小型電動玉米脫粒機(jī)的設(shè)計-說明書

1、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計 小型電動玉米脫粒機(jī)的設(shè)計DESIGN OF MAIZE SHELLER學(xué)生姓名： 范姝宬學(xué) 號： 4年級專業(yè)及班級： 2007級機(jī)械設(shè)計制造及其自動化(4)班指導(dǎo)老師及職稱： 吳彬 講師湖南長沙提交日期：20 11 年 5 月湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計誠信聲明本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)論文（設(shè)計）是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體在文中均作了明確的說明并表示了

2、謝意。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 畢業(yè)設(shè)計 作者簽名： 年 月 日 目 錄摘要1關(guān)鍵詞11 前言21.1研究小型玉米脫粒機(jī)的目的和意義21.2國內(nèi)外玉米脫粒機(jī)的概況與發(fā)展現(xiàn)狀21.3本設(shè)計的創(chuàng)新思路32 設(shè)計方案的分析與確定32.1 工作原理的闡述32.2 主要零部件的選擇42.2.1脫粒滾筒4 2.2.2凹板篩52.2.3風(fēng)機(jī)62.2.4機(jī)架62.3脫粒機(jī)的整機(jī)布置62.4脫粒機(jī)的工作原理73主要零部件的設(shè)計及其參數(shù)選擇73.1電機(jī)的選擇73.2 脫粒滾筒主要參數(shù)的選擇 83.2.1 滾筒轉(zhuǎn)速83.2.2滾筒直徑83.2.3滾筒板齒83.2.4 滾筒脫粒段長度83.3導(dǎo)向板8

3、3.4 凹板篩83.5風(fēng)機(jī)組件的選擇及參數(shù)得確定93.5.1風(fēng)機(jī)參數(shù)的選擇93.5.2風(fēng)機(jī)參數(shù)的計算93.6 振動篩傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計103.6.1振動篩傳機(jī)構(gòu)的設(shè)計要求103.6.2傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計104 電動機(jī)與滾筒間皮帶輪的計算114.1計算功率124.2選擇V帶的型號124.3確定帶輪基準(zhǔn)直徑124.4確定傳動中心距124.5驗(yàn)算主動輪上的包角134.6計算帶的根數(shù)134.7計算預(yù)緊力F134.8計算壓軸力F135 軸的設(shè)計135.1軸結(jié)構(gòu)尺寸的確定135.2軸上載荷的計算155.3作彎矩圖、扭矩圖、總彎矩圖165.4按彎扭合成應(yīng)力校核軸強(qiáng)度165.5精確校核軸的疲勞強(qiáng)度175.6軸截面校核

4、185.7圓錐滾動軸承的校核186注意警告206.1超速運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)械“爆炸” 206.2禁止過疲勞或酒后操作207玉米脫粒機(jī)的維護(hù)217.1玉米脫粒機(jī)的技術(shù)保養(yǎng)217.2玉米脫粒機(jī)的保管218結(jié)論22參考文獻(xiàn)22致謝23附錄24小型電動玉米脫粒機(jī)的設(shè)計學(xué) 生：范姝宬指導(dǎo)老師：吳 彬（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院 ，長沙）摘 要：玉米作為一種高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的糧食作物，其生產(chǎn)在國民經(jīng)濟(jì)中占有很重要的地位。玉米籽含有較豐富的營養(yǎng)，它不但是重要的糧食，而且是發(fā)展畜牧業(yè)的重要飼料，又是輕工業(yè)，食品業(yè)等不可缺少的原料之一。在未來國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，我國要逐步改善飲食結(jié)構(gòu)，增加肉，蛋，奶食用，還必須擴(kuò)大玉米的種植面積并提高

5、玉米的單產(chǎn)。作為玉米生產(chǎn)中的重要一環(huán)脫粒，無疑將扮演一個越來越重要的地位。我國的玉米脫粒機(jī)都存在著玉米籽與雜物分離不夠徹底，純凈度不高，而且玉米籽要靠人力才能堆成一堆，這無疑增加了人的勞動量。為了降低農(nóng)民在玉米脫粒時的勞動強(qiáng)度，節(jié)省時間，提高工作效率，設(shè)計玉米脫粒機(jī)。首先在原理上，該機(jī)設(shè)計采用擠搓和撞擊原理對玉米進(jìn)行脫粒，脫粒板齒呈螺旋排列，提高了玉米的脫凈率。其次，清選方面是采用風(fēng)機(jī)進(jìn)行清選，在一定方面上，提高了玉米穗和雜質(zhì)的分離，提高了玉米粒的純凈度。關(guān)鍵詞：玉米脫粒機(jī)；純凈度；設(shè)計DESIGN OF MAIZE SHELLERAuthor: Fan Shu-chengTutor: Wu

6、Bin(Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha )Abstract: Corn as a kind of high and stable food crop and its production takes a very important position in national economy. Corn seeds contain rich nutrition, it is not only an important food, but also an important

7、 indispensable materials of animal husbandry, light industry. In the future the development of national economy, our country will gradually improve diet structure, increase the meat, eggs, milk edible, and also must expand corn acreage and improve the yield of corn.Corn treshing as an important part

8、 of production will play an increasingly important role undoubtedly. Chinas corn threshers has some programs,for example,the separation of corn seed and is not thorough and the purity is not high, and corn seed should rely on human to pile into a heap of, this undoubtedly increased Mans labor.In ord

9、er to reduce labor intensity of farmers in corn treshing, save their labor time and improve work efficiency,I design this corn sheller. First, on the principle, the design improves corns pure rate by using crowed rub and impact of maize principle on corn for threshing and with spiral arragement tres

10、hing board tooth. Second, it uses fan to clean,which in some respectsit mproves the separation of corn ear and impurities and the purity of corn.Key words: Corn Sheller; Purity; Design1 前言隨著社會的進(jìn)步，生活中的每一個角落都有機(jī)器的參與。農(nóng)業(yè)是我國的基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)，是國家發(fā)展的根本，機(jī)械化的普及，不僅使農(nóng)業(yè)加強(qiáng)了農(nóng)業(yè)化生產(chǎn)，同時也減輕了農(nóng)民的勞動強(qiáng)度。1.1 研究小型玉米脫粒機(jī)的目的和意義玉米是我國的三大糧食作物之

11、一，三大糧食作物是：稻谷約0.32億公頃，約占全國糧食面積的28%；小麥約0.3億公頃，約占全國糧食面積的26.6%；玉米約0.24億公頃，約占全國糧食面積的21.1%。這三大作物面積約占我國農(nóng)作物總播種面積的56%，占糧食面積的76%，是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要對象，基礎(chǔ)和重點(diǎn)，也是農(nóng)業(yè)機(jī)械化的主要對象和重點(diǎn)。玉米作為一種高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的糧食作物，其生產(chǎn)在國民經(jīng)濟(jì)中占有很重要的地位。玉米籽粒含有較豐富的營養(yǎng)，它不但是重要的糧食，而且是發(fā)展畜牧業(yè)的重要飼料，又是輕工業(yè)，食品業(yè)等不可缺少的原料之一。在未來國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，我國要逐步改善飲食結(jié)構(gòu)，增加肉，蛋，奶食用，還必須擴(kuò)大玉米的種植面積并提高玉米的單產(chǎn)。作

12、為玉米生產(chǎn)中的重要一環(huán)脫粒，無疑將扮演一個越來越重要的地位。小型玉米脫粒機(jī)的研究目的和意義在于：一方面將極大的促進(jìn)玉米的擴(kuò)大再生產(chǎn)，促進(jìn)糧食增產(chǎn)，另一方面發(fā)展生產(chǎn)力，降低農(nóng)民的勞動強(qiáng)度，借閱人力，搶季節(jié)，奪豐收，提高生產(chǎn)率及產(chǎn)品的品質(zhì)。1.2 國內(nèi)外玉米脫粒機(jī)的概況與發(fā)展現(xiàn)狀傳統(tǒng)上我國的玉米無論是脫粒還是清選工作主要是靠手工作業(yè)來完成，它嚴(yán)重制約著我國的玉米產(chǎn)量的提高。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以前，我國的玉米脫粒機(jī)主要是從引進(jìn)國外樣機(jī)試用，研究，仿制，改進(jìn)起步逐步進(jìn)入了消化吸收，自行設(shè)計階段，這位我國玉米脫粒機(jī)進(jìn)一步發(fā)展積累了大量的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。90年代以后我國玉米脫粒機(jī)發(fā)展速度加快，特別是近幾年，

13、全國各地玉米脫粒機(jī)的研制開發(fā)步伐明顯加快，科研工作逐步被重視，許多單位對玉米脫粒機(jī)關(guān)鍵部分和基礎(chǔ)理論進(jìn)行了卓有成效的研究探討，使整機(jī)結(jié)構(gòu)和技術(shù)狀態(tài)有了很大的改善。目前我國的玉米脫粒機(jī)多采用打擊原理設(shè)計制造而成，這種傳統(tǒng)普通機(jī)型的滾筒轉(zhuǎn)速都在700r/min以上，滾筒外緣線速度均大于8m/s，是靠釘齒或窄板齒高速打擊玉米果穗實(shí)現(xiàn)脫離的，對玉米籽粒上海交大。特別對于玉米制種企業(yè)而言，由于普通脫粒機(jī)個別主要性能指標(biāo)偏低：由決定的破碎率偏高，致使脫離環(huán)節(jié)損失量偏大。近幾年，在國內(nèi)玉米脫粒機(jī)市場上，出現(xiàn)了一種研究國外先進(jìn)技術(shù)改進(jìn)設(shè)計的利用擠搓原理，寬板齒，低俗脫離滾筒及柵格式凹版結(jié)構(gòu)的玉米脫粒機(jī)。這種脫

14、粒機(jī)與傳統(tǒng)脫粒機(jī)相比，具有脫凈率高，破碎率低，適應(yīng)玉米籽粒含水率范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。另外，因?yàn)槲覈蟛糠值貐^(qū)，玉米收獲時籽粒含水率一般在25%35%，甚至更高，收獲時不能直接脫粒，所以一般采用分段收獲的方法，即將果穗采摘后運(yùn)回場上，剝皮，晾曬，脫粒。這種半機(jī)械化技術(shù)比較適應(yīng)我們這樣一個多山的國家，這也是當(dāng)前許多小型玉米脫粒機(jī)發(fā)展的方向。當(dāng)前國外發(fā)達(dá)國家已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了玉米生產(chǎn)過程中的全部機(jī)械化作業(yè)，到目前由于野機(jī)電技術(shù)的結(jié)合，如傳動采用了液壓無級變速，對行采用電子導(dǎo)航裝置，使其性能達(dá)到了較高的水平。如美國，加拿大等國家由于種植地大，收獲時玉米籽粒的含水率低，一般是在谷物聯(lián)合收獲機(jī)上換裝玉米割臺，采用直接脫

15、粒的收獲方式，如美國的JohnDeere公司，Case公司，德國的Mengle公司和道依茨公司等生產(chǎn)的玉米聯(lián)合收割機(jī)，絕大部分是在小麥聯(lián)合收獲機(jī)上換玉米割臺，并通過調(diào)節(jié)脫離滾筒的轉(zhuǎn)速和脫粒間隙進(jìn)行玉米的聯(lián)合收獲。國外玉米聯(lián)合收獲機(jī)正朝著大型化，專業(yè)化，通用化，高適應(yīng)，智能化，人性化方向發(fā)展。脫離原理選擇上發(fā)達(dá)國家如美國已將以打擊原理為主的玉米脫粒機(jī)淘汰，用一種擠搓脫粒技術(shù)原理脫粒機(jī)取代，并已得到推廣應(yīng)用。這種技術(shù)符合脫凈率高，破碎率低的要求，全面克服了老式脫粒機(jī)存在的缺點(diǎn)。新機(jī)型脫粒損失至少比老機(jī)型減少0.5%，而且對種子玉米和普通玉米均使用。1.3 本設(shè)計的創(chuàng)新思路玉米是一種經(jīng)濟(jì)價值極高的糧

16、食作物,湖南湘西北部地區(qū)為玉米種植主產(chǎn)區(qū)，玉米種植面積逐漸擴(kuò)大，使玉米脫粒機(jī)的研制和推廣應(yīng)用迫在眉睫。因此針對湖南市場設(shè)計一種玉米脫粒機(jī)械是具有重要意義的。目前我國的玉米脫粒機(jī)都存在著玉米籽與雜物分離不夠徹底，純凈度不高，因此設(shè)計采用了風(fēng)機(jī)進(jìn)行清選，將能有效的將玉米籽與雜物分離，提高純凈度。 2 設(shè)計方案的分析與確定2.1 工作原理的闡述目前玉米脫粒機(jī)主要采用打擊、擠擦、梳刷等原理進(jìn)行工作。打擊原理：由工作部件（如釘齒或板齒）打擊玉米穗，使玉米產(chǎn)生振動和慣性力而破壞它與玉米穗的連接，主要取決于打擊速度和打擊機(jī)會。采用打擊原理脫粒，生產(chǎn)率和脫凈率高，但玉米的破損率也相應(yīng)較高。擠搓原理：通常玉米穗

17、在擠壓狀態(tài)下在層內(nèi)出現(xiàn)挫動而使玉米脫粒，發(fā)生在釘齒或紋桿滾筒的脫粒間隙中。它取決于擠搓的松緊度，也就是間隙的大小和玉米層的疏密，采用這種擠搓原理脫粒，其脫凈率、生產(chǎn)率和破損率較為理想，但結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。梳刷原理：將玉米通過排列較密的脫粒元件的縫隙，靠脫粒元件對玉粒施加拉力將其脫粒。由于玉米相對脫粒元件有一定的脫粒速度，所以脫粒元件對谷粒也有一定的沖擊作用。因此綜合考慮，本次設(shè)計主要針對湖南市場，其玉米種植面積小，對所需玉米脫粒機(jī)要求結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，故運(yùn)用打擊與擠搓兩種工作原理相結(jié)合2，使方形板齒呈螺旋線型安裝在滾筒上，這樣玉米穗沿凹版作螺旋滾動與滑動時，在此過程中玉米之間，玉米與柵格凹版之間

18、完成擠搓動作。滾筒在轉(zhuǎn)動過程中與凹板篩完成打擊動作。2.2 主要零部件的選擇2.2.1 脫粒滾筒脫粒滾筒按作物沿滾筒的運(yùn)動方向又可以分為切流式和軸流式。在切流式脫粒裝置中，作物喂入后沿滾筒切向流動并排出，玉米在通過凹板間隙的過程中被脫粒，脫粒時間很短，籽與玉米穗分離不清，需在脫粒裝置后面加設(shè)分離裝置。在軸流式脫粒裝置中，作物喂入后，一面隨滾筒作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，又一面沿滾筒軸向移動，即螺線運(yùn)動，其脫粒時間比切流式脫粒裝置長許多倍，為了保證脫粒的脫凈率與方便排料，本設(shè)計采用軸流式的滾筒。根據(jù)滾筒的形式有圓柱形和圓錐形兩種軸流滾筒3，圓錐形滾筒作物人滾筒作物從滾筒小端喂入，從大端正排出，滾筒圓周速度逐漸增

19、大，但是所需功率較大且設(shè)計結(jié)構(gòu)要比圓柱形復(fù)雜，故選用圓柱形。根據(jù)滾筒的安裝方向可分為臥式和立式兩種。臥式軸流滾筒中，玉米可以徑向喂入，也可以軸向喂入玉米穗也可以徑向或者軸向排出，現(xiàn)在多采用徑向喂入和徑向排出。其示意圖如圖所示 圖1 滾筒結(jié)構(gòu)示意圖Fig 1 The structure sketch map of cylinder 2.2.2 凹板篩凹板篩的型式有編織篩式、沖孔篩式和柵格板式，其中柵格板式凹板的脫粒能力和分離能力最強(qiáng)，雖然對玉米穗的破碎較為嚴(yán)重，但其脫凈率較高，因此仍是應(yīng)用最為廣泛的一種。本玉米脫粒機(jī)采用柵格板式，采用整體結(jié)構(gòu)沖壓成形，在機(jī)架兩側(cè)由螺栓固定，由一組圓鋼均布圍成。通

20、過凹板連接成一個半圓型柵格式凹板，既起搓板作用，又具有篩板作用。其結(jié)構(gòu)圖如下所示：圖2 凹板篩結(jié)構(gòu)示意圖Fig 2 The structure sketch map of notch board sieves 2.2.3 風(fēng)機(jī)清選機(jī)構(gòu)采用風(fēng)選并在出料斗上安裝一個過濾篩，其目的是為了實(shí)現(xiàn)剝離后的籽粒與輕雜物之間的分離，由于玉米是在剝皮后進(jìn)行的，所以脫粒后的混合物含雜少，所以采用農(nóng)用型風(fēng)機(jī)吹送分離出夾在玉米籽粒中的雜物，風(fēng)機(jī)的參數(shù)與選擇見后面計算。 圖3 風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖Fig 3 The structure sketch map of wind machine 2.2.4 機(jī)架機(jī)架是玉米脫粒機(jī)的主

21、要支撐部件，它是承擔(dān)所有來自軸及電動機(jī)，凹版的沖擊和應(yīng)力，機(jī)架的堅固是玉米脫粒機(jī)的工作穩(wěn)定，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的基礎(chǔ)。機(jī)架在脫粒機(jī)上起安裝、定位、支承作用，選用5號角鋼焊接而成，機(jī)殼用薄鋼板用螺釘聯(lián)接或直接焊接而成，且在機(jī)腳處設(shè)置兩塊木條，以便安置電機(jī)、風(fēng)機(jī)，并且有利于脫粒機(jī)移動和減震。2.3 脫粒機(jī)的整機(jī)布置為了保證機(jī)具有良好的工作性能，各零部件的安裝和工作不發(fā)生干涉，整機(jī)穩(wěn)定可靠，操作調(diào)節(jié)方便，其整體結(jié)構(gòu)如圖所示。1、電動機(jī) 2、機(jī)架 3、前溜板 4、出料口 5、進(jìn)料口6、皮帶輪 7、皮帶 8、后溜板 9、風(fēng) 機(jī) 10、集料板 11、墊木圖4 玉米脫粒機(jī)整體結(jié)構(gòu)示意圖Fig 4 The overal

22、l structure schematic drawing of corn threshers2.4 脫粒機(jī)的工作原理玉米果穗進(jìn)入進(jìn)料箱，電機(jī)帶動皮帶輪轉(zhuǎn)動，進(jìn)而使螺旋滾筒轉(zhuǎn)動。在脫粒區(qū)內(nèi)滾筒板齒撥動果穗沿柵格凹版做圓周運(yùn)動，由于板齒與滾筒軸心成一定的夾角，所以同時也將果穗向排芯口推動，實(shí)際上玉米果穗的運(yùn)動軌跡是螺旋線。果穗在受到推擠的情況下與柵格凹版接觸，與柵格凹版做相對運(yùn)動，并且既滾動又滑動，以達(dá)到擠搓脫粒的效果。果穗相互之間也同樣是在受到一定壓力的作用下進(jìn)行充分?jǐn)D搓，使玉米脫粒。脫掉的籽粒穿過柵格凹板篩排出主機(jī)，并且雜質(zhì)通過前后溜板時經(jīng)過風(fēng)機(jī)沿出料口排出，全部脫掉籽粒的玉米芯沿軸線方向被

23、推送到排芯口，脫落的玉米粒裝袋即完成整個脫粒過程。3 主要零部件的設(shè)計及參數(shù)選擇3.1 電機(jī)的選擇根據(jù)以往設(shè)計經(jīng)驗(yàn)可知玉米脫粒機(jī)所需功率為710kw,故選用電機(jī)可用Y160M-4型電動機(jī)其同步轉(zhuǎn)速為1460r/min,額定功率為11kw.3.2 脫粒滾筒主要參數(shù)的選擇 3.2.1 滾筒轉(zhuǎn)速 滾筒上安裝有方形板齒，滾筒的作用是帶動方形板齒轉(zhuǎn)動，板齒推動玉米果穗作螺旋運(yùn)動。滾筒的轉(zhuǎn)速由滾筒外緣（板齒頂部）線速度決定的，滾筒外緣線速度是以保證不損傷玉米粒籽為前提條件，但滾筒外緣線速度也不能過低，否則會影響其生產(chǎn)率，故線速度值在3.23.9m/s之間最佳。3.2.2 滾筒直徑 滾筒直徑由凹板直徑?jīng)Q定，

24、并且保證脫滾筒外徑與凹板留有90100mm的間隙，通常滾筒直徑為400650mm,取滾筒直徑為550mm, 滾筒長取1100mm，滾筒設(shè)置6根齒桿，3個輻盤。其軸徑根據(jù)實(shí)際功率負(fù)荷計算扭矩確定，其尺寸由后面計算求得。3.2.3 滾筒板齒 板齒有規(guī)律地安裝在滾筒軸上，其作用是拔動玉米穗沿凹版作復(fù)雜運(yùn)動（玉米穗本身既滾動又滑動，同時沿凹版作不規(guī)則螺旋運(yùn)動），也推動玉米穗向排芯口方向移動。板齒寬度在設(shè)計中取較寬，根據(jù)機(jī)器大小一般范圍取60120mm，其目的是工作時與玉米穗接觸面較大，避免點(diǎn)接觸點(diǎn)太小，產(chǎn)生對玉米穗的局部壓力集中，損傷玉米籽粒。3.2.4 滾筒脫粒段長度 滾筒脫粒段長度是決定脫粒質(zhì)量的

25、重要參數(shù)，滾筒過短，影響脫凈率，滾筒過長則會增加功率消耗及制造成本。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，用籽粒含水率為20%左右的玉米穗做實(shí)驗(yàn)，其脫粒段長度一般為凹板直徑的3.5倍左右。3.3 導(dǎo)向板 為了保證作用能沿滾筒軸向移動，在滾筒的頂蓋上設(shè)置了螺旋導(dǎo)向板，在喂入口處有一條導(dǎo)向板橫跨整個喂入口，避免物料回走現(xiàn)象，另一塊導(dǎo)向板與前一塊導(dǎo)向板配置有一定疊量，能保證谷物沿滾筒軸向連續(xù)移動，導(dǎo)向板一共有三塊，螺旋角26,高40mm。3.4 凹板篩 凹板篩的包角一般取180240之間，考慮整機(jī)結(jié)構(gòu)，取凹板篩包角為180，脫粒主要利用物粒的撞擊與搓擦的作用力來實(shí)現(xiàn)的，因此蓋板與脫粒滾筒之間取100mm的間隙，以保證穗芯能

26、夠通過滾筒與頂板，同時又具有足夠的磨擦力和沖擊力，促使玉米籽粒剝離，而凹板篩與釘齒之間的縫隙大小影響脫粒效果，縫隙較大籽粒通過性好，夾帶損失小，但碎玉米芯漏失多，影響籽粒凈度，縫隙較小，則夾帶損失大。故應(yīng)取1214mm。玉米含水率較高時，取較大值，含水率較低時，取最小值。3.5 風(fēng)機(jī)組件的選擇及參數(shù)的確定3.5.1 風(fēng)機(jī)參數(shù)的選擇 本機(jī)風(fēng)機(jī)機(jī)構(gòu)采用農(nóng)機(jī)中廣泛采用的農(nóng)用型風(fēng)機(jī)，雙面進(jìn)氣，葉片平直，外形為切角矩形，這樣能使氣流沿出口寬度方向的不均性得到改善，殼體采用蝸殼，玉米地漂浮速度為VP=12.514.0m/s，輕質(zhì)雜物的懸浮速度一般為，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，空氣的容重為=12.7N/m。那么風(fēng)機(jī)的風(fēng)

27、速為8m/s10m/s，現(xiàn)初步選取風(fēng)機(jī)的風(fēng)速為v=8m/s。假設(shè)輕質(zhì)夾雜物的質(zhì)量為q=0.052kg/s，則空氣的流量為：Q=q/u=0.052/0.3=0.1733 u輕質(zhì)雜質(zhì)量與空氣量之比的系數(shù)，u=0.20.3風(fēng)機(jī)的全壓力p：P=Ps+Pd (1) P風(fēng)扇的靜壓，單篩結(jié)構(gòu)為15毫米水柱左右，PaP風(fēng)扇的動壓，PaP= P+P=pgh+=+=41.48Pa其中水的密度，1kg/m3.5.2 風(fēng)機(jī)的參數(shù)計算葉輪的外徑D2 D= (2) 壓力系數(shù)，0.30.4 n風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，取800r/minD2=60/(3.14800) =0.247m 風(fēng)扇進(jìn)風(fēng)口的直徑DODO=2.570.061m (3)風(fēng)

28、扇寬度B=(1.02.0)D2，取B=0.5m風(fēng)機(jī)出風(fēng)口高度hh=0.043m (4)風(fēng)扇功率 (5) 葉輪參數(shù)葉片的寬度 b=（0.110.12）D=0.120.247=0.03葉片的內(nèi)徑 D=（0.350.5）D=（0.350.5）0.247=0.0860.123葉片數(shù) 46,取片3.6 振動篩傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計3.6.1 篩子傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計要求設(shè)計篩子的傳動機(jī)構(gòu)時，應(yīng)使篩子具有較高的生產(chǎn)率和良好的分離性能，因此，根據(jù)篩子負(fù)荷不同要求篩子具有一定的水平振幅和垂直振幅，上篩負(fù)荷比下篩大，為了能夠?qū)⒚摮鑫镉行У剡M(jìn)行分離，上篩的振幅應(yīng)該大些，而且振動方向角也要大一些，以便增加垂直方向振幅。3.6.2

29、 傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計查農(nóng)用機(jī)械手冊可知上篩的振幅一般為5565mm，下篩為3540mm，故取上篩的水平振幅XB=65mm,YB=30mm下篩的水平振幅XC=40mm,YC=10mm設(shè)C點(diǎn)為下篩搖桿端點(diǎn)的前極限位置。以C1為原點(diǎn)，根據(jù)XC和YC在C1點(diǎn)右上方定搖桿端點(diǎn)的后極限位置C2，連接C1、C2，作C1、C2的垂直一平分線，交C1所引鉛垂線于O1點(diǎn)，取O1點(diǎn)作為搖桿的回轉(zhuǎn)中心，O1C1=O1C2為下篩搖桿長度，即雙臂搖桿的下臂長度，O1C1與O1C2的夾角=2C,過O1點(diǎn)作與鉛垂線成B角的直線為O1H，以O(shè)1H為分角線，作和使其夾角為。在距O1H為（）處作為O1H平行線，分別交和于B1和B2點(diǎn)，

30、則可近似認(rèn)為B1和B2為上搖臂端點(diǎn)的兩個極限位置。O1B1=O2B2為上搖臂長度。上述的作圖方法，可使從B1點(diǎn)到B2點(diǎn)的水平振幅和垂直振幅分別為XB和Yb。設(shè)O點(diǎn)為曲柄的回轉(zhuǎn)中心。連接OB1和OB2，則由圖可得：為O1C1=87mm O1B1=160mm OB1=311mm OB2=376mmOB1=L+r OB2=L-r故連桿長度為： L=343.5mm 曲柄半徑為： r=32.5mm 圖5 振動篩傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計Fig 5 Transmission-mechanism designs an oscillating screen4電動機(jī)與滾筒間皮帶輪的計算根據(jù)玉米脫粒機(jī)的具體傳動要求，可選取電動

31、機(jī)與主軸之間用V帶和帶輪的傳動方式傳動，在脫粒機(jī)的工作過程中，傳動件V帶是一個繞性件，它賦有彈性，能緩和沖擊，吸收震動，因而使玉米脫粒機(jī)工作平穩(wěn)，噪音小等優(yōu)點(diǎn)。雖然在傳動過程中V帶與帶輪之間存在著一些摩擦，導(dǎo)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(jī)的傳動，因?yàn)橛衩酌摿C(jī)不需要精確的傳動比，只要傳動比比較準(zhǔn)確就可以滿足要求，而且V帶的彈性滑動對脫粒機(jī)的一些重要部件是一種過載保護(hù)u，不會造成機(jī)體部件的嚴(yán)重?fù)p壞，還有V帶及帶輪的結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，容易維修和保養(yǎng)，便于安裝，所以，在電動機(jī)與玉米脫粒機(jī)之間選用V帶與帶輪的傳動配合是很合理的。，4.1 計算功率 電機(jī)型號為Y160M-4型，

32、傳遞的功率p=11Kw,轉(zhuǎn)速為1460r/min，脫玉米時滾筒轉(zhuǎn)速為n2=700r/min,一天運(yùn)轉(zhuǎn)時間10h P ca = K P (6) K工作情況系數(shù)P電機(jī)的功率查閱機(jī)械設(shè)計表8-7可知取KA=1.1Pca =1.111=12.1KW4.2 選擇V帶的型號根據(jù)計算得知的功率Pca 和電動機(jī)帶輪轉(zhuǎn)速n，查機(jī)械設(shè)計表8-11知，可以選擇V帶的型號為B型。4.3 確定帶輪基準(zhǔn)直徑（1）初選主動輪的基準(zhǔn)直徑：根據(jù)機(jī)械設(shè)計一書，可選擇V帶的型號參考8-6和表8-8取主動輪基準(zhǔn)直徑=140mm.所以，（2） 驗(yàn)算V帶的速度：V= 10.7m/s (7)V帶在5m/sv30m/s的范圍內(nèi)，故速度V符合

33、要求電機(jī)與主軸傳動比的計算i=5（3）計算從動輪的直徑 =i=2.08514）=291.9 (8)根據(jù)表88，圓整取=315mm4.4 確定傳動中心距（1）根據(jù)0.7 (dd1+dd2)a090 (11) 4.6 計算帶的根數(shù) Z= (12) 由于n1=1460r/min dd1=140mm i=2.08和B型帶 查機(jī)械設(shè)計表8-4a和8-4b，得 P0=2.83kwp0=0.46kw查表8-5得，=0.98 查表8-2得 =1.00 則Z=0.981.00=3.8故取Z=4根4.7 計算預(yù)緊力F0查機(jī)械設(shè)計表8-3得B型帶的單位長度的質(zhì)量 q=0.18Kg/m所以 F0= (13) =239

34、.6N4.8 計算壓軸力FpFp= (14) =1429.7N5 軸的設(shè)計5.1 軸結(jié)構(gòu)尺寸的確定已知電機(jī)的功率p=11kw,轉(zhuǎn)速n=1460r/min(1)軸上的輸出功率 P2=P=110.96=10.56kw 轉(zhuǎn)矩 T=9550 =9550=144.069kN.m (15) (2)確定軸上的最小直徑： DminA0 (16)其中 A軸常用的幾種材料的的A值 P主軸上的功率 n主軸上的轉(zhuǎn)速 根據(jù)機(jī)械設(shè)計表15-3，選取軸的材料為45#鋼，故取A0=112Dmin112=27.67mm最小軸徑設(shè)置在軸左端與螺母聯(lián)接，故dmin=28mm(3)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和和長度為了保證軸

35、的加工工藝性，在L與L這間加工一個螺紋退刀槽，槽寬B=5mm,在L上安裝一個圓錐滾子軸承，軸承左端采用軸承擋圈對軸承采取軸向定位，軸承采用30207，其尺寸為dDT=。在L上用于安裝皮帶輪，采用鍵進(jìn)行周向定位，鍵的尺寸為bh=108mm，鍵長為56mm,皮帶輪左端采用螺栓進(jìn)行軸向定位，右端采用軸肩進(jìn)行定位，軸肩高度為2.5mm,故、段的尺過為L=40mm d=28mm L=65mm d=30mm L=50mm d=35mm在軸段處，主要安裝滾筒，滾筒在軸上采用三個支承，在軸上開螺栓孔，用于使軸與滾筒連成一體，其尺寸為L=160mm d=45mm 螺栓孔的直徑d=9mm在段上安裝圓錐滾子軸承，型

36、號為30207，其尺寸為dDT=.25,故根據(jù)軸承取L=19mm d=35mm 其它段尺寸為L=30mm d=42mm L=15mm d=28mm 軸上零件的周向定位皮帶輪與軸上的周向定位采用平鍵聯(lián)接，其尺寸如上所示，鍵槽用鍵槽銑刀加工，同時為了保證皮帶輪與軸的配合有良好的對中性，故選用皮帶輪與軸的配合為H7/n6，圓錐滾子軸承與軸的周向定位是采用過渡配合來保證的，故取軸的直徑尺寸公差為m6確定軸上圓角與倒角的尺寸參考機(jī)械設(shè)計表15-2，取軸端倒角為145，各軸肩處圓角半徑如軸零件圖所示圖 軸的結(jié)構(gòu)示意圖Fig 6 The structure sketch map of axis 選取軸的材料

37、：選用調(diào)質(zhì)處理的45#鋼，由機(jī)械設(shè)計表15-1查得=275Mpa =155Mpa5.2 軸上載荷的計算（1）已知皮帶輪對軸的壓力為FP=1429.7N ,取滾筒重量為600N，幅盤對軸的作用力為P= 設(shè)G1=G2=G3=200N P1=P2=P3=87.3N（2）求支承力RH1=408.1N RH2=146.2NRV1=2309N RV2=245.5N 彎矩： MH=0 N.m MV=99.5 N m MH=31.62 N.m MV=68.42 N.m MH=57.3 N.m MV=-69.32 N.m MH=22.46 N.m MV=-48.57 N.m 總彎矩：9 M=99.5 N.m M

38、= M= M=扭矩： T1=261.9 N.m T2=174.6 N.m T3=87.3 N.m5.3 畫出彎矩圖、扭矩圖、總彎矩圖圖 彎矩扭矩圖Fig 7 Torsion picture of bend regulation moment 5.4 按彎扭合成條件校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時，只校核軸承上承受彎矩和扭矩最大的截面強(qiáng)度，取=0.6,軸的計算應(yīng)力為： (17) 前已選定軸材料為45號鋼,調(diào)質(zhì)處理,由機(jī)械設(shè)計表15-1查得=60Mpa 因此e1 e2由表達(dá)式13-5分別進(jìn)行查表或插值計算得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為對軸承1 X1=0.44 Y1=1.327對軸承2 X2=0.44 Y2=

39、1.382因軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，按表13-6 fp=1.21.8,取fp=1.5,則P1=fp(X1Fr1+Y1Fa1)=1.5(0.8+1.4)=4038.48N (40)P2= fp(X2Fr2+Y2Fa2)=1.5(0.44285.7+1.5)=2239.8N (41)（4） 驗(yàn)算軸承的壽命 因P1P2,所以按軸承1受力大小驗(yàn)算 (42) 故所選軸承滿足壽命要求6 注意警告玉米脫粒機(jī)是解決玉米脫粒的問題，起目的是降低勞動者的勞動強(qiáng)度，提高工作效率，節(jié)省工作時間，同時在利用玉米脫粒機(jī)時，除了提高勞動效率之外更應(yīng)該注意安全問題，注意到玉米脫粒機(jī)的正確使用可以避免應(yīng)用玉米脫粒機(jī)時造成人

40、員傷害和脫粒機(jī)事故的發(fā)生。下面略述一些常見的事故和原因。6.1超速運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)械“爆炸”玉米脫粒機(jī)的主要工作部件，如凹版，軸等，這些零部件所能承受的力有一定的限度的。當(dāng)滾筒高速旋轉(zhuǎn)時，便會產(chǎn)生很大的離心力，如果滾筒的轉(zhuǎn)速超過一定的范圍，和滾動軸承的老化及電動機(jī)的功率較高時，就有可能使運(yùn)動的主軸和主軸上的滾筒與機(jī)體分離，或和玉米脫粒機(jī)的上蓋相撞，或和凹版相撞，可以產(chǎn)生很大的沖擊力，這種急速的沖擊會造成玉米脫粒機(jī)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(yīng)當(dāng)急時的更換機(jī)械重要部位零件，定時擰緊緊固螺栓，提高工作安全系數(shù)。6.2禁止過疲勞或酒后操作1. 應(yīng)用合理玉米脫粒機(jī)的管理不嚴(yán)，小

41、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，他會東碰西摸，隨時都有可能發(fā)生安全事故。在進(jìn)行玉米脫粒時，操作人員必須經(jīng)過組織，并合理分工，個人崗位清楚，責(zé)任明確，統(tǒng)一指揮，才能保證安全生產(chǎn)。如果無組織，無紀(jì)律，不規(guī)定開機(jī)和停機(jī)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(jī)發(fā)生意外事故或是機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)不正常時，應(yīng)及時停機(jī)，隨后排除故障，檢修機(jī)械。不得在玉米脫粒機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時或是主軸有電動機(jī)帶動運(yùn)轉(zhuǎn)時排除故障或進(jìn)行清理玉米脫粒機(jī)，檢修機(jī)械等，否則會發(fā)生嚴(yán)重的事故。2. 安全規(guī)則操作人員不要穿肥大的大衣服或裙子，婦女必須帶安全帽。不許小孩在玉米脫粒機(jī)場地玩耍和接觸玉米脫粒機(jī)，不要

42、安排年邁體弱的人員進(jìn)行如料作業(yè)，操作人員感到疲勞時應(yīng)及時換人或停止作業(yè)，進(jìn)行休息。不許酒后操作機(jī)械，禁在脫粒場地抽煙和點(diǎn)火。玉米脫粒機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，禁止有人站在脫粒機(jī)上。嚴(yán)禁機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時移動機(jī)械。嚴(yán)禁超速運(yùn)轉(zhuǎn)。7 玉米脫粒機(jī)的維護(hù)玉米脫粒機(jī)是季節(jié)性使用的機(jī)械，使用時間短，而在使用期間內(nèi)工作負(fù)荷重，工作條件差，為了充分發(fā)揮機(jī)械的效能，提高生產(chǎn)率，保證安全生產(chǎn)，延長機(jī)器使用期限，必須認(rèn)真及時細(xì)致地進(jìn)行技術(shù)保養(yǎng)，使機(jī)器經(jīng)常保持完好的技術(shù)狀態(tài)，沒有技術(shù)保養(yǎng)的機(jī)器不許作業(yè)。7.1 玉米脫粒機(jī)的技術(shù)保養(yǎng)（1）玉米脫粒機(jī)工作前，必須徹底的清理機(jī)器上各個部件殘存的附著物，特別是要及時清理凹板上的玉米芯。（2）檢查皮帶的緊張情況。（3）