玉米果穗剥皮机设计

PAGEII摘要最近各行各业的发展都是很快的，农业上对于机械化的要求也是非常明确的，现在生产的玉米变多，所以将玉米的皮剥掉的劳动量自然也就变大了，要想实现机械化生产农业机械是非常关键的，农产品在市面上的销售怎么样，主要就在于农业机器的质量，还有工作效率是高还是低。我们国家，主要种植玉米的地方在北方，在将玉米摘下来，还有剥皮的时候都是通过人工来进行，工人在进行工作的时候强度是非常大的，效率也不高。要想将这种状况进行改善，这篇论文设计了一台专门对玉米进行剥皮的机器，这样就可以进行自动化工作了，那么工作效率就变高了，工人的劳动强度就变低很多。本次设计是在了解和掌握玉米果穗剥皮原理、研究现状及发展趋势的基础上进行的。其主要设计内容有玉米果穗剥皮总体方案及工作原理的确定；对齿轮传动、带传动进行设计与计算；剥皮棍的设计、计算与校核；电动机、键等标准件的选择与确定。最后，通过三维、二维绘图软件完成玉米剥皮整体三维造型、装配图及主要零部件图的绘制等。本次设计的玉米果穗剥皮机，其结构简单，操作方便，能够在很大程度上减轻工人的劳动强度，为其发展、设计与制造提供一个的帮助。关键词农业；机械化；玉米果穗；剥皮机；设计AbstractInrecentyears,thedemandforagriculturalmechanizationproductionismoreandmoreobvious.Withtheincreaseofmaizeyield,thelaborrequirementformaizepeelingisalsoincreasing.Agriculturalmechanizationhasbeenthemostcriticaldesignequipmentintheprocessofmechanizedflow,andthelevelofagriculturalmachineryoperationqualityhasplayedadecisiveroleinthemarketrateofagriculturalproducts.ThenorthernpartofChinaisthemainproducingareaofcorn.Foralongtime,ithasbeentakenbyYISHIONbyhandtopickuptheearofcornandthenpeelitbyhand.Thisworkhasgreatlaborintensityandlowworkingefficiency.Inordertochangethisbackwardsituation,thispaperintendstocompletethedesignofacornearpeelingmachine,soastorealizetheautomationofmaizepeeling.Soastoimproveworkefficiencyandreducepeople'slaborintensity.Thisdesignisbasedonunderstandingandgraspingtheprincipleofmaizeearpeeling,researchstatusanddevelopmenttrend.Themaindesigncontentsaretheoverallplanandtheworkingprincipleofthepeelingofcornear;thedesignandcalculationofthegeartransmissionandbeltdrive;thedesign,calculationandcheckingofthepeelingstick;theselectionanddeterminationofthestandardparts,suchasmotorandkey.Finally,threedimensionalandtwo-dimensionaldrawingsoftwareisappliedtocompletethe3Dmodeling,assemblydrawingandmainpartsdrawingofcornskins.Thisdesignofcornearpeelingmachine,itsstructureissimple,easytooperate,toagreatextenttoreducethelaborintensityofworkers,foritsdevelopment,designandmanufacturingtoprovideahelp.Keywordsagriculture;mechanization;cornear;peelingmachine;designPAGE4目录15621摘要 I27742Abstract II166991绪论 1322171.1本课题研究的背景及意义 1108911.1.1本课题研究的背景 1721.1.2本课题研究的意义 185241.2国内外玉米剥皮机的发展概况 2303341.2.1国内玉米剥皮机的发展概况 2126331.2.2国外玉米剥皮机的发展概况 3265941.3国内外玉米剥皮机存在的不足 429922总体方案的设计与确定 551112.1本课题设计要求的确定 55712.2设计参数的确定 5152542.3玉米剥皮机的组成及工作原理 5303942.4电机型号的选择与确定 6298573主要零部件的设计与计算 8322923.1带传动的设计与计算 8257003.1.1带传动的概述 8174073.1.2带传动主要参数的计算 8240763.1.3带轮结构的设计 10218823.2齿轮传动的设计与计算 1135513.2.1选定齿轮类型、精度、材料及齿数 11313123.2.2按齿面接触疲劳强度设计 11243403.3剥皮辊的设计与计算 12127253.3.1剥皮辊生产能力的计算 12310963.3.2剥皮辊长度、直径的确定 12235313.3.3剥皮辊结构的设计 13238853.4传动棍的设计与计算 1374643.5平键的选型与计算 1458873.6轴承的选型 15115053.7各主要零部件强度的校核 1645173.7.1齿轮强度的校核与计算 1674543.7.2轴承强度的校核计算 1816393.8其他零部件的设计 18158993.8.1机架的设计 18144043.8.2果穗料斗的设计 19128414玉米剥皮机的保养、使用、调整及保管 20263144.1玉米剥皮机的保养 2040094.2玉米剥皮机的使用和调整 20306474.3机器的保管 20129835Proe三维建模 2158045.1最终成型 2183486仿真 2117230结论 2613286致谢 2718820参考文献 281绪论1.1本课题研究的背景及意义1.1.1本课题研究的背景要想实现机械化，那么农业机械是最为主要的，现在农业上使用的机器，质量是好还是坏，对于农产品市场的销售影响是很大的。将我们国家的农业机械自动化水平跟国外的进行对比，并且详细的分析，对于我们国家农业机械自动化会向什么方向发展，还有后期应该怎么样去改进，对自动化的研发进行改良。这些年，农业种植是越来越需要机械化，玉米的种植量是大幅度的增加，所以说农民的工作量也是增大了很多，那么现在玉米剥皮机就显得非常重要了，这个机器是可以给农民带来不少的利润的，让农民不需要再进行高强度的工作，将劳动生产率提高很多，并且工作起来也比较舒服，并且现在全球化水平这么高，国外很多农产品也进到我们国家来，竞争压力是非常大的，我们国家的农产品，只有将生产效率提高，将生产成本变得更低，并且将农产品的质量变得更好，这样才能加大我们国家农产品的竞争力。设计一款可以使用的玉米剥皮机，那么工人就不需要手动去操作了，这样劳动效率就提高了很多，换一句话说他们的劳动强度是减轻了不少，可以避免有的玉米因为摘下来之后，来不及剥皮把玉米给放坏掉了，这样利润自然也就上来了。不过，现在市面上的剥皮机，拨净效率是没有多高的，还容易把玉米给弄坏了，现在市面上的机器还没有适合家庭里面使用的。1.1.2本课题研究的意义从全球来看，种植玉米最多的就是美国，因为要满足生产的需要，在1885年的时候，美国人就开始研究玉米剥皮机，到了上个世纪，战争结束了之后，很多人开始对剥皮机进行研究，研究人员有民间的高手，也有专业人士，不过他们都受到自身知识结构的局限性，一直都是没有什么太大的成果的，不过到了上世纪末的时候，大家意识到了这个问题，于是有专业水平的专家跟有实践经验的高手进行交流，对知识还有经验来进行整合。剥皮机因为在进行剥皮的时候，精度是比较低的，并且还非常慢，所以现在好多生产单位在剥皮的时候，还是用工人来进行，采用人工来进行剥皮，劳动效率非常差，在论文中设计的这款剥皮机，对传统的玉米剥皮机进行改造，进行创新，设计一个比较合理的结构，使用合理的动力装置，将以前玉米剥皮机存在的问题都解决到，对于之后怎么样去进行设计，都是可以提供参考的。所以，对于实用性的玉米剥皮机的研究就显得非常有必要了，并且玉米剥皮机对于现在农民的要求是非常能够满足的，并且市场也非常广泛，销售起来应该是没有难度的。家庭里面使用的玉米剥皮机，占据的空间不能大，运输起来比较简单，用起来也是比较简单的，造价没有多高，不管是实用性还是经济性都是非常好的。1.2国内外玉米剥皮机的发展概况现在，欧美这些比较发达的国家，他们的玉米剥皮机已经有很多系列了，并且在进行工作的时候，剥皮的效果是很好的，分级的时候效果也不错，工艺非常好，机器稳定性不错，非常可靠，而且产生的噪声不大等，调整的时候除了原来用的比较多的机械，现在已经研发出来了液压调整系统，使用起来灵敏性更好。在2010年的时候，我们国家的很多部门都进行了研究，进行了探讨，发现在将来的几十年发展里面，玉米剥皮机在市场上的销售会非常凶猛的。2013年7月份的时候，对玉米剥皮机的销售进行了调查，中国市场的发展是非常快的，紧接着就是韩国，日本，还有德国，他们的市场需求也是非常旺盛的。我们国家的玉米剥皮机为了将自身不好的地方进行改善，主要改善的是机器的结构，这样让他变得更加安全，使用效率更高，让机器的工作环境变得更好，让工人的劳动强度变得更低，将工作效率变得更高，使用起来更加便利，更加的智能化等。比方说，进行剥皮的零件是薄皮辊，清筛装置，减振系统，对这几个部分进行改良，改良传动系统。现在的剥皮机动力来源是双振动电机，将这种动力装置进行升级，换成两台振动电机，这两个电机型号，大小都是完全一样的，并且工作的时候是同步进行。接下来对国内还有国外的玉米剥皮机的发展进行介绍。1.2.1国内玉米剥皮机的发展概况从上世纪六十年代开始对玉米剥皮机器进行研究，刚开始是对国外的机器进行模仿，到了八十年代开始对技术进行研发，九十年代之后取得了一定的成效，目前，我们国家的玉米剥皮机已经发展了一段时间。现在的剥皮机有两种，一种是玉米联合收割机上安装剥皮装置，还有一种就是专门的玉米剥皮机。比方说黑龙江一家生产单位生产了自走式玉米联合收割机，这个机器可以对玉米进行采摘，进行剥皮，进行保存，进行切茎，最后将切碎的茎秆还到田地里面去，在对玉米进行剥皮的时候，它的剥净率是超过百分之八十五的，损失的总量是要比百分之三还要小。另外一家生产单位生产的玉米剥皮机，它使用的电机是磁动力是三千瓦的，剥净率可以超过90%，破损率、损失率都要比1%还要小。在吉林的一家专门对农机进行研究的研究单位，生产出一种橡胶花瓣型玉米剥皮机，它的主动轴，两头的轴承座都是不在一个水平面上的。因为将螺旋条还有橡胶钉都装在主动轴的上面，将很多个橡胶轮都装在传动轴上面，主动轴配合传动轴，剥皮装置可以非常匀称的将已经剥下来的皮放到机器里面去，将他们分配到进行相对转动的剥皮轴的中间，因为果穗是自身进行旋转，顺利的向前运动，在行走过程中，剥皮爪就将它撕掉了，在很快的时间里面，将玉米的苞叶压住，并且向下拉，这样就可以实现剥皮了。并且这个机器跟一个三千瓦的三相电动机进行配合，剥净的时候效率可以达到95%。吉林省农机研究所跟四平农机工程机械制造有限公司联手，一起对玉米剥皮机进行研究，在上世纪末研究了一种玉米剥皮机，型号是6YBJ-2，在这个基础上一直进行研究，在2007年的时候，研究了一种更新的玉米剥皮机，型号是6YBJ-4B，它的剥皮辊用的是轮旋凸棱圈橡胶的，这项研究是获得了专利。现在玉米剥皮机一直在发展，技术变得越来越高，并且农民也越来越喜欢使用。这些年，农业的发展大家都可以看到，原来都是手动的，后来发展成为半机械化的，之后向着全机械化发展，玉米剥皮机就是一种全机械化的机器，现在科技发展的很快，要想将国民经济变得更高，现在一个提高的点就在于农业实现机械化。国家对于农业是越来越重视的，所以现在农业机械化的发展就更快了，玉米剥皮机是这两年才被研究出来的，使用它之后，可以不需要人工，就可以将采摘下来的玉米的皮都剥掉，并且还能够进行脱粒，这样农民在进行工作的时候强度就没有那么大了，并且工作时间也变短了，玉米剥皮机的使用，在一定程度上也带动农业实现机械化。现在我们国家玉米剥皮机是什么样的状况，市场上这个机器的供需又是什么状况，产业链的现在状况又是怎样，还有生产企业又是什么情况等等，都进行了详细的分析。这样对于玉米剥皮机这个行业的生产者来说，它有了更新的投资机会。对于生产单位来说，可以清楚的知道玉米剥皮机这个行业供应商是什么状况，投资这个行业应该有哪些参考。现在，黑龙江一家研究单位生产了一种玉米剥皮机，型号是5BY-7.0、四平农民乐机械制造有限公司研究出了一种更新的玉米剥皮机，这些机器在市面上的销售都是非常不错的。现在对生产玉米的要求，按照国内还有国外的剥皮机的研究，开始研究摩擦式的玉米剥皮机，这样一来实现设定的效果也就达到了。不过在这个时候，我们国家的经济发展很快，农业的发展现在更加的产业化，集约化，订单化，这就是农业的发展方向，要想让玉米收获实现机械化，那么一个有效的办法就是对玉米剥皮机进行发展。1.2.2国外玉米剥皮机的发展概况在国外，玉米剥皮机不管是研究，还是生产技术，都已经是非常的成熟了，现在在一些西方国家，玉米剥皮机现在已经实现了完全的机械化。因为玉米在进行种植的时候，都是一年种一季，在对玉米进行剥皮的时候，含有的水量是比较少的，很多地方在对玉米进行剥皮的时候，都是直接采摘下来，直接进行剥皮。美国，还有德国很多生产单位，他们生产的玉米联合剥皮机都是联合的，很多都是在联合剥皮机上面直接进行更换，安装玉米割台，只需要对剥皮滚筒的转动速度进行调整，并且对剥皮的缝隙来进行调整，这样就可以对玉米进行联合剥皮了。比方说，美国一家公司生产的联合剥皮机换装玉米割台，只需要工作一次，就可以对玉米进摘穗，剥皮了，剥净的时候效率是要高于95%，破损率和损失率都是要比1%还要小。美国另外一家生产单位，他们生产的玉米剥皮机，使用的电动机是单相交流的，所以我们论文中的机器用的就是全橡胶辊。剥皮装置用的就是全橡胶的，并且对这两个辊子进行高低的安排，按照玉米棒的不一样的大小，对两个辊子的缝隙进行调整，那么剥净率自然就比95%还要大。德国一家公司生产的联合玉米剥皮机，在工作的时候，它是通过剥皮爪将玉米的皮给剥开来，在很快的时间里面，被转动的轴将玉米的苞叶进行碾压，之后不停的向下拉，这样皮就被剥掉了。机器在进行工作的时候，效率在每小时0.85～1.25万个，剥净率85%～95%，破碎率要比1%还要小，损失率比2%还要小。这样就可以将玉米的皮都剥掉了，不需要工人来进行操作，这样一来工作效率就变高了。乌克兰一家生产公司生产了一种玉米剥皮机，型号是KCKY-6，这个机器可以同时完成摘穗，果穗剥皮，青贮的任务，对很多地方的农艺需求都是可以满足的。1.3国内外玉米剥皮机存在的不足1、安全防护不是很好，进行喂料的地方对于安全要求不满足。2、在玉米剥皮机上，对安全还是有影响的地方是：剥皮部分，脱离部分，V带传动部分，喂料口。装一个防护罩在剥皮部分跟V带传动装置上，这样的结构对于安全性是非常好的。3、不过有的生产单位，尤其是小的修理店，因为知道农民对于安全意识不好，贪图便宜，要想将成本变得更低，生产，销售等等都是没有安全保护装置，有的时候伤害到农民的安全了。4、有的玉米剥皮机，安装了防护罩在剥皮装置还有V带的上面，要是体积大小的话，那么他们就没法完全封闭起来。剥皮装置的防护罩出料口的上面，薄皮辊想要完全封闭就不能实现了，在出料的这个地方的上面，薄皮辊把玉米叶给夹住了，那么操作的人就会想要弄手去进行清理，这样一来安全事故就出现了。5、进料的这个地方底口是很大的，喂进去的那一头跟剥皮辊之间的空档，对于安全距离的要求是满足不了的，这个就是很多玉米剥皮机都不好的地方。6、剥皮装置使用时间不长，质量不好。PAGE222总体方案的设计与确定2.1本课题设计要求的确定玉米剥皮机可以将玉米表面的皮给剥掉，这样的机器是给农民来用的，那么这个机器的特征有下面几点：1、用起来容易，可以在农村进行推广，机器的零件用标准件，不管是安装，还是维修都是比较便利的。2、整个机器来进行安装，结构一点都不复杂，价格比较低，并且动力要对农村实际状况进行满足。论文设计的这个机器生产效率是比较高的，玉米籽的破损率也是比较低的，剥净率是很高的。3、对玉米进行剥皮的时候，剥净率要超过93%，尽可能不要将籽弄破了。4、成本尽可能的减低，将工作时候的效率变高。2.2设计参数的确定论文写得这个玉米剥皮机，它的数据在下面：1、玉米剥皮机在进行生产的时候每小时一千千克；2、物料在对能量进行消耗的时候，它的大小跟玉米的直径有很大的关系，确定w＝0.0030kw.h/kg；3、电动机在进行转动的时候，速度在n＝1500r/min。2.3玉米剥皮机的组成及工作原理玉米剥皮机最主要的结构由上料装置，剥皮装置组成。工作原理为：电动机将动力通过皮带传送至大皮带轮，大皮带轮将动力通过一对齿轮传送至传动棍，而后将放置在传动棍和剥皮棍之间的玉米果穗进行剥皮。剥皮棍安装在轴上面，轴的两端通过轴承安装在轴承座上。剥皮机构主要部件为剥皮辊，其作用是清除茎叶混合物和剥掉果穗表皮。其原理是相对旋转的传动棍和剥皮棍抓取并剥掉在其上运动的果穗的表皮，同时把表皮和茎叶混合物拽到辊下，剥掉表皮。剥皮辊间隙时由压缩弹簧来保证的，不用经常调整。剥皮装置中的剥皮辊辊面带有螺旋凸棱，并且两辊高低配置，可以根据玉米棒的大小不同，通过弹簧调节两辊间的距离。机架下部有一块挡板，防止脱落的玉米粒飞溅伤人。通过上面的对机构的组成和工作原理的确定，能够发现该机结构简单，调整方便，性能可靠，生产效率高。具体结构见下图2-1玉米剥皮机结构简图。图2-1玉米剥皮机结构简图2.4电机型号的选择与确定对电机的数据进行计算：N=(2-1)式中G－玉米进行剥皮的时候生产可以达到每小时一千千克W－对一千克的玉米进行剥皮的时候耗费多少能量，确定w＝0.0030kw.h/kg。－在进行传动时候的效率，确定0.75N=＝4(KW)(2-2)已经知道N＝4kw，n＝1500r/min确定电动机用的是三相异步的，型号是Y112M-4。要想电动机选的对，那么它的安全性要好，经济性要高，工作时候可靠性好；要是电机选的不对，不好的情况是会有浪费，严重的话机器都被烧掉了。在选电机的时候要注意它的一些因素，比方说电压，频率，转动速度等等，不过榨汁机的电机在选择的时候不光要从这些方面来看，还要看它的功率，看他的速度这些关键性的因素，所以，在这说一下怎么确定电动机的。在选电机的时候，按照复合来进行，这里要注意工作条件，负荷，还有生产流程等等，对下面几点的要求都要能够满足。1、力学性能机械性能必须是电机的机械性跟工作性配合的好，机器在工作的时候稳定性要好，对于工作时候的起动转矩，最大转矩都要能够满足要求。2、功率功率是多大，按照生产时候的机械功率来确定，在对电动机的额定载荷进行确定的时候，防止出现小马拉大车的情况，防止造成一些没有必要的浪费。3、速度电机的转动速度是多少，对于机械要求要能够满足，比方说最大速度是多少，调整速度的性能是不是满足机器工作时候的要求。4、运行经济对这一点考虑的时候，要从整个电机驱动系统所耗费的能源，以及电动机花费的钱来进行考虑，按照电动机的使用效率不一样，有的用的时间是比较短的，在用的时候效率不高，电机的效率是比较差的，总能耗的变化不是太大的，所以电机的效率不是我们考虑的重点，不过有的电器在选电机的时候，还是要注意效率的，比方说空调，循环泵等等，效率高了，总能耗才会降低。5、价格低廉对于机器的工作要求都满足的时候，电机的结构不能复杂，工作时候可靠性高，价格不能太高的机器。这篇文章里面，电机工作的环境是比较干净的，两板倒，负荷也不是很大，并且电源是三相电。那么电机的电压是380v的，电动机的系列是Y，三相异步电动机。电机的型号是Y112M-4。在下面表格2-1里面展示的就是电机的有关数据，这样就可以算出来这个电机的额定功率＝4kw，=1440r/min电机的尺寸就是(mm)400*313*265电机的重量就是47kg。其外形见图2-2。表2-1Y系列的技术参数表型号额定功率额定电流转速效率功率因数堵转转矩最大转矩重量额定转`矩额定转矩kWAr/min%COSФ倍倍kgY112M-448.8144084.50.822.22.347图2-2Y112M-4电动机的外形图3主要零部件的设计与计算3.1带传动的设计与计算3.1.1带传动的概述查看机械书本之后，带传动的好处还有不好的就都知道了：带传动的优点：（1）可以用在中心距偏大的；（2）弹性是非常不错的，震动能够进行缓冲，尤其是V带上接头是没有的，传动的时候稳定性是很不错的，噪声还比较小；（3）在载荷过大的时候，带轮会出现打滑的状况，这样对其他的零部件进行保护，这样别的零件就不会被破坏了；（4）结构是比较简单的，加工还有后期维护的时候比较简单，并且买的时候价格低。带传动不好的地方：（1）传动的体积是很大的；（2）需要张紧，轴上的力就是非常大的；（3）在工作的时候，有弹性的滑动出现，这样对于主动轴跟从动轴的转动速度比也就没有办法进行保证了；（4）带的使用时间是比较短的；（5）传动效率一点都不高；（6）带传动进行的时候，有摩擦，就会有火花，电的出现，不能将它放在易燃易爆的地方。查看书本之后，V带的类型是比较多的，根据功率的大小，再加上它转动时候的都是，那么将V带的型号就定下来了，是A型的。3.1.2带传动主要参数的计算1、对功率进行选用(3-1)式中－工况系数，确定＝1.2P－传动的功率是多少2、确定带子的型号已经知道和确定是V型带，是A型的，－小带轮的转动的速度，为1440r/min3、传动比1.76＝(3-2)4、小带轮直径的基准值（mm）因为传动用的是带轮，在机械工作里面这种传动用的是非常多的，好处就是工作起来效率非常的高，并且可靠性也是非常高的，使用时间也是很长的，平均传动比准确性也是很好的，结构非常紧凑，还有就是用的地方非常多。要想传动用带轮，那么需要满足下面几个方面：（1）震动不能大，噪声也不能大，在工作的时候精确度还必须要非常高。（2）额定承受量要非常高，并且体积不大，质量轻，带轮强度也是很大的，耐磨性也非常不错，可以按照要求达到使用时间。设计带轮的时候，设计只有合理了，那么加工带轮的材质还需要进行热处理，选择对了，生产产品的质量才能满足需要，并且精度也能符合要求，这样一来希望的效果也就能够达到了。选定＝100mm>＝75r/min5、大带轮直径的基准值（mm）(3-3)6、对带子的速度进行验算(3-4)7、将轴跟轴之间的距离初步确定下来（mm）(3-5)8、需要的带子的长度的基准值（mm）(3-6)确定＝900mm，也就是带子的型号是A－9009、小带轮包角(3-7)10、一根V带的额定功率的基本数值已经知道带子的型号、还有一般的V带它的功率是3.32kw11、的时候一根V带的功率额定增加量按照带子的型号，还有确定0.65kw12、V带的数量Z(3-8)13、一根V带的预紧力有多大(3-9)m－每一米V带有多重，确定是0.1k/gm14、在轴上进行作用的力(3-10)(3-11)－因为新的带子在一开始进行预紧的时候力是普通预紧力的1.5倍3.1.3带轮结构的设计1、带轮的材料用的最多的带轮是铸铁的，带轮的速度最快是每秒二十五米，带轮的材料用的HT200。2、带轮的形式根据轮辐的结构划分，实心，轮辐，幅板这几种。生产V带轮的材质一般都是灰铸铁，钢，铝合金，在这个里面用的最多的就是灰铸铁。带轮外边的就是轮缘，这个其实也是一个其中的零部件。在确定带轮的结构的时候，要按照带轮的结构将它定下来，正常直径的数值要D<(2.5-3)d，这样看来大带轮的结构是轮辐式。3、带轮的技术要求（1）带轮上不能有砂眼，气泡这些不好的状况（2）V带轮轮槽工作面的表面粗糙度要小于3.2um，轮缘还有轴孔的这个面的表面粗糙度数值都要小于6.3um，轮槽下面的表面粗糙度数值要小于12.5um，轮槽的棱边要进行倒圆或者是倒钝的处理。3.2齿轮传动的设计与计算3.2.1选定齿轮类型、精度、材料及齿数1、根据设计的传动办法，用的是直齿轮来进行。2、剥皮机只是普通的机器，速度是比较慢的，查看专业资料确定传动精度是八级。3、材料进行选用，因为这个齿轮的振动是非常大的，那么不管是大齿轮，还是小齿轮，原材料用的都是40Cr对它进行调质处理，硬度可以达到240HBS，对它进行淬火处理，齿轮的形状没有什么改变，没有必要进行磨削。4、确定齿数是3.2.2按齿面接触疲劳强度设计查看专业资料[1]式：1、将式子里面的这些数据都确定下来已经知道工作要求，确定载荷系数是：(1.1<k<1.8)将齿轮的扭矩算出来：(3-12)查看参考资料[1]表5-8确定齿轮宽系数：查看参考资料[1]表5-7可以知道材料的弹性影响系数：查看参考资料[1]图5-8可以知道齿轮接触疲劳极限：查看参考资料[1]图5-26可以知道疲劳寿命系数：算出来应力周转多少次：(3-13)将接触疲劳许用应力的数值算出来，失效概率是1%，安全系数S=1(3-14)2、进行相关的计算初步将小齿轮的分度圆直径算出来，放到里面比较小的数值模数查看参考资料[1]表5-1取m=1.5把齿宽算出来b=，确定b=25mm3.3剥皮辊的设计与计算3.3.1剥皮辊生产能力的计算用下面的式子可以将剥皮辊设计时候的生产率算出来：（3-16）式中：Qmin-剥皮辊进行设计时候生产率的最小值t/h。W-每天的平均产量是多少0.4-薄皮辊在进行开机的时候有效的效率。那么说。(3-17)这样的话每一年生产的量是3.3.2剥皮辊长度、直径的确定原来机器上的剥皮辊长是1070mm，美国人生产的剥皮辊长度在1500mm，按照实验可以知道玉米剥皮辊在进行剥皮的时候，效率在四百毫米这个范围里面是85%，在800mm这个范围里面，剥净率是在95%，所以辊子的长就是1199mm，对玉米进行剥净的时候，效率超过95%，对于剥净率有影响的因素是剥皮辊有多长，要想确保剥的干净，那么这个辊子就要尽可能的长，不过太长了，颗粒就会被弄坏了，剥皮辊的直径对于比较小的玉米来说，它是也不会被挤压的，不会被抓取。查看农业机器的设计资料，对剥皮机进行设计，它的数据在下面表格3-1里面。表3-1剥皮辊设计参数长度L（mm）直径D（mm）设计值119965参考范围800mm<L<1250mm60mm<D<80mm3.3.3剥皮辊结构的设计玉米剥皮机剥皮辊的组成主要就是辊子，在辊子上有一些凸出来的螺旋状的隔片，还有一个用来进行剥皮的钢钉，它的滚筒，还有凸起的螺旋状是一种刚性的零件提，在凹陷的地方，设置一些分隔片，这样一来机器进行剥皮的时候面积也变大了。3.4传动棍的设计与计算轴的原材料静强度，疲劳强度都要满足要求，并且韧性，耐磨程度，抗腐蚀性都要比较高。只有这些性能方面的要求都满足了之后，还要注意这个材料的工艺是不是简单，还有性价比是不是高等等。生产轴用的原材料有碳钢，还有合金钢。碳钢比较便宜，感应应力的能力比较低，要对它进行热处理，这样材质的性能也就变得更好了，所以现在碳钢用的是比较多的，用的最多的就是45号钢。合金钢跟碳钢对比，机械性更好，淬火性也更好，有的轴传动的动力是非常大的，另外对它的体积，质量都要弄的小一点，轴颈的耐磨度要更大，在一些温度比较高，或者是非常低的地方，用的材料就要是合金钢。综合考虑了之后，载荷的布局是什么样，机器用的是什么，经济性的要求是什么，所以轴的原材料用的是45号钢，对它进行调质处理。将轴的直径定下来，轴的长度是多少，将轴上面的零件装起来，拆下来，这样就可以定下来了，这样一来这些零件的体积是多少也就清楚了。对于主轴来说，要想安装起来，那么要按照下面的顺序来进行：第一步、转动在中间的地方；第二步、把轴装在箱体的上面；第三步、将端盖装好；第四步，将轴承还有轴承座都装好。1、将轴的原材料确定下来，将热处理办法确定下来，将直径的大小确定下来：轴要是没有什么特别的需要，原材料就用45号钢，对它进行调质处理，它的机械性能查看参考资料[1]表11-1和表11-4可以知道初步将轴的直径的最小值算出来查看参考资料[1]表11-3确定C=120（103<C<126），那么这个轴的直径的最小值：(3-18)查看有关资料，最小的轴的直径可以加大10%。(3-19)结合装配图上面的配合零部件，选择其直径130mm。2、设计轴的结构（1）将轴上面装配的零件进行确定；（2）对轴方向上轴上的零件进行定位；（3）将每一个轴每一段的长，直径确定下来；3.5平键的选型与计算轴还有带毂的零部件上用到键还有花键，键的作用是进行固定，将转矩传递出去的。有的时候，键还可以对轴向进行固定，还能将轴向力传递出去；有些则能构成轴向动联接。键这个零件是符合国家标准的，有两种类型：1）平键和半圆键，他们之间的连接是松连接；2）斜键，构成紧联接。1、平键和半圆键联接（1）平键联接键的侧面是工作面。在完成任务的时候，键跟键槽之间相互挤压，将转矩传递出去。根据使用的途径不一样，可以分为普通的键，导向键还有滑键。普通平键，它进行的联接是静联接，根据键的结构不一样，可以进行分类，一个是A型的，就是圆头的，一个是B型双头都是方头，还有一个是C型的，一头方一头圆。在轴上面用键槽铣刀就使用A型的，在将这个槽洗出来的时候，在里面固定键的效果是比较好的。不好的地方就是，在这个键头顶上的侧边跟轮毂上的键槽没有碰到，所以这个键的圆头这个地方没有完全使用，这样一来在这个轴上面顶头这个地方应力是很大的。平头的平键就么有这些不好的地方，但是太大的键应该用螺丝固定起来，防止出现滑脱的现象。导键联接和滑键联接，他们的连接都是动态的，都是可以进行移动的。导键根据内部结构不一样可以进行分类，有圆头的，也有方头的，固定在轴上都是通过螺钉来实现的。（2）半圆键联接半圆键是用来进行静连接的，在这个键侧边的面，是进行工作的这个面。这种类型的键连接好的地方就是工艺性好，不好的地方就是在轴上面的键槽是很深的。它连接的都是比较小的载荷，当然也可以用来连接锥形轴的。2、斜键联接（1）楔键联接在这个键的上边的面，还有下边的面都是工作的面，这两个面都跟毂还有周上面的键槽紧紧的靠在一起。键的上表面具有1：100的斜度。（2）切向键联接由两个斜度为1：100的单边倾斜楔组成。切向键上边的面还有下边的面都是进行工作的面，键在进行连接的时候一定要有一个工作面实在这个轴心线的这个面的里面的。轴连接带轮，直径是d=70mm，查看参考文献用的是B20×12，B18×11还有B12×8，是一般的A型的平键，这个键长是140mm，60mm。3.6轴承的选型滚动轴承选的对不对，关系到这个主机的工作性能好不好，并且让他的使用时间变长；企业能不能将修理机器的时间短一点，并且将维修时候花的钱变少一点，将设备的运转率变高一些，它的作用都是非常大的。所以说，不管是设计的地方，还是加工的地方，乃至于后期维修的地方，对滚动轴承进行选择的时候，一定要注意。正常来说，对轴承进行选择的时候从下面几步来进行：1、按照轴承在什么条件下工作，确定轴承的类型，还有公差等级是多少，还有缝隙是多大；2、按照这个轴承在什么条件下进行工作，还收承受的力是多大，还有使用时间有什么要求，算了之后，把这个轴承的型号定下来，也可以按照用的时候的需求，把这个轴承的型号定下来，之后在对它的使用时间进行验算；3、选择的这个轴承的额定载荷进行验算，还有对它的转动速度的极限值来进行验算。在对轴承进行确定的时候，主要思考的东西有，极限转速是多少，使用时间是多长，还有载荷是多大，另外还有一些别的东西可以帮助轴承来确定它是什么类型，构造是什么样的，大小是多少，还有公差等级是多少，还有游隙工求是多少，这样一个最后的方案。在进行轴承的选用和选择的时候，首先要作的就是依据相应的型号了解它所受载荷的方向，所受载荷的数字的大小，转动的速度、工作环境的影响等等一系列的指标。通过查阅资料后晓得，在转动的速度比较高，并且所受的载荷比较的小的地方，应该选用以点接触的球轴承作为确定的对象；如果安装轴承的地方其承受的载荷或者力比较的大，转动的速度又比较的小的时候，应该选用以线进行接触的滚子轴承；如果安装轴承的地方是既承载轴线方向的力又承受直径方向上的力，那就应该选择以线接触的圆锥滚子轴承否则是以点接触的轴承；还有一种情况就是轴线方向所受的力比较的大，根直径方向一样的力，是很小的。角接触轴承受到的载荷是两个方向的轴，并且它转动速度的极限值是非常非常快速的，还有精度非常的高，从花钱多少的角度来看，深沟球轴承对比滚子轴承，花的钱要少一点，再加上轴具体的大小。滚动轴承为深沟球轴承6205，KN，KN，，。1、轴承的预紧预紧的意思就是把轴承撞到座和轴的上面以后，通过一定的方式让里面滚动的物体和里面还有外面的全之间保持压紧的状态。预紧轴承是为了在支撑的时候刚性更好，震动和噪音能够有效的降低，也要防止滚动体因为惯性在圈内和圈外进行滑动。2、轴承的安装和拆卸在的轴承没有进行破开的时候必须要按照轴的方向进行安装还有拆卸，应该最先选择使用里面的圈还有外面的圈来把轴承分开。装在比较长的轴承上面，那么要想装起来简单一点，这个圈的孔的大小就是1：12的。3、经济性要求对轴承的价格进行比较，正常情况下深沟球的这种轴承价格比较低，磙子轴承比球轴承的价格要高一点。精度越高的轴承，花的钱就多。在选使用什么轴承的时候，需要仔细的对轴承的价格进行了解一下，在满足各种需要的前提，尽量使用成本低的。这篇论文里面的密封就是对轴承的密封，在进行密封的时候用的是毡圈来进行的，这样能够有效的防止灰尘进到轴承里面，让轴承始终保持干净。使用毡圈来对轴承进行密封主要是因为这样的密封装置结构非常的简单，成本也很低而且使用的范围非常的广泛，是用矩形毡圈装在梯形槽然后产生径向压力来达到密封的效果的。205383.7各主要零部件强度的校核3.7.1齿轮强度的校核与计算1、将接触时候的应力算出来用下面的式子把齿轮面进行接触的时候应力的大小算出来(3-20)将式子里面的每一个数据算出来（1）将载荷系数算出来驱动用的是是电动机，载荷是非常稳定的，确定，；；；(3-21)（2）将弹性系数算出来；（3）节点这个范围里面的系数(3-22)MPa(3-23)2、在进行接触的是疲劳强度的许用应力的数值用下面的式子把需要接触应力算出来，也就是(3-24)把式子里面的每一个数据都确定下来（1）齿轮在进行接触的时候极限疲劳强度是MPa（2）安全系数的最小值是（3）将应力周转次数算出来(3-25)（4）可以知道接触疲劳的使用时间系数是，尺寸系数用下面的式子将工作硬化系数算出来(3-26)润滑油膜影响系数，算出来MPa因为MPaMPa，所以说是安全的。3、对齿轮根部的弯曲疲劳强度进行校核（1）算出来齿根应力的大小用下面的式子将弯曲应力算出来(3-27)将式子里面每一个数都算出来，那么就可以确定，，MPa（2）齿根这个地方弯曲强度的应力的许用值算出来齿根这个地方应力的许用值，也就是(3-28)将式子里面的每一个数据都确定下来进行弯曲的时候疲劳极限MPa齿轮的应力修正系数弯曲强度的安全系数的最小数值弯曲疲劳使用时间的系数，弯曲疲劳的尺寸系数算出来之后因为MPaMpa，所以说是非常安全的。3.7.2轴承强度的校核计算作用在轴承上面的支反力的合力是：N(3-29)如果轴承是深沟球的，派生出来的轴方向上力是可以相互消除的。，N得，，N(3-30)验算的时候根据轴承B承受的力来进行h(3-31)h=年因为玉米剥皮机在进行工作的时候是非常稳定的，使用的轴承是使用时间比较长的，轴承可以对算出来的时间进行满足，审核之后，这个轴承是符合要求的。3.8其他零部件的设计3.8.1机架的设计对于玉米剥皮机来说，主要的支承零部件就是机架，他可以承受轴，还有电动机的冲击还有应力，机架牢固了，那么剥皮机在工作的时候才能稳定，才能工作顺畅，所以这个机架不管是结构，还是原材料，都一定要非常稳定，非常的牢固。论文设计的这个玉米剥皮机，它受到的中等载荷，还有里面产生的应力都是比较小的，电动机的动力也不是很大，还有电动机的质量是比较小的，所以查看相关的资料之后，采用Q235A焊接制造。具体结构见图3-1机架零件图。图3-1机架零件图3.8.2果穗料斗的设计果穗料斗这个地方不仅可以对果穗进行保存，还可以让鬼祟顺着剥皮辊轴方向，进到两个辊子组成的槽形里面去，它跟水平面是有一个角度的，并且，这个机器跟水平面是要有倾斜的，论文设计的这个机器使用的原材料是Q235A板材，对它进行焊接。详细的结构在图纸3-2里面展示。图3-2果穗料斗4玉米剥皮机的保养、使用、调整及保管4.1玉米剥皮机的保养1、工作之前首先要把皮辊上面的脏东西弄掉。2、对传动轴上面的轴承挡圈来进行查看，是不是牢固。3、根据要求进行润滑，在加油之前首先把油嘴头这个地方擦干净。4、经常查看一下轴承是不是密封的，一旦有漏油的情况，要把润滑间隔的时间变得更短一些。5、传动齿轮是开始的，经常要浇机油。4.2玉米剥皮机的使用和调整1、在用的时候，确保三角带的紧度是正常的，太松或者是太短了，都会影响到带子的使用时间。三角带的正常紧度，按照载荷是十五千克施加在两个轮子中间的带子上，根据他们产生的扰度来进行查看。2、一定不能让油滴在传动零件上，如果有油沾上去了，会把零件弄坏了，并且还会出现打滑的情况；要是零件上有油掉上去，那么肯定需要弄少量的汽油把它擦掉，之后用干净的抹布把胶带弄干净。3、避免带子受到伤害，一般来说带子要是受到损伤了，那么很快就没法用了，在挂上去或者是拿下来的时候，首先松开张紧装置，不能用尖的东西来弄它。4、一定要注意齿轮有没有咬合在一起，有没有损耗。4.3机器的保管1、玉米剥皮机工作完成了之后，首先要好好的进行保管，机器保管的好，那么使用时间就会变长了。2、将每一个传动胶带，还有弹簧都放松下来，最好的就是把三角带卸下来，放到仓库里面去。3、把每一个齿轮都卸下来，清理干净之后，用机油浸泡一下，放到仓库去保存。4、把每一个注油点里面都灌满油。5、传动齿轮用的是开始的，还有别的面没有进行涂油漆的，都要涂上油漆，防止上锈的情况出现。6、对每一个部分的灰尘，油污都进行清理，有的地方油漆掉了，那么就要把油漆再涂上去。7、让机器的架子跟地面分离，要把它垫起来。8、要是没有车库的话，应该把机器放在比较干燥的地方，用帆布把它盖好了。5三维建模5.1最终成型结论整个毕业设计是遵守机械设计制造专业设计的规范来的，为了更加深入的理解