玉米脫粒機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

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1、玉米脫粒機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 目錄 引言 1初步擬定設(shè)計(jì)過程21 設(shè)計(jì)方案 ..2 1. 1總體方案設(shè)計(jì) 21.2傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 22玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)2 2. 1選擇電動(dòng)機(jī) 2 2 .1.1確定電機(jī)轉(zhuǎn)速 22.1.2確定電機(jī)工作效率 32.1.3確定電機(jī)的型號(hào) 3 3 V帶及帶輪的傳動(dòng)設(shè)計(jì)3 3. 1帶輪材料的選擇 33.2V帶的設(shè)計(jì)與計(jì)算 33.3帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 44鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)與計(jì) 算5 4. 1鏈輪材料的選擇 54.2鏈輪的基本傳動(dòng)方案 54.3對(duì)鏈輪的基本要求 54.4滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 64.5鏈輪3的傳動(dòng)與設(shè)計(jì)： 74.6鏈輪4的傳動(dòng)

2、與設(shè)計(jì) 84.7鏈輪1的設(shè)計(jì) 9 4.7.1鏈輪1的計(jì)算 94.7.2滾子鏈鏈輪1齒槽形狀參數(shù) 104.7.3整體式小鏈輪Z1主要結(jié)構(gòu)尺寸 104.8鏈輪2的設(shè)計(jì) 11 4.8.1鏈輪2的計(jì)算 114.8.2滾子鏈鏈輪2齒槽形狀參數(shù) 124.8.3整體式小鏈輪Z2主要結(jié)構(gòu)尺寸 124.9鏈輪3的設(shè) 計(jì) 13 4.9.1鏈輪3的計(jì)算 134.9.2滾子鏈鏈輪3齒槽形狀參數(shù) 144.9.3整體式鋼制小鏈輪Z3主要結(jié)構(gòu)尺寸 144.10鏈輪4的設(shè)計(jì) 15 4.10.1鏈輪3的計(jì)算 154.10.2滾子鏈鏈輪4齒槽形狀參數(shù) 164.10.3整體式鋼制小鏈輪Z4

3、主要結(jié)構(gòu)尺寸 164.11鏈傳動(dòng)的失效形式 16 4.11.1鏈條較鏈的磨損 164.11.2鏈的疲勞破壞 174.11.3多次沖擊破斷 17 1 4.11.4鏈條的膠 174.11.5載拉斷 17 5軸的結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)17 5.1軸材料的選擇 175.2軸結(jié)構(gòu)的基本要求 175.3初步確定軸1的各段直徑和長度 18 5.3.1估算軸的最小直徑 185.3.2擬定軸上零件的裝配方案 185.3.3軸上零件的軸向定位 185.4初步確定軸2的各段直徑和長度 19 5.4.1估算軸的最小直徑 195.4.2軸上零件的軸向定位 195.4.3軸的左端對(duì)腰輪

4、進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 195.5軸三的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 19 5.5.1估算軸的直徑 195.5.2軸上零件的軸向定位 195.5.3對(duì)鼓輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 205.6軸四的結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì) 20 5.6.1估算軸的最小值徑 205.6.2軸上零件的軸向定位 205.7軸端倒角 216機(jī)架材料的選擇 217結(jié)束語 218致謝 22參考文獻(xiàn)： 22 玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì) 王磊 （河北科技師范學(xué)院機(jī)械電子系機(jī)制0305班學(xué)號(hào)：0411030119） 指導(dǎo)教師：陳芳 摘要：本設(shè)計(jì)基于各種脫粒機(jī)的結(jié)構(gòu)，主要研究玉米脫粒的方式、方法、玉米脫粒機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理，進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并在此依據(jù)基

5、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)簡單，工作效率高的玉米脫粒機(jī)。苜先應(yīng)該根據(jù)玉米盤的自身形狀來展開初步設(shè)計(jì)，從而展開總體方案的傳動(dòng)設(shè)計(jì)。 研究的主要內(nèi)容基本包括玉米脫粒機(jī)構(gòu)、裝置、電機(jī)的選擇、鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。一般機(jī)械設(shè)計(jì)方法，通常多從總體方案開始，在總體方案中乂首先從機(jī)構(gòu)的分析開始，確定方案后再進(jìn)行必要的設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最后以完成的設(shè)備圖紙和設(shè)計(jì)計(jì)算書作為整個(gè)設(shè)計(jì)計(jì)算的成果。為了減輕農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高農(nóng)業(yè)作業(yè)的機(jī)械化程度，填補(bǔ)農(nóng)業(yè)機(jī)械的一項(xiàng)空白，針對(duì)玉米盤本身特征進(jìn)行設(shè)計(jì)，在脫粒時(shí)鼓輪和腰輪同

6、時(shí)反向轉(zhuǎn)動(dòng)做嚙合狀，對(duì)玉米盤進(jìn)行擠壓，使玉米籽之間的間隙有所增大，乂由于鼓輪與腰輪的轉(zhuǎn)速不同，腰輪是鼓輪的1倍，使得玉米籽與玉米盤之間發(fā)生相互撮動(dòng)，以達(dá)到籽盤分離。該設(shè)計(jì)巧妙的利用腰輪與鼓輪相互轉(zhuǎn)動(dòng)、撮動(dòng)，使玉米盤在擠壓、撮動(dòng)力的作用下，瓜籽之間間隙變大的瞬間，進(jìn)行撮動(dòng)脫粒，然后凈粒，完成脫粒。 關(guān)鍵詞：玉米脫粒機(jī)：腰輪；鼓輪傳動(dòng)裝置：鏈輪；機(jī)體構(gòu)造 引言 脫粒機(jī)是用于對(duì)小麥、水稻、玉米、高粱、大豆及其它雜糧等作物進(jìn)行脫粒作業(yè)的重要收獲機(jī)械，在我國廣大農(nóng)村使用十分廣泛。脫粒機(jī)在我國生產(chǎn)使用已有數(shù)十年的歷史，將玉米籽（谷物）從作物的穗頭上分離下來所使用的機(jī)具，稱為脫粒機(jī)具。質(zhì)量合格的脫粒機(jī)

7、，應(yīng)該是堅(jiān)固耐用的、故障少、使用保養(yǎng)方便、結(jié)構(gòu)簡單可靠。同時(shí)，還應(yīng)滿足以下的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求：玉米籽應(yīng)當(dāng)從玉米盤上脫下來，脫粒要干凈。脫下的玉米籽不要破碎、情潔、不混其它玉米盤、雜物等脫粒時(shí)應(yīng)盡量減少玉米盤的損壞，以保證玉米籽的完整。脫粒機(jī)在一定程度上應(yīng)有一定的通用性，盡可能適用了?托多種農(nóng)作物，從而以提高機(jī)具的利用率。所設(shè)計(jì)的脫粒機(jī)應(yīng)有較高的生產(chǎn)率，功率消耗少，即其造價(jià)低。脫粒系統(tǒng)是聯(lián)合收割機(jī)的核心，它決定著其他各部分的匚作性能。研究脫?？臻g內(nèi)谷物的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是聯(lián)合收割機(jī)脫粒機(jī)理研究的關(guān)鍵內(nèi)容之一。 脫粒機(jī)生產(chǎn)在我國雖已有數(shù)十年歷史，但不少企業(yè)仍延襲十幾年以前的生產(chǎn)方式進(jìn)行生產(chǎn)和管理，企業(yè)管理水

8、平相對(duì)落后。全國200多家企業(yè)中，至今只有1家企業(yè)進(jìn)行了質(zhì)量保證體系認(rèn)證就足以說明這一問題。此外，產(chǎn)品品種單一，產(chǎn)品更新?lián)Q代適應(yīng)不了市場的需求，一些產(chǎn)品多年存在的性能問題，如風(fēng)扇型脫粒機(jī)存在的對(duì)作物干濕度適應(yīng)性差的問題一直得不到解決，原因就是多數(shù)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益欠佳，拿不出更多的資金和技術(shù)力量用于科研和開發(fā)新產(chǎn)品；也有的是由于企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)急功近利，對(duì)開發(fā)新產(chǎn)品的重要性認(rèn)識(shí)不足。然而產(chǎn)品更新?lián)Q代的越慢，越難占領(lǐng)市場，企業(yè)效益越差，從而使不少企業(yè)的生產(chǎn)陷入了惡性循壞。 目前脫粒機(jī)生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)量最大的為3萬多臺(tái)，最少的僅幾十臺(tái)，不少企業(yè)的生產(chǎn)未能形成適度的規(guī)模。這主要是因?yàn)槊摿C(jī)是季節(jié)性很強(qiáng)的產(chǎn)品，產(chǎn)品銷售

9、往往僅在1個(gè)月或者十幾天的時(shí)間，資金周轉(zhuǎn)時(shí)間長，不少企業(yè)明知進(jìn)行技術(shù)改造形成適度規(guī)模生產(chǎn)能降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，但苦于流動(dòng)資金不足或貸款困難，無力進(jìn)行適度規(guī)模生產(chǎn)，再加上近幾年脫粒機(jī)行業(yè)活動(dòng)和信息交流不暢，不能根據(jù)市場 ?5?變化及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品品種及生產(chǎn)數(shù)量，從而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益不理想。 因此我們可以看出脫粒機(jī)目前仍有較大的存在空間,對(duì)脫粒機(jī)的改進(jìn)設(shè)計(jì)，使其價(jià)格低廉、工作可靠、性能優(yōu)良、盡可能同時(shí)完成多項(xiàng)作業(yè)是時(shí)代的需要. ?4? 初步擬定設(shè)計(jì)過程 查閱相關(guān)資料進(jìn)行調(diào)查研究、進(jìn)行方案設(shè)計(jì)(是否合理)、進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)相關(guān)零件的設(shè)計(jì)、進(jìn)行并不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)、試制完成設(shè)計(jì)內(nèi)容。 1設(shè)計(jì)方

10、案 1. 1總體方案設(shè)計(jì) 包括傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)，傳動(dòng)件與支撐零件的設(shè)計(jì)計(jì)算。一般機(jī)械設(shè)計(jì)方法，通常多從總體方案開始，在總體方案中乂首先從機(jī)構(gòu)的分析開始，確定方案后再進(jìn)行必要的設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最后以完成的設(shè)備圖紙和設(shè)計(jì)計(jì)算書作為整個(gè)設(shè)計(jì)計(jì)算的成果。L2總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 確定傳動(dòng)方案，選擇電動(dòng)機(jī)，計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)從而去確定總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比，計(jì)算各軸功率、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩。 圖1玉米脫粒機(jī)簡圖 2玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì) 2. 1選擇電動(dòng)機(jī) 2.1.1確定電機(jī)轉(zhuǎn)速脫粒機(jī)最大功率的確定根據(jù)公式：P=Tn/9550(KW)可以算出軸的計(jì)算功率Pac其中T一為軸的工作轉(zhuǎn)矩；n—為工作軸

11、的轉(zhuǎn)速。根據(jù)資料結(jié)合實(shí)際可以知道腰輪和鼓輪的搓動(dòng)力的大小F0R5OON,大概估計(jì)F=600N,可以確定工作軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tae根據(jù)資料估計(jì)腰輪的轉(zhuǎn)速為700r/min 2 根據(jù)公式Ta二FD其中D為切削力作用點(diǎn)到軸的距離，Dmax=0.125m。故可以得到最大轉(zhuǎn)矩Tmax二FDmax=600X0.125=75(Nm)o最大計(jì)算功率根據(jù)公式： Pamax=Tn/9550=(75X700)/9550=5.4973822^5.5(KW)°根據(jù)工作負(fù)載的大小和性質(zhì)、速度以及工作環(huán)境來選擇電動(dòng)機(jī)的類型、結(jié)構(gòu)型式、功率轉(zhuǎn)速，確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)。根據(jù)玉米脫粒機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，傳動(dòng)裝置的體積、重量?。核运俣炔灰?/p>

12、太高。因此確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)要綜合考慮，分析電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)裝置的性能，尺寸、重量和價(jià)格因素。通常選用同步電動(dòng)機(jī)。 2.1.2確定電機(jī)工作效率電機(jī)所需功率按式：Pd=Pw/na(KW).Pw=FV/1000(KW)所以Pd=FV/1000na(KW)由電動(dòng)機(jī)至鏈輪的傳動(dòng)總效率為：按設(shè)計(jì)要求可以知道從電動(dòng)機(jī)到工作軸的傳動(dòng)總效率na=ni?n2?n3其中ni—為帶的傳動(dòng)效率、n2—為軸承的傳動(dòng)效率、n3—為鏈的傳動(dòng)效 42率。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊查出n1=0.96,42=0.98,Q3=0.98a所以可知na=n1?n2?n3=0.96 42X0.98X0.98=0.85。通常情況下鏈傳動(dòng)的鏈速VOQ

13、12-15m/s符合鏈傳動(dòng)的實(shí)際工作要求。根據(jù)資料選擇鏈輪的轉(zhuǎn)速為3m/s；選用鏈輪2與鏈輪3之間所需的搓動(dòng)力為420N、鏈輪傳動(dòng)的轉(zhuǎn)速為200r/minPd=FV/1000na=(420X3)/(1000X0.85)=1.4823529^1.5(KW)根據(jù)推薦傳動(dòng)比的合理范圍，取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比il'=2-4；鏈輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比i2'二3-4；則總傳動(dòng)比合理范圍為ia'=6-16,故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為nd'=ia'-n=(6—16)X200=1200-3200r/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有1400.1500r/min,根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊查出適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，因此選定電動(dòng)機(jī)型

14、號(hào)為Y90L-4. 根據(jù)資料和《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊-蔡春源》設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)的外形及安裝尺寸。 ?2? 2.1.3確定電機(jī)的型號(hào)初步確定采用Y系列電動(dòng)機(jī)采用Y90L-4型號(hào)的電動(dòng)機(jī)。額定功率Ped=1.5KW、同步轉(zhuǎn)速1500rmin、滿載時(shí)(滿載轉(zhuǎn)速1400rmin、電流3.65A、效率79%、功率因數(shù)C。①=0.79)堵轉(zhuǎn)電流/額定電流二6.5A、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩=2.2、最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩二2.2、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量二0.0027Kg.m2、噪聲67db(A)、電動(dòng)機(jī)重量27kg、總傳動(dòng)比12。參照表11-3各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比常用 ?2?值,可以知道i帶二2-4；i鏈=3-4. 3V帶及帶輪的傳動(dòng)設(shè)

15、計(jì) 3.1帶輪材料的選擇 帶輪是帶傳動(dòng)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(shí)對(duì)中性好,轉(zhuǎn)速高時(shí)要經(jīng)過動(dòng)平衡；鑄造和焊接時(shí)的內(nèi)應(yīng)力?。狠啿酃ぷ髅嬉?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(hào)為HT150或HT200：轉(zhuǎn)速較高時(shí)宜采用鑄鋼(或用鋼板沖擊后焊接而成)；小功率時(shí)可用鑄鋁或塑料。根據(jù)電動(dòng)機(jī)的已知參數(shù)額定功率Ped=l.5KW、轉(zhuǎn)速1500rmin、傳動(dòng)比i0=2、一天運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間小余10小時(shí)。1.)工 作情況系數(shù)Ka由表14-7選取經(jīng)表查出二1.1。2.)確定計(jì)算功

16、率Pea：按所傳遞的功率 P、載荷性質(zhì)和每天運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間等因素來確定計(jì)算功率。Pea=KAP(KW)式中；KA工 ?2?作情況系數(shù)，Pea=KAP=L1?L5=L65(KW)03.2V帶的設(shè)計(jì)與計(jì)算 表1V帶的設(shè)計(jì)與計(jì)算 設(shè)計(jì)計(jì)算項(xiàng)目工作情況系數(shù)KA確定計(jì)算功率Pea選取V帶型號(hào)初選小帶輪直徑D1大帶輪直徑D2 依據(jù) ?1?機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)下冊由表14-7Pea二KA.P=l.1X1.5=1.65(KW)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)下冊圖14-12機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)下冊表14-2D2=iXD1=2X140=280 結(jié)果1.11.65(KW)A型140mm280mm 說明條件 可選大值考慮裝置問題 3 感謝您的閱讀，祝您生活愉快。