4LY-180型油菜联合收割机振动筛的设计.doc

1、摘 要 本文阐述了目前国内油菜收割的现状，指出了国内油菜联合收割机研究的成绩和存在的问题，并对油菜收割技术的前景做了展望。通过动力学原理来设计作为清选装置的振动筛，采用双风扇配合振动筛将油菜从杂物中分离，并对清粮的原理进行了论证。根据经验选择了加密圆孔筛作为筛面。参考实验模型并对其传动方案进行了改良，使传动更加有效、合理。着重对油菜联合收割机进行了设计计算。对轴的设计是根据弯扭组合强度来进 行设计校核的，在保证强度的条件下尽量节省材料。轴承和带轮的设计和校核严格根据机械设计手册进行，强度和寿命都达到满足实际生产生活的要求。其他零件非标准见参考实验机型的设计，标准件则根据设计手册进行设计，满足了

2、油菜联合收割机对振动筛部分的设计。关键词：油菜；收割机；设计；振动筛；轴；轴承；带轮ABSTRACT This paper describes thecurrent situationof domesticrapeseedharvest,pointed out that thedomestic researchof rape combine harvesterand the existing problems,andon rapeharvesttechnologyprospect.Through the dynamicsprinciple in the design ofvibration a

3、s thecleaning devicescreen,doublefanwithvibrationsievewillrapeis separated from thedebris,and the principle ofcleaningare demonstrated.According to th.According to the experience ofselectedas encryption round hole sieve screen surface. The reference model and the improvement of its transmission sche

4、me, the transmission more efficient,reasonable. The rape combine harvester for the design and calculation. Is to design and checkaccording to thebending and torsionstrengthofshaft design,ensuring the strength of theconditionstosave material.Bearingand a belt wheeldesign and checkstrictlyaccording to

5、 theHandbook of mechanical design,strength and lifetomeet the actual productionrequirements of life.Otherparts,nonstandarddesign referenceexperimentalmodels,standard partsaccording to thedesign manualdesign,meet therape combinepart of the designof the vibrating screen.Keywords:rape；harvester；design；

6、vibration sieve；shaft； bearing；pulley目 录第一章 引言11.1按照油菜籽的空气动力学特性进行分离11.2按照油菜籽的尺寸特性进行分离21.3利用气流和筛子配合进行分离2第二章 我国油菜收割机的现状与展望3 2.1油菜的市场情况3 2.2油菜的种植方式对实现机收的影响4 2.3油菜收获机械化技术现状4 2.4油菜收获机械化技术展望5第三章 振动筛的设计10 3.1筛面的选择10 3.2传动方案的选择10第四章 零件的设计计算11 4.1后轴的设计计算11 4.2前轴的设计计算14 4.3带轮的设计计算15 4.4后轴轴承的选用17 4.5关于振动筛其他零件的

7、设计校核18结束语19致谢20参考文献213第一章 引言由于面对目前国内油菜联合收割机空白的现状，我们和指导老师打算一起对油菜联合收割机进行设计与研究，并且希望我们的研究设计能给国内油菜联合收割机的发展贡献出一份自己的力量。对于此次的毕业设计，我们怀着认认真真学习、踏踏实实工作的精神和对自己的课题做到科学、有据可依的态度进行调查研究。然而由于我们的知识毕竟有限，在设计调查研究中难免会存在些错误或不足之处，希望各位老师能够给予批评和指教。本次我主要的设计部分是振动筛，它属于清选装置这一类别。在脱粒机和联合收割机上，清粮是在脱粒后进行的；而在油菜等的收割机械上，则先需要对油菜籽进行精选和分离，然后

8、再进行清选。清粮和选粮共同的作用原理是利用清选对象各组成部分之间物理特性的不同而将他们分离开来的。1.1按照油菜籽的空气动力学特性进行分离运用气流进行清选的实质其实是利用油菜籽和夹杂物的空气动力学特性的不同来清选的。物体的空气动力学特性可以用漂浮速度u或者漂浮系数h来表示。漂浮速度是指物体在垂直空气流的作用下，当气流对物体的作用力等于该物体本身的重量而使物体保持漂浮状态时气流所具有的速度。物体与气流相对运动时受到的作用力可以表示为：P=kFu式中 k-阻力系数，与物体的形状、表面状态、表面特性和雷诺数有关。 -空气的密度 F-物体在垂直与相对速度方向上的最大截面积（迎风面积）（m ) u-物体

9、对气流的相对速度（m/s）在垂直气流的作用下，物体的运动方程式为mu=P-G （2）式中m 物体的质量（g）G 物体的重量（mN）当PG时，物体向上运动，当PG时，物体则向下运动。如果物体没有向上或向下的运动，即在气流中处于稳定的悬浮状态，那么加速度u=0则P=G，此时气流的速度等于漂浮速度u。式(1)可以写为 P=kFu =mg （3）u=expmg/(kF)=exp(g/k) （4）k=kF/m称为漂浮系数，于是由式（1）得到的悬浮状态时气流对物体的作用力 P=m ku （5）在实际工作中油菜籽与气流的相对速度一般不等于漂浮速度u，但是在通常的谷物清选速度下，用式（5）计算气流的作用力不会

10、产生较大的误差。显然，漂浮系数不同的物体在和气流做相对运动时，受到气流的作用力P也不尽相同。根据这一原理，我们可将脱出物向空中抛掷，利用风扇所产生的气流来吹扬脱出物，靠气流对脱出物各部分作用力的不同来完成清选的任务。1.2按照油菜籽的尺寸特性进行分离油菜籽的尺寸一般用长度、宽度和厚度来表示。根据这些尺寸的大小，在清选机械中，分别用不同的方法将油菜籽从油菜的菜秆和杂草中分离出来。常见的筛子一般分为四种：编织筛、鱼眼筛、冲孔筛、鱼鳞筛。清粮装置上较多的是釆用冲孔空筛与鱼鳞筛。编织筛用铁丝编织而成，多为方孔，尺寸以14mm14mm或160mm16mm为多。编织筛有效分离面积大，油菜籽的通过性好，对气

11、流阻力小，但缺点是孔型不准确，而且不可调节筛眼的大小，主要用于清理脱出物中较大的混杂物。鱼眼筛是在薄钢板上冲压出凸起的鱼眼状的月牙形筛孔。这种筛孔可以减少短茎杆通过筛孔的机会，而沿着筛面并对鱼眼空方向运动的油菜籽仍可通过。鱼眼筛向后推送混杂物性能较好，且重量较轻，结构简单，但它只有单方向的分离作用，这使得生产效率低。冲空筛的筛孔比较精确，可以得到较洁净的油菜籽，在清粮装置上多用作下筛。这种筛子的主要缺点是在清选不同作物时，需更换不同的筛面。另外，冲空筛对气流也会产生较大的阻力。鱼鳞筛的筛孔是由鱼鱗状的筛片组成的，筛片的角度可以根据不同的需要进行调整，这样便能够使筛孔的大小可以调节从而满足不同时

12、候的不同需求。由于油菜籽的尺寸很小，结合实验实践，我们选用加密圆孔筛，它的分离效果较为理想。1.3利用气流和筛子配合进行分离在脱粒机和油菜联合收割机上，最常用的是风选与筛选相配合的清粮装置。如果只用筛子进行分离，混杂在脱出物中的油菜籽很少有机会直接通过筛孔，并且筛孔又经常会被混杂物堵塞。有了气流配合可将轻杂物吹离筛面，并吹出机外，有利于对油菜籽进行分离。为了更有效的进行分离，我们釆用了双风扇加三层筛面的分离，这样让分离效果更加理想。第二章 我国油菜联合收割机的现状与展望随着我国产业结构的调整，全国最近几年油菜的种植面积迅速增加，尽管受天气状况和种植收益的影响，我国油菜籽年产量波动较大，但总体仍

13、然呈现增加的态势。我国在1999年产量首次突破1000万吨后，一直维持在1000万吨以上的水平，2009年再次创下1366万吨的历史最高纪录，种植面积达到历史第二高位。然而，油菜种子小，果荚容易破裂，在大面积机械化生产作业过程中，收获的是一个重要的环节。收割损失、不当造成产量高产低收获的情况。现在所有的油菜生产机械化问题在整个过程中有相当重要的地位，特别是油菜联合收割机已被列为国家“十五”的关键项目。目前的主要模式是以传统的全喂入式联合收割机改进机器的，但仍有很多问题。如：总损失率高（15%以上），含杂率高（10%以上），此外适应性差。如何开发出中国国情的油菜联合收割机是一个重要问题。2.1油菜的市场情况油菜作为世界范围内主要的油料作物，它的油主要食用，它的饼粕用作田间种植的肥料或饲用。另外油菜也是一种经济作物，其生产种植的成本较低，产出率较高。随着最近几年来人们对油菜品质不断的改良，油菜籽的出油率大大提高，在供人们食用之余菜籽油也广泛应用于化工、可再生能源等领域。转基因油菜也被用来生产可降解塑料的原料和制造医学上昂贵的多肽、蛋白等药物。由于油菜的用途十分广泛，其种植面积也不断增大。油菜在中国种植史已有2000多年，长江、黄河流域的人们也有食用菜籽油的习