玉米脱粒机的设计1.3万字全套详细设计说明书.docx

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1、学号： 密级： 本科生毕业论文（设计）玉米脱粒机的设计 院(系)名 称：机电工程学院 专 业 名 称：机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名： 指 导 教 师： 年五月十二日郑重声明 本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于培养单位。 本人签名： 日 期：摘 要玉米是一种重要的粮食作物，与其相关的脱粒加工装置一直受到人们的普遍关注。在市面已有的脱粒机中

2、脱粒装置都是利用安装在高速旋转的主轴上的特殊齿状物对玉米进行碰撞，对玉米进行强行脱粒。这种脱粒方式对玉米粒伤害大、破碎率高、不能达到脱粒要求。根据中国国情的需求，本论文在市面已有机器的基础上设计了新一代的玉米脱粒机，低破碎率、高工作效率是其主要的特点。这对玉米的脱粒具有重要的影响。该脱粒机的脱粒部分主要由栅格式凹版、钉齿脱粒滚筒、钉齿条组成。以电动机为动力，电动机均匀旋转通过减速箱和带传动带动传动轴同步转动，传动轴穿过滚筒与安装在轴上面的钉齿条一起旋转，钉齿条上面分布的钉齿通过搓挤的方式能够使玉米粒脱离下来，脱落的玉米粒和玉米芯通过格栅式凹板和隔板的分离最后从不同的出口排出机体之外。该脱粒机

3、机体结构简单、操作方便、造价便宜，在市场上有不可取代的竞争优势。关键词：玉米；脱粒；钉齿；栅格式凹版；钉齿脱粒滚筒IIABSTRACT Corn is a kind of important food crops, with related threshing processing device has been widespread concern. In the market of the existing threshing and threshing device is installed on the high-speed rotation of the spindle by usi

4、ng the special tusk to collision of corn, to clamp down on corn threshing. This way of threshing for corn damage, broken rate is high, cant meet the requirements of threshing.According to the demand of the Chinas national conditions, this paper on the basis of the existing market machine design is a

5、 new generation of corn thresher, low breakage rate, high work efficiency is its main characteristic. It has an important influence on corn threshing. The thresher threshing part is mainly composed of grid type gravure, tooth threshing roller, screw rack. Powered by electric motors, motor rotate equ

6、ably by reducer drive shaft synchronous rotation, and belt transmission shaft through the drum with nail rack installed on axis rotation, the distribution of the rack above the screw tooth rubs ways to make the corn kernels from down, fall off the final separation of corn and corn cob through partit

7、ion from different export outside eduction body. The sheller the body structure is simple, easy to operate, cost cheap, have irreplaceable competitive advantage in the market.Keywords:corn. Threshing. Nail tooth. Grid type gravure. Spike-tooth cylinderIII目 录摘 要IABSTRACTII第1章 引言11.1论文研究的目的和意义11.2国内外现

8、状和发展趋势11.3本论文的设计亮点2第2章 总体运动方案设计42.1 机器的组成42.2 机器的总体运动方案5第3章 机械结构设计73.1运动及动力参数设计73.2电动机的选择73.3减速器结构选择及设计93.3.1齿轮的设计103.3.2传动轴1、2的设计123.4 V带及带轮的设计153.5 传动轴3的设计和强度校核203.6 钉齿条的设计273.7 钉齿的设计273.8 圆盘的设计283.9 栅格式凹板的设计293.10 机座和箱体的设计303.10.1 轴承座的设计303.10.2 螺栓的选择313.10.3 钩头楔键的选择31第4章 润滑、密封及附件的选择324.1 润滑的选择确定

9、324.2 密封形式32第5章 总结与展望33参考文献34致 谢36附 录37第1章 引言1.1论文研究的目的和意义玉米被称为三大粮食作物之一，种植面积仅次于水稻和小麦，位居世界第三。玉米除了作为粮食使用之外，还是工业、医药、能源等多种产业的重要原料，玉米在世界各国的粮食生产安全和国民经济发展中占有及其重要的地位。20世纪80年代以来，世界各国对玉米的需求量和利用率一直呈上升趋势。玉米最开始作为人类粮食食用，现在已经作为工业生产的原料。玉米作为口粮消耗占据了玉米总消耗量的10%，但是由于时代的变迁，这个比例出现了逐年下降的趋势。玉米作为世界三大粮食之一，在解决人类温饱的问题上起到了重要的作用。

10、而经济水平相对落后的某些国家，廉价的玉米，甚至可以作为每日的充饥之物。在这样的大环境下，玉米行业产生了前所未有的发展前景，农民和商人也对此充满热情。这都是为了维护农民的经济利益，维护粮食市场的稳定，保护国家粮食的安全。因此玉米生产的质量和效率就显得尤为重要。但是由于受到生产工具的限制，人们面临了一个现实性的难题脱粒。因为国内玉米粒含水分过高，玉米粒与玉米芯连接强度大，导致脱粒质量不理想，脱粒破碎率较高。通过市场调研和国内发展现状，结合我国国情，研制一款满足我国脱粒市场需求的高脱净率、高效率、低破碎率玉米脱粒机，是我国农业生产中迫切待解决的一个重要问题。1.2国内外现状和发展趋势玉米脱粒机在我国

11、使用情况已经有十多年的时间了，将玉米粒从作物的穗芯上脱离下来所使用的机器，称为脱粒机器。就目前我国所采用的脱粒方式都是通过撞击原理设计的普通脱粒机，大部分传统普通机器的主轴转速在320r/min以上、滚筒脱粒速度均大于7.5m/s，都是通过钉齿或特殊冠状齿型高速旋转打击玉米穗实体来进行脱粒的，这种方式对玉米粒伤害较大。另外大多数脱粒机性能偏低，玉米粒破碎率也比较高，致使玉米制种企业一直受到脱粒环节损失量偏大的困扰。我国每年玉米制种量高达200万吨，损失率按8%计算，将造成16万吨的玉米种子损失。目前部分发达国家已经将以撞击原理为主的老一代脱粒机淘汰，用一种搓挤技术原理的脱粒机取代，并已经开始投

12、入市场广泛应用。这种新型脱粒机完全符合脱净效率高、破碎率低的要求，全面改善了老式脱粒机存在的缺陷。新型脱粒机的损失至少比老式型减少5%，而且对普通玉米和种子玉米均适合使用。苏格兰人发明了世界上第一台滚筒回转式脱粒机，当时研究者对种子玉米脱粒装置花费了大量的精力，并不断完善、研发新一代的种子玉米脱粒装置。美国农业研究院生产出了世界上第一台手动曲柄式操作玉米脱粒机。该玉米脱粒机的脱粒部分主要由装有钉子的盘型脱粒装置构成，通过手摇曲柄来转动一个安装有钉子的盘子。脱粒时，工作人员需要手动摇动曲柄来转动盘片，通过圆盘与曲轴对玉米进行挤压从而达到脱粒的效果。在之后的几十年里，美国一家农业公司生产了一种搓挤

13、式种子玉米脱粒机，脱粒性能好、效率高、种子破碎率相对撞击式脱粒机减少50%，在欧洲部分发达国家投入使用。该机器生产率高（11t/h）,破碎率低（1%），但是体积庞大，造价昂贵。80年代中期，我国意识到农业生产的重要性，政府出资从国外引进一批种子玉米搓挤式脱粒机用于研究。1996年我国生产了搓擦式原理的玉米脱粒机。2001年农业设计研究院的工作者在学习国外脱粒机的基础上自主研发了新一代搓挤式玉米脱粒机，最后进一步改进生产出了各种系列搓挤式玉米脱粒机。2007年我国研制出了差速式玉米脱粒机。我国对于此项技术研究工作起步比较晚，因此目前广泛使用的还是以老式的脱粒机为主，但就现在的研究成果来看，我国脱

14、粒机的进步非常快，通过参加国际上的技术研究交流，不断改进，我国已经初步掌握了该项核心技术，正在进行深入研究的后续工作，相信在不久的将来我国将会拥有自主研发的高科技的玉米脱粒机。1.3本论文的设计亮点目前我国大多数的玉米产地都在沿用着如下脱粒方式：1，相对较落后的脱粒方式：如圆盘敲打、竹片撬击、木棒打击、两个玉米棒相互搓挤、刀具脱粒以及一些老式手摇式脱粒机脱粒等，这些落后的脱粒方式一直沿用至今，严重约束着玉米生产的效率，让农民的劳动更加繁重头痛；2，采用大、中型玉米脱粒机：利用大、中型脱粒机设备脱粒。这种方式脱粒，容易将玉米粒及玉米芯打碎，严重影响玉米粒质量。另外，大型机器脱粒很粗糙，一根玉米往

15、往需要多次脱粒，才能完全脱粒干净，这也严重影响了玉米脱粒的工作效率。同时，购置大、中型的脱粒机费用较贵，制约农民朋友的购买热情，影响玉米农户的收入。针对国内发展现状中存在的问题，本论文设计了一种结构简单、造价成本低、脱粒效率高、脱净率高、破碎率低的小型电动脱粒机。该玉米脱粒机也是利用搓挤原理进行工作的，通过特别设计的平行钉齿对玉米穗进行多次循环搓挤，使玉米粒与芯轴松动达到脱粒的目的。第2章 总体运动方案设计2.1 机器的组成这款玉米脱粒机由电动机、机械传动部分、入料结构、脱粒结构、筛选结构、出料结构和机箱组成。如图2.1所示：图2.1 机构总体结构图 1.电动机 2.单级减速器 3.隔板 4.

16、格栅式凹板 5.V带传动 6.脱粒滚筒 7.传动轴 8.入料口 9.钉齿 10.钉齿条 11.圆盘 12.轴承座 13.玉米渣出料口 14.玉米粒出料口 机械传动部分机构传动部分主要由电动机、单级圆柱齿轮减速器、V带传动和主轴组成。入料结构入料端口与脱粒机的机体上盖连接，入料板是利用2mm的钢板制成，入料部位与钉齿滚筒的钉齿部位连接在一起，工作时，只需将简单处理的玉米从入料口投入，玉米下落到脱粒部位后，即钉齿滚筒和栅格式凹板之间，进行脱粒。脱粒结构脱粒部分主要由脱粒滚筒、钉齿条、栅格式凹板、钉齿固定圆盘组成。当玉米进入脱粒滚筒后，玉米在钉齿条的回转引导作用下，卡在栅格式凹板的钢条之间，钉齿条在

17、主轴的同步转动下使玉米受到钉齿的搓挤作用进行脱粒，受到作用后脱落下来的玉米粒从栅格式凹板的缝隙之间下落到隔板上，经过脱粒完成的玉米芯和玉米粒分别从不同的出料口排出机体。筛选结构筛选部分主要是用来分离玉米粒和玉米渣的，分离工作由栅格式凹板和玉米粒隔板来完成，凹板由25根钢条依次排列构成的网状结构，内铺在脱粒滚筒的圆弧面，脱落下来的玉米粒从栅格式凹板网装结构进行分离，从网状的缝隙落下，经过隔板的缓冲减速之后从出料口排出。玉米碎屑或者较轻的秸秆杂物、灰尘等能够随风从出风口排除，另一部分：玉米颗粒能够不受风力影响顺利掉落在玉米隔板上，得到干净无杂物的玉米颗粒。出料结构出料部分由两个出料口组成，分别为玉

18、米渣出料口和玉米粒出料口。脱粒完成的玉米渣在钉齿螺旋回转导向作用下，由脱粒滚筒出料口排出机体之外，玉米粒经过简单的筛选除尘之后，沿斜滑板滑出机体之外。2.2 机器的总体运动方案 经过市场调研和设计，规定脱粒机机体的容积为728L，机体长、宽、高尺寸分别为1300mm、700mm、1100mm，工作效率650700kg/h的进度完成脱粒。脱粒机的动力由安装在机体下梁上的电动机提供，电动机的外观尺寸不易过大，尽量节省空间。电动机均匀旋转通过单级圆柱齿轮减速器减速，运动传递经过V带传动进一步减速得到主轴的转速一般在 320420r/min，大带轮与传动轴同步转动，传动轴穿过滚筒与安装在轴上面的钉齿条

19、一起旋转，钉齿条上面分布的钉齿通过搓挤的方式能够使玉米粒脱离下来，脱落的玉米粒和玉米芯通过栅格式凹板的分离最后从不同的出口排出机体之外。该脱粒机的工作效率很可观，此外，该玉米脱粒机还有安全性能高、坚固耐用、结构简单便于维修和保管的特点。根据实践测量得知:当玉米粒受大于42N的压力会从玉米棒完全脱离，所以接触玉米的每个钉齿的均匀受力为42N，当玉米脱粒机正常工作时钉齿滚筒上的钉齿条快速旋转，其中均有两条钉齿条受玉米所给的切向力，而另外两个钉齿条是空行程，根据设计要求需要，选择参与工作的钉齿个数较为合理。 根据玉米脱粒机一书中可知，一种小型玉米脱粒机的介绍中：当玉米脱粒机脱粒滚筒处于工作状态时，钉

20、齿条和钉齿转数一样，这里取主轴转速400r/min，根据主轴所需转速合理分配传动比，取1级减速器的传动比3.4，V带传动比i=23，即可满足电动机的转速与主轴的转速相匹配，带式输动机工作时有轻微震动，经常满载，每天双班制工作16小时，工作电压为380/220V。机构运动简图如图2.2所示：图2.2 机构运动简图 1、电动机 2、单级圆柱齿轮减速器 3、传动轴2 4、传动轴1 5、V带 6、传动主轴3 7、钉齿条第3章 机械结构设计3.1运动及动力参数设计已知条件：根据实践测量得知：接触玉米的每个钉齿的均匀受力为42N，选择参与工作的钉齿个数较为合理。由切向力公式可知： （3.1）其中：N钉齿所

21、受的力 M参与工作的钉齿个数 Z参与工作的钉齿条数即：玉米脱粒机正常工作时，受到的切向力为588N.根据玉米脱粒机一书中介绍可知，当玉米脱粒机处于工作状态时，钉齿条上的钉齿有相同的转速，主轴转速400r/min，由脱粒机资料可知，转速主要跟主轴的转速和钉齿的半径有关。钉齿半径435mm，即： （3.2）其中：V脱粒机工作时钉齿的转速 N主轴旋转的速度 D钉齿的半径玉米脱粒机工作时所需要的功率主跟由钉齿所受阻力和转速有关，即： （3.3）其中：玉米脱粒机功率3.2电动机的选择3.2.1电动机的功率 脱粒机传动部分的总效率为，即 （3.4）其中、分别为每一个运动副的效率，选取传动副的效率值如下：

22、根据机械设计一书可知：滚动轴承取、V带传动取、滚筒转动取即：电动机的功率由公式计算： （3.5）即： 3.2.2电动机的转速根据资料齿盘式玉米脱粒机的运动和参数分析一书中可知，为了满足玉米粒能刚好脱落，也不至于受挤压力过大而破损，主轴的转速一般在 320420r/min，根据主轴所需转速合理分配传动比，取1级减速器的传动比3.4，V带传动比i=23，即可满足电动机的转速与主轴的转速相匹配，故电动机转速范围可选为： （3.6）符合这一范围的同步电动机转速的有，根据其他相关要求，由机械设计一书查表可查出电动机型号，如表1：表3.1 电动机的型号和技术参数及传动比电机型号额定功率电动机转速基本参数P

23、/KW同步转速满载转速效率（%）电动机重量（KG）功率因素Y132S15.53000290085.5640.88 选定电动机型号为Y132S1-2。表3.2 其主要参数如下表型号额定功率满载时额定电流额定转矩最大转矩转速r/min电流(380v)效率功率因素Y132S2-25.514401185.50.8472.02.2表3.3 电动机尺寸列表中心高外形尺寸底脚安装尺寸地脚螺栓孔直径轴伸尺寸装键部位尺寸电动机的输出尺寸1324753453152161401238801041333.3减速器结构选择及设计根据玉米脱粒机的要求，需设计一个单级圆柱齿轮减速器，减速器使用年限10年，工作为一班工作制，

24、载荷平稳，室内工作，输出端转速,减速器传动比。该减速器仅由齿轮传动组成，即可满足传动比要求。传动系统方案如下图3.1所示：图3.1 减速器结构设计3.3.1齿轮的设计3.3.1.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数。 1.按要求可知，选用斜齿圆柱齿轮传动，采用软齿面。运输机为一般机器，速度不高，选用8级精度（GB10095-88）。2.根据机械设计一书查表可知，大小齿轮材料为45号调质钢 。 3.选小齿轮齿数为， 齿轮齿数为 。取80.4.螺旋角：初选3.3.1.2按齿面接触强度设计齿轮。由设计计算公式： （3.7）确定有关参数： 载荷系数 ； 小齿轮的转矩；齿宽系数 ； ；3.3.1.3计算

25、齿轮各项参数 1.计算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值。 许用接触应力： （3.8） 2.计算圆周速度V。 （3.9）3.计算齿宽b及齿宽与齿高之比b/h 。 （3.10） 模数： 齿高： 齿宽： 4.计算纵向重合度 （3.11） 5.计算载荷系数。 根据V=1.125m/s，7级精度。由机械设计一书图10-8查得动载系数， 查表10-3可知斜齿轮 ；由表10-2查得使用系数KA=1； 用插值法查得7级精度小齿轮相对支承非对称布置时，由表10-4 ，由图10-13查的故载荷系数： （3.12） 6.校核分度圆直径，由式 （3.13） 7.计算模数。 （3.14）按接触强度算得的分度圆直径,计算

26、应有的齿数。 算出小齿轮齿数 取 8.几何尺寸计算： （1）、计算分度圆直径 （3.15） （2）、计算中心距 （3.16） （3）、按圆取整后的中心距修正螺旋角 （3.17） 由于角度相差不大，故参数不必修正。 计算分度圆直径： 计算齿轮宽度： 圆整后取： 3.3.2传动轴1、2的设计3.3.2.1轴的材料和热处理的选择 由机械零件设计手册中的图表查得传动轴1、2选45号钢，调质处理，HB217255 3.3.2.2按照扭转强度初步设计轴的最小直径根据轴的扭转强度来初步计算确定其最小直径，可利用经验公式： （3.18） 主动轴： 从动轴： 考虑键槽： 考虑键槽： 选取标准直径： 选取标准直径

27、 3.3.2.3轴的结构设计 根据轴上零件的结构特点和工作条件，同时考虑到强度的原则，主动轴和从动轴均设计直轴中的阶梯轴进行运动传递。此轴的设计如下：3.3.2.4轴的强度校核 主动轴的强度校核：圆周力： （3.19） 径向力 ： （3.20） 轴向力 ： （3.21） 作主动轴受力简图3.2所示：图3.2 减速器主动轴强度校核 转矩： 校核： 由图表查得， （3.22） 考虑键槽： 则强度满足设计要求。3.4 V带及带轮的设计根据玉米脱粒机的设计要求，需要在减速器和传动轴之间采用V带传动，因为在脱粒机的工作过程中，V带传动结构简单、传动平稳、价格便宜、不需要润滑、易维护等特点。而且V带的弹

28、性滑动对脱粒机的传动轴起到过载保护，减少机器机器损伤，因此在减速器和轴之间选用V带传动配合是很合理的。3.4.1已知条件和设计内容 设计V带传动时的已知条件包括：带传动的工作条件；传动位置与总体尺寸限制；所需传递的额定功率P、小带轮转速、大带轮转速、传动比等因数。3.4.2确定计算功率 计算功率是根据传递的功率P和带的工作条件而确定的 （3.23）式中：工作情况系数，查机械设计一书中的表8-7可知： 计算功率 所需传递的额定功率，如电动机的额定功率或名义的负载功率3.4.3 选择V带的带型根据计算功率和小带轮的转速，查机械设计一书图8-11，可以选择V带的型号为B型。3.4.4确定带轮的基准直

29、径并验算带速根据机械设计一书图8-6、8-8，取小带轮基准直径 （3.24）因在525m/s的范围内，故带速合适。 计算大带轮的基准直径 （3.25）根据要求取整3.4.5 确定传动中心距a和带长由 （3.26）初定中心距： （3.27）按机械设计一书中查表82， 选带的基准长度，按照机械设计一书中式823实际的中心距： 3.4.6 验算小带轮上的包角 （3.28） 满足V带传动的包角要求.3.4.7 确定V带的根数 V带的根数Z由下列公司计算： （3.29）为了使各根v带受力均匀，带的根数不宜过多，一般应少于10根。否则，应选择横截面积较大的带型，以减少带的根数。考虑的材质情况系数，简称材质

30、系数，对于棉帘布和棉线绳结构的胶带，取K=0.75，对于化学线绳结构的胶带，取 K=1.0。（1）计算单根v带的额定功率由和，根据机械设计查表8-4a，得根据，和B型带，根据机械设计查表8-4b，得（2）根据机械设计查表8-5得 根据机械设计查表8-2得则： （3.30）即：Z=2根.3.4.8 计算单根V带的初拉力根据机械设计查表8-3得B型的单位长度质量 （3.31）即： 3.4.9求V带传动作用在轴上的压轴力 为了设计安装带轮轴和轴承，比需确定V带作用在轴上的压力，它等于V带两边的初拉力之和，忽略V带两边的拉力差，则Q值可以近似由下式算出： （3.32）求得： 3.4.10 V 带轮的设

31、计1. 带轮的材料 因为带轮的转速,即,转速比较底，所以材料选定为灰铸铁，硬度为 。2.带轮的结构形式V带轮有轮缘、轮辐和轮毂组成。V带轮的结构形式主要与带轮的基准直径有关，选择带轮的结构形式，根据带的型号来确定带轮轮槽的尺寸，设计如下；（1）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输出轴的直径是，因此根据机械设计一书中经验公式： （3.33）所以主动带轮采用腹板式。 （2）带轮参数的选择：主动带轮的厚度可以由计算公式： （3.34）求得： 3.从动带轮的设计 从动带轮的结果选择 因为根据主动带轮的基准直径和传动比来确定，即，所以从动带轮同样采用腹板式。从动带轮的

32、参数选择：通过查机械设计基础一书，可查得带轮的结构参数间表，其他一些相关尺寸可以根据相应的经验公式计算求得。表3.4带轮参数带的型号mftsB1652014147.517.4 图3.3 从动带轮的设计3.5 传动轴3的设计和强度校核传动主轴是玉米脱粒机的主要传动部件之一，脱粒正常工作时瞬时冲击很大，因此传动轴的设计是很关键的一个步骤。它的主要作用：一是支撑轴上安装的回转零件，固定其工作位置；二是传递轴上的运动和动力。根据玉米脱粒机的结构特点和工作环境的要求，玉米脱粒机的主轴选用直轴中的阶梯轴进行运动传递。此轴的设计如下：3.5.1求输出轴上的功率、转速、和转矩 若取每级带传动的效率（包括轴承效

33、率在内），则3.5.2初步确定轴的最小直径根据轴的扭转强度来初步计算确定其最小直径，可利用经验公式： （3.35） 轴上的材料由机械设计一书中表15-3 查到，选取轴的材料为 45 号钢，调质处理。,于是得： 联轴器的计算转矩,根据机械设计原理一书查表，考虑到转矩变化很小，故取,则： （3.36）按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件，查标准GB/T5014-2006.为了开键槽又不消耗输出轴的强度，可以使周的直径增加 5%以上，这样增加输出轴的尺寸，因而可以提高轴的工作强度。即： （3.37）主输出轴的最小直径是安装带轮处的直径，为了使所选的轴直径与带轮相配合。根据机械设计基础一书查表可得，

34、输出轴端的轴径选为25mm ，查的带轮的厚度 B=55mm，取输出轴的次段轴径为d=30mm ，其长度为 60 mm。3.5.3轴的结构设计3.5.3.1 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度为了满足半联轴器的轴向定位要求，轴段右端需要制出一个轴肩，故取段的轴直径 d=29mm，长度为20mm。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基础一书取得。3.5.3.2 轴上零件的周向定位带轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。由脱粒机的结构和相关尺寸可知所设计的轴上装有带轮和钉齿滚筒，其上的钉齿承螺旋排列，但由于受力不大可以忽略它的受力。又根据

35、 ，初步选取支撑的轴承为相心球轴承，在机械设计手册查得相心球轴承的型号为 406，它的结构尺寸 为，故取段与段的直径相等，即。取安装钉齿的轴段的直径为 ，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,其上在距离20mm 处，焊接钉齿滚筒，已知钉齿滚筒长为 760mm。轴的基本结构如图3.4所示：图 3.4 轴的结构 3.5.3.3 确定轴上圆角和倒角尺寸根据机械设计一书参考表格15-2，取轴端倒角为 。轴肩的作用是使阶梯直轴在轴径改变截面上减小应力集中。3.5.4 按弯扭合成条件校核轴的强度3.5.4.1 钉齿条上的合力根据公式: （3.38）其中： d-输出轴的轴心

36、到钉齿定的距离即： 根据公式： （3.39）其中： 80%径向力占圆周力的百分数 （根据脱粒机查得）即： 根据公式： （3.40）由于玉米脱粒机的主轴轴向不受力。 则取 （根据脱粒机查得）圆周力 径向力 轴向力 的方向如图所示（b）3.5.4.2 轴上所受支反力1.水平面内；根据公式： （3.41)其中：是输出轴上段的中心线到段距左端三分之一处的距离mm是输出轴上段距左端三分之一处到右端段中心线之间的距离mm即：根据公式： （3.42）即： 2. 垂直面内：根据公式: （3.43）其中 ： D钉齿的顶端到主轴轴心的距离 mm即： 根据公式 : （3.44）即： 3.5.4.3作出轴上弯矩图在水平面内，轴上B、C、D三点的弯矩为 :根据公式: （3.45）即： 作水平面内弯矩图如图 3.5（b）所示在垂直面内,轴上B、C、D三点的弯矩为 :根据公式： （3.46）即： 根据公式： （3.47）即： 作垂直面内弯矩图如图 3.5（c）所示合成的弯矩为 ：作轴的合成弯矩图如图 3.5（d）所示。根据公式 ： （3.48）即： 作轴的弯矩图3.5（e）所示B 点：C点左侧 :D 点右侧 ：作轴的当量弯矩图 3.5（f）所示。图3.5 轴的弯扭图3.5.5 轴的强度校核 进