毕业设计（论文）-新型玉米脱粒机设计

目录摘要 1ABSTRACT 2第一章前言 31.1 课题背景及意义 31.2 国内小型环保式玉米脱粒机发展现状 41.2.1国外小型环保式玉米脱粒机发展现状 41.2.2国内小型环保式玉米脱粒机发展现状 61.3 主要研究内容 81.4 研究方法 91.5 研究思路 9第二章总体方案设计 102.1小型环保式玉米脱粒机方案设计 102.2脱粒滚筒的设计 112.3筛网单元设计 11第三章部件设计与校核 123.1电动机的选择 123.1.1电动机的功率 123.2脱粒轴的设计 133.2.1最小脱粒轴直径 133.2.2脱粒轴的基本结构 143.2.3轴的各段直径和长度计算 153.3轴的校核 163.4键的选择与校核 193.4.1轴上键的选择 193.4.2键的校核 193.4.3轴承的校核 193.5玉米脱粒机上盖螺栓的选择 203.5.1螺栓强度的校核 203.5.2螺栓的型号选择 213.5.3钩头楔键的选择 213.6带轮设计 213.6.1带轮的材料选择 213.6.2结构设计 21第四章控制部件选择 234.1 变频器概述 234.2 变频器工作原理 234.3变频器容量的选择 25第五章三维建模及限元对试验机优化设计 265.1 软件介绍 265.2 建立模型 275.3 有限元基本概念 285.4 有限元思想 285.5 ANSYS软件的简介 295.6 ANSYS软件提供的分析类型 315.5对加载系统支撑架结构进行有限元分析 325.5.1. 实体建模 325.5.2. 有限元结果 335.5.3. 结果分析 335.6优化设计 345.6.1. 实体建模 345.6.2. 有限元结果 345.6.3. 结果分析 355.7模态分析 355.7.1. 模态分析的意义 355.7.2. 各阶固有频率和振型 36总结 37参考文献 38致谢 40摘要随着我国工业化的发展。小型环保式玉米脱粒机结构设计制造业的关注。小型环保式玉米脱粒机结构设计系统中最为重要的就是其小型环保式玉米脱粒机机构单元。本次课题设计的小型环保式玉米脱粒机结构设计。小型环保式玉米脱粒机采用结构及驱动机构进行驱动。为此本课题研究小型环保式玉米脱粒机的结构及驱动机构设计。对本次课题研究的小型环保式玉米脱粒机设计及驱动机构设计进行原部件的选取计算分析。通过文献搜集及资料整理，设计出了本套小型环保式玉米脱粒机。本次课题设计的小型环保式玉米脱粒机可靠，成本低。适用于我国设备所需要的工况环境以及市场需求。对机械执行端的应用以及小型环保式玉米脱粒机的应用也在逐年的提升。通过对小型环保式玉米脱粒机结构设计操作的分析。进行了零部件的选取与应用，并设计了相关零部件。通过数模进行CAD绘制对其进行有限元分析。通过本次课题对小型环保式玉米脱粒机的结构和驱动形式进行设计，其零部件的选取以及应用为我国小型环保式玉米脱粒机系统设计提供可靠的技术依据以及技术支撑。关键词：小型环保式玉米脱粒机、结构设计、有限元分析、CAD。

ABSTRACTWiththedevelopmentofindustrializationinourcountry.Smallenvironmentalprotectiontypecornthresherstructuredesignandmanufacturingconcerns.Themostimportantpartofthestructuredesignsystemofsmallenvironmentallyfriendlycornthresherisitssmallenvironmentallyfriendlycornthreshermechanismunit.Thistopicdesignofsmallenvironmentalprotectiontypecornthresherstructuredesign.Smallenvironmentallyfriendlycornthresherisdrivenbystructureanddrivingmechanism.Therefore,thispaperstudiesthestructureanddrivingmechanismdesignofsmallenvironmentalprotectioncornthresher.Thedesignofthesmallenvironmentalprotectiontypecornthresherandthedesignofthedrivingmechanismareselectedandanalyzed.Throughliteraturecollectionanddataarrangement,thissetofsmallenvironmentalprotectiontypecornthresherisdesigned.Thistopicdesignofsmallenvironmentalprotectiontypecornthresherreliable,lowcost.Itissuitablefortheworkingconditionsandmarketdemandofourequipment.Theapplicationofmechanicalexecutionendandtheapplicationofsmallenvironmentallyfriendlycornthresherarealsoimprovingyearbyyear.Thispaperanalyzesthestructuredesignandoperationofsmallenvironmentalprotectioncornthresher.Theselectionandapplicationofsparepartsarecarriedout,andtherelevantsparepartsaredesigned.ThefiniteelementanalysiswascarriedoutbyCADdrawing.Throughthistopiconthesmallenvironmentalprotectiontypecornthresherstructureanddriveformdesign,theselectionofitspartsandapplicationsforChina'ssmallenvironmentalprotectiontypecornthreshersystemdesigntoprovidereliabletechnicalbasisandtechnicalsupport.Keywords:smallenvironment-friendlycornthresher,structuredesign,finiteelementanalysis,CAD.

前言课题背景及意义玉米用作全世界的主力口粮和饲养粮食作物,其成单质量较高,且总产量相对稳定的优点而被誉为"饲料农作物之王"。目前中国已是世界上玉米的出产第二大国,仅次于中国。而在全世界,中国玉米种植也是仅次于玉米的重大经济作物,其栽培规模和数量均位居秋粮经济作物之首,已形成世界农业最重大的经济作物之一。中国玉米种植现已进一步发展成谷物、饲养、经济效益兼用粮食作物,在新世纪又出现了以玉米为原材料的生物乙醇能源产业,中国玉米已在粮食国际贸易中处于日益关键的位置。但随着新技术应用和机械的进一步发展,通过稳定生产规模、提高单产,我国的玉米产业还将有很大蓬勃发展。再看看当前的玉米粒机械收获状况,随着科学技术的提高玉米粒收割设备的品种越来越多也越来越先进,而以往的手工玉米脱粒和普通的机械脱粒机,非常容易对玉米种子直接将其破碎,很容易产生破碎率高、籽粒损失率高、机械利用率低弊端,这样不利于玉米种子的选择、收割加工和仓储运输管理等工作。此外,有相关报道指出,中国北方种植地区的经济作物占全国的80%以上。由此可见进一步提高农村劳力利用效率,减轻农户劳作程度,是中国北方农村最迫切需要的,通过改进可以加强中国农村的机械性生产对北方人民有很大的帮助。但是从目前来看,亟需一款能够有效减少玉米种子破碎率、提升生产效率的机械设备,来满足市场需求,缓解此类问题。小型玉米脱粒机就是一种可以有效降低工作量节省时间代替人工进行对玉米脱粒的中小型机械。小型玉米脱粒机，见名知其意，就是将玉米粒从玉米棒上剥下来，实现脱粒。那么首先就要了解这机器的使用原理：当玉米棒经过风干后要用机器脱粒，玉米棒进入进料口，玉米棒被钉齿滚筒上面的钉齿跟栅格式凹板挤压、揉搓，利用其之间的间隙配合，通过高速的运转产生的力，将玉米粒从玉米棒上剥落下来，落入栅格式凹板下面，顺着机体排出，如此反复运作，以达到脱粒效果。随着我国农业机械化进程的加快，小型玉米脱粒机的市场需求进一步升级，为避免被国外工农业发达的国家形成技术垄断，且为推动国产农业自动化企业的进一步发展。并且近些年来，绿色环保式的理念越来越深入人心，本文拟设计一款低成本、高可靠性、高寿命的高性价比小型环保式式玉米脱粒机[3-5]。国内小型环保式玉米脱粒机发展现状1.2.1国外小型环保式玉米脱粒机发展现状玉米脱粒机,是指用来对玉米、水稻种子、玉米、高梁、。最早在一八一五年,美国人研制了世界上第一种专门于玉米玉米脱粒的全手工操作玉米脱粒机。在尼日利亚,玉米的栽培也最普遍。受地方财政限制,很多的农民仍然选择的是手工玉米脱粒的方法。农民往往采用二种玉米穗间的碰撞来进行玉米粒剥离,甚至是直接把玉米粒放入袋中进行敲打来完成玉米脱粒。这种对玉米籽粒伤害很大,而且玉米脱粒质量极低,脱净率也极低。图1-1玉米脱粒机在该地,有人设计和生产了一款适于本地小农民应用的手动式可持续工作玉米脱粒机,来缓解本地小农民的玉米玉米脱粒问题。该机有脱粒率高,破碎率低优点。并且设计为手动型,可应付现场经常停电的情况问题[9]。在差速式原理的技术基石上,英国Agriculex公司O开发并研制了专用于单穗玉米粒播种玉米脱粒的SCS负二型谷物播种脱粒机。该机构造新颖,产品设计科学合理,有粉碎率少。因其生产利用率较低,一般仅应用于单穗玉米粒播种的脱粒。美国国内AECgroup有限公司制造的HS负四十八型挤搓式播种谷物脱粒机",玉米脱粒特性较好,且对不同类型种玉米粒的生长适应作用较强、播种粉碎比功相对打击型种的谷物脱粒机较小,在欧盟和美洲等发达国家使用广泛。滚槽机产量较高(10-13t/h),破碎率在百分之零点八以下,但因体积较笨重,且价格昂贵。图1-2玉米脱粒机在国外制造的谷物罐头和甜玉米等都要求新鲜玉米粒,但是由于新鲜玉米粒含水率通常都在百分之七十以上,而玉米的脱粒破损率高,脱粒度亦有增加[13]针对中国青玉米籽粒特征,并对其在脱粒后的受力状况进行了研究。玉米是世界上上重要农作物，在世界上有巨大的市场需求，通过有关研究单位的调查，给出了一个预测，他们认为玉米将会在未来世界飞速的发展。尤其是欧美等地，他们大量的种植玉米，每年出产的玉米总量巨大。并且近年来，科学技术不断地发展，杂交技术和基因工程得到了快速的发展，使得玉米的发展更加的迅速了，在各地的玉米亩产值不断的刷新纪录。目前在世界上，中国、美国印度等地成为了玉米种植最多的地方，除了这些种植大国以外，世界还有很多国家虽然种植面积少，但是亩产量较大的国家，比如，在希腊种植玉米有255万多亩，单亩产量有659kg；还有其它的地方如一春和夏玉，其单亩的产量已经达到了2548kg、1096kg。随着技术的发展，这些记录将不断的被更新。在欧美等发达国家，玉米种植的机械化开始的比较早，到现在已经取到了显著的成就，无论是种植模式，还是机械化的水平都飞快的发展。对于美国，已经是世界上农作物自动化生产水平最高的国家之一，他们玉米的种植从播种到收获出售，整个过程都是机械化的过程，在玉米的售卖时，他们的网络也提供了巨大的方便，使得市场信息更加的透明，可以在第一时间处理掉生产的玉米。此外，对于美国来说，他们在农业生产的时候，也会非常注重可持续发展，既要不断提高产量，又要保证环境等其它的因素。我们知道对于美国等北美等国来说，玉米的种植有着长远的历史，由于大量的玉米生产，那么玉米的脱粒必然是一个巨大的问题，脱粒机就是在这样的背景下产生的，玉米脱粒机的出现，大大的提高玉米脱粒的效率，同时，玉米脱粒机的使用，降低了人民的工作任务，使人们从繁琐的任务中解脱出来，所以其政府部门也极大的提倡玉米脱粒机的使用和发展。玉米机在美国也有着较长的工作历史，在人民的使用中，也总会出现各种的问题，针对这些问题，玉米机就不断的出现发展更新，并且随着科学技术的发展，为玉米机的发展注入了新的动力，使得玉米机能够更好的完成其工作任务。在脱粒机的发展中，美国制造的挤搓式的玉米脱粒机，这种脱粒机脱粒的效果十分好，对于脱粒的玉米损伤很小，所以也迅速得到了市场上的响应。1.2.2国内小型环保式玉米脱粒机发展现状国内的播种加工工艺流程也与国外存在一定区别,国外的玉米穗采收后含水量通常是第35%,而是通过在烘干室果穗烘烤后,使果穗的含水量超过百分之十二点五,而后再开始脱粒。但由于国内外种子公司体量普遍较小,缺乏相应的资金投入建设果穗继续利用实验室,因此基本上缺乏果穗继续利用的工艺流程。目前国内外种子公司普遍采取的方法是将玉米穗场中踪干燥后,使含水量降到约百分之十八,并随即开始脱粒,随后再通过焙火塔对玉米籽粒焙火,将玉米籽粒含水量减至约38%。较高的水分会直接造成玉米脱粒的脱净度下降、破碎度上升。基于上述因素,加之当时国内外谷物玉米脱粒技术的落后较多,所以研发适应当前谷物玉米脱粒需求的、脱净率较高、粉碎比功低的新式谷物脱粒机,是一项有待解决的提问。在上世纪七十时代初期,中国就自主研制了采用冲击式基本原理的谷物脱粒机。该脱粒机主要由进料嘴、钉牙玉米脱粒滚筒轴、栅格式凹板和齿轨等构成。陈建东等还研究了种简便适用的小型玉米脱粒机。该种玉米脱粒机,其滚简转速通常均在700r/min之上,其滚轮外缘线速度通常均超过8r/min,并通过长钉牙或窄板齿高速撞击玉米穗进行脱出,对玉米籽粒的影响很大[,大量籽粒脱落和胞芽破坏。经检查其破碎率高达百分之零点四~百分之零点六之间,这不但导致了大量玉米种子资源的耗费,同时还需要耗费巨大的劳动力来选种玉米。经研究:一个中型规模的种子企业,一年内因毁坏种子而引起的直接损失就达到了20万~30亿元[15]上世纪九十年代以后,中国人通过对国外产品的引用、研究与发展,研究出了利用搓擦式原理生产的玉米脱粒机。该原理的谷物脱粒机具备脱净度较高,且破损度低的优点,沈阳农学院李心平教授对差速式玉米脱粒机开展了研究与研制[16-18]。目前,我国市场上出现较多的是双辊式和三辊形式的差速型玉米脱粒机。双辊式比三辊式玉米的脱粒效率更高、破碎率高、脱净率较低。部分机型的三辊脱粒机尽管可以实现百分之一百的脱净率,但因为它可以直接对玉米穗进行脱出的工作特性,决定了其效率必须是非常低的。而双棍脱粒机尽管在效率方面也比三辊脱出机要高,但其玉米籽粒损坏状况却要较为严峻。而通过对所有玉米脱粒机的数据分析,表明了在玉米穗刚从弹斗进入到剥离区时,它和脱出辊间的摩擦现象比较明显,从而导致了一定量的玉米籽粒的损坏,在整体的损坏率中占据了很大的比重。伴随着社会的进步和科技的发展，机器在我们的生活和工作中就越来越常见了，而且都起到了一个非常重要的作用，我们要谋求更多的发展，必须大力的发展农业。通过对于过去的一些数据的统计，我们发现在我国的北方，许多的地方都大量的种植了玉米，所以其玉米的出口量也就占有很大比重。正因为玉米的大量种植，带动了农业机械的发展，现在，在北方，大规模的种植已经完成了从种植到收割的自动化，所以现在农业机械拥有了巨大的市场。我们的国家是一个人口大国，并且我国的人口现在呈现增长的趋势，但随着城市化的发展，农村人口外出打工，以及农田的占用，导致了我国粮食问题十分的严峻，有些机构通过目前的趋势进行预测，我国在本世纪的中叶将会出现粮食生产总量小于需求的情况，为了解决粮食的危机，我们主要是提供了连个解决方法，一是增加农作物的种植面积，这方面国家也出来了相应的政策来鼓励人们参与农作物的种植，第二，我们可以通过增加农作物单位面积内的产量，这一方面我们国家的科研工作人员也在不断的努力，不断的去培育新的高产量的品种。在未来，随着人们生活水平的不断提高，人们的饮食也会发生巨大的变化，人们的饮食将不断的丰富，所以饮食方面对于主食的人均需求将不断的降低，所以我们的粮食需求问题就主要是动物的饲养食料的需求，而玉米就是一种非常好的饲养食料，在未来，我们就应该增加玉米的种植面积，并且通过杂交等方式不断提升玉米种植的亩产量。李修春等研发了5TYQ-80型挤搓式负压气体清选玉米脱粒机,由供料盒、玉米脱粒滚筒、栅格凹版、负压力气体清选组织、压板调整组织和机架等构成。最高产量达五t/h,脱净率大于百分之九十九点五,破碎比功低于百分之零点九。与传统玉米脱粒机的主要不同点是:传统玉米脱出机靠高速的滚筒钉齿击打玉米穗,使玉米籽粒形成震动和惯性力进而打破玉米籽粒与茎轴中间的机械连结,以完成玉米脱粒;但该机采用的低速挤搓式玉米脱粒技术原理,滚简速率仅为四百五十r/min,滚简外缘线速率为三点六m/s。靠板齿的带动玉米穗既往前运动过程,也作上升、下行体育运动,在体育运动流程中与二侧和下方的栅极凹板发生相互挤搓,因而完成了脱粒,因而玉米籽粒不易破碎。图1-3玉米脱粒机晓鹏等人运用挤搓机理设计了宽板齿、可将脱下籽粒的玉米芯则被推送到排芯区中,排芯区装满后在拨轮的帮助下将排芯口压板顶开,玉米芯流出机外,从而实现了整体玉米的脱粒流程当含水量16%点一时进行了测定:产量达到11.3t/h,脱净率达99.9%。控制系统一般由移动控制柜、玉米粒果穗喂入仓、震动给料器、玉米粒果穗大倾角皮带输送机、玉米脱粒控制系统、过滤控制系统、风选控制系统,还有籽粒皮带输送机、出芯皮带输送机等装置组成。从供料口流入玉米脱粒室后,再经过圆弧齿板、弧形板与格栅凹板的揉搓,进行脱粒。主要的技术性能指标是:脱净率99.5%,产量20~50t/h(喂入量),破碎率<0.9%,选后净度>96%。主要研究内容本次课题研究的小型环保式玉米脱粒机结构及驱动机构的设计。本文主要是对小型环保式玉米脱粒机结构及驱动机构的结构，对小型环保式玉米脱粒机结构及驱动机构的作业机理与工作参数进行研究,并通过分析,优化关键部件的最佳参数组合,主要对如下内容进行了研究：对小型环保式玉米脱粒机结构及驱动机构进行研究和设计,并对其结构特点等进行详细的说明,对机器的原理与工作参数进行研究。研究方法在研究过程中主要采用了如下方法:(1)文献研究法,通过市场调查、上网查询及文献检索等多种方法,掌握国内外关于小型环保式玉米脱粒机结构及驱动机构的研究成果和发展趋势。(2)试验研究法。采用理论与试验相结合的方法,对工作机理进行理论分析,通过单因素试验和多试验因素对影响部件工作性能的因素进行分析研究。(3)数值分析法,利用试验设计专家软件对数据进行统计分析,建立数学模型,并优化出跑车部件的最佳工作参数研究思路总体方案设计2.1小型环保式玉米脱粒机方案设计本次课题设计的小型环保式玉米脱粒机，是由脱粒滚筒、进料口、机架、玉米棒出料口、传动单元、外护筒、筛网、静电除尘单元、电机、集尘箱、风扇单元、玉米粒出料口等组成。脱粒滚筒部分主要是由钉齿滚筒；脱粒主轴；脱粒钉齿支撑板组成。玉米穗在钉齿滚筒和栅格式凹板之间进行脱粒，当玉米粒与玉米芯分离，通过栅格式凹板的缝隙把玉米粒分离出去，然后就能够掉落在下滑板，通过滚筒上的螺旋排列的钉齿的螺旋推力和螺旋导向，玉米芯排出去，玉米芯出口和玉米粒的出口在设计时有一定的距离，防止它们混合在一起。传动单元为风扇提供动力，将灰尘碎削吹入静电除尘单元，后落入积尘箱。整个过程结束。图2-1所示脱粒机结构原理图。图2-1脱粒机结构原理图图2-2脱粒机结构原理图2.2脱粒滚筒的设计图2-3玉米脱粒滚筒,是由钉牙滚轮、玉米脱粒轴、钉齿支撑板组成。玉米穗在钉齿滚筒与栅格式凹板间完成脱粒。玉米芯经过滚轮上的螺旋排出的钉齿的螺杆推动力和螺线导向功能,从进料口的相对端(即出料口)流出机外部。图2-3脱粒滚筒结构示意图2.3筛网单元设计筛部分主要是由栅格式凹板进行,格栅经过激光穿孔后对其钣金折弯得到具有适当尺寸的筛口,随后通过转动的钉牙滚轮将玉米进行脱粒。玉米粒和玉米芯可以分开,利用栅格式凹板之间的小空隙将玉米粒分隔开来,然后就可以直接掉落到下滑板运动,再接着就可以滑到脱粒机外面运动去,这就实现了玉米粒和玉米芯的完全分开。两侧设有限位条,防止玉米粒从侧边逃逸。图2-4筛网结构示意图图2-4筛网结构示意图部件设计与校核3.1电动机的选择翻阅了《农村机械设计手册》,我们可以得知钉齿力约为40N,在机器正常的运行过程,滚筒上的钉齿都会高速的转动,在这个过程中,会有二个钉齿接受玉米施加给它的切向力。根据上公式（1）的计算我们可以知道其受到的切向力大小是640N。其中：N—钉齿所受的力M—参与工作的钉齿个数Z—参与工作的钉齿条数通过查阅《农业机械设计手册》，我们知道了玉米脱粒机的运行速度很大时，那么机器上板齿也是可以获得转速，速度的大小与脱粒机的主轴转速以及板齿的高度有关，根据上述内容，我们可以得到以下公式：其中：—板齿的转速，单位：m/s；—主轴转速，单位：r/min；—板齿距轴心的距离，单位：mm。3.1.1电动机的功率假设脱粒机运行的功率是，它的大小与工作阻力和运转参数有关，我们可以用如下公式计算： 计算求得：电动机功率的大小可以通过以下的公式去计算：我们假设脱粒机的总效率，它的大小与各个环节的功率相关，它的计算公式如下：其中、、各自代表一个转动副的工作效率，下面写出来了不同的转动副的效率大小：滚动轴承0.98～0.995；=0.99；V带传动0.94～0.97即取=0.96；滚筒转动（因为钉齿条固定于滚筒上）即取=1。则由此可得电动机的功率；经过查找有关的资料,我们得知了脱粒机的主轴的运行速率,通常取值范围在600~900r/min左右,查阅《机械设计指导书》中的表1,它推荐的一些传动比,我们了解了电机与转轴的转速之后,在这个要求之内的电机转速有1440r/min,970r/min,720r/min,查阅《机械设计指导书》,我们根据需要选择了Y132M-4型号的电机,V=1440r/min,P=7.5kw,重量是81kg。3.2脱粒轴的设计3.2.1最小脱粒轴直径传动轴是脱粒机上的一个重要的零件，它是机器可以正常进行加工的重要保证，它在运行的过程主要是受到了弯矩、转矩、扭矩等其它的力，在脱粒的过程，由的工作内容可以还知道，脱粒机会会受到许多次的冲击力，所以为了保证加机器的正常运行，就必须对主轴进行设计校核。分析其的工作内容，主要有以下的几点，首先，它需要承受安装在主轴上的回旋件，并且交给其上的回旋件定位，并且把电机输出的转速和力传递下去。通过所学的知识，我们知道轴的形状直轴，挠性轴以及曲轴三种，根据我们的设计要求，我们选择了直轴作为我们脱粒机的主轴。下面展示了它的的设计过程：第一步我们参考经验公式，可以初步算出主轴的最小直径，公式如下：其中：——轴常用的几种材料的的值——主轴上的功率，单位kw——主轴上的转速单位r/min在主轴材质选用中,我们选择了经过调质处理的45#钢，，，，，取，那么我们在计算轴的最小直径的时候，没有考虑到它上面是否会有键槽，为了避免繁琐的计算，但又能够保证轴的强度，我们把之前的计算结果大小再增加5%，这样既使得计算简洁，也能保证轴的强度，那么轴的最终计算结果如下：3.2.2脱粒轴的基本结构传动轴是脱粒机上的一个重要的零件，它是机器可以正常进行加工的重要保证，它在运行的过程主要是受到了弯矩、转矩、扭矩等其它的力，在脱粒的过程，由的工作内容可以还知道，脱粒机会会受到许多次的冲击力，所以为了保证加机器的正常运行，就必须对主轴进行设计校核。分析其的工作内容，主要有以下的几点，首先，它需要承受安装在主轴上的回旋件，并且交给其上的回旋件定位，并且把电机输出的转速和力传递下去。通过所学的知识，我们知道轴的形状直轴，挠性轴以及曲轴三种，根据我们的设计要求，我们选择了直轴作为我们脱粒机的主轴。下面展示了它的的设计过程：第一步我们参考经验公式，可以初步算出主轴的最小直径，公式如下：其中：—轴常用的几种材料的的值—主轴上的功率—主轴上的转速轴的取调质处理的45#钢，，书中表18—2取：我们在计算轴的最小直径的时候，没有考虑到它上面是否会有键槽，为了避免繁琐的计算，但又能够保证轴的强度，我们把之前的计算结果大小再增加5%，这样既使得计算简洁，也能保证轴的强度，那么轴的最终计算结果如下：3.2.3轴的各段直径和长度计算通过脱粒机设计便可得知,在发展主轴上要装配纹杆滚筒和带轮,它上的板齿以螺旋形式布置,初步的估计它的受力我们知道,它受到的力较小,在计算的时候可以不考虑它。根据d=35mm,我们选择带立式轴承座ucp207,由于它的尺寸dxB为35x42.9,所以Ⅲ—Ⅳ段与Ⅴ—Ⅵ段的直径大小时相同的,都等于35mm。由于脱粒机在生产的时候常常会出现制造和安装误差,所以在滚动轴承时,以保持一定距离,使得它可以机体内有一定移动间隙，翻阅《机械设计课程设计手册》，这个等位移s的大小可以选为8mm。根据任务要求，轴Ⅳ—Ⅴ段的上面是需要安装钉齿的，所以它的直径大小定位50mm,轴承与轴肩用轴承座固定，左、右两端采用的轴承用轴承座固定轴承，在Ⅳ—Ⅴ轴段左端开始5mm处开始焊接圆盘，同理，右端也是，焊接钉齿滚筒，已知钉齿滚筒长为435mm。确定输出轴上的倒角根据上面的原则，我们可以计算出轴肩位置的倒圆r的大小，详细的过程如图所示，在这里，我们设计轴的时候，端面处的倒角定为，那些直径较小的轴段的倒角采用。3.3轴的校核根据弯扭的影响,人们可以对轴的强度的校核和轴的研究,如图3-1所给出;输出轴上的所受作用力的大小根据公式：求得其中—电动机的额定功率—主轴的转速图3-1轴强度校核图即钉齿条上的合力根据公式：求得d—输出轴心到钉齿距离即根据公式求得80%—径向力占圆周力的百分数;即求轴上的支反力大小：查阅《机械设计》，可以求出支反力的大小。带入数据得在水平面内，轴上计算轴所受的弯矩和扭矩，并校核轴的强度：根据公式：总弯矩为弯扭合成在轴的校核中,我们不需校核每一段轴,我们只需对那些受力最大的轴段进行校核就可以了。于是人们就只要求对一个危险的直径宽度(就是弯矩和扭力大,该轴段的直径可以无法承受这个力的直径)进行综合强度校核运算,依据第三强度理论。计算应力。常见的情形是,由弯矩所形成的扭曲应力为相对性循环变应力,而扭力所形成的扭转切应力则常是非对称循环变应力。在计算的同时,由于二者循环特性而形成的各种效应,我们加入了折合系数,计算过程如下：=当扭转切应力为静应力时;;当扭转切应力为脉动循环变应力时;;轴承受的力是脉动循环应力;;故，根据《机械设计》表15-4中取公式式中—轴的抗弯截面系数，—轴的许用应力，根据轴在实际受到弯曲应力的循环特性，在、、中选取其相应的数值，对于承受对称循环变应力时的许用应力为。所以强度符合要求。3.4键的选择与校核3.4.1轴上键的选择根据《机械设计》，我们选择了b×h是8x7的键，之后我们根据设计的轴去初步选择了键的长度。3.4.2键的校核经过分解,我们得知键和轴之间的连接方式是静连接,承受负荷为,所以它的材料选择了45#;代入数据得故强度符合。3.4.3轴承的校核我们知道轴承的使用寿命是不确定的，可能会出现一个轴承已经损坏了，但是其他的却仍然能够正常的使用，而且这种使用寿命还可能相差很远，所以在设计时就必须认真的对待这个问题。从之前的设计,我们就已经计算过,在钉齿,乃至轴承上所受的最大径向力为,，我们选择的轴承能够承受的基本额定动载荷为,所以我们选择的轴承可以慢满足工作的强度要求。代入数据得：我们知道玉米脱粒机的工作时间与玉米的收割密切相关，玉米收割的时间比较的集中并且时间持续较短，那么脱粒机工作时间就比较集中并且不长，而且该机器是在室外工作的，所以温度也不高，所以一般的情况下就不会因为温度过高而导致轴承的损坏，所以轴承选择是可以的。3.5玉米脱粒机上盖螺栓的选择3.5.1螺栓强度的校核螺栓是标准件,所以我们只需要选择合适的螺栓进行校核计算：其中：——工作载荷——螺栓的总拉力——残余预紧力上盖与机架连接为的螺栓为工作载荷不稳定的紧螺栓连接，此处为了使其可以满足任务要求，我们认为钉齿接触上盖时的接触力为最大工作载荷带入数据得：单个螺栓的强度为上盖与机架有六颗螺栓相连接，实际的应该是带入公式（25）得，圆整为83.5.2螺栓的型号选择查《机械设计手册》,本脱粒机的螺钉选用了公称直径M8的螺钉,连接久即可达到设计任务要求。3.5.3钩头楔键的选择用钩头楔键,将玉米脱粒机上的发展电机与带轮连接起来,细查《机器设计手册》,我们就选定了产品尺寸为:b=12、h=7、L=50的钩头楔键。3.6带轮设计根据任务的要求，我们选择皮带来传递电机的动力，脱粒机在工作时振动较大，而皮带由于是挠性件，能够很好地减缓冲击，使得玉米脱粒机平稳的工作，使得机器在工作时发出的噪音较小。此外，因为皮带的性能，他还可以进行过载保护，防止机器过载时造成各个零部件的损伤，并且这种方式的设计会使得整个装置的结构设计更加的简单，而且采用皮带传动的成本较低，并且更换和保养容易，在今后的过程中出现了问题能够很好很快的处理，在保养时拆卸也非常的容易，所以这样子的选择是非常合适的。在我们选用V带和带轮时,我们首先要考虑的便是它们的传动参数,如此我们就可以去决定V带的结构型式、直径和工作所需要的数量,随后我们再去决定导轮的材质,传动中心距,、结构类型和长度,以及带轮作用于轴承的压力。3.6.1带轮的材料选择已知带轮的转速，即，和其它的应用场景相比，这个速度是较小的，我们就选择灰铸铁作为其材料，硬度为。3.6.2结构设计主动带轮的结构选择：主动带轮的基准直径;;电动机轴的直径;;经验公式～～，所以主动带轮的结构选用腹板式。

控制部件选择变频器概述变频器就是将工频交流或直流电转化为特定频率的相关设备，它可以将特定频率应用于电动机上实习，转子和转子定子是时间的电压产生变化，从而达到控制电击的效果。可供其电机在不同频率下进行运作。也可以对其进行适量化控制，在适量化控制的变频单元当中，大量采用的是变频器，通过对其传动系统的设计，可以通过CPU对其电路部分进行相应的控制，从而使变频器对电机的转子绕组不用供电系统进行控制，以达到其相应的进度要求。，已达到了电机转动效果的不同为目的。变频器工作原理目前在使用的变频器产品中，其别名其中大部分是用胶质瘤复合型变变频器，其通过对其电路的控制，以控制电路为核心，电流为导向，进行限制期电流的大小，从而限制电路，电流，制动电流以及控制电路等部分。1）整流电路所使用的变频器将工频电流整流到整流桥上，通过三项的整流桥进行组成，其变频器的功能是将工频电流经过其电容和电阻转换得到相应的整流条件，通过整个整流桥进行相应的整流处理。并在电交流电网上通过高谐波频率信号对其进行削弱处理，当电源控制为380伏电源的整流器机器最大可可吃到1200~1600伏，这使得整个电流在变频器中使之其扩为两倍左右。2）滤波电路异步电机的感性负载是通过逆变器控制的，其通过引电机的电动机电压状态以及直流滤波电平电感器和一铂电极之间的工作状态，以及总有会有一些无功功率补偿及交换的因素组成。这种无功能的要求直流中电流的重组元件进行缓冲，同时使其三相电流输入电压与电流之间的流脉电压与电压常起到整个滤波性的作用。3）逆变电路通常其容量的大小可以控制为一个单元零部件的整合进入曲线直线的模块，并采取集成模块对其进行各种模块的分量变化，以及整流变换以及逆性变换以及各种传感器及保护电路的相关系统的设置变化。。通过对三菱公司和西门子公司生产的各种不同的相关零部件进行技术性的政务流汇合以及内部的整流分析，我们可以看出HTTP等科技性模块的检测保护系统还是相当完善的。通过对其模拟模块的进行分析阐述，我们可以间接的得到其频率为20K赫兹，并且对其进行麒麟压的保护措施以及过多的营养和过热系统的保护措施的信号灯的量取，以及逆变电路中所有持续电路电流的相互转换的过程。通过对相应频率下的控制，一对对一些对另一印象异步电机及同向转速的相应控制，对其电动机能量反馈给直流电路信号的HTTP的应用，我们可以清楚的分析其相关的动作，信息处理方面的要求。所以通过变频变频器对电路的控制以及各项辅助电路的控制，保障电路的整个运行正常，一旦发生问题。如果有出现故障的情况下，可对其换流器进行部件上的保护，从而避免进一步的损坏。自20世纪90年代以来，随着交流电动机控制的技术应用，以及微电子处理系统的应用和数字全球化的进展及其关键信息领域的应用以及交流，电机在变频技术的逐步成熟的应用，从而发展了其整个行业的要求。目前变频技术得到了广泛的应用场景，包括应用在各项的家电，航空，航天领域，以及民用设施等新技术设备上，取得了广泛系统上的应用，从而使得整个变频技术得到了快速的发展以及更好的应用场所，以及提供了广泛的技术支持，为此得到广泛的发展。。如果变频器的信号选择不正确的话,这可能造成了电机不必要的损失,进而导致整个系统都无法正常工作,从而使得电动机无法真正的正常起停运转,从而造成三项异步电机组和相应配套装置都无法满足相应的想要的目的,效果从而达到了设备上的浪费,以及可能会无法损坏相关技术技术设备,为此选用相应频相应型号的变频器与电机搭配有着决定性的设备上的需求,要求操作以及广泛的技术要求。一、变频器的选择应满足以下条件⒈一种是对其精度要求不高的风机及水泵系统对其传动效率不高，我们可以采用价格较低的变频器进行控制。⒉一种是通过恒定扭矩的特性使其转动精度及动态方面有着不高的转动负载，可以选用其对线相应的变频器控制。⒊低速要求硬件的特性以及对气变频器的要求和相关负载性较高无较高要求的负载，可以选用不带反馈的变频器控制器。这样在匹配电机上有着充分广泛的应用，从而也达到了其设备价格低廉的效果。降低了生产成本。⒋对于某些精度及动态方向要求较高的机械式的技术要求，我们可以要求运行精度较高的负债以及可以选用带有速度和力反馈及适量控制型号的变频器的相关应用。4.3变频器容量的选择变频器一般具有输入输出电压和一定的输入输出容量等基本参数条件。适用电动机的出口电量以(kw)显示。启动输入大出口电压的变频转换器,必须能够保持出口电量的较大的交换电压的可靠值，其气管随着整个的变频器容量的效果的选取。其输入输出的工艺也决定着电动机的输入输出功率。6级凡是使用6级以上的电动机及其遍及电动机的特殊的电动机，规定的标准尺寸及标定的电电机大小。其会根据不同电动机功率所选用的变频器的容量的不同而决定。因此我们可以推定电动机中电动机输入输出功率，可以根据报等级的容量进行去选举，对。对其边界电平电极所需要的负载及变动负载和断续，以短时的负载容量以及可以控制变频器的容量，要按照运行过程中出现的最大的工作电流进行选取操作，这样可以保证电动机的正常工作运行，也不至于在选取的较小，如果如果一旦消息小于其电动机功率输入以及负载的各种信息参数，可能导致相关的技术部件无法正常的运行。

三维建模及限元对试验机优化设计软件介绍Solidworks的设计软件。是全球应用最广泛的三维设计软件，它通过三维设计软件与CAD技术的完美结合及其效果二次的开发。，可以使得在结构设计领域具有广泛的应用价值。我们通过对相关资料的检索，良好的人机交互性能可以方便设计师在整个设计过程中对其结构性能的分析理解应用。其二维仿真软件以及三维仿真软件都使用，融入在solidworks设计软件当中。其有着丰富的扩展模块和较高自由度的开发平台，可为设计师提供二次开发，以方便其对进行结构设计当中的便捷性操作书籍的查阅以及网上资源的分析。可以了解到solidworks设计软件是行业内最为多的应用设计软件之一。从1999年开始至今，solidworks设计软件已封闭，全球成为最大的三维软件设计平台。其良好的人机交互性能可以方便设计师在整个设计过程中对其结构性能的分析理解应用。其二维仿真软件以及三维仿真软件都使用，融入在solidworks设计软件当中。其有着丰富的扩展模块和较高自由度的开发平台，可为设计师提供二次开发，以方便其对进行结构设计当中的便捷性操作。目前国内外大小厂均采用solidworks进行设计软件，其入门门槛低是其主要的特点。通过对其结构分析，我们可以对其简单的操作。通过对蛟山的分析，我们可以快速地掌握其整个三维空间打造以及建模的步骤。Solidworks设计软件实习windows平台的第1款三维设计软件，其应用发展规律完全符合于现在的机械设计，软件行业虚准要求其内部向，有cad及CAD模块可以广泛地应用于在市场各个环节充分占领各个市场份额。三维软件设计平台。其良好的人机交互性能可以方便设计师在整个设计过程中对其结构性能的分析理解应用。其二维仿真软件以及三维仿真软件都使用，融入在solidworks设计软件当中。其有着丰富的扩展模块和较高自由度的开发平台，可为设计师提供二次开发，以方便其对进行结构设计当中的便捷性操作。目前国内外大小厂均采用solidworks进行设计软件，其入门门槛低是其主要的特点。通过对其结构分析，我们可以对其简单的操作。通过对蛟山的分析，我们可以快速地掌握其整个所有的words设计软件包含安全许可证28万分。这也使得solidworks三维设计软件培养了一批高质量高素质的专业公司。有许多大学及科技公司对其进行了二次开发，使得软件完全符合其现在的发展生活需求以及结构设计领域的高端需求。目前萨拉沃克斯是设计软件，涵盖了有国防食品，机车以及模具，电子医疗产业。以及医疗行业，电子信息技术行业日销产品以及离散型制造和各级各种科研方向的领域有着广泛的应用。为此本次。设计的小型环保式玉米脱粒机，我们选用了solidworks设计软件进行了三维实体建模。通过对其三维空间的打造以及布零部件建模，可以良好的检查其干涉部位，并及时对其进行修补完善优化处理。其内部具有较高自由度的设计。完全符合本次设计的仿真皮肤机器人的需求，以及对其运动学的分析。建立模型先对各个重要零部件进行设计，完成之后对其他零部件进行设计，最后进行装配。图5-1部件建模展示图5-2部件建模展示图5-3装配体建模展示有限元基本概念近些年来计算机技术有所进展,促进了有限元法的进步。有限元法是现在主要数值方法,但由于计算机科学的进展,此方法也得到了快速发展起来。它以弹性理论为基础,不同于经典的分析方法。受限元法将有限元法中的单个连续体理想化,将这个有限元连接到有限个分割的有限元结构和节点连接配置非常灵活,能够满足每一种复杂的几何构造和不同的工作要求是各种各样的单位,可以分为直线、平面、实体或称一维的单位,以及二次元和三角,节点连接通常设在单位的边上,单位可以通过与节点的联接承受相应的负载,形成一组有限元[17]。在此基础上,假设各个单元之间都有一种简单的位移函数来近似位移分布,并运用了虚位移原理,亦即利用节点力和构件位移的关系,来达到单元之间的力均衡。[18]。由于收集了物体内部的特征关系,从而构建了对整个物体的平衡方程在考虑极限条件关系的基础上,再经过求解方程组得出节点地址,从而得以定义了每个单元的电压单元,最接近的是离解的精确值。有限元思想（1）离散化方法这一步称为单元素划分法,它的节点连接离散的单位,一般而言,单位划分得越细,对形状描述也越精确,即更贴近于实际形状结果和实际状况相符[19]。（2）特性分析在有限元方法中,若假设节点的移动实质上是未知的量,则称之为移动法。如果节点力基本上是未知量,那么一些节点力或者一个节点的移位基本上可以被看作是未知量,并且解压缩方法可以促进计算机的自动化,并且是有限元方法中最常见的方法。偏移法中,位移、载荷、负载等表现为在离散对象前或结构对象之后的节点偏移,然后再使用近似于原始函数偏移值的近似参数,在一般的有限元理论中也被称之为偏移模式,或移位函数中的简单函数。如果物体不可信，则伪作用力经由节点从一个单元传送到另一单元，而对于实际联接体，伪作用力从单元的公共边界传送到另一单元。移动等效节点d作用于小区边界。嘿嘿。必须将作用于构件的所有力量置换成同等的接合力。（3）单元装配利用机构内部受力的均衡状况与周边状况,按原构进行连接单元,可以建立整体的有限元方程。如果k是整个构件的刚度矩阵;Q是节点位置矩阵;F是加载数组。（4）求解未知节点位移位移是通过求解有限元方程得到的，根据方程的具体特点选择相应的计算方法。ANSYS软件的简介ANSYS是美国公司对先进软件有限组件的广泛分析。它是当今世界上成长最快的计算机辅助工程系统(软件)。它能够和世界大多数的计算机及辅助设计方案公司(加拿大、加拿大)联系起来,并进行资源共享与交流合作。在中国核工业、铁道、石化、空间、机械制造业、电力、汽车和运输、军事防御、电子、土木工程、造船、生物医学、轻工业、地质学和采矿、水保护、日常家用电器和其他领域,广泛使用。ANSYS程序的免费电源适配器功能强大,能够直接区分复杂的型号,从而减少了网络大小不一致的问题,在用户对不同的汽车零部件进行切割和组装时,可以由用户通过命令编程自动得到有限元网格,并对网格的偏差作出分析和评估。之后再进行重新定义、分类并估计掩模尺寸,最后估计的偏差等于用户定义数或用户定义数ANSYS是世界上最受欢迎的具有强大和实用功能的有限要素分析方案。中国应用软件应用应用软件有限部件分析以及教育软件标准,ANSYS有限元应用软件是一种多用途的有限元电脑设计程序,可以来处理复杂结构、流体、能源、电磁场,以及碰撞等问题。分割自适应网格4种方法。扩展网格能够使二维网格扩展至三维空间网格。而图形网格容许使用者把几何模型分解成更简洁的组成部分。选用了恰当的单元属性和网格尺寸控制可以得到图形网格。ANSYS程序的免费电源适配器功能强大,能够直接区分复杂的型号,从而减少了网络大小不一致的问题,在用户对不同的汽车零部件进行切割和组装时,生物医学工程、桥梁、建筑、电子、大型机器、微计算机、体育器材等。可以由用户通过命令编程自动得到有限元网格,并对网格的偏差作出分析和评估。之后再进行重新定义、分类并估计掩模尺寸,最后估计的偏差等于用户定义数或用户定义数ANSYS软件主要由三部分组成。预处理模块可以提供使用实体模型和网格规划的强大工具,并且使用者也能够很方便地创建有限元模型。实体建模在从上至下的基本实体结构中,用户可以把建模中最高的元件(例如,球、棱镜)界定为主要元件,同时编程也自行界定了有关级别、线和关键点。用户可以通过这个高级原语进行构建几何学建模,包含了二维圆、矩形、三角块、球体、圆锥和柱。采用自上而下或自下而上的模式,使用人员可通过布尔运算编译记录,"建立"实体模型。ANSYS给出了完全的布尔运算,包括加法和减法。一旦为您建立了一个更复杂的实体模型,线性、曲面、体积、以及原语的大量建模运算都将大大减少。ANSYS程序中还进行了绘制、展开、旋转、移动、展开实体模型的原始语言的可能性。作为一种附加功能,它还包括了拉动和转动的弓、切线结构、曲面和主体,以及自动生产线面的交叉,自动迷彩,自动生成,自动移动,自动恢复,自动删除等,在下面进行实体模型设计时,用户可以在图形的最底层创建模型,即先定义关键点,再定义相应的线面体ANSYS所提供的结构动力分析方法主要包括暂态动力分析方法、模态分析、简谐反应分析方法、以及随机振动反应分析方法。结构动力学分析方法也有助于判断负载的时间变化规律,对结构或结构的影响。从静态视角出发,动态分析考察了力负载随时间改变,衰减程度和惯性因素的影响。分割网格线ANSYS为编程带来了舒适、高效的CAD建模及网格分割功能。网络分割分为放大网格、分割图像网格、分割自由网格、分割自适应网格4种方法。扩展网格能够使二维网格扩展至三维空间网格。而图形网格容许使用者把几何模型分解成更简洁的组成部分。选用了恰当的单元属性和网格尺寸控制可以得到图形网格。ANSYS程序的免费电源适配器功能强大,能够直接区分复杂的型号,从而减少了网络大小不一致的问题,在用户对不同的汽车零部件进行切割和组装时,可以由用户通过命令编程自动得到有限元网格,并对网格的偏差作出分析和评估。之后再进行重新定义、分类并估计掩模尺寸,最后估计的偏差等于用户定义数或用户定义数。分析计算模块分析与运算模型涉及构造分析方法(直线分析方法和非线性分析、高度非线性分析)、流体力学研究分析方法、电磁场技术分析方法、声场分析方法、压电材料分析、物理场耦合分析方法,能够仿真各种物理介质的作用,以优化灵敏度分析与解析效果。后处理模块后处理模型能够采用彩色轮廓显示、梯度显示、矢量图示、粒子流图示、三维幻灯片展示、透明半透明显示等方法表示计算结果,或以图形或曲线的形式表示并传递计算结果。该软件提供了一百多个设备类型,来模拟不同的建筑结构与材料工程。软件的版本不同。你可以用到各种计算机设备,从电脑到大型电脑。ANSYS软件提供的分析类型结构静力分析静力分析特别适合于处理惯性和衰减等对结构没有明显影响的问题,运用外来力处理位移、应力、应力的问题。ANSYS程序中的静力特性分析方法不但能够实现线性分析,还能够实现塑性、蠕变、膨胀、大变形、高负荷、接触分析等的非线性分析方法。结构动力学分析ANSYS所提供的结构动力分析方法主要包括暂态动力分析方法、模态分析、简谐反应分析方法、以及随机振动反应分析方法。结构动力学分析方法也有助于判断负载的时间变化规律,对结构或结构的影响。从静态视角出发,动态分析考察了力负载随时间改变,衰减程度和惯性因素的影响。结构非线性分析ANSYS程序能够处理各种材料不确定性、几何尺寸不确定性、构造不确定性等静止和临时的不确定性提问。动力分析动力分析常使用ANSYS软件进行，该程序可用于大型柔性体的运动分析。能够分析复杂结构在空间中的运动特性，并由此确定产生的结构荷载和变形。热分析这个程序包含三个主要的传热类型。传导、对流、辐射。这三个传热类型都能够分析温度恒定和过程变化,热分析方法中还具备了模拟物料的凝结和熔融过程的热相转化分析能力以及热量与结构中应力的热耦合分析能力。电磁场分析一般用来研究电磁性问题,如电容器、涡流、电感、电场分配、流量密度、电力线功率分配、压力、运动效应、电路和系统功率损失等。另外,也可用作电磁阀、磁铁等检查设备的设计和分析。ANSYS的流体模块也能够提供流体力学数据分析。声场分析声场分析是研究在流体介质中，声波的传播方式及特性，或者在流体介质中，分析固体结构的运动特性，并推导出函数关系，最终可以求出频率响应。压电的分析它用于分析结构2D或3D，对交流（AC）、直流（DC）或任何形式的电流或机械负载变化的响应类型分析，可用于分析换热器、振荡器、共振、，麦克风和其他设备四种分析类型：静力分析、模态分析、谐响应分析和响应分析分析软件ANSYS的开发、特点和功能，简要介绍和分析了已完成的ANSYS前处理和后处理单元的使用、用户界面和数据的存储结构、ANSYS文件、常用的基本单元、耦合与约束方程、处理方法、程序设计和程序设计,对网络连接方案进行控制和综合,为本软件的未来应用做准备。5.5对加载系统支撑架结构进行有限元分析实体建模建立加载在系统支撑架构上的三维空间立体模拟,并利用ANSYSWorkbench的有限元分析软件,对小型环保式玉米脱粒机部件结构进行静力学分析和模态分析。材料为Q235钢,弹性模量E=210×109,密度7.85g/cm3,泊松比0.33。加载系统纵臂结构的三维实体模型如图5.1所示。利用自由网格进行划分划分网格。经过分割网格后的模型,如图5.2所示。由于建模过程较为复杂,为了减小计算工作量,我们对模型进行了简单处理,及对其进行分析。图5-1三维模型图5-2网格划分有限元结果由有限元法得到加载系统纵臂结构的应力图、位移图分别为图5.3和图5.4图5-3应力云图图5-4位移云图结果分析从有限元中可以看到,纵臂处产生了最大等效应力，大小为25.6MPa,本次设计安全系数为1.5倍，则强度满足要求可以选择235MPa远小于许用应力。有极大优化空间，为此我们对其结构进行结构优化，在保证结构强度的前提下，缩减支撑板壁厚设计优化可大幅度降低其重量。5.6优化设计实体建模我们对支撑架适当增设加强筋，重新进行建模分析。图5-5三维模型图5-6网格划分有限元结果由有限元法得到加载系统支撑架结构的应力图、位移图分别为图5-7和图5-8图5-7应力云图图5-8位移云图结果分析如图,在纵臂处产生了最大等效应力,大小约为32MPa,取了安全系数的1.5,其刚度若满足上述条件可选用235MPa,并且小于许用应力,刚度也满足上述条件。5.7模态分析模态分析的意义当固有频率与工作频率相差较远时，可避免共振，提高加载系统的稳定性，减少粉尘，改善工作环境，模态分析仅与结构相联系，与外界载荷无关。总体而言，情况等级最高的加权数大大低于较低的加权数，因此，有条件分析的主要优势是，动态特征可以简单而准确地反映复杂结构结构，其运动方程或自由自由度较低，从而大大减少衡量、分析和计算的工作量。模态分析是研究加载系统纵臂结构动态性能的重要执行端段。各阶固有频率和振型当出现不稳定的状态时,固有频率即模态称之为薄弱模态,通常情况下,薄弱模态为低阶模态,因此,对进行振动模态分析,列出了前4阶模态分析的固有频率和最大振型。第一阶模态分析图第二阶模态分析图第三阶模态分析图第四阶模态分析图通过模态分析得出前4阶振型，可知其自振频率，在其设计其他部件时，应避开其自震频率，防止其共振引起的极端反应。

总结本设计是设计小型环保式玉米脱粒机，通过对相关部件的运动形式进行了详细的分析。我们设计并分析了一些重要的组件。通过对国内外小型环保式玉米脱粒机文献资料的分析和对比，掌握了国内外小型环保式玉米脱粒机的基础结构类型，通过对国内外小型环保式玉米脱粒机优缺点的详细对比来优化本次课题所设计的对小型环保式玉米脱粒机的结构设计转眼间毕业设计就到了最后阶段。在这几个月的设计学习过