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1、摘 要此次设计的小型玉米脱粒机，其工作原理为电动机通过皮带轮传动, 玉米棒通过入料斗进入脱粒滚筒，在高速回转的脱粒滚筒的冲击和玉米棒、滚筒、凹板式栅格的作用下被脱粒下来。采用挤搓式的原理使用板齿进行脱粒，板齿呈螺旋均布便于脱粒滚筒。小风扇的作用是将夹在玉米粒中的轻杂带走。与同类产品相比，结构非常紧凑，性能优良，操作十分轻便，安全可靠，而且不占场地，搬运存放十分方便，成本非常低。破碎率很低，可以提高种子发芽率。能大大的减轻农民劳动强度，有利于抢赶农业季节，促进农民发家致富，推动农业的发展，适宜在广大农村推广应用。 关键词：玉米；脱粒机；板齿 The design of small corn th
2、resher, its working principle for the motor through the pulley drive, corn cob through into the hopper into the cylinder, and the impact of the high-speed rotary cylinder corn cob, roller, concave plate under the action of grid by threshing. The crowded rub board tooth principle used for threshing,
3、tooth a spiral plate uniform easy threshing cylinder. Is the role of small fan clip light impurity in the corn kernels. Compared with similar products, the structure is very compact, high performance, operation is very portable, safe and reliable, and do not take a site, handling storage is very con
4、venient, cost is very low. Breakage rate is very low, can improve the seed germination rate. Can greatly reduce labor intensity of farmers, is conducive to rob farming season, promote the farmers get rich, promote the development of agriculture, suitable for application in the countryside.Keywords:
5、Corns；Shellers machine；Plank-tooth目 录摘 要I前言IV1 引言- 1 -1.1 毕业设计课题的任务和要求- 1 -1.2 课题的主要内容- 1 -2小型玉米脱粒机的设计- 2 -2.1 脱粒机构- 3 -2.2 筛选机构- 6 -2.3 清选机构- 7 -2.4 机架- 8 -3 玉米脱粒机的设计计算- 8 -3.1 电动机的选择- 8 -3.2 V带传动的计算- 10 -3.3 带轮的设计- 12 -3.4 轴的结构尺寸设计- 15 -3.5 轴承的选用- 19 -3.6 键的选择与计算- 21 -3.7 风机的选用- 22 -4玉米脱粒机的使用和维护-
6、24 -4.1玉米脱粒机使用的注意事项- 24 -4.2玉米脱粒机的维修保养- 25 -5总结与展望- 26 -参考文献- 27 -致 谢- 28 -附录- 29 -前言就玉米利用而言，大致经历了作为人类口粮、牲畜饲料和工业生产原料的三个阶段，玉米口粮消费占玉米总消费比重大约在7%左右，但是随着时代的发展，这个比例有了逐步降低的趋势。玉米是三大粮食之一，为解决人类的温饱问题起到重要作用。时至今日，玉米仍然是全世界人民餐桌上不可缺少的食品，在“玉米故乡”墨西哥，“国菜”玉米饼年消耗量达到1200万吨之多，人们无论贫富贵贱都十分喜欢食用；在发达国家，玉米也作为补充人体所必需的铁、镁矿物质的来源为人
7、们广泛食用；在某些贫困国家和地区，玉米依然是人们廉价的裹腹之物。从2011年度玉米产业技术发展报告上看出，虽然近几年国家采取限制深加工企业产能的扩张以及控制深加工企业的消费玉米数量等调控措施，但玉米深加工下游产品的需求旺盛，2011年工业消费玉米的数量持续增加，达到5500万吨，比2010年增加400万吨。受猪肉价格的持续上涨的影响，养殖业效益的改善，生猪存栏数从2011年1月持续增长，玉米饲料需求明显的增长，2011年全年饲料玉米总量为1.03亿吨。2011年由于国内玉米市场的供给稳定，国家对玉米市场的调控的力度不大。2011年通过了竞价销售和跨省移库的方式向市场投放国家玉米储备约为500万
8、吨，大大低于2010年2844万吨的水平。截止2011年10月，我国累计进口玉米118.6万吨，预计2011年的总进口为150万吨左右，略低于2010年156.3万吨的进口水平。2011年11月，我国政府启动了对新的玉米的临时储备收购政策，提高了玉米的收购价格，这将对未来国内的玉米价格形成重要支持。在如此高涨的玉米产业形势下，不论是和玉米相关的生产商还是农民，都对这个生产行业产生了极高的热情，都渴望从中分一杯羹。而06年4月，温总理在总公司呈送的工作报告上批示：要居安而思危，思则而备，而备而无患。储粮于田，储粮于库，都是维护了农民利益，维护粮食市场交易的稳定，维护国家粮食生产的安全。从长远和大
9、局看来，中央储备粮食工作，确保粮食数目真实、质量 优良，能调得动、用得上放在重要的位置，具有现在和未来深远的意义。这一切将粮食产业中的玉米加工产业推上了发展的巅峰，如何保证优质和高效的玉米生脱粒成为玉米产业发展中的急需解决的难题。 针对我国玉米脱粒机现状，通过了学习国外的先进技术，改进了设计挤搓原理的玉米板齿脱粒机，玉米被脱粒滚筒抓取之后，随着滚筒作切线回转运动，同时还沿轴向和径向同时运动，其合运动的轨迹线为螺旋线，脱粒后玉米棒可以轴向流出。其脱粒干净，分离效果非常好，破碎玉米率低，是一种优良而高效的玉米脱粒机。V黑龙江八一农垦大学毕业设计1 绪论1.1 毕业设计课题的任务和要求（1）了解玉米
10、脱粒机机构设计的基本原理和玉米脱粒的工艺流程；（2）研究现有的脱粒装置的性能、优缺点及适应性，确定玉米脱粒装置的总体结构方案；（3）根据所提供的原始数据进行玉米脱粒机的整体结构设计，绘制相关的图纸，图纸正确规范；（4）撰写毕业设计的说明书；（5）翻译相关外文科技文献 1 篇；1.2 课题的主要内容（1）完成玉米脱粒机总体设计；（2）完成主要零件的设计；（3）完成计算说明书； 2小型玉米脱粒机的设计2.1玉米脱粒机的种类表1 玉米脱粒机的种类Table 1 The types of corn thresher类型功能生产率(kg/h)动力全喂入简式脱粒；脱下的谷粒、颖壳、碎茎或茎混在一起。400
11、-10003-5半复式脱粒、分离、和清选；得到干净谷粒，需要清选。500-12007-11复式脱粒、分离、清选、复 脱、得到干净谷粒。2000以上15-22半喂入脱粒、清选；得到干净的谷粒。、体积小、功耗少、成本低。根据设计的要求是生产率为1000kg/h。选择玉米脱粒机的类型和脱离装置的类型是半喂入轴流式玉米脱粒机。整个机械有入料斗、脱粒机构、清选机构、筛选机构、机架等五个重要部分。脱粒装置部分是由脱粒滚筒、凹板式栅格组成。凹板式栅格下方有流斗。清选机构有风扇和出糠口。脱离玉米时，玉米从脱粒滚筒的入料口喂入，随着脱粒滚筒的旋转，在螺旋板齿的作用下，玉米棒在脱粒装置内做螺旋运动。在滚筒和凹板的
12、打击和挤搓作用下，玉米粒被脱下了，并通过栅格式凹板分离出来，而玉米芯则从脱粒滚筒的轴向一侧排出。2.2脱粒机构根据作物在脱粒装置中的运动情况，可以将脱粒装置分为三种：切线流动型，轴流切线径向型，轴流切线型。切线型：玉米被脱粒滚筒抓取后垂直于滚筒轴，沿着滚筒切线方向运动而不发生轴向运动，脱粒后的玉米棒也沿切线方向流出，但存在谷粒与玉米棒分离问题。轴流-切线-径向型：玉米被脱粒滚筒抓取后，随着脱粒滚筒做着切线回转运动，同时沿轴线方向和径向运动，其合成运动的轨迹线为螺旋线，玉米棒可切向或轴向流出，但存在脱离时间过长，结构非常复杂，茎秆破碎严重的缺点。而第三种轴流切线型，同样的在作切线回转运动的同时沿
13、着轴向运动，运动的轨迹线为螺旋线而并不需要锥形脱粒滚筒，其很好的结合了前两种脱粒机构的优点，结构非常简单，脱净率高而且破碎率低。 通过之前的分析，选取了第三种脱粒方式，即轴流切线型玉米脱粒装置。它是由脱粒滚筒，栅格式凹板和顶罩等组成。凹板和顶罩形成一个圆筒，把脱粒滚筒包围起来。脱离玉米时，玉米从脱粒滚筒的入料口喂入，随着脱粒滚筒的旋转，在螺旋板齿的作用下，玉米棒在脱粒装置内做螺旋运动。在滚筒和凹板的打击和挤搓作用下，玉米粒被脱下了，并通过栅格式凹板分离出来，而玉米芯则从脱粒滚筒的轴向一侧排出。图11 玉米脱粒滚筒Fig1-1 Threshingcylinder脱粒间隙随着作物种类和脱粒分离质量
14、的不同来调节。现有脱粒机上脱稻、麦的间隙为20-30mm,脱粒大豆、玉米、高粱等为60-70mm。喂料口与排出口布置在径向位置的轴流筒脱粒装置上，脱粒间隙在凹板的入口处最大。圆柱形脱粒滚筒所用的板齿有铸造板齿和加工球顶方根板齿两种。前者对玉米子粒的破碎率比较高。铸造方板齿应有2-3mm厚的白口层；球顶方根板齿的表面渗碳，渗碳层深度大于2mm；热处理硬度HRC50-60。这里选取加工球顶方根板齿。板齿的工作长度在50mm以下的短板齿用于脱粒已去除皮的玉米穗；工作长度大于50mm的长板齿用于脱未剥皮的玉米穗。根据设计要求和工作情况这里选取长度为 50mm的板齿。如下图：图1-2板齿结构图Fig1-
15、2 Nail tooth structure 板齿的种类及其在滚筒上的排列：常用的板齿有刀齿和楔齿。刀齿一般薄而长，抓取农作物和梳刷脱粒能力强，对喂入不均匀的农作物层适应性较好。刀齿的样式较多，常用的有板刀齿，斜面刀齿。板刀齿一般厚为10mm左右，斜刀齿齿底部约厚10-20mm，顶部厚约4-10mm左右，齿侧面斜度五度左右，齿工作高度15-25mm左右齿宽6-20mm。楔齿短而宽，齿侧带有很大的斜度，脱粒的间隙调整范围较大。防止缠草，其端部向后弯曲，后倾角15度-20度，大的可达25度，后倾角大容易脱草，功率消耗较少，但会降低脱粒能力。板齿材料一般为45号钢，工作面热处理硬度为HRC50。板齿
16、按螺旋线均匀分布在脱粒滚筒上，这样可以使每个板齿都能起到脱粒作用，脱粒比较净，玉米棒碎断相对较少，滚筒负荷均匀和功率消耗较小。通过绘制滚筒表面展开图确定板齿的排列。图1-3 滚筒板齿排列展开图Fig1-3 Roller screw tooth arrangement graph滚筒上的板齿数（z）按脱粒装置的生产率确定。 z(1-)q/0.6qd q- 脱粒装置的喂入量（kg/s），取0.278 kg/s。- 喂入农作物中谷粒所占重量比率；qd-当=0.4时每个板赤的脱粒能力（kg/s）,在凹板配有板齿的脱粒装置上，对喂入输送装置玉米脱粒机的刀齿数取0.2、对联合收割机取0.35。有些以脱粒水
17、稻为主的板刀齿滚筒，如齿侧间隙较大，或凹板不带板齿，qd值应较上述数值小45%左右，应增加板齿数加强梳刷脱粒能力。楔齿的打击面宽，qd值可较刀齿大20%-30%。所以Z=（1-0.278）0.4/（0.2780.02）=5齿迹距a 齿迹距需根据板齿的尺寸和齿侧间隙来确定a=2（b+） (mm)-齿侧间隙（mm），对板刀齿约为10-20mm，对斜面刀齿和楔齿因为齿侧间隙可以改变，的最小的齿侧间隙，一般不小于3mm。齿迹距常用值为25-50mm，这里取30mm。螺旋头数K螺旋头数等于每个齿迹上通过的板齿数目，此值越大，脱粒能力越强。如螺旋头数和齿板数相同，则齿迹距和齿距也相等。这时在同一齿板上相临
18、两齿间会有一凹板齿通过，易使玉米棒折断，应使M/K2。目前一般板齿滚筒上的螺旋头数大多为2-5，在少数加强梳刷脱粒作用的板刀齿上K值达6。齿板数M与齿板间距S 滚筒上齿板数（即板齿排数），目前常用6-12，齿距一般为5-10mm，距离太小，玉米棒易被折断，脱粒消耗功率较多。齿板间距S主要由滚筒上相临两齿杆易于抓取作物的间隔时间来确定，时间太短则不易抓取作物，又容易堵塞滚筒。现有的一些板齿滚筒上S值大多为120-200mm。滚筒上板齿在圆周上分布和排列数根据滚筒直径大小决定。直径200mm左右的滚筒用7-8排，直径300mm的滚筒用9-10排。根据选取的滚筒直径190mm选用8排的滚筒。板齿沿滚
19、筒全长等距排列。各板齿相互交错开，并使相临齿迹间有小于2 mm的重叠量或小于0.5mm的间隙量。设计时间隙量选取为0.2 mm2.3 筛选机构采用滚筒脱粒筛选机构有凹板式栅格，冲孔式等类型。由于采取轴流切线式脱粒，脱粒主要为挤搓的作用，其中栅格式凹板脱粒能力与分离能力都能达到使用要求，所以本次设计选用栅格式凹板。它由一定数量的钢条和两条主梁和两条副梁组成，快速旋转的板齿脱粒滚筒将被卡死的玉米挤搓脱粒，无论是工作时还是安装时，栅格式凹板都是固定不动的，因此对钢条的强度有一定的工作要求。玉米脱粒之后，玉米粒经过栅格式凹板，从凹板的间隙流出，顺着斜滑板滑出机体之外，筛选机构目的是将玉米和玉米芯分开。
20、 图2-1 栅格式凹板 Fig2-1 Fenceform grid concave2.4 清选机构清选机构主要作用是实现脱粒后玉米粒与杂质杂物之间的分离。常见的清选原理可以分为两大类：一类是按照籽粒空气动力特性进行清选，另一类是利用气流进行清选。其中后者比较常用，结构非常简单，分离效率比较高。本次设计采用气流清选的方式，其中气流是由风机提供的。图3-1风机Fig3 -1 Fans2.5 机架机架是脱粒机中用于容纳和支承各种零件的。本次设计采用5mm厚的三角钢。由于整个机体在工作过程中会出现比较大的抖动，对机架的强度要求比较高，所以对焊接的要求比较高，本次机架采用角焊。焊缝高度值指教三角形的直角
21、点到斜边距离，这个距离已经比较适合用于整机震动比较大的部件上。其壳体为覆盖件，对设计的强度要求不高，也采用5mm厚的薄钢板冲压或卷制折弯，各个零件的衔接主要采用焊接和螺栓紧固。3 玉米脱粒机的设计计算3.1 电动机的选择查阅相关资料，TY-10型板齿的脱粒滚筒转速设计为340r/min,板齿齿顶直径为190mm，栅格式凹板直径为270mm，其凹板长度为600mm，在主轴上螺旋均匀分布着板齿，以便玉米芯随螺旋板齿的螺旋作用而排出机体之外。据公式v=Dn/60,计算得v=3.4m/s其中n为滚筒的转速(r/min) V为齿顶线速度（m/s） D为滚筒齿顶直径（m）本次设计采用交流电机为动力来源，通
22、过V带传动来实现脱粒滚筒的转动以及风机的转动。而V带传动，传动比过大时会减小带轮包角。当带轮的包角减小到一定程度，带传动就会发生打滑，从而无法传递额度的功率。因此，带传动比一般取传动比i7，推选择值为2-5.则电动机的转速范围为：N电=in=（2-5）340=680-1700r/min现在选用工业上广泛应用的Y系列的三相异步电动机，参考机械设计简明手册表1 电机的参数表 Table 1 Parameter of the electric machinery table方案电动机型号额定功率电动机转速基本参数P/kW同步转速满载转速效率（%）电动机重量（KG）功率因数1Y132M2-83.069
23、07209408180.5790.722Y112M-62.2900330.743Y100L2-43.01380143082.5350.81考虑到玉米脱粒机的整体设计的质量问题与脱粒强度问题，选用2号方案，选定电机型的型号为Y112M-6。表2电动机尺寸列表Table 2 Dimensions of the electric machinery table 单位中心高H外形尺寸底脚安装尺寸 地脚螺栓孔直径 轴伸尺寸键部位尺寸 电动机的输出轴尺寸 1123.2 V带的传动计算3.2.1 确定传动装置的传动比总传动比 ia=式中na为电动机的满载转速，r/min 则由上式得i=940/3402.76
24、其V带传动比在2-5之间，符合设计的要求。3.2.2 确定计算的功率查机械设计表8-7得工况情况的系数KA=1.31，故Pca=KaP=2.21.3=2.88Kw3.2.3 选择V带的型号根据Pca，查机械设计V带选型图8-11，选用A型的V带。3.2.4 确定带轮的基准直径d1并且验算带的速度V初选小带轮的基准直径.由机械设计表8-6和表8-8，选取小带轮的基准直径=106mm验算带速V 因为5m/sv30m/s,在规定的使用范围内，故带速适合。 计算大带轮的基准直径D2= =1062.76=292.5mm查机械设计表8-8，得圆整为 =315mm3.2.5 确定V带的中心距a与基准长度初定
25、中心距取 即：得： 选取中心距=500mm计算初选取带所需的基准长度即：在此处键入公式。得 mm 查机械设计表8-2找到的1600mm数据相近，所以取： mm计算实际的中心距aa+=（500+）mm460取a=460mm3.2.6 验算小带轮上的包角即： 求得 ： 满足V带传动包角d的要求。3.2.7 计算A带的根数Z计算单根V带的额定功率Pr由d1=106mm和n1=940r/min,查机械设计表8-4a得P0=1.15Kw根据 =940r/min,i=2.76,和A型带，查表8-4b得P0=0.11Kw ：查8-5机械设计表得Ka=0.93，查8-2表得KL=0.99.于是Pr=（P0+P
26、0）KaKL=（1.15+0.11）0.930.99=1.16kw计算V带的根数Z=Pca/Pr=2.86/1.16=2.56选取3根3.2.8 计算单根V带初拉力的最小值查表得A型带的单位长度的质量=0.1kg/m,所以即158N应使带的实际初拉应力158N3.2.9 计算压轴力Fp压轴力的最小值为=944N3.3 带轮的设计带传动是由紧固件连在主动轴上的主带轮、固连于从动轴上的从动带轮和紧套在两轮上的传动带组成的传动运动。当电动机驱动主动轮转动时，由于带和带轮间的摩擦，便拖动从动轮一起转动，并传递一定的动力。带传动具有结构简单、传动平稳、造价低廉以及缓冲吸振等特点，在机械中被广泛应用。鉴于
27、带传动的优点和在应用中广泛性，选择带传动为小型玉米脱粒机传递动力。在一般的机械传动中，应用最广泛的是V带传动。V带的横截面呈等腰梯形，V带轮上也做出相应的轮槽。传动时带只和轮槽的两个侧面接触，即以两侧面为工作面。根据槽面摩擦的原理，在同样的张紧力下，V带传动较平带传动等产生更大的摩擦力。这是V带传动性能上最主要的优点。再加上V带传动允许的传动比较大，结构紧凑，以及V带多以标准化并大量生产的优点，因而V带传动的应用比平带传动应用广泛的多。所以综合以上V带种种的优点和实际操作的可行性，V带传动是最佳的选择。3.3.1 带轮材料带轮的材料主要采用灰铸铁，常用的材料牌号为HT150或HT200；转速非
28、常高的时候应该采用铸钢（或者用钢板冲压后焊接而成）；小功率时可以用铸铝或者塑料。因为带轮的转速V=3.4m/s，即转速比较低，所以材料选定为灰铸铁，硬度为HT150。3.3.2 主动带轮的设计带轮的结构尺寸设计主要是根据带轮的基准直径，选择带轮的结构形式，根据带的型号来确定带论轮槽的主要尺寸，其设计如下。主动带轮的结构选择，因为根据主动带轮的基准直径尺寸而与主动带轮配合的电动机轴的直径是，因此根据经验的公式，所以主动带轮采用腹板式的带轮。选择带轮参数：通过查找机械设计一书，可以确定主动带轮的主要结构参数，结构参数如下表，其他的相关尺寸可以根据相应的经验公式计算求得。表3 带轮的结构参数表Tab
29、le 3 Parameter of the pulley table单位（mm）槽 型基E槽第一槽准宽度基准 线上槽深基准线下槽深间距对称面到端面距离与相应的=32=34=36=38A112.758.7 159-118-118主动带轮的厚度可以由计算公式：求得图3-1主动带轮 Fig3-1 The driving pulley3.3.3 从动带轮的设计从动带轮的结构选择。 因为根据主动带轮的基准直径和传动比来确定，即 ，所以从动带轮采用轮辐式。从动带轮的厚度可以由计算公式求得： 即：图3-2从动带轮 Fig3-2 The driven pulley3.4 轴结构尺寸的设计3.4.1 传动主轴的
30、选择传动轴是玉米脱粒机的重要设计部件之一，它在玉米脱粒机正常工作的过程中间，承担主要的转矩、扭矩、弯矩和支撑传动轴上旋转零件，玉米机脱粒时的瞬时冲击很大，而且冲击次数非常的频繁，因此传动轴的设计是一个至关重要的步骤。它的主要作用是：一是在径向上支撑所安装的旋转零件，使其有固定的工作位置；二是传递轴上的运动和力，使其能够正常的工作。根据玉米脱粒机的结构特点和组成形状以及工作强度和环境的要求，玉米脱粒机的主轴选用直轴阶梯轴。此轴的设计如下： 根据轴的扭转强度来初步计算确定其的最小直径，可利用经验公式：其中：轴常用的几种材料的的值主轴上的功率 主轴上的转速 轴上的材料应选取应用的最为广泛的45号钢，
31、并进行调制等处理，其抗拉的强度，查表得到45号钢Ao取值范围为112-135，取值范围为10-35.取，于是有：3.4.2 确定轴各段的直径和长度输出轴上的最小直径显然是安装从动带轮的内孔，必在轴上开有键槽，而且有两个键槽，因此，为了开键槽又不消耗输出轴的强度，可以使轴的直径增加15%以上，这样增加输出轴的尺寸，因此可以提高轴的工作强度。即：主输出轴的最小直径是安装从动带轮处的直径，为了使所选的轴直径与带轮相配合，故使输出轴端的轴径取为24。查表可以得知带轮的厚度为，则取输出轴的最小轴径为，其长度为。为了满足带轮的轴向定位要求，轴段右端需要制出一个轴肩，轴肩大小为0.07-0.1d，故取2段的
32、轴直径 ，轴肩处圆角c查表为1，轴肩段长度取30mm。输出轴的径向定位由普通平键来完成，选用键的型号为普通平键为。键的型号可以通过查机械设计课程设计手册一书取得。而与滚筒连接采用一个键连接，为。和紧固螺钉来固定脱粒滚筒3.4.3 轴上的载荷计算 作从动轴的简图图4-1轴的简图Fig4-1 The graph of axis 求输出轴上扭矩的大小 根据公式：其中：电动机的额定功率 主轴的转速 即：螺旋板齿上的合力 根据公式： 其中：输出轴的轴心到脱粒板齿外圆的距离即：根据公式： 其中：80%代表的是径向力占圆周力的百分数 即 ： 根据公式： 求得 ， 由于玉米脱粒机的主轴轴向基本不受力。 则取
33、圆周力 径向力 轴向力 的方向如图所示表4 轴的受力分析表Table 4 forceanalysis of axis table载 荷水平面H垂直面V支反力FFNH1=FNH2=260N= =315N弯矩M=16100N/mm=20160N/mm总弯矩=扭矩T轴上水平面内所受支反力如图根据公式：轴在垂直面内所受的支反力 图4-2 轴的受力分析图Table 4-2 forceanalysis of axis3.4.4 校核轴的强度进行轴校核时，通常只需要校核轴上承受最大弯矩和扭矩应力的截面，即危险截面强度。观察表中与弯矩图中的数据，以及轴单项的旋转，扭转切应力为脉动循环的变应力，取折合系数a=0
34、.6，轴的计算应力前面以及选定轴的材料为45号钢，经过调质处理，查表得到。因此，故轴强度符合要求。3.5 轴承的选用由玉米脱粒机的结构和相关尺寸可知所设计的轴上装有带轮和板齿滚筒，其上的板齿承螺旋排列，其轴向受力较小。又根据，初步选取支撑的轴承为深沟球轴承，取其内径为30mm。查表得深沟球轴承的型号为6206，它的结构尺寸为.取安装板齿的轴4段的直径为，轴承与轴肩用轴端挡圈固定，左、右两端采用的轴承用轴承座固定轴承，配合为，考虑板齿滚筒工作强度问题，其上采用一个平键和一个紧固螺钉连接板齿滚筒，键的尺寸为12 8 70已知板齿滚筒长为。两个轴承其径向载荷为325N对于深沟轴承，其径向基本额定载荷
35、式中Cr-基本额定动载荷，查表得，Cr=13.3KN-载荷当量系数，查表得，=1P当量动载荷，N温度系数，查表数值为1Lh轴承基本额定寿命，本机预设寿命Lh=8000hN轴承转速，r/min轴承寿命指数，对球轴承取3将以上数据代入上式，得解得P=2413N而在规定的条件下，6206轴承可承受最大径向载荷为8300N，远远大于轴承实际承受的径向载荷2413N。因此选择的深沟球轴承符合要求。风机轴承的选择，根据，初步选取支撑的轴承为深沟球轴承，取其内径为20mm。查表得深沟球轴承的型号为6204，它的结构尺寸为.其轴向受力较小，因此不需要校合。3.6 键的选择与计算3.6.1 键的选择 键是一种标
36、准零件，通常用来实现轴和轮毂之间的周向固定以传递转矩，有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。键连接的主要类型有：平键连接,半圆键连接，切向键连接。选取最为常见实用的A型平键，键的两个侧面是工作面，工作时，靠键同键槽侧面的挤压来传递转矩。键的上表面和轮毂的键槽底面间则留有间隙，平键连接具有结构简单，装拆方便，对中性较好等优点。与带轮连接的平键为。与脱粒滚筒连接的平键为，电动机的平键为8736，风机轴的键为66123.6.2 键的强度的验算平键连接传递转矩时，其主要失效形式是工作面被压垮。查表得需用挤压应力而普通平键连接的强度条件为式中：T为传递的转矩 （T=FyFd/2），N/MK为键
37、 轮毂键槽的接触高度，k=0.5h，此处h为键的高度，L为键的工作长度，mm，圆头平键l=L-b，平头平键l=L,L为键的公称长度，mm；b为键的宽度，mm；D为轴的直径，mm由上述公式，代入数据得小键1=46MPa大键2=11MPa都小于许用挤压应力60MPa，故键能安全工作3.7 风机的选用将经脱粒装置脱下和分离装置分出来的玉米谷物混合物中的颖壳碎茎和断穗等清除干净将细小杂务排出机外以得到清洁的玉米谷粒。对于分离装置的性能要求是玉米谷粒中的杂质混合物应少于2.5%；清选时谷粒损失不得超出脱出谷粒总量的0.5%；其生产率应与收割、脱粒装置相适应。根据设计条件的生产率我们选用气流式清选装置。气
38、流式清选装置是靠风扇产生的强大气流清除玉米谷粒中的杂质。这种清选装置结构简单，清洁度不是很高，用于简式玉米脱粒机。通过总体设计方案选用吹出型清选装置。清选风道位于风扇出口的前面，谷粒混合物沿滑板在出风口前落下，轻杂物沿风道被吹走，谷粒靠重力穿过气流场进入集谷装置。清选风道下眼保证轻杂物的吹出通畅，并能截留被气流吹出的少量谷粒，减少损失。清选风道的截面积一般比风扇出口的面积大很多，以便在出风口处把谷粒混合物吹散，一般在风扇出口处的气流速度为7-10m/s，风道末端排出口处为4-6 m/s。谷粒滑板的水平夹角为。3.7.1 风速的计算风压 、就是垂直于气流方向的平面所受到的风的压力。根据伯努利方程
39、得出的风压关系。 风的动压为其中为风压kN/m，为空气密度kg/m，V为风速m/s。 由于空气密度(ro)和重度(r)的关系为 ，因此有 中 此式为标准风压公式。在标准状态下(气压为1013 hPa, 温度为20, 空气重度 r=0.011225 kN/m2。纬度为45处的重力加速度g=9.8m/s, w=v/1600 此式为风速估计风压的通用公式。应当指出，空气密度和重力加速度随纬度和海拔的高度而变化。一般来说，r/g 在高原上要比在平原地区小的多，也就是说在同样的风速在相同的温度下，其产生的风压在高原上比在平原地区小的多。 3.7.2玉米颗粒受力分析设计玉米粒从凹板筛溜出来后进入出料板，出
40、料板斜坡设计为30度，由下图的分析可知风机对杂质和玉米颗粒进行分离时，只要当Fmgsin时才有可能将玉米颗粒误从出糠口吹出。计算风机风力的最大值，取其与F方向一致，假设玉米颗粒的最大截面积为1，玉米粒的重量大约为1g，则作用在单颗玉米上的力F的临界值为F=1=5N则临界值的风压Wp=F/S=0.05KN/m2而由前面的简化公式解得临界速度V8.94m/s 玉米粒受力分析Table8 Forceanalysis of kernels则风机设计的风速8m/s即可满足使用要求，设计出糠口高度为160mm，脱粒滚筒的风机的直径为120mm，长度为280mm，风扇页的高度为40mm，由以上数据可算得：当
41、风速为8m/s时，风机转速约为200r/min,计算后得电机传动比为1:1.7，取风机带轮的d为180mm。4玉米脱粒机的使用和维护4.1玉米脱粒机使用的注意事项1.脱粒机应放在地面平坦、通风良好的场地上；安装时要注意风向，喂入口要放在上风头，出草口和排糠口要放在下风头。2对各转动部件要加油保养，各部紧固螺钉要牢靠，滚筒旋转方向应和上盖所标箭头方向一致。3脱粒前要进行空运转，看有关部件连接是否牢固，转动是否平稳，确定无异常情况后方可投入作业，作业时禁止用加大皮带轮等方法使脱粒机超速运转。4脱粒机防护罩安装要牢固，破损的应及时修理，其铁皮厚度不应小于12毫米，传动皮带要设立防护罩或挡板，以防皮带
42、飞出伤人。5三角带松紧要适当，过紧过松都要重新调整。6工作时，操作手应站在喂人口正前方，喂入量要均匀，当喂人量过大或秸秆过湿时，不要强行推送。7出现故障时，待滚筒停止转动后方可检修，严禁在运转状态下推送或掏取秸秆。4.2玉米脱粒机的维修保养一般工作56h后应停机休息一下，并对脱粒机动力进行检查。柴油机代替传动，在作业一段时间后应及时清除排气管内的积炭，调整供油提前角及喷油压力，清洗空气滤清器。作业中应装上防火帽，并随时清除积炭。脱粒机应在额定转速下工作，严禁超速，如与之配套的电动机、柴油机、拖拉机的转速与脱粒机不配套，应根据实际情况更换相应的胶带轮。轴承缺油，转动不灵活或有明显的轴向窜动、径向
43、晃动，必须认真保养和修复正常后才能使用。纹杆变形、裂纹、左右纹杆相同安装、磨损过度、筛形凹板断裂、辐板裂纹或有暗伤等必须逐项修复。机架断裂、机罩变形残缺等一定要焊补牢固。弓齿残缺或齿条锈蚀严重，必须焊补或更换新件。修复后的脱粒机必须经过平衡试验，正常后方可使用。维修保养后，一定要试运转，如果试运转有异常响声、螺栓松动的要停机检查修复。5总结与展望与同类脱粒机器相比，本机械采用新的脱粒原理避免了以前使用直接打击式脱粒方法对玉米种子的损伤，具有生产效率高、脱粒干净、并保证了玉米芯的完整。降低玉米的破损率。操作十分简单，无需专门的培训，就能很好的操作。结构简单，便捷省力，维护性强，无需专门修理机构。可用于农村家庭式、小型企业定量生产，也可适用于中型企业的批量生产，摆脱了传统手搓和整体打碎方式对玉米进行脱粒，减小了劳动强度，提高劳动生产效率，并降低了破损率，既适合普通玉米脱粒、也适合玉米种子脱粒。促进了 农业机械化的发展进程。适合北方平原, 也适应南方丘陵地带,具有广阔市场前景。本次设计的玉米脱粒机其工作原理为电动机经皮带轮传动, 玉米穗通过料斗进入脱粒滚筒，在高速回转的脱粒滚筒的冲击和玉米穗、脱粒滚筒、凹板的相互作用下被脱粒。脱下的子粒大部分通过凹板孔，由子粒滑板滑出机外。风扇的作用是将夹在玉米子粒中的轻杂带走。与同类产品比，结构非常紧凑，性能良好，操作简单，安全