玉米脫粒機(jī)結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì)

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1、玉米脫粒機(jī)結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì) 華東理工大學(xué) 東方賤人 目 錄 中文摘要、關(guān)鍵詞……………………………………………………………………………Ⅰ 英文摘要、關(guān)鍵詞……………………………………………………………………………Ⅱ 引言………………………………………………………………………………………………3 第1章 玉米脫粒機(jī)總體機(jī)構(gòu)………………………………………………………………4 1.1 入料部分………………………………………………………………………………4 1.2 脫離部分………………………………………………………………………………4 1.3 篩選部分………………………………………

2、………………………………………4 1.4 機(jī)架部分………………………………………………………………………………4 1.5總體設(shè)計(jì)………………………………………………………………………………4 第 2 章 玉米脫粒機(jī)電動(dòng)機(jī)的選擇………………………………………………………6 2.1 釘齒條上釘齒的速度…………………………………………………………………6 2.2 電動(dòng)機(jī)的選擇…………………………………………………………………………6 第 3 章 帶及帶輪的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………8 3.1 傳動(dòng)帶及帶輪的設(shè)計(jì)………………………………………………………………

3、…8 3.1.1 確定計(jì)算功率………………………………………………………………………8 3.1.2 選擇V帶的型號(hào)……………………………………………………………………8 3.1.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑………………………………………………………………8 3.1.4 確定V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距………………………………………………9 3.1.5 驗(yàn)算主動(dòng)帶輪上的包角…………………………………………………………9 3.1.6 確定V帶的根數(shù)……………………………………………………………………10 3.1.7 確定V帶的初拉力…………………………………………………………………10 3

4、.1.8 求V帶傳動(dòng)作用在軸上的壓力……………………………………………………10 3.2 帶輪的材料選擇……………………………………………………………………10 3.3 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………………………10 第四章 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………13 4.1確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度……………………………………………………………13 4.2初步選擇輸出軸系……………………………………………………………………14 第五章 總體部分的設(shè)計(jì) …………………………………………………………………15 5.1釘齒條及釘齒的設(shè)計(jì)…

5、………………………………………………………………15 5.1.1釘齒條的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………………15 5.1.2釘齒條的設(shè)計(jì)………………………………………………………………………16 5.1.3釘齒的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………16 5.1.4圓盤的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………16 5.2柵格式凹版的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………17 5.3入料口及脫粒機(jī)上蓋的設(shè)計(jì)…………………………………………………………19 5.4機(jī)架的設(shè)計(jì)……………………………………

6、………………………………………21 5.5玉米脫粒機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)件的選擇…………………………………………………………23 5.5.1玉米脫粒機(jī)上的螺栓的選擇………………………………………………………23 5.5.2鉤頭楔鍵的選擇……………………………………………………………………23 結(jié)論 ……………………………………………………………………………………………24 致謝 ……………………………………………………………………………………………25 參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………………26 玉米脫粒機(jī)結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì)

7、摘 要：本文是以脫粒機(jī)利用釘齒滾筒如何工作來(lái)脫玉米粒為研究對(duì)象展開(kāi)工作的，主要研究玉米脫粒機(jī)的工作原理，并在此基礎(chǔ)上完成零部件的設(shè)計(jì)，并依據(jù)相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)軟件來(lái)完成零部件的設(shè)計(jì)，本著從經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性的角度出發(fā)，針對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要設(shè)計(jì)出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作效率高的玉米脫粒機(jī)。研究的主要內(nèi)容有玉米脫粒機(jī)機(jī)構(gòu)，電機(jī)的選擇，帶及帶輪的設(shè)計(jì)，分析了各種影響脫粒的因素。進(jìn)而給出了玉米脫粒機(jī)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案。本文根據(jù)機(jī)器的篩選裝置的設(shè)計(jì)實(shí)際要求，從整體上分為入料口和排出口，脫粒裝置，篩選裝置，帶輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)幾個(gè)部分，介紹了結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則和采取的一些措施， 關(guān)鍵詞：玉米；脫粒機(jī)；帶輪設(shè)計(jì)；釘齒滾筒

8、 The 3D design of machine structure of corn thresher Abstract: This article is based on how use of spike-tooth drum work to take off the corn thresher started to work as the research object, mainly studies the working principle of the corn thresher and on the basis

9、 of complete parts design, and according to the related mechanical design software to complete the design of the parts, from the perspective of economy and practicality, aiming at the need of agricultural development to design a simple structure, high efficiency of corn thresher. Research is the mai

10、n content of the corn thresher institutions, the choice of motor, the design of the belt and pulley, analyzed the various factors affecting threshing. Then gives the overall structure of the corn sheller design scheme. In this paper, the design of the machine filter device based on the actual requir

11、ements, on the whole is divided into into the mouth and discharge, threshing device, filter device and the design of the belt wheel transmission parts, this paper introduces the structure, design principles and measures. Keywords: corn; threshing machine; pulley design; spike-tooth drum

12、 I 引 言 玉米脫粒機(jī)是我國(guó)糧食收獲的重要農(nóng)業(yè)機(jī)械之一。由于我國(guó)地域廣闊，各地的地理、氣候、農(nóng)藝要求和經(jīng)濟(jì)狀況等差異都較大，在丘陵、半山區(qū)的間作套種地區(qū)以及雜糧、水稻種植區(qū)，玉米脫粒機(jī)的使用仍十分廣泛。所以隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展，玉米脫粒機(jī)仍有十分廣闊的市場(chǎng)前景。目前,雜糧類玉米脫粒機(jī)也不十分廣泛，僅東北、華北和西北等地一些企業(yè)生產(chǎn)玉米、高粱或大豆玉米脫粒機(jī)。本文僅對(duì)玉米脫粒機(jī)進(jìn)行討論研究，本課題設(shè)計(jì)的是玉米脫粒機(jī)是玉米剝皮后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的風(fēng)干，然后將玉米利用脫粒機(jī)使玉米和玉米芯分開(kāi)。它的工作原理是：玉米脫粒機(jī)在進(jìn)行玉米脫粒時(shí)

13、，利用釘齒滾筒回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的釘齒與柵格式凹板之間的間隙相配合，使玉米粒拖下，即是利用釘齒滾筒和柵格式凹板之間的揉搓作用，將玉米粒脫離玉米芯，并借助其他的機(jī)械機(jī)構(gòu)將玉米粒和玉米芯分別從兩個(gè)不同的出口排出機(jī)體之外，循環(huán)脫粒，不斷的進(jìn)行填入、脫粒、排出機(jī)體。 I 第1章 玉米脫粒機(jī)總體結(jié)構(gòu) 玉米脫粒機(jī)主要組成部分：入料口、釘齒脫粒滾筒軸、柵格式凹板、電機(jī)及機(jī)架等部分組成。整體組成如圖1.1所示。 1.1入料部分 入料口與玉米脫粒機(jī)的上蓋部分相連，它是利用1mm厚的鐵板制成，入料部位與

14、釘齒滾筒的釘齒部位相切，將已剝皮風(fēng)干的玉米從入料口進(jìn)入，下滑到脫粒部位，即釘齒滾筒和柵格式凹板之間，進(jìn)行脫粒。 1.2脫粒部分 脫粒部分主要是由釘齒滾筒、柵格式凹板、半圓型上蓋組成。玉米穗在釘齒滾筒和柵格式凹板之間進(jìn)行脫粒，將已脫下的玉米粒從柵格式凹板的縫隙漏下，落到下滑板，由倉(cāng)口排出機(jī)體之外，玉米芯由入料口的另一端出料口排出機(jī)體之外。 1.3篩選部分 篩選部分主要是由柵格式凹板完成，它是由一定數(shù)量的鐵條及兩條主要梁和兩條副梁組成，每?jī)筛F條之間的縫隙可以將玉米卡住，然后快速旋轉(zhuǎn)的釘齒滾筒將被卡死的玉米強(qiáng)行脫粒，當(dāng)然，無(wú)論是工作時(shí)還是安裝時(shí)，柵格式凹板是固定不動(dòng)的。玉米脫粒之后，

15、再將玉米粒經(jīng)過(guò)柵格式凹板，從凹板的縫隙漏出，順著斜滑板滑出機(jī)體之外，目的是將玉米和玉米芯分開(kāi)。 1.4機(jī)架部分 機(jī)架是由左機(jī)架、右機(jī)架、出料口、下滑板及穩(wěn)定結(jié)實(shí)的主機(jī)梁組成，機(jī)架是玉米脫粒機(jī)的主要支撐，他承擔(dān)著脫粒機(jī)的主要重量和動(dòng)力、負(fù)載和力矩，因此它的設(shè)計(jì)是非常重要的部分。機(jī)架的兩部分要各自穩(wěn)定，而且相對(duì)固定，以便做到機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生晃動(dòng)、歪斜，造成人身危險(xiǎn)，因此為了機(jī)架的堅(jiān)固，此玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)采用3mm厚的角鐵制成。 1.5總體設(shè)計(jì) 為了更好的優(yōu)化玉米脫離機(jī)的機(jī)型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，此玉米脫粒機(jī)采用電力拖動(dòng)，而且電動(dòng)機(jī)也同樣采用節(jié)能式，電動(dòng)機(jī)安裝在玉米脫粒機(jī)的下部，與脫粒機(jī)

16、的機(jī)架的下機(jī)梁固定連接，這樣可以節(jié)省電動(dòng)機(jī)所占用的空間。玉米脫粒機(jī)的從入料到脫粒到分離玉米粒和玉米芯，最后將玉米粒和玉米芯排出機(jī)體之外，是玉米脫粒機(jī)一體完成的，它最大的優(yōu)點(diǎn)是在短時(shí)間內(nèi)可以完成幾個(gè)人的勞動(dòng)強(qiáng)度，從而提高了工作效率，節(jié)省了勞動(dòng)時(shí)間[1][2]。此玉米脫粒機(jī)有這些優(yōu)點(diǎn)之外，還有安全性能高、效率高、堅(jiān)固耐用、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于保管和維修。 圖1.1 總體結(jié)構(gòu) 1—篩選部分 2—脫粒部分 3—入料部分 4—機(jī)架部分 第2章 玉米脫粒機(jī)電動(dòng)機(jī)選擇 本課題設(shè)計(jì)的玉米脫粒機(jī)主軸轉(zhuǎn)速為600，設(shè)定在主

17、軸上有4條釘齒條，每條釘齒條上分布著7個(gè)釘齒，總共28個(gè)釘齒環(huán)繞滾筒在釘齒條上均勻排列。 實(shí)測(cè)得知每個(gè)釘齒受力37N，當(dāng)玉米脫粒機(jī)正常工作時(shí)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(gè)釘齒條是空行程。 式中：—釘齒所受的力，單位為N —參與工作的釘齒個(gè)數(shù) —參與工作的釘齒條數(shù) 代入數(shù)據(jù)得： 2.1 釘齒條上釘齒的速度 當(dāng)玉米脫粒機(jī)的釘齒滾筒快速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其上釘齒條的釘齒同樣有一定的速度，這個(gè)速度等于主軸的速度與釘齒的速度，即：

18、

19、

20、 式中：—釘齒的速度，單位為m/s —脫粒機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速，單位為r/min —釘齒距軸的最大直徑，單位為mm 代入數(shù)據(jù)得：(m/s) 2.2 電動(dòng)機(jī)的功率 玉米脫粒機(jī)所需功率為，由脫粒機(jī)的工作阻力和運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)求定，即： 代入數(shù)據(jù)得： 電動(dòng)機(jī)功率由公式來(lái)計(jì)算，脫粒機(jī)傳動(dòng)裝置的總效率，應(yīng)由組成傳動(dòng)裝置的各個(gè)部分運(yùn)動(dòng)副的效率乘積，即，其中分別為每一個(gè)傳動(dòng)副的效率，選取傳動(dòng)副的效率值如下 滾動(dòng)軸承0.980.995 取 V帶傳動(dòng)0.

21、940.97 取 滾筒傳動(dòng)（由于釘齒條固定在滾筒上）取 則 得到電動(dòng)機(jī)的功率為 由選擇的主軸轉(zhuǎn)速為600r/min,查機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)書中傳動(dòng)比的取值。得到的傳動(dòng)比為24，即可滿足電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與主軸的轉(zhuǎn)速相匹配，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍為，當(dāng)電動(dòng)機(jī)選擇的功率為4KW時(shí)，符合這兩個(gè)要求的只有電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y112M-4，其滿載轉(zhuǎn)速為1440r/min,額定功率為4KW。 第3章 帶及帶輪的設(shè)計(jì) 根據(jù)玉米脫粒機(jī)的具體傳動(dòng)要求，可選取電動(dòng)機(jī)和主軸之間用V帶和帶輪的傳動(dòng)方式傳動(dòng)，因?yàn)樵诿摿C(jī)的工作過(guò)程中，傳動(dòng)件V帶是一個(gè)撓性件，它賦有彈性，能緩和沖擊，吸收震動(dòng)，因而使玉米脫

22、粒機(jī)工作平穩(wěn)，噪音小等優(yōu)點(diǎn)。雖然在傳動(dòng)過(guò)程中V帶與帶輪之間存在著一些摩擦，導(dǎo)致兩者的相對(duì)滑動(dòng)，使傳動(dòng)比不精確但不會(huì)影響玉米脫粒機(jī)的傳動(dòng)，因?yàn)橛衩酌摿C(jī)不需要精確的傳動(dòng)比，只要傳動(dòng)比比較準(zhǔn)確就可以滿足要求，而且V帶的彈性滑動(dòng)對(duì)脫粒機(jī)的一些重要部件是一種過(guò)載保護(hù)，不會(huì)造成機(jī)體部件的嚴(yán)重?fù)p壞，還有V帶及帶倫的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本底、容易維修和保養(yǎng)、便于安裝，所以，在電動(dòng)機(jī)與玉米脫粒機(jī)之間選用V帶與帶輪的傳動(dòng)配合是很合理的。 選擇V帶和帶輪因當(dāng)從它的傳動(dòng)參數(shù)入手，來(lái)確定V帶的型號(hào)、長(zhǎng)度和根數(shù)，再來(lái)確定導(dǎo)輪的材料、結(jié)構(gòu)和尺寸（輪寬、直徑、槽數(shù)及槽的尺寸等），傳動(dòng)中心距（安裝尺寸），帶輪作用在軸的

23、壓力（為設(shè)計(jì)軸承作好準(zhǔn)備）。 3.1傳動(dòng)帶及帶輪的設(shè)計(jì) 傳動(dòng)帶的設(shè)計(jì) 3.1.1 確定計(jì)算功率 其中：—工作情況系數(shù) —電動(dòng)機(jī)的功率 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書 可知：=1.0 3.1.2 選擇V帶的型號(hào) 根據(jù)計(jì)算得知的功率和電動(dòng)機(jī)上帶輪（小帶輪）的轉(zhuǎn)速（與電動(dòng)機(jī)一樣的速度），查機(jī)械設(shè)計(jì)一書，可以選擇V帶的型號(hào)為A型。 3.1.3確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 （1）初選主動(dòng)帶輪的基準(zhǔn)直徑：根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)一書，可選擇V帶的型號(hào)參考表6-2，初選 （2）計(jì)算V帶的速度V： V帶在5～25m/s的范圍內(nèi)，15～2

24、5m/s最宜，速度v符合要求。 電動(dòng)機(jī)與主軸傳動(dòng)比的計(jì)算 （3）計(jì)算從動(dòng)輪的直徑 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得 3.1.4 確定V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距a。 取 即： 得： 取： 帶長(zhǎng) 即： 得： 查機(jī)械設(shè)計(jì)書選取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 實(shí)際的中心距可按下列公式求得： 可用經(jīng)驗(yàn)公式： 得 求得 ： 中心距的變動(dòng)范圍為 3.1.5 驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角 即： 求得 ： 故主動(dòng)輪上的包角合適。 3

25、.1.6 確定V帶的根數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)書知 V帶的根數(shù)由下列公式確定： 由 查機(jī)械設(shè)計(jì)得知 所以 即取 z=3根 3.1.7 確定V帶的初拉力 ,由機(jī)械設(shè)計(jì)中知公式 查機(jī)械設(shè)計(jì)得 代入相關(guān)數(shù)據(jù)的 3.1.8求V帶傳動(dòng)作用在軸上的壓力 為了設(shè)計(jì)安裝帶輪軸和軸承，比需確定V帶作用在軸上的壓力，它等于V帶兩邊的初拉力之和，忽略V帶兩邊的拉力差，則值可以由下式算出： 即： 求得； 3.2帶輪的材料選擇 因?yàn)閹л喌霓D(zhuǎn)速，即，轉(zhuǎn)速比較底，所以材

26、料選定為灰鑄鐵，硬度為。 3.3帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑，選擇帶輪的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)帶的型號(hào)來(lái)確定帶論輪槽的尺寸，設(shè)計(jì)如下： 主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)選擇 因?yàn)楦鶕?jù)主動(dòng)帶輪的基準(zhǔn)直徑尺寸，而與主動(dòng)帶輪配合的電動(dòng)機(jī)軸的直徑是，因?yàn)榍遥灾鲃?dòng)帶輪采用腹板式。帶輪參數(shù)的選擇： 通過(guò)查《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書，可以確定主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)，結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表，其他的相關(guān)尺寸可以根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算求得。 　　　　 表3.1帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù) 單位（mm） 帶的型號(hào) e A 11.0 2.75 8.7 15 9 6

27、 主動(dòng)帶輪的厚度可以由計(jì)算公式： 求得 即： 主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)如圖3.1 圖3.1主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)圖 從動(dòng)帶輪的結(jié)果選擇 因?yàn)楦鶕?jù)主動(dòng)帶輪的基準(zhǔn)直徑和傳動(dòng)比來(lái)確定，即 ，由于，所以從動(dòng)帶輪同樣采用腹板式。 從動(dòng)帶輪的參數(shù)選擇：通過(guò)查《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書，可查得帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)間表，其他一些相關(guān)尺寸可以根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算求得。 　　　　　　　　 表3.2帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù) 單位（mm） 帶的型號(hào) e A 11.0 2.75 8.7 15 9 6 從動(dòng)帶輪的厚度可以由計(jì)算公式： 求得

28、 即： 從動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)圖如圖3.2 圖3.2從動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)圖 第4章傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 傳動(dòng)軸是玉米脫粒機(jī)的主要設(shè)計(jì)部件之一，他在玉米脫粒機(jī)正常工作過(guò)程中，承擔(dān)主要轉(zhuǎn)矩、扭矩、彎矩和支撐傳動(dòng)軸上的回轉(zhuǎn)零件，玉米脫粒是瞬時(shí)沖擊很大，而且沖擊次數(shù)很頻繁的工作環(huán)境，因此傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)是很關(guān)鍵的一個(gè)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(dòng)和動(dòng)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

29、軸形式傳遞，而且選用直軸中的階梯軸。此軸的設(shè)計(jì)如下： 根據(jù)軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度來(lái)初步計(jì)算確定其最小直徑，可利用經(jīng)驗(yàn)公式： 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 r/min 軸上的材料由《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書中可以查到，應(yīng)選取調(diào)質(zhì)處理的45號(hào)鋼，，書中表12-3取，于是得 ： 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(kāi)有鍵槽，因此，為了開(kāi)鍵槽又不消耗輸出軸的強(qiáng)度，可以使周的直徑增加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： 主輸出軸的最小直徑是安裝

30、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在《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書?？梢缘弥獛л喌暮穸?，則取輸出軸 的初段軸徑為，其長(zhǎng)度為。 4.1根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 為了滿足帶輪的軸向定位要求，Ⅰ—Ⅱ軸段右端需要制出一個(gè)軸肩，故?、颉蠖蔚妮S直徑 ，長(zhǎng)度為,輸出軸的徑向定位由普通平鍵來(lái)完成。選用鍵的型號(hào)為普通平鍵為。鍵的型號(hào)可以通過(guò)<<機(jī)械設(shè)計(jì)>>一書取得。 4.2 初步選擇輸出軸系 由脫粒機(jī)的結(jié)構(gòu)和相關(guān)尺寸可知所設(shè)計(jì)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)

31、計(jì)手冊(cè)》查得相心球軸承的型號(hào)為406，它的結(jié)構(gòu)尺寸為，故?、蟆舳闻cⅤ—Ⅵ段的直徑相等，即。長(zhǎng)度為。 考慮到機(jī)體的制造誤差等原因造成的安裝錯(cuò)位或是借口不齊等，滾動(dòng)軸承應(yīng)在機(jī)體內(nèi)有一段移動(dòng)的位移，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可等位移量。 取安裝釘齒的軸Ⅳ—Ⅴ段的直徑為，長(zhǎng)度為，軸承與軸肩用軸端擋圈固定，左、右兩端采用的軸承用軸承座固定軸承，配合為，其上在距離處，焊接釘齒滾筒，已知釘齒滾筒長(zhǎng)為。軸的基本結(jié)構(gòu)如圖4.1 圖4.1軸的結(jié)構(gòu)圖 第5章總體部分的設(shè)計(jì) 5.1 釘齒條及釘齒的設(shè)計(jì) 釘齒條的功用是固定釘齒

32、的相對(duì)位置，使釘齒在正常工作過(guò)程中能夠持續(xù)的正常工作，釘齒所受的脫粒力直接傳遞到釘齒條上，釘齒條所承受著釘齒的切向力，所以釘齒條應(yīng)該采用足夠強(qiáng)度和剛度的材料制成，根據(jù)《脫粒機(jī)》一書中，可以查得材料選為45鋼，宗上所述，設(shè)計(jì)的釘齒條的長(zhǎng)寬高 為，其上分布著釘齒，每個(gè)釘齒條上均勻分布著7七各釘齒，每個(gè)釘齒均穿過(guò)釘齒條，然后用螺母擰緊，其中釘齒條上的通孔設(shè)計(jì)為圓柱型，它的直徑為，其結(jié)構(gòu)如圖5.1和圖5.2。 圖5.1釘齒條三維圖 圖5.2釘齒條的結(jié)構(gòu)圖 5.1.1釘齒條的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 從釘齒條的功用及其工作要求可以判斷出釘齒的工作強(qiáng)度很大，根據(jù)《脫粒機(jī)》一書得知玉米脫粒機(jī)的

33、釘齒滾筒上安裝有四條釘齒條，相互之間相差，而且每條釘齒條上安裝釘齒的個(gè)數(shù)范圍在7～10個(gè)釘齒，每一個(gè)釘齒的 ，四條釘齒條均勻安裝在釘齒滾筒上，釘齒在釘齒條上均勻的承螺旋排列方式安裝，兩相鄰的釘齒條之間的釘齒橫向距離為，且承兩條螺旋均勻排列，在釘齒條的兩端分別用一個(gè)厚度是，直徑是的圓盤固定，在兩個(gè)圓盤上均勻開(kāi)有釘齒條寬厚的方孔，四個(gè)方通孔均勻承分布，然后將四條釘齒條從四個(gè)方孔中穿過(guò)，同樣，在釘齒條的另一端也用厚度一樣但直徑為的圓盤固定，且釘齒條穿過(guò)方孔，因?yàn)檫B接時(shí)是采用焊接完成，方便焊接。這樣結(jié)構(gòu)更加堅(jiān)固、穩(wěn)定、可靠。 5.1.2釘齒條的設(shè)計(jì) 釘齒條是玉米脫粒機(jī)的主要脫離部件，它的設(shè)

34、計(jì)關(guān)系到玉米脫粒機(jī)的質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到玉米脫粒機(jī)正常工作時(shí)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，它的功能是采用脫離滾筒上的四條釘齒，均勻快速的轉(zhuǎn)動(dòng)，工作時(shí)將玉米填人脫粒機(jī)中，主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)固定在釘齒滾筒上的釘齒，釘齒的頂端以一定的速度去對(duì)玉米脫粒（將玉米進(jìn)行強(qiáng)行脫粒）。玉米在經(jīng)過(guò)四條釘齒條的快速旋轉(zhuǎn)下脫粒，四條釘齒條上的釘齒承螺旋排列，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(shí)，每一條釘齒條上的釘齒同樣在進(jìn)行脫粒，以便達(dá)到有較高的脫粒率。玉米脫粒機(jī)的主要功能是脫粒，而釘齒條在工作中起到了重要作用，因此，釘齒條的設(shè)計(jì)是脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)的主要部件。 5.1.3 釘齒的設(shè)計(jì)

35、 釘齒是玉米脫粒機(jī)的主要工作部件，它在工作時(shí)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(gè)部位的釘齒摩擦的相當(dāng)?shù)念l繁，因此，在設(shè)計(jì)釘齒時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮到釘齒的工作強(qiáng)度和工作環(huán)境等問(wèn)題，這里采用了《脫粒機(jī)》一書所建議的45鋼。 5.1.4 圓盤的設(shè)計(jì) 圓盤是將釘齒條與主軸固定的主要部件，它不僅起連接作用，而且還可以承擔(dān)釘齒和釘齒條傳遞的力矩和彎曲及扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，它位與釘齒條的兩端，且采用焊接式連接，同時(shí)與主軸也要相對(duì)固定，采用焊接的連接方式，因此，圓盤的設(shè)計(jì)也是釘齒滾筒強(qiáng)度高低的要部件。由《脫粒機(jī)》一書，查得圓盤的材料采用剛度和強(qiáng)度較好多45鋼制成，其直徑

36、，其與釘齒采用焊接的方式連接，目的是為了固定安裝釘齒條，其位置在圓盤上固定，其圓盤中心應(yīng)裝套在主軸的直徑上（），因此，圓盤的中心應(yīng)設(shè)定為的孔，以便安裝在軸上，圓盤的厚度選為，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖5.3所示： 圖5.3圓盤結(jié)構(gòu)圖 5.2柵格式凹板的設(shè)計(jì) 在玉米脫粒機(jī)中，柵格式凹板是與釘齒滾筒相配合的重要部件，柵格式凹板有兩種功能，其一，是將玉米脫粒后，使玉米粒從柵格式凹板的縫隙中漏出，而玉米芯被釘齒滾筒上的釘齒螺旋排列排出機(jī)之外，從而使玉米粒和玉米芯分開(kāi)，從不同的出口排出機(jī)體之外，達(dá)到玉米脫粒清選的作用，其二，柵格式凹板是利用鋼筋橫向焊接而成，鋼筋之間有的縫隙，這個(gè)縫隙可以將玉

37、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(duì)玉米進(jìn)行快速、穩(wěn)定的脫粒。 柵格式凹板是由根直徑，長(zhǎng)為的鋼筋，凹板的直徑，由于柵格式凹板是半圓桶型，所以鋼筋的兩端固定是采用半圓式的鐵條制成，而且，在凹板的三分之一處和三分之二處都有很薄的鐵條相連加固，相應(yīng)的鐵條選為厚度為，寬度為，這種方式也同樣是采用《脫粒機(jī)》 一書中的參數(shù)來(lái)確定的。柵格式凹板與機(jī)架相連接，同樣采用焊接的形式來(lái)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和中間的鐵條都焊接到機(jī)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(shí)，由于有機(jī)架的固定支撐，可以使柵格式凹板的工作

38、穩(wěn)定性更高，更加可靠、穩(wěn)定。柵格式凹版形狀如圖5.4和圖5.5和圖5.6。 圖5.4凹板的三維圖 圖5.5凹版的結(jié)構(gòu)圖 圖5.6凹版的結(jié)構(gòu)圖 5.3入料口及脫粒機(jī)上蓋的設(shè)計(jì) 入料口是將玉米填入玉米脫粒機(jī)機(jī)體內(nèi)的一個(gè)途徑，它是玉米脫粒機(jī)上的一個(gè)部件，它的作用在于通過(guò)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(guò)程中或是填入后的工作過(guò)程中，脫粒機(jī)能安全的工作，而且不會(huì)將玉米玉米?；蚴怯衩仔緩娜肓峡陲w濺出來(lái)，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(jì)，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C(jī)時(shí)，電動(dòng)機(jī)在高

39、速的旋轉(zhuǎn)，連同它的主軸一起旋轉(zhuǎn)，如果入料口的填料方式不利于主軸的工作，此時(shí)，這種填料方式對(duì)主軸、對(duì)機(jī)體都有很大的副作用，有可能瞬時(shí)加大主軸的承擔(dān)負(fù)載，即同時(shí)加大主軸的彎曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力等，同時(shí)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(jì)不當(dāng)，會(huì)造成主軸的瞬時(shí)被卡死，電動(dòng)機(jī)悶車等現(xiàn)象發(fā)生，這些現(xiàn)象對(duì)電動(dòng)機(jī)和玉米脫粒機(jī)的主軸有及大的破壞性。因此，在設(shè)計(jì)玉米脫粒機(jī)入料口時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮到設(shè)計(jì)不當(dāng)可能發(fā)生的危害，精心的設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)。 玉米脫粒機(jī)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機(jī)的上蓋上，兩者均采用的薄鐵板制成，玉米脫粒機(jī)的上蓋承半圓形狀，直徑為，長(zhǎng)為 ，（入料口的一側(cè)與脫

40、粒機(jī)的上蓋邊緣相切），這樣可以是玉米在進(jìn)入脫粒機(jī)機(jī)體時(shí)，能夠很好的被釘齒滾筒上的釘齒打削（脫粒），因此，上蓋上的入料口設(shè)計(jì)很重要。其上入料口的最小口徑長(zhǎng)為，寬為，其上的最大口徑（為了方便填料可以設(shè)計(jì)大一些）長(zhǎng)為，寬為，玉米脫粒機(jī)的上蓋的兩端部位、入料口的兩側(cè)及中間部位，均采用鐵條加固，其連接的方式采用焊接，這樣可以提高玉米脫粒機(jī)的上蓋的剛度，不宜變形，同樣也有支撐作用。脫粒機(jī)的上蓋整體焊接兩個(gè)角鐵上，目的是便于與脫粒機(jī)的下半部分安裝，將脫粒機(jī)上蓋的緣地腳與角鐵焊接相連，角鐵采用的厚度為，長(zhǎng)度為，起加固作用的鐵條同樣焊接在兩個(gè)角鐵上，以加堅(jiān)固。在玉米脫粒機(jī)上蓋的兩端設(shè)有兩個(gè)半圓形狀的鐵板，其采用

41、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(shí)，它的主軸高速旋轉(zhuǎn)，如果沒(méi)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，如果玉米脫粒機(jī)上蓋的兩端沒(méi)有著兩快鐵板的攔擋，玉米被脫粒機(jī)脫粒后，由于主軸的高速旋轉(zhuǎn)擊打脫下的玉米粒四處飛濺，致使脫粒后的玉米不能很好的收集起來(lái)，同時(shí)飛濺的玉米粒也給工作人員帶來(lái)危險(xiǎn)，因此玉米脫粒機(jī)上蓋兩端的擋板設(shè)計(jì)是必要的，也是必須的。擋板在玉米脫粒機(jī)安裝中是縱向布置的，而且，根據(jù)它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，兩個(gè)擋板都應(yīng)該騎壓軸承座，即擋板的設(shè)計(jì)即要考慮到它與脫粒機(jī)上蓋的連接又要考慮到它與軸承座的配

42、合，因此，其直徑 ，它與軸承相交處的形狀根據(jù)軸承來(lái)確定，其結(jié)構(gòu)如圖5.7和圖5.8所示： 圖5.7上蓋三維圖 圖5.8上蓋結(jié)構(gòu)圖 5.4機(jī)架的設(shè)計(jì) 機(jī)架是玉米脫粒機(jī)的主要支撐部件，它是承擔(dān)所有來(lái)自軸及電動(dòng)機(jī)、凹板的沖擊和應(yīng)力，機(jī)架的堅(jiān)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(wú)論是從結(jié)構(gòu)上還是從材料上，都應(yīng)該采用堅(jiān)固的穩(wěn)定的材料和樣式制成。就此玉米脫粒機(jī)來(lái)說(shuō)，它的沖擊載荷和內(nèi)部的應(yīng)力偏低，電動(dòng)機(jī)達(dá)到動(dòng)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(jì)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(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)變

43、形，雖然有較小的彈性變形，也不會(huì)影響脫粒機(jī)機(jī)體的堅(jiān)固、穩(wěn)定的效果，盡管在玉米脫粒機(jī)正常工作的情況下，也不會(huì)影響玉米脫粒機(jī)的整體效果。選擇角鐵的厚度為，這樣的材料來(lái)支撐玉米脫粒機(jī)的主要載荷部分。玉米脫粒機(jī)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，玉米粒從柵格式凹板的縫隙中漏出，落到出粒斜板上，玉米粒順著斜板下滑，從而滑出機(jī)體之外，達(dá)到將玉米粒隨脫粒的完成，而隨時(shí)地將玉米粒排出機(jī)體之外， 它的材料也同樣是選用 后的鐵板制成。再玉米脫粒機(jī)的另一端，即玉米芯的排出端，設(shè)計(jì)了一個(gè)下滑的斜斗，其功用是完成玉米芯順利的排出機(jī)體之外，使玉米芯隨玉

44、米脫粒機(jī)的主軸的不停旋轉(zhuǎn)，隨時(shí)的排出集團(tuán)之外，也便于工作人員的清理，它也是應(yīng)用厚的鐵板制成的，與機(jī)體相連，采用焊接的連接方式，它與柵格式凹板的玉米芯輸出端相連，而且，這個(gè)斜板與柵格式凹板的連接應(yīng)該過(guò)長(zhǎng)～，從而保障了玉米芯的順利滑出。從機(jī)架的整體來(lái)看，機(jī)架的選料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、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(jì)合理，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖5.9和圖5.10所示： 圖5.9機(jī)架三維圖 5.10機(jī)架結(jié)構(gòu)圖 5.5玉米脫粒機(jī)上的標(biāo)準(zhǔn)件的選擇 5.5.1玉米脫粒機(jī)上的螺栓的選擇 應(yīng)用在玉米脫粒機(jī)上的螺栓是機(jī)械設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)件,螺栓的選擇可以

45、根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查取.在本脫粒機(jī)上選擇的螺栓為:公稱直徑為M8,長(zhǎng)度為八厘米和五厘米,玉米脫粒機(jī)應(yīng)用的螺栓是起連接作用,在機(jī)體的上蓋和機(jī)架應(yīng)用螺栓連接,在電動(dòng)機(jī)和機(jī)體之間也同樣用螺栓連接,而且,應(yīng)用公稱直徑為M8的螺栓,就可以滿足玉米脫粒機(jī)的動(dòng)力需要. 5.5.2鉤頭楔鍵的選擇 玉米脫粒機(jī)上的主軸和帶輪是通過(guò)鉤頭楔鍵相連,而且, 鉤頭楔鍵也同樣可以在《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》中查取,它也是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件,其型號(hào)規(guī)格為:b=12、h=7、L=50. 結(jié)論 在本次設(shè)計(jì)中我投入了大量的經(jīng)歷經(jīng)過(guò)查閱大量資料，反復(fù)修改計(jì)算才完成了本次的設(shè)計(jì)，本次設(shè)計(jì)的玉米脫粒機(jī)的工作原

46、理是電機(jī)經(jīng)皮帶，帶輪，帶動(dòng)傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，曬干的玉米通過(guò)入料口在柵格式凹版中被釘齒快速的打擊脫粒，脫下的玉米粒從凹版縫隙中經(jīng)過(guò)出粒斜板上滑出機(jī)體之外，玉米芯沿滾筒軸向移動(dòng)，沿著設(shè)計(jì)好的下滑斜斗滑出機(jī)體之外，獨(dú)特的方形口設(shè)計(jì)，大大減少了喂入玉米的外濺，此機(jī)器工作時(shí)可連續(xù)投料，與同類產(chǎn)品比，此產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，不占場(chǎng)地，搬運(yùn)方便，進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)是非常艱苦的，我運(yùn)用了自己四年所能學(xué)到的知識(shí)，掌握了設(shè)計(jì)的總的過(guò)程，對(duì)如何進(jìn)行前期的準(zhǔn)備工作有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)鍛煉了我繪制三維圖的能力，培養(yǎng)了正確的思想和正確的思維方法，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和獨(dú)立工作的能力，查閱和利用技術(shù)資料的能力，綜合分析和解決

47、問(wèn)題的能力，由于水平有限，且實(shí)踐不足，設(shè)計(jì)中一些問(wèn)題和錯(cuò)誤在所難免，懇請(qǐng)老師諒解，并給予批評(píng)指正。 致謝 經(jīng)過(guò)三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)忙碌之后，設(shè)計(jì)最終完成，心理有一種說(shuō)不出的輕松，設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到許多的問(wèn)題，在眾多老師和同學(xué)的幫助下予以解決。首先要感謝王老師對(duì)我的指導(dǎo)和督促，在設(shè)計(jì)過(guò)程中王老師給我指出了正確的設(shè)計(jì)方向，使我加深了對(duì)知識(shí)的理解，同時(shí)也避免了在設(shè)計(jì)過(guò)程中走彎路，王老師的督促使我一直把畢業(yè)設(shè)計(jì)放在心理，保證按質(zhì)按量的完成；還要感謝同組同學(xué)，是大家營(yíng)造了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，在做設(shè)計(jì)的過(guò)程中互幫互助，使我的catia,cad操作水平比以前有了很大提高，同時(shí)較全面的掌握了Word的編輯功能，使我能夠按時(shí)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。 大學(xué)生活即將畫上句號(hào)，在這四年中我是充實(shí)的、快樂(lè)的，這要感謝學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)給我們提供了一個(gè)好的學(xué)習(xí)環(huán)境和豐富的課余生活，同時(shí)也要感謝所有老師對(duì)我們的辛勤培育。 17