I摘要玉米作為一種重要的糧食作物，其相關(guān)的生產(chǎn)設(shè)備一直受到人們的普遍關(guān)注。在傳統(tǒng)的玉米脫粒機(jī)中，其脫粒作業(yè)主要是通過安裝在高速旋轉(zhuǎn)的主軸上的冠狀平板齒對玉米果穗的攪動(dòng)和撞擊來完成的，對玉米果穗的損傷大、破碎率高。因此，設(shè)計(jì)一種新型的，低破損率的脫粒機(jī)對于玉米的生產(chǎn)具有重要的實(shí)際意義。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) CAXA CADIIMaize sheller design(Department of Machinery and Electron, Hebei Normal Uniwersity of Science Sheller; Structure; DesignIII目錄1 引言 12 玉米脫粒機(jī)總體結(jié)構(gòu) 12.1 入料部分 12.2 脫粒部分 12.3 篩選部分 12.4 機(jī)架部分 12.5 玉米脫粒機(jī)的總體設(shè)計(jì) 13 玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì) .23.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 .23.2 釘齒條上的釘齒轉(zhuǎn)速 .23.3 釘齒滾筒的轉(zhuǎn)速 .33.4 電動(dòng)機(jī)的功率 .33.5 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 .34 帶及帶輪的設(shè)計(jì) 44.1 傳動(dòng)帶的設(shè)計(jì) 54.1.1 確定計(jì)算功率 .54.1.2 選擇V帶的型號 54.1.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 54.1.4 確定傳動(dòng)中心距和帶長 .54.1.5 驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角 .64.1.6 確定V帶的根數(shù) 64.1.7 確定帶的初拉力 .74.1.8 求V帶傳動(dòng)作用在軸上的壓力 .75 V 帶帶輪的設(shè)計(jì)75.1 帶輪的材料選擇 75.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 75.3 從動(dòng)帶輪的設(shè)計(jì) .86 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) .96.1 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 .106.2 初步選擇輸出軸系 106.3 確定輸出軸上的圓角半徑 r 值 .116.4 按彎扭合成條件校核軸的強(qiáng)度 .116.4.1 作軸的簡圖 .116.4.2 求輸出軸上的所受作用力的大小 .116.4.3 釘齒條上的合力 .116.4.4 軸上水平面內(nèi)所受支反力如圖 .116.4.5 軸在垂直面內(nèi)所受的支反力 .126.4.6 作彎矩圖 12IV6.4.7 作彎矩圖 .136.4.8 作當(dāng)量彎矩圖（彎矩、扭矩合成圖） .136.5 校核軸的強(qiáng)度 137 釘齒條的設(shè)計(jì) 147.1 釘齒條的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 147.2 釘齒條及釘齒的設(shè)計(jì) 157.3 釘齒的設(shè)計(jì) 157.4 圓盤的設(shè)計(jì) 168 柵格式凹板的設(shè)計(jì) 169 入料口及脫粒機(jī)上蓋的設(shè)計(jì) .1710 機(jī)架的設(shè)計(jì) 1811 軸承座的設(shè)計(jì) 1912 玉米脫粒機(jī)上的標(biāo)準(zhǔn)件的選擇 1912.1 玉米脫粒機(jī)上的螺栓的選擇 1912.2 鉤頭楔鍵的選擇 2013 玉米脫粒機(jī)的安全操作 2013.1 超速運(yùn)轉(zhuǎn),機(jī)械“爆炸” .2013.2 禁止過疲勞或酒后操作 2014 玉米脫粒機(jī)的維護(hù) .2114.1 玉米脫粒機(jī)的技術(shù)保養(yǎng) 2114.2 玉米脫粒機(jī)的保管 21結(jié)論 21致謝 23參考文獻(xiàn)： 2411 引言玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)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 的 基 礎(chǔ) 經(jīng) 濟(jì) 、 是國 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 北 方 地 區(qū) 種 植 小 麥 、 玉 米 等 農(nóng) 作 物 約 占 我 國 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 達(dá) 20%左 右 。 因 此 我 國 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 北 方 大 部 分 地 區(qū) 基 本 上 從 種 到 收 到 入 倉 ， 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 發(fā) 和 利 用 都 有 相 當(dāng) 可 觀 的 市 場 ， 科 技 的 創(chuàng)新 更 很 好 的 開 闊 了 市 場 。 這 里 僅 對 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 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 ， 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，每兩根鐵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。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，而且相對固定，以便做到機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不會(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 ，2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 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 r min ， 柵 格 式 凹 板 的 直 徑 為 320 mm ， 其 凹 板 的 長 度 為 710 mm ， 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 度 為 33.5 mm 。3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇根 據(jù) 實(shí) 踐 測 量 得 知 每 個(gè) 釘 齒 的 均 勻 受 力 為 40 N ，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 ， F ? N * M * Z ? 40 ? 7 ? 2 ? 560N ，即玉米脫粒機(jī)正常工作時(shí)，受到的切向 力 為 560 N 。其中： N —釘齒所受的力M —參與工作的釘齒個(gè)數(shù)Z —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 ：V ? ? ? N軸 ? D ? 3.14 ? 750 ?（ 200 ? 2 ? 20） ? 9.42 m ，60 ?1000 60 ?1000 s其中：V —釘齒的轉(zhuǎn)速3?N 軸 —脫粒機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速D —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 P ， 應(yīng) 由 脫 粒 機(jī) 的 工 作 阻 力 和 運(yùn) 轉(zhuǎn) 參 數(shù) 求 定 ， 即 ： P ? F ?V ，W計(jì)算求得：p ? 560 ? 9.42 ? 5.2752 ? 5.28KW 。W 1000W 10003.4 電動(dòng)機(jī)的功率電 動(dòng) 機(jī) 功 率 由 公 式 P ? Pw KW 來計(jì)算，脫粒機(jī)傳動(dòng)裝置的總效率 ? ，應(yīng)由組成傳動(dòng)裝d aa置的各個(gè)部分運(yùn)動(dòng)副的效率只積，即 ?a ? ?1 ??2 ??3動(dòng)副的效率，選取傳動(dòng)副的效率值如下：，其中 ?1 、 ?2 、 ?3 分別為每一個(gè)轉(zhuǎn)滾動(dòng)軸承（每對）0.98～0.995 即取 ?1 =0.99V 帶傳動(dòng) 0.94～0.97 即取 ?2 =0.97滾筒轉(zhuǎn)動(dòng) （因?yàn)獒旪X條固定于滾筒上） 即取 ?3 =1則 ?a ? ?1 ??2 ??3 ? 0.99 ? 0.96 ?1 ? 0.96由 此 可 得 電 動(dòng) 機(jī) 的 功 率 ： Pd3.5 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速? F ? V1000 ??a ? 560 ? 9.421000 ? 0.96 ? 5.495 ? 5.5KW根據(jù)資料《脫粒機(jī)》一書可查得主軸的轉(zhuǎn)速在 750～850 r min ，按《機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》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i ? 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 ： nd3000 r min 。? i ? n ?（ 2 ～ 4） ? 750 ? 1500 ～符合這一范圍的同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的有 720 r min ，1440 r min ，2900 r min ，根據(jù)容量和相關(guān)轉(zhuǎn)速，由《機(jī)械設(shè)計(jì)通用手冊》查出三種適宜的電動(dòng)機(jī)型號，因此有三種不同的傳動(dòng)比方案，如表 1：表 1 電動(dòng)機(jī)的型號和技術(shù)參數(shù)及傳動(dòng)比方案 電動(dòng)機(jī)型 號 額定功率 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 基本參數(shù)4P/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 0.742 Y132S2-4 5.5 1500 1440 85.5 68 0.843 Y132S1-2 5.5 3000 2900 85.5 64 0.88綜 臺 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 為 Y132S1-2。 所 選 電 動(dòng) 機(jī) 的 額 定 功 率 Pd ＝ 5.5kw， 滿 載 轉(zhuǎn) 速 nm =2900r／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)如下表滿 載 時(shí)型 額 定 功號 率KW轉(zhuǎn) 速 r／min電 流 效（ 380V）功 率率 因 數(shù)%額 定 電流額 定 轉(zhuǎn)矩最 大 轉(zhuǎn)矩Y132S2- 45.5 1440 1185.5 0.847 2.0 2.2位 mm表３ 電動(dòng)機(jī)尺寸列表單中 心高H外形尺寸L ? ( AC 2 ? AD) ? HD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G132 475? 345? 315 216 ?140 12 38 ? 80 10 ? 41 334 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 為 在 脫 粒 機(jī) 的 工 作 過 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 程 中 V 帶與帶輪之間存 在 著 一 些 摩 擦 ， 導(dǎo) 致 兩 者 的 相 對 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)?玉 米 脫 粒 機(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 脫 粒 機(jī) 的 一 些 重 要 部 件 是 一 種 過 載 保 護(hù) ， 不 會(huì) 造 成 機(jī) 體 部 件 的 嚴(yán) 重 損 壞 ， 還 有 V 帶及帶倫的結(jié)構(gòu)簡單、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 確 定 V 帶的型號、長度和根數(shù)，再來確定 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） 。5224.1 傳動(dòng)帶的設(shè)計(jì)4.1.1 確定計(jì)算功率Pca ? K A ? P其中： K A —工作情況系數(shù)P —電動(dòng)機(jī)的功率查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書中的表 14—7 可知： KA =1.0Pca ? 1.0 ? 5.5 ? 5.54.1.2 選 擇 V 帶 的 型 號根 據(jù) 計(jì) 算 得 知 的 功 率 Pca 和電動(dòng)機(jī)上帶輪（小帶輪）的 轉(zhuǎn) 速 n1 （與電動(dòng)機(jī)一樣的速度） ，查 《 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 》 一 書 圖 14—12， 可 以 選 擇 V 帶 的 型 號 為 B 型。選取 D 1 ? 125mm 。（2）計(jì)算 V 帶的速度 V：v ? ? ? D1 ? N160 ?1000 ? 3.14 ?100 ?1440 ? 7.5 m60 ?1000 sV 帶 在 10 ～ 20 m s 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 i ? n1 n ? 1440 750 ? 1.92 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 D1 ： 根 據(jù) 《 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 》 一 書 ， 可 選 擇 V 帶 的型 號 參 考 表 14—2，（3）計(jì)算從動(dòng)輪的直徑 D 2D ? n12? D1 ? 1440 750?125 ? 240mm4.1.4 確定傳動(dòng)中心距和帶長取 0.7 ? (D1 ? D2 ) ? a ? 2 ? (D1 ? D2 )即： 0.7 ? (125 ? 240) ? a 0 ? 2 ? (125 ? 240)得： 255.5mm ? a 0 ? 730mm取 ： a 0 ? 500mmn61帶長 Ld ? 2 ? a?0 ? 2 ? (D1 ? D2 ) ? (D2 ? D1 )4a0即 ： Ld得 ： Ld? 2 ? 500 ?? 1463mm3.142 ? (125 ? 240) ?(240 ? 125)4 ? 500按 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書中查表 14—5，選擇想近的基本長度 L dd 和 L dd 相對應(yīng)的公稱長度（內(nèi) 周 長 Li ）可 查 得 ： Ldd ? 1440mm ， Li ? 1400mm 。實(shí)際的中心距可按下列公式求得：a ?也 可 用 經(jīng) 驗(yàn) 公 式 ： a ? a08? Ldd ? Ld2求得 ： a ? 530mm4.1.5 驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角?1 ? 1800 ? D2 ? D1 ? 600a即： ?1 ? 1800 ? 240 ? 125 ? 6005004.1.6 確 定 V 帶 的 根 數(shù)求得 ： a ? 166.20 f 1200 滿足 V 帶傳動(dòng)的包角要求。V 帶 的 根 數(shù) 由 下 列 公 式 確 定 ： Z ? pca( p0 ? ka ? kl ? Δp0 ) ? k其中 ： p0 —單 根 普 通 V 帶 的 許 用 功 率 值 p0 (kw)k? —考慮包角不同大的影響系數(shù)，簡稱包角系數(shù)kl —考慮的材質(zhì)情況系數(shù)，簡稱材質(zhì)系數(shù)，對于棉簾布和棉線繩結(jié)構(gòu)的膠帶，取 k ? 0.75，對于化學(xué)線繩結(jié)構(gòu)的膠帶，取 k ? 1.0 。Δp0 —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：Δp ? 0.0001? ΔT ? n1 KW7式 中 ： ΔT —單 根 普 通 V 帶 所 能 傳 遞 的 轉(zhuǎn) 矩 修 正 值計(jì) 基 礎(chǔ) 》 可 以 查 表 14—10n ? m ，從《機(jī)械設(shè)n1 —主 動(dòng) 輪 的 轉(zhuǎn) 速查 得 ： ΔT ? 2.9 n ? mrminn1 ? 1440 r min則： Δp ? 0.0001? 2.9 ?1440 ? 0.4176kw查表取值： k? ? 0.98 kl ? 0.93 k ? 0.75p0 由 v ? 15.2 m s D1 ? 100mm 查得：5.5p0 ? 1.95所以： Z ?(1.95 ? 0.98 ? 0.93 ? 0.4176) ? 0.75 ? 2.886即 ： Z ? 2.886 取 Z ? 3 根4.1.7 確定帶的初拉力單 根 V 帶 適 當(dāng) 的 初 拉 力 F0 由下列公式求得F ? 500 ? pca ? ( 2.5 ? 1) ? qv 20 v ? Z k其中： q —傳動(dòng)帶單位長度的質(zhì)量， kg m即： F ? 500 ? 5.5 ? ( 2.5 ? 1) ? 0.10 ? 7.5 ? 190.32 ? 190N0 7.5 ? 3 0.984.1.8 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 Q ，它等于 V 帶兩邊的初拉力之和，忽略 V 帶兩邊的拉力差，則Q 值可以近似由下式算出：即： Q ? 2 ? Z ? cos ?2? 2 ? Z ?sin ?12145.560求得；5 V 帶帶輪的設(shè)計(jì)5.1 帶 輪 的 材 料 選 擇Q ? 2 ? 3 ?190 ? sin2 ? 644.7N因 為 帶 輪 的 轉(zhuǎn) 速 v ? 7.5 m s ， 即 v p 25 m s ，轉(zhuǎn)速比較底，所以材料選定為灰鑄鐵，硬度 為 HT150 。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)帶的型號來?8確定帶論輪槽的尺寸，設(shè)計(jì)如下：9bb主 動(dòng) 帶 輪 的 結(jié) 構(gòu) 選 擇 因 為 根 據(jù) 主 動(dòng) 帶 輪 的 基 準(zhǔn) 直 徑 尺 寸 D1 ? 125mm ，而與主動(dòng)帶輪配 合 的 電 動(dòng) 機(jī) 軸 的 直 徑 是 d1 ? 38mm ， 因 此 根 據(jù) 經(jīng) 驗(yàn) 公 式 D1 ? (2.5 ～ 3) ? d1 ? 47 ～114mm ? 300mm ，所以主動(dòng)帶輪采用腹板式。帶輪參數(shù)的選擇： 通過查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書，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 m f t s ? b'pB 16 5 20 14 14 7.5 380 17.4主動(dòng)帶輪的厚度可以由計(jì)算公式： B ? (Z ? 1) ? t ? 2 ? s 求得即 ： B ? (3 ? 1) ? 20 ? 2 ?14 ? 58mm主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)如圖 2：5.3 從動(dòng)帶輪的設(shè)計(jì)圖 2 主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)從 動(dòng) 帶 輪 的 結(jié) 果 選 擇 因 為 根 據(jù) 主 動(dòng) 帶 輪 的 基 準(zhǔn) 直 徑 和 傳 動(dòng) 比 來 確 定 ， 即 D2 ? 240mm ， D2 p 300mm ，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：通過查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書，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 m f t s ? b'p10B 16 5 20 14 14 7.5 380 17.5從動(dòng)帶輪的厚度可以由計(jì)算公式： B ? (Z ? 1) ? t ? 2 ? s 求得即 ： B ? (3 ? 1) ? 20 ? 2 ?14 ? 58mm從動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)如圖 3：6 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)圖 3 從動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)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)度來初步計(jì)算確定其最小直徑，可利用經(jīng)驗(yàn)公式：d ? A0其 中 ： A0 —軸 常 用 的 幾 種 材 料 的 ?? ?T 的 A0 值p —主軸上的功率 kwn —主 軸 上 的 轉(zhuǎn) 速 r11min12K軸上的材料由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書中表 18—1 可以查到，應(yīng)選取調(diào)質(zhì)處理的 45 號鋼， ? B ? 650MP ，書中表 18—2 取 A 0 ? 118 ，于是得 ：d min ? 118 ? ? 23mm輸出軸上的最小直徑顯然是安裝帶輪的內(nèi)孔，必在軸上開有鍵槽，因此，為了開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：d ? d ? (1? 5%) ? 213? (1? 5%) ? 25mm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 mm 在 《 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 》 一 書 。 查 表 可 以 得 知 帶 輪 的 厚 度 B ? 58mm ， 則 取 輸 出 軸 的 次 段 軸 徑 為 d ? 25mm ， 其 長 度 為 60mm 。6.1 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長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 d ? 28mm ，輸出軸的徑向定位由普通平鍵來完成。選用鍵的型號為普通平鍵b ? h ? l 為8 ? 7 ? 35 。鍵的型號可以通過查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 》一書取得。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) d ? 28mm ， 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 》 查 得 相 心 球 軸 承 的 型 號 為 406， 它 的 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 d ? D ? B 為30 ? 72 ??23 ， 故 取 Ⅲ —Ⅳ 段 與 Ⅴ —Ⅵ 段 的 直 徑 相 等 ， 即 d ? 30mm 。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 》 可 等 位 移 量 s ? 8mm 。取 安 裝 釘 齒 的 軸 Ⅳ —Ⅴ 段 的 直 徑 為 d ? 40mm ， 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 H 7 ，其上在距離 50mm 處，焊接釘齒滾筒，6已知釘齒滾筒長為735mm 。軸的基本結(jié)構(gòu)如圖 4：圖 4 軸的結(jié)構(gòu)1306.3 確 定 輸 出 軸 上 的 圓 角 半 徑 r 值按 前 面 所 述 的 原 則 ， 求 出 軸 肩 處 的 圓 角 半 徑 r 的值，詳細(xì)見圖。軸端倒角在軸的兩端均 為 2 ? 450 ， 小 軸 肩 為 1? 45 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 作軸的簡圖6.4.2 求輸出軸上的所受作用力的大小根據(jù)公式： T ? 9550000 ? p 求得n其中： p —電動(dòng)機(jī)的額定功率 kwn —主軸的轉(zhuǎn)速即 ： T ? 9550000 ? 5.5750rmin? 70033N ? M6.4.3 釘齒條上的合力根 據(jù) 公 式 ： Ft ? 2T 求得d其中 ： d —輸出軸的軸心到釘齒定的距離 2 ? 70033即 ： F t ? 220 637 N根據(jù)公式： Fr ? Ft ? 80% 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 ： Fr ? 637 ? 80% ? 510N根據(jù)公式： Fa ? Ft ? tg? 求得由 于 玉 米 脫 粒 機(jī) 的 主 軸 軸 向 不 受 力 。 則 取 Fa ? 0 （根據(jù)《脫粒機(jī)》查得）圓周力 F t 徑 向 力 Fr 軸 向 力 Fa 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： R ? Ft ? L3 求得2 ? L3其中：L 2 —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mmL3 —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 mmLH 114637 ? 600即 ： R H 1 ? 300 ? 600 ? 424.7 ? 425N根據(jù)公式： RH 2 ? Ft ? RH 1 求得即 ： R H 2 ? 637 ? 424.7 ? 212.7 ? 212N6.4.5 軸 在 垂 直 面 內(nèi) 所 受 的 支 反 力F ? L ? Fa ? D根據(jù)公式：rRv1 ?3 2求得L2 ? L3其中 ： D —釘齒的頂端到主軸軸心的距離 mm510 ? 600 ? 0 ? 220即 ： Rv1 ???2 ? 340N300 ? 600根據(jù)公式 ： Rv 2 ? Fr ? Rv1 求得即 ：6.4.6 作彎矩圖Rv 2 ? 510 ? 340 ? 170N在水平面內(nèi)，軸上 B 、C 、 D 三點(diǎn)的彎矩為 ：根據(jù)公式 ： M BH ? M DH ? 0MCH ? RH 1 ? L2 求得即： M CH ? 425 ? 300 ? 127500N ? M作水平面內(nèi)彎矩圖如圖 1（b）所示在垂直面內(nèi)，軸上 B 、C 、 D 三點(diǎn)的彎矩為 ：根據(jù)公式 ： M BV ? M DV ? 0M cv1 ? Rv1 ? L2 求得即 ： M cv1 ? 340 ? 300 ? 102000N ? mm根據(jù)公式 ： Mcv2 ? Rv1 ? L2 ?Fa ? D 求得2即 ： M cv 2 ? 340 ? 300 ? 0 ? 220102000 N ? mm2作垂直面內(nèi)彎矩圖如圖 1 （c）所示合成的彎矩為 ：M B ? M D ? 015aMc1 ? ? ? 163280N ? mm6.4.7 作 彎 矩 圖Mc 2 ? ?作軸的合成彎矩圖如圖 1 （d）所示。? 163280N ? mm根據(jù)公式 ： TB ? TC ? 9550000 ? pn 求得5.5即 ： T B ? TC ? 9550000 ? ? 70033N ? mm750其中 ： p —電動(dòng)機(jī)的額定功率 kwnTD ? 0—主軸轉(zhuǎn)速 r min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) ： M BCa ? ? ? T ? 0.59 ? 70033 ? 41319.7 ? 41320N ? mmC 點(diǎn) 左 側(cè) ： M cca ? ? ? 168427N ? mmD 點(diǎn)右側(cè) ： M cca ? Mc 2 ? 163280N ? mm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。M公式 ： ? ca ???ca ?W W ? ?? ?MPa式中 ： W —軸的抗彎拋面模量， mm 3?? ?—軸 的 許 用 應(yīng) 力 ， MP 。按軸實(shí)際所受彎曲應(yīng)力的循環(huán)特性 ， 在 ?? ?1 ?b 、 ?? 0 ?b 、 ?? ?1 ?b 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。? ? Mca1ca W ? 1684270.1? 403 ? 26.3MPa按《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》書中查得，對于 ? B ? 600 MPa 的碳鋼，承受對稱循環(huán)變應(yīng)16力 時(shí) 的 許 用 應(yīng) 力 ?? Ⅲ ? ? 55MPa f ? ca ? 26.3MPa7 釘 齒 條 的 設(shè) 計(jì)圖 5 軸的彎扭圖釘 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 玉 米 脫 粒 （將 玉米進(jìn)行強(qiáng)行脫粒） 。玉米在經(jīng)過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90 0 ，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 d ? 12mm ，四條釘齒條均勻安裝在釘 齒 滾 筒 上 ， 釘 齒 在 釘 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 50mm ，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 5mm ， 直 徑 是 d ? 230mm 的圓盤 固 定 ， 在 兩 個(gè) 圓 盤 上 均 勻 開 有 釘 齒 條 寬 厚 的 方 孔 ， 四 個(gè) 方 通 孔 均 勻 承 900 分布，然后將四 條 釘 齒 條 從 四 個(gè) 方 孔 中 穿 過 ， 同 樣 ， 在 釘 齒 條 的 另 一 端 也 用 厚 度 一 樣 但 直 徑 為 d ? 220mm 的圓 盤 固 定 ， 是 釘 齒 條 穿 過 方 孔 而 且 在 圓 盤 的 表 面 漏 出 2～3 mm ， 因 為 連 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 將 釘 齒 條 固 定 ， 但 由 于 釘 齒 條 過 長 （即 L ? 735mm ） ， 因 此 ， 在 主 軸 的 三 分 之 一 處17和 三 分 之 二 處 ， 采 用 直 徑 是 d ? 10mm 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) 。 齒 條 上均 勻 的 承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 位 置 ， 使 釘 齒 在 正 常 工 作 過 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 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 ×寬 ×高 為 735? 40 ? 9 ， 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 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 d ? 10mm ， 而 且 ， 在 釘 齒 條 上 通 孔 的 上 端 開 有 長 為 1mm ， 高 為 2mm ， 寬 為2mm 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 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) 的 頻 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 題 ， 這 里 采 用 了 《 脫 粒 機(jī) 》 一 書 所 建 議 的 45 鋼 ， 為 了 使 釘 齒 在 釘 齒 條 上 的 相 對 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 d ? 12mm ，長為 45mm ，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 固 定 ， 采 用 焊 接 的 連 接 方式 ， 因 此 ， 圓 盤 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 ， 查 得 圓 盤 的材 料 采 用 剛 度 和 強(qiáng) 度 較 好 多 45 鋼 制 成 ， 其 直 徑 d ? 230mm ， 其 上 均 勻 分 布 著 四 個(gè) 長 方 形 的通 孔 ， 目 的 是 為 了 固 定 安 裝 釘 齒 條 ， 其 位 置 在 圓 盤 上 固 定 ， 長 方 孔 的 底 線 距 圓 盤 的 中 心 為 L ? 91mm ， 其 圓 盤 中 心 應(yīng) 裝 套 在 主 軸 的 直 徑 上 （ L ? 40mm ） ， 因 此 ， 圓 盤 的 中 心 應(yīng) 設(shè) 定 為18? ? 41mm 的 孔 ， 以 便 安 裝 在 軸 上 ， 圓 盤 的 厚 度 選 為 5mm ， 其 上 的 長 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 ： L1 ? 20mm ， L2 ? 7.5mm ，L3 ? 16mm ， L 4 ? 22mm ， l 5 ? 2mm 。7.4 圓盤的設(shè)計(jì)圓盤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8 柵格式凹板的設(shè)計(jì)圖 7 圓盤結(jié)構(gòu)圖在 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 ， 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 10mm 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 為 玉 米 為 圓 柱 型 ） ， 以 便 于 釘 齒 對玉米進(jìn)行快速、穩(wěn)定的脫粒。柵 格 式 凹 板 是 由 25 根 直 徑 d ? 10mm ， 長 為 L ? 735mm 的 鋼 筋 ， 凹 板 的 直 徑 d ? 320mm ， 凹 板 兩 邊 由 兩 個(gè) 直 徑 為 d ? 315mm ， 厚 度 為 m ? 8mm ， 高 度 為 h ? 25mm 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 m ? 2mm ， 寬 度 為 L ? 15mm ， 這 種 方 式 也 同 樣 是 采 用 《 脫 粒 機(jī) 》 一 書 中 的 參 數(shù) 來 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 連 接 用 圓 柱 鋼 筋 圍 成 的 凹 板 ， 因 為 柵 格 式 凹 板要 安 裝 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 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 。19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 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 程 中 或 是 填 入 后的 工 作 過 程 中 ， 脫 粒 機(jī) 能 安 全 的 工 作 ， 而 且 不 會(huì) 將 玉 米 玉 米 粒 或 是 玉 米 芯 從 入 料 口 飛 濺 出 來 ，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 為 在 將 玉 米 添 入 脫 粒 機(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 主 軸 、 對 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 等 現(xiàn) 象 發(fā) 生 ， 這 些 現(xiàn) 象 對 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 1mm 的 薄 鐵 板 制 成 ， 玉 米 脫 粒 機(jī) 的 上 蓋 承 半 圓 形 狀 ， 直 徑 為 d ? 335mm ，長 為 900mm ， （ 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 為 252mm ， 寬 為 180mm ， 其 上 的 最 大 口 徑 （為 了 方 便 填 料 可以 設(shè) 計(jì) 大 一 些 ） 長 為 400mm ， 寬 為 400mm ， 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 h ? 3mm ， 長 度 為 900mm ， 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 為 在 玉 米 脫 粒 機(jī) 正 常 脫 粒 時(shí) ， 它 的 主 軸 高 速 旋 轉(zhuǎn) ， 如 果 沒 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 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 ， 同 時(shí) 飛 濺 的 玉 米 粒 也 給 工 作 人 員 帶 來 危 險(xiǎn) ， 因 此 玉 米 脫 粒 機(jī) 上 蓋 兩 端 的 擋 板20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 d ? 335mm來確定，其結(jié)構(gòu)如圖 9 所示：，它與軸承相交處的形狀根據(jù)軸承10 機(jī)架的設(shè)計(jì)圖 9 上蓋結(jié)構(gòu)圖機(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)來說，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，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3mm ，其規(guī)格尺寸為：高為40mm ，寬為40mm 。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4mm ，而它的高為40mm ，寬為40mm ，這樣的材料來支撐玉米脫粒機(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1mm 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