玉米剝皮機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明書

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需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q1969043202摘 要在玉米的收獲階段，如何又快又好的完成玉米剝皮的工序，一直是困擾農(nóng)民朋友的一個(gè)問題，因此，玉米剝皮機(jī)出現(xiàn)了，玉米剝皮機(jī)能夠極大地提升玉米剝皮的效率，減輕農(nóng)民的負(fù)擔(dān)。本文所要研究的對象就是玉米剝皮機(jī)。由于當(dāng)前的玉米剝皮機(jī)的功能已經(jīng)足夠強(qiáng)大，基本能夠滿足使用。因此，本文的研究重點(diǎn)就是由如何設(shè)計(jì)玉米剝皮機(jī)轉(zhuǎn)向改進(jìn)玉米剝皮機(jī)的功能，找出當(dāng)前的玉米剝皮機(jī)存在的問題，并有針對性提出改進(jìn)。本文包括的內(nèi)容有玉米剝皮機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)以及零部件的強(qiáng)度設(shè)計(jì)，還有就是改進(jìn)后的功能的可行性分析以及玉米剝皮機(jī)在使用過程中的保養(yǎng)維修等。本文的創(chuàng)新之處在于，通過對于各種剝皮輥的長度、形狀以及裝配位置等的選擇，提升剝凈率；通過對于喂入口的分槽設(shè)計(jì)，降低發(fā)生機(jī)器卡死的幾率，提升機(jī)器的使用壽命；通過對于壓送器的設(shè)計(jì)，即采用壓伏式結(jié)構(gòu)顯著地提升了壓送效果，降低了成本。通過對以上內(nèi)容的設(shè)計(jì)創(chuàng)新，提升了玉米剝皮機(jī)的工作效率，保證了玉米剝皮機(jī)的工作效果，降低了農(nóng)民朋友的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且，由于本文的研究成果中，創(chuàng)新之處花費(fèi)的經(jīng)費(fèi)不多，使得創(chuàng)新之后的玉米剝皮機(jī)滿足經(jīng)濟(jì)的使用要求，因而更適合在在我國的廣大農(nóng)村推廣使用。關(guān)鍵詞：玉米；剝皮機(jī)；螺旋鐵輥；橡膠輥； 需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q1969043202ABSTRACTAt the stage of corn harvesting, how to complete the process of peeling corn quickly and well has always been a problem troubling farmers. Therefore, the emergence of corn peeling machine can greatly improve the efficiency of corn peeling. Lighten the burden on the peasants. The object of this paper is the corn peeling machine. Because the current corn peeling machine is powerful enough to meet the needs of use. Therefore, the focus of this paper is to change from how to design a corn peeling machine to improve the function of the corn peeling machine, to find out the existing problems of the current corn peeling machine, and to put forward the improvement. The contents of this paper are corn peeling. The structure design, function design and component strength design of the leather machine, as well as the feasibility analysis of the improved function and the maintenance and repair of the corn peeling machine in the process of use, and so on. The innovation of this paper is to improve the peeling rate by selecting the length, shape and assembly position of all kinds of peeling rollers, and to reduce the probability of machine sticking and improve the service life of the machine through the slot design of feeding entrance. Through the design of the compressor, that is, the pressure volt structure is used to significantly improve the pressure delivery effect and reduce the cost. Through the design innovation of the above contents, the working efficiency of the corn peeling machine has been improved, and the work efficiency of the corn peeling machine has been improved. The paper proves the working effect of the corn peeling machine and reduces the labor intensity of farmers' friends. Moreover, because of the low cost of innovation in the research results of this paper, the innovative corn peeling machine meets the requirements of economic use. Therefore, it is more suitable for popularization and use in the vast rural areas of our country.Key words: Corn；Peeling machine；Spiral roller；Rubber roller需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q1969043202目錄第 1章 緒 論 .11.1 選題的背景、目的及意義 .11.2 國內(nèi)外玉米剝皮機(jī)的概況 11.3 剝皮機(jī)的設(shè)計(jì)要求及結(jié)構(gòu)簡介 21.4 設(shè)計(jì)中主要存在問題 4第 2章 總體方案設(shè)計(jì) .62.1 總機(jī)的結(jié)構(gòu)形式 62.2 總統(tǒng)設(shè)計(jì)思想 62.3 機(jī)架的配置 72.4 傳動(dòng)系統(tǒng)配置 72.5 動(dòng)力參數(shù)及動(dòng)力源配置的確定 72.6 本章小結(jié) 8第 3章 剝皮裝置的確定 .93.1 剝皮輥簡裝 93.2 剝皮輥生產(chǎn)能力的確定 93.3 剝皮部件的配置 .103.4 本章小結(jié) .11第 4章 執(zhí)行部件及機(jī)架設(shè)計(jì) 124.1 果穗料斗的設(shè)計(jì) .124.2 其他執(zhí)行部件的配置 .124.3 輔助執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)配置 .134.4 機(jī)架、聯(lián)接架的設(shè)計(jì) .144.5 本章小結(jié) .14第 5章 傳動(dòng)部分設(shè)計(jì) 155.1 玉米果穗在剝皮輥間的受力分析 .155.2 皮帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 .175.3 齒輪的設(shè)計(jì)和校核 .195.4 軸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算與校核 .215.5 鍵的選擇和校核 .235.6 軸承的選擇和校核 .245.7 鏈輪的設(shè)計(jì) .255.8 電動(dòng)機(jī)的選擇 .285.9 本章小結(jié) .29第 6章 玉米剝皮機(jī)的保養(yǎng)、使用、調(diào)整及修復(fù) 306.1 每日技術(shù)保養(yǎng) .306.2 傳動(dòng)裝置的使用和調(diào)整 .306.3 機(jī)器的保管 .306.4 工作部件損壞的修復(fù)和調(diào)整 .316.5 本章小結(jié) .31第 6章 結(jié)論 32參考文獻(xiàn) .33致 謝 .34需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q19690432021第 1 章 緒 論由于在近些年中，農(nóng)業(yè)機(jī)械化以及成為了一種趨勢，通過推行農(nóng)業(yè)機(jī)械化可以有效地提升生產(chǎn)效率，降低農(nóng)民的勞動(dòng)量，提升農(nóng)民的收入收入水平，而玉米作為在世界農(nóng)業(yè)種植科目中，占據(jù)主要地位的品類之一，其機(jī)械化種植收獲顯得更加重要。因?yàn)樵谑澜绶秶鷥?nèi)，很多國家都在積極進(jìn)行與之有關(guān)的科研。1.1 選題的背景、目的及意義在玉米的收獲階段，手工剝皮需要的勞動(dòng)量大，費(fèi)時(shí)，且剝皮工作若無法在一定時(shí)間內(nèi)完成，容易對于玉米的產(chǎn)量與質(zhì)量產(chǎn)生一定影響。玉米剝皮機(jī)的作用就是解放農(nóng)民的雙手，代替手工的玉米剝皮作業(yè)，降低農(nóng)民的工作強(qiáng)度，提升工作效率。當(dāng)前我國主要使用的玉米剝皮裝置主要是配置于玉米收獲機(jī)上。通常玉米收獲機(jī)可以分為兩種，一種是自走式玉米收獲機(jī)，另一種是牽引式玉米收獲機(jī)，這兩種收獲機(jī)型的價(jià)格都在 10 萬至 20 萬元之間，成本較高，且其作業(yè)效率不高，玉米的損失率以及破損率較大，可靠性不足，因而用戶并沒有很高的購買欲望。因此，我國當(dāng)前的玉米收獲方式是大部分采用原始的人工手段對玉米進(jìn)行剝皮，或者使用不帶剝皮裝置的背負(fù)式聯(lián)合收割機(jī)摘穗，經(jīng)人工晾曬后人工剝皮。當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也在不斷進(jìn)步。我國農(nóng)村面臨的一個(gè)重要的任務(wù)就是提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率以及農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，降低農(nóng)民的工作強(qiáng)度，提升農(nóng)民的收入。因此，尋求農(nóng)業(yè)機(jī)械化的生產(chǎn)方式成為了我國新的需求。尤其是進(jìn)入“十一五”以來，農(nóng)業(yè)部對于我國的農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展水平提出了更高的要求，并專門立項(xiàng)規(guī)定了普及玉米聯(lián)合收獲機(jī)，這都為我國農(nóng)村機(jī)械化生產(chǎn)提供了便利條件，尤其是推動(dòng)了玉米種植產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。但是當(dāng)前我國針對玉米收獲機(jī)械的研究現(xiàn)狀是研究不深入，很多機(jī)型都是直接仿造國外的玉米聯(lián)合收獲機(jī)型，其應(yīng)用環(huán)境與我國的玉米種植環(huán)境不匹配，因而難以發(fā)揮有效的作用，而且，對于收獲機(jī)中各種參數(shù)對于性能的影響，我國的研究也不是很深入，因而難以提升收獲機(jī)工作的效率。本文立足于玉米收獲機(jī)中的一種----玉米剝皮機(jī)，對于其參數(shù)、結(jié)構(gòu)以及功能進(jìn)行充分了的研究，再經(jīng)過指導(dǎo)老師的指導(dǎo)和幫助，得出了一些結(jié)論。由于本文立足于玉米剝皮機(jī)的實(shí)際應(yīng)用，因而具有較大的實(shí)際意義，對于想要研制或改進(jìn)玉米剝皮機(jī)的企業(yè)或個(gè)人有一定的參考意義。本論文題目是玉米剝皮機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，即通過研究玉米剝皮裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)以及運(yùn)動(dòng)參數(shù)等對于剝皮性能以及生產(chǎn)效率的影響，得出結(jié)論，為玉米剝皮機(jī)的設(shè)計(jì)提供一定的參考。1.2 國內(nèi)外玉米剝皮機(jī)的概況需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q196904320221.2.1 國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r在上個(gè)世紀(jì) 50 年代左右，我國開始研制玉米剝皮機(jī)，在那時(shí)，豐收—2 臥、豐收—2 立以及 4YBJ—2 型等田間玉米摘穗剝皮機(jī)被研制出來。到了 60 年代，我國的農(nóng)機(jī)院與黑龍江農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所合作，研制了一款新的玉米剝皮機(jī)，即 YD—3 型玉米剝皮機(jī)。從 20 世紀(jì) 90 年代開始，我國的玉米剝皮機(jī)的種類越來越多，型號(hào)愈來愈豐富，當(dāng)前我國的玉米剝皮機(jī)型號(hào)已經(jīng)超過了 60 種，有關(guān)玉米剝皮裝置的專利申請，也已經(jīng)超過了 60 項(xiàng)。1.2.2 國外發(fā)展?fàn)顩r由于在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域，我們與國外相比有著一定的差距，所以，國外的相關(guān)研究起步較早，成果較大，應(yīng)用較廣。在玉米剝皮機(jī)制造上也是如此。國外的很多國家研究的玉米剝皮機(jī)的功用和性能已經(jīng)相當(dāng)成熟。很多國家早就實(shí)現(xiàn)了玉米種植的全機(jī)械化作業(yè)。如美國、俄羅斯、德國等。而且，由于地理以及氣候的影響，這些國家種植的玉米的收獲方式是一年一收。所以，在對玉米進(jìn)行剝皮時(shí)，玉米粒中含有的水分較低，因而無需晾曬，他們通常使用大型聯(lián)合收割機(jī)一次性完成玉米的收獲工作。德國的 MENGLE 公司、美國的 JOHN DEERE 公司等研制的玉米聯(lián)合收割機(jī)，大多是直接在小麥聯(lián)合收割機(jī)上直接換裝玉米收割臺(tái)，并通過對其中某些機(jī)械機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)玉米剝皮作業(yè)，通常，這種玉米聯(lián)合收割機(jī)一次作業(yè)即可完成摘穗剝皮全部工作，且玉米的破損率低于 1%，玉米的剝凈率超過 95%。1.3 剝皮機(jī)的設(shè)計(jì)要求及結(jié)構(gòu)簡介1.3.1 剝皮機(jī)的設(shè)計(jì)要求根據(jù)我們的任務(wù)書上的要求，可以得知，我們所設(shè)計(jì)的剝皮機(jī)應(yīng)具有如下要求；首先，操作簡單，由于玉米剝皮機(jī)是一種應(yīng)用在廣大農(nóng)村的的農(nóng)業(yè)機(jī)械，為了為了便于農(nóng)民的操作以及維修，所以玉米剝皮機(jī)應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)零部件。其次，玉米剝皮機(jī)采用整機(jī)安裝的方式，結(jié)構(gòu)應(yīng)相對簡單，成本低廉。第三，玉米剝皮機(jī)應(yīng)具有較高的生產(chǎn)效率，較低的籽粒破損率，能夠較好的完成剝皮作業(yè)。最后，按照我們?nèi)蝿?wù)書上的要求，我們所設(shè)計(jì)的玉米剝皮機(jī)，苞葉剝凈率要達(dá)到 93%以上，脫粒率要低于 1.5%，滿足每小時(shí)生產(chǎn)量不低于 1500KG。1.3.2 玉米剝皮機(jī)結(jié)構(gòu)簡介玉米剝皮機(jī)主要由四部分組成，分別是剝皮裝置、壓送器、果穗分布裝置等。（1）剝皮裝置在玉米剝皮機(jī)剛研制出來的時(shí)候，采用的剝皮輥均為鑄鐵所造，后來。隨著科技的進(jìn)步，需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q19690432023剝皮輥的材料也多了起來，出現(xiàn)了各種組合，如鑄鐵剝皮輥與橡膠剝皮輥的組合、如鑄鐵剝皮輥與鑄鐵剝皮輥組合、鑄鐵剝皮輥與橡膠剝皮輥組合等。鐵輥的優(yōu)點(diǎn)是方便制造，價(jià)格較低，結(jié)實(shí)耐用，橡膠剝皮輥的優(yōu)點(diǎn)剝皮效率高，不易損傷籽粒，且對于濕度較小的果穗，剝皮效果更好。通常在玉米剝皮機(jī)中，采用的剝皮輥結(jié)構(gòu)均為鑄鐵輥與橡膠輥組合的方式，采用上下排列或是交錯(cuò)排列的形式。剝皮輥配置的型式有兩種，分別是 V 型排列和槽型排列，具體結(jié)構(gòu)如下圖所示。圖 1.1 剝皮輥結(jié)構(gòu)（2） 壓送器玉米剝皮機(jī)中壓送器的作用是通過向玉米施加力的作用，從而使得果穗與剝皮輥間的摩擦力增大，并迫使果穗下移。其目的是可以有效地提升剝皮的效率與速度。壓送器有很多種類型，在本設(shè)計(jì)中，選取的壓送器類型是通過彈簧配合的彎曲板材，又可以稱壓穗板。圖 1.2 壓送器結(jié)構(gòu)需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q19690432024（3）果穗分布裝置果穗分布裝置的作用是通過滑行裝置，讓果穗在剝皮機(jī)構(gòu)中均勻分布，有利于剝皮輥的后續(xù)剝皮工作。當(dāng)前在玉米剝皮機(jī)中，裝有各種形式的定向裝穗器以及果穗分槽裝置。該機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便，性能可靠，生產(chǎn)效率高。此種機(jī)械的研制成功，大大減輕了農(nóng)民的勞動(dòng)負(fù)擔(dān)，為廣大的農(nóng)民節(jié)省了大量的時(shí)間，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，成為農(nóng)民致富的途徑之一。1.4 設(shè)計(jì)中主要存在問題1.4.1 影響剝皮性能的結(jié)構(gòu)參數(shù)在玉米剝皮機(jī)的喂入口處，沒有剝皮的玉米從滑板滑入剝皮輥，因此，滑板的傾斜角度對于玉米能否順利進(jìn)入剝皮輥有著直接的影響，而且，對于玉米剝皮機(jī)整體的工作效率以及生產(chǎn)力也有影響，所以，滑板的傾斜角度要設(shè)置合理。經(jīng)過查閱資料得知，最適宜的角度是在18°～ 24°之間。剝皮輥對于玉米的抓取能力的大小取決于剝皮輥的直徑，在一定范圍內(nèi)，剝皮輥的直徑越大，對于玉米的抓取力也就越大，果穗破損率越低，剝凈率越高，當(dāng)剝皮輥的直徑小時(shí)，則與以上情況正好相反。在選擇剝皮輥的直徑時(shí)，應(yīng)遵循的原則是，對于果穗只有抓取而沒有太大的擠壓，也就是說，最合適的剝皮輥的直徑應(yīng)使最小直徑的果穗受擠壓，且對其有抓取力。通過查閱資料可知，我國種植的玉米的直徑絕大多數(shù)均在 60 到 80mm 之間，因此，綜合考慮下，選擇剝皮輥的直徑為 68mm。玉米剝皮機(jī)的剝皮性能的強(qiáng)弱與剝皮輥長度有著直接的關(guān)系。在一定范圍內(nèi)，剝皮輥越長，剝凈率越高，剝皮輥越短，剝凈率越低，但過長的剝皮輥會(huì)損傷玉米，導(dǎo)致破損率上升，因而要選擇適長度的剝皮輥。剝皮輥與水平面的傾角大小，對于玉米剝皮機(jī)的生產(chǎn)能力以及剝凈率也有著很大的關(guān)系，在一定范圍內(nèi)，傾角大小與剝皮裝置的生產(chǎn)能力成正比，與剝凈率成反比。在查閱資料后，得知適宜的剝皮輥角度是在 10°～16°之間。金屬輥表面形式多樣。在金屬輥的的表面上，有數(shù)條高度為 5mm 左右的螺旋筋，螺旋線方向與玉米的移動(dòng)方向一致，其作用是是玉米在剝皮過程中更好的移動(dòng)，在各個(gè)螺旋筋之間有凹槽，其作用是抓取苞葉，為提升抓取力，還可以在凹槽中安裝釘齒，安裝的釘齒對于剝皮的效率，籽粒的破損率有影響。需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q19690432025在一定范圍內(nèi)，壓送器葉輪軸之間的距離對于生產(chǎn)率以及剝凈率有影響。壓送器葉輪與剝皮輥間隙的大小對于剝皮機(jī)的效率也有影響，間隙小時(shí)，玉米與剝皮機(jī)之間的摩擦力大，間隙大時(shí)，玉米與剝皮輥之間的摩擦力小。間隙的大小可以由改變壓送器葉輪的直徑來實(shí)現(xiàn)。為保證玉米果穗在剝皮輥上能繞其穗軸轉(zhuǎn)動(dòng)，兩剝皮輥間應(yīng)存在一定的高度差，在本設(shè)計(jì)中將高度差定 25mm。1.4.2 影響剝皮性能的運(yùn)動(dòng)參數(shù)玉米剝皮機(jī)中，剝皮輥的轉(zhuǎn)速以及壓送器的轉(zhuǎn)速直接影響著剝皮的能力。剝皮輥轉(zhuǎn)速要選擇一個(gè)合適的值，盡管剝皮輥轉(zhuǎn)速越快，剝皮的性能越好，但是過快的轉(zhuǎn)速會(huì)損傷玉米，使得籽粒破損率上升，而過低的轉(zhuǎn)速使得玉米的剝凈率下降，剝皮機(jī)的生產(chǎn)率也下降。壓送器轉(zhuǎn)速與剝皮輥轉(zhuǎn)速對剝皮機(jī)影響基本一致。所以，研究玉米剝皮機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，控制剝皮輥轉(zhuǎn)速和壓送器轉(zhuǎn)速在一個(gè)合適的區(qū)間內(nèi)，對于剝皮機(jī)的性能有著重要的意義。需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q19690432026第 2章 總體方案設(shè)計(jì)2.1 總機(jī)的結(jié)構(gòu)形式本設(shè)計(jì)中的玉米剝皮機(jī)采用人工上料方式，剝皮裝置直接使用上文所說的剝皮專利。最終使得果穗和苞葉分離。在本設(shè)計(jì)過程中，沒有采用自動(dòng)上料的原因是采用人工上料的方式可以有效地降低成本，而采用自動(dòng)上料的方式不滿足玉米剝皮機(jī)的經(jīng)濟(jì)性要求。同時(shí)，如果采用自動(dòng)上料的方式，會(huì)極大地削弱農(nóng)民的購買欲望，影響其購買。在本設(shè)計(jì)中，玉米剝皮機(jī)采用的動(dòng)力源是 Y 系列三相電動(dòng)機(jī)。我們在設(shè)計(jì)中采用的剝皮輥組合是橡膠輥與鑄鐵輥結(jié)合的組合方式。傳動(dòng)部分采用的是鏈輪和直齒輪組合的方式進(jìn)行傳動(dòng)。在我們的設(shè)計(jì)中，玉米剝皮機(jī)的核心部件是剝皮裝置。傳統(tǒng)的玉米剝皮機(jī)的剝皮裝置采用全鑄鐵制造的剝皮輥，兩對剝皮輥的中心距為 66.75mm，剝皮輥呈槽型，通常在玉米剝皮機(jī)中，可以采用使用兩對剝皮輥，三對輥，也可以使用四對剝皮輥。通常我們?yōu)楸ＷC玉米與剝皮輥之間存在合適的摩擦力，在剝皮輥的上方使用了壓送器，經(jīng)過多年來玉米剝皮機(jī)的實(shí)踐應(yīng)用，我們得出采用這種輥型的玉米剝皮機(jī)的剝凈率通?？梢赃_(dá)到 85%，籽粒的破損率為 2%，正是因?yàn)檫@個(gè)原因，玉米剝皮機(jī)才不能更好的發(fā)展和推廣。在 1994 年，一種新型的剝皮輥專利出現(xiàn)，即一對剝皮輥中，一個(gè)是橡膠輥，另一個(gè)是鑄鐵輥，橡膠輥表面帶有螺旋凸棱，與鑄鐵輥可以相互嚙合，配合使用。而且由于橡膠輥的摩擦力較大，所以在玉米剝皮機(jī)中，不需要安裝壓制器，橡膠輥具有一定的彈性，不會(huì)使籽粒受到太大的損傷，可以有效的降低籽粒的破損率。而且，在該專利中，軸線方向上留有螺距為 2m 的螺旋線，果穗能沿著螺旋線自動(dòng)下滑，而且由于在安置剝皮輥時(shí)，其與支架之間存在著傾角，所以可以讓果穗自動(dòng)進(jìn)入下料斗，這種設(shè)計(jì)方式可有有效的提高生產(chǎn)效率。本設(shè)計(jì)直接采用了剝皮專利技術(shù)，然后自行配置傳動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)架等部件，完成設(shè)計(jì)內(nèi)容。2.2 總統(tǒng)設(shè)計(jì)思想（1）機(jī)架的配置；（2）傳動(dòng)系統(tǒng)的配置；（3）剝皮裝置的確定（剝皮輥長度的確定，剝皮輥生產(chǎn)能力的確定，剝皮部件的確定） ；（4）執(zhí)行部件的確定（喂入斗，壓送器，導(dǎo)向板） ；需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q19690432027（5）傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)（玉米果穗的受力分析，皮帶輪的設(shè)計(jì)，齒輪的設(shè)計(jì)，鏈輪的設(shè)計(jì)，軸強(qiáng)度設(shè)計(jì)） ；（6）其他輔助部件的選擇（篩子，風(fēng)機(jī)） ；（7）電機(jī)的選擇?？傮w設(shè)計(jì)草圖，如圖 2.1。圖 2.1 總體設(shè)計(jì)草圖玉米剝皮機(jī)的總體配置原則是，合理安排各部件的布局以及連接關(guān)系，讓動(dòng)力的傳遞富有條理，盡可能提高傳遞的效率，電動(dòng)機(jī)的安裝位置要確定好，機(jī)器工藝路線流暢合理簡單，且便于維修和拆裝，最好機(jī)器外形工整，沒有銳利的棱角。2.3 機(jī)架的配置機(jī)架的結(jié)構(gòu)很簡單。我們根據(jù)其功能要求，采用的材料是角鋼，使用焊接的方式，成型的機(jī)架只需要具有一定的抗壓能力即可。2.4 傳動(dòng)系統(tǒng)配置由于在玉米剝皮機(jī)中，我們采用電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，因而只需采用二級(jí)鏈輪傳動(dòng)進(jìn)行降速，然后直接通過鏈輪和齒輪傳動(dòng)到主動(dòng)軸上。通過主軸的旋轉(zhuǎn)完成其剝皮過程和把剝完皮的玉米果穗送往出料口。由于在玉米剝皮機(jī)中，設(shè)計(jì)的傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單，零配件均為標(biāo)準(zhǔn)件，通用性較強(qiáng)，而且為了保證機(jī)器使用者的安全，在本設(shè)計(jì)中還增加了離心式風(fēng)機(jī)和往復(fù)式篩子，這樣可以將剝離的玉米皮從送到機(jī)器外，防止出現(xiàn)意外情況。由于本設(shè)計(jì)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，加之性能可靠，可以作為廠家的原型機(jī)進(jìn)行改良或是產(chǎn)品進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。2.5 動(dòng)力參數(shù)及動(dòng)力源配置的確定需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q19690432028通過查閱資料，我們獲取的各部件的消耗功率的信息如下；剝皮輥，玉米剝皮機(jī)的功率消耗可按 1kw/h 的功率可剝皮 600~700kg 玉米穗，剝皮輥需要 380-420r/mim 或按每對剝皮輥需要 0.7~0.8kw 計(jì)算。往復(fù)篩，由于往復(fù)篩的結(jié)構(gòu)較為特殊，所以其消耗的功率很大，在進(jìn)行計(jì)算時(shí)，不能用它的組成零件的消耗功率之和來進(jìn)行計(jì)算，我們在網(wǎng)上查閱了資料并咨詢了研究農(nóng)機(jī)的專家以后，得到的數(shù)據(jù)時(shí) 0.5kw，即往復(fù)篩的消耗功率為 0.5kw。風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)消耗功率為 2kw。我們將以上獲取的功率值相加，得到的結(jié)果是 4.9kw。但是由于在實(shí)際的剝皮工作中，難免存在未知因素的干擾，以及其他功率的消耗，所以我們將電機(jī)功率暫時(shí)定為 7.5kw。2.6 本章小結(jié)本章的主要內(nèi)容是對于玉米剝皮機(jī)的研究分析。我們首先對于玉米剝皮機(jī)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了探究，然后進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)?？傮w設(shè)計(jì)中包含了以下幾個(gè)內(nèi)容，即上料方式、剝皮裝置等。然后我們對玉米剝皮機(jī)的性能參數(shù)進(jìn)行了研究，并分析其經(jīng)濟(jì)性原則。然后我們對玉米剝皮機(jī)的具體組成進(jìn)行了詳細(xì)的說明，并對于整體需要的功率進(jìn)行了計(jì)算。需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q19690432029第 3章 剝皮裝置的確定3.1 剝皮輥簡裝如下圖所示為剝皮輥的簡裝方式。圖 3.1 剝皮輥簡裝圖剝皮輥長度、直徑的確定通過查閱資料，我們確定剝皮輥的長度為 1100mm，這種長度的剝皮輥可以使苞葉的剝凈率超過 95%。剝皮輥的直徑的選擇依據(jù)是應(yīng)不使最小直徑的果穗受擠壓和被抓取。下表是我們參考有關(guān)資料獲取的剝皮設(shè)計(jì)參數(shù)。表 3.1 剝皮輥設(shè)計(jì)參數(shù)長度 L（mm） 直徑 D（mm） 圓周速度 V（m/s）設(shè)計(jì)值 1100 70 1參考范圍 800mm 且方向相反，所以，果穗在玉米剝皮機(jī)中，還會(huì)沿著自身軸線產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣可以進(jìn)一步增加剝皮的效率。為加速果穗下移速度，剝皮輥還要有一定傾角，傾角小，下滑速度慢，生產(chǎn)率低，傾角大，剝凈率低，本機(jī)通過部件試驗(yàn)，確定剝皮輥傾角為 12°。果穗通過間隙，根據(jù)實(shí)測果穗直徑最大不超過 Φ65mm，為防止過大的果穗卡滯現(xiàn)象通過 70mm，可使果穗繞自身軸線自由轉(zhuǎn)動(dòng)，為防止在剝皮過程中產(chǎn)生果穗直立造成脫粒，在剝皮輥上方設(shè)有壓穗板，壓穗板通過間隙為 70mm。3.4 本章小結(jié)本設(shè)計(jì)中，我們采用的剝皮裝置是直接應(yīng)用了國家的專利技術(shù)，即采用一對鑄鐵輥與橡膠輥組合的剝皮裝置。能夠讓玉米苞葉被剝掉的重要條件就是玉米與剝皮輥之間的摩擦力的大小需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q196904320212要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于玉米與苞葉之間的連接力的大小。我們設(shè)計(jì)讓玉米沿自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)一步提升剝皮的效率。同時(shí)，我們在剝皮輥的上方設(shè)置了壓送器，使得玉米不會(huì)發(fā)生跳動(dòng)的情況。需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q196904320213第 4章 執(zhí)行部件及機(jī)架設(shè)計(jì)4.1 果穗料斗的設(shè)計(jì)果穗料斗的主要作用有兩個(gè)，一個(gè)是暫時(shí)存儲(chǔ)玉米。另一個(gè)是讓玉米沿著剝皮輥軸向進(jìn)入兩剝皮輥之間形成的槽型空間中。玉米果穗料斗要與水平面呈一定的傾角，其大小為 12°，與剝皮輥角度一致。我們設(shè)計(jì)果穗料斗的長度是 1000mm。在考慮到玉米進(jìn)入剝皮輥時(shí)，其進(jìn)入方向與剝皮輥軸向一致，所以在出口處的滑板應(yīng)設(shè)計(jì)成與剝皮輥組數(shù)一致的槽型口，而且盡量保證每次只讓一個(gè)玉米通過。進(jìn)料斗是將玉米送入剝皮機(jī)的裝置，進(jìn)料口的設(shè)計(jì)要與剝皮輥組數(shù)相配合，由于本設(shè)計(jì)中采用了三對剝皮輥，所以進(jìn)料斗也應(yīng)設(shè)計(jì)成雙出口的結(jié)構(gòu)。而且，由于其功能的需要，進(jìn)料斗要與水平面呈一定的角度，通過查閱資料，以及結(jié)合實(shí)際，我們設(shè)計(jì) 12°的傾角。為了保證進(jìn)料時(shí)不發(fā)生卡機(jī)狀況，我們將進(jìn)料口同樣設(shè)計(jì)成如剝皮輥組一般的槽型。進(jìn)料斗結(jié)構(gòu)如下所示。出料斗是玉米在完成剝皮以后，方便玉米滑出的裝置，出料斗的結(jié)構(gòu)沒有具體的要求，可以設(shè)計(jì)成任何形狀，只要滿足便于盛放玉米即可。如下所示為本設(shè)計(jì)中的下料斗形狀。圖 6圖 5圖 4.1 出料斗 圖 4.2 進(jìn)料斗在本設(shè)計(jì)中，選擇的料斗的材料是熱軋 Q235 板材，將其折彎，形成長度為 500mm，寬度為 930mm，高度為 200mm 槽型斗作為喂入斗，在安裝時(shí)將其與水平面保持約 30°的傾角，且可有自由調(diào)節(jié)。4.2 其他執(zhí)行部件的配置導(dǎo)向板配置需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q196904320214導(dǎo)向板也叫分穗板，我們把高度 150mm 的熱軋 Q235 板材折彎成 ，折彎高度為 120mm 作170?為分穗板。在其出口處也設(shè)置成與剝皮輥組數(shù)相同的槽型，即采用三槽形式。盡量保證每次通過一個(gè)玉米。料斗也應(yīng)具有一定的傾斜程度，我們通過查閱資料確定傾斜角度為 。2?壓送器配置壓送器也叫壓穗板，我們選用的壓送器的材料是熱軋 Q235，我們將邊長為 300mm 的板材彎折 130°后，然后將底邊倒角處理。再配合上彈簧一起組成了壓送器。其主要作用是防止玉米在剝皮的過程中由于受力而彈出，造成意外事故。同時(shí)壓送器還可以增加玉米與剝皮輥之間的摩擦力，提高機(jī)器的生產(chǎn)效率。壓送器結(jié)構(gòu)如下所示。圖 4.3 壓送板結(jié)構(gòu)4.3 輔助執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)配置篩子系統(tǒng)的配置我們的篩子的結(jié)構(gòu)如下所示，其采用曲柄連桿機(jī)構(gòu)和擺臂機(jī)構(gòu)配合構(gòu)成，篩子寬度1100mm，長度 1000mm，厚度 400mm，運(yùn)動(dòng)角度為 。6~9?圖 4.4 篩子結(jié)構(gòu)圖風(fēng)機(jī)系統(tǒng)配置需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q196904320215采用標(biāo)準(zhǔn)離心式風(fēng)機(jī)（直徑為 320mm） 。4.4 機(jī)架、聯(lián)接架的設(shè)計(jì)機(jī)架的結(jié)構(gòu)較為簡單，我們根據(jù)其功能要求，采用的材料是角鋼，使用焊接的方式，成型的機(jī)架只需要具有一定的抗壓能力即可。但必須使其要滿足經(jīng)濟(jì)要求。初步定尺寸為：1300 1300 1700?4.5 本章小結(jié)本章節(jié)的主要內(nèi)容是分析除剝皮裝置外的其他部件。也就是執(zhí)行部件，它們是本設(shè)計(jì)中的重要組成部分，保證剝皮過程的有效實(shí)現(xiàn)。本章節(jié)的主要內(nèi)容有果穗料斗的設(shè)計(jì)、導(dǎo)向板配置、壓送器配置、輔助執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)配置等。本設(shè)計(jì)在滿足功能性要求的前提下，充分考慮了經(jīng)濟(jì)性的原則，以降低成本，增加農(nóng)民的購買欲望。需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q196904320216第 5章 傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)5.1 玉米果穗在剝皮輥間的受力分析如圖 5.1 所示：玉米在兩輥間由于受到兩輥磨擦力 而使玉米可以發(fā)生自轉(zhuǎn)，在自轉(zhuǎn)1F2的過程中使苞葉進(jìn)入兩輥互相嚙合的凹槽中，使得苞葉被撕開。 γ Фθ βδ Φα圖 5.1 受力分析簡圖兩對輥對玉米產(chǎn)生的兩個(gè)磨擦力 、 分別為：aFb（5.1）Nf?（5.2）a?sincosincos00 ibbaaabFFXY?????????????2.53HRm0.943r?.54?需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q196904320217?90r?????18024?????180??????通過力學(xué)分析及計(jì)算，各個(gè)角度可知，如表 5.1。表 5.1 玉米在兩輥之間各個(gè)角度值角度名稱 ?r??角度值 56.94?52.3?19.5?13.8?13.59?（5.3）?sin0.86aNQ???（5.4）257ib?（5.5）?.4.5aFf QN??（5.6）080169bN??12.5237.Ff N??30?129.F???58kwNV?3.4.76?總66 59.510/9.10./20.1mTpnN??????在公式中，各字母的含義及數(shù)值為；撕破苞葉的抓取力，由實(shí)驗(yàn)可知 20.05 kg.1F………………在自轉(zhuǎn)過程中撕扯力2……………扯斷苞葉所需力，根據(jù)實(shí)驗(yàn)可知3 3102FN?………………每對剝皮輥消耗的功率N………………三對輥消耗的總功率總需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q196904320218………………每對齒輪所需扭矩T5.2 皮帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核在上文中，我們已經(jīng)知道篩子的功率為 （查閱資料可知） 0.4kw=P1、確定計(jì)算功率 :cap由參考文獻(xiàn)[1]表 8-9 可查得工作情況系數(shù) =1.2,故：a1.204.8kcakp???2、選取窄 V 帶帶型：根據(jù) =0.48kw、 =340r/min 由參考文獻(xiàn)[1]圖 8-12 確定選用 A 型n帶。3、確定帶輪的基準(zhǔn)直徑：由參考文獻(xiàn)[1]表 8-4 取主動(dòng)輪直徑 ＝100mm.1d根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]式 8-18 得：212340d/ m.n?????（ -） （ .2） =6.根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表 8-4，取 27md驗(yàn)算帶的速度： 1/601034/610.8/sVn???????帶的速度合適。確定窄 V 帶的基準(zhǔn)長度和傳動(dòng)中心距：我們根據(jù)參考文獻(xiàn)計(jì)算，初步確定中心距為 =196。?計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長度：=1124mm2121010()2()4d dLa?????由參考文獻(xiàn)[1]表 8-3 選 A 型帶的基準(zhǔn)長度 ＝1400mm.dL計(jì)算實(shí)際中心距 a：=260mm0+1=2?（ d)-需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q196904320219.5、驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角 1?由參考文獻(xiàn)[1]式 8-21 得：1?=????21()/57.380(70)/2657.31620da????????? ???主動(dòng)輪上的包角合適。6、計(jì)算窄 V 帶的根數(shù) Z: 由參考文獻(xiàn)[1]式 8-31 得： 0()calPzk???由 ，查參考文獻(xiàn)[1]表 8-211 1d170340r/min,0, .3ndi?? ?（ -） （ .）6 和 8-7 得： 0.47kwP??查參考文獻(xiàn)[1]表 8-8 得 ，表 8-3 得 ，所以：.98ak.96L??4/(7.4)801z????取 Z=1 根7、計(jì)算預(yù)緊力 :0F由參考文獻(xiàn)[1]式 8-32 得 V 帶初拉力： 20.51caPqvzvk?????????1.g/m,q查 參 考 文 獻(xiàn) [1]表 8-2得 ： 故 20482.55(1).08109FN? ???????? ?? ?08、計(jì)算作用在軸上的壓軸力 ：p012sin(/)210sin(7/2)419pza?????????需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q1969043202209、帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶輪的材料選為鑄鐵選 HT200。結(jié)構(gòu)選擇：大小帶輪都選用實(shí)心式的帶輪。10、皮帶采用張緊輪裝置。5.3 齒輪的設(shè)計(jì)和校核對于 d=84mm 的齒輪分別進(jìn)行計(jì)算和校核a.選定齒輪類型、精度、材料及齒數(shù)經(jīng)過查閱資料以及分析，我們確定選用直齒輪，齒輪的材料為經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理的 40Cr，這種材料經(jīng)過表面淬火處理以后，具有不錯(cuò)的表面硬度，齒數(shù)均為 28 個(gè)，考慮到傳動(dòng)的問題，我們確定精度等級(jí)為 8 級(jí)精度傳動(dòng)。b.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]式(5-24)： ??2t13tdH2kTu mEZ??????????（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值根據(jù)工作條件，選取載荷系數(shù)： (1.1(22-30) 87bh??2L?50(1890)L??鍵的選擇：GB/T1096-2003 鍵 （齒輪）2需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q196904320225GB/T1096-2003 鍵 （鏈輪）8750?2.鍵的校核：根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]式(10-14) 并取 k=h/2 L=l-b=22-8=14mm??2Tdkl????則，工作表面擠壓應(yīng)力： 520.1829.72Mpa34Tdkl????由參考文獻(xiàn)[1]表 10-6 可知 許用擠壓應(yīng)力 ，所以：??15~0pa????29.7Mpa125pa????即鍵的強(qiáng)度符合要求。5.6 軸承的選擇和校核1.軸承的選擇：根據(jù)前面一系列的計(jì)算結(jié)果，剝皮選定軸承的類型為帶密封圈的單列向心球軸承（GB279-67）軸承型號(hào)分別選為 2205 和 2206。這種軸承主要承受徑向載荷，當(dāng)轉(zhuǎn)速較高，軸向載荷不大時(shí)可以代替推力球軸承承受純軸向載荷，密封圈能較嚴(yán)密地防止污物從一面侵入軸承，因?yàn)榱硪幻嬖O(shè)計(jì)加了軸承嵌蓋，可通過油潤滑及脂潤滑降低磨擦阻力，減小接觸應(yīng)力、吸收振動(dòng)、防止銹蝕、散熱等，此類軸承主要用在密封要求較高的部件中。2.軸承的校核：根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]式（12-3） 610()ThfcLnP???由前面的計(jì)算可知：n=420r/min =1 Tfr =3F?12r.5kN,15.kCC??齒輪：需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q196904320226tan86.7tan20315.NrF????。鏈輪： 1523.8Na?則，軸承的壽命為： 66310012.50()()196h2.548ThfcLnP?? ???年所有，滿足強(qiáng)度要求。5.7 鏈輪的設(shè)計(jì)(與剝皮輥相連接的鏈輪的設(shè)計(jì))1.選擇鏈輪齒數(shù) z1 、z2、z3 和傳動(dòng)比 i：， （傳動(dòng)比 i=1 且齒數(shù)盡量用奇數(shù)）1237,1zz?2.確定計(jì)算功率和選擇鏈：①計(jì)算功率 Pca 是根據(jù)傳遞的功率 P，并考慮到載荷性質(zhì)和原動(dòng)機(jī)的種類而確定，即' 12.47kw089AcaZMKP???其中，由參考文獻(xiàn)[1]表 8-14 查得： ，表 8-15 查得：1.0AK?，1.081.0879Z????????????表 8-16 查得 ， 。MK?2.4kP按雙排鏈計(jì)算： '1.7.7.59wcacaP?②.選擇鏈的型號(hào) 根據(jù) 與 由參考文獻(xiàn)[2]表 4-11 選擇 10A （節(jié)距：p=15.875mm）ca1n計(jì)算鏈條節(jié) ：pL當(dāng)鏈輪齒數(shù)相等： 初定中心距：02paz??04ap?3.計(jì)算鏈節(jié)數(shù)：需要購買圖紙咨詢 Q1459919609 或 Q196904320227'024178097papLz?????（取整，最好取偶數(shù)）98p取4.驗(yàn)算鏈速： 1420175.81.9m/s66nzv???(0.m/s~3/)符 合 要 求 。5.初選中心距 ： 0a0296.45pLZ??在此處，我們選定中心距為 300mm。6.計(jì)算壓軸力 ： QF1.2.269.84153.NQf???其中，02.4169.88Pv??有 效 圓 周 力 ：7.鏈傳動(dòng)的潤滑和防護(hù)：對于 10A 鏈，鏈速度 v=1.89m/s 在參考文獻(xiàn)[1]圖 8-22 選擇方式Ⅱ低油潤滑。鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和尺寸。8.小鏈輪的直徑 15.876.28m1800sinsinpdZ???????????????。 。實(shí)心式結(jié)構(gòu)，內(nèi)孔直徑與軸的設(shè)計(jì)有關(guān) D=28mm.(與傳動(dòng)系統(tǒng)連接的鏈輪的設(shè)計(jì))1.選擇鏈輪齒數(shù) z1 、z2 和傳動(dòng)比 i：， （齒數(shù)盡量用奇數(shù)）13,2.8zi?取'2136.4Z??237Z?