剥玉米粒机构的结构设计【字数：8963】
目前我国一些传统的玉米脱粒机存在脱粒过程中玉米粒破损率高及脱净率低等问题，更多的家庭还停留在手工剥玉米粒的工作方式，这大大消耗了人力与时间，所以设计新型的玉米脱粒机构至关重要。该机构要求人们在脱粒前先将大小差不多的玉米棒进行粗略的归类。首先通上电，电机通过V带带动传动轴转动，使螺旋钉旋转起来，然后要求操作人员将玉米棒的头部朝下放入，玉米棒滑入V型凹槽中，接着Z轴轨道带着V型凹槽上移至螺旋钉与玉米棒的柄部对齐，然后Y轴导轨带着整体部分前移，使螺旋钉钻入玉米棒柄部，当传感器检测到两根玉米棒的根部都与螺旋钉底部接触后停止前移，接着Z轴导轨带着V型凹槽下移，等到螺旋钉与刀盘的齿中心对齐，Y轴导轨整体前移，通过两者间的旋转挤压进行脱粒，待传感器检测到脱粒完成后，电磁铁控制的夹紧机构动作，将玉米棒夹紧，电机反转，螺旋钉随之反向旋转，这时Y轴导轨后移，夹紧机构松开，玉米棒就会掉落。此设计的玉米脱粒机构可实现两根玉米棒的同时脱粒，大大提高了工作效率。
目录
第一章 绪论 1
1.1设计的意义 1
1.2国内外的发展及研究现状 1
1.3玉米脱粒机的研究思路和方案 2
第二章 玉米脱粒方式及分析比较 3
2.1 玉米脱粒的工作方式 3
2.2玉米脱粒机中零件的分析比较 3
2.2.1凹槽的比较分析 3
2.2.2 脱粒齿的分析比较 4
2.2.3夹紧机构的分析比较 4
第三章 玉米脱粒机零部件的计算与设计 5
3.1电动机的选择 5
3.2 V带传动的设计计算 7
3.2.1计算功率 7
3.2.2选择带型 7
3.2.3确定带轮的基准直径 7
3.2.4确定中心距 7
3.2.5验算包角 8
3.2.6确定带的根数 8
3.2.7确定V带的预紧力 8
3.2.8计算轴向压力 8
3.2.9确定带轮的结构和尺寸 9
3.3 传送轴的设计计算 9
3.4 入料口与机架连接的螺栓选择 10
3.5 Z轴总体选型计算 11
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
3.5.1 Z轴滚珠丝杠选型计算 11
3.5.2轴承选型计算 12
3.5.3 Z轴电机选型计算 13
3.5.4 Z轴联轴器选型计算 14
3.6 Y轴总体选型计算 15
3.6.1 Y轴滚珠丝杠选型计算 15
3.6.2轴承选型计算 16
3.6.3 Y轴电机选型计算 16
3.6.4 Y轴联轴器选型计算 17
3.6.5导轨选型计算 17
3.7 弹簧的选择 17
第四章 玉米脱粒机主要零部件的三维建模 18
4.1筛体的三维建模 18
4.2机架的三维建模 19
4.3夹紧装置的建模 20
4.4螺旋钉及连接部分的三维建模 20
4.5 脱粒部分的三维建模 20
4.6入料口的三维建模 21
第五章 主要零部件的强度校核 22
5.1轴承强度的校核计算 22
5.2两轴滚动丝杠校核 23
5.2.1 Z轴滚动丝杠校核 23
5.2.2 Y轴滚动丝杠校核 24
5.3 导轨的校核 25
5.3.1额定距离寿命的计算 25
5.3.2额定小时寿命计算 26
参考文献 27
致谢 28
绪论
1.1设计的意义
玉米是世界上主要的粮食之一，当然在我国也同样如此。由于其单产量高且
总产量稳定，人们称之为“饲料之王”[1]。我国是玉米生产大国，在世界上也仅次于美国。随着当今时代科技的飞速发展，玉米脱粒机的种类也越来越多，工作方式也大不相同，但有的地方还存在着传统的手工剥玉米方式，如图11所示，对于量极少的时候，也许挺方便的，但数量达到十几时，这就显得费时又费力了。
/
图11 传统手工方式
对于选择剥玉米粒机构的结构设计作为这次的题目,是因为随之时代的发展，农业机械化已是趋势，不断有新型的机械出现来代替人工，减少劳动力，也可以节省很多时间。这种新型的玉米脱粒机的研发是提高产品的质量、减少成本、提高脱粒效率、替代人工的重要方式。
1.2国内外的发展及研究现状
1785年，一个名叫安朱梅克的苏格兰人发明了世界上第一个滚筒式脱粒装置[1]，在此基础上，出现大量的人开始在脱粒机进行研究，不断创新，世界上开始出现大量各种不同工作形式的脱粒机。后来，在1815年美国又研究出了令世人震惊的玉米脱粒机，这是世上第一台通过操作员控制的脱粒机。该机械的脱粒装置是盘型的，盘片上装有钉子，脱粒时人们通过摇动杆子来使盘片转动起来，这时盘片就会通过挤压玉米棒将上面的玉米粒脱离下来[2]。后来，加拿大的一家名叫Agriculex的公司成功研制出了SCS2型的玉米脱粒机（如图12），该脱粒机由3个辊子组成，辊子旋转方向相同，但由于速度不同，会产生摩擦力，从而使玉米粒脱离下来[3]。
/
图12 SCS2型种子玉米脱粒机
玉米脱粒机的将玉米棒进行脱粒的机械，但前提是玉米棒必须是晒干后的，我国普遍的脱粒机生产效率一般大于500kg/h。在玉米生产量大的城市平均一家有一台普通的玉米脱粒机[4]。在我国，一些普遍的玉米脱粒机还普遍存在玉米破损率高、脱净率低等问题。
1.3玉米脱粒机的研究思路和方案
通过去图书馆和网上查询资料，对国内外的各种类型的玉米脱粒机构进行分析比较[5]，在老师的指导下，结合原有脱粒机在工作过程中出现的问题，在此基础上对方案进行改进，在结构设计出来以后，通过对三维造型的观察，考虑其将来在工作过程中可能出现的问题进行进一步的改进，由此来实现玉米脱粒部分的自动化以及降低玉米粒的破损率，实现多个玉米棒同时脱粒，提高脱粒的工作效率。
玉米脱粒方式及分析比较
目录
第一章 绪论 1
1.1设计的意义 1
1.2国内外的发展及研究现状 1
1.3玉米脱粒机的研究思路和方案 2
第二章 玉米脱粒方式及分析比较 3
2.1 玉米脱粒的工作方式 3
2.2玉米脱粒机中零件的分析比较 3
2.2.1凹槽的比较分析 3
2.2.2 脱粒齿的分析比较 4
2.2.3夹紧机构的分析比较 4
第三章 玉米脱粒机零部件的计算与设计 5
3.1电动机的选择 5
3.2 V带传动的设计计算 7
3.2.1计算功率 7
3.2.2选择带型 7
3.2.3确定带轮的基准直径 7
3.2.4确定中心距 7
3.2.5验算包角 8
3.2.6确定带的根数 8
3.2.7确定V带的预紧力 8
3.2.8计算轴向压力 8
3.2.9确定带轮的结构和尺寸 9
3.3 传送轴的设计计算 9
3.4 入料口与机架连接的螺栓选择 10
3.5 Z轴总体选型计算 11
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
3.5.1 Z轴滚珠丝杠选型计算 11
3.5.2轴承选型计算 12
3.5.3 Z轴电机选型计算 13
3.5.4 Z轴联轴器选型计算 14
3.6 Y轴总体选型计算 15
3.6.1 Y轴滚珠丝杠选型计算 15
3.6.2轴承选型计算 16
3.6.3 Y轴电机选型计算 16
3.6.4 Y轴联轴器选型计算 17
3.6.5导轨选型计算 17
3.7 弹簧的选择 17
第四章 玉米脱粒机主要零部件的三维建模 18
4.1筛体的三维建模 18
4.2机架的三维建模 19
4.3夹紧装置的建模 20
4.4螺旋钉及连接部分的三维建模 20
4.5 脱粒部分的三维建模 20
4.6入料口的三维建模 21
第五章 主要零部件的强度校核 22
5.1轴承强度的校核计算 22
5.2两轴滚动丝杠校核 23
5.2.1 Z轴滚动丝杠校核 23
5.2.2 Y轴滚动丝杠校核 24
5.3 导轨的校核 25
5.3.1额定距离寿命的计算 25
5.3.2额定小时寿命计算 26
参考文献 27
致谢 28
绪论
1.1设计的意义
玉米是世界上主要的粮食之一，当然在我国也同样如此。由于其单产量高且
总产量稳定，人们称之为“饲料之王”[1]。我国是玉米生产大国，在世界上也仅次于美国。随着当今时代科技的飞速发展，玉米脱粒机的种类也越来越多，工作方式也大不相同，但有的地方还存在着传统的手工剥玉米方式，如图11所示，对于量极少的时候，也许挺方便的，但数量达到十几时，这就显得费时又费力了。
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图11 传统手工方式
对于选择剥玉米粒机构的结构设计作为这次的题目,是因为随之时代的发展，农业机械化已是趋势，不断有新型的机械出现来代替人工，减少劳动力，也可以节省很多时间。这种新型的玉米脱粒机的研发是提高产品的质量、减少成本、提高脱粒效率、替代人工的重要方式。
1.2国内外的发展及研究现状
1785年，一个名叫安朱梅克的苏格兰人发明了世界上第一个滚筒式脱粒装置[1]，在此基础上，出现大量的人开始在脱粒机进行研究，不断创新，世界上开始出现大量各种不同工作形式的脱粒机。后来，在1815年美国又研究出了令世人震惊的玉米脱粒机，这是世上第一台通过操作员控制的脱粒机。该机械的脱粒装置是盘型的，盘片上装有钉子，脱粒时人们通过摇动杆子来使盘片转动起来，这时盘片就会通过挤压玉米棒将上面的玉米粒脱离下来[2]。后来，加拿大的一家名叫Agriculex的公司成功研制出了SCS2型的玉米脱粒机（如图12），该脱粒机由3个辊子组成，辊子旋转方向相同，但由于速度不同，会产生摩擦力，从而使玉米粒脱离下来[3]。
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图12 SCS2型种子玉米脱粒机
玉米脱粒机的将玉米棒进行脱粒的机械，但前提是玉米棒必须是晒干后的，我国普遍的脱粒机生产效率一般大于500kg/h。在玉米生产量大的城市平均一家有一台普通的玉米脱粒机[4]。在我国，一些普遍的玉米脱粒机还普遍存在玉米破损率高、脱净率低等问题。
1.3玉米脱粒机的研究思路和方案
通过去图书馆和网上查询资料，对国内外的各种类型的玉米脱粒机构进行分析比较[5]，在老师的指导下，结合原有脱粒机在工作过程中出现的问题，在此基础上对方案进行改进，在结构设计出来以后，通过对三维造型的观察，考虑其将来在工作过程中可能出现的问题进行进一步的改进，由此来实现玉米脱粒部分的自动化以及降低玉米粒的破损率，实现多个玉米棒同时脱粒，提高脱粒的工作效率。
玉米脱粒方式及分析比较
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