【马铃薯去皮机的设计（论文）11000字】

V马铃薯去皮机的设计摘要随着人们对生活质量的不断提高，人们在饮食上的花费越来越多，因此对食用商品的要求也越来越高，因此很多饮食商品在售卖时，为了使消费者更方便的食用，会对其进行去皮操作。马铃薯外皮是无法食用的，在对马铃薯进行加工食用时，需要对马铃薯进行去皮操作，一般家庭在对少量马铃薯进行去皮时，不会消耗大量时间，但是大型马铃薯加工工厂需要对大规模的马铃薯进行加工，如果仅依靠人工进行去皮，首先需要花费大量的人工开销，其次去皮效率也无法得到保障，在此情况下，开发出能够进行去皮操作的机械设备就显得势在必行了[1]。本文即是根据对马铃薯去皮过程的深入研究，对其工作原理进行分析，确定采用摩擦原理对马铃薯进行去皮操作。在此基础上外加刀片，并且控制该刀片对切削量进行调节，使操作更加灵活[2]。关键词：去皮机；马铃薯；设计；摩擦引言马铃薯由于其独特的口味深得广大民众的喜爱，在世界各国都有马铃薯的种植，其产量逐年增加，在现有数据中显示，当前世界各国马铃薯总产量已经有3亿多吨。已经成为解决人们温饱问题的一大法宝。现在其产量仅比传统的小麦、玉米、水稻少。我国是世界上马铃薯产量最大的国家，在我国全国各地都有种植，北至黑龙江，南至云南。马铃薯在学术界其是茄科农作物。它能够被作为主食，在北方地区会将马铃薯进行蒸烤，作为主食搭配其它菜品进行食用。当然它还可以作为蔬菜，有大量的菜品需要马铃薯作为原材料。马铃薯的淀粉含量很高，因此其被用来制取淀粉。除此之外，食用马铃薯还可以有效补充身体内部的各种元素，使人体所需微量元素得到有效补充。马铃薯与其它农作物相比，马铃薯的蛋白质生物价很高。马铃薯因为其具有半维生素，因此在食用马铃薯之后，可以促进人体肠道循环。此外将马铃薯与鸡蛋以特殊比例进行混合可以得到最佳蛋白质。随着人们对环境的破坏日益严重，人们开始对环境保护重视起来。现有技术可以通过马铃薯来生产塑料，这种塑料与传统化工塑料的区别在于其可以在自然界进行自动分解。从而对环境起到很好的保护作用。1.马铃薯概况简介1.1目的意义和国内外现状概况我国与国外饮食文化有很大差别，在我国马铃薯大多情况下是被作为蔬菜进行食用的，相比我国，欧美国家很少对其进行直接食用，往往需要二次加工，例如利用其制作薯片等油炸食品。在我国对马铃薯的食用烹饪方法存在着缺陷，因此利用马铃薯烹饪的菜品无法得到消费者的喜爱，因此马铃薯的销量无法得到保障，而且其价格通常保持在较低的水平，以上原因就造成我国的马铃薯产业难以进一步发展。由于国外对于马铃薯加工技术已经形成了完整的体系，因此外国厂商能够对马铃薯进行充分的利用，加工出赢得消费者青睐的食用商品。在风靡全球的各种快餐品牌中，可以发现有很多都是通过马铃薯二次加工制成的，其通过低廉的原材料加工即可获得高额的利润。相比国外对于马铃薯加工技术，我国在此方面与其还存在着很大的差距，在认识到差距之后，我国马铃薯行业正在奋起直追，努力通过自身研发，首先确保马铃薯产量能够对我国市场进行充分的供应，其次对马铃薯进行二次加工，使产品能够售卖出更高的价格。在对我国马铃薯生产地进行调查之后发现，种植马铃薯的地方大多都属于贫困地区，因此发展马铃薯产业可以很好的实现当地的脱贫工作。不同的马铃薯制品都需要对马铃薯进行去皮操作，这是无法避免的。现有对于马铃薯进行去皮的操作有传统的人工去皮，还有机械方式、化学方式等新型去皮方式。传统的去皮方式虽然能够得到高质量的去皮效果，但是在大规模的马铃薯加工过程中，其效率是无法满足市场需求的。马铃薯之间能够进行摩擦或者是马铃薯与摩擦轮之间存在的摩擦对马铃薯进行去皮，但是这种方式不能获得高质量的去皮效果。利用化学方法对马铃薯外皮进行去皮操作，这种方法是通过配置的专用化学药剂对马铃薯进行去皮操作，这种方式能够获得去皮效果良好的马铃薯，但是用于去皮的化学药剂成本很高。还有利用辐射对马铃薯进行去皮操作的，其工作原理是辐射与马铃薯产生共振效果，进而产生热量使马铃薯皮脱离，这种方法存在的缺陷是无法将马铃薯皮进行回收利用。蒸汽法顾名思义是通过利用蒸汽将马铃薯皮进行去除。1.2马铃薯原料加工预处理工艺流程简介1.2.1马铃薯的分级现在对马铃薯分类主要是以大小、成熟状况、色泽进行分类。在我国主要是根据大小对马铃薯进行分类，形成不同级别的马铃薯。现在对马铃薯进行级别分类时，主要是采取机械和人工进行分类。1.2.2马铃薯的清洗由于马铃薯是在土地里生长的，所以马铃薯在收获之后，在其表面通常是存在着大量的泥土，同时，农户为了增大亩产量，会对马铃薯喷洒农药，因此在马铃薯表面可能残存着大量的农药需要在后续的操作中进行处理。目前对马铃薯表面的农药进行清理时，主要采用的是强氧化剂去除的方法，除了保证马铃薯表面的农药完全清除之外，还需要对表面的泥土进行清洗，根据马铃薯的形状最终确定相应的清洗方式。1.2.3马铃薯的去皮在对农产品进行加工时，大多都是需要对表皮进行去除的，只有在对一些特定产品进行加工时，可以不去皮，例如利用农产品进行果酒的酿制时。但是对马铃薯的加工是必须进行去皮操作的。现有去皮方式有：（1）手工去皮：这种去皮方式去皮效果好，但是效率差；（2）机械去皮：可以应用于大多数的农作物去皮操作；（3）碱液去皮：这种去皮方式主要是利用配置的专用碱液对农作物进行去皮。在使用碱液进行去皮时，必须注意的是，对碱液的温度以及浓度进行适当的调节，确保其符合该类农作物的去皮，此外具体的浸液时间也需要严格把控，不同的处理时间所获得的去皮结果有很大的差异。在经过碱液去皮之后，需要对马铃薯表面的碱液进行及时的清洗，确保马铃薯恢复正常食用水平；（4）热力去皮：在日常生活中，通过对果蔬进行蒸熟时，会发现其果皮与果肉之间很容易产生分离情况，因此在对果皮进行处理时，可以通过将果蔬进行加热处理，使得果皮与果肉很好的分离。这种加工方式效果好、效率高；（5）酶法去皮：通过专用酶对果皮进行快速分解，但是必须对温度和pH值进行严格的控制，否则很容易造成酶失效；（6）冷冻去皮：利用冷缩效应，将农作物进行适当的冷冻，最终使果皮分离。但是这种方法需要花费大量的资金；（7）真空去皮：这种方式需要先将农作物进行加热，紧接着将其投入真空室，利用真空环境将果皮与果实进行分离。这种方式由于需要建立真空的环境，因此需要投入大量资金去建设真空环境，因此其成本高昂。1.2.4马铃薯的护色由于马铃薯在失去表皮保护后，很容易受到空气中各种杂物的污染，容易发生变质现象，为了保证马铃薯能够在加工处理后，可以继续被食用，就需要相应的保护措施对其进行保护。1.3国内外马铃薯去皮设备简介国外由于其对于马铃薯的加工已经拥有很久的历史，因此该行业积累了大量关于马铃薯去皮的经验，目前已经形成三种成熟的去皮方法。

一、机械去皮。此种方法的工作原理在前述已经详细介绍，其主要是利用相互之间的摩擦力对马铃薯进行去皮操作。二、蒸汽去皮。此方法是利用蒸汽对马铃薯进行加热，在受到高压蒸汽之后快速对蒸汽进行释放，从而使果皮分离出来。三、化学去皮。主要是指碱液去皮方法，通过配置特定比例的碱液对马铃薯进行浸泡，使马铃薯表皮能够脱落，在此之后，将马铃薯残存的碱液进行清洗。1.3.1机械装置对于去皮方式的选择，我国大部分马铃薯加工企业采用机械去皮方式，因此需要相应的去皮机械装置完成去皮操作。此设备主要有电机、砂盘、机筒等部件构成。其通过电机驱动砂盘转动，投入去皮设备中的马铃薯经过磨砂盘以及其自身的相互撞击之后，能够将表皮进行有效的去除。在表皮去除之后，利用清水将马铃薯表面进行清洗。该设备不是连续生产。1.3.2蒸煮装置在我国一些大型的马铃薯加工厂中，除了机械去皮设备之外，我们还可以看到有通过蒸煮设备来实现对马铃薯的去皮。我们可以看出这些蒸煮装置同时具有很庞大的体积，内部构造十分繁杂，操作人员难以实现快速操作，除此之外，这种设备其价格十分昂贵，只有在大规模的马铃薯处理时，才可以利用此设备对马铃薯进行去皮操作，对于一些中小企业，这种去皮装置是很难购买的。蒸煮装置整体外观呈现为长方体形状。对蒸煮装置进行加气时，通常是通过在蒸汽装置下部的进气管道以及阀门进行控制的，完成去皮处理后，蒸煮装置内的蒸汽可以通过在蒸汽装置上部的排气管进行排放。为了保障去皮过程中，蒸汽装置内部的蒸汽能够保证在很高的温度状态，需要在容器上涂抹起保温作用的隔热材料[5]。1.3.3化学去皮装置在利用化学方法对马铃薯表面进行去皮时，对于装置的要求不高，这种方法最为关键的是去皮碱液的配置。在碱液配置完成后，将马铃薯浸泡至碱液之中，在确保马铃薯皮软化之后，将其取出，经过后续工序将表皮去除。化学去皮方法适用于各种农作物的表皮处理，而且其无需专用的去皮设备，但是其存在的缺陷也是十分明显的，在化学处理前，需要将马铃薯残留的泥土进行处理，这需要耗费大量的水资源，去除的表皮不能重复利用，用于去除表皮的碱液必须经过严格的处理之后，才能将其排放，否则可能造成环境的污染[6]。表1几种去皮设备比较Tab.1Comparisonofseveralpeelingequipment机型离心式机械式蒸汽式化学法结构简单复杂复杂简单原料要求有要求有要求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，淀粉损失大表面光滑，有蒸煮层，无污染表面光滑，无蒸煮层，有污染皮屑可利用部分利用部分利用不能利用加热设备无无需要需要我们对上表进行分析研究，对每种去皮方式的加工特点进行充分掌握后，结合我国马铃薯加工行业的特点对马铃薯去皮方法进行选择，最终确定采用机械去皮的方式，这种加工方式能够很好的实现我国马铃薯加工行业对马铃薯去皮的要求。2.马铃薯去皮机的结构设计在对马铃薯去皮机进行设计时，首先要明确该去皮机需要完成的任务是：先应该确保经过去皮之后的马铃薯仍能保持良好的表面，其次在具体的去皮过程中，为了保证马铃薯能够不变质，需要设计相应的结构完成保护作用。在此基础上还要考虑制造成本。针对研制目的，采用去皮后加水工艺，摩擦式机械去皮被作为首选，此外通过装加刀片来完成切削量的控制。2.1马铃薯去皮机的设计及特点2.1.1工艺流程及结构特点工艺流程：原料准备→清洗→去皮→产品清洗→皮屑收集→产品收集[7]。在对马铃薯进行加工时，首先需要对其表面残留的泥屑进行清洗，因此需要清洗机完成清洗工作，目前我国自主生产的绞龙式清洗机得到广泛应用。其示意图如下，在下图中我们可以看出其清洗用水使用电机进行驱动输送，在清洗设备中，马铃薯与设备内部的摩擦部件能够进行充分的摩擦，从而使表面得到充分的清洗。在示意图中即可看出，在设备顶部的马铃薯可以得到充分的清洗，因此其清洁效果最好。还有一种去皮机械装置为离心式去皮机。这种装置由电机带动内部工作盘进行旋转运动。在此运动的旋转盘上，开有六个长孔，在长孔内部可以安装刀片对马铃薯进行去皮操作。此处可以根据去皮时所要去除的皮量对大片伸出的长度进行调节。当设备开始运转的时候，电机带动工作盘进行转动时，投入至设备内部的马铃薯在多种外力作用下，包括重力、转盘运动所带来的离心力、马铃薯相互之间、马铃薯与设备之间的摩擦力等。在这几种外力的作用下，马铃薯与刀片进行直接接触，最终实现去皮的效果[8]。还有一种机械去皮机设备是利用摩擦进行去皮的。在装置内部安装磨砂工作盘，它由电动机进行驱动。其具体形状是呈现出波浪形，中间区域下陷，其它区域处于较高状态。此外在上部装有弹板，将马铃薯送入机械设备中，工作盘开始运转，马铃薯在其中不断上下弹跳，由于上部安装有弹板，当马铃薯弹跳起来，弹板可以将其回弹至砂盘继续进行磨削，这样多次进行磨削后，马铃薯将可以很好的完成去皮工作。在去皮工作完成之后，将马铃薯排出即可。1喷水管2绞龙3进料斗4承槽5溢流管6机架7变速箱图1绞龙式清洗机Fig.1Augertypecleaningmachine1产品筒2机架3电机4减速箱5皮屑筒6皮屑刮板7圆筒8工作盘图2马铃薯切屑去皮机Fig.2Potatopeeler1机架2排渣管3出料口4圆简5加料斗盖6反转螺帽7进水孔8转盘9挡水环10V带11小带轮12电机13大带轮14轴15键图3摩擦式马铃薯去皮机Fig.3Frictionpotatopeelingmachine2.2摩擦式马铃薯去皮机基本结构2.2.1工作圆筒本设计中的工作圆桶，由于其需要进行长时间的摩擦与频繁的冲击，而且其是对食用产品进行去皮操作，因此需要其不仅要有足够的硬度，耐磨性也是必不可缺的，而且还得保证磨削的食品能够保证安全，综合以上各方面分析，本设计最终选择不锈钢来对圆筒进行加工，为了使马铃薯去皮之后能够安全排出圆筒，需要在圆筒壁上开出活门，在马铃薯完成去皮操作之后，在离心力的作用下，马铃薯可以快速排出圆桶，从而使下一步对于马铃薯的收集变得很简单。2.2.2工作转盘在以摩擦为工作原理进行去皮的机械设备中，其工作转盘起到至关重要的作用。它是对马铃薯表面进行去除的关键部件，工作转盘的表面要具有很大的粗糙度，确保能够将马铃薯表面进行磨削[9]。根据现有研究资料，确定出磨盘的具体形状为中间区域凹陷，外部区域突出的波浪形。这种设计方式可以很好的增大马铃薯与磨盘之间的磨削面积。为了保证工作转盘能够稳定工作，必须对工作转盘的轴承进行保护，因此在工作转盘下安装挡水环对清洁水进行阻挡。2.3工作原理将马铃薯输入至去皮设备中，马铃薯会快速落入旋转盘上，开始进行去皮操作，因为磨砂盘是不断旋转的，因此马铃薯会受到离心力向外部进行甩动，因此，马铃薯在圆桶上下开始不断跳跃，在此过程中，不断对马铃薯表面进行磨削，经过一段时间后，马铃薯外表皮可以完全被去除。但是磨削后马铃薯表面存在着残渣，这样无法达到马铃薯表面光滑的要求，在此情况下，需要将外部清水引入设备中对马铃薯进行清洗，这也是为什么需要在转盘下部安装挡水环的原因所在，外部清水可能导致转盘轴承损坏。在经过冲洗之后，马铃薯由圆桶外壁的活动门进行排出。在具体的去皮过程中，马铃薯在这种往复运动中被剧烈地滚动和搅拌，为了达到脱皮的目的，板、筒体壁与颗粒之间的综合机械作用是以回转和揉搓摩擦为主，再辅以冲击作用，使去皮效果更加完美。为了使去除的马铃薯皮可以及时排出，可以在进水口注入清水。在对马铃薯进行排出之前，需要注意的是要检查设备的进水情况，确保在阀门开启时，没有水流喷出[10]。3.马铃薯去皮机的参数确定3.1物料在工作圆筒内的受力分析设马铃薯为球形颗粒，以个体为研究对象，当设备开始运转时，工作时它必须相对工作盘移动，分析其受到离心力、重力、摩擦力。三者共同作用完成马铃薯的去皮工作。示意图如下：图4物料在去皮机中的受力分析Fig.4Forceanalysisofmaterialinskincleaningmachine设其中波纹角为,速度为V，转盘开始旋转推动物料A运动，运动方向垂直于波纹的切线，V可以分解为V垂直和V水平，转盘平面与CB平行，看作是转盘圆周速度R，式中为角速度（rad/s）,R为转盘半径（m）。（1）（2）垂直方向的动能：（3）经转化：（4）为了使马铃薯在去皮机中得到充分的去皮，需要保证h>马铃薯自厚所以用代替h，即又因为=，代入上式得化简得（5）(1)角一般取20°－30°仅仅依靠底部的磨盘对马铃薯表皮进行去除是远远不够的，因此还需离心力使马铃薯与筒侧壁进行摩擦，使马铃薯去皮更为充分，其中离心力：C====（N）只有在C>T的情况下，才能使马铃薯离开底部，与筒壁直接进行接触，此时摩擦力为T=Gf(N)f为摩擦系数，使CT，即Gf（）（7）物料层的厚度δ(mm)摩擦系数f为1.1～1.3，本设计中取1.1，取波纹角代入（5）（7）得：（）（）去皮机转盘转速应在n1及n2中取最大者，所以n=272（），并验算圆盘转速n（m/s）（8）=2.85<Vmax=5.67(m/s)所以当工作转盘线速度Vmax=5.67m/s时，马铃薯的去皮效果最好且果肉损失最少。3.2工作转盘转速的确定在对去皮机设备进行设计时，需要考虑所要去皮农作物的数量以及尺寸大小。在从农户手中收取马铃薯等农作物时，通常会采用袋装，每一带的重量在50斤左右，在对这些数据进行整理之后，确定工作转盘的尺寸大小，他应该与农作物的尺寸有一定的相关关系。最终确定转盘尺寸为R＝400mm，依据相应的计算公式可以将物料的堆高计算出来，公式为：＝m，因此可以算出＝110mm。由前述公式我们可以得知转速与之间存在着相关关系，当<45°时，二者之间是反比关系，综合考虑转速与抛高，最终确定取值为25°，因此n=93r/min。本文需要去皮的农作物为马铃薯，其与磨砂盘之间的摩擦系数选取1.2。由前面公式计算转速n=52r/min，因此最终确定的值需要大于93。在实际去皮过程中，马铃薯会受到其它因素的影响，在此情况下，就需要在设计时将转速进行适当的调高。因此本文最终确定的转速值为150。3.3工作圆筒的尺寸设计1.排渣管2.出料口3圆筒壁4.侧壁5.加料斗盖6.进水口图5工作圆筒Fig.5Workingcylinder因为用于马铃薯削皮，马铃薯对容器内壁会产生摩擦，如果容器的内壁太薄，使用寿命会缩短，如果太厚，虽保证了使用寿命，但也造成了很严重的浪费，所以壁厚应设计为合理的值。圆筒分为上、下两部分。上部分，根据资料取壁厚为5mm。上机筒就是工作筒，高度为440mm，内部直径为800mm。顶部开有一个高120mm、直径320mm的开口，作为加料斗盖。圆筒从上到下550mm，需要在内壁镀上2.5mm厚的金刚砂，这样有利于去皮。圆筒材料采用1Cr13不锈钢制造。下部分主要用于排水和排渣。在下面焊接着一根排渣管。材料为1Cr13，内径70mm，外径80mm。筒底为水平面，最左侧为排渣口位置。气缸的底部通过四个螺栓与上轴承连接。3.4工作转盘的尺寸设计1反转螺帽2转盘3挡水环4传动轴图6工作转盘Fig.6Workingturntable转盘是马铃薯摩擦去皮的动力来源。它的设计核心是必须能使马铃薯飞向圆周并抛起一定的高度，使其在翻动时反复跳跃、碰撞、摩擦。购买马铃薯时，每袋约15-20kg，工作时一次倒入三袋，马铃薯个体长度一般取在50mm-100mm，为此目的而设计的转盘的形式如图，转盘半径设计选为400mm。转盘的底部是一个平板，顶部是一个从中心向周围辐射的波纹状，中低，边高。为了增加物料与转盘之间的摩擦，须将磨料浇注在转盘上。转盘外径与圆筒内径之间有10mm的间隙，使马铃薯皮和水的混合物可以排出。3.5整机主要参数指标工作转盘直径：800mm转速：150r/min电动机：Ｙ160Ｍ1－84ＫＷ（750r/min）生产能力：2700kg/h每次投料量：45kg每次去皮时间：约为60秒去皮得率：95％去皮损耗率：5％清洗水耗量：3.24t/h重量：450kg4.主要零件的结构设计与计算4.1V带轮结构设计计算图7大带轮Fig.7Largepulley图8小带轮Fig.8Smallpulley在上一章节末尾各主要参数已经罗列出来，利用其对其它相关参数进行计算校核。（1）求本文中按每日工作低于10小时，电动机的转速750r/min，额定功率4kw，查表取＝1.1故（2）带型确定根据,确定选择Z型窄V带（3）带的基准直径Z型V带根据表8-9，选择D1=140mmDmin=125mm，计算带速（m/s）（9）V在5～25m/s范围中，因此D1直径合适。（4）Ｖ带数量ＺＺ＝（10Ｐ＝1.2kwＰ=0.12kwＫ=0.87,得ＫＺ＝＝3.65≈4（5）预紧力FＦ＝500（11q=0.07kg/m,故Ｆ＝N=246.73N（6）压轴力Ｆ压轴力Ｆ的计算是不可缺少的，它可以保证轴和轴承的正常工作。Ｆ＝2ＺＦsin=2=1816N（12）（7）带轮结构设计第一其质量不能很大，而且质量分布应尽可能均匀，由于其需要转动，如果质量过大，会使整机的尺寸都需要进一步增大。第二带轮制造工艺应该尽量保证其简单。第三由于V带是通过摩擦力来带动带轮旋转，因此需要将带轮轮槽的粗糙度进行要求，如果太粗糙将会导致V带更换频繁，但是如果粗糙度过低，则可能造成无法带动带轮的情况[11]。具体结构见V带轮附图。4.2传动主轴的结构设计计算在机械设计课程中，有关于传动轴设计的详细介绍。本文采取相同步骤对传动主轴进行设计。（1）初步计算轴的直径按扭转强度估算d=C（13）p=3.5KWn=150r/min式中：Ｐ为功率，n为转速，C为系数，它受材料种类的影响以及轴的受力情况影响，轴选用45钢进行制造，Ｃ=110。计算=32mm，输出轴的最小直径是安装带轮２的直径，因为传动主轴有两个键槽，而且键槽对轴的强度有所削弱，最终确定最小的轴径d=55mm。（2）拟定轴上零件的装配方案图9轴零件图Fig.9Shaftdrawing4.2.1轴上零件的周向定位在传动主轴上主要固定有工作圆筒和大带轮两个部件，根据确定的轴径，通过查阅相关机械技术手册，最终确定采用平键对二者进行连接，平键的具体尺寸为b，与传动主轴固定的工作圆筒之间连接的平键长度为45毫米，传动主轴与大带轮之间固定所用平键长度为32毫米。在确定连接键尺寸及连接方式之后，需要对配合方式确定，它关乎二者之间是否能够具有良好的对中性。4.3滚动轴承的初步选择为了保证大带轮和圆桶能够顺畅转动需要对轴承进行适当的选择，因为本文所设计的主轴会受到轴向和径向两个方向的外部载荷，因此选择的轴承类型为角接触球轴承，根据传动轴尺寸确定d=65mm，型号为7213AC，具体尺寸为,角接触球轴承需要成对使用[12]。为了防止角接触球轴承在没有外部载荷的情况下发生球打滑现象，这会对轴承造成很大的损伤，因此需要尽量避免此情况。本文通过在驱动端安装弹簧圈对轴施加预载荷，可以解决球打滑现象。轴承的润滑：为了使轴承运转更为顺畅，而且能够使轴承使用寿命更长，需要对轴承进行润滑作用。本文采用脂润滑。润滑脂有不同的类型：金属皂基润滑脂、非皂基润滑脂、合成润滑脂。本文采用２号钙基脂为润滑脂。其每年润滑一次即可[13]。5.主要零件的校核5.1滚动轴承的寿命计算滚动轴承在轴上的位置确定之后，相应的a值即可确定，查阅相关手册可以得知a=25毫米，因此支撑跨距L为110毫米，基于此可求出径向载荷为：（14）由上式可得又因为因此用计算寿命因为＝0.210.68P=（15）＝3（球轴承）7213AC型轴承C＝51200N，可以达到要求。静载荷分析：显然因此，7213AC型轴承可以达到相应需求。5.2轴的计算和校核5.2.1绘制轴的结构简图图10轴结构简图Fig.10Shaftstructurediagram确定各轴段尺寸：（1）确定各轴段直径1段：d1=φ55mm,根据带轮的轴径；2段：d2=φ65mm,取决于轴承的大小；3段：d3=φ71mm,取决于轴承轴向固定轴颈直径；4段：d4=φ65mm,取决于轴承的大小；5段：d5=φ55mm,取决于带轮直径。（2）确定轴上各轴段长 1段：l1=90mm,取决于大带轮的宽度；2段：l2=100mm,根据轴承压盖宽度，轴承的厚度和螺栓连接的估算；3段：l3=395-l1-l2-l4-l5=60mm,它取决于去皮机的总高度；4段：l4=145-52=93mm,根据轴承压盖宽度，轴承的厚度估算；5段：l5=52mm,转盘的厚度的大小。（3）轴的疲劳强度校核设计好轴的结构尺寸后，能否使用，还需再校核其危险截面。马铃薯去皮机采用传动轴，工作时候径向受力很小，所以轴所受的弯矩很小，相比于扭矩可以忽略不计[14]。所受扭矩T：N.m（16）其扭矩图为：图11扭矩图Fig.11Torquediagram5.2.2按弯扭合成应力校核轴的强度在校核时，首先应该找到轴上最危险的截面，计算此处的强度是否满足相应要求。在本次设计的传动轴中，其危险截面是轴承一处，此处，轴的计算应力：（17）—轴许用弯曲应力，由于采用45钢制作轴，查得是55MPa；式中：—轴的计算应力，MPa；M—矩，N.m；T—扭矩，N.m；W—抗弯截面系数，；a—当扭转切应力为脉动循环变应力时，取a≈0.6;当扭转切应力为静应力时候，a≈0.6；当扭转切应力为对称循环变应力时a≈1。代入数据得：综上所述，设计强度足够，满足工作要求。6.结语我国每年需要从国外进口大量的马铃薯才能满足我国对于马铃薯的需求。当然不可否认的是随着我国经济快速发展，城市生活节奏越来越快，越来越多的年轻工作人员没有充足的时间去慢慢做饭吃，因此快餐食品逐渐被越来越多的人们去食用，这就造成了马铃薯的需求量在急剧上升。但是除了需求量上升