玉米果穗剝皮機的設(shè)計【說明書+CAD+三維】,說明書+CAD+三維,玉米果穗剝皮機的設(shè)計【說明書+CAD+三維】,玉米,果穗,剝皮,設(shè)計,說明書,仿單,cad,三維
任 務(wù) 書
學(xué)院（系）：
專??? ??業(yè)：
學(xué)生姓名：
學(xué) ? 號：
設(shè)計(論文)
題目：
玉米果穗剝皮機的設(shè)計與仿真
起 迄 日 期:
指 導(dǎo) 教 師:
教研室主任:
發(fā)任務(wù)書日期: 年 月 日
任 務(wù) 書
1． 設(shè)計的背景：
我國北方是玉米主產(chǎn)區(qū)，長期以來都是以純手工的方式在摘取玉米果穗，其后對其進行手工剝皮，這一工作勞動強度大、工作效率低。為了改變這種落后的局面，本文擬完成一臺玉米果穗剝皮機的整機設(shè)計，以實現(xiàn)對玉米果穗剝皮工作的自動化。從而提高工作效率，降低人們的勞動強度。
2． 設(shè)計( 的內(nèi)容和要求：
主要完成包括機架、傳動機構(gòu)、主副工作輥、壓料機構(gòu)、螺旋風(fēng)扇、入料斗、安全防護罩、壓板護罩等零部件在內(nèi)的整機設(shè)計。
1、裝配圖1張；自選零件圖若干，要求圖紙總量不少于2張0號圖；
2、采用proe完成三維建模，并進行動畫仿真；
3、翻譯英文資料5000字；
4、不少于15000字的設(shè)計說明書一份。
3．主要參考文獻：
[1] 陳慶文.玉米聯(lián)合收獲機剝皮裝置的優(yōu)化設(shè)計.中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院.2014.5
[2] 肖戟.一種玉米果穗剝皮裝置.長春工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版).2012.4
[3]劉偉等.基于Solidworks Simulation對玉米剝皮齒仿真分析與試驗研究.中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會2011年學(xué)術(shù)年會論文集.2011.10
[4] 范修文.玉米收獲機主要工作部件試驗臺的設(shè)計與試驗.山東農(nóng)業(yè)大學(xué).2010.6
[5]崔俊偉. 玉米聯(lián)合收獲機剝皮裝置結(jié)構(gòu)及運動參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計. 中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院. 2009. 7
[6]中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院編. 農(nóng)業(yè)機械設(shè)計手冊.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社.2007.10.1
[7] 王晶.我國玉米剝皮機械化及機具的概況與發(fā)展方向探討.農(nóng)業(yè)與技術(shù).2007.12
[8]中國農(nóng)業(yè)機械工業(yè)協(xié)會等.中國農(nóng)業(yè)機械實用選型推廣手冊.北京藝術(shù)與科學(xué)電子出版社2006.5.1
4． 設(shè)計 進度計劃(以周為單位)：
1周：布置畢業(yè)設(shè)計題目，進行畢業(yè)設(shè)計實習(xí)。
2周：收集相關(guān)資料。完成并提交開題報告。
3周：翻譯英文資料。
4-5周：初步構(gòu)設(shè)并確定設(shè)計方案。完成裝配圖草圖的繪制。
6周：計算確定各零件基本尺寸。
7-8周：繪制總裝配圖。
9周：編寫設(shè)計說明書。
10周：繪制零件圖。
11周：修訂初稿。
12周：完成答辯。
教研室審查意見：
室主任簽名： 年 月 日
學(xué)院審查意見：
教學(xué)院長簽名： 年 月 日
開題報告
課題名稱：
玉米果穗剝皮機的設(shè)計與仿真
學(xué)生姓名：
學(xué)號：
指導(dǎo)教師：
職稱：
所在學(xué)院：
專業(yè)名稱：
日期： 年 月 日
開題報告
課題名稱
玉米果穗剝皮機的設(shè)計與仿真
課題來源
社會生產(chǎn)實踐
課題類型
工程設(shè)計類
1．選題的背景及意義：
我國北方是玉米主產(chǎn)區(qū)，長期以來都是以純手工的方式在摘取玉米果穗，其后對其進行手工剝皮，這一工作勞動強度大、工作效率低。為了改變這種落后的局面，本文擬完成一臺玉米果穗剝皮機的整機設(shè)計，以實現(xiàn)對玉米果穗剝皮工作的自動化。從而提高工作效率，降低人們的勞動強度。在玉米分段收獲時，玉米手工剝皮工序勞動強度大，費工時和誤農(nóng)時，且影響玉米的產(chǎn)量和質(zhì)量，針對我國玉米收獲后剝皮這個重要環(huán)節(jié)，設(shè)計出玉米剝皮機，它替代了傳統(tǒng)人工剝皮的緊張勞動，減輕了人們的勞動強度，提高了勞動效率，有效地防止了因剝皮不及時而造成的玉米霉爛的損失，從而給農(nóng)民帶來了一定的經(jīng)濟效益。
2．研究內(nèi)容擬解決的主要問題：
1）合理設(shè)計玉米果穗剝皮機的結(jié)構(gòu)；
2）進行玉米果穗剝皮機機架結(jié)構(gòu)的校核；
3）完成玉米果穗剝皮機的傳動系統(tǒng)設(shè)計計算；
4）完成保護裝置的設(shè)計；
5）完成其余零件的設(shè)計；
6）對整體進行校核。
3．研究方法技術(shù)路線：
1） 確定玉米果穗剝皮機的總體方案設(shè)計
2） 進行玉米果穗剝皮機機架設(shè)計
3） 對傳動系統(tǒng)進行設(shè)計
4） 確定主副工作輥的長度
5） 設(shè)計果穗料斗
6） 安全防護罩、壓板護罩等零部件在內(nèi)的整機設(shè)計
7） 總體配置的確定
4．研究的總體安排和進度計劃：
第1周—第2周： 通過查找文獻資料，了解國內(nèi)外現(xiàn)狀。
第3周—第5周： 設(shè)計總體方案。
第6周—第9周： 結(jié)構(gòu)進行具體設(shè)計。
第10周—第12周： 撰寫設(shè)計說明書，對部分問題修改、調(diào)整。
第13周—第14周： 整理資料準備答辯。
5．主要參考文獻：
[[1] 陳慶文.玉米聯(lián)合收獲機剝皮裝置的優(yōu)化設(shè)計.中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院.2014.5
[2] 肖戟.一種玉米果穗剝皮裝置.長春工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版).2012.4
[3]劉偉等.基于Solidworks Simulation對玉米剝皮齒仿真分析與試驗研究.中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會2011年學(xué)術(shù)年會論文集.2011.10
[4] 范修文.玉米收獲機主要工作部件試驗臺的設(shè)計與試驗.山東農(nóng)業(yè)大學(xué).2010.6
[5]崔俊偉. 玉米聯(lián)合收獲機剝皮裝置結(jié)構(gòu)及運動參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計. 中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院. 2009. 7
[6]中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院編. 農(nóng)業(yè)機械設(shè)計手冊.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社.2007.10.1
[7] 王晶.我國玉米剝皮機械化及機具的概況與發(fā)展方向探討.農(nóng)業(yè)與技術(shù).2007.12
[8]中國農(nóng)業(yè)機械工業(yè)協(xié)會等.中國農(nóng)業(yè)機械實用選型推廣手冊.北京藝術(shù)與科學(xué)電子出版社2006.5.1
[9]趙德春.呂金慶.盛力偉.玉米剝皮機的研究
[10]戴株蔭.曲繼祥.玉米果穗剝皮棍型及其主要參數(shù)優(yōu)越實驗
[11]申永勝主編.機械原理教程.清華大學(xué)出版社，1999.
[12]李寶筏.農(nóng)業(yè)機械學(xué)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2003.
[13]朱孝錄.鄂中凱主編.齒輪承載力分析.1992
[14]萬長森編著.滾動軸承的分析方法.北京：機械工業(yè)出版社，1987
[15]全永昕.施高義編著.摩擦磨損原理.杭州：浙江大學(xué)出版社，1988
指導(dǎo)教師意見：
指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日
教研室意見：
通過，同意開題
教研室主任簽名： 年 月 日
學(xué)院意見：
教學(xué)院長簽名： 年 月 日
10
論文答辯論文答辯 姓名 班級 學(xué)號 指導(dǎo)老師玉米果穗剝皮機的玉米果穗剝皮機的設(shè)計設(shè)計背景和意義背景：玉米生產(chǎn)在發(fā)展國民經(jīng)濟中起著重要的 作用，但玉米的生產(chǎn)速度非常緩慢，不能滿足對玉米的需求。意義：根據(jù)我國具體的生產(chǎn)實際情況，更好的解決農(nóng)民的勞動力緊缺問題。剝皮裝置剝皮裝置剝皮裝置主要由以下幾部分組成：剝皮輥、壓送器及傳動系統(tǒng)。剝皮裝置利用一對相對轉(zhuǎn)動的剝皮輥間的摩擦力抓取和剝除玉米果穗苞葉。傳動裝置傳動裝置傳動裝置主要由電動機、錐齒輪、V帶輪和主軸等組成。傳動系統(tǒng)的布置是指動力源、剝皮裝置、軸以及輔助裝置的位置等。0102研究內(nèi)容研究內(nèi)容影響剝皮質(zhì)量的因素影響剝皮質(zhì)量的因素果穗的平均重量果穗的平均重量籽粒的潮濕程度籽粒的潮濕程度剝皮輥與水平面間的傾角剝皮輥與水平面間的傾角剝皮輥的長度剝皮輥的長度剝皮輥剝皮輥組組的配置方式的配置方式特點特點平輥式配置 V型配置 槽型配置結(jié)構(gòu)簡單、成本低、工作效率較高結(jié)構(gòu)較簡單果穗橫向散布較勻稱，性能較好剝皮輥剝皮原理圖工作原理步驟工作原理步驟010203抓取苞葉階段 扯拉苞葉階段苞葉分離果穗階段剝皮裝置的設(shè)計計算剝皮裝置的設(shè)計計算.剝皮輥的設(shè)計剝皮輥的設(shè)計式中 -軸的抗扭截面系數(shù),；-空心軸的內(nèi)徑與外徑之比。其中驗算軸的扭轉(zhuǎn)強度若 ,則剝皮輥符合設(shè)計要求。傳動裝置的設(shè)計計算傳動裝置的設(shè)計計算.主軸設(shè)計主軸設(shè)計對于直徑為d的圓軸，彎曲應(yīng)力為 ,扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 ,將 和 代入上式驗算軸的彎扭合成強度，則式中：軸的計算應(yīng)力，MPa;軸所受的彎矩，N.mm;軸所受的扭矩，N.mm;軸的抗彎截面系數(shù)，對稱循環(huán)變應(yīng)力時軸的許用彎曲應(yīng)力，MPa。若 ，則符合設(shè)計要求。結(jié)論1.剝皮輥組的配置方式為“”形配置方式；2.傳動裝置主要由動力機、錐齒輪、V帶輪和主軸等組成；致謝這次的畢業(yè)設(shè)計從開始選題，到具體要研究的內(nèi)容和所需解決的問題，再到研究方法和技術(shù)路線確定，最后到完成這篇論文的整個過程中都離不開劉文君老師對我孜孜不倦的教誨和幫助。在此謹向尊敬的劉文君老師表達我最真誠的謝意。THANK YOU
摘要
最近各行各業(yè)的發(fā)展都是很快的，農(nóng)業(yè)上對于機械化的要求也是非常明確的，現(xiàn)在生產(chǎn)的玉米變多，所以將玉米的皮剝掉的勞動量自然也就變大了，要想實現(xiàn)機械化生產(chǎn)農(nóng)業(yè)機械是非常關(guān)鍵的，農(nóng)產(chǎn)品在市面上的銷售怎么樣，主要就在于農(nóng)業(yè)機器的質(zhì)量，還有工作效率是高還是低。我們國家，主要種植玉米的地方在北方，在將玉米摘下來，還有剝皮的時候都是通過人工來進行，工人在進行工作的時候強度是非常大的，效率也不高。要想將這種狀況進行改善，這篇論文設(shè)計了一臺專門對玉米進行剝皮的機器，這樣就可以進行自動化工作了，那么工作效率就變高了，工人的勞動強度就變低很多。
本次設(shè)計是在了解和掌握玉米果穗剝皮原理、研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上進行的。其主要設(shè)計內(nèi)容有玉米果穗剝皮總體方案及工作原理的確定；對齒輪傳動、帶傳動進行設(shè)計與計算；剝皮棍的設(shè)計、計算與校核；電動機、鍵等標準件的選擇與確定。最后，通過三維、二維繪圖軟件完成玉米剝皮整體三維造型、裝配圖及主要零部件圖的繪制等。
本次設(shè)計的玉米果穗剝皮機，其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，能夠在很大程度上減輕工人的勞動強度，為其發(fā)展、設(shè)計與制造提供一個的幫助。
關(guān)鍵詞 農(nóng)業(yè)；機械化；玉米果穗；剝皮機；設(shè)計
II
Abstract
In recent years, the demand for agricultural mechanization production is more and more obvious. With the increase of maize yield, the labor requirement for maize peeling is also increasing. Agricultural mechanization has been the most critical design equipment in the process of mechanized flow, and the level of agricultural machinery operation quality has played a decisive role in the market rate of agricultural products. The northern part of China is the main producing area of corn. For a long time, it has been taken by YISHION by hand to pick up the ear of corn and then peel it by hand. This work has great labor intensity and low working efficiency. In order to change this backward situation, this paper intends to complete the design of a corn ear peeling machine, so as to realize the automation of maize peeling. So as to improve work efficiency and reduce people's labor intensity.
This design is based on understanding and grasping the principle of maize ear peeling, research status and development trend. The main design contents are the overall plan and the working principle of the peeling of corn ear; the design and calculation of the gear transmission and belt drive; the design, calculation and checking of the peeling stick; the selection and determination of the standard parts, such as motor and key. Finally, three dimensional and two-dimensional drawing software is applied to complete the 3D modeling, assembly drawing and main parts drawing of corn skins.
This design of corn ear peeling machine, its structure is simple, easy to operate, to a great extent to reduce the labor intensity of workers, for its development, design and manufacturing to provide a help.
Keywords agriculture; mechanization; corn ear; peeling machine; design
目 錄
摘要 I
Abstract II
1 緒論 1
1.1 本課題研究的背景及意義 1
1.1.1本課題研究的背景 1
1.1.2本課題研究的意義 1
1.2 國內(nèi)外玉米剝皮機的發(fā)展概況 2
1.2.1國內(nèi)玉米剝皮機的發(fā)展概況 2
1.2.2國外玉米剝皮機的發(fā)展概況 3
1.3 國內(nèi)外玉米剝皮機存在的不足 4
2 總體方案的設(shè)計與確定 5
2.1 本課題設(shè)計要求的確定 5
2.2 設(shè)計參數(shù)的確定 5
2.3 玉米剝皮機的組成及工作原理 5
2.4 電機型號的選擇與確定 6
3 主要零部件的設(shè)計與計算 8
3.1 帶傳動的設(shè)計與計算 8
3.1.1帶傳動的概述 8
3.1.2帶傳動主要參數(shù)的計算 8
3.1.3帶輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計 10
3.2 齒輪傳動的設(shè)計與計算 11
3.2.1選定齒輪類型、精度、材料及齒數(shù) 11
3.2.2按齒面接觸疲勞強度設(shè)計 11
3.3 剝皮輥的設(shè)計與計算 12
3.3.1剝皮輥生產(chǎn)能力的計算 12
3.3.2剝皮輥長度、直徑的確定 12
3.3.3剝皮輥結(jié)構(gòu)的設(shè)計 13
3.4 傳動棍的設(shè)計與計算 13
3.5 平鍵的選型與計算 14
3.6 軸承的選型 15
3.7 各主要零部件強度的校核 16
3.7.1齒輪強度的校核與計算 16
3.7.2軸承強度的校核計算 18
3.8 其他零部件的設(shè)計 18
3.8.1機架的設(shè)計 18
3.8.2果穗料斗的設(shè)計 19
4 玉米剝皮機的保養(yǎng)、使用、調(diào)整及保管 20
4.1 玉米剝皮機的保養(yǎng) 20
4.2 玉米剝皮機的使用和調(diào)整 20
4.3 機器的保管 20
5 Proe三維建模 21
5.1最終成型 21
6 仿真 21
結(jié)論 26
致謝 27
參考文獻 28
4
1 緒論
1.1 本課題研究的背景及意義
1.1.1本課題研究的背景
要想實現(xiàn)機械化，那么農(nóng)業(yè)機械是最為主要的，現(xiàn)在農(nóng)業(yè)上使用的機器，質(zhì)量是好還是壞，對于農(nóng)產(chǎn)品市場的銷售影響是很大的。將我們國家的農(nóng)業(yè)機械自動化水平跟國外的進行對比，并且詳細的分析，對于我們國家農(nóng)業(yè)機械自動化會向什么方向發(fā)展，還有后期應(yīng)該怎么樣去改進，對自動化的研發(fā)進行改良。這些年，農(nóng)業(yè)種植是越來越需要機械化，玉米的種植量是大幅度的增加，所以說農(nóng)民的工作量也是增大了很多，那么現(xiàn)在玉米剝皮機就顯得非常重要了，這個機器是可以給農(nóng)民帶來不少的利潤的，讓農(nóng)民不需要再進行高強度的工作，將勞動生產(chǎn)率提高很多，并且工作起來也比較舒服，并且現(xiàn)在全球化水平這么高，國外很多農(nóng)產(chǎn)品也進到我們國家來，競爭壓力是非常大的，我們國家的農(nóng)產(chǎn)品，只有將生產(chǎn)效率提高，將生產(chǎn)成本變得更低，并且將農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量變得更好，這樣才能加大我們國家農(nóng)產(chǎn)品的競爭力。
設(shè)計一款可以使用的玉米剝皮機，那么工人就不需要手動去操作了，這樣勞動效率就提高了很多，換一句話說他們的勞動強度是減輕了不少，可以避免有的玉米因為摘下來之后，來不及剝皮把玉米給放壞掉了，這樣利潤自然也就上來了。不過，現(xiàn)在市面上的剝皮機，撥凈效率是沒有多高的，還容易把玉米給弄壞了，現(xiàn)在市面上的機器還沒有適合家庭里面使用的。
1.1.2本課題研究的意義
從全球來看，種植玉米最多的就是美國，因為要滿足生產(chǎn)的需要，在1885年的時候，美國人就開始研究玉米剝皮機，到了上個世紀，戰(zhàn)爭結(jié)束了之后，很多人開始對剝皮機進行研究，研究人員有民間的高手，也有專業(yè)人士，不過他們都受到自身知識結(jié)構(gòu)的局限性，一直都是沒有什么太大的成果的，不過到了上世紀末的時候，大家意識到了這個問題，于是有專業(yè)水平的專家跟有實踐經(jīng)驗的高手進行交流，對知識還有經(jīng)驗來進行整合。
剝皮機因為在進行剝皮的時候，精度是比較低的，并且還非常慢，所以現(xiàn)在好多生產(chǎn)單位在剝皮的時候，還是用工人來進行，采用人工來進行剝皮，勞動效率非常差，在論文中設(shè)計的這款剝皮機，對傳統(tǒng)的玉米剝皮機進行改造，進行創(chuàng)新，設(shè)計一個比較合理的結(jié)構(gòu)，使用合理的動力裝置，將以前玉米剝皮機存在的問題都解決到，對于之后怎么樣去進行設(shè)計，都是可以提供參考的。
所以，對于實用性的玉米剝皮機的研究就顯得非常有必要了，并且玉米剝皮機對于現(xiàn)在農(nóng)民的要求是非常能夠滿足的，并且市場也非常廣泛，銷售起來應(yīng)該是沒有難度的。家庭里面使用的玉米剝皮機，占據(jù)的空間不能大，運輸起來比較簡單，用起來也是比較簡單的，造價沒有多高，不管是實用性還是經(jīng)濟性都是非常好的。
1.2 國內(nèi)外玉米剝皮機的發(fā)展概況
現(xiàn)在，歐美這些比較發(fā)達的國家，他們的玉米剝皮機已經(jīng)有很多系列了，并且在進行工作的時候，剝皮的效果是很好的，分級的時候效果也不錯，工藝非常好，機器穩(wěn)定性不錯，非常可靠，而且產(chǎn)生的噪聲不大等，調(diào)整的時候除了原來用的比較多的機械，現(xiàn)在已經(jīng)研發(fā)出來了液壓調(diào)整系統(tǒng)，使用起來靈敏性更好。
在2010年的時候，我們國家的很多部門都進行了研究，進行了探討，發(fā)現(xiàn)在將來的幾十年發(fā)展里面，玉米剝皮機在市場上的銷售會非常兇猛的。
2013年7月份的時候，對玉米剝皮機的銷售進行了調(diào)查，中國市場的發(fā)展是非?？斓模o接著就是韓國，日本，還有德國，他們的市場需求也是非常旺盛的。
我們國家的玉米剝皮機為了將自身不好的地方進行改善，主要改善的是機器的結(jié)構(gòu)，這樣讓他變得更加安全，使用效率更高，讓機器的工作環(huán)境變得更好，讓工人的勞動強度變得更低，將工作效率變得更高，使用起來更加便利，更加的智能化等。比方說，進行剝皮的零件是薄皮輥，清篩裝置，減振系統(tǒng)，對這幾個部分進行改良，改良傳動系統(tǒng)?，F(xiàn)在的剝皮機動力來源是雙振動電機，將這種動力裝置進行升級，換成兩臺振動電機，這兩個電機型號，大小都是完全一樣的，并且工作的時候是同步進行。接下來對國內(nèi)還有國外的玉米剝皮機的發(fā)展進行介紹。
1.2.1國內(nèi)玉米剝皮機的發(fā)展概況
從上世紀六十年代開始對玉米剝皮機器進行研究，剛開始是對國外的機器進行模仿，到了八十年代開始對技術(shù)進行研發(fā)，九十年代之后取得了一定的成效，目前，我們國家的玉米剝皮機已經(jīng)發(fā)展了一段時間?，F(xiàn)在的剝皮機有兩種，一種是玉米聯(lián)合收割機上安裝剝皮裝置，還有一種就是專門的玉米剝皮機。比方說黑龍江一家生產(chǎn)單位生產(chǎn)了自走式玉米聯(lián)合收割機，這個機器可以對玉米進行采摘，進行剝皮，進行保存，進行切莖，最后將切碎的莖稈還到田地里面去，在對玉米進行剝皮的時候，它的剝凈率是超過百分之八十五的，損失的總量是要比百分之三還要小。另外一家生產(chǎn)單位生產(chǎn)的玉米剝皮機，它使用的電機是磁動力是三千瓦的，剝凈率可以超過90%，破損率、損失率都要比1%還要小。在吉林的一家專門對農(nóng)機進行研究的研究單位，生產(chǎn)出一種橡膠花瓣型玉米剝皮機，它的主動軸，兩頭的軸承座都是不在一個水平面上的。因為將螺旋條還有橡膠釘都裝在主動軸的上面，將很多個橡膠輪都裝在傳動軸上面，主動軸配合傳動軸，剝皮裝置可以非常勻稱的將已經(jīng)剝下來的皮放到機器里面去，將他們分配到進行相對轉(zhuǎn)動的剝皮軸的中間，因為果穗是自身進行旋轉(zhuǎn)，順利的向前運動，在行走過程中，剝皮爪就將它撕掉了，在很快的時間里面，將玉米的苞葉壓住，并且向下拉，這樣就可以實現(xiàn)剝皮了。并且這個機器跟一個三千瓦的三相電動機進行配合，剝凈的時候效率可以達到95%。吉林省農(nóng)機研究所跟四平農(nóng)機工程機械制造有限公司聯(lián)手，一起對玉米剝皮機進行研究，在上世紀末研究了一種玉米剝皮機，型號是6YBJ-2，在這個基礎(chǔ)上一直進行研究，在2007年的時候，研究了一種更新的玉米剝皮機，型號是6YBJ-4B，它的剝皮輥用的是輪旋凸棱圈橡膠的，這項研究是獲得了專利。
現(xiàn)在玉米剝皮機一直在發(fā)展，技術(shù)變得越來越高，并且農(nóng)民也越來越喜歡使用。這些年，農(nóng)業(yè)的發(fā)展大家都可以看到，原來都是手動的，后來發(fā)展成為半機械化的，之后向著全機械化發(fā)展，玉米剝皮機就是一種全機械化的機器，現(xiàn)在科技發(fā)展的很快，要想將國民經(jīng)濟變得更高，現(xiàn)在一個提高的點就在于農(nóng)業(yè)實現(xiàn)機械化。國家對于農(nóng)業(yè)是越來越重視的，所以現(xiàn)在農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展就更快了，玉米剝皮機是這兩年才被研究出來的，使用它之后，可以不需要人工，就可以將采摘下來的玉米的皮都剝掉，并且還能夠進行脫粒，這樣農(nóng)民在進行工作的時候強度就沒有那么大了，并且工作時間也變短了，玉米剝皮機的使用，在一定程度上也帶動農(nóng)業(yè)實現(xiàn)機械化。現(xiàn)在我們國家玉米剝皮機是什么樣的狀況，市場上這個機器的供需又是什么狀況，產(chǎn)業(yè)鏈的現(xiàn)在狀況又是怎樣，還有生產(chǎn)企業(yè)又是什么情況等等，都進行了詳細的分析。這樣對于玉米剝皮機這個行業(yè)的生產(chǎn)者來說，它有了更新的投資機會。對于生產(chǎn)單位來說，可以清楚的知道玉米剝皮機這個行業(yè)供應(yīng)商是什么狀況，投資這個行業(yè)應(yīng)該有哪些參考。
現(xiàn)在，黑龍江一家研究單位生產(chǎn)了一種玉米剝皮機，型號是5BY-7.0、四平農(nóng)民樂機械制造有限公司研究出了一種更新的玉米剝皮機，這些機器在市面上的銷售都是非常不錯的。現(xiàn)在對生產(chǎn)玉米的要求，按照國內(nèi)還有國外的剝皮機的研究，開始研究摩擦式的玉米剝皮機，這樣一來實現(xiàn)設(shè)定的效果也就達到了。不過在這個時候，我們國家的經(jīng)濟發(fā)展很快，農(nóng)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)在更加的產(chǎn)業(yè)化，集約化，訂單化，這就是農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向，要想讓玉米收獲實現(xiàn)機械化，那么一個有效的辦法就是對玉米剝皮機進行發(fā)展。
1.2.2國外玉米剝皮機的發(fā)展概況
在國外，玉米剝皮機不管是研究，還是生產(chǎn)技術(shù)，都已經(jīng)是非常的成熟了，現(xiàn)在在一些西方國家，玉米剝皮機現(xiàn)在已經(jīng)實現(xiàn)了完全的機械化。因為玉米在進行種植的時候，都是一年種一季，在對玉米進行剝皮的時候，含有的水量是比較少的，很多地方在對玉米進行剝皮的時候，都是直接采摘下來，直接進行剝皮。
美國，還有德國很多生產(chǎn)單位，他們生產(chǎn)的玉米聯(lián)合剝皮機都是聯(lián)合的，很多都是在聯(lián)合剝皮機上面直接進行更換，安裝玉米割臺，只需要對剝皮滾筒的轉(zhuǎn)動速度進行調(diào)整，并且對剝皮的縫隙來進行調(diào)整，這樣就可以對玉米進行聯(lián)合剝皮了。比方說，美國一家公司生產(chǎn)的聯(lián)合剝皮機換裝玉米割臺，只需要工作一次，就可以對玉米進摘穗，剝皮了，剝凈的時候效率是要高于95%，破損率和損失率都是要比1%還要小。美國另外一家生產(chǎn)單位，他們生產(chǎn)的玉米剝皮機，使用的電動機是單相交流的，所以我們論文中的機器用的就是全橡膠輥。剝皮裝置用的就是全橡膠的，并且對這兩個輥子進行高低的安排，按照玉米棒的不一樣的大小，對兩個輥子的縫隙進行調(diào)整，那么剝凈率自然就比95%還要大。德國一家公司生產(chǎn)的聯(lián)合玉米剝皮機，在工作的時候，它是通過剝皮爪將玉米的皮給剝開來，在很快的時間里面，被轉(zhuǎn)動的軸將玉米的苞葉進行碾壓，之后不停的向下拉，這樣皮就被剝掉了。機器在進行工作的時候，效率在每小時0.85～1.25萬個，剝凈率85%～95%，破碎率要比1%還要小，損失率比2%還要小。這樣就可以將玉米的皮都剝掉了，不需要工人來進行操作，這樣一來工作效率就變高了。烏克蘭一家生產(chǎn)公司生產(chǎn)了一種玉米剝皮機，型號是KCKY-6，這個機器可以同時完成摘穗，果穗剝皮，青貯的任務(wù)，對很多地方的農(nóng)藝需求都是可以滿足的。
1.3 國內(nèi)外玉米剝皮機存在的不足
1、安全防護不是很好，進行喂料的地方對于安全要求不滿足。
2、在玉米剝皮機上，對安全還是有影響的地方是：剝皮部分，脫離部分，V帶傳動部分，喂料口。裝一個防護罩在剝皮部分跟V帶傳動裝置上，這樣的結(jié)構(gòu)對于安全性是非常好的。
3、不過有的生產(chǎn)單位，尤其是小的修理店，因為知道農(nóng)民對于安全意識不好，貪圖便宜，要想將成本變得更低，生產(chǎn)，銷售等等都是沒有安全保護裝置，有的時候傷害到農(nóng)民的安全了。
4、有的玉米剝皮機，安裝了防護罩在剝皮裝置還有V帶的上面，要是體積大小的話，那么他們就沒法完全封閉起來。剝皮裝置的防護罩出料口的上面，薄皮輥想要完全封閉就不能實現(xiàn)了，在出料的這個地方的上面，薄皮輥把玉米葉給夾住了，那么操作的人就會想要弄手去進行清理，這樣一來安全事故就出現(xiàn)了。
5、進料的這個地方底口是很大的，喂進去的那一頭跟剝皮輥之間的空檔，對于安全距離的要求是滿足不了的，這個就是很多玉米剝皮機都不好的地方。
6、剝皮裝置使用時間不長，質(zhì)量不好。
2 總體方案的設(shè)計與確定
2.1 本課題設(shè)計要求的確定
玉米剝皮機可以將玉米表面的皮給剝掉，這樣的機器是給農(nóng)民來用的，那么這個機器的特征有下面幾點：
1、用起來容易，可以在農(nóng)村進行推廣，機器的零件用標準件，不管是安裝，還是維修都是比較便利的。
2、整個機器來進行安裝，結(jié)構(gòu)一點都不復(fù)雜，價格比較低，并且動力要對農(nóng)村實際狀況進行滿足。論文設(shè)計的這個機器生產(chǎn)效率是比較高的，玉米籽的破損率也是比較低的，剝凈率是很高的。
3、對玉米進行剝皮的時候，剝凈率要超過93%，盡可能不要將籽弄破了。
4、成本盡可能的減低，將工作時候的效率變高。
2.2 設(shè)計參數(shù)的確定
論文寫得這個玉米剝皮機，它的數(shù)據(jù)在下面：
1、玉米剝皮機在進行生產(chǎn)的時候每小時一千千克；
2、物料在對能量進行消耗的時候，它的大小跟玉米的直徑有很大的關(guān)系，確定w＝0.0030kw.h/kg；
3、電動機在進行轉(zhuǎn)動的時候，速度在n＝1500r/min。
2.3 玉米剝皮機的組成及工作原理
玉米剝皮機最主要的結(jié)構(gòu)由上料裝置，剝皮裝置組成。工作原理為：電動機將動力通過皮帶傳送至大皮帶輪，大皮帶輪將動力通過一對齒輪傳送至傳動棍，而后將放置在傳動棍和剝皮棍之間的玉米果穗進行剝皮。剝皮棍安裝在軸上面，軸的兩端通過軸承安裝在軸承座上。剝皮機構(gòu)主要部件為剝皮輥，其作用是清除莖葉混合物和剝掉果穗表皮。其原理是相對旋轉(zhuǎn)的傳動棍和剝皮棍抓取并剝掉在其上運動的果穗的表皮，同時把表皮和莖葉混合物拽到輥下，剝掉表皮。剝皮輥間隙時由壓縮彈簧來保證的，不用經(jīng)常調(diào)整。剝皮裝置中的剝皮輥輥面帶有螺旋凸棱，并且兩輥高低配置，可以根據(jù)玉米棒的大小不同，通過彈簧調(diào)節(jié)兩輥間的距離。機架下部有一塊擋板，防止脫落的玉米粒飛濺傷人。
通過上面的對機構(gòu)的組成和工作原理的確定，能夠發(fā)現(xiàn)該機結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便，性能可靠，生產(chǎn)效率高。具體結(jié)構(gòu)見下圖2-1玉米剝皮機結(jié)構(gòu)簡圖。
圖2-1玉米剝皮機結(jié)構(gòu)簡圖
2.4 電機型號的選擇與確定
對電機的數(shù)據(jù)進行計算：
N= (2-1)
式中G－玉米進行剝皮的時候生產(chǎn)可以達到每小時一千千克
W－對一千克的玉米進行剝皮的時候耗費多少能量，確定w＝0.0030kw.h/kg。
－在進行傳動時候的效率，確定0.75
N=＝4(KW) (2-2)
已經(jīng)知道N＝4kw，n＝1500r/min確定電動機用的是三相異步的，型號是Y112M-4。
要想電動機選的對，那么它的安全性要好，經(jīng)濟性要高，工作時候可靠性好；要是電機選的不對，不好的情況是會有浪費，嚴重的話機器都被燒掉了。在選電機的時候要注意它的一些因素，比方說電壓，頻率，轉(zhuǎn)動速度等等，不過榨汁機的電機在選擇的時候不光要從這些方面來看，還要看它的功率，看他的速度這些關(guān)鍵性的因素，所以，在這說一下怎么確定電動機的。
在選電機的時候，按照復(fù)合來進行，這里要注意工作條件，負荷，還有生產(chǎn)流程等等，對下面幾點的要求都要能夠滿足。
1、力學(xué)性能
機械性能必須是電機的機械性跟工作性配合的好，機器在工作的時候穩(wěn)定性要好，對于工作時候的起動轉(zhuǎn)矩，最大轉(zhuǎn)矩都要能夠滿足要求。
2、功率
功率是多大，按照生產(chǎn)時候的機械功率來確定，在對電動機的額定載荷進行確定的時候，防止出現(xiàn)小馬拉大車的情況，防止造成一些沒有必要的浪費。
3、速度
電機的轉(zhuǎn)動速度是多少，對于機械要求要能夠滿足，比方說最大速度是多少，調(diào)整速度的性能是不是滿足機器工作時候的要求。
4、運行經(jīng)濟
對這一點考慮的時候，要從整個電機驅(qū)動系統(tǒng)所耗費的能源，以及電動機花費的錢來進行考慮，按照電動機的使用效率不一樣，有的用的時間是比較短的，在用的時候效率不高，電機的效率是比較差的，總能耗的變化不是太大的，所以電機的效率不是我們考慮的重點，不過有的電器在選電機的時候，還是要注意效率的，比方說空調(diào)，循環(huán)泵等等，效率高了，總能耗才會降低。
5、價格低廉
對于機器的工作要求都滿足的時候，電機的結(jié)構(gòu)不能復(fù)雜，工作時候可靠性高，價格不能太高的機器。
這篇文章里面，電機工作的環(huán)境是比較干凈的，兩板倒，負荷也不是很大，并且電源是三相電。那么電機的電壓是380v的，電動機的系列是Y，三相異步電動機。
電機的型號是Y112M-4。在下面表格2-1里面展示的就是電機的有關(guān)數(shù)據(jù)，這樣就可以算出來這個電機的額定功率＝4kw，=1440r/min電機的尺寸就是(mm)400*313*265電機的重量就是47kg。其外形見圖2-2。
表2-1 Y系列的技術(shù)參數(shù)表
型號
額定
功率
額定
電流
轉(zhuǎn)速
效率
功率
因數(shù)
堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩
最大轉(zhuǎn)矩
重量
額定轉(zhuǎn)`矩
額定轉(zhuǎn)矩
kW
A
r/min
%
COSФ
倍
倍
kg
Y112M-4
4
8.8
1440
84.5
0.82
2.2
2.3
47
圖2-2 Y112M-4電動機的外形圖
28
3 主要零部件的設(shè)計與計算
3.1 帶傳動的設(shè)計與計算
3.1.1帶傳動的概述
查看機械書本之后，帶傳動的好處還有不好的就都知道了：
帶傳動的優(yōu)點：
（1）可以用在中心距偏大的；
（2）彈性是非常不錯的，震動能夠進行緩沖，尤其是V帶上接頭是沒有的，傳動的時候穩(wěn)定性是很不錯的，噪聲還比較?。?
（3）在載荷過大的時候，帶輪會出現(xiàn)打滑的狀況，這樣對其他的零部件進行保護，這樣別的零件就不會被破壞了；
（4）結(jié)構(gòu)是比較簡單的，加工還有后期維護的時候比較簡單，并且買的時候價格低。
帶傳動不好的地方：
（1）傳動的體積是很大的；
（2）需要張緊，軸上的力就是非常大的；
（3）在工作的時候，有彈性的滑動出現(xiàn)，這樣對于主動軸跟從動軸的轉(zhuǎn)動速度比也就沒有辦法進行保證了；
（4）帶的使用時間是比較短的；
（5）傳動效率一點都不高；
（6）帶傳動進行的時候，有摩擦，就會有火花，電的出現(xiàn)，不能將它放在易燃易爆的地方。
查看書本之后，V帶的類型是比較多的，根據(jù)功率的大小，再加上它轉(zhuǎn)動時候的都是，那么將V帶的型號就定下來了，是A型的。
3.1.2帶傳動主要參數(shù)的計算
1、對功率進行選用
(3-1)
式中 －工況系數(shù)，確定＝1.2
P－傳動的功率是多少
2、確定帶子的型號
已經(jīng)知道和確定是V型帶，是A型的， －小帶輪的轉(zhuǎn)動的速度，為1440r/min
3、傳動比
1.76＝ (3-2)
4、小帶輪直徑的基準值（mm）
因為傳動用的是帶輪，在機械工作里面這種傳動用的是非常多的，好處就是工作起來效率非常的高，并且可靠性也是非常高的，使用時間也是很長的，平均傳動比準確性也是很好的，結(jié)構(gòu)非常緊湊，還有就是用的地方非常多。要想傳動用帶輪，那么需要滿足下面幾個方面：
（1）震動不能大，噪聲也不能大，在工作的時候精確度還必須要非常高。
（2）額定承受量要非常高，并且體積不大，質(zhì)量輕，帶輪強度也是很大的，耐磨性也非常不錯，可以按照要求達到使用時間。
設(shè)計帶輪的時候，設(shè)計只有合理了，那么加工帶輪的材質(zhì)還需要進行熱處理，選擇對了，生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量才能滿足需要，并且精度也能符合要求，這樣一來希望的效果也就能夠達到了。
選定＝100mm>＝75r/min
5、大帶輪直徑的基準值（mm）
(3-3)
6、對帶子的速度進行驗算
(3-4)
7、將軸跟軸之間的距離初步確定下來（mm）
(3-5)
8、需要的帶子的長度的基準值（mm）
(3-6)
確定＝900mm，也就是帶子的型號是A－900
9、小帶輪包角
(3-7)
10、一根V帶的額定功率的基本數(shù)值
已經(jīng)知道帶子的型號、還有一般的V帶它的功率是3.32kw
11、的時候一根V帶的功率額定增加量
按照帶子的型號， 還有確定0.65kw
12、V帶的數(shù)量Z
(3-8)
13、一根V帶的預(yù)緊力有多大
(3-9)
m－每一米V帶有多重，確定是0.1k/gm
14、在軸上進行作用的力
(3-10)
(3-11)
－因為新的帶子在一開始進行預(yù)緊的時候力是普通預(yù)緊力的1.5倍
3.1.3帶輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計
1、帶輪的材料
用的最多的帶輪是鑄鐵的，帶輪的速度最快是每秒二十五米，帶輪的材料用的HT200。
2、帶輪的形式
根據(jù)輪輻的結(jié)構(gòu)劃分，實心，輪輻，幅板這幾種。生產(chǎn)V帶輪的材質(zhì)一般都是灰鑄鐵，鋼，鋁合金，在這個里面用的最多的就是灰鑄鐵。帶輪外邊的就是輪緣，這個其實也是一個其中的零部件。
在確定帶輪的結(jié)構(gòu)的時候，要按照帶輪的結(jié)構(gòu)將它定下來，正常直徑的數(shù)值要D<(2.5-3)d，這樣看來大帶輪的結(jié)構(gòu)是輪輻式。
3、帶輪的技術(shù)要求
（1）帶輪上不能有砂眼，氣泡這些不好的狀況
（2）V帶輪輪槽工作面的表面粗糙度要小于3.2um，輪緣還有軸孔的這個面的表面粗糙度數(shù)值都要小于6.3um，輪槽下面的表面粗糙度數(shù)值要小于12.5um，輪槽的棱邊要進行倒圓或者是倒鈍的處理。
3.2 齒輪傳動的設(shè)計與計算
3.2.1選定齒輪類型、精度、材料及齒數(shù)
1、根據(jù)設(shè)計的傳動辦法，用的是直齒輪來進行。
2、剝皮機只是普通的機器，速度是比較慢的，查看專業(yè)資料確定傳動精度是八級。
3、材料進行選用，因為這個齒輪的振動是非常大的，那么不管是大齒輪，還是小齒輪，原材料用的都是40Cr對它進行調(diào)質(zhì)處理，硬度可以達到240HBS，對它進行淬火處理，齒輪的形狀沒有什么改變，沒有必要進行磨削。
4、確定齒數(shù)是
3.2.2按齒面接觸疲勞強度設(shè)計
查看專業(yè)資料 [1]式：
1、將式子里面的這些數(shù)據(jù)都確定下來
已經(jīng)知道工作要求，確定載荷系數(shù)是：(1.1
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