【正文】 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 刀切 碎 厚 細(xì) 度(mm)產(chǎn) 量(kg/h)電 源 電 壓(v)～ 720。4 多功能切碎機(jī)的設(shè)計254 多功能切碎機(jī)的設(shè)計 多功能切碎機(jī)的設(shè)計要求根 據(jù) 前 述 功 能 ， 針 對 農(nóng) 家 用 小 型 多 功 能 切 碎 機(jī) 械 進(jìn) 行 設(shè) 計 ， 要 求 其 具 有切絲，切片，切碎功能 。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)的動力需要。m4其基本結(jié)構(gòu)如圖 所示(詳見附錄Ⅱ，圖號：NYJ0005)。m4040攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）24圖 機(jī)架示意圖 軸承座的設(shè)計 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)計的，通過上下兩半軸承座組合而成。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、扭矩不會變形，因此這兩端橫梁選角鐵的厚度為 ，而它的高為 ，寬為 。就此玉米脫粒機(jī)來說，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)計材料可采用角鐵支撐。機(jī)架的堅固是玉米脫粒機(jī)工作穩(wěn)定、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的基礎(chǔ)。入料口及上蓋的結(jié)構(gòu)如圖258m2 所示。 （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，能夠很好的被釘齒滾筒上的釘齒打削（脫粒）。b0??b1? a31 ???cac? 由文獻(xiàn) [7]查得，對于 的 45 鋼，承受對稱循環(huán)變應(yīng)力時的許用應(yīng)aMPB力 ＞ 。公式 ≤ 式()WTMcac22)(????????式中： —軸的抗彎截面系數(shù)；W —軸的許用應(yīng)力， 。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（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，通常只校核軸上承受最大當(dāng)量彎矩的強(qiáng)度（既危險截面 c的強(qiáng)度） 。0?DT作軸的彎矩圖，如圖 (e)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。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（論文）46即 ?????CHM3 玉米脫粒機(jī)的設(shè)計21作水平面內(nèi)彎矩圖，如圖 (b)所示。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（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。軸的結(jié)構(gòu)圖如??451圖 所示。?3 玉米脫粒機(jī)的設(shè)計18圖 GY 型凸緣聯(lián)軸器 確定軸的各段直徑和長度求出軸肩處的圓角半徑 的值。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 ；軸孔長度為[]950r/inn?125d?L=44mm；D =100mm；D 1=45mm； ； ；s =6mm；轉(zhuǎn)動慣量為30b146b；質(zhì)量為 m=。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩 ≤ 式()950wcwzTztPTKKn??nT即 .???式中： — 驅(qū)動功率，kW；wPN — 工作轉(zhuǎn)速，r/min；— 動力機(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， 。查文獻(xiàn) [8]得，選用 GY 型凸緣聯(lián)軸器。因此，為了開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。 確定軸的最小直徑根據(jù)軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度來初步計算確定其最小直徑，可利用經(jīng)驗(yàn)公式攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（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 。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。玉米脫粒的瞬時沖擊很大，而且沖擊次數(shù)很頻繁，因此傳動軸的設(shè)計是很關(guān)鍵的一個步驟。柵格式凹板的結(jié)構(gòu)圖如圖 所示。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，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。柵格式凹板與機(jī)架相連接，同樣采用焊接的形式連接。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 。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16粒和玉米芯分開，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，以便于釘齒對玉米進(jìn)行快速、穩(wěn)定的脫粒。大圓盤結(jié)構(gòu)簡圖如圖 所示。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，圓盤上長方孔的底線距圓盤的中心為 ；在釘齒條的另一端選直91?L徑為 ,長方孔的底線距圓盤的中心為 。由文獻(xiàn) [7]查得圓盤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長方形的通孔，目的是為了固定安裝釘齒條。m45攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）15圖 釘齒結(jié)構(gòu)圖 圓盤的設(shè)計 圓盤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。釘齒直徑 ，長為m12?d，每個釘齒均穿過釘齒條，然后用螺母擰緊。因此，在設(shè)計釘齒時應(yīng)當(dāng)考慮到釘齒的工作強(qiáng)度和工作環(huán)境等問題，這里采用了文獻(xiàn) [7]中建議的 45 鋼。兩種釘齒條的結(jié)構(gòu)圖分別如圖 (a)、(b)所示。因每根m94053?釘齒條上要安裝均勻分布的 8 個釘齒，所以釘齒條上要按要求設(shè)計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)。由文獻(xiàn) [7]可以查得，材料選為45 鋼。 釘齒條的設(shè)計釘齒條的功用是固定釘齒的相對位置，使釘齒在正常工作過程中能夠持續(xù)正3 玉米脫粒機(jī)的設(shè)計14常的工作。m圓盤將釘齒條固定，但由于釘齒條過長，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。在兩個圓盤上均勻開有釘齒條寬厚的方孔，四個方通孔均勻呈 分布，然后將0四條釘齒條從四個方孔中穿過，使釘齒條穿過方孔，而且在圓盤的表面留出 2～3。釘齒在釘齒條上均勻的呈螺旋排列方式安裝。由文獻(xiàn) [4]查得，玉米脫粒機(jī)的釘齒滾筒上安裝有四條釘齒條，相互之間相差 ，而且每09條釘齒條上安裝釘齒的個數(shù)范圍在 7～10 個。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)計是脫粒機(jī)的設(shè)計的主要部件。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呈螺旋排列，目的在于將玉米芯順著釘齒的螺旋推力排出機(jī)體外。釘齒條是玉米脫粒機(jī)的主要脫粒部件，它的設(shè)計關(guān)系到玉米脫粒機(jī)質(zhì)量的好壞，關(guān)系到玉米脫粒機(jī)正常工作時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。取釘齒伸出滾筒部軸N分為 20mm，即 m/????? 軸軸軸V?（范圍在 6～10m/s 以內(nèi)，滿足要求）式中：V—釘齒的轉(zhuǎn)速；—脫粒機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速；軸N3 玉米脫粒機(jī)的設(shè)計12 —軸心到釘齒頂部的距離。Z 釘齒的轉(zhuǎn)速當(dāng)玉米脫粒機(jī)的釘齒滾筒快速轉(zhuǎn)動時，其上釘齒條上的釘齒同樣有一定的轉(zhuǎn)速，這個轉(zhuǎn)速源于主軸的轉(zhuǎn)速和釘齒的半徑。 釘齒條的受力根據(jù)實(shí)際測量得知，每個釘齒的均勻受力約為 40 。因此為了機(jī)架的堅固，玉米脫粒機(jī)的設(shè)計采用三毫米厚的角鐵制成。機(jī)架是玉米脫粒機(jī)的主要支撐，它承擔(dān)著脫粒機(jī)的主要重量和動力、負(fù)載和力矩，因此它的設(shè)計是許強(qiáng)不弱的部分。玉米脫粒之后，再將玉米粒經(jīng)過柵格式凹板，從凹板3 玉米脫粒機(jī)的設(shè)計11的縫隙漏出，順著斜滑板滑出機(jī)體，目的是將玉米和玉米芯分開。玉米穗在釘齒滾筒和柵格式凹板之間進(jìn)行脫粒，將已脫下的玉米粒從柵格式凹板的縫隙漏下，落到下滑板，由倉口排出機(jī)體外，玉米芯借助于滾筒上的螺旋排列的釘齒的螺旋推力和螺旋導(dǎo)向作用，由出芯口排出機(jī)體外。圖 玉米脫粒機(jī)的總體結(jié)構(gòu) 入料部分入料口與玉米脫粒機(jī)的上蓋部分相連，它是利用一毫米厚的鐵板制成，入料部位與釘齒滾筒的釘齒部位相切，將已撥皮的玉米從入料口填入，下滑到脫粒部位，即釘齒滾筒和柵格式凹板之間，進(jìn)行脫粒。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）103 玉米脫粒機(jī)的設(shè)計 玉米脫粒機(jī)的總體結(jié)構(gòu)玉米脫粒機(jī)主要組成部分：入料口、釘齒脫粒滾筒、柵格式凹板、機(jī)架等部分組成。田字雙層組合式排列的電機(jī)與工作部件之間的動力傳動是靠帶傳動傳遞，通過裝拆聯(lián)軸器或皮帶的方法來實(shí)現(xiàn)單機(jī)或多機(jī)的工作，且相互之間互不影響，節(jié)省電力。圖 一字型雙層排列圖 田字雙層組合式排列經(jīng)分析，方案一的組合方式，它的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)單一，占地面積大，運(yùn)輸不方2 組合農(nóng)用機(jī)的總體設(shè)計9便，傳動不可靠，且難以滿足不同機(jī)構(gòu)對加工速度的不同要求。經(jīng)多方文獻(xiàn)查閱、市場調(diào)研，并考慮到不同機(jī)械的工作部件對轉(zhuǎn)速的不同要求，對總體布局及傳動方案提出了兩種設(shè)計方案進(jìn)行分析：方案一，采用一字型雙層排列，其排列方式如圖 所示；方案二，采用田字雙層組合式排列，其排列方式如圖 所示(詳細(xì)布局見附錄Ⅰ，圖號：NYJ00)。 將各功能進(jìn)行組合據(jù)以上介紹，由于不同機(jī)械的工作原理和工作轉(zhuǎn)速差異，可將功能相似、轉(zhuǎn)速相差不大的的機(jī)械進(jìn)行合理組合，形成結(jié)構(gòu)新穎緊湊，簡單實(shí)用，經(jīng)濟(jì)安全，易于操作，裝卸方便的多功能農(nóng)用機(jī)：因切片、切絲、切碎三種功能具有相同之處，且這三種機(jī)械要求的轉(zhuǎn)速基本攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）8相同，可將這三種功能組合在一起，形成一種多功能切碎機(jī)；因上述磨粉機(jī)同時具有磨漿、磨碎功能，故將其置于一體，形成一種多功能磨粉機(jī)；玉米脫粒機(jī)、碾米機(jī)、刃磨刀具機(jī)、抽水機(jī)分別設(shè)計。 刃磨刀具功能根據(jù)設(shè)計要求，在多功能農(nóng)機(jī)中合理添加刃磨刀具的功能，該功能利用砂輪的高速旋轉(zhuǎn)，以達(dá)到將刀具刃磨鋒利的目的。同時該磨粉機(jī)也可用于飼料、藥材的粉碎。由文獻(xiàn) [5] 第77777 頁查得，小型磨漿機(jī)其動磨片轉(zhuǎn)速為 960～1000r/min。由文獻(xiàn) [5]第 777 頁查得，小型磨粉機(jī)其動磨片轉(zhuǎn)速為900～1000r/min。其工作原理是利用一對磨片（齒盤式轉(zhuǎn)子和定子）相對旋轉(zhuǎn)，對送入研磨區(qū)的物料產(chǎn)生一定的擠壓力和剪切力，物料在經(jīng)過研磨區(qū)時，受到擠壓、剪切、剝刮等綜合作用，從而研磨成粉。物料加工粗細(xì)可以調(diào)整。 磨粉功能目前市場上磨粉機(jī)種類繁多，針對本設(shè)計的方向，僅對其中一類進(jìn)行介紹。所以針對這種情況，我們使用稻谷直接進(jìn)行碾米（又稱稻出白） ，它對于攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）6農(nóng)2 組合農(nóng)用機(jī)的總體設(shè)計7家的自給生產(chǎn)是最實(shí)用的。 [6]對于常規(guī)的稻谷加工主要包括清理、礱谷及礱下物分離、糙米碾白、成品處理及副產(chǎn)品整理等工序。根據(jù)碾白作用力的特性，碾白方式分為摩擦擦離碾白和碾削碾白兩種。根據(jù)碾輥軸的安裝形式，又可分為立式和橫式兩種。機(jī)械碾米法是運(yùn)用機(jī)械的作用力對糙米進(jìn)行去皮碾白的辦法，所用的機(jī)械設(shè)備稱為碾米機(jī)。 碾米功能碾米是應(yīng)用物理或者化學(xué)的方法，將糙米表面的皮層部分或全部剝除的工序。切 碎 鍘 草 機(jī) 主 要 由 喂 入 機(jī) 構(gòu) 、 鍘 切 機(jī) 構(gòu) 、 傳 動 機(jī) 構(gòu) 和 機(jī) 架 等 部 分 組 成 。其工作原理同切片機(jī)相似。 切碎功能目前，市場上切碎機(jī)多種多樣，在此僅針對農(nóng)家小型鍘切機(jī)械進(jìn)行介紹。同樣通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)叉的前后移動可以調(diào)整切絲粗細(xì)。由文獻(xiàn) [5]第 773 頁查得，一般切片機(jī)刀盤轉(zhuǎn)速為 540～930r/min。通過切厚調(diào)節(jié)器的前后移動調(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。切片機(jī)的工作原理是：物料以相對于刀片一定的速度作相對運(yùn)動，同刀片形成相對切削力而被切削加工成片狀。由文獻(xiàn) [4]第 185 頁查