苏芡实冲籽机传动部分设计
芡实是一种具有较高的营养、保健和经济价值的农作物产品，目前在市场上有着丰厚的利润。但是由于芡实外形及结构特点，长期以来只能通过手工脱壳方式，但该种脱壳方式不仅效率低下，而且得到的芡实质量也存在着问题，影响了芡实加工行业的发展。而芡实冲籽机的研究，可以极大提高芡实的脱壳效率，并且改善最终得到芡实的整体质量。本文就对芡实冲籽机的传动装置进行了简单的设计为实现冲头工作进行的连杆机构的设计；冲籽机传动部分进行的的变速箱的设计；实现规律性冲籽进行的间歇运动机构的设计。关键词 芡实，连杆，变速箱，间歇运动机构
目录
1 绪论 1
1.1芡实介绍 1
1.2芡实的加工过程及其发展现状 1
2 传动方案的分析 3
2.1设计题目分析 3
2.2传动方案的设计 3
2.3传动装置的总体设计 4
3 连杆机构的设计 5
4 变速箱的设 7
4.1电动机的选择 7
4.2计算传动装置的运动和动力参数 8
4.3传动装置零件的计算 9
5 附件设计 38
5.1轴承盖的设计 38
5.2隔圈的设计 40
5.3箱体的设计 40
结论 42
致谢 43
参考文献 44
1 绪论
1．1芡实介绍
汉杨雄《方言》卷三有言：“芡，鸡头也。北燕谓之；青徐淮泗间谓之芡；南楚江湘间谓之鸡头，或谓之雁头，或谓之乌头。”
芡实，又称“鸡斗米”、“鸡头荷”，由于其整个果实的形状形似鸡头，故得此称谓。芡实是一种睡莲科芡属，一年生水生草本植物，大多生长在池塘、滩地、湖泊。芡实原产于东南亚，流传我国之后便一直开始有人种植，因此，芡实在我国也拥有着悠远的种植历史，如今大多分布在江苏、安徽、浙江、湖南等省份。芡实的品种有刺芡和苏芡之分：刺芡又称北芡，大多为野生品种，外皮较薄，适应性强，但其地上部器官密生刚刺，种子较小且大小不一，采集比较困难；苏芡又称南芡，多为人工种植，是苏州地区特色栽培品种，种仁圆整较大且光滑无毛刺，采收方便，品质优良。两者相比，苏芡种 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
仁品质更优，市场更大。
芡实中含有较高的碳水化合物，包括淀粉、糖类和粗纤维等，因此，芡实可作为人们日常的食物之一，而且芡实中所含有的这些成分多数容易被人体吸收，是一种比较理想的膳食纤维。除上述所提到的营养价值，芡实还拥有着许多药用价值，例如养血安神、益肾固精、去湿健脾、止泻止带等。中医认为：肾为先天之本，脾为后天之本，芡实味甘性平，人脾、肾、胃经，既能益肾，又能健脾，提高人体的免疫力，从而祛病强身，延年益寿，是平补之佳品。
2芡实的加工过程及其发展现状（以苏芡为主）
虽然芡实本身拥有着许多优秀的价值，在全国范围内也有着较大的种植面积，但是其单产量并不是很高，从而导致总产量较少，在市场上也很难占有一席之地。此外，数百年来，芡实的加工手段并不先进，大部分芡实通常由农户们自产自销，从而导致芡实的加工手段单一，且多为手工加工。直到近些年，才出现由手工操作的脱壳机械。
1.2.1 传统芡实脱壳方式
传统芡实脱壳多依赖于人工手动操作，操作起来比较繁琐且耗费的人力较大。不过相比之下，苏芡比刺芡的手工加工稍许简单。通常来说，芡实脱壳步骤分为以下几大步：去掉果皮，取出种子，洗净晒干，破开硬壳，取净仁，晒干。一直以来，延续下来的芡实手工脱壳无外乎三种方法：一是单纯的用手指甲或者戴指甲套或用老虎钳等工具剥开芡实外壳，取出种子，二是直接将芡实放在嘴里用牙齿磕开，三则是用木槌捣或堆沤进行脱壳，然后将去壳的芡实果仁用水洗净。在某些地区，对于大面积的芡实采摘则要等到芡实完全成熟并脱离植株后，此时果壳完全裂开，一部分芡实由于其假种皮未被水泡烂悬浮在水面，而另一部分芡实由于假种皮破裂而沉于水底，此时则需要人员用专用的网具从湖底捕捞上来，捕捞后晒干，然后手工挑除砂砾、水草等杂质，就可以得到仅包覆种皮的紫褐色芡实，然后只需手工剥掉种皮即可。但其实对于苏芡来说，去果皮只需要用手直接剥开果皮或用手直接剥开果实，从中取出种子。上述的几种方法虽然使得果仁完整性保存较好，其质量也较高，但由于全是手工完成，脱壳的速度慢，效率低下，同时还存在着严重的卫生问题，使芡实的实际质量进一步下降。此外，由于手工劳动的工作强度较大，许多尺寸较小的芡实人们并不愿意去剥，只能扔掉，造成了极大的浪费，而且尺寸小的芡实中不乏存在比较鲜嫩的果仁，而在市场上这种鲜嫩的芡实果仁价格往往要比普通完全成熟的芡实果仁高出好几倍，种植户的利益进一步大打折扣。
1.2.2 芡实机械脱壳及发展现状
目前，芡实产品在市场的需求日渐增大，对于商家来说利润也越来越丰厚，因而，越来越多的学者对芡实本身开始了进一步的研究，但是对芡实的加工设备的研究却并没有太多。由于芡实脱壳机械使用场合、制造难度等一些限制，迄今为止采用现代技术设计的机械化自动化脱壳设备很少。经调查，早在2002年3月出现的由苏州水利农机科学研究所的顾宪东、成永芳、陈松玲等研制的芡实种子剥壳机(原理机)，该机初步实现了芡实剥壳的自动化。其剥壳方法是将芡实冷冻预处理后剥壳，一小时能剥几十千克，剥壳率达到70%至80%，完整率达到80%至90%，其不足之处在于冷冻后的芡实还要经过解冻，会影响品质并且仍处于研究阶段，没有得到推广。
近年来，国内一些食品加工企业或农产品合作社相继开发一些脱壳装置产品，例如淮南市丰浩水生蔬菜农民专业合作社开发的芡实自动脱壳生产装置，苏州创德兴芡实有限公司开发的一种干芡实种子剥壳机等这些企业所研发的机械，使芡实的加工周期增长，成本增大，会对芡实本身的营养价值有所影响，且普遍存在漏剥严重、破损率高等问题。由王利民【1】等人的试论芡实机械加工及配套机具研究可知，在芡实加工机具上采用螺旋刀棍加螺旋凹板的结构形式为最佳芡实组合剥削刀具，芡实种子在刀棍和凹板之间同时受到来自刀棍和凹板刃的切割、揉搓，并在刀棍和凹板正反螺旋线刃口的左右挫搓作用下，致使芡实果壳破裂脱出果仁，然后通过振动筛，将未剥净的芡实种子连同较大的芡实种子与果仁分离。然而该种模拟方法由于对芡实自身几何及物理性质缺少详细的了解，经实验后同样无法达到仁壳分离的技术要求。因而，在设计研发芡实机械脱壳设备时，应综合考虑芡实其自身的物料特性，比如丁为民等【2】对不同成熟度芡实的力学性能进行试验，邓丽君等【3】对芡实物料特性进行研究，叶盛【4】对芡实破壳性能的研究等，从而尽可能提高机械加工芡实的脱壳率和芡实果仁的完整性。
目录
1 绪论 1
1.1芡实介绍 1
1.2芡实的加工过程及其发展现状 1
2 传动方案的分析 3
2.1设计题目分析 3
2.2传动方案的设计 3
2.3传动装置的总体设计 4
3 连杆机构的设计 5
4 变速箱的设 7
4.1电动机的选择 7
4.2计算传动装置的运动和动力参数 8
4.3传动装置零件的计算 9
5 附件设计 38
5.1轴承盖的设计 38
5.2隔圈的设计 40
5.3箱体的设计 40
结论 42
致谢 43
参考文献 44
1 绪论
1．1芡实介绍
汉杨雄《方言》卷三有言：“芡，鸡头也。北燕谓之；青徐淮泗间谓之芡；南楚江湘间谓之鸡头，或谓之雁头，或谓之乌头。”
芡实，又称“鸡斗米”、“鸡头荷”，由于其整个果实的形状形似鸡头，故得此称谓。芡实是一种睡莲科芡属，一年生水生草本植物，大多生长在池塘、滩地、湖泊。芡实原产于东南亚，流传我国之后便一直开始有人种植，因此，芡实在我国也拥有着悠远的种植历史，如今大多分布在江苏、安徽、浙江、湖南等省份。芡实的品种有刺芡和苏芡之分：刺芡又称北芡，大多为野生品种，外皮较薄，适应性强，但其地上部器官密生刚刺，种子较小且大小不一，采集比较困难；苏芡又称南芡，多为人工种植，是苏州地区特色栽培品种，种仁圆整较大且光滑无毛刺，采收方便，品质优良。两者相比，苏芡种 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
仁品质更优，市场更大。
芡实中含有较高的碳水化合物，包括淀粉、糖类和粗纤维等，因此，芡实可作为人们日常的食物之一，而且芡实中所含有的这些成分多数容易被人体吸收，是一种比较理想的膳食纤维。除上述所提到的营养价值，芡实还拥有着许多药用价值，例如养血安神、益肾固精、去湿健脾、止泻止带等。中医认为：肾为先天之本，脾为后天之本，芡实味甘性平，人脾、肾、胃经，既能益肾，又能健脾，提高人体的免疫力，从而祛病强身，延年益寿，是平补之佳品。
2芡实的加工过程及其发展现状（以苏芡为主）
虽然芡实本身拥有着许多优秀的价值，在全国范围内也有着较大的种植面积，但是其单产量并不是很高，从而导致总产量较少，在市场上也很难占有一席之地。此外，数百年来，芡实的加工手段并不先进，大部分芡实通常由农户们自产自销，从而导致芡实的加工手段单一，且多为手工加工。直到近些年，才出现由手工操作的脱壳机械。
1.2.1 传统芡实脱壳方式
传统芡实脱壳多依赖于人工手动操作，操作起来比较繁琐且耗费的人力较大。不过相比之下，苏芡比刺芡的手工加工稍许简单。通常来说，芡实脱壳步骤分为以下几大步：去掉果皮，取出种子，洗净晒干，破开硬壳，取净仁，晒干。一直以来，延续下来的芡实手工脱壳无外乎三种方法：一是单纯的用手指甲或者戴指甲套或用老虎钳等工具剥开芡实外壳，取出种子，二是直接将芡实放在嘴里用牙齿磕开，三则是用木槌捣或堆沤进行脱壳，然后将去壳的芡实果仁用水洗净。在某些地区，对于大面积的芡实采摘则要等到芡实完全成熟并脱离植株后，此时果壳完全裂开，一部分芡实由于其假种皮未被水泡烂悬浮在水面，而另一部分芡实由于假种皮破裂而沉于水底，此时则需要人员用专用的网具从湖底捕捞上来，捕捞后晒干，然后手工挑除砂砾、水草等杂质，就可以得到仅包覆种皮的紫褐色芡实，然后只需手工剥掉种皮即可。但其实对于苏芡来说，去果皮只需要用手直接剥开果皮或用手直接剥开果实，从中取出种子。上述的几种方法虽然使得果仁完整性保存较好，其质量也较高，但由于全是手工完成，脱壳的速度慢，效率低下，同时还存在着严重的卫生问题，使芡实的实际质量进一步下降。此外，由于手工劳动的工作强度较大，许多尺寸较小的芡实人们并不愿意去剥，只能扔掉，造成了极大的浪费，而且尺寸小的芡实中不乏存在比较鲜嫩的果仁，而在市场上这种鲜嫩的芡实果仁价格往往要比普通完全成熟的芡实果仁高出好几倍，种植户的利益进一步大打折扣。
1.2.2 芡实机械脱壳及发展现状
目前，芡实产品在市场的需求日渐增大，对于商家来说利润也越来越丰厚，因而，越来越多的学者对芡实本身开始了进一步的研究，但是对芡实的加工设备的研究却并没有太多。由于芡实脱壳机械使用场合、制造难度等一些限制，迄今为止采用现代技术设计的机械化自动化脱壳设备很少。经调查，早在2002年3月出现的由苏州水利农机科学研究所的顾宪东、成永芳、陈松玲等研制的芡实种子剥壳机(原理机)，该机初步实现了芡实剥壳的自动化。其剥壳方法是将芡实冷冻预处理后剥壳，一小时能剥几十千克，剥壳率达到70%至80%，完整率达到80%至90%，其不足之处在于冷冻后的芡实还要经过解冻，会影响品质并且仍处于研究阶段，没有得到推广。
近年来，国内一些食品加工企业或农产品合作社相继开发一些脱壳装置产品，例如淮南市丰浩水生蔬菜农民专业合作社开发的芡实自动脱壳生产装置，苏州创德兴芡实有限公司开发的一种干芡实种子剥壳机等这些企业所研发的机械，使芡实的加工周期增长，成本增大，会对芡实本身的营养价值有所影响，且普遍存在漏剥严重、破损率高等问题。由王利民【1】等人的试论芡实机械加工及配套机具研究可知，在芡实加工机具上采用螺旋刀棍加螺旋凹板的结构形式为最佳芡实组合剥削刀具，芡实种子在刀棍和凹板之间同时受到来自刀棍和凹板刃的切割、揉搓，并在刀棍和凹板正反螺旋线刃口的左右挫搓作用下，致使芡实果壳破裂脱出果仁，然后通过振动筛，将未剥净的芡实种子连同较大的芡实种子与果仁分离。然而该种模拟方法由于对芡实自身几何及物理性质缺少详细的了解，经实验后同样无法达到仁壳分离的技术要求。因而，在设计研发芡实机械脱壳设备时，应综合考虑芡实其自身的物料特性，比如丁为民等【2】对不同成熟度芡实的力学性能进行试验，邓丽君等【3】对芡实物料特性进行研究，叶盛【4】对芡实破壳性能的研究等，从而尽可能提高机械加工芡实的脱壳率和芡实果仁的完整性。
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