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水稻脱粒机的设计【优秀机械设计制造及其自动化全套课程毕业设计含12张CAD图纸+带任务书+开题报告+中期检查表+答辩ppt+27页加正文10100字】
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水稻
脱粒机
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水稻脱粒机
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水稻脱粒机的设计【优秀机械设计制造及其自动化全套课程毕业设计含12张CAD图纸+带任务书+开题报告+中期检查表+答辩ppt+27页加正文10100字】
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机架.dwg
水稻脱粒机设计.docx
滚筒.dwg
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装配图.dwg
轴.dwg
连杆.dwg
齿轮.dwg
摘 要
为了满足水稻脱粒生产的需要，设计一种针水稻脱粒机已迫在眉睫，该水稻脱粒机可一次性完成脱粒、筛选、分离和装袋作业。该机体积小、重量轻，操作灵活，通过性与适应性好，较好地解决了水稻收获的难题。该机采用半喂入、弓齿式滚筒脱粒机脱粒，确保脱粒干净、破碎率低，分离性能好。
本次设计的主要目的是针对现存的水稻脱粒结构进行了优化、对其存在的一些缺点进行改进；首先在原理上，主要以梳刷脱粒为主，打击原理为辅两者相互结合的脱离方式对水稻进行脱粒，这主要体现在脱离滚筒的齿的设计上。其次，清选方面是采用风机和筛子结合进行清选，在一定方面上提高了稻粒和杂质的分离，提高了稻粒的纯净度。
关键字：水稻脱粒机；脱粒；分离；清选
目 录
1引言 1
1.1课题研究的意义 1
1.2水稻脱粒机的现状 1
2总体方案确定 3
2.1脱粒机工作原理 3
2.2系统的功能描述和功能分解 3
2.5总体方案设计和求解 4
3脱粒装置设计 5
3.1脱粒原理 5
3.2脱粒装置类型选择 5
3.3脱粒滚筒转速计算 6
3.4滚筒直径计算 6
3.5脱粒滚筒长度确定 7
3.6滚筒脱粒齿设计 7
4清选装置设计 9
4.1清选原理 9
4.2清选装置类型的选择 9
4.3风机参数的选择和计算 9
4.4凹板的设计 10
5动力的选择 12
5.1整机消耗的功率计算 12
5.2电动机的选择 12
6传动装置设计 13
6.1传动路线 13
6.2确定传动装置的传动比 13
6.3传动装置动力参数的计算 13
6.4皮带轮的设计与计算 14
6.5确定V带根数 15
6.6单根V带预紧力的计算 15
6.7计算压轴力 15
7轴的设计与计算 16
7.1轴的材料选择 16
7.2轴的最小直径确定 16
7.3轴的结构设计 16
7.4键连接选择 16
7.5滚动轴承选用 17
8主要部件校核 18
8.1圆柱齿轮校核 18
8.2轴的校核 18
8.3键强度校核 20
8.4滚动轴承校核 20
8.5计算所需的径向基本额定动载荷 20
总 结 21
致 谢 22
参考文献 23
工程概况
本文首先介绍了水稻脱粒机的研究目的以及水稻脱粒机的现状。之后，确立了水稻脱里的总体方案。讲解了脱粒机的工作原理、系统的功能描述和功能分解、总体方案的设计。重点讲述了脱粒的原理：被割谷物经脱粒机械的喂入口进入由脱粒滚筒和凹板组成的脱粒装置进行打击和搓擦后，短脱出物通过栅格状凹版进入由清选筛和风机组成的清粮装置进行清选；长脱出物则进入分离装置进行茎秆与籽粒的分离，长茎秆被排出机外，而籽粒等短脱出物则通过分离装置上的筛孔进入下方的清粮装置进行清选；在风机和清选筛的联合作用下，颖壳等细小轻杂物被吹出机外，干净的籽粒经由籽粒收集装置进入集粮装置。分析了清选装置的设计和传动装置的设计，通过计算动力选出了电动机。同时也对轴进行计算还有主要部件的校核。最后计算出所需要的径向基本额定动载荷。
经过本次论文的相关设计，我提出了在脱粒齿的螺旋排列，筛选方面加上了栅格式凹板筛与振动筛还有风机的配合，这样清选的更加彻底、更精细。本设计能够有效的对稻谷进行脱粒、分离作业，具有结构紧凑，体积小，质量轻，噪音小、无污染、操作灵活轻便等特点。
- 内容简介：
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16届毕业设计 水稻脱粒机设计 学生姓名 柴涛 学 号 8011212242 所属学院 机械电气化工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 16 指导教师 孟炜 日 期 塔里木大学机械电气化工程学院制 摘 要 为了满足水稻脱粒生产的需要，设计一种针水稻脱粒机已迫在眉睫，该水稻脱粒机可一次性完成脱粒、筛选、分离和装袋作业。该机体积小、重量轻，操作灵活，通过性与适应性好，较好地解决了水稻收获的难题。该机采用半喂入、弓齿式滚筒脱粒机脱粒，确保脱粒干净、破碎率低，分离性能好。 本次设计的主要目的是针对现存的 水稻脱粒结构进行了优化、对其存在的一些缺点进行改进；首先在原理上，主要以梳刷脱粒为主，打击原理为辅两者相互结合的脱离方式对水稻进行脱粒，这主要体现在脱离滚筒的齿的设计上。其次，清选方面是采用风机和筛子结合进行清选，在一定方面上提高了稻粒和杂质的分离，提高了稻粒的纯净度。 关键字 ： 水稻脱粒机；脱粒；分离；清选 目 录 1 引言 . 1 题研究的意义 . 1 稻脱粒机的现状 . 1 2 总体方案确定 . 3 粒机工作原理 . 3 统的功能描述和功能分解 . 3 体方案设计和求解 . 4 3 脱粒装置设计 . 5 粒原理 . 5 粒装置类型选择 . 5 粒滚筒转速计算 . 6 筒直径计算 . 6 粒滚筒长度确定 . 7 筒脱粒齿设计 . 7 4 清选装置设计 . 9 选原理 . 9 选装置类型的选择 . 9 机参数的选择和计算 . 9 板的设计 . 10 5 动力的选择 . 12 机消耗的功率计算 . 12 动机的选择 . 12 6 传动装置设计 . 13 动路线 . 13 定传动装置的传动比 . 13 动装置动力参数的计算 . 13 带轮的设计与计算 . 14 定 V 带根数 . 15 根 V 带预紧力的计算 . 15 算压轴力 . 15 7 轴的设计与计算 . 16 的材料选择 . 16 的最小直径确定 . 16 的结构设计 . 16 连接选择 . 16 动轴承选用 . 17 8 主要部件校核 . 18 柱齿轮校核 . 18 的校核 . 18 强度校核 . 20 动轴承校核 . 20 算所需的径向基本额定动载荷 . 20 总 结 . 21 致 谢 . 22 参考文献 . 23 工程概况 本文 首先介绍了水稻脱粒机的 研究目的以及水稻脱粒机的现状。之后，确立了水稻脱里的总体方案。讲解了脱粒机的工作原理 、 系统的功能描述和功能分解 、 总体方案的设计。重点讲述了脱粒的原理： 被割谷物经脱粒机械的喂入口进入由脱粒滚筒和凹 板 组成的脱粒装置进行打击和搓擦后，短脱出物通过栅格状凹版进入由清选筛和风机组成的清粮装置进行清选；长脱出物则进入分离装置进行茎秆与籽粒的分离，长茎秆被排出机外，而籽粒等短脱出物则通过分离装置上的筛孔进入下方的清粮装置进行清选；在风机和清选筛的联合作用下，颖壳等细小轻杂物被吹出机外，干净的籽粒经由籽粒收集装置进入集粮装置。 分析了清选装置的设计和传动装置的设计，通过计算动力选出了电动机。同时也对轴进行计算还有主要部件的校核。最后计算出所需要的径向基本额定动载荷。 经过本次论文的相关设计，我提出了在脱粒齿的 螺旋排列，筛选方面加上了栅格式凹板筛与振动筛还有风机的配合，这样清选的更加彻底 、 更精细。 本设计能够有效的对稻谷进行脱粒、分离作业，具有 结构紧凑，体积小，质量轻，噪音小、无污染 、操作灵活轻便等特点。 1 1 引言 题研究的意义 水 稻是我国第一大粮食作物，不到 30%的水稻种植面积，生产了约占世界总产量 40%左右的粮食。近些年水稻种植面积处于稳步上升的转状态。在目前水稻收获机械多种形式并存的条件下，为了满足广大用户茎杆需求量的不断提高，在消化吸收国内外同类型机型的基础上，设计一种水稻半喂入式的脱粒机械，该机械采用夹持喂入、弓齿滚筒脱粒、风扇清选等机构，使其具有机构简单、体积小、重量轻、脱粒质量好等特点。 近几年，随着联合收割机作业范围的不断扩大，联合收割机发展十分迅速，使脱粒机市场受到一定的冲击。在这种形式下，联合收割机、脱粒机和割晒机将如何发展，怎么发展，脱粒机还有没有发展前途，这是脱粒机相关方面应当 高度关注的问题。据统计，目前我国的种植面积为 亩，此外还有 1200万 平方米 的山区和丘陵小块地的小麦收获全靠人工收割后，再由脱粒机械进行脱粒。所以，脱粒机械对农作物的收获还占有很大的工作量。 我国的水稻、玉米、小麦等农作物机械收割的状况。据不完全统计，我国水稻机械化收获的作业面积仅仅只占总种植面积的 绝大多数的水稻脱粒仍然靠脱粒机进行脱粒；玉米机械收获面积仅占全国玉米种植面积的 而且，目前我国生产的玉米联合收获机大部分只具有摘穗、剥皮和秸秆粉碎等功能，籽粒的脱粒还要靠脱粒机来完成。就全国 范围来说，对于农作物的收获脱粒 80%以上要靠脱粒机和人工来完成。 终上所述，尽管近年来联合收割机的迅猛发展，但是由于我国幅员辽阔、气候地理条件加上种植方式的差异，以及不同地区的经济发展的不平衡、联合收割机械的广泛应用还有相当长的路要走。因此，在今后的相当长的的时间内，脱粒机在我国农作物的收获中，尤其是边远的山区、丘陵地带，脱粒机仍然是主要的不可或缺的农业收获机械。 本设计通过对水稻脱粒机械的分析和对存在的问题进行改进，设计一种半喂入式脱粒机，为进一步改进和提高水稻脱粒机械奠定基础。 稻脱粒机的现状 1800年，固立式打谷机， 在美国得到广泛应用，木架式的推家上固立滚筒进行打谷，手工进行分离清选。以后产生了具有抖动特点的分离装置。 1850 年后，自动喂入、解捆、谷粒处理等出现，并逐渐发展完善。在本世纪以前，是把收割和脱粒看作完全独立考虑的 到了本世纪提出了降低成本和缩短作业时间都要求，希望制成切割器和脱粒装置作合在一起的收割机。这种想法是在 140多年以前在美国作业记的， 110年前制成了机器， 70年前，开始用带了发动机的联合收割机，近代的自走式联合收割机大约是在 40 多年前制成的。日本久2 保田水稻联合收割机、三 久、金子谷物烘干机、中型拖拉机、埋草旋耕机等一大批国内外先进适用的机具得到了较好的推广应用，加快了我国水稻联合收割机技术的改造和完善，成为水稻收获机械的主导机型，大大提升了我国水稻收获机械的整体技术水平。 目前，全世界的可用耕地大约有 32亿公顷，已开发的有 达到可用耕地的一半。就总的耕地资源来说，在南美和澳洲以及亚洲的北部还有大量的耕地未开发。但是由于气候等原因，真正可供开发的耕地并不多。大规模经营的资本主义大农牧场、大种植园主要生产供出口的经济作物和其他农牧产品，专业化、机械化程度较高；同 时并存数量庞大的个体农户，除部分以生产粮食作物为主的自给性农业外，也为国内市场提供大量的农牧产品。因此，小型水稻脱粒机不能满足生产作业的需要，所以大中型水稻脱粒机已经得到了广泛的应用。但是适合人均耕地面积少、缺乏先进适用机具广大的农民的小型脱粒机。 近几年我国小型水稻脱粒机的设计也有了一定的基础，并且不断地在它的研发上取得了快速的进展，我国通过对外国先进的脱粒技术的吸收和对主要零部件的改进，使得小型水稻脱粒机的结构和性能有了很大的提高，现在已经可以生产出操作方便、经济实用的小型水稻脱粒机，为我国水稻脱粒机的 发展和推广起到了极大的作用。 3 2 总体方案确定 脱粒机工作原理 被割谷物经脱粒机械的喂入口进入由脱粒滚筒和凹 板 组成的脱粒装置进行打击和搓擦后，短脱出物通过栅格状凹版进入由清选筛和风机组成的清粮装置进行清选；长脱出物则进入分离装置进行茎秆与籽粒的分离，长茎秆被排出机外，而籽粒等短脱出物则通过分离装置上的筛孔进入下方的清粮装置进行清选；在风机和清选筛的联合作用下，颖壳等细小轻杂物被吹出机外，干净的籽粒经由籽粒收集装置进入集粮装置。 图 2水稻脱粒机 三维图 系统的功能描述和功能分解 （ 1）喂入部分 喂入部位与钉齿滚筒的钉齿部位存在一定的间隙，将已割下来的水稻经过人工从喂入口进入，水稻的穗部分进入脱粒部位，即钉齿滚筒和栅格式凹板之间，进行脱粒。 （ 2）脱粒部分 脱粒部分主要是由钉齿滚筒、栅格式凹板。水稻穗在钉齿滚筒和栅格式凹板之间进行脱粒，将已脱下的谷粒从栅格式凹板的缝隙漏下，落到下滑板，经过振动筛和风机的清选，由仓口排出机体之外。 （ 3）筛选部分 筛选部分主要是由栅格式凹板、风机、振动筛完成，当水稻穗进入脱粒部分后，经过弓齿滚筒的脱粒，水稻脱粒之后，再将谷粒经过栅格式凹板，从凹板的缝隙漏出，当然，无论是工作时还是安装时，栅格式凹板是固定不动的。谷粒顺着斜滑板，在振动筛和风机的综合作用下，将谷粒和杂质分开。 4 本设计要求实现水稻的脱粒，其主要功能是脱粒，机构的脱粒需要动力，这就涉及到动力的选择与安装，为机构的动力功能；脱粒机的工作还需要控制，这是脱粒机的控制功能。根据上述分析，绘制的机构功能构成图如图 2 图 2水稻脱粒机的机构功能构成图 体方案设计和求解 动力经发动机输出，通过 部分给脱粒滚筒，一部分给分离装置 ，一部分给清选装置。整机的结构初步确定如图 2 图 2脱粒机的结构图 5 3 脱粒装置设计 脱粒原理 （ 1）冲击脱粒：靠脱粒元件与谷物穗头的相互冲击作用而进行脱粒。冲击速度越高，脱粒能力越强，但破碎率也越大。 （ 2）搓擦脱粒：靠脱粒元件与谷物之间，以及谷物与谷物之间的相互摩擦而使谷物脱粒。脱粒装置的脱粒间隙的大小至关重要。 （ 3）梳刷脱粒：靠脱粒元件对谷物施加拉力而进行的脱粒。 （ 4）碾压脱粒：靠脱粒元件对谷物施加挤压力而进行的脱粒。此时作用在谷物上的力主要是沿谷粒表面的法向力。 （ 5）振动脱粒：靠脱粒元件对谷物施加高频振动而进行的脱粒。 上述几种脱粒方式是在长期的生产实践过程中总结而来的，水稻为带壳贮存。如果裸存的话，存放时间很短。水稻的籽粒脆硬，容易破碎。因此，本设计采用梳刷脱粒为主，打击脱粒为辅，两者配合完成脱粒。 脱粒装置类型选择 脱粒装置按不同的方式分有不同的类型，按喂入方式可分为：全喂入和半喂入； 按脱粒齿形可分为： （ 1)切流纹杆滚筒式脱粒装置，其由纹杆滚筒、栅格状凹版、间隙调节装置等组成。以搓擦脱粒为主、冲击为辅，脱粒能力和分离能力强，断穗率小。但当喂入不均匀、谷物湿度大时，脱粒质量明显下降。 （ 2)切流钉齿滚筒式脱粒装置，其由钉齿滚筒和钉齿凹板组成。利用钉齿对谷物的强烈冲击以及在脱粒间隙内的搓擦而进行脱粒。抓取能力强、对不均匀喂入和湿作物有较强的适应性。但断秆率较高，分离效果较差。 （ 3)双滚筒脱粒装置，采用两个滚筒串联工作。第一个滚筒的转速较低，可以把成熟的好、饱满的籽粒先脱下来。第二个滚筒的转速较高，间隙较小，可使前一滚筒未脱净的谷粒完全脱粒。 （ 4)轴流滚筒脱粒装置，轴流式滚筒功率耗用受作物物理机械特性影响较大，比传统型更为敏感，喂入作物长度、含水率的影响均较大。 （ 5)弓齿滚筒式脱粒装置， 适用脱粒水稻，也可以兼脱小麦。脱粒仅穗头进入滚筒，脱粒后能保证茎杆完整；凹板筛分离物含杂率小有利于后续的清选；绝大部分谷粒能够由凹板筛分离出来，谷粒的破碎和损伤很少，功率消耗小。但是只适应脱粒梢部接穗的作物，不适6 应矮杆作物，对作物的适应性差。 考虑到成本和农村稻田等因素，本设计采用的是弓 齿滚筒半喂入脱粒装置。脱粒方式分为上脱、下脱和侧脱三种形式。 上脱式分离效果好，滚筒位置低，喂入性能差；下脱式分离性能差，断穗和带柄少，适用于一般夹持式半喂入脱粒机和联合收割机；侧脱式分离性能和喂入性能较好，适用于卧式联合收割机。本设计采用的是下脱式。如图 3 3半喂入式脱粒装置的脱粒方式 脱粒滚筒转速计算 滚筒的转速一般根据滚筒的有效直径来计算。当滚筒速度增加时，脱净率增加，水稻带柄率减少，但破碎率和断茎率都会增加，当圆周速度大于 12 米 /秒时，水稻脱净率在 99以上，但如果圆周速度过大，脱离效率提高并不显著，仅使谷粒在滚筒上跳动加剧，增加谷粒的抛散损失。当滚筒的圆周速度太小时，弓齿对穗的冲击力减弱，从而延长脱粒时间而降低生产率。通常情况下对于水稻来说： 1714 。根据圆周速度 n 。 60/)( )(/60 D 滚筒直径（不包括弓齿高度 ） ； H 弓齿的高度，取 滚筒转速 mi n/560 取 50 滚筒直径计算 滚筒圈直径 其计算式为 ： ) 7 )360 L 下作物的长度 l 作物喂 入 深度 , 一般大于 400 所 包围滚筒的允许包角 ,一般为 120。 一 般 情 况下 , 选用较大直径为有利 , 其原因是 ： 作物喂得深 , 未进未脱损失少 ； 喂人口弧度大 , 可以提高喂人性能 ； 滚筒不易缠草 , 对作物品种和湿度的适应性好 ； 凹板筛面积大 , 分离能力强 ； 引转动惯量大 , 运转平稳 , 适应超负荷的性能良好 ； 凹板曲率小 ,喂进脱粒室的茎秆折断少 , 有利于减少功率消耗。 20000 由上式可得： 82 ， 由上式可得： 00 。 滚筒直径一般为 齿顶计算），齿根处直径一般为 由于本次设计中的采用的是半喂入式脱粒装置，因此进入脱粒装置的只是作物的穗头部分，故不用担心茎杆缠绕的问题可以取滚筒直径为 400(不含弓齿高）。 脱粒滚筒长度确定 它与喂入速度和弓齿总数有关。半喂入脱粒机工作时作物潮湿 , 工作量大 ,一般选为600机设计滚筒长度定为 700 滚筒脱粒齿设计 （ 1）脱粒滚筒长度确定 弓齿的形状有“ V” 字形及“ U”字形两种。试验结果表明“ V”字形弓齿顶角为 22时，消耗的功率和断穗率都最少。“ U”字形弓齿圆弧大的功率消耗小，断穗率也小。本设计滚筒上脱粒齿采用三重齿，它们能够提高梳刷、脱粒质量，并且滚筒不易缠草。弓齿用 45 钢制造，淬火部位的硬度为 5 （ 2） 弓齿的排列 半喂入式的脱粒滚筒的弓齿排列按斜线，具有工作平稳，生产率高的特点。所以，在本设计中，采用的是齿排斜线配置。弓齿依螺旋排列的目地除了达到脱粒时负荷均匀外，而且还能促使杂余沿轴向流动。所以，选择弓齿的排列按照螺旋线分区的排列。分三个区，第一区段为梳整区，约占滚筒全长的 10%梳整齿选材为 6钢丝，对作梳导和推送，梳整齿安装在滚筒喂入端的锥形面上。第二区段为脱粒区，约占滚筒全长的 7017。8 钢丝直径 5又分前后两区。前区约占全长的 40由于谷物刚进入脱粒间隙，脱粒量较 大，安装了加强齿。 第三区为排稿区，只占滚筒全长的 8钢丝直径 5加强排草能力，齿距较密，为 60毫米左右，齿形与脱粒齿相同。 图 3 脱粒滚筒三维图 9 4 清选装置设计 清选原理 经脱粒装置脱下的和经分离装置分离出的短脱出物中混有断、碎茎秆、颖壳和灰尘等细小夹杂物。清选装置的功用就是将混合物中的籽粒分离出来，将其他混杂物排出机外，以得到清洁的籽粒。清选原理大致可以分为两类：一类是按照谷粒的空气动力特性（悬浮速度）进行清选。另一类是利用气流和筛子配合进行清选。 清选装置类型的选择 清粮装置的类型主要有：气流式、筛子式和气流筛子组合式。 (1)气流式清选装置：按照谷物混合物各组成部分的空气动力特性的不同进行选别。根据这一原理，可利用相关机械将混合物掷向空中，或利用风机产生的气流对谷物进行分离和选别，飘浮速度小的轻杂物吹的较远，而飘浮速度大的籽粒将落在距风机较近的地方。 (2)筛子式清选装置；利用混合物各组成部分的尺寸特性的差异进行分离和选别。具体 方法是：根据谷粒的大小、形状，设计适当的筛孔，以达到筛选的目的。 (3)气流筛子组合式清选装置：利用混合物各组成部分的尺寸特性和空气动力特性将筛子和风机配合进行分离选别。清粮效果好，在多数脱粒机 和联合收获机上采用这种配合形式。本设计采用第三种清选装置，其结构如下图 4 图 4风扇筛子式清选装置 风机参数的选择和计算 (1）风机叶轮 的外径 / 其中 为压力系数，一般 取 = 代入上式得： U m/s) 10 1D = /60/(650) 取 1D = (2）风扇进风口的直径 2D =(1D ，取 2D (3）风扇宽度 B ）（ ，取 B= (4）风机出风口高度 S 1) ，取 S (5)风扇功率 102/ (6)叶轮内径31)D ,取3D 7）叶片数 Z 的确定 64Z ,取 5Z 片。 板的设计 （ 1）凹板类型的确定 凹板有编织筛式和栅格式两种，其比较如表 4表 4编织筛式与栅格式凹板的对比 凹板类型 筛孔尺寸（ 优点 缺点 处理断穗能力很强， 容易变形 编织筛凹板 钢丝直径 断穗、带柄率少结构 湿脱性能差、 简单、容易制造 易堵塞易磨损 筛孔宽 12 刚性好、分离能力强 结构和制造工艺复杂 栅格式凹板 筛孔长 20 夹带损失小、湿脱适好 较多、断穗、带柄较多 经过综合比较，本设计采用栅格式凹板，其结构如图 4 图 4凹板筛结构示意图 栅格凸板11 （ 2） 凹板直径的确定 凹板直径是决定生产率的主要参数（在限制滚筒转速的情况下，凹板直径是决定生产率的唯一参数），凹板直径与生产率成正比，但不是一次性线性关系。 根据凹板直径与生产率的关系和实际生产情况，本设计现选取凹板直径 90水稻脱粒机来说，其脱粒间隙就是滚筒齿顶圆与凹板圆钢之间的间隙。 图 4凹板三维图 12 5 动力的选择 整机消耗的功率计算 （ 1）脱粒装置的功率消耗的计算 脱粒装置在工作时，在运转稳定性较好（保障脱粒滚筒运转稳定性的条件：有足够的转动惯量；发动机有足够的储备功率和较灵敏的调速器）的条件下，其功率总耗用 N 由两部分组成：一部分用于克服滚筒空转而消耗的功率总功率消耗的 5%，一部分用于克服脱粒阻力而消耗的功率总功率消耗的 93%，所以脱粒装置的功率消耗为： N = 其中空转功率消耗 :A + 3B 310)A ）（B 其中脱粒功率消耗个过程比较复杂，水稻首先是以较低的速度进入脱粒装置入口处，与高速旋转的脱粒滚筒接触，然后被拖入脱粒间隙进行脱粒，既有梳刷也有打击，研究的依据是动量守恒定律： ， / )1(1 0 0 0/2 t m 单位时间喂入的谷物量； F 综合搓擦系数， v 滚筒的切向速度， 15m / s。 将数据代入 N = N = 2） 清选装置的功率消耗的计算 )(/ 选别能力系数， / 电动机的选择 通过上面的计算，可以知道整个脱粒机消耗的功率，其消耗的总功率为： 总P = 查机械设计手册可得，选取广泛用于农业上的 Y 系列的三相异步电机，选取型号为：额定功率为 满载转速为 50 r 13 6 传动装置设计 传动路线 主传动轴 脱粒滚筒 第 2传动轴 风机 第 1传动轴 曲柄摇杆 确定传动装置的传动比 总传动比 额 式中 额n 电动机满载转速， 750r/ 那么 i ，处于 2 4之间，符合要求 。 分配各级传动比 1) 取 41i ， 2)取第 1传动轴传动比 2i 为 3)第 2传动轴传动比 i。 传动装置动力参数的计算 电动机输出轴额定转速为 额p 50 r, 脱粒机满负荷作业时 ,输出轴转速稳定在 1）各轴转速 主传动轴转速 ,主n。主轴与动力输出轴直联。 m 0 0 动主 第 1传动轴转 1n 。传动比为 6.0i ， 带传动按 92%效率计算 , 则 m 8 6%921 主 脱粒滚筒转速脱n。带传动按 92%效率计算 ,则 m 5 0%92 主脱 第 2传动轴转速为 2n ，传动比为 1。带传动按 92%效率计算，则 m 9 8%9216 5 02 风机的转速风n，风机直接安装在第 2传动轴上，则 m 982 风 2）各轴功率 主传动轴 主额 第 1传动轴 14 主 3）各轴转矩 第 1传动轴 ).( 5/ 5 0/9 5 5 01 筒额 第 2传动轴 ).( 5 0/9 5 5 0 212 皮带轮的设计与计算 （ 1）带型的选定 根据总体方案的选择，选用的是 额定功率为 转速为50 r 。查机械设计手册的工况系数 。可得计算功率为： c 根据计算功率和电动机的转速，查手册选择采用 （ 2） 带轮直径与带速的确定 小带轮的直径通过查机械设计手册，有dd ，其中带的最小基准直径，1降低皮带的使用寿命。；反过来，虽然可以延长皮带的使用寿命，但是带传动的外形尺寸随之增大。 表 6类型 Y Z A B C D E 50 63 75 90 125 140 200 224 355 500 选取小带轮的直径 51 。 大带轮的基准直径 (12 ，取 02 。 上式中 是 很小，在计算中可以忽略不计。 带速的计算：m a 00060/ d 代入数据的 对于普通的 V 带， 255m ，太小传递的功率小，太大则离心力过大，计算的结果在合理范围内，符合设计要求。 （ 3） 带的基准长度和轴间距的确定 )(2)1021 （ 000 所需带的基准长度为： 02122100 4/)()(2/2 15 2/)( 00 代入数据的实际的轴间距为 确定 V 带根数 000 查机械设计手册可得： p ， 0p = z 圆整后取 z 单根 V 带预紧力的计算 20 / 0 = ）（ = 计算压轴力 2/0 2/s 0m a x 1 52/ 6s i 92 2 1 a x 16 7 轴的设计与计算 轴的材料选择 脱粒机在工作时，脱粒轴的转速很高，而且传递的扭矩很大，综合考虑，轴的材料选择45钢调质处理，硬度为 195其接触疲劳强度极限 M 20 ，弯曲疲劳极限取 M 80 。 轴的最小直径确定 由公式 / P = 50 选 0 轴的结构设计 为了便于轴上零件的拆卸，经常把轴做成阶梯形。轴的直径从轴端逐渐向中间增大，可依次将齿轮和带轮等从轴的上端装拆，为了使轴上的零件便于安装，轴端及各轴的端部应有倒角。轴上磨削的轴段应有砂轮越程槽，车制螺纹轴段应有退刀槽。 各段轴的直径，如有配合要求的轴段，应尽量采用标准直径，安装轴承、齿轮等标准件的轴径，应符合各标准件的内径系列规定。采用的套筒、螺母、轴端挡圈作轴向固定时，应把装零件的轴段长度做的比零件轮毂短 ，以确保螺母等紧靠零件端面。脱粒轴结构初定如图 7 图 7轴的结构图 键连接选择 键连接可分为平键连接、半圆键连接、楔键连接和切向键连接。 平键按用途分有三种：普通平键、导向平键和滑键。平键的两侧面为工作面，平键连接是靠键和键槽侧面挤压传递转矩，键的上表面和轮毂槽底之间留有间隙。平键连接具有结构简单、装拆方便、对中性好等优点，因而应用广泛。 本设计采用的是平键连接 。 查表机械 设计手册 分别选择轴 1、 2段平键 b h L=6620b h L=107 822料为 45钢，其许用挤压应力 ，取其平均值， 。 滚动轴承选用 已知装轴承处轴径 0 ，转速 50 ，查机械设计手册，选用圆锥滚子轴（ 276 录 ） , 选 型 号 为 30208 ， 其 基 本 参 数 为 ，8,80,50 。 18 8 主要部件校核 圆柱齿轮校核 齿面接触接触疲劳强度校核，公式如下： 211 /)1(2 代入数据得： 80 S=安全 。 键强度校核 在本设计中脱粒轴传递的扭矩最大，根据要求，需对脱粒轴的键连接进行强度校核，因载荷均匀分布，根据平键连接的挤压强度公式： pp /4 M p 4 8000h 由寿命校核结果可以看出两轴承的寿命均大于设计寿命，故所选轴承合格。 21 总 结 水稻在三大粮食作物面积和产量仅次于小麦，多于玉米。亚洲的水稻种植面积占世界的90%以上，中国的水稻的总产量和面积位于世界第一位和第二位。目前中国的水稻种植面积达 亩， 水稻作为我国第一大粮食作物，约占粮食总产量的 40%。水稻生产不仅担负着确保我国粮食安全的重任，还肩负实现种粮增效、稻农增收和全面推进新农村建设
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