CY574玉米脱粒机的主体结构设计

摘要长期以来我国玉米脱粒机主要是以击打原理对玉米进行脱粒，导致玉米脱粒过程中玉米的破碎率偏高，不仅降低了其价值，也对其生产效率与农民朋友的收入造成很大的影响。针对我国玉米脱粒现状，对现有玉米脱粒机进行改进设计很有必要。为了降低农民在玉米脱粒时劳动强度、提高工作效率,因设计一款新型的玉米脱粒机，提高玉米脱粒生产效果，具有很大的意义。挤搓式得玉米脱粒机的结构主要是由圆钢与幅板组成筛选结构，两圆钢的间隙大于玉米颗粒，主轴为螺旋叶与脱粒板齿组成结构，工作时，主轴上的螺旋叶带动玉米做向前的运动，进入脱粒区域，玉米与板齿之间接触、玉米与玉米之间接触、玉米与栅格结构接触，经过相互之间的挤搓，从而将玉米粒脱粒下来，从而达到玉米脱粒的效果，采取挤搓式的方式，不但对玉米的冲击力较小，而且能够使玉米粒的减少损害，因此这种脱粒效果是非常可观的，远远超过传统脱粒方式。在设计的过程中，主要用Pro/E进行三维建模、利用ANSYS软件对玉米脱粒的主轴上的板齿不同角度受力分析，从而设计出一款新型的玉米脱粒机。关键词：玉米、脱粒机、设计、ANSYS

AbstractForalongtimeourcornshellermainlyhittingtheprincipleofmaizethreshing,cornthreshingprocessleadingtohighratesofbrokencorn,notonlyreducesitsvalue,butalsocausedgreatfriendtotheirproductivityandfarmers'incomeimpact.ThestatusquoofChina'scornthreshing,cornshellertoimprovetheexistingdesignisnecessary.Cornfarmersinordertoreducelaborintensitythreshingtime,improveefficiency,andthereforetodesignanewtypeofcornsheller,cornthreshingimproveproductionresults,hasgreatsignificance.

Cornshellersqueezerubstylestructurewasmainlycomposedbyaroundplatewithpiecesofscreeningstructure,thegapisgreaterthantwo-roundcornkernels,spindlespiralleavesandthreshingboardcomposedtoothstructure,work,spiralleafspindledrivemaizeforwardmotionmadeintothethreshingzoneandthecontactbetweenthelugscorn,corncontactbetweencorn,cornwithalatticestructureincontactwitheachotherthroughsqueezingbetweenthepickup,therebydownthreshingthecorngrainstoachievecornthreshingeffect,takenwaysqueezerubstyle,onlyasmallimpactoncornandcornkernelscanprotectdamaged,sothiseffectismuchlargerthanthetraditionalthreshingthreshingway.Inthedesignprocess,mainlyusedPro/Eforthree-dimensionalmodeling,usingANSYSsoftwaretoboardspindlecornthreshingteethonstressanalysis,thusDesignanewtypeofcornsheller.

Keywords:corn,thresher,design,ANSYS目录摘要……………1Abstract………………………2第一章引言…………………61.1课题的背景……………61.1.1前言…………………61.2国内外玉米脱粒机的概况……………61.2.1国内玉米脱粒机研究现状…………61.2.2国外玉米脱粒机研究现状…………81.2.3板齿式与钉齿式脱粒机性能比较…………………91.3设计主要研究的内容…………………101.3.1研究报告……………101.3.2研究方法……………101.3.3设计的主要内容……………………10第二章玉米脱粒机工作原理分析…………112.1玉米果穗的基本物理特性……………112.2各种类型的玉米脱粒机的特点分析…………………112.2.1打击式玉米脱粒机的分析…………112.2.2搓擦式玉米脱粒机的结构特点分析………………122.2.3差速式玉米脱粒机的结构特点分析………………132.3挤搓式玉米脱粒机的工作原理………14第三章挤搓式玉米脱粒机总体方案的确定…………………163.1机构的组成部分………………………163.2脱粒机各部分机构设计………………163.2.1集料口的设计………………………163.2.2脱粒部分的设计……………………173.2.3筛选部分的设计……………………183.3排芯口的设计…………203.4下料口和排芯口的设计………………213.5脱粒滚筒的设计………………………213.6机架部分设计…………22第四章玉米脱粒机相关参数的确定…………244.1电动机的选择…………244.2脱粒轴上板齿的转速…………………244.3脱粒机轴的功率………………………254.4电动机的转速…………25第五章带及带轮的设计………………………265.1V带传动的计算功率…………………265.2选定V带的型号………………………265.3确定带轮的基准直径并验算带速……………………265.4确定传动中心距和带长………………275.5校核小带轮包角………………………285.6计算带的根数Z………………………285.7确定初拉力……………285.8传动轮作用在轴上的压力……………29第六章V带轮的选择…………306.1带轮的材料选择………………………306.2主带轮结构设计………………………306.3从动轮的设计…………31第七章脱粒主轴的设计……………………337.1轴端的最小直径………………………337.2圆柱销的校核…………357.3轴上键的校核…………357.4脱粒轴转矩的计算……………………367.5脱粒轴的校核…………37第八章玉米脱粒机的有限元分析……………398.1有限元分析的简介……………………398.2ANSYS的特色功能……………………398.3结构静力学分析………………………418.4结构静力分析流程……………………418.5脱粒板齿静力分析……………………428.6脱粒机板齿的建模……………………428.7Workbench创建几何体………………428.8添加材料库……………458.9添加模型材料属性……………………468.10划分网格……………488.11施加载荷与约束……………………508.12结果后处理…………528.13不同安装倾斜角度的板齿分析……………………54第九章玉米脱粒机的维护与结论……………609.1玉米脱粒机的维护……………………609.2结论…………………61参考文献………………………62致谢……………63第一章引言1.1课题的背景1.1.1前言传统玉米脱粒机是在主轴上安装钉齿条,在脱粒的过程中，依靠主轴高速带动幅盘上的钉齿条高速旋转，对玉米进行搅合和碰撞,从而进行脱粒，但脱粒的效果不好，对玉米颗粒的表面造成伤害，破损率较大。传统脱粒机的脱粒破损率远远超过5%。近些年，农业种植政策的改革与玉米品种的改善，南方的一些地方也开始大面积种植玉米，种植玉米主要以家庭经营为主。随着国家的经济的发展和提高，机械化的普及化，小型机械进入农村，从而农业种植大体也采取了机械化，从而加强农业的生产效率，同时也降低农民劳动强度，促进国家经济的发展，据2013年农业经济报道，我国北方地区，小麦和玉米等农作物占全国农业经济产值的43.5%，同时出口量占全国的32%左右，从一颗种子种植到进入包装袋这个过程都实现了机械化，从而促进地区的经济的发展，更值得一提的是，农业机械化的发展促进机械研制和推广，特别是对玉米脱粒机的研发，不管是在玉米脱粒机的使用还是推广都有着相当可观的市场，科技的创新开阔了市场。本次设计介绍一种新型玉米脱粒机的设计和研究，玉米经过剥皮晾干，水分在15%以下的玉米，容易脱粒，玉米经过脱粒机将玉米粒和玉米粒分开，它的工作原理是，玉米通过集料口进入推料区通过轴上的螺旋叶向前螺旋将玉米移送到脱粒区域，玉米在板齿与筛板之间挤搓，玉米螺旋的在脱粒区域旋转，经过两个区域的脱粒，将玉米芯移送到排芯的区域在排芯板的螺旋搅合，在排芯口安装了一个制动阀门，当玉米芯没有一定的量的时候，玉米继续呆着排芯区域进行脱粒，从而达到脱粒完整的效果。当达到一定量的玉米芯的时候，制动阀门就会自动打开排出玉米芯，观察玉米脱粒的效果，效果不好，调整制动阀门的力度。挤搓式脱粒对玉米的冲击力较小，对玉米表面的损伤不高，从而提高脱粒的完整性。1.2国内外玉米脱粒机的概况1.2.1国内玉米脱粒机研究现状根据农业机械研究报告，我国农作物脱粒机脱粒装置按照农作物脱粒装置分类，分为全喂入和半喂入脱粒装置两种类型；全喂入的脱粒机的滚筒主要有：粮食秸秆鼓、尖刺的鼓型、双鼓、鼓和轴流风机叶轮；半喂入脱粒装置主要是以弓齿滚筒式，工作的时候，将作物的茎秆基部夹住，蕙头的上部进入脱离装置，这种脱粒装置一般用于脱水稻。根据结构被划分成长短，半双工和全双工的三种形式，轴向流类型玉米脱粒机按滚筒的形式分为水平和垂直的轴向流。玉米脱粒机的主要工作种类原理有：冲击原理、梳刷原理、揉搓原理、辗压原理；目前，我国常用的脱粒方式是冲击脱粒，由一定的速度脱粒轴对谷物进行脱粒。例如使用农业打谷钉齿式滚筒的脱粒机，主要就是利用冲击式的原理来进行脱粒的，此外还有挤搓式脱粒就是利用玉米果穗与脱粒滚筒相互之间的摩擦，以及果穗与果穗之间的摩擦，从而达到脱粒的效果。例如，手摇旋转式玉米脱粒机以及玉米脱粒机螺纹杆式的玉米脱粒机如图（2-1），主要是利用摩擦原理来脱粒的。图2—1纹杆式玉米脱粒装置1纹杆滚筒2栅格凹板目前在国内市场中，受到最多消费者青睐的机型是冲击式的玉米脱粒机。以3TC-5型号玉米脱粒机为例。工作原理采用钉齿对玉米穗和颗粒惯性损失与玉米棒连接是玉米脱粒的影响。钉齿滚筒在旋转运动的情况下，玉米脱粒机滚筒的钉齿顶部与玉米果穗接触，玉米果穗与凹板相互接触产生挤压摩擦，从而实现脱粒。脱粒结构：冲击式玉米脱粒机主要是由钉齿滚筒和凹板组成的。滚筒上的钉齿按照螺旋排列成排固定在钉齿条上，用螺母旋紧再用焊接的方式加以固定可靠。根据《农业机械设计手册》得知滚筒上的钉齿的外缘速度一般为6~12m/s,滚筒的直径一般为240~500之间，凹板有孔洞和栅格条两种方式，凹板的包角一般为120度到180度之间，一般凹版上装有导向板，从而实现导向运动。工作过程：果穗进入集料口后，被滚筒上的钉齿冲击，果穗与凹板的接触摩擦，从而实现脱粒；使用凹版过滤出玉米杂质和玉米粒的玉米，玉米芯利用轴向力排出。如图2-2所示图2—2钉齿式玉米脱粒机结构图1.2.2.国外玉米脱粒机研究现状挤搓式玉米脱粒机：常用的是国外在玉米脱粒机、应用了一种模仿人动作的技术，以实现机器代替人工的一项原则轧制玉米。其特点如下：一是为了保证机器的运行时对玉米粒产生较小的伤害，因为机器所运行时滚筒轴的转动速度设计得较慢；二是该机器是被使用的范围较广，它能对含水率范围在16%~27%的玉米进行较好的脱粒。三是脱粒机可以通过筛选机构筛选玉米粒，玉米芯则推送到排芯区排出分离，玉米须，皮从风口排出，脱净率高，洁净率高，但玉米粒损失少。板齿式玉米脱粒机：是盛行于欧美地区，由美国AECgroup公司研发最普遍被应用的一种玉米脱粒机。以TY-17型的玉米脱粒机为例子。（1）工作原理：板齿式玉米脱粒机运用了计搓脱粒的原理，运用仿生的手段，模仿手搓玉米使玉米与玉米棒棰分离的方法进行脱粒，在脱粒区域间，因为板齿焊接在空心轴上形成适合脱粒的夹角，所以玉米果穗可以向上下和前方运动，两侧和底部的栅板来回摩擦，从而实现玉米脱粒效果（2）结构特点：板齿式脱粒机机构中脱粒效果的机构主要由板齿式滚筒和栅格凹板组成。平板齿比较宽，焊接在滚筒上成一定的角度。板齿的种类分为平板齿和冠状板齿两种类型，在滚筒上按照螺旋排列，脱粒机脱粒轴上的板齿线速度≤4m/s；凹板为栅格圆钢，分布于左、右、下，在三个方向，包角为90°，在脱粒机中起到挤搓和拍板的作用。（3）玉米果穗通过集料口进入进料区，在滚筒的作用下，进行螺旋推送运动，与滚筒上的板齿相互旋转搅动，箱体内的果穗通过板齿旋转无规则的搅动，搅动的期间与板齿相互接触，同时也和栅格凹板相互接触，果穗与果穗之间的接触玉米果穗在箱体内做螺旋推进运动，被板齿脱落下来的玉米颗粒顺着倾斜滑板排出机外，未脱粒完成的玉米芯继续脱粒，最后排出机外。图2-2挤搓式玉米脱粒机1.2.3板齿式与钉齿式脱粒机性能比较钉齿式玉米脱粒机的滚筒速度运行在为7~10m/s，如果超过10m/s速度值，对玉米果穗的损耗直接超过平板齿的脱粒效率，直接影响玉米市场的经济效益。。通过实验的分析，玉米含水率在13~20%范围内，如果使用板齿式与钉齿式的脱粒机，两者的脱粒效果不分上下，当玉米的水分含量达到20％，并且钉齿式脱粒机脱粒，显著降低了很多，但板齿式脱粒机脱粒的效果略有减少。板齿式脱粒机与钉齿式脱粒机相对比结构上紧凑，但生产脱粒的效果比钉齿式的好。4)板齿式脱粒机具有高净率低破碎率和低功耗的优势，将通过种子企业的认可越来越多，有很大的市场需求。1.3设计主要研究方法1.3.1研究报告设计一款新型的玉米脱粒机，主要是提升脱净率，降低破碎率来改善传统玉米脱粒机的性能，抛弃旧式的钉齿滚筒的使用，采用国外普遍使用的板齿式脱粒机，由于板齿与脱粒轴形成一定的角度，在脱粒箱体内既可以向上、向下运动，还有轴向排出玉米芯的功能，在脱粒的过程中玉米与板齿接触，玉米跟凹板相互接触摩擦，从而实现玉米脱粒，再经过凹板筛选，玉米芯和玉米粒从不同的出口排出。技术要求：生产率：2000~3000千克/小时；脱净率＞98％；破碎率＜5%；1.3.2研究方法查阅各种相关的脱粒资料，对各种脱粒原理进行比较分析，最终决定采用板齿式的脱粒装置，玉米经过栅格凹版进行筛选，玉米芯受到板齿传动排出机外，经过这个工作过程来确定大体设计机构，对总体结构的设计分析最后确定最佳的设计方案，1.3.3设计的主要内容对玉米脱粒机整体的设计，确定机构的总体布局及结构方案。编写说明书对传动系统、机身结构、绘制零件图、修改图纸及论文等。玉米脱粒机工作原理分析2.1玉米果穗的基本物理特性玉米中含有大量的营养保健物质，在德国营养保健协会，经过试验研究的数据表明，玉米所含的营养价值在其他的食品当中含量最高，对人类保健效果最好，玉米果穗形状为圆锥状的，属于规则的物理形式，根据《农业机械设计手册》得知玉米粒的物体流动力学特性可以知道玉米的修正系数为2.11临界速度为9.8-14m/s,玉米属于散装式物料，在钢板上滑动摩擦角为20度在木板上22度，休止角为29度到35度，其综合特性系数为0.0558，玉米的容积质量为0.65-0.78,充满系数为0.2-0.4结构如图2-1图2-1玉米结构图2.2各种类型的玉米脱粒机的特点分析2.2.1打击式玉米脱粒机装置机构的分析打击式原理的玉米脱粒机设计，主要是由钉齿或者螺纹杆对玉米果穗进行反复的击打，玉米受到钉齿的击打，产生震动和受到惯性的力致使从玉米芯失去连接，经过钉齿打击玉米粒就脱落下来，从而实现脱粒的效果，这种原理主要是利用打击的方式和击打的方式，玉米表面受到伤害较大，玉米脱净率高、生产的效率高。打击原理与普通的脱粒机相比较，没有特别的区别，按照滚筒的机型的类别可以分为纹秆式脱粒机，钉齿式脱粒机，据农业报告可知，纹秆式玉米脱粒机受到国内外大企业的青睐，因为脱粒的效果好，与钉齿式的玉米脱粒机脱粒效果相对比纹秆式玉米脱粒机对玉米颗粒的损伤小，纹秆式的脱粒装置大体和钉齿式得装置差不多，但纹秆式一般采用卧式结构，结构形式比较单一，与钉齿式的装置主要区别在纹秆上的螺纹有两种类型，螺纹的主要目的是增加摩擦力高脱粒的效果，使玉米果穗与其有更好的接触。与钉齿式脱粒机相对比，纹秆式脱粒机虽然脱粒的效果好，生产率高，分离果穗的能力强，但结构形式相对单一，消耗的功率高，对于水分含量较高的玉米果穗脱粒效果差，在我国广大的农村和中小型企业应用相对小。2.2.2搓擦式玉米脱粒机的机构装置分析搓擦式原理的脱粒机，主要是通过玉米果穗与脱粒机构装置所产生的摩擦，还有果穗与果穗自己的摩擦，果穗的脱粒效果跟摩擦力的大小有很大的影响。摩擦力的增大致使玉米脱粒的效果好，但超过一定的数值时，会造成玉米粒的表面擦伤，或者脱壳，脱粒机构的表面粗糙程度与两者之间的间隙直接影响着摩擦力的大小，这样原理的脱粒机，脱粒效果好，玉米芯断比较少，洁净率高，其与打击式脱粒机脱粒的效果的相比较，挤擦式得破碎率低，但排芯口的所排出的玉米颗粒比较多。该装置结构图为2-2主要是由锥齿轮、小齿轮、顶搓齿、离净盘组成的。脱粒工作区域主要由螺旋锥齿轮和凸边缘的角度支持，包括与钉齿和顶搓齿。在使用该机构装置可以调节顶搓齿背后的弹簧来调整脱粒区域的大小，离净盘自动拉动玉米果穗，玉米穗脱粒按从上到下进行脱粒。

脱粒、锥齿轮和从该点的不同方向的大小进行摩擦，玉米果穗脱粒生产中产生自转，锥齿轮、支撑舌和脱离盘上之间也对玉米果穗产生的摩擦力，玉米果穗从上往下依次进行脱粒从而达到脱粒的效果，脱下来的玉米粒经过脱离盘旋转排出机外，夹带的杂质通过风机清选，从机架的底部收集干净的玉米粒。本机是破碎的玉米芯比较小，破碎率低，净关率高，操作简单方便，性能稳定可靠，脱粒机的内部装置紧凑，但紧固耐磨，使用比较方便，但生产效率低不大适合大型企业所使用。该机的结构简图2-3图2—2搓擦式脱粒机构1锥齿轮2小齿轮3顶搓齿4皮带轮5离净盘2.2.3差速式玉米脱粒机的机构分析差速式玉米脱粒机主要是利用是橡胶制成的辊子，其转速方向一样，但之间存在速度差所组成的脱粒机。它可以采取了的撕掉玉米皮、玉米籽粒仿照被手擦掉、可以脱粒容纳含有25%水分或更少玉米粒，不受水分的影响，玉米穗的破碎率很低，脱粒机的脱净率很高，但生产的效率很低，第一个辊子叫压力辊，它的功能：1）是可以脱粒，2）可以对不同规格的玉米果穗进行调节，它的表面带有橡胶的螺纹条，致使其与玉米之间产生摩擦力，另外一个协助辊，起到协助支撑的作用，三个辊形成一个锥形状空间，协助另外两个辊将玉米果穗脱粒。第三辊称为脱粒滚筒辊、表面和其他两个卷不是相同的它的表面由组成几个深锥花的图案主要用来提高玉米脱粒机的能力，三个辊相互之间形成一定的角度，在三个差速辊上对玉米产生摩擦力上，围绕旋转轴玉米的动作，依靠自身重力从底部依次脱粒顶部，依靠对玉米的切向力脱粒滚筒，脱粒辊在相互挤搓的摩擦下将玉米粒脱下来，将玉米芯推送到机外，这种机型结构简单，操作方便，脱净率高，但生产效率低，不适合企业使用，只适合单个果穗脱粒的使用。2-3其结构简图图2—3差速式脱粒机构图1玉米果穗2脱粒元件2.3玉米脱粒机的工作原理挤搓式玉米脱粒机凹板主要由圆钢管与机体内的薄板焊接而成的，两圆钢之间的间隙大于玉米粒的宽度，主轴利用采用实心轴并在轴面上依次螺旋焊接板齿，脱粒的板齿分为带冠板齿和平板齿，两板齿相互之间组合脱粒，在工作时主轴上的速度通过主轴上的从动轮减速，带动着滚筒旋转，在主轴的开头端焊接双向螺旋叶片，在工作在状况下，玉米果穗进入进料区，既受到向前、向上、下运动，在运动的过程中玉米果穗与左右两边的栅格，还有底部的栅格相互之间揉搓，并使果穗上的玉米粒脱落掉，玉米果穗在受到板齿的撞击不是很大，对玉米籽粒损伤软、小损害。在脱粒机的箱体内的脱粒区，脱粒轴上板齿效仿人用手挤扣玉米果穗，被扣掉一点的玉米果穗继续在脱粒区受到脱粒滚筒的不断旋转冲击，由于板齿与传动轴之间形成一个角度，致使玉米果穗朝着排芯口推动，把板齿顶部设计三个凸起的齿，在脱粒的过程中就像就竹签扣头部玉米粒挤掉。致使玉米果穗顺利脱粒。其结构简图2-3图2-3挤磋式玉米脱粒机部分结构图第三章挤搓式玉米脱粒机设计的确定3.1机构的组成部分挤搓式玉米脱粒机主要组成的机构有：集料口、从动带轮、主动轮、电动机、下料口、栅格板、轴承座、排芯口、下料口、脱粒轴、脱粒仓等部分组成。如图3-1所示。3-1整体结构图3.2脱粒机各个部分机构设计3.2.1集料口的设计集料口位于上箱体顶部与其相焊接，采用2mm厚，材料为Q235的钢板焊接而成的，晾干剥好皮的玉米果穗就从集料口进入推料区域，在集料区的玉米果穗受到螺旋叶的推送，螺旋推送到脱粒区进行脱粒。结构如图3-2图3-2进料口玉米果穗通过集料口被装进去，通过集料口玉米果穗直接进入箱体,是脱粒机重要的部件。它的功能就是把玉米集中起来将玉米放入机体内，在放玉米的同时也保证了人身的安全避免造成事故的发生，在工作的旋转时，玉米芯或者玉米粒不会飞溅出来对工作人员的伤害，也保证了脱粒的质量，如果放入的方式不对，不利于主轴的运动，对机体产生副作用，在电动机转动的同时，从动轮子转动驱动，有时会瞬间增加负载增加时，弯曲应力，扭转应力，还造成加速的上齿板的磨损和疲劳老化。集料口的设计的不但就造成箱体内的玉米果穗过多，造成脱粒轴的卡死，直接影响电动机的使用。对于造成玉米脱粒机的损坏。经过周全的考虑，在脱粒轴的开头端，设计螺旋机构，致使玉米果穗顺利进入脱粒区。降低箱体内玉米芯的堵塞，造成脱粒轴和电动机的损害。3.2.2脱粒部分的设计脱粒部分主要是玉米果穗经过集料口，掉入脱粒滚筒内，脱粒轴通过从动轮带动，玉米果穗经过螺旋机构的推进，致使玉米果穗进入脱粒区域，经过平板齿和冠齿进行脱粒，脱粒下来的玉米粒通过下料口排出，玉米芯通过脱粒轴推进排芯区，排芯区上的制动阀，当挤满很多的玉米芯时候才可以排出。2-3脱粒部分整体结构图脱粒部分使用2mm厚，材料为Q235的钢板、5mm厚，材料为Q235的钢板等焊接而成的。脱粒部分主要由：脱粒轴、栅格凹板、制动阀、下箱体、左右支板组成，其结构尺寸为L×B×H=1139×550×565mm如图2-33.2.3筛选部分的设计在脱粒机内，玉米果穗通过脱粒轴上的板齿、冠齿和焊接在下箱体的凹板之间进行脱粒，将脱粒下来的玉米粒通过栅格凹板下滑到下料口，通过下料口的倾斜滑板将玉米粒排出机外，在箱体内的玉米芯经过焊接在脱粒轴上的板齿产生螺旋推力将玉米芯推送到排芯的区域，通过排芯口排出机子外。如图所示3-23-2筛选部分结构图在玉米脱粒的过程中，脱粒轴与栅格凹板紧密的配合，直接关系玉米脱粒的质量，是脱粒机中重要的组合部件。脱粒机机中的栅格凹板具有两个重要的功能：第一：玉米脱粒后，玉米粒通过凹板缝隙漏到下料斗，玉米芯经过脱粒轴旋转力把玉米芯排出机外，第二：栅格式凹板主要使用两根圆钢直径为12mm，相互之间形成一定的间隙，间隙为13.5mm，缝隙的作用可以把玉米卡在这个缝隙之间上，从而使脱粒板齿与玉米迅速接触、从而达到脱粒的效果。脱粒机中栅格凹板主要有48根圆钢直径为12mm，其中圆钢的长度分别为238mm、868mm、1108mm，根据《农业机械技术手册》得知滚筒与凹板之间的距离在90~120mm之间，所以栅格凹板的直径为290mm，栅格板利用三个厚2mm、直径为498mm幅盘组成，之后焊接固定在下箱体上，脱粒机中栅格板整体结构主要有两种类型：O型和U型如图所示3-3O型栅格凹板U型栅格凹板3.3排芯口的设计脱粒滚筒把脱粒未脱完整的玉米芯和完全脱粒完成的玉米果穗推送到排芯区，当排芯区未脱完整的而玉米果穗，被制动阀压住无法排出，当排芯区积累一定量的玉米芯的时候，制动阀才可以打开，这样的好处是：使玉米脱粒机的脱净率得到保证，但脱净率不够的时候，适当的调节制动阀的力度以保证玉米脱粒的效果。如图3-3所示图3-3制动阀的结构图3.4脱粒机下料口和排芯口的设计排芯口采用2mm厚的钢板焊接而成，主要作用是把排出的玉米芯排放在一起，主要的作用是把的清理玉米芯、杂质与玉米粒分开的作用，与脱粒机的上箱体焊接在一起，其结构如图3-4下料口主要是脱粒下来的玉米粒有利于集中排出机外，采用的是2mm厚的钢板焊接而成，下箱体与其焊接其结构如图3-4图3-4排芯口下料口3.5脱粒滚筒的设计脱粒滚筒是玉米脱粒机当中最重要的机构，它决定着玉米脱粒的好坏，在脱粒轴的表面螺旋焊接着带冠的平板齿和平板齿，它们相互之间交替成一定的角度焊接在脱粒轴上，致使玉米果穗在玉米滚筒的作用下可以向前螺旋运动，达到脱粒效果。玉米脱粒机的脱粒轴总长度为1310mm，滚筒的直径为190mm。箱体中玉米脱粒区总长度为640mm，排芯区总长为230mm，推料区总长为230mm。脱粒轴主要采用空心轴与两个轴头利用圆柱销相连接在一起，空心轴的好处：减少材料，增大空间，当传动轴传递扭矩时，从径向截面传递到看到外面的有效弯矩较大的地方。当寻找所需传递大扭矩转矩需要与轴径相比较。由于在轴心部位传递力矩的作用较小，所以一般采用空心的，以减少转轴的自重。其结构简图3-6图3-6脱粒滚筒结构图3.6机架部分设计机架是玉米脱机的支撑部件，规格为L×B×H分别为：1480×500×550；是安装动力源的机构，机架的作用是承受着脱粒机施加的重力，动力，震动和箱体与凹板之间的冲击力，机架在脱粒机中起到定位安装、支撑的作用，选择5毫米厚的角钢焊接制成，防止在工作运行中由于机器产生的震动对工作人员的人身伤害。其结构图3-5图3-6机架第四章玉米脱粒机构件相关参数的确定玉米脱粒机主轴上有八个平板齿和八个冠状平板齿，它们均为螺旋排列成一定的角度均匀的排列在空心轴上，将已脱粒完的玉米芯排出机外，脱粒滚筒板齿的直径为190mm，脱粒轴上滚筒板齿平均均为宽为80mm，高为45mm、厚为10mm。如图4-1板齿图4-1脱粒板齿4.1电动机的选择 参考HT-6挤搓式玉米脱粒机，其板齿宽度为110mm，受均布载荷138N；这次设计挤搓式玉米脱粒机滚筒上的平板齿宽度为80mm，所以由参考的型号可以知道每个板齿受到玉米冲击大约为98N，脱粒轴上焊接着24个平板齿，平均每个平板齿对玉米受力98N，当玉米脱粒机正常工作时，主轴上的平板齿在快速旋转。因此在玉米脱粒机正常运行所产生的切向力为98×8×2=1568N,也就是玉米脱粒机正常运行时，脱粒滚筒所产生的切向力为1568N。其中：N--为冠状平板齿所受到的力M—参与脱粒滚筒上的平板数Z--工作时参与的齿条数4.2脱粒轴上平板齿的转速根据《农业机械设计手册》书中提到可知，玉米脱粒滚筒的转速一般为，当玉米脱粒机的脱粒轴在旋转运行时，板齿随着滚筒的旋转也参数相应的速度。即，其中：—板齿滚筒的转速—脱粒机主轴的转速—滚筒的直径故该机符合要求4.3脱粒机主轴的功率玉米脱粒机运行中脱粒轴所需要的功率为，脱粒机中的脱粒轴受到工作阻力和旋转参数进行求解，即：，通过电动机功率的公式可知并计算，脱粒机总体传动装置的总效率为，及每个部分运动副之间效率的乘积所确定的，即，其中每个传动副的效率分别为、、，选择脱粒机部件之间传动副的效率值如下：滚动轴承（每对）0.98～0.995即取=0.99V带传动0.94～0.97即取=0.97脱粒滚筒（板齿焊接在脱粒轴上）即取=1则由此可得电动机的功率：4.4电动机的转速通过《脱粒机》书中的相关数据得知，玉米脱粒轴的转速一般在270～420之间，按照《机械设计指导》书中推荐参考传动比例，V带的传动比范围在2～5之间，就可以符合电动机与脱粒轴之间的转速适当配合，所以选择电动机转速范围，可以选择符合这个条件的有Y132M1-6型号电机。带及带轮的设计在玉米脱粒机工作旋转运行中，电动机与主轴采用带轮与V带之间的传动，从而达到传动效果玉米脱粒机在旋转的操作中，传动皮带V是灵活、弹性，可以减轻影响，吸收震动，从而让玉米脱粒机运行中平稳，噪声小，过载时将引起打滑，保护机器等优点，虽然会有过程中的两个驱动器之间的一些摩擦，使二者的相对运动，使驱动相对不精确，但不影响玉米脱粒机的传动，传送带的整体结构简单，具有一定减轻震动的能力，能在大轴距间和多轴间传动，成本低，不需要润滑，维护简单，便于安装。因此，V带与带轮相互配合的传动是在电机与玉米脱粒之间选择是比较合理的。传动参数是用来确定带轮与V带选择的，然后确定V带的类型、长度和根数，确定带轮使用的材料，结构和轮子大小（轮宽度和直径，槽和槽的尺寸，数量等）两轮之间的中心距，在轴上承受带轮所施加的压力。5.1V带传动的计算功率根据《机械设计手册》书中相关图表9-7得知，机器运行的工作情况系数：其中：一计算功率（)—工作情况系数—传递的额定功率（)5.2选定V带的型号据计算功率5.5kw和主动轮转速n1=340r/min，通过《机械设计手册》书中的图9-8的普通V带选型图，初步可以得知V带的大体型号选择普通的B型V带。5.3带轮基准直径的确定以及带速的验算（1）初步选择主动轮相关参数，其基准直径：通过《机械设计基础》书中相关参数图表，可知选择V带的型号相当合适，参考表9—6，选取。（2）计算V带的速度V：介于～的范围内，所以选合适。传动比的计算（3）计算从动轮的直径根据《机械设计手册》相关数据图表可以知道带轮的具体参数要取整，所以取=355mm5.4确定传动中心距和带长 取 即： 得：取：计算带长：即： 得：通过《机械设计手册》当中表9-2的相关参数可以得知，选取带的标准长度为=1800mm实际的中心距按公式得求得：中心距的变动范围为mm。故中心距符合要求。5.5脱粒机带轮包角的校核=180°-(D2-D1)*57.3°/=180°-（355-125）*57.3°/524=157.1°＞120°满足V带传动的包角5.6计算带的根数Z计算单根V带的具体额定功率分别查表9-5及9-2可得Ka=1，KL=0.75故有(1.67+0.25)×1×0.75KW=1.44kw计算V带根数Z取4根5.7确定初拉力确定初拉力F0查表9-1得B型带单位长度质量q=0.17kg/m故其中q传动带单位长度的质量，单位：即5.8传动轮作用在轴上的压力即求得：V带轮的选择6.1带轮的材料选择带轮的转速v=6.28m/s，即v＜20m/s，转速较低，材料可选HT2006.2主带轮结构设计主动轮的设计主要依据从动轮的直径及相关参数的确定，来确定带轮的结构设计，从三角带的型号来确定带轮槽的参数，具体设计如下：主动带轮的选择：根据主动带轮的结构直径已经确定为，电动机轴与主动带轮相配合的直径为，依据相关经验公式～，确定主动带轮采用实心式。带轮其它参数的选择：根据《机械设计实用手册》可知，主动轮的主要结构参数，具体的参数见表所示，由经验公式可以计算出其他的相关参数。主带轮的结构参数单位（mm）带的型号bdfhelpDPaB1411.51619141253817.4主动轮的厚度由计算公式厚度B为：B=(Z-1)e+2f=3×19+2×11.5=80mm主动轮的结构如图6-2图6-2主动轮机构图6.3从动轮的设计从动带轮结构设计的选择，主要依据主动带轮的基准直径，以及传动系统的传动比来确定，即，，所以从动带轮同样采用腹板式。从动带轮的参数选择：根据《机械设计实用手册》查询，由表可知带轮具体的结构参数，由经验式可以计算出其他相关参数与尺寸。从动带轮的结构参数单位（mm）带的型号bdfhelpDPaB1411.51619142503817.4从动带轮的厚度BB=(Z-1)e+2f=3×19+2×11.5=80mm从动带轮的结构如图6-4图6-4从动带轮的结构脱粒主轴的设计在玉米脱粒机构中最为核心部位的部件为脱粒轴，在工作运行中脱粒轴主要承担着弯矩、转矩、和支撑轴上的旋转零件。在工作时，脱粒轴瞬间受到很大的冲击力，由于频繁的冲击，对脱粒轴的设计是一个很关键的一步，轴的设计应满足下列几方面的要求：在结构中必须合理受力，尽量避免或减少应力集中，足够的强度(静强度和疲劳强度)，必须的刚度，特殊情况下的耐腐蚀性和耐高温性，高速轴的振动稳定性及良好的加工工艺性，有利于轴上零件的相互定位，可靠，适当装配与装拆的方便等。轴的主要作用是：1）安装在轴上的回转零件，能准备实现其轴向定位；2）承接传递轴上所产生的作用力，根据玉米脱粒机的工作形式与工作的状态和装配特点。根据玉米脱粒机结构要求和环境、玉米脱粒轴传递的直梯轴轴的窗体中的使用，由于滚筒的直径要求比较大，中间部门采用空心轴与两端的实心轴直径用圆柱销相互配合，再焊接牢固可靠，使用的空心轴的好处：减少材料，增大空间，当传动轴传递扭矩时，从径向截面传递到看到外面的有效弯矩较大的地方。当寻找所需传递大扭矩转矩需要与轴径相比较。由于在轴心部位传递力矩的作用较小，所以一般采用空心的，以减少转轴的自重。7.1轴端的最小直径轴抗扭强度计算确定轴端的轴的直径，由经验公式：其中：—轴常用的几种材料的的值—主轴上的传递功率—主轴上的转速轴上使用的材料可以在《机械设计手册》中可以查得，选取45号钢来调质处理，，取，可得轴的开端安装带轮，初步估算轴的直径，将计算值圆取整后做轴的最小直径，当截面上有键槽时，有一个键槽轴径增大5%~7%,从而增加轴的直径尺寸，提高轴的工作强度。即将其取整：轴的输出端的直径主要为了带轮相互配合，所以用输出端的轴径为40mm,根据《机械设计手册》查得从带轮的的直径为63mm那么这段轴的直径为40mm，长度为58mm，为了在使用的过程中带轮与轴相互配合在轴一端增加螺纹，以便使用大螺母把它们旋紧其结构如图7-1：如图7-1端轴头的图7-2轴的整体设计7.2圆柱销的校核为了使实心轴与空心轴相互配合链接，采用直径为10mm的圆柱销与其链接在一起。计算圆柱销的工作剪力：剪切面面积为：销轴的工作应力为：所以圆柱销符合剪切强度要求，故安全。7.3轴上键的校核由于轴的开端段长为58mm选用圆头普通平键（A型）按轴的直径d=40mm,及带轮宽，据文献得键的键宽b键高h为，长度的键。强度校核键的使用材料为45钢，V带轮使用材料为铸铁，根据查表可知键联接的许用应力键的工作长度挤压应力：7.4脱粒轴转矩的计算1）求脱粒轴转矩根据公式：求得其中：—电动机的额定功率—主轴的转速即：轴头的载荷由静力方程解得支反力为1699.618N轴的载荷分析图7.5脱粒轴的校核通过校核，正常情况下只有承担最大的弯矩的强度需要校核，也就是A危险截面的强度。下表的数值结果是根据经验公式计算得出的。载荷 垂直面V支反力F=1699.618=-114.21剪力=1681弯矩MM=1.311扭矩TT=1.429公式：式中：—轴的抗弯抛面模量，—轴的许用应力，。按轴实际所受弯曲应力的循环特性，在、、中选取其相应的数值，从《机械设计实用手册》可以查出。按《机械设计实用手册》书中查得，对于的碳钢，所以，故安全。第八章玉米脱粒机的有限元分析ANSYS作为全球知名的大型CAE分析软件，ANSYS自20世纪70年代诞生以来，随着世界信息技术和有限元理论的高速发展，在各个领域得到了高度的评价和广泛的应用。与迅猛发展的计算机技术，到各种工程软件也已广泛应用。ANSYS软件软件对其多物理场耦合分析能力成为主流软件的应用，得到了越来越广泛的应用于工程分析。8.1有限元分析的简介在任何场合，ANSYS为这些场合提供了广泛的仿真解决方案，这些方案对设计过程中提供了虚拟的仿真环境。全球的诸多组织都相信ANSYS为它们的工程仿真软件投资带来最好的价值。ANSYS软件是大型通用有限元分析软件、金融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体。它的组成是由全球最大仿真有限分析软件之一的美国ANSYS公司开发，能与多种建模软件兼容，实现数据共享化与替代。软件主要包括3个部分：预处理区域，分析计算区域和后处理区域。预处理模块提供了功能强大的建模和网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型。分析计算模块包括结构分析，（线性分析、非线性分析和高度非线性分析）、流体动力学分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析，可模拟多种物理介质的相互作用，具有灵敏度分析及优化分析能力后处理模块可以使用颜色来计算轮廓显示、显示、显示、粒子梯度矢量流可视化显示、立体部分显示器，透明和半透明显示（见图表显示的内部结构），可以通过图表、曲线表示计算结果的输出。8.2ANSYS的特色功能ANSYS的特色功能如下前后处理。1）双向参数互动的CAD接口：2）智能网格生成器；3）各种结果的数据处理：各种结果的图形及动画显示；全自动生成计算报告。线性、非线性静力分析1)非线性分析;几何非线性分析能力；(大变形、高应力的压力淬火、软化、旋转压力增强的负载）；材料非线性（近70种非线性材料本构模型，包括弹性塑料、超弹性、非弹性、岩石和混凝土、扩大材料、密封材料、铸铁等）；非线性单元称为边界/状态；高级联系单位(点接触点跨接触，只抚触上所有东西软，软对软表面接触、线性接触(MPC)等支持大滑移和摩擦模型，多场耦合接触)其它非线性单元（旋转铰接单元，弹簧阻尼器单元，壳单元）动态分析能力屈曲分析（线性屈曲、非线性屈曲，圆对称屈曲分析）（5）高对称性分析（模态循环对称分析，环状对称的结构，轴对称，平面对称和反对称的静态分析）。断裂力学分析(应力强度因子、J积分、裂缝提示能量释放率)通用疲劳分析结构热分析1）热传导的稳定温度场，热对流，热辐射瞬态温度场（热传导、热对流、热辐射、相变）；管流热耦合；支持复杂热载荷和边界条件；非线性特性（接触传热、非线性材料）耦合场分析部分及其他功能。

静态流体（液固耦合分析的静态和动态分析）。声学分析（声波在各种声学介质中的传播、声波的反射和吸收（远场）耦合场分析设计优化算法扩普优化：扩普形状优化、扩普频率优化。概率设计系统（PDS)其他使用技术二次开发特征求解器：直接求解器，各种迭代求解，求解特征值。并行求解器。8.3结构静力学分析结构静力分析是最基本，最广泛使用类型的分析，由于线性弹性材料，静态加载的情况之一。线性分析包含着两个大意：首先就是材料为线性，应力应变关系为线性，变形是可恢复的，另外结构发生的是小位移、小应变、小转动，结构刚度不因变形而变化。除了线性分析线性静态分析，但也包括线性的动态分析、和线性动态分析，通常包括以下的分析：模态分析、谐波分析、随机振动分析、响应谱分析、瞬态动力学分析和线性屈曲分析。认为是相应的非线性分析，大变形和线性分析的主要分析的非线性分析等。ANSYSWorkbench14.0平台可以很容易地完成以上任何一种分析及任意几种类型分析的联合计算。线性静力学分析所谓静力学就是结构受到静态荷载的作用，惯性和阻尼可以忽略，在静态载荷作用下，结构处于静力平衡状态，此时必须充分约束，但由于不考虑惯性，则质量对结构没有影响，但是很多情况下，如果荷载周期远远大于结构自振周期，则结构的惯性效应能够忽略，这种情况可以简化为线性静力分析来进行。ANSYSWorkbench14.0的线性静力分析可以将多种载荷组合到一起进行分析，即可以进行多工况力学分析。8.4结构静力分析流程（1)创建分析项目：将结构静力分析（StaticStructural）调入工程项目流程图。（2)在工程数据（EngineeringData）中定义材料属性。（3)创建或导入几何模型。（4）定义零件行为。（5）定义连接关系；接触关系，关节弹簧等。（6）对模型进行网格划分。（7）创建分析设置。（8）施加载荷及约束。（9）设置求解选项并求解。（10）结果后处理。8.5脱粒板齿静力分析脱粒板齿是玉米脱粒机的关键部件，它的相关参数直接影响玉米脱粒的效果。8.6脱粒机板齿的建模脱粒板齿建模使用CreoPro/E模型中，由于其强大的建模功能，方便，其接口与ANSYS工作台14.0软件的兼容性是好，其机构建模图6-1图6-18.7Wb创建几何体Step1：直接利用Creo启动Workbench14.0命令如图图7-1ANSYS14.0集成到CreoPro/EStep2：启动Workbench并建立分析项目如图7-2图7-2创建分析项目AStep3：双击项目A中的A3Geometry，此时进入到DesignModeler界面，选择单位Millimeter，单击OK按钮。此时设计树中Import1前显示，表示需要生成几何体，此时图形窗口中没有图形显示，如图7-3图7-3生成前的DesignModeler界面Step4：单击该（生成）按钮，即可显示生成的几何模型，如图7-4所示图7-4生成后的DesignModeler界面Step5:单击DesignModeler界面右上角的（关闭）按钮，退出DesignModeler,返回到Workbench主要界面。8.8添加材料库Step1：双击项目中A中的A2Engineering数据进入材料参数设置界面图8-1所示，材料参数可以设置在界面中。图8-1材料参数设置界面Step2：在OutlineofschematicB2：EngineeringData中A3下的单击灰色添加新的材料45号如图8-2图8-2添加新的材料Step3：在Toolbox中进行材料属性的添加定义，由于脱粒板齿的材料为45号钢，其属性：弹性模量2.06e11、泊松比为0.3、密度为7800。别把Toolbox中的PhysicalProperties的鼠标左键拉到新建45材料属性那进行密度设置。同样在LinearElastic的进行同样的设置，弹性模型和泊松比进行设置；如图8-3所示图8-3添加材料的属性Step4单击工具栏中的按钮，返回到Workbench主界面材料库添加完毕。8.9添加模型材料属性Step1：双击主界面项目A中的A4栏Model项，进入图9-1所示Mechanical界面，在该界面下即可进行网格划分、分析设置、结果观察等操作。图9-1Mechanical界面Step2：选择mechanical界面左侧Outlines（分析树）中Geometry选项下的solid，此时即可在Detailof“solid”参数列表中给模型添加材料，在其Material中的添加成如图9-2所示图9-2变更材料8.10划分网格Step1：选择mechanical界面左侧Outline（分析树）中的Mesh选项，此时可在Detailsof“Mesh”（参数列表）中修改网格参数，在sizing中ElementSize中设置为2.e-003m,在Mesh选项中点击右键选择insert选择method中的Detailsof“HexDominantmethod”apply模型，如图所示10-1所示图10-1修改材料后的分析树Step2：在outlines(分析树）中的Mesh选项右击，在弹出的快捷菜单中选择命令此时会弹出图10-2所示的进度条，表示网格正在划分，当网格划分完成后，进度条自动消失，最终的网格效果如图10-3所示10-2生成网格图10-3网格效果8.11施加载荷与约束Step1：选择Mechanical界面左侧Outline(分析树）中的“StaticStructural（B5)选项，此时会出现图11-1所示的Environment工具栏。图11-1Envionment菜单栏Step2：选择environment工具栏中的supports（约束Fixedsupport（固定约束）命令，此时在分析树中会出现FixedSupport选项，选中FixedSupport，选择模板的地面进行固定约束在中，单击Geometry选项下的apply按钮，即可选中面上施加固定约束，如图11-2所示。如图11-2施加固定约束Step3：同步骤step1，选择environment工具栏中的Loads（载荷）force（力）命令，此时在分析树中出现force选项，选中force，在Detailsof“Force”（参数列表）面板中Geometry选择apply按钮，选择需要施加力的面，在DefineBy栏中选择Component选项，表示按坐标的方式输入数字，在YComponent栏输入-98N。此时在Graph（图表区）和TabularData（图表数据）区分别显示了载荷数值，保持其他选项默认即可。如图11-3所示图11-3添加面载荷Step4：在Outlines（分析树）中StaticStructural（A5)选项右击，在弹出快捷的菜单中选择命令此时会出现进度显示条，表示求解正在进行中，当求解完成后进度条会自动消失，如图11-4所示图11.4求解8.12结果后处理Step1：选择Mechanical界面左侧Outline（分析树）中Solution（B6）选项，此时会出现Solution工具栏。如图12-1所示图12-1solution工具栏Step2：选择Solution工具栏中的Stress（应力）Equivalent（Von-Mises）命令，此时分析树中会出现Equivalentstress（等效应力）选项，如图12-2所示。图12-2添加等效应力Step3：在Outlines（分析树）中的Solution(A6)选项右击在弹出快捷菜单中选择命令，将会出现进度条，表示正在求解，当求解完成后进度条会自动消失。如图12-3所示图12-3应力分析云图8.13安装不同倾斜角度的板齿分析为了优化玉米脱粒机脱粒的效果，对安装在轴上，不同倾斜角度的板齿进行了ANSYSWorkbenchD等效应力的分析。其结果应力分析图如下所示：（1）倾斜度为0度、5度的应力分析图，其最大应力分别为1.3039e6Pa、1.2459e6Pa，其如图13-1所示图13-10度、5度应力分析图（2)倾斜度为10度、15度的应力分析图，其最大应力分别为1.2908e6Pa、1.3431e6Pa，其如图13-2所示图13-210度、15度应力分析图倾斜度为20度、25度的应力分析图，其最大应力分别为1.3304e6Pa、1.2856e6Pa，其如图13-3所示图13-320度、25度应力分析图(3)倾斜度为30度、35度的应力分析图，其最大应力分别为1.2639e6Pa、1.3019e6，其如图13-3所示图13-430度、35度应力分析图（5）倾斜度为40度、45度的应力分析图，其最大应力分别为1.4069e6Pa、1.2738e6，其如图13-3所示图13-440度、45度应力分析图其以上倾斜角度分析曲线总图其如下13-5所示图13-5应力曲线分析图从曲线分析图可以看出，当倾斜的角度为5度的时候受到的应力是最小的。再从1度到10度之间进行优化分析。其应力分析图如下。（1）倾斜度为1度、2度的应力分析图，其最大应力分别为1.258e6Pa、1.3131e6Pa，其如图13-7所示图13-71度、2度应力分析图（2）倾斜度为3度、4度的应力分析图，其最大应力分别为1.2772e6Pa、1.3742e6Pa，其如图13-8所示图13-83度、4度应力分析图（3）倾斜度为5度、6度的应力分析图，其最大应力分别为1.2459e6Pa、1.2991e6Pa，其如图13-9所示图13-65度、6度应力分析图（4）倾斜度为7度、8度的应力分析图，其最大应力分别为1.28e6Pa、1.3113e6Pa，其如图13-7所示图13-107度、8度应力分析图（5）倾斜度为9度、10度的应力分析图，其最大应力分别为1.2242e6Pa、1.2908e6Pa，其如图1