小型懸掛式往復(fù)割草機說明書含全套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)動方案論證 3 1.1 幾種典型驅(qū)動方案的簡介與對比 3 1.1.1 曲柄連桿機構(gòu) 3 1.1.1 擺環(huán)機構(gòu) 3 1.1.3 擺桿機構(gòu) 3 1.1.4 雙配重輪機構(gòu) 4 1.2 驅(qū)動方案總體確定 4 1.3 方案的結(jié)構(gòu)和原理簡介 4 1.3.1 驅(qū)動部件 4 1.3.2 驅(qū)動部件 4 2 傳動機構(gòu)設(shè)計 4 2.1 功率消耗 5 2.2 拖拉機型號 5 2.3 拖拉機轉(zhuǎn)速 6 2.4 皮帶選型 6 2.5 傳動比確定 6 3 傳動方案的計算

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帶及帶輪計算 6 3.5 V帶安裝 9 4 軸的設(shè)計及其計算 9 4.1 軸的最小直徑計算 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)計及計算 12 5.1 曲柄的直徑計算 12 5.2 曲柄的力平衡 12 6 機架主要尺寸設(shè)定 13 6.1 機架的設(shè)計 13 6.2 掛刀架的設(shè)計 14 6.3 傾斜提升機構(gòu)設(shè)計 15 7. 結(jié)論 16 參考文獻 17 謝 辭 18 小型懸掛式往復(fù)割草機的傳動機構(gòu)及

3、傾斜提升機構(gòu) 摘要：大力發(fā)展畜牧機械化是我國現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展的必要條件，只有實現(xiàn)機械化，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，存儲等技術(shù)都需要改進，農(nóng)牧民急需適用性能可靠的，價格適中的機械設(shè)備，代替手工操作，提高效益，增加收入。 在牧草切割機技術(shù)方面，割草機的種類少，構(gòu)造復(fù)雜，維修使用不方便，價格高，基于此本文進行了后懸掛往復(fù)式牧草收割機的設(shè)計及分析。其次經(jīng)過討論篩選確定了收割機的基本結(jié)構(gòu)，后懸掛往復(fù)式割草機，由國產(chǎn)小型拖拉機后側(cè)懸掛帶動行進并輸出動力，采用偏置式曲柄連桿機構(gòu)，帶動切割。提升傾斜機構(gòu)采用傳統(tǒng)的液壓提升。

4、3 / 22 關(guān)鍵詞：割草機；后懸掛；曲柄連桿 前言 我們國家改革開放以來，國民生活水平顯著提高，生活質(zhì)量得到改善，這都歸功于經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展。經(jīng)濟建設(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)濟中所占的比重越來越大。我國牧草資源豐富，是巨大的天然寶藏，據(jù)統(tǒng)計，我國共有各類天然草二十多種，有33億畝草地，10億畝草山坡地。占國土面積的41.7%，僅次于澳大利亞，居世界第二位，同時也是秸稈資源最為豐富的國家之一，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)動方案論證 1.1 幾種

5、典型驅(qū)動方案的簡介與對比 a b 3 / 22 c d 圖1-1 驅(qū)動方案簡圖 a：曲柄連桿機構(gòu)；b：擺環(huán)機構(gòu)；c：擺桿機構(gòu)；d：雙配重輪機構(gòu) 1.1.1 曲柄連桿機構(gòu) 連桿與刀桿頭采用球鉸鏈，同時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。該機常用于普通牽引式割草機以及側(cè)懸掛或后懸掛割草機。 1.1.1 擺環(huán)機構(gòu) 擺環(huán)機構(gòu)直接安裝在切割器的內(nèi)滑腳上，由拖拉機動力輸出軸痛過帶輪傳動，形成無連桿驅(qū)動。它具有直接驅(qū)動的優(yōu)點，并且結(jié)構(gòu)緊湊，便于加平衡塊實現(xiàn)全平衡。在割草機中使用日益廣泛。 1.1.3 擺桿機構(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，兩擺桿的擺動相差180度，以便進行平衡。這種機構(gòu)在平衡后尚剩下一周期性變化的力矩未能平衡。 1.1.4 雙配重輪機構(gòu) 由安裝在內(nèi)滑腳的一對對轉(zhuǎn)的平衡配重輪和兩個短連桿組成。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，無不平衡力矩。它采用在國外進行全平衡的現(xiàn)代割草機。 1.2 驅(qū)動方案總體確定 根據(jù)所要求的后懸掛往復(fù)式割草機的性能、割草機對應(yīng)的人群所能承受的經(jīng)濟能力及分析四種典型驅(qū)動方案造價后，決定采用常見的曲柄連桿機構(gòu)，因為其造價便宜，容易拆卸維修，以至于割草機整機的生產(chǎn)成本就會降低，而且現(xiàn)階段曲柄連桿跟我所學過的知識比較吻合，故選取曲柄連桿方案。 1.3 方案的結(jié)構(gòu)和原理簡介 方案采用皮帶輪傳動，利用拖拉機動力輸出軸作動力源，以曲柄連桿機構(gòu)帶動割刀作往復(fù)直線運動，從而完成牧草切割。當切割器工作過載時，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)簡圖 1.3.1 驅(qū)動部件 方案中以拖拉機輸出軸為動力源，帶動大帶輪，大帶輪帶動小帶輪以至于提高速度。 1.3.2 驅(qū)動部件 拖拉機動力由帶輪提速后，傳給曲柄，曲柄上有偏置的連桿，連桿與刀桿頭鉸鏈，由此帶動割刀做一定距離內(nèi)做往復(fù)運動。 2 傳動機構(gòu)設(shè)計 根據(jù)割刀割副B：1m 前進速度V0：2.2~2.7m/s,確定了傳動方案。 圖2-1 傳動結(jié)構(gòu) 1：拖拉機輸出軸；2：帶輪；3：曲柄機構(gòu)；4：連桿機構(gòu)；5：切割器 2.1 功率消耗 割草機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 拖動切割器功率 P4 割草機滾動功率 查表得：割草機的割草功率 提升切割器功率 拖動切割器功率 割草機滾動功率 總功率 2.2 拖拉機型號 根據(jù)功率及成本選擇國產(chǎn)時風拖拉機SF-250，功率為16.1KW，輸出軸轉(zhuǎn)速為。 2.3 拖拉機轉(zhuǎn)速 割刀的速度為2.286m/s 曲柄的轉(zhuǎn)速為900r/min 查表得此型號的拖拉機轉(zhuǎn)速為540r/min 2.4 皮帶選型 根據(jù)拖拉機的型號功率，選擇用V帶。 2.5 傳動比確定 傳動比小于5，合適 3 傳動方案的計算 3.1 各軸的轉(zhuǎn)速 6 / 22 3.2 各軸輸入功率

10、 查表得萬向聯(lián)軸器傳動效率：0.99 深溝球軸承傳動效率：0.98 帶輪傳動效率：0.94 3.3 各軸轉(zhuǎn)矩 拖拉機輸出軸轉(zhuǎn)矩 軸一轉(zhuǎn)矩 軸二轉(zhuǎn)矩 3.4 V帶及帶輪計算 查表得工況系數(shù) （P為拖拉機輸出軸功率） 根據(jù)查手冊得V帶的型號為C型。 根據(jù)和功率查手冊得小帶輪直徑為 大帶輪直徑 ， 符合傳動要求。 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 所需基準長度 實際中心距 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 計算項目 符號 單位 參數(shù)選定 1 設(shè)計功率 2 選定帶型 3 傳動比 4 小帶輪直徑 5 大帶輪直徑 6 帶速 7 初定軸間距 8 所需基準長度 9 實際軸間距 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)計計算 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架上，因為包角大小合適，所以不需要張緊輪。 4 軸的設(shè)計及其計算 4.1 軸的最小直徑計算 選取軸的材料為40，調(diào)質(zhì)處理。由手冊查表得，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，因為軸一有鍵槽等技術(shù)要求，選取最小直徑為。 軸二最小直徑為，因為軸二有鍵槽等技術(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)計圖 10 / 22

13、 圖4-2 軸一受力及彎矩分析圖 查手冊得：V帶輪對軸的徑向力，轉(zhuǎn)矩，因為其右側(cè)連有萬向聯(lián)軸器，，； 豎直方向 F為0： B點M為0： 得到， 水平方向 F為0： B點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 危險截面在B截面右側(cè)。 5 曲柄的設(shè)計及計算 5.1 曲柄的直徑計算 查資料得，r=37.6（mm）式中為連桿長，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，特別對高速作業(yè)的機器（如割草機），由于曲柄轉(zhuǎn)速高，慣性力頗大（每米割刀慣性力達60--80公斤），使機器產(chǎn)生劇烈振動而影響零部件的實用壽命和工作質(zhì)量。為此對割刀的慣性力進行平衡。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。故對此割草機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，在曲柄的對面增設(shè)配重，利用配重的離心慣性力來平衡割刀的一部分往復(fù)慣性力。該平衡的理論計算是一種近似計算法。其理論的基礎(chǔ)是假設(shè)連桿的1/3部分同銷做圓周運動，2/3部分同割刀做往復(fù)運動。 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， 為加配種后曲柄盤所產(chǎn)生的離心慣性力，，為曲柄盤的質(zhì)量，取。為曲柄盤重心的旋轉(zhuǎn)半徑，取 代入上式得 上式簡化后可得 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 機架主要尺寸設(shè)定 6.1 機架的設(shè)計 因為機架要承重，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 割草機為后懸掛，故需要掛桿，機架完整結(jié)構(gòu)如圖6-3 圖6-3 6.2 掛刀架的設(shè)計 掛刀架部分一邊與機架相連，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 傾斜提升機構(gòu)設(shè)計 傾斜提升機構(gòu)采用傳統(tǒng)的提升機構(gòu)，用液壓缸來控制割刀的提升，具體設(shè)計如圖6-6 圖6-6 16 / 22

17、 7. 結(jié)論 經(jīng)過幾個月跟同學的一起設(shè)計，我學到了很多割草機的知識，我們的總裝圖如圖7-1。 圖7-1 17 / 22 參考文獻 [1]張龍.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊[M].北京.國防工業(yè)出版社.2006.5 [2]濮良貴,紀名剛.機械設(shè)計.第八版[M].西北工業(yè)大學.高等教育出版社.2006 [3]成大先.機械設(shè)計手冊.單行本/機械傳動[S].北京.化學工業(yè)出版社.2004.1 [4]東北農(nóng)學院.畜牧業(yè)機械化[M].北京.中國農(nóng)業(yè)出版社.1981.1 [5]蔣恩臣.畜牧業(yè)機械化.[M].北京.中國農(nóng)

18、業(yè)出版社.2005.1 [6]王天麟.畜牧機械[ 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.科學技術(shù)文獻出版社.1987 [8]Karinakar,S;Basak,S.Agrieultural MeehaniZation Seenario in Darjeeling Distriet of wes Bengal.ENVIRONMENTANDECOLOGY.01-Jan-2002; 18 / 22 謝 辭 通過這次畢

19、業(yè)設(shè)計，我很有很大的收獲，使我系統(tǒng)的復(fù)習了大學的各個專業(yè)課程，不僅再次學習與應(yīng)用了繪圖軟件UG，學會使用工具書，而且培養(yǎng)了綜合運用知識的能力。 完成這篇畢業(yè)設(shè)計，我要感謝我的導(dǎo)師郭老師對我的教導(dǎo)與提點，也要感謝班主任王老師對我的關(guān)心與幫助。是老師給我打下了比較堅實的基礎(chǔ)，當我遇到難題時，我的導(dǎo)師引導(dǎo)我不斷學習，不斷進步，掃去一個個障礙。才使得我能在設(shè)計中更好、更迅速地汲取知識，同時感謝我所有的老師和同學對我的教導(dǎo)與幫助，感謝學校為我提供了良好的學習、實踐環(huán)境。 在設(shè)計的過程中，我對機械的有關(guān)各個零部件有機的結(jié)合在一起得到了深刻的認識。培養(yǎng)了我綜合應(yīng)用機械設(shè)計課程及其他課程的理論知識和應(yīng)用生

20、產(chǎn)實際知識解決工程實際問題的能力，在設(shè)計的過程中還培養(yǎng)出了我們的團隊精神，大家共同解決了許多個人無法解決的問題，在這些過程中我們深刻地認識到了自己在知識的理解和接受應(yīng)用方面的不足，在今后的學習、工作過程中我們會更加努力和團結(jié)。 畢業(yè)設(shè)計給我留下的不只是一項設(shè)計，更多的是我從中學到的知識和經(jīng)驗，最實際的一個價值就是：為我將來找工作有了一個重要的砝碼。在我今后的工作，學習中，我都會不斷的利用到這次畢業(yè)設(shè)計所獲得的知識，更加的完善自己，超越自己，讓自己的生活大放光彩。 注：合同范本有風險，使用需謹慎，法律是經(jīng)驗性極強的領(lǐng)域，范本無法思考和涵蓋全面，最好找專業(yè)律師起草或?qū)徍撕笫褂?，謝謝您的關(guān)注！ 19 / 22