1、目录一、传统健身器的功能及现状一、传统健身器的功能及现状二、设计目的及意义设计目的及意义三、灵感来源灵感来源四、设计原理及实验背景设计原理及实验背景五、零部件安装及工作原理零部件安装及工作原理六、相关参数及计算核对相关参数及计算核对七、产品效果图产品效果图传统健身器现状及开发背景传统健身器现状及开发背景 随着人们生活水平的提高，人们对于健康的要求也来随着人们生活水平的提高，人们对于健康的要求也来越高。人们对于生活有了全新的、多样化的认识。健越高。人们对于生活有了全新的、多样化的认识。健身成为了不少人的健康新概念，在健身中寻找快乐，身成为了不少人的健康新概念，在健身中寻找快乐，在健身中放松自我，
2、释放压力。在健身中放松自我，释放压力。2梳刷梳刷 当工作部件很窄，在谷穗之间通过时，就形成了梳刷脱粒。实际上它也是打击。当工作部件很窄，在谷穗之间通过时，就形成了梳刷脱粒。实际上它也是打击。通常在梳刷中茎秆不动或少量的纵向运动。通常在梳刷中茎秆不动或少量的纵向运动。3揉搓或搓擦揉搓或搓擦它是指谷层在挤压状态下在层内出现挫动而使谷粒脱落，发生在钉齿或纹杆滚它是指谷层在挤压状态下在层内出现挫动而使谷粒脱落，发生在钉齿或纹杆滚筒的脱粒间隙中。它取决于揉搓的松紧度（强度），也就是间隙的大小和谷层筒的脱粒间隙中。它取决于揉搓的松紧度（强度），也就是间隙的大小和谷层的疏密。的疏密。因为打击脱粒必须要有部件
3、与谷粒间较大的相对速度这一个条件，所以这种脱因为打击脱粒必须要有部件与谷粒间较大的相对速度这一个条件，所以这种脱粒通常出现在茎秆静止（如半粒通常出现在茎秆静止（如半喂入式）或运动速度很低喂入式）或运动速度很低(如纹杆、钉齿滚筒的喂入口处）的时候。而揉搓则不如纹杆、钉齿滚筒的喂入口处）的时候。而揉搓则不同，它发生在已经获得较大运同，它发生在已经获得较大运动速度（如在脱粒间隙的后段）的谷层内部，由于相对揉搓而脱粒。动速度（如在脱粒间隙的后段）的谷层内部，由于相对揉搓而脱粒。4碾压碾压脱粒元件对谷穗的挤压造成脱粒脱粒元件对谷穗的挤压造成脱粒（三）产品现状三）产品现状纹杆滚筒式脱粒装置纹杆滚筒式脱粒装
4、置它由纹杆滚筒和凹板组成。作物进入脱粒间隙之初受到纹杆的多次打击，这时就它由纹杆滚筒和凹板组成。作物进入脱粒间隙之初受到纹杆的多次打击，这时就脱下了大部分谷粒。随后因脱下了大部分谷粒。随后因靠近凹板表面的谷物运动较慢，靠近纹杆的谷物运动较快而产生揉搓作用，从而靠近凹板表面的谷物运动较慢，靠近纹杆的谷物运动较快而产生揉搓作用，从而完成脱粒。如图：完成脱粒。如图：设计目的及意义设计目的及意义v通过实际考察观察，发现纹杆滚筒式脱离装置效果不是很理通过实际考察观察，发现纹杆滚筒式脱离装置效果不是很理想且对小麦及小麦杆的伤害很大。为了解决广大农村偏远山想且对小麦及小麦杆的伤害很大。为了解决广大农村偏远山
5、区，由于资金缺乏、交通不便、大型机械不便作业、小麦脱区，由于资金缺乏、交通不便、大型机械不便作业、小麦脱离难的问题，我们团队致力于设计一种便捷、经济、环保、离难的问题，我们团队致力于设计一种便捷、经济、环保、实用、高效的新型脱粒装置，此时萌发了设计新型节能环保实用、高效的新型脱粒装置，此时萌发了设计新型节能环保脱粒机的想法。脱粒机的想法。v该产品以一种新思路，打破传统脱粒机高耗能挤压式脱离原该产品以一种新思路，打破传统脱粒机高耗能挤压式脱离原理，为国内农村脱粒机的发展提供了一种更节能环保高效的理，为国内农村脱粒机的发展提供了一种更节能环保高效的模式。同时该产品响应国家节能减排的口号，市场前景广
6、阔。模式。同时该产品响应国家节能减排的口号，市场前景广阔。如图所示如图所示 纹杆滚筒式脱离装置效果纹杆滚筒式脱离装置效果 里面有大量残渣及断杆里面有大量残渣及断杆灵感来源灵感来源v灵感来源于生活，通过对生活的细心观察，灵感来源于生活，通过对生活的细心观察，举一反三，我们理论结合实际，将想法和举一反三，我们理论结合实际，将想法和梦想一步步的变为现实。梦想一步步的变为现实。4、将一定弯度的螺旋杆换成类似弹簧一样的水平轮旋杆，利用锥齿轮的传动、将一定弯度的螺旋杆换成类似弹簧一样的水平轮旋杆，利用锥齿轮的传动来实现轮旋杆的转动。来实现轮旋杆的转动。1、最初我们从、最初我们从洗衣机洗涤部分找到灵感洗衣机
7、洗涤部分找到灵感可以做出一个类似滚筒一样的东西，可以做出一个类似滚筒一样的东西，通过旋转摩擦达到脱粒的效果。通过旋转摩擦达到脱粒的效果。2、抱着这一想法，我们想到在一个转动的盘子上加上若干、抱着这一想法，我们想到在一个转动的盘子上加上若干狼牙棒狼牙棒，将麦子，将麦子插入，通过大盘带动狼牙棒和小麦进行摩擦脱粒。（被否定，实验可能会插入，通过大盘带动狼牙棒和小麦进行摩擦脱粒。（被否定，实验可能会出现盲区且制作麻烦，造价高）出现盲区且制作麻烦，造价高）3、将狼牙棒换成带有、将狼牙棒换成带有一定弯度的螺旋杆一定弯度的螺旋杆（被否认，可能将小麦杆折断，脱（被否认，可能将小麦杆折断，脱粒效果不显著）粒效果
8、不显著）5、经过多次的实验分析，、经过多次的实验分析，单个螺旋杆的接触面积有限单个螺旋杆的接触面积有限，可能效果不好，故否定。，可能效果不好，故否定。6、再次经过实验分析，、再次经过实验分析，调整成两个螺旋杆相套（旋向相反），配合起来使用效调整成两个螺旋杆相套（旋向相反），配合起来使用效果明显。果明显。新型环保小麦脱粒机优势：新型环保小麦脱粒机优势：1、此款脱粒机价格低廉，体积小巧，、此款脱粒机价格低廉，体积小巧，适用于地形条件特殊，大型机械不适用于地形条件特殊，大型机械不能涉及的家庭使用。能涉及的家庭使用。2、传统的纹杆滚筒式脱粒机对麦杆伤害太大，采用新型环保脱粒机后，、传统的纹杆滚筒式脱粒
9、机对麦杆伤害太大，采用新型环保脱粒机后，可以有效的解决这一问题，可以有效的解决这一问题，只对麦头部分进行脱粒，麦秆可以二次利用，只对麦头部分进行脱粒，麦秆可以二次利用，增加麦子的价值收益。增加麦子的价值收益。3、利用螺旋杆对小麦粒的强烈冲击以及小麦穗与螺旋杆的挫擦而进行脱、利用螺旋杆对小麦粒的强烈冲击以及小麦穗与螺旋杆的挫擦而进行脱粒。抓取能力强，粒。抓取能力强，对不均匀喂入和潮湿作物有较强的适应性对不均匀喂入和潮湿作物有较强的适应性。设计原理v 螺旋杆螺旋杆v螺旋杆形似弹簧，采用双层结构，里外两个相反旋向，电螺旋杆形似弹簧，采用双层结构，里外两个相反旋向，电动机带动轴高速转动，通过减速器和锥
10、齿轮的传动，将转动机带动轴高速转动，通过减速器和锥齿轮的传动，将转动传给轮旋杆，通过多次实验我们得出，外层左旋的螺旋动传给轮旋杆，通过多次实验我们得出，外层左旋的螺旋杆可以使麦头进入，进入过程中外层螺旋杆对麦头进行持杆可以使麦头进入，进入过程中外层螺旋杆对麦头进行持续不断屡的效果，达到脱粒作用。续不断屡的效果，达到脱粒作用。v内层螺旋杆采用右旋，在转动过程中阻碍麦头进入，运行内层螺旋杆采用右旋，在转动过程中阻碍麦头进入，运行过程中内层螺旋杆对麦头进行时续不断的摩擦、敲击效果。过程中内层螺旋杆对麦头进行时续不断的摩擦、敲击效果。v内外层相反旋向同时运作时，相当于将麦子卡在两层螺旋内外层相反旋向同
11、时运作时，相当于将麦子卡在两层螺旋杆之间，外层对其有屡的作用，内层对其有摩擦作用，从杆之间，外层对其有屡的作用，内层对其有摩擦作用，从而效果叠加，达到干净脱粒效果。而效果叠加，达到干净脱粒效果。螺旋杆效果图工作模拟图零部件安装及工作原理 （一）零部件安装（详见附录图）（一）零部件安装（详见附录图）v1、机架：主要由（、机架：主要由（2.5*2.5）的角铁，）的角铁，8mm钢条，筛网，铁皮制成钢条，筛网，铁皮制成v2、电动机：、电动机：P=150W n=1350rad/min v U=220vv3、减速器、减速器v4、箱体、箱体v5、箱体盖、箱体盖v6、套座、套座v7、差速轴、差速轴v8、螺旋杆
12、、螺旋杆v9、锥齿轮、锥齿轮附录：附录：脱粒机整体构图脱粒机整体构图附录：箱体附录：箱体附录：箱体盖附录：箱体盖附录：套座附录：套座附录：差速轴附录：差速轴附录：转动机构附录：转动机构（二）工作原理（二）工作原理 1、传动原理、传动原理该机器通过电动机减速后将动力传至小型锥齿轮，小型锥齿轮通过该机器通过电动机减速后将动力传至小型锥齿轮，小型锥齿轮通过与大型锥齿轮啮合，将传上来的力改变为竖直方向的力。以实现大与大型锥齿轮啮合，将传上来的力改变为竖直方向的力。以实现大型锥齿轮自转从而带动螺旋杆工作。再通过一个小型锥齿轮来控制型锥齿轮自转从而带动螺旋杆工作。再通过一个小型锥齿轮来控制大型锥齿轮的公转
13、，螺旋杆依靠大型锥齿轮的公转自转来对小麦穗大型锥齿轮的公转，螺旋杆依靠大型锥齿轮的公转自转来对小麦穗进行敲击和挫擦，进而使小麦粒从麦穗上打下来。进行敲击和挫擦，进而使小麦粒从麦穗上打下来。2、工作流程、工作流程小麦经过脱粒机喂入口进入由螺旋杆组成的脱粒装置，通过螺旋小麦经过脱粒机喂入口进入由螺旋杆组成的脱粒装置，通过螺旋杆的公转与自转对小麦进行重复的敲打和挫擦后，进入由筛网与杆的公转与自转对小麦进行重复的敲打和挫擦后，进入由筛网与风扇组成的清粒装置进行清选，实现小麦粒与长茎秆、小麦皮等风扇组成的清粒装置进行清选，实现小麦粒与长茎秆、小麦皮等的分离，在风机与筛网的联合作用下，小麦壳等细小杂物被吹
14、出的分离，在风机与筛网的联合作用下，小麦壳等细小杂物被吹出机外，干净的籽粒进入集粮装置。机外，干净的籽粒进入集粮装置。3、工作部分原理、工作部分原理通过实验得应选择螺旋杆为表面有螺纹的材料进行加工，以提供较通过实验得应选择螺旋杆为表面有螺纹的材料进行加工，以提供较大的摩擦力，提高工作效率。螺旋杆由内外半径之比为大的摩擦力，提高工作效率。螺旋杆由内外半径之比为1:2的两个的两个弹簧组成，用以增大接触面积。在公转、自转速度以及螺旋杆螺距弹簧组成，用以增大接触面积。在公转、自转速度以及螺旋杆螺距等条件合适的情况下工作效率大大提高，满足使用要求。等条件合适的情况下工作效率大大提高，满足使用要求。相关参
15、数及计算核对相关参数及计算核对 1、公转安全保障、公转安全保障工作中由于弹簧沿主轴公转所产生离心力工作中由于弹簧沿主轴公转所产生离心力F又可知又可知w=60r/min 弹簧长度弹簧长度l=200mm m=0.25kg由由F=mv/r=mwr微元积分法得：微元积分法得：Fdx=dxmwx/l F=mwxdx/l =0.025N2、电动机功率计算、电动机功率计算 功率（功率（w）=2*扭矩（扭矩（N.M）*转速（转速（rpm）/60 (kw)=扭矩（扭矩（N.M）*转速（转速（rpm）/9549 =2*80*0.2/9549*1350/40 =0。113（kw）故所买电动机故所买电动机150W满足要求满足要求3、弹簧强度要求、弹簧强度要求最大切应力最大切应力=18000kpa根据材料力学公式得根据材料力学公式得D7.6mm4、转速计算、转速计算螺旋杆自转螺旋杆自转w1=1350/（减速器传动比（减速器传动比*锥齿轮传动比）锥齿轮传动比）=154r/min螺旋杆公转螺旋杆公转w2=w1/锥齿轮的传动比锥齿轮的传动比 =61.6r/min产品效果图
