【正文】 2 . 7 09 5 5 0 9 5 5 0 3 4 . 9 4738PT n? ? ? ?ⅡⅡ ⅡNm （ 2 ）取齒寬系數(shù) ?? ，齒寬中點的平 均分度圓直徑 md 和模數(shù) m ? ? ? ?0 . 5 / 1 0 . 5mRd d R b R d?? ? ? ?， 故 ? ?1 ??? 。 （ 9）查取應(yīng)力校正系數(shù) ， 由齒形系數(shù)及應(yīng)力修正系數(shù)查得 1 ? ， 2 ? 。 各軸段的長度，主要取決于各零件與軸配合部分的軸向尺寸和零件間必要的軸向間隔的距離。 軸段 ⑦ 上安裝有皮帶輪，考慮到帶輪裝拆方便，故 7 16d ? mm， 7 30L? mm。m） 總彎矩（ N 軸的最小直徑 300PdAn? （ 22） 取 0 100A? ， ?? 40? ? MPa ， 則 30 2 .7 01 0 0 1 5 .4 1738d ??mm 由于軸上開鍵槽 ,考慮鍵槽對軸的強(qiáng)度削弱 ,應(yīng)增大軸徑 ,一般有一個鍵槽時 ,軸徑增大 3%左右 ,有兩個鍵槽時應(yīng)增大 7%左右 ,然后圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑 ,因此 0(1 7%) 16 .4 9dd? ? ? 將 d 圓整成 18mm。 軸段 ② 上安裝錐齒輪 ,則 2 28d ? mm， 2 30L? mm。 計算得 ? m/s ? N 1 ? N (4)曲柄主軸的強(qiáng)度校核 由上面的彎曲應(yīng)力圖 13 知處錐齒輪截面為最大應(yīng)力處， ? ?eqeq MW???? （ 26） 查軸的常用材料及其主要機(jī)械性能表 [6]可知 40Cr 調(diào)質(zhì)時 ， 981b? ? MPa， 根據(jù) b? 值查軸的許用彎曲應(yīng)力表查得軸的許用彎曲應(yīng)力 ? ? 90?? MPa。故需要確定它們的類型及尺寸，以及校核強(qiáng)度。 箱體及附件的設(shè)計 (1)箱體的設(shè)計 a 箱體的材料 箱體一般用灰鑄鐵 HT200 或 HT250 制造。 根據(jù)軸承外徑選 4M8，則 3 8d? 故 032. 5 72D D d? ? ?mm ? ?2 0 32 .5 3 9 2D D d? ? ?～mm ??， 取 8e? mm 10m? mm。 5 輸送系統(tǒng)的設(shè)計 割草 機(jī)的輸送系統(tǒng)直接影響著收獲質(zhì)量。 (2)帶輪的直徑 1d ? ? ? ? 331 1 0 . 2 51 1 0 0 1 3 5 0 1 1 0 0 1 3 5 0 7 6 . 6 8 9 4 . 1 2738Pd n? ? ?～ ～ ～mm 參平帶輪的直徑表選 1 90d? mm (3)帶速 v 11 3 . 1 4 9 0 7 3 8 3 . 4 86 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0dnv ? ??? ? ???＜ maxv =30m/s (4)兩個帶輪直徑相同，同比傳動，即 1290dd??mm (5)軸間距 根據(jù)結(jié)構(gòu)確定 a =1020mm (6)所需帶長 L ? ? ? ? 221122 2 3 2 2 . 624 ddL a d d a? ?? ? ? ? ?mm （未考慮接頭長度） (7)帶輪包角 1a 211 1 8 0 5 7 . 3 1 8 0dda a?? ? ? ? ? ?＞ 150? (8)曲撓次數(shù) y 1000 2 .7 0 4mvy L??＜ maxy 其中 m —— 帶輪數(shù) max 6 10y ? ～ 。 即 12mTV Bq V hq? （ 28） 式中 mV —— 機(jī)器前進(jìn)速度 ； B —— 機(jī)器作業(yè) 幅寬 (B =1m)； TV —— 輸送帶速度 ； h —— 牧草層厚度（拔齒高度） ； 1q —— 牧草生長密度（株 /M2） ； 2q —— 牧草在輸送帶上的集密度（株 /M2） 。 本章小結(jié) 本章主要是設(shè)計整個裝置的傳動系統(tǒng)，確定傳動系統(tǒng)比的分配，計算出切割系統(tǒng)和行走系統(tǒng)的功率需求和傳動效率。 d 減速器的潤滑和密封 本文所設(shè)計的減速器是小型的，可采用脂潤滑，選用二硫化鉬鋰；軸伸出 端 密封采用軸承蓋 及密封圈。 (6)確定聯(lián)軸器的類型和相關(guān)尺寸 ① 選用凸緣式聯(lián)軸器 ② 計算轉(zhuǎn)矩 工作轉(zhuǎn)矩為 2 . 7 09 5 5 0 9 5 5 0 3 4 . 9 4738PT n? ? ? ?Nm） HM ? ? 扭矩 T （ N 圖 13 曲柄主軸的受力圖 Fig13 The crank shaft by the attempt 因為軸的輸入功率為 ，用于輸送系統(tǒng)功率是 ， 則切割系統(tǒng)的功率為 ，主軸的轉(zhuǎn)速為 nⅡ =738 r/min。 軸段 ④ 安裝軸承 ,其直徑和長度等于相應(yīng)軸承的內(nèi)徑和寬度 ,選用 6025 型深溝球軸承 ,則 4 25d ? mm， 4 15L? mm。 （ 5） 確定軸上鍵的類型和尺寸 軸上零件的周向固定采用鍵，故在錐齒輪與皮帶輪的軸段上開鍵槽。 則 1 ? 12 2 1 5 3 1 9 . 6 8 1 0 0 1 . 2 93 0 . 6tmTF d ? ?? ? ?N 1tan cosrtFF ??? 式中 ? —— 壓力角 ， 20???； 1? —— 小齒輪分度圓錐角 ， 由前面計算可知 1 23???。 軸段 ③ 為軸肩定位軸承，為保證軸承的軸向固定，則 3 26d ? mm， 3 100L? mm。 （ 9）分度圓齒厚 / 2 ???mm 齒輪強(qiáng)度校核 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核 ? ? ? ?1 2 3141 0 .5H H E HRRKTZZ du??????? （ 16） 式中 HZ —— 節(jié)點區(qū)域系數(shù)，對于標(biāo)準(zhǔn)直齒輪 HZ =； EZ —— 彈性系數(shù)，由彈性系數(shù)表查得 21 8 9 .8 /EZ N m m? ； ? ?H? —— 接觸疲勞許用應(yīng)力（ MPa） ； ? ? limHNH HZS?? ? （ 17） 式中 limH?—— 齒輪材料的接觸疲勞極限（1lim lim 2 1400HH????MPa） ； NZ —— 接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)，由接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)圖查得??； HS —— 接觸疲勞強(qiáng)度最小 安全系數(shù)，取 1HS ? ； ? ? lim1 11 / 1 5 4 0H H N HZS????MPa ? ? li m 2 22 / 1 5 4 0H H N HZS????MPa ? ? 51 2 34 1 36 ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ?MPa＜ ? ?1H? ? ? 52 2 34 1 84 ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ?MPa＜ ? ?2H? 故二級錐齒輪齒面接觸強(qiáng)度合理。 則 71 6 0 1 7 3 3 1 3 0 0 3 .1 2 1 0N ? ? ? ? ? ? 72 6 0 7 3 8 1 3 0 0 1 .3 3 1 0N ? ? ? ? ? ? （ 6）計算抗彎疲勞許用應(yīng)力，錐齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度安全系數(shù) ? 。 選取精度等級 表面因采用淬火處理，故初選 7 級精度 。m/m2） 。一路經(jīng)二級減速后，直接傳遞給曲柄主軸（ nⅡ =738r/min）。 偏心輪的結(jié)構(gòu)如圖 5 所示 ： 圖 5偏心輪 Fig5 Eccentric gear 切割裝置附件的設(shè)計 壓板 （見圖 6） 圖 6 壓板 Fig6 Clamp 機(jī)架 （見圖 7） 圖 7 機(jī)架 Fig7 Frame 本章小結(jié) 本章主要是分析切割器的參數(shù)，通 過原理分析，根據(jù) 電動割草 機(jī)的工作情況計算出機(jī)器前進(jìn)的速度和割刀切割的速度，同時進(jìn)行切割裝置的設(shè)計，切割裝置是牧草收 割機(jī)的主要組成部分，其性能影響整個牧草的收割質(zhì)量。由于本文設(shè)計的是雙刀割草機(jī)，驅(qū)動機(jī)構(gòu)的受力情況正好相反，相互抵消，所以凸輪軸平衡能力較好，就不需要校核計算了。 因為往復(fù)切割器割刀運動一個行程，曲柄轉(zhuǎn)動 180176。這一章主要是設(shè)計小型 電動割草 機(jī)的大體的方案，為以后的設(shè)計做準(zhǔn)備。行走輪的直徑為 250mm。選擇單缸兩沖程的柴油機(jī)，它的額定功率為 ,轉(zhuǎn)速為 2600r/min,外形尺寸為 166196208。 往復(fù)式割草機(jī)的分類 往復(fù)式割草機(jī)主要分為以下幾類： 10203010 20 30 40 50 60力動的需所割收生草重往復(fù)式割草機(jī)旋轉(zhuǎn)式割草機(jī) （ 1）手扶拖拉機(jī)配套；又分為前懸掛式和牽引式 :； （ 2）乘座式拖拉機(jī)配套；又分為前懸掛式和牽引式 ； （ 3）連桿式割草機(jī)；采用曲柄輪和連桿驅(qū)動的形式 ； （ 4）無連桿式割草機(jī)；又稱作平衡驅(qū)動割草機(jī)，通過動刀的往復(fù)運動，在此過程中所產(chǎn)生的不平衡又重錘吸收。切割器刀片安裝在刀盤上，并隨刀盤一起回轉(zhuǎn)進(jìn)行割草，其前進(jìn)速度高，有較高的生產(chǎn)率，不產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象，更換刀片簡易，保養(yǎng)方便。它適于收割天然牧草和種植牧草，具有割茬低而整齊，牧草損失少，便于調(diào)整使用等優(yōu)點，其發(fā)展過程是從畜力到機(jī)引；從牽引到懸掛。該廠生產(chǎn)的天然草場和低產(chǎn)人工草場的割、摟產(chǎn)品，技術(shù)上比較成熟，且市場占有率高、量大而面廣，但它在種植高產(chǎn)牧草的收割方面競爭力較小。 60 年代內(nèi)蒙古畜牧機(jī)械研究所進(jìn)行了后懸掛雙刀高速割草機(jī)的研究，雙動刀高速割草機(jī)接近當(dāng)時國外同類產(chǎn)品先進(jìn)水平，由于某種原因約十年的時間停止了這方面的研究工作。因此，國外牧草收獲機(jī)械研究開發(fā)從整機(jī)性能上已日益完善。 美國約翰 國內(nèi)外發(fā)展歷史及現(xiàn)狀 國外電動割草機(jī)的生產(chǎn)研究概況 國外研制和生產(chǎn) 牧草收獲機(jī)械起步早，發(fā)展較快。主要的原因是我國的牧草收割機(jī)的品種不齊全，牧草收割的質(zhì)量不能夠達(dá)標(biāo)，這樣就會影響牧草的再生長，研究牧草收割技術(shù)的人員少，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，再者農(nóng)牧民的購買欲望不夠強(qiáng)烈，嚴(yán)重影響了牧草收割機(jī)的快速發(fā)展。目前牧草種植均為幾公頃至幾十公頃的中小型牧場，田塊大小不一，高低不平，大型 電動割草 機(jī)械難以在這些地區(qū)作業(yè)，這些地理位置對 電動割草 機(jī)械要求的條件比較高。 Machine Design。 20 多年來畜牧業(yè)發(fā)展較快，與之相應(yīng)的牧草種植面積也不斷擴(kuò)大。 小型 電動割草機(jī) 機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，小巧靈活，轉(zhuǎn)移方便且操作簡捷，整機(jī)通過性能好，適應(yīng)性強(qiáng) 。飼草作為發(fā)展畜牧業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ)，成為畜牧業(yè)發(fā)展規(guī)模和速度的決定因素 [1][2]。 牧草收獲機(jī)械化技術(shù)在北美以及歐洲地區(qū)已經(jīng)有非常成熟的經(jīng)驗，牧草收獲機(jī)械的種類也非常多，而我國的牧草收獲機(jī)械化目前仍處于起步階段，牧草收獲機(jī)械特別是苜蓿的收獲機(jī)械主要是由國外進(jìn)口。 目前，我國牧草的種植收獲主要依靠人工完成， 勞動強(qiáng)度大，功效低，有時得不到及時收獲，難以適應(yīng)規(guī)?；?、商品化及市場發(fā)展的要求。馬丁制造的割草機(jī)類似于今天使用的手扶滾筒割草機(jī)。傳動系統(tǒng)通過變速箱及主傳動軸將動力送到割草機(jī)輾壓輪，再經(jīng)過二級變速箱通過皮帶傳到割刀；采用時間控制，雙動割刀，割刀速度為 1800 行程 /分鐘，兩邊各有一個平衡飛輪，以減少振動及幫助割刀切割；其加強(qiáng)型剛性刀桿提供長久維護(hù)，護(hù)刃器經(jīng)二次熱處理，使其具有可靠的耐磨性；采用可調(diào)浮動彈簧，使割刀能完全自由浮動；方便的護(hù)刃角調(diào)節(jié)，可適合不同地勢及作物狀況等 [5]。 國內(nèi)電動割草機(jī)機(jī)的生產(chǎn)研究概況 我國牧草機(jī)械產(chǎn)業(yè)化起步晚。盡管我國牧草收獲機(jī)械，在引進(jìn)、消化的基礎(chǔ)上也初步形成了散草、方捆、圓捆、壓垛、二次加 壓打包作業(yè)工藝系統(tǒng)，但每種作業(yè)機(jī)械多數(shù)為單一機(jī)型，各作業(yè)工序間機(jī)具與動力配套性差，特別是我國農(nóng)村實行草畜雙承包到戶生產(chǎn)責(zé)任制以后，地塊變小，用戶不能根據(jù)自己的經(jīng)營規(guī)模選擇合適的機(jī)具，機(jī)具使用效益不高，造成供需脫節(jié)。 國內(nèi)外電動割草機(jī)械切割部件發(fā)展概況 切割部件是 電動割草 機(jī)械的最主要的部件，國內(nèi)外 電動割草 機(jī)械按 其切割部件的結(jié)構(gòu)分為往復(fù)式和圓盤式割草機(jī)；按其行走動力分為牽引式、半懸掛式、懸掛式、自走式割草機(jī) 。這種割草機(jī)雖有這些缺點，但目前仍作為一種標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型被國內(nèi)外廣泛使用和大量生產(chǎn)，并且在不斷完善和改進(jìn)。根據(jù)相關(guān)的資料介紹其兩類割草機(jī)在收割時所需的動力不一樣，往復(fù)運動的割草機(jī)所需的動力較小，所以往復(fù)運動的割草機(jī)就成為了主流。 方案 確 定 通過以上的分析和比較，選用雙動往復(fù)式 割草 機(jī)。減速器中采用錐齒輪傳動。 本章小結(jié) 這一章主要是確定小型 電動割草 機(jī)總體 的設(shè)計方案。 往復(fù)式切割器影響切割質(zhì)量的因素分析 切割速度 pV 與進(jìn)給速度 mV 之間的關(guān)系，用切割速比來描述。 技術(shù)參數(shù)的分析