莲子开边是莲子初加工的一个重要环节,传统的手工开边和半自动开边方式,存在劳动强度大、生产效率低和操作不安全等问题,已经不能适应莲子规模化生产的需要。为了满足高效优质开边要求,本学位论文以全自动莲子开边机为研究对象,在查阅了国内外莲子开边技术研究现状与发展动态的基础上,展开了开边力的计算、开边过程有限元分析、开边方案和机构设计、自动定心技术研究、虚拟样机的设计与装配、运动仿真分析等方面的研究。论文完成的主要工作如下:(1)测定了莲子的几何参数和分型面面积,建立了开边过程的力学模型,推导了开边力的计算公式,并用实验方法验证了开边力的理论计算公式;应用有限元分析工具ANSYS软件对莲子的开边过程进行了数值模拟。(2)根据莲子的开边要求及实验测得的开边力,提出了全自动莲子开边机的设计方案,实现莲子开边的自动下料、送料、开边、回退和出料等机械动作,满足自动化生产要求。(3)基于莲子的几何特征,采用特形滚子链与弧面分度凸轮组合传动机构,实现莲子在开边过程中的自动定心,保证开边位置莲子轴线与顶针轴线同轴。(4)设计了全自动莲子开边机的输送机构、凸轮机构、开边机构、下料机构等相关机构;完成了凸轮机构运动循环图的匹配设计,保证开边过程各机械动作的协调性。(5)基于UG软件,建立了弧面分度凸轮、平面凸轮、开边机构等相关零部件的三维模型,并进行了虚拟装配;创建了全自动莲子开边机的虚拟样机,并对其进行运动仿真分析,得到了位移、速度与加速度规律,为正确评价莲子机性能提供了参考依据。