小型自走悬挂式往复割草机的设计毕业设计
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目录摘要 (1)前言 (2)1前悬挂式旋转式牧草收割机总体设计 (2)1.1本设计需要解决的技术问题 (2)1.2收获对象对机械性能的要求 (2)1.3总体设计原则 (3)1.4要求达到的技术参数 (3)1.5总体参数的确定 (3)1.6总体方案的确定 (4)2 计算部分2.1传动比分配 (6)2.2 v带传动设计 (6)2.3锥齿轮传动设计 (7)2.4四连杆挂接机构设计 (8)3 总结 (9)谢词参考文献小型悬挂旋转式割草机中传动部件和机架设计扣扣摘要:针对牧草收获产业,本文介绍了牧草收获机在国内的发展现状,对国内各种牧草收获机机型进行了分析,并在此基础上,设计出了前悬挂旋转式牧草收割机。
该机器对牧草种类和样式有广泛的适应性,这为大规模开发利用旋转式牧草收割机产品提供了良好的发展机遇。
关键词:牧草;旋转式;收获机械The transmission the frame’s design in small suspension rotarytype field mowerAbstract:According to the forage harvesting industry,this paper introduces the1development status of forage harvester in China. Design of the front suspension rotary mower on this basis. This machine widely on pasture types and styles have adaptability. This provides a good opportunity for the development of large-scale exploitation and utilization of rotary mower product.Keywords:pasture; rotary type; harvesting machinery前言牧草收割是草产业生产中的一个重要环节,提高牧草收割机械化水平和生产率,对于确保草产业丰收极为重要。
湖南农业大学全日制普通本科生毕业论文(设计)开题报告学生姓名学号200940614104年级专业及班级2009级机械设计制造及其自动化(1)班指导教师及职称学院工学院2013年1月7日文献综述(选题研究意义、国内外研究现状、主要参考文献等,不少于1000字)1.选题研究意义发展草坪和地被植物是维护生态平衡、保护环境卫生、美化城市面貌、减少大气污染、防止水土流失的重要有效的措施之一特别是针对我国北方的沙尘暴天气。
而维持草坪的美观与整齐就要对其进行定期修剪。
修建过程要靠割草机来完成。
所以针对市场需求和产品的用途,割草机的设计具有极大的意义。
目前,我国牧草的种植收获主要依靠人工完成,劳动强度大,工作效率低,作业成本高,有时得不到及时收获,难以适应规模化、商品化及市场发展的要求。
小型电动收割机因价格合理,作业效率高得到牧草专业户的普遍欢迎。
随着牧草产业的迅速崛起,给牧草机械化发展带来了新的机遇,小型电动收割机市场需求空间很大,前景广阔。
2.国内外研究现状国外割草机的发展:在割草机出现以前,人们除草的主要工具就是镰刀,放牧牛羊也是保持草地平整的一个好方法。
随着高尔夫球、足球及网球等运动的兴起,人们对于没关平整的草地作为运动场地的要求越来越来迫切。
1805年英国人普拉克内特发明了第一台收割谷物并能切割杂草的机器,由人推动机器,通过齿轮传动带动旋刀割草,这就是旋刀割草机的雏形。
1830年,英国纺织工程师比尔.布丁取得了滚筒割草机的专利,1832年兰赛姆斯农机公司开始批量生产滚筒割草机,1902年英国人伦敦恩斯制造了内燃机做动力的滚筒式割草机,其原理至今还在使用。
在西方发达国家,20世纪初期,割草机就得到了快速的发展。
从第一台滚刀式割草现世到现在已经有100多年的时间了,割草机的品种也从开始的只用来收割牧草的唯一品种发展到现在有几十个品种,其中包括旋刀式、往复式、滚刀式、甩刀式、甩绳式。
国外发达国家的家用割草机已向着轻便、噪音小的坐垫式发展。
开题报告:自走式草坪修剪机设计开题报告学院:专业年级:学生姓名: : 学号: : 设计( ( 论文) )题目:自走式草坪修剪机的设计起迄日期: : 指导教师: : 教研室负责人: :1.结合设计课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写 1500 字左右的文献综述(包括研究进展,选题依据、目的、意义)文文献综述述一、草坪业的发展现状草坪是人们人为种植的人工植被,是现在城市绿化的重要标志和主要组成部分。
随着人们生活水平的不断提高,人们对于环境的要求也越来越高。
人们都希望自己能生活在一个美好舒适且能感受到自然清新的环境中。
因此,近年来我国草坪业获得了快速发展。
草坪绿化也成为衡量一个国家、地区或城市文明与发展程度的一个重要指标,在美化环境、固土护坡、净化空气等方面已成为人类的共识,在生态环境建设和保护方面将扮演着越来越重要的角色。
国内草坪业从近十几年来进入了一个发展高潮。
特殊是 90 年代以后,据不完整统计,到 1995 年,在全国 500 个城市中,草坪面积有 6 万多公顷。
北京市现有草坪 3000 公顷,而且以每年 150 多公顷的速度扩大。
大连市草坪发展后来居上,每年新增 240 多公顷,上海也以每年增添 230 公顷的速度敏捷转变着城市面孔。
在山东省,一些中小城市的草坪面积也在敏捷扩大,如:东营、烟台、潍坊、寿光、莱州,龙口等市。
东营市还走出了一条盐碱地发展草坪的门路。
龙口市东江镇前宋家村(南山团体)一个村草坪面积就达 10 万 m2 以上。
不难看出,草坪正在从大城市扩大到中小城市,从市区扩大到农村。
可以说,草坪业有着辽阔的发展远景。
随着草坪业的蓬勃发展,意味着草坪修剪机具有广阔的发展空间。
二、草坪修剪机的现状和发展 1、现状草坪修剪机自 1805 年就有了,那时候的草坪修剪机是人力的,没有动力支持。
1805 年英国人普拉克内特发明了第一台收割谷物并可以切割杂草的机器,由人推动机器,通过齿轮传动带动旋刀割草,这就是草坪修剪机的雏形。
本科毕业设计(论文)题目: 手扶自走式草坪修剪机的设计学院:专业:班级:学号:学生姓名:指导教师:手扶自走式草坪修剪机的设计摘要草坪是现代社会的重要组成部分,近年随着草坪面积的增加,对草坪的护养也随之增加。
草坪修剪机是一款专门用于对草坪进行修剪作业的草坪养护机械。
它有许多的种类分支,按行动能力,大体上可以分为手推式和手扶自走式。
手推式草坪机的行走由操作者推行,操作较为费力,不适合长时间作业。
手扶自走式草坪机则避免了这个缺陷,它的作业动力与行走动力来源于发动机,通过带轮与齿轮的传动,来完成草坪机的作业与行走,可以极大地减少操作者的工作强度,为草坪的养护工作带来便利。
本文对手扶自走式草坪修剪机的工作原理,传动系统和修剪机构等具体结构做了详细介绍,并结合任务书计算确定了传动系统中齿轮和轴的基本尺寸,设计了一台功能全面,能够满足生活需要的手扶自走式草坪修剪机。
关键词:手扶自走式;草坪修剪机;工作原理,传动系统Design of walking self-propelled lawn mowing machineABSTRACTLawn is an important part of modern society, in recent years, with the increase in the lawn area on the lawn of the nursing increases. Lawn mower is a special job for lawn trim lawn maintenance machinery. It has many types of branches, according to ability to act, can be divided into hand-hand push and self-propelled. Walking hand-push lawn mower implemented by the operator, the operation is more laborious, not suitable for long time operation. Hand self-propelled lawn mower is to avoid this defect, its operating power from the engine with the power to walk through the drive pulley and gear to complete the job and walking mower, can greatly reduce the intensity of the work of the operator bring convenience for lawn maintenance work.In this paper, the principle of self-propelled walk behind lawn trimmers, concrete structures, such as transmission and trim body made a detailed introduction, combined with the mission statement of the basic calculation to determine the size of transmission gears and shafts, designed a full-featured, hand to meet the needs of self-propelled lawn mower.Key words:Hand self-propelled; lawn mower; working principle,;transmission system目录1 前言 (5)1.1 课题来源 (5)1.2 课题研究的目的和意义 (5)1.3本课题研究的主要内容 (6)1.4草坪修剪机的发展概况及存在的问题 (6)1.5草坪修剪机的发展前景 (7)2手扶自走式草坪修剪机概述 (9)2.1手扶自走式草坪修剪机的定义 (9)2.2手扶自走式草坪修剪机的的构造及原理 (10)2.2.1手扶自走式草坪修剪机的基本构造 (10)2.2.2手扶自走式草坪修剪机的工作原理 (12)2.3手扶自走式草坪修剪机的主要部件选择 (13)2.3.1壳体 (13)2.3.2升降机构 (13)2.3.3差速器 (14)3总体设计 (17)3.1发动机的的选择 (17)3.2刀具的设计 (17)3.2.1刀片材料的选择 (17)3.2.2刀具的设计 (18)3.2.3刀具的受力分析 (18)3.2.4旋刀转速的确定 (21)3.3传动部分的设计 (21)3.3.1带传动的设计与校核 (22)3.3.2锥齿轮传动的设计与校核 (23)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)1 前言1.1 课题来源本课题来源于南京林业大学机械电子工程学院2014届毕业设计选题。
摘要割灌机作为营林机械的一种,用于林地清理、幼林抚育、次生林改造和森林抚育采伐等割除灌木、杂草、修枝、伐小径木、割竹等作业。
我国灌木树种资源极为丰富,近几年来,为了防风固沙、保持水土、改善生态系统、维持生态系统、维持生态平衡,正在持续大面积种植灌木,仅内蒙古鄂尔多斯市就有沙生灌木1200多万亩,我国西部地区沙生灌木资源也非常丰富且集中。
根据沙生灌木的生物学特性,每3~5年就需进行平茬,平茬后生长加快,萌发力加强,具有复壮作用。
平茬收割时若手工劳作,其劳动强度大且生产效率低,因此,为了提高生产效率,割灌机必不可少。
而本次设计的小型便携式割灌机就是割灌机中一种简便、快捷的机具。
割灌机能切割直径4cm以内的多种林木杂草;应尽可能小型便携,以方便在地区崎岖,起伏不定的山林地带操作,灵活工作;动力装置应符合国标要求;长期在恶劣的噪声环境中工作会导致职业性耳聋,并且在4KHz附近容易产生听力损伤,这是职业性耳聋的特点,所以割灌机工作是应尽量防止噪声过大,并使用消音器;要尽量减小割灌机把手的振动;工作部分采用尼龙丝、圆锯片等做为切割部件。
关键词:割灌机;小型;便携。
AbstractOne of the brush cutter as a forestry machinery, used in forest land clearing, young forest tending, Secondary forest transformation and forest tending cutting, etc. Resect shrubs and weeds, trimming and cutting path cut wood, bamboo and the other works. Shrub species resources are very abundant in China, in recent years, in order to prevent the land, conserve water and soil, improve the ecological system, maintain ecological balance, we are planting large area of shrubs, only the Inner Mongolia Erdos City has about 12000000 mu of sandy shrub, shrub resources in western region of China is also very rich and concentrated. According to the biological characteristics of shrub, it will accelerate growth ,strength sprout and has the effect of rejuvenation after stubble for every 3~5 years. When you are harvesting, manual labor is intensity and low production efficiency, so in order to improve the production efficiency,brush cutter is indispensable. The design of the small portable brush cutter is an easy and fast machine of the brush cutter.Brush cutting diameter 4cm function within a variety of trees and weeds. It should be as small and light, in order to facilitate the rugged terrain undulating forest zone operation, flexible working. Power unit shall comply with the requirements of GB. Long in harsh noise environments can cause occupational deafness, and in the vicinity of 4KH prone hearing loss, which is the characteristics of occupational deafness, so brush cutter work, it should try to prevent excessive noise, and use the silencer. To minimize vibration handle brush cutter, work part adopts nylon yarn, such as a circular saw blade cutting parts.Key words: brush cutter; small; portable目录第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 国外小型便携式割灌机发展概况 (1)1.3 国内小型便携式割灌机发展概况 (4)1.4 本文研究的目的及意义 (6)第二章小型便携式割灌机的设计方案 (7)2.1 小型便携式割灌机的比较和选择 (7)2.2 小型便携式割灌机的组成及工作原理 (8)第三章小型便携式割灌机的机构设计 (10)3.1 发动机的选择 (10)3.2 离合器的设计选择 (10)3.3 传动轴的设计 (16)3.4 减速器的设计计算 (18)3.5 小型便携式割灌机工作头的设计 (25)3.6 小型便携式割灌机把手的设计 (26)3.7 背架、后盖及机架的设计 (27)3.8 小型便携式割灌机的减振降噪措施 (29)第四章小型便携式割灌机的计算校核 (30)第五章总结和展望 (34)5.1 总结 (34)5.2 展望 (34)致谢 (35)参考文献 (36)附录 (37)第一章绪论1.1 引言抚育间伐是我国林业发展的一项重要工作,所谓抚育间伐,即在未成熟的林分中定期而重复地砍伐部分林木,为保留的林木创造良好的生长环境,促使其生长发育,一般自幼林郁闭开始到成林主伐前的用材要进行3~4次抚育间伐,据统计,我国林分总面积的70%( 约80万hm2) 是中幼林, 其中约80%的中幼林未及时进行抚育,亟待抚育的约53万hm2。
昆明学院毕业设计(论文)设计(论文)题目家用低碳环保割草机的研究和设计子课题题目所属院系自动控制与机械工程学院专业年级2009级机械设计制造及其自动化摘要割草机在当今社会已经越来越成为农、牧、园艺等行业的必备机械,但是适合面积小、形状不规则的地形操作的割草机却很少,为此,在研究我国大部分割草机的基础上,设计了简单的三轮往复式割草机,其特点是结构简单、轻便、工作座位可调,本文介绍了三轮骑行式割草机的总体结构、工作原理、传动机构的传动比等相关的计算。
实验结果表明,该机构具有操作容易、使用和携带方便、低碳环保、对空气和环境无影响等特点。
关键词:家用;低碳环保;割草机AbstractThe mower has more and more become essential in today's society of agricultural, animal husbandry machinery, gardening and other industries, but for small size, shape irregular terrain operation mower rarely, therefore, based on the majority of the mower in China,designed three reciprocating mower is simple, it has the advantages of simple structure, light, work the adjustable seats, this paper presents the transmission tricycle riding mower of the overall structure, working principle, transmission ratio and related calculation. The experimental results show that, the mechanism has the advantages of easy operation, convenient use and carrying, low carbon environmental protection, no influence on the air and the environment. Keywords: household; low carbon; lawn mower目录第一章绪论 (1)1.割草机的发展历史 (1)2.我国割草机的发展 (1)2.1 发展状况 (1)2.2存在问题 (2)2.3推移式割草机的使用 (2)3.割草机原理方案选择 (3)4.低碳环保割草机的结构分析 (5)4.1割草机刀片结构分析 (5)4.2割草机驱动装置分析 (5)第二章本项目的创新设计思路 (6)1.驱动装置创新设计思路 (6)1.1合理传动比保证行走与割草相对合理 (6)1.2脚踏板机构 (6)1.3凸轮机构 (7)1.4可升降座位 (8)2.割草部分的创新设计思路 (8)2.1铰链机构与凸轮机构相互间力的传递 (8)2.2刀具部分运动创新 (9)第三章确定设计目标和要求 (9)1.割草机割草的基本要求 (9)2.割草机的设计目标 (10)第四章各零部件的分析及其计算 (11)2.割草机传动部分设计 (11)3.齿轮传动的类型 (12)3.1齿轮传动就装置形式 (12)3.2大、小齿轮的计算 (12)3.3 齿轮的材料选择及其热处理 (15)3.4 普通碳素钢制齿轮的热处理方法 (15)3.5 齿轮精度的选择 (16)3.6按齿根弯曲疲劳强度进行设计 (17)3.8割草机行走轮的设计 (19)3.9割草机割草机构的设计 (21)4.刀片材料的选择 (21)5.轴的概述 (23)第五章总体工程图 (25)1.割草机的总体方案设计的工程图 (25)1.1总体方案设计 (26)1.2割草机传动部分设计的零件图样 (28)参考文献 (30)总结与心得 (31)谢辞 (33)第一章绪论1.割草机的发展历史在割草机问世之前,草坪的修剪主要工具是镰刀,放牧牛羊也是保持草地平整的重要方法。
小型电动割草机的设计目录摘要 (1)关键词 (1)1前言 (2)1.1 研究的目的和意义 (2)1.2国内外发展现状 (2)1.2.1国外牧草收割机的生产研究概况 (2)1.2.2国内牧草收割机的生产研究概况 (3)1.2.3国内外牧草收割机械切割部件发展概况 (4)2 整体方案的确定 (6)2.1 收割机类型的选择 (6)2.1.1 按切割装置分类 (6)2.1.2 往复式割草机分类......... (6)2.2 方案确定 (7)2.3 本章小结 (8)3 切割系统的设计 (9)3.1切割器主要参数分析 (9)3.1.1 往复式切割器影响切割质量的因素分析 (9)3.1.2 技术参数的分析和评价 (10)3.2 凸轮轴的设计 (10)3.2.1 凸轮轴的设计 (10)3.2.2 确定凸轮轴各段的直径和长度 (11)3.3 切割装置的设计 (11)3.3.1 动刀的结构 (11)3.3.2 刀片间隙的调整 (12)3.3.3 偏心轮的设计 (13)3.3.4 切割装置附件的设计 (13)3.4 本章小结 (14)4传动系统的设计 (15)4.1 传动系统的结构设计和传动比确定 (15)4.1.1 传动系统结构设计 (15)4.1.2 传动比确定 (15)4.2 收割机功率需求分析和传动效率 (16)4.2.1 收割机的功率分析 (16)4.2.2 收割机的传动效率 (17)4.3 减速器的设计 (28)4.3.1 锥齿轮的设计 (28)4.3.2 减速箱输入轴的设计和校核 (22)4.3.3 曲柄主轴的设计和校核 (26)4.3.4 箱体及附件的设计 (30)4.4 本章小结 (33)5 输送系统的设计 (34)5.1 输送带速度计算 (34)5.2 输送系统参数确定 (35)5.2.1 输送系统中带传动的设计 (35)5.2.2 拨齿高度和间距 (37)5.2.3 输送带高度 (37)5.2.4 割台前伸量 (37)5.3 链传动的设计 (37)5.4 输送主轴的设计和校核 (39)5.4.1 输送主轴的设计 (39)5.4.2 确定输送主轴各段的直径和长度 (40)5.4.3 轴的受力分析 (40)5.4.4 输送主轴的强度校核 (41)5.5 本章小结 (41)结论 (42)参考文献 (43)致谢 (45)小型电动割草机的设计摘要:随着农村现代化进程的加快,农业产业结构正朝着多元化的方向发展。20多年来畜牧业发展较快,与之相应的牧草种植面积也不断扩大。目前牧草种植均为中小型牧场,田块大小不一,高低不平,大型牧草收割机械难以在这些地区作业。而中小型牧场资金有限,而且牧草在一个生长期内多次收割,急需适合中小型牧场的收获机械。根据收获对象对收割机的各种约束条件和设计原则,本设计确定了小型电动割草机的最佳总体方案和适宜的切割系统主轴转速、切割速比、输送速比等设计参数。该机主要由切割系统、输送系统、传动系统三部分组成,自带动力(2.9kW水冷柴油机)采用立式割台、横向输送。小型电动割草机机结构紧凑,小巧灵活,转移方便且操作简捷,整机通过性能好,适应性强。关键词:牧草;割草机;机械设计;强度计算;双动The Design of Small Electric MowerAbstract:With the quickening course of modernization in the country, the agriculture industrial structure is facing to the multiplex direction. The stock breeding have developed quickly for 20 years, correspondingly the area of the pasture grass have increasingly expanded. At present the pasture grass is the middle or small scale, and the field block size is different, and uneven. Therefore the large-scale pasture grass harvesting machine is difficult to work in these local areas. However the fund of the middle and small scale pasture is limited, the pasture grass have been harvested many times in one vegetal period. So the harvest machines which suit the middle and small scalepasture is needed urgently.According to resembling design principle and various restraint conditions for reaper, the optimal overall scheme of reaper working on hillside and some suitable design parameters such as rotational speed of main shaft in cutting system, cutting speed index, conveying speed index have been determined. The reaper is mainly composed of cutting, conveying and Transmission system. This machine with self-driven power (the water-cooling diesel engine of 2.9kw) was adopted to vertical header, horizontal conveying .Keywords:Herbage; Reaper; Machine Design; Strength Evaluation; Double-Propelled1 前言1.1 研究目的与意义我们国家改革开放以来,人民生活水平显著提高,生活的质量也得到了明显的改善,这都归功于经济建设的发展。经济建设的不断加快促进农业产业化机构调整,畜牧业随之突显为主体,在农业经济中所占的比重越来越大。我国的牧草资源丰富,是巨大的天然宝藏,据相关统计我国共有各类天然草二十多种,有33亿亩草原,10亿亩草山坡地,占国土面积的41.7%,居世界第二位,同时我国的秸秆资源也是非常丰富的,可以生产大量的饲草。饲草作为发展畜牧业的物质基础,成为畜牧业发展规模和速度的决定因素[1][2]。随着农村现代化进程的加快,农业产业结构正朝着多元化的方向发展。南方农村地处山丘陵区,具有适合奶牛、羊、鹅等畜禽养殖的良好条件,20多年来畜牧业发展较快,与之相应的牧草种植面积也不断扩大。目前牧草种植均为几公顷至几十公顷的中小型牧场,田块大小不一,高低不平,大型电动割草机械难以在这些地区作业,这些地理位置对电动割草机械要求的条件比较高。而大多数中小型牧场运作资金有限,不可能花巨资购置成套的牧草收获机具,而且成套的电动割草机获机械不够灵活,运作大型成套的电动割草机的费用比较高。现在种植牧草的品种主要为黑麦草、紫花苜蓿,这些品种韧性大,强度高,人工用镰刀收割时刀口在很短时间就钝了,农户常将磨刀砖带到田头,经常磨刀,工作效率低下。人员工资高,造成作业成本高,而且牧草在一个生长期内多次收割,急需适合中小型牧场的收获机械。所以我们应该尽快找到一个合适的方法目的在于尽快解决牧草收割的难点[3] 。牧草收获机械化技术在北美以及欧洲地区已经有非常成熟的经验,牧草收获机械的种类也非常多,而我国的牧草收获机械化目前仍处于起步阶段,牧草收获机械特别是苜蓿的收获机械主要是由国外进口。无论是对进口机械还是国产机械,国内用户在购买时都应该慎重,仔细分析每种机器的特点、性能以及适应性,这样才能更好地使其发挥最大的作用,为我国牧草产业的发展提供强大的装备支持[4]。由于我国畜牧机械业起步比较晚,在生产工艺、机械设计、加工设备和自动化控制水平等诸多方面与发达国家存在着一定的差距。主要的原因是我国的牧草收割机的品种不齐全,牧草收割的质量不能够达标,这样就会影响牧草的再生长,研究牧草收割技术的人员少,标准不统一,再者农牧民的购买欲望不够强烈,严重影响了牧草收割机的快速发展。发达国家在草原畜牧业各个生产环节大都已机械化[5]。我国的牧草收割技术设备与发达国家相比有很大的差距,而且大多为仿造产品,品种不全,主要的工作零部件机构参数选择不当,生产技术不成熟,设备质量欠佳,远远不能满足日益扩大的国内草产品生产加工设备市场的需要。提高国产产品质量,开发新结构,无疑会畜牧业发展起到革命性的作用。虽然市场上国外产品质量较好,但价格太高,不太适合国内市场的消费水平,所以开发性能良好、自动化程度高、外形轻巧美观,而且价格适中的国产收割机将是我国牧草收割设备的关键机械之一,对促进饲草产业化继承会起到举足轻重的作用[6]。目前,我国牧草的种植收获主要依靠人工完成,劳动强度大,功效低,有时得不到及时收获,难以适应规模化、商品化及市场发展的要求。小型牧草收割机普遍得到牧草专业户的欢迎,能减轻牧草收获时繁重的体力劳动,同时减少工人割草的时候对牧草的践踏,还有工人用手工割草时对草根的伤害,使牧草生长的更旺盛,用电动割草机割的草长度一致,便于捆扎和运输,给剩下的环节带来了很大的方便。随着牧草产业的迅速崛起,给牧草机械化发展带来了新的机遇,小型电动割草机市场需求空间很大,前景广阔[7]。1.2 国内外发展历史及现状1.2.1 国外电动割草机的生产研究概况国外研制和生产牧草收获机械起步早,发展较快。尤其是美、德、法、意、日等发达国家在该领域处于领先地位。1805年英国工程师托马斯·普拉克内特获得了第一台割草机的发明专利,那是一台装有环形刀身的笨重机器,而且运转不很理想。在1830年由埃温·马丁制造的割草机类似于今天使用的手扶滚筒割草机。早期应用普遍的是往复式割草机,为了提高机具的生产率,尽量加大割幅以及提高机具的前进速度。到了20世纪70年代各国开始研制使用旋转式割草机,利用高速旋转的割刀对植株进行无支撑切割的工具,具有结构简单,维护保养时间少,不需要磨刀、换刀等优点。美国约翰·迪尔公司和纽荷兰公司目前是世界上最大的牧草机械制造商,美国约翰·迪尔公司牧草机械有 13个品种 49个机型;纽荷兰公司现生产 12个品种 25个机型[3]。具有领先地位的产品有牵引式往复割草压扁机、自走式割草压扁机,如NEWHOLLAND471、488、499、1465 型等,其结构特点:配有护刃器和短齿护刃器,根据牧草作物生长情况选用,不发生堵塞现象;能手动或液压调节切割器护刃器倾角,适用于多石块、坡地的田间作业;可靠的齿轮箱驱动压扁辊,不需要调整任何链条等优点[4]。英国的 Hesston 往复式割草机,如 1275 型,具有国际领先水平。传动系统通过变速箱及主传动轴将动力送到割草机辗压轮,再经过二级变速箱通过皮带传到割刀;采用时间控制,双动割刀,割刀速度为 1800 行程/分钟,两边各有一个平衡飞轮,以减少振动及帮助割刀切割;其加强型刚性刀杆提供长久维护,护刃器经二次热处理,使其具有可靠的耐磨性;采用可调浮动弹簧,使割刀能完全自由浮动;方便的护刃角调节,可适合不同地势及作物状况等[5]。世界著名牧草机械制造商约翰·迪尔 John Deer 和凯斯CAS 厂商不断研制开发新型多功能联合收获机械,如 CASE Combine Harvester515,整机性能优异,可收获 40 多种农作物及牧草,操作方便,可靠耐用,可以毫不费力地应付潮湿倒伏密集的牧草及坡地上的作物[6]。因此,国外牧草收获机械研究开发从整机性能上已日益完善。近年来,欧美等天然草场面积较大的发达国家的收割设备更成熟,结构参数更合理,更可靠,生产率也很高。国际著名的农机生产商如美国纽荷兰、约翰迪尔、凯斯公司,英国福格森公司,韩国成元公司,德国威格公司和前进公司的收割机都已系列产生,这些设备无论在机械结构、动力配套、液压系统还是控制系统设计方面都处理得很成功,一些新的设计理论、最新科研成果的应用在这些机械上都有体现。在一些发达国家,如美国牧草收割机已全部实行机械化,由牵引发展成自走式,已发明出机器人式割草机,牧草业已成为国民经济一大产业[8]。但由于国外的收获机械以大型为主,其机具转弯半径大,需要地头长,组织水平要求高,价格昂贵,因此考虑种植方式,作业地块条件及农牧民经济发展水平等多种因素,国外电动割草机在我省推广应用存在很大的局限性。1.2.2 国内电动割草机机的生产研究概况我国牧草机械产业化起步晚。与许多的发达国家相比有很大的差距。在50年代末海拉尔机械厂生产出了新型的畜力割草机,同时还生产了引爆单刀割草机。60年代内蒙古畜牧机械研究所进行了后悬挂双刀高速割草机的研究,双动刀高速割草机接近当时国外同类产品先进水平,由于某种原因约十年的时间停止了这方面的研究工作。70年代内蒙古和新疆分别研制成单圆盘,双圆盘和四圆盘旋转式割草机,这些割草机适合于高密度的人工种植和天然草场收割,具有割茬低等。我国在85年又研制出了六盘全齿式旋转割草机。20 世纪 80 年代中期以来,我国对草地畜牧业投入严重不足,相对支持力度减缓甚至下降,使得许多牧草机械制造企业纷纷转产或停产,再加上我国与欧美等发达国家存在着技术差距和制造手段、工艺等方面的差距,使得我国与国外同类产品的制造能力和水平的距离进一步拉大,其产品类型只有圆盘式旋转割草机、后悬挂往复割草机、机引单刀割草机、指盘式搂草机、圆捆、方捆打捆机等,目前,人们多热衷于讨论种植牧草的经济效益和环境效益,但对于如何实现上述效益,讨论研究较少。由于严重缺乏适合农牧民的牧草收获机械,造成农牧民种草丰产不丰收,或丰产欠收。尽管我国牧草收获机械,在引进、消化的基础上也初步形成了散草、方捆、圆捆、压垛、二次加压打包作业工艺系统,但每种作业机械多数为单一机型,各作业工序间机具与动力配套性差,特别是我国农村实行草畜双承包到户生产责任制以后,地块变小,用户不能根据自己的经营规模选择合适的机具,机具使用效益不高,造成供需脱节。目前,我国生产的牧草收获机械的主要企业有3家(海拉尔牧业机械总厂、宝昌牧业机械厂和新疆畜牧机械厂)。海拉尔牧业机械总厂是全国牧草收获机械的最大生产厂家。该厂生产的天然草场和低产人工草场的割、搂产品,技术上比较成熟,且市场占有率高、量大而面广,但它在种植高产牧草的收割方面竞争力较小。目前甘肃酒泉地区农机推广站研制成功新式的二圆盘旋转牧草收割机,正式通过技术鉴定,准予批量生产,可收割各类高密度的人工种植和天然牧草。在2002年上海向明公司也自行研制出了圆盘后挂式割草机,它是利用拖拉机输出的动力和行走装置进行收割牧草作业。现在我们研究的方向是趋向方便和省时省力。总体来讲我国牧草收获机械化水平还是很低,产品质量不稳定,品种单一,且草地单位面积拥有整套割、搂、装、运设备数量与美国相比差距悬殊。1.2.3 国内外电动割草机械切割部件发展概况切割部件是电动割草机械的最主要的部件,国内外电动割草机械按其切割部件的结构分为往复式和圆盘式割草机;按其行走动力分为牵引式、半悬挂式、悬挂式、自走式割草机;按照割草幅宽可为窄幅和宽幅式割草机。(1)往复式切割器割草机研究发展概况往复式割草机具有最悠久的历史。它适于收割天然牧草和种植牧草,具有割茬低而整齐,牧草损失少,便于调整使用等优点,其发展过程是从畜力到机引;从牵引到悬挂。其发展趋势是提高生产效率,一是提高前进速度,二是增加割幅。加大割幅将增加金属消耗量,因此以提高前进速度更为有利。但为保证切割质量,必须同时提高切割器切割速度。由于切割速度提高,引起割刀往复惯性力大为增加,会造成机器震动和机件损坏,切割高产或湿润牧草常产生堵刀现象。这种割草机虽有这些缺点,但目前仍作为一种标准机型被国内外广泛使用和大量生产,并且在不断完善和改进。(2)回转式割草机研究发展概况近年来,西欧由于种植牧草面积大量增加,并使用大量含氮肥料使牧草高大,茂密而趋于倒伏。因此,回转式割草机得到迅速发展,它属无支承切割。切割器刀片安装在刀盘上,并随刀盘一起回转进行割草,其前进速度高,有较高的生产率,不产生堵塞现象,更换刀片简易,保养方便。但回转式割草机功率消耗较大,为 10~6 马力/米。(普通往复式割草机为 1~2 马力/米,双动刀割草机为 4~8 马力/米)工作幅重割区大,割茬不齐,碎草多,且对地面的平坦程度要求较高。在牧草刚度小时易使割茬高度增加,因此较适于高产硬杆牧草,在西欧比较盛行。2 整体方案的确定2.1 割草机类型的选择2.1.1 按切割装置分类割草机按其切割装置来分可分为刀片往复运动和回转运动两类。根据相关的资料介绍其两类割草机在收割时所需的动力不一样,往复运动的割草机所需的动力较小,所以往复运动的割草机就成为了主流。如图1所示是两种割草机在收割时,所需动力的对比[8]。图1旋转式和往复式割草机所需动力的比较102030102030405060力动的需所割收生草重往复式割草机旋转式割草机Fig1 Comparison of rotating and reciprocating mower required power所以本设计选用的割草机是往复式割草机。2.1.2 往复式割草机的分类往复式割草机主要分为以下几类:(1)手扶拖拉机配套;又分为前悬挂式和牵引式:;(2)乘座式拖拉机配套;又分为前悬挂式和牵引式;(3)连杆式割草机;采用曲柄轮和连杆驱动的形式;(4)无连杆式割草机;又称作平衡驱动割草机,通过动刀的往复运动,在此过程中所产生的不平衡又重锤吸收。以上的割草机都是固定式定刀,只有一个动刀,单动刀的运动频率低,容易卡滞堵塞,难以适应柔性茎杆牧草的切割,而且工作时平衡能力差。双动刀割草机是两组刀片相反反向切割。因此驱动装置和刀片支撑装置的构造比较复杂,但驱动时动态平衡较优越,刀片的往复次数非常高,所以作业时相对比较快。结合当前养殖业的发展的特点,牧草机械的研制在机型上以小型为主,在研究内容上,重点解决劳动强度大,用工多的牧业生产作业,考虑部分牧场的规模等,所以本论文主要设计一种小型轻便的双动刀的往复式割草机械。2.2 方案确定通过以上的分析和比较,选用双动往复式割草机。电动割草机主要有动力源、切割系统、传动系统、输送系统和行走系统组成。割草机的动力由柴油机提供。选择单缸两冲程的柴油机,它的额定功率为2.9kW,转速为2600r/min,外形尺寸为166×196×208。切割系统,选用双刀片往复式。因为单刀片运动时,它的速度不能达到切割牧草所需要的速度,双刀片割草机的速度是单刀片割草机的两倍。将回转运动变为往复运动采用双曲柄机构。传动系统中动力由柴油机发动机皮带轮输出后,经三角皮带轮和一对锥齿轮两级减速,并改变传动方向后传递给曲柄主轴,在经过联轴器将动力传递给凸轮轴,带动刀片进行切割,同时,切割器曲柄主轴经一对小链轮将驱动力传递给输送系统。减速器中采用锥齿轮传动。输送系统采用皮带传输,传输带上装有拨齿,将牧草输送到收割机的右侧。行走系统,目前行走系统采用人工推行,暂时不考虑机动行走,这样也是为了从经济方面考虑。行走轮的直径为250mm。小型电动割草机要能适应目前主要种植的黑麦草、紫花苜蓿和三叶草等品种。这些品种在形状、性能上差异较大,切割强度明显不同,故对牧草切割装置要求较高,对刀刃型式、切割运动速度及相关参数都要有兼容收割能力。牧草机的动力机型要小巧,工作可靠;操作上要简单便利,整机轻便,价格低廉。根据以上原则,并结合牧草收割的农艺要求,本论文所设计的小型电动割草机的主要技术参数:配套动力:柴油机2.9kW;割幅: 1 m;割茬高度:45mm左右;切割形式:双动往复式;适用作物高度:600mm左右;刀片刃口:平面形;刀齿间距:39mm;刀片运动速率:>1800次/min;前进方式:手扶推行式;操纵人数:1人;工效:334m2/h左右。2.3 本章小结这一章主要是确定小型电动割草机总体的设计方案。确定割草机的类型为双动往复式收割机。其中的切割系统中采用双动刀片;传动系统中减速器采用锥齿轮传动;输送系统采用带传动。这一章主要是设计小型电动割草机的大体的方案,为以后的设计做准备。3切割系统的设计3.1 切割器主要参数的分析切割器是各种割草机最主要的部件,其工作效率和作业质量直接影响整机性能。目前割草机上普遍采用往复式和回转式切割器。因回转式切割器切割功率消耗大,对地面的平坦程度要求较高,不适应于山地、丘陵、梯田等地段,因此选用普通Ⅰ往复式切割器[2]。在工作时,柴油机输出回转动力,经过输入轴将动力传输给曲柄主轴,再经曲柄机构变为往复运动。3.1.1 往复式切割器影响切割质量的因素分析切割速度p V 与进给速度m V 之间的关系,用切割速比来描述。在动刀高度h 一定时,重割区和空白区的大小与机器前进速度m V 和曲柄转速有密切的关系,其关系用切割进程H 表示。数学式为m H V t =⋅ (1) 式中 m V ——机器前进速度(m/s);t ——割刀运动一个行程时间。因为往复切割器割刀运动一个行程,曲柄转动180°,其时间为tt =30n (2)将(2)代入(1)得H =30mV n(3)式中 n ——曲柄转速(r/min)。因牧草稠密多汁,切割阻力大,往复式割草机切割速度应大于 2.15m/s [3]。但切割速度太大,惯性力增加,引起机器震动,因此选择适宜切割速度是关键,曲柄主轴转速 738 r/min 。曲柄旋转一周,割刀完成两个行程,则割刀平均速度p V 为p V =15rn(m/s) (4)p V =73838151000⨯⨯= 1.87 m/s式中 r ——曲柄半径(mm);n ——曲柄转速(r/min);因为切割速比λ= p mVV 将(1)、(3)代入整理得λ= 2rH(5)现有割草机 H =(1.1~1.5)h 代入(5)式得λ= 2(1.1 1.5)rh ~(6)h ——动刀刃高度(mm),标准Ⅰ型切割器动刀刃高度h 为 54,代入(6)得λ=238(1.1 1.5)54⨯⨯~= 0.94~1.28为保证切割质量,实际切割速比应大于理论切割速比,理论进给速度 m V 取机器稳定行驶所允许的最高速度。 3.1.2 技术参数的分析和评价当曲柄主轴转速为 738 r/min,切割器平均速度 p V =1.87m/s,收割机平均作业速度m V =0.99m/s,切割器选标准 I 型,为保证切割质量,应选择恰当的切割速比。切割速比一般大于1.02[3],本机在平均工况下/P m V V λ= =1.87>1.02,故本机的设计是合理的。3.2 凸轮轴的设计切割时为实现从旋转运动到双刀的往复直线运动,必需有一个中间传动机构,该机构就是双曲柄机构,采用偏心轮式结构,由两偏心轮和凸轮轴组成。由于本文设计的是双刀割草机,驱动机构的受力情况正好相反,相互抵消,所以凸轮轴平衡能力较好,就不需要校核计算了。 3.2.1 凸轮轴的设计 凸此处省略 NNNNNNNNNNNN 字。如需要完整说明书和设计图纸等.请联系 扣扣:九七一九二零八零零 另提供全套机械毕业设计下载!该论文已经通过答辩3.3 切割装置的设计3.3.1 动刀的结构切割装置主要是由一对往复运动的动刀和固定不动的支撑部分组成,动刀和刀杆做成一体,刀杆和传动机构相连,用以将动力传递给动刀。固定支撑部分包括刀架,间隙调节机构等,工作时双刀同时作往复直线运动,对双刀间的牧草进行收割。动刀是切割器的主要工作零件,采用光刃结构,光刃切割省力,割荏整齐,但易磨钝,工作中需经常磨刀,主要用于牧草收割。动刀片是一种易损件,为了保证具有较好的耐磨性和一定的冲击韧性,刀片一般用合金钢制成,刃部需淬火。动刀的结构如图3所示。图3动刀的结构Fig3 The knife structure1、下动刀 2、上动刀 3、压板 4 机架 5、垫片 6、螺母 7、螺栓 8、垫片图4刀片的间隙调整Fig4 The blade gap adjustment3.3.3 偏心轮的设计偏心轮是该机器的最主要的一个部件,要想实现从旋转运动到双刀的往复直线运动,必需有一个中间传动机构,该机构就是双曲柄机构,采用偏心轮式的结构。偏心轮的结构如图5所示:。
分类号:单位代码:10452 毕业论文(设计)小型割草机的设计姓名学号年级2010专业机械设计制造及其自化系(院)指导教师摘要发展草坪和地被植物是维护生态平衡、保护环境卫生、美化城市面貌、减少大气污染、防止水土流失的有效措施之一,特别是针对我国北方的沙尘暴天气。
同时它们对减少城市里二次扬尘和减轻噪声污染也有较好的效果。
而维持草坪的美观与整齐就要对其进行定期修剪。
修剪的过程要靠剪草机来完成。
本文对割草机驱动装置、传动装置、切割装置等具体装置做了详细介绍,并且重点计算确定了传动系统中齿轮和轴等的基本尺寸,对各个标准零件、非标准零件的选取也做了相应的计算。
本文设计的割草机适于家庭庭院及私人花园等小型草地使用,修剪草坪时保证了节省原料、造价低、污染小,符合环保要求。
关键词:割草机;驱动装置设计;传动装置设计;动刀装置设计;强度计算ABSTRACTDevelopment of lawns and ground cover is to maintain the ecological balance, protecting the environment and health, beautify the city appearance, to reduce atmospheric pollution, one of the effective measures to prevent soil erosion, especially for the sandstorm weather in the north of China. Them at the same time to reduce the secondary dust and reduce the noise pollution in city also has a better effect. And to maintain the lawn is beautiful and neat is to be trimmed regularly. Pruning process is to be completed by lawnmower.In this paper, the lawn mower driving device, transmission device, cutting device, such as the specific device is made in detail, and the key drive system of the calculate and determine the basic size of gear and shaft, the selection of various standard parts, non-standard parts and do the corresponding calculations. In this paper, design of lawn mower is suitable for home garden and private garden use small grass, when mowing the lawn to ensure the save raw material, low cost, little pollution, meet environmental requirements.Keywords:The glass cutting machine;Drive design;Transmission device design; The knife device design;Strength calculation目录1.引言 (1)2.割草机的概述 (2)3.总体方案 (4)3.1设计要求 (6)3.2整体结构 (6)4驱动装置设计 (7)5传动装置设计 (7)5.1传动装置运动和动力参数计算 (7)5.2减速器齿轮设计 (9)5.2.1材料选择 (9)5.2.2主要尺寸设计 (9)5.2.3精度等级及公差值确定 (10)5.2.4弯曲强度校核 (11)5.3减速器轴设计 (11)5.3.1从动轴设计 (11)5.3.2主动轴设计 (16)5.4减速器箱体设计 (17)6切割装置设计 (18)6.1材料的选择 (19)6.2切割装置的运动 (19)6.3动刀结构 (20)6.4刀片间隙调整 (20)6.5双曲柄设计 (20)6.5.1双曲柄半径r的设计 (20)6.5.2双曲柄结构设计 (21)7总结 (23)参考文献 (24)致谢 (25)1.引言在所有花草园林用具中,割草机的使用可谓是最为广泛的,也是应用机率最大的。
绿化修剪机毕业设计绿化修剪机毕业设计随着城市化进程的不断加快,城市中的绿化工作变得越来越重要。
为了提高绿化工作的效率和质量,绿化修剪机成为了不可或缺的工具。
本文将探讨绿化修剪机的毕业设计,包括设计目标、功能要求、技术难题以及未来发展方向。
设计目标绿化修剪机的设计目标是提高绿化工作的效率和质量。
传统的修剪工作需要人工操作,工作效率低下且容易出现误伤。
因此,设计一款自动化的绿化修剪机成为了当务之急。
该机器应能够根据不同的植物类型和修剪要求,自动进行修剪操作,提高工作效率,并减少误伤的风险。
功能要求绿化修剪机应具备以下功能要求:1. 自动识别植物类型:该机器应能够通过图像识别技术,准确识别不同植物的类型。
这样一来,机器就能根据植物的特性和修剪要求,进行相应的操作。
2. 精准修剪:机器应具备精准的修剪能力,能够根据植物的生长情况和修剪要求,进行精确的修剪操作。
这需要机器具备高精度的定位技术和灵活的机械臂控制系统。
3. 自主导航:绿化修剪机应具备自主导航能力,能够在绿化区域内自由移动,并避开障碍物。
这需要机器具备先进的导航系统和智能避障算法。
4. 数据记录与分析:绿化修剪机应能够记录修剪过程中的相关数据,并进行分析。
这样一来,绿化工作人员就能够根据数据分析结果,对绿化工作进行优化和改进。
技术难题设计一款高效的绿化修剪机面临着一些技术难题。
首先,图像识别技术需要具备较高的准确度和鲁棒性,才能够准确识别不同植物的类型。
其次,精准修剪需要机器具备高精度的定位技术和灵活的机械臂控制系统。
这需要工程师们克服传感器精度、机械臂控制精度等方面的技术难题。
此外,自主导航技术也是一个挑战,机器需要能够在复杂的绿化环境中自由移动,并避开障碍物。
最后,数据记录与分析需要机器具备高效的数据处理和分析能力,以及相应的算法支持。
未来发展方向绿化修剪机在未来的发展中有着广阔的前景。
首先,随着人工智能技术的不断发展,绿化修剪机将具备更高的智能化水平,能够更好地适应不同植物的修剪要求。
目录1 驱动方案论证 (3)1.1 几种典型驱动方案的简介与对比 (3)1.1.1 曲柄连杆机构 (3)1.1.1 摆环机构 (3)1.1.3 摆杆机构 (3)1.1.4 双配重轮机构 (4)1.2 驱动方案总体确定 (4)1.3 方案的结构和原理简介 (4)1.3.1 驱动部件 (4)1.3.2 驱动部件 (4)2 传动机构设计 (4)2.1 功率消耗 (5)2.2 拖拉机型号 (5)2.3 拖拉机转速 (6)2.4 皮带选型 (6)2.5 传动比确定 (6)3 传动方案的计算 (6)3.1 各轴的转速 (6)3.2 各轴输入功率 (6)3.3 各轴转矩 (6)3.4 V带及带轮计算 (6)3.5 V带安装 (9)4 轴的设计及其计算 (9)4.1 轴的最小直径计算 (9)4.2 各轴直径的选取 (9)4.3 轴一的校核 (10)5 曲柄的设计及计算 (16)5.1 曲柄的直径计算 (16)5.2 曲柄的力平衡 (16)6 机架主要尺寸设定 (18)6.1 机架的设计 (18)6.2 挂刀架的设计 (20)6.3 倾斜提升机构设计 (20)7. 结论 (21)参考文献 (22)谢辞 (25)小型自走悬挂式往复割草机的设计摘要:大力发展畜牧机械化是我国现代畜牧业发展的必要条件,只有实现机械化,才能真正提高畜牧业的水平,畜牧业的产出增加,牧民的收入提高,生活水平才得以改善。
在畜牧业中牧草的种植,收割,存储等技术都需要改进,农牧民急需适用性能可靠的,价格适中的机械设备,代替手工操作,提高效益,增加收入。
在牧草切割机技术方面,割草机的种类少,构造复杂,维修使用不方便,价格高,基于此本文进行了后悬挂往复式牧草收割机的设计及分析。
其次经过讨论筛选确定了收割机的基本结构,后悬挂往复式割草机,由国产小型拖拉机后侧悬挂带动行进并输出动力,采用偏置式曲柄连杆机构,带动切割。
提升倾斜机构采用传统的液压提升。
关键词:割草机;后悬挂;曲柄连杆前言我们国家改革开放以来,国民生活水平显著提高,生活质量得到改善,这都归功于经济建设的发展。
经济建设的不断加快促使农业产业化结构调整,草原畜牧业随之突显为主体,在农业经济中所占的比重越来越大。
我国牧草资源丰富,是巨大的天然宝藏,据统计,我国共有各类天然草二十多种,有33亿亩草地,10亿亩草山坡地。
占国土面积的41.7%,仅次于澳大利亚,居世界第二位,同时也是秸秆资源最为丰富的国家之一,可生产大量的饲草,饲草作为发展畜牧业的物质基础,成为畜牧业发展规模和速度的决定因素。
1 驱动方案论证1.1 几种典型驱动方案的简介与对比a bc d图1-1 驱动方案简图a:曲柄连杆机构;b:摆环机构;c:摆杆机构;d:双配重轮机构1.1.1 曲柄连杆机构连杆与刀杆头采用球铰链,同时在连杆增加以相同意义上的回转副,使他能适应由于护刃器在水平方向的变形、地形的起伏、调节切割器的俯仰等原因而引起的割刀位置和方向上的变动。
该机常用于普通牵引式割草机以及侧悬挂或后悬挂割草机。
1.1.1 摆环机构摆环机构直接安装在切割器的內滑脚上,由拖拉机动力输出轴痛过带轮传动,形成无连杆驱动。
它具有直接驱动的优点,并且结构紧凑,便于加平衡块实现全平衡。
在割草机中使用日益广泛。
1.1.3 摆杆机构由曲柄和两摆杆组成,摆杆之一的端部配有重锤,另一摆杆与刀杆头相连,刀杆头由弹簧片与割刀固定,两摆杆的摆动相差180度,以便进行平衡。
这种机构在平衡后尚剩下一周期性变化的力矩未能平衡。
1.1.4 双配重轮机构由安装在內滑脚的一对对转的平衡配重轮和两个短连杆组成。
两平衡重的垂直分力相互抵消,而水平分力可以近似的全平衡割刀往复惯性力,无不平衡力矩。
它采用在国外进行全平衡的现代割草机。
1.2 驱动方案总体确定根据所要求的后悬挂往复式割草机的性能、割草机对应的人群所能承受的经济能力及分析四种典型驱动方案造价后,决定采用常见的曲柄连杆机构,因为其造价便宜,容易拆卸维修,以至于割草机整机的生产成本就会降低,而且现阶段曲柄连杆跟我所学过的知识比较吻合,故选取曲柄连杆方案。
1.3 方案的结构和原理简介方案采用皮带轮传动,利用拖拉机动力输出轴作动力源,以曲柄连杆机构带动割刀作往复直线运动,从而完成牧草切割。
当切割器工作过载时,皮带将打滑,以保证零件不受损坏。
图1-2 曲柄结构简图1.3.1 驱动部件方案中以拖拉机输出轴为动力源,带动大带轮,大带轮带动小带轮以至于提高速度。
1.3.2 驱动部件拖拉机动力由带轮提速后,传给曲柄,曲柄上有偏置的连杆,连杆与刀杆头铰链,由此带动割刀做一定距离内做往复运动。
2 传动机构设计根据割刀割副B:1m前进速度V0:2.2~2.7m/s,确定了传动方案。
图2-1 传动结构1:拖拉机输出轴;2:带轮;3:曲柄机构;4:连杆机构;5:切割器2.1 功率消耗割草机消耗的功率主要分为四种:P 1 割草功率P 2 提升切割器的功率P 3 拖动切割器功率P 4 割草机滚动功率查表得:割草机的割草功率kw 625.02505.21001=⨯⨯==L BV P 提升切割器功率kw FLP 212.0t 2==拖动切割器功率()kw V BT G f G P c c 455.0f 0213=++=割草机滚动功率kw 580.04=P总功率kw P P P P P 872.14321=+++=2.2 拖拉机型号根据功率及成本选择国产时风拖拉机SF-250,功率为16.1KW ,输出轴转速为min r 540。
2.3 拖拉机转速割刀的速度为2.286m/smin /9002.761000286.23030n r S V =⨯⨯==平曲柄的转速为900r/min查表得此型号的拖拉机转速为540r/min2.4 皮带选型根据拖拉机的型号功率,选择用V 带。
2.5 传动比确定7.167.1540900≈==i传动比小于5,合适3 传动方案的计算3.1 各轴的转速min /64.3177.15401r n == min /41.5297.19002r n == 3.2 各轴输入功率查表得万向联轴器传动效率:0.99 深沟球轴承传动效率:0.98 带轮传动效率:0.94kw p kwp 1.1398.094.02.152.1598.099.01.1621=⨯⨯==⨯⨯=3.3 各轴转矩 拖拉机输出轴转矩m N T d ∙==73.2845401.169550 轴一转矩m N T T ∙=⨯⨯⨯=61.46999.098.07.1d 1 轴二转矩m N T T ∙=⨯⨯⨯=43.73598.094.07.1123.4 V 带及带轮计算查表得工况系数221.1=A Kkw K P P A CA 6581.19221.11.16=⨯=⨯= (P 为拖拉机输出轴功率)根据CA P 查手册得V 带的型号为C 型。
根据1n 2n 和功率查手册得小带轮直径为mm d d 2121= 大带轮直径mm d d 3552=67.1212355120===d d d d i ,5%%79.10179.067.167.17.1≤==- 符合传动要求。
带速s m s m n d V d /25/99.910006011≤=⨯=π,带速符合要求。
根据(d d1+d d2)≤a0≤2(d d1+d d2)确定中心距mm d d a d d 400)(210=+=,初定中心距为400mm所需基准长度mm a d d d d a L d d d d d 18004)()(220212210=-+++=π实际中心距mm L L a a dd 29.44820=-+='小带轮包角︒≥=⨯--=9072.161180180121 παa d d d d ,包角符合要求。
查表得V 带根数为3根。
单根V 带预紧力N V P K F l CA 4.366zv15.250020=+⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=ρα αK 是包角修正系数,查表3.1-12得C 型修正系数0.95l ρ是V 带的线质量,查表3.1-13得C 型V 带质量0.33作用在轴上的轴压力N z F F r 18002sin 210≈=α序号 计算项目 符号 单位 参数选定1 设计功率 CA Pkw6.192 选定带型型C3传动比i7.14小带轮直径1d dmm2125 大带轮直径2d dmm3556 带速 Vs m /99.9 7初定轴间距0amm4008 所需基准长度d Lmm 18009 实际轴间距amm29.44810 小带轮包角72.16111 V 带根数 Z312单根V 带的预紧力0F N N 4.36613作用的轴向力r FNN 1800表3-1 带轮设计计算3.5 V 带安装图3-1 带轮的安装带轮安装在轴上,轴由轴承底座固定在机架上,因为包角大小合适,所以不需要张紧轮。
4 轴的设计及其计算 4.1 轴的最小直径计算选取轴的材料为40r C ,调质处理。
由手册查表得,取1120=A 轴一:min /5401r n =,kw P 2.151= 轴一最小直径为:mm n P A d 45.375402.15112331101=⨯=≥ 轴二:min /9002r n =,kw P 1.132= 轴一的最小直径为:mm n P A d 12.279001.13112332202=⨯=≥ 4.2 各轴直径的选取轴一最小直径为mm 45.37,因为轴一有键槽等技术要求,选取最小直径为mm 50。
轴二最小直径为mm 12.27,因为轴二有键槽等技术要求,选取最小直径为mm 32。
4.3 轴一的校核图4-1 轴一的设计图图4-2 轴一受力及弯矩分析图查手册得:V 带轮对轴的径向力N F r 18001=,转矩mm N T ∙⨯=311061.469,因为其右侧连有万向联轴器,N F t 4.3122=,N F r 3.1072=;竖直方向F 为0:02211=--+-NV r NV r F F F F B 点M 为0:0221=--BD F BC F AB F NV r r 得到N F NV 61.37115590905.3618002=⨯-⨯=,N F NV 4.5301=水平方向F 为0:0211=++-NH NH t F F F B 点M 为0:022=+-BD F BC F NH t 得到N F NH 3.181155904.3122=⨯=,N F NH 24.641= C 截面左侧 竖直方向mm N F F M r NV V ⋅=⨯+⋅-=8.40885.12690111水平方向mm N F M NH H ⋅=⨯=⋅=3.5782901.1099011 其合成弯矩为mm N M M M H V ⋅=+=+=9.70813.57828.40882221211C 截面右侧竖直方向mm N F M NV V ⋅-=⨯-=⨯-=6.4093651.736522水平方向mm N M M H H ⋅==3.578212 其合成弯矩为()mm N M M M H V ⋅=+-=+=7.70843.57826.40932222222B 截面左侧竖直方向mm N F M r V ⋅=⨯=⋅=120605.3618005.3611 水平方向mm N M H ⋅=01 B 截面右侧 竖直方向mm N F F M r NV V ⋅-=⨯-⨯=8.1206490155222水平方向mm N F F M t NH H ⋅=⨯-⨯=⨯-⋅=0904.3121553.181********危险截面在B 截面右侧。