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宁波大红鹰学院 毕业 设计（ 论文 ） 任务书 所在学院 机电学院 专业 机械 设计制造及其 自动化 班级 11 机自（ 1） 学生姓名 徐冠 学号 1121080133 指导教 师 胡晔 题 目 4水稻收割机的减振设计 一、 毕业设计（论文）工作内容与基本要求： 1、主要任务与目标 （ 1） 文献综述 ： 认真查阅 12 篇以上专业文献，其中外文资料不少于 2 篇，并翻译一篇 中文字符 2000 字以上的外文文献。 （ 2） 毕业调研：完成文献综述、 开题 报告。 （ 3） 完成 4水稻收割机的减振 系统 总装图 计 ；完成主要零件 的设计，编写设计说明书 1 万字以上。 （ 4） 完成毕业设计的其它工作 （完成指导记录、资料上传网络设计平台、答辩 备、资料装订整理） 。 2、主要内容与基本要求 （ 1） 主要内容： 此型号水稻收割机对整机防振有较高要求，此型号校内已有样 机，可进行测绘，然后设计减振系统，主要在结构上加一些减振装置，使 整机在农作运动中的晃动幅度及频率满足视觉系统图像识别的要求。 1） 了解 减振系统 的总体结构， 减振 系统 的组成； 2） 完成 减振装置的 设计 ； （ 2） 要求： 1） 实现 此型号收割机在工作过程中振动较小 ； 2） 要求机构设 计方案合 理 、结构紧凑，体积小 ； 4） 完成 3 张 合），并要求 制 ； 减振 系统 总装图一张， 主要零件图； 5） 撰写设计说明书 内容包括：课题的目的、意义、国内外动态；研究的主要内容；总体方案的拟定和主要参数的设计计算；传动方案的确定 ， 设计主要零件，进行强度计算 ， 条理清楚，计算有据 ； 格式按 宁波大红鹰学院机电学院机自专业 全日制普通本科生毕业论文（设计）规范化要求。 文字在 1 万字以上 ， 6） 设计 减振 系统 ，用 软件对 机架 部件建模，自动生 成三维图和二维图。 7）其他 要求 ： 学生在进行设计过程中 ，应充分发挥自己独立思考和创作设计，培养和锻炼工程实际中的发现问题和解决问题的能力，反对盲从和抄袭行为。设计期间应完成以下工作：查阅相关文献资料，其中外文资料不少于两篇，外文翻译不低于 2000字，英文翻译必须注明出处，并提供原版 件； 3、 设计参数 主要技术要求： 1. 收割机 的行走速度为 s； 2. 运载 100品 ； 3. 设计寿命 10 年。 4、主要参考文献 相关课程教材； 1濮良贵，纪名刚主编 八版） M等教育出版社， 2成大先主编 五版） M学工业出版社， 3郭宏亮 主编 M京大学 出版社， 4林怡青，谢宋良，王文涛编 M华大学出版社， 5顾晓勤，刘申全主编 M. 北京：机械工业出版社， 6顾晓勤，刘申全主编 M. 北京：机械工业出版社， 他 文献自己查找 二、毕业论文进度计划 序号 各阶段工作内容 起讫日期 备注 1 熟悉课题，了解 现有减振 系统的 相关情况调研 拿 到毕业设计任务书起 到 2 查阅国内外相关研究资料 ，并做好笔记 文资料不少于两篇，翻译不低于 2000 字，提供原版 撰写 文献综述 4 撰写 开题报告 5 确定 4水稻收割机 减振 系统 的方案和 结构 要时去相关企业调查学习 6 根据使用要求选择合适材料 ，计算几何结构尺寸 7 校核结构强度 2 月 30 日中期检 查 8 绘制 减振 系统 总图、零件图 9 修改 格式、文字以及错误处 进行修改 10 毕业答辩 准备 料装订完善、上交 11 答辩 5 8 优秀毕业设计 4 月 19 日答辩 三、专业（教研室）审批意见： 审批人（ 签字）： 4水稻收割机的减振设计 1、柴油机振动 产生原因： 发动机在运转过程中产生不平衡力和力矩，其来源可归结为： 1)由于发动机重心做周期性移动的影响； 2)沿气缸上下方向做往复运动部分的惯性力的影响； 3)连杆左右摆动时的惯性力的影响； 4)由所有运动部分的惯性力所引起的曲轴回转力变化的影响： 5)由其气体压力交替作用所引起的曲轴回转力周期性变化的影响。同时， 发动机本身的振动频率较高，与之联结较近的配套部件受其振动的影响，在局部高应力区形成交变应力，产生疲 劳裂纹最后发生断裂。振动在机器的机架上迅速传播，影响 整机工作环境 解决方案：（ 1）通过分析发动机机构的工作原理，找出引起发动机振动的激励源，设计相应的平衡机构（兰氏平衡机构）及初始安装角度，抵消发动机的激振力，有效地减小了发动机的振动激励。 （ 2）基于发动机悬置设计以及隔振理论，合理设计发动机支撑布局，在动力总成与车架之间加入的弹性支承元件，设计其刚度、阻尼系数，通过优化设计传递路径抑制发动机的振动响应。 相关原理： 发动机 振动原理 ：当 发动机 处在工作状态时， 活塞 的运动速度非常快，而且速度很不均匀。当 活塞 位于上下止点位置时，其速度为零，但在上下止点中间位置的速度则达到最高。由于 活塞 在气缸内做反复的高速直线运动，因此必然会在 活塞 、 活塞 销和连杆上产生较大的惯性力。虽然连杆上的配重可以有效地平衡这些惯性力，但却只有一部分运动质量参与直线运动，另一部分参与了旋转。因而除了上下止点位置外，其它惯性力 并不能完全达到平衡状态，此时的 发动机 便产生了振动。 平衡轴就是一个装有偏心重块并随 曲轴 同步旋转的轴，利用偏心重块所产生的反向振动力，使 发动机 获得良好的平衡效果，降低 发动机 振动。 在动力总成与车架之间加入的 弹性支承元件，即为“悬置”，其功能主要有两方面： 支撑作用： 发动机动力总成是车体中较大的集中质量，动力总成悬置作为支承元件，在动力总成的重力载荷下，使悬置不会产生过大的静变形。且当发动机承受各种工况下的自身激励及路面载荷激励时，悬置不会产生过大的动变形。 隔振作用：发动机动力总成悬置由弹性元件组成，需要合理选择弹性元件的刚度与阻尼 参数，提高发动机减振器的隔振率，阻止发动机的激振力传递到车架，即主动隔振；同时还要阻止车架的振动传递到发动机，即被动隔振。 2、收割台惯性力 产生原因 ： 割台传动系统的不平衡质量和不等速运动造成割台传动系统做往复运动和旋转运动时产生不断变化的 惯性力。其中割刀的动刀片及其附件是往复运动质量元件，曲柄、曲柄销、三角摆块是旋转质量元件。同时发动机也因为该惯性力而产生强烈的振动。 解决措施：（ 1） 在割刀支承座处装摆环箱 （渐开线行星齿轮摆环箱）。 （ 2） 在割刀主传动轴上加大块配重铁，调整该平衡块的安装角度 相关原理： 割台：功用是切割作物，并将作物运向脱粒机构。它由拨禾轮、切割器、分禾器和输送器组成。联合收割机割台的原理是通过拨禾轮把待割的作物拨向切割器，通过拨禾器将作物切断，然后把切割下来的作物通过输送装置送往脱粒机构。 摆环箱：收 割机切割器做往复运动时使用的一种传动机构，原理是利用摆叉和偏心原理将圆周运动变成直线往复运动，减少有害的侧向运动。 加大块配重铁，调整其角度： 往复式割刀工作时属于支承切割，定刀片固定 不动，而动刀片以一定的速度进行切割，由于动刀片做往复运动，必然存在不断变化的加速度，而该机构又是由具有一定质量的元件组成，必然产生往复运动 的惯性力，该 惯性力作用在割台上，引起割台连续不断的振动，割台具有较大的质量 ，可以吸收一部分振动，但中小 型联合收割机的割台振动仍然较严重，是其振动的主振源 之一。 通过采用增加平衡配重的方法（关键是确定平衡配重的大 小和方位 ），来 降低振动程度 。 3、路面的随机激振力 产生原因： 收割机 本身就是一个具有质量、弹簧和阻尼的振动系统。由于 其 内部各部分的固有频率不同，在行驶中 由于田间 路面凸凹不平的程度、波峰与波谷的间隔距离以及 收割机 行驶的速度和运动方向的变化，车轮、发动机和传动系统的不平衡，以及齿轮的冲击等各种外部和内部的激振作用而产生整车和局部的强烈振动。 解决措施：（ 1） 在收割机工作装置液压系统的基础上，增加一套利用蓄能器和节流阀、通过管道与收割机动臂液压缸无杆腔连接组成的液压减振回路，构成行驶稳定系统。 （ 2）添加相应的弹性元件也可以减少地面的随机激振力引起的振动。 （ 3）车体水平控制机构 相关原理： 稳定行驶系统：当收割机在不平的路面上行驶时，油液通过节流阀在动臂油缸和蓄能器之间不停地往复运动，由蓄能器吸收因不平路面引起的振动冲击能量，同时节流阀具有阻尼作用而将振动冲击能量转化为热能。由于蓄能器和节流阀的双重作用，当由于地面的随机激振力使得车身及切割台振动时，可以将它们振动而引起的冲击力反作用于车身上，进而降低行驶过程中的振动。目前，国外正在开发这种稳定系统，国内研究还处于初步探索阶段。 车体水平控制机构 ：如下 液压车体水平控制机构示意图，为便于联合收割机在坡地行走和湿田作业，设计了两侧履带前后可上下升降的装置 (在左右行走机构上各装 1 个或 2 个液压缸 )， 使整机始终处于水平状态提高了机器稳定性，在湿田作业时，操纵安装在前部的液压缸，使履带前部升起、后退时，操纵安装在后部的液压缸，使履带后部升起，以保持机器水平姿态。当地面不平机器倾斜时，也可操纵液压缸，使一侧履带上抬或下降，保持机器水平姿态。 车体水平控制机构 4、输送淸选脱粒装置 产生原因：该装置结构复杂，其中的 各种输送器，脱粒滚筒、逐稿器等装置存在着大量的不平衡质量，各部件的运行时将会产生强烈的振动。 解决措施：人们对脱粒清选装置的研究限于对其装置的设计，几乎没有关于它的减振研究。 外文翻译资料 1 机电一体化技术及其应用研究 1 机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微、控制、机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。 数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 能化 即要求机电产品有一定的智能 ,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在 控机床上增加人机对话功能，设置智能 I/O 接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而 有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 络化 由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化 方向发展。 性化 机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在外文翻译资料 2 色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。 型化 微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(称 指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制 电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自 1986 年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针， 1988 年美国加州大学 校研制出第一个微电机以来，国内外在艺、材料以及微观机理方面取得了很大进展，开发出各种 件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。 成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程 中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。 源化 是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 色化 技术的发展给人们的生活 带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。 2 机电一体化技术在钢铁中应用 在钢铁企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数外文翻译资料 3 据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面： 能化控制技术 (由于钢铁具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经等，智能控制技术广泛于钢铁的产品设计、生产、控制、设备与产品质量 诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢 连铸 轧钢综合调度系统、冷连轧等。 布式控制系统 ( 分布式控制系统采用一台中央机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的，分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。 有特 点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。 监视集中控制分散，故障面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 放式控制系统 (开放控制系统 (计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家 产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。 算机集成制造系统 (钢铁企业的 将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控外文翻译资料 4 制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应钢铁生产的要求。 未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的效益，提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在 20 世纪 80 年代已广泛实现 。 场总线技术 ( 现场总线技术 ( 连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术 (如 4 20 C 直 流传输 )就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去 66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化 现场就地控制站等的发展。 流传动技术 传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于 交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。 外文资料翻译 1 n is on of of of a of a of of as NC of as of a of it is to in NC / O of as of up a As of of a is a If is to of 文资料翻译 2 as in we As of of is of to AN a to a as of so in be of of be no 1.5 of is to of is in to it so on of or a to as is of 1.6 is a in to to be by is of or 986 1988 at at of as . 外文资料翻译 3 a of of of in at In to of a be to of at be to 1.8 to as As on be to a of of in s in at of of in of is of In of be in of is to of is at of of 2 in of in In of at of as by of a 文资料翻译 4 in in in As a of it is to in as a of a be or to on of be of be as a of be is of is to a of Is of 外文资料翻译 5 is of by a of in be of so to to to is be to of to of of of of of is of of of In to of is to to of of in 980s is in of in to 0 C 外文资料翻译 6 it in in on be 6% or to of CS of as C in a of C C to of in C C of to AC C or be to or AC in of as a to 分 类 号 密 级 宁宁波大红鹰学院 毕业设计 (论文 ) 4水稻收割机的减振设计 所在学院 机械与电气工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 姓 名 学 号 指导老师 2015 年 3 月 31 日 2 诚 信 承 诺 我谨在此承诺：本人所写的毕业设计（论文） 4水稻收割机的减振设计 均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作 了注释，若有不实，后果由本人承担。 承诺人（签名）： 2015年 3 月 21 日 摘 要 我 国是一个农业大国，水稻是约 英亩最重要的粮食作物，水稻种植区之一。全国水稻种植面积占农作物面积的 30左右，产量近一半， 2009 年粮食总产量，中国的粮食产量达到 10616 十亿公斤，连续六年增加了一个新的纪录。中国南部地区的很大一部分是丘陵地带，在那里收获仍然是没有多大用处，大部分还是用 人类，有一天，大约一亩地收割水稻，生产效率低，和早稻收获在夏天正好赶上最炙手可热的，具有极高的收获收割机效率的特点，一天甚至几十亩的水稻收获面积，如果他们可以使用联合收割机收割水稻，可大大减少劳动力，提高生产效率。因此，可以产生与良好的市场前景的中小型收割机丘陵地带。 下面介绍水稻收割机减震器，它描述了主要使用减振二，基本结构和本文减震器工作原理，其动态的分析。通过比较液体气减振器传统弹簧和橡胶减振器的分析和评价的性能，为液 - 气减振器提供了用于水稻收割机的应用提供了理论基础。作为安全装置的一个减 震器的机械设备被广泛应用于港口机械地震阻尼的领域。阻尼现有的产品，由于他们的材料，技术的限制，以及许多其它因素等方面，能够适应吊装和稀有领域产品的需求，因此新型阻尼器的发展具有非常重要的意义。设计了一种新型的液体 - 气减振器的采用了新型的阻尼结构，并且使用氮气的不疲劳， 小体积弹性模量的特性，它的容量和能量吸收性能优越，回弹时间短，能够以小冲程的较大的阻尼力优选地适于发展而获得需要的端口升降区域。 关键词： 减振 器 ， 水稻收割机 ， 气液 减振 器 ur is a is of of .5 0 of of 009, s 0,616 a of A of is is an of to in to a a or of of if of a of of By on of a of As of is in of to by of to to of in of so of a of To a of a of of is be a of is to 1 2 目 录 摘 要 . . 1 章 绪论 . 1 1. 1 我国联合收割机的现状 . 1 国联合收割机的发展前景 . 1 振系统设计意义 . 1 第 2 章 水稻收割机的减振系统总体设计 . 3 稻收割机的减振系统设计原理 . 3 振 器结构及其工作原理 . 3 内外研究现状 . 5 体参数设定及假定 . 5 第 3 章 气液减振器工作机构设计 . 7 体的 设计 . 7 塞的设计 . 9 向套的设计与计算 . 9 盖和缸底的设计与计算 . 11 体长度的确定 . 12 振装置的设计 . 12 封件的选用 . 12 流杆的尺寸形状的确定计算校核 . 15 流孔设计的形状选择计算和原理 . 17 固螺钉计算 . 17 隔滑动活塞尺寸选择计算 . 20 缸末端机构的结构尺寸计算选择原理 . 21 参考文献 . 22 总 结 . 23 致 谢 . 24 第 1 章 绪论 1 第 1 章 绪论 国联合收割机的现状 水稻收割机的发展很不平衡，除江苏，浙江，上海等发达地区的机器产生高于其他主要稻米产区机产量低走高，制约当地经济的条件下，掩埋对环境的推广和应用的影响收割机仍有一定阻力。然而，在中国的安徽，湖南地区厂家和当地农业部 门已经做了很大的努力，并收到显著的效果。无论需要农业推广服务的厂家做出艰苦的努力。 国联合收割机的发展前景 目前正在生产的机器收益率维持低位，随着农村经济的不断发展和收割机的普及，预计在未来五，六年履带式水稻收割机具有广阔的市场前景。 结合我们的市场结构也在悄然发生了变化，在总量增加年复一年的比例联合收割机。 2009年前八个月，占联合收割机占 国家统计局显示， 2009年 1国累计生产的主要制造企业相结合的 83,100台，同比增长 各类型。 农业庄园，产业化，大面积的 农村土地承包经营推广，没有收获机械没有。 配置农贸市场是这样的出发点是结合小劳，节省时间，减少劳动，减少浪费，提高为商业目的效率，服务和盈利能力跳跃设置，最终使服务提供商能够实现上述被市场预期的目的，小型联合收割机如下：低廉的价格，最低的价格，或符合农民的电流容量，以弥补买方或用户的一致好评 ;故障少，使用可靠性 ;符合操作使用与农村的能力现在的技术质量 ;谷物品种，在一个较大的工作区域中的应用 ;不笨拙，某种类型的美丽的外观 ;维修和零件应该是更方便。 收割机的发展方向将是高技术化方向发展，打造出很强的适用性收割机 市场的发展，不同地区的发展不同的收获是有希望的。因此，相应的制造高性能联合收割机是适应发展的趋势。 振系统设计意义 主要用在减震器作品，通过减少其中的机械设备，安全装置被安装在机器设备的一个安全部分的减震器的冲击来实现的。阻尼器功能，是在操作期间的装置中，以吸收由冲击力产生的，有效地保护和减轻引起作为碰撞的结果，设备损坏的冲击力。国减震器的制造和使用有严格的规定和限制。 宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 2 目前阻尼器常用可分为两类：一类是蓄压式阻尼器，其制度形式分为春季和减震器橡胶减震器 ;另一种是能量式减振装置，其结构分为聚氨酯减震 器，液压减震器， 性减震器阻尼机构。由于各种类型的减振器材料，结构不同的应用范围和环境中有所不同。 目前最广泛使用的类型的摩擦和摩擦阻尼器有两种橡胶，其特点是结构简单，制造成本低，但小的容量和性能不稳定的。弹性粘土减振器具有容量大，体积小的阻抗力，结构简单，性能稳定，体积小，重量轻等优点，近年来，有一定的发展。境内机构和研究部门在 90年代末就开始弹性减震器粘土的研究和开发，并开发出了原型负荷试验，并取得了一定的经验。与国内外的研究和当前弹性粘土和粘土材料的减震器和性能水平的生产发展相比还有一 定的差距。随着中国铁路的深入突飞猛进，车辆荷载，列车的总重量，运行速度和货车编组站将被允许悬挂起来，不断提高速度。其结果是，垂直功率的车辆之间的作用会增加，因此，为适应新的重型减震器的快速发展和操作已迫在眉睫。 。 第 2 章 水稻收割机的减振 系统总体设计 3 第 2 章 水稻收割机的减振 系统总体设计 稻收割机的减振系统设计原理 稳定行驶系统：当在收割机不平的路面行驶，通过节流的油不断地将动臂缸和蓄能器，累加器振动引起的由冲击能量的吸收而引起的，用振动节流减震效果不平路面和冲击能量之间穿梭被转换成热能。因为累加器的双重作用， 并当由于随机激振力的地面与切割表时使身体振动油门的，它们可能会影响由反应至车体引起的，从而减少了驱动时振动的振动。目前，该稳定系统正在开发国外，国内的研究还处于探索起步阶段。 体水平控制机制：对身体的液压示意图水平控制机构，为了便于斜率结合设计为向上走和湿现场操作和向下的履带装置的前侧和后侧（上左和右行进有一个或两个液压缸）的管中，使机器始终处于水平状态，以改善机器的稳定性，在湿田作业时，液压缸操纵的安装的前部，使前履带的一部分凸起，当背，安装在转向液压缸的后部，这样后履带升高到保持机器水平姿态。本机倾斜表 面凹凸不平，也可转向液压缸，轨道抬高或下降使得侧面保持水平姿态。 车体水平控制机构 振 器结构及其工作原理 根据在介质上，该液体可分为液压减震器流体气体减震器和减震器。当受到攻击液压减振器，根据两个冲击之间的力阻抗相对速度的大小物质，形状和中等粘度液体喷口。一般来说，更大的冲击速度，减震器阻抗力的增加，更大的容量。因此，该液压减震器具有大的容量，性能稳定，易于调整的特性，它的良好的阻抗特性，不仅提高了车辆的力的结构，同时也提高了外国机车运行稳定性在一定 程度上使用。尽管液压减振器上述优点，研究和开发的历史也已经几十年了，但在国内铁路车辆上的应用，目前仍是空白，主要的原因是液压密封的可靠性。宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 4 用在液压密封效果和密封寿命领域的技术进步已大大提高，充分满足的液压减震器，适合不同的场合，液压阻尼在工业自动化生产线已被广泛使用，并逐渐目前的要求扩展到交通运输，吊车液压减震器，汽车等领域的领域得到了越来越广泛的应用。由于需要阻尼铁路机车车辆，使得在铁路机车车辆受到一定的限制使用液压减震器的要求的特殊性。液压减震器一般多采用钢板弹簧的复位弹簧，并利用铁路机车车辆的环境和业 务特点，往往往复冲击，不锈钢弹簧的疲劳寿命问题极大地限制了液压减震器的应用程序。液气风门正是为了克服这一缺点和发展 . 图 1 显示了液 - 气减振器的简要结构。在油室（ 1）和（ 2）填充有液压油，气室 2 填充有氮气的一定的初始压力，并且使氮气通过浮动活塞 4 隔离之间的液压流体通过。当碰撞相邻车辆之间发生，即推柱塞油室（ 1），所述油室（ 1）从分油室（ 1）由节流所形成的阻尼环 8 和节气门减振器杆 10 个环的液压油的狭缝，然后通过形成在柱塞 7 的端部的锥阀孔的单向阀锥体 6，流入到油室（ 2），使得所述油室（ 2）的油的增加，从而在浮 动活塞 4 向左移动，气室 1 被压缩氮。根据流体力学的理论，被压缩的氮可起到弹簧的作用，但与钢弹簧相比，它不会出现疲劳。时的冲击，绝大多数的动能转化为热能由气缸逃逸到大气中，只有少量的能量转化为液压流体就可以了，因此，液体和气体阻尼器的能量吸收率也比较大。当车辆之间的冲击减缓或消失，将氮气通过所述活塞的液压油的压力从液压油会流回油室通过该柱塞端部的单向阀的油室（ 2）通过（ 1）时，柱塞又回到了原来的工作位置。其中，柱塞的相对端可轴向移动，但只在减振器被压缩，加上柱塞的单向阀锥形相对端可轴向移动，但其只有当减振器被压 缩负荷中打开。当阻尼器卸载，在单向阀锥形油压靠在柱塞的阀座端部按压，提动阀孔 7 被关闭，并通过柱塞止回阀的油的油室（ 2）流入回油腔（ 1）的端部，以完成风门卸载。 1 柱塞 ;2气 腔 ;3缸 体 ;4浮 动 活 塞 ;5油 腔 (2);6 单向锥阀 ;79 油腔 (1);10锥阀节流孔 ;8节流阻尼棒 。 第 2 章 水稻收割机的减振系统总体设计 5 节流阻尼棒的形状和尺寸是确定液气 减振 器特性的关键 ,只要选择节气门减振器杆的形状和大小合适的，可以使减震器阻尼特性来实现这个理想。对于具有相同的冲程气液减震器阻尼油门杆来改变阻尼力的形状和大小可以变化在大范围内，以满足各种操作速度和牵引上的机车车辆减震器的要求的总重量的模型。与其它模式阻尼相比，该功能液 - 气减振器，以有更广泛的范围内，所以在过去 10 年已被广泛使用在欧洲。 内 外研究现状 早在 欧洲国家开始减震器进行了系统的研究，早在 19世纪中叶，已经公开发布了弹簧阻尼，摩擦阻尼器，橡胶减震器，液压减震器和气液减振器各种减振器。阻尼器的性能在很大程度上取决于由振动阻尼材料，所以一振动阻尼材料的选择和研究是非常重要的。液压油，金属弹簧，橡胶减振三种常用材料，但它们分别存在着各自的缺点：导致短暂的，一旦磨损金属弹簧 ;疲劳损伤和橡胶老化变形的问题存在。这样的人生是有限的 ;液压减振器具有较大的容量，性能稳定，易于调节其良好的阻抗特性的特性，不仅改善了力的机械结构，而且还提高了减震器的耐冲击 性，正因为液压减振器的特性更好，因此，在其他重型机械，船舶，铁路部门也得到了成熟的应用。但他们使用的液压减震器在实际工作过程中阻尼器复位件金属弹簧的往往受到影响，使得金属弹簧的疲劳寿命问题，大大限制了它的应用。 发展的气 - 液阻尼器，正是为了克服这些缺点，以便发展现有的产品，它采用压缩空气作为复位件，不仅消除了金属弹簧的疲劳，并实现了无磨损的工作，以提高其使用寿命提高减震器的稳定性。与气 - 液阻尼器具有显著减少了新结构的减震效果。复位性能部分是稳定的气，克服复位件常引起疲劳和缺乏弹性的影响，液压减震器。 目前被广泛使用在气 - 液阻尼器重型机械，纺织机械，飞机，汽车，铁路车辆和城市轨道车辆。 体参数设定及假定 主要技术要求： 1. 收割机的行走速度为 s； 2. 运载 100 3. 设计寿命 10 年。 宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 6 假定 减振 器的 主要 性能 参数 为： 减振 行程为 150始阻抗力为 140力吸收率 80以上，冲击容量 140大阻抗力 1100 碰撞瞬时的动能 : =1660m 碰撞瞬时速度 2) 减振 行程内由运行阻力和制动力消耗的功： ( S(m)=( 1497+7637) 397(1096) 运行摩擦阻力 187100=1497 制 制动器的制动力矩换算到车轮踏面得力，按最大减速度计算： P 制= 制= =7637 制a 规范允许 的最大减速度为 减振 行程 S= = （ 3） 减振 器容量验算：按计算行程 n W 缓 n 同时吸收碰撞动能的 减振 器的台数 2 组动 = 2 3971660 =632 m （ 4） 减振 器容量验算：按实 际行程 150动 n W 缓 n 同时吸收碰撞动能的 减振 器的台数 2 组动 = 2 10961660 =282 m 第 3 章 气液减振器工作 机构设计 7 第 3 章 气液 减振 器 工作 机构设计 新型液气 减振 器的设计结构主要由撞头、气腔、柱塞杆、液气隔离活塞、油腔、限速阀、油缸、缸筒等组成。 1组成部件功能： (1)撞头，对于起重机械上应用的 减振 器，其撞头主要用来承受起重机上的 小车、臂架、活动对重及其它起重机械的 冲击力。 (2)气腔，用来储存作为新型液气 减振 器复位件的压缩氮气。 (3)活塞杆，放置阻尼机构一限速阀，当 减振 器受到冲击时，柱塞杆进入油 缸迫使液压油向油腔流动。 (4)气液隔离活塞，主要目的是使气体与液体分开，即密封作用。 (5)油腔，储存压缩过程中由油缸流入的液压油，并推动气液隔离活塞向气 腔移动进而压缩气体。 (6)限速阀，新型液气 减振 器的阻尼机构。 基本技术数据，是根据用途及结构类型来确定的，它反映了工作能力及特点，也基本上上确定了轮廓尺寸及本体总质量等。 体 的设计 工作压力 作压 力 查表取液压缸工作压力为 32设备类型 机 床 农业机械或中型工程机械 液压机、重型机械、起重运输机械 磨床 组合机床 龙门刨床 拉床 工作压力 P（ 5 2 8 8 10 10 16 20 32 气液 减振 器 拟采用 1个油缸同时进行工作的，最大负荷为 最大阻抗力 1100且工作过程为 前进 后退 过程的工作循环。 液压缸的机械效率 工进 时候的负载是最大的， 每 个 液压缸内径的计算 宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 8 D=103=158=32液压传动与控制手册经过标准化处理 D=160 表 1 液压缸内径系列 10 12 16 20 25 32 40 50 63 80 100 125 160 200 250 320 400 500 缸体是液压缸中最重要的零件，当液压缸的工作压力较高和缸体内经较大时，必须进行强度校核。缸体的常用材料为 20、 25、 35、 45 号钢的无缝钢管。在这几种材料中 45号钢的性能最为优良，所以这里选用 45号钢作为缸体的材料。 2 式中， 实验压力， 液压缸额定压力 ， 16， 缸筒材料许用应力， N/ =b为材料的抗拉强度。 注： n 额定压力又称公称压力即系统压力， 32=40压缸缸筒材料采用 45钢，则抗拉强度： b=600全系数 压传动与控制手册 10，取 n=5。 则 许用 应力 =202 =1202 25020= 3 章 气液减振器工作 机构设计 9 10D ,满足 10D 。所以液压缸厚度取 25液压缸缸体外径为 225 液压缸工作行程长度可以根据执行机构实际工作的最大行程确定，并参照表4压缸活塞行程参数优先次序按表 4中的 a、 b、 表 4（ a）液压缸 行程 系列（ 3496 25 50 80 100 125 160 200 250 320 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3200 4000 表 4（ b） 液 压缸 行程 系列 （ 3496 40 63 90 110 140 180 220 280 360 450 550 700 900 1100 1400 1800 2200 2800 3600 表 4（ c） 液压缸形成系列（ 3496 240 260 300 340 380 420 480 530 600 650 750 850 950 1050 1200 1300 1500 1700 1900 2100 2400 2600 3000 3400 3800 液压缸长度 里取 L=150 塞的设计 由于沿液压往复滑动的作用下在气缸的活塞，因此，它应适当与缸，既不太紧也不太多空间。紧，不仅最小启动压力，降低机械效率，并且容易损坏缸和活塞的配合表面 ;间隙过大时，会引起液压 缸内部泄漏，减少不符合要求的设计性能的液压缸的容积效率。活塞和气缸密封件形式分为：间隙密封（用于低压系统的液压缸活塞密封圈），活塞环密封（适用于广泛的温度变化，因此需要低摩擦，长寿命的活塞密封圈），密封环密封 3 类别。其中还包括一个 O 型圈密封环（密封性能好，摩擦系数低，安装空间小）， Y 型圈（用时为 20压力，高速往复油缸密封件），环（耐高压，耐磨损，低低温性能，逐渐取代 Y 型圈）， V 型圈（可以在压力为 50用性，但摩擦阻力）使用。综合以上因素，考虑到 O 型圈的选择。 向套的设计与计算 导向长度 宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 10 当活塞杆完全伸出，从该中点到所述引导套筒的滑动面的中点的活塞支承面的距离被称为导向器的最小长度 1。如果引导长度太短，初始偏转将导致液压缸因增加该间隙，影响了液压缸的工作性能和稳定性。因此，在设计中必须确保气缸的导向件的一定的最小长度。根据经验，当液压缸的最大行程为 L，圆筒直径为 D，则引导件的最小长度 : 220 （ 4 一般 导向套滑动面的长度 A，在缸径小于 80取 A=(，当缸径大于 80取 A=(.0)d.。活塞宽度 B 取 B=(。 若导向长度 H 不够时 ,可在活塞杆上增加一个导向套 K(见图 4增加 H 值。隔套 K 的宽度)21 （ 。 图 4压缸最小导向长度 1 有一般导套导向套，易拆导向套，球形导向套和静压导向套等，根据适当选择的工作。 1）这是一般的导套引导套筒被安装在轴承座或盖，所述油底壳润滑密封环唇部的内部的压力和开放天空 6。 2）易拆本指南适用导套螺钉或拧上盖子。当导向套筒和密封件的磨损，并需要在不拆卸帽和杆就可以进行更换，维修十分方便。它适用于苛刻的工作条件，需要频繁地更换导向套并密封的情况下，但不容许液压缸拆卸。 3）球形导向套筒这个球形帽与导向套筒中，当引起的偏心载荷在活塞杆倾斜接触，所述引 导套筒可自动调整位置，以移动的方向相一致，以使导向套轴，不生产。 “憋劲”的现象。这样，不仅保证了活塞杆的光滑工作和引导套筒孔第 3 章 气液减振器工作 机构设计 11 磨损是相对均匀的。 4）高静导向套杆往复频率，速度，振动的液压缸可用于静压导引套。由于活塞杆和导套之间的压力油膜，在它们之间没有直接接触，而是浮在油压力，使低摩擦系数，无磨损，刚性，能吸收振动，同轴高，但在制造复杂的，必须有一个专用的静态系统。 盖和缸底的设计与计算 在单活塞液压缸中， 有活塞杆通过的端盖叫端盖，无活塞杆通过的缸盖叫缸头或缸底。端盖、缸底与缸筒构成密封的压力容腔，它不仅要有足够的强度以承受液压力，而且必须具有一定的连接强度。端盖上有活塞杆导向孔（或装导向套的孔）及防尘圈、密封圈槽，还有连接螺钉孔，受力情况比较复杂，设计的不好容易损坏。 端盖厚 )h 1 式中 螺钉孔分布直径， P 液压力， 2 密封环形端面平均直径， 材料的许用应力， 2 缸底分平底缸，椭圆缸底，半球形缸底。 覆盖在除了该结构，以解决与气缸的密封连接，但还必须考虑导杆，密封和灰尘等的问题 6。缸端连接形式有以下几种： 积小，质量低，用途广泛。焊接缸后可能会变形，并且内圆筒是不容易处理。主要用于液压缸活塞。 接（男，女）的特征在于小的径向尺寸，更小的质量，被广泛使用。圆筒的外径进行加工，并应同轴内径 ;徐处理专用工具 ;密封件应安装，以防止失真。 于加工，易于操作，应用广泛。径宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 12 向尺寸比大的质量的螺纹连接大。非焊接法兰的端部应炖厚。 用性好。缸体加工简单，操作方便，使用更广泛。大尺寸，大质量。装载大型双作用气缸。 被分成半环半环 2 种外面。外半环连接的特征在于，连接该液压缸的外径小棒的质量比进行处理。半环形槽削弱了气缸，对于气缸壁的 厚度应较厚。半环形的连接的特征是紧凑，低质量。当安装结束深入缸，密封件可以是入口边沿擦伤。 积小，质量低。 体长度的确定 液压缸缸体内部长度应等于活塞的行程与活塞的宽度之和。缸体外形长度还需要考虑到两端端盖的厚度 1。一般液压缸缸体长度不应大于缸体内经的 2030倍。 振 装置的设计 液压缸的活塞杆（或柱塞杆）具有一定的质量，在液压力的驱动下运动时具有很大的动量。 在它们的行程终端，当杆头进入液压缸的端盖和缸底部分时，会引起机械碰撞，产生很大的冲 击和噪声。采用 减振 装置，就是为了避免这种机械撞击，但冲击压力仍然存在，大约是额定工作压力的两倍，这就必然会严重影响液压缸和整个液压系统的强度及正常工作。 减振 装置可以防止和减少液压缸活塞及活塞杆等运动部件在运动时对缸底或端盖的冲击，在它们的行程终端能实现速度的递减，直至为零。 封件的选用 液压缸工作中要求达到零泄漏、摩擦小和耐磨损的要求。在设计时，正确地选择密封件、导向套（支承环）和防尘圈的结构形式和材料是很重要的。从现在密封技术来分析，液压缸的活塞和活塞杆及密封、导向套 和防尘等应作为一个综合的密封系统来考虑，具有可靠的密封系统，才能式液压缸具有良好的工作状态和理想的使用寿命。 在液压元件中，对液压缸的密封要求是比较高的，特别是一些特殊材料液压第 3 章 气液减振器工作 机构设计 13 缸，如摆动液压缸等。液压缸中不仅有静密封，更多的部位是动密封，而且工作压力高，这就要求密封件的密封性能要好，耐磨损，对温度适应范围大，要求弹性好，永久变形小，有适当的机械强度，摩擦阻力小，容易制造和装卸，能随压力的升高而提高密封能力和利于自动补偿磨损。 密封件一般以断面形状分类。有 形等。 除他都属于唇形密封件。 液压缸静密封部位主要在孔的活塞和活塞杆，轴承在圆筒状的缸孔，气缸盖和气缸体等的端面 6。虽然这些部件都仍然密封的，而是由液压工作，有点意外，就会造成过大的泄漏和渗漏。 密封静密封部位基本上都使用 O 型圈。 O 形圈是小的，的确是一个精密的橡胶制品，通过使用复杂的条件下，具有良好的尺寸稳定性和保持其性能。当设计选择，可根据材料和尺寸，以及安装和维护的适当选择的条件下采取合理的措施，以获得更满意的密封。在许多形式，如矩形，三角形， V 形，燕尾，半圆形斜 底部安装 O 形圈槽，可以根据不同的条件来选择，不能一概而论。最常用的是一个矩形槽，容易加工，但容易削弱环相反的现象 。 液压缸密封件的主要部分，用于密封的密封件在活塞和汽缸内孔，所述活塞杆和所述轴承（导向套筒）。 戒指是我们的行业使用非常广泛的液压缸往复密封件。这是一个轴密封洞，不具有普遍性。通常，当压力大于 16，挡圈下，不能单独使用。当超过16和用于移动所述活塞密封件，保持环应采用防止该间隙，“出”。 海豹 在液压组件，该液压缸的密封要求相对高，特 别是在一些特殊的液压缸，如摆动液压缸或类似物。不仅具有静态液压缸密封件，该网站是更动态密封，和高的工作压力，这需要更好的密封性能的密封，耐磨损，适应的高温范围，要求弹性好，永久变形小，有适合的机械强度，低摩擦，易于制造和组装和拆卸，可随自动补偿磨损压力密封能力，有利于得到改善。密封件通常被分类部的形状， U 形， V 形和 状。除了 O 型，其他属于唇形密封。 B. O 形密封圈的选用 宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 14 静态密封件缸膛的主活塞和活塞杆，圆柱形支撑基部和缸孔，气缸盖和场所的端面。密封静密封部位基本上都使用 O 型圈。 环动密封部位 由于 O 形环的往复运动有一个起始大的电阻故障，所以密封作往复运动一般不会有 O 形环，以及使用唇形密封或金属密封件。 液压缸密封件的主要部分，用于密封活塞与气缸孔，活塞杆和密封件的支承基座（或引导套筒）。 活塞环的弹性金属密封，摩擦阻力小，耐高温，使用寿命长，而且密封性能差，内部泄漏量大，而且工艺复杂，成本高。严格的要求和液压缸的内部泄漏需要高温，使用这种密封更合适的。 在一般情况下，密封压力 V 形环密封件可以通过按圈进行调整，但摩擦阻力，温度严重。因为它是用来在一组，模具多，不经济。对于速度不高， 直径较大的输出液压缸，与此优选的密封。 尽管 U 形唇密封环，但在安装抑制所需的支撑环，否则它容易滚动的嘴唇，但是当操作压力低于 10低只能用于中，高压液压缸不适用。 相比较而言，以确保密封效果，摩擦小，易于安装，易于在的情况下，制造经济密封圈。它不属于自封高压缩型密封唇，副轴和两个孔。 。 综上，所以本设计选用 圈，聚氨酯和聚四氟乙烯密封材料组合使用，可以显著提高密封性能： 爬行现象； 磨损，使用寿命长； 装简便。 这种组 合的特别之处就是允许活塞外园和缸筒内壁有较大间隙，因为组合式密封的密封圈能防止挤入间隙内，降低了活塞与缸筒的加工要求，密封方式图如下： 第 3 章 气液减振器工作 机构设计 15 图 3封方式图 流杆的尺寸形状的确定计算校核 由图 2 一 l 液气 减振 器的结构原理图可见， 液 - 气减振器相对复杂的内部结构影响其动态杂，很多因素的影响，因此，需要建立一个更精确的数学模型来描述。根据其基