重力谷糙分离机是一种去除糙米中未脱壳的稻谷的粮食加工设备。它是利用稻谷和糙米的比重、摩擦系数等方面的物理特质的差异，在具有横向往复摇动分离板的作用下，使谷糙混合物逐渐产生自动分级，使比重大而粒度小的糙米下沉，有籍双向倾斜的凸点分离板运送作用，使糙米斜向上移动分离板上方流出；而比重小，粒度大的稻谷则浮于糙米上层，斜向下滑到分离板的下方流出，从而达到分离的目的。开发设计出具备优良性能的重力谷糙分离机，是一个比较复杂、系统的工作。
关键词：往复摇动；自动分；、双向倾斜；凸点分离板
目 录
1 引言 1
1.1 本课题来源及研究的目的和意义 1
1.2 本课题所涉及的问题在国内（外）研究现状及分析 2
1.3 研究重力式分离可行性在于 3
2 设计方案的选择 5
2.1 方案设计 5
2.2 方案的对比及确定 6
2.3 整体结构设计 7
2.3 重力式谷糙分离机的工作 8
3 动力机构的设计及选择—电动机的选择 9
3.1 参数选择的依据 9
3.2 电动机的选择 9
4 主要工作部件的设计计算 12
4.1 带轮及V带的结构设计 12
4.2 主轴的设计 13
4.3 凸轮轴刚度的验算 14
4.4 凸轮的设计 15
5 谷糙分离过程 17
5.1 谷糙分离过程概述 17
5.2 谷糙分离板的运动分析 17
5.3 谷糙分离板的上物料的运动分析 18
5.4 对运动方程的分析 23
结 论 25
致 谢 26
参 考 文 献 27
1 引言
随着经济和科学技术的发展，加强科学技术的投入和技术创新，加大宣传力度，提高农民的积极性至关重要。同时要使谷糙分离的稳定性和速度大大提高，降低生产成本和劳动强度，我国在重力式谷糙分离机研制过程中，需要进一步完善与去除设施及相应的配套技术。在引进基础上要克服不足，尽量设计出适合经济作物的分离机，加强自动重力式的研究，增加检测与传感装置，适时地控制分离过程，力求达到预期的分离效果。同时还要加强自动分离机构的设计，增强分离机的环境适应性，提高其通用性。
1.1 本课题来源及研究的目的和意义
谷糙在不同大小是分离机械中的主要问题，因此要了解稻谷和糙米在不同的分离阶段所需要的分离和分层情况，可根据谷和糙的大小和形状，分析谷糙的运动规律，调节上下料板的运动量，充分利用地球的吸引力，以最少的能量投入达到更高的收入从而提高能量利用率，改善工作环境，增加农业种植效益。单臂连杆重力式谷糙分离机，由于缩小了凸台分级板的尺寸，减少了级层，并且采用了单臂连杆传动，分离箱体内侧进料方式，从而使整机体积大为缩小，运动平稳，在日产３０吨以下大米的小组合米机配套中，净糙含谷少，回砻谷含糙率低。在进入碾米（面）机之前把稻谷中的秸秆、枝节、砂石、灰尘分离出来 保证米洁净度。利用谷糙之间的比重、粒度及表面摩擦系数的差别，借双向倾斜、往复运动的工作板之作用，增加自动分级来进行谷糙分离的设备。
重力式谷糙分离机分离谷糙的最大特点在于振动分离的结构体系是综合稻谷和糙米的物理特性来进行设计的。谷糙在分离过程中都是沿用传统的人工分离的方法，传统分离方法劳动力大、强度大，适应性低，能耗高、效率较低等问题。要实现由传统谷糙分离技术向现代谷糙技术的转变。需因地制宜，大力发展谷糙分离机械化。为了充分利用资源减少人工劳动，争取高产，机械化分离是有效途径。这样可以解决人工分离过程中的栽植劳动强度大，所需劳动力较多，工具原始，成本高、效率低，质量难以保证的问题。现代设计方法不仅要考虑机械静强度，而且还要考虑机械的动态性，这样才能提高机械设备的性能和效率。随着分离技术的作用日益突出，降低了农民的劳动强度、提高工作效率，机械分离质量稳定可靠，为谷糙分离的规模化提高了前提，为工业作业打下了良好的基础。
农业机械化发展已经步入新的历史起点，农业机械化作为发展现代化农业的主要内和主要标志，适合地区生产需要的分离机种类较少、单一，科技含量不高，不能满足果业生产发展的要求。人工劳动强度大，需劳动力多，效率低，严重影响了经济作物出产的发展，不能较快地推进农业工业化的发展。新型的重力式谷糙分离机的改造和设计提高了机具的性能和效率，并为其他的林业与木工机械动态设计开辟新的道路，使得我国的机械赶得上时代并达到世界的水平，这对于提高我国农业机械化的进程有巨大的推动作用，同时对于我国农业的经济效益和生态效益具有重大意义。也对农业产品的发展具有重要的现实意义。因此，加快发展重力式谷糙分离机势在必行。
1.2 本课题所涉及的问题在国内（外）研究现状及分析
1.2.1 国内研究现状分析
中国改革开放30多年来，在政治、经济和科技上已取得了举世瞩目的成就，有力地促进了农业的现代化进程和农业产业的优化升级。其中对“三农”的投入相对也是比较多的，因此，农业的发展速度还是比较快的，特别是谷糙分离机这块更是有很大变化，为适应集约化，规模化程度高的作物生产系统的可持续发展，由欧美国家率先提出的，其边际效应与经营规模成正相关。自动谷糙分离机也是这样。随着我国农村市场化和产业结构的调整，在垦区农场和大面积作物生产原区，借助于精确农作物精确管理是通过把收割的谷糙块划分为若干个特性相对一致的小单元的思路来展开，所以谷糙分离机技术可以不使用变量控制设备，可采用人工和小机械操作。不过我们应看到重力式谷糙分离机技术在我国仍处于摸索阶段，所以在我国开展重力式谷糙分离机必须结合节能环保的思想，在实践中不断探索总结。
1.2.2 国外研究现状分析
谷糙分离机是日本佐助公司早年的发明。我国粮机科技工作者和国外的一些相关领域的专家对谷糙分离机的结构和工作原理进行了甚为深入的研究，并取得了多项专利陈果。一些文献阐述了物料在分离板上进行谷糙分离的基本原理和特定情况下的运动规律，并以实验分析方法，描述了谷糙分离的工艺过程和工艺效果，讨论了结构和运动主参数对分离效果的影响。在世界范围内,重力式谷糙分离机技术已很成熟,并已形成行业,正在以优良的性能不断地冲击谷糙分离机市场。国外的重力式谷糙分离机发展很早,MGCZ型谷糙分离机,TGCZ型谷糙分离机，PS系列谷糙分离机等等。现代的农业机械。就是现代化分离利用机械但也离不开人的操作，在任何的设计中都要积极的考虑到人—机工程学原理。凡是人使用的各种机械设备，都应进行完善的人—机工程学设计，以其符合人的心理和生理学特性，从而最大限度地减轻使用者的操作疲劳和心理负担，能够使人舒适和高效率的工作，使整个人—机系统具有和谐的人机关系和最优的综合效能。尽量减少噪音对操作者的影响，同时要考虑安全性，操作者在操作机械的时候要有足够的时间和空间，提高操作者的安全系数。
1.3 研究重力式分离可行性在于
⑴重力式谷糙分离机应用可充分节约我国电力资源，减少社会对电力的成本。
⑵谷糙分离劳动量大，不易以人工来充分利用，所以必须通过机械的施用以节省人工及时间，这样才能达到事半功倍的效果。
⑶随着畜农业的快速、规模化发展，主要农作物数量越来越多，若没有有效加以充分处理，日积月累，直接就造成经济损失，所以重力式谷糙分离的方法，如有适当的机具加以利用，可直接提升利用效率达到物尽其用的目的。
⑷我国一般农家在谷糙分离上还停留在人工劳力阶段，相当辛劳，加上农村青年人口外流、农村人力老化，为了节省农民们在收获作业时劳力的负担，以达到省时省工的目标并降低成本，最佳解决途径应使其机械化。
根据我国对农业的处理情况，本文对重力式谷糙分离机进行了研究。重力式谷糙分离机利用势能，分离纯度好，因此具有广泛的使用价值。
重力式谷糙分离机按分离过程方式分为加谷糙、分离筛和谷糙分离三类。本设计采用机械设计知识，按我国劳动人民的经验和习惯，设计出重力式分离机。结合目前的研究条件，此有重力式谷糙分离机拟采用偏心轮传动机构和上下物料板为主要的工作部件的结构。这种结构简单，造价低廉，传动效率高，同时能适应现有的农场。本课题的主要动力来源于机的电机，经过电力的传动使偏心轮运动，重 力式谷糙分离机的最大特点在于振动分离机构体系是综合稻谷和糙米的物理特性来进行设计的。按照物料在分离板上的主要运动方式可以把谷糙分离全过程用分层和分流两个概念来描述。谷糙混合物从进料口落到分离板后，由于受分离板振动作用以及颗粒之间固有的物性差异而首先产生物料间的相互分层运动（自动分级）。一般来说，在前段筛板上较短时间内完成的自动分级过程使得糙米“沉’到下层而与分离板接触，稻谷“浮”于糙米层之上。这样由于两层物料的力学环境不同，在以后的流动就产生不同的运动方式和运动迹线，也就是谷糙的分流。分流过程按其本质来说是由于物料于物料之间，物料于分离板之间的摩擦方式和摩擦系数不同而发生的。
随着经济和科学技术的发展，加强科学技术的投入和技术创新。加大宣传力度，提高农民的积极性。同时要使分离的稳定性和速度大大提高，降低生产成本和劳动强度。我国在重力式谷糙分离机研制过程中，需要进一步完善与收割设施及相应的配套技术。在引进基础上要克服不足，尽量设计出适合经济作物的分离机，加强自动收割器于分离机的结合研究，增加检测与传感装置，适时地控制栽植过程。力求达到预期的分离效果。同时还要加强分离机构的设计，应将分离筛的通用性，增强分离机的环境适应性，提高其通用性。
2 设计方案的选择
2.1 方案设计
依据毕业设计（论文）任务指导书的要求和毕业实习的参观学习，拟选择以下方案进行分析设计：
方案1：单臂连杆重力谷糙分离机
单臂连杆重力谷糙分离机，在机架上面有偏心传动机构，支撑分离箱体的平行四边形支承机构，在分离箱体内有六层凸台分级板，在分离箱体的最高角部有进、匀料装置，在分离箱体的出料侧有分级出料装置，其特征在于偏心传动机构中的连杆是单臂式的，单臂连杆的连接处在平行四边形支承机构的上平衡中点上，凸台分级板的长×宽为１０００×８0０毫米。
