【正文】 小型拔梗機 莖桿輸送裝置的動力選取 ； 小型拔梗機動力傳動系統(tǒng)的選取與計算； 小型拔梗機 莖桿鋪放裝置的設計， 外形尺寸設計，力求使機體體積小，外形美觀大方 ； 機架、懸掛系統(tǒng)行走裝罝和打梱器等的選取與設計計算 ； 小型拔梗機外形尺寸的設計，外形尺寸能否保證安裝，分桿器與 拔桿輥筒是否滿足強度要求 同時， 在確定拔梗機的結構方案時，又要注意以下幾個問題： 確定拔桿機構夾持力的大小； 確定拔桿機構的方式； 確定兜根分離器的方式選??； 小型拔梗機的研究及設計 7 確定莖桿輸送方式的選??； 確定拔桿夾持裝置的位置以及安裝方法； 確定整機外形尺寸、前進速度、收獲行 數(shù)； 確定拔梗機的動力選取。作物莖稈收獲時，將行走底盤的動力傳遞給傳動箱中的輸入軸，通過傳動鏈帶動破土器莖稈夾持裝置、拔梗裝置和夾持輸送裝置運動。 圖 21 小型農作物拔梗機 1．連接桿 裝置 小型拔梗機的研究及設計 9 拔梗機的動力分析 設計該款收割機動力參考市場上的收割機參數(shù)，在棉花地中工作選取柴油機動力（ S195）：額定功率為 千瓦，轉速為 20xx 轉 /分，燃油消耗率,采用蒸發(fā)水冷卻。 與齒輪相比，鏈傳動的制造與安裝精度等級要求較低，成本也低。作業(yè)時，首先由破土裝置將拔梗區(qū)內作物莖稈兜根處進行破土，破土后的作物莖稈由莖稈夾持裝置夾持，然后由拔梗裝置拔出，再由莖稈輸送裝置將作物莖稈倒向堆放網，堆放一 定量后便倒向田間堆放的全過程。 莖稈夾持裝置消耗功率 N3 KWNNN ??? 工空 小型農作物拔梗機的莖稈夾持裝置采用套筒滾子鏈裝置，線速度 V=1～，喂入量為 q=（ ～ 2） kg/s；每公斤喂入量所用平均功率 N0=～。 鏈傳動的設計 根據(jù)拔梗機的具體傳動要求，可選取內燃機與輸入軸采用鏈輪與傳動鏈來傳動。修正時考慮的方面包括：（ 1）工作情況；（ 2） 主動鏈輪齒小型拔梗機的研究及設計 15 數(shù)；（ 3）鏈傳動的排數(shù)。 由于鏈節(jié)數(shù)通常是偶數(shù)，為使鏈條和鏈輪磨損均勻，常取鏈輪齒數(shù)為奇數(shù)，并盡可能與鏈節(jié)互為質數(shù)。 鏈傳動的最大中心距為： ? ?? ?211 2 zzLpfa p ??? 式中， 1f 為中心距計算系數(shù)，見［ 1］中表 97，查得 ?f 。 蝸輪與蝸桿的設計 蝸桿螺旋部分的直徑不大，所以經常和軸做成一個整體，如結構形式見圖31。 （ 4） 確定接觸系數(shù) ?Z 先假設蝸桿分度圓直徑 1d 和傳動中心距 a 的比值 ?ad ，從［ 1］中圖1118 中可查的 ??Z （ 5） 確定許用接觸應力 ? ?H? 根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅 ZCuSn10P1，金屬模鑄造，蝸桿齒面硬度 45HRC,可由［ 1］中表 117 查得蝸輪的基本許用應力 ? ?H? ’ =268MPa。 小型拔梗機的研究及設計 21 齒輪的設計與計算 由于拔梗機的拔梗裝置是由左右莖稈夾持裝置和拔叉組成，為了使莖稈受力均勻，更好的提高拔凈率，必須使左右莖稈夾持裝置的速度一致，拔梗裝置的動力主要靠齒輪傳遞，所以此次的齒輪為同級齒輪傳動。 齒寬的確定 由公式 33 db d?? 已知 ?d? 1003 ?d 式中 3b —— 齒寬 3d —— 齒輪分度圓直徑 mmd 1002543 ??? 33 db d?? = 100 =25 mm 小型拔梗機的研究及設計 24 因 u=1，所以 mmdd 10034 ?? mmbb 2543 ?? 計算齒輪相關參數(shù)、確定各齒輪 詳見表 31 中心距 ? ? mmzzma 1 0 02121 ??? 表 31 齒輪的基本參數(shù) 齒輪 齒數(shù) 模數(shù) m 分度圓直徑1d 齒頂高ah 齒根高fh 全齒高h 齒頂圓直徑ad 齒根圓直徑fd 3z 25 4 100 4 5 9 106 90 4z 25 4 100 4 5 9 106 90 傳動箱軸的計算 傳動軸是拔梗機的主要設計部件之一，它是在脫粒機正常工作過程中，承擔主要轉矩、扭矩、彎矩和支撐傳動軸上的回轉零件，工作環(huán)境惡劣，因此傳動軸的設計是一個十分關鍵的步驟，它的合理型及強度直接影響到拔梗機的工作效率和質量。 軸的材料為 45鋼材，經調質處理，查得材料力學性能數(shù)據(jù)為： 硬度 220250HB，抗拉強度 750?b? 屈服點 550?s? 彎曲疲勞極限 3501 ??? 扭轉疲勞極限 20xx ??? 許用靜應力 ? ? 300?H? 許用疲勞應力 ? ? 2331941 ???? 小型拔梗機的研究及設計 27 按轉矩計算 最小軸徑為 3m inm in nPAd ? 式中 A—— 按 ??? 定的系數(shù) 取 A= 100 P—— 功率 P=55 KW minn —— 最小轉速 minn =202 r/min 計算得 mmd 0255339。它主要是由拔叉、圓盤和連接螺釘組成，拔叉的主要作用是用于棉花拔梗，圓盤起固定拔叉的作用。因此軸承在此條件下很容易失效和破損，所以為了延長軸承的使用壽命， 潤滑對于滾動軸承具有重要的意義 。用油泵將潤滑油增壓，通過油管或特制的油孔，經噴嘴將油噴射到軸承中去；流過軸承后的潤滑油，經過過濾冷卻后循環(huán)使用。常用的固體潤滑方法有： 1）用粘接劑將固體潤滑劑粘接在滾道和保持架上； 2）把固體潤滑劑加入工程塑料和粉末冶金材料中，制成有自潤滑性能的軸承零件； 3）用電鍍、高頻濺射、離子鍍層、化學沉積的技術使固體潤滑劑或軟金屬在軸承零件摩擦表面形成一層均勻致密的薄膜。通常多用于專用的齒輪傳動中，且 有一定的生產批量。單件生產可以焊接。為了節(jié)約成本，機架全件采用焊接件與螺栓連接。故該設計中采用有補償能力的撓性聯(lián)軸器，結合傳遞的轉扭同時考慮到過載保護等，選擇彈性套柱聯(lián)軸器。如有問題，應當及時解決。 在近三個月的設計過程中，我了解了一些農業(yè)機械的內容以及其它有關的內容的知識。同時，也是對大學四年學習知識的一次檢驗，達到了畢業(yè)設計的根本目的。我還要感謝學校的老師，謝謝您們這么多年在學校對我的教育和教誨，通過您們的幫助，使我成為了一名合格的大學畢業(yè)生，成為了國家實現(xiàn)四個現(xiàn)代化棟梁之才的。 最后再一次忠心的感謝學校和機械工程學院給了我這次畢業(yè)設計的機會。就設計過程中存在的問題及時提出改進方案和建議，同時針對設計中存在的問題及時給予詳細而準確的解答，并且時時不忘督導我們按設計日程進行設計。 由于能力所限 ,經驗不足，設計中尚有許多不足之處 ,懇請各位老師給予指教。整個設計是在邊繪制邊計算的過程中完成的。拔梗時，特別是在山丘地區(qū)，應盡量保持機器的平衡，盡量少在夜間工作。 錯誤 !未找到引用源。焊接時主要保證加強鐵與機架的位置要求，同時要保證焊接時不能出現(xiàn)焊渣，裂縫等現(xiàn)象。若機體承受圈套的栽花，且有振動的沖擊的作用可用鑄鋼， ZG45 和 ZG55 等。通常多用于專用的齒輪傳動中，且有一定的生產批量。本機中的軸承采用脂潤滑，選用代號為 LXAAMHA1 鈣基潤滑脂。（ 5）油霧潤滑 當軸承滾動體的線速度很高時，常采用油霧潤滑，以避免其他潤滑方法由于供油過多，油的內摩擦增大而增高軸承的工作溫度。潤滑油的主要性能指標是粘度， 轉速越高，應選用粘度越低的潤滑油；載荷越大，應選用高粘度的潤滑油。工作時，動力由輸入軸傳遞給蝸桿，再由蝸桿和渦輪的嚙合傳遞給拔梗裝置，通過圓盤的轉動使拔叉叉住棉梗進行拔梗。minmin dd ? 故安全。 軸按照軸線形狀的不同，可以分為曲軸、直軸軟軸和撓性軸等，根據(jù)拔梗機的結構特點和組成形狀及工作強度和環(huán)境的要求， 此拔梗機的輸入軸和其他軸都選用直軸形式傳遞，而且選用直軸中的階梯軸，軸的設計如下： 由公式 ??3 5?Td?得： 式中 d —— 軸的最小直徑 mm T —— 軸傳遞的額定轉矩 Nmm? 小型拔梗機的研究及設計 25 ??? —— 軸的許用轉應力 MP 軸的材料為 45 ，查取 ??? = 40～ 52 取 ??? =40 一軸的設計 由轉速 min/125rn? 功率 P=3KW，確定軸的最小直徑， mmNT ????? 2 2 9 2 0 01 2 5 61 軸最小直徑為 mmd 92 0053 ??? 一軸為普通平鍵 (A)軸傳動，且最小直徑處安裝有 深溝球滾子軸承，查手冊［ 3］ 取 d=35mm，所以深溝球滾子軸承的型號為 6207，基本尺寸見表 32 普通平鍵 (A)軸為： 16914 ????? lhb 表 32 6207 軸承基本參數(shù) 軸承 代號 基本尺寸 /mm 安裝尺寸 /mm 基本額定動載荷 基本額定靜載荷 極限 轉速 d D B rs min da min Ds max ras max /kN 脂潤滑 油潤滑 6207 35 62 14 1 41 56 1 9000 1200 二軸的設 計 由于一軸與二軸為齒輪傳動且傳動比為 i=1，所以有： mmNTT ??? 2 2 9 2 0 012 小型拔梗機的研究及設計 26 軸最小直徑為 mmd 4022 92 0053 ??? 因二軸最小直徑處安裝有圓錐滾子軸承，查手冊 ［ 3］ 取 mmd 352 ? 。此次設計的齒輪大體示意圖如圖 32 圖 32 齒輪結構圖 按彎曲強度確定齒輪模數(shù) 由［ 2］中公式 （ 611）可得： ? ?3 2312FFdYzKTm ??? 式中： k —— 載荷系數(shù)，一般取 k=～ 2 取 k= 1T —— 齒輪傳遞的額定轉矩 N 應力循環(huán)系數(shù) 72 ??????? hLjnN 壽命系數(shù) 108 77 ???HNK 則 ? ? ? ? M P aK HHNH ?????? ?? (6)計算中心距 mma 4 3 1 2 ??????? ???? 取中心距 mma 70? ，因 8?i ，故從［ 1］中表 112中取模數(shù) m=5,蝸桿分度圓直徑 mmd 601 ? ?？紤]到蝸桿傳動功率不大，速度只是中等，故蝸桿用 45 鋼：因希望效率高些，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為 45～ 55HRC。 計算鏈速 v ，確定潤滑方式 平均鏈速由 ［ 1］中式 91 計算可得： smpnzpnzv / 2211 ????? 式中： 21 zz、 — 分別為主、從動鏈輪的齒數(shù)； 2nn、 分別為主、從動輪的轉速， r/min。確定 1z =19，可得 2z =38。 （ 1） 確定傳動比 i 傳動比過大，鏈條在小鏈輪上的包角就會過小，參與嚙合的齒數(shù)減少，每個輪齒承受的載荷增大，加速輪齒的磨損，且易出現(xiàn)跳齒和脫鏈現(xiàn)象。鏈傳動主要用在要求工作可靠，兩軸相距較遠，低速重載，工作環(huán)境惡劣，以及其他不宜采用齒輪傳動的場合。 KWV q NN ???工 ，取 N 工 =。 小型拔梗機的研究及設計 11 圖 23 鏈傳動 圖 24 V 型帶 圖 25 同步帶 小型拔梗機的