脫揚(yáng)機(jī)工作部件設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、軸流式脫揚(yáng)機(jī)工作部件設(shè)計(jì)目 錄謝謝朋友對(duì)我的文章賞識(shí)，如需要全套資料，希望進(jìn)一步了解，請(qǐng)qq12421523511 緒 論31.1 設(shè)計(jì)的目的與意義31.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀31.2.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀31.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀42 軸流式脫揚(yáng)機(jī)的總體方案設(shè)計(jì)及工作原理52.1 總體方案的選擇52.2 總體結(jié)構(gòu)52.3 工作原理63 電動(dòng)機(jī)的選擇63.1 電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)63.2 選擇電動(dòng)機(jī)的容量73.3 選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)74 滾筒的設(shè)計(jì)84.1 滾筒的型式84.2 滾筒的直徑84.3 滾筒的長(zhǎng)度94.4 滾筒釘齒的形狀94.5 釘齒的排列104.5.1 釘齒排數(shù)m104.5.2 排列的螺旋線頭數(shù)

2、k104.5.3 齒跡距a104.5.4 釘齒配置的步驟104.6 滾筒的線速度v125 凹板篩的設(shè)計(jì)125.1 凹板篩的型式選擇125.2 凹板篩的包角125.3 凹板篩間隙的確定125.4 喂入口及排料口的位置設(shè)置136 滾筒蓋板的設(shè)計(jì)136.1 滾筒蓋板的特點(diǎn)136.2 螺旋導(dǎo)板的位置136.3 螺旋導(dǎo)板的高度146.4 螺旋導(dǎo)板的間隙146.5 螺旋導(dǎo)板的升角147 主軸的設(shè)計(jì)和校核157.1 選擇軸的材料157.2 初步確定軸的直徑157.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)167.4 軸上零件的周向定位177.5 滾筒主軸的強(qiáng)度校核177.6 鍵連接的強(qiáng)度校核198 軸承的選用209 總結(jié)2010 參

3、考文獻(xiàn)21致謝22231 緒 論1.1 設(shè)計(jì)的目的與意義 隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)越來(lái)越關(guān)注農(nóng)村問(wèn)題，農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展速度進(jìn)一步加大，由機(jī)械代替人力作業(yè)已是我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)，而要實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)業(yè)的的現(xiàn)代化，其物質(zhì)承擔(dān)者農(nóng)業(yè)機(jī)具的開(kāi)發(fā)與利用必須緊跟上；同時(shí)為了完成和鞏固本科知識(shí)和課程的學(xué)習(xí)；因此也就有了此時(shí)這篇設(shè)施作業(yè)機(jī)具全喂入式軸流式脫揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)。 我國(guó)是一個(gè)以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主的發(fā)展中國(guó)家，農(nóng)業(yè)的興衰關(guān)系到人民的生活乃至國(guó)家的穩(wěn)定。20世紀(jì)后半期我國(guó)以7%的耕地面積養(yǎng)活了占世界22%的人口，這其中農(nóng)業(yè)科技做出了很大的貢獻(xiàn)。但是目前隨著人口的不斷增長(zhǎng)和環(huán)境的不斷惡化，我國(guó)的農(nóng)業(yè)的發(fā)展也正面臨著

4、嚴(yán)峻的考驗(yàn)。如何讓在日常的生產(chǎn)影響中有效地提高生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用是擺在人們面前的一個(gè)棘手的問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化、智能化是今后農(nóng)業(yè)的必然選擇。通過(guò)采用現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)工程和機(jī)械技術(shù)，適應(yīng)自然環(huán)境，為植物生產(chǎn)收獲提供相對(duì)更為有利條件，而在一定程度上擺脫對(duì)自然環(huán)境的依賴而進(jìn)行有效生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)。它是在人們生活需求不斷增長(zhǎng)的同時(shí)發(fā)展起來(lái)的，是在人為可控設(shè)施下的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，具有高投入、高技術(shù)含量、高品質(zhì)、高產(chǎn)量和高效益等特點(diǎn)，是最具活力的現(xiàn)代新農(nóng)業(yè)。而近期生產(chǎn)收獲作業(yè)機(jī)具發(fā)展重點(diǎn)是：開(kāi)發(fā)全喂入式軸流式脫揚(yáng)機(jī)，合理選擇配套動(dòng)力。要求體積和質(zhì)量小、動(dòng)力足，操作舒適，符合人機(jī)工程學(xué)的設(shè)計(jì)原理，減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，盡

5、量減少發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)設(shè)施環(huán)境的污染。動(dòng)力最好選用是電動(dòng)機(jī)。南方地區(qū)為了解決晚稻的肥料的問(wèn)題，夏收的時(shí)侯有稻草回田當(dāng)綠肥用的習(xí)慣，這一點(diǎn)，全喂入軸流式脫揚(yáng)機(jī)解決的比較好，當(dāng)在田間作業(yè)時(shí)，因脫粒后全部莖稈都被打碎了，有助于梨耕，莖稈也易于腐爛?？梢?jiàn)自古至今，脫粒生產(chǎn)對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要性，因此在現(xiàn)階段對(duì)設(shè)施作業(yè)機(jī)具機(jī)構(gòu)的研究和設(shè)計(jì)是很有必要的。與此同時(shí)，規(guī)模逐年擴(kuò)大的脫揚(yáng)機(jī)發(fā)展趨勢(shì)，也成了社會(huì)各界關(guān)注的熱點(diǎn)。在這種情況下，有必要對(duì)我國(guó)脫揚(yáng)機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)等問(wèn)題進(jìn)行認(rèn)真研究，形成正確的認(rèn)識(shí)，這不僅對(duì)目前我國(guó)軸流式脫揚(yáng)機(jī)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步及相關(guān)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品定位的意義重大，而且對(duì)未來(lái)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展十分有益。同時(shí)

6、我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)村市場(chǎng)巨大，要發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，就更需要轉(zhuǎn)移農(nóng)村勞動(dòng)力，提高勞動(dòng)土地面積?？梢灶A(yù)料，在未來(lái)一段時(shí)間里，中國(guó)將成為世界上最大的脫揚(yáng)機(jī)市場(chǎng)之一。1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 國(guó)外軸流式脫揚(yáng)機(jī)的發(fā)展，基本上分為歐美和日本兩大類型。所謂歐美型，也就是說(shuō)這些國(guó)家以旱地為主，地塊大，各類作物以小麥為主。而日本型是指以水田為主，田塊小，經(jīng)常規(guī)模也小，以水稻為主。因此，前者用的脫揚(yáng)機(jī)是大型的，大功率的，而后者用的機(jī)型都是小型的或中型的。 雖然上述兩類地區(qū)因其自然條件不同，使用的機(jī)型不同，但其實(shí)現(xiàn)粒物收獲過(guò)程機(jī)械化所經(jīng)歷的過(guò)程卻大體上是相同的，即都是先從半機(jī)械化開(kāi)始，然后逐步向機(jī)

7、械化過(guò)渡，最后實(shí)現(xiàn)收獲過(guò)程機(jī)械化。到了五十年代，已基本上實(shí)現(xiàn)了收獲過(guò)程的半機(jī)械化。例如美國(guó)在1950年已擁有70萬(wàn)左右的脫揚(yáng)機(jī)，這時(shí)的機(jī)收面積已占收獲面積的75%?；旧蠈?shí)現(xiàn)了半機(jī)械化，到 了七十年代初美國(guó)脫揚(yáng)機(jī)的數(shù)量達(dá)到85萬(wàn)之多。機(jī)收面積達(dá)到了95%以上。目前已向大型、高效和自動(dòng)化方向發(fā)展。 日本的情況有所不同，實(shí)現(xiàn)收獲過(guò)程半機(jī)械化的進(jìn)程要比歐美國(guó)家慢得多，當(dāng)然這里面有些客觀原因，地塊小，且是水田作業(yè)，因此到了六十年代的中期開(kāi)始探索適用于日本的脫揚(yáng)機(jī)。到了七十年代中期大約前后用了十年左右的時(shí)間，研制出多種適用于日本的脫揚(yáng)機(jī)，脫粒機(jī)等產(chǎn)品。目前已大量推廣使用，可以說(shuō)已基本上實(shí)現(xiàn)了收獲的過(guò)程半

8、機(jī)械化。 從研究的動(dòng)向看，著重于以下幾方面的研究：一是機(jī)具的可靠性；二是改善操作性能，提高自動(dòng)化程度；三是使脫揚(yáng)機(jī)更能適應(yīng)作物生長(zhǎng)的自然條件，以提高脫揚(yáng)機(jī)的適應(yīng)性、效率和工作質(zhì)量。四是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。1.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 解放前，脫揚(yáng)機(jī)也和其它農(nóng)業(yè)機(jī)械一樣是個(gè)空白，根本談不上研制。解放后，農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展很快，脫揚(yáng)機(jī)有了很大的發(fā)展，華北和東北不少地區(qū)已開(kāi)始使用我國(guó)自己生產(chǎn)的脫揚(yáng)機(jī)，如5tyd1120脫揚(yáng)機(jī)已成批生產(chǎn)，提供農(nóng)業(yè)使用。近幾年我國(guó)已先后研制出幾種適用于北方地區(qū)使用的新機(jī)型，并已定型大批投產(chǎn)。我國(guó)南方十三個(gè)省市、區(qū)、市近年來(lái)大力發(fā)展了對(duì)脫揚(yáng)機(jī)的研制，取得重大突破。機(jī)型都為全喂入式的，

9、脫粒后不能保持莖稈完整，為了解決廣大農(nóng)民這一迫切要求，我國(guó)南方地區(qū)從1970年開(kāi)始研制半喂入式脫揚(yáng)機(jī)。經(jīng)過(guò)短短幾年努力，取得了重大成果，到目前為止先后經(jīng)省、區(qū)、市級(jí)定型的樣機(jī)已有十五種，形式多種多樣，有大有小。這些機(jī)型目前正大批投產(chǎn)，早定型投產(chǎn)的樣機(jī)，目前已在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上發(fā)揮了作用。 事物總是不斷發(fā)展的，脫揚(yáng)機(jī)的研制工作也是一樣，還需要不斷的提高和發(fā)展；比如研究更為合理的新機(jī)型，努力實(shí)現(xiàn)通用化、標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，把新技術(shù)、新工藝和新材料應(yīng)用到脫揚(yáng)機(jī)上，以便提高脫揚(yáng)機(jī)的工作可靠性，改善其操作性能，減輕機(jī)器重量，提高其耐用度和降低造價(jià)。2 軸流式脫揚(yáng)機(jī)的總體方案設(shè)計(jì)及工作原理2.1 總體方案的選擇本軸

10、流式脫揚(yáng)機(jī)采用的是全喂入型脫粒機(jī)構(gòu)，對(duì)于半喂入型脫粒機(jī)構(gòu)，其對(duì)作物的自然狀況比較敏感，生長(zhǎng)亂的作物及高矮參差達(dá)的作物脫粒時(shí)，可能會(huì)造成無(wú)法脫凈。本軸流式脫揚(yáng)機(jī)適于脫粒清選稻、麥及豆類、油菜、高粱、小米等多種農(nóng)作物的全喂入式軸流式脫揚(yáng)機(jī)，屬于一種農(nóng)機(jī)設(shè)備?？傮w方案確定的依據(jù)：1） 完成農(nóng)作物的脫粒，保證脫凈率99%以上； 2） 要求農(nóng)作物破碎率不得大于0.5%； 3） 要求生產(chǎn)率高，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，易制造、維修，工作可靠，少出故障； 4） 打碎的雜物盡量少；2.2 總體結(jié)構(gòu) 該軸流式脫揚(yáng)機(jī)主要由脫粒機(jī)、揚(yáng)場(chǎng)機(jī)、傳動(dòng)變速裝置、滾筒蓋板、凹板篩、螺旋推進(jìn)器、電動(dòng)機(jī)、皮帶輪及機(jī)架等組成（見(jiàn)圖21、2

11、2）；1它具有結(jié)構(gòu)緊湊，適應(yīng)性強(qiáng)，一次完成脫粒和清洗兩道工序等優(yōu)點(diǎn)。主要技術(shù)參數(shù)指標(biāo)： 配用標(biāo)定功率13kw,同步轉(zhuǎn)數(shù)1500r/min,電機(jī)凈重131kg。圖21圖221 機(jī)架 2 底板 3 喂入口 4 導(dǎo)向板 5 蓋板 6 釘齒式滾筒 7 排草口 8 凹板篩 9 螺旋推進(jìn)器 10 揚(yáng)場(chǎng)機(jī) 11 主動(dòng)驅(qū)動(dòng)皮帶輪 12 聯(lián)動(dòng)皮帶輪 13 物料出口2.3 工作原理工作時(shí)，作物由作物喂入口均勻地喂入機(jī)內(nèi)，高速運(yùn)轉(zhuǎn)的滾筒釘齒將作物隨之抓入脫粒室內(nèi)，在釘齒和蓋板螺旋導(dǎo)向板的作用下，作物一邊作圓周運(yùn)動(dòng)，一邊作軸向推移運(yùn)動(dòng)，而柵格式凹板篩對(duì)運(yùn)動(dòng)的作物有產(chǎn)生一定的阻力，使作物不斷在滾筒的打擊下和柵格式凹板篩

12、的梳刷搓揉下，實(shí)現(xiàn)籽粒的脫離，被脫離的籽粒經(jīng)過(guò)柵格式凹板篩的篩孔落入螺旋輸送器工作區(qū)域，籽粒在旋轉(zhuǎn)螺旋葉片的推動(dòng)下，作軸向運(yùn)動(dòng)，向一端集運(yùn)過(guò)去，然后由物料口送入揚(yáng)場(chǎng)機(jī)的皮帶上，通過(guò)揚(yáng)場(chǎng)機(jī)的拋灑作用，使籽粒與碎葉桿等其它雜物相分離從而完成脫粒和清選的任務(wù)。3 電動(dòng)機(jī)的選擇3.1 電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式要根據(jù)電源（交流或直流），工作條件（溫度、空間、尺寸等）和載荷特點(diǎn)（性質(zhì)大小、啟動(dòng)性能和過(guò)載情況）、轉(zhuǎn)速來(lái)選擇。由于本設(shè)計(jì)沒(méi)有特殊的要求，以及設(shè)計(jì)本身的要求，本設(shè)計(jì)的電動(dòng)機(jī)均由y系列電動(dòng)機(jī)中選出，y系列電動(dòng)機(jī)適用于不易燃、不易爆、無(wú)腐蝕性氣體的場(chǎng)合。最終本設(shè)計(jì)選用y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。

13、3.2 選擇電動(dòng)機(jī)的容量 標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)的容量由額定功率表示，所選用電動(dòng)機(jī)的額定功率應(yīng)稍大于工作要求的功率。若容量小于工作要求，則不能保證工作機(jī)正常工作，或使電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載，極易損壞；容量過(guò)大則增加成本從而造成浪費(fèi)。電動(dòng)機(jī)的容量主要由運(yùn)行時(shí)發(fā)熱條件限定，在不變或變化很小的載荷下長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的機(jī)械，只要其電動(dòng)機(jī)的負(fù)載不超過(guò)額定值，通常不必校驗(yàn)發(fā)熱和啟動(dòng)力矩。所需功率為： 式中： 工作機(jī)實(shí)際工作需需要的電動(dòng)機(jī)輸出功率； 工作所需輸入功率； 電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間傳動(dòng)裝置的總效率；工作機(jī)所需的功率應(yīng)由機(jī)器工作阻力和運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算求得， 或 式中： 工作機(jī)的阻力；n 工作機(jī)的線速度；m/s 工作機(jī)的阻力矩；n*

14、m 工作機(jī)的轉(zhuǎn)速；r/min 工作機(jī)的效率；由于電動(dòng)機(jī)的輸出功率已經(jīng)知道，而且傳動(dòng)效率也在97.5%以上，所以可得工作所需輸入功率：=12.73.3 選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 對(duì)y系列電動(dòng)機(jī)，通常多選用同步轉(zhuǎn)速為1500r/min和1000r/min;這里我綜合電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格以及傳動(dòng)比的特點(diǎn)及大小，我選用1500r/min的電動(dòng)機(jī)比較方便。查閱實(shí)用機(jī)械手冊(cè)選用y2614型號(hào)電動(dòng)機(jī)，額定功率13kw，同步轉(zhuǎn)速1500r/min,滿載時(shí)功率因數(shù)為0.88。4 滾筒的設(shè)計(jì)4.1 滾筒的型式滾筒是脫粒機(jī)構(gòu)的最重要的工作部件，它的幾何參數(shù)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)的設(shè)計(jì)對(duì)脫谷機(jī)構(gòu)的工作性能具有決定性的影響。

15、滾筒的型式有開(kāi)式和閉式兩種，而開(kāi)式滾筒最適合于全喂入式脫谷機(jī)構(gòu)，它是在齒根圓上等間隔的裝有數(shù)條齒桿，釘齒就安裝在齒桿上，開(kāi)式的滾筒的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，易制造，維修方便，滾筒對(duì)作物的抓取能力也比較強(qiáng)，同時(shí)作物進(jìn)入脫粒室后有較好的膨松作用，有利于脫粒，對(duì)喂入作物層的厚薄變化有較好的適應(yīng)性，因此滾筒堵塞的現(xiàn)象較少，即使堵塞了也比較容易排除。4.2 滾筒的直徑 滾筒的直徑是一個(gè)很重要的參數(shù)，它對(duì)滾筒的動(dòng)作性能有很大的影響，一般說(shuō)，直徑大，胃口也大，消化能力強(qiáng)即喂入量大，脫粒和分離能力也強(qiáng)。 直徑過(guò)大時(shí)，機(jī)器外形大，重量大，不好；直徑過(guò)小時(shí)，又易引起纏草和塞死滾筒，而且胃口也小，不能適應(yīng)高產(chǎn)的要求，故也

16、不好；通常，為了避免纏草，其最小齒根圓直徑應(yīng)保證齒根圓的周長(zhǎng)大于該地區(qū)割下最高桿的桿長(zhǎng)。 即要求： l 或 式中： 滾筒最小的齒根圓直徑 l 割下作物最高桿的桿長(zhǎng)目前齒根圓直徑： 小型機(jī)取=300330毫米 中型機(jī)取=430150毫米 大型機(jī)取=460500毫米本設(shè)計(jì)過(guò)程中取=320毫米，由周長(zhǎng)公式可得=1004.8毫米；根據(jù)我國(guó)目前作物生長(zhǎng)狀況 l 合符要求。齒根圓直徑選定后，再選擇合適的釘齒高度h，然后按下式計(jì)算出滾筒的工作直徑，亦即頂圓直徑d。=+2h釘齒不能太矮，否則影響抓取能力，但也不能太高，否則易彎曲，應(yīng)根據(jù)喂入量的大小而異。目前釘齒的高度： 小 型 機(jī)取h=5060毫米 大中型機(jī)

17、取h=7075毫米本設(shè)計(jì)中機(jī)構(gòu)部件取h=60毫米；則頂圓直徑=+2h=320+260=440毫米。4.3 滾筒的長(zhǎng)度軸流式滾筒的長(zhǎng)度也是一個(gè)很重要的設(shè)計(jì)參數(shù)，長(zhǎng)度大說(shuō)明脫粒流程長(zhǎng)，作物在脫粒室內(nèi)停留的時(shí)間長(zhǎng)，這對(duì)脫凈有好處。對(duì)于全喂入式的脫粒機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，大致有這樣一種規(guī)律，中型機(jī)的滾筒長(zhǎng)度通常只有10001100毫米長(zhǎng)即可，小型機(jī)的滾筒長(zhǎng)度有500700毫米。本設(shè)計(jì)的軸流式脫揚(yáng)機(jī)的滾筒長(zhǎng)度采用1090毫米。如41圖所示：圖414.4 滾筒釘齒的形狀釘齒是滾筒的主要脫粒元件，特別是對(duì)于全喂入式脫粒機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，粒物進(jìn)入脫粒室靠釘齒抓取，作物進(jìn)入脫粒室后又靠釘齒打擊脫粒，莖桿在脫粒室內(nèi)作軸向運(yùn)動(dòng)還是靠釘

18、齒對(duì)它施加很高的圓周速度使它沿著蓋板上的螺旋導(dǎo)板運(yùn)動(dòng)，直到最后吧莖桿逐出機(jī)外也還是由釘齒完成。全喂入式脫粒機(jī)構(gòu)工作時(shí)粒物全部進(jìn)入脫粒室，因此，釘齒負(fù)荷較大，所以要求釘齒有較強(qiáng)的打擊能力和較高的強(qiáng)度，在本設(shè)計(jì)中釘齒的形狀采用適用于全喂入軸流型脫粒機(jī)構(gòu)的指形釘齒，為了減少碎草，釘齒的工作面都有的后傾角，為了避免帶草和提高釘齒在排草口的排草能力，在設(shè)計(jì)過(guò)程中采用在齒高2/3處后傾(如42圖所示)。 圖424.5 釘齒的排列 釘齒的排列應(yīng)考慮到能充分發(fā)揮每個(gè)釘齒的作用，從而達(dá)到脫粒性能好而需用的釘齒數(shù)目最少，全喂入式的脫粒滾筒其排列方法都是按螺旋線排列。4.5.1 釘齒排數(shù)m根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的參考，在

19、設(shè)計(jì)的過(guò)程中取m=6。少于6排時(shí)，則每?jī)膳裴旪X間抓取粒物的時(shí)間間隔太長(zhǎng)，每排抓的太厚，不利于脫粒和分離。多于6排時(shí)，試驗(yàn)表明其效果不比6排有明顯的區(qū)別故為了減輕機(jī)重，降低造價(jià)，通常都采用6排排列。4.5.2 排列的螺旋線頭數(shù)k 對(duì)全喂入軸流式滾筒，因其流程長(zhǎng)，轉(zhuǎn)速又高，故不宜采用較多的螺旋頭數(shù)排列，一般取k=12頭，小型機(jī)取k=1,而大、中型機(jī)取k=2。故可在設(shè)計(jì)的過(guò)程中取k=2。 說(shuō)明一下，所選用的齒桿排數(shù)m應(yīng)是螺旋線頭數(shù)k的整數(shù)倍，否則不能保證每個(gè)齒上有同樣多的齒通過(guò)；即：4.5.3 齒跡距a根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的參考，目前常取齒距=80130毫米，全喂入式取偏低值，小于80毫米是沒(méi)有必要的，

20、這樣不僅齒數(shù)增多，而且重量增大，制造成本也增加，因?qū)嵺`證明齒距大于80毫米以上還是具有良好的工作性能的，但也不能太大，否則因釘齒過(guò)少而脫不凈。綜上可取=80，a=28。4.5.4 釘齒配置的步驟 釘齒配置展開(kāi)圖的作圖步驟方法如下：1） 選擇m、k及a三個(gè)參數(shù)并計(jì)算出螺距t=am。2） 選擇合適的滾筒長(zhǎng)度l，以滾筒長(zhǎng)度l及齒根圓周長(zhǎng)為邊畫一矩形，如圖所示。3） 把邊長(zhǎng)分成m等分，并在各等分上畫與滾筒長(zhǎng)度邊的平行線，這些平行線即代表各排齒桿的位置。4） 在齒桿的兩端畫出釘齒配置界限線，界限線離邊端1015毫米。5） 自c點(diǎn)取cb=t，連ab得一斜線，即在圓柱面上的螺旋展開(kāi)線。6） 自c點(diǎn)其順次取線

21、段長(zhǎng)為（齒距），經(jīng)各段的端點(diǎn)引與ab斜線的平行線，這樣所得的各個(gè)斜線與各齒桿的交點(diǎn)，即為釘齒的配置位置，即每個(gè)交點(diǎn)上應(yīng)裝一個(gè)釘齒。此設(shè)計(jì)的軸流式脫揚(yáng)機(jī)釘齒直接定位法如下：圖434.6 滾筒的線速度v 一個(gè)結(jié)構(gòu)合理的滾筒如沒(méi)有適當(dāng)?shù)木€速度，就不能有良好的脫粒性能。 對(duì)全喂入軸流式滾筒，因其脫粒流程長(zhǎng)，為減少碎桿，查閱參考資料常取v=2025米/秒。 而在設(shè)計(jì)中取滾燙的線速度v=24米/秒。 選好滾筒線速度后，按下式計(jì)算出應(yīng)有的滾筒轉(zhuǎn)速n：n= 式中： d滾筒的直徑。根據(jù)所取用的線速度，計(jì)算出應(yīng)有的滾筒轉(zhuǎn)速為n=1042r/min。故可取滾筒轉(zhuǎn)速n=1050r/min。5 凹板篩的設(shè)計(jì)5.1 凹板

22、篩的型式選擇對(duì)凹板篩的要求是粒物通過(guò)性能好，有助于脫粒，不讓長(zhǎng)莖桿通過(guò)，漏下的小雜物也應(yīng)該盡量少，構(gòu)造簡(jiǎn)單，易制造，重量輕和堅(jiān)固耐用；在本設(shè)計(jì)的方案選用柵格式凹板篩，主要是其有助于脫粒，分離粒物能力好，損失少，堅(jiān)固耐用；柵格篩的篩孔用鋼絲和扁鋼組成，常見(jiàn)篩孔長(zhǎng)寬=2015毫米，其中長(zhǎng)為扁鋼的距離，寬為鋼絲的間隔，材料常用23.5鋼絲及203 、204或205的扁鋼，全喂入式用的凹板篩，為了提高其脫粒能力和加強(qiáng)其阻粒分離能力，通常鋼絲從扁鋼的對(duì)稱中心穿過(guò)。根據(jù)參考數(shù)據(jù)，本設(shè)計(jì)材料采用2鋼絲和204的扁鋼。5.2 凹板篩的包角包角的大小對(duì)粒物的分離效果有很大影響，包角大，則分離面積大，分離效果好，

23、適當(dāng)增加包角就可以適當(dāng)縮短滾筒的長(zhǎng)度；查閱資料，對(duì)于全喂入軸流式脫粒機(jī)構(gòu)大多采用包角。而在此設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)部件中采用包角，這樣可增加作物的揉搓時(shí)間，進(jìn)一步降低未脫凈率，并解決難脫作物品種一次脫凈的問(wèn)題。5.3 凹板篩間隙的確定全喂入軸流式脫粒機(jī)構(gòu)，因作物有較長(zhǎng)的工作流程，所以脫凈和分離能力都是比較好的，為了減少碎桿，提高喂入量和減少功率消耗，其凹板篩間隙一般取1025毫米，而在此設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)中凹板篩間隙取25毫米。所設(shè)計(jì)的凹板篩如51圖所示：圖515.4 喂入口及排料口的位置設(shè)置對(duì)全喂入軸流式脫粒機(jī)構(gòu)，為了提高滾筒的抓取能力，和避免輸送槽的回草現(xiàn)象，喂入口的最低點(diǎn)位置應(yīng)開(kāi)在滾筒軸線的下方，即要保證滾

24、筒軸線應(yīng)在輸送槽底的延長(zhǎng)線上，喂入口的寬帶一般大、中型機(jī)取460500毫米，小型機(jī)取270毫米。排草口位置的正確設(shè)置，對(duì)保證滾筒的工作可靠性和提高滾筒的消化能力很重要，為了排草順暢，排草口的最低位置亦應(yīng)開(kāi)設(shè)在滾筒軸線的下方。排草口的寬度，大、中型機(jī)取400毫米，小型機(jī)取270毫米，排草的高度要大于寬度。而在此設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)部件中喂入口的寬度取270毫米，排草口的寬度取320毫米，而排草口的高度取420毫米。6 滾筒蓋板的設(shè)計(jì)6.1 滾筒蓋板的特點(diǎn)在軸流式脫谷機(jī)構(gòu)的滾筒蓋板的內(nèi)側(cè)，裝有螺旋導(dǎo)板，它有引導(dǎo)粒物作螺旋軸向運(yùn)動(dòng)的任務(wù)，通常小型機(jī)上裝有2條，中型機(jī)上裝有3條，大型機(jī)上裝有35條。而在本設(shè)計(jì)的

25、機(jī)構(gòu)部件中，螺旋導(dǎo)板設(shè)計(jì)為3條；粒物作螺旋的次數(shù)增多，運(yùn)動(dòng)的行程也愈多，脫粒和分離的效果也愈好。6.2 螺旋導(dǎo)板的位置考慮導(dǎo)板的位置時(shí)，應(yīng)考慮如下原則： 1） 在滾筒喂入口的地方，為了防止回草，通常用一條導(dǎo)板橫跨喂入口全寬。2） 最后一條導(dǎo)板應(yīng)跨進(jìn)排草口的三分之一寬度處，否則會(huì)增加排草的困難。3） 其余導(dǎo)板安設(shè)時(shí)，前后要有一定的重疊度，否則部分粒物因螺旋回轉(zhuǎn)不連續(xù)，會(huì)影響喂入量。 如圖61所示：圖616.3 螺旋導(dǎo)板的高度 對(duì)全喂入軸流式脫粒機(jī)構(gòu)，導(dǎo)板的高度不能太小，因喂入到脫粒室的粒物有一定的厚度；若高度太小，則導(dǎo)板未能充分引導(dǎo)粒物作螺旋運(yùn)動(dòng)，其中厚度超過(guò)導(dǎo)板高度以外的部分作物，因得不到導(dǎo)板

26、的良好引導(dǎo)，其軸向運(yùn)動(dòng)速度就降低了，影響了脫粒機(jī)構(gòu)的消化能力，降低了喂入量，也易引起塞死滾筒。但導(dǎo)板也不能太高，否則會(huì)使蓋板尺寸龐大。 目前小型機(jī)的導(dǎo)板高度常取1820毫米，大、中型機(jī)用3060毫米，最好選用60毫米。在本設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)部件中，螺旋導(dǎo)板的高度取20毫米。6.4 螺旋導(dǎo)板的間隙對(duì)全喂入軸流型，間隙常用1020毫米，當(dāng)用較高的導(dǎo)板時(shí)，則間隙可以小些，反之間隙要取大些。從滾筒齒頂?shù)缴w板內(nèi)側(cè)之間這一環(huán)形截面積不能太小，否則緩沖地帶不夠，一旦喂入量突然增多時(shí)，易引起塞死滾筒，也影響喂入量。在本設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)中，螺旋導(dǎo)板的間隙取16毫米。6.5 螺旋導(dǎo)板的升角如圖所示，升角小時(shí)，粒物運(yùn)動(dòng)的阻力小，

27、但粒物軸向運(yùn)動(dòng)的速度慢，影響喂入量；而升角大時(shí)，粒物運(yùn)動(dòng)阻力大，但粒物軸向運(yùn)動(dòng)速度快，消化得好，一般常用升角。在此設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)部件中螺旋導(dǎo)板的升角取。所設(shè)計(jì)的部件的特點(diǎn)如圖62所示：圖627 主軸的設(shè)計(jì)和校核7.1 選擇軸的材料 軸的材料主要是碳素鋼和合金鋼，根據(jù)傳動(dòng)的功率和一些參數(shù)選擇材料，最常用的材料是45#鋼，經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理，得到的組織具有良好的綜合力學(xué)性能，即有較好的強(qiáng)度，同時(shí)具有良好的塑性和韌性，因無(wú)特殊要求，選用45#鋼，調(diào)質(zhì)處理；查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表11.1查得毛坯直徑200毫米，硬度217255hbs，抗拉強(qiáng)度極限=640mpa，屈服強(qiáng)度極限=355 mpa，彎曲疲勞極限=275 mp

28、a剪切疲勞極限=155 mpa。 7.2 初步確定軸的直徑 軸是機(jī)械傳動(dòng)的中的重要零件，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足合理的結(jié)構(gòu)，足夠的強(qiáng)度，必要的強(qiáng)度和振動(dòng)穩(wěn)定性，以及良好的工藝性等，軸的設(shè)計(jì)就是根據(jù)軸上零件的定位和固定要求，以及加工和裝配要求，合理定出軸的結(jié)構(gòu)外形和全部尺寸過(guò)程。 設(shè)計(jì)軸時(shí)必需要先對(duì)軸的直徑進(jìn)行必要的估算，由于本實(shí)用型的軸流式脫揚(yáng)機(jī)的主軸主要承受扭矩作用，所以只需按軸所受的轉(zhuǎn)矩來(lái)進(jìn)行計(jì)算。扭矩強(qiáng)度條件為: = = 式中： 軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，mpa t軸所受到的扭矩，n.mm n軸的轉(zhuǎn)速，r/min p軸所傳遞的功率，kw 軸的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，mpa 軸的抗扭截面模量，對(duì)實(shí)心圓軸，=/16，可得

29、軸的直徑： = 式中c為取決于軸材料的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的系數(shù)，當(dāng)彎矩相對(duì)轉(zhuǎn)矩很小時(shí)，c取較小值，取大值，反之，c取較大值，取較小值。幾種軸材料的和c值：軸的材料1354540 21312201225203030404052c16013514812513511811810710798根據(jù)選擇的軸材料為45#鋼，按照上述方法，對(duì)軸的直徑進(jìn)行估算=44.5毫米，因此所設(shè)計(jì)的主軸直徑取為48毫米。7.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要承受扭矩的零件，從強(qiáng)度方面考慮，則以圓截面最好，空心矩形的次之，脫粒室的寬度為1000毫米，軸承的寬度為45毫米，輪子邊緣到腔壁的間距為140毫米和114毫米，其中主動(dòng)輪的一端為140毫

30、米，另一端為114毫米。則軸長(zhǎng)：l=1000+140+114+2 45=1344毫米。其結(jié)構(gòu)如圖71所示。圖717.4 軸上零件的周向定位 皮帶輪的周向定位采用平鍵連接，由手冊(cè)查得平鍵截面bh=149；根據(jù)輪轂的寬度選用平鍵為14970；同時(shí)軸肩高度h一般取為：h=（0.070.1）d,取為0.0848=3.84毫米。7.5 滾筒主軸的強(qiáng)度校核1. 對(duì)軸進(jìn)行受力分析并簡(jiǎn)化軸的受力將滾筒上的受力簡(jiǎn)化為集中力通過(guò)鍵作用于軸上，軸承對(duì)軸的支點(diǎn)反力也簡(jiǎn)化為集中力通過(guò)軸承載荷作用與軸上。通過(guò)對(duì)軸上零件的作用力分析，軸受到的作用力有:軸承的支點(diǎn)反力（即軸的徑向力）、對(duì)滾筒的作用力、電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，如下圖72所

31、示：圖72 2. 計(jì)算水平面上的剪切力和彎矩，畫出水平彎矩圖，并找出危險(xiǎn)截面。 剪切力: =992n =1984nf點(diǎn)彎矩： =550mm=5.456nmm剪切圖及彎矩圖如下圖73：圖733. 計(jì)算垂直面上的剪切力和彎矩，畫出水平彎矩圖，并找出危險(xiǎn)截面。剪切力： =1732n =3464nf點(diǎn)彎矩： =550mm=9.526nmm剪切圖及彎矩圖如下圖74：圖74 4. 計(jì)算轉(zhuǎn)矩 n 對(duì)滾筒主軸的強(qiáng)度用第四強(qiáng)度理論校核，則有： 校核結(jié)果： 46.38 所以受到最大力的截面安全；軸的強(qiáng)度安全，滿足使用要求。7.6 鍵連接的強(qiáng)度校核 鍵連接就是用鍵把軸和軸上的零件聯(lián)接起來(lái)的一種結(jié)構(gòu)形式，這種聯(lián)接具有

32、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠、裝拆方便等優(yōu)點(diǎn)；根據(jù)軸徑d，查鍵的標(biāo)準(zhǔn)，得到鍵的截面尺寸bh=149；根據(jù)輪轂的寬度，查鍵的標(biāo)準(zhǔn)，取l=70；校核條件：擠壓強(qiáng)度 剪切應(yīng)力 式中： t傳遞的扭矩；n.mm d軸徑；mm h鍵的高度；mm l鍵的工作長(zhǎng)度，對(duì)a型鍵l=l-b；mm 許用擠壓應(yīng)力；m 鍵的許用剪應(yīng)力；m鍵的材料：45號(hào)鋼校核： = =14.18m = =4.558m 故滿足擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度。8 軸承的選用軸承的作用是支撐軸及軸上的零件，保持軸的旋轉(zhuǎn)精度，減少轉(zhuǎn)軸與支撐之間的摩擦和磨損。 因?yàn)闈L動(dòng)軸承已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，所以我們只需要選型就可以了。 滾動(dòng)軸承的類型應(yīng)根據(jù)所受的載荷大小、性質(zhì)、方向、轉(zhuǎn)速及工作要求來(lái)選擇。由于本設(shè)計(jì)的軸基本上只承受徑向載荷且承載能力不要求很高，所以我們選擇深溝球軸承6000系列。查袖珍機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)第二版。選軸承尺寸如下：d=40,d=64，b2