杂交水稻籽粒分选清选机械装备设计【含20张CAD图纸】

充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸- 1 -杂交水稻籽粒分选清选机械装备设计摘 要:杂交水稻工程化制种改变了以前杂交水稻母本于父本间行种植的方式，采用母本与父本混合种植的方式，这就造成了收获后的种子既有母本又有父本；通过实验研究分析可得，母本籽粒的长度约6mm 左右，而父本籽粒大约 11-12mm，根据两种籽粒的长度的特性的不同，拟设计以窝眼滚轮筒为主要工作部件的清洗机来清选出所需要的母本籽粒。本设计根据当前社会发展需要，自行设计了窝眼滚轮筒，介绍了窝眼滚轮筒国内外研究情况和研究意义。本窝眼滚轮筒重点对分选筒内籽的运动动力学分析，得出了影响籽粒分选的主要因素窝眼分选筒的直径、角速度及斜置倾角，设计计算了各主要部件所需参数并进行了校核，完成了装备图及各主要零件的图纸设计，进行了自我总结。关键词: 分选；窝眼筒；动力学分析；推料螺旋充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸- 2 -Design Of Grain Scalping MachineAbstract: Hybrid Rice Seed Production of Hybrid Rice changed the previous inter-row cultivation of the female parent in the way male, female and male parent by way of mixed cultivation, which resulted in the seeds after harvest have both male female parent;analysis can be obtained through experiment, the grain length of about 6mm female parent, while the male seed of about 11-12mm, according to the characteristics of the two grains of different length, to be designed to nest eye roller tube as the main working parts of the washing machine required to settle the election of the female parent grain.The design based on the current social development, to design a roller tube eye socket, eye socket roller tube introduced the situation and significance of domestic and international research. The roller tube nest eyes focus on the movement of seed tube sorting dynamic analysis of grains obtained the main factor separating the eye socket diameter tube sorting, angular and oblique angle, design and calculation of the major components required parameters were checked, completed the plans and major parts and equipment design drawings, were self-summary.Keywords: Separation, Indent cylinder, Dynamic analysis；Pusher spiral充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸- 3 -目 录摘要1关键词11 前言22 系统总体方案的确定32.1 基本结构32.2 工作原理32.3 系统总体方案设计43 传动方案的设计43.1 电动机的选择44 传动设计54.1 皮带轮的设计计算54.2 滚筒链传动设计计算64.3 搅龙链传动设计和计算85 主要部件的设计计算及校核95.1 窝眼型孔95.2 分选滚筒95.3 滚筒结构设计105.4 螺旋搅龙115.5 螺旋供料器的转速125.6 机架126 种子籽粒动力学分析126.1 长粒种子轴向动力学分析126.2 长粒种子轴向动力学分析137 传动装置的运动和动力参数167.1 各轴转速167.2 各轴的功率167.3 各轴转矩168 轴的设计校核168.1 轴 1 的设计校核16充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸- 4 -8.2 轴 2 的设计校核178.3 重要轴的强度校核178.4 轴承的计算198.5 轴承载荷校核199 结论19参考文献 21致谢 23充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸- 5 -1 前言杂交水稻制种过程中，种子的纯度对制种至关重要。传统方法在收获籽粒时，多采用人工收获方式，对不同组合中的父、母本进行单独分收，以便保证父、母本种子的纯度。这种分收方式，增加收获难度，也降低生产效率。为加快现代杂交水稻制种的进程，农学育种专家们提出了适合工程化生产的混播制种，即将父、母本种子按照一定的比例均匀混合，一次性插入田间，父、母本在田间随机分布，在扬花授粉期，父本周围是母本，母本周围是父本，这样有利于授粉率；同时，成熟后，父、母本采用机械化一次性收获。大大降低了生产成本，提高了制种的产量。杂交稻工程化制种改变了以往杂交稻父本与母本间行种植的方式，采用父本与母本混合种植的方式，这就造成收获后的种子既有父本又有母本。因此，研制分离效果达到种子纯度要求的分离清选机成为工程化混播制种的关键。据湖南省农科院水稻研究所近年来在田间混播制种试验的研究成果：母本籽粒的长度约 6mm 左右，父本籽粒平均长度为 11-12mm，而其他方向尺寸差距不大。为此，课题组设计了以窝眼分选筒为主要工作部件的种子分选机来分选出所需要的母本籽粒。本文针对父、母本籽粒在分选机内的运动进行分析，重点研究了分选机各关键部件的动力学参数和结构参数与籽粒分选效果之间的关系，为进一步改进设计窝眼筒式分选机提供理论依据。2004 年李贤勇、王楚桃，李顺武等将生育期相近而颖壳色泽各异的父本和母本，采用能机械化操作的混播育苗、混栽授粉和混收等制种环节，最后用色选机将粒色各异的混收种子进行分选，获得高纯度的杂交水稻种子。张德文，杨前进，王士梅等育成了适合进行混播制种且可以进行机械收割的强优势杂交水稻组合，其父母本亲本种子混合播种，扬花期父本给母本授粉后通过化学方法杀死父本，正常收获杂交种的一种制种方式。播种、移栽和收获都能够进行机械化操作，大大降低了制种成本。农科院水稻研究所提出了选育了小粒径水稻种子与长粒径水稻种子进行混播制种，取得了初步的研究成果。混播技术的推广应用，为杂交水稻制种向工程化、规模化制种奠定了基础。但是种子的分离与清选又将成为了该项技术的瓶颈，为此，设计出混播制种后的分离清选设备显得尤为重要。国内外在籽粒分选机方面也进行了相关的研究，并取得了一定的研究成果，但是其研究对象均是针对谷物加工中的米粒精选、分选及除杂，专门设计用于杂交水稻籽粒的分选设备还未见报道。2 系统总体方案的确定2.1 基本结构窝眼滚筒分选机结构如图1 所示，主要由进料斗、分选筒、承种槽、承种槽调节机构、排料螺旋、防堵拨齿、主轴、机架、底座、传动机构以及收料箱充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸- 6 -等部分组成。进料斗、窝眼滚筒、承种槽、排料螺旋、收料箱构成了短粒母本种子的输送路线；进料斗、窝眼滚筒、收料箱构成了长粒父本种子的输送路线。通过调节承种槽调节机构的角度调整种子分离的效果；滚筒带动上部的防堵拨齿，通过相互作用清除窝眼堵塞；电动机带动链轮将动力分别传送给主轴和分选筒。2.2 工作原理待分选的籽粒通过进料斗喂入窝眼分选筒内并随分选筒一起转动。短粒种子直接充入分选滚筒内壁的窝眼孔中并随分选滚筒一起转动，当被带到一定的高度后，籽粒脱出窝眼孔，直接掉入承种槽内，再由承种槽内推料螺旋推送经排种口排出。而长粒种子因不能进入窝眼孔，在分选筒内壁摩擦力的作用下被带到一定高度后下滑，同时因分选筒沿轴向有一斜置倾角，籽粒在下滑的过程中存在轴向的滑移运动，最终长籽粒随分选筒一起做复杂的螺旋线运动并沿分选筒轴线经排种口排出。这样就完成了父本与母本籽粒的分离清选。进料斗、窝眼分选筒、承种槽、推料螺旋、排料口构成了短粒母本种子的输送路线；进料斗、窝眼分选筒、排料口构成了长粒父本种子的输送路线。当分选筒窝眼孔被籽粒堵塞时，防堵拨齿随分选筒的转动主动插入到窝眼孔中，将堵留在窝眼孔中的籽粒推出窝眼，实现清种，有利于下一步短粒种子充入窝眼孔实现分选。1.窝眼分选筒；2.推料螺旋； 3.主轴；4.承种槽调节机构；5.排种口 1；6.承种槽；7.排种口 2；8.底座；9.外齿圈；10.支承轴；11.支承轴轴承；12.机架；13.主轴小链轮；14.进料斗；15.防堵拨齿； 图 1 窝眼分选筒分选机结构图Fig.1 Structure of the Indent Cylinder Separator充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸- 7 -2.3 系统总体方案设计1）组成：主要由电动机与分选机两部分组成2）特点：能保证准确的平均传动比；传递的功率大，且张紧力小，传动的效率高，一般达到 0.95-0.98；能在低速重载和高温条件及露天等不良环境中工作；3）传动方案确定：样机中承种槽的螺旋输送器与窝眼滚筒处于同一轴线上，但其转速常需要分别调节，故通过两对链传动分别提供动力。调速电机传递出来的动力通过联轴器传递给 2 个小链轮，一个链轮通过链传动将动力传递给主轴上的相同齿数的小带轮，实现同步传动，传动比为 i1=1，主轴的速度等于电机的速度，等于主轴上排料螺旋的转速。另一个小链轮通过滚子链与滚筒外齿圈啮合，带动滚筒转动，传动比为 i2=5。传动示意图如图 2 所示。3 传动方案的设计3.1 电动机的选择根据任务书设计参数，结合机械设计手册表 12-1，选择 Y132S-8 型电动机，电动机参数如下：表1 电动机参数表Tab1 Moror Parameters电动机型号 额定功率 满载转速 堵转转矩 最大转矩 质量/kg/kw /(r/min)Y132-8 2.2 710 2.0 2.0 63充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸- 8 -本设计采用电动机作为该清选机械的动力来源，先通过皮带传动带动齿轮转动，齿轮转动在通过链条传动到滚筒和推料螺旋来实现预期工作，两级传动，简单可行。3.2 传动比的确定和分配n710=.54i带带 滚根据设计要求该清选机得传动由皮带和链组成iii=53.5带 带 链 总链 带 链假 定 则4 传动设计4.1 皮带轮的设计计算4.1.1 皮带轮齿数查机械设计手册表13-8得 ,故有1.AK1.2.4CAPKW4.1.2 选V带型号根据 由图13-15查出坐标点位于Z型和A型交界处，现.,70/min,r暂按选A型计算。4.1.3 求大、小带轮基准直径 21d、12123-9d75=9013-9n=i0.37r/mini3.59d1带带由 表 ， 应 不 小 于 ， 现 取 ， 由 式 （ ） 得（ ）（ ） （ ）由 表 取4.1.4 验算带速V1n0=.4/s6（ ）4.1.5 求V带基准长度Ld和中心距a初选中心距012.5d.90315=67.m（ ） （ ） （ ）充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸- 9 -取 0a=3m由式（13-2 ）得带长210120d24a359=394mL（ ）（ ） （ ）（ ）（ ）查表13-2 ，对A型带选用Ld=1250mm 。再由式（13-6 ）计算实际中心距10)25014a335()2dLm（4.1.6 验算小带轮包角 1由式（13-1 ）得满足00011 12509857.387.3182dLaa4.1.7 求V带根数Z由式（13-5）得01n7/mi,90,13CaLPKrd查 表 得0.68w查表13-5 得 .pk01a387=.91320.932.408.6La K由 查 表 的 ， 查 表 得 ， 由 此 可 得 Z=取4根4.1.8 求作用在带轮轴上的压力F0查表13-1 得 q=0.12kg/m ，故由式（13-17 ）得单根 V带的初拉力作用在轴上的压力4.2 滚筒链传动设计和计算4.2.1 链轮齿数查机械设计手册表 13-12 选 1Z=2C02v.5PK-1F=6NZq（ ） （ ） 00Qsina415sin38165KN（ ）充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸- 10 -大链轮齿数 21Z=i50实际传动比4.2.2 链条节数初定中心距 由机械设计手册式（13-21）可得0a4p取节数位 18PL4.2.3 计算功率由机械设计手册表 13-13 查得 1.0,AK有CA=K1.02=.W4.2.4 链条节距由式（13- 25）估计此链条传动工作于图 13-33 所示曲线定点的左侧，由表 13-13 可得采用单排链，由图 13-33 查得 n1=200r/min 时，10A 链条能传动的功率为 2.5kw （2kw） ，故采用 10A 链条，节距 p=15.875mm4.2.5 实际中心距将中心距设计成可调节的，不必计算实际中心距，可取0a415.87m=6354.2.6 计算链速由式（13-20）4.2.7 作用在轴上的压力20211P0a+ZPL)pa455(18p（C0ZmP02.1.,P=1kwmK故 （ ）1.08z()9Z1ZPn2.0v1.606（ /s）充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸- 11 -如前所述 Q(1.23),F=1.QF取4.3 搅龙链传动设计和计算4.3.1 链轮齿数查机械设计手册 表 13-12 选 1Z3大链轮齿数 21Ziz34.3.2 链条节数初定中心距 由机械设计手册式（13-21）可得0a4p取链节数为 节PL=14.3.3 计算功率由机械设手册表 13-13 查得 AK=1.0,故CAPK1.02.W4.3.4 链条节距由式（13-25 ）估计次链传动工作于图 13-33 所示曲线的左侧，由 13-13 可得 采用单排链， Km=1.0，故有由图 13-33 查得当 n1=200r/min 时，10A 链条能传动的功率为 2.5kw（2kw ） ，故采用 10A 链条，节距 p=15.875mm4.3.5 实际中心距C0P.=0NV.36（ ）n0r/min20r/in2i1搅 轴搅轴已 知 ， ， 所 以20 1P0a-pL=)pa43(21(（节 ）0mCZP1.08z()79ZK02.1.3()PKW充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸- 12 -将中心设计成可调节的，不必计算实际中心距。可取 0a=4p15.87m=6354.3.6 计算链速由式（13-20 ）4.3.7 作用在轴上的压力如前所述 (1.23),1.3QQFF取5 主要部件的设计计算及校核5.1 窝眼型孔由表 1 中不育系 171S 的相关参数，初步确定采用圆柱形窝眼孔，其孔径d 应比其长度方向尺寸稍长，但又不能大于恢复系中的最小长度尺寸，故孔径d=67.5 mm 之间。孔深为能够容纳下一粒不育系种子即可，故取孔深为 3 mm。5.2 分选滚筒窝眼滚筒是该分选机的关键部件之一，直接决定籽粒分选效果。决定窝眼滚筒的技术参数主要有 3 个，即：滚筒直径 D、长度 L 及滚筒转速。由于滚筒长度直接决定籽粒在分选机内接受分选的时间，仅仅决定分选效率，窝眼滚筒的外径和转速则决定分选后种子的纯度。因此，根据设计经验，并考虑整机尺寸与工作效率，滚筒长度 L 取 400 mm。依据窝眼型孔的分选原理，恢复系与不育系均在滚筒内随滚筒一起转动或与滚筒保持一定的相对运动，依据其长度的差异，短粒种子直接落入型孔中，随着滚筒的旋转而被带到一定的高度，并在重力的作用下落入窝眼筒中部的承种槽内，最后通过槽内的排料螺旋排出；没有进入窝眼孔的种子由筒底部排出，这样就完成了长度不一的籽粒的清选。现考察其中的一粒种子在滚筒内壁的运动动力学问题，暂不考虑窝眼型孔内壁对籽粒的作用，则其主要受到重力 mg，窝眼滚筒内壁对种子的支反力 FN，和摩擦力 Ff 的作用。假设滚筒一直以角速度匀速转动，则应保证种子在图示 3 中的=090范围内时需随滚筒一起运动：在 =90180范围内必须脱离滚筒内壁。.87201.64(/)0ZPnVms04.5().6.3457CQPNVN充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸- 13 -对图3 中种子沿半径方向列动力学方程NnFmga其中： 2wR所以： Ng则籽粒不脱离滚筒的条件是： 0NF即 2Rww或根据实际估算有滚筒转速 305/minnr3.145.0n即所以 29gR取D=135mm.5.3 滚筒结构的确定为减轻整机的重量，采用中空式的滚筒。里面的结构要根据轴和轴承，主要结构见下图。充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸- 14 -图 4 窝眼滚筒Fig.4 Nest eye roller5.4 螺旋搅龙螺旋供料器在机壁里旋转，要防止螺旋外表与机壁相碰，若稍相碰，马上损坏机器。但它们的间隙又不能过大，过大会影响送料效率和挤压力，甚至物料从间隙处倒流，因此这部分零件的加工和安装的要求较高。5.4.1 螺旋直径的计算螺旋直径 2.5()QDKmCQ供料量（t/h）(根据原始数据Q=100（kg/h） =0.1（t/h）填充系数 （查运输机械设计选用手册（下册） P352 表15-1取=0.25）C倾斜修正系数（查运输机械设计选用手册（下册） P352表15-2取c=1）物料松散密度（ ）水稻的松散密度为（0.56 ）3/tm3/tm求的D=50mm 螺旋搅龙图如下。充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸- 15 -图 5 螺旋搅龙Fig.5 Helix mixing dragon5.5 螺旋供料器的转速搅龙的转速不宜太高，因为输送能力并不是随转速增加而增加。当速度达到一定值以后，效率反而下降，且速度过高，物料磨擦生热，出口处得压力升高，易引起物料变性，影响籽粒的质量，因此搅龙的转速一般在 200400r/min 比较适宜。根据原始数据，现取 n=200r/min5.6螺旋节距螺旋节距和螺旋直径相等为51mm5.6 机架机架在清选机中的用于容纳和支承各种零部件，本设计采用 5#角钢焊接成，壳用钢板由螺钉连接或者之间焊接而成，并且在机脚的位置设置两块木条，不仅方便电机的安装，而且起到了减震作用。5.7 清选机的整体布局1.窝眼分选筒；2.推料螺旋； 3.主轴；4.承种槽调节机构；5.排种口 1；6.承种槽；7.排种口 2；8.底座；9.外齿圈；10.支承轴；11.支承轴轴承；12.机架；13.主轴小链轮；14.进料斗；15.防堵拨齿； 图 6 窝眼分选筒分选机结构图Fig.6 Structure of the indent cylinder separator充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸- 16 -6 种子籽粒动力学分析6.1 长粒种子轴向动力学分析分选筒内长粒种子轴向移动的外力来源于两部分，一是物料流的侧压力，使籽粒发生侧塌位移；二是由于分选筒斜置，重力沿分选筒轴线方向的分力，使籽粒沿轴向流动。由于窝眼分选筒是低速运转，产生的物料堆积层很薄，故忽略物料流的侧压力，只考虑籽粒重力沿分选筒轴线方向的分力。当长粒种子在摩擦力 Ff1 的作用下沿分选筒内壁径向爬升到一定高度（极限高度）后，籽粒相对分选筒处于瞬时静止状态，随后籽粒开始下滑并沿轴向移动，最后从排料口 2 排出。现以长粒种子爬升极限高度位置处建立图 3 示坐标系，以籽粒重心处为坐标原点 o，x 轴沿分选筒径向，y 轴沿分选筒内壁切线方向，z 轴沿分选筒轴线方向，分选筒斜置，其轴线与水平轴夹角为 。依据动力学关系式可知，此时长粒种子受到自身重力 m1g，离心惯性力 P2，分选筒内壁支持力 FN2 以及轴向摩擦力 Ff2 的作用，受力图如图 3 所示。由于滚筒转速慢，籽粒上升高度低，科氏加速度小，近似认为绝对加速度等于牵连加速度。故可得其离心惯性力 。212RmP将重力 m1g 沿图示坐标轴方向分解0xFcos1yinzyz图 7.长粒种子轴向运动受力图Fig7. Long axial movement by trying to seedFig.3 Dynamic analysis of axis to long seeds充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸- 17 -若使长粒种子沿轴向运动，必须有 2fzF沿轴列平衡方程有：002NxFP可得： 2而 tgff,所以： （4）0sin211Rm（5）（ t/arc式中：分选筒斜置倾角 ，rad ；f：摩擦系数；R：分选筒半径，m；g：重力加速度 ，m/s 2；：摩擦角，rad； ，角速度， rad/s。由式（5）可知，当分选筒外形尺寸及材料确定后，R 、 均为定值，分选筒斜置倾角 的选择范围由角速度 决定。6.2 短粒种子动力学分析由于短粒种子长度方向的尺寸小于窝眼直径，故可落入到窝眼孔中，籽粒在窝眼孔中受到窝眼的约束，随分选筒一起运动；当短粒种子转动到一定高度（极限高度）时将脱离窝眼孔，斜抛至承种槽中，并受承种槽中螺旋推送器的推动沿轴向运动到排料口 1 排出。6.2.1 分选筒内短粒种子径向动力学分析短粒种子受到窝眼的约束随分选筒运动到一定高度（极限高度）时，相对分选筒处于瞬时静止状态，随后籽粒将脱离窝眼的约束，以一定的初速度斜抛入承种槽内。通过运动分析可知，由于短粒种子运动过程中受到窝眼的约束，其极限高度位置角 应在 /2 的范围内。现以短粒种子位于极限高度处建立图 4 示坐标系，以籽粒重心处为坐标原点 o，x 轴沿分选筒内壁切线方向，y 轴沿分选筒径向。依据动力学关系式可知，此时短粒种子受到自身重力 m2g，离心惯性力 P3，分选筒内壁支持力 FN3 及窝眼径向摩擦力 Ff3 的作用，受力图如图 4 所示。充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸- 18 -图 8.短粒种子在分选筒径向运动受力图Fig 8. Short seed tube in the radial motion by the separation attempt依据图 4 示受力图，由达朗伯原理，可列平衡方程：0)2/cos(023gmFNx（6）in32Pfy（7）, 233,RtgfFNf 代入得 )/cos(/i2（8）化简后 fart1gin2（9） 式中：短粒种子在分选筒内极限高度的位置角 ，rad；f：摩擦系数；R：分选筒半径，m；g：重力加速度 ，m/s2 ； ：摩擦角，rad ； ，角速度，rad/s。 当分选筒外形尺寸及材料确定后，R、 均为定值，在保证正常工作的条件下，极限高度的位置角 与角速度 应满足式（9）所示的关系。6.2.2 承种槽内短粒种子轴向动力学分析承种槽内短粒种子轴向运动的外力主要来源于推料螺旋的推力。籽粒脱离窝眼的约束后落入承种槽，受到螺旋叶片法向推力的作用，在该推力轴向分力的作用下籽粒沿轴向运动到排料口 1 排出。因为推料螺旋与分选筒同轴，故其与水平面也呈 倾角，该螺旋设计为标准等螺距、等直径、螺旋面升角为 的单头螺旋。将螺旋面沿升角 展开，其中一条螺旋线可用图 5 示斜线表示，现以距离螺旋轴线 r 处的物料颗粒 A 作为研究对象5 。建立图 5 示坐标系，x 轴沿螺旋轴向方向，y 轴垂直于 x 轴方向。依据动力学关系式可知，此时短粒种子受到自身重力 m2g，螺旋叶片法向推力 FN4，叶片的摩擦力 Ff4，以及承种槽的支持力 FN5，如图 5 所示。图 9. 短粒种子承种槽内运动受力图Fig 9. Short-bearing species of seed movement by trying to tankFig.5 Dynamic analysis to short seeds in the trough充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸- 19 -通过运动分析，由于籽粒自身重力很小，且斜置倾角 很小，可忽略重力沿轴向的分力，而要保证短粒种子 A 在承种槽内能够沿轴运动， 法向推力 FN4的轴向分力应大于 Ff4 的轴向分力，即 )2/cos(44fNF（10） tgff,4代入式（9）中，化简得)s1(ar（11）式中：推料螺旋面升角，rad ；f：摩擦系数；g：重力加速度 ，m/s2 ； ：摩擦角，rad；，推料螺旋斜置倾角， rad。推料螺旋推送籽粒过程中，籽粒的运动受到推料螺旋参数的影响，运动轨迹并非是单纯的沿轴线作直线运动，而是一空间复合运动。螺旋推力的径向分力和叶片对籽粒的摩擦力有可能带着籽粒绕螺旋轴转动，对籽粒的输送产生阻滞和干扰。因此在选择设计推料螺旋时，螺旋面升角 与斜置倾角 应满足式（11）所示关系，在斜置倾角 确定的前提下，选择设计螺旋面升角 ，以保证短粒种子被推料螺旋推送出承种槽。7 传动装置的运动和动力参数7.1 各轴转速轴 710(/min)mnr轴 2(/i)3.5i主轴 =0r/in1n主 搅 （充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸- 20 -7.2 各轴的功率轴 式中 为电动机的额定功率12.dPkwdP轴 0.962.1()KW主轴 =n主式中 为 V 带传动效率；查表机械设计课程设计手册 1-7 取 0.967.3 各轴转矩轴轴 主轴 8 轴的设计校核在本设计中均采用圆截面短轴，可以把轴看成只是传递转矩，即各轴都按扭转强度计算。8.1 轴 1 的设计校核轴 1 传递功率 P1=2.2KW, 转速 n1=710r/min ；选用 45 钢，查机械设计表14-2， 许用扭切力 =30MPa则最小轴颈 8.2 轴 2 的设计校核轴 2 传递功率 p2=2.1kw , 传递 n2=200r/min ；选用 45 钢，查机械设计表 14-2， 许用扭切力 =30MPa则最小轴颈8.3 重要轴的强度校核。19502.10.75()PTNmn9.)主 主 （d.=9.86()7m66339.5109.5102. 7pd mn66339.5109.5102. 5.62pd mn充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸- 21 -圆周力法向力 已知作用在齿轮上的圆周力 Ft=5678N =2045N, 轴向力 =5978N, 齿轮的分rFF度圆直径 d=34mm，作用在轴右端链轮上外力 F=4500N, L=138mm， k=300mm1）垂直面的反支撑力2）水平面的支撑反力3）F 力在支点产生的反力4) 绘垂直直面的弯矩图图 10. 弯矩图1 0rt295.061834Fantan245NtTd径 向 力 1ra1Vr1dL384F-2045-612=30N =7t1H2568=2091V2FK453=9782NL=+014t0=597cos2充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸- 22 -Fig 10 Moment diagram5）绘水平面的弯矩图6）F 里产生的弯矩图 2FM=K450.3=1N.ma-a 截面 F 力产生的弯矩为：7）求合成弯矩图考虑到最不利的情况， 22FaVHM+与 直 接 相 加2aFaHM+=184675=81N.m 2a. 221350.Nm8）轴传递的转矩9）危险截面的当量弯矩从上图可以看出，a-a 截面最危险，其当量弯矩为22eaMT（ ）如认为轴的扭切应力是脉动循环变应力，取折合系数 ，代入上式可得0.622e86195.863N.m（ 0）10）计算危险截面处轴的直径轴的材料选用 45 钢，调质处理，由机械设计基础表 14-1 查得由机械设计基础表 14-3 查得 则有；B=650Pa， 1=60MPab，考虑到键槽对轴的削弱，将 d 值加大 5%，故 d=1.05x16=17mmaV21L0.138M=F75=N.m27aH1L0.382914.21L978.67.1.46895.tdTF2331861.0ebMdm充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸- 23 -8.4 轴承的计算已知装轴承处轴径 d=17mm，转速 n=200r/min，选用深沟球轴承6303，Cr=13500N8.5 轴承载荷校核对深沟球轴承，其径向基本载荷 1r61r r0=()823=1.5phfnCLCKN 式 中 基 本 额 定 动 载 荷 ， 查 表 得载荷系数，查表 8-15 取 =1pf pfP栋梁动载荷， N温度系数，查表 8-14 得 =11f 1f基本额定寿命，本机预设寿命 =4000hhLhLn轴承转速，r/min寿命指数，对球轴承 =30361p02350=4可 得 P7N故在规定的条件下，6303 轴承可用。9. 结论1）本设计的窝眼滚筒分选机是一种种子精选加工设备，精选质量高，生产率为 100kg/h，能满足生产的实际需要，种子获选率高，除杂效果好。2）采用双轴支撑滚筒结构，采用螺旋排料，实现连续排料功能。利用窝眼孔的旋转将不同种类的水稻种子分离。设计滚筒支撑轴、螺旋排料等结构，使筒精选机使用方便、操作简单、功能齐全。3）滚筒窝眼尺寸 d 为 7 厘米，滚筒转速为 40r/min。参考文献1 吴明亮，王慧敏. 窝眼分选筒式籽粒分选机中籽粒的运动动力学分析M.湖南农业大学工程学报，2004.2 赵新军. 水稻作业机械使用维护与故障排除M. 北京：金盾出版社，1955.充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸- 24 -3 张钟欣，肖枫，于慧春.农产品加工机械有问必答M. 北京；电子出版社，2008.4 张成堂，商立今.脱粒机M. 北京：中国农业机械出版社，1985.5 濮良贵，季名刚，陈国定.机械设计M. 北京：高等教育出版社，2007.6 孙桓，陈作模，葛文杰. 机械原理M. 北京：高等教育出版社，2006.7 王昆，何小柏，汪信远. 机械设计基础课程设计M.北京：高等教育出版社，20068 朱冬梅，胥北海.画法几何及机械制图M. 北京：高等教育出版社，2004.9 罗锡文.农业机械化生产学M. 北京：中国农业出版社，2003.10 李宝筏.农业机械学M.北京：中国农业出版社，2003.11 骆素君，朱诗顺，机械设计简明手册M. 北京，化学工作出版社，2006.12 赵韩，黄康，陈科，机械系统设计M.北京：高等教育出版社，2006.13 哈尔滨工业大学理论力学教研组，理论力学M.高等教育出版社.199714 刘宏文.材料力学M.北京：高等教育出版社，2006.15 衣淑娟，王树波，张秀芹.黑龙江农垦大学学报C.2000.16 陶桂香，衣淑娟.水稻轴流脱粒机原理论研究现状分析C.2007.17 汤楚宙.水稻联合收割机原理与设计.湖南科学技术出版社.2002.18 机械设计手册编写委员会，机械设计手册新版第四卷M.机械工业出版社.19 成大先主编，机械设计手册单行本，轴及其连接M.化学工业出版社.2004.20 邓文英主编.金属工艺学M.高等教育出版社.200221 于明忠.全自动种子精选机.22 武曰喜.LK 系列种子精选机的原理及使用.23 金增辉. 大米色选与滚筒精选.粮食与油脂.2004.24 潘云，李建兵.JXT60型大米窝眼滚筒精选机的研制.中南农业科技大学学报.2006.25 周自君.碟片滚筒组合精选机的结构及改进.粮油食品科技.2010.充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸- 25 -26 刘冠军，田俊英，尹小琴.小型复式谷物清选机的研制.农机化研究.2009.致 谢时光匆匆如流水，转眼便是大学毕业时节，春梦秋云，聚散真容易。离校日期已日趋临近，毕业设计的的完成也随之进入了尾声。从开始进入课题到论文的顺利完成，一直都离不开老师、同学、朋友给我热情的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!作为一个大学生，在最初试图以本课题为题材进行研究时，还是颇有顾虑的，最大的难题在于自己对窝眼滚筒缺乏足够的了解，更有茫茫然不知从何处下手的思想。几经酝酿思索，最后在我院汤楚宙老师的鼓励和帮助下，最终确定对以杂交水稻籽粒分选清选机机械装备设计为题作为我的毕业设计课题，由此才展开此清选机的设计和设计说明书的撰写工作。本毕业设计是在我的指导老师吴明亮老师的亲切关怀与细心指导下完成的。从课题的选择到论文的最终完成，吴老师始终都给予了细心的指导和不懈的支持，并且在耐心指导论文之余，吴老师仍不忘拓展我们的知识视野，让我们感受到了知识的美妙与乐趣。特别是吴老师教给我的一些做人的道理，他说做人就像毕业设计一样，每一项都要认真，踏实做事，认真做人。值得一提的是吴老师宅心仁厚，闲静少言，不慕荣利，对学生认真负责，在他的身上，我们可以感受到一个学者的严谨和务实，这些都让我们获益菲浅，并且将终生受用无穷。毕竟“经师易得，人师难求” ，希望借此机会向吴老师表示最衷心的感谢！此外，本文最终得以顺利完成，也是与大学里的各任课老师息息相关的，虽然他们没有直接参与我的论文指导，如果没有他们在大一大二时给我打好基础，我想我的设计也不能顺利完成。在此向他们表示深深的感谢！还有班上的同学，也一并表示感谢！最后要感谢的是我的父母，他们不仅培养了我对中国传统文化的浓厚的兴趣，让我在漫长的人生旅途中使心灵有了虔敬的归依，而且也为我能够顺利的完成毕业论文提供了巨大的支持与帮助。在未来的日子里，我会更加努力的学习和工作，不辜负父母对我的殷殷期望！我一定会好好孝敬和报答他们！