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机械毕业设计全套
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NJ01-070@玉米秸秆粉碎机的设计,机械毕业设计全套
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本 科 毕 业 设 计 (论文 ) 题目 ： 玉米秸秆粉碎机的设计 学 院： 工 学 院 姓 名： 学 号： 专 业： 农业机械化及其自动化 班 级： 指导教师： 2014 年 5 月 nts玉米秸秆粉碎机的设计 1 摘 要 近几年由于国家农业政策的鼓励，我国整个农业形势大好，玉米产量也大幅度的提高，但随之出现的问题是玉 米秸秆也大量增多，清除秸秆成了农民种地前最头痛的事。为不影响农耕 ，按时播种，同时又省事省力，有些农民就直接将秸秆就地焚烧，这样既浪 费资源又污染环境。玉米秸秆粉碎机就是未解决这一问题而产生的。它是将玉米秸秆粉碎并铺撒在田 里，这样既环保又达到 了 很好的增肥效果。 该玉米秸秆粉碎机的设计主 要依靠三点悬挂与拖拉机相挂接，依靠其牵引本机工作。主要由悬挂部分 、 齿轮 箱、秸秆粉碎 部分 等组成。 关键词 秸秆粉碎 ; 还田 ; 设计 ; nts玉米秸秆粉碎机的设计 2 ABSTRACT In recent years, due to the encouragement of national agricultural policy, Chinas overall agricultural situation is excellent, and corn production is also greatly improved, but the attendant problems are also a large increase in corn stalks, straw became clear the former peasant farming Headaches . Does not affect farming, sowing time, while easy effort, some farmers directly in situ burning of straw, so not only waste resources and pollute the environment. Corn stalk shredder is not to solve this problem arising. After the straw chopper shop sprinkle it in the ground, so that environmentally friendly and can change soil fertility, fertility to achieve good results. The corn stalk shredder designed primarily rely on three-point suspension with articulated tractor, pulling the machine relies on its work. Mainly by the suspension, gearbox, straw chopping mechanism and other components. Keywords： Straw chopper ; Field; Design; nts玉米秸秆粉碎机的设计 3 目 录 摘 要 . 1 ABSTRACT . 2 目 录 . 3 1 引言 . 4 1.1玉米秸秆粉碎机设计的背景 . 4 1.2玉米秸秆粉碎机设计的目的及意义 . 4 2 总体结构及基本参数的确定 . 5 2.1总体结构 . 5 2.2工作原理 . 5 2.3拖拉机的选择 . 5 2.4基本参数计算以及各轴功率、转矩分配 . 6 2.4.1基本参数的计算 . 6 2.4.2 各轴的功率分配 . 6 2.4.3 各轴的输出转矩 . 7 2.5玉米秸秆粉碎机主要参数 . 7 3 传动部分主要零件设计 . 8 3.1带轮主要参数的计算和结构的确定 . 8 3.1.1几何尺寸的确定 . 8 3.1.2 V 带轮的材 料，结构的确定 . 9 3.1.3大、小动带轮的具体尺寸 . 10 3.2锥齿轮的几何计算和说明 . 10 3.2.1选定齿轮参数 . 10 3.2.2按齿面接触强度进行初步设计 . 10 3.2.3几何尺寸的计算 . 11 3.2.4校核齿面接触疲劳强度 . 13 3.2.5校核齿根弯曲疲劳强度 . 14 3.3 轴的设计与校核 . 15 3.3.1轴的材料选择和最小直径估算 . 15 3.3.2输入轴的结构设计 . 16 3.3.4输出轴的结构设计 . 20 3.3.5输出轴上的载荷与校核 . 21 4 主要工作部件的设计 . 24 4.1秸秆粉碎刀辊工作原理 . 24 4.2 甩刀的排列方式 . 25 4.3 甩刀的选择 . 25 5 总 结 . 26 主要参考文献 . 27 致 谢 . 28 nts玉米秸秆粉碎机的设计 4 1 引言 1.1 玉米秸秆粉碎机设计的背景 目前，我国的秸秆开发利用主要是从三个方面来进行的： 是秸秆还田，包括整株和粉碎还田两种；二是作为家畜饲料，包括直接饲喂、粉碎饲喂及氨化、青贮、微贮等处理后饲喂；三是作为相关工业原料利用，如用于造纸、制炭、编织等。 近几年由于国家农业政策的鼓励 ，粮食直补，农机购机补贴等措施的实施，使农业机械化水平的不断提高。 我国整个农业形势大好，玉米产量也大幅度的提高，但随之出现的问题是玉米秸秆也大量增多，清除秸秆成了农民 种地前最头痛的事。为不影响农耕，按时播种，同时又省事省力，有些农民就直接将秸秆就地焚烧，这样既浪费资源又污染环境。 玉米秸秆粉碎机就是未解决这一问题而产生的。它是将玉米秸秆粉碎并铺撒在田里，这样既环保又达到了很好的增肥效果。 我国土地面积广阔，秸秆资源数量巨大，开发价值大，开发利用前景十分可观，真可谓广阔天地，大有作为啊！ 1.2 玉米秸秆粉碎机设计的目的及意义 该粉碎机是 将玉米秸秆粉碎并铺撒在田里，这样既环保又达到了很好的增肥效果。 它是一种在玉米联合收割机以外使用的机械，作业的对象是收获完玉米棒子之 后，玉米秸秆还在地里，手工粉碎清理比较麻烦，它很好的弥补了这部分需求，价格适中，适用于中小型的田地，功率也比较适中，应用范围较广，有很好的使用前景。 我国农业机械化水平相较以前有了很大的提升，但水平与国际相比还是有很大的距离 ，所以作为一名学习农业机械的学生来说还有很长的路要走，真可谓任重道远啊！设计玉米秸秆粉碎机只是一个简单的开始，是对自己的一次检验， 以后必须更加努力才行。 nts玉米秸秆粉碎机的设计 5 2 总体 结构及基本参数的确定 2.1 总体结构 该玉米秸秆还田机 主要由动力输入、变速箱、带传动、工作部件秸秆粉碎机构等组成。 采用 的结构形式为卧式结构，刀轴水平配置，安装在刀轴上的甩刀在纵向垂直面内旋转。 粉碎机 在工作 的时候 ，依靠三点悬挂 装置 与拖拉机 后输出轴通过万向联轴器 相挂接，牵引 着该机 工作。 2.2 工作原理 粉碎机的工作原理是 ：在该机工作时， 拖拉机输出轴传递的动力经万向节传递给变速 齿轮箱，齿轮箱 传递动力 到带轮 。在进行秸秆粉碎 作业时，轴通过齿轮箱、 大小带轮两级增速后，带动粉碎刀轴上的甩刀高速旋转，把 地上的秸秆抓起，使之受到一次切割。当秸秆进 到机箱内后 ，又一次 同时 受到剪切、搓擦和撕拉的作用， 从而 得到进一步粉碎， 粉碎完后 被均匀地抛撒于机后 田地中，达到还田的目的。 2.3 拖拉机的选择 配套拖拉机的选择就是发动机的选择，必须依靠粉碎机的要求来进行 选择 。发动机应有适当的 容量 来满足要求 ，如 果所 选 的 发 动机功率太大，必然会因容量不 能充分利用而增加成本，造成 功率的 浪费；相反， 如果容量太小，就不能保证nts玉米秸秆粉碎机的设计 6 粉碎机的正常粉碎 ，或使发动机长期 处于 过载、发热量大 的工作状态，导致 过早损坏。考虑到功率储备以及传递过程中的功率损失，所以选择的发动机功率必须大于粉碎机 的使用功率。 家用型的玉米秸秆还田机可选择 5560 马力左右中型拖拉机与其配套。 2.4 基本参数 计算以及各轴功率、转矩分配 2.4.1 基本参数的计算 现已知粉碎轴及刀轴的工作转速是 n3=1800r/min，拖拉机输出轴的转速 n拖 =523r/min。 所以总的传动比 5 81.01 80 0/1 04 6min/1 04 65.0/5 2325.02 91.01 80 0/5 23321231nnirinninni带锥锥则带轮传动比的转速则轴锥齿轮的传动比2.4.2 各轴的功率分配 已知联轴器传动效率 8.90联轴 ，锥齿轮 8 级闭式齿轮传动效率5.90锥齿轮 ，滚动轴承的传动效率 8.90轴承 带轮的传动效率 96.0带轮n 。 拖拉机的输出功率 kWP 34.32%80735.0550 （ 20%用于拖拉机的行驶功率） 轴 1 的输出功率 WPP k06.3101 联轴器轴承 轴 2 的输出功率 kWPP 22.2912 锥齿轮轴承 nts玉米秸秆粉碎机的设计 7 轴 3 的输出功率 kWPP 49.2723 轴承带轮 2.4.3 各轴的输出转矩 拖拉机输出转矩 mNnpT 53.590523 34.329 5 5 09 5 5 0 00拖 轴 1 的输出转矩 mNnpT 16.5 6 75 2 306.319 5 5 09 5 5 0 11I 轴 2 的输出转矩 mNnpT 78.2661046 22.2995509550 222 轴 3 的输出转矩 mNnpT 85.1451 8 0 049.279 5 5 09 5 5 0333 2.5 玉米秸秆 粉碎 机主要参数 外型尺寸 (毫米 ) 1750 1350 1050 作业幅宽 (mm) 1050 抛撒幅宽 (mm) 1050 整机重量 (公斤 ) 450 粉碎轴转速 (转 /分 ) 1800 粉碎刀数 (片 ) Y 型刀 30 滚筒回转直径 (mm) 496 切碎长度 10cm 配套功率 55-60 马力 切碎合格率 90% nts玉米秸秆粉碎机的设计 8 3 传动部分主要零件设计 3.1 带轮主要参数的计算和结构的确定 3.1.1 几何尺寸的确定 计算 的 项目 计算 的 内容 计算 的 结果 确定计算功率 查 书中 带传动表 8-7 工况系数为AK 1.2 Pca=KAP, P=27.49 Pca=KAP=1.2*27.49 Pca=32.988 选取带型 由 书上 图 8-11 Pca=32.988, n3=1800r/min 选用 C带 选取小带轮直径 由设计手册 初选出小带轮直径 dd1=224mm 大带轮直径 dd2=idd1, i=1.72 dd2=385.54， 圆整为 400mm 带轮带速 1000601 11 nd dv V1=21.11m/s； 5m/s300mm 时，可采用轮辐式。 由上表可知， dd1=224mm； dd2=400mm，则： 小带轮 可以 采用腹板式，大带轮 可以 采用轮辐式 查 表得： C型 V 带轮轮槽截面尺寸： 基准宽度 bd=19mm， 基准线上槽深 hamin=4.8mm， 基准线下槽 hfmin=14.3mm， 槽间距 mme 5.05.25 ，槽边距 mmf 16min ， 带轮宽度 feZB 2)1( （ Z 轮槽数）， 外径 ada hdd 2 nts玉米秸秆粉碎机的设计 10 3.1.3大、小动 带轮的具体尺寸 A 小带轮： 轴颈尺寸 d=40mm，分度圆直径 dd1=224mm,da1=234mm, B=132mm, L=80mm,d1=80mm,C=33mm. B 大带轮： 轴颈尺寸 D=50mm，分度圆直径 dd2=400mm， da2=410mm, h1=55.43mm, h2=0.8h1=44.34mm, b1=0.4h1=22.17mm, b2=0.8b1=17.74mm, f1=0.2h1=11.086mm, f2=0.2h2=8.87mm。 3.2锥齿轮的几何计算和说明 3.2.1选定 齿轮 参数 大 齿轮和小齿轮材料都选 为 20Cr，渗碳淬火，硬度均为 56-62HRC。齿轮精度等级为 6 级， 按传动装置的设计方案， 选择闭式传动直齿锥齿轮 由表查的： 齿轮接触疲劳强度极限： MPaH 1500lim 齿轮弯曲疲劳强度极限 ： M PaFEF 4 6 0lim 3.2.2按齿面接触强度进行初步设计 对于 闭式 的 齿轮可按齿面接触强度公式设计 查表得到公式： 3 222 11 )5.01(1965 HRRm u KTCd 载荷系数 K=2.4 额定转矩 mNnpT 16.5 6 75 2 306.319 5 5 09 5 5 0 11I齿数比 5.01046/52321 nnu； 齿宽系数 3.0R ( 3.025.0R ) nts玉米秸秆粉碎机的设计 11 许用接触应力 M P aHH 135015009.09.0 l i m 材料配对系数 1mC（两者材料相同，均为 20Cr 钢） 初算结果 3 222 13503.0)3.05.01(15.0 16.5674.219651 d=148.25mm 3.2.3几何尺寸的计算 齿数取 12245.0,24121 uzzz分锥角 43.632a r c ta n1a r c ta n1 u 57.2643.639012 大端模数 mmmmmzdm 5.6,178.624 25.14811 取大端分度圆直径 错误 !未找到引用源。mmmzdmmmzd781562211 齿宽中点分度圆直径 mmddmmddRmRm 3.66)5.01( 6.132)5.01(2211 外锥距 mmdR 2 1 0.87s in2 11 中锥距 mmRRRm 129.74)5.01( 齿宽 mmbmmRb R 27,163.26 取 切向变为系数 01 tX02 tX, 高变位系数 错误 !未找到引用源。 01 X 02 X 大端齿顶高 mmhmmxmhaa 5.6 5.6)1(211 大端齿根高 mmhmmxmhff8.78.7)2.1(211 nts玉米秸秆粉碎机的设计 12 大端齿顶圆直径 mmhddmmhddaaaa 63.89c o s2 13.159c o s222221111 齿根角 11.511.5a rc ta n211fff Rh 齿顶角 11.511.52211fafa 错误 !未找到引用源。 顶锥角 68.3154.68222111 aaa 根锥角 46.2132.58222111fff 冠顶距 mmhdAmmhdAakak092.75s in2186.33s in222121121 安装距 取 mmAmmA092.90186.8321 （考虑 到 齿轮结构情况，以及轮冠距 H 的测量方便） 轮冠 距 mmAAHmmAAHkk 1550222111 大端分度圆弧齿厚 mmSmmxxmS t210.10210.10)t a n22(2111 分度圆弦齿厚 mmdSSSmmdSSS181.10)61(203.10)61(222222212111分度圆弦齿高 mmdShhmmdShhaaaa799.64c os575.614c os22222212111当量齿数 13cos/54cos/222111 zz zzvv nts玉米秸秆粉碎机的设计 13 当量齿轮分度圆直径 mmddmmddmvmv 129.74c o s/ 451.296c o s/222111 齿宽中点齿顶高 mmbhhmmbhhaaamaaam293.52ta n293.52ta n222111当量齿轮顶圆直径 mmhdd mmhddamvvaamvva71 5.84203 7.30 72222111 齿宽中点模数 mmRRmm mm 5 2 5.5当量齿轮基圆直径 mmdd mmddvvbvvb65 8.69c os57 3.27 8c os2211 啮合线长度 mmgddddddgvavvvbvavbvava287.25s in2)(5.0 2122222121 端面重合度 6.1c o s m vava m g3.2.4校核齿面接触疲劳强度 强度条件： HH 已知： )5.01(5 231 1 HRREH udKTZ 载荷系数 K=2.4 218.18 9 MPaZ E 额定转矩 mNnpT 16.5 6 75 2 306.319 5 5 09 5 5 0 11I齿数比 5.01046/52321 nnu； nts玉米秸秆粉碎机的设计 14 齿宽系数 3.0R ( 3.025.0R) a567.1332 MPH 算得： 许用接触应力 M P aM P aSM P aZZZZZZZZSHHHRvLXRvLXHHH86.134 41150 097.0;948.0;975.0;1l i ml i ml i ml i m即得出： 56 7.13 32HH M P a ，满足强度要求。 3.2.5校核齿根弯曲疲劳强度 （ 1）确定弯曲强度载荷系数： K = AK VK FK FK =2.4 当量齿数： 13cos/54cos/222111 zz zzvv (2) 由机械设 计手册，圆锥齿轮部分可知 1aFY =2.78 2aFY =2.18 1aSY =1.548 2aSY =1.785 确定许用应力 1FNK =0.92 2FNK =0.95 取安全系数 FS =1.4 1FN =320MPa 2FN =340MPa 由齿轮为单向运转，按脉动循环变应力确定许用应力 nts玉米秸秆粉碎机的设计 15 即 1F=11FN FNFKS= 0.92 3201.4 =210MPa 2F=22FN FNFKS= 0.95 3401.4 =231MPa (3)校核弯曲强度 1F = 111 22 121 0 . 5aaFSRK T Y Yb m Z =1.185MPa 1F 2F = 221 22 121 0 . 5aaFSRK T Y Yb m Z =1.071MPa 2F 满足弯曲强度，以上所选参数合适。 3.3 轴的设计与校核 3.3.1 轴的材料选择和最小直径估算 根据 此粉碎机的 工作条件，初选轴的材料为 45 钢，调制处理。 按扭转强度法进行最小直径估算，即： 30 nPAd 根据机械设计手册查的： 轴 1、轴 2各取 1150 A各轴直径的最小值为 : mmnpAdmmnpAd89.3487.443220m i n23110m i n1nts玉米秸秆粉碎机的设计 16 3.3.2 输入轴的结构设计 3.3.2.1 装配方案如图所示 3.3.2.2 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度： 带轮的直径为 200mm，齿轮的分度圆直径为 52.5mm，第一阶的长度取 55mm（留出 5mm安装端盖），由于有两个键槽，所以直径取 24mm，根据齿轮的精度 7 级，可选用平键，由于靠近轴端面与带轮的轮毂连接，所以常选择单圆头平键 C 型，根据直径查表 6-1 取键的键宽 键高 8 6，键长取 40mm； 校核键连接的强度：键的材料一般为钢 许用应力 查表 6-2 MPap 110 键的工作长度 l l =L-b*0.5 l =41mm 键与轮毂键槽的接触高度 k k=0.5h k=3mm 计算挤压强度pkld Tp 2000p =30.236Mpa 没有超过许用应力，键的强度满足，所以键选择 4568 的型号的键 第二阶梯是为了装端盖直径 取 26mm，考虑带轮的轮毂要与轴承端盖有一定的距离，所以长度取45mm,；第三阶梯的直径根据轴承的内径取 30mm 与轴承相对应，初选轴承类型 6006 型 30 72 19 轴承的右端用套筒定位轴承与齿轮，长度取 40mm，套筒的长度取 19mm；第四阶的长度取小于齿轮的宽度，取 50mm,长度取 33mm；，这选择使用平键，由于齿轮不在轴的两端，所以使用圆头平键，选用 40810 的键 nts玉米秸秆粉碎机的设计 17 校核齿轮上键连接的强度：键的材料一般为钢 许用应力 查表 6-2 MPap 110 键的工作长度 l l =L-b l =30mm 键与轮毂键槽的接触高度 k k=0.5h k=4mm 计算挤压强度pkld Tp 2000p=22.539Mpa 没有超过许用应力，键的强度满足，所以键选择 40810 的型号 的键 第五阶为了定位齿轮，可取大点 40mm，轴肩的直径可取 36mm；第六阶考虑到齿轮能够与中间轴上的齿轮很好的啮合，定位右边的轴承取 130mm，直径取 33mm；最后，轴承与左边的轴承一样配对出现直径 30mm，长度取稍长与轴承的长度取 17mm。 3.3.3 输入轴上的载荷与校核 首先根据结构图 作出轴的计算简图，查手册得轴承的支点位置 20a mm ，因此，作为简支梁的轴的弯矩图和扭矩图，如图所示。 3.3.3.1计算作用在齿轮上的力 Nd TF mt 85546.13256716022 111 nts玉米秸秆粉碎机的设计 18 111111s inta nc osta ntatrFFFF轴向力径向力 12427raF F N 12304arF F N 由方程 1 2 10N H N H tCFF F FM 1 2 10N V N V rCFF F FM 带入数据得： 12112791 0 2 1 2 7 9 6 5 0N H N HNHFFF 121427751 6 9 1 0 2 3 6 7 5 02N V N VNVFFF 计算得出： 126271906NHNHFN 12118485NVNVFN 即各弯矩分别为： 15 0 1 2 7 9 5 0 6 3 9 5 0 .HtM F N m m 11 751 6 9 6 3 3 7 . 5 .22amD FdM N m m 11 0 2 1 1 8 1 0 2 1 2 0 3 6 .V N VM F N m m 3.3.3.2 按弯扭合成应力校核轴的强度 进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯 矩的截面（既危险截面 C）的强度。根据 机械设计手册，查的 ， 取 0.6 ，轴的计算应力为： 222236 5 0 7 3 0 . 6 4 7 9 6 2 1 1 . 1 20 . 1 4 0caMT M P aW 前已选定轴的材料为 45 钢 ，并做 调质处理， 查得 1 60M P a ，因此 1ca ，故安全。 3.3.3.3 校核输入轴的疲劳强度 nts玉米秸秆粉碎机的设计 19 其中设计安全系数 S 取 1.5， 载荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 1 627NHFN 2 1906NHFN 1 118NVFN 2 485NVFN 弯矩 M 6 3 9 5 0 .HM N m m 1 2 0 3 6 .VM N m m 总弯矩 2 2 2 26 3 9 5 0 1 2 0 3 6 6 5 0 7 3 .HVM M M N m m 扭矩 1 4 7 9 6 2 .T T N m m 抗弯截面系数 31.0 DW W = 32700 mm 抗扭截面系数 32.0 DWT 35400 mmW T 弯曲应力 WMb M PaWMb 41.28扭转应力 TT WTMPaWTTT26.8 查表 15-1 材料选用 45 MPaMPaMPaB15527564011轴上环槽处的理论应力集中系数 查表得 2mm 111.1/ 074.0/ dD dr 4.18.1轴的材料敏性系数 85.082.0qq有效应力集中系数 )1(1)1(1 qk qk34.1656.1kk尺寸系数 85.0 扭转尺寸系数 9.0 表面质量系数 92.0 nts玉米秸秆粉碎机的设计 20 综合系数 1111kKkK542.1035.2KK碳钢的特性系数 05.01.0计算安全系数 2211SSSSSKSKScamama5.1188.396.1119.3caSSS故 安全 3.3.4 输出轴的结构设计 3.3.4.1 装配方案如图所示 3.3.4.2 确定 轴的直径和长度： 第一、五处安装轴承，第三阶段安装锥齿轮，第四阶段安装套筒，定位轴承；第六阶段与小带轮相连。轴上有两个键槽，最小的直径为右端带轮处，宽度取 72mm，安装轴承的直径取 80mm，轴承选用 61016 型号 1412580 ， 第二阶直径取 88mm 长度取 41mm， nts玉米秸秆粉碎机的设计 21 第三阶定位右边的齿轮， 键选用 1101425 。 第四阶安装套筒固定齿轮，套筒的长度取 27mm。 第六阶安装轴承与带轮相连，键槽选用 561118 ，选用单圆头平键。 3.3.5 输出轴上的载荷与校核 3.3.5.1 计算作用在齿轮上的力 Nd TF mt 766.8043 8 04.66 2 6 67 822 222 111111s inta nc osta ntatrFFFF轴向力径向力 带轮的径向力： NdTF 16286/20ta n21 两个轴承的水平压力： NFNF28486151211 3.3.5.2 画弯矩，扭矩图 由于竖直上只有轴承的重力，所以只考虑水平面上的情况，弯矩 144000N.mm 3.3.5.3 按弯扭合成应力校核轴的强度 进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩的截面（既危险截面）的强度。根据上表中的数值， 查机械设计手册， 并取 0.6 ，轴的计算应力为： nts玉米秸秆粉碎机的设计 22 222236 5 0 7 3 0 . 6 4 7 9 6 2 1 1 . 1 20 . 1 4 0caMT M P aW 前已选定轴的材料为 45 钢调质处理， 查得 1 60M P a ，因此 1ca ，故安全。 3.3.5.4 校核轴的疲劳强度 弯矩 M 6 3 9 5 0 .HM N m m 1 2 0 3 6 .VM N m m 总弯矩 2 2 2 26 3 9 5 0 1 2 0 3 6 6 5 0 7 3 .HVM M M N m m 扭矩 1 4 7 9 6 2 .T T N m m 抗弯截面系数 31.0 DW 334300 mmW 抗扭截面系数 32.0 DWT 368600 mmW T 弯曲应力 WMb M PaWMb 90.41 扭转应力 TT WT M PaWT TT 65.19查表 15-1 MPaMPaMPaB20035573511轴上环槽处的理论应力集中系数 查表 r 取 2mm 111.1/ 074.0/ dD dr 4.1 8.1轴的材料敏性系数 85.0 82.0qqnts玉米秸秆粉碎机的设计 23 有效应力集中系数 )1(1)1(1 qk qk34.1656.1kk尺寸系数 85.0 扭转尺寸系数 9.0 表面质量系数附图 92.0 综合系数 1111kKkK542.1035.2KK碳钢的特性系数 05.01.0计算安全系数 2211SSSSSKSKScamama5.185.696.1137.8caSSS故 安全 nts玉米秸秆粉碎机的设计 24 4 主要工作部件的设计 4.1 秸秆粉碎刀辊工作原理 玉米秸秆首先被拖拉机前横梁推斜，机组再行进一段距离后，秸秆还田机横梁 A 点就抵住玉米秸秆，由于拖拉机的地隙高于秸秆还田机的喂入口高度， A 点起一定的支承作用，这时甩刀砍切秸秆比在纯无支承状态砍切要好一些。 目前，秸秆还田机基本都是采用锤爪、弯刀等以高速砍、切、撞、搓、撕的方式将玉米秸秆直接粉碎还田。粉碎工作部件的旋转方向与机具前进方向相反， 粉碎部件是该机的核心工作部件。粉碎刀辊的转速、甩刀的配制方式及数量是直接影响秸秆粉碎性能的主要参数。甩刀数量越多 ,甩刀的线速度越大。对秸秆的粉碎效果越好。 考虑动力的匹配以及作业的安全性 , 选用了卧式结构。 20 把锤爪式甩刀按螺旋线均匀分布在刀轴上。刀盘回转直径 D=512mm；刀轴转速 n=1800r/min；甩刀的最大线速度 v=40m/s。 nts玉米秸秆粉碎机的设计 25 4.2 甩刀的排列方式 甩刀的排列方式会对刀辊转动时的平衡、 物料在粉碎室内的分布状态 等 有着极大的影响。因此，甩刀在刀辊上的排列 方式，应将 物料在粉碎室宽度内分布 的均匀，不 会 向一侧推移， 并且有利于转轴保持 动平衡。 常见的排列方式有 螺 旋线 的 排列、对称 式 排列、交错平衡 式 排列 等 三种方式。 本机选用螺旋线式排列方式。 4.3 甩刀的选择 （ 1） 甩刀的刀型 甩刀 的刀型选择的是 Y 型刀，它的 优点是消除 了 或者缓解了 甩刀拐角处的集中应力；刀片的功率消耗小 ， Y型刀 是 斜 粉碎 切 动 秸秆，所以 到达了 省力 的效果 。 从 现在 来看 ，大多数秸秆还 田机都 会 采用这种刀型。 （ 2） 甩刀的材料 考虑到甩刀的工作环境恶劣，常 常和秸秆、 泥土 等接触，需要 有很强的耐磨性和抗冲击韧性。 所以，考虑以上因素， 本机选用 20CrMnTi。 nts玉米秸秆粉碎机的设计 26 5 总 结 在做毕业设计的半年来，从开始的无从下手，通过上图书馆查书，上网查资料，向老师、同学请教，渐渐地有了大致框架，再到后来又遇到了难题，做不下去了，种种问题，再慢慢的融入其中，找到门路。其实是关键是心态，调整好自己很重要，心态好了，就都顺利了。 通过此次做毕业设计，对大学四年的总体知 识进行了的梳理和检验，让自己重新认识了自己，发现了以前知识学习的不足与盲点。继而去弥补不足与缺憾，从而提升自己。 此设计由于本人水平有限， 设计当中 难免 会 有一些错误和不足，还望 查看的 老师，同学 们 批评指正。 nts玉米秸秆粉碎机的设计 27 主要参考文献 1 郑文伟，吴克坚 .机械原理（第七版） .北京：高等教育出版社 .2011 2 濮良贵 ,纪名刚 .机械设计（第八版） . 北京：高等教育出版社 .2012 3 涂建平，徐雪红，夏忠义秸秆还田机刀片及刀片优化排列的研究农机化研究， 2003， (2)： 102 104 3 王大康，卢颂峰 .机械设计课程设计 . 北京工业大学出版社 .2000 4 吴宗泽 .机械设计实用手册 .化学工业出版社 .1999 5 李艳 .多功能玉米秸秆还田机的研制 .山东农业大学硕士论文 .2007 6 姬江涛，李庆军，蔡苇甩刀布置对茎杆切碎还田机振动得影响分析 J农机化研究， 2003， (2)： 63 64 7 刘世祥 .秸秆粉碎还田机的正确使用及操作要点 .现代化农业 2012 年第 11期： 53-54 8 陈小兵，陈巧敏 .我国机械化秸秆还田技术现状及发展趋势 J 农业机械，2000， (4)： 14 15 9 张银霞 ,曾宪阳 . 秸秆粉碎灭茬还田机的试验研究 .河南农业大学学报 2002年 6 月第二期 10 王勇 ,周鲁进 .玉米秸秆粉碎还田技术 .现代农业科技 2009 年第 20 期 11 李宝筏 .农业机械学 . 中国农业出版社 .2003 12 沈再春 .农产品加工机械与设备 . 中国农业出版社 . 2013 13 李艳等 .新型玉米灭茬旋耕机的设计 .农机化研究 .2007 nts玉米秸秆粉碎机的设计 28 致 谢 首先要感谢的是我的指导老师肖老师，没有她 的积极鼓励和悉心指导，设计不可能这么顺利完成。在这设计的半年来，无论是在学习上还是在生活上，自己都得到了很大的提升，对大学四年的总体知识进行了的梳理和检验，让自己重新认识了自己，发现了以前知识学习的不足与盲点。 感谢同学、室友的支持与帮助。 感谢在 学校 四年里 ， 所有 的 任课老师对我的悉心教导，感谢学校对我的培养，感谢哪些无私帮助过我的所有同学、朋友 们 。 谢谢。 感谢 我的 父母、亲人 们一直以来无微不至的关心和 照顾。 祝愿你们身体健康，工作顺利， 生活的永远 幸福、快乐。 nts毕业设计题目
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