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割草机
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9gzx型旋转式割草机,gzx,旋转,割草机
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塔里木大学毕业论文（设计）任务书学院机械电气化工程学院班级学生姓名熊浩然学号课题名称9GZX型旋转式割草机设计起止时间2014年12月1日 2014 年 5月 25日（共 10周）指导教师廖结安职称讲师课题内容1、查询有关9GZX型旋转式割草机技术方面的资料，消化资料，完成开题报告。2、熟悉9GZX型旋转式割草机的传动及进给系统结构，测量有关参数，提出设计思路。3、完成9GZX型旋转式割草机的整体方案设计，并完成设计图。4、完成各部件的设计及主要零件的设计；5、完成9GZX型旋转式割草机的设计拟定工作进度（以周为单位）第1到2周： 熟悉题目,开始查阅资料，完成开题报告。第3到4周： 消化资料，设计方案。 第5周： 方案研究，确定具体方案，做出开题报告。第6周： 进行结构分析，计算。第7周： 进行设计结构草图。第8周：完成图纸，进行设计论文。第9周：完成设计论文，准备有关毕业答辩。第10周： 交毕业设计的各种资料，并进行答辩。主要参考文献1隈部淳一郎.精密加工振动切削基础及应用，机械工业出版社，6, 1985.2王立平，杨叔子，杨兆军.振动钻削的国内外研究状况和发展趋势，机械设计与制造工程，2, 1999.3高本河，熊镇芹，吴序堂等.振动钻削技术综述，机械制造，1. 2001.4 王世清.深孔加工技术M.北京：石油工业出版社，1993.209220。5 刘战锋等.小直径内排屑深孔振动钻削试验研究.新技术新工艺，1998（4）：1314.6 李言，薛万夫. 钛合金小直径深孔的振动钻削研究J.陕西机械学院学报，1998,Vol.5,No.3：209213.任务下达人（签字） 年 月 日任务接受人意见任务接受人签名 年 月 日注：1、此任务书由指导教师填写，任务下达人为指导教师。2、此任务书须在学生毕业实践环节开始前一周下达给学生本人。3、此任务书一式三份，一份留学院存档，一份学生本人留存，一份指导教师留存。根据情况填写，你若没要求可不写设计课题名称：9gzx型旋转式割草机图纸交稿时间要求（详细说明，交什么图纸，几号交）2维图用cad 三维图用solidworks全套设计交稿时间要求 4月30号其他特殊说明：4月9号给我一部分东西 填写完请把此表和其他所有设计要求相关文件放入文件夹并打包并修改成课题名传给我， 分 类 号 密 级 宁毕业设计(论文)9gzx型旋转式割草机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11机自x班姓 名学 号指导老师 2015 年 3 月 31 日诚 信 承 诺我谨在此承诺：本人所写的毕业设计（论文）4LBZ-100型割草机割草机改进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 要割草机的发展方向将是向高科技化方向发展，制造出适用性强的割草机很有发展市场，对不同地区开发出不同的割草机是很有发展前途的。由此，相应的制造出高性能的割草机是国外收获机的发展概况。该割草机可一次性完成割草、割草、分离和装袋作业。该机体积小、重量轻，操作灵活，通过性与适应性好，较好地解决了大、中型割草机在丘陵、山区和水田难以割草的难题。割草的发展方向将是向高科技化方向发展，制造出适用性强的割草很有发展市场，对不同地区开发出不同的割草是很有发展前途的。由此，相应的制造出高性能的割草是国外收获机的发展概况。该割草割草可一次性完成拉伸、割草、分离和装袋作业。该机体积小、重量轻，操作灵活，通过性与适应性好，较好地解决了大、中型割草在丘陵、山区和水田难以拉伸的难题。割草试验机适用于航空航天、石油化工、机械制造、金属材料及制品、电线电缆、橡塑胶、纸品及彩印包装、胶粘带、箱包手袋、纺织纤维、食品、制药等行业。可测试各种材料及成品、半成品的拉、压、弯、剪等物理性能，选购各种不同的夹具可做抗拉、抗压、持拉、持压、抗弯、撕裂、剥离、黏着力、剪力等试验。拉伸试验是指在承受轴向拉伸载荷下测定材料特性的试验方法。利用拉伸试验得到的数据可以确定材料的弹性极限、伸长率、弹性模量、比例极限、面积缩减量、拉伸强度、屈服点、屈服强度和其它拉伸性能指标。从高温下进行的拉伸试验可以得到蠕变数据。金属拉伸试验的步骤可参见ASTM E-8标准。塑料拉伸试验的方法参见ASTM D-638标准、D-2289标准（高应变率）和D-882标准（薄片材）。ASTM D-2343标准规定了适用于玻璃纤维的拉伸试验方法；ASTM D-897标准中规定了适用于粘结剂的拉伸试验方法；ASTM D-412标准中规定了硬橡胶的拉伸试验方法。1.准备试件。用刻线机在原始标距范围内刻划圆周线（或用小钢冲打小冲点），将标距内分为等长的10格。用游标卡尺在试件原始标距内的两端及中间处两个相互垂直的方向上各测一次直径，取其算术平均值作为该处截面的直径，然后选用三处截面直径的最小值来计算试件的原始截面面积关键词：割草机；割草； 改进设计29Abstract The development direction of harvester will be to high-tech direction, making out the applicability of harvester is the development of the market, is very promising for different regions developed different harvester. Thus, the corresponding manufacturing combine high performance is the development of foreign harvester. The development direction of harvester will be to high-tech direction, making out the applicability of harvester is the development of the market, is very promising for different regions developed different harvester. Thus, the corresponding manufacturing combine high performance is the development of foreign harvester. The rice combine harvester can complete harvesting, threshing, separation and bagging operations at one time. The development direction of harvester will be to high-tech direction, making out the applicability of harvester is the development of the market, is very promising for different regions developed different harvester. The development direction of harvester will be to high-tech direction, making out the applicability of harvester is the development of the market, is very promising for different regions developed different harvester. Thus, the corresponding manufacturing combine high performance is the development of foreign harvester. The rice combine harvester can complete harvesting, threshing, separation and bagging operations at one time. The machine has the advantages of small volume, light weight, flexible operation, through and good adaptability, can better solve the problem of big, medium-sized harvester to harvest in the hilly, mountainous and paddy field.Thus, the corresponding manufacturing combine high performance is the development of foreign harvester. The rice combine harvester can complete harvesting, threshing, separation and bagging operations at one time. The machine has the advantages of small volume, light weight, flexible operation, through and good adaptability, can better solve the problem of big, medium-sized harvester to harvest in the hilly, mountainous and paddy field. The machine has the advantages of small volume, light weight, flexible operation, through and good adaptability, can better solve the problem of big, medium-sized harvester to harvest in the hilly, mountainous and paddy field.The rice combine harvester can complete harvesting, threshing, separation and bagging operations at one time. The machine has the advantages of small volume, light weight, flexible operation, through and good adaptability, can better solve the problem of big, medium-sized harvester to harvest in the hilly, mountainous and paddy field.Key Words: rice thresher threshing; improved design;目 录摘 要IIIAbstractIV目 录V第1章 绪论1第2章 总体方案确定22.1 割草机工作原理22.2割草机总体设计32.2.1割草机的类型定位32.2.2 割草机的整机结构及选择32.2.3 割草机的工作流程3第3章 割草机设计43.1 割草原理43.2 割草机类型选择4第4章 动力的选择64.1 整机消耗的功率计算64.1.1 割草机的功率消耗的计算64.1.2 清选装置的功率消耗的计算64.2 柴油机的选择7第5章 传动装置设计85.1 传动路线85.2 确定传动装置的传动比85.3 传动装置动力参数的计算85.4 皮带轮的设计与计算95.5 验算小带轮的包角105.6 确定V带根数105.7 单根V带预紧力的计算105.8 计算压轴力11第6章 齿轮的设计与计算126.1 材料的选择及许用应力的确定126.2 按轮齿接触强度的计算126.3 按齿根弯曲强度设计13第7章 轴的设计与计算157.1 轴的材料选择157.2 轴的最小直径确定157.3 轴的结构设计157.4 轴的校核16第8章 键连接选择19第9章 滚动轴承选用209.1 滚动轴承校核209.2 割草滚筒转速计算219.3 滚筒直径计算219.4 割草滚筒长度确定22第10章 割草机其他部分设计2310.1 滚筒割草齿设计2310.1.1 弓齿形状选择2310.1.2 弓齿的排列2310.1.3 相关参数的计算2310.2凹板的设计2410.2.1 凹板类型的确定2410.2.2 凹板直径的确定2410.2.3 凹板与滚筒之间间隙的确定25结论26参考文献27致 谢28第1章 绪论割草机为割草机械，是指以农作物种子的能力，源于机械分离，主要是指农作物收获机械。根据为谷物，不同类型的割草机的材料。如“打米机”割草使用;被称为“玉米割草机”割草玉米等。割草机称为“谷机”，是机械割草稻最常用的手段。后需要第一割草，稻粒的这种机械分离和茎。割草机分为两类，一类靠人力驱动器上，被称为“人类的节拍机”，半机械化的工具;会打米机动力驱动，它被称为“力量割草机。”割草机出现大大降低了割草的劳动强度，同时也提高农业生产力。切割尚未经过，“颗粒”，这是在除了颗粒外壳，茎的过程。要做到这一点是使用老方法被称为“枷”使谷物和外壳仪器分离连续击败了。其次是“年轻”的山谷，必须抛到空中谷类让风出光，不希望小米和“糠”的那部分，剩下的粮食落后。这是割草净化装置这是辛苦的、劳累至极的工作，而且花费的时间又很长。4000平方米的用手割草要花大约5天时间。它需要很长的时间。 4000平方米割草的手需要五天左右的时间。苏格兰发明家詹姆斯默克尔和他的儿子，安德鲁，要改变这种状况。经过长期的努力，终于在18世纪后期，詹姆斯已经开发出一种机器，配备了木制框架旋转鼓。安装在木制框架与窄带，当它变成以形成气体流，从而吹入外壳上的。安德鲁返回到机加一个释放壳扑设备。默克尔任何动力割草机可以很容易地找到驱动源。他们选择使用马来司机第一台机器，但很快创建一个新的机器与水和蒸汽动力。割草机是在美国，那里的劳动力短缺很成功，但也大农业。割草机在英国很不受欢迎。手工割草提供了农业工人冬季的就业机会。割草机威胁着许多农业劳动者，使他们失去了工作。第2章 总体方案确定第2章 总体方案确定2.1 割草机工作原理割草机整机选用一台电机和一台鼓风机，电机，风扇转动和倒开关控制停止。电机顺时针饲料玉米棒，CCW主要用于启动玉米棒和故障排除的球迷吹掉产生的碎片割草，渣。通过皮带轮，皮带轮无级变速器，同步齿滑轮，所以切割器电动机，玉米棒形的旋转切削工具，在工作中调整转向手柄，可以增加或减少切割器的速度;另一种传输线从两三角皮带轮，蜗杆传动三套鼓转动。割草机装在滚筒压缩弹簧，橡皮辊，塑料辊，橡皮辊，它们旋转两组（棒送入玉米），无论是从橡胶辊夹紧作用，而且还棒运送玉米的功能，玉米上的穗轴弹簧直径，可以进行按照适当调节两辊之间的距离，以适应不同直径的棒割草要求。一组塑料滚筒可以是玉米芯保持器，输送到废液箱。工具和刀具润滑使用滴灌杯油，用橄榄油润滑油。为紧凑，内置切刀塑料轴承。塑料轴承上旋转的轴。 机器润滑蜗轮，蜗杆，塑料轴承，蠕虫的主要部分，该蠕虫使用开放带动，润滑黄油;当运行塑料轴承需要润滑，使用标准的针型油杯，在200毫升的体积，而对于此配备有滴液管，管路端用螺栓固定在油杯，轴承上的槽连接的另一端。滴水管的情况下可见油杯调节工作的大小。橄榄油的润滑油最好的选择，考虑到可供测试的其他食用油的价格。割草谷物被切断通过机械方式送料装置由入口进入割草割草滚筒和凹印在很短的提取凹印通过明确粮食清洁屏幕和球迷清洗网格状的装置进入由打击和擦的;长萃取到分离装置以分离茎和种子，以及一个长阀杆排出机外，粮食等短提取通过所述分离装置的筛子进入洁净谷物清洗设备之下;风扇和下清洗筛子，稻壳和其它小碎屑的联合作用被吹到机光，干净的食物聚集晶粒外面成可经由粒收集装置的设备。2.2割草机总体设计这种设计是一个小稻田根据南方丘陵区割草机是小而设计，结合割草机可以完成割草，割草，分离和装袋操作。本机体积小，重量轻，操作灵活，通过良好的和适应性，在山上大，中型割草机更好的解决方案，山脉和割草难的问题，双季稻区南部，泥脚不深更大的超过20厘米就可以正常割草稻田。2.2.1割草机的类型定位整机形式为：悬挂式、全喂入割台形式为：带搅龙输送器式卧式割台割草机形式为：轴流式2.2.2 割草机的整机结构及选择割草台悬挂在框架悬架，后悬架割草机的柴油，配置在左侧割草机中间槽的前方，前部和后部端部连接到切割台和割草部。有关资产负债割台，割台被放置到合适的档位。为收获后留割草设备布局，风选设置在右侧，而粮袋放置在右侧的割草机割草部背面的平衡割草机。由柴油机，柴油后动力输出轴提供动力的收获部分提供整体前进的动力。2.2.3 割草机的工作流程 当割草机进行操作，先卷分配到作物刀，砍下一刀切割后的作物，然后滔滔不绝的产量下降到割台，割台螺旋输送器，以削减产量倒下预留伸展左侧是指向机构，组织放下以高速发送回槽抛物线手指螺旋钻作物，槽作物的手指后该机构发送从所述塔底物流连续加入到释放机构抓取，作物后入轴流割草机制，因为它是受高速战斗以及作物为螺旋运动不断击中凹版屏的结果期间辊掺入，使得晶粒把它关闭，并落在通过在凹谷组螺旋钻筛板。谷粒谷跌至镶钻推抵簸（上未显示的另一面），再由风选被抛向粮袋。割草机被关造成凹版目筛保留不能通过粮食净稻草。第3章 割草机设计3.1 割草原理1）冲击割草：对对方割草元素冲击作用秒杀头和割草。较高的冲击速度，割草越强，但也越大裂解速率。2）摩擦割草：由组件和谷物之间，以及谷物和谷物割草谷物割草离去之间的摩擦。割草机割草间隙的大小是至关重要的。3）梳刷割草：谷物割草由拉力割草部件进行。4）滚动割草：打谷割草通过施加压力的元素进行粮食。在这种情况下，力作用在谷物主要沿晶面的法向力。5）振动割草：由割草元件用于施加高频振动进行谷物割草。割草是的几种方法在长期的生产实践过程中总结而来去壳大米储存。如果裸存储，则存储时间短。米粒脆，易折断。因此，本设计采用梳刷割草，主要针对与割草割草完成补充两者。3.2 割草机类型选择在根据不同子类型的不同的方式，根据本馈送模式割草机可分为：全喂入和半喂入6;通过割草齿可分为：1）剪切流纹杆割草滚筒单元，它由粮食倾杆，网格状凹雕，间隙调整装置等组成。擦割草为主，影响，割草和分离能力的能力，小关穗率补充。但饲养不均匀种子湿度，割草质量下降。2）切流尖刺滚筒割草机，其中包括牙齿和指甲美甲齿凹版。强劲飙升使用谷物强烈的影响，以及内部的差距，擦割草割草。能够抓取不均匀，湿饲料作物具有较强的适应性。不过关的秆高，分离较差。3）双滚筒割草机，使用两个辊协同工作。较低的第一鼓的速度，你可以把一个很好的成熟，丰满的内核先行。第二滚筒的较高的速度，较小的间隙，不能完全割草谷物前滚脱净。4）轴向割草滚筒单元，轴向辊功率的较大的作物的物理和机械特性消耗，比传统型更敏感，影响饲料作物的长度，水分含量都较大。5）弓齿滚筒割草机割草，可以和起飞。仅第一割草穗到滚筒，以确保割草后的干完好;小凹版屏幕分离含杂率有利于后续的清洗;大部分晶粒的可以从凹印筛，颗粒破碎和损坏很少被分离，功率消耗小。但是，只有接穗尖适应不适应矮作物，作物适应性差割草作物。考虑到因素，如成本和农村的稻田，本设计采用了弓齿半喂入割草机。割草方式进入关，关，下侧断三种形式，如图关上分离，低辊位置，喂养表现不佳的影响;下关分离性能差，少掉穗叶柄，一般夹持半喂入装置和割草机割草;一边脱分离更好的性能和水平割草机喂养表现。本设计采用一个下胶式。考虑到成本和农村稻田等因素，本设计采用的是弓齿滚筒半喂入割草机。割草方式分为上脱、下脱和侧脱三种形式，如图4上脱式分离效果好，滚筒位置低，喂入性能差；下脱式分离性能差，断穗和带柄少，适用于一般夹持式半喂入割草机和割草机；侧脱式分离性能和喂入性能较好，适用于卧式割草机。本设计采用的是下脱式。 第4章 动力的选择第4章 动力的选择4.1 整机消耗的功率计算4.1.1 割草机的功率消耗的计算 割草机在工作时，在运转稳定性较好（保障割草滚筒运转稳定性的条件：有足够的转动惯量；发动机有足够的储备功率和较灵敏的调速器）的条件下，其功率总耗用N 由两部分组成：一部分用于克服滚筒空转而消耗的功率（占总功率消耗的5%-7%），一部分用于克服割草阻力而消耗的功率（占总功率消耗的93%-95%），所以 割草机的功率消耗为： N =+ （kW ） (4) 1)其中空转功率消耗: =+ 式中：系数，为克服轴承及传动装置的摩擦阻力的功率消耗， B系数，为克服滚筒转动时的空气迎风阻力而消耗的功率， . 2)其中割草功率消耗:这个过程比较复杂，首先是以较低的速度进入割草机入口处，与高速旋转的割草滚筒接触，然后被拖入割草间隙进行割草，既有梳刷也有打击，研究的依据是动量守恒定律： 冲量转换为动量： ， （5) 单位时间喂入的谷物量； 综合搓擦系数，0.7-0.8； 滚筒的切向速度，15m / s。 将数据代入N =+ 得： N= 0.52+1.5=2.02（）4.1.2 清选装置的功率消耗的计算 清选装置消耗的功率由下式可求得： (6) 其中：单位时间进入清选装置的脱出物质量（）； 单位脱出物质量清选筛所需的功率（），上筛：0.4-0.5，下筛：0.25-0.3； 选别能力系数，0.8-0.9。 代入数据可得消耗的功率： 1.75（）4.2 柴油机的选择通过上面的计算，可以知道整个割草机消耗的功率，其消耗的总功率为： 0.043+2.02+1.75+1=4.813（）查机械设计手册19可得，选取广泛用于农业上105系列，南昌柴油机厂，选取型号为：X2105BC-15，其额定功率为16.2，满载转速为.满足割草机的动力的需求。第5章 传动装置设计第5章 传动装置设计5.1 传动路线 主传动轴割草滚筒第2传动轴风机 第1传动轴曲柄摇杆5.2 确定传动装置的传动比 总传动比 (7) 式中 柴油机满载转速，1500r/min,则 那么V带的传动比，处于24之间，符合要求。 分配各级传动比 1) 取V带传动传动比为 ， 2)取第1传动轴传动比为0.6， 3)第2传动轴传动比。5.3 传动装置动力参数的计算 柴油机输出轴额定转速为, 割草机满负荷作业时,输出轴转速稳定在0.8-0.9倍额定转速状态下运行。 1）各轴转速主传动轴转速,。主轴与动力输出轴直联。 第1传动轴转。传动比为， 带传动按92%效率计算, 则 割草滚筒转速。带传动按92%效率计算,则 第2传动轴转速为，传动比为1。带传动按92%效率计算，则 风机的转速，风机直接安装在第2传动轴上，则 2）各轴功率 主传动轴 第1传动轴 式中 -带传动效率；查表19取值0.92。 3）各轴转矩 第1传动轴 第2传动轴 5.4 皮带轮的设计与计算5.4.1 带型的选定 根据总体方案的选择，查机械设计手册19的工况系数。可得计算功率为： (8) 根据计算功率和柴油机的转速，查手册19选择采用SPZ型皮带。5.4.2 带轮直径与带速的确定 小带轮的直径通过查机械设计手册19，有，其中是V带的最小基准直径，过小，会降低皮带的使用寿命。；反过来，虽然可以延长皮带的使用寿命，但是带传动的外形尺寸随之增大。V带的最小基准直径参考值如下表所示。表3 V带轮的最小基准直径 类型 Y Z SPZ A SPA B SPB C SPC D E 20 50 63 75 90 125 140 200 224 355 500 选取小带轮的直径。 大带轮的基准直径，取。 上式中是V带传动的滑动率，值很小，在计算中可以忽略不计。 带速的计算： 代入数据的 对于普通的V带，太小传递的功率小，太大则离心力过大，计算的结果在合理范围内，符合设计要求。5.4.3 带的基准长度和轴间距的确定 由公式 （9) 代入数据得 。 所需带的基准长度为： 代入数据得 则实际的轴间距为 代入数据的实际的轴间距为 。5.5 验算小带轮的包角 由下式可求带轮包角： 一般，最小不低于，小带轮包角合适，不需要使用张紧轮。5.6 确定V带根数 V带根数可由以下公式计算： (10) 其中 功率增量，考虑传动比时，在大带轮上的弯曲应力较小，在寿命相同的条件下，可以增大传递的功率。 包角修正系数，考虑包角不等于时对传动能力的影响。 带长修正系数，考虑包角不为特定长度时对传动能力的影响。 单根V带的基本额定功率。 查机械设计手册20可得：，=0.99，=0.97，= 圆整后取V带根数5.7 单根V带预紧力的计算 根据公式 (11) = =5.8 计算压轴力 根据公式 (12) (13) 其中 为正常预紧力的1.5倍。 代入数据 第6 章 齿轮的设计与计算第6章 齿轮的设计与计算6.1 材料的选择及许用应力的确定根据设计方案，本设计采用的是直齿圆柱齿轮传动，考虑到割草机功率较大，故大、小齿轮都选用硬齿面。选取大、小齿轮的材料均为40Cr，并经调质及表面淬火，齿面硬度为4855HRC。因采用表面淬火，轮齿的变形不大，不需要磨削，故初选7级精度。6.2 按轮齿接触强度的计算 根据公式 (14) 确定公式内的各计算数值 1）试选载荷系数； 2)计算小齿轮传递的转矩: 3）由机械设计手册20选取齿宽系数； 4）由手册20查得材料的弹性影响系数 5）按齿面硬度中间值查手册20得大、小齿轮得接触疲劳强度极限 (15) 6）计算应力循环次数 7)查设计手册19得接触疲劳寿命系数 8）计算接触疲劳许用应力取失效概率为1，安全系数S1，得 计算 1）试算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值 2）计算圆周速度 3）计算齿宽 4）计算齿宽与齿高之比模数 齿高 5）计算载荷系数 根据，7级精度，由手册21查得动载系数; 假设,由手册21查得齿间载荷分配系数； 由手册21查得使用系数； 由表4查得接触强度计算用齿向载荷分布系数； 由手册21查得弯曲疲劳强度计算用齿向载荷分布系数. 故载荷系数 6）按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，得 7）计算模数 6.3 按齿根弯曲强度设计 弯曲强度的设计公式为 (16)确定公式内的各计算数值 1）由手册21得大、小齿轮的弯曲疲劳强度极限； 2）由手册21查得弯曲疲劳寿命系数；。 3）计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数S1.4，得 4）计算载荷系数K 5）查取齿形系数 由手册21查得齿形系数 。 6）查取应力校正系数 由手册21得应力校正系数 。 7）计算大小齿轮的并加以比较 小齿轮的数值大。 设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m略大于由齿根疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度算得得模数1.64，就近圆整为标准值m2mm，按接触强度算得的分度圆直径，。取 取 几何尺寸计算 1）计算分度圆直径 2）计算中心距 3）计算齿轮宽度 验算符合要求。第7 轴的设计与计算第7章 轴的设计与计算7.1 轴的材料选择 割草机在工作时，割草轴的转速很高，而且传递的扭矩很大，综合考虑，轴的材料选择45钢调质处理，硬度为195-290，其接触疲劳强度极限，弯曲疲劳极限取。7.2 轴的最小直径确定 由公式 (17) 其中 该轴传递的功率，； 该轴的转速，； 指轴的材料和承载情况确定常数。 已知 =2.02，查机械设计手册21可得C=128，代入上式可得 选。7.3 轴的结构设计 为了便于轴上零件的拆卸，经常把轴做成阶梯形。轴的直径从轴端逐渐向中间增大，可依次将齿轮和带轮等从轴的上端装拆，为了使轴上的零件便于安装，轴端及各轴的端部应有倒角。轴上磨削的轴段应有砂轮越程槽，车制螺纹轴段应有退刀槽。各段轴的直径，如有配合要求的轴段，应尽量采用标准直径，安装轴承、齿轮等标准件的轴径，应符合各标准件的内径系列规定。采用的套筒、螺母、轴端挡圈作轴向固定时，应把装零件的轴段长度做的比零件轮毂短，以确保螺母等紧靠零件端面。割草轴结构初定如图7所示：图7 轴的结构图7.4 轴的校核7.4.1 轴上载荷的计算 求轴承上的支反力 垂直面内： 水平面内： 画受力简图与弯矩图，如图8所示： 据第四强度理论且忽略键槽影响 表4 受力分析载荷 水平面H 垂直面V 支反力F 弯矩M 总弯矩 扭矩T 轴安全。图8 受力简图和弯矩图7.4.2 按弯扭合成应力校核轴强度进行校核时，只校核轴承上承受弯矩和扭矩最大的截面强度，取=0.6,轴的计算应力为： 前已选定轴材料为45号钢,调质处理,由机械设计23表15-1查得=60Mpa 因此S=1.5 故安全第8章 键连接选择 键连接可分为平键连接、半圆键连接、楔键连接和切向键连接。 平键按用途分有三种：普通平键、导向平键和滑键。平键的两侧面为工作面，平键连接是靠键和键槽侧面挤压传递转矩，键的上表面和轮毂槽底之间留有间隙。平键连接具有结构简单、装拆方便、对中性好等优点，因而应用广泛。本设计采用的是平键连接 。查表机械设计手册21表4-1分别选择轴1、2段平键bhL=6mm6mm20mm、bhL=10mm8mm22mm。材料为45钢，其许用挤压应力，取其平均值，。 在本设计中割草轴传递的扭矩最大，根据要求，需对割草轴的键连接进行强度校核，因载荷均匀分布，根据平键连接的挤压强度公式： (19) 式中：T为转矩（Nmm）； 为轴径（mm）； 为键的高度（mm）； 为键的工作长度（mm）； 为许用挤压应力（MPa）； 代入数据得 可以实现设计要求。第9章 滚动轴承选用第9章 滚动轴承选用 已知装轴承处轴径，转速，查机械设计手册22，选用圆锥滚子轴（GB/T 276-1994摘录）,选型号为30208，其基本参数为，。基本额定动载荷。9.1 滚动轴承校核 根据上述数据，可计算：圆周力径向力轴向力 9.1.1 当量动载荷计算 该圆锥滚子轴承受和的作用，必须求出当量动载荷P。由下式可求： （20)其中，分别为径向系数和轴向系数。因为 0.37 所以 9.1.2 计算所需的径向基本额定动载荷 对于圆锥滚子轴承30208，其径向基本额定载荷 (21)式中载荷系数，查表238-15取=1； 当量动载荷，1239.44N； 温度系数，查表236-4得=1； 基本额定寿命24，本机预设寿命=8000h； 轴承转速，650； 寿命指数25，对滚子轴承=10/3。8000h由寿命校核结果可以看出两轴承的寿命均大于设计寿命，故所选轴承合格。9.2 割草滚筒转速计算滚筒的转速一般根据滚筒的有效直径来计算。当滚筒速度增加时，脱净率增加，带柄率减少，但破碎率和断茎率都会增加，当圆周速度大于12米/秒时，脱净率在99以上，但如果圆周速度过大，脱离效率提高并不显著，仅使谷粒在滚筒上跳动加剧，增加谷粒的抛散损失7。当滚筒的圆周速度太小时，弓齿对穗的冲击力减弱，从而延长割草时间而降低生产率。通常情况下对于来说：。根据圆周速度V可以求得滚筒的转速。 （1) 式中 D滚筒直径（不包括弓齿高度）； H弓齿的高度，取。 滚筒转速 取9.3 滚筒直径计算 滚筒圈直径D由防止滚筒缠草和滚筒对茎秆的最大允许包角两个条件确定8, 其计算式为： 其中 L下作物的长度mm； l作物喂入深度, 一般大于400mm9； 所包围滚筒的允许包角,一般为12010。 一般况下, 选用较大直径为有利, 其原因是：作物喂得深, 未进未脱损失少；喂人口弧度大, 可以提高喂人性能；滚筒不易缠草, 对作物品种和湿度的适应性好；凹板筛面积大, 分离能力强；引转动惯量大, 运转平稳, 适应超负荷的性能良好；凹板曲率小,喂进割草室的茎秆折断少, 有利于减少功率消耗11。L取1200mm，l取300mm。则由上式可得：，由上式可得：。 滚筒直径一般为按齿顶计算）12，齿根处直径一般为。由于本次设计中的采用的是半喂入式割草机，因此进入割草机的只是作物的穗头部分，故不用担心茎杆缠绕的问题可以取滚筒直径为400mm13 (不含弓齿高）。 9.4 割草滚筒长度确定 它与喂入速度和弓齿总数有关14。半喂入割草机工作时作物潮湿, 工作量大,一般选为600-1000mm,本机设计滚筒长度定为700mm15.第10章 割草装置其他部分设计第10章 割草机其他部分设计10.1 滚筒割草齿设计10.1.1 弓齿形状选择 弓齿的形状有“V”字形及“U”字形两种。试验结果表明“V”字形弓齿顶角为22时，消耗的功率和断穗率都最少。“U”字形弓齿圆弧大的功率消耗小，断穗率也小。本设计滚筒上割草齿采用三重齿，它们能够提高梳刷、割草质量，并且滚筒不易缠草。弓齿用45钢制造，淬火部位的硬度为HRC 45-5516。10.1.2 弓齿的排列半喂入式的割草滚筒的弓齿排列按斜线，具有工作平稳，生产率高的特点。所以，在本设计中，采用的是齿排斜线配置。弓齿依螺旋排列的目地除了达到割草时负荷均匀外，而且还能促使杂余沿轴向流动。所以，选择弓齿的排列按照螺旋线分区的排列。分三个区，第一区段为梳整区，约占滚筒全长的10%-15%，梳整齿选材为6-8mm 的钢丝，对作梳导和推送，梳整齿安装在滚筒喂入端的锥形面上。第二区段为割草区，约占滚筒全长的70-7517。钢丝直径5-6mm，它又分前后两区。前区约占全长的40-45。由于谷物刚进入割草间隙，割草量较大，安装了加强齿。 第三区为排稿区，只占滚筒全长的8-10，钢丝直径5-6mm，为加强排草能力，齿距较密，为60毫米左右，齿形与割草齿相同。10.1.3 相关参数的计算 螺旋排列的列数：。 弓齿轴向间距：。 弓齿数：。10.2凹板的设计10.2.1 凹板类型的确定 凹板有编织筛式和栅格式两种，其比较如表2所示。 表2 编织筛式与栅格式凹板的对比 凹板类型 筛孔尺寸（mm ） 优点 缺点 处理断穗能力很强， 容易变形编织筛凹板 钢丝直径2.5 断穗、带柄率少结构 湿脱性能差、 简单、容易制造 易堵塞易磨损 筛孔宽12-15 刚性好、分离能力强 结构和制造工艺复杂栅格式凹板 筛孔长20-30 夹带损失小、湿脱适好 较多、断穗、带柄较多 经过综合比较，本设计采用栅格式凹板，其结构如图6所示。图6 凹板筛结构示意图 10.2.2 凹板直径的确定 凹板直径是决定生产率的主要参数（在限制滚筒转速的情况下，凹板直径是决定生产率的唯一参数），凹板直径与生产率成正比，但不是一次性线性关系。根据凹板直径与生产率的关系和实际生产情况，本设计现选取凹板直径D为490mm，对割草机来说，其割草间隙就是滚筒齿顶圆与凹板圆钢之间的间隙。 10.2.3 凹板与滚筒之间间隙的确定滚筒与凹板入口间隙和出口间隙的比值为3-4。出入口间隙小则凹板分离能力强，但过小易产生堵塞。入口间隙过大（30m
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