玉米脱粒机整体设计说明

目录
1 引言………………………………………………………………………………………………
2 玉米脱粒机总体结构……………………………………………………………………………
2.1入料部分…………………………………………
2.2脱离部分…………………………………………
2.3筛选部分…………………………………………
2.4机架部分…………………………………………………
2.5玉米脱粒机的总体设计……………………………
3 玉米脱粒机的设计………………………………………………
3.1电动机的选择………………………………………………………………………….
3.2钉齿条上的钉齿转速………………………………………………………………….
3.3钉齿滚筒的转速……………………………………………………………………….
3.4电动机的功率………………………………………………………………………….
3.5电动机的转速………………………………………………………………………….
4 带及带轮的设计………………………………………………………………………………..
4.1传动带的设计………………………………………………………………………….
4.1.1确定计算功率………………………………………………………………….
4.1.2选择V带轮的型号……………………………………………………………. 4.1.3确定带轮的基准直径………………………………………………………….
4.1.4确定传动中心距和带长……………………………………………………….
4.1.5验算主动轮上的包角………………………………………………………….
4.1.6确定V带的根数……………………………………………………………….
4.1.7确定带的初拉力……………………………………………………………….
4.1.8求V带传动作用在轴上的压力………………………………………………..
5 V带带轮的设计………………………………………………………………………………..
5.1带轮的材料选择………………………………………………………………………. 5.2结构设计……………………………………………………………………………….
5.3从动带轮的设计……………………………………………………………………….
6 传动轴的设计………………………………………………………………………………..
6.1根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度……………………………………..
6.2初步选择输出轴系……………………………………………………………………
6.3确定输出轴上的圆角半径r值……………………………………………………..
6.4按弯扭合成条件校核轴的强度………………………………………………………. 6.4.1作轴的简图……………………………………………………………………. 6.4.2求输出轴上的所受作用力的大小……………………………………………
6.4.3钉齿条上的合力………………………………………………………………. 6.4.4轴上水平面所受支反力如图………………………………………………
6.4.5轴在垂直面所收的支反力………………………………………………..
6.4.6作弯矩图……………………………………………………………………
6.4.7作弯矩图……………………………………………………………………..
6.4.8作当量弯矩图………………………………………………………………..
6.5校核轴的强度……………………………………………………………………..
7 钉齿条的设计………………………………………………………………………………
7.1钉齿条的总体结构设计…………………………………………………………..
7.2钉齿条及钉齿的设计………………………………………………………………..
7.3钉齿的设计……………………………………………………………………………
7.4圆盘的设计…………………………………………………………………………….
8 栅格式凹版的设计…………………………………………………………………………….
9 入料口及脱粒机上盖的设计…………………………………………………………………
10 机架的设计…………………………………………………………………………………
11 轴承座的设计………………………………………………………………………………
12 玉米脱粒机上的标准件的选择……………………………………………………………..
12.1玉米脱粒机上的螺栓的选择………………………………………………………
12.2钩头楔键的选择………………………………………………………………..
13 玉米脱粒机的安全操作……………………………………………………………..
13.1超速运转，机械“爆炸”…………………………………………………
13.2禁止过疲劳或酒后操作……………………………………………………..
14 玉米脱粒机的维护……………………………………………………………………….. 14.1玉米脱粒机的技术保养………………………………………………………….
14.2玉米脱粒机的保管…………………………………………………………..
结论……………………………………………………………………………………….. 致………………………………………………………………………………………..
参考文献………………………………………………………………………………..
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评阅教师评阅书
教研室（或答辩小组）及教学系意见
玉米脱粒机的设计
摘要：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。

该机主要有入料口、栅格式凹板和钉齿脱粒滚筒及传动部件等组成。

以电动机为动力源，动力由电动机输出轴输出，再通过传动带传递到钉齿脱粒滚筒上，钉齿脱粒滚筒配合栅格式凹板将玉米脱粒，玉米粒从栅格式凹板分离并排出机体外，而玉米芯从入料的另一端排出机体之外。

本设计基于各种脱粒机的结构，主要研究玉米脱粒的方式、方法、玉米脱粒机的结构、工作原理，并进行整体结构设计，在此依据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。

关键词：玉米；脱粒机；结构；设计
（题目变为免破损式玉米脱粒机的设计）
Design corn sheller
Instructor:
Abstract: The design is based on the structure of various threshing, corn shelling main ways, methods, and corn sheller of the structure, working principle, the overall structural design, and on this basis for the design of components based on the complete and in accordance with relevant mechanical design software to complete the design of components. In the economic and practical point of view, the need for agricultural development to design a simple structure, high efficiency of corn thresher. First of all corn should be based on its own disk to start the preliminary design of the shape to expand the transmission design of the overall program. The main entrance and exit into the machine, grid format and nail tooth concave threshing cylinder and transmission parts and other components. The electric motor as power source, power from the motor output shaft output, and then through the belt is passed to the nail tooth threshing cylinder, the screw tooth threshing cylinder with the grid format concave corn threshing, corn kernels from the grid format concave separated and discharged the body, the The corn cob from the other end of the feed discharge beyond the body.
Keywords: corn; thresher; structure; Design
（你就是抄也要把格式整好啊啊！！！）
1引言
随着社会的进步，生活中的每一个角落都有机器的参与。

农业是我国的基础经济、是国家发展的根本，机械化的普及，不仅使农业加强了农业化生产，同时也减轻了农民的劳动强度。

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达20%左右。

因此我国北方地区更需要实现农业机械化生产，从而提高农业的劳动生产率。

如今我国北方大部分地区基本上从种到收到入仓，实现了机械化作业，更值得庆幸的是每种机械的开发和利用都有相当可观的市场，科技的创新更很好的开阔了市场。

这里仅对一种玉米脱粒机是课题讨论研究，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：玉米脱粒机在进行玉米脱粒时，利用钉齿滚筒回转运动的钉齿与栅格式凹板之间的间隙相配合，使玉米粒拖下钉齿滚筒和栅格式凹板之间的揉搓作用，将玉米粒脱离玉米芯，并借助其他的机械机构将玉米粒和玉米芯分别从两个不同的出口排出机体之外，循环脱粒，不断的进行填入---脱粒---排出机体。

2玉米脱粒机总体结构
玉米脱粒机主要组成部分：入料口、钉齿脱粒滚筒轴、栅格式凹板、机架等部分组成。

整体组成如图1所示：
2.1入料部分
入料口与玉米脱粒机的上盖部分相连，它是利用一厘米厚的铁板制成，入料部位与钉齿滚筒的钉齿部位相切，将已拨皮的玉米从入料口进入，下滑到脱粒部位，即钉齿滚筒和栅格式凹板之间，进行脱粒。

2.2脱粒部分
脱粒部分主要是由钉齿滚筒、栅格式凹板、半圆型上盖组成。

玉米穗在钉齿滚筒和栅格式凹板之间进行脱粒，将已脱下的玉米粒从栅格式凹板的缝隙漏下，落到下滑板，由仓口排出机体之外，玉米芯借助于滚筒上的螺旋排列的钉齿的螺旋推力和螺旋导向作用，由入料口的另一端（即出料口）排出机体之外。

2.3筛选部分
筛选部分主要是由栅格式凹板完成，它是由一定数量的铁条及两条主要梁和两条副梁组成，每两根铁条之间的缝隙可以将玉米卡住，然后快速旋转的钉齿滚筒将被卡死的玉米强行脱粒，当然，无论是工作时还是安装时，栅格式凹板是固定不动的。

玉米脱粒之后，再将玉米粒经过栅格式凹板，从凹板的缝隙漏出，顺着斜滑板滑出机体之外，目的是将玉米和玉米芯分开。

2.4机架部分
机架是由左机架、右机架、出料口、下滑板及稳定结实的主机梁组成，机架是玉米脱粒机的主要支撑，他承担着脱粒机的主要重量和动力、负载和力矩，因此它的设计是许强不弱的部分。

机架的两部分要各自稳定，而且相对固定，以便做到机械在运转过程中不会产生晃动、歪斜，造成人身危险，因此为了机架的坚固，此玉米脱粒机的设计采用三毫米厚的角铁制成。

2.5玉米脱粒机的总体设计
为了更优化玉米脱离机的机型和结构设计，此玉米脱粒机采用电力拖动，而且电动机也同样采取节能式，电动机安装在玉米脱粒机的下部，与脱粒机的机架的下机梁固定连接，这样可以节省电动机所占用的空间。

玉米脱粒机的从入料到脱粒到分离玉米粒和玉米芯，最后将玉米粒和玉米芯排出机体之外，是玉米脱粒机一体完成的，它最大的优点是在短时间可以完成几个人的劳动强度，从而提高了工作效率，节省了劳动时间。

此玉米脱粒机有这些优点之外，还有安全性能高、效率高、坚固耐用、结构简单便于维修和保管。

图1总体结构
3 玉米脱粒机的设计
根据《脱粒机》一书的介绍，有关玉米脱粒机TY—4.5型的相关设计的参考数据：脱粒
r，栅格式凹板的直径为320mm，其凹板的长度为710mm，在主机主轴为650~750min
轴上设有四条钉齿条，每条钉齿条上均匀分布着七个钉齿，总共28个钉齿呈螺旋均匀安装，以便玉米芯随螺旋钉齿的螺旋作用排出机体之外，钉齿滚筒的直径为，滚筒上的钉齿长度为33.5mm。

3.1 电动机的选择
根据实践测量得知每个钉齿的均匀受力为40N，当玉米脱粒机正常工作时钉齿滚筒上的钉齿条快速旋转，其中均有两条钉齿条受玉米所给的切向力，而另外两个钉齿条是空
行程，因此，N Z M N F 5602740**=⨯⨯==，即玉米脱粒机正常工作时，受到的切向力为560N 。

其中：N —钉齿所受的力
M —参与工作的钉齿个数 Z —参与工作的钉齿条数
3.2 钉齿条上的钉齿转速
当玉米脱粒机的钉齿滚筒快速转动时，其上钉齿条的钉齿同样有一定的转速，这个转速
原
于
主
轴
的
转
速
和
钉
齿
的
半
径
，
即
：
s m D
N V 42.91000
6020220075014.31000
60=⨯⨯+⨯⨯=
⨯**=
）
（轴π，
其中：V —钉齿的转速 轴N —脱粒机主轴的转速 D —钉齿距轴心的距离 3.3 钉齿滚筒的转速
玉米脱粒机所需功率为W P ，应由脱粒机的工作阻力和运转参数求定，即：
1000
V
F P W *=
，计算求得： KW p W 28.52752.51000
42.9560≈=⨯=。

3.4 电动机的功率
电动机功率由公式KW P P a
w
d η=
来计算，脱粒机传动装置的总效率a η，应由组成传动
装置的各个部分运动副的效率只积，即321ηηηη**=a ，其中1η、2η、3η 分别为每一个转动副的效率，选取传动副的效率值如下：
滚动轴承（每对）0.98～0.995 即取 1η=0.99 V 带传动 0.94～0.97 即取 2η=0.97
滚筒转动 （因为钉齿条固定于滚筒上） 即取 3η=1
则 96.0196.099.0321=⨯⨯=**=ηηηηa
由此可得电动机的功率：KW V F P a d 5.5495.596
.0100042
.95601000≈=⨯⨯=**=
η
3.5 电动机的转速
根据资料《脱粒机》一书可查得主轴的转速在650~750min
r
，按《机械设计指导书》
中表一所推荐的传动比合理取值围，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，故电动机转速围可选为：2（=*=n i n d ～15007504=⨯）～
3000min r 。

符合这一围的同步电动机转速的有720min
r
，1440min
r
，2900min
r
，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
型 号
额定功率 KW
满 载 时
额 定 电 流
额 定 转 矩
最 大 转 矩
转速r ／min 电
流
（380V ）
效
率 %
功率因数
Y132S2-4 5.5 1440
11 85.5 0.84 7 2.0 2.2
表３ 电动机尺寸列表
单
位mm
4带及带轮的设计
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）。

4.1传动带的设计 4.1.1 确定计算功率
P K P A ca *=
其中：A K —工作情况系数
P —电动机的功率
查《机械设计基础》一书中的表14—7 可知：A K =1.0
5.55.50.1=⨯=ca P
4.1.2 选择V 带的型号
根据计算得知的功率ca P 和电动机上带轮（小带轮）的转速1n （与电动机一样的速度），查《机械设计基础》一书图14—12，可以选择V 带的型号为B 型。

4.1.3确定带轮的基准直径
（1）初选主动带轮的基准直径1D ：根据《机械设计基础》一书，可选择V 带的型号参考表14—2，选取1D mm 125≥。

（2）计算V 带的速度V ： s m N D v 5.71000
601440
10014.31000
601
1≈⨯⨯⨯=
⨯**=π
V 带在10～s
m 20的围，速度V 符合要求。

电动机与主轴传动比的计算 92.1750
1440
2
1
===n n i
（3）计算从动轮的直径2D mm D n n D 240125750
1440
12
1
2=⨯=*=
4.1.4 确定传动中心距和带长 取 )(2)(7.02121D D a D D +*≤≤+* 即：)240125(2)240125(7.00+⨯≤≤+⨯a
得：mm a mm 7305.2550≤≤
取： mm a 5000=
带长 0
122104)
()(2
2a D D D D a L d -+
+*+
*=π
即：500
4)
125240()240125(214.35002⨯-++⨯+
⨯=d L
得：mm L d 1463=
按《机械设计基础》一书中查表14—5，选择想近的基本长度dd L 和 dd L 相对应的公称长度（周长i L ）可查得：mm L dd 1440=， mm L i 1400= 。

实际的中心距可按下列公式求得：
[]8
)
(8)(2)(21222121D D D D L D D L a d d -*-+-*+
+*-*=
ππ
也可用经验公式：2
0d
dd L L a a -+= 求得 ： mm a 530≈
4.1.5 验算主动轮上的包角
01
20160180*--
=a
D D α 即：00
160500
125
240180⨯--
=α
求得 ： 0
11202.166 =a 满足V 带传动的包角要求。

4.1.6 确定V 带的根数
V 带的根数由下列公式确定：k
p k k p p Z l a ca
*∆+**=
)(00
其中 ：0p —单根普通V 带的许用功率值 )(0kw p αk —考虑包角不同大的影响系数，简称包角系数
l k —考虑的材质情况系数，简称材质系数，对于棉帘布和棉线绳结构的胶带，取 75.0=k ，对于化学线绳结构的胶带，取 0.1=k 。

0p ∆—计入传动比的影响时，单根普通V 带所能传递的功率的增量，其计算
公式如下：
10001.0n T p ⨯∆⨯=∆ KW
式中：T ∆—单根普通V 带所能传递的转矩修正值 m n *，从《机械设
计基础》可以查表14—10
1n —主动轮的转速 min
r
查得：9.2=∆T m n * min
14401r
n =
则： kw p 4176.014409.20001.0=⨯⨯=∆ 查表取值： 98.0=αk 93.0=l k 75.0=k
0p 由 s
m v 2.15= mm D 1001= 查得： 95.10=p
所以： 886.275
.0)4176.093.098.095.1(5
.5≈⨯+⨯⨯=
Z
即： 886.2=Z 取 3=Z 根
4.1.7 确定带的初拉力
单根V 带适当的初拉力0F 由下列公式求得 20)15
.2(500qv k Z v p F ca +-***=
α
其中：q —传动带单位长度的质量，m kg
即：N F 19032.1905.710.0)198
.05
.2(35.75.55000≈=⨯+-⨯⨯⨯=
4.1.8求V 带传动作用在轴上的压力
为了设计安装带轮轴和轴承，比需确定V 带作用在轴上的压力Q ，它等于V 带两边的初拉力之和，忽略V 带两边的拉力差，则Q 值可以近似由下式算出：
即： 2
sin
22
cos
21
αβ
**=**=Z Z Q
求得； N Q 7.6442
56.145sin
190320
=⨯⨯⨯= 5 V 带带轮的设计
5.1带轮的材料选择
因为带轮的转速s m v 5.7=，即s
m v 25 ，转速比较底，所以材料选定为灰铸铁，
硬度为150HT 。

5.2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
确定带论轮槽的尺寸，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。

带轮参数的选择： 通过查《机械设计基础》一书，可以确定主动带轮的结构参数，结构参数如下表，其他的相关尺寸可以根据相应的经验公式计算求得。

表４ 带轮的结构参数 单位（mm ）
带的型号 m f t s
p b
δ
ϕ
'b
B
16 5 20 14
14
7.5
038
17.4
主动带轮的厚度可以由计算公式：s t Z B *+*-=2)1( 求得 即 ： mm B 5814220)13(=⨯+⨯-= 主动带轮的结构如图2：
图2 主动带轮的结构
5.3 从动带轮的设计
从动带轮的结果选择 因为根据主动带轮的基准直径和传动比来确定，即
mm D 2402=，mm D 3002 ，所以从动带轮同样采用腹板式。

从动带轮的参数选择：通过查《机械设计基础》一书，可查得带轮的结构参数间表，
其他一些相关尺寸可以根据相应的经验公式计算求得。

表５ 带轮的结构参数 单位（mm ）
带的型号 m f t s
p b
δ
ϕ
'b
B
16
5
20 14
14
7.5
038
17.5
从动带轮的厚度可以由计算公式：s t Z B *+*-=2)1( 求得 即 ： mm B 5814220)13(=⨯+⨯-= 从动带轮的结构如图3：
图3 从动带轮的结构
6 传动轴的设计
传动轴是玉米脱粒机的主要设计部件之一，他在玉米脱粒机正常工作过程中，承担主要转矩、扭矩、弯矩和支撑传动轴上的回转零件，玉米脱粒是瞬时冲击很大，而且冲击次数很频繁的工作环境，因此传动轴的设计是很关键的一个步骤。

它的主要公用是：一是支持轴上所安装的回转零件，使其有确定的工作位置；而是传递轴上的运动和动力。

轴按照轴线形状的不同，可以分为曲轴、直轴、软轴和挠形轴等，根据玉米脱粒机的结构特点和组成形状及工作强度和环境的要求，玉米脱粒机的主轴选用直轴形式传递，而且选用直轴中的阶梯轴。

此轴的设计如下：
根据轴的扭转强度来初步计算确定其最小直径，可利用经验公式：
30n
p A d ≥ 其中：0A —轴常用的几种材料的[]T τ的0A 值
p —主轴上的功率 kw
n —主轴上的转速 min r
轴上的材料由《机械设计基础》一书中表18—1 可以查到，应选取调质处理的45号钢，MP B 650=σ，书中表18—2取1180=A ，于是得 ：
mm d 23750
3.51183min ≈⨯= 输出轴上的最小直径显然是安装带轮的孔，必在轴上开有键槽，因此，为了开键槽又不消耗输出轴的强度，可以使周的直径增加5%以上，这样增加输出轴的尺寸，因而可以提高轴的工作强度。

即：
mm d d 25%)51(213%)51(≈+⨯=+*=
主输出轴的最小直径是安装带轮处的直径，为了使所选的轴直径与带轮相配合，故使输出轴端的轴径选为25mm 在《机械设计基础》一书。

查表可以得知带轮的厚度mm B 58=，则取输出轴的次段轴径为mm d 25=，其长度为mm 60。

6.1根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
为了满足带轮的轴向定位要求，Ⅰ—Ⅱ轴段右端需要制出一个轴肩，故取Ⅱ—Ⅲ段的轴直径mm d 28= ，输出轴的径向定位由普通平键来完成。

选用键的型号为普通平键l h b **为3578⨯⨯。

键的型号可以通过查《机械设计基础》一书取得。

6.2 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mm d 28=，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B D d **为307230⨯⨯，故取Ⅲ—Ⅳ段与Ⅴ—Ⅵ段的直径相等，即mm d 30=。

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，滚动轴承应在机体有一段移动的位移，查《机械设计手册》可等位移量mm s 8=。

取安装钉齿的轴Ⅳ—Ⅴ段的直径为mm d 40=，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67K H ，其上在距离mm 50处，焊接钉齿滚筒，
已知钉齿滚筒长为mm 735。

轴的基本结构如图4：
图4 轴的结构
6.3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0452⨯，小轴肩为0451⨯轴肩的作用是使阶梯直轴在轴径改变截面上减小应力集中。

6.4 按弯扭合成条件校核轴的强度
6.4.1 作轴的简图
6.4.2 求输出轴上的所受作用力的大小
根据公式：n
p T *=9550000 求得 其中：p —电动机的额定功率 kw
n —主轴的转速 min r
即：M N T •=⨯
=700337505.59550000 6.4.3钉齿条上的合力
根据公式：d
T F t 2= 求得 其中 ：d —输出轴的轴心到钉齿定的距离
即 ：N F t 637220
700332⨯=
根据公式：%80*=t r F F 求得
其中：80%—径向力占圆周力的百分数 （根据《脱粒机》查得）
即 ：N F r 510%80637=⨯=
根据公式： βtg F F t a *= 求得
由于玉米脱粒机的主轴轴向不受力。

则取0=a F （根据《脱粒机》查得）
圆周力t F 径向力r F 轴向力a F 的方向如图所示（b ）
6.4.4轴上水平面所受支反力如图
根据公式： 3
231L L L F R t H +*= 求得 其中：2L —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
3L —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 ：N R H 4257.424600
3006006371≈=+⨯= 根据公式： 12H t H R F R -=求得
即 ： N R H 2127.2127.4246372≈=-=
6.4.5轴在垂直面所受的支反力
根据公式： 3
2312L L D
F L F R a r v +*+*= 求得 其中 ：D —钉齿的顶端到主轴轴心的距离 mm
即 ： N R v 340600
300222006005101=+⨯+
⨯= 根据公式 ：12v r v R F R -= 求得
即 ： N R v 1703405102=-=
6.4.6 作弯矩图
在水平面，轴上B 、C 、D 三点的弯矩为 ：
根据公式 ： 0==DH BH M M
21L R M H CH *= 求得
即： M N M CH •=⨯=127500300425
作水平面弯矩图如图1（b ）所示
在垂直面，轴上B 、C 、D 三点的弯矩为 ：
根据公式 ： 0==DV BV M M
211L R M v cv *= 求得
即 ： mm N M cv •=⨯=1020003003401
根据公式 ： 2
212D F L R M a v cv *-*= 求得 即 ：mm N M cv •⨯-⨯=1020002
22003003402 作垂直面弯矩图如图 1 （c ）所示
合成的弯矩为 ：
0==D B M M
mm N M M M CV CH c •=+=
+=163280)102000()127500(222121
mm N M M M cv CH c •=+=
+=163280)102000()127500(222222 作轴的合成弯矩图如图 1 （d ）所示。

6.4.7作弯矩图
根据公式 ： n
p T T C B *
==9550000 求得 即 ： mm N T T C B •=⨯==700337505.59550000 其中 ： p —电动机的额定功率 kw
n —主轴转速 min r
0=D T
作轴的弯矩图 1 （e ）所示
6.4.8作当量弯矩图（弯矩、扭矩合成图）
B 点：mm N T M BCa •≈=⨯=*=413207.413197003359.0α
C 点左侧 ：
mm N T M M C cca •=⨯+=
*+=168427)7003359.0()163280()(22221α D 点右侧 ：mm N M M c cca •==1632802
作轴的当量弯矩图 1 （f ）所示。

6.5 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 ：[]a ca ca MP W
T M W M σασ≤*+==22)( 式中 ： W —轴的抗弯抛面模量，3mm
[]σ—轴的许用应力，a MP 。

按轴实际所受弯曲应力的循环特性，在[]b 1+σ、[]b 0σ、[]b 1-σ中选取其相应的数值，从《机械设计基础》可以查出。

a ca ca MP W M 3.26401.01684273
1=⨯==σ 按《机械设计基础》书中查得，对于600=B σa MP 的碳钢，承受对称循环变应力时的许用应力[]a ca a ⅢMP MP 3.2655==σσ
图5 轴的弯扭图
7 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。

7.1 钉齿条的总体结构设计
从钉齿条的功用及其工作要求可以判断出钉齿的工作强度很大，根据《脱粒机》一书得知玉米脱粒机的钉齿滚筒上安装有四条钉齿条，相互之间相差090，而且每条钉齿条上安装钉齿的个数围在7～10个钉齿，每一个钉齿的 mm d 12 ，四条钉齿条均匀安装在钉齿滚筒上，钉齿在钉齿条上均匀的承螺旋排列方式安装，两相邻的钉齿条之间的钉齿横向距离为mm 50，且承两条螺旋均匀排列，在钉齿条的两端分别用一个厚度是mm 5，直径是。