【正文】 但價格太高，不太適合國內(nèi)市場的消費水平，所以開發(fā)性能良好、自動化程度高、外形輕巧美觀，而且價格適中的國產(chǎn)收割機將是我國牧草收割設(shè)備的關(guān)鍵機械之一，對促進飼草產(chǎn)業(yè)化繼承會起到舉足輕重的作用[6]。小型牧草收割機普遍得到牧草專業(yè)戶的歡迎，能減輕牧草收獲時繁重的體力勞動，同時減少工人割草的時候?qū)δ敛莸嫩`踏，還有工人用手工割草時對草根的傷害，使牧草生長的更旺盛，用電動割草機割的草長度一致，便于捆扎和運輸，給剩下的環(huán)節(jié)帶來了很大的方便。 國內(nèi)外發(fā)展歷史及現(xiàn)狀 國外電動割草機的生產(chǎn)研究概況國外研制和生產(chǎn)牧草收獲機械起步早，發(fā)展較快。1805年英國工程師托馬斯在1830年由埃溫早期應(yīng)用普遍的是往復(fù)式割草機，為了提高機具的生產(chǎn)率，盡量加大割幅以及提高機具的前進速度。美國約翰迪爾公司牧草機械有 13個品種 49個機型；紐荷蘭公司現(xiàn)生產(chǎn) 12個品種 25個機型[3]。英國的 Hesston 往復(fù)式割草機，如 1275 型，具有國際領(lǐng)先水平。世界著名牧草機械制造商約翰因此，國外牧草收獲機械研究開發(fā)從整機性能上已日益完善。國際著名的農(nóng)機生產(chǎn)商如美國紐荷蘭、約翰迪爾、凱斯公司，英國福格森公司，韓國成元公司，德國威格公司和前進公司的收割機都已系列產(chǎn)生，這些設(shè)備無論在機械結(jié)構(gòu)、動力配套、液壓系統(tǒng)還是控制系統(tǒng)設(shè)計方面都處理得很成功，一些新的設(shè)計理論、最新科研成果的應(yīng)用在這些機械上都有體現(xiàn)。但由于國外的收獲機械以大型為主，其機具轉(zhuǎn)彎半徑大，需要地頭長，組織水平要求高，價格昂貴，因此考慮種植方式，作業(yè)地塊條件及農(nóng)牧民經(jīng)濟發(fā)展水平等多種因素，國外電動割草機在我省推廣應(yīng)用存在很大的局限性。與許多的發(fā)達國家相比有很大的差距。60年代內(nèi)蒙古畜牧機械研究所進行了后懸掛雙刀高速割草機的研究，雙動刀高速割草機接近當(dāng)時國外同類產(chǎn)品先進水平，由于某種原因約十年的時間停止了這方面的研究工作。我國在85年又研制出了六盤全齒式旋轉(zhuǎn)割草機。由于嚴(yán)重缺乏適合農(nóng)牧民的牧草收獲機械，造成農(nóng)牧民種草豐產(chǎn)不豐收，或豐產(chǎn)欠收。 目前，我國生產(chǎn)的牧草收獲機械的主要企業(yè)有3家（海拉爾牧業(yè)機械總廠、寶昌牧業(yè)機械廠和新疆畜牧機械廠）。該廠生產(chǎn)的天然草場和低產(chǎn)人工草場的割、摟產(chǎn)品，技術(shù)上比較成熟，且市場占有率高、量大而面廣，但它在種植高產(chǎn)牧草的收割方面競爭力較小。在2002年上海向明公司也自行研制出了圓盤后掛式割草機，它是利用拖拉機輸出的動力和行走裝置進行收割牧草作業(yè)。總體來講我國牧草收獲機械化水平還是很低，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，品種單一，且草地單位面積擁有整套割、摟、裝、運設(shè)備數(shù)量與美國相比差距懸殊。按照割草幅寬可為窄幅和寬幅式割草機。它適于收割天然牧草和種植牧草，具有割茬低而整齊，牧草損失少，便于調(diào)整使用等優(yōu)點，其發(fā)展過程是從畜力到機引；從牽引到懸掛。加大割幅將增加金屬消耗量，因此以提高前進速度更為有利。由于切割速度提高，引起割刀往復(fù)慣性力大為增加，會造成機器震動和機件損壞，切割高產(chǎn)或濕潤牧草常產(chǎn)生堵刀現(xiàn)象。（2）回轉(zhuǎn)式割草機研究發(fā)展概況近年來，西歐由于種植牧草面積大量增加，并使用大量含氮肥料使牧草高大，茂密而趨于倒伏。切割器刀片安裝在刀盤上，并隨刀盤一起回轉(zhuǎn)進行割草，其前進速度高，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。（普通往復(fù)式割草機為 1～2 馬力/米，雙動刀割草機為 4～8 馬力/米）工作幅重割區(qū)大，割茬不齊，碎草多，且對地面的平坦程度要求較高。2 整體方案的確定 割草機類型的選擇 按切割裝置分類割草機按其切割裝置來分可分為刀片往復(fù)運動和回轉(zhuǎn)運動兩類。如圖1所示是兩種割草機在收割時，所需動力的對比[8]。 往復(fù)式割草機的分類往復(fù)式割草機主要分為以下幾類：（1）手扶拖拉機配套；又分為前懸掛式和牽引式:；（2）乘座式拖拉機配套；又分為前懸掛式和牽引式；（3）連桿式割草機；采用曲柄輪和連桿驅(qū)動的形式；（4）無連桿式割草機；又稱作平衡驅(qū)動割草機，通過動刀的往復(fù)運動，在此過程中所產(chǎn)生的不平衡又重錘吸收。雙動刀割草機是兩組刀片相反反向切割。結(jié)合當(dāng)前養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展的特點，牧草機械的研制在機型上以小型為主，在研究內(nèi)容上，重點解決勞動強度大，用工多的牧業(yè)生產(chǎn)作業(yè)，考慮部分牧場的規(guī)模等，所以本論文主要設(shè)計一種小型輕便的雙動刀的往復(fù)式割草機械。電動割草機主要有動力源、切割系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)和行走系統(tǒng)組成。選擇單缸兩沖程的柴油機，,轉(zhuǎn)速為2600r/min,外形尺寸為166196208。因為單刀片運動時，它的速度不能達到切割牧草所需要的速度，雙刀片割草機的速度是單刀片割草機的兩倍。傳動系統(tǒng)中動力由柴油機發(fā)動機皮帶輪輸出后，經(jīng)三角皮帶輪和一對錐齒輪兩級減速，并改變傳動方向后傳遞給曲柄主軸，在經(jīng)過聯(lián)軸器將動力傳遞給凸輪軸，帶動刀片進行切割，同時，切割器曲柄主軸經(jīng)一對小鏈輪將驅(qū)動力傳遞給輸送系統(tǒng)。輸送系統(tǒng)采用皮帶傳輸，傳輸帶上裝有撥齒，將牧草輸送到收割機的右側(cè)。行走輪的直徑為250mm。這些品種在形狀、性能上差異較大，切割強度明顯不同，故對牧草切割裝置要求較高，對刀刃型式、切割運動速度及相關(guān)參數(shù)都要有兼容收割能力。根據(jù)以上原則，并結(jié)合牧草收割的農(nóng)藝要求，本論文所設(shè)計的小型電動割草機的主要技術(shù)參數(shù)：配套動力：；割幅： 1 m；割茬高度：45mm左右；切割形式：雙動往復(fù)式；適用作物高度：600mm左右；刀片刃口：平面形；刀齒間距：39mm；刀片運動速率：1800次/min；前進方式：手扶推行式；操縱人數(shù)：1人；工效：334m2/h左右。確定割草機的類型為雙動往復(fù)式收割機。這一章主要是設(shè)計小型電動割草機的大體的方案，為以后的設(shè)計做準(zhǔn)備。目前割草機上普遍采用往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式切割器。在工作時，柴油機輸出回轉(zhuǎn)動力，經(jīng)過輸入軸將動力傳輸給曲柄主軸,再經(jīng)曲柄機構(gòu)變?yōu)橥鶑?fù)運動。在動刀高度一定時，重割區(qū)和空白區(qū)的大小與機器前進速度和曲柄轉(zhuǎn)速有密切的關(guān)系，其關(guān)系用切割進程表示。因為往復(fù)切割器割刀運動一個行程，曲柄轉(zhuǎn)動180176。因牧草稠密多汁，切割阻力大，往復(fù)式割草機切割速度應(yīng)大于 [3]。曲柄旋轉(zhuǎn)一周，割刀完成兩個行程，則割刀平均速度為 =（m/s） （4）= = m/s式中 ——曲柄半徑（mm）；——曲柄轉(zhuǎn)速（r/min）；因為切割速比λ= 將（1）、（3）代入整理得 λ= （5）現(xiàn)有割草機 =（～） 代入（5）式得 λ= （6）——動刀刃高度（mm），標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ型切割器動刀刃高度為 54，代入（6）得λ= = ～為保證切割質(zhì)量，實際切割速比應(yīng)大于理論切割速比，理論進給速度 取機器穩(wěn)定行駛所允許的最高速度。[3]，本機在平均工況下 =，故本機的設(shè)計是合理的。由于本文設(shè)計的是雙刀割草機，驅(qū)動機構(gòu)的受力情況正好相反，相互抵消，所以凸輪軸平衡能力較好，就不需要校核計算了。NNNNNNNNNNNN字?？劭郏壕牌咭痪哦惆肆懔?另提供全套機械畢業(yè)設(shè)計下載！該論文已經(jīng)通過答辯 切割裝置的設(shè)計 動刀的結(jié)構(gòu)切割裝置主要是由一對往復(fù)運動的動刀和固定不動的支撐部分組成，動刀和刀桿做成一體，刀桿和傳動機構(gòu)相連，用以將動力傳遞給動刀。動刀是切割器的主要工作零件，采用光刃結(jié)構(gòu)，光刃切割省力，割荏整齊，但易磨鈍，工作中需經(jīng)常磨刀，主要用于牧草收割。動刀的結(jié)構(gòu)如圖3所示。偏心輪的結(jié)構(gòu)如圖5所示：圖5偏心輪Fig5 Eccentric gear 切割裝置附件的設(shè)計壓板 （見圖6）圖6 壓板Fig6 Clamp機架 （見圖 7）圖7 機架Fig7 Frame 本章小結(jié)本章主要是分析切割器的參數(shù)，通過原理分析，根據(jù)電動割草機的工作情況計算出機器前進的速度和割刀切割的速度，同時進行切割裝置的設(shè)計，切割裝置是牧草收割機的主要組成部分，其性能影響整個牧草的收割質(zhì)量。4 傳動系統(tǒng)的設(shè)計傳動系統(tǒng)將柴油機的動力分別傳送給切割器和輸送系統(tǒng)。柴油機 聯(lián)軸器 動力輸入皮帶輪 輸入軸大皮帶輪 小錐齒輪 大錐齒輪 輸送主動鏈輪 輸送從動鏈輪 偏心輪 輸送帶輪 Ⅰ、減速箱輸入軸 Ⅱ、曲柄主軸 Ⅲ、凸輪軸 Ⅶ、 輸送主軸圖8 傳動系統(tǒng)簡圖Fig8 Drive system schematic由圖8可知，動力由柴油機發(fā)動機皮帶輪輸出后經(jīng)皮帶輪4和一對錐齒輪6兩級減速，并改變傳動方向后傳遞給曲柄主軸。 傳動比確定曲軸主軸的轉(zhuǎn)速 ==m/s （8）往復(fù)式切割器割刀平均速度常為 ～ m/s，由公式（8）得== ～ r/min取曲柄主軸轉(zhuǎn)速=738 r/min。一路經(jīng)二級減速后，直接傳遞給曲柄主軸（nⅡ=738r/min）。=== （9）式中 —— 一級皮帶輪減速比； —— 二級圓錐齒輪減速比。由式（9）得 =即 = 式中 —— 二級減速主動小錐齒數(shù)； —— 二級減速從動大錐齒數(shù)。 割草機功率需求分析和傳動效率 割草機的功率分析割草機功率包括立式割臺往復(fù)切割器切割功率和輸送功率。m/m2）。皮帶輪傳動效率取，圓錐齒輪傳動效率[11]，則切割系統(tǒng)總的傳動效率 圖9 切割系統(tǒng)傳動圖Fig9 Cutting system transmission diagram（1）各軸的轉(zhuǎn)速Ⅰ軸 r/minⅡ軸 r/min（2）各軸的功率 Ⅰ軸 kW Ⅱ軸 kW（3）各軸的扭矩電機軸 Nm Ⅱ軸 Nm）傳動比效率 減速器的設(shè)計 錐齒輪的設(shè)計:1，可進行二級減速，一級通過動力皮帶輪輸出減速，第二級因要滿足回轉(zhuǎn)運動最終轉(zhuǎn)化為割刀往復(fù)運動，故設(shè)計二級減速為一對圓錐齒輪。選取精度等級 表面因采用淬火處理，故初選7級精度。 閉式硬齒面齒輪傳動，采用齒根彎曲疲勞強度設(shè)計公式，齒面接觸疲勞強度校核公式。m（2）取齒寬系數(shù)，齒寬中點的平均分度圓直徑和模數(shù) ，故。（4）由抗彎疲勞強度壽命系數(shù)圖查得抗彎疲勞壽命系數(shù)。則（6）計算抗彎疲勞許用應(yīng)力，錐齒輪彎曲疲勞強度安全系數(shù)。由動載系數(shù)圖查得 =；——嚙合齒對間載荷分配系數(shù)，取1；——齒輪傳動載荷分布不均勻系數(shù)，由齒向載荷分布不均系數(shù)圖查得。（9）查取應(yīng)力校正系數(shù)，由齒形系數(shù)及應(yīng)力修正系數(shù)查得 。（11）設(shè)計計算mm就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值=2mm。（9）分度圓齒厚mm齒輪強度校核按齒面接觸疲勞強度校核 （16）式中 ——節(jié)點區(qū)域系數(shù)，對于標(biāo)準(zhǔn)直齒輪 =；——彈性系數(shù)，由彈性系數(shù)表查得；——接觸疲勞許用應(yīng)力（MPa）； （17）式中 ——齒輪材料的接觸疲勞極限（MPa）；——接觸疲勞強度壽命系數(shù)，由接觸疲勞強度壽命系數(shù)圖查得； ——接觸疲勞強度最小安全系數(shù)，取 ；MPaMPaMPa＜故二級錐齒輪齒面接觸強度合理。 由于與皮帶輪相聯(lián)的軸徑較長，且是懸臂式，與減速箱體相配，見圖10。各軸段的長度，主要取決于各零件與軸配合部分的軸向尺寸和零件間必要的軸向間隔的距離。 軸段②上安裝滾動軸承，因軸上零件安裝的是錐齒輪，軸定位時采用一對角接觸球軸承，選用7004AC型角接觸球軸承。軸段③為軸肩定位軸承，為保證軸承的軸向固定，則mm，mm。軸段⑤上安裝彈性擋圈