水稻脫粒機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　I緒論…………………………………..……………………………………….…..1</p><p>　　1.1課題研究的目的和意義…………………………..……..…………….…...….2</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀……………………………………………………........

2、........3</p><p>　　1.2.1國(guó)外現(xiàn)狀…………………………………………………………………….3</p><p>　　1.2.2國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀………………………………………….………………….……...4</p><p>　　1.3本課題研究?jī)?nèi)容…….…………………………………………………….........5</p><p>　

3、　1.3.1主要計(jì)算參數(shù)…………………………………………………..…………...6</p><p>　　1.3.2工作原理……………………………………………………………..……....6</p><p>　　1.3.3工作過程……………………………………….…………………………….7</p><p>　　II整體設(shè)計(jì) …………………………………………………….……

4、….……..….9</p><p>　　2.1脫粒機(jī)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)…………………………….…………………..........9</p><p>　　2.2活齒式脫粒滾筒……………………………………………….…………….…11</p><p>　　2.3活動(dòng)齒……………………..…………………………….……………………...15</p><p&g

5、t;　　III零件設(shè)計(jì)………..…………………………………………..…..………….……18</p><p>　　3.1強(qiáng)度與剛度計(jì)算….……......................................................................................18</p><p>　　3.2主軸優(yōu)化……..…………………........

6、..................................................................18</p><p>　　3.3校核可靠度…………………………………….…………..…………………….21</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………..….....22</p><p>　　致謝

7、……………………………………………………………………...…………….22</p><p><b>　　I緒論</b></p><p>　　1.1課題研究的目的和意義</p><p>　　水稻是我國(guó)的主要糧食作物，具有單產(chǎn)量最高，總產(chǎn)量最穩(wěn)定的特點(diǎn)。近些年水稻種植面積處于穩(wěn)步上升的狀態(tài)。在目前水稻收獲機(jī)械多種形式并存條件下，為了滿足廣大用戶莖桿

8、需求量的不斷提高，在消化吸收國(guó)內(nèi)外同類機(jī)型的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一種水稻半喂入脫粒機(jī)械，該機(jī)采用夾持喂入、弓齒滾筒脫粒、風(fēng)扇清選等機(jī)構(gòu)，使其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、脫粒質(zhì)量好等特點(diǎn)。該機(jī)也適合小麥的脫粒。</p><p>　　近幾年 , 隨著聯(lián)合收割機(jī)易地作業(yè)范圍的不斷擴(kuò)大, 聯(lián)合收割機(jī)發(fā)展十分迅速 , 使脫粒機(jī)市場(chǎng)受到一定沖擊。在這種形勢(shì)下,聯(lián)合收割機(jī)、脫粒機(jī)和割曬機(jī)將如何發(fā)展,脫粒機(jī)還沒有發(fā)展前途, 這是脫粒機(jī)

9、生產(chǎn)企業(yè)和經(jīng)營(yíng)部門普遍關(guān)注的問題。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì) , 目前我國(guó)種植面積基本穩(wěn)定在 3 000 萬, 以 1998年為例, 全國(guó)小麥機(jī)收面積為 1 800萬,其中聯(lián)合收割機(jī)收獲面積為 800 萬, 由割曬機(jī)收割后脫粒的收獲面積為 1 000 萬。聯(lián)合收割機(jī)和割曬機(jī)的收獲面積分別占小麥種植面積的 26. 7 %和 33. 3 %。此外還有 1 200萬的山區(qū)和丘陵小塊地的小麥?zhǔn)斋@ ,還全靠人工收割后, 由脫粒機(jī)械進(jìn)行脫粒加工。因此,脫粒機(jī)械的

10、作業(yè)量目前仍占全國(guó)小麥種植面積的70%左右。</p><p>　　再看我國(guó)的水稻、玉米和雜糧的機(jī)收情況。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全國(guó)水稻機(jī)械化聯(lián)合收獲作業(yè)面積僅為種植面積的 7. 3 %, 還有 92. 7 %的水稻仍靠脫粒機(jī)械進(jìn)行脫粒加工; 玉米機(jī)械化聯(lián)合收獲的面積僅占全國(guó)玉米種植面積的 0. 2 %,而且,目前我國(guó)生產(chǎn)的玉米聯(lián)合收獲機(jī)大部分只具有摘穗、剝皮和秸稈粉碎等功能 , 籽粒的脫粒還要依靠玉米脫粒機(jī)來完成。黑龍江

11、是我國(guó)種植大豆面積最大的省 , 大豆機(jī)收水平列全國(guó)之首, 機(jī)收面積占種植面積的 2%,其他省種植的雜糧、玉米和高粱等的脫粒加工有 80 %以上需要靠脫粒機(jī)或人工來完成。</p><p>　　綜上所述 , 盡管近幾年聯(lián)合收割機(jī)的發(fā)展迅猛 , 但由于我國(guó)地域遼闊 , 氣候和地理?xiàng)l件以及栽培品種、種植方式有較大的差異,加上經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡 , 有些聯(lián)合收獲機(jī)械的性能和部分關(guān)鍵技術(shù)尚不成熟 ,在今后一段時(shí)間內(nèi), 脫粒機(jī)在我

12、國(guó)的糧食作物收獲作業(yè)中, 特別是在山區(qū)、丘陵小塊地、間作套種和雜糧種植地區(qū)仍是不可缺少的作業(yè)機(jī)具。</p><p>　　本文針對(duì)水稻脫粒問題，對(duì)一種半喂入脫粒進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算，為該機(jī)的進(jìn)一步研究奠定基礎(chǔ)。</p><p>　　由于場(chǎng)地運(yùn)輸及動(dòng)力源的限制，原有的大中型脫粒機(jī)都準(zhǔn)于適應(yīng)山區(qū)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)，特別是北方農(nóng)村仍采用轱轆碾，人力清洗的原始作業(yè)方式，勞動(dòng)力浪費(fèi)嚴(yán)重?，F(xiàn)有小型紋桿式、釘齒式脫粒機(jī)

13、因堵塞纏繞消耗較大，仍需三相電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。由于三相電源缺乏，單相電源普及，急需一種脫粒機(jī)以單相電機(jī)為動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)脫粒精選聯(lián)合作業(yè)。</p><p>　　因此，現(xiàn)結(jié)合所學(xué)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)等知識(shí)，設(shè)計(jì)一種實(shí)用型活齒脫粒機(jī)，以提高自身機(jī)械設(shè)計(jì)水平，提高機(jī)械工作效率，減少人力損耗。</p><p>　　通過對(duì)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，提高繪畫、CAD、裝配、工藝等方面的能力，加強(qiáng)理論與實(shí)踐的結(jié)合。

14、</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書:</b></p><p>　　設(shè)計(jì)要求：實(shí)現(xiàn)機(jī)器自動(dòng)脫粒，分選水稻等常見農(nóng)作物，減少人工勞動(dòng)力消耗，占用較小的空間移動(dòng)靈活，可較方便更換工作地點(diǎn)。適應(yīng)當(dāng)?shù)剡\(yùn)動(dòng)，減少動(dòng)力源的限制，適合普通農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)。</p><p>　　使用條件：由單相電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)適宜山區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，解決了三相電源缺乏的問題。山區(qū)農(nóng)業(yè)面積

15、小，較分散。本機(jī)器都能適應(yīng)此環(huán)境，而且維修更換零件簡(jiǎn)單，工作適應(yīng)性強(qiáng)。</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀</p><p><b>　　1.2.1國(guó)外現(xiàn)狀</b></p><p>　　從世界范圍看，農(nóng)業(yè)起源中心主要有3個(gè)：東亞、中南美洲和西亞。中南美洲起源中心主要就是南美。南美原始農(nóng)業(yè)具有明顯的特點(diǎn)。在種植業(yè)方面，很早就形成以種植馬鈴薯

16、、倭瓜和玉米的格局，不同于東亞中國(guó)北方以粟黍?yàn)橹?、南方以水稻為主，也不同于西亞以種植小麥、大麥為主。日本久保田水稻聯(lián)合收割機(jī)、三久、金子谷物烘干機(jī)、中型拖拉機(jī)、埋草旋耕機(jī)等一大批國(guó)內(nèi)外先進(jìn)適用的機(jī)具得到較好的推廣應(yīng)用, 加快了我國(guó)1.5系列水稻聯(lián)合收割機(jī)技術(shù)改造和完善，成為水稻收獲機(jī)械的主導(dǎo)機(jī)型，大大提升了我國(guó)水稻收獲機(jī)械的整體技術(shù)水平。</p><p>　　目前，全世界的可耕地大約有32億公頃，現(xiàn)在已開發(fā)的為1

17、3.7億公頃，尚不到可耕地的50%。就世界上的耕地資源來說，在南北美洲和澳洲及亞洲的北部還有大量未開發(fā)的后備耕地和休耕的耕地。但是，鑒于氣候和水資源等原因，真正可供開發(fā)的耕地資源并不多。南美洲是世界上最后一個(gè)依然還有大量未開墾土地的地方，被譽(yù)為“21世紀(jì)世界糧倉”。該地區(qū)在巴西的帶領(lǐng)下，過去十年來的農(nóng)產(chǎn)品出口呈現(xiàn)爆炸性增長(zhǎng)。由于南美洲國(guó)家實(shí)施市場(chǎng)導(dǎo)向的經(jīng)濟(jì)政策，同時(shí)農(nóng)藝學(xué)得到長(zhǎng)足進(jìn)步，致使從前不可耕種的熱帶土地能夠轉(zhuǎn)變成農(nóng)用地，而且農(nóng)業(yè)

18、生產(chǎn)力水平超過了美國(guó)和歐洲，因此出現(xiàn)了這種新的增長(zhǎng)。</p><p>　　大規(guī)模經(jīng)營(yíng)的資本主義大農(nóng)牧場(chǎng)、大種植園主要生產(chǎn)供出口的經(jīng)濟(jì)作物和其他農(nóng)牧產(chǎn)品，專業(yè)化、機(jī)械化程度較高；同時(shí)并存數(shù)量龐大的個(gè)體農(nóng)戶，除部分以生產(chǎn)糧食作物為主的自給性農(nóng)業(yè)外，也為國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)提供大量農(nóng)牧產(chǎn)品。因此，小型水稻脫粒機(jī)不能滿足生產(chǎn)作業(yè)的需要，所以大中型水稻脫粒機(jī)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。但是適合人均耕地面積少、缺乏先進(jìn)適用機(jī)具廣大的農(nóng)民的小

19、型脫粒機(jī)。</p><p><b>　　1.2.2國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀</b></p><p>　　按“因地制宜、分類指導(dǎo)、重點(diǎn)突破、全面推進(jìn)”的原則，抓關(guān)鍵環(huán)節(jié)和適用技術(shù)，大力推廣水稻收獲機(jī)械，積極做好組織服務(wù)工作，提高水稻機(jī)收水平。機(jī)械化收獲是水稻生產(chǎn)的一個(gè)主要環(huán)節(jié)，也是推進(jìn)水稻生產(chǎn)全程機(jī)械化的難點(diǎn)之一。針對(duì)水稻生產(chǎn)機(jī)械化中存在的某些技術(shù)難題，各地農(nóng)機(jī)部門積極立項(xiàng)研究，大膽探

20、索試驗(yàn)，對(duì)小型收獲機(jī)械的改進(jìn)與推廣，對(duì)氣吸式水稻播種機(jī)的研制，對(duì)動(dòng)力脫粒清選機(jī)的開發(fā)等，為選擇、推廣水稻生產(chǎn)機(jī)械及技術(shù)提供了科學(xué)依據(jù)。</p><p>　　廣東省在推進(jìn)水稻生產(chǎn)機(jī)械化的過程中雖然做了大量工作，但由于原來的基礎(chǔ)薄弱，受一些深層次的因素影響較大，導(dǎo)致水稻生產(chǎn)主要環(huán)節(jié)的機(jī)械化水平仍然較低，栽植、烘干機(jī)械很難推廣，耕種收綜合機(jī)械化水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全國(guó)平均水平，處于中下游位置，與先進(jìn)的省份相比差距較大。<

21、/p><p>　　同時(shí)，為加大水稻機(jī)械化生產(chǎn)的宣傳、推廣、示范的力度，引導(dǎo)廣大農(nóng)民采用先進(jìn)的機(jī)械進(jìn)行水稻生產(chǎn)，在進(jìn)行水稻生產(chǎn)全程機(jī)械化試點(diǎn)的同時(shí)，又確定象州、靈川、賀州和北流4個(gè)糧食生產(chǎn)大縣作為水稻生產(chǎn)機(jī)械化示范縣，籌措資金190萬元，建立水稻生產(chǎn)示范基地。</p><p>　　我國(guó)對(duì)中小型脫粒機(jī)的應(yīng)用還不是很全面和完善，本著這個(gè)宗旨我選擇了這個(gè)課題以增強(qiáng)和提高我國(guó)在小型脫粒機(jī)方面的技術(shù)。以滿

22、足人均耕地面積少、缺乏先進(jìn)適用機(jī)具廣大的農(nóng)民。</p><p>　　1.3 本課題研究?jī)?nèi)容</p><p>　　水稻是我國(guó)的主要糧食作物，具有單產(chǎn)量最高，總產(chǎn)量最穩(wěn)定的特點(diǎn)。近些年水稻種植面積處于穩(wěn)步上升的狀態(tài)。在目前水稻收獲機(jī)械多種形式并存條件下，為了滿足廣大用戶莖桿需求量的不斷提高，在消化吸收國(guó)內(nèi)外同類機(jī)型的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一種水稻半喂入脫粒機(jī)械。</p><p>

23、　　近幾年 , 隨著聯(lián)合收割機(jī)易地作業(yè)范圍的不斷擴(kuò)大, 聯(lián)合收割機(jī)發(fā)展十分迅速 , 使脫粒機(jī)市場(chǎng)受到一定沖擊。在這種形勢(shì)下,聯(lián)合收割機(jī)、脫粒機(jī)和割曬機(jī)將如何發(fā)展,脫粒機(jī)還沒有發(fā)展前途, 這是脫粒機(jī)生產(chǎn)企業(yè)和經(jīng)營(yíng)部門普遍關(guān)注的問題。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì) , 目前我國(guó)種植面積基本穩(wěn)定在 3 000 萬, 以 1998年為例, 全國(guó)小麥機(jī)收面積為 1 800萬,其中聯(lián)合收割機(jī)收獲面積為 800 萬, 由割曬機(jī)收割后脫粒的收獲面積為 1 000 萬。聯(lián)

24、合收割機(jī)和割曬機(jī)的收獲面積分別占小麥種植面積的 26. 7 %和 33. 3 %。此外還有 1 200萬的山區(qū)和丘陵小塊地的小麥?zhǔn)斋@ ,還全靠人工收割后, 由脫粒機(jī)械進(jìn)行脫粒加工。因此,脫粒機(jī)械的作業(yè)量目前仍占全國(guó)小麥種植面積的70%左右。</p><p>　　再看我國(guó)的水稻、玉米和雜糧的機(jī)收情況。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全國(guó)水稻機(jī)械化聯(lián)合收獲作業(yè)面積僅為種植面積的 7. 3 %, 還有 92. 7 %的水稻仍靠脫粒機(jī)械進(jìn)

25、行脫粒加工; 玉米機(jī)械化聯(lián)合收獲的面積僅占全國(guó)玉米種植面積的 0. 2 %,而且,目前我國(guó)生產(chǎn)的玉米聯(lián)合收獲機(jī)大部分只具有摘穗、剝皮和秸稈粉碎等功能 , 籽粒的脫粒還要依靠玉米脫粒機(jī)來完成。黑龍江是我國(guó)種植大豆面積最大的省 , 大豆機(jī)收水平列全國(guó)之首, 機(jī)收面積占種植面積的 2%,其他省種植的雜糧、玉米和高粱等的脫粒加工有 80 %以上需要靠脫粒機(jī)或人工來完成。</p><p>　　綜上所述 , 盡管近幾年聯(lián)合收

26、割機(jī)的發(fā)展迅猛 , 但由于我國(guó)地域遼闊 , 氣候和地理?xiàng)l件以及栽培品種、種植方式有較大的差異,加上經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡 , 有些聯(lián)合收獲機(jī)械的性能和部分關(guān)鍵技術(shù)尚不成熟 ,在今后一段時(shí)間內(nèi), 脫粒機(jī)在我國(guó)的糧食作物收獲作業(yè)中, 特別是在山區(qū)、丘陵小塊地、間作套種和雜糧種植地區(qū)仍是不可缺少的作業(yè)機(jī)具。</p><p>　　本文針對(duì)水稻脫粒問題，對(duì)一種半喂入脫粒進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算，為該機(jī)的進(jìn)一步研究奠定基礎(chǔ)。</p>

27、;<p>　　1.3.1 主要計(jì)算參數(shù)</p><p>　　在水稻籽粒含水13%-18%，谷草比1：1.5的情況下連續(xù)喂入，其技術(shù)參數(shù)為：</p><p>　　單位功率生產(chǎn)率 ：>240kg/(kw·h)</p><p>　　脫凈率： >95%</p><p>　　破碎率：

28、>3%</p><p>　　轉(zhuǎn)速： >1500/min</p><p>　　入口間隙： >20-30mm</p><p>　　出口間隙： >4-10 mm</p><p>　　滾筒直徑： >φ400mm</p><p>　　喂入方式：

29、 半喂入</p><p>　　外型尺寸： 1300×950×1100mm</p><p>　　整機(jī)重量： 60kg </p><p><b>　　工作原理</b></p><p>　　由圖示1，作業(yè)時(shí)，谷物由喂料斗送入凹板與滾筒之間，經(jīng)滾筒高速旋轉(zhuǎn)脫粒作<

30、;/p><p>　　用積草口排出籽粒和顆殼穿過凹板通過風(fēng)選顆殼飛出機(jī)外潔凈的籽粒從出糧斗</p><p><b>　　裝袋。</b></p><p>　　執(zhí)行機(jī)構(gòu)有滾筒、風(fēng)筒、凹板。</p><p>　　其中風(fēng)筒由風(fēng)扇、箱體、斜導(dǎo)板構(gòu)成。</p><p>　　執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)尺寸綜合：機(jī)械運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì)重

31、要構(gòu)造滾筒要脫水稻，小</p><p>　　麥粒，則應(yīng)該考慮到水稻小麥的大小、形狀，由于該脫粒機(jī)選用半喂入式，所以</p><p>　　脫粒后會(huì)產(chǎn)生稻桿，所以執(zhí)行機(jī)構(gòu)必須采用過濾裝置。</p><p>　　圖1-1水稻半喂入脫粒機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　1.滾筒2.脫粒齒3.副滾筒4.副滾筒脫粒齒5.振動(dòng)線篩6.副滾筒篩</p&

32、gt;<p>　　7.滾筒凹板篩8.出糧筒9.籽粒推運(yùn)氣10.風(fēng)扇11.機(jī)架12.喂入鏈</p><p><b>　　工作過程</b></p><p>　　工作時(shí)將作物整齊地搬到作物鋪放臺(tái)上，穗頭朝向滾筒成一傾角度，均勻連續(xù)地喂入夾持鏈與夾持臺(tái)之間，禾把隨著鏈條移動(dòng)，穗頭部分被帶入滾筒腔內(nèi)，在滾筒齒的連續(xù)梳刷和打擊下，脫粒干凈。脫凈后的莖桿由夾持鏈送至機(jī)

33、體右側(cè)排出。脫下的籽粒、穎康等由滾筒凹板篩篩孔分出并下落，在下落的過程中，受到風(fēng)扇氣流的清選作用，次粒從次粒口吹出，輕雜物、塵土等則由集塵斗排出機(jī)外，只有凈粒落到籽粒推運(yùn)器內(nèi)，經(jīng)出糧噴筒排出。不能通過滾筒凹板篩的長(zhǎng)莖秸和斷穗頭等進(jìn)入副滾筒。斷穗在副滾筒內(nèi)進(jìn)行再次脫粒，脫下的籽粒及短小雜物通過副滾筒凹板篩篩孔，進(jìn)行清選，長(zhǎng)莖秸由副滾筒通過排塵口排出機(jī)體外，長(zhǎng)莖稈中夾帶的少量籽粒受到振動(dòng)線篩分離后，落到機(jī)體內(nèi)再次清選分離。</p>

34、;<p>　　圖1-2水稻脫粒機(jī)工作過程</p><p><b>　　II整體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1脫粒機(jī)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　圖2-1 5TJ-200型半喂入水稻脫粒機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)</p><p><b>　　傳動(dòng)系統(tǒng)：</b></p>&

35、lt;p>　?、?動(dòng)力輸出軸轉(zhuǎn)速。奔野—250型拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸額定轉(zhuǎn)速為540r/min，脫粒機(jī)滿負(fù)作業(yè)時(shí)，輸出軸轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在0.8倍額定轉(zhuǎn)速狀態(tài)下運(yùn)行，則</p><p>　?、?主傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速。主軸與動(dòng)力輸出軸直聯(lián)。</p><p>　?、?第2傳動(dòng)軸速度。傳動(dòng)比為i=0.45，V帶傳動(dòng)按92%效率計(jì)算，則</p><p>　　⑷ 夾持輸送鏈輪轉(zhuǎn)速。夾持輸送

36、鏈輪直接安裝在第2傳動(dòng)軸上，則</p><p>　?、?曲柄連桿軸轉(zhuǎn)速。傳動(dòng)比為i=1.3，V帶傳動(dòng)按92%效率計(jì)算，則</p><p>　?、?脫粒滾筒轉(zhuǎn)速。傳動(dòng)比為i=1.43，V帶傳動(dòng)按92%效率計(jì)算，則</p><p>　?、?第三傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速。傳動(dòng)比為i=0.73，V帶傳動(dòng)按92%效率計(jì)算，則</p><p>　?、?螺旋輸送器軸轉(zhuǎn)速

37、。傳動(dòng)比為i=0.73，V帶傳動(dòng)按92%效率計(jì)算，則</p><p>　?、?刮板升運(yùn)器鏈輪。刮板升運(yùn)器鏈輪直接安裝在螺旋輸運(yùn)器軸上，則</p><p><b>　　脫粒機(jī)主傳動(dòng)軸</b></p><p>　　該零件是脫粒機(jī)的主要零件，對(duì)該機(jī)械起到帶動(dòng)整個(gè)機(jī)械正常運(yùn)行的關(guān)鍵作用。脫粒機(jī)主軸是脫粒機(jī)中重要零件之一，一般為多支承空心階梯軸。如下圖所

38、示：</p><p>　　圖2-2水稻脫粒機(jī)的主傳動(dòng)軸</p><p>　　2.2活齒式脫粒滾筒</p><p>　　如下所示，活齒式脫粒滾筒是本機(jī)的關(guān)鍵部分，左右端盤采用料HT200這種材料具有一是重量慣性較大，旋轉(zhuǎn)工作時(shí)能儲(chǔ)備一定的能量以保持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定6根銷軸穿過左右端盤和支承盤，均勻分布支承盤安裝在滾筒中間保證滾筒和銷的強(qiáng)度。</p><p&

39、gt;　　圖2-3水稻脫粒機(jī)的活齒式滾筒</p><p>　　由于支承盤的約束，使得銷軸在高速旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，不至于彎曲產(chǎn)生變形，從而保證脫粒功能正常進(jìn)行，每根銷軸上裝有若干活動(dòng)齒通過齒的特殊排列方式，可提高脫粒效率，關(guān)鍵的功能是由齒的活動(dòng)而帶來的齒與銷軸采用間隙配合，從而使得齒可饒銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)滾筒在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，使得活動(dòng)齒在慣性作用下，擊打谷物產(chǎn)生脫粒效果，間隔套的作用即保證齒形排布規(guī)律，以支持盤為界，兩邊排成不同方

40、向的螺旋線，當(dāng)滾筒高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，活動(dòng)齒在離心力作用大獲得功能，抓取作物，隨后作物進(jìn)入凹板與滾筒之間產(chǎn)生打擊，擠壓左右揉搓，梳刷震動(dòng)，實(shí)現(xiàn)脫粒作用。同時(shí)采用活動(dòng)齒軟連接，脫粒時(shí)作物在形成層流，當(dāng)喂入作物不均勻時(shí)，通過活動(dòng)齒梳刷，左右揉搓，厚度均勻，作物層不厚時(shí)，活動(dòng)齒經(jīng)作物反作用力后偏轉(zhuǎn)自動(dòng)調(diào)節(jié)脫離間隙，克服了紋桿式和釘齒式固性連接形式的卡死機(jī)現(xiàn)象，被脫作物分層拋出，降低了功率活齒的結(jié)構(gòu)。</p><p>　　在脫粒

41、過程中，由于脫粒齒形狀結(jié)構(gòu)導(dǎo)致顆粒破損嚴(yán)重，則采用半徑較大的活動(dòng)徑。這樣的工藝形態(tài)可降低籽粒的破損率，減少工作阻力，實(shí)現(xiàn)對(duì)作物的層流分選，減少了莖桿受力時(shí)齒的纏繞，使轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，易加工對(duì)精度要求不是很高，易更換使用效果好，耐用，成本低廉，由于活動(dòng)齒采用65Mn鋼制造，脫粒齒淬火硬度HRC45-55，脫粒端彎成較大尺寸，使脫粒端旋轉(zhuǎn)后具有一定的力度，足以脫粒籽。當(dāng)遇到較大，剛性阻力時(shí)，由于活動(dòng)，則可避免機(jī)器的卡死，以保障滾動(dòng)平穩(wěn)，然后

42、順利將異物排出機(jī)外。</p><p>　?、艥L筒直徑D和滾筒長(zhǎng)度L</p><p>　　式中：l—莖稈喂的長(zhǎng)度，取l=40cm;</p><p>　　a —莖稈喂入部分對(duì)應(yīng)滾筒的圓心角,。</p><p>　　弓齒高度h=62mm</p><p><b>　　則：弓齒滾筒直徑。</b></p

43、><p>　　滾筒長(zhǎng)度L與夾持鏈速度和弓齒總數(shù)有關(guān)，而夾持輸送速度的大小，決定了谷物通過脫粒裝置的時(shí)間以及谷物被沖擊的次數(shù)，根據(jù)機(jī)械部研究結(jié)果取滾筒長(zhǎng)度L=510mm。</p><p><b>　　過濾風(fēng)選裝置：</b></p><p>　　在由箱體、斜導(dǎo)板、風(fēng)扇形式的風(fēng)筒中，從滾筒脫粒落下的籽?；煊行〔輻U、雜物、經(jīng)過風(fēng)筒的風(fēng)選過濾作用，將草桿等雜

44、物吹出風(fēng)筒，收集處理可用作飼料或進(jìn)行另外加工等。糧食剛落下后集中裝袋袋收集。其中經(jīng)過風(fēng)選籽粒與草桿分離，降落于不同的位置。</p><p>　　經(jīng)過凹板、斜導(dǎo)板的分離、篩選，斜導(dǎo)板需設(shè)置多個(gè)且與水平線成一定角度，以便使籽粒順暢流下，且延長(zhǎng)風(fēng)選的效果，保證功能的實(shí)現(xiàn)。同時(shí)斜導(dǎo)板具有一定斜度，10-15度為宜。充分發(fā)揮風(fēng)力，風(fēng)選作用，又不至于對(duì)風(fēng)力造成阻礙。</p><p>　　在滾筒與風(fēng)筒之

45、間有一凹板，凹板是第一道分選屏障。</p><p>　　凹板的作用是滾筒形成合理的工作間隙完成脫粒形式受活動(dòng)齒打擊力較大。梳刷作用強(qiáng)烈，壓實(shí)能力減弱，斷穗較多。在提高凹板分離效率的同時(shí)，為減少斷穗，經(jīng)多次試驗(yàn)，凹板包角確定為。</p><p><b>　　脫粒間隙：</b></p><p>　　滾筒端為一段錐體，梳整齒齒高較脫粒齒矮，喂入端間隙

46、大，逐漸均勻一致。脫粒間隙由30mm減少到15mm。脫粒間隙越小，所需功率越大莖稈破碎程度大，籽粒破碎多，隨著脫粒間隙增大，滾筒揉搓能力減弱，梳刷能力加強(qiáng)。</p><p><b>　　弓齒排：</b></p><p>　　為了保證脫粒質(zhì)量和滾筒負(fù)荷均勻，該脫粒裝置弓齒采用螺旋排列，使?jié)L筒脫粒時(shí)負(fù)荷均勻，且能促使雜余沿軸向流動(dòng)。螺旋頭數(shù)為三頭。根據(jù)滾筒不同部位的脫粒要

47、求，在滾筒上裝有梳整齒、加強(qiáng)齒和脫粒齒等不同形的弓齒。梳整齒選材為6-8mm的鋼絲，對(duì)作物梳導(dǎo)和推送，安裝在喂入端截錐體部位，齒形低矮平緩，齒根跨距和齒頂圓弧均較大。加強(qiáng)齒和脫粒齒安裝在滾筒的圓柱體上，齒形陡直、齒根跨距小、齒頂圓弧小。鋼絲直徑5-6mm，具有較強(qiáng)的梳刷脫粒性能。齒距從喂入口到排出口由小到大逐漸變化，以增強(qiáng)脫粒作用。</p><p><b>　　副滾筒：</b></p&

48、gt;<p>　　由副滾筒和編織篩凹板、排稿齒組成副滾筒室其作用是將由主滾筒室及二次回送裝置送來的斷穗進(jìn)行復(fù)脫和分離，并將短莖稈和斷穗排出機(jī)外。結(jié)構(gòu)如圖形所示。副滾筒為閉式滾筒，脫粒齒有板齒和弓齒，齒高50mm，直徑258mm，線速度13m/s。排雜齒設(shè)置在脫粒滾筒排雜口的后方，用以排出脫下的碎草、殘穗并分離出夾帶的谷粒。齒高45mm，齒距50mm。</p><p><b>　　風(fēng)扇：&l

49、t;/b></p><p>　　該機(jī)是利用風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流進(jìn)行清選，風(fēng)扇結(jié)構(gòu)如圖4。風(fēng)扇有三個(gè)葉片，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可將穎糠、輕雜物、塵土吹出機(jī)外，干凈的籽粒落到籽粒推運(yùn)器中。風(fēng)扇皮帶輪由籽粒推運(yùn)器皮帶輪傳動(dòng)。</p><p><b>　　2-4風(fēng)扇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖</b></p><p>　　1.風(fēng)扇葉片 2.幅條 3. 風(fēng)扇軸</p>

50、;<p><b>　　2.3活動(dòng)齒</b></p><p>　　鑒于作物形狀、體積、，喂入方式等采用半徑為40mm,6組活動(dòng)齒滾軸，外端較大尺寸的活動(dòng)齒。</p><p>　　2-5水稻脫粒機(jī)的活動(dòng)齒</p><p><b>　　凹板： </b></p><p>　　凹板采用編織篩，篩

51、孔直徑為，鋼絲直徑為2.5mm，凹板包角為。</p><p>　?、庞捎谵r(nóng)業(yè)機(jī)械屬于非精度機(jī)械所以精度等級(jí)等閃選度為。</p><p>　?、圃煨驮O(shè)計(jì)的基本原則：實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀是造型設(shè)計(jì)的三項(xiàng)基本原則，其基本關(guān)系應(yīng)該是在實(shí)用的前提下講究美觀。實(shí)用與美觀是以經(jīng)濟(jì)因素為制約條件。</p><p>　　⑶機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)美學(xué)法則：</p><p>&

52、lt;b>　　①統(tǒng)一與變化</b></p><p><b>　?、趯?duì)比與調(diào)和</b></p><p><b>　?、鄯€(wěn)定與輕巧</b></p><p><b>　?、軐?duì)稱與均衡</b></p><p><b>　　比例與尺度</b><

53、;/p><p>　　III 零件設(shè)計(jì) </p><p>　　3.1強(qiáng)度與剛度計(jì)算</p><p>　　等截面圓扭轉(zhuǎn)時(shí)，危險(xiǎn)點(diǎn)發(fā)生在危險(xiǎn)截面的周遍位置，危險(xiǎn)一般位于最大扭矩所在的截面上，且危險(xiǎn)點(diǎn)處于純切應(yīng)力狀態(tài)。且計(jì)算公式為（等截面圓軸）其強(qiáng)度條件為不超過材料的作用切應(yīng)力即強(qiáng)度條件為</p><p>　　對(duì)受扭

54、轉(zhuǎn)軸除強(qiáng)度要求外，還要求變形度不能過大，通常限制其單位，長(zhǎng)度扭轉(zhuǎn)角 及其剛度條件為</p><p>　　式中的值一般由軸的精度確定，例如對(duì)精度機(jī)器的軸。，對(duì)一般性傳動(dòng)軸。</p><p><b>　　3.2主軸優(yōu)化</b></p><p>　　主軸優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型（分段優(yōu)化計(jì)算）</p><p>　　其中D—外徑，d—內(nèi)徑

55、。</p><p>　　用內(nèi)點(diǎn)法計(jì)算：對(duì)于任意給定的懲罰因子r(r>0)函數(shù)為凸函數(shù)。</p><p>　　用解析法求函數(shù)的極小值即令解方程。設(shè)計(jì)變量n=3,約束函數(shù)個(gè)數(shù)，m=5,收斂精度。</p><p><b>　　解 </b></p><p>　　分段優(yōu)化解得，，。并對(duì)軸進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)。傳遞功率，轉(zhuǎn)速，經(jīng)傳動(dòng)

56、設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)尺寸已定，危險(xiǎn)斷面為彎曲應(yīng)力均值剪切應(yīng)力為均值i=7.6N/,軸的材料為45號(hào)鋼，強(qiáng)度極限值，疲勞極限均值，要求可靠度，進(jìn)行該軸的可靠度校核</p><p>　　因標(biāo)準(zhǔn)差等于均值乘以變異系數(shù)，故應(yīng)力分布如下：</p><p><b>　　彎曲應(yīng)力： </b></p><p><b>　　扭剪應(yīng)力：</b><

57、/p><p>　　應(yīng)用第四強(qiáng)度理論，求彎扭合成應(yīng)力，</p><p>　　由疲勞極限應(yīng)力線圓可知，其合成應(yīng)力為：</p><p>　　比較以上兩式，可知應(yīng)力幅，平均應(yīng)力即應(yīng)力幅</p><p><b>　　平均應(yīng)力</b></p><p>　　工作應(yīng)力的均值和標(biāo)準(zhǔn)差為： </p><

58、;p>　　確定工作應(yīng)力的循環(huán)特性r</p><p><b>　　應(yīng)力循環(huán)特性：</b></p><p>　　確定r=-0.367的強(qiáng)度分布參數(shù)。</p><p>　　根據(jù)“”法則，疲勞極限的應(yīng)力分布幅和平均應(yīng)力的標(biāo)準(zhǔn)為：</p><p>　　則r=-0.367的疲勞強(qiáng)度的均值和標(biāo)準(zhǔn)差為：</p>&l

59、t;p><b>　　3.3校核可靠度</b></p><p>　　將以上求得應(yīng)力循環(huán)特性r=-0.367時(shí)強(qiáng)度與應(yīng)力的分布參數(shù)，代入聯(lián)接方程式求得可靠性指數(shù)為：</p><p>　　由標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布表可知，軸的可靠度R>0.9999999此軸非常可靠。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化。綜合得出此軸此軸的直徑尺寸為裝配圖上的尺寸。</p><p>　

60、　同理在對(duì)六根銷軸進(jìn)行優(yōu)化和可靠性設(shè)計(jì)</p><p><b>　　銷軸</b></p><p>　　并對(duì)活齒銷軸的熱膨脹進(jìn)行計(jì)算</p><p>　　套筒和凸緣的相對(duì)長(zhǎng)度為：</p><p><b>　　對(duì)于穩(wěn)定膨脹</b></p><p><b>　　銷軸（鋼）

61、：</b></p><p><b>　　殷鋼：</b></p><p><b>　　套筒：</b></p><p><b>　　可得：</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 華

62、南農(nóng)學(xué)院農(nóng)機(jī)教研室。 水稻聯(lián)合收割機(jī)原理與設(shè)計(jì)。 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社，1981.</p><p>　　[2] 中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院 農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)。 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1981.</p><p>　　[3] 中華收獲脫粒機(jī)機(jī)械聯(lián)營(yíng)公司編 脫粒機(jī)的選購(gòu)與安全操作 北京：農(nóng)業(yè)出版社，1986.</p><p>　　[4] 張?zhí)m星 谷物收割機(jī)原

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64、lt;p>　　[8] 曹惟慶，徐曾蔭。機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（第二版）。機(jī)械工程出版社。2005.</p><p>　　[9] 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 東南大學(xué)出版社 王昌明 2003年8月修訂版</p><p>　　[10]《機(jī)械設(shè)計(jì)》 高等教育出版社 紀(jì)名剛 2001年6月7版</p><p><b>　　致 謝</b></p>&