小型玉米脫粒機設計（含SW三維+CAD圖紙+說明書）

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玉玉米米是是一一年年生生禾禾本本科科草草本本植植物物，是是重重要要的的糧糧食食作作物物和和重重要要的的飼飼料料來來源源，也也是是全全世世界界總總產產量量最最高高的的糧糧食食作作物物、比比水水稻稻產產量量還還要高。要高。玉玉米米是是世世界界上上分分布布最最廣廣泛泛的的糧糧食食作作物物之之一一，種種植植面面積積僅僅次次于于小小麥麥和和水水稻稻而而居居第第三三位位。種種植植范范圍圍從從北北緯緯5858（加加拿拿大大和和俄俄羅羅斯斯）至至南南緯緯4040（南南美美）。世世界界上上整整年年每每個個月都有玉米成熟。月都有玉米成熟。玉玉米米在在我我國國糧糧食食安安全全中中起起著著極極其其重重要要的的作作用用，是是重重要要的的飼飼料料作作物物，又又是是食食品品、化工、燃料、醫(yī)化工、燃料、醫(yī)藥藥等行等行業(yè)業(yè)的重要原料。的重要原料。課題背景及意義 玉米是世界上分布最廣的作物之一，從北緯玉米是世界上分布最廣的作物之一，從北緯5858度度到南緯到南緯35403540度的地區(qū)均有大量栽培。北美洲種植面度的地區(qū)均有大量栽培。北美洲種植面積最大，亞洲、非洲和拉丁美洲次之。種植面積最大、積最大，亞洲、非洲和拉丁美洲次之。種植面積最大、總產量最多的國家依次是美國、中國、巴西、墨西哥。總產量最多的國家依次是美國、中國、巴西、墨西哥。從栽培面積和總產量看，玉米僅次于小麥和水稻居第從栽培面積和總產量看，玉米僅次于小麥和水稻居第三位。三位。全國玉米分為六個種植區(qū)：全國玉米分為六個種植區(qū)：北方春播玉米區(qū)，以東北北方春播玉米區(qū)，以東北3 3省、內蒙古和寧夏為主，省、內蒙古和寧夏為主，種植面積穩(wěn)定在種植面積穩(wěn)定在650650多萬公頃，占全國多萬公頃，占全國36%36%左右；總產左右；總產27002700多萬噸，占全國的多萬噸，占全國的40%40%左右。左右。黃淮海平原夏播玉米區(qū)，以山東和河南為主，種植黃淮海平原夏播玉米區(qū)，以山東和河南為主，種植面積約面積約600600多萬公頃，約占全國多萬公頃，約占全國32%32%，總產約，總產約22002200萬噸，萬噸，占全國占全國34%34%左右。左右。西南山地玉米區(qū)，以四川、云南和貴州為主，面積西南山地玉米區(qū)，以四川、云南和貴州為主，面積約占全國的約占全國的22%22%，總產占，總產占18%18%左右。左右。南方丘陵玉米區(qū)，以廣東、福建、臺灣、浙江和江南方丘陵玉米區(qū)，以廣東、福建、臺灣、浙江和江西為主。種植面積為全國的西為主。種植面積為全國的6%6%，總產不足，總產不足5%5%。西北灌溉玉米區(qū)，新疆維吾爾自治區(qū)和甘肅省一部西北灌溉玉米區(qū)，新疆維吾爾自治區(qū)和甘肅省一部分地區(qū)。種植面積約占全國的分地區(qū)。種植面積約占全國的3.5%3.5%，總產約占，總產約占3%3%。青藏高原玉米區(qū)，青海省和西藏自治區(qū)海拔高，種青藏高原玉米區(qū)，青海省和西藏自治區(qū)海拔高，種植面積及總產，都不足全國的百分之一。植面積及總產，都不足全國的百分之一。課題背景及意義 這種10t/h大型玉米脫粒機不適用于山區(qū)、丘陵的小種植用戶。大型玉 米脫粒機的局限性適用于平地種植大戶育種廠課題背景及意義目的解決工作量大、勞動強度高等問題，提高現(xiàn)代農業(yè)機械化水平實現(xiàn)市場對玉米脫粒機多樣化的需求與機械生產供應間的平衡為廣大農業(yè)生產戶“今天和明天”的幸福生活貢獻力量論文（設計）的思路和方案1總功能玉米脫粒2動力220v3玉米棒的參數(shù)任何玉米棒皆可4脫粒方式釘齒滾筒5輔助功能吹出玉米粒中的粉塵6工作狀態(tài)在10m2以上都可論文（設計）的思路和方案1.出料口 2.螺栓 3.柵格板 4.頂齒條 5.進料口 6.螺栓 7.螺釘 8.油封圈 9.軸承 10.主軸 11.大帶輪 12.油封圈 13.軸承座 14.機殼 15.小帶輪 16.傳動帶 17.電機 18.風扇軸 19.軸承座 20.風扇 21.出粒板論文（設計）的思路和方案工作原理：通過釘齒打擊玉米果穗，使玉米籽粒產生振動和慣性力而破壞它與穗軸間的連接；在釘齒滾筒的轉動下，齒側面間和釘齒頂部與凹板弧面上的搓擦作用使玉米穗與穗間、穗與凹板間產生搓擦，從而實現(xiàn)脫粒。論文（設計）的思路和方案結構特點：釘齒式脫粒機主要由釘齒滾筒和凹板組成。釘齒滾筒上的釘齒通常按螺旋線排列，成排第固定在滾筒上。釘齒形狀有方形傾斜齒、圓柱形傾斜齒和球頂方根齒等幾種。滾筒外緣線速度一般為610m/s，滾筒直徑一般為200500mm。凹板有沖孔式和柵格式兩種，凹板包角一般為120180，通常在凹板上裝有導向板。論文（設計）的思路和方案工作過程：玉米穗由喂料斗切向進入，被釘齒抓取進入脫粒間隙，受到釘齒的打擊、齒側面間和釘齒頂部與凹板間搓擦，實現(xiàn)脫粒；通過凹板篩分離出玉米和雜質，玉米芯由軸向排出。采用皮帶輪帶動的風扇轉動，將玉米粒中的雜物吹出，最終得到干凈的玉米粒。玉米棒入料口脫粒裝置玉米粒含少量雜物排?？诟蓛粲衩琢ｋs物玉米棒和雜物排芯口總結本設計玉米脫粒機本設計玉米脫粒機不僅成本低，而且大大提高了工作不僅成本低，而且大大提高了工作效率、降低了勞動強度、節(jié)約了人力資源。效率、降低了勞動強度、節(jié)約了人力資源。結構簡單、安全可靠，結構簡單、安全可靠，耗電量約為耗電量約為普通大型玉米脫粒普通大型玉米脫粒機的機的16%。謝謝!請各位評審老師批評指正！ 蚌埠學院本科畢業(yè)設計（論文）開題報告 機械與電子工程 系 屆 班 學生姓名 學 號 課題名稱 小型玉米脫粒機的設計 一、 本課題的目的與意義，在國內外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，尚待研究的問題 1.目的與意義 我國作為一個農業(yè)大國，玉米的種植在世界谷物類中有很大的比例。在我國玉米的總產量以及種植面積居于小麥和水稻之后，位于第三名，但是每年的平均單產均居于首位。最近幾年以來，人們越來越認識到玉米產業(yè)的高附加值，因而成為黃金產業(yè)和朝陽產業(yè)。在05年我國玉米的工業(yè)消費量突破了兩千一百萬噸，同時玉米消費比例也從0.5％提高到了13.4％，在各國的糧食安全和國民經濟發(fā)展中占有重要地位。因此我國政府大力發(fā)展玉米深加工產業(yè)，玉米也逐漸成為國內農產品市場的“黃金”品種。 隨著社會的進步，生活中的每一個角落都有機械的參與。農業(yè)是我國基礎經濟、是國家發(fā)展的根本，機械化的普及，不僅是農業(yè)加強了農業(yè)化生產，同時也減輕了農民的勞動強度。根據(jù)不完全統(tǒng)計，我國北方地區(qū)種植小麥、玉米等農作物約占我國農業(yè)經濟的45%以上，同年出口量北方地區(qū)占全國20%左右。如今我國北方大部分地區(qū)從種到收到入倉，實現(xiàn)了機械化作業(yè)，更值得慶幸的是，每種機械的開發(fā)和利用都有相當可觀的市場，科技的創(chuàng)新更好的開拓了市場。隨著社會經濟的不斷發(fā)展，在農村，人們的生活水平得到了很大的提高，生活中的常用農業(yè)機具也都向機械化，自動化發(fā)展，玉米脫粒機就是其中一個很典型的實例，隨著人們的玉米產量的不斷增加，玉米脫粒就成為了一個擺在人們面前的現(xiàn)實問題，人工脫粒太慢，費時間，而且需要的人很多，很不方便，玉米脫粒機的出現(xiàn)，解決了這一問題，需要的人工少，而且主要是工作效率大大提高，3到4個人一上午就能完成4萬斤玉米的脫粒。所以玉米脫粒機是農家不可缺少的必備農機。玉米脫粒機在農業(yè)生產中的應用是十分廣泛的，也是非常重要的，其有效的節(jié)省的了人力，在農村也深受農戶的青睞。 2.國內外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 玉米脫粒機以機動、簡易式、5TY系列、紋桿式滾筒（長度≤700mm）為主，是玉米分段收獲的重要機具，代表機型5TY-26-130。作業(yè)時，曬干的玉米穗通過喂料斗進入紋桿式滾筒，在高速回轉紋桿式滾筒的多次沖擊和玉米穗、紋桿式滾筒、柵格式凹板的相互揉搓，完成籽粒脫粒。生產玉米脫粒機的企業(yè)普遍是生產稻麥脫粒機、粉碎機、組合機等小型農機裝備的小型企業(yè)，很少有單一生產玉米脫粒機的企業(yè)。生產企業(yè)主要分布在重慶市主城區(qū)以外的大足、豐都、秀山、長壽等地，其中大足縣有13家，占總企業(yè)的81.25%，有1家產銷量最大的企業(yè)，年產銷量突破5萬臺。企業(yè)有比較完善的質量手冊、程序文件、規(guī)章制度以及表格等體系文件，有固定的生產場所，有剪板機、沖床、電焊機、點焊機等必備加工設備，有測溫儀、轉速表、聲級計等必備測試設備，有具有焊工證的焊接工人等人員資質，具有較好的生產條件，能夠確保順利生產。 發(fā)明專利是衡量一項技術水平的重要體現(xiàn)。但是根據(jù)查詢數(shù)據(jù)，僅僅有1項發(fā)明專利，僅占專利總數(shù)的4%，而且是1990年申請的，現(xiàn)行市面機具也未能體現(xiàn)其創(chuàng)新點。為此，初步推斷玉米脫粒機可能處于“S—曲線”的成熟期的后期。2005年以前已申請玉米脫粒有關專利18項，占總專利的72%。而2006年～2011年平均每一年僅1項實用新型專利，累計才7項專利，專利的峰值應屬于2005年以前。因此，對比標準專利數(shù)量曲線圖，可以判定玉米脫粒機處于成熟期的后期。 目前脫粒機生產企業(yè)產量最大的為３萬多臺，最少的僅幾十臺，不少企業(yè)的生產未能形成適度的規(guī)模。這主要是因為脫粒機是季節(jié)性很強的產品，產品銷售往往僅在１個月或者十幾天的時間之內，資金周轉時間長，不少企業(yè)明知進行技術改造形成適度規(guī)模生產能降低成本，提高經濟效益，但苦于流動資金不足或貸款困難，無力進行適度規(guī)模生產，再加上近幾年脫粒機行業(yè)活動和信息交流不暢，不能根據(jù)市場變化及時調整生產結構、產品品種及生產數(shù)量，從而導致經濟效益不理想。 3.尚待研究的問題 設計問題：玉米脫粒機原理簡單、結構也不復雜，但現(xiàn)有機型在玉米脫粒時因設計考慮不周常出現(xiàn)三個方面的問題：一是安全喂入裝置以及外露旋轉裝置不達標，各類檢驗常判定為不合格；二是脫粒間隙（紋桿式滾筒與柵格式凹板之間的間隙）不能隨玉米特性調整，造成破碎率過大或未脫凈率過高；三是滾筒轉速設計不合理，影響脫粒效果。 制造問題：玉米脫粒機的加工涉及到的工序并不多，但是還是存在不少的問題，主要表面兩個方面：一是主軸的軸承位機加工精度不達標，造成脫粒機工作期間軸承溫升過高，導致過早損壞軸承；二是焊接過程參數(shù)控制不到位，焊接缺陷突出，造成脫粒機過早脫焊。 使用問題：玉米脫粒機結構簡單、操作維護方便，多為農村老年人使用，主要存在下面的問題：一是軸承位潤滑脂加注不足或不及時，導致軸承過早損壞；二是上料不均勻，時多時少，給機器造成負荷沖擊；三是機器安裝不穩(wěn)，造成作業(yè)時振動大。 二、完成任務的研究思路和方案 1.主要設計參數(shù) 根據(jù)設計的要求生產率4500kg/h選擇玉米脫粒機的類型和脫離裝置的類型為全喂入軸流式玉米脫粒機,全機有入料斗、脫粒、風選、機架等四個重要部分。脫粒部分由釘齒滾筒、凹板組成。凹板下方有流斗，風選部分有風扇和出糠口。 2.畢業(yè)設計的總體步驟和思路 1、總體方案的設計 （1）整體布局； （2）工作原理； 2、脫粒裝置設計 （1）釘齒的設計； （2）滾筒的設計； 3、清選裝置的設計 （1）清選裝置作用； （2）風機的選擇； 4、帶傳動設計計算 （1）電動機的選擇； （2）確定計算功率； （3）選擇V帶型號； （4）確定帶輪基準直徑； （5）確定傳動中心距和帶長； （6）驗算主動輪包角； （7）確定V帶根數(shù)； （8）確定帶的初拉力； （9）帶作用在軸上的壓力； （10）帶輪的設計 5、滾筒軸的設計 （1）材料的選取； （2）軸上零件的裝配方案； （3）初步確定軸的最小直徑； （4）確定軸的各段長度和直徑； （5）軸上零件的軸向定位； （6）軸的強度校核； 6、其他輔助部件設計； 7、安全操作與日常維護 三、應收集的資料及主要參考文獻 [1] 劉長榮,鄭玉才.《機械設計基礎》上下冊 [M].北京:中國農業(yè)科技出版社, 2002, 2.8-133 [2] 蔡春源.《新編機械設計手冊》遼寧科學技術出版社出版 1993年4月于東北大學 [3]張成堂，商立今.《脫粒機》 中國農業(yè)機械出版社出版 出版日期: 1985 [4]邱永兵，吳超機，張玉峰.5TG-200脫粒機的研制.《裝備制造技術》2006.2 [5]董佑福.《收獲機械化現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢》[S]. 收獲機械論文集,2005. [6]《5TY－550型玉米脫粒機》摘自《新疆農機化》 [7] 常建國，李國民，王春海.《黑龍江省脫粒機械的現(xiàn)狀及發(fā)展建議》 [8]董佑福.《收獲機械化現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢》[S]. 收獲機械論文集,2005. [9]邱永兵，吳超機，張玉峰.5TG-200脫粒機的研制.《裝備制造技術》2006.2 [10]蔡春源.《新編機械設計手冊》遼寧科學技術出版社出版 1993年4月于東北大學 [11] 董佑福.《收獲機械化現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢》 [S]. 收獲機械論文集,2005. [12] 何曉鵬.《一種玉米脫粒機[P].ZL 00 2 50725.0. 北京:國家知識產權局,2001. 四、進度計劃及指導安排 （1）2018.11.26～2018.12.21 查資料、外文翻譯、撰寫文獻綜述（2000字）、開題報告等。 （2）2018.12.22～2019.01.06 填寫畢業(yè)實施計劃簡表。 （3）2019.02.25～2019.04.08 畢業(yè)實習，并撰寫畢業(yè)設計論文。 （4）2019.04.09～2019.04.13 提交畢業(yè)設計初稿。 （5）2019.04.22～2019.05.24 修改并完善畢業(yè)設計，定稿。 （6）2019.06.03～2019.06.14 進行畢業(yè)答辯。 三、 指導教師評語 論文選題符合專業(yè)培養(yǎng)目標，能夠達到綜合訓練目標，題目有一定難度，工作量適度，同意開題。希望學生按照任務書的計劃時間合理安排進度，保質保量的順利完成畢業(yè)論文。 指導教師簽名： 年 月 日 注：⑴ 開題報告由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期內完成，外語專業(yè)的開題報告必須用相應的語種寫作。⑵ 開題報告須經指導教師審閱并簽字后才能生效。 ⑶ 本表作為畢業(yè)設計（論文）的附件材料，裝入學生畢業(yè)設計（論文）袋。⑷ 各教學系可根據(jù)專業(yè)特點，自行擬定本表中開題報告的寫作提綱（標題），修訂后報教務處備案并上傳本系網(wǎng)站以供學生下載。⑸ 開題報告的寫作字數(shù)、參考文獻篇數(shù)等要求由各教學系參照兄弟院校同類專業(yè)的要求自行確定，并在本系的本科畢業(yè)設計（論文）開題報告格式模板中予以明示。 蚌埠學院本科生畢業(yè)設計 小型玉米脫粒機的設計 1 緒 論 1.1 引言 隨.著社.會的.進步，生.活的.各個.角落.都有.機械.的參.與。農.業(yè)是.我國.的基.本經.濟，是.國家.發(fā)展.的基.礎。機.械化.的普.及不.僅加.強了.農業(yè).生產，而.且降.低了.農民.的勞.動強.度。據(jù).不完.全統(tǒng).計，華北.地區(qū).小麥、玉.米等.作物.的種.植量.占中.國農.業(yè)經.濟的45%以.上，華.北地.區(qū)的.出口.量約.占當.年中.國農.業(yè)經.濟總.量的20%。目.前，我.國北.方大.部分.地區(qū).已實.現(xiàn)了.從種.植到.入庫.的機.械化.經營。幸.運的.是，每.種機.械的.開發(fā).利用.都有.相當.大的.市場，科.學技.術的.創(chuàng)新.更好.地開.拓了.市場。 1.2 研究目的及意義 作.為一.個農.業(yè)大.國，中.國在.世界.玉米.種植.中占.有很.大的.比重。我.國玉.米總.產量.和種.植面.積僅.次于.小麥.和水.稻，但.單位.年平.均產.量居.首位。近.年來，越.來越多.的人.實現(xiàn).了玉.米產.業(yè)的.高附.加值，成.為黃.金產.業(yè)和.朝陽.產業(yè)。2005年，我.國玉.米工.業(yè)消.費超.過2100萬.噸，玉米.消費.比重.由0.5%提.高到13.4%，在.各國.糧食安.全和.國民.經濟發(fā).展中.占有.重要.地位。因.此，我國.政府大.力發(fā).展玉.米深.加工.產業(yè)，玉.米逐.漸成.為國.內農.業(yè)市.場的“黃.金”品.種。 隨.著社.會的.進步，生.活的.各個.角落.都有.機械.的參.與。農.業(yè)是.我國.的基.本經.濟，是國.家發(fā).展的.基礎。機.械化.的普.及不.僅加.強了.農業(yè).生產，而.且降.低了.農民.的勞.動強.度。據(jù).不完.全統(tǒng).計，華.北地.區(qū)小.麥、玉.米等.作物.種植.量占.中國.農業(yè).經濟.的45%以.上，華.北地.區(qū)出.口量.占全.國的20%左.右。目.前，我.國北.方大.部分.地區(qū).已實.現(xiàn)了.從種.植到.入庫的.機械.化經.營。幸.運的.是，每.種機.械的開.發(fā).利用都.有相.當大.的市.場，科.學技.術的.創(chuàng)新更.好地.開拓.了市.場。隨.著社會.經濟.的不.斷發(fā).展，農.村人.民生.活水.平有.了很.大的.提高。日.常生.活中.常見.的農.業(yè)機.械也.已機.械化、自.動化。玉.米脫.粒機.是典.型的.脫粒.機之.一。隨.著人.們玉.米產.量的不.斷增.加，玉.米脫.粒已.成為.擺在.人們.面前.的一.個現(xiàn). .實問題，人.工脫.粒速.度太.慢。這.需要.很多.時間，需.要很.多人，非.常不.方便。玉.米脫.粒機.的出.現(xiàn)解決.了這.個問.題。它.需要.較少.的勞.動力，主.要是.大大.提高.工作.效率。三.到四.個人.可以.在早上.完成40000公.斤的.玉米脫.粒。因.此，玉.米脫粒.機是農.民不.可缺少.的農.業(yè)機.械。玉.米脫粒.機廣.泛應.用于農.業(yè)生產.中，但.也十.分重.要，其.有效.的節(jié).約人力.資源，在.農村也深.受農.民青.睞。 1.3 國內外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 1.3.1 國內外研究現(xiàn)狀 自1785年.蘇格.蘭人.安德.魯·梅.克爾.發(fā)明第.一種滾.筒脫粒.裝置.以來，對.種子.玉米脫.粒裝置.進行.了大.量的試.驗.研究，并.不斷.開發(fā).出新.的種.子玉米.脫粒.裝置。1815年，美.國開.發(fā)了.世界.上第.一臺專.門用.于玉.米脫.粒的.手動玉.米脫粒.機。本機.脫粒.部分主.要由.帶釘子.的圓.盤脫.粒裝.置組.成。有.釘子.的圓盤.由手.搖曲.柄轉動。脫.粒時，操.作人員.搖動曲.柄轉.動圓盤，同.時將圓.盤緊緊地.壓在玉.米穗上。圓.盤把谷.物從玉米.棒子上.脫落。 SCS-2型.玉米單.穗脫粒.機是由.加拿大阿吉.萊克斯公.司研制的。它.由三個.在同一.方向.以不同.速度旋.轉的橡膠.涂層輥.組成。在三.個差.動旋轉輥產生.的摩擦力.作用下，玉米籽.粒被剝.離。這臺.機器不.會損壞.細菌，而且.能保存玉米.芯。具有.破損率.低、不清.率低、適應.性強.的特點。 美.國AEC集.團公司.生產的HS-48摩.擦式種.子玉米脫.粒機脫.粒性能好，對.不同類型的.種子.玉米適.應性強，破碎.率比沖擊.式種子玉.米脫粒機.小。它廣.泛應用于.歐洲和.美國等.發(fā)達國.家。該.機生產率.高（10-12t/h），破.碎率約.為0.8%，但體.積龐.大，價.格昂貴。目.前，我.國已引進了.襄樊正.大種子.公司（正.大集團.獨資）、承.德玉米.種子加工.中心、甘肅.省酒泉市.登海先.鋒種子加.工廠、國.家農.業(yè)技術推.廣服務.中心承.建的948項目、天元.種子.公司等.四種.模式。山.西省定.襄縣Y加工中.心。 70年代.初，我.國研制.的沖擊式.玉米脫粒機.得到了廣.泛的應用。當.時主要使用.大中型.脫粒機。80年.代以來，農村.實行家庭聯(lián).產承包.責任制，為滿.足農民.生產需.要，開發(fā)了.一系列.基于沖擊.原理的中.小型玉米.脫粒機。 80年.代初，我.國開始實.行種子.生產專.業(yè)化、種.子加工機.械化、種.子質量標.準化、種.子分配區(qū).域化、縣組.織統(tǒng)一的種.子供應.體系。政府.撥出資.金從國.外進口一.批成.套種子.加工設.備。1996年，重.慶農機研.究所陳功喜.根據(jù)摩擦.原理5ty-0.2研制.了玉米.脫粒機。2001年，.農業(yè)部規(guī).劃設計研.究院何小.鵬在消化.吸收美. .國進口設備的. .基礎上，自主開.發(fā)了一種.新型擠壓摩擦.式玉米脫.粒機。北京四.達農業(yè)工程.科學技術開.發(fā)中心、甘肅.酒泉奧.凱種子機.械有限公.司、北京.豐田種子.機械廠在2007年的.基礎上.，研制.出了.各種.擠壓摩.擦式玉米脫.粒機.系列，沈.陽農業(yè)大學李新.平研制出.一種差異化.玉米脫粒.機。 1.3.2 發(fā)展趨勢 從長.遠來看，玉米.脫粒機.產業(yè)的發(fā).展應持謹.慎態(tài)度，不應.盲目啟.動和擴大.生產。玉米.脫粒機的.發(fā)展方向應.從以下幾.個方面.考慮：（1）從.設計制造.入手，進一.步降低.操作人員的.勞動強度，提高操.作人員的.安全性。（2）進一.步解放了玉米.脫粒機的.適應性。既能.適應干濕作.物，也能適.應不同.作物（特別是.水稻脫粒）；（配套.動力不能.同時適應）；（半喂、全喂.均可適.應）。（3）大力.實現(xiàn)玉米脫.粒機的“三.個現(xiàn)代.化”（通.用化、.標準化、系列.化）。（4）加.大新機.新件的研.發(fā)力度。例.如，風扇.式玉米脫.粒機存.在破碎率高的.問題。（5）積極.發(fā)展玉米.脫粒機.市場。未來玉米.脫粒機.產品市場.將集中在.山區(qū)、半山.區(qū)、丘陵地.區(qū)、套種.間和經濟基.礎薄弱.地區(qū)。生產.領域的有.關管理部.門和企業(yè)要.從玉米脫粒.機行業(yè)的健.康發(fā)展出.發(fā)，做好.以下.工作：（1）加強.產品質量.法律法規(guī).的宣傳，加強.強制性.國家標準.的實施。特別是.要加強.安全宣傳和.實施。（二）加強監(jiān).督和打擊無.證、劣質.產品。生產.和流通.相結合，實行.監(jiān)督.抽查。誰負.責生產，誰.負責銷售？讓.無證產品.和劣質產品既.沒有生產.環(huán)境，也沒.有銷售環(huán).境。同.時，我們.將積極支.持名優(yōu)產.品。（三）政.府部門應當加.大對玉米.脫粒機等.重要農業(yè)生產.資料的資金投.入，鼓.勵企業(yè)、科.研部門研究開. . .發(fā)新產品，開展產品標準化和技術研究。 1.4 本文研究的內容 對玉米.脫粒機進.行設計，確定.總體布局.及結構.方案。對.傳動系統(tǒng)，機身.結構，零件.圖繪制.等。 本課.題主要對.以下內容.進行設計： （1）玉米.脫粒機.整體結.構的設計； （2）玉米.脫粒機入.料口、柵.格式凹.板、釘齒脫.粒滾筒等.主要部件的設.計； （3）玉米.脫粒機傳.動軸、帶輪.等傳動部.分的設.計。 33 蚌埠學院本科生畢業(yè)設計 2 總體方案的設計 2.1 脫粒機的種類和特點 玉米.脫粒機有.很多種。根據(jù).脫粒.原理，可分.為五種類.型：擠.壓、滾.動、沖.擊、差動.和摩.擦。根.據(jù)脫粒.滾筒的形.狀，可.分為圓.盤、圓.筒和圓.錐體。根.據(jù)脫粒滾.筒的放置.形式，可分為.水平式.和垂直.式。脫.粒元件種.類較.多，如波.紋銷.齒、弓.齒、風.機葉輪.和組合式。 （1）帶.肋桿脫.粒裝置。采用.沖擊原理.設計了波.紋棒脫粒.裝置。工作.時，波紋.桿滾筒轉.動，使玉.米穗在齒.側、波紋.桿頂部和.凹弧面上.摩擦，并在.玉米穗與.凹板之間.摩擦，實現(xiàn).脫粒。對脫.粒效率.的關注取決.于打擊速.度和機會。該.裝置對.玉米籽粒.有害，但具有.較高的去.除率和.效率。 （2）棒齒.脫粒裝.置。棒齒.脫粒裝置采.用棒齒式軸.流滾筒，棒齒.呈螺旋線排.列，固定.在齒板上。玉米.穗通過滾筒前端.的進料螺旋輸送.機軸向進料，從另.一端排出.。工作時，桿.齒鼓轉.動，使玉.米穗摩擦桿齒.和齒板、凹板.的弧面.，實.現(xiàn)脫粒。脫.粒效率.主要取決.于桿齒的.速度。該.裝置對玉米.籽粒損.傷小，但除.塵率低，除塵效.率低。 （3）釘.齒脫粒裝.置。釘.齒脫粒裝置模仿.手動磨玉米.的動作。由于.釘齒與滾.筒軸之間.有一定的角.度，所以釘.齒用來移動.耳朵，使耳.朵在被推的時.候可以向前和.向上或向下.移動。在運動.過程中，與.兩側和底部的網(wǎng).格摩擦，與篩網(wǎng).相對運.動，滾動和.滑動，以達到.擠壓和脫粒.的效果。在.一定的壓.力下，耳朵.也被完全.擠壓，機器.中耳朵的所.有部分都.有充分的.擠壓機會，這樣就.可以去除所.有的谷物。該釘.齒脫粒裝.置脫粒性.能好，對不同類.型種子.玉米適應性.強，效率.高，凈化.率高，玉米.籽粒破.碎率低。 （4）形成.差速旋.轉，實現(xiàn).玉米.脫粒。它還.可以剝皮.和脫粒，玉米.種子可以.用手擦掉，而不.會損壞.胚芽。具有.破碎率.低、凈.去除率.高、對.同一方向不.同轉速的脫粒.元件.適應性.強的特點。但根.據(jù)該原理設.計的脫粒.機生產效率普遍.較低。 （5）聯(lián)合.脫粒裝置。組.合脫粒裝置.是波紋.桿式、弧.齒式、螺旋.葉片式和板.齒式的組合，以獲得.組合式軸.流滾筒。如.螺旋葉.片盤齒組合.軸流滾筒.脫粒性.能軟，脫粒效.果好，是一種.值得進一步研.究的軸流脫.粒裝置。但成本.有點高，不適合.小農戶。 綜上.所述，本.課題以釘齒脫.粒裝置為.研究對象，結合. .其他輔助.機構，完成.了玉.米的整.體快速脫.粒。其工.作原理是.在玉米脫粒.機脫粒玉.米時，利.用釘齒鼓旋.轉運動.的釘齒與篩.網(wǎng)之間.的間隙，使玉.米脫落。釘.齒鼓與.篩網(wǎng)之間的.捏合作用.將玉米.粒與玉米芯.分開，并借.助其他機.械機構分別從兩.個不同的.出口排出玉米.粒和玉.米芯。谷粒.與篩孔.分離，玉米芯.從機尾排.出，玉米絲和.皮屑從風.口排出。循環(huán).脫粒，連.續(xù)裝填-脫粒-卸料.循環(huán)。機器的.脫粒效率由滾筒的.長度和直徑.決定。人.們可以根據(jù)自.己的脫.粒效率合.理選擇脫.粒機。。 如下圖2－1： 圖2－1 玉米脫粒機加工流程圖 2.2 總體結構 2.2.1 入料部分 進料口.與玉米.脫粒機上.蓋連接。它是由一厘.米厚的鐵.板制成的。進料部.與釘.齒鼓的釘齒部.相切。剝皮后.的玉米從進.料口進入，滑下到.脫粒部，即釘.齒鼓與柵凹板.之間進行.脫粒。 2.2.2 脫粒和篩選部分 脫.粒部主要.由釘齒.鼓、網(wǎng)格狀.凹板和半圓.頂蓋組成。在釘.齒鼓和柵形.凹板之間.脫.粒玉米穗，從柵.形凹板間隙漏.入滑板。玉米.芯通過設置.在滾筒.上的螺旋齒.的螺旋.推力和螺.旋導向從機.體排出，并從.進氣道的.另一端（即出口）.排出。 屏蔽.部分主要.由一定數(shù).量的鐵.條、兩根主.梁和兩根.輔助梁組成的網(wǎng).格型凹.板完成。每.兩個鐵條之間.的間隙會夾.住玉米，然后快.速旋轉的釘齒.滾筒將被迫脫.?？ㄗ〉?玉米。當然，網(wǎng)格型凹.板在工作或.安裝時是固定.的。玉米脫.粒后，玉米粒.穿過格柵.凹板，從凹板.間隙漏出，沿.傾斜的滑板滑出機.體。目的是.分離玉米.和玉米芯。 2.2.3 鼓風除塵部分 風篩.部分由風機.和雜質出.口組成。當玉.米粒從.圓孔凹板.上滑下時，風通.過風扇.吹出，將玉米粒.中的雜谷.殼和蠶絲吹.出體外。 2.2.4 機架部分 該框.架由左.框架、右.框架、出.口、滑板.和穩(wěn)定而堅固.的主梁.組成。機.架是玉.米脫粒機.的主.要支撐。它承受.脫粒機的主要.重量和功率、負載和.力矩。因此.，它的設計.是一個強有.力的部.分。框架.的兩個部.分應保持穩(wěn).定，相對.固定，以.使機器在操.作過程中.不會發(fā)生.搖擺和傾.斜，造.成人身危.險。因此，為了使機. .架堅固，本玉米脫粒機的.設計是.由三毫米.厚的角.鐵制成的。 為了優(yōu).化玉米脫粒.機的型號和.結構設計，該脫.粒機采用.電力驅動.，電機.節(jié)能。電機安裝.在玉米.脫粒機的.下部，與脫.粒機機架的.下橫梁固定.在一起，節(jié)省了.電機占用的.空間。玉米脫.粒機由玉.米脫粒.機完成從.進料到脫.粒再到分.離玉米粒和.玉米芯，最后將.玉米粒.和玉米芯.排出機體。它.最大的.優(yōu)點是能在.短時間內完成幾.個人的勞動.強度，從而提.高工作.效率，節(jié).省勞動.時間。除這.些優(yōu)點.外，玉米.脫粒機還具有安.全性.能高、效率.高、耐.久性好、結構.簡單、維護.保養(yǎng)方便等優(yōu).點。 蚌埠學院本科生畢業(yè)設計 3 脫粒裝置的設計 3.1 滾筒類型的設計 軸.流脫粒裝置.主要由.滾筒、凹板（包.括分離.篩）、導板.和蓋（或蓋.）組.成。工作.時，作物由.滾筒的一.端供給（沿.滾筒的軸向.或徑向）。隨著.滾筒的. .旋轉，作物沿著.由凹板.和蓋組成的滾.筒內弧.螺旋移動。沿滾筒.軸流過脫粒.裝置。在滾筒.離心力的作.用下，谷.粒、谷.殼、碎.秸稈、碎.葉等顆?；?合物同時從.凹面篩孔（或分離.篩孔）落.下，而.秸稈則從.滾筒的另.一端（軸向.或徑向）排.出。大多數(shù).成熟和飽.滿的顆粒在.滾筒的前.半部分被.分離.出來。下.半部分去除.了一些貧瘠.和未成熟.的谷粒，其余.混入碎稻.草的谷粒在.下半部.分滾筒.中分離。由于.作物在脫粒.裝置中能.夠長時.間（約2-3秒）完全.分離，脫粒率.高于傳統(tǒng).的剪切流.脫粒.裝置，可以更.柔和地調.整脫粒。減少受.損顆.粒。但.隨著秸稈的.破碎，脫.粒所消耗的.能量也相.應地增大。軸.流式滾筒脫.粒裝置不需設置.其它特殊的.分離機.構，即.可滿足作物.脫粒分離的.技術要求。因.此，在.聯(lián)合收割機.通過能力.相同的.水平上，.傳統(tǒng)的脫粒.裝置用手.稿機鍵入手.稿的效率.更高。軸.流滾筒脫. .粒裝置采用無.機變速傳.動裝置，可適.應脫水水.稻、玉.米、小.麥、大豆.等農作.物。。 常用.的滾筒形.式有圓柱形.和圓錐形.釘齒滾筒。棒.鼓也可用于.玉米脫.粒，但. .凈脫粒率低，破碎.率高。筒體.可與釘.齒整體.鑄造，也可.在鑄造筒.上安裝釘.齒。由.于其結構簡.單、成本.低、脫粒.質量好，被廣.泛應用。錐形.滾筒一般.由齒板.座、齒.板、釘齒.等組成，制.造成本高。因.此，在.設計中選用.了圓柱.形滾筒。 通過.鍵連接.的左右板.安裝在滾.筒軸上，中間.板空心套.在滾筒.軸上。齒板固.定在滾筒上。為了便于.滾筒的.平衡，齒板通. .常是均勻的。釘齒固. .定在釘齒板上，排.齒板上.的釘齒呈螺.旋線排.列。齒間橫向尺寸應.準確。 3.2 滾筒的直徑、轉速和長度的設計 常用.的圓柱形釘.齒滾筒的齒.頂圓直.徑為200-300 mm。這里取224 mm。 軸流.滾筒脫粒.裝置脫粒.時間較長，滾.筒的脫粒速.度略低于切.向流滾筒，脫粒間.隙較大，不同作.物所需的脫.粒速度和脫.粒間隙在調節(jié).范圍內變化.不大。圓.柱形軸流.滾筒.常用.的脫粒速.度見.下表： 表4－1脫粒速度與滾筒類型 滾筒類型 作物種類 桿齒式（m/s） 葉片式（m/s） 紋桿式（m/s） 麥類 20-26 16-22 20-26 水稻 18-28 13-19 大豆、玉米、高粱 6-10 10-13 脫粒間.隙由作物種.類和脫粒分.離質.量決定?，F(xiàn).有脫粒機稻.谷與小麥的.間隙一.般為20-30毫米，大.豆、玉米.和高粱的.間隙一.般為60-70毫米。在.軸流滾.筒脫粒裝置.上，徑向.位置設有.進料口和.出料口。.脫粒間隙.在凹板.入口處.最大，出.口處第二大.，凹.板底部最小，一般比.入口和出.口處小10 mm左右。波.紋桿式軸.流鼓入口.間隙不.應超過30 mm，以免.降低.抓力。沿.軸線方.向的脫.粒間隙可設.計為從大（進.料口）到出.料口逐漸.減小，以提.高脫粒分.離能力。 圓柱.形滾筒.的齒頂.線速度允許.范圍為6-10m/s，相.應的滾筒.轉速為600-900r/min。這里.轉速預設.為850r/min 。 根.據(jù)線速度.公式v=Πd*n=3014*0.224*850=9.9m/s。在允許.的范圍.內.滾筒的長.度一般為700-900mm。這里取710mm。 3.3 釘齒條的設計 釘.架是玉米脫.粒機的主.要分離.部件。它.的設計與.玉米脫粒.機的質.量、正.常運行時玉米脫.粒機的整體.脫粒效.果、脫.粒后玉米粒與.玉米芯的分離.有關。它.的作用是利用分.離滾.筒上的四.個釘齒均勻.快速地.旋轉，工作時.向脫粒機內填.充。主軸.的轉動帶.動固定在釘鼓.上的釘.齒，釘.齒頂部以一.定的速度脫.粒玉米（強制.脫粒玉.米）。在.四個釘架的.快速.旋轉下脫.粒玉米，四.個釘架.的帶釘.螺旋布置旨.在沿著釘.齒的螺旋.布置將玉米.棒從機體.排出。同.時，各.釘架上的釘.齒進行脫.粒，以達到.較高的.脫粒率。玉米.脫粒機.的主要功.能是脫粒.，釘架.在脫粒.工作中起著.重要作.用。因此，釘架.的設計是脫. .粒機設計的主.要部分。 3.3.1 釘齒條的總體結構設計 從.釘架的作.用及其.工作要求可以.判斷釘齒.的工作.強度很高。據(jù)《脫.粒機》一書可知，玉米.脫.粒機的釘架.滾筒上安裝.了四個不同.的釘架。此.外，每個.釘架上安.裝的釘.架數(shù)量.從7個到10個不等。每個.釘架均勻地.安裝在釘.架上，釘架.均勻地安.裝在釘.架上。在釘架.上安裝均勻的.螺旋軸承.布置，相.鄰兩釘架的水.平距離相.等，兩.個螺旋軸.承架均勻.布置。釘架兩.端用厚度和直.徑的圓盤.固定。釘架.的寬而厚的.方孔均勻地開.在兩個圓盤.上，四個.方通孔均勻.分布。然后.四個釘架由四.個方孔均勻.支撐。同時，銷架的另.一端由一.個厚度相同.但直徑相同.的圓盤固定。.銷架穿過.方孔，在盤.面漏2-3處，因為連.接是焊接.完成的，便于.焊接。這種.結構更加堅固.、穩(wěn)定、可靠。 圓盤.固定釘.架，但.由于釘.架太長.（即.三分之二.的軸），釘架.通過直徑.為三分.之一的鐵柱.與軸.連接。它們.的連接是.焊接的，.這會增加釘.架的剛度，使釘.架在承受更.大的強度.時不適合.損壞釘.架，同.時使主軸.產生扭轉.剛度和彎.曲。剛.度大幅度.提高，增加了.銷架.的扭轉.剛度和彎.曲剛度。這.樣可以大.大提高銷.架轉鼓的.整體剛度和.強度，具有.固定性.好、主軸.與銷架轉鼓.之間穩(wěn)定性.高的優(yōu)點。 釘架.的作用是.固定釘齒.的相對.位置，使釘.齒在正常.過程中能繼續(xù).正常工作。釘齒脫粒.力直接傳.遞到釘架上。釘.架承受釘齒.的切向力。因.此，釘.架應采用具.有足夠.強度和剛度.的材料.制成。根據(jù)《脫.粒機》一書，可選.用45號鋼。設.計的釘架長.、寬、高如下：每個.釘架上均勻.分布有七.個釘齒。每個.釘齒穿過釘.架并用螺母.擰緊。釘.架上的通.孔直徑為.圓柱形，.釘架上的通.孔頂部.開有一.個長、高、寬的.小槽，以達到目.的。當釘齒.安裝在釘.架上時，小槽.可與釘齒.上的波紋.相配合，使.釘齒上周能固.定在釘架.的方向上，當釘齒.正常工作.時，也.可相對釘架固.定釘齒。當釘.齒工作.時，不適.宜使釘齒和.釘架脫落。其結構.如圖3.1所示。 圖3.1釘齒條結構圖 3.3.2 釘齒的設計 釘.齒是玉米脫.粒機的主要.工作部件。它們.在工作時.與玉米直.接接觸，接.觸頻率很.高，特別.是在進、出.口處，釘齒.間的摩擦比較.頻繁。因此.，在.設計釘齒.時，應考.慮釘齒的工.作強度和.工作.環(huán)境。這里.采用《脫粒.機》一書.中推薦.的45號鋼。為了使釘.齒相對固.定在釘.架上，在釘齒.上加上一個.小的波紋，并.在釘架上配合.一個小的凹.槽，固定釘.齒和釘架.。其直徑，長為，，，，，。 3.4 圓盤的設計 圓盤.是固定銷.架和主.軸的主要.部件。它不.僅起到連接.作用，而.且能承受.銷架和.銷.架傳遞.的力矩和.彎曲扭轉.強度。位于.銷架兩.端，采用.焊接.連接。同時.與主軸相.對固定，采用.焊接連接.方式。因.此，圓盤.的設計也.是銷架滾筒強度.的關鍵.部分。根.據(jù)脫粒機的說法，脫粒.盤的材.料由45號.鋼制成，具.有更好的剛.度和.強度。它的.直徑均勻分.布著四.個矩形.孔。目的.是固定.銷架。它的.位置固定在.圓盤上。矩形.孔的底線.從圓盤的.中心開始。圓盤.中心應安裝在.主軸直徑上。因.此，圓盤.中心應固.定在主軸直.徑上。該孔設.置為安裝.在軸上。選擇.盤的.厚度。圓.盤上的矩形.孔高9.5，寬40.5。它還用.于在.光盤上安.裝銷架。結構.設計如圖3.2所.示： 圖3.2 圓盤結構圖 3.5 柵格式凹板的設計 在.玉米脫粒.機中，柵型.凹板是.與釘齒鼓.配套的重.要部件。網(wǎng)格.型凹板.具有兩種功.能。一是玉.米脫粒.后，使玉米.粒從柵型凹.板間隙漏.出，并將.玉米棒子螺.旋狀布置.在釘齒鼓上，從機.外排出，使玉.米粒和玉米棒.子從不同.的出口分離出.機外。為.實現(xiàn)玉米.脫粒清選.功能，采用.鋼筋橫向焊.接網(wǎng)格型.凹板。鋼.筋之間有.縫隙。這.種間隙可以v把玉米夾在.兩根鋼筋的間.隙中（因為玉米.是圓.柱形的），這樣.釘齒就能快.速穩(wěn)定地.脫粒玉米。 格子.凹板由.直徑、厚度.和高度的兩.根桿固定。由.于格構凹板.為半圓形筒.體，鋼筋兩端用.半圓形鋼筋.固定。此外，在.三分之一的凹.板和三分之.二的凹板中，有非.常細的鋼筋連.接到相應的.加強件上。選擇.鐵棒的厚度和.寬度，并由脫.粒機的參.數(shù)確定。格構凹板.與框架.連接，柱形.鋼筋封閉的凹.板也通過焊.接連接。由.于格構凹板.安裝在.框架上，格構凹.板兩端的.鐵條和格構凹.板中間的鐵條.焊接在框架上。這樣.，可以加強.主體與格子凹.板的連接.質量。在正常.工作中，由于有.機框架的固.定支撐，使.網(wǎng)格凹板工.作更穩(wěn)定、更可.靠、更.穩(wěn)定。從總體.上實現(xiàn)了脫粒機.的整體設計，提高.了脫粒機的整體.剛度。 圖3.3 柵格式凹板的三維造型圖 圖3.4柵格式凹板結構圖 蚌埠學院本科生畢業(yè)設計 4 除塵裝置的設計 4.1 除塵裝置的功用 將脫.粒裝置和分.離裝置分.離出的混合料.中的膠團粉碎.的莖和破碎的穗.清理干凈，并將少.量雜務排.出機器以獲得干.凈的籽粒。分離.器的性.能要求是：谷物中.的雜質混合.物應小于2%；清.洗過程中的.谷物損失.應不超過總谷.物去除量的0.5%；生產率.應與收割脫.粒裝置相適.應。根據(jù).設計的生產.效率，選擇.了空氣凈化.裝置。氣流.清洗裝置是. .利用風機產生的氣流除去.谷物中的.雜質。該清.洗裝置結構.簡單，清潔度.低，用于.簡單的玉米.脫粒機。 通過總.體設計方案.選擇吹掃清.洗裝置。清潔管.道位于風扇出.口前面。顆.?；旌衔?沿.著出口前的.滑板下落。輕.微的碎片沿.著管道.被吹走。糧食.通過重力氣.流場進入集糧.裝置。清管保.證了輕.碎屑的.順利吹出，并能.截留氣流.吹出的少.量顆粒，減少.損失。為了使.顆?；旌?物在出口.處分散，清洗.管道的橫截.面積通常比風機.出口的橫截.面積大得多。風機.出口風速一般.為7-10 m/s，.風管末端出.口為4-6 m/s，谷物.滑動的水平角.為40-50度。 4.2 風機的選擇 4.2.1 風扇的功率計算 Q=G/3.6μr （4－1） μ:混合濃度比 μ≦2 取μ=1.5 r:空氣重度 r=1.2kg/m3 G：生產率 G=4500kg/h 空氣流量Q=4.5/3.6×1.5×1.2=0.69m3/s P=Pd+Pst （4－2） P：空氣全壓力 空氣動壓Pb=rv2/2g v=vp×α （4－3） vp:輕雜.的漂浮速度查.表得 4.5-5.6 α：比例系數(shù) 1.1-1.7 取1.7 v=5.6*1.7=9.52 小于玉.米的漂浮速.度12.5-14 Pb=1.2×9.522/2×9.8=5.55pa 空氣靜壓力Pst 因為采.用單篩結構所以靜.壓為15 pa p=15+5.55=20.6 pa N=QP/102η′ （4－4） η′為0.95-0.98 取η′=0.95 N=0.69×20.6/102×0.95=0.15kw 4.2.2 風扇的結構尺寸 葉輪.外徑D2=60/πn× （4－5） φ:壓力.系數(shù) 0.3-0.4 取φ=0.4 D2=60/3.14×1300×=0.096m 取D2=100m. 5 帶傳動設計計算 5.1 電動機的選擇 根據(jù).實際測.量，.每個釘齒.的均布.力為40。當.玉米脫粒機.正常工作.時，釘齒.鼓上的.釘架.快速旋.轉。其中.兩個釘.架受到來.自玉米的.切向力，而.另外兩個釘.架是空行.程，因此，，即玉.米脫粒機正.常工作時，. .受到的切向.力為560。 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) 5.2 釘齒條上的釘齒轉速 當玉.米脫粒.機的釘齒.滾筒快速.轉動時，其上.釘齒條的釘齒.同樣有一定的.轉速，這個轉速原于主軸的轉速和釘齒的半徑，即：， 其中：—釘齒的轉速 —脫粒機主軸的轉速 —釘齒距軸心的距離 5.3 釘齒滾筒的轉速 玉米.脫粒機所.需功率為，應由.脫粒機的.工作阻力和.運轉參數(shù)求.定，即：，計算求得： 5.4 電動機的功率 電動.機功率由.公式來計.算，脫粒機.傳動裝置.的總效率，應由.組成傳動.裝置的各.個部分運.動副的效.率只積，即 ，其中、、 分別為每一個轉動副的效率，選取傳動副的效率值如下： 滾動軸承（每對）0.98～0.995 即取 =0.99 V帶傳動 0.94～0.97 即取 =0.97 滾筒轉動 （因為釘齒條固定于滾筒上） 即取 =1 則 由此可得電動機的功率： 5.5 電動機的轉速 根據(jù).資料《脫粒.機》.一書可查.得主軸的.轉速在 750～850，按《機械.設計指.導書》中表.一所推薦的.傳動比合理.取值范圍，取V帶的傳.動比2～4，即可滿.足電動機.的轉速與.主軸的.轉速相.匹配，故.電動機轉速.范圍可選.為：。 符合.這一范圍.的同步電.動機轉.速的有720，1440，2900，根據(jù)容量.和相關轉.速，由《機械.設計通用.手冊》查.出三種適宜的.電動機.型號，因此有.三種不同的.傳動比.方案，如表3.1所示。 表5.1 電動機.的型號和.技術參.數(shù)及傳動比 方案 電動機型號 額定 功率 電動機轉速 基本參數(shù) P/kW 同步 轉速 滿載 轉速 效率（%） 電動機重量（KG） 功率因數(shù) 1 Y132M1-6 4 1000 960 85 73 0.74 2 Y112M1-4 4 1500 1440 85.5 43 0.84 3 Y160M1-8 4 750 720 85.5 118 0.88 綜臺.考慮電動機.和傳動.裝置的.尺寸、重量.以及帶傳.動的傳動.比，可知方.案3比較適合。因此.選定電動機.型號為Y132S1-2。所選.電動機的額.定功率＝5.5kw，滿載轉速=2900r／min，總.傳動比適.中，傳動裝.置結構較.緊湊。如表5.2和表5.3。 表5.2 其主要參數(shù)如下表 型 號 額定功率 KW 滿 載 時 額 定 電 流 額定 轉 矩 最 大 轉 矩 轉速r／min 電流（380V） 效率 % 功率因數(shù) Y112M1-4 4 1440 11 85.5 0.84 7 2.0 2.2 表5.3電動機尺寸列表 單位 中心高 H 外形尺寸 底腳安裝尺寸 地腳螺栓孔直徑 軸伸尺寸 裝鍵部位尺寸 電動機的輸出軸尺寸 112 27 5.6 帶及帶輪的設計 根據(jù).玉米脫粒機的具.體傳動要.求，可采.用V帶和皮.帶輪在電機.和主軸之.間傳動，因為.在脫粒機的.工作過.程中，V帶是.一個柔性.部件，具有.彈性好、抗.沖擊、減振的.優(yōu)點，使玉米脫粒.機工作.平穩(wěn)、噪.音低。雖然.在傳動過程.中V帶與皮帶輪.之間存在一定的摩擦，導致.二者相對.滑動，使得.傳動比不.準確，但它.不會影響玉.米脫粒機的.傳動，因為.玉米脫粒機.不需要精確的.傳動比，只要.傳動比更.大，就.可以實.現(xiàn)準確無.誤，能滿足要.求，V帶的彈.性滑動是脫粒.機某些重要部.件的過載保.護，不會對機體造成嚴重損傷，V帶結構簡單，制造成本低，維修保養(yǎng)方便，安裝方便。因.此，選擇電機.與玉米脫粒.機之間的V帶與.帶輪傳動配.合是合理的。 三角帶.和皮帶輪的選.擇應從.其傳動參數(shù)開.始，確定.三角帶的類.型、長.度和根.數(shù)，然后.確定導輪.的材料、結構.和尺寸（輪.寬、直徑、槽數(shù)和.槽尺寸等）、傳動.中心距（安裝尺寸）、作用在.皮帶輪上的.壓力。軸（為軸.承的設計做.準備）。 5.6.1 傳動帶的設計 （1）確定計算功率 其中：—工作情況系數(shù) —電動機的功率 查《機械設計基礎》一書中的表14—7 可知：=1.0 （2）選擇V帶的型號 根據(jù).計算得知的.功率和電.動機上帶輪（小.帶輪）的轉速（與電.動機一樣的速.度），查《機械設.計基礎》一書圖14—12，可以選.擇V帶的.型號為B型。 5.6.2 確定帶輪的基準直徑 （1）初選主.動帶輪的.基準直.徑：根據(jù)《機械設.計基礎》一書，可選.擇V帶的型號.參考表14—2，選.取。 （2）計算V帶的.速度V： V帶在.小于的范.圍內，速度V符.合要求。 電動機.與主軸傳動比.的計算 （3）計算從.動輪的.直徑 5.6.3 確定傳動中心距和帶長 取 即： 得： ?。? 帶長 即： 得： 按《機械設.計基礎》一書.中查表14—5，選擇.想近的基本.長度和 相對.應的公稱長度（內周.長）可查得：， 。 實際的.中心距可按下列.公式求得： 也可用.經驗公式： 求得 ： 5.6.4驗算主動輪上的包角 主動輪上.的包角由下列.公式確定： 即： 求得 ：滿足V帶傳.動的包.角要求。 5.6.5 確定V帶的根數(shù) V帶的根.數(shù)由下列公式.確定： 其中： —單根.普通V帶的許.用功率值 —考慮包.角不同大的.影響系數(shù)，簡稱.包角系數(shù) —考慮的.材質情況系.數(shù)，簡稱.材質系數(shù)，對于棉.簾布和棉線.繩結構的膠帶，取 ，對于化學.線繩結構的.膠帶，取 。 —計入傳動.比的影響時，單根.普通V帶所能傳.遞的功率的.增量，其計算公式如下： 式中：—單根.普通V帶所能.傳遞的轉矩.修正值 ，從《機械設計基礎》可以查表14—10 —主動.輪的轉速 查得： 則： 　查表取值： 由 查得： 所以： 即： 取 根 5.6.6 確定帶的初拉力 單根V帶適.當?shù)某趵?由下列.公式求得 其中：—傳動帶.單位長度的質量， 即： 5.6.7 求V帶傳動作用在軸上的壓力 為了設計安.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，則值可以近.似由下式算出： 即： 求得； 5.7 V帶帶輪的設計 5.7.1 帶輪的材料選擇 因為帶.輪的轉速，即，轉速比.較底，所以材料選定.為灰鑄鐵，硬度為。 5.7.2 結構設計 皮帶輪.的結構設計主.要以皮帶輪的.參考直徑為.依據(jù)。選擇.皮帶輪的結.構形式。皮帶槽.的尺寸根據(jù)皮帶.類型確定。設計如下： 主動.帶輪的結.構選擇.因為根.據(jù)主動帶輪的.基準直徑.尺寸，而與主動帶輪配.合的電動機軸的直.徑是，因此.根據(jù)經驗公.式～～，所以主.動帶輪采用腹.板式。 帶輪.參數(shù)的.選擇： 通過.查《機械設計.基礎》一書，可以.確定主動帶輪.的結構.參數(shù)，結構參.數(shù)如表5.1，其他的.相關尺寸可以.根據(jù)相應的經驗公.式計算求得。 表5.4　帶輪的結構參數(shù) 單位（mm） 帶的型號 m f t s B 16 5 20 14 14 7.5 38 17.4 主動帶輪.的厚度可以由.計算公式： 求得 即 ： 主動帶.輪的結構.如圖5.1所示。 圖5.1　主動帶輪的結構 5.7.3 從動帶輪的設計 從動帶.輪的結果.選擇 因為根.據(jù)主動帶輪.的基準直徑和.傳動比來確定，即 ，，所以從動.帶輪同樣采用.腹板式。 從動.帶輪的參數(shù).選擇：通過.查《機械設計.基礎》一書，可.查得帶輪的結構參.數(shù)間表，其他一些.相關尺寸.可以根據(jù)相應.的經驗公式計.算求得。 表5.5　帶輪的結構參數(shù) 單位（mm） 帶的型號 m f t s B 16 5 20 14 14 7.5 17.5 從動帶.輪的厚度可以由.計算公式： 求得 即 ： 從動帶.輪的結構如.圖5.2所示。 圖5.2　從動帶輪的結構 6 滾筒軸的設計 傳動.軸是玉米脫.粒機的主.要設計部.件之一。在玉.米脫粒機.的正常工作過v程中，承擔著.主扭矩、扭.矩、彎.曲力矩和支撐.傳動軸的轉動.部件。玉米脫.粒是一個.瞬時沖擊大、沖擊.頻繁的工.作環(huán)境。因此，傳動軸的.設計是一個關.鍵步驟。其主要.用途是：一是支.撐安裝在車軸.上的轉動部.件，使其.具有一.定的工.作位置；二.是傳遞車軸上.的運動和動力。根據(jù)不同.的軸形可分.為曲軸、直軸、軟.軸和軟軸。根據(jù)玉米脫.粒機的結構.特點、組成、形狀、工作強度.和環(huán)境要.求，將玉米.脫粒機的主軸.以直軸形式.傳遞，選用直軸.中的階梯.軸。該軸.的設計如.下： 根據(jù)軸.的扭轉強度來初.步計算確定其.最小直徑，可利用經.驗公式： 其中：—軸常.用的幾種.材料的的值 —主軸上.的功率 —主軸上.的轉速 軸上的材料.由《機械設.計基礎》一書中表18—1 可以查到，應選取.調質處理的45號鋼，，書中表18—2取，于是得 ： 輸出軸.的最小直徑顯.然是皮帶輪的.內孔，必須在.軸上打開鍵.槽。因.此，為了打開鍵槽.而不消耗.輸出軸的強度，圓周.直徑可增.加5%以上。這樣.可以增大輸出軸.的尺寸，提高輸.出軸的工作.強度。即： 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《機械設計.基礎》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。 6.1 確定軸的各段直徑和長度 為了.滿足帶輪的軸向.定位要求，Ⅰ—Ⅱ軸.段右端需要制.出一個軸肩，故.取Ⅱ—Ⅲ段的軸直徑 ，輸出軸的徑向.定位由普通平.鍵來完成。選用鍵的型.號為普通平鍵為。鍵的型號可以.通過查《機械.設計基礎》一書取得。 6.2 初步選擇輸出軸系 根據(jù)脫.粒機的結構.和尺寸，設計的軸.上裝有滑輪.和銷齒鼓，銷齒.軸承呈螺旋.狀布置在軸上，但由于.受力小，力不能.忽略。又根.據(jù)，初步選.取支撐的軸承為.相心球軸承，在《機.械設計手冊》查得.相心球軸承的.型號為406，它的.結構尺寸為，故取Ⅲ—Ⅳ段與Ⅴ—Ⅵ段的直.徑相等，即。 考慮到.機體的制造誤差等.原因造成的.安裝錯位或.是借口不.齊等，滾.動軸承應在機.體內.有一段移動的.位移，查《機械設.計手冊》可等位.移量。 取安.裝釘齒.的軸Ⅳ—Ⅴ段的.直徑為，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.筒長為。軸的基.本結構如圖6.1所示。 圖6.1　軸的結構 6.3 確定輸出軸上的圓角半徑 按前面.所述的.原則，求出軸.肩處的圓角.半徑的值，詳細見.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.面上減小應力集中。 6.4 按彎扭合成條件校核軸的強度 6.4.1 求輸出軸上的所受作用力的大小 根據(jù).公式： 求得 其中：—電動.機的額定功率 —主軸的.轉速 即： 6.4.2 釘齒條上的合力 根據(jù)公式： 求得 其中 ：—輸出.軸的軸心到釘齒定.的距離 即 ： 根據(jù)公式： 求得 其中：80%—徑向力.占圓周力的.百分數(shù) （根據(jù)《脫粒.機》查得） 即 ： 根據(jù)公式： 求得 由于玉.米脫粒機的.主軸軸向.不受力。 則取 （根據(jù)《脫.粒機》查得） 圓周力 徑向力 軸向力 的方向如圖所示（b） 6.4.3 軸上水平面內所受支反力如圖 根據(jù)公式： 求得 其中：—是輸.出軸上Ⅲ—Ⅳ段的.中心線到Ⅳ—Ⅴ段距左端三.分之一處的距離 —是輸出軸上Ⅳ—Ⅴ段距左.端三分之一處到右端Ⅴ—Ⅵ段中心線之.間的距離 即 ： 根據(jù)公式： 求得 即 ： 6.4.4 軸在垂直面內所受的支反力 根據(jù)公式： 求得 其中 ：—釘齒的頂.端到主軸軸.心的距離 即 ： 根據(jù)公式 ： 求得 即 ： 6.4.5 作彎矩圖 在水平面內，軸上、、三點的.彎矩為 ： 根據(jù)公式 ： 求得 即： 作水平.面內彎矩.圖如圖1（b）所示 在垂.直面內，軸上、、三點的.彎矩為 ： 根據(jù)公式 ： 求得 即 ： 根據(jù)公式 ： 求得 即 ： 作垂.直面內彎矩.圖如圖 1 （c）所示 合成的彎矩為 ： 作軸的合.成彎矩圖如圖 1 （d）所示。 根據(jù)公式 ： 求得 即 ： 其中 ： —電動機的額定功率 —主軸轉速 作軸的彎矩圖 1 （e）所示 6.4.6 作當量彎矩圖 B 點： C點左側 ： D點右側 ： 作軸的當量彎矩圖 6.2（f）所示。 6.5 校核軸的強度 檢查時，通.常只在軸上檢查.最大等效彎曲力.矩的強度（即危.險截面C的強度）。從經驗.公式和上面計算.的數(shù)值可.以得到。 公式 ： 式中 ： —軸的抗彎.拋面模量， —軸的許.用應力，。 按軸實際.所受彎曲應力的.循環(huán)特性，在、、中選取.其相應的數(shù)值，從《機械設計.基礎》可以查出。 按《機械設計.基礎》書中查得，對于的碳鋼，承受對稱循.環(huán)變應力時的許.用應力 圖6.2　軸的彎扭圖 7 安全操作與日常維護 玉米.脫粒機雖.然替代了玉.米的人工脫.粒，提.高了生產效.率，但也存.在一些.隱患。使用脫.粒機時，應正.確使用脫.粒機，以免.造成人員傷.害和機械.事故。下面.概述了一些.常見故障.和原因，以.提高操作員的.注意力。 7.1 有效的避免爆炸 機構中.的零件都.承受一定.的壓力。例如，如果銷.齒鼓的高速.旋轉超過一定范.圍或軸承老化，可能會.導致主軸和.銷齒鼓與機.體分離，并與.其他部件碰.撞。這.種碰撞.會產生很大.的沖擊力，導致脫.粒機爆炸，危.及操作人員的.安全。為避.免爆炸，重要.部件應及時更換，并檢查.緊固螺栓的.緊固情況，以提高.安全系數(shù)。 7.2 正確的使用 在應.用脫粒.機正常工.作時，操作人.員應當全身.心的投入到.操作過程中，時刻.注意周圍.環(huán)境（防止小孩子.的接近等）及.機械的運.轉情況。 如果脫.粒機發(fā)生.故障，必須先.切斷.電源，然.后進行檢查和.修理。在沒.有電源故.障或主軸旋.轉的情.況下，不得.對其進行.維修或.清潔。 7.3 安全操作準則 (1)操作.時應當.穿工作.服，長.發(fā)的需要.盤頭； (2)不可由.未成年人.或年老體弱.者進行.操作； (3)不可.疲勞.操作，更不.可酒后操.作； (4)填料.是應注意.與入料口之.間的距離，不易.過近； (5)在.脫粒機未完.全停止工.作時，嚴禁用.手觸摸機.構部件； (6)一旦發(fā).現(xiàn)脫粒機有.故障，必須.馬上停止工.作進行檢.修； (7)嚴.禁超速運.轉。 7.4 玉米脫粒機的維護保養(yǎng) 維護保.養(yǎng)的要求.主要有三項：? (1) 清理.設備內.外，保持.設備內外清.潔整.齊，及時.清理設備周.圍的.碎屑、雜.物和污.垢。 (2) 工.具要放置.整齊；? (3) 安全.遵守安全.操作規(guī).程，確保設.備安全.防護裝置齊.全可靠。嚴.禁設備超.載，及時消除.不安全.因素。 脫粒.機的維護.一般包括.日常維護、定.期檢查和精.度檢查。首.先，日常.維護是制.度維.護的基.礎工作，必須以.制度化、規(guī)范.化的方式.進行。然.后計劃定.期檢查.預防性檢查。檢驗手.段不僅要依靠.人的感官，還.要有一定的檢驗.工具和儀器。最后，應檢.查脫粒機的.精度，以確定設.備的實.際精度。 脫粒機.的維護保.養(yǎng)應嚴格執(zhí).行設備日常維.護保養(yǎng)的要求.和規(guī)定。遵守.設備維護.保養(yǎng)規(guī)程，可延長.脫粒機的使.用壽命，保證安.全舒適的.工作環(huán)境。其主.要內容應包.括： (1) 脫粒機.應整潔、清潔、堅.固、安全。操作.方法、使用的.工具和.材料、達到.的標.準和注意.事項； (2)日常.檢查維護.及定期檢查的.部位、方法和.標準； (3)評定.操作人員維.護設備程度.的內容和.方法等。 蚌埠學院本科生畢業(yè)設計 結 論 釘齒.鼓式玉米.脫粒機的.設計主要針.對喂入口、柵凹.板、釘齒.鼓和傳動.部件的設計.和研究，以改善現(xiàn)有.玉米脫粒.機的缺點.和不足。 機械化.是農業(yè)發(fā).展的方向，是降.低勞動者勞.動強度、節(jié)約.時間、提高.效率的較.好途徑。玉米脫.粒機是一種.農作物脫.粒機。其主.要功能.是將玉米.與玉米芯.分離，達.到脫粒.效果。本產.品為先進機.型，單位.時間生產效.率高。目.前市場上廣泛.使用。但是，該產品.也有一.些缺點，如.重量大、體積.大等缺點。與.一些小型玉.米脫粒機.相比，它仍具有一.定的優(yōu).勢。它的.主要優(yōu)勢是力.量強大。因此，今.后應發(fā)展玉米.脫粒機.，使其更加完.善和.高效。 畢業(yè)設計是培養(yǎng)學生綜合運用知識、發(fā)現(xiàn)、分析、解決實際問題、培養(yǎng)實踐能力的重要組成部分。是對學生實際工作能力的具體培訓和考核過程。 此次畢業(yè)設計，從選題到定稿，從理論到實踐，在這一時期的畢業(yè)設計，可以說是痛苦多過甜。這個畢業(yè)設計不僅鞏固了以前的知識，而且學到了很多書本上沒有學到的知識。 這次畢業(yè)設計使我受益匪淺，為我今后的學習和工作打下了堅實的基礎。我衷心感謝各位老師的幫助和指導。 蚌埠學院本科生畢業(yè)設計 謝 辭 在此我衷心的感謝我的導師XXX和專業(yè)老師XXX，是您們的細心指導和關懷，才能使我能夠順利的完成畢業(yè)論文。在我的學習和畢業(yè)論文的撰寫過程中每時每刻都有著老師們辛勤的汗水和心血，老師認真解答問題的態(tài)度、知識的淵博、無私的奉獻精神使我深深的感動。從敬愛的老師身上，不僅讓我鞏固了以前的專業(yè)知識，還從老師身上學到了做人的道理。在此我要再一次向我的導師和幫助我完成論文的老師和同學致以最衷心的感謝和深深的敬意。 34 蚌埠學院本科畢業(yè)設計（論文） 參 考 文 獻 [1] 劉長榮,鄭玉才.《機械設計基礎》上下冊 [M].北京:中國農業(yè)科技出版社, 2002, 2.8-133 [2] 蔡春源.《新編機械設計手冊》遼寧科學技術出版社出版 1993年4月于東北大學 [3] 張成堂，商立今.《脫粒機》 中國農業(yè)機械出版社出版 出版日期: 1985 [4] 邱永兵，吳超機，張玉峰.5TG-200脫粒機的研制.《裝備制造技術》2006.2 [5] 董佑福.《收獲機械化現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢》[S]. 收獲機械論文集,2005. [6]《5TY－550型玉米脫粒機》摘自《新疆農機化》 [7] 常建國，李國民，王春海.《黑龍江省脫粒機械的現(xiàn)狀及發(fā)展建議》 [8] 何曉鵬.《一種玉米脫粒機[P].ZL 00 2 50725.0. 北京:國家知識產權局,2001. [9] 尹文慶，何揚清.脫粒裝置的結構技術剖析.農機化研究.1999（11）.42-44 [10] 何曉鵬，劉春和.擠搓式玉米脫粒機的研制.農業(yè)工程學報.2003.19（2） [11] 李新平，高連興，馬福麗.玉米種子脫粒特征的試驗研究.農機化驗所.2007（2） [12] 陶桂香，依淑娟.玉米軸流脫粒機理研究現(xiàn)狀分析農機化研所.2007（11） [13] 趙五云，吳勁鋒，張鋒偉等.玉米軸流脫粒機研究現(xiàn)狀分析.機械研究與應用.2009（05） 35