玉米脱粒机整体设计毕业设计(编辑修改稿)

玉米脱粒机整体设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

选择 V带的型号 根据计算得知的功率 caP 和电动机上带轮（小带轮）的转速 1n （与电动机一样的速度），查《机械设计基础》一书图 14— 12，可以选择 V带的型号为 B 型。 （ 1）初选主动带轮的基准直径 1D ：根据《机械设计基础》一书，可选择 V 带的型号参考表 14— 2，选取 1D mm125。 （ 2）计算 V带的速度 V： smNDv 0 0 060 1 4 4 01 0 0 0 060 11     V带在 10～ sm20 的范围内，速度 V符合要求。 电动机与主轴传动比的计算 014 4021  nni （ 3）计算从动轮的直径 2D mmDnnD 24012575014401212  确定传动中心距和带长 取 )(2)( 2121 DDaDD  即： )2 4 01 2 5(2)2 4 01 2 5( 0  a 得： mmamm 7 3 5 5 0  取： mma 5000  带长 012210 4 )()(22 a DDDDaL d   即： 5004 )125240()240125(  dL 得： mmLd 1463 按《机械设计基础》一书中查表 14— 5，选择想近的基本长度 ddL 和 ddL 相对应的公称长度（内周长 iL ）可查得： mmLdd 1440 ， mmLi 1400。 实际的中心距可按下列公式求得：  8 )(8)(2)(2 1222121 DDDDLDDLa dd   也可用经验 公式： 20 ddd LLaa  求得 ： mma 530 验算主动轮上的包角 01201 60180  a DD 即： 001 60500 125240180  求得 ： 001 a 满足 V带传动的包角要求。 确定 V带的根数 V带的根数由下列公式确定：kpkkp pZ la ca  )( 00 其中 ： 0p — 单根普通 V带的许用功率值 )(0 kwp k — 考虑包角不同大的影响系数，简称包角系数 lk — 考虑的材质情况系数，简称材质系数，对于棉帘布和棉线绳结构的胶带，取 k ，对于化学线绳结构的胶带，取 k。 0p — 计入传动比的影响时，单根普通 V 带所能传递的功率的增量，其计算公式如下： nTp  KW 式中： T — 单根普通 V带所能传递的转矩修正值 mn ，从《机械设计基础》可以查表 14— 10 1n — 主动轮的转速 minr 查得： T mn min14401 rn  则： kwp 41  查表取值： k lk k 0p 由 smv  mmD 1001  查得： p 所以： 8 8 )4 1 7 ( Z 即： Z 取 3Z 根 确定带的初拉力 单根 V带适当的初拉力 0F 由下列公式求得 20 )(500 qvkZv pF ca   其中： q — 传动带单位长度的质量， mkg 即： NF 1 9 9 ) ( 0 00  V带传动作用在轴上的压力 为了设计安装带轮轴和轴承，比需确定 V 带作用在轴上的压力 Q ，它等于 V 带两边的初拉 力之和，忽略 V带两边的拉力差，则 Q 值可以近似由下式算出： 即： 2s in22c o s2 1  ZZQ 求得； NQ 4 4 5s in1 9 032 0  5 V 带带轮的设计 因为带轮的转速 smv  ，即 smv 25 ，转速比较底，所以材料选定为灰铸铁，硬度为 150HT。 带轮的结构设计主要是根据带轮的基准直径，选择带轮的结构形式，根据带的型号来确定带论轮槽的尺寸，设计如下： 主动带轮的结构选择 因为根据主动带轮的基准直径尺寸 mmD 1251  ，而与主动带轮 配合的电动机轴的直径是 mmd 381  ，因此根据经验公式 (1D ～ 47)3 1 d ～mmmm 300114  ，所以主动带轮采用腹板式。 带轮参数的选择： 通过查《机械设计基 础》一书，可以确定主动带轮的结构参数，结构参数如下表，其他的相关尺寸可以根据相应的经验公式计算求得。 表４ 带轮的结构参数 单位（ mm） 带的型号 m f t s pb   39。 b B 16 5 20 14 14 038 主动带轮的厚度可以由计算公式： stZB  2)1( 求得 即 ： mmB 5814220)13(  主动带轮的结构如图 2： 图 2 主动带轮的结构 从动带轮的设计 从动带轮的结果选择 因为根据主动带轮的基准直径和传动比来确定， 即 mmD 2402  ， mmD 3002  ，所以从动带轮同样采用腹板式。 从动带轮的参数选择：通过查《机械设计基础》一书，可查得带轮的结构参数间 表，其他一些相关尺寸可以根据相应的经验公式计算求得。 表５ 带轮的结构参数 单位（ mm） 带的型号 m f t s pb   39。 b B 16 5 20 14 14 038 从动带轮的厚度可以由计算公式： stZB  2)1( 求得 即 ： mmB 5814220)13(  从动带轮的结构如图 3： 图 3 从动带轮的结构 6 传动轴的设计 传动轴是玉米脱粒机的主要设计部件之一，他在玉米脱粒机正常工作过程中，承担主要转矩、扭矩、弯矩和支撑传动轴上的回转零件，玉米脱粒是瞬时冲击很大，而且冲击次数很频繁的工作环境，因此传动轴的设计是很关键的一个步骤。 它的主要公用是：一是支持轴上所安装的回转零件，使其有确定的工作位置；而是传递轴上的运动和动力。 轴按照轴线形状的不同， 可以分为曲轴、直轴、软轴和挠形轴等，根据玉米脱粒机的结构特点和组成形状及工作强度和环境的要求，玉米脱粒机的主轴选用直轴形式传递，而且选用直轴中的阶梯轴。 此轴的设计如下： 根据轴的扭转强度来初步计算确定其最小直径，可利用经验公式： 30 npAd 其中： 0A — 轴常用的几种材料的 T 的 0A 值 p — 主轴上的功率 kw n — 主轴上的转速 minr 轴上的材料由《机械设计基础》一书中表 18— 1 可以查到，应选取调质处理的 45号钢，MPB 650 ，书中表 18— 2 取 1180 A ，于是得 ： mmd 237 18 3m in  输出轴上的最小直径显然是安装带轮的 内孔，必在轴上开有键槽，因此，为了开键槽又不消耗输出轴的强度，可以使周的直径增加 5%以上，这样增加输出轴的尺寸，因而可以提高轴的工作强度。 即： mmdd 25%)51(21 3%)51(  主输出轴的最小直径是安装带轮处的直径，为了使所选的轴直径与带轮相配合，故使输出轴端的轴径选为 25mm 在《机械设计基础》一书。 查表可以得知带轮的厚度 mmB 58 ，则取输出轴的次段轴径为 mmd 25 ，其长度为 mm60。 为了满足带轮的轴向定位要求，Ⅰ — Ⅱ轴段右端需要制出一个轴肩，故取Ⅱ — Ⅲ段的轴直径 mmd 28 ，输出轴的径向定位由普通平键来完成。 选用键的型号为普通平键 lhb 为 3578 。 键的型号可以通过查《机械设计基础》一书取得。 初步选择输出轴系 由脱粒机的结构和相关尺寸可知所设计的轴上装 有带轮和钉齿滚筒，其上的钉齿承螺旋排列，但由于受力不大可以忽略它的受力。 又根据 mmd 28 ，初步选取支撑的轴承为相心球轴承，在《机械设计手册》查得相心球轴承的型号为 406，它的结构尺寸 BDd  为307230  ，故取Ⅲ — Ⅳ段与Ⅴ — Ⅵ段的直径相等，即 mmd 30。 考虑到机体的制造误差等原因造成的安装错位或是借口不齐等，滚动轴承应在机体内有一段移动的位移，查《机械设计手册》可 等位移量 mms 8。 取安装钉齿的轴Ⅳ — Ⅴ段的直径为 mmd 40 ，轴承与轴肩用轴端挡圈固定，左、右两端采用的轴承用轴承座固定轴承，配合为67KH ，其上在距离 mm50 处，焊接钉齿滚筒，已知钉齿滚筒长为 mm735。 轴的基本结构如图 4： 图 4 轴的结构 r 值 按前面所述的原则，求出轴肩处的圆角半径 r 的值，详细见图。 轴端倒角在轴的两端均为 0452 ，小轴肩为0451轴肩的作用是使阶梯直轴在轴径改变截面上减小应力集中。 按弯扭合成条件校核轴的强度 作轴的简图 求输出轴上的所受作用力的大小 根据公式： npT  9550000 求得 其中： p — 电动机的额定功率 kw n — 主轴的转速 minr 即： MNT  7 0 0 3 37 5 5 5 0 0 0 0 根据公式： dTFt 2 求得 其中 ： d — 输出轴的轴心到钉齿定的距离 即 ： NFt 6 3 72 2 07 0 0 3 32  根据公式： %80 tr FF 求得 其中： 80%— 径向力占圆周力的百分数 （根据《脱粒机》查得） 即 ： NF r 510%80637  根据公式： tgFF ta  求得 由于玉米脱粒机的主轴轴向不受力。 则取 0aF （根据《脱粒机》查得） 圆周力 tF 径向力 rF 轴向力 aF 的方向如图所示（ b） 根据公式： 3231 LL LFR tH  求得 其中： 2L — 是输出轴上Ⅲ — Ⅳ段的中心线到Ⅳ — Ⅴ段距左端三分之一处的距离 mm 3L — 是输出轴上Ⅳ — Ⅴ段距左端三分之一处到右端Ⅴ — Ⅵ段中心线之间的距离 mm 即 ： NRH 4 2 2 46 0 03 0 0 6 0 06 3 71  根据公式： 12 HtH RFR  求得 即 ： NR H 2 1 1 2 46 3 72  根据公式： 3231 2LLDFLFRarv  求得 其中 ： D — 钉齿的顶端到主轴轴心的距离 mm 即 ： NR v 340600300 222020005101   根据公式 ： 12 vrv RFR  求得 即 ： NRv 1703405102  作弯矩图 在水平面内，轴上 B 、 C 、 D 三点的弯矩为 ： 根据公式 ： 0 DHBH MM 21 LRM HCH  求得 即： MNM CH  1 2 7 5 0 03 0 04 2 5 作水平面内弯矩图如图 1（ b）所示 在垂直面内，轴上 B 、 C 、 D 三点的弯矩为 ： 根据公式 ： 0 DVBV MM 211 LRM vcv  求得 即 ： mmNM cv  1 0 2 0 0 03003401 根据公式 ： 2212 DFLRM a。