水果削皮器设计计算
机械设计大作业
传动螺纹设计计算

一．材料选择
考虑水果削皮器的应用场合，是在一个低摩擦，小轴向力，小扭
矩的工作条件，所以普通钢材就可以满足机械条件。但是水果汁对金
属有锈蚀作用，故选用普通不锈钢。选择３０４不锈钢，国标为０Ｃ
ｒ１８Ｎｉ９。
304不锈钢是应用最为广泛的一种铬-镍不锈钢，作为一种用
途广泛的钢，具有良好的耐蚀性、耐热性，低温强度和机械特性。在
大气中耐腐蚀。适合用于食品的加工、储存和运输。 具有良好的加
工性能和可焊性。 板式换热器、波纹管、家庭用品（1、2类餐具、
橱柜、室内管线、热水器、锅炉、浴缸），汽车配件（风挡雨刷、消声
器、模制品），医疗器具，建材，化学，食品工业，农业，船舶部件、
小米手机等。304不锈钢为国家认可的食品级不锈钢。
（0.2520,205bMPMP）．

二．齿形选择
因为螺纹主要起动力传递作用，所以采用梯形螺纹。
三．耐磨性计算
削水果皮受力较小，假设螺旋上的轴向载荷=20FN；
选取整体式螺母，取=1.2；
考虑每转进一圈，水果前进一个导程，为保证水果皮可以全部被
切削掉，应该是导程P小于刀口宽度。假设刀口宽度为8mm，查机械
设计手册取螺距2P，则齿高31.25h；
查书表５－４，得许用压强7.5aPMP；
代入中径设计公式：


2

hFPdp



代入数据计算的21.06d；
查机械设计手册选择公称直径为10；
选择梯形螺纹1027TrPe

四．螺纹强度校核
设螺纹收到的扭矩为10mTN；
螺纹小径12.57.5dd；
按第四强度理论公式校核：


22
23
11

430.2vFT
dd










查书表５－５得sS，所以205415sMPMPS；
代入数据计算的v0.49741MPMP
充分符合条件。

五．螺纹牙强度计算
根据螺纹牙强度计算校核公式：


2

3hFFF

dbZ





计算得0.382520FFMPMP，满足条件。

六．效率计算
本设计对效率无要求，不做效率计算。
七．传动螺旋刚度计算
本设计受力较小，螺旋刚度一定满足条件，不做计算。
螺纹控制弹簧设计计算
假设弹簧工作最大载荷为30N，最小载荷为零，行程10mm

一． 选择弹簧材料，确定许用应力
因为本弹簧在一般载荷下工作，按照Ⅲ类弹簧考虑，选择不锈钢
Ａ组，初步估计直径d1mm，查表１５－１和１５－３得：

0.50.51471735.7bMPaMPa

二．确定弹簧直径d
根据实际工况选定7C，得到：
0.615411.2144CKCC




则有：


'
d1.61.05KFC

选取标准直径d1mm，于是

2
7;8.DCdDDd


三．确定弹簧有效工作圈数n
4
3
9.78GdnFD

取弹簧工作圈数10n

四．验算载荷与变形

min
3
max
max
4

0;8n10.29FDmmGd


五．计算其余几何尺寸

1
0

2.1;=5.45;n12;=1.1mm;=20mm;mmtH节距
螺旋升角
总圈数
钢丝间距
自由高度
弹簧丝长度L=154;

六．验算稳定性

0
20
2.855.37HbD

满足稳定性要求
刀头控制弹簧设计计算