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編號：
畢業(yè)設計(論文)
題 目： 小型水稻脫粒機設計
學 院： 機電工程學院
專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化卓越班
學生姓名：
學 號：
指導教師單位： 機電工程學院
姓 名：
職 稱：
題目類型：¨理論研究 ¨實驗研究 t工程設計 ¨工程技術研究 ¨軟件開發(fā)
2015年1月15日
摘 要
水稻脫粒機的發(fā)展方向將是向高科技化方向發(fā)展，制造出適用性強的脫粒機很有發(fā)展市場，對不同地區(qū)開發(fā)出不同的脫粒機是很有發(fā)展前途的。由此，相應的制造出高性能的水稻脫粒機是國外收獲機的發(fā)展概況。該水稻脫粒機可一次性完成脫粒、分離作業(yè)。該機體積小、重量輕，操作靈活，通過性與適應性好，較好地解決了大、中型脫粒機在丘陵、山區(qū)和水田難以收割的難題。
關鍵詞：水稻水稻脫粒裝置；脫粒； 改進設計
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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 國內外發(fā)展現(xiàn)狀 3
1.2.1國外現(xiàn)狀 3
1.2.2國內現(xiàn)狀 7
1.3 本課題研究內容 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水稻水稻脫粒機總體設計 11
2.2.1水稻脫粒機的類型定位 11
2.2.2 水稻脫粒機的整機結構及選擇 11
2.2.3 水稻水稻脫粒機的工作流程 11
第3章 水稻脫粒裝置設計 12
3.1 脫粒原理 12
3.2 水稻脫粒裝置類型選擇 12
第4章 動力的選擇 14
4.1 整機消耗的功率計算 14
4.1.1 水稻脫粒裝置的功率消耗的計算 14
4.1.2 清選裝置的功率消耗的計算 14
4.2 電動機的選擇 15
第5章 傳動裝置設計 16
5.1 傳動路線 16
5.2 確定傳動裝置的傳動比 16
5.3 傳動裝置動力參數(shù)的計算 16
5.4 皮帶輪的設計與計算 17
5.5 驗算小帶輪的包角 18
5.6 確定V帶根數(shù) 18
5.7 單根V帶預緊力的計算 18
5.8 計算壓軸力 19
第6章 齒輪的設計與計算 20
6.1 材料的選擇及許用應力的確定 20
6.2 按輪齒接觸強度的計算 20
6.3 按齒根彎曲強度設計 21
第7章 軸的設計與計算 23
7.1 軸的材料選擇 23
7.2 軸的最小直徑確定 23
7.3 軸的結構設計 23
7.4 軸的校核 24
第8章 鍵連接選擇 27
第9章 滾動軸承選用 28
9.1 滾動軸承校核 28
9.2 脫粒滾筒轉速計算 29
9.3 滾筒直徑計算 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計 31
10.1 滾筒脫粒齒設計 31
10.1.1 弓齒形狀選擇 31
10.1.2 弓齒的排列 31
10.1.3 相關參數(shù)的計算 31
10.2凹板的設計 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虛擬樣機設計 34
結論 36
參考文獻 37
致 謝 38
第1章 緒論
水稻脫粒裝置脫粒機械，農(nóng)作物的種能力分離，機械，主要農(nóng)作物的收獲機械。根據(jù)谷物，不同類型的水稻脫粒裝置的材料。。脫粒機“谷機”，機械脫粒稻最常用的手段。收割稻子的哪一粒后，這個機器的分離和莖。脫粒機是分為兩種，一種是人力驅動，“人類的節(jié)奏水稻機”，半機械化的工具，美國機動力驅動，那是“力脫粒機。”脫粒機大大降低了收割的勞動強度，同時提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力。
還切割小麥，經(jīng)過“?！?，是殼粒，莖的過程。進行這個古老的方法被稱為“枷鎖”谷物打破外殼的小麥連續(xù)機器分離。接下來是“年輕”的峽谷，拋到空中必須谷類風光，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，而且時間也長。4000平方米的小麥的手脫粒約5天時間。
那是長時間的。4000平方米小麥脫粒手五天左右的時間必要。
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。長時間的努力，終于是18世紀后期，詹姆斯開發(fā)的設備，配備了木制框架轉鼓。安裝在木制框架和窄帶，那是氣體流了，從而吹入殼的小麥。安德魯回到機加釋放小麥殼撲設備。
默克爾任何動力水稻脫粒裝置，很容易找到驅動源。他們使用馬來司機一臺機器馬上創(chuàng)造新設備和水蒸氣動力。水稻脫粒裝置美國，那里的勞動力不足的成功，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)勞動者的就業(yè)機會的冬天。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，消化吸收國內外同類型的基礎上，是一種米半喂入設計脫粒機機器，支持喂入、弓，牙齒輥脫粒風扇清選等機構是最簡單的構造，小型輕量脫粒質量好等特點。這個桌子也適合小麥脫粒。
近年來，聯(lián)合收割機轉場工作的范圍擴大，聯(lián)合收割機發(fā)展非常迅速，脫粒機市場沖擊一定。這種情況下，聯(lián)合收割機，脫粒機和成曬桌子是如何發(fā)展，脫粒機還沒有發(fā)展前途脫粒機生產(chǎn)企業(yè)和經(jīng)營陣容普遍關注的問題。據(jù)不完全統(tǒng)計，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收獲，全手動收獲后，脫粒機械加工脫粒。所以，脫粒機械的作業(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，玉米和雜糧的機械收獲狀況。據(jù)不完全統(tǒng)計，全國的水稻的機械化聯(lián)合收獲作業(yè)面積僅為種植面積的7.3，92 . 7%的水稻機器脫粒把脫谷加工；玉米機械化聯(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和人工完成。
上述的聯(lián)合收割機，盡管近幾年的發(fā)展迅猛，我國地域廣闊，氣候地理條件和栽培品種的差異很大，栽培方法外，經(jīng)濟發(fā)展的不平衡，一部分的共同收獲機械的性能和一部分的關鍵技術尚不成熟，在今后的一段時間內脫粒機的時間內，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)機具。
本文水稻脫粒問題，是一種半喂入脫粒進行設計和計算，該機的進一步研究的基礎。
在會場運輸及動力限制，現(xiàn)有的大中型脫粒機也準是適應山岳地帶的農(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，勞動力浪費嚴重。現(xiàn)有的小型紋桿式釘子，牙式脫粒機堵塞纏繞消費量大、藥品還需要三相電動機。三相電力不足，單相電源普及，急需一種脫粒機單相電機為動力，實現(xiàn)脫粒最佳共同作業(yè)。
因此，現(xiàn)結合所學的機械結構設計，優(yōu)化設計，款式設計可靠性等知識，一種實用活牙齒脫粒機是機械設計水平，提高工作效率的提高的機械，人力損失減少。
根據(jù)設計，機關的提高、繪畫、CAD、裝配、工藝等方面的能力增強，理論與實踐的結合。
設計式樣書：
機械設計要求：實現(xiàn)自動脫粒，分選水稻等普通消費減少的農(nóng)作物，人工勞動力，占用小空間移動的柔軟，更方便転職。適應當?shù)氐倪\動，減少動力的限制，一般向農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)。
使用條件：單相電動機驅動適當?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。這臺機器是這個環(huán)境能適應，而且修理更換零件簡單，工作的適應性。
1.2 國內外發(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、南瓜和玉米的結構，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，三長，金子谷物干燥機，中型拖拉機，補白旋耕機等眾多的國內外先進適用機具為屬性的普及應用加速的1.5系列，我國的水稻聯(lián)合收割機和技術改造完美了，收獲的水稻機器主導模型，提高了我國的水稻的收成機械的整體技術水平。
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，被譽為“21世紀的世界糧倉”。地域巴西的指導下，過去10年的農(nóng)產(chǎn)品出口爆炸性增長。南美洲國家市場為主導的經(jīng)濟政策的實施，同時獲得了長足的進步農(nóng)藝學，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)場牧場，主要生產(chǎn)出口的經(jīng)濟作物和其他的農(nóng)牧品，專業(yè)化，機械化程度較高；同時并存數(shù)量龐大的個人農(nóng)家，除部分生產(chǎn)糧食作物為主的農(nóng)業(yè)以外，自給性國內外市場大量供應農(nóng)牧品。因此，小型水稻脫粒機生產(chǎn)作業(yè)的需求不能滿足，所以大中型水稻廣泛應用脫粒機。但在適宜人均耕地面積少、缺乏先進適用機具的廣大農(nóng)民的小型脫粒機。
脫粒裝置作物脫粒過程中的物理現(xiàn)象是復雜的情況下，一些的作用力，同時作用，總結，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)中也廣泛的應用。從1785年蘇格蘭安·朱米克爾設計的直徑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)計的釘子，牙齒卷開始，人們不斷改進完善切成兩段流式脫粒分離裝置的程度深的詳細分析，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和一定的關系，卷的圓周速度和穗上脫粒必要的功的平方根關于。旺盛籽粒平均一千顆重量40克，不成熟的籽粒千粒重20克。相應脫粒功- 120克60厘米，脫粒速度17.34米/秒，這個速度必須低于籽粒破碎臨界速度，以避免破碎[ 2 ]。梅田轉動雄（1992）是日本的聯(lián)合收割機脫粒裝置的分析和研究，分析了谷物脫粒室的運動，考試測量了谷物的彎曲剛性，質量和振動特性，結果，稻子的固有頻率脫粒元件的沖擊的頻率，分析隨脫粒元件運動樹枝梗的運動，結論是，磨擦力的作用下，沿著脫粒穗軸方向垂直脫粒輥運動[ 3 ]。PetreI . Miu（2002 - 2008）聯(lián)合收割機切流脫粒分離裝置和縱向軸流脫粒分離裝置進行分析和研究，傳統(tǒng)的聯(lián)合收獲軸流輥脫粒過程的分析的基礎上，傳統(tǒng)的軸流的卷建立一個比較詳細的數(shù)學型型，驗證[4]。???
國內很多部門都對聯(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，提出喂入段和成臺推運螺旋器相似脫粒段，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動分析的谷物的運動和應力狀態(tài)和脫粒一分離定律，作為縱軸卷的數(shù)學模型的基礎，最后討論了[ 5 ]和消費電力設計參數(shù)。張金海萍，麗（1994）脫粒零部件的數(shù)學模型的進行研究，他們脫粒分離過程是脫粒和凹版分離的兩個階段，（1）的作物脫粒室內脫粒均等的機會，脫籽粒量和未脫籽粒量正比（2）在籽粒脫粒室內哪里被分離，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）試驗材料物理特性持平三假定條件下，把脫谷和分離的數(shù)學模型，那個建模方法，凹版展開平面結構成立，哪里脫谷、分離率和百貨商店的入口開始的距離函數(shù)關系，上述的數(shù)學模型的應用，被給予的脫粒零件脫粒分離性能功能的預測，預測結果和考試結果近[ 6 ]。王寧，楊紅新（2002）申請了的名稱是“改善的刀流卷”（專利號：01234380.3）的專利權，專利提出一種良好彈性的高分子彈性材料制成，而且這個尖端設置有圓弧槽的矩形脫粒牙齒板使用而脫粒切齒板的流動卷脫粒前提下保證性能提高，物質的抓取能力低下，籽粒和莖稈破損率、清的負荷減輕了選[ 7 ]。衣淑娟（2006）利用自主研究開發(fā)試驗臺，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試，并且卷線速度，導向板導角，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的實驗結果表明相互關系的影響進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，在那個脫粒力的進行了研究。分析表明在鼓轉動1定的情況下，柔性桿牙齒脫粒增加了的稻穗的接觸時間減少了沖擊柔性桿牙齒打擊力棒以下剛性牙齒。脫粒對比試驗的結果，直徑剛性桿牙齒的柔性桿牙齒脫粒輥能適應水稻脫粒要求，脫粒指標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，達到未使用耕地的一半。總耕地資源來說，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)場牧場，主要生產(chǎn)出口的經(jīng)濟作物和其他的農(nóng)牧品，專業(yè)化，機械化程度較高；同時并存數(shù)量龐大的個人農(nóng)家，除部分生產(chǎn)糧食作物為主的農(nóng)業(yè)，自給性國內市場上大量的農(nóng)牧產(chǎn)品提供。因此，小型水稻脫粒機生產(chǎn)作業(yè)的需求不能滿足，所以大中型水稻廣泛應用脫粒機。但在適宜人均耕地面積少、缺乏先進適用機具的廣大農(nóng)民的小型脫粒機。
21世紀的前20年，中國全面建設小康社會，加快推進傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)實現(xiàn)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)歷史新時代的轉換。農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要標志之一，是現(xiàn)代的物質條件的裝備農(nóng)業(yè)大幅度提高農(nóng)地發(fā)生率，勞動生產(chǎn)率和資源利用率，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械化和情報化。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不離開農(nóng)業(yè)裝備，農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展的制約又在很大程度上優(yōu)質、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)機械大田作業(yè)機械化的一個重要的補充?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展小型農(nóng)業(yè)作業(yè)機械裝備和快的新技術的迫切需求。農(nóng)業(yè)發(fā)展的小型作業(yè)機械，提高科學水平和我國農(nóng)業(yè)振興小型作業(yè)機械制造業(yè)裝備，促進我國農(nóng)業(yè)機械化的重要的現(xiàn)實意義。?
??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)步增加了旋轉狀態(tài)?，F(xiàn)在的水稻收獲機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，消化吸收內外同樣類型的機種的基礎上，是一種美半喂入設計式脫粒機械，機械支持喂入、弓牙齒輥脫谷、風扇清選等機構的機構簡單，小型輕量脫粒質量好等特點。
近年來，聯(lián)合收割機工作范圍的擴大和發(fā)展十分迅速，聯(lián)合收割機把脫谷機市場一定的打擊。這樣的形式，聯(lián)合收割機，脫粒機和成曬桌子是如何發(fā)展，怎么發(fā)展，脫粒機是發(fā)展的前景是脫粒機方面關心的問題。據(jù)統(tǒng)計，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收獲后，再脫粒機器脫粒。所以，脫粒機器農(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)作物的機械收獲的狀況。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國的水稻的機械化的收獲作業(yè)面積只種植面積的7.3，大多數(shù)的水稻脫粒機用脫粒玉米脫粒；機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)的玉米收獲機的大部分是聯(lián)合只穗，剝皮和稻草破壞等的機能的籽粒脫粒但是脫粒機完成。全國性來說，農(nóng)作物的收獲脫粒80%以上脫粒機和人工完成。
最終說。盡管如此，近年來聯(lián)合收割機的迅猛發(fā)展，但是，我國幅員遼闊，氣候的地理條件，加上栽培方法的差異，以及各地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展的不平衡，聯(lián)合引進設備應用還相當長的路程。所以，今后的相當長的時間中，脫粒機是我國農(nóng)作物的收獲中，尤其在邊境的山和丘陵脫粒機仍然是主要的不可缺少的農(nóng)業(yè)機械收獲。本設計通過種稻脫粒機械的分析，存在的問題，改良設計一種半喂入式脫粒機，進一步改善和提高水稻脫粒機械基礎構筑的。
1.2.2國內現(xiàn)狀
按“因地制宜、分類指導、重點突破、全面推進”的原則適用，關鍵環(huán)節(jié)和技術，大力推廣水稻收獲機械，積極組織服務好的工作，水稻咬合水平提高。機械化的收獲的水稻生產(chǎn)的主要環(huán)節(jié)，生產(chǎn)機械化推進水稻全程的難點之一。對水稻生產(chǎn)機械化存在的幾個技術問題，各地的農(nóng)業(yè)部門積極向勘探試驗研究，大膽，小型收獲機械的改善和普及，煤氣吸式水稻播種機的開發(fā)，動力脫粒清選機的開發(fā)等，選擇推寬水稻生產(chǎn)機械及技術提供科學依據(jù)。
廣東省推進水稻生產(chǎn)機械化的過程中大量的工作了，原來的基礎薄弱，一些深層因素影響較大，水稻生產(chǎn)相連的主要環(huán)節(jié)的機械化的水平低，栽植，干燥機器難普及，耕種綜合機械化水平遠遠低于全國平均，中下游的位置和先進的省相比相差很大。
另外，水稻機械化生產(chǎn)的宣傳，宣傳活動，模特的力量引導農(nóng)民的先進的機械生產(chǎn)水稻，水稻生產(chǎn)全程機械化的飛行員，確定又象州，靈川，賀州和北流4個糧食生產(chǎn)和水稻生產(chǎn)機械大縣化示范縣，資金190萬元，建立水稻生產(chǎn)示范基地。
我國對中小型脫粒機的應用還很全面和完善這個宗旨，根據(jù)我選擇了這個課題和增強我國的小型脫粒機方面的技術。滿足平均耕地面積少，先進適用機具有廣大農(nóng)民。
1.3 本課題研究內容
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，消化吸收國內外同類型的基礎上，是一種米半喂入設計脫粒機。
近年來，聯(lián)合收割機轉場工作的范圍擴大，聯(lián)合收割機發(fā)展非常迅速，脫粒機市場沖擊一定。這種情況下，聯(lián)合收割機，脫粒機和成曬桌子是如何發(fā)展，脫粒機還沒有發(fā)展前途脫粒機生產(chǎn)企業(yè)和經(jīng)營陣容普遍關注的問題。據(jù)不完全統(tǒng)計，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收獲，全手動收獲后，脫粒機械加工脫粒。所以，脫粒機械的作業(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，玉米和雜糧的機械收獲狀況。據(jù)不完全統(tǒng)計，全國的水稻的機械化聯(lián)合收獲作業(yè)面積僅為種植面積的7.3，92 . 7%的水稻機器脫粒把脫谷加工；玉米機械化聯(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和人工完成。
上述的聯(lián)合收割機，盡管近幾年的發(fā)展迅猛，我國地域廣闊，氣候地理條件和栽培品種的差異很大，栽培方法外，經(jīng)濟發(fā)展的不平衡，一部分的共同收獲機械的性能和一部分的關鍵技術尚不成熟，在今后的一段時間內脫粒機的時間內，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大，而且南方面的地區(qū)是山丘不便大型收獲機作業(yè)設計，一種結構合理，操作的小型脫粒機。要求長時間正常工作，水稻脫凈率高，籽粒破損率低，籽粒清潔率高，脫粒桶內易存在不留雜物清潔方便。攜帶方便，野外工作能適應，結構流暢，功耗低。
第2章 總體方案確定
2.1 水稻脫粒裝置工作原理
水稻脫粒裝置整機選用一臺電機和一臺鼓風機，電機，風扇轉動和倒開關控制停止。電機順時針飼料玉米棒，CCW主要用于啟動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，皮帶輪無級變速器，同步齒滑輪，所以切割器電動機，玉米棒形的旋轉切削工具，在工作中調整轉向手柄，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，蝸桿傳動三套鼓轉動。
水稻脫粒裝置
裝在滾筒壓縮彈簧，橡皮輥，塑料輥，橡皮輥，它們旋轉兩組（棒送入玉米），無論是從橡膠輥夾緊作用，而且還棒運送玉米的功能，玉米上的穗軸彈簧直徑，可以進行按照適當調節(jié)兩輥之間的距離，以適應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，內置切刀塑料軸承。塑料軸承上旋轉的軸。
機器潤滑蝸輪，蝸桿，塑料軸承，蠕蟲的主要部分，該蠕蟲使用開放帶動，潤滑黃油;當運行塑料軸承需要潤滑，使用標準的針型油杯，在200毫升的體積，而對于此配備有滴液管，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，考慮到可供測試的其他食用油的價格。
脫粒谷物被切斷通過機械方式送料裝置由入口進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，以及一個長閥桿排出機外，糧食等短提取通過所述分離裝置的篩子進入潔凈谷物清洗設備之下;風扇和下清洗篩子，稻殼和其它小碎屑的聯(lián)合作用被吹到機光，干凈的食物聚集晶粒外面成可經(jīng)由粒收集裝置的設備。
2.2水稻水稻脫粒機總體設計
這種設計是一個小稻田根據(jù)南方丘陵區(qū)水稻脫粒機是小而設計，結合水稻脫粒機可以完成收割，脫粒，分離和裝袋操作。本機體積小，重量輕，操作靈活，通過良好的和適應性，在山上大，中型脫粒機更好的解決方案，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水稻脫粒機的類型定位
整機形式為：懸掛式、全喂入
割臺形式為：帶攪龍輸送器式臥式割臺
水稻脫粒裝置形式為：軸流式
2.2.2 水稻脫粒機的整機結構及選擇
收割臺懸掛在框架懸架，后懸架水稻脫粒裝置的柴油，配置在左側脫粒機中間槽的前方，前部和后部端部連接到切割臺和脫粒部。有關資產(chǎn)負債割臺，割臺被放置到合適的檔位。為收獲后留脫粒設備布局，風選設置在右側，而糧袋放置在右側的水稻脫粒機脫粒部背面的平衡水稻脫粒裝置。由電動機，柴油后動力輸出軸提供動力的收獲部分提供整體前進的動力。
2.2.3 水稻水稻脫粒機的工作流程
當水稻脫粒機進行操作，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，割臺螺旋輸送器，以削減產(chǎn)量倒下預留伸展左側是指向機構，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構發(fā)送從所述塔底物流連續(xù)加入到釋放機構抓取，作物后入軸流脫粒機制，因為它是受高速戰(zhàn)斗以及作物為螺旋運動不斷擊中凹版屏的結果期間輥摻入，使得晶粒把它關閉，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），再由風選被拋向糧袋。脫粒機被關造成凹版目篩保留不能通過糧食凈稻草。
第3章 水稻脫粒裝置設計
3.1 脫粒原理
1）沖擊脫粒：對對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，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重要的。
3）梳刷脫粒：谷物脫粒由拉力脫粒部件進行。
4）滾動脫粒：打谷脫粒通過施加壓力的元素進行糧食。在這種情況下，力作用在谷物主要沿晶面的法向力。
5）振動脫粒：由脫粒元件用于施加高頻振動進行谷物脫粒。
脫粒是的幾種方法在長期的生產(chǎn)實踐過程中總結而來去殼大米儲存。如果裸存儲，則存儲時間??短。米粒脆，易折斷。因此，本設計采用梳刷脫粒，主要針對與脫粒脫粒完成補充兩者。
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，小關穗率補充。但飼養(yǎng)不均勻種子濕度，脫粒質量下降。
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。強勁飆升使用谷物
強烈的影響，以及內部的差距，擦脫粒脫粒。能夠抓取不均勻，濕飼料作物具有較強的適應性。不過關的稈高，分離較差。
3）雙滾筒水稻脫粒裝置，使用兩個輥協(xié)同工作。較低的第一鼓的速度，你可以把一個很好的成熟，豐滿的內核先行。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，只有接穗尖適應不適應矮作物，作物適應性差脫粒作物。
考慮到因素，如成本和農(nóng)村的稻田，本設計采用了弓齒半喂入水稻脫粒裝置。脫粒方式進入關，關，下側斷三種形式，如圖關上分離，低輥位置，喂養(yǎng)表現(xiàn)不佳的影響;下關分離性能差，少掉穗葉柄，一般夾持半喂入裝置和水稻脫粒機脫粒;一邊脫分離更好的性能和水平水稻脫粒機喂養(yǎng)表現(xiàn)。本設計采用一個下膠式。
考慮到成本和農(nóng)村稻田等因素，本設計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；側脫式分離性能和喂入性能較好，適用于臥式水稻脫粒機。本設計采用的是下脫式。
第4章 動力的選擇
第4章 動力的選擇
4.1 整機消耗的功率計算
4.1.1 水稻脫粒裝置的功率消耗的計算
水稻脫粒裝置在工作時，在運轉穩(wěn)定性較好（保障脫粒滾筒運轉穩(wěn)定性的條件：有足夠的轉動慣量；發(fā)動機有足夠的儲備功率和較靈敏的調速器）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)其中空轉功率消耗: =+
式中：——系數(shù)，為克服軸承及傳動裝置的摩擦阻力的功率消耗，
B——系數(shù)，為克服滾筒轉動時的空氣迎風阻力而消耗的功率， .
2)其中脫粒功率消耗:這個過程比較復雜，水稻首先是以較低的速度進入水稻脫粒裝置入口處，與高速旋轉的脫粒滾筒接觸，然后被拖入脫粒間隙進行脫粒，既有梳刷也有打擊，研究的依據(jù)是動量守恒定律：
沖量轉換為動量： ， （5)
—單位時間喂入的谷物量；
—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算
清選裝置消耗的功率由下式可求得：
(6)
其中：——單位時間進入清選裝置的脫出物質量（）；
——單位脫出物質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 電動機的選擇
通過上面的計算，可以知道整個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（）
查機械設計手冊[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，選取型號為：Y160M2-8，其額定功率為5.5，滿載轉速為.滿足水稻脫粒機的動力的需求。
第5章 傳動裝置設計
第5章 傳動裝置設計
5.1 傳動路線
主傳動軸→脫粒滾筒→第2傳動軸→風機
↓→ 第1傳動軸→曲柄搖桿
5.2 確定傳動裝置的傳動比
總傳動比
(7) 式中 —電動機滿載轉速，1500r/min,則
那么V帶的傳動比，處于2～4之間，符合要求。
分配各級傳動比
1) 取V帶傳動傳動比為 ，
2)取第1傳動軸傳動比為0.6，
3)第2傳動軸傳動比。
5.3 傳動裝置動力參數(shù)的計算
電動機輸出軸額定轉速為, 水稻脫粒裝置滿負荷作業(yè)時,輸出軸轉速穩(wěn)定在0.8-0.9倍額定轉速狀態(tài)下運行。
1）各軸轉速
主傳動軸轉速,。主軸與動力輸出軸直聯(lián)。
第1傳動軸轉。傳動比為， 帶傳動按92%效率計算, 則
脫粒滾筒轉速。帶傳動按92%效率計算,則
第2傳動軸轉速為，傳動比為1。帶傳動按92%效率計算，則
風機的轉速，風機直接安裝在第2傳動軸上，則
2）各軸功率
主傳動軸
第1傳動軸
式中 -帶傳動效率；查表[19]取值0.92。
3）各軸轉矩
第1傳動軸
第2傳動軸
5.4 皮帶輪的設計與計算
5.4.1 帶型的選定
根據(jù)總體方案的選擇，查機械設計手冊[19]的工況系數(shù)?？傻糜嬎愎β蕿椋?
(8)
根據(jù)計算功率和電動機的轉速，查手冊[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械設計手冊[19]，有，其中是V帶的最小基準直徑，過小，會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，但是帶傳動的外形尺寸隨之增大。V帶的最小基準直徑參考值如下表所示。
表3 V帶輪的最小基準直徑
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。
大帶輪的基準直徑，取。
上式中是V帶傳動的滑動率，值很小，在計算中可以忽略不計。
帶速的計算：
代入數(shù)據(jù)的
對于普通的V帶，，太小傳遞的功率小，太大則離心力過大，計算的結果在合理范圍內，符合設計要求。
5.4.3 帶的基準長度和軸間距的確定
由公式 （9) 代入數(shù)據(jù)得 。
所需帶的基準長度為：
代入數(shù)據(jù)得
則實際的軸間距為
代入數(shù)據(jù)的實際的軸間距為 。
5.5 驗算小帶輪的包角
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)可由以下公式計算：
(10) 其中 ——功率增量，考慮傳動比時，在大帶輪上的彎曲應力較小，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)，考慮包角不等于時對傳動能力的影響。
——帶長修正系數(shù)，考慮包角不為特定長度時對傳動能力的影響。
——單根V帶的基本額定功率。
查機械設計手冊[20]可得：，=0.99，=0.97，=
圓整后取V帶根數(shù)
5.7 單根V帶預緊力的計算
根據(jù)公式 (11)
=
=
5.8 計算壓軸力
根據(jù)公式 (12) (13) 其中 ——為正常預緊力的1.5倍。
代入數(shù)據(jù)
第6 章 齒輪的設計與計算
第6章 齒輪的設計與計算
6.1 材料的選擇及許用應力的確定
根據(jù)設計方案，本設計采用的是直齒圓柱齒輪傳動，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)調質及表面淬火，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級精度。
6.2 按輪齒接觸強度的計算
根據(jù)公式
(14) 確定公式內的各計算數(shù)值
1）試選載荷系數(shù)；
2)計算小齒輪傳遞的轉矩:
3）由機械設計手冊[20]選取齒寬系數(shù)；
4）由手冊[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[20得大、小齒輪得接觸疲勞強度極限 (15) 6）計算應力循環(huán)次數(shù)
7)查設計手冊[19]得接觸疲勞壽命系數(shù)
8）計算接觸疲勞許用應力
取失效概率為1％，安全系數(shù)S＝1，得
計算
1）試算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值
2）計算圓周速度
3）計算齒寬
4）計算齒寬與齒高之比
模數(shù)
齒高
5）計算載荷系數(shù)
根據(jù)，7級精度，由手冊[21]查得動載系數(shù);
假設,由手冊[21]查得齒間載荷分配系數(shù)； 由手冊[21]查得使用系數(shù)；
由表4查得接觸強度計算用齒向載荷分布系數(shù)；
由手冊[21]查得彎曲疲勞強度計算用齒向載荷分布系數(shù). 故載荷系數(shù)
6）按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，得
7）計算模數(shù)
6.3 按齒根彎曲強度設計
彎曲強度的設計公式為
(16)
確定公式內的各計算數(shù)值
1）由手冊[21]得大、小齒輪的彎曲疲勞強度極限；
2）由手冊[21]查得彎曲疲勞壽命系數(shù)；。
3）計算彎曲疲勞許用應力
取彎曲疲勞安全系數(shù)S＝1.4，得
4）計算載荷系數(shù)K
5）查取齒形系數(shù)
由手冊[21]查得齒形系數(shù) 。
6）查取應力校正系數(shù)
由手冊[21]得應力校正系數(shù) 。
7）計算大小齒輪的并加以比較
小齒輪的數(shù)值大。
設計計算
對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)m略大于由齒根疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強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，可取由彎曲強度算得得模數(shù)1.64，就近圓整為標準值m＝2mm，按接觸強度算得的分度圓直徑，。
取 取
幾何尺寸計算
1）計算分度圓直徑
2）計算中心距
3）計算齒輪寬度
驗算
符合要求。
第7 軸的設計與計算
第7章 軸的設計與計算
7.1 軸的材料選擇
水稻脫粒裝置在工作時，脫粒軸的轉速很高，而且傳遞的扭矩很大，綜合考慮，軸的材料選擇45鋼調質處理，硬度為195-290，其接觸疲勞強度極限，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，；
——該軸的轉速，；
——指軸的材料和承載情況確定常數(shù)。
已知 =2.02，，查機械設計手冊[21]可得C=128，代入上式可得
選。
7.3 軸的結構設計
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有倒角。軸上磨削的軸段應有砂輪越程槽，車制螺紋軸段應有退刀槽。
各段軸的直徑，如有配合要求的軸段，應盡量采用標準直徑，安裝軸承、齒輪等標準件的軸徑，應符合各標準件的內徑系列規(guī)定。采用的套筒、螺母、軸端擋圈作軸向固定時，應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。脫粒軸結構初定如圖7所示：
圖7 軸的結構圖
7.4 軸的校核
7.4.1 軸上載荷的計算
求軸承上的支反力
垂直面內：
水平面內：
畫受力簡圖與彎矩圖，如圖8所示：
據(jù)第四強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 按彎扭合成應力校核軸強度
進行校核時，只校核軸承上承受彎矩和扭矩最大的截面強度，取=0.6,
軸的計算應力為：
前已選定軸材料為45號鋼,調質處理,由機械設計[23]表15-1查得=60Mpa 因此<,故安全。
7.4.3 精確校核軸的疲勞強度
抗彎截面系數(shù)： ==
抗扭截面系數(shù)： ==
截面上彎矩應力
截面上扭矩應力
軸的材料為45鋼，調質處理，機械設計[23]表15-1查得 。
截面上由于軸肩而形成理論應力集中系數(shù)及按機械設計[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：
故有效應力集中系數(shù)為：
=1+(-1)=1+0.85(1.33-1)=1.28
由機械設計[23]附圖得尺寸系數(shù)=0.85 ,得扭轉尺寸系數(shù)為=0。9
由附圖查得表面質量系數(shù)
==0.92
軸未經(jīng)表面強化處理，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、導向平鍵和滑鍵。平鍵的兩側面為工作面，平鍵連接是靠鍵和鍵槽側面擠壓傳遞轉矩，鍵的上表面和輪轂槽底之間留有間隙。平鍵連接具有結構簡單、裝拆方便、對中性好等優(yōu)點，因而應用廣泛。本設計采用的是平鍵連接 。
查表機械設計手冊[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，其許用擠壓應力，取其平均值，。
在本設計中脫粒軸傳遞的扭矩最大，根據(jù)要求，需對脫粒軸的鍵連接進行強度校核，因載荷均勻分布，根據(jù)平鍵連接的擠壓強度公式：
(19)
式中：T為轉矩（N·mm）；
為軸徑（mm）；
為鍵的高度（mm）；
為鍵的工作長度（mm）；
為許用擠壓應力（MPa）；
代入數(shù)據(jù)得 <
可以實現(xiàn)設計要求。
第9章 滾動軸承選用
第9章 滾動軸承選用
已知裝軸承處軸徑，轉速，查機械設計手冊[22]，選用圓錐滾子軸（GB/T 276-1994摘錄）,選型號為30208，其基本參數(shù)為，。基本額定動載荷。
9.1 滾動軸承校核
根據(jù)上述數(shù)據(jù)，可計算：
圓周力
徑向力
軸向力
9.1.1 當量動載荷計算
該圓錐滾子軸承受和的作用，必須求出當量動載荷P。由下式可求：
（20)
其中，分別為徑向系數(shù)和軸向系數(shù)。
因為 <0.37
所以
9.1.2 計算所需的徑向基本額定動載荷
對于圓錐滾子軸承