摘要本设计基于各种脱粒机的结构，主要研究玉米脱粒机的传动系统的结构、工作原理，并在此基础上完成零部件的设计，并依据相关机械设计软件来完成零部件的设计。
本着从经济性和实用性的角度出发，针对农业发展的需要设计出一种结构简单，工作效率高的玉米脱粒机。
首先应该根据玉米盘的自身形状来展开初步设计，从而展开总体方案的传动设计。
研究的主要内容基本包括玉米脱粒机构、电机的选择、带轮的结构设计。
一般机械设计方法，通常从总体方案开始，在总体方案中又首先从机构的分析开始，确定方案后再进行必要的设计计算和结构设计，最后以完成的设备图纸和设计计算作为整个设计计算的成果。
为了减轻农民的劳动强度，提高农业作业的机械化程度，填补农业机械的一项空白，针对玉米盘本身特征进行设计，在脱粒时钉齿滚筒高速旋转，使玉米在机箱壁和罗底之间不断被钉齿打击，而这个作用又使玉米棒之间不断互相碰撞，以达到籽盘分离，然后净粒，完成脱粒。
关键词：玉米脱粒机钉齿滚筒传动系统带轮目录绪论 (1)1.玉米脱粒机总体设计方案 (1)1.1设计任务分析 (2)1.1.1总功能确定 (2)1.2功能分析 (2)1.2.1功能分析 (2)2.电动机的选择 (2)2.1电动机的转速 (2)2.2确定电机工作效率 (4)2.3确定电机的型号 (4)3.带轮与传动带的设计 (5)3.1带轮材料的选择 (5)3.2带轮的结构设计 (5)3.2.1主动轮的结构设计 (5)3.2.2从动带轮的设计 (6)3.3传动带的设计 (7)4.轴的设计 (10)4.1轴材料的选择 (10)4.2轴结构的基本要求 (10)4.3根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 (12)4.4 初步选择输出轴系 (12)4.5确定输出轴上的圆角半径r值 (12)4.6按弯扭合成条件校核轴的强度 (12)4.6.1作轴的简图 (12)4.6.2 求输出轴上的所受作用力的大小 (12)4.6.3钉齿条上的合力 (12)4.6.4轴上水平面内所受支反力如图 (13)4.6.5轴在垂直面内所受的支反力 (13)4.6.6 作弯矩图 (13)4.6.7作弯矩图 (14)4.6.8作当量弯矩图（弯矩、扭矩合成图） (14)4.7 校核轴的强度 (15)4.8轴承座的设计 (16)5.钉齿滚筒的设计 (16)5.1钉齿条的总体结构设计 (16)5.2钉齿条及钉齿的设计 (17)5.2.1钉齿的设计 (17)5.3 圆盘的设计 (17)6.玉米脱粒机的安全操作 (18)6.1超速运转,机械“爆炸” (18)6.2禁止过疲劳或酒后操作 (18)7.玉米脱粒机的维护 (29)7.1玉米脱粒机的技术保养 (20)7.2玉米脱粒机的保管 (20)结论 (20)致谢 (21)参考文献 (21)绪论随着社会的进步，生活中的每一个角落都有机械的参与。
农业是我国基础经济、是国家发展的根本，机械化的普及，不仅是农业加强了农业化生产，同时也减轻了农民的劳动强度。
根据不完全统计，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大20%左右。
这里仅对一种玉米脱粒机的课题研究，玉米脱粒机是玉米脱皮后，经过一段时间的风干，然后将玉米利用玉米脱粒机使玉米和玉米芯分开，这种机械就是玉米脱粒机。
它的工作原理是：玉米脱粒机在脱粒时，利用钉齿滚筒回转运动的钉齿与罗底之间的间隙配合，使玉米粒脱下。
1、玉米脱粒机总体设计方案玉米脱粒机的装配示意图1机体上盖 2风扇上盖 3支架 4主轴 5轴承 6除尘口 7钉齿滚筒8排芯手臂 9除尘风扇 10筛子 11从动带轮 12连动带轮 13 主动轮14电动机 15皮带 16箩底 17机体下盖1.1设计任务分析本玉米脱粒机主要功能对玉米进行脱粒，对玉米粒的大小进行筛选，辅助功能为对刚脱粒下来的玉米粒进行除尘。
根据脱粒的需求，对于玉米的筛选分为三个筛网，玉米粒进入第一个筛网，经过第一个筛网中直径为4cm的圆孔后，与玉米芯分开进入第二个筛网，第二个筛网圆孔为6mm。
进入第三个筛网，第三个筛网圆孔为3mm，再从第三个筛网的侧边输出到机体外。
1.1.1 总功能确定本机的总功能是对玉米的脱粒以及筛分。
1.2 功能分析本机器的总功能为玉米的脱粒以及筛分，总功能由供料、脱粒、除尘、筛分功能实现。
1.2.1 功能分析本机器主要功能是为玉米的脱粒以及筛分，工作过程为电动机输出轴将动力输出，经过带传动给钉齿滚筒将玉米脱粒，然后进入筛选专职，再经过从动轮带动传动杆，带动筛选装置，使杂质在玉米粒中分离。
①玉米填装：人工填装。
②脱粒装置：利用钉齿滚筒是玉米粒和玉米芯分离。
③除尘装置：通过风扇将玉米粒上面的粉尘吹除。
④筛分装置：通过三个筛子将玉米粒进行筛选。
⑤玉米粒与玉米芯输出：玉米粒通过自身重力输出，玉米芯通过钉齿滚筒推送到机体外。
2、电动机的选择2.1电动机的转速r，按《机械设计指导书》中表一所推荐的传动比合理取主轴的转速在 750～850min值范围，取V 带的传动比=i 2～4，即可满足电动机的转速与主轴的转速相匹配，故电动机转速范围可选为：2（=*=n i n d ～15007504=⨯）～3000minr。
符合这一范围的同步电动机转速的有720minr，1440min r，2900minr，根据容量和相关转速，由《机械设计通用手册》查出三种适宜的电动机型号，因此有三种不同的传动比方案，如表1：表1 电动机的型号和技术参数及传动比综台考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及带传动的传动比，可知方案3比较适合。
因此选定电动机型号为Y132S1-2。
所选电动机的额定功率d P ＝5.5kw ，满载转速m n =2900r ／min ，总传动比适中，传动装置结构较紧凑。
如表2：表2 其主要参数如下表表３ 电动机尺寸列表 (单位mm )脱粒机最大功率的确定根据公式：P=Tn/9550 （KW ） 可以算出轴的计算功率Pa 。
其中 T —为轴的工作转矩；n —为工作轴的转速。
根据资料结合实际可以知钉齿滚筒的搓动力的大小F ≧500N,大概估计 F=600N ，可以确定工作轴的计算转矩 Ta 。
根据资料估计钉齿滚筒轮的转速为700 r/min 根据公式 Ta=FD 其中 D 为切削力作用点到轴的距离，Dmax=0.125m 。
故可以得到最大转矩Tmax=F Dmax=600×0.125=75（Nm ）。
最大计算功率根据公式：Pamax=Tn/9550=(75×700)/9550=5.4973822≈5.5 （KW ）。
根据工作负载的大小和性质、速度以及工作环境来选择电动机的类型、结构型式、功率转速，确定电动机的型号。
根据玉米脱粒机结构特点，传动装置的体积、重量小；所以速度不要太高。
因此确定电动机转速时要综合考虑，分析电动机及传动装置的性能，尺寸、重量和价格因素。
通常选用同步电动机。
2.2确定电机工作效率电机所需功率按式 ：Pd = Pw/ηa （KW ）、 Pw = FV/1000 （KW ） 所以 Pd= FV/1000ηa （KW ）由电动机至带轮的传动总效率为：按设计要求可以知道从电动机到工作轴的传动总效率ηa=η1·η2·η3 其中η1—为带的传动效率、η2—为轴承的传动效率、η3—为带的传动效率。
根据机械设计手册查出η1=0.96，η2=0.98，η3=0.98所以可知ηa=η1·η24·η32=0.96×0.984×0.982= 0.85。
通常情况下带传动的带速V ≦12-15m/s 符合带传动的实际工作要求。
根据资料选择带轮的转速为3 m/s ；选用带轮2与带轮3之间所需的搓动力为420N 、带轮传动的转速为 200 r /minPd= FV/1000ηa =（420×3）/（1000×0.85）=1.4823529≈1.5 （KW ）根据推荐传动比的合理范围，取V 带传动的传动比 i1′=2-4；带轮传动的传动比i2′=3-4；则总传动比合理范围为 ia ′= 6—16，故电动机转速的可选范围为 nd ′= ia ′·n=（6--16）×200 =1200—3200 r /min 符合这一范围的同步转速有 1400、1500 r /min ，根据容量和转速，由机械设计手册查出适用的电动机型号，因此选定电动机型号为 Y90L-4。
2.3确定电机的型号初步确定采用Y 系列电动机采用Y90L-4型号的电动机。
额定功率Ped=1.5KW 同步转速1500min r 满载时(满载转速1400min r ，电流3.65A ，效率79%，功率因数ＣｏｓФ＝0.79）额定电流=6.5A ，额定转矩=2.2，最大转矩/额定转矩=2.2，转动惯量=0.0027Kg.m ²,噪声67 db(A),电动机重量27kg,总传动比12。
3、动带和带轮的设计3.1轮材料的选择带轮是带传动中的重要零件，它必须满足下列要求：质量分布均匀；安装时对中性好，转速高时要经过动平衡；铸造和焊接时的内应力小；轮槽工作面要精细加工（表面粗糙度一般为Ra=3.2）,以减轻带的磨损；各槽尺寸和角度应保持一定的精度，以使载荷分布较为均匀等。
带轮材料主要采用铸铁，常用材料的牌号为HT150或HT200；转速较高时宜采用铸钢（或用钢板冲击后焊接而成）；小功率时可用铸铝或塑料。
3.2 带轮的结构设计根据玉米脱粒机的具体传动要求，可选取电动机和主轴之间用V 带和带轮的传动方式传动，因为在脱粒机的工作过程中，传动件V 带是一个挠性件，它赋有弹性，能缓和冲击，吸收震动，因而使玉米脱粒机工作平稳，噪音小等优点。
虽然在传动过程中V 带与带轮之间存在着一些摩擦，导致两者的相对滑动，使传动比不精确但不会影响玉米脱粒机的传动，因为玉米脱粒机不需要精确的传动比，只要传动比比较准确就可以满足要求，而且V 带的弹性滑动对脱粒机的一些重要部件是一种过载保护，不会造成机体部件的严重损坏，还有V 带及带伦的结构简单、制造成本底、容易维修和保养、便于安装，所以，在电动机与玉米脱粒机之间选用V 带与带轮的传动配合是很合理的。
选择V 带和带轮因当从它的传动参数入手，来确定V 带的型号、长度和根数，再来确定导轮的材料、结构和尺寸（轮宽、直径、槽数及槽的尺寸等），传动中心距（安装尺寸），带轮作用在轴的压力（为设计轴承作好准备）。
3.2.1主动轮的结构设计带轮的结构设计主要是根据带轮的基准直径，选择带轮的结构形式，根据带的型号来确定带轮轮槽的尺寸，设计如下：主动带轮的结构选择 因为根据主动带轮的基准直径尺寸mm D 1251=，而与主动带轮配合的电动机轴的直径是mm d 381=，因此根据经验公式5.2(1≥D ～47)31=*d ～mm mm 300114≤，所以主动带轮采用腹板式。