【導讀】進行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產權爭議。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。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。

　　

【正文】 其中 P —— 該軸傳遞的功率， kw； n —— 該軸的轉速， min/r ； C —— 指軸的材料和承載情況確定常數(shù)。 已知 P =， min/650rn? ，查機械設計手冊 [21]可得 C=128，代入上式可得 mmd ? 選 mmd 20? 。 軸的結構設計 為了便于軸上零件的拆卸，經常把軸做成階梯形。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。軸上磨削的軸段應有砂輪越程槽，車制螺紋軸段應有退刀槽。 各段軸的直徑，如有配合要求的軸段，應盡量采用標準直徑，安裝軸承、齒輪 等標準件的軸徑，應符合各標準件的內徑系列規(guī)定。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。脫粒軸結構初定如圖 7所示： 圖 7 軸的結構圖 Fig. 7 shaft structure 9 鍵連接選擇 鍵連接可分為平鍵連接、半圓鍵連接、楔鍵連接和切向鍵連接。 平鍵按用途分有畢業(yè)設計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 三種：普通平鍵、導向平鍵和滑鍵。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。平鍵連接具有結構簡單、裝拆方便、對中性好等優(yōu)點，因而應用廣泛。 本設計采用的是平鍵連接 。 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。材料為 45 鋼，其許用擠壓應力 Mpa120100?? ，取其平均值，Mpa110?? 。 10 滾動軸承選用 已知裝軸承處軸徑 mmd 40? ，轉速 min/650rn? ，查機械設計手冊 [22]，選用圓錐滾子軸（ GB/T 2761994 摘錄） , 選型號為 30208 ， 其 基 本 參 數(shù) 為 ，mmBmmDmmd 18,80,50 ??? ?；绢~定動載荷 KNCr 63 。 11 主要部件校核 圓柱齒輪校核 齒面接觸接觸疲勞強度校核，公式如下： ? ?HHEH ZZubduKT ?? ??? 211 /)1(2 (18) 上述式中： u ─齒數(shù)比； EZ ─彈性影響系數(shù)； HZ ─區(qū)域系數(shù) 。1T 為輪齒的轉矩； b 齒輪寬度 。 1d 分度圓直徑 ； K 為 載荷系數(shù) 。 代入數(shù)據(jù)得： MpaH 980?? Mpa1170 符合要求，齒輪安全。 軸的校核 軸上載荷的計算 求軸承上的支反力 垂直面內： NFNV 9171 ? NFNV 3142 ? 水平面內： NFNH 25181 ? NFNH 8632 ? 畫受力簡圖與彎矩圖，如圖 8所示： 據(jù)第四強度理論且忽略鍵槽影響 ? ? M P aWM 70/ 1 ??? ??? )32/( 322 dWTMM ???? ， 10W ??? 表 4 受力分析 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 Table 4 Stress analysis 載荷 水平面 H 垂直面 V NFNH 25181 ? NFNV 9171 ? 支反力 F NFNH 8632 ? NFNV 3142 ? 彎矩 M mmNFM NVV M a x ???? 1 8 8 8 5 07511 mmNFM NVV M a x ???? 1 8 8 8 5 07511 mmNMMM VH ????? 51m a x22 1m a x1 總彎矩 mmNMMM VH ????? 52m a x22 2m a x2 扭矩 T mmNT ?? 138633 ? ? M P aM P aWMca ??????? ?? ?? ? ? ? M P aM P aWMca ??????? ? ?? ? 軸安全。 圖 8 受力簡圖和彎矩圖 Fig. 8 Force diagram and bending moment diagram 按彎扭合成應力校核軸強度 進行校核時，只校核軸承上承受彎矩和扭矩最大的截面強度，取 ? =, 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 軸的計算應力為： NWTMca )()(/)(1 3232322 ??????????? 前已選定軸材料為 45 號鋼 ,調質處理 ,由機械設計 [23]表 151查得 ? ?1?? =60Mpa 因此ca? ? ?1?? ,故安全。 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 ??? 。 截面上由于軸肩而形成理論應力集中系數(shù) ?? 及 ?? 按機械設計 [23]附表 32 查取，因 : ??dr ??dD 經插值后 可查得 ?? = ?? = 又可查得 [23]軸的材料敏性系數(shù)為： ??q ??q 故有效應力集中系數(shù)為 ： )1(1 ???????? ）（??? ?qk ?k =1+?q ( ?? 1)=1+()= 由機械設 計 [23]附圖得尺寸系數(shù) ?? = ,得扭轉尺寸系數(shù)為 ?? =0。 9 由附圖查得表面質量系數(shù) ?? = ?? = 軸 未經表面強化處理，即 q? =1 ，則綜合系數(shù)值為 ???? ???? ??kK ???? ???? ??kK 又由碳鋼的特性系數(shù)： ?? = 取 ?? = ?? = 取 ?? = 計算安全系數(shù) caS ： ??????? ? makS ???? ??? ??????? ? makS ???? ??? 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 ?????? ???? SSSSS ca S= 故安全 鍵強度校核 在本設計中脫粒軸傳遞的扭矩最大，根據(jù)要求，需對脫粒軸的鍵連接進行強度校核，因載荷均勻分布，根據(jù)平鍵連接的擠壓強度公式： ? ?pp dhlT ?? ?? /4 (19) 式 中： T為轉矩（ Nmm ）； 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。 滾動軸承校核 根據(jù)上述數(shù)據(jù)，可計算： 圓周力 NdTF t 3 1 ????? 徑向力 NFF tr o s/20t a o s/t a n ??????? ?? 軸向力 NFF t 3 1 7tan ???? ?? 當量動載荷計算 該圓錐滾子軸承受 rF 和 ?F 的作用，必須求出當量動載荷 P。由下式可求： ?YFXFP r ?? （ 20) 其中 X ， Y 分別為徑向系數(shù)和軸向系數(shù)。 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。 NC r )10/800065060)(1/( 3/16 ????? KN63 故所選軸承符合要求。 驗算軸承的壽命 hnPCL rh 43/106 )/(10 ???? 8000h 由壽命校核結果可以看出兩軸承的壽命均大于設計壽命，故所選軸承合格。 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。在設計過程中，受條件的限制，部分設計還是理論上的，要進行實際的運用，還有待于樣機的制作，對其進行 不斷的改進，使之趨于完善。 參考文獻 [1] 全臘珍，張淑娟 .畫法幾何與機械制圖 [M].北京： 中國農業(yè)大學出版社， . [2] 鄧文英主編 .金屬工藝學 [M].北京：高等教育出版社 .. [3] 徐學林 .互換性與測量技術基礎 [M].長沙： 湖南大學出版社 ,. [4] 張偉 .農業(yè)機械學 [M].哈爾濱： 東北林業(yè)大學出版社 ,. [5] 孫桓，陳作模，葛文杰 .機械原理 [M].北京： 高等教育出版社， . [6] 衣淑娟 .水 稻半喂入脫粒機的設計 [J].黑龍江八一農墾大學， . [7] 王萬鈞 .農業(yè)機械設計手冊 [M].北京： 機械出版社 , [8] 張?zhí)m星 .谷物收割機械原理與計算 [M].長春： 吉林人民出版社 ,. [9] 中國農業(yè)機械化科學研究院 . 農業(yè)機械設計手冊 [M].北京：機械工業(yè)出版社， . [10] 中國收獲脫粒機械聯(lián)營公司 .脫粒機的選購與安全操作 [M].北京：農業(yè)出版社， . [11] 鄧玲黎 ,李耀明 .我國水稻聯(lián)合收割機的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 [J]. 農機化研究 ,2020,（ 2）： 46 . [12] 楊貴 , 孫景杰 , 張長富 .水稻生產全程機械化的研究探討 [J].農機化研究 ,2020,（ 1）： 2729 . [13] 杜茂軍 , 郭立軍 , 林廣友水稻生產機械化的影響因素及發(fā)展對策 [J].農機化研究 ,2020,（ 1）：46 . [14] 楊新春，張文毅，袁釗和．我國水稻生產機械化的現(xiàn)狀與前景［ J］．中國農機化， 2020（ 1）：2021． [15] GB/ .中華人民共和國機械行業(yè)標準，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 JB/. [16] 明福留．收割機脫粒弓齒（申請?zhí)枺?03210051） . [17] 李顯旺，張彬，石磊．超級稻聯(lián)合收獲機具的探討［ J］．中國農機化， 2020（ 1）： 5758. [18] 陶桂香，衣淑娟 .水稻軸流脫粒機理論研究現(xiàn)狀分析 [