小型瓜子剥壳机设计与建模.docx

学校代码学号（完整图纸及模型可联系QQ:836224829）毕业论文（设计）（论文题目）小型瓜子剥壳机设计与建模学院、系机械与交通工程系专业名称机械工程年级2018级学生姓名指导教师2022年5月20日小型瓜子剥壳机设计与建模摘要瓜子是一种营养价值很高的坚果，富含油脂、维生素及氨基酸等营养物质，通过一系列炒熟加工后瓜子具有色泽香、瓜子仁脆、瓜子饱满等优点，因此通常作为休闲小零食食用。食用瓜子时通常需要将外面的瓜子壳去掉，食用内部的瓜子仁，去除瓜子壳通常使用手工剥壳，但是这种手工剥瓜子壳既不卫生也面临着效率低下等问题，特别是在休闲场合不便于使用手工剥壳。因此针对休闲场合对瓜子进行剥壳处理不便等问题，本课题将研究设计一款小型的的瓜子剥壳机装置，用于家庭休闲时对瓜子进行剥壳处理。本论文以小型的的瓜子剥壳机装置为研究对象，研究设计一款具有自动对瓜子进行剥壳并获得瓜子仁的装置。经过文献调研和查阅参考资料后，首先对小型的的瓜子剥壳机装置的结构进行总体方案设计并简述其工作原理，随后对马小型的的瓜子剥壳机装置的传动主轴、齿轮传动机构、驱动电动机机构、轴承和键连接等零件进行设计计算。最后应用三维设计软件Solidworks对小型的的瓜子剥壳机装置的主要零部件进行三维建模设计和三维装配图设计。最后利用AUTo-CAD软件绘制主要的二维零件图和二维装配图，整理设计资料撰写设计说明书。本课题设计的小型的的瓜子剥壳机装置，既可以作为一种家用电器应用于瓜子剥壳，又可以将大学学到的课本知识进行综合应用。关键词：瓜子；剥壳；小型；结构设计；三维设计DesignandmodelingofsmallmelonseedshellerAbstractMelonseedsareakindofnutswithhighnutritionalvalue,richinoils,vitaminsandaminoacidsandothernutrients.Afteraseriesofstir-fryingandprocessing,themelonseedshavetheadvantagesoffragrantcolor,crispseedsandfullseeds,sotheyareusuallyeatenasleisuresnacks.Wheneatingtheseeds,itisusuallynecessarytoremovetheoutershelloftheseeds,andeattheinnerkerneloftheseeds.Theremovaloftheshellisusuallymanuallyshucked,butthiskindofmanualshuckingisnotsanitaryandfacesproblemssuchaslowefficiency,especiallyinleisureoccasions,itisnotconvenienttousemanualshucking.Therefore,inviewoftheproblemssuchastheinconvenienceofshuckingthemelonseedsonleisureoccasions,thistopicwillstudyanddesignasmallmelonseedsshuckingmachinedevice,usedforfamilyleisureshuckingthemelonseeds.Inthispaper,thesmallmelonseedsshellerdeviceastheresearchobject,researchanddesignadevicewithautomaticshellofthemelonseedsandobtainthekernel.Afterliteratureresearchandaccesstoresources,firstofall,smallmelonseedshellerdevicestructureoftheoverallschemedesignanditsworkingprincipleisoutlined,thenthehorsesmallmelonseedshellerdeviceofthemainshaft,geartransmissionmechanism,drivingmotor,bearingandkeyconnectionpartssuchasdesignandcalculation.Finally,three-dimensionaldesignsoftwareSolidworksisusedtodesignthree-dimensionalmodelingandthree-dimensionalassemblydrawingforthemainpartsofthesmallmelonseedshellerdevice.Finally,auto-CADsoftwarewasusedtodrawthemaintwo-dimensionalpartdrawingsandtwo-dimensionalassemblydrawings,andthedesigndataweresortedoutandthedesigninstructionswerewritten.Thesmallmelonseedsshellerdevicedesignedinthistopiccannotonlybeusedasahouseholdappliancetoshellthemelonseeds,butalsocanbethecomprehensiveapplicationofthetextbookknowledgelearnedincollege.KeyWords：Melonseeds.Shell;Small;Structuraldesign;3ddesign目录摘要AbstractIII1绪论11.1 本课题研究背景和研究意义11.1.1 研究背景81.1.2 研究意义151.2 国内外研究现状及未来趋势31.2.1 国外研究现状81.2.2 国内研窕现状151.3 本课题的研究内容及技术路线71.3.1 研究内容81.3.2 研究技术路线151.4 本论文研究方法及论文结构71.5 本章小结72小型瓜子剥壳机的总体结构设计11 .1本课题设计要求及参数72 .2小型瓜子剥壳机的方案设计及构造73 .3小型瓜子剥壳机的工作原理84 .5本章小结83小型瓜子剥壳机的执行系统设计13.1驱动电机计算及选型243.2传动主轴转速及扭矩计算243.3瓜子剥壳受力分析253.4剥壳滚刀和筛筒设计251.1 5本章小结254小型瓜子剥壳机的传动系统设计11.2 1传动方案设计设计261.3 齿轮传动设计291.4 3-"VI"291.5 键连接设计291.6 轴承的选择与寿命校核291.7 本章小结295总结与展望34参考文献35致谢341绪论1.1 本课题研究背景和研究意义1.1.1 研究背景瓜子人们也将其称之为葵花籽，是一种常见的休闲食用坚果。瓜子是一种营养价值很高的坚果，富含油脂、维生素及氨基酸等营养物质，通过一系列炒熟加工后瓜子具有色泽香、瓜子仁脆、瓜子饱满等优点，因此通常作为休闲小零食食用。食用瓜子时通常需要将外面的瓜子壳去掉，而去除瓜子壳比较麻烦，会影响人们的食用心情。鉴于目前瓜子的加工工序中存在瓜子人工去壳劳动强度大，工作效率低，且国内还没有出现适应性强的瓜子剥壳机自动化机械等问题，设计研制瓜子剥壳机是必然趋势。虽然最近几年市场上陆续出现了一些花瓜子剥壳机机械装置，但是这些机械一般都工序较繁琐，而且剥壳效率比较地下，因此，本课题以设计一款瓜子剥壳机装置为目标，该装置力求结构简单易操作，能够高效的完成瓜子剥壳操作，能够适用于大范围瓜子加工制作中。11.2研究目的及意义目前市面上兴起了一波小型家电使用的高峰期，各种各样的小型甚至微型家电不断的进入寻常百姓家，以瓜子剥壳机为例，市面上就出现了多款维型的瓜子剥壳机，这种剥壳机的体积较小，可摆放在桌子上供人们在休闲时剥掉瓜子壳进行食用。本论文以家用小型瓜子剥壳机设计为研究目标，以家用小型瓜子剥壳机的结构设计与工程图绘制为研究手段，具有极大的现实意义与实践意义。首先对这种家用小型瓜子剥壳机的结构进行研究，能够实实在的方便瓜子剥壳；其次能够极大的提高传统手工瓜子剥壳的卫生度；最后通过三维设计和二维工程图绘制为家用小型瓜子剥壳机设计提供设计思路的方法，具有极大的推广性和可操作性。本论文以家用小型瓜子剥壳机作为研究对象，还可以将研究成果应用于实践中的剥壳机的研发与设计，因此还具有一定的普遍使用性，因此本课题的研究具有极大的研究研究价值和指导意义。1.2 国内外研究现状1.2.1 国外研究现状国外比较早就开始研究常见果实的自动剥壳去皮的机械化装置，如土豆去皮机、玉米去皮机、板栗剥壳机、花生剥壳机及葵花子剥壳机。国外由于工业机械基础起步较早,关于像葵花子、花生这类坚果的小型剥壳机装置，主要研究的是立式离心式剥壳机，这种剥壳机属于小型的家用装置，比较适合家庭单独使用。这种立式离心剥壳机主要应用离心作用，将坚果外壳敲碎，然后在离心力的作用下实现剥壳分离。如图1.1所示。图1.1立式离心自动剥壳机1.2 .2国内研究现状在国内，王健是最早开始研究葵花子剥壳机的人员之一，经过多年的努力，王健终于在2002来研制出第一款葵花子剥壳机，从而将国内的瓜子手工剥壳带入了机械剥壳时代。随后，王健并没有止步于此，而是不断地进行研究改进，并研发出一款多功能剥壳。颜洪森以王健设计的剥壳机为基础，进行设计研发了多款葵花子剥壳机，其最为典型的两款为四连杆传动机构的剥壳机及六连杆传动机构的剥壳机。而查建中则设计出一款凸轮传动机构的剥壳机。总之，在大批科研人员的不懈努力下，国内在葵花子剥壳机上面的研究也越来越深入，其使用性能也更加符合市场需求，极大的促进了该行业的发展。随着近些年家用家电走进千家万户，这种小型家电具有较高的颜值和较为方便的操作方法，能够高效率的解决一种常见的生活繁杂操作，如将瓜子剥壳机也设计为较为漂亮的小型家用瓜子剥壳机，能够为休闲时光提供美好的使用感受，如图1.2所示。13本课题研究内容及技术路线1.3 .1本课题研究内容本课题以小型葵花子剥壳机为研窕对象，研究设计一款具有自动对葵花子进行剥壳的小型装备。经过文献调研和查阅参考资料后，首先对小型葵花子剥壳机的结构进行总体方案设计并简述其工作原理，随后对小型葵花子剥壳机的传动主轴、齿轮传动机构、驱动电动机机构、轴承和键连接等零件进行设计计算。最后应用三维设计软件SolidWOrkS对小型葵花子剥壳机的主要零部件进行三维建模设计和三维装配图设计。最后利用AUTO-CAD软件绘制主要的二维零件图和二维装配图，整理设计资料撰写设计说明书。具体研究内容如下所示。(1)完成小型葵花子剥壳机的研究现状研究并制定较为详实的研究内容。(2)完成小型葵花子剥壳机的总体方案设计，并简单介绍其工作原理，梳理原始设计技术参数。(3)分别对小型葵花子剥壳机的驱动电动机、传动主轴机构、齿轮传动机构、传动轴承机构、键连接机构、剥壳滚刀机构和筛网机构进行设计计算，并对主要的受力构件进行强度校核，完成整个小型葵花子剥壳机的设计计算。(4)利用三维设计软件Solidworks进行小型葵花子剥壳机的主要零进行三维模型设计，并对装配体进行装配设计及检查。(5)利用AUTO-CAD绘制主要零部件及装配体的二维工程图设计。(6)整理全部的设计参数，撰写设计计算说明书。1.3.2本研究技术路线本课题设计一款小型葵花子剥壳机，可按照以下的研究方法和思路进行：1 .运用理论分析法，通过阅读大量有关家用小型葵花子剥壳机研究的文献，了解国内外现有家用小型葵花子剥壳机的研究成果，对本次设计具有参考价值的机构分析其设计方法及理论；2 .利用三维设计软件solidworks软件和二维建模软件AUTO-CAD软件,对家用物小型葵花子剥壳机的主要零部件进行设计计算，并绘制相应的二维工程图。3 .运用大学所学的知识，对家用小型葵花子剥壳机的主要零部件进行选材设计分析，并制定该机构的使用方法。依据上述的本课题研究的主要内容,梳理得出本课题的研究技术路线如图1.3所示。1.4 本论文研究方法与论文结构首先通过查找有关于瓜子剥壳机的文献和相关专利，在网上观看瓜子剥壳机的视频，分析其原理，对比不同结构的优缺点，从而方便对小型瓜子剥壳机的方案设计。第二根据小型瓜子剥壳机的总体方案设计，完成各个系统的设计，包括传动系统、驱动系统、入料和出料系统、剥壳系统的设计。第三运用虚拟样机技术，通过三维设计软件绘制出小型瓜子剥壳机的零件三维模型，直观的展示出所设计的零件实体模型，对其进行装配，并进行运动仿真，观察其那些部位不合理和是否存在干涉的现象，从而有针对性的进行改进和优化设计。第四对其关键寄部件进行校核，以保证其具备足够的强度，能够更好的完成瓜子剥壳的工作。最后对小型瓜子剥壳机的外壳进行设计，以使得其更加的美观，在市场上更加具有竞争力。本课题论文结构共分为5章，分别是：(1)第一章是绪论章，主要对本课题的研究背景、研究意义、国内外研究现状及主要研究内容进行梳理研究。(2)第二章为小型瓜子剥壳机的总体结构方案设计；（3）第三章为小型瓜子剥壳机的执行机构的设计计算，包括驱动电机的计算、转速计算等。（4）第四章为小型瓜子剥壳机的传动系统设计计算。（5）第五章为总结及展望。1.5 本章小结本章为本论文的绪论章节，主要完成的任务有：（1）本章介绍了本次课题研究的背景与意义，详细分析了国内外关于瓜子剥壳机装置的研究现状，并对未来瓜子剥壳机装置的发展状况展开预测。（2）根据本课题的设计任务书，梳理本课题的主要研究内容。（3）根据本课题的主要研究内容，绘制本课题的研究技术路线图。本章的研究内容为后续章节进行瓜子脱壳机装置的零件设计奠定基础。2小型瓜子剥壳机的总体结构设计2.1本课题设计要求及参数根据本课题的设计任务书和相关的参考资料，本课题中设计的小型拐杖剥壳机的设计方案要求，并结合该小型拐杖剥壳机装置的应用场合一一休闲时光时家用剥壳，确定的设计技术参数如下：(1)剥壳脱壳物种：瓜子(2)外形尺寸：尽量小巧，能够放置在桌上进行剥壳操作(3)剥壳性能指标：尽量保持瓜子仁的完整性，剥壳率要求达到底93%以上(4)剥壳机装置使用场合：室内(5)操作方式：操作简单，维护方便(6)脱壳机装置的外形尺寸：长X宽X高=200X300X200(mm)(7)瓜子容重：0.44吨/米3(8)剥壳方式：连续剥壳；(9)处理能力；IOkg/h。2.2小型瓜子剥壳机的方案设计及构造根据参考文献及剥壳机产品市场调研发现，目前常见的瓜子剥壳机主要有以下几种方案，分别是：(1)挤压法；(2)撞击法;(3)剪切法；(4)碾搓法本课题根据设计要求及应用场合，选用方案3的剪切法，即采用小型瓜子剥壳机中的滚刀将瓜子外壳切开，然后通过筛网将切碎的瓜子仁和瓜子外壳过滤筛分，实现瓜子的剥壳作业。本论文中设计的小型瓜子剥壳机装置的结构构成如图2.1所示。图2.1小型瓜子剥壳机结构总图2. 3小型瓜子剥壳机的工作原理本课题中设计的小型瓜子剥壳机主要由剥壳机外壳、驱动电机、传动主轴、齿轮传动机构、剥壳滚刀机构、筛网机构、投递口、抽屉果盘、外壳下料口等主要机构组成。该装置的工作原理为：当开启驱动电机后，电机通过齿轮传动将动力经过降速传递到传递主轴上，传动主轴上安装有剥壳滚刀装置和筛网机构，瓜子从投递口进入到剥壳滚刀和筛网机构中，滚刀将瓜子外壳破开，筛网对破碎的瓜子壳和瓜子仁进行过滤筛分，将瓜子仁和瓜子壳分开，在风机的吹拂下使瓜子壳和瓜子仁分别进入到不同的集料口中，使用者就可以从瓜子仁集料口中取出瓜子仁食用了，完成整个瓜子剥壳作业。3. 4本章小结本章主要对设计的小型瓜子剥壳机的总体结构方案进行设计，并简述设计的小型瓜子剥壳机的工作原理。3小型瓜子剥壳机的执行系统设计3.1驱动电机的计算及选型小型瓜子剥壳机所消耗的总功率可根据下式进行粗略的估算，为：P=纱上式中：M一表示传动主轴的转矩；n一表示传动主轴的传动效率传动主轴的转矩可按下式计算得：M=fGR其中：R表示摩擦臂矩；R=O.4D瓜子剥壳机每小时处理12kg葵花籽，则每分钟处理0.5kg的葵花籽，则葵花籽剥壳机所消耗的总功率P计算得：_MnJGRnfing(0.4D)1.1×30.5×9.8×0.4×0.6×955.P=J°-=1210.44W0.68=1.21kW由上述计算结果可知瓜子剥壳机的工作所需要功率P=l.21kw,在考虑到电动机的功率应当比计算值稍微大一些以克服不正常开启，查阅驱动电机应用手册可选取型号为Y160M2-2型小型电动机，该款小型电动机的转速高，价格低，其主要的性能参数如表3.1所示，该小型驱动电机的外形与安装尺寸如表3.2所示。表1电动机主要性能参数型号额定功率kW起动转矩额定转矩起动电流额定电流最大转矩额定转矩满载转速r/minY160M2-21.52.27.02.3293表2电动机外形和安装尺寸中心高H(mm)外形尺寸L×(AC2+AD)XHC悬挂安装尺寸AXB安装螺栓孔直径K轴伸尺寸DXE装键部位尺寸FXDXG90100×50X5025X100638X8010X38X334. 2传动主轴的转速及扭矩计算传动主轴的转转速由速度、半径和角速度的关系可计算得:V=Rw上式中取R=30mm,则计算得：V3w=r=1OradZsR310x10'由w=2n可计算得：w97n=二=15.4rs=95.5rmin22×3.143 .3瓜子剥壳受力分析通过大量的文献研究发现，沿瓜子外壳不同方向施加挤压力使外壳脱离，其最佳的作用力为将瓜子外壳脱离但不破坏瓜子仁结构I。如果只对瓜子仁施加挤压力，其外壳不易脱离，而且如果挤压力较大时会造成瓜子仁破损，此时对瓜子果实仅仅施加挤压力如图3.1所示。图3.1瓜子果实受挤压力示意图如果给瓜子果实只施加剪切应力，如图3.2所示。瓜子果实在剪切用力作用下会使瓜子做旋转运动，但瓜子果实的外壳并不容易去除。图3.2瓜子果实受剪切力示意图图3.3是为沿瓜子果实的长径和短径两个方向同时施加挤压和剪切力，在挤压力和剪切力共同作用下，瓜子果实的外壳脱壳效果及难易程度比上述两种外壳脱壳方法都要好。通过对比沿瓜子果实的长径和短径方向施力后的脱壳效果，可以看出沿瓜子果实的短径方向施力，瓜子的脱壳效果比较好，瓜子粒的破损率较低，因此最终确定采用挤压和剪切力共同作用下将瓜子外壳脱壳的设计方案。图3.3瓜子果实同时受剪切和挤压力示意图4 .4剥壳滚刀与筛筒设计本课题中设计的小型小型瓜子剥壳机的剥壳机构主要依靠滚刀和筛筒完成瓜子外壳的去除。根据图3.3中的瓜子同时受到剪切和挤压力作用示意图，本课题中设计的滚刀机构如图3.4所示，该滚刀刀片给瓜子外壳施加剪切了和挤压力，筛筒的主要作用是对瓜子外壳和瓜子仁进行筛分，设计的筛筒机构如图3.5所示。4小型瓜子剥壳机的传动系统设计1 .1传动方案设计本课题的传动系统方案为：由驱动电机开启后将动力传递给输出传动轴，经过齿轮传动机构后将动力传入传动主轴，传动主轴，带动小型瓜子剥壳机的剥壳刀盘和筛网进行转动，将从入料口投入的瓜子的外壳切除剥掉。核心传动部件是传动主轴、齿轮传动机构，再配合键连接、轴承支撑等共同完成传动系统。4 .2齿轮传动设计由4.1节可知设计的小型瓜子剥壳机的传动系统依靠齿轮传动。a.齿轮基本属性选定(1)直接选用直齿轮传动。(2)剥壳机作为小家电，因此速度不高，可选用8级精度传动。(3)齿轮材料选择，考虑到小家电及剥壳瓜子的卫生，大小齿轮的材质选择为304食品级不锈钢。(4)选齿数Zz=Z=28b.按齿面接触疲劳强度设计：最小直径计算公式为：(1)首先对公式内的各参数进行选定选取载荷系数：kt=1.4齿轮传递的扭距计算得：T1=9.55×106PN=9.55×106°%20=I82×105Nmm根据机械设计手册可选取齿轮宽系数为Wd=O-4。根据机械设计手册可选取材料的弹性影响系数：z£=189.8Mpa0根据机械设计手册可选取齿轮接触疲劳极限：为鹏产5际2二1WOMpa根据机械设计手册可选取疲劳寿命系数：kHN)=0.9则疲劳应力循环次数为：N1=60nljLh=60×420×1×(2×8×300X15)=1.81×109选择失效概率1%,安全系数S=I,则接触疲劳许用应力计算得:=kHN%网s=09XU70=1053Mpa(2)计算尺寸值先计算小齿轮的分度圆直径d“得：d > 校 u + l（Z*h V % UICrH ,J2×1.4×O,182×1O5V 041 + 1 <2.5x189.8?-1053 ；=37.26mm模数计算:ml=dhz1=37.26/28=1.33mm参考机械设计手册可取m=1.50尺宽b计算：b=i×dlt=0.4×37.26=14.90mm可取b=15mm%x42x420 _ _ .=0.92ms60x1000圆周速度V计算:丫_矶60×1000c.按齿根弯曲疲劳进行强度校核：弯曲强度计算公式为：(1)确定公式内的各计算数值参考机械设计手册可取齿形系数和应力修正系数分别为：=2.55rw,=1.61参考机械设计手册可取弯曲疲劳寿命系数%m=0.88参考机械设计手册可取齿轮的弯曲疲劳强度极限bfE=720Mpa弯曲疲劳安合系数S=1.4，则可计算弯曲疲劳许用应力为:rTkFNo0.88×720r=452.75MpaS14圆周力计算得：L2T2×0.182×105WFt=866.77Vd42（2）校核计算：r=-K-K="“mF，X255l61=197.7Mpa<452.75MpaBm16.8×1.5所以，齿根的疲劳强度能够满足设计要求。d.齿轮的几何尺寸：其中，分度圆直径：d=54mm;齿数：Z=18；齿宽：b=15mm,因此计算得:模数：中心距：IYl3«=(Z1+Z2)=-(28+28)=84mm224.3传动主轴设计(1)试传动主轴的材料选择综合上述考虑传动主轴的性能，最终选取主轴原料为食品级304奥氏体不锈钢。设计的传动主轴从左到右共3段轴，第1和第3主要用于装配支撑轴承的作用，支撑轴承的内径为20mm,因此第1段和第3段主轴的直径为620mm,其长度可设计为30mm；第2段主轴主要是作为定位轴肩作用，其直径为30mm,长度可设计为20mm。(2)传动轴的强度校核按照传动主轴的工作情况，其受力分析、弯矩图和扭矩凸如图4.1所示。FFlF2a）受力图b）弯矩图c）扭矩图图4.1传动主轴的受力分析图轴的最大弯矩出现在支撑轴承的作用点上，利用弯矩公式计算得：求得弯矩：M=4X0.180=0.72KNm轴承所承受的扭矩来自带轮的转动，根据扭矩公式求得：T=9549=1.49Nm4800计算出传动轴的扭矩和弯矩后，由于危险截面出现在轴径最小的地方，针对这个危险截面要求做校核，校核该段截面的弯矩和扭矩的合成强度，按照第三强度公式计算应力，第三强度理论公式：ea=2÷4r一般情况下由于弯矩造成的弯曲应力是对称循环变应力，而通过扭矩造成的扭转切应力T通常不是对称的循环变应力。综合考虑这两个应力之间循环特性影响的不同，加入折合系数。，那么计算应力的公式变为：ca=y2+4(a)2当截面为圆形时，扭转切应力r=-=,弯曲应力为丝，将T和。代入公式,Wt2WW于是轴的弯曲扭转合成强度公式为：2+("IW公式中：ca轴的计算应力，MPa；T轴的扭矩，Nmm；M轴的弯矩，Nmm；W轴的抗弯截面系数，mm圆轴的抗弯截面系数计算公式为：血,W=32试验轴所受的扭转切应力是静应力，弯曲应力是对称循环变应力，所以取=0.3,由公式（3-9）求得截面的抗弯及屋面系数：W=O.U3=21600W(d为截面直径)将所算到的结果全部代入公式（3-8）,得到弯曲扭转合成强度计算应力。计算过程如下：<,1为许用弯曲应力，使用轴的材料的许用弯曲用力为70MP,计算应力小于许用应力，该轴的危险截面满足设计要求，所以该轴的设计较合理，能够满足实验的需求。4. 4键连接设计本课题中选用平键连接作为传动主轴与轴承的连接方式。分别选择传动主轴第1段和第2段的平键尺分别为bXhXL=6mmX6mmX10mm、b×h×L=10mm×8mm×IOmmo平键的材料选择为45#钢，该材质的许用挤压应力为b=100-120Mp0,取其平均值为。=IlOMpa。在本课题中设计的剥壳主轴传递的扭矩最大，根据要求，需对剥壳传动轴的键连接进行强度校核，因载荷均匀分布，根据平键连接的挤压强度计算得：pAT1dhl=p上述公式中：T表示转矩（Nmm）；d表示轴径（mm）;表示平键的高度（mm）;/表示平键的工作长度（mm）；bp许用挤压应力（MPa）；将上述数值代入上述计算公式中，计算平键的挤压强度值为：<p=4TJ=4×7.5×IO420×6×40=62,5M<J=IlOMptz由上述计算结果可知平键的挤压强度小于材质的许用挤压强度值，因此选择的平键能够满足设计要求。4.5轴承的选型及校核由第三章设计计算可知，轴承安装处的轴径为d=20mm,其转速=650"min,因此可选用圆锥滚子轴承，查阅机械设计手册选择其型号为30208,该轴承的基本参数为d=2O77h,D=40/77/2?,B=Smm基本额定动载荷C=：63KN。9r根据上述的轴承几何数据，可分别计算得：圆周力：Ft=TTJdx=2×7.05×105/42.26=3317,657V径向力:Fr=F1×tana/cos=3317.65×tan200cosl3.030=1239.44N轴向力：Fa=KtMf=3317.65×tan13.03=767.77N则该圆锥滚子轴承主要受工和工的作用，当量动载荷P计算得：PXFr+YFa上述公式中X，y分别表示径向系数和轴向系数。由于：Fa/F=767.77/3317.65=0.23<0.37因此当量动载荷计算得：Pr=Fr=1239.44N该轴承的径向基本额定载荷C计算得：Cr=(fPPIfJX(60叫JlB严上述公式中：力,一表示载荷系数，可取力,刁；巳一表示当量动载荷，其值为1239.44N；工一表示温度系数，可取值£二1；4一表示基本额定寿命，预估寿命4=8000h;n表示轴承的转速，取值650rZmin；£一表示寿命指数阎，可取值轴承£=10/3。将上述数值代入公式中计算得：Ct=(1×1239.44/1)(60×650×8000106),z3=8403.40N<63KN故所选轴承符合要求。轴承的使用寿命计算得：Lh=106(Cr/P严3/60=2.5×104>8000h由上述的轴承寿命校核结果可知，本课题中设计的轴承的寿命均大于其设计寿命，故所选轴承合格。4.6本章小结本章主要对设计的小型瓜子剥壳机的传动系统进行设计计算，主要完成的工作有：首先对瓜子剥壳机的传动方案进行简要介绍说明，接着对传动系统中的齿轮传动、传动主轴、键连接和滚轴轴承等部件分别进行设计计算，最后对轴承的寿命进行校核。-Il-5结论及展望6.1总结本论文所设计的是一款小型瓜子剥壳机，通过初期的确定课题，然后开始查找资料动手撰写开题报告和制定设计进度表，随后开始正式开启毕业设计。首先根据设计任务书对小型瓜子剥壳机进行总体方案设计，确定该剥壳机的传动方案和剥壳方案，然后对该剥壳机的主要零部件进行设计计算，并使用solidworks软件和auto-CAD对设计的小型瓜子剥壳机进行结构设计，主要完成及获取的成果有：（1）对小型瓜子剥壳机的总体设计方案进行介绍并确定设计方案；（2）对小型瓜子剥壳机的传动系统、剥壳装置、传动主轴、键连接及轴承等主要部件进行设计计算。（3）用SoIidWOrkS软件对小型瓜子剥壳机的主要零部件进行三维建模设计。（4）整理小型瓜子剥壳机设计过程中的数据，撰写设计说明书。6.2展望本课题虽然对小型瓜子剥壳机的重要部件进行了设计于建模设计，但由于时间和经验等相关因素的影响，本课题设计的小型瓜子剥壳机依旧存在着很多的不足。（1）由于时间问题和篇幅限制，没有对小型瓜子剥壳机的主要零部件及总装配体进行三维建模设计说明。（2）本课题中设计的小型瓜子剥壳机缺少瓜子外壳的收集机构，希望后续对该结构进行优化设计时增加瓜子壳收集机构。（3）本课题中设计的小型瓜子剥壳机缺少谷瓜子仁检查机构。参考文献1张星语,陈维刚,王鹤澄潘慧娟,陈逸山,王紫阳,马新玲.智能瓜子和葵瓜子剥壳机轻工WJ.2019(37):12-152孙静,张哲,江瑞.自动瓜子剥壳机的设计与开发J.南方论坛.2019(6):22-253陈维刚,张星语,潘慧娟,王鹤澄,陈逸山,马新玲.一款多功能坚果零食剥壳机的设计J.机械.2020(8):71-7514刘刚,贾小辉等.花椒籽剥壳机的设计.农机化研究.2007:110-1145李升锋,刘学铭,吴继军,等.龙眼果肉的研究与开发J.福建果树,2004(2):1215.6李建东.瓜子脱壳装置的试验研究D.青岛农业大学.2007:3-57王军锋.刮板式瓜子脱壳机设计D.农机化研究.2012,12：96-998孙奎军,于俊萍,姜秀美.种用出口瓜子剥壳机的设计J.农业机械，2013(1)：123-125.9高连兴,杜鑫,张文,等.双滚筒气力循环式瓜子脱壳机设计J.农业机械学报，2011,42(10):68-73.110ArayaK.RalphHughesJohnDeerePeanutCombinesJ.MachineryFeature,1997(6)：28-34.11BoyetteMD,SandersDC,EstesEA.PeanutharvestingequipmentJ.NoahCarolinaCooperativeExtensionService,1974(6)：210214.本次毕业设计共持续了三个多月，最终顺利通过毕业答辩，拿到毕业证书和学位证书，心情无比激动。首先我要感谢我的指导老师XXX老师，我是在XXX老师的严格要求下和辛勤的指导下，一步步完成本次毕业设计的。从最初的毕业设计选题，到课题的开题报告撰写，然后到正式开始进行小型瓜子剥壳机设计与建模课题的设计与分析，到最终撰写设计说明书及绘制瓜子剥壳机的二维工程图等，无不受到XXX老师的专业指导和帮助。其次我要感谢我的室友，使他们一直陪伴我进行本次毕业设计，虽然我们的课题互不相同，但是我们每天都在一起进行毕业设计。遇到不懂的问题，就会在一起共同讨论并一起查找资料就问题解决，遇到参考资料不足时就一起分享各自的参考手册，选择出最合理的数值，遇到疲倦和放弃时，就互相鼓励打气并坚持下去，最终将本次毕业设计圆满完成。希望我们毕业后仍能够保持这份求知的决心和坚持不懈学习的好习惯。最后我要感谢我的母校一一XXXXXX,特别感谢我的母校XXXXXXX让我有了大学本科四年深造求学的机会，使我能得以在优越的环境下继续学习，也使我学到了很多知识。经过了四年最为珍贵的学习时光，使得我的知识体系愈发全面，思想境界也愈加的成熟，身心都得到了非常大的锻炼。提笔书写本次设计的致谢时，我才意识到这次我真的毕业了，将步入社会进入工作岗位，真的有点依依不舍之情。本次毕业设计为我即将开启的工作岗位打下了坚实的理论基础，并积累了宝贵的设计经验，将为我的职业发展不断增添新的助力。再次感谢大家，衷心祝愿母校越来越好，祝福每位同学前程似锦。