【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ?k 0p 由 smv ? mmD 1001 ? 查得： ?p 所以： )( ??????Z 3 玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì) 10 即： ?Z 取 3?Z 根 7 確定帶的初拉力 單根 V 帶適當(dāng)?shù)某趵?0F 由下列公式求得 20 )(500 qvkZv pF c ?????? ? 其中 ： q — 傳動(dòng)帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量， mkg 即： NF ) ( 0 ????????? 8 求 V帶傳動(dòng)作用在軸上的壓力 為了設(shè)計(jì)安裝帶輪軸和軸承，比需確定 V 帶作用在軸上的壓力 QF ，它等于 V帶兩邊的初拉力之和，忽略 V 帶兩邊的拉力差，則 QF 值可以近似由下式算出： 即： 2s in*2 10 ?FZF Q ???? 求得； NFQ i n190320 ????? V 帶帶輪的設(shè)計(jì) 1 帶輪的材料選擇 因?yàn)閹л喌霓D(zhuǎn)速 smv ? ，即 smv 25? ，轉(zhuǎn)速比較底，所以材料選定為灰鑄鐵，硬度為 150HT 。 2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑，選擇帶輪的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)帶的型號(hào)來確定帶論輪槽的尺寸，設(shè)計(jì)如下： （ 1） 主動(dòng)帶輪 的設(shè)計(jì) : 因?yàn)楦鶕?jù)主動(dòng)帶輪的基準(zhǔn)直徑尺寸 mmD 1251 ? ，而與主動(dòng)帶輪配合的電動(dòng)機(jī)軸的直徑是 mmd 381 ? ，因此根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 (1 ?D ～ 47)3 1 ??d ～ mmmm 300114 ? ，所以主動(dòng)帶輪采用腹板式。 帶輪參數(shù)的選擇： 通過查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書，可以確定主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)參3 玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì) 11 數(shù)，結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表，其他的相關(guān)尺寸可以根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算求得。 表 3 帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù) 單位（ mm） 帶的型號(hào) m f t s pb ? ? 39。b B 16 5 20 14 14 38 主動(dòng)帶輪的厚度可以由計(jì)算公式： stZB ????? 2)1( 求得 即 ： mmB 5814220)13( ?????? （ 2） 從動(dòng)帶輪的設(shè)計(jì) 從動(dòng)帶輪的結(jié)果選擇 因 為根據(jù)主動(dòng)帶輪的基準(zhǔn)直徑和傳動(dòng)比來確定，即 mmD 2402 ? ， mmD 3002 ? ，所以從動(dòng)帶輪同樣采用腹板式。 從動(dòng)帶輪的參數(shù)選擇：通過查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書，可查得帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)間表，其他一些相關(guān)尺寸可以根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算求得。 表 4 帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù) 單位（ mm） 帶的型號(hào) m f t s pb ? ? 39。b B 16 5 20 14 14 38 從動(dòng)帶輪的厚度可以由計(jì)算公式： stZB ????? 2)1( 求得 即 ： mmB 5814220)13( ?????? 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 傳動(dòng)軸是玉米脫粒機(jī)的主要設(shè)計(jì)部件之一，他在玉米脫粒機(jī)正常工作過程中，承擔(dān)主要轉(zhuǎn)矩、扭矩、彎矩和支撐傳動(dòng)軸上的回轉(zhuǎn)零件，玉米脫粒是瞬時(shí)沖擊很大，而且沖擊次數(shù)很頻繁的工作環(huán)境，因此傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)是很關(guān)鍵的一個(gè) 步驟。它的主要公3 玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì) 12 用是：一是支持軸上所安裝的回轉(zhuǎn)零件，使其有確定的工作位置；而是傳遞軸上的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。軸按照軸線形狀的不同，可以分為曲軸、直軸、軟軸和撓形軸等，根據(jù)玉米脫粒機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和組成形狀及工作強(qiáng)度和環(huán)境的要求，玉米脫粒機(jī)的主軸選用直軸形式傳遞，而且選用直軸中的階梯軸。此軸的設(shè)計(jì)如下： 根據(jù)軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度來初步計(jì)算確定其最小直徑，可利用經(jīng)驗(yàn)公式： 3 npCd? 其中： C — 軸常用的幾種材料的 ??T? 的 0A 值 p — 主軸上的功率 kw n — 主軸上的轉(zhuǎn)速 minr 軸上的材料由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書中表 11— 1 可以查到，應(yīng)選取調(diào)質(zhì)處理的45號(hào)鋼， MPB 650?? ，書中表 11— 2 取 118?C ，于是得 ： mmd 23 3m in ??? 輸出軸上的最小直徑顯然是安裝帶輪的內(nèi)孔，必在軸上開有鍵槽，因此，為了開鍵槽又不消耗輸出軸的強(qiáng)度，可以使周的直徑增加 5%以上，這樣增加輸出軸的尺寸，因而可以提高軸的工作強(qiáng)度。即： mmdd 25%)51(2 1 3%)51( ??????? 主輸出軸的最小直徑是安裝帶輪處的直徑，為了使所選的軸直徑與帶輪相配合，故使輸出軸端的軸徑選為 25mm 在《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書。查表可以得 知帶輪的厚度mmB 58? ，則取輸出軸的次段軸徑為 mmd 25? ，其長(zhǎng)度為 mm60 。 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 為了滿足帶輪的軸向定位要求，Ⅰ — Ⅱ軸段右端需要制出一個(gè)軸肩，故?、?— Ⅲ段的軸直徑 mmd 28? ，輸出軸的徑向定位由普通平鍵來完成。選用鍵的型號(hào)為普通3 玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì) 13 平鍵 lhb ?? 為 3578 ?? 。鍵的型號(hào)可以通過查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書取得。 初步選擇輸出軸系 由脫粒機(jī)的結(jié)構(gòu)和相關(guān)尺寸可知所設(shè)計(jì)的軸上裝有帶輪和釘齒滾筒，其上的釘齒承螺旋排列，但由于受力不大可以忽略它的受力。又根據(jù) mmd 28? ，初步選取支撐的軸承為相心球軸承，在《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得相心球軸承的型號(hào)為 406，它的結(jié)構(gòu)尺寸 BDd ?? 為 237230 ??? ，故?、?— Ⅳ段與Ⅴ — Ⅵ段的直徑相等，即 mmd 30? 。 考慮到機(jī)體的制造誤差等原因造成的安裝錯(cuò)位或是借口不齊等，滾動(dòng)軸承應(yīng)在機(jī)體內(nèi)有一段移動(dòng)的位移，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可等位移量 mms 8? 。 取安裝釘齒的軸Ⅳ — Ⅴ段的直徑為 mmd 40? ，軸承與軸肩用軸端擋圈固定，左、右兩端采用的軸承用軸承座固定軸承，配合為67KH ，其上在距離 mm50 處，焊接釘齒滾筒，已知釘齒滾筒長(zhǎng)為 mm735 。 確定輸出軸上的圓角半徑 r 值 按前面所述的原則，求出軸肩處的圓角半徑 r 的值，詳細(xì)見圖。軸端倒角在軸的兩端均為 0452? ，小軸肩為0451?軸肩的作用是使階梯直軸在軸徑改變截面上減小應(yīng)力集中。 按彎扭合成條件校核軸的強(qiáng)度 (1)求輸出軸上的所受作用力的大小 根據(jù)公式： npT ?? 95 50 00 0 求得 其中： p — 電動(dòng)機(jī)的額定功率 kw n — 主軸的轉(zhuǎn)速 minr 即： MNT ???? 70033750 0 (2)釘齒條上的合力 3 玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì) 14 根據(jù)公式：dTFt 2? 求得 其中 ： d — 輸出軸的軸心到釘齒定的距離 即 ： NFt 63722070 03 32 ?? 根據(jù)公式： %80?? tr FF 求得 其中： 80%— 徑向力占圓周力的百分?jǐn)?shù) 即 ： NF r 510%80637 ??? 根據(jù)公式： ?tgFF ta ?? 求得 由于玉米脫粒機(jī)的主軸軸向不受力。 則取 0?aF 圓周力 tF 徑向力 rF 軸向力 aF 的方向如圖所示（ b） (3)軸上水平面內(nèi)所受支反力 根據(jù)公式： 3231 LL LFR tH ??? 求得 其中： 2L — 是輸出軸上Ⅲ — Ⅳ段的中心線到Ⅳ — Ⅴ段距左端三分之一處的距離 mm 3L — 是輸出軸上Ⅳ — Ⅴ段距左端三分之一處到右端Ⅴ — Ⅵ段中心線之間的距離 mm 即 ： NRH 6006371 ????? 根據(jù)公式： 12 HtH RFR ?? 求得 即 ： NR H 2 1 1 2 46 3 72 ???? (4)軸在垂直面內(nèi)所受的支反力 根據(jù)公式： 3231 2LLDFLFRarv ????? 求得 其中 ： D — 釘齒的頂端到主軸軸心的距離 mm 3 玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì) 15 即 ： NRv 3 4 06 0 03 0 0 22 2 006 0 05 1 01 ?????? 根據(jù)公式 ： 12 vrv RFR ?? 求得 即 ： NR v 1703405102 ??? (5)作彎矩圖 在水平面內(nèi)，軸上 B 、 C 、 D 三點(diǎn)的彎矩為 ： 根據(jù)公式 ： 0?? DHBH MM 21 LRM HCH ?? 求得 即： MNM CH ???? 1 2 7 5 0 03 0 04 2 5 作水平面內(nèi)彎矩圖如圖 1（ b）所示 在垂直面內(nèi)，軸上 B 、 C 、 D 三點(diǎn)的彎矩為 ： 根據(jù)公式 ： 0?? DVBV MM 211 LRM vcv ?? 求得 即 ： mmNM cv ???? 1 0 2 0 0 03 0 03 4 01 根據(jù)公式 ： 2212 DFLRM avcv ???? 求得 即 ： mmNMcv ????? 102021222021003402 作垂直面內(nèi)彎矩圖如圖 1 （ c）所示 合成的彎矩為 ： 0?? DB MM mmNMMM CVCHc ?????? 1 6 3 2 8 0)1 0 2 0 0 0()1 2 7 5 0 0( 222 121 mmNMMM cvCHc ?????? 1 6 3 2 8 0)1 0 2 0 0 0()1 2 7 5 0 0( 222 222 作軸的合成彎矩圖如圖 1 （ d）所示。 (6)作彎矩圖 3 玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì) 16 根據(jù)公式 ： npTT CB ??? 9550 000 求得 即 ： mmNTTCB ????? 70033750 0 其中 ： p — 電動(dòng)機(jī)的額定功率 kw n — 主軸轉(zhuǎn)速 minr 0?DT 作軸的彎矩圖 1 （ e）所示 (7)作當(dāng)量彎矩圖（彎矩、扭矩合成圖） B 點(diǎn)： mmNTM B C a ??????? ? C 點(diǎn)左側(cè) ：mmNTMM Cc c a ???????? 1 6 8 4 2 7)7 0 0 3 ()1 6 3 2 8 0()( 2222 1 ? D 點(diǎn)右側(cè) ： mmNMM ccca ??? 1632802 作軸的當(dāng)量彎矩圖 1 （ f）所示。 校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大當(dāng)量彎矩的強(qiáng)度（既危險(xiǎn)截面 c 的強(qiáng)度）。由經(jīng)驗(yàn) 公式及上面計(jì)算出的數(shù)值可得出。 公式 ： ? ?acaca MPW TMWM ??? ?????22 )( 式中 ： W — 軸的抗彎拋面模量， 3mm ??? — 軸的許用應(yīng)力， aMP 。按軸實(shí)際所受彎曲應(yīng)力的循環(huán)特性，在 ? ?b1?? 、 ? ?b0? 、 ? ?b1?? 中選取其相應(yīng)的數(shù)值，從《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》可以查出。 acaca MPWM 31 ????? 按《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》書中查得，對(duì)于 600?B? aMP 的碳鋼，承受對(duì)稱循3 玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì) 17 環(huán)變應(yīng)力時(shí)的許用應(yīng)力 ? ? acaaⅢ MPMP ?? ?? ? 圖 2 軸的彎扭圖 釘齒條的設(shè)計(jì) 釘齒條是玉米 脫粒機(jī)的主要脫離部件，它的設(shè)計(jì)關(guān)系到玉米脫粒機(jī)的質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到玉米脫粒機(jī)正常工作時(shí)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，它的功能是采用脫離滾筒上的四條釘齒，均勻快速的轉(zhuǎn)動(dòng)，工作時(shí)將玉米填人脫粒機(jī)中，主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)固定在釘齒滾筒上的釘齒，釘齒的頂端以一定的速度去對(duì)玉米脫粒（將玉米進(jìn)行強(qiáng)行脫粒）。玉米在經(jīng)過四條釘齒條的快速旋轉(zhuǎn)下脫粒，四條釘齒條上的釘齒承螺旋排列，目的在于將玉米芯順著釘齒的螺旋排列排出機(jī)體之外，同時(shí)，每一條釘齒條上的釘齒同樣在進(jìn)行脫粒，以便達(dá)到有較高的脫粒率。玉米脫粒機(jī)的主 要功能是脫粒，而釘齒條在工作中起到了重要作用，因此，釘齒條的設(shè)計(jì)是脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)的主要部件。 3 玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì) 18 釘齒條的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 從釘齒條的功用及其工作要