小型水稻脱粒机设计【三维SW】【9张CAD图纸+文档】
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编号: 毕业设计(论文)题 目: 小型水稻脱粒机设计 学院: 机电工程学院 专 业: 机械设计制造及其自动化卓越班 学生姓名: 学 号: 指导教师单位: 机电工程学院 姓 名: 职 称: 题目类型:理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 2015年1月15日摘 要水稻脱粒机的发展方向将是向高科技化方向发展,制造出适用性强的脱粒机很有发展市场,对不同地区开发出不同的脱粒机是很有发展前途的。由此,相应的制造出高性能的水稻脱粒机是国外收获机的发展概况。该水稻脱粒机可一次性完成脱粒、分离作业。该机体积小、重量轻,操作灵活,通过性与适应性好,较好地解决了大、中型脱粒机在丘陵、山区和水田难以收割的难题。关键词:水稻水稻脱粒装置;脱粒; 改进设计37Abstract The development direction of harvester will be to high-tech direction, making out the applicability of harvester is the development of the market, is very promising for different regions developed different harvester. Thus, the corresponding manufacturing combine high performance is the development of foreign harvester. The rice combine harvester can complete harvesting, threshing, separation and bagging operations at one time. The machine has the advantages of small volume, light weight, flexible operation, through and good adaptability, can better solve the problem of big, medium-sized harvester to harvest in the hilly, mountainous and paddy field.Key Words: rice thresher threshing; improved design;目 录摘 要IIAbstractIII目 录IV第1章 绪论11.1课题研究的目的和意义21.2 国内外发展现状31.2.1国外现状31.2.2国内现状71.3 本课题研究内容8第2章 总体方案确定102.1 水稻脱粒装置工作原理102.2水稻水稻脱粒机总体设计112.2.1水稻脱粒机的类型定位112.2.2 水稻脱粒机的整机结构及选择112.2.3 水稻水稻脱粒机的工作流程11第3章 水稻脱粒装置设计123.1 脱粒原理123.2 水稻脱粒装置类型选择12第4章 动力的选择144.1 整机消耗的功率计算144.1.1 水稻脱粒装置的功率消耗的计算144.1.2 清选装置的功率消耗的计算144.2 电动机的选择15第5章 传动装置设计165.1 传动路线165.2 确定传动装置的传动比165.3 传动装置动力参数的计算165.4 皮带轮的设计与计算175.5 验算小带轮的包角185.6 确定V带根数185.7 单根V带预紧力的计算185.8 计算压轴力19第6章 齿轮的设计与计算206.1 材料的选择及许用应力的确定206.2 按轮齿接触强度的计算206.3 按齿根弯曲强度设计21第7章 轴的设计与计算237.1 轴的材料选择237.2 轴的最小直径确定237.3 轴的结构设计237.4 轴的校核24第8章 键连接选择27第9章 滚动轴承选用289.1 滚动轴承校核289.2 脱粒滚筒转速计算299.3 滚筒直径计算299.4 脱粒滚筒长度确定30第10章 水稻脱粒装置其他部分设计3110.1 滚筒脱粒齿设计3110.1.1 弓齿形状选择3110.1.2 弓齿的排列3110.1.3 相关参数的计算3110.2凹板的设计3210.2.1 凹板类型的确定3210.2.2 凹板直径的确定3210.2.3 凹板与滚筒之间间隙的确定33第11章 基于Solidworks虚拟样机设计34结论36参考文献37致 谢38第1章 绪论水稻脱粒装置脱粒机械,农作物的种能力分离,机械,主要农作物的收获机械。根据谷物,不同类型的水稻脱粒装置的材料。脱粒机“谷机”,机械脱粒稻最常用的手段。收割稻子的哪一粒后,这个机器的分离和茎。脱粒机是分为两种,一种是人力驱动,“人类的节奏水稻机”,半机械化的工具,美国机动力驱动,那是“力脱粒机。”脱粒机大大降低了收割的劳动强度,同时提高农业生产力。还切割小麦,经过“粒”,是壳粒,茎的过程。进行这个古老的方法被称为“枷锁”谷物打破外壳的小麦连续机器分离。接下来是“年轻”的峡谷,抛到空中必须谷类风光,小米和“糠”的部分,剩下的粮食迟到。这是脱粒净化装置这是辛苦的、劳累至极的工作,这是很困难的,疲劳至极的工作,而且时间也长。4000平方米的小麦的手脱粒约5天时间。那是长时间的。4000平方米小麦脱粒手五天左右的时间必要。苏格兰发明家詹姆斯默克尔和他的儿子,安德鲁,改变这种状况。长时间的努力,终于是18世纪后期,詹姆斯开发的设备,配备了木制框架转鼓。安装在木制框架和窄带,那是气体流了,从而吹入壳的小麦。安德鲁回到机加释放小麦壳扑设备。默克尔任何动力水稻脱粒装置,很容易找到驱动源。他们使用马来司机一台机器马上创造新设备和水蒸气动力。水稻脱粒装置美国,那里的劳动力不足的成功,但也大农业。水稻脱粒装置和不受欢迎英国。手工脱粒提供了农业劳动者的就业机会的冬天。水稻脱粒装置威胁着许多农业工人,他们失去了工作。1.1课题研究的目的和意义水稻是我国的主要粮食作物,稻是我国的主要谷物生产量,不单是最高,总产量的最稳定的特征。近年来,水稻面积稳步上升的状态。现在的水稻收获机械的各种形态的共存的条件下,广大用户的茎杆,以满足需求的高涨,消化吸收国内外同类型的基础上,是一种米半喂入设计脱粒机机器,支持喂入、弓,牙齿辊脱粒风扇清选等机构是最简单的构造,小型轻量脱粒质量好等特点。这个桌子也适合小麦脱粒。近年来,联合收割机转场工作的范围扩大,联合收割机发展非常迅速,脱粒机市场冲击一定。这种情况下,联合收割机,脱粒机和成晒桌子是如何发展,脱粒机还没有发展前途脱粒机生产企业和经营阵容普遍关注的问题。据不完全统计,目前我国栽培面积基本稳定3万,1998年为例,全国的小麦咬合面积1800万,其中联合收割机收获面积800万,成晒桌子收获后脱粒收获的面积1万2000。联合收割机和成晒桌子的收获,各自的小麦栽培面积的26 19.7%和33 . 3 %。另外,1200万的山和丘陵锞子小麦收获,全手动收获后,脱粒机械加工脱粒。所以,脱粒机械的作业量是现在全国的小麦栽培面积的7成左右。再看我国的水稻,玉米和杂粮的机械收获状况。据不完全统计,全国的水稻的机械化联合收获作业面积仅为种植面积的7.3,92 . 7%的水稻机器脱粒把脱谷加工;玉米机械化联合收获的面积仅占全国玉米栽培面积的0.2%,并且,现在我国生产的玉米收割机几乎都是只,联合倒卖和稻草的穗碾碎等功能的籽粒脱粒玉米脱粒机比依靠完成。黑龙江是我国的大豆的面积最大的省、大豆咬合水平列全国之首,咬合面积栽培面积占2%,其他省的栽培的杂粮和玉米、高粱等的80%以上脱粒加工需要脱粒机和人工完成。上述的联合收割机,尽管近几年的发展迅猛,我国地域广阔,气候地理条件和栽培品种的差异很大,栽培方法外,经济发展的不平衡,一部分的共同收获机械的性能和一部分的关键技术尚不成熟,在今后的一段时间内脱粒机的时间内,我国的谷物收获作业中,特别是山地、丘陵地套种套种骰子,和杂粮栽培的地域是不可缺少的作业机具。本文水稻脱粒问题,是一种半喂入脱粒进行设计和计算,该机的进一步研究的基础。在会场运输及动力限制,现有的大中型脱粒机也准是适应山岳地带的农业生产,特别是北方农村也采用车轮碾,人力清洗的原始的工作方法,劳动力浪费严重。现有的小型纹杆式钉子,牙式脱粒机堵塞缠绕消费量大、药品还需要三相电动机。三相电力不足,单相电源普及,急需一种脱粒机单相电机为动力,实现脱粒最佳共同作业。因此,现结合所学的机械结构设计,优化设计,款式设计可靠性等知识,一种实用活牙齿脱粒机是机械设计水平,提高工作效率的提高的机械,人力损失减少。根据设计,机关的提高、绘画、CAD、装配、工艺等方面的能力增强,理论与实践的结合。设计式样书:机械设计要求:实现自动脱粒,分选水稻等普通消费减少的农作物,人工劳动力,占用小空间移动的柔软,更方便転职。适应当地的运动,减少动力的限制,一般向农业生产作业。使用条件:单相电动机驱动适当的山岳地带,农业生产三相电力不足的问题解决了。山岳地带的农业面积小,比较分散。这台机器是这个环境能适应,而且修理更换零件简单,工作的适应性。1.2 国内外发展现状1.2.1国外现状从世界性地看,农业起源中心主要是3:东亚,中南美洲和氰酸。中南美洲起源中心主要是南美。南美原始农业是明显的特征。种植业中,早形成种植马铃薯、南瓜和玉米的结构,东亚不同中国北方谷子黍子主要,在南方水稻为主,也不同,小麦栽培大麦中心,西亚。日本久保田水稻联合收割机,三长,金子谷物干燥机,中型拖拉机,补白旋耕机等众多的国内外先进适用机具为属性的普及应用加速的1.5系列,我国的水稻联合收割机和技术改造完美了,收获的水稻机器主导模型,提高了我国的水稻的收成机械的整体技术水平。目前,世界的耕地约32亿公顷,现在已开发的13 . 7亿公顷农田的50%。世界上的耕地资源来说,南北美洲和澳大利亚和亚洲的北面是大量的未开发的预备,耕地和休闲的耕地。但是,流感的气候和水资源等的不同,真是太能资源开发的耕地。南美洲是世界上最后的还未开垦的土地大量的地方,被誉为“21世纪的世界粮仓”。地域巴西的指导下,过去10年的农产品出口爆炸性增长。南美洲国家市场为主导的经济政策的实施,同时获得了长足的进步农艺学,以前是耕作的热带的土地农用地改变,而且农业生产力水平超过了欧洲美国,因此出现了新的增长。大规模经营的资本主义富农大农场牧场,主要生产出口的经济作物和其他的农牧品,专业化,机械化程度较高;同时并存数量庞大的个人农家,除部分生产粮食作物为主的农业以外,自给性国内外市场大量供应农牧品。因此,小型水稻脱粒机生产作业的需求不能满足,所以大中型水稻广泛应用脱粒机。但在适宜人均耕地面积少、缺乏先进适用机具的广大农民的小型脱粒机。脱粒装置作物脱粒过程中的物理现象是复杂的情况下,一些的作用力,同时作用,总结,脱粒冲击,搓,梳刷,摩擦,振荡等的原理。在海外脱粒分离装置的工作原理,得到了农业者普遍重视,在生产中也广泛的应用。从1785年苏格兰安朱米克尔设计的直径25厘米圆筒上安装4条牙齿板,圆周速度4 - 6米/秒的纹杆辊,1835年美国人特纳发计的钉子,牙齿卷开始,人们不断改进完善切成两段流式脱粒分离装置的程度深的详细分析,研究 1 。据资料记载,Kolganov(1965)。脱粒过程所研究的,他的研究、谷物、籽粒穗上脱离过程和卷圆周速度之间存在Kolganov和一定的关系,卷的圆周速度和穗上脱粒必要的功的平方根关于。旺盛籽粒平均一千颗重量40克,不成熟的籽粒千粒重20克。相应脱粒功- 120克60厘米,脱粒速度17.34米/秒,这个速度必须低于籽粒破碎临界速度,以避免破碎 2 。梅田转动雄(1992)是日本的联合收割机脱粒装置的分析和研究,分析了谷物脱粒室的运动,考试测量了谷物的弯曲刚性,质量和振动特性,结果,稻子的固有频率脱粒元件的冲击的频率,分析随脱粒元件运动树枝梗的运动,结论是,磨擦力的作用下,沿着脱粒穗轴方向垂直脱粒辊运动 3 。PetreI . Miu(2002 - 2008)联合收割机切流脱粒分离装置和纵向轴流脱粒分离装置进行分析和研究,传统的联合收获轴流辊脱粒过程的分析的基础上,传统的轴流的卷建立一个比较详细的数学型型,验证4。国内很多部门都对联的联谊脱粒分离装置的开展研究工作着,大的成果。高元恩(1976)研究了单纹杆辊脱粒装置和三種複胴脱穀装置,得到:秸草慢的籽粒损失限制联合收割机提高生产性的钥匙。脱粒装置分离能力提高,减少稻草器的籽粒量追赶提高机械分离能力的有效措施之一许大兴(1980)立式辊轴流的工作原理初步分析,提出喂入段和成台推运螺旋器相似脱粒段,斜喂谷物好几次挂流脱谷、分离段离心分离,谷物沿着鼓外汽缸作螺旋运动分析的谷物的运动和应力状态和脱粒一分离定律,作为纵轴卷的数学模型的基础,最后讨论了 5 和消费电力设计参数。张金海萍,丽(1994)脱粒零部件的数学模型的进行研究,他们脱粒分离过程是脱粒和凹版分离的两个阶段,(1)的作物脱粒室内脱粒均等的机会,脱籽粒量和未脱籽粒量正比(2)在籽粒脱粒室内哪里被分离,可能是平等的,并且被隔离的籽粒量脱粒室的自由籽粒量成正比,(3)试验材料物理特性持平三假定条件下,把脱谷和分离的数学模型,那个建模方法,凹版展开平面结构成立,哪里脱谷、分离率和百货商店的入口开始的距离函数关系,上述的数学模型的应用,被给予的脱粒零件脱粒分离性能功能的预测,预测结果和考试结果近 6 。王宁,杨红新(2002)申请了的名称是“改善的刀流卷”(专利号:01234380.3)的专利权,专利提出一种良好弹性的高分子弹性材料制成,而且这个尖端设置有圆弧槽的矩形脱粒牙齿板使用而脱粒切齿板的流动卷脱粒前提下保证性能提高,物质的抓取能力低下,籽粒和茎秆破损率、清的负荷减轻了选 7 。衣淑娟(2006)利用自主研究开发试验台,切线喂入钉子牙式双辊轴流脱粒和分离装置多因素的性能测试,并且卷线速度,导向板导角,喂入量和电力,脱不净率,茎秆破碎程度,曲别针损失率,带着总损失等的性能指标的实验结果表明相互关系的影响进行了分析物沿着逃脱轴分布定律 8 。谢方平,罗锡文(2009)等的种脱粒原理类似刚性杆牙齿脱粒的柔性杆牙齿脱粒卷,在那个脱粒力的进行了研究。分析表明在鼓转动1定的情况下,柔性杆牙齿脱粒增加了的稻穗的接触时间减少了冲击柔性杆牙齿打击力棒以下刚性牙齿。脱粒对比试验的结果,直径刚性杆牙齿的柔性杆牙齿脱粒辊能适应水稻脱粒要求,脱粒指标粉碎率显著以下的刚性杆牙齿辊,未脱净利润率、含杂率,脱粒率和断穗率也刚性杆牙齿脱粒辊相近9。目前,世界的有效耕地约32亿公顷,已开发的13 . 7亿公顷,达到未使用耕地的一半。总耕地资源来说,南美和澳大利亚,亚洲的北面是大量的耕地未开发。但是,气候等原因,真的可以开发的耕地的不是很多。大规模经营的资本主义富农大农场牧场,主要生产出口的经济作物和其他的农牧品,专业化,机械化程度较高;同时并存数量庞大的个人农家,除部分生产粮食作物为主的农业,自给性国内市场上大量的农牧产品提供。因此,小型水稻脱粒机生产作业的需求不能满足,所以大中型水稻广泛应用脱粒机。但在适宜人均耕地面积少、缺乏先进适用机具的广大农民的小型脱粒机。21世纪的前20年,中国全面建设小康社会,加快推进传统农业实现现代化农业历史新时代的转换。农业现代化的重要标志之一,是现代的物质条件的装备农业大幅度提高农地发生率,劳动生产率和资源利用率,实现农业机械化和情报化。农业生产不离开农业装备,农业机械化发展的制约又在很大程度上优质、高效、安全农业急速的发展过程中小型.农业作业机械大田作业机械化的一个重要的补充。现代农业的发展小型农业作业机械装备和快的新技术的迫切需求。农业发展的小型作业机械,提高科学水平和我国农业振兴小型作业机械制造业装备,促进我国农业机械化的重要的现实意义。稻是我国第一的谷物、30%的水稻种植面积大约世界生产总值生产量40%左右的粮食。近年来,水稻面积稳步增加了旋转状态。现在的水稻收获机械形式多样的两立的条件下,广大用户的茎杆,以满足需求的高涨,消化吸收内外同样类型的机种的基础上,是一种美半喂入设计式脱粒机械,机械支持喂入、弓牙齿辊脱谷、风扇清选等机构的机构简单,小型轻量脱粒质量好等特点。近年来,联合收割机工作范围的扩大和发展十分迅速,联合收割机把脱谷机市场一定的打击。这样的形式,联合收割机,脱粒机和成晒桌子是如何发展,怎么发展,脱粒机是发展的前景是脱粒机方面关心的问题。据统计,目前我国栽培面积4.3亿亩外,1200万期2山丘陵的一小块小麦的收成全手动收获后,再脱粒机器脱粒。所以,脱粒机器农作物的收获大的工作的占有。我国的水稻,玉米和小麦等农作物的机械收获的状况。据不完全统计,我国的水稻的机械化的收获作业面积只种植面积的7.3,大多数的水稻脱粒机用脱粒玉米脱粒;机械收获面积仅占全国玉米栽培面积的0.2%,然后,目前我国生产的玉米收获机的大部分是联合只穗,剥皮和稻草破坏等的机能的籽粒脱粒但是脱粒机完成。全国性来说,农作物的收获脱粒80%以上脱粒机和人工完成。最终说。尽管如此,近年来联合收割机的迅猛发展,但是,我国幅员辽阔,气候的地理条件,加上栽培方法的差异,以及各地区的经济发展的不平衡,联合引进设备应用还相当长的路程。所以,今后的相当长的时间中,脱粒机是我国农作物的收获中,尤其在边境的山和丘陵脱粒机仍然是主要的不可缺少的农业机械收获。本设计通过种稻脱粒机械的分析,存在的问题,改良设计一种半喂入式脱粒机,进一步改善和提高水稻脱粒机械基础构筑的。1.2.2国内现状按“因地制宜、分类指导、重点突破、全面推进”的原则适用,关键环节和技术,大力推广水稻收获机械,积极组织服务好的工作,水稻咬合水平提高。机械化的收获的水稻生产的主要环节,生产机械化推进水稻全程的难点之一。对水稻生产机械化存在的几个技术问题,各地的农业部门积极向勘探试验研究,大胆,小型收获机械的改善和普及,煤气吸式水稻播种机的开发,动力脱粒清选機的开发等,选择推宽水稻生产机械及技术提供科学依据。广东省推进水稻生产机械化的过程中大量的工作了,原来的基础薄弱,一些深层因素影响较大,水稻生产相连的主要环节的机械化的水平低,栽植,干燥机器难普及,耕种综合机械化水平远远低于全国平均,中下游的位置和先进的省相比相差很大。另外,水稻机械化生产的宣传,宣传活动,模特的力量引导农民的先进的机械生产水稻,水稻生产全程机械化的飞行员,确定又象州,灵川,贺州和北流4个粮食生产和水稻生产机械大县化示范县,资金190万元,建立水稻生产示范基地。我国对中小型脱粒机的应用还很全面和完善这个宗旨,根据我选择了这个课题和增强我国的小型脱粒机方面的技术。满足平均耕地面积少,先进适用机具有广大农民。1.3 本课题研究内容稻是我国的主要谷物生产量,不单是最高,总产量的最稳定的特征。近年来,水稻面积稳步上升的状态。现在的水稻收获机械的各种形态的共存的条件下,广大用户的茎杆,以满足需求的高涨,消化吸收国内外同类型的基础上,是一种米半喂入设计脱粒机。近年来,联合收割机转场工作的范围扩大,联合收割机发展非常迅速,脱粒机市场冲击一定。这种情况下,联合收割机,脱粒机和成晒桌子是如何发展,脱粒机还没有发展前途脱粒机生产企业和经营阵容普遍关注的问题。据不完全统计,目前我国栽培面积基本稳定3万,1998年为例,全国的小麦咬合面积1800万,其中联合收割机收获面积800万,成晒桌子收获后脱粒收获的面积1万2000。联合收割机和成晒桌子的收获,各自的小麦栽培面积的26 19.7%和33 . 3 %。另外,1200万的山和丘陵锞子小麦收获,全手动收获后,脱粒机械加工脱粒。所以,脱粒机械的作业量是现在全国的小麦栽培面积的7成左右。再看我国的水稻,玉米和杂粮的机械收获状况。据不完全统计,全国的水稻的机械化联合收获作业面积仅为种植面积的7.3,92 . 7%的水稻机器脱粒把脱谷加工;玉米机械化联合收获的面积仅占全国玉米栽培面积的0.2%,并且,现在我国生产的玉米收割机几乎都是只,联合倒卖和稻草的穗碾碎等功能的籽粒脱粒玉米脱粒机比依靠完成。黑龙江是我国的大豆的面积最大的省、大豆咬合水平列全国之首,咬合面积栽培面积占2%,其他省的栽培的杂粮和玉米、高粱等的80%以上脱粒加工需要脱粒机和人工完成。上述的联合收割机,尽管近几年的发展迅猛,我国地域广阔,气候地理条件和栽培品种的差异很大,栽培方法外,经济发展的不平衡,一部分的共同收获机械的性能和一部分的关键技术尚不成熟,在今后的一段时间内脱粒机的时间内,我国的谷物收获作业中,特别是山地、丘陵地套种套种骰子,和杂粮栽培的地域是不可缺少的作业机具。中国南部的稻田,主要农作物的收获量每年稻脱粒相当大,而且南方面的地区是山丘不便大型收获机作业设计,一种结构合理,操作的小型脱粒机。要求长时间正常工作,水稻脱净率高,籽粒破损率低,籽粒清洁率高,脱粒桶内易存在不留杂物清洁方便。携带方便,野外工作能适应,结构流畅,功耗低。第2章 总体方案确定2.1 水稻脱粒装置工作原理水稻脱粒装置整机选用一台电机和一台鼓风机,电机,风扇转动和倒开关控制停止。电机顺时针饲料玉米棒,CCW主要用于启动玉米棒和故障排除的球迷吹掉产生的碎片脱粒,渣。通过皮带轮,皮带轮无级变速器,同步齿滑轮,所以切割器电动机,玉米棒形的旋转切削工具,在工作中调整转向手柄,可以增加或减少切割器的速度;另一种传输线从两三角皮带轮,蜗杆传动三套鼓转动。水稻脱粒装置装在滚筒压缩弹簧,橡皮辊,塑料辊,橡皮辊,它们旋转两组(棒送入玉米),无论是从橡胶辊夹紧作用,而且还棒运送玉米的功能,玉米上的穗轴弹簧直径,可以进行按照适当调节两辊之间的距离,以适应不同直径的棒脱粒要求。一组塑料滚筒可以是玉米芯保持器,输送到废液箱。工具和刀具润滑使用滴灌杯油,用橄榄油润滑油。为紧凑,内置切刀塑料轴承。塑料轴承上旋转的轴。 机器润滑蜗轮,蜗杆,塑料轴承,蠕虫的主要部分,该蠕虫使用开放带动,润滑黄油;当运行塑料轴承需要润滑,使用标准的针型油杯,在200毫升的体积,而对于此配备有滴液管,管路端用螺栓固定在油杯,轴承上的槽连接的另一端。滴水管的情况下可见油杯调节工作的大小。橄榄油的润滑油最好的选择,考虑到可供测试的其他食用油的价格。脱粒谷物被切断通过机械方式送料装置由入口进入脱粒脱粒滚筒和凹印在很短的提取凹印通过明确粮食清洁屏幕和球迷清洗网格状的装置进入由打击和擦的;长萃取到分离装置以分离茎和种子,以及一个长阀杆排出机外,粮食等短提取通过所述分离装置的筛子进入洁净谷物清洗设备之下;风扇和下清洗筛子,稻壳和其它小碎屑的联合作用被吹到机光,干净的食物聚集晶粒外面成可经由粒收集装置的设备。2.2水稻水稻脱粒机总体设计这种设计是一个小稻田根据南方丘陵区水稻脱粒机是小而设计,结合水稻脱粒机可以完成收割,脱粒,分离和装袋操作。本机体积小,重量轻,操作灵活,通过良好的和适应性,在山上大,中型脱粒机更好的解决方案,山脉和水稻收割难的问题,双季稻区南部,泥脚不深更大的超过20厘米就可以正常收割稻田。2.2.1水稻脱粒机的类型定位整机形式为:悬挂式、全喂入割台形式为:带搅龙输送器式卧式割台水稻脱粒装置形式为:轴流式2.2.2 水稻脱粒机的整机结构及选择收割台悬挂在框架悬架,后悬架水稻脱粒装置的柴油,配置在左侧脱粒机中间槽的前方,前部和后部端部连接到切割台和脱粒部。有关资产负债割台,割台被放置到合适的档位。为收获后留脱粒设备布局,风选设置在右侧,而粮袋放置在右侧的水稻脱粒机脱粒部背面的平衡水稻脱粒装置。由电动机,柴油后动力输出轴提供动力的收获部分提供整体前进的动力。2.2.3 水稻水稻脱粒机的工作流程 当水稻脱粒机进行操作,先卷分配到作物刀,砍下一刀切割后的作物,然后滔滔不绝的产量下降到割台,割台螺旋输送器,以削减产量倒下预留伸展左侧是指向机构,组织放下以高速发送回槽抛物线手指螺旋钻作物,槽作物的手指后该机构发送从所述塔底物流连续加入到释放机构抓取,作物后入轴流脱粒机制,因为它是受高速战斗以及作物为螺旋运动不断击中凹版屏的结果期间辊掺入,使得晶粒把它关闭,并落在通过在凹谷组螺旋钻筛板。谷粒谷跌至镶钻推抵簸(上未显示的另一面),再由风选被抛向粮袋。脱粒机被关造成凹版目筛保留不能通过粮食净稻草。第3章 水稻脱粒装置设计3.1 脱粒原理1)冲击脱粒:对对方脱粒元素冲击作用秒杀头和脱粒。较高的冲击速度,脱粒越强,但也越大裂解速率。2)摩擦脱粒:由组件和谷物之间,以及谷物和谷物脱粒谷物脱粒离去之间的摩擦。水稻脱粒装置脱粒间隙的大小是至关重要的。3)梳刷脱粒:谷物脱粒由拉力脱粒部件进行。4)滚动脱粒:打谷脱粒通过施加压力的元素进行粮食。在这种情况下,力作用在谷物主要沿晶面的法向力。5)振动脱粒:由脱粒元件用于施加高频振动进行谷物脱粒。脱粒是的几种方法在长期的生产实践过程中总结而来去壳大米储存。如果裸存储,则存储时间短。米粒脆,易折断。因此,本设计采用梳刷脱粒,主要针对与脱粒脱粒完成补充两者。3.2 水稻脱粒装置类型选择在根据不同子类型的不同的方式,根据本馈送模式水稻脱粒装置可分为:全喂入和半喂入6;通过脱粒齿可分为:1)剪切流纹杆脱粒滚筒单元,它由粮食倾杆,网格状凹雕,间隙调整装置等组成。擦脱粒为主,影响,脱粒和分离能力的能力,小关穗率补充。但饲养不均匀种子湿度,脱粒质量下降。2)切流尖刺滚筒水稻脱粒装置,其中包括牙齿和指甲美甲齿凹版。强劲飙升使用谷物强烈的影响,以及内部的差距,擦脱粒脱粒。能够抓取不均匀,湿饲料作物具有较强的适应性。不过关的秆高,分离较差。3)双滚筒水稻脱粒装置,使用两个辊协同工作。较低的第一鼓的速度,你可以把一个很好的成熟,丰满的内核先行。第二滚筒的较高的速度,较小的间隙,不能完全脱粒谷物前滚脱净。4)轴向脱粒滚筒单元,轴向辊功率的较大的作物的物理和机械特性消耗,比传统型更敏感,影响饲料作物的长度,水分含量都较大。5)弓齿滚筒水稻脱粒装置脱粒水稻,小麦可以和起飞。仅第一脱粒穗到滚筒,以确保脱粒后的干完好;小凹版屏幕分离含杂率有利于后续的清洗;大部分晶粒的可以从凹印筛,颗粒破碎和损坏很少被分离,功率消耗小。但是,只有接穗尖适应不适应矮作物,作物适应性差脱粒作物。考虑到因素,如成本和农村的稻田,本设计采用了弓齿半喂入水稻脱粒装置。脱粒方式进入关,关,下侧断三种形式,如图关上分离,低辊位置,喂养表现不佳的影响;下关分离性能差,少掉穗叶柄,一般夹持半喂入装置和水稻脱粒机脱粒;一边脱分离更好的性能和水平水稻脱粒机喂养表现。本设计采用一个下胶式。考虑到成本和农村稻田等因素,本设计采用的是弓齿滚筒半喂入水稻脱粒装置。脱粒方式分为上脱、下脱和侧脱三种形式,如图4上脱式分离效果好,滚筒位置低,喂入性能差;下脱式分离性能差,断穗和带柄少,适用于一般夹持式半喂入水稻脱粒装置和水稻脱粒机;侧脱式分离性能和喂入性能较好,适用于卧式水稻脱粒机。本设计采用的是下脱式。 第4章 动力的选择第4章 动力的选择4.1 整机消耗的功率计算4.1.1 水稻脱粒装置的功率消耗的计算 水稻脱粒装置在工作时,在运转稳定性较好(保障脱粒滚筒运转稳定性的条件:有足够的转动惯量;发动机有足够的储备功率和较灵敏的调速器)的条件下,其功率总耗用N 由两部分组成:一部分用于克服滚筒空转而消耗的功率(占总功率消耗的5%-7%),一部分用于克服脱粒阻力而消耗的功率(占总功率消耗的93%-95%),所以 水稻脱粒装置的功率消耗为: N =+ (kW ) (4) 1)其中空转功率消耗: =+ 式中:系数,为克服轴承及传动装置的摩擦阻力的功率消耗, B系数,为克服滚筒转动时的空气迎风阻力而消耗的功率, . 2)其中脱粒功率消耗:这个过程比较复杂,水稻首先是以较低的速度进入水稻脱粒装置入口处,与高速旋转的脱粒滚筒接触,然后被拖入脱粒间隙进行脱粒,既有梳刷也有打击,研究的依据是动量守恒定律: 冲量转换为动量: , (5) 单位时间喂入的谷物量; 综合搓擦系数,0.7-0.8; 滚筒的切向速度,15m / s。 将数据代入N =+ 得: N= 0.52+1.5=2.02()4.1.2 清选装置的功率消耗的计算 清选装置消耗的功率由下式可求得: (6) 其中:单位时间进入清选装置的脱出物质量(); 单位脱出物质量清选筛所需的功率(),上筛:0.4-0.5,下筛:0.25-0.3; 选别能力系数,0.8-0.9。 代入数据可得消耗的功率: 1.75()4.2 电动机的选择通过上面的计算,可以知道整个水稻脱粒装置消耗的功率,其消耗的总功率为: 0.043+2.02+1.75+1=4.813()查机械设计手册19可得,选取广泛用于农业上的Y系列的三相异步电机,选取型号为:Y160M2-8,其额定功率为5.5,满载转速为.满足水稻脱粒机的动力的需求。第5章 传动装置设计第5章 传动装置设计5.1 传动路线 主传动轴脱粒滚筒第2传动轴风机 第1传动轴曲柄摇杆5.2 确定传动装置的传动比 总传动比 (7) 式中 电动机满载转速,1500r/min,则 那么V带的传动比,处于24之间,符合要求。 分配各级传动比 1) 取V带传动传动比为 , 2)取第1传动轴传动比为0.6, 3)第2传动轴传动比。5.3 传动装置动力参数的计算 电动机输出轴额定转速为, 水稻脱粒装置满负荷作业时,输出轴转速稳定在0.8-0.9倍额定转速状态下运行。 1)各轴转速主传动轴转速,。主轴与动力输出轴直联。 第1传动轴转。传动比为, 带传动按92%效率计算, 则 脱粒滚筒转速。带传动按92%效率计算,则 第2传动轴转速为,传动比为1。带传动按92%效率计算,则 风机的转速,风机直接安装在第2传动轴上,则 2)各轴功率 主传动轴 第1传动轴 式中 -带传动效率;查表19取值0.92。 3)各轴转矩 第1传动轴 第2传动轴 5.4 皮带轮的设计与计算5.4.1 带型的选定 根据总体方案的选择,查机械设计手册19的工况系数。可得计算功率为: (8) 根据计算功率和电动机的转速,查手册19选择采用SPZ型皮带。5.4.2 带轮直径与带速的确定 小带轮的直径通过查机械设计手册19,有,其中是V带的最小基准直径,过小,会降低皮带的使用寿命。;反过来,虽然可以延长皮带的使用寿命,但是带传动的外形尺寸随之增大。V带的最小基准直径参考值如下表所示。表3 V带轮的最小基准直径 类型 Y Z SPZ A SPA B SPB C SPC D E 20 50 63 75 90 125 140 200 224 355 500 选取小带轮的直径。 大带轮的基准直径,取。 上式中是V带传动的滑动率,值很小,在计算中可以忽略不计。 带速的计算: 代入数据的 对于普通的V带,太小传递的功率小,太大则离心力过大,计算的结果在合理范围内,符合设计要求。5.4.3 带的基准长度和轴间距的确定 由公式 (9) 代入数据得 。 所需带的基准长度为: 代入数据得 则实际的轴间距为 代入数据的实际的轴间距为 。5.5 验算小带轮的包角 由下式可求带轮包角: 一般,最小不低于,小带轮包角合适,不需要使用张紧轮。5.6 确定V带根数 V带根数可由以下公式计算: (10) 其中 功率增量,考虑传动比时,在大带轮上的弯曲应力较小,在寿命相同的条件下,可以增大传递的功率。 包角修正系数,考虑包角不等于时对传动能力的影响。 带长修正系数,考虑包角不为特定长度时对传动能力的影响。 单根V带的基本额定功率。 查机械设计手册20可得:,=0.99,=0.97,= 圆整后取V带根数5.7 单根V带预紧力的计算 根据公式 (11) = =5.8 计算压轴力 根据公式 (12) (13) 其中 为正常预紧力的1.5倍。 代入数据 第6 章 齿轮的设计与计算第6章 齿轮的设计与计算6.1 材料的选择及许用应力的确定根据设计方案,本设计采用的是直齿圆柱齿轮传动,考虑到水稻脱粒装置功率较大,故大、小齿轮都选用硬齿面。选取大、小齿轮的材料均为40Cr,并经调质及表面淬火,齿面硬度为4855HRC。因采用表面淬火,轮齿的变形不大,不需要磨削,故初选7级精度。6.2 按轮齿接触强度的计算 根据公式 (14) 确定公式内的各计算数值 1)试选载荷系数; 2)计算小齿轮传递的转矩: 3)由机械设计手册20选取齿宽系数; 4)由手册20查得材料的弹性影响系数 5)按齿面硬度中间值查手册20得大、小齿轮得接触疲劳强度极限 (15) 6)计算应力循环次数 7)查设计手册19得接触疲劳寿命系数 8)计算接触疲劳许用应力取失效概率为1,安全系数S1,得 计算 1)试算小齿轮分度圆直径,代入中较小的值 2)计算圆周速度 3)计算齿宽 4)计算齿宽与齿高之比模数 齿高 5)计算载荷系数 根据,7级精度,由手册21查得动载系数; 假设,由手册21查得齿间载荷分配系数; 由手册21查得使用系数; 由表4查得接触强度计算用齿向载荷分布系数; 由手册21查得弯曲疲劳强度计算用齿向载荷分布系数. 故载荷系数 6)按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径,得 7)计算模数 6.3 按齿根弯曲强度设计 弯曲强度的设计公式为 (16)确定公式内的各计算数值 1)由手册21得大、小齿轮的弯曲疲劳强度极限; 2)由手册21查得弯曲疲劳寿命系数;。 3)计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数S1.4,得 4)计算载荷系数K 5)查取齿形系数 由手册21查得齿形系数 。 6)查取应力校正系数 由手册21得应力校正系数 。 7)计算大小齿轮的并加以比较 小齿轮的数值大。 设计计算对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的模数m略大于由齿根疲劳强度计算的模数,由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力,而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力,仅与齿轮直径(即模数与齿数的乘积)有关,可取由弯曲强度算得得模数1.64,就近圆整为标准值m2mm,按接触强度算得的分度圆直径,。取 取 几何尺寸计算 1)计算分度圆直径 2)计算中心距 3)计算齿轮宽度 验算符合要求。第7 轴的设计与计算第7章 轴的设计与计算7.1 轴的材料选择 水稻脱粒装置在工作时,脱粒轴的转速很高,而且传递的扭矩很大,综合考虑,轴的材料选择45钢调质处理,硬度为195-290,其接触疲劳强度极限,弯曲疲劳极限取。7.2 轴的最小直径确定 由公式 (17) 其中 该轴传递的功率,; 该轴的转速,; 指轴的材料和承载情况确定常数。 已知 =2.02,查机械设计手册21可得C=128,代入上式可得 选。7.3 轴的结构设计 为了便于轴上零件的拆卸,经常把轴做成阶梯形。轴的直径从轴端逐渐向中间增大,可依次将齿轮和带轮等从轴的上端装拆,为了使轴上的零件便于安装,轴端及各轴的端部应有倒角。轴上磨削的轴段应有砂轮越程槽,车制螺纹轴段应有退刀槽。各段轴的直径,如有配合要求的轴段,应尽量采用标准直径,安装轴承、齿轮等标准件的轴径,应符合各标准件的内径系列规定。采用的套筒、螺母、轴端挡圈作轴向固定时,应把装零件的轴段长度做的比零件轮毂短,以确保螺母等紧靠零件端面。脱粒轴结构初定如图7所示:图7 轴的结构图7.4 轴的校核7.4.1 轴上载荷的计算 求轴承上的支反力 垂直面内: 水平面内: 画受力简图与弯矩图,如图8所示: 据第四强度理论且忽略键槽影响 表4 受力分析载荷 水平面H 垂直面V 支反力F 弯矩M 总弯矩 扭矩T 轴安全。图8 受力简图和弯矩图7.4.2 按弯扭合成应力校核轴强度进行校核时,只校核轴承上承受弯矩和扭矩最大的截面强度,取=0.6,轴的计算应力为: 前已选定轴材料为45号钢,调质处理,由机械设计23表15-1查得=60Mpa 因此S=1.5 故安全第8章 键连接选择 键连接可分为平键连接、半圆键连接、楔键连接和切向键连接。 平键按用途分有三种:普通平键、导向平键和滑键。平键的两侧面为工作面,平键连接是靠键和键槽侧面挤压传递转矩,键的上表面和轮毂槽底之间留有间隙。平键连接具有结构简单、装拆方便、对中性好等优点,因而应用广泛。本设计采用的是平键连接 。查表机械设计手册21表4-1分别选择轴1、2段平键bhL=6mm6mm20mm、bhL=10mm8mm22mm。材料为45钢,其许用挤压应力,取其平均值,。 在本设计中脱粒轴传递的扭矩最大,根据要求,需对脱粒轴的键连接进行强度校核,因载荷均匀分布,根据平键连接的挤压强度公式: (19) 式中:T为转矩(Nmm); 为轴径(mm); 为键的高度(mm); 为键的工作长度(mm); 为许用挤压应力(MPa); 代入数据得 可以实现设计要求。第9章 滚动轴承选用第9章 滚动轴承选用 已知装轴承处轴径,转速,查机械设计手册22,选用圆锥滚子轴(GB/T 276-1994摘录),选型号为30208,其基本参数为,。基本额定动载荷。9.1 滚动轴承校核 根据上述数据,可计算:圆周力径向力轴向力 9.1.1 当量动载荷计算 该圆锥滚子轴承受和的作用,必须求出当量动载荷P。由下式可求: (20)其中,分别为径向系数和轴向系数。因为 0.37 所以 9.1.2 计算所需的径向基本额定动载荷 对于圆锥滚子轴承
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