【正文】 條釘齒條從四個(gè)方孔中穿過(guò)，使釘齒條穿過(guò)方孔，而且在圓盤(pán)的表面留出 2～3。因?yàn)檫B接是采用焊接完成，這樣結(jié)構(gòu)更加堅(jiān)固、穩(wěn)定、可靠。m圓盤(pán)將釘齒條固定，但由于釘齒條過(guò)長(zhǎng)，因此，在主軸的三分之一處和三分之二處，采用直徑是 的鐵柱使釘齒條與主軸相連。它們的連接方式采m10?d用焊接式，這樣可以增加釘齒條的剛度，以便釘齒條受到較大力時(shí)不易損壞，同時(shí)也使軸的扭轉(zhuǎn)剛度和彎曲剛度有很大的增加，使釘齒條的扭轉(zhuǎn)剛度和彎曲剛度增加，使釘齒滾筒的整體剛度和強(qiáng)度也有極大增加，同時(shí)也提高主軸和釘齒滾筒之間的固定性和穩(wěn)定性。 釘齒條的設(shè)計(jì)釘齒條的功用是固定釘齒的相對(duì)位置，使釘齒在正常工作過(guò)程中能夠持續(xù)正3 玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)14常的工作。釘齒所受的脫粒力直接傳遞到釘齒條上，釘齒條承受著釘齒的切向力，所以釘齒條應(yīng)該采用足夠強(qiáng)度和剛度的材料制成。由文獻(xiàn) [7]可以查得，材料選為45 鋼。綜上所述，設(shè)計(jì)的釘齒條的長(zhǎng)寬高為 。因每根m94053?釘齒條上要安裝均勻分布的 8 個(gè)釘齒，所以釘齒條上要按要求設(shè)計(jì)均勻的呈螺旋分布的通孔，其直徑為 ，所形成的螺旋線的螺距為 64mm(即同一釘齒m10?d條上相鄰兩通孔距離為 64mm)。在釘齒條每個(gè)通孔的上端邊沿沿通孔排列的方向，分別開(kāi)有兩個(gè)長(zhǎng)為 ，高為 ，寬為 的小槽，目的是為了在釘齒安裝22在釘齒條上時(shí)，這個(gè)小槽可以和釘齒上的凸楞相配合，這樣可以使釘齒在釘齒條上周向固定，而且在釘齒正常工作時(shí)，也同樣使釘齒相對(duì)釘齒條固定，不宜使工作時(shí)釘齒和釘齒條脫落。兩種釘齒條的結(jié)構(gòu)圖分別如圖 (a)、(b)所示。圖 釘齒條結(jié)構(gòu)圖 釘齒的設(shè)計(jì)釘齒是玉米脫粒機(jī)的主要工作部件，它在工作時(shí)直接與玉米相接觸，而且它的接觸頻率很高，尤其是在入料口的部位，這個(gè)部位的釘齒摩擦相當(dāng)頻繁。因此，在設(shè)計(jì)釘齒時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮到釘齒的工作強(qiáng)度和工作環(huán)境等問(wèn)題，這里采用了文獻(xiàn) [7]中建議的 45 鋼。為了使釘齒在釘齒條上的相對(duì)固定，在釘齒上增加小凸楞，與釘齒條上的小凹槽相配合，使釘齒和釘齒條固定。釘齒直徑 ，長(zhǎng)為m12?d，每個(gè)釘齒均穿過(guò)釘齒條，然后用螺母擰緊。其余尺寸見(jiàn)其結(jié)構(gòu)圖 。m45攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）15圖 釘齒結(jié)構(gòu)圖 圓盤(pán)的設(shè)計(jì) 圓盤(pán)是將釘齒條與主軸固定的主要部件，它不僅起連接作用，而且還承擔(dān)著釘齒和釘齒條傳遞的力矩和彎曲及扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。它位與釘齒條的兩端，同釘齒條及軸均采用焊接方式連接。由文獻(xiàn) [7]查得圓盤(pán)的材料采用剛度和強(qiáng)度較好的 45 鋼制成，其上均勻分布著四個(gè)長(zhǎng)方形的通孔，目的是為了固定安裝釘齒條。圓盤(pán)中心裝套在主軸的直徑( )上，其中心孔直徑設(shè)定為 ，以便安裝在軸m40?d m41上。為使玉米脫粒完全，在釘齒條上靠近出芯口的一端選的是直徑 的230?d圓盤(pán)，圓盤(pán)上長(zhǎng)方孔的底線距圓盤(pán)的中心為 ；在釘齒條的另一端選直91?L徑為 ,長(zhǎng)方孔的底線距圓盤(pán)的中心為 。兩圓盤(pán)的厚度均選20?d 862為 ，其上的長(zhǎng)方形孔高為 、寬為 。大圓盤(pán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 所示。圖 圓盤(pán)結(jié)構(gòu)圖 柵格式凹板的設(shè)計(jì)在玉米脫粒機(jī)中，柵格式凹板是與釘齒滾筒相配合的重要部件，其截面呈半圓形。柵格式凹板有兩種功能：其一，是將玉米脫粒后，使玉米粒從柵格式凹板的縫隙中漏出，而玉米芯被釘齒滾筒上的釘齒螺旋排列推出機(jī)體外，從而使玉米3 玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)16粒和玉米芯分開(kāi)，從不同的出口排出機(jī)體，達(dá)到玉米脫粒清選的作用；其二，柵格式凹板是利用鋼筋橫向焊接而成，鋼筋之間有約 寬的縫隙，這個(gè)縫隙可m10以將玉米卡在兩根鋼筋的縫隙之間，以便于釘齒對(duì)玉米進(jìn)行快速、穩(wěn)定的脫粒。柵格式凹板由 根直徑 ，長(zhǎng)為 的鋼筋，加上凹板兩邊兩25m7?d53?L個(gè)直徑為 ，厚度為 ，寬度為 的固定鐵條組成。由31?d18h于柵格式凹板是半圓筒型，所以鋼筋的兩端固定是采用半圓式的鐵條制成，而且，在凹板的三分之一處和三分之二處都有很薄的鐵條相連加固，相應(yīng)的鐵條選為厚度為 ，寬度為 。這種方式也同樣是采用文獻(xiàn) [7]中的參數(shù)來(lái)確m25?L定的。柵格式凹板與機(jī)架相連接，同樣采用焊接的形式連接。因?yàn)闁鸥袷桨及逡惭b在機(jī)架上，所以將柵格式凹板兩端的鐵條和中間的鐵條都焊接到機(jī)架上。這樣，可以加固機(jī)體與柵格式凹板的連接質(zhì)量，在正常工作時(shí)，由于有機(jī)架的固定支撐，可以使柵格式凹板的工作穩(wěn)定性更高。從整體來(lái)講，也達(dá)到了脫粒機(jī)的一體化的設(shè)計(jì)，提高整體剛度。柵格式凹板的結(jié)構(gòu)圖如圖 所示。圖 柵格式凹板結(jié)構(gòu)圖 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，它在玉米脫粒機(jī)正常工作過(guò)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。玉米脫粒的瞬時(shí)沖擊很大，而且沖擊次數(shù)很頻繁，因此傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)是很關(guān)鍵的一個(gè)步驟。它的主要功用：一是支撐軸上所安裝的回轉(zhuǎn)零件，使其有確定的工作位置；二是傳遞軸上的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。根據(jù)玉米脫粒機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、組成形狀、工作強(qiáng)度和環(huán)境的要求，玉米脫粒機(jī)的主軸選用階梯軸。此軸的設(shè)計(jì)如下。 確定軸的最小直徑根據(jù)軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度來(lái)初步計(jì)算確定其最小直徑，可利用經(jīng)驗(yàn)公式攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）17 d≥ 式()30nPAW式中： —軸常用的幾種材料的 的 值；0A??T?0—主軸上的功率 ；WPk—主軸上的轉(zhuǎn)速 。nr/min軸的材料由文獻(xiàn) [7]查得，應(yīng)選取調(diào)質(zhì)處理的 45 號(hào)鋼， ，aMP650?B?，于是得180?A ???d軸的最小直徑用于安裝聯(lián)軸器，且在軸上開(kāi)有鍵槽。因此，為了開(kāi)鍵槽又不影響軸的強(qiáng)度，可以使軸的直徑增加 5%，以提高軸的工作強(qiáng)度。即 25%)1(23)51(?????d軸的最小直徑是安裝聯(lián)軸器處的直徑。查文獻(xiàn) [8]得，選用 GY 型凸緣聯(lián)軸器。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，工作可靠，拆裝方便，剛性好，傳遞轉(zhuǎn)矩大。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 ≤ 式()950wcwzTztPTKKn??nT即 .???式中： — 驅(qū)動(dòng)功率，kW；wPN — 工作轉(zhuǎn)速，r/min；— 動(dòng)力機(jī)系數(shù)，查文獻(xiàn) [8]取得 ；K— 工況系數(shù)，查文獻(xiàn) [8]取得 ；— 啟動(dòng)系數(shù)，查文獻(xiàn) [8]取得 ；z— 溫度系數(shù)，查文獻(xiàn) [8]取得 ；t— 公稱轉(zhuǎn)矩， 。nTNm?根據(jù)以上計(jì)算，查文獻(xiàn) [8]表 ，選取 GY3J1 型凸緣聯(lián)軸器。該型聯(lián)軸器的主要技術(shù)參數(shù)有：公稱轉(zhuǎn)矩為 ；許用轉(zhuǎn)速 ?；軸孔直徑 ；軸孔長(zhǎng)度為[]950r/inn?125d?L=44mm；D =100mm；D 1=45mm； ； ；s =6mm；轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為30b146b；質(zhì)量為 m=。聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)如圖 所示。?3 玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)18圖 GY 型凸緣聯(lián)軸器 確定軸的各段直徑和長(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r ??452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)圖如??451圖 所示。圖 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 ??式中： —主軸上的功率 ；pkW —主軸的轉(zhuǎn)速 。nr/mi即 ?????T② 釘齒條上的合力根據(jù)公式 求得RFt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）19即 ??tF根據(jù)公式 求得%?tr式中：80%—徑向力占圓周力的百分?jǐn)?shù)（由文獻(xiàn) [4]查得）即 ?r根據(jù)公式 求得?tan??aF由于玉米脫粒機(jī)的主軸軸向不受力即 0a圓周力 、徑向力 、軸向力 的方向如圖 (a)所示。traF③ 軸上水平面內(nèi)所受支反力 根據(jù)公式 求得321LRtH???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 )；2L m—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3(443 )。m即 ????HR根據(jù)公式 求得 2tF?即 ④ 軸在垂直面內(nèi)所受的支反力根據(jù)公式 求得321LRRarv????即 ??v根據(jù)公式 求得12vrF??即 )(vR⑤ 作彎矩圖 在水平面內(nèi)，軸上 、 、 三點(diǎn)的彎矩為：BCD根據(jù)公式 0?HM 求得21LRC?攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）46即 ?????CHM3 玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)21作水平面內(nèi)彎矩圖，如圖 (b)所示。在垂直面內(nèi)，軸上 、 、 三點(diǎn)的彎矩為： BCD根據(jù)公式 0?VM 求得21LRvc?即 ???? 根據(jù)公式 求得Favc???212即 .3)0.( ??M作垂直面內(nèi)彎矩圖，如圖 (c)所示。 合成的彎矩為 0?DB )()(211 ?????CVHc m9222cvM作軸的合成彎矩圖，如圖 (d)所示。⑥ 作彎矩圖 根據(jù)公式 求得npTCB???6105.即 ???式中： —主軸上的功率 ；PkW —主軸轉(zhuǎn)速 ；nr/min。0?DT作軸的彎矩圖，如圖 (e)所示。⑦ 作當(dāng)量彎矩圖（彎矩、扭矩合成圖）B 點(diǎn) ??????TMBCa?C 點(diǎn)左側(cè) .0 )()()(221 ? ?????cD 點(diǎn)右側(cè) ??cca作軸的當(dāng)量彎矩圖，如圖 (f)所示。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）22圖 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()WTMcac22)(????????式中： —軸的抗彎截面系數(shù)；W —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 、??aP ??b1??、 中選取其相應(yīng)的數(shù)值，從文獻(xiàn) [9]可以查出。b0??b1? a31 ???cac? 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)aMPB力 ＞ 。??aP5?Ⅲ??c3 玉米脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)23 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m1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35?d546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 。入料口及上蓋的結(jié)構(gòu)如圖258m2 所示。圖 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m3m4040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 。機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖 所示。m4040攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）24圖 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。m4其基本結(jié)構(gòu)如圖 所示(詳見(jiàn)附錄Ⅱ，圖號(hào)：NYJ0005)。 圖 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)254 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 。 其 主 要 參 數(shù) 見(jiàn) 表 。表 多 功 能 切 碎 機(jī) 的 主 要 參 數(shù)刀 片 數(shù) 量功 率(kW)切 碎 軸 轉(zhuǎn) 速(r/min) 定 刀 動(dòng) 刀切 碎 厚 細(xì) 度(mm)產(chǎn) 量(kg/h)電 源 電 壓(v)～ 720