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畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書
題 目 玉米脫粒機(jī)設(shè)計(jì)
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)
指導(dǎo)教師
論文字?jǐn)?shù) 15916
完成日期
印 制
原 創(chuàng) 性 聲 明
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論文作者簽名： 日 期：
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論文作者簽名： 日 期：
指導(dǎo)老師簽名： 日 期：
目錄
摘要 - 1 -
Maize sheller design - 1 -
第一章 緒論 - 2 -
初步擬定設(shè)計(jì)過(guò)程 - 2 -
第二章 玉米脫粒機(jī)總體結(jié)構(gòu) - 3 -
2.1入料部分 - 3 -
2.2脫粒部分 - 4 -
2.3篩選部分 - 4 -
2.4機(jī)架部分 - 4 -
2.5玉米脫粒機(jī)的總體設(shè)計(jì) - 4 -
第三章 玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì) - 4 -
3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 - 5 -
3.2 釘齒條上的釘齒轉(zhuǎn)速 - 5 -
3.3 釘齒滾筒的轉(zhuǎn)速 - 5 -
3.4 電動(dòng)機(jī)的功率 - 5 -
3.5 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 - 6 -
第四章 帶及帶輪的設(shè)計(jì) - 7 -
4.1傳動(dòng)帶的設(shè)計(jì) - 7 -
4.1.1 確定計(jì)算功率 - 7 -
4.1.2 選擇V帶的型號(hào) - 8 -
4.1.3確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 - 8 -
4.1.4 確定傳動(dòng)中心距和帶長(zhǎng) - 8 -
4.1.5 驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角 - 9 -
4.1.6 確定V帶的根數(shù) - 9 -
4.1.7 確定帶的初拉力 - 10 -
4.1.8求V帶傳動(dòng)作用在軸上的壓力 - 10 -
第五章 V帶帶輪的設(shè)計(jì) - 10 -
5.1帶輪的材料選擇 - 10 -
5.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 11 -
5.3 從動(dòng)帶輪的設(shè)計(jì) - 12 -
第六章 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) - 12 -
6.1根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 - 14 -
6.2 初步選擇輸出軸系 - 14 -
6.3確定輸出軸上的圓角半徑值 - 14 -
6.4 按彎扭合成條件校核軸的強(qiáng)度 - 15 -
6.4.1 作軸的簡(jiǎn)圖 - 15 -
6.4.2 求輸出軸上的所受作用力的大小 - 15 -
6.4.3釘齒條上的合力 - 15 -
6.4.4軸上水平面內(nèi)所受支反力如圖 - 15 -
6.4.5軸在垂直面內(nèi)所受的支反力 - 16 -
6.4.6 作彎矩圖 - 16 -
6.4.7作彎矩圖 - 17 -
6.4.8作當(dāng)量彎矩圖（彎矩、扭矩合成圖） - 17 -
6.5 校核軸的強(qiáng)度 - 17 -
第七章 釘齒條的設(shè)計(jì) - 18 -
7.1 釘齒條的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 18 -
7.2 釘齒條及釘齒的設(shè)計(jì) - 19 -
7.3 釘齒的設(shè)計(jì) - 19 -
7.4 圓盤的設(shè)計(jì) - 20 -
第八章 柵格式凹板的設(shè)計(jì) - 21 -
8.1柵格凹板的設(shè)計(jì) - 21 -
8.2柵格托架的設(shè)計(jì) - 22 -
第九章 入料口及脫粒機(jī)上蓋的設(shè)計(jì) - 22 -
第十章 機(jī)架的設(shè)計(jì) - 23 -
第十一章 軸承座的設(shè)計(jì) - 24 -
第十二章 玉米脫粒機(jī)上的標(biāo)準(zhǔn)件的選擇 - 25 -
12.1玉米脫粒機(jī)上的螺栓的選擇 - 25 -
12.2鉤頭楔鍵的選擇 - 25 -
第十三章 玉米脫粒機(jī)的安全操作 - 25 -
13.1超速運(yùn)轉(zhuǎn),機(jī)械“爆炸” - 25 -
13.2禁止過(guò)疲勞或酒后操作 - 25 -
第十四章 玉米脫粒機(jī)的維護(hù) - 26 -
14.1玉米脫粒機(jī)的技術(shù)保養(yǎng) - 26 -
14.2玉米脫粒機(jī)的保管 - 27 -
結(jié)論: - 27 -
致謝: - 28 -
參考文獻(xiàn) - 29 -
附錄 圖紙列表 - 30 -
玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)
摘要
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(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)
Maize sheller design
Abstract: For reducing a peasant during the period of the maize threshes, the intensity of labour, raises working efficiency , designs maize sheller. Be machine's turn to have mainly enter expect that the mouth , bars form notch board and nail tooth the cylinder threshing and drive component etc. are composed of. Take electric motor as driving force source, driving force exports axis output from the electric motor , the nail tooth seed-husking cylinder threshes on the cylinder threshing again by the fact that belt delivery arrives at the nail tooth, coordinating bars form notch board with the maize, besides niblet complies with bars form notch board separation and the outside discharging airframe, but the maize core discharges airframe from another one end entering material.
Keywords: Maize; Sheller; Structure; Design
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第一章 緒論
脫粒機(jī)是用于對(duì)小麥、水稻、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。脫粒機(jī)在我國(guó)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(lái)所使用的機(jī)具，稱為脫粒機(jī)具。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。同時(shí)，還應(yīng)滿足以下的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求：玉米籽應(yīng)當(dāng)從玉米盤上脫下來(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、雜物等脫粒時(shí)應(yīng)盡量減少玉米盤的損壞，以保證玉米籽的完整。脫粒機(jī)在一定程度上應(yīng)有一定的通用性，盡可能適用于托多種農(nóng)作物，從而以提高機(jī)具的利用率。所設(shè)計(jì)的脫粒機(jī)應(yīng)有較高的生產(chǎn)率，功率消耗少，即其造價(jià)低。脫粒系統(tǒng)是聯(lián)合收割機(jī)的核心，它決定著其他各部分的工作性能。研究脫?？臻g內(nèi)谷物的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是聯(lián)合收割機(jī)脫粒機(jī)理研究的關(guān)鍵內(nèi)容之一。
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。此外，產(chǎn)品品種單一，產(chǎn)品更新?lián)Q代適應(yīng)不了市場(chǎng)的需求，一些產(chǎn)品多年存在的性能問(wèn)題，如風(fēng)扇型脫粒機(jī)存在的對(duì)作物干濕度適應(yīng)性差的問(wèn)題一直得不到解決，原因就是多數(shù)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益欠佳，拿不出更多的資金和技術(shù)力量用于科研和開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品；也有的是由于企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)急功近利，對(duì)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的重要性認(rèn)識(shí)不足。然而產(chǎn)品更新?lián)Q代的越慢，越難占領(lǐng)市場(chǎng)，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(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)品銷售往往僅在１個(gè)月或者十幾天的時(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。
因此我們可以看出脫粒機(jī)目前仍有較大的存在空間,對(duì)脫粒機(jī)的改進(jìn)設(shè)計(jì),使其價(jià)格低廉、工作可靠、性能優(yōu)良、盡可能同時(shí)完成多項(xiàng)作業(yè)是時(shí)代的需要.
初步擬定設(shè)計(jì)過(guò)程
這里僅對(duì)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(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（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。
查閱相關(guān)資料進(jìn)行調(diào)查研究、進(jìn)行方案設(shè)計(jì)（是否合理）、進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)相關(guān)零件的設(shè)計(jì)、進(jìn)行并不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)、試制完成設(shè)計(jì)內(nèi)容。
第二章 玉米脫粒機(jī)總體結(jié)構(gòu)
總體方案設(shè)計(jì)包括傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)，傳動(dòng)件與支撐零件的設(shè)計(jì)計(jì)算。一般機(jī)械設(shè)計(jì)方法，通常多從總體方案開(kāi)始，在總體方案中又首先從機(jī)構(gòu)的分析開(kāi)始，確定方案后再進(jìn)行必要的設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最后以完成的設(shè)備圖紙和設(shè)計(jì)計(jì)算書作為整個(gè)設(shè)計(jì)計(jì)算的成果。
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。整體組成如下圖所示：
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。
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，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。
第三章 玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)
滾筒上安裝有釘齒，滾筒的作用是帶動(dòng)釘齒轉(zhuǎn)動(dòng)，釘齒推動(dòng)玉米果穗作螺旋運(yùn)動(dòng)。滾筒轉(zhuǎn)速由滾筒外緣(釘齒頂部)線速度決定，滾筒外緣線速度是以保證不損傷玉米籽粒為前提條件．由試驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得。但滾筒外緣線速度不能過(guò)低，否則會(huì)影響生產(chǎn)率。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，確認(rèn)線速度值在3.2～3.9m/s之間最佳。
滾筒直徑由凹板直徑?jīng)Q定，并且保證脫粒滾筒外徑與凹板留有90～100mm的間隙。根據(jù)實(shí)際功率負(fù)荷計(jì)算扭矩，確定軸徑。
滾筒脫粒段長(zhǎng)度是決定脫粒質(zhì)量的重要參數(shù)，滾筒過(guò)短影響脫凈率；滾筒過(guò)長(zhǎng)，會(huì)增加功率消耗及制造成本。用籽粒含水率為20％左右(籽粒含水率高相對(duì)較難脫粒)的玉米穗做試驗(yàn)，經(jīng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)確認(rèn)，脫粒段長(zhǎng)度一般應(yīng)為凹板直徑的3.5倍左右。
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，柵格式凹板的直徑為320，其凹板的長(zhǎng)度為710，釘齒有規(guī)律地安裝在滾筒軸上，其作用是撥動(dòng)玉米穗沿滾筒軸作復(fù)雜運(yùn)動(dòng)f玉米穗本身既滾動(dòng)又滑動(dòng)，同時(shí)沿滾筒軸作不規(guī)則螺旋運(yùn)動(dòng))，也推動(dòng)玉米穗向排芯口方向移動(dòng)。釘齒寬度：釘齒設(shè)計(jì)比較寬．范圍一般為60—120 mm，目的是工作時(shí)使玉米穗接觸面較大，避免點(diǎn)接觸產(chǎn)生對(duì)玉米穗的局部壓力集中損傷玉米籽粒。
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)，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，，即玉米脫粒機(jī)正常工作時(shí)，受到的切向力為560。
其中：—釘齒所受的力
—參與工作的釘齒個(gè)數(shù)
—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，
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
3.3 釘齒滾筒的轉(zhuǎn)速
玉米脫粒機(jī)所需功率為，應(yīng)由脫粒機(jī)的工作阻力和運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)求定，即：，計(jì)算求得：
。
3.4 電動(dòng)機(jī)的功率
電動(dòng)機(jī)功率由公式來(lái)計(jì)算，脫粒機(jī)傳動(dòng)裝置的總效率，應(yīng)由組成傳動(dòng)裝置的各個(gè)部分運(yùn)動(dòng)副的效率只積，即 ，其中、、 分別為每一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副的效率，選取傳動(dòng)副的效率值如下：
滾動(dòng)軸承（每對(duì)）0.98～0.995 即取 =0.99
V帶傳動(dòng) 0.94～0.97 即取 =0.97
滾筒轉(zhuǎn)動(dòng) （因?yàn)獒旪X條固定于滾筒上） 即取 =1
則
由此可得電動(dòng)機(jī)的功率：
3.5 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速
根據(jù)資料《脫粒機(jī)》一書可查得主軸的轉(zhuǎn)速在 750～850，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：～～。
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。所選電動(dòng)機(jī)的額定功率＝5.5kw，滿載轉(zhuǎn)速=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
型 號(hào)
額定功率
KW
滿 載 時(shí)
額 定 電 流
額 定 轉(zhuǎn) 矩
最 大 轉(zhuǎn) 矩
轉(zhuǎn)速r／min
電流（380V）
效 率 %
功率因數(shù)
Y132S2-4
5.5
1440
11
85.5
0.84
7
2.0
2.2
表3 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
地腳螺栓孔直徑
軸伸尺寸
裝鍵部位尺寸
電動(dòng)機(jī)的輸出軸尺寸
132
第四章 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?yàn)樵诿摿C(jī)的工作過(guò)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(guò)程中V帶與帶輪之間存在著一些摩擦，導(dǎo)致兩者的相對(duì)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)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)對(duì)脫粒機(jī)的一些重要部件是一種過(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。
選擇V帶和帶輪因當(dāng)從它的傳動(dòng)參數(shù)入手，來(lái)確定V帶的型號(hào)、長(zhǎng)度和根數(shù)，再來(lái)確定帶輪的材料、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）。
4.1傳動(dòng)帶的設(shè)計(jì)
4.1.1 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)基礎(chǔ)》一書中的表14—7 可知：=1.0
4.1.2 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（小帶輪）的轉(zhuǎn)速（與電動(dòng)機(jī)一樣的速度），查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書圖14—12，可以選擇V帶的型號(hào)為B型。
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：根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書，可選擇V帶的型號(hào)參考表14—2，選取。
（2）計(jì)算V帶的速度V：
V帶在～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
4.1.4 確定傳動(dòng)中心距和帶長(zhǎng)
取
即：
得：
?。?
帶長(zhǎng)
即：
得：
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(zhǎng)度和 相對(duì)應(yīng)的公稱長(zhǎng)度（內(nèi)周長(zhǎng)）可查得：， 。
實(shí)際的中心距可按下列公式求得：
也可用經(jīng)驗(yàn)公式：
求得 ：
4.1.5 驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角
即：
求得 ： 滿足V帶傳動(dòng)的包角要求。
4.1.6 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，其計(jì)算公式如下：
式中：—單根普通V帶所能傳遞的轉(zhuǎn)矩修正值 ，從《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》可以查表14—10
—主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速
查得：
則：
查表取值：
由 查得：
所以：
即： 取 根
4.1.7 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，
即：
4.1.8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，它等于V帶兩邊的初拉力之和，忽略V帶兩邊的拉力差，則值可以近似由下式算出：
即：
求得；
第五章 V帶帶輪的設(shè)計(jì)
5.1帶輪的材料選擇
帶輪是帶傳動(dòng)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(shí)對(duì)中性好，轉(zhuǎn)速高時(shí)要經(jīng)過(guò)動(dòng)平衡；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；各槽尺寸和角度應(yīng)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(hào)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。
因?yàn)閹л喌霓D(zhuǎn)速，即，轉(zhuǎn)速比較底，所以材料選定為灰鑄鐵，硬度為。
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)直徑選擇結(jié)構(gòu)型式；選擇帶輪的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)帶的型號(hào)確定輪槽尺寸；帶輪的其它結(jié)構(gòu)尺寸可參照經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。確定帶輪各部分尺寸后，既可繪制出零件圖，并按工藝要求注出相應(yīng)的技術(shù)條件等。V帶兩側(cè)面夾角為40°，而輪槽楔角ψ0卻是34°、36°、或38°，其原因是V帶在輪上彎曲時(shí)，其截面形狀發(fā)生變化，外邊（寬邊）受拉而變窄，內(nèi)邊（窄邊）受壓而變寬，因而使V帶的楔角變小。故設(shè)計(jì)如下：
主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)選擇 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，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(hào)
m
f
t
s
B
16
5
20
14
14
7.5
17.4
主動(dòng)帶輪的厚度可以由計(jì)算公式： 求得
即 ：
主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)如圖2：
圖2 主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)
5.3 從動(dòng)帶輪的設(shè)計(jì)
從動(dòng)帶輪的結(jié)果選擇 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)帶輪同樣采用腹板式。
從動(dòng)帶輪的參數(shù)選擇：通過(guò)查《機(jī)械設(shè)計(jì)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(hào)
m
f
t
s
B
16
5
20
14
14
7.5
17.5
從動(dòng)帶輪的厚度可以由計(jì)算公式： 求得
即 ：
從動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)如圖3：
圖3 從動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)
第六章 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)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。
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。一般機(jī)器的軸，可用30、40、50等牌號(hào)的優(yōu)質(zhì)中碳鋼，其中最常用的為45號(hào)鋼。為了改善機(jī)械性能，應(yīng)進(jìn)行正火或調(diào)制處理。對(duì)于輕載或不重要的軸，一般不需要進(jìn)行熱處理，可采用A3、A4、A5等普通碳素鋼。合金鋼的機(jī)械性能（強(qiáng)度、耐磨性、硬度）更高，多用于制造高速重載及受力大而又要求尺寸小、重量輕的軸。對(duì)于在高溫、低溫、或由腐蝕介質(zhì)條件下工作的軸，則更宜用合金鋼來(lái)制造。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。
設(shè)計(jì)軸的基本要求是保證軸具有：
1.足夠的強(qiáng)度和剛度。即所要求設(shè)計(jì)的軸具有足夠的承載能力，以保證軸在預(yù)期壽命內(nèi)能正常的工作。
2.合理的結(jié)構(gòu)。即要求所設(shè)計(jì)的軸便于加工，疲勞強(qiáng)度高，軸上的零件便于拆裝，并且相對(duì)于軸有可靠的固定方式。
軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的要求：
1）軸及軸上的零件要有確定的工作位置；
2）軸上零件應(yīng)便于拆裝和調(diào)整；
3）軸具有良好的制造及裝配工藝性；
4）有利于提高軸的強(qiáng)度、剛度，有利于節(jié)約材料和減輕重量。
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)》一書中表18—1 可以查到，應(yīng)選取調(diào)質(zhì)處理的45號(hào)鋼，，書中表18—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。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。
6.1根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)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，故取Ⅱ—Ⅲ段的軸直徑 ，輸出軸的徑向定位由普通平鍵來(lái)完成。選用鍵的型號(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)，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。軸的基本結(jié)構(gòu)如圖4：
圖4 軸的結(jié)構(gòu)
6.3確定輸出軸上的圓角半徑值
按前面所述的原則，求出軸肩處的圓角半徑的值，詳細(xì)見(jiàn)圖。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。
6.4 按彎扭合成條件校核軸的強(qiáng)度
6.4.1 作軸的簡(jiǎn)圖
6.4.2 求輸出軸上的所受作用力的大小
根據(jù)公式： 求得
其中：—電動(dòng)機(jī)的額定功率
—主軸的轉(zhuǎn)速
即：
6.4.3釘齒條上的合力
根據(jù)公式： 求得
其中 ：—輸出軸的軸心到釘齒定的距離
即 ：
根據(jù)公式： 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 ：
根據(jù)公式： 求得
由于玉米脫粒機(jī)的主軸軸向不受力。 則取 （根據(jù)《脫粒機(jī)》查得）
圓周力 徑向力 軸向力 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： 求得
其中：—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
即 ：
根據(jù)公式： 求得
即 ：
6.4.5軸在垂直面內(nèi)所受的支反力
根據(jù)公式： 求得
其中 ：—釘齒的頂端到主軸軸心的距離
即 ：
根據(jù)公式 ： 求得
即 ：
6.4.6 作彎矩圖
在水平面內(nèi)，軸上、、三點(diǎn)的彎矩為 ：
根據(jù)公式 ：
求得
即：
作水平面內(nèi)彎矩圖如圖1（b）所示
在垂直面內(nèi)，軸上、、三點(diǎn)的彎矩為 ：
根據(jù)公式 ：
求得
即 ：
根據(jù)公式 ： 求得
即 ：
作垂直面內(nèi)彎矩圖如圖 1 （c）所示
合成的彎矩為 ：
作軸的合成彎矩圖如圖 1 （d）所示。
6.4.7作彎矩圖
根據(jù)公式 ： 求得
即 ：
其中 ： —電動(dòng)機(jī)的額定功率
—主軸轉(zhuǎn)速
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)：
C點(diǎn)左側(cè) ：
D點(diǎn)右側(cè) ：
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。
公式 ：
式中 ： —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
圖5 軸的彎扭圖
第七章 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)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(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，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，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 ，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，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，直徑是的圓盤固定，在兩個(gè)圓盤上均勻開(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固定，是釘齒條穿過(guò)方孔而且在圓盤的表面漏出2～3，因?yàn)檫B接時(shí)是采用焊接完成，方便焊接。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(guò)長(zhǎng)（即），因此，在主軸的三分之一處和三分之二處，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，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)。
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(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，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(zhǎng)×寬×高 為，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(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，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)?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)度和工作環(huán)境等問(wèn)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(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。如圖7：
圖7 齒釘
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(duì)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，其上均勻分布著四個(gè)長(zhǎng)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(zhǎng)方孔的底線距圓盤的中心為，其圓盤中心應(yīng)裝套在主軸的直徑上（），因此，圓盤的中心應(yīng)設(shè)定為的孔，以便安裝在軸上，圓盤的厚度選為，其上的長(zhǎng)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。另外在圓盤45度角處開(kāi)有的圓孔，是為了安裝加強(qiáng)鋼筋，使兩圓盤相對(duì)緊固。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖8所示：
圖8圓盤結(jié)構(gòu)圖
第八章 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，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(kāi)，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。
8.1柵格凹板的設(shè)計(jì)
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，這種方式也同樣是采用《脫粒機(jī)》 一書中的參數(shù)來(lái)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(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9凹板結(jié)構(gòu)圖
8.2柵格托架的設(shè)計(jì)
柵格托架是用來(lái)固定柵格式凹版的，它是通過(guò)焊接使柵格式凹版連接在機(jī)架上，并用上蓋預(yù)先開(kāi)設(shè)的的槽來(lái)定位。材料選用Q235鋼。柵格托架如圖10。
圖10柵格托架圖
第九章 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。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(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。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，其結(jié)構(gòu)如圖11所示：
圖11上蓋結(jié)構(gòu)圖
第十章 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)、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，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，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，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖12所示：
圖12 機(jī)架示意圖
第十一章 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，軸承座的基本結(jié)構(gòu)尺寸如圖13所示：
圖13 軸承座的基本結(jié)構(gòu)
第十二章 玉米脫粒機(jī)上的標(biāo)準(zhǔn)件的選擇
12.1玉米脫粒機(jī)上的螺栓的選擇
應(yīng)用在玉米脫粒機(jī)上的螺栓是機(jī)械設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)件,螺栓的選擇可以根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查取.在本脫粒機(jī)上選擇的螺栓為:公稱直徑為M8,長(zhǎng)度為八厘米和五厘米,玉米脫粒機(jī)應(yīng)用的螺栓是起連接作用,在機(jī)體的上蓋和機(jī)架應(yīng)用螺栓連接,在電動(dòng)機(jī)和機(jī)體之間也同樣用螺栓連接,而且,應(yīng)用公稱直徑為M8的螺栓,就可以滿足玉米脫粒機(jī)的動(dòng)力需要。
12.2鉤頭楔鍵的選擇
玉米脫粒機(jī)上的主軸和帶輪是通過(guò)鉤頭楔鍵相連,而且, 鉤頭楔鍵也同樣可以在《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》中查取,它也是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件,其型號(hào)規(guī)格為:b=12、h=7、L=50。
第十三章 玉米脫粒機(jī)的安全操作
玉米脫粒機(jī)是解決玉米脫粒的問(wèn)題,起目的是降低勞動(dòng)者的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高工作效率,節(jié)省工作時(shí)間,同時(shí)在利用玉米脫粒機(jī)時(shí),除了提高勞動(dòng)效率之外更應(yīng)該注意安全問(wèn)題,注意到玉米脫粒機(jī)的正確使用可以避免應(yīng)用玉米脫粒機(jī)時(shí)造成人員傷害和脫粒機(jī)事故的發(fā)生.下面略述一些常見(jiàn)的事故和原因,一起造作者的注意。
13.1超速運(yùn)轉(zhuǎn),機(jī)械“爆炸”
玉米脫粒機(jī)的主要工作部件,如釘齒滾筒.凹板,軸等,這些零部件所能承受的里是有一定的限度的,當(dāng)釘齒滾筒高速旋轉(zhuǎn)是,便會(huì)產(chǎn)生很大的離心力,如果釘齒滾筒的轉(zhuǎn)速超過(guò)一定的范圍,和滾動(dòng)軸承的老化及電動(dòng)機(jī)的功率較高時(shí),就有可能使運(yùn)動(dòng)的主軸和主軸上的釘齒滾筒與機(jī)體相分離,或和玉米脫粒機(jī)的上蓋相撞,或和柵格式凹板相撞,可以產(chǎn)生很大的沖擊力,這種急速的沖擊會(huì)造成玉米脫粒機(jī)的爆炸,會(huì)危害到工作人員的身體安全,為了避免這種事故的發(fā)生,應(yīng)當(dāng)急時(shí)的更換機(jī)械重要部位零件,定時(shí)擰緊緊固螺栓,一提高工作安全系數(shù)。
13.2禁止過(guò)疲勞或酒后操作
玉米脫粒機(jī)的動(dòng)力很大,雖然用機(jī)架和上蓋將釘齒滾筒及主軸罩住,加在機(jī)體之間,起到安全作用,而且玉米脫粒機(jī)的入料口的設(shè)計(jì)也很合理,但是也同樣禁止過(guò)疲勞或酒后操作,主要是由于過(guò)疲勞或酒后造作人員的大腦很可能不由造作人員的控制,造成操作人員將身體的某個(gè)部位伸入機(jī)械,與主軸或釘齒滾筒,相接觸,由于釘齒滾筒的高速旋轉(zhuǎn),會(huì)使操作人員的錯(cuò)誤操作行為造成不必要的傷害,危害到勞動(dòng)者的安全.
因此,為了勞動(dòng)者的安全,應(yīng)避免過(guò)疲勞或酒后操作。
1、 應(yīng)用合理
玉米脫粒機(jī)的管理不嚴(yán),小孩有可能攀爬玩耍,不僅影響操作人員的正常作業(yè),而且小孩年幼無(wú)知,他會(huì)動(dòng)碰西摸,隨時(shí)都有可能發(fā)生安全事故。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,才能保證安全生產(chǎn)。如果無(wú)組織,無(wú)紀(jì)律,不規(guī)定開(kāi)機(jī)和停機(jī)的信號(hào),作業(yè)場(chǎng)面混亂,隨時(shí)都有可能發(fā)生事故。玉米脫粒機(jī)發(fā)生意外事故或是機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)不正常時(shí),應(yīng)急時(shí)停機(jī),隨后排除故障,檢修機(jī)械。不得在玉米脫粒機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)或是主軸有電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)排除故障或進(jìn)行清理玉米脫粒機(jī),檢修機(jī)械等,否則會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的事故。
2、 安全規(guī)則
(1) 操作人員不要穿肥大的大衣服或裙子,婦女必須帶安全帽。
(2) 不許小孩在玉米脫粒機(jī)場(chǎng)地玩耍和接觸玉米脫粒機(jī),不要安排年邁體弱的人員進(jìn)行入料口作業(yè),操作人員感到疲勞時(shí)應(yīng)急時(shí)換人或停止作業(yè),進(jìn)行休息。
(3) 不許酒后操作機(jī)械.禁在脫粒場(chǎng)地抽煙和點(diǎn)火。
(4) 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。
(5) 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。
(6) 玉米脫粒機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),禁止有人站在脫粒機(jī)上。
(7) 負(fù)責(zé)人在看清周圍無(wú)人緊靠機(jī)器時(shí),才能發(fā)出開(kāi)機(jī)信號(hào),未經(jīng)負(fù)責(zé)人同意任何人不準(zhǔn)起動(dòng)機(jī)械。
(8) 玉米脫粒機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)或尚未完全停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),嚴(yán)禁用手接觸機(jī)器的工作部件,除規(guī)定必須在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)才能調(diào)整的部件外,所有的調(diào)整、維護(hù)、保養(yǎng)及修理,都必須在機(jī)器完全停止運(yùn)轉(zhuǎn)以后進(jìn)行。
(9) 不許在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)掛卸傳動(dòng)帶。
(10) 機(jī)器發(fā)生故障時(shí)應(yīng)立即停機(jī)修理,不