NJ01-070@玉米秸稈粉碎機的設(shè)計,nj01,玉米,秸稈,粉碎機,設(shè)計
本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(論文) 題目： 玉米秸稈粉碎機的設(shè)計 學(xué) 院： 工 學(xué) 院 姓 名： 學(xué) 號： 專 業(yè)： 農(nóng)業(yè)機械化及其自動化 班 級： 指導(dǎo)教師： 2014 年 5 月 玉米秸稈粉碎機的設(shè)計 1 摘 要 近幾年由于國家農(nóng)業(yè)政策的鼓勵，我國整個農(nóng)業(yè)形勢大好， ，玉 米產(chǎn)量也大幅度的提高，但隨之出現(xiàn)的問題是玉米秸稈也大量增多， 清除秸稈成了農(nóng)民種地前最頭痛的事。為不影響農(nóng)耕，按時播種， 同時又省事省力，有些農(nóng)民就直接將秸稈就地焚燒，這樣既浪費資 源又污染環(huán)境。玉米秸稈粉碎機就是未解決這一問題而產(chǎn)生的。它 是將玉米秸稈粉碎并鋪撒在田里，這樣既環(huán)保又達(dá)到了很好的增肥 效果。 該玉米秸稈粉碎機的設(shè)計主要依靠三點懸掛與拖拉機相掛接， 依靠其牽引本機工作。主要由懸掛部分、齒輪箱、秸稈粉碎部分等 組成。 關(guān)鍵詞 秸稈粉碎 ; 還田; 設(shè)計; 玉米秸稈粉碎機的設(shè)計 2 ABSTRACT In recent years, due to the encouragement of national agricultural policy, China's 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; 玉米秸稈粉碎機的設(shè)計 3 目 錄 摘 要 ........................................................................1 ABSTRACT .........................................................................2 目 錄 .........................................................................3 1 引言 ............................................................................4 1.1 玉米秸稈粉碎機設(shè)計的背景 ....................................................4 1.2 玉米秸稈粉碎機設(shè)計的目的及意義 ..............................................4 2 總體結(jié)構(gòu)及基本參數(shù)的 確定 ........................................................5 2.1 總體結(jié)構(gòu) ....................................................................5 2.2 工作原理 ....................................................................5 2.3 拖拉機的選擇 ................................................................5 2.4 基本參數(shù)計算以及各軸功率、轉(zhuǎn)矩分配 ..........................................6 2.4.1 基本參數(shù)的計算 ..........................................................6 2.4.2 各軸的功率分配 .........................................................6 2.4.3 各軸的輸出轉(zhuǎn)矩 .........................................................7 2.5 玉米秸稈粉碎機主要參數(shù) ......................................................7 3 傳動部分主要零件設(shè)計 ............................................................8 3.1 帶輪主要參數(shù)的計算和結(jié)構(gòu)的確定 ..............................................8 3.1.1 幾何尺寸的確定 ..........................................................8 3.1.2 V 帶輪的材料，結(jié)構(gòu)的確定 ................................................9 3.1.3 大、小動帶輪的具體尺寸 .................................................10 3.2 錐齒輪的幾何計算和說明 .....................................................10 3.2.1 選定齒輪參數(shù) ...........................................................10 3.2.2 按齒面接觸強度進(jìn)行初步設(shè)計 .............................................10 3.2.3 幾何尺寸的計算 .........................................................11 3.2.4 校核齒面接觸疲勞強度 ...................................................13 3.2.5 校核齒根彎曲疲勞強度 ...................................................14 3.3 軸的設(shè)計與校核 .............................................................15 3.3.1 軸的材料選擇和最小直徑估算 .............................................15 3.3.2 輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .......................................................16 3.3.4 輸出軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .......................................................20 3.3.5 輸出軸上的載 荷與校核 ...................................................21 4 主要工作部 件的設(shè)計 .............................................................24 4.1 秸稈粉碎刀輥工作原理 .......................................................24 4.2 甩刀 的排列方式 .............................................................25 4.3 甩刀的選擇 .................................................................25 5 總 結(jié) ..........................................................................26 主要參考文獻(xiàn) ....................................................................27 致 謝 .......................................................................28 玉米秸稈粉碎機的設(shè)計 4 1 引言 1.1 玉米秸稈粉碎機設(shè)計的背景 目前，我國的秸稈開發(fā)利用主要是從三個方面來進(jìn)行的：—是秸稈還田， 包括整株和粉碎還田兩種；二是作為家畜飼料，包括直接飼喂、粉碎飼喂及氨 化、青貯、微貯等處理后飼喂；三是作為相關(guān)工業(yè)原料利用，如用于造紙、制 炭、編織等。 近幾年由于國家農(nóng)業(yè)政策的鼓勵，糧食直補，農(nóng)機購機補貼等措施的實施， 使農(nóng)業(yè)機械化水平的不斷提高。我國整個農(nóng)業(yè)形勢大好， ，玉米產(chǎn)量也大幅度的 提高，但隨之出現(xiàn)的問題是玉米秸稈也大量增多，清除秸稈成了農(nóng)民種地前最 頭痛的事。為不影響農(nóng)耕，按時播種，同時又省事省力，有些農(nóng)民就直接將秸 稈就地焚燒，這樣既浪費資源又污染環(huán)境。 玉米秸稈粉碎機就是未解決這一問題而產(chǎn)生的。它是將玉米秸稈粉碎并鋪 撒在田里，這樣既環(huán)保又達(dá)到了很好的增肥效果。 我國土地面積廣闊，秸稈資源數(shù)量巨大，開發(fā)價值大，開發(fā)利用前景十分 可觀，真可謂廣闊天地，大有作為啊！ 1.2 玉米秸稈粉碎機設(shè)計的目的及意義 該粉碎機是將玉米秸稈粉碎并鋪撒在田里，這樣既環(huán)保又達(dá)到了很好的增 肥效果。 它是一種在玉米聯(lián)合收割機以外使用的機械，作業(yè)的對象是收獲完玉米棒 子之后，玉米秸稈還在地里，手工粉碎清理比較麻煩，它很好的彌補了這部分 需求，價格適中，適用于中小型的田地，功率也比較適中，應(yīng)用范圍較廣，有 很好的使用前景。 我國農(nóng)業(yè)機械化水平相較以前有了很大的提升，但水平與國際相比還是有 很大的距離，所以作為一名學(xué)習(xí)農(nóng)業(yè)機械的學(xué)生來說還有很長的路要走，真可 謂任重道遠(yuǎn)??！設(shè)計玉米秸稈粉碎機只是一個簡單的開始，是對自己的一次檢 玉米秸稈粉碎機的設(shè)計 5 驗， 以后必須更加努力才行。 2 總體結(jié)構(gòu)及基本參數(shù)的確定 2.1 總體結(jié)構(gòu) 該玉米秸稈還田 機主要由動力輸入、 變速箱、帶傳動、工 作部件秸稈粉碎機構(gòu) 等組成。采用的結(jié)構(gòu) 形式為臥式結(jié)構(gòu)，刀 軸水平配置，安裝在 刀軸上的甩刀在縱向垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。粉碎機在工作的時候，依靠三點懸掛裝置 與拖拉機后輸出軸通過萬向聯(lián)軸器相掛接，牽引著該機工作。 2.2 工作原理 粉碎機的工作原理是：在該機工作時，拖拉機輸出軸傳遞的動力經(jīng)萬向節(jié)傳 遞給變速齒輪箱，齒輪箱傳遞動力到帶輪。在進(jìn)行秸稈粉碎作業(yè)時，軸通過齒 輪箱、大小帶輪兩級增速后，帶動粉碎刀軸上的甩刀高速旋轉(zhuǎn)，把地上的秸稈 抓起，使之受到一次切割。當(dāng)秸稈進(jìn)到機箱內(nèi)后，又一次同時受到剪切、搓擦 和撕拉的作用，從而得到進(jìn)一步粉碎，粉碎完后被均勻地拋撒于機后田地中， 達(dá)到還田的目的。 2.3 拖拉機的選擇 配套拖拉機的選擇就是發(fā)動機的選擇，必須依靠粉碎機的要求來進(jìn)行選擇。 發(fā)動機應(yīng)有適當(dāng)?shù)娜萘縼頋M足要求，如果所選的發(fā)動機功率太大，必然會因容 量不能充分利用而增加成本，造成功率的浪費；相反，如果容量太小，就不能 玉米秸稈粉碎機的設(shè)計 6 保證粉碎機的正常粉碎，或使發(fā)動機長期處于過載、發(fā)熱量大的工作狀態(tài)，導(dǎo) 致過早損壞?？紤]到功率儲備以及傳遞過程中的功率損失，所以選擇的發(fā)動機 功率必須大于粉碎機的使用功率。 家用型的玉米秸稈還田機可選擇 55~60 馬力左右中型拖拉機與其配套。 2.4 基本參數(shù)計算以及各軸功率、轉(zhuǎn)矩分配 2.4.1 基本參數(shù)的計算 現(xiàn)已知粉碎軸及刀軸的工作轉(zhuǎn)速是 n3=1800r/min，拖拉機輸出軸的轉(zhuǎn)速 n 拖 =523r/min。 所以總的傳動比 581.01/046min/46./5235.029118/523321231????ni rinini帶 錐 錐則 帶 輪 傳 動 比的 轉(zhuǎn) 速則 軸錐 齒 輪 的 傳 動 比 2.4.2 各軸的功率分配 已知聯(lián)軸器傳動效率 ，錐齒輪 8 級閉式齒輪傳動效率.90?聯(lián) 軸? ，滾動軸承的傳動效率 帶輪的傳動效率 。5.90?錐 齒 輪?.軸 承 96.0?帶 輪n 拖拉機的輸出功率 （20%用于拖拉機的行駛功率）kWP34.2%8073.0?? 軸 1 的輸出功率 6.10?聯(lián) 軸 器軸 承 ? 軸 2 的輸出功率 kWP2.91?錐 齒 輪軸 承 玉米秸稈粉碎機的設(shè)計 7 軸 3 的輸出功率 kWP49.272?軸 承帶 輪 ? 2.4.3 各軸的輸出轉(zhuǎn)矩 拖拉機輸出轉(zhuǎn)矩 mNnpT????53.9024.3950拖 軸 1 的輸出轉(zhuǎn)矩 n p????16.5723.9501I 軸 2 的輸出轉(zhuǎn)矩 mNnpT????78.6104.9502 軸 3 的輸出轉(zhuǎn)矩 n p????85.10.9503 2.5 玉米秸稈粉碎機主要參數(shù) 外型尺寸(毫米) 1750×1350×1050 作業(yè)幅寬(mm) 1050 拋撒幅寬(mm) 1050 整機重量(公斤) 450 粉碎軸轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分) 1800 粉碎刀數(shù)(片) Y 型刀 30 滾筒回轉(zhuǎn)直徑(mm) 496 切碎長度 ≤10cm 配套功率 55-60 馬力 切碎合格率 ≥90% 玉米秸稈粉碎機的設(shè)計 8 3 傳動部分主要零件設(shè)計 3.1 帶輪主要參數(shù)的計算和結(jié)構(gòu)的確定 3.1.1 幾何尺寸的確定 計算的項目 計算的內(nèi)容 計算的結(jié)果 確定計算功率 查書中帶傳動表 8-7 工況系數(shù)為 1.2?AK Pca=KAP, P=27.49 Pca=KAP=1.2*27.49 Pca=32.988 選取帶型 由書上圖 8-11P ca=32.988, n3=1800r/min 選用 C 帶 選取小帶輪直徑 由設(shè)計手冊初選出小帶輪直徑 dd1=224mm 大帶輪直徑 dd2=idd1, i=1.72 dd2=385.54，圓整為 400mm 帶輪帶速 1061??ndv? V1=21.11m/s；5m/s
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