【正文】 0 . 1 0 . 1 2 0e q e qeq MMWd? ?? ? ? ??＜ ??? 故安全。 因?yàn)檩S的輸入功率為 ，轉(zhuǎn)速 =1733r/min ， 1z =18 輸入轉(zhuǎn)矩 59 5 .5 1 0 1 5 3 1 9 .6 8PT n? ? ? ?N 軸段 ② 上安裝滾動(dòng)軸承，因軸上零件安裝的是錐齒輪，軸定位時(shí)采用一對角接觸球軸承，選用 7004AC 型角接觸球軸承。 （ 10）計(jì)算大、小齒輪的 ? ?Fa SaFYY? 并加以比較 ? ?111 2 .9 7 1 .5 3 0 .0 0 7 1640F a S aFYY? ??? ? ?222 2 .4 0 1 .6 7 0 .0 0 6 3640F a S aFYY? ??? 小齒輪的數(shù)值大 。 （ 3 ）由齒輪的抗彎疲勞極限圖查得大、小齒輪的抗彎疲勞強(qiáng)度極限 12lim lim 800FF????MPa。m 表 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 軸名 參數(shù) 電動(dòng)機(jī)軸 Ⅰ 軸 Ⅱ 軸 轉(zhuǎn)速 n /（ r/min） 2600 1733 738 功率 P /（ kW） 扭矩 T /（ N 輸送系統(tǒng)傳動(dòng)是通過曲柄主軸中央的小鏈輪，經(jīng)同比傳動(dòng)給輸送主軸，獲得動(dòng)力帶動(dòng)輸送帶橫向輸送。曲柄主軸經(jīng)聯(lián)軸器將動(dòng)力傳遞給凸輪軸帶動(dòng)刀桿及動(dòng)刀做往復(fù)切割運(yùn)動(dòng)；同時(shí)，切割器曲柄主軸經(jīng)一對小鏈輪 8 將驅(qū)動(dòng)力傳遞給輸送系統(tǒng)。見圖 。 軸段 ③ 是安裝偏心輪，根據(jù)偏心輪的直徑和厚度可得 3 20d? mm， 3 20L? mm。切割速比一般大于 [3]， 本機(jī)在平均工況下 /PmVV?? =， 故本機(jī)的設(shè)計(jì)是合理的。數(shù)學(xué)式為 mH V t?? （ ） 式中 mV —— 機(jī)器前進(jìn)速度（ m/s） ； t —— 割刀運(yùn)動(dòng)一個(gè)行程時(shí)間 。其中的切割系統(tǒng)中采用雙動(dòng)刀片；傳動(dòng)系統(tǒng)中減速器采用錐齒輪傳動(dòng)；輸送系統(tǒng)采用帶傳動(dòng)。 行走系統(tǒng)，目前行走系統(tǒng)采用人工推行 ，暫時(shí)不考慮機(jī)動(dòng)行走，這樣也是為了從經(jīng)濟(jì)方面考慮。 收割機(jī)的動(dòng)力由柴油機(jī)提供。 （ 3）連桿式割草機(jī)；采用曲柄輪和連桿驅(qū)動(dòng)的形式。（普通往復(fù)式割草機(jī)為 1～ 2 馬力 /米，雙動(dòng)刀割草機(jī)為 4～ 8 馬力 /米）工作幅重割區(qū)大，割茬不齊，碎草多，且對地面的平坦程度要求較 高。加大割幅將增加金屬消耗量，因此以提高前進(jìn)速度更為有利。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 在 2021 年上 海向明公司也自行研制出了圓盤后掛式割草機(jī)，它是利用拖拉機(jī)輸出的動(dòng)力和行走裝置進(jìn)行收割牧草作業(yè)。我國在 85 年又研制出了六盤全齒式旋轉(zhuǎn)割草機(jī)。國際著名的農(nóng)機(jī)生產(chǎn)商如美國紐荷蘭、約翰迪爾、凱斯公司，英國福格森公司，韓國成元公司，德國威格公司和前進(jìn)公司的收割機(jī)都已系列黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 產(chǎn)生，這些設(shè)備無論在機(jī)械結(jié)構(gòu)、動(dòng)力配套、液壓系統(tǒng)還是控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面都處理得很成功，一些新的設(shè)計(jì)理論、最新科研成果的應(yīng)用在這些機(jī)械上都有體現(xiàn)。迪爾公司牧草機(jī)械有 13 個(gè)品種 49 個(gè)機(jī)型；紐荷蘭公司現(xiàn)生產(chǎn) 12 個(gè)品種 25 個(gè)機(jī)型 [3]。 1805 年英國工程師托馬斯 我國的牧草收割技術(shù)設(shè)備與發(fā)達(dá)國家相比有很大的差距，而且大多為仿造產(chǎn)品，品種不全，主要的工作零部件機(jī)構(gòu)參數(shù)選擇不當(dāng)，生產(chǎn)技術(shù)不成熟，設(shè)備質(zhì)量欠佳，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不 能滿足日益擴(kuò)大的國內(nèi)草產(chǎn)品生產(chǎn)加工設(shè)備市場的需要?，F(xiàn)在種植牧草的品種主要為黑麥草、紫花苜蓿，這些品種韌性大，強(qiáng)度高，人工用鐮刀收割時(shí)刀口在很短時(shí)間就鈍了，農(nóng)戶常將磨刀磚帶到田頭，經(jīng)常磨刀，工作效率低下。 DoublePropelled 第 1章 緒 論 研究目的與意義 我們國家改革開放以來，人民生活水平顯著提高，生活的質(zhì)量也得到了明顯的改善，這都?xì)w功于經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展。而中小型牧場資金有限 ， 而且牧草在一個(gè)生長期內(nèi)多次收割，急需適合中小型牧場的收獲機(jī)械。 。學(xué)士學(xué)位論文既 如需要圖紙等資料，聯(lián)系 1961660126 是學(xué)位論文又是畢業(yè)論文 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) VDC 、 CB 771387號文件給學(xué)術(shù)論文的定義為： 學(xué)術(shù)論文是某一學(xué)術(shù)課題在實(shí)驗(yàn)性、理論性或觀測性上具有新的科學(xué)研究成果或創(chuàng)新見解的知識和科現(xiàn)象、制定新理論的一種手段，舊的科學(xué)理論就必然會不斷地為新理論推翻。對已有學(xué)術(shù)成果的介紹、評論、引用和注釋，應(yīng)力求客觀、公允、準(zhǔn)確。偽注、偽造、篡改文獻(xiàn) 和數(shù)據(jù)等，均屬學(xué)術(shù)不端行為致謝一項(xiàng)科研成果或技術(shù)創(chuàng)新 ,往往不是獨(dú)自一人可以完成的 ,還需要各方面的人力 ,財(cái)力 ,物力的支持和幫助 .因此 ,在許多論文的末尾都列有 致謝 1) 著錄參考文獻(xiàn)可以反映論文作者的科學(xué)態(tài)度和論文具有真實(shí)、廣泛的科學(xué)依據(jù)，也反映出該論文的起點(diǎn)和深度?！保ㄋ沟俜? 國家沒有對期刊進(jìn)行級別劃分。 根據(jù)收獲對象對收割機(jī)的各種約束條件和設(shè)計(jì)原則，本論文確定了小型牧草收割機(jī)的最佳總體方案和適宜的切割系統(tǒng)主 軸轉(zhuǎn)速、切割速比、輸送速比等設(shè)計(jì)參數(shù)。經(jīng) 濟(jì)建設(shè)的不斷加快促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化機(jī)構(gòu)調(diào)整，畜牧業(yè)隨之突顯為主體，在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)中所占的比重越來越大。人員工資高，造成 作業(yè)成本高，而且牧草在一個(gè)生長期內(nèi)多次收割，急需適合中小型牧場的收獲機(jī)械。提高國產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量，開發(fā)新結(jié)構(gòu)，無疑會畜牧業(yè)發(fā)展起到革命性的作用。普拉克內(nèi)特獲得了第一 臺割草機(jī)的發(fā)明專利，那是一臺裝有環(huán)形刀身的笨重機(jī)器，而且運(yùn)轉(zhuǎn)不很理想。具有領(lǐng)先地位的產(chǎn)品有牽引式往復(fù)割草壓扁機(jī)、自走式割草壓扁機(jī)，如 NEWHOLLAND47 48 49 1465 型等，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：配有護(hù)刃器和短齒護(hù)刃器，根據(jù)牧草作物生長情況選用，不發(fā)生堵塞現(xiàn)象；能手動(dòng)或液壓調(diào)節(jié)切割器護(hù)刃器傾角，適用于多石塊、坡地的田間作業(yè)；可靠的齒輪箱驅(qū)動(dòng)壓扁輥，不需要調(diào)整任何鏈條等優(yōu)點(diǎn) [4]。在一些發(fā)達(dá)國家，如美國牧草收割機(jī)已全部實(shí)行機(jī)械 化，有牽引發(fā)展成自走式，已發(fā)明出機(jī)器人式割草機(jī)，牧草業(yè)已成為國民經(jīng)濟(jì)一大產(chǎn)業(yè) [8]。 20 世紀(jì) 80 年代中期以來，我國對草地畜牧業(yè)投入嚴(yán)重不足，相對支持力度減緩甚至下降，使得許多牧草機(jī)械制造企業(yè)紛紛轉(zhuǎn)產(chǎn)或停產(chǎn)，再加上我國與歐美等發(fā)達(dá)國家存在著技術(shù)差距和制造手段、工藝等方面的差距，使得我國與國外同類產(chǎn)品的制造能 力和水平的距離進(jìn)一步拉大，其產(chǎn)品類型只有圓盤式旋轉(zhuǎn)割草機(jī)、后懸掛往復(fù)割草機(jī)、機(jī)引單刀割草機(jī)、指盤式摟草機(jī)、圓捆、方捆打捆機(jī)等，目前，人們多熱衷于討論種植牧草的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，但對于如何實(shí)現(xiàn)上述效益，討論研究較少。 現(xiàn)在我們研究的方向是趨向方便和省時(shí)省力[13]。但為保證切割質(zhì)量，必須同時(shí)提高切割器切割速度。在牧草剛度小時(shí)易使割茬高度增加，因此較適于高產(chǎn)硬桿牧草，在西歐比較盛行。 （ 4）無連桿式割草機(jī)；又稱作平衡驅(qū)動(dòng)割草機(jī)，通過動(dòng)刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在此過程中所產(chǎn)生的不平衡又重錘吸收。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。行走輪的直徑為 250mm。這一章主要是設(shè)計(jì)小型牧草收割機(jī)的大體的方案，為以后的設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。 因?yàn)橥鶑?fù)切割器割刀運(yùn)動(dòng)一個(gè)行程，曲柄轉(zhuǎn)動(dòng) 180176。 凸輪軸的設(shè)計(jì) 切割時(shí)為實(shí)現(xiàn)從旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)到雙刀的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，必需有一個(gè)中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)就是雙曲柄機(jī)構(gòu)，采用偏心輪式結(jié)構(gòu)，由兩偏心輪和凸輪軸組成。 軸段 ⑤ 上是圓螺母，故 5 20d? mm， 5 42L? mm。 下動(dòng)刀 上動(dòng)刀 壓板 4 機(jī)架 墊片 螺母 螺栓 墊片 圖 刀片的間隙調(diào)整 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 偏心輪的設(shè)計(jì) 偏心輪是該機(jī)器的最主要的一個(gè)部件，要想實(shí)現(xiàn)從旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)到雙刀的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，必需有一個(gè)中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)就是雙曲柄機(jī)構(gòu)，采用偏心輪式的結(jié)構(gòu)。 傳動(dòng)比確定 曲軸主軸的轉(zhuǎn)速 pV = 2260 15r n rn? ? m/s （ ） 往復(fù)式切割器割刀平均速度常為 ～ m/s， 由 公式 （ ）得 n = ? ?315 1 5 1 .6 23 8 1 0pVr ??? ? ～ = ～ r/min 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 取曲柄主軸轉(zhuǎn)速 nⅡ =738 r/min。 收割機(jī)功率需求分析和傳動(dòng)效率 收割機(jī)的功率分析 收割機(jī)功率包括立式割臺往復(fù)切割器切割功率 1P 和輸送功率 2P 。m） 傳動(dòng)比 i 效率 ? 減速器的設(shè)計(jì) 錐齒輪的設(shè) 計(jì) 為了實(shí)現(xiàn)切割系統(tǒng)總傳動(dòng)比 :1， 可進(jìn)行二級減速 ， 一級通過動(dòng)力皮帶輪輸出減速，第二級因要滿足回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)最終轉(zhuǎn)化為割刀往復(fù)運(yùn)動(dòng)，故設(shè)計(jì)二級減速為一對圓錐齒輪。 （ 4）由抗彎疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)圖查得抗彎疲勞壽命系數(shù)??。 （ 11）設(shè)計(jì)計(jì)算 ? ?53 2224 10 71 418 1 1m ? ? ?? ? ?? ? ? ? ?mm 就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m =2mm。故該段的直徑和長度應(yīng)等于軸承內(nèi)徑和寬度，即 2d =20mm,右端定位是套筒，其長度比齒輪輪轂寬度小 2mm，故 2L =10mm。mm 作用在小錐齒輪上的各力： 1122tmTTF Dd???? （ ） 式中 1md —— 小齒輪齒寬中點(diǎn)平均分度圓直徑 ， 11mmd m z? ； m —— 齒寬中點(diǎn)平均模數(shù) ， ? ?1 0 .5 1 .7mRmm ?? ? ?。 由于割草機(jī)工作季節(jié)強(qiáng)，一荏一般一周多，故不需對其精確校核疲勞強(qiáng)度。 軸段 ⑦ 上安裝小鏈輪 ,則 7 22d ? mm， 7 36L? mm。 曲柄主軸的受力分析 曲柄主軸的受力見圖 。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 表 曲柄主軸的支承點(diǎn)反作用力 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 R （ N） 1 ? 2 ? 1 ? 2 ?? 彎矩 M （ N （ 3）與聯(lián)軸器聯(lián)接處的鍵 ① 選擇鍵的類型 選 A 型普通平鍵 ； 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 ② 確定鍵的尺寸 根據(jù)軸徑 d =20mm,輪轂長 L? =50mm, 由平鍵聯(lián)接的剖面和鍵 槽尺寸表 [4]查得鍵寬 b =6mm, h =6mm, L =40mm； ③ 強(qiáng)度驗(yàn)算 確定許用應(yīng)力由鍵聯(lián)接的許用應(yīng)力和壓強(qiáng)表 [6]查p?????=125~150 MPa 鍵的工作長度 20 6 14l L b? ? ? ? ?mm 擠壓面高度 / 2 6 / 2 3hh?? ? ?mm 擠壓應(yīng) 力 52 2 0 .3 4 1 08 0 .9 5( ) 2 0 3 1 4p Td h l? ??? ? ?? ??MPa＜ ??? 故安全。見圖 和 。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 圖 上箱體 圖 下箱體 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 減速器附件的設(shè)計(jì) （ 1）固定減速箱輸入軸的軸承蓋 ① 材料選用鑄鐵 HT150，結(jié)構(gòu)尺寸如圖 所示 。mm 查表 [6]得工作情況系數(shù) ? 故計(jì)算轉(zhuǎn)矩 1 .5 3 4 .9 4 5 2 .4 1c a AT K T? ? ? ?Nm） 16 總彎矩（ N 大錐齒輪的受力的大小與小錐齒輪的受力大小一致，即 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 21100 ?? N ?? N ?? N 鏈輪作用在主軸的壓軸力 1 KF? （ ） 式中 QK —— 壓軸力系數(shù) ，水平傳動(dòng) ? ； F —— 有效圓周力 。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 軸段 ③ 為軸肩 ,對軸承左端固定 ,為保證軸承的安裝 ,則 3 32d? mm， 3 80L? mm。 (1)齒輪處的軸段上的鍵 ① 選擇鍵的類型 選 A 型普通平鍵 ； ② 確定鍵的尺寸 根據(jù)軸徑 d =14mm,輪轂長 14L?? mm,查平鍵聯(lián)接的剖面和鍵槽尺寸表 [4]查得鍵寬 b =5mm,h =5mm, L =8mm； ③ 強(qiáng)度驗(yàn)算 確定許用應(yīng)力 由鍵聯(lián)接的許用應(yīng)力和壓強(qiáng)表 [6]查 p?????=70～ 80MPa； 鍵的工作長度 8 5 3l L b? ? ? ? ?mm 擠壓面高度 / 2 5 / 2 2 .5hh? ? ? ?mm 擠壓應(yīng)力 52 2 0 .1 5 1 05 3 .3 2( ) 1 4 2 .5 3p Td h l? ??? ? ?? ??MPa＜ ? ?P? 故安全。 1ta n c o s 1 0 0 1 .2 9 ta n 2 0 c o s 2 3 3 3 5 .4 7rtFF ??? ? ? ? ? ? ?N