玉米脫粒機的設(shè)計-新型玉米脫粒機帶答辯PPT（含三維CATIA及9張CAD圖紙）

玉米脫粒機的設(shè)計-新型玉米脫粒機帶答辯PPT（含三維CATIA及9張CAD圖紙）,玉米,脫粒機,設(shè)計,新型,答辯,PPT,三維,CATIA,CAD,圖紙 玉米脫粒機的設(shè)計指導(dǎo)老師：XXXX答辯人：XXX目錄選題背景選題背景PART 1工作原理工作原理PART 2裝配圖裝配圖PART 3零件圖零件圖PART 4選題背景PART 01 傳統(tǒng)玉米脫粒機是在主軸上安裝釘齒條,在脫粒的過程中，依靠主軸高速帶動幅盤上的釘齒條高速旋轉(zhuǎn)，對玉米進(jìn)行攪合和碰撞,從而進(jìn)行脫粒?，F(xiàn)階段玉米脫粒及存在的不足之處:1.脫粒的效果不好2.對玉米顆粒的表面造成傷害，破損率較大選題背景工作原理PART 02 工作原理玉米通過集料口進(jìn)入推料區(qū)通過軸上的螺旋葉向前螺旋將玉米移送到脫粒區(qū)域，玉米在板齒與篩板之間擠搓,玉米既受到向前、向上、下運動，在運動的過程中，玉米果穗與左右兩邊的柵格，還有底部的柵格相互之間揉搓、玉米和平板齒相互摩擦、玉米和玉米相互摩擦通過彼此擠搓，使果穗上的玉米粒脫落掉，玉米果穗在受到板齒的撞擊不是很大，對玉米籽粒損傷小，經(jīng)過兩個區(qū)域的脫粒，將玉米芯移送到排芯的區(qū)域在排芯板的螺旋攪合，在排芯口安裝了一個制動閥門，當(dāng)玉米芯沒有一定的量的時候，玉米繼續(xù)呆著排芯區(qū)域進(jìn)行脫粒，從而達(dá)到脫粒完整的效果。當(dāng)達(dá)到一定量的玉米芯的時候，制動閥門就會自動打開排出玉米芯，觀察玉米脫粒的效果，效果不好，調(diào)整制動閥門的力度。擠搓式脫粒對玉米的沖擊力較小，對玉米表面的損傷不高，從而提高脫粒的完整性。裝配圖PART 03 裝配圖零件圖PART 04 l左軸承座l主動帶輪l從動帶輪l右軸承座l脫粒滾筒l右軸承端蓋l左軸承端蓋l脫粒主軸脫粒主軸右軸承座宇宙穿越美侖設(shè)計是集PPT模板開發(fā)PPT設(shè)計定制、PPT培訓(xùn)于一體的專業(yè)PPT服務(wù)提供商。人工智能美侖設(shè)計是集PPT模板開發(fā)PPT設(shè)計定制、PPT培訓(xùn)于一體的專業(yè)PPT服務(wù)提供商。自動駕駛美侖設(shè)計是集PPT模板開發(fā)PPT設(shè)計定制、PPT培訓(xùn)于一體的專業(yè)PPT服務(wù)提供商。左軸承座設(shè)計報告主動帶輪從動帶輪脫粒滾筒右軸承端蓋左軸承端蓋感謝各位觀看THANKS FOR WATCHINGTHANKS FOR WATCHING 玉米脫粒機的設(shè)計 摘 要 相比國外的玉米脫粒機，國內(nèi)以往大部分是在脫粒過程中運用擊打原理從而來實現(xiàn)玉米的脫粒，這就促使了機器在工作當(dāng)中會極大的損壞玉米粒，這樣的結(jié)果以至于減少它的價值，同時在很大程度上影響生產(chǎn)效率與偉大農(nóng)人的利益。為此，對國內(nèi)玉米脫粒的情形開始做出分析，發(fā)現(xiàn)一定要對這些代表舊時代的脫粒機做出相應(yīng)的創(chuàng)新方案。一方面要減輕農(nóng)人在工作過程中勞力對他們?nèi)梭w產(chǎn)生的身體刺激的程度、增加工作效率,另一方面增加脫粒機的脫粒效益，于是，非常有必要研發(fā)出一種經(jīng)過改進(jìn)的機器設(shè)備來對玉米棒進(jìn)行脫粒。擠搓式玉米脫粒機的關(guān)鍵構(gòu)造是圓柱形鋼管以及柵格凹板，同時它倆的作用是將玉米粒從雜質(zhì)中篩選出來，相鄰的兩條圓鋼之間相隔的距離比玉米籽的大小要寬，在脫粒機的主軸上有兩個螺旋葉和十六個脫粒平板齒，當(dāng)機器運轉(zhuǎn)時，進(jìn)料區(qū)的螺旋葉隨著帶輪傳遞的轉(zhuǎn)動而旋轉(zhuǎn)從而使玉米在軸向方向推進(jìn)，當(dāng)離開進(jìn)料區(qū)到脫粒區(qū)域后，玉米和平板齒相互摩擦、玉米和玉米相互摩擦、玉米和柵格凹板相互摩擦，通過彼此擠搓，由此玉米粒脫落，因此可以成功使玉米粒脫落，選用這種擠搓式的方式來脫粒，玉米受到的擠壓力相對來說不大，同時也可以降低玉米粒所受到的損害，故采用此種脫粒方式是相當(dāng)可行的。 關(guān)鍵詞：玉米脫粒機；篩選結(jié)構(gòu)；擠搓式；螺旋葉； Abstract Compared with the foreign corn thresher, the domestic most of the past is in threshing process by using the principle of the strike to achieve corn threshing, this causes the damage to the machine at work will greatly kernels, the result that reduce the value of it，at the same time, to a great extent，affect the production efficiency and the great interests of farmers. To this end, the situation of domestic corn threshing began to be analyzed, and it was found that it was necessary to make corresponding innovative solutions to these old threshing machines. On the one hand, to relieve the farmer labor in the working process of the human body to produce the extent of the body to stimulate and increase the work efficiency, increase the thresher threshing efficiency on the other hand, as a result, is very necessary to develop a kind of improved machine equipment to threshing corn cob. Squeeze rub type corn thresher constitute the key is round steel and plate, both at the same time it also constitutes the filter structure, distance between the adjacent two round steel is wide, than the size of the corn seed on the main shaft thresher has two spiral leaf and sixteen threshing flat teeth, when machine running, feed the spiral leaf with the rotation of belt wheel transmission rotation so that the corn in the axial direction, when to leave after the feed zone to threshing area, corn and friction between plate friction between teeth, corn and corn, corn and grid concave board rubbing against each other, through the crowded rub each other, thus kernels fall off, so you can successfully make the corn falls off, Choose this crowded rub threshing type way, relatively little corn by extrusion, but also can reduce the damage by corn kernels, adopts the threshing method is quite feasible. Key words: Maize sheller; Screening structure; Crowded rub type; Spiral leaf ； 目 錄 引 言 1 第一章 緒 論 2 1.1國內(nèi)玉米脫粒機研究現(xiàn)狀 2 1.2國外玉米脫粒機研究現(xiàn)狀 2 第二章 玉米脫粒機工作原理分析 3 2.1玉米果穗的基本物理特性 3 2.2搓擦式玉米脫粒機的機構(gòu)裝置分析 4 2.3玉米脫粒機的工作原理 4 第三章 擠搓式玉米脫粒機設(shè)計的確定 6 3.1 機構(gòu)的組成部分 6 3.2脫粒機各個部分機構(gòu)設(shè)計 6 3.2.1集料口的設(shè)計 6 3.2.2脫粒部分的設(shè)計 8 3.2.3篩選部分的設(shè)計 8 3.3排芯口的設(shè)計 9 3.4脫粒機下料口和排芯口的設(shè)計 10 3.5脫粒滾筒的設(shè)計 10 3.6機架部分設(shè)計 11 第四章 玉米脫粒機構(gòu)件相關(guān)參數(shù)的確定 12 4.1電動機的選擇 12 4.2脫粒軸上平板齒的轉(zhuǎn)速 13 4.3脫粒機主軸的功率 13 4.4電動機的選擇 14 第五章 帶及帶輪的設(shè)計 15 5.1計算V帶傳動的功率 15 5.2選則V帶的帶型 15 5.3帶輪基準(zhǔn)直徑的確定以及帶速的驗算 15 5.4確定傳動中心距a和基準(zhǔn)長度 16 5.5脫粒機帶輪包角的校核 17 5.6計算帶的根數(shù)z 17 5.7計算單根V帶的初拉力 17 5.8傳動輪作用在軸上的壓力 18 5.9主要設(shè)計結(jié)論 18 第六章 V帶輪的選擇 19 6.1帶輪的材料選擇 19 6.2主帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 19 6.3從動輪的設(shè)計 20 第七章 脫粒主軸的設(shè)計 22 7.1初步確定軸端的最小直徑 22 7.2圓柱銷的校核 23 7.3軸上鍵的校核 24 7.4脫粒軸轉(zhuǎn)矩的計算 24 7.5脫粒軸的校核 25 總結(jié) 27 參考文獻(xiàn) 28 致 謝 29 引 言 這次畢業(yè)設(shè)計是研究不同于舊式的一種玉米脫粒機，目的在于提高自己對農(nóng)業(yè)機械的重視，學(xué)習(xí)農(nóng)業(yè)機械的知識。通過比較中國與其他國家農(nóng)業(yè)機械水平的高低情況，來取長補短，給自己打下扎實的基礎(chǔ)。經(jīng)過瀏覽資料知道：剝掉玉米的表層皮然后將其晾干，水的成分占比例低于百分之十五的玉米，一般來說玉米粒脫落起來比較簡單。隨同時間的向前推進(jìn)，我們的社會也同時在時刻不斷的進(jìn)步，例如我們平常的生活里也慢慢地在各種場合都可以見到機器的身影，它們直接參與到了我們的生命中。我國大部分人口是農(nóng)民，農(nóng)業(yè)也就理所當(dāng)然的成為了我國產(chǎn)業(yè)的根本，我們的生活離不開農(nóng)業(yè)、發(fā)展離不農(nóng)業(yè)，因此機械在農(nóng)產(chǎn)業(yè)中普及化是非常有必要的。未來的農(nóng)業(yè)需要機械來擴大規(guī)模，在農(nóng)業(yè)機械的領(lǐng)域內(nèi)有很大的知識庫需要我們?nèi)W(xué)習(xí)、挖掘，這樣才能跟上祖國的腳步，才能跟上世界的步伐。 29 第一章 緒 論 1.1國內(nèi)玉米脫粒機研究現(xiàn)狀 中國生產(chǎn)玉米大部分屬于小型的家庭種植的類型，因為玉米是在全部地域中比較受歡迎的農(nóng)作物，被人們廣泛種植，因此也就伴隨它也產(chǎn)生了讓人們感覺比較棘手的問題，那就是玉米的脫粒。其實，目前業(yè)界很多專業(yè)人士就這一問題去研究、研發(fā)了很多類型的機器裝置來對玉米進(jìn)行脫粒。國內(nèi)鄉(xiāng)村人民大部分選擇小型玉米脫粒機，這種脫粒機器很受歡迎。但是就目前來說我國的玉米脫粒機還是存在許多不足之處，例如：脫粒裝置的結(jié)構(gòu)比較簡單，以至于它的功能也比較單一，并且還尚未解決脫粒過程中玉米粒的損傷以及機器適應(yīng)能力差等問題。所以，國內(nèi)農(nóng)機研究人員注力于如何研發(fā)出更優(yōu)良的玉米脫粒機。玉米脫粒機在中國的發(fā)展已經(jīng)長達(dá)到了幾十年，至今，有關(guān)部門經(jīng)過大概的統(tǒng)計，我國每年能夠生產(chǎn)三十到四十萬臺不同種類的脫粒機，并且制造生產(chǎn)脫粒機的企業(yè)由五百左右。 在我們中國最廣泛使用的脫粒機脫粒方式是以沖擊為原理來脫粒，脫粒軸在高速旋轉(zhuǎn)下對玉米產(chǎn)生沖擊力從而脫粒。目前在國內(nèi)市場中，經(jīng)過多次市場調(diào)查研究表明，人們大多數(shù)往往鐘愛以沖擊為原理的玉米脫粒機。 1.2國外玉米脫粒機研究現(xiàn)狀 與中國不同的是在國外最受歡迎的是擠搓式玉米脫粒機，這種機器普遍被外國人接受，它的脫粒部分模擬了人在手動扳玉米的動作，這種技術(shù)達(dá)成了以機器取代手工的一種理論。這種裝置有以下優(yōu)點：由于機器在正常工作過程中脫粒裝置中的滾筒軸轉(zhuǎn)速有點低，這樣就確保脫粒過程中玉米粒所受到的損壞程度很低；這種脫粒裝置中的玉米水成分比例在百分之十六到百分之二十七時脫粒程度更完全。脫粒裝置有特別篩選部分來篩選出人們只想要得到的玉米粒，同時還能將人們不想要的玉米芯帶至排芯區(qū)從出口掉出，還有其中的玉米須、玉米碎皮經(jīng)過風(fēng)力作用到風(fēng)口吹離開，這樣的裝置脫凈率高，使得機器不難清洗，極大地避免玉米粒的損失。 第二章 玉米脫粒機工作原理分析 2.1玉米果穗的基本物理特性 眾所周知，玉米中營養(yǎng)成分的含量特別的高，并且其中的營養(yǎng)價值對人類的保健作用非常大，經(jīng)過德國營養(yǎng)保健協(xié)會的多次調(diào)查，從大量的數(shù)據(jù)結(jié)果得出，相對于其他食品，玉米粒中所占有的營養(yǎng)成分比重最多，因此對我們的養(yǎng)生非常有益，通常大部分整個玉米呈現(xiàn)出圓錐形，這是常見的物理模型，通過仔細(xì)翻閱《農(nóng)業(yè)機械設(shè)計手冊》，從而可以獲得玉米粒的各種物理流體力學(xué)特性，其數(shù)據(jù)如下圖表： 表1 玉米物理特性表 修正系數(shù) 臨界速度m/s 在鋼板上滑動摩擦角 木板上滑動摩擦角 休止角 綜合特性系數(shù) 容積質(zhì)量 充滿系數(shù) 2.11 9.8-14 20° 22° 29°-35° 0.0558 0.65-0.78 0.2-0.4 玉米的結(jié)構(gòu)如圖。 圖2-1 玉米結(jié)構(gòu)圖 2.2搓擦式玉米脫粒機的機構(gòu)裝置分析 搓擦式脫粒機的工作原理是通過玉米和柵格式凹板、平板齒之間接觸而引起摩擦，以及果穗之間相互碰撞而引起摩擦，玉米粒的脫落程度取決于摩擦力的大小。他們之間的摩擦力越大，那么玉米粒脫落的就越完全，然而摩擦力也不要太大，要低于某一個臨界的數(shù)值，不然的話就會損傷玉米粒的表面，致使脫殼。同時，摩擦力的大小取決于機器中脫粒機構(gòu)部分的表面粗糙程度和彼此的間隙，相比之下，運用此工作原理的脫粒機器，會使得米粒脫落的更完全，同時也能極大地避免玉米芯的折斷，還能使脫落出的玉米粒更加的潔凈、增加產(chǎn)出的玉米粒保持完整性的概率，缺點是在排芯區(qū)可能有更多的玉米粒落出。 2.3玉米脫粒機的工作原理 圓柱形的鋼管和空心圓餅形薄板焊在一起組成了柵格式凹板，相鄰兩條圓柱形鋼管相隔的距離要超過玉米顆粒的長度尺寸，十六個平板齒在實心的主軸軸表面上按照九十度順序被焊了上去，這十六個板齒其中為八個是帶冠板齒，八個為平板齒，彼此協(xié)作進(jìn)行脫粒。電動機運轉(zhuǎn)傳遞高轉(zhuǎn)速給主動輪再經(jīng)主軸上的從動輪進(jìn)行降速，從而使?jié)L筒能隨之做旋轉(zhuǎn)運動，雙向的螺旋形葉片被焊在了主軸的前端部位，在機器運轉(zhuǎn)時，玉米果穗被倒進(jìn)進(jìn)料入口，會受到各種力而做往前、往上、下的運動，與此同時玉米穗也和兩側(cè)的圓柱形鋼管以及底部的圓柱形鋼管彼此摩擦，這樣玉米粒就能從果穗上分離下去。由于在脫粒過程中板齒對玉米造成的打擊力度不夠強烈，那最后產(chǎn)出的玉米粒其破損的程度也很微小。 模仿人類扳玉米來對玉米進(jìn)行擠搓的原理，讓玉米穗在箱體內(nèi)脫粒區(qū)受到脫粒滾筒的持續(xù)回轉(zhuǎn)擠壓下逐步被脫粒，板齒和主軸中心線存在一個很小的角度，帶動玉米穗向排芯口移動。在平板齒頭頂?shù)牟糠衷O(shè)有三個凸起的齒，以便玉米穗能夠順利地脫粒。 其結(jié)構(gòu)簡圖2-3 圖2-3 擠磋式玉米脫粒機部分結(jié)構(gòu)圖 第三章 擠搓式玉米脫粒機設(shè)計的確定 3.1 機構(gòu)的組成部分 擠搓式玉米脫粒機的結(jié)構(gòu)及其組成有進(jìn)料口、皮帶、帶輪、機架、電動機、下料口、柵格凹版、脫粒軸、制動閥、排芯口，結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。 圖3-1 整體結(jié)構(gòu)圖 3.2脫粒機各個部分機構(gòu)設(shè)計 3.2.1集料口的設(shè)計 集料口也就是進(jìn)料口，處在脫粒機箱體右側(cè)最高處并焊了在它上面，是用2毫米厚的鋼板通過電焊的方式形成的，材料則選為Q235，玉米在經(jīng)過人們?nèi)ネ馄ぴ谶M(jìn)行晾干后就被放置到進(jìn)料口掉到送料區(qū)部分，送料區(qū)部分中玉米穗在雙向螺旋葉的作用力下被帶動到脫粒部分中開始受力被擠壓，從而脫粒。進(jìn)料口的結(jié)構(gòu)如圖3-2。 圖3-2 進(jìn)料口 玉米穗被操作工人放入集料口，接著就可以直接到達(dá)了機器的內(nèi)部，因此集料口對于一個脫粒裝置來說是至關(guān)重要的，對于整個機器來說是不可或缺的。集料口的作用就在于能把人們放入的玉米集中在一起然后讓玉米穗進(jìn)入箱體內(nèi)部，這樣能夠保障人們在添加玉米的時候可以避免自身的安全受到一些無法預(yù)測的不確定性因素的影響，例如在脫粒機工作是，箱體內(nèi)部機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)可能會時不時有玉米粒、芯彈出以致有可能會砸傷操作員工，這是所不能允許的。也可以間接性的確保玉米脫粒程度好，同時這樣也能避免因為玉米穗被放入的方式不正確而造成對主軸運動的影響，會對整個機器都產(chǎn)生不好的影響。當(dāng)然集料口有時會因為操作不當(dāng)而引起機器內(nèi)部集合的玉米穗超過一定量，而導(dǎo)致機體中主軸與玉米相互卡住，這樣將極大地影響到電動機的壽命。針對這一問題，在主軸的前端接上一個雙向螺旋葉來排通堵塞，讓玉米能夠秩序有條的進(jìn)入脫粒區(qū)部分。 3.2.2脫粒部分的設(shè)計 操作人員將玉米放入進(jìn)料口進(jìn)行集料，然后進(jìn)入箱體的玉米在螺旋葉旋轉(zhuǎn)帶動下軸向運動，直到進(jìn)入到脫粒部分，進(jìn)入的瞬間玉米掉進(jìn)脫離部分的滾筒內(nèi)，然后主軸上的板齒通過旋轉(zhuǎn)與玉米相互摩擦，將玉米粒擠搓下來，這些被擠搓下來的玉米粒從柵格式凹版的縫隙中掉出一直到出料口處滾落出來，這些經(jīng)過了脫粒部分的玉米芯則在脫粒軸的旋轉(zhuǎn)運動下被帶到排芯部分，在排芯區(qū)域設(shè)有一個自動開關(guān)出口的制動閥，在排芯區(qū)域積累了大量的玉米芯的時候會自動觸發(fā)閥門，從而從出口掉出。脫粒部分整體結(jié)構(gòu)如圖3-3。 3-3 脫粒部分整體結(jié)構(gòu)圖 脫粒部分是由二毫米厚、材料為Q235的鋼板通過電焊的方式形成的，它的長度為1139mm，寬度為550mm，高是565mm。 3.2.3篩選部分的設(shè)計 在脫粒機內(nèi)，玉米在箱體內(nèi)與板齒、冠齒相互之間摩擦、擠搓以及與被焊在了下箱體的柵格式凹板相互摩擦、擠搓而脫粒，這些被擠搓下來的玉米粒從柵格式凹版的縫隙中掉出并從出料口處的傾斜滑板滾落出來，這些經(jīng)過了脫粒部分的玉米芯則在板齒的旋轉(zhuǎn)運動而產(chǎn)生的作用力下被帶到排芯部分，在排芯區(qū)域設(shè)有一個自動開關(guān)出口的制動閥，在排芯區(qū)域積累了大量的玉米芯的時候會自動觸發(fā)閥門，從而從出口掉出。 當(dāng)玉米脫粒機正常工作的時候，脫粒軸通過與凹板進(jìn)行嚴(yán)密的配合，來增強脫粒過程中的脫粒效果，變成了脫粒機內(nèi)不可或缺的部分。此機器中的柵格式凹板在以下兩個方面的功能是比較重要的：首先是，玉米經(jīng)過這類裝置的脫粒之后，分離出來的玉米粒從凹板之間的間隔掉落到出料區(qū)的滑板從而被排出，這些經(jīng)過了脫粒部分的玉米芯則在板齒的旋轉(zhuǎn)運動而產(chǎn)生的作用力下被帶到排芯部分，在排芯區(qū)域設(shè)有一個自動開關(guān)出口的制動閥，在排芯區(qū)域積累了大量的玉米芯的時候會自動觸發(fā)閥門，從而從出口掉出；另一方面，柵格式凹板中圓柱形鋼管的直徑是12mm，圓鋼管彼此的間隔是13.5mm，在此處縫隙的功能是將玉米緊緊的卡在兩條鋼管之間的縫隙上，這樣能夠讓板齒和玉米快速擠搓、摩擦、以便有效的對玉米進(jìn)行脫粒。 柵格式凹板由有四十八根圓柱形鋼管，它們的直徑都是12mm，但是它們的長度從左至右依次是238mm、868mm、1108mm，瀏覽《農(nóng)業(yè)機械技術(shù)手冊》此書可以知道脫粒滾筒與柵格式凹板應(yīng)當(dāng)存在的距離要在90mm到120mm之間，因而選用凹板的直徑尺寸為290毫米，柵格式凹板包含了三個厚2mm、直徑都為498mm的圓形幅盤，它們都固定的焊在了下箱體上，柵格式凹板分為O、U型兩種結(jié)構(gòu)。柵格式凹板結(jié)構(gòu)如圖。 圖3-4 柵格式凹板 3.3排芯口的設(shè)計 脫粒滾筒把在脫粒過程中脫粒程度沒有完全的玉米和脫粒程度已經(jīng)完全的玉米帶至排芯區(qū)，在排芯部分沒有完全脫粒的玉米會被制動閥的閥門阻擋以致不能排出，這樣它們會在排芯區(qū)繼續(xù)脫粒，不過在當(dāng)排芯部分的出口處聚集到很多玉米芯的那一刻，制動閥的閥門就會會自己張開，以此能夠確保機器在正常工作過程時能保持很好的脫凈率，也可以通過對制動閥恰當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)來獲得更好的脫凈率。 3.4脫粒機下料口和排芯口的設(shè)計 排芯口是由厚為2mm的鋼板通過焊接而形成的，其材料為Q235，是用來將經(jīng)過脫粒部分的玉米芯排除機體之外，可以起到將玉米芯排出機器之外、分離玉米粒和其他雜質(zhì)灰塵的作用，處在脫粒機箱體左側(cè)最高處并焊了在它上面。 下料口的作用是便利于在脫粒過程中被脫落下來的玉米粒能更加集中的排放到機器之外，由厚為2mm的鋼板通過焊接而形成的，其材料為Q235。下料口的結(jié)構(gòu)如圖。 圖3-5 下料口 3.5脫粒滾筒的設(shè)計 脫粒滾筒在整個裝置中擔(dān)任著最要緊的角色，它裁決了脫落出來的玉米粒的質(zhì)量。十六個平板齒在實心的主軸軸表面上按照九十度順序被焊了上去，其旋轉(zhuǎn)運動帶動玉米粒移動，這十六個板齒其中為八個帶冠板齒，八個為平板齒，彼此協(xié)作進(jìn)行脫粒。 玉米脫粒機器箱體內(nèi)的脫粒主軸總共長度長達(dá)了1310mm，脫粒滾筒的直徑也長達(dá)了190mm。機器箱體中整個玉米脫粒區(qū)域的總共長度長達(dá)640mm，排芯區(qū)的總共長度長達(dá)230mm，推動玉米移動的推料區(qū)也總共長度長達(dá)230mm。脫粒軸中間部分是一根空心軸，由中間的空心軸和兩端的軸頭組成，其固定方式是通過圓柱銷來彼此連接，在脫粒軸的中間選擇使用空心軸的原因是，這樣能節(jié)約這根軸所用到的材料。當(dāng)脫粒軸在輸出力矩的過程中，因為在一根軸的中心處所傳輸力矩的能力不強，故此把軸的中間段設(shè)計成空心的，來減輕轉(zhuǎn)軸的自重。脫粒滾筒結(jié)構(gòu)如圖。 圖3-6 脫粒滾筒 3.6機架部分設(shè)計 機架用來支承整個機體的重量，它的三維尺寸是長度×寬度×高度，即：1480×500×550mm；在機架上是安裝了電動機，脫粒機機體的重量，機體內(nèi)部的振動，箱體和凹板相互的擠壓力都作用在機架上，機架可以作為其他元件的定位，它是用5mm厚的角鋼通過焊接而形成的，這樣能夠防止因機體工作而使機器產(chǎn)生的震動對操作員工的健康產(chǎn)生重大的影響。 第四章 玉米脫粒機構(gòu)件相關(guān)參數(shù)的確定 十六個平板齒在主軸軸表面上依照九十度的順序一對對的依次被焊了上去，這十六個板齒其中為八個為帶冠板齒，八個為平板齒，彼此之間共同進(jìn)行脫粒。將板齒的直徑設(shè)計成為190mm，將其寬度設(shè)計成為80mm，高度設(shè)計成為45mm、厚度設(shè)計成為10mm。如圖4-1板齒： 圖4-1 脫粒板齒 4.1電動機的選擇 在農(nóng)業(yè)機械中查找到有關(guān)脫粒機器的型號為HT-6的資料，得出它的板齒寬度為110mm，脫粒板齒所受到的均布載荷為138N；從上面的信息確定我所設(shè)計的板齒寬度為80mm，根據(jù)我所依據(jù)的機器型號得出我所設(shè)計的每個板齒所受到的力在98N左右,在主軸上有規(guī)律的焊有16個板齒，當(dāng)玉米脫粒機運轉(zhuǎn)過程中毫無差誤時，主軸上所以的板齒在脫粒滾筒內(nèi)不會以低速旋轉(zhuǎn)。根據(jù)計算得出玉米脫粒機在無反常運轉(zhuǎn)時的切向力為，與此同時脫粒滾筒在無反常運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的切向力也是1568牛頓。 N-表示平均每個板齒受到的力 M—脫粒過程中所有在工作的平板數(shù) Z--交替工作的次數(shù) 4.2脫粒軸上平板齒的轉(zhuǎn)速 翻閱《農(nóng)業(yè)機械設(shè)計手冊》尋找有關(guān)玉米脫粒機設(shè)計的信息，得出滾筒的旋轉(zhuǎn)速度大部分都在這個范圍當(dāng)中，當(dāng)主軸在正常工作的時候，板齒隨之運行也擁有與其相對照的運動速度。 ， —板齒的轉(zhuǎn)速（r/min） —主軸的轉(zhuǎn)速（r/min） —滾筒的直徑（mm） 4.3脫粒機主軸的功率 在機器正常工作的狀態(tài)下主軸所需要的功率為，利用主軸受到的阻力來對其計算： 很據(jù)參考書《機械設(shè)計課程手冊》中表3-1可知以下幾種傳動方式的效率取值為： 滾動軸承的傳動效率為 V帶傳動的傳動效率為 脫粒滾筒的傳動效率為 總效率 隨即可推出最小的電動機功率： 4.4電動機的選擇 通過翻閱《脫粒機》我尋找出大量的信息，這些讓我了解到脫粒軸的旋轉(zhuǎn)速度大部分都在265～415r/min這個范圍內(nèi)，通過閱讀《機械設(shè)計課程設(shè)計》尋找傳動比分配的一般原則得出，V帶在傳動過程中的薦用比值就在分布2到4這一區(qū)間內(nèi)，接下來開始計算電動機的轉(zhuǎn)動速度位于哪個區(qū)間： r/min 表2 電機參數(shù)表 電動機型號 額定功率 滿載轉(zhuǎn)速 最大轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 級數(shù) 質(zhì)量 Y132M2-6 5.5KW 960r/min 2.2 2.0 4 84kg 第五章 帶及帶輪的設(shè)計 在玉米被擠壓脫粒的過程中，電動機傳遞運動給帶輪經(jīng)過V帶后從動輪又把運動傳給了主軸，V帶和帶輪起到了傳遞運動的作用。在整個脫粒的過程中，V帶時刻保持它的柔韌性和彈性，這些性質(zhì)可以緩沖機器工作產(chǎn)生的振動，以減少噪音，使傳遞運動變得平平穩(wěn)穩(wěn)，有時如果出現(xiàn)了過載的情況，會引起皮帶的打滑，從而能夠防止機器不致壞掉。但是也有一些缺陷，這種傳動使利用摩擦的原理實現(xiàn)的，會出現(xiàn)運動不精確的問題，不過這種問題不會影響它們之間傳遞運動。考慮種種因素，通過帶輪和V帶的這種關(guān)系來在玉米脫粒機機體中傳遞運動是最好的選擇。 5.1計算V帶傳動的功率 回顧以往所學(xué)的知識得到： 電動機傳遞的額定功率 參考書中的表8-8容易找出（工作情況系數(shù)） 5.2選則V帶的帶型 ， 比較，的數(shù)值經(jīng)過查閱書中的圖8-11目前先選用B型。 5.3帶輪基準(zhǔn)直徑的確定以及帶速的驗算 初選小帶輪基準(zhǔn)直徑。確定帶輪的槽型可以查找書中表8-7，帶型則可以查找書中表8-9，綜合以上兩種，取得主動輪的基準(zhǔn)直徑為，先前選用的V帶帶型合適。 驗算帶速V。 結(jié)果在之間的區(qū)域內(nèi)，因此的值合適。 計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。 參考書中的表8-9可得，取標(biāo)準(zhǔn)從動輪基準(zhǔn)直徑=355mm 5.4確定傳動中心距a和基準(zhǔn)長度 參考書中的帶傳動式（8-20） 計算基準(zhǔn)長度其式子見書中式（8-22）： 即： 得： 普通V帶基準(zhǔn)長度見書中的表8-2，可得選取帶的基準(zhǔn)長度為=1800mm 計算實際中心距a可按書中第八章帶傳動式（8-23）得出 ， ， V帶中心距的變化區(qū)域為這一區(qū)間。實際中心距a在這一范圍內(nèi)。 5.5脫粒機帶輪包角的校核 ° 主動輪上的包角符合要求。 5.6計算帶的根數(shù)z 計算單根V帶的額定功率 由兩組數(shù)據(jù)查指導(dǎo)書《機械設(shè)計》中表8-4得 根據(jù)，和B型帶等數(shù)據(jù)，查書中表8-5得； 仔細(xì)翻閱《機械設(shè)計》找表8-6得。； 查《機械設(shè)計》表8-2得 ； 得： —當(dāng)i不等于1時，單根撲通V帶額定功率的增量； —當(dāng)包角不等于時的修正系數(shù)； —當(dāng)帶長不等于特定帶長由實驗規(guī)定的修正系數(shù)； 計算V帶根數(shù)Z。 因此取V帶的根數(shù)為4根。 5.7計算單根V帶的初拉力 根據(jù)書中表8-3很容易知道V帶每單位長度上的質(zhì)量，所以可知B型帶的每單位長度上的質(zhì)量為q=0.17kg/m。 確定初拉力F0查表9-1得B型帶單位長度質(zhì)量q=0.17kg/m，故 。 5.8傳動輪作用在軸上的壓力 5.9主要設(shè)計結(jié)論 選用B型普通V帶4根，帶基準(zhǔn)長度為1800mm。帶輪基準(zhǔn)直徑，，中心距控制在。單根帶初拉力。 第六章 V帶輪的選擇 6.1帶輪的材料選擇 經(jīng)過計算得出的帶輪的轉(zhuǎn)速為v=6.28 m/s ＜20 m/s ，這種帶輪的回轉(zhuǎn)速度比較的低，材料可選用HT200灰口鑄鐵，適用于小功率的情形。 6.2主帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 通過確定好大帶輪的直徑大小及與其關(guān)系非常大的各軸數(shù)據(jù)來仔細(xì)對小帶輪進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計，在把帶輪的各項參數(shù)都算出來后可以輕松設(shè)計帶輪的結(jié)構(gòu)。也可以從已經(jīng)設(shè)計好的帶來計算帶輪槽的一部分只能夠要的參數(shù)。查書上各種資料得V帶輪的結(jié)構(gòu)和基準(zhǔn)直徑存在著莫大的關(guān)系。由于主動帶輪的基準(zhǔn)直徑已經(jīng)過算出為，電動機軸與主動帶輪相互配合的直徑為，參考以往所學(xué)的相關(guān)經(jīng)驗公式～，已經(jīng)做出設(shè)計結(jié)果主動帶輪采用的實心式結(jié)構(gòu)。參考《機械設(shè)計》P161查8-11的圖表，將主動輪的大部分結(jié)構(gòu)參數(shù)算出或者查出填寫在如下的表格中。 表3 主帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù) 單位（mm） 帶的型號 h e lp a B 14 11.5 16 19 14 125 125 17.4 主動輪的厚度B通過如下計算方法得出： B=(Z-1)e+2f=3×19+2×11.5=80mm 主動輪的結(jié)構(gòu)如圖6-2： 圖6-2 主動輪機構(gòu)圖 6.3從動輪的設(shè)計 大帶輪與小帶輪的結(jié)構(gòu)都依靠對方的參數(shù)才能彎曲獲得，由于從動輪的基準(zhǔn)直徑滿足以下要求： ，，因此從動帶輪的結(jié)構(gòu)形式就變成了輪輻式。 從動輪的參數(shù)選擇：參考《機械設(shè)計》P161查8-11的圖表，將從動輪的大部分結(jié)構(gòu)參數(shù)算出或者查出填寫在如下的表格中。 從動輪的厚度B通過如下計算方法得出： B=(Z-1)e+2f=3×19+2×11.5mm=80mm。 從動帶輪的結(jié)構(gòu)如圖6-4： 表4 從動帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù) 單位（mm） 帶的型號 h e lp a B 14 11.5 16 19 14 250 38 17.4 圖6-3 從動帶輪的結(jié)構(gòu) 第七章 脫粒主軸的設(shè)計 除了電動機傳遞運動之外，幾乎所有重要的工作步驟都要經(jīng)過脫粒軸這一環(huán)才能完成，所以對它的設(shè)計是非常重要的，脫粒軸在整個機器正常運行的過程中會受到來自機體中各個元件傳遞而來的力矩，以及還要支撐來自機體的重力。當(dāng)機器正常運行的時候，還處于休息狀態(tài)的脫粒軸承受的沖擊力會立刻產(chǎn)生巨大的變化，各種力交替變化有規(guī)律的對主軸沖擊、擠壓。因此防止脫粒軸因受到?jīng)_擊、擠壓而發(fā)生軸的斷裂是本次設(shè)計是最為重要的一環(huán)，因此在該次設(shè)計軸的過程中時刻要遵循以下原則：致使軸的斷裂最為直接的就是所受到的力直接就能壓斷主軸，所以要考慮對軸產(chǎn)生力的對象，避免它在運轉(zhuǎn)時受力太大，也不能讓力集中在主軸的某一部位；當(dāng)然也可以從軸本身出發(fā)，提高脫粒軸的強度和剛度也能有效的保護(hù)好軸。 軸一般充當(dāng)?shù)淖饔脼椋阂皇窃谳S上可以裝上各種擁有回轉(zhuǎn)性質(zhì)的元件，還可以在軸向方向上對其上的零件進(jìn)行軸向定位；二是承受與它接觸的部位傳來的力或者力矩。通過書上的資料查出滾筒的直徑必須要足夠的大，軸則是以中間的空心軸在它的兩端各與一個實心軸通過用圓柱銷的聯(lián)接方式來進(jìn)行配合，然后通過電焊的聯(lián)接方式使它們緊緊地連接在一起稱為一個整體，之所以要軸的中部是空心的是因為這樣不僅能夠在制造過程中降低對材料的消耗，還能擴大空間范圍，使軸的重量最低化。 7.1初步確定軸端的最小直徑 根據(jù)《機械設(shè)計》書上式15-2來初步估算軸的最小直徑。 材料：45號鋼，調(diào)質(zhì)處理。 對于主軸，依據(jù)書中表15-3，查找出與軸類材料有關(guān)的系數(shù) 軸抗扭強度可以用來求出軸端的軸的直徑大小，根據(jù)以往所見過的公式計算： ，取，可得 主軸的右端與帶輪進(jìn)行連接，初步估算軸的直徑，將計算值圓取整后做軸的最小直徑，因為軸的截面上有一個鍵槽，經(jīng)過查資料書得當(dāng)每多存在一個鍵槽時軸的軸徑將擴大百分之五到百分之七。主軸的右端與帶輪進(jìn)行連接，再次估算軸的直徑 ，圓整取40mm。 軸的輸出端的直徑主要為了帶輪相互配合，所以用輸出端的軸徑為40mm,根據(jù)《機械設(shè)計手冊》查得從帶輪的的直徑為63mm那么這段軸的直徑為40mm，長度為58mm，為了在使用的過程中帶輪與軸相互配合在軸一端增加螺紋，以便使用圓螺母把它們旋緊其結(jié)構(gòu)如圖7-1： 圖7-1 脫粒主軸 表5 初定各軸段直徑、軸長 位置（右→左） 軸徑/mm 軸段長度/mm 帶輪右側(cè) 40 48 軸肩 36 4 安裝V帶輪處 40 58 帶輪左側(cè)軸肩 50 25 右軸承處 60 30 軸肩 70 22 脫粒主軸 100 1100 軸肩 70 20 左軸承處 60 22 根據(jù)軸段的直徑為60mm選取左軸承的型號為6012的深溝球軸承。 根據(jù)軸段的直徑為60mm選取右軸承型號為6012的深溝球軸承。 7.2圓柱銷的校核 選取直徑長度為十毫米的圓柱銷作為聯(lián)結(jié)中介，將實心軸和空心軸牢固地連接在一起。 由教科書《材料力學(xué)》中式2.22可得： 圓柱銷所受的切應(yīng)力 剪切面面積為 銷軸的工作應(yīng)力為： ------圓柱銷所受到的切應(yīng)力 A------剪切面的面積 -------銷軸工作時受到的剪切應(yīng)力 滿足以上強度條件要求，因此是符合要求的。 7.3軸上鍵的校核 參考《機械設(shè)計》書上P103上鍵連接的分類，根據(jù)鍵所在軸段的長度五十八毫米，可以選圓頭普通平鍵。 把d=40mm以及帶輪寬這兩項數(shù)據(jù)，在《機械設(shè)計》中表6-1進(jìn)行匹配得，鍵的尺寸為,。 校核鍵連接的強度： 鍵、軸所用的材料是鋼，V帶所用的是鑄鐵，因此查找《機械設(shè)計》中的表6-2得到，鍵聯(lián)接的許用壓應(yīng)力，取這個范圍的平均值得 鍵的工作長度 由 可見連接的擠壓應(yīng)力強度足夠，鍵是安全的。 7.4脫粒軸轉(zhuǎn)矩的計算 軸傳遞的扭矩為 參考《機械設(shè)計手冊》得，由一下靜力平衡方程來計算 軸的支反力為 ， 圖7.4 軸的載荷分析 7.5脫粒軸的校核 依照軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖。確定好軸承的支點位置在A點，參考圖15-23從手冊查得△值。軸上是型號為6008的深溝球軸承，從機械設(shè)計手冊中的表查出△=15mm。通過校核，因為A截面為危險截面，所以只要校核A截面的強度是否安全就行了。 表6 軸的受力表 載荷 垂直面V 支反力F ， 剪力 彎矩 M 扭矩T 軸的材料選取的是45號鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，從《機械設(shè)計》書中參考表15-1得 —軸的抗彎拋面模量 軸的計算應(yīng)力為： 因此，所以軸很安全。 總結(jié) 玉米脫粒機所面向的客戶是致力于中小型土地的農(nóng)村人民，它讓農(nóng)人從以往的要靠手動勞力才能將玉米粒脫落下來的辛苦生活中解放出來，同時增強農(nóng)人的斗志，釋放了農(nóng)人的生產(chǎn)欲望，也減輕了農(nóng)人的負(fù)擔(dān)。 新型的玉米脫粒機不同于傳統(tǒng)的機械，這種機器所占空間不大，而且重量也不沉，可以隨意搬運到任何地方進(jìn)行工作，總之，這種玉米脫粒機給我們帶來了巨大的便利；這種機器所用到的原理不是特別復(fù)雜，并且所工作的內(nèi)容不是重型產(chǎn)業(yè)，所以用來制造脫粒機的材料比較常見，并且很便宜。 玉米脫粒機不僅可以供給個人來操作，還足夠具備一個群體的操作需求，這種玉米脫粒機具有自己本身獨特的專有性質(zhì)，只能專門對玉米進(jìn)行脫粒。由于該機器的結(jié)構(gòu)簡單易懂，人們操作起來非常好上手，而且還經(jīng)濟實惠，非常受到人們的喜愛。玉米脫粒機改變了農(nóng)人工作的模式，勞動力被自動化給取代，使農(nóng)業(yè)勞動產(chǎn)出效率獲得極大的增幅。 參考文獻(xiàn) [1] 于俊一.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京.機械工業(yè)出版社.2009.2 [2] 關(guān)慧珍，馮辛安.機械制造裝備設(shè)計[M].北京.機械工業(yè)出版社.2009.11 [3] 李育錫.機械設(shè)計課程設(shè)計[M].北京.高等教育出版社.2008.6 [4] 濮良貴.機械設(shè)計[M].北京.高等教育出版社.2006.5 [5] 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Biosystems Engineering, 2008, 99:532-539 致 謝 經(jīng)過長達(dá)五個月的設(shè)計，此次畢業(yè)設(shè)計也最終要結(jié)束了，同時不知不覺中大四也即將要結(jié)束了，我在工學(xué)院長達(dá)四年的本科生活也將結(jié)束了，期待又有些失落。畢業(yè)設(shè)計讓我將整個四年所學(xué)的專業(yè)知識運用上了，學(xué)了四年的理論知識，這次終于有機會有一次設(shè)計的理論實踐，但我知道，這不會使最后一次設(shè)計，相反，我的人生才剛剛開始，以后我將會經(jīng)過無數(shù)次失敗，這只是我第一次鍛煉我將四年來以來所學(xué)的應(yīng)用到實踐中的能力。雖然我從選題到現(xiàn)狀設(shè)計結(jié)束有五個月了，但是真正最努力的階段還是在最近一個月。開始時，因為沒有獨立過完成一個設(shè)計，我非常迷茫，不知道干什么，不知道如何開始，但是慢慢地，通過尋求老師和同學(xué)的幫助之后，我開始去圖書館尋找與我的設(shè)計相關(guān)的資料，開始在網(wǎng)上找相關(guān)的資料，這讓我的畢設(shè)步入了正軌。通過本次畢業(yè)設(shè)計，我發(fā)現(xiàn)我自身在機械方面還存在許多不足之處，有很多機械方面的知識我都還不太懂，我感覺我就像是井底之蛙，永遠(yuǎn)不知道還存在多少我沒接觸過的機械知識。 最后最重要的是要感謝我的導(dǎo)師咸成吉老師，沒有老師的指導(dǎo)，我都還不知道該如何開始，還有在我在畢設(shè)遇到阻攔時給我不斷的鼓勵，并且多次指出我所畫cad圖紙中畫錯的地方。在老師的幫助下，讓這次對于我來說比較難的畢設(shè)感覺到了一絲絲輕松。其實我發(fā)現(xiàn)，畢業(yè)設(shè)計也不是特別的難，主要是看自己舍不舍得花時間，有沒有毅力去學(xué)習(xí)。說到了最后，也非常感激學(xué)校這大學(xué)期間來對我不斷的教育，我們不會辜負(fù)大家的期望。