西南大学本科毕业设计
1.机架 2.切碎装置 3.脱粒装置 4.清洗机构 5.电动机 6.清洗水槽
图2.1 脱粒机总体图
Fig. 2.1 thresher overall figure
2.1 脱离滚筒电动机的选择
根据差的数据得知，水稻脱粒机每个齿的平均受力约为20N[4]当脱粒机正常工作时滚筒上的齿条及脱粒齿快速旋转。其中均有十条脱粒齿条受水稻施加的切向力，参加工作的齿数为10个，而另外十条是空行程。因此：
F=N·M=20×10=200N (2-1)
即脱粒机正常工作时，受到的切向力为300N 式中：N—脱粒齿的平均受力，N M—参加工作的脱粒齿数 2.1.1齿条上脱粒齿的转速
当脱粒机的脱粒滚筒高速转动时，其齿条上的脱粒齿同样具有一定转速，这个转速源于主轴的转速和脱粒齿与轴心的距离，即：
V???N?D60?1000???850?40060?1000?17.79m/s (2-2)
式中：V—脱粒齿转速，r/min N—主轴转速，r/min
10
西南大学本科毕业设计
D—脱粒滚筒直径，mm 2.1.2 脱粒机所需的功率
脱粒机所需的功率P，应由脱粒机的工作阻力和运动参数确定，即
P?F×V，计算求得： 1000P?F?V200?17.79??3.56kW (2-3) 100010002.1.3 电动机的功率
PW 电动机的功率由Pa=?a来确定，其中?a是脱粒机传动装置的总效率，是组成传
动装置的哥哥部件运动服的效率之积，其中η1、η2分别为每个传动副的效率，选取传动副的效率如下：
滚动轴承（每对）：.98-0.995，取η1=0.99 V带传动：0.94-0.97，取η2=0.97
滚动转动：因为脱粒齿和滚筒之间是固定的， ?a??1??2?0.99×0.97=0.96 由此可得电动机的功率Pa
Pa=PW?a=
3.56=3.71 kW （2-4） 0.962.1.4 电动机的转速
在脱粒机中，对于转速的要求是适中转速，转速太大容易造成谷物破碎率的增大，转速太小，将导致谷物不能脱离干净，一般情况下，要求滚筒转速在850-1000r/min之间。该多功能脱粒机采用的是带传动，根据机械设计手册，推荐的带传动的传动比的合理取值范围取i=2-4，即可以满足电动机的转速与主轴的转速相匹配，故电动机的转速范围可选为：
na=i×n=（2-4）×（850-1000）=1700-4000 r/min （2-5）
11
西南大学本科毕业设计
2.2滚筒部分电动机选择
额定功率≥工作要求的功率
Pd?Pw/?
Pd?工作机实际需要的电动机输出功率，kW； Pw?工作机所需输入功率，kW；
??电动机至工作机之间传动装置的总效率。
qv2 Pw?N0?NT?A??B??（kW） （2-6）
1000(1?f)3 式中 ?—滚筒角速度为89（s?1）；
v—滚筒圆周速度为17.8（m/s）；
A—系数，与轴承种类、传动方式有关，取为0.3?10?3； B—系数，与滚筒转动时的迎风面积有关，取为0.6?10?6； q—喂入量取为2.5（kg/s）；
f—搓擦系数，与圆周速度、凹板间隙、喂入量、谷物湿度等有关，根据经验取0.7。
最后算得脱粒装置所需的功率为3.9kW。
电动机至脱离滚筒之间传动装置的总效率：
Pd?Pw/??3.9/0.9603?4.06kW （2-7） 电动机可选转速范围：n?inw
nw为脱离滚筒转速，r/min,
nw?60?1000?v60?1000?17.5 ??836r/min （2-8）
?D??400i为带传动的传动比范围，按《机械设计课程设计手册》知带传动常取i为2-4，,选取其适中值i=3
? n?3?856r/min=2568 r/min
12
西南大学本科毕业设计
2.3 最终电动机的确定
要使功率满足以上要求，即P=P2=4.1kW
转速在2568 r/min左右，查阅机械设计手册可得，选择电动机Y132S1-2电动机，额定功率5.5 kW。转速2900r/min。 2.4传动方式的选择
常见的机械传动方式有皮带传动：链传动、齿轮传动、蜗杆传动、螺纹(丝杆)传动、齿轮齿条传动和皮带传动。
其中，皮带传动的特点是结构简单，可以传动的中心距较大，传动中不产生震动，滑动系数大，传动功率较小。
根据这个特点，我们在该多功能脱粒机上采用皮带传动。 2.5 皮带的选择
2.5.1 各种传动方式的特点
普通梯形皮带的传动比一般小于10，最佳带速为20m/s，传动效率为85%-95%，带两侧与轮槽附着较好，当量摩擦因数较大，允许包角小，传动较大中间距较小，预紧力较小，传动功率可达700kW。
综上所述，我们选择该多功能脱粒机用普通梯形皮带传动。
2.5.2 皮带的定型
此处选用A型皮带。
所以，得出电动机和脱离滚筒之间的皮带参数b=13mm，bp=11mm，h=8mm。 2.6 皮带轮的选择
清洗机的转速为56.27r/min，而电动机为2900 r/min，所以有中间轴的减速传动比为 i=2900/56.27=52
13
西南大学本科毕业设计
2.6.1电动机和中间轴之间带轮各种参数的确定
(1)所选的V带型号为A型，查阅资料可得：A型带的V带最小基准直径为75mm，所以小带轮的基准直径取90mm
(2)计算V带的速度
v?n?D ?13.66m/s （2-9）
60V带传动速度不宜过高，一般在5-25m/s,此处为13.66m/s，符合要求。
(3)计算大带轮的基准直径
大带轮的直径计算公式为d2?id1，此处i为传动比
i1?i/i2=52/8=6.5 （2-10）
式中：i、i2分别为总传动比和中间轴到滚筒主轴的传动比。
所以d2?6.5×90=585mm （2-11） 查阅机械设计可得，确定大带轮的基准直径为630mm。所以i1=7，i2=52/7=7.4。 (4)确定中心距
两带轮之间的中心距直接影响平稳性和传动效率，中心距稍大，可以增加带轮的包角，减少单位时间内带的循环次数，有利于提高带的寿命。但是如果中心距过大，则会加剧带的波动，降低带的平稳性。一般选带传动的中心距为
（2-12）
所以,取中心距为600mm (5)计算带长
（2-13）
带入数据计算得L=2452mm，取带长为2500mm (6)验算包角
小带轮的包角小于打带轮上的包角，股小带轮上的总摩擦力也小于大带轮上的总摩擦力。因此打滑的情况最先应出现在小带轮上，所以只需要验算小带轮上的包角，使其满足条件即可，为了提高传动带的工作能力，应使包角满足以下条件
（2-14）
14
机械类毕业设计论文
