【正文】 路要走。以后產(chǎn)生了具有抖動特點的分離裝置。日本久保田水稻聯(lián)合收割機(jī)、三久、金子谷物烘干機(jī)、中型拖拉機(jī)、埋草旋耕機(jī)等一大批國內(nèi)外先進(jìn)適用的機(jī)具得到了較好的推廣應(yīng)用，加快了我國水稻聯(lián)合收割機(jī)技術(shù)的改造和完善，成為水稻收獲機(jī)械的主導(dǎo)機(jī)型，大大提升了我國水稻收獲機(jī)械的整體技術(shù)水平。大規(guī)模經(jīng)營的資本主義大農(nóng)牧場、大種植園主要生產(chǎn)供出口的經(jīng)濟(jì)作物和其他農(nóng)牧產(chǎn)品，專業(yè)化、機(jī)械化程度較高；同時并存數(shù)量龐大的個體農(nóng)戶，除部分以生產(chǎn)糧食作物為主的自給性農(nóng)業(yè)外，也為國內(nèi)市場提供大量的農(nóng)牧產(chǎn)品。 本設(shè)計的創(chuàng)新思路 本次設(shè)計的主要目的是針對現(xiàn)存的小型水稻脫粒結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化、對其存在的一些缺點進(jìn)行改進(jìn)；首先在原理上，主要以梳刷脫粒為主，打擊原理為輔兩者相互結(jié)合的脫離方式對水稻進(jìn)行脫粒，這主要體現(xiàn)在脫離滾筒的齒的設(shè)計上。 設(shè)計任務(wù) 傳動 裝置的設(shè)計 脫粒裝置的設(shè)計 3 、清選裝置的設(shè)計 4 、動力的匹配 要求： 輸送流暢 生產(chǎn)效率 :1 噸 /時 要求機(jī)構(gòu)設(shè)計方案合理、結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，質(zhì)量輕，噪音小、無污染，使用方便。 系統(tǒng)的功能描述和功能分解 喂入部分 喂入部位與釘齒滾筒的釘齒部位存在一定的間隙，將已割下來的水稻經(jīng)過人工從喂入口進(jìn)入，水稻的穗部分進(jìn)入脫粒部位，即釘齒滾筒和柵 格式凹板之間，進(jìn)行脫粒。谷粒順著斜滑板，在振動篩和風(fēng)機(jī)的綜合作用下，將谷粒 和雜質(zhì)分開 [3]。 總體方案設(shè)計和求解 對上述功能樹的分析可知，脫粒機(jī)包括動力部分、脫粒部分、傳動部分，根據(jù)功能可以尋求其功能載體，根據(jù)功能載體可以形成形態(tài)學(xué)矩陣，如表 1所示 [5]。整機(jī)的結(jié)構(gòu)初步確定如圖 3所示。脫粒裝置的脫粒間隙的大小至關(guān)重要。 5）振動脫粒：靠脫粒元件對谷物施加高頻振動而進(jìn)行的脫粒。因此，本設(shè)計采用梳刷脫粒為主，打擊脫粒為輔，兩者配合完成脫粒。 2)切流釘齒滾筒式脫粒裝置，其由釘齒滾筒和釘齒凹板組成。 3)雙滾筒脫粒裝置， 采用兩個滾筒串聯(lián)工作。 5)弓齒滾筒式脫粒裝置，適用脫粒水稻，也可以兼脫小麥。脫粒方式分為上脫、下脫和側(cè)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脫粒機(jī)和聯(lián)合收割機(jī)；側(cè)脫式分離性能和喂入性能較好，適用于臥式聯(lián)合收割機(jī)。當(dāng)滾筒的圓周速度太小時，弓齒對穗的沖擊力減弱，從而延長脫粒時間而降低生產(chǎn)率。 滾筒轉(zhuǎn)速 m i n/6 1 64 6 ???? ? 取 min/650rn? 滾筒直徑計算 滾筒圈直徑 D由防止?jié)L筒纏草和滾筒對莖稈的最大允許包角兩個條件確定 [8], 其計算式為 ： )mm(/?LD? )mm(/360 ??lD ? 其中 L—— 下作物的長度 mm； l—— 作物喂 入 深度 , 一般大于 400mm[9]； ɑ—— 所 包圍滾筒的允許包角 ,一般為 120186。則 由上式可得： mmD 382? ， 由上式可得： mmD 300? 。半喂入脫粒機(jī)工作時作物潮濕 , 工作量大 ,一般選為 6001000mm,本機(jī)設(shè)計滾筒長度定為 700mm[15]. 滾筒脫粒齒設(shè)計 弓齒形狀選擇 弓齒的形狀有“ V” 字形及“ U”字形兩種。本設(shè)計滾筒上脫粒齒采用三重齒，它們能夠提高梳刷、脫粒質(zhì)量，并且滾筒不易纏草。弓齒依螺旋排列的目地除了達(dá)到脫粒時負(fù)荷均勻外，而且還能促使雜余沿軸向流動。鋼絲直徑 56mm，它又分前后兩 區(qū)。 相關(guān)參數(shù)的計算 螺旋排列的列數(shù)： 6/60 ????? PNKVS l 。清選裝置的功用就是將混合物中的籽粒分離出來，將其他混雜物排出機(jī)外，以得到清潔的籽粒。 (1)氣流式清選裝置：按照谷物混合物各組成部分的空氣動力特性的不同進(jìn)行選別。 (3)氣流篩子組合式清選裝置：利用混合物各組成部分的尺寸特性和空氣動力特性將篩子和風(fēng)機(jī)配合進(jìn)行分離選別。 代入上式得： ?U (m/s) 1D = ?n60 ??/pg =60/( 650) = 取 1D =。 (5)風(fēng)扇功率 kwQpN ????? ? (6)葉輪內(nèi)徑 3D 3D ＝ 1)~( D ,取 3D ＝０ .4 = (7）葉片數(shù) Z 的確定 6~4?Z ,取 5?Z 片。 圖 6 凹板篩結(jié)構(gòu)示意圖 Figure 6 Notch board sieves structure sketch map 凹板直徑的確定 凹板直徑是決定生產(chǎn)率的主要參數(shù)（在限制滾筒轉(zhuǎn)速的情況下，凹板直徑是決定生產(chǎn)率的唯一參數(shù)），凹板直徑與生產(chǎn)率成正比，但不是一次性線性關(guān)系。入口間隙過大（ 30mm）則滾筒抓取作物的能力和凹板前端的分離能力減弱。 代入數(shù)據(jù)可得消耗的功率： ?? ?/pss NQN （ kw ） 電動機(jī)的選擇 通過上面的計算，可以知道整個脫粒機(jī)消耗的功率，其消耗的總功率為： 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 ?總P +++1=（ kw ） 查機(jī)械設(shè)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(jī)，選取型號為： Y160M28，其額定功率為 ，滿載轉(zhuǎn)速為 min/750r .滿足水稻脫粒機(jī)的動力的需求。 1）各軸轉(zhuǎn)速 主傳動軸轉(zhuǎn)速 , 主n 。帶傳動按 92%效率計算 ,則 m in/6 5 0%92 rnn ??? 主脫 第 2傳動軸轉(zhuǎn)速為 2n ，傳動比為 1。可 得計算功率為： kwpKpc ??? (8) 根據(jù)計算功率和電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，查手冊 [19]選擇采用 SPZ 型皮帶。 表 3 V帶輪的最小基準(zhǔn)直徑 Table 3 V belt wheel diameter minimum standards 類型 Y Z SPZ A SPA B SPB C SPC D E mmdd /min 20 50 63 75 90 125 140 200 224 355 500 選取小帶輪的直徑 mmdd 751 ? 。 帶的基準(zhǔn)長度和軸間距的確定 由公式 )(2) 21021 dddd ddadd ????（ （ 9) 代入數(shù)據(jù)得 mma 2020 ? 。 Ak —— 包角修正系數(shù)，考慮包角不等于 ?180 時對傳動能力的影響。 代入數(shù)據(jù) NF Q 0 1 52/ i ?????? NF Q 5 2 0 1 a x ??? 7 圓柱齒輪的設(shè)計與計算 材料的選擇及許用應(yīng)力的確定 根據(jù)設(shè)計方案，本設(shè)計采用的是直齒圓柱齒輪傳動，傳遞的功率為 ,考慮 到脫粒機(jī) 功率較大，故大、小齒輪都選用硬齒面。 假設(shè) mmNbFK tA /100/ ? ,由 手冊 [21]查得齒間載荷分配系數(shù) ?? ?? FH KK ； 由 手冊 [21]查得使用系數(shù) 1?AK ； 由 表 4 查得接觸強度 計算用齒向載荷分布系數(shù) ??HK ； 由 手冊 [21]查得彎曲疲勞強度計算用齒向載荷分布系數(shù) ??FK . 故載荷系數(shù) ????? ?? HvA KKKKK 6）按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，得 mmkkdd tt ??? 7）計算模數(shù) m ??? zdm 按齒根彎曲強度設(shè)計 彎曲強度的設(shè)計公式為 ? ? mmzSYKTm FdSaFa3 21 /2 ??? (16) 確定公式內(nèi)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 M paFEFE 68021 ?? ?? ； 2）由 手冊 [21]查得彎曲疲勞壽命系數(shù) ?FNK ； ?FNK 。 設(shè)計計算 mmm ??????? 對比計算結(jié)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(guān)，可取由彎曲強度算得得模數(shù) ，就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m＝ 2mm，按接觸強度算得的分度圓直徑mmd ? ， ??? mdz 。 已知 P =， min/650rn? ，查機(jī)械設(shè)計手冊 [21]可得 C=128，代入上式可得 mmd ? 選 mmd 20? 。 各段軸的直徑，如有配合要求的軸段，應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)直徑，安裝軸承、齒輪 等標(biāo)準(zhǔn)件的軸徑，應(yīng)符合各標(biāo)準(zhǔn)件的內(nèi)徑系列規(guī)定。平鍵的兩側(cè)面為工作面，平鍵連接是靠鍵和鍵槽側(cè)面 擠壓傳遞轉(zhuǎn)矩，鍵的上表面和輪轂槽底之間留有間隙。材料為 45 鋼，其許用擠壓應(yīng)力 Mpa120100?? ，取其平均值，Mpa110?? 。1T 為輪齒的轉(zhuǎn)矩； b 齒輪寬度 。 圖 8 受力簡圖和彎矩圖 Fig. 8 Force diagram and bending moment diagram 按彎扭合成應(yīng)力校核軸強度 進(jìn)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 ? =, 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 軸的計算應(yīng)力為： NWTMca )()(/)(1 3232322 ??????????? 前已選定軸材料為 45 號鋼 ,調(diào)質(zhì)處理 ,由機(jī)械設(shè)計 [23]表 151查得 ? ?1?? =60Mpa 因此ca? ? ?1?? ,故安全。mm ）； d 為軸徑（ mm）； h 為鍵的高度（ mm）； l 為鍵的工作長度（ mm）； ? ?p? 為許用擠壓應(yīng)力（ MPa）； 代入數(shù)據(jù)得 M padhlTp ???????? ? ? Mpap 110?? 可以實現(xiàn)設(shè)計要求。 NC r )10/800065060)(1/( 3/16 ????? KN63 故所選軸承符合要求。 參考文獻(xiàn) [1] 全臘珍，張淑娟 .畫法幾何與機(jī)械制圖 [M].北京： 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社， . [2] 鄧文英主編 .金屬工藝學(xué) [M].北京：高等教育出版社 .. [3] 徐學(xué)林 .互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) [M].長沙： 湖南大學(xué)出版社 ,. [4] 張偉 .農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué) [M].哈爾濱： 東北林業(yè)大學(xué)出版社 ,. [5] 孫桓，陳作模，葛文杰 .機(jī)械原理 [M].北京： 高等教育出版社， . [6] 衣淑娟 .水 稻半喂入脫粒機(jī)的設(shè)計 [J].黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)， . [7] 王萬鈞 .農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計手冊 [M].北京： 機(jī)械出版社 , [8] 張?zhí)m星 .谷物收割機(jī)械原理與計算 [M].長春： 吉林人民出版社 ,. [9] 中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院 . 農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計手冊 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， . [10] 中國收獲脫粒機(jī)械聯(lián)營公司 .脫粒機(jī)的選購與安全操作 [M].北京：農(nóng)業(yè)出版社， . [11] 鄧玲黎 ,李耀明 .我國水稻聯(lián)合收割機(jī)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 [J]. 農(nóng)機(jī)化研究 ,2020,（ 2）： 46 . [12] 楊貴 , 孫景杰 , 張長富 .水稻生產(chǎn)全程機(jī)械化的研究探討 [J].農(nóng)機(jī)化研究 ,2020,（ 1）： 2729 . [13] 杜茂軍 , 郭立軍 , 林廣友水稻生產(chǎn)機(jī)械化的影響因素及發(fā)展對策 [J].農(nóng)機(jī)化研究 ,2020,（ 1）：46 . 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