腳踏式玉米脫粒機(jī)

腳踏式玉米脫粒機(jī)PAGEPAGE21摘要本次設(shè)計(jì)玉米脫粒機(jī)工作原理就是利用板齒和脫粒輔助軸之間的相互擠搓實(shí)現(xiàn)脫粒，板齒安裝在滾筒上，滾筒的主軸通過(guò)曲柄連桿機(jī)構(gòu)和腳踏板相連。脫粒輔助軸是用于抵住玉米棒，并利于玉米棒在板齒和輔助軸之間滾動(dòng)和滑動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)脫粒。本設(shè)計(jì)重點(diǎn)是曲柄連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，以達(dá)到最優(yōu)工況；滾筒、主軸、板齒和脫粒輔助軸的設(shè)計(jì)，還有排芯區(qū)和喂料裝置——漏斗的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)各項(xiàng)參數(shù)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，脫凈率高、破碎率低、經(jīng)濟(jì)性好，尤其適合南方小面積種植農(nóng)戶使用。對(duì)減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，減輕農(nóng)民負(fù)擔(dān)，增加收入有很大的意義。關(guān)鍵詞：脫粒機(jī)脫粒滾筒脫粒輔助軸漏斗abstractDesignmaizeshelleroperationprincipletoutilizeboardtoothandthresh,assisttocrowdtorubwiththehandsandrealizethreshingeachotheraxlethistime,theboardtoothisinstalledonthecylinder,themainshaftofthecylinderlinksupwiththerunning-boardthroughthecrankconnectingrodorganization.Thresh,assistaxleusedfor,support,liveinmaizetobeexcellent,benefitmaizetobeexcellentinboardtoothassistingaxlerollandslip,thusrealizethreshing.Thisdesignfocusisthedesignofacrankconnectingrodorganization,inordertoreachtheoptimumoperatingmode;Cylinder,mainshaft,boardtoothandthreshingtoassistthedesignoftheaxle,stillarrangethecoredistrictandfeedthematerialdevice--Designofthefunnel.Designeveryparameterreachre-settarget,takeoffnetratehigh,brokenratelow,economyisfine,especiallysuitableforthelittleareaintheSouthandplantpeasanthouseholdstouse.Tolighteninglabourintensity,improveproductionefficiency,lightenpeasant'sburden,increaseincomesandhaveverygreatmeanings.Keywords:ShellerCylinderthreshingExtractsseedstheauxiliaryaxisFunnel

目錄引言 2一.玉米脫粒機(jī)的工作原理 4二.玉米脫粒機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的型式與最優(yōu)工況的選擇 52．1驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用與型式 52．2驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)最優(yōu)工況及曲柄最佳位值的選擇 8三.玉米脫粒機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)要求 83．1驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的相對(duì)位置必須滿足省力的要求 83．2踏板行程S和擺角φ的設(shè)計(jì)要求 83．3行程速比系數(shù)K和極位夾角θ 93．4機(jī)架高度H 93．5踏板位置的確定 93．6小齒輪中心位置的確定 103．7搖桿、連桿和曲柄之間的相對(duì)位置確定 10四．玉米脫粒機(jī)滾筒及脫粒部件的設(shè)計(jì)分析 104．1玉米脫粒機(jī)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn) 104．2玉米脫粒機(jī)的靜力平衡 114．3滾筒動(dòng)力學(xué)分析 124.4脫粒滾筒轉(zhuǎn)速 124.5滾筒直徑及滾筒主軸軸徑和齒輪傳動(dòng)比的選擇 134．6滾筒板齒的相關(guān)設(shè)計(jì) 134.7玉米脫粒輔助軸的設(shè)計(jì) 144.8輔助軸的的一些安裝位置 154.9排芯區(qū)的設(shè)計(jì) 164.10漏斗的設(shè)計(jì)和安裝 17五．玉米脫粒機(jī)的主要工作部件的強(qiáng)度校核 175.1玉米脫粒機(jī)大齒輪主軸的校核 175．2玉米脫粒機(jī)大齒輪偏心軸的校核 21結(jié)束語(yǔ) 23參考文獻(xiàn) 24

引言在我省廣大農(nóng)村，特別是丘陵地區(qū)和山區(qū)，在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和部分農(nóng)產(chǎn)品加工還須人力來(lái)完成。如玉米脫粒、花生收獲和加工，油菜的脫粒和清選等。如果有一種以人力為動(dòng)力（有條件的地方可配用小動(dòng)力）的多用機(jī)具，為山區(qū)和丘陵地區(qū)農(nóng)民服務(wù)，對(duì)減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，減輕農(nóng)民負(fù)擔(dān)，增加收入有很大的意義。提高農(nóng)村經(jīng)濟(jì)水平、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率加速農(nóng)村和諧社會(huì)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。目前市場(chǎng)上還沒(méi)有針對(duì)丘陵地區(qū)而又多功能的小型機(jī)具，并且要求其價(jià)格十分低廉，本項(xiàng)目是通過(guò)對(duì)農(nóng)村普遍使用的腳踏式人力水稻脫粒機(jī)改進(jìn)而來(lái)，使其有多功能，可以進(jìn)行玉米、油菜、花生脫粒，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單重量輕，價(jià)格低廉，可在田間移動(dòng)，完成不同作業(yè)時(shí)更換工作部件容易。本設(shè)計(jì)主要針對(duì)玉米脫粒機(jī)。目前市場(chǎng)上玉米的脫粒大多采用打擊原理設(shè)計(jì)的普通脫粒機(jī)，各種傳統(tǒng)普通機(jī)型的滾筒轉(zhuǎn)速都在700r/min以上，滾筒外緣線速度均大于8m/s，是靠釘齒高速打擊玉米果穗實(shí)現(xiàn)脫粒的，對(duì)玉米籽粒傷害較大。而現(xiàn)在發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)已將以打擊原理為主的玉米脫粒機(jī)淘汰,用一種擠搓脫粒技術(shù)原理脫粒機(jī)取代,并已得到推廣應(yīng)用。這種技術(shù)符合脫凈率高、破碎率低的要求，全面克服了老式脫粒機(jī)存在的缺點(diǎn)。新機(jī)型脫粒損失至少比老機(jī)型減少0.5%，而且對(duì)種子玉米和普通玉米均適合。玉米含水率對(duì)生產(chǎn)率和脫粒有一定的影響。含水率在13%-20%范圍內(nèi)，技術(shù)性能指標(biāo)比較穩(wěn)定；含水率超過(guò)20%，則脫凈率和破碎率指標(biāo)下降，夾帶量上升，凈度指標(biāo)下降，風(fēng)選效果和清選質(zhì)量也會(huì)下降。我國(guó)的擠搓玉米脫粒技術(shù)的研究工作于2000年開始起步，并且取得了快速進(jìn)展，參考國(guó)外技術(shù)進(jìn)行研究階段已基本完成，在設(shè)計(jì)和制造中對(duì)主要部件又進(jìn)行了改進(jìn)完善，使其結(jié)構(gòu)更加趨于合理，性能又得到進(jìn)一步提高。現(xiàn)已初步掌握了該項(xiàng)技術(shù)的系列設(shè)計(jì)及確定基本技術(shù)參數(shù)的方法，目前正進(jìn)行此項(xiàng)技術(shù)的完善、深入研究、系列化及推廣工作。本項(xiàng)目利用已有的腳踏式人力水稻脫粒機(jī)，運(yùn)用擠搓原理設(shè)計(jì)而成。各項(xiàng)參數(shù)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，脫凈率高、破碎率低、經(jīng)濟(jì)性好，尤其適合南方小面積種植農(nóng)戶使用。對(duì)減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，減輕農(nóng)民負(fù)擔(dān)，增加收入有很大的意義。

一.玉米脫粒機(jī)的工作原理該玉米脫粒機(jī)工藝是仿生技術(shù)的一種應(yīng)用,模仿人工用手搓玉米的動(dòng)作。滾筒上安裝有板齒，滾筒帶動(dòng)板齒轉(zhuǎn)動(dòng),與玉米擠搓而脫粒，如圖1.1圖1脫粒機(jī)的工作原理圖圖2帶冠板齒當(dāng)玉米從進(jìn)料區(qū)送入(如圖1.3)，玉米就受到板齒的擠搓力，并受往左的推力，所以玉米果穗是邊脫粒邊往排芯區(qū)滑動(dòng)，這樣的話就有利于下一個(gè)玉米脫粒的連續(xù)性，可同時(shí)脫粒好幾根玉米，提高了脫粒的效率。圖3脫粒機(jī)的工作簡(jiǎn)圖在脫粒區(qū)內(nèi)，滾筒板齒撥動(dòng)果穗沿著脫粒輔助軸作圓周運(yùn)動(dòng)，由于板齒與滾筒軸心成一定的夾角,所以同時(shí)也將果穗向排芯口推動(dòng),實(shí)際上玉米果穗的運(yùn)動(dòng)軌跡是螺旋線。其中一部分板(如圖1.2)所示，設(shè)計(jì)成頂部帶冠形狀（二至三處凸起），其作用如同人工用竹簽子（過(guò)去北方農(nóng)村用于人工脫玉米籽粒的工具），先將玉米果穗上的局部籽粒擠掉，以便后面擠搓板順利。由于脫粒輔助軸上也有一些小小的像挫刀一樣的齒紋，這樣一來(lái)玉米棒就不會(huì)被滾筒擠到脫粒輔助軸外，二來(lái)增大了玉米、滾筒上的板齒及脫粒輔助的摩擦。玉米在這些力的的作用下既滾動(dòng)又滑動(dòng)，以達(dá)到擠搓脫粒的效果。二.玉米脫粒機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的型式與最優(yōu)工況的選擇2．1驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用與型式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用是把人腳一定行程的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)變成曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)大小齒輪嚙合增速后，把轉(zhuǎn)動(dòng)傳給小齒輪，從而帶動(dòng)工作部件轉(zhuǎn)動(dòng)。使工作部件具有足夠的線速度達(dá)到滿足工作的要求。能滿足上述要求而廣泛使用的機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同，我們把曲柄搖桿機(jī)構(gòu)分為三種形式：a）.拉桿式搖桿和踏板支桿為一直桿，統(tǒng)稱總搖桿,是最早統(tǒng)型第737型（圖2.1.1）。該機(jī)構(gòu)為左右兩套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。這個(gè)搖桿的支點(diǎn)在它的一個(gè)端點(diǎn)。工作時(shí)，連桿受拉力作用，總搖桿受拉力?？倱u桿長(zhǎng)等于力臂長(zhǎng)。即,其中L為總搖桿長(zhǎng)度，S為踏板行程，Φ為踏板搖角。該機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是搖桿很長(zhǎng)，操作省力，各支點(diǎn)及鉸接點(diǎn)受力小，耐磨。其缺點(diǎn)是受結(jié)構(gòu)限制搖桿支點(diǎn)位于禾斗壁上，不耐磨易松動(dòng)。而雙面?zhèn)鲃?dòng)由于制造精度低很難達(dá)到同時(shí)傳動(dòng)的目的，也造成結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本高。b）壓桿式搖桿和踏板仍為一直桿，支點(diǎn)在中間的直桿形，又稱蹺蹺板形（圖2.1.2）。工作時(shí)連桿受壓?？倱u桿等于力臂長(zhǎng)與重臂長(zhǎng)之和，即,其中i為力臂比,它等于力臂長(zhǎng)與重臂長(zhǎng)之比。該機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是把搖桿支點(diǎn)從禾斗移出，裝在機(jī)架上，采用單邊傳動(dòng)，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，降低成本。其缺點(diǎn)是搖桿短小費(fèi)力，連桿為壓桿不穩(wěn)定易變形，各支點(diǎn)及鉸接點(diǎn)受力大，磨損快，現(xiàn)很少采用。c）擺桿式搖桿和踏板桿不是一直桿,而成一定角度，搖桿和踏板為曲桿,支點(diǎn)在一端（圖2.1.3）。工作時(shí)連桿受拉，而總搖桿長(zhǎng)等于力臂長(zhǎng)與重臂長(zhǎng)之和，即。圖4支點(diǎn)在一端的直桿式圖5支點(diǎn)在中間的直桿式圖6踏板和搖桿為曲桿式圖7驅(qū)動(dòng)構(gòu)設(shè)計(jì)上述三種機(jī)構(gòu)，在保證擺角Φ和一定的踏板行程S的情況下，支點(diǎn)在一端的總搖桿長(zhǎng)度最短。它的特點(diǎn)是，該機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是單邊傳動(dòng)，把搖桿支點(diǎn)移到機(jī)架上，連桿為拉桿，各支點(diǎn)和鉸接點(diǎn)受力較小，踏板也較長(zhǎng)，也省力。因此，該機(jī)構(gòu)是目前比較理想的一種形式。2．2驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)最優(yōu)工況及曲柄最佳位值的選擇當(dāng)確定了踏板和搖桿為曲桿這種形式后，我們?cè)龠x擇該種機(jī)構(gòu)的最優(yōu)工況。因?yàn)槿肆C(jī)具是以人力為動(dòng)力，所設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一定要把省力、減少疲勞為目標(biāo)，即當(dāng)踏力一定時(shí)能產(chǎn)生最大的驅(qū)動(dòng)力矩，這就要求傳動(dòng)角接近900，各構(gòu)件支點(diǎn)和鉸接點(diǎn)受力最小。能滿足上述要求的工況是當(dāng)踏板位于水平位置時(shí)，連桿與搖桿和曲柄相垂直。當(dāng)確定了最佳工況后，就要確定在滿足最佳工況下曲柄的最佳位置（即曲柄與水平面的夾角）。為分析方便，在圖4中，過(guò)A點(diǎn)作直線AC3，平行與BC交CD于C3。使∠DAC3＝∠EDC＝α。設(shè)曲柄AB長(zhǎng)a，支點(diǎn)距AD長(zhǎng)為d，則連桿長(zhǎng)b=dcosα，搖桿長(zhǎng)C=a＋dsinα。從滿足曲柄存在條件來(lái)看，應(yīng)使a＋d＜b＋c，即a＋d＜dcosα＋a＋dsinα，化簡(jiǎn)后得出：cosα＋sinα＞1，從數(shù)學(xué)中知，cosα＋sinα的最大值是當(dāng)α=450時(shí)，因此曲柄與水平的夾角α為45度。三.玉米脫粒機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)要求由于腳踏式玉米脫粒機(jī)是以人力為動(dòng)力進(jìn)行脫粒，因此在設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)必須滿足省力、人體不易疲勞等要求。所以，所設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)踏板腳踏頻率不能高，踏板行程不能大，踏板在最低位置應(yīng)接近不動(dòng)的腳底，滾筒轉(zhuǎn)速應(yīng)均勻，腳踏應(yīng)省力等。因此，在設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)滿足如下要求[4]：3．1驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的相對(duì)位置必須滿足省力的要求如圖（2.1.3）所示，當(dāng)踏板向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程為做功行程，在做功行程內(nèi)做功是不均勻的，當(dāng)在做功中段附近，踏板近水平位置時(shí)，人易用力，作用力也大，而且力臂也大，所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力矩也大，因此希望當(dāng)踏板近水平位置時(shí)，搖桿能和曲柄平行并與連桿垂直，使得此時(shí)傳動(dòng)角γ接近90○，以產(chǎn)生最大的驅(qū)動(dòng)力矩。3．2踏板行程S和擺角φ的設(shè)計(jì)要求由圖(2.1.3)看出，踏板行程S是指踏板在兩個(gè)極端位置時(shí)，踏板最端點(diǎn)的垂直距離。踏板行程過(guò)大，腳提得過(guò)高易疲勞，過(guò)小則做功小，用不上力，根據(jù)實(shí)際使用情況看，最合適的踏板行程一般在180～220mm范圍內(nèi)。踏板行程確定后，踏板擺角越小，連桿和搖桿的夾角越接近于90○，越有利于傳動(dòng)，但擺角越小，擺桿支桿必然要加長(zhǎng)，引起結(jié)構(gòu)不緊湊，同時(shí)踏板支桿的剛性也差，工作一段時(shí)間后，踏板易傾斜，造成齒輪偏磨。擺角過(guò)大，腳面與踏板接觸面小易疲勞，腳上有泥時(shí)也容易打滑傷腿，所以一般情況下擺角在30○～35○內(nèi)比較合適。3．3行程速比系數(shù)K和極位夾角θ極位夾角是當(dāng)搖桿處在上下極限位置時(shí)，即曲柄為上下死點(diǎn)位置時(shí)，連桿相對(duì)應(yīng)的夾角。K=180°+θ/180°-θK—行程速度變化系數(shù)θ—極位夾角脫粒機(jī)工作時(shí)，當(dāng)踏板由上死點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，人腳用力踏下是一個(gè)做功過(guò)程，當(dāng)踏板由下死點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，人腳不能做功，依靠滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)慣量一面完成脫粒做功，一面帶動(dòng)踏板向上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)k＞1時(shí)機(jī)構(gòu)有急回作用，即踏板由下死點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)到上死點(diǎn)時(shí)，大齒輪的工作轉(zhuǎn)角小，有利于做功和滾筒的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，有利于力量的發(fā)揮，也可提高工作效率；但k過(guò)大即極位夾角過(guò)大會(huì)產(chǎn)生沖腳現(xiàn)象，所謂沖腳是指踏板向上運(yùn)動(dòng)速度太快，人腳尚未提起，踏板就打在腳板下方，使人產(chǎn)生疲勞，因此在選擇極位夾角時(shí)，應(yīng)保證不產(chǎn)生明顯沖腳前提下盡量取大值。有關(guān)資料表明1.1≥K>1,即θ≤8.5°時(shí)不會(huì)產(chǎn)生明顯的沖象,因此,在選擇極位夾角時(shí),應(yīng)保證在不產(chǎn)生明顯沖腳的的現(xiàn)象的提條件下,盡量取較大值。3．4機(jī)架高度H當(dāng)脫粒機(jī)工作時(shí)，當(dāng)機(jī)架過(guò)高不易投入料(玉米),機(jī)架過(guò)低要彎腰也易疲勞。因此。機(jī)架高度應(yīng)以人的高度來(lái)衡量，一般情況下，H=450～550mm范圍為宜。3．5踏板位置的確定踏板運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí)，踏板最遠(yuǎn)端至集果箱后檔板的距離L1太大，工作時(shí)操作人員彎腰幅度較易疲勞，太短則膝蓋可能碰到集果箱后檔板，為了保證操作人員操作方便、舒適，一般合適的距離L1為170mm左右。3．6小齒輪中心位置的確定小齒輪中心至集果箱后檔板的距離過(guò)大，工作時(shí)操作人員手外伸太遠(yuǎn)易疲勞過(guò)小則影響整機(jī)結(jié)構(gòu)，該距離大小取決于滾筒直徑、板齒的高低及板齒與檔板的間隙。L2的適宜值一般270毫米左右。3．7搖桿、連桿和曲柄之間的相對(duì)位置確定由于受沖擊的影響，人力脫粒機(jī)脫粒時(shí)其做功是不均勻的，在作功中段附近，踏板近水平位置時(shí)，操作人員較易使用力氣，作用力也大。腳踏板在行程極限位置附近，一方面不容易使用力氣,另一方面連桿拉力對(duì)曲柄中心距(即力臂)小,在相同大小力的作用F所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力矩小。只有在作功行程中部時(shí)，用力方便、力臂大，所產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力矩最大。因此，當(dāng)腳踏板近似于水平位置時(shí)，搖桿和曲柄平行并與連桿垂直，產(chǎn)生最大的驅(qū)動(dòng)力臂。經(jīng)對(duì)不同的工況進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該工況下具有以下優(yōu)點(diǎn)：連桿受力小，各鉸接點(diǎn)支反力小，傳動(dòng)角大，損失小?；谏鲜龇治?，可以確定搖桿、連桿和曲柄之間的最佳相對(duì)位置，即當(dāng)腳踏板位于水平位置時(shí)，搖桿和曲柄平行并與連桿相垂直。四．玉米脫粒機(jī)滾筒及脫粒部件的設(shè)計(jì)分析4．1玉米脫粒機(jī)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)①．玉米脫粒機(jī)是以人為動(dòng)力，而人每分鐘對(duì)踏板動(dòng)的次數(shù)為一定值，不能過(guò)高和過(guò)低，一般人每分鐘踏動(dòng)次數(shù)最高可達(dá)120次，最少80多次，常久使用時(shí)可達(dá)90～100次。②．滾筒在每一轉(zhuǎn)中其各點(diǎn)的速度也是一個(gè)變值，當(dāng)腳踏由上止點(diǎn)向下作功行程開始點(diǎn)其速度最小，隨著腳踏板的向下運(yùn)動(dòng)作功的增大，轉(zhuǎn)速增高。當(dāng)腳踏板達(dá)到最低位置時(shí)，轉(zhuǎn)速大致最高值。當(dāng)腳踏板從下止點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)是空行程，轉(zhuǎn)速逐漸降低，當(dāng)大致上止點(diǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)速達(dá)到最低值。按每分鐘腳踏板的運(yùn)動(dòng)次數(shù)所換算的大齒輪轉(zhuǎn)速可看作平均值，最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速差別不應(yīng)過(guò)大，否則運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定甚至不能正常工作。4．2玉米脫粒機(jī)的靜力平衡設(shè)脫粒時(shí)脫粒阻力為Pt作用于滾筒切線方向(圖2.1.3),腳踏力為P取腳踏板支桿為分離體,從支桿受力平衡得出:P·ED=P1·CD式中:P1——連桿受力i——力臂比取大齒輪為分離體，根據(jù)受力平衡得出：式中：PZ——大齒輪圓周力a——曲柄半徑R1——大齒輪節(jié)圓半徑取滾筒（包括小齒輪）為分離體，根據(jù)受力平衡得出：設(shè)，代入上式，則…………（1）式中：R——滾筒半徑；r——小齒輪節(jié)圓半徑;i’——大小齒輪齒數(shù)比。從運(yùn)動(dòng)關(guān)系知，滾筒線速度在設(shè)計(jì)時(shí)認(rèn)為是一常量，大齒輪角速度ψ1取決于踏板每分鐘運(yùn)動(dòng)次數(shù)（正常工作中踏板運(yùn)動(dòng)次數(shù)n為常量，常取90∽100次），則：，而式中：ω1——大齒輪角速度ω——滾筒角速度（小齒輪角速度）而滾筒線速度：，所以最后得出：……………（2）（2）表明踏力大小及影響因素，從式中看出，踏力的大小與所選擇的脫粒速度C和脫粒阻力Pt成正比，與曲柄半徑a和力臂i成反比，與滾筒半徑大小無(wú)關(guān)。上述結(jié)論只有選定C后，改變大小齒輪的傳動(dòng)比i使踏板每分鐘有一定轉(zhuǎn)速n的情況下才是正確的，如不考慮脫粒線速度C，正如式（1）所示踏力的大小與傳動(dòng)比和滾筒半徑正比。當(dāng)按選定所必需的脫粒速度后，為了減小腳踩力P，只有適當(dāng)?shù)卦龃罅Ρ郾萯和曲柄半徑a。4．3滾筒動(dòng)力學(xué)分析為了便于分析，取大齒輪為分離體。把滾筒和小齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量換算到大齒輪上，小齒輪對(duì)大齒輪的作用，用換算阻力M=PtR代替，滾筒空轉(zhuǎn)阻力矩用M0表示。連桿對(duì)大齒輪的作用，用P1表示，連桿在運(yùn)動(dòng)中對(duì)大齒輪作用近似地看作與地面垂直。設(shè)作功過(guò)程開始點(diǎn)——上止點(diǎn)。轉(zhuǎn)速為ω，作功結(jié)束點(diǎn)——下止點(diǎn)，轉(zhuǎn)速為ω0，在作功行程內(nèi)P1力作的功為：在作功行程內(nèi)，根據(jù)能量守恒定律：A=（M+M）л+1/2Jω-1/2Jω022Pa=(M+M0)л+1/2J(ω2-ω02)在空行程內(nèi),根據(jù)能量守恒定律得出1/2-J(ω2-ω02)=(M+M0)л將上式代入作功A的公式得出P1a=(M+M0)л………………（3）4.4脫粒滾筒轉(zhuǎn)速脫粒線速度是保證脫粒質(zhì)量的主要參數(shù)。滾筒上安裝有板齒，滾筒滾筒是帶動(dòng)板齒轉(zhuǎn)動(dòng)，板齒推動(dòng)玉米果穗作螺旋運(yùn)動(dòng)。由動(dòng)力分析知，腳踏板踏力的大小與滾筒線速度成正比，為了減少踏力不宜選取高的線速度，但從另一方面為了保證運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性，必須有足夠的動(dòng)能，滾筒線速度不能低。滾筒轉(zhuǎn)速由滾筒外緣（板齒頂部）線速度決定，滾筒外緣線速度是以保證不傷害玉米籽粒為前提條件，由試驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得的。用籽粒含水率為13%（因籽粒含水率較低，相對(duì)比較容易破碎）左右的玉米穗做試驗(yàn),查閱資料得出滾筒外緣（板齒頂部）線速度應(yīng)小于或等于4m/s。但滾筒外緣線速度不能過(guò)低，否則會(huì)影響生產(chǎn)率。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，確認(rèn)線速度值在3.2～3.9m/s之間最佳。4.5滾筒直徑及滾筒主軸軸徑和齒輪傳動(dòng)比的選擇1滾筒直徑滾筒設(shè)計(jì)的主要要求是工作時(shí)省力，要有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能來(lái)保證運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性?，F(xiàn)從兩方面分析如下：從動(dòng)力學(xué)分析知，滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能為:A=1/2Jω2而滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J近似地認(rèn)為:J=mR2式中:m—滾筒(包括齒板和弓齒壓盤等)質(zhì)量；R—滾筒半徑；將J值代入轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能A式則得出:A=1/2Jω2=1/2mR2=1/2mc2由上式看出:當(dāng)滾筒線速度確定后,想提高滾筒的動(dòng)能,只有增加滾筒質(zhì)量,而與直徑大小無(wú)關(guān)。再?gòu)膭?dòng)力學(xué)分析知,踏力的大小為:P=PtC/iω1a由此式看出,當(dāng)脫粒阻力Pt為一定值時(shí),踏力P與所選擇的滾筒線速度有關(guān),與選取的半徑無(wú)關(guān)。綜合以上分析看出，半徑的選取與動(dòng)力參數(shù)無(wú)關(guān)，通過(guò)數(shù)據(jù)及試驗(yàn)結(jié)果取滾筒直徑D=280+b/2=292㎜。2滾筒軸軸徑由于小齒輪與滾筒間的動(dòng)力傳輸不是靠鍵付給主軸的,所以它不受扭矩,只是承受來(lái)自脫粒時(shí)的徑向力,所以也不需特別的要求,可根據(jù)實(shí)際功率負(fù)荷計(jì)算扭矩，確定軸徑。根據(jù)已有的脫粒機(jī)的主軸數(shù)據(jù)取20㎜.3齒輪傳動(dòng)比的選擇從運(yùn)動(dòng)分析知：C=iω1R故R=C/iω1ω1為大齒輪角速度，它與踏板每分鐘踏動(dòng)次數(shù)有關(guān)，一般情況下踏板踏動(dòng)次數(shù)為90～100次，相應(yīng)ω1為8.38～9.42°/秒,當(dāng)滾筒線速度C選定后,半徑的大小僅取決大小齒輪速比i表示了不同線速度,不同傳動(dòng)比情況下的半徑值.計(jì)算時(shí)滾筒線速度為板齒齒頂線速度,而一般指滾筒半徑是指齒板半徑,因而計(jì)算出的半徑值應(yīng)減去板齒高h(yuǎn)。4．6滾筒板齒的相關(guān)設(shè)計(jì)板齒有規(guī)律地安裝在滾筒軸上，其作用是撥動(dòng)玉米穗沿輔助軸作復(fù)雜運(yùn)動(dòng)（玉米穗本身既滾動(dòng)又滑動(dòng)，同時(shí)沿脫粒輔助軸作不規(guī)則螺旋運(yùn)動(dòng)），也推動(dòng)玉米穗向排芯口方向移動(dòng)。此處省略

NNNNNNNNNNNN字。如需要完整說(shuō)明書和設(shè)計(jì)圖紙等.請(qǐng)聯(lián)系

扣扣：九七一九二零八零零另提供全套機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)下載！該論文已經(jīng)通過(guò)答辯4.9排芯區(qū)的設(shè)計(jì)在排芯區(qū)內(nèi)（如下圖）板齒離輔助性軸的最小距離應(yīng)大于玉米芯，所以得大于40㎜，而滾筒的是不變的，只能在這區(qū)域內(nèi)減小輔助軸的直徑，由幾何關(guān)系可知：a>40-S，而S=30㎜，則a>10㎜，在這取10㎜。由此可得排芯區(qū)內(nèi)，輔助軸的直徑為40㎜。4.10漏斗的設(shè)計(jì)和安裝根據(jù)工作簡(jiǎn)圖1.3可知,玉米棒得先從右邊放入,這樣的話才能保證有足夠的工作區(qū)來(lái)脫粒,否則可能存在脫粒不凈的現(xiàn)象。另一方面，板齒離脫粒輔助軸的間隙比玉米棒小，再加上輔助軸的也就比玉米棒大些，如沒(méi)有漏斗的話，玉米棒喂入時(shí)可能掉到輔助軸的外側(cè)。鑒于這些，設(shè)計(jì)漏斗如圖4.10.1。漏斗有支撐架用螺栓栓在脫粒機(jī)機(jī)架上。圖15漏斗的設(shè)計(jì)及安裝五．玉米脫粒機(jī)的主要工作部件的強(qiáng)度校核5.1玉米脫粒機(jī)大齒輪主軸的校核1大齒輪受力分析大齒輪受如下力的作用（如上圖）連桿受驅(qū)動(dòng)力Pb，其中Pb=iPP力按試驗(yàn)數(shù)據(jù)取P=45kg。Pb=ip=1.71×45=76.95Pb分解成Pbz和Pby，Pbz=pbsin45°=544.47NPby=pbcos45°=521.76N(3)嗤合力p2 把嗤合力pz接近的作用在上方忽略15°，并且分解成pt和pn。Pt=pb×a/r1=76.95×65/113.5=473.6NPn=pbtana=473.6×tan20°=172.37N重力GG=3㎏f=29.4N2主軸的彎矩校核大齒輪軸結(jié)構(gòu)如右圖主軸的受力圖:以上彎距圖可以知道點(diǎn)M處直徑最小，所以彎距最大。所以只需要校正該處彎曲強(qiáng)度就可以。根據(jù)強(qiáng)度條件σmax=Mmax/Wz≤[σ]其中Wz=лd3/32=л/（32×0152）=4.02×10-7σmax=Mmax/Wz=42.8/4.02×10-7=10.65×107N/m=106.5Mpa查表得到45#鋼的σs=352Mpa，取安全系數(shù)為2。所以[σ]=σs/2=176Mpa＞σmax=1.605Mpa所以該軸彎曲強(qiáng)度核對(duì)合格。3主軸的剪切強(qiáng)度校核校核條件：τmax=1.33×Mmax/S≤[τ]根據(jù)直徑的大小和合成剪切力的大小校對(duì)B點(diǎn)和M點(diǎn)。因?yàn)閇τ]=0.8[σ]45#鋼根據(jù)上面的安全系數(shù)取2的時(shí)候，計(jì)算得到[σ]=