微型玉米剝皮機(jī)設(shè)計(jì)-學(xué)位論文

畢業(yè)設(shè)計(jì)PAGEPAGE25畢業(yè)設(shè)計(jì)微型玉米剝皮機(jī)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名:系(部):專業(yè):指導(dǎo)老師:年月日摘要在玉米分段收獲時(shí)，玉米剝皮工序勞動(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)，并對(duì)其結(jié)構(gòu)及技術(shù)參數(shù)予以設(shè)計(jì)。微型玉米剝皮機(jī)是收獲玉米穗外表皮的一種機(jī)具，本機(jī)為4輥機(jī)型，可滿足單戶、聯(lián)戶和種糧大戶使用。它代替了傳統(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)€損失，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，可采用電動(dòng)機(jī)、柴油機(jī)或三輪農(nóng)用運(yùn)輸車發(fā)動(dòng)機(jī)作動(dòng)力，本機(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)要求采用全橡膠輥。在滿足剝凈率≥95%以上。工作效率達(dá)到1500kg/h，動(dòng)力源≤3kw的設(shè)計(jì)要求的前提下進(jìn)行設(shè)計(jì)。為達(dá)到設(shè)計(jì)要求，主要?jiǎng)兤ぱb置采用全橡膠的玉米剝皮輥，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。這避免了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中采用鑄鐵輥對(duì)玉米籽粒的損壞，而且在結(jié)構(gòu)上比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法更為合理。經(jīng)計(jì)算、校核，該機(jī)符合設(shè)計(jì)要求，并且在剝皮裝置與傳統(tǒng)方式上較傳統(tǒng)設(shè)計(jì)有所改進(jìn)，更適于在廣大農(nóng)村的推廣應(yīng)用。關(guān)鍵詞：玉米剝皮機(jī)剝皮輥傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力源

AbstractAtthedevidedharvesttime,thelaborforceofcorn’sclothestake-offbyhardistostrong.Itwastestimeanddecreasesthequantityofthecorn.Tosolvetheproblemofcorn’sclothestake-offinourcountry,wedesignedthecorn’sclothestake-offmachineincludingthestructureandthetechnicalparameterdesign.Itisamachinethattakeoffthecorn’sclothes.Ithasfourtypes,respectivelyforsingle,unionofseveralandbigharvest.Themachineinsteadofthetraditionalhandedlabor,reducethepeople’slaborstrength,raisetheefficiencyandpreventthecorn’sdamage.Thestructureofthemachineissimple.Themachineiseasilyadopted,reiableandefficiency.Thepowerofthemachinecanuseelectricmotor、dieselengineandthepowerofagriculturalcar.Thismachineadoptionlistmutuallythealternatecurrentmotivemakesthemotive.Peeltoequiptowintopeelthesonoftohavethespiralironcastingsonofandtherubbersonoftoconstitutegenerally,castironthesonoftohaveseveritytotheseedgraintohurt,sothismachineadoptionthewholerubbersonof.Designedunderpremisethatmustbegetgo95%oftake-offrateandefficiencyrequirednolessthan1500kg/h,powernomorethanorequality3kw.Forgettotheserequirements,maintake-offpartmakesuseofrubbercylinder,andtheyareinstalledup-down.Itismorereasonablethanorthodoxway.Thetransmissionsystemmakesuseofbinaryleveldecreasingvelocity.Viacomputedandchecked,themachineisright.Specially,itisbetterthanformingdesigning.Worthwhile,itiswidelyappliedinrural.KeyWords：Corn’sclothes、Take-offMachine、Cylinder、transmissionsystem、Powerresource

目錄前言4題目來(lái)源及技術(shù)要求5第一節(jié)任務(wù)來(lái)源5玉米剝皮機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介5總體方案的分析6第一節(jié)剝皮的工藝過(guò)程6第二節(jié)方案的選擇6第三節(jié)主要工作部件形式的選擇6總體配置的確定7第一節(jié)機(jī)架的配置8第二節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)配置9第四章剝皮裝置的確定10第一節(jié)剝皮輥長(zhǎng)度確定10第二節(jié)剝皮輥生產(chǎn)能力的確定10第三節(jié)剝皮部件的設(shè)計(jì)11第五章執(zhí)行部件及機(jī)架設(shè)計(jì)12第一節(jié)果穗料斗的設(shè)計(jì)12第二節(jié)機(jī)架、連接架的設(shè)計(jì)12第六章傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)13第一節(jié)玉米果穗在剝皮輥間的受力分析13第二節(jié)皮帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核--15第三節(jié)齒輪的設(shè)計(jì)17第四節(jié)軸的強(qiáng)度校核與設(shè)計(jì)計(jì)算27第五節(jié)鍵的選擇29第六節(jié)軸承的選擇29第七節(jié)電動(dòng)機(jī)的選擇30參考文獻(xiàn)31致謝-32前言國(guó)內(nèi)外玉米剝皮機(jī)的概況：（1）前蘇聯(lián)玉米剝皮機(jī)的概況前蘇聯(lián)的玉米種植面積達(dá)1200萬(wàn)hm2,僅次于美國(guó)的種植面積。由于生產(chǎn)需要，研制了OⅡ-4B型玉米剝皮機(jī)。隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展，又研制了OⅡⅡ-5、OⅡ-15、OⅡ-15C、OⅡ-15Ⅱ和OⅡ（2）美國(guó)玉米剝皮機(jī)的概況美國(guó)玉米種植面積占全世界玉米種植面積的37%由于生產(chǎn)過(guò)程對(duì)機(jī)械化得迫切要求，在1885年就研制成功了場(chǎng)上作業(yè)的玉米剝皮機(jī)；1908年又研制了田間摘穗剝皮機(jī)；現(xiàn)在已經(jīng)向聯(lián)合自走的方向發(fā)展。（3）我國(guó)玉米剝皮機(jī)研制現(xiàn)狀從20世紀(jì)50年代開始，我國(guó)進(jìn)行玉米剝皮機(jī)的研制工作。如豐收—2臥、豐收—2立和4YBJ—2型的田間玉米摘穗剝皮機(jī)。60年代，中國(guó)農(nóng)機(jī)院與黑龍江農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所協(xié)作設(shè)計(jì)了YD—3型玉米剝皮機(jī)。70年代，黑龍江省紅興隆國(guó)營(yíng)農(nóng)場(chǎng)管理局設(shè)計(jì)了場(chǎng)上玉米剝皮機(jī)。1979年，遼寧省農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所研制的4YB—2型玉米收獲機(jī)及吉林農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所研制的4QY—2型玉米收獲機(jī)都配置了剝皮機(jī)構(gòu)。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，微型玉米剝皮機(jī)是一種專玉米表皮的專用機(jī)械。這種機(jī)械主要針對(duì)農(nóng)村的廣大農(nóng)民用戶使用，所以此機(jī)械必須具有如下特點(diǎn)：（1）操作簡(jiǎn)單，便于廣大農(nóng)村用戶的使用，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，因此動(dòng)力盡量安裝電動(dòng)機(jī)或者柴油機(jī)。（3）本機(jī)還要有較高的生產(chǎn)率，較低的籽粒破碎率，較高剝凈率。因此，本機(jī)的設(shè)計(jì)根據(jù)農(nóng)村不同用戶的使用要求，設(shè)計(jì)了不同的類型。在動(dòng)力選擇上，采用電動(dòng)機(jī)與柴油機(jī)互相通用的形式，但不同的是由于小四輪的本身特點(diǎn)，在一個(gè)柴油機(jī)作動(dòng)力時(shí)要有一個(gè)轉(zhuǎn)向節(jié)連接，而使用電動(dòng)機(jī)則可直接安裝在機(jī)架上。在生產(chǎn)率方面，根據(jù)不同用戶的使用要求，現(xiàn)已有2對(duì)輥、4對(duì)輥兩種不同生產(chǎn)率的機(jī)型。本機(jī)為4輥機(jī)型，可滿足單戶、聯(lián)戶和種糧大戶使用。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)€損失，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)，為廣大農(nóng)民節(jié)省了大量時(shí)間，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，成為農(nóng)民致富的途徑之一。第一章、題目來(lái)源及技術(shù)要求任務(wù)來(lái)源：根據(jù)農(nóng)村當(dāng)前的生產(chǎn)實(shí)際情況，農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用還沒(méi)有普遍推廣，尤其是在像東北這樣的產(chǎn)糧大區(qū)，農(nóng)民收獲的糧食由于不能及時(shí)得到農(nóng)業(yè)機(jī)械的支援，而只能用傳統(tǒng)的手工勞作，這樣使得農(nóng)民在秋季可謂苦不堪言。特別是對(duì)于玉米這一高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的作物，在東北地區(qū)特別是我省由于有大量的播種面積，而這種作物的本身又是一種勞動(dòng)含量較高的作物，因此，對(duì)于各種玉米所用的農(nóng)業(yè)機(jī)械已迫在眉睫，而玉米生產(chǎn)過(guò)程中的播種、耕管機(jī)械已基本解決，而收獲機(jī)械卻仍是一個(gè)空白，農(nóng)民收獲季節(jié)由于都是用傳統(tǒng)的手工勞動(dòng)，所以強(qiáng)度特別高，特別是玉米的剝皮，不但時(shí)間長(zhǎng)，且占用勞動(dòng)力多，工作效率又不高，如不及時(shí)剝皮，還易使玉米發(fā)霉、變質(zhì)。所以，玉米剝皮機(jī)不但具有廣泛市場(chǎng)，而且極易推廣，又能解決農(nóng)民的當(dāng)務(wù)之急，使農(nóng)民在玉米的收獲季節(jié)不再為玉米剝皮而犯難了。第二節(jié)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表皮。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)的果穗的表皮，同時(shí)把表皮和莖葉混合物拽到輥下，剝掉表皮。剝皮輥間隙時(shí)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)果穗的摩擦力，并促使表皮蓬松和使剝皮輥更好地抓取表皮，而后周期性地放松壓向剝皮輥上的果穗，以使其性能繞自軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使果穗向四周的表皮與剝皮輥接觸，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)用，由于橡膠摩擦系數(shù)較大，因此不必另加壓制器。第二章整體的設(shè)計(jì)與選擇第一節(jié)剝皮的工藝過(guò)程采用人工上料，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)，主要工作部件選用全橡膠的玉米剝皮輥，傳動(dòng)部分使用帶傳動(dòng)和直齒輪傳動(dòng)。第二節(jié)方案的選擇在設(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，但也比手工大大的提高，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)閅系列電動(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)比較簡(jiǎn)單所以選用直齒輪既可。第三節(jié)主要工作部件型式的選擇剝皮機(jī)主要核心部件是剝皮裝置，傳統(tǒng)式剝皮裝置采用一支鑄鐵螺旋齒輥和一個(gè)橡膠螺旋剝皮輥配對(duì)使用，兩對(duì)輥的中心距a=66.75，且兩對(duì)輥形成以個(gè)槽形，一般采用兩對(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兩組或三組壓制器，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)推廣的主要原因。94年通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，設(shè)計(jì)出一種全橡膠的玉米剝皮輥，這種輥采用橡膠制成，輥面帶有螺旋凸棱，左右輥互相嚙合，成對(duì)使用，由于橡膠摩擦系數(shù)較大，因此不必另加壓制器，且橡膠面有彈性布損傷籽粒，并在軸線方向上布置有螺距為2m的螺旋線，果穗能沿線向下滑，再加上與支架本身的傾角，使果穗能自動(dòng)進(jìn)入下料斗，身產(chǎn)率較高。第三章總體配置的確定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，與電動(dòng)機(jī)的聯(lián)接關(guān)系，使機(jī)器工藝路線合理，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。第一節(jié)機(jī)架的配置機(jī)架采用角鋼焊接而成，如圖1所示：圖1為了便于作業(yè)后的移動(dòng)，在機(jī)架底部安裝有四個(gè)行走輪，且在前面的兩個(gè)行走輪需要能夠轉(zhuǎn)向，這樣使整機(jī)的移動(dòng)更加方便，更便于生產(chǎn)中的使用，考慮到成本方面的因素，行走輪及轉(zhuǎn)向輪均可外購(gòu)，因?yàn)樗](méi)什么特殊的要求，只要能達(dá)到行走及轉(zhuǎn)向要求即可，也可以本身自己制造。第二節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)配置：3.2.1利用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源時(shí)，只需一級(jí)皮帶傳動(dòng)，然后再由一級(jí)齒輪傳動(dòng)成降速過(guò)程最后再由齒輪傳動(dòng)到主動(dòng)軸上。如圖所示：3.2.2根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出，剝皮輥的最佳轉(zhuǎn)速范圍在n=300r/min~350r/min,這里我們?nèi)=333.3r/min,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為n電i總=n根據(jù)高端傳動(dòng)比>低端傳動(dòng)比，初定高端傳動(dòng)比i高i總=i高×第三節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖i帶=D2Di齒=14480所以總降速比i=2.4×1.8=4.32所以直軸的轉(zhuǎn)速為n=n電動(dòng)機(jī)i總由于依實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論，剝皮輥?zhàn)罴艳D(zhuǎn)速范圍為n=300—350n/min所以這一轉(zhuǎn)數(shù)符合要求。這二級(jí)減速及傳動(dòng)系統(tǒng)各部件的尺寸如下：主動(dòng)帶輪基準(zhǔn)直徑：從動(dòng)帶輪基準(zhǔn)直徑：齒輪1的分度圓直徑：d齒輪2的分度圓直徑：d2=齒輪3、4的分度圓直徑：d3=d4齒輪5、6、7、8的分度圓直徑：d如圖2所示，動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)傳到完成一級(jí)減速，再由皮帶傳到1軸上，1軸上有一與皮帶輪同轉(zhuǎn)速的齒輪1，齒輪1與齒輪2嚙合完成二級(jí)減速。2軸為主動(dòng)軸，在其上有三個(gè)齒輪。齒輪2與齒輪1嚙合完成降速；齒輪3與齒輪4嚙合實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比為1的傳動(dòng)；4軸的齒輪7與5軸的齒輪8嚙合實(shí)現(xiàn)同速傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)最終的剝皮過(guò)程；2軸上的齒輪6與3軸上的齒輪5嚙合實(shí)現(xiàn)同速傳動(dòng)。2、3、4、5軸的最終轉(zhuǎn)速為333.3r/min.第四章剝皮裝置的確定剝皮裝置是由一對(duì)相向轉(zhuǎn)動(dòng)的剝皮輥?zhàn)ト『蛣兂衩姿氲陌~。剝皮輥與苞葉間的摩擦力必須大于苞葉與穗輥間的鏈接力，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)剝皮輥穩(wěn)定地接觸而避免跳動(dòng)。第一節(jié)剝皮輥長(zhǎng)度確定：傳統(tǒng)式玉米剝皮輥長(zhǎng)度為1.70mm，美國(guó)甜玉米剝皮機(jī)滾長(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始400mm內(nèi)剝凈率為85%，在600mm內(nèi)剝凈率為93%，因此輥長(zhǎng)定為1000mm可使苞葉的剝凈率在93%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)有足夠的長(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收擠壓和被抓取為準(zhǔn)。第二節(jié)剝皮輥生產(chǎn)能力的確定：?jiǎn)螌?duì)剝皮輥生產(chǎn)能力：Q剝=3600×qL+ug=s·其中：q剝凈率果穗質(zhì)量平均為0.4KgL果穗長(zhǎng)度最大為250mmugS剝皮輥螺距s=900mmN剝皮輥轉(zhuǎn)速333.3r/minf滑動(dòng)綜合系數(shù)試驗(yàn)得f=0.05?l50mm②帶入①：Q剝=3600×=6=6=1066Kg/h所以兩對(duì)輥計(jì)算生產(chǎn)率為2132Kg/h設(shè)計(jì)要求為1500kg/h,2132kg/h>1500kg/h符合設(shè)計(jì)要求。由于此機(jī)是由人手式喂入，故實(shí)際生產(chǎn)能力大約在每對(duì)輥的生產(chǎn)率1500Kg/h左右，這是經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)后得出結(jié)論。第三節(jié)剝皮部件的配置：本機(jī)剝皮裝置直接利用《新型剝皮裝置》專利技術(shù)，其剝皮輥為高苯橡膠面，有數(shù)條螺旋相互嚙合，高低配置成對(duì)使用，每?jī)蓪?duì)輥組成一槽型，如圖所示每個(gè)輥軸上有每節(jié)250mm的四節(jié)膠輥串接而成螺旋首尾相接，局部磨損后便于更換，下輥2、5為固定輥，上輥1、3可繞鉸接點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，既兩輥嚙合間隙時(shí)可調(diào)的。保證果柄可以通過(guò)，兩輥可以調(diào)節(jié)螺栓6來(lái)調(diào)節(jié)，所以可以根據(jù)不同的品種來(lái)適當(dāng)調(diào)節(jié)螺栓，使果穗順利通過(guò)。玉米在兩輥所形成的槽型中，輥面的凸棱對(duì)苞葉有撕裂作用，由于兩輥的螺旋相互嚙合，使玉米苞葉在自轉(zhuǎn)過(guò)程中被嵌入凹槽中，此時(shí)由于兩輥的轉(zhuǎn)動(dòng)使苞葉被扯掉，玉米的自轉(zhuǎn)主要由于兩輥對(duì)玉米摩擦力大小不同，雖然兩輥的材料不同，但卻由于兩輥與玉米之間的壓力角不同而產(chǎn)生不等的摩擦力F1、F2且F1兩輥中心距a=67.5mm，當(dāng)果穗直徑為∮60時(shí)果穗重力N與下輥壓力方向角a2=5°與上輥方向壓力角a1=67.28°，其相應(yīng)摩擦力：F1=N1fcos67.28第五章執(zhí)行部件及機(jī)架設(shè)計(jì)第一節(jié)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)入兩輥所形成的槽型中，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)相等的槽型，盡可能保證每次只能通過(guò)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)料斗必須設(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)入兩輥形成的槽型中進(jìn)行剝皮，這就要求料斗具有一定得傾斜度，經(jīng)參考實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選傾斜度為12下料斗是在玉米剝皮結(jié)束后，果穗畫出的裝置，它可以設(shè)計(jì)成任何方便的形狀。（如圖6）。第二節(jié)機(jī)架、連接架的設(shè)計(jì)機(jī)架和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。在滿足要求的前提下具有一定得抗壓能力既可，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。第六章傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)第一節(jié)玉米果穗在剝皮輥間的受力分析兩輥對(duì)玉米產(chǎn)生的兩個(gè)摩擦力F1、F2分別為：FXH=cosγ=0.943γ=19.47°cosθ=90-φ-γ=13.59°δ=所以：Na=Q所以：FF由實(shí)驗(yàn)可知，撕破苞葉的抓取力F1大約為同時(shí)在自轉(zhuǎn)過(guò)程中撕扯力F根據(jù)實(shí)驗(yàn)可知，扯斷苞葉所需力F故F=F1+F2+F每對(duì)剝皮輥消耗的功率：N=F*V=1.5855kw因此兩對(duì)輥消耗的總功率：N與皮帶輪同軸的齒輪所需扭矩為（T=95.5×皮帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核已知：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=1440r/mini=2.4A型帶P=3kw1、確定計(jì)算功率Pca工作情況系數(shù)KA=1.12、選取窄V帶帶型：根據(jù)Pca、n電由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P3、確定帶輪的基準(zhǔn)直徑：由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—145表8—3和P—153表8—7取主動(dòng)輪直徑dd1=100mm從動(dòng)帶輪直徑d根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—153表8—7，取dd驗(yàn)算帶的速度：V=πdd所以帶的速度合適。4、確定窄V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距：根據(jù)0.7dd計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度：L由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—142表8—2選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld計(jì)算實(shí)際中心距a=5、驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角a==159.71所以主動(dòng)輪上的包角合適。6、計(jì)算窄V帶的根數(shù)z=由n電=1440rP0=1.6kw查《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—154表8—8得kα=0.96,查P—142表8kL=0.89取z=2根。由于此機(jī)器在高速、強(qiáng)沖、強(qiáng)振動(dòng)下工作，為了使皮帶能夠安全工作，而且有時(shí)可能會(huì)有玉米卡入兩對(duì)剝皮輥中，所以取z=2。7、計(jì)算預(yù)緊力F查表7得：q=0.07kg/m,故F8、計(jì)算作用在軸上的壓軸力F9、帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）帶輪的材料選為鑄鐵選HT250。（2）結(jié)構(gòu)選擇：大小帶輪都選用腹板式的帶輪。（3）結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)零件圖。10、皮帶采用自動(dòng)張緊或定期張緊。第三節(jié)齒輪的設(shè)計(jì)6.3.1對(duì)于d=67.5mm的齒輪模數(shù)的選?。焊鶕?jù)式m≥式中：T=0.462×105N?mmKt=1.3[δ]由上式對(duì)齒數(shù)進(jìn)行試選：選取Z=13則m≥所以m≥4.7mmm圓整取m=5幾何尺寸：因?yàn)榉侄葓A直徑d=67.5mm，模數(shù)m=5，所以可知此齒為一變位齒輪Z=13Z1=Z2ha*=1c*=0.25未變?yōu)橹行木啵篴=12中心距變位系數(shù)：y=a'分度圓壓力角：α=嚙合角α‘：α總變位系數(shù)：X=根據(jù)齒數(shù)比u=1按線圖分配變位系數(shù)得x齒輪變動(dòng)系數(shù)：?y=齒頂圓直徑：dddd6.3.2對(duì)于d=67.5mm的齒輪分別進(jìn)行校核：a.選定齒輪類型、精度、材料及齒數(shù)（1）按傳動(dòng)方案，選用直齒輪傳動(dòng)。（2）剝皮機(jī)為一般工作，速度不高，故選用7級(jí)精度傳動(dòng)（GB10095-8）（3）材料選擇。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—189表10—1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)z2=13b.按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)和校核：根據(jù)式：d(1)確定公式內(nèi)的各種計(jì)算數(shù)值①載荷系數(shù)：k②計(jì)算每個(gè)齒輪傳遞扭矩：T③由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—201表10—7選取齒輪寬系數(shù)?d=0.5④由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—198表10—6可查得材料的彈性影響系數(shù)Z⑤由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—207圖10—21d按齒面硬度中間值52HRC查得齒輪接觸疲勞極限σ⑥由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—203圖10—19查得疲勞壽命系數(shù)k⑦計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度需用應(yīng)力取失效概率1%，安全系數(shù)S=1[σ](2)計(jì)算①試計(jì)算小齒輪分度圓直徑d1t,代入[σ]d1t≥2.323KtT②計(jì)算圓周速度V=③計(jì)算齒寬bb=?d×④計(jì)算齒寬與齒高之比b/h模數(shù)m齒高h(yuǎn)=2.25由③和④可得b⑤計(jì)算載荷系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—192圖10—8查得系數(shù)：k直齒輪k由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—193圖10—3查得k由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—190圖10—2查得使用系數(shù)k由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—194圖10—4查得k由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—195圖10—13查得kk=⑥按實(shí)際載荷系數(shù)校正算得分度圓直徑：d1=d1tc.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為：m≥(1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值①由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—204圖10—20c查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限σ②彎曲疲勞壽命系數(shù)Y③計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4σ④計(jì)算載荷系數(shù)k=⑤查取應(yīng)力校正系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—197表10—5可查得YSαT=0.462×105N?mm(2)設(shè)計(jì)計(jì)算m≥對(duì)此計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得模數(shù)4.7，就近圓整m=5mm，算得分度圓直徑d16.3.3對(duì)于d=90mm齒輪的計(jì)算及校核：（d=90mma.選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)（1）按傳動(dòng)方案選用直齒輪傳動(dòng)。（2）考慮齒輪較大，故大小齒輪都選用硬齒面。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—189表10—1選得大小齒輪材料均為40Cr（調(diào)質(zhì)），并經(jīng)調(diào)質(zhì)表面淬火，齒面硬度240HBS。（3）選取精度等級(jí)，因采用表面淬火，輪齒變形不大，不需磨削，故初選7級(jí)精度。（4）選齒數(shù)z1=18b.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)：由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，即：d確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值①試選取載荷系數(shù)：k②計(jì)算齒輪的扭矩：③由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—201表10—7選取齒寬系數(shù)：φ④由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—198表10—6查得材料彈性系數(shù)z⑤由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—207表10—21d按齒面硬度中間值52HRC，查得齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限σ⑥由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—203圖10—19查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)：k⑦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[σ]（2）計(jì)算①計(jì)算齒輪分度圓直徑d1t，代入[σ]d1t=84.112mm②計(jì)算圓周速度V=③計(jì)算齒寬b=?d×④計(jì)算齒寬與齒高之比b/h模數(shù)m齒高h(yuǎn)=2.25b⑤計(jì)算載荷系數(shù)：根據(jù)V=3.44m/s,7級(jí)精度由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—192圖10—8動(dòng)載荷系數(shù)k直齒輪，假設(shè)k由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—193表10—3查得k由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—193表10—3查得k由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—190表10—2查得使用系數(shù)k所以k=⑥按實(shí)際載荷系數(shù)校正所行分度圓直徑：d⑦計(jì)算模數(shù)：m=c.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為：m≥3（1）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—204圖10—20c查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限σ（2）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—202圖10—18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)k（3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力：取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4[σ]（4）計(jì)算載荷系數(shù)：k=（5）查取齒形系數(shù)：由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—197表10—5查得Ysa（6）查取應(yīng)力校正系數(shù)：由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—197表10—5查得YFa（7）設(shè)計(jì)計(jì)算：m≥對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m略大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與直徑有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得模數(shù)4.86mm，就近圓整為5mm,按接觸強(qiáng)度算得分度圓直徑：d1=d.幾何尺寸計(jì)算：（1）計(jì)算分度圓直徑：d（2）計(jì)算中心距：a=6.3.4第二級(jí)降速機(jī)構(gòu)兩齒輪的設(shè)計(jì)：大齒輪轉(zhuǎn)速為：n小齒輪轉(zhuǎn)速為：n降速比：i=1.8傳動(dòng)功率：p=664.7瓦a.選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)（1）選用直齒輪傳動(dòng)。（2）考慮減速機(jī)構(gòu)振動(dòng)較大，且剝皮輥上小齒輪有可能通過(guò)調(diào)節(jié)桿調(diào)節(jié)兩剝皮輥的中心距，故在滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度前提下，盡量選大一些模數(shù)，大小齒輪的齒面材料也盡可能選取硬度大一些。所在大小齒輪均為40Cr,并調(diào)質(zhì)及表面淬火，齒面硬度48—55HRC。（3）選取精度等級(jí)：因采用表面淬火，輪齒的變形不大，不需磨削，故選7級(jí)精度（4）試選小齒輪齒數(shù)z1=20b.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)：（1）由d①試確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值試選載荷系數(shù)k②計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩：T=95.5×③由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—201表10—7查得選取齒寬系數(shù)：φ④由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—198表10—6查得材料彈性影響系數(shù)z⑤由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—207表10—21e查得按齒面硬度中間值52HRC查得大小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限：σHlim1=σ⑥由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—203圖10—19查得接觸疲勞壽命系數(shù):kHN1⑦計(jì)算接觸疲勞需用應(yīng)力：取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1[σ]H1(2)計(jì)算：①計(jì)算小齒輪分度圓直徑d1t(代σd1t≥2.323②計(jì)算圓周速度：V=③計(jì)算模數(shù)：m④計(jì)算載荷系數(shù)：根據(jù)V=1.34m/s,7級(jí)精度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—192表10—8查得動(dòng)載荷系數(shù)kv=1.12,直齒輪,假由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—193表10—3查得k由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—190表10—2查得使用系數(shù)kA=1(6級(jí)精度硬齒面齒輪查得kHβ由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—195表10—13查得kFβ=1.37（由b/h、故載荷系數(shù)k=⑤按實(shí)際載荷系數(shù)校正所行分度圓直徑得：dc.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)：彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式：m≥確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值：（1）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—204圖10—20查得大小齒輪彎曲疲勞極限：σ（2）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—202圖10—18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)kFN（3）計(jì)算彎曲疲勞需用應(yīng)力：取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4[σ]F1（4）計(jì)算載荷系數(shù)：k=（5）查取齒形系數(shù)：由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—197圖10—5查得YFa1（6）查取應(yīng)力校正系數(shù)：由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P—197表10—5查得YSa（7）計(jì)算大小齒輪YFa?YSaYFa所以：m≥對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m略大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)乘機(jī)有關(guān)），可取由彎曲強(qiáng)度算得模數(shù)3.94mm,并圓整為4mm，按接觸強(qiáng)度算得分度圓直徑：d1=80mmd.集合尺寸計(jì)算：（1）計(jì)算分度圓直徑：d1=mz（2）計(jì)算中心距：a=（3）齒輪中心孔的選?。糊X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直徑d后才能選擇孔徑。第四節(jié)軸的強(qiáng)度校核與設(shè)計(jì)計(jì)算如圖8所示，軸2所需扭矩最大，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。6.4.1軸的材料軸的材料選用45#6.4.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)各零件在軸2上的裝配順序?yàn)閺淖蟮接?，剝皮輥?zhàn)蠖藶檩S承，齒輪6齒輪3齒輪2，右端裝剝皮裝置，軸承端蓋，由此選擇階梯軸，這樣可以避免對(duì)配合表面的破壞。由齒輪手冊(cè)上查得輪孔直徑必須大于20，由于選用的是階梯軸，所以取軸頸為12，25，32，35，40不等。由于軸頸為40的部分最長(zhǎng)，所以只需校核該處即可。主動(dòng)軸上有三個(gè)相互并排的齒輪，所以軸的長(zhǎng)度如下：軸承（GB279—64）帶密封圈的單列向軸承的寬度：B=18mm軸承與右端蓋的距離：?=6mm所以：d=25mm軸長(zhǎng)度l=因?yàn)辇X輪與軸的配合均采用8×7×26的平鍵配合，故在軸端應(yīng)用螺栓進(jìn)行軸向定位，在軸承的右端應(yīng)有一個(gè)軸肩，即d=40mm，而且剝皮輥的橡膠就是套在此段上，所以此段長(zhǎng)度l=1000mm，軸的設(shè)計(jì)見(jiàn)零件圖。6.4.3軸的強(qiáng)度校核軸承的傳動(dòng)功率：P=1601.2w軸的轉(zhuǎn)速：n=333.3r/min軸傳遞的扭矩：T=0.924×初定軸的直徑d由于皮帶輪和齒輪在手冊(cè)上查得輪孔直徑必須大于20，而軸又要與軸承配合，故軸承的軸頸之間采用同一軸頸，而齒輪與齒輪及齒輪與軸承之間由于有凸沿，所以每根軸采用同一尺寸，這樣可以簡(jiǎn)化軸的加工工序，更便于維修和裝配，所以軸和齒輪輪孔均采用d=25mm，四個(gè)軸的軸承均采用?25mm的軸承。由于本機(jī)所能承受的彎力較小，故彎矩進(jìn)行校核無(wú)必要，只需進(jìn)行必要的扭矩校核。根據(jù)式：τ式中：ωn—實(shí)心圓截面抗扭矩模量M所以：τ所以：軸的強(qiáng)度符合要求。鍵的選擇根據(jù)表