毕业设计论文小型滚筒式玉米脱粒机及其传动机构设计.docx

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1、学号_ 密级_Xxxxxxx小型滚筒式玉米脱粒机及其传动机构设计学 院 名 称：机械工程及其自动化学院专 业 名 称：机械工程学 生 姓 名：指 导 教 师：年月1xxxxxxxxxxxxxxxx郑重声明郑 重 声 明本人学位论文的完成，是本人通过指导教师的指导，独立自主进行设计工作达成的成果，全部的数据、图像资料完全真实可靠。竭尽我所拥有的知识，除了论文中已经明确标注的引用的内容以外，本人论文的所有研究成果不包括他人拥有的著作所有权的内容。针对本篇论文中涉及到的为研究和设计工作所做出贡献的个人及集体，全部在文中以明确的方式注明。本篇学位论文的知识产权归属于本人的培养单位。全套图纸加V信153

2、893706或扣 3346389411本人签名： 日期：29xxxxxxxxxxxxx摘要摘 要玉米属于世界的农产品中的三大粮食产品之一，玉米为解决人民的温饱起到了十分重要的作用。中国是粮食农产品的大国，农业在我们国家占据十分重要的地位。而在我国玉米的种植的面积以及玉米的年产量仅仅低于美国，在全球排第二位，在我们国家玉米更是产量仅次于小麦的产量的农作物。然而这对于我们这样一个拥有着十三亿人口的国家我们的国土资源却仍然显得不足，因此这就需要我们在有限的土地种植面积上去提高玉米的产量，但是单位面积上的产量不可能无限的增加，因此在农作物的收获以及加工上就需要提高效率，而对于玉米这种农作物，脱粒是一个

3、十分重要的过程，在上世纪七八十年代，大部分的小型个体农户还是应用手工脱粒的方式进行玉米脱粒，虽然手工脱粒的脱净率得到了保证，但是效率却是十分的低下。近几年来，玉米脱粒机逐渐走进了部分小农户家庭，但初期的玉米脱粒机普遍存在脱净率低下的问题，而脱净率直到今天仍然是脱粒机的最大的问题，其次，大部分小型玉米脱粒机是针对个体农户，因此还要能够满足结构简单，成本较低等特点。玉米脱粒机的这一优势毫无疑问的让人们彻底摆脱了传统脱粒所需要付出的十分繁重的劳动，因此脱粒机的诞生不但为人民省去了不少的人力所需要的费用更重要的是将玉米的收获效率提升达到了最好的状态。为了能够更好的减少玉米在脱粒的过程中人们的工作强度和

4、为了能更好的提高玉米脱粒机在工作时的效率，便设计了一种如下的玉米脱粒机。该机器主要有喂料斗，上护盖，下护盖，螺纹杆式的玉米脱粒滚筒，传动机构和脱粒机机架等其它机构所组成。由电动机提供动力，经带传动将回转力矩传递至纹杆式脱粒滚筒，脱离滚筒与栅格式脱粒凹板和上护导轨盖相配合进行脱粒，玉米粒经收集装置输出机器外，玉米芯从出料口排出。本文首先对玉米脱粒机进行了详细的介绍并对每一个零件进行合理的设计，使用Solidworks软件建立了三维模型，在三维模型的基础上对二维图进行绘制并详细编写设计计算说明书，说明书内容主要为脱粒机主要参数的确定及零部件的计算、校核等。关键词：玉米；脱粒机；结构；设计xxxxx

5、xxxxxxxxxxxAbstractAbstractCorn belongs to one of the three major food products in the worlds agricultural products. Corn plays a very important role in solving the peoples food and clothing. China is a big country in food and agricultural products, and agriculture plays a very important role in our

6、 country. In China, the area planted with corn and the annual output of corn is only lower than that of the United States, ranking second in the world. In our country, corn is the crop that yields second only to wheat. However, for our country with a population of 1.3 billion, our land resources are

7、 still insufficient. Therefore, we need to increase the yield of corn in a limited land area, but the production per unit area cannot be unlimited. Increase, so the efficiency and efficiency of crops need to be improved, and for corn crops, threshing is a very important process. In the 1970s and 198

8、0s, most small individual farmers still used manual threshing. Corn threshing is carried out. Although the degumming rate of manual degranulation is guaranteed, the efficiency is very low.In recent years, corn threshers have gradually entered some small farmers families, but the initial corn threshe

9、r generally has a problem of low removal rate, and the removal rate is still the biggest problem of thresher until today, and secondly, most The small corn thresher is aimed at individual farmers, so it must be able to meet the characteristics of simple structure and low cost. This advantage of the

10、corn thresher undoubtedly allows people to completely get rid of the very heavy labor required for traditional threshing. Therefore, the birth of the thresher not only saves the people a lot of manpower, but also the cost. The corn harvesting efficiency has been improved to the best.In order to bett

11、er reduce the work intensity of corn during threshing and to improve the efficiency of the corn thresher at work, a corn thresher is designed. The machine mainly consists of a feeding hopper, an upper cover, a lower cover, a threaded rod type corn threshing drum, a transmission mechanism and a thres

12、her frame. Powered by the electric motor, the rotary torque is transmitted to the rod type threshing drum through the belt drive, and the decoupling drum cooperates with the grid type threshing concave plate and the upper guard rail cover to perform threshing, and the corn kernel is outputted throug

13、h the collecting device, the corn cobIn this paper, the corn thresher is introduced in detail and each part is designed reasonably. The 3D model is built using Solidworks software. The 2D drawing is drawn on the basis of the 3D model and the design calculation manual is written in detail. Mainly for

14、 the determination of the main parameters of the threshing machine and the calculation and verification of the parts.Key words: corn; Threshing machine; Structure; designxxxxxxxxxxxxxxx目录目 录摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1 引言11.2 国内玉米脱粒机的发展现状21.3 本次毕业设计所做的工作2第2章 玉米脱粒机总体结构32.1 入料部分32.2 强制喂入装置32.3 脱粒部分32.4 筛选

15、部分32.5 机架部分42.6 玉米脱粒机的总体设计4第3章 玉米脱粒机的设计63.1 滚筒上纹杆转速63.2 滚筒功率确定63.3 钉齿滚筒的功率73.4 电动机的选择7第4章 带及带轮的设计104.1 V带的设计与校核104.1.1 功率的确定104.1.2 V带的型号的选择104.1.3 带轮的基准直径的确定114.1.4 带长与传动中心距的计算114.1.5 主动轮上包角的验算124.1.6 V带根数的确定124.1.7 带的初拉力的确定124.1.8 V带传动作用在轴上的压力的计算134.2 V带带轮设计134.2.1 主动带轮设计134.2.2 从动带轮设计14第5章 脱粒滚筒-传

16、动轴的设计165.1 脱粒滚筒设计165.2 初步选择输出轴系175.3 输出轴上的圆角半径r值的确定185.4 轴的强度的校核195.4.1 作出该轴的简图195.4.2 输出轴受力的计算195.4.3 钉齿条上的合力195.4.4 轴的水平支反力的计算195.4.5 轴的垂直支反力的计算205.4.6 作弯水平垂直矩图205.4.7 作轴的当量弯矩图215.5 轴的强度的校核21第6章 其余关键部件的设计246.1 栅格式凹板的设计246.2 入料口及脱粒机上盖的设计256.3 机架的设计276.4 轴承座的设计286.5 除尘风扇的设计29第7章 带式输送装置设计307.1 带式输送机简

17、介307.2 带式输送机组成307.2.1 输送带317.2.2 驱动装置317.2.3 机架327.3 带式输送机设计计算327.3.1输送带选择计算327.3.2输送带不打滑条件337.3.3电动机功率和驱动装置33第8章 安全、维护及经济性分析368.1 玉米脱粒机安全因素368.1.1 超速运转致机械“爆炸”368.1.2 禁止疲劳过度或酒后操作368.1.3 脱粒机的合理应用378.1.4 脱粒机安全使用规则378.2 玉米脱粒机的维护388.2.1 玉米脱粒机的技术保养388.2.2 玉米脱粒机的保管388.2 经济性分析39参考文献40致谢42xxxxxxxxxxxxxxxx目录

18、xxxxxxxxxxxxxxxx第1章 绪论第1章 绪论1.1 引言随着社会的发展和进步，在我们生活中的每个角落都会有机器的存在。农业是我们国家的经济的基础、是我们国家的发展的基础，农业机械化的普及不仅仅使我国的农业的生产大大的增强，同时也大大的减轻了广大农民的劳作强度。据统计，我小麦和玉米等农产作物在我们国家的北方的农业经济占有率在45%以上。北方地区的农产品的出口量在全国占有率高达20%1。玉米在中国乃至全球的农产品的生产中的十分重要的地位已经引起人们对玉米生产和加工的高度的重视。中国是玉米作物种植大国，较大面积的平原的玉米收获作业，基本上可以实现集玉米收获，去皮，脱粒，清选一体化作业。但

19、是在一些面积较小甚至一些丘陵地带种植的玉米，在这类地形大型的联合收割机是没有办法工作的2。而在我们国家的一些北方地区农作物机械化的收获的需求是十分迫切的，人们需要通过这种方式来提高农业的生产和工作效率。今天，我们国家的大部分北方地区基本都实现了农作物的种植和收获以及入仓的机械化，基本已经实现了农业机械化的目标，而在这方面做的更好的是，每种农业机型的开发和使用都有相当大的市场前景和技术的创新，为我们国家的农业机械开辟了更好的市场。2005年中国玉米产量为13937万吨，在东北与华中平原的进入，就形成了收获后再进行去皮与脱粒等工作3。传统玉米脱粒主要是依靠人们纯手工作业或者利用专用的手摇脱粒机械通

20、过人力来进行脱离作业4。玉米脱粒机械是在新鲜的玉米棒经过脱去外层玉米叶之后，通过一段时间的自然风干或机械烘干后，利用玉米脱粒机将玉米粒和玉米芯分离开，这种将玉米粒和玉米芯分离的机械便是玉米脱粒机。近几年来伴随着农业机械化的发展，小型电动玉米脱粒设备已逐渐开始普及，目前市场常见的玉米脱粒形式有冲击式脱粒，碾压式脱粒，挤搓式脱粒，差速式脱粒，搓擦式脱粒等几大形式，上述脱粒形式各有特点5。根据玉米脱粒工作实际比较与研究，根据搓擦式原理创新设计一种脱粒机。其工作原理是：在玉米脱粒时，经过螺纹杆式的玉米脱粒滚筒和滚筒下面固定的栅格板相互配合多滚筒中的玉米进行多次挤搓进行脱粒，经过上护盖的导板使玉米移动脱

21、粒6。玉米芯随着导板从排料口排出，玉米粒经下方的收集装置从下方排出。1.2 国内玉米脱粒机的发展现状玉米脱粒机在我们国家的很多的乡村地区被十分广泛的应用，已经有了几十年的历史了。根据查阅相关的资料了解到，在我们国家，玉米脱粒机的产量大约是每年40万台，制造玉米脱粒机的大大小小的厂家大约总共有600余家7，因为玉米玉米普遍种植于我们国家的东北地区，因此东北地区对脱粒机的功能以及效率等要求相对来说比较高，但是大型玉米脱粒机的生产厂家基本都是位于我们国家的平原地区8。 在我们国家的一些南方地区，这些地区种植并不集中，因此玉米的产量也较低，所以一些小型的玉米脱粒机大部分都在这些地区被使用，这些脱粒机械

22、大部分都是通过在传统的脚踏或者是手摇的玉米脱粒机上改装加上简单的动力提供装置来实现脱粒功能的9，这一部分机械大部分都是机构十分简单，也基本没有任何技术含量，因此效率和脱净率也自然很低，这类机械多用于小农户的庭院和田间地头的作业。为了满足不同用户对脱粒机械不一样需求，玉米脱粒机不仅仅要满足尺寸上的不同，而且玉米脱粒机所应用的脱粒方法也不同。在20世纪70年代早期，我们国家自主研发的冲击型玉米脱粒机被广泛的使用10。在20世纪80年代早期，我们国家在引进了一整套国外的种子的加工设备以后，我国便开始自主进行研发了擦搓型玉米脱粒机这类脱粒机的代表便是重庆农业机械研究所研制的5T Y-0.2玉米脱粒机。

23、近几年来，我们国家在引进、消化和吸收其它国家先进的农业机械的基础的同时不断地进行自主的研制，农业规划研究院所研发出的新式挤搓型玉米脱粒机也取得了显著的成果11。在这之后，位于北京丰田区的北京西大农业工程和甘肃酒泉也陆续生产出了一系列的挤搓型玉米脱粒机12。在2007年，差速型玉米脱粒机由沈阳农业大学的教授李心平研制出来13。1.3 本次毕业设计所做的工作(1)小型玉米脱粒机的主要参数的确定；(2)主要设计零件的计算；(3)对脱粒机上部分零件图进行绘制；(4)对重要零部件的校核；(5)出玉米脱粒机的总装配图及一些部装图的绘制。xxxxxxxxxxxx第2章 玉米脱粒机总体结构第2章 玉米脱粒机总

24、体结构该脱粒机的组成机构主要有：玉米棒入料口、栅格凹版、螺旋形推进器、螺纹杆型脱粒滚轴、机架和上下护盖等部分组成。整体组成见图2.1。2.1 入料部分玉米入料口部分整体的形状呈现斗状，它通过螺栓和玉米脱粒机的上机盖相连接，入料部分是通过2毫米的钢板焊接成的，已经脱去外皮的经过一定时间风干后的玉米棒，通过入料口进入到螺线形推进器中，通过挤搓进行脱粒。2.2 强制喂入装置强制喂入装置即螺旋形推进器，利用螺旋推机器的轴向转动将玉米从螺纹杆式脱粒滚筒的切向喂入，依靠脱粒滚筒与栅格式凹版和上护板相互配合进行搓擦脱粒。2.3 脱粒部分脱粒装置主要由脱粒滚筒与栅格式凹版组成，经螺旋推进器喂入的玉米穗在脱粒滚

25、筒与凹版的相对转动下进行搓擦脱粒，上护盖内设有螺旋形导板，有利于玉米在脱粒过程中保持方向一致，并且使玉米在脱粒的过程中玉米棒的移动速度得到了提高。玉米棒通过在旋转的滚筒和栅格凹版之间不断的挤搓进行脱粒，脱去的玉米粒通过凹形栅格板的缝隙滑落到脱粒机的下滑板，进入到下滑板的玉米粒从出料口滑落出来进到玉米粒收集装置，玉米芯通过具有螺旋纹的滚轴以及上护盖在脱粒的过程中逐渐前移最后由机体端部的出料口排出。2.4 筛选部分筛分装置主要是由凹形的栅格板和电风扇所组成的，该凹板是通过一定数目的铁条和两个主杆和辅助杆所组成，每两根辅助杆之间的间隙可以卡住玉米棒，之后凹形栅格板上方的滚筒快速旋转将玉米棒上的玉米进

26、行脱粒，不管是在安装还是在工作时，凹形栅格板的位置都是保持不变的14。玉米棒在旋转的脱粒滚筒和凹形栅格板的挤压下脱出来的玉米粒通过栅格板间的空隙滑落到下滑板，因为玉米芯无法穿过凹板的间隙，因此实现了将玉米粒和玉米芯的分离的目的，脱干净粒的玉米芯逐渐前移，最后从脱粒机端部的出料口滑出。2.5 机架部分脱粒机的机架部分是由左部分机架、右部分机架、出料口和稳定且坚固的主梁所组成，机架部分是该玉米脱粒机的主要的支撑部分，它承载着脱粒机的主要的重量和功率、扭矩以及负载，所以该部分是只许强而不能弱的一部分。脱粒机的机架的这两个部分要保证相对较强和稳定的，防止玉米脱粒机在搬动和工作当中发生摇晃或者扭曲，对人

27、身造成不必要的危险，所以为了使脱粒机机架达到以上的坚固程度，该玉米脱粒机的机架是采用3毫米厚度的角铁制作而成。2.6 玉米脱粒机的总体设计由上所述，该玉米脱粒机由三相异步电动机提供动力，电动机安装于机架的下方，传动方式是带传动。将待脱粒的玉米穗从机体的斗式入料口喂入，经过螺旋型推进器从螺纹杆式脱粒滚筒的切向强制喂入，进入到脱粒区域的玉米穗在纹杆式脱粒滚筒与其下方的栅格式凹板相互配合下进行搓擦脱粒，玉米穗在上护盖设的螺旋导板与滚筒上的螺旋纹杆共同作用下呈螺旋式轴向运动。经脱粒的玉米粒在栅格式凹板的分离作用下与玉米芯分离，玉米粒经凹板下方的下护盖收集装置进行收集，玉米芯从机体的出料口排出机外。以上

28、所描述的玉米脱粒机具有较高的工作效率，在相同的时间内能够完成较大的工作量，很大地降低了工作强度，节约了工作耗时，同时还具有安全性高、结实耐用、效率高，结构简单，维护和保管方便等优点。玉米脱粒机主要结构如图2.1所示：图2.1 总体结构xxxxxxxxxxxxxx第3章 玉米脱粒机的设计第3章 玉米脱粒机的设计通过书脱粒机对玉米脱粒机的相关的设计的说明和现有的一些玉米脱粒机的一些的参考：得到该玉米脱粒机在工作时其主轴的转速大约在750850r/min之间，凹形栅格板的直径设计为320mm，该凹形板的总长度为710mm，在脱粒机的主轴上面部有四个钉齿条，每个齿条上面均匀地布有七个钉齿，因此共计有2

29、8个钉齿均匀地呈螺旋状排列在主轴上，螺旋排列的主要作用是将脱粒过程中的玉米芯逐渐向前推进15，钉齿滚筒呈一端直径大一端直径小设计，脱粒滚筒上面的钉齿的长度是33.5mm。螺纹杆式玉米脱粒机较钉齿式玉米脱粒机消耗功率较大，但因所设计设计的玉米脱粒机为小型玉米脱粒机，故实际所需功率并不大16。根据资料查询得知查得该尺寸纹杆式脱粒滚筒受力约为1500N。3.1 滚筒上纹杆转速确定该机器滚筒转速为800r/min，由于纹杆固定在滚筒上，故纹杆的角速度与滚筒的一致。由于设计的纹杆式脱粒滚筒为锥状，故取其平均半径为有效半径。 (3.1)式中：r-有效半径；r1-大端半径；r2-小端半径。故纹杆有效转速为：

30、 (3.2)式中：V-纹杆的转速；N轴-动轴的转速；D-到钉齿的距离。3.2 滚筒功率确定PW为脱粒机在运行时的功率，该工作功率是通过脱粒机工作时的工作阻力及相关工作参数求得的，即：，计算求得： (3.3)3.3 钉齿滚筒的功率玉米脱粒机工作时需要的功率为，该功率是由该玉米脱粒机工作时的阻力和机器运转时的相关参数所求，即：，计算求得： (3.4)其中钉齿通过铸模工艺制造并焊接在滚筒上。3.4 电动机的选择由来计算，对该脱粒机的运动副的传动效率取积得到其总传动的效率为，计算公式为，式中的、表示该脱粒机传动副的效率，各传动副的传动效率取以下值：滚动轴承的传动效率0.980.99，在这里取=0.99

31、V带传动效率的选取0.940.97，在这里取=0.97；转动的滚筒的传动效率在这里取为=1；因此计算得；电机总功率计算得：。通过资料脱粒机中可以查到脱粒机主轴的转动速度约在700850r/min，所以通过机械设计指导这本书查得V带传动比的合理的范围为i=24，这样便可以使主轴的转数与电动机转数相互匹配，因此电动机转速范围可选为： (3.5)同步电机中符合以上所要求的范围分别有720，1440和2900三种17。通过相关的转数以及容量，对于以上情况进行分析并根据机械设计通用手册得出符合的电机有三种并且根据这三钟电机得到以下三种计算传动比的方案。方案见表1。表1 不同电机的基本参数方案电机型号额

32、定功率转速基本参数P/kW同步转速满载转速效率（%）电动机重量（KG）功率因数1Y160M2-85.5750720851190.742Y132S2-45.51500144085.5680.843Y132S1-25.53000290085.5640.88根据上表的各个参数以及脱粒机上的滚动轴承等装置的相关参数以及传送带的传动比等综合地进行多方面的考虑着后选取第三种电机了以上电机Y132S1-418。第三种电机的额定功率为5.5kW，它的满载转速为=1440rmin，其结构十分的紧凑，且传动比也十分符合设计需求。具体参数见表2：表2 其主要参数如下表型号额定功率KW满载时额定电流额定转矩最大转矩转

33、速r/min电流(380)效率%功率因数Y132S1-45.514401185.50.8472.02.2表3为电动机具体安装尺寸：表3 电动机尺寸列表 （单位mm）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装键部位尺寸电动机的输出轴尺寸132xxxxxxxxxx第4章 带及带轮的设计第4章 带及带轮的设计根据对玉米脱粒机的工作原理的分析以及以现有脱粒机的传动形式作为参考，得出比较适合脱粒机的传动形式为带传动，选取的带的类型为V型皮带。因为传动元件V带属于挠性元件，而挠性原件具有较强的弹性，能够吸收玉米脱粒机的工作过程中产生的冲击与振动，因此它能保证玉米脱粒机在工作过程中保持相对平稳的工

34、作状态同时产生较小的噪音19。尽管在传送带工作的过程中，带轮和传送带会产生一定的摩檫力，但是仍然无法避免会出现相对的滑动，相对滑动虽然会对玉米脱粒机的传动比产生一定的影响，可是由于玉米脱粒机是农用机械，因此在设计和制造玉米脱粒机时要更多的考虑它的实际应用需求，以及制造成本，所以带传动的相对滑动带来的对传动比的影响，在玉米脱粒机上基本可以忽略不计。而且应用带传动的好处是可以对脱粒机在工作的时候进行一个过载保护20，由于脱粒机在工作过程中遇到的情况不固定，过载保护也是对脱粒机的各个零部件以及电机起到了一个很好的保护的作用，除此之外，带传动的结构相对来说更简单，成本较低，因此是十分适合将其应用于农业

35、机械上边的21。对需带轮以及V型带的选择，对于V型带的长度以及它的数量是根据玉米脱粒机的相关的传动的参数来选择的，其次选择带轮所用的材料以及带轮的相关的尺寸包括导带轮的轮宽以及带轮的直径等，最后确定带轮的相关尺寸以及中心距等。4.1 V带的设计与校核4.1.1 功率的确定 (4.1)式中：-工作情况相关系数；-电动机功率。由书机械设计中表14-7 得：=1.0，所以 4.1.2 V带的型号的选择通过以上计算已知功率Pca以及小皮带带轮的转速（与电机转数相同）并由机械设计中表14-12查得，确定A型为带的型号。4.1.3 带轮的基准直径的确定(1)由机械设计书中表14-2可初次确定主动轮的直径，

36、取。(2)带的速度V的计算： (4.2)通过以上计算得知V带的速度在20m/s之内，因此符合要求。计算传动比（主轴与电机之间）：(3)从动带轮的直径的计算： (4.3)4.1.4 带长与传动中心距的计算由式计算传动中心距得 故 取中心距为 由式计算带的长度即计算得V带的长度为根据相接近的基本长度与并通过机械设计中表14-5可以查得：取，。由式（4.4）求得实际中心距：4.1.5 主动轮上包角的验算（4.5）得：计算其包角得：，该包角值符合要求。4.1.6 V带根数的确定V带的根数由下列公式确定：（4.6）上式中：-单条带的许用功率；-包角系数；-材质系数（材质为棉线取，材质为化学绳，则取）；-

37、功率增量（该功率增量采用以公式（4.7）进行计算）。 （4.7）其中：-由机械设计表14-10查得的转矩修正值（单根V带）；-主动带轮的转速。在这里取，由式(4.7)得。取：，；根据V型带的速度，以及主动轮的直径得：将参数带入式（4.6）得因为Z需要取整数，所以取根4.1.7 带的初拉力的确定通过式（4.8）计算一根V带的初始拉力（4.8）式中：-单位长度的传送带的质量kg/m。代入相关参数得4.1.8 V带传动作用在轴上的压力的计算在该小型玉米脱粒机进行工作时，V带在带轮的带动下高速运转，同时在轴上施加一部分压力，我们设该压力为Q。Q的确定对带轮以及轴承的安装以及轴的设计十分重要，它等于两边

38、的初始压力之和，在这里我们认为带两边的压力近似相等，则该值可通过式(4.9)进行计算。（4.9）代入相关参数得4.2 V带带轮设计4.2.1 主动带轮设计经过计算带的转速，因为，通过查阅相关资料比较适合作为该皮带轮的材料，并得知灰铸铁的硬度是HT150。对于皮带轮它的结构的设计是建立在它的基本的参考直径上的，而对于带轮槽的相关尺寸主要是根基所选择的皮带的型号来进行设计的。已知的主动带轮的直径为，电机的输出轴的直径为，根据得知腹板式带轮较为符合。由机械设计一书，查阅得出带轮的相关结构参数，具体的参数见表4。表 带轮的结构参数 单位(mm)带的型号A1311.082.758.715106由公式（4

39、10） （4.10）主动带轮的厚度为：主动轮结构如图4.1所示：图4.1 主动带轮结构 图4.2 从动带轮结构4.2.2 从动带轮设计由于该传动机构的传动比以及主动带轮的直径已经确定，故从动带轮的直径可以确定。从动带轮直径为，因为，所以从动带轮也采用腹板式。同样由机械设计查得带轮的结构相关参数如表5所示。表5 带轮的结构参数 单位(mm)带的型号A1311.082.758.715106由式：求得：从动带轮的厚度为图4.2为从动带轮的结构。xxxxxxxxxxxxxxxxx第5章 脱离滚筒传动轴的设计第5章 脱粒滚筒-传动轴的设计5.1 脱粒滚筒设计脱离滚筒是玉米脱粒机上十分重要的一部分，滚筒

40、的设计对玉米脱粒机的脱粒的质量影响很大。该种玉米脱粒机主要是通过运用三条均匀分布于滚筒上边的螺纹杆与按照一定的规律分布于其中的条状纹杆相互配合，在滚筒的高速转动下，通过纹杆式脱粒滚筒与下方的栅格式凹板相互配合进行搓擦脱粒22。本脱粒机采用滚筒作为固定纹杆的部件，滚筒式较栅条式的优点主要表现为，滚筒式不会卡主或者夹住脱离过程中的玉米穗从而导致脱粒机拥堵甚至损害部件。滚筒制作成带有一定角度的形状，喂入口为小端，出口为大端，在同样转速下玉米穗在脱粒机中行进的速度越来越快，逐渐递增的速度有利于提高玉米脱离的质量与速度23。滚筒由2mm厚的铁板制成，大端直径为130mm。小端直径为100mm，三条螺旋纹

41、杆条呈圆形均匀固定，在纹杆条中间均匀固定摩擦条以增加摩擦面积进而提高脱粒质量。脱粒滚筒可分为三部分，强制喂入部分，脱离部分，分离部分。喂入部分由搅龙组成，利用搅龙特殊的结构将从喂料口落下的玉米穗沿脱粒滚筒的切向强制喂入脱粒部分。脱粒部分主要结构上述已具体阐述，在此不再赘述。分离部分主要作用为将脱完粒的玉米芯和玉米粒进一步分离。脱粒滚筒的具体结构如图5.1所示。图5.1 脱粒滚筒具体结构因为滚筒的主体部分是传动轴，而滚筒的使用寿命也主要是由传动轴来决定的，因此在设计以及校核脱粒滚筒的时候，其实主要就是对脱粒滚筒的主要部件传动轴进行设计和校核。传动轴上面的回转零件以及扭矩和弯矩等大部分都有它来承载

42、脱粒机是一种单次工作所造成较大冲击且又在短时间高频运行的一种农用机械24，因此传动轴的设计对于脱粒机的总体设计来说十分的重要。传动轴在脱粒机中的作用是：第一点是使安装于轴上面的回转零件保持在特定的位置上边；第二点是如何将运动和动力传递给轴。根据不同的轴的形状，轴可分为直轴、曲轴、挠形轴和软轴等等25，根据玉米脱粒机的工作环境，传动方式等，选择阶梯轴为脱粒机的传动轴，并对该阶梯轴进行设计。由经验公式： (5.1)得出该阶梯轴小径的直径上式中：-轴常用的几种材料的的值；-主轴的功率KW；-主轴的转速r/min。选择经过调质处理过的45号钢作为该轴材料并由机械设计基础中表18-1查得其许用应力为，

43、并且由表18-2得，因此由计算轴的最小直径为：(5.2)用于带轮的安装的位于轴上的内孔很明显就是输出轴上面的最小的直径，因为带轮的安装需要在该轴段上开一个键槽，且由于开键槽对该轴的强度会产生一定的影响，因此为了减少键槽对轴的强度的影响，一般将轴的直径在计算得到的最小直径的基础上增加5%，以此来保证输出轴的强度。最终的最小轴径由式(5.3)计算所得。 (5.3)带轮所安装的小轴的直径为25mm根据机械设计基础书籍查得带轮的厚度为58mm，同时确定第二轴端的轴径为25mm，第二轴段的长度为60mm。因为最小轴段与第二轴段之间需要一个轴向的定位，因此在第一轴段右侧处要存在一个轴肩，因此在这里选取第二

44、段轴段的直径为28mm，并且在轴的径向的定位由普通扁平楔定位。由机械设计基础一书中查得选择的普通平键的型号为是8735。5.2 初步选择输出轴系在玉米脱粒机得轴上安装有皮带轮，以及布有螺旋排列的钉齿的滚筒，由于滚筒上的钉齿受到的力相对来说比较小，因此在这里不考虑它的受力，因为在输出轴上需要安装轴承，又因为轴承安装的轴径为28mm因此在这里初步选取向心球轴承作为该轴的支撑轴承，由机械设计手册能够查到符合要求的球轴承为406型号，该向心球轴承对应的相关尺寸为为，所以在这里使-段和-的直径相同，在这里取。因为玉米脱粒机在制造中会产生的误差和安装的过程中可能会产生一些错位安装产生的一些误差，因此在制造时需要给轴承预留出一段可移动的位移由机械设计手册查得需要预留的位移量。钉齿滚筒所安装的轴段的轴径为，该轴通过轴承座来将其固定于脱粒机机架上它们之间配合为，轴承和轴肩是通过一个挡圈来将其固定的用挡圈来固定轴承与轴肩，并且有一个由2mm钢板制造而成的钉齿滚筒焊接在它上边，该钉齿滚筒的长度为735mm。该轴的结构如图5.2a所示。图5.2