全自動模紋修剪機的設(shè)計畢業(yè)論文-wenkub.com
2025-06-19 18:41 本頁面
【正文】 此次設(shè)計仍存在以下不足：實現(xiàn)全自動的電控系統(tǒng)未作出設(shè)計；對于廢枝葉的收集裝置需要額外添加；由于各軸單獨對驅(qū)動輪作用，造成軸受力較大；多處零件進行最安全化配給，未必是最優(yōu)設(shè)計；對于標準間的細化重視程度較低。并對驅(qū)動輪及履帶做了詳細設(shè)計，在此基礎(chǔ)完成的裝配圖可類似表達裝配時的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。對相關(guān)行走系進行力學(xué)分析和運動分析，得出了滿足設(shè)計尺寸。本次設(shè)計結(jié)合現(xiàn)場測繪、成熟產(chǎn)品參數(shù)及經(jīng)驗統(tǒng)計公式，主要做了以下工作：（1）對工作裝置方案進行選擇，進行各部件運動分析，從而得到各尺寸間關(guān)系，以及特殊工作位置下各部件所處位置。 支撐柱強度校核支柱只考慮壓力，壓應(yīng)力： （611）已知P單= N，d= m （612）支柱材料為 ，查手冊 （612）取安全系數(shù)n= ，則許用應(yīng)力 （613）所以， ，滿足強度條件 其余部件的校核由于設(shè)計中出現(xiàn)的輪、軸、銷、v型傳送帶和齒輪等標準部件較多，因此根據(jù)經(jīng)驗設(shè)計，選取最安全尺寸。 橫梁的強度校核橫梁可以化為簡支梁，受力分布及彎矩圖如圖61， 62所示，圖61 受力圖圖33 彎矩圖從圖中知最大彎矩為處，為計算方便將中間面積刪去進行近似計算，簡化后可得，橫梁復(fù)合強度要求。（2）履帶行走阻力的計算：平道時擠壓土壤造成的運行阻力： （62）式中：：運行阻力，=不穩(wěn)定運動時的慣性阻力 （63）平道行駛外部阻力： （64）（3）內(nèi)阻力的計算：履帶運行時由于履帶銷軸間的摩擦以及驅(qū)動輪、履帶帶輪等滾動阻力和軸頸的摩擦阻力形成履帶運行的內(nèi)阻力。根據(jù)查閱的相關(guān)參數(shù)修剪機的修剪部功率約為1kw，大部分柴油機動力供給力行進裝置。主要優(yōu)點：因為轉(zhuǎn)矩是通過齒的咬合傳遞所以為小型化，可以獲得高轉(zhuǎn)矩；切斷電流后，通過彈簧進行的齒的咬合被完全解除，所以不會發(fā)生拖動轉(zhuǎn)矩所造成的拖轉(zhuǎn)動作；轉(zhuǎn)矩傳遞過程中不會產(chǎn)生滑動，旋轉(zhuǎn)過程中即使施加了所有負荷，只有切斷電流就可以迅速釋放；因為轉(zhuǎn)子和銜鐵之間的空氣間隙一直是保持一定的，所以安裝后不需要進行調(diào)整。減速器主要為初級減速，減速比不需要太大，同時由于整機的要求選擇的減速器重量盡量輕便。根據(jù)查閱相關(guān)材料以及初步估算，修剪裝置需要1kw的功率。根據(jù)本設(shè)計的要求，進行合理的柴油機、減速器、離合器的選擇對整個設(shè)計的性能影響是非常大的，所以合理的外購件也是非常重要的一部分。而且設(shè)計中應(yīng)當(dāng)盡量使速度控制器重量最輕。根據(jù)模紋修剪機本身具有3km/h和5km/h兩種行進速度，我們可以假使需要轉(zhuǎn)彎行駛時，一側(cè)的履帶行駛速度為3km/h，另一側(cè)的履帶行駛速度為5km/h?？甲陨磉M行行進停止。針對便于控制的需要，我們采用電磁式離合器進行動力離合。模紋修剪機存在四種運動形式分別是：停止、3km/h勻速前進、5km/h勻速前進和轉(zhuǎn)彎前進。行走架是行走裝置的承重骨架，由橫梁和履帶架組成，底架連接轉(zhuǎn)臺，將上部載荷通過橫梁傳給履帶架。履帶帶板及驅(qū)動輪中的軸和軸套、軸套和鐵套、鐵套和輪體間均為間隙配合，可起到軸承作用。驅(qū)動輪每轉(zhuǎn)一周則履帶行駛6塊。 履帶零部件的確定驅(qū)動輪時將轉(zhuǎn)動軸傳來的動力通過相互咬合來傳遞給履帶，因此驅(qū)動輪應(yīng)該與履帶嚙合正確。我們可以參照支架支撐的設(shè)計，對其進行優(yōu)化改進，在安全承受支撐力的前提下，減少鋼材應(yīng)用。但是由于使用柴油機、減速器以及鋼質(zhì)支撐架等較為沉重的部件，造成其自身重量非常大。履帶的轉(zhuǎn)彎我們可以在后面的差速設(shè)計中解決。 行走裝置的設(shè)計方案底部采用TRIZ理論進行設(shè)計，參照仿生學(xué)水黽的水上行走，將行走系下部設(shè)計成為柱狀支撐體。雖然模紋花壇相較于普通土質(zhì)路面較為結(jié)實，但是全自動模紋修剪機使用柴油機、減速器以及鋼質(zhì)支撐架等較為沉重的部件，造成其自身重量非常大，多支柱也未必能很好的起到平穩(wěn)支撐作用。這樣我們應(yīng)該想到模紋修剪機的行走只有兩種情況：一是懸空行走，如：吊車或懸掛梁；二是局部支撐，采用局部支撐的方式，如：仿生蜘蛛腿或支架挪移前進。上下刀刃之間由凹槽想連接，以保證上刀刃的運動保持水平左右運動，而不會產(chǎn)生偏動或變位。已達到傳遞效率的最優(yōu)化。Cos∠a因此，刀具處連桿給予刀具的力為Fb2=Fa3。刀片運動型式為單刀運動，刀片長度L1=750 mm，刀刃齒距L2= 35 mm，刀刃厚度d=，速度調(diào)節(jié)模式為無調(diào)整式。全自動模紋修剪機的刀刃設(shè)計是基于綠籬機的修剪方式產(chǎn)生的，由于綠籬機修剪的綠籬的強度往往大于模紋花壇中小灌木的修剪強度，因此我們可以修改其傳動裝置，采用其刀片，既能保證修剪的效率，又能保證刀具的各方面參數(shù)達到修剪要求。工作時，啟動柴油機，通過變速將動力通過皮帶傳達到修剪部的帶輪上，如圖所示的通過傳動軸1傳遞動力，通過錐齒輪2改變傳動方向，然后帶動下部底部齒輪3調(diào)節(jié)好道具的高度，傳遞到傳動齒輪6進行增速并帶動連桿4進行運動，通過凸輪連桿機構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為刀具所需要的平移運動，上刀刃與下刀刃相對移動產(chǎn)生剪切力，對花壇進行修剪。根據(jù)估算情況及其受力分析，即可按強度理論對工作裝置主要構(gòu)件進行強度校核，為簡化計算，選定危險截面最大受力情況，大致得出剪切力和剪切阻力及其分布。 全自動模紋修剪機裁剪枝葉的處理方案在修剪過程中產(chǎn)生的枝葉，可以進行收集或者直接還之于花壇。運動中的變速需要使用到離合器和齒輪箱。 實現(xiàn)差速行駛的設(shè)計方案履帶式行走系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向是一側(cè)停止，另一側(cè)運動，從而產(chǎn)生差速使機械轉(zhuǎn)彎。全自動模紋修剪機根據(jù)設(shè)計要求有四種運動形式，因此行走系的傳動設(shè)計比較復(fù)雜。但是由于履帶是軟性傳動，在行進中必然會產(chǎn)生前傾、偏移和履帶變形等情況，造成模紋修剪機的不穩(wěn)定。首先，在工作過程中，由于機械處于半懸空狀態(tài)，不能對地面進行碾壓，因此必須采用特殊輪系，我們可以試著將輪系分為兩部分設(shè)計。 行走部件的設(shè)計全自動模紋修剪機的行走部件是此次設(shè)計最重要的部分。該全自動模紋修剪機總設(shè)計方案如圖21所示圖21 全自動模紋修剪機總體設(shè)計主視圖
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