止滚筒缠草和滚筒对茎秆的最大允许包角两个条件确定,其计算式为其中下作物的长度作物喂入深度,般大于所包围滚筒的允许包角,般为。般况下,选用较大直径为有利,其原因是作物喂得深,未进未脱损失少喂人口弧度大,可以提高喂人性能滚筒不易缠草,对作物品种和湿度的适应性好凹板筛面积大,分离能力强引转动惯量大,运转平稳,适应超负荷的性能良好凹板曲率小,喂进脱粒室的茎秆折断少,有利于减少功率消耗。取，取。则由上式可得，由上式可得。滚筒直径般为按齿顶计算，齿根处直径般为。由于本次设计中的采用的是半喂入式脱粒装置，因此进入脱粒装置的只是作物的穗头部分，故不用担心茎杆缠绕的问题可以取滚筒直径为不含弓齿高。.脱粒滚筒长度确定它与喂入速度和弓齿总数有关。半喂入脱粒机工作时作物潮湿,工作量大,般选为,本机设计滚筒长度定为滚筒脱粒齿设计弓齿形状选择弓齿的形状有字形及字形两种。试验结果表明字形弓齿顶角为时，消耗的功率和断穗率都最少。字形弓齿圆弧大的功率消耗小，断穗率也小。本设计滚筒上脱粒齿采用三重齿，它们能够提高梳刷脱粒质量，并且滚筒不易缠草。弓齿用钢制造，淬火部位的硬度为。弓齿的排列半喂入式的脱粒滚筒的弓齿排列按斜线，具有工作平稳，生产率高的特点。所以，在本设计中，采用的是齿排斜线配置。弓齿依螺旋排列的目地除了达到脱粒时负荷均匀外，而且还能促使杂余沿轴向流动。所以，选择弓齿的排列按照螺旋线分区的排列。分三个区，第区段为梳整区，约占滚筒全长的，梳整齿选材为的钢丝，对作梳导和推送，梳整齿安装在滚筒喂入端的锥形面上。第二区段为脱粒区，约占滚筒全长的。钢丝直径，它又分前后两区。前区约占全长的。由于谷物刚进入脱粒间隙，脱粒量较大，安装了加强齿。第三区为排稿区，只占滚筒全长的，钢丝直径，为加强排草能力，齿距较密，为毫米左右，齿形与脱粒齿相同。相关参数的计算螺旋排列的列数。弓齿轴向间距。弓齿数。清选装置设计.清选原理经脱粒装置脱下的和经分离装置分离出的短脱出物中混有断碎茎秆颖壳和灰尘等细小夹杂物。清选装置的功用就是将混合物中的籽粒分离出来，将其他混杂物排出机外，以得到清洁的籽粒。清选原理大致可以分为两类类是按照谷粒的空气动力特性悬浮速度进行清选。另类是利用气流和筛子配合进行清选。.清选装置类型的选择清粮装置的类型主要有气流式筛子式和气流筛子组合式。气流式清选装置按照谷物混合物各组成部分的空气动力特性的不同进行选别。根据这原理，可利用相关机械将混合物掷向空中，或利用风机产生的气流对谷物进行分离和选别，飘浮速度小的轻杂物吹的较远，而飘浮速度大的籽粒将落在距风机较近的地方。筛子式清选装置利用混合物各组成部分的尺寸特性的差异进行分离和选别。具体方法是根据谷粒的大小形状，设计适当的筛孔，以达到筛选的目的。气流筛子组合式清选装置利用混合物各组成部分的尺寸特性和空气动力特性将筛子和风机配合进行分离选别。清粮效果好，在多数脱粒机和联合收获机上采用这种配合形式。本设计采用第三种清选装置，其结构如下图所示。图风扇筛子式清选装置.风机参数的选择和计算风机计算风机叶轮叶轮的外径其中为压力系数，般取.。代入上式得取.。风扇进风口的直径，取.。风扇宽度，取.。风机出风口高度，取.。风扇功率叶轮内径,取.叶片数的确定,取片。风机参数的选择本设计中的风机采用的是农机中广泛采用的农用型风机,叶片采用直叶,外形为切角的矩形,以改善风机出口气流的不均匀性,壳体为蜗壳形外壳,据试验饱满谷粒的悬浮速度为之间,比重,选取风机的风速为。假设轻质夹杂物的质量为，轻质杂质量与空气量之比的系数，通常，则空气的流量为.风机的全压力为.凹板的设计凹板类型的确定凹板有编织筛式和栅格式两种，其比较如表所示。表编织筛式与栅格式凹板的对比凹板类型筛孔尺寸优点缺点处理断穗能力很强，容易变形编织筛凹板钢丝直径.断穗带柄率少结构湿脱性能差简单容易制造易堵塞易磨损筛孔宽刚性好分离能力强结构和制造工艺复杂栅格式凹板筛孔长夹带损失小湿脱适好较多断穗带柄较多经过综合比较，本设计采用栅格式凹板，其结构如图所示。图凹板筛结构示意图凹板直径的确定凹板直径是决定生产率的主要参数在限制滚筒转速的情况下，凹板直径是决定生产率的唯参数，凹板直径与生产率成正比，但不是次性线性关系。根据凹板直径与生产率的关系和实际生产情况，本设计现选取凹板直径为，对水稻脱粒机来说，其脱粒间隙就是滚筒齿顶圆与凹板圆钢之间的间隙。凹板与滚筒之间间隙的确定滚筒与凹板入口间隙和出口间隙的比值为。出入口间隙小则凹板分离能力强，但过小易产生堵塞。入口间隙过大则滚筒抓取作物的能力和凹板前端的分离能力减弱。取入口的间隙为，则出口的间隙为，脱粒间隙从喂入口到出口从逐渐减至，在脱粒区为，取。动力的选择.整机消耗的功率计算脱粒装置的功率消耗的计算脱粒装置在工作时，在运转稳定性较好保障脱粒滚筒运转稳定性的条件有足够的转动惯量发动机有足够的储备功率和较灵敏的调速器的条件下，其功率总耗用由两部分组成部分用于克服滚筒空转而消耗的功率占总功率消耗的，部分用于克服脱粒阻力而消耗的功率占总功率消耗的，所以脱粒装置的功率消耗为其中空转功率消耗式中系数，为克服轴承及传动装置的摩擦阻力的功率消耗，系数，为克服滚筒转动时的空气迎风阻力而消耗的功率，.其中脱粒功率消耗这个过程比较复杂，水稻首先是以较低的速度进入脱粒装置入口处，与高速旋转的脱粒滚筒接触，然后被拖入脱粒间隙进行脱粒，既有梳刷也有打击，研究的依据是动量守恒定律冲量转换为动量，单位时间喂入的谷物量综合搓擦系数，滚筒的切向速度，。将数据代入得.清选装置的功率消耗的计算清选装置消耗的功率由下式可求得其中单位时间进入清选装置的脱出物质量单位脱出物质量清选筛所需的功率，上筛，下筛选别能力系数，。代入数据可得消耗的功率电动机的选择通过上面的计算，可以知道整个脱粒机消耗的功率，其消耗的总功率为查机械设计手册可得，选取广泛用于农业上的系列的三相异步电机，选取型号为，其额定功率为.，满载转速为.满足水稻脱粒机的动力的需求。传动装置设计.传动路线主传动轴脱粒滚筒第传动轴风机第传动轴曲柄摇杆.确定传动装置的传动比总传动比式中电动机满载转速则那么带的传动比，处于之间，符合要求。分配各级传动比取带传动传动比为，取第传动轴传动比为.，第传动轴传动比。.传动装置动力参数的计算电动机输出轴额定转速为,脱粒机满负荷作业时,输出轴转速稳定在倍额定转速状态下运行。各轴转速主传动轴转速,。主轴与动力输出轴直联。第传动轴转。传动比为，带传动按效率计算,则脱粒滚筒转速。带传动按效率计算,则第传动轴转速为，传动比为。带传动按效率计算，则风机的转速，风机直接安装在第传动轴上，则各轴功率主传动轴第传动轴式中带传动效率查表取值.。各轴转矩第传动轴第传动轴.皮带轮的设计与计算带型的选定根据总体方案的选择，选用的是电动机，其额定功率为.，转速为。查机械设计手册的工况系数。可得计算功率为根据计算功率和电动机的转速，查手册选择采用型皮带。带轮直径与带速的确定小带轮的直径通过查机械设计手册，有，其中是带的最小基准直径，过小，会降低皮带的使用寿命。反过来，虽然可以延长皮带的使用寿命，但是带传动的外形尺寸随之增大。带的最小基准直径参考值如下表所示。表带轮的最小基准直径类型选取小带轮的直径。大带轮的基准直径，取。上式中是带传动的滑动率，值很小，在计算中可以忽略不计。带速的计算代入数据的对于普通的带太小传递的功率小，太大则离心力过大，计算的结果在合理范围内，符合设计要求。带的基准长度和轴间距的确定由公式代入数据得。所需带的基准长度为代入数据得则实际的轴间距为代入数据的实际的轴间距为。.验算小带轮的包角由下式可求带轮包角般，最小不低于，小带轮包角合适，不需要使用张紧轮。.确定带根数带根数可由以下公式计算其中功率增量，考虑传动比时，在大带轮上的弯曲应力较小，在寿命