鹌鹑蛋脱壳机的设计

1、毕业设计说明书中文摘要鹌鹑蛋脱壳机设计摘要 ： 鹌鹑蛋是人们日常生活重要的营养食品，而食用鹌鹑蛋则是人们经常的生活习惯，故鹌鹑蛋去壳机是非常具有很好的前景的。该机器是针对鹌鹑蛋经冷水处理后的去壳机器的设计。该机器的设计首先是通过分析鹌鹑蛋结构的组成和各部分的特点得出鹌鹑蛋去壳的关键在于冷水处理后，通过某种方式克服鹌鹑蛋内膜与卵白的耦合力从而达到使熟鹌鹑蛋去壳的原理。然后分析对比市面上已存在的同类型的机械，得出气流式冲击去壳和振动去壳两种方法可以克服此种耦合力。对比两种方法和设计目的，采用了振动去壳的方式。整个机器的工作过程中的是通过振动筛实现振动碎壳和振动及碾压去壳两大工作步骤。振动部分是参照

2、现有的振动筛的原理，加以改进，使之适用本机器的使用。关键词 鹌鹑蛋 熟鹌鹑蛋 脱壳壳机 振动目录1引言- 1 -1.1设计背景- 1 -1.2 国内外研究动态- 1 -2 设计任务书- 2 -2.1 设计要求- 2 -2.2 设计目的- 2 -3 设计计算说明书- 3 -3.1设计方案- 3 -3.1.1 设计方案的选择- 3 -3.1.2 设计内容- 5 -3.2 振动系统设计- 6 -3.2.1 振动系统的选择- 6 -3.2.2 振动动力参数设计计算- 8 -3.2.3 振动弹簧的设计计算- 10 -3.2.4 连杆弹簧设计- 13 -3.3 传动动系统设计- 16 -3.3.1 传动系

3、统分析- 16 -3.3.2 传动系统布局- 16 -3.3.3 鹌鹑蛋送料传动设计计算- 17 -3.3.4 振动系统传动设计- 23 -3.4 振动连接体结构设计- 25 -3.4.1 主振弹簧连接体结构设计- 25 -3.4.2 弹簧连杆结构设计- 26 -3.5 其他重要零件的设计- 27 -3.5.1曲柄设计- 27 -3.5.2振动挡板支架设计计算- 28 -4 使用说明书- 32 -4.1 鹌鹑蛋去壳前的处理- 32 -4.2 机器使用注意事项- 32 -5 标准化审查报告- 33 -5.1 整机状况- 33 -5.2 设计产品名称- 33 -结论- 34 -参考文献- 35 -

4、致谢- 36 -1引言1.1设计背景 资料显示，鹌鹑营养价值很高，含有丰富的蛋白质、脂肪、维生素、矿物质。此外，蛋黄中含有丰富的卵磷脂，可以在人体内转化为乙酰胆碱，是保持人脑记忆旺盛所不可缺少的物质。在鹌鹑蛋深加工过程中，脱壳是其必经之路。鹌鹑蛋脱壳有两种方法：一种是手工去壳；另一种是机械化脱壳。上世纪八九十年代，在我国机械化水平比较落后的情况下，鹌鹑蛋的主要去壳方式是手工去壳。鹌鹑蛋手工去壳的优点是破损率高、整仁率高；而缺点也比较突出，手工去壳需要耗费大量的人力，属于劳动密集型产业，生产效率低下；还有就是在手工去壳的过程当中，人的手上若带有大肠杆菌，将会严重影响鹌鹑蛋的品质，而大肠杆菌是出口

5、鹌鹑蛋产品必须要检验的一个指标。随着我国经济的不断发展，机械化水平的进一步加大，员工工资的逐步增长，鹌鹑蛋加工不能再单独依靠手工进行去壳，而应该发展机械化脱壳。鹌鹑蛋脱壳机是一种高效的全自动、全自动化生产线,它可以代替传统手工式分选和手动计数,大大提高了生产效率。目前国内市场上有很多厂家都在研究该机器。但是其结构复杂笨重且功能单一;本课题将设计一款自动型鹌鹑蛋脱壳机并对其进行运动学分析及关键部件设计计算校核等工作内容以达到降低劳动强度、减少操作时间的目的;同时此机型还可以为生产线流水线提供更便捷的数据信息实现自动化生产,提高生产线的工作效率,降低人工成本。鹌鹑蛋脱壳机是一种全自动型单机设备。其

6、结构简单、操作稳定方便;使用寿命长、具有良好机械强度和稳定性等特点使它在国内市场得到广泛推广及应用.本课题将以鸭子蛋为研究对象进行运动学分析并对该机型的关键部件进行校核计算,从而提高我国生产企业自动化水平以及缩短研发周期,降低劳动成本,实现经济效益最大化。鹌鹑蛋脱壳机是一种高效的全自动、全自动化生产线,它可以代替传统手工式分选和手动计数,大大提高了生产效率。目前国内市场上有很多厂家都在研究该机器。但是其结构复杂笨重且功能单一; 本课题将设计一款自动型鹌鹑蛋脱壳机并对其进行运动学分析及关键部件设计计算校核等工作内容以达到降低劳动强度、减少操作时间的目的; 同时此机型还可以为生产线流水线提供更便捷

7、的数据信息实现自动化生产,提高生产线的工作效率,降低人工成本。鹌鹑蛋脱壳机是一种全自动型单机设备。其结构简单、操作稳定方便; 使用寿命长、具有良好机械强度和稳定性等特点使它在国内市场得到广泛推广及应用.本课题将以鸭子蛋为研究对象进行运动学分析并对该机型的关键部件进行校核计算,从而提高我国生产企业自动化水平以及缩短研发周期,降低劳动成本,实现经济效益最大化。1.2 国内外研究动态 在全世界范围内，只有中国和美国的鹌鹑蛋年产量在 20 万吨以上，这两国家的鹌鹑蛋产量已经占到了世界鹌鹑蛋总产量的 50，但是美国却遥遥领先中国。在欧美等发达国家，鹌鹑蛋产业已形成机械化操作。首先是收集和预处理。采用机械

8、振荡器将鹌鹑蛋振落，收集后运送到加工厂进行处理包括漂洗、烘干等；其次，采用破壳机将鹌鹑蛋进行壳分离；再次，采用分选机分将核仁分为全仁和碎仁等不同等级；最后包装成商品销售。国外对脱壳机具的研制始于在 20 世纪60 年代初。到上世纪 80 年代，发达国家已相继推出了脱壳机等各种类型的脱壳机。随着科技的发展，脱壳机具发展得日趋成熟。美国的鹌鹑蛋破壳机发展的较早同时也领先于其他国家。我国的机械式脱壳机是由国外进口而来,其设计和制造相对较为简单,国内自主开发能力弱,但在一些关键领域已经有了一定研究。但是相比于发达国家研制的全自动鹌鹑蛋脱壳系统来说仍有着很大差距。目前市场上鹌鹑蛋主要采用人工操作方式进行

9、工作时效率低且容易出现差错、漂离等现象;而且由于传统式人工喂食导致生产周期长、劳动强度大;同时也因为我国经济发展水平和人们生活节奏加快鹌鹑蛋脱壳机的研制工作也要随之提高。本课题研究的是一款全自动鹌鹑蛋脱壳机,该系统主要由机械结构和喂食器组成,其中喂料装置采用了行星齿轮传动。其主要功能是当鸭蛋白进入到胚种时通过不同方式与外界相接触实现对鸭子的自转、公转等运动形式;在完成进雏授粉后可以进行休眠并将剩余粒细胞从胚种中分离出来从而形成卵囊使鹌鹑蛋壳脱壳更具有保护作用和食用价值同时鹌鹑蛋脱壳机还可以通过控制喂食器的转速实现对鸭子休眠次数进行调节,使其能在不同程度上保持鲜度和均匀性目前国内外的鹌鹑蛋脱壳机

10、都是采用行星齿轮传动。鸭蛋白进入到胚种时,通过行星轮系传递作用将种子在喂入器中与外界相接触实现了对鸭子自转、公转等运动形式;当进雏授粉后胚种受到外部环境刺激时会发生收缩现象而产生休眠和转动两种不同的状态以达到脱壳目的;当鹌鹑蛋从供料装置上脱离出来之后,由出风口进入到下一环节在脱壳过程中,鸭蛋的出料口会对外部环境产生一定影响,而进雏授粉动作是由下一环节来完成,因此需要使用行星轮系进行控制。在我国目前市场上鹌鹑蛋脱壳机主要结构有图1-2-1滚筒式真空除氧器;机械传动机构本课题主要设计的脱壳机是在现有结构上进行改进,使其能实现高速、高效。图1-2-1滚筒式真空除氧器 图1-2-1滚筒式真空除氧器工作

11、原理：真空除氧器的原理是基于亨利定律，即在封闭容器中，气体在水中的溶解量与该气体在水面上的分压力成正比。水在沸腾时，水面上蒸汽的分压力增加，溶解于水中的气体分压力随之减小，当水面上充满了水蒸汽时，水不再具有溶解气体的能力，水中所溶解的气体就析出。从水的饱和温度特性可知，在真空状态下低温水也能沸腾。真空除氧就是利用这一特性达到除去气体（包括氧气）的目的。2 设计任务书2.1 设计要求 1.设计后的熟鹌鹑蛋脱壳机能在生鹌鹑蛋经煮熟，冷水处理后，进行人工进料的半自动脱壳过程。 2.在鹌鹑蛋脱壳时能有效实现蛋壳分离的过程。 3.要求鹌鹑蛋脱壳后的破损率不能太大，要低于5%。 4.整个机器的产量要能达到

12、工厂的批量生产要求，不能低于2000个每小时。5.能够完整设计出本机器，并且使用AutoCAD绘制出总装图和零件图。 6.能综合运用大学期间所学到的主干学科知识。 7.熟悉一般机械产品设计的流程， 8.再设计过程中熟练使用AutoCAD、word、excel软件。2.2 设计目的本实用新型公开了一种鹌鹑蛋自动剥壳机，包括一底座，底座的上端面安装一动力机构，动力机构一侧的底座上端安装有两个安装座，两个安装座的后端面安装一块后挡板，所述安装座的前端面安装有剥壳机构安装座，两个剥壳机构安装座的前端面上安装一块前挡板，两个安装座之间安装一塑胶螺杆，塑胶螺杆的上端安装有水管，两个剥壳机构安装座之间安装有

13、剥壳机构，所述剥壳机构与塑胶螺杆并排设置，剥壳机构与塑胶 螺杆之间形成一个去壳腔，煮熟的鹌鹑蛋放置于该去壳腔内，塑胶螺杆通过动力机构驱动。本实用新型主要用于去除蛋壳使用，可适用于不同的蛋壳去除，通过电动的方式，快速去除蛋壳，代替人工剥壳方式，工作效率大大提升，减轻劳动强度。3 设计计算说明书3.1设计方案3.11鹌鹑蛋结构分析 为确定熟鹌鹑蛋的脱壳的设计方案，首先很有必要对鹌鹑蛋的结构有所了解和分析，才能保证所确定的设计方案能够实现设计要求。如图3是一副鹌鹑蛋结构的示意图，从中我们可以注意到，鹌鹑蛋有两层薄膜，而两层膜联系较紧，内膜与卵白相连，并且在内膜也蛋白之间有一气室。根据我们平时生活常识

14、当一个熟鹌鹑蛋能在煮熟后放置冷水后，很容易连带内膜在内讲鹌鹑蛋的蛋壳剥去。这是应为当熟鹌鹑蛋置于冷水后，由于热胀冷缩，空气从蛋壳微小气孔中进入气室导致内膜与卵白之间的耦合力变小。因此，我们只要突破内膜与卵白直接这层较小的耦合力，就能使得内膜与蛋白能够顺利的分离，从而让蛋白与蛋壳顺利分开。3.1.2 设计方案的选择 通过对鹌鹑蛋结构的分析可知，要是实现熟鹌鹑蛋去壳过程顺利进行，设计的机器要能克服鹌鹑蛋内膜与卵白之间的耦合力，在通过某种方式实现蛋壳也卵白的分离，就能达到本次设计最主要的要求。通过调查市面上的相关机器可知，有两种方式克服此耦合力，一种是气流冲击去壳，另一种则是通过振动碎壳和振动、碾压

15、去壳。前者优点是鹌鹑蛋去壳率高，破损率低，缺点在于剥蛋前需人工剥去蛋的顶、底部壳，操作复杂，工作效率低，不适用于工厂批量大量生产，不符合本次设计要求。图1为一气流式剥蛋器。后者虽然去壳率相对略低，破损率也略高，但是能适应工厂的大量生产，对于去壳不完全的鹌鹑蛋，可以集中进行二次加工，相对第一种方式，其方案更加合理，而且对于整个鹌鹑蛋的生产流程而言其成本也更低。图1气流式剥蛋器方案一：图 3-1-1 一种鹌鹑蛋剥壳机，其特征在于，包括： 支撑台（1），其上部设有剥壳箱（2）； 水盆（7），其放置在剥壳箱（2）侧下方；剥壳机构（3），其设置在剥壳箱（2）内部，用于对多个鹌鹑蛋同时剥壳； 微压机构（4

16、），其安装在剥壳箱（2）上部和剥壳机构（3）之间，其能够间歇性按压剥壳箱 内的鹌鹑蛋方案二：方案三：3.1.3. 设计方案的具体工作原理 如图四是该次设计的熟鹌鹑蛋去壳机的工作原理示意图。图2 工作原理示意图 图3鹌鹑蛋送料系统如图所示，电动机2安装在箱体1上，通过锥齿轮传递到主传动轴上，主传动轴上一段时带传动，使振动系统工作产生振动。另一端是减速器，带传动，链传动。鹌鹑蛋在进料板上通过人工进料，通过斜板到达振动体8上，当鹌鹑蛋在振动板上振动时碰撞到振动挡板5的下部，其上安装有略微尖锐的凸起，这样鹌鹑蛋在振动时由于复返与凸起碰撞从而达到破壳以及一定程度的去壳的作用。7为特殊链传动，其是相距一定

17、距离的一样的两个链传动，它们通过链条上的附件安装有数根横棒，如图3所示。鹌鹑蛋在上下振动的同时，由于链条的移动，带动其上面的横棒也向前移动，最终会拨动鹌鹑蛋向前移动。当鹌鹑蛋移动到振动板后半部分的时候，振动挡板距离振动板得距离变小，在有限的空间内鹌鹑蛋同时振动会达到碾压的作用，再在同时通过外接喷头，喷出自来水，清洗蛋壳，这样通过振动、碾压、清洗达到鹌鹑蛋完全去壳的作用。由于在去壳过程中喷水仅是辅助用于加速蛋壳剥离，并不是通过高压水冲击鹌鹑蛋去壳，故喷水系统不予设计，仅仅通过喷洒一般压强的自来水即可。3.1.4 设计内容针对设计方案及其工作原理可知，设计的主要内容包含如下几点：振动系统的设计：包

18、括振动方式的选择，振动机构的确定，振动参数及主要零件的餐宿设计计算。传动系统的设计：包括电动机的选择，轴的结构设计及校核，齿轮、带轮、链轮的设计计算，减速器、联轴器、轴承的选择等。其他零件结构设计计算。3.2 振动系统设计3.2.1 振动系统的选择(1)振动机械的分类 按照用途分类：输送给料类（比如振动水平输送机、振动垂直输送机、振动给料机等）；筛分选别类（比如振动筛、共振筛、振动脱水机等）；成型密实类（比如振动造型机、振动压路机等）；振捣打击类（比如蛙式夯土机、混凝图振捣机、振动沉拔桩机等）。 按照驱动装置分类：曲柄连杆式振动机械，此类机械使用弹性连杆激振器，常见有振动输送机、振动冷却机、振

19、动脱泥机等；惯性式振动机械，此类振动机械使用惯性激振器，比如有惯性振动筛、振动球磨机等；电磁式振动机械，这类机械使用电磁激振器，常见有电磁振动筛，电磁振动给料机等；流体式振动机械，这类机械使用风动、液压激振器，例如风动凿岩机、振动压路机等；凸轮式振动机械，这类振动机械使用凸轮式激振器，如冲击钻、振动除尘机。(2) 振动机构的选择 由于曲柄连杆式振动机机械，包括弹性连杆式和粘性连杆式。其中弹性连杆式振动机械最为常见，多应用于物料的输送、筛分、选别和冷却等用途。它结构简单、制造方便、工作时传动机构受力小，应用较为广泛。本次设计选择弹性连杆式振动系统，但是由于对于鹌鹑蛋的移动不需要振动系统的帮助，并

20、且由于一般的弹性连杆式振动水平输送机会导致物料出现抛掷运动，不易控制鹌鹑蛋振动次数以及碾压的实现故不适用一般的弹性连杆式振动系统，而是使用其中比较特殊的形式，只实现上下振动的弹性连杆式振动系统。图6为一般的弹性连杆式振动水平输送机，图7则为本次设计的弹性连杆式振动机构。 图4 一般弹性连杆振动机构示意图 图5 本次设计的弹性连杆式振动机构示意图(3) 振动机构的分析对比图4与图5可知，图4比图5多了一副平行四杆机构，其作用是使机构m能做左右平动，从而达到输送物料的作用。而在本次设计中去除了该四杆机构，其理由是不需要振动筛本体来实现物料输送，而是采用图5所示的链条横棒拨动实现鹌鹑蛋的输送，通过控

21、制链传动的转速能保证鹌鹑蛋在振动体上停留足够的时间，从而保证鹌鹑蛋去壳顺利。但是在图5中出由于缺少四杆机构，在曲柄连杆带动下，会出现弹簧扭曲的现象。对于这个问题可以在设计弹簧k和k连接体时，设计类似于滑块结构限制弹簧仅能上下移动来解决，具体在参见5.1和5.2.3.2.2 振动动力参数设计计算(1) 初始条件确定对于振动动力参数的计算需要确定初始条件：振动体质量，振动体上鹌鹑蛋总质量，振动机方向角,曲柄转速，振动体振幅A。鹌鹑蛋总质量，振动体质量要通过确定产量和振动体尺寸确定，故要先确定产量和振动体尺寸。对于本机器，每个鹌鹑蛋在振动体上停留时间设计为15s，其中碎壳时间，每秒上下碰撞振动挡板1

22、0次即，总共100次，由实际生活经验可知，这样能确保鹌鹑蛋外壳破碎。另外去壳时间，由于在破壳的过程中，蛋壳有一部分已经脱落，故实际去壳时间远大于5s，能够保证蛋壳去掉，则一个鹌鹑蛋从进料到去壳完成总时间 （3-1）振动筛设计碎壳距离为，故鹌鹑蛋在振动体上向前移动的速度v： 则去壳长度为 故振动体总长 为提高达到设计的产量要求，每次并排进料40个鹌鹑蛋，这样每15s能完成40个鹌鹑蛋去壳加工，则产量为Q=9600个每小时。对于振动筛的宽度尺寸定位B=0.5m，其中每个鹌鹑蛋占3.5cm，中间用直径为2.5mm的不锈钢棒隔开鹌鹑蛋，两边留余7mm。为保证振动体上的鹌鹑蛋有不致拥挤，设计为振动体长度

23、方向上放置40个鹌鹑蛋，故振动体上共有420个蛋，按照每个鹌鹑蛋10g计算，则振动体上的鹌鹑蛋总质量 ，由于是食品机械，为保证安全采用不锈钢材料制作振动体，其密度为7.85，则振动体质量 将带入公式求得=21.67由图8可知 =90，又f=10，则角速度，则曲柄的转速为。 参照工业运用中的振动筛和同类型机械取振动振幅A=8。总结以上初始条件：。 (2) 振动动力参数的计算 诱导质量由于，则，所以 取m=40对于基体质量故取空载诱导质量有载诱导质量 主振弹簧刚度 连杆弹簧刚度 取，则 相对振幅和相位差角 曲柄半径 名义激振力 所需功率最大启动力矩： 按照启动力矩计算电机功率：去考虑到传动系统中用

24、于拨动鸡蛋前进的部分也要消耗功率，选择电机YS7124型，功率P=370kW，转速n=1400.3.2.3 振动弹簧的设计计算(1) 主振弹簧设计(一) 设计要求：3.2.1中计算出的振动动力参数可知，要求主振弹簧刚度K>157753.6N/m,在振动体与基座之间设计6个一样的压缩弹簧，则要求每个弹簧刚度 。(二) 设计过程： 已知条件：最大工作载荷，最小工作载荷，工作行程，弹簧中径，类弹簧，材料使用阀门用油淬火回火碳素弹簧钢丝，两端并紧且磨平，支撑圈1圈。 参数计算许用应力：查表可得初定C和K：初选C=7，K=1.145材料直径 确定旋绕比C弹簧刚度 最小工作载荷下的变形量最大工作载荷

25、下的变形量压并时变形量压并载荷有效圈数总圈数压并高度 自由高度 节距 螺旋角最小切应力 最大切应力弹簧自振频率强迫振动频率 共振验算 弹簧外径弹簧内径3.2.4 连杆弹簧设计 (一) 设计要求：3.2.1中计算出的振动动力参数可知，要求连杆弹簧刚度K>60590.5N/m,在振动体与基座之间设计2个一样的压缩弹簧，则要求每个弹簧刚度 (二) 设计过程：(1) 已知条件：最大工作载荷，最小工作载荷，工作行程，弹簧中径，类弹簧，材料使用阀门用油淬火回火碳素弹簧钢丝，两端并紧且磨平，支撑圈1圈。(2) 参数计算许用应力： 查表可得 初定C和K：初选C=6，K=1.184材料直径确定旋绕比C 弹

26、簧刚度最小工作载荷下的变形量最大工作载荷下的变形量压并时变形量压并载荷 有效圈数总圈数 压并高度自由高度节距螺旋角 最小切应力 最大切应力弹簧自振频率强迫振动频率共振验算 弹簧外径 弹簧内径 3.3 传动动系统设计 3.3.1 传动系统分析 该机器的传动系统分为两部分，一部分是振动系统的传动，另一部分是鹌鹑蛋输送传动（即链条上横棒拨动拨动向前移动）。对于前者由3.2.1可知曲柄转速，而选择电动机转速,故总传动比。对于后者由3.2.1可知，在传动最终端采用的是链传动，设计半径，又，所以链轮的速度为 故该部分总传动比3.3.2 传动系统布局传动系统布局如图6图6 传动系统布局示意图从电动机通过联轴

27、器再通一对锥齿轮啮合传递到轴1，轴1一端连接一个减速器，减速器连接一个带传动1，在大带轮所在轴2上安装两个个链轮，通过链传动实现拨动鹌鹑蛋向前运动（具体详见图4）。轴1的另一端通过一对带传动2，将运动传递到曲柄上。将轴1两端不同的传动设计分别称之为鹌鹑蛋送料传动和振动传动。注意图中所示，链传动的轴2并没有穿过带传动2，而是处于其垂直方向。3.3.3 蛋送料传动设计计算 (1)锥齿轮传动设计初始条件：设计传动比，功率分度圆直径初选：转矩由转矩查根据接触强度确定小轮分度圆直径以及根据弯曲强度确定小轮分度圆直径的两个图，选择其中大的值，则。齿数：由，查图选择齿数，则。模数：，取圆整得分度圆直径：均大

28、于初选的190故强度足够。分度锥角： 大端锥距： 大端齿顶高：大端齿顶高：齿根角：齿顶角：等顶隙收缩 顶锥角：根锥角：大端齿顶圆直径： (2) 减速器的选择这部分传动总传动比是73.3，如果选择减速器传动较大的话，会导致下级的带传动转速过小，是传递的力矩过大，而在鸡蛋送料这部分中，所需的力矩比较小。另外减速器传动比过小会导致带传动传动比过大，会使带轮直径过大。故加速器传动比不应太大或太小，综合考虑以上事宜选择传动比为12.5的减速器，具体型号为：ZLY-112-12.5-。(3) 带传动设计初始条件：功率按照电动机功率计算，转速，传动比。设计计算：确定计算功率查表的工况系数，故选择V带的带型根

29、据查图选用A型。确定带轮的基准直径初选小带轮的基准直径，查表取小带轮的基准直径。带的速度大带轮的基准直径查表圆整为此时传动比总传动比此时链轮的转速链条线速度大致能符合设计鹌鹑蛋输送速度要求。确定V带的中心距和基准长度初选中心距计算所需的基准长度查表选带的基准长度。计算实际中心距验算小带轮上的包角计算带的根数计算单根V带的额定功率由，查表得 由和A型带，查表得查表的，于是故，取计算单根V带的初拉力的最小值查表的A型带的单根长度质量，所以应该是实际初拉力计算压轴力压轴力的最小值为(4) 链传动设计初始条件：电动机的额定功率，主动链轮转速，传动比载荷平稳，中心线水平布置。选择链轮齿数取链轮齿数定计算

30、功率查表得，单排链，则计算功率为选择链条型号和节距根据查图选择12A-1，链条节距计算链节数和中心距初选中心距，相应的链长节数为取链长节数链条长度 理论中心距计算链速计算压轴力有效圆周力当中心线水平不只时则压轴力为3.3.4 振动系统传动设计(1) 传动分析对于此部分的传动设计采用带传动，传动比为，在这部分设计中要特别注意的是由于振动体以及鹌鹑蛋送料传动已经确定，在水平及垂直方向上的距离上已确定，则设计带传动时要求中心距由机构决定。(2) 传动设计计算初始条件：功率按照电动机功率计算，转速，转速传动比。设计计算：确定计算功率查表的工况系数，故选择V带的带型根据查图选用Z型。确定带轮的基准直径初

31、选小带轮的基准直径，查表取小带轮的基准直径。带的速度大带轮的基准直径查表圆整为此时传动比此时曲柄转速则振动频率为满足振动系统的设计要求。确定V带的中心距和基准长度初选中心距计算所需的基准长度查表选带的基准长度。计算实际中心距验算小带轮上的包角计算带的根数计算单根V带的额定功率由，查表得 由和Z型带，查表得查表的，于是故，取计算单根V带的初拉力的最小值查表的Z型带的单根长度质量，所以应该是实际初拉力计算压轴力压轴力的最小值为3.4 振动连接体结构设计3.4.1 主振弹簧连接体结构设计(1)连接体机构整体设计分析在主振弹簧连接体结构设计中，最主要的是要设计一个类似于滑块的机构，一保证振动体在曲柄带

32、动振动下保证振动上下振动。其整体设计结构如图7，该设计的结构体，通过两处能保证弹簧上下运动。一处是弹簧连接体1与连接体2分别是固结在基座和振动体上的，并且它们通过压块和压筒的之间的限制使其两者仅仅互相上下移动，而弹簧是装与两连接体内的，故能保证弹簧只能上下伸缩。为防止弹簧在连接体内发生过大的扭曲且有不阻碍弹簧自由的伸缩，再设计一个弹簧嵌体嵌入弹簧内径。上端的嵌体单独一体，而在下端的嵌体与连接体2制作成一体式的。 图7 主振弹簧连接体整体结构示意图(2) 各个零件尺寸各个零件尺寸具体见零件图3.4.2 弹簧连杆结构设计(1)弹簧连杆整体设计分析如图8所示，弹簧连杆整体结构分为三部分，如图8中的1

33、与图8为第一部分，其与振动体通过销轴相连接形成回转副。第二部分则与主振弹簧连接体机构相同，知识由于中间安装的弹簧不一样而尺寸不同。第三部分为与带轮通过销轴相连接形成回转副。整个结构相当于与一根特殊的连杆，其特殊之处在于当曲柄转动时，连杆能够伸缩从而实现振动，故可称之为弹簧连杆，整个振动系统的主要部件。 图7 弹簧连杆结构示意图 图 8 弹簧连杆第一部分3.5 其他重要零件的设计3.5.1曲柄设计在振动系统的设计时，经计算得出曲柄长度是，而轴端得最小直径是，故只能设计偏心轮的形式。该偏心轮为一特殊的曲柄端盖形式，通过一面固定于轴上的大带轮，然后再在另一面上距离中心16.08mm处用销轴连接弹簧连

34、杆，这样就实现了曲柄的设计。具体结构图及尺寸见图10所示，其在轴上的安装形式见图11所示。图 9 曲柄端盖尺寸图图10 曲柄端盖连接3.5.2振动挡板支架设计计算(1)振动挡板支架设计分析在去壳机中，振动挡板支架是很关键的一个零件，支架竖直方向的尺寸直接影响振动挡板和振动筛之间的距离,而的大小决定了鹌鹑蛋上下碰撞时，能否有足够冲击力作用在鹌鹑蛋上，从而使鹌鹑蛋在反复的碰撞中实现破壳和部分去壳的作用。所以要设计振动挡板的支架尺寸，必须要从鹌鹑蛋加工要求计算出来。(2) 振动挡板支架尺寸计算鹌鹑蛋振动和碰撞运动分析本次设计的弹性连杆式振动机构（参见图8）的力学模型如图16所示。图11弹性连杆式振动

35、机构力学模型该机构的力学模型的微分方程解次微分方程得： 在对求导可求得速度 式中 其中因为振动方向角，故鹌鹑蛋的当量阻尼系数，忽略弹簧等其他的阻尼系数和，作粗略计算，则，这样当时，取最大值：此时，鸡蛋正处于平衡位置向上或下运动。假设鹌鹑蛋碰撞到振动挡板时至少需要的力，碰撞时间为，碰撞前鹌鹑蛋的速度为，一个鹌鹑蛋的质量，则由动量定理求得而鹌鹑蛋的运动情况是以初速度，在重力作用下作匀减速运动，加速度，方向与相反，这样由公式求得时间运动时间，带入下面公式求得(3) 振动挡板支架尺寸设计有以上的鹌鹑蛋运动分析可知，当振动挡板支架竖直尺寸设计为12.742mm是能保证鹌鹑蛋与振动挡板碰撞时会受到至少40

36、N的冲击了，这对于鹌鹑蛋外壳的破碎足够，为方便设计取支架竖直尺寸为12mm。以上分析是针对鹌鹑蛋质量为0.08kg的情况，为使机器能具有更大的灵活性，在设计支架的时候，以12mm为标准，设计可调装置，其结构如图10,13,14所示。图 12 振动挡板上支架图 13振动挡板下支架图 14 振动支架连接形式如图所示，当下支架的孔1与上支架的孔2通过螺栓连接时，振动筛与振动挡板之间的距离为12mm，符合鹌鹑蛋碰撞要求。4 使用说明书4.1 鸡蛋去壳前的处理本机器是针对熟鹌鹑蛋去壳的，故使用前要将鹌鹑蛋煮熟,然后一定要将鹌鹑蛋在冷水中浸泡大约10分钟左右，然后才使用本机器进行去壳操作。4.2 机器使用

37、注意事项（1）机器一定要提前1到2分钟前启动，并且确定运转无误后才开始进料。（2）本机器是半自动的人工进料，进料频率为每1s中并排进料10个鹌鹑蛋，切勿超出该限制。（3） 本机器要进行定期的润滑，机器个部位均采用脂润滑。（4） 在使用本机器是切勿将手等肢体部位伸入振动筛中，以免发生事故。5 标准化审查报告5.1 整机状况熟鹌鹑蛋脱壳机是以电动为动力源，通过电动机向振动系统和输送系统传送动力。输送系统通过两排并列的链传动上的横棒拨动鹌鹑蛋向前移动，实现鹌鹑蛋的输送直到去壳完毕。振动系统主要由弹性连杆式振动结构实现振动筛的振动并和振动挡板配合实现鹌鹑蛋的碎壳和去壳的目的。5.2 设计产品名称设计产

38、品名称：鹌鹑蛋脱壳机结论本次熟鹌鹑蛋脱壳机的设计中，主要是利用振动碎壳，振动和碾压去壳。在使用此机器前，必须对熟鹌鹑蛋进行必要的工艺处理，才能充分利用本机器完成去壳过程。在本次设计过程中解决了鹌鹑蛋去壳原理的分析，机器各个系统结构设计（包括振动系统和传动系统），另外对鹌鹑蛋的振动过程的运动进行了简单的分析。但是在本次设计中由于设计者能力有限及时间限制仍然有几个问题未解决，具体有：（1） 在分析振动过程中忽略了阻尼的影响，简化了分析过程造成了某种程度的误差，可能与最初的设计要求有所偏差。（2） 在设计振动系统的时候，没有设计减震装置，在后续的设计过程可以设计减震装置。（3） 本机器属于半自动，有人工送料，如果能设计全自