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1、玉米脫粒機畢業(yè)設計說明書 目錄 引言 1初步擬定設計過程21 設計方案 ..2 1. 1總體方案設計 21.2傳動裝置的總體設計 22玉米脫粒機的設計2 2. 1選擇電動機 2 2 .1.1確定電機轉(zhuǎn)速 22.1.2確定電機工作效率 32.1.3確定電機的型號 3 3 V帶及帶輪的傳動設計3 3. 1帶輪材料的選擇 33.2V帶的設計與計算 33.3帶輪的結(jié)構(gòu)設計 44鏈傳動設計與計 算5 4. 1鏈輪材料的選擇 54.2鏈輪的基本傳動方案 54.3對鏈輪的基本要求 54.4滾子鏈傳動的設計 64.5鏈輪3的傳動與設計： 74.6鏈輪4的傳動

2、與設計 84.7鏈輪1的設計 9 4.7.1鏈輪1的計算 94.7.2滾子鏈鏈輪1齒槽形狀參數(shù) 104.7.3整體式小鏈輪Z1主要結(jié)構(gòu)尺寸 104.8鏈輪2的設計 11 4.8.1鏈輪2的計算 114.8.2滾子鏈鏈輪2齒槽形狀參數(shù) 124.8.3整體式小鏈輪Z2主要結(jié)構(gòu)尺寸 124.9鏈輪3的設 計 13 4.9.1鏈輪3的計算 134.9.2滾子鏈鏈輪3齒槽形狀參數(shù) 144.9.3整體式鋼制小鏈輪Z3主要結(jié)構(gòu)尺寸 144.10鏈輪4的設計 15 4.10.1鏈輪3的計算 154.10.2滾子鏈鏈輪4齒槽形狀參數(shù) 164.10.3整體式鋼制小鏈輪Z4

3、主要結(jié)構(gòu)尺寸 164.11鏈傳動的失效形式 16 4.11.1鏈條較鏈的磨損 164.11.2鏈的疲勞破壞 174.11.3多次沖擊破斷 17 1 4.11.4鏈條的膠 174.11.5載拉斷 17 5軸的結(jié)構(gòu)設 計17 5.1軸材料的選擇 175.2軸結(jié)構(gòu)的基本要求 175.3初步確定軸1的各段直徑和長度 18 5.3.1估算軸的最小直徑 185.3.2擬定軸上零件的裝配方案 185.3.3軸上零件的軸向定位 185.4初步確定軸2的各段直徑和長度 19 5.4.1估算軸的最小直徑 195.4.2軸上零件的軸向定位 195.4.3軸的左端對腰輪

4、進行結(jié)構(gòu)設計 195.5軸三的結(jié)構(gòu)設計 19 5.5.1估算軸的直徑 195.5.2軸上零件的軸向定位 195.5.3對鼓輪軸的結(jié)構(gòu)設計 205.6軸四的結(jié)構(gòu)設 計 20 5.6.1估算軸的最小值徑 205.6.2軸上零件的軸向定位 205.7軸端倒角 216機架材料的選擇 217結(jié)束語 218致謝 22參考文獻： 22 玉米脫粒機的設計 王磊 （河北科技師范學院機械電子系機制0305班學號：0411030119） 指導教師：陳芳 摘要：本設計基于各種脫粒機的結(jié)構(gòu)，主要研究玉米脫粒的方式、方法、玉米脫粒機的結(jié)構(gòu)、工作原理，進行整體結(jié)構(gòu)設計，并在此依據(jù)基

5、礎上完成零部件的設計，并依據(jù)相關(guān)機械設計軟件來完成零部件的設計。本著從經(jīng)濟性和實用性的角度出發(fā)，針對農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要設計出一種結(jié)構(gòu)簡單，工作效率高的玉米脫粒機。苜先應該根據(jù)玉米盤的自身形狀來展開初步設計，從而展開總體方案的傳動設計。 研究的主要內(nèi)容基本包括玉米脫粒機構(gòu)、裝置、電機的選擇、鏈輪的結(jié)構(gòu)設計。一般機械設計方法，通常多從總體方案開始，在總體方案中乂首先從機構(gòu)的分析開始，確定方案后再進行必要的設計計算和結(jié)構(gòu)設計，最后以完成的設備圖紙和設計計算書作為整個設計計算的成果。為了減輕農(nóng)民的勞動強度，提高農(nóng)業(yè)作業(yè)的機械化程度，填補農(nóng)業(yè)機械的一項空白，針對玉米盤本身特征進行設計，在脫粒時鼓輪和腰輪同

6、時反向轉(zhuǎn)動做嚙合狀，對玉米盤進行擠壓，使玉米籽之間的間隙有所增大，乂由于鼓輪與腰輪的轉(zhuǎn)速不同，腰輪是鼓輪的1倍，使得玉米籽與玉米盤之間發(fā)生相互撮動，以達到籽盤分離。該設計巧妙的利用腰輪與鼓輪相互轉(zhuǎn)動、撮動，使玉米盤在擠壓、撮動力的作用下，瓜籽之間間隙變大的瞬間，進行撮動脫粒，然后凈粒，完成脫粒。 關(guān)鍵詞：玉米脫粒機：腰輪；鼓輪傳動裝置：鏈輪；機體構(gòu)造 引言 脫粒機是用于對小麥、水稻、玉米、高粱、大豆及其它雜糧等作物進行脫粒作業(yè)的重要收獲機械，在我國廣大農(nóng)村使用十分廣泛。脫粒機在我國生產(chǎn)使用已有數(shù)十年的歷史，將玉米籽（谷物）從作物的穗頭上分離下來所使用的機具，稱為脫粒機具。質(zhì)量合格的脫粒機

7、，應該是堅固耐用的、故障少、使用保養(yǎng)方便、結(jié)構(gòu)簡單可靠。同時，還應滿足以下的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求：玉米籽應當從玉米盤上脫下來，脫粒要干凈。脫下的玉米籽不要破碎、情潔、不混其它玉米盤、雜物等脫粒時應盡量減少玉米盤的損壞，以保證玉米籽的完整。脫粒機在一定程度上應有一定的通用性，盡可能適用了?托多種農(nóng)作物，從而以提高機具的利用率。所設計的脫粒機應有較高的生產(chǎn)率，功率消耗少，即其造價低。脫粒系統(tǒng)是聯(lián)合收割機的核心，它決定著其他各部分的匚作性能。研究脫粒空間內(nèi)谷物的運動規(guī)律是聯(lián)合收割機脫粒機理研究的關(guān)鍵內(nèi)容之一。 脫粒機生產(chǎn)在我國雖已有數(shù)十年歷史，但不少企業(yè)仍延襲十幾年以前的生產(chǎn)方式進行生產(chǎn)和管理，企業(yè)管理水

8、平相對落后。全國200多家企業(yè)中，至今只有1家企業(yè)進行了質(zhì)量保證體系認證就足以說明這一問題。此外，產(chǎn)品品種單一，產(chǎn)品更新?lián)Q代適應不了市場的需求，一些產(chǎn)品多年存在的性能問題，如風扇型脫粒機存在的對作物干濕度適應性差的問題一直得不到解決，原因就是多數(shù)企業(yè)經(jīng)濟效益欠佳，拿不出更多的資金和技術(shù)力量用于科研和開發(fā)新產(chǎn)品；也有的是由于企業(yè)領(lǐng)導急功近利，對開發(fā)新產(chǎn)品的重要性認識不足。然而產(chǎn)品更新?lián)Q代的越慢，越難占領(lǐng)市場，企業(yè)效益越差，從而使不少企業(yè)的生產(chǎn)陷入了惡性循壞。 目前脫粒機生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)量最大的為3萬多臺，最少的僅幾十臺，不少企業(yè)的生產(chǎn)未能形成適度的規(guī)模。這主要是因為脫粒機是季節(jié)性很強的產(chǎn)品，產(chǎn)品銷售

9、往往僅在1個月或者十幾天的時間，資金周轉(zhuǎn)時間長，不少企業(yè)明知進行技術(shù)改造形成適度規(guī)模生產(chǎn)能降低成本，提高經(jīng)濟效益，但苦于流動資金不足或貸款困難，無力進行適度規(guī)模生產(chǎn)，再加上近幾年脫粒機行業(yè)活動和信息交流不暢，不能根據(jù)市場 ?5?變化及時調(diào)整生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品品種及生產(chǎn)數(shù)量，從而導致經(jīng)濟效益不理想。 因此我們可以看出脫粒機目前仍有較大的存在空間,對脫粒機的改進設計，使其價格低廉、工作可靠、性能優(yōu)良、盡可能同時完成多項作業(yè)是時代的需要. ?4? 初步擬定設計過程 查閱相關(guān)資料進行調(diào)查研究、進行方案設計(是否合理)、進行整體結(jié)構(gòu)相關(guān)零件的設計、進行并不斷優(yōu)化設計、試制完成設計內(nèi)容。 1設計方

10、案 1. 1總體方案設計 包括傳動裝置的總體設計，傳動件與支撐零件的設計計算。一般機械設計方法，通常多從總體方案開始，在總體方案中乂首先從機構(gòu)的分析開始，確定方案后再進行必要的設計計算和結(jié)構(gòu)設計，最后以完成的設備圖紙和設計計算書作為整個設計計算的成果。L2總體結(jié)構(gòu)設計 確定傳動方案，選擇電動機，計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)從而去確定總傳動比和分配各級傳動比，計算各軸功率、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩。 圖1玉米脫粒機簡圖 2玉米脫粒機的設計 2. 1選擇電動機 2.1.1確定電機轉(zhuǎn)速脫粒機最大功率的確定根據(jù)公式：P=Tn/9550(KW)可以算出軸的計算功率Pac其中T一為軸的工作轉(zhuǎn)矩；n—為工作軸

11、的轉(zhuǎn)速。根據(jù)資料結(jié)合實際可以知道腰輪和鼓輪的搓動力的大小F0R5OON,大概估計F=600N,可以確定工作軸的計算轉(zhuǎn)矩Tae根據(jù)資料估計腰輪的轉(zhuǎn)速為700r/min 2 根據(jù)公式Ta二FD其中D為切削力作用點到軸的距離，Dmax=0.125m。故可以得到最大轉(zhuǎn)矩Tmax二FDmax=600X0.125=75(Nm)o最大計算功率根據(jù)公式： Pamax=Tn/9550=(75X700)/9550=5.4973822^5.5(KW)°根據(jù)工作負載的大小和性質(zhì)、速度以及工作環(huán)境來選擇電動機的類型、結(jié)構(gòu)型式、功率轉(zhuǎn)速，確定電動機的型號。根據(jù)玉米脫粒機結(jié)構(gòu)特點，傳動裝置的體積、重量小：所以速度不要

12、太高。因此確定電動機轉(zhuǎn)速時要綜合考慮，分析電動機及傳動裝置的性能，尺寸、重量和價格因素。通常選用同步電動機。 2.1.2確定電機工作效率電機所需功率按式：Pd=Pw/na(KW).Pw=FV/1000(KW)所以Pd=FV/1000na(KW)由電動機至鏈輪的傳動總效率為：按設計要求可以知道從電動機到工作軸的傳動總效率na=ni?n2?n3其中ni—為帶的傳動效率、n2—為軸承的傳動效率、n3—為鏈的傳動效 42率。根據(jù)機械設計手冊查出n1=0.96,42=0.98,Q3=0.98a所以可知na=n1?n2?n3=0.96 42X0.98X0.98=0.85。通常情況下鏈傳動的鏈速VOQ

13、12-15m/s符合鏈傳動的實際工作要求。根據(jù)資料選擇鏈輪的轉(zhuǎn)速為3m/s；選用鏈輪2與鏈輪3之間所需的搓動力為420N、鏈輪傳動的轉(zhuǎn)速為200r/minPd=FV/1000na=(420X3)/(1000X0.85)=1.4823529^1.5(KW)根據(jù)推薦傳動比的合理范圍，取V帶傳動的傳動比il'=2-4；鏈輪傳動的傳動比i2'二3-4；則總傳動比合理范圍為ia'=6-16,故電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為nd'=ia'-n=(6—16)X200=1200-3200r/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有1400.1500r/min,根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由機械設計手冊查出適用的電動機型號，因此選定電動機型

14、號為Y90L-4. 根據(jù)資料和《機械設計手冊-蔡春源》設計電動機的外形及安裝尺寸。 ?2? 2.1.3確定電機的型號初步確定采用Y系列電動機采用Y90L-4型號的電動機。額定功率Ped=1.5KW、同步轉(zhuǎn)速1500rmin、滿載時(滿載轉(zhuǎn)速1400rmin、電流3.65A、效率79%、功率因數(shù)C。①=0.79)堵轉(zhuǎn)電流/額定電流二6.5A、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩=2.2、最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩二2.2、轉(zhuǎn)動慣量二0.0027Kg.m2、噪聲67db(A)、電動機重量27kg、總傳動比12。參照表11-3各級傳動的傳動比常用 ?2?值,可以知道i帶二2-4；i鏈=3-4. 3V帶及帶輪的傳動設

15、計 3.1帶輪材料的選擇 帶輪是帶傳動中的重要零件，它必須滿足下列要求：質(zhì)量分布均勻；安裝時對中性好,轉(zhuǎn)速高時要經(jīng)過動平衡；鑄造和焊接時的內(nèi)應力?。狠啿酃ぷ髅嬉毤庸?表面粗糙度一般為Ra=3.2),以減輕帶的磨損；各槽尺寸和角度應保持一定的精度，以使載荷分布較為均勻等。帶輪材料主要采用鑄鐵，常用材料的牌號為HT150或HT200：轉(zhuǎn)速較高時宜采用鑄鋼(或用鋼板沖擊后焊接而成)；小功率時可用鑄鋁或塑料。根據(jù)電動機的已知參數(shù)額定功率Ped=l.5KW、轉(zhuǎn)速1500rmin、傳動比i0=2、一天運轉(zhuǎn)時間小余10小時。1.)工 作情況系數(shù)Ka由表14-7選取經(jīng)表查出二1.1。2.)確定計算功

16、率Pea：按所傳遞的功率 P、載荷性質(zhì)和每天運轉(zhuǎn)時間等因素來確定計算功率。Pea=KAP(KW)式中；KA工 ?2?作情況系數(shù)，Pea=KAP=L1?L5=L65(KW)03.2V帶的設計與計算 表1V帶的設計與計算 設計計算項目工作情況系數(shù)KA確定計算功率Pea選取V帶型號初選小帶輪直徑D1大帶輪直徑D2 依據(jù) ?1?機械設計基礎下冊由表14-7Pea二KA.P=l.1X1.5=1.65(KW)機械設計基礎下冊圖14-12機械設計基礎下冊表14-2D2=iXD1=2X140=280 結(jié)果1.11.65(KW)A型140mm280mm 說明條件 可選大值考慮裝置問題 3 感謝您的閱讀，祝您生活愉快。