【正文】 mm ）； d 為軸徑（ mm）； h 為鍵的高度（ mm）； l 為鍵的工作長度（ mm）； ? ?p? 為許用擠壓應力（ MPa）； 代入數(shù)據(jù)得 M padhlTp ???????? ? ? Mpap 110?? 可以實現(xiàn)設計要求。平鍵的兩側面為工作面，平鍵連接是靠鍵和鍵槽側面 擠壓傳遞轉矩，鍵的上表面和輪轂槽底之間留有間隙。 假設 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 按齒根彎曲強度設計 彎曲強度的設計公式為 ? ? mmzSYKTm FdSaFa3 21 /2 ??? (16) 確定公式內的各計算數(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 。 表 3 V帶輪的最小基準直徑 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 ? 。 代入數(shù)據(jù)可得消耗的功率： ?? ?/pss NQN （ kw ） 電動機的選擇 通過上面的計算，可以知道整個脫粒機消耗的功率，其消耗的總功率為： 畢業(yè)設計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 ?總P +++1=（ kw ） 查機械設計手冊 [19]可得，選取廣泛用于農業(yè)上的 Y 系列的三相異步電機，選取型號為： Y160M28，其額定功率為 ，滿載轉速為 min/750r .滿足水稻脫粒機的動力的需求。 代入上式得： ?U (m/s) 1D = ?n60 ??/pg =60/( 650) = 取 1D =。 相關參數(shù)的計算 螺旋排列的列數(shù)： 6/60 ????? PNKVS l 。半喂入脫粒機工作時作物潮濕 , 工作量大 ,一般選為 6001000mm,本機設計滾筒長度定為 700mm[15]. 滾筒脫粒齒設計 弓齒形狀選擇 弓齒的形狀有“ V” 字形及“ U”字形兩種。脫粒方式分為上脫、下脫和側脫三種形式，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和聯(lián)合收割機；側脫式分離性能和喂入性能較好，適用于臥式聯(lián)合收割機。因此，本設計采用梳刷脫粒為主，打擊脫粒為輔，兩者配合完成脫粒。 總體方案設計和求解 對上述功能樹的分析可知，脫粒機包括動力部分、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)學矩陣，如表 1所示 [5]。 本設計的創(chuàng)新思路 本次設計的主要目的是針對現(xiàn)存的小型水稻脫粒結構進行了優(yōu)化、對其存在的一些缺點進行改進；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合的脫離方式對水稻進行脫粒，這主要體現(xiàn)在脫離滾筒的齒的設計上。 終上所述，盡管近年來聯(lián)合收割機的迅猛發(fā)展，但是由于我國幅員遼闊、氣候地理條件加上種植方式的差異，以及不同地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展的不平衡、聯(lián)合收割機械的廣泛應用還有相當長的路要走。 thresh 。該機體積小、重量輕，操作靈活，通過性與適應性好，較好地解決了丘陵、山區(qū)和水田水稻收獲的難題。 我國的水稻、玉米、小麥等農作物機械收割的狀況。因此，小型水稻脫粒機不能滿足生產(chǎn)作業(yè)的需要，所以大中型水稻脫粒機已經(jīng)得到了廣泛的應用。 本設計要求實現(xiàn)水稻的脫粒以及水稻莖稈的分離，其主要功能是脫粒，機構的脫粒需要動力，這就涉及到動力的選擇與安裝，為機構的動力功能；脫粒機的工作還需要控制，這是脫粒機的控制功能。 上述幾種脫粒方式是在長期的生產(chǎn)實踐過程中總結而來的，水稻為帶殼貯存。脫粒僅穗頭進入滾筒，脫粒后能保證莖桿完整；凹板篩分離物含雜率小有利于后續(xù)的清選；絕大部分谷粒能夠由凹板篩分離出來，谷粒的破碎和損傷很少，功率消耗小。 滾筒直徑一般為 mm600400 按齒頂計算） [12]，齒根處直徑一般為 mm460360 。前區(qū)約占全長的 4045％。清糧效果好，在多數(shù)脫粒機和聯(lián)合收獲機上采用這種配合形式。取入口的間隙為 30mm，則出口的間隙為 10mm，脫粒間隙從喂入口到出口從30mm 逐漸減至 10mm，在脫粒區(qū)為 38mm，取 6mm。 帶輪直徑與帶速的確定 小帶輪的直徑通過查機械設計手冊 [19]，有 min1 dd dd ? ，其中 mindd 是 V 帶的最小基準直徑， 1d 過小，會降低皮帶的使用壽命。 選取 大 、 小齒輪的材料均為 40Cr，并經(jīng)調質及表面淬火，齒面硬度為 48～ 55HRC。采用的套筒、螺母、軸端擋圈作軸向固定時，應把裝零件的軸段長度做的比零件輪轂短 mm3~2 ，以確保螺母等緊靠零件端面。 精確校核軸的疲勞強度 抗彎截面系數(shù)： dw? = ? = 32700mm 抗扭截面系數(shù)： dwT ? = ? = 35400mm 截面上彎矩應力 M P aWMB ???? 截面上扭矩應力 M P awT T ????? 軸的材料為 45 鋼，調質處理，機械設計 [23]表 151 查得 MPaB 640?? MPa1551 ??? 。 因為 ??rFF ? 所以 NFP rr ?? 計算所需的徑向基本額定動載荷 對于圓錐滾子軸承 30208，其徑向 基本額定載荷 ?/16 )10/60()/( htpr nLfPfC ?? (21) 式中 pf — 載荷系數(shù)，查表 [23]815 pf 取 =1； rP — 當量動載荷， ； tf — 溫度系數(shù)，查表 [23]64 得 tf =1； hL — 基本額定壽命 [24]，本機預設壽命 hL =8000h； 畢業(yè)設計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 n — 軸承轉速， 650 min/r ； ? — 壽命指數(shù) [25]，對滾子軸承 ? =10/3。 查表機械設計手冊 [21]表 41 分別選擇軸 2 段平鍵 b h L=6mm 6mm 20mm、 b hL=10mm 8mm 22mm。 7）計算大小齒輪的 ? ?FSaFaYY ?/ 并加以比較 ? ? 0 0 9 2 7/???FSaFa YY ? ? ? 0 0 8 9 3 7/7 6 2 ???FSaFa YY ? 小齒輪的數(shù)值大。 帶速的計算： m a x1 1 0 0 060/ vndv d ??? ? 代入數(shù)據(jù)的 smv /? 畢業(yè)設計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 對于普通的 V 帶， smv /255m ax ?? ，太小傳遞的功率小，太大則離心力過大，計算的結果在合理范圍內，符合設計要求。 傳動裝置動力參數(shù)的計算 電動機輸出軸額定轉速為 ?額p min/750r , 脫粒機滿負荷作業(yè)時 ,輸出軸轉速穩(wěn)定在 倍額定轉速狀態(tài)下運行。 (4）風機出風口高度 S 1)~( DS ? ，取 ?S 。 4 清選裝置設計 清選原理 經(jīng)脫粒裝置脫下的 和經(jīng)分離裝置分離出的短脫出物中混有斷、碎莖稈、穎殼和灰塵等細小夾雜物?！?U”字形弓齒圓弧大的功率消耗小，斷穗率也小。當滾筒速度增加時，脫凈率增加，水稻帶柄率減少，但破碎率和斷莖率都會增加，當圓周速度大于 12 米 /秒時，水稻脫凈率在 99％以上，但如果圓周速度過大，脫離效率提高并不顯著，僅使谷粒在滾筒上跳動加劇，增加谷粒的拋散損失 [7]。但當喂入不均勻、谷物濕度大時，脫粒質量明顯下降。動力經(jīng)發(fā)動機輸出，通過 V帶將動力三部分輸出，一部分給脫粒滾筒，一部分給分離裝置 ，一部分給清選裝置。 設計目的 進一步加深學生對大學所學理論知識的理解， 培養(yǎng)學生運用理論知識獨立解決有畢業(yè)設計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 關本課程實際問題的能力，使學生對設計有一完整和系統(tǒng)的概念；同時通過畢業(yè)設計，培養(yǎng)學生計算，使用技術資料及繪制圖形的工程設計能力，為今后的工作打下堅實的基礎。 小型水稻脫粒機的現(xiàn)狀 1800 年，―固立式打谷機，“地豬牌 ” 在美國得到廣泛應用，木架式的推家上固立滾筒進行打谷，手工進行分離清選。目前中國的水稻種植面積達 億畝， 水稻作為我國第一大糧食作物，約占糧食總產(chǎn)量的４０％。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體在文中均作了明確的說明并表示了謝意。在這種形式下，聯(lián)合收割機、脫粒機和割曬機將如何發(fā)展，怎么發(fā)展，脫粒機還有沒有發(fā)展前途，這是脫粒機相關方面應當高度關注的問題。就總的耕地資源來說，在南美和澳洲以及亞洲的北部 還有大量的耕地未開發(fā)。水稻穗在釘齒滾筒和柵格式凹板之間進行脫粒，將已脫下的谷粒從柵格式凹板的縫隙漏下，落到下滑板，經(jīng)過振動篩和風機的清選，由倉口排出機體之外 [2]。 4）碾壓脫粒：靠脫粒元件對谷物施加擠壓力而進行的脫粒。第二個滾筒的轉速較高，間隙較小，可使前一滾筒未脫凈的谷粒完全脫粒。 一 般況下 , 選用較大直徑為有利 , 其原因是 ： 作物喂得深 , 未進未脫損失少 ； 喂人口弧度大 , 可以提高喂人性能 ； 滾筒不易纏草 , 對作物品種和濕度的適應性好 ； 凹板篩面積大 , 分離能力強 ； 引轉動慣量大 , 運轉平穩(wěn) , 適應超負荷的性能良好 ； 凹板畢業(yè)設計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 曲率小 ,喂進脫粒室的莖稈折斷少 , 有利于減少功率消耗 [11]。分三個區(qū)，第一區(qū)段為梳整區(qū)，約占滾筒全長的 10%15%，梳整齒選材為 68mm 的鋼絲，對作梳導和推送，梳整齒安裝在滾筒喂入端的錐形面上。 (2)篩子式清選裝置；利用混合物各組成部分的尺寸特性的差異進行分離和選別。 凹板與滾筒之間間隙的確定 滾筒與凹板入口間隙和出口間隙的比值為 34。 3）各軸轉矩 第 1傳動軸 ).( 1 5/ 5 5 0/9 5 5 01 mNnPT ???? 筒額 第 2傳動軸 ).(???? 皮帶輪的設計與計算 帶型的選定 根據(jù)總體方案的選擇，選用的是 Y160M28電動機，其額定功率為 ，轉速為min/750r 。 0p —— 單根 V帶的基本額定功率。軸的直徑從軸端逐漸向中間增大，可依次將齒輪和帶輪等從軸的上端裝拆，為了使軸上的零件便于安裝，軸端及各軸的端部應有倒角。 代入數(shù)據(jù)得： MpaH 980?? Mpa1170 符合要求，齒輪安全。 結束語 本設計能夠有效的對稻谷進行脫粒、分離作業(yè)，具有 結構緊湊，體積小，質量輕，噪音小、無污染 、操作靈活輕便等特點。基本額定動載荷 KNCr 63 。 8 軸的設計與計算 軸的材料選擇 脫粒機在工作時，脫粒軸的轉速 很高，而且傳遞的扭矩很大，綜合考慮，軸的材料選擇 45鋼調質處理，硬度為 195290HBS ，其接觸疲勞強度極限 M paH 6 2 05 5 0lim ?? ，彎曲疲勞極限取 M paFE 4 8 04 1 0lim ??