m(?R)2GRn2C?? （N）
R900此离心力应大于波纹对物料的摩擦力T,才能使物料抛向侧壁。
T?Gf （N） f为摩擦系数
使C>T，则有
n2?30f （rmin）………………………………………… （3） R取物料层厚度δ
33??H??400?300 (mm)
44摩擦系数f为1.1～1.3，设计中取1.1， 波纹角??20?代入（2），（3）得：
n1?602?2?0.3?60?268 （rmin）
RSin2?0.2?Sin(2?30?)f1.1?30?70.35 （rmin） R0.2n2?30擦皮机圆盘的转速应在n1及n1中取最大者，n=268（rmin）[4] 验算圆盘转速n
2??Dn2?3.14?0.4?268 （m/s） V??4?604?60 =5.61 < Vmax=5.67(m/s)
根据经验数据，摩擦圆盘线速度Vmax=5.67m/s时[5]，对马铃薯的去皮效果最好，马铃薯果肉损失最少。
2.2.4 擦皮机所消耗的功率的计算
马铃薯去皮机所消耗的总功率，可用下式进行粗略估算
P?Mn? (W)
式中
M为转盘转矩(N·m),η为传动效率;
M?fGR………………………………………………………………（4）
R为摩擦臂矩，R=0.4D（D为转盘直径）
η =(0.75～0.85),设计中选0.80
假设马铃薯为球形颗粒，马铃薯粒径﹤80㎜，设计中取80mm，马铃薯密度ρ=1.0～
- 5 -
1.2g/cm3，设计中取ρ=1.1g/cm3 则单个马铃薯的体积V1
4?d1?43?8? V? (cm) ????3.14??268????13?2?3?2? 单个马铃薯的质量m1
m1?V1???268?1.1?294.8（g）=0.2498 (kg)
33一个圆筒内放入马铃薯的个数为N
???????30V2?2?2?2?N????????0.52?37 (个)
V1V1268 则马铃薯去皮机所消耗的总功率P为：
P?Mn??D?2??40?2??fGRn??fNmg(0.4D)n1.1?37?0.2948?9.8?0.4?0.4?268? (W)
4?4?0.8 =6302.5W=6.302 (KW)
3.传动方案的设计选用
3.1 电动机的选用
3.1.1 几种常见电动机的特点
Y系列是我国统一设计的一般用途全封闭自扇笼型三相异步电动机，防护等级为IP44。Y系列电动机具有效率高、启动转矩大、噪声低，振动小，可靠性高等特点，适用于不含易燃，易爆或腐蚀性气体的一般场所和无特殊要求的机械，如：金属切削机床、泵，风机、运输机械、农业机械、食品机械等。它的额定电压380V,频率50Hz。YCJ系列齿轮减速电动机由Y系列（IP44）电动机与齿轮减速器耦合而成，齿轮箱与电动机已成为一整体，可直接输出低转速大转矩。适用于矿山、冶金、建材、化工、食品、造纸，农机等行业。它的额定电压380V,频率50Hz。YZR,YZ系列电动机具有较大的过载能力和较高的机械强度，适用于短时或断续运转，频繁启动，制动，有过载及有显著振动与冲击的设备。专用于起重和冶金机械或类似的其他设备。YZR系列为绕线型转子电动机；,YZ系列为笼型转子电动机。它的额定电压380V,频率50Hz。[6] 3.1.2 电动机容量的选择
马铃薯去皮机所需要的功率P=6.302KW,因为设计传动中从电动机到圆筒有一对轴承，一个带传动
所以电动机到圆筒的传动总效率为
η0=η
滚*
η
带
其中，η滚=0.98,η带=0.95
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η0=η
滚*
η
带=
0.98*0.95=0.931
P1=P/η0=6.302/0.931=6.77 KW
3.1.3 电动机的选型
根据上述对几种常用电动机的分析，综合考虑到马铃薯去皮机属于无特殊要求，配用效率高、启动转矩大、噪声低，振动小的 Y系列三相异步电动机就可以了。同一功率的异步电动机有同步转速3000、1500、1000、750 r/min 等几种可供选择，通常选用同步转速为1500r/min或1000r/min的电动机。根据去皮机所需要的功率P=6.3025kw来选型，由于考虑到电动机功率应当比计算的值大一些，查阅标准表7-2-2[6]，查出有俩个适用的电机型号，因此有下面俩个传动方案。
表1 电动机选型表
Table 1 Motor Selection Table
方案 电动机 型号 1 2 Y160M-4 Y160M-6 额定功率 空载转速 KW 7.5 7.5 r/mim 1500 1000 满载转速 r/mim 1440 970 87 86 效率% 功率 因数 0.85 0.78 传动 比 i 5.37 3.62
普通V带传动比为2～4，链传动的传动比为2～6，齿轮的传动比为3～40，由上表可知，方案1的传动比为5.37，方案2的传动比为3.62，对比方案，为使结构紧凑,且的可以选择的传动方式多一些，综合考虑，选择方案2，所以本设计选用1000r/min的电动机，满载转速为970 r/min，查阅标准表7-2-2，选取Y160M-6型电动机。这种电动机的数据如下:
表2 电动机主要性能参数
Table 2 Motor performance parameters of the main table
满载时
额定功率
型号
kW
转速 r/min
Y160M-6
7.5
970
电流 A 17
效率 % 86
功率因数 0.78
2.0
6.5
2.0
起动转矩 额定转矩
起动电流 额定电流
最大转矩 额定转矩
表3 电动机外形和安装尺寸
Table 3 Motor appearance and installation dimension
中心高 H(mm) 160
外形尺寸 L×(AC/2+AD) 605×(330/2+265)
悬挂安装尺寸
A×B 254×210
轴伸尺寸
E 112
装键部位尺寸 F×D×G 12×42×37
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图3电动机结构简图
Figure 3 Schematic diagram of motor
3.2 传动方案的论证与设计 3.2.1传动方案的选择
去皮机转速n=268r/min,所选电动机的转速为1000r/min满载转速为970r/min,因此擦皮机的总传动比为i=970/268=3.62，因为普通V带传动比为2～4，链传动的传动比为2～6，圆柱齿轮的传动比为3～8可以有三种方案可以选择：
a方案：电动机——三角皮带轮——转盘； b方案：电动机——链传动——转盘； c方案：电动机——齿轮传动——转盘。
a方案采用的是带传动实现减速的目的，带传动的传动比为3～5左右，带传动便于将电动机和圆盘的基础分离，减轻振动的干扰，传动平稳，结构简单，成本低，安装维护方便，带损坏后容易更换。过载时，带在带轮上打滑，可防止其他零件的损坏，起到安全保护的作用。带传动对环境的要求比较低。一般情况下，在带传动中只要不接触润滑油，都不会影响到其寿命。
b方案采用的是链传动实现减速的目的，与带传动相比无弹性滑动和打滑现象，平均传动比恒定，传动效率高，整体尺寸小，磨损后易发生跳齿，工作时有噪声，不宜用于载荷变化很大，高速和急速反向的场合。
c方案采用的是齿轮传动实现减速的目的，它的效率高，结构紧凑，工作可靠，寿命强，传动比稳定。齿轮减速传动器能够实现单位时间内的精确的传动比，作为独立的传动装置，能达到3000kw。但它的安装精度高，结构紧凑，制造成本大。齿轮传动对环境的要求比较高，当啮合齿轮在啮合的过程中，有粒状物夹杂其中，会加快齿轮的磨损，进而导致齿轮寿命的减短。
以上这三种传动方案都能满足圆盘给料机的功能要求，但结构、性能、经济性和工作环境不同。根据设计数据，擦皮机的容重0.8吨/米3，处理能力200公斤/小时，求出总传动比
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