茶樹(shù)修剪機(jī)的研發(fā)設(shè)計(jì)

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1、茶樹(shù)修剪機(jī)的研發(fā)設(shè)計(jì) 目錄 第一章摘要3 第二章前言4 一．緒論4 二．國(guó)內(nèi)外同類(lèi)研究概況5 1、修剪機(jī)的研制5 2、對(duì)修剪機(jī)的應(yīng)用研究6 3．對(duì)茶樹(shù)重修剪機(jī)的研究7 第三章設(shè)計(jì)任務(wù)7 第二章．設(shè)計(jì)分析8 1 ．傳動(dòng)路線的擬定8 1. 對(duì)傳動(dòng)方案的要求8 2. 擬定傳動(dòng)方案8 2 .汽油機(jī)的選擇9 3 .帶輪的設(shè)計(jì)10 (1)帶I的設(shè)計(jì)10 2) II帶設(shè)計(jì)15 四．軸的設(shè)計(jì)與校驗(yàn)19 (1)軸I的設(shè)計(jì)19 3) II軸的設(shè)計(jì)23 4) 3).軸承的選擇26 5) 4).鍵的選用27 五．刀片結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及材料的選擇27 心得體會(huì)29 參

2、考文獻(xiàn)30 第 7 頁(yè) 共 21 頁(yè) 第一章摘要 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(lái)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(shù)的深修剪、衰老茶樹(shù)的重 修剪或臺(tái)刈面臨的問(wèn)題及現(xiàn)有修剪設(shè)備的不足，研究出一種全新 的茶樹(shù)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： 機(jī)械修剪器具，重修剪，全新的茶樹(shù)重修剪機(jī)械設(shè)備，刀 片的材料，傳動(dòng)系

3、統(tǒng)，帶輪，軸，機(jī)架。 謝謝朋友對(duì)我文章的賞識(shí)，充值后就可以下載說(shuō)明書(shū)，我這 里還有一個(gè)壓縮包，里面有相應(yīng)的word說(shuō)明書(shū)和CAD圖紙 及答辯ppt。下載后請(qǐng)聯(lián)系QQ：1459919609。我可以將壓縮 包免費(fèi)送給你。歡迎朋友的光臨?。。。ㄗⅲ鹤?cè)賬號(hào)時(shí)最好 用你的QQ號(hào)，以方便我將壓縮包發(fā)給你） 第二章前言 茶樹(shù)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(shù)勢(shì)，培養(yǎng)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)樹(shù)冠。茶樹(shù)修剪方法 主要有幼齡茶樹(shù)的定形修剪、成齡茶樹(shù)的輕修剪與深修剪，衰老茶樹(shù) 的重修剪及臺(tái)刈等。 成齡茶樹(shù)經(jīng)多年采摘和輕修剪后，采樹(shù)冠摘面上會(huì)形成密集而細(xì)弱的 分

4、枝，這就是常說(shuō)的“雞爪枝”，這時(shí)，茶樹(shù)新梢育芽能力減弱，生 長(zhǎng)乏力，茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)下降，為更新樹(shù)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(shù)重新抽發(fā)新枝，提高育芽能 力，延長(zhǎng)茶樹(shù)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)年限。 一．緒論 深修剪通常剪去冠面10?15cm枝梢，目前茶樹(shù)的深修剪工 作一般用雙人抬修剪機(jī)來(lái)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(shù)。這種茶樹(shù)，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(shù)一般在離地

5、30?40cm處修 剪樹(shù)干。臺(tái)刈則是比重修剪更為徹底的改造樹(shù)冠的修剪技術(shù)，其對(duì)象 是嚴(yán)重衰老的茶樹(shù)，但目的與重修剪相同；茶樹(shù)臺(tái)刈后，從根頸部抽 發(fā)的新枝能重新形成樹(shù)冠。重修剪及臺(tái)刈由于修剪的茶樹(shù)枝干一般較 粗，現(xiàn)有的茶樹(shù)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(shù)生長(zhǎng)是 十分不利的。 二．國(guó)內(nèi)外同類(lèi)研究概況 目前，國(guó)內(nèi)科研人員對(duì)茶樹(shù)的修剪研究多集中于茶樹(shù)的輕修剪、 中修剪機(jī)械研制及應(yīng)用上，而在專(zhuān)門(mén)用于老茶樹(shù)或未老先衰茶樹(shù)的重 修剪機(jī)械的研究與應(yīng)用上，還基

6、本處于空白狀態(tài)。 1、修剪機(jī)的研制 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(lái)代替手工修剪，因此國(guó)內(nèi)在茶樹(shù)修剪機(jī)具的研制上，已取得了很大 進(jìn)步，國(guó)內(nèi)已有多家單位生產(chǎn)出了多款茶樹(shù)修剪機(jī)。 如南京秦淮園林機(jī)械廠生產(chǎn)的單人多功能電動(dòng)茶樹(shù)修剪機(jī)，其主 要技術(shù)參數(shù)為：主機(jī)重量：2.5kg;電壓：24v;桿長(zhǎng)：110cm;功率: 100w;轉(zhuǎn)速：6000轉(zhuǎn)/分鐘。該機(jī)具有環(huán)保節(jié)能，效率高，能耗小， 對(duì)茶作物無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。 浙江省生產(chǎn)的PSM110型茶樹(shù)修剪機(jī)雙人抬跨行作業(yè)機(jī)具，由兩 把鋸齒型刀片作相對(duì)往復(fù)運(yùn)動(dòng)完成修剪作業(yè)。修剪機(jī)的動(dòng)力選用日本 三菱TL33PVD型汽

7、油機(jī)。當(dāng)汽油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到一定速度時(shí)，離合器先 帶動(dòng)風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，繼而將動(dòng)力傳輸?shù)綔p速齒輪箱，減速齒輪與偏心機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)在同一箱體內(nèi)，通過(guò)一級(jí)齒輪減速，動(dòng)力傳到偏心機(jī)構(gòu)，偏心機(jī) 構(gòu)上有偏心方向?yàn)?80o的雙凸臺(tái)，帶動(dòng)連桿驅(qū)動(dòng)刀片作往復(fù)運(yùn)動(dòng)， 完成切割作業(yè)。 國(guó)外如日產(chǎn)的E7B-750型單人修剪機(jī)配日本單缸二沖程1.03k W（1.4馬力）汽油機(jī)，采用平刀片往復(fù)式切割，切割幅寬750mm。具 有以下特點(diǎn)：①重量輕、方便于單人操作，平形、弧形樹(shù)冠均可使用， 適應(yīng)性很好；②發(fā)動(dòng)機(jī)性能好，操作簡(jiǎn)便，機(jī)身上設(shè)有停車(chē)按鈕及汽 油機(jī)調(diào)速控制手柄，刀片動(dòng)、停、快、慢控制十分方便。 目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)茶樹(shù)

8、的輕、中修剪機(jī)械的研制及應(yīng)用均已成熟。 并進(jìn)入大面積應(yīng)用的推廣期。 2、對(duì)修剪機(jī)的應(yīng)用研究 人工修剪每人8小時(shí)只能剪0.02hm2,需付酬金1750元/hm2;采 用修剪機(jī)修剪，二人8小時(shí)可修剪0.4hm2，人均工效為手工的10倍， 與人工相比費(fèi)用降低了1312.5元/hm2。采用修剪機(jī)進(jìn)行重修剪時(shí)，人 工重修剪每人8小時(shí)僅能剪0.0133hm2，每天工資需40元，需付酬金 3000元/hm2;用修剪機(jī)勉強(qiáng)湊合使用，兩人用雙人修剪機(jī)作主修剪， 另一人用單人修剪機(jī)補(bǔ)修遺留枝與邊枝，三人可修剪0.2hm2，工效是 手剪的5倍，生產(chǎn)成本是1963元/hm2。與手工相比可降低成本10

9、37 元/hm2。1999年單臨安市的深修剪工作就可節(jié)約勞力1050工，節(jié)約 生產(chǎn)成本30580余元；重修剪工作可節(jié)約成本13820余元，節(jié)約勞力 800工。 通過(guò)以上研究，過(guò)婉珍等人認(rèn)為：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。并建議生產(chǎn)廠家能生產(chǎn)專(zhuān)用重修剪機(jī)，以滿足用戶(hù)需要。 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)的覃松林研究分析了單、雙人茶樹(shù)修剪機(jī)使用時(shí)應(yīng) 該注意的問(wèn)題，他重點(diǎn)指出，單人修剪機(jī)和雙人修剪機(jī)不準(zhǔn)作老茶樹(shù) 的深修剪和重修剪，否則機(jī)器將嚴(yán)重超載而遭到破壞。 3．對(duì)茶樹(shù)重修剪機(jī)的研究 通過(guò)以上科技人員的研究結(jié)果可以看出

10、，茶樹(shù)修剪機(jī)無(wú)論是單人 型還是雙人型，都難以承擔(dān)起老茶樹(shù)的重修剪任務(wù)，這迫切需要國(guó)內(nèi) 的科技工作者研究開(kāi)發(fā)出一種專(zhuān)門(mén)用于老茶樹(shù)的重修剪機(jī)械。 綜觀國(guó)內(nèi)外，目前對(duì)老茶樹(shù)重修剪方面的研究很少，而且研究領(lǐng) 域也僅僅側(cè)重于重修剪工作對(duì)茶樹(shù)的影響及效應(yīng)分析，對(duì)重修剪機(jī)械 的開(kāi)發(fā)和研制以及應(yīng)用基本上還處于空白狀態(tài)，本課題的開(kāi)展將打破 該領(lǐng)域的空白局面，屬?lài)?guó)內(nèi)首創(chuàng)。 第三章設(shè)計(jì)任務(wù) （1） ．茶樹(shù)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(shù)勢(shì)，培養(yǎng)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)樹(shù)冠。茶樹(shù)修剪 方法主要有幼齡茶樹(shù)的定形修剪、成齡茶樹(shù)的輕修剪與深修剪，衰老 茶樹(shù)的重修剪及臺(tái)刈

11、等。 （2） 、主要技術(shù)指標(biāo)： 1）刀具使用壽命：720h左右； 2）修剪樹(shù)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％； （三）、傳動(dòng)路線的擬定 考慮到經(jīng)濟(jì)性及機(jī)器的整體結(jié)構(gòu)和所需傳動(dòng)的準(zhǔn)確性，我們擬定了整 臺(tái)機(jī)器的示意圖 （四）、設(shè)計(jì)步驟 1 .基本結(jié)構(gòu)的確定 2. 根據(jù)基本結(jié)構(gòu)計(jì)算分析各個(gè)零部件 3. 根據(jù)設(shè)計(jì)說(shuō)明畫(huà)出總裝圖 4. 根據(jù)計(jì)算結(jié)果及總裝圖，畫(huà)出各個(gè)零件圖 第二章.設(shè)計(jì)分析 一.傳動(dòng)路線的擬定 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

12、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 .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： 1,汽油機(jī)2.帶輪3.軸生刀片 方案二： a,w域舞4,w5,*6/片 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，我們分析決定采用結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的帶輪傳動(dòng)，故我們選擇第一種傳動(dòng)方案。 二.汽油機(jī)的選擇 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=1500

13、r/min; \n-lbUUr/nin、入「二200N 2、汽油機(jī)的選擇計(jì)算：(如圖) T=FR=200NX0.06m=12N.m Pw=Tn/9550=12?1500/95501.8kw P3=1.8/(0.98?0.943)2.2kw __2 P2=1.8/(0.98?0.942)2.1kw P3=1.8/(0.98?0.94)2kw Pd=Pi+P2+P3=2.2+2.1+2=6.3kw 選擇2E60C型汽油機(jī)，立軸，水冷，P=7.4KW n=2500r/min,T=53N.m 三.帶輪的設(shè)計(jì) (1)帶I的設(shè)計(jì) 1 .確定計(jì)算功率Pc 工況 KA 空、

14、輕載起動(dòng) 重載起動(dòng) 每天工作小時(shí)數(shù)/h <10 10~16 >16 <10 10~16 >16 載荷變動(dòng)微小 液體攪拌機(jī)，通風(fēng)機(jī)，和鼓風(fēng)機(jī)（W 7.5kW）、離心式水泵和壓縮機(jī)、輕型輸送機(jī) 1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3 載荷變動(dòng)小 帶式輸送機(jī)（不均勻載荷）、通風(fēng)機(jī) （>7.5kW）、旋轉(zhuǎn)式水泵和壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)金屬切削床、旋轉(zhuǎn)篩、劇木機(jī)和木工機(jī)械 1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4 載荷變動(dòng)較大 制磚機(jī)、斗式提升機(jī)、往復(fù)式水泵和壓縮機(jī)、起重機(jī)、磨粉機(jī)、沖剪機(jī)、橡膠機(jī)械、振動(dòng)篩、紡織機(jī)械、重載運(yùn)送機(jī) 1.2

15、1.3 1.4 1.4 1.5 1.4 載荷變動(dòng)很大 破碎機(jī)（旋轉(zhuǎn)式。顆式等）、磨碎機(jī)（球磨、棒磨、管磨） 1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8 表8.21工作情況系數(shù)Ka 由表8.21查得Ka=1.1由式（8.12）得 Pc=Kap=1.1X7.4KW=8.14KW 2 .選擇普通V帶型號(hào) 根據(jù)Pc=8.14KWm=2500r/min由圖 8.12選用B型普通V帶 3 .確定帶輪直徑dd1dd2 根據(jù)表8.6和圖8.12選取dd1=140mm且 dd1=140mm>125mm 大帶輪直徑為 dd2=n1dd1/n2=2500/150

16、0X140=233mm 按表8.3選取標(biāo)準(zhǔn)植dd2236mm則實(shí)際傳動(dòng)比 第11頁(yè)共21頁(yè) I,從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速分別為 i=dd2/dd1=236/140=1.69 n2=n1/i=2500/1.69=1479r/min 從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速誤差為 (1479-1500)/1500X100%=-1.4% 在±5%以?xún)?nèi)，為允許值 4 .驗(yàn)算帶速V V=pddini/60X1000=18m/s 在5-25m/s的范圍內(nèi)。 5 .確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld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(dd1+dd2)

17、mm 由式(8.15)得 l0=2a0+p(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)2/4a0 =2X500+p(140+236)/2+(236-140)/(4X 500)=1590.5mm 由表8.4選取基準(zhǔn)長(zhǎng)度LD=1600mm a^a0+(Ld-1o)/2=500+(1600-1590.5)/2 =505mm 中心距范圍 amin=a-0.015Ld=505-0.015x1600=481mm amax=a+0.03Ld=505+0.03X1600=553mm 6 .校驗(yàn)小帶輪包角a1 ai=180°-(dd2-ddi)/aX57.33 =180'-(236-14

18、0)/505X57.3° =169>120 7 .確定V帶根數(shù)Z 由式(8.18)得Z三Pc/(P0+VP0)KaKL 根據(jù)dd1=140mm,rn=2500r/min查表8.10用內(nèi)插 法得 P0=3.8KW 由式(8.11)得功率增量vp。為 1 ,P0=KLn1(1——)ki 由表8.18查得kb=2.6494X10二 根據(jù)傳動(dòng)比i=1.69查表8.19得ki=1.1202 則vp0=2.6494X10-3X2500(1-^^)=0.7KW1.1202 由表8.4查得帶長(zhǎng)度修正系數(shù)Kl=0.92由表8.11 查得包角系數(shù)K?=0.99得普通V帶的根數(shù)為 Z=

19、8.14/(3.8+0.7)X0.92X0.99=1.98 圓整后得Z=2跟 8 .求初拉力F0及帶輪軸上的壓力FQ 由表8.6查得B型普通V帶每米質(zhì)量q=0.17kg/m 根據(jù)式(8.19)得單根V帶的初拉力為 f-500PC(空 ZV 0.99 2 1)+ 0.17 X 18 500? .14(2.5 2' 18 (0.99 一 一 一2 -1)+ 0.17? 8 =227.5N 由式(8.20)可得作用在軸上的壓力Fq a1 Fqi=2F0Zsin— 2 =2X227X2sin169- 2 =904N 9 .設(shè)計(jì)結(jié)果 選擇.2跟B-

20、4000GB1171-89V帶,中心距 a=505mm帶輪直徑dd〔二140mmdd2=236mm 軸上壓力Fqi=904N (2)II帶設(shè)計(jì) P=pDxh帶=7.4?0.94=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PC 工況 KA 空、輕載起動(dòng) 重載起動(dòng) 每天工作小時(shí)數(shù)/h <10 10?16 >16 <10 10~16 >16 載荷變動(dòng) 微小 液體攪拌機(jī)，通風(fēng)機(jī)， 和鼓風(fēng)機(jī)(W7.5kW)、 離心式水泵和壓縮機(jī)、 輕型輸送機(jī) 1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3 載荷

21、變動(dòng) 小 帶式輸送機(jī)(不均勻載荷)、通風(fēng)機(jī) (>7.5kW)、旋轉(zhuǎn)式水泵和壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)金屬切削床、旋轉(zhuǎn)篩、劇木機(jī)和木工機(jī)械 1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4 載荷變動(dòng)較大 制磚機(jī)、斗式提升機(jī)、 往復(fù)式水泵和壓縮機(jī)、起重機(jī)、磨粉機(jī)、沖剪機(jī)、橡膠機(jī)械、振動(dòng)篩、 1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.4 紡織機(jī)械、重載運(yùn)送機(jī) 載荷變動(dòng)很大 破碎機(jī)（旋轉(zhuǎn)式。飄式 等）、磨碎機(jī)（球磨、 棒磨、管磨） 1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8 表8.21工作情況系數(shù)KA 由表8.2

22、1查得Ka=1.1,由式（8.12）得 PC=kap=1.1x7=7.7KW 2 .選擇普通V帶型號(hào) 根據(jù)Pc=7.7KWm=1500r/min由圖8.12選用B型普通V 帶 3 .確定帶輪基準(zhǔn)直徑dd1dd2 根據(jù)表8.6和圖8.12選取dd1=125mm且為B型V帶最小直徑 大帶輪直徑為： 」m1500、 dd2=—dd1=x125=125mm n21500 按表8.3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： dd2125. i=一==1 dd1125 m1500,“，. n2=—==1500r/min i1 從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速誤差率

23、為： 1500-1500*100%=0 1500 在±5%Z內(nèi)，為允許值。 第23頁(yè)共21頁(yè) 4. 驗(yàn)算帶速V Pdd1n1P倉(cāng)11251500八°， V===9.8m/s 60倉(cāng)3000601000 5-25m/s范圍內(nèi) 5. 確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld和實(shí)際中心距a 按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求初定中心距a0 0.07 (dd1+dd2)

24、箕：125) 24200 =792.5mm 由表8.4選取基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=800mm ?Ld-l0 =a+=(200+ 2 800-792.5 )=204mm amin=a-0.015Ld =(204-0.015?800)mm188mm amax=a+0.03Ld =(204+0.03?800)mm224mm 6.校驗(yàn)小帶輪包角31 由式(8.17)得ai=1800-

25、dd2—%7.3° a =180>120 7.確定V帶根數(shù)Z Pc (P0+DP0)KaKL 根據(jù)dd1=125mmn1二1500r/min,查表8.10用內(nèi)插法得 P0=3.23kW 由式(8.11)得功率增量dp。為 1、 DP0=Kbn1(1——) Ki 由表(8.18)查得Kb=2.6494?0-3 根據(jù)傳動(dòng)i=1,查表8.19得Ki=1則 一1一 dp。=Kbn1(1-)=0 Ki 由表8.4查得帶長(zhǎng)度修正系數(shù)Kl=0.97，由圖8.11查得 包角系數(shù)Ka=1 得普通V帶根數(shù) Z= 7.7 3.32 倉(cāng)心.97 =1.9 1 圓整得Z

26、=2 8.求初拉力F0及帶論軸上的壓力Fq 由表8.6查得B型普通V帶的每米質(zhì)量q=0.17kg/m,根據(jù)式(8.19)得單根V帶的初拉力為: 500PC/2.5八2 F0=(1)+qv ZvKa 500'7f.5o2 =(——-1)+0.17?.8 2?.81 =284N 由式(8.20)可得作用在軸上的壓力為： LCLr.a1 Fq2=2FoZsin 2 =1136N 9.計(jì)算結(jié)果 選用2根B-GB1171-89Vt,中心距a=200mm帶輪直徑 dd1=125mm,dd2=125mm,軸上壓力FQ2=1136N 四.軸的設(shè)計(jì)與校驗(yàn) (1)軸I

27、的設(shè)計(jì) (一).軸的計(jì)算 P=Pd0.94=7.4?0.947KW 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(wú)特殊要求，故選用45鋼并經(jīng)調(diào) 質(zhì)處理，由表13.4查得強(qiáng)度極限sB=650MPa,再由表13.2查 得許用彎曲應(yīng)力[s-ib]=60MPa 2 .按扭強(qiáng)度估算軸徑 根據(jù)表13.1得c=107~118,又由式(13.2)得 d?c3P(107~118)37=18.19~20.1mmn1500 因最小軸徑處有鍵梢存在，故將估算增大3%?5娥為 2.1 1mrnr21.1mm 由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得標(biāo)準(zhǔn)直徑di=25mm 3 .設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)并繪制機(jī)構(gòu)草圖 a

28、.確定各軸段直徑 di=25mm根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)公式h=(0.07~0.1)di =1.75~2.5mm 取h=2.5mm d2=di+2h=30mm 初選軸承6307 d3的直徑根據(jù)軸承的內(nèi)徑?jīng)Q定取為d3=35mm d4的直徑也是根據(jù)軸承damin來(lái)定取為d4=44mm d5=d3=35mm d6=d2=30mm d7=di=25mm 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 軸段田的長(zhǎng)度軸承寬得21mm 軸段即用裝

29、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H的一樣為26mm 最后留下的長(zhǎng)度就為軸段IV的長(zhǎng) (二).軸的校驗(yàn) Fr3=Fqi-Fq2=1136-904=232N 以B為基點(diǎn)，F(xiàn)r=200N Fr?86.5Fc?272Fr3?442.50 Fc=441N 在以C點(diǎn)為基點(diǎn)： Fr?358.5Fb?272Fr3?160.50 Fb=401N M左=Fr.l=200N?86.5mm17300N.mm M右=Fr3.l=232N?160.5mm37236N.mm M=.M右2+M左2=.173002+37

30、2362=41058N.mm 6P-…67 T=9.55?0=9.55?0=44566N.mm n1500 Me=..M2+(aT)2=.410582+(0.6?44566)248997N.mm 48997 0.1? 53 =11.4MPa MeA= . (aT) = aT = 0.6? 44566 26740 N.mm MeA SeA=— W 26740 3 0.1? 53 =17MPa 查表13.1得［s-句=60MPa ,滿足se ［-化］, 故軸的設(shè)計(jì)滿 足要求。 （三）.軸承的選擇 應(yīng)Fb< Fc所以只要Fc邊的軸承可用即可 Mec S

31、ec二 W Fc= 441N n = 1500r /min 初選軸承6307GB/T276-1994按文獻(xiàn)8-23,基本額定功 率為Cr=33200N 軸的預(yù)期壽命取為L(zhǎng)h=20000h查表得fp=1.5 Pa=Fc?fp441?1.5662N 1 1 e60Lhn Cjs=PaLe=Pa(^0^)e c6m吃00001500、； Cjs=662?z)3=8052N

32、 .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(wú)特殊要求，故選用45鋼并經(jīng)調(diào) 質(zhì)處理，由表13.4查得強(qiáng)度極限aB=650MPa,再由表13.2查 得許用彎曲應(yīng)力[s-1b]=60MPa 2 .按扭強(qiáng)度估算軸徑 根據(jù)表13.1得c=107~118,又由式(13.2)得 d?c3P(107~118)36.4=17.1~18.9mm n-1500 因最小軸徑處有鍵梢存在，故將估算增大3%-5燉為18.8 20.06mm 由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得標(biāo)準(zhǔn)直徑d1=25mm 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 d1=25mm根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)公式h=(0.07~0.1)

33、d1 =1.75~2.5mm 取h=2.5mm d2=d1+2h=30mm 初選軸承6307 d3的直徑根據(jù)軸承的內(nèi)徑?jīng)Q定取為d3=35mm d4的直徑也是根據(jù)軸承dam所來(lái)定取為d4=44mm d5=d3=35mm d6=d2=30mm d7=d1=25mm 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 軸段田的長(zhǎng)度軸承寬得21mm 軸段即用裝刀片，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

34、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) (二).軸的校驗(yàn) Fr3=Fq2=1136N Fr=200N 以B點(diǎn)為基點(diǎn)： Fr?86.5Fc?270Fr3?383.50 Fc=1677N 在以C點(diǎn)為基點(diǎn)： Fr?356.5Fb?270Fr3?103.50 FB=699N M左=Fr.l=200N?86.5mm17300N.mm M右=Fr3.l=1136N?160.5mm182328N.mm M=、M右2+M左2=.173002+1049672=183147N.mm 6P66.6 T=9.55?06

35、=9.55?06=42020N.mm n1500 Me=.M2+(aT)2=1831472+(0.6?42020)2184874N.mm Mec184874 sec==3=43MPa W0.1?53 MeA=(aT)2=aT=0.6?4202025212N.mm MeA SeA 二 W 25212 3 0.1? 53 =16MPa 第27頁(yè)共21頁(yè) 查表13.1得［s-句=60MPa,滿足se［-化］,故軸的設(shè)計(jì)滿 足要求。 (3) .軸承的選擇 應(yīng)Fb

36、/min 初選軸承6307GB/T276-1994按文獻(xiàn)8-23,基本額定功 率為Cr=33200N 軸的預(yù)期壽命取為L(zhǎng)h=20000h查表得fp=1.5 Pa=Fc?fp1677?1.52515.5N 11 1 60Lhn1 Cjs=PaLe=Pa(「)e 106 Cjs= 2515.5? 60^20000 1500 3 )3 106 =30599N < Cr 故6307滾動(dòng)軸承滿足要求 (4) .鍵的選用 根據(jù)結(jié)構(gòu)選擇10X56的普通A型平鍵 五.刀片結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及材料的選擇 1 .刀片的結(jié)構(gòu)采用用圓盤(pán)形的刀盤(pán)，兩邊有裝有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的刀 片，刀片示意

37、圖入圖所視： 2.材料的選擇： 刀片在高速的環(huán)境下工作，且在剪切過(guò)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)這些我們決定選擇W18Cr4V W18Cr4V是應(yīng)用最廣泛的高速鋼，其性能只要有：熱處理硬度可達(dá)63-66HRC,抗彎強(qiáng)度可達(dá)3500MPa,可磨性好。其優(yōu)點(diǎn)：通用性強(qiáng)，工藝成熟。 第29頁(yè)共21頁(yè) 熱處理的主要特點(diǎn)：淬火加高溫（1200攝氏度），以及 回火時(shí)溫度高（560攝氏度）左右、次數(shù)多達(dá)三次左右。采用高淬火 溫度是為了讓難溶的特殊炭化物能充分溶入奧氏體，最終使馬氏體中 W、Mo、V等含量足夠高，保證其熱硬性足夠高；回火溫度 第

38、 31 頁(yè) 共 21 頁(yè) 心得體會(huì) 經(jīng)過(guò)自己和小組成員的共同努力，終于將畢業(yè)設(shè)計(jì)完成了。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們遇到了許許多多的問(wèn)題，一遍又一 遍的計(jì)算，一遍又一遍的修改，一遍又一遍的推敲機(jī)械結(jié)構(gòu)，由于一 開(kāi)始對(duì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不太完美，導(dǎo)致我們走了很多彎路。后來(lái)，在完全 沒(méi)老師的指導(dǎo)下，我們進(jìn)一步對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了修改和推敲，并得到了比 較完善的框架結(jié)構(gòu)。 盡管這次設(shè)計(jì)的時(shí)間是短暫的，但是對(duì)我來(lái)說(shuō)，收獲卻是很大的， 俗話說(shuō)的好“學(xué)到用時(shí)方狠少”，以前，我們只知道學(xué)知識(shí)，但是對(duì) 知識(shí)的吸收和利用并不多，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我們?cè)俅螠亓?xí)了以前學(xué) 過(guò)的知識(shí)，并聯(lián)系起來(lái)，運(yùn)用在自己的設(shè)

39、計(jì)中。同時(shí)也對(duì)知識(shí)有了進(jìn) 一步的鞏固，不僅讓我們對(duì)茶樹(shù)的生長(zhǎng)和修剪有了進(jìn)以步的了解，而 且也讓我們對(duì)office軟件，和計(jì)算機(jī)繪圖軟件AutoCA*工具軟件 有了熟練的掌握 參考文獻(xiàn) [1] 《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》，吳宗澤，機(jī)械工業(yè)出版社，2003年11 [2] 《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》，陳于萍，機(jī)械工業(yè)出版社，2003 年10 [3] 《機(jī)械制圖》李澄，吳天生，聞百橋，高等教育出版社，1997 年7 [4] 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》。陳立德，高等教育出版社2000年8 [5] 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，聯(lián)合編寫(xiě)化學(xué)工業(yè)出版社，1981年1 [6] 《工程力學(xué)》，張定華，高等教育出版社，

40、2000年8 附件圖紙 技術(shù)要求 第43頁(yè)共21頁(yè) 機(jī)檀 時(shí)料 (Jib 比阿 h6 執(zhí)苴 ■ 國(guó)號(hào) 利圖斯洪或 TO 淅江工貿(mào)單配機(jī)電"11】 機(jī)框 技術(shù)要求 機(jī)頭 軸承座架

41、 機(jī)架結(jié)構(gòu) 血函口 帶輪 13 二上田 1'1 冏同 南洪武 M在工貿(mào)拿院機(jī)包的(1) 審序 帶輪1 1,同 帶輪2

42、 1,乾槽工惟而不廢育夢(mèng)唳.氣也 己擊斃糟詞題的黑計(jì)景整需將超過(guò)一 0.8一93 M未法修位公言接口賽 帶輪3 帶輪4 刀片 墊片

43、 其翁 技術(shù)要求 [4比曳：咫靂?u-inais I國(guó)用網(wǎng)發(fā) JJtii&充尺彳前UM-ii 套筒 第41頁(yè)共21頁(yè) 謝謝朋友對(duì)我文章的賞識(shí)，充值后就可以下載說(shuō)明書(shū)，我這里還有一個(gè)壓縮包，里面有相應(yīng)的word說(shuō)明 書(shū)和CAD圖紙及答辯ppt。下載后請(qǐng)聯(lián)系QQ1459919609。我可以將壓縮包免費(fèi)送給你。歡迎朋友的光 臨?。。。ㄗⅲ鹤?cè)賬號(hào)時(shí)最好用你的QQ號(hào)，以方便我將壓縮包發(fā)給你） 第 43 頁(yè) 共 21 頁(yè)