【正文】 作強(qiáng)度和工作環(huán)境等問題，這里采用了《脫粒機(jī)》一書所建議的 45鋼，為了使釘齒在釘齒條上的相對(duì)固定，在釘齒上增加一個(gè)小凸楞，于釘齒條上的小凹槽相配合，使釘齒和釘齒條固定。這樣結(jié)構(gòu)更加堅(jiān)固、穩(wěn)定、可靠。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。 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)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)的許用應(yīng)力 ? ? acaaⅢ MPMP ?? ?? ? 圖 5 軸的彎扭圖 7 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）。 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 。 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 ）。 則取 0?aF （根據(jù)《脫粒機(jī)》查得） 圓周力 tF 徑向力 rF 軸向力 aF 的方向如圖所示（ b） 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 4 2 2 46 0 03 0 0 6 0 06 3 71 ????? 根據(jù)公式： 12 HtH RFR ?? 求得 即 ： NR H 2 1 1 2 46 3 72 ???? 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 即 ： NR v 340600300 222020005101 ?? ???? 根據(jù)公式 ： 12 vrv RFR ?? 求得 即 ： NRv 1703405102 ??? 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 03003401 根據(jù)公式 ： 2212 DFLRM avcv ???? 求得 即 ： mmNMcv ????? 102020222020003402 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 ?????? 16328 0)10200 0()12750 0( 222 121 mmNMMM cvCHc ?????? 163280)102020()127500( 222 222 作軸的合成彎矩圖如圖 1 （ d）所示。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。 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 。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307230 ?? ，故?、?— Ⅳ段與Ⅴ — Ⅵ段的直徑相等，即 mmd 30? 。鍵的型號(hào)可以通過查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書取得。 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，故取Ⅱ — Ⅲ段的軸直徑 mmd 28? ，輸出軸的徑向定位由普通平鍵來完成。即： mmdd 25%)51(21 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。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。b B 16 5 20 14 14 038 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( ?????? 從動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)如圖 3： 圖 3 從動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu) 6 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。 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。 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： 主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)選擇 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。 確定 V帶的根數(shù) V帶的根數(shù)由下列公式確定：kpkkp pZ la ca ?????? )( 00 其中 ： 0p — 單根普通 V帶的許用功率值 )(0 kwp ?k — 考慮包角不同大的影響系數(shù)，簡(jiǎn)稱包角系數(shù) lk — 考慮的材質(zhì)情況系數(shù)，簡(jiǎn)稱材質(zhì)系數(shù)，對(duì)于棉簾布和棉線繩結(jié)構(gòu)的膠帶，取 ?k ，對(duì)于化學(xué)線繩結(jié)構(gòu)的膠帶，取 ?k 。 電動(dòng)機(jī)與主軸傳動(dòng)比的計(jì)算 014 4021 ??? nni （ 3）計(jì)算從動(dòng)輪的直徑 2D mmDnnD 24012575014401212 ????? 確定傳動(dòng)中心距和帶長(zhǎng) 取 )(2)( 2121 DDaDD ?????? 即： )2 4 01 2 5(2)2 4 01 2 5( 0 ?????? a 得： mmamm 7 3 5 5 0 ?? ?。? mma 5000 ? 帶長(zhǎng) 012210 4 )()(22 a DDDDaL d ??????? ? 即： 5004 )125240()240125( ? ???????dL 得： mmLd 1463? 按《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書中查表 14— 5，選擇想近的基本長(zhǎng)度 ddL 和 ddL 相對(duì)應(yīng)的公稱長(zhǎng)度（內(nèi)周長(zhǎng) iL ）可查得： mmLdd 1440? ， mmLi 1400? 。 （ 1）初選主動(dòng)帶輪的基準(zhǔn)直徑 1D ：根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書，可選擇 V 帶的型號(hào)參考表 14— 2，選取 1D mm125? 。 選擇 V帶和帶輪因當(dāng)從它的傳動(dòng)參數(shù)入手，來確定 V帶的型號(hào)、長(zhǎng)度和根數(shù)，再來確定導(dǎo)輪的材料、結(jié)構(gòu)和尺寸（輪寬、直徑、槽數(shù)及槽的尺寸等），傳動(dòng)中心距（安裝尺寸），帶輪作用在軸的壓力（為設(shè)計(jì)軸承作好準(zhǔn)備）。如表 2： 表 2 其主要參數(shù)如下表 型 號(hào) 額定功率 KW 滿 載 時(shí) 額 定 電 流 額 定 轉(zhuǎn) 矩 最 大 轉(zhuǎn) 矩 轉(zhuǎn)速 r／ min 電流（ 380V） 效 率 % 功率因數(shù) Y132S24 1440 11 7 表３ 電動(dòng)機(jī)尺寸列表 單位 mm 中心高 H 外形尺寸 HDADACL ??? )2( 底腳安裝尺寸 BA? 地腳螺栓孔直徑 K 軸伸尺寸 ED? 裝鍵部 位尺寸 GDF? 電動(dòng)機(jī)的輸出軸尺寸 G 132 315345475 ?? 140216? 12 8038? 4110? 33 4 帶及帶輪的設(shè)計(jì) 根據(jù)玉米脫粒機(jī)的具體傳動(dòng)要求，可選取電動(dòng)機(jī)和主軸之間用 V 帶和帶輪的傳動(dòng)方式傳動(dòng)，因?yàn)樵诿摿C(jī)的工作過程中，傳動(dòng)件 V帶是一個(gè)撓性件，它賦有彈性，能緩和沖擊，吸收震動(dòng)，因而使玉米脫粒機(jī)工作平穩(wěn)，噪音小等優(yōu)點(diǎn)。因此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y132S12。 電動(dòng)機(jī)的功率 電動(dòng)機(jī)功 率由公式 KWPPawd ?? 來計(jì)算，脫粒機(jī)傳動(dòng)裝置的總效率 a? ，應(yīng)由組成傳動(dòng)裝置的各個(gè)部分運(yùn)動(dòng)副的效率只積，即 321 ???? ???a ，其中 1? 、 2? 、 3? 分別為每一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副的效率，選取傳動(dòng)副的效率值如下： 滾動(dòng)軸承（每對(duì)） ～ 即取 1? = V帶傳動(dòng) ～ 即取 2? = 滾筒轉(zhuǎn)動(dòng) （因?yàn)獒旪X條固定于滾筒上） 即取 3? =1 則 ??????? ???? a 由此可得電動(dòng)機(jī)的功率： KWVFPad ???????? ? 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 根據(jù)資料《脫粒機(jī)》一書可查得主軸的轉(zhuǎn)速在 650~750 minr ，按《機(jī)械 設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》中表一所推薦的傳動(dòng)比合理取值范圍，取 V 帶的傳動(dòng)比 ?i 2～ 4，即可滿足電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與主軸的轉(zhuǎn)速相匹配，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍可選為： 2（??? nind ～ 15007504 ??） ～3000 minr 。 電動(dòng)機(jī)的選擇 根據(jù)實(shí)踐測(cè)量得知每個(gè)釘齒的均勻受力為 40N ，當(dāng)玉米脫粒機(jī)正常工作時(shí)釘齒滾筒上的釘齒條快速旋轉(zhuǎn)，其中均有兩條釘齒條受玉米所給的切向力，而另外兩個(gè)釘齒條是空行程，因此， NZMNF 5 6 02740** ????? ，即玉米脫粒機(jī)正常工作時(shí)，受到的切向力為 560N 。此玉米脫粒機(jī)有這些優(yōu)點(diǎn)之外，還有安全性能高、效率高、堅(jiān)固耐用、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于維修和保管。 為了更優(yōu)化玉米脫離機(jī)的機(jī)型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，此玉米脫粒機(jī)采用電力拖動(dòng)，而且電動(dòng)機(jī)也 同樣采取節(jié)能式，電動(dòng)機(jī)安裝在玉米脫粒機(jī)的下部，與脫粒機(jī)的機(jī)架的下機(jī)梁固定連接，這樣可以節(jié)省電動(dòng)機(jī)所占用的空間。 機(jī)架是由左機(jī)架、右機(jī)架、出料口、下滑板及穩(wěn)定結(jié)實(shí)的主機(jī)梁組成，機(jī)架是玉米脫粒機(jī)的主 要支撐，他承擔(dān)著脫粒機(jī)的主要重量和動(dòng)力、負(fù)載和力矩，因此它的設(shè)計(jì)是許強(qiáng)不弱的部分。 篩選部分主要是由柵格式凹板完成，它是由一定數(shù)量的鐵條及兩條主要梁和兩條副梁組成，每?jī)筛F條之間的縫隙可以將玉米卡住，然后快速旋轉(zhuǎn)的釘齒滾筒將被卡死的玉米強(qiáng)行脫粒，當(dāng)然，無論是工作時(shí)還是安裝時(shí)，柵格式凹板是固定不動(dòng)的。 脫粒部分主要是由釘齒滾筒、柵格式凹板、半圓型上蓋組成。 2 玉米脫粒機(jī)總體結(jié)構(gòu) 玉米脫粒 機(jī)主要組成部分：入料口、釘齒脫粒滾筒軸、柵格式凹板、機(jī)架等部分組成。 這里僅對(duì)一種玉米脫粒機(jī)是課題討論研究， 玉米脫粒機(jī)是玉米脫皮后，經(jīng)過一段時(shí)間的風(fēng)干，然后將玉米利用脫粒機(jī)使玉米和玉米芯分開，這種機(jī)械就是玉米脫粒機(jī)。因此我國北方地區(qū)更需要實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)，從而提高農(nóng)業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率。農(nóng)業(yè)是我國的基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)、是國家發(fā)展的根本，機(jī)械化的普及，不僅使農(nóng)業(yè)加強(qiáng)了農(nóng)業(yè)化生產(chǎn)，