【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 直徑和長(zhǎng)度求出軸肩處的圓角半徑的值。軸端倒角在軸的兩端均為，小軸肩為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。 軸的結(jié)構(gòu) 求出軸上載荷① 求軸上的輸入轉(zhuǎn)矩的大小 根據(jù)公式 求得式中：—主軸上的功率 ； —主軸的轉(zhuǎn)速 。即 ② 釘齒條上的合力根據(jù)公式 求得式中：—軸心到釘齒頂部的距離攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）即 根據(jù)公式 求得式中：80%—徑向力占圓周力的百分?jǐn)?shù)（由文獻(xiàn)[4]查得）即 根據(jù)公式 求得由于玉米脫粒機(jī)的主軸軸向不受力即 圓周力、徑向力、(a)所示。③ 軸上水平面內(nèi)所受支反力 根據(jù)公式 求得式中：—軸上Ⅲ—Ⅳ段中心線到Ⅳ—Ⅴ段距左端三分之一處的距離(232)；—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(443)。即 根據(jù)公式 求得 即 ④ 軸在垂直面內(nèi)所受的支反力根據(jù)公式 求得即 根據(jù)公式 求得即 ⑤ 作彎矩圖 在水平面內(nèi)，軸上、三點(diǎn)的彎矩為：根據(jù)公式 求得即 3 玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)作水平面內(nèi)彎矩圖，(b)所示。在垂直面內(nèi)，軸上、三點(diǎn)的彎矩為： 根據(jù)公式 求得即 根據(jù)公式 求得即 作垂直面內(nèi)彎矩圖，(c)所示。 合成的彎矩為 作軸的合成彎矩圖，(d)所示。⑥ 作彎矩圖 根據(jù)公式 求得即 式中：—主軸上的功率 ； —主軸轉(zhuǎn)速 ；。作軸的彎矩圖，(e)所示。⑦ 作當(dāng)量彎矩圖（彎矩、扭矩合成圖）B 點(diǎn) C點(diǎn)左側(cè) D點(diǎn)右側(cè) 作軸的當(dāng)量彎矩圖，(f)所示。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 軸的受力及彎扭圖 校核軸的強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度時(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 ≤ 式()式中：—軸的抗彎截面系數(shù)； —軸的許用應(yīng)力。按軸實(shí)際所受彎曲應(yīng)力的循環(huán)特性，在、中選取其相應(yīng)的數(shù)值，從文獻(xiàn)[9]可以查出。 由文獻(xiàn)[7]查得，對(duì)于的45鋼，承受對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)的許用應(yīng)力＞。3 玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì) 入料口及脫粒機(jī)上蓋的設(shè)計(jì)玉米脫粒機(jī)的入料口與脫粒機(jī)的上蓋連為一體，即入料口安裝在玉米脫粒機(jī)的上蓋上，兩者均采用的薄鐵板制成，玉米脫粒機(jī)的上蓋呈半圓桶形狀，直徑為，長(zhǎng)為 。（入料口的一側(cè)與脫粒機(jī)的上蓋邊緣相切），這樣可以使玉米在進(jìn)入脫粒機(jī)機(jī)體時(shí)，能夠很好的被釘齒滾筒上的釘齒打削（脫粒）。其上入料口的最大口徑長(zhǎng)為，寬為。 上蓋結(jié)構(gòu)圖 機(jī)架的設(shè)計(jì)機(jī)架是玉米脫粒機(jī)的主要支撐部件，它是承擔(dān)所有來(lái)自軸、電機(jī)及凹板的沖擊和應(yīng)力。機(jī)架的堅(jiān)固是玉米脫粒機(jī)工作穩(wěn)定、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的基礎(chǔ)。因此機(jī)架無(wú)論是從結(jié)構(gòu)上還是從材料上，都應(yīng)該采用堅(jiān)固的穩(wěn)定的材料制成。就此玉米脫粒機(jī)來(lái)說(shuō)，它的沖擊載荷和內(nèi)部的應(yīng)力偏低，根據(jù)文獻(xiàn)[7]，查得的設(shè)計(jì)材料可采用角鐵支撐。選擇角鐵的厚度為，其規(guī)格尺寸為：高為，寬為。在機(jī)架上的軸承座下方焊接有兩段橫梁，要求它的工作強(qiáng)度大，承載能力強(qiáng)，受沖擊載荷、彎矩、扭矩不會(huì)變形，因此這兩端橫梁選角鐵的厚度為，而它的高為，寬為。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 機(jī)架示意圖 軸承座的設(shè)計(jì) 軸承座是根據(jù)軸承和軸的載荷、彎曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力及軸承的安裝要求等進(jìn)行設(shè)計(jì)的，通過(guò)上下兩半軸承座組合而成。軸承座安裝在機(jī)架的兩個(gè)縱向的、厚度是的角鐵上，通過(guò)螺栓與角鐵聯(lián)接。(詳見(jiàn)附錄Ⅱ，圖號(hào)：NYJ0005)。 軸承座的基本結(jié)構(gòu) 標(biāo)準(zhǔn)件的選取 玉米脫粒機(jī)的上蓋和機(jī)架應(yīng)用螺栓連接,螺栓的選擇可以根據(jù)文獻(xiàn)[8]查取。在本脫粒機(jī)上選擇的螺栓為:GB/T5782 M1250、GB/T5782 M1240和GB/T5782 M1020，應(yīng)用此類螺栓,就可以滿足玉米脫粒機(jī)的動(dòng)力需要。墊圈選用GB951985 12100HV和GB951985 10100HV。4 多功能切碎機(jī)的設(shè)計(jì)4 多功能切碎機(jī)的設(shè)計(jì) 多功能切碎機(jī)的設(shè)計(jì)要求根據(jù)前述功能，針對(duì)農(nóng)家用小型多功能切碎機(jī)械進(jìn)行設(shè)計(jì)，要求其具有切絲，切片，切碎功能。 多功能切碎機(jī)的主要參數(shù)功率(kW)切碎軸轉(zhuǎn)速(r/min)刀片數(shù)量切碎厚細(xì)度(mm)產(chǎn)量(kg/h)電源電壓(v)定刀動(dòng)刀～72013～30100220177。10% 多功能切碎機(jī)的工作原理多功能切碎機(jī)的工作原理是以電機(jī)作為配套動(dòng)力，通過(guò)帶傳動(dòng)將動(dòng)力傳遞給主軸，主軸上安裝帶有刀片的刀盤，刀片以相對(duì)于物料一定的速度運(yùn)動(dòng)，同物料形成相對(duì)切削力而將物料切削加工成片狀或絲狀，此相對(duì)運(yùn)動(dòng)將料塊切成厚度均勻的薄片或絲帶，切下的薄片或絲帶從出料口排出機(jī)體。通過(guò)切厚調(diào)節(jié)器的前后移動(dòng)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。 多功能切碎機(jī)的特點(diǎn)通過(guò)設(shè)計(jì)使其形成一種結(jié)構(gòu)合理﹑緊湊，操作簡(jiǎn)單﹑安全，堅(jiān)固耐用，通用性好，適應(yīng)性強(qiáng)，機(jī)器噪聲低，操作維修簡(jiǎn)單，安裝容易的切碎機(jī)。 多功能切碎機(jī)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的多功能切碎機(jī)的主要由進(jìn)料口、切碎機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、出料口和機(jī)架等部分組成等組成。 切碎機(jī)結(jié)構(gòu)圖攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）其工作過(guò)程為：物料由入料口進(jìn)入機(jī)體被高速旋轉(zhuǎn)的動(dòng)刀片切削，直接從出料口漏出。在鍘切干燥草料時(shí)，一般在切碎機(jī)的出料口裝上布袋，以免粉塵飛揚(yáng)。 主要機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 切碎機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)切碎機(jī)構(gòu)是該多功能切碎機(jī)的核心，主要由刀盤、直刀、刃齒刀、鎖緊螺釘?shù)冉M成，通過(guò)鎖緊螺釘將動(dòng)刀片固定在刀盤上。 切碎機(jī)構(gòu)動(dòng)刀分為齒狀刃口刀片和直刀刃口刀片，分別用于切片和切絲；定刀采用直刀刃口。工作時(shí)，刀盤隨主軸一起旋轉(zhuǎn)，固定在刀盤上的直刀或刃齒刀，與固定在進(jìn)料口門蓋上的定直刀相對(duì)作高速圓周運(yùn)動(dòng)，將進(jìn)入機(jī)體中的物料進(jìn)行切碎，以達(dá)到加工物料的目的。通過(guò)對(duì)刀盤上直刀與刃齒刀的轉(zhuǎn)換來(lái)分別完成切片與切絲功能。刀盤在使用中高速旋轉(zhuǎn)，所以應(yīng)經(jīng)過(guò)精確的平衡，否則易引起切碎機(jī)強(qiáng)烈震動(dòng)和加速機(jī)件損壞。刀盤為鋼結(jié)構(gòu)，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音小，堅(jiān)固耐用，安全可靠。刀片選用優(yōu)質(zhì)鋼材，超強(qiáng)耐磨，工作平穩(wěn)，切割長(zhǎng)度均勻，無(wú)斜茬；，所切物料面平整光滑、規(guī)則，組織完好，保持手工切制的效果。在長(zhǎng)期使用時(shí)，動(dòng)刀、定刀片會(huì)出現(xiàn)部分切碎效率明顯降低，說(shuō)明刀刃不鋒利，需要拆下刃磨。動(dòng)刀采用刃齒刀和直刀，定刀采用直刀，采用此種刃口刀片便于調(diào)整和刃磨。(a)、(b)所示。4 多功能切碎機(jī)的設(shè)計(jì) 直刀和刃齒刀結(jié)構(gòu)圖 定刀片結(jié)構(gòu)圖 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)(詳見(jiàn)附錄Ⅲ，圖號(hào)：NYJ000512)。 傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)圖傳動(dòng)軸因與玉米脫粒機(jī)的傳動(dòng)軸同軸，經(jīng)分析采用與玉米脫粒機(jī)相同的材料。其中ⅤⅥ軸段為玉米脫粒機(jī)上安裝軸承的軸段，ⅥⅦ軸段過(guò)渡到ⅦⅧ軸段，ⅦⅧ軸段安裝刀盤，ⅧⅨ軸段上鎖緊刀盤的螺母。 機(jī)殼的設(shè)計(jì)機(jī)殼分為左右兩部分機(jī)殼，其中右部機(jī)殼上安裝切厚調(diào)節(jié)器，左右機(jī)殼采用合頁(yè)及螺栓連接。機(jī)殼材料為優(yōu)質(zhì)鋼，厚度為1mm。(a)、(b)所示。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）(a)左機(jī)殼(b)右機(jī)殼 左右機(jī)殼結(jié)構(gòu)圖 切厚調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)切厚調(diào)節(jié)器位于右機(jī)殼入料口正下方。其把手與定刀片相連接，通過(guò)拉動(dòng)把手移動(dòng)定刀片，當(dāng)拉動(dòng)距離達(dá)到物料所需厚度時(shí)，擰緊緊固螺栓，即完成調(diào)節(jié)。該切厚調(diào)節(jié)器的前后移動(dòng)距離最大為30mm，通過(guò)機(jī)殼上的前后限位擋板和位于把手上的凸楞來(lái)限制刀片的最大移動(dòng)距離，通過(guò)上下兩片擋板限制刀片的上下擺動(dòng)，通過(guò)左右兩片擋板限制刀片的左右擺動(dòng)。以使刀片只能前后移動(dòng)。 切厚調(diào)節(jié)器4 多功能切碎機(jī)的設(shè)計(jì) 動(dòng)刀、定刀的刃磨與安裝調(diào)整打開(kāi)機(jī)殼，松開(kāi)動(dòng)、定刀固定螺絲，取出刀片，用砂輪或油石磨刀刃的斜面刃部。安裝動(dòng)定刀片的步驟：將定刀安裝在切厚調(diào)節(jié)器內(nèi)；將動(dòng)刀用動(dòng)刀螺栓固定在刀盤上，并同時(shí)調(diào)整動(dòng)、定刀間隙，～，調(diào)整合適后，將動(dòng)刀螺栓旋緊，同時(shí)把切厚調(diào)節(jié)器上的緊固螺栓固定緊。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）5 碾米機(jī)的設(shè)計(jì) 碾米四要素碾米過(guò)程的機(jī)械物理作用比較復(fù)雜，而在復(fù)雜的諸多作用中，碰撞、碾白壓力、翻滾和軸向輸送是最基本的，因此被稱之為碾米四要素。[6] 碰撞碰撞運(yùn)動(dòng)是米粒在碾白室內(nèi)的基本運(yùn)動(dòng)之一，有米粒與碾輥的碰撞、米粒與米粒的碰撞、米粒與米篩的碰撞。在以上三類碰撞中，米粒與碾輥的碰撞起決定作用。碰撞過(guò)程中，米粒的動(dòng)能和速度是衰減的，這些衰減的動(dòng)能和速度不斷地從碾輥得到補(bǔ)償，不斷地將米粒碾白，直到達(dá)到規(guī)定的精度。在整個(gè)碾白過(guò)程中，由于每個(gè)米粒所受到的碰撞次數(shù)和碰撞程度不同，因此各米粒的速度與變形情況也不同，致使各米粒最后的精度和破損程度也不同。[6] 碾白壓力碰撞運(yùn)動(dòng)在碾白室內(nèi)建立起來(lái)的壓力，稱為碾白壓力。碰撞劇烈，壓力就大，反之就小。不同的碾白形式，碾白壓力的形成方式也不同：① 摩擦擦離碾白壓力 在進(jìn)行摩擦擦離碾白時(shí)，碾白室內(nèi)的米粒必須受到較大的壓力，即碾白室內(nèi)的米粒密度要大。碾白壓力主要由米粒與米粒之間、米粒與碾白室結(jié)構(gòu)之間的相互擠壓而形成的。起碾白作用的壓力，有碾白室的內(nèi)壓力和外壓力，內(nèi)壓力的大小及其分布狀況恰當(dāng)與否，決定了碾米機(jī)的基本性能，外壓力起調(diào)節(jié)和補(bǔ)償內(nèi)壓力的作用。碾白室的內(nèi)壓力有軸向壓力、周向壓力和徑向壓力之分。摩擦擦離碾白壓力的變化，集中反映在米粒密度的變化上。因此，通過(guò)調(diào)節(jié)米粒的密度，可以控制與改變碾白壓力的大小。[6]② 碾削碾白壓力 碾削碾白時(shí)，米粒在碾白室內(nèi)的密度較小，呈松散狀態(tài)，所以在碾削碾白過(guò)程中，碾白室內(nèi)米粒與碾輥、米粒與米粒、米粒與米篩之間的對(duì)種碰撞作用比摩擦擦離碾白過(guò)程中的碰撞作用強(qiáng)，米粒主要是靠碾輥的碰撞而吸收能量，并產(chǎn)生切割皮層和碾削皮層的作用。[6]碾削碾白壓力可用下式計(jì)算 [6] 式()式中：p—碾削碾白壓力；5 碾米機(jī)的設(shè)計(jì) —碾白室內(nèi)米粒密度； v—米粒平均速度。 從上式可以看出，碾削碾白壓力的大小，隨著米粒密度和米粒平均速度的增大而增大。其中，速度對(duì)碾削碾白壓力的影響較大，米粒密度雖然也影響碾削碾白壓力的大小，但沒(méi)有摩擦擦離碾白壓力那樣顯著。碾削碾白壓力的大小主要取決于米粒的平均速度。 翻滾米粒在碾白室內(nèi)碰撞時(shí)，本身有翻滾，也有滾動(dòng)，此即為米粒的翻滾。除碰撞運(yùn)動(dòng)外，還有其他因素可使米粒翻滾。米粒在碾白室內(nèi)的翻滾運(yùn)動(dòng)，是米粒進(jìn)行均勻碾白的條件，米粒翻滾不夠時(shí)，會(huì)使米粒局部碾得過(guò)多（稱為“過(guò)碾”），造成出米率降低，也會(huì)使米粒局部碾得不夠，造成白米精度不符合規(guī)定要求。米粒翻滾過(guò)分時(shí)，米粒兩端將被碾去，也會(huì)降低出米率。因此，需對(duì)米粒的翻滾程度加以控制。[6] 軸向輸送軸向輸送是保證米粒碾白運(yùn)動(dòng)連續(xù)不斷的必要條件。米粒在碾白室內(nèi)的軸向輸送速度，從總體看來(lái)能穩(wěn)定在某一數(shù)值，但在碾白室的各個(gè)部位，軸向輸送速度是不相同的，速度快的部位碾白程度小，速度慢的部位碾白程度大。影響軸向輸送速度的因素有多種，它同樣可以加以控制。[6] 碾米機(jī)的選擇 碾米就是運(yùn)用機(jī)械的方法將糙米表面的米皮（即糠層）部分或全部剝除，使之符合規(guī)定等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求的成品。根據(jù)米粒所受的機(jī)械力，可將碾米機(jī)分為擦離型、碾削型和混合型3種。[6] 擦離型碾米均為鐵輥碾米機(jī)。碾輥線速度低（5m/s左右），碾白壓力大，米粒在碾白室內(nèi)密度較大，機(jī)型較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作維護(hù)方便，價(jià)格便宜，能“稻出白”碾米，但碎米多，動(dòng)力消耗大，適合于農(nóng)村使用。[6] 碾削型碾米機(jī)均為砂輥碾米機(jī)。碾輥線速度較高（15m/s左右），碾白壓力較小，米粒在碾白室內(nèi)密度較小，機(jī)型較大，碎米少，適合碾制籽粒強(qiáng)度較低且皮層干燥的糙米。[6] 混合碾米機(jī)為砂輥或鐵輥結(jié)合的碾米機(jī)。碾輥線速度介于擦離型和碾削型之間（10m/s左右），碾白平均壓力和米粒密度比碾削型稍大，機(jī)型適中?；旌闲兔讬C(jī)兼有擦離型和碾削型米機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，碾米效果好，并能一機(jī)出白。[6] 碾米機(jī)按碾輥主軸的裝置形式，分為立式碾米機(jī)和橫式（臥式）碾米機(jī)。立式碾米機(jī)屬于碾削型，碾白壓力很小，適于碾制籽粒結(jié)構(gòu)的粉質(zhì)米，也適于高粱攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）脫殼、玉米破渣、粟子碾米等雜糧加工。該機(jī)型由于碾白作用較小，產(chǎn)量較低，傳動(dòng)較麻煩，目前使用較少。橫式碾米機(jī)類型很多，使用廣泛。[6] 對(duì)以上的碾米機(jī)進(jìn)行分析，采用橫式噴風(fēng)碾米機(jī)。在家用小型碾米機(jī)上采用噴風(fēng)式是一個(gè)嘗試，因?yàn)樵谝延械膯螜C(jī)中，采用噴風(fēng)式的都是一些用于專業(yè)生產(chǎn)的，比較大型的碾米機(jī)械上。在家用型碾米機(jī)中多是碾削型的鐵輥碾米機(jī)，如果對(duì)家用型的也采用噴風(fēng)碾米，必然會(huì)增加設(shè)備成本，技術(shù)難度也會(huì)增加（家用的體積要?。?，整機(jī)的體積和重量也有所增加；但是采用噴風(fēng)碾米碾出來(lái)的米粒質(zhì)量會(huì)比一般碾制的提高很多。由文獻(xiàn)[5][6]查得，其主軸轉(zhuǎn)速為750～1200r/min。 噴風(fēng)碾米