玉米脱粒机工作过程分析及优化设计毕业论文

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本科生毕业论文（设计）

英文题目Analyse and Optimal Design of the Threshing Process of the Corn Thresher

中文题目 玉米脱粒机工作过程分析及优化设计

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吉林大学学士学位毕业论文

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摘 要 ........................................................................................................... I Abstract ...................................................................................................... II 第1章 绪论............................................................................................... 1

1.1 研究背景与意义 ........................................................................... 1 1.2 玉米脱粒机的种类及特点 .......................................................... 1

1.2.1 玉米脱粒机的表示方法 ..................................................... 1 1.2.2 各类玉米脱粒机的工作原理............................................. 2 1.2.3 综合比较各类玉米脱粒机 ................................................. 4 1.3 国外玉米脱粒机的发展 .............................................................. 4 1.4 国内玉米脱粒机的发展 .............................................................. 5 1.5 存在的问题 ................................................................................... 6 1.6 本文主要研究内容....................................................................... 7 第2章 板齿玉米脱粒机总体结构与工作原理 ...................................... 8

2.1 板齿脱粒机基本结构与工作过程 .............................................. 8 2.2 板齿脱粒机工作原理................................................................... 8 2.3 本章小结 ....................................................................................... 9 第3章 板齿玉米脱粒机脱粒元件设计 .................................................. 1

3.1 板齿设计 ....................................................................................... 1

3.1.1 板齿作用 ............................................................................. 1 3.1.2 板齿样式及尺寸 ................................................................. 1 3.2 电动机设计 ................................................................................... 2

3.2.1 板齿玉米脱粒机所需功率 ................................................. 2 3.2.2 电机选择 .......................................... 错误！未定义书签。 3.3 传动带的设计 ............................................ 错误！未定义书签。

3.3.1 传动带的选取 .................................. 错误！未定义书签。 3.3.2 V带设计 ........................................... 错误！未定义书签。 3.4 带轮设计 .................................................... 错误！未定义书签。

3.4.1 带轮材料 .......................................... 错误！未定义书签。 3.4.2 主动带轮设计 .................................. 错误！未定义书签。 3.4.3 从动带轮设计 .................................. 错误！未定义书签。 3.5 脱粒滚筒设计 ............................................ 错误！未定义书签。

3.5.1 脱粒主轴作用 .................................. 错误！未定义书签。 3.5.2 阶梯轴设计 ...................................... 错误！未定义书签。 3.5.3 脱粒滚筒设计 .................................. 错误！未定义书签。 3.5.4 阶梯轴的校核 .................................. 错误！未定义书签。 3.6 凹板设计 .................................................... 错误！未定义书签。

II

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3.6.1 凹板作用 .......................................... 错误！未定义书签。 3.6.2 凹板类型 .......................................... 错误！未定义书签。 3.6.3 凹板间隙 .......................................... 错误！未定义书签。 3.6.4 凹板其他尺寸 .................................. 错误！未定义书签。 3.7 脱粒仓结构设计 ........................................ 错误！未定义书签。

3.7.1 脱粒仓作用 ...................................... 错误！未定义书签。 3.7.2 脱粒仓结构与尺寸 .......................... 错误！未定义书签。 3.8 本章小结 .................................................... 错误！未定义书签。 第4章 板齿玉米脱粒机外部结构设计 ............... 错误！未定义书签。

4.1 入料斗设计 ................................................ 错误！未定义书签。 4.2 排芯斗设计 ................................................ 错误！未定义书签。 4.3 出料斗设计 ................................................ 错误！未定义书签。 4.4 排芯区压板设计 ........................................ 错误！未定义书签。

4.4.1 排芯区压板作用 .............................. 错误！未定义书签。 4.4.2 排芯区压板材料以及结构 .............. 错误！未定义书签。 4.5 上盖设计 .................................................... 错误！未定义书签。

4.5.1 上盖作用 .......................................... 错误！未定义书签。 4.5.2 上盖材料与结构 .............................. 错误！未定义书签。 4.6 机架设计 .................................................... 错误！未定义书签。 4.7 整体结构设计 ............................................ 错误！未定义书签。 4.8 本章小结 .................................................... 错误！未定义书签。 第5章 离散元法仿真分析 ................................... 错误！未定义书签。

5.1 离散元法基本原理.................................... 错误！未定义书签。 5.2 板齿玉米脱粒机仿真模型的建立 ........... 错误！未定义书签。

5.2.1 仿真模型的建立 .............................. 错误！未定义书签。 5.2.2 仿真参数的设置 .............................. 错误！未定义书签。 5.3 板齿玉米脱粒机仿真优化 ....................... 错误！未定义书签。 5.4 板齿玉米脱粒机仿真过程 ....................... 错误！未定义书签。 5.5 滚筒转速对脱粒的影响 ........................... 错误！未定义书签。 5.6 喂入量对脱粒的影响................................ 错误！未定义书签。 5.7 本章小结 .................................................... 错误！未定义书签。 第6章 总结与展望 ............................................... 错误！未定义书签。

6.1 工作总结 .................................................... 错误！未定义书签。 6.2 工作展望 .................................................... 错误！未定义书签。 致谢 .......................................................................... 错误！未定义书签。 参考文献 .................................................................. 错误！未定义书签。

III

摘 要

我国为玉米生产大国，种植面积超过0.27亿公顷。玉米既可以作为食品以及饲料，也可以作为工业原料。传统钉齿滚筒玉米脱粒机对玉米籽粒损伤大，在国外早已不用此类机型。设计新型的对玉米籽粒损伤小的脱粒机对农民的收入以及我国的可持续发展都有重要的意义。

本文首先对比了各类脱粒机的优缺点。钉齿打击原理的玉米脱粒机虽然脱粒效率高，但是对籽粒损伤大，影响玉米收获质量。碾压原理玉米脱粒机的脱粒效率较低，并且容易造成籽粒擦伤。差速原理玉米脱粒机的效率较低，仅适用于脱粒单穗玉米。挤搓原理玉米脱粒机的脱粒过程柔和，对籽粒损伤小。因此本文设计挤搓原理的板齿式玉米脱粒机。

采用PRO/E软件对设计的玉米脱粒机进行三维建模，并采用CAD软件对所设计的玉米脱粒机进行二维工程图设计。

采用离散元法及课题组自主研发的AgriDEM软件，利用离散元法对设计的板齿玉米脱粒机进行仿真。通过改变滚筒转速以及喂入量等变量，探究所设计的脱粒机的脱粒情况并进行优化。

关键词：玉米脱粒机 结构设计 离散元法 仿真分析

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