小型玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)【含CAD圖紙+說(shuō)明書(shū)+開(kāi)題報(bào)告+答辯稿】
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德州學(xué)院畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))中期檢查表
院(系):機(jī)電工程系 專業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 2013 年04月 15日
畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))題目:小型玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)教師
門(mén)立山
職 稱
副教授
計(jì)劃完成時(shí)間:2013年5月10日
畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))的進(jìn)度計(jì)劃:
2013.1.13----2013.1.14 確定設(shè)計(jì)(論文)題目及撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。
2 2013.1.15----2013.3.30 查詢相關(guān)資料、進(jìn)行課題研究,在已完成研的基礎(chǔ)上,撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文),完成設(shè)計(jì)(論文)初稿。
2013.4.1----2013.4.15 提交期中檢查表。
2 2013.4.16----2013.4.30 根據(jù)指導(dǎo)教師的修改意見(jiàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)(論文)修改,并最終定稿。
2 2013.5.4----2013.5.10 將設(shè)計(jì)(論文)交于評(píng)閱教師進(jìn)行評(píng)閱,根據(jù)評(píng)閱教師意見(jiàn),進(jìn)一步修改設(shè)計(jì)(論文),準(zhǔn)備答辯。
完成情況:
到現(xiàn)在為止,我通過(guò)查閱資料知道了玉米脫粒機(jī)主要功能對(duì)玉米進(jìn)行脫粒,對(duì)玉米粒的大小進(jìn)行篩選,輔助功能為對(duì)剛脫粒下來(lái)的玉米粒進(jìn)行除塵。
根據(jù)脫粒的需求,對(duì)玉米脫粒機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì),確定總體布局及結(jié)構(gòu)方案。對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng),機(jī)身結(jié)構(gòu),零件圖繪制等。已經(jīng)基本完成初稿。
指導(dǎo)教師評(píng)議(指出優(yōu)點(diǎn)和不足,如有其它建議,可另附頁(yè))
簽 名: 年 月 日
備 注:
編號(hào):
畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))
題 目 小型玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師 門(mén)立山
學(xué)生姓名
學(xué) 號(hào)
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
教學(xué)單位 德州學(xué)院機(jī)電工程系 (蓋章)
二O一三年0一月十三日
德州學(xué)院畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開(kāi)題報(bào)告書(shū)
2013年01月13日
院(系)
機(jī)電工程系
專 業(yè)
自動(dòng)化
姓 名
學(xué) 號(hào)
論文(設(shè)計(jì))題目
小型玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)
一、選題目的和意義
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,在農(nóng)村,人們的生活水平得到了很大的提高,生活中的常用農(nóng)業(yè)機(jī)具也都向機(jī)械化,自動(dòng)化發(fā)展,玉米脫粒機(jī)就是其中一個(gè)很典型的實(shí)例,隨著人們的玉米產(chǎn)量的不斷增加,玉米脫粒就成為了一個(gè)擺在人們面前的一個(gè)問(wèn)題,人工脫粒太慢,費(fèi)時(shí)間,而且需要的人很多,很不方便,玉米脫粒機(jī)的出現(xiàn),解決了一起問(wèn)題,需要的人工少,而且主要是工作效率有大大的提高,3到4個(gè)人一上午就能完成4萬(wàn)斤玉米的脫粒。所以玉米脫粒機(jī)是農(nóng)家不可缺少的必備農(nóng)機(jī)。農(nóng)業(yè)是我國(guó)基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)、是國(guó)家發(fā)展的根本,機(jī)械化的普及,不僅是農(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。根據(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)大20%左右。如今我國(guó)北方大部分地區(qū)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)新更好的開(kāi)國(guó)了市場(chǎng)。這里僅對(duì)一種玉米脫粒機(jī)的課題研究,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,然后將玉米利用玉米脫粒機(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)在脫粒時(shí),利用釘齒滾筒回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的釘齒與羅底之間的間隙配合,使玉米粒脫下。
選擇這一課題,正好是對(duì)我大學(xué)知識(shí)的一個(gè)檢驗(yàn)也是對(duì)大學(xué)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)系統(tǒng)的總結(jié)與歸納,有利于對(duì)知識(shí)的掌握和學(xué)習(xí),有利于對(duì)機(jī)械方面更進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和研討。
二、本選題在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
從歷年來(lái)脫粒機(jī)產(chǎn)品國(guó)家監(jiān)督抽查情況來(lái)看,從1992年開(kāi)始,連續(xù)6年抽樣合格率百分?jǐn)?shù)分別為50、66.7、71.4、77.8、66.7、76.5。從總的發(fā)展趨勢(shì)看,通過(guò)監(jiān)督抽查,促使企業(yè)產(chǎn)品抽樣合格率有所提高。一些企業(yè),如河北邱縣機(jī)械廠、山東高密農(nóng)機(jī)廠、河南鄭州嵩岳機(jī)電有限公司、河南臨穎機(jī)械廠、河北高陽(yáng)五金廠、望都農(nóng)具制造廠等生產(chǎn)的脫粒機(jī)質(zhì)量比較好,產(chǎn)品在市場(chǎng)有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,但從整體來(lái)說(shuō)質(zhì)量水平不高,抽樣合格率在偏低水平徘徊。造成產(chǎn)品質(zhì)量不高和低水平徘徊的主要原因.
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)多年來(lái)沒(méi)有明顯變化,技術(shù)改造緩慢;有相當(dāng)數(shù)量的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和集體小型企業(yè),缺乏必要的檢驗(yàn)手段,檢驗(yàn)把關(guān)不嚴(yán),企業(yè)質(zhì)量管理流于形式,導(dǎo)致重要零部件制造質(zhì)量和裝配質(zhì)量不合格;是有的企業(yè)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不熟悉或安全意識(shí)不強(qiáng),不按國(guó)家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)要求加防護(hù)裝置和警告標(biāo)志,或用普通螺栓代替高強(qiáng)度螺栓,導(dǎo)致產(chǎn)品抽查不合格。
國(guó)家監(jiān)督抽查雖連年進(jìn)行,但僅僅覆蓋了大部分正規(guī)生產(chǎn)企業(yè),還有一些既不領(lǐng)生產(chǎn)許可證和推廣許可證又無(wú)生產(chǎn)設(shè)備和檢驗(yàn)手段的個(gè)體生產(chǎn)者,盲目仿制正規(guī)企業(yè)的產(chǎn)品,偷工減料,粗制濫造,產(chǎn)品質(zhì)量最差,這類(lèi)企業(yè)由于無(wú)正規(guī)生產(chǎn)場(chǎng)地,監(jiān)督抽查抽不到,但鑒于其產(chǎn)品價(jià)格較低,所在在市場(chǎng)上仍占有一定的份額。
三、課題設(shè)計(jì)方案
對(duì)玉米脫粒機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì),確定總體布局及結(jié)構(gòu)方案。對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng),機(jī)身結(jié)構(gòu),零件圖繪制等。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。使總體布局及結(jié)構(gòu)更合理,更微型化,高效率化。查閱相關(guān)書(shū)籍資料,關(guān)注相關(guān)報(bào)道,網(wǎng)上查閱資料及咨詢相應(yīng)的專業(yè)人士和指導(dǎo)老師。
四、計(jì)劃進(jìn)度安排
2013.1.13----2013.1.14 確定設(shè)計(jì)(論文)題目及撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。
2013.1.15----2013.3.30 查詢相關(guān)資料、進(jìn)行課題研究,在已完成研究的基礎(chǔ)上,撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文),完成設(shè)計(jì)(論文)初稿。
2013.4.1----2013.4.15 提交期中檢查表。
2013.4.16----2013.4.30 根據(jù)指導(dǎo)教師的修改意見(jiàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)(論文)修改,并最終定稿。
2013.5.4----2013.5.10 將設(shè)計(jì)(論文)交于評(píng)閱教師進(jìn)行評(píng)閱,根據(jù)評(píng)閱教師意見(jiàn),進(jìn)一步修改設(shè)計(jì)(論文),準(zhǔn)備答辯。
五、主要參考文獻(xiàn)
[1]劉長(zhǎng)榮,鄭玉才.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上下冊(cè)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社,2009.45-60.
[2]張成堂,商立今.脫粒機(jī)[M]. 北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社出版,1985.25-31.
[3]邱永兵,吳超機(jī),張玉峰.5TG-200脫粒機(jī)的研制[M].湖南:湘閱出版社,2006.89-93.
[4]董佑福.收獲機(jī)械化現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[M].陜西:收獲機(jī)械論文集,2005.12-15.
[5]王澤正.新疆農(nóng)機(jī)化[M],新疆:新疆農(nóng)業(yè)出版社,2010.37-40.
[6] 常建國(guó),李國(guó)民,[M].脫粒機(jī)的現(xiàn)狀及發(fā)展, 北京:高等教育出版社,2013.46-47.
指導(dǎo)教師意見(jiàn)及建議:
簽名:
年 月 日
教學(xué)單位領(lǐng)導(dǎo)小組審批意見(jiàn):
組長(zhǎng)簽名:
年 月 日
德州學(xué)院畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))中期檢查表
院(系):機(jī)電工程系 專業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 2013 年04月 15日
畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))題目:小型玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)教師
門(mén)立山
職 稱
副教授
計(jì)劃完成時(shí)間:2013年5月10日
畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))的進(jìn)度計(jì)劃:
2013.1.13----2013.1.14 確定設(shè)計(jì)(論文)題目及撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。
2 2013.1.15----2013.3.30 查詢相關(guān)資料、進(jìn)行課題研究,在已完成研的基礎(chǔ)上,撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文),完成設(shè)計(jì)(論文)初稿。
2013.4.1----2013.4.15 提交期中檢查表。
2 2013.4.16----2013.4.30 根據(jù)指導(dǎo)教師的修改意見(jiàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)(論文)修改,并最終定稿。
2 2013.5.4----2013.5.10 將設(shè)計(jì)(論文)交于評(píng)閱教師進(jìn)行評(píng)閱,根據(jù)評(píng)閱教師意見(jiàn),進(jìn)一步修改設(shè)計(jì)(論文),準(zhǔn)備答辯。
完成情況:
到現(xiàn)在為止,我通過(guò)查閱資料知道了玉米脫粒機(jī)主要功能對(duì)玉米進(jìn)行脫粒,對(duì)玉米粒的大小進(jìn)行篩選,輔助功能為對(duì)剛脫粒下來(lái)的玉米粒進(jìn)行除塵。
根據(jù)脫粒的需求,對(duì)玉米脫粒機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì),確定總體布局及結(jié)構(gòu)方案。對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng),機(jī)身結(jié)構(gòu),零件圖繪制等。已經(jīng)基本完成初稿。
指導(dǎo)教師評(píng)議(指出優(yōu)點(diǎn)和不足,如有其它建議,可另附頁(yè))
簽 名: 年 月 日
備 注:
目錄
1引言 1
2玉米脫粒機(jī)總體結(jié)構(gòu) 2
2.1入料部分 2
2.2脫粒部分 3
2.3篩選部分 3
2.4機(jī)架部分 3
2.5玉米脫粒機(jī)的總體設(shè)計(jì) 3
3 玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì) 3
3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 4
3.2傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 5
3.3 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 10
3.4釘齒條的設(shè)計(jì) 16
3.5 柵格式凹板的設(shè)計(jì) 17
3.6入料口及脫粒機(jī)上蓋的設(shè)計(jì) 18
3.7機(jī)架的設(shè)計(jì) 19
3.8軸承座的設(shè)計(jì) 19
4玉米脫粒機(jī)的注意事項(xiàng) 20
5玉米脫粒機(jī)的技術(shù)保養(yǎng)保管 20
6 結(jié)論 20
致 謝 24
德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2013屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
小型玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)
(德州學(xué)院機(jī)電系,山東德州 253023)
摘要:該文對(duì)電機(jī)選型、傳動(dòng)裝置、主軸結(jié)構(gòu)等各參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和選型,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)
1引言
我國(guó)現(xiàn)有的玉米脫粒機(jī)種類(lèi)很多,脫粒機(jī)是用于玉米、高粱、大豆及其它雜糧等作物進(jìn)行脫粒作業(yè)的重要收獲機(jī)械,在我國(guó)廣大農(nóng)村使用十分廣泛?;旧隙际嵌兰o(jì)五、六十年代定型的產(chǎn)品,或者是在其基礎(chǔ)上稍加改進(jìn)的產(chǎn)品。機(jī)型原理上存在著不足直至現(xiàn)在已顯現(xiàn)出來(lái),如:滾筒轉(zhuǎn)速高,釘齒打擊玉米穗實(shí)現(xiàn)脫粒,造成籽粒破損嚴(yán)重,所以不能滿足玉米脫粒的需要。脫粒機(jī)生產(chǎn)在我國(guó)雖已有數(shù)十年歷史,但不少企業(yè)仍延襲十幾年以前的生產(chǎn)方式進(jìn)行生產(chǎn)和管理,企業(yè)管理水平相對(duì)落后。全國(guó)200多家企業(yè)中,至今只有1家企業(yè)進(jìn)行了質(zhì)量保證體系認(rèn)證就足以說(shuō)明這一問(wèn)題。質(zhì)量合格的脫粒機(jī),應(yīng)該是堅(jiān)固耐用的、故障少、使用保養(yǎng)方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠。就我國(guó)整個(gè)農(nóng)機(jī)行業(yè)來(lái)說(shuō),玉米脫粒裝備相對(duì)國(guó)外水平差距最大,玉米籽應(yīng)當(dāng)從玉米盤(pán)上脫下來(lái),脫粒要干凈。脫下的玉米籽不要破碎、情潔、不混其它玉米盤(pán)、雜物等脫粒時(shí)應(yīng)盡量減少玉米盤(pán)的損壞,以保證玉米籽的完整。目前脫粒機(jī)生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)量最大的為3萬(wàn)多臺(tái),最少的僅幾十臺(tái),不少企業(yè)的生產(chǎn)未能形成適度的規(guī)模。這主要是因?yàn)槊摿C(jī)是季節(jié)性很強(qiáng)的產(chǎn)品,產(chǎn)品銷(xiāo)售往往僅在十幾天的時(shí)間,資金周轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng),不少企業(yè)明知進(jìn)行技術(shù)改造形成適度規(guī)模生產(chǎn)能降低成本,提高經(jīng)濟(jì)效益,但苦于流動(dòng)資金不足或貸款困難,無(wú)力進(jìn)行適度規(guī)模生產(chǎn),再加上近幾年脫粒機(jī)行業(yè)活動(dòng)和信息交流不暢,不能根據(jù)市場(chǎng)變化及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品品種及生產(chǎn)數(shù)量,從而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益不理想[1]。
因此,迫切需要一種新型玉米脫粒機(jī)來(lái)取代老式機(jī)型。在設(shè)計(jì)和制造中對(duì)主要部件又進(jìn)行了改進(jìn)完善,使其結(jié)構(gòu)更加趨于合理,性能又得到進(jìn)一步的提升?,F(xiàn)已初步掌握了該項(xiàng)技術(shù)的系列設(shè)計(jì)及確定基本技術(shù)參數(shù)的方法,目前正進(jìn)行此項(xiàng)技術(shù)的完善、深入研究、系列化及推廣工作。該新型機(jī)具有破碎率低、對(duì)玉米籽粒損傷小、脫凈率高、清機(jī)方便、使用方便,脫粒后的玉米芯可在此利用,破損率非常低。使用結(jié)果表明,該機(jī)性能良好,適于在農(nóng)村大量使用。
發(fā)展玉米收獲機(jī)械化的意義:
(1)解決糧食自給,是加快種植玉米的一項(xiàng)國(guó)策。我國(guó)有13億人口,耕地每年減少,形勢(shì)十分嚴(yán)峻。
(2)對(duì)玉米價(jià)值認(rèn)識(shí)的不斷提高,是推動(dòng)玉米收獲機(jī)械化發(fā)展的動(dòng)力。玉米是高產(chǎn)之王。其增產(chǎn)潛力極大。我國(guó)玉米產(chǎn)量居世界排名第二,但單產(chǎn)比美國(guó)低56%,是糧食增產(chǎn)希望之所在。
(3)發(fā)展玉米收獲機(jī)械化是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的必然,也是農(nóng)機(jī)化發(fā)展的客觀要求。解決玉米收獲的機(jī)械化問(wèn)題是目前的迫切要求,是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的急需,玉米生產(chǎn)機(jī)械化水平低已成為制約實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的瓶頸。
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)主要組成結(jié)構(gòu)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:
圖1總體結(jié)構(gòu)
2.1入料部分
入料口與玉米脫粒機(jī)的上蓋部分相連,它是利用一毫米厚的鐵板制成,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)行脫粒工作。
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)采用四毫米厚的角鐵制成。
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。
3 玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)
根據(jù)玉米脫粒機(jī)TS—54型的設(shè)計(jì)參數(shù):脫粒機(jī)主軸為750到850,柵格式凹板直徑為320,長(zhǎng)度為735,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)釘齒呈螺旋均勻焊接安裝,在滾筒外緣分布細(xì)軸,成180度分布,以便玉米芯隨螺旋釘齒的螺旋作用排出脫粒機(jī)之外。
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),當(dāng)玉米脫粒機(jī)正常工作時(shí)滾筒上細(xì)軸的快速旋轉(zhuǎn),其中只能有一根細(xì)軸受到玉米所給的切向力。根據(jù)試驗(yàn)測(cè)得知在工作的時(shí)候細(xì)軸所受切向力為560N。即玉米脫粒機(jī)正常工作時(shí),受到的切向力為560[2]。
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
根據(jù)工作負(fù)載的大小速度等來(lái)選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型、功率轉(zhuǎn)速。根據(jù)玉米脫粒機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),傳動(dòng)裝置的體積、因此確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)要綜合考慮,分析電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)裝置的性能,工作環(huán)境和工作載荷等因素。通常選用同步電動(dòng)機(jī)。
3.1.1 電動(dòng)機(jī)的功率
電機(jī)所需功率按式 :Pd = Pw/ηa (KW)、 Pw = FV/1000 (KW) 所以 Pd= FV/1000ηa (KW)由電動(dòng)機(jī)至帶輪的傳動(dòng)總效率為:按設(shè)計(jì)要求可以知道從電動(dòng)機(jī)到工作軸的傳動(dòng)總效率ηa=η1·η2·η3
其中:η1—為帶的傳動(dòng)效率、Pd-工作效率;
η2—為軸承的傳動(dòng)效率、Pw-有效功率;
η3—為帶的傳動(dòng)效率。
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查出η1=0.96,η2=0.98,η3=0.98。
所以可知ηa=η1·η2·η3=0.96×0.98×0.98= 0.96。
由此可得電動(dòng)機(jī)的功率:
3.1.2電動(dòng)機(jī)的型號(hào)
主軸的轉(zhuǎn)速在 750~850,取V帶的傳動(dòng)比i1′=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,根據(jù)推薦傳動(dòng)比的合理范圍,取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比 i1′=2-4;帶輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比i2′=3-4;則總傳動(dòng)比合理范圍為 ia′= 6—16,故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 nd′= ia′·n=(6--16)×200 =1200—3200 r /min 。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Y132S1-2[3]。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 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A*B
地腳螺栓孔直徑K
軸伸尺寸
D*E
裝鍵部位尺寸F*GD
電動(dòng)機(jī)的輸出軸尺寸G
132
475X345X315
216X140
12
38X80
10X41
33
3.2傳動(dòng)裝置的設(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),傳動(dòng)件V帶是一個(gè)撓性件,它賦有彈性,能緩和沖擊,因而使玉米脫粒機(jī)工作平穩(wěn),等優(yōu)點(diǎn)。雖然在傳動(dòng)過(guò)程中V帶與帶輪之間存在彈性滑動(dòng),使傳動(dòng)比不精確,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)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。
3.2.1傳動(dòng)帶的設(shè)計(jì)
(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)》一書(shū)中的表8—7 可知:
=1.0
(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)上帶輪的轉(zhuǎn)速(與電動(dòng)機(jī)一樣的速度),查《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書(shū)圖8—11,可以選擇V帶的型號(hào)為A型。
(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)》一書(shū),可選擇V帶的型號(hào)參考表8—6和8-8,選取 。
②計(jì)算V帶的速度V
V帶在5~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) 確定傳動(dòng)中心距和帶長(zhǎng)
其中: —為中心距;
—為相應(yīng)帶長(zhǎng)。
按《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書(shū)中查表8—2,選擇相近的基本長(zhǎng)度和 相對(duì)應(yīng)的公稱長(zhǎng)度(內(nèi)周長(zhǎng))可查得:。
實(shí)際的中心距也可用經(jīng)驗(yàn)公式:
(5)驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角
滿足V帶傳動(dòng)的包角要求。
(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)稱包角系數(shù);
—考慮的材質(zhì)情況系數(shù),簡(jiǎn)稱材質(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。
查表取值:
由 查得:
所以:
取 根
(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,。
(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,對(duì)于新安裝的帶楚拉應(yīng)力為1.5,對(duì)于運(yùn)轉(zhuǎn)后的v帶初拉應(yīng)力應(yīng)為1.3。
3.2.2 V帶帶輪的設(shè)計(jì)
(1) 帶輪的材料選擇
帶輪是帶傳動(dòng)中的重要零件,質(zhì)量分布均勻;鑄造和焊接時(shí)的內(nèi)應(yīng)力??;輪槽工作面要精細(xì)加工(表面粗糙度一般為Ra=3.2),以減輕帶的磨損。帶輪材料主要采用鑄鐵,因?yàn)閹л喌霓D(zhuǎn)速,即,轉(zhuǎn)速比較低[4]。 常用材料為HT150或HT200;轉(zhuǎn)速較高時(shí)宜采用鑄鋼或用鋼板沖擊后焊接而成;小功率時(shí)可用鑄鋁或塑料。
(2)結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)
①主動(dòng)帶輪的設(shè)計(jì)
主動(dòng)輪的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。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)帶輪采用實(shí)心式。
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)如表3,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3 帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù) 單位(mm)
帶的型號(hào)
m
f
t
s
A
16
5
20
14
14
7.5
38
17.4
主動(dòng)帶輪的厚度可以由計(jì)算公式:
圖2 主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)圖
②從動(dòng)帶輪的設(shè)計(jì)
從動(dòng)輪的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3。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)》一書(shū),可查得帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)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4 帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù) 單位(mm)
帶的型號(hào)
m
f
t
s
B
16
5
20
14
14
7.5
38
17.5
從動(dòng)帶輪的厚度可以由計(jì)算公式:
圖3從動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)圖
3.3 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)傳遞轉(zhuǎn)矩、扭矩、彎矩和支撐傳動(dòng)軸上的回轉(zhuǎn)零件,
玉米脫粒瞬時(shí)沖擊很大,且沖擊次數(shù)很頻繁,因此傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)是很關(guān)鍵的。它的主要公用是:一是支撐軸上所安裝的回轉(zhuǎn)零件,使其有確定的工作位置;二是傳遞軸上的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力[5]。根據(jù)玉米脫粒機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),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。軸的材料主要采用碳鋼和合金鋼,也可采用球墨鑄鐵。碳鋼有足夠的強(qiáng)度,對(duì)應(yīng)力集中不太敏感,便于進(jìn)行機(jī)械加工和熱處理,價(jià)格低廉,應(yīng)用廣泛。軸的材料應(yīng)根據(jù)軸的工作狀況、重要性和結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、生產(chǎn)批量、材料供應(yīng)情況、加工可能性以及經(jīng)濟(jì)性等因素,綜合考慮、合理選取。
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11—1 可以查到,應(yīng)選取調(diào)質(zhì)處理的45號(hào)鋼,,書(shū)中表11—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。
3.3.1根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度
軸的基本結(jié)構(gòu)如圖4。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
圖4軸結(jié)構(gòu)圖
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。
3.3.2 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。
3.3.3確定輸出軸上的圓角半徑值
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。
3.3.4 按彎扭合成條件校核軸的強(qiáng)度
(1)求輸出軸上的所受作用力的大小
根據(jù)公式:
其中:—電動(dòng)機(jī)的額定功率,;
—主軸的轉(zhuǎn)速,。
(2)釘齒條上的合力
根據(jù)公式:
其中 :—輸出軸的軸心到釘齒定的距離。
根據(jù)公式:
其中:80%—徑向力占圓周力的百分?jǐn)?shù)。
由于玉米脫粒機(jī)的主軸軸向不受力。 則取
(3)軸上水平面內(nèi)所受支反力
根據(jù)公式:
—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。
(4)軸在垂直面內(nèi)所受的支反力
根據(jù)公式:
其中 :—釘齒的頂端到主軸軸心的距離,。
根據(jù)公式 :
(5)作彎矩圖
在水平面內(nèi),軸上、、三點(diǎn)的彎矩為 :
根據(jù)公式 :
作水平面內(nèi)彎矩圖如圖6(b)所示。
在垂直面內(nèi),軸上、、三點(diǎn)的彎矩為 :
根據(jù)公式 :
根據(jù)公式 :
作垂直面內(nèi)彎矩圖如圖6(c)所示。
合成的彎矩為 :
作軸的合成彎矩圖如圖6(d)所示。
(6)作扭矩圖
根據(jù)公式 :
其中 :—電動(dòng)機(jī)的額定功率,;
—主軸轉(zhuǎn)速,。
作軸的彎矩圖如圖6(e)所示。
(7)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)量彎矩圖如圖6(f)所示。
圖6彎矩圖
3.3.5 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。
其中 : —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)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)的許用應(yīng)力。
3.4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)直接關(guān)系到玉米脫粒機(jī)正常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),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,以便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,這樣會(huì)有較高的脫粒率。玉米脫粒機(jī)的主要功能是脫粒,而釘齒條在脫粒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[6]。
3.4.1 釘齒條的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
從釘齒條的功用和工作原理可知釘齒的工作強(qiáng)度很大,玉米脫粒機(jī)的釘齒滾筒上安裝有四條釘齒條,相互之間相互垂直,而且每條釘齒條上安裝釘齒的個(gè)數(shù)有7~10個(gè)釘齒,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,在釘齒條的一端分別用一個(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[7]。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,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,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。
3.4.2 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,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個(gè)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[8]。
3.4.3 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)度等問(wèn)題,材料選為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)度為。
3.5 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,篩選功能,玉米脫粒,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,從而達(dá)到玉米脫粒清選的作用,其二,脫粒功能,柵格式凹板是利用鋼筋橫向焊接而成,鋼筋之間有一定的縫隙,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。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7柵格式凹板圖
3.6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[9]。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[10]。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。
3.7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)、柵格式凹板的沖擊和應(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,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[11]。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[12]。
3.8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)公稱直徑為螺栓固定[13]。
圖8軸承座結(jié)構(gòu)圖
4玉米脫粒機(jī)的注意事項(xiàng)
玉米脫粒機(jī)是解決玉米脫粒的問(wèn)題,目的是降低勞動(dòng)者的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高工作效率,除了此之外更應(yīng)該注意安全問(wèn)題。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,防止隨時(shí)都有可能發(fā)生事故。
(1)操作人員不要穿肥大的大衣服,必須帶安全帽。
(2)不許酒后操作機(jī)械.禁在脫粒場(chǎng)地抽煙和點(diǎn)火。
(3)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。
(4)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。
5玉米脫粒機(jī)的技術(shù)保養(yǎng)保管
(1)存放機(jī)具的場(chǎng)、棚、庫(kù)應(yīng)保持清潔。露天停放的機(jī)具應(yīng)用磚或本機(jī)具支離地面。?
(2)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。
(3)機(jī)器停用,應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真檢查、清洗和保養(yǎng)。?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。
(4)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。金屬零件的工作表面應(yīng)涂防銹油。
6 結(jié)論
隨著社會(huì)的進(jìn)步,生活中的方方面面都與機(jī)器的有關(guān)。農(nóng)業(yè)是我國(guó)的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、是國(guó)家發(fā)展的根本,機(jī)械化的普及,不僅使農(nóng)業(yè)促進(jìn)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,提高效率。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。玉米脫粒機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,占用面積小,容易搬運(yùn),性價(jià)比高,生產(chǎn)率很高,而且單位時(shí)間內(nèi)生成效率高,動(dòng)力強(qiáng),是現(xiàn)在市場(chǎng)上應(yīng)用很廣的產(chǎn)品。由于脫粒機(jī)是用電力帶動(dòng),停電或斷電時(shí)就不可以繼續(xù)工作;還有玉米的大小也會(huì)影響脫離的完美性,因此,我們?cè)诮窈筮€要對(duì)玉米脫粒機(jī)的進(jìn)一步的開(kāi)發(fā),使玉米脫粒機(jī)更加完美,更效率化。
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The Design of Small Corn Machine
(Mechanical and Electronic Engineering Department of Dezhou Uniersity,Dezhou Shandong,253023)
Abstract: in order to reduce the farmers in the corn threshing labor intensity, improve work efficiency, design of corn thresher. The machine is mainly a feeding port, a grid type concave plate and screw tooth thr- eshing drum and transmission parts. In a motor as the power source, the power from the motor output shaft output, and then transmitted to the nail tooth threshing drum through the drive belt, nail tooth threshing cyli- nder with a grid type concave plate will threshing of corn, corn grain from the grid type concave plate separ- ation and is discharged in vitro, and corn cob from the other end into the material discharging machine body.
Key words: corn threshing machine; structure; design;
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德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2013屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
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,在本次論文設(shè)計(jì)過(guò)程中,感謝我的學(xué)校,給了我學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),在學(xué)習(xí)中,老師從選題指導(dǎo)、論文框架到細(xì)節(jié)修改,都給予了細(xì)致的指導(dǎo),提出了很多寶貴的意見(jiàn)與建議,老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神對(duì)我產(chǎn)生重要影響。他淵博的知識(shí)、開(kāi)闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。這篇論文是在老師的精心指導(dǎo)和大力支持下才完成的,感謝所有授我以業(yè)的老師,沒(méi)有這些年知識(shí)的積淀,我沒(méi)有這么大的動(dòng)力和信心完成這篇論文。在做設(shè)計(jì)的過(guò)程中互幫互助,使我的繪圖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)。感恩之余,誠(chéng)懇地請(qǐng)各位老師對(duì)我的論文多加批評(píng)指正,使我及時(shí)完善論文的不足之處。
謹(jǐn)以此致謝最后,我要向百忙之中抽時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行審閱的各位老師致以最崇高的敬意和最真誠(chéng)的謝意!
德州學(xué)院畢業(yè)(論文)設(shè)計(jì)評(píng)語(yǔ)
院(系): 機(jī)電工程系 專 業(yè):機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué)生姓名: 學(xué) 號(hào):
題 目: 小型玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ):
評(píng)定成績(jī):
指導(dǎo)教師簽名:
年 月 日
德州學(xué)院畢業(yè)(論文)設(shè)計(jì)評(píng)語(yǔ)
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題 目: 小型玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)
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院(系): 機(jī)電工程系 專 業(yè):機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
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題 目: 小型玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)
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年 月 日
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