玉米脫粒機設計

玉米脫粒機設計,玉米,脫粒機,設計 玉米脫粒機的設計目錄1引言12玉米脫粒機總體結構12.1入料部分12.2脫粒部分12.3篩選部分12.4機架部分22.5玉米脫粒機的總體設計23 玉米脫粒機的設計23.1 電動機的選擇23.2 釘齒條上的釘齒轉速33.3 釘齒滾筒的轉速33.4 電動機的功率33.5 電動機的轉速34帶及帶輪的設計44.1傳動帶的設計44.1.1 確定計算功率44.1.2 選擇V帶的型號54.1.3確定帶輪的基準直徑54.1.4 確定傳動中心距和帶長54.1.5 驗算主動輪上的包角64.1.6 確定V帶的根數(shù)64.1.7 確定帶的初拉力74.1.8求V帶傳動作用在軸上的壓力75 V 帶帶輪的設計75.1帶輪的材料選擇75.2結構設計75.3 從動帶輪的設計86 傳動軸的設計96.1根據軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度106.2 初步選擇輸出軸系106.3確定輸出軸上的圓角半徑值106.4 按彎扭合成條件校核軸的強度106.4.1 作軸的簡圖106.4.2 求輸出軸上的所受作用力的大小106.4.3釘齒條上的合力116.4.4軸上水平面內所受支反力如圖116.4.5軸在垂直面內所受的支反力116.4.6 作彎矩圖126.4.7作彎矩圖126.4.8作當量彎矩圖（彎矩、扭矩合成圖）136.5 校核軸的強度137 釘齒條的設計147.1 釘齒條的總體結構設計147.2 釘齒條及釘齒的設計147.3 釘齒的設計157.4 圓盤的設計158 柵格式凹板的設計169入料口及脫粒機上蓋的設計1710機架的設計1811軸承座的設計1812玉米脫粒機上的標準件的選擇1912.1玉米脫粒機上的螺栓的選擇1912.2鉤頭楔鍵的選擇1913玉米脫粒機的安全操作1913.1超速運轉,機械“爆炸”1913.2禁止過疲勞或酒后操作1914 玉米脫粒機的維護2014.1玉米脫粒機的技術保養(yǎng)2014.2玉米脫粒機的保管20結論21致謝21參考文獻：2121玉米脫粒機的設計摘要：為了降低農民在玉米脫粒時勞動強度、提高工作效率,設計玉米脫粒機。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。關鍵詞：玉米；脫粒機；結構；設計 1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(xiàn)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(xiàn)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，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(shù)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，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(shù)據：脫粒機主軸為750850，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，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(shù) 參與工作的釘齒條數(shù)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(shù)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 750850，按機械設計指導書中表一所推薦的傳動比合理取值范圍，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(shù)及傳動比 方案電動機型號額定功率電動機轉速基本參數(shù)P/kW同步轉速滿載轉速效率（%）電動機重量（KG）功率因數(shù)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(shù)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(shù)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(shù)入手，來確定V帶的型號、長度和根數(shù)，再來確定導輪的材料、結構和尺寸（輪寬、直徑、槽數(shù)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(shù)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(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) 考慮的材質情況系數(shù)，簡稱材質系數(shù)，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?shù)某趵?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(shù)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(shù)，結構參數(shù)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(shù) 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：通過查機械設計基礎一書，可查得帶輪的結構參數(shù)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(shù) 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(shù)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；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6.4.2 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(shù) （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 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(shù)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(shù)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(shù)范圍在710個釘齒，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，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?shù)念l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，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，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(shù)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(xiàn)象發(fā)生，這些現(xiàn)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。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，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M8的螺栓,就可以滿足玉米脫粒機的動力需要.12.2鉤頭楔鍵的選擇 玉米脫粒機上的主軸和帶輪是通過鉤頭楔鍵相連,而且, 鉤頭楔鍵也同樣可以在機械設計手冊中查取,它也是一個標準件,其型號規(guī)格為:b=12、h=7、L=50.13玉米脫粒機的安全操作 玉米脫粒機是解決玉米脫粒的問題,起目的是降低勞動者的勞動強度,提高工作效率,節(jié)省工作時間,同時在利用玉米脫粒機時,除了提高勞動效率之外更應該注意安全問題,注意到玉米脫粒機的正確使用可以避免應用玉米脫粒機時造成人員傷害和脫粒機事故的發(fā)生.下面略述一些常見的事故和原因,一起造作者的注意.13.1超速運轉,機械“爆炸” 玉米脫粒機的主要工作部件,如釘齒滾筒.凹板,軸等,這些零部件所能承受的里是有一定的限度的,當釘齒滾筒高速旋轉是,便會產生很大的離心力,如果釘齒滾筒的轉速超過一定的范圍,和滾動軸承的老化及電動機的功率較高時,就有可能使運動的主軸和主軸上的釘齒滾筒與機體相分離,或和玉米脫粒機的上蓋相撞,或和柵格式凹板相撞,可以產生很大的沖擊力,這種急速的沖擊會造成玉米脫粒機的爆炸,會危害到工作人員的身體安全,為了避免這種事故的發(fā)生,應當急時的更換機械重要部位零件,定時擰緊緊固螺栓,一提高工作安全系數(shù).13.2禁止過疲勞或酒后操作 玉米脫粒機的動力很大,雖然用機架和上蓋將釘齒滾筒及主軸罩住,加在機體之間,起到安全作用,而且玉米脫粒機的入料口的設計也很合理,但是也同樣禁止過疲勞或酒后操作,主要是由于過疲勞或酒后造作人員的大腦很可能不由造作人員的控制,造成操作人員將身體的某個部位伸入機械,與主軸或釘齒滾筒,相接觸,由于釘齒滾筒的高速旋轉,會使操作人員的錯誤操作行為造成不必要的傷害,危害到勞動者的安全.因此,為了勞動者的安全,應避免過疲勞或酒后操作.1、 應用合理玉米脫粒機的管理不嚴,小孩有可能攀爬玩耍,不僅影響操作人員的正常作業(yè),而且小孩年幼無知,他會動碰西摸,隨時都有可能發(fā)生安全事故.在進行玉米脫粒時,操作人員必須經過組織,并合理分工,個人崗位清楚,責任明確,統(tǒng)一指揮,才能保證安全生產.如果無組織,無紀律,不規(guī)定開機和停機的信號,作業(yè)場面混亂,隨時都有可能發(fā)生事故.玉米脫粒機發(fā)生意外事故或是機械運轉不正常時,應急時停機,隨后排除故障,檢修機械.不得在玉米脫粒機高速運轉時或是主軸有電動機帶動運轉時排除故障或進行清理玉米脫粒機,檢修機械等,否則會發(fā)生嚴重的事故.2、 安全規(guī)則(1) 操作人員不要穿肥大的大衣服或裙子,婦女必須帶安全帽.(2) 不許小孩在玉米脫粒機場地玩耍和接觸玉米脫粒機,不要安排年邁體弱的人員進行入料口作業(yè),操作人員感到疲勞時應急時換人或停止作業(yè),進行休息.(3) 不許酒后操作機械.禁在脫粒場地抽煙和點火.(4) 作業(yè)時,喂入人員要注意手與釘齒滾筒之間的安全距離.(5) 不許拆去安全防護罩,在安全防護罩未安裝好前嚴禁起動機械.(6) 玉米脫粒機運轉時,禁止有人站在脫粒機上.(7) 負責人在看清周圍無人緊靠機器時,才能發(fā)出開機信號,未經負責人同意任何人不準起動機械.(8) 玉米脫粒機在運轉或尚未完全停止運轉時,嚴禁用手接觸機器的工作部件,除規(guī)定必須在機械運轉狀態(tài)才能調整的部件外,所有的調整、維護、保養(yǎng)及修理,都必須在機器完全停止運轉以后進行.(9) 不許在機械運轉時掛卸傳動帶。(10) 機器發(fā)生故障時應立即停機修理,不許帶“病”工作。(11) 嚴禁機械運轉時一動機械。(12) 嚴禁超速運轉.(13) 夜間脫粒時,必須有完善的電燈照明設備,禁止用明火照明.14 玉米脫粒機的維護玉米脫粒機是季節(jié)性使用的機械,使用時間短,而在使用其間內工作負荷重,工作條件差,為了充分發(fā)揮機械的效能,提高生產率,保證安全生產,延長機器使用期限,必須認真、及時、細致地進行技術保養(yǎng),使機器經常保持完好的技術狀態(tài).沒有技術保養(yǎng)的機器不許作業(yè).14.1玉米脫粒機的技術保養(yǎng)(1) 玉米脫粒機工作前,必須徹底的清理機器上各個部件殘存的附著物,特別是要及時清理柵格式凹板上的玉米芯.(2) 檢查釘齒滾筒的釘齒,及柵格式凹板的固定情況.(3) 檢查皮帶的張緊情況.(4) 每天工作結束后應把機器內的雜務清理干凈.(5) 對于各個需要潤滑部位,應根據前述的要求進行按時潤滑. 14.2玉米脫粒機的保管 玉米脫粒機保管好,可以延長機器的使用壽命,保證玉米的脫粒效率和提高作業(yè)的質量.因此,必須認真負責地保管玉米脫粒機.再長期保管中,應保持玉米脫粒機的完善性、不丟零件,預防機件變形、損壞、銹蝕和腐爛,不因保管不當發(fā)生任何降低機械使用性能的現(xiàn)象. 作業(yè)完畢長期保管的脫粒機,應保管在干燥的地點,最好放在有遮蓋的地方或者使用防雨的帆布、塑料布把機器全部蓋起來. 玉米脫粒機存放前,應做好以下幾項工作:(1) 打開機器上的全部窗孔、護罩和蓋,仔細清除機器內外的污物和塵土,特別應注意清理柵格式凹板的孔眼和釘齒滾筒上的污物.(2) 仔細檢查脫粒機各個部件,如發(fā)現(xiàn)零件和部件需要更換時,應及時更換.(3) 脫粒機各個需要潤滑的地方,應全部按要求潤滑一遍,然后將機械空轉一些時間.(4) 取下全部傳動皮帶并擦干凈,抹上化石粉,成束系上標簽,妥善保管.(5) 在未涂油漆的金屬表面以及工作過程中受摩擦的地方,如各處調節(jié)螺栓等地方,涂上防銹油.掉漆處刷漆補好.(6) 用水洗刷脫粒機外部,待干后,用抹布抹上少來年感的潤滑油.結論機械化是農業(yè)發(fā)展的方向,是減輕勞動者的強度,節(jié)省時間,提高效率的較好途徑.玉米脫粒機是農作物玉米脫粒機器,起主要功能是將玉米與玉米芯分開,達到玉米脫粒的效果,此產品是一種先進的機型,生產率很高,而且單位時間內生成效率高,是現(xiàn)在市場上應用很廣的產品,但是,此產品也有一些不足之處,比如它的重量沉,體積大等缺點,和一些小型的玉米脫粒機相比還是有一定的優(yōu)勢的,其主要優(yōu)勢是動力強.因此,在今后還要對玉米脫粒機的開發(fā),使玉米脫粒機更完美,更效率化.致謝 經過三個月的畢業(yè)設計忙碌之后，設計最終完成，心理有一種說不出的輕松，設計過程中遇到許多的問題，在眾多老師和同學的幫助下予以解決。首先要感謝馬老師對我的指導和督促，在設計過程中馬老師給我指出了正確的設計方向，使我加深了對知識的理解，同時也避免了在設計過程中走彎路，馬老師的督促使我一直把畢業(yè)設計放在心理，保證按質按量的完成；還要感謝同組同學，是大家營造了良好的學習環(huán)境，在做設計的過程中互幫互助，使我的PRO/E操作水平比以前有了很大提高，同時較全面的掌握了Word的編輯功能，使我能夠按時完成畢業(yè)設計。大學生活即將畫上句號，在這四年中我是充實的、快樂的，這要感謝學校領導給我們提供了一個好的學習環(huán)境和豐富的課余生活，同時也要感謝所有老師對我們的辛勤培育。參考文獻：1我國脫粒機行業(yè)現(xiàn)狀及對策閻志清高太寧2我國脫粒機產品質量及對策衛(wèi)克勤 高太寧 閆志清3黑龍江省脫粒機械的現(xiàn)狀及發(fā)展建議常建國 李國民 王春海4玉米脫粒機的改進吉林省犁樹縣郭家店鄉(xiāng)農機站 宋彥文 常友山55TXY3A型玉米脫粒機許忠65TY0.2型玉米脫粒機陳呂西75TY10玉米脫粒機的性能測試潘慶和85TY550型玉米脫粒機摘自農機化95TYQ100型負壓氣流清選玉米脫粒機的研制與試驗李耀剛10型玉米種子復式脫粒機閻冠 張守勤11HS48型玉米脫粒機吳多峰 袁長勝12型甜玉米脫粒機的研制張旦聞 王大力13齒盤式玉米脫粒機的運動和參數(shù)分析崔東飛Maize sheller designLIBin(Department of Machinery and Electron, Hebei Normal Uniwersity of Science & Technology The class 0305 of mechanical design, manufacturing and automation)Teacher of Instruction：Ma ShuyingAbstract: For reducing a peasant during the period of the maize threshes, the intensity of labour, raises working efficiency , designs maize sheller. Be machines turn to have mainly enter expect that the mouth , bars form notch board and nail tooth the cylinder threshing and drive component etc. are composed of. Take electric motor as driving force source, driving force exports axis output from the electric motor , the nail tooth seed-husking cylinder threshes on the cylinder threshing again by the fact that belt delivery arrives at the nail tooth, coordinating bars form notch board with the maize, besides niblet complies with bars form notch board separation and the outside discharging airframe, but the maize core discharges airframe from another one end entering material.Keywords: Maize; Sheller; Structure; Design