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第五章 核桃剥壳取仁机的设计与计算
基本性能及要求：
外形尺寸（长宽高） 780?580?1010
上下移动板移动的速度 1.1m/s 喂入槽轮轴转速 80.08r/min 功率 1.1KW 生产率 100KG/H 未破壳率 5%
5.1主要部件选择
5.1.1电动机的选择
选择电动机的类型和结构形式、功率、转速和型号，在实验中，我们用人力就很轻易地破碎核桃，破碎核桃需力在40KG左右，因此，主要考虑空载功率，我们选用Y90L-6型号的电动机，额定功率为1.1KW,满载转速为910R/MIN
5.1.2减速器的选择
由前面实验得核桃平均92个/KG,为达到设计要求的生产率,在并排两个V型块的条件下，每个V型块每小时应完成4600个。
每个工作循环周期为0.75s
两个凸轮转速也就是喂入槽轮轴转速80.08r/min 减速器的传动比为i=910/80.08=11.363
由以上数据按强度并校核散热功率，确定选择减速器ZLA112-11.2
5.2主要部件的设计
5.2.1凸轮的设计
为了保证左、右V型块和送料轮三者之间是严格的相对运动关系，达到预期设计效果，凸轮设计为传动系统的关键部分。 1）推杆运动过程分析
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推杆运动过程由核桃剥壳的过程来确定，核桃剥壳分四个阶段：待料、破壳、落料和复位，由此确定推杆运动的四个阶段如下： 推杆1不动（T1） 推杆1不动（T1） （待料） 推杆1上移（T2） 推杆1不动（T2） （破壳）
推杆1下移（T3） 推杆1右移（T3） （落料） 推杆1前进（T4） 推杆1不动（T4） （复位） 2）左凸轮的设计
（1） 推杆运动规律的分析计算
对于对心平底盘形凸轮机构，凸轮的理论廓线即为实际廓线，其人坐标方程为：
dsx??r0?s?sin??cos?
d?dsr?(r0?s)cos??sin?
d?式中推杆的位移分段计算
Ⅰ、推程阶段（T2）
在推程阶段，已经确定为等速运动，因而在运动开始和终止的瞬时，因速度的空变产生很在的冲击力，有利于剥壳。 已知条件：H=0.019m V= 1.1m/s 所以T=H/V=0.019/ 1.1=0.175(s) Ⅱ、回程阶段（T3）
为减少回程阶段对凸轮机构产生冲击 T3= 0.20 s
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Ⅲ、静止阶段（T1、T4）
（2） 解释法设计凸轮的轮廓曲线 确定凸轮机构对心平底推杆盘形凸轮机构 A粗步确定凸轮的基圆半径 r0=25mm B理论轮廓线
a. 静止阶段：?01??04?180o 此时，?1由0~96o ，r=25不变 ?4由0~ 84o，r=44不变
b. 推程阶段：?02=84o等速上升 s2?h?2/?02 ?3由0~96o
???dshc. 回程阶段: ?03= 96o等速下降 s3?h?1?3? ???d??0303??
dsh??02 d??4由0~ 84o
C画理论轮廓线如下图
左凸轮的理论轮廓线
3)右凸轮的设计
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设计与左凸轮的类似，按上面的方法计算 右凸轮理论轮廓线如下图
右凸轮的理论轮廓线
5.2.2V带传动的设计与参数选择
（1）、确定计算功率Pc
Pc?KAP=1.1KW
（2）、选择V带型号
根据计算功率Pc和小带轮转速n1
当在两种型号的交线附近时，可以对两种型号同时计算，最后选择较好的一种。 （3）、确定带轮基准直径dd1和dd2
为了减小带的弯曲应力应采用较大的带轮直径，但这使传动的轮廓尺寸增大。一般取
dd1?ddmin，并取标准值
（4）、验算带的速度v
FV由P?可知，当传递的功率一定时，带速愈高，则所需有效圆周力F愈小，因而
1000————————————————————————————————————————————
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V带的根数可减少。此处V??dd1n160?1000=0.37（m/s）
（5）、确定中心距a和V带基准长度Ld
根据结构要求初定中心距a。中心距小则结构紧凑，但使小带轮上包角减小，降低传动的工作能力，同时由于中心距小，V带的长度短，在一定速度下，单位时间内的应力循环次数增多而导致使用寿命的降低，所以中心距不宜取得太小。
一般初定中心距a0为可取0.7?dd1?dd2??a0?2?dd1?dd2? 初选a0后，V带初算的基准长度Lc可根据几何关系由下式计算： Lc?2a0?2?2?dd1?dd2??d?dd1??d24a0?582mm
由于V带传动的中心距一般是可以调整的，所以可用下式近似计算?值
??a0??Ld?Lc??310mm
2考虑到为安装V带而必须的调整余量，因此，最小中心距为考虑到为安装V带而必须的调整余量，因此，最小中心距为
amin?a?0.015Ld?mm??180mm
如V带的初拉力靠加大中心距获得，则实际中心距应能调大。又考虑到使用中的多次调整，最大中心距应为
amax?a?0.03Ld?mm??210mm
（6）、计算小带轮上的包角?1 小带轮上的包角?1可按式?1?180o?（7）、确定V带根数z 根据计算功率Pc由下式确定
z?dd2?dd1?57.3o?180o aPcPc??3 ?P0??P0?vP0?KaKL（8）、确定初拉力F0
适当的初拉力是保证带传动正常工作的重要因素之一。初拉力小，则摩擦力小，易出现打滑。反之，初拉力过大，会使V带的拉应力增加而降低寿命，并使轴和轴承的压力增
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