【正文】 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是根據(jù)帶輪的基準直徑選擇結(jié)構(gòu)型式；選擇帶輪的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)帶的型號確定輪槽尺寸；帶輪的其它結(jié)構(gòu)尺寸可參照經(jīng)驗公式計算。 V帶兩側(cè)面夾角為 40176。、 36176。其原因是 V 帶在輪上彎曲時，其截面形狀發(fā)生變化，外邊（寬邊）受拉而變窄，內(nèi)邊（窄邊）受壓而變寬，因而使 V帶的楔角變小。 帶輪參數(shù)的選擇： 通過查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》一書，可以確定主動帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)，結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表，其他的相關(guān)尺寸可以根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)驗公式計算求得。b B 16 5 20 14 14 038 17.4 主動帶輪的厚度可以由計算公式： stZB ????? 2)1( 求得 即 ： mmB 5814220)13( ?????? 主動帶輪的結(jié)構(gòu)如圖 2： 圖 2 主動帶輪的結(jié)構(gòu) 12 從動帶輪的設(shè)計 從動帶輪的結(jié)果選擇 因為根據(jù)主動帶輪的基準直徑和傳動比來確定，即 mmD 2402 ? ， mmD 3002 ? ，所以從動帶輪同樣采用腹板式。 表５ 帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù) 單位（ mm） 帶的型號 m f t s pb ? ? 39。它的主要公用是：一是支持軸上所安裝的回轉(zhuǎn)零件，使其有確定的工作位置；而是傳遞軸上的運動和動力。 軸的材料主要采用碳鋼和合金鋼，也可采用球墨鑄鐵。一般機器的軸，可用 50 等牌號的優(yōu)質(zhì)中碳鋼，其中最常用的為 45 號鋼。對于輕載或不重要的軸，一般不需要進行熱處理，可采用 A A A5 等普通碳素鋼。對于在高溫、低溫、或由腐蝕介質(zhì)條件下工作的軸，則更宜用合金鋼來制造。 設(shè)計軸的基本要求是保證軸具有： 。 。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng) 滿足的要求： 1）軸及軸上的零件要有確定的工作位置； 2）軸上零件應(yīng)便于拆裝和調(diào)整； 3）軸具有良好的制造及裝配工藝性； 4）有利于提高軸的強度、剛度，有利于節(jié)約材料和減輕重量。即： (1 5% ) 23 (1 5% ) 25d d m m? ? ? ? ? ? ? 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《機械設(shè)計基礎(chǔ)》一書。 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軸肩，故?、?— Ⅲ段的軸直徑 mmd 28? ，輸出軸的徑向定位由普通平鍵來完成。鍵的型號可以通過查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》一書取得。又根據(jù) mmd 28? ，初步選取支撐的軸承為相心球軸承，在《機械設(shè)計手冊》查得相心球軸承的型號為 406，它的結(jié)構(gòu)尺寸 BDd ?? 為237230 ??? ，故?、?— Ⅳ段與Ⅴ — Ⅵ段的直徑相等，即 mmd 30? 。 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，已知釘齒滾筒長為 mm735 。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。 則取 0?aF （根據(jù)《脫粒機》查得） 圓 周力 tF 徑向力 rF 軸向力 aF 的方向如圖所示（ b） 軸上水平面內(nèi)所受支反力如圖 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 6006371 ????? 16 根據(jù)公式： 12 HtH RFR ?? 求得 即 ： NR H ???? 軸在垂直面內(nèi)所受的支反力 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 ： NRv 3 4 06 0 03 0 0 22 2 006 0 05 1 01 ?????? 根據(jù)公式 ： 12 vrv RFR ?? 求得 即 ： NR v 1703405102 ??? 作彎矩圖 在水平面內(nèi)，軸上 B 、 C 、 D 三點的彎矩為 ： 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 03 0 03 4 01 根據(jù)公式 ： 2212 DFLRM avcv ???? 求得 即 ： mmNMcv ????? 102021222021003402 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 ?????? 1 6 3 2 8 0)1 0 2 0 0 0()1 2 7 5 0 0( 222 121 17 mmNMMM cvCHc ?????? 1 6 3 2 8 0)1 0 2 0 0 0()1 2 7 5 0 0( 222 222 作軸的合成彎矩圖如圖 1 （ d）所示。 校核軸的強度 進行校核時，通常只校核軸上承受最大當量彎矩的強度（既危險截面 c 的強度）。 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 。 acaca MPWM 31 ????? 按《機械設(shè)計基礎(chǔ)》書中查得，對于 600?B? aMP 的碳鋼，承受對稱循環(huán)變應(yīng)力時的許用應(yīng)力 ? ? acaaⅢ MPMP ?? ?? ? 18 圖 5 軸的彎扭圖 第七 章 釘齒條的設(shè)計 釘齒條是玉米脫粒機的主要脫離部件，它的設(shè)計關(guān)系到玉米脫粒機的質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到玉米脫粒機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，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，工作時將玉米填人脫粒機中，主軸的轉(zhuǎn)動帶動固定在釘齒滾筒上的釘齒，釘齒的頂端以一定的速度去對玉米脫粒（將玉米進行強行脫粒）。玉米脫粒機的主要功能是脫粒，而釘齒條在工作中起到了重要作用，因此，釘齒條的設(shè)計是脫粒機的設(shè)計的主要部件。這樣結(jié)構(gòu)更加堅固、穩(wěn)定、可靠。 釘齒條及釘齒的設(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)的正常工作，釘齒所受的脫粒力直接傳遞到釘齒條上，釘齒條所承受著釘齒的切向力，所以釘齒條應(yīng)該采用足夠強度和剛度的材料制成，根據(jù)《脫粒機》一書中，可以查得材料選為 45 鋼，宗上所述，設(shè)計的釘齒條的長寬高 為 940735 ?? ，其上分布著釘齒，每個釘齒條上均勻分布著 7七各釘齒，每 個釘齒均穿過釘齒條，然后用螺母擰緊，其中釘齒條上的通孔設(shè)計為圓柱型，它的直徑為 mmd 10? ，而且，在釘齒條上通孔的上端開有長為 mm1 ，高為 mm2 ，寬為 mm2 的小槽，目的是為了在釘齒安裝在釘齒條上時，這個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，也同樣使釘齒相對釘齒條固定，不宜使工作時釘齒和釘齒條脫落，其結(jié)構(gòu)如圖 6： 圖 6釘齒條結(jié)構(gòu)圖 釘齒的設(shè)計 釘齒是玉米脫粒機的主要工作部件，它在工作時直接與玉米相接觸，而且它的接觸頻率很高，尤其是在入料口的部位，這個部位的釘齒摩擦的相當?shù)念l繁，因此，在設(shè)計釘齒時應(yīng)當考慮到釘齒的工作強度和工作環(huán)境等問題，這里采用了《脫粒機》一書所建議的 45 20 鋼，為了使釘齒在釘齒條上的相對固定，在釘齒上增加一個小凸楞，于釘齒條上的小凹槽相配合，使釘齒和釘齒條固定。由《脫粒機》一書，查得圓盤的材料采用剛度和強度較好多 45 鋼制成，其直徑mmd 230? ，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，其位置在圓盤上固定，長方孔的底線距圓盤的中心為 mmL 91? ，其圓盤 中心應(yīng)裝套在主軸的直徑上（ mmL 40? ），因此，圓盤的中心應(yīng)設(shè)定為 mm41?? 的孔，以便安裝在軸上，圓盤的厚度選為 mm5 ，其上的長方形孔高為 、寬為 ，同樣也是為了安裝其上的釘齒條。結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖 8所示： 圖 8圓盤結(jié)構(gòu)圖 21 第八章 柵格式凹板的設(shè)計 在玉米脫粒機中，柵格式凹板是與釘齒滾筒相配合的重要部件，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排出機之外，從而使玉米粒和玉米芯分開，從不同的出口排出機體之外，達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 mm10的縫隙，這個縫隙可以將玉米卡在兩根鋼筋的縫隙之間（因為玉米為圓柱型），以便于釘齒對玉米進行快速、穩(wěn)定的脫粒 。柵格式凹板與機架相連接，同樣采用焊接的形式來連接用圓柱鋼筋圍成的凹板，因為柵格式凹板要安裝在機架上，所以將柵格式凹板兩端的鐵條和中間的鐵條都焊接到機架上，這樣，可以加固機體與柵格式凹板的連接質(zhì)量，在正常工作時，由于有機架的固定支撐，可以使柵格式凹板的工作穩(wěn)定性更高，更加可靠、穩(wěn) 定。 圖 9凹板結(jié)構(gòu)圖 22 柵格托架是用來固定柵格式凹版的，它是通過焊接使柵格式凹版連接在機架上，并用上蓋預(yù)先開設(shè)的的槽來定位。柵格托架如圖 10。因為在將玉米添入脫粒機時，電動機在高速的旋轉(zhuǎn)，連同它的主軸一起旋轉(zhuǎn)，如果入料口的填料方式不利于主軸的工作，此時，這種填料方式對主軸、對機體都有很大的副作用，有可能瞬時加大主軸的承擔(dān)負載，即同時加大主軸的彎曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力等，同時也加大了釘齒條上的釘齒的磨損和老化等。因此，在設(shè)計玉米脫粒機入料口時應(yīng)當考慮到設(shè)計不當可能發(fā)生的危害，精心的設(shè)計其結(jié)構(gòu)。其上入料口的最小口徑長為 mm252 ，寬為 mm180 ，其上的最大口徑（為了方便填料可以設(shè)計大一些）長為 mm400 ，寬為 mm400 ，玉米脫粒機的上蓋的兩端部位、入料口的兩側(cè)及中間部位，均采用鐵條加固，其連接的方式采用焊接，這樣可以提高玉米脫粒機的上蓋的剛度，不宜變形，同樣也有支撐作用。在玉米脫粒機上蓋的兩端設(shè)有兩個半圓形狀的鐵板，其采用的材料是一樣的，目的一是保障工作人員的安全，因為在玉米脫粒機正常脫粒時，它的主軸高速旋轉(zhuǎn)，如果沒有兩打的鐵板擋住，有可能工作人員不甚將手或衣服絞進玉米脫粒機中，造成人員傷亡等事故發(fā)生。擋板在玉米脫粒機安裝中是縱向布置的，而且，根據(jù)它的結(jié)構(gòu)設(shè)計，兩個擋板都應(yīng)該騎壓軸承座，即擋板的設(shè)計即要考慮到它與脫粒機上蓋的連接又要考慮到它與軸承座的配合，因此，其直徑 mmd 335? ，它與軸承相交處的形狀根據(jù)軸承來確定，其結(jié)構(gòu)如圖 11所示： 圖 11上 蓋結(jié)構(gòu)圖 第十章 機架的設(shè)計 機架是玉米脫粒機的主要支撐部件，它是承擔(dān)所有來自軸及電動機、凹板的沖擊和應(yīng)力，機架的堅固是玉米脫粒機的工作穩(wěn)定、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)的基礎(chǔ)，因此機架無論是從結(jié)構(gòu)上還是從材料上，都應(yīng)該采用堅固的穩(wěn)定的材料和樣式制成。選擇角鐵的厚度為 mm3 ，其規(guī)格尺寸為：高為 mm40 ，寬為 mm40 。玉米脫粒機的機架上安裝有一出粒斜板，目的是當脫粒機 24 將玉米脫粒后，玉米粒從柵格式凹板的縫隙中漏出，落到出粒斜板上，玉米粒順著斜板下滑，從而滑出機體之外，達到將玉米粒隨脫粒的完成，而隨時地將玉米粒排出機體之外， 它的材料也同樣是選用 mm1 后的鐵板制成。從機架的整體來看，機架的選料、結(jié)構(gòu)設(shè)計、受力的不屬及玉米粒和玉米芯的隨機排出，可以看出玉米脫粒機的機是滿足 要求的，而且結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖 12 所示： 圖 12 機架示意圖 第十一章 軸承座的設(shè)計 軸承是支撐主軸的直接部件，此軸承的選擇也是根據(jù)了軸的動力、載荷、彎曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力等，確定了滾動軸承來支撐主軸，而且軸承是個標準件，它有一定的規(guī)格尺寸的，每一個類型的軸承都有不同的特征和用途。 鉤頭 楔鍵的選擇 玉米脫粒機