小型玉米脱粒机设计（含SW三维+CAD图纸+说明书）

喜欢就充值下载吧。。资源目录里展示的文件全都有，，请放心下载，，有疑问咨询QQ:1064457796或者1304139763 ==================== 喜欢就充值下载吧。。资源目录里展示的文件全都有，，请放心下载，，有疑问咨询QQ:1064457796或者1304139763 ==================== 蚌埠学院本科毕业设计（论文） 附件3 小型玉米脱粒机的设计 摘 要：随.着我.国的.玉米.产量.的不.断增.加，玉.米脱.粒就.成为.了一.个摆.在人.们面.前的.现实.问.题，人.工脱.粒太.慢，费.时.间，而.且需.要的.人很.多，很.不方.便，玉.米脱.粒机.的出.现，解.决了.这一.问.题。本.设计.为全.喂入.轴流.式玉.米脱.粒.机,全.机有.入料.斗、脱.粒、风.选、机.架等.四个.重要.部.分。脱.粒部.分由.钉齿.滚.筒、凹.板组.成。凹.板下.方有.流.斗，风.选部.分有.风扇.和出.糠.口。本.文先.对总.体方.案进.行设.计，之.后分.别对.各个.部件.进行.详细.设计.和强.度校.核。本.设计.的脱.粒机.有效.的节.省的.了人.力，在.农村.也深.受农.户的.青.睐。 关键词：脱粒机；玉米；钉齿滚筒；凹板 - 1 - 附件1 毕业设计(论文) 小型玉米脱粒机的设计 学 院 ： ××××××学院 专业（班级）： ××××专业名称××级×班 作者（学号）： 学生姓名（括号内填写学号） 指导教师： 姓名（括号内填写职称或学位） 完成日期： 2017年4月11日 蚌埠学院教务处制 附件2 目 录 中文摘要 …………………………………………………………………………………………………1 英文摘要 …………………………………………………………………………………………………2 1 绪论………………………………………………………………………………………3 1.1 引言………………………………………………………………………………………3 1.2 研究的目的及意义………………………………………………………………………3 1.3 国内外研究现状和发展趋势……………………………………………………………4 1.3.1国内外研究现状………………………………………………………………………4 1.3.2发展趋势………………………………………………………………………………5 1.4 本文研究的内容……………………………………………………………………………5 2 总体方案的设计…………………………………………………………………………6 2.1 脱粒机的种类和特点……………………………………………………………………6 2.2 总体结构…………………………………………………………………………………7 2.2.1入料部分………………………………………………………………………………7 2.2.2脱粒和筛选部分………………………………………………………………………8 2.2.3鼓风除尘部分…………………………………………………………………………8 2.2.4机架部分………………………………………………………………………………8 3 脱粒装置的设计…………………………………………………………………………9 3.1 滚筒类型的设计…………………………………………………………………………9 3.2 滚筒的直径、转速和长度的设计………………………………………………………9 3.3 钉齿条的设计…………………………………………………………………………10 3.3.1钉齿条的总体结构设计………………………………………………………………10 3.3.2钉齿的设计……………………………………………………………………………12 3.4 圆盘的设计……………………………………………………………………………12 3.5 栅格式凹板的设计……………………………………………………………………13 4 除尘装置的设计…………………………………………………………………………15 4.1 除尘装置的功用………………………………………………………………………15 4.2 风机的选择……………………………………………………………………………15 4.2.1风扇的功率计算………………………………………………………………………15 4.2.2风扇的结构尺寸………………………………………………………………………16 5 带传动设计计算…………………………………………………………………………17 5.1 电动机的选择…………………………………………………………………………17 5.2 钉齿条上的钉齿转速…………………………………………………………………17 5.3 钉齿滚筒的转速………………………………………………………………………17 5.4 电动机的功率…………………………………………………………………………17 5.5 电动机的转速…………………………………………………………………………18 5.6 带及带轮的设计………………………………………………………………………19 5.6.1传动带的设计…………………………………………………………………………20 5.6.2确定带轮的基准直径…………………………………………………………………20 5.6.3确定传动中心距和带长………………………………………………………………20 5.6.4验算主动轮上的包角…………………………………………………………………21 5.6.5确定V带的根数………………………………………………………………………21 5.6.6确定带的初拉力………………………………………………………………………22 5.6.7求V带传动作用在轴上的压力………………………………………………………22 5.7 V带带轮的设计…………………………………………………………………………22 5.7.1带轮的材料选择………………………………………………………………………23 5.7.2结构设计………………………………………………………………………………23 5.7.3从动带轮的设计………………………………………………………………………24 6 滚筒轴的设计……………………………………………………………………………25 6.1 确定轴的各段直径和长度……………………………………………………………25 6.2 初步选择输出轴系……………………………………………………………………26 6.3 确定输出轴上的圆角半径……………………………………………………………26 6.4 按弯扭合成条件校核轴的强度………………………………………………………27 6.4.1求输出轴上的所受作用力的大小……………………………………………………27 6.4.2钉齿条上的合力………………………………………………………………………27 6.4.3轴上水平面内所受支反力如图………………………………………………………27 6.4.4轴在垂直面内所受的支反力…………………………………………………………28 6.4.5作弯矩图………………………………………………………………………………28 6.4.6作当量弯矩图…………………………………………………………………………29 6.5 校核轴的强度…………………………………………………………………………29 7 安全操作与日常维护……………………………………………………………………31 7.1 有效的避免爆炸………………………………………………………………………31 7.2 正确的使用……………………………………………………………………………31 7.3 安全操作准则…………………………………………………………………………31 7.4 玉米脱粒机的维护保养………………………………………………………………31 结论 …………………………………………………………………………………………33 谢辞……………………………………………………………………………………………34 参考文献 ……………………………………………………………………………………35 蚌埠学院本科毕业设计（论文） 附件4 Design of Small Corn Thresher Abstract：With the continuous increase of maize production in China, maize threshing has become a practical problem in front of people. Artificial threshing is too slow, time-consuming, and needs a lot of people, which is very inconvenient. The emergence of maize thresher has solved this problem. This design is a full-feeding axial-flow corn thresher. The whole machine has four important parts: feeding hopper, threshing, air separation, frame and so on. The threshing part is composed of nail-tooth drum and concave plate. There is a flow bucket under the concave plate and a fan and a chaff outlet in the air separation part. This paper first designs the overall scheme, and then carries out detailed design and strength check for each component. The designed thresher saves manpower effectively, and is also favored by farmers in the countryside. Keywords：Threshing machine；Corn；Nail roller；Concave plate - 3 - 小型玉米脱粒机的设计主讲人：导 师：目录课题背景及意义论文（设计）的思路和方案总结课题背景及意义 玉玉米米是是一一年年生生禾禾本本科科草草本本植植物物，是是重重要要的的粮粮食食作作物物和和重重要要的的饲饲料料来来源源，也也是是全全世世界界总总产产量量最最高高的的粮粮食食作作物物、比比水水稻稻产产量量还还要高。要高。玉玉米米是是世世界界上上分分布布最最广广泛泛的的粮粮食食作作物物之之一一，种种植植面面积积仅仅次次于于小小麦麦和和水水稻稻而而居居第第三三位位。种种植植范范围围从从北北纬纬5858（加加拿拿大大和和俄俄罗罗斯斯）至至南南纬纬4040（南南美美）。世世界界上上整整年年每每个个月都有玉米成熟。月都有玉米成熟。玉玉米米在在我我国国粮粮食食安安全全中中起起着着极极其其重重要要的的作作用用，是是重重要要的的饲饲料料作作物物，又又是是食食品品、化工、燃料、医化工、燃料、医药药等行等行业业的重要原料。的重要原料。课题背景及意义 玉米是世界上分布最广的作物之一，从北纬玉米是世界上分布最广的作物之一，从北纬5858度度到南纬到南纬35403540度的地区均有大量栽培。北美洲种植面度的地区均有大量栽培。北美洲种植面积最大，亚洲、非洲和拉丁美洲次之。种植面积最大、积最大，亚洲、非洲和拉丁美洲次之。种植面积最大、总产量最多的国家依次是美国、中国、巴西、墨西哥。总产量最多的国家依次是美国、中国、巴西、墨西哥。从栽培面积和总产量看，玉米仅次于小麦和水稻居第从栽培面积和总产量看，玉米仅次于小麦和水稻居第三位。三位。全国玉米分为六个种植区：全国玉米分为六个种植区：北方春播玉米区，以东北北方春播玉米区，以东北3 3省、内蒙古和宁夏为主，省、内蒙古和宁夏为主，种植面积稳定在种植面积稳定在650650多万公顷，占全国多万公顷，占全国36%36%左右；总产左右；总产27002700多万吨，占全国的多万吨，占全国的40%40%左右。左右。黄淮海平原夏播玉米区，以山东和河南为主，种植黄淮海平原夏播玉米区，以山东和河南为主，种植面积约面积约600600多万公顷，约占全国多万公顷，约占全国32%32%，总产约，总产约22002200万吨，万吨，占全国占全国34%34%左右。左右。西南山地玉米区，以四川、云南和贵州为主，面积西南山地玉米区，以四川、云南和贵州为主，面积约占全国的约占全国的22%22%，总产占，总产占18%18%左右。左右。南方丘陵玉米区，以广东、福建、台湾、浙江和江南方丘陵玉米区，以广东、福建、台湾、浙江和江西为主。种植面积为全国的西为主。种植面积为全国的6%6%，总产不足，总产不足5%5%。西北灌溉玉米区，新疆维吾尔自治区和甘肃省一部西北灌溉玉米区，新疆维吾尔自治区和甘肃省一部分地区。种植面积约占全国的分地区。种植面积约占全国的3.5%3.5%，总产约占，总产约占3%3%。青藏高原玉米区，青海省和西藏自治区海拔高，种青藏高原玉米区，青海省和西藏自治区海拔高，种植面积及总产，都不足全国的百分之一。植面积及总产，都不足全国的百分之一。课题背景及意义 这种10t/h大型玉米脱粒机不适用于山区、丘陵的小种植用户。大型玉 米脱粒机的局限性适用于平地种植大户育种厂课题背景及意义目的解决工作量大、劳动强度高等问题，提高现代农业机械化水平实现市场对玉米脱粒机多样化的需求与机械生产供应间的平衡为广大农业生产户“今天和明天”的幸福生活贡献力量论文（设计）的思路和方案1总功能玉米脱粒2动力220v3玉米棒的参数任何玉米棒皆可4脱粒方式钉齿滚筒5辅助功能吹出玉米粒中的粉尘6工作状态在10m2以上都可论文（设计）的思路和方案1.出料口 2.螺栓 3.栅格板 4.顶齿条 5.进料口 6.螺栓 7.螺钉 8.油封圈 9.轴承 10.主轴 11.大带轮 12.油封圈 13.轴承座 14.机壳 15.小带轮 16.传动带 17.电机 18.风扇轴 19.轴承座 20.风扇 21.出粒板论文（设计）的思路和方案工作原理：通过钉齿打击玉米果穗，使玉米籽粒产生振动和惯性力而破坏它与穗轴间的连接；在钉齿滚筒的转动下，齿侧面间和钉齿顶部与凹板弧面上的搓擦作用使玉米穗与穗间、穗与凹板间产生搓擦，从而实现脱粒。论文（设计）的思路和方案结构特点：钉齿式脱粒机主要由钉齿滚筒和凹板组成。钉齿滚筒上的钉齿通常按螺旋线排列，成排第固定在滚筒上。钉齿形状有方形倾斜齿、圆柱形倾斜齿和球顶方根齿等几种。滚筒外缘线速度一般为610m/s，滚筒直径一般为200500mm。凹板有冲孔式和栅格式两种，凹板包角一般为120180，通常在凹板上装有导向板。论文（设计）的思路和方案工作过程：玉米穗由喂料斗切向进入，被钉齿抓取进入脱粒间隙，受到钉齿的打击、齿侧面间和钉齿顶部与凹板间搓擦，实现脱粒；通过凹板筛分离出玉米和杂质，玉米芯由轴向排出。采用皮带轮带动的风扇转动，将玉米粒中的杂物吹出，最终得到干净的玉米粒。玉米棒入料口脱粒装置玉米粒含少量杂物排粒口干净玉米粒杂物玉米棒和杂物排芯口总结本设计玉米脱粒机本设计玉米脱粒机不仅成本低，而且大大提高了工作不仅成本低，而且大大提高了工作效率、降低了劳动强度、节约了人力资源。效率、降低了劳动强度、节约了人力资源。结构简单、安全可靠，结构简单、安全可靠，耗电量约为耗电量约为普通大型玉米脱粒普通大型玉米脱粒机的机的16%。谢谢!请各位评审老师批评指正！ 蚌埠学院本科毕业设计（论文）开题报告 机械与电子工程 系 届 班 学生姓名 学 号 课题名称 小型玉米脱粒机的设计 一、 本课题的目的与意义，在国内外的研究现状和发展趋势，尚待研究的问题 1.目的与意义 我国作为一个农业大国，玉米的种植在世界谷物类中有很大的比例。在我国玉米的总产量以及种植面积居于小麦和水稻之后，位于第三名，但是每年的平均单产均居于首位。最近几年以来，人们越来越认识到玉米产业的高附加值，因而成为黄金产业和朝阳产业。在05年我国玉米的工业消费量突破了两千一百万吨，同时玉米消费比例也从0.5％提高到了13.4％，在各国的粮食安全和国民经济发展中占有重要地位。因此我国政府大力发展玉米深加工产业，玉米也逐渐成为国内农产品市场的“黄金”品种。 随着社会的进步，生活中的每一个角落都有机械的参与。农业是我国基础经济、是国家发展的根本，机械化的普及，不仅是农业加强了农业化生产，同时也减轻了农民的劳动强度。根据不完全统计，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20%左右。如今我国北方大部分地区从种到收到入仓，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，科技的创新更好的开拓了市场。随着社会经济的不断发展，在农村，人们的生活水平得到了很大的提高，生活中的常用农业机具也都向机械化，自动化发展，玉米脱粒机就是其中一个很典型的实例，随着人们的玉米产量的不断增加，玉米脱粒就成为了一个摆在人们面前的现实问题，人工脱粒太慢，费时间，而且需要的人很多，很不方便，玉米脱粒机的出现，解决了这一问题，需要的人工少，而且主要是工作效率大大提高，3到4个人一上午就能完成4万斤玉米的脱粒。所以玉米脱粒机是农家不可缺少的必备农机。玉米脱粒机在农业生产中的应用是十分广泛的，也是非常重要的，其有效的节省的了人力，在农村也深受农户的青睐。 2.国内外研究现状和发展趋势 玉米脱粒机以机动、简易式、5TY系列、纹杆式滚筒（长度≤700mm）为主，是玉米分段收获的重要机具，代表机型5TY-26-130。作业时，晒干的玉米穗通过喂料斗进入纹杆式滚筒，在高速回转纹杆式滚筒的多次冲击和玉米穗、纹杆式滚筒、栅格式凹板的相互揉搓，完成籽粒脱粒。生产玉米脱粒机的企业普遍是生产稻麦脱粒机、粉碎机、组合机等小型农机装备的小型企业，很少有单一生产玉米脱粒机的企业。生产企业主要分布在重庆市主城区以外的大足、丰都、秀山、长寿等地，其中大足县有13家，占总企业的81.25%，有1家产销量最大的企业，年产销量突破5万台。企业有比较完善的质量手册、程序文件、规章制度以及表格等体系文件，有固定的生产场所，有剪板机、冲床、电焊机、点焊机等必备加工设备，有测温仪、转速表、声级计等必备测试设备，有具有焊工证的焊接工人等人员资质，具有较好的生产条件，能够确保顺利生产。 发明专利是衡量一项技术水平的重要体现。但是根据查询数据，仅仅有1项发明专利，仅占专利总数的4%，而且是1990年申请的，现行市面机具也未能体现其创新点。为此，初步推断玉米脱粒机可能处于“S—曲线”的成熟期的后期。2005年以前已申请玉米脱粒有关专利18项，占总专利的72%。而2006年～2011年平均每一年仅1项实用新型专利，累计才7项专利，专利的峰值应属于2005年以前。因此，对比标准专利数量曲线图，可以判定玉米脱粒机处于成熟期的后期。 目前脱粒机生产企业产量最大的为３万多台，最少的仅几十台，不少企业的生产未能形成适度的规模。这主要是因为脱粒机是季节性很强的产品，产品销售往往仅在１个月或者十几天的时间之内，资金周转时间长，不少企业明知进行技术改造形成适度规模生产能降低成本，提高经济效益，但苦于流动资金不足或贷款困难，无力进行适度规模生产，再加上近几年脱粒机行业活动和信息交流不畅，不能根据市场变化及时调整生产结构、产品品种及生产数量，从而导致经济效益不理想。 3.尚待研究的问题 设计问题：玉米脱粒机原理简单、结构也不复杂，但现有机型在玉米脱粒时因设计考虑不周常出现三个方面的问题：一是安全喂入装置以及外露旋转装置不达标，各类检验常判定为不合格；二是脱粒间隙（纹杆式滚筒与栅格式凹板之间的间隙）不能随玉米特性调整，造成破碎率过大或未脱净率过高；三是滚筒转速设计不合理，影响脱粒效果。 制造问题：玉米脱粒机的加工涉及到的工序并不多，但是还是存在不少的问题，主要表面两个方面：一是主轴的轴承位机加工精度不达标，造成脱粒机工作期间轴承温升过高，导致过早损坏轴承；二是焊接过程参数控制不到位，焊接缺陷突出，造成脱粒机过早脱焊。 使用问题：玉米脱粒机结构简单、操作维护方便，多为农村老年人使用，主要存在下面的问题：一是轴承位润滑脂加注不足或不及时，导致轴承过早损坏；二是上料不均匀，时多时少，给机器造成负荷冲击；三是机器安装不稳，造成作业时振动大。 二、完成任务的研究思路和方案 1.主要设计参数 根据设计的要求生产率4500kg/h选择玉米脱粒机的类型和脱离装置的类型为全喂入轴流式玉米脱粒机,全机有入料斗、脱粒、风选、机架等四个重要部分。脱粒部分由钉齿滚筒、凹板组成。凹板下方有流斗，风选部分有风扇和出糠口。 2.毕业设计的总体步骤和思路 1、总体方案的设计 （1）整体布局； （2）工作原理； 2、脱粒装置设计 （1）钉齿的设计； （2）滚筒的设计； 3、清选装置的设计 （1）清选装置作用； （2）风机的选择； 4、带传动设计计算 （1）电动机的选择； （2）确定计算功率； （3）选择V带型号； （4）确定带轮基准直径； （5）确定传动中心距和带长； （6）验算主动轮包角； （7）确定V带根数； （8）确定带的初拉力； （9）带作用在轴上的压力； （10）带轮的设计 5、滚筒轴的设计 （1）材料的选取； （2）轴上零件的装配方案； （3）初步确定轴的最小直径； （4）确定轴的各段长度和直径； （5）轴上零件的轴向定位； （6）轴的强度校核； 6、其他辅助部件设计； 7、安全操作与日常维护 三、应收集的资料及主要参考文献 [1] 刘长荣,郑玉才.《机械设计基础》上下册 [M].北京:中国农业科技出版社, 2002, 2.8-133 [2] 蔡春源.《新编机械设计手册》辽宁科学技术出版社出版 1993年4月于东北大学 [3]张成堂，商立今.《脱粒机》 中国农业机械出版社出版 出版日期: 1985 [4]邱永兵，吴超机，张玉峰.5TG-200脱粒机的研制.《装备制造技术》2006.2 [5]董佑福.《收获机械化现状与发展趋势》[S]. 收获机械论文集,2005. [6]《5TY－550型玉米脱粒机》摘自《新疆农机化》 [7] 常建国，李国民，王春海.《黑龙江省脱粒机械的现状及发展建议》 [8]董佑福.《收获机械化现状与发展趋势》[S]. 收获机械论文集,2005. [9]邱永兵，吴超机，张玉峰.5TG-200脱粒机的研制.《装备制造技术》2006.2 [10]蔡春源.《新编机械设计手册》辽宁科学技术出版社出版 1993年4月于东北大学 [11] 董佑福.《收获机械化现状与发展趋势》 [S]. 收获机械论文集,2005. [12] 何晓鹏.《一种玉米脱粒机[P].ZL 00 2 50725.0. 北京:国家知识产权局,2001. 四、进度计划及指导安排 （1）2018.11.26～2018.12.21 查资料、外文翻译、撰写文献综述（2000字）、开题报告等。 （2）2018.12.22～2019.01.06 填写毕业实施计划简表。 （3）2019.02.25～2019.04.08 毕业实习，并撰写毕业设计论文。 （4）2019.04.09～2019.04.13 提交毕业设计初稿。 （5）2019.04.22～2019.05.24 修改并完善毕业设计，定稿。 （6）2019.06.03～2019.06.14 进行毕业答辩。 三、 指导教师评语 论文选题符合专业培养目标，能够达到综合训练目标，题目有一定难度，工作量适度，同意开题。希望学生按照任务书的计划时间合理安排进度，保质保量的顺利完成毕业论文。 指导教师签名： 年 月 日 注：⑴ 开题报告由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，外语专业的开题报告必须用相应的语种写作。⑵ 开题报告须经指导教师审阅并签字后才能生效。 ⑶ 本表作为毕业设计（论文）的附件材料，装入学生毕业设计（论文）袋。⑷ 各教学系可根据专业特点，自行拟定本表中开题报告的写作提纲（标题），修订后报教务处备案并上传本系网站以供学生下载。⑸ 开题报告的写作字数、参考文献篇数等要求由各教学系参照兄弟院校同类专业的要求自行确定，并在本系的本科毕业设计（论文）开题报告格式模板中予以明示。 蚌埠学院本科生毕业设计 小型玉米脱粒机的设计 1 绪 论 1.1 引言 随.着社.会的.进步，生.活的.各个.角落.都有.机械.的参.与。农.业是.我国.的基.本经.济，是.国家.发展.的基.础。机.械化.的普.及不.仅加.强了.农业.生产，而.且降.低了.农民.的劳.动强.度。据.不完.全统.计，华北.地区.小麦、玉.米等.作物.的种.植量.占中.国农.业经.济的45%以.上，华.北地.区的.出口.量约.占当.年中.国农.业经.济总.量的20%。目.前，我.国北.方大.部分.地区.已实.现了.从种.植到.入库.的机.械化.经营。幸.运的.是，每.种机.械的.开发.利用.都有.相当.大的.市场，科.学技.术的.创新.更好.地开.拓了.市场。 1.2 研究目的及意义 作.为一.个农.业大.国，中.国在.世界.玉米.种植.中占.有很.大的.比重。我.国玉.米总.产量.和种.植面.积仅.次于.小麦.和水.稻，但.单位.年平.均产.量居.首位。近.年来，越.来越多.的人.实现.了玉.米产.业的.高附.加值，成.为黄.金产.业和.朝阳.产业。2005年，我.国玉.米工.业消.费超.过2100万.吨，玉米.消费.比重.由0.5%提.高到13.4%，在.各国.粮食安.全和.国民.经济发.展中.占有.重要.地位。因.此，我国.政府大.力发.展玉.米深.加工.产业，玉.米逐.渐成.为国.内农.业市.场的“黄.金”品.种。 随.着社.会的.进步，生.活的.各个.角落.都有.机械.的参.与。农.业是.我国.的基.本经.济，是国.家发.展的.基础。机.械化.的普.及不.仅加.强了.农业.生产，而.且降.低了.农民.的劳.动强.度。据.不完.全统.计，华.北地.区小.麦、玉.米等.作物.种植.量占.中国.农业.经济.的45%以.上，华.北地.区出.口量.占全.国的20%左.右。目.前，我.国北.方大.部分.地区.已实.现了.从种.植到.入库的.机械.化经.营。幸.运的.是，每.种机.械的开.发.利用都.有相.当大.的市.场，科.学技.术的.创新更.好地.开拓.了市.场。随.着社会.经济.的不.断发.展，农.村人.民生.活水.平有.了很.大的.提高。日.常生.活中.常见.的农.业机.械也.已机.械化、自.动化。玉.米脱.粒机.是典.型的.脱粒.机之.一。随.着人.们玉.米产.量的不.断增.加，玉.米脱.粒已.成为.摆在.人们.面前.的一.个现. .实问题，人.工脱.粒速.度太.慢。这.需要.很多.时间，需.要很.多人，非.常不.方便。玉.米脱.粒机.的出.现解决.了这.个问.题。它.需要.较少.的劳.动力，主.要是.大大.提高.工作.效率。三.到四.个人.可以.在早上.完成40000公.斤的.玉米脱.粒。因.此，玉.米脱粒.机是农.民不.可缺少.的农.业机.械。玉.米脱粒.机广.泛应.用于农.业生产.中，但.也十.分重.要，其.有效.的节.约人力.资源，在.农村也深.受农.民青.睐。 1.3 国内外研究现状和发展趋势 1.3.1 国内外研究现状 自1785年.苏格.兰人.安德.鲁·梅.克尔.发明第.一种滚.筒脱粒.装置.以来，对.种子.玉米脱.粒装置.进行.了大.量的试.验.研究，并.不断.开发.出新.的种.子玉米.脱粒.装置。1815年，美.国开.发了.世界.上第.一台专.门用.于玉.米脱.粒的.手动玉.米脱粒.机。本机.脱粒.部分主.要由.带钉子.的圆.盘脱.粒装.置组.成。有.钉子.的圆盘.由手.摇曲.柄转动。脱.粒时，操.作人员.摇动曲.柄转.动圆盘，同.时将圆.盘紧紧地.压在玉.米穗上。圆.盘把谷.物从玉米.棒子上.脱落。 SCS-2型.玉米单.穗脱粒.机是由.加拿大阿吉.莱克斯公.司研制的。它.由三个.在同一.方向.以不同.速度旋.转的橡胶.涂层辊.组成。在三.个差.动旋转辊产生.的摩擦力.作用下，玉米籽.粒被剥.离。这台.机器不.会损坏.细菌，而且.能保存玉米.芯。具有.破损率.低、不清.率低、适应.性强.的特点。 美.国AEC集.团公司.生产的HS-48摩.擦式种.子玉米脱.粒机脱.粒性能好，对.不同类型的.种子.玉米适.应性强，破碎.率比冲击.式种子玉.米脱粒机.小。它广.泛应用于.欧洲和.美国等.发达国.家。该.机生产率.高（10-12t/h），破.碎率约.为0.8%，但体.积庞.大，价.格昂贵。目.前，我.国已引进了.襄樊正.大种子.公司（正.大集团.独资）、承.德玉米.种子加工.中心、甘肃.省酒泉市.登海先.锋种子加.工厂、国.家农.业技术推.广服务.中心承.建的948项目、天元.种子.公司等.四种.模式。山.西省定.襄县Y加工中.心。 70年代.初，我.国研制.的冲击式.玉米脱粒机.得到了广.泛的应用。当.时主要使用.大中型.脱粒机。80年.代以来，农村.实行家庭联.产承包.责任制，为满.足农民.生产需.要，开发了.一系列.基于冲击.原理的中.小型玉米.脱粒机。 80年.代初，我.国开始实.行种子.生产专.业化、种.子加工机.械化、种.子质量标.准化、种.子分配区.域化、县组.织统一的种.子供应.体系。政府.拨出资.金从国.外进口一.批成.套种子.加工设.备。1996年，重.庆农机研.究所陈功喜.根据摩擦.原理5ty-0.2研制.了玉米.脱粒机。2001年，.农业部规.划设计研.究院何小.鹏在消化.吸收美. .国进口设备的. .基础上，自主开.发了一种.新型挤压摩擦.式玉米脱.粒机。北京四.达农业工程.科学技术开.发中心、甘肃.酒泉奥.凯种子机.械有限公.司、北京.丰田种子.机械厂在2007年的.基础上.，研制.出了.各种.挤压摩.擦式玉米脱.粒机.系列，沈.阳农业大学李新.平研制出.一种差异化.玉米脱粒.机。 1.3.2 发展趋势 从长.远来看，玉米.脱粒机.产业的发.展应持谨.慎态度，不应.盲目启.动和扩大.生产。玉米.脱粒机的.发展方向应.从以下几.个方面.考虑：（1）从.设计制造.入手，进一.步降低.操作人员的.劳动强度，提高操.作人员的.安全性。（2）进一.步解放了玉米.脱粒机的.适应性。既能.适应干湿作.物，也能适.应不同.作物（特别是.水稻脱粒）；（配套.动力不能.同时适应）；（半喂、全喂.均可适.应）。（3）大力.实现玉米脱.粒机的“三.个现代.化”（通.用化、.标准化、系列.化）。（4）加.大新机.新件的研.发力度。例.如，风扇.式玉米脱.粒机存.在破碎率高的.问题。（5）积极.发展玉米.脱粒机.市场。未来玉米.脱粒机.产品市场.将集中在.山区、半山.区、丘陵地.区、套种.间和经济基.础薄弱.地区。生产.领域的有.关管理部.门和企业要.从玉米脱粒.机行业的健.康发展出.发，做好.以下.工作：（1）加强.产品质量.法律法规.的宣传，加强.强制性.国家标准.的实施。特别是.要加强.安全宣传和.实施。（二）加强监.督和打击无.证、劣质.产品。生产.和流通.相结合，实行.监督.抽查。谁负.责生产，谁.负责销售？让.无证产品.和劣质产品既.没有生产.环境，也没.有销售环.境。同.时，我们.将积极支.持名优产.品。（三）政.府部门应当加.大对玉米.脱粒机等.重要农业生产.资料的资金投.入，鼓.励企业、科.研部门研究开. . .发新产品，开展产品标准化和技术研究。 1.4 本文研究的内容 对玉米.脱粒机进.行设计，确定.总体布局.及结构.方案。对.传动系统，机身.结构，零件.图绘制.等。 本课.题主要对.以下内容.进行设计： （1）玉米.脱粒机.整体结.构的设计； （2）玉米.脱粒机入.料口、栅.格式凹.板、钉齿脱.粒滚筒等.主要部件的设.计； （3）玉米.脱粒机传.动轴、带轮.等传动部.分的设.计。 33 蚌埠学院本科生毕业设计 2 总体方案的设计 2.1 脱粒机的种类和特点 玉米.脱粒机有.很多种。根据.脱粒.原理，可分.为五种类.型：挤.压、滚.动、冲.击、差动.和摩.擦。根.据脱粒.滚筒的形.状，可.分为圆.盘、圆.筒和圆.锥体。根.据脱粒滚.筒的放置.形式，可分为.水平式.和垂直.式。脱.粒元件种.类较.多，如波.纹销.齿、弓.齿、风.机叶轮.和组合式。 （1）带.肋杆脱.粒装置。采用.冲击原理.设计了波.纹棒脱粒.装置。工作.时，波纹.杆滚筒转.动，使玉.米穗在齿.侧、波纹.杆顶部和.凹弧面上.摩擦，并在.玉米穗与.凹板之间.摩擦，实现.脱粒。对脱.粒效率.的关注取决.于打击速.度和机会。该.装置对.玉米籽粒.有害，但具有.较高的去.除率和.效率。 （2）棒齿.脱粒装.置。棒齿.脱粒装置采.用棒齿式轴.流滚筒，棒齿.呈螺旋线排.列，固定.在齿板上。玉米.穗通过滚筒前端.的进料螺旋输送.机轴向进料，从另.一端排出.。工作时，杆.齿鼓转.动，使玉.米穗摩擦杆齿.和齿板、凹板.的弧面.，实.现脱粒。脱.粒效率.主要取决.于杆齿的.速度。该.装置对玉米.籽粒损.伤小，但除.尘率低，除尘效.率低。 （3）钉.齿脱粒装.置。钉.齿脱粒装置模仿.手动磨玉米.的动作。由于.钉齿与滚.筒轴之间.有一定的角.度，所以钉.齿用来移动.耳朵，使耳.朵在被推的时.候可以向前和.向上或向下.移动。在运动.过程中，与.两侧和底部的网.格摩擦，与筛网.相对运.动，滚动和.滑动，以达到.挤压和脱粒.的效果。在.一定的压.力下，耳朵.也被完全.挤压，机器.中耳朵的所.有部分都.有充分的.挤压机会，这样就.可以去除所.有的谷物。该钉.齿脱粒装.置脱粒性.能好，对不同类.型种子.玉米适应性.强，效率.高，净化.率高，玉米.籽粒破.碎率低。 （4）形成.差速旋.转，实现.玉米.脱粒。它还.可以剥皮.和脱粒，玉米.种子可以.用手擦掉，而不.会损坏.胚芽。具有.破碎率.低、净.去除率.高、对.同一方向不.同转速的脱粒.元件.适应性.强的特点。但根.据该原理设.计的脱粒.机生产效率普遍.较低。 （5）联合.脱粒装置。组.合脱粒装置.是波纹.杆式、弧.齿式、螺旋.叶片式和板.齿式的组合，以获得.组合式轴.流滚筒。如.螺旋叶.片盘齿组合.轴流滚筒.脱粒性.能软，脱粒效.果好，是一种.值得进一步研.究的轴流脱.粒装置。但成本.有点高，不适合.小农户。 综上.所述，本.课题以钉齿脱.粒装置为.研究对象，结合. .其他辅助.机构，完成.了玉.米的整.体快速脱.粒。其工.作原理是.在玉米脱粒.机脱粒玉.米时，利.用钉齿鼓旋.转运动.的钉齿与筛.网之间.的间隙，使玉.米脱落。钉.齿鼓与.筛网之间的.捏合作用.将玉米.粒与玉米芯.分开，并借.助其他机.械机构分别从两.个不同的.出口排出玉米.粒和玉.米芯。谷粒.与筛孔.分离，玉米芯.从机尾排.出，玉米丝和.皮屑从风.口排出。循环.脱粒，连.续装填-脱粒-卸料.循环。机器的.脱粒效率由滚筒的.长度和直径.决定。人.们可以根据自.己的脱.粒效率合.理选择脱.粒机。。 如下图2－1： 图2－1 玉米脱粒机加工流程图 2.2 总体结构 2.2.1 入料部分 进料口.与玉米.脱粒机上.盖连接。它是由一厘.米厚的铁.板制成的。进料部.与钉.齿鼓的钉齿部.相切。剥皮后.的玉米从进.料口进入，滑下到.脱粒部，即钉.齿鼓与栅凹板.之间进行.脱粒。 2.2.2 脱粒和筛选部分 脱.粒部主要.由钉齿.鼓、网格状.凹板和半圆.顶盖组成。在钉.齿鼓和栅形.凹板之间.脱.粒玉米穗，从栅.形凹板间隙漏.入滑板。玉米.芯通过设置.在滚筒.上的螺旋齿.的螺旋.推力和螺.旋导向从机.体排出，并从.进气道的.另一端（即出口）.排出。 屏蔽.部分主要.由一定数.量的铁.条、两根主.梁和两根.辅助梁组成的网.格型凹.板完成。每.两个铁条之间.的间隙会夹.住玉米，然后快.速旋转的钉齿.滚筒将被迫脱.粒卡住的.玉米。当然，网格型凹.板在工作或.安装时是固定.的。玉米脱.粒后，玉米粒.穿过格栅.凹板，从凹板.间隙漏出，沿.倾斜的滑板滑出机.体。目的是.分离玉米.和玉米芯。 2.2.3 鼓风除尘部分 风筛.部分由风机.和杂质出.口组成。当玉.米粒从.圆孔凹板.上滑下时，风通.过风扇.吹出，将玉米粒.中的杂谷.壳和蚕丝吹.出体外。 2.2.4 机架部分 该框.架由左.框架、右.框架、出.口、滑板.和稳定而坚固.的主梁.组成。机.架是玉.米脱粒机.的主.要支撑。它承受.脱粒机的主要.重量和功率、负载和.力矩。因此.，它的设计.是一个强有.力的部.分。框架.的两个部.分应保持稳.定，相对.固定，以.使机器在操.作过程中.不会发生.摇摆和倾.斜，造.成人身危.险。因此，为了使机. .架坚固，本玉米脱粒机的.设计是.由三毫米.厚的角.铁制成的。 为了优.化玉米脱粒.机的型号和.结构设计，该脱.粒机采用.电力驱动.，电机.节能。电机安装.在玉米.脱粒机的.下部，与脱.粒机机架的.下横梁固定.在一起，节省了.电机占用的.空间。玉米脱.粒机由玉.米脱粒.机完成从.进料到脱.粒再到分.离玉米粒和.玉米芯，最后将.玉米粒.和玉米芯.排出机体。它.最大的.优点是能在.短时间内完成几.个人的劳动.强度，从而提.高工作.效率，节.省劳动.时间。除这.些优点.外，玉米.脱粒机还具有安.全性.能高、效率.高、耐.久性好、结构.简单、维护.保养方便等优.点。 蚌埠学院本科生毕业设计 3 脱粒装置的设计 3.1 滚筒类型的设计 轴.流脱粒装置.主要由.滚筒、凹板（包.括分离.筛）、导板.和盖（或盖.）组.成。工作.时，作物由.滚筒的一.端供给（沿.滚筒的轴向.或径向）。随着.滚筒的. .旋转，作物沿着.由凹板.和盖组成的滚.筒内弧.螺旋移动。沿滚筒.轴流过脱粒.装置。在滚筒.离心力的作.用下，谷.粒、谷.壳、碎.秸秆、碎.叶等颗粒混.合物同时从.凹面筛孔（或分离.筛孔）落.下，而.秸秆则从.滚筒的另.一端（轴向.或径向）排.出。大多数.成熟和饱.满的颗粒在.滚筒的前.半部分被.分离.出来。下.半部分去除.了一些贫瘠.和未成熟.的谷粒，其余.混入碎稻.草的谷粒在.下半部.分滚筒.中分离。由于.作物在脱粒.装置中能.够长时.间（约2-3秒）完全.分离，脱粒率.高于传统.的剪切流.脱粒.装置，可以更.柔和地调.整脱粒。减少受.损颗.粒。但.随着秸秆的.破碎，脱.粒所消耗的.能量也相.应地增大。轴.流式滚筒脱.粒装置不需设置.其它特殊的.分离机.构，即.可满足作物.脱粒分离的.技术要求。因.此，在.联合收割机.通过能力.相同的.水平上，.传统的脱粒.装置用手.稿机键入手.稿的效率.更高。轴.流滚筒脱. .粒装置采用无.机变速传.动装置，可适.应脱水水.稻、玉.米、小.麦、大豆.等农作.物。。 常用.的滚筒形.式有圆柱形.和圆锥形.钉齿滚筒。棒.鼓也可用于.玉米脱.粒，但. .净脱粒率低，破碎.率高。筒体.可与钉.齿整体.铸造，也可.在铸造筒.上安装钉.齿。由.于其结构简.单、成本.低、脱粒.质量好，被广.泛应用。锥形.滚筒一般.由齿板.座、齿.板、钉齿.等组成，制.造成本高。因.此，在.设计中选用.了圆柱.形滚筒。 通过.键连接.的左右板.安装在滚.筒轴上，中间.板空心套.在滚筒.轴上。齿板固.定在滚筒上。为了便于.滚筒的.平衡，齿板通. .常是均匀的。钉齿固. .定在钉齿板上，排.齿板上.的钉齿呈螺.旋线排.列。齿间横向尺寸应.准确。 3.2 滚筒的直径、转速和长度的设计 常用.的圆柱形钉.齿滚筒的齿.顶圆直.径为200-300 mm。这里取224 mm。 轴流.滚筒脱粒.装置脱粒.时间较长，滚.筒的脱粒速.度略低于切.向流滚筒，脱粒间.隙较大，不同作.物所需的脱.粒速度和脱.粒间隙在调节.范围内变化.不大。圆.柱形轴流.滚筒.常用.的脱粒速.度见.下表： 表4－1脱粒速度与滚筒类型 滚筒类型 作物种类 杆齿式（m/s） 叶片式（m/s） 纹杆式（m/s） 麦类 20-26 16-22 20-26 水稻 18-28 13-19 大豆、玉米、高粱 6-10 10-13 脱粒间.隙由作物种.类和脱粒分.离质.量决定。现.有脱粒机稻.谷与小麦的.间隙一.般为20-30毫米，大.豆、玉米.和高粱的.间隙一.般为60-70毫米。在.轴流滚.筒脱粒装置.上，径向.位置设有.进料口和.出料口。.脱粒间隙.在凹板.入口处.最大，出.口处第二大.，凹.板底部最小，一般比.入口和出.口处小10 mm左右。波.纹杆式轴.流鼓入口.间隙不.应超过30 mm，以免.降低.抓力。沿.轴线方.向的脱.粒间隙可设.计为从大（进.料口）到出.料口逐渐.减小，以提.高脱粒分.离能力。 圆柱.形滚筒.的齿顶.线速度允许.范围为6-10m/s，相.应的滚筒.转速为600-900r/min。这里.转速预设.为850r/min 。 根.据线速度.公式v=Πd*n=3014*0.224*850=9.9m/s。在允许.的范围.内.滚筒的长.度一般为700-900mm。这里取710mm。 3.3 钉齿条的设计 钉.架是玉米脱.粒机的主.要分离.部件。它.的设计与.玉米脱粒.机的质.量、正.常运行时玉米脱.粒机的整体.脱粒效.果、脱.粒后玉米粒与.玉米芯的分离.有关。它.的作用是利用分.离滚.筒上的四.个钉齿均匀.快速地.旋转，工作时.向脱粒机内填.充。主轴.的转动带.动固定在钉鼓.上的钉.齿，钉.齿顶部以一.定的速度脱.粒玉米（强制.脱粒玉.米）。在.四个钉架的.快速.旋转下脱.粒玉米，四.个钉架.的带钉.螺旋布置旨.在沿着钉.齿的螺旋.布置将玉米.棒从机体.排出。同.时，各.钉架上的钉.齿进行脱.粒，以达到.较高的.脱粒率。玉米.脱粒机.的主要功.能是脱粒.，钉架.在脱粒.工作中起着.重要作.用。因此，钉架.的设计是脱. .粒机设计的主.要部分。 3.3.1 钉齿条的总体结构设计 从.钉架的作.用及其.工作要求可以.判断钉齿.的工作.强度很高。据《脱.粒机》一书可知，玉米.脱.粒机的钉架.滚筒上安装.了四个不同.的钉架。此.外，每个.钉架上安.装的钉.架数量.从7个到10个不等。每个.钉架均匀地.安装在钉.架上，钉架.均匀地安.装在钉.架上。在钉架.上安装均匀的.螺旋轴承.布置，相.邻两钉架的水.平距离相.等，两.个螺旋轴.承架均匀.布置。钉架两.端用厚度和直.径的圆盘.固定。钉架.的宽而厚的.方孔均匀地开.在两个圆盘.上，四个.方通孔均匀.分布。然后.四个钉架由四.个方孔均匀.支撑。同时，销架的另.一端由一.个厚度相同.但直径相同.的圆盘固定。.销架穿过.方孔，在盘.面漏2-3处，因为连.接是焊接.完成的，便于.焊接。这种.结构更加坚固.、稳定、可靠。 圆盘.固定钉.架，但.由于钉.架太长.（即.三分之二.的轴），钉架.通过直径.为三分.之一的铁柱.与轴.连接。它们.的连接是.焊接的，.这会增加钉.架的刚度，使钉.架在承受更.大的强度.时不适合.损坏钉.架，同.时使主轴.产生扭转.刚度和弯.曲。刚.度大幅度.提高，增加了.销架.的扭转.刚度和弯.曲刚度。这.样可以大.大提高销.架转鼓的.整体刚度和.强度，具有.固定性.好、主轴.与销架转鼓.之间稳定性.高的优点。 钉架.的作用是.固定钉齿.的相对.位置，使钉.齿在正常.过程中能继续.正常工作。钉齿脱粒.力直接传.递到钉架上。钉.架承受钉齿.的切向力。因.此，钉.架应采用具.有足够.强度和刚度.的材料.制成。根据《脱.粒机》一书，可选.用45号钢。设.计的钉架长.、宽、高如下：每个.钉架上均匀.分布有七.个钉齿。每个.钉齿穿过钉.架并用螺母.拧紧。钉.架上的通.孔直径为.圆柱形，.钉架上的通.孔顶部.开有一.个长、高、宽的.小槽，以达到目.的。当钉齿.安装在钉.架上时，小槽.可与钉齿.上的波纹.相配合，使.钉齿上周能固.定在钉架.的方向上，当钉齿.正常工作.时，也.可相对钉架固.定钉齿。当钉.齿工作.时，不适.宜使钉齿和.钉架脱落。其结构.如图3.1所示。 图3.1钉齿条结构图 3.3.2 钉齿的设计 钉.齿是玉米脱.粒机的主要.工作部件。它们.在工作时.与玉米直.接接触，接.触频率很.高，特别.是在进、出.口处，钉齿.间的摩擦比较.频繁。因此.，在.设计钉齿.时，应考.虑钉齿的工.作强度和.工作.环境。这里.采用《脱粒.机》一书.中推荐.的45号钢。为了使钉.齿相对固.定在钉.架上，在钉齿.上加上一个.小的波纹，并.在钉架上配合.一个小的凹.槽，固定钉.齿和钉架.。其直径，长为，，，，，。 3.4 圆盘的设计 圆盘.是固定销.架和主.轴的主要.部件。它不.仅起到连接.作用，而.且能承受.销架和.销.架传递.的力矩和.弯曲扭转.强度。位于.销架两.端，采用.焊接.连接。同时.与主轴相.对固定，采用.焊接连接.方式。因.此，圆盘.的设计也.是销架滚筒强度.的关键.部分。根.据脱粒机的说法，脱粒.盘的材.料由45号.钢制成，具.有更好的刚.度和.强度。它的.直径均匀分.布着四.个矩形.孔。目的.是固定.销架。它的.位置固定在.圆盘上。矩形.孔的底线.从圆盘的.中心开始。圆盘.中心应安装在.主轴直径上。因.此，圆盘.中心应固.定在主轴直.径上。该孔设.置为安装.在轴上。选择.盘的.厚度。圆.盘上的矩形.孔高9.5，宽40.5。它还用.于在.光盘上安.装销架。结构.设计如图3.2所.示： 图3.2 圆盘结构图 3.5 栅格式凹板的设计 在.玉米脱粒.机中，栅型.凹板是.与钉齿鼓.配套的重.要部件。网格.型凹板.具有两种功.能。一是玉.米脱粒.后，使玉米.粒从栅型凹.板间隙漏.出，并将.玉米棒子螺.旋状布置.在钉齿鼓上，从机.外排出，使玉.米粒和玉米棒.子从不同.的出口分离出.机外。为.实现玉米.脱粒清选.功能，采用.钢筋横向焊.接网格型.凹板。钢.筋之间有.缝隙。这.种间隙可以v把玉米夹在.两根钢筋的间.隙中（因为玉米.是圆.柱形的），这样.钉齿就能快.速稳定地.脱粒玉米。 格子.凹板由.直径、厚度.和高度的两.根杆固定。由.于格构凹板.为半圆形筒.体，钢筋两端用.半圆形钢筋.固定。此外，在.三分之一的凹.板和三分之.二的凹板中，有非.常细的钢筋连.接到相应的.加强件上。选择.铁棒的厚度和.宽度，并由脱.粒机的参.数确定。格构凹板.与框架.连接，柱形.钢筋封闭的凹.板也通过焊.接连接。由.于格构凹板.安装在.框架上，格构凹.板两端的.铁条和格构凹.板中间的铁条.焊接在框架上。这样.，可以加强.主体与格子凹.板的连接.质量。在正常.工作中，由于有.机框架的固.定支撑，使.网格凹板工.作更稳定、更可.靠、更.稳定。从总体.上实现了脱粒机.的整体设计，提高.了脱粒机的整体.刚度。 图3.3 栅格式凹板的三维造型图 图3.4栅格式凹板结构图 蚌埠学院本科生毕业设计 4 除尘装置的设计 4.1 除尘装置的功用 将脱.粒装置和分.离装置分.离出的混合料.中的胶团粉碎.的茎和破碎的穗.清理干净，并将少.量杂务排.出机器以获得干.净的籽粒。分离.器的性.能要求是：谷物中.的杂质混合.物应小于2%；清.洗过程中的.谷物损失.应不超过总谷.物去除量的0.5%；生产率.应与收割脱.粒装置相适.应。根据.设计的生产.效率，选择.了空气净化.装置。气流.清洗装置是. .利用风机产生的气流除去.谷物中的.杂质。该清.洗装置结构.简单，清洁度.低，用于.简单的玉米.脱粒机。 通过总.体设计方案.选择吹扫清.洗装置。清洁管.道位于风扇出.口前面。颗.粒混合物.沿.着出口前的.滑板下落。轻.微的碎片沿.着管道.被吹走。粮食.通过重力气.流场进入集粮.装置。清管保.证了轻.碎屑的.顺利吹出，并能.截留气流.吹出的少.量颗粒，减少.损失。为了使.颗粒混合.物在出口.处分散，清洗.管道的横截.面积通常比风机.出口的横截.面积大得多。风机.出口风速一般.为7-10 m/s，.风管末端出.口为4-6 m/s，谷物.滑动的水平角.为40-50度。 4.2 风机的选择 4.2.1 风扇的功率计算 Q=G/3.6μr （4－1） μ:混合浓度比 μ≦2 取μ=1.5 r:空气重度 r=1.2kg/m3 G：生产率 G=4500kg/h 空气流量Q=4.5/3.6×1.5×1.2=0.69m3/s P=Pd+Pst （4－2） P：空气全压力 空气动压Pb=rv²/2g v=vp×α （4－3） vp:轻杂.的漂浮速度查.表得 4.5-5.6 α：比例系数 1.1-1.7 取1.7 v=5.6*1.7=9.52 小于玉.米的漂浮速.度12.5-14 Pb=1.2×9.52²/2×9.8=5.55pa 空气静压力Pst 因为采.用单筛结构所以静.压为15 pa p=15+5.55=20.6 pa N=QP/102η′ （4－4） η′为0.95-0.98 取η′=0.95 N=0.69×20.6/102×0.95=0.15kw 4.2.2 风扇的结构尺寸 叶轮.外径D2=60/πn× （4－5） φ:压力.系数 0.3-0.4 取φ=0.4 D2=60/3.14×1300×=0.096m 取D2=100m. 5 带传动设计计算 5.1 电动机的选择 根据.实际测.量，.每个钉齿.的均布.力为40。当.玉米脱粒机.正常工作.时，钉齿.鼓上的.钉架.快速旋.转。其中.两个钉.架受到来.自玉米的.切向力，而.另外两个钉.架是空行.程，因此，，即玉.米脱粒机正.常工作时，. .受到的切向.力为560。 其中：—钉齿所受的力 —参与工作的钉齿个数 —参与工作的钉齿条数 5.2 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：， 其中：—钉齿的转速 —脱粒机主轴的转速 —钉齿距轴心的距离 5.3 钉齿滚筒的转速 玉米.脱粒机所.需功率为，应由.脱粒机的.工作阻力和.运转参数求.定，即：，计算求得： 5.4 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.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，选取传动副的效率值如下： 滚动轴承（每对）0.98～0.995 即取 =0.99 V带传动 0.94～0.97 即取 =0.97 滚筒转动 （因为钉齿条固定于滚筒上） 即取 =1 则 由此可得电动机的功率： 5.5 电动机的转速 根据.资料《脱粒.机》.一书可查.得主轴的.转速在 750～850，按《机械.设计指.导书》中表.一所推荐的.传动比合理.取值范围，取V带的传.动比2～4，即可满.足电动机.的转速与.主轴的.转速相.匹配，故.电动机转速.范围可选.为：。 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3.1所示。 表5.1 电动机.的型号和.技术参.数及传动比 方案 电动机型号 额定 功率 电动机转速 基本参数 P/kW 同步 转速 满载 转速 效率（%） 电动机重量（KG） 功率因数 1 Y132M1-6 4 1000 960 85 73 0.74 2 Y112M1-4 4 1500 1440 85.5 43 0.84 3 Y160M1-8 4 750 720 85.5 118 0.88 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=2900r／min，总.传动比适.中，传动装.置结构较.紧凑。如表5.2和表5.3。 表5.2 其主要参数如下表 型 号 额定功率 KW 满 载 时 额 定 电 流 额定 转 矩 最 大 转 矩 转速r／min 电流（380V） 效率 % 功率因数 Y112M1-4 4 1440 11 85.5 0.84 7 2.0 2.2 表5.3电动机尺寸列表 单位 中心高 H 外形尺寸 底脚安装尺寸 地脚螺栓孔直径 轴伸尺寸 装键部位尺寸 电动机的输出轴尺寸 112 27 5.6 带及带轮的设计 根据.玉米脱粒机的具.体传动要.求，可采.用V带和皮.带轮在电机.和主轴之.间传动，因为.在脱粒机的.工作过.程中，V带是.一个柔性.部件，具有.弹性好、抗.冲击、减振的.优点，使玉米脱粒.机工作.平稳、噪.音低。虽然.在传动过程.中V带与皮带轮.之间存在一定的摩擦，导致.二者相对.滑动，使得.传动比不.准确，但它.不会影响玉.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.传动比更.大，就.可以实.现准确无.误，能满足要.求，V带的弹.性滑动是脱粒.机某些重要部.件的过载保.护，不会对机体造成严重损伤，V带结构简单，制造成本低，维修保养方便，安装方便。因.此，选择电机.与玉米脱粒.机之间的V带与.带轮传动配.合是合理的。 三角带.和皮带轮的选.择应从.其传动参数开.始，确定.三角带的类.型、长.度和根.数，然后.确定导轮.的材料、结构.和尺寸（轮.宽、直径、槽数和.槽尺寸等）、传动.中心距（安装尺寸）、作用在.皮带轮上的.压力。轴（为轴.承的设计做.准备）。 5.6.1 传动带的设计 （1）确定计算功率 其中：—工作情况系数 —电动机的功率 查《机械设计基础》一书中的表14—7 可知：=1.0 （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《机械设.计基础》一书图14—12，可以选.择V带的.型号为B型。 5.6.2 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14—2，选.取。 （2）计算V带的.速度V： V带在.小于的范.围内，速度V符.合要求。 电动机.与主轴传动比.的计算 （3）计算从.动轮的.直径 5.6.3 确定传动中心距和带长 取 即： 得： 取： 带长 即： 得： 按《机械设.计基础》一书.中查表14—5，选择.想近的基本.长度和 相对.应的公称长度（内周.长）可查得：， 。 实际的.中心距可按下列.公式求得： 也可用.经验公式： 求得 ： 5.6.4验算主动轮上的包角 主动轮上.的包角由下列.公式确定： 即： 求得 ：满足V带传.动的包.角要求。 5.6.5 确定V带的根数 V带的根.数由下列公式.确定： 其中： —单根.普通V带的许.用功率值 —考虑包.角不同大的.影响系数，简称.包角系数 —考虑的.材质情况系.数，简称.材质系数，对于棉.帘布和棉线.绳结构的胶带，取 ，对于化学.线绳结构的.胶带，取 。 —计入传动.比的影响时，单根.普通V带所能传.递的功率的.增量，其计算公式如下： 式中：—单根.普通V带所能.传递的转矩.修正值 ，从《机械设计基础》可以查表14—10 —主动.轮的转速 查得： 则： 　查表取值： 由 查得： 所以： 即： 取 根 5.6.6 确定带的初拉力 单根V带适.当的初拉力 由下列.公式求得 其中：—传动带.单位长度的质量， 即： 5.6.7 求V带传动作用在轴上的压力 为了设计安.装带轮轴.和轴承，比需.确定V带作用在轴.上的压力，它等于V带两边的.初拉力之和，忽略V带两边.的拉力差，则值可以近.似由下式算出： 即： 求得； 5.7 V带带轮的设计 5.7.1 带轮的材料选择 因为带.轮的转速，即，转速比.较底，所以材料选定.为灰铸铁，硬度为。 5.7.2 结构设计 皮带轮.的结构设计主.要以皮带轮的.参考直径为.依据。选择.皮带轮的结.构形式。皮带槽.的尺寸根据皮带.类型确定。设计如下： 主动.带轮的结.构选择.因为根.据主动带轮的.基准直径.尺寸，而与主动带轮配.合的电动机轴的直.径是，因此.根据经验公.式～～，所以主.动带轮采用腹.板式。 带轮.参数的.选择： 通过.查《机械设计.基础》一书，可以.确定主动带轮.的结构.参数，结构参.数如表5.1，其他的.相关尺寸可以.根据相应的经验公.式计算求得。 表5.4　带轮的结构参数 单位（mm） 带的型号 m f t s B 16 5 20 14 14 7.5 38 17.4 主动带轮.的厚度可以由.计算公式： 求得 即 ： 主动带.轮的结构.如图5.1所示。 图5.1　主动带轮的结构 5.7.3 从动带轮的设计 从动带.轮的结果.选择 因为根.据主动带轮.的基准直径和.传动比来确定，即 ，，所以从动.带轮同样采用.腹板式。 从动.带轮的参数.选择：通过.查《机械设计.基础》一书，可.查得带轮的结构参.数间表，其他一些.相关尺寸.可以根据相应.的经验公式计.算求得。 表5.5　带轮的结构参数 单位（mm） 带的型号 m f t s B 16 5 20 14 14 7.5 17.5 从动带.轮的厚度可以由.计算公式： 求得 即 ： 从动带.轮的结构如.图5.2所示。 图5.2　从动带轮的结构 6 滚筒轴的设计 传动.轴是玉米脱.粒机的主.要设计部.件之一。在玉.米脱粒机.的正常工作过v程中，承担着.主扭矩、扭.矩、弯.曲力矩和支撑.传动轴的转动.部件。玉米脱.粒是一个.瞬时冲击大、冲击.频繁的工.作环境。因此，传动轴的.设计是一个关.键步骤。其主要.用途是：一是支.撑安装在车轴.上的转动部.件，使其.具有一.定的工.作位置；二.是传递车轴上.的运动和动力。根据不同.的轴形可分.为曲轴、直轴、软.轴和软轴。根据玉米脱.粒机的结构.特点、组成、形状、工作强度.和环境要.求，将玉米.脱粒机的主轴.以直轴形式.传递，选用直轴.中的阶梯.轴。该轴.的设计如.下： 根据轴.的扭转强度来初.步计算确定其.最小直径，可利用经.验公式： 其中：—轴常.用的几种.材料的的值 —主轴上.的功率 —主轴上.的转速 轴上的材料.由《机械设.计基础》一书中表18—1 可以查到，应选取.调质处理的45号钢，，书中表18—2取，于是得 ： 输出轴.的最小直径显.然是皮带轮的.内孔，必须在.轴上打开键.槽。因.此，为了打开键槽.而不消耗.输出轴的强度，圆周.直径可增.加5%以上。这样.可以增大输出轴.的尺寸，提高输.出轴的工作.强度。即： 主输出.轴的最小直径.是安装带轮处的.直径，为了使所.选的轴直径与带轮.相配合，故使.输出轴端的轴.径选为25在《机械设计.基础》一书。查表.可以得知带轮的厚.度，则.取输出轴的次段.轴径为，其长度为。 6.1 确定轴的各段直径和长度 为了.满足带轮的轴向.定位要求，Ⅰ—Ⅱ轴.段右端需要制.出一个轴肩，故.取Ⅱ—Ⅲ段的轴直径 ，输出轴的径向.定位由普通平.键来完成。选用键的型.号为普通平键为。键的型号可以.通过查《机械.设计基础》一书取得。 6.2 初步选择输出轴系 根据脱.粒机的结构.和尺寸，设计的轴.上装有滑轮.和销齿鼓，销齿.轴承呈螺旋.状布置在轴上，但由于.受力小，力不能.忽略。又根.据，初步选.取支撑的轴承为.相心球轴承，在《机.械设计手册》查得.相心球轴承的.型号为406，它的.结构尺寸为，故取Ⅲ—Ⅳ段与Ⅴ—Ⅵ段的直.径相等，即。 考虑到.机体的制造误差等.原因造成的.安装错位或.是借口不.齐等，滚.动轴承应在机.体内.有一段移动的.位移，查《机械设.计手册》可等位.移量。 取安.装钉齿.的轴Ⅳ—Ⅴ段的.直径为，轴承与.轴肩用轴端挡.圈固定，左、右两端采.用的轴承用轴承.座固定轴承，配合为，其上在距.离处，焊接钉.齿滚筒，已知钉齿滚.筒长为。轴的基.本结构如图6.1所示。 图6.1　轴的结构 6.3 确定输出轴上的圆角半径 按前面.所述的.原则，求出轴.肩处的圆角.半径的值，详细见.图。轴端倒角.在轴的两端均为，小轴.肩为轴肩的作.用是使阶梯直.轴在轴径改变截.面上减小应力集中。 6.4 按弯扭合成条件校核轴的强度 6.4.1 求输出轴上的所受作用力的大小 根据.公式： 求得 其中：—电动.机的额定功率 —主轴的.转速 即： 6.4.2 钉齿条上的合力 根据公式： 求得 其中 ：—输出.轴的轴心到钉齿定.的距离 即 ： 根据公式： 求得 其中：80%—径向力.占圆周力的.百分数 （根据《脱粒.机》查得） 即 ： 根据公式： 求得 由于玉.米脱粒机的.主轴轴向.不受力。 则取 （根据《脱.粒机》查得） 圆周力 径向力 轴向力 的方向如图所示（b） 6.4.3 轴上水平面内所受支反力如图 根据公式： 求得 其中：—是输.出轴上Ⅲ—Ⅳ段的.中心线到Ⅳ—Ⅴ段距左端三.分之一处的距离 —是输出轴上Ⅳ—Ⅴ段距左.端三分之一处到右端Ⅴ—Ⅵ段中心线之.间的距离 即 ： 根据公式： 求得 即 ： 6.4.4 轴在垂直面内所受的支反力 根据公式： 求得 其中 ：—钉齿的顶.端到主轴轴.心的距离 即 ： 根据公式 ： 求得 即 ： 6.4.5 作弯矩图 在水平面内，轴上、、三点的.弯矩为 ： 根据公式 ： 求得 即： 作水平.面内弯矩.图如图1（b）所示 在垂.直面内，轴上、、三点的.弯矩为 ： 根据公式 ： 求得 即 ： 根据公式 ： 求得 即 ： 作垂.直面内弯矩.图如图 1 （c）所示 合成的弯矩为 ： 作轴的合.成弯矩图如图 1 （d）所示。 根据公式 ： 求得 即 ： 其中 ： —电动机的额定功率 —主轴转速 作轴的弯矩图 1 （e）所示 6.4.6 作当量弯矩图 B 点： C点左侧 ： D点右侧 ： 作轴的当量弯矩图 6.2（f）所示。 6.5 校核轴的强度 检查时，通.常只在轴上检查.最大等效弯曲力.矩的强度（即危.险截面C的强度）。从经验.公式和上面计算.的数值可.以得到。 公式 ： 式中 ： —轴的抗弯.抛面模量， —轴的许.用应力，。 按轴实际.所受弯曲应力的.循环特性，在、、中选取.其相应的数值，从《机械设计.基础》可以查出。 按《机械设计.基础》书中查得，对于的碳钢，承受对称循.环变应力时的许.用应力 图6.2　轴的弯扭图 7 安全操作与日常维护 玉米.脱粒机虽.然替代了玉.米的人工脱.粒，提.高了生产效.率，但也存.在一些.隐患。使用脱.粒机时，应正.确使用脱.粒机，以免.造成人员伤.害和机械.事故。下面.概述了一些.常见故障.和原因，以.提高操作员的.注意力。 7.1 有效的避免爆炸 机构中.的零件都.承受一定.的压力。例如，如果销.齿鼓的高速.旋转超过一定范.围或轴承老化，可能会.导致主轴和.销齿鼓与机.体分离，并与.其他部件碰.撞。这.种碰撞.会产生很大.的冲击力，导致脱.粒机爆炸，危.及操作人员的.安全。为避.免爆炸，重要.部件应及时更换，并检查.紧固螺栓的.紧固情况，以提高.安全系数。 7.2 正确的使用 在应.用脱粒.机正常工.作时，操作人.员应当全身.心的投入到.操作过程中，时刻.注意周围.环境（防止小孩子.的接近等）及.机械的运.转情况。 如果脱.粒机发生.故障，必须先.切断.电源，然.后进行检查和.修理。在没.有电源故.障或主轴旋.转的情.况下，不得.对其进行.维修或.清洁。 7.3 安全操作准则 (1)操作.时应当.穿工作.服，长.发的需要.盘头； (2)不可由.未成年人.或年老体弱.者进行.操作； (3)不可.疲劳.操作，更不.可酒后操.作； (4)填料.是应注意.与入料口之.间的距离，不易.过近； (5)在.脱粒机未完.全停止工.作时，严禁用.手触摸机.构部件； (6)一旦发.现脱粒机有.故障，必须.马上停止工.作进行检.修； (7)严.禁超速运.转。 7.4 玉米脱粒机的维护保养 维护保.养的要求.主要有三项：  (1) 清理.设备内.外，保持.设备内外清.洁整.齐，及时.清理设备周.围的.碎屑、杂.物和污.垢。 (2) 工.具要放置.整齐；  (3) 安全.遵守安全.操作规.程，确保设.备安全.防护装置齐.全可靠。严.禁设备超.载，及时消除.不安全.因素。 脱粒.机的维护.一般包括.日常维护、定.期检查和精.度检查。首.先，日常.维护是制.度维.护的基.础工作，必须以.制度化、规范.化的方式.进行。然.后计划定.期检查.预防性检查。检验手.段不仅要依靠.人的感官，还.要有一定的检验.工具和仪器。最后，应检.查脱粒机的.精度，以确定设.备的实.际精度。 脱粒机.的维护保.养应严格执.行设备日常维.护保养的要求.和规定。遵守.设备维护.保养规程，可延长.脱粒机的使.用寿命，保证安.全舒适的.工作环境。其主.要内容应包.括： (1) 脱粒机.应整洁、清洁、坚.固、安全。操作.方法、使用的.工具和.材料、达到.的标.准和注意.事项； (2)日常.检查维护.及定期检查的.部位、方法和.标准； (3)评定.操作人员维.护设备程度.的内容和.方法等。 蚌埠学院本科生毕业设计 结 论 钉齿.鼓式玉米.脱粒机的.设计主要针.对喂入口、栅凹.板、钉齿.鼓和传动.部件的设计.和研究，以改善现有.玉米脱粒.机的缺点.和不足。 机械化.是农业发.展的方向，是降.低劳动者劳.动强度、节约.时间、提高.效率的较.好途径。玉米脱.粒机是一种.农作物脱.粒机。其主.要功能.是将玉米.与玉米芯.分离，达.到脱粒.效果。本产.品为先进机.型，单位.时间生产效.率高。目.前市场上广泛.使用。但是，该产品.也有一.些缺点，如.重量大、体积.大等缺点。与.一些小型玉.米脱粒机.相比，它仍具有一.定的优.势。它的.主要优势是力.量强大。因此，今.后应发展玉米.脱粒机.，使其更加完.善和.高效。 毕业设计是培养学生综合运用知识、发现、分析、解决实际问题、培养实践能力的重要组成部分。是对学生实际工作能力的具体培训和考核过程。 此次毕业设计，从选题到定稿，从理论到实践，在这一时期的毕业设计，可以说是痛苦多过甜。这个毕业设计不仅巩固了以前的知识，而且学到了很多书本上没有学到的知识。 这次毕业设计使我受益匪浅，为我今后的学习和工作打下了坚实的基础。我衷心感谢各位老师的帮助和指导。 蚌埠学院本科生毕业设计 谢 辞 在此我衷心的感谢我的导师XXX和专业老师XXX，是您们的细心指导和关怀，才能使我能够顺利的完成毕业论文。在我的学习和毕业论文的撰写过程中每时每刻都有着老师们辛勤的汗水和心血，老师认真解答问题的态度、知识的渊博、无私的奉献精神使我深深的感动。从敬爱的老师身上，不仅让我巩固了以前的专业知识，还从老师身上学到了做人的道理。在此我要再一次向我的导师和帮助我完成论文的老师和同学致以最衷心的感谢和深深的敬意。 34 蚌埠学院本科毕业设计（论文） 参 考 文 献 [1] 刘长荣,郑玉才.《机械设计基础》上下册 [M].北京:中国农业科技出版社, 2002, 2.8-133 [2] 蔡春源.《新编机械设计手册》辽宁科学技术出版社出版 1993年4月于东北大学 [3] 张成堂，商立今.《脱粒机》 中国农业机械出版社出版 出版日期: 1985 [4] 邱永兵，吴超机，张玉峰.5TG-200脱粒机的研制.《装备制造技术》2006.2 [5] 董佑福.《收获机械化现状与发展趋势》[S]. 收获机械论文集,2005. [6]《5TY－550型玉米脱粒机》摘自《新疆农机化》 [7] 常建国，李国民，王春海.《黑龙江省脱粒机械的现状及发展建议》 [8] 何晓鹏.《一种玉米脱粒机[P].ZL 00 2 50725.0. 北京:国家知识产权局,2001. [9] 尹文庆，何扬清.脱粒装置的结构技术剖析.农机化研究.1999（11）.42-44 [10] 何晓鹏，刘春和.挤搓式玉米脱粒机的研制.农业工程学报.2003.19（2） [11] 李新平，高连兴，马福丽.玉米种子脱粒特征的试验研究.农机化验所.2007（2） [12] 陶桂香，依淑娟.玉米轴流脱粒机理研究现状分析农机化研所.2007（11） [13] 赵五云，吴劲锋，张锋伟等.玉米轴流脱粒机研究现状分析.机械研究与应用.2009（05） 35