玉米剥皮机设计（机械CAD图纸）

本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 I 摘 要在玉米分段收获时，玉米手工剥皮工序劳动强度大，费工时和误农时，且影响玉米的产量和质量，针对我国玉米收获后剥皮这个重要环节，设计出场上玉米剥皮机，它替代了传统人工剥皮的紧张劳动，减轻了人们的劳动强度，提高了劳动效率，有效地防止了因剥皮不及时而造成的玉米霉烂的损失，从而给农民带来了一定的经济效益本设计采用 3 对辊机型，在满足剥净率大于 95%，工作效率达到 1500kg/h 以上的设计要求的前提下进行设计，可满足不同用户的需求，同时该机结构简单，调整方便可靠，采用电动机作为动力为满足设计要求，主剥皮装置中的剥皮辊采用螺旋铁辊和橡胶辊组合的玉米剥皮辊，并且两辊高低配置，且可以根据玉米棒的大小不同，通过弹簧调节两辊间的距离这避免了传统设计方法中铸铁辊对玉米籽粒的损伤，而且在结构上比传统设计的更加合理经过设计、计算、校核，该机符合设计要求，并且剥皮装置较传统的传动系统有所改进，更适合在广大农村推广使用关键词：玉米；剥皮机；螺旋铁辊；橡胶辊；农业机械 本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 II ABSTRACT At the time the corn is harvested ,the labor force of corns clothes taked-off by hand is very strong, wasting time and decreasing the quantity of the corn.To solve the problem of corns clothes taked-off that is of great importance in our country ,we designed the corns clothes take-off machine including the structure and the technical parameter design.It is a machine that takes off the corns clothes ,which has four types ,respectively meets the demand of single ,union of several and big harvest.The machine takes the place of the traditional handed-labor,reducing peoples labor strength,increasing the efficiency and preventing the corns damage.The structure of the machine is simple and the machine is easily adopted,reliable and of high efficient.The power of the machine can use electric motor、desel engine and the engine of three-wheeled agricultural car.This machine adopt the alternate current as the motives.The cylinder of the taked-off list is consisted of spiral iron cylinder and rubber cylinder.The spiral iron has some hurt to the seed of the corn.So this machine adopt the whole rubber cylinder.This machine is designed under the premise that must be get to 95% of taked-off rate and efficiency required no less than 1500kh/h,power no more than 3kw.To get to these requirements ,main taked-off part makes use of rubber cylinder ,and they are installed up-down.The machine can adjust the distance between the two cylinder according to the size of the corn and is more reasonable than the way of traditional design in structure.After calculation and check ,the machine meets the demand of design,and makes some improvements in the corns taked-off list and the way of transmission system,comparing with the traditional design.Worthwhile,it is widely applied in rural.Key words: Corn；Peeling machine；Spiral roller；Rubber roller；Agricultural machinery 本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 III 目 录摘 要.ABSTRACT.第 1 章 绪 论.11.1 选题的背景、目的及意义 .11.2 国内外玉米剥皮机的概况 .11.2.1 国内发展状况 .11.2.2 国外发展状况 .21.3 剥皮机的设计要求及结构简介 .31.3.1 剥皮机的设计要求 .31.3.2 玉米剥皮机结构简介 .3第 2 章 总体方案设计.42.1 总机的结构形式 .42.2 总统设计思想 .52.3 机架的配置 .52.4 传动系统配置 .52.5 动力参数及动力源配置的确定 .62.6 本章小结 .6第 3 章 剥皮装置的确定.73.1 剥皮辊确定 .73.1.1 剥皮辊长度、直径的确定 .73.1.2 剥皮辊结构 .73.2 剥皮辊生产能力的确定 .83.3 剥皮部件的配置 .83.4 本章小结 .9第 4 章 执行部件及机架设计.10本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 IV 4.1 果穗料斗的设计 .104.2 其他执行部件的配置 .104.3 辅助执行机构设计配置 .114.4 机架、联接架的设计 .124.5 本章小结 .12第 5 章 传动部分设计.135.1 玉米果穗在剥皮辊间的受力分析 .135.2 皮带传动的设计计算及校核 .145.3 齿轮的设计和校核 .165.4 轴的强度设计计算与校核 .195.5 键的选择和校核 .215.6 轴承的选择和校核 .215.7 链轮的设计 .225.8 电动机的选择 .255.9 本章小结 .26第 6 章 微型玉米剥皮机的保养、使用、调整及修复.276.1 每日技术保养 .276.2 传动装置的使用和调整 .276.3 机器的保管 .276.4 工作部件损坏的修复和调整 .286.5 本章小结 .28结 论.29参考文献.30致 谢.32本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 1 第 1 章 绪 论近年来，随着农业机械化生产要求的越来越明显，玉米种植在世界农业种植科目中一直占有很大的比例，面对其收获过程的复杂程度，为满足其生产发展需要世界各国都进行了相关技术的科研。

1.1 选题的背景、目的及意义设计微型玉米剥皮机，它可以替代传统人工剥皮的紧张劳动，减轻人们的劳动强度，提高劳动效率，有效地防止因剥皮不及时而造成的玉米霉烂的损失，从而给农民带来了一定的经济效益但是，现有的剥皮机一直存在剥净率偏低，破损率偏高的问题，且目前尚无性能优越性的产品，尤其缺乏适于玉米的中小加工企业及家庭用的的小型玉米剥皮机具因此研究设计实用性微型玉米剥皮机具有一定的现实意义同时，玉米剥皮机不但能解决农民的当务之急，而且具有广泛的市场，又极易推广家庭用的小型玉米剥皮机占地空间小，运输、使用较为便易，成本较低，有较好的实用性和经济性1.2 国内外玉米剥皮机的概况1.2.1 国内发展状况我国从 60 年代开始研制玉米剥皮装置，60、70 年代是仿制阶段，80 年代进行关键部件的攻关，90 年代以后有了较大的进展，到现在，玉米剥皮机的发展已经达到了一定的水平目前玉米剥皮装置有两大类型：一类是在玉米联合收割机上加装玉米剥皮装置，另一类是单独的玉米剥皮机如由黑龙江省赵光机械厂生产的 4YB-4 型自走式玉米联合收割机一次完成四行玉米果穗的摘取、剥皮、储粮及茎秆的切碎还田等田间作业，苞叶的剥净率85%，总损失3%。

中国收获机械总公司藁城联合收割机厂开发的成功富路牌玉米剥皮机，配备磁动力为 3KW 的电机，剥净率大于 90%，破损率和损失率小于 1%吉林省白城市农机研究所，研制出全橡胶花瓣型玉米剥皮机，主动轴两端的轴承座不在同一水平面上由于主动轴上设有螺旋条和橡胶钉，传动轴上装有多个橡胶轮，主动轴和传动轴相互配合，剥皮装置能够均匀地把已进入机内的果穗，分配到两对相对旋转的剥皮轴之间，并在果穗自身旋转的情况下，顺利向前推进，在行进本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 2 中，被剥皮爪撕开苞叶，并在瞬间被旋转轴辗压住苞叶向下拉，而完成剥离之目的同时该机与 3kw 三相电机或小四轮拖拉机配套，剥净率达到 95%左右吉林省农机研究所与四平农机工程机械制造有限公司联合研制玉米剥皮机，于1997 年设计出了 6YBJ-2 型玉米剥皮机，经过不断发展于 2007 年研制出的6YBJ-4B 型玉米剥皮机，采用的螺旋凸棱全橡胶剥皮辊，以获得国家实用性专利目前，由黑龙江省畜牧机械化研究所研制开发了 5BY-7.0 型玉米剥皮机、四平农民乐机械制造有限公司生产的新型玉米剥片机、四川顺风农机具生产的2011 款玉米剥皮机和吉林农业工程职业技术学院设计出了 6YBJ-2 型高效风清玉米剥皮机都取得较好的经济效益。

现在针对玉米加工生产的特点，结合国内外一些剥皮机与脱粒机的研究成果，进行摩擦式玉米剥皮机的设计研究，达到了一定预期的目标于此同时，随着国民经济的发展，农业向产业化，集约化，订单化农业方向发展是必然走势，发展玉米剥皮机已经成为玉米收获机械化发展的有效途径之一 1.2.2 国外发展状况国外玉米剥皮机的研究与生产技术已经成熟，目前美国、德国、乌克兰、俄罗斯等西方国家，玉米的剥皮（包括籽粒和秸秆青贮）已基本实现了全部机械化作业由于其种植方式多为一年一季种植，剥皮时玉米籽粒的含水率很低，大多数国家均采用玉米摘穗并直接剥皮的剥皮方式美国的 John Deere 公司、Case 公司、德国的 Mengle 公司、道依茨公司等的玉米联合剥皮机，绝大部分是在小麦联合剥皮机上换装玉米割台，并通过调节剥皮滚筒的转速和剥皮间隙进行玉米的联合剥皮如美国 Case 公司的联合剥皮机换装玉米割台，一次作业可完成玉米摘穗、剥皮的作业，剥净率大于95%，破损率和损失率小于1%美国的 John Deere 公司设计生产的玉米剥皮机采用单相交流电动机作动力，剥皮装置中剥皮辊一般有螺旋铁棍和橡胶辊组成，铁棍对籽粒有严重损伤，所以本机采用全橡胶辊。

在主要剥皮装置采用全橡胶的玉米剥皮辊的同时，并且两辊高低设置，且可以根据玉米棒的大小不同调节两辊间的距离，可以满足剥净率达到95%以上 德国的道依茨公司生产的联合玉米剥皮机，在行进中，被特制的剥皮爪撕开苞叶，并在瞬间被旋转轴辗压住苞叶向下拉，而完成剥离之目的工效0.851.25万个/h，剥净率85%95%，破碎率低于1%，损失率低于2%能够很好地完成玉米剥皮作业，替代手工操作，提高工作效率乌克兰赫尔松康拜因联合剥皮机制造公司的 KCKY-6型玉米剥皮机，可以进行摘穗果穗剥皮青贮联合作业，适合大部分地区的农艺要求本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 3 1.3 剥皮机的设计要求及结构简介1.3.1 剥皮机的设计要求根据设计任务书的要求，微型玉米剥皮机是一种剥去玉米表皮的专用机械这种机械主要针对农村的广大的农民用户使用，所以此机械必须具备如下的特点：1.操作简单，便于广大农村用户的使用，零部件尽量采用标准件，便于安装和维修2.整机安装，结构简单，成本低而且动力的选择要符合农村的实际情况本机还应有较高的生产效率，较低的籽粒破损率，较高的剥净率3.性能指标要求：苞叶剥净率要求达到底 93%以上，而在剥皮过程中脱粒 率1.5%，并尽量减少籽粒脱落。

4.经济指标：尽是降低成本，增大工作时生产效率每对剥皮辊的生产率为 1500KG/h,同时根据不同用户的需要有两对辊、四对辊、八对辊等不同机型1.3.2 玉米剥皮机结构简介玉米剥皮机主要由剥皮机构、压送器和果穗分布装置等组成1）剥皮机构主要部件为剥皮辊，其作用是清除茎叶混合物和剥掉果穗苞皮其原理是相对旋转的一对辊子抓取并剥掉在其上运动的果穗的苞皮，同时把苞皮和茎叶混合物拽到辊下，剥掉苞皮剥皮辊间隙是由压缩弹簧来保证的，不用经常调整（2）压送器对改善果穗剥皮质量，提高剥皮装置生产率是极其重要的，它把果穗压向剥皮辊表面，从而增大剥皮辊对果穗的磨擦力，并促使苞皮蓬松和使剥皮辊更好地抓取苞皮，而后周期性地放松压向剥皮辊上的果穗，以使其能绕轴转动，从而使果穗四周的苞皮与剥皮辊接触，促使果穗在剥皮时翘起来，这样有利于避免果穗端部掉粒因本机采用全橡胶剥皮辊，辊面带有螺旋凸棱，左右辊互相啮合，成对使用，由于橡胶磨擦系数较大，因此不必另加压制器3）分布装置的作用是把果穗沿剥皮机构均匀分布，并使果穗轴线沿着沟槽，本机采用的手动送料装置，其进料斗的滑板具有分布装置的功能另外设计美观实用的机架和机体，通过合理的配套，组装，和改良就可设计出经济实用的玉米剥皮机。

该机结构简单，调整方便，性能可靠，生产效率高此种机械的研制成功，大大减轻了农民的劳动负担，为广大的农民节省了大量的时间，降低了劳动强本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 4 度，成为农民致富的途径之一本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 5 第 2 章 总体方案设计2.1 总机的结构形式采用人工上料，人工喂入，机械剥皮，最终使果穗和表皮分离在这过程中之所以采用人工上料和人工喂入主要是如果采用自动喂入会使机器的成本和造价会大大地提高而农民对这种机械由于价格的增设而使购买力下降配套动力源采用 Y 系列三相电动机，主要工作部件选用铸铁-橡胶的玉米剥皮辊，传动部分使用链轮传动和直齿轮传动在设计过程中也曾考虑过采用自动喂入，但这种机械虽然在效率上有所提高，但同时它也将提高机器的成本，从而使购买力下降而采用人工喂入虽然不如自动喂入效率高，但也比手工剥皮有很大的提高，而且适合大多数农民的经济能力之所以采用 Y 系列电动机，是因为 Y 系列电动机是目前最常使用的，而且价格合理剥皮部件采用全橡胶的剥皮辊，不但不影响剥净率而且由于橡胶比较有弹性不会损伤籽粒。

传动部分由于该机构比较简单所以选用直齿轮即可剥皮机主要核心部件是剥皮装置，传统式剥皮装置采用全铸铁螺旋齿辊，两对辊的中心距 a=66.75mm,且两对辊形成一个槽形，一般采用二对或四对辊，为增加玉米穗与辊子的压力，在剥皮辊的上方配有二组或三组压制器，多年来的实践证明，这种辊型的剥净率最高能达到 85%，籽粒破碎率高达 2%，这是玉米剥皮机不能推广的主要原因94 年通过实验研究，设计出一种采用一支铸铁螺旋齿辊和一个橡胶螺旋剥皮辊配对使用，橡胶辊采用橡胶制成，辊面带有螺旋凸棱，左右辊互相啮合，成对使用，由于橡胶磨擦系数较大，因此不必另加压制器，且橡胶面有弹性，不损伤籽粒，并在轴线方向上布置有螺距为 2m 的螺旋线，果穗能沿向下滑，再加上与支架本身的倾角，使果穗能自动进入下料斗，生产率较高，该装置已获得国家实用型专利（专利号：942250133）新产品，2003 年通过试验再次改良了剥皮辊的结构，在辊体的凹陷部设有刚性的剥皮抓丁，抓丁的端部高于辊的外表面，在剥皮过程中，由剥皮抓钉首先将果穗的苞叶撕开，相对旋转的两对辊将苞叶撕开辗住，靠两辊的旋转力拉开苞叶，使之与果穗分离，从而达到剥皮的目的，更有效的提高了剥净率，该装置也已 2006 年获取国家实用新型专利本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 6 （专利号：0520082352.2）直接利用剥皮装置专利技术，配以传动系统、机架、动力源及上下料斗等部件组成。

2.2 总统设计思想（1）机架的配置；（2）传动系统的配置； （3）剥皮装置的确定（剥皮辊长度的确定，剥皮辊生产能力的确定，剥皮部件的确定） ； （4）执行部件的确定（喂入斗，压送器，导向板） ； （5）传动部件的设计（玉米果穗的受力分析，皮带轮的设计，齿轮的设计，链轮的设计，轴强度设计） ；（6）其他辅助部件的选择（筛子，风机） ；（7）电机的选择总体设计草图，如图 2.1 图 2.1 总体设计草图2.3 机架的配置总体配置就是合理安排各部件位置和联接关系，确定动力的传动路线，与电动机的联接关系，使整个机器工艺路线流畅合理，并且便于使用调整和维修，同时机器外观造型要给人以美感机架采用角钢焊接而成，在满足要求的前提下具有一定的抗压能力即可，主要的目的是便于组织生产，提高通用程度2.4 传动系统配置利用电动机作为动力源时，只需二级链轮传动完成降速过程，最后再由链本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 7 轮和齿轮传动到主动轴上通过主轴的旋转完成其剥皮过程和把剥完皮的玉米果穗送往出料口，此传动系统不但结构简单，对各零件的加工没有特殊的要求，同时为保证用户使用的安全性，本机器还增加设置了往复式筛子和离心式风机，可以把玉米外皮快速安全的送到机器外部，整机生产都比较方便可行，适合各种生产厂家的大规模生产，经济可靠。

2.5 动力参数及动力源配置的确定通过查询农业机械设计手册和其他相关资料，各主要部件消耗功率如下：1.剥皮辊，玉米剥皮机的功率消耗可按 1kw/h 的功率可剥皮 600700kg 玉米穗扒皮辊需要 380-420r/mim 或按每对剥皮辊需要 0.70.8kw 计算2.往复筛，由于往复筛由曲柄连杆机构，和摆臂机构组成，实际工作中四个摆臂与曲柄连杆机构的同轴度很难保证，所以消耗的功率远远大于各自计算功率，故通过咨询农机专家，得到多次试验的合理消耗功率为 0.5kw3.风机，风机消耗功率为 2kw按最低计算得电机理论功率值为：0.83+0.5+2=4.9kw，但考虑到剥皮机工作工程中玉米叶及其他物体对剥皮辊产生的缠绕堵塞等不可知因素，故将电机暂定为 7.5kw，型号为 Y160M-62.6 本章小结本章通过对国内外新型玉米剥皮机进行分析，对微型玉米剥皮机进行了总体设计总体设计采用人工上料，人工喂入，机械剥皮，最终使果穗和表皮分离，并考虑农民的购买能力，动力源采用 Y 系列三相电动机，传动部分使用链轮传动和直齿轮传动，有效的提高了使用价值和经济效益同时剥皮辊采用铸铁和橡胶组合辊，可以有效提高生产效率降低破损率，满足任务要求。

本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 8 第 3 章 剥皮装置的确定3.1 剥皮辊确定图 3.1 剥皮辊简装图3.1.1 剥皮辊长度、直径的确定传统式玉米剥皮辊长度为 1070mm,美国甜玉米剥皮机辊长为 1500mm,根据实验得出玉米在剥皮辊上的剥净率在开始 400mm 内剥净率为 85%,在 800mm 内剥净率 95%,因此辊长定为 1100mm 可使苞叶的剥净率在 95%以上，剥皮辊的长度是影响剥净率的主要参数,为保证剥净苞叶,剥皮辊应有足够长度,但过长会引起籽粒脱落和破碎,剥皮辊的直径应不使最小直径的果穗受挤压和被抓取为准参考农机设计手册设计，剥皮设计如下表表 3.13.1 剥皮辊设计参数 长度 L（mm）直径 D（mm）圆周速度 V（m/s）设计值1100701参考范围800mmL1150mm60mmD80mm0.9m/sV 且方向相反，因此果穗在剥皮过程中产生转动，可加速剥皮过1F2F程，为加速果穗下移速度，剥皮辊还要有一定倾角，倾角小，下滑速度慢，生产率低，倾角大，剥净率低，本机通过部件试验，确定剥皮辊倾角为 12果穗通过间隙，根据实测果穗直径最大不超过 65mm，为防止过大的果穗卡滞现象通过 70mm，可使果穗绕自身轴线自由转动，为防止在剥皮过程中产生果穗直立造成脱粒，在剥皮辊上方设有压穗板，压穗板通过间隙为 70mm。

3.4 本章小结剥皮装置是由一对相向转动的剥皮辊抓取和剥除玉米穗的苞叶.剥皮辊与苞叶间的磨擦力必须大于苞叶与穗辊间的联接力为了使苞叶剥净,在玉米穗沿剥皮辊下滑的同时,自身应能转动.在剥皮辊的上方设有压送器,使果穗对剥辊稳定地接触而避免跳动本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 11 第 4 章 执行部件及机架设计4.1 果穗料斗的设计果穗料斗不但要有暂存果穗的能力，而且还要能够使果穗沿剥皮辊的轴向方向上进入两辊所形成的槽形中，在配置上与剥皮辊 的倾角相同，均与水平面成 12角，在长度上按展开 1000mm 设计，因为考虑到玉米进入到剥皮辊时的方向性，所以将出口处的滑板设计成与剥皮辊组数相等的槽形，尽可能保证每次只能通一穗玉米进料斗是送入玉米的装置，由于本机采用两对剥皮辊工作，所以进料斗必需设计成双出口的结构玉米需自动滑到剥皮辊的方向上进入两辊形成的槽形中进行剥皮，这就要求料斗具有一定的倾斜度，经参考实验数据选倾斜度为 12为保证玉米滑向剥皮辊时每次只通过一穗玉米，可将出口设计成与剥皮辊组数相同的槽形，如图4.1同时为保证玉米在剥夺皮过程中受切向力的挤压导致弹出，在剥皮辊上方增辊两个压穗板，以防止果穗弹出。

下料斗是在玉米剥皮结束后，果穗滑出的装置，它可以设计成任何方便的形状，如图 4.2 图6图5图 4.1 出料斗 图 4.2 进料斗同时，本装置采用的热轧 Q235 板材折弯成长度为 500mm，宽度为 930mm，高度为200mm 槽型斗作为喂入斗，使用时其与地平面约 30并可以调节4.2 其他执行部件的配置1.导向板配置导向板也叫分穗板，把高度 150mm 的热轧 Q235 板材折弯成，折弯高度为170本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 12 120mm 作为分穗板将出口处的滑板设计成剥皮辊组数相同的槽型，尽可能保证每次只能通过一个玉米，由于本机采用三对剥皮辊工作，所以进料斗设计成三出口的结构且料斗具有一定的倾斜程度，经参考实验数据倾斜角度为122.压送器配置压送器也叫压穗板，把边长为 300mm 的热轧 Q235 板材折弯成后底边倒角130作为压送玉米的压送板，同时使用时配上弹簧调节，主要为保证玉米在剥皮的过程中受切向力的挤压而导致的弹出，在剥皮辊上方增加了 3 对压穗板以防止果穗弹出，同时增大摩擦，提高效率，如图 4.3 图 4.3 压送板结构4.3 辅助执行机构设计配置1.筛子系统的配置采用曲柄连杆机构和摆臂机构配合构成，筛子宽度 1100mm，长度 1000mm，厚度 350mm，运动角度为如图 4.4。

6 9 图 4.4 筛子结构图2.风机系统配置采用标准离心式风机（直径为 320mm） 本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 13 4.4 机架、联接架的设计机架的连接架均由角钢焊接而成，两种机型结构相同，仅宽度不同在满足要求的前提下具有一定的抗压能力即可，主要目的是便于组织生产，提高通用程度，因此无特别要求但必须使其要满足经济要求初步定尺寸为：1200 1300 14004.5 本章小结执行部件是本设计除剥皮辊之外重要的组成部分，该部分有效的保障玉米可以快速、高效的完成整个的剥皮过程，是提高生产效率和保障安全生产的关键部分本设计在满足设计要求的前提下，充分考虑节约成本，经济高效的思想，对于喂入斗、压送板、导向板、风机、筛子和机架等部件进行的设计本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 14 第 5 章 传动部分设计5.1 玉米果穗在剥皮辊间的受力分析如图 5.1 所示：玉米在两辊间由于受到两辊磨擦力 而使玉米可以发生自转，1F2F在自转的过程中使苞叶进入两辊互相啮合的凹槽中，使得苞叶被撕开图 5.1 受力分析简图两对辊对玉米产生的两个磨擦力、 分别为：aFbF （5.1）bbFN f （5.2）aaFN fsincossincos000coscossinsin0bbaababaNFFFXYNNFF 222.53HRmmcos0.943r cos0.545 90r18024180本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 15 通过力学分析及计算，各个角度可知，如表 5.1。

表 5.1 玉米在两辊之间各个角度值角度名称r角度值56.9452.5319.59113.8813.59 （5.3）sin0.868sinaNQQ （5.4）sin0.257sinbNQQ （5.5）0.8680.870.764.55aaFN fQQN （5.6）0.257 0.870.2081.69bbFN fQQN120.05FN21220.25 0.357.02FF fN3102FN123129.07FFFFN1.5855kwNF V3 1.58554.76kwN 总6659.55 10/9.55 100.8/ 4200.182 10mmTp nN其中: .撕破苞叶的抓取力，由实验可知 20.05 kg.1F 在自转过程中撕扯力2F 扯断苞叶所需力，根据实验可知3F3102FN每对剥皮辊消耗的功率N 三对辊消耗的总功率N总每对齿轮所需扭矩T5.2 皮带传动的设计计算及校核已知：筛子的功率 P=0.4kw （通过农机设计手册可知:筛子功率 P=0.35-0.4kw）本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 16 1、确定计算功率:cap由参考文献1表 8-9 可查得工作情况系数=1.2,故：ak1.2 0.40.48kwcaapk p2、选取窄 V 带带型：根据=0.48kw、=340r/min 由参考文献1图 8-12 确定选用cap1nA 型带。

3、确定带轮的基准直径：由参考文献1表 8-4 取主动轮直径100mm.1dd根据参考文献1式 8-18 得：2112340d/d100mm.200nn（1- ）（1-0. 02）=166. 6根据参考文献1表 8-4，取2170mmdd验算带的速度：11/60 1000100 340/60 10001.8m/sVd n带的速度合适4、确定窄 V 带的基准长度和传动中心距：根据：.121200.7()2(),420mmddddddadd0初步定中心距a计算带所需的基准长度：22221d010()(170100)L2()2420(100170)1268mm2424420ddadda由参考文献1表 8-3 选 A 型带的基准长度1400mm.dL计算实际中心距 a：.0()/ 2420(1400 1268)/ 2486mmddaaLL5、验算主动轮上的包角1由参考文献1式 8-21 得：211180()/57.3180(170 100)/ 42057.3170120dda主动轮上的包角合适6、计算窄 V 带的根数 Z: 本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 17 由参考文献1式 8-31 得：00()caalPzPP k k由，查参考文献1表 8-62111d170340r / min,100mm,1.73d100ndi（1- ）（1-0. 02）和 8-7 得：00.47kw0.04kwP0P查参考文献1表 8-8 得，表 8-3 得，所以：0.98ak0.96Lk0.48/ (0.470.04) 0.98 0.961z 取 Z=1 根7、计算预紧力:0F由参考文献1式 8-32 得 V 带初拉力： 202.55001caaPFqvzvk1.0kg / m,q 查参考文献 1 表8-2得：故20.482.5500(1) 1.0 1.82101 1.8 0.98FNN08、计算作用在轴上的压轴力：pF012sin(/ 2)2 1 210 sin(170 / 2)419pFzFaNN 9、带轮结构设计带轮的材料选为铸铁选 HT200。

结构选择：大小带轮都选用实心式的带轮10、皮带采用张紧轮装置5.3 齿轮的设计和校核对于 d=84mm 的齿轮分别进行计算和校核a.选定齿轮类型、精度、材料及齿数（1）按传动方案，选用直齿轮传动本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 18 （2）剥皮机为一般的农用机械，速度不高，故参考参考文献1表 5-4 选用 8 级精度传动3）材料选择,考虑此齿轮振动冲击较大选大小齿轮材料为 40Cr(调质)硬度为240HBS，表面淬火，齿形变形不大，不需磨削4）选齿数21z =z =28b.按齿面接触疲劳强度设计： 根据参考文献1式(5-24)： 2t13tdH2k T u1d mmuHEZ Z（1）确定公式内的各计算数值根据工作条件，选取载荷系数： (1.1k1.8)tk =1.4算每个齿轮传达递扭距：66510.8T =9.55 10 P/N=9.55 100.182 10 N mm420由参考文献1表 5-8 选取齿轮宽系数 ：d0.4由参考文献1表 5-7 可查得材料的弹性影响系数：189.8MpaEz 由参考文献1图 5-8 查得齿轮接触疲劳极限: Hlim1lim2=1170Mpa由参考文献1图 5-26 查得疲劳寿命系数：1HNk=0.9应力循环次数：911hN =60n jL =60 420 1 (2 8 300 15)=1.81 10 计算接触疲劳许用应力 取失效概率 1%，安全系数 S=1 111HNH limH=k/s=0.9 1170=1053Mpa（2）计算 试计算小齿轮分度圆直径，代入 中较小的值1td H225t1331tdH2k T u12 1.4 0.182 10 1 1 2.5 189.8d=37.26mmu0.411053HEZ Z 模数： 本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 19 t1t1m =d /z =37.26/28=1.33mm由参考文献1表 5-1 取 m=1.5 计算尺宽 b： b=d1td =0.4 37.26=14.90mm 取 b=15mm计算圆周速度 V：1td n42 420V=0.92m/s60 100060 1000（分度圆 d： d=mz=1.528=42mm b=d=0.442=16.8mm）dc.按齿根弯曲疲劳强度校核： 弯曲强度的设计公式为： （5.7）tFFasakFYYBm（1）确定公式内的各计算数值由参考文献1表 5-6 查齿形系数和应力修正系数： 2.55FaY1.61saY由参考文献1表 5-25 查弯曲疲劳寿命系数 0.88FNk由参考文献1图 5-27 查得齿轮的弯曲疲劳强度极限720MpaFE计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安合系数 S=1.4 由参考文献1式（5-15）得：0.88 720452.75Mpa1.4FNFkS计算圆周力5t 22 0.182 10=866.7d42TFN（2）校核计算： 1.4 866.72.55 1.61197.7pa452.75Mpa16.8 1.5tFFasakFYYMBm所以，齿根强度足够。

d.齿轮几何尺寸计算：其中，分度圆直径：d=84mm 齿数：Z=28 齿宽：b=15mm 可知，本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 20 模数：84328dmz中心距：123(2828)84mm22maZZ（）=齿轮中心孔的选取：齿轮中心孔选取主要取决于与之能配套的轴的直径，因此必须在选择轴的 d 后才能选择孔径5.4 轴的强度设计计算与校核1.选择轴的材料和热处理方式及直径的确定：轴无特殊要求，选择轴的材料为 45 钢，经调质处理, 其机械性能由参考文献1表 11-1 和表 11-4 查得： 1650Mpa,60Mpab初算轴的最小轴径由参考文献1表 11-3 选取 C=110（103C126） ，则轴的最小直径为： 332.411821.82mmn380PdC轴的最小直径显然是安装齿轮和链轮处轴的直径，需开两个键槽，故将最小轴径增加 7%mmdd（1+7% ）=21. 82 1. 07=23. 34取标准直径 25mm2.轴的结构设计(1)拟定轴上零件的装配方案(2)轴上零件的轴向定位(3)确定轴的各段直径 各段长度 图 5.1 轴 2 本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 21 1 轴：1125mmL =18mmd （选择调心球轴承12205）2 轴： 212222520.082529mm30mmL =28mmddhd取3 轴：3360mmL =1100mm()d 玉米剥皮辊的长度6 轴： 6628mm L26(263)505104mmmmd166d =d+1. 5 2=25+1. 5 2=28m m 取取L =1055 轴： 5652282 130mmL =20mmddh （选择调心球轴承12206）4 轴： 454=423020.08 3034.8mmd 35mmL =28mmddh取（与箱体有关）轴的总长：1234561828110028201051299mmLLLLLLL(4) 轴上零件的周向定位齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键联接。

5)确定轴上圆角和倒角尺寸取轴端倒角为 245轴的强度校核 如图 6.1 所示，轴 2 所需扭距最大，因为它作为主动轴来带动其余三个轴所以只需校核 2 轴，只要 2 轴的强度够用其余三个轴就不用校核了自然符合设计要求轴承的传动的功率：P800w，轴的转速：n=420r/min轴传递的扭矩：50.182 10mmTN本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 22 由于本机所能承受的弯力较小，故弯距进行校核无必要，只需用进行必要的扭距校核根据式：，所以：maxmaxnM5maxmax3333 0.182 1034.944Mpa(22-30) 8 7b h 22L 50L (1890)L 键的选择：GB/T1096-2003 键（齿轮）8 7 22 GB/T1096-2003 键（链轮）8 7 50 2.键的校核：根据参考文献1式(10-14) 并取 k=h/2 L=l-b=22-8=14mm 2Tdkl则，工作表面挤压应力：522 0.182 1029.72Mpa25 3.5 14Tdkl由参考文献1表 10-6 可知 许用挤压应力，所以： 125 150Mpa 29.72Mpa125Mpa即键的强度符合要求。

5.6 轴承的选择和校核1.轴承的选择：根据前面一系列的计算结果，剥皮选定轴承的类型为带密封圈的单列向心球轴承（GB279-67）轴承型号分别选为 2205 和 2206这种轴承主要承受径向载荷，当转速较高，轴向载荷不大时可以代替推力球轴承承受纯轴向载荷，密封圈能较严密地防止污物从一面侵入轴承，因为另一面设计加了本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 23 轴承嵌盖，可通过油润滑及脂润滑降低磨擦阻力，减小接触应力、吸收振动、防止锈蚀、散热等，此类轴承主要用在密封要求较高的部件中2.轴承的校核：根据参考文献1式（12-3）61010()60ThfcLnP由前面的计算可知：n=420r/min =1 Tfr =3PF12r12.5kN,r15.2kNCCCC齿轮：tan866.7tan20315.5NrtFF链轮：1523.81NaF 则，轴承的寿命为：66331010101 12.5 10()()21936h2.56060 4201523.81ThfcLnP年 所有，满足强度要求5.7 链轮的设计(与剥皮辊相连接的链轮的设计)1.选择链轮齿数 z1 、z2、z3和传动比 i：， （传动比 i=1 且齿数尽量用奇数）12317,17zzz2.确定计算功率和选择链：计算功率 Pca是根据传递的功率 P，并考虑到载荷性质和原动机的种类而确定，即1 2.42.7kw0.89 1AcaZMK PPK K其中，由参考文献1表 8-14 查得：，表 8-15 查得：1.0AK ，1.081.081170.891919ZZK表 8-16 查得，。

1MK2.4kwP 按双排链计算：本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 24 1.71.7 2.74.59kwcacaPP.选择链的型号 根据与由参考文献2表 4-11 选择 10A （节距：p=15.875mm）caP1n计算链条节：pL当链轮齿数相等： 初定中心距：02paLzp040ap3.计算链节数：022 401780 1797papLzpp（取整，最好取偶数）98pL 取4.验算链速： 1 1420 17 15.8751.89m/s60 100060 1000n z pv (0.6m/s 3m/s)符合要求5.初选中心距 ： 0a098 1715.875642.94mm22pLZap6.计算压轴力： QF11.21.2 1 1269.841523.81NQFf F 其中，10001000 2.41269.84N1.89PFFv有效圆周力：7.链传动的润滑和防护：对于 10A 链，链速度 v=1.89m/s 在参考文献1图 8-22 选择方式低油润滑链轮的结构设计和尺寸8.小链轮的直径 15.87586.28mm180180sinsin17pdZ实心式结构，内孔直径与轴的设计有关 D=28mm.本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 25 (与传动系统连接的链轮的设计)1.选择链轮齿数 z1 、z2和传动比 i：， （齿数尽量用奇数）113,2.8zi 取212.8 1336.4ZiZ237Z 其中，1121213970r / min,970340r / min37ZnnnZ2.确定计算功率和选择链：计算功率 Pca是根据传递的功率 P，并考虑到载荷性质和原动机的种类而确定，即12.40.53.26kw0.89 1AcaZMK PPK K（）其中，由参考文献1表 8-14 查得：，表 8-15 查得：1.0AK ，表 8-16 查得，。

1.081.081170.891919ZZK1MK2.4kwP .选择链的型号 根据与由参考文献1表 8-21 选择 12A （节距：caP1np=19.05mm）3.计算链条节数：pL 2201221022 40133737 17.105.36222240pazzzzpppLpapp（取整，最好取偶数）106pL 取4.验算链速：1 1340 13 19.051.4m/s60 100060 1000n z pv(0.6m/s 3m/s)符合要求5.确定中心距 ： 由参考文献1表 8-17 得：0a121106 133.87537 13pLZZZ当40.2488f 4120(2()0.2488 19.05(2 106(1337)767.82mmPaf pLZZ6.计算压轴力： QF110001000 2.91.21.2 11.2 12485.71N1.4QPFf Fv 本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 26 7.链传动的润滑和防护：对于 12A 链，链速度 v=1.4m/s 在参考文献1图 8-22 选择方式低油润滑8.链轮的结构设计和尺寸小链轮的直径 19.0579.60mm180180sinsin13pdZ。

实心式结构，内孔直径与轴的设计有关 D=30mm大链轮的分度圆直径：22113779.60226.55mm13nddn轮辐式结构，内孔直径与轴的设计有关 D=35mm与传动系统连接和与剥皮传动链轮相连接的链轮的设计) 11217420r / min,340r / minZnn由，可知：12124201721340nZZn分度圆直径：221142086.28106.58mm340ZddZ5.8 电动机的选择0.8kwP辊0.8 32.4kwP 总辊2.40.524.9kwPPPP总总辊筛子风机12340.95 0.93 0.99 0.880.77 总4.96.4kw0.77PkwP总电动机总其中， 每对剥皮辊消耗的功率P辊 三对剥皮辊消耗的功率P总辊本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 27 筛子的消耗功率，P筛子0.5kwP筛子 风机的消耗功率，P风机2kwP风机 、三角带、直齿轮、滚动轴承、链传递效1234率 、总功率、效率P总总所需电动机功率P电动机表 5.25.2 功率参数表 单位：kw筛子风机功率消耗参考范围0.35-0.40.8-1.2表 5.35.3 效率参数表电传动直齿轮传递滚动轴承传递链轮传递效率0.950.930.990.88所以：选择电动机功率为 7.5kw，而电动机的转速要求应为 970r/min，且要考虑农村现在情况，要选用单相交流电，而三相交流相对来说不方便，所以采用 Y160M-6 型单相电动机，如表 6.4。

表 5.45.4 电机的选择电机型号额定功率 P满载转速总尺寸伸出尺寸键槽尺寸Y160M-67.5kw970r/min60035038542110125.9 本章小结传动系统是机械设计的重要部分，尤其对于农业机械，传动系统是保证效率和节约成本的关键部分本章对三角带轮，直齿轮，链轮及轴等主要传动部件进行设计、计算和校核，此外，还对轴承、键和电机等进行了选择和校核经过一系列的计算，各部分零部件满足设计要求本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 28 第 6 章 微型玉米剥皮机的保养、使用、调整及修复6.1 每日技术保养1每日工作前必须彻底清理剥皮辊子上缠绕的杂物2、检查传动轴上所有轴承挡圈是否牢固3、按照规定进行润滑，在注油前擦净油嘴头4、经常检查轴承的密封状态，发现漏油时，要缩短润滑间隔时间5、开式传动齿轮要经常浇机油6.2 传动装置的使用和调整1、在使用中必须注意保持三角带的正常紧度，带过松或过紧都会缩短三角带的使用寿命带过松会使三角带在带轮上打滑；带过紧，会使轴承加速磨损，使轴弯曲，甚至可能折断三角带的正常紧度，是以 15 千克的负荷加到两带轮间的带上，按带所产生的挠度检查带紧度的正确性。

2、必须防止传动零部件沾油，因为传动零部件沾油不仅对本身有破坏作用，而且带打滑；有油落到零部件上时，必须用沾有少量汽油的抹存擦掉，然后用干净抹布将胶带擦干3、要防止带、链条等的机械损伤带、链条等往往由于碰坏和划伤而很快报废，所以，挂上或取下时，必须先将张紧机构松开，严禁用带尖棱的钢棍挂上或取下4、必须注意齿轮的正常啮合、磨损6.3 机器的保管1.微型玉米剥皮机收获作业结束之后，一定要对机器进行妥善的保管，保管好机器可以延长其使用寿命2.放松各部传动胶带及弹簧，最好是卸下三角带等入库存放3.卸下各部齿轮，清洗后经机油浸泡入库保管4.向各注油点注满油5.开式传动齿轮及其它未涂漆的表面要涂油防锈6.清理各部尘土、油污，将磨掉漆的部位涂漆本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 29 7.将机架垫起，使机座离地8.如无库棚，应存放在地势干燥处，有帆存盖好6.4 工作部件损坏的修复和调整1、剥皮辊间隙和压力的调整玉米成熟度高、苞叶松，两剥皮辊间隙大，弹簧压力应调小；玉米潮湿苞叶紧，两剥皮辊间隙应小，弹簧压力应调大，以防止啃坏籽粒和掉粒2、调整张紧机构松紧度，不应出现打滑现象，否则会产生堵塞和掉粒。

3、剥皮胶辊和铁辊轴头由于安装和调整不当而易断裂我们把轴承座孔和辊也内已断裂的轴都用车订钻出，重新车一同样尺寸的轴镶进辊孔内另一端，压进轴头轴承座孔内，并沿固定轴的安装位置有一个限位挡块， 我们用此办法修复铁轴 2 根，胶轴 1 根，使机器很快恢复作业中间轴也易断裂，我们采取在断裂处两端钻中心孔并镶一铁芯子，并按原位焊接好6.5 本章小结微型玉米剥皮机能一次完成玉米剥皮的全过程，及时认真的进行技术保养，能保证收获机经常处于完好的技术状态，充分发挥机器的效能，提高生产率，延长机器的寿命微型玉米剥皮机的技术保养包括：各部零件的清洗、检查、螺栓紧固、润滑和调整等本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 30 结 论本设计首先了解国内外新型玉米剥皮机的发展状况和工作方式，对微型玉米剥皮机的总体设计进行了可靠的分析本设计主要以微型玉米剥皮机的应用为背景，以实现每对剥皮辊的生产率为 1500KG/h，苞叶剥净率要求达到底 93%以上，而在剥皮过程中脱粒率小于 1.5%，并尽量减少籽粒脱落为目标，尽可能降低成本，增大工作时生产效率，提出了微型玉米剥皮机的设计思想和技术路线以玉米剥皮机的剥皮装置和传动系统设计为重点，较为详细的阐述了剥皮辊和传动部件的设计。

通过一系列的设计研究，最后达到设计指标，满足功能要求总结全文，有以下结论：1.总体方案的分析本设计以微型玉米剥皮机的设计任务要求为出发点，阐述了玉米剥皮机总机的结构形式、设计思想和主要机构选择，在此基础上，设计出玉米剥皮机的总体结构2.整体各个系统设计与研究在系统总体设计的基础上，对剥皮装置、执行系统和传动系统等进行了设计针对玉米剥皮机生产效率问题对剥皮装置，尤其是剥皮辊的设计进行了详细的设计与研究经过分析，本次设计的微型玉米剥皮机在各项指标上达到了设计要求3.研究设想本设计为微型玉米剥皮机，主要为适应家庭及中小企业生产，但随着生活水平及农业机械水平的发展和提高，对于剥皮机的生产能力也会有更高的要求因此，我认为可以把微型玉米剥皮机与玉米联合收割机结合使用，实现玉米摘穗、剥皮、集粮、运输于一体的玉米高效生产机械本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 31 参考文献1 马秋生.机械设计基础M（第一版）.北京: 机械工业出版社，2005.2于惠力,冯新敏.传动件设计与实用数据速查S.北京: 机械工业出版社，2010.3 朱龙根.机械系统设计M（第二版）.北京: 机械工业出版社，1990.4 吴宗泽,罗圣国.机械设计课程设计手册S（第三版）.北京: 高等教育出版社，2006.5 中国农业机械化科学研究所.农业机械设计手册S（上册）.北京: 机械工业出版社，1988.6 孟庆轩.农业机械的使用与维修M.北京: 中国社会出版社，2005.7 吴宗译.机械零件设计手册S.北京：机械工业出版社，2004.8 商景泰.通风机实用技术手册S（第二版）.北京: 机械工业出版社，2011.8.9 龚溎义.机械设计-课程设计图册S.高等教育出版社出版社,1987.10 邱岳巍，赵荔娜. 玉米剥皮机剥皮装置的改进J. 农村牧区机械化，2009，85（6）：38-39.11 王晶. 我国玉米剥皮机械化及机具的概况与发展方向探讨J. 农业与技术，2009，27（6）：101-104.12章慧全. 玉米剥皮机的研究设计J.农业科技与装备，2009，6（3）：45-4713陈宝昌，林君堂等.新型玉米剥皮机的研究设计J.。