畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-小型牧草收割機(jī)設(shè)計(jì)

PAGEPAGE11前言畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)課程教學(xué)計(jì)劃最后也是最重要的階段，即在綜合前培訓(xùn)我們學(xué)到的所有東西。其中包括我們所學(xué)的理論課、實(shí)踐課和技能課，分析解決我們在畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到的每一個(gè)問題和解決問題的能力并與其他環(huán)節(jié)相結(jié)合，在教學(xué)過程的延續(xù)，深化和測試中相輔相成，其實(shí)用性和綜合性不能被其他教學(xué)環(huán)節(jié)所取代。此次課程設(shè)計(jì)涉及的范圍有夾具的設(shè)計(jì)、加工了哪些工藝、數(shù)值的計(jì)算、CAD制圖外還涉及到液壓設(shè)計(jì)計(jì)算、數(shù)控編程及加工設(shè)備等多方面的知識(shí)。通過這次設(shè)計(jì)我發(fā)現(xiàn)了自己還有許多知識(shí)還沒有掌握牢固。但通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我本身提高了很多，對自己所學(xué)到的理論知識(shí)與技能有一個(gè)更全面的理解，提高自己在設(shè)計(jì)和計(jì)算、制圖、和對于說明書的編寫能力，我也學(xué)習(xí)了正確使用一些畫圖工具、制圖標(biāo)準(zhǔn)和查閱各種資料其中還包括查閱了一篇外文資料。我在這次的畢設(shè)中培養(yǎng)了我對畫圖以及說明書的獨(dú)立思考能力、讓自己得到更多的提高，我還掌握了加工設(shè)計(jì)的一些方法步驟和思路，為今后在學(xué)習(xí)和工作中奠定了良好的基礎(chǔ)。同時(shí)，我也感受到了老師的良苦用心，和平時(shí)對我們的細(xì)心叮囑，和認(rèn)真工作。這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)還有許多不足。全套圖紙加V信153893706或扣3346389411

2牧草收割機(jī)介紹和總體方案設(shè)計(jì)2.1牧草收割機(jī)基本介紹2.1.1牧草收割機(jī)的作用隨著社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，各行業(yè)的發(fā)展都進(jìn)入到了一個(gè)嶄新階段，農(nóng)民生活水平也在這種情況下得到了進(jìn)一步提升。而農(nóng)民生活水平的提高，現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用是關(guān)鍵。伴隨著農(nóng)牧業(yè)的發(fā)展，牧草發(fā)展也進(jìn)入到了一個(gè)嶄新階段，在該行業(yè)迅猛發(fā)展的同時(shí)，牧草種植面積也進(jìn)一步擴(kuò)大，由于牧草的生長較為快速，如何才可以在短時(shí)間內(nèi)完成多次收割，這是牧草也業(yè)發(fā)展中急需解決的一個(gè)重要問題。而就當(dāng)前割草機(jī)的實(shí)際性能情況看，其還存在很多不合理的地方，還需要對割草設(shè)備的研發(fā)以及改進(jìn)給予更多關(guān)注。雖然我國機(jī)械方面在近幾年發(fā)展的過程中取得了一定成績，不過和西方發(fā)達(dá)國家相比，在一定程度上，特別是工藝設(shè)計(jì)加工以及自動(dòng)化控制等方面還比較落后的狀態(tài)，主要是因?yàn)楣I(yè)起步比較晚。從牧草收割機(jī)方面看，其主要存在種類單一、生產(chǎn)技術(shù)落后、設(shè)備質(zhì)量較差等問題，這種設(shè)備根本無法滿足現(xiàn)代牧草首個(gè)方面的實(shí)際需求。因此為滿足我國牧草收割實(shí)際需求，國產(chǎn)產(chǎn)品收割設(shè)備的產(chǎn)品質(zhì)量的提升是重點(diǎn)，進(jìn)行設(shè)備的結(jié)構(gòu)改革創(chuàng)新，這不僅僅會(huì)為牧草收割提供一定便利，同時(shí)也會(huì)為畜牧業(yè)的發(fā)展起到進(jìn)一步推動(dòng)作用。即便當(dāng)前國外牧草收割相關(guān)的機(jī)械設(shè)備已經(jīng)較為完善，不論是在性能上，還是在質(zhì)量方面都十分突出，不過其產(chǎn)品的價(jià)格相對較高，這種情況與國內(nèi)市場的實(shí)際消費(fèi)需求并不相符，因此進(jìn)行與國內(nèi)當(dāng)前社會(huì)發(fā)展情況相符的收割機(jī)的研發(fā)十分重要，這對國內(nèi)飼草產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程推進(jìn)有著特別重大的影響。通過人工方式，主要體力勞動(dòng)，是現(xiàn)階段在我們國內(nèi)牧草種植和收割的情況，這種勞作方式的工作強(qiáng)度相當(dāng)大，而且工作效率較低，需要的成本也較高，還很容易導(dǎo)致由于收獲不及時(shí)的浪費(fèi)現(xiàn)象出現(xiàn)。這種情況下想要達(dá)到規(guī)模生產(chǎn)就存在較大難度。若是可以將小型牧草收割機(jī)在牧草種植收獲方面應(yīng)用，就能夠更好的滿足現(xiàn)代牧草產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。牧草收割機(jī)，特別是比較靈活高效的小型牧草收割機(jī)在將來會(huì)有非常廣闊的發(fā)展，值得在這方面投入更多關(guān)注。就目前的需求情況看，小型牧草收割機(jī)應(yīng)當(dāng)符合黑麥草、紫花苜蓿和三葉草的收割需求。而這幾個(gè)品種形狀、性能等有很大區(qū)別，切割強(qiáng)度也有很大差異，在進(jìn)行收割的時(shí)候?qū)C(jī)械設(shè)備的要求較高，對設(shè)備的收割參數(shù)都提出了具有兼容功能的多方面要求。功能多樣，性能可靠、方便操作、輕便靈活，而且在價(jià)格方面有一定優(yōu)勢的設(shè)備。2.1.2牧草收割機(jī)的發(fā)展歷史和發(fā)達(dá)國家相比，我國關(guān)于牧草機(jī)械還僅僅是起步階段。最初國內(nèi)關(guān)于這方面的研究，是在上世紀(jì)50年代開始的，海拉爾機(jī)械廠畜力割草機(jī)的出現(xiàn)，是國內(nèi)首個(gè)割草機(jī)械產(chǎn)品。這以后雖然研究不斷增加，60年代出現(xiàn)了后懸掛雙刀高速割草機(jī)，而且在當(dāng)時(shí)和國際水平相差不多，只不過這以后很長一段時(shí)間都沒有變動(dòng)。到了70年代，內(nèi)蒙古以及新疆進(jìn)行了相關(guān)研究，有新的設(shè)備出現(xiàn)，而且設(shè)備所適合的場景也隨之增加。而且在牧草業(yè)發(fā)展中，有關(guān)割草機(jī)的研究依然在持續(xù)進(jìn)行之中，并且不斷有新設(shè)備出現(xiàn)。不過在進(jìn)入到80年代中期以后，國家對草地畜牧業(yè)缺乏關(guān)注，并未對其給予一定的幫助和支持，這就導(dǎo)致很多牧草機(jī)械制造企業(yè)停產(chǎn)，加上和發(fā)達(dá)國家之間的差距，其產(chǎn)品種類十分單一。而就目前社會(huì)發(fā)展情況看，對牧草種植等方面的關(guān)注程度依然較高，對其經(jīng)濟(jì)效益以及環(huán)境效益等投入了高度重視。只不過雖然對這方面給予了關(guān)注，可就如何才可以實(shí)現(xiàn)這樣的效益卻并未給予重視。這就導(dǎo)致牧草收割等相關(guān)的機(jī)械設(shè)備處于一種落后狀態(tài)，其無法與現(xiàn)代農(nóng)牧民的實(shí)際種植與生產(chǎn)等相符，這就導(dǎo)致牧民種草的收入并不理想。即便是國內(nèi)從國外引入了一些牧草收獲機(jī)械，并對國外的相關(guān)設(shè)備技術(shù)等進(jìn)行了深入研究，尤其是在農(nóng)村草畜雙承包到戶生產(chǎn)責(zé)任制以后，農(nóng)戶所擁有的土地減少，想要選擇與自身經(jīng)營規(guī)模相符的機(jī)械工具較為困難，這就導(dǎo)致很多機(jī)械的效率無法有效發(fā)揮出來，供需彼此之間存在嚴(yán)重脫節(jié)的情況。就當(dāng)前的情況看，國內(nèi)進(jìn)行牧草收獲機(jī)械生產(chǎn)的企業(yè)數(shù)量較少，專門的企業(yè)只有3家，這想要滿足國內(nèi)相關(guān)機(jī)械的應(yīng)用需求存在一定的難度。其中海拉爾牧業(yè)機(jī)械總廠生產(chǎn)的設(shè)備在市場中得到了廣泛關(guān)注與認(rèn)可，應(yīng)用也得到了進(jìn)一步推廣，可高產(chǎn)牧草的首個(gè)還處于一個(gè)空白狀態(tài)。甘肅酒泉地區(qū)農(nóng)機(jī)推廣站研制的牧草收割機(jī)，對于各種高密度牧草收割都適用。還有上海向明公司，也進(jìn)行了相關(guān)設(shè)備的研制?？梢姰?dāng)前國內(nèi)有關(guān)牧草收割機(jī)械生產(chǎn)研制的企業(yè)在不斷的增加，而且從整體上看，國內(nèi)有關(guān)牧草收割機(jī)械的研究較多，對這方面的重視程度也較高，只不過牧草收割依然沒有達(dá)到機(jī)械化的狀態(tài)，相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量也并不可人，與國外相比還處于一種初級狀態(tài)。國外實(shí)際上1805年就有關(guān)于割草機(jī)的研究，最初的設(shè)備是英國人發(fā)明的。雖然當(dāng)時(shí)這款設(shè)備十分笨重，運(yùn)轉(zhuǎn)也并不理想，但是在當(dāng)時(shí)已經(jīng)較為先進(jìn)了。而隨著發(fā)展，1830年有人進(jìn)行了割草設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)，當(dāng)時(shí)改進(jìn)的設(shè)備與現(xiàn)代手扶滾筒割草機(jī)十分相似。最初割草機(jī)主要是往復(fù)式的，為促使機(jī)械的生產(chǎn)效率得到提升，盡可能將割草幅度加大，使設(shè)備可以更快的前進(jìn)。旋轉(zhuǎn)式割草機(jī)在70年代的時(shí)候得到了廣泛關(guān)注，很多國家都對這方面進(jìn)行了研究，通過高速旋轉(zhuǎn)的割刀來對植株展開無支撐切割，其結(jié)構(gòu)較為簡單，在養(yǎng)護(hù)方面可以減少很多投入，而且并不需要對刀片進(jìn)行更換等，為人們應(yīng)用提供了很多便利。世界上牧草機(jī)械制造的企業(yè)之中，美國約翰迪爾與紐荷蘭公司是領(lǐng)導(dǎo)者，其所生產(chǎn)的機(jī)械種類分別有13類與12類之多[3]。這兩個(gè)公司的機(jī)械產(chǎn)品之中，在世界范圍內(nèi)都處于領(lǐng)先地位，如牽引式往復(fù)割草壓扁機(jī)、自走式割草壓扁機(jī)等，而且有多種型號。這些機(jī)械均配備護(hù)刃器，還有短齒護(hù)刃器，能夠結(jié)合牧草的實(shí)際生長情況來進(jìn)行不同的設(shè)備選擇，這樣就不至于出現(xiàn)堵塞的情況。還可以結(jié)合實(shí)際的需求進(jìn)行切割器護(hù)刃器傾斜的角度調(diào)整，以促使其可以適合不同環(huán)境應(yīng)用。加上其齒輪箱驅(qū)動(dòng)壓扁輥，并不需要進(jìn)行鏈條調(diào)整，這些優(yōu)勢使其應(yīng)用范圍進(jìn)一步拓寬。英國生產(chǎn)的Hesston往復(fù)式割草機(jī)，在現(xiàn)代國際中都是十分優(yōu)質(zhì)的設(shè)備，其在傳動(dòng)系統(tǒng)方面，通過現(xiàn)代化的技術(shù)改進(jìn)，并在兩段進(jìn)行平衡飛輪的探討，以分析如何降低振動(dòng)，增加割刀運(yùn)動(dòng)時(shí)候的穩(wěn)定性。同時(shí)加強(qiáng)型的剛性刀桿的維護(hù)，可以利用護(hù)刃器進(jìn)行二次處理，進(jìn)一步提高產(chǎn)品的耐磨性，而且切割刀在可調(diào)浮動(dòng)彈簧的影響下可以自由浮動(dòng)，這使護(hù)刃角調(diào)節(jié)十分方便，促使其可以在各種不同地勢以及作物情況下應(yīng)用。為了滿足牧草產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的需求，世界著名的牧草機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)企業(yè)也在這方面投入了較多關(guān)注，持續(xù)進(jìn)行設(shè)備性能的調(diào)整，能夠收獲的農(nóng)作物以及牧草種類進(jìn)一步增多，為實(shí)際應(yīng)用提供了更多便利，甚至各種潮濕、倒伏以及密度較高的各種環(huán)境都可以應(yīng)用。整體而言，國外在相關(guān)設(shè)備研究方面，對整機(jī)的性能完善給予了高度重視。就目前情況看，歐美擁有較大面積草場發(fā)達(dá)國家，在收割設(shè)備研究方面取得了十分突出的成績，各項(xiàng)參數(shù)都在不斷的改進(jìn)，促使機(jī)械整體的性能都得到提升，在實(shí)踐中得到了廣泛應(yīng)用。而且目前國際上進(jìn)行牧草機(jī)械生產(chǎn)的公司也在不斷增加，很多公司生產(chǎn)水平已經(jīng)達(dá)到了一種先進(jìn)狀態(tài)，所生產(chǎn)的設(shè)備不管在結(jié)構(gòu)上，還是在動(dòng)力配套等方面，都取得了巨大成績，將各種現(xiàn)代理論以及技術(shù)在機(jī)械方面應(yīng)用。很多發(fā)達(dá)國家牧草收割已經(jīng)全面實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，像美國就達(dá)到了這種水平，還有機(jī)器人式割草機(jī)的出現(xiàn)，并將牧草業(yè)發(fā)展成為了國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。只不過國外相關(guān)設(shè)備多數(shù)是大型機(jī)械，在轉(zhuǎn)彎的時(shí)候需要的半徑較大，對地頭要求較高，加上其在價(jià)格方面較為昂貴，應(yīng)用中需要考慮的因素較多，這使此類機(jī)械在我國的應(yīng)用受到了較大的影響與限制。2.2傳動(dòng)方案的確定2.2.1牧草收割機(jī)的設(shè)計(jì)目標(biāo)牧草收割機(jī)的發(fā)展已經(jīng)有較長時(shí)間的，目前種植的牧草主要有黑麥草、紫花苜蓿和三葉草等等品種，牧草收割機(jī)應(yīng)該具有針對這些品類的收割能力。這幾種牧草的形狀有很大區(qū)別，所以對切割強(qiáng)度的要求就有所區(qū)別，在進(jìn)行收割的時(shí)候?qū)C(jī)械設(shè)備的要求較高，對設(shè)備的很多參數(shù)都提出了具有兼容收割能力的要求。其需要有可靠功能性能、操作便利、整機(jī)輕便，而且在價(jià)格方面有一定優(yōu)勢的設(shè)備。牧草收割機(jī)主要有動(dòng)力源、切割系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)和行走系統(tǒng)組成，如下圖所示：圖傳動(dòng)系統(tǒng)簡圖通過對牧草收割機(jī)動(dòng)力源、切割系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)和行走系統(tǒng)等分析，對比國內(nèi)外先進(jìn)設(shè)計(jì)資料，以及網(wǎng)絡(luò)搜索相關(guān)文獻(xiàn)，并查閱圖書館的現(xiàn)有書籍來研究收割機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理，深入了解牧草收割機(jī)的各個(gè)部件工作過程，完成參數(shù)的確定和圖紙的繪制，并整理形成完整的完成設(shè)計(jì)論。2.2.2收割機(jī)方案的確定本文設(shè)計(jì)的收割機(jī)由動(dòng)力部分，割草部分，傳動(dòng)部分，輸送部分以及行走裝置等組成，是一種雙動(dòng)往復(fù)式收割機(jī)。動(dòng)力系統(tǒng)：收割機(jī)柴油機(jī)作為動(dòng)力源，功率是2.9kW。切割系統(tǒng)：雙曲柄搖桿。傳動(dòng)系統(tǒng)：柴油機(jī)的動(dòng)力經(jīng)過，皮帶輪到錐齒輪兩級減速器，然后到曲柄主軸。輸送系統(tǒng)：皮帶輸送。行走系統(tǒng)：使用人力手工推動(dòng)

第3章切割系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1切割器主要參數(shù)的分析割草機(jī)中最重要的部件就是切割器，它直接影響到工作作效率和質(zhì)量，以及整機(jī)的性能。往復(fù)式和旋轉(zhuǎn)式刀具目前廣泛應(yīng)用于割草機(jī)中。由于旋耕機(jī)切削功率大，對地面平整度要求高，不適合山區(qū)、丘陵和梯田地區(qū)，故選用普通型往復(fù)式刀具。割草機(jī)工作的時(shí)候動(dòng)力是由柴油機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸輸出的，動(dòng)力首先通過輸入軸輸入到曲柄機(jī)構(gòu)，然后曲柄機(jī)構(gòu)再把旋轉(zhuǎn)動(dòng)力轉(zhuǎn)換為往復(fù)運(yùn)動(dòng)。3.1.1切割器的設(shè)計(jì)計(jì)算定義速比，即切割速率與進(jìn)給速率之間的比值。機(jī)器前進(jìn)速度和曲柄轉(zhuǎn)速用表示。3-1式中——割草器運(yùn)行速度（m/s）；——單行程中割草器的時(shí)間。每一工作循環(huán)中，曲切割刀曲柄回轉(zhuǎn)180°，耗時(shí)=3-2將3-2代入3-1得=3-3——曲柄轉(zhuǎn)速（r/min）。往復(fù)式割草機(jī)切割速度應(yīng)大于2.15m/s。主軸轉(zhuǎn)速738r/min。計(jì)算得出，割刀運(yùn)動(dòng)速度=（m/s）3-4==1.869m/s式中表示運(yùn)動(dòng)曲柄機(jī)構(gòu)的半徑（單位mm）；代表運(yùn)動(dòng)曲柄機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速（單位r/min）。把前面計(jì)算中的數(shù)據(jù)代入，可以計(jì)算出割草機(jī)割刀的速比λ=，代入公式3-1、3-3，有λ=3-5因?yàn)榍D(zhuǎn)速=（1.1～1.5）λ=3-6意為動(dòng)刀刀刃的高度值，本文選用，Ⅰ型標(biāo)準(zhǔn)切割器，它的刀刃高度是54mm，代入上面的公式λ==0.941～1.2823.2軸的計(jì)算校核3.2.1凸輪軸的設(shè)計(jì)經(jīng)過前面的計(jì)算割草機(jī)輸入凸輪軸的功率為2.45kw，因此選用40cr材質(zhì)，并調(diào)質(zhì)處理，由軸的轉(zhuǎn)速n=738.35r/min，根據(jù)校核公式得到軸的最小直徑:（3.7）因?yàn)椋琈Pa有：mm因?yàn)檩S上需要開鍵槽，因此軸的直徑要在計(jì)算結(jié)果上增大5%。通常，軸上有兩個(gè)鍵槽時(shí)候，可以增加7%,所以得出如下結(jié)果把軸圓整得到16mm。軸的結(jié)構(gòu)示意圖見圖3-1。圖3-1軸的安裝結(jié)構(gòu)圖3.2.2計(jì)算各軸段的詳細(xì)結(jié)構(gòu)尺寸最小處按最小軸徑計(jì)算，mm，mm。第1段：為聯(lián)軸器安裝段，取mm，mm。第2段：第二段是軸肩，要起到定位作用，因此取mm，mm。第3段：此處安裝凸輪，因此mm，mm。第5段：安裝螺母，得到mm，mm。3.3切割裝置的設(shè)計(jì)3.3.1切割刀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往復(fù)動(dòng)刀和固定支架是切削加工的關(guān)鍵部件。實(shí)際上，動(dòng)刀與刀桿為一體，刀桿與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的接觸使動(dòng)刀獲得相應(yīng)的動(dòng)力。通過刀刃結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，可以使切割省里，提高切割整齊性能，因此是切割器之中最重要的零件之一。而由于動(dòng)刀工作頻繁，經(jīng)常損壞或者磨鈍，所以也要經(jīng)常磨刀。為確保其性能穩(wěn)定，可以符合實(shí)際應(yīng)用需求，可以選擇合金鋼材質(zhì)制造動(dòng)刀，并進(jìn)行淬火處理，淬火的部位是刀刃。下圖圖3-2示意了動(dòng)刀組件的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式。圖3-2割草器刀構(gòu)造圖3.3.2動(dòng)刀之間的結(jié)構(gòu)調(diào)整主要調(diào)整的是刀片，動(dòng)刀刀片之間有間隙通過調(diào)整這些間歇，就可以提高性能。動(dòng)刀上配有導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，通過螺釘連接的刀片，壓板以及機(jī)架，當(dāng)松動(dòng)螺栓及螺母后，就可以達(dá)到調(diào)整間隙的目的，詳見圖3-3。1、下部刀片2、上部刀片3、連接板4機(jī)器框架5、調(diào)整墊6、調(diào)整螺母7、調(diào)整螺栓8、墊片圖3.3刀片的間隙調(diào)整3.3.3偏心輪的設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)動(dòng)力從輸入軸進(jìn)入，然后轉(zhuǎn)換為往復(fù)運(yùn)動(dòng)，就需要一個(gè)特殊的機(jī)構(gòu)，這就是雙曲柄機(jī)構(gòu)，雙曲柄機(jī)構(gòu)作為中間傳動(dòng)裝置，是機(jī)械傳動(dòng)的核心。而其中的偏心輪就成為機(jī)器中非常重要的零部件。下圖所示的就是偏心輪的結(jié)構(gòu)簡圖以及工作原理，如圖3-4。圖3-4偏心輪機(jī)構(gòu)3.3.4切割裝置附件的設(shè)計(jì)（1）壓板圖3-5壓板結(jié)構(gòu)示意圖（2）機(jī)架圖3-6機(jī)架示意圖

第4章割草機(jī)的傳動(dòng)裝置4.1確定割草機(jī)的傳動(dòng)方案并分配傳動(dòng)比4.1.1割草機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分析下圖是傳動(dòng)本文設(shè)計(jì)的機(jī)器傳動(dòng)簡圖，如圖4-1所示。圖4-1割草機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)圖通過對上圖的分析可以得知，動(dòng)力源提供的動(dòng)力，首先經(jīng)過帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳遞給軸（1），軸（1）帶動(dòng)錐齒輪結(jié)構(gòu)把動(dòng)力傳遞給軸（2），同時(shí)改變傳動(dòng)的方向，然后傳遞給曲軸。曲柄軸通過聯(lián)軸器把動(dòng)力傳給向凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪帶動(dòng)動(dòng)刀進(jìn)行割草的往復(fù)形式的運(yùn)動(dòng)；于此同時(shí)，曲軸另一端通過鏈輪裝置傳送動(dòng)力到輸送裝置。4.1.2傳動(dòng)比確定1、計(jì)算軸的轉(zhuǎn)速=m/s4-1根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，割草器切割刀的運(yùn)動(dòng)速度通常取1.60～2.00m/s，由4-1可知==631.581～789.52r/min由計(jì)算可以得知，主軸的轉(zhuǎn)速=737.9r/min。2、分配傳動(dòng)比由動(dòng)力機(jī)（柴油機(jī)）的額定轉(zhuǎn)速2600r/min可知，需要分兩次減速傳遞動(dòng)力，第一次為皮帶帶輪裝置，傳動(dòng)比i1，第二次減速為傘齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)比i2；則兩級機(jī)構(gòu)的總傳動(dòng)比:=·===3.52（4-2）—帶傳動(dòng)；——傘齒輪傳動(dòng)通過類比設(shè)計(jì)法，初選=1.5有：=：小帶輪直徑（單位mm）：大帶輪直徑（單位mm）=有=有：小傘齒輪齒數(shù)：大傘齒輪齒數(shù)4.2驗(yàn)算割草機(jī)的功率參數(shù)4.2.1計(jì)算割草機(jī)的功率割草機(jī)的總功率：4-3=（kW）4-4==1.938根據(jù)下面的公式計(jì)算，輸送功率4-5——每米割幅功率因數(shù)（單位：kW/m），通常為0.22-0.25kW因此=0.22×1=0.22kW故kW4.2.2割草機(jī)各個(gè)傳動(dòng)軸的功率和轉(zhuǎn)速因?yàn)椴裼蜋C(jī)傳遞的動(dòng)力經(jīng)過帶傳動(dòng)和傘齒輪傳動(dòng)減速，因此要考慮帶傳動(dòng)的效率和齒輪傳動(dòng)的效率，所以切割系統(tǒng)的總傳動(dòng)效率可以按下面的公式計(jì)算：：（1）按公式計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速Ⅰr/minⅡr/min（2）按公式計(jì)算各軸的功率ⅠkWⅡkW（3）按公式計(jì)算各軸的扭矩萬向聯(lián)軸器軸N·mⅠN·mⅡN·m表4.1運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)軸名參數(shù)柴油機(jī)軸ⅠⅡ計(jì)算轉(zhuǎn)速/（r/min）26001733.0738.0計(jì)算功率/（kW）2.902.7812.710計(jì)算扭矩/（N·m）10.65215.32134.940設(shè)計(jì)傳動(dòng)比1.52.35效率0.9600.9704.3割草機(jī)傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算4.3.1圓錐齒輪的計(jì)算試算圓錐齒輪傳動(dòng)的參數(shù)：（1）錐齒輪材質(zhì)的選擇初選齒輪材質(zhì)為40Cr，進(jìn)行熱處理。（2）割草器齒輪傳動(dòng)精度的選擇割草機(jī)屬于一般機(jī)械，因此傳動(dòng)齒輪初選it7。（3）初選齒數(shù)。按彎曲疲勞強(qiáng)度準(zhǔn)則試算模數(shù)：4-6（1）計(jì)算齒輪轉(zhuǎn)矩N·m（2）按表查的，按機(jī)械設(shè)計(jì)手冊計(jì)算、，故。式中dm和mm分別表示平均分度圓直徑和平均模數(shù)，此參數(shù)是在齒寬中點(diǎn)處統(tǒng)計(jì)得到的（3）查表得疲勞極限MPa。（4）查表有，。（5）查設(shè)計(jì)手冊有（4.7）故有（6）按設(shè)計(jì)手冊，選取安全系數(shù)。MPaMPa（7）查表得割草器傳動(dòng)錐齒輪的載荷系數(shù)（4.8）——工況系數(shù)，——割草機(jī)傳動(dòng)錐齒輪的動(dòng)載系數(shù)。按公式計(jì)算節(jié)圓處的線速度m/s則有代入公式=1.11；——割草機(jī)準(zhǔn)齒輪的載荷系數(shù)，查表得，載荷系數(shù)為1；——割草機(jī)準(zhǔn)齒輪的載荷分布不均勻系數(shù)，取。故有（8）按表查的割草機(jī)錐齒輪的齒形系數(shù)，。（9）割草機(jī)傳動(dòng)錐齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)，。（10）比較割草器兩齒輪的，由結(jié)果可知，滿足設(shè)計(jì)要求。（11）計(jì)算齒輪模數(shù)mm按優(yōu)先數(shù)選序列，選取模型=2mm。割草器齒輪的尺寸（1）割草器齒輪的分度圓：mmmm（2）割草器錐齒輪齒輪的錐角：（3）割草器齒輪的根高：（齒根高系數(shù)，）mm（4）計(jì)算割草器齒輪的齒根mm（5）割草器傳動(dòng)齒輪的齒頂圓：mmmm（6）割草器傳動(dòng)齒輪的齒根圓：mmmm（7）割草器傳動(dòng)齒輪的錐距：mm（8）割草器傳動(dòng)齒輪的齒根角：因此=3.0052°（9）計(jì)算割草器傳動(dòng)齒輪的齒厚，在分度圓處測的mm7、校核割草器齒輪的強(qiáng)度首先按著齒面接觸疲勞強(qiáng)度準(zhǔn)則進(jìn)行計(jì)算：4-9：節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)，查設(shè)計(jì)手冊割草機(jī)傳動(dòng)錐齒輪=2.5；：彈性系數(shù)，按表查的；——接觸疲勞許用應(yīng)力（MPa）；4-10：接觸疲勞極限：MPa：疲勞壽命系數(shù)：；：選取割草機(jī)齒輪的安全系數(shù)；MPaMPaMPa＜由上面的計(jì)算可以知，接觸疲勞強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求4.3.2計(jì)算割草機(jī)輸入軸（1）輸入軸的計(jì)算軸的材料使用調(diào)質(zhì)的45#鋼，由下面的公式計(jì)算軸的最小直徑：軸功率：軸轉(zhuǎn)速將上文計(jì)算的數(shù)據(jù)代入公式：得mm當(dāng)軸有鍵槽時(shí)，通常將計(jì)算的軸徑增大5%，本軸因?yàn)橛袃蓚€(gè)鍵槽，此時(shí)軸的尺寸加大7%；計(jì)算得mm按標(biāo)準(zhǔn)軸徑，圓整得mm按下圖4-3的結(jié)構(gòu)形式，畫出軸的安裝圖；圖4-3割草機(jī)軸的安裝結(jié)構(gòu)圖2、確定輸入軸各段的直徑和長度0-1軸段用于安裝齒輪以及固定齒輪的套筒因此，這段軸的直徑d1=14mm1-2段裝有角接觸球軸承，7004AC，因此軸的直徑=20mm,=10mm。2-3段軸肩，因此mm，mm。3-4段安裝軸承，所以mm，mm。4-5段擋圈，因此取mm，mm。5-6段裝有端蓋，因此mm，mm。6-7段裝有帶輪，所以mm，mm。3、軸的受力分析由前文的計(jì)算可知P=2.78kW，n=1733r/min按校核公式計(jì)算轉(zhuǎn)矩TN·mm（4.12）式中：分度圓直徑，；：模數(shù)，。則有N：齒輪的壓力角，??；：錐角，取。N圖4-4割草機(jī)軸的彎矩和扭矩圖N割草機(jī)的應(yīng)力、、、入下表4-2所示。表4-2割草機(jī)傳動(dòng)軸彎矩和扭矩表載荷水平（N）（N·m）（N·m）15.322合彎矩（N·m）計(jì)算彎矩（N·m）（式中）4、計(jì)算校核輸入軸的強(qiáng)度由上圖可知，危險(xiǎn)截面B應(yīng)力最大4-13材質(zhì)45#，MPa，MPa：抗彎模量4-14＜因此設(shè)計(jì)軸符合要求5、軸上平鍵連接的設(shè)計(jì)計(jì)算(1)連接齒輪的平鍵設(shè)計(jì)①根據(jù)割草機(jī)的工作狀況分析，選用普通平鍵連接即可滿足要求，選用A型平鍵；②=14mm,mm,尺寸bxhxl=5x5x8（單位：mm）③驗(yàn)算鍵的抗壓強(qiáng)度=70～80MPa；mmmmMPa＜因此，選用的平鍵連接合乎要求。（2）帶輪處的鍵連接①根據(jù)割草機(jī)的工作狀況分析，選用普通平鍵連接即可滿足要求，選用A型平鍵；②=16mm,輪轂mm,=6mm,=5mm,=22mm；③=70～80MPa；mmmmMPa＜因此，選用的平鍵連接合理。4.3.3曲柄主軸的設(shè)計(jì)及校核1、曲柄軸的分析計(jì)算按著前面計(jì)算的參數(shù)計(jì)算曲柄軸，由P=0.972kw，選擇材質(zhì)為40cr，，MPa，轉(zhuǎn)速=738r/min。按著下面的公式初算軸dmin（4-15）查表的，MPamm圓整得18mm。

第5章輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5.1割草機(jī)傳輸速度計(jì)算割草機(jī)工作時(shí)需要選擇合適的輸送速度，單位時(shí)間內(nèi)輸送的牧草量，應(yīng)該等于切割刀割取的牧草數(shù)量?？梢园慈缦碌墓接?jì)算即5-1——割草機(jī)運(yùn)行的速度；——割刀的寬有效寬度；——傳松速度；——割去的牧草的厚；——牧草密度；——牧草在輸送帶上堆積密度。圖5-1牧草收割機(jī)傳輸裝置圖設(shè)=/，=5-2取值=20，則=1.460-1.990m/s，有==1.460～1.990m/s；主軸轉(zhuǎn)速=738.0r/min由前面的計(jì)算可知帶輪直徑D=φ90mm，則為==3.479m/s5.2計(jì)算選定輸送裝置的參數(shù)5.2.1割草機(jī)傳輸系統(tǒng)帶傳動(dòng)計(jì)算（1）選平帶傳動(dòng)；（2）計(jì)算帶輪的直徑mm選用標(biāo)準(zhǔn)帶輪直徑mm（3）計(jì)算帶傳動(dòng)的圓周速度＜=30.0m/s（4）計(jì)算傳動(dòng)比，因?yàn)閕1=i2，所以mm（5）確定中心距=1020mm（6）計(jì)算帶的長度mm（7）計(jì)算包角＞（8）計(jì)算曲撓次數(shù)＜。（9）帶的截面積5-3：工況系數(shù)查得；：額定功率kW；：包角修正系數(shù)，得；：查表得。mm2（10）帶寬mm按標(biāo)準(zhǔn)值選=12mm；（11）計(jì)算軸力N