制種玉米脫粒裝置的設(shè)計大學(xué)論文

全套機(jī)械畢業(yè)設(shè)計含《裝配圖》《零件圖》《開題報告》《論文》《PPT》聯(lián)系QQ：153893706機(jī)械電氣工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計設(shè)計說明書題目：制種玉米脫粒裝置的設(shè)計院（系）：專業(yè)：學(xué)號：姓名：指導(dǎo)教師：完成日期：制種玉米脫粒裝置的設(shè)計摘要：為解決傳統(tǒng)制種玉米脫粒機(jī)存在的脫凈率低、破碎率高、對玉米含水率適應(yīng)性差的問題，現(xiàn)介紹一種利用打擊和揉搓原理相結(jié)合的新型制種玉米脫粒裝置，該裝置加入了帶冠板齒和脫粒釘齒等機(jī)構(gòu)，來滿足制種玉米脫粒的技術(shù)要求。另外加入了間隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，增強(qiáng)了對不同含水率的玉米脫粒作業(yè)的適應(yīng)性。該復(fù)合式制種玉米脫粒裝置降低了玉米脫粒時的勞動強(qiáng)度，提高了作業(yè)效率。關(guān)鍵詞：制種玉米；脫粒；帶冠板齒；脫粒釘齒；設(shè)計DesignofcornthreshingdeviceAbstract:inordertosolvetheexistinginthetraditionalproductionofcornthresherthreshingratelow,brokenrate,pooradaptabilitytohighwatercontentincorn,thispaperintroducesanewuseofcombatandcornthreshingdevicecombiningkneadingprinciple,thedevicejoinedwithcrownplategearandfloatingnailteethandotherinstitutions,tomeetthecornthreshingtechnicalrequirements.Inadditiontoclearanceadjustingmechanism,enhancethecornthreshingoperationswithdifferentwatercontentadaptation.Thehybridseedcornthreshingdeviceofcornthreshingandreducesthelaborintensity,improveoperationalefficiency.Keywords:maizeseedthreshingteethwithcrownplate;floatingnailtoothdesign目錄TOC\o"1-4"\h\z\u24484一、引言 529114二、制種玉米脫粒裝置的總體設(shè)計 6308871、研究內(nèi)容 649942、工作原理 6160013、工作過程 6275214、主要機(jī)構(gòu) 7144534、1傳動部分 7317264、2入料口及脫粒滾筒上蓋 7327584、3脫粒部分 7246314、4控制部分 8131424、5機(jī)架部分 8295684、6總體設(shè)計 91762三、制種玉米脫粒裝置零部件的設(shè)計 1040431、脫粒滾筒的設(shè)計 10122411、1滾筒轉(zhuǎn)速 10214231、2滾筒直徑 10326871、3滾筒長度 1027062、脫粒齒的設(shè)計 11317922、1帶冠板齒的設(shè)計 11296172、2脫粒釘齒的設(shè)計 12242082、3脫粒齒的排列 12180523、柵格凹板的設(shè)計 14324823、1柵格凹版 1418643、2間隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 1548704、脫粒滾筒主軸的設(shè)計 1552884、1根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 1697574、2初步選擇輸出軸系 17245434、3確定輸出軸上的圓角半徑值 1752894、4作軸的結(jié)構(gòu)圖 1727654、5求輸出軸上的所受作用力的大小 17314324、6校核軸的強(qiáng)度 18173655、帶輪的參數(shù)設(shè)計 18115575、1主動輪的選擇 18136915、2從動輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 19231915、2、1帶輪材料的選擇 19205055、2、2V帶的設(shè)計與計算 2090915、2、3帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 2197696、入料攪龍的設(shè)計 2275447、出料攪龍的設(shè)計 2261358、機(jī)架的設(shè)計 23114348、1入料口及脫粒機(jī)上蓋的設(shè)計 23127208、2機(jī)架的設(shè)計 2410798制種玉米脫粒機(jī)裝置上的標(biāo)準(zhǔn)件的選擇 25305131、軸承的選擇 25177012、螺栓的選擇 25294403、平鍵的選擇 2615931五、制種玉米脫粒裝置的安全操作 2719026六、制種玉米脫粒裝置的維護(hù) 28225661、制種玉米脫粒裝置的技術(shù)保養(yǎng) 28261302、制種玉米脫粒裝置的保管 2827908七、結(jié)論 29319八、參考文獻(xiàn) 3022475九、致謝 32我國一直采用打擊式玉米脫粒機(jī)作業(yè)，脫粒滾筒轉(zhuǎn)速高，一般轉(zhuǎn)速可大于700r/min，而且工作部件為釘齒或齒桿，線速度大于8m/s，種子損傷嚴(yán)重。而美國采用的是揉搓原理的玉米脫粒機(jī)，因脫凈率高、破碎率低而得到快速發(fā)展。然而其生產(chǎn)率大大降低，滾筒外緣線速度≤4m/s，脫凈率、破碎率還有待提高，其設(shè)計和制造并不能滿足高精度的要求，部分技術(shù)參數(shù)有待進(jìn)一步完善。我國現(xiàn)有的玉米脫粒機(jī)種類很多，基本上都是二十世紀(jì)五、六十年代定型的產(chǎn)品，或者是在其它基礎(chǔ)上稍加改進(jìn)的產(chǎn)品，存在的不足現(xiàn)在已顯現(xiàn)出來，比如：1．自動化程度低，操作人員勞動強(qiáng)度大；2．脫粒滾筒對籽粒打擊脫粒，破碎率高；3．對玉米含水率的適應(yīng)范圍??；4．脫粒后除雜不凈。因此，研制一種機(jī)械損傷輕、破損率低，清潔度高，夾帶損失率低可兼用普通玉米脫粒的新型制種玉米脫粒機(jī)，以適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的制種玉米脫粒工藝要求顯得非常必要。針對上述情況，以打擊和揉搓原理相結(jié)合的新型玉米脫粒裝置有更廣闊的市場前景。脫粒釘齒和柵格凹板相作用的打擊力，以及板齒和柵格凹板相作用的揉搓力，兩者相結(jié)合使玉米穗脫粒效率提高。本文將對該復(fù)合式制種玉米脫粒裝置的基本技術(shù)參數(shù)給予確定,就該機(jī)型的特點(diǎn)進(jìn)行分析。1、研究內(nèi)容本裝置主要研究制種玉米脫粒機(jī)工作的脫粒過程，部分部件的設(shè)計，使其更好的配合其它部件，使整個機(jī)器達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)，使效率達(dá)到最高。本次設(shè)計的制種玉米脫粒脫粒裝置主要機(jī)構(gòu)有：動力裝置、傳動機(jī)構(gòu)、機(jī)架、入料口、脫粒滾筒、帶冠板齒、脫粒釘齒、柵格凹版、間隙調(diào)節(jié)控制裝置等。2、工作原理該脫粒工藝是仿生技術(shù)的一種應(yīng)用,模仿人工用手搓玉米的動作。在脫粒區(qū)內(nèi)，滾筒軸上的帶冠板齒、脫粒釘齒撥動果穗沿柵格凹板作圓周運(yùn)動，由于帶冠板齒、脫粒釘齒按螺旋線排列，且與滾筒軸心成一定的夾角，所以同時也可將玉米穗向排芯口推動，使玉米穗的運(yùn)軌跡為螺旋線。帶冠板齒如同人工用竹簽子(人工脫玉米籽粒的工具)，先將玉米果穗上的局部籽粒搓掉,以便后面擠搓順利。脫粒釘齒為錐形，通過對玉米穗的柔性撞擊，將玉果穗上的籽粒擠掉，柵格凹板則便于玉米穗在滾筒內(nèi)的揉搓，在工作狀態(tài)時玉米穗充滿滾筒內(nèi)部。板齒撥動玉米穗時有一定的軸向力，玉米穗與柵格凹板做相對運(yùn)動，包括滑動和滾動，從而達(dá)到脫粒的效果。玉米穗之間也受到一定壓力的作用下進(jìn)行充分?jǐn)D搓，使得玉米穗各個部位都受到揉搓的作用，從而使籽粒脫凈。3、工作過程通過螺旋輸送裝置，控制入料進(jìn)入量將玉米穗從入料口進(jìn)入脫粒滾筒，由于滾筒板齒為螺旋線排列，通過旋轉(zhuǎn)對玉米穗施加軸向力，推動玉米向排芯輪方向運(yùn)動排出滾筒，出芯輪旋轉(zhuǎn)將玉米芯推出機(jī)器。在此過程中玉米穗與柵格凹板、玉米穗與釘齒、玉米穗之間進(jìn)行充分揉搓，籽粒被揉搓下來；脫下來的籽粒穿過柵格凹板分離出來，完成整個脫離過程。4、主要機(jī)構(gòu)傳動部分主要由動力源、V帶輪、攪龍、板齒等組成。動力源負(fù)責(zé)提供整個裝置的動力輸出，V帶輪負(fù)責(zé)將動力轉(zhuǎn)換為適合脫粒部分使用的動力；攪龍負(fù)責(zé)將進(jìn)入入料口的制種玉米送到脫離區(qū)；板齒在負(fù)責(zé)脫粒的同時，也進(jìn)行著玉米在脫粒部分的傳動。入料口是將制種玉米填入玉米脫粒機(jī)機(jī)體內(nèi)的一個途徑，作用在于通過入料口可以將玉米順利地填入機(jī)體內(nèi)，保證脫粒釘齒能在切向上對玉米施加打擊力，從而使玉米籽粒脫離玉米芯，并能在板齒滾筒軸向力的作用下進(jìn)入脫粒滾筒內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)揉搓脫粒的效果，因此，玉米脫粒裝置的入料口的設(shè)計，關(guān)系到玉米脫粒機(jī)的工作質(zhì)量。本裝置將制種玉米脫粒裝置的入料口安裝在脫粒滾筒的上蓋箱上，入料口采用鐵皮、鐵板和型鋼制成。脫粒滾筒的上蓋的兩端部位、入料口的兩側(cè)及中間部位，均采用型鋼加固。其連接的方式采用焊接，可以提高制種玉米脫粒裝置的上蓋的剛度，不宜變形，同樣也有支撐作用。脫粒滾筒的上蓋整體焊接兩個角鐵上，其目的是便于與機(jī)架安裝，將脫粒機(jī)上蓋的緣地腳與角鐵焊接相連。脫粒滾筒整體整體要用鐵皮覆蓋，防止作業(yè)過程中又物體飛濺產(chǎn)生危險。脫粒部分主要是由脫粒滾筒、帶冠板齒、脫粒釘齒、柵格凹板、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、脫粒機(jī)上蓋組成。玉米穗在滾筒和柵格式凹板之間進(jìn)行脫粒，玉米進(jìn)入脫粒區(qū)，帶冠板齒先局部脫粒，再通過脫粒釘齒與玉米穗之間的打擊力使部分籽粒脫落，由于帶冠板齒采取螺旋排列，帶冠板齒對玉米芯有軸向的推動力，脫掉部分籽粒的玉米穗在滾筒中不但與柵格凹板摩擦，并且玉米穗之間也進(jìn)行揉搓作用，打擊和揉搓相互作用，是籽粒完全脫落。脫粒滾筒是玉米脫粒裝置的主要脫粒部件，它的設(shè)計關(guān)系到玉米脫粒機(jī)質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到玉米脫粒機(jī)正常工作時整體的脫粒效果以及脫粒后將玉米粒和玉米芯分離的情況，它的功能是采用脫粒滾筒上的帶冠釘齒，脫粒釘齒、均勻快速的轉(zhuǎn)動，工作時將玉米填入脫粒裝置中，主軸的轉(zhuǎn)動帶動固定在釘齒滾筒上的釘齒，釘齒的頂端以一定的速度去對玉米進(jìn)行脫粒（將玉米進(jìn)行強(qiáng)行脫粒）。玉米在經(jīng)過釘齒的快速旋轉(zhuǎn)下脫粒，帶冠板齒承螺旋排列，目的在于將玉米芯順著釘齒的螺旋排列排出機(jī)體之外，同時，每一排板齒上的帶冠板尺同樣在進(jìn)行脫粒，以便達(dá)到有較高的脫粒率。玉米脫粒裝置的主要功能是脫粒，而釘齒滾筒在工作中起到了重要作用，因此，脫粒滾筒的設(shè)計是脫粒機(jī)的設(shè)計的主要部件。柵格凹板有兩個作用：一是與帶冠板齒配合實(shí)現(xiàn)對玉米穗的打擊和揉搓作用；二是起到篩選的作用，能夠?qū)⒁衙撓碌挠衩琢臇鸥袷桨及娴臇鸥裰新┫拢衩仔窘柚跐L筒上的螺旋排列的釘齒的軸向推力和螺旋導(dǎo)向作用，由入料口的另一端（即出料口）排出機(jī)體之外。脫粒機(jī)上蓋已經(jīng)在前面介紹過。控制部分主要分柵格凹版調(diào)節(jié)裝置和出料口攪龍控制機(jī)構(gòu)。柵格凹版調(diào)節(jié)可通過調(diào)節(jié)柵格凹版的間隙使其適用于濕度不同的制種玉米，增加使用范圍。出料攪龍則是控制出料口，讓玉米能夠在脫粒部分脫粒干凈，提高制種玉米的脫凈率。機(jī)架是由左機(jī)架、右機(jī)架、出料口、及穩(wěn)定結(jié)實(shí)的主機(jī)梁組成，機(jī)架是玉米脫粒裝置的主要支撐，承擔(dān)著脫粒機(jī)的主要重量和動力、負(fù)載和力矩，因此它的設(shè)計是許強(qiáng)不弱的部分，主要是根據(jù)實(shí)際的安裝各部件位置的需要，選取最佳尺寸就可以。兩部分要各自穩(wěn)定，而且相對固定，以便做到機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不會產(chǎn)生晃動、歪斜，造成人身危險，因此為了機(jī)架的堅固，此脫粒裝置的設(shè)計采用鋼板、角鐵和方鋼制成。根據(jù)《脫粒機(jī)》一書的介紹，有關(guān)5TXS—6型玉米脫粒機(jī)的相關(guān)設(shè)計的參考數(shù)據(jù)：脫粒機(jī)主軸為580~680柵格式凹板的直徑為430凹板的長度為805在主軸滾筒上設(shè)有四排脫粒齒，總12個釘齒、20個板齒呈螺旋均勻安裝，以便玉米芯隨螺旋作用排出機(jī)體之外釘齒滾筒的直徑為300mm滾筒上的釘齒長度為41.81、脫粒滾筒的設(shè)計由于本次設(shè)計的脫離滾筒兼用揉搓和打擊原理，與傳統(tǒng)打擊式玉米脫粒機(jī)相比，其線速度一般相對要低。玉米脫粒機(jī)滾筒的線速度一般為6～12m/s。滾筒的線速度不能過高，否則損壞玉米籽粒，但也不能過低，否則會影響生產(chǎn)率。由公式得n=60V/πD(r/min)（3-1）式中D—滾筒頂齒圓的直徑(mm);V—滾筒的板齒圓的線速度(m/s)由農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計手冊可知，滾筒轉(zhuǎn)速為600～900r/min滾筒直徑由凹板直徑?jīng)Q定，并且應(yīng)比凹板直徑小90～100mm。由《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)》查得，板齒滾筒的齒頂圓直徑為300～600mm。即：脫粒滾筒直徑d=300mm滾筒的有效長度為L=a(ZK-1)+2Δl（3-2）式中a—齒跡距;Z—總齒數(shù);K—齒頭數(shù);Δl—板齒到齒桿斷部的距離，一般為15～20mm。即：L=800mm2、脫粒齒的設(shè)計脫粒齒是玉米脫粒機(jī)的主要工作部件，它在工作時直接與玉米相接觸，而且它的接觸頻率很高，尤其是在入料口的部位，這個部位的釘齒摩擦的相當(dāng)?shù)念l繁，因此，在設(shè)計釘齒時應(yīng)當(dāng)考慮到釘齒的工作強(qiáng)度和工作環(huán)境等問題，這里采用了《脫粒機(jī)》一書所建議的45鋼。帶冠板齒的作用是先進(jìn)行玉米穗的局部脫粒，同時撥動玉米穗沿凹板做復(fù)雜運(yùn)動，通過對玉米籽粒與板齒、凹版的撞擊和玉米之間的相互搓擦，使得籽粒脫離玉米芯，并且推動玉米穗向排芯口方向移動，排出脫粒滾筒。由于帶冠板齒提前對玉米穗進(jìn)行了局部脫粒，并且為玉米穗在脫粒區(qū)域內(nèi)的螺旋轉(zhuǎn)動提供了動力，提高了制種玉米的脫粒效率。板齒寬度：板齒應(yīng)設(shè)計的比較寬，根據(jù)機(jī)器大小一般范圍為60-120mm，目的是工作時與玉米穗接觸面較大，避免接觸點(diǎn)較小，產(chǎn)生對玉米穗的局部壓力集中，損傷玉米籽粒。B=100mm板齒高度：板齒高度=（滾筒直徑-滾筒軸徑）/2h=41.8mm板齒安裝：板齒按一定間距、規(guī)律排列，與軸線成72角度螺旋安裝。脫粒釘齒的作用是進(jìn)行玉米穗的全面脫粒，同時撥動玉米穗沿凹板做復(fù)雜運(yùn)動，通過對玉米籽粒的打擊與板齒、凹版的撞擊和玉米之間的相互搓擦，使得籽粒脫離玉米芯，并且推動玉米穗向排芯口方向移動，排出脫離滾筒。由于脫粒釘齒為柔性脫粒齒，避免了因打擊力過大造成的大量制種玉米粒破損，降低了制種玉米脫粒裝置的破損率。釘齒寬度：B=20mm釘齒高度：板齒高度=（滾筒直徑-滾筒軸徑）/2h=41.8mm釘齒安裝：板齒按一定間距、規(guī)律排列，與軸線成72角度螺旋安裝。滾筒生產(chǎn)率取決于釘齒的多少。但是釘齒的排列對脫粒性能有很大的影響。因此，設(shè)計時總是讓若干個釘齒在同齒跡內(nèi)回轉(zhuǎn)。為了工作均勻，這些齒在同一齒跡內(nèi)應(yīng)是均勻分布的。這就形成了按多頭螺旋線來排列釘齒。圖7為釘齒排列展開圖。圖中1－1′、2－2′、……為滾筒上的齒桿，虛線為齒跡線，斜線為釘齒分布螺旋線，它與齒桿的交點(diǎn)即為齒座位置。令：D為滾筒直徑（按齒內(nèi)端計）L為滾筒長度Δl為末端齒與齒桿端的距離a為齒跡距B為齒距M為齒桿數(shù)螺線導(dǎo)程t＝Ma。一般齒桿數(shù)為螺線頭數(shù)k的整數(shù)倍，每個齒跡也就有k個齒通過。所以增加k可提高生產(chǎn)率，但過多就不明顯了。B為相鄰齒在齒桿上的距離滾筒上釘齒總數(shù)Z由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)決定，一般每個齒所能負(fù)擔(dān)的喂入量（kg/s）：在凹板配有適當(dāng)?shù)尼旪X排數(shù)和適宜的脫粒間隙時，楔齒可取0.02（帶喂入輸送裝置的脫粒機(jī)上）和0.025（在聯(lián)合收獲機(jī)上），k值一般為2－5，在個別板刀齒滾筒上為了加強(qiáng)梳刷作用，k可達(dá)6，則滾筒長度式中a—齒跡距，a＝2/（b＋δ），多為25-50mmb—釘齒厚度，即平均厚度b＝（b1+b2）/2δ—齒側(cè)間隙（板刀齒為10－20mm；楔齒間隙可改變，δ為最小間隙，一般不少于3mm）Δl——釘齒距齒桿端部的距離，由結(jié)構(gòu)需要定滾筒直徑式中h—釘齒高度（mm）S—齒桿間距（一般為120－200mm左右）M—齒桿數(shù)，常用為6－12M／k此值大多為2、3，即齒距B＝2a－3a，一般為50－100mm。在以脫水稻為主的板刀齒滾筒上，由于齒側(cè)間隙大，齒跡距a較寬（40－50mm），B／a可等于1。3、柵格凹板的設(shè)計在玉米脫粒裝置中，柵格式凹板是與釘齒滾筒相配合的重要部件，由鋼板和圓鋼組合制成。柵格式凹板有兩種功能：其一，柵格式凹板與釘齒配合對玉米籽粒進(jìn)行打擊和揉搓，從而達(dá)到脫粒的作用；其二，是將玉米脫粒后，使玉米籽粒從柵格式凹板的孔中漏出，玉米芯在滾筒軸向力的作用下排出，從而使玉米粒和玉米芯分開，達(dá)到清選的作用。另外，通過柵格凹板的調(diào)整可以改變脫粒間隙，以適應(yīng)玉米不同的含水率、品種、成熟度等條件，保證脫凈率和破碎率。凹板包角大多在100°左右。對分離率要求高的凹板其柵格段較長，包角可達(dá)200°左右。本裝置的柵格凹版由間隙不同的三個區(qū)域構(gòu)成，工作室時精確脫粒范圍為120°。凹板直徑是決定生產(chǎn)率的主要參數(shù)，在限制滾筒轉(zhuǎn)速的情況下，凹板直徑是決定生產(chǎn)率的唯一參數(shù)，凹板直徑與生產(chǎn)率的大概關(guān)系如圖（9）：圖9凹版直徑與生產(chǎn)率關(guān)系柵格圓鋼之間的縫隙大小直接影響脫粒效果?？p隙較大，籽粒通過性好，夾帶損失小，但碎玉米芯漏過的也影響籽粒凈度；縫隙較小，則夾帶損失大。應(yīng)在兩者選擇最佳值。經(jīng)試驗(yàn)確定，選取范圍為12～14mm。玉米含水率偏高時，取較大值，反之取較小值。圖9凹版直徑與生產(chǎn)率關(guān)系柵格式凹板是利用鋼筋橫向焊接而成，鋼筋之間有縫隙，這個縫隙可以將玉米卡在兩根鋼筋的縫隙之間（因?yàn)橛衩诪閳A柱型），以便于釘齒對玉米進(jìn)行快速、穩(wěn)定的脫粒。柵格式凹板是由57根直徑d=8mm長為L=803mm的鋼筋，凹板的直徑d=400mm，凹板兩邊由兩個直徑為d=304mm，厚度為5mm，高度為h=19mm的鐵條固定。柵格凹版由間隙不同的三個區(qū)域構(gòu)成，工作室時精確脫粒范圍為120°。由于柵格式凹板是圓桶型，柵格式凹板與機(jī)架相連接還需要一個柵格托架，同樣采用焊接的形式來連接用圓柱鋼筋圍成的凹板，因?yàn)闁鸥袷桨及逡惭b在機(jī)架上，所以將柵格式凹板兩端的鐵條焊接到中間的柵格托架上，這樣，可以加固機(jī)體與柵格式凹板的連接質(zhì)量，在正常工作時，由于有機(jī)架的固定支撐，可以使柵格式凹板的上作穩(wěn)定性更高，更加可靠、穩(wěn)定。從整體來將，也達(dá)到了脫粒機(jī)的一體化的設(shè)計，提高整體剛度。在制種玉米脫粒裝置工作時，可以通過旋轉(zhuǎn)柵格托架來改變柵格凹版的受力區(qū)域，即改變柵格凹板的間隙，以達(dá)到柵格凹版間隙調(diào)整的目的。從而提高制種玉米脫粒裝置適應(yīng)玉米不同的含水率、品種、成熟度等條件，保證脫凈率和破碎率。柵格托架是用來固定柵格式凹板的，材料選用Q235鋼4、脫粒滾筒主軸的設(shè)計脫粒滾筒主軸是玉米脫粒機(jī)的主要設(shè)計部件之一，它在制種玉米脫粒裝置正常工作過程中，承擔(dān)主要轉(zhuǎn)矩、扭矩、彎矩和支撐傳動軸上的回轉(zhuǎn)零件，制種玉米脫粒是瞬時沖擊很大，而且沖擊次數(shù)很頻繁的工作環(huán)境，因此傳動軸的設(shè)計是很關(guān)鍵的一個步驟。它的主要公用是：一是支持軸上所安裝的回轉(zhuǎn)零件，使其有確定的工作位置；而是傳遞軸上的運(yùn)動和動力。軸按照軸線形狀的不同，可以分為曲軸、直軸、軟軸和撓形軸等，根據(jù)玉米脫粒機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和組成形狀及工作強(qiáng)度和環(huán)境的要求，玉米脫粒機(jī)的主軸選用直軸形式傳遞，而且選用直軸中的階梯軸。此軸的設(shè)計如下：根據(jù)軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度來初步計算確定其最小直徑，可利用經(jīng)驗(yàn)公式：（3-5）其中：—軸常用的幾種材料的的值—主軸上的功率—主軸上的轉(zhuǎn)速軸上的材料由《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》一書中表18—1可以查到，應(yīng)選取調(diào)質(zhì)處理的45號鋼，，書中表18—2取，于是得：（3-6）輸出軸上的最小直徑顯然是安裝帶輪的內(nèi)孔，必在軸上開有鍵槽，因此，為了開鍵槽又不消耗輸出軸的強(qiáng)度，可以使圓周的直徑增加5%以上，這樣增加輸出軸的尺寸，因而可以提高軸的工作強(qiáng)度。即：（3-7）主輸出軸的最小直徑是安裝帶輪處的直徑，為了使所選的軸直徑與帶輪相配合，故使輸出軸端的軸徑選為25在《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》一書。查表可以得知帶輪的厚度，則取輸出軸的次段軸徑為，其長度為mm。為了滿足帶輪的軸向定位要求，Ⅰ—Ⅱ軸段右端需要制.一個軸肩，故?、颉蠖蔚妮S直徑。由脫粒機(jī)的結(jié)構(gòu)和相關(guān)尺寸可知所設(shè)計的軸上裝有帶輪和釘齒滾筒，其上的釘齒承螺旋排列，但由于受力不大可以忽略它的受力。又根據(jù)，初步選取支撐的軸承為相心球軸承，在《機(jī)械設(shè)計手冊》查得相心球軸承的型號為208。結(jié)構(gòu)尺寸為，故取Ⅲ—Ⅳ段與Ⅴ—Ⅵ段的直徑相等，即。按前面所述的原則，求出軸肩處的圓角半徑的值，詳細(xì)見圖。軸端倒角在軸的兩端均為，小軸肩為軸肩的作用是使階梯直軸在軸徑改變截面上減小應(yīng)力集中。根據(jù)公式：求得其中：—電動機(jī)的額定功率—主軸的轉(zhuǎn)速即：進(jìn)行校核時，通常只校核軸上承受最大當(dāng)量彎矩的強(qiáng)度（既危險截面c的強(qiáng)度）。由經(jīng)驗(yàn)公式及上面計算出的數(shù)值可得出。公式：式中：—軸的抗彎拋面模量，—軸的許用應(yīng)力，。按軸實(shí)際所受彎曲應(yīng)力的循環(huán)特性，在、、中選取其相應(yīng)的數(shù)值，從《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》可以查出。按《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》書中查得，對于的碳鋼，承受對稱循環(huán)變應(yīng)力時的許用應(yīng)力5、帶輪的參數(shù)設(shè)計主動輪為農(nóng)用小型拖拉機(jī)的傳動輪，主動帶輪的基準(zhǔn)直徑尺寸，～～。求得帶輪的轉(zhuǎn)速，即，轉(zhuǎn)速比較底。根據(jù)資料得知每個釘齒的均勻受力為25，當(dāng)玉米脫粒機(jī)正常工作時釘齒滾筒上的釘齒條快速旋轉(zhuǎn)，其中均有兩條釘齒條受玉米所給的切向力，而另外兩個釘齒條是空行程，因此，，即玉米脫粒機(jī)正常工作時，受到的切向力為750N。其中：—釘齒所受的力—參與工作的釘齒個數(shù)—參與工作的釘齒條數(shù)玉米脫粒機(jī)所需功率為，應(yīng)由脫粒機(jī)的工作阻力和運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)求定，即：，計算求得：。輸入功率由公式來計算，脫粒機(jī)傳動裝置的總效率，應(yīng)由組成傳動裝置的各個部分運(yùn)動副的效率只積，即，其中、分別為每一個轉(zhuǎn)動副的效率，選取傳動副的效率值如下：滾動軸承（每對）0.98～0.995即取=0.99V帶傳動0.94～0.97即取=0.97則由此可得輸入的功率：所以整套機(jī)器的輸入功率10.3KW，可配套11KW電動機(jī)，或配套15馬力以上發(fā)動機(jī)。帶輪是帶傳動中的重要零件，它必須滿足下列要求：質(zhì)量分布均勻；安裝時對中性好，轉(zhuǎn)速高時要經(jīng)過動平衡；鑄造和焊接時的內(nèi)應(yīng)力??；輪槽工作面要精細(xì)加工（表面粗糙度一般為Ra=3.2）,以減輕帶的磨損；各槽尺寸和角度應(yīng)保持一定的精度，以使載荷分布較為均勻等。帶輪材料主要采用鑄鐵，常用材料的牌號為HT150或HT200；轉(zhuǎn)速較高時宜采用鑄鋼（或用鋼板沖擊后焊接而成）；小功率時可用鑄鋁或塑料。根據(jù)電動機(jī)的已知參數(shù)額定功率Ped=1.5KW、轉(zhuǎn)速1500、傳動比i0=2、一天運(yùn)轉(zhuǎn)時間小余10小時。1.）工作情況系數(shù)Ka由表14-7選取經(jīng)表查出=1.1。2.）確定計算功率Pca：按所傳遞的功率P、載荷性質(zhì)和每天運(yùn)轉(zhuǎn)時間等因素來確定計算功率。Pca=KAP(KW)式中;KA———工作情況系數(shù),Pca=KAP==1.65(KW)。設(shè)計計算項(xiàng)目依據(jù)結(jié)果工作情況系數(shù)KA機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)下冊由表14-71.1確定計算功率PcaPca=KA.P=1.1×1.5=1.65(KW)1.65(KW)選取V帶型號機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)下冊圖14-12A型初選小帶輪直徑D1機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)下冊表14-2140mm大帶輪直徑D2D2=i×D1=2×140=280280mm驗(yàn)算帶的速度VV=ЛD1n1/60×100010.26初定中心距ɑ00.7(D1+D2)≦ɑ0≦2(D1+D2)350mm294≦a0≦840初算V帶所需的基準(zhǔn)長度L′dL′d=2ɑ0+Л(D1+D2)/2+(D1+D2)2/4ɑ0(1464.4mm）1464mm選V帶的基準(zhǔn)長度Ld由表14-51433mm定V帶的公稱（內(nèi)周）長度Li由表14-51400mm定中心距ɑɑ=ɑ0+（Ld-L′d）/2(334.3)334包角a1ɑ1=180˙-(D2-D1)×60/ɑ(154.9˙)155˙包角系數(shù)Ka由表14-80.92長度系數(shù)KL由表14-90.96材質(zhì)系數(shù)K0.75單根V帶所傳遞的功率P0由V=10.26m/s，D1=2.04單根V帶功率增量ΔP0=0.0001ΔT·n10.154ΔP0單根V帶傳遞扭矩的修正值ΔT由表14-101.1V帶根數(shù)ZZ=Pca/（P0KaKL+ΔP0)·K1.124901取2根每米V帶質(zhì)量q由表14-30.1Kg/m單根V帶的初拉力F0F0=500·Pca(2.5/Ka-1)/VZ+qV279.57N80N軸上的壓力QQ=2·Z·F0·sina/2310.735N311N表1V帶的設(shè)計與計算計算結(jié)果匯總：V帶規(guī)格：A型、V帶的公稱長度1400mmV帶根數(shù)：Z=2大小帶輪直徑：280mm、140mm；中心距：334mm軸上壓力：310.735N主要是根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑選擇結(jié)構(gòu)型式；根據(jù)帶的型號確定輪槽尺寸（表14-12）；帶輪的其它結(jié)構(gòu)尺寸可參照圖14-15所列經(jīng)驗(yàn)公式計算。確定帶輪各部分尺寸后，既可繪制出零件圖，并按工藝要求注出相應(yīng)的技術(shù)條件等。V帶兩側(cè)面夾角為40°，而輪槽楔角ψ0卻是34°、36°、或38°，其原因是V帶在輪上彎曲時，其截面形狀發(fā)生變化，外邊（寬邊）受拉而變窄，內(nèi)邊（窄邊）受壓而變寬，因而使V帶的楔角變小。根據(jù)（表14-12）確定輪槽尺寸：A型號表2帶輪的結(jié)構(gòu)槽型剖面尺寸mftSbpδBφ38°數(shù)值12.53.51610116B=(z-1)t+2sZ為帶的根數(shù)D125-800b＇13.4帶輪：d1=(1.8-2)d,d為軸的直徑：D1=140mm基準(zhǔn)直徑D=200帶寬選擇13.4B=(z-1)t+2s=（2-1）×16+2×10=36L=(1.5-2)d,當(dāng)B<1.5d時，L=BB<1.5d=1.5×30=45L=B=366、入料攪龍的設(shè)計入料攪龍位于制種玉米脫粒裝置的入料口處，在將玉米穗向脫粒區(qū)輸送的同時，還控制著玉米脫粒的脫粒速度，其輸送量的大小，影響著整個脫粒裝置的工作效率。因玉米穗進(jìn)入入料箱時在攪龍的作用下使其向脫粒滾筒區(qū)域推動，所以入料攪龍的葉片應(yīng)設(shè)計的和脫粒滾筒相符。即在入料攪龍之間增加一定位滾筒，使其正確配合，達(dá)到脫粒效果。7、出料攪龍的設(shè)計出料攪龍位于排芯區(qū)和脫粒區(qū)之間，其作用在于控制脫凈率，排除玉米芯。脫粒區(qū)內(nèi)部充滿玉米，當(dāng)玉米穗充滿脫粒區(qū)后，在板齒與滾筒的推動下，玉米芯即可通過排芯口排除。通過控制玉米芯的排出量，使玉米果穗之間的擠壓力和果穗與柵格式凹板之間的揉搓力增加，從而提高脫凈率。8、機(jī)架的設(shè)計入料口是將玉米填入玉米脫粒機(jī)機(jī)體內(nèi)的一個途徑，它是玉米脫粒機(jī)上的一個部件，它的作用在于通過入料口可以將玉米順利的填入機(jī)體內(nèi)，而且在填入的過程中或是填入后的工作過程中，脫粒機(jī)能安全的工作，而且不會將玉米玉米?；蚴怯衩仔緩娜肓峡陲w濺出來，造成人員傷害等事故發(fā)生，因此，玉米脫粒機(jī)的入料口的設(shè)計，即關(guān)系到玉米脫粒機(jī)的工作質(zhì)量（即脫粒不干凈或是不完全等）。因?yàn)樵趯⒂衩滋砣朊摿Ｑb置時，主軸高速旋轉(zhuǎn)，如果入料口的填料方式不利于主軸的工作，此時，這種填料方式對主軸、對機(jī)體都有很大的副作用，有可能瞬時加大主軸的承擔(dān)負(fù)載，即同時加大主軸的彎曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力等，同時也加大了釘齒條上的釘齒的磨損和老化等。如果入料口的設(shè)計不當(dāng)，會造成主軸的瞬時被卡死，動力悶車等現(xiàn)象發(fā)生，這些現(xiàn)象對動力和玉米脫粒機(jī)的主軸有及大的破壞性。因此，在設(shè)計玉米脫粒機(jī)入料口時應(yīng)當(dāng)考慮到設(shè)計不當(dāng)可能發(fā)生的危害，精心的設(shè)計其結(jié)構(gòu)。玉米脫粒裝置的入料口與脫粒機(jī)的上蓋相連接為一體，即入料口安裝在玉米脫粒裝置的上蓋上，兩者均采用薄鐵板制成，通過螺栓連接。玉米脫粒裝置的上蓋的兩端部位、入料口的兩側(cè)及中間部位，均采用型鋼加固，其連接的方式采用焊接，這樣可以提高玉米脫粒裝置的上蓋的剛度，不宜變形，同樣也有支撐作用。入料口下部與柵格凹板相接的部分采取傾斜設(shè)計，角度為30°，保證入料的效率，并能減緩釘齒對玉米穗的沖擊力，有助于降低玉米籽粒的破碎率。脫粒機(jī)的上蓋整體焊接兩個角鐵上，目的是便于與脫粒機(jī)的下半部分安裝，將脫粒裝置上蓋的緣地腳與角鐵焊接相連。在制種玉米脫粒裝置上蓋的兩端設(shè)有兩個半圓形狀的鐵板，其采用的材料是一樣的，目的一是保障工作人員的安全，因?yàn)樵谟衩酌摿C(jī)正常脫粒時，它的主軸高速旋轉(zhuǎn)，如果沒有兩打的鐵板擋住，有可能工作人員不甚將手或衣服絞進(jìn)玉米脫粒機(jī)中，造成人員傷亡等事故發(fā)生。二是阻擋脫粒后的玉米飛濺，飛濺的玉米粒也給工作人員帶來危險，因此玉米脫粒機(jī)上蓋兩端的擋板設(shè)計是必要的，也是必須的。機(jī)架是制種玉米脫粒裝置的主要支撐部件，它是承擔(dān)所有來自軸及電動機(jī)、凹板的沖擊和應(yīng)力，機(jī)架的堅固是玉米脫粒機(jī)的工作穩(wěn)定、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的基礎(chǔ)，因此機(jī)架無論是從結(jié)構(gòu)上還是從材料上，都應(yīng)該采用堅固的穩(wěn)定的材料和樣式制成。就此玉米脫粒機(jī)來說，它的沖擊載荷和內(nèi)部的應(yīng)力偏低，電動機(jī)達(dá)到動力偏小，以及所選用的機(jī)型比較輕便。根據(jù)《脫粒機(jī)》一書，查得的設(shè)計材料可采用角鐵支撐，角鐵支撐的好處在于：在角鐵材料本身所支撐的載荷范圍條件下，不會發(fā)生結(jié)構(gòu)變形，雖然有較小的彈性變形，也不會影響脫粒機(jī)機(jī)體的堅固、穩(wěn)定的效果，在制種玉米脫粒裝置正常工作的情況下，也不會影響玉米脫粒機(jī)的整體效果。選擇角鐵的厚度為，其規(guī)格尺寸為：高為，寬為。在機(jī)架上有兩段橫梁，要求它的工作強(qiáng)度大，承載能力強(qiáng)，受沖擊載荷、彎矩、扭矩不會變形，因此這兩端橫梁選為角鐵的厚度為，而它的高為，寬，這樣的材料來支撐玉米脫粒機(jī)的主要載荷部分。制種玉米脫粒裝置的機(jī)架上安裝有一出粒斜板，目的是當(dāng)脫粒機(jī)將玉米脫粒后，玉米粒從柵格式凹版的縫隙中漏出，落到振動篩上，玉米粒經(jīng)過篩選和風(fēng)選后，玉米粒落在斜板上，順著斜板留下，流出機(jī)外，它的材料也同樣是選用厚的鐵板制成。從機(jī)架的整體來看，機(jī)架的選料、結(jié)構(gòu)設(shè)計、受力的不屬及玉米粒和玉米芯的隨機(jī)排出，可以看出玉米脫粒機(jī)的機(jī)是滿足要求的，而且結(jié)構(gòu)設(shè)計合理。1、軸承的選擇軸承是支撐主軸的直接部件，此軸承的選擇也是根據(jù)軸的動力、載荷、彎曲應(yīng)力、扭曲應(yīng)力等，確定了滾動軸承來支撐主軸，而且軸承是個標(biāo)準(zhǔn)件，它有一定的規(guī)格和尺寸，每一個類型的軸承都有不同的特征和用途。本裝置選用的軸承比較輕便，它的型號可以在《機(jī)械設(shè)計手冊》中查到，為d*D*B為30*72*23，它安裝在機(jī)架的兩個縱向的、厚度是4mm的角鐵上，用兩個公稱直徑為M8螺栓固定。2、螺栓的選擇在制種玉米脫粒裝置上的螺栓是機(jī)械設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)件，螺栓的選擇可以根據(jù)《機(jī)械設(shè)計手冊》查取。應(yīng)用在玉米脫粒裝置上的螺栓是機(jī)械設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)件，此時，需要選擇適合的螺栓，脫粒裝置上蓋與機(jī)架連接為帶自預(yù)緊力和工作拉力的螺栓連接，本機(jī)工作載荷不穩(wěn)定應(yīng)用公式F2=F1+F其中：F承受的工作載荷F2為螺栓的總拉力F1為殘余預(yù)緊力上蓋與機(jī)架連接為的螺栓為工作載荷不穩(wěn)定的緊螺栓連接，此處F=(0.6-10)F(4-2)此處可假設(shè)選釘齒接觸上蓋時的接觸力為最大工作載荷F=8074206N帶入數(shù)據(jù)得：F1=0.6x80742.06=48445.2NF2=48445.2+80742.06=129187.26N單個螺栓的強(qiáng)度為上蓋與機(jī)架有六顆螺栓相連接，實(shí)際的F2該是F2/6公式(43)d1=5，圓整為8螺栓的選擇可以根據(jù)《機(jī)械設(shè)計手冊》查取在本脫粒機(jī)上選擇的螺栓為公稱直徑M8的螺栓，就叫以滿足玉米脫粒機(jī)的脫粒機(jī)上蓋和機(jī)架連接需要。3、平鍵的選擇制種玉米脫粒裝置的上軸和帶輪是通過平鍵相連，在《機(jī)械設(shè)計手冊》中查取相應(yīng)的鍵的標(biāo)準(zhǔn)。制種玉米脫粒裝置是解決制種玉米脫粒的問題，起目的是降低勞動者的勞動強(qiáng)度，提高工作效率，節(jié)省工作時間，同時在利用玉米脫粒機(jī)時，除了提高勞動效率之外更應(yīng)該注意安全問題，注意到玉米脫粒機(jī)的正確使用可以避免應(yīng)用玉米脫粒機(jī)時造成人員傷害和脫粒機(jī)事故的發(fā)生。下面略述一些常見的事故和原因，一起造作者的注意。安全規(guī)則操作人員不要穿肥大的大衣服或裙子，婦女必須帶安全帽。初次使用機(jī)器前，應(yīng)詳細(xì)閱讀使用說明書，明確使用說明書中的安全操作規(guī)程和危險部位安全標(biāo)志所提示的內(nèi)容。使用機(jī)器前，應(yīng)檢查機(jī)器上的安全標(biāo)志、操作指示和產(chǎn)品銘牌有無缺損，缺損時應(yīng)及時補(bǔ)上。作業(yè)時，喂入玉米時人員要注意手與釘齒滾筒之間的安全距離。不許拆去安全防護(hù)罩，在安全防護(hù)罩未安裝好前嚴(yán)禁起動機(jī)械。玉米脫粒機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，禁止有人站在脫粒機(jī)上。負(fù)責(zé)人在看清周圍無人緊靠機(jī)器時，才能發(fā)出開機(jī)信號，未經(jīng)負(fù)責(zé)人同意任何人不準(zhǔn)起動機(jī)械。玉米脫粒裝置在運(yùn)轉(zhuǎn)或尚未完全停止運(yùn)轉(zhuǎn)時，嚴(yán)禁用手接觸機(jī)器的工作部件，除規(guī)定必須在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)才能調(diào)整的部件外，所有的調(diào)整、維護(hù)、保養(yǎng)及修理，都必須在機(jī)器完全停止運(yùn)轉(zhuǎn)以后進(jìn)行。不許在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時掛、卸傳動帶。機(jī)器發(fā)生故障時應(yīng)立即停機(jī)修理。嚴(yán)禁機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時移動機(jī)械。玉米脫粒裝置是季節(jié)性使用的機(jī)械，使用時間短，而在使用其間內(nèi)工作負(fù)荷重，工作條件差，為了充分發(fā)揮機(jī)械的效能，提高生產(chǎn)率，保證安全生產(chǎn)，延長機(jī)器使用期限，必須認(rèn)真、及時、細(xì)致地進(jìn)行技術(shù)保養(yǎng)，使機(jī)器經(jīng)常保持完好的技術(shù)狀態(tài).沒有技術(shù)保養(yǎng)的機(jī)器不許作業(yè)。1、制種玉米脫粒裝置的技術(shù)保養(yǎng)制種玉米脫粒裝置工作前，必須徹底的清理機(jī)器上各個部件殘存的附著物，特別是要及時清理柵格式凹板上的玉米芯。檢查釘齒滾筒的釘齒，及柵格式凹板的固定情況。檢查皮帶的張緊情況。每天工作結(jié)束后應(yīng)把機(jī)器內(nèi)的雜務(wù)清理干凈。對于各個需要潤滑部位，應(yīng)根據(jù)前述的要求進(jìn)行按時潤滑.。2、制種玉米脫粒裝置的保管制種玉米脫粒裝置保管好，可以延長機(jī)器的使用壽命，保證玉米的脫粒效率和提高作業(yè)的質(zhì)量。因此，必須認(rèn)真負(fù)責(zé)地保管玉米脫粒機(jī)，再長期保管中，應(yīng)保持玉米脫粒機(jī)的完善性、不丟零件，預(yù)防機(jī)件變形、損壞、銹蝕和腐爛，不因保管不當(dāng)發(fā)生任何降低機(jī)械使用性能的現(xiàn)象。作業(yè)完畢長期保管的脫粒機(jī)，應(yīng)保管在干燥的地點(diǎn)，最好放在有遮蓋的地方或者使用防雨的帆布、塑料布把機(jī)器全部蓋起來。玉米脫粒裝置存放前，應(yīng)做好以下幾項(xiàng)工作:打開機(jī)器上的全部窗孔、護(hù)罩和蓋，仔細(xì)清除機(jī)器內(nèi)外的污物和塵土，特別應(yīng)注意清理柵格式凹板的孔眼和釘齒滾筒上的污物。仔細(xì)檢查脫粒機(jī)各個部件，如發(fā)現(xiàn)零件和部件需要更換時，應(yīng)及時更換。脫粒裝置各個需要潤滑的地方，應(yīng)按要求潤滑，然后將機(jī)械空轉(zhuǎn)一些時間。取下全部傳動皮帶并擦干凈，抹上化石粉，成束系上標(biāo)簽，妥善保管。在未涂油漆的金屬表面以及工作過程中受摩擦的地方，如各處調(diào)節(jié)螺栓等地方，涂上防銹油，掉漆處刷漆補(bǔ)好。農(nóng)業(yè)機(jī)械化展現(xiàn)出了農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向，不僅在