小型荞麦收割机设计（动力、传动、行走及功能转换机构）【三维SW】(毕业论文+全套CAD图纸)(答辩通过)

下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 学习好资料，毕设专用，答辩优秀 目 录 摘 要 . I Abstract. II 1 绪论 . 1 1.1 荞麦的介绍 . 1 1.2 收割机的发展 . 2 1.3 小型收割机的应用与发展趋势 . 2 1.4 国内外收获机械技术的现状 . 5 2 方案的提出与对比 . 8 2.1 方案一 . 8 2.2 方案 2. 9 2.3 方案三 . 10 2.4 方案中涉及到的一些传动设计 . 11 2.5 收割机行走方式的选择 . 12 3 荞麦收割机的设计计算过程 . 14 3.1 I 轴的相关计算 . 15 3.2 II 轴与 III 轴的相关计算 . 16 3.3 III 轴与 IV 轴之间的相关计算 . 17 3.4 柴油机与 III 轴之间的设计 . 17 4 整体模型的三维建模 . 19 4.1 轴类零件的建模 . 19 4.2 齿轮及带轮的建模 . 21 4.3 其他零件的建模 . 25 4.4 总装配图 . 29 5 总 结 . 32 6 致谢信 . 34 参考文献 . 35 附录：文献综述 . 36 下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 I 摘 要 荞麦为一年生草本植物， 生育 期短，抗逆性强，极耐寒瘠，当年可多次播 种多次收获 ，并且营养价值很高，所以荞麦的价值越来越被看中。但是相对应的荞麦收割机发展却相对迟滞。 本文的出发点正鉴于此，以现有的荞麦收割机为基本，以轻便、简单以及成本低为主要目的，对现 有的荞麦收割机进行改进，使改进后的机型能够让农机与农艺得到最大限度的结合。 本文对荞麦收割机的动力、传动、行走及功能转换机构进行了整体的理论研究。分析国内外的各种型号收割机的使用与现状，提出自己的设计方案，并对其中的关键部位进行了设计计算，主要包括锥齿轮、传动机构和动力输入的传动轴的设计，保证了机构运行的可靠性。 关键词 : 荞麦收割机 设计 传动机构 动力 下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 II Abstract Buckwheat is an annual herb. It has the short growth period, strong resistance and extremely cold barren. And it can repeat to be seeded and harvested. It has a very high nutritional value, so the value of the buckwheat is increasingly fancied. But the corresponding development of buckwheat harvesters has been relatively sluggish. This is the starting point of view of this article.Based on buckwheat harvesters nowadays, lightweight, simple and low cost are the main popurses to improve the buckwheat harvesters.The improved models make the agricultural and agronomi obtain the combination of the maximum. The article theoretically researches buckwheat harvester power, transmission, walking and functional conversion mechanism overall and analyzes use of various models of domestic harvesters and the present situation.The article proposes my own dersign,The article also desings and calculates key parts,mainly including the design of bevel gears, transmission and power input shaft,which ensures that the agency reliability. Key words:buckwheat harvester； design； transmission； power 下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 III 下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 IV 下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 V 下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 1 1 绪论 1.1 荞麦的介绍 荞麦是 蓼科 荞麦属 的植物，普通荞麦和同属的 苦荞麦 、 金荞麦 都可以作为 粮食 。 荞麦 生长期 短，可以在贫瘠的 酸性土壤 中生长，不需要过多的 养分 和氮素，下种晚，在比较凉爽的 气候 下开花。可以作为绿肥、 饲料 或防止水土流失的 覆盖植物 。荞麦原产于 亚洲 ，种子呈不规整三棱锥形。种皮坚韧，深褐或灰色。花白色，由蜂等 昆虫 传粉。虽然其种子用作 谷物 ，但荞麦并非 谷类 禾草 。荞麦在肥沃土壤上较其他 粮食作物 产量低，但特别适应于干旱丘陵和凉爽的 气候 。荞麦成熟快，故可作晚季作物种植，并能作为窒息作物使 杂草 死亡而为其他作物的栽培改善条件。亦可用作绿肥犁入田中以改良土壤，又可作蜜源作物 。 荞麦的营养成分主要是丰富的蛋白质 ， B 族维生素 ， 芦丁类强化血管物质 ，矿物 营养素 ， 丰富的植物 纤维 素等。研究显示：经常食用荞麦不易引起肥胖症，因为荞麦含有 营养价值 高、平衡性良好的植物蛋白质，这种蛋白质在体内不易转化成脂肪，所以不易导致肥胖。另外荞麦中所含的 食物纤维 是人们常吃主食品面和米的八倍之多，具有良好的预防便秘作用，经常食用对预防大肠癌和肥胖症有益。 荞麦有防治高血压、冠心病 、 防治糖尿病 、 的作用。 进一步的研究发现，荞麦之所以能降血糖，与荞麦中所含的铬元素有关，铬可促进 胰岛素 在人体内发挥作用。荞麦的抗癌作用也为 世界 医学界所关注。 科学家 认为，荞麦中含有大量的镁，镁不但能抑制癌症的发展，还可帮助血管舒张，维持 心肌 正常功能，加强肠道蠕动，增加胆汁，促进 机体 排除废物。荞麦中的大量纤维能刺激肠蠕动增加，加速 粪便 排泄，可以降低肠道内 致癌物质 的浓度，从而减少 结肠癌 和直肠癌的发病率。荞麦含有蛋白质、多种维生素、 纤维素 、镁、钾、钙、铁、锌、铜、硒等。因其含有丰富的蛋白质、维生素，故有降血脂、保护视力、软化血管、降低血糖的 功效 。同时，荞麦可杀菌消炎，有 “ 消炎粮食 ” 的美称。 正因为荞麦的营养价值高、生长周期短以及种植容易，所以荞麦越来越被世人熟知。伴随着荞麦的热潮，荞麦类农用机械也多了起来。 下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 2 1.2 收割机的发展 收割机是由塞勒斯 麦考密克发明的。 收割机它是一体化收割农作物的机械。一次性完成收割、脱粒，并将谷粒集中到储藏仓，然后在通过传送带将粮食输送到运输车上。也可用人工收割，将稻、麦等作物的禾秆铺放在田间，然后再用谷物收获机械进行捡拾脱粒。收获稻、麦等谷类作物子粒和秸秆的作物收获机械 ， 包括收割机、割晒机、割捆机、谷物联合收割机和谷物脱粒机等。谷物收获机械是在各种收割、 脱粒工具的基础上发展起来的。 收割机的历史沿革： 1799 年 英国 最早出现马拉的圆盘割刀收割机； 1822 年 割刀上方增加了拨禾装置。 1826 年出现采用往复式切割器和拨禾轮的现代收割机雏型，用多匹马牵引并通过地轮的转动驱动切割器。 1831 1835 年，类似的畜力小麦收割机在 美国 成为商品； 1851 年出现能将割倒的禾秆集放成堆的摇臂收割机； 1920 年以后由于 拖拉机 的普遍使用，同拖拉机配套的收割机开始取代畜力收割机。 中国 于 1952 年开始生产畜力摇臂收割机和其他类型的畜力收割机；1962 年开始发展机力卧式割台 收割机和机侧放铺禾秆的立式割台收割机。为适应北方小麦、 玉米 间套作地区收获小麦的需要，于 1977 年研制成机后放铺禾秆的立式割台收割机。 收割机的种类有： 侧挂式自动收割机 、 背负式自动收割机 、手扶式收割机 、 卧式割台收割机 、 立式割台收割机 。 1.3 小型收割机的应用与发展趋势 小型收割机突破了农村无法进入大型收割机收割的作业瓶颈，推进了收获作业的机械化，缩短了劳动周期，并让人们从繁重的体力 劳动解放出来。广泛用于，收割小麦、水稻、青稞、麻类、豆类等农作物。换上相应的刀具，装上上下托板和安全的防护罩，还可以收割灌木、牧草、芦苇及茶园枝头修剪和花圃。小型收割机配带汽油动力强劲有力，方便实用，效率高，便于携带及野外田地作业。该汽油机具有噪音低。肃静性和舒适性等特点。让各地人们长时间工作都不会感觉疲劳。 小型收割机有以下用途： 收割水稻，收割小麦，收割大豆，收割玉米，并使其条铺放！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。在割灌机上配备一些可更换的附加装置或设备 ,还可用于收割稻麦等农作物 ,以及抽水、打穴钻孔、喷施 农药 等作业。 下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 3 小型收割机又分为侧挂式和背负式两种： 侧挂式小型收割 机采用硬轴传动， 主要由发动机、 传动系统、离合器、工作部件、操纵装置和侧挂皮带等组成。在传动轴的一端配置 0.75 2 千瓦的单缸二冲程风冷汽油机和离心式摩擦离合器；另一端安装由减速器和切割刀具组成的工作部件。工作部件的类型很多，常用的为圆锯片、刀片或尼龙丝。作业时，将传动轴的铝合金套管上的钩环挂在操作者肩下的背带上，握住手把，横向摆动硬轴 ,即可完成切割杂草、灌木等作业。机具重约 6 12 千克 ,转速约 4500 5000 转 /分。 背负式自动收割机。用软轴传动，一般构造与侧挂式割灌机相似，不同的是其发动机背在操作 者背上，切割部件由软轴传动，发动机功率一般为 0.75 1.2 千瓦。 发动机与背架之间以两点联接并装有特制橡胶件以隔振。软轴为套装在软管内的钢丝挠性轴，用以传递扭矩。软管为敷有橡胶保护套的金属编织网包住的钢带缠卷的螺纹管，以防尘土侵入轴内并保持轴表面的润滑油。割幅一般在 1.5 2 米之间。手扶式小型收割机 由行走轮支承机具重量，由人推动机器前进，由发动机驱动工作部件进行切割灌作业。其构造和工作原理同便携式割灌机相似。悬挂式小型收割机 悬挂在 拖拉机 后面，由动力输出轴驱动工作部件旋转，适用于大面积割灌作业。主要由机架、锯片、传动装置、悬挂装置和推板等组成。割灌作业时，拖拉机后退行驶，工作速度为 5公里 /小时 ,可锯直径为 10 厘米的灌木。 为什么现在小型联合收割机的应用越来越广泛呢？下面举个例子： 河北省 石家庄市 井陉县 是山区县，年种小麦 1.07 万 hm2，多在山区，地块小且不规则。多年来该县联合收割机也不过 100 台，但 2000 年小型联收机热销 井陉 山区。其原因： 山区的地形特征只有小型机才适用。 山区农民开矿烧灰、搞运输等业务使劳力有所转移，收入有所增加，因此有购买力。 机收小麦价格低，用机户觉得合算，有机户 认为能致富，因此小型联合收割机有诱惑力。 2000 年在收割机作业收费降低的情况下，台均收入也可达 8000元以上。 县农机管理部门举办机手培训班，组织机收服务，购机户对用好联收机有信心。 下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 4 联合收获比分段收割收的快，抢农时，二茬玉米能早种，一年两熟能增效增产，免受山区气候冷凉延误种小麦的影响。河北省山区面积占土地面积的 62%，小型农机市场活力大，且随着山区开发和农民逐渐富裕，小型联合收割机的市场会越来越大 。 以河北省为例，联合收割机的发展大体可分为以下几种情况： 试探式的由低价小型向中大型逐步发展。起步最早最 快的 辛集市 ， 1990 年前后，就是从东北农场低价购旧机开始的。当时一台北京 -2.5 型收割机售价 6 万元，而东北国营农场一台旧东风 -5 型收割机只需 1 万元左右。 平原地区农村经济正在进一步发展，但农民尚不够富裕，使用联合收割机的时间不长，小型联合收割机发展快，活力大。 106 国道以东的 安徽省 宿州市 、 河南省 唐河县 、 山东省 临沂市 和河北省 沧州市 ，因小型联合收割机的质量好、价格低而受欢迎。 有的小型机已逐步被中型自走式联合收割机所代替。河北省 任丘市 是平原区，年均种小麦 3万多hm2， 2000 年就新增联合收割机 199 台，其中自走式机型占 82%，中型背负式机型占 14%，割幅小于 1.5m 的占 4%。当地机手和用户说，自走式联合收割机收割得快，所以畅销。 产品质量是引导销售的关键。 中型自走式联合收割机的畅销与种植形式的改革有关。前几年小麦和玉米套种的多，小型联合收割机适用，而现在多为夏玉米铁茬播种，对割幅大小放宽了限制和要求。某些地区已没有了小麦了玉米间作套种，同时农民经济 条件又较好，所以中型自走式销的多。但随着 “ 麦客 ” 挣钱少的现象日趋严重，易地跨区作业的收割会逐步变为就地各自为战式的收割。而小型联合收割机发展减缓或停止的地方，还会得到复生，原因有： 作业成本高了。 机子过剩，收费低。由往年用户截机、拦机、持币等机变为地头上停着多台机子，争着抢着要作业，故收割费也越来越低。 旱情严重，长势不好，粮价偏低。以上 3 个方面的情况今后也不可避免，这就会淡化 “ 购机抢收赚钱 ” 的观念，但小麦不可能不用机收而倒退到分段式的传统收割方法，因此，又会出现用投资少、见效快、既方便、又快捷的小型联合 收割机的情况。 小型收割机的发展趋势是用新型材料以进一步减轻重量；采用低振动发动机和先进的减振隔振装置并合理配置机件，以减少振动对人体的危害；提高机械的加工和装配精度、改进吸排气系统，以减低噪声；增设各种安全保护装置，以提高作业安全性；在悬挂式割灌机上增设灌木切碎装置，简化割下灌木的清理工序。 下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 5 1.4 国内外收获机械技术的现状 我国的水稻联合收割机经过了三个发展历程。即艰难的发展历程、快速发展阶段、技术提高阶段。在我国重点发展水稻联合收割机：全喂入式水稻联合收割机须用切流脱粒滚筒加轴流分离滚筒，小型机以横 置、大型机以纵置为宜，目前以深受广大农场及农村用户认可。半喂入式水稻联合收割机宜积极发展国产机型，不宜盲目模仿追求现代化，要善于简化以降低成本。割前摘脱式水稻联合收割机的诞生，必将在将来的市场竞争中占有一席之地。我国水稻收获机械的发展任重道远。 基于 全喂入收获机械技术发展，国际趋势是： 产品向大型化、大功率、大割幅、大喂入量、多功能联合作业发展 近年来，以发达国家为代表的国际农业经营规模不断扩大，这一需求拉动收获机械进一步向高效、大型化、大功率、大割幅、大喂入量和高速方向发展。全喂入联合收割机最具代表性， 喂入量已由一般的 5 6kg/s 发展到 10 12kg/s；所配发动机的功率最大到 243kW，正在研发的有 276kW；割台最大割幅已超过 9m。配谷物联合收割机的玉米割台由收割 4 6 行发展到收割 8行。谷物联合收割机实现多功能，通过更换作业部件可以收获小麦、水稻、玉米、大豆、油菜、油葵等多种作物。 深入研究新型脱粒分离技术，以提高生产率，减少谷粒损失为目标，是现代谷物联合收割机最主要的发展趋势 在欧、美等发达国家，通过上世纪七八十年代的研究，全喂入收获机械从传统的逐稿器技术进入了轴流式时代，解决了传统收获机械作业 效率和脱粒能力升级的关键问题。在传统的纹杆切流滚筒及键式逐稿器的脱粒分离装置之后，双滚筒横置的轴流式结构广为应用，继而又研制了单滚筒或双滚筒纵置的轴流式脱粒分离结构。轴流型谷物联合收割机的割台和传统型谷物联合收割机完全相同，但在脱粒机构的构造上有很大差异。轴流型的轴流滚筒式脱粒分离装置，可以完成脱粒和全部分离工作，从而简化了脱粒机体的结构。目前轴流式脱粒清选技术成为大型联合脱粒清选方式发展较快的重要技术。 技术向控制智能化、操作自动化发展 下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 6 随着现代科学技术的迅猛发展，收获机械也向高度自动化、智能化方向发展 。国外先进的大型谷物联合收割机的电子技术的应用已完成了从监控功能向智能控制的过渡，并广泛采用 CPU 处理技术、总线控制技术、激光测量技术、 GPS 系统定位技术、卫星遥感技术等，实现农业装备的智能化控制。 广泛应用机电一体化和自动化技术，改善驾驶员工作条件，向舒适性、使用安全性、操作方便性方向发展， 普遍装有现代化的密闭驾驶室以隔热、隔噪音；转动部件转速、收割机切割高度、谷物损失量、粮箱填充量、排草堵塞等配有信息显示；自控装置包括自动对行、割茬高度自动调节，自动控制车速，自动停车等；安全生产的警报输出和互锁补偿 系统有故障警报、信号报警或语音报警、启动耳锁、单柄操作互锁、运输与收获互锁等功能。向智能化收获机发展：集全球卫星定位系统，地理信息系统和遥感系统于一身的“精准农业 技术，在智能化联合收割机上的应用，是当今收获机械化最新、最重要的技术发展。 技术向注重节约资源、保护环境方向发展 近年来，随着全球工业化程度的发展，资源匮乏和环境污染问题日趋严重，节能减排已成为各国政府和大众非常关注和致力解决的问题，其解决的途径，一是加速能耗高、污染重的老产品的淘汰，二是大力推广具有节能减排、环保的新产品的推广和应用，农业装备 产品向注重节约资源、保护环境方向发展已不可逆转。 制造技术向“数字化”、“自动化”、“集成化”、“网络化”和“智能化”方向发展 “数字化”制造技术是以设计、控制和管理为中心的数字化制造，贯穿、渗透制造全过程的技术； “自动化”将从一般的自动控制、自动调节、自动补偿等发展到自学习、自组织、自维护、自修复等更高的水平； “集成化”是将制造技术、信息技术和管理技术等集成的技术； “网络化”是装备制造业信息化、集成化的必然趋势，是装备制造业企业走向全球化、整体化，实现资源互补和共享的必备手段； “智能化 ”使制造过程具有处理大量信息、不完整信息和错误信息的能力，下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 7 并具有强大的自诊断和修复能力，是数字化、自动化、集成化、网络化有机交融与高度发展的结果。 产品制造向“绿色化”、“快速化”、“节约化”和“高效化”方向发展 制造过程的“绿色化”要求产品从构思开始，到设计、制造、销售、使用、维修，直到回收、再制造，都要符合环境保护的要求； “快速化”是对市场快速响应，对生产模块快速重组，具有高度柔性和高度敏捷性的生产模式； “节约化”要求制造过程遵循节省、节约、节俭的原则； “高效化”主要指高生产效 益，高效、低耗，无污染的生产方式。 而国内全喂入收获机械产品与技术发展现状是： 在国际收获机械技术进步潮流的影响和加快发展现代农业新要求的推动下，我国收获机械产业的发展领域、理念、目标、模式及重点等都呈现新的发展态势，逐步向农机强国迈进。收获机械技术的发展理念开始逐步由廉价，向性能优、质量高的方向转变；收获机械技术创新的模式由选、改、创、仿逐步向引进消化吸收和自主创新转变。产品技术开始由中小型、单一功能，向多品种、多功能、高技术化方向发展。制造技术也开始由单一机械技术向机电液一体化技术的综合运用方向发展。 本 文在现有的基础上，以轻便、便宜、简单为目的，提出自己的方案，并对其进行设计。 下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 8 2 方案的提出与对比 2.1 方案一 方案一主要是对收割方案及其荞麦收割以后的统一收放进行了设计，如图一图 1 方案一 其中 1为分禾器， 2为扶禾三角带拨齿， 3 为星轮， 4 为压簧， 5 为输送带，6为铺禾转向器， 7、 8 均为输送带， 9 就是铺放好的荞麦。其工作原理是割台前面装有小分禾器 1，其拨齿在与星轮相配合下能将轻度倒伏的作物自下而上地扶起，割断后的作物在星轮和输送器的配合作用下，先向右输送，再通过转向星轮和转向 输送带向后输送，并在机后放铺。 为了适应严重倒伏作物的收割，在立式水稻联合收获机上装有链齿式扶禾器，它能将倒伏严重的作物扶起并引向切割器。其扶倒能力强，工作较可靠；但在扶禾中链齿对谷物冲击作用较大，对易掉粒的籼稻造成的落粒损失较大。 该方案考虑了整体的设计，但是由于带输送过多，在小型收割机上难以很好的实现，并且在动力传动方面也要有多个动力输送，十分之麻烦，所以这个总体方案被否决。 下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 9 2.2 方案 2 方 案 二 主 要 是 对 总 体 传 动 的 一 个 设 计 方 案 ， 如 图 二图 2 方案二 图二中， 1为拨禾器， 2为切割刀具，三为齿轮， 4为轮胎轴， 5 为带传动， 6为柴油机。在图中，由柴油机输出，利用带传动，传递至 II 轴，经齿轮传动传递到 I 轴，然后由 I轴传递至 1、 2提供动力，另一方面由三轴通过锥齿轮传到 IV轴提供行走动力。 由于 2 切割刀具和和 1 拨禾器在同一轴上，但是它们所需的速度是不同的，该传动方案不能做到给两个部件提供不同的速度，所以该方案不能实现功能，故被否决。 下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 10 2.3 方案三 方案三包括了拨禾轮与刀具之间的传动方案（如图三）以及总体的传动方案（如图四） 图 3 拨禾轮与割刀的传动图 下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 11 图 4 传动方案 由图三和图四，柴油机通过带 传动将动力传到 III 轴， III 轴通过齿轮传动一方面传到 II 轴， II 轴通过带传动到 I 轴， I 轴通过锥齿轮传动 7，即图 3 的齿轮轴，然后带动齿轮箱里的齿轮，进而带动拨禾轮与刀具的运动。另一方面， III轴通过齿轮传动到 IV轴，从而提供行进动力。 在本方案中，基本上能够实现动力的转换，并且传动也比较简单，而且在II轴和 IV轴上各有个滑移齿轮，能有效控制收割部分与行走装置的工作与停歇，并且在柴油机与 III 轴之间有个线性离合（图中没画出），有效控制动力的输入输出，也给滑移齿轮的转换提供了可行性。所以选用方案三作为最终方案。 本文介绍的是图四中的传动方案的设计。 2.4 方案中涉及到的一些传动设计 带传动 带传动是利用张紧在带轮上的柔性带进行运动或动力传递的一种机械传动。根据传动原理的不同，有靠带与带轮间的摩擦力传动的摩擦型带传动，也有靠带与带轮上的齿相互啮合传动的同步带传动。 带传动通常由主动轮、从动轮和张紧在两轮上的环形带组成。 带传动包括平带传动、 V带传动、多楔带传动及双面 V带、圆型带传动。另外在农机方面还有农机 V带，指专用于农业作业、园艺等设下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 12 备用传动带，其品种规格几乎包括所有的 V带品种和少量的平带及异形带等，其中最主要的联 合收割机主传动无极变速器用变速 V带 (无极变速带 )。其特点是工作环境恶劣 (日晒雨淋、泥沙粉尘和油污等 )、低速高负荷、高冲击、极度拉伸曲挠和大打滑生热，因此形成独立的标准体系。 图 5 带传动 虽然 带传动传动比不准确、带寿命低、轴上载荷较大、传动装置外部尺寸大、效率低。 但是带传动 结构简单、传动平稳、能缓冲吸振、可以在大的轴间距和多轴间传递动力，且其造价低廉、不需润滑、维护容易等特点 。所以，对于小型收割机，带传动是一种不错的传动选择。 齿轮传动 齿轮传动是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动 。齿轮 传动 根据两轴的相对位置和轮齿的方向，可分为以下类型： 直齿圆柱齿轮传动；斜齿圆柱齿轮传动 ； 人字齿轮传动； 锥齿轮传动； 交错轴 斜齿轮传动 。 根据齿轮的工作条件，可分为： 开式齿轮传动式齿轮传动，齿轮暴露在外，不能保证良好的润滑。 半开式齿轮传动，齿轮浸入油池，有护罩，但不封闭。 闭式齿轮传动，齿轮、轴和 轴承 等都装在封闭箱体内，润滑条件良好，灰沙不易进入，安装精确，齿轮传动按齿轮的外形可分为圆柱齿轮传动、锥齿轮传动、非圆齿轮传动、齿条传动和 蜗杆传动 。 齿轮传动 优点： 1、使用的圆周速度和功率范围广； 2、效率较高； 3、传动比稳定； 4、寿命长； 5、工作可靠性高； 6、可实现平行轴、任意角相交 轴和任意角交错轴之间传动 。 缺点： 1、要求较高的制造和安装精度，成本较高； 2、不适宜远距离两轴之间传动 2.5 收割机行走方式的选择 收割机现在广泛运用的就 2种行走装置，即履带式行走以及轮式行走。 下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 13 图 6 履带式联合收割机 履带行走装置是通过一条卷绕的环形履带支承在地面上，主要由履带、驱动轮、支重轮、导向轮、浮动轮和托轮等组成。履带与地面接触，驱动轮不与场面接触。驱动轮在变速箱驱动扭矩的作用下，通过驱动轮上的轮齿和履带铁齿之间的啮合，连续不断地把履带从后方卷起。接地那部分履带给地面一个向后的作用力， 而地面相应地给履带一个向前的反作用力，这个反作用是推动机器向前行驶的驱动力。当驱动力足以克服行走阻力时，支重轮就在履带上表面向前滚动，从而使机向前行驶。履带式行走机构具有接地面积大、接地压力小、转弯灵便、转弯半径小、跨沟越埂能力强等特点，因此被广泛应用在联合收割机上。 图 7 轮式联合收割机 我国使用收割机最多的还是轮式行走装置。目前，我国年产轮式联合收割机约 4万台，其中大部分用于跨区作业行走系统存在的问题也日渐突出，主要有以下几点： 轮式机的行走系充仍然采用 V带传动方式，传动带易损坏，动力传递不可靠。 目前只有半喂入水稻收割机采用静液压驱动方式，但配套动力均在 44 1 kW 以下。跨区作业转移田地行驶速度慢，影响购机户收益。行走系统自动化程度低，机械式操纵手柄多，驾驶员劳动强度大。行走无级变速系统过于简下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 14 单，变速时不能保证胶带平行移动。驾驶室舒适性差，防噪声、防振和防尘效果不好，驾驶员容易疲劳。 整机制造质量及生产工艺还有待是高。联合收割机零部件配套市场不规范等。在机器行走系统方面，今后将朝着具有四轮驱动的大型化、系列化、智能化和高效率方向发展，发动机的功率储备将有所增加，谷物联合收割机的功能将 更加完善。采用计算机、传感器及声光液控制系统将使联合收割机行走系统的自动化程度更高，驾驶操纵更符合人体工程学要求。采用GPS全球卫星定位系统收集田间各种作业信息数据，进行自动测产、在线水分检测、籽粒损失检测和故障诊断等，将使驾驶、操纵和调整联合收割机更方便快捷。 结合本课题的设计，考虑到是小型的荞麦收割机以及其实用群体，而且荞麦生长的也不是水田，所以选取轮式的行走装置，减轻重量和减少成本。 3 荞麦收割机的设计计算过程 由收割部分得到输入轴（图四的 7）的转速为 360 533r/min，所以取收割部 分动力输入轴转速为 390r/min， P1=2KW。 查机械设计得，齿轮传动效率 1=0.99， V带传动效率为 2=0.97，所以输入轴到电机之间的总效率为： 总 =0.97*0.99*0.97*0.99=0.92 柴油机功率为： P=P1/ 总 =2.2KW I轴功率： P1=2.02KW II 轴功率： P2=2.08KW III 轴功率： P3=2.10KW 确定各部分传动比： I 轴与收割部分输入轴的传动比为 k1=1： 1,I 轴与 II的传动比为 k2=1:1， II 轴与 III 轴的传动比为 k3=2:1， III 轴与 IV 轴的传动比为 k4=1： 5。 确定各轴转速 I轴： n1=k1*390=390r/min 下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 15 II 轴： n2=k2*390=390r/min III 轴： n3=k3*390=2*390=780r/min IV 轴： n4=k4*790=790/5=156r/min 3.1 I轴的相关计算 I轴锥齿轮 取收割部分锥齿轮齿数为 25，模数为 2，所以 I轴锥齿轮齿数为 25，模数为 2。 I轴带轮 （ 1）工作情况系数： 2.1AK（ 2）计算功率： PKPAc=2x1.2=2.4kw （ 3）选带型号： Z 型 （ 4）小带轮直径：查表的 1d =50mm （ 5）计算大带轮的基准直径 12 did =1 50=50mm （ 6）确定带的根数 Z ZrCPP=2.4/2=1.2，故选 2根 I轴设计 选择轴的材料：选取 45 钢 ,调质处理 30 初步计算轴的最小直径 用初步估算的方法，即按纯扭矩并降低许用扭转切应力确定轴径 d，计算公式： 30 nPAd ，选用 40Cr 调质钢，查机械设计书 P370 表 15-3，得1060 A d 14.2312917 初选 d=15mm I轴的各段长度如图 8 下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 16 图 8 I 轴的设计 I轴轴承选取角接触球轴承 S7203，内径为 17mm。外径为 40mm，宽度为 12mm。 3.2 II轴与 III 轴的相关计算 II轴带轮 由于 II 轴与 I轴的传动比为 1： 1，所以 II 轴带轮与 I轴一样。 II轴与 III 轴的齿轮设计 选择齿轮材料为 40Cr，调质，选 7级精度 选取 III 轴小齿轮齿数为 27，模数为 2，故 II轴齿轮的齿数为 2*27=54。 II轴的设计 选择轴的材料：选取 45 钢 ,调质处理 30 初步计算轴的最小直径 用初步估算的方法，即按纯扭矩并降低许用扭转切应力确定轴径 d，计算公式： 30 nPAd ，选用 40Cr 调质钢，查机械设计书 P370 表 15-3，得1060 A d 18.34 初选 d=20mm II 轴的各段长度如图 9 图 9 II 轴的设计 II轴轴承选取角接触球轴承 S7203，内径为 17mm。外径为 40mm，宽度为 12mm。 下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 17 3.3 III轴与 IV 轴之间的相关计算 III 轴与 IV 轴的传动比为 5： 1。 选取选择齿轮材料为 40Cr，调质，选 7级精度 选取 III 轴的小齿轮齿数为 30，模数为 4。 IV轴的齿轮齿数为 30*5=150，模数为 4. III 轴的设计 选择轴的材料：选取 45 钢 ,调质处理 30 初步计算轴的最小直径 用初步估算的方法，即按纯扭矩并降低许用扭转切应力确定轴径 d，计算公式： 30 nPAd ，选用 40Cr 调质钢，查机械设计书 P370 表 15-3，得1060 A d 14.68 初选 d=15mm III 轴 的 各 段 长 度 如 图10图 10 III 轴的设计 III 轴轴承选取角接触球轴承 S7203，内径为 17mm。外径为 40mm，宽度为 12mm。 IV轴的设计 选择轴的材料：选取 45 钢 ,调质处理 30 IV即轮胎轴，设计轮胎直径为 800mm，轮胎轴径为 144mm，所以选取轴承为 角接触球轴承 S7230，内径为 150mm。外径为 270mm，宽度为 45mm。所以齿轮轴径选在 155mm。 3.4 柴油机与 III 轴之间的设计 选取柴油机与 III 轴之间的传动比为 2:1 ， 所以 柴 油 机 的 转 速 为下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 18 2*790=1580r/min。 带传动设计 （ 1）工作情况系数： 2.1AK（ 2）计算功率： PKPAc 64.22.22.1 kw （ 3）选带型号： Z 型 （ 4）小带轮直径：查表的1d=50mm （ 5）验证带 速1v=100060 nd 11=4.14m/s25m/s,故带合适。 （ 6）计算大带轮的基准直径 12 did =2 50=100mm （ 7）确定中心距 1）初定中心距0a 2121 dd2add7.0 105 a 300 取0a=300 2）计算相应带长d0Ld0L 0212210 a4dddd2a2 922.3mm 取整选 d0L =1000mm 3）计算中心距 a 及其变动范围 传动的实际中心距近似为：2aa 0dd0 LL a 338.85 中心距的变动范围： mina =a-0.015 dL =323.82 maxa =a+0.03 dL =368.85 （ 8） 确定带的根数 Z ZrCPP=22.264.2=1.2，故选 2根 下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 19 4 整体模型的三维建模 4.1 轴类零件的建模 下面几个图是对几根主要轴的三维建模，包括 I轴， II轴 ,III 轴 ,IV 轴。 下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 20 图 11 I 轴的建模 I 轴主要是用来连接从 II 轴传过来的动力，及传递动力给收割部分，以实现刀具和拨禾轮的运动。 图 12 II 轴的建模 II轴的作用是把从 III 轴的动力传递给 I 轴。 II 轴上是个滑移齿轮，键与键槽同长，并且是过盈配合，而齿轮能在键上来回滑动，键与齿轮是间隙配合， 从而下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 21 键能在轴上滑动，利用轴肩与轴套来定位。用来实现收割机构的工作于停止。 图 13 III 轴的建模 III 轴的作用至关重要，是连接柴油机的主动轴，既把动力传给 II 轴，同时给IV轴提供行走的动力。 图 14 IV 轴的建模 IV 轴即轮胎轴，带动轮胎转动被实现行走。 IV 轴上也是个滑移齿轮，键与键槽同长，并且是过盈配合，而齿轮能在键上来回滑动，键与齿轮是间隙配合，从而键能在轴上滑动，利用轴肩与轴套来定位。用来控制收割机的行走于停止。 4.2 齿轮及带轮的建模 下面几图是对齿轮和带轮的一些建模。 下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 22 图 15 I 轴 锥齿轮的建模 图 16 II 轴的齿轮建模 下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 23 图 17 III 轴上连接 II轴的齿轮建模 图 18 III 轴上连接 IV轴的齿轮建模 下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 24 图 19 IV 轴上的齿轮建模 图 20 带轮的建模 下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 25 4.3 其他零件的建模 包括机架、端盖、轴承盖、轴套以及轮胎等的建模。 图 21 机架的建模 图 22 端盖的建模 下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 26 图 23 有轴穿过的端盖的建模 图 24 套筒的建模 下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 27 图 25 机架上盖的简易建模 图 20 里，前部的是柴油机的简易模型，后面是人坐的地方。 图 26 轮胎的简易模型 下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 28 图 27 滑移齿轮的简易 拨杆模型 下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 29 4.4 总装配图 图 28 总体模型 图 29 传动部分的放大装配图 下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 30 图 30 简易的拨杆控制的装配图 图 31 与收割部分一起装配的模型 下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 31 图 32 与收割机构的传动装配的放大图 下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 32 5 总 结 2013 年 2 月，我开始了我的毕业 设计 工作 ，到现在设计 基本完成 ，但是还是略显粗糙 。 毕业设计是一个长期的过程，需要不断的进行精心的修改，不断地去研究各方面的资料数据，为我所用，认真总结 。历经了 这么久 的 努力 ， 终于完成了毕业设计论文 。在这次毕业 设计的 过程中 ，我拥有了无数难忘的 经历 和收获。今年 1月，在与导师的 初次 交流讨论中我的 毕业设计 题目定了下来，是： 小型荞麦收割机设计（动力、传动、行走及功能转换机构） 。 当开题报告定下来 之后 ，我便立刻 在网上及学校的图书馆 着手 工具图书 资料的收集工作中，当 发现关于这方面的资料和文章很难找到时， 有些 不知所措 ，不知如何下手。我将这一困难告诉了 指导老师 ，在 老师的 细心指导下，终于使我 了解了应该利用学校的丰富的资源找到自己需要的荞麦收割机方面的资源，找了大概 15 篇左右的关于农业机械的杂志报纸和图书还有若干的机械设计方面的工具丛书，经过认真的 浏览，总结笔记，为自己的设计思路打好基础。浏览这些资料主要是为了了解荞麦收割机的工作原理并且自己总结出属于自己的一套设计方案，避免有重复，争取从一个全新的角度去进行荞麦收割机的设计。 在搜集资料 后 ， 我在电脑中都进行分类的整理，然后针对自己不同部分的设计内容进行归纳和总结，在和另外一个搭档 (做收割部分的 )激烈讨论，然后逐渐摸清收割机整套系统的工作原理，并运用所学的内容进行自己的方案构思 。然 后及时拿给 老师 进行沟通 ，听取老师的意见后再进行相关的修改。老师的意见总是很宝贵的，可以很好的指出我的方案设计的不足 以及需要什么样的设计来完善。在这期间，我们和老师一起想了很多种方案，却因为或多或少的问题被一一否定。最后选取了本文所介绍的方案来进行设计计算。方案的构造原理设计已基本 完毕了，我开始着手 机械构造的尺寸及数据计算。根据各个零件的尺寸数据参数，我开始使用 solidworks 来建立各个零件的建模， solidworks 软件是一款非常简单而且方便的绘图工具，它对我的建模工作帮助非常大。建模工作完成后，我进入了论文撰写的阶段，因为前期收集资料和设计计算的准备工作时的资料都保存在电脑里，所以论文的撰写也没遇到什么困难。 毕 业设计和毕业论文是我们每个大学生必须经历的一段过程，也是我们毕下载文档就送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 33 业前的一段宝贵的回忆。当我们看到自己的努力有收获的时候，总是会有那么一点点自豪和激动。任何事情都是这样子，需要我们 脚踏实地 的去做 ， 一步一个脚印的完成， 认真严谨， 有了好的态度才能做好一件事情，一开始都觉得毕业设计是一个很困难的任务，大家都难免会有一点畏惧之情，但是经过长时间的努力和积累，经过不断地查找资料后总结，我们都很好的按老师的要求完成了毕业论文的写作，这种收获的喜悦相信每个人都能够体会到。在这次毕业设计过程中，我还获得了非常多的专业知识，这些 知识都是今后的工作中的一笔宝贵的财富。 这次设计 是一次意志的磨练，是对我实际能力的一次提升， 相信 对我未来的学习和工作