单螺杆干法膨化机设计【图纸丢失，只有论文】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 1 页  共 21 页  目录  第一章    摘要                                     （ 1）   第二章    前言                                     （ 1）  一、 单螺杆干法膨化机的研制                                                   （ 2）   二、对单螺杆干法膨化机的应用研究                                                  （ 2）  三、 对茶树重单螺杆干法膨化机的研究                                                （ 2）  第三章    设计任务                                  （ 3）  第四章    设计分析                                 （ 4）  一传动路线的拟订                                                      （ 4）  二膨化机的选择                                                        （ 5）  三带轮的设计                                                          （ 1）带 的设计                                                          （ 6）  （ 2）带 的设计                                                          （ 9）  *四轴的设计与校验   （ 1） 轴 的设计                                                         （ 13）  （ 2）轴的设计                                                         （ 16）   （ 3） 轴承的选择                                                          （ 18）  （ 4）键的选用                                                            （ 19）  五刀片结构的设计及材料的选择                                           第五章    心得体会                                 （ 19）  第六章    参考文献                                 （ 20）  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 2 页  共 21 页  第一章      摘要  由于我国种茶历史悠久，种植地域广泛，迫切需要机械 膨化 器具来代替手工 单螺杆干法膨化机 械 膨化 是解决劳力不足和降低生产成本的根本途径。而普通 单螺杆干 法膨化机 用于重 膨化 是属于破坏性使用，一般不宜提倡。 本课题即针对成龄的深 膨化 、衰老的重 膨化 或台刈面临的问题及现有 膨化 设备的不足，研究出一种全新的重 单螺杆干法膨化机 械 设备，并对 整机各结构部件进行协调， 对 单螺杆干法膨化机 所用刀片的材料、结构进行分析 ， 研制配套的传动系统，相应的带轮，轴，机架，并进行计算和装配图的绘制。  关键字：  机械 膨化 器具，重 膨化 ，全新的重 单螺杆干法膨化机 械设备，刀片的材料，传动系统，带轮，轴，机架。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 3 页  共 21 页  第二章    前言  膨化 是人为地抑制顶端主枝生长优势的措施，可刺激着生部位较低的芽萌发新 技，增强树势，培养高产优质树冠。 膨化 方法主要有幼龄的定形 膨化 、成龄的轻 膨化 与深 膨化 ，衰老的重 膨化 及台刈等。  成龄经多年采摘和轻 膨化 后，采树冠摘面上会形成密集而细弱的分枝，这就是常说的“鸡爪枝”，  这时，新梢育芽能力减弱，生长乏力，茶叶产量和品质下降，为更新树冠采摘面，就得采用深 膨化 技术，剪去密集细弱的鸡爪枝层，使重新抽发新枝，提高育芽能力，延长高产稳产年限。  一 绪论  深 膨化 通常剪去冠面 10 15梢，目前的深 膨化 工作一般用双人抬 单螺杆干法膨化机 来实施，但双人抬 单螺杆干法膨化机 比较笨重，且工作 效率低。  重 膨化 的对象则是半衰老和未老先衰的。这种，虽然骨干枝的抽生能力仍较强，但生产枝的育芽能力已很弱，芽叶瘦小，叶张薄细，轻伸 膨化 根本不起作用，即使采用深 膨化 也不能达到目的，这时，就得采用重 膨化 技术。重 膨化 一般在离地 30 40 膨化 树干。台刈则是比重 膨化 更为彻底的改造树冠的 膨化 技术，其对象是严重衰老的，但目的与重 膨化 相同；台刈后，从根颈部抽发的新枝能重新形成树冠。重 膨化 及台刈由于 膨化 的枝干一般较粗，现有的 单螺杆干法膨化机 械很难担当大任、不但效率低，而且常出现露枝现象；因此许多地方还在采用人工以砍柴刀 对枝干进行砍切 膨化 ，劳动状况恶劣、劳作水平极其落后，另外人工砍切 膨化 对生长是十分不利的。  二 国内外同类研究概况  目前，国内科研人员对的 膨化 研究多集中于的轻 膨化 、中 单螺杆干法膨化机 械研制及应用上，而在专门用于老或未老先衰的重 单螺杆干法膨化机 械的研究与应用上，还基本处于空白状态。  1、 单螺杆干法膨化机 的研制  由于我国种茶历史悠久，种植地域广泛，迫切需要机械 膨化 器具来代替手工 膨化 ，因此国内在 单螺杆干法膨化机 具的研制上，已取得了很大进步，国内已有多家单位生产出了多款单螺杆干法膨化机 。  如南京秦淮园林机械厂生产的单 人多功能电动 单螺杆干法膨化机 ，其主要技术参数为：主机重量： 压： 24v；杆长： 110率： 100w；转速： 6000 转 /分钟。该机具有环保节能，效率高，能耗小，对茶作物无污染等优点。  浙江省生产的  单螺杆干法膨化机 双人抬跨行作业机具，由两把锯齿型刀片作相对往复运动完成 膨化 作业。 单螺杆干法膨化机 的动力选用日本三菱 汽油机。当汽油机运转达到一定速度时，离合器先带动风机运转，继而将动力传输到减速齿轮箱，减速齿轮与偏心机构设计在同一箱体内，通过一级齿轮减速，动力传到偏心机构 ，偏心机构上有偏心方向为 180的双 凸台，带动连杆驱动刀片作往复运动，完成 膨化 作业。  国外如日产的 7 螺杆干法膨化机 配日本单缸二冲程 汽油机，采用平刀片往复式 膨化 ， 膨化 幅宽 750。具有以下特点：重量轻、方便于单人操作，平形、弧形树冠均可使用，适应性很好；发动机性能好，操作简便，机身上设有停车按钮及汽油机调速控制手柄，刀片动、停、快、慢控制十分方便。  目前，国内外对的轻、中 单螺杆干法膨化机 械的研制及应用均已成熟。并进入大面积应买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 4 页  共 21 页  用的推广期。  2、对 单螺杆干法膨化 机 的应用研究  人工 膨化 每人 8 小时只能剪 付酬金 1750 元 /用 单螺杆干法膨化机膨化 ，二人 8 小时可 膨化 均工效为手工的 10 倍，与人工相比费用降低了 。采用 单螺杆干法膨化机 进行重 膨化 时，人工重 膨化 每人 8 小时仅能剪 天工资需 40 元，需付酬金 3000 元 / 单螺杆干法膨化机 勉强凑合使用，两人用双人 单螺杆干法膨化机 作主 膨化 ，另一人用单人 单螺杆干法膨化机 补修遗留枝与边枝，三人可 效是手剪的 5 倍，生产成本是 1963 元 /手工相比可降低成本 1037 元 /999 年单临安市的深 膨化 工作就可节约劳力 1050 工，节约生产成本 30580 余元；重 膨化 工作可节约成本 13820 余元，节约劳力 800 工。  通过以上研究，过婉珍等人认为：机械 膨化 是解决劳力不足和降低生产成本的根本途径。而普通 单螺杆干法膨化机 用于重 膨化 是属于破坏性使用，一般不宜提倡。并建议生产厂家能生产专用重 单螺杆干法膨化机 ，以满足用户需要。  华南农业大学的覃松林研究分析了单、双人 单螺杆干法膨化机 使用时应该注意的问题，他重点指出，单人 单螺杆干法膨化机 和双人 单螺杆干 法膨化机 不准作老的深 膨化 和重 膨化 ，否则机器将严重超载而遭到破坏。  3对重 单螺杆干法膨化机 的研究  通过以上科技人员的研究结果可以看出， 单螺杆干法膨化机 无论是单人型还是双人型，都难以承担起老的重 膨化 任务，这迫切需要国内的科技工作者研究开发出一种专门用于老的重 单螺杆干法膨化机 械。  综观国内外，目前对老重 膨化 方面的研究很少，而且研究领域也仅仅侧重于重 膨化 工作对的影响及效应分析，对重 单螺杆干法膨化机 械的开发和研制以及应用基本上还处于空白状态，本课题的开展将打破该领域的空白局面，属国内首创。  第三章      设计任务  （一）  膨化 是人为地抑制顶端主枝生长优势的措施，可刺激着生部位较低的芽萌发新技，增强树势，培养高产优质树冠。 膨化 方法主要有幼龄的定形 膨化 、成龄的轻膨化 与深 膨化 ，衰老的重 膨化 及台刈 等 。  （二）、主要技术指标：  1）刀具使用寿命： 720h 左右；  2） 膨化 树高： 250 3） 膨化 幅宽： 500 4）工作效率：最高 h；  5）切口平整度：平均 80；  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 5 页  共 21 页  （四） 、 传动路线的拟定  考虑到 经济性及机器的整体结构和所需传动的 准确性，我们 拟定了整台机器的 示意图  （ 五 ） 、设计步骤  出各个零件图  第二章设计分析  一  传动路线的拟定    合理的传动方案，首先应满足工作机的功能要求，其次还应满足工作可靠、传动效率高、结构简单、尺寸紧凑、重量轻、成本低、工艺性好、使用和维护方便等要求      任何一个方案，要满足上述所有要求是十分困难的，要统筹兼顾，满足最主要的和最基本的要求。  方案一：  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 6 页  共 21 页  方案二：   考虑到经济性及机器的整体结构和传动所需要的准确性，我们分析决定采用结构比较简单的带轮传动，故我们选择第一种传动方案。                     二 1、已知给定的参数如下：  （ 1） =200N；  （ 2） =60（ 3） n=1500r/买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 7 页  共 21 页  2、 汽油机的选择计算： （如图）  T=00N  9 5 5 0 1 2 1 5 0 0 / 9 5 5 0 1 . 8 n k w= = ? 33 1 . 8 / ( 0 . 9 8 0 . 9 4 ) 2 . 2P k w=?  22 1 . 8 / ( 0 . 9 8 0 . 9 4 ) 2 . 1P k w=?  3 1 . 8 / ( 0 . 9 8 0 . 9 4 ) 2P k w=? 1 2 3 2 . 2 2 . 1 2 6 . 3 P P k w= + + = + + = 选择 2轴，水冷， P=n=2500r/= 设计  P  工         况  、轻载起动  重载起动  每天工作小时数 /h 16 16 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 8 页  共 21 页  载 荷 变动微小  液体搅拌机，通风机，和鼓风机（离心式水泵和压缩机、轻型输送机   荷 变动小  带式输送机（不均匀载荷）、通风机（ >旋转式水泵和压缩机、发电机金属切削床、旋转筛、剧木机和木工机械   荷 变动较大  制砖机 、斗式提升机、往复式水泵和压缩机、起重机、磨粉机、冲剪机、橡胶机械、振动筛、纺织机械、重载运送机   荷 变动很大  破碎机（ 旋转式。颚式等 ） 、磨碎机（球磨、棒磨、管磨）      工作情况系数 表 K =  由式（     =. 选择普通 根据    1n =2500r/ 由图 型普通 3. 确定带轮直径   1d   2d  根据表 d =140且 1d =14025带轮直径为  2d = 1n 1d / 2n =2500/1500 140=233表 取标准植 2d 236实际传动比 I,从动轮的转速分别为  i= 2d / 1d =236/140=n = 1n /i=2500/479r/动轮的转速误差为  （ 1479 100%=在 5%以内，为允许值   V=p 1d 1n /60 1000=18m/s 在 5 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 9 页  共 21 页  L 和实际中心距 a 按结构设计要求初定中心距  1d + 2d )120  带根数 Z 由式 ( Z  00() K  根据 1d =140 1n =2500r/查表 0P =式 (功率增量 0P 为  0P = 1(1 )310  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 10 页  共 21 页  根据传动比 i=表  0P =310- 2500（ 1- =表 得带长度修正系数 由表 得包角系数K =普通 Z= 整后得 Z=2跟  F 及带轮轴上的压力 由表 型普通 q=m  根据式 (单根 0F = 5 0 0 2 . 5( 1 ) 0 . 1 70 . 9 9+ 218  =   25 0 0 2 . 5( 1 ) 0 . 1 72 1 8 0 . 9 9? . 1 4 - + ? 8=式 (得作用在轴上的压力 12 0F Z 1 227 2 16904N 9. 设计结果  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 11 页  共 21 页  选择    , 中心距 a=505带轮直径1d =140  2d =236,轴上压力 1904N 带设计   = 7 . 4 0 . 9 4 = 7 k w= h ?  主动轮的转速 1500r/动轮转速 1500r/  确定计算功率 工         况  、轻载起动  重载起动  每天工作小时数 /h 16 16 载 荷 变动微小  液体搅拌机，通风机，和鼓风机（离心式水泵和压缩机、轻型输送机   荷 变动小  带式输送机（不均匀载荷）、通风机（ >旋转式水泵和压缩机、发电机金属切削床、旋转筛、剧木机和木工机械   荷 变动较大  制砖机 、斗式提升机、往复式水泵和压缩机、起重机、磨粉机、冲剪机、橡胶机械、振动筛、纺织机械、重载运送机   荷 变动很大  破碎机（ 旋转式。颚式等 ） 、磨碎机（球磨、棒磨、管磨）      工作情况系数 表 K =由式（    P=7=. 选择普通 根据   1 1 5 0 0 / m  由图 型普通 3. 确定带轮基准直径 1d  2d  根据表 d =125且为 带最小直径  大带轮直径为：  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 12 页  共 21 页  2d = 112 15001500dn   125=125表 25则实际传动比 i ,从动轮的实际转速分别为：  21125 1125d= = = 12 1500 1 5 0 0 / m i = = 从动轮的转速误差率为：  1500 15001500- 100%=0 在 5%以内，为允许值。  4. 验算带速 V 11 1 2 5 1 5 0 0 9 . 8 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m = = =创     在 5s 范围内  5. 确定 带的基准长度 实际中心距 a  按结构设计要求初定中心距 0a  12）  120  7. 确定  00()C  P K +d =1251n =1500r/查表 内插法得  0  由式 (功率增量 0  01 1(1 )b  n  -  由表 (得 32 . 6 4 9 4= ? 0 根据传动 i=1 ，查表 1则  01 1(1 )b  n  - =0 由表   ，由图 a =1  得普通 V 带根数  7 . 7 1 . 93 . 3 2 0 . 9 7 1Z =创圆整得 Z=2 8. 求初拉力 0F 及带论轴上的压力 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 14 页  共 21 页  由表 型普通 q=m ,根据式 (单根  25 0 0 2 . 50 ( 1 )q vZ v K= - + 0 7 2 . 5( 1 ) 0 . 1 721= - + ? . 8? . 8=284N 由式 (得作用在轴上的压力为：  1202 s i n 2 Z a=  =1136N 9. 计算结果  选用 2 根  ， 中 心 距 a=200 带 轮 直 径121 2 5 , 1 2 5m m d m m= ，轴上压力 2 1136 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 15 页  共 21 页  四 轴 的设计  （一） 0 . 9 4 7 . 4 0 . 9 4 7 K W= = ? 1. 选择轴的材料  ，确定许用应力  因我们设计的轴对材料无特殊要求 ，故选用 45 钢并经调质处理，由表 50B  ，再由表 6 0b M P  2. 按扭强度估算轴径  根据表  107 118c = ,又由式 (  33 7(1 0 7 1 1 8 ) 1 8 . 1 91500Pd c m = 2 0 . 1因最小轴径处有键槽存在，故将估算增大 3% 5%取为 设计手册查得标准直径 1 25d  3. 设计轴的结构并绘制机构草图  1 25d    根据设计手册公式   1( 0  0  1  2 .5   取 h=1 2 3 0d d h m m= + =     初选轴承 6307 3d 的直径根据轴承的内径决定取为 3 35d  4d 的直径也是根据轴承 定  取为 4 44d  5335d d m m=  6230d d m m=  7125d d m m=  根据汽 油机高度及整机结构，轴的总长为 520段 的长度可以根据所选带轮宽 螺母厚度及安装结构确定 为 125段 的长度根据 轴承座端面和带轮的距离确定为 26文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 16 页  共 21 页  轴段 的长度轴承宽得 21段 用装 刀片，可根据刀片的厚度， 螺母和垫片的厚度确定轴长为 50段 的长也为轴承宽 21段 的长和轴段 的一样为 26后留下的长度就为轴段 的长  （二） 3 1 2 1 1 3 6 9 0 4 2 3 2r Q  F N= - = - = 以 ， 200 38 6 . 5 2 7 2 4 4 2 . 5 0r C  F? ? ? 441 在以    33 5 8 . 5 2 7 2 1 6 0 . 5 0r B  F? ? ? 401 . 2 0 0 8 6 . 5 1 7 3 0 0  l N m m N m  = ? 3 . 2 3 2 1 6 0 . 5 3 7 2 3 6  l N m m N m  = ? 2 2 2 21 7 3 0 0 3 7 2 3 6 4 1 0 5 8  M N m = + = + = 66 79 . 5 5 9 . 5 5 4 4 5 6 6  m ? 0 = ? 0 =2 2 2 2( ) 4 1 0 5 8 ( 0 . 6 4 4 5 6 6 ) 4 8 9 9 7 .M e M T N m m= + a = + ? 348997 1 1 . 40 . 1 M P  = =?5 2( ) 0 . 6 4 4 5 6 6 2 6 7 4 0  T N m m= a = a = ? 326740 170 . 1 M P  = =?5 查表  1 6 0b M P ， 满 足 1故 轴 的 设计满 足要求。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 17 页  共 21 页  (三 )的 选择  应   所以只要  的 轴 承可用即可  441   1 5 0 0 / m  初 选轴 承 6307 276 按文 献 8本 额 定功率 为 33200 轴 的 预 期 寿命 取 为 20000 查表得   4 4 1 1 . 5 6 6 2a c  f N= ? ? 11660()10L h nC  a L P   1366 0 2 0 0 0 0 1 5 0 06 6 2 8 0 5 210j s  ? ) = <故 6307滚动轴承满 足要求  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 18 页  共 21 页  (四 ). 键 的 选用  根据结构 选用 10 110 普通  键  轴的设计  （一） 30 . 9 8 0 . 9 4 6 . 4 K W= 创 = 4. 选择轴的材料  ，确定许用应力  因我们设计的轴对材料无特殊要求，故选用 45 钢并经调质处理，由表 50B   ，再由表 曲应力 1 6 0b M P  5. 按扭强度估算轴径  根据表  107 118c = ,又由式 (  33 6 . 4(1 0 7 1 1 8 ) 1 7 . 1 1 8 . 91500Pd c m = 因最小轴径处有键槽存在，故将估算增大 3% 5%取为 设计手册查得标准直径 1 25d  6. 设计轴的结构并绘制机构草图  1 25d    根据设计手册公式   1( 0  0  1  2 .5   取 h=1 2 3 0d d h m m= + =     初选轴承 6307 3d 的直径根据轴承的内径决定取为 3 35d  4d 的直径也是根据轴承 定  取为 4 44d  5335d d m m=  6230d d m m=  7125d d m m=  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 19 页  共 21 页  根据汽油机高度及整机结构，轴的总长为 470段 的长度可以根据所选带轮宽 螺母厚度及安装结构确定 为 66段 的长度根据 轴承座端面和带轮的距离确定为 27段 的长度轴承宽得 21段 用装 刀片，可根据刀片的厚度， 螺母和垫片的厚度确定轴长为 50段 的长也为轴承宽 21段 根据 轴承座端面和带轮的距离确定为 26后留下的长度就为轴段 的长  (二 )321136 N=  200 以  38 6 . 5 2 7 0 3 8 3 . 5 0r C  F? ? ? 1677 在以  33 5 6 . 5 2 7 0 1 0 3 . 5 0r B  F? ? ? 699=           . 2 0 0 8 6 . 5 1 7 3 0 0  l N m m N m  = ? 3 . 1 1 3 6 1 6 0 . 5 1 8 2 3 2 8  l N m m N m  = ? 2 2 2 21 7 3 0 0 1 0 4 9 6 7 1 8 3 1 4 7  M N m = + = + = 66 6 . 69 . 5 5 9 . 5 5 4 2 0 2 0  m ? 0 = ? 0 =2 2 2 2( ) 1 8 3 1 4 7 ( 0 . 6 4 2 0 2 0 ) 1 8 4 8 7 4 .M e M T N m m= + a = + ? 3184874 430 . 1 M P  = =?5 2( ) 0 . 6 4 2 0 2 0 2 5 2 1 2  T N m m= a = a = ? 325212 160 . 1 M P