【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