摘 要

    长期以来我国玉米脱粒机主要是以击打原理对玉米进行脱粒，导致玉米脱粒过程中玉米的破碎率偏高，不仅降低了其价值，也对其生产效率与农民朋友的收入造成很大的影响。针对我国玉米脱粒现状，对现有玉米脱粒机进行改进设计很有必要。为了降低农民在玉米脱粒时劳动强度、提高工作效率,因设计一款新型的玉米脱粒机，提高玉米脱粒生产效果，具有很大的意义。挤搓式得玉米脱粒机的结构主要是由圆钢与幅板组成筛选结构，两圆钢的间隙大于玉米颗粒，主轴为螺旋叶与脱粒板齿组成结构，工作时，主轴上的螺旋叶带动玉米做向前的运动，进入脱粒区域，玉米与板齿之间接触、玉米与玉米之间接触、玉米与栅格结构接触，经过相互之间的挤搓，从而将玉米粒脱粒下来，从而达到玉米脱粒的效果，采取挤搓式的方式，不但对玉米的冲击力较小，而且能够使玉米粒的减少损害，因此这种脱粒效果是非常可观的，远远超过传统脱粒方式。在设计的过程中，主要用Pro/E进行三维建模、利用ANSYS软件对玉米脱粒的主轴上的板齿不同角度受力分析，从而设计出一款新型的玉米脱粒机。

   

关键词：玉米、 脱粒机 、设计、ANSYS

 

  Abstract            

 For a long time our corn sheller mainly hitting the principle of maize threshing , corn threshing process leading to high rates of broken corn , not only reduces its value, but also caused great friend to their productivity and farmers' income impact. The status quo of China's corn threshing , corn sheller to improve the existing design is necessary. Corn farmers in order to reduce labor intensity threshing time , improve efficiency, and therefore to design a new type of corn sheller , corn threshing improve production results , has great significance.

     Corn sheller squeeze rub style structure was mainly composed by a round plate with pieces of screening structure , the gap is greater than two- round corn kernels , spindle spiral leaves and threshing board composed tooth structure , work , spiral leaf spindle drive maize forward motion made into the threshing zone and the contact between the lugs corn , corn contact between corn , corn with a lattice structure in contact with each other through squeezing between the pickup , thereby down threshing the corn grains to achieve corn threshing effect, taken way squeeze rub style , only a small impact on corn and corn kernels can protect damaged , so this effect is much larger than the traditional threshing threshing way . In the design process, mainly used Pro / E for three-dimensional modeling , using ANSYS software to board spindle corn threshing teeth on stress analysis , thus Design a new type of corn sheller .

   

Keywords : corn, thresher , design , ANSYS

目 录

摘要 ……………………………………………………………………………………………1

Abstract ………………………………………………………………………………………2

第一章引言 …………………………………………………………………………………6

1.1课题的背景…………………………………………………………………………… 6

1.1.1前 言…………………………………………………………………………………6

   1.2国内外玉米脱粒机的概况 ……………………………………………………………6

   1.2.1国内玉米脱粒机研究现状 …………………………………………………………6

   1.2.2国外玉米脱粒机研究现状 …………………………………………………………8

   1.2.3板齿式与钉齿式脱粒机性能比较 …………………………………………………9

   1.3设计主要研究的内容…………………………………………………………………10

   1.3.1研究报告……………………………………………………………………………10

   1.3.2研究方法……………………………………………………………………………10

   1.3.3设计的主要内容……………………………………………………………………10

第二章玉米脱粒机工作原理分析………………………………………………………… 11

   2.1玉米果穗的基本物理特性……………………………………………………………11

   2.2各种类型的玉米脱粒机的特点分析…………………………………………………11

   2.2.1打击式玉米脱粒机的分析…………………………………………………………11

   2.2.2搓擦式玉米脱粒机的结构特点分析………………………………………………12

   2.2.3差速式玉米脱粒机的结构特点分析………………………………………………13

   2.3挤搓式玉米脱粒机的工作原理………………………………………………………14

第三章挤搓式玉米脱粒机总体方案的确定…………………………………………………16

3.1机构的组成部分………………………………………………………………………16

3.2脱粒机各部分机构设计………………………………………………………………16

   3.2.1集料口的设计………………………………………………………………………16

   3.2.2脱粒部分的设计……………………………………………………………………17

   3.2.3筛选部分的设计……………………………………………………………………18

   3.3排芯口的设计…………………………………………………………………………20

   3.4下料口和排芯口的设计………………………………………………………………21

   3.5脱粒滚筒的设计………………………………………………………………………21

3.6机架部分设计…………………………………………………………………………22 

第四章玉米脱粒机相关参数的确定…………………………………………………………24

   4.1电动机的选择…………………………………………………………………………24

   4.2脱粒轴上板齿的转速…………………………………………………………………24

   4.3脱粒机轴的功率………………………………………………………………………25

   4.4电动机的转速…………………………………………………………………………25

第五章带及带轮的设计………………………………………………………………………26

   5.1 V带传动的计算功率…………………………………………………………………26

   5.2选定V带的型号………………………………………………………………………26

   5.3确定带轮的基准直径并验算带速……………………………………………………26

   5.4确定传动中心距和带长………………………………………………………………27

   5.5校核小带轮包角………………………………………………………………………28

   5.6计算带的根数Z……………………………………………………………………… 28

   5.7确定初拉力……………………………………………………………………………28

   5.8传动轮作用在轴上的压力……………………………………………………………29

第六章V带轮的选择…………………………………………………………………………30

   6.1带轮的材料选择………………………………………………………………………30

   6.2主带轮结构设计………………………………………………………………………30

   6.3从动轮的设计…………………………………………………………………………31

第七章  脱粒主轴的设计……………………………………………………………………33

   7.1轴端的最小直径………………………………………………………………………33

   7.2圆柱销的校核…………………………………………………………………………35

   7.3轴上键的校核…………………………………………………………………………35

   7.4脱粒轴转矩的计算……………………………………………………………………36

   7.5脱粒轴的校核…………………………………………………………………………37

第八章玉米脱粒机的有限元分析……………………………………………………………39

   8.1有限元分析的简介……………………………………………………………………39

   8.2 ANSYS的特色功能……………………………………………………………………39

   8.3结构静力学分析………………………………………………………………………41

   8.4结构静力分析流程……………………………………………………………………41

8.5脱粒板齿静力分析……………………………………………………………………42

8.6脱粒机板齿的建模……………………………………………………………………42

   8.7 Workbench创建几何体………………………………………………………………42

   8.8添加材料库……………………………………………………………………………45

   8.9添加模型材料属性……………………………………………………………………46

8.10划分网格 ……………………………………………………………………………48

   8.11施加载荷与约束 ……………………………………………………………………50

   8.12结果后处理 …………………………………………………………………………52

   8.13不同安装倾斜角度的板齿分析 ……………………………………………………54

第九章玉米脱粒机的维护与结论……………………………………………………………60

   9.1玉米脱粒机的维护……………………………………………………………………60

   9.2结 论 …………………………………………………………………………………61

参考文献………………………………………………………………………………………62

致谢……………………………………………………………………………………………63

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