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青岛滨海学院毕业设计（论文）任务书院（部）： 专业：机械设计制造及其自动化学生姓名学生学号指导教师职称学位课题名称 玉米脱粒机的设计起止时间课题来源实验 实习 社会实践 生产实践科研项目 社会调查及实际应用设计（论文）的主要任务与基本要求：【填写说明】本课题来源于当今社会机械工业发展的基础之上，通过设计出玉米脱粒机，通过本次毕业设计，要求学生对一下几点有所掌握：1、弄清课题意义，撰写文献综述、翻译外文文献、完成开题报告；2、三维设计软件学习；3、玉米脱粒机总体设计及计算；4、玉米脱粒机结构的三维建模，完成三维装配图；5、二维图绘制（总装配图及零件图）；6、撰写设计说明书。进度安排：【填写说明】由各院（部）统一合理安排，要体现出必要的关节点的时间，也可细分如规定“进行调研（实验）和搜集相关文献资料”的区间等：1.2016年3月4日-2016年3月15日，选题并做好开题报告。2.2016年3月16日-2016年4月26日，完成初稿。3.2016年4月27日-2016年5月28日，完成第二稿。4.2016年5月29日-年6月5日，完成定稿，准备答辩。 指导教师签字： 年 月 日院（部）本科毕业设计（论文）工作领导小组意见： 组长签字： 年 月 日注：1.任务书由指导老师填写。2.任务书在第七学期下达给学生。3.本表一式三份，院（部）、指导教师、学生各一份。青岛滨海学院毕业设计（论文）开题报告（理科类） 题 目： 玉米脱粒机的设计 英文题目：_学 院：_专 业：机械设计制造及其自动化姓 名：_学 号：_指导教师：_2015年11月9日一、课题来源、研究目的（选题的意义和预期应用价值） 近年以来，随着我国经济的高速增长，机械设备在机械工业中的地位也日益显著，当今世界电子技术迅速发展，微处理器、微型计算机在各技术领域得到了广泛应用，对各领域技术的发展起到了极大的推动作用。一个较完善的机电一体化系统，应包含以下几个基本要素：机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分。机电一体化是系统技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和机械技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。对于选择玉米脱粒机作为这次的题目，我觉得农业机械正在不断地在实际中出现从而来代替人工劳作，此种玉米脱粒机的出现不仅能够大大提高生产效率，也可以实现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。玉米脱粒机的设计是保证产品的质量，工作效率、节约能源、降低成本的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。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。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求,企业对玉米脱粒设备的设计及制造提出了更高的要求。我们这些即将大学毕业的机械设计制造及其自动化专业的学生，要进行对本专业所学习的知识进行综合的运用和掌握，为此我们要进行毕业设计，要自己动手进行思考问题，为社会主义现代化建设的发展贡献力量，也要从此迈出展现自己价值的第一步。 传统的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，特别与发达国家的玉米脱粒设备相比，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。二、与本课题相关的国内外研究现状（文献综述），预计可能创新的方面机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。不论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各种各样的机械装备，机械工业所提供装备的性能、质量和成本，对国民经济各部门技术进步和经济效益有很大的和直接的影响。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。因此，世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济的战略重点之一。机械工程的服务领域广阔而多面，凡是使用机械、工具，以至能源和材料生产的部门，都需要机械工程的服务。概括说来，现代机械工程有五大服务领域：研制和提供能量转换机械、研制和提供用以生产各种产品的机械、研制和提供从事各种服务的机械、研制和提供家庭和个人生活中应用的机械、研制和提供各种机械武器。玉米脱粒机自1795年被发明以来，经过两个世纪的发展，已被电力、冶金、煤炭、化工、矿山、港口等各行各业广泛采用。特别是第三次工业革命带来了新材料、新技术的应用，使玉米脱粒机的发展步入了一个新纪元。不论服务于哪一领域，机械工程的工作内容基本相同，主要有：建立和发展机械工程的工程理论基础。例如，研究力和运动的工程力学和流体力学；研究金属和非金属材料的性能，及其应用的工程材料学；研究热能的产生、传导和转换的热力学；研究各类有独立功能的机械元件的工作原理、结构、设计和计算的机械原理和机械零件学；研究金属和非金属的成形和切削加工的金属工艺学和非金属工艺学等等。研究、设计和发展新的机械产品，不断改进现有机械产品和生产新一代机械产品，以适应当前和将来的需要。机械产品的生产，包括：生产设施的规划和实现；生产计划的制订和生产调度；编制和贯彻制造工艺；设计和制造工具、模具；确定劳动定额和材料定额；组织加工、装配、试车和包装发运；对产品质量进行有效的控制。机械制造企业的经营和管理。机械一般是由许多各有独特的成形、加工过程的精密零件组装而成的复杂的制品。生产批量有单件和小批，也有中批、大批，直至大量生产。销售对象遍及全部产业和个人、家庭。而且销售量在社会经济状况的影响下，可能出现很大的波动。因此，机械制造企业的管理和经营特别复杂，企业的生产管理、规划和经营等的研究也多是肇始于机械工业。玉米脱粒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，对后续的玉米脱粒机的设计制造有一定的参考意义和价值。 三、研究的主要内容与可行性分析 本次设计的题目是玉米脱粒机的设计，其主要研究内容如下：（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原理及结构，挑选相关内容记录并学习。（2）分析玉米脱粒机的结构与参数（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、CAD装配图、零件图的绘制。（6）说明书的整理可行性：首先本科期间学习过机械设计机械原理工程材料控制工程基础公差与技术测量工程图学机械制造工艺学工业机器人等相关课程，对玉米脱粒机的一些基础知识有一定的了解，其次通过本人对机械设计原理相关知识深入研究学习，并阅读大量的文献期刊以及实地的考察研究来完成本论文。创新点：本设计拟开发的玉米脱粒机可在实现玉米的自动脱粒，产能高，运转灵活，可代替人工24小时不停断脱粒，效率明显。四、本课题研究的主要方法和步骤 调查研究查阅资料撰写开题报告确定总体方案配套动力设备计算及选型动力传动装置设计计算绘制玉米脱粒机的零件图和总装配图，并生成二维图纸撰写设计说明书。5、 研究进度安排2015年10月 搜集毕业设计材料及完成开题报告2015年11月2016年1月 总体方案设计2016年1月2016年2月 结构设计、完成装配图设计2016年2月2016年3月 系统设计2016年3月2016年4月 零件工作图设计及整理说明书2016年4月2016年6月 评阅、准备答辩六、参考文献1） 濮良贵，纪明刚.机械设计（第七版）.高等教育出版社，20012） 张建民. 玉米脱粒机的设计 .北京：北京理工大学出版社，19923） 马香峰.机器人结构学.北京：机械工业出版社，19914） 俄IO.M.索罗门采夫.农业机械设计图册.北京：机械工业出版社 ，19935） 黄继昌，徐巧鱼，张海贵.实用机械机构图册B.北京：人民邮电出版社，19966） 天津大学工业机械手设计基础编写组. 机械设计基础.天津科学技术出版社，19817） 黄宜，章宏甲.液压传动.机械工业出版社，19948） 孙桓，陈作模.机械原理（第六版）.高等教育出版社，20019） 卢光贤. 机床传动与控制.西安：西北工业大学出版社，1993七、指导教师意见指导教师签字：年 月 日八、院（部）本科毕业论文（设计）工作领导小组意见组长签字：年 月 日 本科毕业设计（论文） 题题 目目:玉米脱粒机的设计玉米脱粒机的设计 _ 英文题目：英文题目：The design of corn thresher 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 19 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 摘要本次设计的题目是玉米脱粒机的设计，此种玉米脱粒机的出现不仅能够大大提高生产效率，也可以实现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。玉米脱粒机的设计是保证产品的质量，工作效率、节约能源、降低成本的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。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。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求,企业对玉米脱粒设备的设计及制造提出了更高的要求。我们这些即将大学毕业的机械设计制造及其自动化专业的学生，要进行对本专业所学习的知识进行综合的运用和掌握，为此我们要进行毕业设计，要自己动手进行思考问题，为社会主义现代化建设的发展贡献力量，也要从此迈出展现自己价值的第一步。 传统的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，特别与发达国家的玉米脱粒设备相比，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。关键词：玉米脱粒机，制造，效率，重要意义 ABSTRACTWith development of all kind of science technology and global economy, manipulator is a automated 16 devices that can mimic the human hand and arm movements to do something，aslo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools. It can replace the heay labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety.Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy sectors.The pneumatic part of the design is primarily to choose the right valves and design a reasonable pneumatic control loop, by controlling and regulating pressure, flow atcompress engt ththdirec tionpro cedurework.not only can be used for minced meat, can also be used with crushed peanuts, crushed ice. It spices and other food, small power requirements, powered by the motor drive, reasonable structure design, can meet the family kitchen generally meat food consisting mainly of minced required.it get the necessary strength, speed and changed the direction of movement in the prescribed procedure work.Small twisted paper broken machine for ordinary home, not only can be used for minced meat.It can also be used with crushed peanuts, crushed ice, spices and other food, small power requirements, powered by the motor drive, reasonable structure design, can meet the family kitchen generally meat food consisting mainly of minced required.aslo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools.Key words: corn thresher;reame;processing;meaningful. 目目 录录摘要 .IABSTRACT.II1 引言 .1 1.1 课题的来源与研究的目的和意义.1 1.2 本课题研究的内容.32 玉米脱粒机总体结构的设计.5 2.1 玉米脱粒机工作方式的选择.7 2.2 玉米脱粒机的结构原理.10 2.3 机械传动部分的设计计算.11 2.3.1 电机的选型计算 .12 2.3.2 V 带传动的设计计算 .14 2.3.3 传动轴的设计计算 .153 各主要零部件强度的校核.16 3.1 机架强度的校核与计算 .17 3.2 轴承强度的校核计算 .194 玉米脱粒机中主要零件的三维建模.20 4.1 筛体的三维建模 .21 4.2 机架的三维建模 .21 4.3 V 带轮的三维建模 .22 4.4 玉米脱粒机的三维建模 .245 三维软件设计总结 .25结论 .26致谢 .27参考文献 .28 01 绪论1.1 课题的来源与研究的目的和意义食品工业是一个国家的重要产业之一，随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，人民对食品工业提出了更高的要求。现代食品已朝着营养、绿色、方便、功能食品的方向发展，且功能食品将成为新世纪的主流食品。食品工业也成为国民经济的支柱产业，作为装备食品工业的食品机械工业发展尤为迅猛。食品工业的现代化水平，在很大程度上依赖于食品机械的发展及其现代化水，离开现代仪器和设备，现代食品工业就无从谈起。食品工业的发展是设备和工艺共同发展的结果，应使设备和工艺达到最佳配合，以设备革新和创新促进工艺的改进和发展，以工艺的发展进一部促进设备的发展和完善。两者互相促进、互相完善，是使整个食品工业向现代化迈进的必要条件。机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。不论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各种各样的机械装备，机械工业所提供装备的性能、质量和成本，对国民经济各部门技术进步和经济效益有很大的和直接的影响。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。因此，世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济的战略重点之一。机械工程的服务领域广阔而多面，凡是使用机械、工具，以至能源和材料生产的部门，都需要机械工程的服务。概括说来，现代机械工程有五大服务领域：研制和提供能量转换机械、研制和提供用以生产各种产品的机械、研制和提供从事各种服务的机械、研制和提供家庭和个人生活中应用的机械、研制和提供各种机械武器。玉米脱粒机自 1795 年被发明以来，经过两个世纪的发展，已被电力、冶金、煤炭、化工、矿山、港口等各行各业广泛采用。特别是第三次工业革命带来了新材料、新技术的应用，使玉米脱粒机的发展步入了一个新纪元。不论服务于哪一领域，机械工程的工作内容基本相同，主要有：建立和发展机械工程的工程理论基础。例如，研究力和运动的工程力学和流体力学；研究金属和非金属材料的性能，及其应用的工程材料学；研究热能的产生、传导和转换的热力学；研究各类有独立功能的机械元件的工作原理、结构、设计和计算的机械原理和机械零件学；研究金属和非金属 1的成形和切削加工的金属工艺学和非金属工艺学等等。研究、设计和发展新的机械产品，不断改进现有机械产品和生产新一代机械产品，以适应当前和将来的需要。机械产品的生产，包括：生产设施的规划和实现；生产计划的制订和生产调度；编制和贯彻制造工艺；设计和制造工具、模具；确定劳动定额和材料定额；组织加工、装配、试车和包装发运；对产品质量进行有效的控制。机械制造企业的经营和管理。机械一般是由许多各有独特的成形、加工过程的精密零件组装而成的复杂的制品。生产批量有单件和小批，也有中批、大批，直至大量生产。销售对象遍及全部产业和个人、家庭。而且销售量在社会经济状况的影响下，可能出现很大的波动。因此，机械制造企业的管理和经营特别复杂，企业的生产管理、规划和经营等的研究也多是肇始于机械工业。玉米脱粒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，对后续的玉米脱粒机的设计制造有一定的参考意义和价值。1.2 本课题研究的内容本论文主要研究运用 SolidWorks 对玉米脱粒机进行设计。在设计过程中，了解SolidWorks 的各种功能。SolidWorks 公司成立于 1993 年，由 PTC 公司的技术副总裁与 CV 公司的副总裁发起，总部位于马萨诸州的康克尔郡（Concord,Massachusetts）内。当初的目标是希望在每一个工程师的桌面上提供一套具有生产力的实体模型设计系统。从 1995 年推出第一套 SolidWorks 三维机械设计软件至今已经拥有位于全球的办事处，并经由300 家经销商在全球 140 个国家进行销售与分销该产品。1997 年，Solidworks 被法国达索（Dassault Systemes）公司收购，作为达索中端主流市场的主打品牌。SolidWorks 软件是世界上第一个基于 Windows 开发的三维 CAD 系统。由于技术创新符合 CAD 技术的发展潮流和趋势，SolidWorks 公司于两年间成为 CAD/CAM 产业中获利最高的公司。良好的财务状况和用户支持使得 SolidWorks 每年都有数十乃至数百 2项的技术创新，公司也获得了很多荣誉。该系统在 1995-1999 年获得全球微机平台CAD 系统评比第一名。从 1995 年至今，已经累计获得十七项国际大奖。其中仅从1999 年起，美国权威的 CAD 专业杂志 CADENCE 连续 4 年授予 SolidWorks 最佳编辑奖，以表彰 SolidWorks 的创新、活力和简明。至此，SolidWorks 所遵循的易用、稳定和创新三大原则得到了全面的落实和证明，使用它，设计师大大缩短了设计时间，产品快速、高效地投向了市场。 由于 SolidWorks 出色的技术和市场表现，不仅成为 CAD 行业的一颗耀眼的明星，也成为华尔街青睐的对象。终于在 1997 年由法国达索公司以三亿一千万美元的高额市值将 SolidWorks 全资并购。公司原来的风险投资商和股东，以一千三百万美元的风险投资，获得了高额的回报，创造了 CAD 行业的世界纪录。并购后的SolidWorks 以原来的品牌和管理技术队伍继续独立运作，成为 CAD 行业一家高素质的专业化公司。SolidWorks 三维机械设计软件也成为达索企业中最具竞争力的 CAD产品。 由于使用了 Windows OLE 技术、直观式设计技术、先进的 parasolid 内核（由剑桥提供）以及良好的与第三方软件的集成技术。SolidWorks 成为全球装机量最大、最好用的软件。资料显示，目前全球发放的 SolidWorks 软件使用许可约 28 万，涉及航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器械、娱乐工业、日用品/消费品、离散制造等分布于全球 100 多个国家的约 3 万 1 千家企业。在教育市场上，每年来自全球 4，300 所教育机构的近 145，000 名学生通过SolidWorks 的培训课程。 据世界上著名的人才招聘网站检索，与其它 3D CAD 软件相比，SolidWorks 相关的招聘广告比其它软件的总合还要多，这一事实说明了越来越多的工程师和设计者使用 SolidWorks 三维软件，越来越多的企业需要 SolidWorks 人才。Solidworks软件功能强大，易于操作，界面人性化，技术创新，组件繁多是 SolidWorks 的五大特点。使得 SolidWorks 三维软件成为目前全球领先的三维 CAD 解决方案。SolidWorks 在设计时能够为用户提供不同的设计方案，通过方案的筛选，工程师能从中选择合适的方案，从而在设计过程中降低设计的错误以及提高产品质量。在目前市场上所见到的三维 CAD 解决方案中，SolidWorks 是设计过程比较简便又通俗易 3懂的软件之一。它不仅提供如此人性化的系统，同时对每个工程师和设计者，乃至整个机械行业提供了良好的发展基础。SolidWorks 软件是世界上第一个基于Windows 开发的三维 CAD 系统，由于技术创新符合 CAD 技术的发展潮流和趋势，SolidWorks 公司于两年间成为 CAD/CAM 产业中获利最高的公司。良好的财务状况和用户支持使得 SolidWorks 每年都有数十乃至数百项的技术创新，公司也获得了很多荣誉。该系统在 1995-1999 年获得全球微机平台 CAD 系统评比第一名；从 1995 年至今，已经累计获得十七项国际大奖，其中仅从 1999 年起，美国权威的 CAD 专业杂志CADENCE 连续 4 年授予 SolidWorks 最佳编辑奖，以表彰 SolidWorks 的创新、活力和简明。至此，SolidWorks 所遵循的易用、稳定和创新三大原则得到了全面的落实和证明，使用它，设计师大大缩短了设计时间，产品快速、高效地投向了市场。由于 SolidWorks 出色的技术和市场表现，不仅成为 CAD 行业的一颗耀眼的明星，也成为华尔街青睐的对象。终于在 1997 年由法国达索公司以三亿一千万美元的高额市值将 SolidWorks 全资并购。公司原来的风险投资商和股东，以一千三百万美元的风险投资，获得了高额的回报，创造了 CAD 行业的世界纪录。并购后的 SolidWorks 以原来的品牌和管理技术队伍继续独立运作，成为 CAD 行业一家高素质的专业化公司，SolidWorks 三维机械设计软件也成为达索企业中最具竞争力的 CAD 产品。 由于使用了 Windows OLE 技术、直观式设计技术、先进的 parasolid 内（由剑桥提供）以及良好的与第三方软件的集成技术，SolidWorks 成为全球装机量最大、最好用的软件。资料显示，目前全球发放的 SolidWorks 软件使用许可约 28 万，涉及航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器械、娱乐工业、日用品/消费品、离散制造等分布于全球 100 多个国家的约 3 万 1 千家企业。在教育市场上，每年来自全球 4，300 所教育机构的近 145，000 名学生通过SolidWorks 的培训课程。 据世界上著名的人才网站检索，与其它 3D CAD 系统相比，与 SolidWorks 相关的招聘广告比其它软件的总和还要多，这比较客观地说明了越来越多的工程师使用SolidWorks，越来越多的企业雇佣 SolidWorks 人才。据统计，全世界用户每年使用SolidWorks 的时间已达 5500 万小时。在美国，包括麻省理工学院（MIT） 、斯坦福大学等在内的著名大学已经把 SolidWorks 列为制造专业的必修课，国内的一些大学 4（教育机构）如哈尔滨工业大学、清华大学、浙江工业大学、浙江大学、华中科技大学、北京航空航天大学、大连理工大学、北京理工大学、武汉理工大学等也在应用 SolidWorks 进行教学。Solidworks 软件功能强大，组件繁多。 Solidworks 有功能强大、易学易用和技术创新三大特点，这使得 SolidWorks 成为领先的、主流的三维 CAD 解决方案。SolidWorks 能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。SolidWorks 不仅提供如此强大的功能，而且对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。 SolidWorks 在现今社会阶段逐渐广泛应用，并且 SolidWorks 公司对中国市场重点开发，日后 SolidWorks 应用将会更加完善，更加普遍。通过前文对SolidWorks 的深入了解后，往后会对 SolidWorks 进行个别应用的分析，如建模，装配，工程图，力学分析等。2 玉米脱粒机总体结构的设计2.1 玉米脱粒机工作方式的选择传统玉米脱粒机采用钉齿滚筒与栅格板摩擦挤压玉米来进行脱粒，这种脱粒方式反映出的问题是：对水分较低(15%以下)的果穗,易将玉米籽粒打碎;对中等水分(15-19%)的果穗,易造成籽粒表皮的伤害;对水分较高(19%以上)的果穗,不仅脱净率会降低,而且个别籽粒表皮损伤严重,导致总损失率增高;一般来说,传统脱粒方式总损失率要超过 2%。 综合以上所述，本课题采用揉搓板齿式脱粒装置。它的工作原理是：玉米经人工送进入料口，在螺旋导料板的作用下进入脱粒区，脱粒区的栅格板由钢焊制而成，其间隙大于玉米籽粒的宽度，使得玉米粒能够从栅格板穿过，栅格板下焊有筛体，可有效的降低对玉米果穗的流动阻力，提高脱净率。2.2 玉米脱粒机的结构原理本次设计的是玉米脱粒机的设计，玉米经人工送进入料口，在螺旋导料板的作用下进入脱粒区，脱粒区的栅格板由钢焊制而成，其间隙大于玉米籽粒的宽度，使得玉米粒能够从栅格板穿过，栅格板下焊有筛体，可有效的降低对玉米果穗的流动阻力，提高脱净率。其具体结构原理图如下图所示： 52.3 机械传动部分的设计计算2.3.1 电机的选型计算 玉米脱粒机是通过电机通过 V 带传动带动脱离体旋转，从而实现玉米的脱粒功能，具体的电机选型计算过程如下：N=4(KW)WGG玉米脱粒机的生产能力，1000kg/hW切割 1kg 物料耗用能量，其值与玉米直径有关，d 小则 w 大，当d3mm，取 w0.0030kw.h/kg。 （查 B5p）75 传动效率，取 0.75所以根据 N4kw，n1500r/min，查 B1 表 10-4-1 选用 Y112M-4，再查 B1 表10-4-2 得 Y112M-4 电机的结构。 6图 4-1 Y112M-4 电动机的外观图2.3.2 V 带传动的设计计算1 设计功率dP kwPKPAd8 . 442 . 1 工况系数，查 B1 表 8122 ，取1.2AKAK P传递的功率2 选定带型根据和查 B1 图 812 选取普通 V 带 A 型，小带轮转速，为dp1n1n1440r/min3 传动比 1.76 0i2nin1min/81801876. 11440r4 小带轮基准直径（mm）1dd 由 B1 表 8112 和表 8114 选定 100mm75r/min 1ddmindd5 大带轮基准直径（mm）2dd cmdiddd17610076. 112 由 B3 表 87 得=180mm2dd6 带速验算 smvsmndvd/3025/54. 71000601440100100060max11 77 初定轴间距（mm）0a mmddadd280)(22108 所需带的基准长度（mm）0dL 0204)()(2212210addddaLddddd 280480280228022 886mm 依 B1 表 818 取900mm，即带型为 A900dL9 实际轴间距 a mmLLaadd287288690028020010 小带轮包角1 3 .57180121adddd =3 .5728780180 = 16411 单根 V 带的基本额定功率1p 根据带型号、和普通 V 带查 B1 表 8127（c） 取 1.32kw1dd1n12 时单根 V 带型额定功率增量1i1P根据带型号、和 查 B1 表 8127（c） 取 0.15kw1ni13 V 带的根数 ZZ =49 . 387. 096. 0)15. 032. 1 (8 . 4)(11LadkkppP小带轮包角修正系数查 B1 表 8123,取 0.96ak带长修正系数查 B1 表 818，取 0.87Lk14 单根 V 带的预紧力0F 8 20) 15 . 2(500mvZvPkFda =254. 71 . 054. 748 . 4) 196. 05 . 2(500 =134（N） mV 带每米长的质量（kg/m）查 B1 表 8124，取 0.1k/gm15 作用在轴上的力F )(106182sin413422sin210NZFF )(159282sin413432sin310maxNZFF 考虑新带初预紧力为正常预紧力的 1.5 倍maxF16 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）以减轻带的磨损。mRa2 . 3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 确定轮辐图 4-2 小带轮 9图 4-3 大带轮2.3.3 传动轴的设计计算（1）初步确定轴的直径mm （3.32）5 .563556551303000npAd根据工作条件，取mm55d（2）传动轴受力分析N （3.33） 44.51443601026. 922511mtdTFN （3.34） 54.1731062222cos2044.5144cos 1tgtgFFtrN （3.35）57.712062222sin2044.5144062222sin tgtgFFta（3）绘制传动轴的受力简图，求支座反力垂直面支反力：由，得： 0CM （3.36）0257032arBYFLFLR图 4.1 传动轴的受力简图 10 NLFLFRarBY13.6295 .7612/36057.7125 .20254.17312/36023由，得： 0Y N （3.37）67.236013.62954.1731BYrCYRFR水平面支反力：由，得： 0CM （3.38）032LFLRtBZ N02.13685 .7615 .20244.514423LLFRtBZ由，得： 0Z N （3.39） 56.309902.136854.1731BZrCZRFR （4）作弯矩图：垂直面弯矩图：YMC 点 Nmm （3.40）495.4790825 .76113.6292LRMBYCY水平面弯矩图：ZMC 点 Nmm （3.41）675.4780355 .20267.23602LRMBZCZ合成弯矩图：MC 点Nmm （3.42）153.676785675.478035495.4790822222CZCYMMM （5）作转矩 T 图： Nmm6102 . 3T （6）校核轴的强度： 11按弯扭合成应力校核轴的强度校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面 C）的强度。由文献1，15-5可知，取，轴的计算应力6 . 0 MPa （3.43）3 .141501 . 0)1026. 96 . 0(153.676785)(3252232WTMc选定轴的材料为 45 钢，调质处理，由文献1表可知，MPa。因此，115601，故安全。1ca（7）精确校核轴的疲劳强度判断危险截面从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看，截面 IV 和 V 引起的应力集中最严重，而 V 受的弯矩较大；从受载的情况来看，截面 C 的应力最大，但应力集中不大，故C 面不用校核。只需校核截面 V。截面 V 左侧抗弯截面系数 mm （3.44）2744001401 . 01 . 033dW3抗扭截面系数 mm （3.45）5488001402 . 02 . 033dWT3截面 V 左侧的弯矩 M 为 Mpa （3.46）628.6265705 .761705153.676785M截面 V 上的扭矩 T 为 MPa 32000001T截面上的弯曲应 Mpa （3.47）28. 2274400628.626570WMb 截面上的扭转切应力MPa （3.48）83. 554880032000001TTWT轴的材料为 45 钢，调质处理。由文献1表可知，MPa，115640BMPa，MPa。27511551由文献1 附表可知，用插入法求出83 12 ，8 . 2k24. 28 . 28 . 0k轴按精车加工，由文献1 附图可知，表面质量系数为：43 84. 0轴未经表面强化处理，1q固得综合系数为 （3.49）99. 2184. 018 . 211kK 43. 2184. 0124. 211kK由文献1 ，可知，碳钢的特性系数1323 取2 . 01 . 01 . 0 取1 . 005. 005. 0所以轴在截面 V 左侧的安全系数为 （3.50）34.4001 . 028. 299. 22751mbKS （3.51）02.19283. 505. 0283. 543. 22751maKS （3.52）5 . 122.1702.1934.4002.1934.402222SSSSSSca故该轴在截面 V 左侧的强度是足够的。截面 V 右侧抗弯截面系数 mm2197001301 . 01 . 033dW3抗扭截面系数 mm4394001302 . 02 . 033dWT3截面 V 左侧的弯矩 M 为 13 MPa628.6265705 .761705153.676785M截面 V 上的扭矩 T 为 MPa 3200000T截面上的弯曲应力 MPa85. 2219700628.626570WMb截面上的扭转切应力 MPa28. 743940032000001TTWT截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数及按文献1附表查取。23因，023. 01303dr08. 1130140dD ，05. 23 . 1又由文献1附图可得轴的材料的敏感系数为13 ，83. 0q87. 0q故有效应力集中系数按文献1，附为43 （3.53）87. 1) 105. 2(83. 01) 1(1qk 26. 1) 13 . 1 (87. 01) 1(1qk由文献1附图可得轴的截面形状系数为2358. 0由文献1附图可得轴的材料的敏感扭转剪切尺寸系数为3376. 0综合系数为 41. 3184. 0158. 087. 111kK 84. 1184. 0176. 026. 111kK所以轴在截面 V 左侧的安全系数为 29.2801 . 085. 241. 32751maKS 96.24283. 505. 0283. 584. 12751maKS 14 5 . 172.1896.2429.2896.2429.282222SSSSSSca故该轴在截面 V 左侧的强度是足够的。3 各主要零部件强度的校核3.1 机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。见下图： 即筛体和脱粒体以及轴承等等给的压力为 G+G1（零部件重量）=20000N（10000Kg）+(1000X20N)=30000N; 根据方通承载力计算公式：M=Pac/L(M：弯矩，P 集中力，a 集中力距支座距离，c 集中力距另一支座距离，L 跨度，L=a+c) （仅用于截面) b hhhW=12 f=M/W材料的许用应力（弹性抗拉强度/安全系数） 。M=Pac/L=11960xL，本次设计初定 L 为 1200mm则 M=13456N.M，初定方通为 140x40x6。计算 W 得出b hhhW=12 210.42cm462M13456f=1212.35 10a=12.12 10aW10.42cm由于NPP折算后位 270Mpa查的普通碳素结构钢 Q235A 的抗拉强度为 375500Mpa，由于 270Mpa 远远小于375Mpa，所以方通满足强度要求。 153.2 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表得242 .39KN，KN，。862rC1490orC83. 0e8 . 01Y（2）寿命验算 轴承所受支反力合力 N （4.1）74.150502.136813.6292222BZBYBRRR对于深沟球轴承，派生轴向力互相抵消。 ，N0BaF57.712aCaFF由文献2表得， ，242 .39eRFBBa N （4.2）74.150508 . 074.15051BaBBrFYRP按轴承 B 的受力大小验算 h （4.3）93103661078. 474.15051086255660106010BrhPCnLh=年91078. 4hL51046. 5 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。 164 玉米脱粒机中主要零件的三维建模4.1 筛体的三维建模4.2 机架的三维建模 174.3 V 带轮的三维建模 4.4 玉米脱粒机的三维建模 185 三维软件设计总结 本次设计的题目是玉米脱粒机的设计，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。所以部分建模，序列特征是很重要的，虽然不同的建模过程可以构造出相同的实体部分，但其建模过程和实体结构的稳定性有直接的影响，实体模型可以修改应用程序，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