玉米脱粒机的设计摘 要：本设计基于各种脱粒机的结构，主要研究玉米脱粒机的传动系统的结构、工作原理，并在此依据基础上完成零部件的设计，并依据相关机械设计软件来完成零部件的设计。本着从经济性和实用性的角度出发，针对农业发展的需要设计出一种结构简单，工作效率高的玉米脱粒机。在脱粒时钉齿滚筒高速旋转，使玉米在机箱壁和罗底之间不断被钉齿打击，而这个作用又使玉米棒之间不断互相碰撞，以达到籽盘分离，然后净粒，完成脱粒。关键词：玉米脱粒机；钉齿滚筒；传动系统；带轮The design of the corn thresherAbstract：This design based on various kinds of threshing structure, the main research corn of transmission system of separating thrasher structure, working principle, and on this basis to complete parts design based on, and according to the relevant mechanical design software to complete parts design. In line with from the point of view of economy and practicability, according to the needs of the development of agriculture designed a kind of simple structure, high efficiency of the corn threshers. First should according to their own shape of corn dish on the preliminary design, and operate the overall scheme of the transmission design. when the threshing nail tooth roller high-speed, make the corn in case wall constantly was nailed tooth between blow, but the effect and the cob collision between that constantly, in order to achieve the seed dish separate, then net grain, complete the threshing.Keywords: corn separating thrasher; Nail tooth roller; the transmission system; Belt roundII目 录1 绪论11.1 研究内容的现状11.2 选题意义11.3 研究内容12 玉米脱粒机的总体设计方案22.1 功能分析22.1.1 入料部分22.1.2 脱粒部分22.1.3 筛选部分22.1.4 风选部分22.1.5 机架部分23 传动机构的设计43.1 电动机的选择43.1.1 钉齿条上的钉齿转速43.1.2 电动机的功率43.1.3 电动机的转速53.2 带及带轮的设计73.2.1 确定计算功率83.2.2 选择V带的型号83.2.3 确定带轮的基准直径83.2.4 确定传动中心距和带长83.2.5 验算主动轮上的包角93.2.6 确定V带的根数93.2.7 V带带轮的设计104 轴的设计134.1 根据轴的扭转强度来初步计算确定其最小直径134.2 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度134.3 确定输出轴上的圆角半径值14II4.4 按弯扭合成条件校核轴的强度144.4.1 作轴的简图144.4.2 求输出轴上的所受作用力的大小154.4.3 钉齿条上的合力154.4.4 轴上水平面内所受支反力164.4.5 轴在垂直面内所受的支反力164.4.6 作弯矩图164.4.7 作当量弯矩图（弯矩、扭矩合成图）184.5 校核轴的强度185 脱粒机构的设计205.1 钉齿条设计205.2 轴承与键的选择205.2.1 轴承的选用205.2.2 键的选择与计算216 筛选机构236.1 凹版的设计236.2 风扇带及带轮的设计236.2.1 传动带的设计236.2.2 V带带轮的设计256.3 风机传动轴的设计266.3.1 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度276.3.2 初步选择输出轴系 s276.3.3 确定输出轴上的圆角半径值286.4 机架的设计296.5 玉米脱粒机的安全操作316.5.1 安全规则316.5.2 玉米脱粒机的维护317 结论33参考文献34致 谢35II1 绪论1.1 研究内容的现状随着社会的进步，生活中的每一个角落都有机械的参与。农业是我国基础经济、是国家发展的根本，机械化的普及，不仅是农业加强了农业化生产，同时也减轻了农民的劳动强度。据统计，我国北方地区种植小麦、玉米等农作物约占我国农业经济的一半左右。这里仅对一种玉米脱粒机的课题研究，玉米脱粒机是玉米脱皮后，经过一段时间的风干，然后将玉米利用玉米脱粒机使玉米和玉米芯分开，这种机械就是玉米脱粒机。它的工作原理是：玉米脱粒机在脱粒时，利用钉齿滚筒回转运动的钉齿与罗底之间的间隙配合，使玉米粒脱下。1.2 选题意义玉米作为我国的三大粮食作物之一，是我国农业生产的主要对象，基础和重点，其生产在国民经济中占有很重要的地位作为玉米生产中的重要一环脱粒，无疑将扮演一个越来越重要的地位。小型玉米脱粒机的研究目的和意义在于：促进农业的发展，减少农民劳动强度，提高效率和机械化水平。如今北方大部分农作物的种植到收割入库都实现了机械化作业，科技的创新更很好的开阔了市场。为了降低农民脱粒时的劳动强度，提高工作效率，设计玉米脱粒机。随着人们的玉米量的不断增加玉米脱粒就成为了一个摆在人们面前的一个问题，脱离效率低，耗时间而且需要的人很多，玉米脱粒机的出现解决了工作效率，劳动强度，减轻负担等一系列问题。1.3 研究内容研究的内容主要包括轴、带轮等传动机构的设计，运用机械设计的知识，通常多从总体方案开始，在总体方案中首先从机构的分析开始，总体构成和执行机构，用CAD对机械进行设计，并利用pro/e运行动画模拟，进行结构的改进，确定方案后再进行必要的设计计算和结构设计，最后以完整的设备图纸及设计计算说明书作为整个设计的成果。IV2 玉米脱粒机的总体设计方案2.1 功能分析2.1.1 入料部分 入料口与玉米脱粒机的上盖部分相连，它是利用2mm厚的冷轧钢板制成。将已剥皮的玉米从入料口进入，下滑到脱粒部位，即钉齿滚筒和圆孔式凹板之间，进行脱粒。2.1.2 脱粒部分 脱粒部分主要是由圆孔式凹板、钉齿滚筒、半圆型上盖组成。由钉齿打击玉米穗，使玉米籽粒产生振动和惯性力而破坏它与穗轴之间的连接，在钉齿滚筒的转动下齿侧面间和钉齿顶部与凹板弧面间产生搓擦，实现脱粒。2.1.3 筛选部分 筛选部分主要是由圆孔式凹板完成。凹板的圆孔与快速旋转的钉齿滚筒将将玉米强行脱粒。无论是工作时还是安装时，圆孔式凹板是固定不动的。玉米脱粒之后，受重力作用，由凹板上的圆孔漏出分离出来。玉米芯借助于滚筒上的螺旋排列的钉齿的螺旋推力和螺旋导向作用，由入料口的另一端（即出料口）排出机体之外。2.1.4 风选部分风选部分由出糠口、风扇等组成。玉米粒经凹板滑下，通过风扇的风力，将籽粒中轻质杂质由出糠口吹出机外。2.1.5 机架部分 机架是由左机架、右机架、出料口、下滑板及稳定结实的主机梁组成。机架的各部分要各自稳定，而且相对固定，保证脱粒机在运转过程中不会产生晃动、歪斜，造成人身危险，因此为了机架的坚固，此玉米脱粒机的设计采用三的角铁制成，厚度约为三毫米。图2.1 玉米脱粒机的总体结构3 传动机构的设计根据脱粒机一书的介绍，有关玉米脱粒机的相关设计的参考数据：其中主轴为750850 r/min，凹板的直径为320，长度为900在主轴上设有四条钉齿条，每条上分布着十个钉齿，总共40个钉齿呈螺旋均匀安装，螺旋均匀安装能将玉米芯随钉齿的螺旋作用排出机体之外，钉齿滚筒的直径为220，滚筒上的钉齿长度为45。3.1 电动机的选择当玉米脱粒机正常工作时，钉齿滚筒上的钉齿条相当于一个转子快速旋转，在四条钉齿条旋转时，两条钉齿条受玉米所给的切向力，两个为空行程，两个为玉米在脱粒时给的切向力，受力为40N，因此有： （式3.1）即玉米脱粒机正常工作时，受到的切向力为。其中：钉齿所受的力 参与工作的钉齿个数 参与工作的钉齿条数3.1.1 钉齿条上的钉齿转速当玉米脱粒机工作时，钉齿条的转速取决于钉齿的半径和主轴的转速。即： （式3.2） 其中：钉齿的转速 脱粒机主轴的转速 钉齿距轴心的距离3.1.2 电动机的功率 电动机功率由公式 （式3.3） 计算，脱粒机传动装置的总效率，应由组成传动的各个部分运动副的效率之积，即 （式3.4） 其中、 分别为每一个转动副的效率，选取传动副的效率值如下： 轴承 =0.99 V带传动 =0.96 滚筒转动 （因为钉齿条固定于滚筒上） 即取 =1则 由此可得电动机的功率： （式3.5） 3.1.3 电动机的转速根据资料脱粒机一书可查得主轴的转速在 750850 r/min，按机械设计指导书中表一所推荐的传动比合理取值范围，取V带的传动比i=2-4，即可满足电动机的转速与主轴的转速相匹配，故电动机转速范围可选为： 根据工作环境要求,按现代机械设计手册选用Y系列(IP44)封闭式三相异步电动机。符合电动机转速范围的三相异步电动机转速的有720 r/min，1440 r/min，2900r/min，根据容量和相关转速，由机械设计通用手册查出三种合适的电动机型号，所以有三种不同的方案，如表3.1：表3.1 电动机的型号和技术参数及传动比方案电动机型号额定功率电动机转速基本参数P/kW同步转速额定转速