牧草方形打捆機(jī)打結(jié)器的設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】

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- 1 - 目錄 1 前言 - 4 - 題研究的目的與意義 ........................................................................................... - 4 - 草打捆機(jī)打結(jié)器國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r ...................................................................... - 5 - .................................................................................. - 5 - .................................................................................. - 5 - 計(jì)的主要內(nèi)容和任務(wù) ........................................................................................... - 5 - 章小結(jié) ................................................................................................................... - 6 - 第二章 D 型打結(jié)器及其輔助機(jī)構(gòu)的組成與虛擬樣機(jī)模型 ............................................. - 7 - 2 ． 1 D 型打結(jié)器部件 ................................................................................................... - 7 - 2 ． 1 ． 1 打結(jié)器部件 ........................................................................................... - 7 - 2 ． 2 D 型打結(jié)器及其輔助機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)組成 ............................................................. - 8 - .......................................................................................... - 9 - ........................................................................................................... - 9 - ....................................................................................................... - 10 - ................................................................................................... - 11 - 2 ． 3 D 型打結(jié)器虛擬樣機(jī)模型 .............................................................................. - 12 - 章小結(jié) ............................................................................................................... - 14 - ...................................................................................... - 14 - 3 ． 1D 型打結(jié)器的結(jié)構(gòu)分析 .................................................................................. - 14 - 3 ． 1 ． 1 ．齒盤結(jié)構(gòu)分析 .............................................................................. - 14 - 3 ． 1 ． 2 割繩刀臂結(jié)構(gòu)分析 .......................................................................... - 15 - 3 ． 1 ． 3 夾繩盤 ............................................................................................... - 16 - 3 ． 2 仿人雙指打結(jié)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與參數(shù)優(yōu)化 ..................................................... - 16 - 3 ． 2 ． 1 錐齒輪設(shè)計(jì) ....................................................................................... - 16 - 3 ． 2 ． 2 打結(jié)器支架的優(yōu)化設(shè)計(jì) .................................................................. - 19 - 4 ． 2 ． 3 復(fù)合齒盤的優(yōu)化設(shè)計(jì) ...................................................................... - 22 - 3 ． 2 ． 4 仿人雙指打結(jié)器裝配體模型 ......................................................... - 24 - 章小結(jié) ............................................................................................................... - 25 - .................................................................................................................................... - 26 - 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 摘要 受國家對(duì)農(nóng)業(yè)政策的傾斜和國際環(huán)境的影響，牧草正逐漸走向產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化的道路。為了適應(yīng)牧草產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化的趨勢(shì)，牧草收割機(jī)械化就變的尤為重要，我國牧草機(jī)械起步晚，與國外產(chǎn)品有較大的差距，尤其是牧草打捆機(jī)大部分依賴進(jìn)口，而牧草打捆機(jī)打結(jié)器必須依靠進(jìn)口。進(jìn)口配件存在周期長，費(fèi)用高，更換不及時(shí)的缺點(diǎn)。 打結(jié)器國產(chǎn)化制造是我國牧草打捆機(jī)生產(chǎn)中至 今沒有得到解決的問題，以打結(jié)器國產(chǎn)化制造為目標(biāo)，從方形打捆機(jī)打結(jié)器捆繩成結(jié)原理的分析出發(fā)，應(yīng)用機(jī)構(gòu)創(chuàng)新方法提出新型捆繩打結(jié)結(jié)構(gòu)，具有重要的研究意義和巨大的應(yīng)用價(jià)值 在調(diào)研過程中發(fā)現(xiàn)：不同時(shí)期，不同品牌的打結(jié)器復(fù)雜程度和可靠性都存在差異。綜合各打結(jié)器的性能，挑選可靠的了 D 型打結(jié)器作為本課題國產(chǎn)化的對(duì)象。 針對(duì)調(diào)研過程有些部件容易損壞及其易損部位，結(jié)合打結(jié)器工作在低速的實(shí)際情況，課題對(duì)部分參數(shù)改進(jìn)后所建部件的虛擬模型進(jìn)行了結(jié)構(gòu)靜力分析和疲勞分析 , 分析結(jié)果能很好的溫合實(shí)際破壞情況，為以后參數(shù)的靈敏度分析和優(yōu)化 設(shè)計(jì)提供了方向。 本課題可以為打結(jié)器國產(chǎn)化提供一些借鑒和參考。 關(guān)鍵詞：牧草；打結(jié)器；結(jié)構(gòu)分析 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 of to is to is a on on is s of of of in in of of as of to of of in of be a of 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 1 前言 題 研 究 的 目 的 與 意 義 一個(gè)國家的畜產(chǎn)品人均消費(fèi)量在很大程度上反映了該國人民生活水平的高低，從長遠(yuǎn) 的觀點(diǎn)看，畜產(chǎn)品人均消費(fèi)量的多少將會(huì)影響到整個(gè)民族的身體素質(zhì)。在丹麥，耕地 的 20% 直接用于種飼草；在美國，耕地的 28% 直接用于種飼草：在荷蘭，耕地用于種飼 草的比例更高達(dá) 52% 。在發(fā)達(dá)國家，約有 73% 的肉類由草轉(zhuǎn)化而來，例如美國和加拿大 兩個(gè)草業(yè)大國，年產(chǎn)草量均達(dá) 1 億噸，產(chǎn)值均超過 100 億美元。 [1] 據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國現(xiàn)有各類天然草地面積約 4 億公頃 [1]，在這 4 億公頃的草地種可利用的草地面積 約為 公頃，人均草地面積不到世界人均面漆的一半，但是我國草地面積卻是占農(nóng)牧業(yè)總面積的 30% 以上。由于自然和人為的原因，我國已有近 1 億公頃的草地退化，沙化或者堿化，而且草的質(zhì)量也在下降。 飼草產(chǎn)業(yè)作為一種低投入，高產(chǎn)出，且有利于生態(tài)良性循環(huán)的新型產(chǎn)業(yè)，它的經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。有資料顯示，如果飼草的產(chǎn)值為 1 ，將飼草用于畜牧業(yè)，產(chǎn)值增加 3 ，其后的肉，奶，皮毛加工產(chǎn)值可達(dá)到 10。這是一個(gè)龐大的連鎖產(chǎn)業(yè)，飼草產(chǎn)業(yè)則是基礎(chǔ)。[1]我國經(jīng)過 20多年的改革開放，國民經(jīng)濟(jì)已進(jìn)入一個(gè)平穩(wěn)，持續(xù)，快速發(fā)展的時(shí)期。隨著綜 合國力逐步增強(qiáng)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的步伐不斷加快，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)正逐步得到優(yōu)化調(diào)整，畜牧業(yè)將成為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化建設(shè)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，其在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)中的比重越來越大。加之隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，草原建設(shè)，草原改良，退耕還草，生態(tài)恢復(fù)建設(shè)蓬勃興起。由此形成的牧草產(chǎn)業(yè)將成為集生態(tài)，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益于一體的新型綜合性產(chǎn)業(yè)。 [2]因此發(fā)展飼草業(yè)，不僅可以滿足我國畜牧業(yè)發(fā)展的需要，而且可以成為國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。 國外的牧草機(jī)械有技術(shù)含量高、工作效率高、作業(yè)質(zhì)量好、故障少、耗油小和 機(jī)動(dòng)性好等優(yōu)勢(shì)。而我國在牧草打捆機(jī)的研究上還和 發(fā)達(dá)國家存在很大差距，國 內(nèi)目前的打捆機(jī)無論在數(shù)量上還是在質(zhì)量上都遠(yuǎn)不能滿足畜牧業(yè)發(fā)展的需要。在解 決飼料產(chǎn)業(yè)化問題上，打捆機(jī)是非常重要的工藝設(shè)備，提高國產(chǎn)打捆機(jī)的質(zhì)量，無疑會(huì)對(duì)飼料業(yè)的發(fā)展起到革命性作用，因此對(duì)打捆機(jī)性能方面的研究開發(fā)意義重大。 目前，國內(nèi)市場(chǎng)上未見性價(jià)比較好的國產(chǎn)產(chǎn)品，而進(jìn)口產(chǎn)品價(jià)格都比較高，不適合 國內(nèi)的消費(fèi)水平。所以，開發(fā)性能良好、自動(dòng)化程度高且價(jià)格適中的國產(chǎn)打捆機(jī)將 是我國飼草商品生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備之一，對(duì)促進(jìn)飼草產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程會(huì)起到舉足輕重的作 用。但由于其核心部件打結(jié)器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜， 設(shè)計(jì)制造困難 ( 目前主要從國外進(jìn)口 ) ， 造成方捆打捆機(jī)制造成本高，價(jià)格也較高，嚴(yán)重制約著我國牧草收獲。打結(jié)器成了 解決方捆打捆機(jī)制造成本的瓶頸問題。鑒于我國目前對(duì)打捆機(jī)打結(jié)器的研究狀況，我們首先要逐漸擺脫單純仿制模擬階段，逐步向系統(tǒng)理論階段發(fā)展，達(dá)到自行研制的水平。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 再逐步添加打結(jié)器的控制系統(tǒng)，增加人機(jī)對(duì)話界面，同時(shí)把一些新材料新成果運(yùn)用上去，使之更安全，更可靠，更有效地工作。進(jìn)而從基本理論，整機(jī)結(jié)構(gòu)和性能方面趕上或者超過世界先進(jìn)水平，形成自主品牌的打捆機(jī)的核心部件一打結(jié)器。 草 打 捆 機(jī) 打 結(jié) 器 國 內(nèi) 外 發(fā) 展 狀況 結(jié)器的國外發(fā)展現(xiàn)狀 在飼草商品化生產(chǎn)過程中，首先遇到的問題就是草捆密度小，無論是存儲(chǔ)還是運(yùn)輸都占用很大空間，使儲(chǔ)，運(yùn)成本增加。因此根據(jù)實(shí)際需要，把飼草打成高密度的草捆后再存儲(chǔ)或者運(yùn)輸是飼草產(chǎn)業(yè)化，商品化的重要一環(huán)。 飼草打捆機(jī)是將飼草壓實(shí)并捆成一定形狀的設(shè)備。打捆機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)是捆繩的打結(jié)器及其傳 動(dòng)機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)性。現(xiàn)在國外已經(jīng)有很多的專業(yè)廠家專門生產(chǎn)打結(jié)器。例如德國的拉斯佩公司專門生產(chǎn)打結(jié)器，其專業(yè)化程度高，質(zhì)量可靠，打結(jié)的成捆率在 99% 以上。年銷售收入在百 億美元級(jí)的約翰。迪爾公司，凱斯紐 荷蘭公司；年銷售收入在幾十億美元級(jí)的阿格科公司，久寶田公司，克拉斯公司；年銷售收入在幾億美元級(jí)的沙姆道依茲法爾公司，庫恩公司，格 蘭公司等都擁有自己的專利品牌的可靠的打結(jié)器。 [3] 結(jié)器的國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 目前國內(nèi)還沒有專門的打結(jié)器生產(chǎn)廠家，生產(chǎn)打捆機(jī)的廠家所用的打結(jié)器基本都從國外進(jìn)口。國內(nèi)有些廠家現(xiàn)在也有開始仿制生產(chǎn)打結(jié)器的某些，但是僅僅停留在仿制實(shí)物結(jié)構(gòu)的階段，對(duì)各部件的運(yùn)動(dòng)分析和理論計(jì)算往往被忽略，目前國內(nèi)打結(jié)器上根本還沒有涉及有關(guān)電子監(jiān)測(cè)設(shè)備和人性化的設(shè)計(jì) .[4] 計(jì) 的 主 要 內(nèi) 容 和 任 務(wù) 針對(duì)國產(chǎn)方捆打捆機(jī)研發(fā)中打結(jié)原理處于定性描述狀況、設(shè)計(jì)分析方法落 后和亟需打結(jié)器國產(chǎn)化制造的問題，本文進(jìn)行了如下的研究工作，現(xiàn)概括如下： 1 ． D 型打結(jié)器及其輔助機(jī)構(gòu)的組成與虛擬樣機(jī)模型的建立 以苜邦 9入分析打結(jié)器及其輔助機(jī) 構(gòu)的組成，各機(jī)構(gòu)的工作原理和功能，通過測(cè)繪苜邦 9 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 的相關(guān)零件，可獲得大多數(shù)平面零件的圖紙，但是對(duì)于平面不規(guī)則零件，比如 凸輪、復(fù)合齒盤等復(fù)雜零件，傳統(tǒng)測(cè)繪誤差大。對(duì)于平面不規(guī)則零件，采用基 于圖像處理的提取零件輪廓 和安裝相位，進(jìn)行零件的反求設(shè)計(jì)。對(duì)反求的打結(jié) 器及其附屬機(jī)構(gòu)建立其機(jī)構(gòu)的 檢查機(jī)構(gòu)的裝配干涉情 況． 2 ． D 型打結(jié)器的結(jié)構(gòu)改進(jìn)與參數(shù)優(yōu)化 分析現(xiàn)有國外 D 型打結(jié)器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)，解決現(xiàn)有 D 型打 結(jié)器基座 5 個(gè)軸孔成復(fù)雜異面空間角度而造成制造困難的問題，將基座軸孔的 異面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為平面結(jié)構(gòu)，利用上一步得出的各機(jī)構(gòu)相對(duì)位置，各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的 動(dòng)作時(shí)序，建立打結(jié)器機(jī)構(gòu)的角度關(guān)系模型，通過所得到的打結(jié)器機(jī)架上的打 結(jié)嘴、夾繩盤、割繩刀臂的動(dòng)作的角度關(guān)系，設(shè)計(jì)出打結(jié)器機(jī)架五個(gè)軸孔角度 均為平面角的打結(jié)器，同時(shí)將復(fù)合齒盤上的斜齒錐齒輪設(shè)計(jì)成直齒錐齒輪。 對(duì)錐齒輪設(shè)計(jì)，打結(jié)器支架設(shè)計(jì)，打結(jié)嘴設(shè)計(jì)及對(duì)其的參數(shù)優(yōu)化來進(jìn)一步研究仿人雙指打結(jié)器，建立仿人雙指打結(jié)器裝配體的模型。 本章在介紹了國外飼草收獲機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，分析了 D 型打 結(jié)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜難以制造的原因，指出了對(duì)國外 D 型打結(jié)器結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)研究的 必要性，并給出了本文的主要研究內(nèi)容及任務(wù)。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 第二章 D 型打結(jié)器及其輔助機(jī)構(gòu)的組成與虛擬樣機(jī)模型 2 ． 1 D 型打結(jié)器部件 D 型打結(jié)器及其輔助機(jī)構(gòu)主要包括有送繩機(jī)構(gòu)、撥繩機(jī)構(gòu)、草捆長度控制 機(jī)構(gòu)、主軸離合器和打結(jié)器。現(xiàn)分別介紹各機(jī)構(gòu)的組成和功能作用。 2 ． 1 ． 1 打結(jié)器部件 打結(jié)器部件結(jié)構(gòu)如圖 1 所示，為一空間復(fù)合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。復(fù)合齒盤為精密 鑄造而成，盤面上設(shè)置徑向錯(cuò)開的兩段不完全錐齒輪，一段為直齒錐齒輪，一 段為斜齒錐齒輪，兩錐齒輪齒數(shù)為 7 ，模數(shù)為 4 。在復(fù)合齒盤的輪轂與不完全錐 齒輪之間設(shè)置控制割繩刀架動(dòng)作的凹槽凸輪。割繩刀架前端固定割刀，與打結(jié) 嘴弧形相切的位置具有脫繩的凹槽結(jié)構(gòu)，在割刀和脫繩凹槽之間具有導(dǎo)繩缺 口， 其功能是支撐割刀，起導(dǎo)繩、割繩和脫繩作用，在送繩階段引導(dǎo)捆繩搭在打結(jié) 嘴上，在脫繩階段，割斷捆繩，并強(qiáng)制將打結(jié)嘴上繩結(jié)脫掉。 打結(jié)器的動(dòng)力由與打結(jié)器主軸固結(jié)的復(fù)合驅(qū)動(dòng)齒盤輸入，分 3 條傳動(dòng)路線 完成打結(jié)動(dòng)作：一路是夾繩盤錐齒輪帶動(dòng)蝸桿驅(qū)動(dòng)與斜齒輪固連的夾繩盤夾繩， 一路驅(qū)動(dòng)打結(jié)嘴錐齒輪帶動(dòng)打結(jié)嘴繞繩打結(jié)，最后一路是齒盤凸輪形滑道驅(qū)動(dòng) 割繩刀架完成拉緊、割繩、脫扣動(dòng)作。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 1 ．復(fù)合驅(qū)動(dòng)齒盤； 2 打結(jié)器支架； 3 ．夾繩盤錐齒輪； 4 斜齒輪； 5 ．蝸桿； 6 ．夾繩盤： 7 ．打結(jié)嘴； 8 ．鉤鉗； 9 巖 4 繩刀架； 10．打結(jié)嘴錐 齒輪 圖 1 打結(jié)器 2 ． 2 D 型 打 結(jié) 器 及 其 輔 助 機(jī) 構(gòu) 的 機(jī) 構(gòu) 組成 D 型打結(jié)器及其輔助機(jī)構(gòu)主要包括有送繩機(jī)構(gòu)、撥繩機(jī)構(gòu)、草捆長度控制 機(jī)構(gòu)、主軸離合器和打結(jié)器。通過測(cè)繪苜邦 9 8042型撿拾壓捆機(jī)上的相關(guān)零 件，可獲得大多數(shù)平面零件的圖紙，但是對(duì)于平面不規(guī)則零件，比如凸輪、復(fù) 合齒盤等復(fù)雜零件，傳統(tǒng)測(cè)繪誤差大。在此，對(duì)于平面不規(guī)則零件，采用基于 圖像處理的提取零件輪廓和安裝相位，進(jìn)行零件的反求設(shè)計(jì)，可獲得比較滿意 的效果 。。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 捆長度控制機(jī) 構(gòu) 草捆長度控制機(jī)構(gòu)由圖 2 中構(gòu)件拉簧、支座、凸輪擋板、控制凸輪、凸輪 滾子、連桿、限位塊、外齒輪、內(nèi)弧形齒輪、計(jì)量輪組成，將草捆視作齒條， 草捆推動(dòng)計(jì)量輪轉(zhuǎn)動(dòng)，形成齒條齒輪傳動(dòng)，那么該機(jī)構(gòu)為齒條齒輪傳動(dòng)，內(nèi)弧 形齒輪機(jī)構(gòu) (8和 9)和擺動(dòng)盤形凸輪機(jī)構(gòu) (4、 3 、 5 和 5)串聯(lián)而成。其作用是 控制草捆長度，其中限位塊可以用來調(diào)節(jié)草捆長度，當(dāng)壓縮機(jī)構(gòu)推動(dòng)秸稈往草 捆出口移動(dòng)時(shí)，草捆推動(dòng)計(jì)量輪轉(zhuǎn)動(dòng)，與計(jì)量輪固連在一起的外齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶 動(dòng)內(nèi)弧形齒輪向上運(yùn)動(dòng)，外齒輪會(huì)嵌入內(nèi)弧形齒輪的豁口，此時(shí)凸輪擋板在拉 簧的拉力作用下繞 著支座的回轉(zhuǎn)中心逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，主軸離合器脫離控 制擺桿的作用，離合器工作，控制凸輪與驅(qū)動(dòng)主軸固連，打結(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，推動(dòng) 凸輪滾子移動(dòng)，當(dāng)移至凸輪遠(yuǎn)行程時(shí)，內(nèi)弧形齒輪豁口脫離外齒輪，內(nèi)弧形齒 輪在重力作用下自然下落，限位擋塊會(huì)與外齒輪接觸，內(nèi)弧形齒輪停止下落， 并與外齒輪嚙合進(jìn)入下一次草捆長度計(jì)量，如此往復(fù)。 1 ．拉簧； 2 ．支座； 3 ．凸輪手當(dāng)板； 4 ．控制凸輪； 5 ．凸輪滾子； 6 ．連桿；7 ．限位塊； 8 ．夕 p 齒輪： 9 ．內(nèi)弧形齒輪； 10．計(jì)量棘輪 圖 2 草捆 長度控制機(jī)構(gòu) 繩機(jī)構(gòu) 撥繩機(jī)構(gòu)為一空間四連桿機(jī)構(gòu)，如圖 3 所示，其中曲柄 ，、 撥繩軸、擺桿是 焊合在一起的，轉(zhuǎn)軸套在機(jī)架上，可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，拉桿一端通過連接銷軸與曲 柄連接，使之可以相互轉(zhuǎn)動(dòng)，撥繩板通過螺栓軸與繞機(jī)身轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到撥繩的效果。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 撥繩動(dòng)力由撥線凸輪推動(dòng)焊接在撥繩軸上的驅(qū)動(dòng)擺桿提供，撥繩凸輪與凸輪滾 子靠拉簧的拉力保持接觸。其中驅(qū)動(dòng)撥桿桿長為 88桿長度為 285曲 柄長度為 88繩板兩回轉(zhuǎn)中心長度為 53線機(jī)構(gòu)的作用是撥繩板撥 動(dòng)捆繩偏移一定位置，強(qiáng)制使捆繩進(jìn)入夾繩盤豁口 位置，使之能夠順利被夾繩 盤夾持，同時(shí)使捆繩可靠地附著在打結(jié)嘴的表面，為順利繞繩做準(zhǔn)備。 1 ．撥繩板； 2 ．螺栓軸： 3 ．拉簧； 4 ．拉桿； 5 ．連接銷軸； 6 ．曲柄； 7 ．撥繩軸； 8 ．驅(qū)動(dòng)撥桿； 9 ．凸輪滾子 圖 3 撥線機(jī)構(gòu) 繩機(jī)構(gòu) 送繩機(jī)構(gòu)為一曲柄連桿機(jī)構(gòu)，如圖 4 所示，引針架、連接片通過焊接固連 在一起，起搖桿的作用，送繩針通過調(diào)節(jié)螺栓連接在引針架上，送繩針的姿態(tài) 可調(diào)，在引針架的軸套上設(shè)置了摩擦片，摩擦力的大小可由調(diào)節(jié)片進(jìn)行調(diào)節(jié)， 設(shè)置摩擦 片的目的是為了防止送繩針機(jī)構(gòu)由于在自身自重的作用下發(fā)生運(yùn)動(dòng)而 影響整個(gè)機(jī)器的運(yùn)行。曲柄通過鍵連接固結(jié)在主軸上，主軸驅(qū)動(dòng)曲柄周轉(zhuǎn)，帶 動(dòng)搖桿左右擺動(dòng)使得送繩針上升和下降，從而送繩和回位，其中曲柄長度為 134 ． 5連桿長度為 372 ． 5搖桿長度為 165曲柄與擺桿的軸心距離 為 464 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 1 ．送繩針； 2 ．引針架； 3 ．連接片； 4 ．旋轉(zhuǎn)軸； 5 ．摩擦片； 6 ．調(diào)節(jié)片；7 ．連桿； 8 ．曲柄； 9 ．主軸 圖 4 送繩機(jī)構(gòu) 軸離合器 是用來離合動(dòng)力傳遞給主軸的，它主要由離合擺桿、拉簧、離 合滾子、離合 楔塊、鏈輪座、離合控制凸輪、連接座、安全螺栓組成，其中拉 簧用于提供離合擺桿回位力的，楔塊與鏈輪座固連，連接座通過鍵連接在主軸 上，離合控制凸輪空套在主軸上，通過安全螺栓與安全螺栓固連，當(dāng)主軸上的 打結(jié)器部件發(fā)生故障或過載時(shí)，安全螺栓被剪斷，起到安全保護(hù)的作用。離合 器的離合由凸輪擋板控制。工作時(shí)，凸輪擋板擋住離合擺桿，使得擺桿被頂起， 離合滾子同時(shí)被頂起越過離合楔塊，這樣離合器不結(jié)合，動(dòng)力不傳遞至主軸， 當(dāng)草捆計(jì)量機(jī)構(gòu)達(dá)到計(jì)量值后，凸輪擋板逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，沒擋住離合擺 桿，在拉簧的拉力作用啦，離合擺桿 回位，離合滾子與離合楔塊結(jié)合，離合器開始工作傳遞動(dòng)力 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 1 ．凸輪擋板； 2 ．離合擺桿； 3 ．拉簧； 4 ．離合滾子； 5 ．離合楔塊； 6 ．鏈輪座； 7 ．離合控制凸輪： 8 ．連接座； 9 ．安全螺栓 圖 5 主軸離合器 2 ． 3 D 型 打 結(jié) 器 虛 擬 樣 機(jī) 模 型 D 型打結(jié)器及其輔助機(jī)構(gòu)的三維實(shí)體建模采用的是 件，采用 形內(nèi)核，有著全面的零件實(shí)體和裝配體建模功能，為用戶提供了豐 富的建模手段，本文采用由二維 紙導(dǎo)入 件快速恢 復(fù) 成三維圖形的方法，快捷、效率高。同時(shí) 供了卓有成效的高效、 方便的裝配體建模，通過同心、重合、距離、相切等約束工具建立裝配體模型。 分別建立撥繩機(jī)構(gòu)、送繩機(jī)構(gòu)、打結(jié)器、草捆控制機(jī)構(gòu)、離合器的配體模型， 持子裝配體，將上面所建立的子裝配體裝配成總裝圖，如圖 6a 和 6 型打結(jié)器及其輔助機(jī)構(gòu)的裝配體模型。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 圖 6 D 型打結(jié)器及其輔助機(jī)構(gòu)的裝配體模型 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 本章以苜邦 9 8042型撿拾壓捆機(jī)為研究對(duì)象，分析了 D 型打結(jié)器及 其輔助機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu) 組成以及各機(jī)構(gòu)所執(zhí)行的功能。利用 數(shù)化建模軟件，結(jié)合實(shí)測(cè)參數(shù)設(shè)計(jì)了打結(jié)器支架、割繩刀臂等空間復(fù)雜零件。 3. 打結(jié)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與參數(shù)優(yōu)化 通過對(duì)國外 D 型打結(jié)器的仿真分析，分析打結(jié)器各機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)序以及各構(gòu) 件結(jié)構(gòu)的在捆繩打結(jié)中所起的作用。本章在此基礎(chǔ)上改進(jìn)了國外 D 型打結(jié)器的 結(jié)構(gòu)，進(jìn)行新型打結(jié)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析，解決了國外 D 型打結(jié)器機(jī)架五個(gè)軸孔 成復(fù)雜空間異面角度的問題，新打結(jié)器結(jié)構(gòu)各軸孔軸線在一系列相互平行的平 面上，期望改變國外 D 型打結(jié)器因結(jié)構(gòu)復(fù)雜而造成制造困難的狀況。 3 ． 1D 型打結(jié)器的結(jié)構(gòu)分析 由于國外 D 型打結(jié)器復(fù)雜的空間異面結(jié)構(gòu)，而打結(jié)器本身結(jié)構(gòu)精巧，各機(jī) 構(gòu)高度精準(zhǔn)配合，各軸孔之間的角度需要嚴(yán)格保證才能使得打結(jié)器可靠的完成 打結(jié)動(dòng)作，這就給打結(jié)器的加工制造造成了很大的麻煩，制造成本高且精度不 易保證本文擬在吃透國外 D 型打結(jié)器動(dòng)作時(shí)序，打結(jié)器各部件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和用處 的基礎(chǔ)上對(duì)國外 D 型打結(jié)器進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)，使改進(jìn)的打結(jié)器易于制造，加工精 度易于保證。 3 ． 1 ． 1 ． 齒 盤 結(jié) 構(gòu) 分 析 國外 D 型打結(jié)器的驅(qū)動(dòng)齒盤如圖 7 所示，是一個(gè)復(fù)合零件。該齒盤由兩 段錐齒輪組成，其中一段錐齒輪是斜齒錐 齒輪，兩段錐齒輪之間的相位差為 55°，該相位差決定了夾繩盤和打結(jié)嘴動(dòng)作之間的時(shí)序關(guān)系，齒盤內(nèi)圈為一內(nèi)凸 輪輪廓，與齒盤連接的外凸輪輪廓組成一凸輪滑道，當(dāng)打結(jié)嘴完成繞繩、咬繩 動(dòng)作后用于驅(qū)動(dòng)割繩刀完成割繩脫繩動(dòng)作，凸輪遠(yuǎn)行程與直齒錐齒輪的相位差 為 116 °，該相位差決定了割繩刀臂在打結(jié)嘴動(dòng)作后進(jìn)行割繩脫繩動(dòng)作的時(shí)序關(guān)系。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 圖 7 齒盤結(jié)構(gòu)圖 3 ． 1 ． 2 割 繩 刀 臂 結(jié) 構(gòu) 分 析 打結(jié)器割繩刀臂的三維立體圖如圖 8 所示，為一不規(guī)則零件。割繩刀臂有 三個(gè)方面的作用，割繩刀 臂上裝一割繩刀用于割斷捆繩；割繩刀臂上的導(dǎo)繩槽 用于當(dāng)送繩針將捆繩送到夾繩盤處后，由于捆繩有一定的負(fù)載，所以繩子在負(fù) 載力的作用下沿著導(dǎo)繩槽滑行至槽底，從而使捆繩可靠的搭在打結(jié)嘴上，為成 功打結(jié)做準(zhǔn)備；強(qiáng)制脫扣缺口，當(dāng)打結(jié)器完成繞繩后，將繩圈從打結(jié)嘴表面強(qiáng) 制脫下，并在脫扣的過程中使繩結(jié)拉緊，最終將繩子的一端從繩圈里掏出形成 一個(gè)繩結(jié)。 圖 8 割繩刀臂 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 3 ． 1 ． 3 夾繩盤 夾繩盤的結(jié)構(gòu)如圖 9 所示，圓盤四周有四個(gè)夾繩缺口，當(dāng)送繩針將捆繩送至其中一個(gè)缺口以后，夾 繩盤轉(zhuǎn)動(dòng)將捆繩夾入與夾繩盤配套使用的夾繩片之間 的空隙，使捆繩牢牢的被夾住。 圖 9 夾繩盤 3 ． 2 仿人雙指打結(jié)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與參數(shù)優(yōu)化 國外 D 型打結(jié)器由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜制造困難，基于此特點(diǎn)，改進(jìn)型打結(jié)器要求 打結(jié)器結(jié)構(gòu)簡單，制造容易成本較低，設(shè)計(jì)要求如下： 1 ．打結(jié)器兩對(duì)錐齒輪軸交角 E=90°。 2 ．復(fù)合齒盤兩段錐齒輪均為直齒錐齒輪。 3 ．打結(jié)器支架上 5 個(gè)軸孔的角度相互呈平面角度。 3 ． 2 ． 1 錐 齒 輪 設(shè) 計(jì) 1 ．打結(jié)嘴錐齒輪設(shè)計(jì) 已知的國外 D 型打結(jié)器打結(jié)嘴錐齒輪參數(shù)如下表 1 所示。 表 1 國外 D 型打結(jié)器打結(jié)錐齒輪參數(shù) 小齒輪理論齒數(shù) (大錐齒輪理論齒數(shù)（ m α Σ 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 8 56 4 20° 于采用不完全錐齒輪傳動(dòng)，小錐齒輪有效齒數(shù)為和大錐齒輪有效齒數(shù)均為 7 個(gè)。 為了使打結(jié)器的各部件運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間相同所以改進(jìn)的打結(jié)器結(jié)構(gòu)也應(yīng)當(dāng)有與國 外 D 型打結(jié)器相應(yīng)的特性，根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求打結(jié)器打結(jié)嘴錐齒輪的參數(shù)如下表 2 所示。 表 2 設(shè)計(jì)的打結(jié)嘴錐齒輪基本參數(shù) 小齒輪理論齒數(shù)（ 大錐齒輪理論齒數(shù)（ m α Σ 8 56 4 20 ° 90 設(shè)計(jì)計(jì)算 (1) 小錐齒輪設(shè)計(jì) 傳動(dòng)比： 78/56/ 21 ??? 小錐齒輪分度圓錐角： ???? o t1 a ? 大錐齒輪分度圓錐角： ???? 2 ?? 變位系數(shù)： 4 5 0 6.0]c o s/c o 21 ?? ??X 大端齒頂高 : )*( 11 ????? ）（大端齒根高： 1 9 *( 11 ???? 大端錐距： 11 ?? ?齒根角： ??? 6 1 a r c ta n ( 111 Rh 齒頂角： ??? 9 3 5 a r c ta n ( 111 th 頂錐角： ???? ?? 根錐角： ??? 11 ?? 大端分度圓齒厚： 592.7)ta 11 ??? ? 齒槽寬： 1 ?? (2) 大錐齒輪設(shè)計(jì) 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 變位系數(shù)： 2 ?? 大端齒頂高： 1 9 7 5 0 4)*( 22 ????? 大端齒跟高： *( 12 ???? 齒根高： ??? a r c ta n ( 122 Rh 齒頂高： ??? a r c ta n ( 122 Rh 頂錐角： ???? ?? 根錐角： ??? 22 ?? 2．夾繩錐齒輪設(shè)計(jì) (1) 已知的國外 D 型打結(jié)器夾繩蝸桿錐齒輪參數(shù)如下表 3 所示 表 3 國外 D 型打結(jié)器夾繩齒輪 參數(shù) 小錐齒輪理論齒數(shù) (大錐齒輪理論齒數(shù)（ m α Σ 8 38 4 20° 了使打結(jié)器的各部件運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間相同所以改進(jìn)的打結(jié)器結(jié)構(gòu)也應(yīng)當(dāng)有與國 外 D 型打結(jié)器相應(yīng)的特性，根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求打結(jié)器夾繩錐齒輪的參數(shù)如下表 4 表 4 設(shè)計(jì)的打結(jié)器夾繩齒輪參數(shù) 小錐齒輪理論齒數(shù) (大錐齒輪理論齒數(shù)（ m α Σ 8 38 4 20° 90 設(shè)計(jì)計(jì)算： 傳動(dòng)比： 8/ 21 ??? 小錐齒輪分度圓錐角： ???? 8 8 o t1 a ? 大錐齒輪分度圓錐角： ????? 11 2 ?? 變位系數(shù)： 4 3 9 6.0]c o s/c o 21 ?? ??X 大端齒頂高 : 4)*( 11 ????? 大端齒根高： *( 11 ???? 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 大端錐距： 6 6 9 11 ?? ?齒根角： ??? a r c ta n ( 111 齒頂角： a r c ta n ( 111 ?? Rh 頂錐角： ???? ?? 根錐角： ??? 11 ?? 大端分度圓齒厚： 56.7)ta 11 ??? ? 齒槽寬： 511 ??? (2) 大錐齒輪設(shè)計(jì) 變位系數(shù)： ??? 大端齒頂高： 4)*( 22 ????? 大端齒跟高： 7 5 8 *( 12 ???? 齒根高： ??? 9 7 a r c ta n ( 122 Rh 齒頂高： ??? 6 5 a r c ta n ( 122 Rh 頂錐角： ???? 76 ?? 根錐角： ??? 22 ?? 3 ． 2 ． 2 打 結(jié) 器 支 架 的 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) 國外 D 型打結(jié)器具有結(jié)構(gòu)緊湊、巧妙等眾多優(yōu)點(diǎn)，但是其軸孔復(fù)雜的空間 異面結(jié)構(gòu)給設(shè)計(jì)制造帶來不便。為優(yōu)化打結(jié)器結(jié)構(gòu)，從國外 D 型打結(jié)器的結(jié)構(gòu)特 點(diǎn)出發(fā)，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更為簡單的打結(jié)器。國外 D 型打結(jié)器各軸角度關(guān)系如下表 5 ： 表 5 國外 D 型打結(jié)器各軸孔夾角 投影面 軸交角 l ° 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 軸 1 和軸 2 軸 1 和軸 3 軸 1 和軸 4 軸 1 和軸 5 0 打結(jié)嘴軸孔和央繩盤蝸桿軸孔之間的夾角為 24°，打結(jié)器軸孔軸線與打結(jié) 器動(dòng)力軸孔相交，而夾繩盤蝸桿軸孔與 Y 軸平行，與動(dòng)力軸孔偏距為 22 所以夾繩盤蝸桿軸軸孔軸不通過軸線是為了打結(jié)嘴和夾繩盤之 間有足夠的間隙 用于割繩刀割繩，且使繩頭有足夠的長度使形成的繩結(jié)可靠，不至于脫落，另 個(gè)方面的原因就是夾繩片的安裝，如果蝸桿孔軸線通過動(dòng)力軸孔軸線，且與打 結(jié)嘴軸孔線的夾角為 24°的話會(huì)造成夾繩盤片安裝產(chǎn)生干涉打結(jié)嘴軸孔和夾盤軸孔軸分別于動(dòng)力軸孔軸在 面上的夾角分別為 80． 36°和 81． 12°， 之所以這樣是為了解決夾繩盤豁口與捆繩之間位置的問題，使得捆繩已送上來 就處于夾繩盤豁口里，確保夾繩成功，同時(shí)也解決了送繩針與打結(jié)器支架之間 的干涉問題。 通過前面 3 ． 2 ． 1 打結(jié)器各錐齒輪的設(shè)計(jì)得知打結(jié)嘴軸孔軸 和夾繩盤蝸桿軸 與打結(jié)器動(dòng)力軸孔軸之間的夾角均為為 90°，且三軸孔軸線相交于一點(diǎn)，國外 D 型打結(jié)器打結(jié)嘴軸與夾繩盤蝸桿驅(qū)動(dòng)軸之間的夾角為 23． 82°，夾繩盤軸與夾 繩盤蝸桿軸之間的夾角為 78． 18°，所以夾繩盤面與打結(jié)嘴軸之間的夾角為 12° ，如圖 6 a 所示。對(duì)國外 D 型打結(jié)器結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，由于驅(qū)動(dòng)齒盤錐齒輪均為 直齒錐齒輪，所以央繩蝸桿軸要通過動(dòng)力軸孔軸，為了使夾繩盤面與打結(jié)嘴軸 孔之間有足夠的空間所以改進(jìn)型打結(jié)器機(jī)架上的打結(jié)嘴軸與夾繩蝸桿軸之間的 夾角應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增大，初步定打結(jié)器軸與夾繩蝸桿軸的夾角為 30°， 如圖 6b 所示，夾繩盤面與打結(jié)嘴之間的夾角不宜過大，過大的夾角會(huì)致使夾繩盤在夾 繩時(shí)，靠近打結(jié)嘴的夾繩盤面的豁口不能央到捆繩，參考國外 D 型打結(jié)器的夾 繩盤面與打結(jié)嘴軸之間的夾角，那么改進(jìn)后的打結(jié)器支架夾繩盤軸與蝸桿軸之 間的央角為： θ =90 ° -(30°一α ) 式中：α =12 ° 所以θ =72 °，按照此參數(shù)建立打結(jié)器三維模型進(jìn)行裝配發(fā)現(xiàn)，夾繩盤附件 與機(jī)架、夾繩盤、存在嚴(yán)重干涉且不可消除，所以以上按照國外 D 型打結(jié)器的 設(shè)計(jì)參數(shù)不能設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)合理的打結(jié)器機(jī)架，參數(shù)調(diào)整，夾繩盤面與 打結(jié)嘴軸 之間的夾角不宜過大，首先調(diào)整參數(shù)α =14 °，那么θ =74 °，所設(shè)計(jì)的蝸桿導(dǎo)程 角為 15． 64°，所以修正秒θ =74 ． 36°，以此參數(shù)建模，裝配后裝配體存在干涉，通 過改進(jìn)夾繩盤片結(jié)構(gòu)可以順利消除打結(jié)器裝配體的干涉，改進(jìn)前后夾繩片的結(jié) 構(gòu)如下圖 10和 11所示， 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 a ．國外 D 型打結(jié)器在 面的角度關(guān)系 b．改進(jìn)的打結(jié)器在 面的角度關(guān)系 1 ．夾繩蝸桿軸線； 2 ．打結(jié)嘴軸線； 3 ．夾繩盤軸線； 4 ．夾繩盤： 5 ．動(dòng)力軸孔 圖 12打結(jié)器支架 軸孔角度圖 圖 13國外 D 型打結(jié)器夾繩片 圖 14改進(jìn)后的夾繩片 ·夾繩蝸桿軸孔軸線、打結(jié)嘴軸線、夾繩盤軸線、割繩刀臂軸孔軸線與動(dòng)力 軸孔軸線在 面投影的夾角均為 90°，據(jù)此建立的打結(jié)器支架的三維模型 如圖 4 ． 9 所示，以動(dòng)力軸孔軸為 Z 軸，夾繩盤蝸桿軸孔軸為 Y 軸， z 軸 Y 軸交 點(diǎn)為 0 點(diǎn)， X 軸為通過 O 點(diǎn)且垂直于 面，支架各個(gè)軸孔參數(shù)見表 4 示，表 5 和表 6 的參數(shù)對(duì)比發(fā)現(xiàn)改進(jìn)的打結(jié)器結(jié)構(gòu)參數(shù)相對(duì)國外 D 型打結(jié)器支 架參數(shù)，結(jié)構(gòu)更為合理，易于制造。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 圖 15改進(jìn)的打結(jié)器支架三維圖 表 6 改進(jìn)后的打結(jié)器支架軸孔夾角 投影面 軸交角 l ° 軸 1 和軸 2 軸 1 和軸 3 軸 1 和軸 4 軸 1 和軸 5 4 ． 2 ． 3 復(fù) 合 齒 盤 的 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) 由于支架結(jié)構(gòu)改進(jìn)了，所以復(fù)合驅(qū)動(dòng)齒盤的兩段錐齒輪之間的相位也有 所變化，如圖 16a 所示復(fù)合齒 盤外側(cè)錐齒輪第一個(gè)齒和內(nèi)測(cè)錐齒輪第一個(gè) 齒之間的相位差為 55° . 在此認(rèn)為當(dāng)齒盤上錐齒輪第一個(gè)輪齒與打結(jié)嘴或 蝸桿軸重合則認(rèn)為傳動(dòng)開始，如圖 16b 所示，夾繩盤驅(qū)動(dòng)錐齒輪首先嚙合， 開始夾繩動(dòng)作，此時(shí)打結(jié)嘴驅(qū)動(dòng)大錐齒輪第一個(gè)齒與打結(jié)嘴轉(zhuǎn)軸之間的夾角 為 38° — 24° =14 °，所以在復(fù)合驅(qū)動(dòng)齒盤設(shè)計(jì)時(shí)，兩段錐齒輪之間的夾角要遵 循國外復(fù)合齒盤的相位關(guān)系，如圖 17 所示，齒盤上兩段錐齒輪夾角： α =30 ° +14 ° =44 ° 根據(jù)上面的齒盤相位關(guān)系，建立改進(jìn)的復(fù)合齒盤三維模型，如圖18所示。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 a 重合前位置 1 ．打結(jié)嘴人錐齒輪第一個(gè)齒， 2 ．夾繩盤人錐齒輪第一個(gè)齒， 3 ．打結(jié)嘴軸， 4 ．蝸桿軸 圖 16齒盤打結(jié)器軸位置角度關(guān)系 a 重合前位置 b 重合后位置 1 ．打結(jié)嘴人錐齒輪第一個(gè)齒， 2 ．夾繩盤大錐齒輪第一個(gè)齒， 3 ．打結(jié)嘴軸， 4 ．蝸桿軸 圖 17 齒盤打結(jié)器軸位置角度關(guān)系 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 圖 18復(fù)合齒盤三維圖 3 ． 2 ． 3 打結(jié)嘴的設(shè)計(jì) 國外 D 型打結(jié)器由于兩對(duì)錐齒輪之間的軸交角大于 90°，所以打結(jié)嘴有個(gè)翹 的姿態(tài)如圖 16所示，這樣打結(jié)嘴在搭繩方面比較可靠且送繩針可以避免與機(jī)架 產(chǎn)生干涉。結(jié)構(gòu)改進(jìn)的打結(jié)器為了滿足搭繩的需要將打結(jié)嘴結(jié)構(gòu)作了一些改變， 使得打結(jié)嘴更長些，這樣捆繩可以比較可靠的搭在打結(jié)嘴上，如圖 17所示。 圖 19國外 D 型打結(jié)器裝配圖 圖 20 改進(jìn)的打結(jié)嘴結(jié)構(gòu) 3 ． 2 ． 4 仿 人 雙 指 打 結(jié) 器 裝 配 體 模 型 通過上面計(jì)算設(shè)計(jì)，改進(jìn)了打結(jié)器相關(guān)部件，使其更加有利于實(shí)現(xiàn)制造降 低生產(chǎn)成本，通過 i 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 圖 21 改進(jìn)的打結(jié)器的裝配體模型 在充分分析國外 D 型打結(jié)器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出打結(jié)器結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案， 優(yōu)化其結(jié)構(gòu)參數(shù)。通過設(shè)計(jì)計(jì)算將打結(jié)器的錐齒輪設(shè)計(jì)為直齒錐齒輪，將打結(jié) 器支架的空間異面結(jié)構(gòu)改進(jìn)成可用一系列平行平面包括進(jìn)去的平面結(jié)構(gòu)，簡化 了打結(jié)器支架的結(jié)構(gòu)，降低了打結(jié)器支架的制造難度。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 4. 結(jié)論 牧草撿拾壓捆機(jī)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用必須保證其作業(yè)安全可靠，各機(jī)構(gòu)動(dòng) 作時(shí)序不可紊亂并且有著可靠的工作性能，打結(jié)成功率高的指標(biāo)。牧草撿拾壓 捆機(jī)在國外經(jīng)過多年的發(fā)展形成了各種類型的產(chǎn)品，有小方捆、大方困以及圓 捆，各大農(nóng)機(jī)公司的產(chǎn)品也各成體系，各類機(jī)型自動(dòng)化程度也越來越高，可靠 性、打結(jié)成功率也不斷提高其中打結(jié)成功率達(dá)到 99％。國外關(guān)于撿拾打捆機(jī)的 研究已趨于成熟，尤其是打結(jié)器部件經(jīng)過幾十年的發(fā)展，相關(guān)設(shè)計(jì)制造技術(shù)已 相當(dāng)成熟 。國內(nèi)由于設(shè)計(jì)制造基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，打結(jié)器的國產(chǎn)化制造一直是我國 撿拾壓捆機(jī)生產(chǎn)中沒有解決的問題。 對(duì) D 型打結(jié)器及其輔 助機(jī)構(gòu)的不規(guī)則平面零件進(jìn)行圖像反求設(shè)計(jì)和空間零件的三維建模，在 建立 D 型打結(jié)器及其輔助機(jī)構(gòu)的 3示了 D 型打結(jié)器的成結(jié)原理。樣機(jī)動(dòng)作試驗(yàn) 表明反求的 D 型打結(jié)器及其輔助機(jī)構(gòu)模型準(zhǔn)確，運(yùn)動(dòng)仿真正確再現(xiàn)了捆扎打結(jié) 要求的預(yù)定動(dòng)作過程，為 D 型打結(jié)器及其輔助機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和國產(chǎn)化制造提 供依據(jù)和參考。 (2) ．通過分析國外 D 型打結(jié)器打結(jié)原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，優(yōu)化打結(jié) 器及其輔 助機(jī)構(gòu)的動(dòng)作時(shí)序，提出了仿人雙指打結(jié)器。按照打結(jié)器的角度模型，利用 件建立了仿人雙指打結(jié)器的三維裝配體模型，對(duì)打結(jié)器支架和復(fù) 合驅(qū)動(dòng)齒盤等主要零件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化，使進(jìn)口打結(jié)器支架的復(fù)雜空間異 面結(jié)構(gòu)為平面結(jié)構(gòu)，解決了國外打結(jié)器支架上 5 個(gè)軸孔成異面空間角而造成加 工制造困難的問題，改進(jìn)的打結(jié)器制造精