毕业设计论文油葵脱粒装置的设计.docx

1、毕业设计设计题目：油葵脱粒装置的设计学生姓名：专 业：班 级 系 部：指导教师：二XX年摘 要摘 要油葵具有较高的营养价值，是新疆的特色经济作物之一。油葵完成收割以后需对油葵进行脱粒取籽，以便于后期的加工和使用。随着油葵种植面积的增大，油葵生产过程的机械化需求也越来越高，人工脱粒劳动强度大且效率低，大型联合收获脱粒一体机械效率高但价格昂贵，一般种植面积的农户负担不起，且大型联合收获脱粒机械易受地块影响，比较适用于大面积种植，因此，本文设计了一种家用小型油葵脱粒装置，简单易操作，使用家用电源即可完成脱粒工作。油葵脱粒装置在电机的驱动下，通过带传动带动脱粒部件工作，实现油葵脱粒分离，脱粒后的葵花籽

2、落至筛板进行筛选，去除多余杂质，从而获得较干净的葵花籽。本文在查阅文献的基础上，确定油葵脱粒装置的工作原理和整机结构，进行了传动系统、脱粒装置和筛选装置等关键部件的计算校核和结构设计，并利用CAD完成了二维图纸的绘制。关键字： 油葵；脱粒；筛板全套图纸加V信153893706或扣 3346389411I目 录目 录摘 要I目 录II1 绪论11.1 课题的研究背景11.2 油葵脱粒装置的研究现状21.2.1 国内研究现状21.2.2 国外研究现状31.3 研究目标及研究内容42 油葵脱粒装置的总体设计52.1 技术要求52.2 整机结构52.3 工作原理63 油葵脱粒装置传动系统的设计73.1

3、 电机的选择73.2 带传动的设计103.2.1 脱粒轴带传动的设计103.2.2 筛板轴带传动的设计144 油葵脱粒装置关键部件的设计194.1 脱粒部件的设计194.1.1 脱粒齿的设计204.1.2 脱粒轴的设计204.1.3 脱粒轴上的键和轴承的选择及校核254.2 筛板部件的设计274.2.1 筛板的结构设计274.2.2 筛板轴的设计294.2.3 筛板抖动部件的设计335 油葵脱粒装置其他部件的设计355.1 进料口的设计355.2 出料口的设计365.2.1 油葵出料口的设计365.2.2 残渣出料口的设计375.3 机架的设计38结 论40致 谢41参考文献42III1 绪论

4、1 绪论431 绪论1.1 课题的研究背景自从我国改革开放以来，我国的各个行业发展的非常迅速，尤其是农业发展的速度非常快，由于2000年前全国各个地区的发展不平衡，几乎所有农产品都是靠人力来收割，及脱粒等苦力活都是靠人力来完成的，这样通过人力来进行农产品收割及加工的地区发展速度最快，占领了农业的发展前端，而那些比较落后地区因农业还未机械化的原因发展的速度比较慢，由于未及时农业行业机械化，目前还有一些地区的农民同胞们还未脱贫，因此农用机械行业崛起了。向日葵（学术名：Helianthus），菊科，向日葵属一年生高大草本植物，全年均开花，主要花期在春季或秋季，原产南美洲，现在全球各地区有分布，向日葵

5、高1-3.5米，茎直立，圆形多棱角，质硬被白色粗硬毛；头状花序，直径10-30厘米，单生与茎顶或枝端，种子为葵花籽，经常以零食和榨葵花籽，制成食用油来使用。油葵是向日葵的一种品种，葵花是油用葵花的简称，是中国四大油料作物：向日葵，大豆，花生，芝麻等四个之中的一个，它为什么会被选为油用葵花呢？是因为它的含油量比起其他向日葵高很多，而且油用葵花被人们成为了“21世纪的营养油”，油葵比起其他向日葵，它的主要用处就是在食用油，所以油葵退油葵脱粒机的要求稍微高一些。图1.1我国主要向日葵种植区域从上面的图可以知道，我国的北方地区比起南方来说种向日葵的面积，我国向日葵主要种植地分布如图 1.1我国主要向日

6、葵种植区域，主要集中在我国的黑龙江，辽宁，华北的河北，山西，内蒙古以及西北宁夏，新疆等地6。虽然我们国家古代就开始种植向日葵的，但现代向日葵在世界各地均有种植，其中俄罗斯，阿根廷，中国，美国，法国和西班牙等国家种植面积较大，现已成为世界第四大油料作物。我国向日葵种植面积从解放前不到2万到2010年的50万，增长了近24倍，但是，近十年来，向日葵的种植面积增长速度缓慢并有下滑趋势。主要由于向日葵机械化作业水平不高，尤其机械化收获基本处于空白阶段，向日葵收获主要以人工为主，劳动强度大、用工量多、生产成本高，再加上农民大量外出打工，实际耕作人数大幅下降，从而导致向日葵的大规模种植和推广停滞不前。 因

7、此加快向日葵收获及脱粒机械的发展，加快农业机械化的脚步。由于农业方面的机械种类繁多，农业机械越来越发达的如今，农业追求的机械越来越高级，不但结构越来越复杂，对这些机械加工的产品的伤害更低，而且对环境也污染最少，噪音少，成本低，效率高等方面的追求越来越高，所以如今的好多农业机械都是通用性越来越高了，比如有些收割机，水稻，小麦，黄豆等这些谷粒农产品都能通过一台联合收割机能收割，这就是现代农业机械生产商一直在着力于研究，开发的目的。5现在的好多农业生产商，比如东方红，雷沃，东风，新疆牧神等农业机械生产商都着力于研究及开发农业机械，大部分的机械都是可以完成农产品的收割，加工等，但是农业机械也有好多不可

8、避免地缺点，比如如果农业机械能完成的工作越来越多，它的本身就会出现好多缺点，比如：如果一台农业机械能做好多工作，那么这台机械的设计会是一个大问题，设计出来之后必须得能满足所有条件，然后越复杂，能完成越多工作的机械的制造成本也会越高，制造成本太高了农民同胞们可能买不起这样的农业机械，然后这样功能多的农业机械的工作效率也未必那些专业性高的机械好，所以农业机械的出发点应该是：制造成本低，效率高，操作简单等，这才是我们为什么要总是改进农业机械提高它的专一性，及预算的制造价格更便宜的目的。我们最终要设计的油葵脱粒机只做油葵的脱粒工作。1.2 油葵脱粒装置的研究现状1.2.1 国内研究现状我们经常街道上或

9、者会在网上看到各种各样的脱粒机，由于脱粒的农作物不一样，脱粒机也大有不同，比如我们经常可以看到的玉米脱粒机，葵花脱粒机，水稻脱粒机，小麦脱粒机，高粱脱粒机，大豆脱粒机等等，由于农作物的不同，脱粒机也不一样。我们国家自从王朝建立的五千年来一直都是农业大国，早在古代，我们中华民族的祖先就已经掌握了，种植各种各样的农作物，早在新石器的早期就已经开始了种植水稻和栗。古代开始种植的栗就是我们现在生活中所说的狗尾巴草，黄河的北方流域的人民最早种植的，而另一个是水稻，这是我们最熟悉的，稻的历史也比较久远，据考古学家们发现稻早在六七年前就在长江的中下游平原地区开始种植的，因为长江中下游地区的地势平坦，水源非常

10、丰富，非常适合水稻的种植。除了早期种植水稻和栗之外，到了商朝和周朝是，人民开始种植，稷（俗称糜子），麦，菽（大豆）等弄作物成为了人民的主要粮食，时间到了明朝时期，郑和下西洋带来的潘茄，土豆，玉米，自从郑和带来这些之后，古代时期农业也迅速发展起来了，人们也开始同过牛来犁地了，这是我国古代时期就开始学会通过一些工具，牲畜来代替人力，开始解放人的手脚，从那时候直到改革开放，农业发展技术随发展的非常缓慢，但还是佩服古人的智慧。自从改革开放到现在我国自主研究了很多种农业机械，研制出了农田建设机械，土壤耕作机械，种植和施肥机械，植物保护机械，农田排灌机械，作物收获机械，畜牧业机械，农业运输机械，农用动力机

11、械等等很多种机械。我国早在1986年就开始研究并制造向日葵脱粒机了，到现在已经有三十多年的丰厚经历了，现在大学生们，技工们都可以通过科学家们研究出来的油葵脱粒机的原理及设计标准，可以对油葵脱离机械按照国家标准进行改造了。早期，王健通过十几年的不懈努力，研究并制造出单体脱粒机 ，从此我国就开始进入了通过脱粒机来脱粒农作物的，一个新的农业机械化的时代，之后他还设计出了复合式脱粒机，王氏脱粒机，为我们国家的农业领域做出了巨大贡献。现在的大部分脱粒机还是在王建研发的脱粒机身上加上科学的分析和先进的理论，使脱粒机在国内发展的速度越来越快，脱粒机不管是在发展速度上，种类上，数量上得到了极大的提升，达到了一

12、个新的境界。近几年不管是农业机械还是工业机械得到了一个很大的提升，现在我们可以通过计算机来可以随意控制机械了，机械跟计算机的合成是我们21世纪绝对必要掌握并实现的任务。国内油葵脱粒装置方面的研究很快，投入了大量的资金，2000年前我国的农业机械较落后，一直靠从国外引进一些农业机械，后来随之我国农业方面的技术大大提高，开始慢慢的摆脱了国外农业机械的弊端。41.2.2 国外研究现状瑞典，德国，美国，澳大利亚等国家研究的农业机械很先进，比如拿油葵种植及收割脱粒机械很先进，国外研究出来的油葵收割机和脱粒机是一体的，边收割边进行脱粒的机械，这种机械的优点是可以同时进行收割和脱粒工作，可以起节约时间，及收

13、割脱粒费用，但这种机器的缺点不少，这种联合收割机经常见到的是大型的联合收割机，体型大可能在很窄的路上无法行走，而且体型大的原因，需要把收割油葵的部分要分离运输，每一次需要去比较远的地区必须卸下来，运过去，这一点很麻烦。大型联合收割机的体型大，一次性可以收割很多亩地的油葵，所以它需要配备一个存储仓，一边进行收割，一边进行脱粒，脱粒完的油葵籽要装到存储仓，然后还需要几俩运输车，跟随联合收割机，当联合收割机的存储仓满了之后，把存储仓的油葵籽倒在运输车上，这一点是一个优点，也成了一个缺点，因为联合收割机本身质量很大，再加上油葵籽的重量就很重了，如果农地的地质不好，是潮湿的或者跟大型水渠很近的农地，联合

14、收割机有可能无法进行收割工作，如果陷到地去了就很麻烦，我们国家在这方面吸取很多教训之后，我们国家的有些农业机械集团，研发出来了体型小的联合收割机，体型小的联合收割机成功的避免了一些缺点，但是有些工作还是分开来做比较好一些。6想要保证已脱粒油葵籽的干净性的话，最好分开来进行比较好一点，比如有些收割机只进行收割，收割完的葵盘再用油葵脱粒装置来进行油葵的脱粒工作好一点，所以国外一直坚持只用联合收割机来进行收割和脱粒工作，我们国家为了保证已脱粒油葵的干净性采用了用油葵脱粒装置来进行油葵的脱粒工作。1.3 研究目标及研究内容研究目标：(1) 市场上现有的油葵脱粒装置运输问题，大部分的油葵脱粒装置不方便，

15、运输难，此设计研究怎么设计运输方便的油葵脱粒装置。(2) 油葵的脱净率，研究怎么设计油葵脱粒装置的脱净率。(3) 脱粒轴设计的更好一些，降低油葵的破损率。研究内容：(1) 通过查阅文献在确定总体研究方案的基础上，确定整机结构及工作原理；(2) 传动系统的设计根据技术要求，进行电机选择和传动比确定，在此基础上进行脱粒轴和筛板轴带传动的设计。(3) 关键部件的设计脱粒装置包括脱粒部件、筛板、进料口、出料口、机架等部件，在进行结构设计后，利用CAD完成其图纸的绘制。近期在网上对农业机械的销量进行了一个小的调查2018年我们国家农业机械总销售额达2601.32亿人民币，同比增长1.67%，但是企业利润

16、大幅下降15.76%，一直处于负增长状态，拖拉机，轮式小麦机等机械严重下滑，而其他农业机械的需求量还是挺高的，所以在这个小小的调查中可以发现，设计一些有需求的农业机械还是有必要的。2 油葵脱粒装置的总体设计2 油葵脱粒装置的总体设计3 油葵脱粒装置传动系统的设计2.1 技术要求（1） 配套电力220家用电源（2） 脱粒轴转速480r/min （3） 脱粒轴F=300N（4） 脱粒滚筒D=450mm2.2 整机结构油葵脱粒机的样式有很多种，提供动力的方式也不一样，比如：电动机，拖拉机，柴油机等4，所以处于本研究题目，此设计选择了使用电动机来提供动力，因为设计此油葵脱粒装置的出点就是设计一个就可以

17、在家中使用的油葵脱粒装置，此油葵脱粒装置在家中可以使用，因此它必须是方便运输的机械，所以油葵脱粒装置的装置下面最少安装四个可转动的轮子，在使用时不能转，只在运走油葵脱粒装置时可以转动的轮子，所以选用了一踩上锁，一踩解锁式的脚刹轮。油葵脱粒装置是通过电机来提供动力，所以处于安全起见，在电机上面需要做一些防触电，防进水等一些措施。油葵脱粒装置整体结构图片2.1所示。图2.1油葵脱粒装置整体油葵脱粒装置安全，体型小，运输方便，工作效率高，维护，维修简单，价格便宜才是此设计的最终目的，但在此设计当中电机的防水，防触电，及轮子的选择不做详细的计算，只做解释。为了达到目的我们把油葵脱粒装置的体型设计的较小

18、一些，主要目的是为了运输方便，成本低，所以油葵脱粒装置的长度设计为两米五，高度也在一米四，宽度在一米三。油葵脱粒装置的整体结构由机架，电机，三个带轮，一个脱粒轴，两对轴承，一个固定筛板，一个可摆动的筛板，四个脚刹轮，一个拉杆组成，筛板轴，进料口，出料口，上盖板，滚筒壳组成。油葵脱离装置最主要的工作的部分是油葵脱粒部分和摆动筛板部分，机架安装在四个脚刹轮上面，油葵脱粒部分里面有脱粒轴，脱粒轴上有一对轴承，脱粒轴的一端安装了带轮，此部分安装在机架上面，此部分上面有上盖板和进料口，此部分的带轮通过带和电机连接，摆动筛板部分有摆动筛板，筛板轴上面安装了轴承和带轮，筛板轴一端的连杆器和筛板连接，这些是主

19、要的连接方式。2.3 工作原理油葵脱粒装置的工作原理十分简单，与传统的其他油葵脱粒装置的工作方式及原理一样，油葵脱粒机是把从进料口喂入的葵盘进行旋转的辊刀方式来打击，使油葵籽从油葵葵盘上脱粒下来，然后把从另一个出籽口出来电动机1工作之后带动皮带8和皮带9，皮带8和皮带9分别带动脱粒轴2和筛板轴4，筛板轴4带动筛板。油葵脱粒装置5中投入油葵之后通过脱粒齿6来进行脱粒，通过筛板7来进行筛选，最后达到最初的设计目的。图2.2油葵脱离装置工作原理图3 油葵脱粒装置传动系统的设计3.1 电机的选择传动的选择在机械的设计方面需要注意的事情，因为一台机械的工作效率基本上都是机械所选择使用的传动决定，传动这个

20、词按名词解释来看就是把一个能让其他东西动的动能传输给另一个的较传动，按机械行业的术语来讲的话，就是一台机械把自己所输出的动能传递给其他机械或者机构的方式叫做传动，也就是把动力装置输出的力通过中间媒介传输给机械所工作的部位的机械或机构。在油葵脱粒装置的设计当中也需要进行传动方式选择的工作，在生活中我们经常见到的传动有很多种比如：机械传动，电力传动，流体传动等。想要让一台机械好好运转就得选择好传动方式，不能单一的选择一种传动方式，我们见过的油葵脱粒装置的传动方式有很多种，以前的油葵脱粒装置都是安装在拖拉机的前头或者后面，安装在前头的时候直接用带传动扽方式来把油葵脱粒装置连接在拖拉机的内燃机上的带轮

21、后面是连接在拖拉机后面驱动使用的轴上，两种方式的动力来源是拖拉机的内燃机上面，这种脱粒方式以前很受欢迎，后面慢慢的被淘汰了。现在最新的油葵脱粒装置是使用电力来运行的，使用电力传动和机械传动的，电机是输出扭矩的，机械传动是电机输出的扭矩传动到油葵脱离装置的工作部分去，所以需要选择一些传动效率高，及最适合的才行。机械传动有好多传动方式比如：链传动，带传动，齿轮传动，蜗轮蜗杆传动，摩擦传动，棘轮传动，曲轴连杆传动，万向节传动，气动传动，钢丝锁传动，联轴器传动，花键传动等，我们需要在这些传动方式里面选择油葵脱粒装置的机械传动部分。油葵脱粒装置的工作方式是：脱粒齿在脱粒轴上面安装，脱粒轴转动时脱粒齿与

22、油葵葵盘相互碰撞，油葵葵盘上的油葵会脱粒出来，所以我们需要选择一个把电机输出的扭矩传输到脱粒轴的传动方式，通过参考目前市场上的油葵脱粒装置，取长补短最终选择了带传动方式，不选择万向节传动，因为万向节传动用在安装在拖拉机上的油葵脱粒装置上面，所以不选择万向节传动。电机与带轮通过联轴器来进行连接，另一个带轮是直接安装在脱粒轴上面，电机输出的扭矩在传输过程当中不会发生很大的损耗，所以我们认为带传动是可行的。油葵属于菊科的农作物，油葵的籽长在油葵葵盘上面，油葵脱粒装置的工作就是脱粒油葵葵盘上面的籽，大部分油葵脱粒装置的工作方式是旋转的脱粒轴上面的脱粒齿撞击方式来脱粒油葵籽，由于油葵籽的外表皮很薄很脆弱

23、如果电机的速度太快，会把油葵籽撞碎，所以为了避免油葵籽被撞碎，我们选择速度适中的电机，通过参考相关设计和查阅相关书籍，选择出电机。通过查阅西南交通大学出版社出的机械设计课程设计书当中的表格里面选取我们所需要的电机的型号来设计我们想要的油葵脱粒装置。在此设计当中包含带传动，所以需要考虑带的设计，电机输出力在传送到脱粒轴的过程当中会产生力的损耗，所以我们要考虑力的损耗，电机最终输出的力必须满足脱粒轴所需要的力，目前已知参数：牵引力，速度，滚筒直径，需要通过以下的公式计算出来。卷筒所需功率： （3.1） 是表示总效率的符号，电机与带轮连接，带轮上面有皮带，皮带套在另一个与主轴连接的带轮，带轮与主轴

24、连接，主轴两端由一对轴承所以我们需要考虑各个零件之间的额效率，所以带轮和皮带之间的效率用表示，带轮与主轴的接触用表示，主轴上一对轴承用表示，所以总的效率为，都通过查表格来确定效率，根据参考机械设计课程设计书的第8页的机械传动的效率概率值表格当中确定我们的参数，直接导入到公式当中。电机的输出功率： （3.2） 通过参考机械设计课程设计书选取电机的额定功率。定传动方案需要计算卷筒的转速，通过选择推荐传动比来计算出电机的速度。然后计算整个油葵脱离装置的传动比。卷筒转速： （3.3）表3-1 传动比推荐值类型平带传动V带传动圆柱齿轮传动圆锥齿轮传动蜗杆传动链传动推荐值242436直齿23104025最

25、大值5710直齿6807参考传动比推荐值表3-1，V带传动比，计算出电机速度：可见油葵脱离装置的速度不高，从拟定方案表3.2电动机的型号及传动比中选择相应的方案。表3.2 电动机的型号及传动比拟定方案电动机型号额定功率/KW满载转速/（r/min）额定转矩最大转矩1Y112M-2428902.22.32Y112M-4414402.22.33Y132M1-649602.02.2通过上面的计算方法最终选取方案3，Y132M-6型号的电机。接下来需要计算总传动比和分配各级传动比。脱粒轴部分传动比：，摆动筛板部分的传动比分配各个机构的传动比：脱粒轴带轮部分的传动比取，摆动筛板部分的传动比取脱粒轴的速度

26、 （3.4） 脱粒轴轴的功率： （3.5） 脱粒轴轴的转矩： （3.6）筛板轴的速度： （3.7）筛板轴的功率： （3.8）筛板轴的转矩： （3.9）3.2 带传动的设计油葵脱粒装置当中把动力从电机传送到脱粒轴的是带轮，为了避免电机把力通过带传动带方式传输力过当中损耗很多力，所以我们选择了传动效率比较高一点的V带传动，带轮传动具有很多良好的挠性和弹性，还有过载保护作用，制造精度和安装精度相比于其他传动低一些，符合我们的设计目的，v带带轮的制造精度不要求太高，槽轮内部不能有杂质，尽量打磨光滑，推荐质量不能重，所以建议使用铸钢材料作为带轮的制造材料。在此设计当中共两处需要使用带轮，第一个是脱粒轴

27、部分的带轮，第二个是筛板部分使用的带轮，按循序来进行设计。 3.2.1 脱粒轴带传动的设计在设计油葵脱粒装置我们首先计算带轮的相关数据，计算完数据之后再选择带轮的结构形式，此设计当中带轮的计算步骤按一下这几种来计算：（1）计算功率，（2）选择带的型号，（3）计算带轮的直径，（4）确定带的长度和传动中心距，（5）计算主动轮的包角（6）计算带的根数，（7）预紧力的计算，（8）计算压轴力，（9）设计带轮的结构。通过这几个步骤来完成带轮的计算。本小节的所参考的表与图均来自参考文献机械原理与机械设计。（1） 计算功率通过参考机械原理与机械设计书的第136页当中的工况系数来确定油葵脱粒装置的系数为，故 （

28、3.10）（2） 选择带的型号 参考书137页当中的普通V带选型图当中根据我们目前所拥有的数据来选择了A型普通V带。（3） 计算带轮的直径传动比为2，所以先选择主动轮的直径，参考书第133页当中的表8-6来选择主动轮的基准直径，选为，则从动轮的直径按以下公式计算： （3.11）我们已经把主动轮和从动轮的直径算出来了，接下来需要计算带的速度： （3.12） 通过上面的计算得知，带的速度适合我们设计的带轮。（4） 确定带的长度和传动中心距根据书上查到的公式来初步确定我们的中心距。根据书上的公式计算带的长度： （3.13）我们不能直接选用计算出来的长度，通过参考书上的表格8-3V带的基准长度系列表格

29、来选取带的长度，之后我们选取了基准长度的带。按书上的公式来计算出实际中心距： （3.14）通过上面的计算公式来计算的数据带小点，所以为了后面计算方便点取了整数。（5） 计算主动轮的包角通过参考书上的公式来计算主动轮的包角： （3.15） 通过计算出来的结果知道包角非常的合理。（6） 计算带的根数通过参考书上的公式可以知道计算带根数的公式： （3.16）我们现在已经知道了计算公式，所以我们可以直接把前面计算出来的数据导入到公式之中。我们电机的速度，之后查书上的表格8-6（a）和表格8-6（b）之后我们得知下面的几个数据：，同样还要查书上的表格8-9得到，；又要查表格8-10得到，；带的结构类型很

30、多，在此设计当中带的结构选用棉线绳结构的三角带K=1,则：通过计算出来结果之后取Z=4根。（7） 预紧力的计算从书上的公式可知公式： （3.17）查相关表格之后获得我们需要的参数q=0.1kg/m，故（8） 计算压轴力认真查阅相关材料之后得知压轴力的计算公式。 （3.18）（9） 设计带轮的结构 通过参考机械原理与机械设计下册当中的相关资料知道了如何选择带轮的材料，如果我们设计的油葵脱粒装置的功率大，速度高的话必须采用铸钢，如果效率小的话我们可以选择铸铝或塑料材料，此设计当中的油葵脱离装置的功率不小所以选择铸铝和塑料根本不适合，所以在此设计当中脱粒轴部分带轮和筛板轴部分带轮的材料都选择使用铸钢

31、计算完成带轮的相关参数之后我们需要进行设计带轮的结构了，我们可以通过参考机械原理与机械设计书的第142页当中的四个带轮结构中选择我们需要的一个就可以了。带轮的直径：，选取，带轮的长度：，选取，带轮宽度：，带轮基准直径：，选取外径：。通过上面的参数最终画出的1：1比列的带轮结构图如下方图3.1带轮的结构。图3.1 脱粒轴带轮的结构及尺寸3.2.2 筛板轴带传动的设计前部分已经设计处脱粒轴部分的带轮参数和结构，此筛板轴带轮部分当中带轮的计算步骤参考前面的方式来计算：（1）计算功率，（2）选择带的型号，（3）计算带轮的直径，（4）确定带的长度和传动中心距，（5）计算主动轮的包角（6）计算带的根数，

32、7）预紧力的计算，（8）计算压轴力，（9）设计带轮的结构。通过这几个步骤来完成带轮的计算。（1）计算功率通过参考机械原理与机械设计书的第136页当中的工况系数来确定油葵脱粒装置的系数为，故 （3.19）（2）选择带的型号 参考书137页当中的普通V带选型图当中根据我们目前所拥有的数据来选择了A型普通V带。（3）计算带轮的直径传动比为，前面参考了机械原理与机械设计书第133页当中的表8-6来选择主动轮的基准直径，选为，则筛板轴带轮的直径按以下公式计算： （3.20）已经把主动轮和筛板轴带轮的直径算出来了，接下来需要计算带的速度： （3.21） 通过上面的计算得知，带的速度适合我们设计的带轮。（

33、4）确定带的长度和传动中心距根据书上查到的公式来初步确定我们的中心距 （3.22）根据书上的公式计算带的长度： （3.23）不能直接选用计算出来的长度，通过参考书上的表格8-3V带的基准长度系列表格来选取带的长度，之后我们选取了基准长度的带。按书上的公式来计算出实际中心距： （3.24）通过上面的计算公式来计算的数据带小点，所以为了后面计算方便点取了整数。（5）计算主动轮的包角通过参考书上的公式来计算主动轮的包角： （3.25）通过计算出来的结果知道包角非常的合理。（6）计算带的根数通过参考书上的公式可以知道计算带根数的公式： （3.26）现在已经知道了计算公式，所以我们可以直接把前面计算出来

34、的数据导入到公式之中。我们电机的速度，之后查书上的表格8-6（a）和表格8-6（b）之后我们得知下面的几个数据：，同样还要查书上的表格8-9得到，；又要查表格8-10得到，；带的结构类型很多，在此设计当中带的结构选用棉线绳结构的三角带K=1,则： （3.27） （3.28）通过计算出来结果之后取Z=4根。（7）预紧力的计算从书上的公式可知公式： （3.29）查相关表格之后获得需要的参数q=0.1kg/m,故 （3.30）（8）计算压轴力认真查阅相关材料之后得知压轴力的计算公式： （3.31）（9）设计带轮的结构 通过参考机械原理与机械设计下册当中的相关资料知道了如何选择带轮的材料，如果我们设计

35、的油葵脱粒装置的功率大，速度高的话必须采用铸钢，如果效率小的话我们可以选择铸铝或塑料材料，此设计当中的油葵脱离装置的功率不小所以选择铸铝和塑料根本不适合，所以在此设计当中脱粒轴部分带轮和筛板轴部分带轮的材料都选择使用铸钢。计算完成带轮的相关参数之后需要进行设计带轮的结构了，可以通过参考机械原理与机械设计书的第142页当中的四个带轮结构中选择需要的一个就可以了。带轮的直径：，选取，带轮的长度：，选取，带轮宽度：，带轮基准直径：，选取外径：。通过上面的参数最终画出的1：1比列的带轮结构图如下方图3.3.1筛板轴带轮的结构。图3.2 筛板带轮的结构及尺寸4 油葵脱离装置的关键部件的设计4 油葵脱粒装

36、置关键部件的设计4 油葵脱离装置的关键部件的设计油葵脱粒装置的脱粒部分相当重要，在此设计部分当中不仅要计算脱粒轴的相关数据之外还要校核脱粒轴的强度，脱粒轴和脱粒轴上面的齿是主要实现脱粒效果的部分，脱粒轴转动时，安装在脱粒轴上面的脱粒齿与葵盘相互撞击，脱粒齿打击葵盘的方式脱粒出来葵盘上面的籽，为了保证脱粒完的籽的完好，我们要格外的注重脱粒齿的设计，脱粒齿的设计直接影响油葵的破损情况，此设计的主要目的之一也是为了降低油葵脱粒装置的破损缺点的。除了脱粒部分之外筛板部分也需要精心设计，筛板的孔必须是专门为油葵设计的，不能让葵盘残渣从筛板的孔下去，必须要保证脱粒好的油葵籽的干净度，同过直接测量油葵籽的大

37、小方法来确定筛板最终孔的大小。4.1 脱粒部件的设计脱离部分是油葵脱粒机最重要的部分，脱离部分由脱粒轴，脱粒齿组成，脱粒部分的上面有上盖板下面由筛板组成，脱粒齿安装在脱粒轴上面，脱粒轴安装在上盖板和筛板的之间，因为油葵盘从油葵脱粒机的进料口进入到脱粒部分，电动机通过带传动方式把力传递给脱粒轴，安装在脱粒轴上的脱粒齿通过转动时带来的打击方式来进行打击脱粒，上盖板的主要作用是脱粒轴在脱粒葵盘过程当中油葵籽会出现往外洒出去的现象，为了避免已脱粒完的油葵籽洒到外面去，通过安装上盖板来挡住已脱离好的油葵籽，上盖板还具有提高油葵脱粒装置的安全性能。所以在设计油葵脱粒装置当中必须要把上盖板设计进去，在此设计

38、当中的上盖板的制作材料与进料口的制作材料一模一样的钢板，2毫米的厚度，能保证油葵脱粒装置的安全运行，能保证使用人员的安全。图4.1油葵脱粒装置的脱离部分4.1.1 脱粒齿的设计脱粒齿是在油葵脱粒装置的工作的部分，从油葵脱粒装置脱粒出来的油葵籽的干不干净就是脱粒齿决定的，在这里要强调的一点的是就是怎么设计脱粒齿的形状和材料，不能选择脆性材料，因为脱粒过程当中载荷过多脱粒齿有可能会断掉，所以要选择强度高一点的材料，油葵脱粒装置是把油葵籽从油葵葵盘上脱粒出来的装置，主要靠的是撞击方式，所以脱粒齿的形状设计非常重要，见过油葵脱粒装置和其他玉米脱粒机的人可以发现，两种机器的脱粒齿是不一样的，油葵的脱粒齿

39、是跟脱粒轴平行的柱形铁，而玉米脱粒机的是垂直于脱粒轴的柱形铁，很显然，脱粒齿的布置也决定最终的效果，如果在拿几个机器来比较的话也可以的，我们拿玉米粉随机的齿来进行比较，玉米的齿不是柱形铁，而是刀片，很厚，很锋利的刀片，而且玉米粉碎机的脱粒轴下面也有孔型筛板，不让没碎好的玉米粒过去，直到刀片一直转，打碎为止，所以在设计油葵脱粒装置的脱粒齿是万万不能选择刀片型的脱粒齿，要设计成与脱粒轴相互平行的柱形铁才行。4.2脱离齿脱粒齿采用了直径为14mm的圆柱形铁材料，第一步把这块铁安装在脱粒轴上面的圆盘上面，从安装圆盘部位到弯曲部分的高度为79mm，脱粒齿的长度为1332mm，每一根脱粒齿的总长度为149

40、0mm。4.1.2 脱粒轴的设计在油葵脱粒装置工作的部分有脱粒轴和安装在脱粒轴上面的脱粒齿，脱粒轴的作用是带着脱粒齿一起转动，电机提供的扭矩带轮传递给脱粒轴，脱粒轴也随着扭矩转起来，如何保证脱粒轴转动,在设计脱粒轴的两端安装两个轴承20，轴的安装带轮那边有带轮，然后轴承往里一些，所以可以把脱粒轴固定在油葵脱粒装置的机架上面之后，脱粒轴按设计需求可以转动。设计脱粒轴时我们先需要计算带轮安装在脱粒轴一端的内径，通过这个数据我们第一步可以定下来脱粒轴的最顶端的直径，通过机械设计书当中学所的轴的设计原理来设计轴的其他部分，为了能让轴一直保持转动，不出现意外，所以把轴承选择为同样型号的同样内径的轴承，为

41、了能安装轴承我们必须把轴设计成阶梯型的轴，安装带轮的那边最细，安装脱粒齿的部分最粗，按接替轴的设计方法来计算的话会有6个阶梯，在上面的图纸可以看清楚。我们在前面设计完了带轮，带轮的一个会安装在电机上面，另一个会安装在脱粒轴的一端，带轮的内径跟轴最左端的外径一样，为了安装拆卸方便会有安装公差。为了顺利计算出轴我们需要按下面的几个步骤来计算出轴。我们需要把我们需要的相关参数列出来：电机的功率P=4kw，满载转速为960r/min。计算轴的步骤分成以下几个部分：（1） 选择轴的材料和确定许用应力（2） 确定脱粒轴的直径（3） 轴的结构设计（4）校核轴的强度我们已经把轴的计算步骤清楚的写出来了，接下来

42、参考书上的公式把这些数据算出来，算出来之后可以直接去画图纸了。（1） 选择轴的材料和确定许用应力在此设计当中脱粒轴的材料我们选用45号刚，调质处理，查高等教育出版社出的机械设计基础书当中相关表格查到，强度极限和许用应力，强度极限，许用应力。（2） 确定脱粒轴的直径通过扭转强度计算出脱粒轴的输入端，因为此脱粒轴是工作部分，所以先计算输入端的直径：通过查表格取得C=120，我们首先整理一下相关数据，P=4kw， （4.1） （4.2）通过上面的计算公式计算出我们的轴的直径，由于油葵脱粒装置的设计需求，此部分为安装带轮部分轴的直径，直径为25毫米，尺寸合适，但是我们安装带轮部分需要键所以轴的直径会增

43、大5%，则： （4.3）带轮跟轴需要配合所以我们在这里通过参考书里面相关参数把轴的直径选择为d=25毫米。（3） 轴的结构设计设计轴的结构相当的重要，此脱粒轴分为七个阶梯，安装带轮的部分为第一个阶梯，d=25mm，按照这个来设计的话剩下的部分按下面图4.3轴的简化设计图来设计。图4.3 轴的简化设计图油葵脱粒装置当中有两个轴，最重要的是脱粒轴，次要的是摆动筛板的曲轴，所以不仅计算轴的直径还要设计相关的长度等尺寸。上面图4.3脱粒轴的简化设计图中可以看到L1部分是安装带轮的部分，L7部分在右边往外伸出一点，主要作用就是充分分配轴上面的力，L2和L6是安装轴承的部分，L3和L5部分是为了固定好轴而设计的部分，这里会有套筒，L4部分是油葵脱粒装置工作的部分，脱粒齿会安装在这里。安装轴的时候我们首先把两个套筒从两边套到轴上面，然后从两边安装轴承，安装完轴承之后可以把