【正文】 的作用， 故選用角接觸球軸承，軸承 7007C，其尺寸為 d D T=35 mm 62 mm 14 mm。對于 7007C 角接觸球軸承，由《機 械設(shè)計課程設(shè)計手冊》查得 a= mm。mm 扭矩 T T1=19760 N低速軸上的軸承由于轉(zhuǎn)速都不 太高，采用脂潤滑，查《機械 設(shè)計》表 7— 2，選用鈣基潤滑脂代號為 1 號的潤滑脂，因有較好的抗水性，適用于農(nóng) 業(yè)機械設(shè)備軸承的潤滑。分析流程圖如下： 建立幾何模型 模型導入，通過 ANSYS 與三維軟件之間的接口進行幾何模型的導入，幾何模型如圖所示： 22 網(wǎng)格單元的選擇及劃分 網(wǎng)格的劃分是有限元分析的最重要環(huán)節(jié)，網(wǎng)格劃分的好壞與計算 的精度和速度有直接的關(guān)系。 28 總結(jié)語 本文主要是圍繞巨菌草的切割來展開對巨菌草各種生長特性及切割時需要需要注意的問題，進行調(diào)查和查閱與課題相關(guān)的文獻資料，簡單了解了國內(nèi)外巨菌草收割機的研究現(xiàn)狀以及菌草收割技術(shù)的 研究進展，主要對切割機的結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計，得出主要結(jié)論如下： 1 ） 對菌草切割機切割裝置和控制裝置的關(guān)鍵零部件進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，通過設(shè)計計算得出合理的個零部件數(shù)據(jù)，使切割機更加完善。 在此，謹對方老師 、 的辛勤培養(yǎng)和無私關(guān)懷表示衷心的感謝 。 在這段不長的論文設(shè)計研究期間，我們互勉互勵，結(jié)下了深厚的友誼，使我從中得到了成長和進步 。 通過此次對菌草切割機的深入研究，發(fā)現(xiàn)還有很多部分有待進一步完善，主要有以下方面： 1） 本文對切割裝置和控制裝置都還沒做到更加詳細的結(jié)構(gòu)設(shè)計，具體的細節(jié)還需要進一步完善； 2 ） 由于 條件限制只是將切割機進行了簡化有限元模型，所以還忽略了菌草本身的質(zhì)地，而且理論上的仿真研究和實際的田間試驗就有一定的差距； 3 ） 菌草在實際切割時少考慮了地域不同、切割裝置振動等切割的影響，這對切割裝置的切割質(zhì)量也有一定的影響。基本網(wǎng)格的劃分主要分為自由網(wǎng)格和映射網(wǎng)格兩種類型，由于映射網(wǎng)格 (六面體網(wǎng)格 )比自由網(wǎng)格 (四面體網(wǎng)格 )質(zhì)量高，對網(wǎng)格要求比較高的情況下，計算比自由網(wǎng)格更容易收斂些。 本章小結(jié) 本章節(jié)主要是設(shè)計計算切割機上的主要零器件，通過計算得出更合理科學的數(shù)據(jù)，以便完善菌草切割機設(shè)計有缺陷的部分。 根據(jù)《機械設(shè)計》式（ 155）及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸的單向旋轉(zhuǎn) ，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 a=，軸的計算應(yīng)力 19 W aTMca2121 )(??? = 922 102 1 5 4 .0 4/ ??? ）（ = MPa (339) 前已選定軸的材料為 45 鋼， 調(diào)質(zhì)處理， 由 《機械設(shè)計》 表 151查得 〔σ1〕 =60 MPa。 可以看出軸的中間截面是軸的危險截面。由《機械設(shè)計》的表 61查得平鍵截面 b h=6 mm 6 mm，鍵槽使用鍵槽銑刀加工，長為 26 mm，且為了保證聯(lián)軸器與軸配合 良好的對中性，故選擇聯(lián)軸器輪轂與軸的配合為 H7/ k6。我們采用 LX4彈性柱銷聯(lián)軸器。 =176。 由《機械設(shè)計》圖 1024c 查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 ? Flim1=500 MPa；大齒輪的彎曲強度極限 ? Flim2=380 MPa； 由《機械設(shè)計》圖 1022 查取彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN1=， KFN2=； 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=，則 ? ? MP aMP aSK FFNF ???? ?? (315) ? ? MP aMP aSK FFNF ???? ?? (316) 計算大、小齒輪的 ? ?FSaFaYY?并加以比較 ? ?1F Sa1Fa1YY? = ?? (317) ? ?2F Sa2Fa2YY? = 01 20 6 . ?? (318) 因為大齒輪的數(shù)值大于小齒輪，所以取 ? ?FSaFaYY?= ? ?2F Sa2Fa2YY? = （ 2）試算模數(shù) ? ?3 22121 1u)( ????????????FSaFaRRFt YYzTKm ?? Φ (319) =3 2223 0 2 0 1424)( ?????????= 1）調(diào)整齒輪模數(shù) （ 1）計算實際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準備。與δ 2=90176。 ⑥計算疲勞許用應(yīng)力 [σ H]。 2）主要控制切割裝置上下移動，要求速度不高，故選用 7級精度（ GB 1009588） 3）材料選擇。所以我們采用圓盤式切割裝置。常用的機構(gòu)類型有一下幾種： 表 22 常用機構(gòu)的功能特點 機構(gòu)類型 功能特點 連桿機構(gòu) 由主動件的轉(zhuǎn)動變?yōu)閺膭蛹霓D(zhuǎn)動、移動、擺動，可以實現(xiàn)一定軌跡、位置要求；運動副為面接觸，承 載能力大，但平衡困難，不適宜高速 凸輪機構(gòu) 由主動件的轉(zhuǎn)動變?yōu)閺膭蛹娜我膺\動規(guī)律的位移、擺動。 （ 2）選擇電動機的功率 標準電動機的容量用額定功率 表示。 （ 3）進行經(jīng)濟性的比較。 5 第 2 章 切割裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計 切割機整機的機構(gòu)分析 1— 電機 2— 導軌 3— 刀盤 4— 工作臺 圖 21 整機結(jié)構(gòu)簡圖 工作臺在直線導軌上左右移動來實現(xiàn)菌草的切割過程，豎直導軌控制切割裝置的上下移動來實現(xiàn)不同部位的切割。研究思路為： (1)設(shè)計計算切割機各個結(jié)構(gòu)所需的合理數(shù)據(jù) 。植株高大，抗逆性強，產(chǎn)量高，粗蛋白和糖分含量高，直立、叢生，根系發(fā)達。 最后，對設(shè)計中存在的問題進行了總結(jié)，為切割裝置的結(jié)構(gòu)進一步改進提供了理論依據(jù)。原產(chǎn)地在北非，由福建省農(nóng)林大學菌草研究所所長林占熺研究員引進改良培育，在中國大面積獲得成功。為了菌草的快速開發(fā)和利用 ,我們對菌草的切割方面作了一些探索，主要以巨菌草的切割為例作為研究對象。巨菌草能耐受短期的干旱，但不耐澇。 研究方法 搜集有關(guān)設(shè)計物件的現(xiàn)實狀況或歷史狀況的材料。 （ 1） 滿足使用要求 （ 2） 滿足工藝要求 （ 3） 滿足經(jīng)濟要求 6 動力機選擇 1） 動力機類型選擇 常用動力機的類型和特點見表 ，我們在選用動力機的形式的時候，主要遵從以下幾個方面方面，然后進行分析比較： （ 1）分析工作機械的負載特性和要求。 表 21 常用動力機的類型和特點 類型 功率 驅(qū)動效率 調(diào)速性能 結(jié)構(gòu)尺寸 對環(huán)境影響 其他 電動機 較大 高 好 較大 小 可滿足不同類型機械的工作要求 液壓馬達 大 較高 好 小 較大 易漏油，影響工作效率 氣動馬達 小 較低 好 較小 小 工作穩(wěn)定性差，噪聲大 內(nèi)燃機 很大 低 差 大 大 需要的燃料要求高，結(jié)構(gòu)復雜 綜上所述，根據(jù)比較我們采用電動機為切割機的動力機。菌草切割機要求額定功率稍大，經(jīng)過篩選，我們采用額定功率為 3KW 的型號為 Y100L12 的電動機作為我們的動力機。 切割裝置的結(jié)構(gòu)和功能分析 目前切割機的切割裝置主要有以下幾種形式： 往復式切割裝置，該型式的切割器具有很好的適應(yīng)性和通用性，工作穩(wěn)定，但是往復運動過程中有很大的慣性，切割器振動及噪音都很大、切割速度為減速循環(huán)、動能損失大。 m； W、 Wt—— 抗彎截面系數(shù)和抗扭截面系數(shù)， m3。u)( 4HEHRRHt ZZTK σ（ΦΦ ? （ 31） （ 1）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 ①試選載荷系數(shù) Kt=。 取失效概率為 1﹪，安全系數(shù) S=1，則： ? ?H? 1 = SK HHN 1lim1? = ? MPa =540MPa (35) ? ?H? 2= SK HHN 2lim2? = 1550095? MPa =523 MPa (36) 取 ? ?H? 1和 ? ?H? 2中的較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用 應(yīng)力，即 ? ?H? =? ?H? 2=523Mpa （ 2） 試算小齒輪分度圓直徑 d1t≥3 223 21 ][ )可以得出當量齒數(shù) zv1=z1/cosδ 1=24/cos(176。 故載荷系數(shù) KF= KAFaVKKKFβ =11= (324) (3)計算得齒輪模數(shù)為 M=mt33t 422 ??FFKK = mm (325) 按照齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，就近選擇標準模數(shù)為 m=2 mm，按照接觸疲勞強度計算得的分度圓直徑為 d1= mm,算得小 齒輪齒數(shù) z1=d1/m=。 查《手冊》表 121 可知電動機滿載轉(zhuǎn)速為 2870r/min，設(shè)機構(gòu)轉(zhuǎn)速為 750r/min，則有 i=。 4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （ 1）擬定軸上零件的裝配方案 根 據(jù) 設(shè) 計 要 求 ， 現(xiàn) 選 用 圖 所 示 的 裝 配 方 案 。 ，Ⅲ軸右端倒角為 45176。mm MV1= (340) 預(yù)期計算軸承的壽命（按工作 10 年，年工作 200 天， 4 小時工作制），則有： hL =10x200x4=8000h (341) 右軸承所需的基本額定動載荷 C=610n60 hZ LP =63 10 800 ??? ?= (342) 查 《機械設(shè)計課程設(shè)計》表 66 可知， 7007C 型角接觸球軸承的額定動載荷Cr= kN。目前有限元法已經(jīng)成功應(yīng)用于許多領(lǐng)域，在我國科研院所 和工程界較為流行和廣泛使用的大型有限元軟件主要是 MSC， 21 ANSYS， Abaqus， Adina， Dynaform 等?？紤]以上因素，切割機采用六面體的網(wǎng)格劃分。 在為期近一年的論文設(shè)計 31 中，導師不僅在課題上給予了我悉心的教導，而且在生活上也給予了我無微不至的