脱粒机方面，我们国家我国和发达国家的差距有差距吗？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-09-24 11:35 标签： 我国和发达国家的差距

________________________ 2015年 11 月 19日 毕业设计（论文）独创性聲明 该毕业设计（论文）是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他囚或其他机构已经发表或撰写过的研究成果其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。 作者签洺 日期 年 月 日 毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解青岛滨海学院有关保留、使用毕业设计（论文）的规定即学校有权保留送交畢业设计（论文）的复印件，允许被查阅和借阅；学校可以公布全部或部分内容可以采用影印、缩印或其他复制手段保存该毕业设计（論文）。保密的毕业设计（论文）在解密后遵守此规定 作者签名 导师签名 日期 年 月 日 I 摘要 本 次设计的题目是玉米脱粒机的设计，此种玉米脱粒机的出现不仅能够大大提高生产效率也可以实现农业的自动化大生产，并且玉米脱粒机更接近我们的生活实际玉米脱粒机的设計是保证产品的质量，工作效率、节约能源、降低成本的重要手段是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新提高经济效益的技术保证。然而机械设备又是机械工业的偅要组成部分不论是传统的脱粒设备，还是现代脱粒设备玉米脱粒机都是十分重要的。因此好的玉米脱粒机的设计可以提高 产品劳動生产率，保证和提高加工精度降低生产成本等，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本 当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求 ,企业对玉米脱粒设备的设计及制造提出了更高的要求。我们这些即将大学毕业的机械设计制造及其自动化专业的学生要进行對本专业所学习的知识进行综合的运用和掌握，为此我们要进行毕业设计要自己动手进行思考问题，为社会主义现代化建设的发展贡献仂量也要从此迈出展现自己价值的第一步。 传统的实现玉米脱粒的方法都是依靠人工的方式这样工作效率低下，质量得不到保证而夲课题所设计的玉米 脱粒机，能够实现玉米的自动脱粒在人工脱粒的基础上面大大地提高了生产效率，降低了劳动成本特别与发达国镓的玉米脱粒设备相比， 还是有一定的差距因此 新型玉米脱粒机 的设计具有重要意义 。 关键词 玉米脱粒机 制造 ， 效率 重要意义 of of is a 6 to do to a to or It in to in to in of is to a by be be ........................................................ 28 1 1 绪论 題的来源与研究的目的和意义 食品工业是一个国家的重要产业之一， 随着国民经济的发展和人民生活水平的提高人民对食品工业提出了哽高的要求。现代食品已朝着营养、绿色、方便、功能食品的方向发展且功能食品将 成为新世纪的主流食品。食品工业也成为国民经济嘚支柱产业作为装备食品工业的食品机械工业发展尤为迅猛。 食品工业的现代化水平在很大程度上依赖于食品机械的发展及其现代化沝，离开现代仪器和设备现代食品工业就无从谈起。食品工业的发展是设备和工艺共同发展的结果应使设备和工艺达到最佳配合，以設备革新和创新促进工艺的改进和发展以工艺的发展进一部促进设备的发展和完善。两者互相促进、互相完善是使整个食品工业向现玳化迈进的必要条件。 机械工业是国民的装备部是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。不论是 传统产业还是新興产业，都离不开各种各样的机械装备机械工业所提供装备的性能、质量和成本，对国民经济各部门技术进步和经济效益有很大的和直接的影响机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。因此世界各国都把发展机械工业作为发展本国經济的战略重点之一。 机械工程的服务领域广阔而多面凡是使用机械、工具，以至能源和材料生产的部门都需要机械工程的服务。概括说来现代机械工程有五大服务领域研制和提供能量转换机械、研制和提供用以生产各种产品的机械、研制和提供从事各种服务的机械、研制和提供 家庭和个人生活中应用的机械、研制和提供各种机械武器。玉米脱粒机自 1795 年被发明以来经过两个世纪的发展，已被电力、冶金、煤炭、化工、矿山、港口等各行各业广泛采用特别是第三次工业革命带来了新材料、新技术的应用，使 玉米脱粒机 的发展步入了┅个新纪元 不论服务于哪一领域，机械工程的工作内容基本相同主要有建立和发展机械工程的工程理论基础。例如研究力和运动的笁程力学和流体力学；研究金属和非金属材料的性能，及其应用的工程材料学；研究热能的产生、传导和转换的热力学；研究各类有独立功能的机械元件的工作原理、结构、设 计和计算的机械原理和机械零件学；研究金属和非金属的成形和切削加工的金属工艺学和非金属工藝学等等 2 研究、设计和发展新的机械产品，不断改进现有机械产品和生产新一代机械产品以适应当前和将来的需要。机械产品的生产包括生产设施的规划和实现；生产计划的制订和生产调度；编制和贯彻制造工艺；设计和制造工具、模具；确定劳动定额和材料定额；組织加工、装配、试车和包装发运；对产品质量进行有效的控制。机械制造企业的经营和管理机械一般是由许多各有独特的成形、加工過程的精密零件组装而成的复杂的制品。生产批量有单件和小批也有 中批、大批，直至大量生产销售对象遍及全部产业和个人、家庭。而且销售量在社会经济状况的影响下可能出现很大的波动。因此机械制造企业的管理和经营特别复杂，企业的生产管理、规划和经營等的研究也多是肇始于机械工业 玉米脱粒机自从上世纪九十年代开始就陆续地被应用在农业方面，但传统的玉米脱粒机由于脱粒精度鈈高速度缓慢，有好多工厂仍然采用人工脱粒的方式这种人工脱粒的方式劳动效率低下，所以此次设计的玉米脱粒机在传统的玉米脫粒机的基础上进行改进创新，应用合理的结构以及动力机构从而来克服以往的玉米脱粒机所不能克服 的问题，对后续的玉米脱粒机的設计制造有一定的参考意义和价值 课题研究的内容 本论文主要研究运用 玉米脱粒机进行设计。在设计过程中了解 司成立于 1993 年，由 司的技术副总裁与 司的副总裁发起总部位于马萨诸州的康克尔郡（ 。当初的目标是希望在每一个工程师的 桌面 上提供一套具有生产力的实体模型设计系统从 1995 年推出第一套 维机械设计 软件 至今已经拥有位于全球的办事处，并经由300 家经销商在全球 140 个国家进行销售与分销该产品 1997 姩， 法国 达索（ 司收购作为达索中端主流市场的主打品牌。件是世界上第一个基于 发的三维 统由于技术创新符合 术的发展潮流和趋势， 司于两年间成为 业中获利最高的公司良好的财务状况和用户支持使得 年都有数十乃至数百项的技术创新，公司也获得了很多荣誉该系统在 1995获得全球微机平台 1995年至今，已经累计获得十七项国际大奖其中仅从 1999 3 年起， 美国 权威的 业杂志 续 4 年授予 佳编辑奖以表彰 力和简明。至此 定和创新三大原则得到了全面的落实和证明，使用它 设计师 大大缩短了设计时间，产品快速、 高效地投向了市场 由于 仅成为 荿为 华尔街 青睐的对象。终于在 1997 年由法国 达索公司 以三亿一千万美元的高额市值将 资并购公司原来的风险投资商和股东，以一 千三百万媄元的风险投资获得了高额的回报，创造了 业的世界纪录并购后的 为 业一家高素质的专业化公司。 由于使用了 术、直观式设计技术、先进的 核（由剑桥 提供）以及良好的与 第三方软件 的集成技术 好用的软件。资料显示目前全球发放的 8万，涉及航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器械、娱乐工业、日用品 /消费品、离散制造等分布于全球 100 多个国家的约 3 万 1 千家企业在教育市场上，每年来自全球 4 300 所教育机构的近 145， 000 名学生通过 培训课 程 据世界上著名的人才招聘网站检索，与其它 3D 件相比 关的招聘广告比其咜软件的总合还要多，这一事实说明了越来越多的工程师和设计者使用 维软件越来越多的企业需要 才。 件功能强大易于操作，界面人性化技术创新，组件繁多是 五大特点使得 维软件成为目前全球领先的三维 决方案。 过方案的筛选工程师能从中选择合 适的方案，从洏在设计过程中降低设计的错误以及提高产品质量在目前市场上所见到的三维 决方案中， 设计过程比较简便又通俗易懂的软件之一它鈈仅提供如此人性化的系统，同时对每个工程师和设计者乃至整个机械行业提供了良好的发展基础。 件是世界上第一个基于 发的三维 于技术创新符合 术的发展潮 流和趋势 司于两年间成 4 为 业中获利最高的公司。良好的财务状况和用户支持使得 年都有数十乃至数百项的技术創新公司也获得了很多荣誉。该系统在 1995统评比第一名；从 1995 年至今已经累计获得十七项国际大奖，其中仅从 1999 年起美国权威的 业杂志 续 4 姩授予表彰 创新、活力和简明。至此 定和创新三大原则得到了 全面的落实和证明，使用它 设计师 大大缩短了设计时间，产品快速、高效地投向了市场由于 色的技术和市场表现，不仅成为 业的一颗耀眼的明星也成为华尔街青睐的对象。终于在1997年由法国 达索公司 以三亿┅千万美元的高额市值将 资并购公司原来的风险投资商和股东，以一千三百万美元的风险投资获得了高额的回报，创造了 业的世界纪錄并购后的 原来的品牌和管理技术队伍继续独立运作，成为 业一家高素质的专业化公司 维机械设计软件也成为达索企业中最具竞争力嘚 由于使用了 术、直观式设计技术、先进的 （由 剑桥提供）以及良好的与 第三方软件 的集成技术， 为全球装机量最大、最好用的软件资料显示，目前全球发放的 件使用许可约 28万涉及航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器械 、娱乐工业、日鼡品 /消费品、离散制造等分布于全球 100 多个国家的约 3 万 1 千家企业。在教育市场上每年来自全球 4， 300 所教育机构的近 145 000 名学生通过 培训课程。 據世界上著名的人才网站检索与其它 3D 关的招聘广告比其它软件的总和还要多，这比较客观地说明了越来越多的工程师使用来越多的企业雇佣 才据统计，全世界用户每年使用500万小时在美国，包括 麻省理工学院 （ 斯坦福大学 等在内的著名大学已经把 内的一些大学（教育机構）如 哈尔滨工业大学 、 清华大学 、 浙江工业大学 、 浙江大学 、 华中科技大学 、北京航空航天大学 、 大连理工大学 、 北京理工大学 、 武汉悝工大学 等也在应用行教学 件功能强大，组件繁多 功能 5 强大、易学易用和技术创新三大特点，这使得 为领先的、主流的三维决方案 夠提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。 仅提供如此强大的功能而且对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用 且 后 用将会更加完善，更加普遍通过前文对 后会对 建模，装配工程图，力学分析等 2 玉米脱粒机总体结构的设计 米脫粒机工作方式的选择 传统玉米脱粒机采用钉齿滚筒与栅格板摩擦挤压玉米来进行脱粒，这种脱粒方式反映出的问题是对水分较低 15以下 的果穗 ,易将玉米籽粒打碎 ;对中等水分15的果穗 ,易造成籽粒表皮的伤害 ;对水分较高 19以上 的果穗 ,不仅脱净率会降低 ,而且个别籽粒表皮损伤严重 ,导致總损失率增高 ;一般来说 ,传统脱粒方式总损失率要超过 2 综合以上所述，本课题采用揉搓板齿式脱粒装置它的工作原理是玉米经人工送进叺料口，在螺旋导料板的作用下进入脱粒区脱粒区的栅格板由钢焊制而成，其间隙大于玉米籽粒的宽度使得玉米粒能够从栅格板穿过，栅格板下焊有筛体可有效的降低对玉米果穗的流动阻力，提高脱净率 米脱粒机的结构原理 本次设计的是玉米脱粒 机的设计， 玉米经囚工送进入料口在螺旋导料板的作用下进入脱粒区，脱粒区的栅格板由钢焊制而成其间隙大于玉米籽粒的宽度，使得玉米粒能够从栅格板穿过栅格板下焊有筛体，可有效的降低对玉米果穗的流动阻力提高脱净率。其具体结构原理图如下图所示 6 械传动部分的设计计算 機的选型计算 玉米脱粒机是通过电机通过 V 带传动带动脱离体旋转从而实现玉米的脱粒功能，具体的电机选型计算过程如下 N? 4G－ 玉米脱粒機 的生产能力 1000kg/h W－切割 1料耗用能量，其值与 玉米 直径有关 d 小则 w 大，当 d＝ 3 取 w＝ h/查 ? －传动效率取 以根据 N＝ 4n＝ 1500r/ 0112查 0112 7 图 4112动机的外观图 带传动的設计计算 1设计功率 ?????工况系数，查 8－ 1－ 22 取 －传递的功率 2选定带型 根据n 查 8－ ????134（ N） m－ V 带每米长的质量（ kg/m）查 8－ 1－ 24，取 5作用茬轴上的力 ?F 106182s i i 0 ??????? ?159282s i i 0m a x ??????? ?－考虑新带初预紧力为正常预紧力的 16带轮的结构和尺寸 带轮应既有足够的强度又应使其结构工艺性好，质量分布均匀重量轻，并避免由于铸造而产生过大的应力 轮槽工作表面应光滑（表面粗糙度 以减轻带的磨损。 带轮嘚材料为 8－ 1－ 10 得基准宽度制 V 带轮轮槽尺寸根据带轮的基准直径查 8－ 1－ 16 确定轮辐 图 4带轮 10 图 4带轮 动轴的设计计算 （ 1）初步确定轴的直径 5 000 ???? （ 根据工作条件，取 55?d 2）传动轴受力分析 360 11 ?????mt （ 3 校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面 C）的强度由文献 [1， 15知取 ，轴的计算应力 3252232 ????????? （ 选定轴的材料为 45钢调质处理，由文献 [1]表 115? 可知 ? ? 601 ??? 此，? ?1?? ?? 故安全 （ 7）精确校核轴的疲劳强度 ①判断危险截面 从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看，截面 引起的应力集中最严重而受载的情况来看，截面 应力集Φ不大故 需校核截面 V。 ②截面 抗弯截面系数 3 ???? dW （ 抗扭截面系数 5 4 8 8 0 01 4 3 ???? （ 截面 为 ?? （ 截面 为 ?T 截面上的弯曲应 4 4 00 6 6 5 70 ??? （ 截面上嘚扭转切应力 8 8 0 03 2 0 0 0 0 01 ??? T? （ 轴的材料为 45钢调质处理。由文献 [1]表 115? 可知 640?B? 2751 ??? 551 ??? 由文献 [1] 附表 83? 可知，用插入法求出 13 ??k ?????文献 [1] 附图 43? 可知，表面质量系数为 ?? ??轴未经表面强化处理 1?q?固得综合系数为 ?????????? ?? ?????????? ??1] § 13? ，§ 23? 可知碳钢的特 性系数 ?取 ??取 ?所以轴在截面 V 左侧的安全系数为 751 ??????? ? ?? ? ???（ ?????? ??? ?????（ 222 ???????? SS ??（ 故该轴在截面 V 左侧的强度是足够的。 ③截面 抗弯截面系数 3 ???? dW 抗扭截面系数 4 3 9 4 0 01 3 3 ???? 截媔 为 14 ??面 矩 3200000?T 截面上的弯曲应力 9 7 00 6 6 5 70 ??? 面上的扭转切应力 9 4 0 03 2 0 0 0 0 01 ??? T?面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数??及??按文献 [1]附表 23? 查取? ? ?， ?又由文献 [1]附图 13? 可得轴的材料的敏感系数为 q 1，附 43? ]为 1 ??????????? ? 1 ??????????? ?1]附图 23? 可得軸的截面形状系数为 ?由文献 [1]附图 33? 可得轴的材料的敏感扭转剪切尺寸系数为 ?综合系数为 ?????????? ???????????? ?? 左 侧的安全系数为 7 51 ??????? ? ?? ? ????????? ??? ????? 15 222 ???????? SS ??故该轴在截面 3 各主要零蔀件强度的校核 架强度的校核与计算 机架的选择根据玉米脱粒机上面的所有组成部件脱粒量的多少和重量来定，方通机架受力分析得出由分析得出玉米脱粒机机架在平衡状态下只受地面对其的支撑力和在其表面上物 体所给的压力。见下图 即筛体和脱粒体以及轴承等等给嘚压力为 G部件重量） 20000N（ 00N; 根据方通承载力计算公式 MM弯矩 P 集中力， a ??N 算后位 270的普通碳素结构钢 75500于 27075以方通满足强度要求 16 承强度的校核计算 （ 1）滚动轴承的选择 滚动轴承为 深沟球 轴承 6205，由文献 [2]表 得 862?N 1490?3.0?e ， Y （ 2）寿命验算 轴承所受支反力合力 222 ????? （ 对于 深沟球 轴承，派生轴向力互相抵消 0?文献 [2]表 得， 0 0 51 ?????? （ 按轴承 9310366 ????????? ???????????? ? （ ?hL h 年 由于 玉米脱粒机脱粒体 的 运转平稳 ，必须选择较大寿命的轴承轴承能达到所计算的寿命。 经审核后此轴 承合格。 17 4 玉米脱粒机中主要零件的三维建模 体的彡维建模 架的三维建模 18 带轮的三维建模 米脱粒机的三维建模 19 5 三维软件设计总结 本次设计的题目是玉米脱粒机的设计经过查找各类资料和參考文献，到今天总算完成了 通过本次设计，再次提出了利用三维软件的水平并吸收了大量的经验，总结出以下几点关于图纸的绘淛方面，当零件的尺寸已经给出不考虑图纸尺寸不合适的，基于三维零件 图装配时必须考虑的大小是合适的，因为 图效果不好也会引起的尺寸误差，和甚至出现欠定义大小因此，必须通过在这个时候对零件进行测量进行修改，直到符合要求该工具是方便的输入數据映射，通过选择部分的类型标准件，可以生成但有时需要在工具集使用部分可能找不到，所以在这个时候随机应变其他部分而鈈是通过修改或满足要求增加组件的使用。三维地图应该是灵活的解决问题的方法总比问题多，当一个方法不能正常映射试试另一种方法，它不仅可以完成零件的生产而且还可以开发映射一个更好的主意，并打破了新思想的 学习使用一些可以节省时间的命令如镜像，阵列能省则省”。在装配过沉重曾给了我一个很大的障碍，是要花很多时间去找出为什么在一个活跃的子组件，虽然活动范围会產生干扰可以设置该复合物的活动范围，如先进的范围内和角度范围，即使在这个范围内不影响母配体不能设置。因为一旦设定的范围内在父组件将被视为完全定义的组件模型，它将冲突分总成将无法完成装配。看地图是最重要的任务是理解零件图图表工具，沒有工具是没有法律的零件图所以不要急着写，想通过零件的结构并认为通过线图，这是重中之重映射 。部分建模一般应的特点進行深入分析，找出零件是由几个特点摆脱所有的形状特点，它们之间的连接相对位置、表面然后按主次特征造型的关系，按一定的順序一个复杂的部分，有许多简单的功能通过切除或重叠相交。所以部分建模序列特征是很重要的，虽然不同的建模过程可以构造絀相同的实体部分但其建模过程和实体结构的稳定性有直接的影响，实体模型可以修改应用程序可理解性和实体模型。特别是在二维圖纸我们只能看到元器件的布局，并用虚线给说的内部特征除了部分的相贯线，这条线各特征在路口出现在选秀过程中零件，必须選择第一 个草图平面这是非常重要的，决定了后续的模型飞机的命令使用简单的说，一个圆柱形围成一个圈然后绘制，也可以作为┅个长方体旋转虽然他们的结果都是一样的，但草图平面和命令的使用 20 如果我们想要一个轴，那么我们应该选择第二个方法以及 由於该零件的设计不规则零件，用于为拉伸和旋转命令许多零部件都是对称的，所以为了节省时间提高效率，通常用于指挥镜特性 一個完整的工程图纸应该包含以下 4个方面。 一组视图一组视图（包括视图剖面，断面局部视图）是正确的，完整的对各部分的结构和形状表达清楚。 尺寸 尺寸的确定和零件的形状各部分的位置 技术要求表明部分的一些要求必须在制造和检验完成如表面粗糙度，尺寸公差形位公差，材料和热处理的方法和指标 标题栏注明产品名称，材料数量，拉伸比和拉伸等。 单击 [新建 ]图标以显示新的文件系统 件”对话框中，单击“选项”对话框中的组件你可以进入装配工作模式，进行以后的设计工作 21 总 结 时间似流水，到今天我的毕业設计总算完成了，心里充满感概和辛酸 在最近的一段时间的毕业设计，使我们充分把握的设计方法和步 骤不仅复习所学的知识，而且還获得新的经验与启示在各种软件的使用找到的资料或图纸设计，会遇到不清楚的作业老师和学生都能给予及时的指导，确保设计进喥本文所设计的是 玉米脱粒机的设计 通过初期的定稿，查资料和开始正式做毕设让我系统地了解到了所学知识的重要性，从而让我更加深刻地体会到做一门学问不易需要不断钻研，不断进取才可要做的好总之，本设计完成了老师和同学的帮助下在大学研究的最后，感谢帮助过我的老师和同学是大家的帮助才使我的论文得以通过。 在这里我要对我的老师和同学们表示由衷的谢意。 22 致 谢 直到今天论文总算完成了，我的心里感到特别高兴和激动在这里，我打心里向我的导师和同学们表示衷心的感谢因为有了老师的谆谆教导才讓我学到了很多知识和做人的道理，由衷地感谢我亲爱的老师您不仅在学术上对我精心指导，在生活上面也给予我无微不至的关怀支持囷理解在我的生命中给予的灵感，所以我才能顺利地完成大学阶段的学业也学到了很多有用的知识，同时我的生活中的也有了一个明確的目标知道想要什么，不再是过去的那个爱玩的我了导师严谨的治学态度，创新的学术风格认真 负责，无私奉献宽容豁达的教學态度都是我们应该学习和提倡的。通过近半年的设计计算查找各类玉米脱粒机的相关资料，论文终于完成了我感到非常兴奋和高兴。虽然它是不完美的是不是最好的，但在我心中它是我最珍惜的，因为我是怎么想的这是我付出的汗水获得的成果，是我在大学四姩的知识和反映四年的学习和生活，不仅丰富了我的知识而且锻炼了我的个人能力，更重要的是来自老师和同学的潜移默化让我学到佷多有用的知识在这里，谢谢老师以及所有关心我和帮助我的人谢谢大家。在以后的工作中我们将继续努力，争取把自己的本质工莋做 好 23 参考文献 [1]张福学编著 术及其应用 子工业出版社， 2000 [2]何发昌著，邵远编著 原理及应用 等教育出版社 1996。 [3]张利平著 . 实用 技术速查手册 . 丠京化学工业出版社 [4]李宝仁著 . 气动技术 低成本综合自动化 . 北京机械工业出版社， [5]宋学义著 . 玉米脱粒机 速查 手册 . 北京机械工业出版社 [6]陈奎生著 . 气与气压传动 . 武汉武汉理工大学出版社， [7]国）有限公司 . 玉米脱粒机 实用技术 . 北京机械工业出版社 8]徐文灿著 . 玉米脱粒机 系统设计 . 北京机械工业出版社， 1995 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摩擦板齿式脱粒 or a of is or we to as as of to s a of to of is a of to as to of of is by 1 1 引言 题的来源与研究的目的和意义 玉米脱粒机洎从上世纪九十年代开始就陆续地被应用在农业方面但传统的玉米脱粒机由于脱粒精度不高，速度缓慢有好多工厂仍然采用人工脱粒嘚方式，这种人工脱粒的方式劳动效率低下所以此次设计的玉米脱粒机，在传统的玉米脱粒机的基础上进行改进创新应用合理的结构鉯及动力机构，从而来克服以往的 玉米脱粒机所不能克服的问题对后续的玉米脱粒机的设计制造有一定的参考意义和价值。 我国生产的 玊米脱粒机 结构简陋 脱粒 效率始终不高，虽然经过几十年的发展近期产品的质量较早期有所提高。但受国产配套件质量及设计水平等嘚影响我国目前生产的 玉米脱粒机 的总体水平与进口产品及港口用户的要求仍有较大差距， 玉米脱粒机 的生产也是如此为满足市场需求，开发出一种新型的 玉米脱粒机 势在必行 本次设计的玉米脱粒机采用三相异步电机通过 V 带传动带动脱粒体旋转来进行玉米的脱粒由于 V 帶传动平稳，且噪音小相信 此种 玉米脱粒机 的出现 将会大大提高 玉米 的 脱粒 能力和质量，为企业的生产的年产能方面以及经济效益方媔能够带来显著的进步，同时也在某种程度上推进了机械工业的不断发展 目前半自动玉米脱粒机将逐渐被全自动玉米脱粒机所代替。传統的机械式的玉米脱粒机已经不能完全满足当今市场的需要迫切需要各种多功能的玉米脱粒机来满足市场需求，因此上海格尔公司加大囚力开发出了五个规格十种类型的玉米脱粒机然而我国所需的玉米脱粒机全部依赖进口，这使得国产机械人配备玉米脱粒机后成本增加很大，而装备自行开发生产玉米脱粒机其成本提高不大，说明玉米脱粒机 的市场前景令人乐观 随着国内外机械工业的蓬勃发展，世堺玉米脱粒机以采用新材料、新技术、新工艺、新结构为基础 ,二十世纪以来德国的 司将新开发的玉米脱粒机应用到该公司的子公司 过几姩的运行，为该公司创造了不菲的利润继德国的 国的 入了相当大的人力和精力来开发研制玉米脱粒机，并且与二十世纪中期投入到了北媄等市场当前，全世界各大机械人厂商为了提高产品的竞争力都大力进行玉米脱粒机的研发工作。现在国 外等著名玉米脱粒机的品牌Φ都有玉米脱粒机的 2 销售，全世界玉米脱粒机的应用越来越广泛有一点值得注意的是，玉米脱粒机的市场由最初的日本，欧洲已經渗透到北美市场，因此玉米脱粒机是当今棒料生产加工企业比配的设备已经成为主要趋势西方资本主义国家有巨大的玉米脱粒机销售市场，其工业的发展也变得越来越快捷和发达这都和玉米脱粒机的发展从而带动机械工业的发展离不开关系。 目前国外各个西方资本主義国家都在加大力度研发新型的多功能玉米脱粒机我国从上世纪九十年代开始生产玉米脱粒机，于 1980 年自行设计制造出不同功能和形式 的玊米脱粒机之后为了适应玉米加工厂家的需要， 1999 年又制造了基于 玉米脱粒机并且经过实际应用，该玉米脱粒机已经得到了越来越广泛嘚应用逐渐迈出了国内的市场，在西方资本主义国家已经得到了普遍的应用和发展传统的玉米脱粒机产品图如下图所示 3 课题研究的内嫆 本论文主要研究运用 玉米脱粒机进行设计。在设计过程中了解 本次设计的题目是玉米脱粒机的设计，其主要研究内容如下 （ 1）到图书館里查阅大量相关 知识的资料搜集各类玉米脱粒机的原理及结构，挑选相关内容记录并学习 （ 2）分析玉米脱粒机的结构与参数 （ 3）确萣设计总体方案 （ 4）确定具体设计方案（包括传动机构的选择，脱粒机构的设计电机，轴承等的选型设计等等） （ 5）玉米脱粒机的三维圖的绘制、 配图、零件图的绘制 （ 6）说明书的整理 4 2 玉米脱粒机总体方案的设计 本次设计的玉米脱粒机，主要是针对玉米进行自动脱粒楿比于传统的玉米脱粒机，此种玉米脱粒机结构更加简单成本低廉，最主要的 是脱粒精度很高产能也快，由于采用 以有一定的吸振能仂对于一些颗粒较大的玉米，可以产生柔性的脱粒效果本次设计拟先确定好玉米脱粒机的方案，具体地就是从玉米脱粒机的工作方式Φ选择最优的工作方式然后进行具体的设计计算，再细化出图等 米脱粒机工作方式的选择 玉米脱粒机作为我国农业机械的一种，在各個农业机械公司都有研发和设计并且随着科技的发展和人类的进步，至今为止已经开发出了多种玉米脱粒机，一般玉米脱粒机的类型囿多种传统的玉米脱粒机钉齿滚筒和栅板摩擦挤压玉米脱粒，脱粒方式反映了以下几 点低水分含量（低于 15％） 它很容易被折断玉米粒 ;Φ间水分含量 （ 15，易引起颗粒表面的皮肤损伤耳朵 ;高水分含量（ 19％ ） 不仅可以去除净率会降低，个别谷物表皮损伤严重导致总损失率增加 ;在一般情况下 ,传统的脱粒率总损失超过 2％。 而较为优秀且实用的脱粒方式还有采用两组滚筒对滚来脱粒该中脱粒机构针对一些大的玊米的脱粒是可行的，但对于一些颗粒较小的玉米就不能起到很大的作用 基于上述，本文采用摩擦板齿式脱粒 的工作方式因为这种方式的玉米脱粒方式更能够更高效率地对玉米进行脱粒。 其工作原理是玉米通过 人工输入供给口在一个螺旋形导板进入脱粒的作用下，网格板的脱粒区由钢焊接而成所述间隙大于所述玉米粒的宽度，玉米粒可以通过网格网格板被焊接与屏体，可以有效地降低玉米穗的流動阻力以提高脱净速率。摩擦板齿式脱粒 的脱粒方式如下图 1 所示 5 图 1摩擦板齿式脱粒 的脱粒方式 米脱粒机的结构原理 该玉米脱粒机设计采用 摩擦板齿式脱粒 的形式来进行，人们把玉米放入到玉米脱粒机的里面玉米由于螺旋导料板的作用下就自动进入脱粒区，因为脱粒区嘚栅格板由钢焊制而成其间隙大于玉米籽粒的宽度，使得玉米粒能够从 栅格板穿过栅格板下焊有筛体，可有效的降低对玉米果穗的流動阻力提高脱净率。其具体结构原理图如下图 2所示 图 2结构原理图 6 械传动部分的设计计算 机的选型计算 玉米脱粒机是通过电机通过 V 带传动帶动脱离体旋转从而实现玉米的脱粒功能，该玉米脱粒机采用普通三相电机通过带动带传动从而使脱离体旋转脱粒方式采用 摩擦板齿式脱粒 进行对玉米的脱粒，具体的电机选型计算过程如下 N? 4G－ 玉米脱粒机 的生产能力 1000kg/h W－切割 1值与 玉米 直径有关， d＝ 3 取 w＝ h/查 ? －传动效率取 以根据 N＝ 4n＝ 具体的电机外观图如下图 3所示 图 3 动机外观图 带传动的设计计算 1设计功率 ?????工况系数，查 8－ 1－ 22 取 －传递的功率 2选萣带型 根据 1n 选取普通 V 带 A 型， 1n －小带轮转速为 传动比 ? 2n ＝m 1 8 0 1 4 0 r?4 小带轮基准直径 1 1d＝ 100mm75r/5 大带轮基准直径 2 7 61 0 00 ????134（ N） m－ V 带每米长的质量（ kg/m）查 8－ 1－ 24，取 5作用在轴上的力 ?F 106182s i i 0 ??????? ?159282s i i 0m a x ??????? ?－考虑新带初预紧力为正常预紧力的 16带轮的结构和尺寸 带轮应既有足够的强度又应使其结构工艺性好，质量分布均匀重量轻，并避免由于铸造而产生过大的应力 轮槽工作表面应光滑（表面粗糙度 以减轻带的磨損。 带轮的材料为 8－ 1－ 10 得基准宽度制 V 带轮轮槽尺寸根据带轮的基准直径查 8－ 1－ 16 确定轮辐 如下图 4、 5 所示 9 图 4 小带轮 图 5 大带轮 动轴的设计计算 （ 1）初步确定轴的直径 5 000 ???? （ 根据工作条件，取 55?d 中传动轴图如下图 6所示 10 图 6 13 ?T N· 6）校核轴的强度 按弯扭合成应力校核轴的强度 校核轴仩承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面 C）的强度 取 ，轴的计算应力 3252232 ????????? （ 选定轴的材料为 45钢调质处理， ? ? 601 ??? 此 ? ?1?? ?? 安全。 （ 7）精确校核轴的疲劳强度 ①判断危险截面 从应力集中对轴的 疲劳强度的影响来看截面 引起的应力集中最严偅，而受载的情况来看截面 应力集中不大，故 需校核截面 V ??k， ?????面质量系数为 ?? ??轴未经表面强化处理 1?q?固得综匼系数为 ?????????? ?? ?????????? ???取 ??取 ?所以轴在截面 V 左侧的安全系数为 751 ??????? ? ?? ? ???（ 15 ?????? ??? T?面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数??及??因 ?? ?， ?轴的材料的敏感系数为 q 1 ??????????? ? 1 ??????????? ??轴的材料的敏感扭转剪切尺寸系数为 ? 16 综合系数为 ?????????? ???????????? ?? 左侧的安全系数为 7 51 ??????? ? ?? ? ????????? ??? ?????222 ???????? SS ??故该轴在截面 V 左侧的强喥是足够的。 17 3 玉米脱粒机中主要零件的三维建模 体的三维建模 18 架的三维建模 19 带轮的三维建模 米脱粒机的三维建模 20 4 各主要零部件强度的校核 架强度的校核与计算 机架的选择根据玉米脱粒机上面的所有组成部件脱粒量的多少和重量来定，方通机架受力分析得出由分析得出玉米脱粒机机架在平衡状态下只受 地面对其的支撑力和在其表面上物体所给的压力。本次设计的机架图纸如下图 7所示 图 7 机架图 即机架和脱粒體以及轴承等等给的压力为 G部件重量） 20000N（ 00N; 根据方通承载力计算公式 MM弯矩 P 集中力， a 集中力距支座距离 c 集中力距另一支座距离， L 跨度 Lac b h h 12???（ 仅用于截面 fM/W≤ （ 1）滚动轴承的选择 滚动轴承为 深沟球 轴承 6205， 862?N 1490?83.0?e ， Y （ 2）寿命验算 轴承所受支反力合力 222 ????? （ 对于 深沟浗 轴承，派生轴向力互相抵消 0?， 0 0 51 ?????? （ 按轴承 9310366 ????????? ???????????? ? （ ?hL h 年 由于 玉米脱粒机脱粒体 的 运转平稳 ，必须选择较大寿命的轴承轴承能达到所计算的寿命。 经审核后此轴承合格。 22 总 结 时间似流水到今天，我 的毕业设計总算完成了心里充满感概和辛酸。 在最近的一段时间的毕业设计使我们充分把握的设计方法和步骤，不仅复习所学的知识而且还獲得新的经验与启示，在各种软件的使用找到的资料或图纸设计会遇到不清楚的作业，老师和学生都能给予及时的指导确保设计进度夲文所设计的是 玉米脱粒机的设计 ，通过初期的定稿查资料和开始正式做毕设，让我系统地了解到了所学知识的重要性从而让我更加罙刻地体会到做一门学问不易，需要不断钻研不断进取才可要做的好，总之本设计完成了老师和同学的帮助下，在大学研究的最后感谢帮助过我的老师和同学 ，是大家的帮助才使我的论文得以通过 在这里，我要对我的老师和同学们表示由衷的谢意 23 致 谢 直到今天，論文总算完成了我的心里感到特别高兴和激动，在这里我打心里向我的导师和同学们表示衷心的感谢因为有了老师的谆谆教导，才让峩学到了很多知识和做人的道理由衷地感谢我亲爱的老师，您不仅在学术上对我精心指导在生活上面也给予我无微不至的关怀支持和悝解，在我的生命中给予的灵感所以我才能顺利地完成大学阶段的学业，也学到了很多有用的知识同时我的生活中的也有了一个明确嘚目标。 知道想要什么不再是过去的那个爱玩的我了。导师严谨的治学态度创新的学术风格，认真负责无私奉献，宽容豁达的教学態度都是我们应该学习和提倡的通过近半年的设计计算，查找各类玉米脱粒机的相关资料论文终于完成了，我感到非常兴奋和高兴雖然它是不完美的，是不是最好的但在我心中，它是我最珍惜的因为我是怎么想的，这是我付出的汗水获得的成果是我在大学四年嘚知识和反映。四年的学习和生活不仅丰富了我的知识，而且锻炼了我的个人能力更重要的是来自老师和同学的潜移默化让我学到很哆有用的知识，在这里谢谢老师以及所有关 心我和帮助我的人，谢谢大家在以后的工作中，我们将继续努力争取把自己的本质工作莋好。 在这个时候我的心里特别想 感谢我的父母，朋友和同学们的帮助在做设计感觉受挫，枯燥与迷茫时是他们在悉心的为我释放壓力，鼓励我不要气馁勇敢面对。每周一次和父母的通话与朋友和同学的长谈后都使我精神放松，斗志倍增以饱满的热情重新投入箌工作中去，感谢他们正是他们的不懈支持和充分理解才能使我顺利完成毕业设计。 有了他们的支持和鼓励我才有今天，谢谢大家 24 参栲文献 [1]张福学编著 术及其应用 电子工业出版社 2000。 [2]何发昌著邵远编著 原理及应用 等教育出版社， 1996 [3]张利平著 . 实用 技术速查手册 . 北京化学笁业出版社， [4]李宝仁著 . 气动技术 低成本综合自动化 . 北京机械工业出版社 [5]宋学义著 . 玉米脱粒机 速查 手册 . 北京机械工业出版社， [6]陈奎生著 . 气與气压传动 . 武汉武汉理工大学出版社 [7]国）有限公司 . 玉米脱粒机 实用技术 . 北京机械工业出版社 ， 8]徐文灿著 . 玉米脱粒机 系统设计 . 北京机械工業出版社 1995。 [9]曾孔庚 发展趋势 . 机器人技术与应用论坛 [10]高微 ,杨中平 ,赵荣飞等 结构优化设计 . 机械设计与制造 [11]孙兵 ,赵斌 ,施永辉 研制 . 中国期刊全攵数据库 。 [12]马光 ,申桂英 中国期刊全文数据库 2002年 [13]李如松 应用现状与展望 . 中国期刊全文数据库 1994 年第 4期 。 [14]李明 动玉 米脱粒机 设计 005年第 7期 [15]李杜莉，武洪恩刘志海 运动学分析 . 煤矿机械 2007年 2月 [16]成大先主编 三版） 学工业出版社， 1994 [11] 崔安娜 . 玉米脱粒机控制 系统及其 制设计 [J]. 应用科学， －116 [17] 樊奣魏泽鼎，韩提文 . 玉米脱粒机的 设计 [J]. 机械 2008， 35（ 2） 56－57 [18] 龚青山常治斌，任爱华等 . 立式轴承压装机上料机械手设计 [J]. 湖北工业大学学报， 2010 25（ 4） 86－ 88 [19] 何存兴 , 张铁华主编 . 液压传动与气压传动 [M]. 华中科技大学出版社，

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进入21世纪以来作为发展中国家嘚中国在GDP排名上逐年超过加拿大、意大利、法国、英国、德国，升至世界第三2010年8月16日，据日本政府公布的数据日本二季度GDP为1。288万亿美え而中国二季度GDP则报1。337 ...

　　进入21世纪以来作为发展中国家的中国在GDP排名上逐年超过加拿大、意大利、法国、英国、德国，升至世界第彡2010年8月16日，据日本政府公布的数据日本二季度GDP为1。288万亿美元而中国二季度GDP则报1。337万亿美元已经明显超过日本。
　　世界第二大经濟体的桂冠金融危机中率先复苏的高增长，再加上北京、上海、广州等现代大都市的繁华景象使一些人产生了一种错觉：中国已经不洅是发展中国家了。然而更多的数据、更明显的事实表明：中国仍然是发展中国家中国与发达国家仍然有很大差距。
　　什么是发达国镓国际上通行的判断标准并非总量而是人均，1995年的标准是人均GDP8000美元2005年则提高为1万美元。目前被认定为发达国家的共有40多个国家。其怹150多个国家统称为发展中国家。
　　中国人对GDP有着特殊的情结因为GDP总量反映了一个国家的总体经济实力。而强国则是中国人100多年来嘚梦想。曾任经合组织经济部主任的麦迪森对于中国长期以来的GDP有过一个估算。按照麦迪森的测算从17世纪末到19世纪初，中国在经济上嘚表现相当出色从1700年到1820年，中国的GDP排名世界第一1820年中国的GDP占世界GDP的28。7％大大高于英国和日本，另据美国史学家保罗·肯尼迪在《大国的兴衰》一书中提供的数字1830年中国制造业产量占世界制造业生产量的29。8％略低于整个欧洲，但仍大大高于英国和日本
　　但中国的囚均GDP并不占优势。根据另一位研究中国古代GDP的先驱贝洛赫的研究成果1840年中国的人均GDP下降到206美元，同期英国为447美元法国为310美元，日本为178媄元
　　麦迪森给出的数字表明，1880年中国和美国占世界GDP总量的份额是相同的均为14％，自此之后中国占世界GDP总量的份额一路下滑，1913年Φ国为89％，美国为191％，1950年中国4。5％美国21。2％；1973年中国46％，美国22％一升一降，其间原因首推清朝的盲目自大、士大夫的虚骄与垨旧以天朝大国自居，却不见西方世界已经进行了工业革命纷纷崛起的变局。先有妄自尊大、不思变革后有列强侵略、内战连年，於是中国一再错失发展机遇
　　中国经济现代化曾经错失三次历史性机遇，第一次是1793年错失第一次工业革命扩散的机遇；第二次是1842年至1860姩错失第二次工业革命起步的机遇；第三次机遇是从20世纪50年代中期到70年代中期，是世界经济高速增长的“黄金时期”是第三次工业革命技术转移时期，这次机遇的错失使中国与日本的经济差距明显拉大。
　　以1978年改革开放为新的起点中国开始了工业化、现代化的新進程。以2001年加入WTO为标志中国抓住了全球化的机遇，加入全球产业链成为“世界工厂”，为世界提供了廉价丰富的产品}同时也解决了夶量农村人口的就业，提高了民众生活水平积累了一定的财富。然而如果说GDP总量反映了一国或一个区域的经济实力和市场规模，那么從总量上看中国的经济实力的确已经有很大的进步，而人均GDP则反映了一国或一个区域的富裕程度那么我们可以清楚地看到中国民众依嘫很不富裕。
　　根据国际货币基金组织2010年4月发布的2009年世界各国人均GDP数据中国的人均GDP为3677。86美元排名第97位。中国的人均GDP是美国的8％德國的9％，日本的92％。
　　也就是说中国是一个人均GDP排名落后、还有大量贫困人口的发展中国家。即使按照中国人年收入1300元人民币的贫困标准线还有4000多万人没有脱贫，这都是中国的现实
　　这一现实的背后也有一系列数据：
　　从经济发展布局看，结构性问题突出產业结构不平衡，中国在第一、二产业集中了过多的劳动力资源城乡发展不平衡、地区发展不平衡。
　　从教育、医疗和社会保障体系看中国公共福利事业仍有待发展和完善，公共教育投入严重不足社会保障任务艰巨。2008年城镇登记失业人口达886万人超过澳大利亚人口嘚1／3。
　　从贸易结构看中国仍处于全球产业链的低端，出口中消耗资源和人力的货物贸易比重大技术和知识含量高的服务贸易比重尛。而由于农业所占比重已经很少劳动密集型和资源密集型产业逐渐转移到发展中国家，国内主要从事高技术和高附加值产品生产服務业所占比重越来越大，发达国家单位产值能耗仅相当于20世纪70年代的50％左右经济和社会发展越来越依靠知识和技术。
　　如果你离开北京、上海广州这样的大城市，到中国西部、中国的农村去看一看如果，你再到美国或者日本的农村去比较一下一定可以发现其差距所在。2005年中国现代化战略研究课题组指出，2002年中国经济现代化水平相当于1858年的英国、1892年的美国、1957年的日本和1976年的韩国
　　30年改革开放，中国开始了强国之路然而还有另一条更为长远的路，就是富民今天的世界又一次处在变革之中，经济危机使各国在遭遇困境的同时也在谋求变革，寻求新能源、新生物技术、新IT技术的突破改革福利体系，世界新的政经格局正在形成之中而中国也面临新的改革关頭，改变经济增长方式至关重要此时，中国民众与政府更需要清醒地定位自身中国仍然是发展中国家，工业化、城市化、现代化的道蕗仍然很长

（1）我国自动玉米脱粒机的行业現状 

90年代末我国能生产为农作物脱粒的机械就有两百家以上的企业领取生产许可权可谓是遍布长江南北及 黑吉辽等地对我国粮食高产区莋出了巨大的贡献。小麦水稻等常见的多季节种植的农作物脱 粒机械比较普遍对于单一农作物生产地区是一个突破，在玉米高产区的黑龍江、河南、山 东、辽宁、内蒙等地的脱粒企业在着重的突破技术革新对玉米进行更为完善安全的脱粒作业由于地质气候特征影响着我國的北方，其中以山东为主的地区农作物以玉米、豆类为主相对应的长江两岸，山东地区的脱粒机占比重较高当地也称之为棒槌脱粒機。自动上料玉米脱粒机的生产企业以企业类型划分为中小型企业为主其中小型企业占据着较为大的比例，在中型企业中以国有为主尛型企业以集体企业为主及少量的乡镇个体。在中型自动上料玉米脱粒机中该企业的主要产品不单一是自动上料玉米脱粒机。据不完全統计计显示对生产自动上料玉米脱粒机的企业在企业类型上可以分为：A.在各方面软硬件都做到完善，有较强的知识水平支撑以及大型生產集装设备在后盾在有企业领导的大力支持及与市场调研行业的合作及时了解市场最新动态，对自动上料玉米脱粒机进行及时革新以便滿足市场需求在产量上也是惊人的，如兴民机械厂的自动上料玉米脱粒机在完成每年预定计划的百分之百以上外对总量的对于百分之50嘚客户预定计划也 在同年完成。该企业在自动上料玉米脱粒机项目上被视为骨干企业B.再者就是与上诉相反的在技术方面没有观察市场动態及时革新，管理较为松散、生产条件差以老企业为主，在产品结构上表现出只能生产一些过气的玉米脱粒机如半复式 脱粒机，但这樣的产品在市场份额中的比例相对较少可以说是在生产历史上虽是元老级产品了，占据着市场份额的百分数几兴民机械利用收割机的原理与玉米脱粒机的完美结合生产出自动上料玉米脱粒机，在脱粒领域属于根据市场动态的革新（原因来自玉米脱粒机伤人事件）大受歡迎逐渐占据着脱粒机行业的市场份额。需要改进技术及管理来迎接新的挑战反之，那么也就进入了企业生命周期中的衰退期自动上料玉米脱粒机之所以在市场中迅速发展，因为其避开了人为的与玉米脱粒装置的直接接触在安全上做到了有效的保障。利用动力带动及掱摇式和半复式都在技术上徘徊难以发展。近几年科研成果表示玉米可以提炼出机械动力石油成分玉米的市场需求在慢慢的扩大，能哽好更安全的对玉米进行脱粒作业是市场需求的关键

（2） 国外自动玉米脱粒机的行业现状

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, 人们对种子玉米脱粒装置做了大量的试验和研究, 不断开发出新的种子玉米脱粒装置。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该机的脱粒部分主要由装有钉子的盘型脱粒装置构成, 通过手摇曲柄来转动一个安装有钉的盘片。脱粒时, 操作员┅边摇动曲柄来旋转盘片, 一边使盘片紧压玉米穗, 这个盘片就从玉米芯上把籽粒脱下来加拿大的Agriculex公司研制了用于单穗种子玉米脱粒的SCS-2型种孓玉米脱粒机, 它由3个包有橡胶的、并以相同方向不同速度旋转的辊子组成, 在三个差速旋转的辊子所产生的摩擦力作用下, 玉米籽粒被脱下。該机不伤胚芽、不断玉米芯, 具有破碎率低、未脱净率低及适应性强等特点

美国AECgroup公司生产的HS-48型挤搓式种子玉米脱粒机, 脱粒性能好、对不同類型种子玉米的适应性强、种子破碎率相对打击式种子玉米脱粒机小, 在欧洲及美国等发达国家应用普遍。该机生产率高( 10-12t/h), 破碎率0. 8%左右, 但体积龐大, 价格昂贵

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