摘要在這個階段，隨著國家經(jīng)濟建設(shè)的進(jìn)步，人民對生活質(zhì)量的要求越來越高。吃的食物也越來越精致，菠蘿這種去皮困難的水果人們購買時更多會選擇深加工產(chǎn)品或者會選擇請商家代為去皮加工。前些年大部分菠蘿的加工廠對菠蘿的去皮工作都是借助簡單工具由工人純手工完成的，人工去皮不僅效率差、有安全隱患而且食品衛(wèi)生很難保證。這也是多年以來制約著菠蘿深加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大因素。在本文中將，我們將使用在車床上加工工件的原理設(shè)計菠蘿去皮機。這種菠蘿去皮機不僅可以去除菠蘿皮同時可以去除菠蘿的硬心并直接將菠蘿切割成塊，這些工序可以一步完成，而且工作效率較高。菠蘿去皮機設(shè)計了自動定位功能，定位筒可以將直徑不同的菠蘿自動定位到圓心上，這有利于自動進(jìn)料器的對接并為自動化生產(chǎn)提供了條件。刮皮刀可以隨菠蘿的外圓形狀走向最大程度的減速浪費。關(guān)鍵字：菠蘿去皮；去皮機；去除硬心全套圖紙加V信153893706或扣3346389411ABSTRACTAtthepresentstage,withtheAdvancementofthecountry'seconomicconstruction,thepeople'srequirementsforqualityoflifeareincreasingdaybyday.Thefoodisbecomingmoreandmorerefined,andpineapple,afruitthatisdifficulttopeel,ismorelikelytobepurchasedindeepprocessingproductsortobeprocessedbymerchants.Inpreviousyears,mostofthepineappleprocessingplants'peelingofpineappleswasdonebyworkerspurelybyhandwithsimpletools.Artificialpeelingisnotonlyinefficient,butalsohassafetyrisksandfoodhygieneisdifficulttoguarantee.Thisisalsoamajorfactorthathasrestrictedthedevelopmentofthedeepprocessingindustryofpineappleformanyyears.nthispaper,apineapplepeelingmachineisdesignedbasedontheprincipleoflathemachining.Thispineapplepeelingmachinecannotonlyremovethepineappleskinbutalsoremovethehardheartofthepineappleandcutthepineappledirectlyintopieces.Theseprocessescanbecompletedinonestepandworkmoreefficiently.Thepineappledesorptionmachinedesignedtheautomaticpositioningfunction.Thepositioningcylindercanautomaticallypositionpineapplewithdifferentdiametersonthecenterofthecircle.Thisprovidesconvenienceforthedockingoftheautomaticfeedmachineandprovidesconditionsfortheautomaticproduction.Scrapercanbereducedtomaximumwastewiththeshapeoftheoutercircleofpineapple.Keywords:Pineapplepeeling;Leatherremovalmachine;Removehardheart

目錄摘要 緒論1.1菠蘿種植機研究背景我國是世界上主要種植菠蘿的國家，菠蘿在我國的種植區(qū)域遍布了南部沿海城市以及廣西、云南等西南內(nèi)陸省份，其中以廣東省和海南省的產(chǎn)量最高。菠蘿富含多種維生素微量元素尤其富含的檸檬酸和蛋白酶，不僅是可以補充維生素的美味水果還具有助消化和促進(jìn)蛋白質(zhì)分解吸收的作用。菠蘿的味道甘甜又屬性平和屬于老少皆宜的水果，在夏季里食用可以解暑熱又生津止渴，屬于一種藥食同源的水果。前不久聯(lián)合國糧農(nóng)組織曾發(fā)布過一份研究統(tǒng)計表，世界范圍內(nèi)的熱帶水果消費排行榜中菠蘿位列第二位，一年總的消費量能到達(dá)1500萬噸。中國是農(nóng)業(yè)種植的大國，也是農(nóng)產(chǎn)品的主要進(jìn)口國。并不是因為我們自己生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)低下二是我們沒有合理連續(xù)的銷售通道和先進(jìn)的精加工產(chǎn)業(yè)鏈。我國的菠蘿產(chǎn)品往往是采摘后直接裝車運往銷售地進(jìn)行零售。由于是初級農(nóng)產(chǎn)品從產(chǎn)地到銷售地之間損耗巨大而利潤缺很有限。對比外國進(jìn)口的產(chǎn)品多數(shù)為深加工制品其附加值更高售價高卻受到很多人青睞。近年來我國的菠蘿深加工行業(yè)也紛紛興起而菠蘿這種水果的深加工過程中首當(dāng)其沖的便是去皮工序，如果利用傳統(tǒng)的手工方式去皮不僅速度較慢、耗費人工而且去皮刀大多具有危險性容易造成生產(chǎn)事故。于是對于菠蘿去皮機械的需求就凸顯出來了。1.2國內(nèi)外菠蘿去皮機的研究現(xiàn)狀現(xiàn)階段，隨著國家經(jīng)濟建設(shè)的推進(jìn)，人民對生活品質(zhì)要求日益提升。吃的食物也越來越精致，菠蘿這種去皮困難的水果人們購買時更多會選擇深加工產(chǎn)品或者會選擇請商家代為去皮加工。前些年大部分菠蘿的加工廠對菠蘿的去皮工作都是借助簡單工具由工人純手工完成的，人工去皮不僅效率差、有安全隱患而且食品衛(wèi)生很難保證。這也是多年以來制約著菠蘿深加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大因素。在過去的幾十年里，由于國家大力發(fā)展機械化行業(yè)，推動自動化技術(shù)的進(jìn)步。一些大型食品加工廠開始引進(jìn)了管外先進(jìn)的菠蘿去皮機械。國內(nèi)也開始了菠蘿去皮機械的深入研究。更具代表性的產(chǎn)品是廣州一家食品設(shè)備公司研究生產(chǎn)的全自動菠蘿快速去皮機。這是一臺能夠快速完成菠蘿去皮的設(shè)備，其每小時的處理能力能達(dá)到四百到六百個。另外一些小的食品加工廠為了提高生產(chǎn)效率也自主研發(fā)了一些菠蘿快速去皮的裝置，這些菠蘿去皮的裝置多數(shù)為人力操作去皮效率優(yōu)于傳統(tǒng)人工。這些菠蘿去皮設(shè)備的開發(fā)，生產(chǎn)和應(yīng)用都為菠蘿深加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了動力。2國內(nèi)現(xiàn)有菠蘿去皮機存在的問題2.1國內(nèi)現(xiàn)有的菠蘿去皮機現(xiàn)階段管內(nèi)常見的菠蘿去皮機主要分為兩大類：一是以大型食品加工廠使用的靠PLC控制和數(shù)控系統(tǒng)控制的電氣控制自動化式的大型菠蘿去皮機。二是以小銷售點和小型食品加工作坊使用的靠人力控制的手動簡單機械式菠蘿去皮機。前者是類似數(shù)控加工中心加工零件的操作，先檢測菠蘿皮厚再測繪下刀位置再進(jìn)行編程切削。后者分為仿手工去皮的去皮刀架和仿沖壓加工的沖筒式菠蘿去皮機。刀架式去皮裝置是將手工去皮用的去皮刀連接在固定連桿上，通過計算軌跡給定連桿的長度和連接形式以便達(dá)到省力完成菠蘿去皮的操作。沖筒式的菠蘿去皮機主要是利用一個圓形刀筒將菠蘿至于刀筒下部通過搖桿或壓力杠桿在上面施加壓力使刀筒落下時完成對菠蘿的去皮操作。2.2國內(nèi)現(xiàn)有的菠蘿去皮機優(yōu)缺點分析幾種有代表性的菠蘿去皮機各有其優(yōu)勢和應(yīng)用市場。數(shù)控快速菠蘿去皮機主要優(yōu)勢是靠傳感器和PLC程序控制能保證菠蘿去皮和去內(nèi)刺準(zhǔn)確無遺漏。去皮厚度均勻又可以隨著菠蘿外形起伏改變刀頭角度以確保去皮干凈又不會浪費果肉。同時這種設(shè)備屬于連續(xù)機械化操作使其去皮的效率極高，封閉的去皮操作室保證了食品的衛(wèi)生也確保了操作人員的安全。而其缺點也非常明顯，由于設(shè)備由大量的傳感器和數(shù)控系統(tǒng)構(gòu)成其制造成本較高維護成本也非?？捎^。雖然這個設(shè)備可以徹底解放手工去皮的人工操作但是機器的操作和維護卻需要更專業(yè)的技術(shù)人員來完成，人工成本也不低。因此這種設(shè)備一般只能用于對生產(chǎn)速率要求高的大型食品加工廠。手工連桿式菠蘿去皮裝置優(yōu)勢是結(jié)構(gòu)簡單價格便宜操作簡單容易上手，甚至不會手工削菠蘿的人都能使用，由于連桿限定了刀具的運動軌跡大大減少了發(fā)生安全事故的幾率。缺點是：首先依然是人工去皮效率提升幅度不大；其次沒能實現(xiàn)封閉式去皮沒有解決食品衛(wèi)生的問題。沖筒式菠蘿去皮機是利用圓形刀筒對菠蘿外皮進(jìn)行一次性沖切操作。其優(yōu)點是設(shè)備結(jié)構(gòu)比較簡單設(shè)備造價較低，操作也非常簡單對操作人員要求不高，去皮過程可以迅速完成生產(chǎn)效率較高，設(shè)備可以封閉加工食品衛(wèi)生有一定保證。這種設(shè)備是一般小型食品加工廠比較青睞的設(shè)備之一。這種設(shè)備的缺點是由于刀筒直徑是定值菠蘿外徑卻不會統(tǒng)一，造成小菠蘿去皮不全大菠蘿又浪費很多果肉。往往需要在使用前對菠蘿進(jìn)行分揀使用不同等級的刀筒進(jìn)行加工，但是即便是分揀出來同等級的菠蘿也會有外徑差異依然無法避免果肉浪費的情況發(fā)生。3菠蘿物理性質(zhì)的分析在全世界菠蘿種植的品種極其多，在中國境內(nèi)種植的菠蘿品種就有卡因類、皇后類、西班牙類和雜交種類四類。1、卡因類菠蘿是世界上栽培面積最大的菠蘿品種，其種植面積占據(jù)了世界菠蘿種植面積的一大半。這種菠蘿的植物體，葉片的邊緣沒有刺或者葉片的尖端有很少刺。這種的果肉通常是淡黃色或者黃色，但是也有例外，另有少部分的糖心菠蘿果肉是橙黃色的?？ㄒ蝾惒ぬ}單個成熟果實重量可達(dá)到1500g-2000g，屬于晚熟品種。成熟個體具有中等的糖酸含量,12％至20％的可溶性固形物和0.4％至0.5％的酸度,果實含水果汁多，纖維較多，果皮薄，抗病能力較差，果實容易受烈日灼傷，不耐儲存和運輸,適宜于罐體加工，產(chǎn)量高。2、皇后類菠蘿系最古老的栽培品種，有400多年栽培歷史，為南非、越南和中國的主要品種之一。這種菠蘿幼苗中等大小，葉子邊緣有短葉子，如葉子和荊棘；果實是圓柱形或圓錐形，單個成熟果實重量400～1500g。3、西班牙類菠蘿苗木體較大，葉較軟，黃綠色，葉片的邊緣有紅色刺，但也存在著無刺品種。果實中等大小，單個成熟果實重量500～1000g，小果實大而扁平，中央凸起或凹陷;果肉橙黃色，香味濃，纖維多，多用于罐裝和果汁。4、雜交種是通過有性雜交等手段培育的優(yōu)良品種。它的特點是苗木體高大直立，葉片的邊緣有刺，花淡紫色，果形欠端正，單個成熟果實重量1200～1500g。果肉色黃，質(zhì)地脆，纖維少，清甜可口，可溶性固形物11%～15%，酸含量0.3%～0.6%，既可鮮食，也可加工罐頭。菠蘿的果實硬度會隨著果實的成熟度變化而變化其統(tǒng)計圖如圖3-1所示： 圖3-1圖中Ⅰ表示菠蘿青皮期，Ⅱ表示菠蘿果皮顏色變?yōu)辄S色階段，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ表示果皮顏色逐步加深的過程。對各個時期的菠蘿的VC含量和糖含量測試表明當(dāng)成熟度為Ⅱ-Ⅲ時的果實VC含量和糖含量都處于峰值，這個階段便是果實最適宜食用和加工的階段。因此可以用硬度值作為菠蘿果肉硬度的計算參數(shù)。4菠蘿去皮機設(shè)計方案本菠蘿去皮機針對的是小型菠蘿加工廠，希望菠蘿去皮機即不像全速控式的去皮機械制造和維護使用成本那么高，又能保證比較高的去皮效率。本章中將對幾種菠蘿去皮方案進(jìn)行篩選最后選取出一種最優(yōu)的方案。4.1摩擦式菠蘿去皮機4.1.1摩擦式菠蘿去皮機的結(jié)構(gòu)摩擦式菠蘿去皮機的機型是立式的，它的主要結(jié)構(gòu)包括機架、工作轉(zhuǎn)盤，傳動部分和摩擦筒。1.摩擦筒：摩擦筒部件主要組成有圓柱面摩擦筒和梯臺狀的果皮搜集槽。摩擦筒整體用耐腐蝕金屬薄鋼板滾圓后焊接（選用耐腐蝕金屬是由于器需要具備很好的抗化學(xué)損壞能力可以經(jīng)受一些的小沖量的撞擊，具備很高的強度和耐摩性，尤其適合用于食品加工設(shè)備，不利于細(xì)菌滋生可以有效保證食品衛(wèi)生）。筒內(nèi)表面是適合摩擦的工作面，工作面的澆注材料為棕剛玉摻環(huán)氧樹脂，然后再經(jīng)烘干而成。當(dāng)通過離心力甩出菠蘿的塊莖時，帶有擋板的排出口在圓筒的側(cè)壁上打開，它將碰撞在卸料門的內(nèi)壁上并改變方向，因此材料的收集將更加方便。另外出料口和排渣口的位置可以根據(jù)接收容器的放置位置和方便操作來確定。2.工作轉(zhuǎn)盤：工作轉(zhuǎn)盤是菠蘿剝皮過程中的機械作用的主要組成部件。通過研究菠蘿的生物和物理特性，加上對現(xiàn)有手工剝皮機器基本原理的學(xué)習(xí)，可以確認(rèn)轉(zhuǎn)盤的基本形狀是圓盤形狀，并且轉(zhuǎn)盤的表面是朝向中心并且向四周輻射的凸起波紋形狀。為了增加材料和轉(zhuǎn)盤之間的摩擦，將棕剛玉摻環(huán)氧樹脂通過模型澆注在盤的頂面上，大概20mm厚，經(jīng)烘干制成。這樣的做法能夠讓盤的頂面也具有一定的去皮作用。擋水環(huán)設(shè)計在盤的下方隨盤一起轉(zhuǎn)動，這樣設(shè)計的目的是為了防止清洗水進(jìn)入軸承。3.傳動系統(tǒng)：該傳動系統(tǒng)采用V帶一級傳動。電機安裝在機器框架上水，摩擦缸下部設(shè)有排渣口，洗滌水與物料渣一起排出。這樣設(shè)計的特點是結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。圖4-1摩擦式去皮機1菠蘿入口2簡易蓋3插板4缸5排出口6基座7機器槊8聯(lián)軸器9電機10換擋機構(gòu)11橡膠擋板12磨盤4.1.2摩擦式菠蘿去皮機的工作原理圖4-2主要執(zhí)行元件結(jié)構(gòu)圖1-磨盤2-橡膠擋板3-軸4-齒輪4.2手動調(diào)節(jié)式菠蘿去皮機設(shè)計方案4.2.1手動調(diào)節(jié)式菠蘿去皮機基本結(jié)構(gòu)介紹該解決方案是使用旋轉(zhuǎn)切割器旋轉(zhuǎn)切削固定菠蘿的外表面，固定刀具吃刀深度稍淺對菠蘿的外皮進(jìn)行整體切削V字形刀具吃刀深度稍深專門針對有內(nèi)刺區(qū)域隨著刀具架的旋轉(zhuǎn)，固定刀具對菠蘿外表進(jìn)行連續(xù)切削，V字形刀具對有內(nèi)刺部位進(jìn)行螺旋式切削。簡圖如圖4-3所示：圖4-3手動調(diào)節(jié)式菠蘿去皮機示意圖1. 外殼：該機械的外殼2. 基座：是該機械穩(wěn)定3. 上頂蓋：用來遮擋切削渣飛濺4. 上頂蓋及對頂螺母：頂部螺母用于固定頂部螺柱，頂部螺柱用于固定菠蘿。當(dāng)兩個螺母擰緊到頂部時，螺紋首先受到額外的壓力和摩擦。這樣設(shè)計的特點是放松效果好，結(jié)構(gòu)簡單。5.下頂蓋:與下頂釘固連來支撐菠蘿。6.下頂釘：用于固定菠蘿，并將菠蘿與頂部釘子固定在一起。7.V字形刀具1：V字形刀具為固定刀具，它兩面均為刀刃。當(dāng)動力傳遞到此處時，刀具法蘭（13）帶動V型刀“挖果眼”。8. V型道具2:V型刀具2為可沿心軸上下移動的刀具。當(dāng)?shù)毒?定位在第一層“果眼”中時,系統(tǒng)釋放蝴蝶夾緊卡子(9),并沿開口槽1（10）移動V型刀具2，然后讓V型刀具2與第二層“果眼”對齊，然后讀取開口槽1（10）上的檔次，然后調(diào)整搖動手柄并選取合適轉(zhuǎn)速繼續(xù)切削菠蘿。9. 蝴蝶夾緊卡子：配合V型刀具2從而使其選取正確位置。10.開口槽1：V型刀具2沿開口槽1上下移動，上部標(biāo)尺用于選擇轉(zhuǎn)速。11.夾緊滑動梯形槽：當(dāng)將待切削菠蘿放在下頂蓋上時，首先旋轉(zhuǎn)夾緊T型銷(12)使得刀具夾緊法蘭盤體（13）上的刀架沿著夾緊滑動梯形槽朝向中心夾緊，這樣就達(dá)成將菠蘿加緊的目的。12.夾緊T型銷:旋轉(zhuǎn)T型銷，使得刀具夾緊法蘭盤體（13）向內(nèi)夾緊，以便定位。13.刀具夾緊法蘭盤體：刀具夾緊法蘭盤體上有四把可移動的刀桿，其中兩個是兩把“V”槽刀：V型刀具1（7）和V型刀具2（8），另外兩個平行于菠蘿表面：片刀1（14）與片刀2（15）,其中V型刀具1（7）、刀片1（14）和片刀2（15）三者在同一水平面上。它的形狀大致類似于車床上的法蘭盤體。14.片刀1：它的作用是切削菠蘿表面的毛刺和菠蘿表皮。15.片刀2：與片刀1作用相同16.進(jìn)給螺紋套管：在殼體上選擇傳動螺紋，目的是傳遞功，并且可以實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動與線性運動變化的功能。傳動螺紋的牙型有矩形，梯形等。這次我們采用矩形螺紋傳動，其中螺距P=2mm，大徑D=14mm，中徑D2=11.835mm。進(jìn)給螺紋套管連接到刀具夾緊法蘭盤體（13）的底部，兩者通過齒合將動力傳遞給刀架。17.直齒圓錐齒輪1：與進(jìn)給螺紋套管固連18.直齒圓錐齒輪2：直齒圓錐齒輪2通過與直齒圓錐齒輪1嚙合來達(dá)到傳遞動力的目的。19.開口槽2：該開口槽2在外殼1上。當(dāng)下頂針插入菠蘿后，另一端卡在外殼1上，已經(jīng)打開的槽上與上頂針（4）一起作用來固定菠蘿。20.齒輪變速機構(gòu)：該機構(gòu)由一個三聯(lián)滑移齒輪和同軸上的三個齒輪組成，可為不同尺寸的菠蘿提供三種不同的速度。21.搖動手柄：目的是提供可以拉入和拉出外殼（1）的動力，以便控制某個齒輪和三聯(lián)滑移齒輪。4.2.2手動調(diào)節(jié)式菠蘿去皮機工作原理該機構(gòu)的菠蘿加持機構(gòu)由上頂蓋、上頂釘及對頂螺母、下頂蓋、和下頂釘、構(gòu)成，并且直齒圓錐齒輪與進(jìn)給螺紋套管固連，搖動手柄和變速齒輪機構(gòu)產(chǎn)生動力，而后由直齒圓錐齒輪與進(jìn)給螺紋管道組成的傳遞機構(gòu)將動力傳給刀具夾緊法蘭盤，進(jìn)而帶動刀具旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)刀具的旋轉(zhuǎn)運動與線性進(jìn)給運動，從而完成對菠蘿的去皮與“挖果眼”的工作。4.3車削加工式菠蘿去皮機本方案設(shè)計靈感來自車床的車削加工，工作過程類似于車床對圓柱體的車削加工，由刀片對菠蘿的外皮進(jìn)行整體刮削，提高了工作效率，并且可以適用于不同大小的菠蘿，經(jīng)濟適用性強.簡圖如圖4-4：圖4-4車削式菠蘿去皮機4.3.1主要結(jié)構(gòu)介紹1.左定位筒。左定位筒固定在滑動托板上由導(dǎo)桿保證其與主軸同心，會隨著托板移動向右定位筒擠壓，作用是對放置在架體托盤上的菠蘿進(jìn)行擠壓，圓錐形狀的定位筒會使菠蘿向圓心方向滑移自動對準(zhǔn)圓心完成定位。2.右定位筒。右定位筒固定在機架上由導(dǎo)桿保證其與主軸同心，定位完成后菠蘿不再發(fā)生滑移，兩個定位筒后部的壓簧的彈性系數(shù)差使菠蘿優(yōu)先向右定位筒方向移動，右定位筒后的彈簧回縮使菠蘿準(zhǔn)確插入主軸的插齒上。3.取芯筒。取芯筒會隨著托板移動而移動，當(dāng)右定位筒完全回縮后玻璃會插在旋轉(zhuǎn)主軸的插頭上，這時菠蘿將不在做縱向移動，左定位筒后的彈簧開始壓縮取芯筒會露出逐步插入旋轉(zhuǎn)中的菠蘿中心去除硬心。當(dāng)菠蘿完成去皮后取芯筒也隨之完成全部菠蘿的取芯將整個菠蘿中心貫穿。4.滑動托板?；瑒油邪逵上路降慕z杠螺母驅(qū)動可以在導(dǎo)軌上移動，主要作用是帶動左定位筒和取芯筒向旋轉(zhuǎn)主軸方向靠近，完成定位和取芯。5.絲杠。絲杠是托板的傳動部件，作用是按照預(yù)定速度帶動托板向旋轉(zhuǎn)主軸靠近。6.刮皮刀。刮皮刀是完成去皮的主要工作部件，仿照手工去皮刀制作，刀架固定在滑動托板上隨著托板移動而移動類似車刀的縱向進(jìn)給，刀架下方有扭簧控制刀架始終貼合菠蘿表面刀片可以按照設(shè)計深度切入菠蘿表皮。7.旋轉(zhuǎn)主軸。旋轉(zhuǎn)主軸前端有插頭，可以插如菠蘿中心完成類似車床上卡盤的作用，使菠蘿可以隨著旋轉(zhuǎn)主軸的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。8.減速器。減速器的作用是將電機的轉(zhuǎn)速減慢到適合主軸旋轉(zhuǎn)和絲杠旋轉(zhuǎn)需要的速度。4.3.2工作原理車削式菠蘿去皮機顧名思義，其去皮的原理類似于車床對圓柱工件的加工操作。它是借助左右定位筒的彈簧力將不同直徑的菠蘿對正圓心后插入主軸上的插頭。再由托板帶動的左定位筒對菠蘿進(jìn)行擠壓定位。當(dāng)移動到相應(yīng)位置定位完成后菠蘿不再發(fā)生滑移，兩個定位筒后部的壓簧的彈性系數(shù)差使菠蘿優(yōu)先向右定位筒方向移動，右定位筒后的彈簧回縮使菠蘿準(zhǔn)確插入主軸的插齒上。定位筒的彈簧回縮到適宜位置后刮片刀被釋放，在扭簧的作用下壓向菠蘿表面切入菠蘿表皮。當(dāng)電機帶動主軸旋轉(zhuǎn)時菠蘿便隨著主軸旋轉(zhuǎn)刮皮刀就開始對菠蘿做螺旋式削皮操作，同時繼續(xù)帶動絲杠轉(zhuǎn)動，與絲桿相連的螺母會繼續(xù)向前驅(qū)動托板前進(jìn)。取芯筒會隨著托板移動而移動，當(dāng)右定位筒完全回縮后玻璃會插在旋轉(zhuǎn)主軸的插頭上，這時菠蘿將不在做縱向移動，左定位筒后的彈簧開始壓縮取芯筒會露出逐步插入旋轉(zhuǎn)中的菠蘿中心去除硬心。當(dāng)菠蘿完成去皮后取芯筒也隨之完成全部菠蘿的取芯將整個菠蘿中心貫穿，后電機反轉(zhuǎn)絲杠帶動滑移托板后退，菠蘿不再受到取芯筒的擠壓和支撐，右定位筒的彈簧會將右定位筒復(fù)位，菠蘿也受到推力將掉落到托盤上。4.4最終方案的確定根據(jù)對菠蘿去皮機的定位方向，和適用范圍，選擇方案3，車削式菠蘿去皮機作為菠蘿去皮機的設(shè)計方案。5菠蘿去皮機關(guān)鍵零部件的設(shè)計5.1刀架扭簧的選取按照市場上菠蘿的平均外形尺寸將菠蘿去皮機的適應(yīng)直徑范圍設(shè)計為60mm-200mm，設(shè)計刮皮刀長度為20mm，刀片厚度為1mm。刮刀切入菠蘿表皮的示意圖如圖5-1所示。圖5-1刮刀位置圖如圖所示，菠蘿刮刀在刀桿扭簧作用力下貼靠在菠蘿外表皮上，圖中A位置，當(dāng)菠蘿隨蝸桿運動開始旋轉(zhuǎn)時，刮刀會受到表皮的摩擦力分力作用開始向表皮內(nèi)切入，由于菠蘿表皮硬度與粗糙度明顯大于果肉，因此刮刀切入果肉的過程中其摩擦力逐步減小當(dāng)摩擦力的分力與菠蘿果肉硬度相當(dāng)時刮刀將不再切入而是沿著表皮與果肉之間的層面滑移。切入菠蘿時刮刀的受力情況如圖5-2所示。圖5-2刮刀受力圖刮刀可以看做是一個以B為支點的杠桿，由于AB=BC，所以F1=F3，因此F2=F1+F3=2F。F1為刮刀切入菠蘿表面時所受到的菠蘿果肉的阻力可以近似按照公式（5.1）計算。（5.1）p—菠蘿果肉的硬度，p=4.8×s—刀刃的面積：s=0.02*0.001=0.0002(m2)代入計算得F1=9.6N，F(xiàn)2=19.2N沿垂直于擺桿方向的分力為：（5.2）從圖5-1可以看出，a的值隨著菠蘿直徑變化而變化，其最大值為42.91°，最小值為0°。因此可以計算出Fx最大值為19.2N，最小值為14N。扭簧工作扭矩（5.3）L—設(shè)計擺桿長度，L=0.15mF—擺桿末端垂直于擺桿的力，F(xiàn)=14N-19.2N代入公式（5.3）計算得T=2.1N·m-2.88N·m根據(jù)彈簧的工作條件選擇碳素彈簧鋼絲B級彈簧。彈簧自由角度為0度。初步選擇彈簧鋼絲直徑為1mm。彈簧鋼絲的抗拉強度見表5-1表5-1彈簧鋼絲的拉伸極限強度δb（選自GB4537-1989）則本設(shè)計中選用的扭轉(zhuǎn)彈簧的許用彎曲應(yīng)力為δbp=0.8δb=1328（MPa）計算彈簧曲度系數(shù)（5.4）C—彈簧的旋繞比，這里暫定C=6帶入公式（5.4）計算得K=1.15扭簧鋼絲直徑計算（5.5）因為，計算得d>0.28mm選取的d=1mm符合要求。彈簧中徑D及纏繞比C計算D=C*d（5.6）D—彈簧中徑C—彈簧纏繞比，這里可以使用C的暫定值6。d—彈簧鋼絲直徑，d=1mm代入公式5-6計算得D=6mm取標(biāo)準(zhǔn)D值，D=6C=D/d=6彈簧圈數(shù)（5.7）E—彈簧鋼絲的彈性模量，E=206000Tm—最大工作扭矩，Tm=2880N·mmTn—最小工作扭矩，Tn=2100N·mm—工作扭轉(zhuǎn)角，由方案圖可知=30°將數(shù)值代入公式計算得n=3.3，取整數(shù)值n=4彈簧節(jié)距：t=d+λ=1+0.5=1.5（5.8）5.2電機的選取由菠蘿去皮機的方案可知，這款菠蘿去皮機的電機同時為帶動菠蘿旋轉(zhuǎn)的主軸和帶動刀桿的滑動托板移動的絲杠提供動力。在菠蘿去皮機工作時共有三個部件做功：刮刀完成菠蘿的去皮，托板絲杠的做功主要用于克服托板與導(dǎo)軌之間的摩擦力，和取芯管對菠蘿的切割。主軸轉(zhuǎn)動的動力來帶動菠蘿轉(zhuǎn)動與削皮刀片接觸利用旋轉(zhuǎn)力刮掉菠蘿皮。刮刀與菠蘿果肉之間有一個持續(xù)作用力F1=9.6N，刮刀長度為20mm，按照菠蘿平均長度200mm扣除刀片交疊處刀片的有效工作長度16mm左右。因此完成整個去皮工作刮刀需要切割的整個長度計算公式為：L=3.14*0.2*n=7.85mn—刮刀完成每個菠蘿去皮菠蘿需要旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，n=200/16=12.5 刮刀完成每個菠蘿所做的功W1為W1=FL=9.6N*7.85m=75.36J我們可以使用摩擦力公式計算托板導(dǎo)軌槽與導(dǎo)軌的摩擦力Ff=mg*μ（5.9）μ—摩擦系數(shù)，為了減少摩擦這里選用尼龍導(dǎo)軌，導(dǎo)軌材質(zhì)為尼龍1010，因此μ=0.039m—托板的質(zhì)量，這里取初步估算值m=100kg因此可以計算出Ff=39N由于每次完成菠蘿去皮都需要導(dǎo)軌的一個往返，因此做功距離S=0.9m托板完成每個菠蘿所做的功W2為W2=Ff*s=35.1J取芯管切入菠蘿施加的力F3可以用取芯管與菠蘿接觸的面積與菠蘿的果肉硬度計算F3=p*s（5.10）p—菠蘿的果肉硬度，p=4.8×s—取芯管的橫截面積，s=πr2（5.11）按照方案取r=15mm代入（5.10）計算得F3=339.12N取芯管完成每個菠蘿所做的功W3W3=F3*s（5.12）s-菠蘿的平均長度，取s=0.2m代入公式（5.12）得W3=40.69因此可以計算出完成一個菠蘿去皮工作所需的總功W=W1/η1+W2/η2+W3/η3(5.13)η1—電機驅(qū)動主軸的機械效率，主要傳動部件有齒輪、皮帶輪和軸承，因此η1=0.98*0.98*0.99=0.95η2、η3—電機驅(qū)動絲杠的機械效率，主要傳動部件有齒輪、絲杠、軸承，因此η3=η2=0.4*0.98*0.99=0.388代入公式（5.13）計算得W=274J按時市場上小型菠蘿去皮機的生產(chǎn)能力,設(shè)計生產(chǎn)能力為每小時加工30個菠蘿,即每個菠蘿耗時2s因此加工功率Pw=W/t=137w查找設(shè)計工具書取電機功率為0.55kw，電機轉(zhuǎn)速1390r/min查找機械設(shè)計手冊選擇Y801-4三項異步電動機。電機外形見圖5-3圖5-3電機安裝尺寸圖5.3傳動部件的設(shè)計5.31傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計由5.2可知電機的輸出轉(zhuǎn)速為1390r/min，由前文分析可知刮刀完成每個菠蘿去皮菠蘿需要旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)為12.5，菠蘿去皮機的設(shè)計生產(chǎn)能力每個菠蘿去皮需要2S因此主軸的輸出轉(zhuǎn)速n2=（60/2）*12.5=375傳動比計算（5.14）i—系統(tǒng)傳動比n1—電機的輸出轉(zhuǎn)速，n1=1390r/minn2—執(zhí)行元件轉(zhuǎn)速，n2=375r/min代入公式（5.14）計算得i=3.7i=i1×ii—機械總傳動比i1—傳動系統(tǒng)1的傳動比i2—傳動系統(tǒng)2的傳動比這里選擇傳動系統(tǒng)1為為V帶傳動，傳動系統(tǒng)2齒輪傳動。取傳動比選擇齒輪傳動比i2=2.5則帶輪傳動比i1=1.48傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖5-4所示：圖5-4傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖電動機；2-V帶傳動；3-單級圓柱齒輪減速器；4-連軸器；5-V帶傳動5.32帶傳動設(shè)計設(shè)計功率(5.16)－工況系數(shù)，查設(shè)計工具書，?。?.2P－傳遞的功率，P=0.55kw代入公式5-16計算可得Pd=0.66kw選定帶型根據(jù)=0.55kw和=1390r/min查圖5-5選擇V帶型號圖5-5V帶型號的選擇選取普通V帶Z型，－小帶輪轉(zhuǎn)速，為1390r/min傳動比i1=1.48n2=n1/i1(5-17)n2=751r/min①小帶輪基準(zhǔn)直徑（mm）初選小帶輪直徑＝50mm=帶速驗算（5.18）—小帶輪直徑，＝50mm－小帶輪轉(zhuǎn)速，=1390r/min代入公式（5.18）計算得v=3.77m/s根據(jù)要求，V帶傳動的皮帶速度需要大于5m/s，因此皮帶速度不符合要求，需要重新選擇小皮帶輪直徑。再選小帶輪直徑＝71mm代入公式（5.18）計算帶速得到v=5.35m/s≤25m/s，所以皮帶速度符合要求。因此，可以選定小帶輪直徑＝71mm，小帶輪外徑ds1=75mm②大帶輪基準(zhǔn)直徑（mm）（5.19）計算得dd2≈103mm由表5-2得=100mm表5-2V帶輪的基準(zhǔn)直徑系列基準(zhǔn)直徑dd帶

型YZSPZASPABSPBCSPC外

徑

ds2023.2

22.425.6

2528.2

2831.2

31.534.7

35.538.7

4043.2

4548.2

5053.2+54

5659.2+60

6366.2677174.275

75

79+80.5

8083.284+85.5

85

+90.5

9093.29495.5

95

100.5

100106

111.5

112115.2116117.5118

123.5

125128.2129130.5+132

132

137.5+139

140

144145.5147

150

154155.5157160

164165.5167

170

177③初定軸間距（mm）α0建議取0.7~2倍的取α0=0.7—2（dd1+dd2）=119-340mm根據(jù)方案圖位置選取α0=300mm所需帶的基準(zhǔn)長度（mm）（5.20）將各數(shù)值代入公式4-10得依設(shè)計工具書取＝700mm，即帶型為Z－700④實際軸間距

（5.21）計算得a=180mmαmin=ααmax=αbd—帶輪的基準(zhǔn)寬度查得Z型V帶的基準(zhǔn)寬度為8.5mm計算得αmax=194mm，α⑤小帶輪包角（5.24）計算得=158°按照帶型號、和查設(shè)計工具書，P1=0.31kw當(dāng)時單根V帶型額定功率增量根據(jù)帶型號和查表4-3得=0.01kw表5-3V帶的根數(shù)ZZ=（5.25）－小皮帶輪包角修正系數(shù)查設(shè)計工具書,取0.98－帶長修正系數(shù)查設(shè)計工具書，取0.99代入公式4-15計算得Z=1.7，取Z=2單根V帶的預(yù)緊力（5.26）m－V皮帶每米質(zhì)量長度（kg/m），查找設(shè)計工具書，取0.06kg/m計算得F0=41.58N帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸皮帶輪設(shè)計時應(yīng)使其能滿足工作應(yīng)力要求并且結(jié)構(gòu)合理便于加工和裝配。輪槽表面要利于帶輪工作不會造成帶輪的過分損耗。（表面粗糙度Ra=3.2μm）帶輪的材料為HT200。按照機械設(shè)計手冊V帶輪結(jié)構(gòu)圖表，我們可以確定Z型普通V帶的外形結(jié)構(gòu)。大帶輪轉(zhuǎn)速n2（5.27）5.33單級圓柱齒輪減速器的設(shè)計由于小齒輪與大帶輪同軸，因此小齒輪轉(zhuǎn)速為730r/min.選擇材料，確定和及精度等級。設(shè)計工具書中的金屬材料性能及應(yīng)力表可以選擇兩齒輪的材料40Cr，熱處理方式為正火并高溫回火，并對齒面表層淬火，表層硬度為45－50HRC。設(shè)計工具書中的MQ級質(zhì)量指標(biāo)查得；由設(shè)計工具書中的MQ級質(zhì)量指標(biāo)查得；。按接觸強度進(jìn)行初步設(shè)計確定中心距a（5.28）式中：配對材料修正系數(shù)Cm＝1螺旋角系數(shù)Aa＝476載荷系數(shù)K＝1.6小齒輪額定轉(zhuǎn)矩（5.29）計算得T1=7表5-4齒寬系數(shù)推薦范圍依據(jù)上表齒寬系數(shù)?d＝齒數(shù)比u=i=2.5許用接觸應(yīng)力（設(shè)計工具書推薦值）取a＝100mm確定模數(shù)mnmn=(0.007~0.02)a=0.7~2,取mn=1.5mm確定齒數(shù)z1,z2初取螺旋角＝13z=（5.30）計算得z=37.11取z=37z=μz（5.31）取z=92重新確定螺旋角（5.32）計算得=12.8°計算主要的幾何尺寸分度圓的直徑d=mz/cos（5.33）計算得d=1.537/cos=66mmd=mz/cos（5.34）計算得d2=1.5*86/cos=132mm齒頂圓直徑d=d+2h（5.35）計算得d=40+21.5=69mmd=d+2h=132+21.5=135mm端面壓力角（5.36）計算得基圓直徑（5.37）d=37cos20.5°=34.6mmd=dcos（5.38）d=92cos20.5°=86mm齒頂圓壓力角=arccos=27.13°（5.39）=arccos=23.61°（5.40）端面重合度=[z（tg-tg）+z(tg-tg)]（5.41）=1.96齒寬系數(shù)=（5.42）=0.32齒寬b=·a（5.43）b＝0.32*100＝32取b=32縱向重合度（5.44）=1.17當(dāng)量齒數(shù)（5.45）＝37(5.46)＝935.4軸的設(shè)計軸因其使用場合和配置空間不同設(shè)計出不同的軸線走向和剛性配置，如此便有了曲軸、直軸、軟軸和撓形軸等形式的區(qū)別，按照菠蘿去皮機的結(jié)構(gòu)特點和裝配布局選定階梯狀軸作為各傳動軸的形式。菠蘿去皮機上共有3根傳動軸。如圖5-5所示。圖5-5傳動軸布局5.41軸1設(shè)計軸1是負(fù)責(zé)將大皮帶輪的動力傳遞給小齒輪的傳動軸，在系統(tǒng)中其受力情況如圖5-5所示圖5-5軸1的受力情況圖中A、B兩點為軸承支撐位置，C點受到皮帶的拉力Fr和皮帶傳遞來的扭矩M1，D點受到齒輪傳遞來的扭矩M2。根據(jù)公式4-37可以計算出符合安全要求的最小軸徑：—軸材料系數(shù)—傳動軸1傳遞的功率，單位kw根據(jù)前文分析可知，這里P=1kw—傳動軸1上的轉(zhuǎn)速，單位r/min由前文的計算可知軸1的轉(zhuǎn)速為730r/min軸上的材料由《機械設(shè)計實用手冊》一書中的表18—1可以查到，應(yīng)選擇調(diào)質(zhì)處理的45號鋼，，書中表18—2取A0=120，代入公式（5.47）計算得d≥13.3傳動軸1的最小直徑是安裝帶輪處的直徑，為了帶輪與使所選的軸直徑相配合，故使安裝帶輪端軸徑選為15mm。根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度為了滿足由大帶輪傳動的定位要求，需要有兩個軸承對軸進(jìn)行支撐，軸承一端需要有階梯為軸承限位，大帶輪厚度為50mm，帶輪設(shè)計內(nèi)徑為17mm。使用計算機繪圖畫出相應(yīng)部分尺寸后就可以推算出各段軸長度。選用鍵的型號為普通平鍵。鍵的型號可以按照相應(yīng)軸段的直徑通過查《機械設(shè)計實用手冊》一書取得。軸1為傳動軸，其作用是將帶輪傳來的扭矩通過齒輪傳遞出去。由計算機繪圖后推算的尺寸可知軸承段的軸徑為20mm，由于軸承只承受徑向力因此選用深溝球軸承，查設(shè)計工具書選取軸承型號6204，其相關(guān)尺寸為：內(nèi)圈20mm、外圈47mm、厚度14mm。考慮到機體的制造誤差及其他各種原因造成的安裝錯位或是借口不齊等，滾動軸承應(yīng)在機體內(nèi)有一段移動的位移，進(jìn)而來盡量的減少不必要的誤差。查設(shè)計工具書可等位移量s=1mm取安裝滾筒的軸Ⅳ—Ⅴ段的直徑為，已知滾筒長為220mm。軸的基本結(jié)構(gòu)如圖5-7：圖5-7軸的結(jié)構(gòu)5.42軸2設(shè)計軸2是負(fù)責(zé)將小齒輪的動力傳遞給聯(lián)軸器的傳動軸，在系統(tǒng)中其受力情況如圖5-6所示圖5-6軸2的受力情況圖中B、D兩點為軸承支撐位置，C點受到大齒輪傳遞來的扭矩M2，A點受到聯(lián)軸器傳遞來的扭矩M1。根據(jù)公式5-48可以計算出符合安全要求的最小軸徑（5.48）—軸材料系數(shù)—傳動軸2傳遞的功率，單位kw根據(jù)前文敘述可知，這里P=1kw—傳動軸2上的轉(zhuǎn)速，單位r/min由前文的計算可知軸2的轉(zhuǎn)速為182.5r/min在《機械設(shè)計基礎(chǔ)》一書中表18—1可以查到軸上使用的材料，應(yīng)選取調(diào)質(zhì)處理的45號鋼，，書中表18—2取A0=120，代入公式（5.48）計算得d≥19mm傳動軸1的最小直徑是安裝帶輪處的直徑，為了使所選的軸直徑與帶輪相配合，故使安裝帶輪端軸徑選為19mm。根據(jù)軸向定位的要求確定軸的每個部分的直徑和長度為了滿足由大齒輪傳動的定位要求，需要有兩個軸承對軸進(jìn)行支撐，軸承一端需要有階梯為軸承限位，大齒輪厚度為32mm，齒輪設(shè)計內(nèi)徑為25mm、聯(lián)軸器設(shè)計內(nèi)徑19mm。使用計算機繪圖畫出相應(yīng)部分尺寸后就可以推算出各段軸長度。選用鍵的型號為普通平鍵為。我們可以借助《機械設(shè)計實用手冊》一書通過相應(yīng)軸段的的直徑來找到鍵的型號。軸2為傳動軸，其作用是通過聯(lián)軸器將齒輪傳來的扭矩傳遞出去。由計算機繪圖后推算的尺寸可知軸承段的軸徑為20mm，由于軸承只承受徑向力因此選用深溝球軸承，查設(shè)計工具書選取軸承型號6204，其相關(guān)尺寸為：內(nèi)圈20mm、外圈47mm、厚度14mm?？紤]到機體的制造誤差等原因造成的錯口不齊等或是安裝錯位，滾動軸承應(yīng)在機體內(nèi)有一段移動的位移，查設(shè)計工具書可等位移量s=1mm軸的基本結(jié)構(gòu)如圖5-7：圖5-7軸2的結(jié)構(gòu)5.43軸3設(shè)計軸3是旋轉(zhuǎn)主軸，它的作用是帶動菠蘿旋轉(zhuǎn)，在系統(tǒng)中其受力情況如圖5-10所示圖5-8軸3的受力情況圖中B、C兩點為軸承支撐位置，A點受到皮帶輪傳遞來的扭矩M1，D點受到菠蘿傳遞來的扭矩M2。根據(jù)公式（5.48）可以計算出符合安全要求的最小軸徑：（5.48）—軸材料系數(shù)—傳動軸3傳遞的功率，單位kw傳遞功率約等于電機功率，這里P=0.55kw—傳動軸3上的轉(zhuǎn)速，單位r/min由前文的計算可知軸3的轉(zhuǎn)速為375r/min我們可以通過《機械設(shè)計實用手冊》一書中表18—1查到軸上所使用的材料，應(yīng)選取調(diào)質(zhì)處理的45號鋼，，由于書中表18—2取A0=120，代入公式（5.48）計算得d≥8mm安裝帶輪處的直徑就是傳動軸1的最小直徑，為了能夠使帶輪與所選的軸直徑相配合，所以我們選擇安裝帶輪端軸徑為17mm。根據(jù)軸向定位的要求確定軸的每一部分的直徑和長度為了滿足由皮帶輪傳動的定位要求，需要有兩個軸承對軸進(jìn)行支撐，軸承一端需要有階梯為軸承限位，皮帶輪寬度為26mm，皮帶輪設(shè)計內(nèi)徑為17mm。使用計算機繪圖畫出相應(yīng)部分尺寸后就可以推算出各段軸長度。選用鍵的型號為普通平鍵為。我們可以借助《機械設(shè)計實用手冊》一書通過相應(yīng)軸段的的直徑來找到鍵的型號。由計算機繪圖后推算的尺寸可知軸承段的軸徑為20mm，由于軸承需要承受軸向力因此選用圓錐滾子軸承，查設(shè)計工具書選取軸承型號30204，其相關(guān)尺寸為：內(nèi)圈20mm、外圈47mm、厚度12mm?？紤]到機體的制造誤差等原因造成的錯口不齊等或是安裝錯位，滾動軸承應(yīng)在機體內(nèi)有一段移動的位移，進(jìn)而能夠盡量減少不必要的誤差。查設(shè)計工具書可等位移量s=1mm軸的基本結(jié)構(gòu)如圖5-9：圖5-9軸3的結(jié)構(gòu)5.5絲杠螺母的設(shè)計計算初選基本尺寸螺紋中徑dm（5.49）F—絲杠承受的軸向載荷，由5.2分析可以得到F的值為導(dǎo)軌的摩擦力與取芯管切割菠蘿的力之和，所以F=39+339.12=378.12(N)[p]—許用比壓，查設(shè)計工具書得[p]=1.5N/mm2—螺母長度系數(shù)，這里初步取,將數(shù)值帶入公式（5.49）計算得d2查表設(shè)計手冊可知，我們可以選擇螺紋中徑d2=18、螺距P=8，則螺紋公稱直徑d=22螺紋升角a（5.50）s-導(dǎo)程，根據(jù)菠蘿刮皮刀的移動距離取s=16mm，將d2=9帶入公式（5.50）得a=0.27當(dāng)量摩擦角（5.51）f-摩擦系數(shù)，這里取f=0.9，代入公式5-51計算得=0.71°螺母高度（5.52）—螺母高度系數(shù)，代入公式（5.52）計算得H=36mm旋合圈數(shù)（5.53）計算得n=4.5基本牙型高度H’=0.5PH’=4mm6主要零部件強度校核6.1軸強度校核根據(jù)圖5-5可知，共有3根傳動軸分別是大帶輪驅(qū)動的齒輪軸1軸、大齒輪驅(qū)動的減速器輸出軸2軸和帶動菠蘿旋轉(zhuǎn)的執(zhí)行軸3軸。6.111軸的強度校核根據(jù)1軸受力情況我們可以作出主軸簡化受力圖，如圖6-1所示圖6-1軸受力簡圖求輸出軸上的所受作用力的大小軸在垂直面內(nèi)所受的支反力根據(jù)5.32計算結(jié)果可知V帶張緊力F0=41.32N，因為是兩個V帶傳動因此Fr=2F0=82.64N，根據(jù)5.41設(shè)計結(jié)果可知BC=74mm，AB=76mm。根據(jù)受力平衡條件有FB=Fr*AC/AB=163.1NFA=FB-Fr=80.46N作彎矩圖如圖6-2圖6-21軸彎矩圖在水平面內(nèi)，我們可以計算出軸上A、B、C三點的彎矩為：MA=MC=0MB=3305.6N.mm作扭矩圖（6.1）—電動機的額定功率P=0.55kw—主軸的轉(zhuǎn)速r/min，n=1390r/min將數(shù)據(jù)代入公式（6.1），得T=3779N.mmM1=T=3779N.mm由受力平衡條件可知M2=M1作軸的扭矩圖6-3所示：圖6-3扭矩圖校核軸的強度在進(jìn)行校核時，通常只校核軸上承受最大當(dāng)量彎矩的強度（即危險截面c的強度）。由經(jīng)驗公式及上面計算出的數(shù)值可得出。（6.2）—軸的抗彎拋面模量，—軸的許用應(yīng)力，。按軸實際所受彎曲應(yīng)力的循環(huán)特性，在、、中選取其相應(yīng)的數(shù)值，我們從《機械設(shè)計基礎(chǔ)》可以查出。（6.3）在設(shè)計工具書書中可以查到，對于的碳鋼材料，承受對稱循環(huán)變應(yīng)力時的許用應(yīng)力。6.12軸2的強度校核軸2由大齒輪驅(qū)動，其作用是將動力傳遞給聯(lián)軸器和皮帶輪。根據(jù)2軸受力情況可以作出主軸簡化受力圖如圖6-4所示圖6-4軸受力簡圖求輸出軸上的所受作用力的大小軸在垂直面內(nèi)所受的支反力根據(jù)5.32計算結(jié)果可知V帶張緊力F0=41.32N，因為是兩根V帶傳動因此Fr=2F0=82.64N，根據(jù)5.41設(shè)計結(jié)果可知DE=37.5mm，CD=38mm,BC=38mm,AB=31mm。根據(jù)受力平衡條件有Fr*DE=FB*BD代入計算得FB=40.78N作彎矩圖如圖6-5圖6-52軸彎矩圖在水平面內(nèi)，我們可以計算出軸上E、D、B三點的彎矩為：MB=ME=0MD=3099N.mm作扭矩圖（6.4）—電動機的額定功率,P=0.55kw—主軸的轉(zhuǎn)速r/min，n=1390r/min將數(shù)據(jù)代入公式6-1，得T=3779N.mmM2=T=3779N.mm由受力平衡條件可知M2=M1+M3作軸的扭矩圖6-6所示：圖6-6扭矩圖校核軸的強度在進(jìn)行校核時，我們通常只校核軸上承受最大當(dāng)量彎矩的強度（既危險截面c的強度）。由經(jīng)驗公式及上面計算出的數(shù)值可得出。（6.5）—軸的抗彎拋面模量，—軸的許用應(yīng)力，。按軸實際所受彎曲應(yīng)力的循環(huán)特性，可以在在、、中選取其相應(yīng)的數(shù)值，我們從《機械設(shè)計基礎(chǔ)》可以查到。（6.6）按設(shè)計工具書書中查得，對于的碳鋼材料，承受對稱循環(huán)變應(yīng)力時的許用應(yīng)力。6.13軸3的強度校核軸3為旋轉(zhuǎn)主軸其在工作中的主要受力來自于刮皮刀對菠蘿進(jìn)行去皮工作時對菠蘿的壓力。由5.2節(jié)中計算可知，刮皮刀對菠蘿的持續(xù)作用力為9.6N。這個作用力非常小可以不必進(jìn)行強度校核。6.2齒輪強度校核6.2.1校核齒面接觸強度強度條件：[]計算應(yīng)力：=ZZZZZ=式中：名義切向力F===2044N使用系數(shù)K=1由設(shè)計工具書表第八章中的3-31查取動載系數(shù)=（）式中V=A=83.6B=0.4C=6.57=1.2齒向載荷分布系數(shù)K=1.35通過設(shè)計工具書表第八章中的3-32得，按硬齒面齒輪裝配時檢修調(diào)整，6級精度K非對稱支稱公式計算齒間載荷分配系數(shù)由設(shè)計工具書表第八章中的3-33查取節(jié)點區(qū)域系數(shù)=1.5由設(shè)計工具書圖第八章中的3-11查取重合度的系數(shù)由設(shè)計工具書圖第八章中的3-12查取螺旋角系數(shù)由設(shè)計工具書圖第八章中的3-13查取彈性系數(shù)由設(shè)計工具書表第八章中的3-34查取單對齒齒合系數(shù)Z=1=＝＝245.5MPa許用應(yīng)力：[]=式中：極限應(yīng)力=1120MPa最小安全系數(shù)=1.1由設(shè)計工具書表第八章中的3-35查取壽命系數(shù)=0.92由設(shè)計工具書圖第八章中的3-17查取潤滑劑系數(shù)=1.05由設(shè)計工具書圖第八章中的3-19查取，按油粘度等于350速度系數(shù)=0.96按由設(shè)計工具書圖第八章中的3-20查取粗糙度系數(shù)=0.9由設(shè)計工具書圖第八章中的3-21查取齒輪工作面的硬度系數(shù)=1.03按齒面硬度45HRC為基礎(chǔ)，由設(shè)計工具書圖第八章中的3-22查取尺寸系數(shù)=1由設(shè)計工具書圖第八章中的3-23查取則：[]==826MPa滿足[]6.2.2校核齒根的強度強度條件：[]許用應(yīng)力：=；式中：齒形系數(shù)=2.61，=2.2應(yīng)力修正系數(shù)，重合度系數(shù)=1.9螺旋角系數(shù)=1.0齒向載荷分布系數(shù)==1.3（其中N=0.94，）齒間載荷分配系數(shù)=1.0則=94.8MPa==88.3MPa許用應(yīng)力：[]=（按值較小齒輪校核）式中：極限應(yīng)力=350MPa安全系數(shù)=1.25（按設(shè)計工具書表第八章中的3-35查?。?yīng)力修正系數(shù)=2（按設(shè)計工具書表第八章中的3-30查取）使用周期=0.9（按設(shè)計工具書圖第八章中的3-18查?。X根圓角敏感系數(shù)=0.97（按設(shè)計工具書圖第八章中的3-25查取）齒根表面狀況系數(shù)=1（按設(shè)計工具書圖第八章中的3-26查?。┏叽缦禂?shù)=1（按設(shè)計工具書圖第八章中的3-24查?。﹦t[]=滿足，〈〈[]驗算結(jié)果安全6.3螺桿螺母的校核由5.5可知螺桿的公稱直徑d