2331 茶樹重修剪機(jī)的開發(fā)研究
2331 茶樹重修剪機(jī)的開發(fā)研究,茶樹,修剪,開發(fā),研究,鉆研
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告課題名稱： 茶樹重修剪機(jī)的開發(fā)研究 專 業(yè)： 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 年 月 日1、課題研究的現(xiàn)狀和意義本課題即針對(duì)成齡茶樹的深修剪、衰老茶樹的重修剪或臺(tái)刈面臨的問題及現(xiàn)有修剪設(shè)備的不足，研究出一種全新的茶樹重修剪設(shè)備，將徹底解決老茶樹重修剪困難的問題。茶樹修剪是人為地抑制頂端主枝生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)的措施，可刺激著生部位較低的芽萌發(fā)新技，增強(qiáng)樹勢(shì)，培養(yǎng)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)樹冠。成齡茶樹經(jīng)多年采摘和輕修剪后，采樹冠摘面上會(huì)形成密集而細(xì)弱的分枝，這就是常說的“雞爪枝” ， 這時(shí)，茶樹新梢育芽能力減弱，生長(zhǎng)乏力，茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)下降，為更新樹冠采摘面，就得采用深修剪技術(shù)，剪去密集細(xì)弱的雞爪枝層，使茶樹重新抽發(fā)新枝，提高育芽能力，延長(zhǎng)茶樹高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)年限。深修剪通常剪去冠面 1015cm 枝梢，目前茶樹的深修剪工作一般用雙人抬修剪機(jī)來實(shí)施，但雙人抬修剪機(jī)比較笨重，且工作效率低。重修剪的對(duì)象則是半衰老和未老先衰的茶樹。這種茶樹，雖然骨干枝的抽生能力仍較強(qiáng)，但生產(chǎn)枝的育芽能力已很弱，芽葉瘦小，葉張薄細(xì)，輕伸修剪根本不起作用，即使采用深修剪也不能達(dá)到目的，這時(shí)，就得采用重修剪技術(shù)。重修剪茶樹一般在離地3040cm 處修剪樹干。臺(tái)刈則是比重修剪更為徹底的改造樹冠的修剪技術(shù)，其對(duì)象是嚴(yán)重衰老的茶樹，但目的與重修剪相同；茶樹臺(tái)刈后，從根頸部抽發(fā)的新枝能重新形成樹冠。重修剪及臺(tái)刈由于修剪的茶樹枝干一般較粗，現(xiàn)有的茶樹修剪機(jī)械很難擔(dān)當(dāng)大任、不但效率低，而且常出現(xiàn)露枝現(xiàn)象；因此許多地方還在采用人工以砍柴刀對(duì)枝干進(jìn)行砍切修剪，勞動(dòng)狀況惡劣、勞作水平極其落后，另外人工砍切修剪對(duì)茶樹生長(zhǎng)是十分不利的。我們的研究將全面提高種茶領(lǐng)域修剪環(huán)節(jié)的機(jī)械化、自動(dòng)化水平，并取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 2、課題要解決的問題或研究的基本內(nèi)容本課題主要研究開發(fā)一種適宜于深修剪和重修剪老茶樹的新型修剪設(shè)備，對(duì)修剪機(jī)所用刀片的材料、結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，使機(jī)器能夠用較小的切割動(dòng)力就能切割較粗的茶樹干，在保證切口平整的同時(shí)，幾乎不會(huì)出現(xiàn)露剪現(xiàn)象；同時(shí)使得這種設(shè)備具備自調(diào)整適應(yīng)性，能夠適用于山區(qū)有較大坡度的茶園老茶樹的重修剪，以便既能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化修剪提高修剪效率，又能提高修剪質(zhì)量。1、整機(jī)結(jié)構(gòu)1）修剪機(jī)的雙輪底座采用升降式可調(diào)結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)地形的不同進(jìn)行一定范圍內(nèi)的自適應(yīng)調(diào)節(jié)，以保證機(jī)械的上下自由式移動(dòng)，同時(shí)，對(duì)于修剪高度不一樣的茶樹也能夠保證修剪順利進(jìn)行。2） 修剪機(jī)的整個(gè)機(jī)頭才用的是山角鋸齒形的固定在架子上，在其里面裝有圓盤形的刀片，用來切斷茶樹枝。2、修剪機(jī)刀片的結(jié)構(gòu)及材料 1）刀片結(jié)構(gòu) 刀片的形狀采用圓盤形的多齒刀片，這種刀片更容易把茶樹枝切斷。2）刀片材料 為切割機(jī)配制一種性能優(yōu)異，具有高強(qiáng)度、耐磨性、韌性良好的、能夠承受劇烈沖擊工作條件的材料制成的刀具四） 、主要技術(shù)指標(biāo)： 五） 、主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1）刀具使用壽命：1000h 左右； 效率是人工的 25 倍2）修剪樹高：1070cm； 與人工相比，修剪 1 h m2 可以節(jié)省 1500 元費(fèi)用3）修剪幅寬：1050cm；4）工作效率：最高 0.24hm2/h；5）切口平整度：平均 80；3、課題研究擬采用的手段和工作路線手段：查閱手冊(cè)繪圖數(shù)學(xué)方法分析計(jì)算電腦編程 工作路線： ） 方案設(shè)計(jì)分析） 電機(jī)選擇） 帶和齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)） 軸及軸承設(shè)計(jì)分析） 繪制裝配圖及關(guān)鍵零件工作圖編寫機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)報(bào)告4、課題研究進(jìn)程計(jì)劃 起始年月 進(jìn)度目標(biāo)要求第三周第四周 開題報(bào)告第五周 完成結(jié)構(gòu)分析第六周第七周 完成主要數(shù)據(jù)的計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第八周第九周 完成圖紙的繪制工作第十周 撰寫畢業(yè)論文5、課題成果論文( ) 圖紙（） 產(chǎn)品或作品（ ） 應(yīng)用程序（ ）其它：指導(dǎo)教師意見： 設(shè)計(jì)思路基本正確， 傳動(dòng)路線也可行， 進(jìn)度安排得當(dāng)，希望在 設(shè)計(jì)過程中不斷提升自己的設(shè)計(jì)思想，同意開題。指導(dǎo)教師（簽名）：年 月 日教研室主任意見： 教研室主任（簽名）：年 月 日目錄第一章 摘要 （1） 第二章 前言 （1）一、修剪機(jī)的研制 （2） 二、對(duì)修剪機(jī)的應(yīng)用研究 （2）三、對(duì)茶樹重修剪機(jī)的研究 （2）第三章 設(shè)計(jì)任務(wù) （3）第四章 設(shè)計(jì)分析 （4）一傳動(dòng)路線的擬訂 （4）二汽油機(jī)的選擇 （5）三帶輪的設(shè)計(jì) （1）帶的設(shè)計(jì) （6）（2）帶的設(shè)計(jì) （9）*四軸的設(shè)計(jì)與校驗(yàn) （1）軸的設(shè)計(jì) （13）（2）軸的設(shè)計(jì) （16） （3）軸承的選擇 （18）（4）鍵的選用 （19）五刀片結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及材料的選擇 第五章 心得體會(huì) （19）第六章 參考文獻(xiàn) （20）第 1 頁(yè) 共 21 頁(yè)茶樹重修剪機(jī)的開發(fā)研究第一章 摘要由于我國(guó)種茶歷史悠久，種植地域廣泛，迫切需要機(jī)械修剪器具來代替手工修剪機(jī)械修剪是解決勞力不足和降低生產(chǎn)成本的根本途徑。而普通修剪機(jī)用于重修剪是屬于破壞性使用，一般不宜提倡。本課題即針對(duì)成齡茶樹的深修剪、衰老茶樹的重修剪或臺(tái)刈面臨的問題及現(xiàn)有修剪設(shè)備的不足，研究出一種全新的茶樹重修剪機(jī)械設(shè)備，并對(duì)整機(jī)各結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行協(xié)調(diào)，對(duì)修剪機(jī)所用刀片的材料、結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，研制配套的傳動(dòng)系統(tǒng)，相應(yīng)的帶輪，軸，機(jī)架，并進(jìn)行計(jì)算和裝配圖的繪制。關(guān)鍵字：機(jī)械修剪器具，重修剪，全新的茶樹重修剪機(jī)械設(shè)備，刀片的材料，傳動(dòng)系統(tǒng)，帶輪，軸，機(jī)架。第二章 前言茶樹修剪是人為地抑制頂端主枝生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)的措施，可刺激著生部位較低的芽萌發(fā)新技，增強(qiáng)樹勢(shì)，培養(yǎng)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)樹冠。茶樹修剪方法主要有幼齡茶樹的定形修剪、成齡茶樹的輕修剪與深修剪，衰老茶樹的重修剪及臺(tái)刈等。成齡茶樹經(jīng)多年采摘和輕修剪后，采樹冠摘面上會(huì)形成密集而細(xì)弱的分枝，這就是常說的“雞爪枝” ， 這時(shí)，茶樹新梢育芽能力減弱，生長(zhǎng)乏力，茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)下降，為更新樹冠采摘面，就得采用深修剪技術(shù)，剪去密集細(xì)弱的雞爪枝層，使茶樹重新抽發(fā)新枝，提高育芽能力，延長(zhǎng)茶樹高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)年限。一緒論深修剪通常剪去冠面 1015cm 枝梢，目前茶樹的深修剪工作一般用雙人抬修剪機(jī)來實(shí)施，但雙人抬修剪機(jī)比較笨重，且工作效率低。重修剪的對(duì)象則是半衰老和未老先衰的茶樹。這種茶樹，雖然骨干枝的抽生能力仍較強(qiáng)，但生產(chǎn)枝的育芽能力已很弱，芽葉瘦小，葉張薄細(xì)，輕伸修剪根本不起作用，即使采用深修剪也不能達(dá)到目的，這時(shí)，就得采用重修剪技術(shù)。重修剪茶樹一般在離地 3040cm處修剪樹干。臺(tái)刈則是比重修剪更為徹底的改造樹冠的修剪技術(shù)，其對(duì)象是嚴(yán)重衰老的茶樹，但目的與重修剪相同；茶樹臺(tái)刈后，從根頸部抽發(fā)的新枝能重新形成樹冠。重修剪及臺(tái)刈由于修剪的茶樹枝干一般較粗，現(xiàn)有的茶樹修剪機(jī)械很難擔(dān)當(dāng)大任、不但效率低，而且常出現(xiàn)露枝現(xiàn)象；因此許多地方還在采用人工以砍柴刀對(duì)枝干進(jìn)行砍切修剪，勞動(dòng)狀況第 2 頁(yè) 共 21 頁(yè)惡劣、勞作水平極其落后，另外人工砍切修剪對(duì)茶樹生長(zhǎng)是十分不利的。二國(guó)內(nèi)外同類研究概況目前，國(guó)內(nèi)科研人員對(duì)茶樹的修剪研究多集中于茶樹的輕修剪、中修剪機(jī)械研制及應(yīng)用上，而在專門用于老茶樹或未老先衰茶樹的重修剪機(jī)械的研究與應(yīng)用上，還基本處于空白狀態(tài)。1、修剪機(jī)的研制由于我國(guó)種茶歷史悠久，種植地域廣泛，迫切需要機(jī)械修剪器具來代替手工修剪，因此國(guó)內(nèi)在茶樹修剪機(jī)具的研制上，已取得了很大進(jìn)步，國(guó)內(nèi)已有多家單位生產(chǎn)出了多款茶樹修剪機(jī)。如南京秦淮園林機(jī)械廠生產(chǎn)的單人多功能電動(dòng)茶樹修剪機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)為：主機(jī)重量：2.5kg；電壓：24v；桿長(zhǎng)：110cm；功率：100w ；轉(zhuǎn)速：6000 轉(zhuǎn)/分鐘。該機(jī)具有環(huán)保節(jié)能，效率高，能耗小，對(duì)茶作物無污染等優(yōu)點(diǎn)。浙江省生產(chǎn)的 PSM110 型茶樹修剪機(jī)雙人抬跨行作業(yè)機(jī)具，由兩把鋸齒型刀片作相對(duì)往復(fù)運(yùn)動(dòng)完成修剪作業(yè)。修剪機(jī)的動(dòng)力選用日本三菱 TL33PVD 型汽油機(jī)。當(dāng)汽油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到一定速度時(shí)，離合器先帶動(dòng)風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，繼而將動(dòng)力傳輸?shù)綔p速齒輪箱，減速齒輪與偏心機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在同一箱體內(nèi)，通過一級(jí)齒輪減速，動(dòng)力傳到偏心機(jī)構(gòu)，偏心機(jī)構(gòu)上有偏心方向?yàn)?180 的雙 凸臺(tái)，帶動(dòng)連桿驅(qū)動(dòng)刀片作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，完成切割作業(yè)。國(guó)外如日產(chǎn)的7-750 型單人修剪機(jī)配日本單缸二沖程 1.03(1.4 馬力)汽油機(jī)，采用平刀片往復(fù)式切割，切割幅寬 750。具有以下特點(diǎn)：重量輕、方便于單人操作，平形、弧形樹冠均可使用，適應(yīng)性很好；發(fā)動(dòng)機(jī)性能好，操作簡(jiǎn)便，機(jī)身上設(shè)有停車按鈕及汽油機(jī)調(diào)速控制手柄，刀片動(dòng)、停、快、慢控制十分方便。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)茶樹的輕、中修剪機(jī)械的研制及應(yīng)用均已成熟。并進(jìn)入大面積應(yīng)用的推廣期。2、對(duì)修剪機(jī)的應(yīng)用研究人工修剪每人 8 小時(shí)只能剪 0.02hm2，需付酬金 1750 元/hm 2；采用修剪機(jī)修剪，二人8 小時(shí)可修剪 0.4hm2，人均工效為手工的 10 倍，與人工相比費(fèi)用降低了 1312.5 元/hm 2。采用修剪機(jī)進(jìn)行重修剪時(shí)，人工重修剪每人 8 小時(shí)僅能剪 0.0133hm2，每天工資需 40 元，需付酬金 3000 元/hm 2；用修剪機(jī)勉強(qiáng)湊合使用，兩人用雙人修剪機(jī)作主修剪，另一人用單人修剪機(jī)補(bǔ)修遺留枝與邊枝，三人可修剪 0.2hm2，工效是手剪的 5 倍，生產(chǎn)成本是 1963 元/hm2。與手工相比可降低成本 1037 元/hm 2。1999 年單臨安市的深修剪工作就可節(jié)約勞力1050 工，節(jié)約生產(chǎn)成本 30580 余元；重修剪工作可節(jié)約成本 13820 余元，節(jié)約勞力 800 工。通過以上研究，過婉珍等人認(rèn)為：機(jī)械修剪是解決勞力不足和降低生產(chǎn)成本的根本途徑。而普通修剪機(jī)用于重修剪是屬于破壞性使用，一般不宜提倡。并建議生產(chǎn)廠家能生產(chǎn)專用重修剪機(jī)，以滿足用戶需要。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)的覃松林研究分析了單、雙人茶樹修剪機(jī)使用時(shí)應(yīng)該注意的問題，他重點(diǎn)指出，單人修剪機(jī)和雙人修剪機(jī)不準(zhǔn)作老茶樹的深修剪和重修剪，否則機(jī)器將嚴(yán)重超載而遭到破壞。第 3 頁(yè) 共 21 頁(yè)3對(duì)茶樹重修剪機(jī)的研究通過以上科技人員的研究結(jié)果可以看出，茶樹修剪機(jī)無論是單人型還是雙人型，都難以承擔(dān)起老茶樹的重修剪任務(wù)，這迫切需要國(guó)內(nèi)的科技工作者研究開發(fā)出一種專門用于老茶樹的重修剪機(jī)械。綜觀國(guó)內(nèi)外，目前對(duì)老茶樹重修剪方面的研究很少，而且研究領(lǐng)域也僅僅側(cè)重于重修剪工作對(duì)茶樹的影響及效應(yīng)分析，對(duì)重修剪機(jī)械的開發(fā)和研制以及應(yīng)用基本上還處于空白狀態(tài)，本課題的開展將打破該領(lǐng)域的空白局面，屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。第三章 設(shè)計(jì)任務(wù)（一） 茶樹修剪是人為地抑制頂端主枝生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)的措施，可刺激著生部位較低的芽萌發(fā)新技，增強(qiáng)樹勢(shì)，培養(yǎng)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)樹冠。茶樹修剪方法主要有幼齡茶樹的定形修剪、成齡茶樹的輕修剪與深修剪，衰老茶樹的重修剪及臺(tái)刈等。（二） 、主要技術(shù)指標(biāo)：1）刀具使用壽命：720h 左右；2）修剪樹高：250cm；3）修剪幅寬：500cm；4）工作效率：最高 0.24hm2/h；5）切口平整度：平均 80；（四） 、傳動(dòng)路線的擬定考慮到經(jīng)濟(jì)性及機(jī)器的整體結(jié)構(gòu)和所需傳動(dòng)的準(zhǔn)確性，我們擬定了整臺(tái)機(jī)器的示意圖（五） 、設(shè)計(jì)步驟第 4 頁(yè) 共 21 頁(yè)1.基本結(jié)構(gòu)的確定2.根據(jù)基本結(jié)構(gòu)計(jì)算分析各個(gè)零部件3.根據(jù)設(shè)計(jì)說明畫出總裝圖4.根據(jù)計(jì)算結(jié)果及總裝圖，畫出各個(gè)零件圖第二章設(shè)計(jì)分析一傳動(dòng)路線的擬定1.對(duì)傳動(dòng)方案的要求 合理的傳動(dòng)方案，首先應(yīng)滿足工作機(jī)的功能要求，其次還應(yīng)滿足工作可靠、傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、重量輕、成本低、工藝性好、使用和維護(hù)方便等要求 2.擬定傳動(dòng)方案 任何一個(gè)方案，要滿足上述所有要求是十分困難的，要統(tǒng)籌兼顧，滿足最主要的和最基本的要求。方案一：方案二： 第 5 頁(yè) 共 21 頁(yè)考慮到經(jīng)濟(jì)性及機(jī)器的整體結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)所需要的準(zhǔn)確性，我們分析決定采用結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的帶輪傳動(dòng)，故我們選擇第一種傳動(dòng)方案。 二.汽油機(jī)的選擇1、已知給定的參數(shù)如下：（1）.切削力 F=200N；（2）.切削最大半徑 R=60mm;（3）.刀片轉(zhuǎn)速 n=1500r/min;2、汽油機(jī)的選擇計(jì)算：（如圖）T=FR=200N0.06m=12N.m/95012/9501.8WPTnkw=33.8(.4).22/k31.(09.)Pw=232.16.3DPk+第 6 頁(yè) 共 21 頁(yè)選擇 2E60C 型汽油機(jī)，立軸，水冷，P=7.4KW n=2500r/min,T=53N.m三.帶的設(shè)計(jì)1.確定計(jì)算功率 CPKA空、輕載起動(dòng) 重載起動(dòng)每天工作小時(shí)數(shù)/h工 況16 16載荷變動(dòng)微小液體攪拌機(jī)，通風(fēng)機(jī)，和鼓風(fēng)機(jī)（7.5kW ） 、離心式水泵和壓縮機(jī)、輕型輸送機(jī)1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3載荷變動(dòng)小帶式輸送機(jī)（不均勻載荷） 、通風(fēng)機(jī)（7.5kW） 、旋轉(zhuǎn)式水泵和壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)金屬切削床、旋轉(zhuǎn)篩、劇木機(jī)和木工機(jī)械1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4載荷變動(dòng)較大制磚機(jī)、斗式提升機(jī)、往復(fù)式水泵和壓縮機(jī)、起重機(jī)、磨粉機(jī)、沖剪機(jī)、橡膠機(jī)械、振動(dòng)篩、紡織機(jī)械、重載運(yùn)送機(jī)1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.4載荷變動(dòng)很大破碎機(jī)（旋轉(zhuǎn)式。顎式等） 、磨碎機(jī)（球磨、棒磨、管磨） 1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8表 8.21 工作情況系數(shù) KA由表 8.21 查得 =1.1 由式（8.12）得A= =1.17.4KW=8.14KWCPAK2. 選擇普通 V 帶型號(hào)根據(jù) =8.14KW =2500r/min 由圖 8.12 選用 B 型普通 V 帶1n3. 確定帶輪直徑 1d2根據(jù)表 8.6 和圖 8.12 選取 =140mm 且 =140mm125mm1d1d大帶輪直徑為= / =2500/1500140=233mm2d1n2第 7 頁(yè) 共 21 頁(yè)按表 8.3 選取標(biāo)準(zhǔn)植 236mm,則實(shí)際傳動(dòng)比 I,從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速分別2d為i= / =236/140=1.692d1= /i=2500/1.69=1479r/minn從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速誤差為（1479-1500）/1500100%=-1.4%在 5%以內(nèi)，為允許值4.驗(yàn)算帶速 VV= /601000=18m/sp1dn在 5-25m/s 的范圍內(nèi)。5.確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 和實(shí)際中心距 aDL按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求初定中心距0.7( + )169207.確定 V 帶根數(shù) Z由式(8.18)得 Z /CP0()LKAa+根據(jù) =140mm ， =2500r/min 查表 8.10 用內(nèi)插法得1d1n=3.8KW0由式(8.11)得功率增量 為0A=0P1LKn()ik-由表 8.18 查得 =2.6494bk3根據(jù)傳動(dòng)比 i=1.69 查表 8.19 得 =1.1202i則 =2.6494 2500（1- ）=0.7KW0PA31- 1.20由表 8.4 查得帶長(zhǎng)度修正系數(shù) =0.92 由表 8.11 查得包角系數(shù)LK=0.99 得普通 V 帶的根數(shù)為KZ=8.14/(3.8+0.7)0.920.99=1.98圓整后得 Z=2 跟8.求初拉力 及帶輪軸上的壓力0FQF由表 8.6 查得 B 型普通 V 帶每米質(zhì)量 q=0.17kg/m 根據(jù)式(8.19)得單根 V 帶的初拉力為= 0F52.(1)0.79CPZ-+28第 9 頁(yè) 共 21 頁(yè)= 2502.5(1)0.7894-+8=227.5N由式(8.20)可得作用在軸上的壓力 QF=2 Z1QF01sin2a=22272 69i=904N9. 設(shè)計(jì)結(jié)果選擇.2 跟 B-4000GB1171-89V 帶 , 中心距 a=505mm ,帶輪直徑=140mm , =236mm ,軸上壓力 =904N1d2d 1QF帶設(shè)計(jì)主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速 1500r/min,從動(dòng)DP帶 =7.409kwh輪轉(zhuǎn)速 1500r/min1 確定計(jì)算功率 CKA空、輕載起動(dòng) 重載起動(dòng)每天工作小時(shí)數(shù)/h工 況16 16載荷變動(dòng)微小液體攪拌機(jī)，通風(fēng)機(jī)，和鼓風(fēng)機(jī)（7.5kW ） 、離心式水泵和壓縮機(jī)、輕型輸送機(jī)1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3載荷變動(dòng)小帶式輸送機(jī)（不均勻載荷） 、通風(fēng)機(jī)（7.5kW） 、旋轉(zhuǎn)式水泵和壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)金屬切削床、旋轉(zhuǎn)篩、劇木機(jī)和木工機(jī)械1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4載荷變動(dòng)較大制磚機(jī)、斗式提升機(jī)、往復(fù)式水泵和壓縮機(jī)、起重機(jī)、磨粉機(jī)、沖剪機(jī)、橡膠機(jī)械、振動(dòng)篩、紡織機(jī)械、重載運(yùn)送機(jī)1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.4第 10 頁(yè) 共 21 頁(yè)載荷變動(dòng)很大破碎機(jī)（旋轉(zhuǎn)式。顎式等） 、磨碎機(jī)（球磨、棒磨、管磨） 1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8表 8.21 工作情況系數(shù) KA由表 8.21 查得 =1.1 ，由式（8.12）得AK1.17=7.7KWCP=2. 選擇普通 V 帶型號(hào)根據(jù) =7.7KW 由圖 8.12 選用 B 型普通 V 帶C150/minnr3. 確定帶輪基準(zhǔn)直徑 d2根據(jù)表 8.6 和圖 8.12 選取 =125mm ,且為 B 型 V 帶最小直徑1大帶輪直徑為：= 125=125mm2d150n按表 8.3 選取標(biāo)準(zhǔn)值為 125mm ,則實(shí)際傳動(dòng)比 i ,從動(dòng)輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速分別為：215di20/minnri=從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速誤差率為：100%=0150-在5%以內(nèi)，為允許值。4. 驗(yàn)算帶速 V在 5-25m/s 范圍125109.8/606dnmsP=內(nèi)5. 確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 和實(shí)際中心距 a dL按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求初定中心距 00.07（ ）7. 確定 V 帶根數(shù) Z0()CLPKa+D根據(jù) =125mm =1500r/min ,查表 8.10 用內(nèi)插法得1d1n03.2kW=由式(8.11)得功率增量 為P01()biKnD-由表(8.18)查得 32.649-=10根據(jù)傳動(dòng) i=1 ，查表 8.19 得 =1 則i=001()biPKnD=-第 12 頁(yè) 共 21 頁(yè)由表 8.4 查得帶長(zhǎng)度修正系數(shù) ，由圖 8.11 查得包角系數(shù)0.97LK=Ka=1得普通 V 帶根數(shù)7.1.32Z=圓整得 Z=28. 求初拉力 及帶論軸上的壓力0FQF由表 8.6 查得 B 型普通 V 帶的每米質(zhì)量 q=0.17kg/m ,根據(jù)式(8.19)得單根 V 帶的初拉力為：250.(1)PCFqvZvK=-+a70.72989.8=284N由式(8.20)可得作用在軸上的壓力為：120sin2QFZa=1136N9. 計(jì)算結(jié)果選用 2 根 B-GB1171-89V 帶，中心距 a=200mm ,帶輪直徑，軸上壓力15,15ddm=2136QFN=第 13 頁(yè) 共 21 頁(yè)四軸的設(shè)計(jì)（一）.軸的計(jì)算0.947.DPKW=1. 選擇軸的材料 ，確定許用應(yīng)力因我們?cè)O(shè)計(jì)的軸對(duì)材料無特殊要求，故選用 45 鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，由表 13.4查得強(qiáng)度極限 ，再由表 13.2 查得許用彎曲應(yīng)力650BMPas 160bMPa-s=2. 按扭強(qiáng)度估算軸徑根據(jù)表 13.1 得 ,又由式(13.2)得178c=337(01)18.950Pd mn =20.因最小軸徑處有鍵槽存在，故將估算增大 3%5%取為 19.1mm21.1mm由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得標(biāo)準(zhǔn)直徑 12m=3. 設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)并繪制機(jī)構(gòu)草圖a.確定各軸段直徑根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)公式 125dm= 1(0.7.)hd=52m取 h=2.5mm2130dh=+初選軸承 6307的直徑根據(jù)軸承的內(nèi)徑?jīng)Q定取為3 35dm的直徑也是根據(jù)軸承 來定 取為4dmina453=620第 14 頁(yè) 共 21 頁(yè)7125dm=b.確定各軸段長(zhǎng)根據(jù)汽油機(jī)高度及整機(jī)結(jié)構(gòu)，軸的總長(zhǎng)為 520mm軸段的長(zhǎng)度可以根據(jù)所選帶輪寬螺母厚度及安裝結(jié)構(gòu)確定為 125mm軸段的長(zhǎng)度根據(jù)軸承座端面和帶輪的距離確定為 26mm軸段的長(zhǎng)度軸承寬得 21mm軸段用裝刀片，可根據(jù)刀片的厚度，螺母和墊片的厚度確定軸長(zhǎng)為50mm軸段的長(zhǎng)也為軸承寬 21mm軸段的長(zhǎng)和軸段的一樣為 26mm最后留下的長(zhǎng)度就為軸段的長(zhǎng)（二）.軸的校驗(yàn)312369042rQFN=-=以 B 為基點(diǎn) ， r386.57.5rCrF-+41在以 C 點(diǎn)為基點(diǎn)： 3358.27160.5rBrF-=401N=.rMlmN左 32653726m右1041058.右 左=+=+=669.59. .5PTn02222()48(.6)97.MeTNa3871.0.ce MaWs=2().6452670.eATma第 15 頁(yè) 共 21 頁(yè)3267401.eAMPaWs=5查表 13.1 得 ，滿足 ，故軸的設(shè)計(jì)滿足要求。1b- 1eb-s(三).軸承的選擇應(yīng) 所以只要 邊的軸承可用即可BCFCF41N=50/minnr初選軸承 6307 GB/T276-1994 按文獻(xiàn) 8-23，基本額定功率為 320rCN=軸的預(yù)期壽命取為 查表得2hL1.5pf=41.56acpPFfN=160()nCjsaee第 16 頁(yè) 共 21 頁(yè)1360250682js rCNC=()=故 6307 滾動(dòng)軸承滿足要求(四). 鍵的選用根據(jù)結(jié)構(gòu)選用 10110 普通 A 型平鍵軸的設(shè)計(jì)（一）.軸的計(jì)算30.9846.DPKW=4. 選擇軸的材料 ，確定許用應(yīng)力因我們?cè)O(shè)計(jì)的軸對(duì)材料無特殊要求，故選用 45 鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，由表 13.4查得強(qiáng)度極限 ，再由表 13.2 查得許用彎曲應(yīng)力650BMPa 160bMPa-s=5. 按扭強(qiáng)度估算軸徑根據(jù)表 13.1 得 ,又由式(13.2)得178c=336.4(01)17.8.950Pd mn =因最小軸徑處有鍵槽存在，故將估算增大 3%5%取為 18.820.06mm由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得標(biāo)準(zhǔn)直徑 12m=6. 設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)并繪制機(jī)構(gòu)草圖a.確定各軸段直徑根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)公式 125dm= 1(0.7.)hd=52m取 h=2.5mm2130dh=+初選軸承 6307的直徑根據(jù)軸承的內(nèi)徑?jīng)Q定取為3 35dm=的直徑也是根據(jù)軸承 來定 取為4dmina453=第 17 頁(yè) 共 21 頁(yè)6230dm=715b.確定各軸段長(zhǎng)根據(jù)汽油機(jī)高度及整機(jī)結(jié)構(gòu)，軸的總長(zhǎng)為 470mm軸段的長(zhǎng)度可以根據(jù)所選帶輪寬螺母厚度及安裝結(jié)構(gòu)確定為 66mm軸段的長(zhǎng)度根據(jù)軸承座端面和帶輪的距離確定為 27mm軸段的長(zhǎng)度軸承寬得 21mm軸段用裝刀片，可根據(jù)刀片的厚度，螺母和墊片的厚度確定軸長(zhǎng)為50mm軸段的長(zhǎng)也為軸承寬 21mm軸段根據(jù)軸承座端面和帶輪的距離確定為 26mm最后留下的長(zhǎng)度就為軸段的長(zhǎng)(二).軸的校驗(yàn)3216rQFN=0以 B 點(diǎn)為基點(diǎn)：386.5278.50rCrF-+=1N=在以 C 點(diǎn)為基點(diǎn)：3356.2701.50rBrF-9.8.rMlNmN左 =3.1605123r右274967814.m右 左 +66.9.59.0.15PTn=2222()83(.)7.MeTNa=31470.ce MaWs第 18 頁(yè) 共 21 頁(yè)2()0.64251.eAMTNm=a=351.e MPaWs查表 13.1 得 ，滿足 ，故軸的設(shè)計(jì)滿足要求。160b-=1eb-s（三）.軸承的選擇應(yīng) 所以只要 邊的軸承可用即可BCFCF167CN=150/minnr初選軸承 6307 GB/T276-1994 按文獻(xiàn) 8-23，基本額定功率為 320rCN=軸的預(yù)期壽命取為 查表得2hL1.5pf167.5acpPFf N=160()nCjsee第 19 頁(yè) 共 21 頁(yè)1360250251. 9js rCNC=()=故 6307 滾動(dòng)軸承滿足要求（四）.鍵的選用根據(jù)結(jié)構(gòu)選擇 1056 的普通 A 型平鍵五刀片結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及材料的選擇1.刀片的結(jié)構(gòu)采用用圓盤形的刀盤，兩邊有裝有兩個(gè)對(duì)稱的刀片，刀片示意圖入圖所視：2.材料的選擇：刀片在高速的環(huán)境下工作，且在剪切過程中，刀片會(huì)受到很大的擠壓力，摩擦也會(huì)很厲害，需要的硬度也比較高。根據(jù)這些我們決定選擇 W18Cr4VW18Cr4V 是應(yīng)用最廣泛的高速鋼，其性能只要有：熱處理硬度可達(dá) 63-66HRC，抗彎強(qiáng)度可達(dá) 3500MPa，可磨性好。其優(yōu)點(diǎn)：通用性強(qiáng)，工藝成熟。熱處理的主要特點(diǎn)：淬火加高溫（1200 攝氏度） ，以及回火時(shí)溫度高（560 攝氏度）左右、次數(shù)多達(dá)三次左右。采用高淬火溫度是為了讓難溶的特殊炭化物能充分溶入奧氏體，最終使馬氏體中 W、Mo 、 V 等含量足夠高，保證其熱硬性足夠高；回火溫度第 20 頁(yè) 共 21 頁(yè)心 得 體 會(huì)經(jīng)過自己和小組成員的共同努力，終于將畢業(yè)設(shè)計(jì)完成了。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，我們遇到了許許多多的問題，一遍又一遍的計(jì)算，一遍又一遍的修改，一遍又一遍的推敲機(jī)械結(jié)構(gòu)，由于一開始對(duì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不太完美，導(dǎo)致我們走了很多彎路。后來，在完全沒老師的指導(dǎo)下，我們進(jìn)一步對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了修改和推敲，并得到了比較完善的框架結(jié)構(gòu)。盡管這次設(shè)計(jì)的時(shí)間是短暫的，但是對(duì)我來說，收獲卻是很大的，俗話說的好“學(xué)到用時(shí)方狠少” ，以前，我們只知道學(xué)知識(shí)，但是對(duì)知識(shí)的吸收和利用并不多，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我們?cè)俅螠亓?xí)了以前學(xué)過的知識(shí)，并聯(lián)系起來，運(yùn)用在自己的設(shè)計(jì)中。同時(shí)也對(duì)知識(shí)有了進(jìn)一步的鞏固，不僅讓我們對(duì)茶樹的生長(zhǎng)和修剪有了進(jìn)以步的了解，而且也讓我們對(duì)office 軟件，和計(jì)算機(jī)繪圖軟件 AutoCAD 等工具軟件有了熟練的掌握第 21 頁(yè) 共 21 頁(yè)參 考 文 獻(xiàn)1 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè) ，吳宗澤，機(jī)械工業(yè)出版社，2003 年 112 互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ) ，陳于萍，機(jī)械工業(yè)出版社，2003 年 103 機(jī)械制圖李澄，吳天生，聞百橋，高等教育出版社，1997 年 74 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 。陳立德，高等教育出版社 2000 年 85 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) ，聯(lián)合編寫化學(xué)工業(yè)出版社，1981 年 16 工程力學(xué) ，張定華 ，高等教育出版社， 2000 年 8茶樹修剪機(jī)的研發(fā),主要內(nèi)容,傳動(dòng)路線的擬訂,汽油機(jī)的選擇,帶輪設(shè)計(jì),茶樹修剪是人為地抑制頂端主枝生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)的措施，可刺激著生部位較低的芽萌發(fā)新技，增強(qiáng)樹勢(shì)，培養(yǎng)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)樹冠。茶樹修剪方法主要有幼齡茶樹的定形修剪、成齡茶樹的輕修剪與深修剪，衰老茶樹的重修剪等。成齡茶樹經(jīng)多年采摘和輕修剪后，采樹冠摘面上會(huì)形成密集而細(xì)弱的分枝，這就是常說的“雞爪枝”， 這時(shí)，茶樹新梢育芽能力減弱，生長(zhǎng)乏力，茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)下降，為更新樹冠采摘面，就得采用深修剪技術(shù)，剪去密集細(xì)弱的雞爪枝層，使茶樹重新抽發(fā)新枝，提高育芽能力，延長(zhǎng)茶樹高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)年限。,引 言,本課題所研究的的機(jī)器是用與茶樹的修剪，且重點(diǎn)用與老茶樹的重修剪和深修剪。 本機(jī)器的結(jié)構(gòu)采用帶輪傳動(dòng)，并在底盤裝有3把對(duì)稱的刀片，可以很好的對(duì)茶樹進(jìn)行剪切。這樣，修剪出來的茶樹的枝頭比較平整，對(duì)產(chǎn)量有很大的幫助，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。,1.對(duì)傳動(dòng)方案的要求 合理的傳動(dòng)方案，首先應(yīng)滿足工作機(jī)的功能要求，其次還應(yīng)滿足工作可靠、傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、重量輕、成本低、工藝性好、使用和維護(hù)方便等要求。2.擬定傳動(dòng)方案 任何一個(gè)方案，要滿足上述所有要求是十分困難的，要統(tǒng)籌兼顧，滿足最主要的和最基本的要求。,傳動(dòng)路線的擬定,方案一、,方案二、,考慮到經(jīng)濟(jì)性及機(jī)器的整體結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)所需要的準(zhǔn)確性，我們分析決定采用結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的帶輪傳動(dòng)，故我們選擇第一種傳動(dòng)方案,1、已知給定的參數(shù)如下： （1）.切削力F=200N； （2）.切削最大半徑R=60mm; （3）.刀片轉(zhuǎn)速n=1500r/min;,2、汽油機(jī)的選擇計(jì)算：（如圖）T=FR=200N0.06m=12N.m,Pw=Tn/9550=12x1550/9550 = 1.8kw,選擇2E60C型汽油機(jī)，立軸，水冷，P=7.4KW n=2500r/min,T=53N.m,P3=1.8/(0.98x0.943)=2.2kw,P2=1.8/(0.98x0.942)=2.1kw,P3=1.8/(0.98x0.94)=2kw,PD=P1+P2+P3=6.3kw,汽油機(jī)的選擇,帶的設(shè)計(jì),表8.21 工作情況系數(shù)KA,帶輪設(shè)計(jì),由表8.21查得=1.1 由式（8.12）得Pc=1.17.4KW=8.14KW2. 選擇普通V帶型號(hào) 根據(jù)Pc=8.14KW n1=2500r/min 由圖8.12選用B型普通V帶3. 確定帶輪直徑Dd1,Dd2 根據(jù)表8.6和圖8.12 取Dd1=140mm 且Dd1=140mm125mm 大帶輪直徑為 Dd2=n1XDd1/n2=2500/1500140=233mm按表8.3選取標(biāo)準(zhǔn)植236mm,則實(shí)際傳動(dòng)比I,從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速分別為 i=236/140=1.69 n2=n1/i=2500/1.69=1479r/min,從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速誤差為（1479-1500）/1500100%=-1.4%在5%以內(nèi)，為允許值4.驗(yàn)算帶速VV=601000=18m/s在5-25m/s的范圍內(nèi)。5.確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和實(shí)際中心距a 按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求初定中心距 0.7(dd1+dd2)a2(dd1+dd2) 263a120o,7.確定V帶根數(shù)Z 由式(8.18)得ZPc/ (Po+Po)KoKL 根據(jù)dd1=140mm ，n1=2500r/min 查表8.10用內(nèi)插法得 Po=3.8KW 由式(8.11)得功率增量為 Po =kLn1(1-1/K1) 由表8.18查得Kb=2.6494X10-3 根據(jù)傳動(dòng)比i=1.69 查表8.19得Ki=1.1202則Po=2.649410-32500（1-1/1.1202）=0.7KW 由表8.4查得帶長(zhǎng)度修正系數(shù)kL=0.92 由表8.11查得包角系數(shù)=0.99 得普通V帶的根數(shù)為 Z=8.14/(3.8+0.7)0.920.99=1.98 圓整后得Z=2根,由表8.6查得B型普通V帶每米質(zhì)量q=0.17kg/m 根據(jù)式(8.19)得單根V帶的初拉力 Fo =227.5N由式(8.20)可得作用在軸上的壓力FQ1 FQ1 =2FoZsin 1/2 =22272sin169o/2 =904N,經(jīng)過計(jì)算:選用2根B-800GB1171-89 V帶,中心距a=505mm,帶輪直徑dd1=140mm,dd2=236mm,軸上壓力FQ=904N.,(計(jì)算過程在論文),帶的設(shè)計(jì),主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速1500r/min,從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速1500r/min,經(jīng)過計(jì)算:選用2根B-800GB1171-89 V帶,中心距a=200mm,帶輪直徑dd1=125mm,dd2=125mm,軸上壓力FQ=1136N.,(計(jì)算過程在論文),(計(jì)算過程在論文),刀片結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及材料的選擇 1.刀片的結(jié)構(gòu)采用用圓盤形的刀盤，兩邊有裝有兩個(gè)對(duì)稱的刀片，刀片示意圖入圖所視：2.材料的選擇：刀片在高速的環(huán)境下工作，且在剪切過程中，刀片會(huì)受到很大的擠壓力，摩擦也會(huì)很厲害，需要的硬度也比較高。根據(jù)這些我們決定選擇W18Cr4VW18Cr4V是應(yīng)用最廣泛的高速鋼，其性能只要有：熱處理硬度可達(dá)63-66HRC，抗彎強(qiáng)度可達(dá)3500MPa，可磨性好。其優(yōu)點(diǎn)：通用性強(qiáng)，工藝成熟。熱處理的主要特點(diǎn)：淬火加高溫（1200攝氏度），以及回火時(shí)溫度高（560攝氏度）左右、次數(shù)多達(dá)三次左右。采用高淬火溫度是為了讓難溶的特殊炭化物能充分溶入奧氏體，最終使馬氏體中W、Mo、V等含量足夠高，保證其熱硬性足夠高；回火溫度,經(jīng)過這段時(shí)間的設(shè)計(jì)，我受益非淺, 我把三年所學(xué)的理論知識(shí)綜合應(yīng)用，提高了自己的思維、設(shè)計(jì)、繪圖、計(jì)算、查閱資料等的能力,但終究由于自己的經(jīng)驗(yàn)不足，能力有限難免會(huì)在設(shè)計(jì)中存在一些欠佳之處，在指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)下得以順利完成，在此我表示萬分感謝！在以后的日子里我將繼續(xù)努力學(xué)習(xí)，不斷充實(shí)自己，以提高各方面的能力。,結(jié)束語,THE END, 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告課題名稱： 茶樹重修剪機(jī)的開發(fā)研究 專 業(yè)： 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 年 月 日1、課題研究的現(xiàn)狀和意義本課題即針對(duì)成齡茶樹的深修剪、衰老茶樹的重修剪或臺(tái)刈面臨的問題及現(xiàn)有修剪設(shè)備的不足，研究出一種全新的茶樹重修剪設(shè)備，將徹底解決老茶樹重修剪困難的問題。茶樹修剪是人為地抑制頂端主枝生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)的措施，可刺激著生部位較低的芽萌發(fā)新技，增強(qiáng)樹勢(shì)，培養(yǎng)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)樹冠。成齡茶樹經(jīng)多年采摘和輕修剪后，采樹冠摘面上會(huì)形成密集而細(xì)弱的分枝，這就是常說的“雞爪枝” ， 這時(shí)，茶樹新梢育芽能力減弱，生長(zhǎng)乏力，茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)下降，為更新樹冠采摘面，就得采用深修剪技術(shù)，剪去密集細(xì)弱的雞爪枝層，使茶樹重新抽發(fā)新枝，提高育芽能力，延長(zhǎng)茶樹高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)年限。深修剪通常剪去冠面 1015cm 枝梢，目前茶樹的深修剪工作一般用雙人抬修剪機(jī)來實(shí)施，但雙人抬修剪機(jī)比較笨重，且工作效率低。重修剪的對(duì)象則是半衰老和未老先衰的茶樹。這種茶樹，雖然骨干枝的抽生能力仍較強(qiáng)，但生產(chǎn)枝的育芽能力已很弱，芽葉瘦小，葉張薄細(xì)，輕伸修剪根本不起作用，即使采用深修剪也不能達(dá)到目的，這時(shí)，就得采用重修剪技術(shù)。重修剪茶樹一般在離地3040cm 處修剪樹干。臺(tái)刈則是比重修剪更為徹底的改造樹冠的修剪技術(shù)，其對(duì)象是嚴(yán)重衰老的茶樹，但目的與重修剪相同；茶樹臺(tái)刈后，從根頸部抽發(fā)的新枝能重新形成樹冠。重修剪及臺(tái)刈由于修剪的茶樹枝干一般較粗，現(xiàn)有的茶樹修剪機(jī)械很難擔(dān)當(dāng)大任、不但效率低，而且常出現(xiàn)露枝現(xiàn)象；因此許多地方還在采用人工以砍柴刀對(duì)枝干進(jìn)行砍切修剪，勞動(dòng)狀況惡劣、勞作水平極其落后，另外人工砍切修剪對(duì)茶樹生長(zhǎng)是十分不利的。我們的研究將全面提高種茶領(lǐng)域修剪環(huán)節(jié)的機(jī)械化、自動(dòng)化水平，并取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 2、課題要解決的問題或研究的基本內(nèi)容本課題主要研究開發(fā)一種適宜于深修剪和重修剪老茶樹的新型修剪設(shè)備，對(duì)修剪機(jī)所用刀片的材料、結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，使機(jī)器能夠用較小的切割動(dòng)力就能切割較粗的茶樹干，在保證切口平整的同時(shí)，幾乎不會(huì)出現(xiàn)露剪現(xiàn)象；同時(shí)使得這種設(shè)備具備自調(diào)整適應(yīng)性，能夠適用于山區(qū)有較大坡度的茶園老茶樹的重修剪，以便既能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化修剪提高修剪效率，又能提高修剪質(zhì)量。1、整機(jī)結(jié)構(gòu)1）修剪機(jī)的雙輪底座采用升降式可調(diào)結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)地形的不同進(jìn)行一定范圍內(nèi)的自適應(yīng)調(diào)節(jié)，以保證機(jī)械的上下自由式移動(dòng)，同時(shí)，對(duì)于修剪高度不一樣的茶樹也能夠保證修剪順利進(jìn)行。2） 修剪機(jī)的整個(gè)機(jī)頭才用的是山角鋸齒形的固定在架子上，在其里面裝有圓盤形的刀片，用來切斷茶樹枝。2、修剪機(jī)刀片的結(jié)構(gòu)及材料 1）刀片結(jié)構(gòu) 刀片的形狀采用圓盤形的多齒刀片，這種刀片更容易把茶樹枝切斷。2）刀片材料 為切割機(jī)配制一種性能優(yōu)異，具有高強(qiáng)度、耐磨性、韌性良好的、能夠承受劇烈沖擊工作條件的材料制成的刀具四） 、主要技術(shù)指標(biāo)： 五） 、主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1）刀具使用壽命：1000h 左右； 效率是人工的 25 倍2）修剪樹高：1070cm； 與人工相比，修剪 1 h m2 可以節(jié)省 1500 元費(fèi)用3）修剪幅寬：1050cm；4）工作效率：最高 0.24hm2/h；5）切口平整度：平均 80；3、課題研究擬采用的手段和工作路線手段：查閱手冊(cè)繪圖數(shù)學(xué)方法分析計(jì)算電腦編程 工作路線： ） 方案設(shè)計(jì)分析） 電機(jī)選擇） 帶和齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)） 軸及軸承設(shè)計(jì)分析） 繪制裝配圖及關(guān)鍵零件工作圖編寫機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)報(bào)告4、課題研究進(jìn)程計(jì)劃 起始年月 進(jìn)度目標(biāo)要求第三周第四周 開題報(bào)告第五周 完成結(jié)構(gòu)分析第六周第七周 完成主要數(shù)據(jù)的計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第八周第九周 完成圖紙的繪制工作第十周 撰寫畢業(yè)論文5、課題成果論文( ) 圖紙（） 產(chǎn)品或作品（ ） 應(yīng)用程序（ ）其它：指導(dǎo)教師意見： 設(shè)計(jì)思路基本正確， 傳動(dòng)路線也可行， 進(jìn)度安排得當(dāng)，希望在 設(shè)計(jì)過程中不斷提升自己的設(shè)計(jì)思想，同意開題。指導(dǎo)教師（簽名）：年 月 日教研室主任意見： 教研室主任（簽名）：年 月 日目錄第一章 摘要 （1） 第二章 前言 （1）一、修剪機(jī)的研制 （2） 二、對(duì)修剪機(jī)的應(yīng)用研究 （2）三、對(duì)茶樹重修剪機(jī)的研究 （2）第三章 設(shè)計(jì)任務(wù) （3）第四章 設(shè)計(jì)分析 （4）一傳動(dòng)路線的擬訂 （4）二汽油機(jī)的選擇 （5）三帶輪的設(shè)計(jì) （1）帶的設(shè)計(jì) （6）（2）帶的設(shè)計(jì) （9）*四軸的設(shè)計(jì)與校驗(yàn) （1）軸的設(shè)計(jì) （13）（2）軸的設(shè)計(jì) （16） （3）軸承的選擇 （18）（4）鍵的選用 （19）五刀片結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及材料的選擇 第五章 心得體會(huì) （19）第六章 參考文獻(xiàn) （20）第 1 頁(yè) 共 21 頁(yè)茶樹重修剪機(jī)的開發(fā)研究第一章 摘要由于我國(guó)種茶歷史悠久，種植地域廣泛，迫切需要機(jī)械修剪器具來代替手工修剪機(jī)械修剪是解決勞力不足和降低生產(chǎn)成本的根本途徑。而普通修剪機(jī)用于重修剪是屬于破壞性使用，一般不宜提倡。本課題即針對(duì)成齡茶樹的深修剪、衰老茶樹的重修剪或臺(tái)刈面臨的問題及現(xiàn)有修剪設(shè)備的不足，研究出一種全新的茶樹重修剪機(jī)械設(shè)備，并對(duì)整機(jī)各結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行協(xié)調(diào)，對(duì)修剪機(jī)所用刀片的材料、結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，研制配套的傳動(dòng)系統(tǒng)，相應(yīng)的帶輪，軸，機(jī)架，并進(jìn)行計(jì)算和裝配圖的繪制。關(guān)鍵字：機(jī)械修剪器具，重修剪，全新的茶樹重修剪機(jī)械設(shè)備，刀片的材料，傳動(dòng)系統(tǒng)，帶輪，軸，機(jī)架。第二章 前言茶樹修剪是人為地抑制頂端主枝生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)的措施，可刺激著生部位較低的芽萌發(fā)新技，增強(qiáng)樹勢(shì)，培養(yǎng)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)樹冠。茶樹修剪方法主要有幼齡茶樹的定形修剪、成齡茶樹的輕修剪與深修剪，衰老茶樹的重修剪及臺(tái)刈等。成齡茶樹經(jīng)多年采摘和輕修剪后，采樹冠摘面上會(huì)形成密集而細(xì)弱的分枝，這就是常說的“雞爪枝” ， 這時(shí)，茶樹新梢育芽能力減弱，生長(zhǎng)乏力，茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)下降，為更新樹冠采摘面，就得采用深修剪技術(shù)，剪去密集細(xì)弱的雞爪枝層，使茶樹重新抽發(fā)新枝，提高育芽能力，延長(zhǎng)茶樹高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)年限。一緒論深修剪通常剪去冠面 1015cm 枝梢，目前茶樹的深修剪工作一般用雙人抬修剪機(jī)來實(shí)施，但雙人抬修剪機(jī)比較笨重，且工作效率低。重修剪的對(duì)象則是半衰老和未老先衰的茶樹。這種茶樹，雖然骨干枝的抽生能力仍較強(qiáng)，但生產(chǎn)枝的育芽能力已很弱，芽葉瘦小，葉張薄細(xì)，輕伸修剪根本不起作用，即使采用深修剪也不能達(dá)到目的，這時(shí)，就得采用重修剪技術(shù)。重修剪茶樹一般在離地 3040cm處修剪樹干。臺(tái)刈則是比重修剪更為徹底的改造樹冠的修剪技術(shù)，其對(duì)象是嚴(yán)重衰老的茶樹，但目的與重修剪相同；茶樹臺(tái)刈后，從根頸部抽發(fā)的新枝能重新形成樹冠。重修剪及臺(tái)刈由于修剪的茶樹枝干一般較粗，現(xiàn)有的茶樹修剪機(jī)械很難擔(dān)當(dāng)大任、不但效率低，而且常出現(xiàn)露枝現(xiàn)象；因此許多地方還在采用人工以砍柴刀對(duì)枝干進(jìn)行砍切修剪，勞動(dòng)狀況第 2 頁(yè) 共 21 頁(yè)惡劣、勞作水平極其落后，另外人工砍切修剪對(duì)茶樹生長(zhǎng)是十分不利的。二國(guó)內(nèi)外同類研究概況目前，國(guó)內(nèi)科研人員對(duì)茶樹的修剪研究多集中于茶樹的輕修剪、中修剪機(jī)械研制及應(yīng)用上，而在專門用于老茶樹或未老先衰茶樹的重修剪機(jī)械的研究與應(yīng)用上，還基本處于空白狀態(tài)。1、修剪機(jī)的研制由于我國(guó)種茶歷史悠久，種植地域廣泛，迫切需要機(jī)械修剪器具來代替手工修剪，因此國(guó)內(nèi)在茶樹修剪機(jī)具的研制上，已取得了很大進(jìn)步，國(guó)內(nèi)已有多家單位生產(chǎn)出了多款茶樹修剪機(jī)。如南京秦淮園林機(jī)械廠生產(chǎn)的單人多功能電動(dòng)茶樹修剪機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)為：主機(jī)重量：2.5kg；電壓：24v；桿長(zhǎng)：110cm；功率：100w ；轉(zhuǎn)速：6000 轉(zhuǎn)/分鐘。該機(jī)具有環(huán)保節(jié)能，效率高，能耗小，對(duì)茶作物無污染等優(yōu)點(diǎn)。浙江省生產(chǎn)的 PSM110 型茶樹修剪機(jī)雙人抬跨行作業(yè)機(jī)具，由兩把鋸齒型刀片作相對(duì)往復(fù)運(yùn)動(dòng)完成修剪作業(yè)。修剪機(jī)的動(dòng)力選用日本三菱 TL33PVD 型汽油機(jī)。當(dāng)汽油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到一定速度時(shí)，離合器先帶動(dòng)風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，繼而將動(dòng)力傳輸?shù)綔p速齒輪箱，減速齒輪與偏心機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在同一箱體內(nèi)，通過一級(jí)齒輪減速，動(dòng)力傳到偏心機(jī)構(gòu)，偏心機(jī)構(gòu)上有偏心方向?yàn)?180 的雙 凸臺(tái)，帶動(dòng)連桿驅(qū)動(dòng)刀片作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，完成切割作業(yè)。國(guó)外如日產(chǎn)的7-750 型單人修剪機(jī)配日本單缸二沖程 1.03(1.4 馬力)汽油機(jī)，采用平刀片往復(fù)式切割，切割幅寬 750。具有以下特點(diǎn)：重量輕、方便于單人操作，平形、弧形樹冠均可使用，適應(yīng)性很好；發(fā)動(dòng)機(jī)性能好，操作簡(jiǎn)便，機(jī)身上設(shè)有停車按鈕及汽油機(jī)調(diào)速控制手柄，刀片動(dòng)、停、快、慢控制十分方便。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)茶樹的輕、中修剪機(jī)械的研制及應(yīng)用均已成熟。并進(jìn)入大面積應(yīng)用的推廣期。2、對(duì)修剪機(jī)的應(yīng)用研究人工修剪每人 8 小時(shí)只能剪 0.02hm2，需付酬金 1750 元/hm 2；采用修剪機(jī)修剪，二人8 小時(shí)可修剪 0.4hm2，人均工效為手工的 10 倍，與人工相比費(fèi)用降低了 1312.5 元/hm 2。采用修剪機(jī)進(jìn)行重修剪時(shí)，人工重修剪每人 8 小時(shí)僅能剪 0.0133hm2，每天工資需 40 元，需付酬金 3000 元/hm 2；用修剪機(jī)勉強(qiáng)湊合使用，兩人用雙人修剪機(jī)作主修剪，另一人用單人修剪機(jī)補(bǔ)修遺留枝與邊枝，三人可修剪 0.2hm2，工效是手剪的 5 倍，生產(chǎn)成本是 1963 元/hm2。與手工相比可降低成本 1037 元/hm 2。1999 年單臨安市的深修剪工作就可節(jié)約勞力1050 工，節(jié)約生產(chǎn)成本 30580 余元；重修剪工作可節(jié)約成本 13820 余元，節(jié)約勞力 800 工。通過以上研究，過婉珍等人認(rèn)為：機(jī)械修剪是解決勞力不足和降低生產(chǎn)成本的根本途徑。而普通修剪機(jī)用于重修剪是屬于破壞性使用，一般不宜提倡。并建議生產(chǎn)廠家能生產(chǎn)專用重修剪機(jī)，以滿足用戶需要。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)的覃松林研究分析了單、雙人茶樹修剪機(jī)使用時(shí)應(yīng)該注意的問題，他重點(diǎn)指出，單人修剪機(jī)和雙人修剪機(jī)不準(zhǔn)作老茶樹的深修剪和重修剪，否則機(jī)器將嚴(yán)重超載而遭到破壞。第 3 頁(yè) 共 21 頁(yè)3對(duì)茶樹重修剪機(jī)的研究通過以上科技人員的研究結(jié)果可以看出，茶樹修剪機(jī)無論是單人型還是雙人型，都難以承擔(dān)起老茶樹的重修剪任務(wù)，這迫切需要國(guó)內(nèi)的科技工作者研究開發(fā)出一種專門用于老茶樹的重修剪機(jī)械。綜觀國(guó)內(nèi)外，目前對(duì)老茶樹重修剪方面的研究很少，而且研究領(lǐng)域也僅僅側(cè)重于重修剪工作對(duì)茶樹的影響及效應(yīng)分析，對(duì)重修剪機(jī)械的開發(fā)和研制以及應(yīng)用基本上還處于空白狀態(tài)，本課題的開展將打破該領(lǐng)域的空白局面，屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。第三章 設(shè)計(jì)任務(wù)（一） 茶樹修剪是人為地抑制頂端主枝生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)的措施，可刺激著生部位較低的芽萌發(fā)新技，增強(qiáng)樹勢(shì)，培養(yǎng)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)樹冠。茶樹修剪方法主要有幼齡茶樹的定形修剪、成齡茶樹的輕修剪與深修剪，衰老茶樹的重修剪及臺(tái)刈等。（二） 、主要技術(shù)指標(biāo)：1）刀具使用壽命：720h 左右；2）修剪樹高：250cm；3）修剪幅寬：500cm；4）工作效率：最高 0.24hm2/h；5）切口平整度：平均 80；（四） 、傳動(dòng)路線的擬定考慮到經(jīng)濟(jì)性及機(jī)器的整體結(jié)構(gòu)和所需傳動(dòng)的準(zhǔn)確性，我們擬定了整臺(tái)機(jī)器的示意圖（五） 、設(shè)計(jì)步驟第 4 頁(yè) 共 21 頁(yè)1.基本結(jié)構(gòu)的確定2.根據(jù)基本結(jié)構(gòu)計(jì)算分析各個(gè)零部件3.根據(jù)設(shè)計(jì)說明畫出總裝圖4.根據(jù)計(jì)算結(jié)果及總裝圖，畫出各個(gè)零件圖第二章設(shè)計(jì)分析一傳動(dòng)路線的擬定1.對(duì)傳動(dòng)方案的要求 合理的傳動(dòng)方案，首先應(yīng)滿足工作機(jī)的功能要求，其次還應(yīng)滿足工作可靠、傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、重量輕、成本低、工藝性好、使用和維護(hù)方便等要求 2.擬定傳動(dòng)方案 任何一個(gè)方案，要滿足上述所有要求是十分困難的，要統(tǒng)籌兼顧，滿足最主要的和最基本的要求。方案一：方案二： 第 5 頁(yè) 共 21 頁(yè)考慮到經(jīng)濟(jì)性及機(jī)器的整體結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)所需要的準(zhǔn)確性，我們分析決定采用結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的帶輪傳動(dòng)，故我們選擇第一種傳動(dòng)方案。 二.汽油機(jī)的選擇1、已知給定的參數(shù)如下：（1）.切削力 F=200N；（2）.切削最大半徑 R=60mm;（3）.刀片轉(zhuǎn)速 n=1500r/min;2、汽油機(jī)的選擇計(jì)算：（如圖）T=FR=200N0.06m=12N.m/95012/9501.8WPTnkw=33.8(.4).22/k31.(09.)Pw=232.16.3DPk+第 6 頁(yè) 共 21 頁(yè)選擇 2E60C 型汽油機(jī)，立軸，水冷，P=7.4KW n=2500r/min,T=53N.m三.帶的設(shè)計(jì)1.確定計(jì)算功率 CPKA空、輕載起動(dòng) 重載起動(dòng)每天工作小時(shí)數(shù)/h工 況16 16載荷變動(dòng)微小液體攪拌機(jī)，通風(fēng)機(jī)，和鼓風(fēng)機(jī)（7.5kW ） 、離心式水泵和壓縮機(jī)、輕型輸送機(jī)1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3載荷變動(dòng)小帶式輸送機(jī)（不均勻載荷） 、通風(fēng)機(jī)（7.5kW） 、旋轉(zhuǎn)式水泵和壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)金屬切削床、旋轉(zhuǎn)篩、劇木機(jī)和木工機(jī)械1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4載荷變動(dòng)較大制磚機(jī)、斗式提升機(jī)、往復(fù)式水泵和壓縮機(jī)、起重機(jī)、磨粉機(jī)、沖剪機(jī)、橡膠機(jī)械、振動(dòng)篩、紡織機(jī)械、重載運(yùn)送機(jī)1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.4載荷變動(dòng)很大破碎機(jī)（旋轉(zhuǎn)式。顎式等） 、磨碎機(jī)（球磨、棒磨、管磨） 1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8表 8.21 工作情況系數(shù) KA由表 8.21 查得 =1.1 由式（8.12）得A= =1.17.4KW=8.14KWCPAK2. 選擇普通 V 帶型號(hào)根據(jù) =8.14KW =2500r/min 由圖 8.12 選用 B 型普通 V 帶1n3. 確定帶輪直徑 1d2根據(jù)表 8.6 和圖 8.12 選取 =140mm 且 =140mm125mm1d1d大帶輪直徑為= / =2500/1500140=233mm2d1n2第 7 頁(yè) 共 21 頁(yè)按表 8.3 選取標(biāo)準(zhǔn)植 236mm,則實(shí)際傳動(dòng)比 I,從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速分別2d為i= / =236/140=1.692d1= /i=2500/1.69=1479r/minn從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速誤差為（1479-1500）/1500100%=-1.4%在 5%以內(nèi)，為允許值4.驗(yàn)算帶速 VV= /601000=18m/sp1dn在 5-25m/s 的范圍內(nèi)。5.確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 和實(shí)際中心距 aDL按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求初定中心距0.7( + )169207.確定 V 帶根數(shù) Z由式(8.18)得 Z /CP0()LKAa+根據(jù) =140mm ， =2500r/min 查表 8.10 用內(nèi)插法得1d1n=3.8KW0由式(8.11)得功率增量 為0A=0P1LKn()ik-由表 8.18 查得 =2.6494bk3根據(jù)傳動(dòng)比 i=1.69 查表 8.19 得 =1.1202i則 =2.6494 2500（1- ）=0.7KW0PA31- 1.20由表 8.4 查得帶長(zhǎng)度修正系數(shù) =0.92 由表 8.11 查得包角系數(shù)LK=0.99 得普通 V 帶的根數(shù)為KZ=8.14/(3.8+0.7)0.920.99=1.98圓整后得 Z=2 跟8.求初拉力 及帶輪軸上的壓力0FQF由表 8.6 查得 B 型普通 V 帶每米質(zhì)量 q=0.17kg/m 根據(jù)式(8.19)得單根 V 帶的初拉力為= 0F52.(1)0.79CPZ-+28第 9 頁(yè) 共 21 頁(yè)= 2502.5(1)0.7894-+8=227.5N由式(8.20)可得作用在軸上的壓力 QF=2 Z1QF01sin2a=22272 69i=904N9. 設(shè)計(jì)結(jié)果選擇.2 跟 B-4000GB1171-89V 帶 , 中心距 a=505mm ,帶輪直徑=140mm , =236mm ,軸上壓力 =904N1d2d 1QF帶設(shè)計(jì)主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速 1500r/min,從動(dòng)DP帶 =7.409kwh輪轉(zhuǎn)速 1500r/min1 確定計(jì)算功率 CKA空、輕載起動(dòng) 重載起動(dòng)每天工作小時(shí)數(shù)/h工 況16 16載荷變動(dòng)微小液體攪拌機(jī)，通風(fēng)機(jī)，和鼓風(fēng)機(jī)（7.5kW ） 、離心式水泵和壓縮機(jī)、輕型輸送機(jī)1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3載荷變動(dòng)小帶式輸送機(jī)（不均勻載荷） 、通風(fēng)機(jī)（7.5kW） 、旋轉(zhuǎn)式水泵和壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)金屬切削床、旋轉(zhuǎn)篩、劇木機(jī)和木工機(jī)械1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4載荷變動(dòng)較大制磚機(jī)、斗式提升機(jī)、往復(fù)式水泵和壓縮機(jī)、起重機(jī)、磨粉機(jī)、沖剪機(jī)、橡膠機(jī)械、振動(dòng)篩、紡織機(jī)械、重載運(yùn)送機(jī)1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.4第 10 頁(yè) 共 21 頁(yè)載荷變動(dòng)很大破碎機(jī)（旋轉(zhuǎn)式。顎式等） 、磨碎機(jī)（球磨、棒磨、管磨） 1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8表 8.21 工作情況系數(shù) KA由表 8.21 查得 =1.1 ，由式（8.12）得AK1.17=7.7KWCP=2. 選擇普通 V 帶型號(hào)根據(jù) =7.7KW 由圖 8.12 選用 B 型普通 V 帶C150/minnr3. 確定帶輪基準(zhǔn)直徑 d2根據(jù)表 8.6 和圖 8.12 選取 =125mm ,且為 B 型 V 帶最小直徑1大帶輪直徑為：= 125=125mm2d150n按表 8.3 選取標(biāo)準(zhǔn)值為 125mm ,則實(shí)際傳動(dòng)比 i ,從動(dòng)輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速分別為：215di20/minnri=從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速誤差率為：100%=0150-在5%以內(nèi)，為允許值。4. 驗(yàn)算帶速 V在 5-25m/s 范圍125109.8/606dnmsP=內(nèi)5. 確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 和實(shí)際中心距 a dL按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求初定中心距 00.07（ ）7. 確定 V 帶根數(shù) Z0()CLPKa+D根據(jù) =125mm =1500r/min ,查表 8.10 用內(nèi)插法得1d1n03.2kW=由式(8.11)得功率增量 為P01()biKnD-由表(8.18)查得 32.649-=10根據(jù)傳動(dòng) i=1 ，查表 8.19 得 =1 則i=001()biPKnD=-第 12 頁(yè) 共 21 頁(yè)由表 8.4 查得帶長(zhǎng)度修正系數(shù) ，由圖 8.11 查得包角系數(shù)0.97LK=Ka=1得普通 V 帶根數(shù)7.1.32Z=圓整得 Z=28. 求初拉力 及帶論軸上的壓力0FQF由表 8.6 查得 B 型普通 V 帶的每米質(zhì)量 q=0.17kg/m ,根據(jù)式(8.19)得單根 V 帶的初拉力為：250.(1)PCFqvZvK=-+a70.72989.8=284N由式(8.20)可得作用在軸上的壓力為：120sin2QFZa=1136N9. 計(jì)算結(jié)果選用 2 根 B-GB1171-89V 帶，中心距 a=200mm ,帶輪直徑，軸上壓力15,15ddm=2136QFN=第 13 頁(yè) 共 21 頁(yè)四軸的設(shè)計(jì)（一）.軸的計(jì)算0.947.DPKW=1. 選擇軸的材料 ，確定許用應(yīng)力因我們?cè)O(shè)計(jì)的軸對(duì)材料無特殊要求，故選用 45 鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，由表 13.4查得強(qiáng)度極限 ，再由表 13.2 查得許用彎曲應(yīng)力650BMPas 160bMPa-s=2. 按扭強(qiáng)度估算軸徑根據(jù)表 13.1 得 ,又由式(13.2)得178c=337(01)18.950Pd mn =20.因最小軸徑處有鍵槽存在，故將估算增大 3%5%取為 19.1mm21.1mm由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得標(biāo)準(zhǔn)直徑 12m=3. 設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)并繪制機(jī)構(gòu)草圖a.確定各軸段直徑根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)公式 125dm= 1(0.7.)hd=52m取 h=2.5mm2130dh=+初選軸承 6307的直徑根據(jù)軸承的內(nèi)徑?jīng)Q定取為3 35dm的直徑也是根據(jù)軸承 來定 取為4dmina453=620第 14 頁(yè) 共 21 頁(yè)7125dm=b.確定各軸段長(zhǎng)根據(jù)汽油機(jī)高度及整機(jī)結(jié)構(gòu)，軸的總長(zhǎng)為 520mm軸段的長(zhǎng)度可以根據(jù)所選帶輪寬螺母厚度及安裝結(jié)構(gòu)確定為 125mm軸段的長(zhǎng)度根據(jù)軸承座端面和帶輪的距離確定為 26mm軸段的長(zhǎng)度軸承寬得 21mm軸段用裝刀片，可根據(jù)刀片的厚度，螺母和墊片的厚度確定軸長(zhǎng)為50mm軸段的長(zhǎng)也為軸承寬 21mm軸段的長(zhǎng)和軸段的一樣為 26mm最后留下的長(zhǎng)度就為軸段的長(zhǎng)（二）.軸的校驗(yàn)312369042rQFN=-=以 B 為基點(diǎn) ， r386.57.5rCrF-+41在以 C 點(diǎn)為基點(diǎn)： 3358.27160.5rBrF-=401N=.rMlmN左 32653726m右1041058.右 左=+=+=669.59. .5PTn02222()48(.6)97.MeTNa3871.0.ce MaWs=2().6452670.eATma第 15 頁(yè) 共 21 頁(yè)3267401.eAMPaWs=5查表 13.1 得 ，滿足 ，故軸的設(shè)計(jì)滿足要求。1b- 1eb-s(三).軸承的選擇應(yīng) 所以只要 邊的軸承可用即可BCFCF41N=50/minnr初選軸承 6307 GB/T276-1994 按文獻(xiàn) 8-23，基本額定功率為 320rCN=軸的預(yù)期壽命取為 查表得2hL1.5pf=41.56acpPFfN=160()nCjsaee第 16 頁(yè) 共 21 頁(yè)1360250682js rCNC=()=故 6307 滾動(dòng)軸承滿足要求(四). 鍵的選用根據(jù)結(jié)構(gòu)選用 10110 普通 A 型平鍵軸的設(shè)計(jì)（一）.軸的計(jì)算30.9846.DPKW=4. 選擇軸的材料 ，確定許用應(yīng)力因我們?cè)O(shè)計(jì)的軸對(duì)材料無特殊要求，故選用 45 鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，由表 13.4查得強(qiáng)度極限 ，再由表 13.2 查得許用彎曲應(yīng)力650BMPa 160bMPa-s=5. 按扭強(qiáng)度估算軸徑根據(jù)表 13.1 得 ,又由式(13.2)得178c=336.4(01)17.8.950Pd mn =因最小軸徑處有鍵槽存在，故將估算增大 3%5%取為 18.820.06mm由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得標(biāo)準(zhǔn)直徑 12m=6. 設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)并繪制機(jī)構(gòu)草圖a.確定各軸段直徑根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)公式 125dm= 1(0.7.)hd=52m取 h=2.5mm2130dh=+初選軸承 6307的直徑根據(jù)軸承的內(nèi)徑?jīng)Q定取為3 35dm=的直徑也是根據(jù)軸承 來定 取為4dmina453=第 17 頁(yè) 共 21 頁(yè)6230dm=715b.確定各軸段長(zhǎng)根據(jù)汽油機(jī)高度及整機(jī)結(jié)構(gòu)，軸的總長(zhǎng)為 470mm軸段的長(zhǎng)度可以根據(jù)所選帶輪寬螺母厚度及安裝結(jié)構(gòu)確定為 66mm軸段的長(zhǎng)度根據(jù)軸承座端面和帶輪的距離確定為 27mm軸段的長(zhǎng)度軸承寬得 21mm軸段用裝刀片，可根據(jù)刀片的厚度，螺母和墊片的厚度確定軸長(zhǎng)為50mm軸段的長(zhǎng)也為軸承寬 21mm軸段根據(jù)軸承座端面和帶輪的距離確定為 26mm最后留下的長(zhǎng)度就為軸段的長(zhǎng)(二).軸的校驗(yàn)3216rQFN=0以 B 點(diǎn)為基點(diǎn)：386.5278.50rCrF-+=1N=在以 C 點(diǎn)為基點(diǎn)：3356.2701.50rBrF-9.8.rMlNmN左 =3.1605123r右274967814.m右 左 +66.9.59.0.15PTn=2222()83(.)7.MeTNa=31470.ce MaWs第 18 頁(yè) 共 21 頁(yè)2()0.64251.eAMTNm=a=351.e MPaWs查表 13.1 得 ，滿足 ，故軸的設(shè)計(jì)滿足要求。160b-=1eb-s（三）.軸承的選擇應(yīng) 所以只要 邊的軸承可用即可BCFCF167CN=150/minnr初選軸承 6307 GB/T276-1994 按文獻(xiàn) 8-23，基本額定功率為 320rCN=軸的預(yù)期壽命取為 查表得2hL1.5pf167.5acpPFf N=160()nCjsee第 19 頁(yè) 共 21 頁(yè)1360250251. 9js rCNC=()=故 6307 滾動(dòng)軸承滿足要求（四）.鍵的選用根據(jù)結(jié)構(gòu)選擇 1056 的普通 A 型平鍵五刀片結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及材料的選擇1.刀片的結(jié)構(gòu)采用用圓盤形的刀盤，兩邊有裝有兩個(gè)對(duì)稱的刀片，刀片示意圖入圖所視：2.材料的選擇：刀片在高速的環(huán)境下工作，且在剪切過程中，刀片會(huì)受到很大的擠壓力，摩擦也會(huì)很厲害，需要的硬度也比較高。根據(jù)這些我們決定選擇 W18Cr4VW18Cr4V 是應(yīng)用最廣泛的高速鋼，其性能只要有：熱處理硬度可達(dá) 63-66HRC，抗彎強(qiáng)度可達(dá) 3500MPa，可磨性好。其優(yōu)點(diǎn)：通用性強(qiáng)，工藝成熟。熱處理的主要特點(diǎn)：淬火加高溫（1200 攝氏度） ，以及回火時(shí)溫度高（560 攝氏度）左右、次數(shù)多達(dá)三次左右。采用高淬火溫度是為了讓難溶的特殊炭化物能充分溶入奧氏體，最終使馬氏體中 W、Mo 、 V 等含量足夠高，保證其熱硬性足夠高；回火溫度第 20 頁(yè) 共 21 頁(yè)心 得 體 會(huì)經(jīng)過自己和小組成員的共同努力，終于將畢業(yè)設(shè)計(jì)完成了。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，我們遇到了許許多多的問題，一遍又一遍的計(jì)算，一遍又一遍的修改，一遍又一遍的推敲機(jī)械結(jié)構(gòu)，由于一開始對(duì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不太完美，導(dǎo)致我們走了很多彎路。后來，在完全沒老師的指導(dǎo)下，我們進(jìn)一步對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了修改和推敲，并得到了比較完善的框架結(jié)構(gòu)。盡管這次設(shè)計(jì)的時(shí)間是短暫的，但是對(duì)我來說，收獲卻是很大的，俗話說的好“學(xué)到用時(shí)方狠少” ，以前，我們只知道學(xué)知識(shí)，但是對(duì)知識(shí)的吸收和利用并不多，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我們?cè)俅螠亓?xí)了以前學(xué)過的知識(shí)，并聯(lián)系起來，運(yùn)用在自己的設(shè)計(jì)中。同時(shí)也對(duì)知識(shí)有了進(jìn)一步的鞏固，不僅讓我們對(duì)茶樹的生長(zhǎng)和修剪有了進(jìn)以步的了解，而且也讓我們對(duì)office 軟件，和計(jì)算機(jī)繪圖軟件 AutoCAD 等工具軟件有了熟練的掌握第 21 頁(yè) 共 21 頁(yè)參 考 文 獻(xiàn)1 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè) ，吳宗澤，機(jī)械工業(yè)出版社，2003 年 112 互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ) ，陳于萍，機(jī)械工業(yè)出版社，2003 年 103 機(jī)械制圖李澄，吳天生，聞百橋，高等教育出版社，1997 年 74 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 。陳立德，高等教育出版社 2000 年 85 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) ，聯(lián)合編寫化學(xué)工業(yè)出版社，1981 年 16 工程力學(xué) ，張定華 ，高等教育出版社， 2000 年 8
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