【正文】 小型拔梗機(jī) 莖桿輸送裝置的動力選取 ； 小型拔梗機(jī)動力傳動系統(tǒng)的選取與計(jì)算； 小型拔梗機(jī) 莖桿鋪放裝置的設(shè)計(jì)， 外形尺寸設(shè)計(jì)，力求使機(jī)體體積小，外形美觀大方 ； 機(jī)架、懸掛系統(tǒng)行走裝罝和打梱器等的選取與設(shè)計(jì)計(jì)算 ； 小型拔梗機(jī)外形尺寸的設(shè)計(jì)，外形尺寸能否保證安裝，分桿器與 拔桿輥筒是否滿足強(qiáng)度要求 同時(shí)， 在確定拔梗機(jī)的結(jié)構(gòu)方案時(shí)，又要注意以下幾個(gè)問題： 確定拔桿機(jī)構(gòu)夾持力的大小； 確定拔桿機(jī)構(gòu)的方式； 確定兜根分離器的方式選取； 小型拔梗機(jī)的研究及設(shè)計(jì) 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(jī)外形尺寸、前進(jìn)速度、收獲行 數(shù)； 確定拔梗機(jī)的動力選取。作物莖稈收獲時(shí)，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(yùn)動。 圖 21 小型農(nóng)作物拔梗機(jī) 1．連接桿 裝置 小型拔梗機(jī)的研究及設(shè)計(jì) 9 拔梗機(jī)的動力分析 設(shè)計(jì)該款收割機(jī)動力參考市場上的收割機(jī)參數(shù)，在棉花地中工作選取柴油機(jī)動力（ S195）：額定功率為 千瓦，轉(zhuǎn)速為 20xx 轉(zhuǎn) /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(shí)，首先由破土裝置將拔梗區(qū)內(nèi)作物莖稈兜根處進(jìn)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(wǎng)，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(nóng)作物拔梗機(jī)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(shè)計(jì) 根據(jù)拔梗機(jī)的具體傳動要求，可選取內(nèi)燃機(jī)與輸入軸采用鏈輪與傳動鏈來傳動。修正時(shí)考慮的方面包括：（ 1）工作情況；（ 2） 主動鏈輪齒小型拔梗機(jī)的研究及設(shè)計(jì) 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(zhì)數(shù)。 鏈傳動的最大中心距為： ? ?? ?211 2 zzLpfa p ??? 式中， 1f 為中心距計(jì)算系數(shù)，見［ 1］中表 97，查得 ?f 。 蝸輪與蝸桿的設(shè)計(jì) 蝸桿螺旋部分的直徑不大，所以經(jīng)常和軸做成一個(gè)整體，如結(jié)構(gòu)形式見圖31。 （ 4） 確定接觸系數(shù) ?Z 先假設(shè)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(yīng)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(yīng)力 ? ?H? ’ =268MPa。 小型拔梗機(jī)的研究及設(shè)計(jì) 21 齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 由于拔梗機(jī)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(jī)的研究及設(shè)計(jì) 24 因 u=1，所以 mmdd 10034 ?? mmbb 2543 ?? 計(jì)算齒輪相關(guān)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(yuǎn) 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(jì)算 傳動軸是拔梗機(jī)的主要設(shè)計(jì)部件之一，它是在脫粒機(jī)正常工作過程中，承擔(dān)主要轉(zhuǎn)矩、扭矩、彎矩和支撐傳動軸上的回轉(zhuǎn)零件，工作環(huán)境惡劣，因此傳動軸的設(shè)計(jì)是一個(gè)十分關(guān)鍵的步驟，它的合理型及強(qiáng)度直接影響到拔梗機(jī)的工作效率和質(zhì)量。 軸的材料為 45鋼材，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，查得材料力學(xué)性能數(shù)據(jù)為： 硬度 220250HB，抗拉強(qiáng)度 750?b? 屈服點(diǎn) 550?s? 彎曲疲勞極限 3501 ??? 扭轉(zhuǎn)疲勞極限 20xx ??? 許用靜應(yīng)力 ? ? 300?H? 許用疲勞應(yīng)力 ? ? 2331941 ???? 小型拔梗機(jī)的研究及設(shè)計(jì) 27 按轉(zhuǎn)矩計(jì)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(zhuǎn)速 minn =202 r/min 計(jì)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(jīng)噴嘴將油噴射到軸承中去；流過軸承后的潤滑油，經(jīng)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(xué)沉積的技術(shù)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(chǎn)批量。單件生產(chǎn)可以焊接。為了節(jié)約成本，機(jī)架全件采用焊接件與螺栓連接。故該設(shè)計(jì)中采用有補(bǔ)償能力的撓性聯(lián)軸器，結(jié)合傳遞的轉(zhuǎn)扭同時(shí)考慮到過載保護(hù)等，選擇彈性套柱聯(lián)軸器。如有問題，應(yīng)當(dāng)及時(shí)解決。 在近三個(gè)月的設(shè)計(jì)過程中，我了解了一些農(nóng)業(yè)機(jī)械的內(nèi)容以及其它有關(guān)的內(nèi)容的知識。同時(shí)，也是對大學(xué)四年學(xué)習(xí)知識的一次檢驗(yàn)，達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計(jì)的根本目的。我還要感謝學(xué)校的老師，謝謝您們這么多年在學(xué)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(xué)畢業(yè)生，成為了國家實(shí)現(xiàn)四個(gè)現(xiàn)代化棟梁之才的。 最后再一次忠心的感謝學(xué)校和機(jī)械工程學(xué)院給了我這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的機(jī)會。就設(shè)計(jì)過程中存在的問題及時(shí)提出改進(jìn)方案和建議，同時(shí)針對設(shè)計(jì)中存在的問題及時(shí)給予詳細(xì)而準(zhǔn)確的解答，并且時(shí)時(shí)不忘督導(dǎo)我們按設(shè)計(jì)日程進(jìn)行設(shè)計(jì)。 由于能力所限 ,經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中尚有許多不足之處 ,懇請各位老師給予指教。整個(gè)設(shè)計(jì)是在邊繪制邊計(jì)算的過程中完成的。拔梗時(shí)，特別是在山丘地區(qū)，應(yīng)盡量保持機(jī)器的平衡，盡量少在夜間工作。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。焊接時(shí)主要保證加強(qiáng)鐵與機(jī)架的位置要求，同時(shí)要保證焊接時(shí)不能出現(xiàn)焊渣，裂縫等現(xiàn)象。若機(jī)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(chǎn)批量。本機(jī)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(dāng)軸承滾動體的線速度很高時(shí)，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(nèi)摩擦增大而增高軸承的工作溫度。潤滑油的主要性能指標(biāo)是粘度， 轉(zhuǎn)速越高，應(yīng)選用粘度越低的潤滑油；載荷越大，應(yīng)選用高粘度的潤滑油。工作時(shí)，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(zhuǎn)動使拔叉叉住棉梗進(jìn)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(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和組成形狀及工作強(qiáng)度和環(huán)境的要求， 此拔梗機(jī)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(shè)計(jì)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(zhuǎn)矩 Nmm? 小型拔梗機(jī)的研究及設(shè)計(jì) 25 ??? —— 軸的許用轉(zhuǎn)應(yīng)力 MP 軸的材料為 45 ，查取 ??? = 40～ 52 取 ??? =40 一軸的設(shè)計(jì) 由轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(shè) 計(jì) 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(jī)的研究及設(shè)計(jì) 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(shè)計(jì)的齒輪大體示意圖如圖 32 圖 32 齒輪結(jié)構(gòu)圖 按彎曲強(qiáng)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(zhuǎn)矩 N 應(yīng)力循環(huán)系數(shù) 72 ??????? hLjnN 壽命系數(shù) 108 77 ???HNK 則 ? ? ? ? M P aK HHNH ?????? ?? (6)計(jì)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(jì)算鏈速 v ，確定潤滑方式 平均鏈速由 ［ 1］中式 91 計(jì)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(zhuǎn)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(gè)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(yuǎn)，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(jī)的研究及設(shè)計(jì) 11 圖 23 鏈傳動 圖 24 V 型帶 圖 25 同步帶 小型拔梗機(jī)的