【正文】 西北農(nóng)林科技大學(xué)。西北農(nóng)林科技大學(xué)。 本次 設(shè)計 是 對 我 的四年的大學(xué)生活做出 的 總結(jié) ,同時為將來工作進行 了一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己 提出問題、 分析問題、解決問題的能力，為今后自己的研究生生活打下一個良好的基礎(chǔ)。 這種機構(gòu)的特點之一是相對桿始終保持平行 ， 且兩連桿的角位移 、 角速度和角加速度也始終相等 ， 一段固定在拖拉機上，因此在運動過程中始終保持豎直方向兩連桿處于平行位置，從而機具的豎直方向的移動，來實現(xiàn)切割器的起落。sin45176。cos45176。 軸的材料選為 45號鋼， A。 (1)連接齒輪箱，動力由此傳入。輸入軸的結(jié)構(gòu)如下圖所示： 43輸入軸機構(gòu)圖 圓盤式割草機的設(shè)計 23 主軸是連接支承齒輪箱與切割器的重要零件，起支撐和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用。 = 查表得： YF1 = YF2 = YS1 = YS2 = YN = 1 Yγ = 1 經(jīng)計算得： δF＜ [δ]F 故安全。 = b=== 取 b=17mm dm = (1 ?) Dm=（ ） *80=64mm 線速度 v = πDmn160?1000 = 64 188360?1000 = （ 1） 校核計算 按齒面接觸疲勞強度校核 Ft1 = ?Ft2 = 2Tdm= 934N ZE = (MPa) 齒輪速度按 V=，再選齒輪 Kv = SH = {ZEZHFtKαKβKγKB/dbm[1?(i+ 1)1/2]}/v= 查表得 在此處鍵入公式。 (1)選擇齒輪材料 錐齒輪 (左右各一對 )傳送功率為 1/2=，故選用 45號鋼，齒面淬火硬度 HRC33一 HRC40，齒坯調(diào)質(zhì) HRC25HRC29， SHlim=740Mpa 查圖得知：SFlim=210Mpa （ 2）初步選定主參數(shù) T=80N*M Kα = 1 Kβ = 1 φr = 傳動比 μ = 1 代入接觸強度設(shè)計公式： D1 = (Kα Kβ)i φr(SHlim)2(1?)2 =1140*80 103 1 11 7402 (1? )2+ =82mm 取 Z1 = Z2 = 20 最大模數(shù) m=DmZ = 8220 = 選取 m=4 則 Dm=mZ=420=80mm δ1 = δ2 = tan?1Z1/Z2 = tan?1 1 = 45176。 （ 3） V帶尺寸選取 根據(jù)拖拉機和割草機的結(jié)構(gòu)，初步選取中心距 a0=950mm根據(jù)公式計算所需基準長度： Ld = 2a0 + π2(D2+D1)+[(D2 ?D1) (D2 ?D1)]/4a0 =(2950+)/2(140+110)+[(140 ?110)2]/4 950 =2293mm 由表差值選取帶的基準長度為 Ld=2280mm，公稱長度 Li=2240mm 計算實際中心距 a： a=[a。 圖 42割草機切割功率消耗 正常作業(yè)時，本機基本參數(shù)為 : Vg=70m/s, Vj=8km/h 在切割速度 Vg=70m/s， Vj=8km/h的條件下，割草所需功率為*=。不同切割速度和前進速度下，切割所需的功率不同。切割速度過低會產(chǎn)生撕裂作用而增加切割阻力 。上刀盤與轉(zhuǎn)軸無相對運動，可知上刀盤的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)軸相同且為 1833r/min，則刀片轉(zhuǎn)速也為1833r/min。第一級的傳動為皮帶傳動 :第二級傳動為錐齒輪傳動。 4軸由萬向節(jié)連接，皮帶輪將動力傳到錐齒輪，由錐齒輪傳至主軸 3，由主軸帶動上刀盤旋轉(zhuǎn)，上刀盤帶動刀片轉(zhuǎn)動，完成切割任務(wù)。導(dǎo)草罩用來分草和向后輸送牧草，滑底和滑底座用于支持切割器在地面上滑行，并可以上下移動以調(diào)節(jié)割茬高度。 傾角，刀盤和導(dǎo)草罩隨刀盤軸一起旋轉(zhuǎn)時，刀片甩出割草。切割器安裝在主軸的下方，主要由刀盤、導(dǎo)草罩、刀片 、滑低和和滑底座等組成。刀片伸出的最小高度，應(yīng)等于機具在刀片轉(zhuǎn)過相鄰兩個刀片夾角的時間內(nèi)通過的距離，即 h=vt 計算公式為 h = 2πr/mvg 式中 r= v=h = 2πrvmvg= ()(3X70) = 由此可知：刀片伸出最小高度為 35mm，故設(shè)計伸出高度為 40mm。如圖 圖 32刀片 刀片伸出高度 h 割草機漏割、重割現(xiàn)象與刀盤大小、刀片數(shù)、前進速度、刀片伸出高度 h有關(guān)。 由于 H=mh， H=6Km/n 則 60Vm/hn Vm—— 機器前進速度， Vm=6Km/h h—— 余擺線縱寬 (刀片工作刃線長度 :) n一割刀轉(zhuǎn)速， n=1833r/min m=(60X6)/()= 由于考慮到制造的方便和運轉(zhuǎn)的平衡問題，刀片數(shù)量確定為 3片。綜前所述，割刀任一點速度均為刀片圓周速度與機器前進速度的合成，故 a點速度為 Va = √r2ω2 +2vmrωcos(ωt+β) +Vm2 由上式可見，當(dāng) ωt+β = π+2kπ(k = 0， 1,2……n)時 Vm最小 。試驗得出，無支承切割的旋轉(zhuǎn)式切割器在切割牧草時，其刀片線速度應(yīng)為 70100m/s。 令刀盤逆時針轉(zhuǎn)動，角速度為 ω， 則相臨刀片各內(nèi)、外端點的位移方程如下 : 第 1刀片內(nèi)端 a的位移方程 Xa=r cos（ ωt +β） Ya=Vmt+rsin（ ωt+β） r—— 刀片內(nèi)端半徑 β—— 刀片內(nèi)外點對盤的連線夾角 ω—— 刀盤回轉(zhuǎn)角速度 圓盤式割草機的設(shè)計 15 t—— 刀盤轉(zhuǎn)過時間 Vm—— 機器前進速度 外端 b的位移方程 Xb=Rcosωt Yb=Vmt+Rsinωt α— — 刀片外端半徑 第 2刀片的內(nèi)、外端點的位移方程。 圖 31刀片運動軌跡 刀片任意一點的位移可用方程式表示。故選擇方案 2 圓盤式割草機的設(shè)計 14 3 旋轉(zhuǎn)式切割器的設(shè)計 割刀運動分析 圓盤式割草機切割器的割刀運動是刀盤的水平旋轉(zhuǎn)與機器前進運動所合成的。兩個刀盤反向旋轉(zhuǎn)，牧草割下后倒向機具中間，通過甩草筒甩集成壟，完成切割作業(yè)。 圖 21轉(zhuǎn)盤式割草機示意圖 1．自由盤 2．割刀 3．驅(qū)動盤 4．傳動裝置 5．懸掛裝置 6．彈性緩 沖器 方案 2 根據(jù)作業(yè)約束條件和設(shè)計原則，機具采用前懸掛式作業(yè)方式，主要有平行四連桿升降機構(gòu)、機架、圓盤式切割裝置、傳動機構(gòu)、甩草筒、防護欄等幾部分組成。割草高度控制 ，條鋪整齊不雜亂。 該割草機的特點 該旋轉(zhuǎn)圓盤式割草機，經(jīng)生產(chǎn)考核，生產(chǎn)效率高，動力消耗低，能夠適應(yīng)各圓盤式割草機的設(shè)計 12 種復(fù)雜地況的草場。工作時，自由盤與地面凸起處接觸，彈性緩沖裝置起到仿形作用，使左右側(cè)對地壓力均衡，對保證割茬高度一致是很有好處的。上下兩根調(diào)整彈簧，一根大彈簧上端連在懸掛架上，下端連接在切割器上端合適位置；另一根較小的彈簧上端也連在懸掛架上。 3． 280小四輪拖拉機參數(shù) (約翰迪爾中國 ) (1)后輪輪距 :1570mm (2)液壓后壁提升力 :≥ (3)標(biāo)定功率： (4)飛輪上的皮帶輪外徑 :150mm (1)刀盤數(shù) :2個 (2)刀片 :2X3片 (3)刀盤直徑 :500mm (4)刀盤轉(zhuǎn)速 :1833r/min :812km/h .樣機質(zhì)量控制在 250kg 以內(nèi) 。 :旋轉(zhuǎn)式割草機的作業(yè)幅寬決定于配套拖拉機的功率。 （ 5）降低整機生產(chǎn)成本，以提高經(jīng)濟性。 （ 3）旋轉(zhuǎn)式切割器轉(zhuǎn)速較高，設(shè)計中應(yīng)考慮到運動件和切割器的安全防護問題 。切割器用旋轉(zhuǎn)式上傳動圓盤切割器 。動力由小四輪拖拉機皮帶輸出。通過本次設(shè)計 利用四年所學(xué)成果獨立設(shè)計一個圓盤式割草機 ， 提高自己在機械方面的獨立設(shè)計的能力 ，培養(yǎng) 遇到問題，解決問題 的 能力，達到學(xué)以致用的目的。而且農(nóng)民方面也缺乏相關(guān)認識。目前，國外的的 先進牧草收割機械技術(shù)相對比較完善，機具品種多，產(chǎn)品種類齊全，系列完善，幾乎能滿足各種收獲需要，主要結(jié)構(gòu)技術(shù)性能至今沒有發(fā)生大的變化，只能在操作舒適和電子計算機應(yīng)用方向有所改變。一下高新技術(shù)產(chǎn)品被同時引入到國內(nèi)。通用性好、適應(yīng)性強、工作可靠，有些高科技機械產(chǎn)品甚至能夠?qū)崿F(xiàn)從收割到存放的一體化作業(yè)。牧草收割機械呈現(xiàn)著多元化發(fā)展的態(tài)勢。 圖 14MDM1300 圓盤式割草機 割草機的發(fā)展方向 20多年來隨著我國改革開放和西部大開發(fā)的實施，使我國經(jīng)濟發(fā)展到了一個新的水平，國家政策和經(jīng)濟形勢為牧草生產(chǎn)機械帶來了新的發(fā)展機遇，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整為牧草生產(chǎn)機械化提供了廣闊的空間。并備用 6鍵槽和 8鍵槽的聯(lián)軸器和拖拉機連接，供用戶選用。 配套動力廣泛。 保護裝置可靠。 割刀經(jīng)久耐用。刀桿采用齒輪驅(qū)動方式及油潤滑，可靠性高，耐久性強。正常作業(yè)速變?yōu)? 612km／ h，作業(yè)效率為 612km/h。 見圖 13 圖 13 9YG—— 130 型雙圓盤割草機 （ 4） MDM1300圓盤式割草機 該機是由上海世達爾現(xiàn)代農(nóng)機有限公司引進日本先進技術(shù)研發(fā)的新產(chǎn)品，以通過上海市經(jīng)委的新產(chǎn)品成果鑒定，鑒定結(jié)論為產(chǎn)品的功能和性能指標(biāo)以達到國際同類產(chǎn)品的水平，屬于國內(nèi)領(lǐng)先，目前已獲上海市農(nóng)機推廣許可證 。與 ，主要適用于牧草的切割與鋪條作業(yè)，是牧場和牧草專業(yè)戶的理想機型。 。 其 配套動力 為3580馬力拖拉機 ， 割幅 為 ，配有 4個 圓盤數(shù) ， 每個圓盤 有 2 刀片 ， 作業(yè)速度 為 4— 10km／ h； 見圖 11 圖 11MDM1700 圓盤式割草機 （ 2） 9GP—— 45型坡地割草機 9GP_45型坡地自走式割草機是由高密市益豐機械有限公司研發(fā)生產(chǎn) ， 該機輕巧、靈活方便、重心低 ,能在 30度坡地上任一 方向正常作業(yè) ， 適合所有山區(qū)、丘陵、樹離下和狹小地帶作業(yè)。 下面為幾種常見的割草機 （ 1） MDM1700圓盤式割草機系列 上海世達爾農(nóng)機有限公司生產(chǎn)的 MDM1700。但旋轉(zhuǎn)式割草機功率消耗 較大工作幅重割區(qū)大，割茬不齊，碎草多，且對地面的平整程度要求較圓盤式割草機的設(shè)計 6 高。因此旋轉(zhuǎn)式割草機得到迅速發(fā)展。但同時也存在著作業(yè)成本高、切割速度提高加快機器振動和機械損壞、容易堵刀等缺點。 割草機的分類 割 草機在國內(nèi)外發(fā)展多樣化，按其切割裝置的不同大致分為圓盤式和往復(fù)式；按其行走方式不同分為牽引式、半懸掛式、自走式割草機；按割幅可分為窄幅和寬幅割草機。其中傳動機構(gòu)有液壓式和齒輪式。因此， 為了適應(yīng)草產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，急需一種成本低效率高的機械收割機，高科技割草機應(yīng)運而生。但是牧草收割中仍然存在著許多問題，如牧草收割以人工為主，工作效率低下，勞動強度大，作業(yè)成本高等諸多問題。國家把調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)、大力發(fā)展退耕還林還草、改善生態(tài)環(huán)境作為國家的重要方略。 harvester 圓盤式割草機的設(shè)計 3 目錄 圓盤式割草機的設(shè)計 .................................................. 1 摘 要 ............................................................... 1 1 割草機相關(guān)背景 .................................................... 5 研究背景 ........................................................................................................................ 5 我國割草機的研究現(xiàn)狀 ................................................................................................ 5 割草機的組成 ........................................................................................................ 5 割草機的分類 ........................................................................................................ 5 割草機的發(fā)展方向 ........................................................................................................ 8 本設(shè)計的目的、要求和意義 ........................................................................................ 9 2 雙圓盤割草機總體設(shè)計 ............................................. 10 本設(shè)計需要解決的技術(shù)問題 .......