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1、玉米脱粒机硬件设计摘要针对大型玉米脱粒机设备结构复杂、面积大、价格高，不适合小规模农民使用的问题，提出一种新型的玉米脱粒机的设计。本文设计了玉米脱粒的机构、电机的选择、带轮的结构设计的内容。以及运用三维软件绘画玉米脱粒机，用cad绘制二维图。我们先从玉米脱粒机的脱粒原理来研究，采用挤搓式玉米脱粒装置，通过玉米果穗从入料口到出料口和排芯口一体化，减少玉米果穗在脱粒装置的工作时间，进而提高了生产效率。由调节格栅凹版来调整脱粒间隙，使脱粒间隙能随玉米特性而调整。再通过由排芯区装有压板机构，调节配铁控制压板，让玉米果穗完全脱粒才会顶开压板，进而提高了脱净率。关键词：挤搓式玉米脱粒机；结构设计；机械结构
2、；压板机构；调节格栅Corn thresher - hardware designAbstractAiming at the problem of large-scale corn thresher equipment with complex structure, large area and high price, which is not suitable for small-scale farmers, a new type of corn thresher design is proposed.This article designs the corn threshing mecha
3、nism, the choice of motor, and the structural design of the pulley. And use three-dimensional software to draw corn thresher, use cad to draw two-dimensional map. We first study from the threshing principle of the corn thresher. Using the squeeze type corn threshing device, through the integration o
4、f the corn ear from the inlet to the outlet and the core outlet, the working time of the corn ear in the threshing device is reduced, and thus improved Production efficiency. The threshing gap can be adjusted by adjusting the grid gravure and controlled by a motor, so that the threshing gap can be a
5、djusted according to the characteristics of corn. Then, the pressure plate mechanism is installed in the core row area, and the iron distribution is adjusted to how to control the pressure plate, so that the corn ears are completely threshed before the pressure plate is opened, thereby increasing th
6、e removal rate.Key words: Squeeze and twist corn sheller; Structural design; Mechanical structure; Pressing mechanism; Adjust the grille目录1前言11.1背景及意义11.2国内外发展现状以及趋势21.3玉米脱粒机的种类31.4研究内容71.5本章小结72挤搓式玉米脱粒机的总体结构设计82.1挤搓式玉米脱粒机的工作原理82.2挤搓式玉米脱粒机的组成82.2.1入料仓的设计92.2.2脱粒部分设计102.2.3压板机构的设计112.2.4脱粒滚筒的设计112.2.
7、5筛选部分设计122.2.6除尘部分设计132.2.7机架设计142.3本章小结143玉米脱粒机相关参数的确定153.1电机设计选择153.2脱粒主轴转速153.3脱粒主轴的功率153.4电动机的功率与转速164带传动的设计计算174.1传动带的设计174.1.1确定其计算功率174.1.2V带型号的确定174.1.3主动带轮与从动带轮基准直径确定174.1.4确定V带中心距和基准长度174.1.5验算小带轮上的包角184.1.6计算V带根数184.1.7确定初拉力F0184.1.8求作用在轴上的压力184.2带轮的设计194.2.1带轮材料194.2.2主动带轮设计194.2.3从动带轮的设
8、计195传动轴的结构尺寸设计205.1初步确定传动轴的最小直径205.2轴上载荷计算205.3校核轴的强度215.4数据校验226总结与展望236.1总结236.2展望23参考文献25谢 辞27附录28前言玉米在当社会上粮食作物中产量最高的，因为它的总产量稳定的特点被人们称作为“饲料之王”。而在我们国家，玉米的种植面积相对其他作物来说，位居第二，仅次于水稻，是我国重要的粮食实物，它的用途非常广泛，也可作为工业的原料。在我国，许多人民都把玉米当作长寿食品，因为它还有大量的营养成分，如人体所必需的纤维素和微量元素，能补充人们的膳食纤维；也能为人们提供大量的脂肪和蛋白质等。玉米在生活的各个方面都得到
9、许多的应用，如为人们提供生产高效与高营养的食品。而且在许多发达国家把玉米籽粒作为猪，鸽子，牛等主要的饲料。而在工业生产方面，它也可以作为生产工业酒精和烧酒的重要原料。随着生产技术的发展，农机设备得到了提升，当玉米脱粒机被开发生产出来，不仅能提高农业生产效率，也可以实现农业的自动化生产。虽然在我国许多地区都采用了各种类型的玉米脱粒机，尤其是打击式脱粒机，但是生产和加工玉米脱粒机的工厂在对机器零件加工不规范，导致制造的玉米脱粒机非常容易对玉米籽粒造成损害，且脱净率低，大部分玉米经过脱粒后还是需要进行重复脱粒，这样的生产流程会严重影响玉米籽粒的生产质量和效率，所以通过结合市场需求与环境，工厂加工等因
10、素，我国对于生产高效的玉米脱粒机，且脱粒的玉米籽粒能达到低破损率，以及高脱净率是非常迫切的。1.1 背景及意义中国作为一个农业大国，农业是我国之根本。随着科技的发展和农业方式向机械化的迅速发展，这些都能让农民的劳动强度大大降低，在我国农业普遍实现机械化程度有巨大的提高，农用机械的发明与创造在现在社会都有非常可观的市场。从全世界范围内的农业机械设备来看，大部分发达国家普遍实现机械化，他们的机械自动化相较于我国比较发达，有许多的世界知名公司和品牌。而我国的农业机械化程度不高，玉米收获装置已经处于稳定状态很长时间了。玉米脱粒机是非常重要的收获机械，它在农业机械的发展中起着重要的作用。但是，在我国的玉
11、米脱粒机产量很低，发展较慢，技术落后，工作效率低，收成玉米籽粒破损率高等问题是制约我国玉米生产的主要原因之一。然而，大部分发达国家在二十世纪60年代初期就已经普遍实现了玉米脱粒机的整个机械化，并朝着自动化，一体化，现代化的方面发展，所以我国与他们还是有一定的差距。玉米从一开始传入我国已经有470多年了，经过这么多年来，它也慢慢地取缔了其他种植物，成为了我国人们重要的粮食作物，以及成为我国圈养动物主要的饲料作物。在前些年数据表明，如十一五期间的数据，得出了我国人民对玉米年消费增产率已经突破到2.7%，在十一五期间，人们对玉米的需求也大大增加，使玉米的产量从早几年的1258亿千克已经增长至十一五期
12、间的1440亿千克。目前在我国许多地区，如东北，西北，西南等，大部分农民种植玉米的模式还是属于传统的家庭种植模式，即会使农民成本高和承担风险高。并且在传统的种植模式中，人们会在对玉米脱粒的过程中遇到许多困难与麻烦。但是随着城市化进程，社会水平的改变，种植模式也开始农村合作社化，所以在农业生产方面也慢慢得到提高，农民也开始使用现代化的器具来协助完成对农作物的种植，生产，制造等。例如在玉米脱粒方面，玉米脱粒机的运用就减轻了许多农民的工作负担，让他们能去处理或工作其他的事情，为他们提供了巨大方便，剩下许多的时间去完成其他工作。但是，从目前玉米脱粒机的生产现状可以看出很多机器功能不能满足玉米脱粒的完整
13、性与干净性，而且大多数传统的玉米脱粒机在脱粒过程中，经常会使玉米籽粒破损，而导致收获质量低下，而且还很难适应各种环境，各种地区的问题，普遍存在破损率高、工作效率低等缺点。1.2 国内外发展现状以及趋势国外在十八世纪八十年代中期时，人们已经开始研究与开发玉米脱粒的装置；在十九世纪十年代中期时，发明了第一台手动玉米脱粒机，通过用手去摇动曲柄来带动盘片运动，盘片就会使玉米棒固定；在二十世纪五十年代时，人们研究计算得出使饱满玉米籽粒75%破碎时的临界速度值，这个数值对玉米脱粒装置的研究是一个非常巨大的突破；在二十世纪六十年代中期，Caspers提出了会影响凹板分离效率的两个因素，一是滚筒转速会造成影响
14、，二是喂入速率也会对其造成影响，当滚筒速度转的越快，玉米果穗喂入速率越慢，它的凹板分离效率就会变得更高。在我国，许多地区都在广泛使用玉米脱粒机，具有数十年的历史。通过数据调查，我国脱粒机相关企业大约有500余家，生产企业遍布全国各地，全国生产各种类型的玉米脱粒机大概年产量约为30万台左右。而且每个地区由于环境因素不同，企业生产的类型也不同，在东北主要生产大型玉米脱粒机；而在中原地区，主要生产中型玉米脱粒机；在南方地区就要生产小型的玉米脱粒机，但是生产的机型结构较为单一，技术含量不高。通过上面的描述我们可以得出，玉米脱粒技术是当今玉米收获的技术发展方向，国内外企业均在不同脱粒形式脱粒装置上进行改
15、进设计。国外研究机构大多进行脱粒装置的理论分析，取得一定的研究成果，国内研究大多在新型玉米滚筒上进行研发设计，但是在根本上我们没有完全解决玉米脱粒的技术问题。我国部分科研院所、院校和企业自从二十世纪九十年代以来，开始通过对国外的脱粒装置进行分析，根据我国的脱粒需求进行创新研究。但是，目前国内研制的玉米脱粒机普遍都在功能方面都不能好好全面的实现，在材料损耗，降低玉米籽粒破损率，提高玉米芯脱净率的问题上不能好好兼顾。在如何能让脱粒装置设计时保证目标能完全实现功能一致，是今后科研人员的主要研究内容。在最近这些年来，我们国家加快农村土地全面种植化，大力推行农村机械自动化，现代化发展，推行农村的规模化生产，和大部分农务人民的子女进城务工致使农村的劳动力大量流失。全国农作物耕种机械自动化，现代化水平从2008年到2016年增长了19.4%。在这其中玉米脱粒机从2008年到2016年增长了51.1%，从这数据就能得知，玉米脱粒机在当今社会有巨大的发展和市场。并在国家加大农业机械化的补贴力度下，玉米机械化生成有望能迅速提高。国外发达国家已经淘汰了使用钉齿滚筒的生产方法，采用了挤搓式工作方式。在最近这些年来，我们国家的农机产品技术随着社会发展，其水平得到了非常巨大提升。虽然在部分发达国家我们的机械产品也有一定的市场，但
