玉米脱粒机设计Word格式.docx
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1引言1
1.1课题的来源与研究的目的和意义1
1.2玉米脱粒机国内外研究现状3
1.3本课题研究的主要内容3
2玉米脱粒机总体结构的设计5
2.1玉米脱粒机的结构设计7
2.2玉米脱粒机的工作原理9
2.3玉米脱粒机的工艺研究11
2.4机械传动部分的设计计算13
2.4.1电机的选型计算14
2.4.2V带传动的设计计算16
2.4.3传轴的设计计算18
3各主要零部件强度的校核20
3.1机架强度的校核与计算22
3.2轴承强度的校核计算24
4设计总结28
结论29
致谢30
参考文献31
1绪论
1.1课题的来源与研究的目的和意义
随着国际标准化（SIO）的实施，世界玉米脱粒机以采用新材料、新技术、新工艺、新结构为基础,19世纪80年代，美国一家专业生产玉米脱粒机的公司将新开发的玉米脱粒机应用到欧美市场，经过几年的运行，为该公司创造了不菲的利润。
继美国的这家生产玉米脱粒机的公司之后，日本的古来森公司也看到了玉米脱粒机的利润所在，投入了相当大的人力和精力来开发研制玉米脱粒机，并且与二十世纪中期投入到了北美等市场。
当前，全世界各大机械人厂商为了提高产品的竞争力，都大力进行玉米脱粒机的研发工作。
现在国外等著名玉米脱粒机的品牌中，都有玉米脱粒机的销售，全世界玉米脱粒机的应用越来越广泛。
有一点值得注意的是，玉米脱粒机的市场，由最初的日本，欧洲，已经渗透到北美市场，因此玉米脱粒机是当今棒料生产加工企业比配的设备已经成为主要趋势。
西方资本主义国家有巨大的玉米脱粒机销售市场，机械人工业是西方资本主义国家的机械工业之一。
机械研究领域的发展与时俱进，一些专业知识是必不可少的。
但是过度的专业知识分割，使视野狭隘，可以多多参加技术交流，和参加科研项目，缩小范围，提升新技术的进步和整个块的技术，提高外部条件变化的适应能力。
封闭的专业知识的太狭隘，考虑的问题太特殊，在工作中协调困难，不利于自我提高。
因此，自上世纪第二十年代末，出现了一体化的趋势。
人们越来越重视基础理论，拓宽领域，对专业合并的分化。
机械工程可以增加产量，提高劳动生产率，提高生产的经济效益为目标，并研制和发展新的机械产品。
在未来，新产品的开发，降低资源消耗，清洁的可再生能源，成本的控制，减少或消除环境污染作为一个超级经济目标和任务。
玉米脱粒机自从上世纪九十年代开始就陆续地被应用在农业方面，但传统的玉米脱粒机由于脱粒精度不高，速度缓慢，有好多工厂仍然采用人工脱粒的方式，这种人工脱粒的方式劳动效率低下，所以此次设计的玉米脱粒机，在传统的玉米脱粒机的基础上进行改进创新，应用合理的结构以及动力机构，从而来克服以往的玉米脱粒机所不能克服的问题，对后续的玉米脱粒机的设计制造有一定的参考意义和价值。
1.2玉米脱粒机国内外研究现状
国外的玉米脱粒机技术始于六十年代，到七十年代已经发展成熟，八十年代中期，大部分玉米脱粒机都可以实现对玉米的全自动脱粒，泰国金衫公司的卧式圆玉米脱粒机，脱粒直径可调。
八十年代中期后的一、两年，脱粒技术发展到了鼎盛时期，从而诞生了世界上一些著名的玉米脱粒机厂家，1987年，日本最大的玉米壳加工公司把玉米脱粒机投放市场，获得成功。
美洲的BDJE公司也将新开发的玉米脱粒机投入亚洲市场取得了巨大的成功。
玉米脱粒机自1795年被发明以来，经过两个世纪的发展，已被世界各国的肉类加工行业广泛采用。
特别是第三次工业革命带来了新材料、新技术的应用，使玉米脱粒机的发展步入了一个新纪元。
随着时代的发展，玉米脱粒机在国外将会得到越来越广泛的应用和发展。
目前国内外常见的玉米脱粒机有以下几种，其产品图片如下图1、2所示：
图1
图2
1.3本课题研究的主要内容
本次设计主要针对玉米脱粒机进行设计，从玉米脱粒机的整体方案出发，然后具体细化出具体内部结构，其具体内部结构主要包括以下几个方面：
1、到图书馆里查阅大量相关知识的资料，搜集出各类玉米脱粒机的原理及结构，挑选相关内容记录并学习。
2、分析玉米脱粒机的结构与参数。
3、确定设计总体方案。
4、确定具体设计方案。
5、玉米脱粒机的装配图、零件图的绘制。
6、说明书的整理。
2玉米脱粒机总体结构的设计
2.1玉米脱粒机的结构设计
为了更优化玉米脱离机的机型和结构设计，此玉米脱粒机采用电力拖动，而且电动机也同样采取节能式，电动机安装在玉米脱粒机的下部，与脱粒机的机架的下机梁固定连接，这样可以节省电动机所占用的空间。
玉米脱粒机的从入料到脱粒到分离玉米粒和玉米芯，最后将玉米粒和玉米芯排出机体之外，是玉米脱粒机一体完成的，它最大的优点是在短时间内可以完成几个人的劳动强度，从而提高了工作效率，节省了劳动时间。
此玉米脱粒机有这些优点之外，还有安全性能高、效率高、坚固耐用、结构简单便于维修和保管。
下图3即为该玉米脱粒机的结构简图：
图3
2.2玉米脱粒机的工作原理
该玉米脱粒机的工作原理为：
电动机安装在玉米脱粒机的下部，与脱粒机的机架的下机梁固定连接，然后通过链传动带动玉米脱粒机的鼓轮和腰轮转动，当玉米脱粒机经过腰轮和鼓轮之间时，在腰轮和鼓轮相对运动的情况下，实现玉米的脱粒。
然后玉米在重力的作用下，由出料兜排出来。
2.3玉米脱粒机的工艺研究
该玉米脱粒机采用焊接机架作为主体，这样一来，设备的成本比较低，且易于加工。
各个执行机构都通过螺栓安装在焊接机架上面，相对来说，对于后续的维护和保养工作以及零部件的更换工作都容易得多。
2.4机械传动部分的设计计算
2.4.1电机的选型计算
玉米脱粒机是通过电机通过V带传动带动与链轮联动在一起的鼓轮和腰轮做相对运动，从而实现玉米的脱粒功能，具体的电机选型计算过程如下：
N=＝1.5（KW）
G－玉米脱粒机的生产能力，1000kg/h
W＝0.0030kw.h/kg。
－传动效率，取0.75
所以根据N＝4kw，n＝1500r/min，查B1表10-4-1选用Y112M-4，再查表10-4-2得Y112L-6电机的结构。
下图4即为电机的外观图。
图4电动机的外观图
2.4.2V带传动的设计计算
1设计功率
＝1.2
P－传递的功率
2选定带型
选取普通V带A型，－小带轮转速，为1440r/min
3传动比
1.76＝＝
4小带轮基准直径（mm）
由B1表8－1－12和表8－1－14选定
＝100mm>
＝75r/min
5大带轮基准直径（mm）
由B3表8－7得=180mm
6带速验算
7初定轴间距（mm）
8所需带的基准长度（mm）
＝
＝886mm
带型为A－900
9实际轴间距
10小带轮包角
=
=
11单根V带的基本额定功率
根据带型号、和普通V取1.32kw
12时单根V带型额定功率增量
根据带型号、和取0.15kw
13V带的根数Z
Z=
=0.96
=0.87
14单根V带的预紧力
=134（N）
M=0.1k/gm
15作用在轴上的力
16带轮的结构和尺寸
轮槽工作表面应光滑（表面粗糙度）以减轻带的磨损。
带轮的材料为HT200。
确定轮辐为如下图5、6所示：
图5小带轮
图6大带轮
2.4.3传轴的设计计算
本次设计的玉米脱粒机的转轴主要是起到对完好的玉米进行脱粒的功能，所以它的各个轴肩直径的确定和强度的校核计算非常重要。
（1）初步确定轴的直径
mm（3.32）
根据工作条件，取mm
（2）传动轴受力分析
N（3.33）N（3.34）N（3.35）
图4.1传动轴的受力简图
（3）绘制传动轴的受力简图，求支座反力
①垂直面支反力：
由，得：
（3.36）
N（3.37）
②水平面支反力：
（3.38）
N
N（3.39）
（4）作弯矩图：
①垂直面弯矩图：
C点
N·
mm（3.40）
②水平面弯矩图：
mm（3.41）
③合成弯矩图：
N·
mm（3.42）
（5）作转矩T图：
mm
（6）校核轴的强度：
按弯扭合成应力校核轴的强度
校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面C）的强度。
取，轴的计算应力
MPa（3.43）
选定轴的材料为45钢，调质处理，由文献[1]表可知，MPa。
因此，，故安全。
（7）精确校核轴的疲劳强度
①判断危险截面
从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看，截面IV和V引起的应力集
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