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1、随着玉米产业的逐渐发展，玉米联合收获机越来越普及。脱粒装置是联合收获机的主要中心。脱粒装置决定了机器的生产效率和脱粒的质量。脱粒后要进行分离清选，而脱粒籽装置的性能对其也有很大程度的影响。此文章由此进行玉米脱粒装置的总体设计、仿真分析、凹板设计，以及优化主要参数等介绍。脱粒装置工作堵塞后清理方便，元件更换及购买方便，对于小农户及丘陵、山区和水田等作业地区十分友善，市场需求性较好。并且玉米脱粒装置性能高，断穗和带柄少，它具有体积小、重量轻、操作灵活、通用性和适应性好、工作效率高、脱粒彻底，对玉米适应性好等优点，解决了丘陵、山地、草地的收割难题，并且对玉米种植业有积极的促进作用。关键词：玉米脱粒；
2、关键部件AbstractWiththegradualdevelopmentofriceindustry,ricecombineharvesterisbecomingmoreandmorepopular.Thethreshingplantisthemaincenterofthecombine.Thethreshingdevicedeterminestheproductionefficiencyofthemachineandthequalityofthreshing.Afterthreshing,itisnecessarytoseparateandcleantheseeds,andtheperfo
3、rmanceofthethreshingdevicealsohasagreatinfluenceonit.Inthispaper,theoveralldesign,simulationanalysis,concaveplatedesignandoptimizationofmainparametersofthehorizontalaxialflowricethreshingdeviceareintroduced.Thehorizontalaxialflowthreshingdeviceiseasytocleanafterblockage,convenienttoreplaceandpurchas
4、ecomponents,andisveryfriendlytosmallfarmersandhilly,mountainousandpaddyfieldsandotheroperatingareas,andhasgoodmarketdemand.Andtransverseflowricethreshingdeviceperformanceishigh,thebrokenearandlesswithhandle,ithassmallvolume,lightweight,flexibleoperation,gdversatilityandadaptability,highworkefficienc
5、y,threshingthoroughly,aswellasgoodadaptabilityofrice,solvethedifficultiesinharvestingthehills,mountains,grassland,andthericeplantinghasapositiveroleinpromoting.Keywords:transverseflow;Ricethreshing;Keycomponents;摘要1Abstract2目录IIII第一章绪论51.1 研究背景与意义51.2 国内外研究成果及现状51.2.1 国外玉米脱粒装置研究成果及现状51.2.2 国内玉米脱粒装置研
6、究成果及现状61.3 论文研究的主要内容6第二章玉米脱粒装置总体结构方案设计选择82.1 脱粒装置总体设计82.2 玉米脱粒装置工作原理82.3 玉米脱粒装置脱粒原理选择82.4 玉米脱粒装置设计方案选择82.5 本章小结9第三章玉米脱粒装置关键部件设计计算103.1 设计三维软件Solidworks简介103.2 玉米脱粒机的组成103.3 玉米脱粒装置齿轮设计143.4 输送系统的总体分析183.5 输送系统电动机的选择183.6 蜗轮蜗杆的设计计算201.1 7切削系统减速机构的运动及动力参数计算223.8 脱粒间隙233.9 玉米脱粒装置轴的设计233.10 本章小结27第四章玉米脱粒
7、装置轴的仿真错误!未定义书签。4.1 仿真的意义与作用错误!未定义书签。4.2 脱粒滚筒有限元受力分析错误!未定义书签。4.3 本章小结错误!未定义书签。参考文献28致谢错误!未定义书签。Ill第一章绪论1.1 研究背景与意义玉米是我国的主要粮食作物，玉米的生产量决定了我国的主要谷物生产量。近年来，玉米的种植面积逐步扩大。为了满足谷物收获需求的提高,在世界上已有的相同类型基础上,制出一个完整的喂入类型玉米脱粒装置，含有柱齿脱粒和清选等功能，它具有结构简易、轻重量、小体积、脱粒性能优越等特点。这台机器也适用于打麦。在全国范围内农作物的不全面统计，在这其中，使用机械种植的面积只占总种植面积的7%,
8、而用机械收获机收获的玉米只占全国玉米种植面积的0.19%,黑龙江大豆产量占全国第一，占全国的2%。尽管近年来上述的收割机发展迅猛，但中国幅原辽阔，气象、天文、作物种类差别很大。除栽培方式外，经济发展的差异也导致各地发展技术各不相同。今后，我国将开展谷物收获作业，尤其是山地、丘陵地区的插秧作业，因此联合收获机是不可缺少的。市面存在的大中型脱粒机不适应在山地农业作业，尤其是在北方地区，还在用古老的车轮方式碾压作业，并使用人工的清扫方法，造成了大量劳动力严重浪费。所以，吸取现代农机结构的设计，对现有的脱粒装置进行优化。1.2 国内外研究成果及现状农业起源于东亚和中南美洲，南美洲的原始农业是一个明显的
9、特点，在种植业方面，马铃薯种植结构体系，南瓜和玉米形成了很长一段时间。华北以谷子为主,华南以玉米为主。我国谷物收获机械由于吸取了许多日本的农业机械的经验，也在一定程度上提高了我国农机的整体技艺水准。1.2.1 国外玉米脱粒装置研究成果及现状世界的耕地面积已开发数13.7亿公顷，约占世界整体面积的50%左右，从整体来看，大量的未开垦耕地集中在澳大利亚的南北美洲和北亚。因为各种环境上的不同，需要大量农民来劳作，南美洲被称为“21世纪的世界粮仓”在巴西的带领下，市场经济政策的改革使南美洲农产品出口的指数在十年内增长，热带地区的耕地也发生了变化，农业生产力水平超过了欧美，出现了新的增长。脱粒装置在运作
10、过程中的所出现的现象比较复杂。有些力同时作用，如脱粒的冲击、摩擦、刷洗、摩擦、振荡等，除此之外，分粒脱离的任务原理也越来越被农民重视，这种方式开始在农民中实行开来。苏格兰安朱米克尔(SCotIandAnnjumikel)设计了一个直径为25厘米的圆柱体，上面装有四个牙板和一个圆周速度为4-6米/秒的辑，人们不断改进和完善对脱粒机和分离装置的详细分析,研究小麦和穗的分离过程与滚动速度有一定的关系成熟小麦的平均重量为40g,未成熟小麦的平均重量为20g,三倍的速度为17.34ms,务必低于小麦的极限破碎速度才能防止分裂，他对日本收割机的三倍化装置进行了分析研究，对整体机器的运动进行了分析，通过分析
11、得出了谷物的弯曲程度、质量和其中一些振动特性。得出的结论是，谷物在脱粒滚筒中进行垂直脱粒根运动，进而对脱离分粒装置进行研究，发现要在以往的经验的脱粒过程基础上，为式脱粒装置建立一个稳定的基础。然而随着这几年收割机的急速发展，由于我国幅员辽阔、气候条件好、耕作方式不同、各地区经济发展不同，与进口机器一起联合使用。脱粒机是主要负责农作物收获的机械，特别是在一些山地和丘陵地带，脱粒机仍然是农业收获中的主力收割机。所以本文对一种全喂入式脱粒机进行改良设计，进一步改善脱粒装置的机械结构1.2.2 国内玉米脱粒装置研究成果及现状(1)脱粒机理研究赵学笃、万金保、等人利用假设对脱粒装置的脱籽性能展开运算，以
12、分离概率方程，并引入比例函数，最后提高了概率模型的精度；用两个不同品种的小麦做实验，证实了结论的准确性；阐述了所建立的概率速率方程在预测和模拟三重化过程中的作用0O罗锡文、谢方平、等人设计了一种柔性杆齿式脱粒滚筒。柔性齿材料由聚氨酯塑料制成。通过对三重化过程，柔性的探究，齿与物料接触时间较长，柔性棒与物料冲击力小于刚性蔗齿，对谷物造成的伤害较小；用三种不同直径的柔性齿进行试验。结果表明，在相同的齿长下，最小柔性齿径所产生的效果可以达到最大刚性齿径的三倍。王志明、吕彭民等人测定了4个常见玉米品种的麦秸间的连接力，绘制了同一设施上麦秸间连接力的分布谱；以甘蔗切齿机的滚筒和装置为例，建立了谷物平均耦
13、合力与滚筒转速之间的数学模型；结果表明，杆齿式脱粒速度8001440rmin,能满足普通玉米脱粒的品质。1.3 论文研究的主要内容脱粒装置结构简单方便，排废杆时被茎秆堵塞后清理也十分方便，组成元件更换购买方便，对于小农户及丘陵、山区和水田等作业地区十分友善，市场需求性较好。并且玉米脱粒装置性能高，断穗和带柄少，工作效率高，脱粒彻底,脱净率高,对玉米有较好的适应性。主要研究如下：1 .玉米脱粒装置的设计：脱粒装置的性能不但保证机器的生产率、脱籽品质，并且对清离分选有较大程度的影响。所以本文主要开展了对玉米脱粒装置的总体设计、仿真分析、滚筒脱粒齿与其凹板的设计，优化主要参数。2 .脱粒装置的仿真分
14、析：根据实际工况对根子滚筒进行有限元受力分析，分析出棍子滚筒垂直时的受力范围大小。第二章玉米脱粒装置总体结构方案设计选择2.1 脱粒装置总体设计设计的玉米脱粒装置的分离装置由脱粒滚筒、凹板筛、导向板、顶盖、机架等组成。图2-1玉米脱粒装置总体结构示意图2.2 玉米脱粒装置工作原理其工作原理为玉米由入料口进入，被螺旋喂入头拖进脱粒滚筒高速旋转，玉米进而在脱粒滚筒的钉齿和凹版筛之间的间隙中梳刷、冲击脱粒，在滚筒和导向板的作用下，作物沿着顶盖和凹板筛组成的圆弧面做弧面螺旋分离运动,籽粒在滚筒和凹板筛的不断冲击、梳刷作用下,，从凹板筛分离出来。与此同时振动筛上钉齿下摆动振动筛上钉齿下摆动，风机运转，吹
15、掉碎片脱粒和渣子。2.3玉米脱粒装置脱粒原理选择玉米脱粒装置脱离原理有冲击脱离、摩擦脱离、梳刷脱粒、滚动脱粒和震荡脱粒。脱粒装置的这五种方法是在周而复始的工作过程中总结而来的。因此，根据本文的需要,脱粒方式采用梳刷脱粒,梳刷脱粒适用于潮湿脱粒,且保证潮湿脱粒的完整度。2.4玉米脱粒装置设计方案选择玉米收获联合收获机的核心取决于脱粒装置的性能好坏，对于脱粒装置的要求是：脱籽完整洁净，尽可能减少对籽粒的伤害，分离性好，适用性好。脱粒装置可分为：全喂入和半喂入式脱粒装置两大类将全喂入和半喂入做比较：全喂入脱粒装置在工作时将作物全部喂入脱粒装置,脱粒完整，工作效率高。且不受地域限制。元件更换修理等十分方便，价格也对农民十分友善。半喂入式脱粒装置在工作时将作物的尾部夹住，只将穗头部分塞入脱粒装置。但其对夹持部件的要求严格，但是会造成严重损失。元件后期更换购买也比全喂入昂贵且麻烦。综上所述，对于农民和地域限制而言选择全喂入更加经济实惠。全喂入常用脱粒方式及选择：双滚筒式脱粒：结构复杂，能式耗大，秸秆断碎多，清选负荷较大的。不适合农户及受地域限制地区选择。轴流式杆齿滚筒脱粒：玉米被柱齿高速激烈打击，并且在滚筒杆齿与凹板间的缝隙中依靠脱粒原件的冲击、梳刷脱粒。脱粒玉米时干净彻底。采用纵轴流脱粒装置类型，虽然大气美观，但纵轴流的维修费用高，脱粒元件更换购买不易，而就不同，脱粒装置简单方便，堵塞后也
