【正文】 為鑄造的 3倍。但抗 振性能較差。 （ 3）生產周期短、能使適應市場競爭的需要。 （ 4）結構設計靈活、壁厚可以相差很大，并且可根據工況需要不同部位選用不同性能的材料。 （ 5） 單件小批生產的大、中型機架 ； 特大型機架，如大型水壓機橫梁，底座及立柱，大的軋鋼機機架和顎式破碎機機架等，可采用小拼大的電渣焊 。 鑄造機架的特點 （ 1） 重量 偏重 。 （ 2） 鑄鐵機架的強度與剛度較低，但內摩擦大，阻尼作用大，故抗振性能好 。 畢業(yè)設計（論文） 15 （ 3） 生產周期長，資金周轉慢，成本高 。 （ 4） 由于技術上的限制，鑄件壁厚不能相差過大。而為了取出芯砂、設計時只能用“開口” 式結構，影響剛度 。 （ 5） 大批量生產的中小型機架 。 （ 6） 鑄鐵材料來源方便、價廉 。 機器機架類型的選擇 綜合考慮 上述情況，分析如下： 該機械屬于農業(yè)機械，參考一般農業(yè)機械的設計，這里選擇機架類型為焊接機架。焊接機架通過焊接槽鋼焊接而成。結構形式如圖 41 所示。 圖 41 機架 如圖 41，機架采用槽鋼焊接而成，基本尺寸為 A=100mm， B=48mm， S=，其相關尺寸規(guī)格符合 A、 B、 S 分別為槽鋼的寬度、腿高度和腰厚度。 制缽機主要結構設計 畢業(yè)設計（論文） 16 圖 42 總裝內部結構圖 營養(yǎng)缽的壓實、投出結構設計 制缽機中的營養(yǎng)缽的壓實、投出機構的是否合理及是否簡易直接影響到整臺機器的經濟性以及適用性。所以 營養(yǎng)缽的壓實、投出結構的設計是非常重要的環(huán)節(jié)，見圖 42（ I）。 如圖 43所示，該制缽機中的營養(yǎng)缽的壓實、投出是在活塞桿的一次擠壓中完成，故結構簡單，緊湊 ，而且便于安裝。 1方軸， 2活塞桿， 3導向筒， 4— 活塞， 5制缽模具， 6滾筒 畢業(yè)設計（論文） 17 圖 43 壓實，投出機構圖 制缽模具的設計 制缽模具是用來制做營養(yǎng)缽的模子，缽的壓實和投出都在制缽模具中進行，所以它的結構和尺寸影響到營養(yǎng)缽的質量好壞以及安裝是否方便。 （ 1）缽體形狀和規(guī)格 營養(yǎng)缽體積不能過大 , 否則重量增加 , 運輸及移栽都不適合 , 育苗設施也較大。但目前營養(yǎng)缽一 般采用直徑 70 mm、高 100 mm 左右的圓柱體 , 尺寸 都較大。因此 , 改變缽體規(guī)格是實現機械化育苗移栽首先要解決的問題。 本課題中采用的是中等尺寸的營養(yǎng)缽，直徑50mm、高 50mm。 （ 2） 缽的強度和壓縮比 營養(yǎng)缽的運輸、育苗、移栽都要求營養(yǎng)缽具有一定的強度。實驗表明 : 缽體壓制成型后 (含水率為 20 %) , 置于桌面 , 上加重力均勻下壓 , 承受 2～ 3 kg 壓力而不產生變形、裂紋、坍塌或從 30～ 40 cm 高度自由落在硬地上 , 不發(fā)生較大破碎的營養(yǎng)缽強度較為合適。強度不夠 , 在育苗中容易出現變形、坍 塌 , 運輸、移栽時易破碎 。 強度過大 , 育苗中不易吸水 , 影響種子發(fā)芽 , 移栽后缽體在土壤中堅實不碎 , 對作物生長不利。要達到合適的強度 , 制缽過程中必須采用合適的材料壓縮比。試驗表明 :壓制 1 個營養(yǎng)體需用的制缽材料是其體積的 2. 0～ 2. 5 倍 , 也就是說壓制能力達到這個要求即可。一般用草炭或膨化秸稈作配畢業(yè)設計（論文） 18 料時壓縮比為 (2. 0～ 2. 3) ∶ 1。 人工腐爛的麥草、麥糠作配料時 , 壓縮比應為 (2. 3～ 2. 5) ∶ 1。試驗表明 : 如果采用微噴式滴灌方式澆水 , 運輸過程中將缽體表面含水率降到 15 % 左右 , 則采用此壓縮比制的缽體在輸送育苗過程中的破碎率小于 3 % (棉花約為3 % , 玉米為 2 % 以下 )。 圖 44 制缽模具結構圖 （ 3）制缽模具的結構和尺寸的確定 綜上述分析，同時也為了便于在轉動過程中將漏過活塞的土漏出缽體，特在模具的下方開了 4個槽口，同時為了避免刮土機構在刮土過程中與模具上表面發(fā)生抵觸，影響整臺機械的工作，所以將模具上方的結構加工成弧形，即頂端帶有弧形的圓柱體，弧形半徑與滾筒的半徑相等。 經設計計算得制缽 模具主要參數為： 模具內徑 : 50d mm?? 。 模具高度： 150h mm? 模具頂部圓弧半徑： 607R mm? 具體結構形式見圖 44。 活塞及活塞桿的設計 （ 1）活塞的設計 在設計活塞的過程中從以下兩大方面考慮：其一， 缽在壓實和投出的過程中，活塞是與其料直接接觸的，活塞外壁與制缽模具內壁有配合，整個活塞在制缽模具中運動，所以為了減少活塞在模具內運動的過程中活塞頂部容積中的料進 入模具內壁和活塞外壁間畢業(yè)設計（論文） 19 將 活塞卡死的幾率，所以并沒有將整個活塞外壁與模具內壁配合，只取了 配合段 L；其二，為了安裝的方便，所以將活塞開有內螺紋與活塞桿連接，同時考慮防止螺紋連接的松脫，故在活塞壁上開有螺紋孔以便安裝緊定螺釘。 經設計計算得活塞的主要參數為 : 活塞大端外徑 : 活塞整體長度 : 1 50l mm? 與模具配合段長度 : 2 50l mm? 具體結構形式見圖 45。 圖 45 活塞結構圖 （ 2）活塞桿 該機中的活塞桿螺紋左段與活塞連接，而右段與方軸連接。在缽體機工作的過程中，方軸對活塞桿產生推力（拉力），從而帶動活塞運動。為了得到預定的營養(yǎng)缽尺寸，所以要求對左段的長度為當安裝活塞后端面與活塞端面平齊。同時為了在壓實的過程中，獲得種坑，故地在左段的斷面上制造出小凸頭，活塞桿的結構形式見圖 46。 1 50d mm??畢業(yè)設計（論文） 20 圖 46 活塞桿結構圖 導向筒的設計 由于活塞桿一端在制缽模具相連 ,另一端是與方軸相連 ,所以為了防止活塞桿在工作的過程中不被卡死 ,以及讓活塞桿的轉動始終與滾筒同步 ,所以在制缽模具的下端安裝導向筒。由于活塞桿的導向段與導向筒的內壁之間總存在著相對運動，所以為了減少磨損以及簡化結構，導向筒采用無油潤滑材料。同時，導向筒的長度不能太短，如果太短，會很容易產生自鎖，致使活塞桿被卡住，而不能正常工作。 所以經設計計算得導向筒的主要參數為： 內徑： 32d mm?? 長度 ： 具體結構形式見圖 47。 圖 47 導向筒結構圖 方軸的設計 方軸是通過滾子子與凸輪連接，方軸的主要作用是連接 5個活塞桿，使 5個活塞桿同時擠壓缽，這種結構的設計就可以實現只用兩個凸輪推動 5個活塞桿，這樣就大大簡化了結構。 （ 1）方案選擇 60l mm?畢業(yè)設計（論文） 21 方案一，采用圓軸，如圖。采用該方案，活塞桿與該圓周的連接是通過螺紋直接與圓軸的孔內螺紋連接。這種方案的優(yōu)點是軸的加工工藝性好，但在圓軸上開 5個孔對軸的強度的削弱較大，孔不易加工，同時軸內的螺紋孔與活塞桿直接相連，這樣安裝活塞桿不方便，且 連接不牢靠 ,見圖 48。 圖 48 方案一 方案二，采用方軸，如圖。該方案是與活塞桿連接段采用方軸，并且在該段上開有光孔，將活塞桿的一端穿過方軸后用螺母連接。該方案的優(yōu)點是孔對軸的強度削弱較小，且孔易于加工便，且與活塞桿，安裝方，連接牢靠，缺點是該軸的加工工藝性較差。 綜合上述分析，采用方案二。這里在方舟上設有圓柱形段 I、 II，這是因為小凸輪在旋轉的過程中會推該軸段，所以為了使小凸輪在推該軸的過程中接觸良好，所以在 I、 II處采用圓周形軸段 ,方軸結構見 49圖。 圖 49 方案二 畢業(yè)設計（論文） 22 刮土機構設計 刮土機構由兩部分組成： 1刮土板和 2彈簧合頁，刮土板由合頁安裝在混料箱 3的左右側板上。當制缽模具裝完料繼續(xù)轉動到右刮土板時，刮土板會將模具中多余的土刮去，使多余的料留在混料箱內，見圖 410。 經計算，刮土板與中心線的推薦夾角范圍為 30 ~ 45? ? ? ? 。夾角過小，則刮土效果不明顯，若夾角過大則使混料箱中的料與刮土板的水平方向接觸面積過大從而增加了刮土板所受的壓力。 圖 410 刮土機構 套杯內部結構圖 圖 411 總裝內部結構圖 畢業(yè)設計（論文） 23 1機架， 2支座， 3軸承端蓋， 4螺釘， 5緊定螺釘， 6齒輪， 10沉頭螺釘， 8軸承端蓋 9凸輪， 11滑套， 12長套筒， 13深溝球軸承， 14主軸， 15油封， 16圓環(huán)， 17套杯 圖 412 套杯、凸輪安裝結構總圖 套杯及主要零件的安裝方法 先將凸輪 9通過沉頭螺釘 10安裝在套杯 17 的凸緣上，然后將主軸 13從套杯 17的右端穿入，再將圓環(huán) 15 安裝到套杯 16 的右端，然后安裝左軸承蓋，接著裝長套筒 12 和左端深溝球軸承，然后將滑套 11裝入套杯，接著將已裝好齒輪 6的左端蓋安裝到滑套 11上，最后將已安裝好在支架 1上的剖分式機座將套杯 17的左安裝端卡卡緊，如圖 412所示。 主要零件結構的設計 （ 1）套杯 套杯 17 的結構工藝性在該制缽機中非常重要，套杯工藝性好，則會便于凸輪，端蓋等零件的安裝及定位。所以從便于安裝及定位可靠等方面考慮，設計的套 杯結構見圖 413所示。套杯的 I 段和 III 段是用來安裝深溝球軸承的，所以為了便于軸承的安裝，故在 I段和 III 段之間加工了一段比軸承外徑稍大的工藝孔。同時在套杯右端的結構 IV 主要是為了安裝密封圈，避免土等雜質進入軸承，影響軸承的工作。而套杯周邊留有帶有螺釘孔的凸緣是為了便于用螺釘安裝凸輪，否則通過在套杯上設置鍵來安裝凸輪不僅會導致鍵槽削弱套杯 的整體強度，而且在該方案中鍵連接定位不如螺釘連接牢靠，套杯結構如 圖 413畢業(yè)設計（論文） 24 所示 。 圖 413 套杯結構 （ 2）滑套 由于主軸轉速不高僅 72r/min，同時為了便于齒輪 凸輪 9 的安裝，以及減小機器整體的高度，所以這里采用了由無油潤滑材料制成的滑套 11安裝在端蓋 8和套杯 17 之間。而滑套的軸向定位是通過右端套杯 17 的凸緣和左端齒輪 6 的輪轂進行定位的。又因為在工作的過程中，套杯 17 靜止而滾筒左端蓋 8 轉動，所以為了在工作的過程中滑套始終和端蓋 8一起旋轉，故安裝了緊定螺釘 5，如圖 412所示。 （ 3） 圓環(huán) 套杯 17右端的結構 IV不僅是為了安裝密封圈，而且也可以為右端軸承起到軸向定位，如果 不用圓環(huán)，則會使右端軸承的靜止的外圈和轉動的內圈都與靜止的套杯接觸，如圖414（ a），這種情況在機械設計中是不允許的，所以這里單獨設計了圓環(huán) 16 就解決了這一問題，如圖 414（ b） 所示 。 a b 圖 414 圓環(huán)定位圖 畢業(yè)設計（論文） 25 凸輪機構設計 凸輪 機構是一種常用的高副機構，它主要由凸輪（主動件）、從動桿和機架 組成。圖示為典型的盤狀凸輪及移動凸輪。其工作原理是：當凸輪轉動或移動時，借助凸輪輪廓曲線的向徑 r(盤狀