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JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY
本 科 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)）
題目： 小型玉米脫粒機(jī)
學(xué) 院： 工學(xué)院
姓 名： 陳武武
學(xué) 號(hào)： 20100990
專(zhuān) 業(yè)： 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及自動(dòng)化
年 級(jí)： 農(nóng)機(jī)10級(jí)
指導(dǎo)教師： 姚明印職 稱(chēng)：教授
二0 14 年 5 月
目錄
1引言 1
2玉米脫粒機(jī)總體結(jié)構(gòu) 1
2.1入料部分 1
2.2脫粒部分 1
2.3篩選部分 1
2.4機(jī)架部分 2
2.5玉米脫粒機(jī)的總體設(shè)計(jì) 2
3 玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì) 2
3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 2
3.2 釘齒條上的釘齒轉(zhuǎn)速 3
3.3 釘齒滾筒的轉(zhuǎn)速 3
3.4 電動(dòng)機(jī)的功率 3
3.5 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 3
4帶及帶輪的設(shè)計(jì) 4
4.1傳動(dòng)帶的設(shè)計(jì) 4
4.1.1 確定計(jì)算功率 4
4.1.2 選擇V帶的型號(hào) 5
4.1.3確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 5
4.1.4 確定傳動(dòng)中心距和帶長(zhǎng) 5
4.1.5 驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角 6
4.1.6 確定V帶的根數(shù) 6
4.1.7 確定帶的初拉力 7
4.1.8求V帶傳動(dòng)作用在軸上的壓力 7
5 V 帶帶輪的設(shè)計(jì) 7
5.1帶輪的材料選擇 7
5.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7
5.3 從動(dòng)帶輪的設(shè)計(jì) 8
6 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 9
6.1根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 10
6.2 初步選擇輸出軸系 10
6.3確定輸出軸上的圓角半徑值 10
6.4 按彎扭合成條件校核軸的強(qiáng)度 10
6.4.1 作軸的簡(jiǎn)圖 10
6.4.2 求輸出軸上的所受作用力的大小 10
6.4.3釘齒條上的合力 11
6.4.4軸上水平面內(nèi)所受支反力如圖 11
6.4.5軸在垂直面內(nèi)所受的支反力 11
6.4.6 作彎矩圖 12
6.4.7作彎矩圖 12
6.4.8作當(dāng)量彎矩圖（彎矩、扭矩合成圖） 13
6.5 校核軸的強(qiáng)度 13
7 釘齒條的設(shè)計(jì) 14
7.1 釘齒條的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14
7.2 釘齒條及釘齒的設(shè)計(jì) 14
7.3 釘齒的設(shè)計(jì) 15
7.4 圓盤(pán)的設(shè)計(jì) 15
8 柵格式凹板的設(shè)計(jì) 16
9入料口及脫粒機(jī)上蓋的設(shè)計(jì) 17
10機(jī)架的設(shè)計(jì) 18
11軸承座的設(shè)計(jì) 18
12玉米脫粒機(jī)上的標(biāo)準(zhǔn)件的選擇 19
12.1玉米脫粒機(jī)上的螺栓的選擇 19
12.2鉤頭楔鍵的選擇 19
13玉米脫粒機(jī)的安全操作 19
13.1超速運(yùn)轉(zhuǎn),機(jī)械“爆炸” 19
13.2禁止過(guò)疲勞或酒后操作 19
14 玉米脫粒機(jī)的維護(hù) 20
14.1玉米脫粒機(jī)的技術(shù)保養(yǎng) 20
14.2玉米脫粒機(jī)的保管 20
結(jié)論 21
致謝 21
參考文獻(xiàn)： 21
23
玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)
陳武武
（江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 工學(xué)院 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及自動(dòng)化1001班）
指導(dǎo)老師：姚明印
摘要：為了降低農(nóng)民在玉米脫粒時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度、提高工作效率,設(shè)計(jì)玉米脫粒機(jī)。該機(jī)主要有入料口、柵格式凹板和釘齒脫粒滾筒及傳動(dòng)部件等組成。以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)輸出軸輸出，再通過(guò)傳動(dòng)帶傳遞到釘齒脫粒滾筒上，釘齒脫粒滾筒配合柵格式凹板將玉米脫粒，玉米粒從柵格式凹板分離并排出機(jī)體外，而玉米芯從入料的另一端排出機(jī)體之外。
關(guān)鍵詞：玉米；脫粒機(jī)；結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)
Maize sheller design
Chen Wuwu
(Department of Machinery and Electron, Hebei Normal Uniwersity of Science & Technology
The class 0305 of mechanical design, manufacturing and automation)
Teacher of Instruction：Yao Mingying
Abstract: For reducing a peasant during the period of the maize threshes, the intensity of labour, raises working efficiency , designs maize sheller. Be machine's turn to have mainly enter expect that the mouth , bars form notch board and nail tooth the cylinder threshing and drive component etc. are composed of. Take electric motor as driving force source, driving force exports axis output from the electric motor , the nail tooth seed-husking cylinder threshes on the cylinder threshing again by the fact that belt delivery arrives at the nail tooth, coordinating bars form notch board with the maize, besides niblet complies with bars form notch board separation and the outside discharging airframe, but the maize core discharges airframe from another one end entering material.
Keywords: Maize; Sheller; Structure; Design
1引言
隨著社會(huì)的進(jìn)步，生活中的每一個(gè)角落都有機(jī)器的參與。農(nóng)業(yè)是我國(guó)的基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)、是國(guó)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(shí)也減輕了農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)北方地區(qū)種植小麥、玉米等農(nóng)作物約占我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的45%以上，同年出口量北方地區(qū)占全國(guó)達(dá)20%左右。因此我國(guó)北方地區(qū)更需要實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)，從而提高農(nóng)業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率。如今我國(guó)北方大部分地區(qū)基本上從種到收到入倉(cāng)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化作業(yè)，更值得慶幸的是每種機(jī)械的開(kāi)發(fā)和利用都有相當(dāng)可觀的市場(chǎng)，科技的創(chuàng)新更很好的開(kāi)闊了市場(chǎng)。這里僅對(duì)一種玉米脫粒機(jī)是課題討論研究，玉米脫粒機(jī)是玉米脫皮后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的風(fēng)干，然后將玉米利用脫粒機(jī)使玉米和玉米芯分開(kāi)，這種機(jī)械就是玉米脫粒機(jī)。它的工作原理是：玉米脫粒機(jī)在進(jìn)行玉米脫粒時(shí)，利用釘齒滾筒回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的釘齒與柵格式凹板之間的間隙相配合，使玉米粒拖下（釘齒滾筒和柵格式凹板之間的揉搓作用，將玉米粒脫離玉米芯，并借助其他的機(jī)械機(jī)構(gòu)將玉米粒和玉米芯分別從兩個(gè)不同的出口排出機(jī)體之外，循環(huán)脫粒，不斷的進(jìn)行填入---脫粒---排出機(jī)體。
2玉米脫粒機(jī)總體結(jié)構(gòu)
玉米脫粒機(jī)主要組成部分：入料口、釘齒脫粒滾筒軸、柵格式凹板、機(jī)架等部分組成。整體組成如圖1所示：
2.1入料部分
入料口與玉米脫粒機(jī)的上蓋部分相連，它是利用一厘米厚的鐵板制成，入料部位與釘齒滾筒的釘齒部位相切，將已撥皮的玉米從入料口進(jìn)入，下滑到脫粒部位，即釘齒滾筒和柵格式凹板之間，進(jìn)行脫粒。
2.2脫粒部分
脫粒部分主要是由釘齒滾筒、柵格式凹板、半圓型上蓋組成。玉米穗在釘齒滾筒和柵格式凹板之間進(jìn)行脫粒，將已脫下的玉米粒從柵格式凹板的縫隙漏下，落到下滑板，由倉(cāng)口排出機(jī)體之外，玉米芯借助于滾筒上的螺旋排列的釘齒的螺旋推力和螺旋導(dǎo)向作用，由入料口的另一端（即出料口）排出機(jī)體之外。
2.3篩選部分
篩選部分主要是由柵格式凹板完成，它是由一定數(shù)量的鐵條及兩條主要梁和兩條副梁組成，每?jī)筛F條之間的縫隙可以將玉米卡住，然后快速旋轉(zhuǎn)的釘齒滾筒將被卡死的玉米強(qiáng)行脫粒，當(dāng)然，無(wú)論是工作時(shí)還是安裝時(shí)，柵格式凹板是固定不動(dòng)的。玉米脫粒之后，再將玉米粒經(jīng)過(guò)柵格式凹板，從凹板的縫隙漏出，順著斜滑板滑出機(jī)體之外，目的是將玉米和玉米芯分開(kāi)。
2.4機(jī)架部分
機(jī)架是由左機(jī)架、右機(jī)架、出料口、下滑板及穩(wěn)定結(jié)實(shí)的主機(jī)梁組成，機(jī)架是玉米脫粒機(jī)的主要支撐，他承擔(dān)著脫粒機(jī)的主要重量和動(dòng)力、負(fù)載和力矩，因此它的設(shè)計(jì)是許強(qiáng)不弱的部分。機(jī)架的兩部分要各自穩(wěn)定，而且相對(duì)固定，以便做到機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生晃動(dòng)、歪斜，造成人身危險(xiǎn)，因此為了機(jī)架的堅(jiān)固，此玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)采用三毫米厚的角鐵制成。
2.5玉米脫粒機(jī)的總體設(shè)計(jì)
為了更優(yōu)化玉米脫離機(jī)的機(jī)型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，此玉米脫粒機(jī)采用電力拖動(dòng)，而且電動(dòng)機(jī)也同樣采取節(jié)能式，電動(dòng)機(jī)安裝在玉米脫粒機(jī)的下部，與脫粒機(jī)的機(jī)架的下機(jī)梁固定連接，這樣可以節(jié)省電動(dòng)機(jī)所占用的空間。玉米脫粒機(jī)的從入料到脫粒到分離玉米粒和玉米芯，最后將玉米粒和玉米芯排出機(jī)體之外，是玉米脫粒機(jī)一體完成的，它最大的優(yōu)點(diǎn)是在短時(shí)間內(nèi)可以完成幾個(gè)人的勞動(dòng)強(qiáng)度，從而提高了工作效率，節(jié)省了勞動(dòng)時(shí)間。此玉米脫粒機(jī)有這些優(yōu)點(diǎn)之外，還有安全性能高、效率高、堅(jiān)固耐用、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于維修和保管。
圖1總體結(jié)構(gòu)
3 玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)
根據(jù)《脫粒機(jī)》一書(shū)的介紹，有關(guān)玉米脫粒機(jī)TY—4.5型的相關(guān)設(shè)計(jì)的參考數(shù)據(jù)：脫粒機(jī)主軸為750～850，柵格式凹板的直徑為320，其凹板的長(zhǎng)度為710，在主軸上設(shè)有四條釘齒條，每條釘齒條上均勻分布著七個(gè)釘齒，總共28個(gè)釘齒呈螺旋均勻安裝，以便玉米芯隨螺旋釘齒的螺旋作用排出機(jī)體之外，釘齒滾筒的直徑為，滾筒上的釘齒長(zhǎng)度為33.5。
3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇
根據(jù)實(shí)踐測(cè)量得知每個(gè)釘齒的均勻受力為40，當(dāng)玉米脫粒機(jī)正常工作時(shí)釘齒滾筒上的釘齒條快速旋轉(zhuǎn)，其中均有兩條釘齒條受玉米所給的切向力，而另外兩個(gè)釘齒條是空行程，因此，，即玉米脫粒機(jī)正常工作時(shí)，受到的切向力為560。
其中：—釘齒所受的力
—參與工作的釘齒個(gè)數(shù)
—參與工作的釘齒條數(shù)
3.2 釘齒條上的釘齒轉(zhuǎn)速
當(dāng)玉米脫粒機(jī)的釘齒滾筒快速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其上釘齒條的釘齒同樣有一定的轉(zhuǎn)速，這個(gè)轉(zhuǎn)速原于主軸的轉(zhuǎn)速和釘齒的半徑，即：，
其中：—釘齒的轉(zhuǎn)速
—脫粒機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速
—釘齒距軸心的距離
3.3 釘齒滾筒的轉(zhuǎn)速
玉米脫粒機(jī)所需功率為，應(yīng)由脫粒機(jī)的工作阻力和運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)求定，即：，計(jì)算求得：
。
3.4 電動(dòng)機(jī)的功率
電動(dòng)機(jī)功率由公式來(lái)計(jì)算，脫粒機(jī)傳動(dòng)裝置的總效率，應(yīng)由組成傳動(dòng)裝置的各個(gè)部分運(yùn)動(dòng)副的效率只積，即 ，其中、、 分別為每一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副的效率，選取傳動(dòng)副的效率值如下：
滾動(dòng)軸承（每對(duì)）0.98～0.995 即取 =0.99
V帶傳動(dòng) 0.94～0.97 即取 =0.97
滾筒轉(zhuǎn)動(dòng) （因?yàn)獒旪X條固定于滾筒上） 即取 =1
則
由此可得電動(dòng)機(jī)的功率：
3.5 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速
根據(jù)資料《脫粒機(jī)》一書(shū)可查得主軸的轉(zhuǎn)速在 750～850，按《機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》中表一所推薦的傳動(dòng)比合理取值范圍，取V帶的傳動(dòng)比2～4，即可滿足電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與主軸的轉(zhuǎn)速相匹配，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍可選為：～～。
符合這一范圍的同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的有720，1440，2900，根據(jù)容量和相關(guān)轉(zhuǎn)速，由《機(jī)械設(shè)計(jì)通用手冊(cè)》查出三種適宜的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，因此有三種不同的傳動(dòng)比方案，如表1：
表1 電動(dòng)機(jī)的型號(hào)和技術(shù)參數(shù)及傳動(dòng)比
方案
電動(dòng)機(jī)型號(hào)
額定
功率
電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速
基本參數(shù)
P/kW
同步
轉(zhuǎn)速
滿載
轉(zhuǎn)速
效率（%）
電動(dòng)機(jī)重量（KG）
功率因數(shù)
1
Y160M2-8
5.5
750
720
85
119
0.74
2
Y132S2-4
5.5
1500
1440
85.5
68
0.84
3
Y132S1-2
5.5
3000
2900
85.5
64
0.88
綜臺(tái)考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量以及帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比，可知方案3比較適合。因此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132S2-4。所選電動(dòng)機(jī)的額定功率＝5.5kw，滿載轉(zhuǎn)速=1440r／min，總傳動(dòng)比適中，傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)較緊湊。如表2：
表2 其主要參數(shù)如下表
型 號(hào)
額定功率
KW
滿 載 時(shí)
額 定 電 流
額 定 轉(zhuǎn) 矩
最 大 轉(zhuǎn) 矩
轉(zhuǎn)速r／min
電流（380V）
效 率 %
功率因數(shù)
Y132S2-4
5.5
1440
11
85.5
0.84
7
2.0
2.2
表３ 電動(dòng)機(jī)尺寸列表
單位
中心高
H
外形尺寸
底腳安裝尺寸
地腳螺栓孔直徑
軸伸尺寸
裝鍵部位尺寸
電動(dòng)機(jī)的輸出軸尺寸
132
4帶及帶輪的設(shè)計(jì)
根據(jù)玉米脫粒機(jī)的具體傳動(dòng)要求，可選取電動(dòng)機(jī)和主軸之間用V帶和帶輪的傳動(dòng)方式傳動(dòng)，因?yàn)樵诿摿C(jī)的工作過(guò)程中，傳動(dòng)件V帶是一個(gè)撓性件，它賦有彈性，能緩和沖擊，吸收震動(dòng)，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(dòng)過(guò)程中V帶與帶輪之間存在著一些摩擦，導(dǎo)致兩者的相對(duì)滑動(dòng)，使傳動(dòng)比不精確但不會(huì)影響玉米脫粒機(jī)的傳動(dòng)，因?yàn)橛衩酌摿C(jī)不需要精確的傳動(dòng)比，只要傳動(dòng)比比較準(zhǔn)確就可以滿足要求，而且V帶的彈性滑動(dòng)對(duì)脫粒機(jī)的一些重要部件是一種過(guò)載保護(hù)，不會(huì)造成機(jī)體部件的嚴(yán)重?fù)p壞，還有V帶及帶倫的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本底、容易維修和保養(yǎng)、便于安裝，所以，在電動(dòng)機(jī)與玉米脫粒機(jī)之間選用V帶與帶輪的傳動(dòng)配合是很合理的。
選擇V帶和帶輪因當(dāng)從它的傳動(dòng)參數(shù)入手，來(lái)確定V帶的型號(hào)、長(zhǎng)度和根數(shù)，再來(lái)確定導(dǎo)輪的材料、結(jié)構(gòu)和尺寸（輪寬、直徑、槽數(shù)及槽的尺寸等），傳動(dòng)中心距（安裝尺寸），帶輪作用在軸的壓力（為設(shè)計(jì)軸承作好準(zhǔn)備）。
4.1傳動(dòng)帶的設(shè)計(jì)
4.1.1 確定計(jì)算功率
其中：—工作情況系數(shù)
—電動(dòng)機(jī)的功率
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書(shū)中的表14—7 可知：=1.0
4.1.2 選擇V帶的型號(hào)
根據(jù)計(jì)算得知的功率和電動(dòng)機(jī)上帶輪（小帶輪）的轉(zhuǎn)速（與電動(dòng)機(jī)一樣的速度），查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書(shū)圖8—11，可以選擇V帶的型號(hào)為B型。
4.1.3確定帶輪的基準(zhǔn)直徑
（1）初選主動(dòng)帶輪的基準(zhǔn)直徑：根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書(shū)，可選擇V帶的型號(hào)參考表14—2，選取。
（2）計(jì)算V帶的速度V：
V帶在～的范圍內(nèi)，速度V符合要求。
電動(dòng)機(jī)與主軸傳動(dòng)比的計(jì)算
（3）計(jì)算從動(dòng)輪的直徑
4.1.4 確定傳動(dòng)中心距和帶長(zhǎng)
取
即：
得：
?。?
帶長(zhǎng)
即：
得：
按《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書(shū)中查表14—5，選擇想近的基本長(zhǎng)度和 相對(duì)應(yīng)的公稱(chēng)長(zhǎng)度（內(nèi)周長(zhǎng)）可查得：， 。
實(shí)際的中心距可按下列公式求得：
求得 ：
4.1.5 驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角
即：
求得 ： 滿足V帶傳動(dòng)的包角要求。
4.1.6 確定V帶的根數(shù)
V帶的根數(shù)由下列公式確定：
其中 ： —單根普通V帶的許用功率值
—考慮包角不同大的影響系數(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)包角系數(shù)
—考慮的材質(zhì)情況系數(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)材質(zhì)系數(shù)，對(duì)于棉簾布和棉線繩結(jié)構(gòu)的膠帶，取 ，對(duì)于化學(xué)線繩結(jié)構(gòu)的膠帶，取 。
—計(jì)入傳動(dòng)比的影響時(shí)，單根普通V帶所能傳遞的功率的增量，其計(jì)算公式如下：
式中：—單根普通V帶所能傳遞的轉(zhuǎn)矩修正值 ，從《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》可以查表14—10
—主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速
查得：
則：
查表取值：
由 查得：
所以：
即： 取 根
4.1.7 確定帶的初拉力
單根V帶適當(dāng)?shù)某趵?由下列公式求得
其中：—傳動(dòng)帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量，
即：
4.1.8求V帶傳動(dòng)作用在軸上的壓力
為了設(shè)計(jì)安裝帶輪軸和軸承，比需確定V帶作用在軸上的壓力，它等于V帶兩邊的初拉力之和，忽略V帶兩邊的拉力差，則值可以近似由下式算出：
即：
求得；
5 V 帶帶輪的設(shè)計(jì)
5.1帶輪的材料選擇
因?yàn)閹л喌霓D(zhuǎn)速，即，轉(zhuǎn)速比較底，所以材料選定為灰鑄鐵，硬度為。
5.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑，選擇帶輪的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)帶的型號(hào)來(lái)確定帶論輪槽的尺寸，設(shè)計(jì)如下：
主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)選擇 因?yàn)楦鶕?jù)主動(dòng)帶輪的基準(zhǔn)直徑尺寸，而與主動(dòng)帶輪配合的電動(dòng)機(jī)軸的直徑是，因此根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式～～，所以主動(dòng)帶輪采用腹板式。
帶輪參數(shù)的選擇： 通過(guò)查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書(shū)，可以確定主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)，結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表，其他的相關(guān)尺寸可以根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算求得。
表４ 帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù) 單位（mm）
帶的型號(hào)
m
h
e
f
B
16
5
20
14
14
7.5
17.5
主動(dòng)帶輪的厚度可以由計(jì)算公式： 求得
即 ：
主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)如圖2：
圖2 主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)
5.3 從動(dòng)帶輪的設(shè)計(jì)
從動(dòng)帶輪的結(jié)果選擇 因?yàn)楦鶕?jù)主動(dòng)帶輪的基準(zhǔn)直徑和傳動(dòng)比來(lái)確定，即 ，，所以從動(dòng)帶輪同樣采用腹板式。
從動(dòng)帶輪的參數(shù)選擇：通過(guò)查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書(shū)，可查得帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)間表，其他一些相關(guān)尺寸可以根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算求得。
表５ 帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù) 單位（mm）
帶的型號(hào)
m
h
e
f
B
16
5
20
14
14
7.5
17.5
從動(dòng)帶輪的厚度可以由計(jì)算公式： 求得
即 ：
從動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)如圖3：
圖3 從動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)
6 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)
傳動(dòng)軸是玉米脫粒機(jī)的主要設(shè)計(jì)部件之一，他在玉米脫粒機(jī)正常工作過(guò)程中，承擔(dān)主要轉(zhuǎn)矩、扭矩、彎矩和支撐傳動(dòng)軸上的回轉(zhuǎn)零件，玉米脫粒是瞬時(shí)沖擊很大，而且沖擊次數(shù)很頻繁的工作環(huán)境，因此傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)是很關(guān)鍵的一個(gè)步驟。它的主要公用是：一是支持軸上所安裝的回轉(zhuǎn)零件，使其有確定的工作位置；而是傳遞軸上的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。軸按照軸線形狀的不同，可以分為曲軸、直軸、軟軸和撓形軸等，根據(jù)玉米脫粒機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和組成形狀及工作強(qiáng)度和環(huán)境的要求，玉米脫粒機(jī)的主軸選用直軸形式傳遞，而且選用直軸中的階梯軸。此軸的設(shè)計(jì)如下：
根據(jù)軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度來(lái)初步計(jì)算確定其最小直徑，可利用經(jīng)驗(yàn)公式：
其中：—軸常用的幾種材料的的值
—主軸上的功率
—主軸上的轉(zhuǎn)速
軸上的材料由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書(shū)中表18—1 可以查到，應(yīng)選取調(diào)質(zhì)處理的45號(hào)鋼，，書(shū)中表18—2取，于是得 ：
輸出軸上的最小直徑顯然是安裝帶輪的內(nèi)孔，必在軸上開(kāi)有鍵槽，因此，為了開(kāi)鍵槽又不消耗輸出軸的強(qiáng)度，可以使周的直徑增加5%以上，這樣增加輸出軸的尺寸，因而可以提高軸的工作強(qiáng)度。即：
主輸出軸的最小直徑是安裝帶輪處的直徑，為了使所選的軸直徑與帶輪相配合，故使輸出軸端的軸徑選為25在《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書(shū)。查表可以得知帶輪的厚度，則取輸出軸的次段軸徑為，其長(zhǎng)度為。
6.1根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度
為了滿足帶輪的軸向定位要求，Ⅰ—Ⅱ軸段右端需要制出一個(gè)軸肩，故?、颉蠖蔚妮S直徑 ，輸出軸的徑向定位由普通平鍵來(lái)完成。選用鍵的型號(hào)為普通平鍵為。鍵的型號(hào)可以通過(guò)查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書(shū)取得。
6.2 初步選擇輸出軸系
由脫粒機(jī)的結(jié)構(gòu)和相關(guān)尺寸可知所設(shè)計(jì)的軸上裝有帶輪和釘齒滾筒，其上的釘齒承螺旋排列，但由于受力不大可以忽略它的受力。又根據(jù)，初步選取支撐的軸承為相心球軸承，在《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得相心球軸承的型號(hào)為406，它的結(jié)構(gòu)尺寸為，故?、蟆舳闻cⅤ—Ⅵ段的直徑相等，即。
考慮到機(jī)體的制造誤差等原因造成的安裝錯(cuò)位或是借口不齊等，滾動(dòng)軸承應(yīng)在機(jī)體內(nèi)有一段移動(dòng)的位移，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可等位移量。
取安裝釘齒的軸Ⅳ—Ⅴ段的直徑為，軸承與軸肩用軸端擋圈固定，左、右兩端采用的軸承用軸承座固定軸承，配合為，其上在距離處，焊接釘齒滾筒，已知釘齒滾筒長(zhǎng)為。軸的基本結(jié)構(gòu)如圖4：
圖4 軸的結(jié)構(gòu)
6.3確定輸出軸上的圓角半徑值
按前面所述的原則，求出軸肩處的圓角半徑的值，詳細(xì)見(jiàn)圖。軸端倒角在軸的兩端均為，小軸肩為軸肩的作用是使階梯直軸在軸徑改變截面上減小應(yīng)力集中。
6.4 按彎扭合成條件校核軸的強(qiáng)度
6.4.1 作軸的簡(jiǎn)圖
6.4.2 求輸出軸上的所受作用力的大小
根據(jù)公式： 求得
其中：—電動(dòng)機(jī)的額定功率
—主軸的轉(zhuǎn)速
即：
6.4.3釘齒條上的合力
根據(jù)公式： 求得
其中 ：—輸出軸的軸心到釘齒定的距離
即 ：
根據(jù)公式： 求得
其中：80%—徑向力占圓周力的百分?jǐn)?shù) （根據(jù)《脫粒機(jī)》查得）
即 ：
根據(jù)公式： 求得
由于玉米脫粒機(jī)的主軸軸向不受力。 則取 （根據(jù)《脫粒機(jī)》查得）
圓周力 徑向力 軸向力 的方向如圖所示（b）
6.4.4軸上水平面內(nèi)所受支反力如圖
根據(jù)公式： 求得
其中：—是輸出軸上Ⅲ—Ⅳ段的中心線到Ⅳ—Ⅴ段距左端三分之一處的距離
—是輸出軸上Ⅳ—Ⅴ段距左端三分之一處到右端Ⅴ—Ⅵ段中心線之間的距離
即 ：
根據(jù)公式： 求得
即 ：
6.4.5軸在垂直面內(nèi)所受的支反力
根據(jù)公式： 求得
其中 ：—釘齒的頂端到主軸軸心的距離
即 ：
根據(jù)公式 ： 求得
即 ：
6.4.6 作彎矩圖
在水平面內(nèi)，軸上、、三點(diǎn)的彎矩為 ：
根據(jù)公式 ：
求得
即：
作水平面內(nèi)彎矩圖如圖1（b）所示
在垂直面內(nèi)，軸上、、三點(diǎn)的彎矩為 ：
根據(jù)公式 ：
求得
即 ：
根據(jù)公式 ： 求得
即 ：
作垂直面內(nèi)彎矩圖如圖 1 （c）所示
合成的彎矩為 ：
作軸的合成彎矩圖如圖 1 （d）所示。
6.4.7作彎矩圖
根據(jù)公式 ： 求得
即 ：
其中 ： —電動(dòng)機(jī)的額定功率
—主軸轉(zhuǎn)速
作軸的彎矩圖 1 （e）所示
6.4.8作當(dāng)量彎矩圖（彎矩、扭矩合成圖）
B 點(diǎn)：
C點(diǎn)左側(cè) ：
D點(diǎn)右側(cè) ：
作軸的當(dāng)量彎矩圖 1 （f）所示。
6.5 校核軸的強(qiáng)度
進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大當(dāng)量彎矩的強(qiáng)度（既危險(xiǎn)截面c的強(qiáng)度）。由經(jīng)驗(yàn)公式及上面計(jì)算出的數(shù)值可得出。
公式 ：
式中 ： —軸的抗彎拋面模量，
—軸的許用應(yīng)力，。按軸實(shí)際所受彎曲應(yīng)力的循環(huán)特性，在、、中選取其相應(yīng)的數(shù)值，從《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》可以查出。
按《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》書(shū)中查得，對(duì)于的碳鋼，承受對(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)的許用應(yīng)力
圖5 軸的彎扭圖
7 釘齒條的設(shè)計(jì)
釘齒條是玉米脫粒機(jī)的主要脫離部件，它的設(shè)計(jì)關(guān)系到玉米脫粒機(jī)的質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到玉米脫粒機(jī)正常工作時(shí)整體的脫粒效果以及脫粒后將玉米粒和玉米芯分離的情況，它的功能是采用脫離滾筒上的四條釘齒，均勻快速的轉(zhuǎn)動(dòng)，工作時(shí)將玉米填人脫粒機(jī)中，主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)固定在釘齒滾筒上的釘齒，釘齒的頂端以一定的速度去對(duì)玉米脫粒（將玉米進(jìn)行強(qiáng)行脫粒）。玉米在經(jīng)過(guò)四條釘齒條的快速旋轉(zhuǎn)下脫粒，四條釘齒條上的釘齒承螺旋排列，目的在于將玉米芯順著釘齒的螺旋排列排出機(jī)體之外，同時(shí)，每一條釘齒條上的釘齒同樣在進(jìn)行脫粒，以便達(dá)到有較高的脫粒率。玉米脫粒機(jī)的主要功能是脫粒，而釘齒條在工作中起到了重要作用，因此，釘齒條的設(shè)計(jì)是脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)的主要部件。
7.1 釘齒條的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
從釘齒條的功用及其工作要求可以判斷出釘齒的工作強(qiáng)度很大，根據(jù)《脫粒機(jī)》一書(shū)得知玉米脫粒機(jī)的釘齒滾筒上安裝有四條釘齒條，相互之間相差，而且每條釘齒條上安裝釘齒的個(gè)數(shù)范圍在7～10個(gè)釘齒，每一個(gè)釘齒的 ，四條釘齒條均勻安裝在釘齒滾筒上，釘齒在釘齒條上均勻的承螺旋排列方式安裝，兩相鄰的釘齒條之間的釘齒橫向距離為，且承兩條螺旋均勻排列，在釘齒條的兩端分別用一個(gè)厚度是，直徑是的圓盤(pán)固定，在兩個(gè)圓盤(pán)上均勻開(kāi)有釘齒條寬厚的方孔，四個(gè)方通孔均勻承分布，然后將四條釘齒條從四個(gè)方孔中穿過(guò)，同樣，在釘齒條的另一端也用厚度一樣但直徑為的圓盤(pán)固定，是釘齒條穿過(guò)方孔而且在圓盤(pán)的表面漏出2～3，因?yàn)檫B接時(shí)是采用焊接完成，方便焊接。這樣結(jié)構(gòu)更加堅(jiān)固、穩(wěn)定、可靠。
圓盤(pán)將釘齒條固定，但由于釘齒條過(guò)長(zhǎng)（即），因此，在主軸的三分之一處和三分之二處，采用直徑是的鐵柱使釘齒條與主軸相連，它們的連接方式采用焊接式，這樣可以增加釘齒條的剛度，以便釘齒條受到更大的強(qiáng)度時(shí)不宜損壞，同時(shí)也使軸的扭轉(zhuǎn)剛度和彎曲剛度有很大的增加，使釘齒條的扭轉(zhuǎn)剛度和彎曲剛度增加，這樣可以使釘齒滾筒的整體剛度和強(qiáng)度極大增加，主軸和釘齒滾筒之間的固定性好，穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。
7.2 釘齒條及釘齒的設(shè)計(jì)
釘齒條的功用是固定釘齒的相對(duì)位置，使釘齒在正常工作過(guò)程中能夠持續(xù)的正常工作，釘齒所受的脫粒力直接傳遞到釘齒條上，釘齒條所承受著釘齒的切向力，所以釘齒條應(yīng)該采用足夠強(qiáng)度和剛度的材料制成，根據(jù)《脫粒機(jī)》一書(shū)中，可以查得材料選為45鋼，宗上所述，設(shè)計(jì)的釘齒條的長(zhǎng)×寬×高 為，其上分布著釘齒，每個(gè)釘齒條上均勻分布著7七各釘齒，每個(gè)釘齒均穿過(guò)釘齒條，然后用螺母擰緊，其中釘齒條上的通孔設(shè)計(jì)為圓柱型，它的直徑為，而且，在釘齒條上通孔的上端開(kāi)有長(zhǎng)為，高為，寬為的小槽，目的是為了在釘齒安裝在釘齒條上時(shí)，這個(gè)小槽可以和釘齒上的凸楞相配合，這樣可以使釘齒在釘齒條上周向固定，而且在釘齒正常工作時(shí)，也同樣使釘齒相對(duì)釘齒條固定，不宜使工作時(shí)釘齒和釘齒條脫落，其結(jié)構(gòu)如圖6：
圖6釘齒條結(jié)構(gòu)圖
7.3 釘齒的設(shè)計(jì)
釘齒是玉米脫粒機(jī)的主要工作部件，它在工作時(shí)直接與玉米相接觸，而且它的接觸頻率很高，尤其是在入料口的部位，這個(gè)部位的釘齒摩擦的相當(dāng)?shù)念l繁，因此，在設(shè)計(jì)釘齒時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮到釘齒的工作強(qiáng)度和工作環(huán)境等問(wèn)題，這里采用了《脫粒機(jī)》一書(shū)所建議的45鋼，為了使釘齒在釘齒條上的相對(duì)固定，在釘齒上增加一個(gè)小凸楞，于釘齒條上的小凹槽相配合，使釘齒和釘齒條固定。其直徑，長(zhǎng)為，，，，，。
7.4 圓盤(pán)的設(shè)計(jì)
圓盤(pán)是將釘齒條與主軸固定的主要部件，它不僅起連接作用，而且還可以承擔(dān)釘齒和釘齒條傳遞的力矩和彎曲及扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，它位與釘齒條的兩端，且采用焊接式連接，同時(shí)與主軸也要相對(duì)固定，采用焊接的連接方式，因此，圓盤(pán)的設(shè)計(jì)也是釘齒滾筒強(qiáng)度高低的要部件。由《脫粒機(jī)》一書(shū)，查得圓盤(pán)的材料采用剛度和強(qiáng)度較好多45鋼制成，其直徑，其上均勻分布著四個(gè)長(zhǎng)方形的通孔，目的是為了固定安裝釘齒條，其位置在圓盤(pán)上固定，長(zhǎng)方孔的底線距圓盤(pán)的中心為，其圓盤(pán)中心應(yīng)裝套在主軸的直徑上（），因此，圓盤(pán)的中心應(yīng)設(shè)定為的孔，以便安裝在軸上，圓盤(pán)的厚度選為，其上的長(zhǎng)方形孔高為9.5、寬為40.5，同樣也是為了安裝其上的釘齒條。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖7所示：
圖7圓盤(pán)結(jié)構(gòu)圖
8 柵格式凹板的設(shè)計(jì)
在玉米脫粒機(jī)中，柵格式凹板是與釘齒滾筒相配合的重要部件，柵格式凹板有兩種功能，其一，是將玉米脫粒后，使玉米粒從柵格式凹板的縫隙中漏出，而玉米芯被釘齒滾筒上的釘齒螺旋排列排出機(jī)之外，從而使玉米粒和玉米芯分開(kāi)，從不同的出口排出機(jī)體之外，達(dá)到玉米脫粒清選的作用，其二，柵格式凹板是利用鋼筋橫向焊接而成，鋼筋之間有的縫隙，這個(gè)縫隙可以將玉米卡在兩根鋼筋的縫隙之間（因?yàn)橛衩诪閳A柱型），以便于釘齒對(duì)玉米進(jìn)行快速、穩(wěn)定的脫粒。
柵格式凹板是由根直徑，長(zhǎng)為的鋼筋，凹板的直徑，凹板兩邊由兩個(gè)直徑為，厚度為，高度為的鐵條固定，由于柵格式凹板是半圓桶型，所以鋼筋的兩端固定是采用半圓式的鐵條制成，而且，在凹板的三分之一處和三分之二處都有很薄的鐵條相連加固，相應(yīng)的鐵條選為厚度為，寬度為，這種方式也同樣是采用《脫粒機(jī)》 一書(shū)中的參數(shù)來(lái)確定的。柵格式凹板與機(jī)架相連接，同樣采用焊接的形式來(lái)連接用圓柱鋼筋圍成的凹板，因?yàn)闁鸥袷桨及逡惭b在機(jī)架上，所以將柵格式凹板兩端的鐵條和中間的鐵條都焊接到機(jī)架上，這樣，可以加固機(jī)體與柵格式凹板的連接質(zhì)量，在正常工作時(shí)，由于有機(jī)架的固定支撐，可以使柵格式凹板的工作穩(wěn)定性更高，更加可靠、穩(wěn)定。從整體來(lái)將，也達(dá)到了脫粒機(jī)的一體化的設(shè)計(jì)，提高整體剛度。
圖8凹板結(jié)構(gòu)圖
9入料口及脫粒機(jī)上蓋的設(shè)計(jì)
入料口是將玉米填入玉米脫粒機(jī)機(jī)體內(nèi)的一個(gè)途徑，它是玉米脫粒機(jī)上的一個(gè)部件，它的作用在于通過(guò)入料口可以將玉米順利的填入機(jī)體內(nèi)，而且在填入的過(guò)程中或是填入后的工作過(guò)程中，脫粒機(jī)能安全的工作，而且不會(huì)將玉米玉米?；蚴怯衩仔緩娜肓峡陲w濺出來(lái)，造成人員傷害等事故發(fā)生，因此，玉米脫粒機(jī)的入料口的設(shè)計(jì)，即關(guān)系到玉米脫粒機(jī)的工作質(zhì)量（即脫粒不干凈或是不完全等）。因?yàn)樵趯⒂衩滋砣朊摿C(jī)時(shí)，電動(dòng)機(jī)在高速的旋轉(zhuǎn)，連同它的主軸一起旋轉(zhuǎn)，如果入料口的填料方式不利于主軸的工作，此時(shí)，這種填料方式對(duì)主軸、對(duì)機(jī)體都有很大的副作用，有可能瞬時(shí)加大主軸的承擔(dān)負(fù)載，即同時(shí)加大主軸的彎曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力等，同時(shí)也加大了釘齒條上的釘齒的磨損和老化等。如果入料口的設(shè)計(jì)不當(dāng)，會(huì)造成主軸的瞬時(shí)被卡死，電動(dòng)機(jī)悶車(chē)等現(xiàn)象發(fā)生，這些現(xiàn)象對(duì)電動(dòng)機(jī)和玉米脫粒機(jī)的主軸有及大的破壞性。因此，在設(shè)計(jì)玉米脫粒機(jī)入料口時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮到設(shè)計(jì)不當(dāng)可能發(fā)生的危害，精心的設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)。
玉米脫粒機(jī)的入料口與脫粒機(jī)的上蓋相連接為一體，即入料口安裝在玉米脫粒機(jī)的上蓋上，兩者均采用的薄鐵板制成，玉米脫粒機(jī)的上蓋承半圓形狀，直徑為，長(zhǎng)為 ，（入料口的一側(cè)與脫粒機(jī)的上蓋邊緣相切），這樣可以是玉米在進(jìn)入脫粒機(jī)機(jī)體時(shí)，能夠很好的被釘齒滾筒上的釘齒打削（脫粒），因此，上蓋上的入料口設(shè)計(jì)很重要。其上入料口的最小口徑長(zhǎng)為，寬為，其上的最大口徑（為了方便填料可以設(shè)計(jì)大一些）長(zhǎng)為，寬為，玉米脫粒機(jī)的上蓋的兩端部位、入料口的兩側(cè)及中間部位，均采用鐵條加固，其連接的方式采用焊接，這樣可以提高玉米脫粒機(jī)的上蓋的剛度，不宜變形，同樣也有支撐作用。脫粒機(jī)的上蓋整體焊接兩個(gè)角鐵上，目的是便于與脫粒機(jī)的下半部分安裝，將脫粒機(jī)上蓋的緣地腳與角鐵焊接相連，角鐵采用的厚度為，長(zhǎng)度為，起加固作用的鐵條同樣焊接在兩個(gè)角鐵上，以加堅(jiān)固。在玉米脫粒機(jī)上蓋的兩端設(shè)有兩個(gè)半圓形狀的鐵板，其采用的材料是一樣的，目的一是保障工作人員的安全，因?yàn)樵谟衩酌摿C(jī)正常脫粒時(shí)，它的主軸高速旋轉(zhuǎn)，如果沒(méi)有兩打的鐵板擋住，有可能工作人員不甚將手或衣服絞進(jìn)玉米脫粒機(jī)中，造成人員傷亡等事故發(fā)生。二是阻擋脫粒后的玉米飛濺，如果玉米脫粒機(jī)上蓋的兩端沒(méi)有著兩快鐵板的攔擋，玉米被脫粒機(jī)脫粒后，由于主軸的高速旋轉(zhuǎn)擊打脫下的玉米粒四處飛濺，致使脫粒后的玉米不能很好的收集起來(lái)，同時(shí)飛濺的玉米粒也給工作人員帶來(lái)危險(xiǎn)，因此玉米脫粒機(jī)上蓋兩端的擋板設(shè)計(jì)是必要的，也是必須的。擋板在玉米脫粒機(jī)安裝中是縱向布置的，而且，根據(jù)它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，兩個(gè)擋板都應(yīng)該騎壓軸承座，即擋板的設(shè)計(jì)即要考慮到它與脫粒機(jī)上蓋的連接又要考慮到它與軸承座的配合，因此，其直徑 ，它與軸承相交處的形狀根據(jù)軸承來(lái)確定，其結(jié)構(gòu)如圖9所示：
圖9上蓋結(jié)構(gòu)圖
10機(jī)架的設(shè)計(jì)
機(jī)架是玉米脫粒機(jī)的主要支撐部件，它是承擔(dān)所有來(lái)自軸及電動(dòng)機(jī)、凹板的沖擊和應(yīng)力，機(jī)架的堅(jiān)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)，因此機(jī)架無(wú)論是從結(jié)構(gòu)上還是從材料上，都應(yīng)該采用堅(jiān)固的穩(wěn)定的材料和樣式制成。就此玉米脫粒機(jī)來(lái)說(shuō)，它的沖擊載荷和內(nèi)部的應(yīng)力偏低，電動(dòng)機(jī)達(dá)到動(dòng)力偏小，以及所選用的機(jī)型比較輕便，根據(jù)《脫粒機(jī)》一書(shū)，查得的設(shè)計(jì)材料可采用角鐵支撐，角鐵支撐的好處在于：在角鐵材料本身所支撐的載荷范圍條件下，不會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)變形，雖然有較小的彈性變形，也不會(huì)影響脫粒機(jī)機(jī)體的堅(jiān)固、穩(wěn)定的效果，盡管在玉米脫粒機(jī)正常工作的情況下，也不會(huì)影響玉米脫粒機(jī)的整體效果。選擇角鐵的厚度為，其規(guī)格尺寸為：高為，寬為。在機(jī)架上有兩段橫梁，要求它的工作強(qiáng)度大，承載能力強(qiáng)，受沖擊載荷、彎矩、扭矩不會(huì)變形，因此這兩端橫梁選為角鐵的厚度為，而它的高為，寬為，這樣的材料來(lái)支撐玉米脫粒機(jī)的主要載荷部分。玉米脫粒機(jī)的機(jī)架上安裝有一出粒斜板，目的是當(dāng)脫粒機(jī)將玉米脫粒后，玉米粒從柵格式凹板的縫隙中漏出，落到出粒斜板上，玉米粒順著斜板下滑，從而滑出機(jī)體之外，達(dá)到將玉米粒隨脫粒的完成，而隨時(shí)地將玉米粒排出機(jī)體之外，
它的材料也同樣是選用 后的鐵板制成。再玉米脫粒機(jī)的另一端，即玉米芯的排出端，設(shè)計(jì)了一個(gè)下滑的斜斗，其功用是完成玉米芯順利的排出機(jī)體之外，使玉米芯隨玉米脫粒機(jī)的主軸的不停旋轉(zhuǎn)，隨時(shí)的排出集團(tuán)之外，也便于工作人員的清理，它也是應(yīng)用厚的鐵板制成的，與機(jī)體相連，采用焊接的連接方式，它與柵格式凹板的玉米芯輸出端相連，而且，這個(gè)斜板與柵格式凹板的連接應(yīng)該過(guò)長(zhǎng)～，從而保障了玉米芯的順利滑出。從機(jī)架的整體來(lái)看，機(jī)架的選料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、受力的不屬及玉米粒和玉米芯的隨機(jī)排出，可以看出玉米脫粒機(jī)的機(jī)是滿足要求的，而且結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖10所示：
圖10 機(jī)架示意圖
11軸承座的設(shè)計(jì)
軸承是支撐主軸的直接部件，此軸承的選擇也是根據(jù)了軸的動(dòng)力、載荷、彎曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力等，確定了滾動(dòng)軸承來(lái)支撐主軸，而且軸承是個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件，它有一定的規(guī)格尺寸的，每一個(gè)類(lèi)型的軸承都有不同的特征和用途。此玉米脫粒機(jī)選用的軸承比較輕便，它的型號(hào)可以在《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》中查到，比較靠前，它的規(guī)格尺寸為 它安裝在機(jī)架的兩個(gè)縱向的、厚度是的角鐵上，用兩個(gè)公稱(chēng)直徑為螺栓固定，軸承座的基本結(jié)構(gòu)尺寸如圖11所示：
圖11 軸承座的基本結(jié)構(gòu)尺寸
12玉米脫粒機(jī)上的標(biāo)準(zhǔn)件的選擇
12.1玉米脫粒機(jī)上的螺栓的選擇
應(yīng)用在玉米脫粒機(jī)上的螺栓是機(jī)械設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)件,螺栓的選擇可以根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查取.在本脫粒機(jī)上選擇的螺栓為:公稱(chēng)直徑為M8,長(zhǎng)度為八厘米和五厘米,玉米脫粒機(jī)應(yīng)用的螺栓是起連接作用,在機(jī)體的上蓋和機(jī)架應(yīng)用螺栓連接,在電動(dòng)機(jī)和機(jī)體之間也同樣用螺栓連接,而且,應(yīng)用公稱(chēng)直徑為M8的螺栓,就可以滿足玉米脫粒機(jī)的動(dòng)力需要.
12.2鉤頭楔鍵的選擇
玉米脫粒機(jī)上的主軸和帶輪是通過(guò)鉤頭楔鍵相連,而且, 鉤頭楔鍵也同樣可以在《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》中查取,它也是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件,其型號(hào)規(guī)格為:b=12、h=7、L=50.
13玉米脫粒機(jī)的安全操作
玉米脫粒機(jī)是解決玉米脫粒的問(wèn)題,起目的是降低勞動(dòng)者的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高工作效率,節(jié)省工作時(shí)間,同時(shí)在利用玉米脫粒機(jī)時(shí),除了提高勞動(dòng)效率之外更應(yīng)該注意安全問(wèn)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(shí)造成人員傷害和脫粒機(jī)事故的發(fā)生.下面略述一些常見(jiàn)的事故和原因,一起造作者的注意.
13.1超速運(yùn)轉(zhuǎn),機(jī)械“爆炸”
玉米脫粒機(jī)的主要工作部件,如釘齒滾筒.凹板,軸等,這些零部件所能承受的里是有一定的限度的,當(dāng)釘齒滾筒高速旋轉(zhuǎn)是,便會(huì)產(chǎn)生很大的離心力,如果釘齒滾筒的轉(zhuǎn)速超過(guò)一定的范圍,和滾動(dòng)軸承的老化及電動(dòng)機(jī)的功率較高時(shí),就有可能使運(yùn)動(dòng)的主軸和主軸上的釘齒滾筒與機(jī)體相分離,或和玉米脫粒機(jī)的上蓋相撞,或和柵格式凹板相撞,可以產(chǎn)生很大的沖擊力,這種急速的沖擊會(huì)造成玉米脫粒機(jī)的爆炸,會(huì)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(shí)的更換機(jī)械重要部位零件,定時(shí)擰緊緊固螺栓,一提高工作安全系數(shù).
13.2禁止過(guò)疲勞或酒后操作
玉米脫粒機(jī)的動(dòng)力很大,雖然用機(jī)架和上蓋將釘齒滾筒及主軸罩住,加在機(jī)體之間,起到安全作用,而且玉米脫粒機(jī)的入料口的設(shè)計(jì)也很合理,但是也同樣禁止過(guò)疲勞或酒后操作,主要是由于過(guò)疲勞或酒后造作人員的大腦很可能不由造作人員的控制,造成操作人員將身體的某個(gè)部位伸入機(jī)械,與主軸或釘齒滾筒,相接觸,由于釘齒滾筒的高速旋轉(zhuǎn),會(huì)使操作人員的錯(cuò)誤操作行為造成不必要的傷害,危害到勞動(dòng)者的安全.
因此,為了勞動(dòng)者的安全,應(yīng)避免過(guò)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(wú)知,他會(huì)動(dòng)碰西摸,隨時(shí)都有可能發(fā)生安全事故.在進(jìn)行玉米脫粒時(shí),操作人員必須經(jīng)過(guò)組織,并合理分工,個(gè)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(wú)組織,無(wú)紀(jì)律,不規(guī)定開(kāi)機(jī)和停機(jī)的信號(hào),作業(yè)場(chǎng)面混亂,隨時(shí)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(shí),應(yīng)急時(shí)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(shí)或是主軸有電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)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(huì)發(fā)生嚴(yán)重的事故.
2、 安全規(guī)則
(1) 操作人員不要穿肥大的大衣服或裙子,婦女必須帶安全帽.
(2) 不許小孩在玉米脫粒機(jī)場(chǎng)地玩耍和接觸玉米脫粒機(jī),不要安排年邁體弱的人員進(jìn)行入料口作業(yè),操作人員感到疲勞時(shí)應(yīng)急時(shí)換人或停止作業(yè),進(jìn)行休息.
(3) 不許酒后操作機(jī)械.禁在脫粒場(chǎng)地抽煙和點(diǎn)火.
(4) 作業(yè)時(shí),喂入人員要注意手與釘齒滾筒之間的安全距離.
(5) 不許拆去安全防護(hù)罩,在安全防護(hù)罩未安裝好前嚴(yán)禁起動(dòng)機(jī)械.
(6) 玉米脫粒機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),禁止有人站在脫粒機(jī)上.
(7) 負(fù)責(zé)人在看清周?chē)鸁o(wú)人緊靠機(jī)器時(shí),才能發(fā)出開(kāi)機(jī)信號(hào),未經(jīng)負(fù)責(zé)人同意任何人不準(zhǔn)起動(dòng)機(jī)械.
(8) 玉米脫粒機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)或尚未完全停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),嚴(yán)禁用手接觸機(jī)器的工作部件,除規(guī)定必須在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)才能調(diào)整的部件外,所有的調(diào)整、維護(hù)、保養(yǎng)及修理,都必須在機(jī)器完全停止運(yùn)轉(zhuǎn)以后進(jìn)行.
(9) 不許在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)掛卸傳動(dòng)帶。
(10) 機(jī)器發(fā)生故障時(shí)應(yīng)立即停機(jī)修理,不許帶“病”工作。
(11) 嚴(yán)禁機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)一動(dòng)機(jī)械。
(12) 嚴(yán)禁超速運(yùn)轉(zhuǎn).
(13) 夜間脫粒時(shí),必須有完善的電燈照明設(shè)備,禁止用明火照明.
14 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(shí)間短,而在使用其間內(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(zhǎng)機(jī)器使用期限,必須認(rèn)真、及時(shí)、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(méi)有技術(shù)保養(yǎng)的機(jī)器不許作業(yè).
14.1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(gè)部件殘存的附著物,特別是要及時(shí)清理柵格式凹板上的玉米芯.
(2) 檢查釘齒滾筒的釘齒,及柵格式凹板的固定情況.
(3) 檢查皮帶的張緊情況.
(4) 每天工作結(jié)束后應(yīng)把機(jī)器內(nèi)的雜務(wù)清理干凈.
(5) 對(duì)于各個(gè)需要潤(rùn)滑部位,應(yīng)根據(jù)前述的要求進(jìn)行按時(shí)潤(rùn)滑.
14.2玉米脫粒機(jī)的保管
玉米脫粒機(jī)保管好,可以延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命,保證玉米的脫粒效率和提高作業(yè)的質(zhì)量.因此,必須認(rèn)真負(fù)責(zé)地保管玉米脫粒機(jī).再長(zhǎng)期保管中,應(yīng)保持玉米脫粒機(jī)的完善性、不丟零件,預(yù)防機(jī)件變形、損壞、銹蝕和腐爛,不因保管不當(dāng)發(fā)生任何降低機(jī)械使用性能的現(xiàn)象.
作業(yè)完畢長(zhǎng)期保管的脫粒機(jī),應(yīng)保管在干燥的地點(diǎn),最好放在有遮蓋的地方或者使用防雨的帆布、塑料布把機(jī)器全部蓋起來(lái).
玉米脫粒機(jī)存放前,應(yīng)做好以下幾項(xiàng)工作:
(1) 打開(kāi)機(jī)器上的全部窗孔、護(hù)罩和蓋,仔細(xì)清除機(jī)器內(nèi)外的污物和塵土,特別應(yīng)注意清理柵格式凹板的孔眼和釘齒滾筒上的污物.
(2) 仔細(xì)檢查脫粒機(jī)各個(gè)部件,如發(fā)現(xiàn)零件和部件需要更換時(shí),應(yīng)及時(shí)更換.
(3) 脫粒機(jī)各個(gè)需要潤(rùn)滑的地方,應(yīng)全部按要求潤(rùn)滑一遍,然后將機(jī)械空轉(zhuǎn)一些時(shí)間.
(4) 取下全部傳動(dòng)皮帶并擦干凈,抹上化石粉,成束系上標(biāo)簽,妥善保管.
(5) 在未涂油漆的金屬表面以及工作過(guò)程中受摩擦的地方,如各處調(diào)節(jié)螺栓等地方,涂上防銹油.掉漆處刷漆補(bǔ)好.
(6) 用水洗刷脫粒機(jī)外部,待干后,用抹布抹上少來(lái)年感的潤(rùn)滑油.
結(jié)論
機(jī)械化是農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向,是減輕勞動(dòng)者的強(qiáng)度,節(jié)省時(shí)間,提高效率的較好途徑.玉米脫粒機(jī)是農(nóng)作物玉米脫粒機(jī)器,起主要功能是將玉米與玉米芯分開(kāi),達(dá)到玉米脫粒的效果,此產(chǎn)品是一種先進(jìn)的機(jī)型,生產(chǎn)率很高,而且單位時(shí)間內(nèi)生成效率高,是現(xiàn)在市場(chǎng)上應(yīng)用很廣的產(chǎn)品,但是,此產(chǎn)品也有一些不足之處,比如它的重量沉,體積大等缺點(diǎn),和一些小型的玉米脫粒機(jī)相比還是有一定的優(yōu)勢(shì)的,其主要優(yōu)勢(shì)是動(dòng)力強(qiáng).因此,在今后還要對(duì)玉米脫粒機(jī)的開(kāi)發(fā),使玉米脫粒機(jī)更完美,更效率化.
致謝
經(jīng)過(guò)三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)忙碌之后，設(shè)計(jì)最終完成，心理有一種說(shuō)不出的輕松，設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到許多的問(wèn)題，在眾多老師和同學(xué)的幫助下予以解決。首先要感謝馬老師對(duì)我的指導(dǎo)和督促，在設(shè)計(jì)過(guò)程中姚老師給我指出了正確的設(shè)計(jì)方向，使我加深了對(duì)知識(shí)的理解，同時(shí)也避免了在設(shè)計(jì)過(guò)程中走彎路，馬老師的督促使我一直把畢業(yè)設(shè)計(jì)放在心理，保證按質(zhì)按量的完成；還要感謝同組同學(xué)，是大家營(yíng)造了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，在做設(shè)計(jì)的過(guò)程中互幫互助，使我的PRO/E操作水平比以前有了很大提高，同時(shí)較全面的掌握了Word的編輯功能，使我能夠按時(shí)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。
大學(xué)生活即將畫(huà)上句號(hào)，在這四年中我是充實(shí)的、快樂(lè)的，這要感謝學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)給我們提供了一個(gè)好的學(xué)習(xí)環(huán)境和豐富的課余生活，同時(shí)也要感謝所有老師對(duì)我們的辛勤培育。
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