經(jīng)過幾十年的發(fā)展，近期產(chǎn)品的質(zhì)量較早期有所提高。但受國產(chǎn)配套件質(zhì)量及設(shè)計水平等的影響，我國目前生產(chǎn)的甘蔗去皮機的總體水平與進口產(chǎn)品及港口用戶的要求仍有較大差距，甘蔗去皮機的生產(chǎn)也是如此，為滿足市場需求，開發(fā)出一種新型的甘蔗去皮機勢在必行！相信此種甘蔗去皮機的出現(xiàn)將會大大提高甘蔗去皮機的皮切斷能力和質(zhì)量，為企業(yè)的生產(chǎn)的年產(chǎn)能方面，以及經(jīng)濟效益方面能夠帶來顯著的進步，同時也在某種程度上推進了機械工業(yè)的不斷發(fā)展。隨著國際標準化（SIO）的實施，世界甘蔗去皮機以采用新材料、新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),19 世紀 80 年代，美國的 HUGER 公司將新開發(fā)的甘蔗去皮機應(yīng)用到該公司的子公司---一個生產(chǎn)甘蔗去皮機的機械公司，經(jīng)過幾年的運行，為該公司創(chuàng)造了不菲的利潤。繼美國 HUGER 公司之后，德國的 DESTO 公司也看到了甘蔗去皮機皮去皮機的利潤所在，投入了相當大的人力和精力來開發(fā)研制甘蔗去皮機皮去皮機，并且與二十世紀中期投入到了北美等市場。當前，全世界各大機械人廠商為了提高產(chǎn)品的競爭力，都大力進行甘蔗去皮機的研發(fā)工作?，F(xiàn)在國外等著名甘蔗去皮機的品牌中，都有甘蔗去皮機的銷售，全世界甘蔗去皮機的應(yīng)用越來越廣泛。有一點值得注意的是，甘蔗去皮機的市場，由最初的日本，歐洲，已經(jīng)滲透到北美市場，因此甘蔗去皮機是當今甘蔗去皮機生產(chǎn)加工企業(yè)比配的設(shè)備已經(jīng)成為主要趨勢。西方資本主義國家有巨大的甘蔗去皮機銷售市場，機械人工業(yè)是西方資本主義國家的機械工業(yè)之一。目前國外特別是美國正在考慮發(fā)展甘蔗去皮機的功率最大化，產(chǎn)能最優(yōu)化的問題。自“九·五”期間甘蔗去皮機的開發(fā)和研制已經(jīng)被列入美國的重大科技攻關(guān)計劃，以跟蹤世界技術(shù)的發(fā)展和開發(fā)適合美國機械工業(yè)發(fā)展的甘蔗去皮機。我國從 1953 年開始生產(chǎn)甘蔗去皮機，于 1958 年自行設(shè)計制造皮切斷半徑在 50、70、90、120、500 等甘蔗去皮機的甘蔗去皮機之后，為了適應(yīng)甘蔗去皮機生產(chǎn)廠家的需要，1959 年又制造了 500、1000、1200 等大直徑的甘蔗去皮機。XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）1為了滿足甘蔗去皮機生產(chǎn)工業(yè)發(fā)展需要，我國于 1970 年研制了大型甘蔗去皮機。經(jīng)運轉(zhuǎn)實踐證明效果很好。同年，福建的金明公司更是大量引入外來技術(shù)人才，全身心地投入到了甘蔗去皮機皮去皮機的研發(fā)中，利用豐富的人力資源和設(shè)備，研發(fā)出了多種可夾持不同直徑甘蔗去皮機的皮去皮機，與同年 12 也投入市場，獲得了非常大的經(jīng)濟利潤。近幾年又研制出 PX1400/170 甘蔗去皮機，其設(shè)計能力為 1750t/h，實際達到 2508t/h，是設(shè)計值的 1.6 倍。目前機械式甘蔗去皮機將逐漸被全自動甘蔗去皮機所代替。傳統(tǒng)的機械式的甘蔗去皮機已經(jīng)不能完全滿足當今市場的需要，迫切需要各種多功能的甘蔗去皮機來滿足市場需求，如是福建金明公司加大人力開發(fā)出了五個規(guī)格十四種類型的甘蔗去皮機，然而我國機械人業(yè)所需的甘蔗去皮機全部依賴進口，這使得國產(chǎn)機械人配備甘蔗去皮機后，成本增加很大，而裝備自行開發(fā)生產(chǎn)甘蔗去皮機，其成本提高不大，說明甘蔗去皮機的市場前景令人樂觀。傳統(tǒng)的甘蔗去皮機的產(chǎn)品圖如下圖 1、圖 2 所示：圖 1XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）2圖 21.2 本課題研究的內(nèi)容本次設(shè)計主要針對甘蔗去皮機進行設(shè)計，從甘蔗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(gòu)，其具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括以下幾個方面：（1）通過網(wǎng)絡(luò)和圖書館查找各種關(guān)于甘蔗去皮機皮去皮機的相關(guān)資料，對甘蔗去皮機進行方案的比較和預(yù)定。（2）分析甘蔗去皮機的結(jié)構(gòu)與參數(shù)（3）確定設(shè)計總體方案（4）確定具體設(shè)計方案（5）甘蔗去皮機圖紙的繪制。（6）說明書的整理1.3 研究的意義本論文主要研究運用 SolidWorks 對甘蔗去皮機進行設(shè)計。通過對甘蔗去皮機進行設(shè)計，來了解甘蔗去皮機的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及以后的發(fā)展趨勢和現(xiàn)狀。該課題來自于甘蔗去皮機機械公司的生產(chǎn)實際，通過設(shè)計出甘蔗去皮機，從而來掌握甘蔗去皮機的整個設(shè)計生產(chǎn)流程，培養(yǎng)工程意識。XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）3我國生產(chǎn)的甘蔗去皮機結(jié)構(gòu)簡陋，皮切斷效率始終不高，雖然經(jīng)過幾十年的發(fā)展，近期產(chǎn)品的質(zhì)量較早期有所提高。但受國產(chǎn)配套件質(zhì)量及設(shè)計水平等的影響，我國目前生產(chǎn)的甘蔗去皮機的總體水平與進口產(chǎn)品及港口用戶的要求仍有較大差距，甘蔗去皮機的生產(chǎn)也是如此，為滿足市場需求，開發(fā)出一種新型的甘蔗去皮機勢在必行！本文運用大學(xué)所學(xué)的知識，提出了甘蔗去皮機的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及主要零部件的設(shè)計中所必須的理論計算和相關(guān)強度校驗，構(gòu)建了甘蔗去皮機總的指導(dǎo)思想，從而得出了該甘蔗去皮機的優(yōu)點是高效，經(jīng)濟，并且校正質(zhì)量高，運行平穩(wěn)的結(jié)論。通過設(shè)計甘蔗去皮機，要求學(xué)生掌握大學(xué)四年所學(xué)到的知識，了解機械原理，機械設(shè)計，以及傳動機構(gòu)設(shè)計等方面的知識，綜合運用三維繪圖軟件，二維繪圖軟件對機械設(shè)備進行設(shè)計。通過本次畢業(yè)設(shè)計，綜合提高學(xué)生的實際應(yīng)用水平和設(shè)計能力。相信此種甘蔗去皮機的出現(xiàn)將會大大提高甘蔗去皮機的皮切斷能力和質(zhì)量，為企業(yè)的生產(chǎn)的年產(chǎn)能方面，以及經(jīng)濟效益方面能夠帶來顯著的進步，同時也在某種程度上推進了機械工業(yè)的不斷發(fā)展。第二章 甘蔗去皮機總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計2.1皮切斷部分設(shè)計方案的選擇本次設(shè)計的甘蔗去皮機通過人工將甘蔗放入甘蔗去皮機中，由自動送料滾輪對甘蔗進行自動送料，當甘蔗進入到了剝皮輪的位置后，由于剝皮輪是通過電機帶動 V 帶傳動使剝皮輪旋轉(zhuǎn)從而來實現(xiàn)對甘蔗的自動剝皮，然后隨著送進滾筒的繼續(xù)動作，剝好皮的甘蔗進入到切斷工序的位置，由氣缸驅(qū)動切斷刀具對甘蔗進行自動切斷，切斷好的甘蔗自動落入到了該甘蔗去皮機內(nèi)部的箱體里面，從而完成對甘蔗的自動剝皮和切斷。本次設(shè)計的甘蔗去皮機方案簡圖如下圖 3 所示：XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）4圖 32.2甘蔗去皮機的工作原理本次設(shè)計的甘蔗去皮機的工作原理為：通過人工將甘蔗放入甘蔗去皮機中，由自動送料滾輪對甘蔗進行自動送料，當甘蔗進入到了剝皮輪的位置后，由于剝皮輪是通過電機帶動 V 帶傳動使剝皮輪旋轉(zhuǎn)從而來實現(xiàn)對甘蔗的自動剝皮，然后隨著送進滾筒的繼續(xù)動作，剝好皮的甘蔗進入到切斷工序的位置，由氣缸驅(qū)動切斷刀具對甘蔗進行自動切斷，切斷好的甘蔗自動落入到了該甘蔗去皮機內(nèi)部的箱體里面，從而完成對甘蔗的自動剝皮和切斷其中電動機和氣缸電磁閥都需要通過由 PLC 控制系統(tǒng)來控制，實現(xiàn)其按照順序完成動作。 第三章 機械傳動部分的設(shè)計計算3.1電機的選型計算根據(jù)甘蔗去皮機系統(tǒng)的要求，應(yīng)考慮電動機的種類、型式、額定電壓、額定轉(zhuǎn)速和額定功率、工作方式，在決定電動機功率時考慮到電動機的發(fā)熱，允許過載能力啟動能力等問題，現(xiàn)選用比較適合的 Y 系列三相異步電動機，這是XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）5由于 Y 系列三相異步電動機的功率等級和安裝尺寸與國外同類型的先進產(chǎn)品相當，因而具有與國外同類型產(chǎn)品之間良好的互換性，供配套出口及引進設(shè)備替換。選取功率為 1.0KW，額定電壓：380V， 頻率：50HZ ,額定轉(zhuǎn)速為1440rpm，額定轉(zhuǎn)矩 2.3N .m，型號為 Y100-2，電動機選用三角型啟動方法啟動。具體電機選型計算方法如下：N= ＝4(KW)?WG?G－甘蔗去皮機的生產(chǎn)能力，1000kg/hW－切斷 1kg 甘蔗耗用能量，其值與甘蔗直徑有關(guān)，d 小則 w 大，當 d＝60mm，取 w＝0.0030kw.h/kg。 （查 B5p ）75－傳動效率，取 0.75?所以根據(jù) N＝4kw，n＝1500r/min 得 Y112M-4 電機的結(jié)構(gòu)。具體的電機外觀圖如下圖 4 所示： 圖 43.2 機械傳動部分的設(shè)計計算3.2.1 帶傳動的設(shè)計計算（1）設(shè)計功率 dPkwAK0.152.????＝1.2P－傳遞的功率（2）選定帶型XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）6根據(jù) 和 選取普通 V 帶 C 型， －小帶輪轉(zhuǎn)速，為 1350r/mindp1n1n（3）傳動比1.76 ＝ ＝?0i2ni1min/81076.4r?（4）小帶輪基準直徑 （mm）1d由 B1 表 8－1－12 和表 8－1－14 選定＝100mm ＝75r/min 1dmind（5）大帶輪基準直徑 （mm）2cid15076.12????由 B3 表 8－7 得 =150mm2d（6）帶速驗算smvsmndv /3025/54.710610ax?????????（7）初定軸間距 （mm）ada9)(2021???（8）所需帶的基準長度 （mm）0dL0204)()(212210 aaLddd ?????＝ 882??＝650mm帶型選擇為 A－900（9）實際軸間距 aXX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）7mdLa172869020＝??????（10）小帶輪包角 1???3.5780121????ad= ??.= ?164（11）單根 V 帶的基本額定功率 1p根據(jù)系統(tǒng)工況，我們可以取 =0.37kw（12） 時單根 V 帶型額定功率增量1?i 1P?根據(jù)系統(tǒng)工礦，在這里我們?nèi)?=0.15kw（13）V 帶的根數(shù) ZZ = 39.87.096)15.032(4)1( ???????LkapdP－小帶輪包角修正系數(shù)取 0.96ak－帶長修正系數(shù)查取 0.87L（14） 單根 V 帶的預(yù)緊力 0F20)15.2(mvZPkFda???= 254.710.4896. ?=134（N）m－V 帶每米長的質(zhì)量（kg/m）查 B1 表 8－1－24，取 0.1k/gm（15）作用在軸上的力 ?F)(10682sin4132sin02 NZF??????XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）8)(15928sin4132sin03max NZF?????? ?－考慮新帶初預(yù)緊力為正常預(yù)緊力的 1.5 倍（16）帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸帶輪是傳動系統(tǒng)的傳動組件之一，需要有足夠的剛度和強度才能滿足要求。根據(jù)系統(tǒng)的需求，我們可以選擇鑄鐵作為帶輪的材料，因為鑄鐵的強度和剛度方面度能夠滿足系統(tǒng)的需求。帶輪的材料為 HT200，查 B1 表 8－1－10 得基準寬度制 V 帶輪輪槽尺寸，根據(jù)帶輪的基準直徑查 B1。3.2.2 直線導(dǎo)軌的設(shè)計計算直線導(dǎo)軌在機械傳動中經(jīng)常遇到，主要用在移動部分，在甘蔗去皮機中，主要是和汽缸配合使用的，直線導(dǎo)軌的傳動精度的好壞，與甘蔗去皮機的皮切斷效果有直接的關(guān)系。1 直線軸承的選擇用于測試的 POM 工程塑料支架；鋼架適用于工作溫度；不銹鋼軸承適用于水，蒸汽，硝酸等腐蝕性介質(zhì)和真空的工作場所，按下列公式確定型軸承的計算。硬度：硬度系數(shù) FH HRC58 的硬度，hrc52-58，F(xiàn)H=0.6-1.0FH =1。FT 的溫度系數(shù)：工作溫度小于 100C，F(xiàn)T = 1，溫度 100oc-125oc，F(xiàn)T = 1.0-0.95。接觸系數(shù) FC：每根軸裝一套軸承，F(xiàn)C=1.0每根軸裝二套軸承，F(xiàn)C=0.81XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）9每根軸裝三套軸承，F(xiàn)C=0.72每根軸裝四套軸承，F(xiàn)C=0.66載荷系數(shù) FW：小于 15 米/分鐘的速度，無沖擊，無振動，F(xiàn)W = 1.0-1.5；小于 60 米/分鐘的速度，超調(diào)量小或振蕩，F(xiàn)W = 1.5~2.0；運行速度大于 60 米/分鐘，或有更大的沖擊，振動，F(xiàn)W = 2.0～5.0。時間是生命的 LH =（10000×1）/ 2 * L（S * N1 * 60） （單位：小時）L：長度壽命 (萬米)，LS：工作行程 (米)，N1：每分鐘往復(fù)次數(shù)根據(jù)系統(tǒng)工況，我們知道，皮切斷部位的往返移動形成為 300MM，工作時間每天 8 小時，負載 15KG，期望壽命 Lh=5000 小時，試選擇軸承型號。按以上工作條件： 1.0,.,0.81=2m/in運 行 速 度 ，屬 于 一 般 沖 擊 ， 選 取 FW.???FHTCV直線軸承潤滑和灰塵：軸承廠是涂上防銹油，使用時需要添加潤滑油。低噪音潤滑脂，常用的有 2 鋰基潤滑脂和低噪音軸承潤滑脂填脂量為邊間隙 1 / 3，在軸承使軸的摩擦，造成非預(yù)期的軸承損壞。鐵將大大降低軸承的使用壽命，灰塵和污物阻塞球體保持航道，不能轉(zhuǎn)動，造成損壞，橡膠球架。密封軸承可用于一般的無塵車間，如木工機械，在塵土中鑄造機械等許多場合，在兩端的軸承和密封，以防止灰塵和降低油品損耗。軸承載荷和沖擊載荷下的生活：運動和變化，或當軸承是固定的，本機和XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）10其他因素的振動會使與形成凹坑接觸。外部硬盤進入軸承，而且在表面壓痕的形成，超過一定限度，直線的永久變形，這將阻礙運動平穩(wěn)，振動和噪聲引起的振動，將進一步削弱周圍的物質(zhì)，造成惡性循環(huán)，凹面積擴大，基本額定靜載荷由永久變形有限公司。靜態(tài)負荷容量等于鋼球直徑的 1 / 10000 球環(huán)的兩個時間之間的接觸點的永久變形，稱為基本額定靜載荷 C0。軸承的使用，影響是難以衡量的，常用的靜態(tài)負荷選擇適當?shù)陌踩到y(tǒng)，保證軸承靜負荷不超過額定靜負荷。靜載荷 P0=C0 /FS 選擇軸承，振動和沖擊。FS1FS2~ 71.5，由振動和沖擊的場所。由于重復(fù)荷載作用下軸承工作在地表以下一定深度，對裂紋形成的較弱的部分，然后用金屬片狀剝離表面的接觸，這被稱為疲勞剝落。在安裝過程中，潤滑，密封在正常情況下，軸承失效是絕大多數(shù)人的疲勞失效，壽命一般在軸承，是指軸承疲勞壽命。額定壽命直線軸承是 50000 米，通過定義基本額定動載荷確保。由于軸承的壽命是分散的，使用同樣的材料，同樣的過程，使用相同的軸承壽命的條件是不一樣的，所以軸承基本額定動載荷 C 被定義為一組相同的軸承在相同的條件下運行 50000 米，沒有任何疲勞剝落現(xiàn)象的動態(tài)承載能力。由于本次汽缸通過直線導(dǎo)軌驅(qū)動皮切斷部位往復(fù)移動，其中皮切斷部位的重量為 15KG，我們可以采用一邊一組直線導(dǎo)軌，兩邊軸承座為固定式的，中間六個為可以隨著絲桿螺母上下滑動。六個導(dǎo)向光桿加上絲桿螺母，這樣每個導(dǎo)向光桿的滑動軸承處的所受負載為 166N。根據(jù)此次的皮切斷部位的移動方式和距離，我們選擇 HNK 系列直線導(dǎo)軌系列。XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）113.2.3 氣缸的選型計算根據(jù)系統(tǒng)工況可知，甘蔗去皮機的是通過氣缸推動鎖緊塊來進行皮切斷裝置的水平移動的，根據(jù)已知條件可知：對皮切斷裝置的制動所需要的力為120N。已知甘蔗去皮機皮切斷裝置部位各個零件的重量以及其他零部件的總重量為 30KG，根據(jù)公式 F=P*S=0.5(取氣壓 0.6Mpa）*S,可得 S=31.5mm。式中：F 是所需要的輸出力；P 是系統(tǒng)壓力；S 就是活塞面積；n 是安全系數(shù)，一般氣缸水平使用取 0.7，垂直使用取 0.5；于是算出氣缸缸徑為 63mm，行程根據(jù)實際情況我們選擇 150，所以我們選擇 AIRTAC63X150 標準型氣缸。第四章 甘蔗去皮機中主要零件的三維建模XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）124.1剝皮輪的三維建模4.2 V帶輪的三維建模XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）134.3氣缸的三維建模4.4甘蔗去皮機的三維建模第五章 甘蔗去皮機中主要零件的強度分析與校核XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）145.1滾動軸承強度的校核計算本次甘蔗去皮機的設(shè)計選取的軸承是深溝球軸承，具體的滾動軸承的選取過程如下：（1）滾動軸承的選擇滾動軸承為深溝球軸承 6205， KN， KN， ，751?rC360?or 95.e。87.01?Y（2）壽命驗算軸承所受支反力合力N; 3.12405.624.72 ????BZYBR對于深溝球軸承，派生軸向力互相抵消。 ， N;0BaF95aCF得 ；eR?N； 12495.0873.124????xYPBaBr按軸承 B 的受力大小驗算:h; 931066 6.74.5820101 ?????????????????BrhPCnLh= 年;93.??54.2所以此軸承合格。5.2機架強度的校核與計算機架的選擇根據(jù)甘蔗去皮機上面的所有組成部件，剝皮量的多少和重量來定，方通機架受力分析得出，由分析得出甘蔗去皮機機架在平衡狀態(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。本次設(shè)計的機架圖紙如下圖 7所示：XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）15圖 7 機架圖即機架和切斷裝置以及軸承等等給的壓力為 G+G1（零部件重量）=20000N（10000Kg）+(1000X20N)=30000N;根據(jù)方通承載力計算公式：M=Pac/L(M：彎矩，P 集中力，a 集中力距支座距離，c 集中力距另一支座距離，L 跨度，L=a+c) （僅用于截面) bhW=12?f=M/W≤材料的許用應(yīng)力（彈性抗拉強度/安全系數(shù)） 。M=Pac/L=11960xL，本次設(shè)計初定 L 為 1200mm則 M=13456N.M，初定方通為 140x40x6。計算 W 得出bh=12? 210.4cm462M3456f=1.350a=2.aW0.cm由 于 ??NP折算后位 270Mpa 查的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q235A 的抗拉強度為 375~500Mpa，由于XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）16270Mpa 遠遠小于 375Mpa，所以方通滿足強度要求。結(jié)論本次畢業(yè)設(shè)計的題目是甘蔗去皮機的設(shè)計，直到今天，畢業(yè)設(shè)計總算接近尾聲了，通過這次對于甘蔗去皮機的設(shè)計，使我們充分把握的設(shè)計方法和步驟，不僅復(fù)習所學(xué)的知識，而且還獲得新的經(jīng)驗與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙設(shè)計，會遇到不清楚的作業(yè)，老師和學(xué)生都能給予及時的指導(dǎo)，確保設(shè)計進度，本文所設(shè)計的是甘蔗去皮機的設(shè)計，通過初期的方案的制定，查資料和開始正式做畢設(shè)，讓我系統(tǒng)地了解到了所學(xué)知識的重要性，從而讓我更加深刻地體會到做一門學(xué)問不易，需要不斷鉆研，不斷進取才可要做的好，總之，本設(shè)計完成了老師和同學(xué)的幫助下，在大學(xué)研究的最感謝幫助過我的老師和同學(xué)，是大家的幫助才使我的論文得以通過。XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）17參考文獻[1] 徐灝等.機械設(shè)計手冊(第2、3冊)[M](第二版）.北京：機械工業(yè)出版社，2003:98—100 [2] 程悅蓀.甘蔗去皮機的設(shè)計[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1981:67—69 [3] 周紀良.傳動系統(tǒng)的設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社，1991:102—105 [4] 吉林工業(yè)大學(xué)教研室編.拖拉機的構(gòu)造[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1982:209—211 [5] 成大先主編.機械設(shè)計手冊——減（變）速器·電機與電器[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999:81—83 [6] 朱冬梅.畫法幾何及機械制圖[M].北京：高等教育出版社，2000:303—305 [7] 陳立德.機械設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2002:222—225 [8] 陳立德.機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書[M].北京：高等教育出版社，2002:44—46 [9] 劉勁.機械制圖國家標準[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000:59—61 [10] 陳立周.機械優(yōu)化設(shè)計方法[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1985:77—79 [11]《拖拉機》編輯部主編.甘蔗去皮機的設(shè)計和計算[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980:109—114[12] 周紀良.甘蔗去皮機結(jié)構(gòu)型式和結(jié)構(gòu)圖譜[J].農(nóng)業(yè)機械學(xué)報，1979：47—63 [13] 周紀良，孔維恭，于瑞璽.甘蔗去皮機的優(yōu)化的研究[J].農(nóng)業(yè)機械學(xué)報，1988:32—39 [14] 高象平，李齊隆等.甘蔗去皮機的零部件優(yōu)化設(shè)計[M].廣州：廣東科技出版社，1987:66—70 [15] Charles W. Beardsly, Mechanical Engineering, ASME, Regents Publishing Company,Inc,1998.45—49 [16] Queen Y. Beardsly, Mechanical Engineering, Regents Publishing Company,Inc,2003.99—103XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）18致謝在此論文完成之際，我的心里感到特別高興和激動，在這里，我打心里向我的導(dǎo)師和同學(xué)們表示衷心的感謝！因為有了老師的諄諄教導(dǎo)，才讓我學(xué)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(xué)術(shù)上對我精心指導(dǎo)，在生活上面也給予我無微不至的關(guān)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(xué)階段的學(xué)業(yè)，也學(xué)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(dǎo)師嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，創(chuàng)新的學(xué)術(shù)風格，認真負責，無私奉獻，寬容豁達的教學(xué)態(tài)度都是我們應(yīng)該學(xué)習和提倡的。通過近半年的設(shè)計計算，查找各類甘蔗去皮機的相關(guān)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(xué)四年的知識和反映。四年的學(xué)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(xué)的潛移默化讓我學(xué)到很多有用的知識，在這里，謝謝老師以及所有關(guān)心我和幫助我的人，謝謝大家。另外也感謝我的父母，朋友和同學(xué)們的幫助。在做設(shè)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(xué)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(shè)計。 本 科 生 畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計 ）甘蔗去皮機的設(shè)計學(xué) 院： 專 業(yè)： 班 級： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)老師： 完成日期： 學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性申明本人鄭重申明：所呈交的論文（設(shè)計）是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下獨立進行研究，所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計）不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識到本申明的法律后果由本人承擔。學(xué)位論文作者簽名（手寫）： 簽字日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) XX學(xué)院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。保 密 □， 在 年解密后適用本授權(quán)書。本學(xué)位論文屬于不保密 □。（請在以上相應(yīng)方框內(nèi)打“√” ）學(xué)位論文作者簽名（手寫）： 指導(dǎo)老師簽名（手寫）： 簽字日期： 年 月 日 簽字日期： 年 月 日XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）摘要機械工業(yè)是一個國家的重要產(chǎn)業(yè)，機械工業(yè)的發(fā)展無時不刻都在影響著國家經(jīng)濟的發(fā)展，人類的進步離不開機械工業(yè)的發(fā)展。在全球經(jīng)濟發(fā)展的大環(huán)境下，中國各個行業(yè)被其他國家的先進技術(shù)影響的同時，越來越多的外國企業(yè)和品牌傳播到中國已經(jīng)成為現(xiàn)實。在新的市場需求的推動下，對甘蔗去皮機進行改良和優(yōu)化是當務(wù)之急。生產(chǎn)甘蔗去皮機的企業(yè)，必須充分考慮到在甘蔗去皮機運行中可能出現(xiàn)的問題，盡量使甘蔗去皮機的自動化程度越高越好，從而減少人工搬運的時間，國內(nèi)甘蔗去皮機的研發(fā)及制造要與全球號召的高效經(jīng)濟、安全穩(wěn)定主題保持一致。甘蔗去皮機的發(fā)展與人類社會的進步和科學(xué)技術(shù)的水平密切相關(guān)。 本次設(shè)計的題目是甘蔗去皮機的設(shè)計，目前，國內(nèi)甘蔗去皮機的研發(fā)也在向朝著運行高速化、功能復(fù)合化、控制智能化的方向發(fā)展，廉價，簡單，方便成了甘蔗去皮機發(fā)展的主題。關(guān)鍵詞：機械產(chǎn)品；甘蔗去皮機；制造；主題XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）AbstractThis graduation design is the optimization design of driving roller conveyor, first on the driving roller type conveyer is summarized; then analyzed the selection principle and calculating method of driving roller conveyor; then calculated based on these design criteria and abase is designed; then checked on the main parts selected conveyor. Is the drive roller conveyor consists of four main parts: driving device, tension device, middle rack, and the moving part. Finally, a simple description of the installation and maintenance of transport. At present, the drive roller conveyor is moving towards long distance, high speed, low friction direction, air cushion conveyor in recent years is one of the. the motion trajectory when the diagonal curve is slanting line do the walking motion, robot. The miniature walking robot is mainly driven by DC servo motor, so as to drive the leg action driven synchronous belt wheel by a crank and rocker mechanism.In the design, driving roller type conveyer manufacture and application, at present our country compared with foreign advanced level there are still large gaps, domestic in the design and manufacture of driving .This design is the optimization design of driving roller conveyor.Keywords：Driving roller ;Crankshaft ;Processing craft ;SignificanceXX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）目 錄第 一 章 緒 論 .11.1 課 題 的 來 源 與 研 究 的 目 的 和 意 義 11.2 本 課 題 研 究 的 內(nèi) 容 31.3 研 究 的 意 義 4第 二 章 甘 蔗 去 皮 機 總 體 結(jié) 構(gòu) 的 設(shè) 計 .42.1 切 斷 部 分 設(shè) 計 方 案 的 選 擇 62.2 切 斷 部 分 的 工 作 原 理 6第 三 章 機 械 傳 動 部 分 的 設(shè) 計 計 算 .73.1 電 機 的 選 型 計 算 83.2 帶 傳 動 的 設(shè) 計 計 算 93.3 直 線 導(dǎo) 軌 的 設(shè) 計 計 算 .103.4 氣 缸 的 選 型 計 算 .10第 四 章 甘 蔗 去 皮 機 中 主 要 零 件 的 三 維 建 模 .114.1 剝 皮 輪 的 三 維 建 模 .124.2 V 帶 輪 的 三 維 建 模 .144.3 氣 缸 的 三 維 建 模 .154.4 甘 蔗 去 皮 機 的 三 維 建 模 .17第 五 章 甘 蔗 去 皮 機 中 主 要 零 件 的 強 度 分 析 與 校 核 195.1 滾 動 軸 承 強 度 的 校 核 計 算 205.2 機 架 強 度 的 校 核 計 算 21結(jié) 論 22參 考 文 獻 23致 謝 24XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）0第一章 緒論1.1 課題的來源與研究的目的和意義我國生產(chǎn)的甘蔗去皮機結(jié)構(gòu)簡陋，皮切斷效率始終不高，雖然經(jīng)過幾十年的發(fā)展，近期產(chǎn)品的質(zhì)量較早期有所提高。但受國產(chǎn)配套件質(zhì)量及設(shè)計水平等的影響，我國目前生產(chǎn)的甘蔗去皮機的總體水平與進口產(chǎn)品及港口用戶的要求仍有較大差距，甘蔗去皮機的生產(chǎn)也是如此，為滿足市場需求，開發(fā)出一種新型的甘蔗去皮機勢在必行！相信此種甘蔗去皮機的出現(xiàn)將會大大提高甘蔗去皮機的皮切斷能力和質(zhì)量，為企業(yè)的生產(chǎn)的年產(chǎn)能方面，以及經(jīng)濟效益方面能夠帶來顯著的進步，同時也在某種程度上推進了機械工業(yè)的不斷發(fā)展。隨著國際標準化（SIO）的實施，世界甘蔗去皮機以采用新材料、新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),19 世紀 80 年代，美國的 HUGER 公司將新開發(fā)的甘蔗去皮機應(yīng)用到該公司的子公司---一個生產(chǎn)甘蔗去皮機的機械公司，經(jīng)過幾年的運行，為該公司創(chuàng)造了不菲的利潤。繼美國 HUGER 公司之后，德國的 DESTO 公司也看到了甘蔗去皮機皮去皮機的利潤所在，投入了相當大的人力和精力來開發(fā)研制甘蔗去皮機皮去皮機，并且與二十世紀中期投入到了北美等市場。當前，全世界各大機械人廠商為了提高產(chǎn)品的競爭力，都大力進行甘蔗去皮機的研發(fā)工作?，F(xiàn)在國外等著名甘蔗去皮機的品牌中，都有甘蔗去皮機的銷售，全世界甘蔗去皮機的應(yīng)用越來越廣泛。有一點值得注意的是，甘蔗去皮機的市場，由最初的日本，歐洲，已經(jīng)滲透到北美市場，因此甘蔗去皮機是當今甘蔗去皮機生產(chǎn)加工企業(yè)比配的設(shè)備已經(jīng)成為主要趨勢。西方資本主義國家有巨大的甘蔗去皮機銷售市場，機械人工業(yè)是西方資本主義國家的機械工業(yè)之一。目前國外特別是美國正在考慮發(fā)展甘蔗去皮機的功率最大化，產(chǎn)能最優(yōu)化的問題。自“九·五”期間甘蔗去皮機的開發(fā)和研制已經(jīng)被列入美國的重大科技攻關(guān)計劃，以跟蹤世界技術(shù)的發(fā)展和開發(fā)適合美國機械工業(yè)發(fā)展的甘蔗去皮機。我國從 1953 年開始生產(chǎn)甘蔗去皮機，于 1958 年自行設(shè)計制造皮切斷半徑在 50、70、90、120、500 等甘蔗去皮機的甘蔗去皮機之后，為了適應(yīng)甘蔗去皮機生產(chǎn)廠家的需要，1959 年又制造了 500、1000、1200 等大直徑的甘蔗去皮機。XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）1為了滿足甘蔗去皮機生產(chǎn)工業(yè)發(fā)展需要，我國于 1970 年研制了大型甘蔗去皮機。經(jīng)運轉(zhuǎn)實踐證明效果很好。同年，福建的金明公司更是大量引入外來技術(shù)人才，全身心地投入到了甘蔗去皮機皮去皮機的研發(fā)中，利用豐富的人力資源和設(shè)備，研發(fā)出了多種可夾持不同直徑甘蔗去皮機的皮去皮機，與同年 12 也投入市場，獲得了非常大的經(jīng)濟利潤。近幾年又研制出 PX1400/170 甘蔗去皮機，其設(shè)計能力為 1750t/h，實際達到 2508t/h，是設(shè)計值的 1.6 倍。目前機械式甘蔗去皮機將逐漸被全自動甘蔗去皮機所代替。傳統(tǒng)的機械式的甘蔗去皮機已經(jīng)不能完全滿足當今市場的需要，迫切需要各種多功能的甘蔗去皮機來滿足市場需求，如是福建金明公司加大人力開發(fā)出了五個規(guī)格十四種類型的甘蔗去皮機，然而我國機械人業(yè)所需的甘蔗去皮機全部依賴進口，這使得國產(chǎn)機械人配備甘蔗去皮機后，成本增加很大，而裝備自行開發(fā)生產(chǎn)甘蔗去皮機，其成本提高不大，說明甘蔗去皮機的市場前景令人樂觀。傳統(tǒng)的甘蔗去皮機的產(chǎn)品圖如下圖 1、圖 2 所示：圖 1XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）2圖 21.2 本課題研究的內(nèi)容本次設(shè)計主要針對甘蔗去皮機進行設(shè)計，從甘蔗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(gòu)，其具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括以下幾個方面：（1）通過網(wǎng)絡(luò)和圖書館查找各種關(guān)于甘蔗去皮機皮去皮機的相關(guān)資料，對甘蔗去皮機進行方案的比較和預(yù)定。（2）分析甘蔗去皮機的結(jié)構(gòu)與參數(shù)（3）確定設(shè)計總體方案（4）確定具體設(shè)計方案（5）甘蔗去皮機圖紙的繪制。（6）說明書的整理1.3 研究的意義本論文主要研究運用 SolidWorks 對甘蔗去皮機進行設(shè)計。通過對甘蔗去皮機進行設(shè)計，來了解甘蔗去皮機的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及以后的發(fā)展趨勢和現(xiàn)狀。該課題來自于甘蔗去皮機機械公司的生產(chǎn)實際，通過設(shè)計出甘蔗去皮機，從而來掌握甘蔗去皮機的整個設(shè)計生產(chǎn)流程，培養(yǎng)工程意識。XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）3我國生產(chǎn)的甘蔗去皮機結(jié)構(gòu)簡陋，皮切斷效率始終不高，雖然經(jīng)過幾十年的發(fā)展，近期產(chǎn)品的質(zhì)量較早期有所提高。但受國產(chǎn)配套件質(zhì)量及設(shè)計水平等的影響，我國目前生產(chǎn)的甘蔗去皮機的總體水平與進口產(chǎn)品及港口用戶的要求仍有較大差距，甘蔗去皮機的生產(chǎn)也是如此，為滿足市場需求，開發(fā)出一種新型的甘蔗去皮機勢在必行！本文運用大學(xué)所學(xué)的知識，提出了甘蔗去皮機的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及主要零部件的設(shè)計中所必須的理論計算和相關(guān)強度校驗，構(gòu)建了甘蔗去皮機總的指導(dǎo)思想，從而得出了該甘蔗去皮機的優(yōu)點是高效，經(jīng)濟，并且校正質(zhì)量高，運行平穩(wěn)的結(jié)論。通過設(shè)計甘蔗去皮機，要求學(xué)生掌握大學(xué)四年所學(xué)到的知識，了解機械原理，機械設(shè)計，以及傳動機構(gòu)設(shè)計等方面的知識，綜合運用三維繪圖軟件，二維繪圖軟件對機械設(shè)備進行設(shè)計。通過本次畢業(yè)設(shè)計，綜合提高學(xué)生的實際應(yīng)用水平和設(shè)計能力。相信此種甘蔗去皮機的出現(xiàn)將會大大提高甘蔗去皮機的皮切斷能力和質(zhì)量，為企業(yè)的生產(chǎn)的年產(chǎn)能方面，以及經(jīng)濟效益方面能夠帶來顯著的進步，同時也在某種程度上推進了機械工業(yè)的不斷發(fā)展。第二章 甘蔗去皮機總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計2.1皮切斷部分設(shè)計方案的選擇本次設(shè)計的甘蔗去皮機通過人工將甘蔗放入甘蔗去皮機中，由自動送料滾輪對甘蔗進行自動送料，當甘蔗進入到了剝皮輪的位置后，由于剝皮輪是通過電機帶動 V 帶傳動使剝皮輪旋轉(zhuǎn)從而來實現(xiàn)對甘蔗的自動剝皮，然后隨著送進滾筒的繼續(xù)動作，剝好皮的甘蔗進入到切斷工序的位置，由氣缸驅(qū)動切斷刀具對甘蔗進行自動切斷，切斷好的甘蔗自動落入到了該甘蔗去皮機內(nèi)部的箱體里面，從而完成對甘蔗的自動剝皮和切斷。本次設(shè)計的甘蔗去皮機方案簡圖如下圖 3 所示：XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）4圖 32.2甘蔗去皮機的工作原理本次設(shè)計的甘蔗去皮機的工作原理為：通過人工將甘蔗放入甘蔗去皮機中，由自動送料滾輪對甘蔗進行自動送料，當甘蔗進入到了剝皮輪的位置后，由于剝皮輪是通過電機帶動 V 帶傳動使剝皮輪旋轉(zhuǎn)從而來實現(xiàn)對甘蔗的自動剝皮，然后隨著送進滾筒的繼續(xù)動作，剝好皮的甘蔗進入到切斷工序的位置，由氣缸驅(qū)動切斷刀具對甘蔗進行自動切斷，切斷好的甘蔗自動落入到了該甘蔗去皮機內(nèi)部的箱體里面，從而完成對甘蔗的自動剝皮和切斷其中電動機和氣缸電磁閥都需要通過由 PLC 控制系統(tǒng)來控制，實現(xiàn)其按照順序完成動作。 第三章 機械傳動部分的設(shè)計計算3.1電機的選型計算根據(jù)甘蔗去皮機系統(tǒng)的要求，應(yīng)考慮電動機的種類、型式、額定電壓、額定轉(zhuǎn)速和額定功率、工作方式，在決定電動機功率時考慮到電動機的發(fā)熱，允許過載能力啟動能力等問題，現(xiàn)選用比較適合的 Y 系列三相異步電動機，這是XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）5由于 Y 系列三相異步電動機的功率等級和安裝尺寸與國外同類型的先進產(chǎn)品相當，因而具有與國外同類型產(chǎn)品之間良好的互換性，供配套出口及引進設(shè)備替換。選取功率為 1.0KW，額定電壓：380V， 頻率：50HZ ,額定轉(zhuǎn)速為1440rpm，額定轉(zhuǎn)矩 2.3N .m，型號為 Y100-2，電動機選用三角型啟動方法啟動。具體電機選型計算方法如下：N= ＝4(KW)?WG?G－甘蔗去皮機的生產(chǎn)能力，1000kg/hW－切斷 1kg 甘蔗耗用能量，其值與甘蔗直徑有關(guān)，d 小則 w 大，當 d＝60mm，取 w＝0.0030kw.h/kg。 （查 B5p ）75－傳動效率，取 0.75?所以根據(jù) N＝4kw，n＝1500r/min 得 Y112M-4 電機的結(jié)構(gòu)。具體的電機外觀圖如下圖 4 所示： 圖 43.2 機械傳動部分的設(shè)計計算3.2.1 帶傳動的設(shè)計計算（1）設(shè)計功率 dPkwAK0.152.????＝1.2P－傳遞的功率（2）選定帶型XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）6根據(jù) 和 選取普通 V 帶 C 型， －小帶輪轉(zhuǎn)速，為 1350r/mindp1n1n（3）傳動比1.76 ＝ ＝?0i2ni1min/81076.4r?（4）小帶輪基準直徑 （mm）1d由 B1 表 8－1－12 和表 8－1－14 選定＝100mm ＝75r/min 1dmind（5）大帶輪基準直徑 （mm）2cid15076.12????由 B3 表 8－7 得 =150mm2d（6）帶速驗算smvsmndv /3025/54.710610ax?????????（7）初定軸間距 （mm）ada9)(2021???（8）所需帶的基準長度 （mm）0dL0204)()(212210 aaLddd ?????＝ 882??＝650mm帶型選擇為 A－900（9）實際軸間距 aXX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）7mdLa172869020＝??????（10）小帶輪包角 1???3.5780121????ad= ??.= ?164（11）單根 V 帶的基本額定功率 1p根據(jù)系統(tǒng)工況，我們可以取 =0.37kw（12） 時單根 V 帶型額定功率增量1?i 1P?根據(jù)系統(tǒng)工礦，在這里我們?nèi)?=0.15kw（13）V 帶的根數(shù) ZZ = 39.87.096)15.032(4)1( ???????LkapdP－小帶輪包角修正系數(shù)取 0.96ak－帶長修正系數(shù)查取 0.87L（14） 單根 V 帶的預(yù)緊力 0F20)15.2(mvZPkFda???= 254.710.4896. ?=134（N）m－V 帶每米長的質(zhì)量（kg/m）查 B1 表 8－1－24，取 0.1k/gm（15）作用在軸上的力 ?F)(10682sin4132sin02 NZF??????XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）8)(15928sin4132sin03max NZF?????? ?－考慮新帶初預(yù)緊力為正常預(yù)緊力的 1.5 倍（16）帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸帶輪是傳動系統(tǒng)的傳動組件之一，需要有足夠的剛度和強度才能滿足要求。根據(jù)系統(tǒng)的需求，我們可以選擇鑄鐵作為帶輪的材料，因為鑄鐵的強度和剛度方面度能夠滿足系統(tǒng)的需求。帶輪的材料為 HT200，查 B1 表 8－1－10 得基準寬度制 V 帶輪輪槽尺寸，根據(jù)帶輪的基準直徑查 B1。3.2.2 直線導(dǎo)軌的設(shè)計計算直線導(dǎo)軌在機械傳動中經(jīng)常遇到，主要用在移動部分，在甘蔗去皮機中，主要是和汽缸配合使用的，直線導(dǎo)軌的傳動精度的好壞，與甘蔗去皮機的皮切斷效果有直接的關(guān)系。1 直線軸承的選擇用于測試的 POM 工程塑料支架；鋼架適用于工作溫度；不銹鋼軸承適用于水，蒸汽，硝酸等腐蝕性介質(zhì)和真空的工作場所，按下列公式確定型軸承的計算。硬度：硬度系數(shù) FH HRC58 的硬度，hrc52-58，F(xiàn)H=0.6-1.0FH =1。FT 的溫度系數(shù)：工作溫度小于 100C，F(xiàn)T = 1，溫度 100oc-125oc，F(xiàn)T = 1.0-0.95。接觸系數(shù) FC：每根軸裝一套軸承，F(xiàn)C=1.0每根軸裝二套軸承，F(xiàn)C=0.81XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）9每根軸裝三套軸承，F(xiàn)C=0.72每根軸裝四套軸承，F(xiàn)C=0.66載荷系數(shù) FW：小于 15 米/分鐘的速度，無沖擊，無振動，F(xiàn)W = 1.0-1.5；小于 60 米/分鐘的速度，超調(diào)量小或振蕩，F(xiàn)W = 1.5~2.0；運行速度大于 60 米/分鐘，或有更大的沖擊，振動，F(xiàn)W = 2.0～5.0。時間是生命的 LH =（10000×1）/ 2 * L（S * N1 * 60） （單位：小時）L：長度壽命 (萬米)，LS：工作行程 (米)，N1：每分鐘往復(fù)次數(shù)根據(jù)系統(tǒng)工況，我們知道，皮切斷部位的往返移動形成為 300MM，工作時間每天 8 小時，負載 15KG，期望壽命 Lh=5000 小時，試選擇軸承型號。按以上工作條件： 1.0,.,0.81=2m/in運 行 速 度 ，屬 于 一 般 沖 擊 ， 選 取 FW.???FHTCV直線軸承潤滑和灰塵：軸承廠是涂上防銹油，使用時需要添加潤滑油。低噪音潤滑脂，常用的有 2 鋰基潤滑脂和低噪音軸承潤滑脂填脂量為邊間隙 1 / 3，在軸承使軸的摩擦，造成非預(yù)期的軸承損壞。鐵將大大降低軸承的使用壽命，灰塵和污物阻塞球體保持航道，不能轉(zhuǎn)動，造成損壞，橡膠球架。密封軸承可用于一般的無塵車間，如木工機械，在塵土中鑄造機械等許多場合，在兩端的軸承和密封，以防止灰塵和降低油品損耗。軸承載荷和沖擊載荷下的生活：運動和變化，或當軸承是固定的，本機和XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）10其他因素的振動會使與形成凹坑接觸。外部硬盤進入軸承，而且在表面壓痕的形成，超過一定限度，直線的永久變形，這將阻礙運動平穩(wěn)，振動和噪聲引起的振動，將進一步削弱周圍的物質(zhì)，造成惡性循環(huán)，凹面積擴大，基本額定靜載荷由永久變形有限公司。靜態(tài)負荷容量等于鋼球直徑的 1 / 10000 球環(huán)的兩個時間之間的接觸點的永久變形，稱為基本額定靜載荷 C0。軸承的使用，影響是難以衡量的，常用的靜態(tài)負荷選擇適當?shù)陌踩到y(tǒng)，保證軸承靜負荷不超過額定靜負荷。靜載荷 P0=C0 /FS 選擇軸承，振動和沖擊。FS1FS2~ 71.5，由振動和沖擊的場所。由于重復(fù)荷載作用下軸承工作在地表以下一定深度，對裂紋形成的較弱的部分，然后用金屬片狀剝離表面的接觸，這被稱為疲勞剝落。在安裝過程中，潤滑，密封在正常情況下，軸承失效是絕大多數(shù)人的疲勞失效，壽命一般在軸承，是指軸承疲勞壽命。額定壽命直線軸承是 50000 米，通過定義基本額定動載荷確保。由于軸承的壽命是分散的，使用同樣的材料，同樣的過程，使用相同的軸承壽命的條件是不一樣的，所以軸承基本額定動載荷 C 被定義為一組相同的軸承在相同的條件下運行 50000 米，沒有任何疲勞剝落現(xiàn)象的動態(tài)承載能力。由于本次汽缸通過直線導(dǎo)軌驅(qū)動皮切斷部位往復(fù)移動，其中皮切斷部位的重量為 15KG，我們可以采用一邊一組直線導(dǎo)軌，兩邊軸承座為固定式的，中間六個為可以隨著絲桿螺母上下滑動。六個導(dǎo)向光桿加上絲桿螺母，這樣每個導(dǎo)向光桿的滑動軸承處的所受負載為 166N。根據(jù)此次的皮切斷部位的移動方式和距離，我們選擇 HNK 系列直線導(dǎo)軌系列。XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）113.2.3 氣缸的選型計算根據(jù)系統(tǒng)工況可知，甘蔗去皮機的是通過氣缸推動鎖緊塊來進行皮切斷裝置的水平移動的，根據(jù)已知條件可知：對皮切斷裝置的制動所需要的力為120N。已知甘蔗去皮機皮切斷裝置部位各個零件的重量以及其他零部件的總重量為 30KG，根據(jù)公式 F=P*S=0.5(取氣壓 0.6Mpa）*S,可得 S=31.5mm。式中：F 是所需要的輸出力；P 是系統(tǒng)壓力；S 就是活塞面積；n 是安全系數(shù)，一般氣缸水平使用取 0.7，垂直使用取 0.5；于是算出氣缸缸徑為 63mm，行程根據(jù)實際情況我們選擇 150，所以我們選擇 AIRTAC63X150 標準型氣缸。第四章 甘蔗去皮機中主要零件的三維建模XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）124.1剝皮輪的三維建模4.2 V帶輪的三維建模XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）134.3氣缸的三維建模4.4甘蔗去皮機的三維建模第五章 甘蔗去皮機中主要零件的強度分析與校核XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）145.1滾動軸承強度的校核計算本次甘蔗去皮機的設(shè)計選取的軸承是深溝球軸承，具體的滾動軸承的選取過程如下：（1）滾動軸承的選擇滾動軸承為深溝球軸承 6205， KN， KN， ，751?rC360?or 95.e。87.01?Y（2）壽命驗算軸承所受支反力合力N; 3.12405.624.72 ????BZYBR對于深溝球軸承，派生軸向力互相抵消。 ， N;0BaF95aCF得 ；eR?N； 12495.0873.124????xYPBaBr按軸承 B 的受力大小驗算:h; 931066 6.74.5820101 ?????????????????BrhPCnLh= 年;93.??54.2所以此軸承合格。5.2機架強度的校核與計算機架的選擇根據(jù)甘蔗去皮機上面的所有組成部件，剝皮量的多少和重量來定，方通機架受力分析得出，由分析得出甘蔗去皮機機架在平衡狀態(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。本次設(shè)計的機架圖紙如下圖 7所示：XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）15圖 7 機架圖即機架和切斷裝置以及軸承等等給的壓力為 G+G1（零部件重量）=20000N（10000Kg）+(1000X20N)=30000N;根據(jù)方通承載力計算公式：M=Pac/L(M：彎矩，P 集中力，a 集中力距支座距離，c 集中力距另一支座距離，L 跨度，L=a+c) （僅用于截面) bhW=12?f=M/W≤材料的許用應(yīng)力（彈性抗拉強度/安全系數(shù)） 。M=Pac/L=11960xL，本次設(shè)計初定 L 為 1200mm則 M=13456N.M，初定方通為 140x40x6。計算 W 得出bh=12? 210.4cm462M3456f=1.350a=2.aW0.cm由 于 ??NP折算后位 270Mpa 查的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q235A 的抗拉強度為 375~500Mpa，由于XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）16270Mpa 遠遠小于 375Mpa，所以方通滿足強度要求。結(jié)論本次畢業(yè)設(shè)計的題目是甘蔗去皮機的設(shè)計，直到今天，畢業(yè)設(shè)計總算接近尾聲了，通過這次對于甘蔗去皮機的設(shè)計，使我們充分把握的設(shè)計方法和步驟，不僅復(fù)習所學(xué)的知識，而且還獲得新的經(jīng)驗與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙設(shè)計，會遇到不清楚的作業(yè)，老師和學(xué)生都能給予及時的指導(dǎo)，確保設(shè)計進度，本文所設(shè)計的是甘蔗去皮機的設(shè)計，通過初期的方案的制定，查資料和開始正式做畢設(shè)，讓我系統(tǒng)地了解到了所學(xué)知識的重要性，從而讓我更加深刻地體會到做一門學(xué)問不易，需要不斷鉆研，不斷進取才可要做的好，總之，本設(shè)計完成了老師和同學(xué)的幫助下，在大學(xué)研究的最感謝幫助過我的老師和同學(xué)，是大家的幫助才使我的論文得以通過。XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）17參考文獻[1] 徐灝等.機械設(shè)計手冊(第2、3冊)[M](第二版）.北京：機械工業(yè)出版社，2003:98—100 [2] 程悅蓀.甘蔗去皮機的設(shè)計[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1981:67—69 [3] 周紀良.傳動系統(tǒng)的設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社，1991:102—105 [4] 吉林工業(yè)大學(xué)教研室編.拖拉機的構(gòu)造[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1982:209—211 [5] 成大先主編.機械設(shè)計手冊——減（變）速器·電機與電器[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999:81—83 [6] 朱冬梅.畫法幾何及機械制圖[M].北京：高等教育出版社，2000:303—305 [7] 陳立德.機械設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2002:222—225 [8] 陳立德.機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書[M].北京：高等教育出版社，2002:44—46 [9] 劉勁.機械制圖國家標準[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000:59—61 [10] 陳立周.機械優(yōu)化設(shè)計方法[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1985:77—79 [11]《拖拉機》編輯部主編.甘蔗去皮機的設(shè)計和計算[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980:109—114[12] 周紀良.甘蔗去皮機結(jié)構(gòu)型式和結(jié)構(gòu)圖譜[J].農(nóng)業(yè)機械學(xué)報，1979：47—63 [13] 周紀良，孔維恭，于瑞璽.甘蔗去皮機的優(yōu)化的研究[J].農(nóng)業(yè)機械學(xué)報，1988:32—39 [14] 高象平，李齊隆等.甘蔗去皮機的零部件優(yōu)化設(shè)計[M].廣州：廣東科技出版社，1987:66—70 [15] Charles W. Beardsly, Mechanical Engineering, ASME, Regents Publishing Company,Inc,1998.45—49 [16] Queen Y. Beardsly, Mechanical Engineering, Regents Publishing Company,Inc,2003.99—103XX 學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）18致謝在此論文完成之際，我的心里感到特別高興和激動，在這里，我打心里向我的導(dǎo)師和同學(xué)們表示衷心的感謝！因為有了老師的諄諄教導(dǎo)，才讓我學(xué)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(xué)術(shù)上對我精心指導(dǎo)，在生活上面也給予我無微不至的關(guān)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(xué)階段的學(xué)業(yè)，也學(xué)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(dǎo)師嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，創(chuàng)新的學(xué)術(shù)風格，認真負責，無私奉獻，寬容豁達的教學(xué)態(tài)度都是我們應(yīng)該學(xué)習和提倡的。通過近半年的設(shè)計計算，查找各類甘蔗去皮機的相關(guān)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(xué)四年的知識和反映。四年的學(xué)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(xué)的潛移默化讓我學(xué)到很多有用的知識，在這里，謝謝老師以及所有關(guān)心我和幫助我的人，謝謝大家。另外也感謝我的父母，朋友和同學(xué)們的幫助。在做設(shè)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(xué)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(shè)計。