案例41：水果削皮器中的机构应用实例分析 (一)水果削皮器功能要求 水果削皮器的功能是去除苹果和梨等果皮。要求适合于家庭里使用，速度要 比一般双手直接握刀和水果削皮快，去皮厚度均匀且干净：无须去核，无须安装固定： 便于清理、确保卫生。 图1所示为一种水果削皮器外形图. 图1水果削皮器 (二)分析主要运动功能 水果刷皮器要实现去除果皮的功能应具有三种运动： (1)刀沿网周方向的切削运动： (2)刀切进果皮的运动（径向切进） (3)刀沿轴向的走刀运动， 运动布置方式如图2. 1
案例 41：水果削皮器中的机构应用实例分析 （一）水果削皮器功能要求 水果削皮器的功能是去除苹果和梨等果皮。要求适合于家庭里使用，速度要 比一般双手直接握刀和水果削皮快，去皮厚度均匀且干净；无须去核，无须安装固定； 便于清理、确保卫生。 图 1 所示为一种水果削皮器外形图。 图 1 水果削皮器 （二）分析主要运动功能 水果削皮器要实现去除果皮的功能应具有三种运动： （1）刀沿圆周方向的切削运动； （2）刀切进果皮的运动（径向切进） （3）刀沿轴向的走刀运动。 运动布置方式如图 2。 1
水果（旋转运动） 径向进刀 走刀 图2运动布置方式 类似于仿形车削加工，水果（工件）作旋转运动，实现刀具相对作圆周方向的切削 运动：径向切入和轴向的走刀运动完全由刀具本身的运动来实现，为使去皮厚度均匀， 刀刃切入果皮深度应该保持一致，去皮以后水果外形与未去皮以前相似。实现这一效果 的思路是把未去皮水果当作凸轮靠模，如图3，采用弹簧加力使刀製（创刀座）底面紧 贴水果皮（靠模）运动。完成径向切进和轴向的走刀运动。 A 图3凸轮靠模 (三)运动系统总体布置
水果（旋转运动） 径向进刀 走刀 图 2 运动布置方式 类似于仿形车削加工，水果（工件）作旋转运动, 实现刀具相对作圆周方向的切削 运动；径向切入和轴向的走刀运动完全由刀具本身的运动来实现。为使去皮厚度均匀， 刀刃切入果皮深度应该保持一致，去皮以后水果外形与未去皮以前相似。实现这一效果 的思路是把未去皮水果当作凸轮靠模，如图 3，采用弹簧加力使刀架（刨刀座）底面紧 贴水果皮（靠模）运动，完成径向切进和轴向的走刀运动。 图 3 凸轮靠模 （三）运动系统总体布置 2
主轴水平放置，水果插在主轴端上， 要使刀架底面紧贴水果皮，同时接触压力不要变化太大，径向切进和轴向的走刀运 动不是各自单独的直线运动，而是合成为圆周运动。刀架安装在存皮盘上，通过存皮盘 的转动来实现圆周运动，如图4。 Z2014 0 团 Z146=30 Z140=60 边 A Z26=42 刀 Z6=14 Z10=28 图4a机构运动简图 手摇主轴转动时，通过齿轮传动使存皮盘也转动，即刀架作走刀运动。水果转一圈 时刀移过的距离等于切下果皮的宽度为好。但果皮的宽度与水果直径大小和皮厚有关， 太宽则切去的果肉太多，太窄则去皮速度缓慢。根据以上考虑，大致主轴转5或6圈， 刀架转180度左右为合适，即主轴与存皮盘的转速比约为12：1。图4中主轴与存皮盘 的转速比为=42/14X28/30X60/14=12:1 3
主轴水平放置，水果插在主轴端上。 0 要使刀架底面紧贴水果皮，同时接触压力不要变化太大，径向切进和轴向的走刀运 动不是各自单独的直线运动，而是合成为圆周运动。刀架安装在存皮盘上，通过存皮盘 的转动来实现圆周运动，如图 4。 图 4a 机构运动简图 手摇主轴转动时，通过齿轮传动使存皮盘也转动，即刀架作走刀运动。水果转一圈 时刀移过的距离等于切下果皮的宽度为好。但果皮的宽度与水果直径大小和皮厚有关， 太宽则切去的果肉太多，太窄则去皮速度缓慢。根据以上考虑，大致主轴转 5 或 6 圈， 刀架转 180 度左右为合适，即主轴与存皮盘的转速比约为 12：1。图 4 中主轴与存皮盘 的转速比为 I= 42/14 X 28/30 X 60/14 = 12：1 3
图46机构运动轴测图 削皮完成后，刀架应退开，以便拔下己去皮的水果。为此，可在存皮盘下方上支架 的水平面上做一个凸台，形成端面凸轮。当存皮盘转动时，将支承在存皮盘上的刀架下 端在凸台上滑过，致使刀架转动而离开水果表面。图5所示为上支架立体图。 图5上支架 (四)机械装置的结构分析及看总装配图 在对机械装置作结构分析及看总装配图时，首先要分析装置的工作原理，其次要 4
图 4b 机构运动轴测图 削皮完成后，刀架应退开，以便拔下已去皮的水果。为此，可在存皮盘下方上支架 的水平面上做一个凸台，形成端面凸轮。当存皮盘转动时，将支承在存皮盘上的刀架下 端在凸台上滑过，致使刀架转动而离开水果表面。图 5 所示为上支架立体图。 图 5 上支架 （四）机械装置的结构分析及看总装配图 在对机械装置作结构分析及看总装配图时，首先要分析装置的工作原理，其次要 4
分析装置的传动路线、冷却和润滑方式、零件之间的装配连接关系，还要弄清楚主要的 结构形状。 水果削皮器总装配图如图6所示。 图6水果削皮器总装配图 从图中可知道，待去皮的水果是插在主轴左端的四根钢针上，去皮后用顶杆15带 动顶针套24将其顶下。水果的旋转通过转动手柄13带动顶杆导套23转动来实现。手 柄13和顶杆导套23用螺钉17固联。主轴部件的轴向位置，由项杆导套23与支架左 壳21端面接触和手柄13与支架右壳16端面接触来定位，齿轮20与顶杆导套23为间 陬配合。手柄顺时针转动时，左编面的凸起部分带动齿轮右端面的凸起部分使之转动： 当手柄逆时针转动时，齿轮右端面的凸起部分从手柄的凸起斜面上滑过，此时手柄空转 面内轮不转，从面保护各零件不受损坏。 齿轮4支承在左右壳体的凸台上：螺钉18将左右两壳体连接。轴7的两瑞设计成 扁榨，方便与齿轮10及6的联结。 水果削皮器比较筒单。但也采用了齿轮传动（圆柱齿轮和圆锥齿轮传动）和凸轮
分析装置的传动路线、冷却和润滑方式、零件之间的装配连接关系，还要弄清楚主要的 结构形状。 水果削皮器总装配图如图 6 所示。 切削刀架转盘 42 插针 插针套 顶杆导套 弹簧0.8 支架左壳 齿轮 14 弹簧0.6 螺钉 螺钉 支架右壳 顶杆 齿轮 手柄 垫圈 螺钉 齿轮 螺钉 挡板 轴 齿轮 螺钉 垫圈 螺钉 下底座 上底座 顺德职业技术学院 审核 设计 序号 第1张 共1张 水果削皮器 01.00 代号 名 称 数量 材料 备注 塑料 塑料 塑料 塑料 塑料 塑料 塑料 塑料 塑料 塑料 塑料 塑料 塑料 塑料 不锈钢 弹簧钢丝 组 弹簧钢丝 组 组件 拆去切削刀架转盘26 图 6 水果削皮器总装配图 从图中可知道，待去皮的水果是插在主轴左端的四根钢针上，去皮后用顶杆 15 带 动顶针套 24 将其顶下。水果的旋转通过转动手柄 13 带动顶杆导套 23 转动来实现。手 柄 13 和顶杆导套 23 用螺钉 17 固联。主轴部件的轴向位置，由顶杆导套 23 与支架左 壳 21 端面接触和手柄 13 与支架右壳 16 端面接触来定位。齿轮 20 与顶杆导套 23 为间 隙配合。手柄顺时针转动时，左端面的凸起部分带动齿轮右端面的凸起部分使之转动； 当手柄逆时针转动时，齿轮右端面的凸起部分从手柄的凸起斜面上滑过，此时手柄空转 而齿轮不转，从而保护各零件不受损坏。 齿轮 4 支承在左右壳体的凸台上；螺钉 18 将左右两壳体连接。轴 7 的两端设计成 扁榫，方便与齿轮 10 及 6 的联结。 水果削皮器比较简单。但也采用了齿轮传动（圆柱齿轮和圆锥齿轮传动）和凸轮 5
(盘状凸轮和端面凸轮)装置原理。由于速度慢、功率极小，没有采用通常用于传递扭 矩的普通平键、半圆键和花键等，而是用扁榫代替。手柄带动齿轮转动的装置是超越离 合器的一种简单形式。 对机械装置作结构分析及看总装配图时，还要进一步熟悉装置的各种技术要求（配 合精度、调试、安装、操作、安全注意事项等等)：并且应该对机器的装配过程和拆卸 过程进行分析。一般地说，拆卸过程和装配过程相反。 水果削皮器的拆装过程分析请读者自己完成。 6
（盘状凸轮和端面凸轮）装置原理。由于速度慢、功率极小，没有采用通常用于传递扭 矩的普通平键、半圆键和花键等，而是用扁榫代替。手柄带动齿轮转动的装置是超越离 合器的一种简单形式。 对机械装置作结构分析及看总装配图时，还要进一步熟悉装置的各种技术要求（配 合精度、调试、安装、操作、安全注意事项等等）；并且应该对机器的装配过程和拆卸 过程进行分析。一般地说，拆卸过程和装配过程相反。 水果削皮器的拆装过程分析请读者自己完成。 6