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16 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 小型谷物揚(yáng)場機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化 班 級(jí) 指導(dǎo)老師 日 期 2016.05 機(jī)械電氣化工程學(xué)院制 前 言 谷物揚(yáng)場機(jī)是今后谷物清選必需的機(jī)械裝備和發(fā)展方向，它改變了傳統(tǒng)人工清選操作的方法，比人工操作提高效率十幾倍以上，改善了清選操作的環(huán)境，重要的是節(jié)省所消耗的時(shí)間、提高了勞動(dòng)效率和經(jīng)濟(jì)效益。事物總是不斷發(fā)展的，揚(yáng)場機(jī)的研制工作也是一樣，還需要不斷的提高和發(fā)展：比如研究更為合理的新機(jī)型，努力實(shí)現(xiàn)通用化、標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，把新技術(shù)、新工藝和新材料應(yīng)用到揚(yáng)場機(jī)上，以更提高揚(yáng)場機(jī)的工作可靠性，改善其操作性能，減輕機(jī)器重量，提高其耐用度和降低造價(jià)。本課題所設(shè)計(jì)的是一種帶式揚(yáng)場機(jī)，它模擬人工操作,通過橡膠帶高速運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)谷物的清選。其主要機(jī)構(gòu)包括喂料斗、橡膠帶、主動(dòng)滾筒、被動(dòng)滾筒、壓緊滾筒、機(jī)架、電機(jī)等。 關(guān)鍵詞：小型；谷物；揚(yáng)場機(jī) 目 錄 1緒論 1 1.1課題研究的目的及意義 1 1.2國內(nèi)外谷物揚(yáng)場機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 2 1.3小型谷物揚(yáng)場機(jī)存在的問題 2 1.4研究的內(nèi)容和方法 3 1.5預(yù)期目標(biāo) 3 1.6重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問題及解決思路 4 1.7工作條件及解決方法 4 2小型谷物揚(yáng)場機(jī)總體設(shè)計(jì) 4 2.1谷物揚(yáng)場的典型方法及揚(yáng)場方案的選擇 4 2.2小型谷物揚(yáng)場機(jī)的結(jié)構(gòu) 5 3小型谷物揚(yáng)場機(jī)的主要部件及設(shè)計(jì) 6 3.1機(jī)架 6 3.2喂料機(jī)構(gòu) 7 3.3橡膠環(huán)帶 8 4小型谷物揚(yáng)場機(jī)的動(dòng)力計(jì)算及電動(dòng)機(jī)的選擇 8 5軸的設(shè)計(jì)計(jì)算、校核及軸承的選用 9 5.1軸的設(shè)計(jì)計(jì)算、校核 9 5.2軸承的選用 13 6小型谷物揚(yáng)場機(jī)的優(yōu)化與改進(jìn) 13 總 結(jié) 15 致 謝 16 參考文獻(xiàn) 17 畢業(yè)設(shè)計(jì) 1緒論 1.1課題研究的目的及意義 農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整和加入WTO國農(nóng)業(yè)機(jī)械化產(chǎn)生了較大的影響，我國農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的升級(jí)換代和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整勢在必行，農(nóng)業(yè)機(jī)械化進(jìn)入了一個(gè)調(diào)整發(fā)展的新時(shí)期?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)和人類生活越來越注重種子和糧食的加工品質(zhì)。但種子加工過程中仍存在著不少問題，如生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模小買設(shè)備落后等，市場競爭力較差。許多小型種子生產(chǎn)經(jīng)營部門面臨著就不大的壓力和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，為了增強(qiáng)市場競爭力，使種子經(jīng)營單位不購買昂貴的種子加工成套設(shè)備，在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上，不大量投入資金的情況下，能夠生產(chǎn)出市場需求的產(chǎn)品，反復(fù)試驗(yàn)，多次改進(jìn)，開產(chǎn)量一系列研究開發(fā)工作，設(shè)計(jì)了此種小型谷物揚(yáng)場機(jī)，降低了成本，節(jié)約了能源，而且使用特別方便。 揚(yáng)場機(jī)是一種對(duì)糧食簡單清雜的設(shè)備，可清除糧食中的輕雜質(zhì)及大雜質(zhì)，用于清雜、精選和分級(jí)的糧食加工機(jī)械，以利于糧食儲(chǔ)存。揚(yáng)場機(jī)的主要功用是在脫離場上把從作物上脫下來的果粒，碎秸稈，殼子等混合物進(jìn)行分離，以得到干凈，純潔的谷粒。谷物脫粒后,谷粒、糠皮及少量碎石的混合物在快速轉(zhuǎn)動(dòng)的輪形和皮帶曰的帶動(dòng)下被拋出,谷粒、糠皮、碎石落地的遠(yuǎn)近不同,從而形成堆,達(dá)到分離的目的。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等院校培養(yǎng)面向生產(chǎn)、建設(shè)、管理和服務(wù)第一線的高等技術(shù)應(yīng)用型人才的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)、基本技能和專業(yè)知識(shí)的重要手段。通過完成某一課題，可以進(jìn)一步檢驗(yàn)學(xué)生處理實(shí)際問題的能力；使學(xué)生掌握基本的設(shè)計(jì)(科研)方法，受到初步的工程技術(shù)訓(xùn)練。并可綜合衡量教學(xué)質(zhì)量，以利于提高教學(xué)管理水平。畢業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)于一個(gè)即將進(jìn)入社會(huì)的大學(xué)生來說，是很有意義的，不同于原來的一些課程設(shè)計(jì)，首先難度勝于以往的一些設(shè)計(jì)，因?yàn)檫@個(gè)設(shè)計(jì)很可能因?yàn)樗x題目涉及到的知識(shí)涵蓋量相當(dāng)大，從理論學(xué)習(xí)到實(shí)踐，甚至還需要學(xué)習(xí)一些輔助軟件，其次設(shè)計(jì)的可行性要求很高，這是個(gè)困難重重的過程，所以很大程度上，我們認(rèn)為畢業(yè)設(shè)計(jì)是從校園理論學(xué)習(xí)到社會(huì)運(yùn)用的一個(gè)過渡階段，畢業(yè)設(shè)計(jì)是個(gè)很好的過渡跳板，認(rèn)真做的話收獲會(huì)很大的，對(duì)于幫助最大的那種，那就是選擇課題時(shí)候，選和你未來工作相關(guān)的題目，有壓力有動(dòng)力去做好，并且未來工作時(shí)候收益很多。 谷物揚(yáng)場是谷物收獲后不可缺少的環(huán)節(jié)。收獲后的谷粒中不僅包含飽滿和成熟的籽粒，而且還有不成熟的谷粒。此外還包含有許多雜質(zhì)。因此無論留做種子或其他用途，均需將收獲后的谷粒進(jìn)行清選才能滿足要求。利益種子的儲(chǔ)藏，運(yùn)輸及機(jī)械化作業(yè)，增強(qiáng)種子在市場上的銷售競爭力。 谷粒經(jīng)過清選以后，可以獲得質(zhì)量均勻、尺寸一致的種子。將種子清選以后再播種，可以清除出小粒、破碎粒作為糧食或飼料，節(jié)約了糧食；清選后的種子均勻飽滿，播種后發(fā)芽率高、長勢好，一般都能增產(chǎn)5﹪-10﹪，還可以減少播種量20﹪左右，而且有利于種子的儲(chǔ)藏、運(yùn)輸及機(jī)械化作業(yè)，增強(qiáng)種子在市場上的銷售競爭力。因此，清選機(jī)產(chǎn)品對(duì)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和農(nóng)民收入的增加有著十分重要的作用。特別是玉米，清選后可用半精量或精良播種，因而便可以大量節(jié)省種子。清選后的種子已經(jīng)清除掉其中大部分病蟲害的籽粒，減少了今后感染的可能性，使田間雜草含量減少，作物生長整齊，成熟一致，有利于機(jī)械化作業(yè)。 1.2國內(nèi)外谷物揚(yáng)場機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 在目前，我國農(nóng)業(yè)的機(jī)械化已經(jīng)進(jìn)入了依法促進(jìn)的嶄新的階段?！笆濉逼陂g，《中華人民共和國農(nóng)業(yè)機(jī)械化促進(jìn)法》的頒布實(shí)施，也確立了農(nóng)業(yè)機(jī)械化將會(huì)在我國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的高級(jí)地位以及作用，也同時(shí)明確了各級(jí)的政府將會(huì)扶持和發(fā)展我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化的政策以及措施。各地也將會(huì)加快了農(nóng)機(jī)的立法進(jìn)程，全國已有30多個(gè)?。▍^(qū)、市）制定以及修訂了各項(xiàng)農(nóng)業(yè)方面機(jī)械管理的條例及規(guī)章，還進(jìn)一步健全以及完善了農(nóng)業(yè)機(jī)械化的法律體系。2007年，中共中央和中共各級(jí)的地方財(cái)政還將繼續(xù)加大各種的補(bǔ)貼方面的力度，極大地促進(jìn)以及調(diào)動(dòng)農(nóng)民購買機(jī)器、使用機(jī)器的積極性，并且引導(dǎo)更多的社會(huì)資源和資金投入到我國新型農(nóng)業(yè)的機(jī)械化上面，形成了依法促使農(nóng)機(jī)化發(fā)展強(qiáng)大的推動(dòng)力以及良好的政策的引導(dǎo)力。2007年，我國國內(nèi)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化出現(xiàn)了比較快發(fā)展的勢頭，有很多的企業(yè)通過提高產(chǎn)品的質(zhì)量以及市場的競爭能力，抓住了自身的發(fā)展機(jī)遇。 在歐美發(fā)達(dá)國家已形成多種系列化的谷物揚(yáng)場機(jī)，其具有清選精度高，分級(jí)效果好，工藝精良，性能穩(wěn)定，可靠性強(qiáng)，噪音相對(duì)較低的特點(diǎn)，除傳統(tǒng)的機(jī)械調(diào)節(jié)外，現(xiàn)已開發(fā)出液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，操作更加靈敏。比較著名的比重式清選機(jī)生產(chǎn)廠家有奧地利的HEID公司，丹麥的WESTRUP公司，德國的PETKUS公司，美國OLIVER公司，LMC公司和CRIPPEN公司。 1.3小型谷物揚(yáng)場機(jī)存在的問題 由國外的農(nóng)業(yè)機(jī)械多年的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)可以看出，采用智能化的、自動(dòng)化的作業(yè)的方式將會(huì)是農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然的趨勢，也將會(huì)是發(fā)展未來高效的節(jié)能的農(nóng)業(yè)機(jī)械有效的途徑。在世界上，農(nóng)業(yè)相當(dāng)發(fā)達(dá)的那些國家在采用了高強(qiáng)度的自動(dòng)化的機(jī)械作業(yè)以后不單提高了工作的作業(yè)效率，而且還降低了作業(yè)的成本。同時(shí)，還提高了他們的農(nóng)產(chǎn)品在國際市場上，數(shù)量以及價(jià)格的絕對(duì)優(yōu)勢。我國的農(nóng)業(yè)機(jī)械要想在未來的國際上站住腳，就必須而且一定要縮小我國與世界上其他的農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國家在農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備方面的差距。這樣來國外自動(dòng)化、智能化程度很高的農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備才能夠不會(huì)占領(lǐng)我國的農(nóng)業(yè)市場，也不會(huì)使我國農(nóng)業(yè)機(jī)械陷入困境。這些年以來，伴隨著我們國家各種的改革開放政策的不斷深入以及發(fā)展，我們國家科學(xué)技術(shù)方面也取得了飛躍式的近展，為我國實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化和自動(dòng)化打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2008年以來，個(gè)別的廠家使用了該類的機(jī)械產(chǎn)品，但他們用的是配在吸風(fēng)式電動(dòng)風(fēng)車上的那種幾百瓦電機(jī)，風(fēng)太大?，F(xiàn)在全國大部分地區(qū)還用的是成本高、效率低的木風(fēng)車。所以帶式揚(yáng)場機(jī)大有市場。 1.4研究的內(nèi)容和方法 1.4.1研究的內(nèi)容 根據(jù)我國揚(yáng)場機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀和存在問題以及揚(yáng)場機(jī)發(fā)展要求，設(shè)計(jì)家用小型谷物揚(yáng)場機(jī)。小型谷物揚(yáng)場機(jī)主要由動(dòng)力輸入裝置、傳動(dòng)裝置、喂入裝置和出料裝置等組成。其中，動(dòng)力裝置是通過電動(dòng)機(jī)作用在滾筒上帶動(dòng)皮帶，只需把未清理的谷物送入喂料裝置便可實(shí)現(xiàn)谷物清選工作。先確定我國已有谷物揚(yáng)場機(jī)的類型，根據(jù)已有的大型揚(yáng)場機(jī)的原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新型的小型谷物揚(yáng)場機(jī)，使揚(yáng)場機(jī)能滿足家庭及小型企業(yè)的要求，也就是谷物揚(yáng)場機(jī)要能工作穩(wěn)定，保證清選率高，谷物粒子完整率高，分離效果好等優(yōu)點(diǎn)。 1.4.2研究的方法 （1）利用文獻(xiàn)搜索方法進(jìn)行中外文獻(xiàn)資料的收集； （2）調(diào)查研究國內(nèi)外微型收割機(jī)的設(shè)計(jì)； （3）利用機(jī)械設(shè)計(jì)理論對(duì)整機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算； （4）利用SolidWorks軟件進(jìn)行三維建模； （5）試制樣機(jī)； （6）到田間進(jìn)行試驗(yàn)和各性能的檢驗(yàn)； （7）改進(jìn)和完善樣機(jī)，確定最終圖紙。 1.5預(yù)期目標(biāo) 谷物揚(yáng)場機(jī)主要研究谷物的清選過程，通過測量、計(jì)算過程中制定更合理的方案，及確定更適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)方式，盡量實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、高效的谷物揚(yáng)場作業(yè)，通過對(duì)本課題的熟悉和相關(guān)資料的查閱，我對(duì)本課題有了一個(gè)全面的解，有多數(shù)據(jù)可供參考。四年的大學(xué)學(xué)習(xí)和以往課程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，我已具備了機(jī)械原理，機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合自己掌握的試驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析知識(shí)，可以在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。 （1）揚(yáng)場機(jī)操作方便，結(jié)構(gòu)簡單，通用性好，噪音小，使用壽命長； （2）被揚(yáng)場的谷物清選率高，谷粒完整率高、分離效果好； （3）小巧靈活，效率高，人工勞動(dòng)量少及動(dòng)力消耗也少； （4）制造價(jià)格便宜，容易普及，能滿足家庭使用要求。 1.6重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問題及解決思路 （1）盡可能多的搜集一些相關(guān)的資料，在充分了解的基礎(chǔ)上，獲得更多的思路去解決問題； （2）結(jié)合自己查閱的資料，對(duì)機(jī)器機(jī)構(gòu)的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行梳理，整合出最適合的機(jī)器； （3）借鑒前人設(shè)計(jì)相關(guān)機(jī)械過程中的經(jīng)驗(yàn)，取長補(bǔ)短完成設(shè)計(jì)。同時(shí)積極與指導(dǎo)老師商討，確定最佳方案； （4）選擇合適動(dòng)力傳動(dòng)方式，設(shè)計(jì)循環(huán)裝置和傳動(dòng)裝置； （5）利用Auto CAD軟件，繪制二維零件圖和裝配圖； （6）利用有限元分析和SolidWorks進(jìn)行虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)，完成整機(jī)各零件的三維建模。1.7工作條件及解決方法 塔里木大學(xué)位于南疆中心位置，校內(nèi)有實(shí)習(xí)工廠、土槽實(shí)驗(yàn)室、農(nóng)業(yè)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等，為項(xiàng)目開展提供了場地和條件。校內(nèi)擁有優(yōu)良的硬件環(huán)境，機(jī)械工程學(xué)院擁有先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和機(jī)械加工制造設(shè)備，并且?guī)熧Y力量雄厚，完全可以滿足小麥割曬機(jī)機(jī)設(shè)計(jì)的工作條件。 2小型谷物揚(yáng)場機(jī)總體設(shè)計(jì) 2.1谷物揚(yáng)場的典型方法及揚(yáng)場方案的選擇 目前開發(fā)出的絕大部分設(shè)備都是采用氣流清選的方式來清選，常見的氣流清選方法如下： （1）利用垂直氣流進(jìn)行清選：工作時(shí)谷物混合物被喂料輥送至垂直吸氣道下部的網(wǎng)面上，由于受到氣流的作用，懸浮速度低于氣流速度的清雜物被吸向上方，當(dāng)吸至斷面較大的部位時(shí)，由于氣流速度降低，一部分籽粒和混合物開始落入沉降室內(nèi)，被攪龍輸送到機(jī)外，最輕的雜物被風(fēng)吹出。氣流速度可以用閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)。 （2）利用傾斜氣流進(jìn)行清洗：是利用谷粒和夾雜物在氣流中的不同運(yùn)動(dòng)軌跡來進(jìn)行清選的。被吹物體依其漂浮特性被風(fēng)吹至不同的距離，依其距離遠(yuǎn)近來進(jìn)行分離，籽粒越輕則被吹送越遠(yuǎn)，它可以一次分成多級(jí)。 （3）利用不同空氣阻力進(jìn)行分離：將谷?；旌衔镆砸欢ㄋ俣炔⑴c水平方向成一定角度拋入空中，依空氣對(duì)各種物料阻力的不同，其拋擲距離亦不相同，從而進(jìn)行分離。 （4）旋輪式氣流清選：可以利用氣流和旋轉(zhuǎn)葉輪的距心力作用進(jìn)行清選。 經(jīng)過比較及選擇，在設(shè)計(jì)要求內(nèi)利用不同空氣阻力進(jìn)行分離能夠滿足設(shè)計(jì)的要求條件，帶式揚(yáng)場機(jī)就是利用這種原理。所以選擇利用不同空氣阻力進(jìn)行分離。 2.2小型谷物揚(yáng)場機(jī)的結(jié)構(gòu) 本設(shè)計(jì)中小型谷物揚(yáng)場機(jī)主要由喂料斗、橡膠帶、主動(dòng)滾筒、被動(dòng)滾筒、壓緊滾筒、機(jī)架、電機(jī)等組成。驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過傳動(dòng)皮帶驅(qū)動(dòng)主動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)滾筒又通過傳送膠帶帶動(dòng)從動(dòng)滾筒同步轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)滾筒和從動(dòng)滾筒可以先后調(diào)整，壓緊滾筒壓緊在傳送膠帶上，由傳送膠帶帶動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)進(jìn)料口的物料經(jīng)過出料口的篩網(wǎng)，因自重而落在傳送膠帶上，并隨膠帶同速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到壓緊滾筒時(shí)，由壓緊滾筒將物料壓緊在膠帶上，使其均勻通過且產(chǎn)生一個(gè)沿壓緊滾筒圓周與膠帶相切的拋射角，物料沿此角度，以一定的速度拋射下去，根據(jù)物料慣性的大小達(dá)到分離雜物的目的，調(diào)整主動(dòng)滾筒和從動(dòng)滾筒的作用是根據(jù)物料顆粒的大小及容量等，篩網(wǎng)用于過濾物料中的大的顆粒雜質(zhì)，以提高機(jī)構(gòu)的工作性能。 1. 輪子 2.電動(dòng)機(jī) 3.被動(dòng)滾筒 4.喂料口 5.壓緊滾筒 6.橡膠帶 7.主動(dòng)滾筒 8.機(jī)架 圖2-1 小型谷物揚(yáng)場機(jī) 3小型揚(yáng)場機(jī)的主要部件及設(shè)計(jì) 3.1機(jī)架 圖3-1 機(jī)架 主要起支撐作用，由于電動(dòng)揚(yáng)場機(jī)屬于農(nóng)用機(jī)械，不需要太精密，而且價(jià)格應(yīng)盡量低廉，所以采用角鋼制作。按照實(shí)際使用要求，只需校核一下支架的壓桿穩(wěn)定性要求，因?yàn)榉€(wěn)定是構(gòu)件除了強(qiáng)度、剛度失效外的另一種重要失效形式。細(xì)長壓桿當(dāng)壓力超過一定數(shù)值時(shí)，會(huì)由原來的直線平衡形式突然變彎，從而致使結(jié)構(gòu)喪失承載能力。由于構(gòu)件的失穩(wěn)往往是突發(fā)的，因而其危害性也較大。歷史上曾多次發(fā)生因構(gòu)件失穩(wěn)而引起的重大事故。如1907年加拿大勞倫斯河上，跨長為548米的奎拜克大橋，就因壓桿失穩(wěn)而導(dǎo)致整座大橋倒塌。 因此為了保證壓桿安全可靠的工作，必須使壓桿處于直線平衡形式，對(duì)壓桿而言，設(shè)計(jì)時(shí)是以臨界力作為其極限承載能力的，因此滿足穩(wěn)定性要求。 3.2喂料機(jī)構(gòu) 根據(jù)皮帶的尺寸設(shè)計(jì)料斗的尺寸。料斗的設(shè)計(jì)主要考慮其容積及自流下料 ，因此料斗設(shè)計(jì)成上面為立方體、下面為四棱柱的組合形式。喂料斗底部連接有三條腳都固定在機(jī)架上。保證物料能均勻的、連續(xù)的流到皮帶上，以提高效率。喂入量采用插板活門控制流量，通過調(diào)節(jié)插板深度來調(diào)節(jié)喂入量，以此來調(diào)節(jié)喂入量。由于揚(yáng)場機(jī)屬于農(nóng)用機(jī)械，不需要太精密，而且價(jià)格應(yīng)盡量低廉，所以采用角鋼、鐵皮制作。 圖3-2 喂料機(jī)構(gòu) 3.3橡膠環(huán)帶 圖3-3 橡膠環(huán)帶 由于皮帶為特殊加工的多坑圓點(diǎn)輸送帶，輸送中有定向作用，便于糧食的收集。 4.小型谷物揚(yáng)場機(jī)動(dòng)力的計(jì)算及電動(dòng)機(jī)的選擇 計(jì)算功率 -工況系數(shù)，取=1.1 則=3.52 谷物落地點(diǎn)到拋出點(diǎn)的水平距離 =12 谷物拋出點(diǎn)到地面的距離=0.3 揚(yáng)角可取為300到600 =0.25 初速度=4.8 3.6 =480 平帶傳動(dòng)比25 由此可知，可以用轉(zhuǎn)速為960到2400的電動(dòng)機(jī)，所以本設(shè)計(jì)選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1020其工作功率為3.2。 5軸的設(shè)計(jì)計(jì)算、校核及軸承的選用 5.1軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 確定軸的最小直徑，初步估算軸的最小直徑，選擇軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。取A0=112，于是得 （5-1） =112 =19.6mm 軸的設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)與尺寸關(guān)系如下圖： 圖5-1 軸 軸的校核 T=9.55 （5-2） P=1.5Kw n=500/2 r=250r/min T=9.551.5/250=51570N （5-3） δ1=26.5° =130mm =20 圓周力： （5-4） 徑向力： （5-5） 軸向力： N （5-6） 合力： （5-7） 水平方向： （5-8） m 垂直方向： （5-9） 彎矩： m 合成彎矩： （5-10） = =30061.8Nmm 當(dāng)量彎矩： （5-11） = 初步認(rèn)為A截面有較大應(yīng)力集中，確定其為危險(xiǎn)截面，進(jìn)行安全系數(shù)校核 前面通過計(jì)算得A截面合成彎矩： 抗彎截面系數(shù)： （5-12） 彎曲應(yīng)力： 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 ： （5-13） 切應(yīng)力副和平均切應(yīng)力： （5-14） 求綜合影響系數(shù)： （5-15） 過盈配合時(shí)軸的有效應(yīng)力集中系數(shù)： 配合為: 材料為碳鋼毛胚直徑: 表面狀態(tài)系數(shù)： 求安全系數(shù)設(shè)按無限壽命(Kn=1)計(jì)算： （5-16） （5-17） 復(fù)合安全系數(shù)由式： （5-18） 所以，軸的強(qiáng)度安全。 5.2軸承的選用 已知：設(shè)計(jì)的齒輪軸向載荷為0，徑向載荷是1591.2N軸承轉(zhuǎn)速n=250r/min裝軸承處的直徑為30-40毫米范圍之間選擇，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。由工作條件和環(huán)境可知：選用深溝球軸承 選擇軸承的型號(hào) （1）求比值 =0/1758.75=0 （5-19） 根據(jù)表13-5，深溝球軸承的最大e值為0.44故此時(shí)＜e。 （2）初步計(jì)算當(dāng)量載荷P，根據(jù)式（13-8a） P= （5-20） 按照表13-6，=1.0-1.2,取=1.2。 按照表13-5，X=1，Y=0，則P=1.2×1655.75=1986.9N （3）求軸承應(yīng)有的基本額定動(dòng)載荷值 （4）按照設(shè)計(jì)手冊選用C=1021.2N的軸承6007此軸承的基本額定動(dòng)載荷C=26000N 軸承的驗(yàn)算。 （5）求相對(duì)軸向載荷e值與Y值，對(duì)深溝球軸承取f=14.7,則相應(yīng)軸向載荷為零。 （6）用線性插值法求Y值Y=0。 （7）求當(dāng)量動(dòng)載荷P P=1.2×1571.75=2110.5N （5-21） 所以選用的軸承合適 6小型揚(yáng)場機(jī)的優(yōu)化與改進(jìn) 小型揚(yáng)場機(jī)的種類有帶式揚(yáng)場機(jī)、風(fēng)扇壓送式揚(yáng)場機(jī)、葉輪拋送式揚(yáng)場機(jī)等。其中帶式揚(yáng)場機(jī)使用廣，可以進(jìn)行谷物的清選通風(fēng)糧食翻倉以及近距離的糧食搬運(yùn)等。該機(jī)主要由喂料斗、橡膠帶、滾筒、電機(jī)等組成。揚(yáng)場時(shí)，橡膠帶高速運(yùn)轉(zhuǎn)，谷粒、糠皮及少量碎石的混合物在快速轉(zhuǎn)動(dòng)的輪W和皮帶P的帶動(dòng)下被拋出。因?yàn)閽伋龅乃俣认嗤再|(zhì)量大的動(dòng)能大，克服空氣阻力運(yùn)動(dòng)的距離就遠(yuǎn)；質(zhì)量小的運(yùn)動(dòng)的距離也小，這就好比人以同樣的方式扔石塊和鵝毛，石塊扔得遠(yuǎn)，而鵝毛扔得近。從而達(dá)到了分離的目的，從使用上看，揚(yáng)場機(jī)靠機(jī)器帶動(dòng)，輪W轉(zhuǎn)得越快，分離效果越好； 利用不同空氣阻力進(jìn)行分離:將谷粒混合物以一定速度并與水平方向成一定角度拋入空中，依空氣對(duì)各種物料阻力的不同，其拋擲距離亦不相同，從而進(jìn)行分離。揚(yáng)場機(jī)拋擲部分的膠帶與水平傾斜30度到50度。飽滿籽粒的跑出距離可達(dá)10-15米左右，較輕的籽粒和雜物則落于6m以內(nèi)。該小型谷物揚(yáng)場機(jī)使用非常方便，而且節(jié)約能源。移動(dòng)方便進(jìn)料斗采用插板活門控制流量，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，喂料均勻，研制價(jià)格低。我對(duì)機(jī)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，使安全性能提高、利用率增加、工作環(huán)境改善、勞動(dòng)強(qiáng)度下降、工作效率提高。 總 結(jié) 此次設(shè)計(jì)的任務(wù)是完成小型揚(yáng)場機(jī)的設(shè)計(jì)。這是我們在大學(xué)期間所進(jìn)行的一次非常全面的設(shè)計(jì)，為自己在大學(xué)四年所學(xué)習(xí)知識(shí)的全面總結(jié)和鞏固，使我們初步了解和掌握做設(shè)計(jì)的基本步驟、基本方法，通過本環(huán)節(jié)把我們在大學(xué)期間所學(xué)課程中所獲得的理論知識(shí)在設(shè)計(jì)實(shí)踐中加以綜合運(yùn)用，把大學(xué)四年來所學(xué)的知識(shí)貫穿起來，使理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)踐密切的結(jié)合起來，為我將來的實(shí)際工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 這是一個(gè)非常全面而系統(tǒng)的設(shè)計(jì)題目，非常鍛煉人。從方案的論證到最終的設(shè)計(jì)，涉及的領(lǐng)域包括：機(jī)械制圖，機(jī)械原理，工程材料，機(jī)械設(shè)計(jì)等等。通過設(shè)計(jì)實(shí)踐，提高我計(jì)算、制圖能力；使我們能熟練地應(yīng)用有關(guān)參考資料、計(jì)算圖表、手冊、圖集、規(guī)范，熟悉有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)械方面知識(shí)得到系統(tǒng)的鞏固和提升。在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的同時(shí)，我還學(xué)到了許多新的知識(shí)，如Solidworks，CAD2007的使用和WORD、POWERPOINT等軟件的應(yīng)用。 我深刻的認(rèn)識(shí)到，要想成為一名合格的工程設(shè)計(jì)人員只是掌握本專業(yè)的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，應(yīng)該具有更加淵博的知識(shí)，如應(yīng)該對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用，農(nóng)產(chǎn)品的特性，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀等各個(gè)方面能力進(jìn)行加強(qiáng)。在設(shè)計(jì)過程中也曾遇到很多的問題，但通過查閱相關(guān)的書籍、手冊以及老師的精心指導(dǎo)，都得到了解決，設(shè)計(jì)過程基本順利完成。 致 謝 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠完成，首先感謝母校---塔里木大學(xué)的辛勤栽培，感謝學(xué)校給我一個(gè)難得的學(xué)校環(huán)境和機(jī)會(huì)；讓我學(xué)到了新的知識(shí)，讓我開闊眼界，對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，明白學(xué)習(xí)的可貴和艱辛。在此，我深深的感謝馬少輝導(dǎo)師給我的幫助，在他的建議下，我確定設(shè)計(jì)的整體方案。馬少輝老師督促我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，給我耐心的指導(dǎo)和幫助，讓我能夠跟上設(shè)計(jì)進(jìn)度。同時(shí)也感謝這幾年給予我?guī)椭睦蠋煟撬麄冃燎诘慕虒?dǎo)，我才有了設(shè)計(jì)知識(shí)的基礎(chǔ)和理論，是他們的培育，我才有今天的成就。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深深感到理論知識(shí)的重要性，在多次對(duì)設(shè)計(jì)的方案和數(shù)據(jù)的修改中，明白理論和實(shí)際相結(jié)合的重要。做設(shè)計(jì)的過程中，我向老師和同學(xué)請教，把自己不明白的地方弄明白，同學(xué)向我提問的時(shí)候我也耐心解答，大家形成一個(gè)很好的互相學(xué)習(xí)氛圍。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我感到平時(shí)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械了解的程度不夠，對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械知識(shí)的欠缺，在老師和同學(xué)的講解下，我對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械有一個(gè)全面的了解。在設(shè)計(jì)過程中，遇到種種困難，沒有老師和同學(xué)的幫助，我絕對(duì)不可能完成，他們的幫助我會(huì)銘記在心。 最后，真誠的感謝學(xué)校給我這次的機(jī)會(huì)，感謝各位老師的幫助，學(xué)校和老師給予的知識(shí)讓我受用一生。 參考文獻(xiàn) [1]魏宏安.我國收獲機(jī)械的發(fā)展與研究現(xiàn)狀[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2001,36(10):2-6. 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