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破壳机结构计算设计
1.1对辊破碎的力学原理
采用对辊方式的优点明显区别于以往模仿人工手锤杏核的平面力学运动，改成了空间力学运动。
①平面力学运动时，力是突然施加到杏核上门，容易砸伤杏仁；空间力学运动的受会从小到大，渐渐加力，使杏核受力后，慢慢裂开继而爆炸成碎片式。
②对辊方式的运动方式是相对滚动的，在此过程中，杏核受到向下向上的挤压，使其四面八方同时受力。
③对辊的相互作用，使得杏核受力范围固定在30*30的菱形空间内，不会滑脱，持续性的被对辊挤压，直到爆炸性破碎，掉落。
由于杏核分成了三级，因此破壳辊也分成了三组，每组间隙=杏核厚度+（0-2）mm，确定了主动辊与从动辊的中心位置，就确定了破碎杏核的大小。因此，设计时必须考虑破壳辊的间隙调整。
1.2杏核破碎的力学分析
1.2.1单个杏核在破碎辊间的受力分析
单个杏核在破碎辊相对作用时会受到多方力作用：正压力、剪切力T，主动辊的垂直向前的剪力，从动辊垂直向后的剪力，摩擦力等。受力示意图如下所示：
1.2.2破壳辊间隙的计算
H—杏核壳厚的平均厚度值，
—加工杏核时，破壳辊最大可调间隙值；
—加工杏核时，破壳辊最小可调间隙值；
—杏核在受到荷载破碎压力时的平均变形量，
—杏核壳内表面与杏核之间的平均间隙。
H=杏仁厚度+杏核壳厚+杏核壳内壁与仁之间间隙
图.1单个杏核在两辊间的受力分析
图1.2破碎辊的挤压间隙
又：杏仁厚度+杏核壳厚=两破碎辊间最小间隙。即：
图1.3破碎辊的挤压间隙
图1.4杏核厚度与挤压间隙
前面笔者已经得到以下数据：
按照杏核厚度我们将杏核分为三级，90%的杏核厚度都是8.0mm-12.0mm以内。
杏核受挤压破碎时的变形量数值取2mm.
有了以上数值，从理论上来说，我们可得出合适的三级破碎辊挤压间隙：
e1=8.76mm，e2=10.76mm，e3=12.76。
1.3破壳部分的设计
杏核通过三级滚筒栅条后，分别落入分料口，随后掉落进相应分级的破碎辊中，两个破碎辊不停转动，使杏核的壳破碎脱落。
脱壳结构图如下：
图1.5破壳部分结构简图
图中数字分别代表：
1从动辊2偏心轴3、4、7联轴机构元件（十字滑块）5从动轴齿轮6调节间隙的手柄8轴承9主动辊10主动轴齿轮
前文介绍过该机器的日常工作原理：以图为例，皮带轮带动主动轴传动动力，从动齿轮和主动齿轮的互相啮合产生动力，传到从动辊上，从动辊相互转动作用，进行破壳工作。调节间隙时是利用调节手柄带动偏心轴转动，从动辊因而带动联轴机构偏移。但是，及时调节间隙，也不会改变齿轮啮合中心距，以免磨损齿轮。
1.4轴的设计与校核
按照设计要求，考虑实际安装，轴的长度为1830mm，轴肩的高度为2mm。轴的结构简图如下：
图1.6轴的三维建模
工业中对轴的材料选用一般会选择碳钢和合金钢。此次我们选择造价便宜的碳钢，并不主要是因为造价，还由于碳钢的低敏度、可通过调制热处理或化学热处理提高它的耐磨性，本课题设计选用的是45号碳钢作为轴材料。
轴上零件的定位
轴上的零件除了有要求空转的除外，其他的都会定向定位，确保工作时的正确运动方向和位置。
轴的校准验算
按扭转强度计算，其强度条件为：
公式中各项代表如下：为轴的扭转切应力，；为转矩，；为抗扭转强度截面系数，；对圆截面；为传递动力的功率，；轴转速，；轴直径，；扭转切应力的使用范围，。带入相关数据后，计算如下：
前面说过，我们选择45号碳钢作为轴材料，经过查表知道45号碳钢的扭转切应力的适用范围是，。经过验算校准，我们设计的轴是满足正常需要的。