向日葵脫粒機設(shè)計【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計論文】

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購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè) 設(shè)計說明書 題目名稱 ： 向日葵脫粒機設(shè)計說明書 院系名稱 ： 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級 ： 學(xué) 號 ： 學(xué)生姓名 ： 指導(dǎo)教師 ： 2015 年 3 月 I 摘 要 本課題來源于當(dāng)今社會機械工業(yè)農(nóng)用機械設(shè)備的創(chuàng)新和更新?lián)Q代基礎(chǔ)之上，通過設(shè)計出向日葵脫粒機，從而來滿足當(dāng)今社會向日葵脫粒效果設(shè)備脫粒效果不足以及維修困難、成本高等缺陷。 國內(nèi) 向日葵脫粒機 的研發(fā)及制造要與全球號召的高效經(jīng)濟、脫粒質(zhì)量好，效率高等主題保持一致。近 期對機械行業(yè)中向日葵脫粒機的使用情況進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在機械行業(yè)中，脫粒機作為農(nóng)業(yè)機械的一種，使用的非常普遍。自然而然在機械設(shè)備中它們的安裝也非常頻繁。傳動的向日葵脫粒機在沒有自動脫粒設(shè)備而需要人工脫粒的情況下，脫粒效率低下，勞動強度大，所以設(shè)計一個專用的向日葵脫粒機勢在必行。 本文運用大學(xué)所學(xué)的知識，提出了向日葵脫粒機的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及主要零部件的設(shè)計中所必須的理論計算和相關(guān)強度校驗，構(gòu)建了向日葵脫粒機總的指導(dǎo)思想，從而得出了該向日葵脫粒機的優(yōu)點是高效，經(jīng)濟，并且生產(chǎn)質(zhì)量高，運行平穩(wěn)的結(jié)論。 關(guān)鍵字 ： 向日葵脫粒機，脫粒，設(shè)備，高效 of of is a to do to a to or It in to in to in of is to a by is a It is as an to as of of of is a to on by in to of is of 錄 摘要 ............................................................. I ....................................................... 引言 .......................................................... 1 題的來源與研究的目的和意義 .............................. 1 日葵脫粒機的發(fā)展現(xiàn)狀 .................................... 2 課題研究的內(nèi)容 .......................................... 3 圖繪制 .............................................. 5 準(zhǔn)特征，參考幾何體的創(chuàng)建 ............................ 6 伸、旋轉(zhuǎn)、掃描和放樣特征建 .......................... 7 程圖的設(shè)計 ......................................... 10 配設(shè)計 ............................................. 11 2 向日葵脫粒機總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計 ................................... 12 日葵脫粒機的總體方案圖 ................................. 12 日葵脫粒機的工作原理 ................................... 15 械傳動部分的設(shè)計計算 ................................... 17 機的選型計算 ...................................... 18 帶傳動的設(shè)計計算 .................................. 19 承座的選型計算 .................................... 20 的選型計算 ........................................ 20 動軸的設(shè)計 ........................................ 20 3 各主要零部件強度的校核 ....................................... 21 架的設(shè)計及強度校核 ..................................... 23 動軸的設(shè)計及強度校核 ................................... 23 承的強度校核 ........................................... 26 4 向日葵脫粒機中主要零件的三維建模 ............................. 29 輪的三維建模 .......................................... 30 動篩的三維建模 ......................................... 31 罩的三維建模 ........................................... 32 日葵脫粒機的三維建模 ................................... 34 5 三維軟件設(shè)計總結(jié) ............................................. 35 結(jié)論 ............................................................ 36 致謝 ............................................................ 37 參考文獻(xiàn) ........................................................ 38 引言 題的來源與研究的目的和意義 由于機械工程的知識總量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越個人掌握所有，一些專業(yè)知識是必不可少的。但是過度的專業(yè)知識分割，使視野狹隘，可以多多參加技術(shù)交流，和參加科研項目，縮小范圍，提升新技術(shù)的進(jìn)步和整個塊的技術(shù)，提高外部條件變化的適應(yīng)能力。封閉的專業(yè)知識的太狹隘，考慮的問題太特殊，在工作 中協(xié)調(diào)困難，不利于自我提高。因此，自上世紀(jì)第二十年代末，出現(xiàn)了一體化的趨勢。人們越來越重視基礎(chǔ)理論，拓寬領(lǐng)域，對專業(yè)合并的分化。機械工程可以增加產(chǎn)量，提高勞動生產(chǎn)率，提高生產(chǎn)的經(jīng)濟效益為目標(biāo)，并研制和發(fā)展新的機械產(chǎn)品。在未來，新產(chǎn)品的開發(fā)，降低資源消耗，清潔的可再生能源，成本的控制，減少或消除環(huán)境污染作為一個超級經(jīng)濟目標(biāo)和任務(wù)。機器能完成人的手和腳，耳朵和眼睛等等器官完全不能直接完成的任務(wù)?，F(xiàn)代機械工程機械和機械設(shè)備創(chuàng)造出更多、更精美的越來越復(fù)雜，很多幻想成為過去的現(xiàn)實。人類現(xiàn)在能成為天空的上游和宇宙，潛入 海洋，數(shù)十億光年的密切觀察，細(xì)胞和分子。電子計算機硬件和軟件，人類的新興科學(xué)已經(jīng)開始加強，并部分代替人腦科學(xué)，這是人工智能。這一新的發(fā)展已經(jīng)顯示出巨大的作用，但在未來幾年還將繼續(xù)創(chuàng)造出不可思議的奇跡。人類智慧的增長并沒有減少手的效果，而是要求越來越精致，手工制作，更復(fù)雜的工作，從而促進(jìn)手功能。又一方面實踐促進(jìn)人腦智力。在人類的進(jìn)化過程中，以及在每個人的成長過程中，大腦和手是互相促進(jìn)和平行進(jìn)化。 大腦和手之間的人工智能和機械工程的近似關(guān)系，唯一不同的是，智能硬件還需要使用機械制造。在過去，各種機械離不 開人類的操作和控制，反應(yīng)速度和運算精度的進(jìn)化是非常緩慢的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)，人工智能將消除這種限制。相互促進(jìn)，計算機科學(xué)和機械工程進(jìn)展之間的平行，將在更高層次的新一輪發(fā)展的開始使機械工程。在第十九世紀(jì)，機械工程的知識總量仍然是有限的，大學(xué)在歐洲，它與一般的土木工程是一門綜合性的學(xué)科，稱為土木工程，下半場的第十九個世紀(jì)成為一門獨立的學(xué)科。在第二十世紀(jì)，隨著機械工程和知識增長的發(fā)展開始分解，機械工程專業(yè)，有分支機構(gòu)。在第二十世紀(jì)中期趨勢分解，在時間之前和之后的第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束時達(dá)到的峰值。由于機械工程的知識總量已 經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)從個 V 人掌握所有，一些專業(yè)是必不可少的。但是過度的專業(yè)知識使分割，視野狹隘，可以查看和統(tǒng)籌大局和全球工程和技術(shù)交流，縮小范圍，新技術(shù)的進(jìn)步和整個塊的技術(shù)，外部條件變化的適應(yīng)能力差。封閉的專業(yè)知識的專家太狹，考慮的問題太特殊，在工作協(xié)調(diào)困難，不利于自我提高。因此，自上世紀(jì)第二十年代末，出現(xiàn)了一體化的趨勢。人們越來越重視基礎(chǔ)理論，拓寬領(lǐng)域，對專業(yè)合并的分化。綜合職業(yè)分化和發(fā)展知識循環(huán)過程的合成，是合理和必要的。從不同的專業(yè)和專業(yè)知識的專家，也有綜合的知識了解不夠，看看其他學(xué)科和項目作為一個整體，從而形成一種 相互強烈的集體工作。綜合和專業(yè)水平。有機械工程全面而專業(yè)的沖突；在綜合性工程技術(shù)也有綜合和專業(yè)問題。在人類所有的知識，包括社會科學(xué)，自然科學(xué)和工程技術(shù)，有一個更高的水平，更廣泛的綜合性和專業(yè)性的問題。 在英國，紡織、磨粉等產(chǎn)業(yè)越來越多地將工場設(shè)在河邊，利用水輪來驅(qū)動工作機械。但當(dāng)時的煤礦、錫礦、銅礦等礦井中的地下水，仍只能用大量畜力來提升和排除。在這樣的生產(chǎn)需要下， 18 世紀(jì)初出現(xiàn)了紐科門的大氣式蒸汽機，用以驅(qū)動礦井排水泵。但是這種蒸汽機的燃料消耗率很高，基本上只應(yīng)用于煤礦。 1765 年，瓦特發(fā)明了有 分開的冷凝器的蒸汽機，降低了燃料消耗率。 1781 年瓦特又創(chuàng)制出提供回轉(zhuǎn)動力的蒸汽機，擴大了蒸汽機的應(yīng)用范圍。蒸汽機的發(fā)明和發(fā)展，使礦業(yè)和工業(yè)生產(chǎn)、鐵路和航運都得以機械動力化。蒸汽機幾乎是 19 世紀(jì)唯一的動力源，但蒸汽機及其鍋爐、凝汽器、冷卻水系統(tǒng)等體積龐大、笨重，應(yīng)用很不方便。 19 世紀(jì)末，電力供應(yīng)系統(tǒng)和電動機開始發(fā)展和推廣。 20 世紀(jì)初，電動機已在工業(yè)生產(chǎn)中取代了蒸汽機，成為驅(qū)動各種工作機械的基本動力。生產(chǎn)的機械化已離不開電氣化，而電氣化則通過機械化才對生產(chǎn)發(fā)揮作用。 發(fā)電站初期應(yīng)用蒸汽機為原動力。 20 世紀(jì)初期，出現(xiàn)了高效率、高轉(zhuǎn)速、大功率的汽輪機，也出現(xiàn)了適應(yīng)各種水利資源的水輪機，促進(jìn)了電力供應(yīng)系統(tǒng)的蓬勃發(fā)展。 19 世紀(jì)后期發(fā)明的內(nèi)燃機經(jīng)過逐年改進(jìn)，成為輕而小、效率高、易于操縱、并可隨時啟動的原動機。它先被用以驅(qū)動沒有電力供應(yīng)的陸上工作機械，以后又用于汽車、移動機械和輪船，到 20 世紀(jì)中期開始用于鐵路機車。蒸汽機在汽輪機和內(nèi)燃機的排擠下，已不再是重要的動力機械。內(nèi)燃機和以后發(fā)明的燃?xì)廨啓C、噴氣發(fā)動機的發(fā)展，是飛機、航天器等成功發(fā)展的基礎(chǔ)技術(shù)因素之一。 業(yè)革命以前，機械大都是木結(jié)構(gòu)的，由木工用手 工制成。金屬 (主要是銅、鐵 )僅用以制造儀器、鎖、鐘表、泵和木結(jié)構(gòu)機械上的小型零件。金屬加工主要靠機匠的精工細(xì)作，以達(dá)到需要的精度。蒸汽機動力裝置的推廣，以及隨之出現(xiàn)的礦山、冶金、輪船、機車等大型機械的發(fā)展，需要成形加工和切削加工的金屬零件越來越多，越來越大，要求的精度也越來越高。應(yīng)用的金屬材料從銅、鐵發(fā)展到以鋼為主。 機械加工包括鍛造、鍛壓、鈑金工、焊接、熱處理等技術(shù)及其裝備，以及切削加工技術(shù)和機床、刀具、量具等，得到迅速發(fā)展，保證了各產(chǎn)業(yè)發(fā)展生產(chǎn)所需的機械裝備的供應(yīng)。 社會經(jīng)濟的發(fā)展，對機 械產(chǎn)品的需求猛增。生產(chǎn)批量的增大和精密加工技術(shù)的進(jìn)展，促進(jìn)了大量生產(chǎn)方法的形成，如零件互換性生產(chǎn)、專業(yè)分工和協(xié)作、流水加工線和流水裝配線等。 簡單的互換性零件和專業(yè)分工協(xié)作生產(chǎn)，在古代就已出現(xiàn)。在機械工程中，互換性最早體現(xiàn)在莫茨利于 1797 年利用其創(chuàng)制的螺紋車床所生產(chǎn)的螺栓和螺帽。同時期，美國工程師惠特尼用互換性生產(chǎn)方法生產(chǎn)火槍，顯示了互換性的可行性和優(yōu)越性。這種生產(chǎn)方法在美國逐漸推廣，形成了所謂“美國生產(chǎn)方法”。 20 世紀(jì)初期，福特在汽車制造上又創(chuàng)造了流水裝配線。大量生產(chǎn)技術(shù)加上泰勒在19 世紀(jì)末創(chuàng) 立的科學(xué)管理方法，使汽車和其他大批量生產(chǎn)的機械產(chǎn)品的生產(chǎn)效率很快達(dá)到了過去無法想象的高度。 20 世紀(jì)中、后期，機械加工的主要特點是：不斷提高機床的加工速度和精度，減少對手工技藝的依賴；提高成形加工、切削加工和裝配的機械化和自動化程度；利用數(shù)控機床、加工中心、成組技術(shù)等，發(fā)展柔性加工系統(tǒng)，使中小批量、多品種生產(chǎn)的生產(chǎn)效率提高到近于大量生產(chǎn)的水平；研究和改進(jìn)難加工的新型金屬和非金屬材料的成形和切削加工技術(shù)。 18 世紀(jì)以前，機械匠師全憑經(jīng)驗、直覺和手藝進(jìn)行機械制作，與科學(xué)幾乎不發(fā)生聯(lián)系。到 18～ 19 世紀(jì)，在新興的資本主義經(jīng)濟的促進(jìn)下，掌握科學(xué)知識的人士開始注意生產(chǎn)，而直接進(jìn)行生產(chǎn)的匠師則開始學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識，他們之間的交流和互相啟發(fā)取得很大的成果。在這個過程中，逐漸形成一整套圍繞機械工程的基礎(chǔ)理論。 日葵脫粒機的發(fā)展現(xiàn)狀 脫粒機 是用于對小麥、水稻、玉米、高粱、大豆及其它雜糧等作物進(jìn)行脫粒作業(yè)的重要收獲機械，在我國廣大農(nóng)村使用十分廣泛。脫粒機在我國生產(chǎn) 使用已有數(shù)十年的歷史，我們在 1986 之向日葵脫粒機基礎(chǔ)鉆研了多向日葵脫粒機制造的來歷，來自于王健的以前的資料，他數(shù)十年的廢寢忘食建造了一個單體產(chǎn)品脫粒機，開創(chuàng)脫粒機設(shè)計的先例。王健更設(shè)計出復(fù)合式脫粒機，創(chuàng)建王氏脫粒機。在這之后，臺灣教授顏洪森以王氏脫粒機為基礎(chǔ)，開發(fā)了一系列的脫粒機，查建中和其他人一起以單體脫粒機作為對象，共同鉆研考慮怎樣改良按壓力引發(fā)的角度以及零部件的分理。總之，傳統(tǒng)的對象加上科學(xué)的分析和先進(jìn)的理論，使得脫粒機在國內(nèi)的研究范圍和深度得到了極大的豐富和發(fā)展。何人最先取得此項專利已無可知曉，只 了解到外國科學(xué)家在十九世紀(jì)末建造出了一部脫粒機，可以脫粒不同的農(nóng)作物，但是卻沒有做出實物來加以佐證 紀(jì)初又有人運用新的體系制造出類似的產(chǎn)品脫粒機，然而相關(guān)資料中并沒有找到對這個作品的介紹，所以那個時候有關(guān)脫粒機的研究。 20 世紀(jì)中期 然放進(jìn)產(chǎn)品脫粒研究的思維制造，同期，又有兩位發(fā)明家麥吉以及弗蘭科創(chuàng)作了首部徹底用計算機操縱的向日葵脫粒機。接下來幾年有關(guān)此機器的設(shè)計被充分的融入了運行操縱理論。 1979 年席羅思在行進(jìn)多向日葵脫粒機里加入了操縱水平行走的儀器，同樣在機械加入了保持和校對偏向的裝置 。 20 世紀(jì)末布朗、羅布特以及莎普恩斯研究了加入了液壓部件和直流電機驅(qū)動的向日葵脫粒機。這都意味著人類對脫粒體系的認(rèn)識已從簡單的考慮邁入了整體操縱、計算機和高新科技的相互融匯貫通的康莊大道。 課題研究的內(nèi)容 本論文主要研究運用 向日葵脫粒機進(jìn)行設(shè)計。在設(shè)計過程中，了解 各種功能。 司成立于 1993 年，由 司的技術(shù) 副 總 裁 與 司 的 副 總 裁 發(fā) 起 ， 總 部 位 于 馬 薩 諸 州 的 康 克 爾 郡（ 。當(dāng)初的目 標(biāo)是希望在每一個工程師的 桌面 上提供一套具有生產(chǎn)力的實體模型設(shè)計系統(tǒng)。從 1995 年推出第一套 維機械設(shè)計 軟件 至今已經(jīng)擁有位于全球的辦事處，并經(jīng)由 300 家經(jīng)銷商在全球 140 個國家進(jìn)行銷售與分銷該產(chǎn)品。 1997 年， 法國 達(dá)索（ 司收購，作為達(dá)索中端主流市場的主打品牌。 件是世界上第一個基于 發(fā)的三維 統(tǒng)。由于技術(shù)創(chuàng)新符合 術(shù)的發(fā) 潮流和趨勢， 司于兩年間成為 業(yè)中獲利最高的公司。良好的財務(wù)狀況和用戶支持使得 年都有數(shù)十乃至數(shù)百項的技術(shù)創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽。該 系統(tǒng)在 1995獲得全球微機平臺 統(tǒng)評比第一名。從 1995 年至今，已經(jīng)累計獲得十七項國際大獎。其中僅從 1999 年起， 美國 權(quán)威的 業(yè)雜志 續(xù) 4 年授予 佳編輯獎，以表彰 創(chuàng)新、活力和簡明。至此， 遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實和證明，使用它， 設(shè)計師 大大縮短了設(shè)計時間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場。 由于 色的技術(shù)和市場表現(xiàn)，不僅成為 業(yè)的一顆耀眼的明星，也成為 華爾街 青睞的對象。終于在 1997 年由法國 達(dá)索公司 以三億一千萬美元的高額市值將 資并購。公司原來的風(fēng)險投資商和股東，以一千三百萬美元的風(fēng)險投資，獲得了高額的回報，創(chuàng)造了 業(yè)的世界紀(jì)錄。并購后的原來的品牌和管理技術(shù)隊伍繼續(xù)獨立運作，成為 業(yè)一家高素質(zhì)的專業(yè)化公司。 維機械設(shè)計軟件也成為達(dá)索企業(yè)中最具競爭力的品。 由于使用了 術(shù)、直觀式設(shè)計技術(shù)、先進(jìn)的 核（由劍橋 提供）以及良好的與 第三方軟件 的集成技術(shù)。 為全球裝機量最大、最好用的軟件。資料顯示，目前全球發(fā)放的 件使用許可約 28萬，涉及航空航天、機車、食品、機械、國防、交通、模具、電子通訊、醫(yī)療器械、娛樂工業(yè)、日用品 /消費品、離散制 造等分布于全球 100 多個國家的約 3 萬 1千家企業(yè)。在教育市場上，每年來自全球 4， 300 所教育機構(gòu)的近 145， 000 名學(xué)生通過 培訓(xùn)課程。 據(jù)世界上著名的人才招聘網(wǎng)站檢索，與其它 3D 件相比， 一事實說明了越來越多的工程師和設(shè)計者使用 維軟件，越來越多的企業(yè)需要 才。件功能強大，易于操作，界面人性化，技術(shù)創(chuàng)新，組件繁多是五大特點。使得 維軟件成為目前全球領(lǐng)先的三維 設(shè)計時能夠為用戶提供不同的設(shè)計方案，通過方案的篩選，工程師能從中選擇合適的方案，從而在設(shè)計過程中降低設(shè)計的錯誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。在目前市場上所見到的三維 決方案中， 設(shè)計過程 較簡便又通俗易懂的軟件之一。它不僅提供如此人性化的系統(tǒng)，同時對每個工程師和設(shè)計者，乃至整個機械行業(yè)提供了良好的發(fā)展基礎(chǔ)。 件是世界上第一個基于 發(fā)的三維 統(tǒng)，由于技術(shù)創(chuàng)新符合 術(shù)的發(fā)展潮流和趨勢， 司于兩年間成為 業(yè)中獲利最高的公司。良好的財務(wù)狀況和用戶支持使得 年都有數(shù)十乃至數(shù)百項的技術(shù)創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽。該系統(tǒng)在 1995獲得全球微機平臺 統(tǒng)評比第一名；從 1995 年至今，已經(jīng)累計獲得十七項國際大獎，其中僅從 1999 年起，美國權(quán)威的 業(yè)雜志 續(xù) 4 年授予 佳編輯獎，以表彰 創(chuàng)新、活力和簡明。至此， 遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實和證明，使用它， 設(shè)計師 大大縮短了設(shè)計時間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場。由于 色的技術(shù)和市場表現(xiàn)，不僅成為 業(yè)的一顆耀眼的明星，也成為華爾街青睞的對象。終于在 1997 年由法國達(dá)索公司 以三億一千萬美元的高額市值將 資并購。公司原來的風(fēng)險投資商和股東，以一千三百萬美元的風(fēng)險投資，獲得了高額的回報，創(chuàng)造了 購后的 原來的品牌和管理技術(shù)隊伍繼續(xù)獨立運作，成為 業(yè)一家高素質(zhì)的專業(yè)化公司， 維機械設(shè)計軟件也成為達(dá)索企業(yè)中最具競爭力的 品。 由于使用了 術(shù)、 直觀式設(shè)計技術(shù)、先進(jìn)的 （由劍橋 提供）以及良好的與 第三方軟件 的集成技術(shù)， 為全球裝機 量最大、最好用的軟件。資料顯示，目前全球發(fā)放的 件使用許可約 28萬，涉及航空航天、機車、食品、機械、國防、交通、模具、電子通訊、醫(yī)療器械、娛樂工業(yè)、日用品 /消費品、離散制造等分布于全球 100 多個國家的約 3 萬 1千家企業(yè)。在教育市場上，每年來自全球 4， 300 所教育機構(gòu)的近 145， 000 名學(xué)生通過 培訓(xùn)課程。 據(jù)世界上著名的人才網(wǎng)站檢索，與其它 3D 統(tǒng)相比，與 關(guān)的招聘廣告比其它軟件的總和還要多，這比較客觀地說明了越來越多的工程師使用 來越多的企業(yè)雇傭 才。據(jù)統(tǒng)計，全世界用戶每年使用 時間已達(dá) 5500 萬小時。在美國，包括 麻省理工學(xué)院 （ 斯坦福大學(xué) 等在內(nèi)的著名大學(xué)已經(jīng)把 為制造專業(yè)的必修課，國內(nèi)的一些大學(xué) （教育機構(gòu)）如 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 、 清華大學(xué) 、 浙江工業(yè)大學(xué) 、 浙江大學(xué) 、 X 華中科技大學(xué) 、 北京航空航天大學(xué) 、 大連理工大學(xué) 、 北京理工大學(xué) 、 武漢理工大學(xué) 等也在應(yīng)用 行教學(xué)。 件功能強大，組件繁多。 功能強大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新三大特點，這使得 為領(lǐng)先的、主流的三維 決方案。 夠提供不同的設(shè)計方案、減少 設(shè)計過程中的錯誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。 僅提供如此強大的功能，而且對每個工程師和設(shè)計者來說，操作簡單方便、易學(xué)易用。 現(xiàn)今社會階段逐漸廣泛應(yīng)用，并且 司對中國市場重點開發(fā)，日后 用將會更加完善，更加普遍。通過前文對深入了解后，往后會對 行個別應(yīng)用的分析，如建模，裝配，工程圖，力學(xué)分析等。 近期對機械行業(yè)中向日葵脫粒機的使用情況進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在機械行業(yè)中向日葵脫粒機是使用 很廣泛的機器。自然而然在裝配中它們的安裝也非常平凡。在安裝向日葵脫粒機時如果使用人工壓配不但勞動強度太大而且相互尺寸不易保證，所以設(shè)計一個專用的向日葵脫粒機勢在必行。本次的畢業(yè)設(shè)計課題的是向日葵脫粒機的設(shè)計。本文介紹了向日葵脫粒機的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及主要零部件的設(shè)計中所必須的理論計算和相關(guān)強度校驗，該向日葵脫粒機的優(yōu)點是高效，經(jīng)濟，并且安全系數(shù)高，運行平穩(wěn)。在某種程度上大大提升了該設(shè)備在國內(nèi)外的競爭力，體現(xiàn)了機械工業(yè)重要性這一核心價值。 圖繪制 熟悉 工作環(huán)境；了 解 命令，掌握在 存、導(dǎo)入等基本操作，掌握三維建模流程。 掌握點、直線、矩形、弧度圓等基本圖形的繪制方法；掌握樣條、文字等高級幾何圖形的繪制方法；理解集合約束的概念并在草圖繪制中熟練應(yīng)用幾何約束；熟練應(yīng)用陣列、實體轉(zhuǎn)換等草圖繪制工具；能綜合應(yīng)用各種草圖繪制實體和利用草圖繪制工具完成草圖繪。 準(zhǔn)特征 清楚明白基于特征的建模方式、參數(shù)化思想等概念；靈活運用各種建立基準(zhǔn)點的方法；靈活運用各種建立基準(zhǔn)軸方法；靈活運 用各種建立基準(zhǔn)面的方法；靈活運用坐標(biāo)系的建立方法；能根據(jù)建模需要綜合應(yīng)用各種參考幾何體。 伸、旋轉(zhuǎn)、掃描和放樣特征建模 靈活運用拉伸特征的概念與建立方法；靈活運用旋轉(zhuǎn)特征的概念與建立方法；掌 掃描特征的概念與建立方法；靈活運用放樣特征的概念與建立方法；通過實踐能夠準(zhǔn)確分析零件的特征，靈活運用拉伸和旋轉(zhuǎn)也正建立三維模型。綜合應(yīng)用掃描、放樣、彎曲、鏡向、陣列等特征建立各種實體。 程圖設(shè)計 靈活運用用戶自定義工程圖格式文件的方法；靈活運用建立標(biāo)準(zhǔn)三視圖，剖視圖，斷面圖，局部圖，輔 助視圖等方法；靈活運用各種注釋的方法。 配設(shè)計 靈活運用自底向上的裝配方法；靈活運用生成裝配體爆炸圖的方法；靈活運用能裝配技術(shù)；靈活運用裝配體零部件的狀態(tài)和屬性控制，并能夠在裝配體中設(shè)計子裝配體；靈活運用干涉檢查；靈活運用自上向下的裝配方法；靈活運用在裝配模型工程圖中添加零件序號；靈活運用生成裝配體材料明細(xì)表的方法。 2 向日葵脫粒機總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計 日葵脫粒機的總體方案圖 本次設(shè)計的向日葵脫粒機采取 的方案是： 在進(jìn)行向日葵脫粒時，利用轉(zhuǎn)軸體回轉(zhuǎn)運動與底篩之間的間隙相配合，使向日葵粒拖下（轉(zhuǎn)軸體上的齒條和底篩之間的揉搓作用，將向日葵籽脫離向日葵盤，并借助其他的機械機構(gòu)將向日葵籽和向日葵盤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(jìn)行填入 具體方案布局圖如下： 日葵脫粒機的工作原理 向日葵脫粒機在工作時，利用轉(zhuǎn)軸體回轉(zhuǎn)運動與底篩之間的間隙相配合，使向日葵粒拖下（轉(zhuǎn)軸體上的齒條和底篩之間的揉搓作用，將向日葵籽脫離向日葵盤，由 于重力的作用，向日葵粒會自動落入到下面的出料斗里面，如此循環(huán)脫粒。 械傳動部分的設(shè)計計算 電機的選型計算 已知整個設(shè)備上向日葵與零件的重量，我們?nèi)】傊亓繛?150日葵脫粒機轉(zhuǎn)動速度為 1~2r/： m m m g = 2 0 0 × 1 0 = 2 0 0 0 1 - 2 m / m i n = 1 6 . 6 - 3 3 . 3 / 具體的電機設(shè)計計算如下 : 1、確定運行時間 本次設(shè)計加速時間 01(t 60? m/ 有速度可知每秒上升 50 . 0 3 31 . 2 = 1 . 23 6 0?? ?電 機 ?左右水平運動2220 . 0 0 5( ) 2 0 0 0 . 0 0 0 1 2 6 7 7 9 ( . )22??? ? ????? M M k g m??電機慣量4 3 4 5 27 . 8 7 1 0 0 . 4 0 . 2 3 . 7 2 1 0 ( . )3 2 3 2?? ? ? ? ? ? ? L D k g m???總慣量20 . 0 0 0 3 2 ( . )? ? ?L L M J k g 啟動轉(zhuǎn)矩 12 ( ) 2 6 3 6 . 9 ( 0 . 0 0 0 3 2 ) 1 . 2 5 6 0 1 . 2? ? ?? ? ?? J M J L J 必須轉(zhuǎn)矩 ? ? 2 . 3 6 .? ? ?T M T L T S S N m S 為安全系數(shù)，這里取 根據(jù)以上得出數(shù)據(jù)，我們選用直流無刷電機型號為 92無刷直流步進(jìn)電機廠家為南京森宇機電的產(chǎn)品。根據(jù)電機的特性曲線以及參數(shù)表如下： 據(jù)計算和特性曲線以及電機基本參數(shù)表，我們選用直流無刷電機型號為 92機額定功率為 定轉(zhuǎn)矩為 大轉(zhuǎn)矩為 定轉(zhuǎn)速為 3000r/機大致圖如下： 形尺寸 80機輸出軸徑為 16 帶傳動的設(shè)計計算 1）設(shè)計功率 ????? 工況系數(shù)，查 － 1－ 22 ，取 －傳遞的功率 2）選定帶型 根據(jù) 1n 查 － 1－ 2選取普通 型， 1n －小帶輪轉(zhuǎn)速，為 1440r/ 傳動比 ?0i 2n ＝ m 1 8 0 1 4 0 r? 3）小帶輪基準(zhǔn)直徑 1 由 － 1－ 12 和表 8－ 1－ 14選定 1 100 75r/4）大帶輪基準(zhǔn)直徑 2 XV 7 61 0 ???? 由 － 7得 2180）帶速驗算 d /3025/ 0 060 1 4 4 01 0 01 0 0 060 m a ???? ????? ?? 6）初定軸間距 0a （ 80)(2 210 ??? 7）所需帶的基準(zhǔn)長度 0 020 4)()(22 12210 ??? ?＝ 2 8 04 802 8 022 8 022????? ? ＝ 886 － 1－ 8取 900帶型為 A－ 900 8）實際軸間距 a 8 72 8 8 69 0 02 8 02 00 ＝?????? 9）小帶輪包角 1? ?? 0 121 ????? a dd = ?? ? = ?164 10)單根 p 根據(jù)帶型號、 1 1n 普通 1表 8－ 1－ 27（ c） 取 1) 1?i 時單根 P? 根據(jù)帶型號、 1n 和 i 查 － 1－ 27（ c） 取 2) Z = 11 ???????? 小帶輪包角修正系數(shù)查 － 1－ 23,取 帶長修正系數(shù)查 － 1－ 8，取 3)單根 F 20 ) 0 0 ?? = 00 ???? =134（ N） m－ kg/m）查 － 1－ 24，取 4)作用在軸上的力 ?F )(106182s i i 0 ??????? ? )(159282s i i 0m a x ??????? ? －考慮新帶初預(yù)緊力為正常預(yù)緊力的 15)帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸 帶輪應(yīng)既有足夠的強度，又應(yīng)使其結(jié)構(gòu)工藝性好，質(zhì)量分布均 勻，重量輕，并避免由于鑄造而產(chǎn)生過大的應(yīng)力。 輪槽工作表面應(yīng)光滑（表面粗糙度 ）以減輕帶的磨損。 帶輪的材料為 8－ 1－ 10 得基準(zhǔn)寬度制 V 帶輪輪槽尺寸，根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑查 8－ 1－ 16 確定輪輻 軸承座的選型計算 滾動軸承為雙列圓錐滾子軸承 350324B，由文獻(xiàn) [2]表 得 862?N，1490?N， 83.0?e ， Y 。 （ 2）壽命驗算 軸承所受支反力合力 222 ????? （ 對于雙列圓錐滾子軸承，派生軸向力互相抵消。 0? F N 由文獻(xiàn) [2]表 得， ， 0 0 51 ?????? （ 按軸承 9310366 ????????? ???????????? ?h （ ?hL h= 年 由于脫粒機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，必須選擇較大壽命的軸承，軸承能達(dá)到所計算的壽命。 經(jīng)審核后，此軸承合格。 動軸的設(shè)計 軸作為機器的一個關(guān)鍵組成部分 ，其為各類傳動部件的安裝，傳動的扭矩和旋轉(zhuǎn)運動圍繞軸進(jìn)行，而且經(jīng)過軸承和機架連接。為了滿足定位軸上的緊固件和容易加工和裝配的軸類零件和拆卸，通常軸設(shè)計成階梯軸。軸系的零件是由軸和它上邊的零部件構(gòu)成一個裝配體系，研究軸的過程中不僅要研究軸體自己的數(shù)據(jù)，還要將系統(tǒng)里的全部零碎部件融合在一起。 為用于振動的傳遞的軸體不僅要傳送扭矩，還得經(jīng)受住彎矩，是以本人研究的階梯性軸是轉(zhuǎn)動軸。因為確定了小帶輪的參數(shù)，相應(yīng)的大帶輪隨之確定。接下來的工作就是計算軸體的直徑了。軸體的研究需要憑借扭轉(zhuǎn)強度來調(diào)整彎曲的強度 ，因為可用作軸的原料比較多，所以必須得明確軸的應(yīng)用環(huán)境，還有規(guī)定諸如剛度，強度以及別的機構(gòu)機能。可以使用熱處理這種方法，當(dāng)然也要琢磨怎樣使加工簡單并且花費較少，用研究計算所得的數(shù)據(jù)以確定軸體的用料，故采取 45 號鋼當(dāng)成軸體的原料，它需要 40后需要做正火或者調(diào)質(zhì)處理來確保它的力學(xué)性能。 1、初步計算軸的直徑 扭轉(zhuǎn)強度估計軸的最小直徑 d，軸的最小直徑 ? ?633m i n 9 . 5 5 1 00 . 2 ??表 16.2，c=112, p= n=851,代入設(shè)計公式得 慮鍵槽等要素對軸的影響，軸的直徑應(yīng)增加以彌補軸的鍵槽強度減弱。取軸直徑 d=20是最右邊裝帶輪處直徑等于 20有密封元件和滾動軸承處的直徑，應(yīng)與密封元件和軸承的內(nèi)孔徑尺寸保持一致。軸體上面存在兩支點的軸承要選用一樣的標(biāo)準(zhǔn)，方便加工軸承的座孔。挨著的軸段，應(yīng)使直徑不一樣構(gòu)成軸肩，軸肩在軸體上部件定位以及承受軸向力時要提供相應(yīng)的高度，軸肩的直徑差通常選 5到 10文軸肩處采取 5毫米的直徑差，接著把每段軸體的長度尺寸匹配到一塊， 還要注意軸承座的安裝以及結(jié)構(gòu)是否合理，同樣，螺釘?shù)炔考拈L度和別的的因素，這樣即可確定出軸的各段長度了。 3 各主要零部件強度的校核 架的設(shè)計及強度校核 機架的設(shè)計主要要保證剛度、強度、及穩(wěn)定性。其中，剛度是評定大多數(shù)機架工作能力的主要準(zhǔn)則；強度是定重載機架工作性能的基本準(zhǔn)則，機架的強度應(yīng)根據(jù)機器在運轉(zhuǎn)過程中可能發(fā)生最大載荷或安全裝置所能傳遞的最大載荷來校核其靜強度，有時還要校核其疲勞強度。機架的強度和剛度都 需要從靜態(tài)和動態(tài)兩方面來考慮。動剛度是衡量機架抗振能力的指標(biāo)，而提高機架的抗 振性能應(yīng)從提高機架的構(gòu)件的靜剛度方面入手，合理設(shè)計機架構(gòu)件的截面形狀和尺寸。穩(wěn)定性是保證機架正常工作的基本條件，必須要注意。 其中，機架設(shè)計的一般要求包括： 1） 在滿足強度和剛度的前提下，機架的重量應(yīng)要求輕、成本底； ） 抗振性好； 3） 由于內(nèi)應(yīng)力及溫度變化引起的結(jié)構(gòu)變形應(yīng)力最??； 4） 結(jié)構(gòu)力求便于安裝與調(diào)整，方便修理和更換零部件； 初步確定機架的形狀和尺寸，機架的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，取決于安裝在它們內(nèi)部與外部的零部件的形狀和尺寸，配置情況、安裝與拆卸等要求。同時也取決于工藝、所承受的載荷、運動等情況。機架材 料的選用主要根據(jù)機架的使用要求，多數(shù)機架形狀較復(fù)雜，故一般采用鑄造，由于鑄鐵的鑄造性能好，價廉和吸振能力強，所以應(yīng)用最廣。 由于本設(shè)計是用于淀粉的加工設(shè)備中，屬于重型機架，而圓錐篩的設(shè)備可以從淀粉的加工工藝流程圖可以看到，此設(shè)備一般會布置到二摟，而不會在底層，這就 要求機架的重量輕，所以采用焊接機架，而且焊接機架具有制造周期短、重量輕、成本底且強度和剛度高、施工簡便等優(yōu)點，主要由鋼板、型鋼或鑄鋼件等焊接而成。左端架起篩筒那部分采用板焊結(jié)構(gòu)，主要就是鋼板拼焊而成，右端機架采用型鋼結(jié)構(gòu)，主要由槽鋼，角鋼，和鋼板焊接而成，重量輕，成本底，材料利用充分。焊接時應(yīng)注意以下幾點： 1） 材料的可焊性 可焊性差的材料會造成焊接困難，焊縫的可靠性降低 所以本設(shè)計考慮到材料的可焊性選用 25鋼； 2） 合理布置焊縫 焊縫應(yīng)位于低應(yīng)力區(qū)，以獲得承載能力大，變形小的構(gòu)件，焊縫布置要盡可能對稱和減少焊縫的 數(shù)量、尺寸，且焊線要短，主要焊線要連續(xù)； 3） 提高抗振能力 普通鋼材的吸振能力低于鑄鐵，對抗振能力要求高的焊接件應(yīng)采取抗振措施，可利用鋼板間的摩擦力來吸收振動； 4） 合理選擇截面形狀 提高焊接接頭抗疲勞能力和抗脆斷能力。 5） 盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)型材、板材，合理確定焊縫尺寸。 在機器中支撐或容納零部件的零件稱之為機架，所以機架是底座、機體、床身、橋架、殼體、箱體以及基礎(chǔ)平臺等零件的統(tǒng)稱。按機架分類所用材料分類，圓錐篩采用的是金屬焊接機架。主要是焊接機架結(jié)構(gòu)設(shè)計靈活、壁厚可以相差很大，并且可根據(jù)工況需要不同部位選用不同性能的材 料，但其抗振性能比較差。強度、剛度、穩(wěn)定性是機架設(shè)計的主要準(zhǔn)則，也是評價機架工作能力的主要標(biāo)準(zhǔn)，合理的設(shè)計機架的截面形狀和尺寸、注意機架的整體布局。設(shè)計機架通過了以下幾個設(shè)計步驟： （ 1） 初定機架的形狀和尺寸 機架的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸取決于安裝在它內(nèi)部的零件和部件的 形狀和尺寸，配置情況、安裝與拆卸等要求。同時也取決與所受載荷、運動等情況，然后，綜合上述情況和有關(guān)資料，并參考現(xiàn)有同類型機架，初定擬定出機架的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。由于在小麥谷朊粉的加工過程中，由其加工工藝流程圖可知，離心篩的裝置都在上層，所以不可能采用 又重又笨的鑄鐵機架，所以采用由鋼板、型鋼、鑄鋼焊接而成的機架。機架的大致尺寸為高 1117㎜ 、長 993㎜ 、寬 750㎜ ，要考慮起具體形狀 電機、軸承座的安裝還有帶輪罩的固定。 （ 2） 機架的造型設(shè)計，雖然材料一定，但機架也要求內(nèi)外質(zhì)量的統(tǒng)一，考慮到角鋼的等邊性把角鋼用于底座和支撐軸承座，外觀上做成梯形架子，兩邊角鋼分別向兩邊斜去，這樣既增加了機架的穩(wěn)定性、又使整個機架看上去簡單輕便。同樣角鋼上面是四塊角鋼焊接的一個長方形用來支撐板，板在角鋼上焊接，下空，因而有利于在板上打通孔和軸承的調(diào)節(jié)，軸承調(diào)節(jié)是通過連接部分的 螺栓孔做成長圓狀的來實現(xiàn)。而下面是由兩個空心鋼來支撐電機下的板，空心鋼強度和剛度都很高，所以不會出現(xiàn)強度或剛度不足現(xiàn)象。 （ 3） 作為焊接機架應(yīng)合理布置焊縫和提高焊縫的可靠性，而且焊縫應(yīng)位于低應(yīng)力區(qū)，以獲得承載能力大，變形小的構(gòu)件；焊縫布置應(yīng)盡量對稱，最好至中性軸的距離 相等；盡量減少焊縫的數(shù)量和尺寸，且焊線要短；焊縫要不要布置在加工面和需要進(jìn)行表面處理的部位上；更要注意不要讓焊縫匯交和密集，讓次要焊縫中斷，主要焊縫聯(lián)系。減少應(yīng)力集中，如盡量采用對接接頭；減少殘余應(yīng)力，焊后熱處理等。 （ 4） 盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)型材 ，板材，減少加工量。機架主要由空心鋼、角鋼、鋼板等型鋼焊接拼而成，它們性能的好壞直接決定著機架整體性聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)的剛度直接影響機器的工作性能。為保證機架剛度應(yīng)注意改善聯(lián)結(jié)部位的受力狀況、合理提高接觸表面的平面度公差等級及改善其表面粗糙度、螺栓最好前后、左右對稱布置。 整個機架設(shè)計完以后，既要注意滿足強度、剛度、穩(wěn)定性的要求，又要注意外形的美觀和人機工程性，方便操作。造型好，使其既適用經(jīng)濟，又美觀大方。 動軸的設(shè)計及強度校核 軸的強度計算一般可分為三種： 1）按扭轉(zhuǎn)強度或剛度計算； 2）按彎扭合成強 度計算； 3）精確強度校核計算。 當(dāng)軸的支撐位置和軸所受的載荷大小、方向、作用點及載荷種類均已確定，支撐反力及彎矩可求得時，可按照彎曲或者彎扭合成強度進(jìn)行軸的強度計算。作用在軸上的載荷一般按集中載荷考慮，如本設(shè)計中的帶傳動對軸的力，其作用點取在輪緣寬度的中點。計算時，通常把軸當(dāng)作置于鉸鏈支座上的雙支點梁，一般軸的支點近似取為軸承寬度中點。 由于本設(shè)計所用軸主要是受彎曲強度，很少的扭轉(zhuǎn)強度，是根據(jù)扭轉(zhuǎn)強度設(shè)計，應(yīng) 核軸的彎曲強度，首先分析軸的受力，左端受的是圓錐篩的重力，右端是帶輪對軸的力，中間是軸承座 的兩個支撐力。 左端的作用力包括篩自身的重力、物料的重力、物料旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力。所以考慮圓錐篩對軸產(chǎn)生作用力時，僅是一個經(jīng)驗數(shù)據(jù)。在這里，假設(shè)圓錐篩為實心，對軸的作用力取其重力的 41 。 篩的材料為不銹鋼，密度是,錐篩大端直徑為 D= 小端直徑是d=360 H=1140 h=510所以錐篩的體積 22( ) ( )3 2 3 2 h??? ? ? ? ? ?即 2 2 38 5 0 3 6 0( ) 1 1 4 0 ( ) 5 1 0 1 9 8 3 2 7 1 7 2 . 73 2 3 2V m m??? ? ? ? ? ? ?? m ; 所以 ,篩的重力約 為 30 . 2 7 . 8 5 1 0 1 5 7 0m V p K g? ? ? ? ? ? 1 5 7 0 9 . 8 / 1 5 3 8 6G K g N K g N? ? ? 故取 G= 軸徑是按扭轉(zhuǎn)強度初步設(shè)計的，所以要校核軸的彎曲強度，軸的強度校核也就是找出危險截面，看危險截面是否滿足軸徑條件，如果危險截面滿 足，那么別的軸徑肯定滿足；根據(jù)軸的實際尺寸，承受的彎矩、扭矩圖考慮應(yīng)力集中，表