【正文】 對稱變化的轉(zhuǎn)矩， 1?? 軸承 A 處的單量彎矩： mm4 7 4 8 0 322 ???? NTMM e ）（合成 ? 軸承 A 處承受最大彎矩以及轉(zhuǎn)矩，因此校核 A 處的強(qiáng)度。帶冠板齒先將局部籽粒擠掉，方便后續(xù)的脫粒?！?30176。入料區(qū)段上脫粒滾筒安裝有兩片螺旋葉片，其作用是推動(dòng)從入料斗進(jìn)入的果穗有序的進(jìn) 入脫粒區(qū)。如果滾筒太短就會(huì)影響吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文 20 脫凈率，然而也不能為了保證脫凈率將滾筒設(shè)計(jì)得過長，這會(huì)增加制造成本以及功率消耗。為了更好的與帶輪相互配合并且保證軸的強(qiáng)度，定該段直徑為 75mm。 mm 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式： nPAd 30?，通過扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度來初步確定階梯軸的最小直徑。直軸一般都制造成實(shí)心的，但是有時(shí)為了迎合機(jī)器的結(jié)構(gòu)要求，將軸設(shè)計(jì)成空心的形式，便于減輕總體質(zhì)量。 查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)》書，參考表 5— 12，確定出主動(dòng)帶輪的各個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)，并根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出剩余尺寸。通過帶輪與電機(jī)輸出軸兩者之間的過盈配合來防止主動(dòng)帶輪軸向移動(dòng)，周向則通過加裝平鍵來固定。 V 帶根數(shù)公示如下：laca kkPP PZ ????? )(00 式中： 0P 為每條普通 V 帶的許用功率； ak 為考慮不同大小包 角的影響系數(shù)，即為包角系數(shù)； lk 為考慮材料情況的系數(shù)，即為材料系數(shù)，對于棉線步和棉線繩結(jié)構(gòu)的膠帶 k=，對于化學(xué)線繩結(jié)構(gòu)的膠帶， k=； 0P? 為計(jì)算傳 動(dòng)比的影響時(shí)，單根普通 V 帶傳遞的功率的增量，可通過下式計(jì)算： 100 nTP ????? ； 式中： T? 為單根普通 V 帶所能傳遞的轉(zhuǎn)矩修正值， mn? ，從《機(jī)械設(shè)計(jì)》書中查表可得； 1n 為主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速，單位 r/min。 故： ???caP KW 查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)》書中圖 5— 7，當(dāng)計(jì)算功率為 ，主動(dòng)帶輪轉(zhuǎn)速也就是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為 970r/min 時(shí)，選取 B 型 V 帶。總傳動(dòng)效率與滾動(dòng)軸承的傳動(dòng)效率和V 帶傳動(dòng)效率以及滾筒傳動(dòng)效率三者有關(guān)： 滾筒帶軸承總 ???? ??? 式中： 軸承? 為每對軸承的傳動(dòng)效率， ～ ，取 ； 帶? 為 V 帶傳動(dòng)效率， ～ ，取 ； 滾筒? 為滾筒傳動(dòng)效率，因此每個(gè)板齒都是以焊接的方式固定在脫粒滾筒上，因此取 1； 綜上可得： ??????? 滾筒帶軸承總 ???? ??????? 總齒頂電動(dòng)機(jī) ?VFPKW 當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速在 260r/min 時(shí)，查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》書中推薦的傳動(dòng)比，選取 V 帶，其傳動(dòng)比為 iV 帶 =2～ 5，如此可以選出合適的電動(dòng)機(jī)與脫粒滾筒配套。本設(shè)計(jì)為設(shè)計(jì)一臺(tái)小型的板齒玉米脫粒機(jī)，因此設(shè)計(jì)線速度 v=。因此可以計(jì)算出滾筒外緣的最大線速度。在主軸上安裝有十六個(gè)板齒，其中前八個(gè)為帶冠板齒，后八個(gè)為平板齒，十六個(gè)板齒均勻的安裝在脫粒滾筒的脫粒區(qū)段，板齒高 40 毫米，寬 10 毫米，長 100 毫米，如圖 3圖 32所示。吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文 10 第 3章 板齒玉米脫粒機(jī)脫粒元件設(shè)計(jì) 板齒設(shè)計(jì) 板齒作用 板齒是脫粒機(jī)脫粒時(shí)的主要脫粒部件。帶冠板齒先將局部籽粒擠掉，方便后續(xù)的脫粒。脫掉玉米籽粒后的玉米芯被板齒推送到排芯區(qū)，當(dāng)排芯區(qū)充滿玉米芯后，排芯區(qū)隔板將被頂開，脫粒機(jī)排出玉米芯。然后通過課題組自主研制的 AgriDEM 軟件，采用離散元法對自行設(shè)計(jì)的板齒玉米脫粒機(jī)進(jìn)行仿真。這種脫粒機(jī)采用打擊式原理將玉米粒從玉米果穗上脫落。 因此在我國對玉米果穗進(jìn)行脫粒時(shí)，其水分比較高，導(dǎo)致玉米芯與玉米籽粒的連接強(qiáng)度較大，最終影響脫粒質(zhì)量 [ 41]。杜紅軍等學(xué)者 [ 37]研制出一臺(tái)五滾筒雙進(jìn)穗的玉米脫粒裝置。 吳多峰等學(xué)者 [30]于 20xx 年，對比了釘齒式玉米脫粒機(jī)，指出了板齒式玉米脫粒機(jī)的各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。葛永久、王成芝等學(xué)者 [22]于 1969 年，研究了軸流滾筒式脫粒裝置的工作原理后自主研制了大型軸流滾筒試驗(yàn)臺(tái)。 Wrubleshi等學(xué)者 [15]于 1980 年，對比 分析了傳統(tǒng)玉米脫粒機(jī)與雙軸流式玉米脫粒機(jī)，研究出玉米果穗喂入量與軸流脫粒分離損失之間的關(guān)系。 國外玉米脫粒機(jī)的發(fā)展 早在 200 多年以前國外的學(xué)者就開始研究玉米脫粒機(jī)理。這種吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文 4 脫粒方法是為了獲得連體成對并列的種子的。在脫粒的過程中，果穗與板尺以及凹板充分接觸，板尺與果穗以及果穗與果穗之間相互擠搓，使得果穗上的籽粒脫落，從而完成脫粒。 圖 11 打擊原理玉米脫粒機(jī) （ 2） 碾壓脫粒原理： 碾壓式玉米脫粒機(jī)在脫粒時(shí)，其碾壓滾筒與玉米果穗相互碾壓，在碾壓的過程中使玉米芯與玉米籽粒之間產(chǎn)生側(cè)移的趨勢。目前，在我國玉米脫粒機(jī)的普及率僅僅達(dá)到 2%，主要都在北京、天津、河北、山東 等發(fā)達(dá)地區(qū)的一些大型農(nóng)場。在我國玉米作為第二大農(nóng)作物，其全國種植面積僅次于美國 [3]，約為 億公頃。 擠搓原理玉米脫粒機(jī)的脫粒過程柔和，對籽粒損傷小。 I 摘 要 我國為玉米生產(chǎn)大國，種植面積超過 億公頃。 滾筒轉(zhuǎn)速對脫粒的影響 ............................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 本章小結(jié) ...................................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 排芯區(qū)壓板設(shè)計(jì) ........................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 脫粒倉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ........................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 目 錄 III 注 意 事 項(xiàng) （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻(xiàn) 8）致謝 9）附錄（對論文支持必要時(shí)） ：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于 1 萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字 數(shù)不少于 萬字。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要 求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。 作者簽名： 日 期： 吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文 II 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 ：任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。 脫粒倉作用 ......................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 排芯區(qū)壓板作用 ..............................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 5 章 離散元法仿真分析 ....................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 喂入量對脫粒的影響 ................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。玉米既可以作為食品以及飼料，也可以作為工業(yè)原料。因此本文設(shè)計(jì)擠搓原理的板齒式玉米脫粒機(jī)。十五期間的數(shù)據(jù)表明我國玉米年消費(fèi)增長率已經(jīng)突破 %。因此玉米脫粒環(huán)節(jié)是我國糧食作物機(jī)械化生產(chǎn)的一個(gè)瓶頸。這個(gè)側(cè)移趨勢就形成了剪切作用破壞籽粒與玉米芯之間的連接力。擠搓脫粒原理的脫粒過程柔和，對果穗的沖擊不大，因此對玉米籽粒造成的損傷比傳統(tǒng)的脫粒方式低。通過脫粒元件從玉米果穗內(nèi)部打碎玉米棒 [9]，接著將玉米籽粒并列成對的取出。 1975 年，英國人Wiilam Winlaw[ 10]發(fā)明出一臺(tái)利用水力作為動(dòng)力的立式軸流錐形滾筒玉米脫粒機(jī)。 Trollope[16]于 1982 年，分析研究了玉米脫粒過程中谷物的受力狀況。 邵維民等學(xué)者 [23]于 1992 年，研究了小型板齒式軸流玉米脫粒機(jī)，將軸流式玉米脫粒裝置與紋桿滾筒的脫粒裝置進(jìn)行對比，研究雜質(zhì)和谷物在軸向的分布規(guī)律。 李心平等學(xué)者 [31]于 20xx 年，發(fā)明了一種差速式玉米脫粒裝置，并對該脫粒裝置的籽粒破碎率以及脫凈率進(jìn)行了性能測試。宋清亮等學(xué)者 [38]研制出一臺(tái)雙筒脫粒裝置。普通玉米脫粒機(jī)在工作時(shí)，平均籽粒破碎率在 3%到 5%之間，有時(shí)可能達(dá)到 8%甚至更多 [42]，這將嚴(yán)重影響玉米產(chǎn)量。這種脫粒方式雖然脫粒效率以及脫凈率比較高，但是對玉米籽粒的損傷 較大。通過改變滾筒轉(zhuǎn)速以及喂入量等變量，考察玉米脫粒機(jī)的脫粒效果：籽粒破碎率、果穗脫凈率、脫落籽粒沿滾筒軸向分布曲線等，以期對所設(shè)計(jì)的脫粒機(jī)的工作性能進(jìn)行優(yōu)化。玉米籽粒在脫落后通過柵格凹板的間隙進(jìn)入出料斗排出脫粒機(jī)。后一部分板齒為直板齒。板齒設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到玉米脫粒機(jī)的脫粒質(zhì)量。 圖 31 帶冠板齒的設(shè)計(jì) 圖 32 平板齒的設(shè)計(jì) 致 謝 11 電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì) 板齒玉米脫粒機(jī)所需功率 板齒玉米脫粒機(jī)的主要工作部件是脫粒滾筒。 根據(jù)公式：gSt 2?和 gtv? 式中： S 為實(shí)驗(yàn)物料距離地面高度，單位為 m； g 為重力加速度，值為 ；t 為下落時(shí)間，單位為 s； v 為下落至地面時(shí)的瞬時(shí)速度，單位為 m/s。 根據(jù)資料 [45]，平均每個(gè)板齒受到 156N 的力。 由此可得電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的最大值與最小值： 1300~520260)5~2( ????? 軸帶 Nin Vd r/min 因此選擇 Y160L6 電動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)速為 970r/min，功率為 11KW，電流為 ，輸出軸直徑為 42 毫 米。 初步選取主動(dòng) V 帶輪的大致基準(zhǔn)直徑 D1：查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)》書中表 57，當(dāng)選取 B 型 V 帶時(shí)， Dmin=125，推薦槽輪數(shù)為 2～ 8，初選主動(dòng)帶輪 D1=140mm。 查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)》書，表 510： 1n =970r/min 時(shí)候 ， 0P? = 查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)》書，表 5— 9 得， ak = 查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)》書，表 5— 3 得， lk = 查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)》書，表 5— 5 得， 0P = 綜上可得： )( 9 9 )( 00 ?????????? laca kkPP PZ 因此取 V 帶根數(shù)為 4 根。電動(dòng)機(jī)輸出軸直徑為 42 毫米。 從動(dòng)帶輪厚度： )14(2)1( ??????????? feZB mm 從動(dòng)帶輪基準(zhǔn)寬度： 14?從pb mm 致 謝 17 從動(dòng)帶輪基準(zhǔn)線上槽深： 15min ?從fh mm 從動(dòng)帶輪基準(zhǔn) 線下槽深： 21min ?從fh mm 從動(dòng)帶輪槽間距： 19?從e mm 從動(dòng)帶輪第一槽對稱面至端面的距離： ?從f 從動(dòng)帶輪外徑： 5 5 21525 2 221 ?????? aw hDD 從 mm 從動(dòng)帶輪槽輪角：因?yàn)?D2＞ 190，所以 ??38從? ，極限偏差為177。本設(shè)計(jì)根據(jù)板齒玉米脫粒機(jī)的的工作強(qiáng)度、工作環(huán)境選擇直軸作為脫粒主軸。 式中： A0 查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)》書，根據(jù)表 83，由 ][T? 得出 0A 值； P 為軸上的功率，單位為 KW； N 為軸上的轉(zhuǎn)速，單位為 r/min。因?yàn)閹л喌暮穸葹?80，從動(dòng)帶輪中心突起部位長度為 110mm。玉米籽粒含水率越高則越難脫粒。脫粒區(qū)段上脫粒滾筒安裝有多個(gè)板齒，其不僅對玉米果穗進(jìn)行脫粒，還推動(dòng)玉米果穗向排芯區(qū)運(yùn)動(dòng)。）時(shí)，板齒容易刮擦與擠壓玉米穗產(chǎn)生水心。后一部分板齒為平板齒如圖 38 所示。 M P aWMdWee 15 76 24 74 80 3 15 76 21 333???????? 查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)》書，表 81， 45 號鋼直徑為 105mm時(shí)，需用應(yīng)力為： ? ? 551 ??? 因?yàn)?? ?1??＜e ，所以軸的強(qiáng)度符合要求。 2=105mm 根據(jù)階梯軸的結(jié)構(gòu)，繪制階梯軸的受力簡圖，如圖 310 所示 通過受力平衡，計(jì)算軸所受力：???????????????????????????????)1 4 6 01 0 5(1 4 6 0)1 4 6 01 0 5(1 4 6 01 0 51 4 6 01 0 51 4 6 011221212tHVtHVVtHtHVVFFFFFFFFTRFFFFFFF?