【正文】
玉米收割機(jī)畢業(yè)設(shè)計說明書目 錄1 現(xiàn)代玉米收割機(jī)的歷史與發(fā)展現(xiàn)狀以及玉米收割機(jī)的發(fā)展意義 4 4 我國玉米收割機(jī)的發(fā)展歷程 6 玉米收獲機(jī)械化的發(fā)展趨勢 9 102. 玉米收割機(jī)設(shè)計數(shù)據(jù)調(diào)研與前期構(gòu)思 11 11 玉米收割機(jī)原理與思路的構(gòu)想 12 玉米收割機(jī)割臺 12 133 玉米收割機(jī)的設(shè)計計算過程 14 14 結(jié)構(gòu)尺寸計算 14 15 15,錐齒輪2,錐齒輪3 15 主軸及軸1,軸2,軸3,軸4的設(shè)計 16 軸1的尺寸設(shè)計 17 17 軸3的尺寸設(shè)計 18 軸4的尺寸設(shè)計 19 主軸連接輸送帶皮帶輪的尺寸設(shè)計 204玉米收割機(jī)圖紙繪制過程 21 auto CAD的簡介 21 主要零部件的繪圖過程 23 23 主軸連接輸送帶皮帶輪的繪制過程 295. 本次畢業(yè)設(shè)計的總結(jié)與致謝 37 考 文 獻(xiàn) 40摘 要玉米作為作為我國第二大農(nóng)作物,與之相對應(yīng)的我國玉米收割機(jī)發(fā)展十分遲滯。本文的出發(fā)點正鑒于此,以現(xiàn)有的玉米收割機(jī)為什么不能適應(yīng)中國的玉米種植農(nóng)藝為出發(fā)點,選取最具代表性的前懸掛式玉米收割機(jī)進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新設(shè)計,使改進(jìn)后的機(jī)型能夠讓農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝得到最大限度的結(jié)合。本文對玉米收割機(jī)進(jìn)行了整體的機(jī)構(gòu)理論研究。分析國內(nèi)外的各種型號的玉米收割機(jī)的使用與現(xiàn)狀,找到適應(yīng)我國情況的相應(yīng)機(jī)型,并對其中的關(guān)鍵部位進(jìn)行了設(shè)計計算,主要包括錐齒輪、摘穗輥和動力輸入的傳動軸的設(shè)計,保證了機(jī)構(gòu)運(yùn)行的可靠性。關(guān)鍵詞:玉米收割機(jī),錐齒輪,摘穗輥43西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計論文AbstractAs China’s secondlargest corn crop,and the corresponding development of China’s corn harvest machinery is hysteresis. In this paper, the starting point is to the existing maize harvest machine, why can’t adapt to China’s corn agronomic as a starting point, to select the most representative before hanging corn harvest machine design improvement, improved model can make farm machinery and agricultural get maximum.First is the overall pick ear of corn, the structure design of the key parts of design calculation, such as bevel gear, harvest roll and the design of the input shaft, guarantee the reliability of the operation. Key words: Corn harvester, Bevel gear, harvest roll1 現(xiàn)代玉米收割機(jī)的歷史與發(fā)展現(xiàn)狀以及玉米收割機(jī)的發(fā)展意義玉米收割機(jī)是在玉米成熟或接近成熟時,根據(jù)農(nóng)藝要求,用機(jī)械來完成對玉米果實收割及秸稈處理的作業(yè)農(nóng)業(yè)機(jī)械工具。 是針對新型能源開發(fā)和減輕農(nóng)民朋友勞動強(qiáng)度而研究開發(fā)的一種新型自動化農(nóng)業(yè)機(jī)械,一種價格低廉適合農(nóng)村小四輪機(jī)械普及計劃,配套就能收割玉米果實及處理秸稈的農(nóng)業(yè)機(jī)械。它縮短了農(nóng)民朋友的勞動周期,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,讓人們從繁重的體力勞動解放出來。 玉米收割機(jī)的工作原理部件主要有割桿裝置、輸送裝置、液壓升降器等部件組成。作業(yè)時,機(jī)器沿玉米壟方向前進(jìn),割刀將玉米秸稈割掉,玉米穗通過輥組擠壓與玉米桿脫離掉落在傳送帶上被傳送帶向后傳送并收集起來,完成收割。 玉米收割機(jī)動力的分離是由駕駛員操作拖拉機(jī)的液壓升降系統(tǒng)來完成,把主機(jī)往上提升到所停留的位置后,兩根B型三角帶就會停止轉(zhuǎn)動,切斷柴油機(jī)的動力輸入,實現(xiàn)動力輸出和割刀和輸送帶的分離,割刀和輸送帶就會停止轉(zhuǎn)動。反之就會處于工作旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。玉米收割機(jī)的收割機(jī)分類:(1)便攜式收割機(jī)又分為側(cè)掛式和背負(fù)式兩種:①側(cè)掛式自動收割機(jī)采用硬軸傳動方式, 主要由發(fā)動機(jī)、 傳動系統(tǒng)、離合器、工作部件、操縱裝置和側(cè)掛皮帶等部件組成?!?2千瓦的單缸二沖程風(fēng)冷汽油機(jī)和離心式摩擦離合器;另一端安裝由減速器和切割刀具等部件組成的工作部件。工作部件的類型很多,常用的為圓鋸片、刀片或尼龍絲。作業(yè)時,將傳動軸的鋁合金套管上的鉤環(huán)掛在操作者肩下的背帶上,操作者握住手把,在向前前進(jìn)過程中橫向擺動硬軸,即可完成切割雜草、灌木等作業(yè)。機(jī)具重約6~12千克,轉(zhuǎn)速約為4500~5000轉(zhuǎn)/分。②背負(fù)式自動收割機(jī)。用軟軸傳動,一般構(gòu)造與側(cè)掛式割灌機(jī)的機(jī)械構(gòu)造原理相似,不同的是其發(fā)動機(jī)裝置的部件背在操作者背上,切割部件由軟軸傳動,~。 發(fā)動機(jī)與背架之間以兩點聯(lián)接并裝有特制橡膠件用以隔振。軟軸為套裝在軟管內(nèi)的鋼絲撓性軸,目的為用以傳遞扭矩。軟管為敷有橡膠保護(hù)套的金屬編織網(wǎng)包住的鋼帶纏卷的螺紋管,以防塵土侵入軸內(nèi)造成機(jī)械損傷和零部件工作而帶來的工作危險并保持軸表面的潤滑油工作狀態(tài)?!?米之間。(2)手扶式收割機(jī)由普通行走輪來支承機(jī)具總體重量,由操作者推動機(jī)器前進(jìn),由發(fā)動機(jī)輸出動力驅(qū)動工作部件進(jìn)行切割玉米桿作業(yè)。其機(jī)械構(gòu)造和工作原理同便攜式割灌機(jī)的機(jī)械構(gòu)造和工作原理相類似。(3)懸掛式收割機(jī)懸掛在拖拉機(jī)機(jī)體后方,由動力輸出軸驅(qū)動工作部件旋轉(zhuǎn),適用于農(nóng)村大面積農(nóng)田割灌作業(yè)。主要由機(jī)架、鋸片、傳動裝置、懸掛裝置和推板等工作部件組成。在操作者進(jìn)行割灌作業(yè)時,拖拉機(jī)動工作方式是后退行駛,工作行駛速度為5公里/小時,可鋸莖稈直徑為10厘米左右的灌木。玉米機(jī)械收割是玉米生產(chǎn)全過程機(jī)械化中的關(guān)鍵一環(huán)。機(jī)械收獲是指通過全自動或半自動機(jī)械手段,完成摘除果穗、輸送果穗、果穗裝箱和莖桿還田等工序,這些工序一次性完成稱為聯(lián)合收獲。世界歷史上第一臺玉米聯(lián)合收獲機(jī)是由澳大利亞昆士蘭文巴的艾倫(George Hand)于公元一九二一年設(shè)計出來的,后來又經(jīng)過多次完善和改進(jìn),隨后一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家便在之前的研制基礎(chǔ)上逐步開始規(guī)?;纳a(chǎn)和使用,直至上個世紀(jì)五、六十年代已完全完成玉米收獲機(jī)械化,玉米生產(chǎn)全過程機(jī)械化技術(shù)體系已經(jīng)成熟的應(yīng)用了許多年。與原來的純手工收獲方式相比,玉米生產(chǎn)全過程機(jī)械化技術(shù)的最顯著的特點是“大功率、多功能、高效率、高舒適性” ,機(jī)械化收獲主要采用玉米摘除果穗、果穗脫粒、秸稈還田的收獲工藝等,這種收獲方式并不太適合我國一年兩作地區(qū)和其他地區(qū)的玉米種植特點,特別是在玉米果穗高含水率收獲時的損失率較高。穗莖兼收機(jī)型僅有烏克蘭赫爾松公司生產(chǎn)的玉米收獲機(jī),但其結(jié)構(gòu)龐大、價格昂貴,不適合我國大部分地區(qū)的農(nóng)村情況。青貯收獲機(jī)是完成玉米果穗、莖桿一起切碎收獲的機(jī)械化機(jī)具,不符合我國農(nóng)村大部分地區(qū)的玉米收獲方式。玉米播種環(huán)節(jié),隨著播種機(jī)械器具的研制開發(fā)與推廣應(yīng)用,機(jī)械技術(shù)和工藝質(zhì)量漸趨成熟,已完全具備了滿足機(jī)械化種植的基本條件。我國自動化玉米收獲機(jī)械研制與世界發(fā)達(dá)國家比較起步較晚,目前從事玉米收獲機(jī)械研究和規(guī)模化生產(chǎn)的單位僅有50余家,機(jī)型達(dá)60多個品種,分為自走式、懸掛式、牽引式和谷物聯(lián)合收獲機(jī)配玉米割臺等四種形式,又分單行和多行,摘穗機(jī)構(gòu)主要有板式、臥輥式和立輥式,各廠家的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)參數(shù)相近,但各廠家之間的配套性、標(biāo)準(zhǔn)化不夠,新產(chǎn)品研制開發(fā)和生產(chǎn)投資力度小、可靠性差、質(zhì)量也難以保證。由于播種等環(huán)節(jié)與收獲環(huán)節(jié)上的脫節(jié),玉米機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)還不是很規(guī)范,適宜各個地區(qū)不同種植特點的技術(shù)規(guī)范還沒有完全建立和應(yīng)用起來。因此,必須加快對玉米生產(chǎn)各環(huán)節(jié)關(guān)鍵部分機(jī)械化技術(shù)與裝備的配套應(yīng)用研究與試驗示范,以加速我國玉米生產(chǎn)機(jī)械化的進(jìn)程。目前美國、德國、烏克蘭、俄羅斯等西方農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)發(fā)達(dá)國家,玉米的收獲包括籽粒和莖桿青貯已基本上實現(xiàn)了機(jī)械自動化,由于其種植方式多為一年一季,收獲時玉米籽粒的含水率很低,大多數(shù)國家均采用玉米摘穗并直接將果穗脫粒的收獲方式。美國的John Deere公司、Case公司、德國的Mengle公司等研發(fā)及生產(chǎn)的玉米聯(lián)合收獲機(jī),絕大部分是在小麥?zhǔn)斋@機(jī)的基礎(chǔ)部件上換裝玉米割臺,并通過調(diào)節(jié)脫粒滾筒的轉(zhuǎn)速和脫粒間隙進(jìn)行玉米的聯(lián)合收獲。 我國玉米收割機(jī)的發(fā)展歷程我國農(nóng)村大部分地區(qū)的玉米種植特點與歐美等農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)發(fā)達(dá)國家相比,我國的玉米種植有以下幾個特點: (1)玉米種植地塊小?! 。?)玉米種植行距不統(tǒng)一。 (3)玉米收獲期籽粒含水率較高。從上個世紀(jì)八十年代初期,我國相繼從國外引進(jìn)了一些國外先進(jìn)機(jī)型,如美國Case公司的聯(lián)合收獲機(jī)換裝玉米割臺,一次作業(yè)可完成玉米摘穗、果穗脫粒和玉米粒清選作業(yè)。由于在我國北方大部分玉米產(chǎn)區(qū)尤其是小麥玉米一年兩作種植區(qū),玉米收獲時其籽粒含水率高達(dá)35%以上,若采用直接脫粒方式收獲,籽粒破碎率十分嚴(yán)重。據(jù)一九八零年九月在河北省欒城縣萬畝試驗站測定,美國Case公司研發(fā)生產(chǎn)的1440型聯(lián)合收獲機(jī)換裝玉米割臺后收獲玉米時,籽粒破碎率的平均值為14%,最高值可達(dá)到30%,總損失率達(dá)到20%。而且這種直接脫粒的收獲方式也不利于玉米后熟,因而導(dǎo)致產(chǎn)量的降低。因此這種類型的機(jī)具并不適應(yīng)在我國兩茬輪作種植區(qū)換水率很高的玉米的收獲作業(yè)。同期我國還引進(jìn)了前蘇聯(lián)的KCKY—6型自走式玉米收獲機(jī),是現(xiàn)在烏克蘭赫爾松康拜因聯(lián)合收獲機(jī)制造公司研發(fā)生產(chǎn)的。這種聯(lián)合收獲機(jī)可以進(jìn)行摘穗——青貯聯(lián)合作業(yè),實現(xiàn)穗莖兼收。它采用對行作業(yè),設(shè)計收獲行距為700mm,而在我國廣大農(nóng)村地區(qū)的玉米種植行距雜亂無章,沒有同意的標(biāo)準(zhǔn),因此就制約了這種機(jī)具的大范圍使用;它的玉米莖桿切割方式為無支撐切割,使得售貨機(jī)作業(yè)后的留茬高度高且參差不齊,而且由于喂入雜亂造成切碎后的莖稈長短不一,切碎后的飼料斜茬率高,切段長度達(dá)40~120mm,使得留茬能作為飼料的利用率很低,用戶使用后很不滿意。,機(jī)體十分龐大,價格非常昂貴,并不適應(yīng)我國農(nóng)村廣大地區(qū)的田間道路情況及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平。而約翰迪爾新世紀(jì)7000系列自走式青貯收獲機(jī)是一種能進(jìn)行穗莖一起切碎的專用的青貯收獲機(jī),工作行走速度快,收割作業(yè)效率高,工作能源消耗少,機(jī)械自動化水平高,但是它僅僅只能進(jìn)行青貯但不能進(jìn)行摘除果穗作業(yè),并且由于機(jī)具價格昂貴,令我國廣大的農(nóng)村購買者望而卻步,因此這些機(jī)型也不適合我國玉米的機(jī)械自動化收獲。目前,國內(nèi)自主研發(fā)的玉米收獲機(jī)正處于開發(fā)、試驗和示范階段,少數(shù)企業(yè)的玉米收獲機(jī)也僅為小批量小規(guī)模生產(chǎn)中。在未來5年內(nèi)還主要是發(fā)展功能單一、價格低廉、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高和易維修的玉米收獲機(jī),機(jī)型主要以背負(fù)式和中小型自走式機(jī)為主。功能單一的摘穗還田機(jī)也將會有一定市場。其發(fā)展大致經(jīng)歷了三個階段,第一階段始于二十世紀(jì)六十年代,當(dāng)時幾乎還沒有形成定型產(chǎn)品。第二次的玉米收獲機(jī)研發(fā)高潮出現(xiàn)在上個世紀(jì)80年代后期,共有接近50家大小企業(yè)和科研單位參與其中,研究開發(fā)的重點是解決高濕玉米(籽粒含水率高達(dá)35%以上)在收獲過程中的籽粒破損率高的收獲問題,針對當(dāng)時農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r和經(jīng)營規(guī)模,研制成功了60多種機(jī)型。到二十一世紀(jì),我國的玉米收獲機(jī)發(fā)展進(jìn)入第三個階段。單從技術(shù)開發(fā)層面上說,當(dāng)時我國自主研發(fā)的玉米收獲機(jī)已經(jīng)達(dá)到或接近外國農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)先進(jìn)國家的水平。但是對我國農(nóng)村玉米種植小規(guī)模經(jīng)營狀況(地塊小、玉米品種多、種植行距沒有統(tǒng)一規(guī)范等)針對性不是很強(qiáng)。另一方面,近幾年隨著我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的整體調(diào)整和畜牧業(yè)水平的整體發(fā)展,穗莖兼收型玉米聯(lián)合收獲機(jī)的需求量正在迅速增加。這將使我國農(nóng)村地區(qū)玉米收獲機(jī)技術(shù)的開發(fā)與研究圍繞以下幾個熱點展開:1)不對行收獲技術(shù);2)降低收獲機(jī)動力消耗的技術(shù);3)降低收獲后果穗含雜率的技術(shù);4)降低籽粒破碎率的技術(shù)。我國玉米收獲機(jī)械從研制至今,通過農(nóng)業(yè)機(jī)械科研、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等各方面單位的努力下,已經(jīng)取得了很好很快速的發(fā)展。目前為止,我國玉米聯(lián)合收獲機(jī)發(fā)展從絕對數(shù)量上看,雖然與小麥、水稻相比相差甚遠(yuǎn),但從玉米聯(lián)合收獲機(jī)自身發(fā)展角度來看,玉米收獲機(jī)械化還是取得了很好很快的發(fā)展。主要表現(xiàn)在兩個方面。一方面,在國家和各級政府加大了對玉米聯(lián)合收獲機(jī)研制開發(fā)的資金和政策相關(guān)單位的支持下,許多科研單位和企業(yè)對玉米聯(lián)合收獲機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究和試驗。例如山東省農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)推廣站、山東理工大學(xué)、淄博向農(nóng)機(jī)械有限公司和萊陽農(nóng)學(xué)院等四家單位聯(lián)合承擔(dān)的“十五”國家科技攻關(guān)項目——“玉米收獲技術(shù)與裝備研究示范” 課題,將會有效的解決多年來制約我國玉米聯(lián)合收獲機(jī)中穗莖兼收的關(guān)鍵技術(shù)和模塊化設(shè)計,研究開發(fā)出在一年一作、一年兩作地區(qū)進(jìn)行玉米收獲和穗莖兼收技術(shù)方案與機(jī)器配套系統(tǒng),提高玉米聯(lián)合收獲機(jī)械的機(jī)械可靠性和地區(qū)適應(yīng)性。另一方面,北方各省、市、自治區(qū)都進(jìn)一步加強(qiáng)了玉米收獲機(jī)械化技術(shù)的推廣力度,在局部地區(qū),玉米的機(jī)械化收獲已經(jīng)呈現(xiàn)出比較快發(fā)展的良好跡象,特別是山東省,2009年全省玉米聯(lián)合收獲機(jī)保有量已達(dá)可觀的5873臺,機(jī)收水平達(dá)到11%。從全國范圍來看,玉米機(jī)械化收獲技術(shù)的實踐與推廣仍然處于發(fā)展的初始階段。2005年,我國農(nóng)村地區(qū)玉米收獲機(jī)械化水平不到3%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于同期小麥?zhǔn)斋@機(jī)械化水平的80%、水稻收獲機(jī)械化水平的35%的全國收獲機(jī)械化水平。我國玉米收獲機(jī)械化仍然存在著許多必須面對的問題。首先表現(xiàn)在基礎(chǔ)核心部件研究不足,很多科研單位與生產(chǎn)企業(yè)只是注重整機(jī)的研制開發(fā),而忽視基礎(chǔ)核心部件的設(shè)計研發(fā),從而造成眾多機(jī)型在收獲工藝和機(jī)構(gòu)參數(shù)上大同小異、重復(fù)制造的問題。其次是產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性差,機(jī)器故障頻繁,從而造成玉米籽粒破碎率、果穗損失率高等問題。 玉米收獲機(jī)械化的發(fā)展趨勢就目前我國農(nóng)村大部分地區(qū)的玉米收割機(jī)機(jī)械化水平來看,我國玉米機(jī)械化收獲水平有了很大發(fā)展,根據(jù)各地玉米種植行距、農(nóng)藝要求的不同,各科研單位與生產(chǎn)企業(yè)設(shè)計開發(fā)了眾多不同原理不同工藝的機(jī)型。但根據(jù)我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)