目 录摘要 21引言 21.1 中国果蔬加工产业现状与发展态势 21.2 果蔬原料加工预处理工艺流程简介 41.2.1原料的分级 41.2.2原料的清洗 41.2.3果蔬的去皮 41.2.4果蔬的护色 51.3国内外去皮设备简介 52桃子去皮机的结构设计 62.1基本结构 72.1.1工作圆筒 72.1.2工作转盘 72.1.3传动系统 72.1.4其他 92.2工作原理 93 桃子去皮机的参数确定 93.1 物料在工作圆筒内的受力分析 93.2工作转盘转速的确定 103.3去皮机功率的确定 113.4 选择电动机 123.5整机主要参数指标 144主要零件的结构设计与计算 144.1V带轮结构设计计算 154.2传动主轴的结构设计计算 184.3轴上零件的周向定位 194.4确定轴上圆角和倒角尺寸 194.5滚动轴承的初步选择 194.6轴承盒盖的设计 205 主要零件的校核 205.1滚动轴承的寿命计算 205.2轴的计算和校核 215.2.1作出轴的计算简图 215.2.2轴的强度校核计算 215.2.3按弯扭合成应力校核轴的强度 225.3键的选择及其校核 235.3.2大带轮轴键的选择 245.4电控原理图 246 总结 26致谢 27桃子去皮机的设计06机械设计制造及其自动化：段开元指导老师： 李慧摘要 :主要介绍了以摩擦原理为基础的、适合食品加工工厂等场所使用的桃子去皮机的设计要点、工作原理和设备组成。
桃子去皮机主要有动力部分、传动部分、料仓和机架部分组成通过对原始数据的分析、方案的论证比较和有关数据的分析计算，完成了桃子去皮机的总体设计计算关键词：桃子去皮机；摩擦；去皮；传动1 引言1.1 中国果蔬加工产业现状与发展态势近年来，我国的果蔬加工业取得了巨大的成就，果蔬速冻食品机械在我国农产品贸易中占据了重要地位目前，我国的果蔬加工业已具备了一定的技术水平和较大的生产规模，外向型果蔬加工产业布局已基本形成我国的脱水果蔬加工主要分布在东南沿海省份及宁夏、甘肃等西北地区，而果蔬罐头、速冻果蔬加工主要分布在东南沿海地区在浓缩汁、浓缩浆和果浆加工方面，我国的浓缩苹果汁、番茄酱、浓缩菠萝汁和桃浆的加工占有非常明显的优势，形成非常明显的浓缩果蔬加工带，建立了以环渤海地区（山东、辽宁、河北）和西北黄土高原（陕西、山西、河南）两大浓缩苹果汁加工基地；以西北地区（新疆、宁夏和内蒙）为主的番茄酱加工基地和以华北地区为主的桃浆加工基地；以热带地区（海南、云南等）为主的热带水果（菠萝、芒果和香蕉）浓缩汁与浓缩浆加工基地而直饮型果蔬及其饮料加工则形成了以北京、上海、浙江、天津和广州等省市为主的加工基地果蔬汁加工领域：高效榨汁技术、高温短时杀菌技术、无菌包装技术、酶液化与澄清技术、膜技术等在生产中得到了广泛应用。
果蔬加工装备，如苹果浓缩汁和番茄酱的加工设备基本是从国外引进的最先进的设备在直饮型果蔬汁的加工方面，中国的大企业集成了国际上最先进的技术装备，如从瑞士、德国、意大利等著名的专业设备生产商，引进利乐、康美包、PET瓶无菌灌装等生产线，具备了国际先进水平果蔬罐头领域：低温连续杀菌技术和连续化去囊衣技术在酸性罐头（如橘子罐头）中得到了广泛应用；引进了电脑控制的新型杀菌技术，如板栗小包装罐头产品；包装方面EVOH材料已经应用于罐头生产；纯乳酸菌的接种使泡菜的传统生产工艺发生了变革，推动了泡菜工业的发展脱水果蔬领域：尽管常压热风干燥是蔬菜脱水最常用的方法，但我国能打入国际市场的高档脱水蔬菜大都采用真空冻干技术生产另外，微波干燥和远红外干燥技术也在少数企业中得到应用我国研制的真空冻干技术设备取得了可喜的进步，一些国内知名冻干设备生产厂家的技术水平已达到国际20世纪90年代同类产品的先进水平速冻果蔬领域：近些年，我国的果蔬速冻工艺技术有了许多重大发展首先是速冻果蔬的形式由整体的大包装转向经过加工鲜切处理后的小包装；其次是冻结方式开始广泛应用以空气为介质的吹风式冻结装置、管架冻结装置、可连续生产的冻结装置、流态化冻结装置等，使冻结的温度更加均匀，生产效益更高；第三是作为冷源的制冷装置也有新的突破，如利用液态氮、液态二氧化碳等直接喷洒冻结，使冻结的温度显著降低，冻结速度大幅度提高，速冻蔬菜的质量全面提升。
在速冻设备方面，我国已开发出螺旋式速冻机、流态化速冻机等设备，满足了国内速冻行业的部分需求尽管我国的果蔬加工产业无论是加工能力、技术水平、装备硬件以及国内外市场都取得了较大的进步和快速的发展，但是与国外发达国家相比仍然存在一定的差距我国在果蔬加工原料的选育方面取得了一定的进步，但是适合加工的果蔬品种仍然很少，制约了果蔬加工业的良性发展例如，浓缩苹果汁加工长期以来以鲜食品种为原料进行加工，制约了产品质量的进一步提高，产品的出口价格低，经济效益不高又如，在脱水果蔬及速冻果蔬方面，加工企业多数没有自己的优质蔬菜加工原料基地，如国际贸易中占主导地位的脱水马铃薯、洋葱、胡萝卜及速冻豌豆、马铃薯等大品种，我国加工量较少尽管高新技术在我国果蔬加工业得到了逐步应用，加工装备水平也得到了明显提高，但由于缺乏具有自主知识产权的核心关键技术与关键制造技术，造成了我国果蔬加工业总体加工技术与加工装备制造技术水平偏低果蔬汁加工领域：无菌大罐技术、PET瓶和纸盒无菌灌装技术、反渗透浓缩技术等没有突破；关键加工设备的国产化能力差、水平低，特别是在榨汁机、膜过滤设备、蒸发器、PET瓶和纸盒无菌灌装系统等关键设备的国产化方面难度大，国内难以生产能够在设备性能方面相似的加工设备。
罐头加工领域：加工过程中的机械化、连续化程度低，对先进技术的掌握、使用、引进、消化能力差在泡菜产品方面，沿用老的泡渍盐水的传统工艺，发酵质量不稳定，发酵周期相对较长，生产力低下，难以实现大规模及标准化工业生产脱水果蔬加工领域：目前我国生产脱水蔬菜大多仍采用热风干燥技术，设备则为各种隧道式干燥机，而国际上发达国家基本上不再采用隧道式干燥机，而常用效率较高、温度控制较好的托盘式干燥机、多级输送带式干燥机和滚筒干燥机在喷雾干燥设备方面，我国研发的干燥塔的体积蒸发强度和国外同类产品的体积蒸发强度相比差距很大果蔬速冻加工领域：我国果蔬速冻工业，在加工机理和工艺方面的研究不足尤其值得注意的是，国外在深温速冻对物料的影响方面，已有较深入的研究，对一些典型物料“玻璃态”温度的研究通过建立数据库，已转入实用阶段解冻技术对速冻蔬菜食用质量有重要影响，在发达国家，随着一些新技术逐渐应用于冷冻食品的解冻，对微波解冻、欧姆解冻、远红外解冻等机理研究和技术开发较为热门在速冻设备方面，目前国产速冻设备仍以传统的压缩制冷机为冷源，其制冷效率有很大限制，要达到深冷就比较困难国外发达国家为了提高制冷效率和速冻品质，大量采用新的制冷方式和新的制冷装置。
以液态氮、液态二氧化碳等直接喷洒的制冷装置自20世纪80年代以后就逐渐运用到速冻机中，这些制冷装置可以使温度下降到比氨压缩机低得多的深冷程度果蔬物流加工领域：我国在鲜切果蔬技术研究方面的工作才刚刚起步，如在鲜切后蔬菜的生理与营养变化及防褐保鲜技术方面开展了一些初步研究，但尚未形成成熟技术在无损检测技术方面，我国尚处于初始研究阶段，与世界先进水平存在巨大差距在整个冷链建设方面，预冷技术的落后已经成为制约性问题现代果蔬流通技术与体系尚处于空白阶段目前，我国进入流通环节的蔬菜商品未实现标准化，基本上是不分等·非常高，与发达国家相比平均高20个百分点中国已发展成为世界果蔬和加工品的最大出口国，但很多是以半成品的形式出口，到国外后仍要进行深加工或灌装，产品附加值较低高附加值产品少，特别是对原料的综合利用程度低，皮渣中果胶、果蔬天然香精、膳食纤维、色素、籽油等精深加工产品的产业化核心技术没有突破更重要的是，我国果蔬加工企业的研发与创新能力十分薄弱，核心竞争力实质只是所谓的“低价格优势”在国外，绝大部分企业都设有企业的研发部门或研发中心，进行新产品的开发，一般企业的研发费用占销售收入2％—3％以上但是，国内的大部分加工企业不重视产品的研发和科技投入，不注重企业人才培养与引进，造成企业研发人才和研发设施缺乏，从而导致企业研发与创新能力差、技术水平落后、产品难以满足市场需求。
1.2 果蔬原料加工预处理工艺流程简介1.2.1原料的分级果蔬的分级可按照不同的加工品的要求，采用不同的分级方式分级，包括大小分级、成熟度分级和色泽分级等几种在我国成熟度分级常用目视估测的方法进行，而大小分级是分级的主要内容，几乎所有的加工果蔬均需大小分级，分级的方法有手工分级和机械分级1.2.2原料的清洗果蔬原料清洗的目的在于洗去果蔬表面附着的尘土、泥沙和大量的微生物以及部分的化学农药，保证产品的清洁卫生，从而保证产品品质对于农药残留的果蔬，洗涤时常在水中加化学洗涤剂，常用的有盐碱地酸、醋酸，有时也用氢氧化钠等强碱及漂白粉、高锰酸钾等强氧化剂果蔬清洗的方法须根据果蔬形状、质地、表面状态、污染程度、夹带泥土量以及加工方法而定主要有手工清洗和机械清洗后者需配置滚筒式、喷淋式、压气式、浆叶式等设备1.2.3果蔬的去皮凡是果蔬原料果皮粗糙、坚硬，具有不良风味的均应去皮，以利于提高品质，只有在加工某些果脯、蜜饯、果汁和果酒时，因要打浆和压榨，才不用去皮，果蔬去皮方法如下：（1）手工去皮:用特别的刀、刨等工具人工削皮，去皮干净、损失少，但劳动效率低 （2）机械去皮:主要用于比较常规的果蔬原料。
3）碱液去皮:利用碱液的强腐蚀性来使蔬菜表面中胶层溶解，从而使果皮分离碱液去皮常使用氢氧化钠，腐蚀性强且廉价碱液去皮时碱液的浓度、处理时间和碱液温度，应视不同果蔬原料种类、成熟度、大小而定碱液浓度提高、处理时间长和温度高都会增加皮层的松离及腐蚀程度经碱液处理后的果蔬必须立即在冷水中浸泡、清洗、反复换水直至表面无腻感，口感无碱味为止4）热力去皮:果蔬用短时间高温处理后，使表皮迅速升温，果皮膨胀破裂，与内部果肉组织分离，然后迅速冷却去皮，适合于成熟度高的桃、李、杏等热去皮的热源主要有蒸汽和热水此法原料损失少，色泽好，风味好5）酶法去皮:在果胶酶的作用下，达到去皮目的需要控制酶的最佳作用条件如温度、时间、PH值等6）冷冻去皮:将果蔬在冷冻装置中冷至达到轻度表面冷冻，然后解冻，使皮松弛后去皮，此法质量好但费用高7）真空去皮:将成熟的果蔬先行加热，使其升温后果皮和果肉分离，接着进入有一定真空度的真空室内，适当处理，使果皮下的液体迅速“沸腾”，皮与肉分离，然后破除真空，冲洗或搅动去皮1.2.4果蔬的护色果品在加工过程中，将原料去皮、切分、破碎和空气接触及高温处理，都可能促进化学变化，生成有色粉质其中包括酶褐变和非酶褐变。
都要经过相应的方式来对果品进行护色保护1.3国内外去皮设备简介国内外桃子去皮方法大致有三种，即机械去皮、蒸汽去皮和化学去皮，三种去皮方法的工作原理为：机械去皮:在圆筒形容器中，依靠带有磨料的圆盘、滚轮或依靠特制的橡胶辊在中速或高速旋转中摩擦块茎的表面而达到去皮目的蒸汽去皮:在高压容器内，通入高压蒸汽使块茎表面受热，然后打开容器盖，突然释放压力，块茎的表皮和果肉即自行分离化学去皮:在耐碱容器内，加入强碱溶液并加温，后加入块茎，经一段时间后块茎的表皮被碱溶液腐蚀，经高压水反复冲洗干净后，在将块茎放入机械去皮机中剥去表皮1.3.1摩擦去皮目前，国内主要使用机械摩擦去皮机如图1所示，该机由机盖、机筒、机座、电机、砂盘等部分组成以电机为动力，通过减速齿轮带动机筒底部的砂盘旋转块茎加入机筒内，因其离心力和相互碰撞作用，在机筒内上、下、左、右翻动，表面被砂盘均匀的摩蚀，去皮结束时加入清水，再打开侧门，块茎从侧门自动排出，皮屑随水流从砂盘的周围间隙排出，该机为间歇生产1.3.2蒸煮装置国内食品加工业使用的连续式链带蒸煮机和高压蒸煮锅，机体庞大，结构复杂，造价昂贵，小型果蔬原料食品加工厂引进使用有一定困难。
在实际生产中，对马铃薯片的蒸煮要求并不高，使用自制的蒸煮装置完全可以满足要求图为一般食堂、饭店常用的蒸煮装置结构示意图在一个大型蒸煮容器内铺设轨道，道轨通到容器大门外切片机附近道轨上置放平板小车，小车上装有方形笼屉若干层块茎切片后，依次放入笼屉待所有的笼屉子都装满薯片后，将小车连同笼屉推入容器中，密封大门，再通入蒸汽蒸煮待薯片蒸熟后，打开大门，拉出小车和笼屉，取出薯片蒸煮容器为长方形，下部设有进气管道和阀们，上部有排气管容器框架由角钢制作，外壁由钢板制造，并用隔热材料涂抹保温1.3.3化学去皮装置在由防碱材料制成的容器中注入氢氧化钠溶液，溶液浓度为15%—25%加热溶液，温度达到87—95C，加入块茎搅拌使温度保持在70C左右；经过2—6分钟，块茎的表皮开始变松变软；捞出块茎，用高压水反复冲洗，知道表面无残留物为止捞出的块茎也可放入机械式去皮机中剥去表皮本法的优点是对不同大小、不同形状的块茎适合性好，去皮快，不需要结构复杂的专门设备缺点是冲洗块茎需要大量清水，皮屑不能利用，排出的废液污染环境由于去皮方法不同，国内外马铃薯、胡萝卜去皮机械的结构形式也各不相同，去皮差异较大，去皮率大致为7%-25%，其中机械去皮率为最大，蒸汽去皮率为最小。
国内外几种去皮设备的去皮性能比较表机型L离心式切屑去皮机机械去皮机蒸汽式去皮机化学法去皮机结构简单复杂复杂简单对块茎原料的要求卵 卵圆形，芽眼浅，无伤痕卵 卵圆形，芽眼浅，无伤痕无要求无要求产品质量表面光滑，无污染，无蒸煮层表面光滑，无污 染，淀粉损失大表 表面光滑，有蒸煮层，无污染表 表面光滑，无蒸煮层，有污染皮屑可利用部分利用部分利用不能利用有无加热设备无无需要（150-200度）需要（85-95度）通过上表的比较分析以及联系本次设计的任务要求，同时结合我国在去皮机上的实际水平考虑经济性，达到能以最少的投资获得较好的经济效益，决定以机械去皮机为设计研究方案在果蔬原料的加工预处理工艺中主要进行去皮的处理加工2桃子去皮机的结构设计2.1基本结构该机采用立式机型，主要包括工作圆筒，工作转盘，机架和传动部分，见装配图2.1.1工作圆筒工作圆筒部分包括圆柱形工作筒和倒梯形集皮槽它由不锈钢薄钢板卷焊而成（采用不锈钢是因为它具有良好的耐腐蚀性能承受一定的冲击载荷，具有较高的硬度和耐摩性，特别是对于此类食品加工设备，食品安全卫生状况最佳）筒内壁为粗糙表面，以棕刚玉掺环氧树脂浇注、烘干而成。
圆筒的侧壁开有带活门的出料口，物料块茎在离心力的作用下甩出来，碰在出料门的内壁上并改变方向，以便于物料的收集出料口和排渣口的方位可根据接收容器的放置位置和方便操作来确定2.1.2工作转盘工作转盘是物料去皮过程中产生机械作用的主要部件根据胡萝卜、马铃薯的生物学特性及物理特性，吸收手工去皮的基本原理，确定转盘的基本形状为圆盘形，转盘表面为中心向四周辐射的凸起波纹状为增大物料和转盘的摩擦，用棕刚玉掺环氧树脂通过模型浇注在盘的顶面上，大概20mm厚，经烘干制成亦具有一定的去皮作用转盘下方设有随盘一起转动的挡水环，以防止清洗水进入轴承2.1.3传动系统常用的机械传动方法又可供选择：（1）带传动通过一级皮带轮实现传动，他有过载保护作用、有缓冲吸振作用、运行平稳无噪音、适于远距离传动、制造安装精度要求不高、成本低；但有弹性滑动使传动比i不恒定、张紧力较大（与啮合传动相比）轴上压力较大、结构尺寸较大不紧凑、打滑使带寿命较短等缺点应用范围传动比要求不高，要求过载保护，一般的传动范围2~52）齿轮传动采用齿轮传动，它的优点效率高，传动比恒定；结构紧凑，寿命长，但制造、安装精度要求高；中心距不宜较大但它能够实现很大的传动比；圆柱齿轮二级减速器i≤60。
3）链传动采用链传动，但他只能实现平行轴间链轮的同向传动，对恶劣环境能适应；运转时不能保持恒定的瞬时传动比，磨损后易发生跳齿，传动不平稳，多用于低速传动等i≤8（4）蜗杆传动结构紧凑，传动比大，传动平稳，噪声小；效率低，制造要求精度高，成本较高；i≤120由于链传动运转不均匀，有冲击，不适合高速传动，而带传动平稳，能缓冲减振，由于本设计总传动比比较高，还要通过减速器二级减速故本设计机构从总体和经济性考虑选择带传动、齿轮传传动方案一：电动机用带传动减速，直接降到工作机轴转速的要求值由于带传动有一定的减震作用而链轮传动制造麻烦而且有噪音，且链轮上的润滑油可能污染物料所以这部分传动选用带动传动其传动方案如图1所示传动方案二：电动机直接与减速器通过联轴器连接，减速器再通过联轴器与带轮连接，然后带动转动带动去皮机的工作轴转动由于带传动有一定的减震作用而链轮传动制造麻烦而且有噪音，且链轮上的润滑油可能污染物料所以这部分传动选用带动传动其传动方案如图2所示其传动方案如图3由于带传动应布置在低速级，直接减速满足设计要求，故选择方案一图1 传动方案一1电动机 2小带轮 3 V带 4大带轮 5料斗图2 传动方案二1电动机 2减速器 3料斗2.1.4其他工作圆筒下部设有排渣口，清洗水连同物料皮渣一起从这里排出2.2工作原理当去皮机工作时，工作转盘旋转，物料由斗形进料口加入，物料落到旋转圆盘表面上的波纹凸起上时，受离心力的作用由工作圆盘的中心向外运动，同时被抛起向筒壁的粗糙表面并产生摩擦。
物料不断的沿工作圆筒壁运动，上升到顶盖，又被顶盖挡回落入工作盘表面物料在这样的往复运动过程中，被猛烈翻滚搅动，从而形成了与盘、筒壁及颗粒之间的以翻转、揉搓摩擦为主，撞击为辅的综合机械作用效果，从而达到去皮的目的在摩擦去皮的同时，从进水孔注入清水，及时将擦下的皮通过转盘与筒壁的缝隙冲至排渣口排出机体在不停机的情况下，打开出料口的活门，物料利用离心力从出料口卸出卸料前应停止注水，以防止活门打开后从出料口溅出3 果蔬原料去皮机的参数确定3.1 物料在工作圆筒内的受力分析物料在转盘旋转时的受力情况如下图所示：设波纹角为 a，物料的速度为V当转盘旋转时推动物料A运动其运动方向垂直于波纹切线V可以分解为V垂直和V水平，CB与转盘平面平行，可以看作是转盘圆周速度R，式中为角速度(1/s),R为转盘半径(m)V垂直=Vcos=Rsincos;;则V垂直=R（m/s）物料从垂直方向抛起的动能E垂直=mv2垂直=m()2=m2R2sin22(Nm)此动能应等于势能mgh即：m2R2sin22=mgh 2R2sin22=gh为了正常运转，抛高h一定要超过物料在工作圆筒内的厚度，才能使最低层的物料抛起与桶壁进行摩擦，所以用代替h，即2R2sin22=g;又因为=，代入上式得:()2R2sin22= g;化简得(r/min) ………………………………………………(1)角一般取20。
30为了正常运转,仅把物料抛起还不行,还要保证物料能抛向侧壁进行摩擦，抛向侧壁的力靠离心力为CC====（N）此离心力应大于波纹对物料的摩擦力T,才能使物料离开波纹抛向侧壁,摩擦力T=Gf(N), f为摩擦系数使CT，即 ; ;n30(转/分)…………………………………………………………(2)在设计计算时，应取（1）、（2）两式中的大值作为转速值，设计所选择的n值3．2工作转盘转速的确定收购物料时，其包装以编织袋居多，每袋25KG－30KG，工作时每次倒入两袋（以袋的整数倍为一次计量），下面以此确定整机的尺寸和转速桃子的容量根据资料查找，选取一般值900kg/m,桃子的长度一般取在50mm-200mm之间考虑，转盘半径应与物料长度有一定的可比性，再考虑整机结构以及外形尺寸根据设计选定工作转盘半径R＝400mm，则物料的堆高，根据公式＝m可以估算出，物料的堆高值＝110mm由(1)式可知，在小于45时，转速随的增大而降低，考虑转速不宜太高且能有较大的抛高，取＝25则由(1)式计算转速最小值为n＝93r/min马铃薯、胡萝卜与磨料的摩擦系数为1.1-1.3,取f＝1.2由(2)式计算转速n=52r/min取以上两者中的大值。
但由于以上确定的转速仅适用于理想物料情况，实际工作中，由于物料之间的相互碰撞、摩擦和物料的弹性影响，物料在此转速下达不到计算高度，故n应适当放大结合考虑，故最终选定工作转盘转速n＝150r/min3.3去皮机功率的确定去皮机的功率消耗包括：克服物料对转盘摩擦力所需要的功率N1；克服物料对工作圆筒壁摩擦力所需要的功率N2；转盘抛起物料所作的功率N3；传动机构因摩擦而消耗的功率N4.以上功率分别以下公式计算 （W）式中————处于圆筒内物料的摩擦力矩（Nm）（Nm）式中 G———物料重力（N）f ———摩擦系数（f=1.1-1.3）———摩擦臂矩（m）cp———物料与圆盘的平均相对角速度（1/s）,采用最大角速度的1/2故 （W） 式中——————在离心力的作用下物料与侧壁的瞬时摩擦力矩 （Nm） 式中 ————物料圆周速度（m/s） ————摩擦臂矩（）（m） （Nm）故 （W） （W）式中s——————工作转盘表面波纹高度（m） k—————— 波纹的数量即传动损失，可用传动效率表示（=0.9）则消耗的总功率为：化简得 （W）结合上式根据经验公式，总功率可用以下式子进行估算（Ｗ）式中Ｍ为转盘转矩（NM）,为传动效率R为摩擦臂矩(m)，R＝0.4D（D为工作转盘直径）根据上式则可算出工作转盘转矩M＝192NM用近似值进行估算，达到生产要求所需的功率N＝3.5KW，考虑到电动机效率及意外情况，取电动机功率为4KW3.4 选择电动机电动机是专门工厂批量生产的标准部件，设计时要选出具体型号以便购置。
选择电动机包括类型，结构，容量（功率）和转速，并在产品目录中查出其型号和尺寸1）选择电动机类型和结构形式电动机分交流电动机和直流电动机两种由于直流电动机需要直流电源，结构复杂，价格较高，维护比较不便，因此无特殊要求时不宜采用生产单位一般用三相交流电源，因此，如无特殊要求都应用交流电动机交流电动机有异步电动机和同步电动机量类异步电动机有笼型和绕线型两种，其中以普通笼型异步电动机应用最多我国新设计的Y系列三相笼型异步电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单、工作可靠、价格低廉、维护方便，适于不易燃、不宜爆、无腐蚀性气体和无特殊要求的机械上电动机类型要根据电源种类（交流或直流），工作环境（温度、环境、空间位置尺寸等），载荷特点（变化性质、大小和过载情况），起动性能和起动、制动、反转的频繁程度，转速高低和调速性能要求等条件要求；故按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380V，Y型2）选择电动机的容量电动机的容量（功率）选得合适与否，对电动机的工作和经济性都有影响容量小于工作要求，就不能保证工作机的正常工作，或使电动机长期过载和功率因数都较低，增加电能消耗，造成很大浪费。
电动机的容量主要根据电动机运行时的发热条件来决定电动机的发热与其运行状态有关运行状态有三类，即长期连续运行、短时运行和重复短时运行变载下长期运行的电动机、短时运行的电动机（工作时间短、停歇时间长）和重复短时运行的电动机（工作时间和停歇时间都都不长）的容量要按等效功率法计算并校验过载能力和起动转矩，其计算方法可参看有关电力拖动的书籍电动机的功率为式中：Pw-------工作机所需工作功率，是指工作机主动端运输带所需功率，KW； ηa-------由电动机至工作机主动端运输带的总效率经过计算为3.5KW；（3）确定电动机转速容量相同的同类型电动机，有几种不同的转速系列供使用者选择，如三相异步电动机常用的有四种同步转速，即3000、1500、1000、750r/min（相应的电动机定子绕组的极对数为2、4、6、8）同步转速为由电源频率与极对数而定的磁场转速，电动机空载时才可能达到同步转速，负载时的转速都低于同步转速低转速电动机的极对数多，转矩也大，因此外廓尺寸及重量都较大，价格较高，但可以使传动装置总传动比减小，使传动装置的体积、重量较小；高转速电动机时要综合考虑，分析比较电动机及传动装置的性能，尺寸、重量和价格等因素。
所以综合以上我们查表选择电动机型号为Y160M1-8，其主要性能如表1和电动机外形和安装尺寸表2；表1 电动机主要性能参数型号额定功率/kw满载起动电流额定电流起动转矩额定转矩最大转矩额定转矩转速r/min电流A效率%功率因数Y160M1-847209.186.50.776.02.02.0表2 电动机外形和安装尺寸中心高H(mm)外形尺寸L×(AC/2+AD) ×HD悬挂安装尺寸A×B安装螺栓孔直径K轴伸尺寸D×E装键部位尺寸F×D×G160600×(325/2+255)×385254×2101542×11012×42×37电动机的结构外形如图3所示图3 电动机结构3.5整机主要参数指标型号 QP－100工作转盘直径 800mm转速 150r/min电动机 Y160M1-8 4KW（同步转速750r/min）生产能力 2500kg/h每次投料量 50kg每次去皮时间 约为70秒去皮得率 95%去皮损耗率 <5%清洗水耗量 3t/h重量 500kg4 主要零件的结构设计与计算4．1V带轮结构设计计算由上述可知，电动机转速为750r/min，额定功率P＝4KW，工作转盘转速为150r/min，传动比=5，电动机满载转速n=720r/min，一天运转时间小于10h。
计算功率Pca 由机械设计书表8-7查得工作情况系数Ka＝1.1;故Pca＝KaP＝4.4kw式中：Pca——————————计算功率，KW； Ka ——————————工作情况系数，见表8-7； P ——————————所需传递的额定功率，如电动机的额定功率或名义的负载功率，KW选取普通Ｖ带带型根据Pca,n1由图8-11确定为SPZ型窄V带确定带轮基准直径由表8-6和表8-8取主动轮基准直径dd1=100mm根据式(8-13)，从动轮基准直径dd1= dd1=500mm根据表8-8,取dd2＝500mm按式（8-13）验算带的速度故带的速度合适〈d>确定普通Ｖ带的基准长度和传动中心距根据0.7(dd1+dd2)验算主动轮上的包角:由式(8-6)得:＝180-=180=133>120(至少需要达到90)故可知主动轮的包角合适。
〈f>计算普通Ｖ带的根数Z由式（8-22）知:Z＝由n1=720r/min，dd1＝100mm，＝5，查表8-5c和表8-5d得P．＝1.2kw ; △P0.12kw查表8-8得:Ka=0.87,查表8-2,得Kl＝1.05则Z＝＝3.65取Z＝4根（Z〈10合适）（g）计算预紧力F0由式（8-3）知:F0＝500查表8-4得q=0.07kg/m,故F0＝N=272.18N计算作用在轴上的压轴力Fp为了设计安装带轮的轴和轴承，必须确定传动作用在轴上的力Fp由式（8-24）得Fp＝2ZFsin=1997(N)带轮结构设计设计Ｖ带轮时应满足的要求有：质量小，结构工艺性好，无过大的铸造内应力；质量分布均匀，轮槽工作面要精细加工（表面粗糙度一般应为3.2）,以减少带的磨损；各槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使载荷分布较为均匀等带轮的材料选取HT200的灰铸铁，结构为腹板式V带传动的张紧装置各种材质的V带都不是完全的弹性体，经过一定时间的运转后，都会发生塑性变形，使预紧力降低为了保证带传动的能力，应定期检查预紧力的数值最常见的张紧装置有定期张紧装置、自动张紧装置和张紧轮张紧装置等几种，在本设计中，由于自动张紧装置和张紧轮张紧装置的自身特点不适合本设计中皮带轮张紧要求的需要。
因此，在本课题加料器的设计中，采用手动定期张紧作为皮带轮的张紧装置如图5所示图4 v带张紧装置其特点是：采用定期改变中心距的方法来调节带的预紧力，使带重新张紧在水平或倾斜不大的传动中，可用定期张紧的方法，将装有带轮的电动机安装在制有滑道的基板上要调节带的预紧力时，松开基板上各螺栓的螺母，旋动调节螺钉，将电动机向右推移到所需的位置，然后拧紧螺母 小带轮参数选择小带轮的各参数见表3表3 小带轮的参数130.512528333311.45图5 小带轮结构图大带轮参数选择大带轮各参数见表4表4 大带轮的参数505.55002460450333316.31011.45大带轮结构如图7图6 大带轮结构图4．2传动主轴的结构设计计算由于轴承的型号是根据轴端直径确定的，而且轴的结构设计是在初步计算轴径的基础上进行的，故初步计算轴的直径轴的直径可按照扭转强度法进行估算，即d=C； P=3.5KW； n=150r/min式中P为轴传递的功率，kw;n为轴的转速，r/min;C为由轴的材料和受载情况确定的系数轴用45号钢材料，C取110则经过计算dmin=32mm输出轴的最小直径显然是安装带轮2的直径，由于此传动主轴开有两个键槽，考虑到键槽对轴的强度的削弱，则dmin＝32+32x15%=36.8mm考虑到车螺纹，故取最小轴径d=55mm拟定轴上零件的装配方案本轴的零件的装配方案见装配图轴的结构图见零件附图根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度(1)L1-2段的轴段为了满足工作转盘的轴向定位要求，考虑反转螺帽的旋入深度，工作转盘的厚度，此轴段所车的螺纹长度为25mm，总长L1-2=90mm,直径d=55mm（2）L2-3段的轴段此段安装有轴承，考虑工作圆筒内的集皮空间和机架的厚度，此轴段的总长（由于此处选用凸缘式轴承盖进行密封，则轴承盖连接螺钉直径选M10,数目6个）L2-3＝100mm，直径d＝65mm(3)L3-4段的轴段此段主要是处于立式轴承座中，进行轴承的轴向固定起承载作用，故长度根据估算取L3-4＝60mm ,d=74mm(4)L4-5段的轴段此段的轴长主要是与大带轮发生联系，在其上安装有轴承，根据大带轮的带轮宽Ｂ＝（Z－1）X12+2f=52mm,综合考虑取此处L4-5＝90mm,d=65mm(5)L5-6段的轴段此段用来安装大带轮，由以上的大带轮宽度可取此处轴段长度L5-6＝52mm,d=55mm4．3轴上零件的周向定位工作圆筒和大带轮的周向定位均采用平键联接按d=55mm由机械设计手册查得所选用的平键截面(mm)(GB/T1095-1979),键槽用键槽铣刀加工，与工作转盘相连的键槽长取45mm，也大带轮相连的键槽长取32mm（标准键长见GB/T1096-1979）,同时为了保证大带轮与轴配合有良好的对中性，故选择大带轮轮毂与轴的配合为H7/n6,滚动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差是n6。
4．4确定轴上圆角和倒角尺寸参考机械设计书，表15-2，取轴端倒角为4．5滚动轴承的初步选择因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用角接触球轴承，按照工作要求并根据d=65mm，由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组，标准精度级的角接触球轴承7213AC，其尺寸为,成对使用，安装在立式轴承座上同时在驱动端安装一个膜片式弹簧圈对轴施加预载荷，所以可以保证主轴系统无游隙运动和高刚度，这样可以避免无载荷轴承在高速下可能出现的球打滑现象，球打滑可能会引起表面变粗糙，提高运转噪声轴承的润滑：该滚动轴承采用脂润滑润滑脂是增稠剂和基础油的混合物，可分为以下润滑脂类型：(1)由金属皂作为增稠剂与润滑油所构成的金属皂基润滑脂2)由无机胶凝剂式有机增稠剂与润滑油构成的非皂基润滑脂3)由有机式无机增稠剂与合成油构成的合成润滑脂该轴承选用2号钙基脂为润滑脂该轴承为长寿命润滑脂润滑，润滑间隔为一年4．6轴承盒盖的设计轴承盖用来限定轴承的位置和密封作用，常用的轴承盖有螺栓固定式和嵌入式两种前者可较容易调整轴承的轴向间隙和啮合件的轴向位，但结构较重；后者结构简单，但嵌槽加工困难根据结构特点设计为螺栓固定式轴承盒盖图如右图8所示 图7 轴承端盖5 主要零件的校核5．1滚动轴承的寿命计算在确定滚动轴承的支点位置时，应从手册中查取a值，对于7213AC型角接触球轴承，由手册查得a=25mm,因此作为外伸梁的轴的支撑跨距Ｌ＝25+60+25=110mm求出轴承的径向载荷 ; ;根据计算得出Fr1=-1652N; Fr2=3649N; 则两者的方向相反又因为Fae=1.5G=750N;现以Fr2为计算滚动轴承来校核轴承寿命因为＝0.210.68 ; P=Fr2=3649N则所选用的滚动轴承的寿命为;对于球轴承而言＝3查表知7213AC型角接触球轴承的基本额定动载荷C＝51200N根据上式计算其寿命得出，满足工作要求又对所选角接触球轴承的静载荷进行讨论;显然综合可知，所选的7213AC型角接触球轴承符合工作要求。
5．2轴的计算和校核5.2.1作出轴的计算简图结合7213AC型角接触球轴承的计算数据，作出如下的轴的弯矩扭矩图图8 轴的弯矩扭矩图5.2.2轴的强度校核计算根据轴的弯矩扭矩图可知其危险截面为轴承一所在支点处截面，根据轴的具体受载及应力情况，可知该轴为传动轴，主要承受扭矩则按扭矩强度条件计算考虑还受有不大的弯矩，则用降低许用扭矩切应力的方法予以考虑轴的扭矩强度条件为：式中：———————扭转切应力，单位为MPa； T———————轴所受的扭矩，单位为； WT———————轴的抗扭截面系数，单位为mm； n———————轴的转速，单位为r/min； P———————轴传递的功率，单位为KW； d———————计算截面处轴的直径，单位为mm ———————许用扭转切应力，单位为MPa此轴选用45号钢，值为25－45MPa之间而通过对轴的计算，＝5.1MPa; =8.5MPa,故轴的扭转条件符合要求5.2.3按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面）的强度，由此轴的弯扭图可知，其危险截面为轴承一所在支点处截面，根据机械设计书中式（15-5）及上表中的数值，并取，轴的计算应力以选定的轴的材料是45号钢，调制处理。
由表15-1查得＝60MPa〈d>轴的扭转刚度校核计算轴的扭转变形用每米长的扭转角来表示式中：T——————————轴所受的扭矩，单位为 G——————————轴的材料的剪切弹性模量，单位为MPa，对于钢材，G＝MPa ——————————轴截面的极惯性矩，单位为mm，对于圆轴，＝ L———————————阶梯轴受扭转作用的长度，单位为m.———————————分别代表阶梯轴第段上所受的扭矩、长度和极惯性矩，单位同前 Z———————————阶梯轴受扭转作用的轴段数 综合上式计算出=0.32()/m为轴每米长的允许扭转角，与轴的使用均合有关，对于一般的传动轴，可取=0.5-1()/m；对于精密传动轴可取＝0.25-0.5(对于精度要求不高的轴，可大于1( 显然对于本设计中所涉及的轴为一般的传动轴，，符合扭转刚度要求综上所述，设计的轴满足工作要求 5．3键的选择及其校核键联接时，通常被联接的材料构造和尺寸已被初步决定，联接的载荷也已求得因此，可根据联接的结构特点使用要求和工作条件来选择键的类型，再根据轴的径从标准中选出截面尺寸并考虑毂长选出键的长度，然后用适当的校核计算公式强度验算。
5.3.1电动机轴上键的选择 根据电动机轴径和轮毂长度从标准中选择键的尺寸如表5所示表5 键的各参数轴键键槽公称直径d/mm公称尺寸b×h/mm公称尺寸b/mm宽度b深度半径r极限偏差轴t/mm毂t1/mm最小/mm最大mm>22～308×78-0.015-0.0514.03.30.160.25图9 键的结构图 键的校核假设压力在键长度内均匀分布，则根据挤压强度或耐磨性的条件计算，求得联接所能传递的转矩： 故能满足电动机在满载荷时所需转矩5.3.2大带轮轴键的选择根据其轴径和联接的结构特点选择键的参数如表6所示.表6 键的各参数轴键键槽公称直径d/mm公称尺寸b×h/mm公称尺寸b/mm宽度b深度半径r极限偏差轴t/mm毂t1/mm最小/mm最大/mm>50～5816×1016-0.018-0.0616.04.30.250.40 经计算同样符传动要求 其它各轴上所选键与电动机轴上键相同5.4电控原理图 电控主要是控制电动机的起动、停止，实现自动控制，并具有必要的保护本设计采用控制器、熔断器、热继电器和按钮所组成的控制装置对控制对象进行控制。
控制装置可根据生产工艺过程对控制对象所提出实现控制作用其图9如下所示：图10 电控原理图电动机合上闸刀开关QS下起动按钮SB2，接触器KM的吸引线圈通电，其主接触点KM闭合，电动机起动由于接触点的辅助接触点KM并联于起动按钮，因此当松开手断开起动按钮后，接触器线圈KM通过其辅助常开接触点可以继续保持通电，维持其吸合状态，故电动机不会停止和起动按钮并联的辅助常开触点称为自锁触点按停止按钮SB1，接触器KM的吸引线圈失电释放，所有KM常开触点断开KM主触点断开，电动机失电停转；KM辅助触点断开，消除自锁6 总结随着食品工业的发展，食品深加工已越来越被世界重视，特别是快餐和方便食品的诞生，促使保鲜脱水蔬菜工业迅速发展起来尽管我国的果蔬加工产业无论是加工能力、技术水平、装备硬件以及国内外市场都取得了较大的进步和快速的发展，但是与国外发达国家相比仍然存在一定的差距中国已发展成为世界果蔬和加工品的最大出口国，但很多是以半成品的形式出口，到国外后仍要进行深加工或灌装，产品附加值较低高附加值产品少，特别是对原料的综合利用程度低，皮渣中果胶、果蔬天然香精、膳食纤维、色素、籽油等精深加工产品的产业化核心技术没有突破。
本课题的提出就是基于上述的实际需要出发，桃子去皮效率的高低和安全卫生性将直接影响果蔬原料加工的效益针对这些特点所采取的设计方案不仅从实际产量要求出发，而且还结合经济最优化，以达到最低成本产生最大收益本设计利用电动机为动力源，物料在圆筒形容器中，通过传动轴的作用，依靠带有磨料的工作转盘在中速或高速旋转中形成与工作转盘、筒壁及物料颗粒之间的翻转、揉搓摩擦为主，撞击为辅的综合机械作用效果从而达到去皮的目的因此可知本课题的设计方案所依据的理论，证明是完全可行的本课题的设计涉及到机械制造、机械设计、理论力学、材料力学、工程材料基础等多种学科的知识主要内容包括果蔬原料去皮机的结构设计、物料的受力分析、主要参数的选择确定、主要零件的校核及分析说明，有完整的理论阐述和设计计算，并附有大量的装配和零件图，更加直观的对整个设计加以论证其中对果蔬原料去皮机的关键部件——传动轴作了详细的力学分析和计算，并绘制出弯矩扭矩图，通过理论以及大量的计算阐述了传动轴结构的可行性和性能特点同时工作圆筒的结构设计也是基于相应的理论依据、计算，大量文献资料的阅读，对出售相应机械产品公司的网上查阅了解所确定的由上可知，本设计基本实现了桃子去皮机的去皮要求，是一种切实可行的设计方案。
致谢大学四年的最后阶段、也是最重要的一个阶段便是毕业设计它是对大学四年所学知识的系统运用和总结，它将我们在书本上所学的理论知识和实际工作需要密切结合起来，从而使这些知识得到进一步的巩固、加深和扩展通过此次毕业设计，使我在设计、计算、绘图、查找相关设计资料等方面的专业能力得到了充分的锻炼毕业设计的工作量是巨大的，从找资料到设计的过程中，花费了大量的时间和精力，从一筹莫展到渐入佳境，从中体会到了做为一个工科学生需要具备的素质：严谨、耐心、踏实、执着和沉毅，更需对自己所学专业的喜爱和钻研精神看着经过几个月的努力，这项充满自己心血的设计任务得到初步的完成，心中充满喜悦和成就感本设计在完成过程中，得到了指导老师李慧的精心指导，从课题的确定到设计的步步进行的整个过程中都始终耐心仔细的指导我，使我从中获益良多，充实了许多课本中没有掌握牢固的知识，使整个设计能够按照预定的计划完成本人主要负责果蔬原料去皮机的工作原理、结构、受力分析及主要参数确定等部分的设计，由于自己知识和实际经验的局限，错误和不足之处在所难免，请广大老师和同学批评指正，让我在专业知识方面更上一层楼同时我也要感谢我的班上同学我的设计能够顺利完成与所有帮助和关心过我的老师、同学是分不开的，为此我再次表示衷心的感谢！参考文献[1]无锡轻工业学院，天津轻工业学院编著．食品工厂机械与设备[M]．北京轻工业出版社，1981[2]温诗铸，黄平著．摩擦学原理[M]．清华大学出版社，2002[3]张淑娟等．立式半夏去皮机的设计与研究．农机与食品机械[J]．1997年第2期[4]王景彬等．试论国内外果蔬脱皮方法与设备．农牧与食品机械[J]，1991(2)[5]吴庆章．马铃薯食品加工技术．农牧与食品机械[J]，1986(3)[6]FAG kugelfischer AG 著．滚动轴承安装设计[M]．北京机械工业出版社，2003.11[7]高为国主编．机械工程材料基础．中南大学出版社[M]，2004.1[8]罗迎社主编．材料力学[M]．武汉理工大学出版社[9]唐增宝，何永然，刘安俊主编．机械设计课程设计（第二版）[M]．华中科技大学出版社[10]西北工业大学机械原理及机械零件教研室编著．机械设计（第八版）[M]．高等教育出版社[11]蔡春源主编．新编机械设计实用手册[M]．北京：学苑出版社，2002.3[12]哈尔滨工业大学理论力学教研室编．理论力学（第六版）[M]．高等教育出版社[13]徐灏主编．机械设计手册[M]．北京机械工业出版社，1999.1[14]周良德，朱泗芳等编著．现代工程图学[M]．湖南科学技术出版社，2000.8[15]施平主编．机械工程专业英语教程[M]．电子工业出版社[16]成大先主编．机械设计手册（第四卷第五版）[M]．化学工业出版社[17]Machine Tools N.chernor 1984.The Design Of Machine For Peach;06 Mechanical Design, Manufacturing and Automation:Duan KaiYuan Instructor: Li HuiAbstract：This paper introduced the large-scale machine for peeling peach which is designed by the principle of friction and suited to the factory of food processing ,and it presented the key of design ,working principle and the composition of the large-scale machine. Peaches, peeled and motivated some of the main machine, transmission parts, hopper and chassis components. Through analysis of original data, comparison and demonstration programs relat calculation of peach peeling machine. Keywords:the design of machine for peach;friction;peeling;transmission 31。