白菜收獲機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本科論文目錄摘要 IAbstract I引言 11概述 21.1白菜收獲機(jī)的應(yīng)用及適用范圍 21.2白菜收割機(jī)(機(jī)械)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況 21.3課題研究的內(nèi)容及方法 31.3.1主要的研究?jī)?nèi)容 31.3.2設(shè)計(jì)方法 31.4本章小結(jié) 42總體方案設(shè)計(jì) 52.1設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 52.2方案設(shè)計(jì) 52.2.1白菜種植特點(diǎn) 52.2.2總體方案設(shè)計(jì) 52.3本章小結(jié) 63大白菜收獲機(jī)主要零部件設(shè)計(jì) 73.1電機(jī)的選型 73.2收割刀的設(shè)計(jì) 73.3同步帶的概述及計(jì)算 83.3.1同步帶介紹 83.3.2同步帶分類(lèi) 93.4同步帶傳動(dòng)計(jì)算 103.4.1同步帶計(jì)算選型 103.4.2同步帶的設(shè)計(jì) 143.5切割主軸的設(shè)計(jì) 143.5.1確定切割主軸最小直徑 143.5.2求軸上的載荷 153.5.3按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 163.5.4軸的疲勞強(qiáng)度 173.6本章小結(jié) 204切割主軸傳動(dòng)軸部分設(shè)計(jì) 214.1切割主軸傳動(dòng)軸所需標(biāo)準(zhǔn) 214.1.1切割主軸的剛度 214.1.2切割主軸的耐磨性 224.1.3切割主軸的旋轉(zhuǎn)精度 224.1.4切割主軸的抗震能力 234.1.5切割主軸的熱變形 234.2切割主軸傳動(dòng)軸的分布 234.3切割主軸傳動(dòng)軸形狀的選擇 254.4切割主軸傳動(dòng)軸的熱處理 254.5切割主軸傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 254.6切割主軸傳動(dòng)軸上軸承的挑選 264.7切割主軸傳動(dòng)軸上軸承的校對(duì)計(jì)算 274.8切割主軸傳動(dòng)軸外部伸長(zhǎng)量 284.9切割主軸傳動(dòng)軸的校核 294.9.1受力作用的轉(zhuǎn)換 294.9.2切割主軸傳動(dòng)軸的撓度 304.9.3切割主軸傳動(dòng)軸的傾角 304.10切割主軸傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)圖 314.11切割主軸機(jī)構(gòu)其它部件 314.11.1調(diào)整墊圈 314.11.2圓螺母 324.12本章小結(jié) 32結(jié)論 33致謝 34參考文獻(xiàn) 35摘要隨著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)在社會(huì)主要市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中占比的逐步上升，如何更快更好的應(yīng)對(duì)市場(chǎng)的變化顯得越來(lái)越重要。生產(chǎn)方式的發(fā)展和作業(yè)模式的改進(jìn)，對(duì)于蔬菜等農(nóng)業(yè)的收割效率及質(zhì)量提出了嚴(yán)格的要求，也為相關(guān)的自動(dòng)化收割機(jī)械的發(fā)展指明了新的發(fā)展方向。白菜是重要的菜籃子工程，當(dāng)收割季節(jié)到來(lái)時(shí)，只有快速的響應(yīng)市場(chǎng)才能獲得好的利潤(rùn)。隨著白菜種植面積的不斷增加，大部分白菜的收獲方式還是以傳統(tǒng)的人工為主。為了增加機(jī)械化收割的普及率，降低收割人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，根據(jù)實(shí)際白菜的收獲需求來(lái)完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)白菜收獲機(jī)的設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)方案的分析和以及數(shù)據(jù)計(jì)算來(lái)驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的可行性。本次研究的主要內(nèi)容是對(duì)白菜收獲機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體的設(shè)計(jì)，和狀態(tài)性能進(jìn)行探索，設(shè)計(jì)白菜收獲機(jī)的動(dòng)力裝置，確定動(dòng)力機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和相關(guān)零部件，然后對(duì)所設(shè)計(jì)的零部件通過(guò)計(jì)算來(lái)加以分析及驗(yàn)證，同時(shí)對(duì)裝配圖及非標(biāo)件零件圖進(jìn)行繪制。關(guān)鍵詞：白菜收獲機(jī)；傳送帶；傳動(dòng)軸AbstractWiththeincreasingproportionofagriculturaleconomyinthemainmarketeconomy,itismoreandmoreimportanttorespondtothemarketfasterandbetter.Thedevelopmentofproductionmodeandimprovementofoperationmodeputforwardstrictrequirementsforharvestingefficiencyandqualityofvegetablesandotheragriculture,andalsopointedoutanewdevelopmentdirectionforthedevelopmentofrelatedautomaticharvestingmachinery.Cabbageisanimportantvegetablebasketproject.Whentheharvestseasoncomes,onlyaquickresponsetothemarketcanmakegoodprofits.Withthegrowingareaofcabbageincreasingyearbyyear,mostoftheharvestmethodsofcabbagearemainlytraditionalartificial.Inordertoincreasethepopularityofmechanizedharvestingandreducethelaborintensityofreapers,thegraduationprojectiscompletedaccordingtotheactualharvestdemandofcabbage,andthedesignofcabbageharvesterisrealized.Thefeasibilityofthedesignisverifiedbytheanalysisofthedesignschemeanddatacalculation.Themaincontentofthisdesignistheoveralldesignofthestructureofcabbageharvester，andtheexplorationofstateperformance,designthepowerdeviceofcabbageharvester,determinethepowermechanism,transmissionmechanismandrelevantparts.Thenthedesignpartsarecalculated,analyzedandverified,andtheassemblydrawingsandnon-standardpartsdrawingsaredrawn.Keywords:Cabbageharvester;Conveyor;Shaft引言在大白菜的收獲過(guò)程中，收獲工作完成的質(zhì)量好壞直接影響到白菜的儲(chǔ)存、加工和銷(xiāo)售。從而影響到白菜的市場(chǎng)價(jià)格和所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益。由于收獲作業(yè)的復(fù)雜，機(jī)械化程度很低。在很多地方，人力資源越來(lái)越缺乏，勞動(dòng)力的成本在不斷地提高，而且還不容易得到，人工收獲白菜的成本在整個(gè)生產(chǎn)成本中占比高達(dá)30％至50％，因此實(shí)現(xiàn)白菜收獲的機(jī)械化變得尤為迫切。最早在1931年國(guó)外研制成了甘藍(lán)收獲機(jī)，后來(lái)日本研制成了自走式白菜收獲機(jī)和懸掛式大白菜收獲機(jī)，我國(guó)關(guān)于此類(lèi)機(jī)械的研究較少。因?yàn)槲覈?guó)大白菜的種植以小農(nóng)戶(hù)居多，分布廣而散。在研究的過(guò)程中要考慮到農(nóng)民一般不具備太多的專(zhuān)業(yè)性知識(shí)，因此大白菜收獲機(jī)必須結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易操作、可靠性高、并且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。所以合理的設(shè)計(jì)大白菜收獲機(jī)的結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。課題主要設(shè)計(jì)了一種新的白菜收割機(jī)裝置，它能夠改變過(guò)去的勞作形式，加快白菜的收割速度，同時(shí)從長(zhǎng)期看還降低了生產(chǎn)成本，從而使得白菜整個(gè)周期縮短，幫助種植戶(hù)獲取最大化的利益。

1概述1.1白菜收獲機(jī)的應(yīng)用及適用范圍大白菜作為一種傳統(tǒng)的蔬菜，其生產(chǎn)及收割方式一直以人工為主。其收割的具體表現(xiàn)形式主要是，種植人員通過(guò)鐮刀、鐵鍬等金屬利器割斷白菜的根部，再通過(guò)人為的揀拾，整齊的擺放儲(chǔ)存，銷(xiāo)售的時(shí)候在進(jìn)行裝車(chē)。此類(lèi)模式使得勞動(dòng)強(qiáng)度增加，消耗了不必要的人力、物力以及財(cái)力，制約了白菜的收割效率，只適用于小規(guī)模種植戶(hù)；同時(shí)此類(lèi)模式也嚴(yán)重影響了下季作物的種植時(shí)間。這主要是由于我國(guó)在部分農(nóng)作物自動(dòng)化收獲方面的研究極少所引起的。隨著市場(chǎng)對(duì)于白菜等農(nóng)作物需求的快速上升，在大面積種植白菜的地區(qū)為了提升白菜的收割效率，逐步引入一些新的白菜收割設(shè)備，使白菜能夠快速且方便的收割，爭(zhēng)取獲得較好的收益。隨著白菜種植面積的增加、規(guī)?；芾恚撞说氖斋@方式不能僅局限在傳統(tǒng)的人工收獲途徑。研究和設(shè)計(jì)出與我國(guó)的白菜種植相匹配的收獲技術(shù)具有十分重要的意義。1.2白菜收割機(jī)(機(jī)械)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況大白菜現(xiàn)在我國(guó)的南北方均有種植。相比較而言，北方由于氣候原因大面積存儲(chǔ)白菜，市場(chǎng)需求量巨大，種植面積對(duì)于價(jià)格的影響較大。在白菜的收割過(guò)程中，大約有四層的工作重點(diǎn)都放在白菜的收割上。白菜的收割過(guò)程的質(zhì)量對(duì)其儲(chǔ)存、加工和銷(xiāo)售有著重要影響，間接影響了收益。人工收割白菜的加劇了種植戶(hù)的作業(yè)強(qiáng)度。鑒于此，無(wú)論國(guó)內(nèi)外的相關(guān)機(jī)構(gòu)都對(duì)白菜收割機(jī)進(jìn)行了相關(guān)的研究。在國(guó)外,加拿人HRDC[1]研制的甘藍(lán)收獲機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)單行收割。有拖拉機(jī)提供動(dòng)力，將機(jī)械的收割部分安裝在左側(cè)，通過(guò)電子液壓控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)切割刀具的高度調(diào)節(jié)和拔取升降平臺(tái)，再由傳送帶將球莖部運(yùn)送到集裝箱內(nèi)。Kanamitsu等[2]研發(fā)的自走式白菜收獲機(jī)可以較好的協(xié)調(diào)機(jī)身高度以及前進(jìn)方向，具備了良好的控制效果，在白菜抓取過(guò)程中去除根部且排放有序，其根部去除速度為6m/s，工作速度為0.17～0.28m/s。國(guó)外還有許多以甘藍(lán)為研究對(duì)象的生產(chǎn)廠家，但是與白菜相關(guān)的機(jī)械研究較少。在國(guó)內(nèi)對(duì)于白菜機(jī)械化收割的研究較少。20世紀(jì)80年代由臺(tái)灣大學(xué)農(nóng)機(jī)系率先研制的履帶式甘藍(lán)收獲機(jī)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)白菜的收割整套過(guò)程（拔取、切根、切除外葉、裝箱等）。其工作功率為10kW，單行收割，適用于行距為65cm、株距為40—45cm的種植方式，前進(jìn)速度為0.04hm2/h[3]，節(jié)約2.5倍左右的時(shí)間。當(dāng)今的白菜收獲機(jī)逐漸向著高速、節(jié)能、智能化的方向發(fā)展。未來(lái)的白菜收割機(jī)主要有以下特點(diǎn):（1）隨著蔬菜品種的增加，收割機(jī)的通用性能加強(qiáng)，可用于多種蔬菜的收割。（2）在工作過(guò)程中，由電腦中的相關(guān)程序?qū)崿F(xiàn)多個(gè)伺服電機(jī)的同步控制，使收割機(jī)能夠快速智能化、系統(tǒng)化的實(shí)施白菜的收割。（3）對(duì)機(jī)構(gòu)收割過(guò)程中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)操作參數(shù)的動(dòng)態(tài)化調(diào)整。在的收割過(guò)程中，白菜的根的高度、行距大小不一，機(jī)構(gòu)能夠調(diào)整響應(yīng)參數(shù)，確保收割的質(zhì)量。（4）白菜收獲機(jī)的功能設(shè)計(jì)趨于模塊化，使得機(jī)械的維護(hù)和保養(yǎng)變得更加簡(jiǎn)單。1.3課題研究的內(nèi)容及方法1.3.1主要的研究?jī)?nèi)容結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)的理論和現(xiàn)在白菜收獲機(jī)的現(xiàn)狀，在充分研究了白菜收獲機(jī)結(jié)構(gòu)特征的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化收獲白菜。為了實(shí)現(xiàn)這些日標(biāo)，本文的研究主要如下：（1）分析實(shí)際種植白菜的特點(diǎn)、分布特征和收割時(shí)的需求，初步確立機(jī)械的設(shè)計(jì)方案。（2）通過(guò)白菜收割機(jī)的靜態(tài)性能參數(shù)進(jìn)行分析，再結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)狀況選擇合適電動(dòng)機(jī)。（3）完成白菜收獲機(jī)械各零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。（4）完成相關(guān)零部件的力學(xué)性能檢查。1.3.2設(shè)計(jì)方法（1）根據(jù)設(shè)計(jì)要求，提出滿(mǎn)足相關(guān)功能的白菜收獲機(jī)的整體設(shè)計(jì)方案。（2）根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求，選取合適的電機(jī)。（3）通過(guò)帶傳送的相關(guān)計(jì)算來(lái)檢驗(yàn)和選取合適帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。（4）通過(guò)相關(guān)力學(xué)分析，驗(yàn)證結(jié)構(gòu)的合理性。1.4本章小結(jié)本章主要討論了白菜收獲機(jī)的應(yīng)用及適用范圍，和國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r，制定了以后課題研究的主要內(nèi)，和設(shè)計(jì)方法。

2總體方案設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求根據(jù)所學(xué)的知識(shí)的現(xiàn)有的簡(jiǎn)單機(jī)械機(jī)械收獲裝置，設(shè)計(jì)白菜收獲機(jī)的結(jié)構(gòu)，要求結(jié)構(gòu)完整簡(jiǎn)單，收獲效率高、壞損率低。（1）完成了合理的白菜收獲機(jī)的總體設(shè)計(jì)；（2）完成設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)汁及相關(guān)計(jì)算，繪制白菜收割機(jī)的總體裝配圖及相關(guān)非標(biāo)件的零件圖，同時(shí)完成論文的編寫(xiě)；（3）撰寫(xiě)電子、紙質(zhì)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明；（4）靈活應(yīng)用相關(guān)所學(xué)知識(shí)、查閱專(zhuān)業(yè)資料，及時(shí)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容，保證論文質(zhì)量。2.2方案設(shè)計(jì)2.2.1白菜種植特點(diǎn)（1）白菜葉易受損。白菜的菜心由許多的葉片結(jié)球構(gòu)成，雖然白菜葉嬌嫩但是其易受損。（2）白菜的外形存在較大的差異。白菜可以分為許多種類(lèi)，并且不同品種的白菜的結(jié)球大小、外形不盡相同，大致可以分為三種類(lèi)型：平頭型、卵圓型以及直筒型。（3）白菜的高度差異較大。因?yàn)榘撞说纳L(zhǎng)與地區(qū)、氣候、品種等相關(guān)，造成了白菜高度的范圍波動(dòng)較大（20cm-80cm）。（4）不同地區(qū)白菜的種植密度存在較大的區(qū)別。由于地區(qū)種植習(xí)慣不同以及品種帶來(lái)的差異等原因?qū)е掳撞朔N植的疏密程度不一，引起了較大變化，常見(jiàn)的種植密度為30-80cm。（5）白菜種植模式一致。白菜都是成行的種植，大部分白菜都是整齊的種植在一條基線(xiàn)上，排列相對(duì)來(lái)說(shuō)比較整齊[4]。2.2.2總體方案設(shè)計(jì)整機(jī)通過(guò)人推動(dòng)的力式前進(jìn)，這樣能夠減輕機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度，同時(shí)也節(jié)約制造成本。圖2.1方案圖白菜收獲機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中可能遇到各種各樣的難題，要想讓所設(shè)計(jì)的白菜收獲機(jī)適用于不同形式的白菜種植基地，就必須考慮所設(shè)計(jì)機(jī)械的通用性。為了滿(mǎn)足這些要求，需要使模塊中的大部分零件具有較好的可替代性，需要選擇合理的電動(dòng)機(jī)，以實(shí)現(xiàn)各機(jī)構(gòu)平穩(wěn)運(yùn)行及零組件的快速替換。白菜收獲機(jī)最重要的部分就是主軸的收割部分，此處選取以電機(jī)作為動(dòng)力源，通過(guò)帶傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)切割，具體的帶傳動(dòng)示意圖如圖2.2所示:圖2.2帶傳動(dòng)示意圖2.3本章小結(jié)討論設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求，從大白菜的種植特點(diǎn)考慮合理的制定設(shè)計(jì)方案。

3大白菜收獲機(jī)主要零部件設(shè)計(jì)3.1電機(jī)的選型通過(guò)對(duì)于實(shí)際應(yīng)用中同類(lèi)產(chǎn)品比較，由于本次收獲機(jī)的主運(yùn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)且體積較小，故采用蓄電池裝置，此種電瓶的外形較小，便于裝載電機(jī)的主要參數(shù)如表3.1所示。表3.1電機(jī)的主要參數(shù)型號(hào)63永磁直流有刷電機(jī)額定功率規(guī)格表（W）額定電壓12-220V額定電流規(guī)格表（A）額定轉(zhuǎn)矩規(guī)格表（NM）外形尺寸63(mm)適用范圍廣泛效率90%3.2收割刀的設(shè)計(jì)為了便于將白菜收割后送到輸送帶上，選取彎曲型。其中刀具的半徑約為150mm,刀具厚度為3mm。考慮到白菜盤(pán)菜時(shí)菜心直徑一般在15mm-35mm,故選取刀具的適用寬度為25mm,刀具之間的間距可根據(jù)需要可自行調(diào)節(jié)。刀具的材料選用65Mn,需要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，并且對(duì)刃口進(jìn)行淬火。圖3.1刀盤(pán)65Mn鋼具有良好的物理和化學(xué)性能，其強(qiáng)度和硬度、彈性以及淬透性較好，同時(shí)在過(guò)熱敏感性和回火脆性?xún)A向方面性能優(yōu)異。其不足之處在于經(jīng)水淬過(guò)程中會(huì)形成裂紋。對(duì)其進(jìn)行退火熱處理可改善切削性能，容易影響冷變形及塑性，降低了焊接性能。在不需要焊接的情況下，為了保證刀具能夠正常工作，在刀盤(pán)上增加3個(gè)螺紋孔，從而使刀片能夠于刀具本體相連接。切割刀具的連接采用的是鍵連接的方式，此處選擇平鍵來(lái)作為連接件。平鍵的規(guī)格為12mm*6mm*6mm，鍵槽的長(zhǎng)度為14mm。為了保證小齒輪和軸具有良好的裝配精度，選擇H7/N6的配合精度。刀盤(pán)直徑為40mm,采用螺釘和六角螺母連接來(lái)保護(hù)刀具，保證刀具的工作環(huán)境。3.3同步帶的概述及計(jì)算3.3.1同步帶介紹同步帶的傳動(dòng)類(lèi)型主要可分為皮帶、鏈以及齒輪傳動(dòng)。同步帶的傳動(dòng)形式可以認(rèn)為是一個(gè)工作表面和經(jīng)齒輪嚙合而形成的運(yùn)動(dòng)。一般工程應(yīng)用中，長(zhǎng)距離傳送大多會(huì)選擇鏈傳動(dòng)或者V帶傳動(dòng)。但是由于二者都存在著一定的缺陷，例如：帶傳動(dòng)會(huì)伴隨著彈性滑動(dòng)、鏈傳動(dòng)中鏈條碰撞產(chǎn)生的雜音和顫動(dòng)等，這些都會(huì)極大的影響設(shè)備性能，減少設(shè)備的使用壽命。故而在一些如制造行業(yè)中會(huì)廣泛的采用同步帶傳動(dòng)來(lái)增加設(shè)備的運(yùn)行壽命。（1）同步帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)同步帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)可以分為以下三點(diǎn)：=1\*GB3①傳動(dòng)比比較精確。同步帶的傳動(dòng)比卻決于帶輪的比值，即。同步帶的制造材料一般為聚氨酯或者氯丁橡膠，這些材料具備一定的彈性。同步帶中負(fù)責(zé)承受負(fù)載的是強(qiáng)力層，此層通常用變形程度較小的材料這制備，如細(xì)小的鋼絲、玻纖等壓鑄。這樣可以使得即使同步帶受到過(guò)大的載荷也不會(huì)改變節(jié)距，保證了帶齒與同步輪的穩(wěn)定嚙合。故同步帶具備了精確的傳動(dòng)比，不會(huì)出現(xiàn)丟步、滑差等現(xiàn)象。=2\*GB3②結(jié)構(gòu)緊湊同步帶的運(yùn)動(dòng)主要是齒的嚙合傳動(dòng)，其機(jī)構(gòu)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)比靠摩檫力傳遞的V帶緊湊很多。同步帶的帶輪尺寸較小、張緊力較小、傳動(dòng)軸的受力情況不會(huì)太復(fù)雜，同時(shí)與傳動(dòng)軸相配套的滾動(dòng)軸承尺寸也不會(huì)太大，故同步帶的結(jié)構(gòu)比較緊湊。=3\*GB3③適應(yīng)惡劣工況當(dāng)工作環(huán)境較為惡劣時(shí)，鏈傳動(dòng)容易被具有腐蝕性質(zhì)的物質(zhì)破壞；V帶傳動(dòng)容易受潮出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。而同步帶傳動(dòng)就不會(huì)出現(xiàn)上述狀況，同步帶的制造材料不容易被腐蝕，受水受潮反而有益于傳動(dòng)，降低帶的損耗。同步帶的帶齒能夠?qū)⒖諝庵械幕覊m雜質(zhì)帶走，其工作形式為帶齒通過(guò)對(duì)輪槽內(nèi)的氣體進(jìn)行壓縮，是帶有雜質(zhì)的氣體向槽兩側(cè)排除從而達(dá)到清潔嚙合接觸的作用，降低了同步帶磨損。（2）帶傳動(dòng)的缺點(diǎn):=1\*GB3①傳動(dòng)的外廓尺寸較大;=2\*GB3②彈性滑動(dòng)對(duì)傳動(dòng)比有較大的影響;=3\*GB3③軸及軸承上受力較大;=4\*GB3④效率較低;=5\*GB3⑤帶的壽命較短，約為3000-5000h;=6\*GB3⑥不宜用于易燃、易爆的場(chǎng)合。帶傳動(dòng)不但具有良好的傳動(dòng)比并且結(jié)構(gòu)較小，同時(shí)也耐摩擦，還具有良好的抗老化能力。如圖3.2所示為同步帶傳動(dòng)示意圖。圖3.2同步帶傳動(dòng)3.3.2同步帶分類(lèi)（1）梯形齒同步帶梯形齒同步帶可分為單面帶和雙面帶。根據(jù)齒排列的形式不同，雙面帶有對(duì)稱(chēng)（DA）和交錯(cuò)（DB）兩種情況。梯形齒同步帶的設(shè)計(jì)存在節(jié)距制以及模數(shù)制。在工程應(yīng)用中，我國(guó)大都為節(jié)距制，我國(guó)的同步帶的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T11361～11362-1989和GB/T11616-1989。（2）弧齒同步帶弧齒同步帶的結(jié)構(gòu)與梯形齒同步帶存在著一些差異。它們的齒形不同、齒的各特征參數(shù)要比梯形齒。在承受載荷的時(shí)候，應(yīng)力分布均勻，減少了應(yīng)力集中的風(fēng)險(xiǎn)，延長(zhǎng)了帶的使用壽命。弧齒同步帶具備了傳遞功率大，抗耐磨性能好，自潤(rùn)滑性能好，對(duì)于工作環(huán)境要求低，并且噪音小，被廣泛的應(yīng)用到制造、制藥、印刷等領(lǐng)域。3.4同步帶傳動(dòng)計(jì)算3.4.1同步帶計(jì)算選型在設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)時(shí)，設(shè)計(jì)功率是我們首先要求的。它通常與傳遞的功率、電機(jī)類(lèi)型和載荷性質(zhì)以及工作環(huán)境、工作時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)。其表達(dá)式如下所示：(3-1)其中:——需要傳遞的功率 ——工作情況系數(shù)。通過(guò)查閱工作情況系數(shù)表3.2，選取=1.7；表3.2工作情況系數(shù)工作機(jī)原動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)（同步電動(dòng)機(jī)），多缸內(nèi)燃機(jī)交流電動(dòng)機(jī)，單缸內(nèi)燃機(jī)每日運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間H每日運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間H3-58-1016-243-58-1016-24復(fù)印機(jī)、計(jì)算機(jī)、醫(yī)療器械1.01.21.41.21.41.6清掃機(jī)、縫紉機(jī)、辦公機(jī)械1.21.41.61.41.61.8輕載荷傳送帶、包裝機(jī)、篩子1.31.51.71.51.71.9液體攪拌機(jī)、洗滌劑、造紙機(jī)、印刷機(jī)械1.41.61.81.61.82.0攪拌機(jī)、牛頭刨床、中挖掘機(jī)、離心壓縮機(jī)、紡織機(jī)械1.51.71.91.71.92.1抽水泵、發(fā)動(dòng)機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)、起重機(jī)、橡膠加工機(jī)1.61.82.01.82.02.2（1）確定帶的型號(hào)和節(jié)距依據(jù)所得出的設(shè)計(jì)功率Pd以及帶據(jù)的轉(zhuǎn)速n1,通過(guò)查閱同步帶選型圖來(lái)選取傳送帶的型號(hào)和節(jié)距。其中Pd=0.63kw，n1=56rpm。查表3.3表3.3同步帶的型號(hào)和節(jié)距圖3.3帶輪最小許用齒表3.4帶輪帶型速度帶型MXL,XXL,XLL,HXH,XXHVmax/(m/s)40-5035-4025-30選同步帶的型號(hào)為H：，節(jié)距為：Pb=8.00mm（2）選擇小帶齒數(shù)z1，z2先初步選取同步帶最小許用齒數(shù)。查閱圖3.3得，小帶鋸最小齒數(shù)為14。實(shí)際齒數(shù)應(yīng)該大于這個(gè)數(shù)據(jù)初步取值z(mì)1=34,故大帶鋸齒數(shù)為：z2=i×z1=1×z1=34。故z1=34，z2=34。=1\*GB3①確定帶鋸的節(jié)圓直徑d1，d2小帶鋸節(jié)圓直徑:d1=Pbz1/π=8.00×34/3.14≈86.53mm（3-2）大帶鋸節(jié)圓直徑d2=Pbz2/π=8.00×34/3.14≈86.53mm=2\*GB3②驗(yàn)證帶速v由公式v=πd1n1/60000（3-3）計(jì)算得，s﹤vmax=40m/s,其中vmax=40m/s由表3.4查得。=1\*alphabetica確定帶長(zhǎng)和中心矩根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》得所以有：現(xiàn)在選取軸間間距為取,224mm=2\*alphabeticb同步帶帶長(zhǎng)及其齒數(shù)確定=()==719.7mm=3\*alphabeticc帶鋸嚙合齒數(shù)計(jì)算有在本次設(shè)計(jì)中傳動(dòng)比為1，選取帶鋸齒數(shù)是嚙合齒數(shù)的兩倍，即。=4\*alphabeticd基本額定功率的計(jì)算（3-4）查閱表3.5可得同步帶的許用工作壓力和單位長(zhǎng)度，可以知道，.所以同步帶的基準(zhǔn)額定功率為==0.21KW表3.5基準(zhǔn)寬度同步帶的許用工作壓力和單位長(zhǎng)度的質(zhì)量帶型Ta/Nm/(kg/m)MXL270.007XXL310.01XL50.170.022L244.460.095H2100.850.448XH4048.901.484XXH6398.032.473=5\*alphabetice計(jì)算作用在軸上力==71.6N（3-5）3.4.2同步帶的設(shè)計(jì)在這里，我們選用梯形帶。如下表3.6所示為同步帶尺寸表。同步帶的圖形如圖3.4所示。表3.6同步帶尺寸型號(hào)節(jié)距齒形角齒根厚齒高齒根圓角半徑齒頂圓半徑H840。6.124.31.021.02圖3.4同步帶圖形3.5切割主軸的設(shè)計(jì)3.5.1確定切割主軸最小直徑（1）先按《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P370式（15-2）來(lái)初步計(jì)算軸的最小直徑。此處，軸的材料選擇45鋼,進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱。根據(jù)課本《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表（15-3），取，于是得＝112×10.23（3-6）切削主軸設(shè)計(jì)的相關(guān)注意點(diǎn)前面已進(jìn)行了說(shuō)明，在此處不做具體的闡述。初步設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)如下圖所示。圖3.5切削主軸的結(jié)構(gòu)圖軸的受力情況如下圖：圖3-6切削主軸的受力圖3.5.2求軸上的載荷通過(guò)切削主軸的受力圖，我們可以發(fā)現(xiàn)軸截面Ｃ是危險(xiǎn)截面。計(jì)算步驟如下：＝＝＝4966.34N（3-7）＝＝＝3960.59N＝＝＝2676.96N（3-8）＝＝3356.64-2676.96＝679.68N＝＝4966.34×57.1＝283578.014（3-9）＝＝2676.96×57.1＝152854.416＝＝679.68×71.6＝48665.09＝＝＝322150.53（3-10）＝＝＝287723.45表3.7軸設(shè)計(jì)受力參數(shù)載荷Z軸面H垂直面V支反力＝4966.34N，＝3960.59N＝2676.96N，＝679.68N彎矩M＝283578.014＝152854.416＝48665.09總彎矩＝322150.53,＝287723.45扭矩T14109903.5.3按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度對(duì)于軸的強(qiáng)度驗(yàn)證，我們一般選取軸上彎矩最大和危險(xiǎn)截面進(jìn)行強(qiáng)度的校核。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》式(15-5)和表7.2，結(jié)合軸旋轉(zhuǎn)時(shí)扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，取＝0.6，軸的應(yīng)力為：＝＝MPa＝12.4MPa（3-11）軸的材料初始選擇為45鋼，需要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，查閱機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表15-1得[]＝60MP。因此<[]，故認(rèn)為軸是可靠的。3.5.4軸的疲勞強(qiáng)度（1）判斷危險(xiǎn)截面從截面A,Ⅱ,Ⅲ,B可以看出，軸在這些階段只承受扭矩作用。即使鍵槽或者軸肩以及過(guò)渡配合引起的應(yīng)力集中可能會(huì)降低軸的抗疲勞強(qiáng)度，但是初始設(shè)計(jì)時(shí)軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度驗(yàn)算并且放了較大的范圍，因此截面A,Ⅱ,Ⅲ,B無(wú)需在進(jìn)行校核。由于應(yīng)力集中對(duì)于軸的疲勞強(qiáng)度有較大影響，而截面Ⅳ和Ⅴ處因?yàn)檫^(guò)盈配合致使應(yīng)力和受力兩部分力集中，導(dǎo)致截面C成為了最為危險(xiǎn)的截面。截面Ⅴ的受力情況與截面Ⅳ存在著不同之處，即截面Ⅴ沒(méi)有扭矩所引起的應(yīng)力集中，同時(shí)截面Ⅴ的直徑要明顯大于截面Ⅳ處，所以無(wú)需對(duì)截面Ⅴ進(jìn)行強(qiáng)度校核。對(duì)于截面C而言，即使所承受的應(yīng)力最大但不集中，并且此處軸的直徑也是最大的，所以截面C無(wú)需進(jìn)行校核。截面Ⅵ和Ⅶ應(yīng)力不集中，就無(wú)需進(jìn)行校核亂。由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》可知，鍵槽的應(yīng)力集中對(duì)軸的影響比過(guò)盈配合所帶來(lái)影響要小，故只需對(duì)截面Ⅳ兩側(cè)進(jìn)行校核。（2）截面Ⅳ左側(cè)抗彎截面系數(shù)W＝0.1＝0.1＝61412.5抗扭截面系數(shù)＝0.2＝0.2＝122825截面Ⅶ的右側(cè)的彎矩M為＝90834.04（3-12）截面Ⅳ上的扭矩為＝1410990截面上的彎曲應(yīng)力＝1.48MPa（3-13）截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力＝11.49MPa（3-14）軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由課本《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表15-1查得（3-15）截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按《機(jī)械設(shè)計(jì)》附表3-2查取。因，經(jīng)插值后查得＝1.9，＝1.29又由《機(jī)械設(shè)計(jì)》附圖3-1可得軸的材料的敏性系數(shù)為，＝0.88故有效應(yīng)力集中系數(shù)按式(《機(jī)械設(shè)計(jì)》附表3-4）為＝1.756（3-16）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中，圖3-2查得；由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中，圖3-3查得。軸按磨削加工，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為軸為經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則按《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（3-12）及式（3-12a）得綜合系數(shù)為（3-17）又由課本及3-2得碳鋼的特性系數(shù)，取，取于是，計(jì)算安全系數(shù)值，按課本式（15-6）(15-8)則得S＝＝＝65.66（3-18）S＝＝＝16.92＝＝＝16.38≥S＝1.5（3-19）故可知其安全。截面Ⅳ右側(cè)抗彎截面系數(shù)W＝0.1＝0.1＝72900抗扭截面系數(shù)＝0.2＝0.2＝145800截面Ⅶ的右側(cè)的彎矩M為＝90834.04（3-20）截面Ⅳ上的扭矩為＝1410990截面上的彎曲應(yīng)力＝1.25MPa截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力＝9.68MPa過(guò)盈配合處的，查閱機(jī)械設(shè)計(jì)表3-8，通過(guò)插值法求得，＝0.8，（3-21）于是得＝3.24＝0.8×3.24＝2.59軸按磨削加工，由課本附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為軸為經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則按課本式（3-12）及式（3-12a）得綜合系數(shù)為＝3.33（3-22）＝2.68又由課本及3-2得碳鋼的特性系數(shù)，取，取于是，計(jì)算安全系數(shù)值，按課本式（15-6）(15-8)則得S＝＝＝66.06S＝＝＝16.72＝＝＝11.93≥S＝1.5即軸的Ⅳ截面右側(cè)強(qiáng)度是符合工程要求的。由于此軸無(wú)需考慮過(guò)載以及極端的應(yīng)力分布不均的情況，所以可以省略對(duì)軸的靜強(qiáng)度檢驗(yàn)。到此，完成了對(duì)軸的設(shè)計(jì)。3.6本章小結(jié)本章主要針對(duì)大白菜收獲機(jī)的重要部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括電機(jī)的選型、收割刀的設(shè)計(jì)、同步帶的概述及計(jì)算、以及切割主軸的設(shè)計(jì)。

4切割主軸傳動(dòng)軸部分設(shè)計(jì)白菜收獲機(jī)設(shè)計(jì)中最重要的部分之一就是切割主軸的傳動(dòng)軸部分。這是因?yàn)樵诂F(xiàn)實(shí)的制造及生產(chǎn)過(guò)程中，白菜的收割效率取決于切割的主軸。切割主軸的加工質(zhì)量以及相關(guān)力學(xué)性能對(duì)于白菜收割機(jī)的功能實(shí)現(xiàn)都有較大的影響。在現(xiàn)實(shí)的工程中，切割主軸要想具備完善的功能就必須將切割主軸的傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)好。因?yàn)椋瑐鲃?dòng)軸是切割主軸的核心部段，主要是用來(lái)傳遞主軸的力矩和載荷，以實(shí)現(xiàn)帶動(dòng)其他零部件來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)所設(shè)計(jì)機(jī)械的功能。實(shí)際工程應(yīng)用過(guò)程中，無(wú)論什么樣的具備了一定的相似之處，它們都是能夠在某些特定的工作環(huán)境中持續(xù)并且穩(wěn)定的傳遞載荷和力矩。不同的傳動(dòng)軸也具備了各自的特征，只有主動(dòng)軸才能獨(dú)自在承受較大載荷情況下運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)其他機(jī)構(gòu)的從動(dòng)運(yùn)動(dòng)。因此，必須通過(guò)考慮一些關(guān)聯(lián)參數(shù)和技術(shù)要求來(lái)保證其設(shè)計(jì)以及加工質(zhì)量。4.1切割主軸傳動(dòng)軸所需標(biāo)準(zhǔn)圖4.1主軸部件應(yīng)滿(mǎn)足的基本要求4.1.1切割主軸的剛度切割主軸的傳動(dòng)軸剛度是指在軸在受到外部施加的力或者力矩作用時(shí)，通過(guò)自身特性來(lái)平衡使其外形不發(fā)生變形的固有屬性。其具體的工作原理，如下圖4.2所示。圖4.2磨頭主軸組件靜剛度具體公式為：(N/m)（4-1）在進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須做到綜合考慮，統(tǒng)籌各種因素對(duì)軸力學(xué)性能的影響，使得所加工軸的剛度能夠達(dá)到最佳。4.1.2切割主軸的耐磨性軸的耐磨性是軸能在規(guī)定的工作時(shí)間內(nèi)保持自身力學(xué)性能以及加工精度不變的特性。所以，為了保證軸的耐磨性，我們應(yīng)該選擇硬度系數(shù)較高的零部件做配件。同時(shí)，我們還需要采取一定的潤(rùn)滑措施以及保護(hù)措施來(lái)延長(zhǎng)使用時(shí)間。4.1.3切割主軸的旋轉(zhuǎn)精度軸的轉(zhuǎn)動(dòng)精度是指當(dāng)人為操作機(jī)械時(shí)或機(jī)械空運(yùn)行時(shí)以及承受載荷較小時(shí)，傳動(dòng)軸會(huì)傳遞力矩和載荷，即：，和，其受力圖如下圖4.3所示。圖4.3磨頭主軸的旋轉(zhuǎn)誤差4.1.4切割主軸的抗震能力概念：指其排斥受外載荷作用和自身內(nèi)部結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的不穩(wěn)定震蕩，仍能維持恒定工作節(jié)奏的本領(lǐng)。由于科技及機(jī)械工業(yè)的迅猛發(fā)展，切割主軸機(jī)構(gòu)對(duì)其的要求也會(huì)不斷增加。4.1.5切割主軸的熱變形軸的熱變形能力就是指由于在軸的工作過(guò)程中受到不同作用力致使軸上各部段因產(chǎn)生較高溫度而發(fā)生類(lèi)似熱處理變形的特性。在軸的加工過(guò)程中，可以采取跟刀架或者切削液來(lái)保證加工精度。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們也可以通過(guò)添加潤(rùn)滑油等措施來(lái)減少軸發(fā)生摩擦運(yùn)動(dòng)的可能性。通過(guò)上述的措施，我們就能夠使加工出來(lái)的軸能夠持續(xù)且穩(wěn)定的工作。4.2切割主軸傳動(dòng)軸的分布在傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)中，必須綜合考慮到前面所提過(guò)的注意事項(xiàng)。同時(shí)也需要結(jié)合實(shí)際狀況，來(lái)設(shè)計(jì)傳動(dòng)軸的詳細(xì)外形分布。通常軸的安裝可分為兩種形式，左右均布受力和前部以及在軸上中部選取受力點(diǎn)兩種方法。實(shí)際工程運(yùn)用過(guò)程中，大多數(shù)主軸安裝都是選取左右均布受力的方式。對(duì)于本次設(shè)計(jì)，我采取的是第一種安裝方法。同時(shí)在詳細(xì)的傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)中，還要考慮到如下幾點(diǎn)：（1）匹配切割主軸傳動(dòng)軸的內(nèi)部構(gòu)造要想使切割主軸的各方面功能能夠保全且可以承受較大的載荷，同時(shí)也要使軸的形狀和結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，可以考慮通過(guò)采用安裝多個(gè)受力配件的方法來(lái)改善受力狀況。當(dāng)然切割主軸內(nèi)各零部件簡(jiǎn)的距離不能太緊湊。因此在軸的形狀結(jié)構(gòu)較小時(shí)，可以通過(guò)將軸承安裝在不同的地方來(lái)分散所承受的載荷。（2）可以保證加工質(zhì)量在實(shí)際工程安裝過(guò)程中，不同形式的安裝過(guò)程能夠?qū)C(jī)械組裝后的收割質(zhì)量形成較大的影響。所以在各部件的安裝過(guò)程中，必須考慮好安裝方法，使裝配后的機(jī)械裝置能夠滿(mǎn)足其加工質(zhì)量。（3）可以承載較大的負(fù)荷考慮到設(shè)計(jì)過(guò)程中，通常會(huì)根據(jù)零部件所需承受的載荷來(lái)確定與其相匹配的組件。本次設(shè)計(jì)中，核心部件傳動(dòng)軸的加工形態(tài)和所需分段的數(shù)目，都能夠?qū)Π撞耸崭顧C(jī)的總體功能產(chǎn)生影響表4.1不同型號(hào)軸承的對(duì)比基本要求滾動(dòng)軸承滑動(dòng)軸承動(dòng)壓軸承靜壓軸承剛度只和型號(hào)有關(guān)，預(yù)緊后可提高一些隨轉(zhuǎn)速和載荷升高二增大與節(jié)流形式有關(guān)，與載荷轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)旋轉(zhuǎn)精度精度一般或較差單油楔軸承一般，多油楔較高可很高承載能力一般為恒定值隨轉(zhuǎn)速增加而增加，高速時(shí)受溫升限制與油槍相應(yīng)壓差有關(guān)抗振能力不好較好很好速度性能中低速較好中高速較好適應(yīng)于各種轉(zhuǎn)速摩擦功耗一般較小較小本身較小壽命受疲勞強(qiáng)度限制在不頻繁啟動(dòng)時(shí)，較大自身無(wú)限，但供油系統(tǒng)壽命有限噪聲較大無(wú)噪聲本身沒(méi)有，泵有噪聲（4）可以保證利益最大化在工程生產(chǎn)過(guò)程中，零部件的力學(xué)性能是最重要的技術(shù)參數(shù)之一，但是零部件的生產(chǎn)成本也應(yīng)該考慮在內(nèi)，即如何使收益達(dá)到最佳。因此當(dāng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，既要保證所設(shè)計(jì)的零部件能夠滿(mǎn)足其使用功能，又要使零部件的制造成本達(dá)到最低。4.3切割主軸傳動(dòng)軸形狀的選擇在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要設(shè)計(jì)出傳動(dòng)軸的詳細(xì)外形，就應(yīng)該將各種各樣的狀況考慮進(jìn)來(lái)。例如：如何選擇設(shè)備對(duì)各段軸的進(jìn)行密封，如何選取軸承等主要部件的型號(hào)、數(shù)量等，同時(shí)也要考慮軸的工作狀態(tài)以及組合類(lèi)型。在工程生產(chǎn)過(guò)程中，階梯軸是通常會(huì)考慮的首選形式。本次對(duì)于傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)，同樣將軸加工成階梯狀，這樣既方便了加工，又簡(jiǎn)化了拆卸。4.4切割主軸傳動(dòng)軸的熱處理我們知道，彈性模量是所有金屬的物理量，不會(huì)隨意變化是確定的數(shù)值。而鋼的力學(xué)性能卻與其有著較大的關(guān)系，因此必須根據(jù)實(shí)際狀況。結(jié)合選材的經(jīng)驗(yàn)，生產(chǎn)成本較低的45鋼可以成為考慮對(duì)象之一。為了確保材料的力學(xué)性能能夠滿(mǎn)足工作環(huán)境的要求，必須對(duì)材料進(jìn)行熱處理使其材料組織得到一定的改善。表4.2使用滾動(dòng)軸承的45鋼主軸熱處理等參數(shù)工作條件使用機(jī)床材料牌號(hào)熱處理硬度常用代用輕中負(fù)載車(chē)，鉆，銑，磨床主軸4550調(diào)質(zhì)HB220-250輕中負(fù)載局部要求高硬度磨床的砂輪軸4550高頻淬火HRC52-58輕中負(fù)載PV≤40（N·m/cm·s）車(chē)，鉆，銑，磨床的主軸4550淬火回火高頻淬火HRC42-50HRC52-584.5切割主軸傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)際過(guò)程中，我們要使切割傳動(dòng)軸能夠正常工作，就必須使其符合相關(guān)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。零件的表面加工要求對(duì)零件是否能夠配合相關(guān)配件進(jìn)行正常工作，起到重大作用。同理，切割主軸傳動(dòng)軸加工精度對(duì)與機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)精度起到了作用甚大。如果傳動(dòng)軸表面的粗糙度等級(jí)越小，表明軸和其他零部件接觸之后的形變量也就越低，也就意味著軸在加工之后的性能越好。因此在設(shè)計(jì)中，應(yīng)該需要保證切割主軸傳動(dòng)軸具備可以滿(mǎn)足零件加工質(zhì)量要求的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。4.6切割主軸傳動(dòng)軸上軸承的挑選綜合上述軸和其配件的研究分析，經(jīng)過(guò)翻閱相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)資料，我們即可確定此處可采用的軸承型號(hào)是36206，也就是角接觸球軸承，其接觸角是15度，但這代號(hào)是其以前的名稱(chēng)，現(xiàn)在它的代號(hào)為7206C，其具體參數(shù)結(jié)構(gòu)如下圖所示。圖4.4軸承圖圖4.5軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)及安裝尺寸4.7切割主軸傳動(dòng)軸上軸承的校對(duì)計(jì)算我們?cè)趯?shí)際中挑選軸承時(shí)，要考慮的因素很多。不但要選取大小合適的，還要能夠滿(mǎn)足其加載在裝置中能夠滿(mǎn)足加工質(zhì)量的要求。其選擇的正確，則可以使整個(gè)裝置的性能得到優(yōu)化，而如果挑選的不合適，那就回影響其本身使用期限甚至整個(gè)機(jī)構(gòu)的使用性。所以我們?cè)谔暨x過(guò)程中，必須要結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程，做到因地制宜合理的分析，根據(jù)其工作環(huán)境，做到滿(mǎn)足的軸的加工技術(shù)要求，拆裝方便，以及現(xiàn)有機(jī)器的實(shí)際情況等，來(lái)挑選出最佳的型號(hào)。同時(shí)，為了確保軸承能夠在工作運(yùn)行時(shí)安全穩(wěn)定持續(xù)，我們還要對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的校對(duì)計(jì)算。此處，因?yàn)閭鲃?dòng)機(jī)構(gòu)的實(shí)際轉(zhuǎn)速比較大，所以我們可以根據(jù)計(jì)算基本額定動(dòng)載荷在挑選及校核其能不能達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)橐话闶窃诤侠淼臓顟B(tài)下工作的，所以我們可以選擇其標(biāo)準(zhǔn)使用期限為500小時(shí)。其計(jì)算過(guò)程如下：（4-2）上式中，fd——沖擊載荷因數(shù)：1.5；fn——速度因數(shù)：0.822；P——當(dāng)量動(dòng)載荷，N；fT——溫度因數(shù)：1；fh——壽命因數(shù)：1；經(jīng)過(guò)翻閱機(jī)械設(shè)計(jì)資料求出，fd=1.5；fm=1.5；；fT=1；fh=1；fn=0.822；在這里的切割部主軸機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，我們可以假設(shè)其軸承只受到徑向的負(fù)荷，則其當(dāng)量動(dòng)載荷就是：（4-3）經(jīng)翻閱《機(jī)械設(shè)計(jì)》書(shū)，求出：X=1，且Y=0；所以，N。由以上可得：經(jīng)過(guò)詳細(xì)的計(jì)算論證，這里我們應(yīng)采用的型號(hào)是7206C，其詳細(xì)的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)是：小徑d=25mm，外圓直徑D=62mm，其kN，而kN，其最大轉(zhuǎn)速是一萬(wàn)轉(zhuǎn)每分鐘。同時(shí)驗(yàn)算它的額定的靜載荷。其額定靜載荷的驗(yàn)算方法是：（4-4）其中：，Po——當(dāng)量靜載荷，N；So——安全因數(shù)；Cor——軸承尺寸及性能表中的靜載荷，N；取So=1.2；綜上所述，這里可以認(rèn)為所選取的軸承能夠達(dá)到使用要求。4.8切割主軸傳動(dòng)軸外部伸長(zhǎng)量在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要使得其在套筒內(nèi)的前端受力點(diǎn)外有一部分的伸長(zhǎng)量，從而將帶輪安裝在上面實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，而這伸長(zhǎng)量的大小，對(duì)其意義非同尋常。通常是其值越小越好。所以在實(shí)際設(shè)計(jì)中，在能滿(mǎn)足要求的情況下，我們務(wù)必優(yōu)先選用較小的伸長(zhǎng)量。經(jīng)過(guò)翻閱相關(guān)的機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，查得在本部段的設(shè)計(jì)中，其伸長(zhǎng)量與傳動(dòng)軸軸頸處的直徑比值在1.25到2.5之間，所以其伸長(zhǎng)量的范圍就是在37.5mm到75mm之間。這里我所采用的數(shù)值是45mm。4.9切割主軸傳動(dòng)軸的校核通過(guò)實(shí)際觀察我們發(fā)現(xiàn)，切割主軸傳動(dòng)軸在整個(gè)切割主軸裝置的實(shí)際運(yùn)行中起主要作用。因?yàn)樵跈C(jī)器的正常運(yùn)行中，傳動(dòng)軸承受很大的負(fù)荷，但是其可以接受的形變量卻非常小，所以進(jìn)行切割主軸的相關(guān)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證時(shí)，實(shí)際就是在驗(yàn)證軸的剛度值是否合理。由于無(wú)法直接判斷切割主軸傳動(dòng)軸具體剛度值的大小，我們不好直接進(jìn)行測(cè)量計(jì)算。但是根據(jù)其定義我們可知道，如果我們能夠求出其撓度和傾角，那么也就能夠得出其剛度的情況。4.9.1受力作用的轉(zhuǎn)換如果傳動(dòng)軸上是兩個(gè)受力承受點(diǎn)的，并且其前端部分分布多個(gè)受力軸承，那么這種形式我們可將其轉(zhuǎn)換成一頭固定，一頭受力的形式，轉(zhuǎn)換圖如下所示：圖4.6磨頭傳動(dòng)軸簡(jiǎn)化為固定端梁而如果每個(gè)受力作用點(diǎn)處的受力軸承只是一個(gè)單列或者是雙列的結(jié)構(gòu)，那么我們可以把其轉(zhuǎn)換成簡(jiǎn)支梁的形式，其示意圖為以下形式：圖4.7磨頭傳動(dòng)軸組件簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)支梁通過(guò)上述的對(duì)比，根據(jù)自己實(shí)際的設(shè)計(jì)方案，發(fā)現(xiàn)其原理與上圖4-6相同。4.9.2切割主軸傳動(dòng)軸的撓度通過(guò)查閱所學(xué)的相關(guān)材料力學(xué)的資料，可以進(jìn)行更加詳細(xì)的探究，結(jié)果見(jiàn)下圖：圖4.8固定端梁在載荷作用下的變形根據(jù)此原理，那么其極限值（4-5）其中，D=35mm，通過(guò)計(jì)算得出，。4.9.3切割主軸傳動(dòng)軸的傾角對(duì)上圖進(jìn)行分析，能夠得到其極限值為：（4-6）通過(guò)查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，查得：當(dāng)mm,且rad時(shí)，其剛度可以滿(mǎn)足使用標(biāo)準(zhǔn)，此處的以及分別代表其撓度和傾角的極限值。通過(guò)將數(shù)值代入上面公式中，發(fā)現(xiàn)所求得的以及均在合理的范圍之內(nèi)，所以此次設(shè)計(jì)的切割傳動(dòng)軸能夠符合工作要求的。4.10切割主軸傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)圖通過(guò)前面的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核運(yùn)算，結(jié)合軸的加工知識(shí)，切割軸的傳動(dòng)軸最終結(jié)構(gòu)如下圖4.9所示：圖4.9傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)圖4.11切割主軸機(jī)構(gòu)其它部件4.11.1調(diào)整墊圈在實(shí)際的工程問(wèn)題中，傳動(dòng)軸上的軸承一般通過(guò)進(jìn)行軸向固定來(lái)安裝的，而通過(guò)調(diào)整墊圈就能夠達(dá)到這個(gè)效果。在本次設(shè)計(jì)中，調(diào)整墊圈的相關(guān)參數(shù)如下圖所示：圖4.10調(diào)整墊圈4.11.2圓螺母在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了能夠固定砂輪及砂輪夾套，使其能夠穩(wěn)定的持續(xù)工作，需要安裝圓螺母來(lái)使其固定。圓螺母的結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖4.11圓螺母4.12本章小結(jié)本章主要對(duì)傳動(dòng)軸部分設(shè)計(jì)，按照所需的標(biāo)準(zhǔn)選擇傳動(dòng)軸的形狀。對(duì)傳動(dòng)軸上的軸承進(jìn)行校對(duì)計(jì)算，并對(duì)傳動(dòng)軸進(jìn)行熱處理及校核。

結(jié)論白菜能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械化收獲可以被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)白菜機(jī)械化種植中最關(guān)鍵的標(biāo)志之一。為此本次設(shè)計(jì)首先對(duì)國(guó)內(nèi)外大白菜收獲機(jī)的發(fā)展?fàn)詈痛嬖陔y題進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合我國(guó)大白菜實(shí)際的種植情況，設(shè)計(jì)出一種簡(jiǎn)便且經(jīng)濟(jì)的大白菜收獲機(jī)。通過(guò)使用該種大白菜收獲機(jī)，不但能夠較好地符合我國(guó)大白菜種植形態(tài)，而且節(jié)約了生產(chǎn)成本，更能夠被更多的從事蔬菜種植戶(hù)所接納。同時(shí)該種收割機(jī)還降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提升了白菜的收割速度，使大白菜因突遇極端天氣所造成的損失得到了有效降低。此外，間接的影響了白菜生長(zhǎng)期、改善白菜的質(zhì)量和提高產(chǎn)量都具有十分重要的意義?？紤]到上述各方因素，此款收獲機(jī)具備了一定的推廣價(jià)值，加速了大白菜機(jī)械化作業(yè)的進(jìn)程，使得種植大戶(hù)能夠增加產(chǎn)量提升收入，改善了農(nóng)戶(hù)種植大白菜的積極性，促進(jìn)了土地的輪種效率和形成了規(guī)?；N植具有極好的借鑒作用。這篇論文也是我將理論知識(shí)與實(shí)踐很好結(jié)合的一次體驗(yàn)。本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容大致可以總結(jié)為：(1)對(duì)白菜收獲機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)；(2)對(duì)白菜收獲機(jī)的工作狀態(tài)和性能進(jìn)行探索；(3)設(shè)計(jì)白菜收獲機(jī)的動(dòng)力裝置，確定動(dòng)力機(jī)構(gòu)；(4)設(shè)計(jì)白菜收獲機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和相關(guān)零部件；(5)對(duì)所設(shè)計(jì)的零部件通過(guò)計(jì)算來(lái)進(jìn)行分析及驗(yàn)證；(6)繪制裝配圖及非標(biāo)件零件圖。

致謝時(shí)光如流水，轉(zhuǎn)瞬即逝。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)四年大學(xué)生涯的一次全面總結(jié)，一次檢討。在這四年中通過(guò)老師和同學(xué)們的幫助，使我能夠靜下心來(lái)學(xué)習(xí)一些基礎(chǔ)知識(shí)，雖然在社會(huì)生活和工作中也許用不到，但是它們能夠給我們起到很好的引導(dǎo)作用。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，離不開(kāi)杜芳靜、呂國(guó)成兩位老師精心的指導(dǎo)。在設(shè)計(jì)中，我遇到一些難題，兩位老師總是“授人以魚(yú)不如授人以漁”的思想指導(dǎo)我學(xué)會(huì)解決問(wèn)題的途徑。在她們的指導(dǎo)下，我基本上能夠使用各類(lèi)書(shū)籍和網(wǎng)絡(luò)工具來(lái)查找問(wèn)題的解決方法。兩位老師這種教學(xué)精神是我受益匪淺，為我將來(lái)的繼續(xù)深造提供了一定的指引作用。在此，我對(duì)兩位老師表示衷心的謝謝！同時(shí)，我也要感謝我的家人和所以幫助我的人。我的成功離開(kāi)不了你們的支持和鼓勵(lì)。最后由于時(shí)間限制，本次設(shè)計(jì)中或許存在著一些不足之處，懇請(qǐng)各位評(píng)審老師提出寶貴的意見(jiàn)，在此向你們表示由衷的感謝。

參考文獻(xiàn)[1]RogerChagnonP.DevelopmentofaCabbageHarvester[C]ASAEAnnualMeeting2004.[2]KanamitsuM，YamaotoK,ShibanoY,etal.DevelopmentofaChineseCabbageHarvester(part1)[J].JSAM,1993,55(5):133-140.[3]HsuYS,ChangSF.FieldTestsoftheCollegeofAgriculture[D],NationalTaiwanUniversity,1998,28(2):10-18.[4]中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院.中國(guó)蔬菜載培學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,1987.[5]張良棟.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].四川：西南交通大學(xué)出版社,2009.[6]沈再春.農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械與設(shè)備[M].北京.中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社.1993:45-48.[7]吳宗澤,羅圣國(guó).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:高等教育出版社.2006.05.[8]第一機(jī)械工業(yè)部農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所.農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（上、下冊(cè)）[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1972.[9]中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院.農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,1974.[10]陳于平,周兆元編.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.[11]濮良貴,紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京:高等教育出版社,2006.5:401-402.[12]孫恒,陳作模主編,西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研組編,機(jī)械原理,第六版.北京:高等教育出版社,2001.[13]孫學(xué)強(qiáng).機(jī)械制造基礎(chǔ)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2008,2:98-100.[14]羅錫文.農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社.2002,12:156-159.[15]李寶筏.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社.2009.8:64-68.[16]成大仙.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].化學(xué)工業(yè)出版社.2002[17]黃繼昌,范天保,季炳文等.實(shí)用機(jī)械機(jī)構(gòu)圖冊(cè)[M].人民郵電出版社.1996:162~169[18]王昆,何小柏,汪信遠(yuǎn),機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)[M],高等教育出版社.1995[19]華大年.機(jī)械原理.高等教育出版社[M].2000

論文的研究方法和手段有哪些

（1）調(diào)查法

調(diào)查法是科學(xué)研究中最常用的方法之一。它是有目的、有計(jì)劃、有系統(tǒng)地搜集有關(guān)研究對(duì)象現(xiàn)實(shí)狀況或歷史狀況的材料的方法。一般是通過(guò)書(shū)面或口頭回答問(wèn)題的方式獲得大量數(shù)據(jù)，進(jìn)而對(duì)調(diào)查中收集的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、比較、總結(jié)歸納，為人們提供規(guī)律性的知識(shí)。

（一）典型例子

調(diào)查法中最典型的例子是問(wèn)卷調(diào)查法。它是通過(guò)書(shū)面提問(wèn)收集信息的一種方法，即調(diào)查人員編制調(diào)查項(xiàng)目表，分發(fā)或郵寄給相關(guān)人員，詢(xún)問(wèn)答案，然后收集、整理、統(tǒng)計(jì)和研究。

（二）研究步驟

1.確定調(diào)查課題

確定題目時(shí)要注意選題是否具有研究的必要性和可能性，同時(shí)要注意選題切忌太大，也要避免無(wú)意義的重復(fù)勞動(dòng)。

2.制定調(diào)查計(jì)劃

要明確調(diào)查課題、調(diào)查目的、調(diào)查對(duì)象、調(diào)查范圍、調(diào)查手段、調(diào)查步驟、時(shí)間安排。

3.收集材料

收集材料時(shí)要盡可能保持材料的客觀性，盡可能采取多種手段或途徑。

4.整理材料

將收集到的材料進(jìn)行整理，以便后續(xù)總結(jié)歸納、形成結(jié)論。

5.總結(jié)研究

對(duì)整理完的材料進(jìn)行分析、總結(jié)、歸納，得出一般性的結(jié)論。

（三）特點(diǎn)

調(diào)查法相對(duì)其他研究方法來(lái)說(shuō)較為耗時(shí)耗力，但也有其優(yōu)勢(shì)，即獲得的一手資料信息真實(shí)具體，能夠?qū)ρ芯繉?duì)象有更加準(zhǔn)確、清晰的認(rèn)識(shí)。

（2）觀察法

觀察法是指人們有目的、有計(jì)劃地通過(guò)感官和輔助儀器，對(duì)處于自然狀態(tài)下的客觀事物進(jìn)行系統(tǒng)考察，從而獲取經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的一種科學(xué)研究方法。

（一）典型例子

皮亞杰的兒童認(rèn)知發(fā)展理論就是通過(guò)觀察法提煉總結(jié)出來(lái)的；兒童心理學(xué)創(chuàng)始人——普萊爾，也是在一次次地使用觀察法后，提出了兒童心理學(xué)領(lǐng)域中的諸多理論。

（二）研究步驟

1.明確觀察對(duì)象

在選擇和確定研究問(wèn)題的基礎(chǔ)上確定觀察者與觀察對(duì)象。

2.制定觀察計(jì)劃

在觀察計(jì)劃中要規(guī)定明確的觀察目的、重點(diǎn)、范圍以及要搜集的材料。

3.做好觀察準(zhǔn)備

觀察準(zhǔn)備是否充分，往往影響觀察的成敗。

4.做好記錄

在觀察過(guò)程中要時(shí)時(shí)記錄，不放掉任何一個(gè)關(guān)鍵信息。

（三）特點(diǎn)

觀察法具有拓展人們的感性知識(shí)、啟發(fā)思想等優(yōu)