小型懸掛式往復(fù)割草機(jī)說(shuō)明書(shū)含全套CAD圖紙

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1、 0 / 22 聯(lián)系QQ：1269408632（含所有CAD圖紙） 目 錄 1 驅(qū)動(dòng)方案論證 3 1.1 幾種典型驅(qū)動(dòng)方案的簡(jiǎn)介與對(duì)比 3 1.1.1 曲柄連桿機(jī)構(gòu) 3 1.1.1 擺環(huán)機(jī)構(gòu) 3 1.1.3 擺桿機(jī)構(gòu) 3 1.1.4 雙配重輪機(jī)構(gòu) 4 1.2 驅(qū)動(dòng)方案總體確定 4 1.3 方案的結(jié)構(gòu)和原理簡(jiǎn)介 4 1.3.1 驅(qū)動(dòng)部件 4 1.3.2 驅(qū)動(dòng)部件 4 2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 2.1 功率消耗 5 2.2 拖拉機(jī)型號(hào) 5 2.3 拖拉機(jī)轉(zhuǎn)速 6 2.4 皮帶選型 6 2.5 傳動(dòng)比確定 6 3 傳動(dòng)方案的計(jì)算

2、 6 3.1 各軸的轉(zhuǎn)速 6 3.2 各軸輸入功率 6 3.3 各軸轉(zhuǎn)矩 6 1 / 22 3.4 V帶及帶輪計(jì)算 6 3.5 V帶安裝 9 4 軸的設(shè)計(jì)及其計(jì)算 9 4.1 軸的最小直徑計(jì)算 9 4.2 各軸直徑的選取 9 4.3 軸一的校核 10 5 曲柄的設(shè)計(jì)及計(jì)算 12 5.1 曲柄的直徑計(jì)算 12 5.2 曲柄的力平衡 12 6 機(jī)架主要尺寸設(shè)定 13 6.1 機(jī)架的設(shè)計(jì) 13 6.2 掛刀架的設(shè)計(jì) 14 6.3 傾斜提升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 15 7. 結(jié)論 16 參考文獻(xiàn) 17 謝 辭 18 小型懸掛式往復(fù)割草機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及

3、傾斜提升機(jī)構(gòu) 摘要：大力發(fā)展畜牧機(jī)械化是我國(guó)現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展的必要條件，只有實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，才能真正提高畜牧業(yè)的水平，畜牧業(yè)的產(chǎn)出增加，牧民的收入提高，生活水平才得以改善。在畜牧業(yè)中牧草的種植，收割，存儲(chǔ)等技術(shù)都需要改進(jìn)，農(nóng)牧民急需適用性能可靠的，價(jià)格適中的機(jī)械設(shè)備，代替手工操作，提高效益，增加收入。 在牧草切割機(jī)技術(shù)方面，割草機(jī)的種類(lèi)少，構(gòu)造復(fù)雜，維修使用不方便，價(jià)格高，基于此本文進(jìn)行了后懸掛往復(fù)式牧草收割機(jī)的設(shè)計(jì)及分析。其次經(jīng)過(guò)討論篩選確定了收割機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，后懸掛往復(fù)式割草機(jī)，由國(guó)產(chǎn)小型拖拉機(jī)后側(cè)懸掛帶動(dòng)行進(jìn)并輸出動(dòng)力，采用偏置式曲柄連桿機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)切割。提升傾斜機(jī)構(gòu)采用傳統(tǒng)的液壓提升。

4、3 / 22 關(guān)鍵詞：割草機(jī)；后懸掛；曲柄連桿 前言 我們國(guó)家改革開(kāi)放以來(lái)，國(guó)民生活水平顯著提高，生活質(zhì)量得到改善，這都?xì)w功于經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展。經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷加快促使農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化結(jié)構(gòu)調(diào)整，草原畜牧業(yè)隨之突顯為主體，在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)中所占的比重越來(lái)越大。我國(guó)牧草資源豐富，是巨大的天然寶藏，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)共有各類(lèi)天然草二十多種，有33億畝草地，10億畝草山坡地。占國(guó)土面積的41.7%，僅次于澳大利亞，居世界第二位，同時(shí)也是秸稈資源最為豐富的國(guó)家之一，可生產(chǎn)大量的飼草，飼草作為發(fā)展畜牧業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ)，成為畜牧業(yè)發(fā)展規(guī)模和速度的決定因素。 1 驅(qū)動(dòng)方案論證 1.1 幾種

5、典型驅(qū)動(dòng)方案的簡(jiǎn)介與對(duì)比 a b 3 / 22 c d 圖1-1 驅(qū)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖 a：曲柄連桿機(jī)構(gòu)；b：擺環(huán)機(jī)構(gòu)；c：擺桿機(jī)構(gòu)；d：雙配重輪機(jī)構(gòu) 1.1.1 曲柄連桿機(jī)構(gòu) 連桿與刀桿頭采用球鉸鏈，同時(shí)在連桿增加以相同意義上的回轉(zhuǎn)副，使他能適應(yīng)由于護(hù)刃器在水平方向的變形、地形的起伏、調(diào)節(jié)切割

6、器的俯仰等原因而引起的割刀位置和方向上的變動(dòng)。該機(jī)常用于普通牽引式割草機(jī)以及側(cè)懸掛或后懸掛割草機(jī)。 1.1.1 擺環(huán)機(jī)構(gòu) 擺環(huán)機(jī)構(gòu)直接安裝在切割器的內(nèi)滑腳上，由拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸痛過(guò)帶輪傳動(dòng)，形成無(wú)連桿驅(qū)動(dòng)。它具有直接驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，并且結(jié)構(gòu)緊湊，便于加平衡塊實(shí)現(xiàn)全平衡。在割草機(jī)中使用日益廣泛。 1.1.3 擺桿機(jī)構(gòu) 由曲柄和兩擺桿組成，擺桿之一的端部配有重錘，另一擺桿與刀桿頭相連，刀桿頭由彈簧片與割刀固定，兩擺桿的擺動(dòng)相差180度，以便進(jìn)行平衡。這種機(jī)構(gòu)在平衡后尚剩下一周期性變化的力矩未能平衡。 1.1.4 雙配重輪機(jī)構(gòu) 由安裝在內(nèi)滑腳的一對(duì)對(duì)轉(zhuǎn)的平衡配重輪和兩個(gè)短連桿組成。兩平衡重的

7、垂直分力相互抵消，而水平分力可以近似的全平衡割刀往復(fù)慣性力，無(wú)不平衡力矩。它采用在國(guó)外進(jìn)行全平衡的現(xiàn)代割草機(jī)。 1.2 驅(qū)動(dòng)方案總體確定 根據(jù)所要求的后懸掛往復(fù)式割草機(jī)的性能、割草機(jī)對(duì)應(yīng)的人群所能承受的經(jīng)濟(jì)能力及分析四種典型驅(qū)動(dòng)方案造價(jià)后，決定采用常見(jiàn)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)，因?yàn)槠湓靸r(jià)便宜，容易拆卸維修，以至于割草機(jī)整機(jī)的生產(chǎn)成本就會(huì)降低，而且現(xiàn)階段曲柄連桿跟我所學(xué)過(guò)的知識(shí)比較吻合，故選取曲柄連桿方案。 1.3 方案的結(jié)構(gòu)和原理簡(jiǎn)介 方案采用皮帶輪傳動(dòng)，利用拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸作動(dòng)力源，以曲柄連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)割刀作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，從而完成牧草切割。當(dāng)切割器工作過(guò)載時(shí)，皮帶將打滑，以保證零件不受損壞。

8、4 / 22 圖1-2 曲柄結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 1.3.1 驅(qū)動(dòng)部件 方案中以拖拉機(jī)輸出軸為動(dòng)力源，帶動(dòng)大帶輪，大帶輪帶動(dòng)小帶輪以至于提高速度。 1.3.2 驅(qū)動(dòng)部件 拖拉機(jī)動(dòng)力由帶輪提速后，傳給曲柄，曲柄上有偏置的連桿，連桿與刀桿頭鉸鏈，由此帶動(dòng)割刀做一定距離內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)割刀割副B：1m 前進(jìn)速度V0：2.2~2.7m/s,確定了傳動(dòng)方案。 圖2-1 傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 1：拖拉機(jī)輸出軸；2：帶輪；3：曲柄機(jī)構(gòu)；4：連桿機(jī)構(gòu)；5：切割器 2.1 功率消耗 割草機(jī)消耗的功率主要分為四種： P1 割草功率 5 / 22 P2 提升切割器的功率

9、 P3 拖動(dòng)切割器功率 P4 割草機(jī)滾動(dòng)功率 查表得：割草機(jī)的割草功率 提升切割器功率 拖動(dòng)切割器功率 割草機(jī)滾動(dòng)功率 總功率 2.2 拖拉機(jī)型號(hào) 根據(jù)功率及成本選擇國(guó)產(chǎn)時(shí)風(fēng)拖拉機(jī)SF-250，功率為16.1KW，輸出軸轉(zhuǎn)速為。 2.3 拖拉機(jī)轉(zhuǎn)速 割刀的速度為2.286m/s 曲柄的轉(zhuǎn)速為900r/min 查表得此型號(hào)的拖拉機(jī)轉(zhuǎn)速為540r/min 2.4 皮帶選型 根據(jù)拖拉機(jī)的型號(hào)功率，選擇用V帶。 2.5 傳動(dòng)比確定 傳動(dòng)比小于5，合適 3 傳動(dòng)方案的計(jì)算 3.1 各軸的轉(zhuǎn)速 6 / 22 3.2 各軸輸入功率

10、 查表得萬(wàn)向聯(lián)軸器傳動(dòng)效率：0.99 深溝球軸承傳動(dòng)效率：0.98 帶輪傳動(dòng)效率：0.94 3.3 各軸轉(zhuǎn)矩 拖拉機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)矩 軸一轉(zhuǎn)矩 軸二轉(zhuǎn)矩 3.4 V帶及帶輪計(jì)算 查表得工況系數(shù) （P為拖拉機(jī)輸出軸功率） 根據(jù)查手冊(cè)得V帶的型號(hào)為C型。 根據(jù)和功率查手冊(cè)得小帶輪直徑為 大帶輪直徑 ， 符合傳動(dòng)要求。 帶速，帶速符合要求。 根據(jù)（dd1+dd2）≤a0≤2（dd1+dd2）確定中心距 ，初定中心距為400mm 所需基準(zhǔn)長(zhǎng)度 實(shí)際中心距 小帶輪包角，包角符合要求。 查表得V帶根數(shù)為3根。 7 / 22 單根V帶預(yù)緊力 是包角修正

11、系數(shù)，查表3.1-12得C型修正系數(shù)0.95 是V帶的線質(zhì)量，查表3.1-13得C型V帶質(zhì)量0.33 作用在軸上的軸壓力 序號(hào) 計(jì)算項(xiàng)目 符號(hào) 單位 參數(shù)選定 1 設(shè)計(jì)功率 2 選定帶型 3 傳動(dòng)比 4 小帶輪直徑 5 大帶輪直徑 6 帶速 7 初定軸間距 8 所需基準(zhǔn)長(zhǎng)度 9 實(shí)際軸間距 10 小帶輪包角 8 / 22 11 V帶根數(shù) 12 單根V帶的預(yù)緊力 13 作用的軸向

12、力 表3-1 帶輪設(shè)計(jì)計(jì)算 3.5 V帶安裝 圖3-1 帶輪的安裝 帶輪安裝在軸上，軸由軸承底座固定在機(jī)架上，因?yàn)榘谴笮『线m，所以不需要張緊輪。 4 軸的設(shè)計(jì)及其計(jì)算 4.1 軸的最小直徑計(jì)算 選取軸的材料為40，調(diào)質(zhì)處理。由手冊(cè)查表得，取 軸一：， 軸一最小直徑為： 9 / 22 軸二：， 軸一的最小直徑為： 4.2 各軸直徑的選取 軸一最小直徑為，因?yàn)檩S一有鍵槽等技術(shù)要求，選取最小直徑為。 軸二最小直徑為，因?yàn)檩S二有鍵槽等技術(shù)要求，選取最小直徑為。 4.3 軸一的校核 圖4-1 軸一的設(shè)計(jì)圖 10 / 22

13、 圖4-2 軸一受力及彎矩分析圖 查手冊(cè)得：V帶輪對(duì)軸的徑向力，轉(zhuǎn)矩，因?yàn)槠溆覀?cè)連有萬(wàn)向聯(lián)軸器，，； 豎直方向 F為0： B點(diǎn)M為0： 得到， 水平方向 F為0： B點(diǎn)M為0： 11 / 22 得到， C截面左側(cè) 豎直方向 水平方向 其合成彎矩為 C截面右側(cè) 豎直方向 水平方向 其合成彎矩為 B截面左側(cè) 豎直方向 水平方向 B截面右側(cè) 豎直方向 水平方向 危險(xiǎn)截面在B截面右側(cè)。 5 曲柄的設(shè)計(jì)及計(jì)算 5.1 曲柄的直徑計(jì)算 查資料得，r=37.6（mm）式中為連桿長(zhǎng)，e為偏心距，s為割刀行程。 5.2 曲柄的力平

14、衡 往復(fù)式切割器的割刀有往復(fù)慣性力，特別對(duì)高速作業(yè)的機(jī)器（如割草機(jī)），由于曲柄轉(zhuǎn)速高，慣性力頗大（每米割刀慣性力達(dá)60--80公斤），使機(jī)器產(chǎn)生劇烈振動(dòng)而影響零部件的實(shí)用壽命和工作質(zhì)量。為此對(duì)割刀的慣性力進(jìn)行平衡。其平衡方法有部分平衡法及全平衡法兩種。一般而言，部分平衡法適用于一般的割草機(jī)。故對(duì)此割草機(jī)我們采用部分平衡法。 13 / 22 圖5-1 曲柄部分力平衡 如圖5-1，在曲柄的對(duì)面增設(shè)配重，利用配重的離心慣性力來(lái)平衡割刀的一部分往復(fù)慣性力。該平衡的理論計(jì)算是一種近似計(jì)算法。其理論的基礎(chǔ)是假設(shè)連桿的1/3部分同銷(xiāo)做圓周運(yùn)動(dòng)，2/3部分同割刀做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 在水平方向上慣性

15、力平衡方程式 該公式中——割刀與2/3連桿部分的往復(fù)慣性力，，為割刀的質(zhì)量，取，為連桿的質(zhì)量，取，為曲柄半徑，，為曲柄的角速度，為曲柄轉(zhuǎn)角。 為連桿部分的離心慣性力， 為加配種后曲柄盤(pán)所產(chǎn)生的離心慣性力，，為曲柄盤(pán)的質(zhì)量，取。為曲柄盤(pán)重心的旋轉(zhuǎn)半徑，取 代入上式得 上式簡(jiǎn)化后可得 13 / 22 即往復(fù)慣性力平衡成都為0.18 平衡后在垂直方向引起最大平衡慣性力為 故只需要在連桿部分消減34KG即可。 6 機(jī)架主要尺寸設(shè)定 6.1 機(jī)架的設(shè)計(jì) 因?yàn)闄C(jī)架要承重，故選取的方鋼，便于承重與焊合。如圖6-1 圖6-1 又根據(jù)大帶輪與小帶路的軸距，

16、我選取的方鋼焊合。如圖6-2 14 / 22 圖6-2 割草機(jī)為后懸掛，故需要掛桿，機(jī)架完整結(jié)構(gòu)如圖6-3 圖6-3 6.2 掛刀架的設(shè)計(jì) 掛刀架部分一邊與機(jī)架相連，一邊與割刀相連，該部分結(jié)構(gòu)如圖6-4 15 / 22 圖6-4 與割刀相連結(jié)構(gòu)如圖6-5 圖6-5 6.3 傾斜提升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 傾斜提升機(jī)構(gòu)采用傳統(tǒng)的提升機(jī)構(gòu)，用液壓缸來(lái)控制割刀的提升，具體設(shè)計(jì)如圖6-6 圖6-6 16 / 22

17、 7. 結(jié)論 經(jīng)過(guò)幾個(gè)月跟同學(xué)的一起設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多割草機(jī)的知識(shí)，我們的總裝圖如圖7-1。 圖7-1 17 / 22 參考文獻(xiàn) [1]張龍.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京.國(guó)防工業(yè)出版社.2006.5 [2]濮良貴,紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì).第八版[M].西北工業(yè)大學(xué).高等教育出版社.2006 [3]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).單行本/機(jī)械傳動(dòng)[S].北京.化學(xué)工業(yè)出版社.2004.1 [4]東北農(nóng)學(xué)院.畜牧業(yè)機(jī)械化[M].北京.中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社.1981.1 [5]蔣恩臣.畜牧業(yè)機(jī)械化.[M].北京.中國(guó)農(nóng)

18、業(yè)出版社.2005.1 [6]王天麟.畜牧機(jī)械[ M].北京.農(nóng)業(yè)出版社.1988 [7]饒應(yīng)昌.配合飼料技術(shù)[M].北京.科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社.1987 [8]Karinakar,S;Basak,S.Agrieultural MeehaniZation Seenario in Darjeeling Distriet of wes Bengal.ENVIRONMENTANDECOLOGY.01-Jan-2002; 18 / 22 謝 辭 通過(guò)這次畢

19、業(yè)設(shè)計(jì)，我很有很大的收獲，使我系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了大學(xué)的各個(gè)專(zhuān)業(yè)課程，不僅再次學(xué)習(xí)與應(yīng)用了繪圖軟件UG，學(xué)會(huì)使用工具書(shū)，而且培養(yǎng)了綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。 完成這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)，我要感謝我的導(dǎo)師郭老師對(duì)我的教導(dǎo)與提點(diǎn)，也要感謝班主任王老師對(duì)我的關(guān)心與幫助。是老師給我打下了比較堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，當(dāng)我遇到難題時(shí)，我的導(dǎo)師引導(dǎo)我不斷學(xué)習(xí)，不斷進(jìn)步，掃去一個(gè)個(gè)障礙。才使得我能在設(shè)計(jì)中更好、更迅速地汲取知識(shí)，同時(shí)感謝我所有的老師和同學(xué)對(duì)我的教導(dǎo)與幫助，感謝學(xué)校為我提供了良好的學(xué)習(xí)、實(shí)踐環(huán)境。 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我對(duì)機(jī)械的有關(guān)各個(gè)零部件有機(jī)的結(jié)合在一起得到了深刻的認(rèn)識(shí)。培養(yǎng)了我綜合應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程及其他課程的理論知識(shí)和應(yīng)用生

20、產(chǎn)實(shí)際知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中還培養(yǎng)出了我們的團(tuán)隊(duì)精神，大家共同解決了許多個(gè)人無(wú)法解決的問(wèn)題，在這些過(guò)程中我們深刻地認(rèn)識(shí)到了自己在知識(shí)的理解和接受應(yīng)用方面的不足，在今后的學(xué)習(xí)、工作過(guò)程中我們會(huì)更加努力和團(tuán)結(jié)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)給我留下的不只是一項(xiàng)設(shè)計(jì)，更多的是我從中學(xué)到的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，最實(shí)際的一個(gè)價(jià)值就是：為我將來(lái)找工作有了一個(gè)重要的砝碼。在我今后的工作，學(xué)習(xí)中，我都會(huì)不斷的利用到這次畢業(yè)設(shè)計(jì)所獲得的知識(shí)，更加的完善自己，超越自己，讓自己的生活大放光彩。 注：合同范本有風(fēng)險(xiǎn)，使用需謹(jǐn)慎，法律是經(jīng)驗(yàn)性極強(qiáng)的領(lǐng)域，范本無(wú)法思考和涵蓋全面，最好找專(zhuān)業(yè)律師起草或?qū)徍撕笫褂茫x謝您的關(guān)注！ 19 / 22