螺旋擠搓式玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)

分類號：S226.10單位代碼：10452畢業(yè)設(shè)計(jì)螺旋擠搓式玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)姓 名 學(xué) 號 年 級 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化系（院） 機(jī)械工程學(xué)院 指導(dǎo)教師 2016年3月30日TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"摘要 4ABSTRACT 5\o"CurrentDocument"1緒論 1\o"CurrentDocument"2玉米脫粒機(jī)的整體結(jié)構(gòu) 2\o"CurrentDocument"2.1整體結(jié)構(gòu) 22.1.1入料口部分 22.1.2脫粒與篩選部分 32.1.3鼓風(fēng)篩選部分 42.1.4機(jī)架部分 4\o"CurrentDocument"2.2螺旋擠搓的優(yōu)勢及意義 4\o"CurrentDocument"2.3釘齒條的設(shè)計(jì) 5\o"CurrentDocument"2.4凹板的設(shè)計(jì) 5\o"CurrentDocument"2.5上蓋及入料口的設(shè)計(jì) 6\o"CurrentDocument"2.6機(jī)架的設(shè)計(jì) 7\o"CurrentDocument"2.7軸承座的選用 8\o"CurrentDocument"2.8螺栓的選用 82.9風(fēng)扇葉及風(fēng)扇蓋設(shè)計(jì) 8\o"CurrentDocument"3玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì) 9\o"CurrentDocument"3.1釘齒的設(shè)計(jì) 9\o"CurrentDocument"3.2釘齒滾筒的設(shè)計(jì) 9\o"CurrentDocument"3.3電動(dòng)機(jī)的確定 93.3.1電動(dòng)機(jī)的功率 93.3.2電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 10\o"CurrentDocument"4輥?zhàn)觽鲃?dòng)軸的設(shè)計(jì) 12\o"CurrentDocument"4.1確定軸的各段直徑和長度 12\o"CurrentDocument"4.2脫粒機(jī)軸的設(shè)計(jì) 12\o"CurrentDocument"4.3軸強(qiáng)度的校核 13\o"CurrentDocument"5帶的設(shè)計(jì) 14\o"CurrentDocument"5.1帶輪的設(shè)計(jì) 145.2.1主動(dòng)帶輪的設(shè)計(jì) 145.2.2從動(dòng)帶輪的設(shè)計(jì) 14\o"CurrentDocument"5.2 V帶的設(shè)計(jì) 155.2.1計(jì)算功率 155.2.2選擇V帶型號 155.2.3計(jì)算帶輪的基準(zhǔn)直徑 155.2.4確定傳動(dòng)中心距和帶長 165.2.5驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角 165.2.6計(jì)算帶的根數(shù) 165.2.7確定單根V帶適當(dāng)?shù)某趵?17\o"CurrentDocument"6機(jī)械的操作準(zhǔn)則和日常保養(yǎng) 18\o"CurrentDocument"6.1有效的避免爆炸 18\o"CurrentDocument"6.2正確的使用 18\o"CurrentDocument"6.3安全操作準(zhǔn)則 18\o"CurrentDocument"6.4玉米脫粒機(jī)的維護(hù)保養(yǎng) 18\o"CurrentDocument"結(jié)論 20\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 21\o"CurrentDocument"附錄 22\o"CurrentDocument"致謝 25摘要傳統(tǒng)的玉米脫粒機(jī)脫凈率不是很高，需要進(jìn)行后期的玉米粒的篩選工作，給農(nóng)民增加了勞動(dòng)負(fù)擔(dān)。并且機(jī)器都是較大型的，不是很輕便。針對玉米脫?，F(xiàn)狀，對現(xiàn)在的玉米機(jī)進(jìn)行脫凈率的提高的改進(jìn)設(shè)計(jì)很有必要。此次設(shè)計(jì)的脫粒機(jī)的工作原理是利用釘齒對玉米棒打擊產(chǎn)生的慣性破壞玉米粒與玉米芯的連接。因?yàn)樵诖驌暨^程中，玉米粒會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，從而產(chǎn)生較大的慣性力。當(dāng)破壞連接之后，運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的滾筒與圓筒凹版之間的產(chǎn)生的螺旋擠搓力可以將玉米粒搓離玉米芯，此搓力是仿照人工脫粒設(shè)計(jì)的。搓離開的玉米粒由篩孔分開來，從出料口順著斜滑板集中排出。同時(shí)鼓風(fēng)裝置將混在玉米粒里的玉米絲、皮兒等雜質(zhì)吹出來。玉米芯則借助滾筒上的螺旋排列的釘齒的螺旋推力和螺旋導(dǎo)向作用，由即出料口排出機(jī)體之外。關(guān)鍵詞：玉米脫粒機(jī)；仿人工搓粒；鐵齒滾筒；螺旋擠搓ABSTRACTThetraditionalcornthresheroffnetratethanmaizegrainisveryhigh,needtobescreeningofcorninthelatework,increasedthelaborburdentopeasants.Andmachinesarerelativelylarge,notverylight.Accordingtothepresentsituationofcorn,cornmachinenowimproveddesigntoimprovethethreshingrateisverynecessary.Thedesignofthethreshingmachineworkingprincipleistousethenailtoothofcornonthecobblowinertiadamagecornandcorncobconnection.Becauseintheattackprocess,corngrainwillproducevibration,resultinginagreaterinertiaforce.Whenconnectedtoafailure,andbetweentherotarymotionofthedrumandthedrumgravureofhelixcrowdedrubforcecanbethecorngrainstwistfromcorncobandtherubbingforceismodeledonthedesignofmanualthreshing.Leavethecorngrainbyrubbingsievetoseparatefromthedischargeport,alongtheinclinedslidedischarge.Atthesametimetheblowerdevicewillbemixedinthecornkernelsofcornsilk,leatherandotherimpuritiesblownout.Corncobisusingscrewarrangedonacylinderoftoothofspiralthrustandspiralguidingrole,ofthedischargingmouthoutsidetheinstitutionalbody.Keywords:cornthresher；artificialrub；nailtoothroller；screwextrusion1緒論我國作為一個(gè)農(nóng)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(chǎn)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(chǎn)均居于首位。最近幾年以來，人們越來越認(rèn)識到玉米產(chǎn)業(yè)的高附加值，因而成為黃金產(chǎn)業(yè)和朝陽產(chǎn)業(yè)。在05年我國玉米的工業(yè)消費(fèi)量突破了兩千一百萬噸，同時(shí)玉米消費(fèi)比例也從0.5%提高到了13.4%，在各國的糧食安全和國民經(jīng)濟(jì)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(chǎn)業(yè)，玉米也逐漸成為國內(nèi)農(nóng)產(chǎn)品市場的“黃金”品種。介于玉米在我國農(nóng)業(yè)市場占有的比重較大，于是決定設(shè)計(jì)有關(guān)玉米脫粒方面的機(jī)構(gòu)。對于從小在農(nóng)村長大的我清晰地記得，小時(shí)候都是人工進(jìn)行玉米脫粒，不僅效率非常低而且大大增加了農(nóng)民的勞作時(shí)間，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)效率。隨著我國科技的發(fā)展，越來越多的科技產(chǎn)品的設(shè)計(jì)發(fā)明都運(yùn)用到了農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)。脫粒機(jī)是一種農(nóng)業(yè)收個(gè)機(jī)械，它能夠把農(nóng)作物的籽粒和其莖稈分離開來。當(dāng)然不同的農(nóng)作物有不同種類的脫粒機(jī)，同種農(nóng)作物的脫粒機(jī)也是在不斷改進(jìn)的。玉米脫粒機(jī)的制造很大程度上降低了人們的勞動(dòng)強(qiáng)度，從而也進(jìn)一步提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力。玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)是本文的研究對象，于是我們分析查找了許多資料，首先考察了不同種玉米脫粒機(jī)，差速原理的玉米脫粒機(jī)脫凈率不是很高，碾壓式的破損率比較高，權(quán)衡利弊最終設(shè)計(jì)釘齒式玉米脫粒機(jī)。其工作原理是：利用進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的釘齒和圓孔式凹板之間的間隙配合，在圓孔式凹板與鐵齒滾筒之間的揉搓下，將玉米粒脫離玉米芯，并借助其他的機(jī)械機(jī)構(gòu)將玉米粒同玉米芯、玉米絲、皮分別從不同的出口排出機(jī)體之外。由于此螺旋擠搓是仿人工的，所以降低了破損率，有較高的生產(chǎn)效率。在這個(gè)過程當(dāng)中，我們將學(xué)到更多的知識。首先著重懂得零件結(jié)構(gòu)，鍛煉了自己獨(dú)立思考和獨(dú)立工作的能力，提高了繪圖技能以及設(shè)計(jì)能力，尤其是運(yùn)用計(jì)算機(jī)畫圖的能力.通過玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)，讓我們在機(jī)械的方案設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)制造、機(jī)械的加工余量的計(jì)算，編寫和檢查技術(shù)文件等方面有一個(gè)全面的鍛煉。在設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，要思考各零件之間的配合。安裝的精確與否直接影響著工作效率。在玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)過程中，要進(jìn)行細(xì)致的調(diào)查和要就分析，結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)進(jìn)行，并且要吸收國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，制定出合理的設(shè)計(jì)方案。我們要好好地加油，使我們的國家在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化機(jī)械方面有更好的發(fā)展。

2玉米脫粒機(jī)的整體結(jié)構(gòu)2.1整體結(jié)構(gòu)玉米脫粒機(jī)的主要組成部件：入料口、釘齒脫粒滾筒軸、圓孔式凹板、鼓風(fēng)機(jī)、機(jī)架。整體組成如下圖1所示：圖1玉米脫粒機(jī)2.1.1入料口部分入料口與上蓋相連，選用的材料是2mm厚的冷軋鋼板。把已經(jīng)剝好皮的玉米倒入入料口，玉米棒下滑到釘齒滾筒和圓孔式凹板之間，從而進(jìn)行玉米脫粒。

圖2入料口部分2.1.2脫粒與篩選部分脫粒部分主要組成部分（如下圖3）：圓孔式凹板、釘齒滾筒、半圓型上蓋。釘齒打擊玉米，使玉米粒產(chǎn)生振動(dòng)，利用產(chǎn)生的慣性力破壞它與玉米芯之間的連接，同時(shí)高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子撞擊玉米粒脫落，從而實(shí)現(xiàn)玉米的脫粒。篩選部分主要是由圓孔式凹板組成的。機(jī)構(gòu)中圓孔式凹版是固定的。完成玉米脫粒后，玉米粒從圓孔式凹版的圓孔中漏出來，由滑板滑出機(jī)構(gòu)。其目的是把玉米粒篩選出來和玉米芯分離開。而干凈的玉米芯通過滾筒上的釘齒的導(dǎo)向和推力由出料口排出機(jī)構(gòu)外。圖3脫粒與篩選部分

2.1.3鼓風(fēng)篩選部分鼓風(fēng)篩選部分組要組成部分：風(fēng)扇、雜質(zhì)出口。玉米粒由圓孔式凹板滑下來的時(shí)候通過風(fēng)扇吹出的風(fēng)，把玉米粒中參雜的玉米皮、玉米絲等吹出機(jī)體外。圖4鼓風(fēng)篩選部分2.1.4機(jī)架部分機(jī)架的主要組成部分（如下圖5）:主機(jī)梁、左機(jī)架、右機(jī)架、下滑板、出料口。為了保證機(jī)械在工作的過程中保持穩(wěn)定，避免對人身安全造成威脅，機(jī)架的每個(gè)部分都要相對固定和穩(wěn)定，所以制成脫粒機(jī)的主體材料是3mm的角鐵。圖5機(jī)架部分2.2螺旋擠搓的優(yōu)勢及意義由于此脫粒機(jī)的螺旋擠搓是仿人工的，和農(nóng)民用手進(jìn)行擠搓玉米使其脫粒時(shí)的工作原理相同，所以相比于其他的脫粒機(jī)籽粒的破損率較低。尤其是同碾壓式的玉米脫粒機(jī)進(jìn)行比較大大降低了籽粒的破損率，提高了生產(chǎn)效率。同差速原理的脫粒機(jī)進(jìn)行比較，差速脫粒機(jī)的脫凈率不如螺旋擠搓式的脫凈率高，綜合考慮到成本及操作等，選用螺旋擠搓式的玉米脫粒機(jī)。螺旋擠壓式玉米脫粒系統(tǒng)完成玉米的脫粒及籽粒與玉米芯的分離，同時(shí)能有效地降低玉米籽粒的損傷率，提高玉米的脫凈率及玉米芯的完整度。螺旋擠搓式玉米脫粒機(jī)大大提高了生產(chǎn)效率，解放了農(nóng)民的雙手，解決了勞務(wù)繁忙問題，需要的人工少，而且主要是工作效率有大大的提高，幾個(gè)人一上午就能完成上萬斤玉米的脫粒。2.3釘齒條的設(shè)計(jì)釘齒條的功能是利用均勻快速轉(zhuǎn)動(dòng)的釘齒的頂端去對玉米進(jìn)行脫粒。它是脫粒機(jī)的主要部件，因此其設(shè)計(jì)直接關(guān)系到脫粒機(jī)的工作狀況。釘齒在工作時(shí)直接與玉米相接觸，所以釘齒摩擦的相當(dāng)?shù)念l繁?？紤]到這個(gè)問題，根據(jù)《脫粒機(jī)》書中所建議的S45C，參考其工作環(huán)境和工作強(qiáng)度，每條釘齒條上安裝13個(gè)釘齒。釘齒直徑d=12mm，長為40mm。2.4凹板的設(shè)計(jì)凹版的功能是將玉米粒通過縫隙漏出、玉米芯通過釘齒排出機(jī)構(gòu)外，從而使玉米粒和玉米芯分離開；凹版的縫隙（孔）可以將玉米棒卡住，相當(dāng)于固定玉米棒的作用。凹版與釘齒滾筒的配合是脫粒機(jī)的重要工作部件。傳統(tǒng)的脫粒機(jī)的凹版一般是柵格型，為了使玉米棒脫粒脫得更干凈、使玉米粒有更高的完整率，本設(shè)計(jì)采用半圓桶型中的圓形孔。本設(shè)計(jì)采用的是半圓桶型圓孔鐵板的凹板，其厚度為m=5mm、長度l=900mm。根據(jù)實(shí)際觀察可知玉米粒有連在一起的現(xiàn)象，并且3個(gè)連在一起的概率最大，所以設(shè)計(jì)圓孔直徑為d=20mm，圓孔的圓心間距為40mm。將凹版展開圓孔呈7行19排排列在直徑為220mm的半圓筒上。凹版和滾筒之間的距離將直接影響到脫粒機(jī)的工作效率。距離過大，同等工作時(shí)間內(nèi)可以提高脫粒效率，但是降低了脫凈率；距離過小，雖然增大了玉米的脫凈率，但是降低了工作效率，同時(shí)也增加了玉米的損傷率?？紤]到脫粒效率、脫凈率等，一定要把握好凹版和滾筒之間的距離。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，凹版和滾筒的距離取45mm。為了使凹板有更高的穩(wěn)定性，將凹板焊接到機(jī)架上。提高了凹板和機(jī)體的連接質(zhì)量。更加接近脫粒機(jī)的一體化設(shè)計(jì)，使整體的剛度有一定的提高。

&OODQOOODOaGOOOOOOOOOOOOCDCOCaOPOOtiQQCaaaoooooDcaooooooao— OO~IYOO&GOai-'M7aooo&ocooid^oooooooi—ooooooooQODoqooaoaoM)o6000ccoibo^ooaaoaoM7圖6凹板的設(shè)計(jì)2.5上蓋及入料口的設(shè)計(jì)玉米脫粒機(jī)的上蓋是用厚度為2mm的冷軋鋼板制成的半圓形狀的上蓋。其直徑為d=450mm、長為900mm。機(jī)體上有兩個(gè)厚度為3mm、長度為900mm的等邊角鋼，號數(shù)為3.0。將上蓋的緣地腳焊接在兩個(gè)角鋼上，便于下半部分與上蓋的安裝。入料口與脫粒機(jī)的上蓋相連，。玉米棒由入料口進(jìn)入機(jī)構(gòu)，并且在持續(xù)不斷地填入過程中脫粒機(jī)都在正常工作。因此填料方式要順應(yīng)主軸的旋轉(zhuǎn)方向，不然對主軸瞬時(shí)的負(fù)載可能造成瞬時(shí)間卡死、電動(dòng)機(jī)悶車等現(xiàn)象。長期下來會(huì)對釘齒有磨損，對機(jī)體有很大的副作用。所以為了保證正常的填料，斗底板有一定的傾斜度，使玉米棒順利進(jìn)入脫粒區(qū)，避免發(fā)生堵塞現(xiàn)象。在填料過程中還要防止玉米粒從入料口飛濺出來，保障工作人員的安全。所以入口偏向滾筒向下旋轉(zhuǎn)的一側(cè)。在玉米脫粒機(jī)的上蓋兩端有兩個(gè)縱向布置的半圓形鐵板，防止玉米粒飛濺出來，保障工作人員的安全和便于收集玉米粒。鐵板的另一個(gè)作用是防止操作人員將手或者衣服攪入脫粒機(jī)。擋板的設(shè)計(jì)既要考慮到與上蓋的連接還要考慮到與軸承座的配合。軸承與擋板的相交處的形狀由軸承來確定，其直徑為d=450。其結(jié)構(gòu)如圖7所示：

圖7上蓋結(jié)構(gòu)圖2.6機(jī)架的設(shè)計(jì)因?yàn)闄C(jī)架式脫粒機(jī)的主要支撐部位，起著穩(wěn)定工作的重要作用。所以機(jī)架要從結(jié)構(gòu)和材料上選擇堅(jiān)固穩(wěn)定的。因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)的脫粒機(jī)電機(jī)動(dòng)力偏小，沖擊載荷偏低，機(jī)型較輕便。同時(shí)參考《脫粒機(jī)》一書，本次設(shè)計(jì)可采用角鋼支撐。選擇的角鋼的厚度為3mm,鋼號數(shù)為3.0。因?yàn)榻卿撛谒惺艿脑诤头秶鷥?nèi)，不會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)變形，這樣就不會(huì)影響脫粒機(jī)穩(wěn)定堅(jiān)固的效果。機(jī)架上的兩段橫梁同樣選用角鋼材質(zhì)。出粒斜板的作用是使玉米粒順著斜板滑出來，便于玉米粒的收集，不需要用太厚的材質(zhì)，采用1mm厚的鐵板即可。在另一端還有一下滑的斜斗，與機(jī)體焊接相連。其作用是使玉米芯排出機(jī)體外，便于人工清理，同樣也不需要太厚的材質(zhì)，但需要有一定的長度，以保證順利滑出，即采用1mm厚、長為1。?I5顧的鐵板。從整體來看，機(jī)架的選材、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是滿足要求的，并且結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖8所示：圖8機(jī)架示意圖2.7軸承座的選用考慮到軸的載荷、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力、彎曲應(yīng)力等，選定滾動(dòng)軸承來支撐主軸。此次設(shè)計(jì)的脫粒機(jī)是輕便型的所以需要選用比較輕便的軸承。通過查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》選定尺寸"DxB為30x72X19中調(diào)心球軸承1306。查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》選用軸承座SNK306固定,毛氈圈密封。2.8螺栓的選用螺栓是起連接作用的，都是標(biāo)準(zhǔn)件，通過《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》即可查取?？紤]到上蓋和機(jī)架的連接、電動(dòng)機(jī)和機(jī)體之間的連接都是用螺栓連接，為了滿足電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力要求，選用公稱直徑為M10的螺栓。其他部位的螺栓選用直徑為8的即可滿足、其長度為80mm。2.9風(fēng)扇葉及風(fēng)扇蓋設(shè)計(jì)由經(jīng)驗(yàn)可知風(fēng)扇葉的材料是厚度為3mm的冷軋鋼板，風(fēng)扇蓋是厚度為1mm的冷軋鋼板。四片扇葉均勻的焊接在風(fēng)機(jī)軸上。風(fēng)扇葉直徑為160mm，圓角為R1。

3玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)結(jié)合脫凈率、生產(chǎn)效率以及損壞率等多方面的綜合考慮，仿人工的搓力脫粒機(jī)的玉米粒損壞率比碾壓原理的脫粒機(jī)要低，脫凈率和生產(chǎn)效率比差速原理的脫粒機(jī)要高，且在耐用、操作等方面的優(yōu)點(diǎn)要好于其他類型的玉米脫粒機(jī)。3.1釘齒的設(shè)計(jì)鐵齒的轉(zhuǎn)速利用公式求得，即：兀xN軸兀xN軸xD60x10003.14x750x22060x1000=8.63m/s（3-1）注：v—釘齒轉(zhuǎn)速N軸一主軸轉(zhuǎn)速D一釘齒到軸心的距離3.2釘齒滾筒的設(shè)計(jì)滾筒是完成玉米脫粒的關(guān)鍵部位，在其表面均勻分布有滾齒。玉米棒在齒力的作用下進(jìn)行脫粒。一般滾筒的外緣線速為4m/s，經(jīng)過改進(jìn)確定其線速為3.5m/s，使其有最高的生產(chǎn)效率。轉(zhuǎn)速為340r/min，速度為3.4m/s。3.3電動(dòng)機(jī)的確定玉米脫粒機(jī)工作的時(shí)候鐵齒快速的旋轉(zhuǎn)，而有兩個(gè)鐵齒條受到的是玉米棒施加的切向力，剩下的兩個(gè)是空行程，所以：F=NxMxZ=40x13x2=1049N （3-2）即當(dāng)玉米脫粒機(jī)正常工作的時(shí)候，受到的切向力大小是1040N。注：N一釘齒所受到的力M一參與工作時(shí)的釘齒釘?shù)膫€(gè)數(shù)Z一參與工作時(shí)的釘齒條的條數(shù)3.3.1電動(dòng)機(jī)的功率電動(dòng)機(jī)的功率由公式TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"…P「 ， 、Pd=-wKW （3-3）門a計(jì)算，門a是傳動(dòng)裝置的總效率，脫粒機(jī)傳動(dòng)裝置的總效率由以下公式計(jì)算，即叩=叩x^x^ （3-4）選取的運(yùn)動(dòng)副的效率值如下：門1=0.99

門2=0.96門3=1(3-5)(3-6)門a=n1X門2X門3=0.99x0.96x1=0.95(3-5)(3-6)由公式可計(jì)算電動(dòng)機(jī)的功率nFV1040X8.63P= = =9.44KW1000x門1000x0.953.3.2電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速根據(jù)相關(guān)資料得，玉米脫粒機(jī)的主軸的轉(zhuǎn)速在750?850r/min之間，按《現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)》所推薦數(shù)值，傳動(dòng)帶的合理取值范圍為i=2?4之間，這時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速得范圍為：nd=ixn=(2~4)x750=1500~3000r/min (3-8)結(jié)合工作環(huán)境、勞作強(qiáng)度等要求，查《現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》選用Y系列(IP44)的封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)。其中符合上述所求得的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍的封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有三種如下，通過《機(jī)械設(shè)計(jì)通用手冊》結(jié)合容量和相關(guān)轉(zhuǎn)速，分別查出三種適宜的電動(dòng)機(jī)的型號。有三種不同方案，如表1所示：表1電動(dòng)機(jī)的型號和技術(shù)參數(shù)及傳動(dòng)比方案電動(dòng)機(jī)型號額定功率電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速基本參數(shù)P/kW同步轉(zhuǎn)速/min額定轉(zhuǎn)速nin效率(%)電動(dòng)機(jī)重量(KG)功率因數(shù)cos中1Y160S2-27.53000290086.2720.882Y132M-47.51500144087.0790.853Y160SM-67.5100097086.01190.784Y160L-87.575071572.01450.75根據(jù)相關(guān)轉(zhuǎn)速，進(jìn)行比較可知方案二較合適，固選定3r號*Y132M-4的電動(dòng)機(jī)。選定的電動(dòng)機(jī)的額定功率為Pd=7.5kw，額定轉(zhuǎn)速為七=1440&min。其主要參數(shù)如表2所示：

圖9電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖表2其主要參數(shù)如下表圖9電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖型號額定功率KW滿載時(shí)額定電流額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速r/min電流(380V)效率%功率因數(shù)Y132M-47.5144015870.8572.22.3表3電動(dòng)機(jī)尺寸列表（單位mm）中心高H外形尺寸Lx(人￡2+AD)xHDxAB底腳安裝尺寸AxB地腳螺栓孔的直徑K軸伸尺寸DxE裝鍵部位尺寸FxG電動(dòng)機(jī)輸出軸的尺寸G132470*347.5*345*2220*1501538x8010x30384輥?zhàn)觽鲃?dòng)軸的設(shè)計(jì)傳軸是組成釘齒式玉米脫粒機(jī)的主要部件之一，在脫粒過程中滾筒軸主要承受彎矩、轉(zhuǎn)矩和扭矩，并且作為軸上零件的支撐?？紤]到其工作環(huán)境和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選則階梯軸。設(shè)計(jì)如下：利用經(jīng)驗(yàn)公式確定其最小直徑：d>%]n (4-1)注：A0一軸常用的材料的□『的A0值P一主軸上的功率kwn—主軸的轉(zhuǎn)速r/min軸上的材料由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表15—1可知，選取調(diào)質(zhì)處理的S4C5鋼，。廣650MP。由表15—3取A=105，于是得：d =105x3；矣w22.6mm0 min *750根據(jù)軸的扭轉(zhuǎn)條件設(shè)計(jì)最小直徑。即：d=d(1+5%)=23(1=5%)=24mm最小的直徑在主軸輸出的安裝帶輪處，為了使軸直徑和帶輪相配合選用軸徑為24mm的輸出軸。已知帶輪的厚度B=61mm、風(fēng)扇帶輪的厚度B=18mm，所以選擇輸出軸右段的軸徑為d=24mm、長度為65mm。4.1確定軸的各段直徑和長度I—II軸段的右端需要一個(gè)軸肩來滿足帶輪軸向定位的要求。所以II—III段的軸直徑為d=32mm。而徑向定位用普通平鍵即可，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》可知道鍵的型號，普通平鍵的尺寸b*h*l為11*9*35。因?yàn)闄C(jī)構(gòu)軸上裝有的釘齒滾筒、帶輪，以及由于釘齒是承螺旋狀排列的，所以受力很小(可以忽略)。因?yàn)閐=32mm，所以初步選取調(diào)心球軸承為支撐的軸承。由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》可以查到：調(diào)心球軸承的型號為1306、尺寸d*D*B為30*72*19。所以設(shè)計(jì)III一W段與V一丑段的直徑是相等的，即d=45mm。機(jī)體在制造或其他過程中有可能造成借口不齊、安裝錯(cuò)位等，所以在滾動(dòng)軸承的機(jī)體內(nèi)應(yīng)有一段移動(dòng)的位移。選擇W—V段的直徑為d=45mm。左、右兩端的軸承均采用軸承座固定。在距離其的一定距離處焊接釘齒滾筒。(釘齒滾筒長為740mm)。4.2脫粒機(jī)軸的設(shè)計(jì)軸段是釘尺段，為方便軸向定位，保證一定的脫粒效率，根據(jù)資料選取。釘齒直徑

為16mm，高度為30mm，材料選用Q235，考慮到釘齒是主要磨損件，對釘齒進(jìn)行淬火處理。4.3軸強(qiáng)度的校核校核軸上承受的最大當(dāng)量彎矩強(qiáng)度即可。bcaMCM2bcaMCM2+T2w<[b]MPa(4-2)注：w一軸的抗彎截面系數(shù)[b]一軸的許用應(yīng)力根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》書可查出：Mbca根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》書可查出：Mbca—caw兀108.53 =16.95MP—x403 a32(4-3)bb=640MPa的S4C5鋼，許用彎曲應(yīng)力為60MPa>i6.96MPa（查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》可知）所以滿足要求。5帶的設(shè)計(jì)因?yàn)橛衩酌摿C(jī)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)要求比較高，根據(jù)理論知識可以選擇用V帶和帶輪做電動(dòng)機(jī)和主軸之間的傳動(dòng)。5.1帶輪的設(shè)計(jì)選擇V帶和帶輪的時(shí)候參考傳動(dòng)參數(shù)，根據(jù)傳動(dòng)參數(shù)來確定V帶的型號、長度、根數(shù)，同時(shí)根據(jù)傳動(dòng)參數(shù)確定帶輪的結(jié)構(gòu)、材料、尺寸(輪寬、直徑、槽數(shù)、槽的尺寸等)以及傳動(dòng)中心距、帶輪作用在軸上的壓力。5.2.1主動(dòng)帶輪的設(shè)計(jì)材料的選擇根據(jù)帶輪的轉(zhuǎn)速選用材料為鐵素體基體灰鑄鐵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)D=140mm<300mmd=38mm所以主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)采用的是T字型。參數(shù)的選擇通過《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》可知，首先確定結(jié)構(gòu)參數(shù)(如下表)，其他的尺寸則根據(jù)相應(yīng)的公式計(jì)算得出。表4帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)帶的型號 bd hamin hfmin 。fmin 5min 1 ^dB 14.03.50 10.8 19±0.411.5 7.5 OSLO125B=(z-1)e+2f=(3-1)x19+2x11.5=61mm (5-1)求得主動(dòng)帶輪的厚度為61mm.5.2.2從動(dòng)帶輪的設(shè)計(jì)由主動(dòng)帶輪的傳動(dòng)比、基準(zhǔn)直徑來設(shè)計(jì)從動(dòng)帶輪，因?yàn)?D=280mm,D=280mm,DV2 2 2300mm，所以從動(dòng)帶輪也采用T字型。從動(dòng)帶輪的參數(shù)選擇：由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書，查得從動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表。其他的尺寸則根據(jù)相應(yīng)的公式計(jì)算得出。利用公式：B=(z-1)e+2f=(3-1)x19+2x11.5=61mm (5-2)求得從動(dòng)帶輪的厚度61mm

圖10帶輪的結(jié)構(gòu)圖5.2V帶的設(shè)計(jì)5.2.1計(jì)算功率利用公式P=KP注：K一工作情況系數(shù)A查《機(jī)械設(shè)計(jì)》書中的表8—7，可知：K=1.0A即Pca=1.0x7.5=7.55.2.2選擇V帶型號根據(jù)計(jì)算功率Pca和電動(dòng)機(jī)上轉(zhuǎn)速％，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》書中的圖8—11，可以選擇V帶型號為Y型。5.2.3計(jì)算帶輪的基準(zhǔn)直徑（1）確定基準(zhǔn)直徑D1:由《機(jī)械設(shè)計(jì)》書中的參考表8-6,選擇型號為Dj90mm的V帶。利用公式計(jì)算V帶的速度：(5-3)V="DiXNi=3」4x9?！闙40。6.7珈/s

60x1000 60x1000(5-3)5m/s<6.78<m/s30m/s，所以V帶速度滿足要求。進(jìn)一步計(jì)算電動(dòng)機(jī)與主軸的傳動(dòng)比：.ni-—1-n21440-1.92750(5-4)(3)利用公式計(jì)算從動(dòng)輪直徑D：2D2-iD11440x90-172.8mm750(5-5)根據(jù)表8-8,確定從動(dòng)輪直徑為D2=180mm5.2.4確定傳動(dòng)中心距和帶長取0.7(D+D)<a<2(D+D)1 2 1 2即I0.7x(90+180)<a0<2x(90+180)得：189mm<a。<540mm?。篴o=500帶長：L牝2a+—(D+D)+——2 1—d0 0212 4a03.14 (280-140)2-2x500+x(140+280)+—2 4x500(5-6)得Ldo=1669.2mm根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》書中的表14-5，選擇選帶的基準(zhǔn)長度可查得:求實(shí)際中心距時(shí)利用經(jīng)驗(yàn)公式：a機(jī)a0+ ——^d0-2L=1660mmd0(5-7)計(jì)算得a=543.6mm5.2.5驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角a1R1800-—— 57.30a(5-8)即得a1-1800-280一14°x57.30-163.90500163.9。＞900所以滿足V帶傳動(dòng)的包角要求5.2.6計(jì)算帶的根數(shù)V帶的根數(shù)由下列公式確定：Z— ca [(PxKxK+AP)xK]0ai0(5-9)(1)首先確定一根V帶的額定功率Pr由D1=140mm和n1=1440r/min查表8-4a得P0=2.82kw由n1=1440r/min>i=1.92和B型帶查表8-4b得△%=0.4kw由表8-5得K&=0.96由8-2得KL=0.92得：p=(P+AP)K&K^=2.884KW(2)再計(jì)算V帶根數(shù)zZ=久=6.64 (5-10)Pr所以V帶的根數(shù)為7根。5.2.7確定單根V帶適當(dāng)?shù)某趵τ?jì)算壓軸力的最小值F.=2zF0Sin號=2x3x210sin16；9°=1247.6N (5-11)由表8-3可知：B型帶的傳動(dòng)帶單位長度的質(zhì)量q=0.18kg/mF=500 _"&)匕+qv2=210N (5-12)omm kzv&帶的實(shí)際初拉力F0>F0min即可6機(jī)械的操作準(zhǔn)則和日常保養(yǎng)玉米脫粒機(jī)雖然代替了人工進(jìn)行玉米脫粒，提高了生產(chǎn)效率，但是也有一定的操作隱患。在利用脫粒機(jī)工作的時(shí)候應(yīng)當(dāng)正確使用脫粒機(jī)，避免人員傷害和機(jī)構(gòu)事故的發(fā)生。下面略述一些常見的故障和原因，從而提高操作者的注意。6.1有效的避免爆炸機(jī)構(gòu)中的零件都是有一定承受壓力的，比如若釘齒滾筒的高速旋轉(zhuǎn)超過了一定的范圍或者軸承老化等，就有可能造成主軸和釘齒滾筒與機(jī)體相分離同其他部件相撞。這種相撞會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊力，造成脫粒機(jī)的爆炸，威脅了操作人員的身體安全。為了避免爆炸應(yīng)當(dāng)及時(shí)更換重要的部位零件，檢查緊固螺栓的松緊，從而提高安全系數(shù)。6.2正確的使用在應(yīng)用脫粒機(jī)正常工作時(shí)，操作人員應(yīng)當(dāng)全身心的投入到操作過程中，時(shí)刻注意周圍環(huán)境(防止小孩子的接近等)及機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。如果脫粒機(jī)一有故障發(fā)生一定要先斷電停機(jī)，隨后檢查維修。一定不能再未斷電或者主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下進(jìn)行檢修或清理工作。6.3安全操作準(zhǔn)則操作時(shí)應(yīng)當(dāng)穿工作服，長發(fā)的需要盤頭；不可由未成年人或年老體弱者進(jìn)行操作；不可疲勞操作，更不可酒后操作；填料是應(yīng)注意與入料口之間的距離，不易過近；在脫粒機(jī)未完全停止工作時(shí)，嚴(yán)禁用手觸摸機(jī)構(gòu)部件；一旦發(fā)現(xiàn)脫粒機(jī)有故障，必須馬上停止工作進(jìn)行檢修；嚴(yán)禁超速運(yùn)轉(zhuǎn)。6.4玉米脫粒機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)維護(hù)保養(yǎng)的要求主要有三項(xiàng)：清潔設(shè)備內(nèi)外，保持設(shè)備內(nèi)外的整潔干凈，設(shè)備周圍的切屑、雜物、臟物也要及時(shí)清理干凈；工具要放置整齊；安全遵守安全操作規(guī)程，保證設(shè)備安全防護(hù)裝置的齊全及可靠性。嚴(yán)禁超負(fù)荷使用設(shè)備，及時(shí)消除不安全因素。脫粒機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)內(nèi)容一般包括日常維護(hù)、定期檢查、精度檢查三種。首先日常維護(hù)保養(yǎng)是機(jī)構(gòu)維護(hù)的基礎(chǔ)工作，必須秉著制度化和規(guī)范化的態(tài)度來進(jìn)行維護(hù)。然后定期檢查即有計(jì)劃的預(yù)防性檢查。檢查的手段不能僅僅依靠個(gè)人的感官，還要有一定的檢查工具和儀器。最后對脫粒機(jī)還應(yīng)進(jìn)行精度檢查，以確定設(shè)備實(shí)際精度的優(yōu)劣程度。脫粒機(jī)的維護(hù)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循維護(hù)規(guī)程進(jìn)行，它是對設(shè)備日常維護(hù)方面的要求和規(guī)定。堅(jiān)持執(zhí)行設(shè)備維護(hù)規(guī)程，可以延長脫粒機(jī)使用壽命，保證安全、舒適的工作環(huán)境。其主要內(nèi)容應(yīng)包括：脫粒機(jī)要達(dá)到整齊、清潔、堅(jiān)固、安全等的作業(yè)內(nèi)容。作業(yè)方法、使用的工器具及材料、達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)及注意事項(xiàng)；日常檢查維護(hù)及定期檢查的部位、方法和標(biāo)準(zhǔn)；評定操作人員維護(hù)設(shè)備程度的內(nèi)容和方法等。結(jié)論經(jīng)過一段時(shí)間的努力，在老師和同學(xué)的幫助下我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了了。經(jīng)過這次的設(shè)計(jì)讓我深刻認(rèn)