毕业设计（论文）-玉米剥皮机的设计（全套图纸）.pdf

本科毕业设计（论文） 题题 目目:玉米剥皮机的设计玉米剥皮机的设计 _ 英文题目：英文题目：The design of corn peeling machine 学学 院：院：_ 专专 业：业：_ 姓姓 名：名：_ 学学 号：号：_ 指导教师：指导教师：_ 2015 年年 11 月月 26 日日 毕业设计（论文）独创性声明毕业设计（论文）独创性声明 该毕业设计（论文）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（论文）使用授权声明毕业设计（论文）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（论文）的规定，即：学校 有权保留送交毕业设计（论文）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（论文）。保密的毕 业设计（论文）在解密后遵守此规定。 作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 I 摘要 玉米剥皮机作为农业机械的一种，在当今社会得到越来越普遍的应用，此次设计 的这种玉米剥皮机的出现不仅能够大大提高生产效率， 也可以实现农业的自动化大生 产，并且玉米剥皮机更接近我们的生活实际，相信本次玉米剥皮机的设计和研发，能 够大大推动机械工业的发展进程， 能够为现代化大生产的农业生产带来新的变革和创 新。然而机械设备又是机械工业的重要组成部分，不论是传统的剥皮设备，还是现代 剥皮设备，玉米剥皮机都是十分重要的。 与以往的剥皮设备相比，以往的实现玉米剥皮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剥皮机，能够实现玉米的自 动剥皮，在人工剥皮的基础上面大大地提高了生产效率，降低了劳动成本，为以后玉 米剥皮机的发展和创新提供了较好的参考作用，具有现实意义。 关键词：农业机械，生产，设备，意义 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 II II ABSTRACT Thsi paper is for a lot of special places, like the risk is very big, or we are difficult to reach, such as disarm bombs, unknown corresponding domains such as detection, probing deep of more dangerous situation usually need to implement the robot.Its a main part of robot for micro pedipulator, walking robots and more than six feet, compared to the Eight Legged Robot, because of strong bearing capacity, good stability, which the meritss is simple construction, So, it is very important for desian the internotion machine.This paper mainly to the four bar mechanism as the main execution elements to design of micro walking the whole scheme of the four bar mechanism. Its principle is diagonal synchronization. it detailed performance curve characteristics of the connecting rod,when the curve trajectory diagonal straight line segment, the robot is stationary, the motion trajectory when the diagonal curve is slanting line do the walking motion, robot. The miniature walking robot is mainly driven by servo motor, so as to drive the leg action driven synchronous belt wheel by a crank and rocker mechanism. Key words: corn thresher;reame;processing;meaningful. III 目目 录录 摘要 . I ABSTRACT . II 1 引言 . 1 1.1 课题的来源与研究的目的和意义 . 1 1.2 国内外玉米剥皮机的发展概况 . 3 2 玉米剥皮机总体结构的设计 . 5 2.1 玉米剥皮机的方案原理图的确定 . 7 2.2 机械传动部分的设计计算 . 10 2.2.1 电机的选型计算 . 12 2.2.2 齿轮传动的设计计算 . 15 2.2.3 带传动的设计计算 . 14 2.2.4 剥皮辊的确定 . 15 2.2.5 剥皮辊生产能力的设计计算 . 15 2.2.6 平键的选型计算 . 15 3 各主要零部件强度的校核 . 15 3.1 齿轮强度的校核与计算 . 15 3.2 轴承强度的校核计算 . 16 4 三维软件设计总结 . 19 结论 . 20 致谢 . 21 参考文献 . 22 1 1 绪论 1.1 课题的来源与研究的目的和意义 在玉米收获分割，玉米剥皮过程中劳动强度大，浪费时间，错过了农时和作用， 对粮食质量和诚信，鉴于中国的玉米收获剥皮的重要环节，玉米剥皮机，并在外观设 计后，结构和给定的设计技术参数。微型玉米剥皮机是一机多用玉米耳部皮肤，该机 为 4 和型号，可满足单户，农户和种粮大户的需求的收获。它代替了传统的手工剥离 劳动密集型，减少了人的劳动强度，提高劳动效率，有效防止脱皮不及时和玉米的腐 烂损失，本机具有结构简单，调整方便，性能可靠的优点，通过机电一体化的结合使 用， 使玉米剥皮机大大地提供产能和生产效率。 所述机器通过单相交流电机作为动力。 剥离装置的剥离，并且一般具有螺旋棒和橡胶辊，其特征在于，达到一千五公斤/小 时和 3 千瓦的前提电源设计要求。为了达到设计要求，主要使用玉米的整个橡胶剥离 的主要设备，并且两个辊高度设置的，并且可以根据玉米杆 2 的大小进行调节。这避 免了由铸铁轧辊，在传统的设计方法中的玉米粒的损坏，并且比传统的方法更合理。 计算和验证后，机器达到了设计要求，并在汽提装置与传统方法的传统设计进行了改 进，它更适合推广应用在广大的农村地区。国内外玉米剥皮机的调查结果显示：（1） 美国玉米剥皮机的美国，美国玉米种植面积占全球玉米种植面积的 37，由于迫切 要求生产过程中，在 1885 年制定的玉米剥皮机领域;在 1908 年，脱皮机领域的发展。 在二十世纪的潮流分解的中间，时间之前和二战结束后达到高峰。由于机械工程的知 识总量已经远远不是全部的个人高手，有些专业是至关重要的。但在专业知识，使分 割，视野狭窄，可以查看和统筹大局和全球工程和技术交流，降低新技术的范围和技 术的整个街区，外部条件变化的适应性。专家的封闭式专业知识太狭窄，考虑问题过 于特殊，在工作协调难度大，不利于自我完善。因此，自上世纪二十年代末，出现了 融合的趋势。人们付出越来越多的重视基本理论，拓宽领域，专业分化。这是合理的 和必要的，以合成专业分裂的过程的知识和知识的开发。从专家的不同专业和专业知 识，也有知识的全面了解不够看其他学科和项目为一个整体，从而形成一个强大的集 体作品。综合性和专业水平。有一个机械工程全面而专业的冲突;于一体的工程技术 有一个全面的，专业的问题。在人类中，包括社会科学，自然科学和工程技术，所有 的知识都有问题，更全面，更专业的更高的水平。 2 玉米剥皮机自从上世纪九十年代开始就陆续地被应用在农业方面， 但传统的玉米 剥皮机由于剥皮精度不高，速度缓慢，有好多工厂仍然采用人工剥皮的方式，这种人 工剥皮的方式劳动效率低下，所以此次设计的玉米剥皮机，在传统的玉米剥皮机的基 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剥皮机所 不能克服的问题，对后续的玉米剥皮机的设计制造有一定的参考意义和价值。 1.2 国内外玉米剥皮机的发展概况 在 20 世纪开始，欧美西方资本主义国家都不断地研发和设计新型玉米剥皮机， 通过尝试各种机械结构的设计来弥补以往玉米剥皮机剥皮能力不足的缺陷。 2010 年，国家各部委进行详细的调查和论证后认为：玉米剥皮机这个大产业在 接下来的几十年内产值和市场占有率都会是井喷式的。 在 2013 七月，在测量市场大小的根本上行使 2010 之“玉米剥皮机产业的市场趋势考 查” 后续。 情况即中国市场正在急剧膨胀， 然后韩国， 日本和德国都在拼命瓜分市场。 对于我国来说，由于国民经济的萧条，导致玉米剥皮机的发展也出现过了萧条的 景象，由于加工设备和开发的能力有限，所以玉米剥皮机的发展也有一定的局限性， 但随着工业水平的提高，玉米剥皮机的发展也越来越先进，不断地朝着方便及智能化 等方向发展。如对主要剥皮部件剥皮辊、清筛机构、减振系统进行改进，对传动系统 进行改进。当前的剥皮机有些采用双振动电机驱动，可改用两台型号规格完全相同的 振动电机同步驱动。 2 玉米剥皮机总体结构的设计 2.1 玉米剥皮机的方案原理图的确定 该玉米剥皮机其具体的工作原理图如下图所示： 3 2.2 机械传动部分的设计计算 2.2.1 电机的选型计算 玉米剥皮机是通过电机通过 V 带传动带动剥皮辊旋转，从而实现玉米的剥皮功 能，具体的电机选型计算过程如下： N= WG 4(KW) G玉米剥皮机的生产能力，1000kg/h 取 w0.0030kw.h/kg。（查 B5p75） 4 传动效率，取 0.75 所以根据 N4kw，n1500r/min 选取 Y112M-4 型号三相异步电动机。 图 4- 1 Y112M- 4 电动机的外观图 2.2.2 齿轮传动的设计计算 （1）材料选择 因传动尺寸无严格限制，批量较小，故齿轮用 45#(调质），硬度 230HB280HB， 平均取为 260HB，选齿轮精度为 7 级。 （2）节锥角的计算 1 cot=i （3.11） 1 06222266 . 1 cotcot o =arciarc （3.12） 2 54676706222290 ooo = （3.13） 可知， 8 . 15062222cos 20sin 12 cos sin 2 2 1 2 min = = oa a h z （3.14） 式中， a h 齿顶高系数，1= a h。 取小齿轮齿数25 1= z， 8 . 493066 . 1 12 = izz （3.15） 取大齿轮齿数40 2 =z。 （3）根据工作条件的要求，大端模数为 5 3=m （3.16） （4）齿轮分度圆的直径 75253 11 = mzdmm （3.17） 120403 22 =Xmzdmm （3.18） （5）锥距 86.349 2 600 2 360 22 222 2 2 1 = + = + = dd Rmm （3.19） （6）齿轮齿顶、齿根圆直径 可知， 齿顶高 12121 * =mhh aa mm （3.20） 齿顶圆直径 80062222cos122360cos2 111 =+=+= o aa hddmm （3.21） 125546767cos122600cos2 222 =+=+= o aa hddmm （3.22） 齿根高 ()() 4 . 14122 . 01 * =+=+=mchh af mm （3.23） 齿轮基圆直径 ()()7528 . 0 5 . 013605 . 01 11 = Rm ddmm （3.24） ()()12028 . 0 5 . 016005 . 01 22 = Rm ddmm （3.25） （7）齿宽 可知， 4086.34928 . 0 =Rb R mm （3.26） （8）节圆周速度 48.10 1060 55636014 . 3 1060 33 11 = = = nd v m/s （3.27） 6 2.2.3 带传动的设计计算 1 设计功率 d P kwPKP Ad 8 . 442 . 1= A K 工况系数，查 B1 表 8122 ，取 A K 1.2 P传递的功率 2 选定带型 根据 d p 和 1 n 选取普通 V 带 A 型， 1 n 小带轮转速，为 1440r/min 3 传动比 = 0 i1.76 2 n i n1 min/818018 76 . 1 1440 r= 4 小带轮基准直径 1 d d （mm） 由 B1 表 8112 和表 8114 选定 1 d d 100mm min d d75r/min 5 大带轮基准直径 2 d d （mm） cmdid dd 17610076 . 1 12 = 由 B3 表 87 得 2 d d=180mm 6 带速验算 smvsm nd v d /3025/54 . 7 100060 1440100 100060 max 1 1 = = = 7 初定轴间距 0 a （mm） mmdda dd 280)(2 21 0 =+= 8 所需带的基准长度 0 d L （mm） 0 2 0 4 )( )( 2 2 12 210 a dd ddaL dd ddd += 2804 80 280 2 2802 2 + 7 886mm 依 B1 表 818 取 d L900mm，即带型为 A900 9 实际轴间距 a mm LL aa dd 287 2 886900 280 2 0 0 += + 10 小带轮包角 1 oo 3 . 57180 12 1 = a dd dd = oo 3 . 57 287 80 180 = o 164 11 单根 V 带的基本额定功率 1 p 根据带型号、 1 d d 和 1 n 普通 V 带取 1.32kw 12 1i 时单根 V 带型额定功率增量 1 P 根据带型号、 1 n 和i取 0.15kw 13 V 带的根数 Z Z =49 . 3 87 . 0 96 . 0 )15 . 0 32. 1 ( 8 . 4 )( 11 = + = + La d kkpp P 14 单根 V 带的预紧力 0 F 2 0 ) 1 5 . 2 (500mv Zv P k F d a += = 2 54 . 7 1 . 0 54 . 7 4 8 . 4 ) 1 96 . 0 5 . 2 (500+ =134（N） mV 带每米长的质量（kg/m）查 B1 表 8124，取 0.1k/gm 15 作用在轴上的力 F )(106182sin41342 2 sin2 1 0 NZFF= = o )(159282sin41343 2 sin3 1 0max NZFF= = o 8 max F考虑新带初预紧力为正常预紧力的 1.5 倍 16 带轮的结构和尺寸 带轮应既有足够的强度，又应使其结构工艺性好，质量分布均匀，重量轻，并避 免由于铸造而产生过大的应力。 轮槽工作表面应光滑（表面粗糙度mRa2 . 3=）以减轻带的磨损。 带轮的材料为 HT200。查 B1 表 8110 得基准宽度制 V 带轮轮槽尺寸，根据 带轮的基准直径查 B1 表 8116 确定轮辐。 2.2.5 剥皮辊生产能力的设计计算 剥皮辊的设计生产率由下式计算： 式中： Qmin-剥皮辊最小设计生产率，t/h。 W-日平均产量 0.4-剥皮辊有效开机率。 则 Qmin=W/24X0.4-2500/24X0.4=2604t/h。 那么年产量=2604X3600=9374400t/year。 2.2.6 平键的选型计算 平键作为机械零件的一种，在机械设备的组装过程中有着相当重要的意义，特别 是在对于轴和孔配合的场所，应用尤为重要，起到传递转矩的作用。键的类型可根据 使用要求、工作条件和联结的结构特点表 5-3-15 选定，键的长度根据轴毂的长度从 标准中选取，键的 bh 根据径来确定。轴和带轮的联结，d=70mm, 选用 B2012， B1811 和 B128 的普通 A 型平键，键长分别为 140 ，60 。 9 3 各主要零部件强度的校核 3.1 齿轮强度的校核与计算 （1）接触应力的计算 齿面接触应力计算公式，即 u u bd KT ZZ R EHH 1 )5 . 01 ( 2 2 22 1 1 + = （3.28） 确定公式内的各计算数值 计算载荷系数 电动机驱动，载荷平稳，取1= A K 平均分度圆直径 ()()95.31328 . 0 5 . 013605 . 01 11 = Rm ddmm 平均分度圆圆周速度 14 . 9 60000 55695.31314 . 3 60000 11 = = nd v m m m/s 按7405 . 2 100 3014 . 9 100 1 = zvm ，得24 . 1 = V K； 按272 . 0 360 96.97 1 = d b ，齿轮悬臂布置，21 . 1 = K； 1 . 1= K； 65 . 1 1 . 121 . 1 24 . 1 1= K KKKK VA 弹性系数 8 . 189= E Z； 节点区域系数 49 . 2 20cos20sin 2 cossin 2 = oo H Z 计算得， () 32.106 66 . 1 166 . 1 5 . 0136096.97 1026 . 9 65 . 1 2 8 . 18949 . 2 2 2 2 5 = + = R H MPa （1） 接触疲劳强度的许用应力 许用接触应力计算公式，即 10 LVRWXN H H HP ZZZZ S min lim = （3.29） 确定公式内的各计算数值 小齿轮的接触疲劳强度极限600 1lim = H MPa 最小安全系数0 . 1 min = H S 计算应力循环系数 8 11 10461 . 9 24365513606060= h jLnN 查得接触疲劳寿命系数 87 . 0 1 = N Z， 尺寸系数1= X Z 工作硬化系数，按11 . 1 1700 130 2 . 1= = HBS ZW 润滑油膜影响系数，85 . 0 = LVR Z 计算得， 7 . 44385 . 0 1 . 1187 . 0 1 600 = HP MPa （3）由于32.106= H MPa 7 . 443= HP MPa，故安全。 （）校核齿根弯曲疲劳强度 （1）齿根应力的计算 弯曲应力计算公式，即 SF R F YY mbd KT 2 1 1 )5 . 01 ( 2 = （3.30） 确定公式内的各计算数值 85 . 2 1 = F Y， 可知， 54 . 1 1 = S Y， 计算得， 11 () 85.4254 . 1 85 . 2 28 . 0 5 . 011236096.97 1026 . 9 65 . 1 2 2 5 1 = = F MPa （2）弯曲强度的齿根许用应力 齿根许用应力计算公式，即 XN F STF HP YY S Y min lim = （3.31） 确定公式内的各计算数值 弯曲疲劳极限300 lim = F MPa 齿轮的应力修正系数0 . 2= ST Y 弯曲强度的最小安全系数4 . 1 min = F S 弯曲疲劳寿命系数 93 . 0 1 = N Y，96 . 0 2 = N Y 弯曲疲劳的尺寸系数85 . 0 = X Y 计算得， MPa F 8 . 33885 . 0 93 . 0 4 . 1 2300 1 = = （3）由于85.42 1=F MPa 8 . 338 1 = F Mpa，故安全。 3.2 轴承强度的校核计算 （1）滚动轴承的选择 滚动轴承为深沟球轴承 6205， 由文献2表242 .39得862= r CKN，1490= or CKN， 83. 0=e，8 . 0 1 =Y。 （2）寿命验算 轴承所受支反力合力 74.150502.136813.629 2222 =+=+= BZBYB RRRN （4.1） 12 对于深沟球轴承，派生轴向力互相抵消。 0= Ba F，57.712= aCa FFN 得， e R F B Ba ， 74.150508 . 074.1505 1 =+=+= BaBBr FYRPN （4.2） 按轴承 B 的受力大小验算 9 3 10 366 1078 . 4 74.1505 10862 55660 10 60 10 = = = Br h P C n Lh （4.3） 9 1078 . 4 = h Lh= 5 1046 . 5 年 由于玉米剥皮机剥皮体的运转平稳，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。 13 4 三维软件设计总结 本次设计的题目是玉米剥皮机的设计，经过查找各类资料和参考文献，到今天总 算完成了，通过本次设计，再次提出了利用三维软件的水平，并吸收了大量的经验， 总结出以下几点。关于图纸的绘制方面，当零件的尺寸已经给出，不考虑图纸尺寸不 合适的，基于三维零件图，装配时必须考虑的大小是合适的，因为 AutoCAD 绘图效果 不好，也会引起的尺寸误差，和甚至出现欠定义大小，因此，必须通过在这个时候对 零件进行测量，进行修改，直到符合要求。该工具是方便的输入数据映射，通过选择 部分的类型，标准件，可以生成，但有时需要在工具集使用部分可能找不到，所以在 这个时候随机应变，其他部分而不是通过修改或满足要求增加组件的使用。三维地图 应该是灵活的，解决问题的方法总比问题多，当一个方法不能正常映射，试试另一种 方法，它不仅可以完成零件的生产，而且还可以开发映射一个更好的主意，并打破了 新思想的规则。 学习使用一些可以节省时间的命令，如镜像，阵列，能省则省”。在装配过沉 重， 曾给了我一个很大的障碍， 是要花很多时间去找出为什么。 在一个活跃的子组件， 虽然活动范围会产生干扰，可以设置该复合物的活动范围，如先进的范围内，和角度 范围，即使在这个范围内不影响母配体，不能设置。因为一旦设定的范围内，在父组 件将被视为完全定义的组件模型，它将冲突分总成，将无法完成装配。看地图是最重 要的任务是理解零件图， 图表工具， 没有工具是没有法律的零件图， 所以不要急着写， 想通过零件的结构，并认为通过线图，这是重中之重，映射。部分建模，一般应的特 点进行深入分析，找出零件是由几个特点，摆脱所有的形状特点，它们之间的连接相 对位置、表面，然后按主次特征造型的关系，按一定的顺序。一个复杂的部分，有许 多简单的功能，通过切除或重叠相交，可理解性和实体模型。特别是在二维图纸，我 们只能看到元器件的布局，并用虚线给说的内部特征，除了部分的相贯线，这条线各 特征在路口出现。在选秀过程中零件，必须选择第一个草图平面，这是非常重要的， 决定了后续的模型飞机的命令，使用简单的说，一个圆柱形围成一个圈，然后绘制， 也可以作为一个长方体旋转， 虽然他们的结果都是一样的， 但草图平面和命令的使用。 如果我们想要一个轴，那么我们应该选择第二个方法以及。 由于该零件的设计不规则零件， 用于为拉伸和旋转命令， 许多零部件都是对称的， 14 所以为了节省时间，提高效率，通常用于指挥镜特性。 一个完整的工程图纸应该包含以下 4 个方面。 一组视图：一组视图（包括视图，剖面，断面，局部视图）是正确的，完整的，对各 部分的结构和形状表达清楚。 尺寸：尺寸的确定和零件的形状各部分的位置 技术要求：表明部分的一些要求必须在制造和检验完成，如表面粗糙度，尺寸公差， 形位公差，材料和热处理的方法和指标。 标题栏：注明产品名称，材料，数量，拉伸比和拉伸，等。 单击新建图标以显示新的文件系统，SolidWorks 文件”对话框中，单击“选项” 对话框中的组件，你可以进入装配工作模式，进行以后的设计工作。 15 总 结 在导师的大力帮助与支持下，我的毕业论文得以完成。老师对于事业的热 情，学术上的严谨以及细节里的严格让本人受益匪浅。在相关的实际问题的讨 论中，李教授总是孜孜不倦的引导着我，帮助着我。每周一次的进度检查和问 题讨论，促使我在正确的道路上大步前进，不仅工作的按时保质保量的完成得 到了保证，我本人的研究能力，工作的态度也得到了充分的锻炼和提高。这些 宝贵的品质影响着我，毫无疑问，它们对我以后的工作，学习，生活都会起到 深远而长久的良好影响。也能为人生打下一个夯实地基础！在此致以教授我的 导师深切感激和真挚感谢！ 在具体的研究设计过程中，我的老师和同学们也在平日的学习与生活中提 供了无私与周到的帮助，充分用他们的工作热情感染着我，鼓励着我，让我少 走了很多弯路，再次一并致谢！ 另外也感谢我的父母，朋友和同学们的帮助。在做设计感觉受挫，枯燥与 迷茫时，是他们在悉心的为我释放压力，鼓励我不要气馁，勇敢面对。每周一 次和父母的通话，与朋友和同学的长谈后都使我精神放松，斗志倍增，以饱满 的热情重新投入到工作中去，感谢他们，正是他们的不懈支持和充分理解才能 使我顺利完成毕业设计。 16 致 谢 直到今天，论文总算完成了，我的心里感到特别高兴和激动，在这里，我打 心里向我的导师和同学们表示衷心的感谢！因为有了