3 玉米脱粒机的设计
平键b?h?l为8?7?35。键的型号可以通过查《机械设计基础》一书取得。 3.3.2 初步选择输出轴系
由脱粒机的结构和相关尺寸可知所设计的轴上装有带轮和钉齿滚筒，其上的钉齿承螺旋排列，但由于受力不大可以忽略它的受力。又根据d?28mm，初步选取支撑的轴承为相心球轴承，在《机械设计手册》查得相心球轴承的型号为406，它的结构尺寸d?D?B为30?72??23，故取Ⅲ—Ⅳ段与Ⅴ—Ⅵ段的直径相等，即d?30mm。
考虑到机体的制造误差等原因造成的安装错位或是借口不齐等，滚动轴承应在机体内有一段移动的位移，查《机械设计手册》可等位移量s?8mm。
取安装钉齿的轴Ⅳ—Ⅴ段的直径为d?40mm，轴承与轴肩用轴端挡圈固定，左、右两端采用的轴承用轴承座固定轴承，配合为滚筒，已知钉齿滚筒长为735mm。 3.3.3确定输出轴上的圆角半径r值
按前面所述的原则，求出轴肩处的圆角半径r的值，详细见图。轴端倒角在轴的两端均为2?450，小轴肩为1?45轴肩的作用是使阶梯直轴在轴径改变截面上减小应
0H7K6，其上在距离50mm处，焊接钉齿
力集中。
3.3.4 按弯扭合成条件校核轴的强度
(1)求输出轴上的所受作用力的大小
根据公式：T?9550000?pn 求得
其中：p—电动机的额定功率 kw n—主轴的转速 rmin 即：T?9550000?(2)钉齿条上的合力
5.5750?70033N?M
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3 玉米脱粒机的设计
根据公式：Ft?2Td 求得
其中 ：d—输出轴的轴心到钉齿定的距离
即 ：Ft?2?70033220637N
根据公式：Fr?Ft?80% 求得
其中：80%—径向力占圆周力的百分数 即 ：Fr?637?80%?510N
根据公式： Fa?Ft?tg? 求得
由于玉米脱粒机的主轴轴向不受力。 则取Fa?0 圆周力Ft 径向力Fr 轴向力Fa 的方向如图所示（b）
(3)轴上水平面内所受支反力
根据公式： RH1?Ft?L3L2?L3 求得
其中：L2—是输出轴上Ⅲ—Ⅳ段的中心线到Ⅳ—Ⅴ段距左端三分之一处的距离 mm
L3—是输出轴上Ⅳ—Ⅴ段距左端三分之一处到右端Ⅴ—Ⅵ段中心
线之间的距离mm
即 ：RH1?637?600300?600?424.7?425N
根据公式： RH2?Ft?RH1求得 即 ： RH2?637?424.7?212.7?212N
(4)轴在垂直面内所受的支反力
Fr?L3?Fa?D2根据公式： Rv1?L2?L3 求得
其中 ：D—钉齿的顶端到主轴轴心的距离 mm
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3 玉米脱粒机的设计
510?600?0?2202?340N
即 ： Rv1?300?600 根据公式 ：Rv2?Fr?Rv1 求得
即 ： Rv2?510?340?170N
(5)作弯矩图
在水平面内，轴上B、C、D三点的弯矩为 ：
根据公式 ： MBH?MDH?0
MCH?RH1?L2 求得
即： MCH?425?300?127500N?M 作水平面内弯矩图如图1（b）所示
在垂直面内，轴上B、C、D三点的弯矩为 ： 根据公式 ： MBV?MDV?0 Mcv1?Rv1?L2 求得
即 ： Mcv1?340?300?102000N?mm
根据公式 ： Mcv2?Rv1?L2?Fa?D 即 ：Mcv2?340?300?20?2202 求得
102000N?mm
作垂直面内弯矩图如图 1 （c）所示
合成的弯矩为 ：
MMM??2B?MD?0??(127500)?(102000)(127500)?(102000)2222
?163280N?mm ?163280N?mm
c1MCH?MMCH?M22CV1c22cv2作轴的合成弯矩图如图 1 （d）所示。
(6)作弯矩图
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根据公式 ： TB?TC?9550000?pn 求得
5.5750?70033N?mm 即 ： TB?TC?9550000?
其中 ： p—电动机的额定功率 kw
n —主轴转速 rTD?0
min
作轴的弯矩图 1 （e）所示
(7)作当量弯矩图（弯矩、扭矩合成图）
B 点：MBCa???T?0.59?70033?41319.7?41320N?mm C
Mcca点
?MC1?(??T)22左
?2侧
2
?168427N?mm
：
(163280)?(0.59?70033)D点右侧 ：Mcca?Mc2?163280N?mm 作轴的当量弯矩图 1 （f）所示。
3.3.5 校核轴的强度
进行校核时，通常只校核轴上承受最大当量弯矩的强度（既危险截面c的强度）。由经验公式及上面计算出的数值可得出。
公式 ：?ca?McaW?M2?(??T)W2????MPa
式中 ： W—轴的抗弯抛面模量，mm3
???—轴的许用应力，MPa。按轴实际所受弯曲应力的循环特性，在???1?b、??0?b、???1?b中选取其相应的数值，从《机械设计基础》可以查出。
?ca?Mca1W?1684270.1?403?26.3MPa
按《机械设计基础》书中查得，对于?B?600MPa的碳钢，承受对称循
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3 玉米脱粒机的设计
环变应力时的许用应力??Ⅲ??55MPa??ca?26.3MPa
图2 轴的弯扭图
3.4钉齿条的设计
钉齿条是玉米脱粒机的主要脱离部件，它的设计关系到玉米脱粒机的质量的好坏，直接关系到玉米脱粒机正常工作时整体的脱粒效果以及脱粒后将玉米粒和玉米芯分离的情况，它的功能是采用脱离滚筒上的四条钉齿，均匀快速的转动，工作时将玉米填人脱粒机中，主轴的转动带动固定在钉齿滚筒上的钉齿，钉齿的顶端以一定的速度去对玉米脱粒（将玉米进行强行脱粒）。玉米在经过四条钉齿条的快速旋转下脱粒，四条钉齿条上的钉齿承螺旋排列，目的在于将玉米芯顺着钉齿的螺旋排列排出机体之外，同时，每一条钉齿条上的钉齿同样在进行脱粒，以便达到有较高的脱粒率。玉米脱粒机的主要功能是脱粒，而钉齿条在工作中起到了重要作用，因此，钉齿条的设计是脱粒机的设计的主要部件。
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