【玉米脫粒機(jī)的設(shè)計15000字（論文）】

PAGE5玉米脫粒機(jī)的設(shè)計目錄摘要 I1.緒論 31.1本課題研究的背景及意義 31.2國內(nèi)外玉米脫粒機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 41.3研究的可行性分析 51.4研究思路和研究方法 51.5論文擬解決的主要問題 51.6預(yù)期成果形式描述 62.總體方案、主要參數(shù)的設(shè)計與確定 72.1玉米脫粒機(jī)的組成 72.1.1傳動部分的設(shè)計及思路 72.1.2進(jìn)料部分的設(shè)計及思路 92.1.3脫粒滾筒部分的設(shè)計及思路 92.1.4玉米粒篩選部分的設(shè)計及思路 92.1.5玉米脫粒機(jī)機(jī)架部分的設(shè)計及思路 102.2玉米脫粒機(jī)的總體設(shè)計 102.3數(shù)據(jù)參數(shù)的設(shè)計和計算 102.4計算確定釘齒條上釘齒的轉(zhuǎn)動速度 112.5計算確定玉米脫粒機(jī)的工作功率 112.6電動機(jī)的選擇與確定 112.6.1計算確定電動機(jī)的功率 122.6.2計算確定電動機(jī)轉(zhuǎn)動的速度 122.6.3確定電動機(jī)的型號 123.傳動系統(tǒng)的設(shè)計和計算 143.1V型帶的設(shè)計 143.1.1計算確定V型帶的功率 143.1.2選擇確定V型帶的型號 143.1.3計算確定帶輪的基準(zhǔn)直徑D1和D2 153.1.4計算確定V型帶的帶長Ldd和帶輪間的中心距a 153.1.5核算確定小帶輪上的包角1 163.1.6計算確定V型帶的根數(shù)Z 163.1.7計算確定V型帶的初拉力F0 173.1.8計算確定V型帶在傳動過程中的壓軸力Q 183.2帶輪的設(shè)計和計算 193.2.1帶輪的材質(zhì)選擇 193.2.2小帶輪的設(shè)計計算 193.2.3大帶輪的設(shè)計計算 203.2.4帶輪輪槽的設(shè)計計算 213.2.5V帶輪的技術(shù)要求 214.傳動軸的設(shè)計 224.1計算傳動軸的最小直徑 224.2根據(jù)軸向定位的要求計算確定軸的各段直徑和長度 234.3初選傳動軸 234.4按彎扭合成條件校核輸出軸的強(qiáng)度 234.4.1繪制軸受力簡圖 234.4.2計算傳動軸上的所受作用力的大小T 244.4.3計算釘齒條所受到的合力Ft 254.4.4計算傳動軸在水平面內(nèi)所受到的支反力RH2 254.4.5計算傳動軸在垂直面內(nèi)所受到的支反力RV2 264.4.6繪制彎矩圖 264.4.7繪制當(dāng)量彎矩圖 274.48計算校核軸的強(qiáng)度 275.玉米脫粒機(jī)其他零件的設(shè)計、選擇與確定 285.1脫離滾筒上釘齒條的設(shè)計 285.1.1設(shè)計釘齒條的結(jié)構(gòu) 285.1.2釘齒條及釘齒的設(shè)計 285.1.3釘齒的設(shè)計計算 295.1.4圓盤的設(shè)計計算 295.2柵格式凹板的設(shè)計計算 305.3玉米脫粒機(jī)上蓋和玉米進(jìn)料口的設(shè)計計算 315.4機(jī)架的設(shè)計計算 325.5軸承座的設(shè)計選擇 335.6玉米脫粒機(jī)上標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計選擇 33總結(jié) 34致謝 35參考文獻(xiàn) 361.緒論1.1本課題研究的背景及意義中國是農(nóng)民強(qiáng)國，農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。應(yīng)該一直把處理好"三農(nóng)"問題當(dāng)成工作重點。大幅度提高糧食產(chǎn)量，確保我國糧油安全性，讓中國人的飯碗牢牢端在我們自己手里。進(jìn)一步推動了農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展，這既是提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵舉措，可以進(jìn)一步縮小都市與鄉(xiāng)村中間的貧富差差距。玉米既是我國主要的國民經(jīng)濟(jì)糧食作物之一，同時又是我國主要的飼料生產(chǎn)和工業(yè)生產(chǎn)原材料，目前在全國已經(jīng)形成了三個主要玉米生產(chǎn)區(qū)，分別是我國北部的玉米生產(chǎn)區(qū)(吉林、黑龍江、遼寧等)，玉米的種植面積大約占到了我國玉米粒種植面積的百分之四十；華北玉米生產(chǎn)區(qū)(山東、河南、江蘇等)最大，約占全國百分之二十五；西南玉米生產(chǎn)區(qū)(云南、貴州等)約占15%。大力發(fā)展糧食生產(chǎn)機(jī)械化，認(rèn)真開發(fā)設(shè)計玉米脫粒機(jī)的工作，通過推動玉米生產(chǎn)機(jī)械化，主要有以下三方面的重要意義。一、為了緩解本國的人口糧食供應(yīng)問題的實際需求。目前我國人均可耕地國土面積也在逐漸下降，為了緩解中國龐大人口數(shù)的實際口糧需求，同時緩解我國糧食安全問題，國家將通過可增加玉米栽培覆蓋面和開發(fā)新品種，來增加玉米單產(chǎn)等一系列舉措。中國的糧食問題，主要是玉米問題。因為隨著中國人民生活水平提高，對肉食的需求量也就越來也大，因此急需更多的飼料生產(chǎn)，而飼料生產(chǎn)最主要糧食作物就是玉米。隨著玉米覆蓋面的擴(kuò)大，單位土地面積的糧食生產(chǎn)率也不斷增加，對玉米生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展提供了更大，更高的需求。二、增加玉米生產(chǎn)的需要。中國玉米總產(chǎn)量二零二零年將為2.6067億噸，排名全球第二，但單位體積的產(chǎn)量相對較少，隨著科技的發(fā)展，產(chǎn)量仍然會提高。糧食產(chǎn)量的增加，將提高玉米生產(chǎn)機(jī)械化的水平。玉米脫粒作為玉米生產(chǎn)的重點環(huán)節(jié)，也是玉米生產(chǎn)達(dá)到機(jī)械化的必然環(huán)節(jié)。三、能夠更好的利用玉米的經(jīng)濟(jì)價值。玉米不僅是一種糧食，同樣也是一種經(jīng)濟(jì)作物，可以用來生產(chǎn)乙醇燃料，具有極高的經(jīng)濟(jì)價值，我國的玉米產(chǎn)出具有破碎化嚴(yán)重，損耗嚴(yán)重等問題，現(xiàn)有的玉米脫粒機(jī)不能將玉米粒和玉米芯分離開來，造成了運輸?shù)确矫娴牟环奖?，而且會?dǎo)致玉米經(jīng)濟(jì)價值下降。1.2國內(nèi)外玉米脫粒機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀1、現(xiàn)在國內(nèi)玉米脫粒機(jī)的狀況國內(nèi)種植的農(nóng)作物要使用脫粒機(jī)的是小麥，還有水稻，在某一個地方種植農(nóng)作物的時候，收獲的時候使用脫粒機(jī)，也就是一種機(jī)械的進(jìn)步。在東北地區(qū)，很多農(nóng)業(yè)企業(yè)都使用了脫粒機(jī)，但他們生產(chǎn)的脫粒機(jī)偏向于大型化，不適用于家庭小型作業(yè)。當(dāng)今，已經(jīng)有科研單位研究出，可以從玉米里面提煉出來乙醇，所以玉米的使用領(lǐng)域越來越廣。這對玉米脫粒機(jī)的研究，提高工作效率、安全性，起到了推動性的作用。2、現(xiàn)在國外玉米脫粒機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r世界上第一個回轉(zhuǎn)滾筒脫粒裝置是在18世紀(jì)的時候被研發(fā)出來，為了給玉米進(jìn)行脫粒，對機(jī)器進(jìn)行了很多的實驗研究，一直都有更新的玉米脫離裝置被研究出來。在1815年的時候，美國人研究出來了世界上第一臺專門用來對玉米進(jìn)行脫粒的機(jī)器，只不過這個機(jī)器是要手動進(jìn)行操作的。1.3研究的可行性分析查找有關(guān)文獻(xiàn)，并進(jìn)行設(shè)計，然后利用CAD、Solidwork等應(yīng)用軟件，再根據(jù)傳動機(jī)構(gòu)的具體情況利用Solidwork對設(shè)計的機(jī)構(gòu)進(jìn)行模型解析與修改，結(jié)果符合設(shè)計要求，然后輸出齊全無誤的圖樣，并編制產(chǎn)品設(shè)計說明書。了解并掌握脫粒機(jī)的進(jìn)料設(shè)備和脫粒裝置的設(shè)計制作方法，進(jìn)一步培養(yǎng)動手能力，為將來具體的生產(chǎn)技術(shù)工作奠定了良好的理論基礎(chǔ)。進(jìn)料安裝在玉米脫粒機(jī)的主體上覆相通，它是使用約一公分厚度的鐵抹子制作，使谷物粒直接由進(jìn)料口進(jìn)入，送入到玉米脫粒部位，從而完成了脫粒。因此進(jìn)料安裝的工程設(shè)計與特性，影響著玉米脫粒的工藝品質(zhì)與后期工藝的效果。玉米脫粒設(shè)備，一般是由釘齒滾筒、柵格式凹板、半圓型上覆構(gòu)成。將玉米穗在釘齒滾筒與柵格式凹板的中間通過玉米脫粒，使已脫光的玉米粒由柵格式凹板的間隙處漏下，再落到下降板運動中，由倉口流出機(jī)身以外，而玉米芯則通過滾輪上的螺桿排出的釘齒的螺桿推動和螺線導(dǎo)向功能，從進(jìn)料口的相對端(即出料口)流出機(jī)身以外。1.4研究思路和研究方法1.設(shè)計小型釘齒玉米脫粒機(jī)的總體設(shè)計方法，把它的工作機(jī)理設(shè)計起來。2.完成了玉米脫粒機(jī)的初步設(shè)計，計算重要技術(shù)參數(shù)，并且通過工程設(shè)計方法設(shè)計出完整結(jié)構(gòu)。3.畫出裝配圖還有零件圖，編寫說明書。1.5論文擬解決的主要問題1.在玉米脫粒機(jī)工作過程中，玉米棒在釘齒型脫粒滾筒上面的受力會傳遞到傳動齒條上，在設(shè)計傳動齒條時，要對釘齒的位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位，同時再考慮機(jī)器平穩(wěn)運行的基礎(chǔ)上優(yōu)化釘齒的布置，從而提高玉米脫粒機(jī)的工作效率，同時能夠很好的保證釘齒的剛性和強(qiáng)度。2.在玉米脫粒機(jī)工作時，電動機(jī)與脫粒裝置間的帶傳動部分要防止出現(xiàn)打滑的現(xiàn)象發(fā)生，同時要保證帶傳動的疲勞強(qiáng)度，具有足夠的使用壽命及時間，因此需要根據(jù)使用要求選擇符合調(diào)節(jié)的V型傳動帶和配套的帶輪。3.在設(shè)計和計算玉米脫粒機(jī)的各段軸承的長度和寬度等尺寸時，必須嚴(yán)格按照軸向定位的需要來設(shè)計計算。在校驗核算各個部分的軸承剛度時，主要使用彎扭合成應(yīng)力法來保證剛度符合要求。1.6預(yù)期成果形式描述整體設(shè)計思路的簡要說明：玉米脫粒機(jī)主要有進(jìn)料部分，脫粒部分，篩選部分等組成進(jìn)料設(shè)備是一個斜著的進(jìn)料口，需要人工將玉米放入其中，再經(jīng)過傳動系統(tǒng)流入脫粒部分。而脫離部分則是用一種釘齒式滾筒，由電動機(jī)的推動下不斷回轉(zhuǎn)，利用高速沖擊和磨擦使玉米粒和玉米芯分開，而后再利用谷物粒的自身重量，經(jīng)過篩網(wǎng)將玉米粒和玉米芯分開。玉米芯首先由尾部出口排除，而玉米粒在經(jīng)過篩網(wǎng)后再除塵由下部出口排除。工作機(jī)理及傳動技術(shù)關(guān)系是由電機(jī)的輸出軸將動能傳遞，并經(jīng)過帶傳動給供料設(shè)備和分離裝置的釘齒式滾筒完成玉米脫粒，隨后流入篩選設(shè)備，再經(jīng)過從動帶傳動桿帶動篩選設(shè)備使雜質(zhì)或灰塵離開玉米粒。PAGE212.總體方案、主要參數(shù)的設(shè)計與確定2.1玉米脫粒機(jī)的組成玉米脫粒機(jī)設(shè)計的主要機(jī)構(gòu)如下圖所示8643257186432571圖2-1總體結(jié)構(gòu)1—上蓋,2—軸承座,3—主軸,4—驅(qū)動皮帶,5—電機(jī),6—機(jī)架,7—釘齒,8—釘齒條,2.1.1傳動部分的設(shè)計及思路對于脫粒機(jī)械來說，最主要的零部件就是脫離滾筒部分，脫離滾筒的轉(zhuǎn)動的速度快慢，對脫粒時玉米的是否脫凈以及玉米粒破碎與否都有很大的影響。因此，確定玉米脫粒機(jī)使用什么樣的傳動方法是十分重要的問題。常見的動力輸入及傳動方式，主要有三種：方法一：鏈條傳動；如下圖所示圖2-2鏈條傳動方法二：V型帶傳動；如下圖所示圖2-3V型帶傳動1—外包布,2—頂布,3—頂膠,4—頂膠,5—芯繩6—底膠,7—底膠夾布,8—底布,方法三：齒輪傳動。如圖所示圖2-4齒輪傳動鏈條傳動，V型帶傳動，齒輪傳動，這三種傳統(tǒng)方式，都有各自的優(yōu)點，同樣也有缺點，通過多方面的比較對比，綜合比較，選擇合適的傳動方式，才能得到最優(yōu)解，實現(xiàn)需要實現(xiàn)的功能和要求。因此，我們將這三種傳動方式進(jìn)行比較，如下表所示。鏈條傳動V型帶傳動齒輪傳動價格中等便宜最貴傳動效率最差中等最好工作轉(zhuǎn)矩中等最大最小工作壽命中等最長最短表2-1幾種傳動方式的比較通過上表的多方面比較，我們知道，綜合考慮下來，V型帶傳動方式，是性價比最好的一個傳動方式：V型帶傳動的安裝方法比較簡單和方便，空間體積也比較小，方便小型作業(yè)。同時，由于V型帶本身具有很好的柔韌性，能夠?qū)ξ矬w撞擊產(chǎn)生很好的緩沖作用，在振動過程中也具有很好的吸能作用，有很好的穩(wěn)定性，從而保證脫粒機(jī)在工作過程中能夠平穩(wěn)運行。在傳動部分工作的過程中，由于V型帶和帶輪直接會相互摩擦，因為摩擦系數(shù)的存在，V型帶和帶輪之間可能會發(fā)生打滑的現(xiàn)象，從而造成齒輪比發(fā)生浮動變化。但這種打滑和浮動現(xiàn)象對于玉米脫粒機(jī)工作時的傳動系統(tǒng)來說影響較小，因為脫粒機(jī)的傳動系統(tǒng)比并不是非常嚴(yán)格的規(guī)定，而且用V型帶時還可以實現(xiàn)超載保險，兼顧一定的安全性。綜上所示，最后決定在傳動方式使用V型帶傳動。2.1.2進(jìn)料部分的設(shè)計及思路將進(jìn)料部分和脫粒機(jī)上的蓋子通過鐵板相互連接起來，鐵板的厚度大約在1毫米左右。同時，在設(shè)計上，我想將進(jìn)料部分的口子與下方釘齒滾筒部分的釘齒保持相切，這樣在工作的過程中，將玉米棒進(jìn)行脫皮去梗后，從進(jìn)料口放入，以合適的角度和下方的脫粒滾筒相接觸，從而開始玉米脫粒的過程。2.1.3脫粒滾筒部分的設(shè)計及思路玉米脫粒機(jī)的脫離滾筒部分，主要是在釘齒型脫粒滾筒和由鐵條組成的柵極板中間，玉米棒經(jīng)過釘齒脫粒滾筒后脫下來的玉米粒就能在重力的作用下，就會從柵極板每根鐵條之間的間隙中落下來，通過下方的斜滑板從脫粒滾筒部分落到機(jī)器的最外面。而脫去玉米粒的玉米芯通過脫粒滾筒的旋轉(zhuǎn)力量的作用下，從進(jìn)料部分的另外一端滾出。2.1.4玉米粒篩選部分的設(shè)計及思路玉米粒篩選部分的基本設(shè)計思路是：主要使用由很多根鐵條組成的柵格樣式的凹板，這樣，每兩根鐵條之間都存在間隙，當(dāng)玉米棒通過這些間隙時就會被卡死而固定不動，在旋轉(zhuǎn)力量的帶動下，之前設(shè)計的釘齒型脫粒滾筒就會對這些卡死的玉米進(jìn)行摩擦脫粒，然后被脫下來的玉米粒就會通過鐵條之間的間隙漏出，順著連接的斜形的滑板滑出玉米脫粒機(jī)。2.1.5玉米脫粒機(jī)機(jī)架部分的設(shè)計及思路玉米脫粒機(jī)的機(jī)架對于整個機(jī)械來說是很重要的，機(jī)架是主要的機(jī)械支撐部分，需要承載脫粒機(jī)的全部重量，以及工作過程中產(chǎn)生的扭矩，動能，和載荷，因此在設(shè)計機(jī)架部分時，需要它有很高的承載能力，即很高的強(qiáng)度。因此，對于機(jī)架的都要要求很好的穩(wěn)定性，而且固定一定要非常牢固，因此，在設(shè)計的時候，在玉米脫粒機(jī)的機(jī)架增加了厚度大約3毫米的角鐵。這樣在玉米脫粒機(jī)工作時，機(jī)架才能提供很好的穩(wěn)定性，避免因載荷等原因出現(xiàn)整個機(jī)械發(fā)生傾倒的問題，造成安全事故等。2.2玉米脫粒機(jī)的總體設(shè)計在不影響正常工作，同時保證安全方便的情況下，玉米脫粒機(jī)的主要動力選擇的是電力，選用的電動機(jī)也是偏功耗低的型號，可以把選用的低功耗電動機(jī)裝在玉米脫粒機(jī)的底部，把它和機(jī)架的底部機(jī)梁緊固在一塊，通過電焊等方式使兩者能夠緊密連接，防止電動機(jī)在工作時脫落，這樣就大大的節(jié)省了空間，使得整體更加方便簡潔。在玉米脫粒機(jī)脫粒的過程中，在進(jìn)料部分的進(jìn)料口，將玉米棒直接放進(jìn)去，玉米棒經(jīng)過釘齒脫離滾筒和鐵條柵格板后，玉米粒和玉米芯分離后，玉米粒通過篩選部分排出脫粒機(jī)，而玉米芯就送進(jìn)料部分的另一端排出，從而完成了脫粒工作。以上工作過程比較快，時間比較短相比人工脫粒來說，工作時也能保持很好的穩(wěn)定性，進(jìn)行長時間的工作，效率也得到了大大提高。而且這個玉米脫粒機(jī)結(jié)構(gòu)比較簡單，發(fā)生故障時也方便維修，不會長時間無法使用。2.3數(shù)據(jù)參數(shù)的設(shè)計和計算通過查找資料，了解參考其他農(nóng)作物脫粒機(jī)來確定設(shè)計的玉米脫粒機(jī)的數(shù)據(jù)參數(shù)：1.玉米脫粒機(jī)的主軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速大概為700-900轉(zhuǎn)/分鐘，取中間值750-850轉(zhuǎn)/分鐘；2.鐵條柵格樣式的凹板的直徑大約為300-400毫米，取320毫米；長度大概為650-750毫米，取710毫米；3.釘齒型脫粒滾筒上的滾筒釘齒條設(shè)計為4根，位置設(shè)計在脫粒機(jī)主軸的上方，每個釘齒條的上面都有7個釘齒。在安裝的過程中，這4根釘齒條是均勻排列的，4根釘齒條上的總計28個釘齒以螺旋形狀均勻的分布在整個脫離滾筒上，28個釘齒在滾筒上的總長度是33.5毫米。螺旋排列的釘齒能夠在玉米脫粒機(jī)工作過程中，將脫去玉米粒的玉米芯通過螺旋轉(zhuǎn)動的力量排出脫粒機(jī)。4.通過實驗測量，釘齒條上的每個釘齒在工作過程中受到的力大約是40N，根據(jù)力學(xué)知識，當(dāng)玉米脫粒機(jī)正常工作的過程中，當(dāng)釘齒脫粒滾筒的轉(zhuǎn)動速度較高時，其中的玉米棒只會對脫離滾筒中的兩條釘齒條上的釘齒產(chǎn)生一個切向的力，而另外兩條釘齒他不受力。因此，經(jīng)過計算，當(dāng)玉米脫粒機(jī)正常工作時，釘齒條受到的切向力的大小是F=40N×7×2=560。2.4計算確定釘齒條上釘齒的轉(zhuǎn)動速度當(dāng)玉米脫粒機(jī)的釘齒型脫粒滾筒在工作時以很快的轉(zhuǎn)動速度轉(zhuǎn)動，在脫粒滾筒的釘齒條上的釘齒也會隨之轉(zhuǎn)動，而釘齒的轉(zhuǎn)動速度為:，（式2-1）2.5計算確定玉米脫粒機(jī)的工作功率通過公式計算得出玉米脫粒機(jī)工作時候的功率：由，可得：（式2-2）2.6電動機(jī)的選擇與確定在選擇玉米脫粒機(jī)使用的電動機(jī)的型號時，主要需要滿足以下幾個要求：a.所選擇的電動機(jī)的機(jī)械特性要滿足玉米脫粒機(jī)的動力需要；b.所選擇的電動機(jī)的內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)需要非常的簡單，重量較輕，能滿足經(jīng)常移動的要求；c.所選擇的電動機(jī)的需要滿足長時間工作的需要，有很好的工作穩(wěn)定性，d.所選擇的電動機(jī)需要有較高的互換性，能夠在內(nèi)部零件受損后，很快的進(jìn)行維修且成本較低。滿足以上要求的情況下，考慮經(jīng)濟(jì)性，選擇性價比較高的電動機(jī)型號在大多數(shù)情況下，當(dāng)所要設(shè)計的機(jī)械在工作中對于調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速沒有很高的要求時，可以考慮小型的三相鼠籠式電動機(jī)。三相鼠籠式電動機(jī)在啟動的時候，能夠很好的將電機(jī)容量和所連接電源的容量進(jìn)行匹配。但一般的鼠籠式電機(jī)，啟動時的扭矩都比較小，扭矩較大的籠型電動機(jī)基本上都是用于大型的生產(chǎn)機(jī)械上。當(dāng)然，對于啟動時需要高扭矩，同時在實際工作的過程中，會進(jìn)行頻繁的啟停動作，而且需要對工作速度進(jìn)行調(diào)節(jié)的生產(chǎn)機(jī)械，一般都是采用繞線型異步發(fā)電機(jī)而對于較小型的生產(chǎn)機(jī)械，容積和工作轉(zhuǎn)速要求都不高時，就可以采用同步電機(jī)。為了防止工作場所的防爆隱患，所有生產(chǎn)機(jī)械的電動機(jī)都要根據(jù)實際生產(chǎn)環(huán)境和風(fēng)險等級需要進(jìn)行防爆設(shè)計，具有一定的防爆能力。選擇電動機(jī)時，也要進(jìn)行這方面考慮。電動機(jī)在工作過程中都需要進(jìn)行降溫，從而有效的延長工作時間。一般情況下，發(fā)動機(jī)的冷卻方法都是通過自帶的空氣壓縮系統(tǒng)，使用壓縮空氣來進(jìn)行冷卻。2.6.1計算確定電動機(jī)的功率公式：，則玉米脫粒機(jī)傳動系統(tǒng)的整體效率為：滾動軸承的傳動效率為0.98~0.99，取傳動效率為=0.99V型帶傳動的傳動效率為0.94~0.97，取傳動效率為=0.97因為釘齒條是裝在滾筒上的，所以釘齒條和滾筒的轉(zhuǎn)動是同步的，因此取傳動效率為=1根據(jù)公式計算總效率為：（式2-3）根據(jù)公式計算電動機(jī)得功率為：（式2-4）2.6.2計算確定電動機(jī)轉(zhuǎn)動的速度查看其他作物脫粒機(jī)的相關(guān)資料和參數(shù)，可知，大部分農(nóng)作物脫粒機(jī)的轉(zhuǎn)動主軸的在工作時的轉(zhuǎn)動速度一般為750～850r/min，根據(jù)設(shè)計手冊和資料，結(jié)合實際工作時的需要，選擇了一個比較合適的值，取轉(zhuǎn)動速度為750r/min。如果采用V型帶傳動，則V型帶的傳動比為2～4，當(dāng)玉米脫粒機(jī)電動機(jī)和主軸的轉(zhuǎn)動速度能夠在滿足工作需要的前提下，兩者還能很好的配合，這時，電動機(jī)工作時的轉(zhuǎn)動速度為：～～r/min（式2-5）2.6.3確定電動機(jī)的型號現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的電動機(jī)型號就是Y系列電動機(jī)，Y系列電動機(jī)具有很高的工作效率，在工作時平穩(wěn)性較好，而且安全性可靠性都滿足要求，并且沒有很大的噪音。對Y系列中能夠滿足我們生產(chǎn)需求的三相異步電動機(jī)，我們通過查看電動機(jī)相關(guān)資料和對比，選出了電動機(jī)，主要原因如下：

1.電動機(jī)的重量較輕，能夠減少玉米脫粒機(jī)的總體質(zhì)量，工作時便于移動；2.電動機(jī)的轉(zhuǎn)速能夠滿足我們的工作要求，而且工作的功率也較高，提高生產(chǎn)效率。電動機(jī)Y132S2-4的具體參數(shù)如下表所示。電動機(jī)型號額定功率轉(zhuǎn)速r／min效率%功率因數(shù)額定電流額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩Y132S2-45.5144085.50.84722.2表2-2電動機(jī)Y132S2-4主要參數(shù)3.傳動系統(tǒng)的設(shè)計和計算帶傳動是利用緊密貼合在帶輪上的膠帶進(jìn)行動力傳遞的一種機(jī)械傳動。根據(jù)傳動原理的不同，有靠帶與帶輪間的摩擦力傳動的摩擦型帶傳動。帶傳動分為平型帶傳動，V型帶傳動（即三角帶傳動），同步帶傳動。帶傳動的構(gòu)造比較簡單，而且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性比較高，可以對傳動過程中產(chǎn)生的震動進(jìn)行吸收，增加工作時的穩(wěn)定性，同時因為自身材質(zhì)的原因，工作過程中也不需要進(jìn)行潤滑等保養(yǎng)。因此使用范圍比較廣泛。當(dāng)然，V型帶傳動自身也有一些缺點，例如：傳動比并不穩(wěn)定、帶本身容易損壞，壽命低等問題。根據(jù)玉米脫粒機(jī)的工作需要，最終選用的傳動方式是V型帶傳動。V型帶的主要材質(zhì)是硫化橡膠，硫化橡膠本身就具有較高的彈性，因此所制成的V型帶在傳動過程中就有很好的吸能的作用，能緩沖玉米脫粒機(jī)在工作時所產(chǎn)生的沖擊，并且對于機(jī)器的震動也能進(jìn)行很好的吸收，保證玉米脫粒機(jī)的穩(wěn)定性，并且由于高彈性的特質(zhì)，在脫粒機(jī)發(fā)生故障時，還可以對玉米脫粒機(jī)的其他零部件起到過載保護(hù)的作用，使得其他零件不容易發(fā)生損壞。同時，V型帶和相應(yīng)的帶輪的構(gòu)造都比較簡單，而且具有很高的互換性。維修更換都比較方便快捷，同時也非常便宜，性價比很高。但由于V型帶和V帶輪之間在工作時可能會產(chǎn)生滑動摩擦，也就發(fā)生了打滑的現(xiàn)象，導(dǎo)致傳動比發(fā)生變化，但對于我們實際生產(chǎn)來說，影響較小。綜上所述，玉米脫粒機(jī)我們選擇V型帶和帶輪的傳動方式。3.1V型帶的設(shè)計3.1.1計算確定V型帶的功率PcaV型帶的功率是根據(jù)傳遞的功率P和帶的工作條件而確定的，(式3-1)上述公式中：——計算功率，kW；——工作情況系數(shù)；——電動機(jī)在工作時的功率kW。查詢機(jī)械設(shè)計手冊，根據(jù)工作情況系數(shù)表得（式3-2）3.1.2選擇確定V型帶的型號根據(jù)Y132S2-4電動機(jī)的功率還有帶輪轉(zhuǎn)動的速度，查普通V帶輪得基準(zhǔn)直徑系列表得，經(jīng)過計算，最終選擇使用的B型號的V型帶。3.1.3計算確定帶輪的基準(zhǔn)直徑和1.計算小帶輪的基準(zhǔn)直徑選擇V型帶的帶型為B型，根據(jù)V帶輪最小基準(zhǔn)直徑表得：。2.計算V型帶得帶速度v：（式3-3）對于玉米脫粒機(jī)來說，怠速不宜過高或者過低，一般v=5~15m/s，最高不得超過30m/s因此，以上結(jié)果符合工作要求。因此，計算可以得出V型帶的傳動比為：（式3-4）3.計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑（式3-5）3.1.4計算確定V型帶的帶長Ldd和帶輪間的中心距a小帶輪和大帶輪之間的距離稱為中心距，中心距對傳動穩(wěn)定性和傳動系統(tǒng)的工作效果都有很大的影響。影響如下：1.增大中心距，就會導(dǎo)致帶輪的包角變大，使得V型帶在單位時間內(nèi)的循環(huán)次數(shù)減少，這樣能夠有效的提高工作效率。但如果中央距設(shè)計的過大，V型帶很容易發(fā)生下垂，從而加劇整個傳動系統(tǒng)在傳動工作過程中產(chǎn)生的波動，整個玉米脫粒機(jī)的穩(wěn)定性也就降低了。另一方面也會增大帶傳動的整體尺寸。2.中心距如果減少，則帶輪包角減少，導(dǎo)致V型帶在單位時間內(nèi)的循環(huán)次數(shù)增加，這樣會降低帶V型帶的疲勞壽命，不利于傳動。如果中心距過小，使得小帶輪上的包角過小，則容易導(dǎo)致打滑的現(xiàn)象發(fā)生。綜上所述，V型帶的帶長和帶輪間的中心距計算如下:初選中心距，公式如下：（式3-6）計算可得：，則初選中心距計算相應(yīng)的帶長，公式如下：（式3-7）計算可得：=1463mm則V型帶帶長為：計算帶輪間的實際中心距，公式如下：=500+1340?14002mm上述公式中：——V型帶基準(zhǔn)長度，查表得?？傻?.1.5核算確定小帶輪上的包角1在一般的機(jī)械設(shè)計中，兩個帶輪上的包角關(guān)系是小帶輪小于大帶輪，而這就使得在臨界摩擦力上，小帶輪也會小于大帶輪。因此，當(dāng)V型帶所傳遞的有效拉力大于小帶輪的臨界摩擦力時，帶的初始拉力小于小帶輪的最小初始拉力時，就會發(fā)生打滑現(xiàn)象。查機(jī)械設(shè)計課本得：小帶輪得包角應(yīng)>120°，這樣才能提高帶傳動得工作能力，最大可能得避免打滑的現(xiàn)象發(fā)生。小帶輪的包角計算公式如下：（式3-9）計算可得：則：綜上，小帶輪的包角滿足最小包角的要求。3.1.6計算確定V型帶的根數(shù)ZV型帶的根數(shù)Z計算公式如下（式3-10）上述公式中：——V型帶的許用功率值;——包角影響系數(shù);——材質(zhì)情況系數(shù);——單根V型帶傳遞功率增量，。其中：—小帶輪的轉(zhuǎn)速。根據(jù)前面得計算結(jié)果，查表得：，因此：查機(jī)械設(shè)計課本得：又因為：由此得出：將上述值代入公式計算：為了使得每根V型帶在傳動過程中受力均勻，能夠最大限度的延長V型帶的工作壽命，V型帶的根數(shù)不宜過多，一般應(yīng)該少于10根。當(dāng)需要的根數(shù)過多時，應(yīng)該選擇其他帶型的V型帶，在保證工作效率的前提下，增大所選擇的V型帶的橫截面的面積，從而減少V型帶的根數(shù)。綜上所述，根據(jù)計算的值，取V型帶的根數(shù)為根3.1.7計算確定V型帶的初拉力F0若V型帶的初拉力F0小，會導(dǎo)致V型帶的傳動能力降低，從而容易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。但如果初拉力F0過大，會導(dǎo)致V型帶對軸和軸承的壓力變大，不僅容易損壞軸和軸承，而且會降低V型帶的壽命。因此，在確定V型帶的初拉力時，在發(fā)揮好傳動能力的前提下，還要保證V型帶的工作壽命。單根V型帶的初拉力F0計算公式如下：（式3-11）計算可得：綜上所述，在滿足條件的情況下，單根V型的的初拉力F0=160N3.1.8計算確定V型帶在傳動過程中的壓軸力Q對帶輪軸和軸承的設(shè)計需要，因此計算V型帶在傳動過程中作用在軸上的壓軸力，當(dāng)V型帶兩邊的拉力差值忽略不計時，則壓軸力Q可以用V型帶兩邊的初拉力合力來計算。計算公式如下：（式3-12）計算可得：綜上所述，壓軸力Q=953N。

3.2帶輪的設(shè)計和計算3.2.1帶輪的制造材料的選擇查資料可得，常用的帶輪材料為HT150或者HT200，當(dāng)帶輪轉(zhuǎn)速較高時，可以采用鑄鋼或者將鋼板沖壓后再經(jīng)過焊接而成。對于小功率的機(jī)器可以采用鑄鋁或者塑料材質(zhì)。經(jīng)過前面的計算可得，帶輪的轉(zhuǎn)速為：轉(zhuǎn)速低于25m/s，轉(zhuǎn)速較低，因此選擇片狀石墨鑄鐵，其硬度一般在HT150作業(yè)，滿足要求。3.2.2小帶輪的設(shè)計計算V型帶輪的組成部分一般包括：輪緣、輪輻和輪轂這三大部分。根據(jù)V帶輪的輪輻結(jié)構(gòu)的不同，V帶輪可以分為實心式、腹板式、孔板式、橢圓輪輻式。至于不同工作環(huán)境下，不同結(jié)構(gòu)的V型帶輪的選擇主要和帶輪的基準(zhǔn)直徑有關(guān)。設(shè)計V帶輪時，除了結(jié)構(gòu)部分，輪槽也要和選用的V型帶的型號相對應(yīng)。計算過程如下：小帶輪的基準(zhǔn)直徑為，電動機(jī)軸的直徑為，因此：～～(式3-13)綜上所述，根據(jù)計算結(jié)果，小帶輪的結(jié)構(gòu)選擇腹板式。小帶輪的相關(guān)參數(shù)如表所示：帶的型號mhef1652014147.538°17.5表3-1帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)單位（mm）

則小帶輪的設(shè)計如圖所示圖3-1小帶輪的尺寸與結(jié)構(gòu)圖3.2.3大帶輪的設(shè)計計算根據(jù)前面的計算可知小帶輪的基準(zhǔn)直徑，根據(jù)傳動比，就可以確定大帶輪的基準(zhǔn)直徑。計算如下：D2=D1×i=125×1.92≈240mm（式3-14）則D2=240mm<300mm，因此大帶輪的結(jié)構(gòu)也選擇腹板式。綜上所述，大帶輪各項參數(shù)如下表：帶的型號mhefB1652014147.538°17.5表3-2帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)單位（mm）大帶輪的結(jié)構(gòu)如圖：圖3-2大帶輪的尺寸結(jié)構(gòu)圖3.2.4帶輪輪槽的設(shè)計計算輪槽的設(shè)計主要有以下要求1.V型帶繞在帶輪上以后發(fā)生彎曲變形，使得V 型帶工作面的夾角發(fā)生變化。為了使帶的工作面與帶輪的輪槽工作面能夠緊密的貼合，所以V帶輪輪槽的工作面的夾角需要>40°。2.V型帶安裝到輪槽中以后，一般不應(yīng)該草果帶輪的外圓，也不應(yīng)該與輪槽底部接觸。因此規(guī)定了輪槽基準(zhǔn)直徑到帶輪外院和底部的最小高度hamin和hfmin。3.輪槽工作表面的表面粗糙度應(yīng)為Ra1.6μm和Ra3.2μm.3.2.5V帶輪的技術(shù)要求鑄造，或者焊接，或者是燒結(jié)的帶輪在輪輻、腹板、輪輻及輪轂上不允許有砂眼、裂縫、縮孔及氣泡；鑄造帶輪在不提高內(nèi)部應(yīng)力的前提下，允許對輪緣、凸臺、腹板及輪轂的表面缺陷進(jìn)行修補(bǔ)；轉(zhuǎn)速低于極限轉(zhuǎn)速的帶輪要做好靜平衡，反之做好動平衡。其他標(biāo)準(zhǔn)參考GB/T13575.1—2008.4.傳動軸的設(shè)計與計算傳動軸是傳動部分的關(guān)鍵零部件，在玉米脫粒機(jī)工作時，傳動軸承受扭力，彎矩等多種作用，而且傳動軸對于在其上方的零件具有支持的作用，因此也承受著較大的沖擊力。所以傳動軸的設(shè)計非常重要，需要考察多方面因素。對于傳動軸，需要滿足下列工作要求：1.傳動軸本身要具有較高的剛度和強(qiáng)度，具有很高的疲勞強(qiáng)度和承載能力，能夠滿足一定的工作需要和工作壽命。2.傳動軸的設(shè)計結(jié)構(gòu)要合理，便于拆卸和安裝，并且在軸上零件安裝好后，能夠?qū)α慵M(jìn)行很好的固定作用，防止工作時發(fā)生脫落，保證生產(chǎn)安全。3.對于傳動軸上的零件，需要滿足很好的互換性，在損壞時能夠很好的找到相同零件進(jìn)行替換。關(guān)于軸的材料的選擇，我們設(shè)計的傳動軸也采用45號鋼，并進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，提高鋼的疲勞強(qiáng)度。4.1計算傳動軸的最小直徑按照軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件來計算軸的最小直徑，公式為：（式4-1）上述公式中：——查“常見軸的材質(zhì)的（許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力）及值”表得；——主軸功率；——主軸轉(zhuǎn)速。傳動軸材料是45號鋼（調(diào)質(zhì)），查表得：，根據(jù)公式計算得：當(dāng)軸截面上需要開鍵槽時，應(yīng)該考慮鍵槽對軸得強(qiáng)度的削弱，因此需要適當(dāng)增大軸徑。而我我們的傳動軸和V帶輪直接使用鍵槽進(jìn)行配合固定，根據(jù)設(shè)計要求，直接<100mm時，有一個鍵槽，需要對軸徑增大5%~7%，然后將軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑，結(jié)果作為承受扭矩作用的軸段的最小直徑。

則最小直徑d計算如下：4.2根據(jù)軸向定位的要求計算確定軸的各段直徑和長度為了傳動軸的軸向定位，需要在軸Ⅱ—Ⅲ段的左側(cè)加個軸肩，這就導(dǎo)致軸Ⅱ—Ⅲ段的直徑為。同時，為了其徑向定位，需要用平鍵來滿足，平鍵的規(guī)格為。4.3初選傳動軸根據(jù)前文對玉米脫粒機(jī)幾個部分的介紹，可知軸上零件包括：帶輪，帶有釘齒條的脫離滾筒等。根據(jù)軸的最小直徑，選擇向心球軸承作為支承軸承，向心球軸承的型號為406，規(guī)格為，軸的Ⅴ—Ⅵ段直徑和Ⅲ—Ⅳ段的直徑是一樣的，也就是。因為在生產(chǎn)的時候會有偏差出現(xiàn)，這樣就會出現(xiàn)安裝的時候有錯位等情況，并且滾動軸承在機(jī)器里面需要一段可以移動的距離，查資料得其位移一般為：。計算軸肩處圓角半徑，在軸的端面進(jìn)行倒角，其是，小軸肩為。綜上所述，傳動軸的結(jié)構(gòu)及尺寸如圖4-1。圖4-1傳動軸的結(jié)構(gòu)和尺寸4.4按彎扭合成條件校核輸出軸的強(qiáng)度4.4.1繪制軸受力簡圖根據(jù)理論力學(xué)知識，分析傳動軸的受力情況，并作載荷分析圖，如下圖所示：圖4-2軸的載荷分析圖4.4.2計算傳動軸上的所受作用力的大小T計算公式如下：（式4-2）上述公式中：—電動機(jī)額定功率；—主軸轉(zhuǎn)動時的速度；計算可得：。

4.4.3計算釘齒條所受到的合力Ft計算公式如下：（式4-3）上述公式中：計算可得：（式4-4）上述公式中：計算可得：（式4-5）因為在主軸的軸向方向上，沒有任何力施加在玉米脫粒機(jī)主體上，所以β=0，則。在圖4-2（b）中各個力的方向已經(jīng)畫出。4.4.4計算傳動軸在水平面內(nèi)所受到的支反力RH2計算公式如下：（式4-6）上述公式中計算可得：支反力RH2計算公式如下：（式4-7）計算可得：4.4.5計算傳動軸在垂直面內(nèi)所受到的支反力RV2計算公式如下：（式4-8）上述公式中：——釘齒頂端到軸心得距離。計算可得：支反力RV2計算公式如下：計算可得：4.4.6繪制彎矩圖1.計算水平面上的彎矩計算公式：（式4-9）計算可得：則水平面上的彎矩如圖4-2（b）2.計算垂直面上的彎矩計算公式如下：計算可得：按照公式：（式4-10）計算可得：則垂直面中的彎矩如圖4-2（c）。3.計算合成彎矩則軸的合成彎矩圖如圖4-2（d）4.計算拉力矩按照公式：（式4-11）計算可得：又因為，則如圖4-2（e）4.4.7繪制當(dāng)量彎矩圖計算B點和C點之間：計算C點的左側(cè)：計算D點的右側(cè)：則傳動軸的當(dāng)量彎矩如圖4-2（f）。4.48計算校核軸的強(qiáng)度校核的時候，只要對當(dāng)量彎矩的最大值，還有強(qiáng)度進(jìn)行校核即可。計算公式如下（式4-12）上述公式中：——軸的抗彎拋面模量，（單位：）；——軸的許用應(yīng)力，（單位：）。軸實際承受彎曲應(yīng)力的循環(huán)特性，從、、中確定合適的數(shù)值。計算公式如下：查看機(jī)械書本就有，碳鋼，對一直在進(jìn)行周轉(zhuǎn)的變應(yīng)力進(jìn)行承受時，許用應(yīng)力的大小就是。由上可得軸的強(qiáng)度滿足要求，合格。5.玉米脫粒機(jī)其他零件的設(shè)計、選擇與確定5.1脫離滾筒上釘齒條的設(shè)計釘齒條是玉米脫粒機(jī)的主要部分，也是實現(xiàn)脫粒功能的主要零部件，決定了玉米粒和玉米芯的分離及玉米粒的脫粒效果。玉米脫粒機(jī)工作時，脫離滾筒在傳動軸的帶動下快速旋轉(zhuǎn)，然后帶動滾筒上的釘齒條進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。這樣放入脫粒機(jī)的玉米棒在釘齒的作用下就會脫去玉米粒。同時，前面將釘齒的排列設(shè)計成了螺旋狀，可以很好的將脫粒過的玉米芯通過滾筒排出玉米脫粒機(jī)。玉米粒通過篩選部分從另一邊排出了玉米機(jī)，這樣就極大的提高了效率。因此，釘齒的布局，尺寸等設(shè)計對于玉米脫粒機(jī)來說都是很重要的。5.1.1設(shè)計釘齒條的結(jié)構(gòu)玉米脫粒機(jī)中的釘齒條需要滿足很高的勞動強(qiáng)度，并且具有較好的耐磨性，穩(wěn)定性，要準(zhǔn)確固定，才能達(dá)到理想的效果。因此，釘齒條的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計如下：1.釘齒數(shù)量及尺寸上，釘齒數(shù)量太多會導(dǎo)致脫下的玉米粒破損率較高，也就變相增加了損耗；釘齒數(shù)量太少，容易造成玉米粒拖得不干凈，需要進(jìn)行二次脫粒，影響工作效率。查閱資料并參考其他脫粒機(jī)，最后將每個釘齒條上釘齒確定為7個，且每個釘齒的直徑為12mm。2.釘齒條的數(shù)量及安裝上，滾筒上的釘齒條總數(shù)為4個，并且每兩個釘齒條之間夾角為90°，相距為50mm左右并且使用圓盤結(jié)構(gòu)來進(jìn)行定位。3.使用鐵柱將釘齒條與主軸相連接，鐵柱孔徑大約為10mm左右，鐵柱的長度約為釘齒條與主軸距離的一半，這種連接方式可以降低齒條的損耗，并且有利于提高主軸的扭曲性及彎曲性，并且連接處比較穩(wěn)固。5.1.2釘齒條及釘齒的設(shè)計在玉米脫粒機(jī)工作過程中，釘齒需要不停的運動來進(jìn)行脫粒，又因為釘齒是固定在釘齒條上的，因此，根據(jù)理論力學(xué)知識，釘齒在受力會將所受的力傳遞到釘齒條上，并且還會受到釘齒對其的切向力，所以釘齒條需要有較高的強(qiáng)度，因此釘齒條的材料選擇為45號鋼，并且鉆出7個半徑為5mm的孔，使用螺栓將釘齒固定在釘齒條的孔上。同時在每個孔邊緣開小型凹槽，方便實現(xiàn)軸向的定位。釘齒條尺寸及結(jié)構(gòu)如圖。圖5-1釘齒條尺寸及結(jié)構(gòu)圖5.1.3釘齒的設(shè)計計算對于整個玉米脫粒機(jī)來說，釘齒的設(shè)計是非常關(guān)鍵和重要的一部分，在工作時，需要不間斷的和玉米進(jìn)行碰撞，因此也需要有很高的硬度，因此選用和釘齒條一樣的45號鋼作為材料。同時，為了將釘齒與釘齒條很好的固定在一起，需要在釘齒上設(shè)計小型凸塊，方便與釘齒條上的凹槽進(jìn)行配合，從而增強(qiáng)釘齒的穩(wěn)固性。具體數(shù)據(jù)如下：釘齒的直徑為20mm，釘齒在齒條上的高度為22mm，釘齒之間相距100mm。5.1.4圓盤的設(shè)計計算釘齒條通過圓盤與主軸固定連接，并且這個圓盤在工作時受到傳遞過來的扭力等，因此在和釘齒條連接時，采用焊接的方法，以保證連接的可靠與穩(wěn)定性。同時，為了保證圓盤的強(qiáng)度，使用的材料仍為45號鋼。具體設(shè)計結(jié)構(gòu)如下：1.圓盤直徑大約為240mm左右，厚度約為5mm。2.同時，為了固定釘齒條，需要在圓盤周圍等距開方型槽。槽深9.5mm，寬度為40.5mm，每個方形槽與圓盤中心相距109mm.。3.為方便安裝和固定，圓盤中心孔應(yīng)該略大于主軸直徑，因此中心孔直徑為41mm。綜上所述，圓盤的尺寸及結(jié)構(gòu)圖如圖所示。圖5-2圓盤尺寸與結(jié)構(gòu)圖5.2柵格式凹板的設(shè)計計算前面說過，本次玉米脫粒機(jī)在設(shè)計時使用了柵格式凹板與釘齒脫粒滾筒配合的方法。而柵格式凹板的功能主要體現(xiàn)在下面兩個方面：1.玉米棒經(jīng)過脫粒后，分離出的玉米粒就通過能通柵格式凹板的縫隙排出，從而完成了篩選的工作。2.通過鋼材的焊接來制作柵格式凹板，并且每條鋼筋之間是有著10mm的縫隙，縫隙可以卡住玉米棒，這樣就能提高工作的效率。柵格式凹板的結(jié)構(gòu)設(shè)計如下：1.主要組成材料為：鋼筋，數(shù)量約為25根，鋼筋具體尺寸如下：直徑為10mm，長度為735mm。因此，柵格式凹板的半徑為160mm。2.柵格式凹板的形狀為半圓形，為了保證穩(wěn)定性，在凹板兩端使用半圓形的鐵條進(jìn)行固定，半徑為160mm，厚度為8mm，寬度為5mm，同時在三等分處使用兩根鐵條進(jìn)行固定，鐵條的厚度為2mm，寬度為20mm。3.為保證機(jī)器的穩(wěn)定性，將柵格式凹板與機(jī)架采用焊接的方法進(jìn)行連接。柵格式凹板的尺寸和結(jié)構(gòu)圖如圖所示：圖5-3柵格式凹板尺寸與結(jié)構(gòu)圖5.3玉米脫粒機(jī)上蓋和玉米進(jìn)料口的設(shè)計計算玉米脫粒機(jī)的進(jìn)料口是開始脫粒的第一步，此處結(jié)構(gòu)只許進(jìn)不許出，防止發(fā)生生產(chǎn)事故。并且進(jìn)料口設(shè)計合理的話，便不會因為玉米棒的進(jìn)入導(dǎo)致主軸停轉(zhuǎn)，能夠更好的延長主軸的壽命。因此，進(jìn)料口的結(jié)構(gòu)設(shè)計如下：1.玉米脫粒機(jī)進(jìn)料口是和其上蓋連接起來的，兩張都是以鐵板作為材料，且厚度較薄，只有1mm左右。2.玉米脫粒機(jī)的上蓋是一個半圓形的鐵板，直徑為335mm；進(jìn)料口為方型，最窄處長寬均為250mm，最寬處長寬均為400mm.。3.在玉米脫粒機(jī)的上蓋的兩端，入料口的兩端，都是用鐵條焊接的方式來固定，防止上蓋在工作時發(fā)生變，并且能起到支撐的作業(yè)。4.在玉米脫粒機(jī)的進(jìn)料口處擋板，主要是為了防止玉米粒從脫粒機(jī)中飛出傷人，保證安全。擋板的直徑為335mm，并且要縱向安裝，因此還要擋板安裝在了軸承座上面，所以擋板的形狀要根據(jù)與軸承座的配合來確定。5.玉米脫粒機(jī)的上蓋為了方便脫粒機(jī)主體的安裝，需要將上蓋焊接在兩個長90mm，厚度為3mm的角鐵上。綜上所述，玉米脫粒機(jī)的上蓋和進(jìn)料口的尺寸和結(jié)構(gòu)如圖所示：圖5-4玉米脫粒機(jī)上蓋和進(jìn)料口的尺寸和結(jié)構(gòu)圖5.4機(jī)架的設(shè)計計算機(jī)架在整個玉米脫粒機(jī)中主要起到支撐的作用，傳動軸等零件在工作過程中產(chǎn)生的沖擊最后都會傳遞給機(jī)架。因此，機(jī)架要有足夠強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)設(shè)計的要合理，這樣才能保證工作時的穩(wěn)定性。本次設(shè)計的玉米脫粒機(jī)主要應(yīng)用為家庭小型民用方向，在工作過程中，所產(chǎn)生的沖擊都比較小，而且電動機(jī)動力也較小，扭矩不大。因此，支架選擇角鐵來進(jìn)行支承，并且在機(jī)架上用兩段角鐵來做橫梁。主要原因是角鐵在結(jié)構(gòu)上具有一定的穩(wěn)定性，在承受載荷時比較穩(wěn)固。角鐵的具體尺寸如下：1.用來支承的角鐵寬高均為10mm，厚度為3mm。2.用來做橫梁的角鐵寬高及厚度均為40mm。另外，在機(jī)架上左側(cè)裝一個斜滑板，主要是用于排出經(jīng)過脫粒后的玉米芯，具體位置和柵格式凹板相連接，長度為14mm左右。綜上，機(jī)架的尺寸與結(jié)構(gòu)設(shè)計圖如圖所示。圖5-5機(jī)架尺寸與結(jié)構(gòu)圖

5.5軸承座的設(shè)計選擇傳動軸是一個非常重要的零件，因此需要使用軸承座來進(jìn)行支撐，不同的軸承功能等方面都有差別，軸承座的選擇主要根據(jù)傳動軸的各項參數(shù)來確定的。本文選擇的是滾動軸承，采用標(biāo)準(zhǔn)件，具體尺寸為。滾動軸承使用M8的螺栓固定在厚度為4mm角鐵上，具體尺寸與結(jié)構(gòu)如圖所示。圖5-6軸承座的尺寸與結(jié)構(gòu)圖5.6玉米脫粒機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)件的選擇本次設(shè)計中，主要用到兩類標(biāo)準(zhǔn)件：螺栓和鉤頭楔鍵1.本次玉米脫粒機(jī)的設(shè)計中，需要用到螺栓的的地方有三處，分別為軸承座的固定，脫粒機(jī)的上蓋與機(jī)架的連接，電動機(jī)與機(jī)架的連接，這三處的連接都是使用M8的螺栓，均為標(biāo)準(zhǔn)件。螺栓長度有8cm和5cm兩種。2.本次玉米脫粒機(jī)的設(shè)計中，使用鉤頭楔鍵將傳動軸和V型帶輪連接，鉤頭楔鍵具體尺寸如下：b=12、h=7、L=50.總結(jié)以上就是與，玉米脫粒機(jī)的設(shè)計的全部內(nèi)容。完成本次設(shè)計，先從日常學(xué)習(xí)到的專業(yè)基礎(chǔ)知識入手，去分析本次設(shè)計的可行性，完成了任務(wù)書和開題報告。然后根據(jù)學(xué)到的機(jī)械原理，機(jī)械設(shè)計，公差和互換性，理論力學(xué)，材料力學(xué)等知識進(jìn)行設(shè)計的設(shè)計和計算，完成了：玉米脫粒機(jī)總體方案、主要參數(shù)的設(shè)計和確定，傳動系統(tǒng)的設(shè)計和計算，傳動軸的設(shè)計和計算，其他零件的設(shè)計、選擇和確定這幾部分。根據(jù)工作要求，選擇了V型帶傳動作為主要的傳動方式，來保證傳動的穩(wěn)定性；傳動軸的材料選擇為45號鋼，從而保證軸的強(qiáng)度和剛度，并且根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度；釘齒條來固定脫粒的釘齒，并且