【正文】 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 28 圖 軸的受力圖 1ta n sin 100 9 ta n 20 sin 23 142 .4atFF ??? ? ? ? ? ? ?N 由軸上受力分析可計算軸上的支反力，最大應(yīng)力處 1HM 、 1VM 、 M 、 eqM 值于下表 。 軸段 ④ 上也安裝軸承，故直徑與 ② 的直徑相等，則 4 20d ? mm ， 4 12L? mm。 （ 9）分度圓齒厚 / 2 4sm???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??????? （ ） 式中 HZ —— 節(jié)點(diǎn)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 218 /EZ N m m? ； ? ?H? —— 接觸疲勞許用應(yīng)力（ MPa） ； ? ? limHNH HZS?? ? （ ） 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 ? ； ? ? li m1 11 / 1 5 4 0H H N HZS????MPa 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 26 ? ? li m 2 22 / 1 5 4 0H H N HZS????MPa ? ? 51 2 34 189 .8 122 1 36 ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ?MPa＜ ? ?1H? ? ? 52 2 34 189 .8 1 84 ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ?MPa＜ ? ?2H? 故二級錐齒輪齒面接觸強(qiáng)度合理。 則 71 60 17 33 1 30 0 2 10N ? ? ? ? ? ? 72 60 73 8 1 30 0 3 10N ? ? ? ? ? ? （ 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）。 圖 偏心輪 切割裝置附件的設(shè)計 壓板 （見圖 ） 圖 壓板 機(jī)架 （見圖 ） 圖 機(jī)架 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 18 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)牧草收割機(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。固定支撐部分包括刀架，間隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等，工作時雙刀同時作往復(fù)直線運(yùn)動，對雙刀間的牧 草進(jìn)行收割。 凸輪軸的設(shè)計 凸輪軸的動力是經(jīng)曲柄主軸通過聯(lián)軸器傳動動力，故該軸的 輸入功率是 ，軸的材料選用 40Cr 調(diào)質(zhì)， 0A =112～ 97， ??? =35～ 55MPa， 軸的轉(zhuǎn)速 n=738r/min，則計算軸的最小軸徑： 300PdAn? （ ） 取 0 100A? ， [ ] 40? ? MPa 則 ： 30 2 .4 51 0 0 1 4 .9 2738d ??mm 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 15 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%) 7dd? ? ? 將 d 圓整成 16mm。 因牧草稠密多汁，切割阻力大，往復(fù)式割草機(jī)切割速度應(yīng)大于 [3]。目前割草機(jī)上普遍采用往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式切割器。這些品種在形狀、性能上差異較大，切割強(qiáng)度明顯不同，故對牧草切割裝置要求較高，對刀刃型式、切割運(yùn)動速度及相關(guān)參數(shù)都要有兼容收割能力。因為單刀片運(yùn)動時，它的速度不能達(dá)到切割牧草所需要的速度，雙刀片割草機(jī)的速度是單刀片割草機(jī)的兩倍。雙動刀割草機(jī)是兩組刀片相反反向切割。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(yùn)動的割草機(jī)所需的動力較小，所以往復(fù)運(yùn)動的割草機(jī)就成為了主流。這種割草機(jī)雖有這些缺點(diǎn)，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)。 國內(nèi)外牧草收割機(jī)械切割部件發(fā)展概況 切割部件是牧草收獲機(jī)械的最主要的部件，國內(nèi)外牧草收獲機(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) 。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)牧草收割機(jī)的生產(chǎn)研究概況 我國牧草機(jī)械產(chǎn)業(yè)化起步晚。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]。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)。 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。 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。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]。 小型牧草收割機(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) 。省級期刊主管單位是省級單位。 三、 創(chuàng)造性 學(xué)術(shù)論文在形式上是屬于議論文的，但它與一般議論文不同，它必須是有自己的理論系統(tǒng)的，不能只是材料的羅列，應(yīng)對大量的事實、材料進(jìn)行分析、研究，使感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識。 3) 著錄參考文獻(xiàn)能起索引作用。所有引用別人的觀點(diǎn)或文字，無論曾否發(fā)表，無論是紙質(zhì)或電子版，都必須注明出處或加以注釋。如果說學(xué)位申請者的課程考試通過了，但論文在答辯時被評為不合格，那么就不會授予他學(xué)位。 一般普通刊物（省級、國家級）審核時間為一周，高質(zhì)量的雜志，審核時間為 1420天。 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。 Machine Design。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，大型牧草收割機(jī)械難以在這些地區(qū)作業(yè)，這些地理位置對牧草收割機(jī)械要求的條件比較高。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。 國內(nèi)外發(fā)展歷史及現(xiàn)狀 國外牧草收割機(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。 美國約翰 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。 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。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。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(diǎn)，其發(fā)展過程是從畜力到機(jī)引；從牽引到懸掛。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。 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： （ 1）手扶拖拉機(jī)配套；又分為前懸掛式和牽引式。 方案確 定 通過以上的分析和比較，選用雙動往復(fù)式收割機(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牧草收割機(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。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 14 因為切割速比 λ= pmVV 將（ ）、（ ）代入整理得 λ= 2rH （ ） 現(xiàn)有割草機(jī) H =（ ～ ） h 代入（ ）式得 λ= 2( )r h～ （ ） h —— 動刀刃高度（ mm），標(biāo)準(zhǔn) Ⅰ 型切割器動刀刃高度 h 為 54，代入（ ）得 λ= 2 38( ) 54? ?～= ～ 為保證切割質(zhì)量，實際切割速比應(yīng)大于理論切割速比，理論進(jìn)給速度 mV 取機(jī)器穩(wěn)定行駛所允許的最高速度。 軸段 ① 是和曲柄主軸聯(lián)接的聯(lián)軸器，根據(jù)聯(lián)軸器中許用的直徑，取 1 20d? mm， 1 52L? mm。 動刀的工作與結(jié)構(gòu)如圖 所示 。 傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計和傳動比的確定 傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù) 牧草收割機(jī)切割系統(tǒng)和輸送系統(tǒng)的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ， 該 機(jī)的 傳動系統(tǒng)見圖 。 各種傳動的傳動比 [4]： 平帶傳動比 i ≤ 5 ；錐齒輪傳動比 i ≤ 5； 鏈輪傳動比 i ≤ 6 ； 根據(jù)相似設(shè)計法和結(jié)構(gòu)空間位置，取 1i = 即： 1i = 21DD 式中 1D —— 小皮帶輪的直徑（ mm） ； 2D —— 大皮帶輪的直徑（ mm） 。m Ⅰ 軸 2 .7 89 5 5 0 9 5 5 0 1 5 .3 21733PT n? ? ? ?ⅠⅠ Ⅰ N 齒根彎曲疲勞設(shè)計，公式為： 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 23 ? ? ? ?13 2221 41 1 Fa SaFRR YYKTm zu ??? ??? ???? ?? （ ） （ 1）齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩 5 5 51112 . 7 89 5 . 5 1 0 9 5 . 5 1 0 0 . 1 5 1 01733PT n? ? ? ? ? ? ? ? N 即 1. 75 1. 11 1 1. 36 2. 64A v a FK K K K K ?? ? ? ? ? ? （ 8）查取齒形系數(shù)，由齒形系數(shù)及應(yīng)力修正系數(shù)查得1 ?，2 ?。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 27 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? （ ） 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%) 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 曲柄主軸的強(qiáng)度校核 由上面的彎曲應(yīng)力圖 知處錐齒輪截面為最大應(yīng)力處， ? ?eqeq MW???? （ ） 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 箱體的設(shè)計 （ 1）箱體的材料 箱體一般用灰鑄鐵 HT200 或 HT250 制造