玉米脫皮設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計及仿真中國·珠海二○一九年五月

誠信承諾書本人鄭重承諾：本人承諾呈交的畢業(yè)設(shè)計《玉米脫皮設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計及仿真》是在指導教師的指導下，獨立開展研究取得的成果，文中引用他人的觀點和材料，均在文后按順序列出其參考文獻，設(shè)計使用的數(shù)據(jù)真實可靠。本人簽名：日期：年月日玉米脫皮設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計及仿真摘要改革開放以前，我國農(nóng)業(yè)主要以人工方式進行收獲，對玉米果穗進行摘取、剝皮、脫粒，這一工作強度大且繁瑣，工作效率低。改革開放后，中國農(nóng)業(yè)逐步走向機械化發(fā)展道路，玉米機械采伐取代了人工采伐。玉米的機械化收獲技術(shù)是在玉米成熟時期，根據(jù)一些種植方法，使用機械對進行采摘、脫皮和脫粒等一系列過程。本設(shè)計是基于對玉米剝皮機的發(fā)展現(xiàn)狀、工作原理了解的基礎(chǔ)上進行的，主要有總體方案的設(shè)計、主要零件的設(shè)計，包括帶輪、帶傳動、齒輪傳動、剝皮輥、傳動輥的設(shè)計與計算，并對玉米剝皮機進行三維建模和仿真，出工程圖等。本設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，價格實惠，操作方便，安全性高，效率高，適用于小型農(nóng)田的玉米剝皮，在很大程度上可以減輕農(nóng)民的勞動強度，為農(nóng)民收獲玉米提供很好的幫助。關(guān)鍵詞農(nóng)業(yè)；機械化；玉米果穗；剝皮機；設(shè)計StructureDesignandSimulationofCornPeelingEquipmentAbstractBeforethereformandopeningup,China'sagriculturewasmainlyharvestedbyartificialmeans,andcornearswerepicked,peeledandthreshed.Thisworkwasintensiveandtedious,andtheworkefficiencywaslow.Afterthereformandopeningup,China'sagriculturegraduallytowardsthedevelopmentofmechanizationroad,mechanicalharvestingofcorninsteadofartificialharvesting.Themechanizedharvestingtechnologyofcornistousemachinerytopickears,peelandthreshaseriesofprocessesinthematureperiodofcornaccordingtosomeplantingmethods.Thisdesignisbasedonthecurrentsituationofthedevelopmentofcornpeelingmachine,onthebasisoftheworkingprincipleofunderstanding,mainlyincludetheoverallschemedesign,thedesignofthemainparts,includingpulleys,belttransmission,geartransmission,designandcalculationofstrippingroller,driveroller,andthecornpeelingmachinefor3dmodelingandsimulation,theengineeringdrawing,etc.Thisdesignhastheadvantagesofsimplestructure,affordableprice,convenientoperation,highsafety,highefficiency,andisapplicabletothecornhuskingofsmallfarmland,whichcanreducethelaborintensityoffarmerstoalargeextentandprovidegoodhelpforfarmerstoharvestcorn.Keywordsagriculture;mechanization;cornear;peelingmachine;design目錄1緒論 緒論1.1本課題研究的背景及意義1.1.1本課題研究的背景如今在農(nóng)業(yè)上機械化占據(jù)主導地位，相對于傳統(tǒng)的手工收割，后期處理，已經(jīng)漸漸地被機械所取代。但是，農(nóng)業(yè)用機器的質(zhì)量對農(nóng)產(chǎn)品市場的銷售有很大影響。通過比較中國農(nóng)業(yè)機械自動化水平與國外農(nóng)業(yè)機械自動化水平，并對其進行詳細分析，找出中國農(nóng)業(yè)機械自動化發(fā)展的方向。如何提高未來發(fā)展水平，提高我國農(nóng)業(yè)機械自動化的研發(fā)水平。多年來，農(nóng)業(yè)種植機械化程度越來越高，玉米種植急劇增加，農(nóng)民的工作量也大大增加，所以現(xiàn)在玉米剝皮機非常重要。該機可為農(nóng)民帶來豐厚的利潤，使農(nóng)民無需高強度勞動，大大提高勞動生產(chǎn)率，操作更方便，更舒適。而現(xiàn)在全球化水平如此之高，許多國外農(nóng)產(chǎn)品已經(jīng)進入我國，競爭壓力很大。只有提高生產(chǎn)力，降低生產(chǎn)成本，提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，中國的農(nóng)產(chǎn)品才能提高，中國農(nóng)產(chǎn)品的競爭力才能增強。開發(fā)一種可以使用的玉米剝皮機，使工人不必手動操作太多，勞動效率就大大提高了不少。換句話說，工人的勞動強度大大降低，一些玉米可以避免因為被摘下來而來不及把玉米的皮給剝掉而讓它壞掉，這樣就大大提高了利潤。但是，如今市面上的剝皮機剝凈率不是特別高，還容易損壞玉米，所以玉米剝皮機還有很大的改善空間。1.1.2本課題研究的意義美國是世界上種植玉米最多的國家，直到上個世紀，戰(zhàn)爭結(jié)束后，許多人才開始研究玉米去皮機。但是因為他們的專業(yè)知識有限，所以在研究上一直沒有太大的成果展現(xiàn)出來。然而，到上個世紀末，人們開始意識到這個問題，因此有專家和專家具有豐富的實踐經(jīng)驗進行溝通。結(jié)合理論與實踐，對玉米去皮機進行了較好的研究和改進。因為玉米剝皮機在進行剝皮的時候，精度比較低，剝皮的速度也很慢，效率并不是很高，所以現(xiàn)在大部分生產(chǎn)企業(yè)單位還是用人工剝皮為主。利用人工進行剝皮，勞動效率特別差，所以在本論文設(shè)計中，將設(shè)計一款剝皮機，這款剝皮機是對傳統(tǒng)的剝皮機進行升級改造的，設(shè)計一個更合理的機制，使用合理的傳動裝置和動力裝置，解決以前玉米剝皮機存在的問題，這對于以后繼續(xù)進行設(shè)計改善，都是值得參考的。因此，現(xiàn)在有必要研究實用的玉米去皮機，而玉米去皮機非常能夠滿足現(xiàn)有農(nóng)民的要求。除此之外，玉米剝皮機的市場非常廣泛，銷售起來沒有很大的難度。1.2國內(nèi)外玉米脫皮機的發(fā)展概況今天，在歐美一些較發(fā)達的國家，有許多系列的玉米剝皮機，剝皮工作時，剝皮效率很高，效果非常好。機器的結(jié)構(gòu)緊湊可靠，穩(wěn)定性很好，噪聲也不會很大，操作起來也方便。現(xiàn)在那些歐美發(fā)達國家開發(fā)了一種帶有液壓系統(tǒng)的剝皮機，這對使用更加有利。2010年，中國許多專業(yè)人士進行了研究，進行了技術(shù)交流和討論，發(fā)現(xiàn)在未來的幾十年，玉米去皮機將在市場上非常受歡迎。2013年7月，對玉米去皮機的銷售進行了調(diào)查，中國市場的發(fā)展非常迅速。其次是韓國，日本和德國，他們的市場需求也非常強勁。為了改善自己的不良之處，中國的玉米剝皮機主要改進機器的結(jié)構(gòu)，以使其更安全，更有效。機器的工作環(huán)境更好，工人的勞動強度更低，使用更方便，更智能等。例如，剝離部件是剝離輥，清潔裝置，減振系統(tǒng)，這些部件的改進以及改進它的傳動系統(tǒng)。目前的剝皮機主要由雙振動馬達驅(qū)動。1.2.1國內(nèi)玉米剝皮機的發(fā)展概況自20世紀60年代以來，對玉米剝皮機的研究始于對外國機器的模仿。自1990年代以來取得了一些成就。有兩種類型的剝皮機，一種是安裝在玉米聯(lián)合收割機上的剝皮裝置，另一種是特殊的玉米剝皮機。例如，黑龍江的一個生產(chǎn)單位生產(chǎn)了一種自走式玉米聯(lián)合收割機，可以采摘和剝皮玉米。保存，切斷莖，最后將切碎的莖稈返回田間。其剝離率超過85％，損失總量不到3％。由生產(chǎn)單元生產(chǎn)的另一種玉米剝皮機使用具有三千瓦磁力的馬達。剝離率可超過90％，損傷率和損失率均小于1％。吉林省農(nóng)業(yè)機械專業(yè)研究所產(chǎn)生了一種橡膠花瓣式玉米去皮機。其驅(qū)動軸和兩端的軸承座不在水平面上。因為螺旋條和橡膠釘安裝在驅(qū)動軸的頂部，所以在驅(qū)動軸上安裝有多個橡膠輪。驅(qū)動軸與驅(qū)動軸配合，剝皮裝置可以將剝皮的皮膚很好地放入機器中，并將它們分配到剝離軸的中間進行相對旋轉(zhuǎn)。由于耳朵在自行旋轉(zhuǎn)并順暢地向前移動，因此在行走過程中，剝皮爪會在很短的時間內(nèi)將其撕掉，將玉米葉壓下并拉下，以便實現(xiàn)剝離。該機配三千瓦三相電機，剝離后效率可達95％。吉林農(nóng)機研究院與四平農(nóng)機工程機械有限公司聯(lián)手開展玉米去皮機研究。在上個世紀末，研究了玉米剝皮機，模型6YBJ-2，并在此基礎(chǔ)上進行了研究。2007年，研究了一種更新的玉米去皮機，型號6YBJ-4B，這種機器的剝皮輥由圓形羅紋橡膠制成，這項研究獲得專利。如今玉米去皮機不斷發(fā)展，技術(shù)越來越高，農(nóng)民越來越喜歡使用它們。這些年來，每個人都可以看到農(nóng)業(yè)發(fā)展。隨后，朝著全機械化的發(fā)展，玉米剝皮機是一臺全機械化的機器，現(xiàn)在技術(shù)發(fā)展很快。為了使國民經(jīng)濟更高，現(xiàn)在的一個改進點是農(nóng)業(yè)機械化。國家越來越重視農(nóng)業(yè)，農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展現(xiàn)在更快，玉米剝皮機僅在過去兩年進行了研究。使用后，采摘的玉米皮可以在不需要人工的情況下剝離，也可以脫粒。這樣，農(nóng)民就沒有那么大的工作強度了，工作時間也縮短了。在一定程度上，它也推動了農(nóng)業(yè)機械化。我們國家玉米剝皮機的現(xiàn)狀是什么，這臺機器在市場上的供需情況是什么，產(chǎn)業(yè)鏈的現(xiàn)狀如何？還有生產(chǎn)公司等的案例，所有這些都已經(jīng)有過詳細分析。這位玉米去皮機行業(yè)的生產(chǎn)商帶來了新的投資機會。對于生產(chǎn)單位，很清楚玉米去皮機行業(yè)供應商的狀況是什么，以及應該用什么來投資這個行業(yè)?，F(xiàn)在黑龍江省的一個研究單位生產(chǎn)了一臺5型BY-7.0型玉米去皮機，四平農(nóng)民機械制造有限公司開發(fā)了一種新型玉米去皮機。這些機器在市面上的銷售都是非常不錯的?，F(xiàn)在，根據(jù)國內(nèi)外剝皮機的研究，玉米生產(chǎn)的要求，開始研究玉米剝皮機的摩擦類型，從而達到設(shè)定的效果。但是，在這個時候，我國經(jīng)濟發(fā)展很快，農(nóng)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)在更加工業(yè)化，集約化，有序化。為了使玉米收獲機械化，一種有效的方法是開發(fā)玉米去皮機。1.2.2國外玉米剝皮機的發(fā)展概況在國外，玉米剝皮機，無論是研究還是生產(chǎn)技術(shù)，已經(jīng)非常成熟。由于玉米在一季中生長一年，當玉米去皮時，含水量相對較小。在許多地方，剝玉米時，直接采摘并直接去皮。在美國，德國有許多生產(chǎn)單位，為了安裝玉米割臺，只需要調(diào)節(jié)剝離輥的轉(zhuǎn)速并調(diào)節(jié)剝離的間隙。這樣就可以對玉米進行聯(lián)合割皮了。例如，有美國公司生產(chǎn)的聯(lián)合剝皮機可以改變玉米頭，只需要工作一次，就可以采摘玉米。剝離時，除去網(wǎng)時效率高于95％，破損率和損失率均小于1％。在美國的另一個生產(chǎn)單位，他們生產(chǎn)玉米剝皮機，電機使用的是單相交流電，所以我們的所用機器是全橡膠輥。剝皮裝置由全部橡膠制成，兩根滾筒按高度排列，根據(jù)玉米芯的不同大小，調(diào)整兩個輥子之間的間隙，剝離率自然大于95％。德國公司生產(chǎn)的聯(lián)合玉米剝皮機在工作時，在很短的時間內(nèi)可以剝掉玉米皮，旋轉(zhuǎn)的軸將玉米葉卷起，然后向下拉，使玉米葉剝落。機器工作時，效率在每小時0.85到1.25萬個之間，剝離率為85％到95％。破損率小于1％，損失率小于2％。這樣，可以剝離玉米的皮，不需要工人操作，從而提高了工作效率。一家烏克蘭生產(chǎn)公司生產(chǎn)了一種KCKY-6型玉米去皮機，可用于同時拾取果穗。剝離果穗和青貯飼料的任務(wù)足以滿足許多地方的農(nóng)藝需求。1.3國內(nèi)外玉米去皮機的缺陷1、安全保護不是很好。2、在玉米剝皮機上，對安全有影響的地方是：剝離部分，分離部分。V帶傳動部分，進料口。剝離部分和V形皮帶傳動裝置上有一個保護蓋。3、然而，一些生產(chǎn)單位，特別是小型維修店，知道農(nóng)民不擅長安全防護，價格便宜，而且他們想降低成本生產(chǎn)，銷售等都沒有安全防護裝置的機器，有時會威脅農(nóng)民的安全。4、一些玉米剝皮機，在剝皮裝置和V帶上安裝保護蓋，如果尺寸大，則不能完全關(guān)閉。如果剝皮輥想要完全關(guān)閉，則不能實現(xiàn)剝離裝置的保護蓋的排出口的頂部。在這個放電的地方的頂部，剝皮輥滾動玉米葉，操作的人將要清理。這樣一來安全事故就出現(xiàn)了。5、這個進料口的底部非常大，進料頭和剝皮輥之間的空間，安全距離的要求是不夠的。6、去皮裝置長時間不使用，質(zhì)量不好。PAGE172總體方案的設(shè)計與確定2.1本課題設(shè)計要求的確定玉米去皮機可以剝?nèi)ビ衩妆砻嫔系钠?，這樣的機器是供農(nóng)民使用的，這種機器的特征有下面幾點：1、使用方便，可在農(nóng)村推廣，機器配件帶標準件，無論是安裝，還是維護都比較方便。2、整機安裝，結(jié)構(gòu)不復雜，價格相對較低，且電源必須符合農(nóng)村的實際情況。本文設(shè)計的這臺機器的效率相對較高。3、剝玉米時，剝凈率應超過93%，盡可能不要將籽弄破。4、盡可能降低成本，提高工作效率。2.2設(shè)計參數(shù)的確定本文寫的這種玉米剝皮機，其數(shù)據(jù)如下：1、玉米剝皮機在生產(chǎn)過程中每小時一千公斤；2、當材料讓能量消耗時，其大小與玉米直徑有很大的關(guān)系，確定w＝0.0030kw.h/kg；3、電動機在進行轉(zhuǎn)動的時候，速度在n＝1500r/min。2.3玉米剝皮機的組成及工作原理玉米剝皮機的主要結(jié)構(gòu)包括喂料裝置和剝皮裝置。工作原理為：電動機通過皮帶將動力傳遞給大皮帶輪，大皮帶輪通過一對齒輪將動力傳遞給驅(qū)動桿。然后將置于驅(qū)動棒和剝皮棒之間的玉米穗剝掉。剝皮桿安裝在軸上，軸的兩端通過軸承安裝在軸承座上。剝皮機構(gòu)的主要部件是剝皮輥，其用于去除莖和葉的混合物并剝掉玉米的表皮。原理是相對旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動棒和剝皮棒抓住并剝掉移動的玉米的表皮，而表皮和莖和葉混合物在輥下揉合以剝?nèi)ケ砥ぁ．斖ㄟ^壓縮彈簧確保剝離輥的間隙時，不需要頻繁地調(diào)節(jié)它。剝皮裝置的剝皮輥表面具有螺旋肋，兩條輥的高度和長度相同，兩條輥之間的距離可以根據(jù)玉米芯的大小通過彈簧調(diào)節(jié)。機架底部有一個擋板，以防止落下的玉米粒飛濺和傷人。通過上述機構(gòu)的組成和工作原理的確定，可以發(fā)現(xiàn)該機結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便，性能可靠，生產(chǎn)效率高。具體結(jié)構(gòu)見下圖2-1所示。圖2-1玉米剝皮機結(jié)構(gòu)簡圖2.4電機型號的選擇與確定對電機的數(shù)據(jù)進行計算：N=(2-1)式中G－玉米進行脫皮的時候生產(chǎn)可以達到每小時一千公斤。W－對一公斤的玉米進行去皮時耗費多少能量，確定w＝0.0030kw.h/kg。－在進行傳動時候的效率，確定0.75N=＝4(KW)(2-2)已知N＝4kw，n＝1500r/min確定電動機是三相異步的，型號是Y112M-4。如果想選擇合適的電機，那么它在工作中是安全，經(jīng)濟和可靠的；如果沒有正確選擇電機，那么糟糕的情況是會有浪費。選擇電機時要注意一些因素，如電壓，頻率，轉(zhuǎn)速等。然而，剝皮機的電機不僅從這些方面來看，而且還取決于它的功率?？纯此P(guān)鍵的速度因素，所以這里是如何確定電機的。選擇電機的時候，按照復合來進行，這里要注意工作條件，負荷，還有生產(chǎn)流程等等，對下面幾點的要求都要能夠滿足。1、力學性能機械性能必須是電機的機械性跟工作性配合的好，機器在工作時要有好的穩(wěn)定性，對于工作時候的起動轉(zhuǎn)矩，最大轉(zhuǎn)矩都要能夠滿足指定的要求。2、功率在確定電機的額定負載時，由生產(chǎn)時的機械功率決定多少功率，防止小型馬車的出現(xiàn)，防止一些不必要的浪費。3、速度電機的轉(zhuǎn)速是多少，并且必須滿足機械要求，例如，最大速度是多少，并且調(diào)節(jié)速度的性能不是機器工作所需的時間。4、運行經(jīng)濟考慮到這一點時，請考慮整個電機驅(qū)動系統(tǒng)消耗的能量和電機的成本。根據(jù)電機的使用效率不同，有些時間比較短，使用時效率不高，電機效率比較差，總能耗的變化不是太大，因此電機的效率不是我們考慮的重點，但是當選擇電機時選擇一些電器。還要注意效率，如空調(diào)，循環(huán)泵等，效率高，總能耗會降低。5、價格低廉當滿足機器的工作要求時，電機的結(jié)構(gòu)不會復雜，可靠性高，價格低的機器不能太高。在本文中，電機工作的環(huán)境相對干凈，兩塊板倒置，負載不大，電源為三相。然后電機電壓為380V，電機系列為Y，三相異步電動機。電機的型號是Y112M-4。在下面表格2-1中，顯示了電動機的相關(guān)數(shù)據(jù)，因此電動機的額定功率可以計算為=1440r/min電機的尺寸就是(mm)400*313*265電機的重量就是47kg。其外形見圖2-2。表2-1Y系列的技術(shù)參數(shù)表型號額定功率額定電流轉(zhuǎn)速效率功率因數(shù)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩重量額定轉(zhuǎn)`矩額定轉(zhuǎn)矩kWAr/min%COSФ倍倍kgY112M-448.8144084.50.822.22.347圖2-2Y112M-4電動機的外形圖3主要零部件的設(shè)計與計算3.1帶傳動的設(shè)計與計算3.1.1帶傳動的概述查看機械書本之后，帶傳動的好處還有不好的就都知道了：帶傳動的優(yōu)點：（1）可以用在中心距偏大的；（2）彈性非常好，可以緩沖振動，特別是V帶上的連接器不可用，傳動時穩(wěn)定性好，噪音還比較小；（3）當負載過大時，滑輪會滑動，以保護其他部件，使其他部件不被破壞；（4）結(jié)構(gòu)相對簡單，加工和后期維護相對簡單，購買時價格低廉。帶傳動不好的地方：（1）傳動的體積是很大的；（2）需要張緊，軸上的力就是非常大的；（3）在工作時，發(fā)生柔性滑動，因此無法保證驅(qū)動軸和從動軸的旋轉(zhuǎn)速度；（4）帶的使用時間是比較短的；（5）傳動效率一點都不高；（6）皮帶傳動時，如果有摩擦，會產(chǎn)生火花和電，不能放在易燃易爆的地方。查看書后，V帶類型更多，取決于功率的大小，加上旋轉(zhuǎn)時，然后V形帶的模型是固定的，它是A型。3.1.2帶傳動主要參數(shù)的計算1、對功率進行選用(3-1)式中－工況系數(shù)，確定＝1.2P－傳動的功率是4kw2、確定帶子的型號已經(jīng)知道和，那么就確定了是V型帶，是A型的，－小帶輪的轉(zhuǎn)動的速度為1500r/min，—大帶輪的轉(zhuǎn)動速度。3、傳動比1.76；＝(3-2)4、小帶輪直徑的基準值（mm）由于變速器使用怕皮帶輪，變速器非常多地用于機械工作。而且可靠性也很高，使用時間很長，平均傳動比精度也很好，結(jié)構(gòu)非常緊湊，還有就是用的地方非常多。為了驅(qū)動滑輪，需要滿足一下幾個方面：（1）振動不能大，噪音不能大，工作時精度必須很高。（2）額定容量很大，體積不大，質(zhì)量輕，皮帶輪強度也很大，耐磨性也很好，可根據(jù)需要達到使用時間在設(shè)計輪滑時，設(shè)計是合理的，然后加工輪滑的材料需要進行熱處理，選擇是正確的。所生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量可以滿足需要，精度可以滿足要求，從而達到預期的效果。選定＝100mm>＝75r/min5、大帶輪直徑的基準值（mm）(3-3)6、對帶子的速度進行驗算(3-4)7、先確定軸跟軸之間的距離（mm）(3-5)8、需要的帶子的長度的基準值（mm）(3-6)確定＝900mm，也就是帶子的型號是A－9009、小帶輪包角(3-7)10、一根V帶的額定功率的基本數(shù)值已知帶子的型號、還有普通的V帶的功率是3.32kw11、的時候一根V帶的額定功率增加量按照帶子的型號，還有確定0.65kw12、V帶的數(shù)量Z(3-8)13、一根V帶的預緊力有多大(3-9)m－每一米V帶有多重，確定是0.1k/gm14、在軸上進行作用的力(3-10)(3-11)－因為新的皮帶在開始時被預加載，所以力是正常預加載的1.5倍。3.1.3帶輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計1、帶輪的材料最常用的帶輪是鑄鐵，最快的滑輪速度是每秒25米，而HT200則是輪式材料。2、帶輪的形式根據(jù)輻條的結(jié)構(gòu)，實心，輻條，腹板。用于生產(chǎn)V形帶的材料通常是灰鑄鐵，鋼，鋁合金，在這種情況下最常用的是灰鑄鐵。帶輪的外緣是輪鋼。在確定帶輪結(jié)構(gòu)時，應根據(jù)帶輪的結(jié)構(gòu)進行確定，正常直徑的數(shù)值要D<(2.5-3)d，由此可見大帶輪的結(jié)構(gòu)是輪輻式。3、帶輪的技術(shù)要求（1）帶輪上不能有砂眼，氣泡這些不良狀況（2）V帶輪輪槽工作面的表面粗糙度要小于3.2um，輪緣和軸孔的這個面的表面粗糙度數(shù)值都要小于6.3um，輪槽下方的表面粗糙度數(shù)值要小于12.5um，輪槽的棱邊和邊緣要進行倒圓角或者是倒鈍的處理。圖3-1帶輪3D結(jié)構(gòu)圖3.2齒輪傳動的設(shè)計與計算3.2.1選擇的齒輪類型、精度、材料和齒數(shù)1、根據(jù)設(shè)計的傳動辦法，用的是直齒輪來進行。2、剝皮機只是普通機器，速度比較慢，查看專業(yè)資料確定傳動精度為八級。3、對材料進行選擇，因為這個齒輪的振動非常大，所以不管是大齒輪，還是小齒輪，原材料用的都是40Cr，并對其進行調(diào)質(zhì)處理，硬度可以達到240HBS，對其進行淬火處理，齒輪的形狀沒有什么太大的變化，因此沒有必要進行研磨。4、確定齒數(shù)是圖3-2齒輪三維結(jié)構(gòu)圖3.2.2根據(jù)齒面接觸疲勞強度設(shè)計查看專業(yè)資料[1]式：1、由公式里面的數(shù)據(jù)都確定下來已經(jīng)得知工作要求，確定載荷系數(shù)是：(1.1<k<1.8)將齒輪的扭矩算出來：(3-12)參見參考資料[1]表5-8確定齒輪寬系數(shù)：參見參考資料[1]表5-7可以知道材料的彈性影響系數(shù)：參見參考資料[1]圖5-8可以知道齒輪接觸疲勞極限：參見參考資料[1]圖5-26可以知道疲勞壽命系數(shù)：算出來應力周轉(zhuǎn)多少次：(3-13)計算接觸疲勞許用應力的值，失效概率是1%，安全系數(shù)S=1(3-14)2、進行相關(guān)的計算首先計算小齒輪的分度圓直徑，放到里面比較小的數(shù)值模數(shù)：查看參考資料[1]表5-1取m=1.5把齒寬算出來：b=，確定b=25mm3.3剝皮輥的設(shè)計與計算3.3.1剝皮輥生產(chǎn)能力的計算剝皮輥設(shè)計的生產(chǎn)率可通過以下公式計算：（3-16）式中：Qmin-對剝皮輥進行設(shè)計時生產(chǎn)率的最小值為t/h。W-每天的平均產(chǎn)量是多少0.4-剝皮輥進行開機的時候有效的效率。那么說：(3-17)這樣的話每一年生產(chǎn)的量是=2.5X24X365=21900t/year3.3.2剝皮輥長度、直徑的確定原機上的剝皮輥長是1070mm，美國人生產(chǎn)的剝皮輥長度為1500mm，按照實驗可以知道玉米剝皮輥在進行剝皮的時候，在四百毫米這個范圍內(nèi)效率是85%，在800mm這個范圍里面，剝凈率是在95%，所以輥子的長就是1199mm，對玉米進行剝凈的時候，效率超過95%，對于剝凈率有影響的因素是剝皮輥有多長，要想確保剝的干凈，那么這個輥子就要盡可能的長，不過太長了，顆粒就會被弄壞了，剝皮輥的直徑對于比較小的玉米來說，它是也不會被擠壓的，不會被抓取。查看農(nóng)業(yè)機器的設(shè)計資料，對剝皮機進行設(shè)計，數(shù)據(jù)如表格3-1所示。表3-1剝皮輥設(shè)計參數(shù)長度L（mm）直徑D（mm）設(shè)計值119965參考范圍800mm<L<1250mm60mm<D<80mm3.3.3剝皮輥結(jié)構(gòu)的設(shè)計玉米剝皮機剝皮輥的組成主要是輥子，輥子上有一些突出的螺旋狀的隔片，還有用于剝皮的鋼釘，其滾筒和凸起的螺旋狀是一種剛性的零件提，在凹陷區(qū)域，設(shè)置一些分隔片，以便機器在進行剝皮時面積變大。圖3-3剝皮輥三維結(jié)構(gòu)3.4傳動棍的設(shè)計與計算軸的原材料的靜強度和疲勞強度都必須符合要求，韌性，耐磨性，耐腐蝕性都應相對較高。只有滿足這些性能要求后，還要注意這種材料的加工過程是否簡單，以及性價比是否高。用于生產(chǎn)軸的原材料是碳鋼和合金鋼。碳鋼比較便宜，并且具有較低的感應應力的能力，要對它進行熱處理，這樣材質(zhì)的性能也就變得更好了，所以現(xiàn)在使用的碳鋼就很多，最常用的是45號鋼。與碳鋼相比，合金鋼具有更好的機械性能和更好的淬火性能，此外，必須使軸頸的體積和質(zhì)量更小，軸頸的耐磨性更大，并且一些溫度更高?；蛘咴诜浅５偷奈恢?，使用的材料是合金鋼。綜合考慮后，負載的布局，機器是什么，經(jīng)濟要求是什么？因此，軸的原材料由456號剛制成，經(jīng)過回火處理。設(shè)置軸的直徑，軸的長度，將部件安裝在軸上方，然后將其拆下。這樣就可以定下來了，這樣一來這些零件的體積是多少也就清楚了。對于主軸，要安裝它，請按以下順序操作：第一步、轉(zhuǎn)動在中間的地方；第二步、把軸裝在箱體的上面；第三步、將端蓋裝好；第四步、安裝軸承和軸承箱。1、確定軸的原材料，確定熱處理方法，并確定直徑：如果對軸沒有特殊要求，原材料將用45鋼淬火和回火。其機械性能可參考資料[1]表11-1和表11-4可以知道初步將軸直徑的最小值計算出來參照參考資料[1]表11-3確定C=120（103<C<126），得到這個軸直徑的最小值為：(3-18)查看有關(guān)資料，最小的軸的直徑可以加大10%。(3-19)結(jié)合裝配圖上的配合零件，選擇直徑為130mm的零件。2、設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)（1）確定裝配在軸上的零件；（2）將軸上的零件定位在軸上；（3）確定每條軸的每個段的長度和直徑；圖3-4傳動輥三維結(jié)構(gòu)3.5平鍵的選型與計算軸還有帶轂的零部件上用到的鍵還有花鍵，鍵的作用是進行固定，將轉(zhuǎn)矩傳遞出去的。有的時候，鍵還可以對軸向進行固定，還能將軸向力傳遞出去；有些則能構(gòu)成軸向動聯(lián)接。鍵是符合國家標準的，共有兩種類型：1）平鍵和半圓鍵，他們之間的連接是松散的連接；2）斜鍵，構(gòu)成緊聯(lián)接。1、平鍵和半圓鍵聯(lián)接（1）平鍵聯(lián)接鍵的側(cè)面是工作面。當任務(wù)完成時，鍵和鍵槽相互擠壓以傳遞扭矩。根據(jù)使用的路線，可以分為普通的鍵，導向鍵還有滑鍵。普通平鍵，它的連接是靜聯(lián)接，根據(jù)鍵的結(jié)構(gòu)不同，可以分類，一種是A型的，它是一個圓頭的，一個是B型雙頭都是方頭，另外一個是C型的，一頭方一頭圓。A型用于軸上面的鍵槽銑刀，當將這個槽銑出來的時候，里面固定鍵的效果是不錯的。不好的地方就是，在這個鍵頭頂上的側(cè)邊跟輪轂上的鍵槽沒有碰到，所以這個鍵的圓頭這個地方?jīng)]有完全使用，這樣一來在這個軸上面頂頭這個地方應力是很大的。平頭的平鍵有這些不好的地方，但太大的鍵應該用螺絲固定，以便防止打滑。導鍵聯(lián)接和滑鍵聯(lián)接，他們的連接都是動態(tài)的，都是可以進行移動的。導鍵根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)不一樣可以進行分類，有圓頭的，也有方頭的，固定在軸上都是通過螺釘來實現(xiàn)的。（2）半圓鍵聯(lián)接半圓形鍵用于靜態(tài)連接，鍵的側(cè)面是執(zhí)行工作的一側(cè)。這種類型的鍵連接具有良好的工藝，不好的地方就是在軸上面的鍵槽是很深的。它連接的是一些相對比較小的負載，當然也可以用來連接錐形軸。2、斜鍵聯(lián)接（1）楔鍵聯(lián)接在這個鍵的上邊的面，還有下邊的面都是工作的面，這兩個面都跟轂還有周上面的鍵槽緊緊的靠在一起。鍵的上表面具有1：100的斜度。（2）切向鍵聯(lián)接由兩個斜度為1：100的單邊傾斜楔組成。切向鍵上邊的面還有下邊的面都是進行工作的面，鍵在進行連接的時候一定要有一個工作面實在這個軸心線的這個面的里面的。軸連接帶輪，直徑是d=70mm，查看參考文獻用的是B20×12，B18×11還有B12×8，是一般的A型的平鍵，這個鍵長是140mm，60mm。圖3-5平鍵三維結(jié)構(gòu)圖3.6軸承的選型滾動軸承的正確選擇與主機的性能有關(guān)，使得使用時間更長；企業(yè)能不能將修理機器的時間短一點，并且將維修時候花的錢變少一點，將設(shè)備的運轉(zhuǎn)率變高一些，它的作用都是非常大的。所以說，不管是設(shè)計的地方，還是加工的地方，乃至于后期維修的地方，對滾動軸承進行選擇的時候，一定要注意。正常來說，對軸承進行選擇的時候從下面幾步來進行：1、根據(jù)軸承工作的條件，確定軸承的類型，公差等級是多少，間隙有多大；2、按照這個軸承在什么條件下進行工作，還收承受的力是多大，還有使用時間有什么要求，計算出該軸承的型號后，還可以根據(jù)使用時的需要設(shè)定軸承的型號。之后在對它的使用時間進行驗算；3、選擇的這個軸承的額定載荷來進行驗算，并檢查其轉(zhuǎn)速的極限值。在對軸承進行確定的時候，主要思考的東西有，極限轉(zhuǎn)速是多少，使用時間是多長，還有載荷是多大，另外還有一些別的東西可以幫助軸承來確定它是什么類型，構(gòu)造是什么樣的，大小是多少，還有公差等級是多少，還有游隙工求是多少，這樣一個最后的方案。在選擇軸承的時候，首先要做的是根據(jù)相應的模型了解其加載的負載方向。一系列只標，如負載大小，旋轉(zhuǎn)速度，工作環(huán)境的影響等。通過查閱資料后曉得，在轉(zhuǎn)動的速度比較高，并且所受的載荷比較的小的地方，應該選用以點接觸的球軸承作為確定的對象；如果安裝軸承的地方其承受的載荷或者力比較的大，轉(zhuǎn)動的速度又比較的小的時候，應該選用以線進行接觸的滾子軸承；如果安裝軸承的地方是既承載軸線方向的力又承受直徑方向上的力，那就應該選擇以線接觸的圓錐滾子軸承否則是以點接觸的軸承；還存在軸向力相對較大的情況，并且與直徑相同方向的力是很小的。角接觸軸承受到的載荷是兩個方向的軸，并且它轉(zhuǎn)動速度的極限值是非常非常快速的，還有精度非常的高，從花錢多少的角度來看，深溝球軸承對比滾子軸承，花的錢要少一點，再加上軸具體的大小。滾動軸承為深溝球軸承6205，KN，KN，，。1、軸承的預緊預緊意味著在軸承撞擊軸和軸的頂部之后，通過某種方法將滾動物體的內(nèi)部和外部保持在緊湊狀態(tài)。預緊軸承設(shè)計成在支撐時更加有剛性，可以有效地減小振動和噪音，并且防止?jié)L動元件由于慣性而滑入和滑出環(huán)。2、軸承的安裝和拆卸當軸承沒有損壞時，必須按照軸的方向安裝并拆卸。安裝在一個相對較長的軸承上，然后為了使其安裝簡單，這個圓圈中孔的大小為1:12的。3、經(jīng)濟性要求比較軸承的價格，在正常情況下，深溝球軸承的價格相對較低，磙子軸承的價格高于滾珠軸承的價格。精度越高的軸承，花的錢就多。在選擇使用哪種軸承時，需要仔細了解軸承的價格，并盡可能使用低成本來滿足各種需求。本文中的密封是軸承的密封，密封時用氈圈進行，這樣能夠有效的防止灰塵進到軸承里面，讓軸承始終保持干凈。使用氈圈來對軸承進行密封主要是因為這樣的密封裝置結(jié)構(gòu)非常的簡單，成本也很低而且使用的范圍非常的廣泛，是用矩形氈圈裝在梯形槽然后產(chǎn)生徑向壓力來達到密封的效果的。圖3-6軸承三維結(jié)構(gòu)圖205383.7各主要零部件強度的校核3.7.1齒輪強度的校核與計算1、將接觸時候的應力算出來用下面的式子把齒輪面進行接觸的時候應力的大小算出來(3-20)將式子里面的每一個數(shù)據(jù)算出來（1）將載荷系數(shù)算出來驅(qū)動用的是電動機，載荷是非常穩(wěn)定的，確定，；；；(3-21)（2）將彈性系數(shù)算出來；（3）節(jié)點這個范圍里面的系數(shù)(3-22)MPa(3-23)2、在進行接觸的是疲勞強度的許用應力的數(shù)值用下面的式子把需要接觸應力算出來，也就是(3-24)把式子里面的每一個數(shù)據(jù)都確定下來（1）齒輪在進行接觸的時候極限疲勞強度是MPa（2）安全系數(shù)的最小值是（3）將應力周轉(zhuǎn)次數(shù)算出來(3-25)（4）可以知道接觸疲勞的使用時間系數(shù)是，尺寸系數(shù)用下面的式子將工作硬化系數(shù)算出來(3-26)潤滑油膜影響系數(shù)，算出來MPa因為MPaMPa，所以說是安全的。3、對齒輪根部的彎曲疲勞強度進行校核（1）算出來齒根應力的大小用下面的式子將彎曲應力算出來(3-27)將式子里面每一個數(shù)都算出來，那么就可以確定，，MPa（2）齒根這個地方彎曲強度的應力的許用值算出來齒根這個地方應力的許用值，也就是(3-28)確定公式中的每個數(shù)據(jù)進行彎曲的時候疲勞極限MPa齒輪的應力修正系數(shù)彎曲強度的安全系數(shù)的最小數(shù)值彎曲疲勞使用時間的系數(shù)，彎曲疲勞的尺寸系數(shù)算出來之后因為MPaMpa，所以說是非常安全的。3.7.2軸承強度的校核計算作用在軸承上面的支反力的合力是：N(3-29)如果軸承是深溝球的，派生出來的軸方向上力是可以相互消除的。，N得，，N(3-30)驗算的時候根據(jù)軸承B承受的力來進行h(3-31)h=年因為玉米剝皮機在進行工作的時候是非常穩(wěn)定的，使用的軸承是使用時間比較長的，軸承可以對算出來的時間進行滿足，審核之后，這個軸承是符合要求的。3.8其他零部件的設(shè)計3.8.1機架的設(shè)計對于玉米剝皮機來說，主要的支承零部件就是機架，他可以承受軸，還有電動機的沖擊還有應力，機架堅固，因此剝皮機在工作時間可以保持穩(wěn)定，并且可以平穩(wěn)地工作，因此機架結(jié)構(gòu)合理。還是原材料，都一定要非常穩(wěn)定，非常的牢固。本文設(shè)計的玉米剝皮機，承受的中等負荷，內(nèi)部產(chǎn)生的應力相對較小，電機功率不是很大，還有電動機的質(zhì)量是比較小的，所以查看相關(guān)的資料之后，采用Q235A焊接制造。具體結(jié)構(gòu)見圖3-1機架零件圖。圖3-1機架零件圖3.8.2果穗料斗的設(shè)計果穗料斗這個地方不僅可以對果穗進行保存，還可以讓鬼祟順著剝皮輥軸方向，進到兩個輥子組成的槽形里面去，它跟水平面是有一個角度的，并且，這個機器跟水平面是要有傾斜的，論文設(shè)計的這個機器使用的原材料是Q235A板材，對它進行焊接。詳細的結(jié)構(gòu)在圖紙3-2里面展示。圖3-2果穗料斗4玉米去皮機的維護、使用、調(diào)整及保管4.1玉米剝皮機的維護1、工作之前首先要把皮輥上面的臟東西弄掉。2、檢查驅(qū)動軸上方的軸承固定環(huán)是否穩(wěn)定。3、根據(jù)要求進行潤滑，在加油之前首先把油嘴頭這個地方擦干凈。4、經(jīng)常查看一下軸承是不是密封的，一旦有漏油的情況，要把潤滑間隔的時間變得更短一些。5、傳動齒輪長時間工作后，要經(jīng)常澆機油。4.2玉米剝皮機的使用和調(diào)整1、使用時，請確保V形皮帶的松緊度正常，過松或過短，這會影響皮帶的使用時間。三角帶的正常緊度，按照載荷是十五千克施加在兩個輪子中間的帶子上，根據(jù)他們產(chǎn)生的擾度來進行查看。2、不得讓油滴在傳動部件上，如果有油污，部件會破碎，并會有滑動；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，之后用干凈的抹布把膠帶弄干凈。3、避免損壞皮帶，一般情況下，如果皮帶損壞，則很快就無法使用，在掛上去或者是拿下來的時候，首先松開張緊裝置，不能用尖的東西來弄它。4、一定要注意齒輪有沒有咬合在一起，有沒有損耗。4.3機器的保管1、玉米剝皮機工作完成了之后，首先要好好的進行保管，機器保管的好，那么使用時間就會變長了。2、把每一個傳動膠帶，還有彈簧都放松下來，最好是把三角帶卸下來，然后再放到倉庫里面去。3、把每一個齒輪都卸下來，清理干凈之后，用機油浸泡一下，放到倉庫去保存。4、把每一個注油點里面都灌滿油。5、傳動齒輪用的是開始的，其他的面沒有進行涂油漆的，都要噴涂上油漆，防止生銹的情況出現(xiàn)。6、對每一個部分的灰塵，油污都進行清理，有的地方油漆掉了，那么就要把油漆再涂上去。7、將機器的架子和地面分離開來，要把它墊起來。8、要是沒有車庫的話，應該把機器放在比較干燥的地方，用帆布把它蓋好了。5三維建模及仿真5.1三維建模5.2仿真結(jié)論整個畢業(yè)設(shè)計是遵守機械設(shè)計制造專業(yè)設(shè)計的規(guī)范來的，為了更加深入的理解并掌握大學的專業(yè)知識，加強專業(yè)技能。整個設(shè)計過程是通過查閱相關(guān)資料、相關(guān)文獻、機械設(shè)計手冊，了解整體構(gòu)造，然后進行相關(guān)設(shè)計。這次畢業(yè)設(shè)計我嘗試了獨立思考問題，通過自己翻閱相關(guān)資料，利用手上現(xiàn)有的資料去解決實際遇到的問題。相信這樣的體驗對以后的學習和生活都大有幫助。經(jīng)過這十幾周的設(shè)計書寫，發(fā)現(xiàn)不僅僅要學生把大學四年所學的知識靈活運用起來，還涉及到了大學的很多其它課程。畢業(yè)設(shè)計的整個流程走下來，遇到的一些專業(yè)難題，對于總體方案的確定，主要零部件的設(shè)計與計算，查設(shè)計手冊等，一些細節(jié)部分沒有了解透。知道了自己在專業(yè)基礎(chǔ)知識上還有哪些地方比較薄弱，需要加強和鞏固。還學會了把幾門課程的綜合運用起來去解決難題。這次設(shè)計之后我們學到了很多，掌握了很多新的知識，運用了很多學習的技能，也確實把所學的理論知識與生產(chǎn)實踐得到了有機結(jié)合，加強了我們的綜合素養(yǎng)。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我得知自己機械理論知識的缺陷以及實踐經(jīng)驗和眼界的缺乏，希望能夠接觸更多有關(guān)機械的產(chǎn)品和知識來擴展自己的眼界，也得知我國的機械行業(yè)技術(shù)缺乏人才，制造業(yè)發(fā)達，更希望自己能夠為我國的機械制造技術(shù)奉獻出自己的綿薄之力。回想當初選擇機械專業(yè)時，還沒有對機械產(chǎn)生興趣，但是經(jīng)過三年的學習和研究發(fā)現(xiàn)機械非常的有趣，便慢慢地熱愛機械?；叵胝麄€設(shè)計過程，雖然艱難，但是每當我將一個一個的疑惑和困難解決時，感到自己也慢慢地在成長，看問題的角度也慢慢地變得沒那么片面。我覺得這就是此次畢業(yè)設(shè)計帶給我的最大的收獲。參考文獻[1]馬秋生.機械設(shè)計基礎(chǔ)[M]（第一版）.北京:機械工業(yè)出版社，2005.[2]于惠力,馮新敏.傳動件設(shè)計與實用數(shù)據(jù)速查[S].北京:機械工業(yè)出版社，2010.[3]朱龍根.機械系統(tǒng)設(shè)計[M]（第二版）.北京:機械工業(yè)出版社，1990.[4]李世豪,玉米剝皮機部件改進設(shè)計及三維仿真應用[J].農(nóng)機化研究,2017,39(04):158-161[5]王新年.小型玉米剝皮機的關(guān)鍵部件改進設(shè)計及三維仿真[J].農(nóng)機化研究,2012,34(11):79[6]