【正文】 2021 【 15】楊福增、杜白石、胡國田、王鐵慶主編，機(jī)械設(shè)計(jì)習(xí)題例題“設(shè)計(jì)作業(yè)”結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 圓盤式割草機(jī)的設(shè)計(jì) 28 總結(jié) 本文是圍繞農(nóng)用機(jī)械產(chǎn)品 —— 圓盤式割草機(jī)的設(shè)計(jì)， 通過對(duì)國內(nèi)外割草機(jī)研究現(xiàn)狀的分析，根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，主要完成了傳動(dòng)方案的確定，總體方案的確定，切割器的設(shè)計(jì)、分析和計(jì)算，以及升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了圓盤式割草機(jī)的初步設(shè)計(jì)， 并對(duì) 圓盤式割草 機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀以及發(fā)展前景做出了簡明的概括和分析。 = 828N Fa1 = Ft1 tanαsinδ1 = 3219 ?tan20176。 (2)設(shè)計(jì)軸的臺(tái)階，通過檔圈、鎖緊螺母、軸承等軸系零件的作用，將切割器連接在軸下方，然后固定在機(jī)座上，保證切割器上刀盤靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，滑底自由轉(zhuǎn)動(dòng)。 軸的設(shè)計(jì) 輸入軸的兩端分別與皮帶輪和錐齒輪相連接，且都是懸臂式，軸的材料初步選定為 45 鋼調(diào)質(zhì)時(shí)， A0=118 [τ]T = 30MPa 取皮帶輪的傳動(dòng)效率為 ，則計(jì)算出皮帶輪和錐齒輪與軸相連接的輸入軸的直徑 d1，由公式 d1≥ A0(P/n)1/3 P1 = n1=1440r/min 得 d1≥ 118()1/3 = 由于軸上開鍵槽，考慮鍵槽對(duì)軸的強(qiáng)度削弱，應(yīng)增大軸徑，一般有一個(gè)鍵槽時(shí)，軸頸增大 5%左右，有兩個(gè)鍵槽時(shí)應(yīng)增大 10%左右，然后圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑，因此 圓整成 d1 = 35mm 由于與皮帶輪相連接的軸頸較長，且都是懸臂式，與齒輪箱相配，兩軸承選用 6007 型。 R = Dm2sinδ = 802 sin45176。 Ⅰ軸（輸入到割草機(jī)）功率為 P1= n1=1440r/min T1=(9550P1)/n1=（ 9550*） /1440=?m Ⅱ軸（右軸）：從 V帶效率查表得知 n1= P2=P1n1== n2=（ n1d1） /d2=（ 1440140） /110=1883r/min 圓盤式割草機(jī)的設(shè)計(jì) 20 T2=9550P2/n2=9550*m Ⅲ軸（主軸）： 滾動(dòng)軸承效率取 η2 = (4 對(duì) ) 萬向聯(lián)軸器： η3=（一個(gè)） p3 = p2η2η2η2η2η3 = = n3 = n2i = 18831 = 1883( rmin) T3 = 9550P3/n3=（ 9550） /1883=*m 各軸動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)參數(shù)如下表 1 軸序號(hào) 功率 p（ kw） 轉(zhuǎn)速 n（ r/min） 傳動(dòng)比 T（ n*m） Ⅰ 1440 Ⅱ 1883 75 1 Ⅲ 1883 表 1動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)參數(shù) 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 由傳動(dòng)方案可知， v帶為第一級(jí)傳動(dòng)，主動(dòng)輪 D1為小四輪拖拉機(jī)的飛輪，從動(dòng)輪為割草機(jī)動(dòng)力輸入皮帶輪 D2，其基準(zhǔn)直徑為 D2=110mm，又知 D1=140mm，n1=1440r/min，皮帶輪傳動(dòng)功率為 P1= i12=D2/D1=110/140= 選取窄 V 帶 根據(jù)普通 v帶選型圖，確定選用 SPB 型窄 V帶 (1)驗(yàn)算帶速 V = πD1 n60 ?1000 = 140 144060000 = 因 V＜ 25m/s,故帶速合適。切割速度過高，則加大了空氣阻力和拋撒牧草的阻力從而增加切割阻力。 己知拖拉機(jī)皮帶輪基準(zhǔn)直徑為 D1=140mm 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，初步選取皮帶輪基準(zhǔn)直徑為 D2=110mm D1=140mm D2=110mm n1=1440r/min 則皮帶輪的轉(zhuǎn)速為： n2=（ D1/ D2） Xn1=1833r/min 圓盤式割草機(jī)的設(shè)計(jì) 19 兩個(gè)錐齒輪大小相同，傳動(dòng)比為 1, 則轉(zhuǎn)軸速度為 1833r/min。 圖 圓盤式割草機(jī)的設(shè)計(jì) 18 4 主要工作部件的方案選擇及相關(guān)參數(shù)的確定 圖 41 雙圓盤割草機(jī)傳動(dòng)示意圖 動(dòng)力由拖拉機(jī)皮帶輪輸出，經(jīng)皮帶輪傳至 2軸。刀盤為截頂圓錐筒，刀片銷鏈在刀盤錐面上，與地面成 15。一般情況下，刀盤直徑越大，前進(jìn)速度越快，刀片伸出高度也愈大。即 Vamin = rω ?Vm Va = Vamin ω = (Vd +Va)/r n=30(Va?Vm)πr = 1833r/min 式中 n—— 刀盤轉(zhuǎn)速 Vd—— 刀片應(yīng)用的切割速度 Vm—— 機(jī)器前進(jìn)速度 r—— 刀片內(nèi)端半徑 圓盤式切割器的切割圖是由多條余擺帶所形成的，其帶寬近似為刀片長度 h，圓盤式割草機(jī)的設(shè)計(jì) 16 刀片數(shù)是根據(jù)割刀進(jìn)距 H(圓盤轉(zhuǎn)一周時(shí)機(jī)器前進(jìn)距離 )與在一個(gè)進(jìn)距中各刀片余擺帶的縱向?qū)挾戎团c h 相等而定。 Xc = γcos（ ωt+β ?α） Yc = Vmt+ rsin（ ωt? α） Xd = rcos（ ωt?ε） Yd = vmt = rsinωt 式中 α— 相鄰刀片夾角 割刀轉(zhuǎn)速是根據(jù)切割速度要求而確定的。刀片某一點(diǎn)對(duì)地面的軌跡為余擺線 (如圖所示 )，刀片刃 線對(duì)地面所掃過的面積為余擺線，其帶寬與刃部長度相近似。設(shè)計(jì)方案和結(jié)構(gòu)如圖 22 圖 22雙圓盤割草機(jī)示意圖 圓盤式割草機(jī)的設(shè)計(jì) 13 1拖拉機(jī)飛輪皮帶輪 2四連桿升降機(jī)構(gòu) 3機(jī)架 4甩草桶 5切割器滑底 6上刀盤 7刀片 8防護(hù)欄 9齒輪機(jī)構(gòu) 工作原理： 機(jī)具通過平行四 連桿機(jī)構(gòu)和輔助掛接件懸掛于拖拉機(jī)前方，動(dòng)力由拖拉機(jī)飛輪皮帶輪傳入，機(jī)具的升降由拖拉機(jī)液壓提升，同時(shí)接合動(dòng)力切割器開始旋轉(zhuǎn)，刀片銷鏈在刀盤上，通過高速旋轉(zhuǎn)割下牧草。生產(chǎn)率可達(dá)到 。下端連在 主梁的合適位置。根據(jù)拖拉輪距，牧草種類等結(jié)合因素，初步選擇作業(yè)幅寬為 1400mm。 （ 4）左、右兩個(gè)切割器采用通過機(jī)架剛性連接，作業(yè)時(shí)兩個(gè)刀盤上的刀片轉(zhuǎn)向相反，以保證牧草集壟和鋪放整齊 。本機(jī)采用前懸掛式連接方式，由小四輪拖拉機(jī)液壓油缸作為提升動(dòng)力。 圓盤式割草機(jī)的設(shè)計(jì) 9 、要求和意義 本次 設(shè)計(jì)目的 是完成圓盤割草機(jī)主要工作機(jī)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)，要求完成總體方案的選擇， 確定機(jī)具 的 傳動(dòng)方案 ， 機(jī)具與拖拉機(jī)掛接機(jī)構(gòu) 的 設(shè)計(jì) ，對(duì)切割器進(jìn)行初步的設(shè)計(jì)。同時(shí)各大公司也致力于開發(fā)新產(chǎn)品，改進(jìn)原有產(chǎn)品的機(jī)械性能，以滿足草產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的需要。 （ 1） 高效化 實(shí)施牧草機(jī)械化，大大提高牧草收割的生產(chǎn)效率和收獲、打捆、貯存作業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)。 圓盤式割草機(jī)的設(shè)計(jì) 8 作業(yè)幅為 1250mm，標(biāo)配 2個(gè)圓盤數(shù)，標(biāo)配刀片數(shù)為 6片（每個(gè)圓盤 3 片） ，圓盤轉(zhuǎn)速為 2200r/min。用潤滑脂潤滑的安全裝置，遇到障礙物時(shí)就能動(dòng)作，保持機(jī)器不受損害。刀盤為日本原裝正品，性能優(yōu)良，經(jīng)久耐用 。見圖 14 該機(jī)具有以下特點(diǎn)： 工作效率高。標(biāo)配為單圓盤，結(jié)構(gòu)質(zhì)量為 135kg，配套動(dòng)力為 ，割幅為 見圖 12 圖 12 9GP—— 45 型坡地割草機(jī) 圓盤式割草機(jī)的設(shè)計(jì) 7 9YG 一 130 型雙圓盤割草機(jī) 該機(jī)由內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械廠生產(chǎn)。型圓盤式割草機(jī)主要用于對(duì)各類牧草的收割， 如紫花苜蓿 、 黑麥草 、 燕麥草等牧草的收割 ， 圓盤式割草機(jī)具有較高的工作效率，比往復(fù)式割草機(jī)更適合于切割較高大的作物。旋轉(zhuǎn)式割草機(jī)將刀片安裝在刀盤上，屬于無支撐切割看，并隨刀盤一起旋轉(zhuǎn)進(jìn)行割草，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) 往復(fù)式割草機(jī)發(fā)展歷史悠久，對(duì)天然牧草和種植牧草的適應(yīng)性強(qiáng)，具有便于調(diào)整使用、牧草損失少、割茬干凈整齊等特點(diǎn)，因此存在廣泛的使用價(jià)值。 割草機(jī)的 研究現(xiàn)狀 割草機(jī)的組成 傳統(tǒng)的割草機(jī)主要由機(jī)架、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、 動(dòng)力機(jī)構(gòu)、防護(hù)欄、切割裝置等部分組成。近些年，隨著政策的落實(shí)和措施的改進(jìn)，草產(chǎn)業(yè)已呈現(xiàn)出高速發(fā)展的態(tài)勢，種植面積不斷擴(kuò)大，收獲效果甚豐。 關(guān)鍵詞 :圓盤切割器 ； 牧草 ； 收割機(jī) 圓盤式割草機(jī)的設(shè)計(jì) 2 Design of double— disk cutter with rotary cutter Abstract Grazing harvesting is an important Part of the Production of grass industry, improving forage harvesting mechanization level and Productivity is vital to ensure the grass industry abundant harvest. The cutter is important working Part of various harvesting machinery. At Present， various forage harvesting machinery monly use two kinds of cutter bar reciprocating and rotary. The rotary cutting machine without support cutting and there is no Plugging Phenomenon and replacing blade easily. This topic researches and designs double—disk cutter with rotary cutter, the adaptability of forage, particularly adapted to the dense, lodging and even wrapped around the grass， working stably, output highly. In this paper, researches and analyses foreign forage grasses harvester, using the principle and method of machine design ,the optimal design of machine， the development of the double disk grass cutter has innov