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需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q1969043202摘 要在玉米的收獲階段，如何又快又好的完成玉米剝皮的工序，一直是困擾農(nóng)民朋友的一個問題，因此，玉米剝皮機出現(xiàn)了，玉米剝皮機能夠極大地提升玉米剝皮的效率，減輕農(nóng)民的負擔。本文所要研究的對象就是玉米剝皮機。由于當前的玉米剝皮機的功能已經(jīng)足夠強大，基本能夠滿足使用。因此，本文的研究重點就是由如何設(shè)計玉米剝皮機轉(zhuǎn)向改進玉米剝皮機的功能，找出當前的玉米剝皮機存在的問題，并有針對性提出改進。本文包括的內(nèi)容有玉米剝皮機的結(jié)構(gòu)設(shè)計、功能設(shè)計以及零部件的強度設(shè)計，還有就是改進后的功能的可行性分析以及玉米剝皮機在使用過程中的保養(yǎng)維修等。本文的創(chuàng)新之處在于，通過對于各種剝皮輥的長度、形狀以及裝配位置等的選擇，提升剝凈率；通過對于喂入口的分槽設(shè)計，降低發(fā)生機器卡死的幾率，提升機器的使用壽命；通過對于壓送器的設(shè)計，即采用壓伏式結(jié)構(gòu)顯著地提升了壓送效果，降低了成本。通過對以上內(nèi)容的設(shè)計創(chuàng)新，提升了玉米剝皮機的工作效率，保證了玉米剝皮機的工作效果，降低了農(nóng)民朋友的勞動強度，而且，由于本文的研究成果中，創(chuàng)新之處花費的經(jīng)費不多，使得創(chuàng)新之后的玉米剝皮機滿足經(jīng)濟的使用要求，因而更適合在在我國的廣大農(nóng)村推廣使用。關(guān)鍵詞：玉米；剝皮機；螺旋鐵輥；橡膠輥； 需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q1969043202ABSTRACTAt the stage of corn harvesting, how to complete the process of peeling corn quickly and well has always been a problem troubling farmers. Therefore, the emergence of corn peeling machine can greatly improve the efficiency of corn peeling. Lighten the burden on the peasants. The object of this paper is the corn peeling machine. Because the current corn peeling machine is powerful enough to meet the needs of use. Therefore, the focus of this paper is to change from how to design a corn peeling machine to improve the function of the corn peeling machine, to find out the existing problems of the current corn peeling machine, and to put forward the improvement. The contents of this paper are corn peeling. The structure design, function design and component strength design of the leather machine, as well as the feasibility analysis of the improved function and the maintenance and repair of the corn peeling machine in the process of use, and so on. The innovation of this paper is to improve the peeling rate by selecting the length, shape and assembly position of all kinds of peeling rollers, and to reduce the probability of machine sticking and improve the service life of the machine through the slot design of feeding entrance. Through the design of the compressor, that is, the pressure volt structure is used to significantly improve the pressure delivery effect and reduce the cost. Through the design innovation of the above contents, the working efficiency of the corn peeling machine has been improved, and the work efficiency of the corn peeling machine has been improved. The paper proves the working effect of the corn peeling machine and reduces the labor intensity of farmers' friends. Moreover, because of the low cost of innovation in the research results of this paper, the innovative corn peeling machine meets the requirements of economic use. Therefore, it is more suitable for popularization and use in the vast rural areas of our country.Key words: Corn；Peeling machine；Spiral roller；Rubber roller需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q1969043202目錄第 1章 緒 論 .11.1 選題的背景、目的及意義 .11.2 國內(nèi)外玉米剝皮機的概況 11.3 剝皮機的設(shè)計要求及結(jié)構(gòu)簡介 21.4 設(shè)計中主要存在問題 4第 2章 總體方案設(shè)計 .62.1 總機的結(jié)構(gòu)形式 62.2 總統(tǒng)設(shè)計思想 62.3 機架的配置 72.4 傳動系統(tǒng)配置 72.5 動力參數(shù)及動力源配置的確定 72.6 本章小結(jié) 8第 3章 剝皮裝置的確定 .93.1 剝皮輥簡裝 93.2 剝皮輥生產(chǎn)能力的確定 93.3 剝皮部件的配置 .103.4 本章小結(jié) .11第 4章 執(zhí)行部件及機架設(shè)計 124.1 果穗料斗的設(shè)計 .124.2 其他執(zhí)行部件的配置 .124.3 輔助執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計配置 .134.4 機架、聯(lián)接架的設(shè)計 .144.5 本章小結(jié) .14第 5章 傳動部分設(shè)計 155.1 玉米果穗在剝皮輥間的受力分析 .155.2 皮帶傳動的設(shè)計計算及校核 .175.3 齒輪的設(shè)計和校核 .195.4 軸的強度設(shè)計計算與校核 .215.5 鍵的選擇和校核 .235.6 軸承的選擇和校核 .245.7 鏈輪的設(shè)計 .255.8 電動機的選擇 .285.9 本章小結(jié) .29第 6章 玉米剝皮機的保養(yǎng)、使用、調(diào)整及修復 306.1 每日技術(shù)保養(yǎng) .306.2 傳動裝置的使用和調(diào)整 .306.3 機器的保管 .306.4 工作部件損壞的修復和調(diào)整 .316.5 本章小結(jié) .31第 6章 結(jié)論 32參考文獻 .33致 謝 .34需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q19690432021第 1 章 緒 論由于在近些年中，農(nóng)業(yè)機械化以及成為了一種趨勢，通過推行農(nóng)業(yè)機械化可以有效地提升生產(chǎn)效率，降低農(nóng)民的勞動量，提升農(nóng)民的收入收入水平，而玉米作為在世界農(nóng)業(yè)種植科目中，占據(jù)主要地位的品類之一，其機械化種植收獲顯得更加重要。因為在世界范圍內(nèi)，很多國家都在積極進行與之有關(guān)的科研。1.1 選題的背景、目的及意義在玉米的收獲階段，手工剝皮需要的勞動量大，費時，且剝皮工作若無法在一定時間內(nèi)完成，容易對于玉米的產(chǎn)量與質(zhì)量產(chǎn)生一定影響。玉米剝皮機的作用就是解放農(nóng)民的雙手，代替手工的玉米剝皮作業(yè)，降低農(nóng)民的工作強度，提升工作效率。當前我國主要使用的玉米剝皮裝置主要是配置于玉米收獲機上。通常玉米收獲機可以分為兩種，一種是自走式玉米收獲機，另一種是牽引式玉米收獲機，這兩種收獲機型的價格都在 10 萬至 20 萬元之間，成本較高，且其作業(yè)效率不高，玉米的損失率以及破損率較大，可靠性不足，因而用戶并沒有很高的購買欲望。因此，我國當前的玉米收獲方式是大部分采用原始的人工手段對玉米進行剝皮，或者使用不帶剝皮裝置的背負式聯(lián)合收割機摘穗，經(jīng)人工晾曬后人工剝皮。當前我國經(jīng)濟高速發(fā)展，科學技術(shù)也在不斷進步。我國農(nóng)村面臨的一個重要的任務(wù)就是提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率以及農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟效益，降低農(nóng)民的工作強度，提升農(nóng)民的收入。因此，尋求農(nóng)業(yè)機械化的生產(chǎn)方式成為了我國新的需求。尤其是進入“十一五”以來，農(nóng)業(yè)部對于我國的農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展水平提出了更高的要求，并專門立項規(guī)定了普及玉米聯(lián)合收獲機，這都為我國農(nóng)村機械化生產(chǎn)提供了便利條件，尤其是推動了玉米種植產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。但是當前我國針對玉米收獲機械的研究現(xiàn)狀是研究不深入，很多機型都是直接仿造國外的玉米聯(lián)合收獲機型，其應(yīng)用環(huán)境與我國的玉米種植環(huán)境不匹配，因而難以發(fā)揮有效的作用，而且，對于收獲機中各種參數(shù)對于性能的影響，我國的研究也不是很深入，因而難以提升收獲機工作的效率。本文立足于玉米收獲機中的一種----玉米剝皮機，對于其參數(shù)、結(jié)構(gòu)以及功能進行充分了的研究，再經(jīng)過指導老師的指導和幫助，得出了一些結(jié)論。由于本文立足于玉米剝皮機的實際應(yīng)用，因而具有較大的實際意義，對于想要研制或改進玉米剝皮機的企業(yè)或個人有一定的參考意義。本論文題目是玉米剝皮機的結(jié)構(gòu)設(shè)計，即通過研究玉米剝皮裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)以及運動參數(shù)等對于剝皮性能以及生產(chǎn)效率的影響，得出結(jié)論，為玉米剝皮機的設(shè)計提供一定的參考。1.2 國內(nèi)外玉米剝皮機的概況需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q196904320221.2.1 國內(nèi)發(fā)展狀況在上個世紀 50 年代左右，我國開始研制玉米剝皮機，在那時，豐收—2 臥、豐收—2 立以及 4YBJ—2 型等田間玉米摘穗剝皮機被研制出來。到了 60 年代，我國的農(nóng)機院與黑龍江農(nóng)業(yè)機械化研究所合作，研制了一款新的玉米剝皮機，即 YD—3 型玉米剝皮機。從 20 世紀 90 年代開始，我國的玉米剝皮機的種類越來越多，型號愈來愈豐富，當前我國的玉米剝皮機型號已經(jīng)超過了 60 種，有關(guān)玉米剝皮裝置的專利申請，也已經(jīng)超過了 60 項。1.2.2 國外發(fā)展狀況由于在機械設(shè)計制造領(lǐng)域，我們與國外相比有著一定的差距，所以，國外的相關(guān)研究起步較早，成果較大，應(yīng)用較廣。在玉米剝皮機制造上也是如此。國外的很多國家研究的玉米剝皮機的功用和性能已經(jīng)相當成熟。很多國家早就實現(xiàn)了玉米種植的全機械化作業(yè)。如美國、俄羅斯、德國等。而且，由于地理以及氣候的影響，這些國家種植的玉米的收獲方式是一年一收。所以，在對玉米進行剝皮時，玉米粒中含有的水分較低，因而無需晾曬，他們通常使用大型聯(lián)合收割機一次性完成玉米的收獲工作。德國的 MENGLE 公司、美國的 JOHN DEERE 公司等研制的玉米聯(lián)合收割機，大多是直接在小麥聯(lián)合收割機上直接換裝玉米收割臺，并通過對其中某些機械機構(gòu)的調(diào)節(jié)，實現(xiàn)玉米剝皮作業(yè)，通常，這種玉米聯(lián)合收割機一次作業(yè)即可完成摘穗剝皮全部工作，且玉米的破損率低于 1%，玉米的剝凈率超過 95%。1.3 剝皮機的設(shè)計要求及結(jié)構(gòu)簡介1.3.1 剝皮機的設(shè)計要求根據(jù)我們的任務(wù)書上的要求，可以得知，我們所設(shè)計的剝皮機應(yīng)具有如下要求；首先，操作簡單，由于玉米剝皮機是一種應(yīng)用在廣大農(nóng)村的的農(nóng)業(yè)機械，為了為了便于農(nóng)民的操作以及維修，所以玉米剝皮機應(yīng)盡量采用標準零部件。其次，玉米剝皮機采用整機安裝的方式，結(jié)構(gòu)應(yīng)相對簡單，成本低廉。第三，玉米剝皮機應(yīng)具有較高的生產(chǎn)效率，較低的籽粒破損率，能夠較好的完成剝皮作業(yè)。最后，按照我們?nèi)蝿?wù)書上的要求，我們所設(shè)計的玉米剝皮機，苞葉剝凈率要達到 93%以上，脫粒率要低于 1.5%，滿足每小時生產(chǎn)量不低于 1500KG。1.3.2 玉米剝皮機結(jié)構(gòu)簡介玉米剝皮機主要由四部分組成，分別是剝皮裝置、壓送器、果穗分布裝置等。（1）剝皮裝置在玉米剝皮機剛研制出來的時候，采用的剝皮輥均為鑄鐵所造，后來。隨著科技的進步，需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q19690432023剝皮輥的材料也多了起來，出現(xiàn)了各種組合，如鑄鐵剝皮輥與橡膠剝皮輥的組合、如鑄鐵剝皮輥與鑄鐵剝皮輥組合、鑄鐵剝皮輥與橡膠剝皮輥組合等。鐵輥的優(yōu)點是方便制造，價格較低，結(jié)實耐用，橡膠剝皮輥的優(yōu)點剝皮效率高，不易損傷籽粒，且對于濕度較小的果穗，剝皮效果更好。通常在玉米剝皮機中，采用的剝皮輥結(jié)構(gòu)均為鑄鐵輥與橡膠輥組合的方式，采用上下排列或是交錯排列的形式。剝皮輥配置的型式有兩種，分別是 V 型排列和槽型排列，具體結(jié)構(gòu)如下圖所示。圖 1.1 剝皮輥結(jié)構(gòu)（2） 壓送器玉米剝皮機中壓送器的作用是通過向玉米施加力的作用，從而使得果穗與剝皮輥間的摩擦力增大，并迫使果穗下移。其目的是可以有效地提升剝皮的效率與速度。壓送器有很多種類型，在本設(shè)計中，選取的壓送器類型是通過彈簧配合的彎曲板材，又可以稱壓穗板。圖 1.2 壓送器結(jié)構(gòu)需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q19690432024（3）果穗分布裝置果穗分布裝置的作用是通過滑行裝置，讓果穗在剝皮機構(gòu)中均勻分布，有利于剝皮輥的后續(xù)剝皮工作。當前在玉米剝皮機中，裝有各種形式的定向裝穗器以及果穗分槽裝置。該機結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便，性能可靠，生產(chǎn)效率高。此種機械的研制成功，大大減輕了農(nóng)民的勞動負擔，為廣大的農(nóng)民節(jié)省了大量的時間，降低了勞動強度，成為農(nóng)民致富的途徑之一。1.4 設(shè)計中主要存在問題1.4.1 影響剝皮性能的結(jié)構(gòu)參數(shù)在玉米剝皮機的喂入口處，沒有剝皮的玉米從滑板滑入剝皮輥，因此，滑板的傾斜角度對于玉米能否順利進入剝皮輥有著直接的影響，而且，對于玉米剝皮機整體的工作效率以及生產(chǎn)力也有影響，所以，滑板的傾斜角度要設(shè)置合理。經(jīng)過查閱資料得知，最適宜的角度是在18°～ 24°之間。剝皮輥對于玉米的抓取能力的大小取決于剝皮輥的直徑，在一定范圍內(nèi)，剝皮輥的直徑越大，對于玉米的抓取力也就越大，果穗破損率越低，剝凈率越高，當剝皮輥的直徑小時，則與以上情況正好相反。在選擇剝皮輥的直徑時，應(yīng)遵循的原則是，對于果穗只有抓取而沒有太大的擠壓，也就是說，最合適的剝皮輥的直徑應(yīng)使最小直徑的果穗受擠壓，且對其有抓取力。通過查閱資料可知，我國種植的玉米的直徑絕大多數(shù)均在 60 到 80mm 之間，因此，綜合考慮下，選擇剝皮輥的直徑為 68mm。玉米剝皮機的剝皮性能的強弱與剝皮輥長度有著直接的關(guān)系。在一定范圍內(nèi)，剝皮輥越長，剝凈率越高，剝皮輥越短，剝凈率越低，但過長的剝皮輥會損傷玉米，導致破損率上升，因而要選擇適長度的剝皮輥。剝皮輥與水平面的傾角大小，對于玉米剝皮機的生產(chǎn)能力以及剝凈率也有著很大的關(guān)系，在一定范圍內(nèi)，傾角大小與剝皮裝置的生產(chǎn)能力成正比，與剝凈率成反比。在查閱資料后，得知適宜的剝皮輥角度是在 10°～16°之間。金屬輥表面形式多樣。在金屬輥的的表面上，有數(shù)條高度為 5mm 左右的螺旋筋，螺旋線方向與玉米的移動方向一致，其作用是是玉米在剝皮過程中更好的移動，在各個螺旋筋之間有凹槽，其作用是抓取苞葉，為提升抓取力，還可以在凹槽中安裝釘齒，安裝的釘齒對于剝皮的效率，籽粒的破損率有影響。需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q19690432025在一定范圍內(nèi)，壓送器葉輪軸之間的距離對于生產(chǎn)率以及剝凈率有影響。壓送器葉輪與剝皮輥間隙的大小對于剝皮機的效率也有影響，間隙小時，玉米與剝皮機之間的摩擦力大，間隙大時，玉米與剝皮輥之間的摩擦力小。間隙的大小可以由改變壓送器葉輪的直徑來實現(xiàn)。為保證玉米果穗在剝皮輥上能繞其穗軸轉(zhuǎn)動，兩剝皮輥間應(yīng)存在一定的高度差，在本設(shè)計中將高度差定 25mm。1.4.2 影響剝皮性能的運動參數(shù)玉米剝皮機中，剝皮輥的轉(zhuǎn)速以及壓送器的轉(zhuǎn)速直接影響著剝皮的能力。剝皮輥轉(zhuǎn)速要選擇一個合適的值，盡管剝皮輥轉(zhuǎn)速越快，剝皮的性能越好，但是過快的轉(zhuǎn)速會損傷玉米，使得籽粒破損率上升，而過低的轉(zhuǎn)速使得玉米的剝凈率下降，剝皮機的生產(chǎn)率也下降。壓送器轉(zhuǎn)速與剝皮輥轉(zhuǎn)速對剝皮機影響基本一致。所以，研究玉米剝皮機的運動參數(shù)，控制剝皮輥轉(zhuǎn)速和壓送器轉(zhuǎn)速在一個合適的區(qū)間內(nèi)，對于剝皮機的性能有著重要的意義。需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q19690432026第 2章 總體方案設(shè)計2.1 總機的結(jié)構(gòu)形式本設(shè)計中的玉米剝皮機采用人工上料方式，剝皮裝置直接使用上文所說的剝皮專利。最終使得果穗和苞葉分離。在本設(shè)計過程中，沒有采用自動上料的原因是采用人工上料的方式可以有效地降低成本，而采用自動上料的方式不滿足玉米剝皮機的經(jīng)濟性要求。同時，如果采用自動上料的方式，會極大地削弱農(nóng)民的購買欲望，影響其購買。在本設(shè)計中，玉米剝皮機采用的動力源是 Y 系列三相電動機。我們在設(shè)計中采用的剝皮輥組合是橡膠輥與鑄鐵輥結(jié)合的組合方式。傳動部分采用的是鏈輪和直齒輪組合的方式進行傳動。在我們的設(shè)計中，玉米剝皮機的核心部件是剝皮裝置。傳統(tǒng)的玉米剝皮機的剝皮裝置采用全鑄鐵制造的剝皮輥，兩對剝皮輥的中心距為 66.75mm，剝皮輥呈槽型，通常在玉米剝皮機中，可以采用使用兩對剝皮輥，三對輥，也可以使用四對剝皮輥。通常我們?yōu)楸ＷC玉米與剝皮輥之間存在合適的摩擦力，在剝皮輥的上方使用了壓送器，經(jīng)過多年來玉米剝皮機的實踐應(yīng)用，我們得出采用這種輥型的玉米剝皮機的剝凈率通?？梢赃_到 85%，籽粒的破損率為 2%，正是因為這個原因，玉米剝皮機才不能更好的發(fā)展和推廣。在 1994 年，一種新型的剝皮輥專利出現(xiàn)，即一對剝皮輥中，一個是橡膠輥，另一個是鑄鐵輥，橡膠輥表面帶有螺旋凸棱，與鑄鐵輥可以相互嚙合，配合使用。而且由于橡膠輥的摩擦力較大，所以在玉米剝皮機中，不需要安裝壓制器，橡膠輥具有一定的彈性，不會使籽粒受到太大的損傷，可以有效的降低籽粒的破損率。而且，在該專利中，軸線方向上留有螺距為 2m 的螺旋線，果穗能沿著螺旋線自動下滑，而且由于在安置剝皮輥時，其與支架之間存在著傾角，所以可以讓果穗自動進入下料斗，這種設(shè)計方式可有有效的提高生產(chǎn)效率。本設(shè)計直接采用了剝皮專利技術(shù)，然后自行配置傳動系統(tǒng)、機架等部件，完成設(shè)計內(nèi)容。2.2 總統(tǒng)設(shè)計思想（1）機架的配置；（2）傳動系統(tǒng)的配置；（3）剝皮裝置的確定（剝皮輥長度的確定，剝皮輥生產(chǎn)能力的確定，剝皮部件的確定） ；（4）執(zhí)行部件的確定（喂入斗，壓送器，導向板） ；需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q19690432027（5）傳動部件的設(shè)計（玉米果穗的受力分析，皮帶輪的設(shè)計，齒輪的設(shè)計，鏈輪的設(shè)計，軸強度設(shè)計） ；（6）其他輔助部件的選擇（篩子，風機） ；（7）電機的選擇?？傮w設(shè)計草圖，如圖 2.1。圖 2.1 總體設(shè)計草圖玉米剝皮機的總體配置原則是，合理安排各部件的布局以及連接關(guān)系，讓動力的傳遞富有條理，盡可能提高傳遞的效率，電動機的安裝位置要確定好，機器工藝路線流暢合理簡單，且便于維修和拆裝，最好機器外形工整，沒有銳利的棱角。2.3 機架的配置機架的結(jié)構(gòu)很簡單。我們根據(jù)其功能要求，采用的材料是角鋼，使用焊接的方式，成型的機架只需要具有一定的抗壓能力即可。2.4 傳動系統(tǒng)配置由于在玉米剝皮機中，我們采用電動機為動力源，因而只需采用二級鏈輪傳動進行降速，然后直接通過鏈輪和齒輪傳動到主動軸上。通過主軸的旋轉(zhuǎn)完成其剝皮過程和把剝完皮的玉米果穗送往出料口。由于在玉米剝皮機中，設(shè)計的傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單，零配件均為標準件，通用性較強，而且為了保證機器使用者的安全，在本設(shè)計中還增加了離心式風機和往復式篩子，這樣可以將剝離的玉米皮從送到機器外，防止出現(xiàn)意外情況。由于本設(shè)計具有諸多優(yōu)點，加之性能可靠，可以作為廠家的原型機進行改良或是產(chǎn)品進行大規(guī)模生產(chǎn)。2.5 動力參數(shù)及動力源配置的確定需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q19690432028通過查閱資料，我們獲取的各部件的消耗功率的信息如下；剝皮輥，玉米剝皮機的功率消耗可按 1kw/h 的功率可剝皮 600~700kg 玉米穗，剝皮輥需要 380-420r/mim 或按每對剝皮輥需要 0.7~0.8kw 計算。往復篩，由于往復篩的結(jié)構(gòu)較為特殊，所以其消耗的功率很大，在進行計算時，不能用它的組成零件的消耗功率之和來進行計算，我們在網(wǎng)上查閱了資料并咨詢了研究農(nóng)機的專家以后，得到的數(shù)據(jù)時 0.5kw，即往復篩的消耗功率為 0.5kw。風機，風機消耗功率為 2kw。我們將以上獲取的功率值相加，得到的結(jié)果是 4.9kw。但是由于在實際的剝皮工作中，難免存在未知因素的干擾，以及其他功率的消耗，所以我們將電機功率暫時定為 7.5kw。2.6 本章小結(jié)本章的主要內(nèi)容是對于玉米剝皮機的研究分析。我們首先對于玉米剝皮機的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行了探究，然后進行了總體設(shè)計?？傮w設(shè)計中包含了以下幾個內(nèi)容，即上料方式、剝皮裝置等。然后我們對玉米剝皮機的性能參數(shù)進行了研究，并分析其經(jīng)濟性原則。然后我們對玉米剝皮機的具體組成進行了詳細的說明，并對于整體需要的功率進行了計算。需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q19690432029第 3章 剝皮裝置的確定3.1 剝皮輥簡裝如下圖所示為剝皮輥的簡裝方式。圖 3.1 剝皮輥簡裝圖剝皮輥長度、直徑的確定通過查閱資料，我們確定剝皮輥的長度為 1100mm，這種長度的剝皮輥可以使苞葉的剝凈率超過 95%。剝皮輥的直徑的選擇依據(jù)是應(yīng)不使最小直徑的果穗受擠壓和被抓取。下表是我們參考有關(guān)資料獲取的剝皮設(shè)計參數(shù)。表 3.1 剝皮輥設(shè)計參數(shù)長度 L（mm） 直徑 D（mm） 圓周速度 V（m/s）設(shè)計值 1100 70 1參考范圍 800mm 且方向相反，所以，果穗在玉米剝皮機中，還會沿著自身軸線產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，這樣可以進一步增加剝皮的效率。為加速果穗下移速度，剝皮輥還要有一定傾角，傾角小，下滑速度慢，生產(chǎn)率低，傾角大，剝凈率低，本機通過部件試驗，確定剝皮輥傾角為 12°。果穗通過間隙，根據(jù)實測果穗直徑最大不超過 Φ65mm，為防止過大的果穗卡滯現(xiàn)象通過 70mm，可使果穗繞自身軸線自由轉(zhuǎn)動，為防止在剝皮過程中產(chǎn)生果穗直立造成脫粒，在剝皮輥上方設(shè)有壓穗板，壓穗板通過間隙為 70mm。3.4 本章小結(jié)本設(shè)計中，我們采用的剝皮裝置是直接應(yīng)用了國家的專利技術(shù)，即采用一對鑄鐵輥與橡膠輥組合的剝皮裝置。能夠讓玉米苞葉被剝掉的重要條件就是玉米與剝皮輥之間的摩擦力的大小需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q196904320212要遠遠大于玉米與苞葉之間的連接力的大小。我們設(shè)計讓玉米沿自身軸線轉(zhuǎn)動，進一步提升剝皮的效率。同時，我們在剝皮輥的上方設(shè)置了壓送器，使得玉米不會發(fā)生跳動的情況。需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q196904320213第 4章 執(zhí)行部件及機架設(shè)計4.1 果穗料斗的設(shè)計果穗料斗的主要作用有兩個，一個是暫時存儲玉米。另一個是讓玉米沿著剝皮輥軸向進入兩剝皮輥之間形成的槽型空間中。玉米果穗料斗要與水平面呈一定的傾角，其大小為 12°，與剝皮輥角度一致。我們設(shè)計果穗料斗的長度是 1000mm。在考慮到玉米進入剝皮輥時，其進入方向與剝皮輥軸向一致，所以在出口處的滑板應(yīng)設(shè)計成與剝皮輥組數(shù)一致的槽型口，而且盡量保證每次只讓一個玉米通過。進料斗是將玉米送入剝皮機的裝置，進料口的設(shè)計要與剝皮輥組數(shù)相配合，由于本設(shè)計中采用了三對剝皮輥，所以進料斗也應(yīng)設(shè)計成雙出口的結(jié)構(gòu)。而且，由于其功能的需要，進料斗要與水平面呈一定的角度，通過查閱資料，以及結(jié)合實際，我們設(shè)計 12°的傾角。為了保證進料時不發(fā)生卡機狀況，我們將進料口同樣設(shè)計成如剝皮輥組一般的槽型。進料斗結(jié)構(gòu)如下所示。出料斗是玉米在完成剝皮以后，方便玉米滑出的裝置，出料斗的結(jié)構(gòu)沒有具體的要求，可以設(shè)計成任何形狀，只要滿足便于盛放玉米即可。如下所示為本設(shè)計中的下料斗形狀。圖 6圖 5圖 4.1 出料斗 圖 4.2 進料斗在本設(shè)計中，選擇的料斗的材料是熱軋 Q235 板材，將其折彎，形成長度為 500mm，寬度為 930mm，高度為 200mm 槽型斗作為喂入斗，在安裝時將其與水平面保持約 30°的傾角，且可有自由調(diào)節(jié)。4.2 其他執(zhí)行部件的配置導向板配置需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q196904320214導向板也叫分穗板，我們把高度 150mm 的熱軋 Q235 板材折彎成 ，折彎高度為 120mm 作170?為分穗板。在其出口處也設(shè)置成與剝皮輥組數(shù)相同的槽型，即采用三槽形式。盡量保證每次通過一個玉米。料斗也應(yīng)具有一定的傾斜程度，我們通過查閱資料確定傾斜角度為 。2?壓送器配置壓送器也叫壓穗板，我們選用的壓送器的材料是熱軋 Q235，我們將邊長為 300mm 的板材彎折 130°后，然后將底邊倒角處理。再配合上彈簧一起組成了壓送器。其主要作用是防止玉米在剝皮的過程中由于受力而彈出，造成意外事故。同時壓送器還可以增加玉米與剝皮輥之間的摩擦力，提高機器的生產(chǎn)效率。壓送器結(jié)構(gòu)如下所示。圖 4.3 壓送板結(jié)構(gòu)4.3 輔助執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計配置篩子系統(tǒng)的配置我們的篩子的結(jié)構(gòu)如下所示，其采用曲柄連桿機構(gòu)和擺臂機構(gòu)配合構(gòu)成，篩子寬度1100mm，長度 1000mm，厚度 400mm，運動角度為 。6~9?圖 4.4 篩子結(jié)構(gòu)圖風機系統(tǒng)配置需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q196904320215采用標準離心式風機（直徑為 320mm） 。4.4 機架、聯(lián)接架的設(shè)計機架的結(jié)構(gòu)較為簡單，我們根據(jù)其功能要求，采用的材料是角鋼，使用焊接的方式，成型的機架只需要具有一定的抗壓能力即可。但必須使其要滿足經(jīng)濟要求。初步定尺寸為：1300 1300 1700?4.5 本章小結(jié)本章節(jié)的主要內(nèi)容是分析除剝皮裝置外的其他部件。也就是執(zhí)行部件，它們是本設(shè)計中的重要組成部分，保證剝皮過程的有效實現(xiàn)。本章節(jié)的主要內(nèi)容有果穗料斗的設(shè)計、導向板配置、壓送器配置、輔助執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計配置等。本設(shè)計在滿足功能性要求的前提下，充分考慮了經(jīng)濟性的原則，以降低成本，增加農(nóng)民的購買欲望。需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q196904320216第 5章 傳動部分設(shè)計5.1 玉米果穗在剝皮輥間的受力分析如圖 5.1 所示：玉米在兩輥間由于受到兩輥磨擦力 而使玉米可以發(fā)生自轉(zhuǎn)，在自轉(zhuǎn)1F2的過程中使苞葉進入兩輥互相嚙合的凹槽中，使得苞葉被撕開。 γ Фθ βδ Φα圖 5.1 受力分析簡圖兩對輥對玉米產(chǎn)生的兩個磨擦力 、 分別為：aFb（5.1）Nf?（5.2）a?sincosincos00 ibbaaabFFXY?????????????2.53HRm0.943r?.54?需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q196904320217?90r?????18024?????180??????通過力學分析及計算，各個角度可知，如表 5.1。表 5.1 玉米在兩輥之間各個角度值角度名稱 ?r??角度值 56.94?52.3?19.5?13.8?13.59?（5.3）?sin0.86aNQ???（5.4）257ib?（5.5）?.4.5aFf QN??（5.6）080169bN??12.5237.Ff N??30?129.F???58kwNV?3.4.76?總66 59.510/9.10./20.1mTpnN??????在公式中，各字母的含義及數(shù)值為；撕破苞葉的抓取力，由實驗可知 20.05 kg.1F………………在自轉(zhuǎn)過程中撕扯力2……………扯斷苞葉所需力，根據(jù)實驗可知3 3102FN?………………每對剝皮輥消耗的功率N………………三對輥消耗的總功率總需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q196904320218………………每對齒輪所需扭矩T5.2 皮帶傳動的設(shè)計計算及校核在上文中，我們已經(jīng)知道篩子的功率為 （查閱資料可知） 0.4kw=P1、確定計算功率 :cap由參考文獻[1]表 8-9 可查得工作情況系數(shù) =1.2,故：a1.204.8kcakp???2、選取窄 V 帶帶型：根據(jù) =0.48kw、 =340r/min 由參考文獻[1]圖 8-12 確定選用 A 型n帶。3、確定帶輪的基準直徑：由參考文獻[1]表 8-4 取主動輪直徑 ＝100mm.1d根據(jù)參考文獻[1]式 8-18 得：212340d/ m.n?????（ -） （ .2） =6.根據(jù)參考文獻[1]表 8-4，取 27md驗算帶的速度： 1/601034/610.8/sVn???????帶的速度合適。確定窄 V 帶的基準長度和傳動中心距：我們根據(jù)參考文獻計算，初步確定中心距為 =196。?計算帶所需的基準長度：=1124mm2121010()2()4d dLa?????由參考文獻[1]表 8-3 選 A 型帶的基準長度 ＝1400mm.dL計算實際中心距 a：=260mm0+1=2?（ d)-需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q196904320219.5、驗算主動輪上的包角 1?由參考文獻[1]式 8-21 得：1?=????21()/57.380(70)/2657.31620da????????? ???主動輪上的包角合適。6、計算窄 V 帶的根數(shù) Z: 由參考文獻[1]式 8-31 得： 0()calPzk???由 ，查參考文獻[1]表 8-211 1d170340r/min,0, .3ndi?? ?（ -） （ .）6 和 8-7 得： 0.47kwP??查參考文獻[1]表 8-8 得 ，表 8-3 得 ，所以：.98ak.96L??4/(7.4)801z????取 Z=1 根7、計算預緊力 :0F由參考文獻[1]式 8-32 得 V 帶初拉力： 20.51caPqvzvk?????????1.g/m,q查 參 考 文 獻 [1]表 8-2得 ： 故 20482.55(1).08109FN? ???????? ?? ?08、計算作用在軸上的壓軸力 ：p012sin(/)210sin(7/2)419pza?????????需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q1969043202209、帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計帶輪的材料選為鑄鐵選 HT200。結(jié)構(gòu)選擇：大小帶輪都選用實心式的帶輪。10、皮帶采用張緊輪裝置。5.3 齒輪的設(shè)計和校核對于 d=84mm 的齒輪分別進行計算和校核a.選定齒輪類型、精度、材料及齒數(shù)經(jīng)過查閱資料以及分析，我們確定選用直齒輪，齒輪的材料為經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理的 40Cr，這種材料經(jīng)過表面淬火處理以后，具有不錯的表面硬度，齒數(shù)均為 28 個，考慮到傳動的問題，我們確定精度等級為 8 級精度傳動。b.按齒面接觸疲勞強度設(shè)計：根據(jù)參考文獻[1]式(5-24)： ??2t13tdH2kTu mEZ??????????（1）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值根據(jù)工作條件，選取載荷系數(shù)： (1.1(22-30) 87bh??2L?50(1890)L??鍵的選擇：GB/T1096-2003 鍵 （齒輪）2需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q196904320225GB/T1096-2003 鍵 （鏈輪）8750?2.鍵的校核：根據(jù)參考文獻[1]式(10-14) 并取 k=h/2 L=l-b=22-8=14mm??2Tdkl????則，工作表面擠壓應(yīng)力： 520.1829.72Mpa34Tdkl????由參考文獻[1]表 10-6 可知 許用擠壓應(yīng)力 ，所以：??15~0pa????29.7Mpa125pa????即鍵的強度符合要求。5.6 軸承的選擇和校核1.軸承的選擇：根據(jù)前面一系列的計算結(jié)果，剝皮選定軸承的類型為帶密封圈的單列向心球軸承（GB279-67）軸承型號分別選為 2205 和 2206。這種軸承主要承受徑向載荷，當轉(zhuǎn)速較高，軸向載荷不大時可以代替推力球軸承承受純軸向載荷，密封圈能較嚴密地防止污物從一面侵入軸承，因為另一面設(shè)計加了軸承嵌蓋，可通過油潤滑及脂潤滑降低磨擦阻力，減小接觸應(yīng)力、吸收振動、防止銹蝕、散熱等，此類軸承主要用在密封要求較高的部件中。2.軸承的校核：根據(jù)參考文獻[1]式（12-3） 610()ThfcLnP???由前面的計算可知：n=420r/min =1 Tfr =3F?12r.5kN,15.kCC??齒輪：需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q196904320226tan86.7tan20315.NrF????。鏈輪： 1523.8Na?則，軸承的壽命為： 66310012.50()()196h2.548ThfcLnP?? ???年所有，滿足強度要求。5.7 鏈輪的設(shè)計(與剝皮輥相連接的鏈輪的設(shè)計)1.選擇鏈輪齒數(shù) z1 、z2、z3 和傳動比 i：， （傳動比 i=1 且齒數(shù)盡量用奇數(shù)）1237,1zz?2.確定計算功率和選擇鏈：①計算功率 Pca 是根據(jù)傳遞的功率 P，并考慮到載荷性質(zhì)和原動機的種類而確定，即' 12.47kw089AcaZMKP???其中，由參考文獻[1]表 8-14 查得： ，表 8-15 查得：1.0AK?，1.081.0879Z????????????表 8-16 查得 ， 。MK?2.4kP按雙排鏈計算： '1.7.7.59wcacaP?②.選擇鏈的型號 根據(jù) 與 由參考文獻[2]表 4-11 選擇 10A （節(jié)距：p=15.875mm）ca1n計算鏈條節(jié) ：pL當鏈輪齒數(shù)相等： 初定中心距：02paz??04ap?3.計算鏈節(jié)數(shù)：需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q196904320227'024178097papLz?????（取整，最好取偶數(shù)）98p取4.驗算鏈速： 1420175.81.9m/s66nzv???(0.m/s~3/)符 合 要 求 。5.初選中心距 ： 0a0296.45pLZ??在此處，我們選定中心距為 300mm。6.計算壓軸力 ： QF1.2.269.84153.NQf???其中，02.4169.88Pv??有 效 圓 周 力 ：7.鏈傳動的潤滑和防護：對于 10A 鏈，鏈速度 v=1.89m/s 在參考文獻[1]圖 8-22 選擇方式Ⅱ低油潤滑。鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計和尺寸。8.小鏈輪的直徑 15.876.28m1800sinsinpdZ???????????????。 。實心式結(jié)構(gòu)，內(nèi)孔直徑與軸的設(shè)計有關(guān) D=28mm.(與傳動系統(tǒng)連接的鏈輪的設(shè)計)1.選擇鏈輪齒數(shù) z1 、z2 和傳動比 i：， （齒數(shù)盡量用奇數(shù)）13,2.8zi?取'2136.4Z??237Z?