小型蕎麥收割機設計（動力、傳動、行走及功能轉換機構）【三維SW】【含CAD高清圖紙和說明書】

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重慶理工大學畢業(yè)論文 文獻綜述 小型蕎麥收割機設計文獻綜述 -------（動力、傳動、行走及功能轉換機構） 背景介紹 收割機是由塞勒斯·麥考密克發(fā)明的。 收割機它是一體化收割農作物的機械。一次性完成收割、脫粒，并將谷粒集中到儲藏倉，然后在通過傳送帶將糧食輸送到運輸車上。也可用人工收割，將稻、麥等作物的禾稈鋪放在田間，然后再用谷物收獲機械進行撿拾脫粒。收獲稻、麥等谷類作物子粒和秸稈的作物收獲機械，包括收割機、割曬機、割捆機、谷物聯(lián)合收割機和谷物脫粒機等。谷物收獲機械是在各種收割、脫粒工具的基礎上發(fā)展起來的。 圖一 聯(lián)合收割機 隨著農業(yè)機械化程度的提高，在大中型農機的助力下。農村成方連片的大塊農田都能種得很好，可對于零星地塊、路邊綠化帶及無法用大中型農機作業(yè)的套種農田．農民勞工費時，而農村又很缺乏青壯年勞動力，導致大家都懼怕耕種和收獲這一類地塊。近年來小型收割機偏少，特種小型及人力收割機更少。大中型聯(lián)合收割機適于連片成方的地塊作業(yè)。而對于不少麥田套種或植樹的地塊，如果使用大型收割機收割，會傷害間作套種作物或因樹行間距過窄無法作業(yè)。因而，小塊田、間作套種的小麥、蕎麥及其他作物收割時，農民仍然采用原始的鐮刀收割。為此，要著力發(fā)展研究適用于小塊田等的小型收個機。 正文 收割機的動力選擇 收割機的動力一般以柴油機為主。但是要注意以下事項。收割機在工作時，必須以額定負荷大油門持續(xù)工作，工作環(huán)境好惡劣，田間狀況復雜，發(fā)動機負荷波動較大，因此，收割機配套發(fā)動機的設計較為嚴格。收割機工作裝置所需的功率占總功率的65%～70%，而行走系統(tǒng)所需的功率占總功率的3O%～35。由于負荷波動，不僅使收割機的功率消耗不斷變化，而且對工作質量的穩(wěn)定也有一定的影響。因為當負荷波動時，發(fā)動機和工作部件的轉速也隨之波動，自接影響機器的切割質量等指標，嚴重時甚至造成發(fā)動機熄火或飛車。因此，在選擇發(fā)動機時應仔細分析其調速特性，而且在選擇發(fā)動機時，不僅要依據所需要功率的平均值，還要考慮負荷工作時所需功率的最大值，也就是說發(fā)動機需要有足夠的功率儲備。 收割機的傳動系統(tǒng) 帶傳動 帶傳動是利用張緊在帶輪上的柔性帶進行運動或動力傳遞的一種機械傳動。根據傳動原理的不同，有靠帶與帶輪間的摩擦力傳動的摩擦型帶傳動，也有靠帶與帶輪上的齒相互嚙合傳動的同步帶傳動。帶傳動通常由主動輪、從動輪和張緊在兩輪上的環(huán)形帶組成。帶傳動包括平帶傳動、V帶傳動、多楔帶傳動及雙面V帶、圓型帶傳動。另外在農機方面還有農機V帶，指專用于農業(yè)作業(yè)、園藝等設備用傳動帶，其品種規(guī)格幾乎包括所有的V帶品種和少量的平帶及異形帶等，其中最主要的聯(lián)合收割機主傳動無極變速器用變速V帶(無極變速帶)。其特點是工作環(huán)境惡劣(日曬雨淋、泥沙粉塵和油污等)、低速高負荷、高沖擊、極度拉伸曲撓和大打滑生熱，因此形成獨立的標準體系。 圖二 帶傳動 中國機械工程學會帶傳動專業(yè)技術委員會副主任委員吳貽珍，在對中國傳動帶技術未來發(fā)展的研究中指出：未來帶傳動將向多品種、系列化方向發(fā)展。尼龍片基平帶、多楔帶和同步帶等高傳動效率、節(jié)能型帶在傳動帶中的比例將繼續(xù)上升。各種傳動帶產品都應引入動態(tài)疲勞試驗的檢測項目，并使普通v帶使用壽命達到2．5萬h；汽車V帶壽命與大修壽命相同，即18萬km；農機V帶使用壽命達到1000h以上。傳動帶的骨架材料將向聚酪化、輕量化的方向發(fā)展。傳動帶用化學纖維線繩的規(guī)格系列將豐富并標準化，V帶聚酪線繩將全部國產化，淘汰棉帆布。國內引進或開發(fā)線繩生產設備和軟件的企業(yè)要使產品質量達到國外同類產品水平，質量、規(guī)格和數(shù)量均完成對傳動帶生產企業(yè)的配套。對具有經濟效益規(guī)模的窄V帶、聯(lián)組V帶、同步帶、切邊帶、多楔帶的應用會在農業(yè)、輕工機械、新興電子行業(yè)配套中會越來越多的普及。并充實和擴大規(guī)格系列范圍，逐步形成我國完整的系列標準。傳動帶中的齒型帶，集齒輪和聚氨酯彈性體制造的高精度微型帶，已進入了高新技術領域。齒型帶與傳統(tǒng)傳動帶的最大不同點在于其同步、靜音。因此，它是當今最受推崇的環(huán)保型產品。近年來，齒型帶的齒牙由方齒改為圓齒之后，更進一步增大了傳動力，發(fā)展前景也極為廣闊。 雖然帶傳動傳動比不準確、帶壽命低、軸上載荷較大、傳動裝置外部尺寸大、效率低。但是帶傳動結構簡單、傳動平穩(wěn)、能緩沖吸振、可以在大的軸間距和多軸間傳遞動力，且其造價低廉、不需潤滑、維護容易等特點。所以，對于小型收割機，帶傳動是一種不錯的傳動選擇。 齒輪傳動 齒輪傳動是利用兩齒輪的輪齒相互嚙合傳遞動力和運動的機械傳動。齒輪傳動根據兩軸的相對位置和輪齒的方向，可分為以下類型：<1>直齒圓柱齒輪傳動；<2> 斜齒圓柱齒輪傳動；<3>人字齒輪傳動；<4>錐齒輪傳動；<5>交錯軸斜齒輪傳動。根據齒輪的工作條件，可分為：<1>開式齒輪傳動式齒輪傳動，齒輪暴露在外，不能保證良好的潤滑。<2>半開式齒輪傳動，齒輪浸入油池，有護罩，但不封閉。<3>閉式齒輪傳動，齒輪、軸和軸承等都裝在封閉箱體內，潤滑條件良好，灰沙不易進入，安裝精確，齒輪傳動按齒輪的外形可分為圓柱齒輪傳動、錐齒輪傳動、非圓齒輪傳動、齒條傳動和蝸桿傳動。 齒輪傳動優(yōu)點：1、使用的圓周速度和功率范圍廣；2、效率較高；3、傳動比穩(wěn)定；4、壽命長；5、工作可靠性高；6、可實現(xiàn)平行軸、任意角相交軸和任意角交錯軸之間傳動。缺點：1、要求較高的制造和安裝精度，成本較高；2、不適宜遠距離兩軸之間傳動 鏈傳動 鏈傳動是通過鏈條將具有特殊齒形的主動鏈輪的運動和動力傳遞到具有特殊齒形的從動鏈輪的一種傳動方式。鏈可分為起重鏈、牽引鏈和傳動鏈三大類。起重鏈主要用于起重機械中提起重物。傳動鏈有齒形鏈和滾子鏈兩種。齒形鏈是利用特定齒形的鏈片和鏈輪相嚙合來實現(xiàn)傳動的。齒形鏈傳動平穩(wěn)，噪聲很小，故又稱無聲鏈傳動。齒形鏈允許的工作速度可達40m/s，但制造成本高，重量大，故多用于高速或運動精度要求較高的場合。用于動力傳動的鏈主要有套筒滾子鏈和齒形鏈兩種。套筒滾子鏈由內鏈板、外鏈板、套筒、銷軸、滾子組成。外鏈板固定在銷軸上,內鏈板固定在套筒上，滾子與套筒間和套筒與銷軸間均可相對轉動，因而鏈條與鏈輪的嚙合主要為滾動摩擦。套筒滾子鏈可單列使用和多列并用,多列并用可傳遞較大功率。套筒滾子鏈比齒形鏈重量輕、壽命長、成本低。在動力傳動中應用較廣。齒形鏈是用銷軸將多對具有60°角的工作面的鏈片組裝而成。鏈片的工作面與鏈輪相嚙合。為防止鏈條在工作時從鏈輪上脫落，鏈條上裝有內導片或外導片。嚙合時導片與鏈輪上相應的導槽嵌合。齒形鏈傳動平穩(wěn)，噪聲很小，故又名無聲鏈，常用于高速傳動。套筒滾子鏈和齒形鏈鏈輪的齒形應保證鏈節(jié)能自由進入或退出嚙合，在嚙入時沖擊很小，在嚙合時接觸良好。 圖三 鏈傳動 農業(yè)機械上使用的鏈條，不僅載荷變化大．而且季節(jié)性很強，盡管一年內使用的時間并不太長，但是在作業(yè)季節(jié)為趕農時要求鏈條可靠工作。所以如果使用鏈傳動，需要對其進行可靠性分析。在農業(yè)機械上一般均把鏈條作為易損件處理，這是開展可靠性設計時的前提。對鏈傳動裝置來說，鏈條的使用壽命比其它零部件的使用壽命要短得多，如鏈輪的使用壽命是鏈條使用壽命的2～3倍。因此，鏈條的可靠性決定著鏈傳動的可靠性。確定鏈條的可靠性，首先需要確定可靠性指標。對農機上的鏈條來說， 由于多在中、低速工況下使用，其主要的失效形式是疲勞與磨損， 因此，曾盲目地出現(xiàn)同時規(guī)定強度與磨損兩項作為鏈條可靠性指標的做法。事實上鏈條磨損后的伸長是逐漸出現(xiàn)的過程，鏈條伸長后產生的垂度還可以通過調整張緊裝置以消除鏈條磨損伸長后帶來的不良影響。所以磨損失效判斷不具有明確性、顯著性與實用性。又考慮到在確定可靠性指標時，對不同工況鏈條疲勞與磨損兩項指標的加權方法是不同的，因而在可靠性檢驗中對磨損失效的判別無甚意義。綜上所述，對鏈傳動進行可靠性設計時只能選用疲勞強度一項指標，亦即鏈傳動的可靠工作壽命取決于鏈條疲勞可靠工作壽命。 鏈傳動特點與帶傳動相比，鏈傳動沒有彈性滑動和打滑，能保持準確的平均傳動比；需要的張緊力小，作用于軸的壓力也小，可減少軸承的摩擦損失；結構緊湊；能在溫度較高、有油污等惡劣環(huán)境條件下工作。與齒輪傳動相比，鏈傳動的制造和安裝精度要求較低；中心距較大時其傳動結構簡單。瞬時鏈速和瞬時傳動比不是常數(shù)，因此傳動平穩(wěn)性較差，工作中有一定的沖擊和噪聲。鏈傳動平均傳動比準確,傳動效率高，軸間距離適應范圍較大，能在溫度較高、濕度較大的環(huán)境中使用；但鏈傳動一般只能用作平行軸間傳動，且其瞬時傳動比波動，傳動噪聲較大。 由于鏈節(jié)是剛性的，因而存在多邊形效應（即運動不均勻性），這種運動特性使鏈傳動的瞬時傳動比變化并引起附加動載荷和振動，在選用鏈傳動參數(shù)時須加以考慮。 綜上，小型收割機是適用于小塊田，個體戶等群體，首要目標是要重量輕，成本低，而鏈傳動和齒輪傳動相對于帶傳動，質量大，成本高，所以在收割機的傳動方面傾向于帶傳動。 收割機的行走裝置 行走系統(tǒng)是聯(lián)合收割機的重要組成部分，它不僅要求傳遞功率大，并且要求結構緊湊、高效率和性能穩(wěn)定，還要具有良好的調速、差速、轉向等方面能力，其可靠性將直接影響到作業(yè)能否順利進行。 圖四 履帶式收割機 履帶行走裝置是通過一條卷繞的環(huán)形履帶支承在地面上，主要由履帶、驅動輪、支重輪、導向輪、浮動輪和托輪等組成。履帶與地面接觸，驅動輪不與場面接觸。驅動輪在變速箱驅動扭矩的作用下，通過驅動輪上的輪齒和履帶鐵齒之間的嚙合，連續(xù)不斷地把履帶從后方卷起。接地那部分履帶給地面一個向后的作用力，而地面相應地給履帶一個向前的反作用力，這個反作用是推動機器向前行駛的驅動力。當驅動力足以克服行走阻力時，支重輪就在履帶上表面向前滾動，從而使機向前行駛。履帶式機械的轉向機構，根據轉向過程中功率流的傳遞方式分為單功率流轉向機構和雙功率流轉向機構。單功率流轉向機構一般構造方法是，在變速機構后串聯(lián)某種轉向機構，這種方式是構成履帶式行走機構轉向傳動的最為簡單的方式。傳統(tǒng)履帶式聯(lián)合收割機通常采用轉向離合器～制動器式轉向機構，轉向過程中轉向精度低、操作過程復雜，并且由于轉向時內側動力被切斷，造成內側履帶滑移嚴重，特別是在濕田行走使土壤被壅起，不但破壞農田(尤其是水田)土壤或路面表層，而且增加轉向阻力，也不利于駕駛的舒適性和安全性。采用靜液壓雙流差速轉向裝置，可以實現(xiàn)無動力切斷轉向，克服上述弊端。 履帶式行走機構具有接地面積大、接地壓力小、轉彎靈便、轉彎半徑小、跨溝越埂能力強等特點，因此被廣泛應用在聯(lián)合收割機上。 圖五 輪式收割機 我國使用收割機最多的還是輪式行走裝置。目前，我國年產輪式聯(lián)合收割機約4萬臺，其中大部分用于跨區(qū)作業(yè)行走系統(tǒng)存在的問題也日漸突出，主要有以下幾點：① 輪式機的行走系充仍然采用V帶傳動方式，傳動帶易損壞，動力傳遞不可靠。目前只有半喂入水稻收割機采用靜液壓驅動方式，但配套動力均在44．1 kW 以下。②跨區(qū)作業(yè)轉移田地行駛速度慢，影響購機戶收益。③行走系統(tǒng)自動化程度低，機械式操縱手柄多，駕駛員勞動強度大。④行走無級變速系統(tǒng)過于簡單，變速時不能保證膠帶平行移動。⑤駕駛室舒適性差，防噪聲、防振和防塵效果不好，駕駛員容易疲勞。⑥ 整機制造質量及生產工藝還有待是高。⑦聯(lián)合收割機零部件配套市場不規(guī)范等。 目前國外各大聯(lián)合收割機公司生產的收割機已經是很成熟的產品，在整機生產技術、零部件加工，電器液壓元件配套以及自動化控制等方面已經形成了較為完整的生產配套體系，因此產品質量好，使用可靠。在機器行走系統(tǒng)方面，今后將朝著具有四輪驅動的大型化、系列化、智能化和高效率方向發(fā)展，發(fā)動機的功率儲備將有所增加，谷物聯(lián)合收割機的功能將更加完善。采用計算機、傳感器及聲光液控制系統(tǒng)將使聯(lián)合收割機行走系統(tǒng)的自動化程度更高，駕駛操縱更符合人體工程學要求。采用GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)收集田間各種作業(yè)信息數(shù)據，進行自動測產、在線水分檢測、籽粒損失檢測和故障診斷等，將使駕駛、操縱和調整聯(lián)合收割機更方便快捷 結合本課題的設計，考慮到是小型的蕎麥收割機以及其實用群體，還是選取輪式的行走裝置，減輕重量和減少成本。 總結 隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，農業(yè)也越來越傾向于機械化，自動化.我國是農業(yè)大國，所以農用機械的發(fā)展將是一個很值得探討的問題，農用機械也要隨著科技的發(fā)展而發(fā)展，來滿足農民的需求。本課題圍繞對小型蕎麥收割機的動力、傳動、行走及其功能轉換機構的設計，在文獻的基礎上提出了現(xiàn)有收割機的一些動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)以及行走機構的方案，考慮到小型蕎麥收割機的使用范圍及其適用群體，以輕便、便宜及環(huán)保為主，暫時選用柴油機作為動力，并使用帶傳動系統(tǒng)和輪式行走裝置，在此基礎上進行設計。 參考文獻 [1] . [J]. 現(xiàn)代化農業(yè), 2004(3). [2] . [J]. 農業(yè)開發(fā)與裝備, 2012(3). [3] 于興芝, 蘇靜. [J]. 機械研究與應用, 2008(4). [4] 曹洪亮. [J]. 農業(yè)機械, 2007(7A). [5] 趙嶺,呂釗欽. [J]. 農業(yè)裝備技術, 2004(5). [6] 周漢林, 黃雄輝. [J]. 現(xiàn)代農業(yè)裝備, 2006(5). [7] 張廣義, 王義行. [N]. 農業(yè)機械學報, 1994(3). [8] 王嚴興, 榮長發(fā). [J]. 農業(yè)與技術, 2004(1). [9] 楊紅, 孫偉. [J]. 農業(yè)開發(fā)與裝備, 2001(1). [10] 姜威, 劉天舒. [J]. 農業(yè)機械, 2006(11B). [11] 孫勇, 王慶和. [J]. 現(xiàn)代化農業(yè), 2008(1). [12] . [J]. 機械行走系統(tǒng)方案設計現(xiàn)代農業(yè)科技, 2012(5). [13] 吳貽珍. 中國傳動帶技術現(xiàn)狀與未來發(fā)展[J]. 中國橡膠, 2006, 22(24):16-22. [14] 蒲良貴, 紀名剛. 機械設計[M]. 8. 高等教育出版社. 9