機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)茶樹修剪機(jī)

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1、山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘要 由于我國(guó)種茶歷史悠久，種植地域廣泛，迫切需要機(jī)械修剪器具來代替手工修剪機(jī)械修剪是解決勞力不足和降低生產(chǎn)成本的根本途徑。而普通修剪機(jī)用于重修剪是屬于破壞性使用，一般不宜提倡。本課題即針對(duì)成齡茶樹的深修剪，衰老茶樹的重修剪面臨的問題及現(xiàn)有修剪機(jī)設(shè)備的不足，研究出一種全新的茶樹重修剪機(jī)械設(shè)備，并對(duì)整機(jī)各結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行協(xié)調(diào)，對(duì)修剪機(jī)所用刀片的材料，結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，研制配套的傳動(dòng)系統(tǒng)，相應(yīng)的帶輪，軸，機(jī)架，并進(jìn)行計(jì)算和裝配圖的繪制。 關(guān)鍵字：修剪機(jī)；刀片；傳動(dòng)系統(tǒng)；帶輪；機(jī)架。 Abstract Bec

2、ause Chinas long history of tea, planting region, urgent need pruning instruments to replace manual machine mechanical clip clip is to solve the labor shortage and reduce production cost. But ordinary clip machine for weighing clip belongs to the destructive use, should not be commonly. This topic i

3、s in the deep clip, prostagland tea tea of aging weighing clip and problems of existing machine equipment, trim a brand-new tea weighing clip mechanical equipment, and to coordinate the various components of the materials used machine clip blade, analyzed the structure of transmission system, and th

4、e corresponding belt wheel shaft, frame, and the assembly drawing and. Keywords:Tea heavy;Materials; Transmission systems; Belt wheel; frame. 1緒論 1.1茶樹修剪機(jī)的發(fā)展 上個(gè)世紀(jì)全世界茶葉加工機(jī)械化得到了較大發(fā)展，但是隨著名優(yōu)茶的發(fā)展，茶葉生產(chǎn)加工向小型化、手工化轉(zhuǎn)化，這不利于加工的安全衛(wèi)生。目前的茶葉機(jī)械加工也是工序間斷，自動(dòng)化程度低。新世紀(jì)茶葉加工須轉(zhuǎn)向機(jī)械連續(xù)化、自動(dòng)化，這不僅可以降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而且有利于茶葉加工

5、的規(guī)?；安枞~加工的衛(wèi)生，增強(qiáng)茶葉的規(guī)模競(jìng)爭(zhēng)力，為茶葉的標(biāo)準(zhǔn)化管理打下基礎(chǔ)。茶葉修剪機(jī)在我國(guó)有著廣闊的發(fā)展前景。茶樹修剪是茶葉生產(chǎn)中一項(xiàng)重要的技術(shù)措施。對(duì)于機(jī)械化茶園來說，要保證樹冠整齊，形成理想的茶樹采摘面，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化采茶，機(jī)器修剪是不可缺少的條件。 1.2對(duì)茶樹修剪機(jī)的認(rèn)識(shí) 茶樹修剪是人為地抑制頂端主枝生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)的措施，可刺激著生部位較低的芽萌發(fā)新技，增強(qiáng)樹勢(shì)，培養(yǎng)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)樹冠。茶樹修剪方法主要有幼齡茶樹的定形修剪、成齡茶樹的輕修剪與深修剪，衰老茶樹的重修剪等。 成齡茶樹經(jīng)多年采摘和輕修剪后，采樹冠摘面上會(huì)形成密集而細(xì)弱的分枝，這就是常說的“雞爪枝”， 這時(shí)，茶樹新梢育芽能力減弱，生長(zhǎng)

6、乏力，茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)下降，為更新樹冠采摘面，就得采用深修剪技術(shù)，剪去密集細(xì)弱的雞爪枝層，使茶樹重新抽發(fā)新枝，提高育芽能力，延長(zhǎng)茶樹高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)年限。 我國(guó)以往的茶樹修剪多是采用人工修枝剪進(jìn)行的，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，作業(yè)質(zhì)量較差。從70年代中期開始研制茶樹修剪機(jī)，目前已有單人、雙人和重修剪機(jī)等機(jī)種。 單人修剪機(jī)由一人手提操作，主要用于茶樹的輕修剪和深修剪，同時(shí)，也可用作機(jī)械化茶園的修邊，使茶樹行間留出20厘米的間距，以利機(jī)器的通過和操作。 單人修剪機(jī)有機(jī)動(dòng)和電動(dòng)兩種類型。70年代中期，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所等單位研制的中頻電動(dòng)手提式茶樹修剪機(jī)，就是以汽油機(jī)帶動(dòng)的中頻發(fā)電機(jī)組為電源，中

7、頻微型電機(jī)作動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)型，使用雙動(dòng)往復(fù)刀片，切割幅寬300毫米。但是，使用較多的還是以汽油機(jī)為動(dòng)力的機(jī)動(dòng)型，采用平行往復(fù)刀片，切割幅寬750毫米，中國(guó)農(nóng)科院茶葉研究所和安徽省農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所近年來研制的單人修剪機(jī)都屬這種類型。這種修剪機(jī)由動(dòng)力、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（減速和凸輪往復(fù)機(jī)構(gòu)等）、切割器等部分組成。動(dòng)力為0.8馬力小汽油機(jī)．切割器使用平行往復(fù)刀片，雙動(dòng)，往復(fù)頻率為1000次／分。整機(jī)重量5公斤，作業(yè)時(shí)由一人手提操作，汽油機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力，通過飛塊摩擦式離合器、減速齒輪和偏心凸輪帶動(dòng)刀片作往復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)茶樹枝條的切割，每小時(shí)可修剪茶地0.3畝左右。由于該機(jī)使用的汽油機(jī)應(yīng)用了膜片式汽化器，并且吸油管采用

8、軟管形式，使吸油口在任何時(shí)候均可處于油箱內(nèi)最低處，因此，可保證發(fā)動(dòng)機(jī)在任何角度下都能正常工作，故操作方便，機(jī)動(dòng)靈活，可高低左右修剪，運(yùn)用自如。由于單人修剪機(jī)刀片鋒利，往復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)速度高，所以直徑在10毫米以下的枝條，可一刀利落地切斷，切口平整。修剪后的蓬面整齊，能修剪出所要求的形狀，修剪質(zhì)量大大超過人工。在我國(guó)廣大茶區(qū)，尤其在山區(qū)小塊茶園中特別適用。 雙人茶樹修剪機(jī)由兩人手抬操作，切割器有弧形和平形兩種形式，這兩種形式的雙人修剪機(jī)除刀片和力架一為弧形一為平形外，其余結(jié)構(gòu)完全一樣，并且機(jī)架可以通用，從而使一臺(tái)機(jī)器有兩種使用形式?；⌒吻懈钇鞯碾p人修剪機(jī)主要用于中、小葉種灌木型茶樹的輕修剪和深修剪。

9、而平形修剪機(jī)主要用于幼齡茶樹的定型修剪和大葉種小喬木型茶樹的輕、深修剪。雙人修剪機(jī)由動(dòng)力、切割器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)架和操作手柄等部分組成。動(dòng)力為1馬力汽油機(jī)，刀片為往復(fù)切割式，弧形刀片的弧形半徑為1200毫米，切割幅寬1040毫米，雙動(dòng)，往復(fù)頻率1000次／分。作業(yè)時(shí)由兩人手抬跨行作業(yè)，汽油機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力，經(jīng)飛塊摩擦式離合器、減速和凸輪等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)上、下刀片作往復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)施對(duì)茶樹的修剪。這種修剪機(jī)由兩人手抬作業(yè)，并且在茶蓬蓬面上跨行作業(yè)，因此勞動(dòng)強(qiáng)度比單人修剪機(jī)低，作業(yè)效率也較高，每行蓬面如修剪一次，臺(tái)時(shí)工效為3.5-4.0畝；每行茶樹蓬面若需修剪兩次，臺(tái)時(shí)工效為1.5-2.0畝，比人工修剪可提高

10、工效10倍以上．雙人修剪機(jī)同樣切割干脆利落，直徑在10毫米以下的枝條可一次切下，切口平滑，不碎不裂，修剪后的蓬面劃一，并且由于該機(jī)的刀片弧度與雙人采茶機(jī)完全一致，可與雙人采茶機(jī)配套使用，和上述單人修剪機(jī)一樣，應(yīng)是我國(guó)茶園作業(yè)中重點(diǎn)推廣的機(jī)種。 重修剪機(jī)是用于衰老茶樹重修剪作業(yè)的修剪機(jī)，近年來我國(guó)雖已有機(jī)型試制成功，但試用數(shù)量不多。這種修剪機(jī)也是由動(dòng)力、切割器、傳動(dòng)系統(tǒng)和機(jī)架組成。動(dòng)力使用1.7馬力汽油機(jī)，刀片采用平形往復(fù)式，切割幅寬800毫米，雙動(dòng)，往復(fù)頻率500-700次／分?？缧凶鳂I(yè)，裝有車輪的重修剪機(jī)由兩人拉行。因茶園地面平整程度較差，行走輪在行間行走困難，故另一種形式的重修剪機(jī)不設(shè)

11、行走輪，而采用手抬式，需三人作業(yè)，發(fā)動(dòng)機(jī)一端由兩人操作。這種修剪機(jī)作業(yè)時(shí)，可對(duì)茶樹在離地30-40厘米處實(shí)施重修剪，修剪的最大直徑為25毫米，一般情況下切口平整、不碎不裂，質(zhì)量?jī)?yōu)于人工大剪刀，并且，這種機(jī)具的推廣應(yīng)用，將大大減輕重修剪作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度。 此外，安徽省農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所和祁門茶機(jī)廠還研制了一種茶樹臺(tái)刈機(jī)，也采用往復(fù)切割式刀片，以2.3馬力汽油機(jī)為動(dòng)力，機(jī)器割幅為300毫米，可對(duì)茶樹離地5-30厘米范圍內(nèi)實(shí)施臺(tái)刈作業(yè)，作業(yè)質(zhì)量良好，一個(gè)班次可臺(tái)刈茶園2畝。 為了充分發(fā)揮修剪機(jī)的使用性能，提高作業(yè)質(zhì)量，對(duì)修剪機(jī)的合理選擇和正確應(yīng)用是十分重要的。應(yīng)根據(jù)茶園生長(zhǎng)狀態(tài)等，確定對(duì)茶樹修剪的

12、種類。若為幼齡茶園的定型修剪，則可選用單人或雙人平形修剪機(jī)，尤其是雙人平形修剪機(jī)，一次剪過，整齊劃一，修剪高度也容易掌握，效果最好。對(duì)成齡茶園進(jìn)行輕修剪和探修剪，一般應(yīng)選用雙人修剪機(jī)，若為大葉種茶園，應(yīng)用平形雙人修剪機(jī)，中、小葉種茶園，使用弧形雙人修剪機(jī)，當(dāng)然成齡茶園也可應(yīng)用單人修剪機(jī)進(jìn)行輕修剪和深修剪，但工效低，一般多是使用雙人修剪機(jī)修剪蓬面，然后輔以單人修剪機(jī)進(jìn)行兩側(cè)修邊，作業(yè)效果較為理想。 使用雙人修剪機(jī)進(jìn)行茶園的輕修剪作業(yè)時(shí)，兩個(gè)操作者行進(jìn)應(yīng)稍有前后，以利于操作和行走；若系深修剪，因?yàn)橐话阋羧涔诘?0-15厘米，負(fù)荷較重，一次修剪難以完成，故多采用三次修剪法，即蓬面兩側(cè)先傾斜修

13、剪兩刀，中間再放平修剪一刀，修兩邊時(shí)，先以一側(cè)蓮邊應(yīng)修到的高度為標(biāo)準(zhǔn)，中間掌握抬高一些，最后用放平的一刀把整個(gè)茶蓬修整齊，這種作業(yè)方法，機(jī)器負(fù)荷較輕，效果較好。 深修剪通常剪去冠面10～15cm枝梢，目前茶樹的深修剪工作一般用雙人抬修剪機(jī)來實(shí)施，但雙人抬修剪機(jī)比較笨重，且工作效率低。 重修剪的對(duì)象則是半衰老和未老先衰的茶樹。這種茶樹，雖然骨干枝的抽生能力仍較強(qiáng)，但生產(chǎn)枝的育芽能力已很弱，芽葉瘦小，葉張薄細(xì)，輕伸修剪根本不起作用，即使采用深修剪也不能達(dá)到目的，這時(shí)，就得采用重修剪技術(shù)。重修剪茶樹一般在離地30～40cm處修剪樹干。臺(tái)刈則是比重修剪更為徹底的改造樹冠的修剪技術(shù)，其對(duì)

14、象是嚴(yán)重衰老的茶樹，但目的與重修剪相同；茶樹臺(tái)刈后，從根頸部抽發(fā)的新枝能重新形成樹冠。重修剪及臺(tái)刈由于修剪的茶樹枝干一般較粗，現(xiàn)有的茶樹修剪機(jī)械很難擔(dān)當(dāng)大任、不但效率低，而且常出現(xiàn)露枝現(xiàn)象；因此許多地方還在采用人工以砍柴刀對(duì)枝干進(jìn)行砍切修剪，勞動(dòng)狀況惡劣、勞作水平極其落后，另外人工砍切修剪對(duì)茶樹生長(zhǎng)是十分不利的。 2整體設(shè)計(jì) 茶樹修剪是人為地抑制頂端主枝生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)的措施，可刺激著生部位較低的芽萌發(fā)新技，增強(qiáng)樹勢(shì)，培養(yǎng)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)樹冠。茶樹修剪方法主要有幼齡茶樹的定形修剪、成齡茶樹的輕修剪與深修剪，衰老茶樹的重修剪等。 2.1技術(shù)設(shè)

15、計(jì)的要求 1）刀具使用壽命：720h左右； 2）修剪樹高：<250cm； 3）修剪幅寬：500cm； 4）工作效率：最高0.24hm2/h； 5）切口平整度：平均80％； 2.2傳送路線的擬定 2.2.1 對(duì)傳動(dòng)方案的要求 合理的傳動(dòng)方案，首先應(yīng)滿足工作機(jī)的功能要求，其次還應(yīng)滿足工作可靠、傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、重量輕、成本低、工藝性好、使用和維護(hù)方便等要求。 2.2.2 擬定傳動(dòng)方案 任何一個(gè)方案，要滿足上述所有要求是十分困難的，要統(tǒng)籌兼顧，滿足最主要的和最基本的要求。 方案一： 圖2-1 方案二： 圖2-2

16、考慮到經(jīng)濟(jì)性及機(jī)器的整體結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)所需要的準(zhǔn)確性，通過分析決定采用結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的方案一。 3設(shè)計(jì)內(nèi)容 根據(jù)第一章中對(duì)于設(shè)計(jì)要求和傳動(dòng)合理性經(jīng)濟(jì)合理性考慮，做如圖3-1所示的設(shè)計(jì)。 圖3-1 3.1軸的設(shè)計(jì) 3.1.1軸I的設(shè)計(jì) 軸I的計(jì)算 （1） 選擇軸的材料 ，確定許用應(yīng)力 因我們?cè)O(shè)計(jì)的軸對(duì)材料無特殊要求，故選用45鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，強(qiáng)度極限 ，許用彎曲應(yīng)力 （2）按扭強(qiáng)度估算軸徑 根據(jù) ,又【2】中公式6-1（a）得 因最小軸徑處有鍵槽存在，故將估算增大3%～5%取為19.1mm～21.1mm 由附錄2查得標(biāo)準(zhǔn)直徑 （3） 設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)

17、并繪制機(jī)構(gòu)草圖 a.確定各軸段直徑 根據(jù) 取h=2.5mm 初選軸承6307GB/T276-2004 的直徑根據(jù)軸承的內(nèi)徑?jīng)Q定取為 的直徑也是根據(jù)軸承來定 取為 b.確定各軸段長(zhǎng) 根據(jù)汽油機(jī)高度及整機(jī)結(jié)構(gòu)，軸的總長(zhǎng)為520mm 軸段Ⅰ的長(zhǎng)度可以根據(jù)所選帶輪寬螺母厚度及安裝結(jié)構(gòu)確定為125mm 軸段Ⅱ的長(zhǎng)度根據(jù)軸承座端面和帶輪的距離確定為26mm 軸段Ⅲ的長(zhǎng)度軸承寬得21mm 軸段Ⅶ用裝刀片，可根據(jù)刀片的厚度，螺母和墊片的厚度確定軸長(zhǎng)為50mm 軸段Ⅴ的長(zhǎng)也為軸承寬21mm 軸段Ⅵ的長(zhǎng)和軸段Ⅱ的一樣為26mm 最后留下的長(zhǎng)度就為軸段Ⅳ的長(zhǎng) 3.

18、1.2.軸的校驗(yàn) 以B為基點(diǎn) ， 在以C點(diǎn)為基點(diǎn)： 由【2】中圖5-7得，滿足，故軸的 設(shè)計(jì)滿足要求。 圖3-2軸Ⅰ的應(yīng)力圖 3.1.3 軸承的選擇 應(yīng) 所以只要邊的軸承可用即可 初選軸承6307 GB/T276-2004 基本額定功率為 軸的預(yù)期壽命取為 查附錄1得 計(jì)算軸承的額定壽命L 為溫度系數(shù) 按附錄1，取=1 計(jì)算軸承的實(shí)際壽命L1 應(yīng)，故6307軸承滿足要求 故根據(jù)以上的計(jì)算步驟設(shè)計(jì)出軸承 如圖3-3 圖3-3 3.1.4鍵的選用 根據(jù)結(jié)構(gòu),由附錄2選擇：8110 普

19、通A型平鍵 圖3-4 3.1.5軸Ⅱ的設(shè)計(jì) 軸的計(jì)算 （1）選擇軸的材料 ，確定許用應(yīng)力 因我們?cè)O(shè)計(jì)的軸對(duì)材料無特殊要求，故選用45鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，由強(qiáng)度極限 ，再由許用彎曲應(yīng)力 （2）扭強(qiáng)度估算軸徑 根據(jù) ,又由【2】中6-1（a）得 因最小軸徑處有鍵槽存在，故將估算增大3%～5%取為18.8～20.06mm 由附錄2查得標(biāo)準(zhǔn)直徑 （3）設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)并繪制機(jī)構(gòu)草圖 a.確定各軸段直徑 根據(jù)公式 取h=2.5mm 初選軸承6307GB/T246-2004 的直徑根據(jù)軸承的內(nèi)徑?jīng)Q定取為 的直徑也是根據(jù)軸承來定 取為 b.確定各軸段

20、長(zhǎng) 根據(jù)汽油機(jī)高度及整機(jī)結(jié)構(gòu)，軸的總長(zhǎng)為470mm 軸段Ⅰ的長(zhǎng)度可以根據(jù)所選帶輪寬螺母厚度及安裝結(jié)構(gòu)確定為66mm 軸段Ⅱ的長(zhǎng)度根據(jù)軸承座端面和帶輪的距離確定為27mm 軸段Ⅲ的長(zhǎng)度軸承寬得21mm 軸段Ⅶ用裝刀片，可根據(jù)刀片的厚度，螺母和墊片的厚度確定軸長(zhǎng)為50mm 軸段Ⅴ的長(zhǎng)也為軸承寬21mm 軸段Ⅵ根據(jù)軸承座端面和帶輪的距離確定為26mm 最后留下的長(zhǎng)度就為軸段Ⅳ的長(zhǎng)軸校驗(yàn) 以B點(diǎn)為基點(diǎn)： 在以C點(diǎn)為基點(diǎn)： 查【2】中6-1（a）得，滿足，故軸的設(shè)計(jì)滿足 要求。 圖3-5 （4）軸承

21、的選擇 應(yīng) 所以只要邊的軸承可用即可 初選軸承6307 GB/T276-2004 基本額定功率為 軸的預(yù)期壽命取為 查附表1 得 計(jì)算軸承的額定壽命L 為溫度系數(shù) 按附表3，取=1 計(jì)算軸承的實(shí)際壽命L2 應(yīng)，故6307BG/T246-2004軸承滿足要求 圖3-6 （5）鍵的選用圖 根據(jù)結(jié)構(gòu)選擇856的普通A型平鍵（如圖3-7） 圖3-7 3.2汽油機(jī)的選擇 3.2.1已知給定的參數(shù)如下 （1）切削力F=200N （2）切削最大半徑R=60mm （3）刀片轉(zhuǎn)速n=1500r/min 3.2.2 汽油機(jī)的選擇計(jì)算： 扭

22、矩：T=FR=200N0.06m=12N.m 額定功率 輸出功率 P=1.8(09.8094)=2.2kw 消耗功率 總功率 選擇2E60C型汽油機(jī)，立軸，水冷，P=7.4KW n=2500r/min,T=53N.m 3.3帶的設(shè)計(jì) 3.3.1帶I的設(shè)計(jì) （1）確定計(jì)算功率 由附表3查得=1.1 由P＝KD得 ==1.17.4KW=8.14KW （2）選擇普通V帶型號(hào) 根據(jù)=8.14KW =2500r/min 由附表4選用B型普通V帶。 （3）確定帶輪直徑 根據(jù)附表2選取=140mm 且=140mm>125mm 大帶輪直徑為=/=2

23、500/1500140=233mm 按【4】中圖9-3選取標(biāo)準(zhǔn)值236mm,則實(shí)際傳動(dòng)比I,從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速分別為： i=/=236/140=1.69 =/i=2500/1.69=1479r/min 從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速誤差為： （1479-1500）/1500100%=-1.4% 在5%以內(nèi)，為允許值。 （4）驗(yàn)算帶速V V=/601000=18m/s在5-25m/s的范圍內(nèi)，符合標(biāo)準(zhǔn)。 （5）確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和實(shí)際中心距a 按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求初定中心距 0.7(+)

24、)/2+/4 =2500+(140+236)/2+(236-140)/（4500）=1590.5mm 由a≈+(-)/2=500+(1600-1590.5)/2=505mm 中心距范圍： =a-0.015=505-0.0151600=481mm =a+0.03=505+0.031600=553mm （6）校驗(yàn)小帶輪包角 =-/a =-(236-140)/505=> （7）確定V帶根數(shù)Z 由式Z≧/ 根據(jù)=140mm ，=2500r/min 查附表4得：=3.8KW 由式= 得功率增量為 = 由附表6查得k＝0.0026494 查附表5得=1.1202 則=2.6

25、4942500（1-）=0.7KW 由附表5查得帶長(zhǎng)度修正系數(shù)=0.9292帶長(zhǎng)度修正系數(shù)=0.9292 由附表5查得包角系數(shù)=0.99 得普通V帶的根為 Z=8.14/(3.8+0.7)0.920.99=1.98 圓整后得Z=2 （8）求初拉力及帶輪軸上的壓力 由B型普通V帶每米質(zhì)量q=0.17kg/m 單根V帶的初拉力為：= =227.5N 由=2Z可得作用在軸上的壓力 =2Z=22272 =904N （9） 設(shè)計(jì)結(jié)果 選擇2跟B-4000GB1171-89V帶 , 中心距a=505mm ,帶輪直徑=140mm , =236mm ,軸上

26、壓力=904N 3.3.2帶II的設(shè)計(jì) P=pd=7.40.94=7kw 主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速1500r/min,從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速1500r/min （1） 確定計(jì)算功率 由附表6得工作情況系數(shù)KA =1.1 ，得 1.17=7.7KW （2）選擇普通V帶型號(hào) 根據(jù)=7.7KW 由附錄4選用B型普通V帶 （3）確定帶輪基準(zhǔn)直徑 根據(jù)附錄2選取=125mm ,且為B型V帶最小直徑,且為B型V帶最小直徑。 大帶輪直徑為：=125=125mm 按附表2選取標(biāo)準(zhǔn)值為125mm ,則實(shí)際傳動(dòng)比i ,從動(dòng)輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速分別為： 從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速誤差率為：100%=0 在5%以內(nèi)

27、，為允許值。 （2） 驗(yàn)算帶速V V=pdn/60100=9.8m/s 在5-25m/s范圍內(nèi)符合要求 （3） 確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和實(shí)際中心距a 按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求初定中心距=0.07（）<<()=175<<500 取=200mm 由 得 =792.5mm 由附錄6選取基準(zhǔn)長(zhǎng)度=800mm =（204-0.015800）=188mm =（204+0.03800）=224mm （4）校驗(yàn)小帶輪包角 由【4】中式9-6得a = 確定V帶根數(shù)Z 根據(jù)=125mm =1500r/min ,查表8.10用內(nèi)插法得： 由 =得功率增量為 由附表6查得k=0.002

28、694 根據(jù)傳動(dòng)i=1 ，由附表7得=1則 =0 由附表5查得帶長(zhǎng)度修正系數(shù) ，由附表8查得包角系數(shù) 得普通V帶根數(shù)：Z=7.7/（3.320.971）=1.9 圓整得Z=2 （4） 求初拉力及帶論軸上的壓力 B型普通V帶的每米質(zhì)量q=0.17kg/m 根據(jù)得單根V帶的初拉力為284N 由可得作用在軸上的壓力為1136N 根據(jù)計(jì)算結(jié)果選用2根B-GB1171-89 V帶，中心距a=200mm ,帶輪直徑 ，軸上壓力，結(jié)構(gòu)如圖3-8所示： 圖3-8 3.4刀片結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及材料的選擇 刀片的結(jié)構(gòu)采用用圓盤形的刀盤，兩邊有裝有兩個(gè)對(duì)稱的刀片，刀片設(shè)計(jì)如圖3-9所示：

29、 圖3-9 材料的選擇： 應(yīng)刀片在高速的環(huán)境下工作，且在剪切過程中，刀片會(huì)受到很大的擠壓力，摩擦也會(huì)很厲害，需要的硬度也比較高。根據(jù)這些因素我決定選擇W18Cr4V。W18Cr4V是應(yīng)用比較廣泛的的高速鋼，其性能主要有：熱處理硬度可達(dá)高，抗彎強(qiáng)度可達(dá)3500MPa左右，可磨性好。其優(yōu)點(diǎn)：通用性強(qiáng)，工藝成熟。 4茶樹修剪機(jī)操作規(guī)程 （1）操作者應(yīng)按產(chǎn)品使用說明書規(guī)定，正常使用。 （2）修剪綠籬帶的枝條密度最大枝桿直徑應(yīng)與使用的綠籬修剪機(jī)性能參數(shù)相符。 （3）工作時(shí)修剪機(jī)必須處于正常的技術(shù)狀態(tài)。刀片轉(zhuǎn)動(dòng)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)應(yīng)靈活。旋刀式修剪機(jī)定刀和動(dòng)力間隙1mm以下，往復(fù)式

30、修剪機(jī)閉合后接觸面間隙不超過0.15mm。 （4）發(fā)動(dòng)機(jī)在常溫下正常工作時(shí)，起動(dòng)三次允許拉動(dòng)起動(dòng)繩三回。其中至少有一回起動(dòng)成功。若發(fā)動(dòng)不著或起動(dòng)困難，應(yīng)找出原因，排除故障后，才能繼續(xù)使用。 （5）工作過程中要經(jīng)常注意緊固聯(lián)接件。按修剪質(zhì)量情況及時(shí)調(diào)整刀片間隙或更換損壞零件。不允許帶著故障工作。 （6）修剪后的質(zhì)量應(yīng)平整，基本無漏剪、撕裂率小于10％。 5茶樹修剪機(jī)的操作順序 5.1修剪機(jī)的操作順序 （1）加油。將無鉛汽油（二行程機(jī)器）和機(jī)油按容積比為25：1的比例混合。將油充入油箱。加油時(shí)切記關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。 （2）起動(dòng)： 1）把發(fā)動(dòng)機(jī)開關(guān)撥到“開”

31、（ON）的位置。 2）推動(dòng)注油閥，直到溢油管中有油液流動(dòng)。 3）拉起動(dòng)繩起動(dòng)（或起動(dòng)器）。 （3）把阻塞桿撥到半開的位置，讓發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)3-5分鐘。 （4）把阻塞桿撥到“開”（ON）的位置，輕輕地捏緊油門調(diào)節(jié)杠桿，然后突然松開，使得自鎖解除。此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)按額定轉(zhuǎn)速正常工作。 （5）開始修剪綠籬時(shí)應(yīng)保持平順整齊，高低一致。一般把修剪機(jī)向下傾斜5-10（度）。相對(duì)修剪對(duì)象引成微少傾角能使修剪省力，輕便，并確保具有較好的剪切質(zhì)量。 （6）要保持操作者身體處在汽化器一側(cè)，絕不允許處于排氣管一端，以免被廢氣燙傷。 （7）按工作需要調(diào)節(jié)控制油門（即轉(zhuǎn)速）。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度過高是不必要的。 （8）

32、工作完畢后停機(jī)，關(guān)閉油門。清潔外殼。待用。 6茶樹修剪機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)要點(diǎn) 6.1維護(hù)保養(yǎng)要點(diǎn) （1）機(jī)具在使用前、使用中和使用后都要對(duì)各部件進(jìn)行仔細(xì)檢查。如發(fā)現(xiàn)機(jī)件損壞和緊固件松動(dòng)、脫落，應(yīng)及時(shí)更換與調(diào)整。不允許機(jī)具帶病或缺件作業(yè)。 （2） 刀片每工作1—2小時(shí)要用機(jī)油潤(rùn)滑一次。每使用20—30小時(shí)，給齒輪箱加注ZFG—2復(fù)合鈣基潤(rùn)滑脂一次。 （3） 修剪機(jī)最大的剪枝直徑應(yīng)不超過10毫米。作業(yè)中如剪到較粗的樹枝或異物，感到機(jī)具聲音異常，振動(dòng)較大，應(yīng)迅速關(guān)機(jī)，排出異物。 （4） 每工作50小時(shí)要用清洗劑或洗衣粉清洗空氣濾芯器海綿，擠干，曬干。每工作150小時(shí)后清除火花塞積炭；每

33、工作3個(gè)月后更換燃油過濾器一次; （5） 每天使用后，要清潔機(jī)體，用清水洗凈刀片上的茶汁，擦干后在油孔中注入機(jī)油。 （6）機(jī)具長(zhǎng)期停放，應(yīng)清除機(jī)體表面灰塵、雜物。放出油箱燃油。拆下火花塞，清除積炭，將缸內(nèi)注入幾滴清潔機(jī)油。裝上火花塞，包裝好置放干燥處。 6.2操作使用要點(diǎn) （1） 使用前，要認(rèn)真熟讀隨機(jī)使用說明書。并熟悉機(jī)械結(jié)構(gòu)和性能，掌握開關(guān)機(jī)程序、刀片間隙調(diào)整、注意事項(xiàng)以及操作要領(lǐng)。 （2）機(jī)具所用燃料，使用90號(hào)汽油與二沖程汽油機(jī)專用機(jī)油，并按25：1（新機(jī)具最初20小時(shí)為20：1）的容積比配制，混合均勻后使用。不允許使用代用汽油與機(jī)油，或改變汽油與機(jī)油的配比。 （3

34、）機(jī)械起動(dòng)：起動(dòng)前先按幾次手油泵，使燃油進(jìn)入化油器，把空氣排出，再把油門打開1/2—1/3，適當(dāng)關(guān)閉風(fēng)門，用力按住汽油機(jī)，拉動(dòng)起動(dòng)繩。起動(dòng)后，打開阻風(fēng)門，逐漸加大油門使其其正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，開始工作。 （4）停機(jī)時(shí)，先將油門置于低速位置，然后關(guān)閉汽油機(jī)。注意汽油機(jī)不能在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行修剪作業(yè)，也不能在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)突然停車，以防機(jī)件損壞。 （5）使用雙人修剪機(jī)進(jìn)行作業(yè)時(shí)，應(yīng)根據(jù)人的高矮和茶樹行的高、寬度，將機(jī)具把手調(diào)節(jié)到最佳位置，再行機(jī)剪。 （6）作業(yè)時(shí)要注意人、機(jī)安全。機(jī)手與輔助人員要密切配合。調(diào)頭、換行等非有效作業(yè)時(shí)要關(guān)小油門，停止刀片運(yùn)轉(zhuǎn)，以防傷人。休息時(shí)一定要停機(jī)。作業(yè)時(shí)要高度注意茶

35、樹上的金屬及堅(jiān)硬物體，應(yīng)在平時(shí)或事前清除，以免損壞刀具。 7 茶葉修剪機(jī) 采茶機(jī)故障排除方法 7.1起動(dòng)機(jī)故障排除方法 7.1.1起動(dòng)困難故障排除方法 （1）啟動(dòng)困難故障排除方法 故 障 原 因 排 除 火 花 塞 無 火 花 火 花 塞 ⑴火花塞電極受潮 ⑵火花塞電極積碳或油污 ⑶火花塞絕緣體破裂、絕緣不良 ⑷火花塞電極間隙過小或過大 ⑸火花塞電極燒損 干 燥 清 除 更 換 調(diào)整為0.6—0.7毫米 更 換 磁 電 機(jī) ⑴線圈破損（初級(jí)、次級(jí)） ⑵

36、電容器擊穿 ⑶線圈絕緣不良、受潮 ⑷斷電器觸點(diǎn)燒損、臟污 ⑸線圈斷線 ⑹活動(dòng)觸點(diǎn)彈簧失效 ⑺斷電器觸點(diǎn)間隙不合適 ⑻點(diǎn)火控制盒內(nèi)可控硅或二極管擊穿 更換或修理 更 換 更換或烘干 修磨、清潔或更換 更 換 更 換 調(diào)整為0.3—0.4毫米 更換控制盒 停機(jī)開關(guān) 停機(jī)開關(guān)損壞造成短路 更 換 火花塞 有火花 壓縮良好 供氣正常 ⑴吸入燃油過多 ⑵燃油過濃 ⑶使用劣質(zhì)燃油 排除火花室積油 調(diào)整汽化器主油針 換用優(yōu)質(zhì)燃油 供氣正常 但壓縮不良 ⑴氣缸、活塞或活塞環(huán)磨損 ⑵氣缸或曲軸箱結(jié)合面漏氣 ⑶火花塞松動(dòng)

37、 更 換 上緊螺栓、修理結(jié)合面，更換密封墊 擰 緊 汽化器內(nèi) 沒有燃油 ⑴油箱沒有油 ⑵濾油網(wǎng)太臟 加 油 清 洗 供油不 正 常 油管或油箱開關(guān)堵塞 汽化器針閥或主量孔堵塞 清洗疏通 清洗疏通 其 它 點(diǎn)火提前角不對(duì) 重新調(diào)整 表7-1 （2）停機(jī)困難的排除方法 故 障 原 因 排 除 停 機(jī) 困 難 ⑴火花塞電極燒紅 ⑵停機(jī)開關(guān)損壞 ⑶停機(jī)開關(guān)接地不良 ⑷停機(jī)線脫落 ⑸氣缸、活塞由于積碳而燒紅 清潔火花塞，調(diào)整間隙到0.6—0.7毫米 更 換 檢查并可靠接地 裝

38、好 清除氣缸、活塞等處的積碳 表7-2 （3）功率不足的排除方法 故 障 原 因 排 除 壓 縮 不 良 ⑴空氣濾清器芯堵塞 ⑵油管接頭等處漏入空氣 ⑶汽化器有空氣進(jìn)入 ⑷燃油中有水混入 ⑸活塞滑動(dòng)不暢 ⑹排氣管積碳 清洗濾芯 仔細(xì)對(duì)正并擰緊螺母 擰緊螺絲或更換密封墊 換用清潔燃油 用細(xì)沙紙打摩摩擦處 清 除 過 熱 ⑴混合氣濃度太稀 ⑵混合油中機(jī)油比例太小 ⑶冷卻風(fēng)扇或氣缸外表過臟 ⑷點(diǎn)火提前角太小 ⑸燃油中機(jī)油不好 ⑹汽油機(jī)超負(fù)荷 調(diào)節(jié)汽化器主油針卡簧 按規(guī)定重新配制混合油 清 潔

39、重新按要求調(diào)整 使用二沖程專用機(jī)油或優(yōu)質(zhì)車用機(jī)油 減輕負(fù)荷 聲 音 異 常 ⑴使用了劣質(zhì)燃油 ⑵燃燒室積碳 換用優(yōu)質(zhì)燃油 清除積碳 其 它 火花塞火花太弱 風(fēng)門開度太小 檢查原因并排除 開大風(fēng)門 表7-3 （4）運(yùn)轉(zhuǎn)中自行停機(jī)的排除方法 故 障 原 因 排 除 突 然 停 機(jī) ⑴火花塞脫出 ⑵活塞卡住 ⑶火花塞電極積碳嚴(yán)重 ⑷磁電機(jī)故障 裝 好 修理或更換 清除積碳 拆開檢修 緩 慢 停 機(jī) ⑴燃油用完 ⑵汽化器故障 ⑶油箱蓋通氣孔堵塞 ⑷燃油中有水混入 添 加 檢查汽化器各油孔是否暢

40、通 導(dǎo) 通 換用清潔燃油 表7-4 7.2修剪機(jī)、采茶機(jī)故障及排除方法 7.2.1修剪機(jī)茶樹機(jī)故障及排除方法 （1） 在汽油機(jī)中速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)（4000—5000轉(zhuǎn)/分），單人修剪機(jī)和雙人修剪機(jī)刀片不運(yùn)動(dòng)，其原因是飛塊摩擦離合器的摩擦片因潤(rùn)滑脂進(jìn)入而打滑。處理方法是拆下汽油機(jī)與減速箱體連接的4只螺釘，將整只汽油機(jī)取下，用汽油清洗離合器從動(dòng)盤并擦去摩擦片（飛塊）的油污，等干燥后裝回。 （2） 單人采茶機(jī)刀片不運(yùn)轉(zhuǎn)的原因是：①飛塊摩擦離合器飛塊摩擦片磨損，彈簧掛勾脫落；②軟軸一端插銷脫出。處理方法是： A、清除離合器油污，掛上或更換彈簧。 B、擰松汽油機(jī)一端軟管接頭螺母，將半園

41、頭插銷插入。 C、拆開減速器下蓋，將連桿重新裝好。 （3）單人采茶機(jī)風(fēng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的原因是：①傳動(dòng)三角皮帶磨損伸長(zhǎng)；②張緊輪沒有壓緊。處理方法是：A、更換三角皮帶。B、壓緊張緊輪。 （4）雙人采茶機(jī)刀片不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的原因是：①傳動(dòng)三角皮帶磨損并伸長(zhǎng)，當(dāng)張緊輪壓緊皮帶后刀片仍然不運(yùn)轉(zhuǎn)；②刀片螺釘擰得太緊而引起三角皮帶打滑。處理方法是：A、更換三角皮帶。B、重新調(diào)正刀片間隙。 （5）切割器切割不干脆利落、有拉斷、折斷、撕裂和切而不斷的倒掛現(xiàn)象，其原因是：①刀片間隙過大；②刀片螺釘松動(dòng)或脫落；③刀片刃口變鈍。處理方法是：A、調(diào)正刀片間隙。B、擰緊或裝上刀片螺釘。C、拆下上下刀片用油石修磨。

42、 （6）減速箱或偏心輪箱有異常噪音或沖擊聲，其原因是：①缺少潤(rùn)滑油；②潤(rùn)滑脂老化污染；③有斷枝梗、碎片等雜物混入。處理方法是：A、加注潤(rùn)滑油脂；B、清洗并更換潤(rùn)滑脂。 （7）雙人采茶機(jī)集葉風(fēng)力不足，原因是：①風(fēng)管連接處漏風(fēng)；②風(fēng)管方位不對(duì)；③風(fēng)管末端積沉了許多雜物。處理方法是：A、緊固風(fēng)管連接固定環(huán)；B、調(diào)正好風(fēng)管的正確方位；C、取下風(fēng)管末端的橡皮塞，清除雜物。 8設(shè)計(jì)總結(jié) 通過這次課程設(shè)計(jì)，把各方面的知識(shí)都融會(huì)貫通了，比如工藝上的問題，結(jié)構(gòu)上的問題，制圖和公差配合的問題，這樣把各門學(xué)科聯(lián)系起來了，并且在設(shè)計(jì)中參考了ISO新方案的設(shè)計(jì)原則和方案，使自己的思想緊

43、緊跟上時(shí)的發(fā)展。 公差的確定中也參照了國(guó)際（新、舊）標(biāo)準(zhǔn)，把它們靈活運(yùn)用于設(shè)計(jì)之中。 這次課程設(shè)計(jì)收效是很大的，但今后也會(huì)注意綜合思考問題和解決問題能力的提高，盡可能在工作和學(xué)習(xí)中少走彎路，但決不能回避困難，遇到困難時(shí)要冷靜思考，多看參考書，問老師和同學(xué)們，力爭(zhēng)盡快解決問題，設(shè)計(jì)中的問題請(qǐng)老師多多指教。 致謝 經(jīng)過設(shè)計(jì)這段時(shí)間的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲。由于本身學(xué)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的匱乏，對(duì)茶樹修剪機(jī)的認(rèn)識(shí)還有很多的不足之處，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有老師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。 這次畢業(yè)設(shè)

44、計(jì)是在導(dǎo)師王濤老師的悉心指導(dǎo)和關(guān)懷下完成的。在本設(shè)計(jì)過程中王濤老師認(rèn)真為我答疑解惑，定時(shí)檢查督促我們的設(shè)計(jì)工作，仔細(xì)地糾正我們的錯(cuò)誤，耗費(fèi)了他大量心血。他開闊的視野，敏銳的思維，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度使我受益匪淺，在此謹(jǐn)向尊敬的導(dǎo)師表示深深的敬意和謝意！ 在設(shè)計(jì)的過程中，我的個(gè)人能力也得到了很大的鍛煉和進(jìn)步。在理論聯(lián)系實(shí)際的問題，資料搜集，動(dòng)手能力等方面都有了一定程度的提高，因此它不僅是我知識(shí)回顧和升華的過程，也是我人生挑戰(zhàn)的一個(gè)重要過程。 它凝聚了我大半學(xué)期的心血。它是艱苦努力的結(jié)果，更凝聚了老師和同學(xué)等許多人的關(guān)懷、幫助、期望與愛心。 最后再次感謝在本次設(shè)計(jì)中給了我很大指導(dǎo)和關(guān)注的王老師以及

45、我周圍的老師和同學(xué)。 參考文獻(xiàn) [1] 京玉海，楊文，宋志良。機(jī)械制造基礎(chǔ)。重慶大學(xué)出版社，2007.5 [2] 邱家駿。工程力學(xué)。機(jī)械工業(yè)出版社，2007.11 [3] 王蘭美。畫法幾何及工程制圖。機(jī)械工業(yè)出版社，2007.9 [4] 張建中，周家澤。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。高等教育出版社，2007.8 [5] 韓文炎。一種新的茶樹修剪機(jī)。中國(guó)茶葉，2003，5（4）：20-23 [6] 袁明星。茶葉生產(chǎn)機(jī)械化收益好。浙江農(nóng)村機(jī)電，2004，3（2）：11-15 [7] 趙和濤。日本采茶機(jī)修剪機(jī)研究概況。茶機(jī)設(shè)計(jì)與研究，1992，3（1）：35-38 [8] 啟航。茶樹修剪機(jī)的正確使用和保養(yǎng)。中國(guó)茶葉，1997，3（19）：13-18 [9] 廖崇海。采用茶樹修剪機(jī)采摘茶葉的探究。中國(guó)茶葉，1998，1（1）：35-42 附錄 37