【正文】 為美國(guó)的 %、日本的 %，摟草機(jī)的保有量?jī)H為美國(guó)的 1%。牧草收割完后，為了能盡快達(dá)到打捆條件，需要用攤曬機(jī)對(duì)牧草進(jìn)行翻曬，攤曬機(jī)可使牧草均勻攤鋪在田間，有利于水分快速蒸發(fā)，便于割后的牧草在打捆或青貯前進(jìn)行干燥。摟草機(jī)工作時(shí)，使用彈齒將作物輕輕地移動(dòng)集攏或攤曬，避免作物中混有雜物或石子等，以改善牧草或青飼料的質(zhì)量。 摟草機(jī)方案的確定 摟草機(jī)方案的選擇 根據(jù)工作部件的不同形式，側(cè)向摟草機(jī)可分為滾筒式摟草機(jī)、指輪式摟草機(jī)和旋轉(zhuǎn)式摟草機(jī)。按掛接方式可分為牽引式和懸掛式兩種。 4 圖 21 滾筒式摟草機(jī) 指盤(pán) 式 摟草 機(jī)（圖 22） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，適合掛接在輪式拖拉機(jī)的三點(diǎn)懸掛裝置上，工作部件為帶摟齒的指盤(pán)，機(jī)器靠指盤(pán)按順序傳至后一個(gè)指盤(pán)，直到形成松散、通風(fēng)的草條為止。 其 摟齒為長(zhǎng)彈簧鋼齒，梳草作用好，仿形性能強(qiáng) ，且 摟齒在輪轂上成輻射狀配置。用拉力彈簧控制指盤(pán)對(duì)地面的壓力，可根據(jù)作物和地面條件，通過(guò)拉 伸調(diào)節(jié)板調(diào)節(jié)著地壓力 ， 運(yùn)輸時(shí)可將指盤(pán)轉(zhuǎn)到拖拉機(jī)后方。作業(yè)時(shí)，指盤(pán)接觸地面，靠地面的摩擦力而轉(zhuǎn)動(dòng)，將牧草摟向一側(cè)，形成連續(xù)整齊的草條。作業(yè)速度可達(dá) 15 km/h 以上，適宜于摟集產(chǎn)量較高的牧草。 圖 12 指盤(pán)式摟草機(jī) 旋轉(zhuǎn)式摟草機(jī)按旋轉(zhuǎn)部件的類(lèi)型有摟耙式和彈齒式兩種。旋轉(zhuǎn)彈齒式摟草機(jī)是在一個(gè)旋轉(zhuǎn)部件的周?chē)b上若干彈齒，彈齒靠旋轉(zhuǎn)離心力張開(kāi)，進(jìn)行摟草作業(yè)。旋轉(zhuǎn)式摟草機(jī)摟集的草條松散透風(fēng)，牧草損失小，污染輕，作業(yè)速度可達(dá) 12～ 18km/h，便于同撿拾機(jī)具配套。其中，橫向摟草機(jī)有牽引式、懸掛式等類(lèi)型。作業(yè)時(shí)摟草機(jī)彈齒尖端觸地，將割草機(jī)割 下的草鋪摟成橫向草條（即草條同機(jī)器的行進(jìn)方向垂直）。其作業(yè)速度也較低，一般為 km/h。 側(cè)向摟草機(jī)集成的草條與機(jī)器前進(jìn)方向平行，由于牧草移動(dòng)距離小，夾雜少，摟集后的草條外形相對(duì)整齊、松散和均勻，適于高產(chǎn)天然草原和人工草場(chǎng)。 摟草機(jī)動(dòng)力的選擇 在本設(shè)計(jì)中，旋轉(zhuǎn)式摟草機(jī)大都為牽引式結(jié)構(gòu)，故采 用拖拉機(jī)后部的動(dòng)力輸出軸作為摟草機(jī)的動(dòng)力提供裝置。為適應(yīng)更大的市場(chǎng)及簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)采用半獨(dú)立式，即拖拉機(jī)行駛中，后掛的摟草機(jī)機(jī)的工作可隨意起停，以使摟草機(jī)在不工作或轉(zhuǎn)彎時(shí)可隨意起停，以提高其適用性。為此，本文采用 水平旋轉(zhuǎn)摟草機(jī)方案。 1 三點(diǎn)懸掛裝置 2 行走輪 3 摟齒 4 集條擋板 5 減速器 圖 23 旋轉(zhuǎn)式摟草機(jī)三維結(jié)構(gòu)圖 該水平旋轉(zhuǎn)摟草機(jī)主要由懸掛裝置、行走輪、摟齒、集條擋板和減速器組成。 6 3 旋轉(zhuǎn)式摟草機(jī)主要參數(shù)的確定 摟齒線(xiàn)速度的確定 由于摟齒工作時(shí)不接觸地面，離地高度 30~60 mm，它主要依靠牧草之間的相互牽連進(jìn)行摟草。 齒端線(xiàn)速度： V=nπ D 式中： D— 成行時(shí)摟齒臂回轉(zhuǎn)半徑 n— 轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)數(shù) r/min 根據(jù)摟草機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)要求，取摟齒臂回轉(zhuǎn)半徑 D 平均值 為 m，轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速n 為 r/s 時(shí)，由上式可以計(jì)算出摟齒齒端線(xiàn)速度 V 值為 17 m/s，滿(mǎn)足摟齒摟草的條件。 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)查得，拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸的型式如下表所示（見(jiàn)表 31）： 表 31 動(dòng)力輸出軸型式特性 動(dòng)力輸出軸型式 公稱(chēng)直徑 /mm 齒數(shù)與花鍵型式 動(dòng)力輸出軸標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速/r/min 1 2 3 35 35 45 6 齒矩形花鍵 21 齒漸開(kāi)線(xiàn)花鍵 20 齒漸開(kāi)線(xiàn)花鍵 540 1000 1000 與之對(duì)應(yīng)的動(dòng)力輸出軸位置關(guān)系如下表 (見(jiàn)表 32): 7 表 32 動(dòng)力輸出軸位置 （單位 :毫米） 動(dòng)力輸出軸型式 ha min ha max 1 2 3 450 550 650 675 775 875 根據(jù)傳動(dòng)的需要，我們選擇了第 1 種動(dòng)力輸出軸型式，即動(dòng)力輸出軸 標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速為 540 r/min，輸出軸位置 ha 范圍為 （ 450－ 675） mm，取 ha = 500 mm。 mm 下懸掛點(diǎn)到拖拉機(jī)中心平面的橫向距離： P = 250 mm 下懸掛點(diǎn)最低高度值： Umax = 200 mm 運(yùn)輸高度： Xmin = 600 mm 根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，機(jī)架的懸掛機(jī)構(gòu)主要尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)如下： A = mm； B = mm； F = mm； E = mm； G = mm； N = mm； H = mm； X = mm 8 圖 3－ 2 拖拉機(jī)懸掛三角形 9 傳動(dòng)比的確定 在本設(shè)計(jì)中，除摟草裝置所需動(dòng)力需由拖拉機(jī)后部的動(dòng)力輸出軸提供外，沒(méi)有其它動(dòng)力輸出要求。根據(jù)上述牧草收獲對(duì)摟齒的齒端線(xiàn)速度的要求，以轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速為依據(jù)，為了使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用一級(jí)錐齒輪減速器。 4 摟草機(jī)主要結(jié)構(gòu) 及零件的設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)盤(pán) 旋轉(zhuǎn)摟草機(jī)減速器下端設(shè)有一個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)，轉(zhuǎn)盤(pán)沿圓周均勻分布 6 根摟齒臂，摟齒臂固定在旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)上，每根摟齒臂的末端固定一對(duì)彈簧摟齒。 圖 4－ 1 旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)結(jié)構(gòu)圖 摟齒 摟齒結(jié)構(gòu)如下圖 42所示，摟齒的上端制成蝸卷形，以增加其彈性便于越過(guò)障礙，摟齒的下端制成弧線(xiàn)形便于牧草沿齒面上升和滾卷，其彈簧圈的旋向?yàn)橐蛔笠挥?，圈?shù)左、右相等各四圈。從而保證在起伏不平的地面工作時(shí)的作業(yè)質(zhì)量。 傳動(dòng)軸 傳動(dòng)軸主要將拖拉機(jī)輸出動(dòng)力傳遞給減速器。 傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 根據(jù)位置和結(jié)構(gòu)要求，減速器安放在托板 4 上，其輸入端小錐齒輪軸與傳動(dòng)軸相連，輸出端大錐齒輪軸 花鍵端與圓盤(pán)相連。 1 輸入端聯(lián)軸器 2 輸入軸 3 輸出軸 4 減速器托板 圖 4－ 3 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三維圖 由《機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)》查得各傳動(dòng)副效率值如下： 滾動(dòng)軸承： ～ 滑動(dòng)軸承： ～ 11 彈性聯(lián)軸器： ～ 萬(wàn)向聯(lián)軸器： ～ 具有中間可動(dòng)元件的聯(lián)軸器： ～ 取拖拉機(jī)輸出功率 Pd=20 kW； 由以上數(shù)據(jù)計(jì)算得，各軸輸入功率如下： 傳動(dòng)軸： 11 2 0 0 .9 7 1 9 .4dP P k W?? ? ? ? 減速器輸入軸 : 2 1 2 1 9 . 4 0 . 9 7 1 8 . 8P P k W?? ? ? ? 減速器輸出軸 : 3 2 3 1 8 . 8 0 . 9 8 1 8 . 4P P k W?? ? ? ? 動(dòng)力輸出軸的轉(zhuǎn)矩由轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式得： 209 5 0 0 9 5 5 0 3 5 3 .7 0540dd PT N mn? ? ? ? 減速器輸出軸所承受轉(zhuǎn)矩： 3 2 3 2 3 3 5 3 . 7 0 2 0 . 9 7 0 . 9 8 6 7 2 . 4 5dT T i N m??? ? ? ? ? ? ? ? ? 減速器錐齒輪選擇 已知輸入功率 IIP = kW， 小齒輪的轉(zhuǎn)速為 540 r/min， 大齒輪的轉(zhuǎn)速為2n =270 r/min， 傳動(dòng)比 i=2。 初選 小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為 280HBS， 因取傳動(dòng)比 i=2，故 大齒輪材料 也采用 為 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為 280HBS， 即知 二者材料 相同， 硬度相 等 。 按齒面的硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 MPaH 6001lim ?? ， 即知 大齒輪的接觸疲勞極限 MPaH 6002lim ?? 3）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 12 小齒輪： ? ? 71 ???????? hn j LN 大齒輪： 7 712 7 . 7 7 6 1 0 3 . 8 8 8 1 02NN u ?? ? ? ? 4）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 查得接觸批量壽命系數(shù) ?HNK ； ?? HNHN KK ； ? ? M P aM P aSK HHNH ???? ?? ? ? M P aM P aSK HHNH 5 8 86 0 ???? ?? 試選 ?VK ，查得 ?aK ， 1??K ， ??K ； 計(jì)算得 : ????????? ? Va KKKKK ? 5） 取： 31?R?；由以上計(jì)算知： T= kN/m 試算小齒輪的分度圓直徑，帶入 ? ?H? 中的較小值得 ： ? ?211 23 2 . 0 6 31 8 9 . 8= 2 . 9 2 =5 4 . 1 45 3 3 . 5111 0 . 5 233tTd m m??? ????? ? ? ? ? 6）計(jì)算圓周速度 v 11 3 .1 4 5 4 .1