3323 芹菜收獲機(jī)的設(shè)計(jì)

3323 芹菜收獲機(jī)的設(shè)計(jì),芹菜,收獲,收成,設(shè)計(jì) 芹菜收獲機(jī)的設(shè)計(jì)摘 要隨著新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式和新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，農(nóng)業(yè)機(jī)器將成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主力軍。該文在分析芹菜收獲機(jī)工作特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，從芹菜的采摘、轉(zhuǎn)運(yùn)、裝箱等方面進(jìn)行分析。其中主要對扶莖機(jī)構(gòu)、切削刀、輸送機(jī)構(gòu)和裝箱機(jī)構(gòu)做了詳細(xì)的說明。該芹菜收獲機(jī)適用于家用收割芹菜，結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低。該芹菜收獲機(jī)的扶莖機(jī)構(gòu)采用喇叭口式結(jié)構(gòu)，切削刀采用固定式切削刀，本文主要介紹了扶莖機(jī)構(gòu)采用喇叭口式結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程，對它可能出現(xiàn)的松動(dòng)做了相應(yīng)的防松措施。對于切削過程中刀具可能出現(xiàn)的狀況做了相應(yīng)的分析。還對其各零件的結(jié)構(gòu)和選材做了詳細(xì)的分析。整個(gè)結(jié)構(gòu)簡單、可操作性強(qiáng)、安全可靠。關(guān)鍵詞：芹菜；收獲機(jī)；固定式切削刀AbstractWith the new model of agricultural production and new technology development and application of agricultural machinery will become a major force in agricultural production. In this paper, the analysis of the characteristics of celery harvesting machine work on the basis of the picking from the celery, transit, packaging, etc. for analysis. The main body of the cutting knife and transporting mechanism part of a detailed description. The celery harvesting machine for celery harvest home, simple structure, low manufacturing costs. The celery harvesting machine parts Bellbottom type structure, the use of fixed cutting knife cutting knife, the paper introduces the body Wedge Lock design process, it may be loosened so the corresponding relaxation. Tool for cutting the course of the situation that may arise to do the corresponding analysis. Also parts of its structure and material to do a detailed analysis. The entire structure is simple, feasible, safe and reliable.Keywords: Celery；Harvesting machine；Fixed cutting knife寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄摘要................................................................IABSTRACT...........................................................II1 緒論.............................................................12 芹菜收獲機(jī)總體方案設(shè)計(jì)...........................................22.1芹菜收獲機(jī)的工作過程2.2拖拉機(jī)的選擇2.3傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的皮帶設(shè)計(jì)3 收獲機(jī)切削機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)............................................243.1切削刀的分析...................................................243.1.1切削刀的切削情況.............................................243.1.2切削刀的選用.................................................243.2切削機(jī)構(gòu)零部件的設(shè)計(jì)...........................................243.2.1刀片的設(shè)計(jì)...................................................243.2.2壓刀板和刀桿的設(shè)計(jì)...........................................253.2.3刀架的設(shè)計(jì)...................................................26四 收獲機(jī)扶莖機(jī)構(gòu)主要零部件設(shè)計(jì).................................64.1收獲機(jī)扶莖機(jī)構(gòu)簡介..............................................24.2機(jī)架的設(shè)計(jì)......................................................64.2.1機(jī)架外形......................................................64.2.2計(jì)算部分......................................................64.2.3機(jī)架結(jié)構(gòu)的確定................................................74.3平帶帶輪的設(shè)計(jì)..................................................74.3.1尺寸和形狀的確定..............................................74.3.2主動(dòng)帶輪軸的設(shè)計(jì)..............................................84.3.3端蓋的設(shè)計(jì)...................................................104.3.4支撐導(dǎo)論的設(shè)計(jì)...............................................104.3平帶的選擇.....................................................11五 收獲機(jī)輸送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)........................................12寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)5.1收獲機(jī)輸送機(jī)構(gòu)簡介..............................................45.2輸送機(jī)構(gòu)的組成.................................................125.3輸送機(jī)構(gòu)速度的確定.............................................125.4輸送機(jī)構(gòu)主要零部件設(shè)計(jì).........................................135.4.1張緊裝置的設(shè)計(jì)...............................................135.4.2輸送帶的選擇.................................................155.4.3滾筒的設(shè)計(jì)...................................................165.4.4支撐軸的設(shè)計(jì).................................................175.4.5其他零部件的設(shè)計(jì).............................................20六 收獲機(jī)裝箱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)6.1裝箱機(jī)構(gòu)的簡介6.2 裝箱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)6.2.1裝箱框的設(shè)計(jì)6.2.2 裝箱平臺(tái)的設(shè)計(jì)6.3 收獲機(jī)總體方案三維圖七 結(jié)論與展望.................................................287.1結(jié)論...........................................................287.2問題與展望.....................................................28設(shè)計(jì)心得..........................................................III參考文獻(xiàn)...........................................................IV致謝................................................................V外文翻譯...........................................................VI寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)11 緒 論在芹菜的收獲過程中，收獲作業(yè)占整個(gè)作業(yè)量的40%。收獲作業(yè)質(zhì)量的好壞直接影響到蔬菜的儲(chǔ)存、加工和銷售，從而影響市場價(jià)格和經(jīng)濟(jì)效益。由于收獲作業(yè)的復(fù)雜性，收獲作業(yè)的機(jī)械化程度還很低。葉菜收獲屬于一類勞動(dòng)密集型工作，在很多國家，由于勞動(dòng)力的高齡化，人力資源越來越缺乏，勞動(dòng)力不僅成本高，而且還不容易得到，而人工收獲的成本在芹菜的整個(gè)生產(chǎn)成本中所占的比例高達(dá)33%～50%。因此實(shí)現(xiàn)芹菜收獲的機(jī)械化變得越來越迫切。我國芹菜的種植以小農(nóng)戶居多，分布廣而分散。因此設(shè)計(jì)芹菜收獲機(jī)時(shí)，須考慮以下幾個(gè)問題：1．農(nóng)民一般不具備太多的專業(yè)知識(shí)，因此收獲機(jī)必須結(jié)構(gòu)簡單、操作性好、可靠性高、并且價(jià)格合理。2．由于芹菜莖很脆嫩，在裝運(yùn)過程中，很難避免外力的碰撞、擠壓而出現(xiàn)傷口。出現(xiàn)機(jī)械損傷不但影響商品價(jià)值，而且易腐爛變質(zhì)。因此合理地設(shè)計(jì)收獲機(jī)的作業(yè)過程至關(guān)重要。本設(shè)計(jì)對扶莖機(jī)構(gòu)、切削機(jī)構(gòu)、輸送機(jī)構(gòu)和裝箱機(jī)構(gòu)的工作原理做了詳細(xì)的分析。從它的各零件的設(shè)計(jì)過程到總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)都有詳細(xì)的說明，且對它在工作中的各種環(huán)境、安全性、做出了預(yù)判。其中防松機(jī)構(gòu)就是保證鎖緊機(jī)構(gòu)的工作可靠性而特意做出的安全防護(hù)裝置，它能很好的彌補(bǔ)由制造、安裝帶來的誤差，從而很好的使鎖緊機(jī)構(gòu)與提升機(jī)構(gòu)保持良好接觸。同時(shí)對鎖緊機(jī)構(gòu)和切削機(jī)構(gòu)的其它零部件也作出相應(yīng)的分析。寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)22 芹菜收獲機(jī)總體方案設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的芹菜收獲機(jī)的工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，使用期限為 10年，小批量生產(chǎn)，單班制工作（8 小時(shí)/天） 。運(yùn)輸速度允許誤差為 。該裝置工作時(shí)最下端與地面處于同一平面。%5?2.1 芹菜收獲機(jī)的工作過程芹菜收獲機(jī)的工作過程為：在拖拉機(jī)的慣性力的作用下，扶莖機(jī)構(gòu)將芹菜扶正，切削刀將芹菜切斷，然后芹菜直接落到輸送機(jī)構(gòu)上，輸送機(jī)構(gòu)通過拖拉機(jī)傳遞的動(dòng)力將芹菜運(yùn)輸?shù)窖b箱機(jī)構(gòu)，如圖 2-1所示。圖 2.1 芹菜收獲機(jī)總體方案示意圖2.2 拖拉機(jī)的選擇無論是拖拉機(jī)，還是作業(yè)機(jī)械，都是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)工具。它相當(dāng)于過去的牛馬和舊式農(nóng)具，人們希望這些機(jī)具也能像牛馬和舊式農(nóng)具那樣，隨時(shí)可以驅(qū)使。使用起來不方便的機(jī)械，機(jī)械制造得再好也是沒有用的。在農(nóng)業(yè)機(jī)械當(dāng)中，拖拉機(jī)的選擇是至關(guān)重要的，它的價(jià)格比較貴，一但選擇上出現(xiàn)問題，不僅發(fā)揮不了它的作用，還會(huì)蒙受重大的經(jīng)濟(jì)損失。在選擇之前，為了慎重起見，最好是制定一個(gè)經(jīng)營計(jì)劃和拖拉機(jī)運(yùn)用的方案，據(jù)此來選擇，就不會(huì)出現(xiàn)大錯(cuò)。選擇拖拉機(jī)應(yīng)注意的事項(xiàng)如下：１．應(yīng)選擇適用的拖拉機(jī)。要明確你買拖拉機(jī)的目的是搞運(yùn)輸，還是完成農(nóng)田作業(yè)；農(nóng)田作業(yè)是為旱田使用，還是水田使用；田間作業(yè)是為了完成耕田、整地，還是各項(xiàng)作業(yè)均要使用；旱田作業(yè)的栽培作物是什么等等。這就需要你根據(jù)經(jīng)營計(jì)劃和使用方案，進(jìn)行細(xì)致的選擇。僅僅是為了搞運(yùn)輸，建議您還是買一臺(tái)農(nóng)用運(yùn)輸車，它的結(jié)構(gòu)適于運(yùn)輸，速度也快，如僅僅為完成耕翻、整地作業(yè)，要選擇標(biāo)準(zhǔn)型拖拉機(jī)。為完成一系列的農(nóng)田作業(yè)。要選擇通用型拖拉機(jī)。寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)3２．應(yīng)選擇配套農(nóng)具較多的拖拉機(jī)。配套農(nóng)具多，表示能夠完成的作業(yè)項(xiàng)目多。將來拖拉機(jī)的作用就能夠充分發(fā)揮。綜上所述，本次設(shè)計(jì)的拖拉機(jī)選擇為 18馬力的小型農(nóng)用拖拉機(jī) XT-180，拖拉機(jī)的基本參數(shù)如下：額定功率：13.2kW外型尺寸（mm)：2500×1210（寬）/1070（窄）×1285軸距（mm）：1450輪距前/后（mm）：寬型 950/985、窄型 820/850最小離地間隙（mm）：305最小轉(zhuǎn)彎半徑（mm）：3.9轉(zhuǎn)速：2200r/min標(biāo)定牽引力（kN）：3.7啟動(dòng)方式：電啟動(dòng)1．發(fā)動(dòng)機(jī)均為立式、水冷、柴油、四沖程，分電啟動(dòng)和手搖啟動(dòng)方式，單缸和雙缸；2.無架式，全齒輪直接傳動(dòng)；3.符合國際標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)力輸出軸；4.齒輪泵液壓提升系統(tǒng)，提升力符合國際標(biāo)準(zhǔn)；5.整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，美觀實(shí)用；耗能低，功效高，牽引力大，爬坡力強(qiáng)。拖拉機(jī)實(shí)物圖如圖 2.2所示：寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)4圖 2.2 拖拉機(jī)實(shí)物圖寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)53 芹菜收獲機(jī)切割機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1切削刀的分析3.1.1 切削刀的切削情況通過到附近菜市場對芹菜的認(rèn)真調(diào)查發(fā)現(xiàn)，芹菜的直徑約為 50mm,芹菜高約為 400mm,每棵芹菜一般有 6片左右的分支。芹菜與地面緊密的連在一起，要想將它分離，就應(yīng)當(dāng)將其根部切斷，然后通過運(yùn)輸機(jī)構(gòu)運(yùn)到所需的位置上去。當(dāng)然也可以直接從地里拔取出來，但考慮到從地里拔取出來的拔取力過大，拔取的時(shí)候可能會(huì)對芹菜的部分部位造成損害，且拔取后的根部帶有大量泥土，將會(huì)污染運(yùn)輸機(jī)構(gòu)和芹菜本身。所以選擇邊切斷邊運(yùn)輸?shù)姆绞?。刀片貼近著地面以 0.75m/s的速度向待切割的芹菜運(yùn)動(dòng)過去。通過拖拉機(jī)行走時(shí)的慣性將芹菜切斷。3.1.2 切削刀的選用切削刀主要有旋轉(zhuǎn)切割刀和固定式切割刀兩種。活動(dòng)式的切割刀雖然切削效率比較高，但它結(jié)構(gòu)太復(fù)雜成本太高不適合用于小型的收獲機(jī)械上。其中固定式的切削刀一般分為斜切刀和弧型切刀兩種如圖 3—1所示：其中A為斜切刀 B為弧型切刀，A 雖然結(jié)構(gòu)比較簡單，加工相對簡單，但它的剛度沒有 B好，容易產(chǎn)生翹曲。所以決定選擇 B弧型切刀。AB圖 3-13.2 切削機(jī)構(gòu)零件的設(shè)計(jì)3.2.1 刀片的設(shè)計(jì)（1）刀片的作用寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)6因?yàn)榈镀枪潭ㄔ谔嵘龣C(jī)構(gòu)上的，自身沒有切削速度，只能靠拖拉機(jī)提供一個(gè)切削速度。這就要求刀片相對鋒利，且具有一定的強(qiáng)度。根據(jù)資料表明新鮮芹菜的切削力為 100N。芹菜在切削時(shí)不會(huì)像金屬切削時(shí)產(chǎn)生大量的熱，所以不用考慮到切削熱對刀體的影響。刀片的形狀如圖 3-1所示：芹菜是種植在一條直線上刀片的直徑只要大于單棵芹菜的直徑就可以了，通過到附近菜市場調(diào)查得知芹菜的直徑約為 50mm,芹菜高約為 400mm,為了保證刀片能切到每棵芹，刀片的直徑這里取 150mm。刀片鋒利就要求刀片薄一點(diǎn)刀片強(qiáng)度高就要求刀片厚一點(diǎn)綜合一下，這里取刀片的厚度為 5mm 。（2）刀片的選材刀片在切割過程中為不連續(xù)的切割，刀片要受到一個(gè)較大的沖擊，可以選擇綜合機(jī)械性能較好的中碳鋼，又考慮到刀片與地面離的很近時(shí)常會(huì)發(fā)生摩擦，因此希望它有一定的耐磨，這里本機(jī)構(gòu)采用 40Gr，且表面要經(jīng)過熱處理使它的硬度為 HRC55—60。圖 3-23.2.2 刀架的設(shè)計(jì)芹菜收獲機(jī)的刀架的主要功能是安裝固定刀片，固定連接在機(jī)架上，調(diào)節(jié)刀片距離地面的高度。為了不能擋住芹菜切割和輸送的路線，刀架設(shè)計(jì)成 U型，采用橫截面為矩形的結(jié)構(gòu)鋼（見圖 3-3）焊接在一起形成。具體尺寸見零件二維圖：刀架.dwg。寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)7圖 3-3寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)84 輸送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)4.1 收獲機(jī)輸送機(jī)構(gòu)簡介本設(shè)計(jì)選用簡單帶式輸送機(jī)為計(jì)算實(shí)例。該帶式輸送機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特征和工作原理是：輸送帶既是承載貨物的構(gòu)件，又是傳遞牽引力的牽引構(gòu)件，依靠輸送帶與滾筒之間的摩擦力平穩(wěn)地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。 如圖 4-1 所示為收獲機(jī)帶式輸送機(jī)構(gòu)簡圖，輸送帶繞過驅(qū)動(dòng)滾筒和張緊滾筒。工作時(shí)，由內(nèi)燃機(jī)通過帶輪裝置使驅(qū)動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，依靠驅(qū)動(dòng)滾筒與輸送帶之間的摩擦力使輸送帶運(yùn)動(dòng)，芹菜隨輸送帶運(yùn)送到卸載點(diǎn)。為了減輕對輸送帶的磨損、提高生產(chǎn)率和便于布置裝、卸載裝置，輸送帶的布置形式為水平輸送。圖 4-1 芹菜收獲機(jī)輸送機(jī)構(gòu)示意圖4.2輸送機(jī)構(gòu)的組成帶式輸送機(jī)又稱膠帶輸送機(jī)，現(xiàn)場俗稱“皮帶” ，是常見的連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，使用尤為廣泛。帶式輸送機(jī)構(gòu)的主要部件包括輸送帶、驅(qū)動(dòng)裝置、托輥、滾筒、機(jī)架、張緊裝置等等。設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)構(gòu)時(shí)，首先應(yīng)確定原始的計(jì)算數(shù)據(jù)，如輸送機(jī)的計(jì)算生產(chǎn)率，輸送機(jī)的輸送線路圖，輸送機(jī)的工作制，被運(yùn)輸物料的物理機(jī)械性能以及輸送機(jī)的安裝特征和工作條件，給料和卸料方式等等；而在設(shè)計(jì)選型計(jì)算中需要合理選擇相關(guān)參數(shù)，如帶寬、帶速、驅(qū)動(dòng)滾筒圍包角，部件的運(yùn)行阻力系數(shù)等，使其接近實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)值，以提高帶式輸送機(jī)的綜合技術(shù)及經(jīng)濟(jì)效益。寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)9圖 4-2 輸送機(jī)構(gòu)簡圖由以上對芹菜收獲機(jī)的分析，對于這種力求小型化和簡單化的收獲機(jī)，設(shè)計(jì)其輸送機(jī)構(gòu)組成如圖 4-2所示。根據(jù)圖 4-2該輸送機(jī)構(gòu)的工作原理可簡述為：繞在拖拉機(jī)上 V帶為輸送機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力源，驅(qū)動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)后，輸送帶與驅(qū)動(dòng)滾筒在摩擦力的作用下水平運(yùn)動(dòng)。從而將芹菜由驅(qū)動(dòng)滾筒處運(yùn)輸?shù)綇埦o滾筒處，芹菜在輸送帶與張緊滾筒的切點(diǎn)處脫離輸送帶落到裝箱框中。為防止輸送帶松馳，特在張緊滾筒處設(shè)置了張緊裝置，主要由螺桿和滑架組成，其原理在以下的章節(jié)中有詳細(xì)的介紹。4.3輸送機(jī)構(gòu)速度的確定令芹菜脫離輸送帶處離裝箱框的垂直距離為 h，水平距離為 s，輸送帶的速度為 ,芹菜下落的時(shí)間為 ，下落的速度為 V則有：vth= （4.1）21gts= （4.2）v（4.3）?ghsv2?gsttSV22???h可以通過調(diào)節(jié)輸送機(jī)構(gòu)的高度及裝箱框的高度進(jìn)行調(diào)節(jié)，范圍在 1000mm以內(nèi)。芹菜下落的速度 V越小越好（即 s要盡量?。┮苑浪俣忍笤斐汕鄄伺c打包框的沖擊,損壞芹菜。4.4 主要零部件的設(shè)計(jì) 4.4.1張緊裝置的設(shè)計(jì)1、張緊裝置的概述由于帶式輸送機(jī)構(gòu)是靠輸送帶與驅(qū)動(dòng)滾筒的摩擦來傳遞牽引力的，因此，在各個(gè)參數(shù)都確定的情況下，就可根據(jù)輸送帶運(yùn)行中對張力的要求來設(shè)計(jì)張緊裝置，包括張緊裝置的形式、安裝位置、張力調(diào)節(jié)范圍及特點(diǎn)等等。張緊裝置作為帶式輸送機(jī)構(gòu)必不可少的重要組成部分，它的性能好壞直接影響帶式輸送機(jī)構(gòu)的性能。在帶式輸送機(jī)構(gòu)系統(tǒng)中，張緊裝置的主要作用有以下幾點(diǎn)：（1）保證輸送帶在驅(qū)動(dòng)滾筒分離點(diǎn)有適當(dāng)?shù)膹埩σ苑乐馆斔蛶Т蚧?）保證輸送帶周長上各點(diǎn)具有必要的張力以滿足懸垂度要求（3）啟動(dòng)等非穩(wěn)定工況下張力的調(diào)節(jié)（4）補(bǔ)償輸送帶的彈性伸長和塑性變形（5）為輸送帶重新接頭提供必要的行程寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)10張緊裝置按結(jié)構(gòu)型式可分固定式、重錘式和自動(dòng)式三種，無論選擇何種張緊裝置，都應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：（1）張緊裝置盡量安裝在靠近傳動(dòng)滾筒的空載分支上，以利于起動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，對運(yùn)輸距離較短的輸送機(jī)可布置在機(jī)尾部，并將機(jī)尾部的改向滾筒作為張緊滾筒；（2）張緊裝置應(yīng)盡可能布置在輸送帶張力最小處，這樣可減小張緊力；（3）應(yīng)盡可能使輸送帶張緊滾筒的繞入和繞出分支方向與滾筒位移線平行，且施加的張緊力要通過滾筒中心。選擇適用的張緊裝置并確定合理的安裝位置，是保證輸送機(jī)起動(dòng)和正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸送帶在驅(qū)動(dòng)滾筒上不打滑的必要條件。張緊裝置的安裝位置雖然可以任意選擇，但所選位置不同對輸送機(jī)系統(tǒng)的影響變化很大。一般情況下，張緊裝置安裝位置的選擇必須考慮以下幾點(diǎn)：（1）張緊裝置要盡可能布置在輸送帶張力最小處；（2）長度在 30m以上的水平或坡度在 5%以下的傾斜帶式輸送機(jī)，張緊裝置應(yīng)設(shè)在緊靠驅(qū)動(dòng)滾筒的空載側(cè)。如果安裝位置離驅(qū)動(dòng)滾筒較遠(yuǎn)，可在驅(qū)動(dòng)滾筒空載側(cè)增設(shè)重錘，以抵消加速度和減速度的影響；（3）距離較短的輸送機(jī)和坡度在 5%以上的上傾輸送機(jī)，張緊裝置多半布置在輸送機(jī)尾部，并用尾部滾筒作為張緊滾筒；（4）不論哪一種張緊裝置都必須布置成張緊滾筒繞入和繞出的輸送帶分支與張緊滾筒位移線平行，而且施加的張緊力要通過滾筒中心。 2、張緊方案的確定在實(shí)際應(yīng)用中，首先要根據(jù)帶式輸送機(jī)的工作狀況合理計(jì)算牽引力，然后根據(jù)具體情況來選擇張緊裝置及其安裝位置。一般來說，對于短距離的帶式輸送機(jī)，可采用結(jié)構(gòu)簡單，周期調(diào)整張力的固定式張緊裝置。根據(jù)輸送機(jī)系統(tǒng)對張力的要求和輸送機(jī)的型式選擇了張緊裝置后，還要考慮張緊裝置的安裝位置和安裝空間。由于本設(shè)計(jì)中的輸送機(jī)構(gòu)的輸送距離為 1200mm。屬于短距離，小運(yùn)量的帶式輸送機(jī)，張力要求小，所以選擇機(jī)頭驅(qū)動(dòng)下運(yùn)輸送帶，采用螺旋式張緊，張緊裝置設(shè)在機(jī)尾。螺旋張緊如圖 4-3所示，螺旋張緊系統(tǒng)中，張緊滾筒的軸承安裝在活動(dòng)架上，活動(dòng)架可在導(dǎo)軌上滑動(dòng)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)螺桿時(shí)使活動(dòng)架上的螺母跟活動(dòng)架一起前進(jìn)和后退，達(dá)到張緊和放松的目的。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，但張緊行程太小，只適用于短距離的輸送機(jī)，一般機(jī)長小于 80m時(shí)才選用。螺旋張緊的缺點(diǎn)是：輸送帶經(jīng)過一段時(shí)間使用后，由于塑性變形而伸長，寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)11如不及時(shí)調(diào)整，輸送帶張緊力會(huì)減小，輸送帶會(huì)變松而引起輸送帶打滑。另外，由于負(fù)載經(jīng)常發(fā)生變化，輸送帶受負(fù)載沖擊，致使張緊滾筒的固定螺栓松動(dòng)，螺桿后退，由此造成輸送帶松馳而導(dǎo)致輸送帶打滑。還有螺桿生銹后，導(dǎo)致輸送帶伸長后不能用擰緊螺桿的方法來張緊。3、張緊裝置的工作過程該螺旋式張緊裝置的工作過程簡述為：利用人力旋轉(zhuǎn)螺桿，使得支撐板及裝在其上的張緊滾筒可沿機(jī)架縱向移動(dòng)，以調(diào)節(jié)輸送帶的張力。如圖 4-3所示圖 4-3 張緊裝置針對螺旋張緊的缺點(diǎn)，主要采取了以下措施：（1）在滾筒表面粘貼了橡膠層，加大摩擦系數(shù)，防止打滑；（2）螺桿與支撐板采用小間隙配合，螺桿不容易后退；（3）設(shè)計(jì)的滑架也可在機(jī)架上移動(dòng)，螺桿生銹時(shí)，可通過移動(dòng)滑架來調(diào)整張緊力。4.3.2輸送帶的選擇輸送帶用來傳遞牽引力和承放被運(yùn)貨物，因此要求它強(qiáng)度高、抗磨耐用、伸長率小和便于安裝修理。帶式輸送機(jī)使用的輸送帶有橡膠帶、塑料帶、鋼帶、金屬網(wǎng)帶等，最常用的是橡膠帶。輸送帶的張力由帯芯膠布襯墊層承受，帶的強(qiáng)度決定于帶的寬度和帯芯襯墊層數(shù)。同時(shí)，為使輸送帶有足夠的橫向剛度，防止它在支撐托輥之間向兩側(cè)過分塌下。應(yīng)根據(jù)帶寬選用一定的襯墊層數(shù)，見表 4-1，并按下式作輸送帶的強(qiáng)度驗(yàn)算：（4.4）??帶???nBZSmaxa寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)12式中 ： ——分別為輸送帶實(shí)際傳遞的和允許傳遞的最大張力（N);??naxS,m——輸送帶寬度，cm；BZ——襯墊層數(shù)；——普通分層帆布帶的抗拉強(qiáng)度，N/層·cm；帶?n——安全系數(shù)，硫化接頭為 8-10，機(jī)械接頭為 10-12，襯墊層數(shù)多時(shí)取上限。表 4-1 橡膠帶薦用襯層數(shù)由于該收獲機(jī)運(yùn)輸芹菜時(shí)，芹菜是橫放的，芹菜的長度大約為 400mm，因此選用輸送帶的寬度為 500mm，襯層數(shù) Z為 3并采用機(jī)械接頭。普通橡膠帶具有成槽性好，伸長率較小，對驅(qū)動(dòng)滾筒的摩擦系數(shù)較大的優(yōu)點(diǎn)，強(qiáng)度和允許帶速適用于一般通用帶式輸送機(jī)，故選用常用的橡膠帶就能滿足要求。通過查相關(guān)資料選擇棉帆布芯輸送帶，型號(hào)為 CC-56。此外輸送帶的輸送距離只有1200mm，支撐托輥間距一般為 1300mm，所以該裝置也就沒必要安裝托輥。由以上參數(shù)及公式計(jì)算出 ，并與 （第 4節(jié)已算出）進(jìn)行比較：??naxSmax（4.5）NBZ1.970561230max ?????帶即輸送帶強(qiáng)度足夠。4.3.3滾筒的設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)滾筒是帶式輸送機(jī)傳遞的主要部件，借助滾筒表面與輸送帶間的摩擦使輸送帶運(yùn)行。驅(qū)動(dòng)滾筒可分為光面與膠面兩種，膠面滾筒摩擦系數(shù)較大。在功率不大、環(huán)境濕度小的情況下采用光面滾筒；當(dāng)環(huán)境潮濕、功率又大、容易打滑時(shí)應(yīng)采用膠面滾筒。該輸送裝置的功率較小，但田地比較潮濕，故此處采用膠面滾筒。輸送帶繞過滾筒時(shí)，因發(fā)生彎曲引起疲勞損壞。因此驅(qū)動(dòng)滾筒直徑不能太小，一般要求滾筒直徑（mm）應(yīng)大于輸送帶襯層數(shù)的 80-125倍。另外，滾筒直徑應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)選用（如 100、150、250、350 等） 。該收獲機(jī)適用于家用，且滾筒轉(zhuǎn)速不高，因此選取滾筒直徑 250mm。為了減少滾筒的重量，將滾筒設(shè)計(jì)成管壁為 5mm，滾筒兩端面參照輪輻式帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則。輸送帶的寬度為500mm，據(jù)此將滾筒的徑向尺寸設(shè)為 250mm。帶寬（mm) 500 650 800 1000 1200襯層 Z（層）3-4 4-5 4-6 5-8 6-12寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)13滾筒是通過滾筒上的 V帶帶動(dòng)的，故在滾筒上需加工輪槽,下面對皮帶進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。4.3.4傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的皮帶設(shè)計(jì)該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是通過拖拉機(jī)的大帶輪帶動(dòng)輸送機(jī)構(gòu)上的小帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)。帶傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動(dòng)平穩(wěn)、價(jià)格低廉和緩沖吸振等特點(diǎn)，帶傳動(dòng)又可以分為平帶傳動(dòng)、圓帶傳動(dòng)和 V帶傳動(dòng)，由于 V帶傳動(dòng)允許的傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊，所以 V帶傳動(dòng)得到了廣泛的應(yīng)用。本次的設(shè)計(jì)選用 V帶傳動(dòng)。拖拉機(jī)的額定功率 P=13.2kW，轉(zhuǎn)速 =2200r/min，小帶輪的轉(zhuǎn)速1n= =733 r/min。因?yàn)閭鲃?dòng)比大會(huì)減小帶輪的包角，當(dāng)帶輪的包角減小到一2ni1定程度時(shí)，帶傳動(dòng)就會(huì)打滑，從而無法傳遞規(guī)定的功率。因此，帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比一般為 i≤7,本次設(shè)計(jì)的 i=3 ，該芹菜收獲機(jī)每天工作 8小時(shí)。(一) 確定計(jì)算功率 caP計(jì)算功率 是根據(jù)傳遞的功率 P 和帶的工作條件而確定的caKA?式中： ——計(jì)算功率(Kw)；caP——工況系數(shù)，取 =1.1。見文獻(xiàn) [3]表 8-7；AAKP —— 傳遞的額定功率。將已知數(shù)據(jù)代入公式可得： = 1.1×13.2=14.52 kWcaP(二) 選擇 V 帶的的帶型根據(jù)計(jì)算功率 Pca 和小帶輪的轉(zhuǎn)速 ，從文獻(xiàn) [3]中圖 8-11 選取 B 型帶。2n(三) 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 并驗(yàn)算帶速 vd1)查文獻(xiàn) [3] 表 8-6 和 8-8， 初選小帶輪直徑 =125mm1d2)驗(yàn)算帶速：根據(jù)式 v = = m/s =14.4m/s 故106?nd?0625?符合條件，所以 = 125 mm1d(四) 計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 2d寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)14mi37512d2???根據(jù)表 8-8， 圓整取 mm40d2(五) 確定中心距 a 及 V 帶的基準(zhǔn)長度 Ld1)根據(jù)帶傳動(dòng)總體尺寸的限制條件或要求，結(jié)合公式初定中心距0.7( ) ≤ ≤ 2( )1d2?01d2?將數(shù)據(jù)代入得：,367.5 mm ≤ ≤1050mm，為減小安裝尺寸，初選中心距0a= 700mm0a2)計(jì)算相應(yīng)的帶長 ，將數(shù)據(jù)代入得：021120d 4aaddL（（（?????≈ 2251.25mm74)5 () 125(702Ld0 ?????查文獻(xiàn) [3] 表 8-2，取帶的基準(zhǔn)長度 Ld = 2240mm3)計(jì)算中心距 a 及其變動(dòng)范圍傳動(dòng)的實(shí)際中心距近似為 a ≈ +( )/2 ≈690mm00d-L(六) 驗(yàn)算小帶輪上的包角 由公式 ≈ ≈ 157.16°≥ 90°a3.57d- 18012???（（?6903.5712-48???）（故符合條件。(七) 確定帶的根數(shù) LAcaKPZ????)(0r為計(jì)算功率(已求得為 14.52kW)；cap為單根皮帶的額定功率；r為單根皮帶的基本額定功率，由 =125 和 =2200r/min,查表 8-4a 得 0P1d1nkW75.2p?? 為單根皮帶的增量功率，由 B 帶型,i=3, =2200r/min,查表 8-4b 得0 1寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)15? = 0.7kW0pKa 為包角修正系數(shù)，查表 8-5 并計(jì)算取包角系數(shù)為 0.93為帶長修正系數(shù)，查表 8-2 取 V 帶帶長修正系數(shù)為 1.00LK將各數(shù)據(jù)代入公式求得：=4.5 圓整后取 Z=50.1937.05.24)(0 ??????）（LcaKpPZ?(八)帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶輪的材料：帶輪常用的帶輪材料為灰鑄鐵。當(dāng)帶速 v≤25m/s，采用 HT150；帶速v=25～30m/s 時(shí)采用 HT200；當(dāng)轉(zhuǎn)速較高時(shí)可以采用鑄鋼或用鋼板沖壓后焊接而成。此外，傳遞小功率時(shí)可以采用鑄鋁或塑料。本次設(shè)計(jì) v=14.4m/s,所以 V 帶輪材料采用 HT150。帶輪的結(jié)構(gòu)形式：V 帶輪由輪緣、輪輻和輪轂組成。根據(jù)輪輻的不同，V 帶輪可以分為實(shí)心式、腹板式、孔板式和橢圓輪輻式。V 帶輪的結(jié)構(gòu)形式與基準(zhǔn)直徑有關(guān)。當(dāng)帶輪基準(zhǔn)直徑 ≤ 2.5d (d 為安裝帶輪的軸的直徑，mm)時(shí)，可采用實(shí)心d式； 當(dāng) ≤300mm時(shí)，可采用腹板式；d當(dāng) ≤300mm時(shí)，同時(shí) - ≥ 100mm 時(shí)，可采用孔板式；1Dd當(dāng) >300mm 時(shí)，可采用輪輻式。d所以小帶輪采用實(shí)心式，大帶輪采用孔板式。4.3.4支撐軸的設(shè)計(jì) 1、根據(jù)前面算出的帶速 即可根據(jù)如下的公式算出滾筒的轉(zhuǎn)速：smv/4.1?（轉(zhuǎn)/分） （4.8）6.025.34??dvtn?取滾筒的轉(zhuǎn)速為 1110（轉(zhuǎn)/分）2、軸的材料選用 45鋼，調(diào)質(zhì)處理，力學(xué)性能為：抗拉強(qiáng)度 ,MPab640??寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)16彎曲疲勞極限 ，剪切疲勞極限 ，許用彎曲應(yīng)力MPa2751??? MPa15???，許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 。??a601????078,403?CT3、經(jīng)分析支承軸并不轉(zhuǎn)動(dòng)，主要受彎矩。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取軸的直徑為 30mm。4、根據(jù)軸向定位的要求確定各軸直徑和長度，軸上零件從兩端裝入；左端裝入支撐板，通過緊定螺釘定位；右端裝入滾筒，軸承和止動(dòng)環(huán)，可設(shè)計(jì)支撐軸結(jié)構(gòu)及尺寸如圖 4-5所示：圖 4-4 5、按彎扭合成強(qiáng)度校核驅(qū)動(dòng)滾筒上軸的強(qiáng)度1）對軸進(jìn)行受力分析：支撐軸并不轉(zhuǎn)動(dòng)，故只受彎矩的作用。在軸承處受滾筒的重力和軸承施與的力，在緊定螺釘處受到與軸承處相平衡的力和力偶。2）①做軸的計(jì)算垂直面內(nèi)受到滾筒的重力 ： =7.8g/ g=9.8 （4.9）?3cm2/s（4.10）45.9GgVN??水平面內(nèi)受到皮帶和輸送帶的張緊力 :輸送帶兩邊拉力之差稱為帶傳動(dòng)的有效拉力，也就是帶所傳遞的圓周力 ，即 。,F21,F?圓周力 (N)、帶速 V（m/s) 和傳遞功率 P(kw)之間的關(guān)系為：,F 10,VFP?由歐拉公式可知： ??e?21/—摩擦系數(shù)，查表可知橡膠與橡膠間的摩擦系數(shù)為 0.3?—包角，兩滾筒的直徑相等且放在同一水平面上，故包角 180° ?寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)17經(jīng)計(jì)算得： F=97.14NV帶的張緊力為：（4.11）NqvKZvPFc 549.71.0)1295.(701)5.2(0 22 ??????????支承軸上所受的壓力為：（4.12）Q .8.6sin4.2sin010V帶對支承軸的力與輸送帶對支撐軸的力方向相反，故支承軸所受的合力為FZ=44.35N。②做出垂直面和水平面內(nèi)的彎矩垂直方向： mNGLM????40.6125.941①垂直平面彎矩圖：見圖 4.5（b ）水平面內(nèi)： FZ ?9..32②水平平面彎矩圖：見圖 4.5（c）式中 L 為兩軸承之間的距離，這里取 500mm。由圖可知軸承受力處及階梯部分有必要驗(yàn)算。計(jì)算當(dāng)量彎矩應(yīng)力校正系數(shù) 63.095][01????a因?yàn)檩S不受扭矩，所以 T=0因此 當(dāng)量彎矩： mNT??.合成彎矩： M???39.6221=0.1 =0.1× =2.7×W1d30.61?=0.1 =0.1× =1.38×23240③合成彎矩：見圖 4.5（d）式中 d1 為軸承受力處的軸的直徑，為 30mm,d2為階梯部分（止動(dòng)環(huán)處）的軸的直徑，為 24mm。???MPaWTM6017.2307.2966211 ??????????.4538.2622 ?寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)18故安全。圖 4.5 驅(qū)動(dòng)軸的載荷分析6、按彎扭合成強(qiáng)度校核張緊滾筒上軸的強(qiáng)度1）對軸進(jìn)行受力分析：與驅(qū)動(dòng)滾筒上的軸進(jìn)行比較，該軸也只受彎矩的作用。其不同之處在于，在水平面內(nèi)只收輸送帶的張緊力。2）①做軸的計(jì)算垂直面內(nèi)受到滾筒的重力 ：G =mg= g=245.59N,V?水平面內(nèi)受到輸送帶的張緊力：F =97.14N,②做出垂直面和水平面內(nèi)的彎矩垂直方向： =61.40N·M1M,垂直平面彎矩圖：見圖 4.6（b ）水平面內(nèi)： = F L=97.14×0.5=48.57N·M,2,水平平面彎矩圖：見圖 4.6（c）式中 L 為兩軸承之間的距離，這里取 500mm。寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)19由圖可知軸承受力處及階梯部分有必要驗(yàn)算。計(jì)算當(dāng)量彎矩應(yīng)力校正系數(shù) 63.095][01????a因?yàn)檩S不受扭矩，所以 T=0因此 當(dāng)量彎矩： mNT??.合成彎矩： N·M2178.29M?????=0.1 =0.1× =2.7×,1W31d30.61?=0.1 =0.1× =1.38×,2240合成彎矩圖：見圖 4.6（d） ???MPaTM69.28107.28621,1 ??????????W073.53.2621, ?故安全。寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)20圖 4.6 張緊軸的載荷分析4.3.5其他部件的設(shè)計(jì)1、滑架的設(shè)計(jì)滑架的作用主要是將螺桿與滾筒連接起來。所以將滑架設(shè)計(jì)成直角狀，在豎直面的中心加工一螺紋孔；在水平面內(nèi)加工兩螺紋孔，以實(shí)現(xiàn)滑架的固定。直角狀容易引起強(qiáng)度不足，故為其添置兩條加強(qiáng)筋。結(jié)構(gòu)簡圖如圖 4-6所示。圖 4-52、機(jī)架的設(shè)計(jì)此處將其設(shè)計(jì)成一“T”字型，為了提高其支撐能力，特為其設(shè)計(jì)了一條加強(qiáng)筋。為了配合與滑架和軸承座的連接，在其表面加工了“T”型四通槽。如圖4-7所示。寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)21圖 4-63、支撐板的設(shè)計(jì)左端支撐板的作用主要是支撐支撐軸，因此在支撐板上加工一與軸相配的孔（即孔 φ31） 。從動(dòng)側(cè)的支撐板除了這些作用外，還需與螺桿連接，故在右端的支撐板上加工一與螺桿相配的凸孔。如圖 4-8所示。圖 4-7 支撐板4、螺桿的設(shè)計(jì)螺桿通過調(diào)節(jié)支撐板在機(jī)架的移動(dòng)來調(diào)整張緊力，由張緊行程為 120mm確定螺桿部分的長為 120mm。由支撐板上與螺桿連接部分的孔深為 20mm，確定螺桿光桿部分的長度為 30mm。5、軸承的選擇根據(jù)軸徑為 30mm，主要受徑向負(fù)荷選擇深溝球軸承 6006.軸承內(nèi)徑為 30mm,其與軸的配合采用過渡配合 H7/js6,外徑為 55mm，與滾筒的配合也采用過渡配合M6/h5。軸承內(nèi)圈與軸的軸向緊固用彈性擋圈嵌在軸的溝槽內(nèi)，如圖 4-9所示。這種方法主要用于深溝球軸承，當(dāng)軸向力不大及轉(zhuǎn)速不高時(shí)。此處軸承外圈轉(zhuǎn)內(nèi)圈不轉(zhuǎn)，且轉(zhuǎn)速只有 90轉(zhuǎn)/分，屬于轉(zhuǎn)速較低的軸承。其主要的失效形式是產(chǎn)生過大的塑性變形。其約束強(qiáng)度條件為寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)22或 0SPCr?0SPCa?式中： —軸承靜強(qiáng)度安全系數(shù)，查表得 0.5-0.8。0S深溝球軸承的 為 4200MPa, 37.3MPa 4200MPa。故軸承符合要求。r ?Rr0?圖 4-8寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)235 扶莖機(jī)構(gòu)主要零部件設(shè)計(jì)5.1 收獲機(jī)扶莖機(jī)構(gòu)簡介本設(shè)計(jì)的扶莖機(jī)構(gòu)采用簡單的雙平帶喇叭開口式裝置。它不但能實(shí)現(xiàn)扶正夾緊芹菜待切的功能，而且它的雙平帶裝置還能將所收獲的芹菜提升運(yùn)輸?shù)捷斔蜋C(jī)構(gòu)。如圖 5.1所示。經(jīng)查閱多方的資料確定機(jī)器的原始數(shù)據(jù)如下：帶速：0.75m/s平帶小帶輪直徑：80mm扶莖器平帶的長度：1500mm工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，使用期限為 10年，小批量生產(chǎn)，單班制工作（8 小時(shí)/天） 。運(yùn)輸速度允許誤差為 。裝置工作時(shí)最下端與地%5?面處于同一平面。圖 5.1芹菜收獲機(jī)扶莖機(jī)構(gòu)示意圖傳動(dòng)方案：如圖 5.21、外傳動(dòng)為 V帶傳動(dòng)2、扶莖運(yùn)輸為平帶傳動(dòng)寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)24圖 5.2 傳動(dòng)方案扶莖器的動(dòng)力源采用電機(jī)，它的傳動(dòng)路線如下：電機(jī)通過 V帶將動(dòng)力傳遞到扶莖器的一側(cè)，因扶莖的需要扶莖器兩側(cè)的帶輪轉(zhuǎn)向必須相反，所以扶莖器兩側(cè)的帶輪之間通過圓帶交叉?zhèn)鬟f動(dòng)力。以實(shí)現(xiàn)扶莖的功能。電機(jī)的選型：電力拖動(dòng)系統(tǒng)中對電動(dòng)機(jī)的選擇主要根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求及使用環(huán)境，并綜合考慮電動(dòng)機(jī)的種類、結(jié)構(gòu)類型、額定電壓、額定轉(zhuǎn)速、額定功率、經(jīng)濟(jì)性等幾個(gè)方面。實(shí)際工程應(yīng)用中，常常采用統(tǒng)計(jì)法和類比法來選擇電動(dòng)機(jī)容量，類比法是指對經(jīng)過長期運(yùn)行考驗(yàn)的同類生產(chǎn)機(jī)械所采用電動(dòng)機(jī)的容量進(jìn)行調(diào)查，并對生產(chǎn)機(jī)械及電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)和工作條件進(jìn)行類比，確定新生產(chǎn)機(jī)械所選電動(dòng)機(jī)容量的方法。本設(shè)計(jì)就采用類比法選擇電機(jī)。本設(shè)計(jì)中電機(jī)為連續(xù)工作制的電機(jī)，類比相似功能的各種機(jī)械上的電機(jī)，且本設(shè)計(jì)中需要電機(jī)的功率較小，因此選擇 Y801-2電機(jī)（功率 0.75KW）作為扶莖器的動(dòng)力源。該方案的優(yōu)缺點(diǎn)：該扶莖機(jī)構(gòu)有輕微振動(dòng)，由于 V帶有緩沖吸振能力，采用 V帶傳動(dòng)能減小振動(dòng)帶來的影響，并且該工作機(jī)屬于小功率、載荷變化不大，可以采用 V帶這種簡單的結(jié)構(gòu)，并且價(jià)格便宜，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，大幅降低了成本。提升部分采寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)25用平帶傳動(dòng)，這是運(yùn)輸裝置中應(yīng)用最廣泛的一種。V 帶由拖拉機(jī)上柴油機(jī)引出的轉(zhuǎn)速帶動(dòng)?？傮w來講，該傳動(dòng)方案滿足提升運(yùn)輸裝置的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，此外還結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊以及成本低。5.2 機(jī)架的設(shè)計(jì)5.2.1機(jī)架外形收獲機(jī)工作時(shí)，動(dòng)力由拖拉機(jī)通過 V帶提供，扶莖器兩部分之間的動(dòng)力傳輸也采用 V帶?？紤]到結(jié)構(gòu)的合理性，所以在中間扶莖器布置一個(gè)導(dǎo)輪，保證工作過程中對芹菜的良好夾緊待切運(yùn)輸。機(jī)架上安裝有刀架高度調(diào)節(jié)桿，可提供給刀架三級(jí)的調(diào)節(jié)高度，每級(jí)的高度為 25mm最大的調(diào)節(jié)高度為 75mm,經(jīng)查閱相關(guān)資料確定扶莖機(jī)構(gòu)的前張角為 60°時(shí)，能較好的完成扶莖的功能，扶莖機(jī)構(gòu)如圖 5.3所示：寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)26圖 5.3 扶莖機(jī)構(gòu)圖5.2.2計(jì)算部分根據(jù)機(jī)架的形狀與長度初定扶莖器平帶長度為 1450mm，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊有平帶帶長 1000mm，1500mm，2000mm。選定 1500mm的平帶。兩端的平帶帶輪直徑根據(jù)芹菜的直徑一般在 50mm左右，兩平帶間的距離取40能較好的實(shí)現(xiàn)加緊芹菜的功能，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊確定平帶帶輪的直徑為80mm。具體機(jī)架尺寸如圖 5.4所示。圖 5.4 機(jī)架尺寸5.2.3機(jī)架結(jié)構(gòu)的確定扶莖機(jī)構(gòu)機(jī)架的大致框架采用橫截面為矩形的結(jié)構(gòu)鋼（見圖 5.5）焊接在一起形成，垂直安裝的平帶夾緊芹菜通過機(jī)架中間提升運(yùn)輸?shù)剿璧母叨?，具體結(jié)構(gòu)詳見裝配圖。圖 5.5機(jī)架結(jié)構(gòu)5.3 平帶帶輪的設(shè)計(jì)5.3.1尺寸和形狀的確定由于芹菜較細(xì)長，所以本設(shè)計(jì)將帶輪和帶輪軸設(shè)計(jì)成一體形式。根據(jù)芹菜的外形尺寸直徑 50mm左右，高度 400mm左右以及查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊選定平帶帶輪的直徑為 80mm，寬度為 320mm， 為防止掉帶，通常在平帶帶輪輪緣表面制成中寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)27凸度，根據(jù)平帶帶輪的直徑查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得平帶帶輪的中凸度為 0.8mm，由于帶輪較粗較長所以帶輪采用鋼板焊接而成，輪緣邊上有高 4mm的凸緣，防止平帶在垂直提升運(yùn)輸工作過程中沿平帶帶輪軸線方向滑脫，示意圖如圖 5.6所示：圖 5.6帶輪示意圖由于需要傳遞動(dòng)力，因此平帶的驅(qū)動(dòng)帶輪和從動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)與其他兩個(gè)帶輪稍有不同，具體示意圖如圖 5.7、圖 5.8所示。圖 5.7 驅(qū)動(dòng)帶輪圖 5.8 從動(dòng)帶輪5.3.2主動(dòng)帶輪軸的設(shè)計(jì)寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)28（1）選擇軸的材料及熱處理由于平帶運(yùn)輸裝置傳遞的功率不大，對其重量和尺寸也無特殊要求故選擇常用材料 45鋼,調(diào)質(zhì)處理。力學(xué)性能為：抗拉強(qiáng)度 ,彎曲疲勞極限MPab640??，許用扭轉(zhuǎn)??MPaMPa,15275 11 ??? ??? ??許 用 彎 曲 應(yīng) 力剪 切 疲 勞 極 限應(yīng)力 。??078,403CT（2）計(jì)算轉(zhuǎn)速因平帶帶輪的直徑為 80mm，查相關(guān)資料初定平帶的運(yùn)輸速度為 0.75m/s，則軸的轉(zhuǎn)速可根據(jù)一下公式計(jì)算得到：（3.2）min/14.7908.1436560rdvn????所以取軸的轉(zhuǎn)速為 180 r/min。（3）初選軸承平帶帶輪和機(jī)架底部裝配選用接觸角 為 12°的圓錐滾子軸承（見圖?5.9a） ，因底部安裝的軸承要承受平帶帶輪的重力以及其他工作部件的重力，其中主要是平帶帶輪的重量，力不是很大，查相關(guān)手冊得知接觸角 為 12°可以?滿足工作要求；平帶帶輪和機(jī)架頂部裝配選用的軸承為深溝球軸承(見圖 5.9b)，因頂部的軸承只需承受軸的徑向力。根據(jù)軸承確定各軸安裝軸承的直徑為:圓錐滾子軸承和深溝球軸承的直徑都為 30mm。查設(shè)計(jì)手冊得知：圓錐滾子軸承的標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為：GB297-1994,型號(hào)為：30206；深溝球軸承的標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為：GB276-1994，型號(hào)為：6006。圖 5.9a寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)29圖 5.9b（4）軸外形尺寸的確定本設(shè)計(jì)中的帶輪與帶輪軸為一體式設(shè)計(jì)，實(shí)際意義上的軸只有兩小段，安裝軸承 30206，故該段直徑為 30mm，它的長度大致為機(jī)架的厚度，取 30mm長。3.2.3端蓋的設(shè)計(jì)平帶帶輪上的圓錐滾子軸承和深溝球軸承內(nèi)圈可以靠軸肩和軸套定位，而外圈要用端蓋定位，示意圖如圖 5.10所示：圖 5.10 端蓋端蓋圓周任一直徑上鉆有兩個(gè) 6的光孔，軸承座上鉆有 M6的螺紋，通過?M6的螺栓把端蓋連接在軸承座上，端蓋下面部分套入軸孔接觸到軸承外圈，從而達(dá)到軸承的軸向定位。端蓋中間比兩邊要凹下一點(diǎn)是為了減少加工面的大小，改善零件的加工工藝性。5.3.4支承導(dǎo)輪的設(shè)計(jì)1）支承導(dǎo)輪：在機(jī)架中間均布著一根支承導(dǎo)輪，因?yàn)橹С袑?dǎo)輪受力不大，選用 25的軸，長 400mm。?2）軸套：與支承導(dǎo)輪間隙配合，保護(hù)套筒的內(nèi)圈精度。因套筒的內(nèi)圈加工較支承軸難，所示特在套筒和支承軸間加一軸套，內(nèi)徑 55mm，長 30mm，壁厚2mm，軸套與套筒采取過盈配合，工作時(shí)，軸套和套筒一起繞支承軸轉(zhuǎn)動(dòng)。寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)303）套筒：因支承導(dǎo)輪較細(xì)，所以在支承軸外套一內(nèi)徑 25mm，長 30mm，壁厚 15mm的套筒，以增加平帶工作的穩(wěn)定性，裝配關(guān)系如上所述。 4）螺母和墊圈：選用標(biāo)準(zhǔn)的 M16螺母和與 M16螺母相配合的墊圈，因都已標(biāo)準(zhǔn)化，所以不詳述。5.4平帶的選擇平帶用來傳遞牽引力和夾緊芹菜，環(huán)繞安裝在軸線與鉛垂線成 30°的帶輪上，要求強(qiáng)度高、耐磨耐用、伸長率小和便于安裝修理。帶式提升輸送機(jī)使用的輸送帶有橡膠帶、塑料帶、鋼帶、金屬網(wǎng)帶等，最常用的是橡膠帶。輸送帶的張力由帯芯膠布襯墊層承受，帶的強(qiáng)度決定于帶的寬度和帯芯襯墊層數(shù)。同時(shí)，為使平帶有足夠的橫向剛度，防止它在支撐帶輪之間向兩側(cè)過分塌陷。應(yīng)根據(jù)帶寬選用一定的襯墊層數(shù)，查《運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊》得襯墊層數(shù)Z=3，并按下式作輸送帶的強(qiáng)度驗(yàn)算：??帶???nBZSmaxa（3.1）式中 ： ——分別為輸送帶實(shí)際傳遞的和允許傳遞的最大張力（N)；??naxS、m——輸送帶寬度，cm；BZ——襯墊層數(shù)；——普通分層帆布帶的抗拉強(qiáng)度， N/層 ·cm；帶?n——安全系數(shù)，硫化接頭為 8-10。 由于該收獲機(jī)提升運(yùn)輸芹菜時(shí)，芹菜是立著被提升到一定高度的，芹菜的高度大約為 400mm，而提升運(yùn)輸芹菜的平帶只需夾緊芹菜的中間偏下部分，之前確定了平帶帶輪的寬度為 320mm，而平帶的寬度系列有315mm，355mm，400mm，450mm，因此選用垂直提升運(yùn)輸帶的寬度為 315mm，襯層 Z為 3并采用硫化接頭，因?yàn)榱蚧宇^在平帶循環(huán)工作過程中不會(huì)因?yàn)榻宇^處而損傷芹菜。普通橡膠帶具有成槽性好，伸長率較小，對驅(qū)動(dòng)滾筒的摩擦系數(shù)較大的優(yōu)點(diǎn)，強(qiáng)度和允許帶速適用于一般通用帶式輸送機(jī)，故選用常用的橡膠帶就能滿足要求。通過查相關(guān)資料選擇棉帆布芯輸送帶，型號(hào)為 CC-56，扯斷強(qiáng)度 為 56N/（mm·層） 。每層厚度為 1.5mm，每層重量為 1.36kg/ ，參? 2m考力拉長率 1.5% 2%,上下覆蓋膠厚度各為 1.5mm。~寧夏大學(xué)新華學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)316 收獲機(jī)裝箱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)6.1收獲裝箱機(jī)構(gòu)簡介基于結(jié)構(gòu)簡單，可操作性強(qiáng)的設(shè)計(jì)理念，本設(shè)計(jì)的裝箱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)如下：拖拉機(jī)車體右側(cè)輸送帶之后安裝一個(gè)平臺(tái)，平臺(tái)上有兩個(gè)向下凹的槽，用來避免田地不平等因素造成裝箱框亂動(dòng)，然后在平臺(tái)的每個(gè)凹槽里放置一個(gè)芹菜裝箱框，芹菜在輸送帶的帶動(dòng)下自然落入芹菜裝箱框中，當(dāng)框中芹菜裝滿后由人工換置另一個(gè)空的芹菜裝箱框于平臺(tái)上，依此循環(huán)往復(fù)直至工作結(jié)束，如圖 6-1所示。圖 6-1裝箱機(jī)構(gòu)6.2裝箱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)裝箱機(jī)構(gòu)主要用兩部分組成：裝箱平臺(tái)和裝箱框。裝箱機(jī)構(gòu)的工作過程如下：拖拉機(jī)車體右側(cè)輸送帶之后安裝一個(gè)平臺(tái)，平臺(tái)上有兩個(gè)向下凹的槽，用來避免田地不平等因素造成打包框亂動(dòng)，然后在平臺(tái)的每個(gè)凹槽里放置一個(gè)芹菜裝箱框，芹菜在輸送帶的帶動(dòng)下自然落入芹菜打包框中，當(dāng)框中芹菜裝滿后由人工換置另一個(gè)空的芹菜