青贮饲料成捆打包机设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘  要  青贮技术是保证常年均衡供应青绿多汁饲料的有效措施，青贮能有效地防止蛋白质和维生素等营养成分流失。青贮过程中，由于乳酸菌的作用，使菌体蛋白质含量增加 20%30%，营养提高30%35%。由于饲草青贮后变软，易于消化，增进食欲，提高了采食量，增加了饲草的适口性和营养性，贮藏时间长 ( 可在野外堆放保存 12a) ，缓解了由于生产迅速发展带来的饲料供应紧张等现状。  草捆需用专门青贮塑料拉伸薄膜包裹打包，这样将使其处于一个最佳的密封发酵环境。经  21终完成自然无氧乳酸型发酵的生物化学过程。  打包 贮藏时，含水量的掌握要适宜，有利于草捆的压实，同时也有利于饲草渗出碳水化合物 ( 主要是糖分 ) 变成乳酸为主的有机酸。由于采用厌氧发酵技术，所以包膜打包是过程中最关键的环节，应尽量排除空气和创造适宜的温度。  圆草捆缠绕式青贮与其他青贮方法比较，由于塑料膜紧贴圆草捆上，内部残留空气更少，有利于厌氧发酵  圆草捆包膜机的设计不但充分利用了自然资源，机械化程度高，加工速度快，草捆可长时间贮存，而且便于移动或运输。本设计将为圆草捆缠绕式青贮技术的应用与推广提供广阔的空间，与其相应的机械设备也将得到更好的开发和利用该机械 的应用不仅简化了饲草青贮加工工艺和操作技术，而且极大地降低了畜牧养殖成本，提高饲草使用的可靠性和利用率，对三贮一化技术的推广应用以及畜牧业发展都有特别重要的意义。  关键词： 青饲料；贮存工艺；草捆；打包机  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目  录  1 绪论  . 1 究对象及 内容  . 1 究目的  . 1 行性分析  . 1 究现状  . 1 课题需要重点研究的、关键的问题及解决的 思路  . 1 2 饲草成捆打包机的结构及工作原理  . 2 包机的结构  . 2 包机的工作过程  . 2 包机的传动 部分  . 2 3 动力源的选择  . 3 机的选择  . 3 级传动比的确定  . 3 动参数及动力参数计算  . 4 4 带传动的设计与计算  . 4 计功率  . 5 择带型  . 5 定大、小带轮的基准直径  . 5 算带速  . 5  带的基准长度和中心距  . 5  带根数  . 5 用在带轮轴上的压力  . 5 轮的结构设计  . 6 5 齿轮传动的设计  . 6 择材料  . 6 数选择  . 7 力分析  . 7 6 链轮的设计  . 8 轮齿数  . 8 算功率  . 8 条节距  . 8 际中心距  . 9 算链速  . 9 用在轴上的压力  . 9 7 轴 2 的设计  . 9 料的选择  . 9 上元件的定位  . 10 的强度校核  . 11 8 打捆机主要部分  . 12 草包膜载体  . 12 胶滚筒  . 13 9 草捆的具体要求  . 13 致  谢  . 15 参考文献  . 16 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 绪论  究对象及内容  我国饲草资源丰富，拥有广阔的草原和大量的农作物秸秆，但由于传统饲草牧贮工艺十分落后，在收获贮存过程中，饲草的营养成分 ( 粗蛋白 ) 损失高达 30% 50%。如此严重的营养成分流失造成冬春季节牲畜营养不足，阻碍了畜牧业稳定发展。近些年，“三贮一化” ( 青贮、黄贮、微贮及氨化 ) 技术的应用增加了饲草的适口性和营养性，但其需要一定的投资和相应的贮存方式，取草机械以及使 用操作不当易造成饲草发霉变质，极大地制约了该技术的普及推广。一些地方面临如下问题 : 一方面，畜牧业迅速发展导致饲料供应紧张 ; 另一方面，缺乏有效的开发利用，造成大量饲料资源的浪费，制约了畜牧业发展。  究目的  随着我国社会进步和科技水平的提高，畜牧业必然朝着集约化方向发展。圆草捆缠绕膜青贮技术是一项投资少、见效快并适合牧区和农区生产力发展水平的项目。缠绕膜保鲜饲草是继窖贮和袋贮发展起来的第 3 代保鲜饲草青贮技术，采用塑料膜将饲草打包保鲜，具有投入小、成本低、质量好、裹包体积小、质量轻、便于运输和存放方 便等优点，特别适合个体户或分散种植或养殖的用户使用。由于饲草贮藏加工工艺过程的改变，饲料的来源也必将得到扩大，避免了因挖坑建造贮藏窖而对水土结构造成破坏，充分利用了自然资源，从而对环境保护起到了积极作用。该技术对促进畜牧业的持续稳定发展，不仅有现实的经济意义，而且有长远的社会效益和生态效益。  行性分析  （ 1）实膜自现圆草捆在既自转又公转的过程中，在圆草捆表面紧紧缠绕 4 6 层缠绕薄膜，通过青贮专用缠绕塑料薄身的粘性使各层之间自粘，把圆草捆严格密封起来，隔绝空气，以达到青贮的目的。  （ 2）设计制作标准 化和通用化程度高。机器所用的材料和零配件为常用标准件，加工手段为常规手段，从而降低其成本，易于保证产品质量，节约材料，提高互换性，便于应用推广。  （ 3）以市场为导向，集美观与实用于一体，推动产学研的发展之路。  （ 4）整体优化设计，结构科学合理，便于安装拆卸及维护。  （ 5）结构简单，工作可靠，人工操作方便且安全等。  究现状  目前草原畜牧业投入始终严重不足，相对支持力度减缓甚至下降，使得许多畜牧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、制造手段、工艺等方面的差距，制造能 力和水平进一步拉大了距离。如现有畜牧机械生产制造企业的产品质量低，使用故障多、可靠性较差。  （ 1）产品品种不全，成套性差。国内牧草收获机械中、小型机具为主，品种较少，结构单一，技术含量较低，机具老化严重使用效益不高；伊犁州畜牧生产机械化虽然初步形成了播种、收割、搂草、打捆、压垛等作业工艺系统，但每种作业机械国产机型很少，用户不能根据自己经营规模选择适宜的机具。国外畜牧机具机型相对较多，技术含量高，但价格昂贵，一般用户购买困难较大。  （ 2）产品技术水平低。牧草机械产品技术水平高低是衡量该行业整体科学技 术水平的重要标志之一。一段时间内，由于资金投入严重不足，技术创新的原动力、研发能力、技术模仿步伐放缓甚至停顿。我国已定型的牧草机械大部分属国外上世纪 80 年代或以前的技术水平， 20 多年来基本上没有什么大的改进与创新。  （ 3）售后服务质量差。许多新技术、新产品的推广应用没有畅通的输出渠道；销售出去的产品，售后服务跟不上，也没有及时的用户信息反馈，造成供给与需求相互脱节。  课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路  究内容  草捆打包机主要由电动机、带传动、减速机构、链传动、橡胶滚筒、饲草包 膜载体、塑料薄膜支撑架、机架和其他附属设备等组成。机架主要由底梁、主体底座、电机底座、定位板和万向行走轮构成，用于固定万向轮、减速箱体、工作台、电机和塑料薄膜支撑架等部件。机架的设计要求便于工作台和减速箱的维护保养等其他相关的操作。为使结构简单、成本低，机架采用结构钢件焊接而成。  决思路  （ 1）给打包机安装底座，安装行走轮，解决打包机移动不方便这一问题。  （ 2）改进包裹过程，解决青贮饲料的变质问题。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 （ 3）更换包装袋或改变包裹过程，解决包装袋破损问题。  （ 4）尝试使用电动机作为启动工具，解决机 器的启动问题。  （ 5）根据以上几点尝试设计打包机，尽量完善打包机现在存在的问题，争取做到更好，更方便。  2 饲草成捆打包机的结构及工作原理  包机的结构  打包机结构示意图如下图 2示。   图 2包机结构示意图  草捆打包机主要由电动机、带传动、减速机构、链传动、橡胶滚筒、饲草包膜载体、塑料薄膜支撑架、机架、顶箱和其他附属设备等组成。  包机的工作过程  草捆打包机 工作时，塑料薄膜支撑架安装聚氯乙烯薄膜体，在饲草包膜载体上放置饲草草捆，将膜的接头缠绕在饲草草捆上并系紧；开动电机后，动力通过带传动减速装置和锥齿轮传动进行减速增扭，达到符合设计要求的转速和扭矩，从而带动工作台和饲草草捆一起转动，形成了草捆的公转 ; 与此同时，动力通过链传动使橡胶滚筒转动，从而带动草捆在包膜载体上的转动，形成草捆在包膜载体上的自转这样，利用饲草草捆的公转和自转，将具有一定初始拉力的聚氯乙烯薄膜按照设计要求缠绕在草捆外表面。  包机的传动部分  草捆打包机主要传动设计是回转工作台 (公转 )和草捆的滚动 (自转 ) ，如下图 2示。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 图 2包机的传动部分  主要设计思路是 : 将回转工作台和主传动轴连接在一起，来实现工作台的平面回转运动，通过一个变向的锥齿轮传动和链条带动橡胶滚筒的滚轴以及两滚轴之间的带传动来实现工作台上草捆的自转。  3 动力源的选择   机的选择  由于草捆包膜载体需要的扭矩不是很大，因而确定电机的功率为 于包膜载体的的转速为 64r/表 3知：电机的型号为 确定电机的转速为 940r/ 表 3 系列 （ 电 动机的技术数据  电动机类型  额电功率 /载转速  /（ r/ 堵转转矩  最大转矩  质量 /9010 3 10 5 40 3 40 5  960 3  960 3 60 4 70 19 1 970 47 5 970 95 级传动比的确定  根据草捆的要求转速，有以下计算得：  1 2 2 3 3 4 4 5940= = = 1 4 . 9 664ni i i i 电 机滚 轴（ 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 确定各级传动的传动比分别为：带传动 12  ；第 1 级锥齿轮传动 (减速装置 ) 23  ；第 2 级锥齿轮传动 34 1i ，链传动 45  。  动参数及动力参数计算  算各轴转速  设连接从动带轮的轴为轴 1，连接第 1 级锥齿传动的轴为轴 2，连接主动链轮的轴为轴 3，连接从动链轮的轴为轴 4，其中从动带轮的转速为2n，因为小锥齿与从动带轮在同一根轴上，故小锥齿的转速为2n；与小锥 齿啮合的锥齿的转速为3n，主动链轮的转速为4n，从动链轮的转速为5n。  121 12 940 / m i n 3 7 3 / m i  5 2nn n r 轴（ 3 232 23 373 / m i n 1 4 9 . 2 / m i  5nn n r 轴343 34 1 4 9 . 2 / m i n 1 4 9 . 2 / m i n r 轴454 45 1 4 9 . 2 / m i n 6 4 . 0 3 / m i  3 3nn n r 轴输入功率  设各轴的传动效率为 1 2 3 4= 0 . 9 6 = 0 . 9 5 = 0 . 9 5 = 0 . 9 6 ， ， ，；  11 2 . 6 4 0 . 9 6 2 . 5 3 4 k W                    （ 3                                     2 1 2 2 . 5 3 4 0 . 9 5 2 . 4 1P P k W                                 3 2 3 2 . 4 1 0 . 9 5 2 . 2 9P P k W                   4 3 4 2 . 2 9 0 . 9 6 2 . 2P P k W                                              轴的转矩  电机的转矩      2 . 6 49 5 0 0 9 5 0 0 2 6 . 8940T N m N （ 3 1 1 2 1 2 6 . 8 2 . 5 2 0 . 9 6 6 4 . 8 i N m N m （ 3      2 1 2 3 2 6 4 . 8 2 . 5 0 . 9 5 1 5 3 . 9T T i N m N m          3 2 3 4 3 1 5 3 . 9 1 0 . 9 5 1 4 6 . 2T T i N m N m                         4 3 4 5 4 1 4 6 . 2 2 . 3 3 0 . 9 6 3 2 7T T i N m N m                         4 带传动的设计与计算  带轮传动机构图如图 4示。  图 4轮传动  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 计功率  由机械设计基础中（以后用表均出自本书）表 13工况系数  ,故  1 . 2 2 . 2 2 . 6 4c  P k W k W                    （ 4 择带型  根据 12 . 6 4 , 9 4 0 / m i k W n r由图 13得选用 A 型带传动。  定大、小带轮的基准直径  由表 13， 1d 应不小于 75，现取 1 125d ，可得  121 2 940( 1 ) 1 2 5 ( 1 0 . 0 2 ) 3 0 8 . 7373nd d m m m           （ 4 由表 13 2 315d m m  算带速  11 1 2 5 9 4 0 / 6 . 1 5 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m s m s （ 4 带速在 525m/s 之间，合适。   带的基准长度和中心距  初步选取中心距  0 1 21 . 5 ( ) 1 . 5 ( 1 2 5 3 1 5 ) 6 6 0a d d m m m m           （ 4 2210 0 1 2 0()2 ( )24a d d a  2( 3 1 5 1 2 5 ) 2 6 6 0 ( 1 2 5 3 1 5 ) 2 4 6 6 02 0 2 4 . 8 2 4         （ 4 查表 13 2240dL m m  实际中心距  00 2 2 4 0 2 0 2 4 . 8 2 4( 6 6 0 ) 7 6 7 . 5 8 822a m m m m （ 4 算小带轮包角  211 3 1 5 1 2 51 8 0 5 7 . 3 1 8 0 5 7 . 3 1 6 5 . 8 1 2 07 6 7 . 5 8 8dd a            （ 4 有上计算可知，带轮包角在合适范围内。   带根数  由 111 2 5 , 9 4 0 / m i nd m m n r查表 13 0  由传动比 12  查表 13 0 0 P   由 1 查表 13 ，查表 13  ,由此可得  002 . 6 4 1 . 7 5 2 2( ) ( 1 . 3 7 0 . 1 1 ) 0 . 9 6 1 . 0 6 P K K                   （ 4    由上计算得出， V 带根数取为 2。  用在带轮轴上的压力  查表 13 0 q kg m ，故求得单根 V 带的初拉力  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 220 500 2 . 5 5 0 0 2 . 6 4 2 . 5( 1 ) ( 1 ) 0 . 1 6 . 1 5 2 5 7 9 . 3 92 6 . 1 5 0 . 1q v Nz v K  （ 4                              作用在轴上的压力为：  10 1 6 5 . 82 s i n 2 2 2 5 7 9 . 3 9 s i n 1 0 2 3 8 . 4 422QF z F N                    （ 4 轮的结构设计  带轮材料选择 于 2 3 1 5 3 5 0d m m m m，所以用腹板式结构。查表 13：  m i n m i n m i  7 5 , 8 . 7 , 1 5 , 9h e f 由此可得  2 m i  1 5 2 2 . 7 5 3 2 0 . 5a ad d h m m （ 4 2 m i  1 5 2 8 . 7 2 9 7 . 6d h m m （ 4  2 2 9 1 8B f m m                            （ 4 5 齿轮传动的设计  锥齿轮传动图如图 5示。        图 5齿传动图  择材料  考虑减速器传递功率不大，所以齿面采用软齿面。小齿轮齿 1 选用 45 钢调质，齿面硬度为买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 197286齿轮齿 2 选用 45 钢正火，齿面硬 度为 156217 11传动精度为 7 级（ 11由于齿 3，齿 4 只起转向，增扭作用，且两齿转速相同，故齿 3，齿 4 材料，参数与齿 2相同选用 45 钢正火，齿面硬度为 156217 11传动精度为 7 级。  数选择  设小齿轮齿数为 1 19z ，则大齿轮齿数为 21 2 . 5 2 1 9 4 7 . 8 8z i z 取 47 设模数 3m 则由表 4得  分 度圆锥角 2211 47 2 . 4 7 t a n c o z               （ 5 解得 122 2 , 6 8；  分度圆直径： 1 1 2 23 1 9 5 7 , 3 4 7 1 4 1d m z m m d m z m m                 （ 5 齿顶高 3ah m m m ，齿根高 1 . 2 3 . 6fh m m m，全齿高 2 . 2 6 . 6h m m m ，顶隙 0 . 2 0 . 6c m m m  齿顶圆直径  1 1 12 c o s 5 7 2 3 c o s 2 2 6 2 . 6ad d m m m         （ 5 2 2 22 c o s 1 4 1 2 3 c o s 6 8 1 4 3 . 2ad d m m m            齿根圆直径  111 2 . 4 c o s 5 7 2 . 4 3 c o s 2 2 6 3 . 7fd d m m m （ 5    222 2 . 4 c o s 1 4 1 2 . 4 3 c o s 6 8 1 4 3 . 7fd d m m m 外锥距： 2212 762e mR z z m m ，齿宽： 253齿顶角：  3a r c t a n a r c t a n 2 . 2 676 （ 5 齿根角：  3 . 6a r c t a n a r c t a n 2 . 7 176ff （ 5 根锥角  11 = 2 4 . 7 12 2 2 . 7 1 。（ 5 22 6 8 2 . 7 1 7 0 . 2 6 顶锥角  11 2 2 2 . 2 6 2 4 . 2 6                       （ 5 22 6 8 2 . 2 6 7 0 . 2 6 齿宽系数  25 0 . 3 276R （ 5 力分析  圆周力  112 112 2 6 4 . 8 1 0 0 0 1 2 9 . 6 1 0 0 0 2 7 0 6 . 8( 1 0 . 5 ) 5 7 ( 1 0 . 5 0 . 3 2 )          （ 5                                                                        买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 6 链轮的设计  如图 6示，链传动示意图。  图 6传动示意图  轮齿数  由轴 3 功率 3 ，43 6 4 . 0 3 / m i nn n r轴传动比 34  查表 13：  1 25z  大链轮齿数  21 2 . 3 3 2 5 5 8 . 2 5z i z                          （ 6 取 2 57z ，实际传动比 57 2 25i 误差远小于 5% ，故允许。  条节数     初定中心距 0 40得：  20 1 2 2 102 ( )22p a z z z  24 0 2 5 5 7 5 7 2 52 ( ) 1 2 22 4 0 2 节（ 6 取链条节数为 122。  算功率  由表 13：  ，故  1 . 4 2 . 3 1 3 . 2 3c  P k W k W                 （ 6 条节距  估计链传动工作于图 13示曲线顶点的左侧（即可能出现链板疲劳破坏），由表 13  1 . 0 8 1 . 0 81 25( ) ( ) 1 . 3 41 9 1 9z   （ 6 采用单排链，  ，故  0 3 . 2 3 2 . 4 01 . 3 4 1 . 0k W k （ 6 由图 13的当43 6 4 . 0 3 / m i nn n r轴时， 12A 链 条 能 传 递 的 功 率 为3 ( 2 . 4 0 )k W k W ，故采用 12A 链条，节距 1 9 p m m 。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 际中心距  设中心距可调。  算链速  11 2 5 1 9 . 0 5 1 4 9 . 2 / 1 . 1 8 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0z p nv m s m s （ 6 用在轴上的压力  由 (1 . 2 1 . 3 ) ：  3 . 2 11 0 0 0 1 0 0 0 2 7 2 01 . 1 8 （ 6 1 . 3 1 . 3 2 7 2 0 3 5 3 6 N N （ 6 7 轴 2 的设计  轴体二示意图如图 7              图 7 2 的正视图  动力从电机传出，由带轮传动传递到轴 1 上，再经由轴 1 上的锥齿由第一级锥齿传动传递到轴2 上，由轴 2 上的锥齿经过第二级锥齿传动传递到轴 3 上，再由轴 3 上的链传动传递到橡胶滚筒上，从而达到饲草包膜的作用。  料的选择         图 7的装配及轴上零件图  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 表 7的常用材料及其主要力学性能  材料牌号  热处理  毛坯直径/度  拉强度  b服点  a曲疲劳极限  1转疲劳极限  1用静应力  1用疲劳应力  1注  45 正火  25 241  610 360 260 150 244 173200 应用最广泛  正火  回火  100  170217  162217 156217 600 300 240 140 240 160184 >100300 580 290 235 135 238 156180 >300500 560 280 225 130 224 150173 >500750 540 270 215 125 216 143165 调制  200   217255 650 360 270 155 260 180207 20碳  15 表面  5662 50 550 375 215 340 208250 淬火  30 650 400 280 260 260 155186 回火  60  650 400 280 260 260 155186 由于轴 2 上有齿轮，且转矩较大，故由表 7轴 2 的材料为 45 号钢，调制处理 ，  217255 210 上元件的定位  （ 1）拟定装配方案：底轴承，锥齿轮 2，顶轴承，锥齿轮 2，轴承从两端装；然后整根轴装入减速箱及顶箱内。  （ 2）根据轴向定位要求，确定轴的各段直径和长度。  表 7种轴用材料的 及 A 值  轴的材料  20 35 45 1 / N  1220 2030 3040 1525 A 160135 135118 118107 148125 现在计算轴的最小直径，经过查阅相关文献可得知计算轴的最小直径的公式。轴的最下直径  3 （ 7 式中： d 主动滚筒最小直径（ ；  A 查表可知；  p 传递的功率（ ；  n 轴的转速（ r/。  由表 7知： 1 5 5M P a ， 由 前 面 计 算 可 知 2 2 P ，32 1 4 9 . 2 / m i nn n r轴，将数据带入式（ 7：  2 3322 . 4 1 301 4 9 . 2 A m              （ 7 装底轴承的地方轴径最小， = 3 0d ，其次是锥齿， = 5 5d ,然后是安装顶轴承的一段， = 6 5d m  承,轴承预选圆柱滚子轴承轴 ,顶轴承选 轴承选 肩处直径预选，齿 2 处轴肩直径为2 = 7 5 d m  3 处轴肩直径为3 = 64d  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 表 7承的一般参数  规格列表  内径 /d 外径 /D 宽度 /B 02 E 15 35 11 03 E 17 40 12 04 E 20 47 14 05 E 25 52 15 06 E 30 62 16 07 E 35 72 17 08 E 40 80 18 09 E 45 85 19 10 E 50 90 20 11 E 55 100 21 12 E 60 110 22 13 E 65 120 23 14 E 70 125 24 15 E 75 130 25 16 E 80 140 26 17 E 85 150 2