毕业设计（论文）-砻谷机粗米机设计

摘要采样用稻谷砻谷机是检验稻谷出糙率和稻谷品质检验时制备糙米样品的专用设备。砻谷机的性能、脱壳效果及糙米的破碎率将直接影响稻谷出糙率的检验结果。而直接影响脱壳效果和稻谷整精米率的关键因素，是砻谷机动力系统，传动系统和分离系统的设计以及制作胶辊的材料的耐用性。本文主要对采样用砻谷机的动力选型，传动方案的设计，砻谷机胶辊、清选分离装置以及喂料装置结构布局进行了描述，从而达到所需要求。关键词：传动机构；喂料装置；胶辊；分离系统；电动机；全套图纸加V信153893706或扣3346389411

AbstractThericehullingmachineforsamplecollectingisaspecialequipmenttoproducesamplesofbrownriceforthericeoutroughnesstestingandricequalityinspection.Itsperformance,shellingeffectsandbrokenrateofbrownricewilldirectlyaffectthetestofthericeoutroughness.Butthekeyfactorsdirectlyaffecttheshellingandtherateofmilledriceisthedesignofricehullingmachine’spowersystems,transmissionsystermandseparationsystemandthedurabilityofthematerialsoftherubberroll.Thispapermainlydescribesthedynamicselectionofthericehullingmachineforsamplecollecting,thedesignofthetransmissionscheme,thehullingrubberrollerandthestructuraldepthofseparatingcleanerandfeedingdevice,soastoachievethenecessaryrequirements.Keywords:Transmission;Feedingdevice;Rubberroller;Separationsystem;Themotor

TOC\o"1-3"\h\u10469摘要 117030Abstract 236971前言 4317261.1研究目的与意义 42361.2国内外研究现状 415402传动装置总体方案的确定 613302.1传动方案的确定 6154102.2传动装置的合理布局 765963齿轮式粗米机大概参数 8227323.1电动机选择 8138703.2确定各轴转速 8106343.4各轴传动计算及校核 11235843.5轴承选择及校核 13206893.6键连接校核 15302304脱壳机构的设计 15169404.1胶辊材质的选择 1562494.2谷辊接触应力的分析 16234634.3胶辊的设计和校核 1781284.4砻谷机线速、速比及线速差的确定 18191774.5砻谷机的进料速度与胶辊线速的关系 18164454.6速差和压力与脱壳工艺的关系 199285总结 2129399致谢 22784参考文献 23

1前言1.1研究目的与意义稻谷清理后，脱去颖壳的工序称脱壳，俗称砻谷。用于脱壳的机械砻谷机是碾米工艺中最主要的设备之一。采样用砻谷机是检验稻谷出糙率和稻谷品质检验时制备糙米样品的专用设备，砻谷机的性能、脱壳效率及糙米的破碎率将直接影响稻谷出糙率的检验结果。因此，本选题的研究意义在于解决实验室采样用砻谷机在稻谷脱壳后谷糙分离效果和易损件的耐用性的关键性问题。稻谷喷施农药后在对药物残留进行采样分析时，分析过程前需要对稻谷进行砻谷处理，现有的小型砻谷机由于其工作效率过低，且工作故障多发等原因影响了砻谷效率，增加了取样的困难。因此有必要设计一种适应化学分析采样用的小型稻谷砻谷机。因此，本选题的研究目的是解决现有的实验用电动砻谷机生产效率过低，人工操作不方便的问题，从而设计合理的工作部件，使维修更方便。1.2国内外研究现状2001年初，国家粮食局成都粮食储藏科学研究所根据国内外同类仪器的生产、应用情况，开始研制实验室采样用砻谷机，希望研制出符合我国国情，适用于稻谷品质检验的一次性脱壳率高、碎米率低的小型轻便、结构简单、操作方便、经久耐用的砻谷机。同年六月研制出砻谷机样机；同年7月样机通过了国家粮食局办公室组织的《关于对粮食质量检测仪器使用现状和技术性能进行调研测评》测评，推荐全国使用。2002年获国家粮食局《配置粮食检测仪器专项工作》中标产品。2001年10月，国家粮食局正式下达了“十五”科技攻关计划项目《新型检验用砻谷机、碾米机及便携式米质判定仪开发》课题，要求在原有的检验用砻谷机基础上，进一步完善仪器性能，重点解决易损件的耐用性问题，同时提高仪器的准确性和重复性，实现产品批量化生产并建立应用示范。该砻谷机与2001年底开始试投产，现已形成批量化生产。该机选用的胶辊，一次脱壳率打97%以上，两次脱壳率可达100%；脱壳数量从几克至数百克，可连续进行；脱壳后糙米皮无损伤，一般质量稻谷产生碎米率低于10%；该胶辊对米质无影响，不脱色；经久耐用，脱壳运行时间累积不低于1000h；仪器运行时不会有谷粒糙米粒蹦出，仓内不留存样品；脱壳后的糙米中谷壳存率低于0.5%；壳中含糙米粒率低于0.5%；胶辊间距可调：0-3.0mm；使用220v交流电，功率120W，整机重量约10kg。布勒DRHC新型砻谷机的进料系统带振动喂料器，对物料有预加速作用，带独有的喂料点控制仪。辊下有导流板，分离器内装有挡料板，物料均匀分布。布勒砻谷机的机械化、自动化控制和监测系统在碾米技术中处于世界领先水平，代表了国际胶辊砻谷机最新的发展方向。关于胶辊材质，国外多采用辊径10英寸白色橡胶，可以防止糙米被染黑。佐竹和布勒公司的悬臂式气压紧辊砻谷机，在松紧辊方式上都是采用气压装置控制的，但是在紧辊机构中有所不同。布勒紧辊机构把电动机和活动辊都固定在一个绕支承轴转动的框架上，通过砻谷机机体上的汽缸框架和电机重量共同作用实现活动辊的松紧状态。辊间压力的控制，通过料位器与之连接，断料可立即松辊，来料自动延时紧辊。谷壳分离装置是砻谷机的主要结构之一，对砻谷机的工艺效果产生重要的影响。佐竹公司砻谷机的谷壳分离装置时独立的风选装置，位于砻谷机底座，自带风机将脱壳后物料分离为谷糙混合物、稻壳和未饱满粒。布勒DRHC新型胶辊砻谷机不同于佐竹新型砻谷机，与以往砻谷机相比具有更显著优势。新设计取消了第三类分离物出口，加大了观察窗，便于工艺观察取样，采用人机控制的操作杆进行准确调节。新型砻谷机完全符合人机一体化的设计理念，采用触摸屏装置，使机器的操作更简单可靠方便。新型砻谷机在机械化自动控制方面不断尝试和探索，特别是国内在传动装置中用三辊砻谷机代替齿轮变速箱传动和四辊砻谷机的研制，及降低生产成本减少维护费用，同时使砻谷的工艺参数也有极大提高。这些研究对稻谷加工行业技术进步起着重大促进作用，为新型砻谷机设计研究提供新的思路和参考。

2传动装置总体方案的确定总体设计的任务为拟订设计方案，选择动力机，确定传动比并合理分配传动比，计算传动装置的运动和动力参数，为各级传动零件设计、装配图设计做准备。拟订传动方案:由于本次设计的要求是设计采样用稻谷砻谷机，工作环境一般用于实验室。还要充分考虑此类砻谷机应该利于搬动，重量不宜过大，工作时的噪音应该尽量减小到最小，我们用提高传动装置的效率的方式，从而来减少能耗，降低运行费用。在满足功能的前提下应尽量简化以降低费用。2.1传动方案的确定本次设计的一个重点之一就是如何正确合理的设计传动装置，由于本次设计是设计一种实验室采样用稻谷砻谷机，所以保证此类砻谷机具有少能耗，高效率的特点则显得有为重要，因此有2种方案可供选择，第一就是选用齿轮传动，齿轮传动具有承载能力大、瞬时传动比恒定、传动比范围较大（既可用于增速传动也可用于减速传动，最高转速已达106r/min）、节圆圆周速度和传动功率变化范围大（可以用于v﹥40m/s的高速传动，也可用于中速和v﹤25m/s低速传动；传递功率可以小于1W，也可以高达106kW）,传动的效率较高（一般可以高达90%，渐开线圆柱齿轮的效率可以高达99%）、结构比较紧凑，适于近距离传动等优点，因而应用十分广泛。齿轮传动的主要缺点是，因两轮的中心距不能随两辊的中心距任意改变，所以噪声大，油污重和配件的规格多【1】。第二就是选用双面同步齿形带传动。它是依靠啮合传动的，在齿面上有与带轮啮合的梯形齿的皮带，综合了带传动和链传动的优点。齿形带通常是以钢丝绳为强力层、已聚氨酯或橡胶为基体、工作面上带齿的环状带。工作时，带的凸齿与带轮外缘上的齿槽进行啮合传动。由于强力层承载后变形小，能保持齿形带的周节不变，故带与带轮之间没有相对滑动，从而保证了同步传动。因此，它在机电一体化系统所代表的精密仪器、计算机外设、数控设备等各类产品中得以广泛应用。与一般的带传动相比，齿形带传动的优点是：①传动过程中无相对滑动，可保持恒定的传动比，传动精度较高。②工作平稳，传动速度高，线速度可达40~80m/s。③带轮直径小，传动比变化范围较大，可达1020。④不靠摩擦传动，所以预紧力小，传动轴的径向压力小，且传动效率高，可达98%。⑤噪音小，不需润滑。缺点是：①成本高于带传动。②中心距离要求严格，安装要求高。③工作温度范围为-20~80℃，散热性差。以往的砻谷机大多采用三角或六角带传动，传动效率低。采用双面同步齿形带传动，由于减少了皮带传动的打滑现象，从而提高了传动效率，使机器运行更平稳【2】。2.2传动装置的合理布局许多传动装置往往需要选用不同的传动机构，以多级传动方式组成，而传动先后顺序的变化将对整机的性能和结构尺寸产生重要影响，必须合理安排。若用V带传动，则为2级传动。先由电动机输入，通过齿形带带动快辊，再由快辊带动慢辊，并有张紧轮张紧。2级传动不仅结构复杂，而且传动的效率低。砻谷机两辊的转速较高，速比不大，采用同步带传动完全可以简化为1级传动，由电动机直接驱动快慢两辊。砻谷机的转速与4极电动机基本相等，慢辊的转速约为快辊的0.85倍。转速高、速比小有利于带传动的设计，可以适当提高带的线速度，以减小传动带的宽度。

3齿轮式粗米机大概参数粗米机的工作原理主要是通过两辊的转速差来进行剥壳，根据已有文献可查得，两辊线速之差为2～3．2米/秒，线速之和不宜超过30米/秒。将线速度之差取中间值2.6m/s，线速度之和取上限的80%，得24m/s。如此可求得快辊的线速度为13.3m/s，慢辊的线速度为10.7/s。位保证机器的平稳，将快慢辊设计为同一大小，所以得快慢辊的总传动比为i=13.3/10.7=1.24。考虑到剥壳质量与应用范围（家用型），辊的大小直径应适中，所以取辊直径为10cm，可得快辊转速n1=v1/(R1×π)=21.2r/s=1272r/min,慢辊n2=v2/(R2×π)=17r/s=1020r/min3.1电动机选择根据上述条件可知，电动机应选功率在500W以上，转速在2000转以下的三相异步电机。选择电机型号为Y90S-4，功率1.1KW，转速1400r/min，3.2确定各轴转速电机转速与主动轴转速相差较大，所以我们设与快辊相啮合的齿轮为主动轮。由上可知，主动轴与快辊轴的传动比为：1400/1272=1.1主动轴与慢辊的传动比为：1400/1020=1.37因为主动轴与慢辊轴之间有二次传动，所以将传动比1.37分解为1.1×1.25根据上面确定的传动比，反推出各轴理论转速为：主动轴I轴：1400r/min快辊轴II轴：1400÷1.1=1273r/min过渡轴III轴：1273r/min慢辊轴IV轴：1273÷1.25=1018.4r/min3.3齿轮传动的设计计算及校核主动轴小齿与快辊轴大齿：齿轮选择直齿圆柱齿轮，已知P=1.1kw，小齿转速1400，传动比i=1.1①选定材料、齿数、齿宽系数由表10-7选择常用的调质钢小轮：45调质HB1=210～230，大轮：45正火HB2=170～210，取小轮齿数Z1=22，则大轮齿数Z2=uZ1=1.1×22=24，取d=1。②确定许用应力：许用接触应力许用弯曲应力式中Hlim1=560MPa，Hlim2=520MPa（图8-7（c）），Flim1=210MPa，Flim2=200MPa（图8-7（c））。Flim按图8-26查取，应力修正系数YST=2，而最小安全系数Hlim=Flim=1（表8-5），故MPaMPaMPaMPa③按齿面接触强度设计由式d1≥计算小轮直径。载荷系数K=KAKVKβ取KA=1（表8-2），KV=1.15，Kβ=1.09（表8-3），故K=1×1.15×1.09=1.25小轮传递的转矩T1=9.55×106p/n=9.55×106×1.1/1400=7503.6Nmm弹性变形系数ZE=189.8（表10-5）。节点区域系数ZH=2.5。将以上数据代入上式得d1≥31mm为了保证两辊的距离，d1取50mm。④确定主要参数求中心距aa=(d1+d2)/2=d1(1+i/2)=31×(1+1.1)/2=63mm计算模数m=d1/z1=63/22=2.86mm按表10-1取标准模数m=3求z1、z2总齿数zc=z1+z2=2a/m=2×63/3=42若Zc不等于整数时，可改变模数值使之成为整数。因zc=z1(1+i)故z1=zc/(1+i)=43/(1+1.1)=20.47取z1=20则z2=zc-z1=42-20=22实际i=z2/z1=22÷20=1.1传动比的变动量为△i=0＜5%可用。求小齿轮工作直径d1=z1m=20×3=60mm>32.55mm计算齿轮的工作宽度b=dd=1×31=31mm取b2=23mm，b1=28mm.⑤校核弯曲强度由式，分别验算两轮齿根弯曲强度。计算圆周力N齿形系数YFa、应力修正系数Ysa可由图8-23、10-24查得，当z1=20，YFa1=2.78，Ysa1=1.61，z2=22，YFa2=2.22，Ysa2=1.87，则MPaMPa⑥主要几何尺寸m=1.5mm，z1=20，z2=22，d1=60mm，d2=z2m=22×3=66mm，da1=m(z1+2)=3×(20+2)=66mm，da2=m(z2+2)=3×(22+2)=72mm，df1=m(z1-2.5)=3×(20-2.5)=52.5mmdf2=m(z2-2.5)=3×(22-2.5)=58.5mmb=31，取b1=33mm，b2=38mm，a=(d1+d2)/2=(55+235)/2=63mm同理可得另外两齿的尺寸为：Z3=22d3=52mmb=38mmZ4=28d4=84mmb=42mm3.4各轴传动计算及校核此处以输入轴为例进行设计计算，其他轴不再进行重复计算1.输入轴转矩：T=9.55×106P/n=7504N·mm2.齿轮上作用的力：齿轮分度圆直径：d1=z1·m/cosβ=60mm圆周力：Ft=2T/d=250N径向力：Fr=91N3.选材，确定最小直径：选取轴的材料为45钢，调质处理。按式初估轴的最小直径，查表，取A＝115所以dmin≥11mm1)确定轴上零件的位置和定位、固定方式由于是单级齿轮减速器，应把齿轮布置在箱体内壁的中间，轴承对称布置在齿轮的两边，轴的外伸端安装联轴器。齿轮靠轴环和套筒实现轴向定位和固定，靠平键和过盈配合实现周向固定。两端轴承分别靠轴肩、套筒实现轴向定位和固定，靠过盈配合实现周向固定。轴通过两端轴承盖实现轴向定位。联轴器靠轴肩、平键和过盈配合分别实现轴向定位和周向固定。2）确定各轴段的直径外伸端直径为45㎜。为了使联轴器能轴向定位，在轴的外伸端应设计出一个轴肩。因轴承也要安装在这一轴段上，所以，通过右端轴承盖的这一轴段应取直径55mm。考虑到便于轴承装拆，与透盖毡圈接触的轴段（公差带取f7）比安装轴承的轴段直径（该处直径的公差带是按轴承的标准选取的，为k6）略小，取为52㎜。按要求，查轴承的标准手册选用两个6211型的深沟球轴承，故安装左端轴承的轴段直径也是55㎜。为了便于齿轮的装配，齿轮处的轴头直径为60㎜。用于齿轮定位的轴环直径为70㎜。查轴承标准得，左端轴承处的轴肩所在轴段的直径为64㎜，轴肩圆角半径取1㎜，齿轮与联轴器处的轴环、轴肩的圆角半径取1.5㎜。3）确定轴的各段长度齿轮轮毂的宽度为80㎜，故取齿轮处轴头的长度为78㎜。由轴承的标准手册查得6211型轴承的宽度为21㎜，因此左端轴颈的长度为21㎜。齿轮两端面、轴承端面应与箱体内壁保持一定的距离，分别取为15㎜，和5㎜,右侧穿过透盖的轴段的长度取为68㎜。联轴器处的轴头长度按联轴器的标准长度取70㎜。由图11.5.8可知，轴的支跨距为L=141㎜。4）校核的强度（1）绘制轴的计算简图（图11.5.9a）（2）绘制水平面内弯矩图（图11.5.9b）两支承端的约束力为截面C处的弯矩为3）绘制垂直面内弯矩（图11.5.9c）两支承端的约束反力为截面C左侧的弯矩为图11.5.9轴的计算简图4）绘制合成弯矩图（11.5.9d）图11.5.9轴的计算简图截面C左侧的合成弯矩为截面C右侧的合成弯矩为5）绘制扭矩图（图11.5.9e）齿轮与联轴器之间的扭矩为6）绘制当量弯矩图（图11.5.9f）因为轴为单向转动，所以扭矩为脉动循环，折合系数为，危险截面C处的弯矩为7）计算危险截面C处满足强度要求的轴径由式11.5.3得由于C处有键槽，故将轴径加大5%，即38.32㎜×1.05=40.24㎜。而结构设计草图中，该处的轴径为42㎜，故强度足够。3.5轴承选择及校核（1）已知nⅡ=458.2r/min两轴承径向反力：FR1=FR2=500.2N初先两轴承为角接触球轴承7206AC型根据课本P265（11-12）得轴承内部轴向力FS=0.63FR则FS1=FS2=0.63FR1=315.1N(2)∵FS1+Fa=FS2Fa=0故任意取一端为压紧端，现取1端为压紧端FA1=FS1=315.1NFA2=FS2=315.1N(3)求系数x、yFA1/FR1=315.1N/500.2N=0.63FA2/FR2=315.1N/500.2N=0.63根据课本P263表（11-8）得e=0.68FA1/FR1<ex1=1FA2/FR2<ex2=1y1=0y2=0(4)计算当量载荷P1、P2根据课本P263表（11-9）取fP=1.5根据课本P262（11-6）式得P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5×(1×500.2+0)=750.3NP2=fp(x2FR1+y2FA2)=1.5×(1×500.2+0)=750.3N(5)轴承寿命计算∵P1=P2故取P=750.3N∵角接触球轴承ε=3根据手册得7206AC型的Cr=23000N由课本P264（11-10c）式得LH=16670/n(ftCr/P)ε=16670/458.2×(1×23000/750.3)3=1047500h>48720h∴预期寿命足够2、计算输出轴承(1)已知nⅢ=76.4r/minFa=0FR=FAZ=903.35N试选7207AC型角接触球轴承根据课本P265表（11-12）得FS=0.063FR,则FS1=FS2=0.63FR=0.63×903.35=569.1N(2)计算轴向载荷FA1、FA2∵FS1+Fa=FS2Fa=0∴任意用一端为压紧端，1为压紧端，2为放松端两轴承轴向载荷：FA1=FA2=FS1=569.1N(3)求系数x、yFA1/FR1=569.1/903.35=0.63FA2/FR2=569.1/930.35=0.63根据课本P263表（11-8）得：e=0.68∵FA1/FR1<e∴x1=1y1=0∵FA2/FR2<e∴x2=1y2=0(4)计算当量动载荷P1、P2根据表（11-9）取fP=1.5根据式（11-6）得P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5×(1×903.35)=1355NP2=fP(x2FR2+y2FA2)=1.5×(1×903.35)=1355N(5)计算轴承寿命LH∵P1=P2故P=1355ε=3根据手册P717207AC型轴承Cr=30500N根据课本P264表（11-10）得：ft=1根据课本P264（11-10c）式得Lh=16670/n(ftCr/P)ε=16670/76.4×(1×30500/1355)3=2488378.6h>48720h∴此轴承合格3.6键连接校核轴径d1=22mm,L1=50mm查手册得，选用C型平键，得：键A8×7GB1096-79l=L1-b=50-8=42mmT2=48N·mh=7mm根据课本P243（10-5）式得σp=4T2/dhl=4×48000/22×7×42=29.68Mpa<[σR](110Mpa)2、输入轴与齿轮联接采用平键联接轴径d3=35mmL3=48mmT=271N·m查手册P51选A型平键键10×8GB1096-79l=L3-b=48-10=38mmh=8mmσp=4T/dhl=4×271000/35×8×38=101.87Mpa<[σp](110Mpa)3、输出轴与齿轮2联接用平键联接轴径d2=51mmL2=50mmT=61.5Nm查手册P51选用A型平键键16×10GB1096-79l=L2-b=50-16=34mmh=10mm据课本P243式（10-5）得σp=4T/dhl=4×6100/51×10×34=60.3Mpa<[σp]4脱壳机构的设计4.1胶辊材质的选择根据胶辊砻谷机快、慢辊的胶耗不同，即快辊胶耗大，慢辊胶耗小的特点，在砻谷机的快辊轴上装耐磨性能较好的白色胶辊，硬度90度；在慢辊轴上装耐磨性能较差的黑色胶辊，硬度90度。实验表明，采用不同胶质的胶辊，不需人工换辊，能够保持砻谷机的线速差和脱壳率；胶辊砻谷量一般在426―450吨/对。由此可见，应用不同胶质的胶辊，两辊比较接近，线速差变化范围不大。解决了人工换辊的问题，具有齿轮变速，保持砻谷机线速差的工艺效果。白色胶辊是由丁綪橡胶和白炭黑制成。丁綪橡胶的耐热性能以及耐磨性比较高；黑色胶辊是由丁苯橡胶和炭黑制成，丁苯橡胶的耐热性和耐磨性比丁綪橡胶要差。这是能保证两辊速差的基本条件。但这种试验仅限于两种现有的不同胶质构成的胶辊，两辊速差也仅限于2.9m/s以内。速差大于2.9m/s的胶辊其耐磨、耐热等许多问题，还有待进一步研究探索[7]。4.2谷辊接触应力的分析当胶体（记为第一接触体）与谷粒（记为第二接触体）互相挤压时，通常谷粒的压缩变形较小，故可假设谷粒为刚体（为无穷大），胶体为完全弹性体。谷粒的几何形状非常近似为椭球体，胶辊为圆柱体。根据弹性接触理论，谷粒和胶辊接触时，谷粒将在胶辊的表面压陷出形状如椭球体的小坑，其示意图如图5所示。压陷坑的平面投影为椭圆形，设其长、短轴分别为x、y轴，则椭圆形接触区域的接触应力为：上式中，为单个谷粒承受的径向力。图5谷粒在胶辊表面上的压痕Fig5Grainsintheindentationonthesurfaceoftherubberroller建立图6（a）所示的直角坐标系，则谷粒沿长轴方向的接触应力分布为：椭圆接触面积的长短半轴a、b的值可由下式确定：上式中：计算，,求得θ值后，查椭圆积分表，即可求得、的值。以上三种应力、、均遵循椭圆分布规律，其最大接触应力位于接触变形中心，其值为：从接触应力P的理论计算公式可知：从上式可以看出，接触应力主要受胶辊的弹性模量的影响，接触应力P随胶辊的弹性模量的提高而增大。接触应力还随胶辊半径R的增大而减小。而当胶辊的材料确定后，其弹性模量不变，接触应力主要受辊压影响，且随棍压的增加而增大。因此，为了减小胶辊表面的接触应力，可以选择弹性模量较小的胶辊材料，较大的胶辊半径，以及采用较小的辊间压力[8]。4.3胶辊的设计和校核胶辊在实际工作中，其表面接触应力随胶辊的转动，作脉动循环变化。胶辊表层材料会因脉动循环接触应力的存在而产生疲劳磨损，该疲劳磨损的大小、快慢正比于接触应力。减小胶辊表面接触应力可以降低疲劳磨损程度，提高胶辊的使用寿命。计算出胶辊的接触应力之后，就可以对胶辊表层材料后进行强度和疲劳强度的设计和校核。当胶辊的最大接触应力大于胶辊材料的断裂强度时，胶辊表层便会产生微裂纹，裂纹经不断扩展，最终会大块剥落，胶辊磨损急剧，使用寿命急剧缩短。胶辊在工作早期便会因非正常的磨损而失效。因此在设计和使用胶辊时，必须满足接触强度条件：式中：—胶辊材料的断裂强度橡胶以及高分子聚合物与金属材料一样，也存在疲劳失效问题。胶辊的接触应力与其作用次数的乘积等于常数，即疲劳寿命反比于接触应力。设计和选择胶辊材料时，应满足疲劳强度条件：式中：—胶辊材料的接触疲劳强度[9]4.4砻谷机线速、速比及线速差的确定（1）快、慢辊辊线速（2）线速差（3）速比（4）速差率R4.5砻谷机的进料速度与胶辊线速的关系砻谷机在脱壳时，物料和胶辊都处在飞速运动中，有三种物质运动形式：物料运动、慢辊运动和快辊运动。在脱壳区有三种运动速度：稻谷进料速度＜慢辊线速＜快辊线速稻谷流进入胶辊间,由于二胶辊间具有一定的压力和速差，而使稻谷脱壳。在这里必须确立两个概念：一是稻谷流，二是速差。稻谷流先是淌板上的谷流，进入轧区后又是以慢辊线速的谷流，离开轧区时又是以快慢辊平均线速的脱壳流。速差是稻谷进入轧区后，稻谷被胶面夹住，以慢辊为坐标，相对快辊运动，运动速度就是速差。速差加压力，稻谷流变成脱壳流[10]。图6稻谷在轧区与两胶辊相对运动Fig6Riceintherollingzonerelativemotionoftworubberrollers稻谷在轧区与两胶辊相对运动情况可以这样来理解（见图6）：轧区以两辊轴心平面分为上轧区和下轧区。在上轧区稻谷以慢辊线速通过而与快辊作相对摩擦；在下轧区稻谷以快慢辊的平均线速通过而与快慢辊作相对摩擦。脱壳主力发生在上轧区。我们研究的重点也在上轧区。4.6速差和压力与脱壳工艺的关系在脱壳时，两辊间距一般为0.6mm左右，而一般稻谷厚度在2mm左右，因此理想的脱壳状态为单层稻谷的连续脱壳。在这种理想状态下，稻谷两面只与快慢辊胶面接触并搓撕。如果发生两粒稻谷重复进入脱壳区，则稻谷在脱壳区的受力情况和理想情况不大一样：稻谷在脱壳区一面与胶辊接触，一面与稻谷接触，又要迫使轧距增加，辊间压力增加，稻谷只受单面胶面的搓撕，又受过大压力作用，造成脱壳率下降，糙碎、爆腰大量增加。因此，速差和压力只有在单层脱壳情况下才能起到良好的脱壳工艺作用。在双层脱壳情况下，速差和压力只能对稻谷粒内部结构起破坏作用，不能起良好的脱壳工艺作用。实际情况是，在目前砻谷机的脱壳工艺条件下，基本上都处于理想脱壳状态。从一般砻谷机产量来看，淌板不是单层进料二是双层进料。实际情况是淌板双层进料，在轧区变成单层脱壳。这种情况是如何发生的呢？经过长期的观察与研究，可用以下理论来解释：慢辊线速与进料速度之间有一个速差。由于这个速差，在脱壳区瞬间，进入轧区的稻谷被迅速夹入轧区，与后面未进入轧区的稻谷间产生一定的间距。在进料的连续流中，在轧区出现了间距。如果间距正好为谷长，这个间距正好为第二层稻谷所填补。这样，在双层进料的情况下，在脱壳区就出现单层连续脱壳的理想状态。从稻谷在轧区的运动情况来看，造成进料间距是在上轧区瞬间。

总结通过本次毕业设计是我充分认识到，这次设计其实是综合运用机械设计课程和其它先修课程的知识，分析和解决机械设计问题，进一步巩固、加深和拓宽所学知识的过程。通过设计实践，使我逐步树立了正确的设计思想，增强了创新意识和竞争意识，熟悉掌握了机械设计的一般规律，培养了我分析和解决问题的能力。通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料，使我进行了全面的机械设计基本技能的训练。另外通过本次设计使我领悟出机械设计的一般进程为：设计准备、传动装置总体设计、传动零件设计计算、装配图设计、零件工作图设计、编写设计说明书。如果随意打乱这个过程则在设计过程中肯定会多走弯路。在设计过程中我们在独立完成的同时，要时刻跟指导老师沟通和请教，要掌握设计进度，认真设计。每个阶段完成后要认真检查，有错误要认真修改，精益求精。毕业设计的各个阶段是相互联系的。设计时，零、部件的结构尺寸不是完全由计算确定的，还要考虑结构、工艺性、经济性以及标准化、系列化等要求。由于影响零、部件尺寸的因素很多，随着设计的进展，考虑的问题要更全面和合理，故后阶段设计要对前阶段设计中的不合理结构尺寸进行必要的修改。所以，设计要边计算、边绘图，反复修改，设计计算和绘图交替进行。在设计中要贯彻标准化、系列化与通用化可以保证互换性、减低成本、缩短设计周期，是机械设计应遵循的原则之一，也是设计质量的一项评价指标。在课程设计中应熟悉和正确采用各种有关技术标准与规格，尽量采用标准件，并应注意一些尺寸需圆整为标准尺寸。同时设计中应减少材料的品种和标准件的规格。另外，通过本次设计，使我运用各种机械绘图软件的技能得到了很大的提高，也正是运用了先进绘图软件，才使我整个设计过程大大的简化了，设计速度也得到了很的大的提高。不能说这次设计是非常圆满的完成的，因为还有一些考虑欠妥的地方，希望老师批评指教，但至少可视为一个进步，以后还能因此有更大的进步！经过三个月的努力，我相信这次毕业设计一定能为四年的大学生涯划上一个圆满的句号。

致谢本课题是在我的导师史卫成老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。在三个月的毕业设计过程中史老师对我进行了耐心的辅导，帮我解答了设计中的疑难问题，并给我介绍相关的理论、专业方面的书籍以及在设计课题方面难题，使我的设计得