在玉米分段收获时，玉米手工剥皮工序劳动强度大，费工时和误农时，且影响玉米的产量和质量，针对我国玉米收获后剥皮这个重要环节，设计出场上玉米剥皮机，它替代了传统人工剥皮的紧张劳动，减轻了人们的劳动强度，提高了劳动效率，有效地防止了因剥皮不及时而造成的玉米霉烂的损失，从而给农民带来了一定的经济效益。本设计采用3对辊机型，在满足剥净率大于95%，工作效率达到1500kg/h以上的设计要求的前提下进行设计，可满足不同用户的需求，同时该机结构简单，调整方便可靠，采用电动机作为动力。为满足设计要求，主剥皮装置中的剥皮辊采用螺旋铁辊和橡胶辊组合的玉米剥皮辊，并且两辊高低配置，且可以根据玉米棒的大小不同，通过弹簧调节两辊间的距离。这避免了传统设计方法中铸铁辊对玉米籽粒的损伤，而且在结构上比传统设计的更加合理。经过设计、计算、校核，该机符合设计要求，并且剥皮装置较传统的传动系统有所改进，更适合在广大农村推广使用。 关键词：玉米；剥皮机；螺旋铁辊；橡胶辊；农业机械 目录 摘要Ⅰ ABSTRACT Ⅱ 第1章绪论1 1.1选题的背景、目的及意义1 1.2国内外玉米剥皮机的概况1 1.2.1国内发展状况1 1.2.2国外发展状况2 1.3剥皮机的设计要求及结构简介3 1.3.1剥皮机的设计要求3 1.3.2玉米剥皮机结构简介3 第2章总体方案设计4 2.1总机的结构形式4 2.2总统设计思想5 2.3机架的配置5 2.4传动系统配置5 2.5动力参数及动力源配置的确定6 2.6本章小结6 第3章剥皮装置的确定7 3.1剥皮辊确定7 3.1.1剥皮辊长度、直径的确定7 3.1.2剥皮辊结构7 3.2剥皮辊生产能力的确定8 3.3剥皮部件的配置8 3.4本章小结9 第4章执行部件及机架设计10 4.1果穗料斗的设计10 4.2其他执行部件的配置10 4.3辅助执行机构设计配置11 4.4机架、联接架的设计12 4.5本章小结12 第5章传动部分设计13 5.1玉米果穗在剥皮辊间的受力分析13 5.2皮带传动的设计计算及校核14 5.3齿轮的设计和校核16 5.4轴的强度设计计算与校核19 5.5键的选择和校核21 5.6轴承的选择和校核21 5.7链轮的设计22 5.8电动机的选择25 5.9本章小结26 第6章微型玉米剥皮机的保养、使用、调整及修复27 6.1每日技术保养27 6.2传动装置的使用和调整27 6.3机器的保管27 6.4工作部件损坏的修复和调整28 6.5本章小结28 结论29 参考文献30 致谢32 1.3剥皮机的设计要求及结构简介 1.3.1剥皮机的设计要求 根据设计任务书的要求，微型玉米剥皮机是一种剥去玉米表皮的专用机械。这种机械主要针对农村的广大的农民用户使用，所以此机械必须具备如下的特点： 1.操作简单，便于广大农村用户的使用，零部件尽量采用标准件，便于安装和维修。 2.整机安装，结构简单，成本低而且动力的选择要符合农村的实际情况。 本机还应有较高的生产效率，较低的籽粒破损率，较高的剥净率。 3.性能指标要求：苞叶剥净率要求达到底93%以上，而在剥皮过程中脱粒率＜1.5%，并尽量减少籽粒脱落。 4.经济指标：尽是降低成本，增大工作时生产效率。每对剥皮辊的生产率为1500KG/h,同时根据不同用户的需要有两对辊、四对辊、八对辊等不同机型。 1.3.2玉米剥皮机结构简介 玉米剥皮机主要由剥皮机构、压送器和果穗分布装置等组成。 （1）剥皮机构主要部件为剥皮辊，其作用是清除茎叶混合物和剥掉果穗苞皮。其原理是相对旋转的一对辊子抓取并剥掉在其上运动的果穗的苞皮，同时把苞皮和茎叶混合物拽到辊下，剥掉苞皮。剥皮辊间隙是由压缩弹簧来保证的，不用经常调整 （2）压送器对改善果穗剥皮质量，提高剥皮装置生产率是极其重要的，它把果穗压向剥皮辊表面，从而增大剥皮辊对果穗的磨擦力，并促使苞皮蓬松和使剥皮辊更好地抓取苞皮，而后周期性地放松压向剥皮辊上的果穗，以使其能绕轴转动，从而使果穗四周的苞皮与剥皮辊接触，促使果穗在剥皮时翘起来，这样有利于避免果穗端部掉粒。因本机采用全橡胶剥皮辊，辊面带有螺旋凸棱，左右辊互相啮合，成对使用，由于橡胶磨擦系数较大，因此不必另加压制器。 （3）分布装置的作用是把果穗沿剥皮机构均匀分布，并使果穗轴线沿着沟槽，本机采用的手动送料装置，其进料斗的滑板具有分布装置的功能。另外设计美观实用的机架和机体，通过合理的配套，组装，和改良就可设计出经济实用的玉米剥皮机。 该机结构简单，调整方便，性能可靠，生产效率高。此种机械的研制成功，大大减轻了农民的劳动负担，为广大的农民节省了大量的时间，降低了劳动强度，成为农民致富的途径之一。 总体方案设计 2.1总机的结构形式 采用人工上料，人工喂入，机械剥皮，最终使果穗和表皮分离。在这过程中之所以采用人工上料和人工喂入主要是如果采用自动喂入会使机器的成本和造价会大大地提高而农民对这种机械由于价格的增设而使购买力下降。配套动力源采用Y系列三相电动机，主要工作部件选用铸铁-橡胶的玉米剥皮辊，传动部分使用链轮传动和直齿轮传动。 在设计过程中也曾考虑过采用自动喂入，但这种机械虽然在效率上有所提高，但同时它也将提高机器的成本，从而使购买力下降。而采用人工喂入虽然不如自动喂入效率高，但也比手工剥皮有很大的提高，而且适合大多数农民的经济能力。之所以采用Y系列电动机，是因为Y系列电动机是目前最常使用的，而且价格合理。剥皮部件采用全橡胶的剥皮辊，不但不影响剥净率而且由于橡胶比较有弹性不会损伤籽粒。传动部分由于该机构比较简单所以选用直齿轮即可。 剥皮机主要核心部件是剥皮装置，传统式剥皮装置采用全铸铁螺旋齿辊，两对辊的中心距a=66.75mm,且两对辊形成一个槽形，一般采用二对或四对辊，为增加玉米穗与辊子的压力，在剥皮辊的上方配有二组或三组压制器，多年来的实践证明，这种辊型的剥净率最高能达到85%，籽粒破碎率高达2%，这是玉米剥皮机不能推广的主要原因。 94年通过实验研究，设计出一种采用一支铸铁螺旋齿辊和一个橡胶螺旋剥皮辊配对使用，橡胶辊采用橡胶制成，辊面带有螺旋凸棱，左右辊互相啮合，成对使用，由于橡胶磨擦系数较大，因此不必另加压制器，且橡胶面有弹性，不损伤籽粒，并在轴线方向上布置有螺距为2m的螺旋线，果穗能沿向下滑，再加上与支架本身的倾角，使果穗能自动进入下料斗，生产率较高，该装置已获得国家实用型专利（专利号：942250133）新产品，2003年通过试验再次改良了剥皮辊的结构，在辊体的凹陷部设有刚性的剥皮抓丁，抓丁的端部高于辊的外表面，在剥皮过程中，由剥皮抓钉首先将果穗的苞叶撕开，相对旋转的两对辊将苞叶撕开辗住，靠两辊的旋转力拉开苞叶，使之与果穗分离，从而达到剥皮的目的，更有效的提高了剥净率，该装置也已2006年获取国家实用新型专利（专利号：0520082352.2）直接利用剥皮装置专利技术，配以传动系统、机架、动力源及上下料斗等部件组成。 2.2总统设计思想 （1）机架的配置； （2）传动系统的配置； （3）剥皮装置的确定（剥皮辊长度的确定，剥皮辊生产能力的确定，剥皮部件的确定）； （4）执行部件的确定（喂入斗，压送器，导向板）； （5）传动部件的设计（玉米果穗的受力分析，皮带轮的设计，齿轮的设计，链轮的设计，轴强度设计）； （6）其他辅助部件的选择（筛子，风机）； （7）电机的选择。 总体设计草图，如图2.1。