红枣去核机的设计

新疆盛产红枣，随着新疆林果业的发展，新疆的红枣产量也有了较大的生产规模，同时也诞生了一大批小型红枣加工企业。红枣拥有较高的营养价值和药用价值，同时也是中国的传统食才。每当红枣收获的季节大量的新鲜的枣将采用晒干的方式来延长存储的期限，但这种方法并不能保证红枣的新鲜口感，而且也不能实现长时间存储。只有将红枣通过深加工制成罐头、饮料等产品才能有更长的存储时间和更大的市场。由于枣核的存在不但影响口感和烹饪的范围，同时老人和小孩吃带核的红枣也有一定的安全隐患。将红枣去核后在进行生加工，将会提高产品的附加值，同时也可以获得更广扩的市场。

核果类水果主要有桃、杏、李、山植、红枣等。这些水果进行深加工前，先要将果核去掉。以前大部分去核都是靠人工一个一个单独去核，不仅劳动成本高，不卫生，生产效率较低，产品质量差。所以，水果的机械化去核将会成为未来的主要生产方式。国外60年代就着手去核机的研制。我国是从80年代后期开始着手对去核机进行研制的，并陆续推出一些产品。由于经济的落后，以及食品加工工业的不发达，食品加工企业较少，技术需求较少，造成了技术在实际的生产中没有用武之地，在许多工厂仍然使用手工或者十分简单的工具完成，这些工具有时还会因为操作不当而造成工伤。随着食品加工企业的不断增加，对相关设备也有了较大的需求。生产厂家也发现以目前的加工技术并不能满足市场的需求，各厂家纷开始研发或者购买新的去核设备。

工程概况 (1)

1 红枣去核机的方案设计 (2)

1.1 执行机构的方案设计 (2)

1.2 工艺动作分解 (2)

1.3 红枣去核机的设计要求 (2)

1.4 冲针往复直线运动的实现机构 (2)

1.5 旋转盘间歇转动的实现机构 (2)

1.6 执行机构的协调设计 (3)

1.7 机构的设计方案 (3)

1.8 传动系统的方案设计 (3)

1.9 核心方案的设计 (4)

2 传动装置的设计 (7)

2.1 选择电动机 (7)

2.2 确定传动装置的传动比 (7)

2.3 普通V带传动的设计计算 (8)

2.4 普通圆柱蜗杆传动的设计计算 (9)

2.5 直齿圆锥齿轮传动设计计算 (13)

3 执行机构的设计计算 (17)

3.1 冲压机构的设计 (17)

3.2 间歇运动机构的设计计算 (18)

4 轴系零件的设计计算 (19)

4.1 蜗杆轴的设计 (19)

4.2 滚动轴承的选择及计算 (21)

4.3 蜗杆轴的校核 (22)

4.4 高速轴键联接的选择和强度校核 (24)

4.5 直齿圆锥齿轮传动的润滑 (24)

4.6 轴伸出端的密封 (24)

5 设计总结 (26)

致谢 (27)

参考文献 (28)

工程概况

本篇说明书介绍了一种小型家用红枣去核机的设计。介绍了我所设计的红枣去核机的工作原理和工作过程。主要设计了机械执行机构的方案选择和设计计算，传动部分的选择和主要参数的计算，防止运动干涉的计算，主要的几个轴的结构设计、计算和校核。

首先通过查找相关的资料和文献，了解红枣去核的原理和步骤。红枣去核是利用一个壁厚很薄的空心管插入到竖立的红枣中，并且将红枣穿透，枣核就被留在了空心管中，然后再使用一个顶针将枣核从空心管中顶出，完成去核。红枣去核时要求红枣要准确的定位，而且必须是竖着放，否则将无法完成去核或去核不完整。红枣去核时需要空心管做往复直线运动，而送料机构做间歇运动，两者之间不能发生干涉，因此在本机的设计中采用了减速器输出轴两端同时输出来防止干涉。采用两端输出的方式还能减少支撑点的数量，降低红枣去核机的复杂程度，优化了设计。本次设计的是小型家用的去核机，所以送料机构选用的是旋转物料盘，采用手动放红枣。通过以上要求初步选择了红枣去核机的工作转速，以及传动方式。分离空心管中的枣核也采用了简化的设计，原因是这是一个小型的去核机，如果设计过于复杂在经济效益上将得不偿失。

1 红枣去核机的方案设计

1.1 执行机构的方案设计

要设计任何一个机器首先就需要对执行机构的方案进行选择和设计，方案选择的合理性将决定机械的最终设计是否成功，能不能实现规定的动作和轨迹、机械性能的优劣、经济效益的高低。

红枣去核机的去核原理是利用冲管的往复直线运动来完成去核，利用旋转物料盘的间歇转动完成送枣的过程。本次所设计的红枣去核机的动作可分解为送料、冲核、冲枣三个步骤。

1.2 工艺动作分解

根据红枣去核的工作过程，红枣去核机要完成去核的动作可分为以下几步。

⑴送料：该红枣去核机利用的是人工手动加料。

⑵冲核：该动作可分为冲核和冲枣两个部分，但两个部分同事进行。冲针自上而下运动完成去核，同时在下一个工位顶枣针将去核后的红枣顶入物料盘下方的出料斗中。然后旋转物料盘做一次间歇旋转运动，进入下一个工位。

⑶旋转物料盘的间歇转动：以便完成送料、冲核、冲枣三个工位的转换。

1.3 红枣去核机的设计要求

⑴加工的红枣为分级后的红枣（未分级的红枣尺寸相差太大，对该机的设计难度太大，而且一般在市面上买的红枣也是按大小分过级的，在工厂中红枣加工的第一步也是对红枣进行分级），所加工的红枣的直径大小为1.5cm～2.0cm。

⑵要求去核管运动到物料盘之前，旋转物料盘做一次间歇转动，并运动到指定的位置。

⑶红枣去核机的使用寿命为10年，主要在家庭使用或在工厂中使用，有轻微冲击载荷。

1.4 冲针往复直线运动的实现机构

本次设计的红枣去核机选用了异步电动机作为动力源，根据去核的工作原理的要求要将蜗轮轴连续的回转运动变换为冲管的往复的直线运动和旋转物料盘的间歇转动。可实现该运动转换的机构有以下几种：

⑴圆柱凸轮：圆柱凸轮机构具有易于设计、准确地预测所产生运动、工作行程、结构简单、使用寿命长的优点。

⑵对心曲柄滑块机构：这种凸轮机构具有良好的动力特性和运动特性、运动副几何封闭、制造简单等优点。

⑶偏心曲柄滑块机构：与对心曲柄滑块机构相比较，具有曾力、急回特性等优点。

1.5 旋转盘间歇转动的实现机构

棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构均可以实现将连续的圆周运动转变为间歇运动。该红枣去核机的旋转物料盘的间歇转动速度要求速度低，且需要精确地转角，并且一次转动后直到下一次转动前不能再出现转动，否则不能完成去核，因此用了槽轮机构。曹轮机构在完成间歇运动后，锁止弧可以将物料盘固定防止再发生转动。