玉米脫粒機整體設計畢業(yè)設計

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1、目 錄1 引言2 玉米脫粒機總體結構 2.1入料部分 2.2脫離部分 2.3篩選部分 2.4機架部分 2.5玉米脫粒機的總體設計 3 玉米脫粒機的設計 3.1電動機的選擇. 3.2釘齒條上的釘齒轉速. 3.3釘齒滾筒的轉速. 3.4電動機的功率. 3.5電動機的轉速. 4 帶及帶輪的設計. 4.1傳動帶的設計. 4.1.1確定計算功率. 4.1.2選擇V帶輪的型號. 4.1.3確定帶輪的基準直徑. 4.1.4確定傳動中心距和帶長. 4.1.5驗算主動輪上的包角. 4.1.6確定V帶的根數. 4.1.7確定帶的初拉力. 4.1.8求V帶傳動作用在軸上的壓力.5 V帶帶輪的設計. 5.1帶輪的材料

2、選擇. 5.2結構設計. 5.3從動帶輪的設計.6 傳動軸的設計. 6.1根據軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度. 6.2初步選擇輸出軸系 6.3確定輸出軸上的圓角半徑r值. 6.4按彎扭合成條件校核軸的強度. 6.4.1作軸的簡圖. 6.4.2求輸出軸上的所受作用力的大小 6.4.3釘齒條上的合力. 6.4.4軸上水平面內所受支反力如圖 6.4.5軸在垂直面內所收的支反力. 6.4.6作彎矩圖 6.4.7作彎矩圖. 6.4.8作當量彎矩圖. 6.5校核軸的強度. 7 釘齒條的設計 7.1釘齒條的總體結構設計. 7.2釘齒條及釘齒的設計. 7.3釘齒的設計 7.4圓盤的設計.8 柵格式凹版的

3、設計.9 入料口及脫粒機上蓋的設計10 機架的設計11 軸承座的設計12 玉米脫粒機上的標準件的選擇. 12.1玉米脫粒機上的螺栓的選擇 12.2鉤頭楔鍵的選擇.13 玉米脫粒機的安全操作. 13.1超速運轉，機械“爆炸” 13.2禁止過疲勞或酒后操作.14 玉米脫粒機的維護. 14.1玉米脫粒機的技術保養(yǎng). 14.2玉米脫粒機的保管.結論.致謝.參考文獻.畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經發(fā)表或公布過的研究成果，也不包

4、含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導教師簽名： 日期： 使用授權說明本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學校可以采用影印、縮印、數字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學校可以公布論文的部分或全部內容。作者簽名： 日 期： 學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究

5、所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名： 日期： 年 月 日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權 大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導師簽名： 日期：

6、 年 月 日指導教師評閱書指導教師評價：一、撰寫（設計）過程1、學生在論文（設計）過程中的治學態(tài)度、工作精神 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、學生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、學生綜合運用所學知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力 優(yōu) 良 中 及格 不及格4、研究方法的科學性；技術線路的可行性；設計方案的合理性 優(yōu) 良 中 及格 不及格5、完成畢業(yè)論文（設計）期間的出勤情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設計）質量1、論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格三、論文

7、（設計）水平1、論文（設計）的理論意義或對解決實際問題的指導意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設計說明書）所體現的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內畫“”）指導教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日評閱教師評閱書評閱教師評價：一、論文（設計）質量1、論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設計）水平1、論文（設計）的理論意義或對解決實際問題的指導意

8、義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設計說明書）所體現的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內畫“”）評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日教研室（或答辯小組）及教學系意見教研室（或答辯小組）評價：一、答辯過程1、畢業(yè)論文（設計）的基本要點和見解的敘述情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、對答辯問題的反應、理解、表達情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、學生答辯過程中的精神狀態(tài) 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設計）質量1、論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良

9、 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格三、論文（設計）水平1、論文（設計）的理論意義或對解決實際問題的指導意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設計說明書）所體現的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格評定成績： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內畫“”）教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名）年 月 日教學系意見：系主任： （簽名）年 月 日玉米脫粒機的設計摘要：本著從經濟性和實用性的角度出發(fā)，針對農業(yè)發(fā)展的需要設計出一種結構簡單，工作效率高的玉米脫粒機。首先

10、應該根據玉米盤的自身形狀來展開初步設計，從而展開總體方案的傳動設計。該機主要有入料口、柵格式凹板和釘齒脫粒滾筒及傳動部件等組成。以電動機為動力源，動力由電動機輸出軸輸出，再通過傳動帶傳遞到釘齒脫粒滾筒上，釘齒脫粒滾筒配合柵格式凹板將玉米脫粒，玉米粒從柵格式凹板分離并排出機體外，而玉米芯從入料的另一端排出機體之外。本設計基于各種脫粒機的結構，主要研究玉米脫粒的方式、方法、玉米脫粒機的結構、工作原理，并進行整體結構設計，在此依據基礎上完成零部件的設計，并依據相關機械設計軟件來完成零部件的設計。關鍵詞：玉米；脫粒機；結構；設計 （題目變?yōu)槊馄茡p式玉米脫粒機的設計） Design corn shell

11、er Instructor: Abstract: The design is based on the structure of various threshing, corn shelling main ways, methods, and corn sheller of the structure, working principle, the overall structural design, and on this basis for the design of components based on the complete and in accordance with relev

12、ant mechanical design software to complete the design of components. In the economic and practical point of view, the need for agricultural development to design a simple structure, high efficiency of corn thresher. First of all corn should be based on its own disk to start the preliminary design of

13、 the shape to expand the transmission design of the overall program. The main entrance and exit into the machine, grid format and nail tooth concave threshing cylinder and transmission parts and other components. The electric motor as power source, power from the motor output shaft output, and then

14、through the belt is passed to the nail tooth threshing cylinder, the screw tooth threshing cylinder with the grid format concave corn threshing, corn kernels from the grid format concave separated and discharged the body, the The corn cob from the other end of the feed discharge beyond the body. Key

15、words: corn; thresher; structure; Design （你就是抄也要把格式整好啊?。。?引言 隨著社會的進步，生活中的每一個角落都有機器的參與。農業(yè)是我國的基礎經濟、是國家發(fā)展的根本，機械化的普及，不僅使農業(yè)加強了農業(yè)化生產，同時也減輕了農民的勞動強度。據不完全統(tǒng)計，我國北方地區(qū)種植小麥、玉米等農作物約占我國農業(yè)經濟的45%以上，同年出口量北方地區(qū)占全國達20%左右。因此我國北方地區(qū)更需要實現農業(yè)機械化生產，從而提高農業(yè)的勞動生產率。如今我國北方大部分地區(qū)基本上從種到收到入倉，實現了機械化作業(yè)，更值得慶幸的是每種機械的開發(fā)和利用都有相當可觀的市場，科技的創(chuàng)新更很好的

16、開闊了市場。這里僅對一種玉米脫粒機是課題討論研究，玉米脫粒機是玉米脫皮后，經過一段時間的風干，然后將玉米利用脫粒機使玉米和玉米芯分開，這種機械就是玉米脫粒機。它的工作原理是：玉米脫粒機在進行玉米脫粒時，利用釘齒滾筒回轉運動的釘齒與柵格式凹板之間的間隙相配合，使玉米粒拖下釘齒滾筒和柵格式凹板之間的揉搓作用，將玉米粒脫離玉米芯，并借助其他的機械機構將玉米粒和玉米芯分別從兩個不同的出口排出機體之外，循環(huán)脫粒，不斷的進行填入-脫粒-排出機體。2玉米脫粒機總體結構玉米脫粒機主要組成部分：入料口、釘齒脫粒滾筒軸、柵格式凹板、機架等部分組成。整體組成如圖1所示：2.1入料部分入料口與玉米脫粒機的上蓋部分相連

17、，它是利用一厘米厚的鐵板制成，入料部位與釘齒滾筒的釘齒部位相切，將已撥皮的玉米從入料口進入，下滑到脫粒部位，即釘齒滾筒和柵格式凹板之間，進行脫粒。2.2脫粒部分 脫粒部分主要是由釘齒滾筒、柵格式凹板、半圓型上蓋組成。玉米穗在釘齒滾筒和柵格式凹板之間進行脫粒，將已脫下的玉米粒從柵格式凹板的縫隙漏下，落到下滑板，由倉口排出機體之外，玉米芯借助于滾筒上的螺旋排列的釘齒的螺旋推力和螺旋導向作用，由入料口的另一端（即出料口）排出機體之外。2.3篩選部分 篩選部分主要是由柵格式凹板完成，它是由一定數量的鐵條及兩條主要梁和兩條副梁組成，每兩根鐵條之間的縫隙可以將玉米卡住，然后快速旋轉的釘齒滾筒將被卡死的玉米

18、強行脫粒，當然，無論是工作時還是安裝時，柵格式凹板是固定不動的。玉米脫粒之后，再將玉米粒經過柵格式凹板，從凹板的縫隙漏出，順著斜滑板滑出機體之外，目的是將玉米和玉米芯分開。2.4機架部分 機架是由左機架、右機架、出料口、下滑板及穩(wěn)定結實的主機梁組成，機架是玉米脫粒機的主要支撐，他承擔著脫粒機的主要重量和動力、負載和力矩，因此它的設計是許強不弱的部分。機架的兩部分要各自穩(wěn)定，而且相對固定，以便做到機械在運轉過程中不會產生晃動、歪斜，造成人身危險，因此為了機架的堅固，此玉米脫粒機的設計采用三毫米厚的角鐵制成。2.5玉米脫粒機的總體設計 為了更優(yōu)化玉米脫離機的機型和結構設計，此玉米脫粒機采用電力拖動

19、，而且電動機也同樣采取節(jié)能式，電動機安裝在玉米脫粒機的下部，與脫粒機的機架的下機梁固定連接，這樣可以節(jié)省電動機所占用的空間。玉米脫粒機的從入料到脫粒到分離玉米粒和玉米芯，最后將玉米粒和玉米芯排出機體之外，是玉米脫粒機一體完成的，它最大的優(yōu)點是在短時間內可以完成幾個人的勞動強度，從而提高了工作效率，節(jié)省了勞動時間。此玉米脫粒機有這些優(yōu)點之外，還有安全性能高、效率高、堅固耐用、結構簡單便于維修和保管。圖1總體結構3 玉米脫粒機的設計根據脫粒機一書的介紹，有關玉米脫粒機TY4.5型的相關設計的參考數據：脫粒機主軸為650750，柵格式凹板的直徑為320，其凹板的長度為710，在主軸上設有四條釘齒條，

20、每條釘齒條上均勻分布著七個釘齒，總共28個釘齒呈螺旋均勻安裝，以便玉米芯隨螺旋釘齒的螺旋作用排出機體之外，釘齒滾筒的直徑為，滾筒上的釘齒長度為33.5。3.1 電動機的選擇根據實踐測量得知每個釘齒的均勻受力為40，當玉米脫粒機正常工作時釘齒滾筒上的釘齒條快速旋轉，其中均有兩條釘齒條受玉米所給的切向力，而另外兩個釘齒條是空行程，因此，即玉米脫粒機正常工作時，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 參與工作的釘齒條數3.2 釘齒條上的釘齒轉速當玉米脫粒機的釘齒滾筒快速轉動時，其上釘齒條的釘齒同樣有一定的轉速，這個轉速原于主軸的轉速和釘齒的半徑，即：， 其中：釘齒的轉速 脫粒機

21、主軸的轉速 釘齒距軸心的距離3.3 釘齒滾筒的轉速玉米脫粒機所需功率為，應由脫粒機的工作阻力和運轉參數求定，即：，計算求得： 。3.4 電動機的功率電動機功率由公式來計算，脫粒機傳動裝置的總效率，應由組成傳動裝置的各個部分運動副的效率只積，即 ，其中、 分別為每一個轉動副的效率，選取傳動副的效率值如下： 滾動軸承（每對）0.980.995 即取 =0.99 V帶傳動 0.940.97 即取 =0.97 滾筒轉動 （因為釘齒條固定于滾筒上） 即取 =1則 由此可得電動機的功率：3.5 電動機的轉速 根據資料脫粒機一書可查得主軸的轉速在650750，按機械設計指導書中表一所推薦的傳動比合理取值范圍

22、，取V帶的傳動比24，即可滿足電動機的轉速與主軸的轉速相匹配，故電動機轉速范圍可選為：。 符合這一范圍的同步電動機轉速的有720，1440，2900，根據容量和相關轉速，由機械設計通用手冊查出三種適宜的電動機型號，因此有三種不同的傳動比方案，如表1：表1 電動機的型號和技術參數及傳動比 方案電動機型號額定功率電動機轉速基本參數P/kW同步轉速滿載轉速效率（%）電動機重量（KG）功率因數1Y160M2-85.5750720851190.742Y132S2-45.51500144085.5680.843Y132S1-25.53000290085.5640.88綜臺考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量以

23、及帶傳動的傳動比，可知方案3比較適合。因此選定電動機型號為Y132S1-2。所選電動機的額定功率5.5kw，滿載轉速=2900rmin，總傳動比適中，傳動裝置結構較緊湊。如表2：表2 其主要參數如下表型 號 額定功率 KW 滿 載 時 額 定 電 流額 定 轉 矩最 大 轉 矩轉速rmin 電流（380V）效 率 % 功率因數Y132S2-45.514401185.50.8472.02.2表 電動機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 電動機的輸出軸尺寸 1324帶及帶輪的設計根據玉米脫粒機的具體傳動要求，可選取電動機和主軸之間用V帶和帶輪的傳動

24、方式傳動，因為在脫粒機的工作過程中，傳動件V帶是一個撓性件，它賦有彈性，能緩和沖擊，吸收震動，因而使玉米脫粒機工作平穩(wěn)，噪音小等優(yōu)點。雖然在傳動過程中V帶與帶輪之間存在著一些摩擦，導致兩者的相對滑動，使傳動比不精確但不會影響玉米脫粒機的傳動，因為玉米脫粒機不需要精確的傳動比，只要傳動比比較準確就可以滿足要求，而且V帶的彈性滑動對脫粒機的一些重要部件是一種過載保護，不會造成機體部件的嚴重損壞，還有V帶及帶倫的結構簡單、制造成本底、容易維修和保養(yǎng)、便于安裝，所以，在電動機與玉米脫粒機之間選用V帶與帶輪的傳動配合是很合理的。 選擇V帶和帶輪因當從它的傳動參數入手，來確定V帶的型號、長度和根數，再來確

25、定導輪的材料、結構和尺寸（輪寬、直徑、槽數及槽的尺寸等），傳動中心距（安裝尺寸），帶輪作用在軸的壓力（為設計軸承作好準備）。4.1傳動帶的設計4.1.1 確定計算功率 其中：工作情況系數電動機的功率 查機械設計基礎一書中的表147 可知：=1.04.1.2 選擇V帶的型號 根據計算得知的功率和電動機上帶輪（小帶輪）的轉速（與電動機一樣的速度），查機械設計基礎一書圖1412，可以選擇V帶的型號為B型。4.1.3確定帶輪的基準直徑 （1）初選主動帶輪的基準直徑：根據機械設計基礎一書，可選擇V帶的型號參考表142，選取。（2）計算V帶的速度V： V帶在的范圍內，速度V符合要求。電動機與主軸傳動比的計

26、算 （3）計算從動輪的直徑 4.1.4 確定傳動中心距和帶長取 即：得： ?。?帶長 即： 得：按機械設計基礎一書中查表145，選擇想近的基本長度和 相對應的公稱長度（內周長）可查得：， 。 實際的中心距可按下列公式求得： 也可用經驗公式： 求得 ： 4.1.5 驗算主動輪上的包角即：求得 ： 滿足V帶傳動的包角要求。4.1.6 確定V帶的根數 V帶的根數由下列公式確定： 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，簡稱包角系數 考慮的材質情況系數，簡稱材質系數，對于棉簾布和棉線繩結構的膠帶，取 ，對于化學線繩結構的膠帶，取 。 計入傳動比的影響時，單根普通V帶所能傳遞的功率

27、的增量，其計算公式如下： 式中：單根普通V帶所能傳遞的轉矩修正值 ，從機械設計基礎可以查表1410 主動輪的轉速 查得： 則： 查表取值： 由 查得： 所以： 即： 取 根4.1.7 確定帶的初拉力 單根V帶適當的初拉力 由下列公式求得 其中：傳動帶單位長度的質量， 即：4.1.8求V帶傳動作用在軸上的壓力 為了設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 V 帶帶輪的設計5.1帶輪的材料選擇因為帶輪的轉速，即，轉速比較底，所以材料選定為灰鑄鐵，硬度為。5.2結構設計帶輪的結構設計主要是根據帶輪

28、的基準直徑，選擇帶輪的結構形式，根據帶的型號來確定帶論輪槽的尺寸，設計如下：主動帶輪的結構選擇 因為根據主動帶輪的基準直徑尺寸，而與主動帶輪配合的電動機軸的直徑是，因此根據經驗公式，所以主動帶輪采用腹板式。 帶輪參數的選擇： 通過查機械設計基礎一書，可以確定主動帶輪的結構參數，結構參數如下表，其他的相關尺寸可以根據相應的經驗公式計算求得。表帶輪的結構參數 單位（mm）帶的型號mftsB1652014147.517.4主動帶輪的厚度可以由計算公式： 求得 即 ： 主動帶輪的結構如圖2：圖2主動帶輪的結構5.3 從動帶輪的設計從動帶輪的結果選擇 因為根據主動帶輪的基準直徑和傳動比來確定，即 ，所以

29、從動帶輪同樣采用腹板式。從動帶輪的參數選擇：通過查機械設計基礎一書，可查得帶輪的結構參數間表，其他一些相關尺寸可以根據相應的經驗公式計算求得。表帶輪的結構參數 單位（mm）帶的型號mftsB1652014147.517.5從動帶輪的厚度可以由計算公式： 求得 即 ： 從動帶輪的結構如圖3：圖3從動帶輪的結構6 傳動軸的設計傳動軸是玉米脫粒機的主要設計部件之一，他在玉米脫粒機正常工作過程中，承擔主要轉矩、扭矩、彎矩和支撐傳動軸上的回轉零件，玉米脫粒是瞬時沖擊很大，而且沖擊次數很頻繁的工作環(huán)境，因此傳動軸的設計是很關鍵的一個步驟。它的主要公用是：一是支持軸上所安裝的回轉零件，使其有確定的工作位置；

30、而是傳遞軸上的運動和動力。軸按照軸線形狀的不同，可以分為曲軸、直軸、軟軸和撓形軸等，根據玉米脫粒機的結構特點和組成形狀及工作強度和環(huán)境的要求，玉米脫粒機的主軸選用直軸形式傳遞，而且選用直軸中的階梯軸。此軸的設計如下： 根據軸的扭轉強度來初步計算確定其最小直徑，可利用經驗公式： 其中：軸常用的幾種材料的的值 主軸上的功率 主軸上的轉速 軸上的材料由機械設計基礎一書中表181 可以查到，應選取調質處理的45號鋼，書中表182取，于是得 ： 輸出軸上的最小直徑顯然是安裝帶輪的內孔，必在軸上開有鍵槽，因此，為了開鍵槽又不消耗輸出軸的強度，可以使周的直徑增加5%以上，這樣增加輸出軸的尺寸，因而可以提高軸

31、的工作強度。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在機械設計基礎一書。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根據軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度為了滿足帶輪的軸向定位要求，軸段右端需要制出一個軸肩，故取段的軸直徑 ，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械設計基礎一書取得。6.2 初步選擇輸出軸系 由脫粒機的結構和相關尺寸可知所設計的軸上裝有帶輪和釘齒滾筒，其上的釘齒承螺旋排列，但由于受力不大可以忽略它的受力。又根據，初步選取支撐的軸承為相心球軸承，在機械設計

32、手冊查得相心球軸承的型號為406，它的結構尺寸為，故取段與段的直徑相等，即?？紤]到機體的制造誤差等原因造成的安裝錯位或是借口不齊等，滾動軸承應在機體內有一段移動的位移，查機械設計手冊可等位移量。取安裝釘齒的軸段的直徑為，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。軸的基本結構如圖4： 圖4軸的結構6.3確定輸出軸上的圓角半徑值 按前面所述的原則，求出軸肩處的圓角半徑的值，詳細見圖。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力集中。6.4 按彎扭合成條件校核軸的強度6.4.1 作軸的簡圖6

33、.4.2 求輸出軸上的所受作用力的大小 根據公式： 求得 其中：電動機的額定功率 主軸的轉速 即：6.4.3釘齒條上的合力 根據公式： 求得 其中 ：輸出軸的軸心到釘齒定的距離即 ： 根據公式： 求得其中：80%徑向力占圓周力的百分數 （根據脫粒機查得）即 ： 根據公式： 求得由于玉米脫粒機的主軸軸向不受力。 則取 （根據脫粒機查得）圓周力 徑向力 軸向力 的方向如圖所示（b）6.4.4軸上水平面內所受支反力如圖 根據公式： 求得 其中：是輸出軸上段的中心線到段距左端三分之一處的距離 是輸出軸上段距左端三分之一處到右端段中心線之間的距離 即 ： 根據公式： 求得 即 ： 6.4.5軸在垂直面內

34、所受的支反力根據公式： 求得其中 ：釘齒的頂端到主軸軸心的距離 即 ： 根據公式 ： 求得即 ： 6.4.6 作彎矩圖 在水平面內，軸上、三點的彎矩為 ：根據公式 ： 求得即： 作水平面內彎矩圖如圖1（b）所示在垂直面內，軸上、三點的彎矩為 ： 根據公式 ： 求得 即 ： 根據公式 ： 求得 即 ：作垂直面內彎矩圖如圖 1 （c）所示 合成的彎矩為 ： 作軸的合成彎矩圖如圖 1 （d）所示。6.4.7作彎矩圖 根據公式 ： 求得 即 ： 其中 ： 電動機的額定功率 主軸轉速 作軸的彎矩圖 1 （e）所示6.4.8作當量彎矩圖（彎矩、扭矩合成圖）B 點：C點左側 ：D點右側 ：作軸的當量彎矩圖

35、1 （f）所示。6.5 校核軸的強度 進行校核時，通常只校核軸上承受最大當量彎矩的強度（既危險截面c的強度）。由經驗公式及上面計算出的數值可得出。 公式 ： 式中 ： 軸的抗彎拋面模量， 軸的許用應力，。按軸實際所受彎曲應力的循環(huán)特性，在、中選取其相應的數值，從機械設計基礎可以查出。 按機械設計基礎書中查得，對于的碳鋼，承受對稱循環(huán)變應力時的許用應力圖5軸的彎扭圖7 釘齒條的設計 釘齒條是玉米脫粒機的主要脫離部件，它的設計關系到玉米脫粒機的質量的好壞，直接關系到玉米脫粒機正常工作時整體的脫粒效果以及脫粒后將玉米粒和玉米芯分離的情況，它的功能是采用脫離滾筒上的四條釘齒，均勻快速的轉動，工作時將玉

36、米填人脫粒機中，主軸的轉動帶動固定在釘齒滾筒上的釘齒，釘齒的頂端以一定的速度去對玉米脫粒（將玉米進行強行脫粒）。玉米在經過四條釘齒條的快速旋轉下脫粒，四條釘齒條上的釘齒承螺旋排列，目的在于將玉米芯順著釘齒的螺旋排列排出機體之外，同時，每一條釘齒條上的釘齒同樣在進行脫粒，以便達到有較高的脫粒率。玉米脫粒機的主要功能是脫粒，而釘齒條在工作中起到了重要作用，因此，釘齒條的設計是脫粒機的設計的主要部件。7.1 釘齒條的總體結構設計 從釘齒條的功用及其工作要求可以判斷出釘齒的工作強度很大，根據脫粒機一書得知玉米脫粒機的釘齒滾筒上安裝有四條釘齒條，相互之間相差，而且每條釘齒條上安裝釘齒的個數范圍在710個

37、釘齒，每一個釘齒的 ，四條釘齒條均勻安裝在釘齒滾筒上，釘齒在釘齒條上均勻的承螺旋排列方式安裝，兩相鄰的釘齒條之間的釘齒橫向距離為，且承兩條螺旋均勻排列，在釘齒條的兩端分別用一個厚度是，直徑是的圓盤固定，在兩個圓盤上均勻開有釘齒條寬厚的方孔，四個方通孔均勻承分布，然后將四條釘齒條從四個方孔中穿過，同樣，在釘齒條的另一端也用厚度一樣但直徑為的圓盤固定，是釘齒條穿過方孔而且在圓盤的表面漏出23，因為連接時是采用焊接完成，方便焊接。這樣結構更加堅固、穩(wěn)定、可靠。 圓盤將釘齒條固定，但由于釘齒條過長（即），因此，在主軸的三分之一處和三分之二處，采用直徑是的鐵柱使釘齒條與主軸相連，它們的連接方式采用焊接式

38、，這樣可以增加釘齒條的剛度，以便釘齒條受到更大的強度時不宜損壞，同時也使軸的扭轉剛度和彎曲剛度有很大的增加，使釘齒條的扭轉剛度和彎曲剛度增加，這樣可以使釘齒滾筒的整體剛度和強度極大增加，主軸和釘齒滾筒之間的固定性好，穩(wěn)定性高等優(yōu)點。7.2 釘齒條及釘齒的設計釘齒條的功用是固定釘齒的相對位置，使釘齒在正常工作過程中能夠持續(xù)的正常工作，釘齒所受的脫粒力直接傳遞到釘齒條上，釘齒條所承受著釘齒的切向力，所以釘齒條應該采用足夠強度和剛度的材料制成，根據脫粒機一書中，可以查得材料選為45鋼，宗上所述，設計的釘齒條的長寬高 為，其上分布著釘齒，每個釘齒條上均勻分布著7七各釘齒，每個釘齒均穿過釘齒條，然后用螺

39、母擰緊，其中釘齒條上的通孔設計為圓柱型，它的直徑為，而且，在釘齒條上通孔的上端開有長為，高為，寬為的小槽，目的是為了在釘齒安裝在釘齒條上時，這個小槽可以和釘齒上的凸楞相配合，這樣可以使釘齒在釘齒條上周向固定，而且在釘齒正常工作時，也同樣使釘齒相對釘齒條固定，不宜使工作時釘齒和釘齒條脫落，其結構如圖6：圖6釘齒條結構圖7.3 釘齒的設計 釘齒是玉米脫粒機的主要工作部件，它在工作時直接與玉米相接觸，而且它的接觸頻率很高，尤其是在入料口的部位，這個部位的釘齒摩擦的相當的頻繁，因此，在設計釘齒時應當考慮到釘齒的工作強度和工作環(huán)境等問題，這里采用了脫粒機一書所建議的45鋼，為了使釘齒在釘齒條上的相對固定

40、，在釘齒上增加一個小凸楞，于釘齒條上的小凹槽相配合，使釘齒和釘齒條固定。其直徑，長為，。 7.4 圓盤的設計 圓盤是將釘齒條與主軸固定的主要部件，它不僅起連接作用，而且還可以承擔釘齒和釘齒條傳遞的力矩和彎曲及扭轉強度，它位與釘齒條的兩端，且采用焊接式連接，同時與主軸也要相對固定，采用焊接的連接方式，因此，圓盤的設計也是釘齒滾筒強度高低的要部件。由脫粒機一書，查得圓盤的材料采用剛度和強度較好多45鋼制成，其直徑，其上均勻分布著四個長方形的通孔，目的是為了固定安裝釘齒條，其位置在圓盤上固定，長方孔的底線距圓盤的中心為，其圓盤中心應裝套在主軸的直徑上（），因此，圓盤的中心應設定為的孔，以便安裝在軸上

41、，圓盤的厚度選為，其上的長方形孔高為9.5、寬為40.5，同樣也是為了安裝其上的釘齒條。結構設計如圖7所示：圖7圓盤結構圖8 柵格式凹板的設計 在玉米脫粒機中，柵格式凹板是與釘齒滾筒相配合的重要部件，柵格式凹板有兩種功能，其一，是將玉米脫粒后，使玉米粒從柵格式凹板的縫隙中漏出，而玉米芯被釘齒滾筒上的釘齒螺旋排列排出機之外，從而使玉米粒和玉米芯分開，從不同的出口排出機體之外，達到玉米脫粒清選的作用，其二，柵格式凹板是利用鋼筋橫向焊接而成，鋼筋之間有的縫隙，這個縫隙可以將玉米卡在兩根鋼筋的縫隙之間（因為玉米為圓柱型），以便于釘齒對玉米進行快速、穩(wěn)定的脫粒。柵格式凹板是由根直徑，長為的鋼筋，凹板的直

42、徑，凹板兩邊由兩個直徑為，厚度為，高度為的鐵條固定，由于柵格式凹板是半圓桶型，所以鋼筋的兩端固定是采用半圓式的鐵條制成，而且，在凹板的三分之一處和三分之二處都有很薄的鐵條相連加固，相應的鐵條選為厚度為，寬度為，這種方式也同樣是采用脫粒機 一書中的參數來確定的。柵格式凹板與機架相連接，同樣采用焊接的形式來連接用圓柱鋼筋圍成的凹板，因為柵格式凹板要安裝在機架上，所以將柵格式凹板兩端的鐵條和中間的鐵條都焊接到機架上，這樣，可以加固機體與柵格式凹板的連接質量，在正常工作時，由于有機架的固定支撐，可以使柵格式凹板的工作穩(wěn)定性更高，更加可靠、穩(wěn)定。從整體來將，也達到了脫粒機的一體化的設計，提高整體剛度。圖

43、8凹板結構圖9入料口及脫粒機上蓋的設計入料口是將玉米填入玉米脫粒機機體內的一個途徑，它是玉米脫粒機上的一個部件，它的作用在于通過入料口可以將玉米順利的填入機體內，而且在填入的過程中或是填入后的工作過程中，脫粒機能安全的工作，而且不會將玉米玉米粒或是玉米芯從入料口飛濺出來，造成人員傷害等事故發(fā)生，因此，玉米脫粒機的入料口的設計，即關系到玉米脫粒機的工作質量（即脫粒不干凈或是不完全等）。因為在將玉米添入脫粒機時，電動機在高速的旋轉，連同它的主軸一起旋轉，如果入料口的填料方式不利于主軸的工作，此時，這種填料方式對主軸、對機體都有很大的副作用，有可能瞬時加大主軸的承擔負載，即同時加大主軸的彎曲應力、扭

44、轉應力等，同時也加大了釘齒條上的釘齒的磨損和老化等。如果入料口的設計不當，會造成主軸的瞬時被卡死，電動機悶車等現象發(fā)生，這些現象對電動機和玉米脫粒機的主軸有及大的破壞性。因此，在設計玉米脫粒機入料口時應當考慮到設計不當可能發(fā)生的危害，精心的設計其結構。玉米脫粒機的入料口與脫粒機的上蓋相連接為一體，即入料口安裝在玉米脫粒機的上蓋上，兩者均采用的薄鐵板制成，玉米脫粒機的上蓋承半圓形狀，直徑為，長為 ，（入料口的一側與脫粒機的上蓋邊緣相切），這樣可以是玉米在進入脫粒機機體時，能夠很好的被釘齒滾筒上的釘齒打削（脫粒），因此，上蓋上的入料口設計很重要。其上入料口的最小口徑長為，寬為，其上的最大口徑（為了

45、方便填料可以設計大一些）長為，寬為，玉米脫粒機的上蓋的兩端部位、入料口的兩側及中間部位，均采用鐵條加固，其連接的方式采用焊接，這樣可以提高玉米脫粒機的上蓋的剛度，不宜變形，同樣也有支撐作用。脫粒機的上蓋整體焊接兩個角鐵上，目的是便于與脫粒機的下半部分安裝，將脫粒機上蓋的緣地腳與角鐵焊接相連，角鐵采用的厚度為，長度為，起加固作用的鐵條同樣焊接在兩個角鐵上，以加堅固。在玉米脫粒機上蓋的兩端設有兩個半圓形狀的鐵板，其采用的材料是一樣的，目的一是保障工作人員的安全，因為在玉米脫粒機正常脫粒時，它的主軸高速旋轉，如果沒有兩打的鐵板擋住，有可能工作人員不甚將手或衣服絞進玉米脫粒機中，造成人員傷亡等事故發(fā)生

46、。二是阻擋脫粒后的玉米飛濺，如果玉米脫粒機上蓋的兩端沒有著兩快鐵板的攔擋，玉米被脫粒機脫粒后，由于主軸的高速旋轉擊打脫下的玉米粒四處飛濺，致使脫粒后的玉米不能很好的收集起來，同時飛濺的玉米粒也給工作人員帶來危險，因此玉米脫粒機上蓋兩端的擋板設計是必要的，也是必須的。擋板在玉米脫粒機安裝中是縱向布置的，而且，根據它的結構設計，兩個擋板都應該騎壓軸承座，即擋板的設計即要考慮到它與脫粒機上蓋的連接又要考慮到它與軸承座的配合，因此，其直徑 ，它與軸承相交處的形狀根據軸承來確定，其結構如圖9所示：圖9上蓋結構圖10機架的設計 機架是玉米脫粒機的主要支撐部件，它是承擔所有來自軸及電動機、凹板的沖擊和應力，

47、機架的堅固是玉米脫粒機的工作穩(wěn)定、運轉平穩(wěn)的基礎，因此機架無論是從結構上還是從材料上，都應該采用堅固的穩(wěn)定的材料和樣式制成。就此玉米脫粒機來說，它的沖擊載荷和內部的應力偏低，電動機達到動力偏小，以及所選用的機型比較輕便，根據脫粒機一書，查得的設計材料可采用角鐵支撐，角鐵支撐的好處在于：在角鐵材料本身所支撐的載荷范圍條件下，不會發(fā)生結構變形，雖然有較小的彈性變形，也不會影響脫粒機機體的堅固、穩(wěn)定的效果，盡管在玉米脫粒機正常工作的情況下，也不會影響玉米脫粒機的整體效果。選擇角鐵的厚度為，其規(guī)格尺寸為：高為，寬為。在機架上有兩段橫梁，要求它的工作強度大，承載能力強，受沖擊載荷、彎矩、扭矩不會變形，因

48、此這兩端橫梁選為角鐵的厚度為，而它的高為，寬為，這樣的材料來支撐玉米脫粒機的主要載荷部分。玉米脫粒機的機架上安裝有一出粒斜板，目的是當脫粒機將玉米脫粒后，玉米粒從柵格式凹板的縫隙中漏出，落到出粒斜板上，玉米粒順著斜板下滑，從而滑出機體之外，達到將玉米粒隨脫粒的完成，而隨時地將玉米粒排出機體之外， 它的材料也同樣是選用 后的鐵板制成。再玉米脫粒機的另一端，即玉米芯的排出端，設計了一個下滑的斜斗，其功用是完成玉米芯順利的排出機體之外，使玉米芯隨玉米脫粒機的主軸的不停旋轉，隨時的排出集團之外，也便于工作人員的清理，它也是應用厚的鐵板制成的，與機體相連，采用焊接的連接方式，它與柵格式凹板的玉米芯輸出端

49、相連，而且，這個斜板與柵格式凹板的連接應該過長，從而保障了玉米芯的順利滑出。從機架的整體來看，機架的選料、結構設計、受力的不屬及玉米粒和玉米芯的隨機排出，可以看出玉米脫粒機的機是滿足要求的，而且結構設計合理，結構設計如圖10所示：圖10機架示意圖11軸承座的設計 軸承是支撐主軸的直接部件，此軸承的選擇也是根據了軸的動力、載荷、彎曲應力、扭轉應力等，確定了滾動軸承來支撐主軸，而且軸承是個標準件，它有一定的規(guī)格尺寸的，每一個類型的軸承都有不同的特征和用途。此玉米脫粒機選用的軸承比較輕便，它的型號可以在機械設計手冊中查到，比較靠前，它的規(guī)格尺寸為 它安裝在機架的兩個縱向的、厚度是的角鐵上，用兩個公稱直徑為螺栓固定，軸承座的基本結構尺寸如圖11所示：圖11 軸承座的基本結構尺寸12玉米脫粒機上的標準件的選擇12.1玉米脫粒機上的螺栓的選擇 應用在玉米脫粒機上的螺栓是機械設計的標準件,螺栓的選擇可以根據機械設計手冊查取.在本脫粒機上選擇的螺栓為:公稱直徑為M8,長度為八厘米和五厘米,玉米脫粒機應用的螺栓是起連接作用,在機體的上蓋和機架應用螺栓連接,在電動機和機體之間也同樣用螺栓連接,而且,應用公稱直徑為