背负式联合收割机整体设计和拨禾轮设计【优秀通过答辩】
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背负式联合收割机整体设计和拨禾轮设计 摘要该水稻联合收割机可一次性完成收割、脱粒、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、中型收割机在丘陵、山区和水田难以收割的难题，在南方双季稻区、泥脚深度不大于厘米的稻田中均能正常收割水稻。该机采用全喂入、轴流式滚筒脱粒机构收割，确保脱粒干净、破碎率低，分离性能好。关键词 ： 收割 脱粒 分离ABSTRACT This rice harvest machine can reap, thresh ,screen,separate and feed one time .It is small,light,and it can be operated flexibly.Also it can be used widly.It can solve the problem that it is difficult to work in mountain area in paddy for the large harvest machine or middle large harvest machine.The machine can work very well in paddy that its depth is not more than twenty inches in south area where the rice can be planted two times in one year.It can be feed wholly.The machine works with axle-flow-roller thresh machine,and it can thresh and separate wholly.Its crack rate is low. Key word ： reap thresh separate 目录一 绪论31.1 我国联合收割机的现状和发展前景3我国联合收割机的现状3 1.2我国联合收割机的发展前景：41.3 设计的主要内容5二、水稻联合收割机总体设计62.1 联合收割机的类型定位62.2 联合收割机的整机结构及选择62.3 水稻联合收割机的工作流程7 2.4 割台部分.8 2.5中间输送装.10 2.6脱离装置.10 2.7分离集谷清粮装置.10 2.8机器重心配置.103、 参数设计与选择.11 3.1拖拉机选择.11 3.2割幅.12 3.3谷物喂入量.13 3.4生产率.13 3.5功率.14四、传动设计与计算.164.1各部分传动.17 4.2收割各部分机构转速计算.18五、拨禾轮设计.21参考文献24致谢.26一 绪论作物收获是整个农业生产过程中夺取丰收的最后一个重要环节，对谷物的产量和质量都有很大的影响，其特点是季节性强、时间紧、任务重，易遭受雨、雪、风、霜的侵袭而造成损失。因此，实现谷物收获作业机械化对于提高劳动生产率、减轻劳动强度、降低收获损失、以确保丰产丰收具有极其重要的意义。我国是农业大国，水稻是我国最重要的粮食作物之一，水稻种植面积约4.5亿亩。全国水稻种植面积约占粮食作物面积的30，产量接近粮食总产量的一半，2009年我国粮食总产量达到10616亿斤，再创历史新高，连续6年增产。我国南方有很大一部分地区为丘陵地带，这些地方收割机的使用仍不多，大部分仍使用人力，一个人一天收割水稻大约一亩地，生产效率低，而且早稻收获时节恰好赶上夏天最热的时候，收割机具有收割效率高的特点，每天能收割水稻几十亩甚至上百亩，如能使用联合收割机收割水稻，可以大大减轻劳动力，提高生产率。因此，能制造出适用于丘陵地区的中小型收割机具有很好的市场前景。在我国南方地区，从农村劳动力结构来看，年青力壮的劳力很多外出务工，给联合收割机的应用提供了机会，同时机收价格的降低使很多农民容易接受收割机的作业，最简单的情况就是在中国水稻产区很多农民都乐意接受利用机器来进行收割服务。因此，稻麦收割机的应用将越来越普遍。近年，国务院作出了加大粮食直补、农资综合直补、购买农机具补贴、良种补贴力度，大幅度提高粮食最低收购价的决定。在农机补贴政策的强力推动下，2009年来我国联合收割机市场发展势头强劲。国家统计局统计显示，截至8月末，国内累计生产各种型号收获机械42万余台，同比增长48.34%，创我国收获机械年度产销历史之最。 1.1 我国联合收割机的现状和发展前景我国联合收割机的现状我国水稻收割机的发展很不平衡，除了江、浙、沪等发达地区机收率比较高以外，其它水稻主产区机收率较低，受当地经济条件的限制，受地埋环境的影响，收割机的推广与应用仍有一定阻力。然而在我国的皖、湘地区，生产厂家和当地农机部门也为此做了较大的努力，并收到了明显的效果。无论怎样都需要农机推广部门及有关厂家作出艰苦的努力。1.2我国联合收割机的发展前景：目前水稻产区机收率仍然较低，随着农村经济的不断发展和收割机的普及推广，预计在今后五、六年内履带水稻收割机具有广阔的市场前景。我国联合收割机市场结构也在悄然发生变化，联合收割机在收获机械总量中的比重逐年加大。2009年前8个月，联合收割机占收获机械总量的比重为19.78%。国家统计局统计显示，2009年1-8月份，我国主要制造企业累计生产各种型号的联合收割机8.31万台，同比增长32.44%。 农业庄园化、产业化、农村推广土地大面积承包，没有收割机械不行。市场亦即农民配置小型联合收割机的出发点是为了省工、省时、减轻劳动、提高效益 减少浪费， 以商业性服务盈利为目的而趵置的， 其最终也是使被服务者达到上述的目的市场对小型联合收割机的期望值如下： 价格低，售价或使用价低到符合农民目前的承受能力，对赔买者或使用者都是如此；故障少，使用中保证可靠性； 操作使用符合现在农村的技术素质能力；在谷物种类上，在适用地域上有较大的变通； 不能粗笨，外观有一定的型式美； 维修和配件应比较方便。 收割机的发展方向将是向高科技化方向发展，制造出适用性强的收割机很有发展市场，对不同地区开发出不同的收割机是很有发展前途的。由此，相应的制造出高性能的联合收割机是国外收获机的发展概况。现阶段技术发展这个阶段是谷物联合收割机发展过程中一个艰难而又复杂的时期，经历了一个极大的起落过程。1980年前后，改革开放政策对联合收割机的发展产生了巨大的影响。经过几年的努力，引进的机型陆续投产，我国的联合收割机行业的科学技术在许多方面从原来比较落后的状态，一下子跨到80年代初的国际先进水平，有了一个划时代的飞跃。但是，由于80年代初农村经济比较落后等一些其它因素的影响，联合收割机市场明显萎缩。自1982年起，全国产量由6000台一下子降到1000余台。到80年代中后期，随着农村经济的发展，市场逐渐恢复。到进入90年代，不仅产量恢复到了历史最高水平，而且新试制的产品，特别是中小型拖拉机悬挂的品种型号繁多，出现了制造、开发、选购收获机的新局面。到90年代中后期，我国的收获机发展更加迅速，不仅各种类型机械齐全，性能也不断完善，而且产量也大幅度提高。仅1997年全国年生产联合收割机35105台，比1982年提高了几倍。而且，市场也比较看好，年终售出31955台，呈现出了良好的发展势头，开始了我国收获机发展的又一个崭新的阶段.1.3 设计的主要内容本次设计在调查南方丘陵地区的稻田情况和水稻生长周期之后，在市场上认真比较了几种稻麦两用收割机的优缺点之后，做出的优化方案。适用于收割水稻，操作方便，维修方便，适用于平原，丘陵，梯田，三角地等大小块及烂泥田。 在综合考察实际情况后，选用全喂机型联合收割机，有效割幅1.5米，总损失量小于等于1.5%，破碎率小于等于2%，含杂率小于等于2%。采用全喂式机型的过程是：茎杆稻头全部进入脱粒机，经过脱粒机粉碎，谷粒脱下，茎秆与谷粒经凹版筛分离。茎杆排除出机器，谷粒从凹板筛孔落下到底壳，并由集谷搅龙推运到一侧，再由扬谷器扬升出收割机并装袋。 采用全喂式机器的优点是： （1）半喂入收割机从结构原理比全喂入收割机较复杂，一旦出现故障难于排除修理，零部件贵，拆装修理较困难等问题存在。而全喂入收割机结构简单，很多零件看得见摸得着，发生故障易于修理排除，适合农民机手应用，修理费少等优点，农民愿意采用全喂入收割机作业。 （2）经济效益分析，如一台洋马Ce_2M型半喂入与一台浙江三联4LZ_1.8型全喂入收割机对比验收，同一片稻田，统一时间，每台机收割2亩面积，洋马机18分42秒收割完，浙江三联19分31秒也收割完毕，三联机比洋马机相差40秒时间，可能关系到操作手技术熟练程度的问题存在。三联收割机的总损失率小于3.5%，而洋马收割机的总损失率经常大于3.5%，因为该机具利用链条传动送禾稻装置，在机械传动链条的作用力之下，就出现损失率较大。所以，农民对半喂入收割机有不同的看法。全喂入收割机，在收割速度与拨禾轮的配合，将禾稻拨入搅龙槽，保证稻谷棵粒归全，损失少。 （3）南方有部分农民还有耕牛，所以，半喂入收割机在收割作业时，稻杆全身不经过脱粒机滚压过，稻杆硬和老叶有泥灰，耕牛不喜欢吃，农民晚造不愿意请半喂入收割机作业，而全喂入收割机早、晚造均适用。 二、水稻联合收割机总体设计 此设计是根据南方丘陵水田面积小而设计的小型水稻联合收割机，该水稻联合收割机可一次性完成收割、脱粒、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、中型收割机在丘陵、山区和水田难以收割的难题，在南方双季稻区、泥脚深度不大于20厘米的稻田中均能正常收割水稻。2.1 联合收割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脱粒装置形式为：轴流式2.2 联合收割机的整机结构及选择所设计的水稻联合收割机为轮式背负式水稻联合收割机，整机分为行走部分和收割部分两部分。图2-1 整机结构行走部分采用四轮式拖拉机，后轮驱动，前轮转向。收割部分悬挂在拖拉机上（图2-1），收割台悬挂在车架悬架的正前方，脱粒装置悬挂在拖拉机后方，中间输送槽布置在收割机的左侧,前后两端分别连接割台和脱粒装置。为使割台左右平衡，将割台传动装置置于右侧。对于收割机后部，脱粒装置靠左布置，扬谷器布置在脱粒装置右侧，同时粮袋放置于脱粒装置右侧使联合收割机后部平衡。整机前进动力由拖拉机提供，收割部分动力由拖拉机后置动力输出轴提供。2.3 水稻联合收割机的工作流程 水稻联合收割机的作业流程如图所示，当联合收割机进行作业时，拨禾轮首先把作物拨向割刀，割刀把作物割倒后，拨禾轮随即把作物推倒到割台上，割台输送搅龙把割倒下来的作物向左侧集送到伸缩拨指机构，拨指机构把搅龙送来的作物以很高的速度向后抛送给输送槽，输送槽把拨指机构送来的作物抓取后从槽底源源不断地输送给脱离机构，作物进入轴流型脱谷机构后，由于它受到滚筒钉齿高速打击以及作物在作螺旋运动的过程中不断与凹板筛撞击的结果，使谷粒脱了下来，并通过凹板筛孔落到集谷搅龙上。落到集谷搅龙上的谷粒被推运到扬谷器（在另一侧未画出来），再由扬谷器抛送到粮袋，随即包装。另外被脱谷机脱净谷粒的禾杆由于被凹板筛阻留无法通过筛孔，最后从出草口被滚筒钉齿抛送出去，这就完成了联合收获的全过程。2.4 割台部分割台的主要结构形式有立式、卧式两种。设计选用卧式割台。卧式割台由拨禾轮、输送器、分禾器、切割器和传动机构组成。它的割台基本上水平，略向前倾斜。卧式割台对倒伏和稀，密作物的适应性较好，割幅较宽，但纵向尺寸较大，机组的机动灵活性较立式割台差。 割台（1） 切割器 收获机械的切割器有往复式，圆盘式两种。稻麦收获机械多采用往复式。 往复式切割器由动刀片和定刀片组成，动刀片多数刀刃面上刻有齿纹，防止禾滑出，并有自磨刃作用。在机器前进的同时，动刀片与定刀片组成切割幅。 割刀传动装置将动力传给割刀，同时将圆周运动改变成往复式直线运动，实现切割过程。为了使切割刀做往复运动，根据选择采用曲柄滑框的机构。（2）拨禾轮 拨禾轮是卧式割台的主要装置，功用是把待割的作物拨向切割器；将倒伏的待割的作物扶直，在切割时扶持茎杆，把割断的作物拨向割台，避免作物堆积在割刀上。对拨禾轮要求工作可靠、结构简单、击落穗粒少、收割倒伏好。拨禾轮有压板式和偏心式，普通压板式只适用于收直立或轻度倒伏（倒伏角不超过300）的作物，而偏心式拨禾轮不但能收直立作物，也能收伏倒度较大（伏倒角在600以内）的作物，他的适用性较广，因此设计选用偏心式拨禾轮。（3） 割台搅龙割台搅龙的功用是把割倒的谷物沿轴线迅速向一端输送，然后换向90度成纵向送给输送槽，为此割台搅龙应由螺旋搅龙和伸缩拨指两部分组成。前一部分完成轴向输送工作，后一部分完成换向90度抛送工作。为了使输送工作在螺旋搅龙，伸缩拨指机构和输送槽等三者衔接的地方接好，因此螺旋叶片因延伸进输送槽口30-50毫米左右，否则会影响谷物连续输送。为了使割台搅龙顺利输送谷物，除了应选择合理设计参数外，搅龙与割台框架也有合理的配合关系，例如搅龙叶片与割台底板间、与割台后挡板间都应有适当的间隙。同时在收割时，情况不断变化，在大多数情况下，割台搅龙通常做成半浮动式，即靠近输送槽一端做成浮动式，另一端采用轴承固定。这样当禾突然增厚时，搅龙端即浮动，禾层薄时即复原。 （4） 拨禾轮、割台、搅龙的相互布置 拨禾轮和割刀的位置需要根据具体情况（作物的倒伏、高度、湿度等）考虑，一般情况下，拨禾论布置在割刀的正上方，其距离割刀高度为694mm894mm。搅龙叶片的外援与割台的底板和后挡板之间的间隙若着两个间隙过大，作物在输送过程中会从后挡板返到过桥口的上方，经伸缩拨指的挑动，抛到前方造成损失。如返草过多，还会造成倾斜输送器入口的堵塞，搅龙和底板的间隙的大小随作物层厚度而定，本设计中取15mm，推运器与后挡板之间的间隙为5mm。 搅龙叶片外缘至倾斜输送链链耙的距离 考虑喂入均匀，及时抓取，本设计中取其距离为80mm。 拨禾轮弹齿尖与切割器的最小间隙 在设计中拨禾轮弹尖与切割器的最小间隙可调，调整范围为50200mm。2.5中间输送器 中间输送器通常称为输送槽，它的功用是连接割台和脱粒装置，将割台上的作为均匀、连续地输送到脱粒机中。输送槽有链耙式、带耙式、和转轮式三种，链耙式和转轮式一般用于中间输送器较短的联合收割机中，带耙式一般用于中间输送器较长的联合收割机中。悬挂式全喂入联合收割机由于中间输送器较长，因此选用带耙式输送槽。2.6脱粒装置 脱离原理 脱粒装置工作过程比较复杂有靠冲击、揉搓、输刷的脱粒。 脱离装置类型 有全喂入式和半喂入式；按滚筒形式分：有开式和闭式、单滚筒和双滚筒、直流式和轴流式；按脱粒齿形分：有纹杆式、钉齿式、弓齿式。根据合理性选全喂入闭式轴流式2.7分离集谷清粮装置 主要有集谷搅龙螺旋输送器、栅格式凹板塞、扬谷器等主要把粮食与稻杆分离运输装袋。2.8机器中心的配置在配置各工作部件的同时，还需要考虑机器的重心位置，使各轮轴的负荷分配合理，机器重心的横向位置靠近行走的纵向对称面，是两边驱动轮负荷均匀，保证行走稳定性。在保证收割机通过性能要求下，重心的高度要尽可能降低。本设计中采用了轮式收割机的方式，重心纵向位置应使2/3的重量落在驱动桥上，1/3重量落在转向轮上而且整机重量不能超过轮胎的承受能力；操向轮的载荷有点大，为了减轻操纵力，在操向系统中设置操向加力装置。前后轮承受的重量均小于其额定承受能力。机器左端安装的倾斜输送链，但由于倾斜输送链质量不大，约为整车的5%左右，而且在收割机的右端布置有接粮平台，基本上平衡了左端输送链的质量。联合收割机的中心高度是影响整车稳定性的最重要因素，本设计中，由于轮距的宽度不大，离地间隙230mm，量使机构紧凑，总高控制在1.4m之内，基本上保证了整车的稳定性。本机的驾驶工作条件：此水稻收割机的驾驶坐椅安装在中间位置，在后轮轴斜上部，有利于整车的重心平衡和扩大驾驶员视野以及提高驾驶的舒适度。总体布置还需要考虑使用，调节和维修的方便性。三、参数设计与选择3.1拖拉机的选择 由于背负式联合收割机各部分都是悬挂在拖拉机上，以拖拉机为机架，因此联合收割机各部分尺寸都受到拖拉机的影响。例如联合收割机的割幅必须大于拖拉机轮距260mm以上、输送槽长度取决于拖拉机总长、作业速度需从拖拉机档位中选等。同时，背负式联合收割机动力来源于拖拉机，所以，确定联合收割机主要参数之前选择一辆合适的拖拉机很重要。根据初步估算，选择雷沃欧豹TH354（其外形如图所示）作为联合收割机的配套拖拉机。雷沃欧豹TH354型轮式拖拉机是一种水旱通用的中型轮式拖拉机，集机体小巧、结构紧凑、装置完善、操作轻便、转向灵活、重量轻、耗油省。适合我国广大农村，特别是南方地区。配带相应的农机具后，可进行水田和旱地的耕地、播种、收割、脱粒等作业，还可以作为抽水、发电、农副产品加工等固定动力。为适应各种农田作业，该拖拉机可进行轮距调整。其部分参数如表 如图雷沃欧豹TH354 3.2.割幅B 割幅是指联合收割机两分禾器尖端之间的距离。小型联合收割机的割幅一般为1.5m2.0m，其大小受轮距B0影响，关系为： BB0+2式中B割幅mB0轮距，取前轮1160mm、后轮1300mm作为作业时轮距 即B01.3m防止轮胎压倒作物的保护宽度100mm200mm 取=0.1m代入数值 BB0+2=1.3+20.1=1.5m 取B=1.5m作业速度Vm 作业速度是指联合收割机作业时的前进速度。小型全喂入悬挂式联合收割机作业速度一般为1.34km/h，根据拖拉机现有档位选择其低档作为作业速度。即作业速度为：取 Vm=0.56m/s(2.02km/h)3.3谷物收割机的喂入量q(kg/s)： 喂入量由割幅、作业速度等决定，其关系为： 式中 q喂入量 kg/s B割幅 1.5m M作物单位面积产量 M=8107千克/公顷 割下作物中谷粒与茎秆的比例，即谷草比，=0.43 C常数 C=10 由上公式算得： =3.4生产率As生产率是指单位时间联合收割机所收割水稻的面积。生产率由割幅、作业速度等决定，公式为： (亩/时）式中As 生产率5.4单位换算系数 作业时间利用系数 =0.5B 割幅1.5mVm 作业速度0.56m/s代入数值算得： （亩/时）3.5功率计算1. 行走部分功率Nx轮式行走装置需用功率由以下经验公式算得： 式中f 驱动轮的滚动阻力系数，在湿地上f=0.3左右G 联合收割机的重量 估算为2150kg(拖拉机1450kg+收割部分700kg)Vm联合收割机的作业速度0.56m/s行走装置的传动效率系数，=0.850.90取=0.85代入数值算得： Ps2. 收割部分功率Ns（1）切割器需用功率切割器功率包括切割功率Nq和空转率Nh。空转功率包括两部分摩擦消耗功率Nm和惯性消耗功率Ng。即： KW Vm-前进速度(m/s) B-机器割幅（m） Lo-切割每平方米茎秆所需功（kg.m）割小麦：Lo=10-20kg.m; 割牧草：Lo=10-20kg.m。 Nh与切割器的安装和技术状态有关。一般每米割幅需要空转功率为0.6-1.1千瓦。 3. 拨禾轮需用功率Nb P -拨禾轮压板单位副宽的阻力，一般P=4kg/m；B -拨禾轮的宽度。 -拨禾轮的圆周速度 在割小麦时小于3米/秒 在割水稻时小于1.5米/秒 4、割台搅龙需用功率Ng 割台搅龙需用功率由以下经验公式计算： Ng=Q（Lh+H） 式中 Q为螺旋推运器生产率，割台螺旋推运器的生产率和喂入量是相等的，即Q=0.7kg/sLh螺旋推运器的长度,等于割幅，即Lh=1.5H 螺旋推运器的升运垂直高度，本设计中采用的螺旋推运器都是水平安装，即升运垂直高度H为0 螺旋推运器的倾斜安装修正系数，倾斜角为0，故=1将数据代入公式得，割台螺旋推运器的功率 Ng=0.7（1.5+0）1=1.05Ps 5、中间输送槽的需用功率Nz 取中间输送槽需用功率为2.00Ps6、脱粒装置的需用功率Nt 脱粒装置的需用功率根据以往经验大概范围为9.010.5，考虑到本设计为偏小型联合收割机，因此计算时取Nt=9.50Ps7、集谷搅龙的需用功率Nj 集谷搅龙的需用功率大概为0.20.3，计算时取Nj=0.258、扬谷器的需用功率Ny 扬谷器的需用功率大概为0.20.3 ，计算时取Ny=0.25 以上所计算的各部分需用功率均为各部分所需的平均功率且不包括中间传动的需用功率。由于田间土壤、地形的变化，行走速度的差异、作物生长情况和湿度的变化以及杂草等因素的影响，使联合收割机的工作负荷是不稳定的，所需的功率经常在变化。为此，选择发动机的时候，不仅要根据功率的平均值，还要考虑到负荷最严重时所需要功率的最大值，让发动机有足够的储备功率，以保证联合收割机在各种条件下都能正常工作。储备功率约为平均功率的1/3,同时考虑到中间传动机构需用功率，总功率应再乘以系数。因此Ns=（Nq+Nb+Ng+Nz+Nt+Nj+Ny）1+（1/3）+0.1代入数值算得: Ns=(1.24+0.0853+1.05+2.00+9.50+0.25+0.25)1.43=20.6Ps综合以上，联合收割机总功率为： N=Nx+Ns=5.67+20.6 =26.27Ps=19.3kw25.7kw通过计算可知所选拖拉机功率满足联合收割机所需功率。四 传动机构分析及计算在考虑联合收割机的传动路线设计的时候，我们必需注意到联合收割机的一下几个特点：一是它的工作季节性非常强，时间非常紧，因此收割机的辅助系统传动系统必需工作可靠，尽量少出现故障，以免耽误了宝贵的工作时间。二是与其他机械相比，它是移动式作业机械，因此传动系统重量应该尽量轻。三是与其他农机具相比它的传动部件特别多，所以考虑到以上几点，它的传动路线设计应考虑如下原则：（1） 整个传动路线尽量简单，有条理，全机传动分两条路线：一条是割台传动路线，一条是脱粒清粮传动路线，两条路线互不相干。（2） 割台传动和脱粒机的传动都设有中间传动轴，保证传动可靠，故障少，传动系统拆装、保养方便。（3） 各传动部分不存在互相交叉或重叠的情况。（4） 尽量采用三角皮带传动，少采用链传动，只有在距离太小不适合三角皮带 传动时，才采用链传动。因皮带传动重量轻、价格便宜、传动效率高、使用保养方便、噪音少，且超载时能自动打滑，起安全离合作用。（5） 收割机上所有皮带传动都应有张紧轮装置，因皮带易于拉长。（6） 因收割机上需要带动的工作部件特别多，所以应尽可能设置一中间传动轴，以便分别带动其他机构运动。 1、各部分传动 在变速箱中有两条动力传输路线，一条是传到拖拉机后桥驱动拖拉机前进，即为联合收割机行走部分提供动力；另一条是拖拉机输出轴传至收割部分，为收割部分各机构提供动力。整个收割部分有六个运动部件，分别为割刀、拨禾轮、割台搅龙、输送槽、脱粒装置、扬谷器（由于集谷搅龙与扬谷器同轴，且轴的转速由扬谷器决定，因此把集谷搅龙和扬谷器作为一个运动部件）。其中拨禾轮、割台搅龙、输送槽、脱粒装置、扬谷器的运动形式为旋转运动，根据联合收割机传动路线设计原则，本设计把拨禾轮、割台搅龙、输送槽、脱粒装置、扬谷器之间的传动都用皮带轮、链轮等方式传动。在拖拉机动力经带轮传出来后有两个部件需要分配动力，分别是脱离滚筒和扬谷器，因此设一中间轴，拖拉机动力先传到中间轴，在由中间轴分两条线分别传至脱离滚筒和扬谷器，以下称此中间轴为主传动轴。根据设计思路，在割台设一长轴，使传动路线从左侧往右侧传，以下称此传动轴为割台主传动轴。同时由于拨禾轮转速较小，因此在割台上设置一中间轴，用作减速轴，以下称为拨禾轮中间轴。 考虑到上述传动路线设计原则，收割部分传动路线如下：（1） 动力由拖拉机动力输出轴输出，然后经锥齿轮变向，再传至动力输出轴的链轮。（2） 在由两个链轮分别传动到前方割台和后方脱粒，在前面和后面分别用皮带传动。（3） 平带轮的转速有高档1470r/min和低档816r/min两种。由于带轮传动需由高转速传至低转速且扬谷器的转速为1016r/min（由下面计算出来）大于低档转速，所以带轮转速选用高档。动力由主传动轴平带轮经胶帆布带传至各个运转机构。（4） 主传动轴左端设两三角带轮，靠左的带轮将动力传至集谷搅龙轴，靠右带轮传至脱离滚筒轴。（5） 传至脱离滚筒轴的动力再由三角胶带传至输送槽主动轮轴。（6） 割台主传动轴的动力是从左侧链轮传进的，在割台主传动轴右侧设带轮，将动力传至割台搅龙。同时割台主动轴经锥齿轮换向，将动力传至曲柄滑槽机构带动割刀作往复运动。（7） 拨禾轮动力由割台搅龙经三角胶带传至拨禾轮中间轴，再由拨禾轮中间轴经三角胶带传至拨禾轮轴。2、收割各部分机构转速计算（1）割刀曲柄转速 式中Vp-割刀的切割速度 Vp=Vm 速比取值为1.21.8取=1.4 代入得 Vp=1m/sS-割刀的行程76.2mm代入数值的n=393.7r/min（2）、拨禾轮的转速 式中Vk拨禾轮线速度Vk=Vm 为拨禾轮速度比值为1.73.0取 =Vok/Vm 代入得=1.786D 拨禾轮直径D=0.7m代入数值得 n=27.3r/min（3）、割台搅龙的转速 割台搅龙的转速一般为150200r/min 取 n=180r/min（4）、输送槽的转速 由输送槽的设计中已算出 n=382r/min（5）、脱粒装置的转速 式中V对于全喂入轴流式脱离滚筒线速度一般为2025m/s 取V=22m/sD滚筒直径(顶高直径) 等于齿根圆直径加上两倍的钉齿高，对于大中型机取h=7075mm,对于小型联合收割机，齿根圆直径D0 =300330mm，取D0=330mm，钉齿高h=5060mm，取h=60mm，D=D0+2h=450代入数值得 n=933.7r/min（6）、扬谷器的转速 扬谷器的转速由以下公式算得： 式中r谷粒抛起点轮叶半径，为了工作可靠计算时通常取叶片的内径，因为在这个位置抛扔最不利，取r =80mm。2叶轮圆周速度转化为物料初速度V1时的损失系数，取2=0.55。V2输送物的初速度V2=23m/s 取V2=2.5m/sH物料升运垂直高度 取H=1.2mg重量加速度9.81升运是物料与管壁摩擦、物料间的碰撞、空气阻力等能量损失系数，常取1=2.2n=1093.7r/min1、确定计算功率Pc（kw）， 式中： Pc 计算功率 Ka 工作情况系数, 值为1.4 P 拨禾轮的功率 P=0.085331.330.735=0.0834KW 0.08533为拨禾轮工作需用功率，1.33为拨禾轮储备1/3功率，0.735为马力与KW之间的单位换算值 Pc= 1.40.08533=0.12 kW 2 ）、 选择V带的带型 根据Pc=0.18KW，n=27.3r/min，由图，确定选用A型。3）、 确定带轮的直径 A型带的最小基准直径为75mm，带轮的基准直径系列如下50，（53、56、60）63，71，75，80，85，90，95，100，106，112，118，125，132，140，150，160，170，180，200，212，224，236，250，265，280，315，355，375，400，425，450，475，500取基准直径即小带轮直径为D1=80mm, 大带轮的直径为，根据基准直径系列，取D2=212mm.取拨禾轮的带轮直径为212mm，拨禾轮中间轴直径为80mm。传动比i=n1/n2=27.3/72=0.38（2） 、割台搅龙轴与拨禾轮中间轴之间的传动如同拨禾轮中间轴与拨禾轮之间的传动的计算，P=1.051.330.735=1.026KW,Pc=1.0251.41.435kw，n=180r/min确定D1=80mm，D3=80180/72=200mm,选D3=200mm。传动比i=n2/n3=180/72=2.5（3）、割台主传动轴与割台搅龙轴之间的传动同上，Pc=1.44选A型带，确定D6=80mm，D5=80*360/180=160mm。i=n1/n2=360/180=2.（4）、动力输出轴与割台主传动轴之间的链传动同上，选择的动力输出轴转速n=1000r/min，确定i=n5/n4=2.78,选择小链轮齿数Z1=2632，取Z1=26，Z2=i*Z1=2.78*26=72.28,取Z2=72。（5）、输送槽主动轴与脱粒滚筒轴的传动输送槽主动轴功率P=1.47*1.33*1.4=2.74KW,选A型带，由于输送槽与脱粒滚筒i=n7/n6=933.7/382=2.44r/min，D7=80mm,D6=iD7=80*2.44=195.2mm取D6=200mm。（6）、主传动轴与脱离滚筒轴之间的传动根据功率P=6.983*1.33*1.4=13KW，选B型带，最小直径D8=125mm，D9=i*D8=(964.32/933.7)*125=129.1mm，选D9=132mm。（7）、主传动轴与扬谷器之间的传动功率P=0.343KW,选择Z型带确定D11=63mm，D2=i*D1=1.134*63=71.442mm,选择D10=75mm。（8）、动力输出与主传动轴之间的传动 动力输出带轮是以链轮，根据动力输出带轮与主传动轴的转速求的传动比i=1000/964.32=1.037，再算得主传动轴链轮齿数小链轮为Z3=27，Z2=i*Z1=1.037*27=28五 拨禾轮设计 在收割机上通常都安置有拨禾轮，它与收割台密切配合工作的机构，其功用有：（1）把待割的谷物向切割器推导。（2）切割时把谷物扶持住，以利切断。（3）把割断后的谷物整齐的堆倒到割台上，让割台输送器及时把谷物运走。根据其构造不同，常用的拨禾轮有两种型式：一种是普通压板式拨禾轮，它只适用于收直立或轻度倒伏的作物。另一种是偏心式拨禾轮，它不但能很好收直立作物，也能收倒伏较大的作物。此处选用偏心拨禾轮。在田间工作时拨禾轮压板的绝对运动是一种复合运动，其一机器作圆周运动，另一是随着机器作等速直线前进运动。因此要求拨禾轮压板相对于地面的绝对运动轨迹是一条摆线，如图，以便于把谷物引向割刀切割。当取压板的圆周运动速度Vk大于机器前进速度Vm时，则压板的绝对运动轨迹即是一条摆线。 拨禾轮运动轨迹1，拨禾轮参数设计（1）拨禾轮半径确定 由关系式可得允许的最大值：-拨禾轮工作速比，前面计算的 =1.786h-割刀离地面高度，可取h=100mmL-要收获的作物自然高度，取L=1m约得: R=682mm 从减轻重量，适应水田角度考虑直径往往取小些，直径约在0.6m0.7m间 故取 D=0.65m（2）压板数 为了减少落粒损失通常拨禾轮板数取38，此处Z=4（3）拨禾轮安装高度的确定 如图所示，为拨禾轮轴心安装在割刀正上方时的工作情况，压板自A点开始与谷物接触，随着压板向谷物中下沉，沿红色的曲线将谷物引向割刀，当板运动到最低端扶持住，让割刀切割，让后压板将割下来的谷物沿一段弧线铺放到割台上，每块压板都遵循此规律工作。有公式可得拨禾轮安装高度 h-
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