毕业设计（论文）-玉米剥皮机设计

玉米脱皮设备结构设计及仿真中国·珠海二○一九年五月

诚信承诺书本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计《玉米脱皮设备结构设计及仿真》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。本人签名：日期：年月日玉米脱皮设备结构设计及仿真摘要改革开放以前，我国农业主要以人工方式进行收获，对玉米果穗进行摘取、剥皮、脱粒，这一工作强度大且繁琐，工作效率低。改革开放后，中国农业逐步走向机械化发展道路，玉米机械采伐取代了人工采伐。玉米的机械化收获技术是在玉米成熟时期，根据一些种植方法，使用机械对进行采摘、脱皮和脱粒等一系列过程。本设计是基于对玉米剥皮机的发展现状、工作原理了解的基础上进行的，主要有总体方案的设计、主要零件的设计，包括带轮、带传动、齿轮传动、剥皮辊、传动辊的设计与计算，并对玉米剥皮机进行三维建模和仿真，出工程图等。本设计结构简单，价格实惠，操作方便，安全性高，效率高，适用于小型农田的玉米剥皮，在很大程度上可以减轻农民的劳动强度，为农民收获玉米提供很好的帮助。关键词农业；机械化；玉米果穗；剥皮机；设计StructureDesignandSimulationofCornPeelingEquipmentAbstractBeforethereformandopeningup,China'sagriculturewasmainlyharvestedbyartificialmeans,andcornearswerepicked,peeledandthreshed.Thisworkwasintensiveandtedious,andtheworkefficiencywaslow.Afterthereformandopeningup,China'sagriculturegraduallytowardsthedevelopmentofmechanizationroad,mechanicalharvestingofcorninsteadofartificialharvesting.Themechanizedharvestingtechnologyofcornistousemachinerytopickears,peelandthreshaseriesofprocessesinthematureperiodofcornaccordingtosomeplantingmethods.Thisdesignisbasedonthecurrentsituationofthedevelopmentofcornpeelingmachine,onthebasisoftheworkingprincipleofunderstanding,mainlyincludetheoverallschemedesign,thedesignofthemainparts,includingpulleys,belttransmission,geartransmission,designandcalculationofstrippingroller,driveroller,andthecornpeelingmachinefor3dmodelingandsimulation,theengineeringdrawing,etc.Thisdesignhastheadvantagesofsimplestructure,affordableprice,convenientoperation,highsafety,highefficiency,andisapplicabletothecornhuskingofsmallfarmland,whichcanreducethelaborintensityoffarmerstoalargeextentandprovidegoodhelpforfarmerstoharvestcorn.Keywordsagriculture;mechanization;cornear;peelingmachine;design目录1绪论 绪论1.1本课题研究的背景及意义1.1.1本课题研究的背景如今在农业上机械化占据主导地位，相对于传统的手工收割，后期处理，已经渐渐地被机械所取代。但是，农业用机器的质量对农产品市场的销售有很大影响。通过比较中国农业机械自动化水平与国外农业机械自动化水平，并对其进行详细分析，找出中国农业机械自动化发展的方向。如何提高未来发展水平，提高我国农业机械自动化的研发水平。多年来，农业种植机械化程度越来越高，玉米种植急剧增加，农民的工作量也大大增加，所以现在玉米剥皮机非常重要。该机可为农民带来丰厚的利润，使农民无需高强度劳动，大大提高劳动生产率，操作更方便，更舒适。而现在全球化水平如此之高，许多国外农产品已经进入我国，竞争压力很大。只有提高生产力，降低生产成本，提高农产品质量，中国的农产品才能提高，中国农产品的竞争力才能增强。开发一种可以使用的玉米剥皮机，使工人不必手动操作太多，劳动效率就大大提高了不少。换句话说，工人的劳动强度大大降低，一些玉米可以避免因为被摘下来而来不及把玉米的皮给剥掉而让它坏掉，这样就大大提高了利润。但是，如今市面上的剥皮机剥净率不是特别高，还容易损坏玉米，所以玉米剥皮机还有很大的改善空间。1.1.2本课题研究的意义美国是世界上种植玉米最多的国家，直到上个世纪，战争结束后，许多人才开始研究玉米去皮机。但是因为他们的专业知识有限，所以在研究上一直没有太大的成果展现出来。然而，到上个世纪末，人们开始意识到这个问题，因此有专家和专家具有丰富的实践经验进行沟通。结合理论与实践，对玉米去皮机进行了较好的研究和改进。因为玉米剥皮机在进行剥皮的时候，精度比较低，剥皮的速度也很慢，效率并不是很高，所以现在大部分生产企业单位还是用人工剥皮为主。利用人工进行剥皮，劳动效率特别差，所以在本论文设计中，将设计一款剥皮机，这款剥皮机是对传统的剥皮机进行升级改造的，设计一个更合理的机制，使用合理的传动装置和动力装置，解决以前玉米剥皮机存在的问题，这对于以后继续进行设计改善，都是值得参考的。因此，现在有必要研究实用的玉米去皮机，而玉米去皮机非常能够满足现有农民的要求。除此之外，玉米剥皮机的市场非常广泛，销售起来没有很大的难度。1.2国内外玉米脱皮机的发展概况今天，在欧美一些较发达的国家，有许多系列的玉米剥皮机，剥皮工作时，剥皮效率很高，效果非常好。机器的结构紧凑可靠，稳定性很好，噪声也不会很大，操作起来也方便。现在那些欧美发达国家开发了一种带有液压系统的剥皮机，这对使用更加有利。2010年，中国许多专业人士进行了研究，进行了技术交流和讨论，发现在未来的几十年，玉米去皮机将在市场上非常受欢迎。2013年7月，对玉米去皮机的销售进行了调查，中国市场的发展非常迅速。其次是韩国，日本和德国，他们的市场需求也非常强劲。为了改善自己的不良之处，中国的玉米剥皮机主要改进机器的结构，以使其更安全，更有效。机器的工作环境更好，工人的劳动强度更低，使用更方便，更智能等。例如，剥离部件是剥离辊，清洁装置，减振系统，这些部件的改进以及改进它的传动系统。目前的剥皮机主要由双振动马达驱动。1.2.1国内玉米剥皮机的发展概况自20世纪60年代以来，对玉米剥皮机的研究始于对外国机器的模仿。自1990年代以来取得了一些成就。有两种类型的剥皮机，一种是安装在玉米联合收割机上的剥皮装置，另一种是特殊的玉米剥皮机。例如，黑龙江的一个生产单位生产了一种自走式玉米联合收割机，可以采摘和剥皮玉米。保存，切断茎，最后将切碎的茎秆返回田间。其剥离率超过85％，损失总量不到3％。由生产单元生产的另一种玉米剥皮机使用具有三千瓦磁力的马达。剥离率可超过90％，损伤率和损失率均小于1％。吉林省农业机械专业研究所产生了一种橡胶花瓣式玉米去皮机。其驱动轴和两端的轴承座不在水平面上。因为螺旋条和橡胶钉安装在驱动轴的顶部，所以在驱动轴上安装有多个橡胶轮。驱动轴与驱动轴配合，剥皮装置可以将剥皮的皮肤很好地放入机器中，并将它们分配到剥离轴的中间进行相对旋转。由于耳朵在自行旋转并顺畅地向前移动，因此在行走过程中，剥皮爪会在很短的时间内将其撕掉，将玉米叶压下并拉下，以便实现剥离。该机配三千瓦三相电机，剥离后效率可达95％。吉林农机研究院与四平农机工程机械有限公司联手开展玉米去皮机研究。在上个世纪末，研究了玉米剥皮机，模型6YBJ-2，并在此基础上进行了研究。2007年，研究了一种更新的玉米去皮机，型号6YBJ-4B，这种机器的剥皮辊由圆形罗纹橡胶制成，这项研究获得专利。如今玉米去皮机不断发展，技术越来越高，农民越来越喜欢使用它们。这些年来，每个人都可以看到农业发展。随后，朝着全机械化的发展，玉米剥皮机是一台全机械化的机器，现在技术发展很快。为了使国民经济更高，现在的一个改进点是农业机械化。国家越来越重视农业，农业机械化的发展现在更快，玉米剥皮机仅在过去两年进行了研究。使用后，采摘的玉米皮可以在不需要人工的情况下剥离，也可以脱粒。这样，农民就没有那么大的工作强度了，工作时间也缩短了。在一定程度上，它也推动了农业机械化。我们国家玉米剥皮机的现状是什么，这台机器在市场上的供需情况是什么，产业链的现状如何？还有生产公司等的案例，所有这些都已经有过详细分析。这位玉米去皮机行业的生产商带来了新的投资机会。对于生产单位，很清楚玉米去皮机行业供应商的状况是什么，以及应该用什么来投资这个行业。现在黑龙江省的一个研究单位生产了一台5型BY-7.0型玉米去皮机，四平农民机械制造有限公司开发了一种新型玉米去皮机。这些机器在市面上的销售都是非常不错的。现在，根据国内外剥皮机的研究，玉米生产的要求，开始研究玉米剥皮机的摩擦类型，从而达到设定的效果。但是，在这个时候，我国经济发展很快，农业的发展现在更加工业化，集约化，有序化。为了使玉米收获机械化，一种有效的方法是开发玉米去皮机。1.2.2国外玉米剥皮机的发展概况在国外，玉米剥皮机，无论是研究还是生产技术，已经非常成熟。由于玉米在一季中生长一年，当玉米去皮时，含水量相对较小。在许多地方，剥玉米时，直接采摘并直接去皮。在美国，德国有许多生产单位，为了安装玉米割台，只需要调节剥离辊的转速并调节剥离的间隙。这样就可以对玉米进行联合割皮了。例如，有美国公司生产的联合剥皮机可以改变玉米头，只需要工作一次，就可以采摘玉米。剥离时，除去网时效率高于95％，破损率和损失率均小于1％。在美国的另一个生产单位，他们生产玉米剥皮机，电机使用的是单相交流电，所以我们的所用机器是全橡胶辊。剥皮装置由全部橡胶制成，两根滚筒按高度排列，根据玉米芯的不同大小，调整两个辊子之间的间隙，剥离率自然大于95％。德国公司生产的联合玉米剥皮机在工作时，在很短的时间内可以剥掉玉米皮，旋转的轴将玉米叶卷起，然后向下拉，使玉米叶剥落。机器工作时，效率在每小时0.85到1.25万个之间，剥离率为85％到95％。破损率小于1％，损失率小于2％。这样，可以剥离玉米的皮，不需要工人操作，从而提高了工作效率。一家乌克兰生产公司生产了一种KCKY-6型玉米去皮机，可用于同时拾取果穗。剥离果穗和青贮饲料的任务足以满足许多地方的农艺需求。1.3国内外玉米去皮机的缺陷1、安全保护不是很好。2、在玉米剥皮机上，对安全有影响的地方是：剥离部分，分离部分。V带传动部分，进料口。剥离部分和V形皮带传动装置上有一个保护盖。3、然而，一些生产单位，特别是小型维修店，知道农民不擅长安全防护，价格便宜，而且他们想降低成本生产，销售等都没有安全防护装置的机器，有时会威胁农民的安全。4、一些玉米剥皮机，在剥皮装置和V带上安装保护盖，如果尺寸大，则不能完全关闭。如果剥皮辊想要完全关闭，则不能实现剥离装置的保护盖的排出口的顶部。在这个放电的地方的顶部，剥皮辊滚动玉米叶，操作的人将要清理。这样一来安全事故就出现了。5、这个进料口的底部非常大，进料头和剥皮辊之间的空间，安全距离的要求是不够的。6、去皮装置长时间不使用，质量不好。PAGE172总体方案的设计与确定2.1本课题设计要求的确定玉米去皮机可以剥去玉米表面上的皮，这样的机器是供农民使用的，这种机器的特征有下面几点：1、使用方便，可在农村推广，机器配件带标准件，无论是安装，还是维护都比较方便。2、整机安装，结构不复杂，价格相对较低，且电源必须符合农村的实际情况。本文设计的这台机器的效率相对较高。3、剥玉米时，剥净率应超过93%，尽可能不要将籽弄破。4、尽可能降低成本，提高工作效率。2.2设计参数的确定本文写的这种玉米剥皮机，其数据如下：1、玉米剥皮机在生产过程中每小时一千公斤；2、当材料让能量消耗时，其大小与玉米直径有很大的关系，确定w＝0.0030kw.h/kg；3、电动机在进行转动的时候，速度在n＝1500r/min。2.3玉米剥皮机的组成及工作原理玉米剥皮机的主要结构包括喂料装置和剥皮装置。工作原理为：电动机通过皮带将动力传递给大皮带轮，大皮带轮通过一对齿轮将动力传递给驱动杆。然后将置于驱动棒和剥皮棒之间的玉米穗剥掉。剥皮杆安装在轴上，轴的两端通过轴承安装在轴承座上。剥皮机构的主要部件是剥皮辊，其用于去除茎和叶的混合物并剥掉玉米的表皮。原理是相对旋转的驱动棒和剥皮棒抓住并剥掉移动的玉米的表皮，而表皮和茎和叶混合物在辊下揉合以剥去表皮。当通过压缩弹簧确保剥离辊的间隙时，不需要频繁地调节它。剥皮装置的剥皮辊表面具有螺旋肋，两条辊的高度和长度相同，两条辊之间的距离可以根据玉米芯的大小通过弹簧调节。机架底部有一个挡板，以防止落下的玉米粒飞溅和伤人。通过上述机构的组成和工作原理的确定，可以发现该机结构简单，调整方便，性能可靠，生产效率高。具体结构见下图2-1所示。图2-1玉米剥皮机结构简图2.4电机型号的选择与确定对电机的数据进行计算：N=(2-1)式中G－玉米进行脱皮的时候生产可以达到每小时一千公斤。W－对一公斤的玉米进行去皮时耗费多少能量，确定w＝0.0030kw.h/kg。－在进行传动时候的效率，确定0.75N=＝4(KW)(2-2)已知N＝4kw，n＝1500r/min确定电动机是三相异步的，型号是Y112M-4。如果想选择合适的电机，那么它在工作中是安全，经济和可靠的；如果没有正确选择电机，那么糟糕的情况是会有浪费。选择电机时要注意一些因素，如电压，频率，转速等。然而，剥皮机的电机不仅从这些方面来看，而且还取决于它的功率。看看他关键的速度因素，所以这里是如何确定电机的。选择电机的时候，按照复合来进行，这里要注意工作条件，负荷，还有生产流程等等，对下面几点的要求都要能够满足。1、力学性能机械性能必须是电机的机械性跟工作性配合的好，机器在工作时要有好的稳定性，对于工作时候的起动转矩，最大转矩都要能够满足指定的要求。2、功率在确定电机的额定负载时，由生产时的机械功率决定多少功率，防止小型马车的出现，防止一些不必要的浪费。3、速度电机的转速是多少，并且必须满足机械要求，例如，最大速度是多少，并且调节速度的性能不是机器工作所需的时间。4、运行经济考虑到这一点时，请考虑整个电机驱动系统消耗的能量和电机的成本。根据电机的使用效率不同，有些时间比较短，使用时效率不高，电机效率比较差，总能耗的变化不是太大，因此电机的效率不是我们考虑的重点，但是当选择电机时选择一些电器。还要注意效率，如空调，循环泵等，效率高，总能耗会降低。5、价格低廉当满足机器的工作要求时，电机的结构不会复杂，可靠性高，价格低的机器不能太高。在本文中，电机工作的环境相对干净，两块板倒置，负载不大，电源为三相。然后电机电压为380V，电机系列为Y，三相异步电动机。电机的型号是Y112M-4。在下面表格2-1中，显示了电动机的相关数据，因此电动机的额定功率可以计算为=1440r/min电机的尺寸就是(mm)400*313*265电机的重量就是47kg。其外形见图2-2。表2-1Y系列的技术参数表型号额定功率额定电流转速效率功率因数堵转转矩最大转矩重量额定转`矩额定转矩kWAr/min%COSФ倍倍kgY112M-448.8144084.50.822.22.347图2-2Y112M-4电动机的外形图3主要零部件的设计与计算3.1带传动的设计与计算3.1.1带传动的概述查看机械书本之后，带传动的好处还有不好的就都知道了：带传动的优点：（1）可以用在中心距偏大的；（2）弹性非常好，可以缓冲振动，特别是V带上的连接器不可用，传动时稳定性好，噪音还比较小；（3）当负载过大时，滑轮会滑动，以保护其他部件，使其他部件不被破坏；（4）结构相对简单，加工和后期维护相对简单，购买时价格低廉。带传动不好的地方：（1）传动的体积是很大的；（2）需要张紧，轴上的力就是非常大的；（3）在工作时，发生柔性滑动，因此无法保证驱动轴和从动轴的旋转速度；（4）带的使用时间是比较短的；（5）传动效率一点都不高；（6）皮带传动时，如果有摩擦，会产生火花和电，不能放在易燃易爆的地方。查看书后，V带类型更多，取决于功率的大小，加上旋转时，然后V形带的模型是固定的，它是A型。3.1.2带传动主要参数的计算1、对功率进行选用(3-1)式中－工况系数，确定＝1.2P－传动的功率是4kw2、确定带子的型号已经知道和，那么就确定了是V型带，是A型的，－小带轮的转动的速度为1500r/min，—大带轮的转动速度。3、传动比1.76；＝(3-2)4、小带轮直径的基准值（mm）由于变速器使用怕皮带轮，变速器非常多地用于机械工作。而且可靠性也很高，使用时间很长，平均传动比精度也很好，结构非常紧凑，还有就是用的地方非常多。为了驱动滑轮，需要满足一下几个方面：（1）振动不能大，噪音不能大，工作时精度必须很高。（2）额定容量很大，体积不大，质量轻，皮带轮强度也很大，耐磨性也很好，可根据需要达到使用时间在设计轮滑时，设计是合理的，然后加工轮滑的材料需要进行热处理，选择是正确的。所生产的产品质量可以满足需要，精度可以满足要求，从而达到预期的效果。选定＝100mm>＝75r/min5、大带轮直径的基准值（mm）(3-3)6、对带子的速度进行验算(3-4)7、先确定轴跟轴之间的距离（mm）(3-5)8、需要的带子的长度的基准值（mm）(3-6)确定＝900mm，也就是带子的型号是A－9009、小带轮包角(3-7)10、一根V带的额定功率的基本数值已知带子的型号、还有普通的V带的功率是3.32kw11、的时候一根V带的额定功率增加量按照带子的型号，还有确定0.65kw12、V带的数量Z(3-8)13、一根V带的预紧力有多大(3-9)m－每一米V带有多重，确定是0.1k/gm14、在轴上进行作用的力(3-10)(3-11)－因为新的皮带在开始时被预加载，所以力是正常预加载的1.5倍。3.1.3带轮结构的设计1、带轮的材料最常用的带轮是铸铁，最快的滑轮速度是每秒25米，而HT200则是轮式材料。2、带轮的形式根据辐条的结构，实心，辐条，腹板。用于生产V形带的材料通常是灰铸铁，钢，铝合金，在这种情况下最常用的是灰铸铁。带轮的外缘是轮钢。在确定带轮结构时，应根据带轮的结构进行确定，正常直径的数值要D<(2.5-3)d，由此可见大带轮的结构是轮辐式。3、带轮的技术要求（1）带轮上不能有砂眼，气泡这些不良状况（2）V带轮轮槽工作面的表面粗糙度要小于3.2um，轮缘和轴孔的这个面的表面粗糙度数值都要小于6.3um，轮槽下方的表面粗糙度数值要小于12.5um，轮槽的棱边和边缘要进行倒圆角或者是倒钝的处理。图3-1带轮3D结构图3.2齿轮传动的设计与计算3.2.1选择的齿轮类型、精度、材料和齿数1、根据设计的传动办法，用的是直齿轮来进行。2、剥皮机只是普通机器，速度比较慢，查看专业资料确定传动精度为八级。3、对材料进行选择，因为这个齿轮的振动非常大，所以不管是大齿轮，还是小齿轮，原材料用的都是40Cr，并对其进行调质处理，硬度可以达到240HBS，对其进行淬火处理，齿轮的形状没有什么太大的变化，因此没有必要进行研磨。4、确定齿数是图3-2齿轮三维结构图3.2.2根据齿面接触疲劳强度设计查看专业资料[1]式：1、由公式里面的数据都确定下来已经得知工作要求，确定载荷系数是：(1.1<k<1.8)将齿轮的扭矩算出来：(3-12)参见参考资料[1]表5-8确定齿轮宽系数：参见参考资料[1]表5-7可以知道材料的弹性影响系数：参见参考资料[1]图5-8可以知道齿轮接触疲劳极限：参见参考资料[1]图5-26可以知道疲劳寿命系数：算出来应力周转多少次：(3-13)计算接触疲劳许用应力的值，失效概率是1%，安全系数S=1(3-14)2、进行相关的计算首先计算小齿轮的分度圆直径，放到里面比较小的数值模数：查看参考资料[1]表5-1取m=1.5把齿宽算出来：b=，确定b=25mm3.3剥皮辊的设计与计算3.3.1剥皮辊生产能力的计算剥皮辊设计的生产率可通过以下公式计算：（3-16）式中：Qmin-对剥皮辊进行设计时生产率的最小值为t/h。W-每天的平均产量是多少0.4-剥皮辊进行开机的时候有效的效率。那么说：(3-17)这样的话每一年生产的量是=2.5X24X365=21900t/year3.3.2剥皮辊长度、直径的确定原机上的剥皮辊长是1070mm，美国人生产的剥皮辊长度为1500mm，按照实验可以知道玉米剥皮辊在进行剥皮的时候，在四百毫米这个范围内效率是85%，在800mm这个范围里面，剥净率是在95%，所以辊子的长就是1199mm，对玉米进行剥净的时候，效率超过95%，对于剥净率有影响的因素是剥皮辊有多长，要想确保剥的干净，那么这个辊子就要尽可能的长，不过太长了，颗粒就会被弄坏了，剥皮辊的直径对于比较小的玉米来说，它是也不会被挤压的，不会被抓取。查看农业机器的设计资料，对剥皮机进行设计，数据如表格3-1所示。表3-1剥皮辊设计参数长度L（mm）直径D（mm）设计值119965参考范围800mm<L<1250mm60mm<D<80mm3.3.3剥皮辊结构的设计玉米剥皮机剥皮辊的组成主要是辊子，辊子上有一些突出的螺旋状的隔片，还有用于剥皮的钢钉，其滚筒和凸起的螺旋状是一种刚性的零件提，在凹陷区域，设置一些分隔片，以便机器在进行剥皮时面积变大。图3-3剥皮辊三维结构3.4传动棍的设计与计算轴的原材料的静强度和疲劳强度都必须符合要求，韧性，耐磨性，耐腐蚀性都应相对较高。只有满足这些性能要求后，还要注意这种材料的加工过程是否简单，以及性价比是否高。用于生产轴的原材料是碳钢和合金钢。碳钢比较便宜，并且具有较低的感应应力的能力，要对它进行热处理，这样材质的性能也就变得更好了，所以现在使用的碳钢就很多，最常用的是45号钢。与碳钢相比，合金钢具有更好的机械性能和更好的淬火性能，此外，必须使轴颈的体积和质量更小，轴颈的耐磨性更大，并且一些温度更高。或者在非常低的位置，使用的材料是合金钢。综合考虑后，负载的布局，机器是什么，经济要求是什么？因此，轴的原材料由456号刚制成，经过回火处理。设置轴的直径，轴的长度，将部件安装在轴上方，然后将其拆下。这样就可以定下来了，这样一来这些零件的体积是多少也就清楚了。对于主轴，要安装它，请按以下顺序操作：第一步、转动在中间的地方；第二步、把轴装在箱体的上面；第三步、将端盖装好；第四步、安装轴承和轴承箱。1、确定轴的原材料，确定热处理方法，并确定直径：如果对轴没有特殊要求，原材料将用45钢淬火和回火。其机械性能可参考资料[1]表11-1和表11-4可以知道初步将轴直径的最小值计算出来参照参考资料[1]表11-3确定C=120（103<C<126），得到这个轴直径的最小值为：(3-18)查看有关资料，最小的轴的直径可以加大10%。(3-19)结合装配图上的配合零件，选择直径为130mm的零件。2、设计轴的结构（1）确定装配在轴上的零件；（2）将轴上的零件定位在轴上；（3）确定每条轴的每个段的长度和直径；图3-4传动辊三维结构3.5平键的选型与计算轴还有带毂的零部件上用到的键还有花键，键的作用是进行固定，将转矩传递出去的。有的时候，键还可以对轴向进行固定，还能将轴向力传递出去；有些则能构成轴向动联接。键是符合国家标准的，共有两种类型：1）平键和半圆键，他们之间的连接是松散的连接；2）斜键，构成紧联接。1、平键和半圆键联接（1）平键联接键的侧面是工作面。当任务完成时，键和键槽相互挤压以传递扭矩。根据使用的路线，可以分为普通的键，导向键还有滑键。普通平键，它的连接是静联接，根据键的结构不同，可以分类，一种是A型的，它是一个圆头的，一个是B型双头都是方头，另外一个是C型的，一头方一头圆。A型用于轴上面的键槽铣刀，当将这个槽铣出来的时候，里面固定键的效果是不错的。不好的地方就是，在这个键头顶上的侧边跟轮毂上的键槽没有碰到，所以这个键的圆头这个地方没有完全使用，这样一来在这个轴上面顶头这个地方应力是很大的。平头的平键有这些不好的地方，但太大的键应该用螺丝固定，以便防止打滑。导键联接和滑键联接，他们的连接都是动态的，都是可以进行移动的。导键根据内部结构不一样可以进行分类，有圆头的，也有方头的，固定在轴上都是通过螺钉来实现的。（2）半圆键联接半圆形键用于静态连接，键的侧面是执行工作的一侧。这种类型的键连接具有良好的工艺，不好的地方就是在轴上面的键槽是很深的。它连接的是一些相对比较小的负载，当然也可以用来连接锥形轴。2、斜键联接（1）楔键联接在这个键的上边的面，还有下边的面都是工作的面，这两个面都跟毂还有周上面的键槽紧紧的靠在一起。键的上表面具有1：100的斜度。（2）切向键联接由两个斜度为1：100的单边倾斜楔组成。切向键上边的面还有下边的面都是进行工作的面，键在进行连接的时候一定要有一个工作面实在这个轴心线的这个面的里面的。轴连接带轮，直径是d=70mm，查看参考文献用的是B20×12，B18×11还有B12×8，是一般的A型的平键，这个键长是140mm，60mm。图3-5平键三维结构图3.6轴承的选型滚动轴承的正确选择与主机的性能有关，使得使用时间更长；企业能不能将修理机器的时间短一点，并且将维修时候花的钱变少一点，将设备的运转率变高一些，它的作用都是非常大的。所以说，不管是设计的地方，还是加工的地方，乃至于后期维修的地方，对滚动轴承进行选择的时候，一定要注意。正常来说，对轴承进行选择的时候从下面几步来进行：1、根据轴承工作的条件，确定轴承的类型，公差等级是多少，间隙有多大；2、按照这个轴承在什么条件下进行工作，还收承受的力是多大，还有使用时间有什么要求，计算出该轴承的型号后，还可以根据使用时的需要设定轴承的型号。之后在对它的使用时间进行验算；3、选择的这个轴承的额定载荷来进行验算，并检查其转速的极限值。在对轴承进行确定的时候，主要思考的东西有，极限转速是多少，使用时间是多长，还有载荷是多大，另外还有一些别的东西可以帮助轴承来确定它是什么类型，构造是什么样的，大小是多少，还有公差等级是多少，还有游隙工求是多少，这样一个最后的方案。在选择轴承的时候，首先要做的是根据相应的模型了解其加载的负载方向。一系列只标，如负载大小，旋转速度，工作环境的影响等。通过查阅资料后晓得，在转动的速度比较高，并且所受的载荷比较的小的地方，应该选用以点接触的球轴承作为确定的对象；如果安装轴承的地方其承受的载荷或者力比较的大，转动的速度又比较的小的时候，应该选用以线进行接触的滚子轴承；如果安装轴承的地方是既承载轴线方向的力又承受直径方向上的力，那就应该选择以线接触的圆锥滚子轴承否则是以点接触的轴承；还存在轴向力相对较大的情况，并且与直径相同方向的力是很小的。角接触轴承受到的载荷是两个方向的轴，并且它转动速度的极限值是非常非常快速的，还有精度非常的高，从花钱多少的角度来看，深沟球轴承对比滚子轴承，花的钱要少一点，再加上轴具体的大小。滚动轴承为深沟球轴承6205，KN，KN，，。1、轴承的预紧预紧意味着在轴承撞击轴和轴的顶部之后，通过某种方法将滚动物体的内部和外部保持在紧凑状态。预紧轴承设计成在支撑时更加有刚性，可以有效地减小振动和噪音，并且防止滚动元件由于惯性而滑入和滑出环。2、轴承的安装和拆卸当轴承没有损坏时，必须按照轴的方向安装并拆卸。安装在一个相对较长的轴承上，然后为了使其安装简单，这个圆圈中孔的大小为1:12的。3、经济性要求比较轴承的价格，在正常情况下，深沟球轴承的价格相对较低，磙子轴承的价格高于滚珠轴承的价格。精度越高的轴承，花的钱就多。在选择使用哪种轴承时，需要仔细了解轴承的价格，并尽可能使用低成本来满足各种需求。本文中的密封是轴承的密封，密封时用毡圈进行，这样能够有效的防止灰尘进到轴承里面，让轴承始终保持干净。使用毡圈来对轴承进行密封主要是因为这样的密封装置结构非常的简单，成本也很低而且使用的范围非常的广泛，是用矩形毡圈装在梯形槽然后产生径向压力来达到密封的效果的。图3-6轴承三维结构图205383.7各主要零部件强度的校核3.7.1齿轮强度的校核与计算1、将接触时候的应力算出来用下面的式子把齿轮面进行接触的时候应力的大小算出来(3-20)将式子里面的每一个数据算出来（1）将载荷系数算出来驱动用的是电动机，载荷是非常稳定的，确定，；；；(3-21)（2）将弹性系数算出来；（3）节点这个范围里面的系数(3-22)MPa(3-23)2、在进行接触的是疲劳强度的许用应力的数值用下面的式子把需要接触应力算出来，也就是(3-24)把式子里面的每一个数据都确定下来（1）齿轮在进行接触的时候极限疲劳强度是MPa（2）安全系数的最小值是（3）将应力周转次数算出来(3-25)（4）可以知道接触疲劳的使用时间系数是，尺寸系数用下面的式子将工作硬化系数算出来(3-26)润滑油膜影响系数，算出来MPa因为MPaMPa，所以说是安全的。3、对齿轮根部的弯曲疲劳强度进行校核（1）算出来齿根应力的大小用下面的式子将弯曲应力算出来(3-27)将式子里面每一个数都算出来，那么就可以确定，，MPa（2）齿根这个地方弯曲强度的应力的许用值算出来齿根这个地方应力的许用值，也就是(3-28)确定公式中的每个数据进行弯曲的时候疲劳极限MPa齿轮的应力修正系数弯曲强度的安全系数的最小数值弯曲疲劳使用时间的系数，弯曲疲劳的尺寸系数算出来之后因为MPaMpa，所以说是非常安全的。3.7.2轴承强度的校核计算作用在轴承上面的支反力的合力是：N(3-29)如果轴承是深沟球的，派生出来的轴方向上力是可以相互消除的。，N得，，N(3-30)验算的时候根据轴承B承受的力来进行h(3-31)h=年因为玉米剥皮机在进行工作的时候是非常稳定的，使用的轴承是使用时间比较长的，轴承可以对算出来的时间进行满足，审核之后，这个轴承是符合要求的。3.8其他零部件的设计3.8.1机架的设计对于玉米剥皮机来说，主要的支承零部件就是机架，他可以承受轴，还有电动机的冲击还有应力，机架坚固，因此剥皮机在工作时间可以保持稳定，并且可以平稳地工作，因此机架结构合理。还是原材料，都一定要非常稳定，非常的牢固。本文设计的玉米剥皮机，承受的中等负荷，内部产生的应力相对较小，电机功率不是很大，还有电动机的质量是比较小的，所以查看相关的资料之后，采用Q235A焊接制造。具体结构见图3-1机架零件图。图3-1机架零件图3.8.2果穗料斗的设计果穗料斗这个地方不仅可以对果穗进行保存，还可以让鬼祟顺着剥皮辊轴方向，进到两个辊子组成的槽形里面去，它跟水平面是有一个角度的，并且，这个机器跟水平面是要有倾斜的，论文设计的这个机器使用的原材料是Q235A板材，对它进行焊接。详细的结构在图纸3-2里面展示。图3-2果穗料斗4玉米去皮机的维护、使用、调整及保管4.1玉米剥皮机的维护1、工作之前首先要把皮辊上面的脏东西弄掉。2、检查驱动轴上方的轴承固定环是否稳定。3、根据要求进行润滑，在加油之前首先把油嘴头这个地方擦干净。4、经常查看一下轴承是不是密封的，一旦有漏油的情况，要把润滑间隔的时间变得更短一些。5、传动齿轮长时间工作后，要经常浇机油。4.2玉米剥皮机的使用和调整1、使用时，请确保V形皮带的松紧度正常，过松或过短，这会影响皮带的使用时间。三角带的正常紧度，按照载荷是十五千克施加在两个轮子中间的带子上，根据他们产生的扰度来进行查看。2、不得让油滴在传动部件上，如果有油污，部件会破碎，并会有滑动；要是零件上有油掉上去，那么肯定需要弄少量的汽油把它擦掉，之后用干净的抹布把胶带弄干净。3、避免损坏皮带，一般情况下，如果皮带损坏，则很快就无法使用，在挂上去或者是拿下来的时候，首先松开张紧装置，不能用尖的东西来弄它。4、一定要注意齿轮有没有咬合在一起，有没有损耗。4.3机器的保管1、玉米剥皮机工作完成了之后，首先要好好的进行保管，机器保管的好，那么使用时间就会变长了。2、把每一个传动胶带，还有弹簧都放松下来，最好是把三角带卸下来，然后再放到仓库里面去。3、把每一个齿轮都卸下来，清理干净之后，用机油浸泡一下，放到仓库去保存。4、把每一个注油点里面都灌满油。5、传动齿轮用的是开始的，其他的面没有进行涂油漆的，都要喷涂上油漆，防止生锈的情况出现。6、对每一个部分的灰尘，油污都进行清理，有的地方油漆掉了，那么就要把油漆再涂上去。7、将机器的架子和地面分离开来，要把它垫起来。8、要是没有车库的话，应该把机器放在比较干燥的地方，用帆布把它盖好了。5三维建模及仿真5.1三维建模5.2仿真结论整个毕业设计是遵守机械设计制造专业设计的规范来的，为了更加深入的理解并掌握大学的专业知识，加强专业技能。整个设计过程是通过查阅相关资料、相关文献、机械设计手册，了解整体构造，然后进行相关设计。这次毕业设计我尝试了独立思考问题，通过自己翻阅相关资料，利用手上现有的资料去解决实际遇到的问题。相信这样的体验对以后的学习和生活都大有帮助。经过这十几周的设计书写，发现不仅仅要学生把大学四年所学的知识灵活运用起来，还涉及到了大学的很多其它课程。毕业设计的整个流程走下来，遇到的一些专业难题，对于总体方案的确定，主要零部件的设计与计算，查设计手册等，一些细节部分没有了解透。知道了自己在专业基础知识上还有哪些地方比较薄弱，需要加强和巩固。还学会了把几门课程的综合运用起来去解决难题。这次设计之后我们学到了很多，掌握了很多新的知识，运用了很多学习的技能，也确实把所学的理论知识与生产实践得到了有机结合，加强了我们的综合素养。通过这次毕业设计，我得知自己机械理论知识的缺陷以及实践经验和眼界的缺乏，希望能够接触更多有关机械的产品和知识来扩展自己的眼界，也得知我国的机械行业技术缺乏人才，制造业发达，更希望自己能够为我国的机械制造技术奉献出自己的绵薄之力。回想当初选择机械专业时，还没有对机械产生兴趣，但是经过三年的学习和研究发现机械非常的有趣，便慢慢地热爱机械。回想整个设计过程，虽然艰难，但是每当我将一个一个的疑惑和困难解决时，感到自己也慢慢地在成长，看问题的角度也慢慢地变得没那么片面。我觉得这就是此次毕业设计带给我的最大的收获。参考文献[1]马秋生.机械设计基础[M]（第一版）.北京:机械工业出版社，2005.[2]于惠力,冯新敏.传动件设计与实用数据速查[S].北京:机械工业出版社，2010.[3]朱龙根.机械系统设计[M]（第二版）.北京:机械工业出版社，1990.[4]李世豪,玉米剥皮机部件改进设计及三维仿真应用[J].农机化研究,2017,39(04):158-161[5]王新年.小型玉米剥皮机的关键部件改进设计及三维仿真[J].农机化研究,2012,34(11):79[6]