小型人工玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)【說(shuō)明書+CAD】
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哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文
玉米脫粒機(jī)設(shè)計(jì)
摘 要
玉米作為一種極其重要的糧食作物，與其相關(guān)的生產(chǎn)設(shè)備一直受到人們的普遍關(guān)注。在傳統(tǒng)的玉米脫粒機(jī)械中，其脫粒作業(yè)主要是通過(guò)安裝在高速旋轉(zhuǎn)的主軸上的冠狀平板齒對(duì)玉米穗的攪動(dòng)和撞擊來(lái)完成的，這種脫粒機(jī)械對(duì)玉米穗的損傷大，破碎率很高。所以，設(shè)計(jì)一種新型、低廉、低破損率的玉米脫粒機(jī)，對(duì)于玉米的生產(chǎn)具有非常重要的實(shí)際意義。
為了適應(yīng)對(duì)少量玉米脫粒需要要求，避免用人工的方法對(duì)少量玉米脫粒，降低農(nóng)民在對(duì)玉米脫粒時(shí)的勞動(dòng)強(qiáng)度、提高工作效率，設(shè)計(jì)一種適用于個(gè)人家庭的小型人工玉米脫粒機(jī)。本次設(shè)計(jì)的小型人工玉米脫粒機(jī)主要有喂料裝置、脫粒裝置、分離清選裝置、出料口、機(jī)架以及傳動(dòng)裝置。該機(jī)器以電力為動(dòng)力源，通過(guò)二級(jí)傳動(dòng)裝置由鏈輪傳遞到釘齒脫粒滾筒上，釘齒脫粒滾筒配合圓孔凹版將玉米脫粒，玉米粒從篩板孔洞中漏下，由下滑板滑出機(jī)體之外，玉米芯由出料口排出機(jī)體之外。
關(guān)鍵詞 玉米脫粒機(jī)；傳動(dòng)裝置；機(jī)體構(gòu)造
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The Design of the Corn Thresher
Abstract
Corn as an extremely important food crops, and associated production equipment has been subject to widespread concern. Our traditional corn threshing machine, threshing operations are mainly done by stirring and impact of the the coronavirus plate installed in the high-speed rotation of the spindle teeth right ear of corn, this threshing mechanical damage to the ear of corn, broken ratehigh. Therefore, the design of a new, inexpensive, low breakage rate of the corn sheller, corn production has a very important practical significance.
In order to adapt to the need to require a small amount of corn threshing, and avoid using artificial means of a small amount of corn threshing, reduce the labor intensity of the farmers in the corn threshing, improve work efficiency, and design one for individuals, families, small artificial corn sheller. This small artificial corn feeding device, the threshing device, separating the cleaning device, the discharge port, rack and gear. Human, the machine power source through two gear sprockets delivered to the nail tooth threshing drum, nail tooth threshing cylinder with the hole gravure corn threshing, leave out the corn kernels from the sieve holes slip by the decline in board outside the body, the corn cob from the body outside of the discharge port.
Keywords Corn thresher，body structure，transmission
目 錄
摘要 I
Abstract II
第1章 概述 1
1.1課題研究背景及意義 1
1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1
1.2.1國(guó)外研究現(xiàn)狀分析 1
1.2.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀分析 2
1.2.3現(xiàn)有的大型玉米脫粒機(jī) 3
1.2.4 現(xiàn)有的中型玉米脫粒機(jī) 3
1.3本設(shè)計(jì)研究?jī)?nèi)容 4
1.4本章小結(jié) 4
第2章 玉米脫粒機(jī)的總體設(shè)計(jì) 5
2.1總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5
2.2電動(dòng)機(jī)的選擇 5
2.3動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 7
2.3.1傳動(dòng)帶的設(shè)計(jì) 7
2.3.2 V帶帶輪的設(shè)計(jì) 10
2.4 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 11
2.5釘齒條和訂齒的設(shè)計(jì) 16
2.6 圓盤的設(shè)計(jì) 17
2.7 柵格式凹板的設(shè)計(jì) 17
2.8入料口及脫粒機(jī)上蓋的設(shè)計(jì) 18
2.9機(jī)架的設(shè)計(jì) 19
2.10軸承座的設(shè)計(jì) 20
2.11玉米脫粒機(jī)上的標(biāo)準(zhǔn)件的選擇 20
2.12本章小結(jié) 20
第3章 玉米脫粒機(jī)的安全操作 21
結(jié)論 23
致謝 24
參考文獻(xiàn) 25
第1章 概述
1.1課題研究背景及意義
玉米脫粒機(jī)的使用是在玉米穗曬干或者烘干之后，進(jìn)行種子加工，這種機(jī)器國(guó)內(nèi)外很多但是發(fā)展又有很大的差異，國(guó)內(nèi)玉米穗對(duì)于水分的要求一般在35％而國(guó)外的技術(shù)可以達(dá)到12.5％，經(jīng)過(guò)玉米烘干室之后再脫粒[1]。然而，國(guó)內(nèi)的玉米脫粒企業(yè)普遍規(guī)模較小，相對(duì)而言，沒(méi)有足夠的資金建立干燥室，基本上沒(méi)有耳朵干燥過(guò)程[2]。國(guó)內(nèi)種子企業(yè)通常采取的方法是，玉米穗在廣場(chǎng)上晾曬，減少了18％的水分含量，其次是脫粒，干燥，然后通過(guò)使用玉米烘干室，玉米水分下降了13％。當(dāng)遇到水分高的玉米，會(huì)降低脫粒質(zhì)量，這導(dǎo)致了脫粒損失率升高[3]。在了解了玉米脫粒機(jī)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展，隨著國(guó)情的發(fā)展，開發(fā)出符合市場(chǎng)需求的滿足高脫粒率，破損率低的玉米脫粒機(jī)，已經(jīng)成為我國(guó)的種子加工迫切需要真正的解決問(wèn)題[4]。
1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
隨著科技快速發(fā)展和進(jìn)步，機(jī)械化在玉米的脫粒過(guò)程中起到了很大的推動(dòng)作用。機(jī)械化取代了原來(lái)的手工工作，提高工作效率，降低工作強(qiáng)度。然而，現(xiàn)有的玉米脫粒機(jī)，仍存在一些問(wèn)題：玉米脫粒機(jī)，或重或苛刻的工作場(chǎng)所[5]。目前對(duì)家庭作坊式玉米脫粒有一定的難度，如果使用的是一般的大中型玉米脫粒機(jī)進(jìn)行少量的玉米脫粒將是資源的浪費(fèi)，而且還污染了環(huán)境[6]。
小型人工玉米脫粒機(jī)，不用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力而是使用一般家庭用電的設(shè)計(jì)，玉米脫粒機(jī)的使用，給農(nóng)戶以及工廠帶來(lái)了質(zhì)的飛躍。據(jù)統(tǒng)計(jì)玉米脫粒機(jī)在3個(gè)小時(shí)內(nèi)的工作可以代替3個(gè)人一天的工作。玉米脫粒機(jī)的使用解放了生產(chǎn)力，也大大提高了生產(chǎn)效率[7]。
1.2.1國(guó)外研究現(xiàn)狀分析
自1785蘇格蘭人安德魯·米克爾發(fā)明第一臺(tái)旋轉(zhuǎn)脫粒設(shè)備，對(duì)玉米脫粒試驗(yàn)研究很多，新的玉米種子脫粒機(jī)也得到了大的發(fā)展。 在1815年，第一臺(tái)專用于玉米脫粒的機(jī)器問(wèn)世。該機(jī)器由美國(guó)研發(fā)，該機(jī)器為第一代玉米脫粒機(jī)。該機(jī)器工作部位是盤型裝置在裝置中有釘子進(jìn)行脫粒。人工在搖桿處進(jìn)行搖動(dòng)，盤狀蓋壓住玉米穗，釘子進(jìn)行脫粒。在第一代脫粒機(jī)后，第二代脫粒機(jī)由加拿大公司生產(chǎn)出來(lái)。脫粒機(jī)是由三個(gè)橡膠組成脫粒結(jié)構(gòu)。并且在輥的旋轉(zhuǎn)速度不同的方向相同，三個(gè)差分??轉(zhuǎn)速的摩擦力下產(chǎn)生由輥分離玉米粒的。本機(jī)不損傷胚芽，玉米芯不斷，有破損率低，低速率脫凈，并有適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)[9]。
脫粒機(jī)得到飛躍的發(fā)展是在美國(guó)AEC集團(tuán)公司生產(chǎn)出了HSE-51型脫粒機(jī)。這種脫粒機(jī)采用的是擠搓技術(shù)。相對(duì)于第一代和第二代，第三代脫粒機(jī)得到了突破。在種子脫落時(shí)機(jī)器對(duì)種子產(chǎn)生的破壞大大的減少，對(duì)于單個(gè)玉米穗還是多個(gè)以及玉米穗的大小都可應(yīng)用。這種性能的脫粒機(jī)首先在發(fā)達(dá)國(guó)家得到了推廣。脫粒機(jī)高生產(chǎn)率（10-12t /小時(shí)），約0.8％糧食破損率，但其龐大的規(guī)模，其價(jià)格相對(duì)昂貴。到目前為止，已在全國(guó)推出了四款脫粒機(jī)[10]。
1.2.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀分析
在上世紀(jì)七十年代初，中國(guó)自行研制的基于大型和中型玉米脫粒機(jī)的軌道玉米脫粒機(jī)已被廣泛使用。進(jìn)入八十年代，開始了農(nóng)村家庭聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制，由于使用的增多各式各樣的脫粒機(jī)開始出現(xiàn)，我國(guó)在這時(shí)制訂了脫粒機(jī)的各項(xiàng)準(zhǔn)則。
在改革開放初期，我國(guó)開始發(fā)展農(nóng)業(yè)并實(shí)行農(nóng)業(yè)發(fā)展機(jī)械化。對(duì)農(nóng)業(yè)也有更深的要求。對(duì)種子的質(zhì)量、品種要求更高，為此推廣出了“種子標(biāo)準(zhǔn)”系統(tǒng)。國(guó)家在現(xiàn)有技術(shù)很難完成，從國(guó)外購(gòu)買了一批種子加工設(shè)備。在1996年，重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所陳露揉根據(jù)總結(jié)脫粒機(jī)的使用研究出了脫粒機(jī)公式。緊接著在2001年何小鵬院士所在研究所對(duì)玉米脫粒機(jī)研究取得了突破性進(jìn)展。何院士對(duì)玉米脫粒機(jī)進(jìn)行自主研發(fā)，并根據(jù)美國(guó)進(jìn)口來(lái)的設(shè)備進(jìn)行研究學(xué)習(xí)。在擠壓式脫粒機(jī)設(shè)備上有了更新的發(fā)展。接下來(lái)在 2007年，沉陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)，李心平玉米脫粒機(jī)的行進(jìn)速度研究[12]。
社會(huì)目前發(fā)展迅速，我們?cè)跈C(jī)器的影響下生活。我國(guó)目前農(nóng)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，這是對(duì)我們國(guó)家農(nóng)業(yè)的機(jī)械化發(fā)展廣泛普及的基礎(chǔ)，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，同時(shí)大大減輕了農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，中國(guó)北方種植玉米，小麥等農(nóng)作物已經(jīng)占到我國(guó)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的大約45％，而同年的出口，北部地區(qū)達(dá)到全國(guó)的20％。因此，中國(guó)需要生產(chǎn)更多的北方農(nóng)業(yè)機(jī)械化，以提高農(nóng)業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率。目前，中國(guó)北方大部分地區(qū)，從種植糧食到糧食收割，糧食倉(cāng)儲(chǔ)，基本實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)機(jī)械化，然而，讓我們更可喜的是，研發(fā)和利用每臺(tái)機(jī)器有一個(gè)非常樂(lè)觀的市場(chǎng)，創(chuàng)新科技與開拓市場(chǎng)丙并存。本對(duì)文僅玉米脫粒機(jī)進(jìn)行了研究和探討，小型人工玉米脫粒機(jī)本設(shè)計(jì)中，玉米已經(jīng)剝皮，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間風(fēng)干，然后由玉米脫粒機(jī)玉米粒和玉米芯的動(dòng)作來(lái)分隔后。玉米脫粒機(jī)主要由進(jìn)給裝置，脫粒裝置分離，以及齒條齒輪和其它部件。其工作原理是：當(dāng)釘齒的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的玉米脫粒機(jī)使玉米脫粒[13]。因此，玉米粒和玉米芯的相分離來(lái)實(shí)現(xiàn)脫粒的目的，再用螺旋狀排列釘齒，出料口送出玉米棒結(jié)束，玉米粒從柵欄格脫落，滑動(dòng)到脫粒機(jī)外面，不斷填充-排出脫粒，這種循環(huán)反復(fù)，完成??脫粒過(guò)程。
1.2.3現(xiàn)有的大型玉米脫粒機(jī)
1.工作原理：如圖1-1，黑龍江省寧安市專利號(hào)為200620021009的玉米脫粒機(jī)主要由機(jī)架、牽引架（1）、發(fā)動(dòng)機(jī)（2）、離合裝置（3）、上料裝置（4）、滾筒脫粒器（5）、清糧篩（6）、吹風(fēng)機(jī)（7）、傳動(dòng)箱（8）及地輪（10）等零部件組成。電機(jī)經(jīng)離合裝置（3）、皮帶（54）帶動(dòng)上料裝置（4）送玉米給機(jī)架上的滾筒脫粒器（5）進(jìn)行脫粒；同時(shí)，皮帶（53）與吹風(fēng)機(jī)皮帶輪（71）相連，帶動(dòng)吹風(fēng)機(jī)（7）和清糧篩（6）運(yùn)動(dòng)；玉米脫粒后經(jīng)傳動(dòng)箱（8）到二次回收裝置前端，通過(guò)擺桿與機(jī)架相連其后端通過(guò)連桿（302）與清糧篩（6）尾端相連，地輪（10）固定在機(jī)架上。
圖1-1現(xiàn)有大型玉米脫粒機(jī)
2.不足之處：此種大型玉米脫粒機(jī)體積大、笨重，不適于農(nóng)村家庭的使用；利用滾筒的脫粒方式效果不好破損率也較高，在大型企業(yè)中推廣也有一定的局限性；機(jī)器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高、費(fèi)用高、維修難度大，使玉米加工的成本極大的增加；另外，機(jī)器工作時(shí)耗電量大，不節(jié)能，而且有極大的噪音，環(huán)保性能差。
1.2.4 現(xiàn)有的中型玉米脫粒機(jī)
1.工作原理：如圖1-2所示為天津市專利號(hào)200520130474的玉米脫粒機(jī)，其組成主要包括機(jī)架（1）和設(shè)在機(jī)架上的動(dòng)力機(jī)，上蓋，進(jìn)料斗，玉米粒出口（18），芯棒出口，輥等。玉米從料斗掉下后，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)的輥（10）送給輥（11）脫粒，輥（11）脫粒后至輥（12）又進(jìn)行第二次脫粒，輥（11）和輥（12）的下部均設(shè)有與其呈同心安裝的半圓柱狀底網(wǎng)篩（15）對(duì)玉米粒進(jìn)行篩選。玉米粒從出口（18）裝袋，玉米芯棒經(jīng)上蓋下部出來(lái)。
2.不足之處：該玉米脫粒機(jī)采用脫粒滾筒對(duì)玉米棒滾動(dòng)撞擊的辦法脫粒，因此，在脫粒的過(guò)程中，玉米棒很容易被打碎且玉米粒會(huì)由于擠壓而受損；脫粒后雜質(zhì)較多須用風(fēng)力清選，才能收集到干凈的玉米粒；而由于出料不連續(xù)，很多使用者會(huì)用手將玉米芯從機(jī)器中扯出來(lái)，極易導(dǎo)致手被滾筒打傷甚至打斷，十分危險(xiǎn)。該機(jī)器存在破損率高，生產(chǎn)效率低下，安全性不足的缺點(diǎn)。
圖1-2 現(xiàn)有中型玉米脫粒機(jī)
1.3本設(shè)計(jì)研究?jī)?nèi)容
本設(shè)計(jì)研究方向?yàn)榧矣眯⌒陀衩酌摿C(jī)。相比大型和中型玉米脫粒機(jī)而言，本設(shè)備有便攜、易操作、電驅(qū)動(dòng)、成本低等特點(diǎn)，針對(duì)大型與中型玉米脫粒機(jī)笨重，消耗大的特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化改良，更適合家庭以及小型生產(chǎn)作坊使用。
1.4 本章小結(jié)
本章節(jié)描述了本次課題研究的背景和意義，介紹了玉米脫粒機(jī)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和歷史沿革，還對(duì)現(xiàn)有的大型與中型玉米脫粒機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析，簡(jiǎn)要闡述了本次課題的研究方向。
第2章 玉米脫粒機(jī)的總體設(shè)計(jì)
對(duì)有關(guān)脫粒機(jī)的資料進(jìn)行查看，了解，對(duì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，一直到將整個(gè)設(shè)計(jì)都完成。
要設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置，將傳動(dòng)部件還有支撐部件的有關(guān)數(shù)據(jù)算出來(lái)。按照正常對(duì)機(jī)器進(jìn)行設(shè)計(jì)的方式，正常都是先設(shè)計(jì)總的方案，在設(shè)計(jì)總方案的時(shí)候一開始要對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行有關(guān)的解析，在解析過(guò)后對(duì)每個(gè)部件的作用以及載荷進(jìn)行分析。受力以及工作要求確定后相應(yīng)的脫粒機(jī)結(jié)構(gòu)也定下來(lái)。脫粒機(jī)總體方案定下來(lái)之后，也要進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，把設(shè)計(jì)中每個(gè)器件相應(yīng)數(shù)據(jù)展現(xiàn)出來(lái)。
2.1總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
將傳動(dòng)方案確定下來(lái)，確定使用哪一種電動(dòng)機(jī)，將傳動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，還有動(dòng)力數(shù)據(jù)都算出來(lái)，將總傳動(dòng)比確定下來(lái)，將每一級(jí)的傳動(dòng)比都確定下來(lái)，這樣就可以算出來(lái)每一個(gè)軸的功率，還有確定轉(zhuǎn)動(dòng)的速度與轉(zhuǎn)矩大小。
圖2-1 小型玉米脫粒機(jī)
2.2計(jì)算并選擇電動(dòng)機(jī)
根據(jù)實(shí)際工作情況總結(jié)得到釘齒受到的載重是40N，在通電后電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力后，釘齒條在滾筒上的展開快速運(yùn)動(dòng)。在工作中，玉米的進(jìn)入會(huì)使釘齒條受到一定的壓力，根據(jù)分析這種壓力為切向力，相應(yīng)的其他兩個(gè)釘齒條不做運(yùn)動(dòng)，根據(jù)以上分析得到脫粒機(jī)在提供動(dòng)力后受到切向力為：
式中：N—作用在釘齒上的力
M—在工作中相應(yīng)釘齒的數(shù)量
Z—在工作中相應(yīng)釘齒條的數(shù)量
電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力后，脫粒機(jī)上的釘齒條和釘齒開始運(yùn)動(dòng)。根據(jù)分析釘齒條和釘齒需要有同樣的速度。其速度大小取決于主軸轉(zhuǎn)速、釘齒半徑。
式中： —釘齒的轉(zhuǎn)速
—主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的速度
—釘齒到軸心的距離
1.電動(dòng)機(jī)所提供的速度
根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求分析，在主軸階段需要提供的速度在750～850范圍內(nèi)，這樣若采用V帶傳動(dòng)，則選擇傳動(dòng)比是2～4，這樣釘齒條和釘齒需要有同樣的速度，查考參考資料得電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍計(jì)算為：
～～r/min。
在這個(gè)范圍內(nèi)查考電動(dòng)機(jī)手冊(cè)得同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為：720r/min，1440r/min, 2900r/min。在工作中要考慮電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速等因素。查考《機(jī)械原理設(shè)計(jì)手冊(cè)》得到三種相應(yīng)電動(dòng)機(jī)的類別。這三種電動(dòng)機(jī)各參數(shù)的對(duì)比如下表2-1所示：
實(shí)際的工作中要考慮電動(dòng)機(jī)的自重，和相應(yīng)參數(shù)要滿足各工作要求，并且工作中所需要的電動(dòng)機(jī)功率要大于理論值。因此綜合考慮在不產(chǎn)生浪費(fèi)并且滿足工作使用的前提下選擇第三種類別的電動(dòng)機(jī)。在電動(dòng)機(jī)中各尺寸的設(shè)計(jì)也要滿足要求，具體設(shè)計(jì)如表2-2所示：
表2-2 電動(dòng)機(jī)各尺寸詳情
中心距離H
外殼尺寸
安裝尺寸A*B
螺栓孔的直徑K
軸伸出尺寸D*E
鍵安裝尺寸F*GD
輸出軸尺寸G
32
12
33
2.計(jì)算電動(dòng)機(jī)的功率
查考《電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》得到電動(dòng)機(jī)的功率計(jì)算方式為。在式中表示傳動(dòng)機(jī)總效率。傳動(dòng)機(jī)總效計(jì)算方式由傳動(dòng)裝置上各傳動(dòng)部件效率相乘即 ，上式中、、 代表著傳動(dòng)軸上每個(gè)傳動(dòng)器件的傳動(dòng)效率。那么傳動(dòng)軸上的總效率如下所示：
滾動(dòng)軸承 0.98～0.995
得 到 =0.99
帶傳動(dòng) 0.94～0.97
得到 =0.97
滾筒轉(zhuǎn)動(dòng) =1
2.3計(jì)算并設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置
2.3.1設(shè)計(jì)傳動(dòng)帶
在實(shí)際生產(chǎn)需求中，根據(jù)脫粒機(jī)對(duì)動(dòng)力的要求選取帶傳動(dòng)，把電動(dòng)機(jī)動(dòng)力進(jìn)行傳輸。分析脫粒機(jī)在工作時(shí)，傳動(dòng)帶是撓性件，在工作中起到緩沖、減震的作用。在傳動(dòng)帶作用下能夠使脫粒機(jī)平穩(wěn)的工作，也起到減少噪聲的作用。但是帶傳動(dòng)也有缺點(diǎn)，由于長(zhǎng)期和帶輪結(jié)合皮帶會(huì)產(chǎn)生一些摩擦，使動(dòng)力傳輸減少并且會(huì)影響皮帶壽命，影響帶傳動(dòng)傳動(dòng)比。傳動(dòng)比的不穩(wěn)定不會(huì)影響整體的工作。只要傳動(dòng)比能夠穩(wěn)定在一個(gè)范圍內(nèi)就可以。在帶傳動(dòng)中，皮帶可以保護(hù)一些器件的安全性。在工作中如果出現(xiàn)卡槽的現(xiàn)象電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力不變，皮帶的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)器件提供了過(guò)載保護(hù)，不會(huì)使器件被破壞。在成本上，皮帶成本比較低，維護(hù)簡(jiǎn)單。所以在傳動(dòng)方面最終選擇V帶傳動(dòng)。
1. 功率的確定
式中： —工作情況系數(shù)
—電動(dòng)機(jī)提供的功率
=1.0
2.V帶型號(hào)的選擇
參考以上的計(jì)算總結(jié)到功率和與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一樣的小帶輪的轉(zhuǎn)速查考參考資料《機(jī)械原理基礎(chǔ)》得到帶傳動(dòng)中V型皮帶采用的是B型。
3.帶輪基準(zhǔn)直徑的確定
（1）首次選取中主動(dòng)帶輪的基準(zhǔn)直徑為：查參考資料《機(jī)械原理設(shè)計(jì)手冊(cè)》得到帶傳動(dòng)中主動(dòng)帶輪的基準(zhǔn)直徑原則為。
（2）V帶的速度V的計(jì)算：
根據(jù)要求V帶速度范圍為10～20m/s，則速度V能夠適應(yīng)工作強(qiáng)度。
電動(dòng)機(jī)與比的計(jì)算
（3）計(jì)算的直徑D2
4. 傳動(dòng)中心距以及傳動(dòng)帶的長(zhǎng)度確定
查考《機(jī)械原理設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書中查表11—5中，選擇相近的基本長(zhǎng)度和 相對(duì)： 。
查表得實(shí)際的中心距計(jì)算方法如下所示：
5. 主動(dòng)輪上包角的驗(yàn)算
V型帶包角的要求，要通過(guò)包角的大小確定，包角的計(jì)算如下所示：
根據(jù)以上的計(jì)算結(jié)果得知所選擇的V帶能夠滿足工作強(qiáng)度。
6. V帶數(shù)量的確定
V帶的根數(shù)由下列公式確定：
式中： —V帶單根的許用功率值
—包角所產(chǎn)生的影響系數(shù)
—化學(xué)線膠帶，取
—傳動(dòng)比產(chǎn)生的增量
通過(guò)查考參考文獻(xiàn)得到，，，通過(guò)計(jì)算 ，，得到：，最終得到：
根據(jù)取整原則得
7. 帶的初拉力的確定
在單根V帶中查參考文獻(xiàn)帶傳動(dòng)技術(shù)得初拉力計(jì)算如下所示：
式中：—單位長(zhǎng)度的傳動(dòng)帶質(zhì)量，
8. 作用在軸上的壓力的計(jì)算
在帶輪軸和軸承的安裝過(guò)程中需要考慮到帶傳動(dòng)作用在軸上的力，的大小是通過(guò)帶兩邊的拉力來(lái)確定。通過(guò)查考參考文獻(xiàn)得V帶兩邊拉力差可忽略，那么的計(jì)算方法如下所示：
2.3.2 帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算
1.確定帶輪所使用的材料
根據(jù)以上的計(jì)算總結(jié)帶輪，比較，轉(zhuǎn)速相對(duì)較低，因此最終選擇材料采用灰鑄鐵硬度為HT150。
2.帶輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
帶輪計(jì)取決于基準(zhǔn)直徑的大小，在帶輪的形式及輪槽的大小選取時(shí)查參考文獻(xiàn)車輪設(shè)計(jì)原理得設(shè)計(jì)如下所示：
（1） 對(duì)主動(dòng)輪各項(xiàng)參數(shù)的確定
根據(jù)以上的設(shè)計(jì)已經(jīng)得知主動(dòng)輪的直徑，相應(yīng)的與它相配合的電動(dòng)是，故此根據(jù)已得到的數(shù)據(jù)利用計(jì)算公式得到～～，最終采用腹板式帶輪作用在主動(dòng)輪上。
帶擇：查考參考文獻(xiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)原理》得到主動(dòng)帶輪的各項(xiàng)參數(shù)，詳情請(qǐng)參考下表2-3。
表2-3帶輪的各項(xiàng)參數(shù)
帶的類別
m
f
t
s
B
16
5
20
14
14
7.5
38
17.4
查考參考文獻(xiàn)得到帶輪的厚度計(jì)算如下所示：
（2） 對(duì)從動(dòng)輪各項(xiàng)參數(shù)的確定
從動(dòng)輪的選擇，從動(dòng)輪的選擇比較簡(jiǎn)單，可以根據(jù)主動(dòng)輪來(lái)確定。主動(dòng)輪中帶輪采用的是腹板式，而且，相比較，這樣在從動(dòng)輪方面選取的樣式和主動(dòng)輪相同。
從動(dòng)輪各項(xiàng)尺寸的確定：查考參考文獻(xiàn)《帶輪的設(shè)計(jì)手冊(cè)》得到帶輪的各項(xiàng)參數(shù)，并根這些參數(shù)得到從動(dòng)輪的厚度計(jì)算方法如下所示：
2.4 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)
傳動(dòng)軸在整個(gè)機(jī)器中起著非常重要的作用，傳動(dòng)軸傳遞著轉(zhuǎn)矩，并且承受一定的載重。在脫粒機(jī)中對(duì)軸的選擇設(shè)計(jì)需要嚴(yán)格地篩選，承擔(dān)主要，在機(jī)器工作時(shí)物料的進(jìn)入對(duì)機(jī)器瞬間的動(dòng)力的瞬間要求比較大，并且，所以在設(shè)計(jì)傳動(dòng)軸時(shí)需要對(duì)動(dòng)力載荷進(jìn)行要求，滿足校核。傳動(dòng)軸的公用包括這幾個(gè)。一是支持零件，確定它本身的定位；二是傳遞軸上動(dòng)力。軸按照不同，大致可以分為軸和等，參考脫粒機(jī)本身的形狀及尺寸和它在工作時(shí)遇到的工作環(huán)境和動(dòng)力要求，所以脫粒機(jī)在選擇主動(dòng)軸時(shí)采取的是直軸式的階梯軸進(jìn)行動(dòng)力傳輸。通過(guò)查考參考文獻(xiàn)動(dòng)力傳動(dòng)裝置得到主動(dòng)軸的最小直徑的確定方法如下所示2-1：
(2-1)
式中：—軸材料的的值
—工作時(shí)主軸提供功率
—工作時(shí)主軸提供轉(zhuǎn)速
在軸的設(shè)計(jì)上對(duì)于材料的選擇，通過(guò)查考參考資料《金屬的切削性能實(shí)驗(yàn)》得到軸的材質(zhì)一般選用硬度，調(diào)質(zhì)處理的45號(hào)鋼，進(jìn)行加工，通過(guò)參考文獻(xiàn)得到，最小直徑的計(jì)算方法如下所示：
在軸的實(shí)際加工中要考慮軸的其他要求，比如帶輪的內(nèi)側(cè)需要加工孔，以便于安裝帶輪。安裝帶輪的同時(shí)需要對(duì)帶輪進(jìn)行定位，需要使用定位鍵，軸上需要開鍵槽。這樣會(huì)減弱軸上的載荷承受力，考慮到載荷力的減弱，通過(guò)查考文獻(xiàn)得到軸在加工時(shí)直徑增加至少5%，最后可以得到軸的直徑為。
帶輪的安裝一般放置在輸出軸上。為了保證軸和帶輪相配合時(shí)能夠適合尺寸。通過(guò)以上的計(jì)算和參考實(shí)際的工作強(qiáng)度最終輸出端直徑為30。軸的最小直徑確定后需要對(duì)軸一側(cè)的帶輪厚度進(jìn)行設(shè)計(jì)通過(guò)查考參考資料《機(jī)械設(shè)計(jì)原理》可以得到在選取帶輪厚度為，相應(yīng)的臨近處軸的直徑選用尺寸為，此段軸的距離為。
1.對(duì)軸的整體尺寸設(shè)計(jì)
在軸上需要安裝器件為了使器件安裝位置牢固準(zhǔn)確在Ⅰ—Ⅱ軸的右側(cè)向外伸出一些，作為軸肩，所以在軸的Ⅱ—Ⅲ段選用軸直徑尺寸為 ，最后的輸出軸安裝的定位采用的是普通平鍵定位。通過(guò)查考參考文獻(xiàn)《花鍵的設(shè)計(jì)及加工》得到鍵的類別為普通平鍵，普通平鍵的基本尺寸為為。
2.選擇并確定輸出軸的型號(hào)尺寸
根據(jù)玉米脫粒機(jī)在工作時(shí)的環(huán)境以及原理得知，脫粒機(jī)的工作原理是軸上帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)滾筒和釘齒進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，釘齒的排列方式為排列，根據(jù)上面的計(jì)算可以知道，況且釘齒受力幾乎可以忽略。故此在選取軸的軸承時(shí)選用的是相心球軸承，通過(guò)查考參考文獻(xiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得軸承的類別選用406，軸承的基本尺寸為=，所以在軸的Ⅲ—Ⅳ段和軸的Ⅴ—Ⅵ段所采用的直徑尺寸一致為。
在實(shí)際的加工中由于精度要求不大，會(huì)產(chǎn)生一定的誤差，跟據(jù)參考資料《機(jī)械加工手冊(cè)》得到機(jī)械加工時(shí)候的等位移量選取。
在軸Ⅳ—Ⅴ段進(jìn)行安裝釘齒，這一段軸的直徑選用為，軸合為H/K，在軸上面長(zhǎng)度為的地方安裝上釘齒滾筒，安裝方式為焊接。選用的滾溝長(zhǎng)度為。
3.在輸出軸上進(jìn)行倒角設(shè)計(jì)
在前面已經(jīng)查找到了倒角的設(shè)計(jì)原則，從而得到軸肩的倒角大小。軸端倒均為，小為，軸肩的作用是減少應(yīng)力所產(chǎn)生的影響。
4. 軸的強(qiáng)度校核
(1)通過(guò)查考參考文獻(xiàn)得到作用在輸出軸上的力的計(jì)算方法如下所示
根據(jù)公式2-2：
(2-2)
式中：—軸上提供的功率
—軸上得轉(zhuǎn)速r/min
(2)釘齒條上的合力
通過(guò)受力分析得到計(jì)算方法如式2-3、2-4、2-5：
(2-3)
(2-4)
(2-5)
式中： — 輸出軸上軸心到釘齒定的長(zhǎng)度，
80%—徑數(shù)
，，
軸上所收到的力分別為圓周力徑向力和軸向力。受力方向參考圖2-6（a）。
(3) 軸上水平方向受到的支座反力
通過(guò)查考文獻(xiàn)得到支座反力計(jì)算公式如下所示：
（2-6）
式中：—是軸上Ⅲ—Ⅳ段到軸Ⅳ—Ⅴ段到右側(cè)三分之二的地方長(zhǎng)度
—是軸上Ⅳ—Ⅴ段到右側(cè)三分之二的地方到右側(cè)Ⅴ—Ⅵ段的長(zhǎng)度
根據(jù)公式2-7：
（2-7）
(4)軸上垂直平面內(nèi)受到的支座反力
通過(guò)查考文獻(xiàn)得到支座反力計(jì)算公式如下所示：
（2-8）
式中：—釘齒的頂端到主軸軸心的長(zhǎng)度
得
根據(jù)公式 2-9
（2-9）
(5)繪制受力彎矩圖
在水平面內(nèi)進(jìn)行受力分析對(duì)軸上的D、C、B這幾點(diǎn)進(jìn)行受力分析計(jì)算方法如下所示：
（2-10）
根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果繪制這幾點(diǎn)的轉(zhuǎn)矩圖結(jié)果如圖2-6 (b)。
在垂直面內(nèi)進(jìn)行受力分析對(duì)軸上的D、C、B這幾點(diǎn)進(jìn)行受力分析計(jì)算方法如下所示：
（2-11）
（2-12）
（2-13）
根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果繪制這幾點(diǎn)的轉(zhuǎn)矩圖結(jié)果如圖2-6 (c)。
綜合以上水平面和垂直面的轉(zhuǎn)矩分析得到 ：
根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果繪制這幾點(diǎn)的轉(zhuǎn)矩圖結(jié)果如圖2-6 (d)。
(6)繪制受力彎矩圖
（2-14）
式中： —電動(dòng)機(jī)
—
根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果繪制這幾點(diǎn)的轉(zhuǎn)矩圖結(jié)果如圖2-6 (e)。
(7)計(jì)算并繪制當(dāng)量彎矩圖
B 點(diǎn)處受力分析：
C點(diǎn)左端受力分析：
D點(diǎn)右端受力分析：
根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果繪制這幾點(diǎn)的轉(zhuǎn)矩圖結(jié)果如圖2-6 (f)。
圖2-6 軸所收到的彎扭圖
5. 軸的校核
在進(jìn)行強(qiáng)度校核時(shí)，一般采用的方式是校核承受載荷最重，或者軸的截面積小受力較大的危險(xiǎn)截面進(jìn)行校核，通過(guò)查考參考資料《機(jī)械強(qiáng)度校核》得到計(jì)算方法如下所示：
（公式2-4-15）
式中 ： —軸的模量，
—軸力，。
在實(shí)際的工作中軸所受到的彎曲應(yīng)力會(huì)不同，通常會(huì)從、、中值，查考參考文獻(xiàn)《機(jī)械應(yīng)力計(jì)算》得到應(yīng)力計(jì)算如下所示：
從《機(jī)械應(yīng)力計(jì)算》得到，對(duì)于的碳鋼，許用應(yīng)力。
2.5釘齒條以及釘齒的設(shè)計(jì)
軸的設(shè)計(jì)是傳動(dòng)部分的主要部位，那么釘齒條的的設(shè)計(jì)關(guān)系到最主要的功能脫粒機(jī)的脫粒功能。釘齒條設(shè)計(jì)的好壞影響著脫離的種粒是否完好以及玉米粒和玉米芯分離的好壞。脫粒機(jī)在運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)力通過(guò)傳動(dòng)裝置傳到滾筒上，滾筒上有四根齒條，滾筒帶動(dòng)齒條進(jìn)行勻速的運(yùn)動(dòng)。然后工人將需要脫粒的玉米穗放入脫粒機(jī)中，由于滾筒是在做勻速運(yùn)動(dòng)，玉米穗進(jìn)入后會(huì)與釘齒條接觸。釘齒條會(huì)接近玉米穗對(duì)其進(jìn)行剝離。玉米穗經(jīng)過(guò)四條釘齒條勻速的剝離下，籽粒漸漸脫落。釘齒條安裝在滾筒上，呈螺旋狀分布，這樣分布是因?yàn)橛衩姿朐趧冸x后，玉米梗會(huì)隨著滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)從而排出。同時(shí)，每一，這樣為了獲取更高的脫粒率。玉米脫粒，起到關(guān)鍵脫粒作用的是釘齒條，因?yàn)槭冀K釘齒條與玉米穗接觸并剝離籽粒。
1. 釘齒條設(shè)計(jì)
在上面已經(jīng)介紹到釘齒條起到最關(guān)鍵作用，進(jìn)行剝離籽粒的作用，并且釘齒條收到的瞬間沖擊比較大，工作強(qiáng)大較大。釘齒條是安裝在玉米脫粒機(jī)的滾筒上面，一共含有四條釘齒條，每條釘齒條之間相差，在每條釘齒條數(shù)范圍在7～10個(gè)釘齒，單個(gè)釘齒的尺寸為 ，四條釘滾筒上，釘齒均勻的安裝在釘齒條上并且為了排出玉米梗在其上螺旋方式安裝，釘齒條的安裝尺寸為相鄰釘齒條橫向長(zhǎng)度為，并且承勻排列，安裝完釘齒和釘齒條后需要對(duì)其進(jìn)行固定，通常采用的方式為在釘齒條的前后兩側(cè)采用厚度是，直徑是的圓形盤進(jìn)行固定，齒條寬厚的方孔，方孔中穿過(guò)，在釘齒條的另外一側(cè)也選用厚度是，直徑是的圓形盤進(jìn)行固定，是漏出2～3，由于在二者連接時(shí)為了連接方便采用的是焊接完成。這樣焊接以及安裝的器件機(jī)構(gòu)穩(wěn)定，工作強(qiáng)度大。
在上面圓形盤固定釘齒后，由于釘齒條的長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)所以為了適應(yīng)工作強(qiáng)度，提高齒條的剛度，適應(yīng)瞬間的沖擊。所以在主軸的三分之一處與三分之二的地方，選取直徑的鐵柱連接釘齒條與主軸，二者的連接方式選用焊接。這樣做是為了釘齒條受到更大的強(qiáng)度時(shí)依然保持正常工作，同時(shí)也使軸的增加，使釘齒條的扭轉(zhuǎn)剛度和彎曲剛度增加，這樣可加，主軸和釘優(yōu)點(diǎn)。
2.釘齒條及釘齒的配合要求
釘齒是安裝在釘齒條上，釘齒條的作用就是安裝并固定釘齒，在釘齒工作時(shí)收到?jīng)_擊后，釘齒條能夠提供支撐，使釘齒能夠正常的工作。釘齒收到的力為切向力，同樣釘齒條收到的力也為切向力。因此根據(jù)釘齒和釘齒條的受力進(jìn)行材料的選擇。查考參考文獻(xiàn)《金屬材料切削》得到為了釘齒條有相應(yīng)的強(qiáng)度和剛度。采用材料為45號(hào)鋼，設(shè)計(jì)的釘齒條的尺寸大小為長(zhǎng)×寬×高為，釘齒條上分布著釘齒，在單條齒條上等距的安裝著8個(gè)釘齒，安裝時(shí)要求釘齒伸出釘齒條，伸出的部分選用螺母上緊，在釘齒條上型，通孔的尺寸為直徑，為了方便安裝維修，在通孔向上的一側(cè)開一個(gè)小槽，小槽的尺寸為長(zhǎng)為，高為，寬為，這個(gè)小槽可以和配合，這樣可以使固定，在機(jī)器正常工作時(shí)，起著釘齒相對(duì)釘齒條固定，在工作時(shí)不會(huì)產(chǎn)生釘齒或者釘齒條脫落的情況。
3. 釘齒的設(shè)計(jì)
上面已經(jīng)介紹釘齒主要負(fù)責(zé)剝離籽粒的作用。釘齒在工作時(shí)會(huì)經(jīng)常受到切向力、瞬間的沖擊。釘齒是直接與玉米穗接觸。尤其是在入料口的部位，這個(gè)頻繁，所以，為了適應(yīng)工作強(qiáng)度考慮到釘齒的工作環(huán)境，最終的材料采用45號(hào)鋼，為了使釘齒對(duì)固定，在釘齒合，使釘齒和釘齒條固定。的基本尺寸為直徑，長(zhǎng)度為，，，，，。
2.6 圓盤的設(shè)計(jì)
圓盤是作用在釘齒條和釘齒的一側(cè)，圓盤的主要作用是固定釘齒條和主軸，圓盤不僅有連接的作用，并且可以傳遞釘齒和釘齒條之間的力矩、彎曲強(qiáng)度、扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。安裝時(shí)圓盤安裝在釘齒條的兩端。在連接時(shí)采用焊接的方式進(jìn)行連接，焊接圓盤與釘齒條、主軸的連接。這樣即保證了工作強(qiáng)度也保證了位置的相對(duì)穩(wěn)定。根據(jù)以上條件總結(jié)到圓盤的設(shè)計(jì)也對(duì)滾動(dòng)、釘齒的強(qiáng)度起到重要的作用。在設(shè)計(jì)時(shí)查考參考資料《金屬的切削性能》得到在制作圓盤時(shí)采用的材料要?jiǎng)偠群蛷?qiáng)度滿足要求，文獻(xiàn)中指出剛度和強(qiáng)度較好的材料多采用45號(hào)鋼。故此材料選用45號(hào)鋼，其基本尺寸為直徑d=240mm，圓盤上等距分布著形的通孔，孔的目的主要使釘齒條的位置比較固定，并且能夠提供相應(yīng)的載荷?？椎牡拙€到圓盤中心的長(zhǎng)度是，圓盤的安裝方法是圓盤中心裝在主軸上，所以圓盤的中心孔的尺寸是φ=46mm，為了方便安裝，圓盤的厚度定為，圓盤上的孔基本尺寸為高9.5mm、寬40.5mm。
2.7 柵格式凹板的設(shè)計(jì)
在整個(gè)玉米脫粒機(jī)中，柵格式凹板是作用在釘齒滾筒上的重要器件，柵格式功能，第一個(gè)，釘齒將玉米穗進(jìn)行脫粒后，脫離的籽粒會(huì)從柵格式凹板中流出，籽粒脫落后，玉米梗會(huì)由于螺旋狀的釘齒帶動(dòng)從而排除。這樣就實(shí)現(xiàn)了籽粒與玉米梗的脫離。達(dá)到了玉米穗的籽粒與梗的分離，達(dá)到清選的效果。第二個(gè)，柵格式凹板，鋼筋之間有的間隙，這個(gè)間隙可以便脫粒。
柵格式凹板的制造通過(guò)根直徑長(zhǎng)的鋼筋制作而成，凹板的基本尺寸是直徑，凹板兩側(cè)的固定是通過(guò)兩個(gè)直徑，厚，高的鐵條來(lái)實(shí)現(xiàn)的，板是半圓桶型，因此鋼鐵條制成，另外在凹板的固，相應(yīng)的鐵條的基本尺寸為厚度，寬。連接，同樣采用焊接的成的凹板，由于柵格式凹板是放置在機(jī)架上，因此將柵格式凹板兩側(cè)的鐵架上，通過(guò)這樣會(huì)使機(jī)架與柵格式凹板的連接更加牢固，這樣設(shè)計(jì)在運(yùn)行時(shí)，有機(jī)架的，會(huì)使柵格式凹板在工作時(shí)有更高的穩(wěn)定性、可靠性。從整體來(lái)看，也計(jì)，提高整體剛度。
2.8入料口及脫粒機(jī)上蓋的設(shè)計(jì)
入料口是工人將玉米穗裝入脫粒機(jī)的地方，是玉米穗進(jìn)入脫粒機(jī)的途徑。它是個(gè)部件，在填入的過(guò)程中，脫粒機(jī)能安全的工作，不會(huì)發(fā)生玉米籽?；蛘哂衩坠娜肓峡诘牡胤斤w出來(lái)，減少產(chǎn)量，影響玉米脫粒機(jī)的工作質(zhì)量，使脫出來(lái)的籽粒不干凈或者沒(méi)有完成籽粒的剝離。并且如果玉米穗或者玉米籽粒從進(jìn)料口出來(lái)，由于機(jī)器工作時(shí)速度較快容易發(fā)生危險(xiǎn)事故，對(duì)安全造成一定的威脅。同時(shí)如果把玉米穗放入脫粒機(jī)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度比較高，同時(shí)傳動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)使主軸的轉(zhuǎn)速也相對(duì)較高。如果在入料口加入的玉米穗較多，容易產(chǎn)生卡堵的現(xiàn)象，這種方式對(duì)主軸會(huì)產(chǎn)生影響。此時(shí)，這種填料方式對(duì)主軸、的副作用，有可能瞬載，即同齒的磨損和老化等。入料口的尺寸不合理的話，會(huì)使主軸的瞬時(shí)被卡死，電動(dòng)機(jī)燒壞，這些大的破壞性。所以，在設(shè)計(jì)玉米脫危害，在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中要精心的設(shè)計(jì)。
玉米脫粒機(jī)的相連接為一體，表示入料口與脫粒機(jī)的上蓋要安裝在一起，這兩個(gè)地方的材料選用的鐵板制作而成，玉米脫粒機(jī)形狀，其基本尺寸為直徑，長(zhǎng)，這種設(shè)計(jì)是為了在玉米在進(jìn)入機(jī)器時(shí)，玉米穗能夠充分的與釘齒相結(jié)合，是玉米穗能夠充分的脫粒。在設(shè)計(jì)上蓋時(shí)入料口的設(shè)計(jì)也很重要。通過(guò)查考文獻(xiàn)最后設(shè)計(jì)為入料口為，寬為，為了以后的脫粒物料可能比較大，設(shè)計(jì)類大的口徑進(jìn)料器。大口徑進(jìn)料器的尺寸為長(zhǎng)度是，寬度是，玉米脫粒機(jī)的上蓋的兩方式是焊接加工，這種加工方式的優(yōu)點(diǎn)是提高玉米脫粒，不宜變形，同樣也有支撐作用。脫粒機(jī)的個(gè)角鐵上，為了是便于安裝與維護(hù)脫粒機(jī)的下半部分。將脫粒機(jī)上連，角鐵的基本尺寸為厚度是，長(zhǎng)度是，起加固作用的鐵條上，來(lái)進(jìn)行加固作用。在玉米脫粒機(jī)上蓋的兩端設(shè)有兩個(gè)是一樣的，目的一是確保員工在操作時(shí)的安全，由于脫粒機(jī)正常工作時(shí)，主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度為高速，在兩側(cè)如果沒(méi)有鐵板進(jìn)行攔截，有可能把操作人員的手指或者衣服絞進(jìn)脫粒機(jī)中，造成不必要的傷亡事故的產(chǎn)生。二是脫離后的玉米由于軸的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，玉米可能被帶著一起有相應(yīng)的速度進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)造成玉米飛濺，這樣的話可以阻擋飛濺的玉米，如果玉板的攔擋，玉米被脫粒機(jī)脫粒后，玉米會(huì)散到各處，對(duì)收集也會(huì)產(chǎn)生難度，如果高速的玉米打到操作人員身上，也會(huì)給操作人員帶來(lái)一定的危險(xiǎn)。所以總結(jié)上面因素在玉米脫粒機(jī)板設(shè)計(jì)是必要的。擋板是縱向布置的,擋板的這樣設(shè)計(jì)，考慮到它的結(jié)構(gòu)空間了，兩個(gè)擋板的安裝方式為擋板騎壓軸承座的上面。因此在設(shè)計(jì)擋板的時(shí)候，要考慮到它與脫粒機(jī)上蓋的連的配合，最終擋板的尺寸為直徑 ，它與來(lái)確定。
2.9機(jī)架的設(shè)計(jì)
機(jī)架是玉米脫粒機(jī)主要的支撐器件，機(jī)架的作用是軸和電動(dòng)機(jī)、凹板所產(chǎn)生的沖擊、應(yīng)力都作用在機(jī)架上。機(jī)架的堅(jiān)固是玉米脫粒料上，所采用的材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要選用堅(jiān)固且穩(wěn)定的。對(duì)于設(shè)計(jì)的玉米脫粒機(jī)，在它所受到的沖擊和在內(nèi)部受到的應(yīng)力比較小，在動(dòng)力方面對(duì)電動(dòng)機(jī)所提供的動(dòng)力要求較小并且對(duì)所選用的電動(dòng)機(jī)外殼和類型屬于輕巧靈便類型的。在材料的在材料的選擇方面，通過(guò)查考參考資料最終選用的材料為角鐵支撐，選用角鐵支撐，優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在：在角載荷范圍條件下，不會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)以及形狀的變化，雖然有較小的形，但是不會(huì)對(duì)脫粒機(jī)的堅(jiān)固、穩(wěn)定產(chǎn)生影響，不會(huì)發(fā)生其他的變化。因此最終選擇角鐵的基本尺寸為厚是，高是，寬是。在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上架起兩段橫梁放置在機(jī)架上。此結(jié)構(gòu)的要求是能夠適用大的工作強(qiáng)度、比較大的承載能力，并且在遭受到瞬間沖擊時(shí)結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生改變。為了滿足相應(yīng)的條件在選材時(shí)選用角鐵材料，角鐵的基本尺寸為厚是，高是，寬是，這樣的材荷部分。在機(jī)架的一側(cè)安裝了斜板，為了在籽粒脫落后，玉米粒從柵格式凹板的縫隙中漏出，落到出板上，玉米下滑，到達(dá)脫粒機(jī)之外。完成脫粒，也完成相應(yīng)的籽粒運(yùn)到機(jī)外的運(yùn)動(dòng)。再選取材料方面，由于所受到的力比較小，所以最終選擇厚度鐵板進(jìn)行加工。在玉米脫粒機(jī)的其他一側(cè)也就是玉米梗的排出一側(cè)，安裝了一個(gè)便于向下滑送的小斜坡。這個(gè)斜坡的作用是在玉米穗加工后，玉米梗會(huì)隨著螺旋排到出口處，玉米梗會(huì)沿著小斜坡進(jìn)行下落，排出到外面，這樣也可以快速聚集玉米梗。這個(gè)小斜坡的應(yīng)用方便操作人員的工作，玉米梗排在一個(gè)聚集點(diǎn)，工人們將玉米梗集中處理。在制作材質(zhì)方面，由于玉米梗重量很輕對(duì)材質(zhì)要求不大，所以選用厚度為的鐵板加工而成，在與脫粒機(jī)主體連接的時(shí)候連接方式使用的是焊接，它與柵格端相連，在尺寸設(shè)計(jì)方面，小斜坡在與柵格式凹板相連接的時(shí)候尺寸所在范圍為～，通過(guò)參考文獻(xiàn)得這個(gè)范圍的距離能夠使玉米梗順利排出。從機(jī)架的整體來(lái)看，通過(guò)以上設(shè)計(jì)計(jì)算得出玉米脫粒機(jī)能過(guò)滿足工作強(qiáng)度要求，結(jié)果設(shè)計(jì)能夠滿足使用。
2.10軸承座的設(shè)計(jì)
軸承是作用在軸的上面，對(duì)軸承起支撐的作用。軸承的設(shè)計(jì)要考慮到很多方面要根據(jù)軸的載荷收到的轉(zhuǎn)矩壓力等等。通過(guò)以上的計(jì)算結(jié)果查考參考文獻(xiàn)得到軸承的選擇采用的是滾動(dòng)軸承。選用滾動(dòng)軸承的尺寸是標(biāo)準(zhǔn)件。由于脫粒機(jī)使用動(dòng)力以及重量不中，查考軸承的設(shè)計(jì)技術(shù)得到在軸承的類別方面選擇的基本尺寸為為。在安裝時(shí)安裝的位置選在機(jī)架縱向的、厚度為的，固定方式采用的是螺栓固定，螺栓的基本尺寸為公稱直徑。
2.11應(yīng)用在玉米脫粒機(jī)上的標(biāo)準(zhǔn)件
1. 玉米脫粒機(jī)上螺栓的應(yīng)用
玉米脫粒機(jī)所使用的螺栓，為了方便生產(chǎn)規(guī)模化，便于維修，所以在選擇上采用的是標(biāo)準(zhǔn)件。通過(guò)查考參考文獻(xiàn)《標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)手冊(cè)》得到在本次的設(shè)計(jì)中螺栓的使用尺寸為公稱直徑是M8,長(zhǎng)是8cm與5cm，在脫粒機(jī)中所使用的螺栓主要是連接作用。在機(jī)體的上連接,在電動(dòng)機(jī)和機(jī)連接,而且,應(yīng)用螺栓,完全能夠使用工作強(qiáng)度的需求。
2. 鉤頭楔鍵的選擇
玉米脫粒機(jī)上的所以在選擇鉤頭楔鍵時(shí)，通過(guò)查考參考資料《鍵的加工及刀具選擇》得到鉤頭楔鍵的尺寸為:b=12,h=70,L=50，并且校核能夠滿足使用要求。
2.12 小結(jié)
本章詳細(xì)介紹了玉米脫粒機(jī)的總體方案、電動(dòng)機(jī)的選擇、傳動(dòng)裝置、釘齒和釘齒條以及各個(gè)鈑金件的選擇，并確定了各個(gè)零件的具體尺寸以及加工工藝的選擇。
第3章 玉米脫粒機(jī)的操作規(guī)范
隨著科技的不斷發(fā)展，玉米脫粒機(jī)的使用也越來(lái)越廣泛，在農(nóng)民的家里脫粒機(jī)使用在收割玉米時(shí)，也是一個(gè)常用機(jī)器。玉米脫粒機(jī)給人民帶來(lái)了很大的便利，提高了農(nóng)民的工作效率，降低了農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度，生產(chǎn)更加的機(jī)械化。在廣泛使用脫粒機(jī)的同時(shí)，也要注意使用的規(guī)范化，避免因操作不當(dāng)造成不必要的傷害。
1.嚴(yán)禁超速超載荷運(yùn)轉(zhuǎn)
所設(shè)計(jì)的玉米脫粒機(jī)屬于小型運(yùn)動(dòng)設(shè)備，在脫粒機(jī)中主要工作的地方是釘齒滾筒。在其他機(jī)構(gòu)如凹、軸等部件,這些零部件對(duì)載荷的承受能力是在一定的限度的，在釘齒滾筒運(yùn)行時(shí)所提供的速度比較高時(shí)，由于速度較高產(chǎn)生較大的離心力。在速度要求方面釘齒滾筒的轉(zhuǎn)速如果過(guò)高，超過(guò)所能承受的范圍，并且隨著時(shí)間的使用軸承會(huì)氧化產(chǎn)生老化。電動(dòng)機(jī)提供的功率相對(duì)比較高時(shí)，有可能產(chǎn)生主軸與釘齒滾筒和整體分開。再者出現(xiàn)與上蓋發(fā)生碰撞，或者與柵格式凹板發(fā)生碰撞,在這幾種條件下會(huì)產(chǎn)生非常大的沖擊力,所產(chǎn)生的瞬間沖擊可能造成玉米脫粒機(jī)產(chǎn)生爆炸,這種危險(xiǎn)系數(shù)非常大，這種情況產(chǎn)生會(huì)嚴(yán)重威脅到操作人員的人身安全。為了不產(chǎn)生這種危險(xiǎn)，降低危險(xiǎn)系數(shù)，在日常的使用中要經(jīng)常擦拭機(jī)油進(jìn)行密封防止氧化，使用年限比較長(zhǎng)要定期檢查設(shè)備，并且定期更換重要的零件。加緊螺栓，減少危險(xiǎn)系數(shù)。
2.禁止過(guò)疲勞以及酒后使用
上面已經(jīng)介紹了機(jī)器本身有可能產(chǎn)生的危險(xiǎn)，并且介紹了相應(yīng)的解決方法。但是在使用時(shí)，也要注意操作人員自身的操作。玉米脫粒機(jī)的電機(jī)提供的動(dòng)力很大，而且進(jìn)行剝離的釘齒動(dòng)力也很大，雖然在滾筒的上面有機(jī)架和上蓋進(jìn)行封閉，而且在進(jìn)料口的設(shè)計(jì)留有充足的空間，這樣的設(shè)計(jì)使操作者操作在一個(gè)安全的操作距離。各種的安全措施已經(jīng)設(shè)計(jì)，但是操作人員的不規(guī)范產(chǎn)生危險(xiǎn)的可能非常大。如果操作人員連續(xù)操作，沒(méi)有進(jìn)行一定的休息，操作人員的大腦處在一個(gè)比較遲鈍的狀態(tài)。再者如果操作人員飲酒之后操作，對(duì)于飲酒過(guò)度容易使大腦休眠狀態(tài)。以上的兩種狀態(tài)由于操作人員的不規(guī)范操作，衣服有可能被卷進(jìn)脫粒機(jī)中，或者身體某個(gè)部位進(jìn)入了脫粒機(jī)中，由于釘齒在一個(gè)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，并且釘齒條呈螺旋狀排列。這種情況會(huì)使操作人員的身體受傷害甚至危及生命。所以在使用玉米脫粒機(jī)的時(shí)候禁止高強(qiáng)度長(zhǎng)時(shí)間的使用更禁止酒后操作該機(jī)器。
在玉米脫粒機(jī)發(fā)生故障或者發(fā)生意外的時(shí)候要及時(shí)關(guān)閉電源，立即停機(jī)。待排除故障后重新進(jìn)行工作。嚴(yán)禁在發(fā)生故障或危險(xiǎn)時(shí)，依然保持機(jī)器的運(yùn)行，這樣只會(huì)加劇危險(xiǎn)系數(shù)。
安全下：操作人員衣著得體，不要穿肥大的衣服，衣服的袖口要小，不得穿裙子，婦女在操作時(shí)帶上安全帽，年齡較小的孩子不要再機(jī)器旁邊玩耍，年齡較大行動(dòng)不方便的也不要操作脫粒機(jī)。操作人員若感到疲勞時(shí)要停止工作，或者更換另一個(gè)操作人員，不要酒后操作。在脫粒機(jī)工作時(shí)嚴(yán)禁有未帶安全措施的工作人員站在脫粒機(jī)出籽口，以免飛濺出來(lái)的籽粒傷到操作人員。在玉米脫粒機(jī)未停止的時(shí)候不要搬動(dòng)脫粒機(jī)以免受傷。玉米脫粒機(jī)需要定期的維修查看，更換老化部件，保證操作的安全。
結(jié)論
本次課題是基于小型人工玉米脫粒機(jī)的畢業(yè)設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)十幾周的時(shí)間，在根據(jù)任務(wù)書的要求下查閱了大量的相關(guān)資料、對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)之上，找到了解決本設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題的思路和方法，成功地完成了本次設(shè)計(jì)中所規(guī)定的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)了所要研究的目標(biāo)。
通過(guò)查閱參考資料和指導(dǎo)老師的指導(dǎo)完成了對(duì)脫粒機(jī)現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r，并對(duì)脫粒機(jī)總體進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行選擇傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)，選取了V行帶輪進(jìn)行工作，并且校核通過(guò)滿足使用要求。在脫粒機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面對(duì)傳動(dòng)軸進(jìn)行設(shè)計(jì)校核，釘齒條的安裝以及圓盤、入料口的設(shè)計(jì)等等通過(guò)了校核能夠滿足使用要求。最后對(duì)脫粒機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行了介紹。在文章的結(jié)尾向人們展示了脫粒機(jī)在使用時(shí)應(yīng)該注意的事項(xiàng)，確保人們?cè)谑褂脮r(shí)能夠安全操作。
致謝
在完成畢業(yè)論文的這段時(shí)間，我的指導(dǎo)老師給我的幫助是很多的，不管是在多忙的情況下，老師都是耐心的幫助我，耐心指導(dǎo)我們的每一步設(shè)計(jì)，仔細(xì)查找存在的問(wèn)題和不足，不管是一開始確定論文選題，還是確定設(shè)計(jì)的方案，到后期的繪圖計(jì)算等等，老師都給了我無(wú)微不至的幫助，提供了許多硬件條件，謝謝老師。還要感謝我的同學(xué)對(duì)我的幫助，謝謝你們。
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