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1、目录1 引言 12 玉米脱粒机总体结构 12.1 入料部分 12.2 脱粒部分 12.3 筛选部分 12.4 机架部分 22.5 玉米脱粒机的总体设计 23 玉米脱粒机的设计 .23.1 电动机的选择 .23.2 钉齿条上的钉齿转速 .33.3 钉齿滚筒的转速 .33.4 电动机的功率 .33.5 电动机的转速 .34 带及带轮的设计 44.1 传动带的设计 44.1.1 确定计算功率.44.1.2 选择 V 带的型号54.1.3 确定带轮的基准直径54.1.4 确定传动中心距和带长.54.1.5 验算主动轮上的包角.64.1.6 确定 V 带的根数64.1.7 确定带的初拉力.74.1.8
2、求 V 带传动作用在轴上的压力.75 V 带带轮的设计 .75.1 带轮的材料选择 75.2 结构设计 75.3 从动带轮的设计 .86 传动轴的设计 .96.1 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 106.2 初步选择输出轴系 .106.3 确定输出轴上的圆角半径r值.106.4 按弯扭合成条件校核轴的强度 .106.4.1 作轴的简图.106.4.2 求输出轴上的所受作用力的大小.106.4.3 钉齿条上的合力116.4.4 轴上水平面内所受支反力如图116.4.5 轴在垂直面内所受的支反力116.4.6 作弯矩图.126.4.7 作弯矩图126.4.8 作当量弯矩图（弯矩、扭矩合成
3、图）136.5 校核轴的强度 .137 钉齿条的设计 .147.1 钉齿条的总体结构设计 .147.2 钉齿条及钉齿的设计 .147.3 钉齿的设计 .157.4 圆盘的设计 .158 栅格式凹板的设计 .169 入料口及脱粒机上盖的设计 1710 机架的设计 1811 轴承座的设计 1812 玉米脱粒机上的标准件的选择 1912.1 玉米脱粒机上的螺栓的选择 1912.2 钩头楔键的选择 1913 玉米脱粒机的安全操作 1913.1 超速运转,机械“爆炸” 1913.2 禁止过疲劳或酒后操作 1914 玉米脱粒机的维护 .2014.1 玉米脱粒机的技术保养 2014.2 玉米脱粒机的保管 2
4、0结论 .21致谢 .21参考文献： .21玉米脱粒机的设计*宾（*学院 机械电子系 机械设计制造及其自动化 0301 班）指导老师： 摘要：为了降低农民在玉米脱粒时劳动强度、提高工作效率,设计玉米脱粒机。该机主要有入料口、栅格式凹板和钉齿脱粒滚筒及传动部件等组成。以电动机为动力源，动力由电动机输出轴输出，再通过传动带传递到钉齿脱粒滚筒上，钉齿脱粒滚筒配合栅格式凹板将玉米脱粒，玉米粒从栅格式凹板分离并排出机体外，而玉米芯从入料的另一端排出机体之外。关键词：玉米；脱粒机；结构；设计 1 引言随着社会的进步，生活中的每一个角落都有机器的参与。农业是我国的基础经济、是国家发展的根本，机械化的普及，不
5、仅使农业加强了农业化生产，同时也减轻了农民的劳动强度。据不完全统计，我国北方地区种植小麦、玉米等农作物约占我国农业经济的 45%以上，同年出口量北方地区占全国达20%左右。因此我国北方地区更需要实现农业机械化生产，从而提高农业的劳动生产率。如今我国北方大部分地区基本上从种到收到入仓，实现了机械化作业，更值得庆幸的是每种机械的开发和利用都有相当可观的市场，科技的创新更很好的开阔了市场。这里仅对一种玉米脱粒机是课题讨论研究，玉米脱粒机是玉米脱皮后，经过一段时间的风干，然后将玉米利用脱粒机使玉米和玉米芯分开，这种机械就是玉米脱粒机。它的工作原理是：玉米脱粒机在进行玉米脱粒时，利用钉齿滚筒回转运动的钉
6、齿与栅格式凹板之间的间隙相配合，使玉米粒拖下（钉齿滚筒和栅格式凹板之间的揉搓作用，将玉米粒脱离玉米芯，并借助其他的机械机构将玉米粒和玉米芯分别从两个不同的出口排出机体之外，循环脱粒，不断的进行填入-脱粒-排出机体。2 玉米脱粒机总体结构玉米脱粒机主要组成部分：入料口、钉齿脱粒滚筒轴、栅格式凹板、机架等部分组成。整体组成如图 1 所示：2.1 入料部分入料口与玉米脱粒机的上盖部分相连，它是利用一厘米厚的铁板制成，入料部位与钉齿滚筒的钉齿部位相切，将已拨皮的玉米从入料口进入，下滑到脱粒部位，即钉齿滚筒和栅格式凹板之间，进行脱粒。2.2 脱粒部分脱粒部分主要是由钉齿滚筒、栅格式凹板、半圆型上盖组成。
7、玉米穗在钉齿滚筒和栅格式凹板之间进行脱粒，将已脱下的玉米粒从栅格式凹板的缝隙漏下，落到下滑板，由仓口排出机体之外，玉米芯借助于滚筒上的螺旋排列的钉齿的螺旋推力和螺旋导向作用，由入料口的另一端（即出料口）排出机体之外。2.3 筛选部分 筛选部分主要是由栅格式凹板完成，它是由一定数量的铁条及两条主要梁和两条副梁组成，每两根铁条之间的缝隙可以将玉米卡住，然后快速旋转的钉齿滚筒将被卡死的玉米强行脱粒，当然，无论是工作时还是安装时，栅格式凹板是固定不动的。玉米脱粒之后，再将玉米粒经过栅格式凹板，从凹板的缝隙漏出，顺着斜滑板滑出机体之外，目的是将玉米和玉米芯分开。2.4 机架部分 机架是由左机架、右机架、
8、出料口、下滑板及稳定结实的主机梁组成，机架是玉米脱粒机的主要支撑，他承担着脱粒机的主要重量和动力、负载和力矩，因此它的设计是许强不弱的部分。机架的两部分要各自稳定，而且相对固定，以便做到机械在运转过程中不会产生晃动、歪斜，造成人身危险，因此为了机架的坚固，此玉米脱粒机的设计采用三毫米厚的角铁制成。2.5 玉米脱粒机的总体设计 为了更优化玉米脱离机的机型和结构设计，此玉米脱粒机采用电力拖动，而且电动机也同样采取节能式，电动机安装在玉米脱粒机的下部，与脱粒机的机架的下机梁固定连接，这样可以节省电动机所占用的空间。玉米脱粒机的从入料到脱粒到分离玉米粒和玉米芯，最后将玉米粒和玉米芯排出机体之外，是玉米
9、脱粒机一体完成的，它最大的优点是在短时间内可以完成几个人的劳动强度，从而提高了工作效率，节省了劳动时间。此玉米脱粒机有这些优点之外，还有安全性能高、效率高、坚固耐用、结构简单便于维修和保管。图 1 总体结构3 玉米脱粒机的设计根据脱粒机一书的介绍，有关玉米脱粒机 TY4.5 型的相关设计的参考数据：脱粒机主轴为750850，栅格式凹板的直径为 320，其凹板的长度为 710，在主轴上设有四条钉齿条，minrmmmm每条钉齿条上均匀分布着七个钉齿，总共 28 个钉齿呈螺旋均匀安装，以便玉米芯随螺旋钉齿的螺旋作用排出机体之外，钉齿滚筒的直径为，滚筒上的钉齿长度为 33.5。mm3.1 电动机的选择
10、根据实践测量得知每个钉齿的均匀受力为 40，当玉米脱粒机正常工作时钉齿滚筒上的钉齿条N快速旋转，其中均有两条钉齿条受玉米所给的切向力，而另外两个钉齿条是空行程，因此，即玉米脱粒机正常工作时，受到的切向力为 560。NZMNF5602740*N其中：钉齿所受的力N参与工作的钉齿个数M参与工作的钉齿条数Z3.2 钉齿条上的钉齿转速当玉米脱粒机的钉齿滚筒快速转动时，其上钉齿条的钉齿同样有一定的转速，这个转速原于主轴的转速和钉齿的半径，即：，smDNV42. 910006020220075014. 3100060）（轴其中：钉齿的转速V脱粒机主轴的转速轴N钉齿距轴心的距离D3.3 钉齿滚筒的转速玉米脱
11、粒机所需功率为，应由脱粒机的工作阻力和运转参数求定，即：，计算WP1000VFPW求得： 。KWpW28. 52752. 5100042. 95603.4 电动机的功率电动机功率由公式来计算，脱粒机传动装置的总效率，应由组成传动装置的各KWPPaw da个部分运动副的效率只积，即 ，其中、 分别为每一个转动副的效率，选321a123取传动副的效率值如下：滚动轴承（每对）0.980.995 即取 =0.991V 带传动 0.940.97 即取 =0.972滚筒转动 （因为钉齿条固定于滚筒上） 即取 =13则 96. 0196. 099. 0321a由此可得电动机的功率：KWVFPad5 . 54
12、95. 596. 0100042. 9560 10003.5 电动机的转速根据资料脱粒机一书可查得主轴的转速在 750850，按机械设计指导书中表一minr所推荐的传动比合理取值范围，取 V 带的传动比24，即可满足电动机的转速与主轴的转速相匹i配，故电动机转速范围可选为：。2（nind15007504）3000minr符合这一范围的同步电动机转速的有 720，1440，2900，根据容量和相关minrminrminr转速，由机械设计通用手册查出三种适宜的电动机型号，因此有三种不同的传动比方案，如表1：表 1 电动机的型号和技术参数及传动比 额定功率电动机转速基本参数方案电动机型号 P/kW同
13、步转速满载转速效率（%）电动机重量（KG）功率因数1Y160M2-85.5750720851190.742Y132S2-45.51500144085.5680.843Y132S1-25.53000290085.5640.88综台考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及带传动的传动比，可知方案 3 比较适合。因此选定电动机型号为 Y132S1-2。所选电动机的额定功率5.5kw，满载转速=2900rmin，总传动比适dPmn中，传动装置结构较紧凑。如表 2：表 2 其主要参数如下表满 载 时型 号额定功率 KW转速rmin 电流（380V）效 率 % 功率因数额 定 电 流额 定 转 矩最 大 转
14、矩Y132S2-45.514401185.50.8472.02.2表 电动机尺寸列表单位mm中心高H外形尺寸HDADACL)2(底脚安装尺寸 BA地脚螺栓孔直径 K轴伸尺寸ED装键部位尺寸 GDF 电动机的输出轴尺寸 G1323153454751402161280384110334 带及带轮的设计根据玉米脱粒机的具体传动要求，可选取电动机和主轴之间用 V 带和带轮的传动方式传动，因为在脱粒机的工作过程中，传动件 V 带是一个挠性件，它赋有弹性，能缓和冲击，吸收震动，因而使玉米脱粒机工作平稳，噪音小等优点。虽然在传动过程中 V 带与带轮之间存在着一些摩擦，导致两者的相对滑动，使传动比不精确但不会
15、影响玉米脱粒机的传动，因为玉米脱粒机不需要精确的传动比，只要传动比比较准确就可以满足要求，而且 V 带的弹性滑动对脱粒机的一些重要部件是一种过载保护，不会造成机体部件的严重损坏，还有 V 带及带伦的结构简单、制造成本底、容易维修和保养、便于安装，所以，在电动机与玉米脱粒机之间选用 V 带与带轮的传动配合是很合理的。选择 V 带和带轮因当从它的传动参数入手，来确定 V 带的型号、长度和根数，再来确定导轮的材料、结构和尺寸（轮宽、直径、槽数及槽的尺寸等） ，传动中心距（安装尺寸） ，带轮作用在轴的压力（为设计轴承作好准备） 。4.1 传动带的设计4.1.1 确定计算功率 PKPAca其中：工作情况
16、系数AK电动机的功率P查机械设计基础一书中的表 147 可知：=1.0AK5 . 55 . 50 . 1caP4.1.2 选择 V 带的型号根据计算得知的功率和电动机上带轮（小带轮）的转速（与电动机一样的速度） ，查机械caP1n设计基础一书图 1412，可以选择 V 带的型号为 B 型。4.1.3 确定带轮的基准直径（1）初选主动带轮的基准直径：根据机械设计基础一书，可选择 V 带的型号参考表 141D2，选取。1Dmm125（2）计算 V 带的速度 V：smNDv5 . 7100060144010014. 310006011V 带在的范围内，速度 V 符合要求。10sm20电动机与主轴传动比的计算 92. 1750144021n
