小型水稻脫粒機(jī)設(shè)計(jì)【32頁(yè)加15100字】【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】

《小型水稻脫粒機(jī)設(shè)計(jì)【32頁(yè)加15100字】【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《小型水稻脫粒機(jī)設(shè)計(jì)【32頁(yè)加15100字】【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】（32頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院 全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 小型水稻脫粒機(jī)設(shè)計(jì) 生姓名 ： 張武金 學(xué) 號(hào)： 200841914330 年級(jí)專業(yè)及班級(jí)： 2008 級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng) 化（ 3)班 指導(dǎo)老師及職稱： 全臘珍 教授 學(xué) 部： 理工學(xué)部 湖南·長(zhǎng)沙 提交日期： 2012 年 5 月 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院全日制普通本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì)誠(chéng)信聲明 本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)是本人在指導(dǎo)老師 的指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體在文中均作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)作者簽名： 年 月 日 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 目 錄 摘要?????????????????????? ???????????? 1 關(guān)鍵詞????????????????????????????????? 1 1 前言????????????????????????????????? 1 課題研究的和意義???????????????????????? 2 小型水稻脫粒機(jī)的現(xiàn)狀?????????????????????? 2 本設(shè)計(jì)的創(chuàng)新思路???????????????????????? 3 2 總體方案確定?????????????????????????? ??? 3 脫粒機(jī)的工作原理???????????????????????? 3 設(shè)計(jì)目的???????????????????????????? 4 設(shè)計(jì)任務(wù)???????????????????????????? 4 系統(tǒng)功能描述和功能分解????????????????????? 4 喂入部分????????????????????????? 4 脫粒部分?????????????? ??????????? 4 篩選部分????????????????????????? 5 總體方案的設(shè)計(jì)和求解?????????????????????? 5 3 脫粒裝置設(shè)計(jì)????????????????????????????? 6 脫粒原理???????????????????????????? 6 脫粒裝置類型選擇???????????????????????? 7 脫粒滾筒轉(zhuǎn)速計(jì)算??????????? ????????????? 8 滾筒直徑計(jì)算?????????????????????????? 8 脫粒滾筒長(zhǎng)度確定???????????????????????? 9 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 滾筒脫粒齒確定???????????????????????? 9 弓齒形狀選擇?????????????????????? 9 弓齒排列???????????????????????? 9 相關(guān)參數(shù)計(jì)算?? ???????????????????? 9 4 清選裝置設(shè)計(jì)???????????????????????????? 10 清選原理??????????????????????????? 10 清選裝置類型選擇??????????????????????? 10 風(fēng)機(jī)參數(shù)計(jì)算????????????????????????? 11 風(fēng)機(jī)計(jì)算???????????????????????? 11 風(fēng)機(jī)參數(shù) 選擇?????????????????????? 11 凹版設(shè)計(jì)??????????????????????????? 11 凹版類型確定?????????????????????? 11 凹版直徑確定?????????????????????? 12 凹版與滾筒之間間隙確定????????????????? 12 5 動(dòng)力選擇?????????????????????????????? 12 整機(jī)消耗的功率計(jì)算?????????????????????? 12 脫粒裝置的消耗的功率計(jì)算???????????????? 12 清選裝置的消耗的功率?????????????????? 13 電動(dòng)機(jī)選擇?????????????????????????? 13 6 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)??????????????????????????? 14 傳動(dòng)路線??????????????????????????? 14 確定傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比????????????????????? 14 確定傳動(dòng)裝置的動(dòng)力參數(shù)???????????????????? 14 皮帶輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算?????????????????????? 15 帶型確定???????????????????????? 15 帶輪直徑與帶速確定??????????????????? 15 帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和軸間距確定??????????? ????? 16 驗(yàn)算小帶輪的包角??????????????????????? 16 確定 V 帶的根數(shù)???????????????????????? 16 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 單根 V 帶預(yù)警力計(jì)算?????????????????????? 17 計(jì)算壓軸力?????????????????????????? 17 7 圓柱齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算???????????????????????? 17 材料的選擇及許用應(yīng)力確定??????????????? ???? 17 按輪齒接觸強(qiáng)度計(jì)算?????????????????????? 17 按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算?????????????????????? 18 8 軸設(shè)計(jì)與計(jì)算???????????????????????????? 20 軸的材料選擇????????????????????????? 20 軸的最小直徑確定??????????????????????? 20 軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)??????????????????????? ??? 20 9 鍵連接選擇????????????????????????????? 21 10 滾動(dòng)軸承選用???????????????????????????? 21 11 主要部件校核???????????????????????????? 21 圓柱齒輪校核????????????????????????? 21 軸校核???????????????????????????? 21 軸上載荷計(jì)算???????????????? ?????? 21 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度??????????????? 22 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度?????????????????? 23 鍵強(qiáng)度校核?????????????????????????? 24 滾動(dòng)軸承校核????????????????????????? 24 當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算????????????????????? 24 計(jì) 算所需的徑向基本額定動(dòng)載荷?????????????? 24 算軸承的壽命?????????????????????? 25 結(jié)束語(yǔ)????????????????????????????????? 25 參考文獻(xiàn)???????????????????????????????? 25 致謝?????????????????????????????????? 26 附錄?????????????????????????????????? 27 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 1 小型水稻脫粒機(jī)設(shè)計(jì) 學(xué) 生：張武金 指導(dǎo)老師：全臘珍 （湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院 ，長(zhǎng)沙 410128） 摘 要 ： 為了滿足湖南農(nóng)村水稻脫粒生產(chǎn)的需要，設(shè)計(jì)一種針對(duì)湖南市場(chǎng)的水稻脫粒機(jī)已迫在眉睫，該水稻脫粒機(jī)可一次性完成脫粒、篩選、分離和裝袋作業(yè)。該機(jī)體積小、重量輕，操作靈活，通過(guò)性與適應(yīng)性好，較好地解決了丘陵、山區(qū)和水田水稻收獲的難題。該機(jī)采用半喂入、弓齒式滾筒脫粒機(jī)脫粒，確保脫粒干凈、破碎率低，分離性能好。 關(guān)鍵詞 ： 水稻脫粒機(jī)；脫粒；分離；清選 10128) n to of of of is of to of is 前言 水稻在三大糧食作物面積和產(chǎn)量?jī)H次于小麥，多于玉米。亞洲的水稻種植面積占世界的 90%以上，中國(guó)的水稻的總產(chǎn)量和面積位于世界第一位和第二位。目前中國(guó)的水 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 2 稻種植面積達(dá) 畝， 水稻作為我國(guó)第一大糧食作物，約占糧食總產(chǎn)量的４０％。水稻生產(chǎn)不僅擔(dān)負(fù)著確保我國(guó)糧食安全的重任，還肩負(fù)實(shí)現(xiàn)種糧增效、稻農(nóng)增收和全面推進(jìn)新農(nóng)村建設(shè)的重大使命。 但是和西方的發(fā)達(dá)國(guó)家相比較，我國(guó)的水稻收獲的機(jī)械化程度嚴(yán)重偏低，收獲過(guò)程中糧食的損失大， 制約著我國(guó)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和農(nóng)民收入水平的增長(zhǎng)。 課題研究的意義 水 稻是我國(guó)第一大糧食作物，不到３０％的水稻種植面積，生產(chǎn)了約占世界總產(chǎn)量４０％左右的糧食。近些年水稻種植面積處于穩(wěn)步上升的轉(zhuǎn)狀態(tài)。在目前水稻收獲機(jī)械多種形式并存的條件下，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)外同類型機(jī)型的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一種水稻半喂入式的脫粒機(jī)械，該機(jī)械采用夾持喂入、弓齒滾筒脫粒、風(fēng)扇清選等機(jī)構(gòu)，使其具有機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、脫粒質(zhì)量好等特點(diǎn)。 近幾年，隨著聯(lián)合收割機(jī)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)受到一定的沖擊。在這種形式下，聯(lián)合收割機(jī)、脫粒機(jī)和割曬機(jī)將如何發(fā)展，怎么發(fā)展，脫粒機(jī)還有沒(méi)有發(fā)展前途，這是脫粒機(jī)相關(guān)方面應(yīng)當(dāng)高度關(guān)注的問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)的種植面積為 外還有 1200萬(wàn) 山區(qū)和丘陵小塊地的小麥?zhǔn)斋@全靠人工收割后，再由脫粒機(jī)械進(jìn)行脫粒。所以，脫粒機(jī)械對(duì)農(nóng)作物的收獲還占有很大的工作量。 我國(guó)的水稻、玉米、小麥等農(nóng)作物機(jī)械收割的狀況。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)水稻機(jī)械化收獲的作業(yè)面積僅僅只占總種植面積的 絕大多數(shù)的水稻脫粒仍然靠脫粒機(jī)進(jìn)行脫粒 ；玉米機(jī)械收獲面積僅占全國(guó)玉米種植面積的 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，籽粒的脫粒還要靠脫粒機(jī)來(lái)完成。就全國(guó)范圍來(lái)說(shuō)，對(duì)于農(nóng)作物的收獲脫粒 80%以上要靠脫粒機(jī)和人工來(lái)完成。 終上所述，盡管近年來(lái)聯(lián)合收割機(jī)的迅猛發(fā)展，但是由于我國(guó)幅員遼闊、氣候地理?xiàng)l件加上種植方式的差異，以及不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不平衡、聯(lián)合收割機(jī)械的廣泛應(yīng)用還有相當(dāng)長(zhǎng)的路要走。因此，在今后的相當(dāng)長(zhǎng)的的時(shí)間內(nèi)，脫粒機(jī)在我國(guó)農(nóng)作物的收獲中，尤其是邊遠(yuǎn)的山區(qū)、丘陵地帶，脫粒機(jī)仍然是主要的不可或缺的 農(nóng)業(yè)收獲機(jī)械。 本設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)水稻脫粒機(jī)械的分析和對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)一種半喂入式脫粒機(jī)，為進(jìn)一步改進(jìn)和提高水稻脫粒機(jī)械奠定基礎(chǔ)。 小型水稻脫粒機(jī)的現(xiàn)狀 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 3 1800年，―固立式打谷機(jī)，“地豬牌 ” 在美國(guó)得到廣泛應(yīng)用，木架式的推家上固立滾筒進(jìn)行打谷，手工進(jìn)行分離清選。以后產(chǎn)生了具有抖動(dòng)特點(diǎn)的分離裝置。 1850年后，自動(dòng)喂入、解捆、谷粒處理等出現(xiàn)，并逐漸發(fā)展完善。在本世紀(jì)以前，是把收割和脫?？醋魍耆?dú)立考慮的 到了本世紀(jì)提出了降低成本和縮短作業(yè)時(shí)間都要求，希望制成切割器和脫粒裝置作合在一起的收割機(jī)。這 種想法是在 140多年以前在美國(guó)作業(yè)記的，110 年前制成了機(jī)器， 70 年前，開(kāi)始用帶了發(fā)動(dòng)機(jī)的聯(lián)合收割機(jī)，近代的自走式聯(lián)合收割機(jī)大約是在 40多年前制成的。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)具得到了較好的推廣應(yīng)用，加快了我國(guó)水稻聯(lián)合收割機(jī)技術(shù)的改造和完善，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。 目前，全世界的可用耕地大約有 32 億公頃，已開(kāi)發(fā)的有 公頃，未達(dá)到可用耕地的一半。就總的耕地資源來(lái)說(shuō)，在南美和澳洲以及亞洲 的北部還有大量的耕地未開(kāi)發(fā)。但是由于氣候等原因，真正可供開(kāi)發(fā)的耕地并不多。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)市場(chǎng)提供大量的農(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)民的小型脫粒機(jī)。 近幾年我國(guó)小型水稻脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)也有了一定的基礎(chǔ)，并且不斷地在它的研發(fā)上取得了快速的進(jìn) 展，我國(guó)通過(guò)對(duì)外國(guó)先進(jìn)的脫粒技術(shù)的吸收和對(duì)主要零部件的改進(jìn)，使得小型水稻脫粒機(jī)的結(jié)構(gòu)和性能有了很大的提高，現(xiàn)在已經(jīng)可以生產(chǎn)出操作方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的小型水稻脫粒機(jī)，為我國(guó)水稻脫粒機(jī)的發(fā)展和推廣起到了極大的作用。 本設(shè)計(jì)的創(chuàng)新思路 本次設(shè)計(jì)的主要目的是針對(duì)現(xiàn)存的小型水稻脫粒結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化、對(duì)其存在的一些缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)；首先在原理上，主要以梳刷脫粒為主，打擊原理為輔兩者相互結(jié)合的脫離方式對(duì)水稻進(jìn)行脫粒，這主要體現(xiàn)在脫離滾筒的齒的設(shè)計(jì)上。其次，清選方面是采用風(fēng)機(jī)和篩子結(jié)合進(jìn)行清選，在一定方面上提高了稻粒和雜質(zhì) 的分離，提高了稻粒的純凈度。 2 總體方案確定 脫粒機(jī)工作原理 [4] 被割谷物經(jīng)脫粒機(jī)械的喂入口進(jìn)入由脫粒滾筒和凹版組成的脫粒裝置進(jìn)行打擊和 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 4 搓擦后，短脫出物通過(guò)柵格狀凹版進(jìn)入由清選篩和風(fēng)機(jī)組成的清糧裝置進(jìn)行清選；長(zhǎng)脫出物則進(jìn)入分離裝置進(jìn)行莖稈與籽粒的分離，長(zhǎng)莖稈被排出機(jī)外，而籽粒等短脫出物則通過(guò)分離裝置上的篩孔進(jìn)入下方的清糧裝置進(jìn)行清選；在風(fēng)機(jī)和清選篩的聯(lián)合作用下，穎殼等細(xì)小輕雜物被吹出機(jī)外，干凈的籽粒經(jīng)由籽粒收集裝置進(jìn)入集糧裝置。 設(shè)計(jì)目的 進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)大學(xué)所學(xué)理論知識(shí)的 理解，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)獨(dú)立解決有關(guān)本課程實(shí)際問(wèn)題的能力，使學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)有一完整和系統(tǒng)的概念；同時(shí)通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算，使用技術(shù)資料及繪制圖形的工程設(shè)計(jì)能力，為今后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 設(shè)計(jì)任務(wù) 1、 傳動(dòng) 裝置的設(shè)計(jì) 2、 脫粒裝置的設(shè)計(jì) 3 、清選裝置的設(shè)計(jì) 4 、動(dòng)力的匹配 要求： 1、輸送流暢 2、生產(chǎn)效率 :1 噸 /時(shí) 3、要求機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案合理、結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，質(zhì)量輕，噪音小、無(wú)污染，使用方便。 4、完成 3 張 紙（折合）， 并要求 ]繪制。 5、撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書，文字在 字間，條理清楚，計(jì)算有據(jù)，翻譯一定數(shù)量的英文（摘要）。 6、設(shè)計(jì)說(shuō)明書的內(nèi)容包括：課題的目的、意義、國(guó)內(nèi)外動(dòng)態(tài)；研究的主要內(nèi)容；總體方案的擬定和主要參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算；傳動(dòng)方案的確定及設(shè)計(jì)計(jì)算，主要工作部件的設(shè)計(jì)；主要零件分析計(jì)算和校核；參考文獻(xiàn)，鳴謝。 系統(tǒng)的功能描述和功能分解 喂入部分 喂入部位與釘齒滾筒的釘齒部位存在一定的間隙，將已割下來(lái)的水稻經(jīng)過(guò)人工從喂入口進(jìn)入，水稻的穗部分進(jìn)入脫粒部位，即釘齒滾 筒和柵格式凹板之間，進(jìn)行脫粒。 脫粒部分 脫粒部分主要是由釘齒滾筒、柵格式凹板。水稻穗在釘齒滾筒和柵格式凹板之間進(jìn)行脫粒，將已脫下的谷粒從柵格式凹板的縫隙漏下，落到下滑板，經(jīng)過(guò)振動(dòng)篩和風(fēng)機(jī) 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 5 的清選，由倉(cāng)口排出機(jī)體之外 [2]。 篩選部分 篩選部分主要是由柵格式凹板、風(fēng)機(jī)、振動(dòng)篩完成，當(dāng)水稻穗進(jìn)入脫粒部分后，經(jīng)過(guò)弓齒滾筒的脫粒，水稻脫粒之后，再將谷粒經(jīng)過(guò)柵格式凹板，從凹板的縫隙漏出，當(dāng)然，無(wú)論是工作時(shí)還是安裝時(shí)，柵格式凹板是固定不動(dòng)的。谷粒順著斜滑板，在振動(dòng)篩和風(fēng)機(jī)的綜合作用下， 將谷粒和雜質(zhì)分開(kāi) [3]。 本設(shè)計(jì)要求實(shí)現(xiàn)水稻的脫粒以及水稻莖稈的分離，其主要功能是脫粒，機(jī)構(gòu)的脫粒需要?jiǎng)恿?，這就涉及到動(dòng)力的選擇與安裝，為機(jī)構(gòu)的動(dòng)力功能；脫粒機(jī)的工作還需要控制，這是脫粒機(jī)的控制功能。根據(jù)上述分析，繪制的機(jī)構(gòu)功能構(gòu)成圖 [4]如圖 1 所示。 圖 1 水稻脫粒機(jī)的機(jī)構(gòu)功能構(gòu)成圖 了實(shí)現(xiàn)脫粒機(jī)的脫粒功能，脫粒機(jī)需要?jiǎng)恿?，從發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力經(jīng)過(guò)皮帶輪的傳遞給脫粒滾筒；根據(jù)不同的條件，脫粒滾筒需 要不同的轉(zhuǎn)速，這要求脫粒機(jī)需要調(diào)節(jié)控制功能，經(jīng)過(guò)分析，得到如圖 2所示的水稻脫粒機(jī)的功能樹(shù)。 總體方案設(shè)計(jì)和求解 對(duì)上述功能樹(shù)的分析可知，脫粒機(jī)包括動(dòng)力部分、脫粒部分、傳動(dòng)部分，根據(jù)功能可以尋求其功能載體，根據(jù)功能載體可以形成形態(tài)學(xué)矩陣，如表 1所示 [5]。 根據(jù)形態(tài)學(xué)矩陣可知，本設(shè)計(jì)共有 4× 2× 4× 3=96種方案可以供選擇。根據(jù)設(shè)計(jì)說(shuō)明書的要求，水稻脫粒機(jī)要 輸送流暢，動(dòng)力足夠且穩(wěn)定性好，以及結(jié)合農(nóng)村的具體情況考慮，經(jīng)過(guò)綜合分析，選用 力經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出，通過(guò) 力三部分輸出，一部分給脫粒滾筒，一部分給分離裝置 ，一部分給清選裝置。整機(jī)的結(jié)構(gòu)初步確定如圖 3所示。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 6 圖 2 水稻脫粒機(jī)的功能樹(shù) 1 水稻脫粒機(jī)的形態(tài)學(xué)矩陣 功能 功能解 1 2 3 4 A 驅(qū)動(dòng) 水冷柴油機(jī) 汽油機(jī) 電動(dòng)機(jī) 風(fēng)冷柴油機(jī) B 脫粒 全喂入 半喂入 C 傳動(dòng) 帶傳動(dòng) 鏈傳動(dòng) 圓柱齒輪傳動(dòng) 同步帶傳動(dòng) D 清選 氣流式 風(fēng)扇篩子式 氣流清選筒 圖 3 脫粒機(jī)的結(jié)構(gòu)圖 3 脫粒裝置設(shè)計(jì) 脫粒原理 1）沖擊脫粒：靠脫粒元件與谷物穗頭的相互沖擊作用而進(jìn)行脫粒。沖擊速度越高， 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 7 脫粒能力越強(qiáng)，但破碎率也越大 [6]。 2）搓擦脫粒：靠脫粒元件與谷物之間，以及谷物 與谷物之間的相互摩擦而使谷物脫粒。脫粒裝置的脫粒間隙的大小至關(guān)重要。 3）梳刷脫粒：靠脫粒元件對(duì)谷物施加拉力而進(jìn)行的脫粒。 4）碾壓脫粒：靠脫粒元件對(duì)谷物施加擠壓力而進(jìn)行的脫粒。此時(shí)作用在谷物上的力主要是沿谷粒表面的法向力。 5）振動(dòng)脫粒：靠脫粒元件對(duì)谷物施加高頻振動(dòng)而進(jìn)行的脫粒。 上述幾種脫粒方式是在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中總結(jié)而來(lái)的，水稻為帶殼貯存。如果裸存的話，存放時(shí)間很短。水稻的籽粒脆硬，容易破碎。因此，本設(shè)計(jì)采用梳刷脫粒為主，打擊脫粒為輔，兩者配合完成脫粒。 脫粒裝置 類型選擇 脫粒裝置按不同的方式分有不同的類型，按喂入方式可分為：全喂入和半喂入 [6]； 按脫粒齒形可分為： 1)切流紋桿滾筒式脫粒裝置，其由紋桿滾筒、柵格狀凹版、間隙調(diào)節(jié)裝置等組成。以搓擦脫粒為主、沖擊為輔，脫粒能力和分離能力強(qiáng)，斷穗率小。但當(dāng)喂入不均勻、谷物濕度大時(shí)，脫粒質(zhì)量明顯下降。 2)切流釘齒滾筒式脫粒裝置，其由釘齒滾筒和釘齒凹板組成。利用釘齒對(duì)谷物的強(qiáng)烈沖擊以及在脫粒間隙內(nèi)的搓擦而進(jìn)行脫粒。抓取能力強(qiáng)、對(duì)不均勻喂入和濕作物有較強(qiáng)的適應(yīng)性。但斷稈率較高，分離效果較差。 3)雙滾筒脫粒 裝置，采用兩個(gè)滾筒串聯(lián)工作。第一個(gè)滾筒的轉(zhuǎn)速較低，可以把成熟的好、飽滿的籽粒先脫下來(lái)。第二個(gè)滾筒的轉(zhuǎn)速較高，間隙較小，可使前一滾筒未脫凈的谷粒完全脫粒。 4)軸流滾筒脫粒裝置，軸流式滾筒功率耗用受作物物理機(jī)械特性影響較大，比傳統(tǒng)型更為敏感，喂入作物長(zhǎng)度、含水率的影響均較大。 5)弓齒滾筒式脫粒裝置，適用脫粒水稻，也可以兼脫小麥。脫粒僅穗頭進(jìn)入滾筒，脫粒后能保證莖桿完整；凹板篩分離物含雜率小有利于后續(xù)的清選；絕大部分谷粒能夠由凹板篩分離出來(lái)，谷粒的破碎和損傷很少，功率消耗小。但是只適應(yīng)脫粒梢部 接穗的作物，不適應(yīng)矮桿作物，對(duì)作物的適應(yīng)性差。 考慮到成本和農(nóng)村稻田等因素，本設(shè)計(jì)采用的是弓齒滾筒半喂入脫粒裝置。脫粒方式分為上脫、下脫和側(cè)脫三種形式，如圖 4 上脫式分離效果好，滾筒位置低，喂入性能差；下脫式分離性能差，斷穗和帶柄 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 8 少，適用于一般夾持式半喂入脫粒機(jī)和聯(lián)合收割機(jī)；側(cè)脫式分離性能和喂入性能較好，適用于臥式聯(lián)合收割機(jī)。本設(shè)計(jì)采用的是下脫式。 圖 4 半喂入式脫粒裝置的脫粒方式 脫粒滾筒轉(zhuǎn)速計(jì)算 滾筒的轉(zhuǎn)速一般根據(jù)滾筒的有效直徑來(lái)計(jì)算。當(dāng)滾筒速度增加時(shí)，脫凈率增加，水稻帶柄率減少，但破碎率和斷莖率都會(huì)增加，當(dāng)圓周速度大于 12 米 /秒時(shí)，水稻脫凈率在 99％以上，但如果圓周速度過(guò)大，脫離效率提高并不顯著，僅使谷粒在滾筒上跳動(dòng)加劇，增加谷粒的拋散損失 [7]。當(dāng)滾筒的圓周速度太小時(shí)，弓齒對(duì)穗的沖擊力減弱，從而延長(zhǎng)脫粒時(shí)間而降低生產(chǎn)率。通常情況下對(duì)于水稻來(lái)說(shuō)： 17~14? 。根據(jù)圓周速度 n 。 60/)( ?? ?? （ 1) )(/60 ?? ? 式中 D—— 滾筒直徑（不包括弓齒高度 ） ； H—— 弓齒的高度，取 滾筒轉(zhuǎn)速 mi n/560 ??? ? 取 50 滾筒直徑計(jì)算 滾筒圈直徑 8], 其計(jì)算式為 ： ) ? )360 ?? 其中 L—— 下作物的長(zhǎng)度 l—— 作物喂 入 深度 , 一般大于 400]； ɑ—— 所 包圍滾筒的允許包角 ,一般為 120o[10]。 一 般況下 , 選用較大直徑為有利 , 其原因是 ： 作物喂得深 , 未進(jìn)未脫損失少 ； 喂 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 9 人口弧度大 , 可以提高喂人性能 ； 滾筒不易纏草 , 對(duì)作物品種和濕度的適應(yīng)性好 ； 凹板篩面積大 , 分離能力強(qiáng) ； 引轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大 , 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn) , 適應(yīng)超負(fù)荷的性能良好 ； 凹板曲率小 ,喂進(jìn)脫粒室的莖稈折斷少 , 有利于減少功率消耗 [11]。 20000 由上式可得： 82? ， 由上式可得： 00? 。 滾筒直徑一般為 齒頂計(jì)算） [12]，齒根處直徑一般為 由于本次設(shè)計(jì)中的采用的是半喂入式脫粒裝置，因此進(jìn)入脫粒裝置的只是作物的穗頭部分，故不用擔(dān)心莖桿纏繞的問(wèn)題可以取滾筒直徑為 4003] (不 含弓齒高）。 脫粒滾筒長(zhǎng)度確定 它與喂入速度和弓齒總數(shù)有關(guān) [14]。半喂入脫粒機(jī)工作時(shí)作物潮濕 , 工作量大 ,一般選為 600機(jī)設(shè)計(jì)滾筒長(zhǎng)度定為 7005]. 滾筒脫粒齒設(shè)計(jì) 弓齒形狀選擇 弓齒的形狀有“ V” 字形及“ U”字形兩種。試驗(yàn)結(jié)果表明“ V”字形弓齒頂角為 22o時(shí)，消耗的功率和斷穗率都最少?！?U”字形弓齒圓弧大的功率消耗小，斷穗率也小。本設(shè)計(jì)滾筒上脫粒齒采用三重齒，它們能夠提高梳刷、脫粒質(zhì)量，并且滾筒不易纏草。弓齒用 45鋼制造，淬 火部位的硬度為 56]。 弓齒的排列 半喂入式的脫粒滾筒的弓齒排列按斜線，具有工作平穩(wěn)，生產(chǎn)率高的特點(diǎn)。所以，在本設(shè)計(jì)中，采用的是齒排斜線配置。弓齒依螺旋排列的目地除了達(dá)到脫粒時(shí)負(fù)荷均勻外，而且還能促使雜余沿軸向流動(dòng)。所以，選擇弓齒的排列按照螺旋線分區(qū)的排列。分三個(gè)區(qū)，第一區(qū)段為梳整區(qū)，約占滾筒全長(zhǎng)的 10%梳整齒選材為 6鋼絲，對(duì)作梳導(dǎo)和推送，梳整齒安裝在滾筒喂入端的錐形面上。第二區(qū)段為脫粒區(qū)，約占滾筒全長(zhǎng)的 70[17]。鋼絲直徑 5又分 前后兩區(qū)。前區(qū)約占全長(zhǎng)的 40由于谷物剛進(jìn)入脫粒間隙，脫粒量較大，安裝了加強(qiáng)齒。 第三區(qū)為排稿區(qū)，只占滾筒全長(zhǎng)的 8鋼絲直徑 5加強(qiáng)排草能力，齒距較密，為 60 毫米左右，齒形與脫粒齒相同。 相關(guān)參數(shù)的計(jì)算 螺旋排列的列數(shù)： 6/60 ????? l 。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 10 弓齒軸向間距： l 0 ??? 。 弓齒數(shù)： 1 2 0/60 ?????? l。 4 清選裝置設(shè)計(jì) 清選原理 經(jīng)脫粒裝置 脫下的和經(jīng)分離裝置分離出的短脫出物中混有斷、碎莖稈、穎殼和灰塵等細(xì)小夾雜物。清選裝置的功用就是將混合物中的籽粒分離出來(lái)，將其他混雜物排出機(jī)外，以得到清潔的籽粒。 清選原理大致可以分為兩類：一類是按照谷粒的空氣動(dòng)力特性（懸浮速度）進(jìn)行清選。另一類是利用氣流和篩子配合進(jìn)行清選。 清選裝置類型的選擇 清糧裝置的類型主要有：氣流式、篩子式和氣流篩子組合式 [18]。 (1)氣流式清選裝置：按照谷物混合物各組成部分的空氣動(dòng)力特性的不同進(jìn)行選別。根據(jù)這一原理，可利用相關(guān)機(jī)械將混合物擲向空中，或利用 風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的氣流對(duì)谷物進(jìn)行分離和選別，飄浮速度小的輕雜物吹的較遠(yuǎn)，而飄浮速度大的籽粒將落在距風(fēng)機(jī)較近的地方。 (2)篩子式清選裝置；利用混合物各組成部分的尺寸特性的差異進(jìn)行分離和選別。具體 方法是：根據(jù)谷粒的大小、形狀，設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)暮Y孔，以達(dá)到篩選的目的。 (3)氣流篩子組合式清選裝置：利用混合物各組成部分的尺寸特性和空氣動(dòng)力特性將篩子和風(fēng)機(jī)配合進(jìn)行分離選別。清糧效果好，在多數(shù)脫粒機(jī)和聯(lián)合收獲機(jī)上采用這種配合形式。 本設(shè)計(jì)采用第三種清選裝置，其結(jié)構(gòu)如下圖 5所示。 圖 5 風(fēng)扇篩子式清選裝置 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 11 風(fēng)機(jī)參數(shù)的選擇和計(jì)算 風(fēng)機(jī)計(jì)算 (1）風(fēng)機(jī)葉輪葉輪的外徑 ?/ (2) 其中 ? 為壓力系數(shù)，一般 取 = 代入上式得： ?U m/s) 1D = ??/60/(650)× 取 1D = (2）風(fēng)扇進(jìn)風(fēng)口的直徑 2D =(1D ，取 2D ＝ (3）風(fēng)扇寬度Ｂ B ）（? ，取 B= (4）風(fēng)機(jī)出風(fēng)口高度 S 1) ，取 ?S (5)風(fēng)扇功率 102/ ????? ? (6)葉輪內(nèi)徑31)D ,取3D＝０ 7）葉片數(shù) Z 的確定 6~4?Z ,取 5?Z 片。 風(fēng)機(jī)參數(shù)的選擇 本設(shè)計(jì)中的風(fēng)機(jī)采用的是農(nóng)機(jī)中廣泛采用的農(nóng)用型風(fēng)機(jī) ,葉片采用直葉 ,外形為切角的矩形 ,以改善風(fēng)機(jī)出口氣流的不均勻性 ,殼體為蝸殼形外殼 ,據(jù)試驗(yàn)飽滿谷粒的懸浮速度為 8~6? 之間 ,比重 /取風(fēng)機(jī)的風(fēng)速為 7? 。 (1)假設(shè)輕質(zhì)夾雜物的質(zhì)量為 ， u —— 輕質(zhì)雜質(zhì)量與空氣量之比的系數(shù)，通常 .0?u ， 則空氣的流量為 =m3/s (2)風(fēng)機(jī)的全壓力 p 為： p = +15=72× 5= (3) 4 凹板的設(shè)計(jì) 凹板類型的確定 凹板 有編織篩式和柵格式兩種，其比較如表 2所示。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 12 表 2 編織篩式與柵格式凹板的對(duì)比 板類型 篩孔尺寸（ 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) ? 處理斷穗能力很強(qiáng)， 容易變形 編織篩凹板 鋼絲直徑 斷穗、帶柄率少結(jié)構(gòu) 濕脫性能差、 簡(jiǎn)單、容易制造 易堵塞易磨損 篩孔寬 12 剛性好、分離能力強(qiáng) 結(jié)構(gòu)和制造工藝復(fù)雜 柵格式凹板 篩孔長(zhǎng) 20 夾帶損失小、濕脫適好 較多、斷穗、帶柄較多 經(jīng)過(guò)綜合比較，本設(shè)計(jì)采用柵格式凹板，其結(jié)構(gòu)如圖 6所示。 圖 6 凹板篩結(jié)構(gòu)示意圖 凹板直徑的確定 凹板直徑是決定生產(chǎn)率的主要參數(shù)（在限制滾筒轉(zhuǎn)速的情況下，凹板直徑是決定生產(chǎn)率的唯一參數(shù)），凹板直徑與生產(chǎn)率成正比，但不是一次性線性關(guān)系。 根據(jù)凹板直徑與生產(chǎn)率的關(guān)系和實(shí)際生產(chǎn)情況，本設(shè)計(jì)現(xiàn)選取凹板直徑 D 為490水稻脫粒機(jī)來(lái)說(shuō)，其脫粒間 隙就是滾筒齒頂圓與凹板圓鋼之間的間隙。 凹板與滾筒之間間隙的確定 滾筒與凹板入口間隙和出口間隙的比值為 3入口間隙小則凹板分離能力強(qiáng)，但過(guò)小易產(chǎn)生堵塞。入口間隙過(guò)大（ >30滾筒抓取作物的能力和凹板前端的分離能力減弱。取入口的間隙為 30出口的間隙為 10粒間隙從喂入口到出口從300脫粒區(qū)為 3 6 5 動(dòng)力的選擇 整機(jī)消耗的功率計(jì)算 脫粒裝置的功率消耗的計(jì)算 柵格凸板 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 13 脫粒裝置在工作時(shí)，在運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性 較好（保障脫粒滾筒運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性的條件：有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；發(fā)動(dòng)機(jī)有足夠的儲(chǔ)備功率和較靈敏的調(diào)速器）的條件下，其功率總耗用 N 由兩部分組成：一部分用于克服滾筒空轉(zhuǎn)而消耗的功率總功率消耗的5%，一部分用于克服脫粒阻力而消耗的功率總功率消耗的 93%，所以 脫粒裝置的功率消耗為： N =） (4) 1)其中空轉(zhuǎn)功率消耗 :?A + 3?B 式中： A —— 系數(shù)， ?A 為克服軸承及傳動(dòng)裝置的摩擦阻力的功率消耗， 310)???A B—— 系數(shù)， 3?B 為克服滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的空氣迎風(fēng)阻力而消耗的功率， ?? ）（B . 2)其中脫粒功率消耗個(gè)過(guò)程比較復(fù)雜，水稻首先是以較低的速度進(jìn)入脫粒裝置入口處，與高速旋轉(zhuǎn)的脫粒滾筒接觸，然后被拖入脫粒間隙進(jìn)行脫粒，既有梳刷也有打擊，研究的依 據(jù)是動(dòng)量守恒定律： 沖量轉(zhuǎn)換為動(dòng)量： ?? ， ??? / （ 5) )1(1 0 0 0/2 ??m? — 單位時(shí)間 喂入的谷物量； F — 綜合搓擦系數(shù)， v — 滾筒的切向速度， 15m / s。 將數(shù)據(jù)代入 N = N= 清選裝置的功率消耗的計(jì)算 清選裝置消耗的功率由下式可求得： )(/ ?(6) 其中： 單位時(shí)間進(jìn)入清選裝置的脫出物質(zhì)量（ ）； 單位脫出物質(zhì)量清選篩所需的功率（ ），上篩： 篩： ? —— 選別能力系數(shù)， 代入數(shù)據(jù)可得消耗的功率： ?? ?/ 電動(dòng)機(jī)的選擇 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 14 通過(guò)上面的計(jì)算，可以知道整個(gè)脫粒機(jī)消耗的功率，其消耗的總功率為： ?= 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [19]可得，選取廣泛用于農(nóng)業(yè)上的 Y 系列的三相異步電機(jī)，選取型號(hào)為： 額定功率為 滿載轉(zhuǎn)速為 50 r 6 傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 傳動(dòng)路線 主傳動(dòng)軸 → 脫粒滾筒 → 第 2傳動(dòng)軸 → 風(fēng)機(jī) ↓→ 第 1傳動(dòng)軸→ 曲柄搖桿 確定傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比 總傳動(dòng)比 額?(7) 式中 額n— 電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速， 750r/ ?? 帶的傳動(dòng)比 2?i ，處于 2～ 4之間，符合要求 。 分配各級(jí)傳動(dòng)比 1) 取 41?i ， 2)取第 1傳動(dòng)軸傳動(dòng)比 2i 為 3)第 2傳動(dòng)軸傳動(dòng)比 ??i。 傳動(dòng)裝置動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 電動(dòng)機(jī)輸出軸額定轉(zhuǎn)速為 ?額p 50 r, 脫粒機(jī)滿負(fù)荷作業(yè)時(shí) ,輸出軸轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在 1）各軸轉(zhuǎn)速 主傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速 ,主n。主軸與動(dòng)力輸出軸直聯(lián)。 m 0 0 ?動(dòng)主第 1傳動(dòng)軸轉(zhuǎn) 1n 。傳動(dòng)比為 6.0?i ， 帶傳動(dòng)按 92%效率計(jì)算 , 則 m 8 6%921 ??? 主脫粒滾筒轉(zhuǎn)速脫n。帶傳動(dòng)按 92%效率計(jì)算 ,則 m 5 0%92 ?? 主脫 第 2傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速為 2n ，傳動(dòng)比為 1。帶傳動(dòng)按 92%效率計(jì)算，則 m 9 8%9216 5 02 ??? 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 15 風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速風(fēng)n，風(fēng)機(jī)直接安裝在第 2傳動(dòng)軸上，則 m 982 ?風(fēng)2）各軸功率 主傳動(dòng)軸 主額第 1傳動(dòng)軸 ?? 主式中 ? 傳動(dòng)效率；查表 [19]取值 3）各軸轉(zhuǎn)矩 第 1傳動(dòng)軸 ).( 5/ 5 0/9 5 5 01 ??? 筒額第 2傳動(dòng)軸 ).( 5 0/9 5 5 0 212 ??? 皮帶輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 帶型的選定 根據(jù)總體方案的選擇，選用的是 額定功率為 轉(zhuǎn)速為50 r 。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [19]的工況系數(shù) ?？傻糜?jì)算功率為： ?(8) 根據(jù)計(jì)算功率和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，查手冊(cè) [19]選擇采用 帶輪直徑與帶速的確定 小帶輪的直徑通過(guò)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [19]，有dd ，其中帶的最小基準(zhǔn)直徑，1降低皮帶的使用壽命。；反過(guò)來(lái)，雖然可以延長(zhǎng)皮帶的使用壽命，但是帶傳動(dòng)的外形尺寸隨之增大。 表 3 V 帶輪的最小基準(zhǔn)直徑 V 型 Y Z A B C D E 50 63 75 90 125 140 200 224 355 500 選取小帶輪的直徑 51 ?。 大帶輪的基準(zhǔn)直徑 (12 ????? ? ，取 02 ?。 上式中 ? 是 很小，在計(jì)算中可以忽略不計(jì)。 帶速的計(jì)算：m a 00060/ d ??? ? 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 16 代入數(shù)據(jù)的 對(duì)于普通的 V 帶， 255m ?，太小傳遞的功率小，太大則離心力過(guò)大，計(jì)算的結(jié)果在合理范圍內(nèi)，符合設(shè)計(jì)要求。 帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和軸間距的確定 由公式 )(2)???（（ 9) 代入數(shù)據(jù)得 000 ?。 所需帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度為： 02122100 4/)()(2/2 ???? ?代入數(shù)據(jù)得 則實(shí)際的軸間距為 2/)(00 ??代入數(shù)據(jù)的實(shí)際的軸間距為 。 驗(yàn)算小帶輪的包角 由下式可求帶輪包角： ?????? (1 8 0121 ????? 80 ?? 一般 ??1201? ，最小不低于 ?90 ，小帶輪包角合適，不需要使用張緊輪。 確定 V 帶根數(shù) ? ? ? ?? ????? 000(10) 其中 0p?—— 功率增量，考慮傳動(dòng)比 1?i 時(shí)，在大帶 輪上的彎曲應(yīng)力較小，在壽命相同的條件下，可以增大傳遞的功率。 — 包角修正系數(shù)，考慮包角不等于 ?180 時(shí)對(duì)傳動(dòng)能力的影響。 帶長(zhǎng)修正系數(shù)，考慮包角不為特定長(zhǎng)度時(shí)對(duì)傳動(dòng)能力的影響。 0p—— 單根 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [20]可得： ?p， p= ? ?? ? ????z 圓整后取 ?z 單根 V 帶預(yù)緊力的計(jì)算 根據(jù)公式 ? ?? ? 20 / 0 ???(11) 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 17 = ?????? ）（ = 計(jì)算壓軸力 根據(jù)公式 2/ ?(12) 2/s a x ? ?(13) 其中 為正常預(yù)緊力的 代入數(shù)據(jù) 1 52/ 6s i 92 ?????? 2 1 a x ??? 7 圓柱齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 材料的選擇及許用應(yīng)力的確定 根據(jù)設(shè)計(jì)方案，本設(shè)計(jì)采用的是直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，傳遞的功率為 考慮 到脫粒機(jī) 功率較大，故大、小齒輪都選用硬齒面。 選取 大 、 小齒輪的材料均為 40經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，齒面硬度為 48～ 55采用表面淬火，輪齒的變形不大，不需要磨削，故初選 7級(jí)精度 。 按輪齒接觸強(qiáng)度的計(jì)算 根據(jù)公式 ? ?3 2211 /? ???(14) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1）試選載荷系數(shù) 3.1? 2)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 : ????? 451 5 3）由 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [20]選取齒寬系數(shù) 9.0?d?； 4）由 手冊(cè) [20]查得材料的彈性影響系數(shù) ）按齒面硬度中間值 手冊(cè) [20 得大、小齒輪得接觸疲勞強(qiáng)度極限 M 1 7 02? ?? (15) 6）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) )153 0 082(16 5 0606011 ???????? ? 892 ???N 7)查 設(shè)計(jì)手冊(cè) [19]得接觸疲勞壽命系數(shù) 算接觸疲勞許用應(yīng)力 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 18 取失效概率為 1％，安全系數(shù) S＝ 1，得 ? ? 1? ?? ? 2? ?計(jì)算 1）試算小齒輪分度圓直徑入 H? 中較小的值 ? ?3 2211 /? ??? 224 ???????? 2）計(jì)算圓周速度 v 0 0 0/6 5 0 060/11 ?????? ?3）計(jì)算齒寬 b ???? ?4）計(jì)算齒寬與齒高之比 模數(shù) 1 ??? ???5） 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) ， 7級(jí)精度，由 手冊(cè) [21]查得動(dòng)載系數(shù) 10.1?假設(shè) 100/ ?,由 手冊(cè) [21]查得齒間載荷分配系數(shù) ?? K； 由 手冊(cè) [21]查得使用系數(shù) 1? 由 表 4查得接 觸強(qiáng)度計(jì)算