畢業(yè)論文終稿-蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)-分選機(jī)設(shè)計(jì)（送全套CAD圖紙 資料打包）

《畢業(yè)論文終稿-蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)-分選機(jī)設(shè)計(jì)（送全套CAD圖紙 資料打包）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《畢業(yè)論文終稿-蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)-分選機(jī)設(shè)計(jì)（送全套CAD圖紙 資料打包）（45頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯摘 要蘋果大小分級(jí)和裝箱，不但關(guān)系到廣大消費(fèi)者的食用安全和能否滿足消費(fèi)者對(duì)優(yōu)質(zhì)安全水果的需求，而且也將大大影響水果產(chǎn)業(yè)的出口貿(mào)易，提高我國(guó)水果的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，將很大程度上促進(jìn)我國(guó)水果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和農(nóng)民收入的增加。本次設(shè)計(jì)的蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)主要由：自動(dòng)進(jìn)料裝置，分成單排裝置，分級(jí)裝置，稱重及卸料裝置，收集裝置等組成。本文首先調(diào)查了蘋果分級(jí)機(jī)構(gòu)的研究背景及現(xiàn)況；接著，在分析蘋果分級(jí)機(jī)構(gòu)功能要求的基礎(chǔ)上提出了本次設(shè)計(jì)的總體方案；然后，對(duì)各裝置及主要零部件進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)及校核；最后，應(yīng)用 AutoCAD 制圖軟件繪制了蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)的裝配圖和主要零件圖。通過(guò)本次設(shè)計(jì)鞏固了大學(xué)所學(xué)專業(yè)知識(shí)，如：機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、互換性理論、機(jī)械制圖、材料力學(xué)等；也掌握了普通機(jī)械的設(shè)計(jì)理論和流程，熟悉了AutoCAD 制圖軟件的使用。關(guān)鍵詞：蘋果，分級(jí) ，機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯AbstractApple size grading and packing, not only related to the food safety of consumers and the ability to meet consumer demand for quality and safety of fruit, but also will greatly affect the fruit industry exports, improve the market competitiveness of our fruit, will be promote the development of China's fruit industry and the increase of farmers' income to a large extent on.Apple's size classification mechanism of this design consists of: automatic feeding device, into a single row of devices, grading equipment, weighing and unloading device, collecting devices and other components. This paper investigated the background and current status of apple grading agencies; then, based on the analysis of the functional requirements of apple grading agencies on proposed design of the overall program; then, for each device and a detailed design of major components and school nuclear; Finally, AutoCAD drawing software to draw the assembly drawing apple size grading agencies and major parts diagram.Mechanical principles, mechanical design, interchangeability theory, mechanical drawing, materials, mechanics, etc; also mastered the general mechanical design theory and process, using familiar AutoCAD drawing software: expertise, such as through this university is designed to consolidate .Keywords: Apple, Classification, Organization, Design買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯目 錄摘 要 ......................................................................................................................................IAbstract ................................................................................................................................II第一章 緒論 ..........................................................................................................................11.1 研究背景及意義 ......................................................................................................11.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)況及發(fā)展趨勢(shì) ..................................................................................21.1.1 國(guó)外研究與發(fā)展 ...........................................................................................21.1.2 國(guó)內(nèi)研究與發(fā)展 ...........................................................................................3第二章 總體方案設(shè)計(jì) ..........................................................................................................62.1 蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)功能分析 ..................................................................................62.2 總體方案設(shè)計(jì) ..........................................................................................................62.2.1 自動(dòng)進(jìn)料裝置方案設(shè)計(jì) ...............................................................................62.2.2 分成單排裝置方案設(shè)計(jì) ...............................................................................72.2.3 分級(jí)傳送裝置方案設(shè)計(jì) ...............................................................................72.2.4 自動(dòng)卸料裝置方案設(shè)計(jì) ...............................................................................8第三章 各裝置的結(jié)構(gòu)及尺寸設(shè)計(jì) ....................................................................................103.1 自動(dòng)進(jìn)料裝置 ........................................................................................................103.1.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 .............................................................................................103.1.2 傳動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 .................................................................................123.1.3 V 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) .........................................................................................133.1.4 輸送帶的設(shè)計(jì) .............................................................................................153.1.5 托輥的設(shè)計(jì) .................................................................................................163.1.6 張緊裝置 .....................................................................................................173.1.7 托輥軸的設(shè)計(jì)與校核 .................................................................................173.2 分成單排裝置設(shè)計(jì) ................................................................................................223.3 分級(jí)傳送裝置 ........................................................................................................233.3.1 主要技術(shù)參數(shù)和電機(jī)選擇 .........................................................................23買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯3.3.2 鏈條和鏈輪的設(shè)計(jì) .....................................................................................253.4 支架設(shè)計(jì) ................................................................................................................283.4.1 支架設(shè)計(jì)的要求 .........................................................................................283.4.2 支架的設(shè)計(jì) .................................................................................................283.4.3 支架的剛度校核 .........................................................................................293.4.4 機(jī)架連接螺栓的校核 .................................................................................30總 結(jié) ....................................................................................................................................32參考文獻(xiàn) ..............................................................................................................................33致 謝 ....................................................................................................................................34買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1第一章 緒論1.1 研究背景及意義由 2010 年統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)得出，我們國(guó)家的蘋果、梨、桔子的產(chǎn)量均穩(wěn)居世界第一，水果總產(chǎn)量達(dá)到 21401 萬(wàn)多噸，果園面積也達(dá)到了 11543 千余公頃，兩者均連續(xù) 8年穩(wěn)居世界第一，并且我國(guó)水果的種類很多，成色也很好，因此我國(guó)被稱之為是一個(gè)水果超級(jí)大國(guó)，水果的發(fā)展有很大的前景。從國(guó)家的扶農(nóng)政策下來(lái)之后，我們的水果產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了大約 20 年的快速發(fā)展，但是由于我國(guó)水果產(chǎn)業(yè)化發(fā)展起步比較晚，水果產(chǎn)后商品化手段仍然還是大大的落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，一直以來(lái)的發(fā)展速度并不是很快速，可以說(shuō)是很緩慢。多年來(lái)通過(guò)研究各方面的原因，水果的產(chǎn)后商品化處理成為了水果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸，而美國(guó)，日本等水果產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國(guó)的經(jīng)驗(yàn)表明水果產(chǎn)業(yè)的主要收益是由水果采后處理和采后加工獲取的，然而我國(guó)水果采后簡(jiǎn)單商品化處理率仍不足 10%，大部分的水果都是沒有經(jīng)過(guò)任何的分級(jí)操作就進(jìn)入市場(chǎng)供應(yīng)，而水果發(fā)展強(qiáng)國(guó)的水果采后簡(jiǎn)單商品化處理率達(dá)到了 95%以上，這里就形成的了很大的對(duì)比，也是我們務(wù)必需要改進(jìn)和完善的地方。最近幾年隨著人民生活水平的提高和食品安全意識(shí)的提高，國(guó)內(nèi)外引進(jìn)的水果品種愈來(lái)愈多，因此能否對(duì)水果無(wú)損分級(jí)和裝箱，不但關(guān)系到廣大消費(fèi)者的食用安全和能否滿足消費(fèi)者對(duì)優(yōu)質(zhì)安全水果的需求，而且也將大大影響水果產(chǎn)業(yè)的出口貿(mào)易，提高我國(guó)水果的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，將很大程度上促進(jìn)我國(guó)水果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和農(nóng)民收入的增加。自從上個(gè)世紀(jì) 90 年代，水果強(qiáng)國(guó)就開始大量應(yīng)用水果自動(dòng)分級(jí)設(shè)備實(shí)現(xiàn)水果自動(dòng)分級(jí)，提高水果的附加值，降低水果的人工成本，獲得了相當(dāng)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。最近幾年國(guó)內(nèi)迫于人力成本壓力和市場(chǎng)壓力，部分水果生產(chǎn)者和經(jīng)營(yíng)者從國(guó)外引進(jìn)了一些國(guó)外比較先進(jìn)的水果分級(jí)生產(chǎn)線，但是價(jià)格比較昂貴，而且由于我國(guó)水果的種類和品質(zhì)的差異性比較大，因此在中國(guó)應(yīng)用和推廣這些生產(chǎn)線有一定的局限性，因而面向全國(guó)特色水果研究和開發(fā)適合的水果在線無(wú)損分級(jí)技術(shù)和設(shè)備，并在大型水果企業(yè)和水果合作組織中進(jìn)行推廣應(yīng)用具有十分重要的現(xiàn)實(shí)和經(jīng)濟(jì)意義。蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)21.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)況及發(fā)展趨勢(shì)蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)41.1.1 國(guó)外研究與發(fā)展國(guó)外研究者 20 世紀(jì) 80 年代中期開始了水果品質(zhì)自動(dòng)檢測(cè)和分級(jí)的研究, 并成功研制了一些水果自動(dòng)化分級(jí)系統(tǒng)裝置, 在 20 世紀(jì) 90 年代開始研究基于計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的水果分級(jí)系統(tǒng), 到現(xiàn)在已有部分實(shí)用的產(chǎn)品, 如美國(guó)的 OSCARTM 型和MERLIN 型高速水果分級(jí)生產(chǎn)線就可用于各類水果的分級(jí)和品質(zhì)檢測(cè)操作。國(guó)外水果分級(jí)機(jī)的輸送系統(tǒng)大多是采用輥?zhàn)觽鲃?dòng)結(jié)構(gòu),蘋果在一邊移動(dòng)的同時(shí)一邊還在自身轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)安裝在輸送輥上方的攝像機(jī)需要采集蘋果多個(gè)表面的圖像,才能采集到蘋果全圖,而且在采集的過(guò)程中,容易重采或漏采;另外,蘋果的果梗和花萼區(qū)與缺陷圖像相似,圖像處理時(shí)需要將其從真實(shí)缺陷中區(qū)分出來(lái),這就會(huì)造成圖像處理時(shí)間的增加和識(shí)別精度的降低，對(duì)圖像處理裝置的要求也會(huì)變的更高，成本就會(huì)更大。蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)5國(guó)外 50%以上的水果實(shí)現(xiàn)了分級(jí)的完全自動(dòng)化。近年，隨著信息技術(shù)的飛躍發(fā)展和計(jì)算機(jī)普及．圖像技術(shù)及機(jī)器(計(jì)算機(jī))視覺技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于多個(gè)學(xué)科，在作物領(lǐng)域也已取得許多進(jìn)展．并展示了廣闊的應(yīng)用前景。目前較先進(jìn)的微機(jī)控制的重量分級(jí)機(jī)，采用最新電子儀器測(cè)定重量，可按需選擇準(zhǔn)確的分級(jí)基準(zhǔn)，分級(jí)精度高，使用特別的滑槽，落差小，水果不受沖擊、不損傷。分級(jí)、裝箱所需時(shí)間為傳統(tǒng)的 1/2。日本消費(fèi)者對(duì)水果的消費(fèi)是非常挑剔的，其水果上市前都要經(jīng)過(guò)分級(jí)包裝。有些價(jià)值較高的水果，如冬季上市的西瓜要在標(biāo)簽上標(biāo)出糖度數(shù)值。目前，在日本許多高新技術(shù)在水果檢測(cè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。計(jì)算機(jī)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)代分級(jí)檢測(cè)技術(shù)提供了廣闊的空間，使分級(jí)檢測(cè)技術(shù)正在由半自動(dòng)化向全自動(dòng)化、外部品質(zhì)檢測(cè)向內(nèi)部品質(zhì)檢測(cè)、復(fù)雜化向簡(jiǎn)單化和方便化、規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)的文字化向數(shù)字化、機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化向簡(jiǎn)單化、數(shù)據(jù)的人工管理向計(jì)算機(jī)管理方向轉(zhuǎn)化。在意大利的果品貯藏加工業(yè)生產(chǎn)中，使用顏色分級(jí)機(jī)較早，主要是對(duì)蘋果進(jìn)行顏色分級(jí)，其原理是按照綠色蘋果比紅色蘋果的反射光強(qiáng)的道理進(jìn)行的。工作時(shí)，果實(shí)在松軟的傳送帶上跳躍移動(dòng)，光線可照射到水果的大多部位，這樣就避免了水果單面被照射。反射光傳遞給電腦，由電腦按照反射率的不同來(lái)將果實(shí)分開，一般分為全綠果、半綠（半紅）果、全紅果等級(jí)別。美國(guó) Penwalt 公司 Decco 型分級(jí)機(jī)是一種新型果實(shí)分級(jí)機(jī)，具有速度快、性能好、通用性強(qiáng)的特點(diǎn)。它根據(jù)“體積” 分級(jí)的原理進(jìn)行工作，綜合了大小和重量分級(jí)機(jī)最突出的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)消除了二者的缺點(diǎn)，使分級(jí)作業(yè)真正得以柔和平緩地進(jìn)行。Decco 分級(jí)機(jī)工作原理是：提升機(jī)輥?zhàn)訉⒋旨?jí)的果實(shí)送入四星裝料斗，星輪與提升機(jī)以鏈條驅(qū)動(dòng)的各對(duì)定距輥?zhàn)油?，輥?zhàn)映休d水果通過(guò)分級(jí)全程，這樣的裝置，星輪可以很柔和地將水果從提升機(jī)傳送到由一對(duì)滾子形成的凹槽中，根據(jù)選用分級(jí)機(jī)規(guī)格的不同，分級(jí)部分包括 6-9 行高度可調(diào)的“摩擦指 ”，滾子從摩擦指下通過(guò)，緩緩地作反時(shí)針回轉(zhuǎn)，水果則作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)水果遇到摩擦指（最大的水果首先接觸摩擦指），由于轉(zhuǎn)動(dòng)與摩擦的組合，水果極柔和地從滾子上移動(dòng)并落入彈性的擺動(dòng)活動(dòng)門上，水果自重足夠使其滑出并滾到輸送皮帶上，然后由皮帶送入包裝槽蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)6中。由于水果沒有摔落，也沒有其他任何典型的引起損傷的動(dòng)作，分級(jí)柔和。水果分級(jí)只有綜合形狀、大小、色澤、果面缺陷等各種因素，甚至是內(nèi)部品質(zhì)，才能排除其他因素，使分級(jí)質(zhì)量得到保證[11]。法國(guó)的 MAF France 公司的水果分級(jí)包裝設(shè)備，不僅能對(duì)果蔬進(jìn)行分級(jí)包裝，還可以利用電子、光學(xué)原理對(duì)果蔬表皮的瑕疵進(jìn)行分選，全電腦監(jiān)控，自動(dòng)化程度相當(dāng)高。在意大利的果品貯藏加工業(yè)生產(chǎn)中，使用顏色分級(jí)機(jī)較早，主要是對(duì)蘋果進(jìn)行顏色分級(jí)，其原理是按照綠色蘋果比紅色蘋果的反射光強(qiáng)的道理進(jìn)行的。工作時(shí)，果實(shí)在松軟的傳送帶上跳躍移動(dòng)，光線可照射到水果的大多部位，這樣就避免了水果單面被照射。反射光傳遞給電腦，由電腦按照反射率的不同來(lái)將果實(shí)分開，一般分為全綠果、半綠（半紅）果、全紅果等級(jí)別。1.1.2 國(guó)內(nèi)研究與發(fā)展改革開放以來(lái)，經(jīng)濟(jì)和科技等都得到了快速的發(fā)展，于是我國(guó)從上個(gè)世紀(jì) 80 年代開始研究水果分級(jí)技術(shù)，在過(guò)去 30 多年中水果分級(jí)技術(shù)正在由半自動(dòng)化向全自動(dòng)化、水果外部品質(zhì)檢測(cè)向水果內(nèi)部品質(zhì)檢測(cè)、水果分級(jí)設(shè)備結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化向簡(jiǎn)單化，水果單一參數(shù)檢測(cè)向水果綜合品質(zhì)檢測(cè)轉(zhuǎn)化，基于此而研制出來(lái)的水果產(chǎn)品的自動(dòng)化分級(jí)裝備大大的減少了水果產(chǎn)品在分級(jí)、包裝、儲(chǔ)存、加工和運(yùn)輸過(guò)程中造成的損失。在大量的水果分級(jí)裝備中，稱重式水果分級(jí)機(jī)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、制造容易和成本較低的優(yōu)點(diǎn)成為目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛的水果分級(jí)設(shè)備。目前稱重式水果分級(jí)設(shè)備主要有機(jī)械稱重式水果分級(jí)機(jī)和電子稱重式水果分級(jí)機(jī)兩種。（1）機(jī)械稱重式水果分級(jí)機(jī)機(jī)械稱重式水果分級(jí)機(jī)在早期時(shí)候一般是基于杠桿原理進(jìn)行分級(jí)卸料的。水果分級(jí)設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，杠桿兩端分別為水果托盤和平衡砝碼，水果托盤與杠桿鉸接，平衡砝碼下面有支撐，確保杠桿能處于水平位置，當(dāng)水果托盤中的水果重量超過(guò)平衡砝碼重量的時(shí)候就會(huì)導(dǎo)致杠桿傾斜，完成分級(jí)卸料。調(diào)節(jié)平衡砝碼的大小和位置就能將水果按重量不同分為若干個(gè)等級(jí)，目前機(jī)械稱重式水果分級(jí)機(jī)主要有固定衡量秤體運(yùn)動(dòng)輸送托盤式和固定限位裝置運(yùn)動(dòng)衡量秤體式兩種機(jī)型得到了比較廣泛的應(yīng)用。（2）電子稱重式水果分級(jí)機(jī)蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)7近年來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)和稱重傳感技術(shù)的快速發(fā)展，以及相關(guān)技術(shù)的促進(jìn)，電子式稱重技術(shù)及應(yīng)用有了長(zhǎng)足的發(fā)展。稱重傳感器已經(jīng)在各個(gè)行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，能夠輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)物準(zhǔn)確、快速的測(cè)量，特別是單片機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化程度的越來(lái)越高，稱重傳感器己經(jīng)成為過(guò)程控制中的一種必需的裝置，目前比較先進(jìn)的單片機(jī)控制的電子稱重式水果分級(jí)機(jī)采用最新的電子設(shè)備測(cè)量水果重量，可以根據(jù)需要選擇準(zhǔn)確的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，分級(jí)精度較高，基于此電子稱重式水果分級(jí)機(jī)已經(jīng)得到比較廣泛的應(yīng)用。相對(duì)于國(guó)外的分級(jí)水平，國(guó)內(nèi)水果分級(jí)市場(chǎng)比較落后。國(guó)內(nèi)水果分級(jí)大部分還采用人工分級(jí)方法，只有少數(shù)企業(yè)采用半自動(dòng)及自動(dòng)化水果分級(jí)。雖然我國(guó)水果分級(jí)現(xiàn)狀不容樂觀，但也有一些企業(yè)的研究得到成功，浙江大學(xué)果蔬智能化分級(jí)技術(shù)與裝備課題組經(jīng)過(guò)近 10 年的研究積累，在國(guó)家“863”計(jì)劃 國(guó)家自然科學(xué)基金和浙江省科技計(jì)劃的支持下，與杭州杭掛機(jī)電有限公司合作于 2004 年研制成功國(guó)內(nèi)第一條完全擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基于計(jì)算機(jī)視覺的水果品質(zhì)智能化實(shí)時(shí)檢測(cè)與分級(jí)生產(chǎn)線。項(xiàng)目至今已獲國(guó)家發(fā)明專利 2 項(xiàng)、授權(quán)計(jì)算機(jī)軟件著作登記2 項(xiàng)、授權(quán)國(guó)家實(shí)用新型專利 8 項(xiàng)，另有國(guó)家發(fā)明專利 10 項(xiàng)待批。2004 年 6 月 16日，順利通過(guò)國(guó)家 863 計(jì)劃?rùn)C(jī)器人技術(shù)主題專家組的驗(yàn)收。2004 年 12 月 28 日，銷往廣東梅縣的第一條生產(chǎn)線在當(dāng)?shù)卣秸{(diào)試成功，并投入正常生產(chǎn)用于當(dāng)?shù)靥厣毘鹊钠焚|(zhì)檢測(cè)和分級(jí)，其工作性能得到用戶的高度評(píng)價(jià)。 2005 年 4 月 29 日，由中國(guó)工程院汪懋華院士、蔣亦元院士等 8 位本領(lǐng)域的權(quán)威專家組成的鑒定委員會(huì)，對(duì)本生產(chǎn)線進(jìn)行了鑒定，專家們對(duì)這一成果給予了高度評(píng)價(jià)：總體技術(shù)水平達(dá)到國(guó)際同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平，多項(xiàng)技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先水平。日前，江蘇省自主研制生產(chǎn)的電腦控制全自動(dòng)水果分級(jí)流水生產(chǎn)線在陜西成功運(yùn)行，并通過(guò)國(guó)家一級(jí)科技查新，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)果品加工生產(chǎn)機(jī)械的空白[7]。 該生產(chǎn)線由江蘇牧羊集團(tuán)研制，采用水果品質(zhì)視覺系統(tǒng)測(cè)與分級(jí)，每條生產(chǎn)線每小時(shí)能檢測(cè)分級(jí) 2．5 噸及 3 噸水果，適用于柑橘、胡柚、蘋果、西紅柿、土豆等多種水果及農(nóng)產(chǎn)品的快速分級(jí)，部分指標(biāo)達(dá)到世界先進(jìn)水平。為配套新生產(chǎn)線，該集團(tuán)同時(shí)研發(fā)出壓榨機(jī)、榨汁機(jī)等飲料機(jī)械，以及去核機(jī)、打漿機(jī)等果汁生產(chǎn)線前處理設(shè)備與后道包裝設(shè)備，具有良好的應(yīng)用前景。蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)8第二章 總體方案設(shè)計(jì)2.1 蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)功能分析蘋果分級(jí)機(jī)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要結(jié)構(gòu)組成：蘋果的自動(dòng)進(jìn)料裝置，分成單排裝置，分級(jí)裝置，稱重及卸料裝置，收集裝置等。本課題以蘋果的質(zhì)量不同分成不同的等級(jí)，實(shí)現(xiàn)蘋果自動(dòng)分級(jí)的裝置。按重量分級(jí)的方法保證了蘋果在運(yùn)行時(shí)不與托盤之間碰撞，避免了對(duì)水果分級(jí)時(shí)造成的損傷，而且蘋果形狀對(duì)分級(jí)結(jié)果精度影響較，所以電子稱重式蘋果分級(jí)機(jī)的通用性比較好，可以應(yīng)用于不同種類的水果。本論文研究重點(diǎn)為電子稱重式蘋果分級(jí)機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)，自動(dòng)進(jìn)料裝置的設(shè)計(jì)，分成單排裝置的設(shè)計(jì)，分級(jí)傳送裝置的設(shè)計(jì)，卸料裝置的設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)蘋果分級(jí)卸料。因此蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)為滿足功能要求需要具有如下裝置： 蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)9（1） 自動(dòng)進(jìn)料裝置：完成蘋果的大批量輸送，與分級(jí)傳送裝置配合；（2）分成單排的裝置：使蘋果整齊有序的分成單排，來(lái)完成與分級(jí)裝置的配合；（3）分級(jí)傳送裝置：分級(jí)裝置傳動(dòng)包括傳送鏈、蘋果托盤、托盤與鏈的鏈接、稱重模塊；（4）卸料裝置：完成對(duì)不同等級(jí)的蘋果進(jìn)行正確的分級(jí)卸料操作，分級(jí)箱的結(jié)構(gòu)來(lái)應(yīng)與分級(jí)卸料裝置配合。（5）動(dòng)力及傳動(dòng)系統(tǒng)：提供動(dòng)力并實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳送，使機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)。2.2 總體方案設(shè)計(jì)隨著國(guó)內(nèi)外水果種類和品種愈來(lái)愈多，對(duì)優(yōu)質(zhì)水果的需求量越來(lái)越大。所以在這次的設(shè)計(jì)中，采用的是以下的設(shè)計(jì)方案：2.2.1 自動(dòng)進(jìn)料裝置方案設(shè)計(jì)圖 2-1 自動(dòng)進(jìn)料裝置的三維結(jié)構(gòu)示意圖自動(dòng)進(jìn)料裝置如圖 2-1 所示主要采用的是帶輪和帶的傳動(dòng)來(lái)輸送蘋果前進(jìn)，電機(jī)驅(qū)動(dòng) V 帶，皮帶安裝在左邊的帶輪上，在通過(guò)軸的傳動(dòng)來(lái)帶動(dòng)輸送帶。2.2.2 分成單排裝置方案設(shè)計(jì)蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)101 底板, 2 調(diào)節(jié)片, 3 調(diào)節(jié)螺釘, 4 蘋果圖 2-2 分成單排裝置的結(jié)構(gòu)示意圖分成單排裝置如圖 2-2 所示,蘋果經(jīng)皮帶自動(dòng)進(jìn)料裝置自動(dòng)進(jìn)料后, 必須按照一定的節(jié)拍輸送到分級(jí)傳送鏈上, 該過(guò)程由定節(jié)拍系統(tǒng)完成。當(dāng)蘋果進(jìn)料后到達(dá)定節(jié)拍自動(dòng)進(jìn)料裝置, 首先經(jīng)過(guò)一級(jí)定量輸送調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) , 通過(guò)調(diào)節(jié)片 2 開合的角度來(lái)控制蘋果輸送, 目的是實(shí)現(xiàn)蘋果整齊有序的排列成一列，使蘋果按分級(jí)傳送鏈的節(jié)拍輸送到傳送鏈上。2.2.3 分級(jí)傳送裝置方案設(shè)計(jì)1 電動(dòng)機(jī) 2 皮帶 3 主動(dòng)鏈輪 4 鏈條 5 蘋果托盤機(jī)構(gòu) 6 稱重模塊 7 分級(jí)箱 8 蘋果 9 卸料裝置圖 2-3 分級(jí)傳送裝置的結(jié)構(gòu)示意圖分級(jí)傳送裝置如圖 2-3 所示，通過(guò)電動(dòng)機(jī)來(lái)傳遞動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)構(gòu)鏈條的運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)放著蘋果的托盤經(jīng)過(guò)稱重傳感器 8 來(lái)發(fā)送信號(hào)到托盤上的卸料裝置，從而實(shí)現(xiàn)托盤到達(dá)分級(jí)箱 6 的時(shí)候按照給出的信號(hào)將蘋果倒入相信等級(jí)的箱內(nèi)。稱重模塊和蘋果托盤的設(shè)計(jì)方案蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)111 限位鐵條 2 支撐板支架 3 支撐板 4 輸送鏈條 5 水果托盤支架 6 水果托盤 7稱重臺(tái) 8 鋼球圖 2-4 蘋果托盤和稱重實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖蘋果托盤和稱重實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)如圖 2-4 所示，其中水果托盤 6 安裝方向與輸送鏈條4 運(yùn)動(dòng)方向垂直，水果托盤 6 與限位鐵條 1 緊固聯(lián)接，水果托盤 6 可與限位鐵條 1繞水果托盤支架翻轉(zhuǎn)一定角度，鋼球 8 在稱重位置與稱重臺(tái) 7 接觸，實(shí)現(xiàn)線上快速的稱重與信號(hào)傳輸。2.2.4 自動(dòng)卸料裝置方案設(shè)計(jì)1 上升板 2 上升板支架 3 旋轉(zhuǎn)撥片 4 彈簧 5 電動(dòng)機(jī)圖 2-5（a）卸料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖 （b）蘋果托盤在卸料狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖蘋果托盤在卸料狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖如圖 2-5(b)所示，當(dāng)信號(hào)傳輸?shù)叫读涎b置時(shí)，旋轉(zhuǎn)撥片 3 會(huì)在電機(jī) 5 的控制下按照傳輸?shù)墓?jié)拍旋轉(zhuǎn)與上升板 1 的側(cè)面相齊，正好能使放著要被分級(jí)的蘋果的托盤沿著上升板的路徑運(yùn)動(dòng)，從而導(dǎo)致托盤的傾斜來(lái)實(shí)現(xiàn)蘋果的卸料。當(dāng)沒有信號(hào)的時(shí)候，彈簧 4 的作用下，旋轉(zhuǎn)撥片 3 會(huì)復(fù)原，使其他托盤順利從上升架 1 的下面走過(guò)。蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)12第三章 各裝置的結(jié)構(gòu)及尺寸設(shè)計(jì)3.1 自動(dòng)進(jìn)料裝置參照市場(chǎng)上現(xiàn)有蘋果分級(jí)機(jī)選定自動(dòng)進(jìn)料裝置主要參數(shù)如下：輸送帶的帶速：V=0.3-0.6m/s帶寬：B=290mm輸送長(zhǎng)度：L=2.2m蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)13輸送機(jī)年工作時(shí)間一般取 4500~5500 小時(shí)。當(dāng)二班工作和輸送剝離物，且輸送環(huán)節(jié)較多，宜取下限；傳動(dòng)裝置示意圖如下圖 3-1：圖 3-1 自動(dòng)進(jìn)料裝置示意圖3.1.1 電動(dòng)機(jī)的選擇（1）選擇電動(dòng)機(jī)的類型 由于帶式運(yùn)輸機(jī)不需要大范圍的調(diào)速，故選用一般用途的 Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)。（2）選擇電動(dòng)機(jī)功率1）根據(jù)《膠帶輸送機(jī)功率的簡(jiǎn)易算法》計(jì)算輸送機(jī)總驅(qū)動(dòng)功率①根據(jù) L = 2.2m 查附圖得 K =5.5計(jì)算 LC = KL=5.5 × 2.2=12.1m②根據(jù) LC = 66m, B = 650mm 查表 1 得P 1=1.15kW③根據(jù) LC= 66m、Q =15t/ h, 查表 2 得P2= 0.117kW④根據(jù) Q = 15t / h,查表 3 得 P 3= 0.245kW則輸送帶總驅(qū)動(dòng)功率蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)14P w= 1.2（P 1+ P2+ P 3) =1.2×(1.15+0.117+0.245)=1.8144 kW式中：P 1-膠帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)功率, 根據(jù)膠帶輸送機(jī)帶寬和修正長(zhǎng)度 L C 在《膠帶輸送機(jī)功率的簡(jiǎn)易算法》表 1 中查出所需功率 P 1。P2-根據(jù)膠帶輸送機(jī)輸送能力和修正長(zhǎng)度 L C,查出所需功率。P 3-根據(jù)膠帶輸送機(jī)輸送能力和提升高度在表 3 中查出所需功率。2）計(jì)算電機(jī)功率： kW016.29.84d?? ?wP式中:η－電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)的傳動(dòng)裝置的總效率， η＝η 帶 η 軸承 2η 齒 η 聯(lián)η 帶 －帶傳動(dòng)傳動(dòng)效率，查機(jī)械傳動(dòng)效率 表取 η 帶＝0.96η 軸承 －一對(duì)滾動(dòng)軸承效率，查機(jī)械傳動(dòng)效率 表取 η 軸承＝0.99η 鏈 －一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)效率，查機(jī)械傳動(dòng)效率 表取 η 齒＝0.97 （初選 8級(jí)精度）η 聯(lián) －彈性聯(lián)軸器效率，查機(jī)械傳動(dòng)效率 表取 η 聯(lián)＝0.99傳動(dòng)裝置總效率 η=0.96×0.992×0.97×0.99=0.9（3）確定電機(jī)轉(zhuǎn)速 nd ①計(jì)算托輥轉(zhuǎn)速： r/min54.903x14..6106nw???DV?②確定電機(jī)同步轉(zhuǎn)速 一般 V 帶傳動(dòng)傳動(dòng)比 i 帶=2～4，單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比的范圍 i 齒=3～5，則合理總傳動(dòng)比 i 總= i 帶×i 齒 =6～20。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為：nd=i 總 ×nw=（6～20）×95.54r/min=（573.25～1910.83）r/min查機(jī)械手冊(cè)，綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量以及帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比，選取較合適的方案，現(xiàn)選用型號(hào)為 Y100L2-4 的電動(dòng)機(jī),其相關(guān)參數(shù)如下：額定功率 3.0kW，轉(zhuǎn)速 1430r/min，電流 6.82A，效率 82.5%，功率因素 0.81。（4）電機(jī)固定座蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)15電機(jī)固定座起承載電機(jī)的作用。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，經(jīng)查國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在本次設(shè)計(jì)中電機(jī)固定座選用型號(hào)為 6.3 號(hào)的熱軋普通槽鋼和 4 號(hào)熱扎等邊角鋼。6.3 號(hào)熱軋普通槽鋼尺寸：h×b×d=63×40×4.8，截面面積 8.444cm2，理論重量 6.63kg/m。4 號(hào)熱扎等邊角鋼號(hào)尺寸：b×d=40×5 ，截面面積 3.791cm2，理論重量 2.976kg/m。3.1.2 傳動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算（1）傳動(dòng)比分配i 總97.145.30?nwd取 i 帶=3 ，則 i 齒=i 總/i 帶=14.97/3=4.99（2）各軸轉(zhuǎn)速n1=nd/i 帶 =1430/3=476.7/minn2=n1/i 齒 =476.7/4.99=95.53r/minn 滾 =n2=95.53r/min（3）各軸輸入功率P1=Pdη 帶=2.016×0.96=1.94kWP2=P1η2η3=1.94×0.99×0.97=1.86kWP 滾 =P2η2=1.86×0.97=1.80kW（4）各軸輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 Td m.351461430.25.9105.9dd NnPT?????各軸輸入轉(zhuǎn)矩T1=Td i 帶 η1=1346.35×3×0.96=3877.49N.mmT2=T1i 齒 η2η3=3877.49×4.99×0.99×0.97=18580.53N.mmT 滾 =T2η2=18580.53×0.97=18023.11N.mm3.1.3 V 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)（1）確定計(jì)算功率 Pca由教材《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 8-7 查得工作情況系數(shù) KA=1.2，故蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)16Pca=KAPd=1.2×2.016=2.4kW（2）確定 V 帶類型根據(jù) Pca, n1 由教材《機(jī)械設(shè)計(jì) 》圖 8-11、選用 Z 型帶（3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd,并驗(yàn)算帶速 υ1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd1。由教材表 8-6，表 8-8，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1=90mm2）驗(yàn)算帶速 υ。按式（8-13）驗(yàn)算帶的速度υ = smsnd/74.6/106439106????因?yàn)?5m/s<υ<30m/s，故帶速合適。3）計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。根據(jù)式（8-15a），計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd2dd2=i 帶 dd1=3×90=270mm根據(jù)教材《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 8-8，圓整為 dd2=280mm。（4）確定 V 帶的中心距 a 及基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld1）根據(jù)式（8-20），初定中心距 a0因?yàn)?0.7（dd1+dd2 ）≤a0≤2(dd1+dd2) 0.7×（90+280）≤a0≤2×（90+280）即 259≤a0≤740 初選 a0=400mm2）由式（8-22）計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度02d12d10d a4)(a2????）（?Lm76.4039-8942??????????）（）（由教材《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 8-2，選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld=1400mm3）按式（8-23）計(jì)算實(shí)際中心距 aa≈a0+ =400+ =398mm 2-0dL21403.76-則中心距 a 的變動(dòng)范圍為：377～440mm蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)17amin=a-0.015Ld=398-0.015×1400=377mmamax=a+0.03Ld=398+0.03×1400=440mm（5）驗(yàn)算小帶輪的包角 α1????? 906.152398.7)02(18a57.3)d-(18012 ???????）（?符合要求（6）計(jì)算帶的根數(shù) z1）計(jì)算單根 V 帶的額定功率 Pr。由 dd1=90mm 和 nd=1430r/min，查表 8-4a 得 P0=0.3576kW。根據(jù) nd=1430r/min，i=3 和 Z 型帶，查表 8-4b 得△P0=0.03kW。查表 8-5 得 Kα=0.93，表 8-2 得 KL=1.14，于是Pr=（P0+ △P0）·Kα·KL=(0.3576+0.03)×0.93×1.14kW=0.41kW2)計(jì)算 V 帶的根數(shù) z 85.41.02r?PCA取 z=6 （7）計(jì)算單根 V 帶的初拉力的最小值（F0)min由表 8-3 得 Z 型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量 q=0.06kg/m，所以?? NKPF 8.5274.6074.693.02-5qzv-5.20 22camin0 ????????????? ）（）（ ??應(yīng)使實(shí)際初拉力 F0＞（F0)min（8）計(jì)算壓軸力 Fp壓軸力的最小值(Fp)min=2z （F0)min sin( )=2×6×52.8×sin( )=615.57N21?26.15?（9）軸徑的設(shè)計(jì)取 45 號(hào)鋼時(shí)，按下式估算：， 圓整為 20mmmnPd 704.1236.0.103.1min ?????蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)18（10）V 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）選擇帶輪材料：大小帶輪材料均為 HT2002）選擇帶輪的結(jié)構(gòu)形式：根據(jù)帶輪直徑，大帶輪采用孔板式，小帶輪采用腹板式。3）計(jì)算基本結(jié)構(gòu)尺寸（11）小帶輪基本結(jié)構(gòu)尺寸da=94mm；dd=90mm；bd=8.5 mmhamin=2.00mm；hfmin=8.7 mm；e= 12mm ；fmin =7 mmB=（z-1）e+2f= （6-1）×12+2×7=74mmda= dd +2 hamin =90+2×2.00=94 φ=38°根據(jù) B=74mm 和裝配時(shí)的余量，選用 L=78mm。3.1.4 輸送帶的設(shè)計(jì)輸送帶在膠帶輸送機(jī)中既是承載部件又是牽引部件，它不僅僅要有承載能力，還要有足夠的抗拉強(qiáng)度。選擇合適的輸送帶品種規(guī)格可以延長(zhǎng)輸送帶的使用壽命，保證生產(chǎn)的持續(xù)穩(wěn)定，降低生產(chǎn)成本和維護(hù)費(fèi)用。防滑輸送帶耐用使用壽命長(zhǎng)。主要有普通人字形、外凸人字形、橫格、圓釘形等類型。該產(chǎn)品適合于大傾角輸送塊狀、粒狀、袋包裝、粉末狀的多種物料，如煤炭、炭焦、木料，砂石、水泥袋，水果等物料。主要應(yīng)用的行業(yè)：煙草、物流、包裝、印刷、水果、木材等。本次設(shè)計(jì)選用的是防滑輸送帶（花紋輸送帶），扯斷強(qiáng)度為 100N/mm﹒層，選用材質(zhì)：NN-100 尼龍帆布，每層厚度 1.0mm，每層質(zhì)量 1.02kg/m2，帶寬B=290mm，帆布層數(shù)為 3 層，上覆蓋膠厚度為 2mm，下覆蓋膠厚度為 1.5mm。輸送帶接頭方式采用熱硫化接頭法，即將接頭部位的膠布層和覆蓋膠用硫化法搭接成無(wú)接縫的硫化接頭。實(shí)踐證明這是最理想的一種接頭方法，能夠保證高的接頭效率，同時(shí)也非常穩(wěn)定，接頭壽命也很長(zhǎng)，容易掌握。這種接頭的強(qiáng)度能達(dá)到膠帶強(qiáng)度的85-90%，且能防止帶芯腐蝕，帶芯的壽命較強(qiáng)?？紤]到使用安全，要求輸送帶有足夠的抗拉強(qiáng)度安全儲(chǔ)備，此次設(shè)計(jì)的運(yùn)輸帶的安全系數(shù)為 8。3.1.5 托輥的設(shè)計(jì)托輥是傳遞動(dòng)力的主要部件。蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)19本系列托輥根據(jù)承載能力分輕型、中型和重型三種。同一種托輥直徑又有幾種不同的軸徑和中心跨距供設(shè)計(jì)者選用。輕型：軸承孔徑 80~110mm。中型：軸承孔徑 120~180mm。重型：軸承孔徑 200~220mm。托輥表面有裸露光鋼面、人字形和菱形花紋橡膠覆面。小功率、小帶寬及環(huán)境干燥時(shí)可采用裸露光鋼面托輥。人字形花紋膠面磨擦系數(shù)大，防滑性和排水性好，但有方向性。菱形膠面用于雙向運(yùn)行的輸送機(jī)。用于重要場(chǎng)合的滾筒，最好采用硫化橡膠覆面。用于阻燃，隔爆條件，應(yīng)采取相應(yīng)的措施。最小托輥直徑 D 按下式選取。D=cd 式中：d—芯層厚度或鋼繩直徑 mm; c—系數(shù)，棉織物 =80，尼龍=90，聚酯=108，鋼繩芯=145。軸的最小直徑的確定 ??33pdAn(1-)-kW;r/min95012.2T???????10 0軸 轉(zhuǎn) 遞 的 功 率 ， 單 位 為軸 的 轉(zhuǎn) 速 ， 單 位空 心 軸 的 內(nèi) 徑 d與 外 徑 之 比 ,通 常 取 =.5-6式 中 A， 軸 的 材 料 為 CrA。 于 是 得mnPd 65.37).(54.981)(30 ?????托輥示意圖如下：蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)20圖 3-2 托輥3.1.6 張緊裝置(1) 保證輸送帶在傳動(dòng)滾筒分離點(diǎn)具有足夠的張力, 滿足傳動(dòng)滾筒的摩擦傳動(dòng)要求。(2) 保證輸送帶最小張力點(diǎn)的張力, 滿足輸送帶的垂度限制條件。(3) 滿足輸送帶張力引起的彈性伸長(zhǎng)要求的拉緊行程。(4) 補(bǔ)償輸送帶的永久伸長(zhǎng)。(5) 為輸送帶接頭提供必要的行程。3.1.7 托輥軸的設(shè)計(jì)與校核（1）軸的最小直徑的確定 ??33pdAn(-)-kW;r/min95012.2T???????10 0軸 轉(zhuǎn) 遞 的 功 率 ， 單 位 為軸 的 轉(zhuǎn) 速 ， 單 位空 心 軸 的 內(nèi) 徑 d與 外 徑 之 比 ,通 常 取 =.5-6式 中 A， 軸 的 材 料 為 CrA。 于 是 得mnPd 65.37).(54.981)(30 ??????蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)21本次設(shè)計(jì)的托輥軸如圖 3-3 所示：圖 3-3 托輥軸零件圖托輥軸長(zhǎng)度為 1404mm0)(435)(?????cbaFaBAcb；BA?435105268FFN?許用應(yīng)力 用插入法查得： ??012.5bMPa??許用應(yīng)力值 6?應(yīng)力校正系數(shù) ??100.582b?????當(dāng)量彎矩 .5938.67.TNm??22()5.AM???73.8B?????設(shè)計(jì)的最小直徑 min1d蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)22托輥軸直徑 ??'3120.AAbMdm???； 驗(yàn)算合格。minAd?（2）托輥軸強(qiáng)度計(jì)算 1631792N/m0.Pqb?式中： ——托輥軸的均布載荷；——力；——寬度。b22163208457N/m.WRFqL?????式中： ——均布載荷；——反力；R——長(zhǎng)度2L103270.6N/m.9Tqb????式中： ——前后均布載荷103()27.3876/9Rmb式中： ——平面上附加的均布力矩3按扭轉(zhuǎn)條件計(jì)算Ⅰ－Ⅰ截面的強(qiáng)度蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)23??MPa159.175.02463????????PaWTcaⅠⅠⅠ因此Ⅰ－Ⅰ截面安全。按彎扭合成條件計(jì)算Ⅳ－Ⅳ截面 ??MPa133.8760.1)5.23(784) 2222 ??????? ???? PaTMcaⅣ ⅣⅣⅣ ＋ （因此截面安全。（3）托輥軸的疲勞強(qiáng)度校核Ⅰ截面直徑最小，且有應(yīng)力集中；Ⅱ截面為連接處，由于直徑發(fā)生實(shí)然變化，產(chǎn)生明顯的應(yīng)力集中；由于直徑最大且無(wú)應(yīng)力集中，故不必對(duì)其他地方處進(jìn)行校核，而只需對(duì)Ⅰ、Ⅱ截面進(jìn)行校核。截面Ⅰ右側(cè) MPa94.175.02463.0713???dWTⅠⅠ ＝?因?yàn)棰窠孛媸芘ぞ刈饔?，所?MPa97.8ma?由于變化形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) 由表查取。因 ，??0.1658?dr，經(jīng)插值后可查得1.053?dD5.2??軸的材料的敏性系數(shù)為 8.0?q有效應(yīng)力集中系數(shù)為 28.)15.(8.01)(1????????k尺寸系數(shù) 75.0???表面質(zhì)量系數(shù)為 8.??處未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即 ，1?q則得綜合系數(shù)值為 18.3.075.281?????????kK蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)24取 05.???計(jì)算安全系數(shù)5.197.3.80597.1831 ??????? SKSmaca????可知其安全。截面Ⅱ左側(cè)彎曲應(yīng)力MPa7.1542.0861.0233????dWMb?所以 ，Paa7.m扭轉(zhuǎn)應(yīng)力Pa9.1452.07632.043????dT?所以 MPa57ma由于軸徑變化形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) 因 ，??0.83542?dr，經(jīng)插值后可查得 ，1.354270?dD8.1??.?軸的材料的敏性系數(shù)為 ，3.0q有效應(yīng)力集中系數(shù)為 6.1)8.(.1)(1???????????qk 45.3.5.0??尺寸系數(shù) .??尺寸系數(shù) 75.0??表面質(zhì)量系數(shù)為 91.0???此處未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即 ，則得綜合系數(shù)值為?q12.39.05.61??????????kK蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)2503.219.75.041??????????kK取 ，.??計(jì)算系數(shù)值 caS64.305.712.31 ???????maK?? .7.4.01??aS??? 5.129.36.7.322 ?????Sca??故安全。（4）托輥軸的接觸應(yīng)力校核最大壓應(yīng)力 Hbq2max637.0??式中： ——均布載荷；2q——接觸區(qū)寬度的一半。Hb????m05.814.3.0128457.152.1921 ??????REq式中： ——模數(shù)；——半徑；1——半徑。2R所以 ??2max84570.637.1.02.MPa.HqPab?????????max45ax.03.26.7? ??蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)263.2 分成單排裝置設(shè)計(jì)分成單排裝置如圖 2 所示,蘋果經(jīng)皮帶自動(dòng)進(jìn)料裝置自動(dòng)進(jìn)料后, 必須按照一定的節(jié)拍輸送到分級(jí)傳送鏈上, 該過(guò)程由定節(jié)拍系統(tǒng)完成。當(dāng)蘋果進(jìn)料后到達(dá)定節(jié)拍自動(dòng)進(jìn)料裝置, 首先經(jīng)過(guò)一級(jí)定量輸送調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu), 通過(guò)調(diào)節(jié)片 2 開合的角度來(lái)控制蘋果輸送, 目的是實(shí)現(xiàn)蘋果整齊有序的排列成一列，使蘋果按分級(jí)傳送鏈的節(jié)拍輸送到傳送鏈上。六塊擋板與槽用鉸鏈連接，每對(duì)擋板之間的距離通過(guò)調(diào)節(jié)螺桿進(jìn)行調(diào)節(jié)，擋板之間的距離和槽的傾斜角度通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到，主槽傾斜 15°，第一對(duì)擋板開口之間的距離為 140cm 左右,第二對(duì)擋板開口之間的距離為 100cm 左右,第三對(duì)擋板開口之間的距離為 85cm 左右，在槽的下方安裝一個(gè)振動(dòng)電機(jī)，防止蘋果在擋板開口處卡住，使其逐個(gè)滾至輸送裝置的聚乙烯滾子上。其示意圖如圖 41 底板, 2 調(diào)節(jié)片, 3 調(diào)節(jié)螺釘, 4 蘋果圖 3-4 分成單排裝置的結(jié)構(gòu)3.3 分級(jí)傳送裝置經(jīng)分析此機(jī)構(gòu)主要包括機(jī)架，定制的雙側(cè)套筒傳動(dòng)鏈，滾子，雙側(cè)鏈輪，軸承，軸，軸承套，同步帶和同步帶輪要進(jìn)行設(shè)計(jì)。3.3.1 主要技術(shù)參數(shù)和電機(jī)選擇表 2 主要技術(shù)參數(shù)傳輸鏈輪傳輸速率 v（ m/s) 0.25蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)27機(jī)架長(zhǎng)度 L（mm) 2210整體高度 H（mm) 1850鏈輪傳輸功率 P(KW) 0.5（1）電機(jī)選擇根據(jù)鏈輪的速率知整個(gè)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速都非常小，且參照以往水果分級(jí)機(jī)構(gòu)所選電機(jī)，估計(jì)在 20 -60 之間.所以盡量選轉(zhuǎn)速小的電機(jī)，以免使同步帶帶輪min/ri/r尺寸過(guò)大而不便設(shè)計(jì)和安裝。下表是 YCJ 系列部分齒輪減速電動(dòng)機(jī)基本型譜。表 3 電機(jī)參數(shù)電 動(dòng) 機(jī)減速機(jī)中心高H/mm電動(dòng)機(jī)功率P /KWo輸出轉(zhuǎn)速n/( )1min??r輸出轉(zhuǎn)距 )/(NM?輸出軸軸徑機(jī)座號(hào) 端蓋序號(hào) 極數(shù)57 8652 9647.5 10443 115132 0.5536 13532?801F2 4所以在這選擇 YCJ 序列減速機(jī)中心高為 132mm,輸出轉(zhuǎn)速為 43 的減)min/(1??r速機(jī)。（2）蘋果參數(shù)設(shè)計(jì)之前對(duì)蘋果分成大，中，小三個(gè)等級(jí)，分別選 20 個(gè)測(cè)量出各項(xiàng)參數(shù)并分別求出平均值。個(gè)參數(shù)測(cè)量數(shù)據(jù)如下表 4。從表中可以看出，蘋果主要物理參數(shù)有兩種，單在本機(jī)器中是通過(guò)圖像處理來(lái)辨別它的大小。因此必須選擇蘋果的長(zhǎng)徑或鍛徑來(lái)進(jìn)行分級(jí)。由數(shù)據(jù)可以以得出各級(jí)的長(zhǎng)徑和短徑比都接近 1.5，故選長(zhǎng)徑或短徑都可以，在這選擇蘋果的長(zhǎng)徑來(lái)作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級(jí)。分級(jí)如下：第一級(jí)：長(zhǎng)徑小于 60mm；第二級(jí)：長(zhǎng)徑介于 60mm 和70mm.之間；第三級(jí)：長(zhǎng)徑介于 70mm 和 85mm.之間。表 4 蘋果參數(shù)蘋果大小分級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)28級(jí)別類型 測(cè)量樣本數(shù)(個(gè)）測(cè)量平均長(zhǎng)徑（ mm）測(cè)量平均段徑(mm)大 20 84.1 60.3中 20 70.5 54.4小 20 60.1 47.03.3.2 鏈條和鏈輪的設(shè)計(jì)傳動(dòng)鏈主要有套筒鏈，套筒滾子鏈和齒形鏈。它們都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。在本設(shè)計(jì)中要求用雙側(cè)的鏈條中間夾裝有滾子，但在標(biāo)準(zhǔn)化的鏈中他們的尺寸偏大會(huì)使的機(jī)構(gòu)過(guò)于龐大。所以根據(jù)設(shè)計(jì)需要，考慮盡可能的減小機(jī)構(gòu)的體積和節(jié)省材料。在本設(shè)計(jì)中我采用定制的鏈條。在設(shè)計(jì)時(shí)取鏈的節(jié)距 P=50.00mm.前后鏈輪中心距a =1375m