【玉米脫粒系統(tǒng)設(shè)計計算過程案例4700字】

玉米脫粒系統(tǒng)設(shè)計計算過程案例綜述1.1電機的選擇在本次設(shè)計中，進(jìn)行設(shè)計的量為每小時1500KG,設(shè)備的工作效率為每根玉米的穗行數(shù)為14到16行，其中沒行的粒數(shù)為32粒，其中千粒的質(zhì)量是286g，本次設(shè)備的主軸轉(zhuǎn)速位于600~900r/min取件，通過查找資料最終能夠取得，V帶的傳動比2～4，該傳動比能夠滿足本次設(shè)計需求，電動機轉(zhuǎn)速范圍可選為：～～3600在本次設(shè)計中進(jìn)行實際測量，最終能夠得到在設(shè)備中訂齒的均勻受力分別是40，其中在玉米脫粒設(shè)備中每個釘齒滾筒之間的訂齒能夠進(jìn)行快速旋轉(zhuǎn)，往往兩個頂齒之間受到的玉米切向力同時兩個釘齒之間的齒條能夠進(jìn)行空行程。玉米脫粒機在其進(jìn)行正常工作壞境情況下，切向力應(yīng)該是為640N。其中：N—釘齒所受的力M—釘齒個數(shù)Z—釘齒條數(shù)釘齒條上釘齒轉(zhuǎn)速根據(jù)查找相關(guān)資料能夠分析到釘齒頂圓直徑為200～300mm，在設(shè)備中進(jìn)行正常運轉(zhuǎn)的過程中，釘齒在進(jìn)行旋轉(zhuǎn)速度中，主軸之間的轉(zhuǎn)速同訂齒齒條頂圓上的半徑為：其中：—釘齒轉(zhuǎn)速—主軸轉(zhuǎn)速—釘齒距軸心距離釘齒滾筒轉(zhuǎn)速在本次設(shè)計中玉米脫粒機所需功率為，即： 求得：電動機功率 在正常工作中脫粒機傳動裝置總效率，傳動裝置的各個部分運動副效率之積，即 其中、、分別為每一個轉(zhuǎn)動副的效率滾動軸承（每對）0.98～0.995即取=0.99V帶傳動0.94～0.97即取=0.96滾筒轉(zhuǎn)動即取=1則電動機功率：根據(jù)設(shè)備在生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)率能夠推算出主軸轉(zhuǎn)速是每分鐘600到900轉(zhuǎn)，通過查找機械資料分析，在本次玉米脫粒設(shè)計中的傳動比的相關(guān)取值相對是比較合理的，能夠滿足本次玉米脫粒的設(shè)計需求，同時符合設(shè)計標(biāo)磚，最終選定Y132M-4為適合機型額定功率7.5kw滿載轉(zhuǎn)速1440r/min重量81kg。根據(jù)上述對電動機的分析，最終選擇得型號是Y132M1-4。在本次設(shè)計中的額定功率＝7.5kw，滿載轉(zhuǎn)速=1400r／min，通過進(jìn)行分析能夠得到，在本次設(shè)計中，結(jié)構(gòu)相對比較緊湊，傳動比適中。1.2傳動裝置的設(shè)計在本次設(shè)計中，設(shè)備的帶傳動最為核心的零件就是帶輪，針對帶輪的設(shè)計應(yīng)該滿足于以下幾個條件：帶輪質(zhì)量當(dāng)面分布相對比較均勻，在傳遞過程過程中相對比較穩(wěn)定；在安裝的過程中對中性比較好，若設(shè)備的速度比較高，能夠進(jìn)行穩(wěn)定運行；鑄造以及焊接的同時產(chǎn)生自身力比較小；從而能夠進(jìn)一步降低設(shè)備由于帶的原因造成的磨損。在本次設(shè)計中各弄帶輪材料一般選擇是鑄鐵的方式，材料選擇為HT150或HT200；若設(shè)備的轉(zhuǎn)速高的時候采用的是鑄鋼的方式，如果功率比較小的情況下，選擇的材料是鑄鋁或塑料。1.3帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)玉米脫粒裝置的特定傳遞過程，經(jīng)常選擇電機和主軸用于傳遞。在大多數(shù)情況下，機器傳動部分的v形帶是旁路部分，具有較大的彈性，能夠緩沖和吸收裝置傳動過程中的振動，使得玉米脫粒裝置在日常工作中比較穩(wěn)定，在裝置處理過程中穩(wěn)定，噪聲低。在傳遞過程中，三角帶和帶輪之間可能會產(chǎn)生一定的摩擦，因此兩個帶輪可能會滑動。在傳遞過程中，精度不高，不影響玉米核的傳遞。在傳輸過程中，不需要精確的傳輸比。只要是脫谷機，三角帶的彈性就可以保護(hù)脫谷機免受過載，不會對機器主體造成大的損傷。三角帶結(jié)構(gòu)比較簡單，整個工藝成本比較低，安裝保證簡單。因此，在此設(shè)計中，電機和錐形壓力之間的最佳傳遞模式是三角帶和皮帶輪。在此設(shè)計中，v形帶和帶輪的選擇必須從其傳遞參數(shù)開始，以確定模型、長度和數(shù)量、材料、結(jié)構(gòu)、引導(dǎo)帶輪的尺寸、傳遞中心之間的距離以及帶輪對軸施加的壓力。(1)確定計算功率 其中：—工作情況系數(shù)—功率=1.1(2)選擇V帶型號根據(jù)確功率和轉(zhuǎn)速，取V帶的型號為A型。(3)確定帶輪基準(zhǔn)直徑主動帶輪的基準(zhǔn)直徑：V帶的型號選取，。取D1=125mm大帶輪直徑設(shè)（得D2=237.6,取D2=238大帶輪轉(zhuǎn)速所以n2=748.7r/min計算帶長L=πDm+2a+取Ld=2000mm求中心距a==712.8mm小輪包角：帶速傳動比i=帶根數(shù)p0=1.93kW；；；Kw取z=3張緊力q=0.10kg/m=186.6N軸上載荷N確定帶輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計主要是通過確定帶輪的直徑、結(jié)構(gòu)和類型來確定帶輪操作的尺寸。主動帶輪的基準(zhǔn)直徑尺寸，主動帶輪配合電動機軸直徑是，～～，所以主動帶輪采用腹板式。帶輪參數(shù)選擇：主動帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)表4-1帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)帶的型號bdhaminefminA112.75155598.7主動帶輪厚度：求得即：從動帶輪設(shè)計：，，在本次設(shè)計中采用腹板式。從動帶輪的參數(shù)選擇：表4-2帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)帶的型號bdhaminefminA112.751598.7主動帶輪厚度：求得即：1.4脫粒軸的設(shè)計在玉米脫粒機的機械設(shè)計過程中，最重要的是變速器軸的設(shè)計。變速器裝置主要承擔(dān)扭矩、扭矩、彎矩以及旋轉(zhuǎn)部件整體的支承變速器。在大多數(shù)情況下，玉米脫粒的影響比較大，沖擊時間頻繁，因此傳動機構(gòu)的設(shè)計在整個機器中非常重要。玉米脫粒機構(gòu)在設(shè)計過程中具有不同的特性和強度，因此對環(huán)境有很高的要求。在變速器機構(gòu)的設(shè)計流程中，它們大部分采用直軸變速器模式。該軸的具體設(shè)計如下：軸扭轉(zhuǎn)強度來還對軸的最小直徑進(jìn)行判斷，利用公式： 其中：——主軸功率——主軸轉(zhuǎn)速通過相關(guān)資料能夠差得，取調(diào)質(zhì)處理的45號鋼，，，，，取，于是得 在傳動機構(gòu)中軸的長度即：主軸的最小直徑主要設(shè)置在皮帶輪上。輸出軸軸徑為25mm。根據(jù)本次玉米脫粒設(shè)計的帶輪要求，帶輪的L為63mm則取輸出軸的次段軸徑為，其長度為62mm。軸的直徑和長度由軸向定位準(zhǔn)確確定。在該設(shè)計中，為了進(jìn)一步可靠帶輪軸向定位，右側(cè)的軸段為了定位往往需要軸肩，這是位于軸左端的第二段的軸直徑，在此該設(shè)計中，輸出軸的徑向定位主要由平建完成。在進(jìn)行選鍵的型號上普通平鍵。初步選擇輸出入軸系,軸結(jié)構(gòu)：圖4-1軸的基本機構(gòu)圖根據(jù)裝置脫粒機的結(jié)構(gòu)和尺寸，選擇安裝在軸上的皮帶輪和滾筒，使軸上的爪齒呈螺旋狀配置，因此經(jīng)?？梢院雎栽O(shè)備自身的壓力，根據(jù)，在本次設(shè)計中選擇向心軸作為支撐軸，深溝球球軸承的型號為6006，它的結(jié)構(gòu)尺寸為，即。在本次設(shè)備中考慮制造中所造成的誤差以及安裝錯位的情況，通常軸承在制造中往往會出現(xiàn)一系列錯位，查得。安裝釘齒的軸Ⅳ—Ⅴ段直徑，軸承與軸肩用軸承座固定，左、右兩端采用的軸承用軸承座固定軸承，在Ⅳ—Ⅴ軸段左端開始5mm處焊進(jìn)接圓盤，右端同意的設(shè)計，焊接釘齒滾筒，當(dāng)前釘齒滾筒長為。輸出軸上的倒角。根據(jù)本次設(shè)計需求，求軸肩處圓角半徑的值，通過對結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)。軸端倒角在軸兩軸端倒角在軸的兩端均為2×450，小軸肩為1×45按彎扭合成條件進(jìn)一步校核軸強度以及作軸分析：圖4-2軸強度校核圖輸出軸自身所受作用力根據(jù)公式： 其中：—額定功率—轉(zhuǎn)速即：釘齒條上合力 其中：—軸心到釘齒定的距離 根據(jù)公式： 其中：80%—徑向力占圓周力百分?jǐn)?shù)即：軸上支反力大小：求支反力大?。? 帶入得在本次設(shè)計的同一水平面，軸上計算所受彎矩和扭矩，校核軸強度：根據(jù)公式：總彎矩為彎扭合成針對設(shè)備中的力進(jìn)行校核過程中，必須檢查軸上彎矩的強度，并檢查軸上危險分區(qū)邊界的強度。在這種設(shè)計中，它是根據(jù)第三強度理論設(shè)計的。 在設(shè)計中需要針對循環(huán)系數(shù)進(jìn)行考慮，引入確定的折合系為3數(shù)，計算其確定的應(yīng)力為 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力確定是為該靜應(yīng)力時，取，如果扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力確定是應(yīng)該為脈動循環(huán)變應(yīng)力時，脫粒機進(jìn)行該采取脫粒工作時，需要為其承受該脈動循環(huán)應(yīng)力的，故根據(jù)彎曲系數(shù)和扭轉(zhuǎn)截面公式，鍵槽和通孔在最大截面上沒有詳細(xì)設(shè)計。故，取 能夠得出： 式中：—抗彎截面系數(shù)，—許用應(yīng)力，根據(jù)實際的循環(huán)應(yīng)力，在、、中選取其相應(yīng)的數(shù)值，許用應(yīng)力為60MPa。從而設(shè)計能夠滿足本次結(jié)構(gòu)需求。1.5釘齒條的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計玉米脫粒機中最重要的脫粒設(shè)備是釘架，它能在玉米脫粒中起好的或壞的作用，對玉米脫粒、玉米脫粒和玉米鐘脫粒的效果有很大的影響。釘子機的工作原理是滾筒中的四個釘子機由主軸驅(qū)動，以便快速逐漸旋轉(zhuǎn)，玉米?？梢栽诠ぷ鳡顟B(tài)下充入脫粒機中。通常，釘倉中的釘齒可以以相同的速度錘打玉米，并且釘倉可以知道當(dāng)玉米旋轉(zhuǎn)時如何影響玉米，因此，玉米顆?？梢匝刂旪X螺旋排列，并從機器中排出，每個釘倉中的釘齒可以錘打，從而提高整個設(shè)備的傳送效率。通過本次設(shè)計中，釘齒條的工作強度相對比較強，根據(jù)機械設(shè)計資料查找分析，在本次設(shè)置的玉米脫粒機的滾筒中需要進(jìn)行加裝四個頂齒條，每個釘齒條分布為90度，每條釘齒條上有8個釘齒，往往每個釘齒的長度是10厘米，根據(jù)本次需求釘齒橫向距離是1到毫米，頂齒條兩端的厚度是5mm，直徑是的圓盤固定，在這兩個圓盤中分別針對釘齒條進(jìn)行設(shè)置，在四個方向設(shè)置均勻的通孔90度分布，四個齒條從孔穿過，這種方式使得設(shè)備結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，運行更加可靠。在玉米棒切碎機的頂齒條進(jìn)行固定，頂齒條的齒條相對比較長，從而在進(jìn)行主軸的設(shè)置中，由于設(shè)計中主軸截面的最大長度為一半，設(shè)計中連接鐵柱的直徑為10mm，實際連接采用焊接方式，提升設(shè)備整體的剛度，使得在后期設(shè)計中不宜損壞。這種方式提升釘齒自身剛度，使得設(shè)備在運行過程中穩(wěn)定性比較好。通過查找資料，在本次設(shè)計中所選擇的材料是45鋼，根據(jù)上述表述，在本次設(shè)計中齒條的尺寸是長×寬×高為，其上分布著釘齒，在設(shè)備中每個釘齒條上集中分布了八個頂齒，每個釘齒輪都能穿過頂齒條，使用螺母的方式進(jìn)行擰緊，這種方式的通孔是圓柱型，直徑為，在釘齒條通孔的上端，需要同頂齒上端的界面形狀相似，其中小槽的深度是，以便上齒可以軸向固定在機架上，從而能夠正常的進(jìn)行該必要的工作，詳細(xì)的結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖4-3釘齒條結(jié)構(gòu)圖1.6釘齒的設(shè)計在玉米脫粒機的設(shè)計中，釘齒是最重要的部分之一，它可以在工作過程中直接接觸玉米，并在玉米加工中提供接觸速度，尤其是在飼料港。因為這部分摩擦頻繁，因此在設(shè)計指甲尺時必須考慮周圍的工作環(huán)境和整個工作環(huán)境。為了尋求適當(dāng)?shù)臋C械指導(dǎo)，該結(jié)構(gòu)中選擇的材料是鋼45。為了使釘齒能夠在整個結(jié)構(gòu)中穩(wěn)定地固定在機架上，必須改善凹槽程度，與釘齒槽相互作用，最終完成固定，并提高整個脫粒的效率。設(shè)計的形狀如下圖所示。圖4-4釘齒結(jié)構(gòu)圖1.7圓盤的設(shè)計玉米脫粒機在正常運行狀態(tài)下，圓盤的設(shè)計，既能起到很好的鍵連接作用，又能在一定程度上起到工作和支撐釘齒、傳遞力和動量的作用。主要是確定部位是位于釘齒條的各兩側(cè)，同釘齒條之間能夠起到連接的作用。同主軸進(jìn)行固定并且同釘齒條的焊接起到一定連接。針對這種情況，圓盤的設(shè)計主要同脫粒機滾筒自身強度高度有很大關(guān)聯(lián)。通過查閱相關(guān)資料，在本次設(shè)計中采取的材料是45號鋼，由于在實際的加工中強度以及剛度相對比較好，在確定的直徑上各加裝于四個標(biāo)準(zhǔn)的長方形的通孔，主要是進(jìn)行加裝釘齒條，并且能夠通過圓盤進(jìn)行固定，為了便于安裝，從而確定該直徑，還有標(biāo)準(zhǔn)長方孔的底線距圓盤的中心確定是為，圓盤中心確定應(yīng)該裝套在主軸的精確直徑上（），因此，圓盤的中心應(yīng)該確定設(shè)定是為的孔，以便工作時方便工人去安裝在軸上，圓盤的厚度是該為，其上的標(biāo)準(zhǔn)的長方形孔高是確定為10mm、寬為40mm。圖4-5圓盤結(jié)構(gòu)圖1.8柵格式凹板的設(shè)計玉米脫粒機的結(jié)構(gòu)設(shè)計中還有一個明確的部分，即凹板格柵，它有兩個主要的功能。首先，玉米脫粒后，玉米籽?？蓮陌及甯駯趴p隙中流出，使玉米籽粒可在釘齒滾筒上轉(zhuǎn)動，然后從機內(nèi)卸下，再將玉米籽粒和玉米芯從機內(nèi)卸下，最后可選擇玉米籽粒。其次，網(wǎng)狀凹板用鋼條焊接，鋼條之間有一定的間隙。設(shè)備正常工作狀態(tài)下，玉米經(jīng)?？ㄔ阡摋l間隙后面，最終使指甲齒能穩(wěn)定地給玉米脫粒，提高了工作效率，更加可靠。在本次設(shè)計中玉米顆粒的大小為長11.90mm，寬8mm，高1.0mm。根據(jù)玉米顆粒的大小可以設(shè)計