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蚌埠學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計
小型玉米脫粒機(jī)的設(shè)計
1 緒 論
1.1 引言
隨.著社.會的.進(jìn)步，生.活的.各個.角落.都有.機(jī)械.的參.與。農(nóng).業(yè)是.我國.的基.本經(jīng).濟(jì)，是.國家.發(fā)展.的基.礎(chǔ)。機(jī).械化.的普.及不.僅加.強(qiáng)了.農(nóng)業(yè).生產(chǎn)，而.且降.低了.農(nóng)民.的勞.動強(qiáng).度。據(jù).不完.全統(tǒng).計，華北.地區(qū).小麥、玉.米等.作物.的種.植量.占中.國農(nóng).業(yè)經(jīng).濟(jì)的45%以.上，華.北地.區(qū)的.出口.量約.占當(dāng).年中.國農(nóng).業(yè)經(jīng).濟(jì)總.量的20%。目.前，我.國北.方大.部分.地區(qū).已實.現(xiàn)了.從種.植到.入庫.的機(jī).械化.經(jīng)營。幸.運的.是，每.種機(jī).械的.開發(fā).利用.都有.相當(dāng).大的.市場，科.學(xué)技.術(shù)的.創(chuàng)新.更好.地開.拓了.市場。
1.2 研究目的及意義
作.為一.個農(nóng).業(yè)大.國，中.國在.世界.玉米.種植.中占.有很.大的.比重。我.國玉.米總.產(chǎn)量.和種.植面.積僅.次于.小麥.和水.稻，但.單位.年平.均產(chǎn).量居.首位。近.年來，越.來越多.的人.實現(xiàn).了玉.米產(chǎn).業(yè)的.高附.加值，成.為黃.金產(chǎn).業(yè)和.朝陽.產(chǎn)業(yè)。2005年，我.國玉.米工.業(yè)消.費超.過2100萬.噸，玉米.消費.比重.由0.5%提.高到13.4%，在.各國.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.米逐.漸成.為國.內(nèi)農(nóng).業(yè)市.場的“黃.金”品.種。
隨.著社.會的.進(jìn)步，生.活的.各個.角落.都有.機(jī)械.的參.與。農(nóng).業(yè)是.我國.的基.本經(jīng).濟(jì)，是國.家發(fā).展的.基礎(chǔ)。機(jī).械化.的普.及不.僅加.強(qiáng)了.農(nóng)業(yè).生產(chǎn)，而.且降.低了.農(nóng)民.的勞.動強(qiáng).度。據(jù).不完.全統(tǒng).計，華.北地.區(qū)小.麥、玉.米等.作物.種植.量占.中國.農(nóng)業(yè).經(jīng)濟(jì).的45%以.上，華.北地.區(qū)出.口量.占全.國的20%左.右。目.前，我.國北.方大.部分.地區(qū).已實.現(xiàn)了.從種.植到.入庫的.機(jī)械.化經(jīng).營。幸.運的.是，每.種機(jī).械的開.發(fā).利用都.有相.當(dāng)大.的市.場，科.學(xué)技.術(shù)的.創(chuàng)新更.好地.開拓.了市.場。隨.著社會.經(jīng)濟(jì).的不.斷發(fā).展，農(nóng).村人.民生.活水.平有.了很.大的.提高。日.常生.活中.常見.的農(nóng).業(yè)機(jī).械也.已機(jī).械化、自.動化。玉.米脫.粒機(jī).是典.型的.脫粒.機(jī)之.一。隨.著人.們玉.米產(chǎn).量的不.斷增.加，玉.米脫.粒已.成為.擺在.人們.面前.的一.個現(xiàn). .實問題，人.工脫.粒速.度太.慢。這.需要.很多.時間，需.要很.多人，非.常不.方便。玉.米脫.粒機(jī).的出.現(xiàn)解決.了這.個問.題。它.需要.較少.的勞.動力，主.要是.大大.提高.工作.效率。三.到四.個人.可以.在早上.完成40000公.斤的.玉米脫.粒。因.此，玉.米脫粒.機(jī)是農(nóng).民不.可缺少.的農(nóng).業(yè)機(jī).械。玉.米脫粒.機(jī)廣.泛應(yīng).用于農(nóng).業(yè)生產(chǎn).中，但.也十.分重.要，其.有效.的節(jié).約人力.資源，在.農(nóng)村也深.受農(nóng).民青.睞。
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
1.3.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
自1785年.蘇格.蘭人.安德.魯·梅.克爾.發(fā)明第.一種滾.筒脫粒.裝置.以來，對.種子.玉米脫.粒裝置.進(jìn)行.了大.量的試.驗.研究，并.不斷.開發(fā).出新.的種.子玉米.脫粒.裝置。1815年，美.國開.發(fā)了.世界.上第.一臺專.門用.于玉.米脫.粒的.手動玉.米脫粒.機(jī)。本機(jī).脫粒.部分主.要由.帶釘子.的圓.盤脫.粒裝.置組.成。有.釘子.的圓盤.由手.搖曲.柄轉(zhuǎn)動。脫.粒時，操.作人員.搖動曲.柄轉(zhuǎn).動圓盤，同.時將圓.盤緊緊地.壓在玉.米穗上。圓.盤把谷.物從玉米.棒子上.脫落。
SCS-2型.玉米單.穗脫粒.機(jī)是由.加拿大阿吉.萊克斯公.司研制的。它.由三個.在同一.方向.以不同.速度旋.轉(zhuǎn)的橡膠.涂層輥.組成。在三.個差.動旋轉(zhuǎn)輥產(chǎn)生.的摩擦力.作用下，玉米籽.粒被剝.離。這臺.機(jī)器不.會損壞.細(xì)菌，而且.能保存玉米.芯。具有.破損率.低、不清.率低、適應(yīng).性強(qiáng).的特點。
美.國AEC集.團(tuán)公司.生產(chǎn)的HS-48摩.擦式種.子玉米脫.粒機(jī)脫.粒性能好，對.不同類型的.種子.玉米適.應(yīng)性強(qiáng)，破碎.率比沖擊.式種子玉.米脫粒機(jī).小。它廣.泛應(yīng)用于.歐洲和.美國等.發(fā)達(dá)國.家。該.機(jī)生產(chǎn)率.高（10-12t/h），破.碎率約.為0.8%，但體.積龐.大，價.格昂貴。目.前，我.國已引進(jìn)了.襄樊正.大種子.公司（正.大集團(tuán).獨資）、承.德玉米.種子加工.中心、甘肅.省酒泉市.登海先.鋒種子加.工廠、國.家農(nóng).業(yè)技術(shù)推.廣服務(wù).中心承.建的948項目、天元.種子.公司等.四種.模式。山.西省定.襄縣Y加工中.心。
70年代.初，我.國研制.的沖擊式.玉米脫粒機(jī).得到了廣.泛的應(yīng)用。當(dāng).時主要使用.大中型.脫粒機(jī)。80年.代以來，農(nóng)村.實行家庭聯(lián).產(chǎn)承包.責(zé)任制，為滿.足農(nóng)民.生產(chǎn)需.要，開發(fā)了.一系列.基于沖擊.原理的中.小型玉米.脫粒機(jī)。
80年.代初，我.國開始實.行種子.生產(chǎn)專.業(yè)化、種.子加工機(jī).械化、種.子質(zhì)量標(biāo).準(zhǔn)化、種.子分配區(qū).域化、縣組.織統(tǒng)一的種.子供應(yīng).體系。政府.撥出資.金從國.外進(jìn)口一.批成.套種子.加工設(shè).備。1996年，重.慶農(nóng)機(jī)研.究所陳功喜.根據(jù)摩擦.原理5ty-0.2研制.了玉米.脫粒機(jī)。2001年，.農(nóng)業(yè)部規(guī).劃設(shè)計研.究院何小.鵬在消化.吸收美. .國進(jìn)口設(shè)備的. .基礎(chǔ)上，自主開.發(fā)了一種.新型擠壓摩擦.式玉米脫.粒機(jī)。北京四.達(dá)農(nóng)業(yè)工程.科學(xué)技術(shù)開.發(fā)中心、甘肅.酒泉奧.凱種子機(jī).械有限公.司、北京.豐田種子.機(jī)械廠在2007年的.基礎(chǔ)上.，研制.出了.各種.擠壓摩.擦式玉米脫.粒機(jī).系列，沈.陽農(nóng)業(yè)大學(xué)李新.平研制出.一種差異化.玉米脫粒.機(jī)。
1.3.2 發(fā)展趨勢
從長.遠(yuǎn)來看，玉米.脫粒機(jī).產(chǎn)業(yè)的發(fā).展應(yīng)持謹(jǐn).慎態(tài)度，不應(yīng).盲目啟.動和擴(kuò)大.生產(chǎn)。玉米.脫粒機(jī)的.發(fā)展方向應(yīng).從以下幾.個方面.考慮：（1）從.設(shè)計制造.入手，進(jìn)一.步降低.操作人員的.勞動強(qiáng)度，提高操.作人員的.安全性。（2）進(jìn)一.步解放了玉米.脫粒機(jī)的.適應(yīng)性。既能.適應(yīng)干濕作.物，也能適.應(yīng)不同.作物（特別是.水稻脫粒）；（配套.動力不能.同時適應(yīng)）；（半喂、全喂.均可適.應(yīng)）。（3）大力.實現(xiàn)玉米脫.粒機(jī)的“三.個現(xiàn)代.化”（通.用化、.標(biāo)準(zhǔn)化、系列.化）。（4）加.大新機(jī).新件的研.發(fā)力度。例.如，風(fēng)扇.式玉米脫.粒機(jī)存.在破碎率高的.問題。（5）積極.發(fā)展玉米.脫粒機(jī).市場。未來玉米.脫粒機(jī).產(chǎn)品市場.將集中在.山區(qū)、半山.區(qū)、丘陵地.區(qū)、套種.間和經(jīng)濟(jì)基.礎(chǔ)薄弱.地區(qū)。生產(chǎn).領(lǐng)域的有.關(guān)管理部.門和企業(yè)要.從玉米脫粒.機(jī)行業(yè)的健.康發(fā)展出.發(fā)，做好.以下.工作：（1）加強(qiáng).產(chǎn)品質(zhì)量.法律法規(guī).的宣傳，加強(qiáng).強(qiáng)制性.國家標(biāo)準(zhǔn).的實施。特別是.要加強(qiáng).安全宣傳和.實施。（二）加強(qiáng)監(jiān).督和打擊無.證、劣質(zhì).產(chǎn)品。生產(chǎn).和流通.相結(jié)合，實行.監(jiān)督.抽查。誰負(fù).責(zé)生產(chǎn)，誰.負(fù)責(zé)銷售？讓.無證產(chǎn)品.和劣質(zhì)產(chǎn)品既.沒有生產(chǎn).環(huán)境，也沒.有銷售環(huán).境。同.時，我們.將積極支.持名優(yōu)產(chǎn).品。（三）政.府部門應(yīng)當(dāng)加.大對玉米.脫粒機(jī)等.重要農(nóng)業(yè)生產(chǎn).資料的資金投.入，鼓.勵企業(yè)、科.研部門研究開. . .發(fā)新產(chǎn)品，開展產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化和技術(shù)研究。
1.4 本文研究的內(nèi)容
對玉米.脫粒機(jī)進(jìn).行設(shè)計，確定.總體布局.及結(jié)構(gòu).方案。對.傳動系統(tǒng)，機(jī)身.結(jié)構(gòu)，零件.圖繪制.等。
本課.題主要對.以下內(nèi)容.進(jìn)行設(shè)計：
（1）玉米.脫粒機(jī).整體結(jié).構(gòu)的設(shè)計；
（2）玉米.脫粒機(jī)入.料口、柵.格式凹.板、釘齒脫.粒滾筒等.主要部件的設(shè).計；
（3）玉米.脫粒機(jī)傳.動軸、帶輪.等傳動部.分的設(shè).計。
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2 總體方案的設(shè)計
2.1 脫粒機(jī)的種類和特點
玉米.脫粒機(jī)有.很多種。根據(jù).脫粒.原理，可分.為五種類.型：擠.壓、滾.動、沖.擊、差動.和摩.擦。根.據(jù)脫粒.滾筒的形.狀，可.分為圓.盤、圓.筒和圓.錐體。根.據(jù)脫粒滾.筒的放置.形式，可分為.水平式.和垂直.式。脫.粒元件種.類較.多，如波.紋銷.齒、弓.齒、風(fēng).機(jī)葉輪.和組合式。
（1）帶.肋桿脫.粒裝置。采用.沖擊原理.設(shè)計了波.紋棒脫粒.裝置。工作.時，波紋.桿滾筒轉(zhuǎn).動，使玉.米穗在齒.側(cè)、波紋.桿頂部和.凹弧面上.摩擦，并在.玉米穗與.凹板之間.摩擦，實現(xiàn).脫粒。對脫.粒效率.的關(guān)注取決.于打擊速.度和機(jī)會。該.裝置對.玉米籽粒.有害，但具有.較高的去.除率和.效率。
（2）棒齒.脫粒裝.置。棒齒.脫粒裝置采.用棒齒式軸.流滾筒，棒齒.呈螺旋線排.列，固定.在齒板上。玉米.穗通過滾筒前端.的進(jìn)料螺旋輸送.機(jī)軸向進(jìn)料，從另.一端排出.。工作時，桿.齒鼓轉(zhuǎn).動，使玉.米穗摩擦桿齒.和齒板、凹板.的弧面.，實.現(xiàn)脫粒。脫.粒效率.主要取決.于桿齒的.速度。該.裝置對玉米.籽粒損.傷小，但除.塵率低，除塵效.率低。
（3）釘.齒脫粒裝.置。釘.齒脫粒裝置模仿.手動磨玉米.的動作。由于.釘齒與滾.筒軸之間.有一定的角.度，所以釘.齒用來移動.耳朵，使耳.朵在被推的時.候可以向前和.向上或向下.移動。在運動.過程中，與.兩側(cè)和底部的網(wǎng).格摩擦，與篩網(wǎng).相對運.動，滾動和.滑動，以達(dá)到.擠壓和脫粒.的效果。在.一定的壓.力下，耳朵.也被完全.擠壓，機(jī)器.中耳朵的所.有部分都.有充分的.擠壓機(jī)會，這樣就.可以去除所.有的谷物。該釘.齒脫粒裝.置脫粒性.能好，對不同類.型種子.玉米適應(yīng)性.強(qiáng)，效率.高，凈化.率高，玉米.籽粒破.碎率低。
（4）形成.差速旋.轉(zhuǎn)，實現(xiàn).玉米.脫粒。它還.可以剝皮.和脫粒，玉米.種子可以.用手擦掉，而不.會損壞.胚芽。具有.破碎率.低、凈.去除率.高、對.同一方向不.同轉(zhuǎn)速的脫粒.元件.適應(yīng)性.強(qiáng)的特點。但根.據(jù)該原理設(shè).計的脫粒.機(jī)生產(chǎn)效率普遍.較低。
（5）聯(lián)合.脫粒裝置。組.合脫粒裝置.是波紋.桿式、弧.齒式、螺旋.葉片式和板.齒式的組合，以獲得.組合式軸.流滾筒。如.螺旋葉.片盤齒組合.軸流滾筒.脫粒性.能軟，脫粒效.果好，是一種.值得進(jìn)一步研.究的軸流脫.粒裝置。但成本.有點高，不適合.小農(nóng)戶。
綜上.所述，本.課題以釘齒脫.粒裝置為.研究對象，結(jié)合. .其他輔助.機(jī)構(gòu)，完成.了玉.米的整.體快速脫.粒。其工.作原理是.在玉米脫粒.機(jī)脫粒玉.米時，利.用釘齒鼓旋.轉(zhuǎn)運動.的釘齒與篩.網(wǎng)之間.的間隙，使玉.米脫落。釘.齒鼓與.篩網(wǎng)之間的.捏合作用.將玉米.粒與玉米芯.分開，并借.助其他機(jī).械機(jī)構(gòu)分別從兩.個不同的.出口排出玉米.粒和玉.米芯。谷粒.與篩孔.分離，玉米芯.從機(jī)尾排.出，玉米絲和.皮屑從風(fēng).口排出。循環(huán).脫粒，連.續(xù)裝填-脫粒-卸料.循環(huán)。機(jī)器的.脫粒效率由滾筒的.長度和直徑.決定。人.們可以根據(jù)自.己的脫.粒效率合.理選擇脫.粒機(jī)。。
如下圖2－1：
圖2－1 玉米脫粒機(jī)加工流程圖
2.2 總體結(jié)構(gòu)
2.2.1 入料部分
進(jìn)料口.與玉米.脫粒機(jī)上.蓋連接。它是由一厘.米厚的鐵.板制成的。進(jìn)料部.與釘.齒鼓的釘齒部.相切。剝皮后.的玉米從進(jìn).料口進(jìn)入，滑下到.脫粒部，即釘.齒鼓與柵凹板.之間進(jìn)行.脫粒。
2.2.2 脫粒和篩選部分
脫.粒部主要.由釘齒.鼓、網(wǎng)格狀.凹板和半圓.頂蓋組成。在釘.齒鼓和柵形.凹板之間.脫.粒玉米穗，從柵.形凹板間隙漏.入滑板。玉米.芯通過設(shè)置.在滾筒.上的螺旋齒.的螺旋.推力和螺.旋導(dǎo)向從機(jī).體排出，并從.進(jìn)氣道的.另一端（即出口）.排出。
屏蔽.部分主要.由一定數(shù).量的鐵.條、兩根主.梁和兩根.輔助梁組成的網(wǎng).格型凹.板完成。每.兩個鐵條之間.的間隙會夾.住玉米，然后快.速旋轉(zhuǎn)的釘齒.滾筒將被迫脫.?？ㄗ〉?玉米。當(dāng)然，網(wǎng)格型凹.板在工作或.安裝時是固定.的。玉米脫.粒后，玉米粒.穿過格柵.凹板，從凹板.間隙漏出，沿.傾斜的滑板滑出機(jī).體。目的是.分離玉米.和玉米芯。
2.2.3 鼓風(fēng)除塵部分
風(fēng)篩.部分由風(fēng)機(jī).和雜質(zhì)出.口組成。當(dāng)玉.米粒從.圓孔凹板.上滑下時，風(fēng)通.過風(fēng)扇.吹出，將玉米粒.中的雜谷.殼和蠶絲吹.出體外。
2.2.4 機(jī)架部分
該框.架由左.框架、右.框架、出.口、滑板.和穩(wěn)定而堅固.的主梁.組成。機(jī).架是玉.米脫粒機(jī).的主.要支撐。它承受.脫粒機(jī)的主要.重量和功率、負(fù)載和.力矩。因此.，它的設(shè)計.是一個強(qiáng)有.力的部.分。框架.的兩個部.分應(yīng)保持穩(wěn).定，相對.固定，以.使機(jī)器在操.作過程中.不會發(fā)生.搖擺和傾.斜，造.成人身危.險。因此，為了使機(jī). .架堅固，本玉米脫粒機(jī)的.設(shè)計是.由三毫米.厚的角.鐵制成的。
為了優(yōu).化玉米脫粒.機(jī)的型號和.結(jié)構(gòu)設(shè)計，該脫.粒機(jī)采用.電力驅(qū)動.，電機(jī).節(jié)能。電機(jī)安裝.在玉米.脫粒機(jī)的.下部，與脫.粒機(jī)機(jī)架的.下橫梁固定.在一起，節(jié)省了.電機(jī)占用的.空間。玉米脫.粒機(jī)由玉.米脫粒.機(jī)完成從.進(jìn)料到脫.粒再到分.離玉米粒和.玉米芯，最后將.玉米粒.和玉米芯.排出機(jī)體。它.最大的.優(yōu)點是能在.短時間內(nèi)完成幾.個人的勞動.強(qiáng)度，從而提.高工作.效率，節(jié).省勞動.時間。除這.些優(yōu)點.外，玉米.脫粒機(jī)還具有安.全性.能高、效率.高、耐.久性好、結(jié)構(gòu).簡單、維護(hù).保養(yǎng)方便等優(yōu).點。
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3 脫粒裝置的設(shè)計
3.1 滾筒類型的設(shè)計
軸.流脫粒裝置.主要由.滾筒、凹板（包.括分離.篩）、導(dǎo)板.和蓋（或蓋.）組.成。工作.時，作物由.滾筒的一.端供給（沿.滾筒的軸向.或徑向）。隨著.滾筒的. .旋轉(zhuǎn)，作物沿著.由凹板.和蓋組成的滾.筒內(nèi)弧.螺旋移動。沿滾筒.軸流過脫粒.裝置。在滾筒.離心力的作.用下，谷.粒、谷.殼、碎.秸稈、碎.葉等顆?；?合物同時從.凹面篩孔（或分離.篩孔）落.下，而.秸稈則從.滾筒的另.一端（軸向.或徑向）排.出。大多數(shù).成熟和飽.滿的顆粒在.滾筒的前.半部分被.分離.出來。下.半部分去除.了一些貧瘠.和未成熟.的谷粒，其余.混入碎稻.草的谷粒在.下半部.分滾筒.中分離。由于.作物在脫粒.裝置中能.夠長時.間（約2-3秒）完全.分離，脫粒率.高于傳統(tǒng).的剪切流.脫粒.裝置，可以更.柔和地調(diào).整脫粒。減少受.損顆.粒。但.隨著秸稈的.破碎，脫.粒所消耗的.能量也相.應(yīng)地增大。軸.流式滾筒脫.粒裝置不需設(shè)置.其它特殊的.分離機(jī).構(gòu)，即.可滿足作物.脫粒分離的.技術(shù)要求。因.此，在.聯(lián)合收割機(jī).通過能力.相同的.水平上，.傳統(tǒng)的脫粒.裝置用手.稿機(jī)鍵入手.稿的效率.更高。軸.流滾筒脫. .粒裝置采用無.機(jī)變速傳.動裝置，可適.應(yīng)脫水水.稻、玉.米、小.麥、大豆.等農(nóng)作.物。。
常用.的滾筒形.式有圓柱形.和圓錐形.釘齒滾筒。棒.鼓也可用于.玉米脫.粒，但. .凈脫粒率低，破碎.率高。筒體.可與釘.齒整體.鑄造，也可.在鑄造筒.上安裝釘.齒。由.于其結(jié)構(gòu)簡.單、成本.低、脫粒.質(zhì)量好，被廣.泛應(yīng)用。錐形.滾筒一般.由齒板.座、齒.板、釘齒.等組成，制.造成本高。因.此，在.設(shè)計中選用.了圓柱.形滾筒。
通過.鍵連接.的左右板.安裝在滾.筒軸上，中間.板空心套.在滾筒.軸上。齒板固.定在滾筒上。為了便于.滾筒的.平衡，齒板通. .常是均勻的。釘齒固. .定在釘齒板上，排.齒板上.的釘齒呈螺.旋線排.列。齒間橫向尺寸應(yīng).準(zhǔn)確。
3.2 滾筒的直徑、轉(zhuǎn)速和長度的設(shè)計
常用.的圓柱形釘.齒滾筒的齒.頂圓直.徑為200-300 mm。這里取224 mm。
軸流.滾筒脫粒.裝置脫粒.時間較長，滾.筒的脫粒速.度略低于切.向流滾筒，脫粒間.隙較大，不同作.物所需的脫.粒速度和脫.粒間隙在調(diào)節(jié).范圍內(nèi)變化.不大。圓.柱形軸流.滾筒.常用.的脫粒速.度見.下表：
表4－1脫粒速度與滾筒類型
滾筒類型
作物種類
桿齒式（m/s）
葉片式（m/s）
紋桿式（m/s）
麥類
20-26
16-22
20-26
水稻
18-28
13-19
大豆、玉米、高粱
6-10
10-13
脫粒間.隙由作物種.類和脫粒分.離質(zhì).量決定?，F(xiàn).有脫粒機(jī)稻.谷與小麥的.間隙一.般為20-30毫米，大.豆、玉米.和高粱的.間隙一.般為60-70毫米。在.軸流滾.筒脫粒裝置.上，徑向.位置設(shè)有.進(jìn)料口和.出料口。.脫粒間隙.在凹板.入口處.最大，出.口處第二大.，凹.板底部最小，一般比.入口和出.口處小10 mm左右。波.紋桿式軸.流鼓入口.間隙不.應(yīng)超過30 mm，以免.降低.抓力。沿.軸線方.向的脫.粒間隙可設(shè).計為從大（進(jìn).料口）到出.料口逐漸.減小，以提.高脫粒分.離能力。
圓柱.形滾筒.的齒頂.線速度允許.范圍為6-10m/s，相.應(yīng)的滾筒.轉(zhuǎn)速為600-900r/min。這里.轉(zhuǎn)速預(yù)設(shè).為850r/min 。
根.據(jù)線速度.公式v=Πd*n=3014*0.224*850=9.9m/s。在允許.的范圍.內(nèi).滾筒的長.度一般為700-900mm。這里取710mm。
3.3 釘齒條的設(shè)計
釘.架是玉米脫.粒機(jī)的主.要分離.部件。它.的設(shè)計與.玉米脫粒.機(jī)的質(zhì).量、正.常運行時玉米脫.粒機(jī)的整體.脫粒效.果、脫.粒后玉米粒與.玉米芯的分離.有關(guān)。它.的作用是利用分.離滾.筒上的四.個釘齒均勻.快速地.旋轉(zhuǎn)，工作時.向脫粒機(jī)內(nèi)填.充。主軸.的轉(zhuǎn)動帶.動固定在釘鼓.上的釘.齒，釘.齒頂部以一.定的速度脫.粒玉米（強(qiáng)制.脫粒玉.米）。在.四個釘架的.快速.旋轉(zhuǎn)下脫.粒玉米，四.個釘架.的帶釘.螺旋布置旨.在沿著釘.齒的螺旋.布置將玉米.棒從機(jī)體.排出。同.時，各.釘架上的釘.齒進(jìn)行脫.粒，以達(dá)到.較高的.脫粒率。玉米.脫粒機(jī).的主要功.能是脫粒.，釘架.在脫粒.工作中起著.重要作.用。因此，釘架.的設(shè)計是脫. .粒機(jī)設(shè)計的主.要部分。
3.3.1 釘齒條的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
從.釘架的作.用及其.工作要求可以.判斷釘齒.的工作.強(qiáng)度很高。據(jù)《脫.粒機(jī)》一書可知，玉米.脫.粒機(jī)的釘架.滾筒上安裝.了四個不同.的釘架。此.外，每個.釘架上安.裝的釘.架數(shù)量.從7個到10個不等。每個.釘架均勻地.安裝在釘.架上，釘架.均勻地安.裝在釘.架上。在釘架.上安裝均勻的.螺旋軸承.布置，相.鄰兩釘架的水.平距離相.等，兩.個螺旋軸.承架均勻.布置。釘架兩.端用厚度和直.徑的圓盤.固定。釘架.的寬而厚的.方孔均勻地開.在兩個圓盤.上，四個.方通孔均勻.分布。然后.四個釘架由四.個方孔均勻.支撐。同時，銷架的另.一端由一.個厚度相同.但直徑相同.的圓盤固定。.銷架穿過.方孔，在盤.面漏2-3處，因為連.接是焊接.完成的，便于.焊接。這種.結(jié)構(gòu)更加堅固.、穩(wěn)定、可靠。
圓盤.固定釘.架，但.由于釘.架太長.（即.三分之二.的軸），釘架.通過直徑.為三分.之一的鐵柱.與軸.連接。它們.的連接是.焊接的，.這會增加釘.架的剛度，使釘.架在承受更.大的強(qiáng)度.時不適合.損壞釘.架，同.時使主軸.產(chǎn)生扭轉(zhuǎn).剛度和彎.曲。剛.度大幅度.提高，增加了.銷架.的扭轉(zhuǎn).剛度和彎.曲剛度。這.樣可以大.大提高銷.架轉(zhuǎn)鼓的.整體剛度和.強(qiáng)度，具有.固定性.好、主軸.與銷架轉(zhuǎn)鼓.之間穩(wěn)定性.高的優(yōu)點。
釘架.的作用是.固定釘齒.的相對.位置，使釘.齒在正常.過程中能繼續(xù).正常工作。釘齒脫粒.力直接傳.遞到釘架上。釘.架承受釘齒.的切向力。因.此，釘.架應(yīng)采用具.有足夠.強(qiáng)度和剛度.的材料.制成。根據(jù)《脫.粒機(jī)》一書，可選.用45號鋼。設(shè).計的釘架長.、寬、高如下：每個.釘架上均勻.分布有七.個釘齒。每個.釘齒穿過釘.架并用螺母.擰緊。釘.架上的通.孔直徑為.圓柱形，.釘架上的通.孔頂部.開有一.個長、高、寬的.小槽，以達(dá)到目.的。當(dāng)釘齒.安裝在釘.架上時，小槽.可與釘齒.上的波紋.相配合，使.釘齒上周能固.定在釘架.的方向上，當(dāng)釘齒.正常工作.時，也.可相對釘架固.定釘齒。當(dāng)釘.齒工作.時，不適.宜使釘齒和.釘架脫落。其結(jié)構(gòu).如圖3.1所示。
圖3.1釘齒條結(jié)構(gòu)圖
3.3.2 釘齒的設(shè)計
釘.齒是玉米脫.粒機(jī)的主要.工作部件。它們.在工作時.與玉米直.接接觸，接.觸頻率很.高，特別.是在進(jìn)、出.口處，釘齒.間的摩擦比較.頻繁。因此.，在.設(shè)計釘齒.時，應(yīng)考.慮釘齒的工.作強(qiáng)度和.工作.環(huán)境。這里.采用《脫粒.機(jī)》一書.中推薦.的45號鋼。為了使釘.齒相對固.定在釘.架上，在釘齒.上加上一個.小的波紋，并.在釘架上配合.一個小的凹.槽，固定釘.齒和釘架.。其直徑，長為，，，，，。
3.4 圓盤的設(shè)計
圓盤.是固定銷.架和主.軸的主要.部件。它不.僅起到連接.作用，而.且能承受.銷架和.銷.架傳遞.的力矩和.彎曲扭轉(zhuǎn).強(qiáng)度。位于.銷架兩.端，采用.焊接.連接。同時.與主軸相.對固定，采用.焊接連接.方式。因.此，圓盤.的設(shè)計也.是銷架滾筒強(qiáng)度.的關(guān)鍵.部分。根.據(jù)脫粒機(jī)的說法，脫粒.盤的材.料由45號.鋼制成，具.有更好的剛.度和.強(qiáng)度。它的.直徑均勻分.布著四.個矩形.孔。目的.是固定.銷架。它的.位置固定在.圓盤上。矩形.孔的底線.從圓盤的.中心開始。圓盤.中心應(yīng)安裝在.主軸直徑上。因.此，圓盤.中心應(yīng)固.定在主軸直.徑上。該孔設(shè).置為安裝.在軸上。選擇.盤的.厚度。圓.盤上的矩形.孔高9.5，寬40.5。它還用.于在.光盤上安.裝銷架。結(jié)構(gòu).設(shè)計如圖3.2所.示：
圖3.2 圓盤結(jié)構(gòu)圖
3.5 柵格式凹板的設(shè)計
在.玉米脫粒.機(jī)中，柵型.凹板是.與釘齒鼓.配套的重.要部件。網(wǎng)格.型凹板.具有兩種功.能。一是玉.米脫粒.后，使玉米.粒從柵型凹.板間隙漏.出，并將.玉米棒子螺.旋狀布置.在釘齒鼓上，從機(jī).外排出，使玉.米粒和玉米棒.子從不同.的出口分離出.機(jī)外。為.實現(xiàn)玉米.脫粒清選.功能，采用.鋼筋橫向焊.接網(wǎng)格型.凹板。鋼.筋之間有.縫隙。這.種間隙可以v把玉米夾在.兩根鋼筋的間.隙中（因為玉米.是圓.柱形的），這樣.釘齒就能快.速穩(wěn)定地.脫粒玉米。
格子.凹板由.直徑、厚度.和高度的兩.根桿固定。由.于格構(gòu)凹板.為半圓形筒.體，鋼筋兩端用.半圓形鋼筋.固定。此外，在.三分之一的凹.板和三分之.二的凹板中，有非.常細(xì)的鋼筋連.接到相應(yīng)的.加強(qiáng)件上。選擇.鐵棒的厚度和.寬度，并由脫.粒機(jī)的參.數(shù)確定。格構(gòu)凹板.與框架.連接，柱形.鋼筋封閉的凹.板也通過焊.接連接。由.于格構(gòu)凹板.安裝在.框架上，格構(gòu)凹.板兩端的.鐵條和格構(gòu)凹.板中間的鐵條.焊接在框架上。這樣.，可以加強(qiáng).主體與格子凹.板的連接.質(zhì)量。在正常.工作中，由于有.機(jī)框架的固.定支撐，使.網(wǎng)格凹板工.作更穩(wěn)定、更可.靠、更.穩(wěn)定。從總體.上實現(xiàn)了脫粒機(jī).的整體設(shè)計，提高.了脫粒機(jī)的整體.剛度。
圖3.3 柵格式凹板的三維造型圖
圖3.4柵格式凹板結(jié)構(gòu)圖
蚌埠學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計
4 除塵裝置的設(shè)計
4.1 除塵裝置的功用
將脫.粒裝置和分.離裝置分.離出的混合料.中的膠團(tuán)粉碎.的莖和破碎的穗.清理干凈，并將少.量雜務(wù)排.出機(jī)器以獲得干.凈的籽粒。分離.器的性.能要求是：谷物中.的雜質(zhì)混合.物應(yīng)小于2%；清.洗過程中的.谷物損失.應(yīng)不超過總谷.物去除量的0.5%；生產(chǎn)率.應(yīng)與收割脫.粒裝置相適.應(yīng)。根據(jù).設(shè)計的生產(chǎn).效率，選擇.了空氣凈化.裝置。氣流.清洗裝置是. .利用風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的氣流除去.谷物中的.雜質(zhì)。該清.洗裝置結(jié)構(gòu).簡單，清潔度.低，用于.簡單的玉米.脫粒機(jī)。
通過總.體設(shè)計方案.選擇吹掃清.洗裝置。清潔管.道位于風(fēng)扇出.口前面。顆.粒混合物.沿.著出口前的.滑板下落。輕.微的碎片沿.著管道.被吹走。糧食.通過重力氣.流場進(jìn)入集糧.裝置。清管保.證了輕.碎屑的.順利吹出，并能.截留氣流.吹出的少.量顆粒，減少.損失。為了使.顆?；旌?物在出口.處分散，清洗.管道的橫截.面積通常比風(fēng)機(jī).出口的橫截.面積大得多。風(fēng)機(jī).出口風(fēng)速一般.為7-10 m/s，.風(fēng)管末端出.口為4-6 m/s，谷物.滑動的水平角.為40-50度。
4.2 風(fēng)機(jī)的選擇
4.2.1 風(fēng)扇的功率計算
Q=G/3.6μr （4－1）
μ:混合濃度比 μ≦2 取μ=1.5
r:空氣重度 r=1.2kg/m3
G：生產(chǎn)率 G=4500kg/h
空氣流量Q=4.5/3.6×1.5×1.2=0.69m3/s
P=Pd+Pst （4－2）
P：空氣全壓力
空氣動壓Pb=rv2/2g
v=vp×α （4－3）
vp:輕雜.的漂浮速度查.表得 4.5-5.6
α：比例系數(shù) 1.1-1.7 取1.7
v=5.6*1.7=9.52 小于玉.米的漂浮速.度12.5-14
Pb=1.2×9.522/2×9.8=5.55pa
空氣靜壓力Pst 因為采.用單篩結(jié)構(gòu)所以靜.壓為15 pa
p=15+5.55=20.6 pa
N=QP/102η′ （4－4）
η′為0.95-0.98 取η′=0.95
N=0.69×20.6/102×0.95=0.15kw
4.2.2 風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)尺寸
葉輪.外徑D2=60/πn× （4－5）
φ:壓力.系數(shù) 0.3-0.4 取φ=0.4
D2=60/3.14×1300×=0.096m 取D2=100m.
5 帶傳動設(shè)計計算
5.1 電動機(jī)的選擇
根據(jù).實際測.量，.每個釘齒.的均布.力為40。當(dāng).玉米脫粒機(jī).正常工作.時，釘齒.鼓上的.釘架.快速旋.轉(zhuǎn)。其中.兩個釘.架受到來.自玉米的.切向力，而.另外兩個釘.架是空行.程，因此，，即玉.米脫粒機(jī)正.常工作時，. .受到的切向.力為560。
其中：—釘齒所受的力
—參與工作的釘齒個數(shù)
—參與工作的釘齒條數(shù)
5.2 釘齒條上的釘齒轉(zhuǎn)速
當(dāng)玉.米脫粒.機(jī)的釘齒.滾筒快速.轉(zhuǎn)動時，其上.釘齒條的釘齒.同樣有一定的.轉(zhuǎn)速，這個轉(zhuǎn)速原于主軸的轉(zhuǎn)速和釘齒的半徑，即：，
其中：—釘齒的轉(zhuǎn)速
—脫粒機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速
—釘齒距軸心的距離
5.3 釘齒滾筒的轉(zhuǎn)速
玉米.脫粒機(jī)所.需功率為，應(yīng)由.脫粒機(jī)的.工作阻力和.運轉(zhuǎn)參數(shù)求.定，即：，計算求得：
5.4 電動機(jī)的功率
電動.機(jī)功率由.公式來計.算，脫粒機(jī).傳動裝置.的總效率，應(yīng)由.組成傳動.裝置的各.個部分運.動副的效.率只積，即 ，其中、、 分別為每一個轉(zhuǎn)動副的效率，選取傳動副的效率值如下：
滾動軸承（每對）0.98～0.995 即取 =0.99
V帶傳動 0.94～0.97 即取 =0.97
滾筒轉(zhuǎn)動 （因為釘齒條固定于滾筒上） 即取 =1
則
由此可得電動機(jī)的功率：
5.5 電動機(jī)的轉(zhuǎn)速
根據(jù).資料《脫粒.機(jī)》.一書可查.得主軸的.轉(zhuǎn)速在 750～850，按《機(jī)械.設(shè)計指.導(dǎo)書》中表.一所推薦的.傳動比合理.取值范圍，取V帶的傳.動比2～4，即可滿.足電動機(jī).的轉(zhuǎn)速與.主軸的.轉(zhuǎn)速相.匹配，故.電動機(jī)轉(zhuǎn)速.范圍可選.為：。
符合.這一范圍.的同步電.動機(jī)轉(zhuǎn).速的有720，1440，2900，根據(jù)容量.和相關(guān)轉(zhuǎn).速，由《機(jī)械.設(shè)計通用.手冊》查.出三種適宜的.電動機(jī).型號，因此有.三種不同的.傳動比.方案，如表3.1所示。
表5.1 電動機(jī).的型號和.技術(shù)參.數(shù)及傳動比
方案
電動機(jī)型號
額定
功率
電動機(jī)轉(zhuǎn)速
基本參數(shù)
P/kW
同步
轉(zhuǎn)速
滿載
轉(zhuǎn)速
效率（%）
電動機(jī)重量（KG）
功率因數(shù)
1
Y132M1-6
4
1000
960
85
73
0.74
2
Y112M1-4
4
1500
1440
85.5
43
0.84
3
Y160M1-8
4
750
720
85.5
118
0.88
綜臺.考慮電動機(jī).和傳動.裝置的.尺寸、重量.以及帶傳.動的傳動.比，可知方.案3比較適合。因此.選定電動機(jī).型號為Y132S1-2。所選.電動機(jī)的額.定功率＝5.5kw，滿載轉(zhuǎn)速=2900r／min，總.傳動比適.中，傳動裝.置結(jié)構(gòu)較.緊湊。如表5.2和表5.3。
表5.2 其主要參數(shù)如下表
型 號
額定功率
KW
滿 載 時
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)
Y112M1-4
4
1440
11
85.5
0.84
7
2.0
2.2
表5.3電動機(jī)尺寸列表 單位
中心高
H
外形尺寸
底腳安裝尺寸
地腳螺栓孔直徑
軸伸尺寸
裝鍵部位尺寸
電動機(jī)的輸出軸尺寸
112
27
5.6 帶及帶輪的設(shè)計
根據(jù).玉米脫粒機(jī)的具.體傳動要.求，可采.用V帶和皮.帶輪在電機(jī).和主軸之.間傳動，因為.在脫粒機(jī)的.工作過.程中，V帶是.一個柔性.部件，具有.彈性好、抗.沖擊、減振的.優(yōu)點，使玉米脫粒.機(jī)工作.平穩(wěn)、噪.音低。雖然.在傳動過程.中V帶與皮帶輪.之間存在一定的摩擦，導(dǎo)致.二者相對.滑動，使得.傳動比不.準(zhǔn)確，但它.不會影響玉.米脫粒機(jī)的.傳動，因為.玉米脫粒機(jī).不需要精確的.傳動比，只要.傳動比更.大，就.可以實.現(xiàn)準(zhǔn)確無.誤，能滿足要.求，V帶的彈.性滑動是脫粒.機(jī)某些重要部.件的過載保.護(hù)，不會對機(jī)體造成嚴(yán)重?fù)p傷，V帶結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，維修保養(yǎng)方便，安裝方便。因.此，選擇電機(jī).與玉米脫粒.機(jī)之間的V帶與.帶輪傳動配.合是合理的。
三角帶.和皮帶輪的選.擇應(yīng)從.其傳動參數(shù)開.始，確定.三角帶的類.型、長.度和根.數(shù)，然后.確定導(dǎo)輪.的材料、結(jié)構(gòu).和尺寸（輪.寬、直徑、槽數(shù)和.槽尺寸等）、傳動.中心距（安裝尺寸）、作用在.皮帶輪上的.壓力。軸（為軸.承的設(shè)計做.準(zhǔn)備）。
5.6.1 傳動帶的設(shè)計
（1）確定計算功率
其中：—工作情況系數(shù)
—電動機(jī)的功率
查《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》一書中的表14—7 可知：=1.0
（2）選擇V帶的型號
根據(jù).計算得知的.功率和電.動機(jī)上帶輪（小.帶輪）的轉(zhuǎn)速（與電.動機(jī)一樣的速.度），查《機(jī)械設(shè).計基礎(chǔ)》一書圖14—12，可以選.擇V帶的.型號為B型。
5.6.2 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑
（1）初選主.動帶輪的.基準(zhǔn)直.徑：根據(jù)《機(jī)械設(shè).計基礎(chǔ)》一書，可選.擇V帶的型號.參考表14—2，選.取。
（2）計算V帶的.速度V：
V帶在.小于的范.圍內(nèi)，速度V符.合要求。
電動機(jī).與主軸傳動比.的計算
（3）計算從.動輪的.直徑
5.6.3 確定傳動中心距和帶長
取
即：
得：
取：
帶長
即：
得：
按《機(jī)械設(shè).計基礎(chǔ)》一書.中查表14—5，選擇.想近的基本.長度和 相對.應(yīng)的公稱長度（內(nèi)周.長）可查得：， 。
實際的.中心距可按下列.公式求得：
也可用.經(jīng)驗公式：
求得 ：
5.6.4驗算主動輪上的包角
主動輪上.的包角由下列.公式確定：
即：
求得 ：滿足V帶傳.動的包.角要求。
5.6.5 確定V帶的根數(shù)
V帶的根.數(shù)由下列公式.確定：
其中： —單根.普通V帶的許.用功率值
—考慮包.角不同大的.影響系數(shù)，簡稱.包角系數(shù)
—考慮的.材質(zhì)情況系.數(shù)，簡稱.材質(zhì)系數(shù)，對于棉.簾布和棉線.繩結(jié)構(gòu)的膠帶，取 ，對于化學(xué).線繩結(jié)構(gòu)的.膠帶，取 。
—計入傳動.比的影響時，單根.普通V帶所能傳.遞的功率的.增量，其計算公式如下：
式中：—單根.普通V帶所能.傳遞的轉(zhuǎn)矩.修正值 ，從《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》可以查表14—10
—主動.輪的轉(zhuǎn)速
查得：
則：
查表取值：
由 查得：
所以：
即： 取 根
5.6.6 確定帶的初拉力
單根V帶適.當(dāng)?shù)某趵?由下列.公式求得
其中：—傳動帶.單位長度的質(zhì)量，
即：
5.6.7 求V帶傳動作用在軸上的壓力
為了設(shè)計安.裝帶輪軸.和軸承，比需.確定V帶作用在軸.上的壓力，它等于V帶兩邊的.初拉力之和，忽略V帶兩邊.的拉力差，則值可以近.似由下式算出：
即：
求得；
5.7 V帶帶輪的設(shè)計
5.7.1 帶輪的材料選擇
因為帶.輪的轉(zhuǎn)速，即，轉(zhuǎn)速比.較底，所以材料選定.為灰鑄鐵，硬度為。
5.7.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計
皮帶輪.的結(jié)構(gòu)設(shè)計主.要以皮帶輪的.參考直徑為.依據(jù)。選擇.皮帶輪的結(jié).構(gòu)形式。皮帶槽.的尺寸根據(jù)皮帶.類型確定。設(shè)計如下：
主動.帶輪的結(jié).構(gòu)選擇.因為根.據(jù)主動帶輪的.基準(zhǔn)直徑.尺寸，而與主動帶輪配.合的電動機(jī)軸的直.徑是，因此.根據(jù)經(jīng)驗公.式～～，所以主.動帶輪采用腹.板式。
帶輪.參數(shù)的.選擇： 通過.查《機(jī)械設(shè)計.基礎(chǔ)》一書，可以.確定主動帶輪.的結(jié)構(gòu).參數(shù)，結(jié)構(gòu)參.數(shù)如表5.1，其他的.相關(guān)尺寸可以.根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)驗公.式計算求得。
表5.4 帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)
單位（mm）
帶的型號
m
f
t
s
B
16
5
20
14
14
7.5
38
17.4
主動帶輪.的厚度可以由.計算公式： 求得
即 ：
主動帶.輪的結(jié)構(gòu).如圖5.1所示。
圖5.1 主動帶輪的結(jié)構(gòu)
5.7.3 從動帶輪的設(shè)計
從動帶.輪的結(jié)果.選擇 因為根.據(jù)主動帶輪.的基準(zhǔn)直徑和.傳動比來確定，即 ，，所以從動.帶輪同樣采用.腹板式。
從動.帶輪的參數(shù).選擇：通過.查《機(jī)械設(shè)計.基礎(chǔ)》一書，可.查得帶輪的結(jié)構(gòu)參.數(shù)間表，其他一些.相關(guān)尺寸.可以根據(jù)相應(yīng).的經(jīng)驗公式計.算求得。
表5.5 帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù) 單位（mm）
帶的型號
m
f
t
s
B
16
5
20
14
14
7.5
17.5
從動帶.輪的厚度可以由.計算公式： 求得
即 ：
從動帶.輪的結(jié)構(gòu)如.圖5.2所示。
圖5.2 從動帶輪的結(jié)構(gòu)
6 滾筒軸的設(shè)計
傳動.軸是玉米脫.粒機(jī)的主.要設(shè)計部.件之一。在玉.米脫粒機(jī).的正常工作過v程中，承擔(dān)著.主扭矩、扭.矩、彎.曲力矩和支撐.傳動軸的轉(zhuǎn)動.部件。玉米脫.粒是一個.瞬時沖擊大、沖擊.頻繁的工.作環(huán)境。因此，傳動軸的.設(shè)計是一個關(guān).鍵步驟。其主要.用途是：一是支.撐安裝在車軸.上的轉(zhuǎn)動部.件，使其.具有一.定的工.作位置；二.是傳遞車軸上.的運動和動力。根據(jù)不同.的軸形可分.為曲軸、直軸、軟.軸和軟軸。根據(jù)玉米脫.粒機(jī)的結(jié)構(gòu).特點、組成、形狀、工作強(qiáng)度.和環(huán)境要.求，將玉米.脫粒機(jī)的主軸.以直軸形式.傳遞，選用直軸.中的階梯.軸。該軸.的設(shè)計如.下：
根據(jù)軸.的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度來初.步計算確定其.最小直徑，可利用經(jīng).驗公式：
其中：—軸常.用的幾種.材料的的值
—主軸上.的功率
—主軸上.的轉(zhuǎn)速
軸上的材料.由《機(jī)械設(shè).計基礎(chǔ)》一書中表18—1 可以查到，應(yīng)選取.調(diào)質(zhì)處理的45號鋼，，書中表18—2取，于是得 ：
輸出軸.的最小直徑顯.然是皮帶輪的.內(nèi)孔，必須在.軸上打開鍵.槽。因.此，為了打開鍵槽.而不消耗.輸出軸的強(qiáng)度，圓周.直徑可增.加5%以上。這樣.可以增大輸出軸.的尺寸，提高輸.出軸的工作.強(qiáng)度。即：
主輸出.軸的最小直徑.是安裝帶輪處的.直徑，為了使所.選的軸直徑與帶輪.相配合，故使.輸出軸端的軸.徑選為25在《機(jī)械設(shè)計.基礎(chǔ)》一書。查表.可以得知帶輪的厚.度，則.取輸出軸的次段.軸徑為，其長度為。
6.1 確定軸的各段直徑和長度
為了.滿足帶輪的軸向.定位要求，Ⅰ—Ⅱ軸.段右端需要制.出一個軸肩，故.?、颉蠖蔚妮S直徑 ，輸出軸的徑向.定位由普通平.鍵來完成。選用鍵的型.號為普通平鍵為。鍵的型號可以.通過查《機(jī)械.設(shè)計基礎(chǔ)》一書取得。
6.2 初步選擇輸出軸系
根據(jù)脫.粒機(jī)的結(jié)構(gòu).和尺寸，設(shè)計的軸.上裝有滑輪.和銷齒鼓，銷齒.軸承呈螺旋.狀布置在軸上，但由于.受力小，力不能.忽略。又根.據(jù)，初步選.取支撐的軸承為.相心球軸承，在《機(jī).械設(shè)計手冊》查得.相心球軸承的.型號為406，它的.結(jié)構(gòu)尺寸為，故?、蟆舳闻cⅤ—Ⅵ段的直.徑相等，即。
考慮到.機(jī)體的制造誤差等.原因造成的.安裝錯位或.是借口不.齊等，滾.動軸承應(yīng)在機(jī).體內(nèi).有一段移動的.位移，查《機(jī)械設(shè).計手冊》可等位.移量。
取安.裝釘齒.的軸Ⅳ—Ⅴ段的.直徑為，軸承與.軸肩用軸端擋.圈固定，左、右兩端采.用的軸承用軸承.座固定軸承，配合為，其上在距.離處，焊接釘.齒滾筒，已知釘齒滾.筒長為。軸的基.本結(jié)構(gòu)如圖6.1所示。
圖6.1 軸的結(jié)構(gòu)
6.3 確定輸出軸上的圓角半徑
按前面.所述的.原則，求出軸.肩處的圓角.半徑的值，詳細(xì)見.圖。軸端倒角.在軸的兩端均為，小軸.肩為軸肩的作.用是使階梯直.軸在軸徑改變截.面上減小應(yīng)力集中。
6.4 按彎扭合成條件校核軸的強(qiáng)度
6.4.1 求輸出軸上的所受作用力的大小
根據(jù).公式： 求得
其中：—電動.機(jī)的額定功率
—主軸的.轉(zhuǎn)速
即：
6.4.2 釘齒條上的合力
根據(jù)公式： 求得
其中 ：—輸出.軸的軸心到釘齒定.的距離
即 ：
根據(jù)公式： 求得
其中：80%—徑向力.占圓周力的.百分?jǐn)?shù) （根據(jù)《脫粒.機(jī)》查得）
即 ：
根據(jù)公式： 求得
由于玉.米脫粒機(jī)的.主軸軸向.不受力。 則取 （根據(jù)《脫.粒機(jī)》查得）
圓周力 徑向力 軸向力 的方向如圖所示（b）
6.4.3 軸上水平面內(nèi)所受支反力如圖
根據(jù)公式： 求得
其中：—是輸.出軸上Ⅲ—Ⅳ段的.中心線到Ⅳ—Ⅴ段距左端三.分之一處的距離
—是輸出軸上Ⅳ—Ⅴ段距左.端三分之一處到右端Ⅴ—Ⅵ段中心線之.間的距離
即 ：
根據(jù)公式： 求得
即 ：
6.4.4 軸在垂直面內(nèi)所受的支反力
根據(jù)公式： 求得
其中 ：—釘齒的頂.端到主軸軸.心的距離
即 ：
根據(jù)公式 ： 求得
即 ：
6.4.5 作彎矩圖
在水平面內(nèi)，軸上、、三點的.彎矩為 ：
根據(jù)公式 ：
求得
即：
作水平.面內(nèi)彎矩.圖如圖1（b）所示
在垂.直面內(nèi)，軸上、、三點的.彎矩為 ：
根據(jù)公式 ：
求得
即 ：
根據(jù)公式 ： 求得
即 ：
作垂.直面內(nèi)彎矩.圖如圖 1 （c）所示
合成的彎矩為 ：
作軸的合.成彎矩圖如圖 1 （d）所示。
根據(jù)公式 ： 求得
即 ：
其中 ： —電動機(jī)的額定功率
—主軸轉(zhuǎn)速
作軸的彎矩圖 1 （e）所示
6.4.6 作當(dāng)量彎矩圖
B 點：
C點左側(cè) ：
D點右側(cè) ：
作軸的當(dāng)量彎矩圖 6.2（f）所示。
6.5 校核軸的強(qiáng)度
檢查時，通.常只在軸上檢查.最大等效彎曲力.矩的強(qiáng)度（即危.險截面C的強(qiáng)度）。從經(jīng)驗.公式和上面計算.的數(shù)值可.以得到。
公式 ：
式中 ： —軸的抗彎.拋面模量，
—軸的許.用應(yīng)力，。
按軸實際.所受彎曲應(yīng)力的.循環(huán)特性，在、、中選取.其相應(yīng)的數(shù)值，從《機(jī)械設(shè)計.基礎(chǔ)》可以查出。
按《機(jī)械設(shè)計.基礎(chǔ)》書中查得，對于的碳鋼，承受對稱循.環(huán)變應(yīng)力時的許.用應(yīng)力
圖6.2 軸的彎扭圖
7 安全操作與日常維護(hù)
玉米.脫粒機(jī)雖.然替代了玉.米的人工脫.粒，提.高了生產(chǎn)效.率，但也存.在一些.隱患。使用脫.粒機(jī)時，應(yīng)正.確使用脫.粒機(jī)，以免.造成人員傷.害和機(jī)械.事故。下面.概述了一些.常見故障.和原因，以.提高操作員的.注意力。
7.1 有效的避免爆炸
機(jī)構(gòu)中.的零件都.承受一定.的壓力。例如，如果銷.齒鼓的高速.旋轉(zhuǎn)超過一定范.圍或軸承老化，可能會.導(dǎo)致主軸和.銷齒鼓與機(jī).體分離，并與.其他部件碰.撞。這.種碰撞.會產(chǎn)生很大.的沖擊力，導(dǎo)致脫.粒機(jī)爆炸，危.及操作人員的.安全。為避.免爆炸，重要.部件應(yīng)及時更換，并檢查.緊固螺栓的.緊固情況，以提高.安全系數(shù)。
7.2 正確的使用
在應(yīng).用脫粒.機(jī)正常工.作時，操作人.員應(yīng)當(dāng)全身.心的投入到.操作過程中，時刻.注意周圍.環(huán)境（防止小孩子.的接近等）及.機(jī)械的運.轉(zhuǎn)情況。
如果脫.粒機(jī)發(fā)生.故障，必須先.切斷.電源，然.后進(jìn)行檢查和.修理。在沒.有電源故.障或主軸旋.轉(zhuǎn)的情.況下，不得.對其進(jìn)行.維修或.清潔。
7.3 安全操作準(zhǔn)則
(1)操作.時應(yīng)當(dāng).穿工作.服，長.發(fā)的需要.盤頭；
(2)不可由.未成年人.或年老體弱.者進(jìn)行.操作；
(3)不可.疲勞.操作，更不.可酒后操.作；
(4)填料.是應(yīng)注意.與入料口之.間的距離，不易.過近；
(5)在.脫粒機(jī)未完.全停止工.作時，嚴(yán)禁用.手觸摸機(jī).構(gòu)部件；
(6)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；
(7)嚴(yán).禁超速運.轉(zhuǎn)。
7.4 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：?
(1) 清理.設(shè)備內(nèi).外，保持.設(shè)備內(nèi)外清.潔整.齊，及時.清理設(shè)備周.圍的.碎屑、雜.物和污.垢。
(2) 工.具要放置.整齊；?
(3) 安全.遵守安全.操作規(guī).程，確保設(shè).備安全.防護(hù)裝置齊.全可靠。嚴(yán).禁設(shè)備超.載，及時消除.不安全.因素。
脫粒.機(jī)的維護(hù).一般包括.日常維護(hù)、定.期檢查和精.度檢查。首.先，日常.維護(hù)是制.度維.護(hù)的基.礎(chǔ)工作，必須以.制度化、規(guī)范.化的方式.進(jìn)行。然.后計劃定.期檢查.預(yù)防性檢查。檢驗手.段不僅要依靠.人的感官，還.要有一定的檢驗.工具和儀器。最后，應(yīng)檢.查脫粒機(jī)的.精度，以確定設(shè).備的實.際精度。
脫粒機(jī).的維護(hù)保.養(yǎng)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí).行設(shè)備日常維.護(hù)保養(yǎng)的要求.和規(guī)定。遵守.設(shè)備維護(hù).保養(yǎng)規(guī)程，可延長.脫粒機(jī)的使.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：
(1) 脫粒機(jī).應(yīng)整潔、清潔、堅.固、安全。操作.方法、使用的.工具和.材料、達(dá)到.的標(biāo).準(zhǔn)和注意.事項；
(2)日常.檢查維護(hù).及定期檢查的.部位、方法和.標(biāo)準(zhǔn)；
(3)評定.操作人員維.護(hù)設(shè)備程度.的內(nèi)容和.方法等。
蚌埠學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計
結(jié) 論
釘齒.鼓式玉米.脫粒機(jī)的.設(shè)計主要針.對喂入口、柵凹.板、釘齒.鼓和傳動.部件的設(shè)計.和研究，以改善現(xiàn)有.玉米脫粒.機(jī)的缺點.和不足。
機(jī)械化.是農(nóng)業(yè)發(fā).展的方向，是降.低勞動者勞.動強(qiáng)度、節(jié)約.時間、提高.效率的較.好途徑。玉米脫.粒機(jī)是一種.農(nóng)作物脫.粒機(jī)。其主.要功能.是將玉米.與玉米芯.分離，達(dá).到脫粒.效果。本產(chǎn).品為先進(jìn)機(jī).型，單位.時間生產(chǎn)效.率高。目.前市場上廣泛.使用。但是，該產(chǎn)品.也有一.些缺點，如.重量大、體積.大等缺點。與.一些小型玉.米脫粒機(jī).相比，它仍具有一.定的優(yōu).勢。它的.主要優(yōu)勢是力.量強(qiáng)大。因此，今.后應(yīng)發(fā)展玉米.脫粒機(jī).，使其更加完.善和.高效。
畢業(yè)設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識、發(fā)現(xiàn)、分析、解決實際問題、培養(yǎng)實踐能力的重要組成部分。是對學(xué)生實際工作能力的具體培訓(xùn)和考核過程。
此次畢業(yè)設(shè)計，從選題到定稿，從理論到實踐，在這一時期的畢業(yè)設(shè)計，可以說是痛苦多過甜。這個畢業(yè)設(shè)計不僅鞏固了以前的知識，而且學(xué)到了很多書本上沒有學(xué)到的知識。
這次畢業(yè)設(shè)計使我受益匪淺，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅實的基礎(chǔ)。我衷心感謝各位老師的幫助和指導(dǎo)。
蚌埠學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計
謝 辭
在此我衷心的感謝我的導(dǎo)師XXX和專業(yè)老師XXX，是您們的細(xì)心指導(dǎo)和關(guān)懷，才能使我能夠順利的完成畢業(yè)論文。在我的學(xué)習(xí)和畢業(yè)論文的撰寫過程中每時每刻都有著老師們辛勤的汗水和心血，老師認(rèn)真解答問題的態(tài)度、知識的淵博、無私的奉獻(xiàn)精神使我深深的感動。從敬愛的老師身上，不僅讓我鞏固了以前的專業(yè)知識，還從老師身上學(xué)到了做人的道理。在此我要再一次向我的導(dǎo)師和幫助我完成論文的老師和同學(xué)致以最衷心的感謝和深深的敬意。
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蚌埠學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）
參 考 文 獻(xiàn)
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