玉米脱粒机毕业论文.doc

本科生毕业设计（论文）摘 要摘要也称内容提要，概括研究题目的主要内容、特点，文字要精练。中文摘要一般不少于400字，外文摘要的内容应与中文摘要相对应。关键词：关键词1；关键词2；关键词3；关键词4AbstractFudan University, originally called Fudan Public School, it was founded in 1905 in Shanghai, now is one of the leading universities in China with a long history and an international reputation for academic excellence. Fudan, which literally means in Chinese, a new morning, was named after a quote from the Confucian classic, Shang Shu, which was compiled about two thousand years ago. The quotation reads: Brilliant are the sunlight and the moonlight, Again the morning glory after a night. As a famous aphorism, this quotation means the making of unremitting.Key words：word1；word2；word3；word4目 录第1章 绪 论11.1 研究内容的现状11.2 选题意义11.3 研究内容1第2章玉米脱粒机总体方案设计22.1 设计任务分析22.1.1 确定总功能32.2 功能分析32.2.1 功能分解32.2.2 确定功能结构42.3 功能原理法案设计52.3.1 功能单元求解52.3.2 系统原理方案确定62.3.3 系统原理方案简图9第3章 外资并购国有企业的现状与发展趋势143.1 外资并购国有企业的现状与特点143.1.1 外资并购国有企业的现状143.1.2 外资并购国有企业的特点143.2 外资并购国有企业的发展趋势14第4章 传动系统设计计算154.1 电机的选择154.2 传动比分配164.3 带的选择与计算184.4锥齿轮的选择与计算4.5直齿圆柱齿轮设计计算20第6章 结 论27参考文献28致 谢29附 录30IV第1章 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器的参与。农业是我国的基础经济、是国家发展的根本，机械化的普及，不仅使农业加强了农业化生产，同时也减轻了农民的劳动强度。据不完全统计，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45%以上，同年出口量北方地区占全国达20%左右。因此我国北方地区更需要实现农业机械化生产，从而提高农业的劳动生产率。如今我国北方大部分地区基本上从种到收到入仓，实现了机械化作业，更值得庆幸的是每种机械的开发和利用都有相当可观的市场，科技的创新更好的开阔了市场。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，然后将玉米利用脱粒机使玉米粒和玉米芯分开，这种机械就是玉米脱粒机。它的工作原理是：玉米脱粒机在进行玉米脱粒时，利用钉齿滚筒回转运动的钉齿与栅格式凹板之间的间隙相配合，使玉米粒脱下。1.2 选题意义随着社会经济的不断发展，在农村，人们的生活水平得到了很大的提高，生活中的常用农机具也都向机械化，自动化发展，玉米脱粒机就是其中一个很典型的实例，随着农民们的玉米产量不断增加，玉米脱粒就成了一个摆在人们面前的一个问题，人工脱粒太慢，而且还要很多人，很不方便，玉米脱粒机的出现解了一切问题，需要的人工少，而且主要是工作效率大大的提高了，一个人一上午的工作量是三四个人两三天的工作量，所以玉米脱粒机是农家不可缺少的必备农机。1.3 研究内容对玉米脱粒机进行设计，确定总体布局及结构方案。对传动系统、脱粒及筛选系统进行设计、计算，部分部装图、零件图绘制。第2章 玉米脱粒机总体方案设计2.1 设计任务分析由设计任务书可知，本玉米脱粒机主要功能为对玉米进行脱粒，对玉米粒大小进行筛选，分拨筛出。辅助功能为对刚脱粒下来的玉米粒进行除尘。根据任务书的要求对于玉米的筛选，分为两个筛网，种子进入第一个筛网，筛网的尺寸为直径为6mm的圆孔，玉米粒宽大于6mm的将留在筛中，由于自身重力落下，筛出筛子的玉米粒将进入第二个筛网，此筛网尺寸为3mm，是筛出玉米粒中小的杂物。 表2-1 设计任务书1总功能玉米脱粒及筛分2生产率20kg/min3动力220V4玉米棒的参数任何尺寸的玉米棒皆可5脱粒方式圆辊刀脱粒6筛选方式滚筒筛筛选7辅助功能吹出玉米粒的粉尘8工况室内工作，每天6小时9寿命5年2.1.1 确定总功能本机器的总功能为对玉米进行脱粒及筛分。由设计任务的主功能提炼得出，本机器的系统边界为未脱粒的玉米棒。用系统黑箱表示，如图2-1。玉米棒与玉米粒待脱粒的玉米棒黑箱动力信号图2-1玉米脱粒机系统黑箱2.2 功能分析本机器的总功能为玉米脱粒及筛分，总功能由供料，脱粒，吹风，筛分功能实现。2.2.1 功能分解一工艺过程本机器的主要功能为脱粒与筛选，其工作过程为电机输出轴将动力输出，经过带传动将玉米脱粒，再经过齿轮传动将动力传给分选筛。工艺过程如图2-2所示。玉米填装：人工填装即可。脱粒装置：利用脱粒辊将玉米粒从玉米芯上分离。除尘装置：用风扇将玉米粒上的粉尘吹除。筛分装置：通过两个筛筒将玉米粒按大小分开。玉米与玉米棒输出：根据自身重力玉米粒自动流出。玉米除尘玉米棒玉米脱粒 玉米粒与玉米棒输出玉米筛选图2-2 玉米脱粒机工艺路线图二分功能的确定本机器的总功能为脱粒及筛选，为实现此总功能需将其分解为如图2-3玉米脱粒机功能树所示的各项分功能。 玉米脱粒机 玉米脱粒 玉米粒除尘 玉米粒筛分 玉米输送 玉米粒与玉米芯输出图2-3玉米脱粒机功能树2.2.2 确定功能结构由本机器的总功能（四边封）和功能分解图得到，本机器的内部结构，用功能机构图表示，如图2-4。筛分玉米粒与玉米芯玉米脱粒机脱粒除尘图2-4颗粒包装机功能结构图2.3 功能原理法案设计2.3.1 功能单元求解1）玉米填装：可以直接用人工填装。2）脱粒单元：常见个脱粒装置有圆柱辊刀、螺旋辊刀和齿盘式脱粒刀。3）传动机构：速度调整单元：i)纵封速度调整：根据实际情况，纵封速度调整可选有机调速机构，无极调速机构。ii)纵封速度微调：根据实际情况，纵封速度微调可选有锥齿轮差速器机构，直齿差速器机构。iii)打字、横断、横切调速机构：根据实际要求，打字速度调整可选有锥齿轮差速器机构，直齿差速器机构。运动转换单元：根据封合、切断装置的运动方式，运动转换单元可选凸轮机构，齿轮机构。供料杆运动单元：根据生产要求，供料杆的运动动力可选传动轴，微电机。2.3.2 系统原理方案确定一系统原理方案求解根据功能单元求解，得出方案基本构想，再通过方案评价确定系统原理方案。将颗粒包装机传动、上料装置单元求解进行汇总，如表2-2颗粒包装机形态学矩阵所示。表2-2 颗粒包装机形态学矩阵 单元解单元ABC1动力源电动机汽油机柴油机2脱粒传感器凸轮典型机构3供料柱塞式（粘稠物）摆动容积式（水丸颗粒）螺旋杆容积上料（粉末）4纵封速度调整有级调速无级调速5纵封速度微调锥齿轮差速器直齿轮差速器6打字,横断,横切调速锥齿轮差速器直齿轮差速器7运动转换凸轮机构齿轮机构8供料杆运动传动轴微电机液压将每种功能元的每种功能元解进行有机的组合，即构成一个系统解。各功能元最多可组合成N种方案。可能组合方案数N=33322222864。 动力源的分析：颗粒包装机用于轻工业生产，通常为室内环境工作，功率要求低，与电动机使用范围吻合。柴油机、汽油机一般用于大型重工型机械中，且噪声大，振动大；汽油机、柴油机对环境污染也较大，不易用于轻工食品、室内工作的机械。所以，本颗粒包装机优先选用电动机。 供料装置分析：柱塞式供料机构主要用于粘稠状物料的供送；摆动容积式供料机构主要用于水丸颗粒状物料供送；摆动容积式供料机构主要用于颗粒状物料的供送。颗粒包装机主要用于颗粒物料的包装，所以，本设计优先选用摆动容积式供料机构。综上，去掉不可取方案，本设计可行方案为N=12122222=12。根据同组同学设计的执行装置的运动形式，选出几个候选方法：P1=1A+2A+3B+4A+5A+6B+7B+8A；P2=1A+2B+3B+4A+5B+6B+7B+8B；P3=1A+2C+3B+4A+5A+6A+7B+8A；P4=1A+2C+3B+4A+5B+6B+7B+8C；二方案评价方案评价是针对以上四种候选方案进行技术、经济、外部环境等方便的评价，提出方案的评价意见，选出最佳方案。（一）技术性分析：供料杆的动力来源可选用微电机、液压、也可是传动系统中的传动轴。选用微电机、液压需要更多的空间位置，而且与横封执行头的协调性很难控制；若选用横封传动轴作为动力来源，不但供料杆的运动与横封执行头的协调性容易控制，而且，由于供料杆运动周期与横封辊运动周期一致，使此机构结构简单。（二）经济性分析：定量机构可选用传感器、凸轮、典型机构。考虑调试方便和经济性，传感器价格相对机构设计要高，且需要电路控制；由于供料形式为摆动供料形式，凸轮不适合空间位置的安排，所以，定量机构选择典型机构，自主设计的定量机构小巧、经济，加工、调试方便。由以上经济、技术性分析，对初选的四种方案进行比较，采用表2-3所示评分表进行评分比较。形成表格2-4方案评价得分表。表2-3评分标准表分数012345评价不能用勉强可用可用良好很好理想表2-4 方案评价得分表方案专家P1P2P3P4专家14352专家23353专家33444专家43453去掉一个最高分，去掉一个最低分，得出总分如图表2-5所示。表2-5 方案总得分表 方案得分P1P2P3P4连加67106连乘912259由得分结果得出：P3方案无论是连乘还是连加，得分最高，所以P3方案为最佳方案。（三）.系统原理方案确定根据方案评价得出的最佳方案：P=1A+2C+3B+4A+5A+6A+7B+8A；电动机+典型机构定量+摆动容积式供料+有机调速机构+锥齿轮差速器微调纵封速度+锥齿轮差速器微调打字,横断,横切速度+齿轮机构运动形式转换+传动轴带动供料杆运动=四边封颗粒包装机。2.3.3 系统原理方案简图（一）差速器差速器机构主要有蜗轮轮蜗杆、微型伺服电机、四个锥齿轮组成。工作过程如下：1.伺服电机不转动时，差速器上的链轮8为动力输入，使齿轮1转动，由于齿轮3强行不转动，固与齿轮1啮合的齿轮2即自转又公转，从而带动系杆7转动，系杆7作为动力输出。假设链轮转速为1，齿轮2的转速为2，齿轮3的转速3，系杆的转速为H，由公式 ，=0 ，得到。所以，在伺服电机不工作时，差速器的功能是使输出转速降为输入转速的二分之一。n11234567892.伺服电机转动时，动力为伺服电机和链轮8。差速过程：通过链传动6将动力传给蜗轮蜗杆机构4，蜗轮蜗杆带动齿轮3转动；同时，差速器上的链轮8也作为动力输入，这时，齿轮2的转动同时受齿轮2、3的影响。由公式，0，得到。当伺服电机正传时，为正，输出转速增加；当伺服电机反转时，为负，输出转速减少。（二）传动系统纵封机构传动原理：传动路线：电机带传动减速器传动轴1链传动传动轴3链传动传动轴2齿轮传动。传动简图如图3-2所示。根据给定的参数要求可知袋长需要调整，本设计采用有机调速机构，通过更换纵封传动过程中的链轮，达到不同的传动比，使纵封辊转速发生改变。由于横封辊转速不变，从而改变达到袋长调整的目的。如果检测袋长跟标器检测到袋长调整不准时，通过电路控制，使纵封辊传动轴2上的差速器启动，达到自动微调袋长的功能。图3-2 纵封机构传动简图横封机构传动原理：传动路线：电机带传动减速器链传动传动轴1传动轴3传动轴4传动轴5链传动齿轮传动。传动简图如图3-3所示。由于袋长调整，使纵封辊的线速度发生改变。根据封合要求，保证包材不起皱或拉伸过度，横封辊的线速度要和纵封辊的瞬时线速度保持一致，此处采用偏心链轮进行调整。图3-3横封机构传动简图打字机构传动原理：传动路线：电机带传动减速器链传动传动轴1传动轴3传动轴4传动轴5链传动齿轮传动。传动简图如图3-4所示。由于袋长调整，使纵封辊的线速度发生改变。根据封合要求，保证包材不起皱或拉伸过度，打字辊的线速度要和纵封辊的瞬时线速度保持一致，此处采用偏心链轮进行调整。另外此传动过程中5轴设有差速器机构，用于调整打字相对料袋位置。图3-4打字机构传动简图 纵切机构传动原理：传动路线：电机带传动减速器链传动传动轴1传动轴2链传动。传动简图如图3-5所示。图3-5纵切机构传动简图横断、横切机构传动原理：传动路线：电机带传动减速器链传动传动轴1链传动传动轴3横切链传动传动轴4链传动横断。传动简图如图3-6所示。此传动过程中传动轴3上设有差速器机构，用于调整横切相对料袋位置；传动轴4上设有差速机构，用于调整横断线相对料袋位置。 图3-6横断、横切机构传动简图第3章 外资并购国有企业的现状与发展趋势3.1 外资并购国有企业的现状与特点3.1.1 外资并购国有企业的现状3.1.2 外资并购国有企业的特点3.2 外资并购国有企业的发展趋势第4章 传动系统设计计算4.1 电机的选择由任务书可知本机器的生产率20kg/min。下面进行所需功率的计算，在根据所需功率进行电机的选择。设纵封、横封、打字压力F均为500N，纵封角速度、线速度v及各个执行头功率P。=2n=2n =221=131.95rad/minv=Rv=R=131.9540=0.0879m/s P=FVP纵封=FV=5000.0879=43.9w=0.0439kwP纵封= P横封= P打字=0.439 kwP横断= P横切=0.04392=0.0878 kwP纵切=0.086kw由以上理论功率计算出实际所需功率：P纵封= =0.0457kwP纵封= =0.047 kwP打字=0.0466 kwP横断=0.0914kwP横切=0.09 kwP纵切=0.089 kwP总=0.47 kw根据P总为0.47 kw，选择Y8024型电机，额定功率为0.75 kw，n=1390n/min。4.2 传动比分配01轴：即电动机轴 P1=0.75 kw n1=1390r/min m02轴：即带传动输出轴 P= P1 =0.750.95=0.9025kw n=1390r/min m选择可选KWU型减速机，速比为35.5，即型号为KWU4035.5IIIF。轴：主分配轴kw m轴： kw m轴： kw m轴： kw m轴： kw m轴： kw m上述结果汇于下表4.1表4.1 各轴动力参数轴号功率P(kw)转速（r/min）转矩（T/Nm）0.6840162.350.6740159.960.678076.320.668078.790.638075.210.6240148.034.3 带的选择与计算已知电机P为0.75Kw，n=1390r/min，由表14.1-12查的工况系数KA=1.1。1）设计功率Pd：Pd=PKAPd =1.10.75=0.825kw2）选定带型：根据电机转速1390r/min和Pd在图14.1-2选定带型为A型。3）传动比i：i=n1/n2=14）小轮基准直径，参考表14.1-18和图14.1-2，取dd1=125mm。大轮直径dd2=idd1dd2=125mm。5）带速计算：V=V=8.18m/s。6）初定中心距：0.7（dd1dd2）a02（dd1dd2）即175a0500mm，初定a0=350mm。7）所需基准长度：Ld0=2a0（dd1dd2）+=1093mm，由表14.1-7选取基准长度Ld=1120mm。8）实际中心距：aa0+aa0+=350+=363.5mm，所以，a=365mm。考虑安装、调整、补偿预紧力，中心距需要有一定的调整范围，其大小为：amin=a0.015Ldamin=a0.015Ld=3650.051120=36556=309mm。amax=a0.03Ldamax=a0.03Ld=3650.051120=36533.6=398.6mm。9）验算包角：=180()60=180120，符合要求。10）确定带的根数Z：根据dd1=125mm和n1=1390n/min，由表14.1-17C查得A型带P1=1.66kw。考虑传动比的影响P1，由表14.1-7b，P1=0。 V带根数Z：Z=Z=0.55，取Z=1。11）确定单根V带的初拉力F0： F0=500=500 =75.64N12）计算压轴力Q：Q=2F0Zsin =275.641sin90=151.29N4.4 锥齿轮的选择与计算差速器中锥齿轮的设计计算：已知传动功率P=0.66kw，齿轮转速为n=80r/min，i=1。（1）选择齿轮材料及精度等级小齿轮材料为40cr，调质处理，由表5-1，查的硬度为250280HBS，取硬度为235255HBS；大齿轮材料选用40cr，取硬度为162185HBS，齿轮硬度为8级。（2）按齿面接触疲劳强度设计 由式（5-54）式中。初选 ，=5。由式（5-14）由表5-5，得。由式（5-33）查图5-17，得 ，取 。查图（5-16）=690MPa, =440Mpa。由式（5-28）=78mm取，实际传动比 ，与理论i=1相差很小，在允许范围内。取标准模数m=4mm。由表5-3，取查表得，取查表（5-7）得由式(5-33) 得 =245.231 安全。（3）校核齿根弯曲疲劳强度由式（5-55）按，查图5-14，得，查图5-15 得，查图5-18b，得MPa MPa得，由式（5-32）取，由式（5-31）MPa 安全安全（4）齿轮主要参数及几何尺寸计算，5，齿顶高齿根高4.5 直齿圆柱齿轮设计计算（1）选择材料小齿轮材料 40Cr钢，调质处理，齿面硬度250-280HB(表5-1)；大齿轮材料ZG310-570，正火处理，齿面硬度，162-185HB(表5-1)；由式（5-33）计算应力循环次数N（一年按300天，每天8小时工作，预期寿命5年）=60n1jLh=60401（103008）=5.76=2.88；查图5-17 =1.23 ，=1.28 ,由式（5-29）得=1.0取=1.0,=1.0, =0.92按齿面硬度250HB和162HB，由图5-16（b），得=690MPa，=440MPa由式（5-28）计算许用接触应力=780.8；=518.1；因，取=518.1 ；（2）按齿面接触强度确定中心距小轮转矩,由式（5-2）初取=1.1 ,取=0.4 由表11-5得=189.8；减速传动u=i=2；由式（5-14）计算 =2.5；由式（5-18）计算中心距aa=131.7mm；取a=135 ；估计模数：由表5-7取标准模数m=2齿数=45，=u =90齿轮分度圆直径mm mm齿轮齿顶圆直径 齿轮齿根圆直径齿轮基圆直径圆周速度 v=0.19m/s由表5-6，选齿轮精度为8级。（3）校核齿面接触疲劳强度 按电机驱动，载荷平稳，由表5-3取由图5-4（a），按8级精度和，得齿宽；由图5-7（a）,按，低速级轴的刚度较大，二级传动中齿轮相对轴承为非对称布置，得；由表5-4，；由式（5-4）计算载荷系数，；按机械原理的公式计算端面重合度；齿顶压力角 由式（5-17）计算齿面接触应力=518.1MPa，安全。（4）校核齿根弯曲疲劳强度按，由图5-14得，由图5-15得，由式（5-23）计算由图5-16（b），得，由图