2029 5XZ-3.0型重力式清選機(jī)下體設(shè)計(jì),xz,重力,式清選機(jī),下體,設(shè)計(jì) 實(shí) 習(xí) 總 結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)正式開始了,題目和參數(shù)擺在面前時(shí)，還是覺得對(duì)本專業(yè)的認(rèn)識(shí)不夠, 學(xué)校為了使我們更多了解專業(yè)知識(shí)、實(shí)踐知識(shí)和對(duì)設(shè)計(jì)題目的認(rèn)識(shí)，開闊視野，了解相關(guān)設(shè)備及技術(shù)資料，熟悉典型零件的加工工藝，特意安排了我們到擁有較多類型的糧食加工設(shè)備，生產(chǎn)技術(shù)較先進(jìn)的工廠進(jìn)行參觀實(shí)習(xí)。為期五、六天的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我們?nèi)チ?XX 農(nóng)業(yè)技術(shù)研究院。了解這里的生產(chǎn)情況，與本專業(yè)有關(guān)的各種知識(shí)，工人的工作情況等等。親身感受了所學(xué)知識(shí)與實(shí)際的應(yīng)用，在機(jī)械制造工業(yè)的應(yīng)用了，等等理論與實(shí)際的相結(jié)合。 一 實(shí)習(xí)地點(diǎn) XX 農(nóng)業(yè)技術(shù)研究院二 實(shí)習(xí)時(shí)間 2008 年 3 月 三 實(shí)習(xí)目的 通過完成畢業(yè)實(shí)習(xí)過程，結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)或論文選題深入工廠企業(yè)實(shí)地參觀與調(diào)查，達(dá)到以下的實(shí)習(xí)目的在這個(gè)基礎(chǔ)上把所學(xué)的專業(yè)理論知識(shí)與實(shí)踐緊密結(jié)合起來，提高實(shí)際工作能力與分析能力，以達(dá)到學(xué)以致用的目的。 1. 了解種子重力清選機(jī)體結(jié)構(gòu)及其工作原理 2. 掌握請選機(jī)的運(yùn)動(dòng)形式及其類型和發(fā)展?fàn)顩r 3. 種子清選的工藝過程及生產(chǎn)狀況 四 實(shí)習(xí)心得種子收獲后，從外形相近的種子中間，將不成熟的、霉變的、被蟲子咬過的不合格種子及小石子（重雜）從好種子中分離出來，這個(gè)過程通過使用重力式清選機(jī)實(shí)現(xiàn)，效果十分明顯。種子經(jīng)過重力式清選機(jī)的氣流和振動(dòng)篩選后，不僅提高了種了凈度和發(fā)芽率，增加種子商品化程度，而且利于種子機(jī)械化田間播種。1、國外重力式清選機(jī)評(píng)述：在歐美發(fā)達(dá)國家，重力式清選機(jī)的生產(chǎn)能力從 1t/h 到 15t/h，臺(tái)面結(jié)構(gòu)從三角形臺(tái)面、矩形臺(tái)面到混合形臺(tái)面，氣流形式從負(fù)壓到正壓，已形成多種系列化重力式清選機(jī)，工藝精良、性能穩(wěn)定、可靠性強(qiáng)、噪音相對(duì)較低。除傳統(tǒng)的機(jī)械調(diào)節(jié)外，已開發(fā)出液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，操作更加靈敏。比較著名的生產(chǎn)廠家有丹麥 WESTRUP 公司，奧地利 HEID 公司、德國 PETKUS 公司、美國 OLIVER 公司、LMC 公司、CRIPPEN 公司。從性能上看，無論是三角臺(tái)面還是矩形臺(tái)面振動(dòng)平穩(wěn)，風(fēng)量在臺(tái)面上非均布且有規(guī)律分布，物料能很好地布滿整個(gè)臺(tái)面，種子分離效果明顯。從結(jié)構(gòu)上看，丹麥 WESTRUP 公司產(chǎn)品采用三角形臺(tái)面單風(fēng)機(jī)正壓式結(jié)構(gòu)，重雜清理效果較好；奧地利 HEID 公司的產(chǎn)品是多聯(lián)風(fēng)機(jī)矩形臺(tái)面，雙質(zhì)點(diǎn)平衡結(jié)構(gòu)，無效振動(dòng)和噪音??；德國 PETKUS 公司產(chǎn)品單風(fēng)機(jī)矩形臺(tái)面；美國OLIVER 公司產(chǎn)品三角形或矩形臺(tái)面，采用多聯(lián)離心風(fēng)機(jī)，噪音略高但分選效果明顯，又開發(fā)出液壓調(diào)節(jié)裝置，操作靈活，適用于大型設(shè)備的操作，其小噸位產(chǎn)品采用混合型臺(tái)面（如 316M 型），尤其適合于蔬菜等小粒種子的清選，能耗及噪音適中；LMC 公司的產(chǎn)品采用雙振動(dòng)架平衡機(jī)構(gòu)，清選效果適中，但總體結(jié)構(gòu)龐大。CRIPPEN 公司產(chǎn)品采用矩形臺(tái)面，多聯(lián)前彎曲多葉片風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)出風(fēng)口有角度，噪音小。2、重力式清選機(jī)的發(fā)展方向：（1）氣流系統(tǒng)的選擇：重力式清選機(jī)有負(fù)壓式和正壓式兩種氣流配置形式，其中正壓式由單臺(tái)或多臺(tái)風(fēng)機(jī)供風(fēng)。其中負(fù)壓式供風(fēng)類型以瑞士布勤（BUHLER）公司產(chǎn)品著稱（1980 年前后河北正定縣在“四化一供”中安裝了布勒公司引進(jìn)的 3t/h 種子加工成套設(shè)備，重力式清選機(jī)為 MTLB-100 型），種子清選效果理想，當(dāng)時(shí)上海向明機(jī)械廠在消化吸收基礎(chǔ)上開發(fā)出 5XZ-1.0 和 5XZ-2.5 負(fù)壓重力式清選機(jī)，但由于能耗、噪音較大，振動(dòng)不易平衡，操作不便，目前已逐步被淘汰。正壓式目前占據(jù)主導(dǎo)地位，由于單臺(tái)風(fēng)機(jī)風(fēng)量分布不勻或風(fēng)量不足，目前大多采用正壓多聯(lián)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)，OLIVER 公司產(chǎn)品設(shè)置導(dǎo)流板，HEID 公司產(chǎn)品設(shè)置了高效多殿風(fēng)機(jī)和非均布導(dǎo)風(fēng)板，通過結(jié)構(gòu)改進(jìn)使氣流通道阻力小，風(fēng)機(jī)效率增高。（2）臺(tái)面的選擇：種子在重力式清選機(jī)臺(tái)面上保持的時(shí)間越長，走過的距離越遠(yuǎn)，種子分離和分選效果就越好。一般重力式清選機(jī)有三角形和矩形臺(tái)面兩種，工作原理相同，均有分層區(qū)和分離區(qū)。其主區(qū)別在于：輕、重種子由喂料口經(jīng)工作臺(tái)到各自排出口的距離不同。重力式清選機(jī)工作時(shí)，三角形臺(tái)面上重種子（包括重雜）走過的路徑遠(yuǎn)，矩形臺(tái)面上輕雜和中間混合料走過的路徑遠(yuǎn)。三角形臺(tái)面結(jié)構(gòu)側(cè)重于除去種子中的重雜；矩形臺(tái)面結(jié)構(gòu)側(cè)重于除去種子中的輕雜和生產(chǎn)效率，平衡性能好，有利于風(fēng)機(jī)的布置；對(duì)于混合型臺(tái)面則性能適中。在大生產(chǎn)率和谷物種子清選中基本使用矩形臺(tái)面，但在小生產(chǎn)率，清除重雜為主的小子粒種子清選中仍使用三角形臺(tái)面。（3）振動(dòng)的選擇：機(jī)械振動(dòng)根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式不同可分為幾種，有電磁驅(qū)動(dòng)、振動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、曲柄連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)等。重力式清選機(jī)振動(dòng)方式國內(nèi)外應(yīng)用最普遍的是曲柄連桿驅(qū)動(dòng)方式，結(jié)構(gòu)布置和參數(shù)調(diào)節(jié)較方便，能做到理想的平衡。HEID 公司產(chǎn)品為自平衡振動(dòng)機(jī)構(gòu)，OLIVER 公司產(chǎn)品則設(shè)計(jì)為附加的振動(dòng)平衡架。（4）集中操作并改進(jìn)相關(guān)裝置：在設(shè)備的操作方便性方面，國外重力式清選機(jī)都設(shè)置了儀表直接顯示調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)，不停機(jī)集中控制。臺(tái)面開始用鋁合金代替鋼結(jié)構(gòu)，選用性能好的鋼絲網(wǎng)，OLIVER 公司和 CRIPPEN 公司臺(tái)面還涂了一層氫基甲酸乙酯，增加臺(tái)面鋼絲的摩擦力，增加生產(chǎn)率，延長使用壽命。臺(tái)面有半罩或全罩除塵，在主排種出口配備振動(dòng)電機(jī)加快出料速度。五 實(shí)習(xí)總結(jié)　據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織在 20 世紀(jì) 80 年代初編印的世界種子加工機(jī)械生產(chǎn)廠商和產(chǎn)品名錄，當(dāng)時(shí)共有種子加工機(jī)械廠商約 100 家（不包括中國），主要企業(yè)分布在歐洲和美國。經(jīng)過十幾年的演變，歐洲企業(yè)經(jīng)歷了兼并與產(chǎn)品創(chuàng)新的變化，美國企業(yè)則進(jìn)入產(chǎn)品革新與開拓階段企業(yè)總數(shù)減少，實(shí)力增強(qiáng)。美國著名種子加工機(jī)械生產(chǎn)廠商經(jīng)過幾十年的市場競爭，開發(fā)、保持和發(fā)展了自己產(chǎn)品的特色，重點(diǎn)生產(chǎn)有特色的產(chǎn)品，有些工廠主既是產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和專利擁有者，又是公司總裁，對(duì)自己的產(chǎn)品和技術(shù)開發(fā)方向相當(dāng)了解。如美國CRIPPEN 公司生產(chǎn)重力式清選機(jī)已有 70 多年的歷史，進(jìn)入 90 年代兼并了別的公司，很有起色，老式重力式清選機(jī)在保持原有傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了革新。美國 OLIVER 公司多年來一直專一生產(chǎn)重力式清選機(jī)，90 年代為與美國大農(nóng)場的生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，又開發(fā)出超大型重力式清選機(jī)，操作和使用非常方便。丹麥CIMBRIA 公司進(jìn)入 80 年代后收購了奧地利有百年歷史的 HEID 公司，近年來又開發(fā)出新一代重力式清選機(jī)。德國 PETKUS 公司傳統(tǒng)產(chǎn)品是風(fēng)篩表選機(jī)，近年來也開發(fā)了重力式清選機(jī)和其他產(chǎn)品。這次實(shí)習(xí)中得到了很多現(xiàn)場知識(shí)和與種子加工相關(guān)的知識(shí)，深刻認(rèn)識(shí)了清選機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理，完成了實(shí)習(xí)目的。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告題 目： 5XZ-3.0 型重力式清選機(jī)下體設(shè)計(jì) 院 （系）： 機(jī)械工程學(xué)院 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 教師職稱： XX 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告題 目 5XZ-3.0 型重力式清選機(jī)下體設(shè)計(jì) 來源 工程實(shí)際1、研究目的和意義隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展，農(nóng)作物種子清選機(jī)械也日趨成熟，其中正壓式重力清選機(jī)發(fā)展最快。5XZ-3.0 型正壓式重力清選機(jī)適用于玉米、小麥、水稻、大豆、高粱等作物種子及各種蔬菜種子精選加工。可在加工線中配套使用，也可用于單機(jī)作業(yè)。本設(shè)計(jì)研究設(shè)計(jì)生產(chǎn)率為 3.0t/h 的 5XZ-3.0 型重力式清選機(jī)的主要參數(shù)，包括振幅、振動(dòng)頻率、縱橫向傾角、臺(tái)面摩擦力情況及風(fēng)量風(fēng)壓情況，并在原基礎(chǔ)上對(duì)操作調(diào)節(jié)上進(jìn)行改進(jìn)，簡化操作難度。2、國內(nèi)外發(fā)展情況(文獻(xiàn)綜述)種子收獲后，從外形相近的種子中間，將不成熟的、霉變的、被蟲子咬過的不合格種子及小石子（重雜）從好種子中分離出來，這個(gè)過程通過使用重力式清選機(jī)實(shí)現(xiàn)，效果十分明顯。種子經(jīng)過重力式清選機(jī)的氣流和振動(dòng)篩選后，不僅提高了種了凈度和發(fā)芽率，增加種子商品化程度，而且利于種子機(jī)械化田間播種。a、國外重力式清選機(jī)評(píng)述：在歐美發(fā)達(dá)國家，重力式清選機(jī)的生產(chǎn)能力從 1t/h 到 15t/h，臺(tái)面結(jié)構(gòu)從三角形臺(tái)面、矩形臺(tái)面到混合形臺(tái)面，氣流形式從負(fù)壓到正壓，已形成多種系列化重力式清選機(jī)，工藝精良、性能穩(wěn)定、可靠性強(qiáng)、噪音相對(duì)較低。除傳統(tǒng)的機(jī)械調(diào)節(jié)外，已開發(fā)出液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，操作更加靈敏。比較著名的生產(chǎn)廠家有丹麥 WESTRUP 公司，奧地利 HEID 公司、德國 PETKUS 公司、美國 OLIVER 公司、LMC 公司 [1]。從性能上看，無論是三角臺(tái)面還是矩形臺(tái)面振動(dòng)平穩(wěn)，風(fēng)量在臺(tái)面上非均布且有規(guī)律分布，物料能很好地布滿整個(gè)臺(tái)面，種子分離效果明顯。從結(jié)構(gòu)上看，丹麥 WESTRUP 公司產(chǎn)品采用三角形臺(tái)面單風(fēng)機(jī)正壓式結(jié)構(gòu)，重雜清理效果較好；奧地利 HEID 公司的產(chǎn)品是多聯(lián)風(fēng)機(jī)矩形臺(tái)面，雙質(zhì)點(diǎn)平衡結(jié)構(gòu)，無效振動(dòng)和噪音??；德國 PETKUS 公司產(chǎn)品單風(fēng)機(jī)矩形臺(tái)面；美國 OLIVER 公司產(chǎn)品三角形或矩形臺(tái)面，采用多聯(lián)離心風(fēng)機(jī)，噪音略高但分選效果明顯，又開發(fā)出液壓調(diào)節(jié)裝置，操作靈活，適用于大型設(shè)備的操作，其小噸位產(chǎn)品采用混合型臺(tái)面（如 316M 型） ，尤其適合于蔬菜等小粒種子的清選，能耗及噪音適中；LMC 公司的產(chǎn)品采用雙振動(dòng)架平衡機(jī)構(gòu)，清選效果適中，但總體結(jié)構(gòu)龐大。CRIPPEN 公司產(chǎn)品采用矩形臺(tái)面，多聯(lián)前彎曲多葉片風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)出風(fēng)口有角度，噪音小 [2][3]。b、重力式清選機(jī)的發(fā)展方向：（1）氣流系統(tǒng)的選擇：重力式清選機(jī)有負(fù)壓式和正壓式兩種氣流配置形式，其中正壓式由單臺(tái)或多臺(tái)風(fēng)機(jī)供風(fēng)。其中負(fù)壓式供風(fēng)類型以瑞士布勤（BUHLER）公司產(chǎn)品著稱（1980 年前后河北正定縣在“四化一供 ”中安裝了布勒公司引進(jìn)的 3t/h 種子加工成套設(shè)備，重力式清選機(jī)為 MTLB-100 型） ，種子清選效果理想，當(dāng)時(shí)上海向明機(jī)械廠在消化吸收基礎(chǔ)上開發(fā)出 5XZ-1.0 和 5XZ-2.5 負(fù)壓重力式清選機(jī)，但由于能耗、噪音較大，振動(dòng)不易平衡，操作不便，目前已逐步被淘汰。正壓式目前占據(jù)主導(dǎo)地位，由于單臺(tái)風(fēng)機(jī)風(fēng)量分布不勻或風(fēng)量不足，目前大多采用正壓多聯(lián)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)，OLIVER 公司產(chǎn)品設(shè)置導(dǎo)流板，HEID 公司產(chǎn)品設(shè)置了高效多殿風(fēng)機(jī)和非均布導(dǎo)風(fēng)板，通過結(jié)構(gòu)改進(jìn)使氣流通道阻力小，風(fēng)機(jī)效率增高。（2）臺(tái)面的選擇：種子在重力式清選機(jī)臺(tái)面上保持的時(shí)間越長，走過的距離越遠(yuǎn)，種子分離和分選效果就越好。一般重力式清選機(jī)有三角形和矩形臺(tái)面兩種，工作原理相同，均有分層區(qū)和分離區(qū)。其主區(qū)別在于：輕、重種子由喂料口經(jīng)工作臺(tái)到各自排出口的距離不同。重力式清選機(jī)工作時(shí)，三角形臺(tái)面上重種子（包括重雜）走過的路徑遠(yuǎn)，矩形臺(tái)面上輕雜和中間混合料走過的路徑遠(yuǎn)。三角形臺(tái)面結(jié)構(gòu)側(cè)重于除去種子中的重雜；矩形臺(tái)面結(jié)構(gòu)側(cè)重于除去種子中的輕雜和生產(chǎn)效率，平衡性能好，有利于風(fēng)機(jī)的布置；對(duì)于混合型臺(tái)面則性能適中。在大生產(chǎn)率和谷物種子清選中基本使用矩形臺(tái)面，但在小生產(chǎn)率，清除重雜為主的小子粒種子清選中仍使用三角形臺(tái)面。（3）振動(dòng)的選擇：機(jī)械振動(dòng)根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式不同可分為幾種，有電磁驅(qū)動(dòng)、振動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、曲柄連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)等。重力式清選機(jī)振動(dòng)方式國內(nèi)外應(yīng)用最普遍的是曲柄連桿驅(qū)動(dòng)方式，結(jié)構(gòu)布置和參數(shù)調(diào)節(jié)較方便，能做到理想的平衡。HEID 公司產(chǎn)品為自平衡振動(dòng)機(jī)構(gòu)，OLIVER 公司產(chǎn)品則設(shè)計(jì)為附加的振動(dòng)平衡架。（4）國外重力式清選機(jī)生產(chǎn)能力的標(biāo)準(zhǔn)化與系列化：OLIVER 公司多年來一直堅(jiān)持專一產(chǎn)品生產(chǎn)，不斷進(jìn)行產(chǎn)品更新，原有機(jī)型316，50，80，180，240 經(jīng)過改進(jìn)后，增加了平衡裝置、風(fēng)量表、轉(zhuǎn)速表（頻率顯示）等，形成 316M、50M、80M、 180M、240M ，90 年代以后又開發(fā)出大型的2400、3600、4800 型產(chǎn)品，配備了液壓操作系統(tǒng)。5）集中操作并改進(jìn)相關(guān)裝置：在設(shè)備的操作方便性方面，國外重力式清選機(jī)都設(shè)置了儀表直接顯示調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)，不停機(jī)集中控制。臺(tái)面開始用鋁合金代替鋼結(jié)構(gòu)，選用性能好的鋼絲網(wǎng)，OLIVER 公司和 CRIPPEN 公司臺(tái)面還涂了一層氫基甲酸乙酯，增加臺(tái)面鋼絲的磨擦力，增加生產(chǎn)率，延長使用壽命。臺(tái)面有半罩或全罩除塵，在主排種出口配備振動(dòng)電機(jī)加快出料速度 [4]。c、國外重力式清選機(jī)企業(yè)的發(fā)展歷程：據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織在 20 世紀(jì) 80 年代初編印的世界種子加工機(jī)械生產(chǎn)廠商和產(chǎn)品名錄，當(dāng)時(shí)共有種子加工機(jī)械廠商約 100 家（不包括中國） ，主要企業(yè)分布在歐洲和美國。經(jīng)過十幾年的演變，歐洲企業(yè)經(jīng)歷了兼并與產(chǎn)品創(chuàng)新的變化，美國企業(yè)則進(jìn)入產(chǎn)品革新與開拓階段企業(yè)總數(shù)減少，實(shí)力增強(qiáng) [5]~[8]。美國著名種子加工機(jī)械生產(chǎn)廠商經(jīng)過幾十年的市場競爭，開發(fā)、保持和發(fā)展了自己產(chǎn)品的特色，重點(diǎn)生產(chǎn)有特色的產(chǎn)品，有些工廠主既是產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和專利擁有者，又是公司總裁，對(duì)自己的產(chǎn)品和技術(shù)開發(fā)方向相當(dāng)了解。如美國 CRIPPEN 公司生產(chǎn)重力式清選機(jī)已有 70 多年的歷史，進(jìn)入 90 年代兼并了別的公司，很有起色，老式重力式清選機(jī)在保持原有傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了革新。美國 OLIVER 公司多年來一直專一生產(chǎn)重力式清選機(jī)，90 年代為與美國大農(nóng)場的生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，又開發(fā)出超大型重力式清選機(jī)，操作和使用非常方便。丹麥 CIMBRIA 公司進(jìn)入 80 年代后收購了奧地利有百年歷史的 HEID 公司，近年來又開發(fā)出新一代重力式清選機(jī)。德國PETKUS 公司傳統(tǒng)產(chǎn)品是風(fēng)篩表選機(jī)，近年來也開發(fā)了重力式清選機(jī)和其他產(chǎn)品 [9]。3、研究/設(shè)計(jì)的目標(biāo)a. 根據(jù)給定參數(shù)生產(chǎn)率 3.0t/h、振動(dòng)頻率 300－600 、振幅 7mm，設(shè)計(jì) 5XZ-3.0型重力式清選機(jī)，使之適合種子加工廠按照種子比重精選種子b. 完成 5XZ-3.0 型重力式清選機(jī)的說明書和相應(yīng)的圖紙繪制。c. 對(duì) 5XZ-3.0 型重力式清選機(jī)存在的問題提出一定的改進(jìn)方法，使之參數(shù)結(jié)構(gòu)更合理。4、設(shè)計(jì)方案（研究/設(shè)計(jì)方法、理論分析、計(jì)算、實(shí)驗(yàn)方法和步驟等）根據(jù)所學(xué)的專業(yè)理論知識(shí),并結(jié)合現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)加工的需要,應(yīng)該從以下三個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)工作:首先,研究重力式清選機(jī)的工作原理和物料輸送機(jī)理，通過理論分析，了解現(xiàn)實(shí)使用中重力式清選機(jī)的具體工況。為下一步的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化做準(zhǔn)備，同時(shí)也為未來的理論研究和學(xué)術(shù)探索打好基礎(chǔ)。其次，進(jìn)行重力式清選機(jī)的常規(guī)設(shè)計(jì)，主要工作是比重分選的設(shè)計(jì)計(jì)算、糧食流速和生產(chǎn)率，還要進(jìn)行重力分選臺(tái)形狀的選擇、和篩面的選擇。最后，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的需求，需考慮現(xiàn)場使用的特殊性，如角度的可調(diào)性、操作的集中和可視性等等，根據(jù)以上的要求，對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行改造和優(yōu)化，使產(chǎn)品滿足實(shí)際生產(chǎn)的要求。正壓式重力清選機(jī)機(jī)構(gòu)如下圖所示，由分選臺(tái)、風(fēng)機(jī)、連桿機(jī)構(gòu)等部分組成。糧食喂入到分選臺(tái)上后，靠曲柄連桿機(jī)構(gòu)使分選臺(tái)產(chǎn)生的拋擲作用，有低的一端向高的一端運(yùn)動(dòng)。同時(shí)靠風(fēng)力的作用使糧食產(chǎn)生懸浮和分層，使比糧食輕的雜質(zhì)浮向上層，并借分選臺(tái)的傾角和風(fēng)力使輕雜質(zhì)向分選臺(tái)低的一端運(yùn)動(dòng)，并推出機(jī)外。分選臺(tái)篩面為長孔魚鱗狀篩，但它不是用來篩選糧食，而是利用魚鱗板的突起部分增加篩面的摩擦系數(shù)，提高分選臺(tái)輸送糧食的能力，同時(shí)也利用篩孔對(duì)氣流起導(dǎo)向的作用。連桿機(jī)構(gòu)的拋擲作用使糧食松散并向前輸送，使風(fēng)速不需要達(dá)到懸浮速度就能進(jìn)行分離。糧食與雜質(zhì)粒度大小和表面摩擦系數(shù)的不同也是重力分選的重要條件。1、喂料斗 2、比重分選臺(tái) 3、凈糧出口 4、雜質(zhì)出口 5、支桿 6、曲柄連桿機(jī)構(gòu) 7、風(fēng)機(jī) 8、機(jī)架 9、水平氣流5、方案的可行性分析種子收獲后，從外形相近的種子中間，將不成熟的、霉變的、被蟲子咬過的不合格種子及小石子（重雜）從好種子中分離出來，這個(gè)過程通過使用重力式清選機(jī)實(shí)現(xiàn)，效果十分明顯。種子經(jīng)過重力式清選機(jī)的氣流和振動(dòng)篩選后，不僅提高了種了凈度和發(fā)芽率，增加種子商品化程度，而且利于種子機(jī)械化田間播種。5XZ-3.0 型重力清選機(jī)適用于玉米、小麥、水稻、大豆、高粱等作物種子及各種蔬菜種子精選加工?？稍诩庸ぞ€中配套使用，也可用于單機(jī)作業(yè)，因此在它在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)著重要作用。農(nóng)業(yè)機(jī)械化在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)非常成熟，近代隨著我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展，中國農(nóng)業(yè)機(jī)械面臨著巨大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，因此對(duì)種子重力清選機(jī)的設(shè)計(jì)和改進(jìn)是可行和必要的。6、該設(shè)計(jì)的創(chuàng)新之處傳統(tǒng)重力清選機(jī)的供風(fēng)系統(tǒng)、振動(dòng)無級(jí)變速機(jī)構(gòu)、縱橫角度調(diào)整等等由人工手動(dòng)調(diào)整完成，勞動(dòng)強(qiáng)度大、精度低、效率差，實(shí)際生產(chǎn)中非常不方便。本設(shè)計(jì)采用機(jī)械調(diào)節(jié)和液壓調(diào)節(jié)相結(jié)合的調(diào)節(jié)操作系統(tǒng)，并安裝可視數(shù)字儀表，這樣一來，使得機(jī)器操作、調(diào)整更加簡便、快捷和精確。7、設(shè)計(jì)產(chǎn)品的主要用途和應(yīng)用領(lǐng)域主要用途：主要用于清選外形尺寸相同而比重不同的各種糧食及種子籽粒。各類種子加工廠糧食處理中心配套使用，也可單機(jī)使用?？梢郧宄∠x害、霉?fàn)€及不成熟籽粒和雜草、石塊等雜質(zhì)，是提高種子凈度、等級(jí)的關(guān)鍵設(shè)備。在雜糧種子及蔬菜種子加工中得到廣泛的應(yīng)用。應(yīng)用領(lǐng)域：適用于玉米、小麥、水稻、大豆、高粱等作物種子及各種蔬菜種子精選加工8、時(shí)間進(jìn)程第 3 周 了解設(shè)計(jì)內(nèi)容，收集資料第 4 周 外出實(shí)習(xí)第 5～8 周 整理資料、外文翻譯第 9～12 周 生產(chǎn)能力、主要部件受力計(jì)算 驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)、主要零部件尺寸的計(jì)算；傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)；主要零部件強(qiáng)度校核第 13～14 周 擬定總體方案，繪制結(jié)構(gòu)總圖；繪制主要零部件圖第 15～16 周 編寫說明書；設(shè)計(jì)文件修改第 17 周 答辯 9、參考文獻(xiàn)[1]馬繼光. 國外重力式清選機(jī)的發(fā)展方向. 世界農(nóng)業(yè). 2001,07 [2]趙國福, 胡曉平, 李彩花. 清選機(jī)篩選機(jī)構(gòu)主要參數(shù)的試驗(yàn)研究. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2006,9 [3]張子臣, 劉守林, 劉華, 馬立峰. 5XZ-1.0 型重力式種子清選機(jī)的使用維護(hù) .現(xiàn)代農(nóng)業(yè).2002,08:47[4]5X—7.0 型風(fēng)篩式種子清選機(jī) . 南方農(nóng)機(jī). 1999,04:21[5]王艷茹, 王艷萍, 李淑清. 試述種子加工設(shè)備. 農(nóng)機(jī)化研究. 2002,02 [6]楊慶華, 洪偉彬, 李淑蘭. 5XFZ-25 型重力復(fù)式清選機(jī)的改進(jìn). 現(xiàn)代化農(nóng)業(yè). 2003,02:45[7]張立新， 謝志根. 5XZ-3 重力式清選機(jī)的研制與開發(fā). 糧油加工與食品機(jī)械. 2001,01:25-26[8]農(nóng)業(yè)機(jī)械. 2000,11[9]魏永立. 正壓式重力分選機(jī)分選質(zhì)量的因素分析. 黑龍江省農(nóng)副產(chǎn)品加工機(jī)械化研究所.[10]蘇迎晨, 黃興國, 劉國定, 楊開明. 重力分選機(jī)主要參數(shù)與分選質(zhì)量的試驗(yàn)研究 [J].糧油加工與食品機(jī)械. 1992,01[11] 梁杰, 隋書華, 魏國華. 重力分選機(jī)網(wǎng)面上物料運(yùn)動(dòng)特性的理論分析 [J]. 農(nóng)機(jī)化研究. 1998,02 [12] 韓雪松, 梁全, 高春光, 馬文軍. 丹麥 GA-100 型重力式分選機(jī)簡介 [J]. 現(xiàn)代化農(nóng)業(yè). 2002,08 [13] 馬忠才, 許峰, 溫海江, 何樹國, 任嘉宇. OLIVER 重力式分選機(jī)選型依據(jù) [J]. 現(xiàn)代化農(nóng)業(yè). 1999,01[14] 李法德, 張曉輝, 康景峰, 劉承良, 侯存良, 李光提. 5XZW-1.5 型重力精選機(jī)—主機(jī)部分 [J]. 糧油加工與食品機(jī)械. 1997,02 [15] 王艷豐, 梁中華, 劉兆豐, 牛文祥, 尹思萬. 5XFZ-30.0 型重力復(fù)式清選機(jī)單向傾斜比重篩參數(shù)的選擇與試驗(yàn) [J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2004,06 [16] 李毅念. 萌動(dòng)小麥重力分選效果的研究 [D]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué). 2005 [17] Joel Douglas, Janet Grabowski, Bennie Keith. 1997. A Comparison of Seed Cleaning Techniques for Improving Quality of Eastern Gamagrass Seed, Technical Note:43-47指導(dǎo)教師意見教師簽字：年 月 日開題答辯小組意見：組長簽字： 成員簽字：年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)導(dǎo)小組意見: 組長簽字：年 月 日摘要隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展，農(nóng)作物種子清選機(jī)械也日趨成熟，其中正壓式重力清選機(jī)發(fā)展最快最成熟。通過查閱大量文獻(xiàn)資料和現(xiàn)場實(shí)習(xí)，設(shè)計(jì)出 5XZ-3.0型正壓式重力清選機(jī)，其生產(chǎn)率為 3.0t/h。該機(jī)通過雙向傾斜且往復(fù)振動(dòng)的工作臺(tái)和穿過工作臺(tái)面由下而上的氣流進(jìn)行清選作業(yè)，適用于經(jīng)過風(fēng)篩式清選機(jī)、窩眼滾筒清選機(jī)等機(jī)具清選過的外形、尺寸較相似的種子分選。該機(jī)具利用比重不同分離出發(fā)育不好、成熟不完全、受蟲害霉?fàn)€和已發(fā)芽的種子，以及與種子尺寸相近而質(zhì)量有一定差異的夾雜物。關(guān)鍵詞 正壓式 重力清選機(jī) 雙向傾斜 往復(fù)振動(dòng)AbstractWith the development of agricultural mechanization, the crops seed cleaner weapon is also getting more and more progressive, the positive pressure type gravity cleaner development is most common. Through the consult massive literature material and the workshop practice, designs the 5XZ-3.0 positive pressure type gravity cleaner, its productivity is 3.0t/h. This equipment to realize chooses the function clear, through can incline and vibrate the work table and passes through work floor air current from bottom to top to complete, it is suitable for the contour which the size similar seed separation passes through primary elects clear. The equipment used to separate different proportions of poor, immature, and has been subject to pests or germination of seeds ,and seed with similar size and quality of a certain difference of impurities.Key word Positive pressure type Gravity cleaner Two direction angles may adjust Reciprocating vibration目錄摘要 ..............................................................................................................................IAbstract.....................................................................................................................II第 1 章 緒論 ...............................................................................................................11.1 國內(nèi)外發(fā)展情況 ...........................................................................................11.2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與分類 ...........................................................................................31.2.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ...........................................................................................31.2.2 分類 ...................................................................................................31.3 工作原理 .......................................................................................................41.3.1 重力分選原理 ...................................................................................41.3.2 物料的分層化過程 ...........................................................................51.4 應(yīng)用范圍 ......................................................................................................8第二章 無級(jí)變速部分的設(shè)計(jì)方案及選擇 ...............................................................9第三章 設(shè)計(jì)計(jì)算 .....................................................................................................103.1 總體參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的選擇 ....................................................................103.1.1 振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)頻率的確定 .................................................................103.2 所需風(fēng)量與風(fēng)壓的計(jì)算 ............................................................................133.2.1 風(fēng)量的計(jì)算 .....................................................................................133.2.2 風(fēng)壓的計(jì)算 .....................................................................................133.3 風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì) ................................................................................................173.3.1 葉輪的設(shè)計(jì) .....................................................................................173.3.2 蝸殼的設(shè)計(jì) .....................................................................................193.4 傳動(dòng)設(shè)計(jì) ....................................................................................................233.4.1 無級(jí)變速器設(shè)計(jì) .............................................................................233.4.2 軸承壽命校核 .................................................................................253.5 所需動(dòng)力功率確定 ....................................................................................263.5.1 振動(dòng)臺(tái)功率確定 .............................................................................263.5.2 風(fēng)機(jī)所需功率的確定 .....................................................................273.5.3 所需理論功率和實(shí)際功率 .............................................................283.6 強(qiáng)度與剛度的設(shè)計(jì)與校核 ........................................................................283.6.1 驅(qū)動(dòng)連桿的強(qiáng)度與剛度校核 .........................................................283.6.2 壓桿穩(wěn)定校核 .................................................................................313.6.3 無級(jí)變速軸的強(qiáng)度與剛度校核 .....................................................323.6.4 無級(jí)變速器壓縮彈簧的計(jì)算 .........................................................35第四章 機(jī)器的調(diào)節(jié)、操作與維護(hù) .........................................................................404.1 調(diào)節(jié) ............................................................................................................404.2 操作 ............................................................................................................444.2.1 初步調(diào)整 .........................................................................................444.2.2 分選開始后的調(diào)整 .........................................................................484.2.3 提高分選能力 ..................................................................................494.3 維護(hù) ............................................................................................................504.3.1 工作臺(tái) ..............................................................................................504.3.2 皮帶 ..................................................................................................514.3.3 軸承 ..................................................................................................51結(jié)論 ...........................................................................................................................52致謝 ...........................................................................................................................53參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................54附錄 1 ........................................................................................................................56附錄 2 ........................................................................................................................60第 1 章 緒論1.1 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r隨著我國工業(yè)發(fā)展和農(nóng)業(yè)機(jī)械的進(jìn)步，我國重力清選機(jī)起步相對(duì)發(fā)達(dá)國家較晚但發(fā)展很快，國內(nèi)重力式清選機(jī)的臺(tái)面結(jié)構(gòu)主要有三角形臺(tái)面、矩形臺(tái)面和混合形臺(tái)面，生產(chǎn)效率從 1.5T/h 到 5T/h。在歐美發(fā)達(dá)國家，重力式清選機(jī)的生產(chǎn)能力從 1t/h 到 15t/h，臺(tái)面結(jié)構(gòu)從三角形臺(tái)面、矩形臺(tái)面到混合形臺(tái)面，氣流形式從負(fù)壓到正壓，已形成多種系列化重力式清選機(jī)，工藝精良、性能穩(wěn)定、可靠性強(qiáng)、噪音相對(duì)較低。除傳統(tǒng)的機(jī)械調(diào)節(jié)外，已開發(fā)出液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，操作更加靈敏。比較著名的生產(chǎn)廠家有丹麥 WESTRUP 公司，奧地利 HEID 公司、德國 PETKUS 公司、美國 OLIVER公司、LMC 公司。從性能上看，無論是三角臺(tái)面還是矩形臺(tái)面振動(dòng)平穩(wěn)，風(fēng)量在臺(tái)面上非均布且有規(guī)律分布，物料能很好地布滿整個(gè)臺(tái)面，種子分離效果明顯。從結(jié)構(gòu)上看，丹麥 WESTRUP 公司產(chǎn)品采用三角形臺(tái)面單風(fēng)機(jī)正壓式結(jié)構(gòu)，重雜清理效果較好；奧地利 HEID 公司的產(chǎn)品是多聯(lián)風(fēng)機(jī)矩形臺(tái)面，雙質(zhì)點(diǎn)平衡結(jié)構(gòu)，無效振動(dòng)和噪音??；德國 PETKUS 公司產(chǎn)品單風(fēng)機(jī)矩形臺(tái)面；美國OLIVER 公司產(chǎn)品三角形或矩形臺(tái)面，采用多聯(lián)離心風(fēng)機(jī)，噪音略高但分選效果明顯，又開發(fā)出液壓調(diào)節(jié)裝置，操作靈活，適用于大型設(shè)備的操作，其小噸位產(chǎn)品采用混合型臺(tái)面（如 316M 型） ，尤其適合于蔬菜等小粒種子的清選，能耗及噪音適中；LMC 公司的產(chǎn)品采用雙振動(dòng)架平衡機(jī)構(gòu)，清選效果適中，但總體結(jié)構(gòu)龐大。CRIPPEN 公司產(chǎn)品采用矩形臺(tái)面，多聯(lián)前彎曲多葉片風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)出風(fēng)口有角度，噪音小 [1]。重力式清選機(jī)的發(fā)展方向：1. 氣流系統(tǒng)的選擇：重力式清選機(jī)有負(fù)壓式和正壓式兩種氣流配置形式，其中正壓式由單臺(tái)或多臺(tái)風(fēng)機(jī)供風(fēng)。其中負(fù)壓式供風(fēng)類型以瑞士布勤（BUHLER）公司產(chǎn)品著稱（1980 年前后河北正定縣在“四化一供”中安裝了布勒公司引進(jìn)的 3t/h 種子加工成套設(shè)備，重力式清選機(jī)為 MTLB-100 型） ，種子清選效果理想，當(dāng)時(shí)上海向明機(jī)械廠在消化吸收基礎(chǔ)上開發(fā)出 5XZ-1.0 和 5XZ-2.5 負(fù)壓重力式清選機(jī)，但由于能耗、噪音較大，振動(dòng)不易平衡，操作不便，目前已逐步被淘汰。正壓式目前占據(jù)主導(dǎo)地位，由于單臺(tái)風(fēng)機(jī)風(fēng)量分布不勻或風(fēng)量不足，目前大多采用正壓多聯(lián)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)，OLIVER 公司產(chǎn)品設(shè)置導(dǎo)流板，HEID 公司產(chǎn)品設(shè)置了高效多殿風(fēng)機(jī)和非均布導(dǎo)風(fēng)板，通過結(jié)構(gòu)改進(jìn)使氣流通道阻力小，風(fēng)機(jī)效率增高。2. 臺(tái)面的選擇：種子在重力式清選機(jī)臺(tái)面上保持的時(shí)間越長，走過的距離越遠(yuǎn)，種子分離和分選效果就越好。一般重力式清選機(jī)有三角形和矩形臺(tái)面兩種，工作原理相同，均有分層區(qū)和分離區(qū)。其主區(qū)別在于：輕、重種子由喂料口經(jīng)工作臺(tái)到各自排出口的距離不同。重力式清選機(jī)工作時(shí)，三角形臺(tái)面上重種子（包括重雜）走過的路徑遠(yuǎn)，矩形臺(tái)面上輕雜和中間混合料走過的路徑遠(yuǎn)。三角形臺(tái)面結(jié)構(gòu)側(cè)重于除去種子中的重雜；矩形臺(tái)面結(jié)構(gòu)側(cè)重于除去種子中的輕雜和生產(chǎn)效率，平衡性能好，有利于風(fēng)機(jī)的布置；對(duì)于混合型臺(tái)面則性能適中。在大生產(chǎn)率和谷物種子清選中基本使用矩形臺(tái)面，但在小生產(chǎn)率，清除重雜為主的小子粒種子清選中仍使用三角形臺(tái)面。3. 振動(dòng)的選擇：機(jī)械振動(dòng)根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式不同可分為幾種，有電磁驅(qū)動(dòng)、振動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、曲柄連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)等。重力式清選機(jī)振動(dòng)方式國內(nèi)外應(yīng)用最普遍的是曲柄連桿驅(qū)動(dòng)方式，結(jié)構(gòu)布置和參數(shù)調(diào)節(jié)較方便，能做到理想的平衡。HEID 公司產(chǎn)品為自平衡振動(dòng)機(jī)構(gòu)，OLIVER 公司產(chǎn)品則設(shè)計(jì)為附加的振動(dòng)平衡架。1.2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與分類1.2.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)該機(jī)由振動(dòng)臺(tái)、供風(fēng)系統(tǒng)、振動(dòng)無級(jí)變速機(jī)構(gòu)、縱橫向角度調(diào)整機(jī)構(gòu)等組成。振動(dòng)臺(tái)篩面按分選作物品種的不同可選用不同目數(shù)的網(wǎng)孔尺寸。振動(dòng)無級(jí)變速機(jī)構(gòu)能改變篩面的振動(dòng)頻率；供風(fēng)系統(tǒng)完成籽粒分選時(shí)最佳流化狀態(tài)，控制臺(tái)面各點(diǎn)的風(fēng)速成梯度完成籽粒分層；采用多風(fēng)機(jī)系統(tǒng)使臺(tái)面風(fēng)量分布合理，噪聲低。臺(tái)面縱橫向角度可調(diào)，滿足多種種子的分選要求。1.2.2 分類重力選可以從兩個(gè)方面來分類：1. 按氣流形式可分為正壓式和負(fù)壓式。其中正壓式由單臺(tái)或多臺(tái)風(fēng)機(jī)。其中負(fù)壓式供風(fēng)類型，種子清選效果理想，但由于能耗、噪音較大，振動(dòng)不易平衡，操作不便，目前已逐步被淘汰 [1]。正壓式目前占據(jù)主導(dǎo)地位。2. 按臺(tái)面形式可分為三角形臺(tái)面、矩形臺(tái)面和混合臺(tái)面。三角形臺(tái)面結(jié)構(gòu)側(cè)重于除去種子中的重雜；矩形臺(tái)面結(jié)構(gòu)側(cè)重于除去種子中的輕雜和生產(chǎn)效率，平衡性能好，有利于風(fēng)機(jī)的布置；對(duì)于混合型臺(tái)面則性能適中。在大生產(chǎn)率和谷物種子清選中基本使用矩形臺(tái)面，但在小生產(chǎn)率，清除重雜為主的小子粒種子清選中仍使用三角形臺(tái)面 [2]。1.3 工作原理1.3.1 重力分選原理傳統(tǒng)的風(fēng)篩組合清選機(jī)依靠篩體的振動(dòng)，輔以風(fēng)力作用，使輕雜質(zhì)吹出機(jī)外，重的雜質(zhì)和尺寸大小不一的籽粒通過不同尺寸的篩孔進(jìn)行清選分級(jí)，同時(shí)風(fēng)力又有延長籽粒在篩面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，達(dá)到更好的清選效果。重力清選機(jī)的作用原理是在風(fēng)力的作用下，使籽粒達(dá)到流化狀態(tài)，比重小的籽粒懸浮于重籽粒之上，籽粒之間的摩擦系數(shù)降低，重籽粒在風(fēng)力作用下不脫離篩面，使其在篩體振動(dòng)過程中依靠慣性力、摩擦力、風(fēng)力、籽粒重力的共同作用下，達(dá)到比重小的籽粒與比重大的籽粒分離的目的。1.3.2 物料的分層化過程空氣用作分選標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)，使分選物料層化。層化在空氣通過顆粒混合物時(shí)發(fā)生，顆粒由相對(duì)空氣的重復(fù)量不同而上升、下降。圖 1-1 重力清選機(jī)斷面圖如圖 1-1，a 表示風(fēng)機(jī)正上方的重力分選機(jī)斷面。風(fēng)機(jī)關(guān)閉時(shí)，顆粒混合物落到篩網(wǎng)工作臺(tái)上。b 表示風(fēng)機(jī)已開動(dòng)并調(diào)整好，使得最重的顆粒停在工作臺(tái)的表面上，最輕的顆粒完全離開工作臺(tái)的表面。此時(shí)，正確的調(diào)整氣流非常關(guān)鍵，或者結(jié)果是 c 的情況，此時(shí)過多的氣流使全部顆粒都從分離表面上升起[3-5]。圖 1-2 重力選工作臺(tái)理想狀態(tài)俯視圖圖 1-2 表示重力選工作臺(tái)面作業(yè)中理想狀態(tài)的俯視圖。與圖 1-1 中 a 所示相似的混合顆粒，從喂入裝置落到工作臺(tái)上。直接圍繞喂入口的區(qū)域稱為層化區(qū)，在此區(qū)域內(nèi)工作臺(tái)的振動(dòng)與氣流上升聯(lián)合作用下層化物料分為幾層，底部為較重的層，上部為較輕的層，如圖 1-1 中 b 所示。在物料層化后，分選作用即可發(fā)生。層化區(qū)域的大小取決于分選的難度及機(jī)器的加工能力。任何時(shí)候?qū)踊瘏^(qū)域面積不能超過工作臺(tái)面的三分之一 [2-4]。分選愈困難，層化區(qū)就愈大。生產(chǎn)能力要求較高時(shí)，層化區(qū)域也要求較大[2-4]。物料層化后，工作臺(tái)的振動(dòng)作用開始推動(dòng)與臺(tái)面接觸的較重層向臺(tái)面高邊方向移動(dòng)。與此同時(shí)，較輕的物料層位于臺(tái)面的上層，不與振動(dòng)的臺(tái)面接觸，飄浮著向臺(tái)面低邊方向移動(dòng)。當(dāng)物料從喂入端向工作臺(tái)的卸料端流動(dòng)時(shí)，振動(dòng)作用逐漸地將高方向的層化轉(zhuǎn)換成水平方向分選。當(dāng)物料到達(dá)工作臺(tái)的卸料端時(shí)，分選的過程完成了。較重的物料應(yīng)該集中于臺(tái)面的高邊，輕的應(yīng)該集中在其低邊，而中等的物料則位于兩者之間。應(yīng)注意，圖 1-2 代表理想的狀態(tài)，這理想的狀態(tài)在理論上是最好的狀態(tài)，實(shí)際上很少發(fā)生。通常，層化區(qū)并沒有明顯的界限，當(dāng)物料不完全層化時(shí)，分選的過程已經(jīng)開始。因此，使物料分層化過程盡可能地快是至關(guān)重要的，否則，在分層化過程發(fā)生之前較輕的物料將被帶到工作臺(tái)的高邊。這最好的辦法就是使喂入端較卸料端有更大些的氣流。許多分選過程中，好粒與輕料之間的差別不明顯，這時(shí)必須周期性地測試每次試驗(yàn)中沿卸料端各點(diǎn)的重量，以確定分選是否正確。從重力分選機(jī)卸料端排出的物料是以最重的顆粒到最輕的顆粒連續(xù)分產(chǎn)品。這連續(xù)的產(chǎn)品被分成三個(gè)部分：（1）重的，合格的產(chǎn)品；（2）輕的，不合格的產(chǎn)品；（3）少量的沒完全分選的中間產(chǎn)品。在分選含有沙子或其它重物料時(shí)，產(chǎn)品分出四部分，含有沙子及某些好顆粒物料部分可以進(jìn)一步加工。該機(jī)是以雙向傾斜、往復(fù)振動(dòng)的工作臺(tái)和穿過工作臺(tái)面由下而上的氣流進(jìn)行清選作業(yè)的清選機(jī)具。工作時(shí)，物料經(jīng)進(jìn)料口均勻連續(xù)喂入到工作臺(tái)面上，此時(shí)物料受到工作臺(tái)振動(dòng)和穿過工作臺(tái)面由下向上氣流吹動(dòng)的復(fù)合作用，即按比重不同進(jìn)行分層，比重大的物料產(chǎn)生正偏析而下沉到被振動(dòng)著的物料層底部，并逐漸移至尾部的出料口。比重小的物料，在物料上方漂浮，并沿著工作臺(tái)的傾斜方向流動(dòng)至前方的輕物料出口，如此連續(xù)不斷地工作達(dá)到重力清選的目的[7]。1.4 應(yīng)用范圍該機(jī)主要適用于玉米、小麥、水稻、大豆、高粱等作物種子及各種蔬菜種子清選和分級(jí)。對(duì)相同尺寸但比重有差別的顆粒進(jìn)行分選（如尺寸相同的種子，其中較輕的顆粒是被蟲蝕或不成熟，可被分離） ?？稍诩庸ぞ€中配套使用，也可用于單機(jī)作業(yè)。第二章 無級(jí)變速部分的設(shè)計(jì)方案及選擇為了滿足多種作物在篩面上的上滑條件，振動(dòng)頻率必須可變、可調(diào)，所以必須采用無級(jí)變速傳動(dòng)。它既要滿足所要求的振動(dòng)頻率，又要使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)盡量簡化。常用的無極調(diào)速的方法有：機(jī)械式無極變速器和電控式無極調(diào)速。電控式無極調(diào)速常常采用變頻調(diào)速三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)；本設(shè)計(jì)為降低成本、簡化機(jī)構(gòu)，采用寬三角帶式無極變速器，它是單調(diào)整、通過改變軸間距來達(dá)到各種變速，其工作原理圖如下：圖 2-1 寬三角帶式無極變速器第三章 設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 總體參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的選擇3.1.1 振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)頻率的確定振動(dòng)臺(tái)由四組彈簧片支撐在機(jī)架上。為使籽粒在分選時(shí)，能在篩體的振動(dòng)和風(fēng)力的作用下，形成流化狀態(tài)，使其比重不同的籽粒分開，振動(dòng)平臺(tái)可設(shè)計(jì)為一個(gè)簡諧振動(dòng)的四連桿機(jī)構(gòu)。為使偏心連桿振動(dòng)臺(tái)符合簡諧振動(dòng)規(guī)律，必須滿足下列條件：1. 振動(dòng)原理如圖 3-1，振動(dòng)方向必須與撐桿振動(dòng)中心垂直。這樣撐桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)振幅 A 等于偏心距 2r。圖 3-1 振動(dòng)原理圖圖中 為篩面與水平夾角， 為篩體振動(dòng)方向與水平夾角， r 為曲柄， L??為連桿。2. 篩體四組撐桿必須等長，安裝位置必須平行，才能保證篩體平動(dòng)。3. 撐桿長 L1和連桿長 L 必須大于 倍曲柄半徑 r，這樣篩體可視為10~5一個(gè)自由度的振動(dòng)（即直線平動(dòng)） 。4. 曲柄工作角速度 必須等于常數(shù)，這樣篩體振動(dòng)圓頻率即為 。??5. 籽粒在篩面上可視為與篩子一起運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)。籽粒的位移速度和加速度關(guān)系為： X=cosrt???vindt?2csart?在 等于 和 區(qū)間時(shí)，慣性力為負(fù)值，方向沿 X 軸向左（如t?0~2?3圖 3-2） ，籽粒有沿篩面向前滑動(dòng)的趨勢。在 等于 區(qū)間時(shí)，慣性力為t?3~2?正值，方向沿 X 軸向右（如圖 3-3） ，籽粒有沿篩面向后的滑動(dòng)趨勢。圖 3-2 種子在篩面受力分析 圖 3-3 種子在篩面受力分析圖中 為篩體與水平面傾角。 為篩體振動(dòng)方向與水平面夾角。??欲使種子向前滑動(dòng)，即向下滑動(dòng),必須使篩子運(yùn)動(dòng)的加速度比保持下列條件： ??2 1sincorKg??????種子沿篩面向后滑動(dòng),即向上滑動(dòng)條件為：（如圖 3-3 示）??sinsFm??????將 值 F 值代入后化簡得：??2 2sincorKg????????當(dāng)慣性力 沿 X 軸向右時(shí)，篩子對(duì)種子的法向反力為???2sincocosiNmgrt?????????當(dāng) 增大時(shí)，法向反力 N 減少。當(dāng) 增到某一值時(shí)，N=0。種子被拋2r?2r離篩面，所以種子拋離篩面的條件為： ??23cosinrKg?????所以對(duì)物料分離結(jié)果起決定作用的是篩子運(yùn)動(dòng)的加速度比 。另外與2rg?篩面摩擦角 、篩子橫向傾角及縱向傾角有關(guān)。?由上述，本機(jī)振動(dòng)頻率即偏心軸轉(zhuǎn)速應(yīng)在 間，這樣物料在風(fēng)23K??力作用下依次分層，比重較小的種子浮在上面，再加上篩面振動(dòng)的配合，種子呈流化狀態(tài)，達(dá)到分離目的。因?yàn)椋?23K??即 ????sin300coscoinggnrr????????????式中 11tat.367f???3?2~9??將以上參數(shù)代入得到，即本機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)在： 間,據(jù)實(shí)際29785n?/minr經(jīng)驗(yàn)，選振動(dòng)頻率范圍在 次之間。03.2 所需風(fēng)量與風(fēng)壓的計(jì)算3.2.1 風(fēng)量的計(jì)算在篩床的設(shè)計(jì)過程中，已經(jīng)確定篩床的有效工作面積為 ，為使籽2F=m粒在篩面上達(dá)到流化狀態(tài)，要求：清選小麥時(shí)平均風(fēng)速 ，玉V1.3~4/s?麥米為 。1.8/Vms?玉則 3.236019/QFmh???玉 玉 1.48?麥 麥以玉米的計(jì)算風(fēng)量為依據(jù)，應(yīng)有總風(fēng)量大于 ，同時(shí)應(yīng)加上由于312960/h結(jié)構(gòu)和工藝等原因造成的漏風(fēng)損失。一般 ，取QK??玉總 1.3~5K?.4K?得到： 3.429608/mh??玉總?cè)? 31850/mh總3.2.2 風(fēng)壓的計(jì)算要使種子在篩面上達(dá)到流化狀態(tài)，必須保證空氣流過篩孔后的速度，即風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)壓除去各種損失后所應(yīng)達(dá)到的動(dòng)能指標(biāo)。djP??2dvPg??式中 P 為風(fēng)機(jī)全壓， 為動(dòng)壓， 為靜壓， 為介質(zhì)重度， 為介質(zhì)速度。dj?v的大小應(yīng)能克服各種阻力損失。jP風(fēng)壓損失包括：風(fēng)機(jī)出口的擴(kuò)散損失，通過籽粒層的損失，通過篩孔、擋風(fēng)網(wǎng)的損失以及摩擦損失等。為了保證篩面有 1.8m/s 的風(fēng)速，同時(shí)要求篩面各處風(fēng)量可調(diào)，用一臺(tái)風(fēng)機(jī)很難保證性能要求。因此，我們選用五臺(tái)同一型號(hào)的風(fēng)機(jī)并聯(lián)使用。1. 靜壓損失的計(jì)算（1）通過糧層的壓降GPRF???式中： G/F 為單位面積糧層的重量， R 為系數(shù)，與籽粒的表面狀態(tài)、雷諾數(shù)有關(guān)，取 K=1.05。gh??GhgF???式中 h—糧層厚度；g—籽粒容重。另外，籽粒在清選時(shí)處于膨脹狀態(tài)，容重減小 ，取 20%計(jì)算。15%~2則有 ??10.2PR????對(duì)于小麥 ，重力清選機(jī)的最佳清選厚度為 。37/gKm10~2m312.05()0(1.2)086HO??????取 1P?（2）通過篩孔的損失 2vg???式中 為管道孔板阻力系數(shù)，它與篩網(wǎng)有效通風(fēng)面積有關(guān)，一般 20%左右。 由 20%查得 =67?22 21.867.0713.959PmHO?????氣 柱由于采用了雙篩結(jié)構(gòu) 22.5.3取 OH28（3）風(fēng)機(jī)出口擴(kuò)散損失 gvP2????式中 為管道突然擴(kuò)大局部阻力系數(shù)，由管道面積與風(fēng)口面積比值確定。?21 076.34.2.0mA???風(fēng) 機(jī) 出 口 面 積2 .516?管 道 面 積7./1由此查得： 9.0??風(fēng)機(jī)出口風(fēng)速： 1QvnA?總式中 n—所用風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)。smhv /5.13/9.485076.51 ????OHgP223 .8..9.??氣 柱（4）摩擦損失gvdL2???式中 為摩擦阻力系數(shù)，它是雷諾數(shù) 的函數(shù)， L 為空氣介質(zhì)流經(jīng)管道的?eR長度 L=0.3m， 為介質(zhì)在管道中的速度（m/s）, d 為管道直徑(m)，2v，由于是非圓截面， ， R 為當(dāng)量孔半徑（m）, 為介質(zhì)的運(yùn)?dRe??2 d4??動(dòng)粘度 = ， R=0.38(按管道面積折算)，sm/1035.??295.17.0342.682 ??v5568.103.9????eRe4??1.3068.25???OmHmgP224.065.09..13???氣 柱2. 動(dòng)壓的計(jì)算21dvPg???3/651.2N??OmHPad 24.7.365.???3. 風(fēng)機(jī)的總壓頭PPd 243217.60.5.82??????取 P=61 OmH23.3 風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)是重力清選機(jī)的核心部件，如何設(shè)計(jì)出具有一定風(fēng)量、風(fēng)壓且效率高、噪音小的風(fēng)機(jī)是極其重要的問題。風(fēng)機(jī)被認(rèn)為是種子加工廠的主要聲源，為改善勞動(dòng)條件，風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)者往往不得不降低一些效率來達(dá)到降噪的目的。3.3.1 葉輪的設(shè)計(jì)1. 葉輪外徑 風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n 的確定2d風(fēng)機(jī)的噪聲級(jí)與葉輪外徑線速度的 次方成正比。因此，降低轉(zhuǎn)速是降6~8噪的有效方法，但是轉(zhuǎn)速過低，將使風(fēng)機(jī)外型加大，整個(gè)機(jī)器體積增加，造價(jià)偏高，因此轉(zhuǎn)速又不能過低，我們?nèi)?n=980 轉(zhuǎn)/分。1260???????Pnd式中 P 為風(fēng)機(jī)全壓（Pa） ， 為介質(zhì)密度 1.2 ， 為系數(shù)，?3/Kgm1?=0.7—1.15 之間，為得到較小的 取 =1.15。1? 2d1?md405.1.289602??????取 。m42. 最佳葉片進(jìn)口角 ，出口角 及葉片數(shù) Z 的確定1?2?所謂最佳葉片進(jìn)口角和出口角，即是說滿足損失和噪音最小的條件，降低葉輪圓周速度，增加葉片數(shù)，增加葉柵的氣動(dòng)力載荷是目前降噪設(shè)計(jì)的最盛行設(shè)計(jì)方法，一般 ， ， Z= ，本設(shè)計(jì)取 ，180~9???2160~7????50~6190???， Z=48。2160???3. 比值的確定12/d4/2dvV?????式中 為風(fēng)機(jī)的流量系數(shù)， V 為風(fēng)機(jī)的秒 流量（ ） ， 為葉輪外徑?sm/32v的線速度。 snQV/03.165830???總 dv5.24922??38.0/.53.02??2194/??d?87.0..3??取 120.875d?則 m304.14. 最佳葉片進(jìn)口寬度離心風(fēng)機(jī)在經(jīng)過風(fēng)機(jī)葉輪時(shí)要轉(zhuǎn) 角，氣流在這里將發(fā)生分離（如圖 3-?94） ，因此，進(jìn)口寬度只能為主氣流部分的充滿，這樣就使該處徑向速度大大增加。據(jù)此，在額定流量下，這里發(fā)生很大的不該有的沖擊，產(chǎn)生噪音。同時(shí)使氣流產(chǎn)生回流，伴隨著很大的損失。因此，為避免這種對(duì)葉輪的有害影響，防止氣流在轉(zhuǎn)彎處的分離，葉片的進(jìn)口寬度尤為重要。圖 3-4 風(fēng)室氣流示意圖通常： 1350194.dbm????3.3.2 蝸殼的設(shè)計(jì)蝸殼是風(fēng)機(jī)中的關(guān)鍵部件，目前離心通風(fēng)機(jī)普遍采用矩形截面的蝸殼，它的優(yōu)點(diǎn)是制造工藝簡單，適于焊接。蝸殼設(shè)計(jì)的內(nèi)容有：蝸殼寬度的確定，蝸殼型線的確定以及蝸殼舌尺寸的確定。1. 蝸殼寬度的確定依據(jù)資料推薦，機(jī)殼厚度與葉片寬度之比=1.4～1.5 則有：B/b=1.4～1.5 )5.14(9)5.14(???????bB2386取 B=224mm2. 蝸殼型線的設(shè)計(jì)蝸殼機(jī)構(gòu)采用平行側(cè)壁蝸殼，如圖 3-5。圖 3-5 蝸殼示意圖對(duì)于半徑 r 上的圓柱截面，連續(xù)性方程給出： CombrBrm???022?式中 為葉輪外徑的半徑 ， 為矩形截面任一圓弧上的徑向分速度，0r0d而 Com 為葉輪外徑上的徑向速度。 0mrbCoB??對(duì)于流速周向分量來說，上述的環(huán)流不變定律是同樣有效的，即。0uCor??由此得出流線的傾角為： BbCon???0tata??因此可從流線的出蝸殼型線即 , ?dr??tanedr???)(tat0?積分 00(t)rebB????得到 00(tan)nrbLB????????e??br)(tan00此即為蝸殼型線，它可以滿足氣流的環(huán)流規(guī)律，從型線方程可以看到它是一條對(duì)數(shù)螺線。式中 為葉輪外圓上的氣流絕對(duì)速度與葉輪圓周速度的夾角，其值可由0?出口速度三角形得到(圖 3-6)。圖 3-6 葉輪外圓速度三角形圖其中 的數(shù)值可由風(fēng)機(jī)風(fēng)量求得； 。2mC?? 2160???即 21.03.5/76VsA?的水平投影2r??2tan(1806)rsmCc?????smcVsr /3720tan5.132 ?????的水平投影為： 2C?? 22ursCV?即 u/5.73.0?23.01tan20?umC??9.0??但是由于風(fēng)機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)，實(shí)際 ，取 ，所以蝸殼方程式為：012.9???09??????Bber?9tan0b=159mm,B=224mm,r0=200mm整理后得其中 以弧度計(jì)。?12.0er???3. 蝸舌間隙的確定蝸舌間隙的處理好壞，對(duì)通風(fēng)機(jī)的噪聲有很重要的影響，前人試驗(yàn)表明，增大蝸舌間距，可明顯降低通風(fēng)機(jī)的氣體動(dòng)力噪音，當(dāng) 時(shí)，達(dá)到了2/0.1rd??最低噪聲級(jí)的效果，因此取 2/0.1rd??48m??4. 殼體進(jìn)氣孔直徑02jQDC??? 5~/sj取 。1.7m/sj，取 D=332mm。0.231.5?????基于上述風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)方法，不僅降低了噪聲，也滿足了風(fēng)量風(fēng)壓的性能要求。3.4 傳動(dòng)設(shè)計(jì)3.4.1 無級(jí)變速器設(shè)計(jì)為了滿足多種作物在篩面上的上滑條件，振動(dòng)頻率必須可變、可調(diào)，所以必須采用無級(jí)變速傳動(dòng)。它既滿足所要求的振動(dòng)頻率，又使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)大為簡化。篩面振動(dòng)頻率的無級(jí)調(diào)速可采用變頻調(diào)速三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)，本設(shè)計(jì)為降低成本、簡化機(jī)構(gòu)，采用單調(diào)整，改變軸間距來達(dá)到各種變速。1. 帶輪的計(jì)算傳動(dòng)比分配： 9803.26751ni??總總 偏偏 主2. 風(fēng)機(jī)軸帶輪： （查設(shè)計(jì)手冊）0Dm主3. 變速軸帶輪： 1.3701i m???變 主 主4. 變速軸轉(zhuǎn)速： n變 主主 變1098745/in3Dnr???主變 主 變5. 無級(jí)變速帶規(guī)格的確定：查設(shè)計(jì)手冊 [16]圖 9-1-6，表 9-1-18， （非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備手冊）得到標(biāo)寬, 厚度 。mb32mh16. 槽輪直徑確定：查表 9-1-22[16]， 80dm?槽5.23074minax??偏 變i?maxindD??槽 偏 m2085.inax??槽偏槽輪最大直徑： maxaxinin63DR?槽 偏 偏槽 1028ax槽7. 無級(jí)帶計(jì)算：無級(jí)變速帶長度計(jì)算： 211()'2()3864DLAmA????? ?查表 9-1-18[16]，取標(biāo)準(zhǔn)值 L=1430mm實(shí)際中心距： YX?211[()][4306]2142XLDdm?????????Y)8代入求得： mA軸間距調(diào)整范圍 L： axminA??已知： min432?2XY?dDX5.47)]([1?Y8082?mA4915.47.2max ????L93413.4.2 軸承壽命校核頻率達(dá)到 300 次/min，無級(jí)變速器移動(dòng) 21.5mm 時(shí)，徑向力 與軸垂直線1F產(chǎn)生夾角 。??8.24351tan??所以軸向力： 1sin47.5sin2.87aFPN??????參考變速器軸受力圖 3-8在 A 截面軸承受徑向力最大 ，故只校核 A 軸承，初選外球面向RA36心軸承 90504。查軸承手冊，對(duì)于 504 軸承額定靜載荷 ，因軸向力全部NC3017.??由 A 軸承受 ，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 [16]查得：NF2.7?40.137.62??CiFa而 2.3647?raF由表 10-14 知 ，因而 ，由表 10-14[16]查得 X=1 .0?e2.0.??eFra， Y=0。由表 10-9[16]查得 ，表 10-11[16]查得 ，表 10-10[16]查42.3?Lf 1?Ff得 ，表 10-12[16]查得 ，因而35.0?nf 1T。NPfCTnFL3576435.02????查軸承手冊 [17]504 軸承額定動(dòng)載荷 ，所以NC2360][?。2360][357??C3.5 所需動(dòng)力功率確定該機(jī)傳動(dòng)使用三角帶傳動(dòng)，一臺(tái)電機(jī)既驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)又驅(qū)動(dòng)振動(dòng)臺(tái)，因此，電動(dòng)機(jī)的功率選擇也應(yīng)包含兩部分。3.5.1 振動(dòng)臺(tái)功率確定振動(dòng)臺(tái)是一個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)件，它所需要的功率從振動(dòng)臺(tái)所獲得的能量與糧食被輸送需要的能量來考慮。1. 工作臺(tái)振動(dòng)功率 1N432105???nrG式中： G 為篩體重量（㎏） ； r 為偏心距（ｍ） ； ｎ 為轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） ； 為1N功率（KW） 。設(shè)篩體重量為 70㎏則 KWN2.014056).3(743231 ????2. 輸送糧食的功率消耗367)sin(2???LQ糧式中 —生產(chǎn)率（T/h）為 3 噸/小時(shí)糧—工作臺(tái)長度（m）為 2.19m—工作臺(tái)縱向傾角為?'254?KWN019.367)'sin1(9.2??????所以振動(dòng)臺(tái)所需功率 KWNe 219.0.201???取 KWNe2.0?3.5.2 風(fēng)機(jī)所需功率的確定PQNT??總?KW072.3618.930/185???取 KWT.3.5.3 所需理論功率和實(shí)際功率KNTeL 32.12.0????S為機(jī)械效率： 321??其中 —軸承效率，共 7 對(duì)軸承，1 719.0?—三角帶傳動(dòng)效率，為三級(jí)傳動(dòng)，2? 32.?—風(fēng)機(jī)效率，3 %603??則有： KWNS 49.97..02??由此選用 ，額定功率 ，同步轉(zhuǎn)速 。41?MY5min/150r3.6 強(qiáng)度與剛度的設(shè)計(jì)與校核3.6.1 驅(qū)動(dòng)連桿的強(qiáng)度與剛度校核初步設(shè)計(jì)連桿橫截面尺寸 mm， ，且連桿是一端與曲柄軸20?dmL750鉸接，另一端與篩體固定連接。1. 受力分析：連桿的彎曲應(yīng)力如圖 3-7 所示:圖 3-7 連桿安裝情況示意圖將次種桿件視為一懸臂梁。自由端 A 受一對(duì)稱循環(huán)交變集中載荷 P，當(dāng)曲柄以角速度 旋轉(zhuǎn)時(shí)， A 端撓度方程為：?trYcos??○ 1式中 r 為偏心距， 為相位角。t由材料力學(xué)得知，此種梁的彈性曲線方程為： 3PLYEJ?○ 2將式 與式 合并，則： ○ 1 ○ 23cosPLrtEJ???3cosrt??此時(shí)連桿所受彎矩為 ，連桿所受彎曲應(yīng)力：M式中 （抗彎截面模量）M???32d??式中 而23cosEJrtL? 46DJ??43/6/2Jd???所以 t???2?2. 軸向拉壓交變應(yīng)力已知連桿受篩體慣性力 和篩體重量的水平分力??sin?G 為對(duì)稱循環(huán)交變載荷trgG??cos2???為常數(shù) 為篩體傾角?sin? ?此時(shí)連桿所受拉壓應(yīng)力為 241cossindtrgG????????拉式中 i 為連桿數(shù) i=2所以連桿所受壓力總和為： 22 41cossinco3dtrgGtrLEJ?????? ???????拉總當(dāng) 時(shí)， ，連桿所受應(yīng)力最大。4??tsincott2max2 222i314sin 4GrEJgrLdrJr???????? ????式中 ， ， ，246/10/10mkgckgE???L750??3??， ，mr5.3G5d2代入上式得 222ax /30/381.0Nkg????連桿的強(qiáng)度條件為 5.][max1?????fK??????式中 —材料在對(duì)稱循環(huán)交變應(yīng)力下的疲勞極限。1??—疲勞安全系數(shù)，查手冊 [16]得：f?5.2?f?—有效應(yīng)力集中系數(shù)，查設(shè)計(jì)手冊 [16]?K4.1??K—尺寸系數(shù)，查圖 10-13[16]，? 92.0??，查圖 10-15[16] 8.0?? 21 /1604.0. mkgb????? 5.][53.892max ??? fK?????所以連桿強(qiáng)度合格。3.6.2 壓桿穩(wěn)定校核已知 鋼臨界柔度3AppE?????式中 ， ， （比例極限）4210EMPa??196pPa10pMPa??柔度計(jì)算： Li??式中 ， ， I 為慣性矩 ， （截面面積） ，ILA?4d46d?2dA?4Ld???查表 9-1[16]， 為長度系數(shù) 0.7（一端固定一端鉸支） ?10527.0??因?yàn)?所以該件是大柔度桿。105pac???據(jù)歐拉公式：224342210756/66crEIdP kgmL?????因?yàn)? 75[]10.rcrst kgn??式中 —失穩(wěn)安全系數(shù)。st由慣性力 造成外加載荷： ?2cosGrtg????當(dāng) 0、 、 時(shí)，?t??2knrgG10)3(5.9812max ???因?yàn)?gPkcr][a???所以穩(wěn)定性合格。至此連桿強(qiáng)度與剛度全部合格。3.6.3 無級(jí)變速軸的強(qiáng)度與剛度校核把無級(jí)變速軸視為一個(gè)鉸支的懸臂梁，受力如圖 3-8 所示。圖 3-8 變速軸彎矩扭矩圖已知：該軸功率 ， ,KWN45.0?401?R652扭矩 95.97Mmn??所以 31.1045PR?3215.9106MPNR??1. 求支反力 與 ，作彎矩圖 H 面，對(duì) B 點(diǎn)取矩：ARB/2(6590)HP???157AHRN26BHARPN??面，對(duì) B 點(diǎn)取矩V1(09)0VP??A328901?RVB1?NAHA3642?BV19??查設(shè)計(jì)手冊 [16]： 5][??95][0??8.095][01????當(dāng)量扭矩 mNT????380.045..2. 驗(yàn)算軸疲勞強(qiáng)度由彎矩圖可見， A 截面承受彎矩最大，所以只驗(yàn)算 A 截面疲勞強(qiáng)度即可。333782)0(mdW??? 33315706)2(1mdWt ??式中 、 分別為抗彎截面模量及抗扭截面模量，對(duì)于一般轉(zhuǎn)軸，彎曲t應(yīng)力通常按對(duì)稱循環(huán)變化，而扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力通常按脈動(dòng)循環(huán)變化考慮， A 截面應(yīng)力幅：平均應(yīng)力：MPaWa7.208516?? 0?m?Ttm14.???由設(shè)計(jì)手冊 [16]查得： MPa2601???Pa150??等效系數(shù) 5.0??.?尺寸系數(shù) 87.?81.0??表面狀態(tài)系數(shù) 9.?t??有效應(yīng)力集中系數(shù) 6.1K36.1t由公式 120..798amn????????????? MPaKatt 4507.10.43651 ??? 252.2????tn?查手冊得許用安全系數(shù) 8.1~][表明該軸疲勞強(qiáng)度合格。8.1][2.6??n3. 驗(yàn)算變速軸扭轉(zhuǎn)剛度據(jù)公式 []PTGI??查手冊得 60.58.7310()1rad??????所以 743432.82PTId670.][06. ?????所以該軸剛度合格。3.6.4 無級(jí)變速器壓縮彈簧的計(jì)算1. 為了確保傳遞扭矩可靠，應(yīng)計(jì)算彈簧所受軸向壓縮力得大小，以確定彈簧尺寸。首先假設(shè)皮帶與帶輪之間的壓強(qiáng) P 是均勻分布的，即 P 是常數(shù)，實(shí)際上壓強(qiáng)不是均勻分布的，但是按壓強(qiáng)是均勻分布所積分出的摩擦力矩卻是與實(shí)際所傳遞的扭矩相平衡，所以用這種辦法解決的問題是安全可靠的。彈簧所受的壓縮力應(yīng)等于滑動(dòng)盤所受的水平方向的合外力。而水平合外力等于產(chǎn)生摩擦力矩的正壓力的積分。因此，應(yīng)先求出壓強(qiáng) P，彈簧壓縮力便迎刃而解。摩擦力矩微元： MNdfr??1cosrd???式中 f 為摩擦系數(shù)， 為正壓力微元， P 是壓強(qiáng)；且 ，N 0.8f?是面積微元。1cosrd????所以2csrMfPd????因?yàn)槟Σ亮厥怯善л唭蓚?cè)共同產(chǎn)生，所以當(dāng)振動(dòng)頻率為 600 次/分時(shí)mPNrfdPrfrr????????????38127)6.7084(35.6. ][1cos2os384.846.7021630????式中 ， 為皮帶包角，r 為半徑。??該軸所傳遞扭矩 30.4595.75.10TNMNmn?????式中 N—該軸功率 0.45KWn—該軸轉(zhuǎn)速因?yàn)?，所以 ， TM? mNP???3107.53812 2/015.mNP?而滑動(dòng)盤水平方向合外力 F 同樣由皮帶輪兩側(cè)產(chǎn)生?cos2?APF???rdr?1?NrdrPr67.9]21[03)(coscos2846.7084.062???????????同理可求出當(dāng)振動(dòng)頻率為 300 次/分時(shí)，最大水平軸向壓縮力 。NF198max?為了確保扭矩傳遞可靠，考慮皮帶打滑等因素影響，還應(yīng)乘上工作情況系數(shù)，查表 得到軸向壓縮力： 3.1?WKNF1263.796min??。NF257.98max?2. 彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算已知：彈簧負(fù)荷作用次數(shù)低于 次，屬三類負(fù)荷，中徑 ，310mD562?, 。P257max?126min最大工作負(fù)荷時(shí)變形量 20mm。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，由表 11-7[16]查得：3maxmax28[]PKCD??????選用 III 組碳素彈簧鋼絲，由表 11-3[16]及表 11-4[16]得MPb56130.5.0][?????6894257][8max3????PDKC??查表 11-9[16]得 C=13.5， ，取 ，當(dāng) 、.153d?md.4d5.4?時(shí)，由表 11-10[16]可查得：256D? NP270max?由表 11-7[16]查得：3248nDFGd?當(dāng) , ，由此得有效圈數(shù)NPn257max0max78.1685.408332ax4???GdF取 n=2，有效圈數(shù) 圈12n?實(shí)際變形量： mGdDPFn 45..7845043432max ???16.in查表 11-10[16]節(jié)距 ，則自由高度 和壓縮高度 為t OHbdtHO53??dnb75.1).0(1??則 61.749.25bobFm?%25.49maxb %.25.49inbF計(jì)算結(jié)果符合 、 為總變形量 的 范圍要求。maxin 80~驗(yàn)算疲勞強(qiáng)度及靜強(qiáng)度安全系數(shù)，查表 11-9[16]時(shí)，5.13?C106.KMPadDP45.627108332maxax ??????MPa2185764min???按表 11-7[16]中 、 的數(shù)值取值○ 5 ○ 7bP 5.03.0.?PaS6.??則疲勞安全系數(shù)： 51.4287.0587.0maxin?????Pn靜強(qiáng)度安全系數(shù)： 27.1456max??Sn由此可見符合 的要求。.~.][螺旋角 ，符合 的要求。1125tanta8'6D???????? ?9~5??細(xì)長比 ，符合 的要求。026.5Hb.2?b外徑 04.0.5dm???查表 11-10[16]最大心軸直徑 ，最小套筒直徑ax46min65D?展開長度 2171coss8'DnL?????第四章 機(jī)器的調(diào)節(jié)、操作與維護(hù)4.1