玉米脫粒機設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書</p><p>　　題 目： 玉米脫粒機設(shè)計 </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）中文摘要</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）外文摘要</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>

2、;　　1 引言………………………………………………………………………………………... 1</p><p>　　2 玉米脫粒機機體方案的設(shè)計………………………………………………………………. 4</p><p>　　2.1 玉米脫粒機的種類、功能………………………………………………………………… 4</p><p>　　2.2 脫粒裝置的種類和特點……………

3、………………………………………………… 4</p><p>　　3 喂入口和排出口的設(shè)計.………………………………………………………………..… 6</p><p>　　4 脫粒裝置的設(shè)計.…………………………………………………...………………………. 7</p><p>　　4.1 滾筒類型的設(shè)計……………………………………………………………………..……

4、 7</p><p>　　4.2 滾筒的直徑、轉(zhuǎn)速和長度的設(shè)計……………………………………………………….. 7</p><p>　　4.3 釘齒的形狀和尺寸的設(shè)計……………………………………………………………… 8</p><p>　　4.4 釘齒的排列……………………………………………………………………………….. 8</p><p&g

5、t;　　4.5 凹板的主要參數(shù)設(shè)計…………………………………………………………………… 10</p><p>　　4.6 滾筒與凹板的工作間隙……………………………………………………………….. 10</p><p>　　4.7 滾筒末端的穗軸排出口……………………………………………………………….. 10</p><p>　　5 清選裝置的設(shè)計………………

6、…………………………………………………………. 11</p><p>　　5.1 清選裝置的功用………………………………………………………………………… 11</p><p>　　5.2 風機的選擇…………………………………………………………………………….. 11</p><p>　　6 傳動部分的設(shè)計…………………………………………………………………………

7、.. 13</p><p>　　6.1 帶輪傳動………………………………………………………………………………. 13</p><p>　　6.2 帶輪的材料……………………………………………………………………………... 13</p><p>　　6.3 滾筒軸的設(shè)計計算……………………………………………………………………… 14</p><

8、;p>　　7 電動機的選擇…………………………………………………………………………. 17</p><p>　　8 軸承的選擇與校核……………………………………………………………………….. 19</p><p>　　8.1 軸承選型………………………………………………………………………………. 19</p><p>　　8.2 軸承的校核………………

9、……………………………………………………………. 19</p><p>　　9 玉米脫粒機的使用和維護………………………………………………………………... 22</p><p>　　9.1 玉米脫粒機使用的注意事項…………………………………………………………… 22</p><p>　　9.2 玉米脫粒機的維修保養(yǎng)…………………………………………………………

10、…….. 22結(jié)論 …………………………………………………………………………………………. 23</p><p>　　致謝 …………………………………………………………………………………………. 24</p><p>　　參考文獻 …………………………………………………………………………………… 25</p><p><b>　　1 引言</

11、b></p><p>　　玉米脫粒機是我國糧食收獲的重要農(nóng)業(yè)機械之一。盡管近年來小麥聯(lián)合收割機的迅速發(fā)展對玉米脫粒機市場形成一定的沖擊。據(jù)調(diào)查，目前脫粒機在我國農(nóng)村仍然被廣泛使用于對水稻、小麥和玉米等作物的脫粒作業(yè)，全國約有60%以上的水稻是用動力或人力脫粒機進行脫粒，小麥有近30%是靠脫粒機脫粒。另外，由于我國地域廣闊，各地的地理、氣候、農(nóng)藝要求和經(jīng)濟狀況等差異都較大，在丘陵、半山區(qū)的間作套種地區(qū)以及雜糧

12、、水稻種植區(qū)，玉米脫粒機的使用仍十分廣泛。所以隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展，玉米脫粒機仍有十分廣闊的市場前景。目前,雜糧類玉米脫粒機也不很多，僅東北、華北和西北等地一些企業(yè)生產(chǎn)玉米、高粱或大豆玉米脫粒機。從生產(chǎn)玉米脫粒機的企業(yè)情況看，目前經(jīng)濟規(guī)模大都為中小型企業(yè)。但各企業(yè)間由于生產(chǎn)條件、產(chǎn)品規(guī)格和產(chǎn)量存在差異，產(chǎn)品質(zhì)量也明顯不同，大致可劃分為四類：一是生產(chǎn)玉米脫粒機時間較長，原屬行業(yè)的定點和骨干企業(yè)，其專業(yè)化生產(chǎn)程度高，檢測設(shè)備齊全，人員素質(zhì)較高，能

13、及時進行產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)調(diào)整和新產(chǎn)品開發(fā) ，產(chǎn)品質(zhì)量較好。但由于效益、體制問題等原因，這些生產(chǎn)企業(yè)在行業(yè)中所占比例以及年生產(chǎn)量正在逐年減少，產(chǎn)品種類也從玉米脫粒機轉(zhuǎn)向了其它農(nóng)機產(chǎn)品或</p><p>　　我國玉米脫粒機產(chǎn)品質(zhì)量不容樂觀 1992年以來，國家技術(shù)監(jiān)督局對玉米脫粒機的產(chǎn)品質(zhì)量進行了多次抽查，從總的 發(fā)展趨勢看，產(chǎn)品的抽樣合格率逐年提高，自1992年到1998年抽樣合格 率分別為50％、66.7％、71.4％

14、、77.8％、66.7％和76.5％。但從整體來看，玉米脫粒機質(zhì)量不容樂觀，抽樣合格率在低水平徘徊，國家場 上作業(yè)機械及機制小農(nóng)具質(zhì)檢中心主任衛(wèi)克勤指出，玉米脫粒機產(chǎn)品存在的主要問題 有兩方面：一、產(chǎn)品不安全隱患較多玉米脫粒機是高速旋轉(zhuǎn)機械，其傳動部分位于機體外側(cè)，工作條件又十分惡劣， 所以對玉米脫粒機產(chǎn)品中的安全防護裝置，安全喂入裝置、安全警告裝置、使用說明 書中的安全要求，以及脫粒滾筒所用螺栓件的強度等安全質(zhì)量，在強標和有關(guān)標準中均

15、有明確要求。從今年二季度玉米脫粒機安全質(zhì)量國家監(jiān)督抽查的情況和市場調(diào)查的情況看，這方面的安全隱患比較嚴重。主要表為：一是不少企業(yè)出廠時不配帶防護裝置，有的企業(yè)為應付檢查，只生產(chǎn)幾臺配帶防護裝置的樣機，但流入市場大部分都不帶防護裝置。二是相當一部分企業(yè)的產(chǎn)品的危險部位無警告標志或 警告標志不規(guī)范；三是在使用說明書編寫方面，有些企業(yè)的說明書中根</p><p>　　我國玉米玉米脫粒機行業(yè)對策業(yè)內(nèi)專家認為，從長遠看，玉

16、米脫粒機行業(yè)發(fā)展要采取謹慎態(tài)度，不宜再盲目上馬和擴大產(chǎn)量。要從以下幾個方面考慮玉米脫粒機的發(fā)展方向:(1)從設(shè)計制造等方面入手進一步減輕操作者的勞動強度和提高操作者的使用安全。 (2)進一步解放玉米脫粒機的適應性問題。達到作物干、濕都能適應；不同作物的種類能適應(尤其是適應水稻作物的脫粒）；(配套動力不能同時適應)；(半喂入和全喂入能適應)。 (3)努力實現(xiàn)玉米脫粒機的“三化”（通用化、標準化和系列化）問題。(4)加大對新機具、新部件的

17、研制開發(fā)。如風扇型簡式玉米脫粒機存在的破碎率高等問題。(5)積極開發(fā)玉米脫粒機市場。今后的玉米脫粒機產(chǎn)品市場重點在山區(qū)半山區(qū)、丘陵地區(qū)、間作套種地區(qū)以及經(jīng)濟基礎(chǔ)較薄弱的地區(qū)。有關(guān)管理部門和生產(chǎn)領(lǐng)域的企業(yè)要從玉米脫粒機行業(yè)的健康發(fā)展出發(fā)，做好如下工作：(1)加強產(chǎn)品質(zhì)量的法律、法規(guī)宣傳，加強強制性國家標準的貫徹落實。 尤其是要加強安全方面的宣傳和貫徹。(2)加強對無證產(chǎn)品和劣質(zhì)產(chǎn)品的監(jiān)督打擊力度。監(jiān)督抽查的方式要以生產(chǎn)領(lǐng)域和流通領(lǐng)域相結(jié)合

18、進行監(jiān)督抽查，誰家生產(chǎn)誰家負責，誰家銷售誰家負責 。讓無證產(chǎn)品和劣質(zhì)</p><p>　　2 玉米脫粒機機體方案的設(shè)計</p><p>　　2.1　脫粒機的種類和特點</p><p>　　表1 玉米脫粒機的種類</p><p>　　2.2　脫粒裝置的種類和特點</p><p>　　表2 脫粒裝置的種類<

19、/p><p>　　根據(jù)設(shè)計的要求生產(chǎn)率4500kg/h選擇玉米脫粒機的類型和脫離裝置的類型為全喂入軸流式玉米脫粒機,全機有入料斗、脫粒、風選、篩選、機架等五個重要部分。脫粒部分由釘齒滾筒、凹板、螺旋板組成。凹板下方有流斗。風選部分有風扇和出糠口。篩選部分有篩子和偏心滾輪振動器，篩子由偏心滾輪振動器帶動做往復運動，將玉米芯中夾帶的子粒篩出，由篩孔漏下。</p><p>　　其加工流程如下：玉米穗

20、通過料斗進入滾筒，在高速回轉(zhuǎn)滾筒的沖擊和玉米穗、滾筒、凹板的相互作用下被脫粒。脫下的子粒大部分通過凹板孔，由子?；寤鰴C外。穗軸則沿滾筒軸向往后移動，通過篩子表面流出機外。夾帶在穗軸中的部分子粒經(jīng)過篩孔漏下。風扇的作用是將夾在子粒中的輕雜帶走。如下圖2－1：</p><p>　　圖2－1 玉米脫粒機加工流程圖</p><p>　　3　喂入口和排出口的設(shè)計</p><

21、p>　　為保證玉米穗順利喂入而不堵塞滾筒，料斗底板應有一定的斜度；進入滾筒的入口應偏向滾筒向下回轉(zhuǎn)的一側(cè)。</p><p>　　軸流式滾筒式脫粒裝置的喂入口和排出口設(shè)置在徑向位置時，其設(shè)計原理與切流式脫離裝置基本相同。根據(jù)需要也可配置喂入輪和逐稿輪。在現(xiàn)有的一些脫粒機上，喂入口寬約400-500mm，排出口寬約300mm。有的脫粒裝置上的排出口寬度可以調(diào)節(jié)，用來改變作物的脫粒時間，以適應不同作物需要。 穗軸

22、排出口與子粒排出口的配置應保持一定的距離，以免穗軸于子?；祀s。軸流式滾筒上方的頂蓋與凹板鑲接組成圓筒行的脫粒室。圓柱形軸流滾筒的頂蓋內(nèi)壁應有螺旋線導向板，用以控制作物軸向移動的速度。導向板的螺旋升角約為20度到50度，升角過大導向板起不到軸向?qū)偷淖饔?，作物易滯留、積聚、使秸草破碎嚴重。導向板高度一般為50-70mm.喂入量大、作物層厚、導向板高度取最大值。導向板與滾筒間隙大多為10-15mm，間隙過大，作物軸向流動不暢，使生產(chǎn)率降低，

23、甚至可能發(fā)生堵塞。間隙太小，碎秸草多，功率消耗大，作物濕度較大時還易引起堵塞。因作物層沿軸向逐漸變薄，滾筒與導向板的間隙也可沿軸方向由大變小，以提高脫粒分離的效果。</p><p>　　在徑向喂入作物的軸流滾筒式脫粒裝置上，喂入口段內(nèi)的導向板必須將喂入的作物導送到喂入口寬度以外，避免使作物回帶到喂入口前，使喂入口不均勻或產(chǎn)生滾筒堵塞。徑向排草的軸流滾筒上，最后一塊導向板的位置應使脫粒過的喂草能導送至排出口位置，或

24、伸入排出口段內(nèi)100-150mm，以免排草不暢。相臨的導向板應前后重疊配置，重疊量約50mm。</p><p>　　這里參考TY-4.5型玉米脫粒機的入料斗設(shè)計該機為帶皮或不帶皮的玉米專用玉米脫粒機。脫粒時，通過篩選、風選可將粒、芯、糠皮及輕雜物分送到三個方向出口處排出機外。</p><p>　　4　脫粒裝置的設(shè)計 </p><p>　　4.1　滾筒類型的設(shè)計<

25、;/p><p>　　軸流式脫粒裝置主要由滾筒、凹板（包括分離篩）、導板和蓋（或罩）等部分組成。工作時，作物由滾筒的一端喂入（順著滾筒軸向或徑向喂入），隨著滾筒的旋轉(zhuǎn)，作物貼著凹板與蓋（或罩）組成的圓筒內(nèi)弧面作螺旋運動。沿著滾筒軸線方向流過脫粒裝置。谷粒、潁殼、碎秸、碎葉等谷?；旌衔镌跐L筒離心力的作用下同時由凹板篩孔（或分離篩孔）落下，秸草則由滾筒的另一端（軸向或徑向）排出。大部分生長成熟、飽滿的谷粒在滾筒前半段脫下分

26、離，一些生長不好和不太成熟的谷粒到后半段才被脫下,后半段滾筒還把其余混在碎秸里的谷粒分離出來。因作物在脫粒裝置內(nèi)的時間長（約2-3秒），能充分的進行分離，故比傳統(tǒng)使用的切流式脫粒裝置脫凈率高，而且有可能把脫粒調(diào)整的柔和些。使受損傷的的谷粒減少。但碎秸桿多，脫粒消耗的功率也相應較大。軸流式滾筒脫粒裝置可以不再設(shè)置其他專用的分離機構(gòu)即可滿足作物脫粒后的分離的技術(shù)要求。因此在同樣等級的聯(lián)合收割機上以通過能力計，比傳統(tǒng)的脫粒裝置加鍵式逐稿器要高

27、。軸流式滾筒脫粒裝置配無機變速驅(qū)動裝置可以適應脫水稻、玉米、小麥、大豆等多種作物。</p><p>　　常用的滾筒形式有圓柱形和圓錐形釘齒滾筒。桿紋滾筒也可用于玉米脫粒，但脫凈率較低，破碎率較高。</p><p>　　圓柱形滾筒可以連同釘齒整體鑄造，也可以在鑄造滾筒上安裝釘齒。它的結(jié)構(gòu)簡單，成本低，脫粒質(zhì)量好，因而應用較多。圓錐形滾筒一般是由齒板座、齒板和釘齒等組合而成，制造成本較高。所以

28、在設(shè)計時選擇圓柱形滾筒。</p><p>　　在滾筒軸上安裝由鍵連接的左右幅盤，中間幅盤空套在軸上，幅盤上固定齒板，為便于滾筒的平衡，齒板一般取偶數(shù)。釘齒固定在釘齒板上，各排齒板上的釘齒按螺旋線均勻排列。齒與齒間橫向尺寸要求精確。</p><p>　　4.2　滾筒的直徑、轉(zhuǎn)速和長度的設(shè)計</p><p>　　常用的圓柱形釘齒滾筒的齒頂圓直徑為200-300 mm。這

29、里取224 mm。</p><p>　　軸流滾筒式脫粒裝置對作物的脫粒時間比較長，故滾筒的脫粒速度可比切流滾筒式的稍底些，脫粒間隙可以大些，而不同的作物所要求的脫粒速度與脫粒間隙在調(diào)節(jié)范圍內(nèi)變化不時影響不大。圓柱形軸流滾筒常用的脫粒速度見下表：</p><p>　　表4－1脫粒速度與滾筒類型</p><p>　　脫粒間隙隨作物種類和脫粒分離質(zhì)量來調(diào)節(jié)?，F(xiàn)有的脫粒機上

30、脫稻、麥的間隙一般為20-30mm,脫大豆、玉米、高粱等為60-70mm。喂入口與排出口布置在徑向位置的軸流滾筒脫粒裝置上，脫粒間隙在凹板入口處最大，出口處次大，凹板底部最小，一般比入口出口處小10mm左右。對紋桿式軸流滾筒入口處的間隙不宜超過30mm，以免降低抓取能力。沿軸線方向的脫粒間隙可設(shè)計成由大（喂入口處）逐漸減?。ㄅ懦隹谔帲蕴岣呙摿：头蛛x能力。</p><p>　　圓柱形滾筒的齒頂線速度允許范圍為6

31、-10m/s，相應的滾筒轉(zhuǎn)速為600-900r/min。這里轉(zhuǎn)速預設(shè)為850r/min 。</p><p>　　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)</p><p>　　滾筒的長度一般為700-900mm。這里取710mm。</p><p>　　4.3　釘齒的形狀和尺寸的設(shè)計</p><p>

32、　　圓柱形釘齒滾筒所用的釘齒有鑄造釘齒和加工球頂方根釘齒兩種。前者對玉米子粒的破碎率較高。鑄造方釘齒應有2-3mm厚的白口層；球頂方根釘齒的表面滲碳，滲碳層深度大于2.5mm；熱處理硬度HRC50-55。這里選取加工球頂方根釘齒。</p><p>　　釘齒的工作長度在30mm以下的短釘齒用于脫已撥皮的玉米穗；工作長度大于30mm的長釘齒用于脫未剝皮的玉米穗。根據(jù)設(shè)計要求和工作情況這里選取長度為 30mm.如下圖：

33、</p><p>　　圖4－1 釘齒結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　4.4 釘齒的排列</p><p>　　釘齒的種類及其在滾筒上的排列：常用的釘齒有刀齒和楔齒。刀齒一般薄而長，抓取作物和梳刷脫粒性能強，對喂入不均勻的厚作物層適應性較好。刀齒的式樣較多，常用的有板刀齒和斜面刀齒。板刀齒一般厚為6mm左右，斜刀齒齒底部約厚10-20mm，頂部厚約4-10mm左右，齒

34、側(cè)面斜度四度左右，齒工作高度45-75mm左右齒寬25-30mm。楔齒短而寬，齒側(cè)帶有很大斜度，脫粒間隙調(diào)整范圍較大。為防止纏草，其端部向后彎曲，后傾角10度-20度，大的可達30度，后傾角大脫草容易，功率消耗減少，但會減低脫粒性能。釘齒材料一般為45號鋼，工作面熱處理硬度為HRC50。釘齒按螺旋線均勻配置在個齒板上，這樣可以使每個釘齒都能起到脫粒作用，脫粒凈，谷粒秸桿碎斷相對較少，滾筒負荷均勻和功率消耗小。通過繪制滾筒表面展開圖確定釘

35、齒的排列。 </p><p>　　圖4－2 滾筒釘齒排列展開圖</p><p>　　圖中1-1’，2-2’，……等橫線代表齒板數(shù)M，橫線間隔距為板齒間距S，縱向長D是是滾筒齒頂圓周長（D為滾筒齒頂圓直徑），斜線為滾筒圓柱表面上的螺旋線，各斜線與各齒板交點即為齒頂分布位置，斜線繞一周之高為螺距t，縱向虛線為滾筒旋轉(zhuǎn)時各齒做的圓周運動的軌跡，簡稱齒跡，相臨

36、兩齒間隔為齒跡距a。單頭螺線時在一個螺距內(nèi)齒跡數(shù)等于齒桿數(shù)，同一個齒桿上相臨的釘齒間距l(xiāng)等于螺距。每個齒跡上通過的齒數(shù)和螺線頭數(shù)k相等。</p><p>　　滾筒上的釘齒數(shù)（z）按脫粒裝置的生產(chǎn)率確定。</p><p>　　z≥(1-β)q/0.6qd （4－1）</p><p>　　q---

37、脫粒裝置的喂入量（kg/s），取0.4 kg/s。</p><p>　　β--- 喂入作物中谷粒所占重量比率；</p><p>　　qd---當β=0.4時每個釘赤的脫粒能力（kg/s）,在凹板配有釘齒的脫粒裝置上對帶喂入輸送裝置玉米脫粒機的刀齒數(shù)取0.02、對聯(lián)合收割機取0.025。有些以脫稻為主的板刀齒滾筒，如齒側(cè)間隙較大，或凹板不帶釘齒，qd值應較上述數(shù)值小50%左右，應增加齒數(shù)加強

38、梳刷脫粒能力。楔赤的打擊面寬，qd值可較刀齒大20%-30%。</p><p>　　所以，Z=（1-0.4）0.4/（0.6×0.02）=20</p><p>　　齒跡距a 齒跡距需根據(jù)釘齒的尺寸和齒側(cè)間隙δ確定</p><p>　　a=2（b+δ） (mm) （4－2）</p><p

39、>　　b---釘齒平均厚（即b1+b2/2）(mm);</p><p>　　δ---齒側(cè)間隙（mm），對板刀齒約為10-20mm，對斜面刀齒和楔齒因齒側(cè)間隙可以改變，δ為最小的齒側(cè)間隙，一般不小于3mm。</p><p>　　齒跡距常用值為25-50mm，這里取30mm。</p><p>　　螺旋頭數(shù)K 螺旋頭數(shù)等于每個齒跡上通過的釘齒數(shù)目，此值越大

40、，脫粒能力越強。如螺旋頭數(shù)和齒板數(shù)相同，則齒跡距和赤距也相等。這時在同一齒板上相臨兩齒間會有一凹板齒通過，易使莖桿折斷，應使M/K≥2。目前一般釘齒滾筒上的螺旋頭數(shù)大多為2-5，在少數(shù)加強梳刷脫粒作用的板刀齒上K值達6。</p><p>　　齒板數(shù)M與齒板間距S 滾筒上齒板數(shù)（即釘齒排數(shù)），目前常用6-12，齒距一般為50-100mm，距離太小，莖桿易被折斷，脫粒消耗功率多。</p><p&

41、gt;　　齒板間距S主要由滾筒上相臨兩齒桿易于抓取作物的間隔時間來確定，時間太短則不易抓取作物，又容易堵塞滾筒?，F(xiàn)有的一些釘齒滾筒上S值大多為120-200mm。滾筒上釘齒在圓周上分布和排列數(shù)根據(jù)滾筒直徑大小決定。直徑200mm左右的滾筒用3-4排，直徑300mm的滾筒用4-6排。根據(jù)選取的滾筒直徑224mm選用4排的滾筒。</p><p>　　釘齒沿滾筒全長等距排列。各釘齒相互交錯開，并使相臨齒跡間有小于2 m

42、m的重疊量或小于0.5mm的間隙量。設(shè)計時間隙量選取為0.2 mm。</p><p>　　4.5 凹板的主要參數(shù)設(shè)計</p><p>　　玉米脫粒機上的凹板一般為圓柱形，有整體式和分開式兩種，整體式凹板由鋼板沖孔后卷成圓筒行制造簡單重量輕但工作間隙不能調(diào)節(jié)分開式凹板分為上下兩半，可通過調(diào)節(jié)下凹板位置改變間隙大小。其上凹板由鋼板組成，為了使穗軸順利排出，在其后部可增加固定螺旋板。下凹板由鋼板

43、沖孔式和柵格式兩種。前者制造簡單重量輕，目前應用較多。后者分離能力和鋼度較好。其圖解如下：</p><p>　　圖4－3 上凹板板內(nèi)示意圖</p><p>　　1. 上凹板2. 螺旋板3. 滾筒</p><p>　　玉米脫粒的鋼板沖孔式凹板，其沖孔直徑為15-17mm 這里選取16mm；孔的總面積約占凹板帶孔部分總面積的32%左右。凹板帶孔部分包圍滾筒的包角一般為

44、120°-180°，這里選取180°。</p><p>　　4.6　滾筒與凹板的工作間隙</p><p>　　圓柱形釘齒滾筒齒端與凹板間的工作間隙為50-80mm，根據(jù)脫粒對象這里選取50mm.</p><p>　　4.7　滾筒末端的穗軸排出口</p><p>　　為了在滾筒末端排出穗軸時不夾帶子粒，一般在滾筒末

45、端設(shè)置阻擋板或阻擋環(huán)。設(shè)阻擋環(huán)時子粒夾帶損失較小。</p><p><b>　　5　清選裝置的設(shè)計</b></p><p>　　5.1　清選裝置的功用</p><p>　　將經(jīng)脫粒裝置脫下和分離裝置分出來的谷物混合物中的穎殼碎莖和斷穗等清除干凈將細小雜務(wù)排出機外以得到清潔的谷粒。</p><p>　　對分離裝置的性能要求

46、是谷粒中的雜質(zhì)混合物應少于2%；清選時谷粒損失不大于脫出谷粒總量的0.5%；其生產(chǎn)率應于收割、脫粒裝置相適應。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計的生產(chǎn)率我們選用氣流式清選裝置。氣流式清選裝置是靠風扇產(chǎn)生的氣流清除谷粒中的雜質(zhì)。這種清選裝置結(jié)構(gòu)簡單，但清潔度不高，用于簡式玉米脫粒機。</p><p>　　通過總體設(shè)計方案選用吹出型清選裝置。清選風道位于風扇出口的前面，谷?；旌衔镅鼗逶诔鲲L口前落

47、下，輕雜物沿風道被吹走，谷?？恐亓Υ┻^氣流場進入集谷裝置。清選風道下眼保證輕雜物的吹出通暢，并能截留被氣流吹出的少量谷粒，減少損失。清選風道的截面積一般比風扇出口的面積大很多，以便在出風口處把谷?；旌衔锎瞪ⅲ话阍陲L扇出口處的氣流速度為7-10m/s，風道末端排出口處為4-6 m/s。谷粒滑板的水平夾角為40-50度。</p><p><b>　　5.2　風機的選擇</b></p>

48、;<p>　　5.2.1　風扇的功率計算</p><p>　　Q=G/3.6μr （5－1）</p><p>　　μ:混合濃度比 μ≦2 取μ=1.5</p><p>　　r:空氣重度 r=1.2kg/m3</p><p>　　G：生產(chǎn)率

49、 G=4500kg/h</p><p>　　空氣流量Q=4.5/3.6×1.5×1.2=0.69m3/s</p><p>　　P=Pd+Pst （5－2） </p><p><b>　　P：空氣全壓力</b></p>

50、<p>　　空氣動壓Pb=rv²/2g</p><p>　　v=vp×α （5－3）</p><p>　　vp:輕雜的漂浮速度查表得 4.5-5.6 </p><p>　　α：比例系數(shù) 1.1-1.7 取1.7</p>&l

51、t;p>　　v=5.6*1.7=9.52 小于玉米的漂浮速度12.5-14 </p><p>　　Pb=1.2×9.52²/2×9.8=5.55pa</p><p>　　空氣靜壓力Pst 因為采用單篩結(jié)構(gòu)所以靜壓為15 pa</p><p>　　p=15+5.55=20.6 pa</p><p>

52、;　　N=QP/102η′ （5－4）</p><p>　　η′為0.95-0.98 取η′=0.95</p><p>　　N=0.69×20.6/102×0.95=0.15kw</p><p>　　5.2.2　風扇的結(jié)構(gòu)尺寸</p><p

53、>　　葉輪外徑D2=60/πn× （5－5）</p><p>　　φ:壓力系數(shù) 0.3-0.4 取φ=0.4</p><p>　　D2=60/3.14×1300×=0.096m 取D2=100m</p><p><b>　　6　傳動部分的設(shè)計</

54、b></p><p><b>　　6.1　帶輪傳動</b></p><p>　　帶傳動是由緊固件連在主動軸上的帶輪（主動輪）、固連于從動軸上的帶輪（從動輪）和緊套在兩輪上的傳動帶組成的。當原動機驅(qū)動主動輪轉(zhuǎn)動時，由于帶和帶輪間的摩擦（或嚙合），便拖動從動輪一起轉(zhuǎn)動，并傳遞一定的動力。帶傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、造價低廉以及緩沖吸振等特點，在機械中被廣泛應用。&

55、lt;/p><p>　　鑒于帶傳動的優(yōu)點和在應用中的廣泛性，選擇帶傳動為玉米脫粒機傳遞動力。</p><p>　　在一般的機械傳動中，應用最廣泛的是V帶傳動。V帶的橫截面呈等腰梯形，V帶輪上也做出相應的輪槽。傳動時帶只和輪槽的兩個側(cè)面接觸，即以兩側(cè)面為工作面。根據(jù)槽面摩擦的原理，在同樣的張緊力下，V帶傳動較平帶傳動等產(chǎn)生更大的摩擦力。這是V帶傳動性能上最主要的優(yōu)點。再加上V帶傳動允許的傳動比較

56、大，結(jié)構(gòu)緊湊，以及V帶多以標準化并大量生產(chǎn)的優(yōu)點，因而V帶傳動的應用比平帶傳動應用廣泛的多。所以綜合以上V帶種種的優(yōu)點和實際操作的可行性，V帶傳動是最佳的選擇。</p><p>　　設(shè)計帶輪時應該滿足的要求有：質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)工藝性好；無過大的鑄造應力；質(zhì)量分布均勻，轉(zhuǎn)速高的時候要求經(jīng)過動平衡，輪槽工作表面要精細加工（表面粗糙度要求一般比較高點，以減少帶的磨損，各槽的尺寸和角度應保持一定的精度，以使載荷分布比較均勻。

57、</p><p><b>　　6.2　帶輪的材料</b></p><p>　　帶輪的材料主要采用鑄鐵，常用的材料牌號為HT150或者為HT200；轉(zhuǎn)速比較高的時候采用鑄鋼（或者用鋼板沖壓后焊接而成）；小功率時可以用鑄鋁或者塑料。</p><p><b>　　帶傳動的設(shè)計計算：</b></p><p>

58、;　　帶傳動的設(shè)計準則為：保證帶傳動不打滑的條件下，具有一定的疲勞強度和壽命。</p><p>　　6.2.1　確定計算功率Pca</p><p>　　計算功率Pca是根據(jù)傳遞的功率P，并考慮到載荷性質(zhì)和每天運轉(zhuǎn)的時間長短等因素的影響而確定的。即</p><p>　　Pca= K P （6－1）</

59、p><p>　　Pca----計算功率，單位為KW</p><p>　　P----傳遞的額定功率（例如電動機的額定功率），單位KW</p><p>　　K----工作情況系數(shù) 查表可得 K=1.1</p><p>　　P= K P=1.1×7.5=8.25KW</p><p>　　6.2.2　選擇帶型</

60、p><p>　　根據(jù)計算功率P和小帶輪轉(zhuǎn)速n查表確定帶型為B型</p><p>　　根據(jù)單根帶傳遞功率為2.26KW，可以確定皮帶的根數(shù)Z</p><p>　　Z=Pca/（Po+ΔPo）KαKl （6－2）</p><p>　　式中Kα----考慮包角不同時的影響系數(shù)，簡稱為包角

61、系數(shù)，</p><p>　　Kl----考慮帶的長度不同時的影響系數(shù)，簡稱為長度系數(shù)</p><p>　　Po----單根皮帶的基本功率。</p><p>　　ΔPo----計入傳動比影響時單根V帶額定功率的增量（因P是按=180度，因而傳動比越大時，從動輪直徑就越比主動輪直徑大，帶繞上從動輪時的彎曲應力就越比繞上主動輪時的小，故其傳動有所提高）</p>

62、<p>　　Z=Pca/（Po+ΔPo）KαKl (6-3)</p><p>　　=7.5/2.26=3.3 取Z=4</p><p>　　計算傳動系數(shù)I=850/1440=0.6</p><p>　　接著確定帶輪的直徑，由式子D1=D/0.6=125/0.6=208mm</p&

63、gt;<p>　　根據(jù)實際需要和一些生產(chǎn)情況選擇D1=200mm</p><p>　　從而選擇出滾筒軸上的小帶輪直徑D2=125mm</p><p>　　6.3　滾筒軸的設(shè)計計算</p><p>　　6.3.1求軸上的載荷</p><p>　　圖6.1 軸的計算簡圖</p><p>　?。?）軸承的受力分

64、析</p><p>　　式中： ——傳遞的轉(zhuǎn)矩，N·mm；</p><p>　　——對標準齒輪即為分度圓直徑，mm；</p><p><b>　　—— 嚙合角， </b></p><p>　　—— 圓周力， N；</p><p>　　—— 法向載荷， N；</p><

65、p>　　—— 徑向力， N。</p><p><b>　?。?）計算各力的值</b></p><p>　　因為已知分度圓直徑=27mm，傳遞的轉(zhuǎn)矩T1=5.11 N·mm，所以：</p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　N</b>&l

66、t;/p><p><b>　　N</b></p><p>　　可知 </p><p>　　其中N；mm；mm；</p><p>　　解得： N</p><p><b>　　N；</b></p><p>

67、;<b>　　其中N</b></p><p>　　解得： N；</p><p><b>　　N。</b></p><p><b>　?。?）計算彎矩值</b></p><p><b>　　水平彎矩：</b></p>

68、<p><b>　　N·mm</b></p><p><b>　　垂直彎矩：</b></p><p><b>　　N·mm</b></p><p><b>　　總合成彎矩：</b></p><p><b>　　N&#

69、183;mm</b></p><p><b>　　N·mm</b></p><p>　　從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖和扭矩圖中可以看出截面C是軸的危險截面?，F(xiàn)將以上計算的數(shù)據(jù)列于表6.3。</p><p>　　表 6.3 軸受力的主要數(shù)據(jù)</p><p>　　6.3.2按彎扭合成應力校核軸的強度</

70、p><p>　　進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強度?？箯澖孛嫦禂?shù)為</p><p><b>　　mm3</b></p><p>　　前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1[2]查得：</p><p><b>　　MPa</b></p><p>　　

71、根據(jù)表6.3，查資料[2]，取，軸的計算應力</p><p><b>　　MPa</b></p><p>　　故軸的強度符合要求。</p><p><b>　　7 電動機的選擇</b></p><p>　　容量相同的同類型電動機，有幾種不同的轉(zhuǎn)速系列供使用者選擇，如三相異步電動機常用的有四種同步轉(zhuǎn)

72、速，即3000、1500、1000、750r/min（相應的電動機定子繞組的極對數(shù)為2、4、6、8）。同步轉(zhuǎn)速為由電流頻率與極對數(shù)而定的磁場轉(zhuǎn)速，電動機空載時才可能達到同步轉(zhuǎn)速，負載時的轉(zhuǎn)速都低于同步轉(zhuǎn)速。</p><p>　　低轉(zhuǎn)速電動機的極對數(shù)多，轉(zhuǎn)矩也大，因此外廓尺寸及重量都較大，價格較高，但可以使傳動裝置總傳動比減小，使傳動裝置的體積、重量較小；高轉(zhuǎn)速電動機則相反。因此確定電動機轉(zhuǎn)速時要綜合考慮，分析比較

73、電動機及傳動裝置的性能，尺寸、重量和價格等因素。通常多選同步轉(zhuǎn)速為1500r/min和1000r/min的電動機（軸不需要逆轉(zhuǎn)時常用前者）。如無特殊要求，一般不選用750r/min的電動機。</p><p>　　為合理設(shè)計傳動裝置，根據(jù)工作機主動軸轉(zhuǎn)速要求和各傳動副的合理傳動比范圍，可推算出電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍，即</p><p><b>　　r/min </b>&l

74、t;/p><p>　　其中： ----電動機可選轉(zhuǎn)速范圍，r/min；</p><p>　　----傳動裝置總傳動比的合理范圍；</p><p>　　、、…----各級傳動副傳動比的合理范圍；</p><p>　　n----工作機主動軸轉(zhuǎn)速，r/min。</p><p>　　選定電動機類型、結(jié)構(gòu)，對電動機可選的轉(zhuǎn)速進行比較

75、，選定電動機轉(zhuǎn)速并且計算出所需容量后，即可在電動機產(chǎn)品目錄中查出其型號、性能參數(shù)和主要尺寸。這時應將電動機型號、額定功率、滿載轉(zhuǎn)速、外形尺寸、電動機中心高、軸伸尺寸和鍵聯(lián)接尺寸等記錄下來備用。</p><p>　　Y系列電動機（JB3074-82）的型號表示方法，例如：Y100L2-4的電動機型號表示異步電動機，機座中心高為100mm，長機座，功率序號為2（功率為3kw），4級。</p><p

76、>　　設(shè)計計算傳動裝置時，通常用實際需要的電動機工作功率Pd。如按電動機額定功率Pde設(shè)計，則傳動裝置的工作能力可能超過工作機的要求而造成浪費。有些通用設(shè)備為留有儲備能力，以備發(fā)展或不同工作的需要，也可以按額定功率Pde設(shè)計傳動裝置。傳動裝置的轉(zhuǎn)速則可按電動機額定功率時的轉(zhuǎn)速（滿載轉(zhuǎn)速，它比同步轉(zhuǎn)速低）計算，這一轉(zhuǎn)速與實際工作時的轉(zhuǎn)速相差不大。</p><p>　　圖7－1電動機示意圖</p>

77、<p><b>　　①　選擇電動機類型</b></p><p>　　按榨汁機工作要求和條件，選用三相籠型異步電動機，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓為380V，Y型。</p><p>　?、凇∵x擇電動機的容量</p><p>　　電動機到運輸帶的傳動總效率為</p><p>　　式中：、、、、分別為帶傳動、軸承、齒輪傳動、聯(lián)

78、軸器和篩筒的傳動率。</p><p>　　取=0.96，=0.98，=0.97（齒輪精度為8級，不包括軸承效率），=0.99（齒輪聯(lián)軸器），=0.96，則</p><p><b>　　③　確定電動機轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　篩筒軸的轉(zhuǎn)速為</b></p><p><b>　

79、　r/min</b></p><p>　　根據(jù)資料查得傳動比合理范圍，取V帶傳動的傳動比～4，采用一級傳動，則總傳動比合理范圍為～4，故電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為</p><p>　　～4）～1648r/min</p><p>　　符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750、1000和1500r/min。</p><p>　　根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有

80、關(guān)手冊查出有三種適用的電動機型號，因此有四種傳動比方案，綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、價格和帶傳動的傳動比，選定電動機型號為Y112M-4。其主要性能如下表所示：</p><p>　　8 軸承的選擇與校核</p><p><b>　　8.1 軸承選型</b></p><p>　　軸承可分為頭部軸承和中間軸承。頭部應裝有止推軸承，以

81、承受由于運送物料的阻力所產(chǎn)生的軸向力，一般放在輸送物料的前方。</p><p>　　由于玉米脫粒機工作時只要受到軸向力的作用，所以我選用型號為7206C的深溝球軸承。因為這種軸承主要承受徑向載荷也可用來承受徑向和軸向聯(lián)合負荷，在轉(zhuǎn)速很高不宜采用推力軸承時，也可以承受純軸向載荷。能在較高轉(zhuǎn)速下正常工作。查《簡明機械零件設(shè)計手冊》P495得其基本參數(shù)如下表所示：</p><p>　　8.2

82、軸承的校核</p><p>　　假設(shè)軸承每日8h工作，工作15年，一年300天工作日。</p><p>　　查《簡明機械零件設(shè)計手冊》P495可知7206C軸承的N，N。</p><p>　　求兩軸承受到的徑向載荷</p><p>　　將軸系部件受到的空間力系分解為垂直面和水平面兩個力系。由力分析可知：</p><p>

83、;<b>　　N</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　N</b></p><p>　　求兩軸承的計算軸向力和</p><p>　　對于7406C軸承，按

84、《機械設(shè)計》P315表13-7，軸承派生軸向力，其中，e為表13-5中的判斷系數(shù)，其值由的大小來確定，但現(xiàn)在軸承軸向力未知，故先取e=0.4，因此</p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　N</b></p><p&

85、gt;<b>　　N</b></p><p>　　按《機械設(shè)計》P315表13-5進行差值計算，得，。再計算</p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　N</b></p>&l

86、t;p><b>　　N</b></p><p>　　兩次計算的值相差不大，因此確定，，N，N。</p><p>　?。?） 求軸承當量動載荷和</p><p>　　因為 </p><p>　　按《機械設(shè)計》P315表13-5分別進行查表或差值計算得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)

87、為</p><p>　　對軸承1 ，</p><p>　　對軸承2 ，</p><p>　　因軸承運轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，按表13-6，～1.8，取。則</p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　N<

88、;/b></p><p>　?。?） 驗算軸承壽命</p><p>　　因為，所以按軸承1的受力大小驗算</p><p><b>　　h></b></p><p>　　所以所選的軸承滿足要求。</p><p>　　9　玉米脫粒機的使用和維護</p><p>　　

89、9.1　玉米脫粒機使用的注意事項</p><p>　　1.脫粒機應放在地面平坦、通風良好的場地上；安裝時要注意風向，喂入口要放在上風頭，出草口和排糠口要放在下風頭。</p><p>　　2．對各轉(zhuǎn)動部件要加油保養(yǎng)，各部緊固螺釘要牢靠，滾筒旋轉(zhuǎn)方向應和上蓋所標箭頭方向一致。</p><p>　　3．脫粒前要進行空運轉(zhuǎn)，看有關(guān)部件連接是否牢固，轉(zhuǎn)動是否平穩(wěn)，確定無異常情

90、況后方可投入作業(yè)，作業(yè)時禁止用加大皮帶輪等方法使脫粒機超速運轉(zhuǎn)。</p><p>　　4．脫粒機防護罩安裝要牢固，破損的應及時修理，其鐵皮厚度不應小于1．2毫米，傳動皮帶要設(shè)立防護罩或擋板，以防皮帶飛出傷人。</p><p>　　5．三角帶松緊要適當，過緊過松都要重新調(diào)整。</p><p>　　6．工作時，操作手應站在喂人口正前方，喂入量要均勻，當喂人量過大或秸稈過

91、濕時，不要強行推送。</p><p>　　7．出現(xiàn)故障時，待滾筒停止轉(zhuǎn)動后方可檢修，嚴禁在運轉(zhuǎn)狀態(tài)下推送或掏取秸稈。</p><p>　　9.2　玉米脫粒機的維修保養(yǎng)</p><p>　　一般工作5—6h后應停機休息一下，并對脫粒機動力進行檢查。柴油機代替?zhèn)鲃?，在作業(yè)一段時間后應及時清除排氣管內(nèi)的積炭，調(diào)整供油提前角及噴油壓力，清洗空氣濾清器。作業(yè)中應裝上防火帽，并

92、隨時清除積炭。脫粒機應在額定轉(zhuǎn)速下工作，嚴禁超速，如與之配套的電動機、柴油機、拖拉機的轉(zhuǎn)速與脫粒機不配套，應根據(jù)實際情況更換相應的膠帶輪。</p><p>　　軸承缺油，轉(zhuǎn)動不靈活或有明顯的軸向竄動、徑向晃動，必須認真保養(yǎng)和修復正常后才能使用。紋桿變形、裂紋、左右紋桿相同安裝、磨損過度、篩形凹板斷裂、輻板裂紋或有暗傷等必須逐項修復。機架斷裂、機罩變形殘缺等一定要焊補牢固。弓齒殘缺或齒條銹蝕嚴重，必須焊補或更換新件

93、。修復后的脫粒機必須經(jīng)過平衡試驗，正常后方可使用。維修保養(yǎng)后，一定要試運轉(zhuǎn)，如果試運轉(zhuǎn)有異常響聲、螺栓松動的要停機檢查修復。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　在大學生涯即將結(jié)束時進行的畢業(yè)設(shè)計，是一次全面運用所學專業(yè)知識。在本次設(shè)計中，我投入了大量的精力。在楊瑞軍老師和其他各位老師的指導以及同學的幫助下，經(jīng)過查閱大量資料，我反復計算修

94、改才完成了本次設(shè)計。</p><p>　　本次設(shè)計的玉米脫粒機其工作原理為電機經(jīng)皮帶輪傳動, 玉米穗通過料斗進入滾筒，在高速回轉(zhuǎn)滾筒的沖擊和玉米穗、滾筒、凹板的相互作用下被脫粒。脫下的子粒大部分通過凹板孔，由子粒滑板滑出機外。穗軸則沿滾筒軸向往后移動，通過篩子表面流出機外。夾帶在穗軸中的部分子粒經(jīng)過篩孔漏下。風扇的作用是將夾在子粒中的輕雜帶走。與同類產(chǎn)品比，結(jié)構(gòu)緊湊，性能優(yōu)良，操作輕便，安全可靠，且不占場地，搬運

95、存放方便。破碎率很低，可提高種子發(fā)芽率。能大大減輕農(nóng)民勞動強度，有利于搶趕農(nóng)時季節(jié)，促進農(nóng)民致富，推動農(nóng)業(yè)的發(fā)展。適宜在廣大農(nóng)村推廣應用。</p><p>　　進行工程設(shè)計是一項艱苦的，但頗有收獲的學習過程。在本次設(shè)計中，我綜合運用四年所學的知識，掌握了設(shè)計的過程，對如何進行文獻檢索、如何進行前期的準備工作有了進一步的認識，并鍛煉了用計算機繪制機械零件圖的能力。此外，此次設(shè)計培養(yǎng)了我正確的設(shè)計思想和正確的思維方法

96、、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和獨立工作的能力，查閱和利用技術(shù)資料的能力，綜合分析和解決問題的能力等等，我很感謝學校</p><p>　　由于水平有限，且實踐不足，設(shè)計中一些問題和錯誤在所難免，懇請諸位老師諒解，并給予批評指正。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　衷心感謝**老師及其他老師在本次設(shè)計中對本人的指導和幫助。**老

97、師提供了大量的設(shè)計資料和數(shù)據(jù)，以及大量時間的直接指導，使本人順利完成了此次設(shè)計。謹此表示深深謝意。</p><p>　　同時向幫助我的各位同學表示深深的謝意！謝謝大家！</p><p>　　再次向**老師致以深深的謝意！</p><p><b>　　參 考 文 獻</b></p><p>　　[1] 趙如福.金屬機械加

98、工工藝人員手冊.第三版.上海：上海科學技術(shù)出版社，1990.</p><p>　　[2] 徐灝.機械設(shè)計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1991.</p><p>　　[3] 龔桂義.機械零件課程設(shè)計手冊.北京：人民教育出版社，1980.</p><p>　　[4] 楊黎明. 機械零件設(shè)計手冊.北京：國防工業(yè)出版社，1986.</p><p&g

99、t;　　[5] 蔡春源.新編機械設(shè)計手冊.沈陽：遼寧科學技術(shù)出版社，1993.</p><p>　　[6] 北京農(nóng)業(yè)工程大學. 農(nóng)業(yè)機械學（下冊）.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社出版，1993.</p><p>　　[7] 農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品樣本.北京：機械工業(yè)出版社出版，1991.</p><p>　　[8] 鎮(zhèn)江農(nóng)學院. 農(nóng)機手冊（下）.上海：上海人民出版社出版，198

100、0.</p><p>　　[9] 機械工程手冊.北京：機械工業(yè)出版社出版，1986.</p><p>　　[10] 成大先，機械設(shè)計手冊（第三版）第四卷：化學工業(yè)出版社.1994</p><p>　　[11] 楊可楨,程光韻.機械設(shè)計基礎(chǔ).北京：高等教育出版社.1990.</p><p>　　[12] 濮良貴，紀名剛.機械設(shè)計.第7版

101、.北京：高等教育出版社.2001.</p><p>　　[13] 朱龍根.簡明機械零件設(shè)計手冊.北京：機械工業(yè)出版社.2000</p><p>　　[14] 機械制圖.第4版.北京：高等教育出版社.2002</p><p>　　[15] 吳宗澤.機械實際實用手冊.北京：化學工業(yè)出版社.1999.</p><p>　　[16] 廖念釗，