《玉米脫粒破碎機結構設計》12000字

(4-17)式中：—轉軸計算參數(shù)，—應力，轉軸的材料為45鋼，其力學性能優(yōu)良，許用應力為60MPa。4.5釘齒條的總體結構設計分析本臺設備最為關鍵的脫粒設備就是釘齒條，它能夠在設備中起到玉米脫粒好壞的效果，同玉米脫粒的效果以及玉米脫粒以及玉米芯的脫粒有著很大影響。釘齒條的工作原理是通過滾筒中的四條釘齒條，在主軸帶動下逐漸進行快速轉動，在工作狀態(tài)下能夠將玉米粒填入脫粒機中，通常釘齒條中的釘齒能夠以同樣的速度針對玉米進行脫粒，釘齒條轉動能懂對玉米進行撞擊，那么玉米芯能夠能夠進行脫粒，整體上提升設備傳動的效率。通過本次設計中，釘齒條的工作強度相對比較強，根據(jù)機械設計資料查找分析，在本次設置的玉米脫粒機的滾筒中需要進行加裝四個頂齒條，往往每個釘齒條之間的距離90度，同時每個頂齒條頂齒的個數(shù)大約是在7到10個之間，往往每個釘齒的長度是10厘米，大多數(shù)情況下釘齒之間需要均勻的加裝在釘齒滾筒上，釘齒條上的訂齒往往能夠呈現(xiàn)螺旋式的排列方式并進行加裝，根據(jù)本次需求釘齒橫向距離是1到毫米，在本次設計中頂齒條兩端的厚度是5毫米，直徑是的圓盤固定，在這兩個圓盤中分別針對釘齒條進行設置，并在四個方向設置通孔均勻承分布，一般是的圓盤固定，設備中釘齒條往往能夠通過方孔在圓盤的表面漏出2～3，從而在連接過程中采用的是焊接的方式，這種方式使得設備結構更加穩(wěn)定，運行更加可靠[19]。在玉米棒切碎機的頂齒條進行固定，頂齒條的齒條相對比較長，從而在進行主軸的設置中，通過圓盤的方式能夠將頂齒條進行固定，由于釘齒條過長（即），由于主軸在設計中最大截面長度是二分之一，從而在設計中采用連接鐵柱的直徑是10毫米，在實際的連接中采用的是焊接的方式，提升設備整體的剛度，使得在后期設計中不宜損壞。這種方式提升釘齒自身剛度，使得設備在運行過程中穩(wěn)定性比較好[20]。釘齒條往往能夠齒釘?shù)迷O備中的位置，從而使得釘齒能夠進行正常運動，從而使得釘齒條能夠確保強度以及剛度。通過查找資料，在本次設計中所選擇的材料是45鋼，根據(jù)上述表述，在本次設計中齒條的尺寸是長×寬×高為，其上分布著釘齒，在設備中每個釘齒條上集中分布了八個頂齒，每個釘齒輪都能穿過頂齒條，使用螺母的方式進行擰緊，需要同頂齒上端的界面形狀相似，其中小槽的深度是加裝釘齒條的目的是在安裝的過程中使得小槽同釘齒的下端進行配合，使得頂齒在齒條上能夠進行軸向固定，從而能夠進行正常工作，詳細的結構如下圖所示：圖4-3釘齒條結構圖4.6釘齒的設計在玉米脫粒機的設計中，最核心的零部件之一還有釘齒，該零件在工作過程中同玉米能夠直接進行接觸，并確保玉米加工中的接觸率，特別是入料口部位，因為這個部位的摩擦比較頻繁，從而，在進行對釘尺進行設計中需要考慮周邊工作環(huán)境以及整個工作環(huán)境。查找相關的機械手冊，本次設計選用的材料是45剛，為了確保整個設計中釘齒能夠穩(wěn)定固定在齒條上，需要提升凹槽的程度，同釘齒條的凹槽進行配合，最終完成固定，提升脫粒的整個效率，設計的形狀如下圖所示。圖4-4釘齒結構圖4.7圓盤的設計玉米脫粒機在正常運行狀態(tài)下，進行對釘齒條以及主軸進行固定的主要零部件是圓盤，圓盤不僅僅起到連接的作用，在一定程度上還能夠起到承擔釘齒以及傳遞力，力矩。主要是位于釘齒條的兩側，同釘齒條之間能夠起到連接的作用。同主軸進行固定并且同釘齒條的焊接起到一定連接。針對這種情況，圓盤的設計主要同脫粒機滾筒自身強度高度有很大關聯(lián)。通過查閱相關資料，在本次設計中采取的材料是45號鋼，由于在實際的加工中強度以及剛度相對比較好，在直徑上加裝四個長方形的通孔，主要是進行加裝釘齒條，并且能夠通過圓盤進行固定，為了便于安裝，從而直徑，長方孔的底線距圓盤的中心為，圓盤中心應裝套在主軸的直徑上（）。圖4-5圓盤結構圖4.8柵格式凹板的設計在玉米脫粒機設計中還有一個零部件的設計就是柵格式凹板，這種零部件具有兩種功能，一是玉米進行脫粒之后能夠將玉米粒從柵格式凹板的縫隙中能夠漏出，使得玉米粒能夠在釘齒滾筒上進行旋轉然后排出機外，進一步使得玉米粒以及玉米芯能夠排出機外，最終能夠達到對玉米粒的精選。二是，柵格式凹板是通過鋼筋能進行焊接而成的，鋼筋之間存在一定的縫隙，在設備正常運行狀態(tài)下，玉米往往被鋼筋之間的縫隙卡住，最終使得釘齒對玉米能夠穩(wěn)定脫粒，提升工作效率，更加可靠。在本次設計中玉米顆粒的大小為長11.90mm，寬8mm，高4.0mm。根據(jù)玉米顆粒的大小可以設計出柵格式凹版的間隙。針對玉米棒切碎機的機械機構進行相關研究發(fā)現(xiàn)，不同玉米粒的大小不同，從而需要根據(jù)設計需求設計出出柵格式凹版的間隙。由于柵格式凹板是一種半圓桶型從而凹板同機架連接需要設置柵格托架，同時采用焊接的方式進行連接，這種方式能夠確保整個設備的連接質量，提升穩(wěn)定性。圖4-6凹版結構圖4.9柵格托架的設計設備中的柵格托架四采用國的固定式柵格式凹版，通過焊接的方式進行連接，并且能夠在上蓋處進行預開槽，在本次設計中采取的材料是Q235鋼。圖4-7柵格托架圖

第五章基于SolidWorks建模本文采用的三維建模軟件為SolidWorks，這種軟件經(jīng)常被應用于機械設備的立體模型繪制，通過SolidWorks軟件的建模功能，能夠較為直觀地展示零件及設備的內部組成結構和裝配，為設計師的合理化設計提供參考，同時，這款軟件作為較為常用的機械設計軟件，包括齒輪、螺釘、鏈輪、螺母等機械常用零件的調用模型庫，能夠節(jié)約設計師對這些標準零件的建模時間，豐富設計手段，目前，SolidWorks軟件已經(jīng)是機械設計師最為有用的設計手段，同時，SolidWorks軟件還包括有限元分析模塊、工程圖模塊、裝配仿真模塊等較為實用的機械設計模塊，能夠應用這些模塊完成機械設備的三維可視化建模設計。5.1整體系統(tǒng)結構設計根據(jù)上述章節(jié)完成的零件結構設計，對各零件完成尺寸三維建模，之后，根據(jù)這些零件的裝配關系，將這些零件裝配在裝配體上，同時，在裝配過程中，會用到螺釘、彈簧、螺母等標準件，這些標準件在SolidWorks自帶的庫中可以快速調用。將這些零件調入到裝配體文件之后，需要根據(jù)這些零件的空間關系，采用配合特征，將零件由空間離散的狀態(tài)組裝成設計的實際裝配狀態(tài)，為了表現(xiàn)出不同零件的空間特征，可以采用顏色編輯命令，將零件改變外觀顏色，能夠更為直觀地觀察到零件的實際結構特征。本文設計的玉米脫粒機，其組成結構主要包括脫粒盤、驅動電機、機架等結構，具體結構如下圖所示。圖5-1玉米脫粒及玉米棒粉碎機三維模型5.2主要部件結構設計5.2.1機架結構由于整機結構較為復雜，考慮到零件加工的便利性和經(jīng)濟性，本項目設計的零件材料主要是常用的中碳鋼和低碳鋼，以Q235、45鋼為主，這些材料是市場較為常見的鋼材，硬度適中，加工成本較低，能夠滿足本項目的要求，并降低整機的制造成本。根據(jù)不同零件的形狀特點，各個零件主要以機加件和焊接件為主，各個零件在安裝處留有螺栓連接孔或者螺紋，方便不同零件的相互連接。圖5-2機架結構5.2.2破碎驅動機構本項目設計的破碎機構的總體結構如下圖所示，其采用驅動電機帶動聯(lián)軸器旋轉，進而，帶動破碎輥轉動，主動破碎輥和被動破碎輥之間采用輪嚙合傳動，能夠實現(xiàn)整體結構的運動。圖5-4動力驅動機構5.3基于SolidWorks的虛擬裝配分析本項目設計的玉米脫粒及玉米棒破碎機的整機結構，整體裝置較為復雜，整體零件數(shù)量較多，為了保證各個零件的安裝順利性，同時，分析這些零件及設備的工作原理，得出其重點的工作狀態(tài)，因此，可以采用SolidWorks的運動仿真等功能，模擬其實際的工作情況，主要流程為首先建立各個零件的三維模型，然后將這些零件完成裝配，裝配過程中，需要設計各個零件的合理的約束，能夠保證這些零件動作過程中，不會出現(xiàn)干涉、卡頓等情況發(fā)生，之后，進入到SolidWorks的運動仿真模塊，可以通過增加轉動及直線驅動等方式，完成模型的驅動作用，轉動一般是代表電機的驅動方式，直線驅動一般是代表氣缸、液壓缸等驅動方式，在運動仿真模塊內，能夠得出工件的實際運動狀態(tài)，通過分析工件的運動，可以導出運動動畫，進而，指導設計人員對模型完成合理化的設計。圖5-5爆炸視圖

結論玉米再加工中的各項指標同日常生活中玉米磨粉機的性能是有一定的關聯(lián)的，現(xiàn)如今，我國對玉米進行加工的主要方式是輥式磨粉，主要是因為使用這種方法最終的產量相對比較大，操作步驟便捷等。近幾年，我們國家自己的輥式磨粉機的發(fā)展特別的迅速，未來的發(fā)展模式特別的好，在近十年之間將會取得很大的突破，個別的磨粉機的性能同發(fā)達國家的那些設備不相上下，本項目對輥式磨粉機進行研究，完成下述內容：（1）分析國內外的發(fā)展趨勢，針對本文的研究目標，制定玉米脫粒及破碎機的整體研究方案。（2）完成玉米脫粒及破碎機的詳細設計，根據(jù)力學及機械設計的知識，完成傳動系統(tǒng)的選型設計及關鍵零件的強度校核（3）采用機械繪圖軟件，完成圖紙的詳細繪制及三維建模、運動仿真。展望機械化農業(yè)是我國21實際發(fā)展的重要目標，也是改善農名生活的關鍵一環(huán)。本項目研發(fā)的玉米脫粒及破碎機具有加工效率高、功能齊全、自動化程度高等優(yōu)點，能夠幫助工人減輕勞動強度。本次設計雖然能夠實現(xiàn)使用目的，但在脫粒方面還可以進一步的完善，在日后生產使用中不斷進行完善。對于開辟玉米脫粒機類型的機器有了新的市場方向和使用價值。參考文獻[1]倪燕林.玉米脫粒機的應用現(xiàn)狀及效益[J].鄉(xiāng)村科技,2021,12(30):106-108.[2]羅莉,張蔚然,韓金鋼,趙靜.玉米脫粒機的發(fā)展現(xiàn)狀及前景[J].南方農機,2021,52(17):59-61+70.[3]王旖旎,李逢振,黃通靈.新型玉米脫粒機的設計與實現(xiàn)[J].中國新技術新產品,2021(09):80-82.[4]王天元.切削式鮮食玉米脫粒機構的設計與試驗[D].東北農業(yè)大學,2020.[5]趙青龍.玉米脫粒機的技術原理及使用注意事項[J].農機使用與維修,2020(02):67.[6]潘衛(wèi)云,新型高效玉米脫粒機的研發(fā)及推廣.甘肅省,會寧縣耘豐農業(yè)機械制造有限公司,2019-11-09.[7]孟凡召,倪訓訓.自動行進式新型玉米脫粒機設計[J].南方農機,2019,50(19):17-18+26.[8]馬麗華,朱春梅,趙西偉.擠搓式玉米脫粒機脫粒裝置的改進與試驗[J].江蘇農業(yè)科學,2019,47(17):252-256.[9]薛明,馬嘯,喬文德,張軍,田杰.我國機動脫粒機質量狀況分析[J].農機質量與監(jiān)督,2019(09):19-21.[10]張文斌,俞利賓,江潔,郭德偉,閔潔.一種新型立式輥條玉米脫粒機的設計[J].機電工程,2019,36(07):740-743.[11]張中華,夏銘.一種智能玉米脫粒機設計[J].南方農機,2019,50(15):13+17.[12]張宇飛.一種玉米脫粒機的設計[J].南方農機,2019,50(14):34.[13]楊晶.5TYJ-40-155型玉米脫粒機研制與開發(fā)[J].新農業(yè),2019(01):20-22.[14]全自動玉米脫粒機[J].新疆農機化,2018(06):44.[15]陶濤,魏新華.沖擊載荷作用下玉米種子的有限元分析[J].農機化研究,2019,41(08):35-39.DOI:10.13427/ki.njyi.2019.08.006.[16]王淑蘭,富淼,劉柱.玉米脫粒機清選裝置的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].農業(yè)工程技術,2018,38(26):46-47.DOI:10.16815/ki.11-5436/s.2018.26.031.[17]包麗,王媛,張洪軍,羅紫君,王鳳娟.玉米脫粒機除雪除雜裝置結構優(yōu)化設計[J].齊齊哈爾大學學報(自然科學版),2018,34(04):51-53.[18]羅紫君,張洪軍,張森堯,周寶凱,趙夢楠,郭浩.5TY型玉米脫粒機粒芯分離機構研究[J].齊齊哈爾大學學報(自然科學版),2018,34(04):54-56+60.[19]于志剛.玉米脫粒機的使用保養(yǎng)及故障排除[J].農機使用與維修,2018(07):47.[20]紀名剛.機械設計[M].北京:高等教育出版社,2006.[21]VinodKumar,PankajKumar,JogendraSingh,PiyushKumar.UseofsugarmillwastewaterforAgaricusbisporuscultivation:predictionmodelsfortracemetaluptakeandhealthriskassessment[J].EnvironmentalScienceandPollutionResearch,2021（2）：17-19.[22]ValeriaDeMatteis,LorisRizzello,ChiaraIngrosso,RosariaRinaldi.Purificationofolivemillwastewaterthroughnoblemetalnanoparticlesynthesis:wastesafedisposalandnanomaterialimpactonhealthyhepaticcellmitochondr