油菜排种器设计毕业,论文

作者：moore2 | 发布时间：2020-11-21 06:52:30 收藏本文下载本文

I 目目录摘要.........................................................................................................错误!未定义书签。

Abstract.......................................................................................................错误!未定义书签。

目录.........................................................................................................................................I 第 1 章绪论..............................................................................................................................1 第 2 章总体方案确定..............................................................................................................2 2.1 油菜排种工作原理....................................................................................................2 2.2 油菜排种总体设计.......................................................................................................3 2.2.1 油菜排种的类型定位.........................................................................................3 2.2.2 油菜排种的整机结构及选择............................................................................3 2.2.3 油菜排种油菜排种的工作流程........................................................................4 第 3 章油菜排种结构设计......................................................................................................5 3.1 排种原理....................................................................................................................5 3.2 油菜排种类型选择....................................................................................................5 第 4 章动力的选择..................................................................................................................7 4.1 整机消耗的功率计算................................................................................................7 4.1.1 油菜排种的功率消耗的计算..........................................................................7 4.1.2 撑板强度计算..................................................................................................8 4.2 电机的选择................................................................................................................8 第 5 章轴的设计与计算........................................................................................................10 5.1 轴的材料选择..........................................................................................................10 5.2 轴的最小直径确定..................................................................................................10 5.3 轴的结构设计..........................................................................................................10 5.4 轴的校核..................................................................................................................11 第 6 章键连接选择................................................................................................................14 6.1 撑板的设计.................................................................................................................16

II 6.1.1 撑板类型的确定............................................................................................16 6.1.2 撑板直径的确定............................................................................................16 6.2 撑板与滚筒之间间隙的确定...........................................................................17 结论..........................................................................................................................................18 参考文献.....................................................................................................错误!未定义书签。

致谢.........................................................................................................错误!未定义书签。

1 第 1 章绪论油菜排种的发展方向将是向高科技化方向发展，制造出适用性强的油菜排种很有发展市场，对不同地区开发出不同的油菜排种是很有发展前途的。由此，相应的制造出高性能的油菜排种是国外收获机的发展概况。该油菜排种油菜排种可一次性完成排种、油菜排种、分离和装袋作业。该机体积小、重量轻，操作灵活，通过性与适应性好，较好地解决了大、中型油菜排种在丘陵、山区和水田难以排种的难题。油菜排种试验机适用于航空航天、石油化工、机械制造、金属材料及制品、电线电缆、橡塑胶、纸品及彩印包装、胶粘带、箱包手袋、纺织纤维、食品、制药等行业。可测试各种材料及成品、半成品的拉、压、弯、剪等物理性能，选购各种不同的夹具可做抗拉、抗压、持拉、持压、抗弯、撕裂、剥离、黏着力、剪力等试验。排种试验是指在承受轴向排种载荷下测定材料特性的试验方法。利用排种试验得到的数据可以确定材料的弹性极限、伸长率、弹性模量、比例极限、面积缩减量、排种强度、屈服点、屈服强度和其它排种性能指标。从高温下进行的排种试验可以得到蠕变数据。金属排种试验的步骤可参见ASTM E-8标准。塑料排种试验的方法参见 ASTM D-638 标准、D-2289 标准（高应变率）和 D-882 标准（薄片材）。ASTM D-2343 标准规定了适用于玻璃纤维的排种试验方法；ASTM D-897标准中规定了适用于粘结剂的排种试验方法；ASTM D-412 标准中规定了硬橡胶的排种试验方法。

1.准备试件。用刻线机在原始标距范围内刻划圆周线（或用小钢冲打小冲点），将标距内分为等长的 10 格。用游标卡尺在试件原始标距内的两端及中间处两个相互垂直的方向上各测一次直径，取其算术平均值作为该处截面的直径，然后选用三处截面直径的最小值来计算试件的原始截面面积 A。（取三位有效数字）。

2 第 2 章总体方案确定 2.1 油菜排种工作原理油菜排种整机选用一台电机和一台鼓风机，电机，风扇转动和倒开关控制停止。电机顺时针饲料玉米棒，CCW 主要用于启动玉米棒和故障排除的球迷吹掉产生的碎片油菜排种，渣。通过皮带轮，皮带轮无级变速器，同步齿滑轮，所以切割器电动机，玉米棒形的旋转切削工具，在工作中调整转向手柄，可以增加或减少切割器的速度;另一种传输线从两三角皮带轮，蜗杆三套鼓转动。

油菜排种装在滚筒压缩弹簧，橡皮辊，塑料辊，橡皮辊，它们旋转两组（棒送入玉米），无论是从橡胶辊夹紧作用，而且还棒运送玉米的功能，玉米上的穗轴弹簧直径，可以进行

3 按照适当调节两辊之间的距离，以适应不同直径的棒油菜排种要求。一组塑料滚筒可以是玉米芯保持器，输送到废液箱。工具和刀具润滑使用滴灌杯油，用橄榄油润滑油。为紧凑，内置切刀塑料轴承。塑料轴承上旋转的轴。

机器润滑蜗轮，蜗杆，塑料轴承，蠕虫的主要部分，该蠕虫使用开放带动，润滑黄油;当运行塑料轴承需要润滑，使用标准的针型油杯，在 200 毫升的体积，而对于此配备有滴液管，管路端用螺栓固定在油杯，轴承上的槽连接的另一端。滴水管的情况下可见油杯调节工作的大小。橄榄油的润滑油最好的选择，考虑到可供测试的其他食用油的价格。

油菜排种谷物被切断通过机械方式送料油菜排种由入口进入油菜排种油菜排种滚筒和凹印在很短的提取凹印通过明确粮食清洁屏幕和球迷清洗网格状的油菜排种进入由打击和擦的;长萃取到分离油菜排种以分离茎和种子，以及一个长阀杆排出机外，粮食等短提取通过所述分离油菜排种的筛子进入洁净谷物清洗设备之下;风扇和下清洗筛子，稻壳和其它小碎屑的联合作用被吹到机光，干净的食物聚集晶粒外面成可经由粒收集油菜排种的设备。

2.2 油菜排种油菜排种总体设计这种设计是一个小稻田根据南方丘陵区油菜排种是小而设计，结合油菜排种可以完成排种，油菜排种，分离和装袋操作。本机体积小，重量轻，操作灵活，通过良好的和适应性，在山上大，中型油菜排种更好的解决方案，山脉和油菜排种排种难的问题，双季稻区南部，泥脚不深更大的超过 20 厘米就可以正常排种稻田。

2.2.1 油菜排种的类型定位整机形式为：悬挂式、全喂入割台形式为：带搅龙输送器式卧式割台油菜排种形式为：轴流式 2.2.2 油菜排种的整机结构及选择排种台悬挂在框架悬架，后悬架油菜排种的柴油，配置在左侧油菜排种中间槽的前方，前部和后部端部连接到切割台和油菜排种部。有关资产负债割台，割台被放置到合4 适的档位。为收获后留油菜排种设备布局，风选设置在右侧，而粮袋放置在右侧的油菜排种油菜排种部背面的平衡油菜排种。由柴油机，柴油后动力输出轴提供动力的收获部分提供整体前进的动力。

2.2.3 油菜排种油菜排种的工作流程当油菜排种进行操作，先卷分配到作物刀，砍下一刀切割后的作物，然后滔滔不绝的产量下降到割台，割台螺旋输送器，以削减产量倒下预留伸展左侧是指向机构，组织放下以高速发送回槽抛物线手指螺旋钻作物，槽作物的手指后该机构发送从所述塔底物流连续加入到释放机构抓取，作物后入轴流油菜排种机制，因为它是受高速战斗以及作物为螺旋运动不断击中凹版屏的结果期间辊掺入，使得晶粒把它关闭，并落在通过在凹谷组螺旋钻筛板。谷粒谷跌至镶钻推抵簸（上未显示的另一面），再由风选被抛向粮袋。油菜排种机被关造成凹版目筛保留不能通过粮食净稻草。

5 第 3 章油菜排种设计 3.1 油菜排种原理 1）冲击油菜排种：对对方油菜排种元素冲击作用秒杀头和油菜排种。较高的冲击速度，油菜排种越强，但也越大裂解速率。

2）摩擦油菜排种：由组件和谷物之间，以及谷物和谷物油菜排种谷物油菜排种离去之间的摩擦。油菜排种油菜排种间隙的大小是至关重要的。

3）梳刷油菜排种：谷物油菜排种由拉力油菜排种部件进行。

4）滚动油菜排种：打谷油菜排种通过施加压力的元素进行粮食。在这种情况下，力作用在谷物主要沿晶面的法向力。

5）振动油菜排种：由油菜排种元件用于施加高频振动进行谷物油菜排种。

油菜排种是的几种方法在长期的生产实践过程中总结而来去壳大米储存。如果裸存储，则存储时间短。米粒脆，易折断。因此，本设计采用梳刷油菜排种，主要针对与油菜排种油菜排种完成补充两者。

3.2 油菜排种类型选择在根据不同子类型的不同的方式，根据本馈送模式油菜排种可分为：全喂入和半喂入[6];通过油菜排种齿可分为：

1）剪切流纹杆油菜排种滚筒单元，它由粮食倾杆，网格状凹雕，间隙调整油菜排种等组成。擦油菜排种为主，影响，油菜排种和分离能力的能力，小关穗率补充。但饲养不均匀种子湿度，油菜排种质量下降。

2）切流尖刺滚筒油菜排种，其中包括牙齿和指甲美甲齿凹版。强劲飙升使用谷物强烈的影响，以及内部的差距，擦油菜排种油菜排种。能够抓取不均匀，湿饲料作物具有较强的适应性。不过关的秆高，分离较差。

3）双滚筒油菜排种，使用两个辊协同工作。较低的第一鼓的速度，你可以把一个很好的成熟，丰满的内核先行。第二滚筒的较高的速度，较小的间隙，不能完全油菜排种谷物前滚脱净。

4）轴向油菜排种滚筒单元，轴向辊功率的较大的作物的物理和机械特性消耗，比传统型更敏感，影响饲料作物的长度，水分含量都较大。

6 5）弓齿滚筒油菜排种油菜排种油菜排种，小麦可以和起飞。仅第一油菜排种穗到滚筒，以确保油菜排种后的干完好;小凹版屏幕分离含杂率有利于后续的清洗;大部分晶粒的可以从凹印筛，颗粒破碎和损坏很少被分离，功率消耗小。但是，只有接穗尖适应不适应矮作物，作物适应性差油菜排种作物。

考虑到因素，如成本和农村的稻田，本设计采用了弓齿半喂入油菜排种。油菜排种方式进入关，关，下侧断三种形式，如图关上分离，低辊位置，喂养表现不佳的影响;下关分离性能差，少掉穗叶柄，一般夹持半喂入油菜排种和油菜排种油菜排种;一边脱分离更好的性能和水平油菜排种喂养表现。本设计采用一个下胶式。

考虑到成本和农村稻田等因素，本设计采用的是弓齿滚筒半喂入油菜排种。油菜排种方式分为上脱、下脱和侧脱三种形式，如图 4 上脱式分离效果好，滚筒位置低，喂入性能差；下脱式分离性能差，断穗和带柄少，适用于一般夹持式半喂入油菜排种和油菜排种；侧脱式分离性能和喂入性能较好，适用于卧式油菜排种。本设计采用的是下脱式。

7 第 4 章动力的选择 4.1 整机消耗的功率计算 4.1.1 油菜排种的功率消耗的计算油菜排种在工作时，在运转稳定性较好（保障油菜排种滚筒运转稳定性的条件：有足够的转动惯量；发动机有足够的储备功率和较灵敏的调速器）的条件下，其功率总耗用 N 由两部分组成：一部分用于克服滚筒空转而消耗的功率kN（占总功率消耗的5%-7%），一部分用于克服油菜排种阻力而消耗的功率tN（占总功率消耗的 93%-95%），所以油菜排种的功率消耗为：

N =kN + tN（kW）(4)1)其中空转功率消耗:kN =  A + 3 B 式中：

A——系数， A 为克服轴承及油菜排种的摩擦阻力的功率消耗，310)3.0-2.0(  A B——系数，3 B 为克服滚筒转动时的空气迎风阻力而消耗的功率，610 68.0-48.0 ）（B.8 2)其中油菜排种功率消耗tN :这个过程比较复杂，油菜排种首先是以较低的速度进入油菜排种入口处，与高速旋转的油菜排种滚筒接触，然后被拖入油菜排种间隙进行油菜排种，既有梳刷也有打击，研究的依据是动量守恒定律：

冲量转换为动量：

mv t P   ，t m m     /（5))1(1000 /2F v m N t    m—单位时间喂入的谷物量； F—综合搓擦系数，0.7-0.8； v—滚筒的切向速度，15m / s。

将数据代入 N =kN + tN 得：

N= 0.52+1.5=2.02（kw）4.1.2 撑板强度计算油菜排种消耗的功率由下式可求得：)(/ kw N Q Np s s (6)其中：sQ——单位时间进入油菜排种的脱出物质量（s kg/）； pN——单位脱出物质量筛所需的功率（s kg kw / /），上筛：0.4-0.5，下筛：0.25-0.3； ——选别能力系数，0.8-0.9。

代入数据可得消耗的功率：

   /p s sN Q N 1.75（kw）4.2 柴油机的选择通过上面的计算，可以知道整个油菜排种消耗的功率，其消耗的总功率为：

总P 0.043+2.02+1.75+1=4.813（kw）

10 第 5 章轴的设计与计算 5.1 轴的材料选择油菜排种在工作时，油菜排种轴的转速很高，而且传递的扭矩很大，综合考虑，轴的材料选择45钢调质处理，硬度为195-290 HBS，其接触疲劳强度极限MpaH620-550lim ，弯曲疲劳极限取 MpaFE480-410lim 。

5.2 轴的最小直径确定由公式 mm n P C d3/ (17)其中 P——该轴传递的功率，kw ； n——该轴的转速，min / r ； C——指轴的材料和承载情况确定常数。

已知 P =2.02 kw，min / 650r n ，查机械设计手册[21] 可得 C=128，代入上式可得 mm d 45.18  选 mm d 20 。

5.3 轴的结构设计为了便于轴上零件的拆卸，经常把轴做成阶梯形。轴的直径从轴端逐渐向中间增大，11 可依次将齿轮和带轮等从轴的上端装拆，为了使轴上的零件便于安装，轴端及各轴的端部应有倒角。轴上磨削的轴段应有砂轮越程槽，车制螺纹轴段应有退刀槽。

各段轴的直径，如有配合要求的轴段，应尽量采用标准直径，安装轴承、齿轮等标准件的轴径，应符合各标准件的内径系列规定。采用的套筒、螺母、轴端挡圈作轴向固定时，应把装零件的轴段长度做的比零件轮毂短 mm 3 ~ 2，以确保螺母等紧靠零件端面。油菜排种轴结构初定如图7所示：

图 7 轴的结构图 5.4 轴的校核 5.4.1 轴上载荷的计算求轴承上的支反力垂直面内：

N F NV 9171 N F NV 3142 水平面内：

N F NH 25181  N F NH 8632  画受力简图与弯矩图，如图 8 所示：

据第四强度理论且忽略键槽影响   MPa W M 70 /1   )32 / 75.0(3 2 2d W T M M    ，69.210W  表 4 受力分析载荷水平面 H 垂直面 V N F NH 25181  N F NV 9171 支反力 F N F NH 8632  N F NV 3142 弯矩M mm N F MNV VMax    188850 751 1 mm N F MNV VMax    188850 751 1

12 载荷水平面 H 垂直面 V mm N M M M VH    51 max2 21 max 110 01.2 总弯矩 mm N M M M VH    52 max2 22 max 210 51.1 扭矩 T mm N T  138633   MPa MPa W Mca70 69.25 10 2.9 / 10 10 93.1 /1-6 3 51            MPa MPa W Mca70 69.20 045.0 1.0 / 10 10 34.2 /1-3 3 52         轴安全。

图 8 受力简图和弯矩图 5.4.2 按弯扭合成应力校核轴强度进行校核时，只校核轴承上承受弯矩和扭矩最大的截面强度，取  =0.6, 轴的计算应力为：

N W T Mca8.48 30 1.0 /)10 9.261 6.0()10 5.99(/)(13 2 3 2 3 2 2           前已选定轴材料为 45 号钢,调质处理,由机械设计[23] 表 15-1 查得 1  =60Mpa 因此ca<  1  ,故安全。

5.4.3 精确校核轴的疲劳强度

13 抗弯截面系数：

31.0 d w  =330 1.0  =32700mm 抗扭截面系数：

32.0 d w T  =330 2.0  =35400mm 截面上弯矩应力 MPa W MB8.36 2700 / 99500 /     截面上扭矩应力 MPa w TT3.48 5400 / 26100 /1   轴的材料为45钢，调质处理，机械设计[23] 表15-1查得MPaB640   MPa 1551  。

截面上由于轴肩而形成理论应力集中系数及按机械设计[23] 附表 3-2 查取，因: 067.0 30 / 2 /   d r 33.1 30 / 40 /   d D 经插值后可查得 =1.59  =1.33 又可查得[23] 轴的材料敏性系数为：

82.0 q 85.0 q 故有效应力集中系数为：

48.1 1 59.1 82.0 1)1(1        ）（   q k k=1+q(-1)=1+0.85(1.33-1)=1.28 由机械设计[23] 附图得尺寸系数 =0.85 ,得扭转尺寸系数为 =0。9 由附图查得表面质量系数  = =0.92 轴未经表面强化处理，即q=1，则综合系数值为 83.1 1 / 1 /         k K 48.1 1 / 1 /         k K 又由碳钢的特性系数：

=0.1-0.2 取=0.15 =0.05-0.1 取=0.75 计算安全系数caS ：

08.4 0 5.1 8.36 83.1 / 275 /1       m ak S       71.2 2 / 3.48 15.0 2 / 3.48 62.1 / 155 /1       m ak S       26.2 71.2 28.4 / 71.2 08.4 /2 2 2 2        S S S S S ca >S=1.5 故安全

14 第 6 章键连接选择键连接可分为平键连接、半圆键连接、楔键连接和切向键连接。

平键按用途分有三种：普通平键、导向平键和滑键。平键的两侧面为工作面，平键连接是靠键和键槽侧面挤压传递转矩，键的上表面和轮毂槽底之间留有间隙。平键连接具有结构简单、装拆方便、对中性好等优点，因而应用广泛。本设计采用的是平键连接。

查表机械设计手册[21] 表 4-1 分别选择轴 1、2 段平键 b×h×L=6mm×6mm×20mm、b×h×L=10mm×8mm×22mm。材料为 45 钢，其许用挤压应力 Mpa 120-100  ，取其平均值，Mpa 110  。

在本设计中油菜排种轴传递的扭矩最大，根据要求，需对油菜排种轴的键连接进行强度校核，因载荷均匀分布，根据平键连接的挤压强度公式：

 p pdhl T     / 4(19)式中：T 为转矩（N·mm）； d 为轴径（mm）； h 为键的高度（mm）； l 为键的工作长度（mm）；  p 为许用挤压应力（MPa）；代入数据得 Mpa dhl Tp5.62 40 6 20 / 10 5.7 4 / 44        <   Mpap110   可以实现设计要求。

15 油菜排种其他部分设计 6.1 滚筒油菜排种设计 6.1.1 形状选择弓齿的形状有“V”字形及“U”字形两种。试验结果表明“V”字形弓齿顶角为 22º时，消耗的功率和断穗率都最少。“U”字形弓齿圆弧大的功率消耗小，断穗率也小。本设计滚筒上油菜排种齿采用三重齿，它们能够提高梳刷、油菜排种质量，并且滚筒不易缠草。弓齿用 45 钢制造，淬火部位的硬度为 HRC 45-55[16]。

6.1.2 弓齿的排列半喂入式的油菜排种滚筒的弓齿排列按斜线，具有工作平稳，生产率高的特点。所以，在本设计中，采用的是齿排斜线配置。弓齿依螺旋排列的目地除了达到油菜排种时负荷均匀外，而且还能促使杂余沿轴向流动。所以，选择弓齿的排列按照螺旋线分区的排列。分三个区，第一区段为梳整区，约占滚筒全长的 10%-15%，梳整齿选材为 6-8mm 的钢丝，对作梳导和推送，梳整齿安装在滚筒喂入端的锥形面上。第二区段为油菜排种区，约占滚筒全长的70-75％[17]。钢丝直径5-6mm，它又分前后两区。前区约占全长的40-45％。由于谷物刚进入油菜排种间隙，油菜排种量较大，安装了加强齿。

第三区为排稿区，只占滚筒全长的 8-10％，钢丝直径 5-6mm，为加强排草能力，齿距较密，为 60 毫米左右，齿形与油菜排种齿相同。

10.1.3 相关参数的计算螺旋排列的列数：

6 / 60      P N K V Sl。

弓齿轴向间距：

mm N K V cl5.1 / 60   。

弓齿数：

120 / 60       N P V S K S Zl。

16 6.2 撑板的设计 6.2.1 撑板类型的确定撑板有编织筛式和栅格式两种，其比较如表2所示。

表 2 编织筛式与栅格式撑板的对比撑板类型筛孔尺寸（mm）优点缺点 12 12-5.7 5.7   处理断穗能力很强，容易变形编织筛撑板钢丝直径 2.5 断穗、带柄率少结构湿脱性能差、简单、容易制造易堵塞易磨损筛孔宽 12-15 刚性好、分离能力强结构和制造工艺复杂栅格式撑板筛孔长 20-30 夹带损失小、湿脱适好较多、断穗、带柄较多经过综合比较，本设计采用栅格式撑板，其结构如图6所示。

图 6 撑板筛结构示意图 6.2.2 撑板直径的确定撑板直径是决定生产率的主要参数（在限制滚筒转速的情况下，撑板直径是决定生产率的唯一参数），撑板直径与生产率成正比，但不是一次性线性关系。

根据撑板直径与生产率的关系和实际生产情况，本设计现选取撑板直径 D 为 490mm，对油菜排种油菜排种来说，其油菜排种间隙就是滚筒齿顶圆与撑板圆钢之间的间隙。

栅格凸板

17 6.2.3 撑板与滚筒之间间隙的确定滚筒与撑板入口间隙和出口间隙的比值为3-4。出入口间隙小则撑板分离能力强，但过小易产生堵塞。入口间隙过大（>30mm）则滚筒抓取作物的能力和撑板前端的分离能力减弱。取入口的间隙为30mm，则出口的间隙为10mm，油菜排种间隙从喂入口到出口从30mm 逐渐减至10mm，在油菜排种区为3-8mm，取6mm。

结论 18 结论一、总结第一部分，文献资料的搜集与整理。通过专利网、文献库和老师给的资料，了解了当前主流的几种机车转向架助推器类型。然后根据文献资料，综合分析每种助推器的优劣，综合比较借鉴，初步确定采用撬棍杠杆式助推方式。

第二部分，确定局部和整体方案。进一步分析撬棍式助推器的助推方式，及需要哪些相配合的机构，将助推器分为执行系统、系统和驱动系统三部分。然后先对执行机构进行理论受力分析，分析其位移量。借此计算出部分齿轮减速的比和需要的电机的转矩，从而确定电机选型，至此部分和驱动部分也同时确定下来。

第四部分，各部件具体机构设计和校核。根据前面三章的内容，确定执行系统、系统各部件的具体结构尺寸，确定轴上零件的定位和装配方式，最后选择合适的轴承并对各部件进行校核。

二、设计的不足之处这次的设计还只是阶段性的，助推器的结构还可以进行局部优化，中间的系统也有很多不同的方案可以选择，比如选择齿轮代替链传，三、个人体会毕业设计是大学四年期间最后一次正式的机构设计了，可以说是跨出大学校园的最后一步。需要考察自己大学期间学习的各项专业技能和课程知识，并且要综合运用，对自己也是一次全面的提高。

因为考研的关系，很多时间被占用了，所以毕业设计的时间比较紧，中间过程略显仓促。刚开始做课题使并没有什么头绪，不知道从哪里下手。就像无头的苍蝇，这里做一些，那里做一些，其中受力分析就做了很多遍，事实证明这些都是无用功。后来跟指导老师沟通了很多次，确定下来步骤。先综合分析助推器的总体结构，分成几部分，比如驱动、、执行部分，这样就有了一个大的方向。

因此，我体会到初步设计必须确定每一部分的工作，由大到小，先分析结构，再对结构的运动和动力性能综合分析，不断的修正、不断的改进，这样才能做出完整的设计。