小型稻麥割鋪機(jī)設(shè)計(jì)-谷物【10張CAD圖紙和文檔所見(jiàn)所得】【NJ系列】

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日畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目小型谷物割鋪機(jī)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述（選題研究意義、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、主要參考文獻(xiàn)等）（宋體五號(hào)，行間距單倍行距。）研究目的和意義：自20世紀(jì)90年代中期以來(lái)，聯(lián)合收割機(jī)迅猛發(fā)展，已成為農(nóng)機(jī)工業(yè)重要的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，與此同時(shí)，規(guī)模逐年擴(kuò)大的聯(lián)合收割機(jī)跨區(qū)作業(yè)，也成了社會(huì)各界關(guān)注的熱點(diǎn)。在這種情況下，有必要對(duì)我國(guó)聯(lián)合收割機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)等問(wèn)題進(jìn)行認(rèn)真研究，形成正確的認(rèn)識(shí)，這不僅對(duì)目前我國(guó)聯(lián)合收割機(jī)待業(yè)技術(shù)進(jìn)步及相關(guān)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品定位的意義重大，而且對(duì)未來(lái)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展十分有益。我國(guó)是人口大國(guó)，人均耕地面積小。日本人均土地面積也很小，但其收割機(jī)發(fā)展水平很高。我國(guó)又是農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)村市場(chǎng)巨大，要發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，就更需要轉(zhuǎn)移農(nóng)村勞動(dòng)力，提高勞動(dòng)土地面積?？梢灶A(yù)料，在未來(lái)一段時(shí)間里，中國(guó)將成為世界上最大的聯(lián)合收割機(jī)市場(chǎng)之一。我國(guó)加入WTO，也為聯(lián)合收割機(jī)行業(yè)的發(fā)展提供了難得的機(jī)遇。盡管我國(guó)勞動(dòng)力價(jià)格低廉，但小麥等農(nóng)產(chǎn)品的價(jià)格仍比國(guó)際市場(chǎng)信息價(jià)格要高，主要原因就是我國(guó)農(nóng)業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率太低，農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)成本太高。降低農(nóng)產(chǎn)口的成本是參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的需要，降低成本的有效途徑就是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，農(nóng)業(yè)機(jī)械化是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的重要物質(zhì)手段，聯(lián)合收割機(jī)作為農(nóng)田作業(yè)的主要機(jī)具，更有用武之地。另一方面，入世后必然有更多國(guó)外先進(jìn)的聯(lián)合收割機(jī)產(chǎn)品進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，既促使國(guó)內(nèi)企業(yè)發(fā)展完善自己的產(chǎn)品，又為國(guó)內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品開(kāi)展提供了學(xué)習(xí)參考的條件。國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀：隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化進(jìn)程的不斷推進(jìn),農(nóng)業(yè)機(jī)械化作業(yè)水平有了長(zhǎng)足的進(jìn)步.2001年全國(guó)聯(lián)合收割機(jī)保有量約為30余萬(wàn)臺(tái),根據(jù)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì),2001年全國(guó)機(jī)收小麥1500萬(wàn)公頃,占小麥?zhǔn)斋@面積的74%,而2000年全國(guó)水稻機(jī)收水平只有15.4%,水稻機(jī)械化水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于小麥,水稻機(jī)收水平的偏低大大制約了水稻生產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展.因此,盡快實(shí)現(xiàn)水稻收獲的機(jī)械化就成了當(dāng)前急需解決的迫切問(wèn)題.水稻在我國(guó)種植面積近3 200萬(wàn)公頃,產(chǎn)量約占糧食總產(chǎn)量的40%,是種植面積最大、單產(chǎn)最高、總產(chǎn)量最多的糧食作物.中國(guó)以世界水稻種植面積的21.4%獲得了世界稻谷產(chǎn)量的34.5%.所以水稻生產(chǎn)在國(guó)際、國(guó)內(nèi)都有著舉足輕重的地位.我國(guó)有水稻生產(chǎn)的30個(gè)省、市、自治區(qū)中,面積超過(guò)2萬(wàn)公頃的有27個(gè),超過(guò)20萬(wàn)公頃的有19個(gè),這19個(gè)在南方就集中有15個(gè),依次是湘、贛、粵、鄂、桂、蘇、皖、川、浙、閩、云、渝、貴、瓊、滬,共2 700萬(wàn)公頃,總產(chǎn)量1.7億噸,其面積和總產(chǎn)量雙雙超過(guò)85%,是我國(guó)的水稻主產(chǎn)區(qū),也是我國(guó)水稻生產(chǎn)機(jī)械化的重點(diǎn)區(qū)域.目前國(guó)外主要的農(nóng)機(jī)企業(yè)有：年銷售收入在百億美元級(jí)的迪爾公司和凱斯紐荷蘭公司，年銷售收入在幾十億美元級(jí)的阿格科公司、久保田公司和克拉斯公司，年銷售收入在幾億美元級(jí)的沙姆道依茲法爾公司、庫(kù)恩公司、格蘭公司以及日本、韓國(guó)、獨(dú)聯(lián)體、印度等國(guó)的其它農(nóng)機(jī)企業(yè)。 和過(guò)去相比，當(dāng)今國(guó)際農(nóng)機(jī)企業(yè)的集中度大為提高。曾經(jīng)在行業(yè)中如燦爛群星交相輝映的國(guó)外知名農(nóng)機(jī)品牌，幾十年來(lái)特別是近十幾年來(lái)，大多歸入到幾個(gè)大型跨國(guó)公司集團(tuán)的麾下，如菲亞特農(nóng)機(jī)、福特、紐荷蘭、凱斯、萬(wàn)國(guó)、斯太爾、法莫等的農(nóng)機(jī)品牌進(jìn)入了凱斯紐荷蘭；阿里斯查爾默斯、麥賽福格森、芬特挑戰(zhàn)者、維創(chuàng)、懷特、奧利費(fèi)、密尼阿泊里斯莫林、新思路、格林那爾等農(nóng)機(jī)品牌進(jìn)入了阿格科公司；沙姆、道依茲法爾、蘭博爾吉尼等農(nóng)機(jī)品牌進(jìn)入了沙姆道依茲法爾集團(tuán)。 2001年世界農(nóng)用拖拉機(jī)擁有量為2685.4萬(wàn)臺(tái)（不含園地拖拉機(jī)），主要分布在歐洲、亞洲和北美。 由于中國(guó)農(nóng)機(jī)市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量與價(jià)格的要求有不同層次，所以除上述企業(yè)外，韓國(guó)、獨(dú)聯(lián)體、印度、巴西等國(guó)的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品也已經(jīng)進(jìn)入了中國(guó)市場(chǎng)，使國(guó)內(nèi)農(nóng)機(jī)企業(yè)的目標(biāo)市場(chǎng)構(gòu)成多層面的競(jìng)爭(zhēng)。主要參考資料：1 劉慶，劉衛(wèi). 一種小型稻麥割曬機(jī)P.中國(guó)：03249944.2 2003-03-032 李紀(jì)，周楊寧. 國(guó)產(chǎn)水稻收獲機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀J. 農(nóng)機(jī)質(zhì)量與監(jiān)督，2004，5-83 李嘉樹(shù). 小型割曬機(jī)M. 云南農(nóng)業(yè)2002（2），26-264 劉慶，劉衛(wèi). 一種小型稻麥割曬機(jī)P.中國(guó)：03249944.2 2003-01-025 楊富江. 4GS-2007型輥式稻麥割曬機(jī)的研制應(yīng)用J. 農(nóng)業(yè)機(jī)械-2007（01B），78-806 段尊鋒，李茂盛. 4QS-2.8稻麥割曬機(jī)的推廣應(yīng)用J. 農(nóng)機(jī)使用與維修2002（4）,20-237 李立裕， 李平. 背負(fù)式手持機(jī)動(dòng)割曬機(jī)J. 山西農(nóng)機(jī)2002（3），16-188李明芳，陳興隆.4GL-120A型步進(jìn)式稻麥割曬機(jī)的使用調(diào)整M. 現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)2002（4），36-409 吳立紅，敖翔. 谷物割曬機(jī)匯流式割臺(tái)輸送裝置的探討J. 農(nóng)村牧業(yè)機(jī)械化 2002（1）10 鮑秉起. 4GL-160型割曬機(jī)J. 現(xiàn)代化農(nóng)業(yè) 2001（10），31-3411 李萬(wàn)英，王明義. 立式割臺(tái)割曬機(jī)前進(jìn)速度的選擇與作業(yè)質(zhì)量的關(guān)系探討M 農(nóng)機(jī)化研究12 范淑貞，周玉. 4GL-3.0型稻麥割曬機(jī)M. 現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)2000（4），34-3613 許連永. 一種自走式割曬機(jī)散鋪機(jī)的設(shè)計(jì)與改裝J.現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)2000（1），31-3214 劉方，張建明. 4ZS-4500型寬幅割曬機(jī)M. 農(nóng)業(yè)機(jī)械-1999（9），30-3115 張建明, 寧桂珍. 小麥割曬機(jī)新型放鋪器的研究J. 農(nóng)牧與食品機(jī)械-1993（3，15-16研究方案（研究目的、內(nèi)容、方法、預(yù)期成果、條件保障等）（宋體五號(hào)，行間距單倍行距）研究目的：降低農(nóng)產(chǎn)口的成本是參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的需要，降低成本的有效途徑就是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，農(nóng)業(yè)機(jī)械化是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的重要物質(zhì)手段，聯(lián)合收割機(jī)作為農(nóng)田作業(yè)的主要機(jī)具，更有用武之地。因此,盡快實(shí)現(xiàn)水稻、小麥機(jī)械化就成了當(dāng)前急需解決的迫切問(wèn)題.另外，我國(guó)山地丘林地區(qū)比較多，小型稻麥割鋪機(jī)對(duì)降低這些地區(qū)的勞動(dòng)人民的勞動(dòng)強(qiáng)度有很大的幫助。研究?jī)?nèi)容：1、割鋪機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 2、割鋪機(jī)割刀的設(shè)計(jì)3、減速器中圓錐齒輪的設(shè)計(jì) 4、割鋪機(jī)中撥禾器的設(shè)計(jì)5、割鋪機(jī)行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)研究方法：參考國(guó)內(nèi)外收割機(jī)的工作原理，找出它們的優(yōu)缺點(diǎn)，并通過(guò)理論研究切實(shí)改進(jìn)存在的缺點(diǎn)，使設(shè)計(jì)的割鋪機(jī)在同行業(yè)中具備優(yōu)勢(shì)。并通過(guò)機(jī)械軟件設(shè)計(jì)割鋪機(jī)的零件，再裝配成機(jī)器，虛擬地進(jìn)行機(jī)器的運(yùn)行實(shí)驗(yàn)。預(yù)期成果： 1、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份（15000字以上）2、裝配圖，零件圖（3張）0號(hào)圖紙。 條件保障：1、個(gè)人基礎(chǔ)、指導(dǎo)老師2、電腦及相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)軟件時(shí)間進(jìn)程安排（各研究環(huán)節(jié)的時(shí)間安排、實(shí)施進(jìn)度、完成程度等）（宋體五號(hào)，行間距單倍行距）工作進(jìn)度安排起止日期主要工作內(nèi)容2011.9.202011.9.21下達(dá)任務(wù)書(shū)2011.9.202011.924查閱文獻(xiàn)、收集資料2011.9.25完成開(kāi)題報(bào)告2011.9.22011.12.30總體方案設(shè)計(jì)2012.1.22012.3.15總裝圖和零件圖的繪制2012.3.152012.4.25撰寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)2012.4.252012.4.30提交畢業(yè)設(shè)計(jì)正稿2012.5.172012.5.24準(zhǔn)備答辯并修改要求完成日期：20 12 年 5 月 15 日 指導(dǎo)教師簽名： 接受任務(wù)日期：20 11 年 9 月 20 日； 學(xué)生本人簽名： 開(kāi)題論證小組意見(jiàn) 組長(zhǎng)簽名： 年 月 日專業(yè)委員會(huì)意見(jiàn)專業(yè)教研室主任簽名： 年 月 日注：此表意見(jiàn)欄必須由相應(yīng)責(zé)任人親筆填寫。專業(yè)名稱必須是全稱，例如“會(huì)計(jì)學(xué)專業(yè)”，班序號(hào)用阿拉伯?dāng)?shù)字“1”、“2”標(biāo)注。此表如不夠填寫，可另加頁(yè)。湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)小型稻麥割鋪機(jī)設(shè)計(jì)DESIGN OF SMALL SHOP CUTTING MACHINE OF RICE AND WHEAT學(xué)生姓名：雷 軍學(xué) 號(hào)：200841914310年級(jí)專業(yè)及班級(jí)：2008級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化（3）班指導(dǎo)老師及職稱：湯興初 副教授學(xué) 部：理工學(xué)部湖南長(zhǎng)沙 提交日期：2012年05月湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)誠(chéng)信聲明本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體在文中均作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。同時(shí)，本論文的著作權(quán)由本人與湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院、指導(dǎo)教師共同擁有。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)作者簽名： 年 月 日目 錄摘要.1關(guān)鍵詞.11 前言.12 研究目的和意義.23 研究主要內(nèi)容.34 整體方案的確定.34.1 整體結(jié)構(gòu)及工作原理.34.2 小型割鋪機(jī)的總體布局.34.2.1 星形撥禾器等布置.34.2.2 割臺(tái)機(jī)架的安裝.34.2.3 機(jī)器重心的配置.34.2.4 確定整體參數(shù).44.2.5 確定小型割鋪機(jī)的動(dòng)力選擇.45 主要零部件的選擇和設(shè)計(jì).65.1 切割器.65.1.1 影響切割性能的因素.65.1.2 切割器種類、應(yīng)用及其選擇類型.85.1.3 往復(fù)式切割器的構(gòu)造和工作原理.105.2 立式割臺(tái)的帶式輸送器176 傳動(dòng)零部件的設(shè)計(jì).186.1 傳動(dòng)方案的確定.186.2 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù).196.3 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)196.3.1 帶傳送的設(shè)計(jì).196.3.2 鏈傳送的設(shè)計(jì).206.3.3 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算.217 重要零部件的校核.247.1 小錐齒輪軸的校核.247.2 鍵的校核287.3 重要螺栓的校核288 結(jié)論.29參考文獻(xiàn).29致謝.30附錄.31 小型稻麥割鋪機(jī)設(shè)計(jì)學(xué) 生：雷 軍指導(dǎo)老師：湯興初（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院，長(zhǎng)沙 410128）摘 要：本文設(shè)計(jì)的是一臺(tái)小型稻麥割鋪機(jī)，本設(shè)計(jì)采用往復(fù)式切割器作為主要工作部件，在護(hù)刃器的配合下進(jìn)行有支撐切割，割刀平均速度設(shè)計(jì)為12m/s。切割性能好，工作可靠,適合性強(qiáng)。本設(shè)計(jì)采用汽油機(jī)做動(dòng)力，整體重量較輕，方便了農(nóng)民朋友的田間收割，大大降低了農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度。本機(jī)采用立式割臺(tái)完成對(duì)稻麥的切割，割斷后的作物莖稈能在側(cè)邊堆放整齊。該小型稻麥割鋪機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，可以及時(shí)有效的完成小麥和水稻的收割任務(wù)。關(guān)鍵詞：割鋪機(jī)；往復(fù)式切割器；立式割臺(tái)；分禾器Design of Small Shop Cutting Machine of Rice and WheatAuthor:lei JunTutor:Tang Xingchu(Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128)Abstract: This design is a small rice and wheat Reaper machine, the design of the reciprocating cutter as the main working components, the blade retaining device matched were supported cutting, cutting the average speed is 1 2m / s design. Cutting performance, reliable work, adaptability is strong. This design uses the gasoline engine as power, the weight is light, convenient farmer friend fields harvesting, greatly reduce the labor intensity of farmers. This machine adopts a vertical cutting platform of rice and wheat crops stalk after cutting, cut in the side of neatly stacked. The small rice and wheat Reaper machine has the advantages of simple structure, convenient operation, can effectively complete the wheat and rice harvesting task.Key word: The reaper; Reciprocating cutter; Vertical table; Divider1 前言收割機(jī)有便攜式收割機(jī)、手扶式收割機(jī)、臥式割臺(tái)收割機(jī)、立式割臺(tái)收割機(jī)。收割機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是用新型材料以進(jìn)一步減輕重量；采用低振動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)和先進(jìn)的減振隔振裝置并合理配置機(jī)件，以減少振動(dòng)對(duì)人體的危害；提高機(jī)械的加工和裝配精度、改進(jìn)吸排氣系統(tǒng)，以減低噪聲；增設(shè)各種安全保護(hù)裝置，以提高作業(yè)安全性；在懸掛式割灌機(jī)上增設(shè)灌木切碎裝置，簡(jiǎn)化割下灌木的清理工序。 1799年英國(guó)最早出現(xiàn)馬拉的圓盤割刀收割機(jī)；1822年在割刀上方增加了撥禾裝置。1826年出現(xiàn)采用往復(fù)式切割器和撥禾輪的現(xiàn)代收割機(jī)雛型，用多匹馬牽引并通過(guò)地輪的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)切割器。18311835年，類似的畜力小麥?zhǔn)崭顧C(jī)在美國(guó)成為商品；1851年出現(xiàn)能將割倒的禾稈集放成堆的搖臂收割機(jī)；1920年以后由于拖拉機(jī)的普遍使用，同拖拉機(jī)配套的收割機(jī)開(kāi)始取代畜力收割機(jī)1。中國(guó)于1952年開(kāi)始生產(chǎn)畜力搖臂收割機(jī)和其他類型的畜力收割機(jī)；1962年開(kāi)始發(fā)展機(jī)力臥式割臺(tái)收割機(jī)和機(jī)側(cè)放鋪禾稈的立式割臺(tái)收割機(jī)。為適應(yīng)北方小麥、玉米間套作地區(qū)收獲小麥的需要，于1977年研制成機(jī)后放鋪禾稈的立式割臺(tái)收割機(jī)2。2 研究的目的和意義 小型收割機(jī)突破了農(nóng)村無(wú)法進(jìn)入大型收割機(jī)收割的作業(yè)瓶頸，推進(jìn)了收獲作業(yè)的機(jī)械化，縮短了勞動(dòng)周期，并讓人們從繁重的體力勞動(dòng)解放出來(lái)。廣泛用于，收割小麥、水稻、青稞、麻類、豆類等農(nóng)作物。換上相應(yīng)的刀具，裝上上下托板和安全的防護(hù)罩，還可以收割灌木、牧草、蘆葦及茶園枝頭修剪和花圃。小型收割機(jī)配帶汽油動(dòng)力強(qiáng)勁有力,方便實(shí)用,效率高,便于攜帶及野外田地作業(yè)。該汽油機(jī)具有噪音低.肅靜性和舒適性等特點(diǎn).讓各地人們長(zhǎng)時(shí)間工作都不會(huì)感覺(jué)疲勞。故，近年來(lái)小性稻麥?zhǔn)崭顧C(jī)發(fā)展很快，技術(shù)日臻成熟，結(jié)構(gòu)日趨合理，但進(jìn)一步發(fā)展面臨著適用性的巨大挑戰(zhàn)。小性稻麥?zhǔn)崭顧C(jī)有自己獨(dú)特的適用性，因而有著自己的市場(chǎng)層次。 小型收割機(jī)是是山區(qū)農(nóng)民致富的必用工具，是平原地區(qū)農(nóng)民致富的過(guò)渡產(chǎn)品，是間種套種一年多熟制的依托產(chǎn)品。縱觀現(xiàn)階段部分丘陵山區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)資料仍是以人和畜為主，生產(chǎn)力水平低，生產(chǎn)效率低，對(duì)人力和土地等自然資源占用多、消耗大、利用率低，是簡(jiǎn)單的傳統(tǒng)的生產(chǎn)工具與落后生產(chǎn)方式的結(jié)合。加速發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，全面推進(jìn)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)，有著積極的作用。因此，我們首先集中力量發(fā)展重點(diǎn)作物機(jī)械化3。丘陵山地水稻種植面積最大，且水田多集中在海拔較低、坡度較小地區(qū)。而小麥，油菜又多以稻麥（油）輪作的方式種植在稻田，因此對(duì)于稻作區(qū)稻麥?zhǔn)崭顧C(jī)械的設(shè)計(jì)不得不提上日程。但是，丘陵山地如不加選擇的全面發(fā)展作物生產(chǎn)全程機(jī)械化，不僅不利于資源的有效利用，還可能事倍功半4。因此，為滿足丘陵山地主要農(nóng)作物收獲、運(yùn)輸?shù)戎攸c(diǎn)環(huán)節(jié)機(jī)械化的需求，要加快發(fā)展事宜山地梯田，兵制定科學(xué)的機(jī)械化技術(shù)模式，引導(dǎo)丘陵山地有力、有效、有序的發(fā)展資源節(jié)約型、環(huán)境保護(hù)性的機(jī)械化，促進(jìn)人與自然的和諧，實(shí)現(xiàn)丘陵山地的可持續(xù)發(fā)展。3 研究的主要內(nèi)容 從如何使稻麥?zhǔn)崭顧C(jī)的適應(yīng)性好、操作性強(qiáng)等角度去研究。主要包括選用什么動(dòng)力機(jī)構(gòu)帶動(dòng)機(jī)器行走，利用什么類型的切割，并且做到割斷后的作物莖稈側(cè)邊堆放整齊，以利于工作的繼續(xù)順利進(jìn)行。4 整體方案的確定4.1 整機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理該小型稻麥割鋪機(jī)為手扶自走立式割臺(tái)收割機(jī)，見(jiàn)圖1整機(jī)由割臺(tái)、底盤、操縱機(jī)構(gòu)等幾部分組成。割臺(tái)是收割機(jī)的主要工作部分，該機(jī)屬于側(cè)向輸送側(cè)向鋪放型，其割臺(tái)主要有傳輸帶、拔禾星輪、切割器、分禾器、鋪禾桿和后擋板等組成。所謂立式割臺(tái)，就是指割臺(tái)臺(tái)面的位置基本呈現(xiàn)直立狀(常略有傾斜)。立式割臺(tái)可以配置在小動(dòng)力底盤的前方，有人步行操作。底盤行走部分采用羅賓EY15-3D型號(hào)驅(qū)動(dòng)，行走輪采用特制的人字鋼輪制成，有利于增加行走時(shí)對(duì)土壤的附著力，實(shí)現(xiàn)稻麥的收割機(jī)的行走與停止采用牙嵌式離合器傳輸動(dòng)力5。在布置工作部件的相互位置和尺寸時(shí)，除了考慮各工作部件的生存率平衡和各部件的參數(shù)確定，注意交接過(guò)度部位的設(shè)計(jì)，保證收割機(jī)的均勻連續(xù)，避免出現(xiàn)超負(fù)荷的部件和生產(chǎn)不應(yīng)該有的損失。同時(shí)，還要整車的結(jié)構(gòu)盡量緊湊，本設(shè)計(jì)充分考慮了以上情況，從水稻、小麥的實(shí)際生長(zhǎng)情況和丘陵山地田間作業(yè)的復(fù)雜情況進(jìn)行分析，確定了稻麥割鋪機(jī)的整體尺寸。4.2 小型割鋪機(jī)的總體布置 本小型割鋪機(jī)總體布置的特點(diǎn)：割臺(tái)和汽油機(jī)的重心落在輪軸上，這樣就會(huì)減少操作者的勞作強(qiáng)度。該機(jī)器的行走輪只布置兩個(gè)，由于重量較輕，操作者可以方便的實(shí)現(xiàn)機(jī)器的掉頭和轉(zhuǎn)向，采用立式割臺(tái)位于行走輪橫軸的正前方，輸送鏈平行于切割器，水平布置在后擋板上。采用汽油機(jī)作為動(dòng)力，同時(shí)實(shí)現(xiàn)切割和側(cè)向傳送6。如圖14.2.1 星形拔禾器、切割器、分禾器、輸送鏈的相互布置星形拔禾器和分禾器裝配成一整體結(jié)構(gòu)，位于切割器正上方，水平布置，切割器的位置需要根據(jù)具體情況（作物的倒?fàn)?、高度、濕度等）考慮，輸送裝置在后擋板上水平布置，具體的位置參數(shù)詳見(jiàn)后面的設(shè)計(jì)說(shuō)明。4.2.2 割臺(tái)與機(jī)架的安裝 割臺(tái)與機(jī)架之間用螺栓安裝，可以方便拆裝，在機(jī)架上鉆有多個(gè)對(duì)稱的螺紋孔，孔間間距為20mm，通過(guò)對(duì)割臺(tái)安裝高度的調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)割茬高度的調(diào)節(jié)。4.2.3 機(jī)器重心的配置1.撥禾星形輪 2.切割器 3.減速器 4.皮帶輪 5.汽油機(jī) 6.離合器手柄 7.扶手 8.油門閥 9.行走輪圖1 總裝配圖Fig1 Feneral layout在配置各工作部件的同時(shí)，還需要考慮機(jī)器的重心位置，為了使操作者操作省力簡(jiǎn)單，使整個(gè)機(jī)器的重心盡量分布在輪軸上。4.2.4 確定整體參數(shù) （1）割幅：2行收割；（2）前進(jìn)速度：26km/h；（3）割后茬高100mm（可調(diào)）；（4）割斷后的作物莖稈側(cè)邊堆放；（5）生產(chǎn)率：0.20.3k/h；收割機(jī)的總長(zhǎng)、總高、總高由總布置草圖確定，還必須要求起到滿足機(jī)動(dòng)性、靈活性和穩(wěn)定性的要求7。本設(shè)計(jì)中取總長(zhǎng)為2210mm，總高915mm，總寬700mm，整機(jī)重量約為60kg。4.2.5 確定小型割鋪機(jī)的動(dòng)力選擇(1)驅(qū)動(dòng)輪功率。驅(qū)動(dòng)輪在松軟的土壤中做直線運(yùn)動(dòng)，在驅(qū)動(dòng)輪上作用的力有以下幾個(gè)：1)機(jī)體作用在驅(qū)動(dòng)輪上垂直載荷和驅(qū)動(dòng)輪的自重之和Q；2)機(jī)體作用在驅(qū)動(dòng)輪上的反作用力F；驅(qū)動(dòng)輪在土壤中滾動(dòng)時(shí)，土壤在輪胎的支撐面上也產(chǎn)生反作用力，所產(chǎn)生的全部法向反作用力的合記為R，它的作用線可近似的看作是通過(guò)驅(qū)動(dòng)輪圓心O，將R分解成垂直分為和水平分力，如（圖2）8。由參考文獻(xiàn)中平衡方程得： 即 其中 （1）對(duì)于式兩邊同時(shí)除，得，其中的其實(shí)就是驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)力。于是有，得。故驅(qū)動(dòng)輪的功率為，傳動(dòng)效率，所以原動(dòng)機(jī)需要提供相應(yīng)的功率為。 圖2 行走輪受力圖Fig2 By trying to walk round(2)切割器的功率。由經(jīng)驗(yàn)值可得每米割幅消耗的功率為一馬力，此收割機(jī)的割幅約為0.7米，故消耗的功率為0.7馬力即為0.5145kw，傳動(dòng)效率，則原動(dòng)機(jī)需要提供相應(yīng)的功率為。(3)輸送帶的功率。由經(jīng)驗(yàn)得傳輸帶的功率約為0.5kw，傳動(dòng)效率，故原動(dòng)機(jī)需要提供相應(yīng)的功率為。因此，原動(dòng)機(jī)所要生產(chǎn)的功率最小值為，所以根據(jù)實(shí)際情況選擇羅賓EY-3D型號(hào)的汽油機(jī)，額定轉(zhuǎn)速為，額定功率為2kw。 5 主要零部件的選擇和設(shè)計(jì)5.1 切割器切割器的切割性能與桿莖的物理機(jī)械性質(zhì)、割刀特性、切割方式、切割速度等有關(guān)。5.1.1 影響切割性能的因素（1）莖桿剛度的影響。切割原理：無(wú)支撐切割-使用動(dòng)力直接切割莖桿9。切割原理應(yīng)用：1）直徑細(xì)、剛度小的稻麥桿，取雙支撐切割較好，切割時(shí)桿彎曲較小，近剪切狀態(tài)，省力。2）直徑粗、剛度大的玉米桿，取單支撐切割。3）切割速度0.3-0.6m/s，麥桿壓扁撕破，阻力由大減??；切割速度0.6m/s，桿壓扁撕破現(xiàn)象消失，阻力減小緩慢；切割速度一般取0.8m/s以上。4）無(wú)支承切割時(shí)，參考文獻(xiàn)應(yīng)該 （2） （切割力）（慣性力）（反彈力）將莖桿視為懸臂梁，據(jù)材力：為增大慣性力和反彈力，應(yīng)降低割茬，提高切割速度。（2）莖桿纖維方向性的影響101）橫切（如圖4 a）：切割面和切割方向與莖桿軸線（纖維方向）垂直。2）斜切（如圖4 b）：切割面積和軸線（纖維方向）偏斜，切割方向與軸線垂直。3）削切（如圖4 c）切割面與切割方向均與軸線偏斜。 說(shuō)明：橫切阻力和功耗最大；斜切均降低30-40%；削切阻力降低60%，功耗降30%。（3）滑切對(duì)切割阻力的影響111）砍切（如圖5 a）：刀刃沿垂直于刃線方向切入莖桿。2）滑切（如圖5 b）：刀刃沿刃線的垂線偏角切入莖桿。圖3 三種切割方式Fig3 Three kinds of cutting methods圖4 三種切割方向Fig4 Three kinds of cutting direction3）切割阻力：圖5 兩種切割刀法 Fig5 Two cutting technique of using knife式中：P-切割阻力 S-滑坡長(zhǎng)度（切向位移）刀刃沿刃線方向移距 C-常數(shù)試驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如表1：表1 刀刃滑切長(zhǎng)度和切割阻力Table1 Blade slide cut length and cutting resistance 滑切長(zhǎng)度S（mm） 切割阻力P(N)1.5 62.5 55.0 410.0 25.1.2 切割器種類、應(yīng)用以及選擇類型總要求：割茬整齊、無(wú)漏割、功率消耗小、震動(dòng)小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適應(yīng)性廣。（1）往復(fù)式。往復(fù)式運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適應(yīng)性廣，適合于谷物收獲、牧草收獲，6-10km/h，但往復(fù)式慣性力大，振動(dòng)大12。 圖6 普通型 圖7 普通型 Fig6 Ordinary type Fig7 Ordinary type圖8 低割型Fig6 Low cut type1)普通型，如圖6： 式中：割刀行程；動(dòng)刀間距；定刀（護(hù)刃器）間距。 說(shuō)明： 切割速度高，適應(yīng)粗、細(xì)桿，國(guó)際上廣泛應(yīng)用于麥類作物、牧草。莖桿傾斜度大，割茬高。 切割能力強(qiáng)、割茬低，適應(yīng)水稻，立式割臺(tái)。 粗莖作物，玉米和高粱等作物。2)普通型，如圖7： 說(shuō)明：和與型相同，S為型2倍，往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻率低，往復(fù)慣性力小，用于小型收割機(jī)和聯(lián)收機(jī)13。3)低割型，如圖8： 說(shuō)明：莖桿傾斜量小，割茬低，應(yīng)用于大豆和牧草，對(duì)粗桿效果差。（2）圓盤式（如圖9）。圓盤式切割器的割刀在水平面（或有少許傾斜）內(nèi)作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因而運(yùn)轉(zhuǎn)較平穩(wěn)，振動(dòng)較小。該切割器按有無(wú)支承部件來(lái)分，分無(wú)支承切割式和有支承切割式兩種14。a.單盤式 b.三盤集束式 c.盤式 d.鏈?zhǔn)降镀嘟M e.圓盤式1.刀盤架 2.刀片 3.送草盒 4.撥草筐圖9 圓盤式切割器Fig9 Dise-type cutter（3）甩刀回轉(zhuǎn)式（如圖10）。該切割器的刀片鉸鏈在水平橫軸的刀盤上，在垂直平面（與前進(jìn)方向平行）內(nèi)回轉(zhuǎn)。其圓周速度為，為無(wú)支承切割式，切割能力強(qiáng)，適于高速作業(yè)，割茬也較低。目前，多用于牧草收割機(jī)和高稈作物的莖桿切碎機(jī)上。 a玉米莖桿切碎機(jī) b.牧草切割機(jī) c.刀片圖10 甩刀回轉(zhuǎn)式切割器Fig10 Sling knife rotary cutter綜合以上所述，選擇往復(fù)式切割器普通型。5.1.3 往復(fù)式切割器的構(gòu)造和工作原理（1）構(gòu)造及標(biāo)準(zhǔn)化（如圖11）圖11 往復(fù)式切割器Fig11 Reciprocating cutter1）動(dòng)刀片：對(duì)稱6邊形、兩側(cè)刃、光刀或齒刃，（光刃切割省力，割茬高、需后刃；齒刃不需后刃，切割阻力大，廣泛使用）刃角i：影響切割阻力和使用壽命。當(dāng)i由14上升至20時(shí)，切割阻力上升15%，i下降，刀口磨損快，易崩裂，不可靠，常取19（光刃）齒刃常取23-25。光刃被磨后為使其高度h不變，前端留寬b，；齒刃b較小。材料：TS或Tq，熱處理刃部寬度10-15mm，HRC50-60；非淬火區(qū)HRC35刃片厚2-3mm；6-7齒/cm。2）定刀件：支承件、光刃。 3）護(hù)刃器：保護(hù)定刀片位置，保護(hù)割刀、分禾，與定刀刃構(gòu)成兩點(diǎn)支承。使用鑄鐵或鍛鋼。 4）壓刃器：保護(hù)刃片間隙（動(dòng)與定刀） 間隙：前0.05mm 后1.1.5mm 材料：沖壓鋼板，能彎曲變形以調(diào)間隙 5）摩擦片：位于壓刃器下方，有垂直于水平兩支承面，起引導(dǎo)作用，當(dāng)摩擦片磨損時(shí)，可增墊片或前移墊片，以調(diào)整刀片間隙15。 6）標(biāo)準(zhǔn)化：（GB1209-1213-75） 便于組織專業(yè)化生產(chǎn)、零配件供應(yīng) 型：動(dòng)刀光刃 型：動(dòng)刀齒刃，護(hù)雙齒有摩片 型：動(dòng)刀齒刃，護(hù)雙齒無(wú)摩片（2）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。特點(diǎn)：將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橥鶑?fù)運(yùn)動(dòng)?；谶@個(gè)特點(diǎn)，立式割臺(tái)收割機(jī)多采用偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)這一特點(diǎn)（如圖12）：圖12 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)Fig12 Slider-crank mechanism（3）工作原理和參數(shù)分析1）刀片幾何形狀分析往復(fù)式切割器是將作物莖桿夾持在動(dòng)、定刀片之間進(jìn)行剪切。 動(dòng)刀片的幾何形狀對(duì)切割器的可靠性和功率消耗有較大的影響。 參數(shù)：切割角；刃部高h(yuǎn)；刀底寬a；刀頂寬b。當(dāng)a一定時(shí)，（決定h；決定切割阻力）。，h，阻力，（如圖13）圖13 切割10株小麥的阻力變化曲線Fig13 Cutting 10strains the resistanse curve of wheat當(dāng)時(shí)，莖桿夾持不穩(wěn)定，切割不可靠。刀片鉗住莖桿的條件 如圖14，莖稈在動(dòng)刀片及定刀片的夾持中，在兩刀刃的接觸點(diǎn) A、B 處對(duì)莖 稈有正壓力 N1、N2 和摩擦力 F1、F2（F1N1tg1，F(xiàn)2 N2tg 2）。如用 R1 表示 N1 與 F1 的合 力，用 R2 表示 N2 與 F2 的合力，則莖稈被夾住的條件為：兩刃口作用于莖稈的合力 R1 與 R2必在同一直線上16。從圖14 中的三角形 OAB 可看出 +12式中 1動(dòng)刀片對(duì)莖稈的摩擦角 2定刀片對(duì)莖稈的摩擦角 四邊形 OACB 中看出OACOBC=2 1+ 2式中 動(dòng)刀片的切割角 定刀片的切割角 經(jīng)測(cè)定，帶齒的動(dòng)刀片與光刃的定刀片配合對(duì)小麥莖稈的摩擦角之和為 1+ 24552。現(xiàn)有、型切割器的動(dòng)刀片的角為 29，定刀片角為 615，其 3515，均符合夾持切割的條件。從幾何關(guān)系可看出動(dòng)刀片的刃部高度與 角等參數(shù)的關(guān)系h=(ab)/tg圖14 刀片鉗住莖桿的受力分析Fig14 Blade grips live stem force analysis2）割刀運(yùn)動(dòng)分析 曲柄連桿機(jī)構(gòu)的割刀運(yùn)動(dòng)（如圖15）圖15 割刀運(yùn)動(dòng)分析Fig15 Cutter movement analysis擺環(huán)機(jī)構(gòu)的割刀運(yùn)動(dòng) 擺環(huán)機(jī)構(gòu)的割刀位移、速度和加速度的方程式（推導(dǎo)從略）為X= rcos tVx= r sin t ax= r2cost (3)則割刀位移、速度、加速度與曲柄轉(zhuǎn)角關(guān)系（如表2）17表2 割刀位移、速度、加速度與曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系Table 2 Air displacement，Velocity，Acceleration and Crank corner relationship X 3）切割速度分析試驗(yàn)指出：在割刀鋒利、割刀間隙正常（動(dòng)、定刀片間的間隙為 00.5mm）的條件下， 切割速度在 0.60.8m/s 以上時(shí)能順利地切割莖稈；若低于此限，則割茬不整齊并有堵刀 現(xiàn)象。普通型切割器的切割速度（如圖16）：圓弧 是割刀在切割莖稈過(guò)程中的切割速度范圍一般大于1.2m/s。 從（圖16a）看出，普通型切割器的割刀速度利 用較好，因而切割性能較強(qiáng)。圖16 普通型Fig16 Ordinary type 普通型切割器的切割速度（如圖17）普通型切割器的切割速度圖的特點(diǎn)是：割刀在一個(gè)行程中與兩個(gè)定刀片相遇，因而 有兩個(gè)切割速度范圍，分別為 va1vb1 及 va2vb2。從兩個(gè)范圍的速度看，雖沒(méi)有包括最大 割刀速度，但仍屬于較高速度區(qū)段，因而切割性能尚好。低割型切割器的切割速度（如圖18） 割刀在一個(gè)行程中與三個(gè)定刀片相遇，因而有三個(gè)切割 速度范圍：va1vb1、va2vb2 及 va3vb3，其中 va1=0，vb30，因而切割性能較差，工作中常 有部分莖稈被撕裂和撕斷，并有時(shí)出現(xiàn)塞刀。圖17 普通型Fig17 Ordinary type 圖18切割器Fig18 Low cut type切割平均速度 (4)式中：n割刀曲柄速度 r割刀曲柄半徑 S割刀行程割刀平均速度 ，也是用來(lái)確定割刀曲柄轉(zhuǎn)速的重要參數(shù)之一，其選取應(yīng)根據(jù)機(jī)器作 業(yè)性質(zhì)而定。如割草機(jī)及收割機(jī)，因切割對(duì)象較青、濕，而且負(fù)荷較重，應(yīng)取較大值；谷物聯(lián)合收獲機(jī)，因切割對(duì)象較干、脆，負(fù)荷較輕，可取較小值。其一般范圍為1-2m/s18。4）割刀進(jìn)距對(duì)切割器性能的影響進(jìn)距：割刀運(yùn)動(dòng)一個(gè)行程（是）時(shí)，機(jī)器前進(jìn)的距離。 (5) (6) 式中：Vm機(jī)器前進(jìn)度 n割刀曲柄轉(zhuǎn)速 割刀曲柄角速度割刀進(jìn)距的大小，直接影響到動(dòng)刀(刃部)對(duì)地面的掃描面積切割圖，因而對(duì)切割器性能影響較大。它也是確定切割器曲柄轉(zhuǎn)速的另一重要參數(shù)。切割圖的繪制步驟：先在圖上畫(huà)出兩個(gè)相鄰定刀片的中心線和刃線的軌跡（即縱向平行線）。按給定的參數(shù)（Vm及 n）計(jì)算割刀進(jìn)距 H，并畫(huà)出動(dòng)刀片原始和走過(guò)兩個(gè)行程后的位置。以動(dòng)刀片原始位置的刃部 A 點(diǎn)為基準(zhǔn)，用作圖法畫(huà)出該點(diǎn)的軌跡線。按 A 點(diǎn)的軌跡圖型，在 AB 及 CD 兩刃線的端點(diǎn)畫(huà)出其軌跡線，即得動(dòng)刀片刃部在兩 個(gè)行程中對(duì)地面的掃描圖形切割圖（圖19）。由（圖19）可見(jiàn)，在定刀片軌跡線內(nèi)的作物被護(hù)刃器及定刀片推向兩側(cè)，在相鄰兩定 刀片之間的面積為切割區(qū)。在切割區(qū)中有三種面積： 一次切割區(qū)（）：在此區(qū)內(nèi)的作物被動(dòng)刀片推至定刀片刃線上，并在定刀片支持 下切割。其中大多數(shù)莖稈沿割刀運(yùn)動(dòng)方向傾斜，但傾斜量較小，割茬較低。 重切區(qū)（）：割刀的刃線在此區(qū)通過(guò)兩次，有可能將割過(guò)的殘茬重割一次。因而 浪費(fèi)功率。 空白區(qū)（）：割刀刃線沒(méi)有在此區(qū)通過(guò)。該區(qū)的谷物被割刀推向前方的下一次的 一次切割區(qū)內(nèi)，在下一次切割中被切斷。因而莖稈的縱向傾斜量較大，割茬較高，且由于 切割較集中，切割阻力較大。如 空白區(qū)太長(zhǎng)，有的莖稈被推倒造 成漏割。割刀平均速度 Vp和割刀進(jìn)距 H 都是確定割刀曲柄轉(zhuǎn)速 n 的重要參數(shù)。因此 在設(shè)計(jì)中，要兼顧兩者要求確定曲柄轉(zhuǎn)速。5）切割器功率計(jì)算 (7)式中 機(jī)速（m/s） B 割幅（m） 切割每平方米面積莖需功率（小麥=100-200) 空轉(zhuǎn)功率（0.6-1.1kw/m割幅） 切割功率 圖19 切割圖Fig19 Cutting figure5.2 立式割臺(tái)的帶式輸送器立式割臺(tái)輸送器布置在切割器后方的垂直面內(nèi)，立式割臺(tái)收割機(jī)工作時(shí)，靠機(jī)器前進(jìn)的推力使作物壓縮積聚、互相支持來(lái)進(jìn)行切割，割下的作物由于其慣性力而緊貼在輸送帶上。輸送帶一般有上下兩條，帶上間隔地裝有木制或鐵皮制成的撥齒，將谷物橫向撥出鋪放。一般配手扶拖拉機(jī)的小型立式割臺(tái)收割機(jī)，步行操作機(jī)器的前進(jìn)速度一般在1m/s，本設(shè)計(jì)取=1m/s。立式割臺(tái)動(dòng)刀片頂部與下輸送帶撥齒頂部之間的距離叫做割刀前伸量，記為。它是一個(gè)重要的參數(shù)，選擇不當(dāng)就會(huì)造成“先送后割”，這種情況就會(huì)造成禾桿折斷或傾倒而堵塞19。要使作物先被切割器割下，再由輸送帶撥送，割刀前伸量應(yīng)大于割刀往復(fù)一次前進(jìn)的距離，即： (8)式中：機(jī)器前進(jìn)的速度（m/s） n切割器的曲柄軸轉(zhuǎn)速（rad/min）要使立式割臺(tái)的輸送器均勻、連續(xù)的輸送，必須能及時(shí)地將割下的谷物全部帶走，根據(jù)這個(gè)要求可確定輸送器的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和主要結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系： 設(shè)：作物在田間的生長(zhǎng)密度 輸送帶上谷物的壓縮密度 B割幅 h撥齒高 機(jī)器前進(jìn)速度 輸送帶速度令為速度比，為莖桿壓縮系數(shù)，則上述不等式為： (9)根據(jù)國(guó)內(nèi)小型收割機(jī)的經(jīng)驗(yàn)，一般在1.2-1.5之間，本設(shè)計(jì)取=1.5m/s。6 傳動(dòng)零部件的設(shè)計(jì)6.1 傳動(dòng)方案的確定本設(shè)計(jì)主要由三個(gè)運(yùn)動(dòng)組成：一是往復(fù)式切割器的切割運(yùn)動(dòng)，這一過(guò)程通過(guò)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)；二是輸送鏈的水平輸送運(yùn)動(dòng)，這個(gè)運(yùn)動(dòng)通過(guò)鏈條的傳動(dòng)來(lái)完成；三是行走輪的運(yùn)動(dòng)，通過(guò)齒輪傳動(dòng)來(lái)完成。傳動(dòng)方案如圖20。6.2 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)汽油機(jī)： （10）軸1：軸2：圖20 傳動(dòng)方案Fig20 Transmission scheme 軸3： 軸4： 軸5： 軸6： 軸7：6.3 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)6.3.1 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)（1）參考文獻(xiàn)，首先確定計(jì)算功率。 其中：工作情況系數(shù)，取為1.1。所以， （2）選擇V帶的型號(hào)。根據(jù)選用A型帶。（3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算V1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑。 2)驗(yàn)算帶速V （11） 因?yàn)?m/sV30m/s，故帶速合適。3）計(jì)算大帶輪的直徑 ，取。 （12）（4）確定V帶的中心距和基準(zhǔn)長(zhǎng)度 1）由，初定中心距。 2）從表中選擇基準(zhǔn)長(zhǎng)度。 3）計(jì)算實(shí)際中心距，圓整為316mm （5）計(jì)算帶的根數(shù) 1）單根V帶的額定功率由，同時(shí)查表有 （13） 2）計(jì)算帶的根數(shù) （14） （6）計(jì)算單根V帶的拉力最小值 （15） （7）計(jì)算壓軸力 （16）6.3.2 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)（1）參考文獻(xiàn)20，首先選擇鏈輪齒數(shù) 取小鏈輪齒數(shù)（2)確定計(jì)算功率 查表得 （17)（3）選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距 根據(jù) (4）計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距 初選中心距 (18) 相應(yīng)的鏈節(jié)數(shù) 查表得中心距系數(shù) (5）計(jì)算鏈速V (6）計(jì)算壓軸力 有效圓周力 (19) 鏈輪水平布置時(shí)的壓軸力系數(shù) (20)6.3.3齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）選定齒輪的類型、精度等級(jí)，材料及齒數(shù)1）按傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖所示傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。2）小型稻麥割鋪機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度。3）材料選擇。齒輪材料的種類很多在選擇時(shí)應(yīng)考慮的因素也很多。這里由表10-1選擇小齒輪材料為40Cr硬度為280HBS,大齒輪材料為45號(hào)鋼，硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。選小齒輪齒數(shù)Z1=24,則大齒輪齒數(shù)取Z2=77。（2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（10-9a）進(jìn)行試算， 即 (21)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值：試選載荷系數(shù)，1）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 (22)2）由表10-7選擇齒寬系數(shù)3）由表10-6查得材料的的彈性影響系數(shù)為4）由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限5）由式（10-13）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) (23)6）由圖10-19查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)；7）接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1%，安全系數(shù)（10-12）得 (24) 8） 試算小齒輪分度圓直徑d1t,代入H中較小的值 (25) 9）計(jì)算圓周速度v (26)10) 計(jì)算齒寬b 齒寬系數(shù)為1 (27)11）計(jì)算齒寬與齒高之比b/h模數(shù) ，齒高 b/h=65.936/6.13=10.67。12) 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)圓周速度V=8.9m/s，7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)1.18直齒輪，假設(shè)。由表10-3查得 由表10-2查得使用系數(shù) 由表10-4查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)， 將數(shù)據(jù)代入后得 由b/h=10.67，KH=1.483查圖10-13得KF=1.38;故載荷系數(shù) 13）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式（10-10a）得 14）計(jì)算模數(shù)m （3） 按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算由式得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 (28)首先確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）由圖10-20C查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；2）由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)；3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式（10-12）得 (29) 4） 計(jì)算載荷系數(shù)K 5）查取齒形系數(shù) 由表10-5查得6）查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表10-5可查得。7）計(jì)算大、小齒輪的并加以比較 大齒輪的數(shù)值大。設(shè)計(jì)計(jì)算 (30)對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)， 由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)2.08并就近圓整為m=2.5mm，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=76.53,算出小齒輪齒數(shù)大齒輪齒數(shù)：，取Z2=96。這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)21。（4）幾何尺寸計(jì)算1)計(jì)算分度圓直徑2）計(jì)算中心距3）計(jì)算齒輪寬度取B2=75mm,B1=80mm（5）驗(yàn)算864N，合適。7 重要零部件的校核7.1 小錐齒輪軸的校核（1）參考文獻(xiàn)，首先初步確定小錐齒輪的最小直徑。根據(jù)公式可得軸的最小直徑，選擇材料為45鋼，作調(diào)質(zhì)處理。（2）小錐齒軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 相對(duì)應(yīng)的軸的結(jié)構(gòu)，如圖19圖21 軸Fig21 Shaft1） 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 為滿足鏈輪的軸向定位要求，-軸段右端制出軸肩，左端采用錐齒端面定位，同理為了滿足鏈輪的軸向定位要求，-軸段左端需制出一軸肩，右端采用鏈輪端面定位，為了滿足軸承的軸向點(diǎn)位要求，-軸段和-軸段的中間需制出一軸肩，-軸段右端采用軸承端蓋定位。 初步選擇軸承，考慮到主要承受徑向載荷，同時(shí)也承受不小的軸向載荷，故選用圓錐子軸承，參照工作要求并根據(jù)，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取圓錐滾子軸承30204，其尺寸為，故，中間用擋環(huán)進(jìn)行軸向補(bǔ)償。由于要在軸上布置兩個(gè)鍵槽，軸的直徑應(yīng)該增大10%-15%, 即16.568-17.321mm，取安裝錐齒的軸段的直徑。取安裝鏈輪的軸段直徑d-=18mm，鏈輪的左端用軸肩定位。2） 軸上零件的周向定位 軸的周向定位采用平鍵連接，按，由機(jī)械零件手查的平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為23mm，同時(shí)為了保證錐齒與軸的配合有良好的對(duì)中性，故選擇錐齒與軸的配合為，鏈輪與軸的周向定位采用楔鍵連接，按d-=42mm，由機(jī)械零件手冊(cè)查的平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為36mm，同時(shí)為了保證帶輪與軸的配合有良好的對(duì)中性，故選擇錐齒與軸的配合為，圓錐滾子軸承與軸的軸向定位是由過(guò)渡配合來(lái)定位。 (3)軸上倒角的尺寸取軸端倒角為。 (4)求作用小錐齒輪上的力1）求轉(zhuǎn)矩T1因已知小錐齒輪的分度圓直徑為而 圓周力，徑向力及軸向力的方向如圖所示 2）計(jì)算鏈輪上的力鏈輪受三個(gè)力的作用：工作拉力F、離心拉力F、垂直拉力Ff工作拉力，考慮到離心拉力和垂度拉力不是很大，一般作用在軸上的力，現(xiàn)在取。（5） 求小錐齒軸上的載荷首先根據(jù)小錐齒軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。根據(jù)小錐齒軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖和受力情況（表3）做出的彎矩圖和扭矩圖（圖22），從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖和扭矩圖中可以看出截面A是小錐齒軸的危險(xiǎn)截面。表3 軸的受力情況Table 3 Axial stress 載荷 水平面H 垂直面V 支反力 彎矩M 總彎矩 扭矩T 圖22 彎矩和扭矩圖Fig 26 Bending moment and torque figure（6）按彎扭合成應(yīng)力校核小錐齒軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核小錐齒軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面A和危險(xiǎn)截面B）的強(qiáng)度。很據(jù)及表1和表2中的數(shù)據(jù)，以及小錐齒軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，小錐齒軸的計(jì)算應(yīng)力。前已選定小錐齒軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，差得 。因?yàn)?，故截面A安全22。7.2 鍵的校核平鍵連接傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，其主要的實(shí)效形式是工作面被壓潰。因此通常只按工作面的擠壓應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度校核。假定載荷在鍵的工作面上是均勻分布的，不同平鍵連接的強(qiáng)度條件為 (31) 式中：T傳遞的轉(zhuǎn)矩 k鍵與輪鍵槽的接觸高度mm l鍵的工作長(zhǎng)度mm d軸的直徑mm對(duì)于安裝小錐齒輪的軸上的鍵進(jìn)行相關(guān)的校核，可見(jiàn)，所以鍵的強(qiáng)度足夠。7.3 重要螺栓的校核 分析螺栓的連接情況，可知螺栓組是屬于手橫向載荷的螺栓組連接。假設(shè)每個(gè)螺栓需要的預(yù)緊力均為，螺栓數(shù)目為Z，其平衡條件為 (32) 由此得預(yù)緊力為 式中： 結(jié)合面的摩擦系數(shù) i結(jié)合面數(shù) Ks防滑系數(shù)， 本設(shè)計(jì)中割臺(tái)約重290N，所以，Ks取1.2，f取0.15，z取4，結(jié)合面數(shù)i=2.由此可計(jì)算出螺栓的預(yù)緊力Fo大小為290N。由于預(yù)緊力的作用，將在結(jié)合面間產(chǎn)生摩擦力來(lái)抵抗橫向載荷。這時(shí)螺栓僅受預(yù)緊力作用，而且預(yù)緊力不受工作載荷的影響。于是可由螺栓危險(xiǎn)截面的拉伸強(qiáng)度條件式 (33)來(lái)校核螺栓的強(qiáng)度是否滿足條件，代入相關(guān)的數(shù)據(jù)得，遠(yuǎn)小于，可得螺栓的強(qiáng)度足夠。 8 結(jié)論此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我在湯興初導(dǎo)師的精心指導(dǎo)及本人自己的努力下完成的，畢業(yè)設(shè)計(jì)中的許多思想和方法得益于指導(dǎo)老師的指導(dǎo)和啟發(fā)。我雖然學(xué)的是機(jī)械設(shè)計(jì)制造方向，但是對(duì)農(nóng)機(jī)還不是很了解，對(duì)收割機(jī)的基本結(jié)構(gòu)不太清楚。從接到任務(wù)書(shū)后我就借閱相關(guān)農(nóng)機(jī)書(shū)籍查看，在對(duì)收割機(jī)的基本結(jié)構(gòu)有了初步的認(rèn)識(shí)后，開(kāi)始了我的設(shè)計(jì)之路。起初走了很多彎路，無(wú)數(shù)次的設(shè)計(jì)無(wú)數(shù)次的修改，心灰意冷，但是一點(diǎn)一滴的設(shè)計(jì)最后終于組成了整臺(tái)機(jī)器。在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇見(jiàn)了很多以前學(xué)習(xí)中沒(méi)遇見(jiàn)過(guò)的難題，最后通過(guò)借鑒前人的經(jīng)驗(yàn)以及結(jié)合自己的創(chuàng)新，更重要的是在這個(gè)設(shè)計(jì)中我加入了一些自己鮮活的思想，把難題一個(gè)個(gè)解決。雖然畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多，過(guò)程繁瑣，但我的收獲卻更加豐富，通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，把四年所學(xué)的相關(guān)知識(shí)都連串起來(lái)，使我的知識(shí)骨架更加牢固，而不是分散的。本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我擺脫了單純的只有理論知識(shí)而無(wú)實(shí)踐動(dòng)能力，鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，同時(shí)也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平。而且通過(guò)對(duì)整體的掌控，對(duì)局部的取舍，以及對(duì)細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗(yàn)得到了豐富。這是我們都希望看到的也正是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的所在。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我還會(huì)了一個(gè)道理，那就是世上無(wú)難事只怕有心人，只要有心，用心，在加細(xì)心，無(wú)論遇到什么難題都會(huì)迎刃而解，這對(duì)我畢業(yè)后從事工作也是一個(gè)很大的啟發(fā)。參考文獻(xiàn)1 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