小型钉齿玉米脱粒机的设计【原创含9张CAD图带开题报告+外文翻译】
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小型钉齿玉米脱粒机的设计【含9张CAD图带外文翻译】
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I小型钉齿玉米脱粒机的设计Design of small nailed corn thresher摘要本文中设计的玉米脱粒机，用机械来取代人工进行。现代化农业技术的发展，促进了玉米产量的大幅度提高，因此对脱粒技术提出更高的要求。如果使用人工来进行脱粒，不仅花费很长的时间，而且工作强度大，非常不方便，我国农业是小农经济，也就是说大型的机器在我们国家的农村是推广不开来的。所以现在要研究一种比较小的玉米脱粒机，效率要高，破碎率要低，这样劳动人民的强度就变轻了，并且将农业生产的现代化水平变得更高。本论文主完成的内容有：玉米脱粒机总体方案的设计,输出轴的选择,传送带及带轮的选用，其他零件的设计。根据设计要求，选择 V 型带传动作为传动方式，确保机构的稳定，确定脱粒机的技术参数。选择 45 号钢为轴的材料，保证轴的强度以及刚度；根据轴向定位要求确定轴的各段直径和长度。设计钉齿条来固定钉齿，使之呈螺旋状；确定栅格凹板的设计。入料口及上盖的设计，能够有效避免出现玉米棒卡死或溅出的情况。本论文设计的玉米脱粒机重点是小型、钉齿。设计的时候，脱粒机的动力来源是电动机，电动机通过输出轴和传送带，将动力传送到钉齿脱粒滚筒上，之后它又跟栅格板进行配合，玉米粒也就排出机器了。关键词 玉米；脱粒机；小型；钉齿；设计IIAbstractCorn thresher is a machine for threshing corn by mechanical action instead of manual operation. With the development of modern agricultural planting technology, the yield of maize has been greatly improved, and new requirements for threshing technology of maize have been put forward. Artificial threshing is time-consuming, laborious and extremely inconvenient. However, the current situation of agriculture in China is mostly the small-scale peasant economy, which determines that it is difficult to popularize large machinery in some aspects. The research and development of small corn thresher with high efficiency and low crushing rate is of great significance for reducing the labor intensity of farmers and improving the mechanization of agricultural operations.The main content of this paper is: the design of the overall plan of the corn sheller, the selection of the output shaft, the selection of the conveyor belt and the pulley, and the design of other parts. According to the design requirements, the V-belt drive is selected as the transmission method to ensure the stability of the mechanism and the technical parameters of the threshing machine are determined. Select 45 steel as the material of the shaft to ensure the strength and rigidity of the shaft; determine the diameter and length of each section of the shaft according to the axial positioning requirements. The nail rack is designed to fix the spikes and make them spiral; the design of the grid concave plate is determined. The design of the inlet and top cover can effectively prevent corn sticks from being stuck or spilled.Based on the above reasons, this paper mainly designs small threshing corn thresher. The main contents are as follows: the machine is mainly composed of an inlet port, a grid type concave plate, a nail tooth threshing cylinder and a transmission part. The motor is used as the power source, the power is output from the output shaft of the motor, and then passed through the drive belt to the nail tooth threshing roller, the corn is separated from the grid format concave plate and the corn grain is discharged from the machine, and the corn core is discharged from the other end of the feed.Keywords threshing machine small nail tooth designIII目 录摘要 .IAbstract.II1 绪论 .11.1 本课题研究的背景及意义 .11.2 国内外玉米脱粒机的发展现状 .21.3 玉米脱粒机市场需求的分析 .31.4 玉米脱粒机技术发展及市场前景的分析 .31.5 本课题研究的主要内容及拟解决的主要问题 .32 总体方案、主要参数的设计与确定 .42.1 玉米脱粒机的组成 .42.2 玉米脱粒机的总体设计 .62.3 技术参数的设计与确定 .62.4 钉齿条上钉齿转速的确定 .72.5 钉齿滚筒转速的确定 .72.6 电动机的选择与确定 .73 带及带轮的设计 .103.1 传动带的设计 .103.1.1 确定传送带的功率 .103.1.2 选择 V 带的型号 .103.1.3 确定带轮的基准直径 .103.1.4 确定传动中心距和带长 .113.1.5 验算主动轮上的包角 .113.1.6 确定 V 带的根数 .113.1.7 确定带的初拉力 .123.1.8 求 V 带传动作用在轴上的压力 .123.2 带轮的设计 .123.2.1 带轮的材料选择 .123.2.2 主动带轮的设计 .133.2.3 从动带轮的设计 .133.2.4 带轮轮槽的设计 .143.2.5 带轮技术要求的确定 .144 传动轴的设计 .154.1 传动轴最小直径的估算 .154.2 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 .16IV4.3 初步选择输出轴 .164.4 确定输出轴上的圆角半径 .164.5 按弯扭合成条件校核轴的强度 .164.5.1 轴受力简图的绘制 .164.5.2 求输出轴上的所受作用力的大小 .174.5.3 钉齿条上的合力 .174.5.4 轴上水平面内所受支反力 .184.5.5 轴在垂直面内所受的支反力 .184.5.6 作弯矩图 .184.5.7 作当量弯矩图 .194.5.8 校核轴的强度 .195 其他零件的设计、选择与确定 .215.1 钉齿条的设计 .215.1.1 钉齿条的总体结构设计 .215.1.2 钉齿条及钉齿的设计 .215.1.3 钉齿的设计 .225.1.4 圆盘的设计 .225.2 栅格式凹板的设计 .225.3 入料口及脱粒机上盖的设计 .235.4 机架的设计 .245.5 轴承座的设计 .255.6 玉米脱粒机上标准件的选择 .25结论 .26致谢 .27参考文献 .2811 绪论1.1 本课题研究的背景及意义玉米是世界上主要粮食作物之一，国内，有三个地区是玉米的主产区。一个是在北方，主要是东北三省，在这种植的玉米占到全国总面积 40%；还有一个地方，就是在黄淮，主要地方是山东，河南等，这些地方种植玉米的面积占到总面积的 25%；三，还有一个地方是在西南地区，在这种植的玉米的面积大约是总面积的 15%。现在农业的机械化一直都是在进步的，但依然不能很好地满足当今玉米脱粒的需求，所以说，研究高效玉米脱粒机是非常重要的。1、自己可以供应粮食对于国家来说，研发玉米脱粒机，对收获玉米机械化发展是一个重要的里程。国内人口众多，主要集中在农村，并且每年人口都在向上增长，但是耕地每一年都在变少，在这样的情况下，保障粮食的供给是现在非常重要的一个问题。有的人曾经这样提出过，到二十一世纪时，我国的产粮将难以满足自身需求，为了打破这种情况，国家扩大玉米种植的比例，并且对玉米作物进行增产，使玉米的产量变高，需选用高产、高质量的玉米品种，在进行种植时的形式是紧凑的，在移种，还有收获时都使用机器。玉米还是主要的饲料，现在人们的生活是越来越好了，饮食结构一直在发生改变，口粮的比例是一直在降低的，但是现在饲料的需求量反而提高了，最多的就是玉米。玉米种植的地区越来越广，产量也得以提高，所以现在必须要发展玉米生产机械化。2、现在更加看重玉米的经济价值在多种粮食作物中，玉米的产量是最高的。每亩产量为 600900 公斤，据研究显示，玉米最高可达可以达到 1517 公斤，现在的生产量跟理论产量之间的差距还是非常大的，所以潜力还是非常大的。从全球的玉米产量来看，我们国家生产的玉米的量在世界第二的水平，跟第一的美国的产量进行对比，比他们要少 ，所以我国还可以对玉米进行56加大生产。粮食的产量变高了，这样玉米机械化水平也就变高了。3、玉米收获机械化是农业机械化发展的重要表现。现在很多种植玉米的老百姓希望在收获玉米的时候，能够有一种符合实际情况的玉米机械，对于农业生产来说，是非常着急需要的，现在玉米机械化的水平不高，对于农业机械化来说，想要继续发展就要对机械化设备进行发展。有地方政府提出了要提前实现农业现代化，要是对这个目标进行实现，那么首先农业就要实行机械化，在这个过程里面，一定要在收获玉米的时候，用机械化来进行。现在的情况是在收获玉米的时候，基本上都是通过人工来进行，用的工具也都是传统的工具，劳动时强度非常大，而且效率也不高。因此推广农业机械化，是非常有必要的。对于收获玉米加工机械化，玉米脱粒机的改良非常重要，所以要对它去进行研究，对它去进行开发。所谓玉米脱粒机，就是将玉米去皮后，风干一段时间，使用机器分离2玉米跟玉米芯，这样的机器就是玉米脱粒机。在工作时，通过钉齿滚筒进行的回转动作，钉齿跟栅格板的中间在配合的时候是间隙配合，在对玉米进行脱粒的时候，因为装置的作用，玉米粒跟玉米芯就分别从两边的口排出来，来回的对玉米粒进行脱离，持续将脱好的玉米粒排出脱粒机。4、当前玉米脱粒机的缺陷在于高破碎、高损耗目前，国内生产的玉米仅仅落在美国的后面，是世界上第二的水平。每年生产的玉米总量，仅低于小麦产量，在进行秋收的时候，它种植的面积，还有产量是当季最多的，对于农业经济来说，玉米是一种主要的经济作物。玉米现在不仅作为一种粮食，还可以作为饲料，并且产生的经济价值是非常高的，现在还可以将玉米作为乙醇燃料，在国际贸易里面，玉米作物的重要性是越来越高。科技一直在发展，收获玉米的机器类型也是多了起来，并且技术更加先进。原本的玉米脱粒机劣势就在于破碎率是非常高的，并且效率还不高，保存、运输起来都不方便。按照前面的分析，现在需要研究一种更新的玉米脱粒机，它在脱粒的时候可以自动化进行，并且脱净率要高，破损率不宜高，这样获得的玉米的籽粒质优良，农民在工作的时候强度也就降低了，可以用在日常农业生产上。全自动的玉米脱粒机，在进行设计的时候，在进给的时候，凸轮是稳定进行的，要想让玉米粒很快的脱落下来，就要通过刀具转动产生切向力来实现，它的构造不能复杂，效率要高，不仅能够用在家庭农业种植上，还能够用在企业的生产上，这样有利于农业机械化水平的提升。1.2 国内外玉米脱粒机的发展现状1、现在国内玉米脱粒机的状况国内种植的农作物要使用脱粒机的是小麦，还有水稻，在某一个地方种植农作物的时候，收获的时候使用脱粒机，也就是一种机械的进步。在东北地区，很多农业企业都使用了脱粒机，这样他们的生产效率就是非常高的，用了脱粒机之后，安全性也是更好的。因为我们国家的地方是非常大的，在北方地区，种植的比较多的农作物是玉米，还有豆子等，在北方地区，用的脱粒机主要是棒槌式的。中型或大型的农机企业基本上都是国有控股，他们生产的脱粒机偏向于大型化，不适用于家庭小型作业。当今，已经有科研单位研究出，可以从玉米里面提炼出来乙醇，所以玉米的使用领域越来越广。这对玉米脱粒机的研究，提高工作效率、安全性，起到了推动性的作用。2、现在国外玉米脱粒机的发展状况世界上第一个回转滚筒脱粒装置是在 18 世纪的时候被研发出来，为了给玉米进行脱粒，对机器进行了很多的实验研究，一直都有更新的玉米脱离装置被研究出来。在 1815年的时候，美国人研究出来了世界上第一台专门用来对玉米进行脱粒的机器，只不过这个机器是要手动进行操作的。在进行脱离的时候，有人将曲柄进行摇动，这样转盘片也就转动起来了，这样转盘就紧紧的压着玉米穗了，玉米芯上面的玉米粒也就掉下来了。3后来美国有公司研发了一种更新的玉米脱粒机，型号是 HS-48，这种新的玉米脱粒机的性能是非常不错的，不同品质的种子玉米都能很好的进行脱粒，在脱粒的过程中，不会造成太多的种子的破碎，很多发达国家现在都是用这种玉米脱粒机的。这种机器的生产率是非常高的，破碎率只有百分之零点八，不过它的体积非常大，价格高。1.3 玉米脱粒机市场需求的分析玉米在整个农作物里面的排名在第三，在国内，有三个地方是主要种植玉米的地方。一个主要是东北三省，占到全国总面积的 40%；还有是在黄淮地区占到种植总面积25%；还有是在西南地区，在这种植玉米的面积约是总面积 15%。现在农业的机械化一直都是在进步的，所以如何高效率的去收集已经是必须要去研究的，所以说，研究玉米收获机是非常重要的。从全球来看，玉米是一种主要的粮食，也是一种主要的饲料，产量是非常高的，并且每年的产量也没有太大的浮动。现在有必要去研究一种玉米脱粒机，这个机器在脱粒的时候，破损率要低，并且生产效率还要高，这样农业机械化程度也就变得更高了。1.4 玉米脱粒机技术发展及市场前景的分析与原来使用的脱粒机，新研发的脱粒机的破碎率比较低，即使玉米含水量高，脱粒的时候脱净率也非常高，还有该机器在进行清理的时候非常便利，体积不大，便于安放。此前机器主轴转动时速度非常高，要对玉米进行脱粒，都是通过高速转动的轴上钉齿，将玉米穗进行打击，这样实现脱粒，玉米的破碎是非常的严重的。玉米的含水量要是达到 18%，国产 的机器在对玉米进行脱粒的时候，脱净率在 98%到 99%，破碎率不到 2%，主机非常容易出现卡死的情况。本论文研究的这个机器在使用之后，脱净率是有了显著的提高，破损率明显还要小，降低了主机卡死、封堵情况，跟国际水平相差不大，技术上提升了。1.5 本课题研究的主要内容及拟解决的主要问题1、本论文研究的内容： （1）设计小型钉齿玉米脱粒机的总体方案，将它的工作原理图画出来。（2）进行相关的设计，还有计算主要技术参数，设计出结构。（3）画出装配图还有零件图，编写说明书。2、论文拟解决的主要问题：
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