设计简介
摘要
随着生活方式的改变，简易包装的去皮蔬菜称为越来越多人的选择。目前部分莲藕的生产依然采用的是人工操作，具有生产效率低，浪费劳动力问题。旨在解决这些问题，本课题设计了一种莲藕半自动去皮机，本设计中关键技术的研究如下：
通过分析莲藕的物理特性，确定了双喂入辊旋转夹持的莲藕喂入方式；确定了本机器的去皮机理为动静刷轮结合的摩擦去皮，具有 3 种不同的去皮方式，并提高了去皮的效率；确定了喂入速度、刷轮转速等参数；同时确定了机器中的传动方式包括锥齿轮传动、V 带传动等。最后，本文还对关键部件进行了 ANSYS 有限元分析，结果表明各项指标符合设计要求。
关键词 莲藕去皮；动静刷轮；锥齿轮传动；ANSYS 有限元分析
随着生活方式的改变，简易包装的去皮蔬菜称为越来越多人的选择。目前部分莲藕的生产依然采用的是人工操作，具有生产效率低，浪费劳动力问题。旨在解决这些问题，本课题设计了一种莲藕半自动去皮机，本设计中关键技术的研究如下：
通过分析莲藕的物理特性，确定了双喂入辊旋转夹持的莲藕喂入方式；确定了本机器的去皮机理为动静刷轮结合的摩擦去皮，具有 3 种不同的去皮方式，并提高了去皮的效率；确定了喂入速度、刷轮转速等参数；同时确定了机器中的传动方式包括锥齿轮传动、V 带传动等。最后，本文还对关键部件进行了 ANSYS 有限元分析，结果表明各项指标符合设计要求。
关键词 莲藕去皮；动静刷轮；锥齿轮传动；ANSYS 有限元分析
Abstract
With lifestyle changes, the simple packaging of peeled vegetables becomes many people's choice. At present, some of the lotus root productions are still using manual operation, which make low production and waste of labor.
Aiming at solving these problems, this paper designs a semi-automatic lotus root peeling machine, which carries out the research of key technology of machine： By analyzing the physical characteristics of lotus root, this paper determines the feeding mode of lotus root which has the radius of 10cm circular arc shape and the rotates root clamped by the double feed roll. This paper determines the mechanism of the machine is friction-removing with the combination of dynamic and static brush wheels, and has 3 kinds of different peeling ways, which improves the fault-tolerant rate of the peeling; The paper determines many important parameters such as feed speed and brush wheel speed. At the same time, the transmission mode of the machine is determined, including bevel gear transmission and v-belt transmission and so on.
In this paper, the key components are analyzed by ANSYS, the results show that the strength and other indexes can meet the design requirements.
Keywords Lotus root peeled dynamic brush wheel cone gear drive ANSYS Finite element analysis
Aiming at solving these problems, this paper designs a semi-automatic lotus root peeling machine, which carries out the research of key technology of machine： By analyzing the physical characteristics of lotus root, this paper determines the feeding mode of lotus root which has the radius of 10cm circular arc shape and the rotates root clamped by the double feed roll. This paper determines the mechanism of the machine is friction-removing with the combination of dynamic and static brush wheels, and has 3 kinds of different peeling ways, which improves the fault-tolerant rate of the peeling; The paper determines many important parameters such as feed speed and brush wheel speed. At the same time, the transmission mode of the machine is determined, including bevel gear transmission and v-belt transmission and so on.
In this paper, the key components are analyzed by ANSYS, the results show that the strength and other indexes can meet the design requirements.
Keywords Lotus root peeled dynamic brush wheel cone gear drive ANSYS Finite element analysis
目录
摘要 I
Abstract II
1 引言 1
1.1 研究背景 1
1.1.1 目的意义 1
1.1.2 果蔬去皮技术概况 1
1.1.3 国内外研究现状 2
1.1.4 莲藕去皮机的发展前景 3
2 莲藕去皮机的方案与工作原理 4
2.1 去皮机方案确定与工作原理 4
2.1.1 方案 1 4
2.1.2 方案 2 4
2.1.3 确定设计方案 5
2.1.4 莲藕去皮机工作参数分析 5
2.2 莲藕特性分析 5
2.3 莲藕加工过程分析 6
2.4 去皮机设计要求与原则 6
2.4.1 技术要求 6
2.4.2 去皮机性能要求和设计原则 6
3 莲藕去皮机整体机构设计与强度计算 8
3.1 喂料斗的设计 8
3.2 喂料辊的设计与计算 8
3.3 去皮装置（刷轮）设计与计算 9
3.3.1 去皮装置的组成 9
3.3.2 刷轮的组成 9
3.3.3 刷轮的设计 9
3.3.4 刷毛的设计 10
3.4 传动装置的设计 10
3.4.1 电动机的选择 10
3.4.2 带传动的设计与计算 12
3.4.3 锥齿轮传动的设计与计算 17
3.5 轴系零部件的设计 20
3.5.1 I 轴的设计 20
3.5.2 II 轴的设计 24
摘要 I
Abstract II
1 引言 1
1.1 研究背景 1
1.1.1 目的意义 1
1.1.2 果蔬去皮技术概况 1
1.1.3 国内外研究现状 2
1.1.4 莲藕去皮机的发展前景 3
2 莲藕去皮机的方案与工作原理 4
2.1 去皮机方案确定与工作原理 4
2.1.1 方案 1 4
2.1.2 方案 2 4
2.1.3 确定设计方案 5
2.1.4 莲藕去皮机工作参数分析 5
2.2 莲藕特性分析 5
2.3 莲藕加工过程分析 6
2.4 去皮机设计要求与原则 6
2.4.1 技术要求 6
2.4.2 去皮机性能要求和设计原则 6
3 莲藕去皮机整体机构设计与强度计算 8
3.1 喂料斗的设计 8
3.2 喂料辊的设计与计算 8
3.3 去皮装置（刷轮）设计与计算 9
3.3.1 去皮装置的组成 9
3.3.2 刷轮的组成 9
3.3.3 刷轮的设计 9
3.3.4 刷毛的设计 10
3.4 传动装置的设计 10
3.4.1 电动机的选择 10
3.4.2 带传动的设计与计算 12
3.4.3 锥齿轮传动的设计与计算 17
3.5 轴系零部件的设计 20
3.5.1 I 轴的设计 20
3.5.2 II 轴的设计 24
3.5.3 III-IV 轴的设计 24
3.5.4 键的强度计算 25
4 ANSYS 有限元分析 26
4.1 有限元分析的基本原理 26
4.2 啮合齿轮的有限元分析 26
结论 28
致谢 29
参考文献 30
