粮食收集装袋机设计说明书

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1、密级:学号:本科生毕业论文（设计）粮食收集装袋机的设计学 院：学生姓名:指导老师:完成日期:学士学位论文原创性申明本人郑重申明：所呈交的论文（设计）是本人在指导老师的指导下独立进行 研究，所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文（设计） 不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要 贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律 后果由本人承担。学位论文作者签名（手写）：签字日期：年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版

2、，允许论文被查阅和借 阅。本人授权江西科技学院可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密口，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密口。（请在以上相应方框内打“”）学位论文作者签名（手写）：指导老师签名（手写）:签字日期：年月日签字日期：摘要本次设计的题目是粮食收集装袋机的设计，此种粮食收集装袋机的出现不仅能够 大大提高生产效率，也可以实现农业的自动化大生产，当今激烈的市场竞争和企业信 息化的要求，企业对粮食收集装袋机的设计及制造提出了更高的要求，要求新型的粮 食收集装袋机能够承载更多的散装粮食，并且能够做到高精度，高效

3、率来对散装粮食 进行收集、装袋作业。以粮食收集装袋机构为研究对象，探讨一种形式简洁、方便控 制的自动收集器模型，从产能规划和收集速度两个层面上研究提高该粮食收集装袋机 的速度与产能的方法，对于推动粮食收集装袋机机械基础理论和关键技术研究，提高 我国在自动化行业的竞争实力将具有非常深远的意义。本课题研究一种粮食收集装袋机，研究一种高速、轻型、低成本，高速的粮食收 集装袋机，该种类型设备的设计，不但在自动化领域是一个新的突破，对粮食的输送 领域的理论和应用来说，也是一个新的发展方向。对推动机构设计理论、散装粮食收 集技术、计算机控制技术、技术经济分析等多学科交叉，具有重要理论意义和工程实 用价值。

4、关键词：粮食收集装袋机，制造，效率，重要意义ABSTRACTThis paper mainly introduces the current situation and development prospect of automotive beauty decoration industry, car beauty industry is experiencing a hitherto unknown development opportunity, there are good prospects for development. But due to the current situati

5、on of enterprise development disorder, not standardized, quality of personnel is low, which seriously restrict the development of the industry. With car ownership in China increased year by year, change the status quo is imminent, and at the same time, through the practice in developed countries con

6、cluded that car decoration and beauty will be the century of Chinas most promising gold industry, known as the automotive industry second gold, is a sunshine industry.his paper mainly to the four bar mechanism as the main execution elements to design of micro walking the whole scheme of the four bar

7、 mechanism. Its principle is diagonal synchronization, leg activity by the structure of the crank rocker, front leg movements around the same, it detailed performance curve characteristics of the connecting rod,when the curve trajectory diagonal straight line segment, the robot is stationary, the mo

8、tion trajectory when the diagonal curve is slanting line do the walking motion, robot.Key words: corn thresher;reame;processing;meaningful.目录第一章绪论11.1课题的来源与研究的目的和意义 11.2本课题研究的内容 2第二章粮食收集装袋机总体结构的设计42.1粮食收集装袋机的结构原理 62.2粮食收集装袋机的结构 82.2.1收集机构 92.2.2 输送机构 102.2.3 驱动机构 10第三章机械传动部分的设计计算113.1电机的选型计算 123.2 V

9、带传动的设计计算 123.3带传动的设计 123.3.1 设计功率 133.3.2 选定带型 143.3.3 传动比 153.3.4 小带轮基准直径 153.3.5 大带轮基准直径 153.3.6 带速验算 163.3.7 初定轴间距 163.3.8 所需带的基准长度 173.3.9 实际轴间距 183.3.10 小带轮包角 193.3.11 单根V带的基本额定功率 203.3.12 i 1时单根V带型额定功率增量 213.3.13 V 带的根数 213.3.14 单根V带的预紧力 223.3.15 作用在轴上的力 233.3.16带轮的结构和尺寸 243.4传动轴的设计计算 24第四章 各主

10、要零部件强度的校核 254.1轴承强度的校核计算 27第五章主要部分的三维建模29第六章电气控制部分的设计与安装30结论 31致谢 32参考文献 33第一章绪论1.1课题的来源与研究的目的和意义在对散装粮食进行收集的过程中，通过工程实践确定采用自动收集输送方式粮食 收集装袋机的效率最高，并通过查找资料发现粮食收集装袋的机械化程度也是最高， 几乎所有的大型的对散装粮食进行加工的厂家都具备这种设备。国内一些大型粮食收 集装袋机先后从西德、丹麦、瑞士、日本等引进了先进的收集器设备，但其价格十分 昂贵。目前中、小型散装粮食收集机生产企业所使用的大部分设备为我国自行设计制 造的输送带式输送方式的收集器是

11、为中、小型散装粮食加工企业所设计的较为理想的 收集各种散装粮食的机械。该输送方式的收集器作为对散装粮食进行加工的必备设备的一种，它的设计和研 发就极为重要。粮食收集装袋机自从上世纪九十年代开始就陆续地被应用在散装粮食的收集方 面，但传统的粮食收集装袋机由于收集精度不高，速度缓慢，有好多工厂仍然采用其 他的收集方式，但其他散装粮食收集方式的劳动效率低下，所以此次设计的粮食收集 装袋机，在传统的粮食收集装袋机的基础上进行改进创新，应用合理的结构以及动力 机构，从而来克服以往的粮食收集装袋机所不能克服的问题，对后续的粮食收集装袋 机的设计制造有一定的参考意义和价值。目前，市面上的粮食收集装袋机的产品

12、图片如下图1，图2所示：图1图21.2本课题研究的内容本论文主要研究运用SolidWorks对粮食收集装袋机进行设计。在设计过程中， 了解SolidWorks的各种功能。本设计主要针对粮食收集装袋机进行设计，先规划出粮食收集装袋机的整体结 构方案，然后从这个方案入手，具体细化出具体内部结构，其具体内部结构主要包括 以下几个方面：1、粮食收集装袋机的收集装置的设计，确实具体结构是回转式或者是直线式。2、粮食收集装袋机的执行机构的选择，从齿轮传动、链轮传动，V带传动中经 过思量选择V带传动机构。3、该粮食收集装袋机可以实现自动收集散装粮食，能够通过人工通过控制按钮 操作，可以实现散装粮食的自动收集

13、。4、粮食收集装袋机的结构的设计。通过了解实际粮食收集装袋机的相关结构组成以及在网上查找大量关于粮食收 集器的资料，经过考证，该粮食收集装袋机的设计方案可行，能够为后续的粮食收集 装袋机的生产带来一定的参考价值和借鉴意义。第二章粮食收集装袋机总体结构的设计2.1粮食收集装袋机的结构原理该粮食收集装袋机的工作原理为：通过动力装置驱动该粮食收集装袋机到存放粮 食的场地，然后粮食收集装袋机的铲斗会对粮食进行收集并沿着带刮板的输送带上 移，直到输送爱的顶端的粮食出口自动落入料斗，达到粮食收集的作用，其工作方式: 由电机带动传动轴转动，向上运输粮食至料斗，其具体的结构原理图分析如下图所示:2.2粮食收集

14、装袋机的结构该粮食收集装袋机的具体结构为：粮食由动力装置推动铲斗进行收集，然后通过 带刮板的输送线将粮食输送到料斗处，由于输送线是做圆周运动，所以收集上来的粮 食在刮板的作用下被带到料斗里面进行后续的装袋作业。林要求mt备艘件才蹶队赚零件髀觥sw赧解舵楠洗源调蜥间岛 稣傩应OM要濒秘麒M5mm鞠默.玉蜘岬邮标记共数卷氐:欧僻噬有丰月 日ft#标淮化I制倒申核学号工iHt4化制TTT-糠好戴机ZC-00W4149ZC-06v1HT20011SZC-051304/M117嶙1461115SO1PVC114ZC-04膈城1巧113ZC-03M1304/ffM112ZC-021304/m111ZC-G

15、114511代号ft材科郸备Si 12.2. 1收集机构收集机构主要有铲斗和带刮板输送线组成，通过动力装置将粮食收集装袋机驱动 到待收集粮食的位置进行收集。2.2.2输送机构输送机构主要由带刮板输送带和传动轴，轴承座等组成，是该粮食收集装袋机的 核心部件。下图即为粮食收集装袋机的输送机构的结构图：驱动机构主要电机通过带传动实现输送线滚筒的转动，而输送线滚筒是与传动 轴通过键槽固结的，从而通过输送线刮板来进行散装粮食的收集，并提高了效率。第三章 机械传动部分的设计计算3.1电机的选型计算粮食收集装袋机是通过电机通过V带传动带动输送线滚筒旋转，而输送线滚筒是 与传动轴通过键槽固结的，这样就带动了整

16、个收集输送线的转动来进行散装粮食的收 集。具体的电机选型计算过程如下：N= =3（KW）门G一粮食收集装袋机的生产能力，1000kg/hW一收集1kg粮食耗用能量，其值与粮食的重量有关，d小则w大，当d = 3mm, 取 w=0.0030kw.h/kg。（查 B5p Q门一传动效率，取0.75所以根据N=3 kw，n=1500r/min，查B1表10-4-1选用Y112M-4，再查表得Y112M-4电机的结构。电机的具体产品图如下图所示:3.2 V带传动的设计计算3.2.1设计功率Pdp = KA P = 1.2 x 4 = 4.8kw七一工况系数，查B1表8 122，取KA =1.2P传递的

17、功率3.2.2选定带型根据p和n查B1图8 1 2选取普通V带A型，n 一小带轮转速，为1440r/min 113.2.3传动比n 1440.七=1.76 n 2 = -4 = 176 = 818018 r /min3.2.4小带轮基准直径dd1 (mm)由B1表8 1 12和表8 1 14选定d = 100mm d =75r/mindmin3.2.5大带轮基准直径dd2 (mm)d = i d = 1.76 x 100 = 176cmd 2d1由 B3 表 8 7 得 dd =180mm3.2.6带速验算v - Kd n1 _ K 100 x 1440 _7 5Am/s Ap.30 =130

18、x 3 55 = 45.2 mm（3.32）W n0 556根据工作条件，取d = 45 mm（2）传动轴受力分析2TF =it dml2 x 9.26 x105360=5144.44 NF = Ftga cos=5144.44 x tg 20。x cos2Z2206” = 1731.54 NF = Ftga sin2Z2206” = 5144.44x tg20。x sin2Z2206” = 712.57 N（3.33）（3.34）（3.35）（3）绘制传动轴的受力简图如下图所示，求支座反力 垂直面支反力：由Z、=0，得：R L - F L - F 570 = 0BY 2 r 3 a 2（3.

19、36）RBYFL + F 360/2 1731.54x202.5 + 712.57x360/2 = 629 13N761.5Rcy = F + Rby= 1731.54 + 629.13 = 2360.67 N（3.37）水平面支反力:RbzL2 - fl3 = 0（3.38）RBZFL 5144.44 x 202.5 = 1368.02 NL2761.5由 z=0，得:Rcz = F + R% = 1731.54 +1368.02 = 3099.56 N（3.39）(4) 作弯矩图： 垂直面弯矩M图：YC点My = R.2 = 629.13X761.5 = 479082.495N - mm(

20、3.40) 水平面弯矩Mz图：C点M = Rbz = 2360.67x202.5 = 478035.675N - mm(3.41) 合成弯矩M图：C点M = .；M2 + M2 =、479082.4952 + 478035.6752 = 676785.153N mm(3.42)V CY CZ(5) 作转矩T图：257300KMT = 3.2x 106N mm（6）校核轴的强度：按弯扭合成应力校核轴的强度校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面C）的强度。由文献1，15-5 可知，取a =0.6，轴的计算应力M2 + （aT ）26 7 6785.1532 + （0.6 x 9.26 x 1

21、05）2b = = = 14.3 MPa（3.43）caW0.1x1503选定轴的材料为45钢，调质处理，由文献1表15-1可知，t = 60MPa。因此， -1b S = 1.5（3.50）（3.51）（3.52）综上：该轴在截面V左侧的强度是足够的。 截面V右侧抗弯截面系数W = 0.1d 3 = 0.1x 1303 = 219700 mm 3抗扭截面系数W = 02d 3 = 0.2 x1303 = 439400 mm 3T截面V左侧的弯矩M为M = 676785.153 x 22 = 626570.628 MPa761.5截面V上的扭矩T为 T = 3200000 MPaM 62657

22、0.628截面上的弯曲应力c = 2.85 MPab W 219700截面上的扭转切应力t = Ti = 3200000 = 7.28MPaT W 439400截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数a及a按文献1附表3- 2查取。因 c tr 3=0.023，d 130=2.05，aT = 1.3又由文献1 附图3 -1可得轴的材料的敏感系数为qc = 0.83，qT = 0.87故有效应力集中系数按文献1，附3 - 4 为k = 1 + q (a -1) = 1 + 0.83x(2.05-1) = 1.87(3.53)k = 1 + q (a -1) = 1 + 0.87 x (1.3 -1

23、) = 1.26由文献1附图3 - 2可得轴的截面形状系数为7=0.58由文献1附图3-3可得轴的材料的敏感扭转剪切尺寸系数为七=0.76综合系数为0.58-1 = 3.41 0.84匕+ 1 - 1 = 1.87 + 1ckT&T-1 =技6 +0.76 0.841 -1 = 1.84所以轴在截面V左侧的安全系数为275C 1= 28.29 K c +中 c3.41x2.85 + 0.1x0SCT-1=275= 24.96KtT . + 甲/ m1.84 x 竺 + 0.05 x 竺22ScaS. S.；S2+ S228.29 x 24.96128.292 + 24.962= 18.72 S

24、 = 1.5故该轴在截面V左侧的强度是足够的。第四章各主要零部件强度的校核4.1轴承强度的校核计算（1）滚动轴承的选择滚动轴承为深沟球轴承6205,由文献2表39.2 - 24得C = 862KN，C = 1490KN，e = 0.83，Y1 = 0.8。（2）寿命验算轴承所受支反力合力R =（R 2 + R 2 = ,629.132 +1368.022 = 1505.74 N（4.1）B BY BZ对于深沟球轴承，派生轴向力互相抵消。Fa = 0，Fc = F = 712.57 N由文献2表39.2 - 24得， 上v e，R（4.2）BP = RB + Y FB = 1505.74 + 0

25、.8 x 0 = 1505.74 N按轴承B的受力大小验算=4.78 x109 h（4.3）Lh = 4.78 x109 h= 5.46 x 105年由于粮食收集装袋机传动轴的运转平稳和受力结构，必须选择较大寿命的轴承， 轴承能达到所计算的寿命。经审核后，此轴承合格。第五章主要部分的三维建模5.1料筒的三维建模5.2滚筒输送线的三维建模5.3电机的三维建模5.4轴承的三维建模5.5粮食收集装袋机的三维建模第六章电气控制部分的设计与安装此次设计的粮食收集装袋机的电器部分主要是针对控制三相电机这个部分，一本 都是通过变频器来控制，通常由于该收集器都是随车固定在一个部位的，所以一般电 气控制箱体根据

26、该粮食收集装袋机的类型来选择，固定式的就是固定在粮食收集装袋 机或者其他地方就行，在需要开机操作的时候，人工只要按下按钮就可以。一般此类设备的控制可以直接采用单片机控制，因为单片机成本低廉且电路简 单，能够实现对该粮食收集装袋机的控制。结论本课题是粮食收集装袋机的设计，本次设计粮食收集装袋机的目的是为了提高此 种机械的工作效率，本机主要用于粮食的自动收集。根据不同的收集物体和收集要求， 可以对传统的粮食收集装袋机的部分结构进行灵活的调整。粮食收集装袋机能满足粮食收集的要求，且结构简单，运行平稳，工作可靠，易 于调整工作日程，便于维修保养。考虑到设计的轴过于长，如果用角接触球轴承需要 经常更换，

27、用圆锥滚子轴承则不要经常更换。本次设计的粮食收集装袋机，工作效率 高，它可以精确的运动，传输是稳定可靠的，使用安全，易于维护，满足收集要求， 工作行程很容易调整，能保证所需皮革样式准确切除。在设计中，设计精度有待提高 和完善，相信随着社会发展，粮食收集装袋机应用会更加广泛。致谢现在，我的心里感到特别高兴和激动，在这里，我打心里向我的导师和同学 们表示衷心的感谢！因为有了老师的谆谆教导，才让我学到了很多知识和做人的 道理，由衷地感谢我亲爱的老师，您不仅在毕业设计上对我精心指导，在生活上 面也给予我无微不至的关怀支持和理解，给了我许多在毕业设计中的灵感和启发， 所以我才能顺利地完成大学阶段的毕业设

28、计，也学到了很多有用的知识，同时我 的生活中的也有了一个明确的目标。使我懂得了： “纸上学来终觉浅，绝知此事要 躬行”的道理。并且在做毕业设计过程中，我想了很多，关于以后规划的问题， 知道想要什么，我不再是过去的那个懵懂少年和调皮的我啦。导师严谨的指导的 态度，耐心细致中的讲解，认真负责，无私奉献，宽容豁达的教学态度都是我们 应该学习和提倡的。通过近半年的设计计算和查找资料，查找各类粮食收集装袋 机的相关资料，毕业设计终于完成了，我感到非常兴奋和高兴。虽然它是不完美 的，也不是最好的，但在我心中，它是我最珍惜的，因为我是怎么想的，这是我 付出的汗水获得的成果，是我在大学四年知识的运用和总结。四

29、年的学习和生活， 不仅丰富了我的知识，而且锻炼了我的个人能力，明白了一个重要道理，切勿纸 上谈兵，更重要的是来自老师和同学的潜移默化让我学到很多有用的知识，在这 里，谢谢老师以及所有关心我和帮助我的人，谢谢大家。在以后的工作中，我们 将继续努力，争取把自己的本职工作做好。另外也感谢我的父母，朋友的帮助。在做设计感觉受挫，枯燥与迷茫时，是 他们在悉心的鼓励为我释放压力，鼓励我不要气馁，不忘来时的路，勇敢面对。 每周一次和父母的通话，与朋友和同学的长谈后都使我精神放松，斗志倍增，以 饱满的热情重新投入到完成毕业设计的工作上来，感谢他们，正是他们的不懈支 持和充分理解才能使我顺利完成毕业设计。最后，

30、感谢我的导师，祝愿导师在以后的日子了工作顺利，心想事成；祝同 学早日找到自己满意的工作，事业有成。参考文献1 邓星钟.粮食收集装袋机设计手册M.华中科技大学出版社，2002。2 孙志礼、冷兴聚、魏延刚等.粮食收集装袋机中的应用M.东北大学出版社， 2003。3 徐灏.机械设计手册M第5卷.机械机械出版社，1992。4 吴宗泽.机械设计师手册M.机械机械出版社，2002。5 成大先.机械设计图册M.化学机械出版社，2002年。6 罗洪量.机械原理课程设计指导书M（第二版）.高等教育出版社，1986。7 JJ.杰克（美）.机械与机构的设计原理M（第一版）.机械机械出版社，1985。8 王玉新.机构

31、创新设计方法学M（第一版）.天津大学出版社，1996。9 张建民.机械缸BM.北京理工大学出版社，1992。10 马香峰.粮食收集装袋机结构学B M.机械机械出版社，1991。11 俄IO.M.索罗门采夫.机械缸图册B M.机械机械出版社，1993。12 黄继昌、徐巧鱼、张海贵等.实用机械机构图册B M.人民邮电出版社， 1996。13 天津大学机械缸设计基础编写组.机械缸设计基础B M.天津科学技术 出版社，1981。14 金茂菁.我国机械缸发展现状J.缸技术与应用，2001，01（4）。15 乔东凯黄崇林.移动式机械缸设计的动力学分析J.茂名学院学报，2003, 13 （3）。16 张广鹏 方英武 田忠强.整机结构方案的动态性能评价J.西安理工大学学 报，2004，20（1）。17 王田苗.机械缸发展思考J.技术与应用，2004年，（2）期。18 李瑞峰.21世纪一中国机械的快速发展时代J.中国科技成果，2001，（18） 期。19 曲忠萍.国外发展态势分析J.缸技术与应用，2001，（02）。20 徐学林.互换行与测量技术基础M.湖南大学出版社，2005。21 机械设计手册联合编写组.机械设计手册M下册.石油化学机械出版社，1978。22 赵松年、张奇鹏.机电一体化机械系统设计M.机械机械出版社，1996。