毕业设计（论文）芋头去皮机设计（全套CAD图纸）.doc

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1、全日制普通本科生毕业设计芋头去皮机的设计THE DESIGN OF TARO PEELER学生姓名：学 号：年级专业及班级：2008级机械设计（1）班指导老师及职称： 副教授学 部：理工学部提交日期：2012年5月毕业设计诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业设计是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 毕业设计作者签名： 年 月 日目 录摘要1关键词11 前言2

2、2 芋头去皮机的工作原理22.1 去皮清理的原理22.2 去皮设备33 电机的选择54 轴的设计 54.1 轴的材料54.2 轴的强度计算64.3 轴的结构尺寸初步确定75 滚动轴承的设计75.1 滚动轴承类型的选择75.2 滚动轴承部件的组合设计86 齿轮的结构设计96.1 齿轮材料及热处理106.2 齿轮相关参数的初步确定106.3 校核齿轮强度117 圆筒的结构设计128 轴承座的结构设计139 圆盘的结构设计1410 总结15参考文献15致谢16全套完整版CAD图纸，说明书，PPT答辩，开题报告等，联系153893706芋头去皮机的设计学 生：指导老师：摘 要：芋头营养丰富，除直接食用

3、外，还可以加工成食品、全粉、淀粉等经济价值较高的食品，通过加工可以大幅度提高鲜薯的商品价值2。去皮（peeling）用于多种水果和蔬菜的加工中以除去不需要或不可食的物质，并改善成品的外观。主要的考虑因素包括通过尽可能减少去掉的部分以及可能降低能源、劳力和物质成本来降低总成本。这里，介绍摩擦去皮方法：食品被放置在金刚砂滚轴上或内壁排列着金刚砂的转筒中，在磨损力的表面除去食品的表皮后又被大量的水冲洗干净。该方法的优点是由于过程是在温室下进行而具有的能源成本低以及资本成本低、无热损伤，食品外观良好的优点，不规则食品表面（如芋头上的“孔眼”）会破坏去皮产品的外观，需要手工去除3。关键词：芋头；去皮清洗

4、；农产品；食品机械THE DESIGN OF TARO PEELERAuthor:Song YezhiTutor:Zhang Lan(Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128)Abstract:Taro nutrition is rich, besides direct edible, but also can be processed into food, powder, starch, etc, the economic value of higher food

5、 processing can be greatly improved through the value of fresh chips.Skin peeling (for) of fruits and vegetables processing to remove need not eat or not, and improve the physical appearance of the product. The main factors including through minimize removed part and may reduce the labor and materia

6、l costs energy, reduce the total cost. Here introduces friction peel method: food is placed on the walls or emery roller drum lined up in the emery, wear away the food of skin surface by the amount of water after washing clean. The advantage of this method is due process is conducted in greenhouse w

7、ith low cost and the energy of capital cost is low, no heat, the advantages of good food appearance, irregular food surfaces (such as taro holes) destroys peel product appearance, need manual removal. Key words: Taroes；Peel cleaning；Agricultural；Food machiner1 前言综观食品加工业对加工技术的要求，食品加工技术的发展趋势大致如下：第一，提高

8、原料的利用率。由于食品生产企业利润较低，提高原料的利用率是企业降低生产成本的重要途径。第二，提高工作效率，便于实现大规模生产。第三，营养性和稳定性高，现在人们对食品的要求越来越高，大家都很关注食品的营养功效4。中国的芋头产量占世界总产量的28%，居世界第一位。近年来芋头的生产和加工发展十分迅速，尤其是美国、英国、德国和日本等国以发展优质专用化的芋头品种，先进适用的技术装备，高质量的加工制品和规模化生产经营方式等，推动着当今世界芋头加工业的发展。中国在芋头的种植和深加工上也加大了开发力度，形成了产前、产后良性循环的发展优势。尤其是加工后的芋头食品更是受到许多消费者的青睐，且在食品工业中所占的比例

9、也越来越大2。芋头属块茎类作物，芋头块茎中富含淀粉、维生素和糖，其块茎中的主要物质如下：（1）淀粉和糖分，芋头淀粉由直链淀粉与支链淀粉组成，糖分占芋头块茎总质量的1.5%左右，主要为葡萄糖、果糖、蔗糖。（2）含氮物，芋头块茎中的含氮物包括蛋白质和非蛋白质两部分，以蛋白质为主，富含球蛋白，这是全价蛋白质，几乎含有所有的必需氨基酸，在营养上具有重要意义。（3）脂肪，在芋头块茎中，脂肪含量为0.04%-0.94%。（4）有机酸 （5）维生素，芋头中含有多种维生素。（6）酶类，芋头中含有淀粉酶、蛋白酶、氧化酶等2。芋头深加工可制成芋头粉、淀粉以及各种风味的休闲食品。芋头营养丰富，因此，对芋头进行深加工

10、具有重要价值。2 芋头去皮机工作原理2.1 去皮清理的原理1水果及块根、块茎类蔬菜的外皮在加工成食品之前，大多需要除去表皮。由于原料的种类不同，皮层与果肉结合的牢固程度不同，生产的产品不同，对原料的去皮要求也各异，果蔬去皮的基本要求是去皮完全、彻底、原料损耗少。目前，果蔬加工中常用的去皮方法有机械去皮和化学去皮。机械去皮应用较广，既有简易的手工去皮又有特种去皮机。按去皮原理不同可分为机械切削去皮、机械磨削去皮和机械摩擦去皮。(1)机械切削去皮 是采用锋利的刀片表面皮层。去皮速度较快，但不完全，且果肉损失较多，一般需用手工加以修整，难以实现完全机械作业，适用于果大、皮薄、肉质较硬的果蔬。目前，苹

11、果、梨、柿等常使用机械切削去皮，常用的形式为旋皮机。旋皮机是将待去皮的水果插在能旋转的插轴上，靠近水果一侧安装（或手持）一把刀口弯曲的刀，使刀口贴在果面上。插轴旋转时，刀就从旋转的水果表面将皮车去。旋皮机插轴的转动有手摇、脚踏和电动几种动力形式。在旋车去皮之前应有选果工序，以保证水果大小基本一致。(2)机械磨削去皮 是利用覆有磨料的工作面除去表面皮层。可高速作业，易于实现完全机械操作，所得碎皮细小，便于用水或气流清除，但去皮后表面较粗糙，适用于质地坚硬、皮薄、外形整齐的果蔬。胡萝卜、番茄等块根类蔬菜原料去皮大多采用机械磨削去皮机。(3)机械摩擦去皮 是利用摩擦因数大、接触面积大的工作构件而产生

12、的摩擦作用使表皮发生撕裂破坏而被去除。所得产品表面质量好，碎皮尺寸大，去皮死角少，但作用强度差，适用于果大、皮薄、皮下组织松散的果蔬，一般需要首先对果蔬进行必要的预处理来弱化皮下组织。 (4)化学去皮 又称碱液去皮，即将果蔬在一定温度的碱液中处理适当的时间，果皮即被腐蚀，取出后，立即用清水冲洗或搓擦，外皮即脱落，并洗去碱液。此法适用于桃、李、杏、梨、苹果等的去皮及橘瓣脱囊衣。桃、李、苹果等的果皮由角质、半纤维素等组成，果肉由薄壁细胞组成，果皮与果肉之间为中胶层，富含原果胶及果胶，将果皮与果肉连接。当果蔬与碱液接触时，果皮的角质、半纤维素被碱腐蚀而变薄乃至溶解，果胶被碱水溶解而失去胶凝性，果肉薄

13、壁细胞膜较能抗碱。因此，用碱液处理后的果实，不仅果皮容易去除，而且果肉的损伤较少，可以提高原料的利用率。但是，化学去皮用水量较大，去皮过程产生的废水多，尤其是产生大量含有碱液的废水。2.2 去皮设备：离心擦皮机,离心擦皮机是一种小型间歇式去皮机械。依靠旋转的工作构件驱动原料旋转，使得物料在离心力的作用下，在机器内上下翻滚并与机器构件产生摩擦，从而使物料的皮层被擦离。用擦皮机去皮对物料的组织有较大的损伤，而且其表面粗糙不光滑，一般不适宜整只果蔬罐头的生产，只用于加工生产切片或制酱的原料。常用去皮机处理芋头、胡萝卜、番茄等块根类蔬菜原料1。1机座 2电机安装支座 3电动机 4主动齿轮 5从动齿轮

14、6轴7轴承座 8、9、10轴承 11圆盘 12圆筒 13排污口 14卸料口图 1 去皮机结构 Fig 1 Skin-peeling-off machine structure去皮机（如图1）由工作圆筒12、旋转圆盘11、卸料口14、排污口13及传动装置等部分组成。工作圆筒内表面是粗糙的，内表面焊有直径10mm的钢棒，然后植金刚砂；圆盘采用风扇叶片式结构设计，采用金刚砂黏结表面，具体会在后面零件介绍中讲解。圆盘这种结构特点除兼有去皮功能外，主要用来抛起物料，当物料从加料口落到旋转圆盘凹凸表面时，因离心力作用被抛至圆筒壁，与筒壁粗糙表面摩擦达到去皮的目的。去皮工作时，水通过喷嘴送入圆筒内部，卸料口

15、的闸门由把手锁紧，擦下的皮用水从排污口排去，已去皮的物料靠离心力的作用从打开闸门的卸料口自动排去。为了保证正常的工作效果，这种去皮机在工作时，不仅要求物料能够完全抛起，在擦皮室内呈翻滚状态，不断改变与工作构件间的位置关系和方向关系，便于各块物料的不同部位的表面被均匀去皮，并且要保证物料能被抛至筒壁。因此，必须保证足够高的圆盘转速，同时擦皮室内物料不得填充过多，一般选用物料充满系数为0.50.65， 3 电动机的选择电动机选择要考虑多方面因素，根据电动机的功率、转速、结构特点、应用场合和安装方式，查相关资料选择合适的电动机。查阅机械零件设计手册相关内容如下：Y系列（IP44）封闭式笼型三相异步电

16、动机.(1) 结构特点：采用封闭自冷式结构，能防止任何方向的溅水对电动机的影响，一般只有一个轴伸端。(2) 性能及特点：电动机效率高、耗电少、性能好、噪声低、振动小、体积小。表1 电动机表Table1 Motor table型号 额定功率（KW）转速（r/min）电流（A）效率（%）功率因数 重量（kg）Y90S-6 0.75 910 2.25 72.5 0.75 23根据工作轴功率P=550W，转速=320r/min,可选择型号为Y90S-6型电动机。运行可靠，维修方便，绝缘等级为B级。(3) 应用场合：农用机械、食品机械、搅拌机、磨粉机等。 根据电动机的型号，查机械手册确定电动机的安装方式

17、并确定电动机的外形尺寸和安装尺寸，然后合理地把电动机安装在机架上。4 轴的设计一切作回转运动的传动零件（例如本设计中的齿轮和圆盘），都必须安装在轴上才能进行运动及动力的传递。轴的主要功用是支承回转零件及传递运动和动力。轴的设计包括结构设计和工作能力计算两方面的内容。轴的结构设计是根据轴上零件的安装、定位以及轴的制造工艺等方面的要求合理地确定轴的结构形式和尺寸。轴的结构设计不合理，会影响轴的工作能力和轴上零件的工作可靠性，还会增加轴的制造成本和轴上零件装配的困难度。轴的工作能力计算指的是轴的强度、刚度和振动稳定性等方面的计算，多数情况下，轴的工作能力主要取决于轴的强度。4.1 轴的材料轴的材料主要是碳钢和合金钢。由于碳钢比合金钢价廉、对应力集中的敏感性较低，同时也可以用热处理或化学热处理的办法提高其耐磨性和抗疲劳强度，故采用碳钢制造轴尤为广泛，其中最常见的是45钢。查机械设计表11.1“轴的常用材料及其主要机械性能”，可选择轴的材料为45钢，热处理方法采用正火。相关机械性能如下：毛坯直径100mm，硬度170217HBS，抗拉强度极限为590MPa，屈服强度极限为295MPa，弯曲疲劳极限为255MPa。完整版联系