【正文】 墊圈選用 GB951985 12100HV 和 GB951985 10100HV。選擇角鐵的厚度為 ，其規(guī)格尺寸為：高為 ，寬為 。??aP5?Ⅲ??c3 玉米脫粒機的設計23 入料口及脫粒機上蓋的設計玉米脫粒機的入料口與脫粒機的上蓋連為一體，即入料口安裝在玉米脫粒機的上蓋上，兩者均采用 的薄鐵板制成，玉米脫粒機的上蓋呈半圓桶形狀，直m1徑為 ，長為 。⑥ 作彎矩圖 根據(jù)公式 求得npTCB???6105.即 ???式中： —主軸上的功率 ；PkW —主軸轉(zhuǎn)速 ；nr/min。軸端倒角在軸的兩端均為 ，小軸肩為r ??452軸肩的作用是使階梯直軸在軸徑改變截面上減小應力集中。即 25%)1(23)51(?????d軸的最小直徑是安裝聯(lián)軸器處的直徑。圖 柵格式凹板結(jié)構(gòu)圖 傳動軸的設計傳動軸是玉米脫粒機的主要設計部件之一，它在玉米脫粒機正常工作過程中，承擔主要轉(zhuǎn)矩、扭矩、彎矩和支撐傳動軸上的回轉(zhuǎn)零件。柵格式凹板由 根直徑 ，長為 的鋼筋，加上凹板兩邊兩25m7?d53?L個直徑為 ，厚度為 ，寬度為 的固定鐵條組成。它位與釘齒條的兩端，同釘齒條及軸均采用焊接方式連接。在釘齒條每個通孔的上端邊沿沿通孔排列的方向，分別開有兩個長為 ，高為 ，寬為 的小槽，目的是為了在釘齒安裝22在釘齒條上時，這個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，也同樣使釘齒相對釘齒條固定，不宜使工作時釘齒和釘齒條脫落。因為連接是采用焊接完成，這樣結(jié)構(gòu)更加堅固、穩(wěn)定、可靠。同時，每一條釘齒條上的釘齒同樣在進行脫粒，以便達到有較高的脫粒率。當玉米脫粒機正常工作N時，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，而另外兩個釘齒條是空行程，因此 5602740????ZMNF(即玉米脫粒機正常工作時，受到的切向力為 560 )N式中： —釘齒所受的力；N—參與工作的釘齒個數(shù)；—參與工作的釘齒條數(shù)。 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行脫粒。田字雙層組合式排列，不僅能減少占地面積，提高工作效率，工作可靠，方便裝拆，便于運輸、安裝和維修，同時還能滿足不同機構(gòu)對加工速度的不同要求，而且此種布局還能充分發(fā)揮各機構(gòu)的功能，便于人工操作。由文獻 [5]查得，小型磨碎機其動磨片轉(zhuǎn)速為 900～1200r/min。機型新穎，小巧玲瓏美觀，安裝、使用、維修方便。碾米四要素:碰撞、碾白壓力、翻滾和軸向輸送。由文獻 [5]第 541542 頁查得，一般小型切碎機刀盤轉(zhuǎn)速為 560～900r/min。 切絲功能對農(nóng)產(chǎn)品進行切絲（主要針對農(nóng)家用蘿卜、土豆、薯類、水果等） ，其工作原理同切片機相同，僅對刀片進行更換即可，把旋轉(zhuǎn)刀片或固定刀片換成齒狀刀片即可完成切絲動作。它最大的優(yōu)點是在短時間內(nèi)可以完成幾個人的勞動強度，從而提高了工作效率，節(jié)省了勞動時間。通過對農(nóng)民常用農(nóng)產(chǎn)品加工機械的需求程度進行分析，初步擬定將以下農(nóng)機進行組合：玉米脫粒機、切片機、切絲機、切碎機、碾米機、磨粉機、磨漿機、磨碎機。有關專家和業(yè)內(nèi)人士認為, 小型多用、價格便宜、適合一家一戶使用的農(nóng)機具在農(nóng)村市場更受歡迎。中國政府一貫高度重視農(nóng)業(yè)的發(fā)展，把實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化擺在十分重要的位置。農(nóng)副產(chǎn)品加工機械擔負著我國約 75%的糧食、60%油料加工任務，發(fā)展農(nóng)副產(chǎn)品加工機械，對擴大內(nèi)需，繁榮地方經(jīng)濟，拉動國民經(jīng)濟發(fā)展有重要的作用。 [2]近年來，世界農(nóng)業(yè)機械裝備正迅速地吸收和應用電子信息科技發(fā)展的成果，這標志著農(nóng)業(yè)機械的信息化發(fā)展趨勢。信息技術(shù)、智能技術(shù)的發(fā)展，精確農(nóng)業(yè)技術(shù)體系的完善都將引起現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備的重大變革。隨著國民經(jīng)濟實力的不斷增強，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)將逐步向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變，農(nóng)業(yè)基礎設施建設投入力度將進一步加大，農(nóng)村富余勞動力轉(zhuǎn)移步伐將進一步加快，農(nóng)民擺脫繁重體力勞動的愿望將進一步增強，必將擴大對農(nóng)機的需求。由于我國各地自然條件和經(jīng)濟水平相差很大，農(nóng)機化也呈不均衡發(fā)展，農(nóng)機裝備也呈現(xiàn)多樣化趨勢，但品種、規(guī)格不多，質(zhì)量性能不穩(wěn)定；動力機具多，作業(yè)機具少，機具配套比低，戶均機械動力少；小型機具多，大中型機具跟不上發(fā)展需要，缺少適用機具，且產(chǎn)品可靠性、耐久性、安全性、舒適性、產(chǎn)品整體造型、零部件制造質(zhì)量等與發(fā)達國家差距較大。與拖拉機配套的農(nóng)機具由牽引式逐步轉(zhuǎn)向懸掛式和半懸掛式，使農(nóng)機具的重量減輕、結(jié)構(gòu)簡化。 [1]在西方，原始的木犁起源于美索不達米亞和埃及，約公元前 1000 年開始使用鐵犁鏵。廣義的農(nóng)業(yè)機械還包括林業(yè)機械、漁業(yè)機械和蠶桑、養(yǎng)蜂、食用菌類培植等農(nóng)村副業(yè)機械。公元前 90 年前后，趙過發(fā)明的三行耬,即三行條播機,其基本結(jié)構(gòu)至今仍被應用。20 世紀初，以內(nèi)燃機為動力的拖拉機開始逐步代替牲畜，作為牽引動力廣泛用于各項田間作業(yè)，并用以驅(qū)動各種固定作業(yè)的農(nóng)業(yè)機械。隨著社會的進步，生活中的每一個角落都有機器的參與。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域化、專業(yè)化和社會化程度高，生產(chǎn)過程全面實現(xiàn)機械化和自動化；高新技術(shù)和現(xiàn)代科學研究成果被廣泛應用于農(nóng)業(yè)機械化；精確農(nóng)業(yè)技術(shù)悄然興起則是它們的共同特點。中國農(nóng)業(yè)正處于從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變的關鍵時期。與此同時，計算機視覺作為一種智能化技術(shù)是當前農(nóng)業(yè)工程學科中的熱點研究領域之一。 [2] 本課題的研究方向和研究意義 研究方向近年來，隨著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的快速發(fā)展和農(nóng)民生活水平的不斷提高，各種中小型農(nóng)業(yè)加工機械，如農(nóng)耕機、插秧機、播種機、碾米機、碎料機、磨面機、脫粒機、抽水機等，已在廣大農(nóng)村得到了越來越普遍的應用。 因此，本課題就是針對這種新型多功能組合農(nóng)用機械而做的設計。中國政府近年來出臺一系列支持農(nóng)民、農(nóng)村、農(nóng)業(yè)發(fā)展，促進農(nóng)民增收的政策，為這個大市場的“火爆”提供了保證。2 組合農(nóng)用機的總體設計42 組合農(nóng)用機的總體設計 確定新型多功能組合農(nóng)用機的功能結(jié)合本次設計的要求，在做了大量市場調(diào)查，了解了現(xiàn)在農(nóng)民對農(nóng)用機械的不同需求，同時考慮到地區(qū)差異的情況下，最終把設計的重點放在了農(nóng)產(chǎn)品加工機械的設計上。 玉米脫粒功能玉米脫粒機是玉米脫皮后，經(jīng)過一段時間的風干，然后將玉米利用脫粒機使玉米和玉米芯分開，這種機械就是玉米脫粒機。通過切厚調(diào)節(jié)器的前后移動調(diào)整片厚調(diào)節(jié)座與切刀刃部間隙可以調(diào)整切片厚度。其工作原理同切片機相似。根據(jù)碾輥軸的安裝形式，又可分為立式和橫式兩種。 磨粉功能目前市場上磨粉機種類繁多，針對本設計的方向，僅對其中一類進行介紹。由文獻 [5] 第77777 頁查得，小型磨漿機其動磨片轉(zhuǎn)速為 960～1000r/min。經(jīng)多方文獻查閱、市場調(diào)研，并考慮到不同機械的工作部件對轉(zhuǎn)速的不同要求，對總體布局及傳動方案提出了兩種設計方案進行分析：方案一，采用一字型雙層排列，其排列方式如圖 所示；方案二，采用田字雙層組合式排列，其排列方式如圖 所示(詳細布局見附錄Ⅰ，圖號：NYJ00)。圖 玉米脫粒機的總體結(jié)構(gòu) 入料部分入料口與玉米脫粒機的上蓋部分相連，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填入，下滑到脫粒部位，即釘齒滾筒和柵格式凹板之間，進行脫粒。因此為了機架的堅固，玉米脫粒機的設計采用三毫米厚的角鐵制成。釘齒條是玉米脫粒機的主要脫粒部件，它的設計關系到玉米脫粒機質(zhì)量的好壞，關系到玉米脫粒機正常工作時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。釘齒在釘齒條上均勻的呈螺旋排列方式安裝。由文獻 [7]可以查得，材料選為45 鋼。釘齒直徑 ，長為m12?d，每個釘齒均穿過釘齒條，然后用螺母擰緊。大圓盤結(jié)構(gòu)簡圖如圖 所示。這樣，可以加固機體與柵格式凹板的連接質(zhì)量，在正常工作時，由于有機架的固定支撐，可以使柵格式凹板的工作穩(wěn)定性更高。 確定軸的最小直徑根據(jù)軸的扭轉(zhuǎn)強度來初步計算確定其最小直徑，可利用經(jīng)驗公式攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文）17 d≥ 式()30nPAW式中： —軸常用的幾種材料的 的 值；0A??T?0—主軸上的功率 ；WPk—主軸上的轉(zhuǎn)速 。該型聯(lián)軸器的主要技術(shù)參數(shù)有：公稱轉(zhuǎn)矩為 ；許用轉(zhuǎn)速 ?；軸孔直徑 ；軸孔長度為[]950r/inn?125d?L=44mm；D =100mm；D 1=45mm； ； ；s =6mm；轉(zhuǎn)動慣量為30b146b；質(zhì)量為 m=。m即 ????HR根據(jù)公式 求得 2tF?即 ④ 軸在垂直面內(nèi)所受的支反力根據(jù)公式 求得321LRRarv????即 ??v根據(jù)公式 求得12vrF??即 )(vR⑤ 作彎矩圖 在水平面內(nèi)，軸上 、 、 三點的彎矩為：BCD根據(jù)公式 0?HM 求得21LRC?攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文）46即 ?????CHM3 玉米脫粒機的設計21作水平面內(nèi)彎矩圖，如圖 (b)所示。公式 ≤ 式()WTMcac22)(????????式中： —軸的抗彎截面系數(shù)；W —軸的許用應力， 。機架的堅固是玉米脫粒機工作穩(wěn)定、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)的基礎。m4其基本結(jié)構(gòu)如圖 所示(詳見附錄Ⅱ，圖號：NYJ0005)。表 多 功 能 切 碎 機 的 主 要 參 數(shù)刀 片 數(shù) 量功 率(kW)切 碎 軸 轉(zhuǎn) 速(r/min) 定 刀 動 刀切 碎 厚 細 度(mm)產(chǎn) 量(kg/h)電 源 電 壓(v)～ 720。m4040攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文）24圖 機架示意圖 軸承座的設計 軸承座是根據(jù)軸承和軸的載荷、彎曲應力、扭轉(zhuǎn)應力及軸承的安裝要求等進行設計的，通過上下兩半軸承座組合而成。入料口及上蓋的結(jié)構(gòu)如圖258m2 所示。攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文）22圖 軸的受力及彎扭圖 校核軸的強度校核軸的強度時，通常只校核軸上承受最大當量彎矩的強度（既危險截面 c的強度） 。nr/mi即 ?????T② 釘齒條上的合力根據(jù)公式 求得RFt式中： —軸心到釘齒頂部的距離攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文）19即 ??tF根據(jù)公式 求得%?tr式中：80%—徑向力占圓周力的百分數(shù)（由文獻 [4]查得）即 ?r根據(jù)公式 求得?tan??aF由于玉米脫粒機的主軸軸向不受力即 0a圓周力 、徑向力 、軸向力 的方向如圖 (a)所示。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩 ≤ 式()950wcwzTztPTKKn??nT即 .???式中： — 驅(qū)動功率，kW；wPN — 工作轉(zhuǎn)速，r/min；— 動力機系數(shù)，查文獻 [8]取得 ；K— 工況系數(shù)，查文獻 [8]取得 ；— 啟動系數(shù)，查文獻 [8]取得 ；z— 溫度系數(shù)，查文獻 [8]取得 ；t— 公稱轉(zhuǎn)矩， 。根據(jù)玉米脫粒機的結(jié)構(gòu)特點、組成形狀、工作強度和環(huán)境的要求，玉米脫粒機的主軸選用階梯軸。柵格式凹板與機架相連接，同樣采用焊接的形式連接。為使玉米脫粒完全，在釘齒條上靠近出芯口的一端選的是直徑 的230?d圓盤，圓盤上長方孔的底線距圓盤的中心為 ；在釘齒條的另一端選直91?L徑為 ,長方孔的底線距圓盤的中心為 。因此，在設計釘齒時應當考慮到釘齒的工作強度和工作環(huán)境等問題，這里采用了文獻 [7]中建議的 45 鋼。 釘齒條的設計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)正3 玉米脫粒機的設計14常的工作。由文獻 [4]查得，玉米脫粒機的釘齒滾筒上安裝有四條釘齒條，相互之間相差 ，而且每09條釘齒條上安裝釘齒的個數(shù)范圍在 7～10 個。取釘齒伸出滾筒部軸N分為 20mm，即 m/????? 軸軸軸V?（范圍在 6～10m/s 以內(nèi)，滿足要求）式中：V—釘齒的轉(zhuǎn)速；—脫粒機主軸的轉(zhuǎn)速；軸N3 玉米脫粒機的設計12 —軸心到釘齒頂部的距離。機架是玉米脫粒機的主要支撐，它承擔著脫粒機的主要重量和動力、負載和力矩，因此它的設計是許強不弱的部分。攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文）103 玉米脫粒機的設計 玉米脫粒機的總體結(jié)構(gòu)玉米脫粒機主要組成部分：入料口、釘齒脫粒滾筒、柵格式凹板、機架等部分組成。 將各功能進行組合據(jù)以上介紹，由于不同機械的工作原理和工作轉(zhuǎn)速差異，可將功能相似、轉(zhuǎn)速相差不大的的機械進行合理組合，形成結(jié)構(gòu)新穎緊湊，簡單實用，經(jīng)濟安全，易于操作，裝卸方便的多功能農(nóng)用機：因切片、切絲、切碎三種功能具有相同之處，且這三種機械要求的轉(zhuǎn)速基本攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文）8相同，可將這三種功能組合在一起，形成一種多功能切碎機；因上述磨粉機同時具有磨漿、磨碎功能，故將其置于一體，形成一種多功能磨粉機；玉米脫粒機、碾米機、刃磨刀具機、抽水機分別設計。由文獻 [5]第 777