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購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè) 設(shè)計說明書 題目名稱 ： 向日葵脫粒機(jī)設(shè)計說明書 院系名稱 ： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班 級 ： 學(xué) 號 ： 學(xué)生姓名 ： 指導(dǎo)教師 ： 2015 年 3 月 I 摘 要 本課題來源于當(dāng)今社會機(jī)械工業(yè)農(nóng)用機(jī)械設(shè)備的創(chuàng)新和更新?lián)Q代基礎(chǔ)之上，通過設(shè)計出向日葵脫粒機(jī)，從而來滿足當(dāng)今社會向日葵脫粒效果設(shè)備脫粒效果不足以及維修困難、成本高等缺陷。 國內(nèi) 向日葵脫粒機(jī) 的研發(fā)及制造要與全球號召的高效經(jīng)濟(jì)、脫粒質(zhì)量好，效率高等主題保持一致。近 期對機(jī)械行業(yè)中向日葵脫粒機(jī)的使用情況進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在機(jī)械行業(yè)中，脫粒機(jī)作為農(nóng)業(yè)機(jī)械的一種，使用的非常普遍。自然而然在機(jī)械設(shè)備中它們的安裝也非常頻繁。傳動的向日葵脫粒機(jī)在沒有自動脫粒設(shè)備而需要人工脫粒的情況下，脫粒效率低下，勞動強(qiáng)度大，所以設(shè)計一個專用的向日葵脫粒機(jī)勢在必行。 本文運用大學(xué)所學(xué)的知識，提出了向日葵脫粒機(jī)的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及主要零部件的設(shè)計中所必須的理論計算和相關(guān)強(qiáng)度校驗，構(gòu)建了向日葵脫粒機(jī)總的指導(dǎo)思想，從而得出了該向日葵脫粒機(jī)的優(yōu)點是高效，經(jīng)濟(jì)，并且生產(chǎn)質(zhì)量高，運行平穩(wěn)的結(jié)論。 關(guān)鍵字 ： 向日葵脫粒機(jī)，脫粒，設(shè)備，高效 of of is a to do to a to or It in to in to in of is to a by is a It is as an to as of of of is a to on by in to of is of 錄 摘要 ............................................................. I ....................................................... 引言 .......................................................... 1 題的來源與研究的目的和意義 .............................. 1 日葵脫粒機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 .................................... 2 課題研究的內(nèi)容 .......................................... 3 圖繪制 .............................................. 5 準(zhǔn)特征，參考幾何體的創(chuàng)建 ............................ 6 伸、旋轉(zhuǎn)、掃描和放樣特征建 .......................... 7 程圖的設(shè)計 ......................................... 10 配設(shè)計 ............................................. 11 2 向日葵脫粒機(jī)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計 ................................... 12 日葵脫粒機(jī)的總體方案圖 ................................. 12 日葵脫粒機(jī)的工作原理 ................................... 15 械傳動部分的設(shè)計計算 ................................... 17 機(jī)的選型計算 ...................................... 18 帶傳動的設(shè)計計算 .................................. 19 承座的選型計算 .................................... 20 的選型計算 ........................................ 20 動軸的設(shè)計 ........................................ 20 3 各主要零部件強(qiáng)度的校核 ....................................... 21 架的設(shè)計及強(qiáng)度校核 ..................................... 23 動軸的設(shè)計及強(qiáng)度校核 ................................... 23 承的強(qiáng)度校核 ........................................... 26 4 向日葵脫粒機(jī)中主要零件的三維建模 ............................. 29 輪的三維建模 .......................................... 30 動篩的三維建模 ......................................... 31 罩的三維建模 ........................................... 32 日葵脫粒機(jī)的三維建模 ................................... 34 5 三維軟件設(shè)計總結(jié) ............................................. 35 結(jié)論 ............................................................ 36 致謝 ............................................................ 37 參考文獻(xiàn) ........................................................ 38 引言 題的來源與研究的目的和意義 由于機(jī)械工程的知識總量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越個人掌握所有，一些專業(yè)知識是必不可少的。但是過度的專業(yè)知識分割，使視野狹隘，可以多多參加技術(shù)交流，和參加科研項目，縮小范圍，提升新技術(shù)的進(jìn)步和整個塊的技術(shù)，提高外部條件變化的適應(yīng)能力。封閉的專業(yè)知識的太狹隘，考慮的問題太特殊，在工作 中協(xié)調(diào)困難，不利于自我提高。因此，自上世紀(jì)第二十年代末，出現(xiàn)了一體化的趨勢。人們越來越重視基礎(chǔ)理論，拓寬領(lǐng)域，對專業(yè)合并的分化。機(jī)械工程可以增加產(chǎn)量，提高勞動生產(chǎn)率，提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，并研制和發(fā)展新的機(jī)械產(chǎn)品。在未來，新產(chǎn)品的開發(fā)，降低資源消耗，清潔的可再生能源，成本的控制，減少或消除環(huán)境污染作為一個超級經(jīng)濟(jì)目標(biāo)和任務(wù)。機(jī)器能完成人的手和腳，耳朵和眼睛等等器官完全不能直接完成的任務(wù)?，F(xiàn)代機(jī)械工程機(jī)械和機(jī)械設(shè)備創(chuàng)造出更多、更精美的越來越復(fù)雜，很多幻想成為過去的現(xiàn)實。人類現(xiàn)在能成為天空的上游和宇宙，潛入 海洋，數(shù)十億光年的密切觀察，細(xì)胞和分子。電子計算機(jī)硬件和軟件，人類的新興科學(xué)已經(jīng)開始加強(qiáng)，并部分代替人腦科學(xué)，這是人工智能。這一新的發(fā)展已經(jīng)顯示出巨大的作用，但在未來幾年還將繼續(xù)創(chuàng)造出不可思議的奇跡。人類智慧的增長并沒有減少手的效果，而是要求越來越精致，手工制作，更復(fù)雜的工作，從而促進(jìn)手功能。又一方面實踐促進(jìn)人腦智力。在人類的進(jìn)化過程中，以及在每個人的成長過程中，大腦和手是互相促進(jìn)和平行進(jìn)化。 大腦和手之間的人工智能和機(jī)械工程的近似關(guān)系，唯一不同的是，智能硬件還需要使用機(jī)械制造。在過去，各種機(jī)械離不 開人類的操作和控制，反應(yīng)速度和運算精度的進(jìn)化是非常緩慢的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)，人工智能將消除這種限制。相互促進(jìn)，計算機(jī)科學(xué)和機(jī)械工程進(jìn)展之間的平行，將在更高層次的新一輪發(fā)展的開始使機(jī)械工程。在第十九世紀(jì)，機(jī)械工程的知識總量仍然是有限的，大學(xué)在歐洲，它與一般的土木工程是一門綜合性的學(xué)科，稱為土木工程，下半場的第十九個世紀(jì)成為一門獨立的學(xué)科。在第二十世紀(jì)，隨著機(jī)械工程和知識增長的發(fā)展開始分解，機(jī)械工程專業(yè)，有分支機(jī)構(gòu)。在第二十世紀(jì)中期趨勢分解，在時間之前和之后的第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束時達(dá)到的峰值。由于機(jī)械工程的知識總量已 經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)從個 V 人掌握所有，一些專業(yè)是必不可少的。但是過度的專業(yè)知識使分割，視野狹隘，可以查看和統(tǒng)籌大局和全球工程和技術(shù)交流，縮小范圍，新技術(shù)的進(jìn)步和整個塊的技術(shù)，外部條件變化的適應(yīng)能力差。封閉的專業(yè)知識的專家太狹，考慮的問題太特殊，在工作協(xié)調(diào)困難，不利于自我提高。因此，自上世紀(jì)第二十年代末，出現(xiàn)了一體化的趨勢。人們越來越重視基礎(chǔ)理論，拓寬領(lǐng)域，對專業(yè)合并的分化。綜合職業(yè)分化和發(fā)展知識循環(huán)過程的合成，是合理和必要的。從不同的專業(yè)和專業(yè)知識的專家，也有綜合的知識了解不夠，看看其他學(xué)科和項目作為一個整體，從而形成一種 相互強(qiáng)烈的集體工作。綜合和專業(yè)水平。有機(jī)械工程全面而專業(yè)的沖突；在綜合性工程技術(shù)也有綜合和專業(yè)問題。在人類所有的知識，包括社會科學(xué)，自然科學(xué)和工程技術(shù)，有一個更高的水平，更廣泛的綜合性和專業(yè)性的問題。 在英國，紡織、磨粉等產(chǎn)業(yè)越來越多地將工場設(shè)在河邊，利用水輪來驅(qū)動工作機(jī)械。但當(dāng)時的煤礦、錫礦、銅礦等礦井中的地下水，仍只能用大量畜力來提升和排除。在這樣的生產(chǎn)需要下， 18 世紀(jì)初出現(xiàn)了紐科門的大氣式蒸汽機(jī)，用以驅(qū)動礦井排水泵。但是這種蒸汽機(jī)的燃料消耗率很高，基本上只應(yīng)用于煤礦。 1765 年，瓦特發(fā)明了有 分開的冷凝器的蒸汽機(jī)，降低了燃料消耗率。 1781 年瓦特又創(chuàng)制出提供回轉(zhuǎn)動力的蒸汽機(jī)，擴(kuò)大了蒸汽機(jī)的應(yīng)用范圍。蒸汽機(jī)的發(fā)明和發(fā)展，使礦業(yè)和工業(yè)生產(chǎn)、鐵路和航運都得以機(jī)械動力化。蒸汽機(jī)幾乎是 19 世紀(jì)唯一的動力源，但蒸汽機(jī)及其鍋爐、凝汽器、冷卻水系統(tǒng)等體積龐大、笨重，應(yīng)用很不方便。 19 世紀(jì)末，電力供應(yīng)系統(tǒng)和電動機(jī)開始發(fā)展和推廣。 20 世紀(jì)初，電動機(jī)已在工業(yè)生產(chǎn)中取代了蒸汽機(jī)，成為驅(qū)動各種工作機(jī)械的基本動力。生產(chǎn)的機(jī)械化已離不開電氣化，而電氣化則通過機(jī)械化才對生產(chǎn)發(fā)揮作用。 發(fā)電站初期應(yīng)用蒸汽機(jī)為原動力。 20 世紀(jì)初期，出現(xiàn)了高效率、高轉(zhuǎn)速、大功率的汽輪機(jī)，也出現(xiàn)了適應(yīng)各種水利資源的水輪機(jī)，促進(jìn)了電力供應(yīng)系統(tǒng)的蓬勃發(fā)展。 19 世紀(jì)后期發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)經(jīng)過逐年改進(jìn)，成為輕而小、效率高、易于操縱、并可隨時啟動的原動機(jī)。它先被用以驅(qū)動沒有電力供應(yīng)的陸上工作機(jī)械，以后又用于汽車、移動機(jī)械和輪船，到 20 世紀(jì)中期開始用于鐵路機(jī)車。蒸汽機(jī)在汽輪機(jī)和內(nèi)燃機(jī)的排擠下，已不再是重要的動力機(jī)械。內(nèi)燃機(jī)和以后發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)的發(fā)展，是飛機(jī)、航天器等成功發(fā)展的基礎(chǔ)技術(shù)因素之一。 業(yè)革命以前，機(jī)械大都是木結(jié)構(gòu)的，由木工用手 工制成。金屬 (主要是銅、鐵 )僅用以制造儀器、鎖、鐘表、泵和木結(jié)構(gòu)機(jī)械上的小型零件。金屬加工主要靠機(jī)匠的精工細(xì)作，以達(dá)到需要的精度。蒸汽機(jī)動力裝置的推廣，以及隨之出現(xiàn)的礦山、冶金、輪船、機(jī)車等大型機(jī)械的發(fā)展，需要成形加工和切削加工的金屬零件越來越多，越來越大，要求的精度也越來越高。應(yīng)用的金屬材料從銅、鐵發(fā)展到以鋼為主。 機(jī)械加工包括鍛造、鍛壓、鈑金工、焊接、熱處理等技術(shù)及其裝備，以及切削加工技術(shù)和機(jī)床、刀具、量具等，得到迅速發(fā)展，保證了各產(chǎn)業(yè)發(fā)展生產(chǎn)所需的機(jī)械裝備的供應(yīng)。 社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對機(jī) 械產(chǎn)品的需求猛增。生產(chǎn)批量的增大和精密加工技術(shù)的進(jìn)展，促進(jìn)了大量生產(chǎn)方法的形成，如零件互換性生產(chǎn)、專業(yè)分工和協(xié)作、流水加工線和流水裝配線等。 簡單的互換性零件和專業(yè)分工協(xié)作生產(chǎn)，在古代就已出現(xiàn)。在機(jī)械工程中，互換性最早體現(xiàn)在莫茨利于 1797 年利用其創(chuàng)制的螺紋車床所生產(chǎn)的螺栓和螺帽。同時期，美國工程師惠特尼用互換性生產(chǎn)方法生產(chǎn)火槍，顯示了互換性的可行性和優(yōu)越性。這種生產(chǎn)方法在美國逐漸推廣，形成了所謂“美國生產(chǎn)方法”。 20 世紀(jì)初期，福特在汽車制造上又創(chuàng)造了流水裝配線。大量生產(chǎn)技術(shù)加上泰勒在19 世紀(jì)末創(chuàng) 立的科學(xué)管理方法，使汽車和其他大批量生產(chǎn)的機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)效率很快達(dá)到了過去無法想象的高度。 20 世紀(jì)中、后期，機(jī)械加工的主要特點是：不斷提高機(jī)床的加工速度和精度，減少對手工技藝的依賴；提高成形加工、切削加工和裝配的機(jī)械化和自動化程度；利用數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)等，發(fā)展柔性加工系統(tǒng)，使中小批量、多品種生產(chǎn)的生產(chǎn)效率提高到近于大量生產(chǎn)的水平；研究和改進(jìn)難加工的新型金屬和非金屬材料的成形和切削加工技術(shù)。 18 世紀(jì)以前，機(jī)械匠師全憑經(jīng)驗、直覺和手藝進(jìn)行機(jī)械制作，與科學(xué)幾乎不發(fā)生聯(lián)系。到 18～ 19 世紀(jì)，在新興的資本主義經(jīng)濟(jì)的促進(jìn)下，掌握科學(xué)知識的人士開始注意生產(chǎn)，而直接進(jìn)行生產(chǎn)的匠師則開始學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識，他們之間的交流和互相啟發(fā)取得很大的成果。在這個過程中，逐漸形成一整套圍繞機(jī)械工程的基礎(chǔ)理論。 日葵脫粒機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 脫粒機(jī) 是用于對小麥、水稻、玉米、高粱、大豆及其它雜糧等作物進(jìn)行脫粒作業(yè)的重要收獲機(jī)械，在我國廣大農(nóng)村使用十分廣泛。脫粒機(jī)在我國生產(chǎn) 使用已有數(shù)十年的歷史，我們在 1986 之向日葵脫粒機(jī)基礎(chǔ)鉆研了多向日葵脫粒機(jī)制造的來歷，來自于王健的以前的資料，他數(shù)十年的廢寢忘食建造了一個單體產(chǎn)品脫粒機(jī)，開創(chuàng)脫粒機(jī)設(shè)計的先例。王健更設(shè)計出復(fù)合式脫粒機(jī)，創(chuàng)建王氏脫粒機(jī)。在這之后，臺灣教授顏洪森以王氏脫粒機(jī)為基礎(chǔ)，開發(fā)了一系列的脫粒機(jī)，查建中和其他人一起以單體脫粒機(jī)作為對象，共同鉆研考慮怎樣改良按壓力引發(fā)的角度以及零部件的分理。總之，傳統(tǒng)的對象加上科學(xué)的分析和先進(jìn)的理論，使得脫粒機(jī)在國內(nèi)的研究范圍和深度得到了極大的豐富和發(fā)展。何人最先取得此項專利已無可知曉，只 了解到外國科學(xué)家在十九世紀(jì)末建造出了一部脫粒機(jī)，可以脫粒不同的農(nóng)作物，但是卻沒有做出實物來加以佐證 紀(jì)初又有人運用新的體系制造出類似的產(chǎn)品脫粒機(jī)，然而相關(guān)資料中并沒有找到對這個作品的介紹，所以那個時候有關(guān)脫粒機(jī)的研究。 20 世紀(jì)中期 然放進(jìn)產(chǎn)品脫粒研究的思維制造，同期，又有兩位發(fā)明家麥吉以及弗蘭科創(chuàng)作了首部徹底用計算機(jī)操縱的向日葵脫粒機(jī)。接下來幾年有關(guān)此機(jī)器的設(shè)計被充分的融入了運行操縱理論。 1979 年席羅思在行進(jìn)多向日葵脫粒機(jī)里加入了操縱水平行走的儀器，同樣在機(jī)械加入了保持和校對偏向的裝置 。 20 世紀(jì)末布朗、羅布特以及莎普恩斯研究了加入了液壓部件和直流電機(jī)驅(qū)動的向日葵脫粒機(jī)。這都意味著人類對脫粒體系的認(rèn)識已從簡單的考慮邁入了整體操縱、計算機(jī)和高新科技的相互融匯貫通的康莊大道。 課題研究的內(nèi)容 本論文主要研究運用 向日葵脫粒機(jī)進(jìn)行設(shè)計。在設(shè)計過程中，了解 各種功能。 司成立于 1993 年，由 司的技術(shù) 副 總 裁 與 司 的 副 總 裁 發(fā) 起 ， 總 部 位 于 馬 薩 諸 州 的 康 克 爾 郡（ 。當(dāng)初的目 標(biāo)是希望在每一個工程師的 桌面 上提供一套具有生產(chǎn)力的實體模型設(shè)計系統(tǒng)。從 1995 年推出第一套 維機(jī)械設(shè)計 軟件 至今已經(jīng)擁有位于全球的辦事處，并經(jīng)由 300 家經(jīng)銷商在全球 140 個國家進(jìn)行銷售與分銷該產(chǎn)品。 1997 年， 法國 達(dá)索（ 司收購，作為達(dá)索中端主流市場的主打品牌。 件是世界上第一個基于 發(fā)的三維 統(tǒng)。由于技術(shù)創(chuàng)新符合 術(shù)的發(fā) 潮流和趨勢， 司于兩年間成為 業(yè)中獲利最高的公司。良好的財務(wù)狀況和用戶支持使得 年都有數(shù)十乃至數(shù)百項的技術(shù)創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽(yù)。該 系統(tǒng)在 1995獲得全球微機(jī)平臺 統(tǒng)評比第一名。從 1995 年至今，已經(jīng)累計獲得十七項國際大獎。其中僅從 1999 年起， 美國 權(quán)威的 業(yè)雜志 續(xù) 4 年授予 佳編輯獎，以表彰 創(chuàng)新、活力和簡明。至此， 遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實和證明，使用它， 設(shè)計師 大大縮短了設(shè)計時間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場。 由于 色的技術(shù)和市場表現(xiàn)，不僅成為 業(yè)的一顆耀眼的明星，也成為 華爾街 青睞的對象。終于在 1997 年由法國 達(dá)索公司 以三億一千萬美元的高額市值將 資并購。公司原來的風(fēng)險投資商和股東，以一千三百萬美元的風(fēng)險投資，獲得了高額的回報，創(chuàng)造了 業(yè)的世界紀(jì)錄。并購后的原來的品牌和管理技術(shù)隊伍繼續(xù)獨立運作，成為 業(yè)一家高素質(zhì)的專業(yè)化公司。 維機(jī)械設(shè)計軟件也成為達(dá)索企業(yè)中最具競爭力的品。 由于使用了 術(shù)、直觀式設(shè)計技術(shù)、先進(jìn)的 核（由劍橋 提供）以及良好的與 第三方軟件 的集成技術(shù)。 為全球裝機(jī)量最大、最好用的軟件。資料顯示，目前全球發(fā)放的 件使用許可約 28萬，涉及航空航天、機(jī)車、食品、機(jī)械、國防、交通、模具、電子通訊、醫(yī)療器械、娛樂工業(yè)、日用品 /消費品、離散制 造等分布于全球 100 多個國家的約 3 萬 1千家企業(yè)。在教育市場上，每年來自全球 4， 300 所教育機(jī)構(gòu)的近 145， 000 名學(xué)生通過 培訓(xùn)課程。 據(jù)世界上著名的人才招聘網(wǎng)站檢索，與其它 3D 件相比， 一事實說明了越來越多的工程師和設(shè)計者使用 維軟件，越來越多的企業(yè)需要 才。件功能強(qiáng)大，易于操作，界面人性化，技術(shù)創(chuàng)新，組件繁多是五大特點。使得 維軟件成為目前全球領(lǐng)先的三維 設(shè)計時能夠為用戶提供不同的設(shè)計方案，通過方案的篩選，工程師能從中選擇合適的方案，從而在設(shè)計過程中降低設(shè)計的錯誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。在目前市場上所見到的三維 決方案中， 設(shè)計過程 較簡便又通俗易懂的軟件之一。它不僅提供如此人性化的系統(tǒng)，同時對每個工程師和設(shè)計者，乃至整個機(jī)械行業(yè)提供了良好的發(fā)展基礎(chǔ)。 件是世界上第一個基于 發(fā)的三維 統(tǒng)，由于技術(shù)創(chuàng)新符合 術(shù)的發(fā)展潮流和趨勢， 司于兩年間成為 業(yè)中獲利最高的公司。良好的財務(wù)狀況和用戶支持使得 年都有數(shù)十乃至數(shù)百項的技術(shù)創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽(yù)。該系統(tǒng)在 1995獲得全球微機(jī)平臺 統(tǒng)評比第一名；從 1995 年至今，已經(jīng)累計獲得十七項國際大獎，其中僅從 1999 年起，美國權(quán)威的 業(yè)雜志 續(xù) 4 年授予 佳編輯獎，以表彰 創(chuàng)新、活力和簡明。至此， 遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實和證明，使用它， 設(shè)計師 大大縮短了設(shè)計時間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場。由于 色的技術(shù)和市場表現(xiàn)，不僅成為 業(yè)的一顆耀眼的明星，也成為華爾街青睞的對象。終于在 1997 年由法國達(dá)索公司 以三億一千萬美元的高額市值將 資并購。公司原來的風(fēng)險投資商和股東，以一千三百萬美元的風(fēng)險投資，獲得了高額的回報，創(chuàng)造了 購后的 原來的品牌和管理技術(shù)隊伍繼續(xù)獨立運作，成為 業(yè)一家高素質(zhì)的專業(yè)化公司， 維機(jī)械設(shè)計軟件也成為達(dá)索企業(yè)中最具競爭力的 品。 由于使用了 術(shù)、 直觀式設(shè)計技術(shù)、先進(jìn)的 （由劍橋 提供）以及良好的與 第三方軟件 的集成技術(shù)， 為全球裝機(jī) 量最大、最好用的軟件。資料顯示，目前全球發(fā)放的 件使用許可約 28萬，涉及航空航天、機(jī)車、食品、機(jī)械、國防、交通、模具、電子通訊、醫(yī)療器械、娛樂工業(yè)、日用品 /消費品、離散制造等分布于全球 100 多個國家的約 3 萬 1千家企業(yè)。在教育市場上，每年來自全球 4， 300 所教育機(jī)構(gòu)的近 145， 000 名學(xué)生通過 培訓(xùn)課程。 據(jù)世界上著名的人才網(wǎng)站檢索，與其它 3D 統(tǒng)相比，與 關(guān)的招聘廣告比其它軟件的總和還要多，這比較客觀地說明了越來越多的工程師使用 來越多的企業(yè)雇傭 才。據(jù)統(tǒng)計，全世界用戶每年使用 時間已達(dá) 5500 萬小時。在美國，包括 麻省理工學(xué)院 （ 斯坦福大學(xué) 等在內(nèi)的著名大學(xué)已經(jīng)把 為制造專業(yè)的必修課，國內(nèi)的一些大學(xué) （教育機(jī)構(gòu)）如 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 、 清華大學(xué) 、 浙江工業(yè)大學(xué) 、 浙江大學(xué) 、 X 華中科技大學(xué) 、 北京航空航天大學(xué) 、 大連理工大學(xué) 、 北京理工大學(xué) 、 武漢理工大學(xué) 等也在應(yīng)用 行教學(xué)。 件功能強(qiáng)大，組件繁多。 功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新三大特點，這使得 為領(lǐng)先的、主流的三維 決方案。 夠提供不同的設(shè)計方案、減少 設(shè)計過程中的錯誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。 僅提供如此強(qiáng)大的功能，而且對每個工程師和設(shè)計者來說，操作簡單方便、易學(xué)易用。 現(xiàn)今社會階段逐漸廣泛應(yīng)用，并且 司對中國市場重點開發(fā)，日后 用將會更加完善，更加普遍。通過前文對深入了解后，往后會對 行個別應(yīng)用的分析，如建模，裝配，工程圖，力學(xué)分析等。 近期對機(jī)械行業(yè)中向日葵脫粒機(jī)的使用情況進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在機(jī)械行業(yè)中向日葵脫粒機(jī)是使用 很廣泛的機(jī)器。自然而然在裝配中它們的安裝也非常平凡。在安裝向日葵脫粒機(jī)時如果使用人工壓配不但勞動強(qiáng)度太大而且相互尺寸不易保證，所以設(shè)計一個專用的向日葵脫粒機(jī)勢在必行。本次的畢業(yè)設(shè)計課題的是向日葵脫粒機(jī)的設(shè)計。本文介紹了向日葵脫粒機(jī)的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及主要零部件的設(shè)計中所必須的理論計算和相關(guān)強(qiáng)度校驗，該向日葵脫粒機(jī)的優(yōu)點是高效，經(jīng)濟(jì)，并且安全系數(shù)高，運行平穩(wěn)。在某種程度上大大提升了該設(shè)備在國內(nèi)外的競爭力，體現(xiàn)了機(jī)械工業(yè)重要性這一核心價值。 圖繪制 熟悉 工作環(huán)境；了 解 命令，掌握在 存、導(dǎo)入等基本操作，掌握三維建模流程。 掌握點、直線、矩形、弧度圓等基本圖形的繪制方法；掌握樣條、文字等高級幾何圖形的繪制方法；理解集合約束的概念并在草圖繪制中熟練應(yīng)用幾何約束；熟練應(yīng)用陣列、實體轉(zhuǎn)換等草圖繪制工具；能綜合應(yīng)用各種草圖繪制實體和利用草圖繪制工具完成草圖繪。 準(zhǔn)特征 清楚明白基于特征的建模方式、參數(shù)化思想等概念；靈活運用各種建立基準(zhǔn)點的方法；靈活運用各種建立基準(zhǔn)軸方法；靈活運 用各種建立基準(zhǔn)面的方法；靈活運用坐標(biāo)系的建立方法；能根據(jù)建模需要綜合應(yīng)用各種參考幾何體。 伸、旋轉(zhuǎn)、掃描和放樣特征建模 靈活運用拉伸特征的概念與建立方法；靈活運用旋轉(zhuǎn)特征的概念與建立方法；掌 掃描特征的概念與建立方法；靈活運用放樣特征的概念與建立方法；通過實踐能夠準(zhǔn)確分析零件的特征，靈活運用拉伸和旋轉(zhuǎn)也正建立三維模型。綜合應(yīng)用掃描、放樣、彎曲、鏡向、陣列等特征建立各種實體。 程圖設(shè)計 靈活運用用戶自定義工程圖格式文件的方法；靈活運用建立標(biāo)準(zhǔn)三視圖，剖視圖，斷面圖，局部圖，輔 助視圖等方法；靈活運用各種注釋的方法。 配設(shè)計 靈活運用自底向上的裝配方法；靈活運用生成裝配體爆炸圖的方法；靈活運用能裝配技術(shù)；靈活運用裝配體零部件的狀態(tài)和屬性控制，并能夠在裝配體中設(shè)計子裝配體；靈活運用干涉檢查；靈活運用自上向下的裝配方法；靈活運用在裝配模型工程圖中添加零件序號；靈活運用生成裝配體材料明細(xì)表的方法。 2 向日葵脫粒機(jī)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計 日葵脫粒機(jī)的總體方案圖 本次設(shè)計的向日葵脫粒機(jī)采取 的方案是： 在進(jìn)行向日葵脫粒時，利用轉(zhuǎn)軸體回轉(zhuǎn)運動與底篩之間的間隙相配合，使向日葵粒拖下（轉(zhuǎn)軸體上的齒條和底篩之間的揉搓作用，將向日葵籽脫離向日葵盤，并借助其他的機(jī)械機(jī)構(gòu)將向日葵籽和向日葵盤分別從兩個不同的出口排出機(jī)體之外，循環(huán)脫粒，不斷的進(jìn)行填入 具體方案布局圖如下： 日葵脫粒機(jī)的工作原理 向日葵脫粒機(jī)在工作時，利用轉(zhuǎn)軸體回轉(zhuǎn)運動與底篩之間的間隙相配合，使向日葵粒拖下（轉(zhuǎn)軸體上的齒條和底篩之間的揉搓作用，將向日葵籽脫離向日葵盤，由 于重力的作用，向日葵粒會自動落入到下面的出料斗里面，如此循環(huán)脫粒。 械傳動部分的設(shè)計計算 電機(jī)的選型計算 已知整個設(shè)備上向日葵與零件的重量，我們?nèi)】傊亓繛?150日葵脫粒機(jī)轉(zhuǎn)動速度為 1~2r/： m m m g = 2 0 0 × 1 0 = 2 0 0 0 1 - 2 m / m i n = 1 6 . 6 - 3 3 . 3 / 具體的電機(jī)設(shè)計計算如下 : 1、確定運行時間 本次設(shè)計加速時間 01(t 60? m/ 有速度可知每秒上升 50 . 0 3 31 . 2 = 1 . 23 6 0?? ?電 機(jī) ?左右水平運動2220 . 0 0 5( ) 2 0 0 0 . 0 0 0 1 2 6 7 7 9 ( . )22??? ? ????? M M k g m??電機(jī)慣量4 3 4 5 27 . 8 7 1 0 0 . 4 0 . 2 3 . 7 2 1 0 ( . )3 2 3 2?? ? ? ? ? ? ? L D k g m???總慣量20 . 0 0 0 3 2 ( . )? ? ?L L M J k g 啟動轉(zhuǎn)矩 12 ( ) 2 6 3 6 . 9 ( 0 . 0 0 0 3 2 ) 1 . 2 5 6 0 1 . 2? ? ?? ? ?? J M J L J 必須轉(zhuǎn)矩 ? ? 2 . 3 6 .? ? ?T M T L T S S N m S 為安全系數(shù)，這里取 根據(jù)以上得出數(shù)據(jù)，我們選用直流無刷電機(jī)型號為 92無刷直流步進(jìn)電機(jī)廠家為南京森宇機(jī)電的產(chǎn)品。根據(jù)電機(jī)的特性曲線以及參數(shù)表如下： 據(jù)計算和特性曲線以及電機(jī)基本參數(shù)表，我們選用直流無刷電機(jī)型號為 92機(jī)額定功率為 定轉(zhuǎn)矩為 大轉(zhuǎn)矩為 定轉(zhuǎn)速為 3000r/機(jī)大致圖如下： 形尺寸 80機(jī)輸出軸徑為 16 帶傳動的設(shè)計計算 1）設(shè)計功率 ????? 工況系數(shù)，查 － 1－ 22 ，取 －傳遞的功率 2）選定帶型 根據(jù) 1n 查 － 1－ 2選取普通 型， 1n －小帶輪轉(zhuǎn)速，為 1440r/ 傳動比 ?0i 2n ＝ m 1 8 0 1 4 0 r? 3）小帶輪基準(zhǔn)直徑 1 由 － 1－ 12 和表 8－ 1－ 14選定 1 100 75r/4）大帶輪基準(zhǔn)直徑 2 XV 7 61 0 ???? 由 － 7得 2180）帶速驗算 d /3025/ 0 060 1 4 4 01 0 01 0 0 060 m a ???? ????? ?? 6）初定軸間距 0a （ 80)(2 210 ??? 7）所需帶的基準(zhǔn)長度 0 020 4)()(22 12210 ??? ?＝ 2 8 04 802 8 022 8 022????? ? ＝ 886 － 1－ 8取 900帶型為 A－ 900 8）實際軸間距 a 8 72 8 8 69 0 02 8 02 00 ＝?????? 9）小帶輪包角 1? ?? 0 121 ????? a dd = ?? ? = ?164 10)單根 p 根據(jù)帶型號、 1 1n 普通 1表 8－ 1－ 27（ c） 取 1) 1?i 時單根 P? 根據(jù)帶型號、 1n 和 i 查 － 1－ 27（ c） 取 2) Z = 11 ???????? 小帶輪包角修正系數(shù)查 － 1－ 23,取 帶長修正系數(shù)查 － 1－ 8，取 3)單根 F 20 ) 0 0 ?? = 00 ???? =134（ N） m－ kg/m）查 － 1－ 24，取 4)作用在軸上的力 ?F )(106182s i i 0 ??????? ? )(159282s i i 0m a x ??????? ? －考慮新帶初預(yù)緊力為正常預(yù)緊力的 15)帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸 帶輪應(yīng)既有足夠的強(qiáng)度，又應(yīng)使其結(jié)構(gòu)工藝性好，質(zhì)量分布均 勻，重量輕，并避免由于鑄造而產(chǎn)生過大的應(yīng)力。 輪槽工作表面應(yīng)光滑（表面粗糙度 ）以減輕帶的磨損。 帶輪的材料為 8－ 1－ 10 得基準(zhǔn)寬度制 V 帶輪輪槽尺寸，根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑查 8－ 1－ 16 確定輪輻 軸承座的選型計算 滾動軸承為雙列圓錐滾子軸承 350324B，由文獻(xiàn) [2]表 得 862?N，1490?N， 83.0?e ， Y 。 （ 2）壽命驗算 軸承所受支反力合力 222 ????? （ 對于雙列圓錐滾子軸承，派生軸向力互相抵消。 0? F N 由文獻(xiàn) [2]表 得， ， 0 0 51 ?????? （ 按軸承 9310366 ????????? ???????????? ?h （ ?hL h= 年 由于脫粒機(jī)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，必須選擇較大壽命的軸承，軸承能達(dá)到所計算的壽命。 經(jīng)審核后，此軸承合格。 動軸的設(shè)計 軸作為機(jī)器的一個關(guān)鍵組成部分 ，其為各類傳動部件的安裝，傳動的扭矩和旋轉(zhuǎn)運動圍繞軸進(jìn)行，而且經(jīng)過軸承和機(jī)架連接。為了滿足定位軸上的緊固件和容易加工和裝配的軸類零件和拆卸，通常軸設(shè)計成階梯軸。軸系的零件是由軸和它上邊的零部件構(gòu)成一個裝配體系，研究軸的過程中不僅要研究軸體自己的數(shù)據(jù)，還要將系統(tǒng)里的全部零碎部件融合在一起。 為用于振動的傳遞的軸體不僅要傳送扭矩，還得經(jīng)受住彎矩，是以本人研究的階梯性軸是轉(zhuǎn)動軸。因為確定了小帶輪的參數(shù)，相應(yīng)的大帶輪隨之確定。接下來的工作就是計算軸體的直徑了。軸體的研究需要憑借扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度來調(diào)整彎曲的強(qiáng)度 ，因為可用作軸的原料比較多，所以必須得明確軸的應(yīng)用環(huán)境，還有規(guī)定諸如剛度，強(qiáng)度以及別的機(jī)構(gòu)機(jī)能?？梢允褂脽崽幚磉@種方法，當(dāng)然也要琢磨怎樣使加工簡單并且花費較少，用研究計算所得的數(shù)據(jù)以確定軸體的用料，故采取 45 號鋼當(dāng)成軸體的原料，它需要 40后需要做正火或者調(diào)質(zhì)處理來確保它的力學(xué)性能。 1、初步計算軸的直徑 扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估計軸的最小直徑 d，軸的最小直徑 ? ?633m i n 9 . 5 5 1 00 . 2 ??表 16.2，c=112, p= n=851,代入設(shè)計公式得 慮鍵槽等要素對軸的影響，軸的直徑應(yīng)增加以彌補(bǔ)軸的鍵槽強(qiáng)度減弱。取軸直徑 d=20是最右邊裝帶輪處直徑等于 20有密封元件和滾動軸承處的直徑，應(yīng)與密封元件和軸承的內(nèi)孔徑尺寸保持一致。軸體上面存在兩支點的軸承要選用一樣的標(biāo)準(zhǔn)，方便加工軸承的座孔。挨著的軸段，應(yīng)使直徑不一樣構(gòu)成軸肩，軸肩在軸體上部件定位以及承受軸向力時要提供相應(yīng)的高度，軸肩的直徑差通常選 5到 10文軸肩處采取 5毫米的直徑差，接著把每段軸體的長度尺寸匹配到一塊， 還要注意軸承座的安裝以及結(jié)構(gòu)是否合理，同樣，螺釘?shù)炔考拈L度和別的的因素，這樣即可確定出軸的各段長度了。 3 各主要零部件強(qiáng)度的校核 架的設(shè)計及強(qiáng)度校核 機(jī)架的設(shè)計主要要保證剛度、強(qiáng)度、及穩(wěn)定性。其中，剛度是評定大多數(shù)機(jī)架工作能力的主要準(zhǔn)則；強(qiáng)度是定重載機(jī)架工作性能的基本準(zhǔn)則，機(jī)架的強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)機(jī)器在運轉(zhuǎn)過程中可能發(fā)生最大載荷或安全裝置所能傳遞的最大載荷來校核其靜強(qiáng)度，有時還要校核其疲勞強(qiáng)度。機(jī)架的強(qiáng)度和剛度都 需要從靜態(tài)和動態(tài)兩方面來考慮。動剛度是衡量機(jī)架抗振能力的指標(biāo)，而提高機(jī)架的抗 振性能應(yīng)從提高機(jī)架的構(gòu)件的靜剛度方面入手，合理設(shè)計機(jī)架構(gòu)件的截面形狀和尺寸。穩(wěn)定性是保證機(jī)架正常工作的基本條件，必須要注意。 其中，機(jī)架設(shè)計的一般要求包括： 1） 在滿足強(qiáng)度和剛度的前提下，機(jī)架的重量應(yīng)要求輕、成本底； ） 抗振性好； 3） 由于內(nèi)應(yīng)力及溫度變化引起的結(jié)構(gòu)變形應(yīng)力最?。? 4） 結(jié)構(gòu)力求便于安裝與調(diào)整，方便修理和更換零部件； 初步確定機(jī)架的形狀和尺寸，機(jī)架的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，取決于安裝在它們內(nèi)部與外部的零部件的形狀和尺寸，配置情況、安裝與拆卸等要求。同時也取決于工藝、所承受的載荷、運動等情況。機(jī)架材 料的選用主要根據(jù)機(jī)架的使用要求，多數(shù)機(jī)架形狀較復(fù)雜，故一般采用鑄造，由于鑄鐵的鑄造性能好，價廉和吸振能力強(qiáng)，所以應(yīng)用最廣。 由于本設(shè)計是用于淀粉的加工設(shè)備中，屬于重型機(jī)架，而圓錐篩的設(shè)備可以從淀粉的加工工藝流程圖可以看到，此設(shè)備一般會布置到二摟，而不會在底層，這就 要求機(jī)架的重量輕，所以采用焊接機(jī)架，而且焊接機(jī)架具有制造周期短、重量輕、成本底且強(qiáng)度和剛度高、施工簡便等優(yōu)點，主要由鋼板、型鋼或鑄鋼件等焊接而成。左端架起篩筒那部分采用板焊結(jié)構(gòu)，主要就是鋼板拼焊而成，右端機(jī)架采用型鋼結(jié)構(gòu)，主要由槽鋼，角鋼，和鋼板焊接而成，重量輕，成本底，材料利用充分。焊接時應(yīng)注意以下幾點： 1） 材料的可焊性 可焊性差的材料會造成焊接困難，焊縫的可靠性降低 所以本設(shè)計考慮到材料的可焊性選用 25鋼； 2） 合理布置焊縫 焊縫應(yīng)位于低應(yīng)力區(qū)，以獲得承載能力大，變形小的構(gòu)件，焊縫布置要盡可能對稱和減少焊縫的 數(shù)量、尺寸，且焊線要短，主要焊線要連續(xù)； 3） 提高抗振能力 普通鋼材的吸振能力低于鑄鐵，對抗振能力要求高的焊接件應(yīng)采取抗振措施，可利用鋼板間的摩擦力來吸收振動； 4） 合理選擇截面形狀 提高焊接接頭抗疲勞能力和抗脆斷能力。 5） 盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)型材、板材，合理確定焊縫尺寸。 在機(jī)器中支撐或容納零部件的零件稱之為機(jī)架，所以機(jī)架是底座、機(jī)體、床身、橋架、殼體、箱體以及基礎(chǔ)平臺等零件的統(tǒng)稱。按機(jī)架分類所用材料分類，圓錐篩采用的是金屬焊接機(jī)架。主要是焊接機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計靈活、壁厚可以相差很大，并且可根據(jù)工況需要不同部位選用不同性能的材 料，但其抗振性能比較差。強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性是機(jī)架設(shè)計的主要準(zhǔn)則，也是評價機(jī)架工作能力的主要標(biāo)準(zhǔn)，合理的設(shè)計機(jī)架的截面形狀和尺寸、注意機(jī)架的整體布局。設(shè)計機(jī)架通過了以下幾個設(shè)計步驟： （ 1） 初定機(jī)架的形狀和尺寸 機(jī)架的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸取決于安裝在它內(nèi)部的零件和部件的 形狀和尺寸，配置情況、安裝與拆卸等要求。同時也取決與所受載荷、運動等情況，然后，綜合上述情況和有關(guān)資料，并參考現(xiàn)有同類型機(jī)架，初定擬定出機(jī)架的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。由于在小麥谷朊粉的加工過程中，由其加工工藝流程圖可知，離心篩的裝置都在上層，所以不可能采用 又重又笨的鑄鐵機(jī)架，所以采用由鋼板、型鋼、鑄鋼焊接而成的機(jī)架。機(jī)架的大致尺寸為高 1117㎜ 、長 993㎜ 、寬 750㎜ ，要考慮起具體形狀 電機(jī)、軸承座的安裝還有帶輪罩的固定。 （ 2） 機(jī)架的造型設(shè)計，雖然材料一定，但機(jī)架也要求內(nèi)外質(zhì)量的統(tǒng)一，考慮到角鋼的等邊性把角鋼用于底座和支撐軸承座，外觀上做成梯形架子，兩邊角鋼分別向兩邊斜去，這樣既增加了機(jī)架的穩(wěn)定性、又使整個機(jī)架看上去簡單輕便。同樣角鋼上面是四塊角鋼焊接的一個長方形用來支撐板，板在角鋼上焊接，下空，因而有利于在板上打通孔和軸承的調(diào)節(jié)，軸承調(diào)節(jié)是通過連接部分的 螺栓孔做成長圓狀的來實現(xiàn)。而下面是由兩個空心鋼來支撐電機(jī)下的板，空心鋼強(qiáng)度和剛度都很高，所以不會出現(xiàn)強(qiáng)度或剛度不足現(xiàn)象。 （ 3） 作為焊接機(jī)架應(yīng)合理布置焊縫和提高焊縫的可靠性，而且焊縫應(yīng)位于低應(yīng)力區(qū)，以獲得承載能力大，變形小的構(gòu)件；焊縫布置應(yīng)盡量對稱，最好至中性軸的距離 相等；盡量減少焊縫的數(shù)量和尺寸，且焊線要短；焊縫要不要布置在加工面和需要進(jìn)行表面處理的部位上；更要注意不要讓焊縫匯交和密集，讓次要焊縫中斷，主要焊縫聯(lián)系。減少應(yīng)力集中，如盡量采用對接接頭；減少殘余應(yīng)力，焊后熱處理等。 （ 4） 盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)型材 ，板材，減少加工量。機(jī)架主要由空心鋼、角鋼、鋼板等型鋼焊接拼而成，它們性能的好壞直接決定著機(jī)架整體性聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)的剛度直接影響機(jī)器的工作性能。為保證機(jī)架剛度應(yīng)注意改善聯(lián)結(jié)部位的受力狀況、合理提高接觸表面的平面度公差等級及改善其表面粗糙度、螺栓最好前后、左右對稱布置。 整個機(jī)架設(shè)計完以后，既要注意滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的要求，又要注意外形的美觀和人機(jī)工程性，方便操作。造型好，使其既適用經(jīng)濟(jì)，又美觀大方。 動軸的設(shè)計及強(qiáng)度校核 軸的強(qiáng)度計算一般可分為三種： 1）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度或剛度計算； 2）按彎扭合成強(qiáng) 度計算； 3）精確強(qiáng)度校核計算。 當(dāng)軸的支撐位置和軸所受的載荷大小、方向、作用點及載荷種類均已確定，支撐反力及彎矩可求得時，可按照彎曲或者彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行軸的強(qiáng)度計算。作用在軸上的載荷一般按集中載荷考慮，如本設(shè)計中的帶傳動對軸的力，其作用點取在輪緣寬度的中點。計算時，通常把軸當(dāng)作置于鉸鏈支座上的雙支點梁，一般軸的支點近似取為軸承寬度中點。 由于本設(shè)計所用軸主要是受彎曲強(qiáng)度，很少的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，是根據(jù)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度設(shè)計，應(yīng) 核軸的彎曲強(qiáng)度，首先分析軸的受力，左端受的是圓錐篩的重力，右端是帶輪對軸的力，中間是軸承座 的兩個支撐力。 左端的作用力包括篩自身的重力、物料的重力、物料旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力。所以考慮圓錐篩對軸產(chǎn)生作用力時，僅是一個經(jīng)驗數(shù)據(jù)。在這里，假設(shè)圓錐篩為實心，對軸的作用力取其重力的 41 。 篩的材料為不銹鋼，密度是,錐篩大端直徑為 D= 小端直徑是d=360 H=1140 h=510所以錐篩的體積 22( ) ( )3 2 3 2 h??? ? ? ? ? ?即 2 2 38 5 0 3 6 0( ) 1 1 4 0 ( ) 5 1 0 1 9 8 3 2 7 1 7 2 . 73 2 3 2V m m??? ? ? ? ? ? ?? m ; 所以 ,篩的重力約 為 30 . 2 7 . 8 5 1 0 1 5 7 0m V p K g? ? ? ? ? ? 1 5 7 0 9 . 8 / 1 5 3 8 6G K g N K g N? ? ? 故取 G= 軸徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步設(shè)計的，所以要校核軸的彎曲強(qiáng)度，軸的強(qiáng)度校核也就是找出危險截面，看危險截面是否滿足軸徑條件，如果危險截面滿 足，那么別的軸徑肯定滿足；根據(jù)軸的實際尺寸，承受的彎矩、扭矩圖考慮應(yīng)力集中，表