玉米脱粒机的设计及三维建模【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 本科毕业设计 题 目 : 玉米脱粒机的设计 英文题目 : 院 部 : 机电工程学院 专 业 : 机械设计制造及其自动化 姓 名 : 学 号 : 指导教师 : 2016 年 5 月 10 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 毕业设计独创性声明 该毕业设计是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或其他机构已经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。 作者签名： 日期： 年 月 日 毕业设计使用授权声明 本人完全了解青岛滨海学院有关保留、使用毕业设计的规定，即：学校有权保留送交毕业设计的复印件，允许被查阅和借阅；学校可以公布全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存该毕业设计。保密的毕业设计在解密后遵守此规定。 作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘 要 :玉米脱粒机作为我国农业机械的一种，在各个农业机械公司都有研发和设计，并且随着科技的发展和人类的进步，至今为 止，已经开发出了多种玉米脱粒机，一般玉米脱粒机的类型有多种，传统的玉米脱粒机为钉齿滚筒和栅板摩擦挤压玉米脱粒，存在使用时间较短，钉齿无法更换的问题。 本 次设计 采 用摩擦板齿式脱粒 的工作方式， 因为这种玉米脱粒的方式能够更高效率地对玉米进行脱粒。 此次设计的玉米脱粒机采用三相异步电机通过 V 带传动带动脱粒体旋转来进行玉米的脱粒，由于 V 带传动平稳，噪音小，效率高，所以 此种玉米脱粒机的出现不仅能够大大提高生产效率，也可以促进农业的自动化大生产，并且此种玉米脱粒机更接近我们的生活实际。在某种程度上面来说，通过设计和改进的玉米脱粒机，可以提高未来玉米脱粒机的商品价值，并且为后续在玉米脱粒机的发展进步中起到一定的推进作用和借鉴价值。 关键词 ： 玉米脱粒机 钉齿滚筒 栅板 摩擦板齿式脱粒 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 as a of in in of so of is of be of to is to is of of of to In of in a in 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 1 前言 . 1 题的来源 . 1 内外研究现状及发展动态 . 2 课题研究的内容 . 2 2 玉米脱粒机总体方案的设计 . 4 米脱粒机工作方式的选择 . 4 米脱粒机的结构原理 . 4 械传动部分的设计计算 . 5 机的选型计算 . 5 带传动的设计计算 . 6 轮的结构和尺寸 . 8 动轴的设计计算 . 10 3 玉米脱粒机中主要零件的三维建模 . 17 体的三维建模 . 17 架的三维建模 . 17 带轮的三维建模 . 18 4 各主要零部件强度的校核 . 19 架强度的校核与计算 . 19 承强度的校核计算 . 20 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 总结 . 21 参考文献 . 22 致谢 . 23 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 前 言 题的来源 玉米脱粒机自从上世纪九十年代开始陆续地被应用在农业方面，但传统的玉米脱粒机由于脱粒精度不高，速度缓慢，有好多工厂 仍然采用人工脱粒的方式，这种人工脱粒的方式劳动效率低下，所以此次设计的玉米脱粒机，在传统的玉米脱粒机的基础上进行改进创新，应用合理的结构以及动力机构，从而来克服以往的玉米脱粒机所不能克服的问题，并且为后续在玉米脱粒机的发展进步中起到一定的推进作用和借鉴价值。 我国生产的玉米脱粒机结构简陋，脱粒效率始终不高，虽然经过几十年的发展，近期产品的质量与早期比较有所提高，但受国产配套件质量及设计水平等的影响，我国目前生产的玉米脱粒机的总体水平与进口产品及港口用户的要求仍有较大差距，玉米脱粒机的生产也是如此，为满足市场需 求，开发出一种新型的玉米脱粒机势在必行。 本次设计的玉米脱粒机采用三相异步电机通过 V 带传动带动脱粒体旋转来进行玉米的脱粒，由于 V 带传动平稳，且噪音小，相信此种玉米脱粒机的出现将会大大提高玉米的脱粒能力和质量，为企业生产的年产能方面以及经济效益方面能够带来一定的进步，同时也在某种程度上推进了机械工业的不断发展 1。 随着科技发展，半自动玉米脱粒机将会逐渐被全自动玉米脱粒机所代替。传统的机械式的玉米脱粒机已经不能完全满足当今市场的需要，迫切需要各种多功能的玉米脱粒机来满足市场需求，因此上海格尔公司加大 人力开发出了五个规格十种类型的玉米脱粒机，然而我国所需的玉米脱粒机大部分依赖进口，这使得国产机械配备玉米脱粒机后，成本增加很大。而使用自行开发生产玉米脱粒机，其成本提高较小，说明玉米脱粒机的市场有很大的发展前景 2。 机械设备是机械工业的重要组成部分，不论是传统的脱粒设备，还是现代脱粒设备，玉米脱粒机都是十分重要的。因此，好的玉米脱粒机的设计可以提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。 传统实现玉米脱粒的方法都是依靠人工的方式，这样工作效率低 下，质量得不到保证，而本课题所设计的玉米脱粒机，能够实现玉米的自动脱粒，在人工脱粒的基础上面大大地提高了生产效率，降低了劳动成本，但是与发达国家的玉米买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 脱粒设备相比， 还是有一定的差距，因此 新型玉米脱粒机 的设计具有重要意义 。 内外研究现状及发展动态 目前国外各个西方资本主义国家都在加大力度研发新型的多功能玉米脱粒机。我国从上世纪九十年代开始生产玉米脱粒机，于 1980 年自行设计制造出不同功能和形式的玉米脱粒机之后，为了适应玉米加工厂家的需要，又制造了基于且经过实际应用，该玉米脱粒机已 经得到了越来越广泛的应用。虽然国内玉米脱机的型号不断增多，但由于市场竞争压力大，厂家产品的生产质量和成本有所下降，如果不对玉米脱粒技术的研发和功能进行改进，会导致玉米脱粒机市场发展缓慢 3。 国外的玉米脱粒机技术开始于六十年代，随着国内外机械工业的蓬勃发展，到七十年代已经发展成熟，八十年代中期，大部分玉米脱粒机都可以实现对玉米的全自动脱粒。八十年代中期后的几年，诞生了世界上一些著名的玉米脱粒机厂家，玉米脱粒技术发展达到了顶峰。 1987 年，日本最大的玉米壳加工公司把玉米脱粒机投放市场，获得成功。二十世纪以来 ，世界玉米脱粒机以采用新材料、新技术、新工艺、新结构为基础 ,德国的 司将新开发的玉米脱粒机应用到该公司的子公司的一个专业加工玉米的机械公司，经过几年的运行，为该公司创造了不菲的利润。继德国的 国的 入了相当大的人力和精力来开发研制玉米脱粒机，并且于二十世纪中期投入到了北美等市场。当前，全世界的各大机械厂商为了提高产品的竞争力，增加经济效益，都对玉米脱粒机的生产进行大力研发工作。现在国外著名机械的品牌中，都有玉米脱粒机的销售，全世界玉米 脱粒机的应用越来越广泛。西方资本主义国家有巨大的玉米脱粒机销售市场，其工业的发展也变得越来越快捷和发达，这都和玉米脱粒机的发展从而带动机械工业的发展有着离不开关系。 课题研究的内容 本次设计主要针对玉米脱粒机进行设计，分析玉米脱粒机的结构功能与数据参数，从玉米脱粒机的整体方案出发，然后研究细化出具体内部结构，其主要研究内容包括以下几个方面： （ 1）到图书馆里查阅大量相关知识的资料，搜集各类玉米脱粒机的工作原买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 理及结构，挑选相关内容记录并学习 （ 2）分析玉米脱粒机的结构功能与数据参数 （ 3）确定设计总体 方案 （ 4）确定具体设计方案（包括传动机构的选择，脱粒机构的设计，电机，轴承等的选型设计等等） （ 5）玉米脱粒机的三维图的绘制、 件图的绘制 （ 6）说明书的整理 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 2 玉米脱粒机总体方案的设计 本次设计的玉米脱粒机，主要是针对玉米进行自动脱粒，相比于传统的玉米脱粒机，此种玉米脱粒机的结构更加简单，成本低廉价格更低，最主要的是脱粒精度得到大幅度提升，产能也快，由于采用 V 带传动，所以有一定的吸振能力，对于一些 颗粒较大的玉米，可以产生柔性的脱粒效果。本次设计拟先确定好玉米脱粒机的方案，具体地就是从玉米脱粒机的工作方式中选择最优的工作方式，然后进行具体的设计计算，再细化出图等。 米脱粒机工作方式的选择 玉米脱粒机作为我国农业机械的一种，在各个农业机械公司都有研发和设计，并且随着科技的发展和人类的进步，至今为止，已经开发出了多种玉米脱粒机，一般玉米脱粒机的类型有多种，传统的玉米脱粒机为钉齿滚筒和栅板摩擦挤压玉米脱粒，脱粒方式反映了以下几点：低水分含量（低于 15）， 它很容易折断玉米粒 ； 中间水分 含量 （ 15，易引起颗粒表面的皮肤损伤 ； 高水分含量（ 19 以上） ，个别谷物表皮损伤严重， 效率低下，总 损失率增加 ； 在一般情况下 ,传统的脱粒率总损失超过 5。 而较为优秀且实用的脱粒方式还有采用两组滚筒对滚来脱粒，该脱粒机构针对一些大的玉米的脱粒是可行的，但对于一些颗粒较小的玉米就不能起到很大的作用。 基于上述，本文 采用摩擦板齿式脱粒 的工作方式， 因为这种的玉米脱粒方式更能够更快捷更高效率地对玉米进行脱粒。 其工作原理是：玉米通过人 力劳动把玉米 输入 到 供给口，在一个螺旋形导板 的作用下 进入脱粒的 状态 ，网格板的脱粒区由钢焊接而成 ， 上 述间隙大于所述玉米粒的宽度， 因此 玉米粒可以通过网格，这样提高了脱粒的整体数量，在栅格板的下方焊有筛体，这样通过筛体的作用就可以 更加 有效地降低玉米 粒 的流动阻力，以 此 提高 玉米 脱净速率 4。摩擦板齿式脱粒 的脱粒方式如下图 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 图 2脱粒方式 米脱粒机结构的工作原理 该玉米脱粒机的设计，采用 摩擦板齿式脱粒 的形式来进行，人们把玉米放入到玉米脱粒机的里面， 在一个螺旋形导板 的作用下 进入脱粒的 状态 ，网格板的脱粒区由钢焊接而成， 其中间空隙大于玉米粒的宽度，使玉米粒能够从栅格板空隙中 穿过，这样提高了脱粒的整体数量，在栅格板的下方焊有筛体，这样通过筛体的作用更加有效的降低对玉米粒的流动阻力，提高玉米的脱净速率。其具体结构原理图如下图 2 图 2械传动部分的设计计算 机的选型计算 玉米脱粒机是通过电机让 而实现玉米的脱粒功能。玉米脱粒机采用普通三相电机通过 粒方买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 式采用 摩擦板齿式脱粒 进行对玉米的脱粒，具体的电机选型计算过程如下： N= 4(G玉米脱粒机的生产能力， 1000kg/h W切割 1值与玉米直径有关， 传动效率，取 以根据 N 4n 1440r/112 具 体 的 电 机 外 观 图 如 下 图 2 示 ： 图 2112动机外观图 带传动的设计计算 1设计功率 1 . 2 4 4 . 8 P k w 工况系数，取 传递的功率 2选定带型 根据n 选取普通 V 带 A 型， 1n 小带轮转速，为 1440r/ 传动比 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 2n 1440 8 1 8 / m i 7 6 r4 小带轮基准直径1d（ 1d 100mm75r/5 大带轮基准直径2d（ 21 1 . 7 6 1 0 0 1 7 6i d m m 2d=180 带速验算 1 1 m a 0 1 4 4 0 7 . 5 4 / 2 5 3 0 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m s v m s 7 初定轴间距0a（ 80)(2 210 8 所需带的基准长度0 020 4)()(22 12210 2 8 04 802 8 022 8 022 886型为 A 900 9 实际轴间距 a 8 72 8 8 69 0 02 8 02 00 10 小带轮包角1 0121 a dd 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 = = 164 11单根 n 普通 V 带取 2 1i 时单根 据带型号、 1n 和 i 取 13 Z =114 . 8 3( ) (1 . 3 2 0 . 1 5 ) 0 . 9 6 0 . 8 7p k k 带 修 正 系 数 ，数值取 带长修正系数，数值取 4 单根 0 0 = 00 =134（ N） m V 带每米长的质量（ kg/m）数值取 5 作用在轴上的力 F)(106182s i i 0 )(159282s i i 0m a x 考虑未使用的新带初预紧力为正常预紧力的 轮的结构和尺寸 带 轮 应 该 具 有 好 的 结 构 工 艺 性 ， 又 有足够的强度，重量不易太重，质量分布均匀，并避免由于 铸 造 过 程 中 产 生过大的应力。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 轮槽的工作表面应光滑（表面粗糙度 减小摩擦来减轻带的磨损。 带轮的材料为 宽 度 带 轮 轮 槽 尺 寸 ，根据带轮的基准直径确定轮辐如下图 2 2示： 图 2带轮 图 2带轮 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 动轴的设计计算 轴作为机器的一个关键组成部分，其为各类传动部件的安装，传动的扭矩和旋转运动围绕轴进行，而且经过轴承和机架连接。轴系的零件是由轴和它上边的零部件构成一个装配体系，研究轴的过程中不仅要研究轴体自己的数据，还要将系统里的全部零碎部件融合在一起。 （ 1）初步确定轴的直径 550 31 3 0 5 530 5560 根据工作条件，取 55d 中传动轴图如下图 2 图 2动轴 （ 2）传动轴受力分析 5112 2 9 . 2 6 1 0 5 1 4 4 . 4 4360t 1c o s 5 1 4 4 . 4 4 2 0 c o s 2 2 2 2 0 6 1 7 3 1 . 5 4 t g t g N s i n 2 2 2 2 0 6 5 1 4 4 . 4 4 2 0 s i n 2 2 2 2 0 6 7 1 2 . 5 7 t g t g N （ 3）绘制传动轴的受力简图 ,如图 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 图 2力简图 垂直面支反力： 由 0： 0257 032 1 2/3 6 3 12/3 6 023 由 0Y ，得： 6 3 1 水平面支反力： 由 0： 032 6 1 4 42 3 L 0Z ，得： 9 6 3 1 （ 4）作弯矩图： 垂直面弯矩 图 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 图 2直弯矩图 4 9 9 0 8 92 水平面弯矩如图 2 图 2 8 0 3 6 02 合成弯矩 M 图，如图 2 图 2成弯矩图 82 2222 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 （ 5）作转矩 图 2 图 2矩 T N 6）校核轴的强度： 按弯扭合成应力校核轴的强度 在校核轴上承受的最大弯矩截面和扭矩截面（即危险截面 C）的强度， ，轴的计算应力 3252232 根据实际选定轴的材料为 45 钢，进行调质处理， 601 此， 1 故安全。 （ 7）精确校核轴的疲劳强度 判断危险截面 通过应力集中对轴造成疲劳强度的影响来分析，截面 引起的应力集中最严重，而 受载的情况来分析，截面 应力集中不大，故 需要校核截面 V（轴径最细的剖面）。 截面 抗弯截面系数 3 dW 抗扭截面系数 5 4 8 8 0 01 4 3 截面 为： 故截面 应为： 32000001 T 截面上的弯曲应为： 4 4 00 6 6 5 70 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 截面上的扭转切力 8 8 0 03 2 0 0 0 0 01 T 45轴 的 材 料 为 钢 ， 进行调质处理。 640B 2751 1551 用插入法求出得： k， 精 车 加 工 ， 表 面质量系数为： 轴未经表面强化处理， 1q故得综合系数为 取 取 故轴在截面 751 222 SS 故该轴在截面 截面 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 抗弯截面系数 3 dW 抗扭截面系数 4 3 9 4 0 01 3 3 截面 为 面 为 3200000T 截面上的弯曲应力 9 7 00 6 6 5 70 面上的扭转切应力 9 4 0 03 2 0 0 0 0 01 T面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数及因 ， 轴的材料的敏感系数为 q， (1 (1 轴的材料的敏感扭转剪切尺寸系数为 综合系数为 右侧的安全系数应为： 7 51 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 222 SS 所以该轴在 截面 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 3 玉米脱粒机中重要零件的三维建模 体的三维建模 图 3体 架的三维建模 图 3架 带轮的三维建模 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 图 3轮 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 4 各主要零部件强度的校核 架强度的校核与计算 机架的选择根据玉米脱粒机上面的所有组成部件，脱粒量的多少和重量来定，方通过机架受力分析得出，由分析得出玉米脱粒机机架在平衡状态下只受地面对其的支撑力和在其表面上物体所给的压力。设计的机架图纸如下图 4 4即 机 架 和 脱 粒 体 以 及 轴 承 等 等 给 的 压 力 为G+部件 重 量） =20000N（ 10000+(100030000N; 根据方通承载力计算公 式： M=(矩， P 为 集中力， 中力距支座距离， 中力距另一支座距离， 度， L=a+c) b h h 12（ 仅用于截面 ) f=M/W 材料的许用应力（弹性抗拉强度 /安全系数）。 M=11960次设计初定 200 M=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 b h h 12，初定方通为 140算 462M 1 3 4 5 6f = = = 1 2 1 2 . 3 5 1 0 a = 1 2 . 1 2 1 0 0 . 4 2 c N 算后为 270得普通碳素结构钢 抗拉强度为 375500于 27075以方通满足强度要求。 承强度的校核计算 （ 1）滚动轴承的选择 滚动轴承为深沟球轴承 6205， 862N， 149083.0e ， Y 。 （ 2）寿命验算 轴承所受支反力合力 222 对 于 深 沟 球 轴 承 ， 派 生轴向力互相抵消。 0， ， 0 0 51 承 的 受 力 大 小 验 算 9310366 hL h= 年 由于玉米脱粒机脱粒体的运转平稳，必须选择较大寿命的轴承，轴承能达到所计算的寿命。 经审核后，此轴承合格。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 总 结 时间似流水，大学四年的时光匆匆而过，在最后的一年里根据所学的知识和理论实践对毕业设计进行初期的定稿，然后去图书馆查阅大量资料开始正式做毕业设计，再根据玉米脱粒机的工作 原理和参数进行整体结构设计，并通过 图软件对各个零件的设计和绘制，毕业设计最终完成了，心里充满感概。 玉米脱粒机作为我国农业机械的一种，在各个农业机械公司都有研发和设计，并且随着科技的发展和人类的进步，至今为止，已经开发出了多种玉米脱粒机，一般玉米脱粒机的类型有多种，传统的玉米脱粒机为钉齿滚筒和栅板摩擦挤压玉米脱粒，存在使用时间短，钉齿无法更换问题。 本次设计 采用摩擦板齿式脱粒 的工作方式，因为这种玉米脱粒方式更能够更高效率地对玉米进行脱粒。本次设计的玉米脱粒机采用三相异步电机通过 旋转来进行玉米的脱粒，由于 V 带传动平稳，噪音小，效率高，所以此种玉米脱粒机的出现不仅能够提高生产效率，也可以促进农业的自动化大生产，并且玉米脱粒机更接近我们的生活实际。 通过做毕业设计，让我系统地了解到了所学知识的重要性，从而让我更加深刻地体会到做一门学问不易，需要不断钻研，不断进取，踏踏实实的把知识烙刻在心里，让理论与实践相结合，这样才能做的更好，从而来实现自己的人身价值，让自己成为一个对社会有用的人。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 参考文献 1张福学编著 ,玉米脱粒机技术及其应用 电子工业出版社，2000(1):3172曾孔庚 ,玉米脱粒机的发展趋势 3李如松 ,玉米脱粒机的应用现状与展望 994年第 4期 4何发昌著，邵远编著 北京高等教育出版社， 1996 5宋学义著 ,玉米脱粒机速查手册 机械工业出版社， 6 S、 W、 P,D 998:3677国）有限公司 ,玉米脱粒机实用技