0042-ZY1362玉米剝皮機(jī)設(shè)計(jì)（全套8張CAD圖+說(shuō)明書(shū)）

0042-ZY1362玉米剝皮機(jī)設(shè)計(jì)（全套8張CAD圖+說(shuō)明書(shū)）,zy1362,玉米,剝皮,設(shè)計(jì),全套,cad,說(shuō)明書(shū),仿單 I 摘 要 在玉米分段收獲時(shí)，玉米手工剝皮工序勞動(dòng)強(qiáng)度大，費(fèi)工時(shí)和誤農(nóng)時(shí)，且影響玉 米的產(chǎn)量和質(zhì)量，針對(duì)我國(guó)玉米收獲后剝皮這個(gè)重要環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)出場(chǎng)上玉米剝皮機(jī)， 它替代了傳統(tǒng)人工剝皮的緊張勞動(dòng)，減輕了人們的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)效率，有效 地防止了因剝皮不及時(shí)而造成的玉米霉?fàn)€的損失，從而給農(nóng)民帶來(lái)了一定的經(jīng)濟(jì)效益。 本設(shè)計(jì)采用 3 對(duì)輥機(jī)型，在滿(mǎn)足剝凈率大于 95%，工作效率達(dá)到 1500kg/h 以上的設(shè) 計(jì)要求的前提下進(jìn)行設(shè)計(jì)，可滿(mǎn)足不同用戶(hù)的需求，同時(shí)該機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便可 靠，采用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力。為滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，主剝皮裝置中的剝皮輥采用螺旋鐵輥和 橡膠輥組合的玉米剝皮輥，并且兩輥高低配置，且可以根據(jù)玉米棒的大小不同，通過(guò) 彈簧調(diào)節(jié)兩輥間的距離。這避免了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中鑄鐵輥對(duì)玉米籽粒的損傷，而且在 結(jié)構(gòu)上比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的更加合理。經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、計(jì)算、校核，該機(jī)符合設(shè)計(jì)要求，并且剝 皮裝置較傳統(tǒng)的傳動(dòng)系統(tǒng)有所改進(jìn)，更適合在廣大農(nóng)村推廣使用。 關(guān)鍵詞：玉米；剝皮機(jī)；螺旋鐵輥；橡膠輥；農(nóng)業(yè)機(jī)械 II ABSTRACT At the time the corn is harvested ,the labor force of corn’s clothes taked-off by hand is very strong, wasting time and decreasing the quantity of the corn.To solve the problem of corn’s clothes taked-off that is of great importance in our country ,we designed the corn’s clothes take-off machine including the structure and the technical parameter design.It is a machine that takes off the corn’s clothes ,which has four types ,respectively meets the demand of single ,union of several and big harvest.The machine takes the place of the traditional handed-labor,reducing people’s labor strength,increasing the efficiency and preventing the corn’s damage.The structure of the machine is simple and the machine is easily adopted,reliable and of high efficient.The power of the machine can use electric motor、desel engine and the engine of three-wheeled agricultural car.This machine adopt the alternate current as the motives.The cylinder of the taked-off list is consisted of spiral iron cylinder and rubber cylinder.The spiral iron has some hurt to the seed of the corn.So this machine adopt the whole rubber cylinder.This machine is designed under the premise that must be get to 95% of taked-off rate and efficiency required no less than 1500kh/h,power no more than 3kw.To get to these requirements ,main taked-off part makes use of rubber cylinder ,and they are installed up-down.The machine can adjust the distance between the two cylinder according to the size of the corn and is more reasonable than the way of traditional design in structure.After calculation and check ,the machine meets the demand of design,and makes some improvements in the corn’s taked-off list and the way of transmission system,comparing with the traditional design.Worthwhile,it is widely applied in rural. Key words: Corn；Peeling machine；Spiral roller；Rubber roller；Agricultural machinery III 目 錄 摘 要 Ⅰ ABSTRACT Ⅱ 第 1 章 緒 論 1 1.1 選題的背景、目的及意義 1 1.2 國(guó)內(nèi)外玉米剝皮機(jī)的概況 1 1.2.1 國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r 1 1.2.2 國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r 2 1.3 剝皮機(jī)的設(shè)計(jì)要求及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 3 1.3.1 剝皮機(jī)的設(shè)計(jì)要求 3 1.3.2 玉米剝皮機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 3 第 2 章 總體方案設(shè)計(jì) .4 2.1 總機(jī)的結(jié)構(gòu)形式 4 2.2 總統(tǒng)設(shè)計(jì)思想 5 2.3 機(jī)架的配置 5 2.4 傳動(dòng)系統(tǒng)配置 5 2.5 動(dòng)力參數(shù)及動(dòng)力源配置的確定 6 2.6 本章小結(jié) 6 第 3 章 剝皮裝置的確定 .7 3.1 剝皮輥確定 7 3.1.1 剝皮輥長(zhǎng)度、直徑的確定 7 3.1.2 剝皮輥結(jié)構(gòu) 7 3.2 剝皮輥生產(chǎn)能力的確定 8 3.3 剝皮部件的配置 8 3.4 本章小結(jié) 9 第 4 章 執(zhí)行部件及機(jī)架設(shè)計(jì) .10 IV 4.1 果穗料斗的設(shè)計(jì) .10 4.2 其他執(zhí)行部件的配置 .10 4.3 輔助執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)配置 .11 4.4 機(jī)架、聯(lián)接架的設(shè)計(jì) .12 4.5 本章小結(jié) .12 第 5 章 傳動(dòng)部分設(shè)計(jì) 13 5.1 玉米果穗在剝皮輥間的受力分析 .13 5.2 皮帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 .14 5.3 齒輪的設(shè)計(jì)和校核 .16 5.4 軸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算與校核 .19 5.5 鍵的選擇和校核 .21 5.6 軸承的選擇和校核 .21 5.7 鏈輪的設(shè)計(jì) .22 5.8 電動(dòng)機(jī)的選擇 .25 5.9 本章小結(jié) .26 第 6 章 微型玉米剝皮機(jī)的保養(yǎng)、使用、調(diào)整及修復(fù) 27 6.1 每日技術(shù)保養(yǎng) .27 6.2 傳動(dòng)裝置的使用和調(diào)整 .27 6.3 機(jī)器的保管 .27 6.4 工作部件損壞 的修復(fù)和調(diào)整 .28 6.5 本章小結(jié) .28 結(jié) 論 29 參考文獻(xiàn) .30 致 謝 32 1 第 1 章 緒 論 近年來(lái)，隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)要求的越來(lái)越明顯，玉米種植在世界農(nóng)業(yè)種 植科目中一直占有很大的比例，面對(duì)其收獲過(guò)程的復(fù)雜程度，為滿(mǎn)足其生產(chǎn)發(fā) 展需要世界各國(guó)都進(jìn)行了相關(guān)技術(shù)的科研。 1.1 選題的背景、目的及意義 設(shè)計(jì)微型玉米剝皮機(jī)，它可以替代傳統(tǒng)人工剝皮的緊張勞動(dòng)，減輕人們的 勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)效率，有效地防止因剝皮不及時(shí)而造成的玉米霉?fàn)€的損失， 從而給農(nóng)民帶來(lái)了一定的經(jīng)濟(jì)效益。但是，現(xiàn)有的剝皮機(jī)一直存在剝凈率偏低， 破損率偏高的問(wèn)題，且目前尚無(wú)性能優(yōu)越性的產(chǎn)品，尤其缺乏適于玉米的中小 加工企業(yè)及家庭用的的小型玉米剝皮機(jī)具。 因此研究設(shè)計(jì)實(shí)用性微型玉米剝皮機(jī)具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)，玉米剝 皮機(jī)不但能解決農(nóng)民的當(dāng)務(wù)之急，而且具有廣泛的市場(chǎng)，又極易推廣。家庭用 的小型玉米剝皮機(jī)占地空間小，運(yùn)輸、使用較為便易，成本較低，有較好的實(shí) 用性和經(jīng)濟(jì)性。 1.2 國(guó)內(nèi)外玉米剝皮機(jī)的概況 1.2.1 國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r 我國(guó)從 60 年代開(kāi)始研制玉米剝皮裝置，60、70 年代是仿制階段，80 年代 進(jìn)行關(guān)鍵部件的攻關(guān)，90 年代以后有了較大的進(jìn)展，到現(xiàn)在，玉米剝皮機(jī)的發(fā) 展已經(jīng)達(dá)到了一定的水平。目前玉米剝皮裝置有兩大類(lèi)型：一類(lèi)是在玉米聯(lián)合 收割機(jī)上加裝玉米剝皮裝置，另一類(lèi)是單獨(dú)的玉米剝皮機(jī)。如由黑龍江省趙光 機(jī)械廠生產(chǎn)的 4YB-4 型自走式玉米聯(lián)合收割機(jī)一次完成四行玉米果穗的摘取、 剝皮、儲(chǔ)糧及莖稈的切碎還田等田間作業(yè)，苞葉的剝凈率85%，總損失3%。中 國(guó)收獲機(jī)械總公司藁城聯(lián)合收割機(jī)廠開(kāi)發(fā)的成功富路牌玉米剝皮機(jī)，配備磁動(dòng) 力為 3KW 的電機(jī)，剝凈率大于 90%，破損率和損失率小于 1%。吉林省白城市農(nóng) 機(jī)研究所，研制出全橡膠花瓣型玉米剝皮機(jī)，主動(dòng)軸兩端的軸承座不在同一水 平面上。由于主動(dòng)軸上設(shè)有螺旋條和橡膠釘，傳動(dòng)軸上裝有多個(gè)橡膠輪，主動(dòng) 軸和傳動(dòng)軸相互配合，剝皮裝置能夠均勻地把已進(jìn)入機(jī)內(nèi)的果穗，分配到兩對(duì) 相對(duì)旋轉(zhuǎn)的剝皮軸之間，并在果穗自身旋轉(zhuǎn)的情況下，順利向前推進(jìn)，在行進(jìn) 2 中，被剝皮爪撕開(kāi)苞葉，并在瞬間被旋轉(zhuǎn)軸輾壓住苞葉向下拉，而完成剝離之 目的。同時(shí)該機(jī)與 3kw 三相電機(jī)或小四輪拖拉機(jī)配套，剝凈率達(dá)到 95%左右。 吉林省農(nóng)機(jī)研究所與四平農(nóng)機(jī)工程機(jī)械制造有限公司聯(lián)合研制玉米剝皮機(jī)，于 1997 年設(shè)計(jì)出了 6YBJ-2 型玉米剝皮機(jī)，經(jīng)過(guò)不斷發(fā)展于 2007 年研制出的 6YBJ-4B 型玉米剝皮機(jī)，采用的螺旋凸棱全橡膠剝皮輥，以獲得國(guó)家實(shí)用性專(zhuān) 利。 目前，由黑龍江省畜牧機(jī)械化研究所研制開(kāi)發(fā)了 5BY-7.0 型玉米剝皮機(jī)、 四平農(nóng)民樂(lè)機(jī)械制造有限公司生產(chǎn)的新型玉米剝片機(jī)、四川順風(fēng)農(nóng)機(jī)具生產(chǎn)的 2011 款玉米剝皮機(jī)和吉林農(nóng)業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院設(shè)計(jì)出了 6YBJ-2 型高效風(fēng)清 玉米剝皮機(jī)都取得較好的經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)在針對(duì)玉米加工生產(chǎn)的特點(diǎn)，結(jié)合國(guó)內(nèi) 外一些剝皮機(jī)與脫粒機(jī)的研究成果，進(jìn)行摩擦式玉米剝皮機(jī)的設(shè)計(jì)研究，達(dá)到 了一定預(yù)期的目標(biāo)。于此同時(shí)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)向產(chǎn)業(yè)化，集約化， 訂單化農(nóng)業(yè)方向發(fā)展是必然走勢(shì)，發(fā)展玉米剝皮機(jī)已經(jīng)成為玉米收獲機(jī)械化發(fā) 展的有效途徑之一。 1.2.2 國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r 國(guó)外玉米剝皮機(jī)的研究與生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成熟，目前美國(guó)、德國(guó)、烏克蘭、 俄羅斯等西方國(guó)家，玉米的剝皮（包括籽粒和秸稈青貯）已基本實(shí)現(xiàn)了全部機(jī) 械化作業(yè)。由于其種植方式多為一年一季種植，剝皮時(shí)玉米籽粒的含水率很低， 大多數(shù)國(guó)家均采用玉米摘穗并直接剝皮的剝皮方式。 美國(guó)的 John Deere 公司、Case 公司、德國(guó)的 Mengle 公司、道依茨公司等 的玉米聯(lián)合剝皮機(jī)，絕大部分是在小麥聯(lián)合剝皮機(jī)上換裝玉米割臺(tái)，并通過(guò)調(diào) 節(jié)剝皮滾筒的轉(zhuǎn)速和剝皮間隙進(jìn)行玉米的聯(lián)合剝皮。如美國(guó) Case 公司的聯(lián)合剝 皮機(jī)換裝玉米割臺(tái)，一次作業(yè)可完成玉米摘穗、剝皮的作業(yè)，剝凈率大于95%， 破損率和損失率小于1%。美國(guó)的 John Deere 公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的玉米剝皮機(jī)采用 單相交流電動(dòng)機(jī)作動(dòng)力，剝皮裝置中剝皮輥一般有螺旋鐵棍和橡膠輥組成，鐵 棍對(duì)籽粒有嚴(yán)重?fù)p傷，所以本機(jī)采用全橡膠輥。在主要?jiǎng)兤ぱb置采用全橡膠的 玉米剝皮輥的同時(shí)，并且兩輥高低設(shè)置，且可以根據(jù)玉米棒的大小不同調(diào)節(jié)兩 輥間的距離，可以滿(mǎn)足剝凈率達(dá)到95%以上。 德國(guó)的道依茨公司生產(chǎn)的聯(lián)合玉 米剝皮機(jī)，在行進(jìn)中，被特制的剝皮爪撕開(kāi)苞葉，并在瞬間被旋轉(zhuǎn)軸輾壓住苞 葉向下拉，而完成剝離之目的。工效0.85～1.25萬(wàn)個(gè)/h，剝凈率85%～95%，破 碎率低于1%，損失率低于2%。能夠很好地完成玉米剝皮作業(yè)，替代手工操作， 提高工作效率。烏克蘭赫爾松康拜因聯(lián)合剝皮機(jī)制造公司的 KCKY-6型玉米剝皮 機(jī)，可以進(jìn)行摘穗—果穗剝皮—青貯聯(lián)合作業(yè)，適合大部分地區(qū)的農(nóng)藝要求。 3 1.3 剝皮機(jī)的設(shè)計(jì)要求及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 1.3.1 剝皮機(jī)的設(shè)計(jì)要求 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，微型玉米剝皮機(jī)是一種剝?nèi)ビ衩妆砥さ膶?zhuān)用機(jī)械。 這種機(jī)械主要針對(duì)農(nóng)村的廣大的農(nóng)民用戶(hù)使用，所以此機(jī)械必須具備如下的特 點(diǎn)： 1.操作簡(jiǎn)單，便于廣大農(nóng)村用戶(hù)的使用，零部件盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件，便于安 裝和維修。 2.整機(jī)安裝，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低而且動(dòng)力的選擇要符合農(nóng)村的實(shí)際情況。 本機(jī)還應(yīng)有較高的生產(chǎn)效率，較低的籽粒破損率，較高的剝凈率。 3.性能指標(biāo)要求：苞葉剝凈率要求達(dá)到底 93%以上，而在剝皮過(guò)程中脫粒 率＜1.5%，并盡量減少籽粒脫落。 4.經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：盡是降低成本，增大工作時(shí)生產(chǎn)效率。每對(duì)剝皮輥的生產(chǎn)率 為 1500KG/h,同時(shí)根據(jù)不同用戶(hù)的需要有兩對(duì)輥、四對(duì)輥、八對(duì)輥等不同 機(jī)型。 1.3.2 玉米剝皮機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 玉米剝皮機(jī)主要由剝皮機(jī)構(gòu)、壓送器和果穗分布裝置等組成。 （1）剝皮機(jī)構(gòu)主要部件為剝皮輥，其作用是清除莖葉混合物和剝掉果穗苞 皮。其原理是相對(duì)旋轉(zhuǎn)的一對(duì)輥?zhàn)幼ト〔兊粼谄渖线\(yùn)動(dòng)的果穗的苞皮，同時(shí) 把苞皮和莖葉混合物拽到輥下，剝掉苞皮。剝皮輥間隙是由壓縮彈簧來(lái)保證的， 不用經(jīng)常調(diào)整 （2）壓送器對(duì)改善果穗剝皮質(zhì)量，提高剝皮裝置生產(chǎn)率是極其重要的，它 把果穗壓向剝皮輥表面，從而增大剝皮輥對(duì)果穗的磨擦力，并促使苞皮蓬松和 使剝皮輥更好地抓取苞皮，而后周期性地放松壓向剝皮輥上的果穗，以使其能 繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使果穗四周的苞皮與剝皮輥接觸，促使果穗在剝皮時(shí)翹起來(lái)， 這樣有利于避免果穗端部掉粒。因本機(jī)采用全橡膠剝皮輥，輥面帶有螺旋凸棱， 左右輥互相嚙合，成對(duì)使用，由于橡膠磨擦系數(shù)較大，因此不必另加壓制器。 （3）分布裝置的作用是把果穗沿剝皮機(jī)構(gòu)均勻分布，并使果穗軸線(xiàn)沿著溝 槽，本機(jī)采用的手動(dòng)送料裝置，其進(jìn)料斗的滑板具有分布裝置的功能。另外設(shè) 計(jì)美觀實(shí)用的機(jī)架和機(jī)體，通過(guò)合理的配套，組裝，和改良就可設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)實(shí) 用的玉米剝皮機(jī)。 該機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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) 4 度，成為農(nóng)民致富的途徑之一。 5 第 2 章 總體方案設(shè)計(jì) 2.1 總機(jī)的結(jié)構(gòu)形式 采用人工上料，人工喂入，機(jī)械剝皮，最終使果穗和表皮分離。在這過(guò)程 中之所以采用人工上料和人工喂入主要是如果采用自動(dòng)喂入會(huì)使機(jī)器的成本和 造價(jià)會(huì)大大地提高而農(nóng)民對(duì)這種機(jī)械由于價(jià)格的增設(shè)而使購(gòu)買(mǎi)力下降。配套動(dòng) 力源采用 Y 系列三相電動(dòng)機(jī)，主要工作部件選用鑄鐵-橡膠的玉米剝皮輥，傳動(dòng) 部分使用鏈輪傳動(dòng)和直齒輪傳動(dòng)。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中也曾考慮過(guò)采用自動(dòng)喂入，但這種機(jī)械雖然在效率上有所提 高，但同時(shí)它也將提高機(jī)器的成本，從而使購(gòu)買(mǎi)力下降。而采用人工喂入雖然 不如自動(dòng)喂入效率高，但也比手工剝皮有很大的提高，而且適合大多數(shù)農(nóng)民的 經(jīng)濟(jì)能力。之所以采用 Y 系列電動(dòng)機(jī)，是因?yàn)?Y 系列電動(dòng)機(jī)是目前最常使用的， 而且價(jià)格合理。剝皮部件采用全橡膠的剝皮輥，不但不影響剝凈率而且由于橡 膠比較有彈性不會(huì)損傷籽粒。傳動(dòng)部分由于該機(jī)構(gòu)比較簡(jiǎn)單所以選用直齒輪即 可。 剝皮機(jī)主要核心部件是剝皮裝置，傳統(tǒng)式剝皮裝置采用全鑄鐵螺旋齒輥，兩對(duì) 輥的中心距 a=66.75mm,且兩對(duì)輥形成一個(gè)槽形，一般采用二對(duì)或四對(duì)輥，為增 加玉米穗與輥?zhàn)拥膲毫?，在剝皮輥的上方配有二組或三組壓制器，多年來(lái)的實(shí) 踐證明，這種輥型的剝凈率最高能達(dá)到 85%，籽粒破碎率高達(dá) 2%，這是玉米剝 皮機(jī)不能推廣的主要原因。 94 年通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，設(shè)計(jì)出一種采用一支鑄鐵螺旋齒輥和一個(gè)橡膠螺旋剝 皮輥配對(duì)使用，橡膠輥采用橡膠制成，輥面帶有螺旋凸棱，左右輥互相嚙合， 成對(duì)使用，由于橡膠磨擦系數(shù)較大，因此不必另加壓制器，且橡膠面有彈性， 不損傷籽粒，并在軸線(xiàn)方向上布置有螺距為 2m 的螺旋線(xiàn)，果穗能沿向下滑，再 加上與支架本身的傾角，使果穗能自動(dòng)進(jìn)入下料斗，生產(chǎn)率較高，該裝置已獲 得國(guó)家實(shí)用型專(zhuān)利（專(zhuān)利號(hào)：942250133）新產(chǎn)品，2003 年通過(guò)試驗(yàn)再次改良 了剝皮輥的結(jié)構(gòu)，在輥體的凹陷部設(shè)有剛性的剝皮抓丁，抓丁的端部高于輥的 外表面，在剝皮過(guò)程中，由剝皮抓釘首先將果穗的苞葉撕開(kāi)，相對(duì)旋轉(zhuǎn)的兩對(duì) 輥將苞葉撕開(kāi)輾住，靠?jī)奢伒男D(zhuǎn)力拉開(kāi)苞葉，使之與果穗分離，從而達(dá)到剝 皮的目的，更有效的提高了剝凈率，該裝置也已 2006 年獲取國(guó)家實(shí)用新型專(zhuān)利 6 （專(zhuān)利號(hào)：0520082352.2）直接利用剝皮裝置專(zhuān)利技術(shù)，配以傳動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)架、 動(dòng)力源及上下料斗等部件組成。 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(zhǎng)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） ； （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。 總體設(shè)計(jì)草圖，如圖 2.1。 圖 2.1 總體設(shè)計(jì)草圖 2.3 機(jī)架的配置 總體配置就是合理安排各部件位置和聯(lián)接關(guān)系，確定動(dòng)力的傳動(dòng)路線(xiàn)，與 電動(dòng)機(jī)的聯(lián)接關(guān)系，使整個(gè)機(jī)器工藝路線(xiàn)流暢合理，并且便于使用調(diào)整和維修， 同時(shí)機(jī)器外觀造型要給人以美感。 機(jī)架采用角鋼焊接而成，在滿(mǎn)足要求的前提下具有一定的抗壓能力即可， 主要的目的是便于組織生產(chǎn)，提高通用程度。 2.4 傳動(dòng)系統(tǒng)配置 利用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源時(shí)，只需二級(jí)鏈輪傳動(dòng)完成降速過(guò)程，最后再由鏈 7 輪和齒輪傳動(dòng)到主動(dòng)軸上。通過(guò)主軸的旋轉(zhuǎn)完成其剝皮過(guò)程和把剝完皮的玉米 果穗送往出料口，此傳動(dòng)系統(tǒng)不但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)各零件的加工沒(méi)有特殊的要求， 同時(shí)為保證用戶(hù)使用的安全性，本機(jī)器還增加設(shè)置了往復(fù)式篩子和離心式風(fēng)機(jī)， 可以把玉米外皮快速安全的送到機(jī)器外部，整機(jī)生產(chǎn)都比較方便可行，適合各 種生產(chǎn)廠家的大規(guī)模生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)可靠。 2.5 動(dòng)力參數(shù)及動(dòng)力源配置的確定 通過(guò)查詢(xún)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)和其他相關(guān)資料，各主要部件消耗功率如下： 1.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 米穗扒皮輥需要 380-420r/mim 或按每對(duì)剝皮輥需要 0.7~0.8kw 計(jì)算。 2.往復(fù)篩，由于往復(fù)篩由曲柄連桿機(jī)構(gòu)，和擺臂機(jī)構(gòu)組成，實(shí)際工作中四 個(gè)擺臂與曲柄連桿機(jī)構(gòu)的同軸度很難保證，所以消耗的功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于各自計(jì)算 功率，故通過(guò)咨詢(xún)農(nóng)機(jī)專(zhuān)家，得到多次試驗(yàn)的合理消耗功率為 0.5kw。 3.風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)消耗功率為 2kw。 按最低計(jì)算得電機(jī)理論功率值為：0.8×3+0.5+2=4.9kw，但考慮到剝皮機(jī) 工作工程中玉米葉及其他物體對(duì)剝皮輥產(chǎn)生的纏繞堵塞等不可知因素，故將電 機(jī)暫定為 7.5kw，型號(hào)為 Y160M-6。 2.6 本章小結(jié) 本章通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外新型玉米剝皮機(jī)進(jìn)行分析，對(duì)微型玉米剝皮機(jī)進(jìn)行了總 體設(shè)計(jì)?？傮w設(shè)計(jì)采用人工上料，人工喂入，機(jī)械剝皮，最終使果穗和表皮分 離，并考慮農(nóng)民的購(gòu)買(mǎi)能力，動(dòng)力源采用 Y 系列三相電動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)部分使用鏈 輪傳動(dòng)和直齒輪傳動(dòng)，有效的提高了使用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)剝皮輥采用鑄 鐵和橡膠組合輥，可以有效提高生產(chǎn)效率降低破損率，滿(mǎn)足任務(wù)要求。 8 第 3 章 剝皮裝置的確定 3.1 剝皮輥確定 圖 3.1 剝皮輥簡(jiǎn)裝圖 3.1.1 剝皮輥長(zhǎng)度、直徑的確定 傳統(tǒng)式玉米剝皮輥長(zhǎng)度為 1070mm,美國(guó)甜玉米剝皮機(jī)輥長(zhǎng)為 1500mm,根據(jù) 實(shí)驗(yàn)得出玉米在剝皮輥上的剝凈率在開(kāi)始 400mm 內(nèi)剝凈率為 85%,在 800mm 內(nèi) 剝凈率 95%,因此輥長(zhǎng)定為 1100mm 可使苞葉的剝凈率在 95%以上，剝皮輥的長(zhǎng) 度是影響剝凈率的主要參數(shù),為保證剝凈苞葉,剝皮輥應(yīng)有足夠長(zhǎng)度,但過(guò)長(zhǎng)會(huì)引 起籽粒脫落和破碎,剝皮輥的直徑應(yīng)不使最小直徑的果穗受擠壓和被抓取為準(zhǔn)。 參考農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)設(shè)計(jì)，剝皮設(shè)計(jì)如下表。 表 3.1 剝皮輥設(shè)計(jì)參數(shù) 長(zhǎng)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 800mmL1150mm 60mmD80mm 0.9m/sV 且方向相反，因此果穗在剝皮過(guò)程中產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，可加速剝皮過(guò)1F2 程，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(guò)部件試驗(yàn)，確定剝皮輥傾角為 12°。果 穗通過(guò)間隙，根據(jù)實(shí)測(cè)果穗直徑最大不超過(guò) Φ65mm，為防止過(guò)大的果穗卡滯 現(xiàn)象通過(guò) 70mm，可使果穗繞自身軸線(xiàn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，為防止在剝皮過(guò)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(guò)間隙為 70mm。 3.4 本章小結(jié) 剝皮裝置是由一對(duì)相向轉(zhuǎn)動(dòng)的剝皮輥?zhàn)ト『蛣兂衩姿氲陌~.剝皮輥與苞 葉間的磨擦力必須大于苞葉與穗輥間的聯(lián)接力。為了使苞葉剝凈,在玉米穗沿剝 皮輥下滑的同時(shí),自身應(yīng)能轉(zhuǎn)動(dòng).在剝皮輥的上方設(shè)有壓送器,使果穗對(duì)剝輥穩(wěn)定 地接觸而避免跳動(dòng)。 11 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) 果穗料斗不但要有暫存果穗的能力，而且還要能夠使果穗沿剝皮輥的軸向方向上 進(jìn)入兩輥所形成的槽形中，在配置上與剝皮輥 的傾角相同，均與水平面成 12°角， 在長(zhǎng)度上按展開(kāi) 1000mm 設(shè)計(jì)，因?yàn)榭紤]到玉米進(jìn)入到剝皮輥時(shí)的方向性，所以將出 口處的滑板設(shè)計(jì)成與剝皮輥組數(shù)相等的槽形，盡可能保證每次只能通一穗玉米。 進(jìn)料斗是送入玉米的裝置，由于本機(jī)采用兩對(duì)剝皮輥工作，所以進(jìn)料斗必需設(shè)計(jì) 成雙出口的結(jié)構(gòu)。玉米需自動(dòng)滑到剝皮輥的方向上進(jìn)入兩輥形成的槽形中進(jìn)行剝皮， 這就要求料斗具有一定的傾斜度，經(jīng)參考實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選傾斜度為 12°。為保證玉米滑 向剝皮輥時(shí)每次只通過(guò)一穗玉米，可將出口設(shè)計(jì)成與剝皮輥組數(shù)相同的槽形，如圖 4.1。同時(shí)為保證玉米在剝奪皮過(guò)程中受切向力的擠壓導(dǎo)致彈出，在剝皮輥上方增輥 兩個(gè)壓穗板，以防止果穗彈出。下料斗是在玉米剝皮結(jié)束后，果穗滑出的裝置，它可 以設(shè)計(jì)成任何方便的形狀，如圖 4.2。 圖 6圖 5 圖 4.1 出料斗 圖 4.2 進(jìn)料斗 同時(shí)，本裝置采用的熱軋 Q235 板材折彎成長(zhǎng)度為 500mm，寬度為 930mm，高度為 200mm 槽型斗作為喂入斗，使用時(shí)其與地平面約 30°并可以調(diào)節(jié)。 4.2 其他執(zhí)行部件的配置 1.導(dǎo)向板配置 導(dǎo)向板也叫分穗板，把高度 150mm 的熱軋 Q235 板材折彎成 ，折彎高度為170? 12 120mm 作為分穗板。將出口處的滑板設(shè)計(jì)成剝皮輥組數(shù)相同的槽型，盡可能保證每 次只能通過(guò)一個(gè)玉米，由于本機(jī)采用三對(duì)剝皮輥工作，所以進(jìn)料斗設(shè)計(jì)成三出口的結(jié) 構(gòu)且料斗具有一定的傾斜程度，經(jīng)參考實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)傾斜角度為 。12? 2.壓送器配置 壓送器也叫壓穗板，把邊長(zhǎng)為 300mm 的熱軋 Q235 板材折彎成 后底邊倒角30? 作為壓送玉米的壓送板，同時(shí)使用時(shí)配上彈簧調(diào)節(jié)，主要為保證玉米在剝皮的過(guò)程中 受切向力的擠壓而導(dǎo)致的彈出，在剝皮輥上方增加了 3 對(duì)壓穗板以防止果穗彈出，同 時(shí)增大摩擦，提高效率，如圖 4.3。 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 1.篩子系統(tǒng)的配置 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(zhǎng)度 1000mm，厚 度 350mm，運(yùn)動(dòng)角度為 如圖 4.4。6~9? 圖 4.4 篩子結(jié)構(gòu)圖 2.風(fēng)機(jī)系統(tǒng)配置 采用標(biāo)準(zhǔn)離心式風(fēng)機(jī)（直徑為 320mm） 。 13 4.4 機(jī)架、聯(lián)接架的設(shè)計(jì) 機(jī)架的連接架均由角鋼焊接而成，兩種機(jī)型結(jié)構(gòu)相同，僅寬度不同。在滿(mǎn)足要求 的前提下具有一定的抗壓能力即可，主要目的是便于組織生產(chǎn)，提高通用程度，因此 無(wú)特別要求。但必須使其要滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)要求。 初步定尺寸為： 1203140? 4.5 本章小結(jié) 執(zhí)行部件是本設(shè)計(jì)除剝皮輥之外重要的組成部分，該部分有效的保障玉米可以快 速、高效的完成整個(gè)的剝皮過(guò)程，是提高生產(chǎn)效率和保障安全生產(chǎn)的關(guān)鍵部分。本設(shè) 計(jì)在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的前提下，充分考慮節(jié)約成本，經(jīng)濟(jì)高效的思想，對(duì)于喂入斗、壓 送板、導(dǎo)向板、風(fēng)機(jī)、篩子和機(jī)架等部件進(jìn)行的設(shè)計(jì)。 14 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)，1F2 在自轉(zhuǎn)的過(guò)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(kāi)。 γ Фθ βδ Φα 圖 5.1 受力分析簡(jiǎn)圖 兩對(duì)輥對(duì)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? 90r?????182????180???? 15 通過(guò)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(chēng) ??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??12.5N237.Ff??30?129.FN???58kwNV?3.4.76?總 66 59.510/9.10./20.1mTpn?????? 其中: 撕破苞葉的抓取力，由實(shí)驗(yàn)可知 20.05 kg.F ………………在自轉(zhuǎn)過(guò)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(duì)剝皮輥消耗的功率N ………………三對(duì)輥消耗的總功率總 ………………每對(duì)齒輪所需扭矩T 5.2 皮帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 已知：篩子的功率 P=0.4kw （通過(guò)農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)可知:篩子功率 P=0.35-0.4kw） 16 1、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：ak1.204.8wcap??? 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n A 型帶。 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。 4、確定窄 V 帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距： 根據(jù)： .121200.7()(), 420mdda???初 步 定 中 心 距 a 計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度： 22 21'd010() (17)L()4()168m40a?????????? 由參考文獻(xiàn)[1]表 8-3 選 A 型帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 ＝1400mm.dL 計(jì)算實(shí)際中心距 a： .'0()/240(1268)/4dL??????? 5、驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角 1? 由參考文獻(xiàn)[1]式 8-21 得：????21180()/57.380(170)/4257.3102da?????????? ?? ??? 主動(dòng)輪上的包角合適。 6、計(jì)算窄 V 帶的根數(shù) Z: 17 由參考文獻(xiàn)[1]式 8-31 得： 0()calPzk??? 由 ，查參考文獻(xiàn)[1]表 8-6211 1d17340r/min,0, .3ndi????（ -） （ .） 和 8-7 得： 0.4kwP?? 查參考文獻(xiàn)[1]表 8-8 得 ，表 8-3 得 ，所以：.98ak.96L??4/(.74)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： 20.51caPFqvzvk?????????1.g/m,q查 參 考 文 獻(xiàn) [1]表 8-2得 ： 故 20482.55(1).08109N? ???????? ?? ?0 8、計(jì)算作用在軸上的壓軸力 ：pF012sin(/)210sin(7/2)419pza????????? 9、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(duì)于 d=84mm 的齒輪分別進(jìn)行計(jì)算和校核 a.選定齒輪類(lèi)型、精度、材料及齒數(shù) （1）按傳動(dòng)方案，選用直齒輪傳動(dòng)。 18 （2）剝皮機(jī)為一般的農(nóng)用機(jī)械，速度不高，故參考參考文獻(xiàn)[1]表 5-4 選用 8 級(jí)精度 傳動(dòng)。 （3）材料選擇,考慮此齒輪振動(dòng)沖擊較大選大小齒輪材料為 40Cr(調(diào)質(zhì))硬度為 240HBS，表面淬火，齒形變形不大，不需磨削。 （4）選齒數(shù) 21z=8 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)： (1.1k1.8)tk=.4 算每個(gè)齒輪傳達(dá)遞扭距： 6651 0.8T=9.50P/N9.51.120Nm????? 由參考文獻(xiàn)[1]表 5-8 選取齒輪寬系數(shù) ： d.4? 由參考文獻(xiàn)[1]表 5-7 可查得材料的彈性影響系數(shù)： 89.MpaEz 由參考文獻(xiàn)[1]圖 5-8 查得齒輪接觸疲勞極限: Hlim1li2=70? 由參考文獻(xiàn)[1]圖 5-26 查得疲勞壽命系數(shù)： 1Nk0. 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 91hN=60njL42(835)=1.80??? 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率 1%，安全系數(shù) S=1??11HN limk/s=0.97Mpa? （2）計(jì)算 ① 試計(jì)算小齒輪分度圓直徑 ，代入 中較小的值1td??H?2 25t1331tdH2kTu.40182.189.==37.6m0EZ??????????????????? ② 模數(shù)： 19 t1m=d/z37.26/8=1.3m 由參考文獻(xiàn)[1]表 5-1 取 m=1.5 ③ 計(jì)算尺寬 b： b= d1t=0.437261.90?? 取 b=15mm ④計(jì)算圓周速度 V： 1tn420==.9m/s60?? （分度圓 d： d=mz=1.5×28=42mm b= d=0.4×42=16.8mm）d? c.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核： 彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為： （5.7）tFaskYBm??? （1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 由參考文獻(xiàn)[1]表 5-6 查齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)： 2.5Fa?1.6saY 由參考文獻(xiàn)[1]表 5-25 查彎曲疲勞壽命系數(shù) 0.8Nk 由參考文獻(xiàn)[1]圖 5-27 查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 7MpaFE? 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安合系數(shù) S=1.4 由參考文獻(xiàn)[1]式（5-15）得： 0.872[]45.pa1FNkS????? 計(jì)算圓周力 5t 2.=86.7d4TN （2）校核計(jì)算： 1.86.7251.9.pa452.MpatFaskYBm???? ?? 所以，齒根強(qiáng)度足夠。 d.齒輪幾何尺寸計(jì)算： 其中，分度圓直徑：d=84mm 齒數(shù)：Z=28 齒寬：b=15mm 可知， 20 模數(shù)： 8432dmz? 中心距： 12()maZ??（ ） = 齒輪中心孔的選?。?齒輪中心孔選取主要取決于與之能配套的軸的直徑，因此必須在選擇軸的 d 后才 能選擇孔徑。 5.4 軸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算與校核 1.選擇軸的材料和熱處理方式及直徑的確定： 軸無(wú)特殊要求，選擇軸的材料為 45 鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理, 其機(jī)械性能由參考文獻(xiàn)[1] 表 11-1 和表 11-4 查得： 1650Mpa[]60pab???? 初算軸的最小軸徑 由參考文獻(xiàn)[1]表 11-3 選取 C=110（103C126） ，則軸的最小直徑為： '332.4181.8mn0PdC???? 軸的最小直徑顯然是安裝齒輪和鏈輪處軸的直徑，需開(kāi)兩個(gè)鍵槽，故將最小軸徑 增加 7%。 “'d??（ 1+7%） =2.81.07=23.4 取標(biāo)準(zhǔn)直徑 25mm。 2.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (1)擬定軸上零件的裝配方案 (2)軸上零件的軸向定位 (3)確定軸的各段直徑 各段長(zhǎng)度 圖 5.1 軸 2 21 1 軸： 125mL=8d?（ 選 擇 調(diào) 心 球 軸 承 1205） 2 軸： '21 2250.89m308dhd????取 3 軸： 360mL=1()d?玉 米 剝 皮 輥 的 長(zhǎng) 度 6 軸： ' 66 28m 2(3)5014d??????1+2=取 取 L=105 5 軸： 56823L=20mdh?（ 選 擇 調(diào) 心 球 軸 承 26） 4 軸： 45 4=320.83.md3528dh???取（ 與 箱 體 有 關(guān) ） 軸的總長(zhǎng)： 12345618202810529LLL?????? (4) 軸上零件的周向定位 齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接。 (5)確定軸上圓角和倒角尺寸。 取軸端倒角為 2×45°。 軸的強(qiáng)度校核 如圖 6.1 所示，軸 2 所需扭距最大，因?yàn)樗鳛橹鲃?dòng)軸來(lái)帶動(dòng)其余三個(gè)軸所以只 需校核 2 軸，只要 2 軸的強(qiáng)度夠用。其余三個(gè)軸就不用校核了自然符合設(shè)計(jì)要求。 軸承的傳動(dòng)的功率：P ＝800w ，軸的轉(zhuǎn)速：n=420r/min 軸傳遞的扭矩： 50.182mTN??? 22 由于本機(jī)所能承受的彎力較小，故彎距進(jìn)行校核無(wú)必要，只需用進(jìn)行必要的扭距校核。 根據(jù)式： ，所以：maxaxnM???5axax330.1824.9Mpa(22-30) 87bh??2L?50(1890)L?? 鍵的選擇： GB/T1096-2003 鍵 （齒輪）2 GB/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??Tdkl???? 則，工作表面擠壓應(yīng)力： 520.1829.72Mpa34kl??? 由參考文獻(xiàn)[1] 表 10-6 可知 許用擠壓應(yīng)力 ，所以：??1~50?29.7pa2pa??? 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(lèi)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 23 軸承嵌蓋，可通過(guò)油潤(rùn)滑及脂潤(rùn)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(lèi)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： tan86.7tan03.NrF??。 鏈輪： 1523.8NaF? 則，軸承的壽命為： 66310102.510()()96h2.548ThfcLnP?? ????年 所有，滿(mǎn)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 、z 2、 z3 和傳動(dòng)比 i： ， （傳動(dòng)比 i=1 且齒數(shù)盡量用奇數(shù)）1237,z? 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(lèi)而確定，即' 12.47kw089AcaZMK??? 其中，由參考文獻(xiàn)[1]表 8-14 查得： ，表 8-15 查得：.0A ， 1.081.08Z???????????? 表 8-16 查得 ， 。1MK?2.4kwP 按雙排鏈計(jì)算： 24 '1.7.274.59kwcacaP??? 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）caP1n 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)： '024178097papLz??? （取整，最好取偶數(shù)）98pL?取 4.驗(yàn)算鏈速： 1420175.81.9m/s66nzpv??? (0.6m/s~3/)符 合 要 求 。 5.初選中心距 ： 0a098175.642.9m2pLZ???? 6.計(jì)算壓軸力 ： QF1.8153.NfF? 其中， 02469.8.Pv???有 效 圓 周 力 ： 7.鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑和防護(hù)： 對(duì)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(rùn)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. 25 (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 、z 2 和傳動(dòng)比 i： ， （齒數(shù)盡量用奇數(shù)）13,2.8zi? 取'236.4Z??237Z? 其中， 112970r/min,904r/min? 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(lèi)而確定，即' 12.4053.26kw89AcaZMK????（ ） 其中，由參考文獻(xiàn)[1]表 8-14 查得： ，表 8-15 查得：. ，表 8-16 查得 ， 。 1.081.08799ZK????????????? 1.4P ②.選擇鏈的型號(hào) 根據(jù) 與 由參考文獻(xiàn)[1]表 8-21 選擇 12A （節(jié)距：caP1n p=19.05mm） 3.計(jì)算鏈條節(jié)數(shù) ：pL 2 20121041371. .05.3624pazzppa?????????????????????? （取整，最好取偶數(shù)）6pL取 4.驗(yàn)算鏈速： 134019.5.4m/snzv???(0.6m/s~3/)符 合 要 求 。 5.確定中心距 ： 由參考文獻(xiàn)[1]表 8-17 得：0a12063.875pLZ??當(dāng)4.28f?4120()0.4819.5(06(137)6.82mPafpLZ?????? 6.計(jì)算壓軸力 ： QF1 2.9. 45.NPfv??? 26 7.鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑和防護(hù)： 對(duì)于 12A 鏈，鏈速度 v=1.4m/s 在參考文獻(xiàn)[1]圖 8-22 選擇方式Ⅱ低油潤(rùn)滑。 8.鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和尺寸。 小鏈輪的直徑 19.0579.60m1808sinsin3pdZ???????????????。 。 實(shí)心式結(jié)構(gòu)，內(nèi)孔直徑與軸的設(shè)計(jì)有關(guān) D=30mm。 大鏈輪的分度圓直徑： 21379.602.5mnd??? 輪輻式結(jié)構(gòu)，內(nèi)孔直徑與軸的設(shè)計(jì)有關(guān) D=35mm。 (與傳動(dòng)系統(tǒng)連接和與剝皮傳動(dòng)鏈輪相連接的鏈輪的設(shè)計(jì)) 112740r/min,340r/inZn??由 ， ，可 知 ： 12721340Zn?? 分度圓直徑： 218658md? 5.8 電動(dòng)機(jī)的選擇 0.8kwP?輥 324?總 輥 .5.9kP????總 總 輥 篩 子 風(fēng) 機(jī)12340.95087?總 6.4w.7Pk???總電 動(dòng) 機(jī) 總 其中， ………………每對(duì)剝皮輥消耗的功率輥 ………………三對(duì)剝皮輥消耗的功率總 輥 27 ………………篩子的消耗功率，P篩 子 0.5kwP?篩 子 ………………風(fēng)機(jī)的消耗功率，風(fēng) 機(jī) 2風(fēng) 機(jī) 、 、 、 …三角帶、直齒輪、滾動(dòng)軸承、鏈傳遞效1?234 率 、 ………………總功率、效率P總 總 ………………所需電動(dòng)機(jī)功率電 動(dòng) 機(jī) 表 5.2 功率參數(shù)表 單位：kw 篩子 風(fēng)機(jī) 功率消耗參考范圍 0.35-0.4 0.8-1.2 表 5.3 效率參數(shù)表 電傳動(dòng) 直齒輪傳遞 滾動(dòng)軸承傳遞 鏈輪傳遞 效率 0.95 0.93 0.99 0.88 所以：選擇電動(dòng)機(jī)功率為 7.5kw，而電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速要求應(yīng)為 970r/min，且要考慮 農(nóng)村現(xiàn)在情況，要選用單相交流電，而三相交流相對(duì)來(lái)說(shuō)不方便，所以采用 Y160M- 6 型單相電動(dòng)機(jī)，如表 6.4。 表 5.4 電機(jī)的選擇 電機(jī)型號(hào) 額定功率 P 滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速 總尺寸 伸出尺寸 鍵槽尺寸 Y160M-6 7.5kw 970r/min 600×350×385 42×110 12 5.9 本章小結(jié) 傳動(dòng)系統(tǒng)是機(jī)械設(shè)計(jì)的重要部分，尤其對(duì)于農(nóng)業(yè)機(jī)械，傳動(dòng)系統(tǒng)是保證效率和節(jié) 約成本的關(guān)鍵部分。本章對(duì)三角帶輪，直齒輪，鏈輪及軸等主要傳動(dòng)部件進(jìn)行設(shè)計(jì)、 計(jì)算和校核，此外，還對(duì)軸承、鍵和電機(jī)等進(jìn)行了選擇和校核。經(jīng)過(guò)一系列的計(jì)算， 各部分零部件滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 28 第 6 章 微型玉米剝皮機(jī)的保養(yǎng)、使用、調(diào)整及修復(fù) 6.1 每日技術(shù)保養(yǎng) 1．每日工作前必須徹底清理剝皮輥?zhàn)由侠p繞的雜物。 2、檢查傳動(dòng)軸上所有軸承擋圈是否牢固。 3、按照規(guī)定進(jìn)行潤(rùn)滑，在注油前擦凈油嘴頭。 4、經(jīng)常檢查軸承的密封狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)漏油時(shí)，要縮短潤(rùn)滑間隔時(shí)間。 5、開(kāi)式傳動(dòng)齒輪要經(jīng)常澆機(jī)油。 6.2 傳動(dòng)裝置的使用和調(diào)整 1、在使用中必須注意保持三角帶的正常緊度，帶過(guò)松或過(guò)緊都會(huì)縮短三角帶的 使用壽命。帶過(guò)松會(huì)使三角帶在帶輪上打滑；帶過(guò)緊，會(huì)使軸承加速磨損，使 軸彎曲，甚至可能折斷。三角帶的正常緊度，是以 15 千克的負(fù)荷加到兩帶輪間 的帶上，按帶所產(chǎn)生的撓度檢查帶緊度的正確性。 2、必須防止傳動(dòng)零部件沾油，因?yàn)閭鲃?dòng)零部件沾油不僅對(duì)本身有破壞作用，而 且?guī)Т蚧?；有油落到零部件上時(shí)，必須用沾有少量汽油的抹存擦掉，然后用干 凈抹布將膠帶擦干。 3、要防止帶、鏈條等的機(jī)械損傷。帶、鏈條等往往由于碰壞和劃傷而很快報(bào)廢， 所以，掛上或取下時(shí)，必須先將張緊機(jī)構(gòu)松開(kāi)，嚴(yán)禁用帶尖棱的鋼棍掛上或取 下。 4、必須注意齒輪的正常嚙合、磨損。 6.3 機(jī)器的保管 1.微型玉米剝皮機(jī)收獲作業(yè)結(jié)束之后，一定要對(duì)機(jī)器進(jìn)行妥善的保管，保管好 機(jī)器可以延長(zhǎng)其使用壽命。 2.放松各部傳動(dòng)膠帶及彈簧，最好是卸下三角帶等入庫(kù)存放。 3.卸下各部齒輪，清洗后經(jīng)機(jī)油浸泡入庫(kù)保管。 4.向各注油點(diǎn)注滿(mǎn)油。 5.開(kāi)式傳動(dòng)齒輪及其它未涂漆的表面要涂油防銹。 6.清理各部塵土、油污，將磨掉漆的部位涂漆。 29 7.將機(jī)架墊起，使機(jī)座離地。 。 8.如無(wú)庫(kù)棚，應(yīng)存放在地勢(shì)干燥處，有帆存蓋好。 6.4 工作部件損壞的修復(fù)和調(diào)整 1、剝皮輥間隙和壓力的調(diào)整。玉米成熟度高、苞葉松，兩剝皮輥間隙大，彈簧 壓力應(yīng)調(diào)小；玉米潮濕苞葉緊，兩剝皮輥間隙應(yīng)小，彈簧壓力應(yīng)調(diào)大，以防止 啃壞籽粒和掉粒。 2、調(diào)整張緊機(jī)構(gòu)松緊度，不應(yīng)出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，否則會(huì)產(chǎn)生堵塞和掉粒。 3、剝皮膠輥和鐵輥軸頭由于安裝和調(diào)整不當(dāng)而易斷裂。我們把軸承座孔和輥也 內(nèi)已斷裂的軸都用車(chē)訂鉆出，重新車(chē)一同樣尺寸的軸鑲進(jìn)輥孔內(nèi)另一端，壓進(jìn) 軸頭軸承座孔內(nèi)，并沿固定軸的安裝位置有一個(gè)限位擋塊， 我們用此辦法修復(fù) 鐵軸 2 根，膠軸 1 根，使機(jī)器很快恢復(fù)作業(yè)。中間軸也易斷裂，我們采取在斷 裂處兩端鉆中心孔并鑲一鐵芯子，并按原位焊接好。 6.5 本章小結(jié) 微型玉米剝皮機(jī)能一次完成玉米剝皮的全過(guò)程，及時(shí)認(rèn)真的進(jìn)行技術(shù)保養(yǎng)， 能保證收獲機(jī)經(jīng)常處于完好的技術(shù)狀態(tài)，充分發(fā)揮機(jī)器的效能，提高生產(chǎn)率， 延長(zhǎng)機(jī)器的壽命。微型玉米剝皮機(jī)的技術(shù)保養(yǎng)包括：各部零件的清洗、檢查、 螺栓緊固、潤(rùn)滑和調(diào)整等。 30 結(jié) 論 本設(shè)計(jì)首先了解國(guó)內(nèi)外新型玉米剝皮機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r和工作方式，對(duì)微型玉 米剝皮機(jī)的總體設(shè)計(jì)進(jìn)行了可靠的分析。本設(shè)計(jì)主要以微型玉米剝皮機(jī)的應(yīng)用 為背景，以實(shí)現(xiàn)每對(duì)剝皮輥的生產(chǎn)率為 1500KG/h，苞葉剝凈率要求達(dá)到底 93% 以上，而在剝皮過(guò)程中脫粒率小于 1.5%，并盡量減少籽粒脫落為目標(biāo)，盡可能 降低成本，增大工作時(shí)生產(chǎn)效率，提出了微型玉米剝皮機(jī)的設(shè)計(jì)思想和技術(shù)路 線(xiàn)。以玉米剝皮機(jī)的剝皮裝置和傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為重點(diǎn)，較為詳細(xì)的闡述了剝皮 輥和傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)。通過(guò)一系列的設(shè)計(jì)研究，最后達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，滿(mǎn)足功能 要求?？偨Y(jié)全文，有以下結(jié)論： 1.總體方案的分析 本設(shè)計(jì)以微型玉米剝皮機(jī)的設(shè)計(jì)任務(wù)要求為出發(fā)點(diǎn)，闡述了玉米剝皮機(jī)總 機(jī)的結(jié)構(gòu)形式、設(shè)計(jì)思想和主要機(jī)構(gòu)選擇，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出玉米剝皮機(jī)的 總體結(jié)構(gòu)。 2.整體各個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究 在系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)剝皮裝置、執(zhí)行系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)等進(jìn)行了設(shè) 計(jì)。針對(duì)玉米剝皮機(jī)生產(chǎn)效率問(wèn)題對(duì)剝皮裝置，尤其是剝皮輥的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳 細(xì)的設(shè)計(jì)與研究。經(jīng)過(guò)分析，本次設(shè)計(jì)的微型玉米剝皮機(jī)在各項(xiàng)指標(biāo)上達(dá)到了 設(shè)計(jì)要求。 3.研究設(shè)想 本設(shè)計(jì)為微型玉米剝皮機(jī)，主要為適應(yīng)家庭及中小企業(yè)生產(chǎn)，但隨著生活 水平及農(nóng)業(yè)機(jī)械水平的發(fā)展和提高，對(duì)于剝皮機(jī)的生產(chǎn)能力也會(huì)有更高的要求。 因此，我認(rèn)為可以把微型玉米剝皮機(jī)與玉米聯(lián)合收割機(jī)結(jié)合使用，實(shí)現(xiàn)玉米摘 穗、剝皮、集糧、運(yùn)輸于一體的玉米高效生產(chǎn)機(jī)械。 31 參考文獻(xiàn) [1] 馬秋生.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M]（第一版）.北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，2005. 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