【正文】 桿切割方式為無(wú)支撐切割，使得售貨機(jī)作業(yè)后的留茬高度高且參差不齊，而且由于喂入雜亂造成切碎后的莖稈長(zhǎng)短不一，切碎后的飼料斜茬率高，切段長(zhǎng)度達(dá) 40～ 120mm，使得留茬能作為飼料的利用率很低，用戶使用后很不滿意。而約翰178。 目前，國(guó)內(nèi) 自主研發(fā)的 玉米收獲機(jī)正處于開發(fā)、試驗(yàn)和示范階段，少數(shù)企業(yè)的玉米收獲機(jī)也僅為小批量 小規(guī)模 生產(chǎn) 中 。功能單一的摘穗還田機(jī)也 將 會(huì)有一定市場(chǎng)。第二次的玉米收獲機(jī)研發(fā)高潮出現(xiàn)在上個(gè)世紀(jì) 80 年代后期，共有接近 50 家大小企業(yè)和科研單位參與其中，研究開發(fā)的重點(diǎn)是解決高濕玉米（籽粒含水率高達(dá) 35%以上）在收獲過程中的籽粒破損率高的收獲問題，針對(duì)當(dāng)時(shí)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r和經(jīng)營(yíng)規(guī)模，研制成功了 60多種機(jī)型。單從技術(shù)開發(fā)層面上說(shuō)，當(dāng)時(shí)我國(guó)自主研發(fā)的玉米收獲機(jī)已經(jīng)達(dá)到或接近外國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)先進(jìn)國(guó)家的水平。另一方面，近幾年隨著我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的整體調(diào)整和畜牧業(yè)水平 的整體發(fā)展，穗莖兼收型玉米聯(lián)合收獲機(jī)的需求量正在迅速增加。 我國(guó)玉米收獲機(jī)械從研制至今，通過農(nóng)業(yè)機(jī)械科研、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等各方面單位的努力下，已經(jīng)取得了很好很快速的發(fā)展。主要表現(xiàn)在兩 個(gè)方面。例如山東省農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)推廣站、山東理工大學(xué)、淄博向農(nóng)機(jī)械有限公司和萊陽(yáng)農(nóng)學(xué)院等四家單位聯(lián)合承擔(dān)的“十五”國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目 —— “玉米收獲技術(shù)與裝備研究示范” 課題，將會(huì)有效的解決多年來(lái)制約我國(guó)玉米聯(lián)合收獲機(jī)中穗莖兼收的關(guān)鍵技術(shù)和模塊化設(shè)計(jì)，研究開發(fā)出在一年一作、一年兩作地區(qū)進(jìn)行玉米收獲和穗莖兼收技術(shù)方案與機(jī)器配套系統(tǒng)，提高玉米聯(lián)合收獲機(jī)械的機(jī)械可靠性和地區(qū)適 應(yīng)性。 從全國(guó)范圍來(lái)看，玉米機(jī)械化收獲技術(shù)的實(shí)踐與推廣仍然處于發(fā)展的初始階段。我國(guó)玉米收獲機(jī)械化仍然存在著許多必須面對(duì)的問題。其次是產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性差，機(jī)器故障頻繁，從而造成玉米籽粒破碎率、果穗損失率高等問題。但根據(jù)我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的實(shí)際情況和市場(chǎng)要求，今后一段時(shí) 間我國(guó)玉米收獲機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)的重點(diǎn)主要是以下幾點(diǎn)： （ 1）從我國(guó)玉米收獲作業(yè)功能上考慮，應(yīng)將重點(diǎn)放在開發(fā)穗莖兼收型玉米聯(lián)合收獲機(jī)上。穗莖兼收型玉米聯(lián)合收獲機(jī)一次完成玉米果穗、玉米莖稈的收獲，適應(yīng)農(nóng)民傳統(tǒng)收獲玉米的習(xí)慣，又增加了莖稈青貯收獲，為廣大農(nóng)村發(fā)展畜牧業(yè)提供豐富的飼料資源，是今后發(fā)展的熱點(diǎn)之一。 懸掛式（背負(fù)式）玉米聯(lián)合收獲機(jī)可一次性完成玉米摘穗、果穗輸送、果穗集箱、秸稈還田等作業(yè)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、維修方便、價(jià)格適中等西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 優(yōu)點(diǎn)。所以從我國(guó)農(nóng)村現(xiàn)階段的經(jīng)營(yíng)管理模式、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、農(nóng)民朋友購(gòu)買能力、農(nóng)村現(xiàn)有的可利用動(dòng)力情況來(lái)看，懸掛式（背負(fù)式）玉米聯(lián)合收獲機(jī)在今后一段時(shí)間仍將在農(nóng)村占有較大的市場(chǎng)份額。 目前為止，一些 科研單位和生產(chǎn)企業(yè)已開發(fā)出與谷物聯(lián)合收獲機(jī)相匹配的玉米割臺(tái)，與 60－ 80 馬力的谷物聯(lián)合收獲機(jī)進(jìn)行割臺(tái)互換。如果谷物聯(lián)合收獲機(jī)生產(chǎn)企業(yè)能和玉米割臺(tái)生產(chǎn)企業(yè)合作研發(fā)，玉米割臺(tái)市場(chǎng)需求的潛力將會(huì)非常巨大。 隨著現(xiàn)階段我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)實(shí)力的逐步提高和規(guī)模經(jīng)濟(jì)的逐步發(fā)展，自走式玉米聯(lián)合收獲機(jī) 因其機(jī)構(gòu)緊湊、工作性能良好、工作作業(yè)效率高等優(yōu)點(diǎn)，將會(huì)得到較大需求。在現(xiàn)有的機(jī)型上，完善其三行以上機(jī)型的工作作業(yè)可靠性、穩(wěn)定性，并在此基礎(chǔ)上應(yīng)用液壓、機(jī)械、電氣自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合開發(fā)出具有中國(guó)特色和較高機(jī)械化技術(shù)水平的大型自走式玉米聯(lián)合收割機(jī)機(jī)型，是我國(guó)玉米聯(lián)合收獲機(jī)發(fā)展的必然選擇。 實(shí)現(xiàn)玉米收獲機(jī)械化是一項(xiàng)及其復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要將科研、生產(chǎn)、推廣、管理等納入這個(gè)大系統(tǒng)，把這些工作緊密地集合在一起。我國(guó)廣大農(nóng)民朋友需要的是能夠滿足不同農(nóng)藝要求及性能可靠、操作簡(jiǎn)便、易于維修、價(jià)格適應(yīng)不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、機(jī)械效率高的系列化玉米收獲機(jī)械，這就要求有關(guān)方面應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃和制定不同的發(fā)展目標(biāo)，使得各環(huán)節(jié)工作協(xié)調(diào)一致共同發(fā)展。玉米聯(lián)合收獲機(jī)在農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品中屬于復(fù)雜程 度較高的機(jī)具，它需要一次完成一系列復(fù)雜作業(yè)工作，涉及到的研發(fā)生產(chǎn)技術(shù)范圍也較廣，其設(shè)計(jì)方面與制造方面都有相當(dāng)?shù)碾y度，特別是關(guān)鍵部件的關(guān)鍵技術(shù)，除了需要經(jīng)過長(zhǎng)期的理論研究外，還需要大量的試驗(yàn)改進(jìn)，無(wú)論是技術(shù)開發(fā)還是企業(yè)生產(chǎn)都不能逾越生產(chǎn)性試驗(yàn)階段，科研和技術(shù)開發(fā)工作更需要加大投入力度。 我國(guó)玉米收獲機(jī)械化在國(guó)家和各級(jí)政府相關(guān)單位與部門的支持下，迎來(lái)了快速發(fā)展的大號(hào)歷史機(jī)遇。 2. 玉米收割機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)調(diào)研與前期構(gòu)思 數(shù)據(jù)調(diào)研 與發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù) 表 21 玉米植株數(shù)據(jù) 名稱 理論數(shù)據(jù)（ mm） 設(shè)計(jì)參考數(shù)據(jù) (mm) 玉米株高 1000~4000 2020 玉米莖粗 30~50 40 結(jié)穗高度 3/5 玉米株高 1200 玉米穗直徑 60~70 60 西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 表 22 拖拉機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù) 機(jī)型 東方紅－ X1304 型式 4 179。 2330 179。我認(rèn)為玉米收割機(jī)的核心部件主要在其收割臺(tái)部分。 ○ 1 倒伏式。這樣在拖拉機(jī)前進(jìn)過程中，兩行導(dǎo)軌對(duì)準(zhǔn)兩行玉米桿，兩行玉米桿會(huì)進(jìn)入兩個(gè)導(dǎo)軌中，拖拉機(jī)向前運(yùn)動(dòng)，玉米桿會(huì)向前倒伏，并且玉米穗會(huì)被導(dǎo)軌末端卡住，直到玉米穗被拔下，玉米穗向后滾入收納箱并進(jìn)入輸送裝置輸送值后面的收集箱中。 ○ 2 輥?zhàn)邮? 這種設(shè)計(jì)的思路主要是設(shè)置四個(gè)并排等距離安裝的輥?zhàn)樱佔(zhàn)?1，輥?zhàn)?2，輥?zhàn)?3, 輥?zhàn)? 4 ，每個(gè)輥?zhàn)忧岸顺蕡A錐形上每個(gè)輥?zhàn)佣紟в新菪降耐怀雎菁y，輥?zhàn)?1 與輥?zhàn)?2 的螺紋方向相反平行且相向向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，輥?zhàn)?3 與輥?zhàn)? 的螺紋方向相反平行且相向向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，輥?zhàn)?1 與輥?zhàn)?3 轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，輥?zhàn)?2與輥?zhàn)?4 轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，輥?zhàn)?1輥?zhàn)?2 與輥?zhàn)?3輥?zhàn)?4 分別為兩個(gè)輥?zhàn)咏M，這樣的設(shè)計(jì)可以收割兩行玉米，當(dāng)拖拉機(jī)向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩行玉米桿因輥?zhàn)忧暗脠A錐形狀和撥禾器的作用分別進(jìn)入兩組輥?zhàn)咏M的 縫隙中，玉米桿被輥?zhàn)咏M夾住向下運(yùn)動(dòng)并且因?yàn)槁菁y的作用向相對(duì)拖拉機(jī)運(yùn)動(dòng)方向相反的方向運(yùn)動(dòng)，這樣玉米桿在運(yùn)動(dòng)過程中，玉米穗就會(huì)被輥?zhàn)咏M的作用力拔下，在每組輥?zhàn)酉掳惭b高速旋轉(zhuǎn)的圓形刀片，在玉米桿運(yùn)動(dòng)過程中就會(huì)被切碎并且還田。 兩種設(shè)計(jì)思路的優(yōu)缺點(diǎn)都很明顯突出，在研究資料并考慮設(shè)計(jì)思路后，我決定將兩種方案合二為一，取長(zhǎng)補(bǔ)短，所以有了下面的思路 保留方案 2 中輥 子組與切割刀的思路，這樣保證玉米桿可以切碎還田也可以保證玉米穗可以被拔下，在輥?zhàn)咏M上加裝一個(gè)擋板，在輥?zhàn)咏M縫隙上方留有一個(gè)小于輥?zhàn)咏M縫隙的導(dǎo)軌，在擋板上裝向后轉(zhuǎn)動(dòng)的鏈條，使得玉米桿被輥?zhàn)咏M夾住向下運(yùn)動(dòng)并且因?yàn)槁菁y的作用向相對(duì)拖拉機(jī)運(yùn)動(dòng)方向相反的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，玉米穗會(huì)因擋板的縫隙小于玉米穗的直徑而被拔下并被向后方旋轉(zhuǎn)鏈條傳送至后方的傳送帶上從而被輸送至收納箱中。 玉米收 割機(jī)得傳動(dòng)部分 傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)思路主要由以下幾個(gè)零件完成，一根主軸，四個(gè)傳動(dòng)軸 軸 1, 軸 2, 軸 3, 軸 4 分別與輥?zhàn)?1, 輥?zhàn)?2, 輥?zhàn)?3, 輥?zhàn)?4 四個(gè)輥?zhàn)酉噙B，機(jī)械動(dòng)力由發(fā)動(dòng)機(jī)通過皮帶輪轉(zhuǎn)送到主軸上使主軸旋轉(zhuǎn)給 軸 1, 軸 2, 軸 3, 軸 4 輸出動(dòng)力。機(jī)械結(jié)構(gòu)如圖 41。收割臺(tái)鏈輪轉(zhuǎn)速大致與棍子轉(zhuǎn)速相同取 42 r/min。切割刀的轉(zhuǎn)速為 200 r/min，取 210 r/min，所以各軸錐齒輪 1 與錐齒輪 2之間的傳動(dòng)比為 1:1，軸 1 與軸 4的錐齒輪 1與錐齒輪 3的傳動(dòng)比為 1:5。 西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 17 結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 根據(jù)拖拉機(jī)尺寸參數(shù)及玉米株參數(shù)，確定收割臺(tái)得寬度為 1300mm,輥?zhàn)又睆?200mm,輥?zhàn)又g的距離為 30mm，沿收割臺(tái)左側(cè)均勻分布，左側(cè)輥?zhàn)优c左側(cè)邊緣留有 30mm距離。 由此可以確定各軸中心線的距離是 430mm。 由此可以得知，軸 4 上傳動(dòng)帶輪的直徑應(yīng)小于 230mm。 81176。 45176。 外錐距 (mm) 125 125 63 齒寬 (mm) 37 37 37 齒寬系數(shù) 齒頂高 (mm) 10 10 9 齒頂圓直徑 (mm) 90 西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 19 主軸及軸 1，軸 2，軸 3，軸 4 的設(shè)計(jì) 主軸的尺寸設(shè)計(jì) 如圖 32 所示 圖 33 主軸設(shè)計(jì)尺寸圖 軸承的尺寸選擇與額定載荷 表 33 軸承選擇 軸承 基本尺寸 /mm 基本額定載荷/KN 軸承代號(hào) d D T B C Cr Cdr 30000 型 1 75 160 40 37 31 252 318 30315 2 100 190 68 68 52 498 770 33221 3 110 200 56 53 46 430 665 32222 4 100 190 68 68 52 498 770 33221 5 75 160 40 37 31 252 318 30315 主軸鍵槽左右對(duì)稱，鍵槽及軸槽和榖槽的尺寸如下 表 34 鍵的尺寸 鍵 軸徑/mm 鍵的公稱尺寸 /mm 鍵槽尺寸 /mm b h L 軸槽深 t 轂槽深 r 1/4 75 22 14 109/110 2/3 100 28 16 軸 1 的尺寸設(shè)計(jì) 如圖 33 所示 西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 20 圖 34 軸 1 設(shè)計(jì)尺寸圖 軸承的尺寸選擇與額定載荷 表 35 軸承尺寸 軸承 基本尺寸 /mm 基本額定載荷/KN 軸承代號(hào) d D T B C Cr Cdr 30000 型 1 40 75 26 26 110 33108 2 50 85 26 26 20 125 33110 3 75 160 40 37 31 252 318 30315 4 75 160 58 55 45 348 482 32315 鍵槽及軸槽和榖槽的尺寸如下 表 36 鍵 的 尺寸 鍵 軸徑/mm 鍵的公稱尺寸 /mm 鍵槽尺寸 /mm b h L 軸槽深 t 轂槽深 r 1 40 12 8 50 2 50 16 10 50 3 90 25 14 74 4 75 22 14 235 軸 2 的尺寸設(shè)計(jì) 如圖 34 圖 35 軸 2 設(shè)計(jì)尺寸圖 西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 21 軸承的尺 寸選擇與額定載荷 表 37 軸承尺寸 軸承 基本尺寸 /mm 基本額定載荷/KN 軸承代號(hào) d D T B C Cr Cdr 30000 型 1 40 75 26 26 110 33108 2 75 160 40 37 31 252 318 30315 3 75 160 40 37 31 252 318 30315 4 75 160 58 55 45 348 482 32315 鍵槽及軸槽和榖槽的尺寸如下 表 38 鍵的尺寸 鍵 軸徑/mm 鍵的公稱尺寸 /mm 鍵槽尺寸 /mm b h L 軸槽深 t 轂槽深 r 1 75 22 14 50 2 90 25 14 74 3 75 22 14 235 軸 3 的尺寸設(shè)計(jì) 如圖 35 圖 36 軸 3設(shè)計(jì)尺寸圖 軸承的尺寸選擇與額定載荷 表 39 軸承尺寸 軸承 基本尺寸 /mm 基本額定載荷/KN 軸承代號(hào) d D T B C Cr Cdr 30000 型 1 40 75 26 26 110 33108 2 50 85 26 26 20 125 33110 3 75 160 40 37 31 252 318 30315 4 75 160 58 55 45 348 482 32315 西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 22 鍵槽及軸槽和榖槽的尺寸如下 表 310 鍵的尺寸 鍵 軸徑/mm 鍵的公稱尺寸 /mm 鍵槽尺寸 /mm b h L 軸槽深 t 轂槽深 r 1 50 16 10 50 2 90 25 14 74 3 75 22 14 235 軸 4 的尺寸設(shè)計(jì) 如圖 36 圖 37 軸 4尺 寸設(shè)計(jì)圖 軸承的尺寸選擇與額定載荷 表 311 軸承尺寸 軸承 基本尺寸 /mm 基本額定載荷/KN 軸承代號(hào) d D T B C Cr Cdr 30000 型 1 40 75 26 26 110 33108 2 75 160 40 37 31 252 318 30315 3 75 160 55 55 42 330 500 33218 4 75 160 58 55 45 348 482 32315 鍵槽及軸槽和榖槽的尺寸如下 表 310 鍵的尺寸 鍵 軸徑/mm 鍵的公稱 尺寸 /mm 鍵槽尺寸 /mm b h L 軸槽深 t 轂槽深 r 1 40 12 8 52 2 75 22 14 52 3 100 28 16 140 西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 23 4 90 25 14 74 4 75 22 14 235 1 號(hào)皮帶輪 的尺寸設(shè)計(jì)