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本科畢業(yè)論文-手推式茶樹修剪機的設計-預覽頁

2025-07-07 17:48 上一頁面

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【正文】 ? =1232mm 由 V帶的基準長度系列表查得, 基準長度 Ld1=1250mm 由 實際中心距近似公式 得 2 LLaa 01d1d01i ??? ( 35) 212321250400 ??? =409mm 中心距范圍 1di1m i n ?????? 榆林學院本科畢業(yè)設計(論文) 11 1di1m a x ?????? ( 6)驗算小帶輪的包角 1? 的大小 由小帶輪包角公式 得 oi1d2do1 dd180 ????? ( 36) oo 125150180 ???? =177o 因為 1? =177o90o,故包角的大小合適。 根據(jù)傳動比 i=,查 V帶額定功率的增量表得 , ?? 。 帶 Ⅱ 的設計 ( 1) 帶 Ⅱ 上的功率為 P1=P 1? ? 2= ? ? = 主動輪的轉速為 nI=1500r/min,從動輪的轉速為 nII=1500r/min。 ( 3)計算結果 對于帶 II,選用 2 根 A1000GB/T115441997 的皮帶,中心距 aI=300mm,帶輪的直徑 ddI=125mm, ddII=125mm,軸上的壓力 FP2=。 參照文獻 [8]中圖 814( b),即可得到 V帶輪的結構及 尺寸公式 , 進而得到 帶輪Ⅰ的結構及尺寸如下圖所示 茶樹修剪機的設計 14 圖 33 帶輪Ⅰ的結構圖 其中技術上要求鑄造帶輪的 輪槽工作面不應有砂眼、氣孔,其他部分不應有縮孔等鑄造缺陷。 其在傳動機構中的位置可見圖 35 所示: 圖 35 刀片示意圖 茶樹修剪機的設計 16 刀片 材料的選擇 刀片在高速的環(huán)境下工作,在剪切過程中,會受到很大的摩擦力和擠壓力。 刀片的結構設計 刀片的結構采用圓形的刀盤,兩邊裝有兩個對稱的刀片, 刀片是一次性鑄造而成的,滾刀在高速旋轉的同時與樹干緊密接觸,將樹干一層層刨削掉。 ( 1) 刀具制造 工序 流程 剪板(開料)→沖坯 →打嘜→沖眼→調直→迫刀→熱處理→水磨(單面、雙面磨)→打砂(打刀背、打刀面、打刀柄)→拋光(機拋)→開刃口(機械開刃口)→打披鋒→釘?shù)丁⑺堋凇牡丁蛩ド皫АD→表面處理 。 軸的設計和校核 本章軸的設計主要包括軸 I、軸 II、軸 III 和軸 IV 的設計及校核。 由 軸的直徑公式可 得 3120 nPAD? (311) = 3? ≈ 對于 d? 100mm的軸,最小軸徑處有 1 個鍵槽時,應將軸徑增大 5%~ 7%,為~ 。 直徑為 DII處的軸段是一軸環(huán),軸環(huán)的寬度 L1? =,取 L1=26mm。 取 DIV=42mm, 第 V段軸也是來安裝軸承的,故 DV=DIII=30mm。 榆林學院本科畢業(yè)設計(論文) 19 綜上所述 : DI=DVII=20mm DII=DVI=26mm DIII=DV=30mm DIV=42mm 根據(jù)汽油機的高度及整機結構,確定軸Ⅰ的總長為 400mm。 直徑為 DII處的軸段長度,可以根據(jù)設計經(jīng)驗,確定軸承端面和帶輪的距 離為LII=24mm。 直徑為 D6處的軸段和 D2處一樣長 LVI=24mm。 C 點在豎直面內: 彎矩: MVC=Fr 223+FNB 139≈ 扭矩 : TC= 10624nP ≈ 由 軸的彎扭合成強度公式 得: 榆林學院本科畢業(yè)設計(論文) 21 W )T(M22VCca ???? (312) 式 中 : ? ≈ ; 代入數(shù)據(jù)得: 3221ca ? ???? )(≈ 19MPa60MPa D 點在豎直面內: 彎矩: MVD=Fr 292+FNB 208FND 69≈ 扭矩 : TC= 10622nP ≈ 代入數(shù)據(jù)得: 322ca ? ???? )( ≈ 47MPa60MPa 故軸Ⅰ的設計滿足要求 。11 10Ln60PC (313) 式 中 : 3?? ; 查 閱文獻 [8],取軸承的預期計算壽命 Lh’=18000h。 首先設計了安裝軸和軸承的支架,再根據(jù)軸承的外形尺寸而設計出了軸承座,最終將軸承座通過 12 個直徑為 7mm 的螺栓固定在軸承支架上,進而就可以固定軸承了。 (3)軸承的選擇和校核 因 FNB’FNC’,所以只要 C’的軸承可用即可 。 取載荷系數(shù) fp=,則滾動軸承的當量動載荷 P2=F’NC fp = ≈ 260N。 軸Ⅲ的設計 1)軸 Ⅲ 的 功率 計算 32316 ??????? 1) 選擇軸的材料,確定許用應力 因我們設計的軸對材料無特殊的要求,故選用 45 鋼并經(jīng)調質處理,其 抗拉強度極限 aMP640B ?? ,許用彎曲應力 [ 1? ]=60MPa 2) 軸Ⅲ的最終尺寸如下圖所示 : 圖 316 軸 Ⅲ 結構圖 ( 2) 軸 Ⅲ 的校核 圖 317 軸 Ⅲ 的 作用力示意圖 基于上述示意圖,按照彎扭合成應力公式校核軸的強度 茶樹修剪機的設計 26 以 b 為基點,由∑ Mb=0 得: FNc 139Fp2 193+Fr 84=0 由∑ Fy=0 得: Fr+FNb+Fp2FNc=0 其 中: Fr=100N, Fp2=769N 代入數(shù)據(jù)解得: FNb=(↑) , FNc=(↓ ) 根據(jù)材料力學中的知識,繪制的彎矩圖和扭矩圖如下 圖 318 軸 Ⅲ 力矩圖 從彎矩圖和扭矩圖可以看出 c 點是危險截面,需要校核 。 ?? 6 h443 10 39。 故 6406 滾動軸承滿足軸Ⅲ的使用要求 。 機框是用來放置汽油機、安置機頭 和車輪支撐軸的,進而才能安裝傳動軸、帶輪和帶。 機頭的材料選用 40Cr 的鋼材,厚度取為 10mm,長度就是修剪幅寬 500mm。 榆林學院本科畢業(yè)設計(論文) 31 茶樹修剪機的設計 32 結 論 這次畢業(yè)設計,從 總體 上來講, 主要 可以 分 為兩 個階段: 第一 個階段是 以查閱大量的資料 為基礎, 進行總體設計和零部件的設計。機架的結構尺寸只能根據(jù)技術指標和設計的各個零部件的尺寸來確定。 這次設計中不足之處在于自己設計方面的知識很匱乏,導致我設計過程進展的很困難。 榆林學院本科畢業(yè)設計(論文) 33 茶樹修剪機的設計 34 參考文獻 [1] 胡健 , 何增富 , 詹國祥等 . 茶樹修剪采摘機械的現(xiàn)狀及展望 [J]. 農(nóng)業(yè)裝備技術 , 2021,37( 5): 21. [2] 權啟愛 . 我國茶葉機械化的發(fā)展現(xiàn)狀與展望 [J]. 中國茶葉 , 2021, 28( 6) : 48. [3] 潘周光 , 毛文 . 茶樹重修剪機的研制概況 [J]. 林業(yè)機械與木工設備 , 2021, 36( 7): 68. [4] 權啟愛 . 國內采茶機械化的新進展 [J]. 茶葉機械雜志 , 1994,( 1): 1416, 37. [5] 周章添 , 譚小紅,潘周光 . 茶樹重修剪機研制進展及改進設計 [J]. 茶葉雜志 , 2021, 34( 2): 111114. [6] 王少懷 , 徐東安 , 高紅霞 . 機械設計實用手冊 [M].北京: 機械工業(yè)出版社 , 2021. [7] 王建軍 ,譚旭光,孫祖梅等 . 內燃機及配附件產(chǎn)品供應目錄 [M]. 北京:機械工業(yè)出版社,2021. [8] 濮良貴 . 機械設計 [M]. 北京:高等教育出版社, 2021. [9] 劉鴻文 . 材料力學 [M]. 北京:高等教育出版社, 2021. [11] 甘永立 . 幾何量公差與檢測 [M]. 上海:上???學技術出版社, 2021. [12] 朱冬梅 , 胥北瀾 , 何建英等 . 畫法幾何及機械制圖 [M]. 北京:高等教育出版社, 2021. [13] 趙健,張紅松 , 胡仁喜等 . Autocad 2021中文版教程機械設計實例 [M]. 北京:機械工業(yè)出版社, 2021. [14] JB/T 5674— 2021. 茶樹修剪機 [S].北京: 機械工業(yè) 出版社, 2021. [15] 趙程 , 楊建民 . 機械工程材料 [M]. 北京:機械工業(yè)出版社, 2021. [16] 陸玉 , 馮立艷 . 機械設計課程設計 [M].北京: 機械工業(yè) 出版社, 2021. 榆林學院本科畢業(yè)設計(論文) 35 茶樹修剪機的設計 36 致 謝 本次畢業(yè)設計能夠順利地完成, 我要感謝那些所有給予我關心和幫助的人 。 在此,謹向 拓 老師致以衷心的感謝和敬意! 其次,我 要感謝 的是我的同伴們 —— 同設計組的所有同學。 我還要感謝我們 08 級機械專業(yè)所有的同學,有你們的陪伴,我的大學生活才會更加的豐富多彩。顎式等)、磨碎機(球磨、棒磨、管磨) 由表 A32 得 KA=。 ( 4)確定帶輪基準直徑 ddI、 ddII 選取 ddI=125mm,且 ddI=125mm75mm。 5%的范圍內,為允許值。 aI≈ 2LLa 02d2d02 ?? =300+ 2 ? =304mm 中心距的范圍 amin2==? 1000=289mm amax2=aI+=304+? 1000=334mm ( 7)驗算小帶輪的包角 2? 的大小 180o2 ?? oIdd dd ???? =180o 因 2? =180o90o,故小帶輪的包角大小合適 。 2L2a02022A2 KK)PP( PKZ ??? = ??? = 圓整后得帶 II 的根數(shù)為: Z2=2。 茶樹修剪機的設計 42 附錄 B 軸Ⅱ的設計過程 軸 II 在傳動機構中的位置見圖 B1 圖 B1 ( 1) 軸的計算 2221 ??????? 1) 選擇軸的材料,確定許用應力 因我們設計的軸對材料無特殊的要求,故選用 45 鋼并經(jīng)調質處理,其抗拉強度極限 aMP640B ?? ,許用彎曲應力 [ 1? ]=60MPa 2) 按扭轉強度估算軸的最小直徑 DI 查表得 A0=112cm 3330 nPAD? 3 ?? ≈ 對于 d? 100mm的軸,最小軸徑處有 1 個鍵槽時,應將軸徑增大 5%~ 7%,為~ 根據(jù)軸的長度標準 GB282281,取 DI=20mm 3) 設計軸的結構并繪制機構草圖 榆林學院本科畢業(yè)設計(論文) 43 帶輪的另一端需要軸肩定位,由 DI=20mm,軸肩高度 h1=( ~ ) DI =( ~ ) mm。 查表初步選用型號為 6406 GB/T 2761994 的軸承,軸承寬度 B=23mm,軸承內圈安裝尺寸 damin=39mm,軸承內圈端面直徑 d≈ 軸肩的高度 ,取DIV=42mm。 第 VII 段軸是用來安裝刀片的,為了便于加工,取第 VII 段軸的直徑為DVII=DI=22mm。 直徑為 DII處的軸段長度,可以根據(jù)設計經(jīng)驗,確定軸承端面和帶輪的距離為LII=24mm。 直徑為 D6處的軸段和 D2處一樣長 LVI=24mm
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