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机械毕业设计全套
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JX03-232@茶树重修剪机的开发研究,机械毕业设计全套
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目录 第一章 摘要 （ 1） 第二章 前言 （ 1） 一、 修剪机的研制 （ 2） 二、 对修剪机的应用研究 （ 2） 三、 对茶树重修剪机的研究 （ 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） 二汽油机的选择 （ 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） nts第 1 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，迫切需要机械修剪器具来代替手工修剪 机械修剪是解决劳力不足和降低生产成本的根本途径。而普通修剪机用于重修剪是属于破坏性使用，一般不宜提倡。 本课题即针对成龄茶树的深修剪、衰老茶树的重修剪或台刈面临的问题及现有修剪设备的不足，研究出一种全新的茶树重修剪 机械 设备，并对 整机各结构部件进行协调， 对修剪机所用刀片的材料、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： 机械修剪器具，重修剪，全新的茶树重修剪机械 设备，刀片的材料，传动系统，带轮，轴，机架。 第二章 前言 茶树修剪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。茶树修剪方法主要有幼龄茶树的定形修剪、成龄茶树的轻修剪与深修剪，衰老茶树的重修剪及台刈等。 成龄茶树经多年采摘和轻修剪后，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，茶树新梢育芽能力减弱，生长乏力，茶叶产量和品质下降，为更新树冠采摘面，就得采用深修剪技术，剪去密集细弱的鸡爪枝层，使茶树重新抽发新枝，提高育芽能力，延长茶 树高产稳产年限。 一 绪论 深修剪通常剪去冠面 10 15cm 枝梢，目前茶树的深修剪工作一般用双人抬修剪机来实施，但双人抬修剪机比较笨重，且工作效率低。 重修剪的对象则是半衰老和未老先衰的茶树。这种茶树，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，轻伸修剪根本不起作用，即使采用深修剪也不能达到目的，这时，就得采用重修剪技术。重修剪茶树一般在离地 30 40cm 处修剪树干。台刈则是比重修剪更为彻底的改造树冠的修剪技术，其对象是严重衰老的茶树，但目的与重修剪相同；茶树台刈后， 从根颈部抽发的新枝能重新形成树冠。重修剪及台刈由于修剪的茶树枝干一般较粗，现有的茶树修剪机械很难担当大任、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修剪，劳动状况恶劣、劳作水平极其落后，另外人工砍切修剪对茶树生长是十分不利的。 二 国内外同类研究概况 目前，国内科研人员对茶树的修剪研究多集中于茶树的轻修剪、中修剪机械研制及应用nts第 2 页 共 21 页 上，而在专门用于老茶树或未老先衰茶树的重修剪机械的研究与应用上，还基本处于空白状态。 1、修剪机的研制 由于我国种茶历史悠久，种植地域广泛，迫切需要 机械修剪器具来代替手工修剪，因此国内在茶树修剪机具的研制上，已取得了很大进步，国内已有多家单位生产出了多款茶树修剪机。 如南京秦淮园林机械厂生产的单人多功能电动茶树修剪机，其主要技术参数为：主机重量： 2.5kg；电压： 24v；杆长： 110cm；功率： 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 PSM110 型茶树修剪机 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修剪作业。修剪机的动力选用日本三菱 TL33PVD 型汽油机。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，完成切割作业。 国外如日产的 7 -750 型单人修剪机配日本单缸二冲程 1.03 (1.4 马力 )汽油机，采用平刀片往复式切割，切割幅宽 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，国内外对茶树的轻、中修剪机械的研制及应用均已成熟。并进入大面积应用的推广期。 2、对修剪机的应用研究 人工修剪每人 8 小时只能剪 0.02hm2，需付酬金 1750 元 /hm2；采用修剪机修剪，二人 8小时可修剪 0.4hm2，人均工效为手工的 10 倍，与人工相比费用降低了 1312.5 元 /hm2。采用修剪机进行重修剪时，人工重修剪每人 8 小时仅能剪 0.0133hm2，每天工资需 40 元，需付酬金 3000 元 /hm2；用修剪机勉强凑合使用，两人用双人修剪机作主修剪，另一人用单人修剪机补修遗留枝与边枝，三人可修剪 0.2hm2，工效是手剪的 5 倍，生产成本是 1963 元 /hm2。与手工相比可降低成本 1037 元 /hm2。 1999 年单临安市的深修剪工作就可节约劳力 1050 工，节约生产成本 30580 余元；重修剪工作可节约成本 13820 余元，节约劳力 800 工。 通过以上研究，过婉珍等人认为：机械修剪是解决劳力不足和降低生产成本的根本途径。而普通修剪机用于重修剪是属于破坏性使用，一般不宜提倡。并建议生产厂家能生产专用重修剪机，以满足用户需要。 华南农业大学的覃松林研究分析了单、双人茶树修剪机使用时应该注意的问题，他重点指出，单人修剪机 和双人修剪机不准作老茶树的深修剪和重修剪，否则机器将严重超载而遭到破坏。 3对茶树重修剪机的研究 通过以上科技人员的研究结果可以看出，茶树修剪机无论是单人型还是双人型，都难以承担起老茶树的重修剪任务，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茶树nts第 3 页 共 21 页 的重修剪机械。 综观国内外，目前对老茶树重修剪方面的研究很少，而且研究领域也仅仅侧重于重修剪工作对茶树的影响及效应分析，对重修剪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） 茶树修剪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。茶树修剪方法主要有幼龄茶树的定形修剪、成龄茶树的轻修剪与深修剪，衰老茶树的重修剪及台刈 等 。 （二）、主要技术指标： 1）刀具使用寿命： 720h 左右； 2）修剪树高： 250cm； 3）修剪幅宽： 500cm； 4）工作效率：最高 0.24hm2/h； 5）切口平整度：平均 80； （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 1.基本结构的确定 2.根据基本结构计算分析各个零部件 3.根据设计说明画出总装图 4.根据计算结果及总装图，画出各个零件图 nts第 4 页 共 21 页 第二章设计分析 一 传动路线的拟定 1.对传动方案的要求 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 2.拟定传动方案 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： 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nts第 5 页 共 21 页 带轮传动，故我们选择第一种传动方案。 二 .汽油机的选择 1、已知给定的参数如下： （ 1） .切削力 F=200N； （ 2） .切削最大半径 R=60mm; （ 3） .刀片转速 n=1500r/min; 2、 汽油机的选择计算： （如图） T=FR=200N 0.06m=12N.m / 9 5 5 0 1 2 1 5 0 0 / 9 5 5 0 1 . 8WP T 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 . 3DP P P P k w= + + = + + = 选择 2E60C型汽油机，立轴，水冷， P=7.4KW n=2500r/min,T=53N.m nts第 6 页 共 21 页 三 .带的设计 1.确定计算功率 CP 工 况 KA 空、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（7.5kW）、离心式水泵和压缩机、轻型输送机 1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3 载 荷 变动小 带式输送机（不均匀载荷）、通风机（ 7.5kW）、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 1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4 载 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 1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.4 载 荷 变动很大 破碎机（ 旋转式。颚式等 ） 、磨碎机（球磨、棒磨、管磨） 1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8 表 8.21 工作情况系数 KA 由表 8.21查得 AK =1.1 由式（ 8.12）得 CP = AK P =1.1 7.4KW=8.14KW 2. 选择普通 V带型号 根据 CP =8.14KW 1n =2500r/min 由图 8.12选用 B型普通 V带 3. 确定带轮直径 1dd 2dd 根据表 8.6和图 8.12选取 1dd =140mm 且 1d =140mm125mm 大带轮直径为 2dd = 1n 1d / 2n =2500/1500 140=233mm 按表 8.3 选取标准植 2dd 236mm,则实际传动比 I,从动轮的转速分别为 i= 2dd / 1d =236/140=1.69 nts第 7 页 共 21 页 2n = 1n /i=2500/1.69=1479r/min 从动轮的转速误差为 （ 1479-1500） /1500 100%=-1.4% 在 5%以内，为允许值 4.验算带速 V V=p 1d 1n /60 1000=18m/s 在 5-25m/s的范围内。 5.确定带的基准长度 DL 和实际中心距 a 按结构设计要求初定中心距 0.7( 1d + 2dd )120o 7.确定 V带根数 Z nts第 8 页 共 21 页 由式 (8.18)得 Z CP / 00()LP P K KV a+ 根据 1d =140mm ， 1n =2500r/min 查表 8.10用内插法得 0P =3.8KW 由式 (8.11)得功率增量 0PV 为 0PV = 1LKn 1(1 )ik-由表 8.18查得 bk =2.6494 310 根据传动比 i=1.69 查表 8.19 得 ik =1.1202 则 0PV =2.6494 310- 2500（ 1- 11.1202） =0.7KW 由表 8.4 查得带长度修正系数 LK =0.92 由表 8.11 查得包角系数K =0.99 得普通 V带的根数为 Z=8.14/(3.8+0.7) 0.92 0.99=1.98 圆整后得 Z=2跟 8.求初拉力 0F 及带轮轴上的压力 QF 由表 8.6查得 B型普通 V带每米质量 q=0.17kg/m 根据式 (8.19)得单根 V带的初拉力为 0F = 5 0 0 2 . 5( 1 ) 0 . 1 70 . 9 9CPZV -+ 218 = 25 0 0 2 . 5( 1 ) 0 . 1 72 1 8 0 . 9 9? . 1 4 - + ? 8=227.5N nts第 9 页 共 21 页 由式 (8.20)可得作用在轴上的压力 QF 1QF =2 0F Z 1sin2a=2 227 2 169sin2o =904N 9. 设计结果 选择 .2 跟 B-4000GB1171-89V 带 , 中心距 a=505mm ,带轮直径1d =140mm , 2dd =236mm ,轴上压力 1QF =904N 带设计 DPP 带 = 7 . 4 0 . 9 4 = 7 k w= h ? 主动轮的转速 1500r/min,从动轮转速 1500r/min 1 确定计算功率 CP 工 况 KA 空、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（7.5kW）、离心式水泵和压缩机、轻型输送机 1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3 载 荷 变动小 带式输送机（不均匀载荷）、通风机（ 7.5kW）、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 1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4 载 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 1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.4 载 荷 变动很大 破碎机（ 旋转式。颚式等 ） 、磨碎机（球磨、棒磨、管磨） 1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8 表 8.21 工作情况系数 KA 由表 8.21查得 AK =1.1 ，由式（ 8.12）得 nts第 10 页 共 21 页 CAP K P=1.1 7=7.7KW 2. 选择普通 V带型号 根据 CP =7.7KW 1 1 5 0 0 / m i nnr= 由图 8.12选用 B型普通 V带 3. 确定带轮基准直径 1d 2dd 根据表 8.6和图 8.12选取 1dd =125mm ,且为 B型 V带最小直径 大带轮直径为： 2dd = 112 15001500dn dn = 125=125mm 按表 8.3选取标准值为 125mm ,则实际传动比 i ,从动轮的实际转速分别为： 21125 1125dddi d= = = 12 1500 1 5 0 0 / m i n1nnri= = = 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 0ddnV m sPP 创= = =创 在 5-25m/s 范围内 5. 确定带的基准长度 dL 和实际中心距 a 按结构设计要求初定中心距 0a 0.07（ 12dd+ ） 120 7. 确定 V带根数 Z 00()C LPZ P P K Ka +D根据 1d =125mm 1n =1500r/min ,查表 8.10用内插法得 0 3 .2 3P kW= 由式 (8.11)得功率增量 0PD 为 01 1(1 )b iP K n KD = - 由表 (8.18)查得 32 . 6 4 9 4Kb -= ? 0 根据传动 i=1 ，查表 8.19得 iK =1则 01 1(1 )b iP K n KD = - =0 由表 8.4 查得带长度修正系数 0.97LK = ，由图 8.11查得包角系数 Ka =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 QF nts第 12 页 共 21 页 由表 8.6查得 B型普通 V带的每米质量 q=0.17kg/m ,根据式 (8.19)得单根 V带的初拉力为： 25 0 0 2 . 50 ( 1 )PCF q vZ v K= - +a25 0 0 7 2 . 5( 1 ) 0 . 1 721= - + ? . 8? . 8=284N 由式 (8.20)可得作用在轴上的压力为： 1202 s i n 2QF F Z a= =1136N 9. 计算结果 选用 2 根 B-GB1171-89V 带 ， 中 心 距 a=200mm , 带 轮 直 径121 2 5 , 1 2 5ddd m m d m m= ，轴上压力 2 1136QFN= nts第 13 页 共 21 页 四 轴 的设计 （一） .轴的计算 0 . 9 4 7 . 4 0 . 9 4 7DP P 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 13.4查得强度极限 650B M Pas= ，再由表 13.2 查得许用弯曲应力 1 6 0b M P a-s= 2. 按扭强度估算轴径 根据表 13.1 得 1 0 7 1 1 8c = ,又由式 (13.2)得 33 7(1 0 7 1 1 8 ) 1 8 . 1 91500Pd c m mn? = 2 0 . 1因最小轴径处有键槽存在，故将估算增大 3% 5%取为 19.1mm 21.1mm 由设计手册查得标准直径 1 25d mm= 3. 设计轴的结构并绘制机构草图 a.确定各轴段直径 1 25d mm= 根据设计手册公式 1( 0 .0 7 0 .1 )hd= 1 .7 5 2 .5 mm= 取 h=2.5mm 21 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 mm 4d 的直径也是根据轴承 minad 来定 取为 4 44d mm 5335d d m m= 6230d d m m= 7125d d m m= b.确定各轴段长 根据汽油机高度及整机结构，轴的总长为 520mm 轴段 的长度可以根据所选带轮宽 螺母厚度及安装结构确定 为 125mm 轴段 的长度根据 轴承座端面和带轮的距离确定为 26mm nts第 14 页 共 21 页 轴段 的长度轴承宽得 21mm 轴段 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 50mm 轴段 的长也为轴承宽 21mm 轴段 的长和轴段 的一样为 26mm 最后留下的长度就为轴段 的长 （二） .轴的校验 3 1 2 1 1 3 6 9 0 4 2 3 2r Q QF F F N= - = - = 以 B为基点 ， 200rFN= 38 6 . 5 2 7 2 4 4 2 . 5 0r C rF F F? ? ? 441CFN= 在以 C点为基点 ： 33 5 8 . 5 2 7 2 1 6 0 . 5 0r B rF F F? ? ? 401BFN= . 2 0 0 8 6 . 5 1 7 3 0 0 .rM F l N m m N m m左 = = ? 3 . 2 3 2 1 6 0 . 5 3 7 2 3 6 .rM F l N m m N m m右 = = ? 2 2 2 21 7 3 0 0 3 7 2 3 6 4 1 0 5 8 .M M M N m m右 左= + = + = 66 79 . 5 5 9 . 5 5 4 4 5 6 6 .1500PT N m mn= ? 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 . 1ecec M M P aWs = = =?5 2( ) 0 . 6 4 4 5 6 6 2 6 7 4 0 .eAM T T N m m= a = a = ? 326740 170 . 1eAeA M M P aWs = = =?5 查表 13.1 得 1 6 0b M P a-s= ， 满 足 1eb- ，故 轴 的 设计满 足要求。 nts第 15 页 共 21 页 (三 ).轴 承的 选择 应 BCFF 所以只要 CF 边 的 轴 承可用即可 441CFN= 1 5 0 0 / m innr= 初 选轴 承 6307 GB/T276-1994 按文 献 8-23，基本 额 定功率 为 33200rCN= 轴 的 预 期 寿命 取 为 20000hLh= 查表得 1.5pf = 4 4 1 1 . 5 6 6 2a c pP F f N= ? ? 11660()10L h nC js P a L P aee= 1366 0 2 0 0 0 0 1 5 0 06 6 2 8 0 5 210j s rC N C创= ? ) = 故 6307滚动轴承满 足要求 nts第 16 页 共 21 页 (四 ). 键 的 选用 根据结构 选用 10 110 普通 A 型 平 键 轴的设计 （一） .轴的计算 30 . 9 8 0 . 9 4 6 . 4DP P 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 13.4查得强度极限 650B M Pa ，再由表 13.2 查得许用弯曲应力 1 6 0b M P a-s= 5. 按扭强度估算轴径 根据表 13.1 得 1 0 7 1 1 8c = ,又由式 (13.2)得 33 6 . 4(1 0 7 1 1 8 ) 1 7 . 1 1 8 . 91500Pd c m mn? = 因最小轴径处有键槽存在，故将估算增大 3% 5%取为 18.8 20.06mm 由设计手册查得标准直径 1 25d mm= 6. 设计轴的结构并绘制机构草图 a.确定各轴段直径 1 25d mm= 根据设计手册公式 1( 0 .0 7 0 .1 )hd= 1 .7 5 2 .5 mm= 取 h=2.5mm 21 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 mm= 4d 的直径也是根据轴承 minad 来定 取为 4 44d mm= 5335d d m m= 6230d d m m= 7125d d m m= b.确定各轴段长 nts第 17 页 共 21 页 根据汽油机高度及整机结构，轴的总长为 470mm 轴段 的长度可以根据所选带轮宽 螺母厚度及安装结构确定 为 66mm 轴段 的长度根据 轴承座端面和带轮的距离确定为 27mm 轴段 的长度轴承宽得 21mm 轴段 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 50mm 轴段 的长也为轴承宽 21mm 轴段 根据 轴承座端面和带轮的距离确定为 26mm 最后留下的长度就为轴段 的长 (二 ).轴的校验 321136rQF F N= 200rFN= 以 B点为基点： 38 6 . 5 2 7 0 3 8 3 . 5 0r C rF F F? ? ? 1677CFN= 在以 C点为基点： 33 5 6 . 5 2 7 0 1 0 3 . 5 0r B rF F F? ? ? 699FB N= . 2 0 0 8 6 . 5 1 7 3 0 0 .rM F l N m m N m m左 = = ? 3 . 1 1 3 6 1 6 0 . 5 1 8 2 3 2 8 .rM F l N m m N m m右 = = ? 2 2 2 21 7 3 0 0 1 0 4 9 6 7 1 8 3 1 4 7 .M M M N m m右 左= + = + = 66 6 . 69 . 5 5 9 . 5 5 4 2 0 2 0 .1500PT N m mn= ? 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 . 1ecec M M P aWs = = =?5 2( ) 0 . 6 4 2 0 2 0 2 5 2 1 2 .eAM T T N m m= a = a = ? 325212 160 . 1eAeA M M P aWs = = =?5 查表 13.1 得 1 6 0b M P a-s= ， 满 足 1eb- ，故 轴 的 设计满 足要求。 nts第 18 页 共 21 页 （三） .轴承的选择 应 BCFF 所以只要 CF 边 的 轴 承可用即可 1677CFN= 1 5 0 0 / m innr= 初 选轴 承 6307 GB/T276-1994 按文 献 8-23，基本 额 定功率 为 33200rCN= 轴 的 预 期 寿命 取 为 20000hLh= 查表得 1.5pf 1 6 7 7 1 . 5 2 5 1 5 . 5a c pP F f N= ? ? 11660()10L h nC js P a L P aee= 1366 0 2 0 0 0 0 1 5 0 02 5 1 5 . 5 3 0 5 9 910j s rC N C创= ? ) = 故 6307滚动轴承满 足要求 nts第 19 页 共 21 页 （四 ） .键的选用 根据结构选择 10 56 的普通 A型平键 五刀片结构的设计及材料的选择 1.刀片的结构采用用圆盘形的刀盘，两边有装有两个对称的刀片，刀片示意图入图所视： 2.材料的选择： 刀片在高速的环境下工作， 且在剪切过程中，刀片会受到很大的挤压力， 摩擦也会很厉害，需要的硬度也比较高。根据这些我们决定选择 W18Cr4V W18Cr4V 是应用最广泛的高速钢，其性能只要有 ： 热处理硬度可达 63-66HRC，抗弯强度可达 3500MPa，可磨性好 。其优点： 通用性强，工艺成熟。 热处理的主要特点：淬火加高温（ 1200 摄氏度），以及回火时温度高（ 560摄氏度）左右、次数多达三次左右。采用高淬火温度是为了让难溶的特殊炭化物能充分溶入奥氏体，最终使马氏体中 W、 Mo、 V 等含量足够高，保证其热硬性足够高；回火温度 nts第 20 页 共 21 页 心 得 体 会 经过自己和小组成员的共同努力，终于将毕业设计完成了。 在这次毕业设计过程中 ，我们遇到了许许多多的问题，一遍又一遍的计算，一遍又一遍的修改，一遍又一遍的推敲 机械结构 ，由于一开始对结构的设计不太完美，导致我们走了很多弯路。后来，在完全没老师的指导 下，我们进一步对结构进行了修改和推敲，并得到了比较完善的框架结构。 尽管这次设计的时间是短暂的，但是对我来说，收获却是很大的，俗话说的好“学到用时方狠少”，以前，我们只知道学知识，但是对知识的吸收和利用并不多，这次毕业设计，让我们再次温习了以前学过的知识，并联系起来，运用在自己的设计中。同时也对知识有了进一步的巩固，不仅让我们对茶树的生长和修剪有了进以步的了解，而且也让我们对 office软件，和计算机绘图软件 AutoCAD等工具软件有了熟练的掌握 nts第 21 页 共 21 页 参 考 文 献 1 机械零件设计手册 ， 吴宗泽 ， 机械工业出版社 ， 2003 年 11 2 互换性与 测量技术基础 ，陈于萍，机械工业出版社， 2003 年 10 3 机械制图李澄，吴天生，闻百桥，高等教育出版社， 1997 年 7 4 机械设计基础。陈立德，高等教育出版社 2000 年 8 5 机械设计手册，联合编写化学工业出版社， 1981 年 1 6 工程力学 ，张定华 ，高等教育出版社， 2000 年 8 ntsnts主要内容 传动路线的拟订 汽油机的选择 带轮设计 nts茶树修剪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。茶树修剪方法主要有幼龄茶树的定形修剪、成龄茶树的轻修剪与深修剪，衰老茶树的重修剪等。 成龄茶树经多年采摘和轻修剪后，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，茶树新梢育芽能力减弱，生长乏力，茶叶产量和品质下降，为更新树冠采摘面，就得采用深修剪技术，剪去密集细弱的鸡爪枝层，使茶树重新抽发新枝，提高育芽能力，延长茶树高产稳产年限。 引 言 nts本课题所研究的的机器是用与茶树的修剪，且重点用与老茶树的重修剪和深修剪。 本机器的结构采用带轮传动，并在底盘装有 3把对称的刀片，可以很好的对茶树进行剪切。这样，修剪出来的茶树的枝头比较平整，对产量有很大的帮助，具有较高的经济效益和社会效益。 nts 1.对传动方案的要求 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。 2.拟定传动方案 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。 传动路线的拟定 nts方案一、 nts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 nts 1、已知给定的参数如下： （ 1） .切削力 F=200N； （ 2） .切削最大半径 R=60mm; （ 3） .刀片转速 n=1500r/min; 2、汽油机的选择计算：（如图） T=FR=200N 0.06m=12N.m Pw=Tn/9550=12x1550/9550 = 1.8kw 选择 2E60C型汽油机，立轴，水冷， P=7.4KW n=2500r/min,T=53N.m P3=1.8/(0.98x0.943)=2.2kw P2=1.8/(0.98x0.942)=2.1kw P3=1.8/(0.98x0.94)=2kw PD=P1+P2+P3=6.3kw 汽油机的选择 nts带 的设计 工 况 KA 空、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（ 7.5kW）、离心式水泵和压缩机、轻型输送机 1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3 载荷变动小 带式输送机（不均匀载荷）、通风机（ 7.5kW）、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 1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4 载荷变动较大 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 1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.4 载荷变动很大 破碎机（旋转式。颚式等）、磨碎机（球磨、棒磨、管磨） 1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8 表 8.21 工作情况系数 KA 带轮设计 nts由表 8.21查得 =1.1 由式（ 8.12）得Pc=1.1 7.4KW=8.14KW 2. 选择普通 V带型号 根据 Pc=8.14KW n1=2500r/min 由图 8.12选用 B型普通 V带 3. 确定带轮直径 Dd1,Dd2 根据表 8.6和图 8.12 取 Dd1=140mm 且 Dd1=140mm125mm 大带轮直径为 Dd2=n1XDd1/n2=2500/1500 140=233mm 按表 8.3选取标准植 236mm,则实际传动比 I,从动轮的转速分别为 i=236/140=1.69 n2=n1/i=2500/1.69=1479r/min nts从动轮的转速误差为 （ 1479-1500） /1500 100%=-1.4% 在 5%以内，为允许值 4.验算带速 V V=60 1000=18m/s 在 5-25m/s的范围内。 5.确定带的基准长度和实际中心距 a 按结构设计要求初定中心距 0.7(dd1+dd2)120o nts7.确定 V带根数 Z 由式 (8.18)得 Z Pc/ (Po+Po)KoKL 根据 dd1=140mm ， n1=2500r/min 查表 8.10用内插法得 Po=3.8KW 由式 (8.11)得功率增量为 Po =kLn1(1-1/K1) 由表 8.18查得Kb=2.6494X10-3 根据传动比 i=1.69 查表 8.19得Ki=1.1202 则 Po=2.6494 10-3 2500（ 1-1/1.1202） =0.7KW 由表 8.4查得带长度修正系数 kL=0.92 由表 8.11查得包角系数 =0.99 得普通 V带的根数为 Z=8.14/(3.8+0.7) 0.92 0.99=1.98 圆整后得 Z=2根 nts 由表 8.6查得 B型普通 V带每米质量 q=0.17kg/m 根据式 (8.19)得单根 V带的初拉力 Fo =227.5N 由式 (8.20)可得作用在轴上的压力 FQ1 FQ1 =2FoZsin 1/2 =2 227 2sin169o/2 =904N nts经过计算 :选用 2根 B-800GB1171-89 V带 ,中心距a=505mm,带轮直径 dd1=140mm, dd2=236mm,轴上压力 FQ=904N. (计算过程在论文 ) nts带 的设计 主动轮的转速 1500r/min,从动轮转速 1500r/min 经过计算 :选用 2根 B-800GB1171-89 V带 ,中心距a=200mm,带轮直径 dd1=125mm, dd2=125mm,轴上压力 FQ=1136N. (计算过程在论文 ) nts(计算过程在论文 ) 刀片结构的设计及材料的选择 1.刀片的结构采用用圆盘形的刀盘，两边有装有两个对称的刀片， 刀片示意图入图所视： 2.材料的选择： 刀片在高速的环境下工作，且在剪切过程中，刀片会受到很大的挤压力，摩擦也会很厉害，需要的硬度也比较高。根据这些我们决定选择 W18Cr4V W18Cr4V是应用最广泛的高速钢，其性能只要有：热处理硬度可达 63-66HRC，抗弯强度可达 3500MPa，可磨性好。其优点：通用性强，工艺成熟。 热处理的主要特点：淬火加高温（ 1200摄氏度），以及回火时温度高（ 560摄氏度）左右、次数多达三次左右。采用高淬火温度是为了让难溶的特殊炭化物能充分溶入奥氏体，最终使马氏体中 W、 Mo、 V等含量足够高，保证其热硬性足够高；回火温度 nts 经过这段时间的设计，我受益非浅 , 我把三年所学的理论知识综合应用，提高了自己的思维、设计、绘图、计算、查阅资料等的能力 ,但终究由于自己的经验不足，能力有限难免会在设计中存在一些欠佳之处，在指导老师的悉心指导下得以顺利完成，在此我表示万分感谢！在以后的日子里我将继续努力学习，不断充实自己，以提高各方面的能力。 结束语 nts 毕业设计（论文）开题报告 课题名称： 茶树 重 修剪机 的开发研究 专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 年 月 日 nts 1、课题研究的现状和意义 本课题即针对成龄茶树的深修剪、衰老茶树的重修剪或台刈面临的问题及现有修
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