家用小型玉米脱粒机的设计.doc

郑州航空工业管理学院

毕 业 论 文（设 计）

2013 届 机械设计制造及其自动化 专业 0906063 班级

题 目 家用小型玉米脱粒机的设计
姓 名 学号
指导教师 职称

二О一三 年 五 月 十五 日

内 容 摘 要
从1785年苏格兰人安朱梅克( AndrewMeikle)发明第一个回转滚筒脱粒装置以来, 人们对玉米脱粒装置做了大量的试验和研究, 不断开发出新的玉米脱粒装置。1815年, 美国开发出世界上第一台专用于玉米脱粒的手工操作玉米脱粒机。之后人们对于玉米脱粒装置的改进一直没有停止过。上个世纪70年代初期, 我国自行研制的冲击式原理玉米脱粒机得到了普及应用, 当时以大、中型脱粒机为主。进入80年代后, 农村开始实行家庭联产承包责任制, 我国又相继研发了冲击式原理的一系列中、小型玉米脱粒机, 以适应农户的生产需要。 随着社会的发展，机械化在我国普及的速度很快，由于我国是农业大国而且农业是我国的经济基础，所以普及机械化对于我过农业的发展是至关重要的，但是由于我国的农业现状，大都属于小农经济，所以决定了在某些方面大型的机械很难普及，所以需要普及一些小型的家用机械。玉米脱粒机就是其中一个很典型的实例，随着人们的玉米产量的不断增加，玉米脱粒就成为了一个摆在人们而前的一个问题，人工脱粒太慢，费时间，而且需要的人很多，很不方便，玉米脱粒机的出现，解决了这一问题，需要的人工少，而且主要是工作效率有大大的提高，所以玉米脱粒机是农家不可缺少的必备农机。
玉米脱粒机是玉米脱皮后，经过一段时间的风干，然后将玉米利用脱粒机使玉米和玉米芯分开，这种机械就是玉米脱粒机。它的工作原理是:玉米脱粒机在进行玉米脱粒时，利用钉齿滚筒回转运动的钉

齿与筛网之间的间隙相配合，使玉米粒拖下(钉齿滚筒和筛网之间的揉搓作用，将玉米粒脱离玉米芯，井借助其他的机械机构将玉米粒和玉米芯分别从两个不同的出口排出机体之外，籽粒由筛孔分离出去，玉米芯从机器尾部排出，玉米丝，皮屑从风口排出。循环脱粒，不断的进行填入—脱粒—排出机体这一循环。该种机器，脱粒的效率由滚筒的长度和直径而确定，人们可根据自己的脱粒效率，合理的选用适当的玉米脱粒机。
关键词
玉米脱粒机；脱粒结构；设计

Abstract
In 1815, the United States developed the world's first dedicated to corn threshing hand-operated corn thresher. Improvement for corn threshing device after people have never stopped. The early 70's of last century, China's self-developed impact principle of corn threshing machine is widely used in large, medium, when threshing machine. After entering 80 age, rural began to implement the household contract responsibility system, our country has developed a series of impact principle, small corn thresher, in order to meet the production needs of farmers. With the development of society, the mechanization in China spread very quickly, because China is a big agricultural country and agriculture is the economic foundation of our country, so the application of mechanized is crucial for the development of our agriculture, but the agricultural current situation of our country, mostly belonging to the small-scale peasant economy, so the decision in some aspects. Large machinery is difficult to popularize, so need to popularize some small household machinery. Corn threshing machine which is a very typical example, along with the people of the maize yield increase, corn threshing became a priority in an issue that people first, manual threshing too slow, time-consuming, and requires a lot of people, very inconvenient, corn threshing machine, to solve the a problem, need less labor, and is mainly the work efficiency is greatly improved, so the corn thresher is essential for an agricultural farm. In 1815, the United States developed the world's first dedicated to corn threshing hand-operated corn thresher. Improvement for corn threshing device after people have never stopped. The early 70's of last century, China's self-developed impact principle of corn threshing machine is widely used in large, medium, when threshing machine. After entering 80 age, rural began to implement the household contract responsibility system, our country has developed a series of impact principle, small corn thresher, in order to meet the production needs of farmers. With the development of society, the mechanization in China spread very quickly, because China is a big agricultural country and agriculture is the economic foundation of our country, so the application of mechanized is crucial for the development of our agriculture, but the agricultural current situation of our country, mostly belonging to the small-scale peasant economy, so the decision in some aspects. Large machinery is difficult to popularize, so need to popularize some small household machinery. Corn threshing machine which is a very typical example, along with the people of the maize yield increase, corn threshing became a priority in an issue that people first, manual threshing too slow, time-consuming, and requires a lot of people very inconvenient, corn threshing machine, to solve the a problem, need less labor, and is mainly the work efficiency is greatly improved, so the corn thresher is essential for an agricultural farm.
The corn thresher is corn peeling, after drying for a period of time, then the use of corn thresher for corn and corn cob separately, this machine is the corn threshing machine. Its working principle is: corn thresher for corn threshing, the gap between tooth and nail screen tooth cylinder rotary motion of the match, the corn grain down (between the nail tooth roller and a screen kneading action, the corn grain from corn

cob, I Suke and other mechanical corn and corn cob respectively from two different outlet outside a machine body, separated by the sieve grain, corn cob discharging machine tail, from corn silk, dander from outlet. Circular threshing, the threshing - fill - discharge the body of the loop. This kind of machine, the threshing efficiency by the drum length and diameter is determined according to the threshing efficiency, people can own, corn thresher, the reasonable selection of appropriate.
Key word
corn sheller；Threshing structure；design

目 录

1. 引言……………………………………………… 3
2. 玉米脱粒机的总体结构的设计………………… 5
2.1玉米脱粒机的整体结构…………………… 5
2.2玉米脱粒机的总体设计……………………… 6
3. 电动机的选择………………………………………7
3.1电动机的转速………………………………… 7
3.2钉齿滚筒上钉齿的转速……………………… 7
3.3电动机的功率………………………………… 8
3.3.1脱粒机主轴上需要的功率………………8
3.3.2离心式鼓风机的功率……………………8
3.3.3所需电动机的总功率……………………10
4. 带及带轮的设计……………………………………11
4.1传动带的设计………………………………… 12
4.1.1确定计算功率……………………………12
4.1.2选择V带的带型…………………………12
4.1.3确定带轮的基准直径……………………12
4.1.4确定传动中心距a和V带的基准长度…13
4.1.5计算中心距a及其变动范围……………13
4.1.6验算主动轮上的包角……………………13
4.1.7确定V带的根数…………………………14
4.1.8确定单根V带的初拉力的最小值………14
4.1.9计算V带传动作用在轴上的压力………10
5.V带轮的结构设计…………………………………15
5.1带轮的材料选择……………………………… 15
5.2带轮的结构设计……………………………… 15
5.2.1主动带轮的结构选择……………………15
5.2.2从动带轮的设计…………………………15
6.传动轴的设计 ………………………………………16
6.1确定主轴的各段直径和长度………………… 18
6.2初步选择输出轴系…………………………… 18
6.3确定输出轴上的圆角半径值………………… 19
6.4求轴上所受的力和力矩……………………… 19
6.5校核轴的强度………………………………… 22
7. 校核轴承的强度…………………………………… 23
8. 滚筒的设计………………………………………… 23
9. 钉齿的设计………………………………………… 25
10. 筛网的设计…………………………………………25
11. 入料口及脱粒上盖的设计…………………………26
12. 除尘装置的设计……………………………………28
13. 机架的设计…………………………………………29
14. 轴承座的设计………………………………………30
15. 玉米脱粒机上标准件的选择………………………31
15.1玉米脱粒机上螺栓的选择……………………31
15.2键的选择………………………………………31
16. 玉米脱粒机的使用和维护…………………………31
16.1玉米脱粒机的使用和维护……………………31
16.2玉米脱粒机的维修与保养……………………32
结论………………………………………………………33
致谢………………………………………………………33
参考文献…………………………………………………34

1引言
随着社会的进步，农业机械化已经在我国普及开来，特别是一些家用的小型机械也进入千家万户之中。而玉米脱粒机作为农业机械化的重要组成部分，它的研究和开发也是必不可少的。现在社会中有很多种类的玉米脱粒机。按照脱粒原理可以分为挤压式、碾压式、打击式、差速式和搓擦式5类。根据脱粒滚筒的外形可分为圆盘形、圆柱形和圆锥形。按脱粒滚筒的安放形式又可分为卧式和立式。按脱粒元件来分其种类更多，常见的有纹杆钉齿、弓齿、风扇叶轮及组合式等。

(1) 纹杆式脱粒装置 纹杆式脱粒装置采用打击原埋设计，工作时，纹杆滚筒转动，使玉米穗在齿侧面和纹杆顶部与凹板弧面上产生搓擦作用，玉米穗与穗间凹板间产生搓擦，从而实现脱粒。脱粒效率主要取决于打击速度和打击机会。该装置对玉米籽粒伤害较大，但脱净率和效率高。
(2) 杆齿式脱粒装置 杆齿式脱粒装置采用杆齿式轴流滚筒，杆齿按螺旋线排列并固定在齿板上。玉米穗通过滚筒前端的喂人螺旋输送器轴向喂入，从另一轴端排出。工作时，杆齿滚筒转动，使玉米穗在杆齿和齿板部与凹板弧面上产生搓擦作用，从而实现脱粒。脱粒效率主要取决于杆齿速度。该装置对玉米籽粒伤害较小，但脱净率和效率较低。
(3)钉齿式脱粒装置 钉齿式脱粒装置，是模仿人工用手搓玉米的动作。由于钉齿与滚筒轴之间有一定的夹角，利用钉齿拨动果穗，使果穗在受到推挤的情况下既做向前的运动，又做向上或向下的运动。在运动过程中，与两侧和底部的栅格进行揉搓，并且与筛网做相对运动，既滚动又滑动，以达到挤搓脱粒的效果。果穗相互之间也同样在受到一定压力的作用下进行充分的挤搓，并且机内所有果穗的任何部位都有充分的挤搓机会，从而脱掉全部籽粒。钉齿式脱粒装置脱粒性能好，对不同类型种子玉米的适应性强、效率高、脱净率高、玉米籽粒破碎率低。
(4)形成的差速旋转来实现玉米穗脱粒。它还可以带皮脱粒，玉米籽粒仿手工搓落，不伤胚芽。具有玉米穗差速式脱粒装置 差速式原理设计的脱粒装置，是利用同方向不同旋转速度的脱粒元件间所完整、破碎率低、脱净率高及适应性强等特点。但采用该原理设计的脱粒机一般生产效率低。
(5)纽合式脱粒装置组合式脱粒装置是对纹杆式、弓齿式、螺旋叶片和板齿进行不同的组合得到组合式轴流滚筒。例如螺旋叶片板齿组合式轴流滚筒，脱粒性能柔和，脱粒效果好，这是一种值得进行深入研究的轴流脱粒装置。但是造价有点高，不太适合农村小家庭用。
综上所述，我们可以知道钉齿式脱粒装置比较符合我们的要求，所以本课题采用钉齿式脱粒装置作为研究对象，然后再结合其他的补充机构来整体完成玉米的快速脱粒。它的工作原理是:玉米脱粒机在进行玉米脱粒时，利用钉齿滚筒回转运动的钉齿与筛网之间的间隙相配合，使玉米粒拖下(钉齿滚筒和筛网之间的揉搓作用，将玉米粒脱离玉米芯，井借助其他的机械机构将玉米粒和玉米芯分别从两个不同的出口排出机体之外，籽粒由筛孔分离出去，玉米芯从机器尾部排出，玉米丝，皮屑从风口排出。循环脱粒，不断的进行填入—脱粒—排出机体这一循环。该种机器，脱粒的效率由滚筒的长度和直径而确定，人们可根据自己的脱粒效率，合理的选用适当的玉米脱粒机。
2.玉米脱粒机的总体结构的设计
2.1玉米脱粒机的整体结构
本玉米脱粒机的设计主要包括入料部分，玉米脱粒机构，筛选机构，除尘装置，电机的选择，带轮的结构设计和整体机架的设计。
入料部分
入料口与玉米脱粒机的上盖部分相连，它是利用一厘米厚的铁板制成，入料部位与钉齿滚筒的钉齿部位相切，将已拨皮的玉米从入料口进入，下滑到脱粒部位，即钉齿滚筒和筛网之间，进行脱粒
玉米脱粒机构
玉米脱粒机构主要是由钉齿滚筒、筛网、半圆型上盖组成。玉米穗在钉齿滚筒与筛网和上盖之间进行脱粒，将已脱下的玉米粒从筛网上的圆孔漏下，落到下滑板，由仓口排出机体之外，玉米芯借助于滚筒上的螺旋排列的钉齿的螺旋推力和螺旋导向作用，从出料口排出机体之外。
筛选机构
筛选机构主要是由筛网来完成，它是由一个半圆筒形地铁板组成的，上面有很多直径为20mm的圆孔。能够让玉米粒通过这些筛孔落到下面的滑板上。
除尘装置
除尘装置是通过一个风扇和一个吸风口，把通过筛网落下的玉米粒中的粉尘吹除。
电机的选择
为了使玉米脱粒机更加方便，所以本机器采用电力拖动，而且电动机采用节能的方式，电动机安装在玉米脱粒机的下部。
带轮的结构设计
本机器通过带传动是电动机带动钉尺滚筒和风扇。
整体机架的设计
机架是由左机架、右机架、出料口、下滑板及稳定结实的主机梁组成，机架是玉米脱粒机的主要支撑，他承担着脱粒机的主要重量和动力、负载和力矩，因此它的设计是许强不弱的部分。机架的两部分要各自稳定，而且相对固定，以便做到机械在运转过程中不会产生晃动、歪斜，造成人身危险，因此为了机架的坚固，此玉米脱粒机的设计采用三毫米厚的角铁制成。
2.2玉米脱粒机的总体设计
为了使玉米脱粒机更加方便实用，此玉米脱粒机采用电力拖动，而且电动机也同样采取节能式，电动机安装在玉米脱粒机的下部，与脱粒机的机架的下机梁固定连接，这样可以节省电动机所占用的空间。玉米脱粒机从入料到脱粒到分离玉米粒和玉米芯，最后将玉米粒和玉米芯排出机体之外，是玉米脱粒机一体完成的，它最大的优点是在短时间内可以完成几个人的劳动强度，从而提高了工作效率，节省了劳动时间。此玉米脱粒机有这些优点之外，还有安全性能高、效率高、坚固耐用、结构简单便于维修和保管。

图一
3电动机的选择
3.1电动机的转速
根据查阅资料对比本次设计的玉米脱粒机的主轴的转速在 600-800为宜，所以本脱粒机的主轴转速选择700按《机械设计》中所推荐的传动比合理取值范围，取V带的传动比2～4，即可满足电动机的转速与主轴的转速相匹配，故电动机转速范围可选为：～4）700=1400～2800。
3.2 钉齿滚筒上钉齿的转速
根据实践测量得知滚筒上设有四排钉尺，每排有5到6个钉尺，初步测算每个钉齿的均匀受力为40，当玉米脱粒机正常工作时钉齿滚筒上的钉齿快速旋转，其中均有两条钉齿条受玉米所给的切向力，而另外两个钉齿条是空行程，因此，，即玉米脱粒机正常工作时，受到的切向力为480。
其中：—钉齿所受的力
—参与工作的钉齿个数
—参与工作的钉齿条数
当玉米脱粒机的钉齿滚筒快速转动时，其上钉齿条的钉齿同样有一定的转速，这个转速原于主轴的转速和钉齿的半径，即：，
其中：—钉齿的转速
—脱粒机主轴的转速
—钉齿距轴心的距离
3.3电动机的功率
3.3.1脱粒机主轴上需要的功率
玉米脱粒机所需功率为，应由脱粒机的工作阻力和运转参数求定，即：，计算求得：
。
3.3.2离心式鼓风机的功率
本风机采用农用机械中广泛采用的农用风机，叶片平直，外形为切角矩形，壳体采用蜗壳。玉米中漂浮物的速度为，在标准情况下，空气的容重为。那么风机的风速。现初步选择风机的风速为8m/s。
假设轻质杂物的质量为q=0.052kg/s，则空气的流量为
Q=
U为轻杂质与空气量之比的系数。U=0.2~0.3
风机的全压力P=
—风扇的静压，单筛机构为15mm水柱左右
—风扇的动压。

其中—水的密度，
风机的参数计算
叶轮的外径
—压力系数，值为0.3~0.4，n—风机的转速，取1000r/min
则=0.171m
风扇的宽度B=（1~2）=0.342m
风机出风口的高度

风扇的功率
N=
叶轮的参数
叶片的宽度b=（0.11~0.12）=0.12x0.171m=0.021m
叶片的内径b=（0.35~0.5）=（0.35~0.5）x0.171=0.06~0.085m
叶片数z=4~6。取z=6.

3.3.3.所需电动机的总功率
电动机功率由公式来计算，脱粒机传动装置的总效率，应由组成传动装置的各个部分运动副的效率只积，即 ，其中、、 分别为每一个转动副的效率，选取传动副的效率值如下：
滚动轴承（每对）0.98～0.995 即取 =0.99
V带传动 0.94～0.97 即取 =0.97
滚筒转动 （因为钉齿条固定于滚筒上） 即取 =1
则
由此可得电动机的功率：
根据现实家庭的使用情况，电动机选用220V的双电容单向异步电动机，由《机械设计通用手册》查出两适宜的电动机型号，因此有两种不同的传动比方案，如表1：
表1 电动机的型号和技术参数及传动比
方案
电动机型号
额定
功率
电动机转速
基本参数
P/kW
同步
转速
满载
转速
效率（%）
电动机重量（KG）
功率因数
1
YL100L-2
3
2850
2850
78
22
0.95
2
YL100L2-4
3
1440
1440
77
32
0.95
综台考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及带传动的传动比，可知方案2比较适合。因此选定电动机型号为YL100L2-4。所选电动机的额定功率＝3KW，满载转速=1440r／min，总传动比适中，传动装置结构较紧凑。如表2：
表2 其主要参数如下表

型 号

额定功率
KW
满 载 时

额 定 转 矩

最 大 转 矩
转速r／min
电流（220V）
效 率 %
功率因数
YL100L2-4
3
1440
18.6
77
0.95
1.8
1.8

4.带及带轮的设计
根据玉米脱粒机的具体传动要求，可选取电动机和主轴之间用V带和带轮的传动方式传动，因为在脱粒机的工作过程中，传动件V带是一个挠性件，它赋有弹性，能缓和冲击，吸收震动，因而使玉米脱粒机工作平稳，噪音小等优点。虽然在传动过程中V带与带轮之间存在着一些摩擦，导致两者的相对滑动，使传动比不精确但不会影响玉米脱粒机的传动，因为玉米脱粒机不需要精确的传动比，只要传动比比较准确就可以满足要求，而且V带的弹性滑动对脱粒机的一些重要部件是一种过载保护，不会造成机体部件的严重损坏，还有V带及带伦的结构简单、制造成本底、容易维修和保养、便于安装，所以，在电动机与玉米脱粒机之间选用V带与带轮的传动配合是很合理的。在主轴和风扇轴之间也选用V带的传动。
选择V带和带轮因当从它的传动参数入手，来确定V带的型号、长度和根数，再来确定导轮的材料、结构和尺寸（轮宽、直径、槽数及槽的尺寸等），传动中心距（安装尺寸），带轮作用在轴的压力（为设计轴承作好准备）。
4.1传动带的设计
4.1.1 确定计算功率

其中：—工作情况系数
—电动机的功率
查《机械设计》一书中的表8—7 可知：=1.0
KW
4.1.2 选择V带的带型
根据计算得知的功率和电动机上带轮（小带轮）的转速（与电动机一样的速度），查《机械设计》一书图8—11，可以选择V带的型号为A型。
4.1.3确定带轮的基准直径
（1）初选主动带轮的基准直径：根据《机械设计》一书，可选择V带的型号参考表8—8，选取=80mm
（2）计算V带的速度V：

V带在～的规定范围内，速度V符合要求。
电动机与主轴传动比的计算
（3）计算从动轮的直径

为了符合标准根据《机械设计》表8-8选择D2=160m
4.1.4 确定传动中心距a和V带的基准长度
取
即：
得：
取：
带长
即：
得：
　 根据《机械设计》一书中查表8-2，选择带的基准长度LD =1250mm 4.1.5计算中心距a及其变动范围
传动的实际中心距
得出
考虑到带轮的制造误差、带长误差、带的弹性以及因带的松弛而产生的补充张紧的需要常给出中心距的变动范围

即413mm≤a≤470mm
4.1.6验算主动轮上的包角
已知α1 ≈1800 -(D2-D1)
a2 ≈1800 -(D2-D1)
可知小带轮上的包角α1 小于大带轮上的包角a2，可知小带轮的上的总摩擦力相应的小于大带轮上的总摩擦力。因此，打滑只可能在小带轮上发生。为了提高带传动的工作能力，应使
α1 ≈1800 -(D2-D1)≥900
求得α1 ≈1710 ≥900
满足V带传动的包角要求。
4.1.7确定V带的根数
计算单根V带的额定功率Pr
由=80mm和小带轮转速n=1440，查《机械设计》表8-4a得P0 =1.21KW。根据n=1440，i=2.1和A型带，查《机械设计》表8-4b得P0 =0.16KW。查《机械设计》表8-5得Kα =0.98，查《机械设计》表8-2得KL =1.11，于是
Pr=（P0 +P0）·Kα·KL =（1.21+0.16）×0.98×1.11KW1.5KW
V带的根数取z=2根
4.1.8确定单根V带的初拉力的最小值
由《机械设计》表8-3得z型带的单位长度质量q=0.10，所以
=
应使带的实际初拉力>
4.1.9计算v带传动作用在轴上的压力
为了设计安装带轮轴和轴承，必须确定V带作用在轴上的压力，它等于V带两边的初拉力之和，忽略V带两边的拉力差，则值可以近似由下式算出：

5. V带轮的结构设计
5.1带轮的材料选择
因为带轮的转速，即，转速比较底，所以材料选定为灰铸铁，硬度为。
5.2带轮的结构设计
带轮的结构设计主要是根据带轮的基准直径，选择带轮的结构形式，根据带的型号来确定带轮轮槽的尺寸。
5.2.1主动带轮的结构选择 因为根据主动带轮的基准直径尺寸，而与主动带轮配合的电动机轴的直径是，因此根据经验公式，所以主动带轮采用腹板式。
带轮参数的选择： 通过查《机械设计》表8-10，可以确定主动带轮的结构参数，
由公式
L=
5.2.2从动带轮的设计
从动带轮的结果选择 因为根据主动带轮的基准直径和传动比来确定，即 ，，所以从动带轮同样采用腹板式。
通过查《机械设计》表8-10，可知从动带轮的结构参数，

为了增加辅助功能即带动除尘装置中的鼓风机，所以在从动轮上多增加一个轮槽
L=

图二
6.传动轴的设计
传动轴是玉米脱粒机的主要设计部件之一，他在玉米脱粒机正常工作过程中，承担主要转矩、扭矩、弯矩和支撑传动轴上的回转零件，玉米脱粒是瞬时冲击很大，而且冲击次数很频繁的工作环境，因此传动轴的设计是很关键的一个步骤。它的主要作用是：一是支持轴上所安装的回转零件，使其有确定的工作位置；而是传递轴上的运动和动力。轴按照轴线形状的不同，可以分为曲轴、直轴、软轴和挠形轴等，根据玉米脱粒机的结构特点和组成形状及工作强度和环境的要求，玉米脱粒机的主轴选用直轴形式传递，而且选用直轴中的阶梯轴。此轴的设计如下：
根据轴的扭转强度来初步计算确定其最小直径，可利用经验公式：

其中：—轴常用的几种材料的的值
—主轴上的功率
—主轴上的转速
轴上的材料由《机械设计》中表15—1 可以查到，应选取调质处理的45号钢，，书中表18—2取，于是得 ：

输出轴上的最小直径显然是安装带轮的内孔，必在轴上开有键槽，因此，为了开键槽又不消耗输出轴的强度，可以使周的直径增加5%以上，这样增加输出轴的尺寸，因而可以提高轴的工作强度。即：

主输出轴的最小直径是安装带轮处的直径，为了使所选的轴直径与带轮相配合，故使输出轴端的轴径选为25在《机械设计》一书。查表可以得知带轮的厚度，则取输出轴的段轴径为，其长度为。

6.1根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
为了满足带轮的轴向定位要求，Ⅰ—Ⅱ轴段右端需要制出一个轴肩，故取Ⅱ—Ⅲ段的轴直径 ，长度。输出轴的径向定位由普通平键来完成。根据查《机械设计》表6-1得选用键的型号为普通平键为。
6.2 初步选择输出轴系
由脱粒机的结构和相关尺寸可知所设计的轴上装有带轮和钉齿滚筒，其上的钉齿承螺旋排列，但由于受力不大可以忽略它的受力。又根据，初步选取支撑的轴承为深沟球轴承，在《机械设计手册》查得相心球轴承的代号为6006，它的结构尺寸为，故取Ⅲ—Ⅳ段与Ⅴ—Ⅵ段的直径相等，即。取此段长度。滚动轴承的右端需要一个定位轴肩，且轴肩的高度必须低于轴承内圈端面的高度，以便拆卸轴承。所以取，。同理
根据实际测量取安装钉齿的轴Ⅴ—Ⅵ段的直径为，左、右两端采用的轴承用轴承座固定轴承，配合为。已知钉齿滚筒长为。轴的基本结构如图

图三
6.3确定输出轴上的圆角半径值
按前面所述的原则，求出轴肩处的圆角半径=2mm，详细见图。轴端倒角在轴的两端均为，小轴肩为轴肩的作用是使阶梯直轴在轴径改变截面上减小应力集中。
6.4求轴上所受的力和力矩
求输出轴上的所受作用力的大小
根据公式： 求得
其中：—电动机的额定功率
—主轴的转速
即：
钉齿上的合力
根据公式： 求得
其中 ：—输出轴的轴心到钉齿定的距离
即 ：
根据公式 求得
其中：80%—径向力占圆周力的百分数 （根据《脱粒机》查得）
即 ：
由于玉米脱粒机的主轴轴向不受力。则取（根据《脱粒机》 查得
圆周力 径向力 轴向力 的方向.
轴上水平面内所受支反力
根据公式： 求得
其中：—
—
即 ：
根据公式： 求得
即 ：
轴在垂直面内所受的支反力
根据公式： 求得
其中 ：—钉齿的顶端到主轴轴心的距离
即 ：
根据公式 ： 求得
即 ：
作弯矩图
在水平面内，轴上、、三点的弯矩为 ：
根据公式 ：
求得
即：
作水平面内弯矩图如图（b）所示
在垂直面内，轴上、、三点的弯矩为 ：
根据公式 ：
求得
即 ：
根据公式 ： 求得
即 ：
作垂直面内弯矩图如图 （c）所示
合成的弯矩为 ：

作轴的合成弯矩图如图 （d）所示。
作当量弯矩图（弯矩、扭矩合成图）
B 点：
C点左侧 ：
D点右侧 ：
作轴的当量弯矩图 （e）所示。

图四

6.5校核轴的强度
进行校核时，通常只校核轴上承受最大当量弯矩的强度（既危险截面c的强度）。由经验公式及上面计算出的数值可得出。
公式 ：
式中 ： —轴的抗弯抛面模量，
—轴的许用应力，。按轴实际所受弯曲应力的循环特性，在、、中选取其相应的数值，从《机械设计》可以查出