1、 12 届毕业论文葵花脱粒机的设计设计说明书学生姓名 王冬梅 学 号 8031208138 所属学院 机械电气化工程学院 专 业 农业机械化及其自动化专业班 级 农机 12-1 指导教师 万畅 日 期 目录前言 .11 绪论 .31.1 葵花的价值 .31.2 我国葵花种植区域及面积 .31.3 研究目的及意义 .31.4 国内研究现状及分析 .41.5 任务要求及实现预期目标的可行性分析 .51.6 完成本课题所必需的工作条件及主要任务 .52 葵花脱粒机的总体结构设计 .62.1 入料部分 .62.2 脱粒部分 .62.3 筛选 部分 .72.4 机体部分 .72.5 葵花脱粒机的总体设计
2、 .73 葵花脱粒机的设计 .83.1 配套动力的选择 .83.2 轴的设计 .83.3 轴的校核 .83.4 带轮的设计 .93.5 轴承的选择 .94 葵花脱粒机上的标准件的选择 .94.1 葵花脱粒机上的螺栓的选择 .94.2 键的选择 .95 葵花脱粒机安全操作规程注意事项 .95.1 超速运转,机械“爆炸” .95.2 禁止过疲劳或酒后操作 .95.3 注意事项 .96 葵花脱粒机的安装、调整和使用 .96.1 葵花脱粒机与拖拉机的连接 .96.2 调整 .96.3 试运转 .96.4 田间工作 .97 葵花脱粒机的保养与维修 .97.1 使用中的保养 .97.2 入库停放前的保养
3、.9总结 .9致 谢 .9参考文献 .91前言毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段，是深化、拓宽、综合教与学的重要过程，是对大学期间所学专业知识的全面综合和总结。在毕业设计过程中，经过资料查阅、设计计算、说明书的编写，加深了对新规范、规程、手册等专业技术相关内容的新认识和理解，毕业设计顺利的完成与导师的认真详细指导分不开。本次设计巩固了我的专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在进行制图时，主要应用了 CAD 设计软件，对其有了更深一步的了解。从不同方面达到了毕业设计的目的及要求。本设计说明书要阐述葵花脱粒机的结构与工作原理，着重对葵花脱粒机的核心脱粒部件进
4、行了大量工作与分析。通过对大量参考文献的阅读与分析，对葵花脱粒机的国内发展现状有了一定了解，对结构和参数进行了优化，尽可能使葵花脱粒机的结构更合理、参数更准确、工作更快捷，经济使用性更好。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，将葵花籽（谷物）从作物的穗头上分离下来所使用的机具，称为脱粒机具。质量合格的脱粒机，应该是坚固耐用的、故障少、使用保养方便、结构简单可靠。同时，还应满足以下的农业技术要求：葵花籽应当从葵花盘上脱下来，脱粒要干净。脱下的葵花籽不要破碎、情洁、不混其它葵花盘、杂物等脱粒时应尽量减少葵花盘的损坏，以保证葵花籽的完整。脱粒机在一定程度上应有一定的
5、通用性，尽可能适用于托多种农作物，从而以提高机具的利用率。所设计的脱粒机应有较高的生产率，功率消耗少，即其造价低。脱粒系统是联合收割机的核心，它决定着其他各部分的工作性能。研究脱粒空间内谷物的运动规律是联合收割机脱粒机理研究的关键内容之一。脱粒机生产在我国虽已有数十年历史，但不少企业仍延袭十几年以前的生产方式进行生产和管理，企业管理水平相对落后。全国200多家企业中，至今只有家企业进行了质量保证体系认证就足以说明这一问题。此外，产品品种单一，产品更新换代适应不了市场的需求，一些产品多年存在的性能问题，如风扇型脱粒机存在的对作物干湿度适应性差的问题一直得不到解决，原因就是多数企业经济效益欠佳，拿
6、不出更多的资金和技术力量用于科研和开发新产品；也有的是由于企业领导急功近利，对开发新产品的重要性认识不足。然而产品更新换代的越慢，越难占领市场，企业效益越差，从而使不少企业的生产陷入了恶性循坏。目前脱粒机生产企业产量最大的为万多台，最少的仅几十台，不少企业的生产未能形成适度的规模。这主要是因为脱粒机是季节性很强的产品，产品销售往往仅在个月或者十几天的时间，资金周转时间长，不少企业明知进行技术改造形成适度规模生产能降低成本，提高经济效益，但苦于流动资金不足或贷款困难，无力进行适度规模生产，再加上近几年脱粒机行业活动和信息交流不畅，不能根据市场变化及时调整生产结构、产品品种及生产数量，从而导致经济
7、效益不理想。因此，我们可以看出脱粒机目前仍有较大的存在空间,对脱粒机的改进设计,使其价格低廉、工作可靠、性能优良、尽可能同时完成多项作业是时代的需要。随着社会的进步，生活中的每一个角落都有机器的参与。农业是我国的基础经济、是2国家发展的根本，机械化的普及，不仅使农业加强了农业化生产，同时也减轻了农民的劳动强度。据不完全统计，我国北方地区种植小麦、玉米等农作物约占我国农业经济的45%以上，同年出口量北方地区占全国达20%左右。因此我国北方地区更需要实现农业机械化生产，从而提高农业的劳动生产率。如今我国北方大部分地区基本上从种到收到入仓，实现了机械化作业，更值得庆幸的是每种机械的开发和利用都有相当
8、可观的市场，科技的创新更很好的开阔了市场。这里仅对一种葵花脱粒机视为课题讨论研究，葵花脱粒机是葵花砍下后，经过一 段时间的风干，然后将葵花利用脱粒机使葵花籽和葵花盘分开，这种机械就是葵花脱粒机。葵花脱粒机工作原理是：葵花脱粒机在进行葵花脱粒时，利用脱粒轴体回转运动的齿条与底筛之间的间隙相配合，使葵花粒拖下（脱粒轴体上的齿条和底筛之间的揉搓作用，将葵花籽脱离葵花盘，并借助其他的机械机构将葵花籽和葵花盘分别从两个不同的出口排出机体之外，循环脱粒，不断的进行填入-脱粒-排出机体。31绪论1.1 葵花的价值瓜子在人们生活中是不可缺少的零食，葵花子更是瓜子中的佼佼者。葵花子不但可以作为零食，而且还可以作
9、为制作糕点的原料。同时，由于葵花子是植物的种子，含有大量4的油脂，而葵花子油又是近几年来深受营养学界推崇的高档健康油脂，故其还是重要的榨油原料。对于葵花子所具有的营养价值以及其食用的普遍性，有如下阐述。一、营养分析1. 葵花子含丰富的不饱和脂肪酸、优质蛋白、钾、磷、钙、镁、硒元素及维生素 E、维生素 B1 等营养元素；2. 其所含丰富的钾元素对保护心脏功能，预防高血压颇多裨益；3. 葵花子含有丰富的维生素 E，有防止衰老、提高免疫力、预防心血管疾病的作用；4. 葵花子中所含植物固醇和磷脂，能够抑制人体内胆固醇的合成，防止血浆胆固醇过多，可防止动脉硬化；5. 葵花子还有调节脑细胞代谢，改善其抑制
10、机能的作用，故可用于催眠。二、相关人群一般人群均可食用1. 适宜癌症患者食用；适宜高脂血症，动脉硬化和高血压之人食用；适宜神经衰弱的失眠者食用；适宜蛲虫病人食用；2. 炒后性温燥，多食易引起口干、口疮、牙痛等“上火 ”症状。三、食疗作用葵花籽性平，味甘；有补虚损，降血脂，抗癌之功效。1.2 我国葵花种植区域及面积改革开放以来，我国的农业生产和农村经济发生了翻天覆地的变化。种植业内部也形成了以粮食作物为主，经济作物和饲料作物为辅的三元结构。作为经济作物之一的葵花产业也得到了长足的发展，油用葵花已成为四大油料作物之一，食用葵花的发展更快，在全国葵花种植面积中占 70%以上 1。我国的葵花多种植在北
11、方冷凉地区，从黑龙江一直到新疆，且多分布在干旱瘠薄土地和盐碱地上，是农民增收的一个非常好的经济作物。我国葵花种植面积约 112.53 ，产量约 1369kg/ 2hm,我国葵花总产在亚洲是大国与2hm印度处于同一水平，我国葵花的单产水平略高于世界的平均水平 2。由于我国对葵花的需求量很大，从油料生产情况来看，我国葵花生产呈上升趋势，葵花籽总产达 170190 万 t,在所有油料生产中排位第五位。另外，随着人民生活水平的日益提高对食葵的需求量也更大。葵花收获后，首先需要将葵花脱粒，过去葵花脱粒基本上是采用手工脱粒，劳工强度大，劳动效率低，刚收获的葵花如果不及时进行脱粒，葵花盘就会腐烂，这样就会给
12、农民造成很大的损失。为了降低劳动强度，提高劳动效率，我们应开发采用机械脱粒。1.3 研究目的及意义当前，新疆北疆葵花种植区域主要生产体制实行的是以户为单位的联产承包制，经营规模相对内地大且集中。葵花脱粒机是许多葵花种植农户收获的首选，因此也推动了我们对葵花脱粒机的研究。而且随着人们生活水平的日益提高，瓜子也成了成活中必不可少的零食，葵花的种植面积也不会有所降低，在今后相当长的时期内葵花脱粒机有很大的市场需求。现阶段我国农村经济收入从整体来说还比较低，购买力有限，尽管国家对购买部分大型农机实行补贴政策，但一次购买十万甚至几十万的高性能脱粒机还是有困难的，同时，高性能脱粒机技术复杂，对经营者的经营
13、和管理水平有较高的要求，而小型脱粒机无论从购买和经营使用方面对于一般农民来说就容易的多了。5相对于其他脱粒机而言，设计的该葵花脱粒机机体体积小，质量轻，生产成本低，省钱省料，而且生产率较高，脱粒效果好，较好的实现了“又好（生产效率高，脱粒效果好） ”、 “又省（省钱、省料） ”的设计理念，符合当今建设资源节约型社会的要求。1.4 国内研究现状及分析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
14、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。生产脱粒机的企业， 大都为中小型企业，尤以小型企业所占比例较大， 其企业经济性质多为国有和集体企业，但乡镇和个体企业也为数不少，也有少数的大型
15、生产企业生产脱粒机， 但脱粒机产品不是该企业主导产品。脱粒机属于收获后处理类农业机械产品，主要用于水稻、玉米等谷物收获后的脱粒处理作业，由于脱粒机传动机构比较复杂，高速转动部件较多，容易导致人身伤害，所以国家将其纳入工业产品生产许证目录管理范畴，严格要求该产品的质量安全。脱粒机按喂入方式分为全喂入式和半喂入式，葵花脱粒机属于全喂入式，水稻脱粒机属于半喂入式。在我国北方很多地区大面积种植经济作物葵花，每到收获的季节，农民最急需解决的问题就是脱离问题，现有的脱粒装置一般由滚筒和凹板组成，其种类和形式很多，主要用于谷物脱粒。目前市面上虽然有专用于葵花的脱粒机，但由于破籽率高，对葵花籽伤害大，因此收获
16、时大部分靠人力敲打脱粒，效率极低。刚采摘的湿葵如不能及时脱粒，葵花盘很快会发热腐烂，尤其遇到阴雨腐烂的更快，给种植户造成很大的损失。从已经公开的有关葵花脱粒机的专利申请文件看，大部分结构较为复杂，操作比较麻烦，有些设备采用螺旋推进器送料，葵花盘被打碎与籽粒混合在一起，不易筛选分离。1988年内蒙工学院原机械系为了解决葵花收获时农民劳动强度大、收获期长、损失大的问题研制了5KT-0.5型葵花脱粒机 3。该机由8.8KW（12马力）小四轮拖拉机拖动，工作过程是，葵花盘在入口处被高速滚动的滚筒卷入滚筒和栅板弧形间隙中。此时它受到弯曲、挤压，开始有部分籽粒被脱掉。此后，在葵花盘前进过程中此作用仍在继续
17、，并伴有摩擦、碰撞、冲击等作用，特别是钢丝扣的揉搓作用，使葵花盘上的葵籽从入口到出口的移动中逐渐被脱净。脱净的葵花盘从出口由离心力作用飞出，葵籽从集籽斗流出。1991年吉林省白城地区农牧机械化研究所和长岭县农具厂研制的5TK-900型葵花脱粒机，5TK-900型葵花脱粒机是根据葵花的物理特性和脱粒特点设计的 4。该机可与小四轮拖拉机配套，也可以用大于2.0KW的动力机械带动作业。它采用复式滚筒，巧妙地将冲击碾压、摩擦、剥落、叩打等作用融为一体， 脱粒速度快、脱净率高、破损少。成熟的葵花，干湿都能脱，脱后基本保持了葵花盘的完整，清洁率高，易于风选和晾晒。65TK-2.0型葵花脱粒机，该机由吉林省
18、通榆县农机推广站和通榆县机电修造厂共同研制产生 5。作业时葵花头整体喂入，可一次完成推进、打击、揉搓和分离等工序。具有使用方便、脱粒性能好、含杂率低、损失少和效率高等特点。该机外形尺寸（长、宽、高）为1419mm，1000mm、1100mm，配套动力15kw ，滚筒转速 500600r/min，工作效率800kg/h,整体质量142kg。1.5 任务要求及实现预期目标的可行性分析本课题主要是研究葵花脱粒机的结构及工作原理，目前对葵花脱粒机的需求量很大，生产前景广阔。近年来国内很多企业加入了生产行列，使得竞争加剧。随着竞争的进一步加剧，产品开发手段的完善和创新设计能力的提升，必然成为企业竞争的核
19、心内容，也是企业做大的做强的一个重要法宝。以往企业企业在设计葵花脱粒时往往靠经验积累，其特点是适用性不广，而且有时往往不可靠。在使用中，现有的葵花脱粒机普遍存在脱粒效率低，碎籽率高等现象，造成了人工成本高及可靠性低这一结果，也没有为广大葵花农户带来更多收益。在设计方面，由于设计手段限制，整个葵花脱粒机结构不合理，可靠性比较低，维护不方便。要解决这些问题，需要对葵花脱粒机设计过程中的关键技术进行深入研究。1.6 完成本课题所必需的工作条件及主要任务完成课题必须深入调查研究，收集、查阅和阅读中外文献资料；综合运用专业理论与知识分析解决实际问题；制定方案，对数据进行计算与分析处理；具备设计、计算与绘
20、图能力，包括使用计算机部分绘图；逻辑思维与形象思维相结合的文字及口头表达能力。要对本专业在国内外的发展现状、技术水平有所了解。本设计主要研究葵花脱粒的方法和工艺，对葵花脱粒机进行整体结构设计，并依据相关机械设计理论来完成零部件的设计。主要组成部件：动力传动装置，进料出料部件，脱粒部件，筛分装置等。72 葵花脱粒机的总体结构设计葵花脱粒机主要组成部分：入料口、上盖、脱粒轴体、底筛、机体、传动轴等部分组成。整体组成如图所示图一 葵花脱粒机总体结构2.1入料部分入料口与葵花脱粒机的上盖部分相连，它是利用0.5厚的铁板制成，入料部位与脱粒轴体部位相切，将葵花盘从入料口进入，下滑到脱粒部位，即轴体和底筛
21、之间，进行脱粒。图二 入料口2.2 脱粒部分脱粒部分主要是由脱粒轴体、底筛、半圆型上盖组成。葵花盘在脱粒滚筒和底筛之间进行脱粒，将已脱下的葵花粒从底筛的缝隙漏下，落到下滑板，由仓口排出机体之外，空盘借助于滚筒上的螺旋排列的脱粒齿的螺旋推力和螺旋导向作用，由入料口的另一端（即出料口）排出机体之外。图三 葵花脱粒轴体82.3 筛选部分筛选部分主要是由底筛完成，无论是工作时还是安装时，底筛是固定不动的。葵花脱粒之后，再将葵花籽经过底筛，从底筛的缝隙漏出，顺着斜滑板滑出机体之外，目的是将葵花盘和葵花籽分开。图四 脱粒机底筛2.4 机体部分机体是由左机架、右机架、出料口、下滑板及稳定结实的主机梁组成，机
22、体是葵花脱粒机的主要支撑，他承担着脱粒机的主要重量和动力、负载和力矩，因此它的设计是许强不许弱的部分。机架的两部分要各自稳定，而且相对固定，以便做到机械在运转过程中不会产生晃动、歪斜，造成人身危险，因此为了机架的坚固，此葵花脱粒机的设计采用三毫米厚的角铁制成。 图五 机架2.5 葵花脱粒机的总体设计为了优化葵花脱离机的机型和结构设计，此葵花脱粒机采用马18马力25马力小四轮拖动，葵花脱粒机和拖拉机为后三点悬挂式连接，将葵花脱粒机的两个上牵引点，一个上牵引点分别和拖拉机的下牵引板、上牵引拉杆连接起来。调整上牵引拉杆使葵花脱粒机处于水平。葵花脱粒机从入料到脱粒到分离葵花籽和葵花盘，最后将葵花籽和葵花空盘排出
