T70B脱粒机(脱粒装置)设计论文.doc

1、车辆与动力工程学院毕业设计说明书 第一章 前言1.1设计的意义与依据 小麦在我国是仅次于水稻的主要粮食作物，历年种植面积为全国耕地总面积的2230和粮食作物总面积的20-27，分布遍及全国各省（市、区），具有单产量高，总产量稳定的特点。小麦也是我省主要粮食作物，面积达7000余亩，随着旱稻种植技术的推广，我省种稻面积约1000万亩。据不完全统计,目前我国联合收割机和割晒机的收获面积分别占小麦种植面积的 26. 7 %和 33. 3 %。此外仍有1 200 万 的山区和丘陵小块地的小麦收获 ,还全靠人工收割后, 由脱粒机械进行脱粒加工。因此,脱粒机械的作业量目前仍占全国小麦种植面积的 72.5%

2、左右。全国水稻机械化联合收获作业面积仅为种植面积的 7. 3 %, 还有 92. 7%的水稻仍靠脱粒机械进行脱粒加工。另外，虽然近几年我国联合收割机的发展迅猛 ,但由于我国地域辽阔 ,气候和地理条件以及栽培品种、种植方式有较大的差异,加上经济发展不平衡 ,有些联合收获机械的性能和部分关键技术尚不成熟 ,所以说在今后一段时间内, 脱粒机在我国的粮食作物收获作业中,特别是在山区、丘陵小块地、间作套种和杂粮种植地区仍是不可或缺的作业机具。在目前收获机械多种形式并存条件下，为了满足山区丘陵地区中小用户对小型脱粒机的需求，在消化吸收国内外同类机型的基础上，现结合所学机械结构设计、优化设计、可靠性设计等知

3、识，设计一种具有采用输送带喂入、板齿滚筒脱粒、风扇清选等机构实用型以脱小麦为主兼脱水稻的板齿脱粒机，以此提高机械工作效率，减少人力损耗， 通过对机构的设计，提高绘画、CAD、装配、工艺等方面的能力，加强理论与实践的结合，提高自身机械设计水平。1.2 国内外脱粒机机发展现状1.2.1国外现状 20世纪以来，世界农业发生了巨大变化，除采用农畜良种、合理施用化肥及良好灌溉技术外，使用机械替代人畜力进行农业生产，是大幅度提高农业劳动生产率的最重要的原因。美国是世界上农业最发达、技术最先进的国家之一。高度发达的资本主义商品生产，促使美国在本世纪40年代领先世纪各国最早实现了粮食生产机械化。60年代后期，

4、粮食生产机械化水平更加提高，达到了从土地耕翻、整地、播种、田间管理、收获、干燥全过程机械化。澳大利亚的小麦、水稻、大麦、燕麦、牧草等作物早在1970年左右就实现了生产机械化，至今保持着高度机械化水平。澳大利亚农业机械化的特点是：机械化程度高，广泛采用大功率轮式拖拉机配带宽幅，联合作业机组进行作业，如配套施肥播种机宽达21米。法国农业发达，为世界粮食出口大国之一，农业机械化水平高，小麦、玉米等谷物生产、畜禽饲养均已实现了全过程机械化。粮食作物从整地、播种、中耕、病虫害防治、收获、运输、加工、储存等环节均有相适用的农业机械。日本的主要农作物是水稻，田间作业从耕整地、插秧、植保、收获等全部实现了机械

5、化。1996年，日本的水稻联合收割机收获达到了机收的85%。日本的农业，特点是水稻生产全过程机械化水平高，产品质量好，对小规模经营适应力强，此外，每公顷农用地拖拉机功率比美国、英国、法国等高度机械化国家投入多。可以这样说，正是世界各国对农业的高度重视，驱使农业机械向更高层次发展。1.2.2国内现状 脱粒机是用于对小麦、水稻、玉米、高粱、大豆及其它杂粮等作物进行脱粒作业的重要收获机械，在我国广大农村使用十分广泛。脱粒机在我国生产使用已有数十年的历史，目前据不完全统计，我国生产各类脱粒机的企业约有200余家，年产量在30万台左右。脱粒机是实施生产许可证的农机产品之一，截止1997年底，己领取生产许

6、可证的企业数为146家。生产企业遍布全国各地，其中，以长江以北的麦类产区分布较多，产量较大，尤其山东、河南、河北、江苏四省生产以脱麦为主的脱粒机企业较多，每省有30家左右。东北地区主要是生产以脱玉米、豆类及杂粮为主的脱粒机。在长江以南的地区，大都为生产人工踩踏或动力带动的梳刷式水稻脱粒机。在西南、西北等地也有一些以生产水稻、小麦类脱粒机为主的企业，杂粮类脱粒机占有较小比例。我国生产脱粒机历史虽然很长，但近几年产品型号、管理水平和生产规模变化不大，生产条件较差、人员素质低、管理水平不高的企业占有相当的数量。从产品的结构和类型来看，目前脱麦类的简式脱粒机机型占领了大部分市场份额，半复式脱粒机占有少

7、量比例，复式脱粒机产量则很少。产品结构大都为十几年一贯制的老产品。近几年随着市场需求的变化，一些企业开始研制出一些新机型或改进型脱粒机，颇受用户青睐，但这类机型目前在市场所占的份额还不大。水稻用脱粒机在南方水稻产区生产销售较多，但仍以简易的动力带动或人工踩踏的梳刷式滚筒脱粒机较多，其技术水平均未有较大的突破。目前我国中小用户对构简单、体积小、重量轻、脱粒质量好中小型以脱小麦为主兼脱水稻，能完成脱粒，分离和清选功能的脱粒机有较大的需求。1.3 本文主要研究内容和方法1.3.1课题研究内容根据国内外现状并结合自身的实践，本设计拟通过对T70系列全喂入稻麦脱粒机脱粒系统的运动参数、工作性能等的分析，

8、对比传统脱粒机，就有关技术与运动参数进行优化组合，以提高脱粒、分离能力，提高清洁率，减少损失率，研制出适于稻麦兼收的经济性好的脱粒清选系统，使其性能达到国家标准要求。1.3.2课题研究方法 1、深入分析脱粒装置主要结构、运动参数对脱粒性能的影响，在此基础上确定脱粒系统的结构形式。 2、确定总体方案及整机性能参数，设计绘制脱粒机总装图。 3、进行脱粒装置设计，确定各工作部件的运动参数，计算功率消耗，确定配套动力。 4、设计绘制脱粒装置的部件图和若干零件图。 第二章 脱粒理论及脱粒机分类 2.1脱粒原理简介 脱粒装置是脱粒机的核心部分,它不仅在很大程度上决定了机器的脱粒质量和生产率，而且对分离清选

9、等也有很大影响。（一） 脱粒装置的技术要求 对脱粒装置的技术要求主要是：脱得干净；谷粒破碎、暗伤尽可能少；分离性能好，这一点是联合收获机向大生产率方向发展所特别提出的要求；通用性好，能适应多种作物及多种条件；功率耗用低；在某些情况下要求保持茎稿完整或尽可能减少破碎。 上述技术要求和谷物本身的脱粒特性是形成各种型式脱粒装置的基础。脱粒难易程度与作物品种、成熟度和湿度等有密切关系。成熟度差、湿度大的就难脱。湿度大、秆草（包括杂草）含量多时会显著地降低脱粒装置的分离性能。 实践表明，即使在同一穗上不同部位的谷粒脱粒难易程度差别也很大。如以小麦为例，中部成熟最早、最易脱粒，基部次之，顶部最难，有时相差

10、竟达20倍。因此，以相同的机械作用强度来脱粒时就会出现要求脱净与谷粒破碎率低之间的矛盾。（二）脱粒装置的工作原理 为了使谷粒脱离穗轴，可以有多种原理来实现，但主要有下述三种： 1打击 由工作部件（如钉齿或纹杆）打击穗头（或反过来由穗头碰击台面，如南方水稻的拌桶脱粒）使谷粒产生振动和惯性力而破坏它与穗轴的连接。它取决于打击速度的大小和打击机会的多少。 2梳刷 当工作部件很窄，在谷穗之间通过时，就形成了梳刷脱粒。实际上它也是打击。通常在梳刷中茎秆不动或少量的纵向运动。 3揉搓或搓擦 它是指谷层在挤压状态下在层内出现挫动而使谷粒脱落，发生在钉齿或纹杆滚筒的脱粒间隙中。它取决于揉搓的松紧度（强度），也

11、就是间隙的大小和谷层的疏密。 因为打击脱粒必须要有部件与谷粒间较大的相对速度这一个条件，所以这种脱粒通常出现在茎秆静止（如半喂入式）或运动速度很低(如纹杆、钉齿滚筒的喂入口处）的时候。而揉搓则不同，它发生在已经获得较大运动速度（如在脱粒间隙的后段）的谷层内部，由于相对揉搓而脱粒。 4碾压 脱粒元件对谷穗的挤压造成脱粒，在碾压过程中会使谷粒与穗柄之间产生横向相对位移，而通常谷粒与穗轴的抗剪能力是较弱的，上述相对位移就形成了剪切破坏其连结。在此同时碾压会造成相邻谷层之间的移动，这也能破坏谷粒的连结力。因此，用辊子碾压铺在场院的谷层进行脱粒是有效方法之一。 梳刷原理用于如夹持半喂入式脱粒装置脱水稻等

12、。 以上几种原理相互组合都可以达到脱粒的目的，其效果有所不同，常用的有以下几种组合： 用高的打击速度和紧搓，经较短的脱粒过程，如单滚筒脱粒装置； 用由低到高的打击速度，揉搓强度由小到大，用较长的脱粒过程，如双滚筒脱粒装置； 用较低的打击速度和松搓，用长而又长的脱粒过程，如轴流滚筒脱粒装置。2.2脱粒装置的种类 根据作物是否通过脱粒装置可分为全喂入式和半喂入式脱粒装置两类，全喂入脱粒装置中谷物整株都进入并通过脱粒装置，脱粒时谷粒一脱落下来就与茎秆搀混在一起，所以用此装置脱粒的谷物还得有专门的机构把谷粒从茎秆中分离出来，或把此装置做得使它本身就具有此功能。 全喂入脱粒装置按作物沿脱粒滚筒运动的方向

13、又可分为切流式与轴流式两种。 切流式脱粒装置中，作物喂入后沿滚筒的切线方向进入又流出，在此过程中在滚筒与凹板之间进行脱粒，属此型式的有纹杆滚筒、钉齿滚筒式和双滚筒脱粒装置。 轴流式脱粒装置中，谷物在作旋转运动的同时又有轴向运动，所以谷物在脱粒装置中运动的圈数或路程比切流式多或长。使它能在脱粒的同时进行谷粒的分离，脱净率高而破碎率低。 半喂入脱粒装置只有谷物的上半部分喂入脱粒装置，茎秆并不全部经过脱粒装置，从而可免去分离装置，茎秆保持完整和整齐。图2-1 纹杆滚筒脱粒过程纹杆滚筒式脱粒装置 由纹杆滚筒和凹板组成。作物进入脱粒间隙之初受到纹杆的多次打击，这时就脱下了大部分谷粒。随后因靠近凹板表面的

14、谷物运动较慢，靠近纹杆的谷物运动较快而产生揉搓作用，纹杆速度比谷物运动速度大，它在谷物上面刮过，使得后者象爬虫一样蠕动（图2-1），从而产生谷物的径向高频振动，在振动、打击和搓擦共同作用下脱粒。钉齿滚筒式脱粒装置图2-2 钉齿滚筒脱粒装置图2-3 钉齿脱粒钉齿滚筒式脱粒装置由钉齿滚筒和钉齿凹板组成 （图22）。作物在被钉图2-4 轴流式脱粒装置齿抓取进入脱粒间隙时，在钉齿的打击、齿侧面间和钉齿顶部与凹板弧面上的搓擦作用下进行脱粒（图23）。 轴流滚筒式脱粒装置它由脱粒滚筒、栅格式凹板和顶盖等组成（图24）。凹板和顶盖形成一个圆筒，把滚筒包围起来。脱粒时，作物从滚筒的喂入口垂直于滚筒轴而喂入，随

15、着滚筒旋转，在螺旋导板的作用下，谷物在脱粒装置内作螺旋运动。在滚筒和凹板的打击和搓擦作用下，谷粒被脱下，并通过筛状凹板分离出来。图2-5筛子的运动分析2.3筛子的运动参数分析谷粒在筛面上，必须对筛面有相对运动才能落入筛孔，而这种相对运动是由筛体运动传来的。清选机的筛体一般由曲柄连杆机构驱动（图2-5）。 清选装置一般是一个双摇杆机构，由曲柄连杆机构驱动。曲柄中心与连杆在筛体上的铰接点的连线即筛子的振动方向，其与水平的夹角叫振动方向角，以逆时针方向为正，顺时针为负。筛面与水平面的倾角为，小于谷粒于筛面的摩擦角。设筛体的两吊杆长度相等且互相平行，吊杆长度和连杆长度远大于筛子的摆幅，则筛上各点的运动

16、轨迹均相同，并近似于一直线。被筛物在筛面上所受的力只要有4个：惯性力Q，其方向与加速度方向相反；物体重力mg；筛面对物料的法向反力N；筛面与被筛物料的摩擦阻力F。（1） 物料沿筛面向前滑动。要使物料沿筛面向前滑动，必须使促使物料向前滑动的力大于或等于筛面对物料的摩擦阻力，即： 式中 Q惯性力，； F摩擦力，; N法向反力，; r曲柄半径； 曲柄旋转的角速度； 脱出物与筛面的摩擦角； 筛子安装时与水平面夹角，该机取； 振动方向角，即筛子振动方向与水平面之间的夹角，该机取。（2）物料沿筛面向后滑动。要求物料沿筛面向后滑动的同时又能向前滑动，但总的趋势是向后，即： （3） 物料不被抛出筛面。不抛出条

17、件是，促使物料抛出筛面的力必须小于阻碍物料抛出筛面的力，即： （4）谷粒在筛面上的运动状态取决于筛子的运动指数K与K1、K2间的关系。随着相互关系的不同，可能有下列不同状态： KK2，KK1 相对静止 K1KK2 仅向下运动 K2KK1 仅向上运动 KK1K2 可向下和向上运动，下滑上滑 KK2K1 可向上和向下运动，上滑下在设计时，筛子的运动参数大多采用实验方法或者参考已有的机器用类比法来确定。在现有机器上，曲柄半径r=2330mm（大多数为30mm），加速度比 之间综上所述，要满足物料沿筛面既能向前滑动，又能向后滑动，同时又不抛离筛面，筛子的振动频率（转速）必须满足以下条件： 第三章 脱粒

18、机总体设计3.1脱粒机性能指标 1、脱小麦生产率3600公斤/小时，脱水稻生产率3600公斤/小时。 2、脱尽率大于99%，破碎率小于1%，清洁率大于98%。 3、机器总损失率小于1.5%。 4、机器的使用可靠性系数大于98%。 3.2 脱粒机方案选择一、整机方案 目前脱粒装置的形式主要有两种：切流式与轴流式。根据有关资料，切流式脱粒装置脱小麦或水稻每公斤喂入量消耗7-7.5马力，立式轴流式脱粒装置为15.7马力，卧式轴流脱粒装置10-13马力，从节约能源、降低脱粒成本角度考虑，在此选择切流式脱粒装置。脱粒机按喂入方式还可以分为横流式和纵流两种。横流式配置可以缩短机器长度，但宽度增加过大，造成

19、运输不方便，结构也复杂。而采用纵流式可使喂入、脱粒、分离、清选各工作部位载荷均匀，同时也能使机器紧凑、装拆维修方便，操作人员也可获得较好的工作条件，所以选择纵流式配置方案。二、脱粒装置 在脱粒装置中，常用的脱粒滚筒有：纹杆脱粒滚筒、钉齿脱粒滚筒和板齿脱粒滚筒。纹杆式滚筒具有较好的脱粒、分离性能，稿草断碎较少，对多种作物有良好的适应性，尤其是麦类作物，结构也较简单，所以使用最广泛，但是当作物喂入不均匀和作物湿度较大时，脱粒质量下降很快；钉齿式脱粒滚筒，对作物的抓取能力强，脱粒能力强，对潮湿作物以及水稻、大豆等作物有良好的适应性，但装配要求高、成本高，稿草断碎较多，凹板的分离能力下降，功耗比纹杆式

20、脱粒大；对于板齿式脱粒滚筒，板齿薄而长，抓取和梳刷作用强。同时板齿凹板分离面积大，使分离率提高，减小逐稿器负担。板齿具有齿薄，侧隙大，齿重叠小，使得脱壳率降低，对喂入不均匀的厚层作物适应性好，打击脱粒能力比楔齿强，可用于水稻的脱粒，功耗比楔齿低特点。综合可选用板齿式脱粒滚筒。三、分离装置栅格凹板具有脱粒能力强、分离性能好和结构简单等优点，所以在此采用整体式栅格凹板。目前国内外纵直流脱粒机上的分离机构主要形式是键式和平台式。键式逐稿器分离能力强但结构较为复杂，成本较高；平台式逐稿器分离能力较差，但结构简单，造价低廉。从节约成本出发，选用平台式逐稿器。四、清选装置图3-1编织筛 目前机器上应用的筛

21、子有许多形式，如：编织筛、鱼鳞筛、冲孔筛等。编织筛的特点是分离面积大，通过性能好，重量轻，造价低，但分离质量差。冲孔筛的特点是筛孔分离精度高、制造简单、重量轻、造价低，一般用作横筛及纵向下筛。鱼鳞筛的特点是通过性能和逐稿作用都比较好，但分离精度不够高，通过改变鱼鳞片的角度来调节筛孔的开度。制造较复杂，重量大，造价亦高一些。关于上筛和下筛应选何种筛的问题，根据经验总结，上筛是第一道筛面，负荷最大，要求疏松能力强，一般不需要精选，因此上筛一般用鱼鳞筛。 下筛与风扇配合工作。工作时上筛和抖动板往复运动，谷粒混合物不断地由抖动板送往筛面，装于上筛前下方的风扇产生的风把谷粒混合物吹散，清除脱出物中较轻的

22、混杂物。筛的作用，除了将尺寸较大的混杂物分离出去以外，也起着支撑和都送细小脱出物，将脱出物摊成薄层的作用，以利于风扇的气流清选，增加清选时间。吹不走的谷粒、长的秸秆和残穗等留在筛面向后移动，谷物在移动过程中从筛孔漏下。编织筛（图3-1）是用铁丝编织而成，多为方孔，尺寸以1414mm或16l6mm为多。编织筛的有效分离面积大，谷粒的通过性能好，对气流的阻力小，但孔形不准确，且不可调节，主要用于清理脱出物中较大的混杂物。图 3-2 鱼眼筛 鱼眼筛（图3-2）是在薄钢板上冲压出凸起的鱼眼状的月牙形筛孔。这种筛孔可以减少短茎秆通过筛孔的机会，而沿着筛面并对着鱼眼孔方向运动的谷粒仍可通过，鱼眼筛向后推送

23、混杂物的性能较好，且重量轻，结构简单，但它只有单方向的分离作用，生产率较低。 冲孔筛的筛孔比较准确，可以得到较清洁的谷粒，在清粮装置上多用做下筛。这种筛于的主要缺点是清选不同作物时，需更换筛片。此外，对气流的阻力也比较大。表3-1为清选不同作物时，所需的筛孔尺寸。 图3-3 冲孔筛 表3-1 平面冲孔筛筛孔尺寸作 物筛孔直径（mm）作 物筛孔直径（mm）小 麦大 麦谷 子8-10106.5高 粱水 稻大 豆6.5-88-1013-16综上所诉，结合本机喂入量较小，可以相应提高清洁率，所以选用直径为10mm圆孔筛作为下筛。五、辅助装置 板齿脱粒装置喂入性能良好，可提高操作人员的安全性，同时考虑机

24、器重量、制造成本等问题，选取人工喂入方式进行生产作业。该机配有结构简单的轴流风扇进行清选作业，干净的粮食与吹出的颖糠分别位于机器的下侧和后侧，改善清草人员的工作条件，有减轻了处理夹带籽粒的工作量。 为改善喂入的工作条件，喂入口设有喂入轮，抛出口设有逐稿轮。 排草尾罩为活动铰接，可根据作业场地的大小控制排草抛出的距离。排草口设有挡帘，控制排草口的飞溅籽粒。 脱粒机设计移动方式为地轮式，由拖拉机等牵引。3.3脱粒机总体配置 3.3.1 机器的总体配置 图3-4 T70B-450脱粒机总体配置图 1出粮口2风机3地轮4电动机5输送带6输送带轮7喂入轮 8滚筒9逐稿轮10逐稿器11抖动板12鱼鳞筛13

25、圆孔筛14牵引架脱粒机的工艺路线为： 排出长茎秆 喂入脱粒 糠 （吹出机器后侧） 清选 籽粒（机器右侧收集） 其工艺流程：工作人员将晾晒后的作物放置在输送带上，输送带将作物运输到滚筒方向，在喂入轮的辅助下，作物被拉薄均匀地喂入脱粒滚筒，在滚筒和栅格凹板脱下大部分籽粒，脱下的籽粒同颖糠、碎秸秆等通过凹板下到抖动板上，在抖动的作用下，输送到鱼鳞筛上，并在风扇的配合下进行清选，在气流作用下碎秸、颖壳被吹出机外。大部分秸秆小部分籽粒在滚筒的切向力的作用下，在逐稿轮的配合下均匀平铺到逐稿器上，振动的逐稿器将夹杂的籽粒分离出来，通过逐稿器孔下降到下方的抖动板上，秸秆则排出机尾。 为完成上述工艺，脱粒机应由

26、以下几部分组成： 喂入台 脱粒装置：板齿滚筒、栅格凹板。 清选装置:轴流风机、粮斗。 机架（地轮、导向轮） 配套动力及传动3.3.2主要部件结构参数的初步确定一、喂入台参数喂入台为人工喂入式。喂入台的设计应满足以下工作要求： 喂入台高度应尽量低以减轻人工搬运作物劳动强度。 喂入台宽度应与脱粒机宽度相适应，充分发挥脱粒装置的工作能力。 喂入点应在滚筒轴以下二分之一滚筒半径处，保证有良好的喂入性能。 喂入台应有一定的长度，以保证操作人员的安全作业。本机喂入台高度为835mm，喂入口处喂入台宽度为700mm，喂入长度为750mm，喂入作物方向介于切向和径向之间。 喂入输送带形式的选择 现有脱粒机喂入

27、输送带形式有很多，常见的有套筒滚子链、钩形链、八字简易链、链板皮带链、皮带木刮板、整体挂胶帆布带等。套筒滚子链用在大型复式脱粒机上，工作可靠但成本太高，其他形式的输送带成本虽不高，脱小麦可靠性也较好，但脱水稻时常发生茎秆缠绕辊轴现象，使脱粒机故障明显增多。喂入输送带的可靠性如何将直接影响脱粒机效率的发挥，选择整体挂胶帆布带作为脱粒机喂入带，它具有如下优势： 噪音小，回带少，改善工作人员的工作条件 不跑偏，工作可靠 寿命长，一条该输送带可工作500小时左右 安装、维修、使用方便 能提高喂入速度 喂入输送带线速度的确定 式中 D输送带主动辊轴直径，该机为0.09米 n喂入输送带主动轴转速， 该机为

28、230转/分 m/s是输送带内缘线速度，若考虑输送带6毫米厚度，输送带推送作物的线速度为 m/s 喂入轮参数 一般喂入轮的直径为150-300mm，线速度为4-9m/s,逐稿轮的直径为250-400mm，线速度为6-17m/s，一般为滚筒线速度的1/3左右。 该机喂入轮为四叶片式，喂入轮的线速度 式中 喂入轮直径，定为0.24m 图3-5 喂入轮 喂入轮转速，该机为603r/min，则 m/s二、脱粒滚筒参数 脱离滚筒为板齿式，滚筒长度为700mm。我国颁布标准直径系列为400、450、550、600mm，在此选择450mm，配有板齿。 根据台架试验可知，脱小麦时滚筒的线速度为30.8m/s,

29、脱水稻时滚筒的线速度为28m/s， 为简化机构，脱粒机采用换皮带轮方式调整转速，则脱小麦时转速和脱水稻时转速 r/min r/min三、栅格凹板参数栅格凹板的特点是脱粒能力强、分离性能好、结构简单，一般采用普通整体栅格凹板。 为了提高通过能力，减少滚筒的缠绕与回带，将栅格凹板出口设计为直线段，栅格圆弧段包角为120四、逐稿轮参数 逐稿轮直径为250-400mm，线速度为6-17m/s，一般为滚筒线速度的1/3左右；逐稿轮选四叶片式，长700mm，直径为280mm，则逐稿轮的线速度为 图3-6 三种形式逐稿轮 式中逐稿轮的转速，该机为732r/min 逐稿轮直径，该机为0.28m m/s五、分离

30、机构参数 目前国内外纵直流脱粒机上的分离机构的主要形式是键式和平台式逐稿器。键式逐稿器分离能力强，但结构复杂、成本高，平台式逐稿器分离能力较差但结构简单、造价低廉。从降低成本出发，选择平台式逐稿器，为提高平台式逐稿器分离能力，采取如下措施： 选用合适的筛面：通过单向百叶窗、双向百叶窗和长方形筛孔对比试验，证明双向百叶窗分离率高，含杂率低，所以选用双向百叶窗形式。 适当提高逐稿器阶数：部件试验表明逐稿器台阶处分离率明显提高，特别是对于梗稻效果更为突出。但阶数也受空间限制，在机器高度增加不大情况下，选用两阶。 适当增加逐稿器长度逐稿器宽度为680mm，要提高分离面积，只有适当增加逐稿器长度。现有7

31、0型半复式脱粒机逐稿器长度一般在1220-1790mm之间，该机逐稿器长度定为1410mm。筛子的长度可以根据下列公式估算： 式中Q机器喂入量，本机定为1kg/s 秸草占谷物总质量的比值，按谷草比为1.2计算，本值为0.54 k工作特性系数，常取0.6-0.9，本机取平均值，k=0.75 B筛子宽，本机0.68m 筛子单位面积可承担的谷粒混合物的喂入量。对可调节的鱼鳞筛而言，今取平均值q=2kg/（s），将各数值代入： 清选装置：由轴流风扇和粮斗组成，风扇为四叶片，预选叶片直径为320mm，为简化机构，设计风扇转速恒为1800r/min，在脱水稻时通过调节挡风板调节风速和风量。六、配套动力的选

32、择配套动力由电动机提供，功率可以用如下由以下方法却定： 脱粒装置在工作时，在运转稳定性较好（保障脱粒滚筒运转稳定性的条件：有足够的动惯量；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 由二部组成：用于克服滚筒空转而消耗的功率（占总功率消耗的5%7%）和用于脱粒阻力而消耗的功率。 N = + （kW）1、空转功率消耗 = A+ B式中：A系数，A为克服轴承及传动装置的摩擦阻力的功率消耗，A=（0.20.3）10，取A=0.210 B系数，B为克服滚筒转动时的空气迎风阻力而消耗的功率，B=（0.480.68）10，取B=0.4810脱粒机转速为1308r/min,则=137ra

33、d/s则该脱粒机空转功耗为 = A+ B=0.210137+0.4810137=1.24kw2、脱粒功率消耗，这个过程比较复杂，谷物首先是以较低的速度进入脱粒装置入口处，与高速旋转的脱粒滚筒接触，然后被拖入脱粒间隙进行搓擦，既有打击也有搓擦，研究的依据是动量守恒定率冲量转换为动量：Pt =mV， =m /t 单位时间喂入的谷物量，kg/s F综合搓擦系数，0.70.8,取0,7 V滚筒的切向速度，m / s = / 1000（1f）=130.8/1000（10.7）=3.16kw则该脱粒滚筒的工作消耗功率 N = + =1.24+3.16=4.4（kW） 考虑到瞬时喂入不均匀，设计时取最大值，

34、T70B脱粒机设计喂入量为1公斤每秒，估算整机功耗为7.5马力，折合5.51千瓦。3、参照其他机型 根据农业机械手册下册联合收割机功率分配，按比例分配该脱粒机功率： 表3-2 该脱粒机功率分配 部件 消耗功率（总机百分比） 该脱粒机（总5.5kw） 喂入轮 5% 9%(0.495kw) 脱粒滚筒 34% 63% (4.4kw) 键式逐稿器及筛子 7% 13%(0.715kw) 逐稿轮 2% 4%(0.22kw) 清选风扇 3% 6%(0.362kw) 可以初步计算各皮带受力情况，假设此次设计脱粒机中喂入带功率消耗为5%(0.275kw)4、电机预选 该机设计时考虑到农村现有动力比较复杂，所以电

35、动机采用螺栓挂接方式，可适用4-7.5kw不同安装尺寸的电机，根据表3-3选择7.5kw的Y132M-4作为标准配套电机。 表3-3 部分电动机技术数据电动机型号额定功率（kw)满载转速（r/min）堵载转矩额定转矩最大转矩额定转矩质量（kg）Y100L2-4314202.22.343Y112M-44144068Y132S-45.5144081Y132M-47.51440123Y160M-4111460144 第四章 主要参数的计算4.1滚筒轴的结构设计 初步确定轴的最小直径 按轴所受的扭矩初步估算轴所需要的直径。选取轴的材料为45钢，根据表4-1 取=112 表 4-1 轴常用几种材料的及值

36、轴的材料Q235-A、20Q275、35（1Cr18Ni9Ti）4540Cr、35SiMn38SiMnMo、3Cr13/MPa152520352545355514912613511212610311297于是得到： 该轴最小直径即两端，各截面上各开有一个键槽，考虑键槽对轴强度的消弱作用，d100mm时，轴颈应增大5%-7%，在此取7%，则 查得A槽型带轮孔径系列有：.20mm、22mm、24mm、25mm、28mm、30mm、32mm、35mm、38mm、40mm.，所以在此预选d=22mm 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径 轴承内径系列有：.30mm、35mm、40mm、45mm. 圆钢直

37、径系列有：.38mm、40mm、42mm、45mm、48mm、50mm. 为了满足带轮一的定位要求，I-II轴段右端需制出一轴肩，故取II-III段的直径=28mm，主要是减少轴承安装过程的位移量；III-IV段安装轴承，结合轴承内径系列，选=30mm，III-IV段右侧用于轴承内圈的固定，取=35mm；IV-V段安装滚筒轮毂，轮毂靠右端轴肩固定，结合圆钢直径系列选取=40mm；为简化轴的工序，轴的右端可以对称加工。 初步选择滚动轴承。因轴承承受大的径向力，不承受轴向力，故选用单列深沟球轴承。参照工作要求并根据=28mm，由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组、标准精度等级的单列深沟球轴承620

38、6，其尺寸为 轴上零件的周向定位带轮一与轴、轴与轮毂之通过平键连接。按=22mm由表4-2 查得 表4-2 普通平键和普通楔键的主要尺寸 mm轴的直径6-88-1010-1212-1717-2222-3030-3838-44键宽b键高h2x23x34x45x56x68x710x812x8轴的直径44-5050-5858-6565-7575-8585-9595-110110-130键宽b键高h1491610181120122214251428163218键的长度系列L6、8、10、12、14、16、18、20、22、25、28、32、36、40、45、50、56、63、70、80、90、100、

39、125、140、180、200、220、250键66，键槽用键槽铣刀加工，长为40mm，同时为了保证带轮与轴的一般键联接，选用配合，同样，轴与滚筒轮毂的联接，选用平键为108，键槽用键槽铣刀加工，长为36mm，轴与轮毂之间的配合为。滚动轴承与轴的周向的定位是有过盈配合来保证的，此处选轴的直径公差为n5。确定轴上圆角和倒角尺寸参考表4-3，取轴端倒角为，各轴肩处的圆角半径、倒角尺寸见表 表4-3 零件倒角C与圆角半径R的推荐值直径d6-1010-1818-3030-5050-8080-120120-180C或R0.50.60.81.01.21.62.02.53.0 4.2滚筒板齿的设计4.2.1

40、 板齿参数的确定滚筒的生产率取决于板齿的多少。但是板齿的排列对脱粒性能有很大的影响，均匀分布的板齿使得滚筒工作均匀。 令L滚筒长度 末端齿与齿杆端的距离 a齿迹距 B齿距 M齿杆数（t螺旋线导程，t=Ma）一般齿杆数为螺旋线头数的整数倍，每个齿迹也就有k个齿通过。所以增加k可以提高生产率，但是过多就不明显了。B为相邻齿杆上的距离 （mm）滚筒上板齿总数Z由经验数据决定，一般每个齿所能负担的喂入量（kg/s）。在凹板配有适当的板齿排数和适宜的脱粒间隙时，楔齿可取0.02（带喂入输送装置的脱粒机上）和有0.025（在联合收割机上），k值一般为25，在个别板刀齿滚筒上为了加强疏刷作用，k可达6，则滚筒长度 取k=3，每个齿所能负担的喂入量为0.02，则需要齿数Z=50，考虑脱粒效果，在此取Z=60。根据