小型玉米脱粒机入料和脱粒装置的设计（全套含CAD图纸）
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购买后包含有 纸和说 明书 ,咨询 科毕业论文（设计） 小型玉米脱粒机入料和脱粒装置的设计 学 院 小三号黑体居中（下同） 专 业 学 号 学生姓名 指导教师 提交日期 年 月 日 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 信 承 诺 书 本人郑重 承诺和声明 : 我承诺在毕业论文撰写过程中遵守学校有关规定 ,恪守学术规范 ,此毕业论文 (设计 )中均系本人在指导教师指导下独立完成 ,没有剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果 ,没有篡改研究数据 ,凡涉及其他作者的观点和材料 ,均作了注释 ,如有违规行为发生 ,我愿承担一切责任 ,接受学校的处理 ,并承担相应的法律责任。 毕业论文（设计）作者签名： 年 月 日 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 摘 要 玉米即是粮食优势畜禽饲料中的主要成分，还是化工、医药、视频、能源等多种产品的重要原料，在各国国民经济发展中占有重要地位。玉米脱料机是不可缺少的农作物机器。 小型玉米脱粒机是玉米脱皮后，经过一段时间的风干，然后将玉米利用脱粒机使玉米和玉米芯分开，这种机械就是小型玉米脱粒机。在小型玉米 脱粒机技术发展初期，两种玉米脱粒装置的发明具有重要意义。小型玉米脱粒机 是使用 钉齿滚筒 部件 回转运动的钉齿与圆孔式凹板 间的空间互相 配合， 于 钉齿滚筒 以及 圆孔式凹板间的揉搓下， 把 玉米粒 从 玉米芯 脱离 ， 再用 其 它 的机械 部件 将玉米粒 以及 玉米芯分 开往 2 个不同 方向的出口排出机器 ， 达到 循环脱粒 目的 。 运作的同时 ，风筛装置将杂质排出。循环不断的进行入料、脱粒、排出机体。 关键词 ： 玉米脱粒机 ;脱粒装置 ; 风 筛装置；入料 购买后包含有 纸和说 明书 ,咨询 I is of in is is an in an in of is is a of to to is In of is of in of to 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 录 1 引言 . 1 计背景 . 1 计目的 . 2 内外研究状况 . 2 外脱粒机械化技术与机具发展趋势 . 2 内脱粒机械化技术与发展趋势 . 3 2 小型玉米脱粒机总体结构 . 4 料部分 . 4 粒部分 . 4 选部分 . 4 选部分 . 5 架部分 . 5 3 小型玉米脱粒机的设计 . 6 动机的选择 . 6 齿条上的钉齿转速 . 6 齿滚筒的转速 . 6 动机的功率 . 6 动机的转速 . 7 4 辊子带及带轮的设计 . 9 动带的设计 . 9 定计算功率 . 9 择 V 带的型号 . 10 定带轮的基准直径 . 10 定传动中心距和带长 . 10 算主动轮上的包角 . 11 定 V 带的根数 . 11 算单根 V 带的初拉力的最小值 F . 11 算压轴力 . 11 带带轮的设计 . 11 动带轮的设计 . 12 5 辊子传动轴的设计 . 15 据轴的扭转强度来初步计算确定其最小直径 . 15 购买后包含有 纸和说 明书 ,咨询 V 据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 . 15 定输出轴上的圆角半径 r 值 . 16 弯扭合成条件校核轴的强度 . 16 轴的简图 . 16 输出轴上的所受作用力的大 小 . 16 齿条上的合力 . 16 上水平面内所受支反力如图 . 17 在垂直面内所受的支反力 . 17 弯矩图 . 17 弯矩图 . 18 当量弯矩图（弯矩、扭矩合成图） . 18 核轴的强度 . 19 6 钉齿条的设计 . 20 7 凹板的设计 . 21 8 入料口及脱粒机上盖的设计 . 22 9 风扇带及带轮的设计 . 24 动带的设计 . 24 定计算功率 . 24 择 V 带的型号 . 24 定带轮的基准直径 . 24 定传动中 心距和带长 . 24 算主动轮上的包角 . 25 算单根 V 带的初拉力的最小值 F . 25 算压轴力 . 25 构设计 . 25 10 风机传动轴设计 . 27 据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 . 27 步选择输出轴系 s . 27 定输出轴上的圆角半径 r 值 . 28 弯扭合成条件校核轴的强度 . 28 输出轴上的所受作用力的大小 . 28 齿条上的合力 . 28 核轴的强度 . 29 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 11 风扇叶及风扇盖设计 . 30 12 机架的设计 . 31 13 轴承座的选用 . 33 14 螺栓的选用 . 33 15 小型玉米脱粒机的安全操作 . 33 速运转 ,机械“爆炸” . 33 止过疲劳或酒后操作 . 33 用合理 . 34 全规则 . 34 16 小型玉米脱粒机的维护 . 35 型玉米脱粒机的保养 . 35 型玉米脱粒机的 仓储 . 35 结 论 . 36 致谢 . 37 参考文献 . 38 1 引言 1 1 引言 玉米是世界三大粮食作物之一，种植面积仅次于水稻和玉米，位居第三。玉米即是粮食优势畜禽饲料中的主要成分，还是化工、医药、视频、能源等多种产品的重要原料，在各国的粮食安全和国民经济发展中占有重要地位。 20 世纪 90代以来，世界各国对玉米的需求量和利用率均呈上升趋势。 小型玉米脱粒机 是玉米脱皮后，经过一段时间的风干，然后将玉米利用脱粒机使玉米和玉米芯分开，这种机械就是 小型玉米脱粒机 。在 小型玉米脱粒机 技术发展初期，两种玉米脱粒装置的发明具有重要意义： 1785年苏格兰人安朱梅克发明了第一台回转滚筒式玉米脱粒装置，从而开创了机械脱粒的先河。 1812 年美国人发明了世界上第一台手动盘式玉米 脱粒装置。随着玉米脱离技术的发展，玉米脱粒装置收到国内外农机工作者的极大关注。 它的工作原理是： 小型玉米脱粒机 利用钉齿滚筒回转运动的钉齿与圆孔式凹板之间的间隙相配合，在钉齿滚筒和圆孔式凹板之间的揉搓作用下，将玉米粒脱离玉米芯，并借助其他的机械机构将玉米粒和玉米芯分别从两个不同的出口排出机体之外，循环脱粒。同时，风筛装置将杂质排出。循环不断的进行入料、脱粒、排出机体。 计背景 我国是农业大国，粮食种植面积和产量均居世界首位，我国玉米种植面积接近2600万 占世界种植面积的 21%，产量占世界总 产量的 34%，用 10的可耕地养活了全球 22的人口，对世界的粮食安全起着重要作用。 脱粒适时与否，不仅直接影响作物的产量和质量。还影响下茬作物的及时栽种，因此脱粒作业具有季节性强的特点。我们国家的玉米脱粒方式主要有一下三种方式：分段脱粒、人工脱粒和 小型玉米脱粒机 脱粒。玉米生长发与环境和技术措施复杂，生产环节多，用工量多，劳动强度大，农民种植玉米十分辛苦，所以改变玉米落后的生产方式，一直是广大农民的迫切愿望。脱粒是作物栽培的最后一个环节，在农田作业项目中需要劳动量最大。在较长的一段时间里，我国的玉米收割主要 以人工脱粒为主。就是由人工完成整个收割过程，这种脱粒方式效率低、时间长、损失浪费严重、劳动强度大。后来逐步发展到分段脱粒，就是由割稻机进行脱粒，然后由人工进行运输、集捆、清选、脱粒等环节，在脱粒过程中是用割稻机完成脱粒过程中几项作业，这种脱粒方式的机器比较简单，机具价格也便宜，操作维护方便，容易掌握和推广，对使用技术的要求不高，但在整个脱粒过程中劳动强度高、花费的劳动量大、谷物的总损失量也较大、效率低下。而现在的联合脱粒法是使用玉米 小型玉米脱粒机 进行脱粒，它能够一次性完成脱离、切割、清选、分离和装袋过程，整 个 过程都是由机器来完成，这样不仅提高了脱粒效率，还减小了劳动强度，降低了总损失，商丘工学院本科毕业设计（论文） 2 大大节省了劳动力，即能及时脱粒和清理田地，又能及时进行下茬作物的耕种，特别有利于抢收、抢种 1。实践表明，玉米脱粒实现机械化可以减少劳动用工量 76%，大幅度提高工效，机械脱粒较人工脱粒节省成本 300 元公顷。因此 小型玉米脱粒机 械化一直是政府、农民、脱粒机械专家们和 小型玉米脱粒机 生产企业所关注的焦点。 计目的 随着农村经济的不断发展和城镇化建设的推进，粮食生产向规模化方向、集约化发展，目前市场对谷物 小型玉米脱粒机 提出了 更新换代要求。这促使了 小型玉米脱粒机 行业将由低价格、低水平和低质量的生产方式向高质量、高效率和高技术的方向发展，也为新一代高效多功能的联合脱粒机械进入市场提供了契机，同时迫切需要对产品进行技术创新和更新换代。同时大力推进 小型玉米脱粒机 械化，是稳定玉米生产，解决玉米生产劳动力短缺问题的最有效的办法，这将提高玉米生产的劳动生产率，实现玉米生产节本增效，增加农民收入的迫切之举 2。 我国玉米主产区在南方，南方多丘陵、梯田，地区的季节性、作业环境差异也大， 浙江省位于我国东南沿海长江三角洲南翼 ，玉米是浙江省的主要粮 食作物，其播种面积和产量常年分别约占食粮播种面积和总产量的 70%和 80%，浙江玉米总产量与粮食总产量密切相关，相关系数决定了粮食的增减。而且玉米也是浙江粮食作物中单产最高的作物，其单产比其他主要粮食作物玉米分别高近 55%和 35%。 内外研究状况 外脱粒机械化技术与机具发展趋势 18 到 19 世纪，在英、美等国曾有许多人研制和设计 小型玉米脱粒机 ，其中有的人还获得了专利或制造出了样机，但基本都不具备实用价值，未能得到推广。 1889 年，美国人贝斯特（ 计制造出第一台由蒸汽机驱动的 小型 玉米脱粒机 ，一天最多可收割 50 多公顷农田。此后，又相继诞生了由内燃机驱动的 小型玉米脱粒机 。 渐渐地， 19 世纪 80 年代后期， 小型玉米脱粒机 在美国日益普及，很快澳大利亚也生产了类似的机器 3。 现如今所有的发达国家都已广泛使用 小型玉米脱粒机 。现在国外 小型玉米脱粒机 的发展也不单单只是简单地满足于收割，而是向更成熟更可靠的阶段发展。 （ 1）在保证良好性能的前提下， 小型玉米脱粒机 正在向高效、大型、大功率、大割幅、大喂入量和高速发展。以谷物 小型玉米脱粒机 最具代表，喂入量已由一般的 56s 发展到1012s；所 配发动机的功率最大到 243在研发的有 276台最大割幅已超过 9m。 国外的大型 小型玉米脱粒机 大多采用涡轮增压发动机，最近纽荷兰 小型玉米脱粒机 创造了一项新的吉尼斯世界记录，发动机功率达 434 10.7 m 的全新割幅， 最高脱粒效率达到了 78 t/h，是目前世界上最大的 小型玉米脱粒机 3。 （ 2）向扩大机器的通用性和提高适应性发展。除发展多种专用割台外，同一台机器还可配置不同割幅的割台以适应不同作物和不同单产的需要；改进机体结构，使其更好地适应不同作物和倾斜地面，行走装置配 置多种宽度的轮胎、履带、水田高花轮胎或半履带，玉米 小型玉米1 引言 3 脱粒机 上采用双泵双马达的转向方式实现原地回转等功能以提高在潮湿地和水田中工作的适应能力 3。 （ 3）新材料和先进制造技术的广泛应用使产品性能更好，可靠性更高。 （ 4）广泛应用机电一体化和自动化技术，使用安全性、操作方便性、舒适性方向发展。现在还特地改善驾驶室的工作环境，很多设有现代化的密闭驾驶室都有隔噪音、隔热的；有些还配有排草堵塞、转动部件转速、谷物损失量、脱粒机切割高度、粮箱填充量等的信息显示；安全生产的互锁补偿系统和警报输出有信号报警、故障警 报、启动互锁、脱粒互锁与运输等功能；还有自控装置包括了割茬高度的自动调节、自动対行、自动停车、自动控制车速等 3。 （ 5）向集全球卫星定位系统，智能化脱粒机发展，遥感系统和地理信息系统于一身的“精准农业”技术发展，在智能化 小型玉米脱粒机 上的应用时，这些都是当今脱粒机械化最重要和最新的技术发展。国外有一些先进的 小型玉米脱粒机 上都装有 受系统，他们是用于获取影响作物生长环境因素和农田小区作物产量的信息，并且监测作物的产量和水分，从而来控制小型玉米脱粒机 的割幅、割茬和前进速度，让 小型玉米脱粒机 处于一个最 佳的状态，把 小型玉米脱粒机 的最佳作业量和最高生产工效发挥到极致。还可以通过信息传递对 小型玉米脱粒机 出现进行诊断，指导排除故障；确定 小型玉米脱粒机 所在的地理位置，并且可以指导其行驶路线 3。 内脱粒机械化技术与发展趋势 国内 脱粒机 起步较晚，早期以模仿及从苏联，美国，及加拿大等国家进口为主。很多连接或支承部位没有经过详细的计算，而是根据发达国家已造好的 脱粒机 的尺寸设计制造的，使得脱粒机 体积庞大，质量偏大。 背负式稻麦 小型玉米脱粒机 是中国的特色，是我国农村经济条件催生出来的一种较为经济实用的脱粒机械 。这一阶段从与“小四轮”挂接的“小联合”发展到与大中型拖拉机配套的中型背负机。背负式 小型玉米脱粒机 结构简单，价格便宜，又是农民家中拖拉机收益最高的配套机具， 20 多年来一直畅销不衰，与自走机平分脱粒机市场 4。 目前我国谷物 小型玉米脱粒机 已走过了低端产品的普及过程，社会保有量在 60 万台以上。随着农业生产向产业化、集约化推进，玉米 小型玉米脱粒机 产品发展趋势将向中高端发展，并逐步进入国际市场。 国内脱粒使用的主要有两种机具 , 一种为自走式， 另一种为配套式，随着经济发展， 自走式将逐步取代配套式机具。从现在 种植结构看多为中小田块，所以机型以中型机占主导地位，发展趋势是中、大型机 , 并逐步由现在以机械式为主向电子、液压技术方面发展。脱粒作业时要求茎秆粉碎还田使近几年的平均故障间隔时间有了较大的提升 4。 商丘工学院本科毕业设计（论文） 4 2 小型玉米脱粒机 总体结构 小型玉米脱粒机 主要组成部分：入料口、钉齿脱粒滚筒轴、圆孔式凹板、风机和机架等部分组成。整体组成如图 1所示： 料部分 入料口与 小型玉米脱粒机 的上盖部分相连，它是利用 2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 。 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。 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，再将玉米粒经过圆孔式凹板，从凹板的圆孔漏出，顺着斜滑板滑出机体之外，目的是将玉米粒和玉米芯分开。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 小型玉米脱粒机总体结构 5 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。 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，以便做到机械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 小型玉米脱粒机 的设计采用三毫米厚的角铁制成。 商丘工学院本科毕业设计（论文） 6 3 小型玉米脱粒机 的设计 根据脱粒机一书的介绍，有关 小型玉米脱粒机 5 型的相关设计的参考数据：脱粒机主轴为 750 850转每分钟 ，圆孔式凹板的直径为 320凹板的长度为 900 在主轴上设有四条钉齿条，每条钉齿条上均匀分布着十个钉齿，总共40个钉齿呈螺旋均匀安装，以便玉米芯随螺旋钉齿的螺旋作用排出机体之外，钉齿滚筒的直径为 220筒上的钉齿长度为 45 动机的选择 已经知道， 每个钉齿的均匀受力 是 40N，当 小型玉米脱粒机 运作的时候 钉齿滚筒上的钉齿条快速旋转，其中均有两条钉齿条受玉米所给的切向力，而另外两个钉齿条是空行程，因此， 4021340 ， 就是说 小型玉米脱粒机 运作的时候 ，受到的切向力 是 800N。 式子里， N Z 齿条上的钉齿转速 小型玉米脱粒机 的钉齿滚筒快速转动 的时候 ， 它的 钉齿同样有 特定 的转速， 此转速原于主轴转速 以及 钉齿的半径 。 那么 ： . 6 3100060 轴 ， 式子里， V 轴N D 齿滚筒的转速 小型玉米脱粒机 功率 表示为 是 脱粒机的工作阻力和运转参数 来设出的 ， 式子是 ： 1000 ， 算出 ： 7. 220 8. 6394 0 。 动机的功率 电动机功率 从式子计算，如下： k 3 小型玉米脱粒机的设计 7 脱粒机传动装置的总效率 是 a ， 是由 各个部分运动副的效率 组成的 积， 列出列子为 321 a ， 1 、 2 、 3 代表 每一个转动副的效率， 设出 传动副的效率值如下： 滚动轴承 球轴承 (稀油润滑 ) 1 =0。 99 2 =0。 96 滚筒转动 设出 3 =1 那么 a 那么就可得到 电动机的功率： .5 0 0 8 9 4 01 0 0 0 动机的转速 从相关脱料机书本能够找到 主轴的转速在 每分钟 750 850， 从相关引用书本中表 格 一 所 荐的传动比合理取值 中选得并设出 i 2 4， 就能够 满足电动机的转速 和 主轴的转速匹配， 因此 电动机转速范 围 是 ： 2（ 15007504 ） 3000 根据工作环境要求 ,按现代机械设计手册选用 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 1440 2900 根据容量和相关转速，由机械设计通用 手册查出三种适宜的电动机型号，因此有三种不同的传动比方案，如表 1： 表 3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/步转速额 定 转速效率（ %） 电 动 机重量（ 功率因数1 000 2900 2 500 1440 9 000 970 19 50 715 45 台考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及带传动的传动比，可知方案 2 比较适合。因此选定电动机型号为 选电动机的额定功率 7。 5商丘工学院本科毕业设计（论文） 8 定转速 1440 总传动比适中，传动装置结构较紧凑。如表 2： 表 3主要参数如下表 型 号 额定功率 载 时 堵转电流 堵转转矩 最大转矩 转速电流（ 380V） 效 率 % 功率因数 440 15 3动机尺寸列表 单位 中心高 H 外形尺寸 ( 底脚安装尺寸 地脚螺栓孔直径 K 轴伸尺寸 装键部位尺寸 电动机的输出轴尺寸 G 132 2703452102275047 ）（ 140216 12 8038 3010 83 4 辊子带及带轮的设计 9 4 辊子带及带轮的设计 根据 小型玉米脱粒机 的具体传动要求，可 设出 电动机和主轴之间用 V 带和带轮的传动方式传动。 选择 确定 度和根数，再来确定导轮的材料、结构和尺寸（轮宽、直径、槽数及槽的尺寸等），传动中心距（安装尺寸），带轮作用在轴的压力（为设计轴承作好准备）。 动带的设计 带传动 的优点是传动平稳、 结构简单、能缓冲吸振 ，能够在 大 的轴间距 以及 多轴间 来达到 动力 传输 ， 制造成本也低 、不需 要 润滑、 易于 维护 的 特点，应用十分广泛。 摩擦带驱动防滑，但你可以重载运行噪音低，比（ 2 滑移率或更少）是不准确的，但是你能保证同步皮带传动，略低于负荷波动吸收能力，高速运转的声音。皮带驱动力
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