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小型玉米剥皮机结构设计目录TOC\o"1-3"\h\u17291引言 摘要:在日常生活当中,玉米剥皮是处理该农作物过程中一项不可缺的步骤。对于农民来说,玉米作物的剥皮是一件劳动强度很大并且生产效率低下的工作,在对进行玉米剥皮处理时极大的浪费了农民大量的时间和精力。本次设计的方向是能满足农村家庭使用的方便的小型剥皮机。该机构的的工作效率能够满足农村工作人员对其的使用需求,设计的机械对玉米剥皮效率高达,除此之外还要满足日常的生产需求,这就要求机器的每组辊工作效率能达到的使标准。本次设计的剥皮辊组采用的是螺旋齿辊和橡胶辊组合使用的方式,通过槽式配置进行组合。在辊体材料选择方面选择方面做出更细致的选择,避免了传统剥皮装置采用的铸铁剥皮辊组合,大大降低了玉米剥皮过程中的破损率。在设计过程中还为该机械增加了其他的辅助执行机构,能够使剥皮工作更好地进行。关键词:小型玉米剥皮机;玉米剥皮辊;传动系统1引言随着科学技术的不断进步,世界已经进入了机械化的时代,机械化生产已经融到各行各业的发展中。尤其对于农业来说,机械的使用极为重要,玉米是一种高产量的农作物,其种植量和产量在世界排名的前沿,仅次于水稻和小麦。但是,玉米也面临着收获、剥皮等多种问题,所以世界各个国家为了玉米发展,针对玉米在生产过程的各个需求,展开相关的试验和研究,本课所题所针对玉米的剥皮问题。1.1选题的背景和意义玉米这一农作物的重要地位不可低估。我国是拥有十四亿人口的大国,所以对中国人来说稳定的粮食生产是人其以生存的基础。我国玉米种植的面积广,产量高,每年的生产总量占据了世界总产量的五分之一。同时我国也是玉米第二大消费国家,伴随着经济的发展,玉米单纯的食用作用已经不能满足人们的需求,由于其能够作为原材料提供给其他行业所以它很大一部需求被畜牧业和工业占据。养殖业的发展需要玉米作为饲料,工业需要以玉米作为原料从中提取赖氨酸、变性淀粉等多种化工产品。正是由于其他行业队玉米这一作物的需求大大增加,反过来推动了玉米的快速发展,使得玉米的种植面积和种植量不断的扩大。玉米收获之后剥皮问题也是也个大难题,传统的剥皮是依靠手工剥皮的方式,这种方式效率低下,不仅浪费了大量的劳动力,还会导致玉米因为苞叶的剥除不及时,发生腐烂变质的现象。我国目前的玉米剥皮机已经发展到玉米联合式收获机阶段,它能够在田间完成玉米的收获—剥皮—脱粒/青贮等,一系列全机械化的过程。但是玉米联合式收获机的弊端也很明显。它适合宽广的土地,即土地集中的地区,但是我国很多地方是分散的个人小规模的土地,显然不适合联合式收获机作业。其二,联合式收获机还有一个最明显的缺点是剥净率不高,且对果穗的破损率较高。所以这一缺点导致它不适合小规模的作业。所以我设计的方向的是适合我国农民家用的小型玉米剥皮机。小型玉米剥皮机的推广和使用,一方面能够可以极大地解放农民的双手,减轻农民的因为传统的手工方式剥皮产生的工作量,也可以防止玉米因为收获后因为剥皮不及时,造成玉米发生了腐烂、变质的现象。因此研究出适合农民使用的,剥皮率高的小型玉米剥皮机,不但能解决农民在秋收的时候因为剥皮问题而苦恼,还拥有很大的市场前景,方便推广和使用。所以玉米剥皮机机械的使用,能够很大程度上减少农民劳动量,提高玉米作物的生产率,对推动农业机械化的生产进程有着重要的意义。1.2剥皮机设计要求和结构简介1.2.1剥皮机的设计要求在对玉米剥皮机的设计过程中,必须明确设计的方向以及方案执行的可行性,并且要达到任务书的指定要求。该课题设计的方向是适合农村使用的小型家用式的剥皮机。为了满足农村人民对其的使用需求,所以本次设计出的机械遵循以下的几点要求:设计的剥皮机要保证其操作简单,对于剥皮机各个零部件的选取,要尽可能的使用标准件。这样做目的是在机器发生故障的时候,使得在后期对机器进行及时的换修工作。。在动力源的选择上要考虑到该机器的使用对象,除此之外,最重要的一点是保证所设计的机械能够有较高的剥皮率,同时要使得机器对果粒的损伤要小。能够达到相应的指标要求,所设计的机器要保证对玉米苞叶的剥净率达到设计要求,即剥净率达到93%的水平。在进行剥皮的整个工作过程中要降低机械对果实的损伤效果。生产效率要求:在最大程度上降低剥皮机的生产成本的前提下,要增加玉米剥皮机的工作效率,在整个生产过程中每组玉米剥皮辊组的生产水平要达到1500kg/h,不低于现有的水平。1.2.2剥皮机的结构简介小型玉米剥皮的整个框架组成较为简单,第一部分是剥皮辊,它是整个工作机的执行机构。其功能是进行对玉米进行脱皮的工作;第二部分是压送器和果穗分布装置,这两个工作部件是配合辊使用,用来增强机器的工作能力;最后是配备适合的传动系统使得其完成剥皮机工作,具体工作方式如下:剥皮辊:它是整个剥皮机运行当中最主要的部件,其作用是清除随着玉米一起混合进来的茎叶,以及完成对玉米的剥皮工作。其工作的方式是通过一对相向旋转的剥皮辊,利用转动的剥皮辊和玉米之间形成的摩擦而产生的力的作用,然后通过该作用力的撕扯之下完成对玉米苞叶的处理过程。图1-1剥皮辊工作原理图压送器:该结构的作用是将玉米的果实紧紧压制在剥皮辊上,使得玉米在剥皮辊转动的过程中,大幅度增加玉米和玉米剥皮辊之间摩擦阻力,从而提高整个工作机器的工作能力。果穗的分布装置:该机构的作用是使玉米果穗进入剥皮辊的时候,能够准确地沿着剥皮辊组的轴线方向运动。在一般的小型剥皮机中,果穗的料斗能够充当这个作用,使玉米果穗能够准确、均匀地分布在剥皮辊组中。
2总体设计2.1总机的结构和形式本次设计的机器整个工作过程,是通过人工运输的方式将玉米果穗喂入到进料斗中,玉米在进料斗后端导向板作用下,准确地沿着进入到玉米机的剥皮辊中去,然后通过玉米剥皮辊组对玉米进行剥皮,最终工作使得玉米的果穗与苞叶完成分离。分离工作完成之后,还能通过机器下方的风机和往复筛的组合使得苞叶远离机器,从而提高机器的工作效率。图2-1总体设计草图2.2剥皮装置的选择近些年来,农业专家通过对剥皮机的研究,设计通过铸铁螺旋齿辊和橡胶螺旋剥皮辊组合配对使用的剥皮辊组。这种方案中的旋齿辊能推动玉米沿着辊面下滑,加速玉米剥皮的进程。橡胶辊的采用的是橡胶材料。该特殊材质相比铸铁而言,与玉米之间的摩擦力更大,并且该辊的工作表面有大量的橡胶凸起,这种设计也能够增大工作时候的摩擦力。除此之外,橡胶辊对玉米颗粒的损伤比传统铸铁低,能够很大成都上降低剥皮机在工作时对玉米造成的损伤,所以相比传统使用铸铁辊的方式更能提高整个机器的工作能力。这种新型的结构能够加速玉米在剥皮辊组间的下滑移动,在效率上比传统的机械效率更高。2.3传动方案分析本次设计的传动方案是利用电机作为整个机器的动力装置。传动过程中首先通过一次链传动完成降速,将动力传输到中间轴上,然后再将动力传输到第一组剥皮辊组中,单组剥皮辊之间靠齿轮传动完成带动,再通过一次链传动完成三组剥皮辊组的同级传动。除此之外还给整个机器配上风机,风机的作用是将玉米在完成剥皮工作后产生的苞叶从机器中排放。通过带传动的方式进行动力的传输,整个传动过程并不复杂,通过相关的计算和校核,完成对整个剥皮机传动装置的设计。3剥皮装置的确定3.1剥皮辊结构形式的确定影响玉米剥皮辊剥皮效率的因素多种多样,如:剥皮辊组的结构配置形式、表面材料的选择、辊体直径的大小、剥皮辊本身长度、安装的倾角以及剥皮辊的转速等等,所以需要对比各种因素最终确定适合的方案平辊配置:通过平辊式配置方式的剥皮辊组的优点很明显,它的结构简单,使用的成本也比较低廉,在工作期间对玉米的剥皮率也较高,对玉米的果穗的籽粒损伤较小,破损率较低。但它的缺点也很显著,因剥皮辊与玉米之间的摩擦不够,在碰到到含水量较高的果穗,便不能很好地完成剥皮工作,使用此方案时必须给该装置加上压送器。图3-1平辊式V型配置:这种类型配置的剥皮辊组,结构也较为简单,但是有一个很严重的缺点,由于它本身的V形状的配置,导致它只有一条沟槽,这个局限性使得果穗只能严格按照它的配比方式按照特定方向送入,比较麻烦,所以本次设计不考虑这种方案。图3-2V型配置槽型配置:与V型的配置方式相比较,槽型配置的上方的两个剥皮辊的间距较大,能够使玉米果实更好的均匀分布在剥皮辊的长轴上。图3-3槽型配置本次设计的剥皮辊组采用的是槽式设计,这种配置的优点很多,其一,每组辊之间有两条玉米通道,工作时可以满载的工作,这是相比V型配置剥皮辊组而言,在实际工作当中V型经常会出现一边通道出现超载情况,另外一边的通道却时常出现负载不满,然而槽型较好地解决了这个问题,两条可允许玉米果穗通过的通道,不会出现负载不满情况;其二,它对含水量比较高的玉米果穗剥皮能力也很强,通过实验证明在不加压送器的情况下,这种配置的剥净率要比平式高出一倍。图3-4剥皮辊组简图在材料的选择上:材料方面选择抛弃了传统两个光滑铸铁组合的方式,选择使用一个带有螺旋齿的铸铁辊和一个表面带有大量凸棱的橡胶辊。这种形式的组合,螺旋齿在对玉米进行剥皮的同时中能推进玉米沿着轴线方向运动,加速它下滑的过程;而另外一个改换成橡胶材质,大大提高了剥皮辊对果穗的摩擦,而且表面的小凸棱还能增强对果实的抓取力。图3-5螺旋齿铸铁辊图3-6橡胶辊3.2剥皮辊参数的确定玉米的剥净率与剥皮辊长度的关系是正比,其长度决定了剥皮辊工作时候剥皮率的高低。剥皮辊的长度越长这个机器对玉米果穗的剥净率就会提高,但这并不意味着剥皮辊越长越好,随着其长度的增加,玉米果实的脱粒情况会随着增加。在玉米剥皮的过程中,脱粒情况时在难免的,但是可以将这种情况把握在一定范围内。通过参考文献[1]得知最佳的剥皮辊的长度范围在800mm~1150mm,本次设计中对剥皮辊的长度的设计值为1100mm。表3-1剥皮辊长度关系表剥皮辊长度400mm600mm800mm1100mm1200mm1400mm剥净率85%87.6%90.1%93.5%94.3%96.2破损率0.8%1.1%1.12%1.28%1.58%1.76%剥净率还有另外一个重要因素是剥皮辊的转速。剥皮辊的转速过低不能对玉米进行很好的剥皮,转速过高则会导致玉米的粒的破损。同时转速过高也会导致整个机械不稳定,所以玉米剥皮辊的合适的转速范围为:380r/min~420r/min。本次设计中玉米剥皮辊的转速为420r/min。最后选择剥皮辊的直径。剥皮辊的直径一般要大于玉米的直径,若是剥皮辊的直径小于玉米果穗的直径,那么两个剥皮辊将不能很好的挤压果实对其苞叶进行抓取。玉米果穗的平均直径为60mm,所以设计的剥皮辊直径要大于玉米果穗的直径,本次设计的剥皮辊直径为70mm。表3-2剥皮辊参数表剥皮辊长度L(mm)剥皮辊直径D(mm)转速设计目标值-参考范围3.3剥皮辊生产效率的计算查参考资料[1]得知每对剥皮辊在工作时候的生产效率公式如下:(3-1)(3-2)由参考文献[1]得知如下的相关参数:表3-3公式参数值玉米在剥皮辊间的滑动系数玉米果实的最大长度调整间隙玉米果穗的质量本次设计采取得玉米剥皮辊得长度为:;剥皮辊的转速:。代入式(3-1)和式(3-2)得:=每组剥皮辊在工作时的生产能力为:根据所得的计算结果得知该机器的工作能力能够满足设计需求。4辅助执行机构的设计4.1进出料斗对于剥皮机来讲,一个进料斗的设计也是必须的。料斗具有能够有暂存果穗的功能,它最大的作用是使玉米能够准确的进入玉米剥皮辊所形成的槽中,并且使玉米的果穗能够沿着玉米剥皮辊轴的方向运动进。进料斗的在配置的角度上要与玉米剥皮辊配置的角度相同,由参考文献[1]查得玉米剥皮辊与水平面的配置角度在:。本次设计所选的玉米剥皮辊与水平面的夹角。图4-1出料斗图4-2进料斗本次设计的进出料斗的设计尺寸为:,在料斗安装的方面要使其与水平面成三十度的夹角,以方便果穗同过料斗下方进入到工作装置中。4.2导向板和压送器的的设计导向板:它的实质是将果穗准确的导入到剥皮辊组中去,在进料斗的后方将其安装上导向板。本次设计的机器使用的是三组剥皮辊工作,所以要设计成成三出口的方式。压送器配置本次压送器的选择告别了传统的滚轮式压送,滚轮压送适合大规模的生产生产,适合安装在联合式收获机器上,本次设计的小型剥皮机,所以选择压穗板更适合本机器。本次使用的压穗板是将板材弯折后形成的。将它安置在剥皮辊组的上方,留出一定的间距即可防止玉米果穗在工作时因为力的作用,从剥皮机中弹出。图4-3压送板简图4.3风机的选择和往复筛的设计4.3.1风机的选择风机与电动相连,通过带传动相连接为其提供充足的动力,本次设计中选取的是标准离心式风机。4.3.2往复筛的配置在玉米剥皮的过程中会有少量的玉米果粒脱落,这个时侯筛子经过往复运动将果粒掉落到筛子下方的集良仓,而苞叶则会被风机吹离机器。该机构是由两个部分组成,一是曲柄连杆机构,另外一个是摆臂机构。它通过与风机的组合使用将剥皮结束之后掉落的苞叶带走,这样配合使用能够加快工作进程。根据剥皮辊的长度以及其他相关设计最终定往复筛的尺寸为:宽度为,长度为,厚度为图4-4往复筛的结构简图
5动力装置的选择5.1原动机的确定本次设计的是农业机械,同时考虑本机的使用对象是家庭用户,电机本身具有结构简单、效率高的显著优势,满足使用需求,所以它更适合作为本次设计的动力装置。在设计过程中要保证电机的额定功率满足整个剥皮机工作的需求,通过相关数据的计算选择出适合本次的电机。查参考文献[1]可以得知相关数据如下:表5-1传递效率参数表效率传递方式齿轮滚动轴承链传动传递效率在选择电动机功率的时候要注意一点,就是所选电机的额定功率需要稍大于电动机实际输出的功率,这样做可以保证整个机器更好的运行,所以本次设计中电机功率选择15kW。由于三相交流电不方便农业人员的使用,所以经过考虑,本次设计中选择考虑用单项交流电机,所以最终选择电动的型号为Y180L-6,其相关数据如下表:表5-2电机的选择电机型号额定功率P满载转速nY180L-615kW970r/min6传动设计6.1传动比的分配本次设计过程中往复筛和电动机的相连通过带传动完成动力传输,实现往复筛的运动对转速没有要求,满足其运动即可,根据带传动的传动比,初设带传动的传动比:。剥皮辊组的之间通过链传动完成动力传输,首先通过一次链传动将动力传输到中间轴,再通过一次链传动到第一剥皮辊组,达到剥皮辊组所需要的转速要求,三组剥皮辊组之间的链传动的是同级传动。根据链传动的传动比范围,初选电动机传到中间轴的传动比:所以传递到中间轴的转速:三组剥皮辊组之间链轮的传动比:根据所需转速要求,要满足中间轴传递第一剥皮辊组的转速,所以传动比:单组剥皮辊组之间是通过齿轮传动完成动力传输,其传动比:。6.2皮带传动往复筛和电动机相连通过皮带传动完成动力的传输,电动机的转速,往复筛的功率:,传动比。确定其额定功率由参考文献[1]表9-6查得工作情况系数。所以其额定功率:选取V带带型根据上述所得、,由参考文献[2]图8-11定带的型号为A型带。确定带轮的基准直径由参考文献[2]选取主动轮直径;验算传动带的速度:带的速度合适。计算大带轮的基准直径确定V带的基准长度和传动中心距根据:,初定中心距:。计算带所需的基准长度:由参考文献[2]表选基准长度。计算实际中心距:验算小带轮轮上的包角主动轮上的包角合适。计算V带的根数z由和A型带,查参考文献[2]表和得:查参考文献[2]表得,表得,所以:,取。由参考文献[2]式得V带初拉力:由参考文献[2]表得带的段位长度质量;计算作用在轴上的压轴力6.3链传动部分6.3.1与电动机相连的链轮设计本次设计选择的电动机额定功率与转速为:,。小链轮的齿数选取:,传动比选择:。大链轮的齿数:,取。功率的计算以及链的选择由参考文献[2]表9-6查得工作情况系数:;主动链轮齿数系数:;此次传动为单排链,则计算功率为:确定链条的型号和节距链的型号是根据计算出来的所需要的额定功率以及链轮的转速来确定的。查参考文献[2]图9-11和表9-1最终选择的是:,节距:。计算链条节数和中心距初选中心距:。相应的链长节数为:。由参考文献[2]表9-7,采取线性插值法,计算得到中心距计算系数。则链传动的最大中心距:计算链速由参考文献[2]图9-13得知应采用油池润滑。计算作用在中间轴的压轴力因为是垂直传动所以;其中,;所以压轴力:6.3.2三组剥皮辊组之间的链轮设计这三组剥皮辊组的之间的实现的是同级传动所以该三组之间的链传动传动比为1,所要求的转速为420r/min。选择链轮的齿数和确定传动比链轮齿数选取:,传动比选择:。功率的计算以及链的选择由参考文献[2]表9-6查得工作情况系数:;主动链轮齿数系数:;双排链排链,则计算功率为:确定链条的型号和节距链的型号是根据计算出来的所需要的额定功率以及链轮的转速来确定的,查参考文献[2]图9-11和表9-1最终选择的是:,节距:。计算链条节数和中心距选取中心距:;则相应的链节数为:由于链的节数最好选取偶数的,所以本次设计过程中。链传动的最大中心距:,选。计算链速由参考文献[2]图9-13得应采用滴油润滑。计算作用在轴的压轴力;其中,;所以作用在轴的压轴力:(7)链轮的直径确定6.2.3中间轴和第一剥皮辊组之间链轮设计通过电动机传动到中间轴的转速为:,为了满足剥皮辊的转速能够达到要求,这次链传动的传动比:。选择大小链轮的齿数以及它们之间的传动比小链轮的齿数:;则大链轮的齿数:,通过取整。功率的计算以及链的选择由参考文献[2]表9-6查得工作情况系数:;主动链轮齿数系数:;传递的功率为剥皮辊组的的功率,单排链,则计算功率为:确定链条的型号和节距链的型号是根据计算出来的所需要的额定功率以及链轮的转速来确定的,查参考文献[2]图9-11和表9-1最终选择的是:,节距:计算链条节数和中心距初选中心距:相应的链长度为:由于链的节数最好选取偶数的,所以本次设计过程中取;由参考文献[2]表9-7,采取线性插值法,计算得到中心距计算系数;则链传动的最大中心距:计算链速由参考文献[2]图9-13得应采用滴油润滑。计算作用的压轴力;其中,所以作用的压轴力:6.3剥皮辊组内部齿轮的设计和校核6.3.1选定齿轮类型、精度、材料及齿数(1)根据剥皮辊组内部之间的传动方式,传动比为1,选用直齿轮传动的方案。(2)因为该机械对速度的要求不高,且该机械属于农业机械,所以要参考文献[1],最终选得该齿轮的精度为级精度。(3)该齿轮的位置处于剥皮辊组的内部,考虑到该齿轮要带动轴以及轴上的滚筒,它所受到的振动冲击会较大,所以选择所以选择的材料,其硬度选为,而且要淬火对该对齿轮的表面进行处理。(4)选择单组剥皮辊组间齿轮的齿数。6.3.2按齿面接触疲劳强度设计根据参考文献[2]式(5-24):确定公式内的各计算数值试选载荷系数:。该传动齿轮传递的扭距为:由参考文献[2]表10-8选取齿轮宽系数:。由参考文献[2]表10-6选的材料的弹性影响系数:。计算区域系数:计算接触疲劳强度用重合系数。由参考文献[2]查得齿轮接触疲劳极限:。计算应力循环次数:由参考文献[2]图10-19查得疲劳寿命系数:。计算接触疲劳许用应力:,取失效概率为1%,取安全系数为1%。计算小齿轮分度圆直径调整小齿轮分度圆直径计算实际载荷系数的数据准备。①计算圆周速度v②计算齿宽(3)计算实际载荷系数①查参考文献[1]得使用系数:,动载荷系数:。由表10-4用插值法查得齿向载荷数:。②齿间载荷分配系数系数查表10-3得齿间载荷分配系数:。所以实际载荷系数按照实际载荷系数算的分度圆直径:相应齿轮的模数:6.3.3按齿根弯曲疲劳强度设计查参考文献[2]式(10-7)试算模数:确定公式内的各计算数值试选。计算弯曲疲劳强度用重合度系数。计算。由文献[2]表10-5查齿形系数和应力修正系数:,;由文献[2]表10-18查弯曲疲劳寿命系数:;由文献[2]图10-20c;计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安合系数由文献[2]式得:试算模数:调整齿轮模数计算实际载荷系数前的数据准备。圆周速度:齿宽:齿宽比:计算实际载荷系数。由参考文献[2]图10-8、表10-3得动载系数、齿间载荷分配系数:,由参考文献[2]图10-13得:;所以载荷系数:所以按照实际载荷系数算得得齿轮模数:对比计算结果,由于齿轮模数的大小主要取决于齿根弯曲疲劳强度,齿轮直径的大小主要取决于齿面接触疲劳强度,所以模数取3mm,按照接触疲劳强度取分度圆直径93.81mm,取齿轮的齿数;,取。6.3.4齿轮几何尺寸计算分度圆直径:中心距:齿轮的宽度:6.4轴的设计与强度校核6.4.1选择轴的材料和热处理方式及直径的确定本次设计过程中对轴没有做出其他要求,所以该轴的材料选择45钢,经调质处理。初算轴的最小轴径
由参考文献[2]表15-3选取则轴的最小直径为:取标准直径25mm。在安装齿轮和链轮的轴处需开有键槽,所以直径要增加7%。所以该轴处的直径:,取此处直径为28mm。6.4.2轴的结构设计轴的设计工作主要是通过对轴各个部分直径与长度的确定图6-1剥皮辊主轴的简图轴I处直径,此处安装轴承,本次选用的是调心球轴承,根据轴直径选择轴承型号为(2205),该调心球轴承的内径为25mm,宽度为18mm,所以此处轴长度:。轴II处的直径,查参考资料[2]零件的倒角,所以轴肩高度。所以此处直径:,取。该段轴安装轴承座根据所需选择长度:。轴III处是安装玉米剥皮辊的:本次设计过程中玉米剥皮辊的长度为1100mm,所以此段轴的长度:,该处的直径是根据玉米剥皮辊滚筒的内径确定的,可根据需要调节内径大小,本次设计中取该段轴的直径:。轴VI处是安装齿轮和链轮的位置,此处开有键槽所,最小直径需增加7%,所以该轴处的直径:,取此处直径为。链轮的宽度为52,齿轮的宽度为55.8,安装齿轮段的长度应比轮毂宽度小2mm,齿轮左端与剥皮机机架部分有一定距离,左端通过套筒定位,选择套筒长度为19mm,右端通过端部垫片定位,轴端部分长度为5mm。所以该轴段的长度:,取。轴V处的直径,选择套筒的的倒角,所以该处轴肩的高度为。该处轴的直径:。选择调心球轴承的轴承型号为(2206),内径为30mm,宽度为20mm,所以此处轴的径和长度:,。轴IV处的直径,查参考资料[2]零件的倒角,所以轴肩高度。所以此处直径:,取。该段轴段的长度与剥皮机的机架有关:。最终通过对以上各部分轴的计算结果得出该轴的总长为:6.4.3轴上零件的周向定位和轴端倒角(1)此次设计中链轮、齿轮与轴的周向定位都采用平键进行连接。(2)确定轴端倒角尺寸,取轴端倒角为C1。6.4.轴的强度校核在机器的工作当中,根据其传动方式,剥皮机主动轴需要带动玉米剥皮辊中的其他轴,来完成玉米的剥皮工作,所以它所承受的扭矩最大,所以在校核过程中只要保证剥皮辊主轴可以满足其实用需求,其他几根轴自然符合使用需求,即只需要校核该轴。本次设计的机器所能承受的弯力较小,所以不用对该轴进行弯距的校核。轴的扭转强度计算:轴所传递的扭矩:,轴的转速:;代入数据得:所以轴的强度符合要求。6.5轴承的选择轴承的选择也极为重要,轴承主要分为滚动轴承和滑动轴承,滚动轴承摩擦因数小,启动阻力小,润滑维护都很方便。本设计由于玉米剥皮辊的安装需要一定的倾角,选择的轴承为调心球轴承,它所具有自动调心性能,允许内、外相对倾斜不大的条件下进行正常工作。调心球轴承主要承受径向载荷,同时可承受较小轴向载荷。本次轴承型号分别选为和。轴承的校核:本次设计的轴承预期寿命为。轴承寿命计算公式:其中:——;——;——指数,对于球轴承;——。本次设计中该轴承只受径向载荷所以:;齿轮的径向力:;链轮的压轴力:;两个轴承的额定载荷分别为:,。所以轴承的寿命:满足使用需求。6.6键的选择和校核本次设计中用平键连接,通过对传动轴直径的分析,选择适合的尺寸。在轴径)时,键选长度择的范围为:。确定出与齿轮配合的键长度为,与链轮配合的键的长度为。两个键的型号都选择:GB/T1096-2003;键宽:,键高:。关于键的强度校核键的强度校核公式为:通过参考文献[2]查取公式中的相关数据:代入数据得:,即键的强度符合要求。7剥皮机的使用说明7.1剥皮机日常保养每当使用过玉米剥皮机之后,应立刻做好玉米剥皮机的清扫工作,其目的是清理剥皮辊上缠绕的苞叶以及其他的杂物,防止下次一使用机器出现零件卡壳现象。在每次使用之前,应当检查整机上轴承的安装是否牢固。当对机器实行日常润滑时,应当是在严格按照规定操作的步骤进行,在进行对油嘴的擦净之后,再进行下一次的操作。开式传动齿轮要经常浇机油。7.2安全使用注意事项在操作玉米剥皮机之前,需要仔细阅读相关说明书了解机器操作,熟悉对剥皮机的使用,防止因为操作不当而引起的机械故障。除此之外,还要明确危险部位安全标志所提示的内容。在使用玉米剥皮机时,要杜绝将手靠近剥皮辊的行为,以防剥皮辊转动的时候将手卷入机器,造成人员的伤亡。当机器在进行作业时,工作人员切记要时常注意剥皮机的的工作状况,当机器发生故障时要及时切断机器的电源。在上料时,使用者应当注意不要将石块等放进去料斗中去,以免导致机器发生故障。在工作过程当中,剥皮辊运行时候发生响声,堵塞等现象,应立即关掉机器,防止因为产生过负荷导致机器损坏。在检查和维修故障时,应当严格遵守说明书手册,对机器进行更换相关零件。在机器完成一次工作之后,应该根据其具体的状况,检查是否需要对机器进行润滑或者零件的更换。7.3机器传动的使用说明该传动装置使用的三角带不能过紧或者过松,当机器的传动带太过于松动的时候,容易导致带轮发生严重的打滑,影响剥皮机的使用和正常工作,当传动带出现过紧的情况时,会增加剥皮机的功耗,使得轴承收到超负荷的情况,从而导致轴承寿命降低,传动轴磨损加剧,甚至断裂。在使用时,进行检测三角带的松紧程度时,是按照用一千五百牛的力标准,作用到传动带上,紧接着依靠带产生的生的挠度,来检测传动带的带紧度是否正确。传动零件工作环境要保持密封,不能让润滑油浸入,否则会降低传动带的摩擦系数,导致传动带打滑。传动带和传动链是传动装置的核心零件,很容易因为安装不规范而报废,因此安装时要严格按照操作手册进行安装。剥皮机中各个传动零件最忌讳的是沾油,沾上油后不但会使带打滑,而且会对零件的本身造成极大的损伤;当不小心使油沾到零件上时,可在抹布上涂抹少量的汽油,然后将其擦干。7.4机器存放作业结束后,机械应存放在仓库干燥处,将传动带和传动链卸下。传动链要用机油浸泡,剥皮机表面磨损处要喷漆或者抹油,做好防锈措施。需要润滑的位置要保持润滑油充足。最后机架脚要离地防止生锈。7.5本章小结保养是机器使用过程不可缺少的一部分,及时对整个机器的零部件进行维护和调整,才能保证机器的效率在每次使用时,都保持在最高的水平,只要这样才能提高机器的工作效率,若是维护不及时,不但会严重损坏机器的使用寿命,而且会降低其工作效率。8结论通过查找相关资料熟悉剥皮机的组成结构、工作原理,对本次设计的机械有了初步的认识。然后收集目前市场上不同型号的剥皮机详细信息,熟悉各个类型剥皮机的优势和缺点,通过对比的方式最终选择并提出合适的设计方案。抛弃传统的通过铸铁剥皮辊配对使用的方式,传统的的辊面上是光滑的,对于玉米的剥皮率并不高,而且其本身铸铁的材料会对玉米果穗造成破损。而本次设计是采用新型的配置技术,其中一种辊是带有
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