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編號(hào)：
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
題 目： 小型水稻脫粒機(jī)設(shè)計(jì)
學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化卓越班
學(xué)生姓名：
學(xué) 號(hào)：
指導(dǎo)教師單位： 機(jī)電工程學(xué)院
姓 名：
職 稱：
題目類型：¨理論研究 ¨實(shí)驗(yàn)研究 t工程設(shè)計(jì) ¨工程技術(shù)研究 ¨軟件開發(fā)
2015年1月15日
摘 要
水稻脫粒機(jī)的發(fā)展方向?qū)⑹窍蚋呖萍蓟较虬l(fā)展，制造出適用性強(qiáng)的脫粒機(jī)很有發(fā)展市場(chǎng)，對(duì)不同地區(qū)開發(fā)出不同的脫粒機(jī)是很有發(fā)展前途的。由此，相應(yīng)的制造出高性能的水稻脫粒機(jī)是國外收獲機(jī)的發(fā)展概況。該水稻脫粒機(jī)可一次性完成脫粒、分離作業(yè)。該機(jī)體積小、重量輕，操作靈活，通過性與適應(yīng)性好，較好地解決了大、中型脫粒機(jī)在丘陵、山區(qū)和水田難以收割的難題。
關(guān)鍵詞：水稻水稻脫粒裝置；脫粒； 改進(jìn)設(shè)計(jì)
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Abstract
The development direction of harvester will be to high-tech direction, making out the applicability of harvester is the development of the market, is very promising for different regions developed different harvester. Thus, the corresponding manufacturing combine high performance is the development of foreign harvester. The rice combine harvester can complete harvesting, threshing, separation and bagging operations at one time. The machine has the advantages of small volume, light weight, flexible operation, through and good adaptability, can better solve the problem of big, medium-sized harvester to harvest in the hilly, mountainous and paddy field.
Key Words: rice thresher threshing; improved design;
目 錄
摘 要 II
Abstract III
目 錄 IV
第1章 緒論 1
1.1課題研究的目的和意義 2
1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 3
1.2.1國外現(xiàn)狀 3
1.2.2國內(nèi)現(xiàn)狀 7
1.3 本課題研究內(nèi)容 8
第2章 總體方案確定 10
2.1 水稻脫粒裝置工作原理 10
2.2水稻水稻脫粒機(jī)總體設(shè)計(jì) 11
2.2.1水稻脫粒機(jī)的類型定位 11
2.2.2 水稻脫粒機(jī)的整機(jī)結(jié)構(gòu)及選擇 11
2.2.3 水稻水稻脫粒機(jī)的工作流程 11
第3章 水稻脫粒裝置設(shè)計(jì) 12
3.1 脫粒原理 12
3.2 水稻脫粒裝置類型選擇 12
第4章 動(dòng)力的選擇 14
4.1 整機(jī)消耗的功率計(jì)算 14
4.1.1 水稻脫粒裝置的功率消耗的計(jì)算 14
4.1.2 清選裝置的功率消耗的計(jì)算 14
4.2 電動(dòng)機(jī)的選擇 15
第5章 傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 16
5.1 傳動(dòng)路線 16
5.2 確定傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比 16
5.3 傳動(dòng)裝置動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 16
5.4 皮帶輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 17
5.5 驗(yàn)算小帶輪的包角 18
5.6 確定V帶根數(shù) 18
5.7 單根V帶預(yù)緊力的計(jì)算 18
5.8 計(jì)算壓軸力 19
第6章 齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 20
6.1 材料的選擇及許用應(yīng)力的確定 20
6.2 按輪齒接觸強(qiáng)度的計(jì)算 20
6.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 21
第7章 軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 23
7.1 軸的材料選擇 23
7.2 軸的最小直徑確定 23
7.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 23
7.4 軸的校核 24
第8章 鍵連接選擇 27
第9章 滾動(dòng)軸承選用 28
9.1 滾動(dòng)軸承校核 28
9.2 脫粒滾筒轉(zhuǎn)速計(jì)算 29
9.3 滾筒直徑計(jì)算 29
9.4 脫粒滾筒長度確定 30
第10章 水稻脫粒裝置其他部分設(shè)計(jì) 31
10.1 滾筒脫粒齒設(shè)計(jì) 31
10.1.1 弓齒形狀選擇 31
10.1.2 弓齒的排列 31
10.1.3 相關(guān)參數(shù)的計(jì)算 31
10.2凹板的設(shè)計(jì) 32
10.2.1 凹板類型的確定 32
10.2.2 凹板直徑的確定 32
10.2.3 凹板與滾筒之間間隙的確定 33
第11章 基于Solidworks虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì) 34
結(jié)論 36
參考文獻(xiàn) 37
致 謝 38
第1章 緒論
水稻脫粒裝置脫粒機(jī)械，農(nóng)作物的種能力分離，機(jī)械，主要農(nóng)作物的收獲機(jī)械。根據(jù)谷物，不同類型的水稻脫粒裝置的材料。。脫粒機(jī)“谷機(jī)”，機(jī)械脫粒稻最常用的手段。收割稻子的哪一粒后，這個(gè)機(jī)器的分離和莖。脫粒機(jī)是分為兩種，一種是人力驅(qū)動(dòng)，“人類的節(jié)奏水稻機(jī)”，半機(jī)械化的工具，美國機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，那是“力脫粒機(jī)?！泵摿C(jī)大大降低了收割的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力。
還切割小麥，經(jīng)過“?！?，是殼粒，莖的過程。進(jìn)行這個(gè)古老的方法被稱為“枷鎖”谷物打破外殼的小麥連續(xù)機(jī)器分離。接下來是“年輕”的峽谷，拋到空中必須谷類風(fēng)光，小米和“糠”的部分，剩下的糧食遲到。這是脫粒凈化裝置
這是辛苦的、勞累至極的工作，這是很困難的，疲勞至極的工作，而且時(shí)間也長。4000平方米的小麥的手脫粒約5天時(shí)間。
那是長時(shí)間的。4000平方米小麥脫粒手五天左右的時(shí)間必要。
蘇格蘭發(fā)明家詹姆斯?默克爾和他的兒子，安德魯，改變這種狀況。長時(shí)間的努力，終于是18世紀(jì)后期，詹姆斯開發(fā)的設(shè)備，配備了木制框架轉(zhuǎn)鼓。安裝在木制框架和窄帶，那是氣體流了，從而吹入殼的小麥。安德魯回到機(jī)加釋放小麥殼撲設(shè)備。
默克爾任何動(dòng)力水稻脫粒裝置，很容易找到驅(qū)動(dòng)源。他們使用馬來司機(jī)一臺(tái)機(jī)器馬上創(chuàng)造新設(shè)備和水蒸氣動(dòng)力。水稻脫粒裝置美國，那里的勞動(dòng)力不足的成功，但也大農(nóng)業(yè)。水稻脫粒裝置和不受歡迎英國。手工脫粒提供了農(nóng)業(yè)勞動(dòng)者的就業(yè)機(jī)會(huì)的冬天。水稻脫粒裝置威脅著許多農(nóng)業(yè)工人，他們失去了工作。
1.1課題研究的目的和意義
水稻是我國的主要糧食作物，稻是我國的主要谷物生產(chǎn)量，不單是最高，總產(chǎn)量的最穩(wěn)定的特征。近年來，水稻面積穩(wěn)步上升的狀態(tài)?，F(xiàn)在的水稻收獲機(jī)械的各種形態(tài)的共存的條件下，廣大用戶的莖桿，以滿足需求的高漲，消化吸收國內(nèi)外同類型的基礎(chǔ)上，是一種米半喂入設(shè)計(jì)脫粒機(jī)機(jī)器，支持喂入、弓，牙齒輥脫粒風(fēng)扇清選等機(jī)構(gòu)是最簡單的構(gòu)造，小型輕量脫粒質(zhì)量好等特點(diǎn)。這個(gè)桌子也適合小麥脫粒。
近年來，聯(lián)合收割機(jī)轉(zhuǎn)場(chǎng)工作的范圍擴(kuò)大，聯(lián)合收割機(jī)發(fā)展非常迅速，脫粒機(jī)市場(chǎng)沖擊一定。這種情況下，聯(lián)合收割機(jī)，脫粒機(jī)和成曬桌子是如何發(fā)展，脫粒機(jī)還沒有發(fā)展前途脫粒機(jī)生產(chǎn)企業(yè)和經(jīng)營陣容普遍關(guān)注的問題。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國栽培面積基本穩(wěn)定3萬，1998年為例，全國的小麥咬合面積1800萬，其中聯(lián)合收割機(jī)收獲面積800萬，成曬桌子收獲后脫粒收獲的面積1萬2000。聯(lián)合收割機(jī)和成曬桌子的收獲，各自的小麥栽培面積的26 19.7%和33 . 3 %。另外，1200萬的山和丘陵錁子小麥?zhǔn)斋@，全手動(dòng)收獲后，脫粒機(jī)械加工脫粒。所以，脫粒機(jī)械的作業(yè)量是現(xiàn)在全國的小麥栽培面積的7成左右。
再看我國的水稻，玉米和雜糧的機(jī)械收獲狀況。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國的水稻的機(jī)械化聯(lián)合收獲作業(yè)面積僅為種植面積的7.3，92 . 7%的水稻機(jī)器脫粒把脫谷加工；玉米機(jī)械化聯(lián)合收獲的面積僅占全國玉米栽培面積的0.2%，并且，現(xiàn)在我國生產(chǎn)的玉米收割機(jī)幾乎都是只，聯(lián)合倒賣和稻草的穗碾碎等功能的籽粒脫粒玉米脫粒機(jī)比依靠完成。黑龍江是我國的大豆的面積最大的省、大豆咬合水平列全國之首，咬合面積栽培面積占2%，其他省的栽培的雜糧和玉米、高粱等的80%以上脫粒加工需要脫粒機(jī)和人工完成。
上述的聯(lián)合收割機(jī)，盡管近幾年的發(fā)展迅猛，我國地域廣闊，氣候地理?xiàng)l件和栽培品種的差異很大，栽培方法外，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不平衡，一部分的共同收獲機(jī)械的性能和一部分的關(guān)鍵技術(shù)尚不成熟，在今后的一段時(shí)間內(nèi)脫粒機(jī)的時(shí)間內(nèi)，我國的谷物收獲作業(yè)中，特別是山地、丘陵地套種套種骰子，和雜糧栽培的地域是不可缺少的作業(yè)機(jī)具。
本文水稻脫粒問題，是一種半喂入脫粒進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算，該機(jī)的進(jìn)一步研究的基礎(chǔ)。
在會(huì)場(chǎng)運(yùn)輸及動(dòng)力限制，現(xiàn)有的大中型脫粒機(jī)也準(zhǔn)是適應(yīng)山岳地帶的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，特別是北方農(nóng)村也采用車輪碾，人力清洗的原始的工作方法，勞動(dòng)力浪費(fèi)嚴(yán)重?，F(xiàn)有的小型紋桿式釘子，牙式脫粒機(jī)堵塞纏繞消費(fèi)量大、藥品還需要三相電動(dòng)機(jī)。三相電力不足，單相電源普及，急需一種脫粒機(jī)單相電機(jī)為動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)脫粒最佳共同作業(yè)。
因此，現(xiàn)結(jié)合所學(xué)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，優(yōu)化設(shè)計(jì)，款式設(shè)計(jì)可靠性等知識(shí)，一種實(shí)用活牙齒脫粒機(jī)是機(jī)械設(shè)計(jì)水平，提高工作效率的提高的機(jī)械，人力損失減少。
根據(jù)設(shè)計(jì)，機(jī)關(guān)的提高、繪畫、CAD、裝配、工藝等方面的能力增強(qiáng)，理論與實(shí)踐的結(jié)合。
設(shè)計(jì)式樣書：
機(jī)械設(shè)計(jì)要求：實(shí)現(xiàn)自動(dòng)脫粒，分選水稻等普通消費(fèi)減少的農(nóng)作物，人工勞動(dòng)力，占用小空間移動(dòng)的柔軟，更方便転職。適應(yīng)當(dāng)?shù)氐倪\(yùn)動(dòng)，減少動(dòng)力的限制，一般向農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)。
使用條件：單相電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)適當(dāng)?shù)纳皆赖貛?，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)三相電力不足的問題解決了。山岳地帶的農(nóng)業(yè)面積小，比較分散。這臺(tái)機(jī)器是這個(gè)環(huán)境能適應(yīng)，而且修理更換零件簡單，工作的適應(yīng)性。
1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1國外現(xiàn)狀
從世界性地看，農(nóng)業(yè)起源中心主要是3：東亞，中南美洲和氰酸。中南美洲起源中心主要是南美。南美原始農(nóng)業(yè)是明顯的特征。種植業(yè)中，早形成種植馬鈴薯、南瓜和玉米的結(jié)構(gòu)，東亞不同中國北方谷子黍子主要，在南方水稻為主，也不同，小麥栽培大麥中心，西亞。日本久保田水稻聯(lián)合收割機(jī)，三長，金子谷物干燥機(jī)，中型拖拉機(jī)，補(bǔ)白旋耕機(jī)等眾多的國內(nèi)外先進(jìn)適用機(jī)具為屬性的普及應(yīng)用加速的1.5系列，我國的水稻聯(lián)合收割機(jī)和技術(shù)改造完美了，收獲的水稻機(jī)器主導(dǎo)模型，提高了我國的水稻的收成機(jī)械的整體技術(shù)水平。
目前，世界的耕地約32億公頃，現(xiàn)在已開發(fā)的13 . 7億公頃農(nóng)田的50%。世界上的耕地資源來說，南北美洲和澳大利亞和亞洲的北面是大量的未開發(fā)的預(yù)備，耕地和休閑的耕地。但是，流感的氣候和水資源等的不同，真是太能資源開發(fā)的耕地。南美洲是世界上最后的還未開墾的土地大量的地方，被譽(yù)為“21世紀(jì)的世界糧倉”。地域巴西的指導(dǎo)下，過去10年的農(nóng)產(chǎn)品出口爆炸性增長。南美洲國家市場(chǎng)為主導(dǎo)的經(jīng)濟(jì)政策的實(shí)施，同時(shí)獲得了長足的進(jìn)步農(nóng)藝學(xué)，以前是耕作的熱帶的土地農(nóng)用地改變，而且農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平超過了歐洲美國，因此出現(xiàn)了新的增長。
大規(guī)模經(jīng)營的資本主義富農(nóng)大農(nóng)場(chǎng)牧場(chǎng)，主要生產(chǎn)出口的經(jīng)濟(jì)作物和其他的農(nóng)牧品，專業(yè)化，機(jī)械化程度較高；同時(shí)并存數(shù)量龐大的個(gè)人農(nóng)家，除部分生產(chǎn)糧食作物為主的農(nóng)業(yè)以外，自給性國內(nèi)外市場(chǎng)大量供應(yīng)農(nóng)牧品。因此，小型水稻脫粒機(jī)生產(chǎn)作業(yè)的需求不能滿足，所以大中型水稻廣泛應(yīng)用脫粒機(jī)。但在適宜人均耕地面積少、缺乏先進(jìn)適用機(jī)具的廣大農(nóng)民的小型脫粒機(jī)。
脫粒裝置作物脫粒過程中的物理現(xiàn)象是復(fù)雜的情況下，一些的作用力，同時(shí)作用，總結(jié)，脫粒沖擊，搓，梳刷，摩擦，振蕩等的原理。在海外脫粒分離裝置的工作原理，得到了農(nóng)業(yè)者普遍重視，在生產(chǎn)中也廣泛的應(yīng)用。從1785年蘇格蘭安·朱米克爾設(shè)計(jì)的直徑25厘米圓筒上安裝4條牙齒板，圓周速度4 - 6米/秒的紋桿輥，1835年美國人特納發(fā)計(jì)的釘子，牙齒卷開始，人們不斷改進(jìn)完善切成兩段流式脫粒分離裝置的程度深的詳細(xì)分析，研究[ 1 ]。據(jù)資料記載，Kolganov（1965）。
脫粒過程所研究的，他的研究、谷物、籽粒穗上脫離過程和卷圓周速度之間存在Kolganov和一定的關(guān)系，卷的圓周速度和穗上脫粒必要的功的平方根關(guān)于。旺盛籽粒平均一千顆重量40克，不成熟的籽粒千粒重20克。相應(yīng)脫粒功- 120克60厘米，脫粒速度17.34米/秒，這個(gè)速度必須低于籽粒破碎臨界速度，以避免破碎[ 2 ]。梅田轉(zhuǎn)動(dòng)雄（1992）是日本的聯(lián)合收割機(jī)脫粒裝置的分析和研究，分析了谷物脫粒室的運(yùn)動(dòng)，考試測(cè)量了谷物的彎曲剛性，質(zhì)量和振動(dòng)特性，結(jié)果，稻子的固有頻率脫粒元件的沖擊的頻率，分析隨脫粒元件運(yùn)動(dòng)樹枝梗的運(yùn)動(dòng)，結(jié)論是，磨擦力的作用下，沿著脫粒穗軸方向垂直脫粒輥運(yùn)動(dòng)[ 3 ]。PetreI . Miu（2002 - 2008）聯(lián)合收割機(jī)切流脫粒分離裝置和縱向軸流脫粒分離裝置進(jìn)行分析和研究，傳統(tǒng)的聯(lián)合收獲軸流輥脫粒過程的分析的基礎(chǔ)上，傳統(tǒng)的軸流的卷建立一個(gè)比較詳細(xì)的數(shù)學(xué)型型，驗(yàn)證[4]。???
國內(nèi)很多部門都對(duì)聯(lián)的聯(lián)誼バイン脫粒分離裝置的開展研究工作著，大的成果。高元恩（1976）研究了單紋桿輥脫粒裝置和三種複胴脫穀裝置，得到：秸草慢的籽粒損失限制聯(lián)合收割機(jī)提高生產(chǎn)性的鑰匙。脫粒裝置分離能力提高，減少稻草器的籽粒量追趕提高機(jī)械分離能力的有效措施之一許大興（1980）立式輥軸流的工作原理初步分析，提出喂入段和成臺(tái)推運(yùn)螺旋器相似脫粒段，斜喂谷物好幾次掛流脫谷、分離段離心分離，谷物沿著鼓外汽缸作螺旋運(yùn)動(dòng)分析的谷物的運(yùn)動(dòng)和應(yīng)力狀態(tài)和脫粒一分離定律，作為縱軸卷的數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)，最后討論了[ 5 ]和消費(fèi)電力設(shè)計(jì)參數(shù)。張金海萍，麗（1994）脫粒零部件的數(shù)學(xué)模型的進(jìn)行研究，他們脫粒分離過程是脫粒和凹版分離的兩個(gè)階段，（1）的作物脫粒室內(nèi)脫粒均等的機(jī)會(huì)，脫籽粒量和未脫籽粒量正比（2）在籽粒脫粒室內(nèi)哪里被分離，可能是平等的，并且被隔離的籽粒量脫粒室的自由籽粒量成正比，（3）試驗(yàn)材料物理特性持平三假定條件下，把脫谷和分離的數(shù)學(xué)模型，那個(gè)建模方法，凹版展開平面結(jié)構(gòu)成立，哪里脫谷、分離率和百貨商店的入口開始的距離函數(shù)關(guān)系，上述的數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用，被給予的脫粒零件脫粒分離性能功能的預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)結(jié)果和考試結(jié)果近[ 6 ]。王寧，楊紅新（2002）申請(qǐng)了的名稱是“改善的刀流卷”（專利號(hào)：01234380.3）的專利權(quán)，專利提出一種良好彈性的高分子彈性材料制成，而且這個(gè)尖端設(shè)置有圓弧槽的矩形脫粒牙齒板使用而脫粒切齒板的流動(dòng)卷脫粒前提下保證性能提高，物質(zhì)的抓取能力低下，籽粒和莖稈破損率、清的負(fù)荷減輕了選[ 7 ]。衣淑娟（2006）利用自主研究開發(fā)試驗(yàn)臺(tái)，切線喂入釘子牙式雙輥軸流脫粒和分離裝置多因素的性能測(cè)試，并且卷線速度，導(dǎo)向板導(dǎo)角，喂入量和電力，脫不凈率，莖稈破碎程度，曲別針損失率，帶著總損失等的性能指標(biāo)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明相互關(guān)系的影響進(jìn)行了分析物沿著逃脫軸分布定律[ 8 ]。謝方平，羅錫文（2009）等的種脫粒原理類似剛性桿牙齒脫粒的柔性桿牙齒脫粒卷，在那個(gè)脫粒力的進(jìn)行了研究。分析表明在鼓轉(zhuǎn)動(dòng)1定的情況下，柔性桿牙齒脫粒增加了的稻穗的接觸時(shí)間減少了沖擊柔性桿牙齒打擊力棒以下剛性牙齒。脫粒對(duì)比試驗(yàn)的結(jié)果，直徑剛性桿牙齒的柔性桿牙齒脫粒輥能適應(yīng)水稻脫粒要求，脫粒指標(biāo)粉碎率顯著以下的剛性桿牙齒輥，未脫凈利潤率、含雜率，脫粒率和斷穗率也剛性桿牙齒脫粒輥相近[9]。?
目前，世界的有效耕地約32億公頃，已開發(fā)的13 . 7億公頃，達(dá)到未使用耕地的一半?？偢刭Y源來說，南美和澳大利亞，亞洲的北面是大量的耕地未開發(fā)。但是，氣候等原因，真的可以開發(fā)的耕地的不是很多。大規(guī)模經(jīng)營的資本主義富農(nóng)大農(nóng)場(chǎng)牧場(chǎng)，主要生產(chǎn)出口的經(jīng)濟(jì)作物和其他的農(nóng)牧品，專業(yè)化，機(jī)械化程度較高；同時(shí)并存數(shù)量龐大的個(gè)人農(nóng)家，除部分生產(chǎn)糧食作物為主的農(nóng)業(yè)，自給性國內(nèi)市場(chǎng)上大量的農(nóng)牧產(chǎn)品提供。因此，小型水稻脫粒機(jī)生產(chǎn)作業(yè)的需求不能滿足，所以大中型水稻廣泛應(yīng)用脫粒機(jī)。但在適宜人均耕地面積少、缺乏先進(jìn)適用機(jī)具的廣大農(nóng)民的小型脫粒機(jī)。
21世紀(jì)的前20年，中國全面建設(shè)小康社會(huì)，加快推進(jìn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)歷史新時(shí)代的轉(zhuǎn)換。農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一，是現(xiàn)代的物質(zhì)條件的裝備農(nóng)業(yè)大幅度提高農(nóng)地發(fā)生率，勞動(dòng)生產(chǎn)率和資源利用率，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化和情報(bào)化。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不離開農(nóng)業(yè)裝備，農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的制約又在很大程度上優(yōu)質(zhì)、高效、安全農(nóng)業(yè)急速的發(fā)展過程中小型.農(nóng)業(yè)作業(yè)機(jī)械大田作業(yè)機(jī)械化的一個(gè)重要的補(bǔ)充?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展小型農(nóng)業(yè)作業(yè)機(jī)械裝備和快的新技術(shù)的迫切需求。農(nóng)業(yè)發(fā)展的小型作業(yè)機(jī)械，提高科學(xué)水平和我國農(nóng)業(yè)振興小型作業(yè)機(jī)械制造業(yè)裝備，促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化的重要的現(xiàn)實(shí)意義。?
??稻是我國第一的谷物、30%的水稻種植面積大約世界生產(chǎn)總值
生產(chǎn)量40%左右的糧食。近年來，水稻面積穩(wěn)步增加了旋轉(zhuǎn)狀態(tài)?，F(xiàn)在的水稻收獲機(jī)械形式多樣的兩立的條件下，廣大用戶的莖桿，以滿足需求的高漲，消化吸收內(nèi)外同樣類型的機(jī)種的基礎(chǔ)上，是一種美半喂入設(shè)計(jì)式脫粒機(jī)械，機(jī)械支持喂入、弓牙齒輥脫谷、風(fēng)扇清選等機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)簡單，小型輕量脫粒質(zhì)量好等特點(diǎn)。
近年來，聯(lián)合收割機(jī)工作范圍的擴(kuò)大和發(fā)展十分迅速，聯(lián)合收割機(jī)把脫谷機(jī)市場(chǎng)一定的打擊。這樣的形式，聯(lián)合收割機(jī)，脫粒機(jī)和成曬桌子是如何發(fā)展，怎么發(fā)展，脫粒機(jī)是發(fā)展的前景是脫粒機(jī)方面關(guān)心的問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國栽培面積4.3億畝外，1200萬期2山丘陵的一小塊小麥的收成全手動(dòng)收獲后，再脫粒機(jī)器脫粒。所以，脫粒機(jī)器農(nóng)作物的收獲大的工作的占有。
我國的水稻，玉米和小麥等農(nóng)作物的機(jī)械收獲的狀況。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國的水稻的機(jī)械化的收獲作業(yè)面積只種植面積的7.3，大多數(shù)的水稻脫粒機(jī)用脫粒玉米脫粒；機(jī)械收獲面積僅占全國玉米栽培面積的0.2%，然后，目前我國生產(chǎn)的玉米收獲機(jī)的大部分是聯(lián)合只穗，剝皮和稻草破壞等的機(jī)能的籽粒脫粒但是脫粒機(jī)完成。全國性來說，農(nóng)作物的收獲脫粒80%以上脫粒機(jī)和人工完成。
最終說。盡管如此，近年來聯(lián)合收割機(jī)的迅猛發(fā)展，但是，我國幅員遼闊，氣候的地理?xiàng)l件，加上栽培方法的差異，以及各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不平衡，聯(lián)合引進(jìn)設(shè)備應(yīng)用還相當(dāng)長的路程。所以，今后的相當(dāng)長的時(shí)間中，脫粒機(jī)是我國農(nóng)作物的收獲中，尤其在邊境的山和丘陵脫粒機(jī)仍然是主要的不可缺少的農(nóng)業(yè)機(jī)械收獲。本設(shè)計(jì)通過種稻脫粒機(jī)械的分析，存在的問題，改良設(shè)計(jì)一種半喂入式脫粒機(jī)，進(jìn)一步改善和提高水稻脫粒機(jī)械基礎(chǔ)構(gòu)筑的。
1.2.2國內(nèi)現(xiàn)狀
按“因地制宜、分類指導(dǎo)、重點(diǎn)突破、全面推進(jìn)”的原則適用，關(guān)鍵環(huán)節(jié)和技術(shù)，大力推廣水稻收獲機(jī)械，積極組織服務(wù)好的工作，水稻咬合水平提高。機(jī)械化的收獲的水稻生產(chǎn)的主要環(huán)節(jié)，生產(chǎn)機(jī)械化推進(jìn)水稻全程的難點(diǎn)之一。對(duì)水稻生產(chǎn)機(jī)械化存在的幾個(gè)技術(shù)問題，各地的農(nóng)業(yè)部門積極向勘探試驗(yàn)研究，大膽，小型收獲機(jī)械的改善和普及，煤氣吸式水稻播種機(jī)的開發(fā)，動(dòng)力脫粒清選機(jī)的開發(fā)等，選擇推寬水稻生產(chǎn)機(jī)械及技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。
廣東省推進(jìn)水稻生產(chǎn)機(jī)械化的過程中大量的工作了，原來的基礎(chǔ)薄弱，一些深層因素影響較大，水稻生產(chǎn)相連的主要環(huán)節(jié)的機(jī)械化的水平低，栽植，干燥機(jī)器難普及，耕種綜合機(jī)械化水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全國平均，中下游的位置和先進(jìn)的省相比相差很大。
另外，水稻機(jī)械化生產(chǎn)的宣傳，宣傳活動(dòng)，模特的力量引導(dǎo)農(nóng)民的先進(jìn)的機(jī)械生產(chǎn)水稻，水稻生產(chǎn)全程機(jī)械化的飛行員，確定又象州，靈川，賀州和北流4個(gè)糧食生產(chǎn)和水稻生產(chǎn)機(jī)械大縣化示范縣，資金190萬元，建立水稻生產(chǎn)示范基地。
我國對(duì)中小型脫粒機(jī)的應(yīng)用還很全面和完善這個(gè)宗旨，根據(jù)我選擇了這個(gè)課題和增強(qiáng)我國的小型脫粒機(jī)方面的技術(shù)。滿足平均耕地面積少，先進(jìn)適用機(jī)具有廣大農(nóng)民。
1.3 本課題研究內(nèi)容
稻是我國的主要谷物生產(chǎn)量，不單是最高，總產(chǎn)量的最穩(wěn)定的特征。近年來，水稻面積穩(wěn)步上升的狀態(tài)?，F(xiàn)在的水稻收獲機(jī)械的各種形態(tài)的共存的條件下，廣大用戶的莖桿，以滿足需求的高漲，消化吸收國內(nèi)外同類型的基礎(chǔ)上，是一種米半喂入設(shè)計(jì)脫粒機(jī)。
近年來，聯(lián)合收割機(jī)轉(zhuǎn)場(chǎng)工作的范圍擴(kuò)大，聯(lián)合收割機(jī)發(fā)展非常迅速，脫粒機(jī)市場(chǎng)沖擊一定。這種情況下，聯(lián)合收割機(jī)，脫粒機(jī)和成曬桌子是如何發(fā)展，脫粒機(jī)還沒有發(fā)展前途脫粒機(jī)生產(chǎn)企業(yè)和經(jīng)營陣容普遍關(guān)注的問題。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國栽培面積基本穩(wěn)定3萬，1998年為例，全國的小麥咬合面積1800萬，其中聯(lián)合收割機(jī)收獲面積800萬，成曬桌子收獲后脫粒收獲的面積1萬2000。聯(lián)合收割機(jī)和成曬桌子的收獲，各自的小麥栽培面積的26 19.7%和33 . 3 %。另外，1200萬的山和丘陵錁子小麥?zhǔn)斋@，全手動(dòng)收獲后，脫粒機(jī)械加工脫粒。所以，脫粒機(jī)械的作業(yè)量是現(xiàn)在全國的小麥栽培面積的7成左右。
再看我國的水稻，玉米和雜糧的機(jī)械收獲狀況。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國的水稻的機(jī)械化聯(lián)合收獲作業(yè)面積僅為種植面積的7.3，92 . 7%的水稻機(jī)器脫粒把脫谷加工；玉米機(jī)械化聯(lián)合收獲的面積僅占全國玉米栽培面積的0.2%，并且，現(xiàn)在我國生產(chǎn)的玉米收割機(jī)幾乎都是只，聯(lián)合倒賣和稻草的穗碾碎等功能的籽粒脫粒玉米脫粒機(jī)比依靠完成。黑龍江是我國的大豆的面積最大的省、大豆咬合水平列全國之首，咬合面積栽培面積占2%，其他省的栽培的雜糧和玉米、高粱等的80%以上脫粒加工需要脫粒機(jī)和人工完成。
上述的聯(lián)合收割機(jī)，盡管近幾年的發(fā)展迅猛，我國地域廣闊，氣候地理?xiàng)l件和栽培品種的差異很大，栽培方法外，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不平衡，一部分的共同收獲機(jī)械的性能和一部分的關(guān)鍵技術(shù)尚不成熟，在今后的一段時(shí)間內(nèi)脫粒機(jī)的時(shí)間內(nèi)，我國的谷物收獲作業(yè)中，特別是山地、丘陵地套種套種骰子，和雜糧栽培的地域是不可缺少的作業(yè)機(jī)具。中國南部的稻田，主要農(nóng)作物的收獲量每年稻脫粒相當(dāng)大，而且南方面的地區(qū)是山丘不便大型收獲機(jī)作業(yè)設(shè)計(jì)，一種結(jié)構(gòu)合理，操作的小型脫粒機(jī)。要求長時(shí)間正常工作，水稻脫凈率高，籽粒破損率低，籽粒清潔率高，脫粒桶內(nèi)易存在不留雜物清潔方便。攜帶方便，野外工作能適應(yīng)，結(jié)構(gòu)流暢，功耗低。
第2章 總體方案確定
2.1 水稻脫粒裝置工作原理
水稻脫粒裝置整機(jī)選用一臺(tái)電機(jī)和一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)，電機(jī)，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)和倒開關(guān)控制停止。電機(jī)順時(shí)針飼料玉米棒，CCW主要用于啟動(dòng)玉米棒和故障排除的球迷吹掉產(chǎn)生的碎片脫粒，渣。通過皮帶輪，皮帶輪無級(jí)變速器，同步齒滑輪，所以切割器電動(dòng)機(jī)，玉米棒形的旋轉(zhuǎn)切削工具，在工作中調(diào)整轉(zhuǎn)向手柄，可以增加或減少切割器的速度;另一種傳輸線從兩三角皮帶輪，蝸桿傳動(dòng)三套鼓轉(zhuǎn)動(dòng)。
水稻脫粒裝置
裝在滾筒壓縮彈簧，橡皮輥，塑料輥，橡皮輥，它們旋轉(zhuǎn)兩組（棒送入玉米），無論是從橡膠輥夾緊作用，而且還棒運(yùn)送玉米的功能，玉米上的穗軸彈簧直徑，可以進(jìn)行按照適當(dāng)調(diào)節(jié)兩輥之間的距離，以適應(yīng)不同直徑的棒脫粒要求。一組塑料滾筒可以是玉米芯保持器，輸送到廢液箱。工具和刀具潤滑使用滴灌杯油，用橄欖油潤滑油。為緊湊，內(nèi)置切刀塑料軸承。塑料軸承上旋轉(zhuǎn)的軸。
機(jī)器潤滑蝸輪，蝸桿，塑料軸承，蠕蟲的主要部分，該蠕蟲使用開放帶動(dòng)，潤滑黃油;當(dāng)運(yùn)行塑料軸承需要潤滑，使用標(biāo)準(zhǔn)的針型油杯，在200毫升的體積，而對(duì)于此配備有滴液管，管路端用螺栓固定在油杯，軸承上的槽連接的另一端。滴水管的情況下可見油杯調(diào)節(jié)工作的大小。橄欖油的潤滑油最好的選擇，考慮到可供測(cè)試的其他食用油的價(jià)格。
脫粒谷物被切斷通過機(jī)械方式送料裝置由入口進(jìn)入脫粒脫粒滾筒和凹印在很短的提取凹印通過明確糧食清潔屏幕和球迷清洗網(wǎng)格狀的裝置進(jìn)入由打擊和擦的;長萃取到分離裝置以分離莖和種子，以及一個(gè)長閥桿排出機(jī)外，糧食等短提取通過所述分離裝置的篩子進(jìn)入潔凈谷物清洗設(shè)備之下;風(fēng)扇和下清洗篩子，稻殼和其它小碎屑的聯(lián)合作用被吹到機(jī)光，干凈的食物聚集晶粒外面成可經(jīng)由粒收集裝置的設(shè)備。
2.2水稻水稻脫粒機(jī)總體設(shè)計(jì)
這種設(shè)計(jì)是一個(gè)小稻田根據(jù)南方丘陵區(qū)水稻脫粒機(jī)是小而設(shè)計(jì)，結(jié)合水稻脫粒機(jī)可以完成收割，脫粒，分離和裝袋操作。本機(jī)體積小，重量輕，操作靈活，通過良好的和適應(yīng)性，在山上大，中型脫粒機(jī)更好的解決方案，山脈和水稻收割難的問題，雙季稻區(qū)南部，泥腳不深更大的超過20厘米就可以正常收割稻田。
2.2.1水稻脫粒機(jī)的類型定位
整機(jī)形式為：懸掛式、全喂入
割臺(tái)形式為：帶攪龍輸送器式臥式割臺(tái)
水稻脫粒裝置形式為：軸流式
2.2.2 水稻脫粒機(jī)的整機(jī)結(jié)構(gòu)及選擇
收割臺(tái)懸掛在框架懸架，后懸架水稻脫粒裝置的柴油，配置在左側(cè)脫粒機(jī)中間槽的前方，前部和后部端部連接到切割臺(tái)和脫粒部。有關(guān)資產(chǎn)負(fù)債割臺(tái)，割臺(tái)被放置到合適的檔位。為收獲后留脫粒設(shè)備布局，風(fēng)選設(shè)置在右側(cè)，而糧袋放置在右側(cè)的水稻脫粒機(jī)脫粒部背面的平衡水稻脫粒裝置。由電動(dòng)機(jī)，柴油后動(dòng)力輸出軸提供動(dòng)力的收獲部分提供整體前進(jìn)的動(dòng)力。
2.2.3 水稻水稻脫粒機(jī)的工作流程
當(dāng)水稻脫粒機(jī)進(jìn)行操作，先卷分配到作物刀，砍下一刀切割后的作物，然后滔滔不絕的產(chǎn)量下降到割臺(tái)，割臺(tái)螺旋輸送器，以削減產(chǎn)量倒下預(yù)留伸展左側(cè)是指向機(jī)構(gòu)，組織放下以高速發(fā)送回槽拋物線手指螺旋鉆作物，槽作物的手指后該機(jī)構(gòu)發(fā)送從所述塔底物流連續(xù)加入到釋放機(jī)構(gòu)抓取，作物后入軸流脫粒機(jī)制，因?yàn)樗鞘芨咚賾?zhàn)斗以及作物為螺旋運(yùn)動(dòng)不斷擊中凹版屏的結(jié)果期間輥摻入，使得晶粒把它關(guān)閉，并落在通過在凹谷組螺旋鉆篩板。谷粒谷跌至鑲鉆推抵簸（上未顯示的另一面），再由風(fēng)選被拋向糧袋。脫粒機(jī)被關(guān)造成凹版目篩保留不能通過糧食凈稻草。
第3章 水稻脫粒裝置設(shè)計(jì)
3.1 脫粒原理
1）沖擊脫粒：對(duì)對(duì)方脫粒元素沖擊作用秒殺頭和脫粒。較高的沖擊速度，脫粒越強(qiáng)，但也越大裂解速率。
2）摩擦脫粒：由組件和谷物之間，以及谷物和谷物脫粒谷物脫粒離去之間的摩擦。水稻脫粒裝置脫粒間隙的大小是至關(guān)重要的。
3）梳刷脫粒：谷物脫粒由拉力脫粒部件進(jìn)行。
4）滾動(dòng)脫粒：打谷脫粒通過施加壓力的元素進(jìn)行糧食。在這種情況下，力作用在谷物主要沿晶面的法向力。
5）振動(dòng)脫粒：由脫粒元件用于施加高頻振動(dòng)進(jìn)行谷物脫粒。
脫粒是的幾種方法在長期的生產(chǎn)實(shí)踐過程中總結(jié)而來去殼大米儲(chǔ)存。如果裸存儲(chǔ)，則存儲(chǔ)時(shí)間??短。米粒脆，易折斷。因此，本設(shè)計(jì)采用梳刷脫粒，主要針對(duì)與脫粒脫粒完成補(bǔ)充兩者。
3.2 水稻脫粒裝置類型選擇
在根據(jù)不同子類型的不同的方式，根據(jù)本饋送模式水稻脫粒裝置可分為：全喂入和半喂入[6];通過脫粒齒可分為：
1）剪切流紋桿脫粒滾筒單元，它由糧食傾桿，網(wǎng)格狀凹雕，間隙調(diào)整裝置等組成。擦脫粒為主，影響，脫粒和分離能力的能力，小關(guān)穗率補(bǔ)充。但飼養(yǎng)不均勻種子濕度，脫粒質(zhì)量下降。
2）切流尖刺滾筒水稻脫粒裝置，其中包括牙齒和指甲美甲齒凹版。強(qiáng)勁飆升使用谷物
強(qiáng)烈的影響，以及內(nèi)部的差距，擦脫粒脫粒。能夠抓取不均勻，濕飼料作物具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。不過關(guān)的稈高，分離較差。
3）雙滾筒水稻脫粒裝置，使用兩個(gè)輥協(xié)同工作。較低的第一鼓的速度，你可以把一個(gè)很好的成熟，豐滿的內(nèi)核先行。第二滾筒的較高的速度，較小的間隙，不能完全脫粒谷物前滾脫凈。
4）軸向脫粒滾筒單元，軸向輥功率的較大的作物的物理和機(jī)械特性消耗，比傳統(tǒng)型更敏感，影響飼料作物的長度，水分含量都較大。
5）弓齒滾筒水稻脫粒裝置脫粒水稻，小麥可以和起飛。僅第一脫粒穗到滾筒，以確保脫粒后的干完好;小凹版屏幕分離含雜率有利于后續(xù)的清洗;大部分晶粒的可以從凹印篩，顆粒破碎和損壞很少被分離，功率消耗小。但是，只有接穗尖適應(yīng)不適應(yīng)矮作物，作物適應(yīng)性差脫粒作物。
考慮到因素，如成本和農(nóng)村的稻田，本設(shè)計(jì)采用了弓齒半喂入水稻脫粒裝置。脫粒方式進(jìn)入關(guān)，關(guān)，下側(cè)斷三種形式，如圖關(guān)上分離，低輥位置，喂養(yǎng)表現(xiàn)不佳的影響;下關(guān)分離性能差，少掉穗葉柄，一般夾持半喂入裝置和水稻脫粒機(jī)脫粒;一邊脫分離更好的性能和水平水稻脫粒機(jī)喂養(yǎng)表現(xiàn)。本設(shè)計(jì)采用一個(gè)下膠式。
考慮到成本和農(nóng)村稻田等因素，本設(shè)計(jì)采用的是弓齒滾筒半喂入水稻脫粒裝置。脫粒方式分為上脫、下脫和側(cè)脫三種形式，如圖4
上脫式分離效果好，滾筒位置低，喂入性能差；下脫式分離性能差，斷穗和帶柄少，適用于一般夾持式半喂入水稻脫粒裝置和水稻脫粒機(jī)；側(cè)脫式分離性能和喂入性能較好，適用于臥式水稻脫粒機(jī)。本設(shè)計(jì)采用的是下脫式。
第4章 動(dòng)力的選擇
第4章 動(dòng)力的選擇
4.1 整機(jī)消耗的功率計(jì)算
4.1.1 水稻脫粒裝置的功率消耗的計(jì)算
水稻脫粒裝置在工作時(shí)，在運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性較好（保障脫粒滾筒運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性的條件：有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；發(fā)動(dòng)機(jī)有足夠的儲(chǔ)備功率和較靈敏的調(diào)速器）的條件下，其功率總耗用N 由兩部分組成：一部分用于克服滾筒空轉(zhuǎn)而消耗的功率（占總功率消耗的5%-7%），一部分用于克服脫粒阻力而消耗的功率（占總功率消耗的93%-95%），所以 水稻脫粒裝置的功率消耗為：
N =+ （kW ） (4) 1)其中空轉(zhuǎn)功率消耗: =+
式中：——系數(shù)，為克服軸承及傳動(dòng)裝置的摩擦阻力的功率消耗，
B——系數(shù)，為克服滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的空氣迎風(fēng)阻力而消耗的功率， .
2)其中脫粒功率消耗:這個(gè)過程比較復(fù)雜，水稻首先是以較低的速度進(jìn)入水稻脫粒裝置入口處，與高速旋轉(zhuǎn)的脫粒滾筒接觸，然后被拖入脫粒間隙進(jìn)行脫粒，既有梳刷也有打擊，研究的依據(jù)是動(dòng)量守恒定律：
沖量轉(zhuǎn)換為動(dòng)量： ， （5)
—單位時(shí)間喂入的谷物量；
—綜合搓擦系數(shù)，0.7-0.8；
—滾筒的切向速度，15m / s。
將數(shù)據(jù)代入N =+ 得：
N= 0.52+1.5=2.02（）
4.1.2 清選裝置的功率消耗的計(jì)算
清選裝置消耗的功率由下式可求得：
(6)
其中：——單位時(shí)間進(jìn)入清選裝置的脫出物質(zhì)量（）；
——單位脫出物質(zhì)量清選篩所需的功率（），上篩：0.4-0.5，下篩：0.25-0.3；
——選別能力系數(shù)，0.8-0.9。
代入數(shù)據(jù)可得消耗的功率：
1.75（）
4.2 電動(dòng)機(jī)的選擇
通過上面的計(jì)算，可以知道整個(gè)水稻脫粒裝置消耗的功率，其消耗的總功率為： 0.043+2.02+1.75+1=4.813（）
查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[19]可得，選取廣泛用于農(nóng)業(yè)上的Y系列的三相異步電機(jī)，選取型號(hào)為：Y160M2-8，其額定功率為5.5，滿載轉(zhuǎn)速為.滿足水稻脫粒機(jī)的動(dòng)力的需求。
第5章 傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)
第5章 傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)
5.1 傳動(dòng)路線
主傳動(dòng)軸→脫粒滾筒→第2傳動(dòng)軸→風(fēng)機(jī)
↓→ 第1傳動(dòng)軸→曲柄搖桿
5.2 確定傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比
總傳動(dòng)比
(7) 式中 —電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速，1500r/min,則
那么V帶的傳動(dòng)比，處于2～4之間，符合要求。
分配各級(jí)傳動(dòng)比
1) 取V帶傳動(dòng)傳動(dòng)比為 ，
2)取第1傳動(dòng)軸傳動(dòng)比為0.6，
3)第2傳動(dòng)軸傳動(dòng)比。
5.3 傳動(dòng)裝置動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算
電動(dòng)機(jī)輸出軸額定轉(zhuǎn)速為, 水稻脫粒裝置滿負(fù)荷作業(yè)時(shí),輸出軸轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在0.8-0.9倍額定轉(zhuǎn)速狀態(tài)下運(yùn)行。
1）各軸轉(zhuǎn)速
主傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速,。主軸與動(dòng)力輸出軸直聯(lián)。
第1傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)。傳動(dòng)比為， 帶傳動(dòng)按92%效率計(jì)算, 則
脫粒滾筒轉(zhuǎn)速。帶傳動(dòng)按92%效率計(jì)算,則
第2傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速為，傳動(dòng)比為1。帶傳動(dòng)按92%效率計(jì)算，則
風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，風(fēng)機(jī)直接安裝在第2傳動(dòng)軸上，則
2）各軸功率
主傳動(dòng)軸
第1傳動(dòng)軸
式中 -帶傳動(dòng)效率；查表[19]取值0.92。
3）各軸轉(zhuǎn)矩
第1傳動(dòng)軸
第2傳動(dòng)軸
5.4 皮帶輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算
5.4.1 帶型的選定
根據(jù)總體方案的選擇，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[19]的工況系數(shù)?？傻糜?jì)算功率為：
(8)
根據(jù)計(jì)算功率和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，查手冊(cè)[19]選擇采用SPZ型皮帶。
5.4.2 帶輪直徑與帶速的確定
小帶輪的直徑通過查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[19]，有，其中是V帶的最小基準(zhǔn)直徑，過小，會(huì)降低皮帶的使用壽命。；反過來，雖然可以延長皮帶的使用壽命，但是帶傳動(dòng)的外形尺寸隨之增大。V帶的最小基準(zhǔn)直徑參考值如下表所示。
表3 V帶輪的最小基準(zhǔn)直徑
類型 Y Z SPZ A SPA B SPB C SPC D E
20 50 63 75 90 125 140 200 224 355 500
選取小帶輪的直徑。
大帶輪的基準(zhǔn)直徑，取。
上式中是V帶傳動(dòng)的滑動(dòng)率，值很小，在計(jì)算中可以忽略不計(jì)。
帶速的計(jì)算：
代入數(shù)據(jù)的
對(duì)于普通的V帶，，太小傳遞的功率小，太大則離心力過大，計(jì)算的結(jié)果在合理范圍內(nèi)，符合設(shè)計(jì)要求。
5.4.3 帶的基準(zhǔn)長度和軸間距的確定
由公式 （9) 代入數(shù)據(jù)得 。
所需帶的基準(zhǔn)長度為：
代入數(shù)據(jù)得
則實(shí)際的軸間距為
代入數(shù)據(jù)的實(shí)際的軸間距為 。
5.5 驗(yàn)算小帶輪的包角
由下式可求帶輪包角：
一般，最小不低于，小帶輪包角合適，不需要使用張緊輪。
5.6 確定V帶根數(shù)
V帶根數(shù)可由以下公式計(jì)算：
(10) 其中 ——功率增量，考慮傳動(dòng)比時(shí)，在大帶輪上的彎曲應(yīng)力較小，在壽命相同的條件下，可以增大傳遞的功率。
——包角修正系數(shù)，考慮包角不等于時(shí)對(duì)傳動(dòng)能力的影響。
——帶長修正系數(shù)，考慮包角不為特定長度時(shí)對(duì)傳動(dòng)能力的影響。
——單根V帶的基本額定功率。
查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[20]可得：，=0.99，=0.97，=
圓整后取V帶根數(shù)
5.7 單根V帶預(yù)緊力的計(jì)算
根據(jù)公式 (11)
=
=
5.8 計(jì)算壓軸力
根據(jù)公式 (12) (13) 其中 ——為正常預(yù)緊力的1.5倍。
代入數(shù)據(jù)
第6 章 齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算
第6章 齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算
6.1 材料的選擇及許用應(yīng)力的確定
根據(jù)設(shè)計(jì)方案，本設(shè)計(jì)采用的是直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，考慮到水稻脫粒裝置功率較大，故大、小齒輪都選用硬齒面。選取大、小齒輪的材料均為40Cr，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，齒面硬度為48～55HRC。因采用表面淬火，輪齒的變形不大，不需要磨削，故初選7級(jí)精度。
6.2 按輪齒接觸強(qiáng)度的計(jì)算
根據(jù)公式
(14) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值
1）試選載荷系數(shù)；
2)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩:
3）由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[20]選取齒寬系數(shù)；
4）由手冊(cè)[20]查得材料的彈性影響系數(shù)
5）按齒面硬度中間值查手冊(cè)[20得大、小齒輪得接觸疲勞強(qiáng)度極限 (15) 6）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
7)查設(shè)計(jì)手冊(cè)[19]得接觸疲勞壽命系數(shù)
8）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力
取失效概率為1％，安全系數(shù)S＝1，得
計(jì)算
1）試算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值
2）計(jì)算圓周速度
3）計(jì)算齒寬
4）計(jì)算齒寬與齒高之比
模數(shù)
齒高
5）計(jì)算載荷系數(shù)
根據(jù)，7級(jí)精度，由手冊(cè)[21]查得動(dòng)載系數(shù);
假設(shè),由手冊(cè)[21]查得齒間載荷分配系數(shù)； 由手冊(cè)[21]查得使用系數(shù)；
由表4查得接觸強(qiáng)度計(jì)算用齒向載荷分布系數(shù)；
由手冊(cè)[21]查得彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算用齒向載荷分布系數(shù). 故載荷系數(shù)
6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，得
7）計(jì)算模數(shù)
6.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)
彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為
(16)
確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值
1）由手冊(cè)[21]得大、小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；
2）由手冊(cè)[21]查得彎曲疲勞壽命系數(shù)；。
3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力
取彎曲疲勞安全系數(shù)S＝1.4，得
4）計(jì)算載荷系數(shù)K
5）查取齒形系數(shù)
由手冊(cè)[21]查得齒形系數(shù) 。
6）查取應(yīng)力校正系數(shù)
由手冊(cè)[21]得應(yīng)力校正系數(shù) 。
7）計(jì)算大小齒輪的并加以比較
小齒輪的數(shù)值大。
設(shè)計(jì)計(jì)算
對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m略大于由齒根疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得得模數(shù)1.64，就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m＝2mm，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑，。
取 取
幾何尺寸計(jì)算
1）計(jì)算分度圓直徑
2）計(jì)算中心距
3）計(jì)算齒輪寬度
驗(yàn)算
符合要求。
第7 軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算
第7章 軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算
7.1 軸的材料選擇
水稻脫粒裝置在工作時(shí)，脫粒軸的轉(zhuǎn)速很高，而且傳遞的扭矩很大，綜合考慮，軸的材料選擇45鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度為195-290，其接觸疲勞強(qiáng)度極限，彎曲疲勞極限取。
7.2 軸的最小直徑確定
由公式 (17)
其中 ——該軸傳遞的功率，；
——該軸的轉(zhuǎn)速，；
——指軸的材料和承載情況確定常數(shù)。
已知 =2.02，，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[21]可得C=128，代入上式可得
選。
7.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
為了便于軸上零件的拆卸，經(jīng)常把軸做成階梯形。軸的直徑從軸端逐漸向中間增大，可依次將齒輪和帶輪等從軸的上端裝拆，為了使軸上的零件便于安裝，軸端及各軸的端部應(yīng)有倒角。軸上磨削的軸段應(yīng)有砂輪越程槽，車制螺紋軸段應(yīng)有退刀槽。
各段軸的直徑，如有配合要求的軸段，應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)直徑，安裝軸承、齒輪等標(biāo)準(zhǔn)件的軸徑，應(yīng)符合各標(biāo)準(zhǔn)件的內(nèi)徑系列規(guī)定。采用的套筒、螺母、軸端擋圈作軸向固定時(shí)，應(yīng)把裝零件的軸段長度做的比零件輪轂短，以確保螺母等緊靠零件端面。脫粒軸結(jié)構(gòu)初定如圖7所示：
圖7 軸的結(jié)構(gòu)圖
7.4 軸的校核
7.4.1 軸上載荷的計(jì)算
求軸承上的支反力
垂直面內(nèi)：
水平面內(nèi)：
畫受力簡圖與彎矩圖，如圖8所示：
據(jù)第四強(qiáng)度理論且忽略鍵槽影響
表4 受力分析
載荷 水平面H 垂直面V
支反力F
彎矩M
總彎矩
扭矩T
軸安全。
圖8 受力簡圖和彎矩圖
7.4.2 按彎扭合成應(yīng)力校核軸強(qiáng)度
進(jìn)行校核時(shí)，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(jì)算應(yīng)力為：
前已選定軸材料為45號(hào)鋼,調(diào)質(zhì)處理,由機(jī)械設(shè)計(jì)[23]表15-1查得=60Mpa 因此<,故安全。
7.4.3 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度
抗彎截面系數(shù)： ==
抗扭截面系數(shù)： ==
截面上彎矩應(yīng)力
截面上扭矩應(yīng)力
軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，機(jī)械設(shè)計(jì)[23]表15-1查得 。
截面上由于軸肩而形成理論應(yīng)力集中系數(shù)及按機(jī)械設(shè)計(jì)[23]附表3-2查取，因:
經(jīng)插值后可查得=1.59 =1.33
又可查得[23]軸的材料敏性系數(shù)為：
故有效應(yīng)力集中系數(shù)為：
=1+(-1)=1+0.85(1.33-1)=1.28
由機(jī)械設(shè)計(jì)[23]附圖得尺寸系數(shù)=0.85 ,得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)為=0。9
由附圖查得表面質(zhì)量系數(shù)
==0.92
軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即=1 ，則綜合系數(shù)值為
又由碳鋼的特性系數(shù)：
=0.1-0.2 取=0.15
=0.05-0.1 取=0.75
計(jì)算安全系數(shù)：
>S=1.5
故安全
第8章 鍵連接選擇
鍵連接可分為平鍵連接、半圓鍵連接、楔鍵連接和切向鍵連接。 平鍵按用途分有三種：普通平鍵、導(dǎo)向平鍵和滑鍵。平鍵的兩側(cè)面為工作面，平鍵連接是靠鍵和鍵槽側(cè)面擠壓傳遞轉(zhuǎn)矩，鍵的上表面和輪轂槽底之間留有間隙。平鍵連接具有結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便、對(duì)中性好等優(yōu)點(diǎn)，因而應(yīng)用廣泛。本設(shè)計(jì)采用的是平鍵連接 。
查表機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[21]表4-1分別選擇軸1、2段平鍵b×h×L=6mm×6mm×20mm、b×h×L=10mm×8mm×22mm。材料為45鋼，其許用擠壓應(yīng)力，取其平均值，。
在本設(shè)計(jì)中脫粒軸傳遞的扭矩最大，根據(jù)要求，需對(duì)脫粒軸的鍵連接進(jìn)行強(qiáng)度校核，因載荷均勻分布，根據(jù)平鍵連接的擠壓強(qiáng)度公式：
(19)
式中：T為轉(zhuǎn)矩（N·mm）；
為軸徑（mm）；
為鍵的高度（mm）；
為鍵的工作長度（mm）；
為許用擠壓應(yīng)力（MPa）；
代入數(shù)據(jù)得 <
可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。
第9章 滾動(dòng)軸承選用
第9章 滾動(dòng)軸承選用
已知裝軸承處軸徑，轉(zhuǎn)速，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[22]，選用圓錐滾子軸（GB/T 276-1994摘錄）,選型號(hào)為30208，其基本參數(shù)為，?；绢~定動(dòng)載荷。
9.1 滾動(dòng)軸承校核
根據(jù)上述數(shù)據(jù)，可計(jì)算：
圓周力
徑向力
軸向力
9.1.1 當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算
該圓錐滾子軸承受和的作用，必須求出當(dāng)量動(dòng)載荷P。由下式可求：
（20)
其中，分別為徑向系數(shù)和軸向系數(shù)。
因?yàn)? <0.37
所以
9.1.2 計(jì)算所需的徑向基本額定動(dòng)載荷
對(duì)于圓錐滾子軸承