摘 要隨著中國經(jīng)濟的發(fā)展，人民的生活水平不斷提高以前是希望吃飽，然后是希望吃好，現(xiàn)在的希望是吃精，不是希望補脂肪而是希望補腦藥物補腦不僅有副作用而且效果不明顯在這樣的情況下，核桃以及其他及堅果類食物就特別受到現(xiàn)代人的喜愛但核桃和其他堅果的外殼太過堅硬，即使夾碎了也容易把里面的仁弄壞在這樣的情況下剝核桃的工具就應用而生，縱觀市面上的所有工具，臺式核桃夾深受廣大客戶的喜歡我設計的題目是基于solidworks的核桃去殼器設計與實體建模在本次設計中我將對核桃破殼計算分析，改進臺式核桃夾的構(gòu)成并對其進行實體建模關(guān)鍵詞：臺式核桃夾；實體建模；核桃破殼計算分析； ABSTRACTWith the development of China's economy, the improvement of people's living standard. Before is hope full, then wish to eat, the hope is to eat. Not hope make fat but hope that the brain. Drug brain not only side effects and the effect is not obvious. In this case, walnuts and other nuts and is especially popular with the modern people. But the walnuts and other nuts shell too hard, timely break is also easy to break inside the kernel. In a case like peel walnut tools and applications of health, in the market all the desktop tools, walnut clamp by the majority of customers love. I design topic is based on the SolidWorks walnut sheller design and motion simulation. In this design I will for breaking walnut shell analysis, improved desktop walnut folder structure and its simulation.Keywords: Table Walnut clamp; motion simulation; breaking walnut shell analysis;目 錄1 緒 論 11.1 SolidWorks的發(fā)展和榮譽 11.2 本論文的背景和意義 31.3 核桃夾的簡介 32 設計內(nèi)容與方案 52.1 核桃夾的受力分析 52.1.1確定夾核桃所需力 52.1.2建立機構(gòu)模型，確定主要桿件尺寸 82.2 校核桿1和桿2的強度 92.2.1桿1強度校核 92.2.2桿2強度校核 102.3 設計創(chuàng)新 113 簡述零件設計過程 134 臺式核桃夾各部件的選材 23結(jié) 論 25參考文獻 26致 謝 271 緒 論1.1 SolidWorks的發(fā)展和榮譽SolidWorks軟件是世界上第一個基于Windows開發(fā)的三維CAD系統(tǒng)，由于技術(shù)創(chuàng)新符合CAD技術(shù)的發(fā)展潮流和趨勢，SolidWorks公司于兩年間成為CAD/CAM產(chǎn)業(yè)中獲利最高的公司。

良好的財務狀況和用戶支持使得SolidWorks每年都有數(shù)十乃至數(shù)百項的技術(shù)創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽該系統(tǒng)在1995-1999年獲得全球微機平臺CAD系統(tǒng)評比第一名；從1995年至今，已經(jīng)累計獲得十七項國際大獎，其中僅從1999年起，美國權(quán)威的CAD專業(yè)雜志CADENCE連續(xù)4年授予SolidWorks最佳編輯獎，以表彰SolidWorks的創(chuàng)新、活力和簡明至此，SolidWorks所遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實和證明，使用它，設計師大大縮短了設計時間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場 由于SolidWorks出色的技術(shù)和市場表現(xiàn)，不僅成為CAD行業(yè)的一顆耀眼的明星，也成為華爾街青睞的對象終于在1997年由法國達索公司以三億一千萬美元的高額市值將SolidWorks全資并購公司原來的風險投資商和股東，以一千三百萬美元的風險投資，獲得了高額的回報，創(chuàng)造了CAD行業(yè)的世界紀錄并購后的SolidWorks以原來的品牌和管理技術(shù)隊伍繼續(xù)獨立運作，成為CAD行業(yè)一家高素質(zhì)的專業(yè)化公司，SolidWorks三維機械設計軟件也成為達索企業(yè)中最具競爭力的CAD產(chǎn)品 由于使用了Windows OLE技術(shù)、直觀式設計技術(shù)、先進的parasolid內(nèi)核（由劍橋提供）以及良好的與第三方軟件的集成技術(shù)，SolidWorks成為全球裝機量最大、最好用的軟件。

資料顯示，目前全球發(fā)放的SolidWorks軟件使用許可約28萬，涉及航空航天、機車、食品、機械、國防、交通、模具、電子通訊、醫(yī)療器械、娛樂工業(yè)、日用品/消費品、離散制造等分布于全球100多個國家的約3萬1千家企業(yè)在教育市場上，每年來自全球4，300所教育機構(gòu)的近145，000名學生通過SolidWorks的培訓課程 據(jù)世界上著名的人才網(wǎng)站檢索，與其它3D CAD系統(tǒng)相比，與SolidWorks相關(guān)的招聘廣告比其它軟件的總合還要多，這比較客觀地說明了越來越多的工程師使用SolidWorks，越來越多的企業(yè)雇傭SolidWorks人才據(jù)統(tǒng)計，全世界用戶每年使用SolidWorks的時間已達5500萬小時 在美國，包括麻省理工學院（MIT）、斯坦福大學等在內(nèi)的著名大學已經(jīng)把SolidWorks列為制造專業(yè)的必修課，國內(nèi)的一些大學（教育機構(gòu)）如清華大學、哈爾濱工業(yè)大學、北京航空航天大學、大連理工大學、北京理工大學、上海教育局等也在應用SolidWorks進行教學如下圖為solidworks2010所造的三維實體圖：中國地質(zhì)大學長城學院2012屆畢業(yè)設計1.2 本論文的背景和意義核桃，原產(chǎn)于近東地區(qū)，又稱胡桃、羌桃，與扁桃、腰果、榛子并稱為世界著名的“四大干果”。

既可以生食、炒食，也可以榨油、配制糕點、糖果等，不僅味美，而且價值營養(yǎng)很高，被譽為“萬歲子”、“長壽果”，據(jù)測定，每100克核桃中含脂肪50～64克，核桃中的脂肪71%為亞油酸，12%為亞麻酸，蛋白質(zhì)為15～20克，蛋白質(zhì)亦為優(yōu)質(zhì)蛋白，核桃中脂肪和蛋白是大腦最好的營養(yǎng)物質(zhì)糖類為10克，以及含有鈣、磷、鐵、胡蘿卜素、核黃素、維生素、胡桃葉酸、磷脂等營養(yǎng)物正因為其營養(yǎng)價值極高，所以是現(xiàn)代生活必不可少的食物但其外殼堅硬無比，想吃到里面的果肉，真是難上加難這個也是困擾很到想吃核桃但又不想費事的人超市有買包裝好的核桃仁，但經(jīng)過加工后營養(yǎng)價值必定有所損失，所以用來撥核桃的工具就這樣誕生臺式核桃夾，是我的設計與研究課題，其輕便快捷，價格實惠，操作簡單，深受廣大喜食核桃的消費者所喜歡雖然結(jié)構(gòu)簡單，但社會需求很大所以對臺式核桃夾的研究、設計與改進有這重大意1.3 核桃夾的簡介目前市場上撥核桃的工具分為兩類，一類為手鉗式，如圖1-1所示，這種核桃 圖1-1 手鉗式核桃夾夾的工作原理是利用杠桿原理，在一個固定的位置上，手鉗的兩個鉗柄相對或者相向運動，用這個力壓碎核桃，這種核桃夾的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，便于攜帶。

缺點也有，就是適合有力氣的人來用，老人小孩不適合用，因為需要很大力氣有的時候力氣太大核桃會碎，容易滑落，并且距離不好調(diào)整，每次核桃的大小不一，不經(jīng)常用的人距離把握不準，所以使用起來特別不方便，適合經(jīng)常用的人使用，不然想看到完整的核桃仁是難另一種撥核桃的工具是臺式核桃夾，也是我的設計與研究課題，如圖1-2所示：圖1-2 臺式核桃夾模擬實體從圖上可以看出，臺式核桃夾相對于手鉗式的比較復雜，臺式核桃夾的工作原理是在利用杠桿原理的基礎(chǔ)上在利用連桿機構(gòu)，手柄越長就越容易壓碎核桃并且右邊的螺桿可以調(diào)節(jié)距離，當核桃大時候，或者者小的時候都可以調(diào)節(jié)到一定的距離然后手柄壓到底也不會壓碎核桃另外臺式核桃夾的好處是其他一些堅果都可以用臺式核桃夾撥殼另外老人和小孩都可以輕松的用2 設計內(nèi)容與方案2.1核桃夾的受力分析2.1.1確定夾核桃所需力① 目前最常用的核桃破殼方式是機械方法，利用擠壓或擊打方式使核桃果殼在機械外力作用下開裂或破壞，從而脫去果殼使核桃殼、仁分離研制核桃破殼機首先要解決的問題就是確定最佳施力的方位 現(xiàn)應用有限元受力分析軟件 ANSYS 對在不同位置上核桃受力應力分布進行分析和試驗，尋找最佳施力方位，為核桃破殼機的研制提供理論依據(jù)。

材料與方法1） 原料原料為新疆薄皮核桃試驗選用 3 種品種: 溫185、扎 343、新新 22） 主要儀器T-CS 電子計價臺秤(上海地久商貿(mào)有限公司)；核桃破殼試驗臺(新疆農(nóng)業(yè)大學機械交通學院)；INV1601 型振動與控制教學實驗系統(tǒng)(北京東方振動和噪聲技術(shù)研究所)3） 試驗方法每個品種的核桃各 60個，分成 3 組，每組20個，第一組沿核桃縫合面短軸方向夾持擊打；第二組將核桃縫合面垂直于打擊方向夾持擊打，第三組沿核桃長軸方向夾持擊打通過計算機記錄試驗數(shù)據(jù)，由 DASP 振動分析儀自動繪制核桃破殼過程的受力曲線核桃破殼后，收集半個和大于半個的核桃仁統(tǒng)計稱重記作一路仁，大于 1/ 4 仁且小于半個仁的統(tǒng)計稱重記作二路仁，小于 1/ 4 仁的統(tǒng)計稱重記作碎仁，沒有從殼中脫落出來的核桃仁記作破殼不完全 圖2-1 加載方式模型①何義川;史建新.核桃殼力學特性分析與試驗.新疆農(nóng)業(yè)大學學報，2009,32(6)圖2-2 溫185破殼過程受力曲線圖扎 343 破殼過程受力曲線見圖圖2-3 扎343 破殼過程受力曲線圖圖2-4 新新2破殼過程受力曲線圖通過有限元分析軟件 A N SY S 建立了核桃的有限元模型，分析了在垂直于核桃縫合面短軸方向上受力的應力和應變分布狀態(tài)，可知在該種加載方式下核桃的應力、應變主要出現(xiàn)在垂直于核桃縫合面短軸方向曲面頂部, 這樣只會導致核桃殼局部破裂，不利于破殼。

分別對在沿核桃縫合面長軸和短軸方向加載的受力狀態(tài)進行了有限元分析由分析可知在核桃沿縫合面長軸和短軸方向施加擊打載荷時，應力、應變的分布范圍較廣且有一定的方向性，利于核桃有效破殼試驗結(jié)果驗證當沿平行于核桃縫合面短軸方向擊打核桃破殼時，從核桃的破殼效果分析, 一路仁、二路仁比例較其他兩種破殼方式(垂直于核桃縫合面短軸方向擊打破殼和沿核桃縫合面長軸方向擊打破殼)要高，碎仁率較低同時，沿平行于核桃縫合面短軸方向擊打核桃破殼，破殼力的峰值最大為707.21 N，有效值也最大為87.66 N；有效值越大，核桃破殼過程所受到的沖擊力越大，越有利于破殼這與有限元分析軟件 ANSYS 建立的核桃有限元模型分析的結(jié)果一致用有限元分析法，分別對溫185、扎343和新新2三種核桃進行力學特性分析三種核桃的被夾開所需要的力如表1所示： 。