大白菜收獲機(jī)機(jī)械部份—鎖緊及切削機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)（含答辯ppt及CAD圖紙）

大白菜收獲機(jī)機(jī)械部份—鎖緊及切削機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)（含答辯ppt及CAD圖紙）,大白菜,收獲,機(jī)械,部份,切削,機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì),答辯,ppt,CAD,圖紙 大白菜收獲機(jī)大白菜收獲機(jī)（機(jī)械部分）（機(jī)械部分）鎖緊和切削機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)鎖緊和切削機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 班班 級級:機(jī)制機(jī)制051051 姓姓 名名:蔣鵬飛蔣鵬飛 指導(dǎo)老指導(dǎo)老師師:肖麗萍肖麗萍一、設(shè)計(jì)目的及意義n 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)目的是為了鞏固、擴(kuò)大和學(xué)會綜合地使用所學(xué)過各門課程知識。n 設(shè)計(jì)大白菜收獲機(jī)的主要目的是減輕勞動者強(qiáng)度、提高工作效率。主要適用于種植面積較大的單個(gè)家庭，結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)。二、收獲機(jī)的工作原理說明收獲機(jī)的工作原理說明 收獲機(jī)通過扶莖器將大白菜的散葉收攏，便于后面的提升機(jī)構(gòu)夾緊大白菜使大白菜能穩(wěn)定的進(jìn)入其夾持皮帶內(nèi)。在此過程進(jìn)行的同時(shí)，固定在提升機(jī)構(gòu)底部的固定式切削刀將大白菜的根部切斷。使提升機(jī)構(gòu)能輕松的將大白菜提起來。大白菜經(jīng)過提升機(jī)構(gòu)后將會落在一個(gè)運(yùn)輸機(jī)構(gòu)上，在運(yùn)輸機(jī)構(gòu)上運(yùn)輸一段距離后大白菜將落入安裝在拖拉機(jī)上的箱體內(nèi)。此時(shí)操作工人將大白菜收集放置好，統(tǒng)一運(yùn)回指定地點(diǎn)，再將大白菜的殘根廢葉清除掉即可獲得可上市的大白菜。提升機(jī)構(gòu)在收獲過程中是與地面傾斜30度，此時(shí)提升機(jī)構(gòu)和固定式切削刀與地面的距離很近，如果仍然保持這個(gè)角度在各種道路上行駛，就很有可能因碰撞而導(dǎo)致工作部件的失效。應(yīng)此就要求提升機(jī)構(gòu)是可以活動的，在不同的狀態(tài)下要有不同的位置。而鎖緊機(jī)構(gòu)就是為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能設(shè)計(jì)的?？傃b圖總裝圖四、四、切削機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)切削機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 切削機(jī)構(gòu)是直接與大白菜作用的機(jī)構(gòu)，它的性能好壞關(guān)系全局。刀片主要選用綜合機(jī)械性能比較強(qiáng)的中碳鋼，表面淬硬，使它既能抵抗沖擊力，又有很好的耐磨性能。在保證強(qiáng)度的基礎(chǔ)上盡量薄的選用刀片的厚度，使其更鋒利。刀桿和壓刀板主要是用來固定和安裝刀片的，使刀片有一個(gè)較佳的切削角度。整個(gè)機(jī)構(gòu)通過螺栓連接在提升機(jī)構(gòu)的底部，可以隨著提升機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。四、四、切削機(jī)構(gòu)的安裝圖切削機(jī)構(gòu)的安裝圖 五、鎖緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)五、鎖緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 鎖緊機(jī)構(gòu)的主要功能是控制提升機(jī)構(gòu)的位置并限止它的自由度。使提升機(jī)構(gòu)能安全、穩(wěn)定的待在各工作位置上。鎖緊機(jī)構(gòu)的斜楔是隨著滑塊體來回移動的，當(dāng)提升機(jī)構(gòu)需要不同的工作位置的時(shí)候，只需將斜楔拔出，再推進(jìn)即可獲得所需的工作位置。農(nóng)業(yè)機(jī)械中振動往往會很大，這樣就有可能使斜楔和提升機(jī)構(gòu)的緊密貼合破壞掉，這時(shí)就需要一個(gè)防松機(jī)構(gòu)來保證斜楔不會因振動而松掉。通過防松裝置的手柄來控制壓塊的位置，使防松柱銷來獲得和保持一個(gè)力作用在斜楔上，來達(dá)到防松的目的。六、六、防松裝置防松裝置 七七、壓緊機(jī)構(gòu)的立體圖壓緊機(jī)構(gòu)的立體圖八八、整體整體結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)圖九、總結(jié)九、總結(jié) 在設(shè)計(jì)過程中遇到不少問題，感謝各位老師的細(xì)心指導(dǎo)。但是由于我缺乏經(jīng)驗(yàn)、學(xué)識和水平有限，因此此設(shè)計(jì)缺點(diǎn)、錯(cuò)誤在所難免。衷心期待各位老師、同學(xué)們批評指正。畢業(yè)論文題目 學(xué)校代碼：10410 序 號： 20050396 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題目： 大白菜收獲機(jī)機(jī)械部份 ——鎖緊及切削機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 工 學(xué) 院 姓 名： 蔣 鵬 飛 學(xué) 號： 20050396 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 年 級： 機(jī)制051 指導(dǎo)教師： 肖麗萍老師 二OO九年 五 月 - 17 - 大白菜收獲機(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。該文在分析大白菜收獲機(jī)工作特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，從大白菜的采摘、轉(zhuǎn)運(yùn)、打包等方面進(jìn)行分析。其中主要對鎖緊機(jī)構(gòu)和切削刀部分做了詳細(xì)的說明。該大白菜收獲機(jī)適用于家用收割大白菜，結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低。 該大白菜收獲機(jī)的鎖緊部分采用斜楔鎖緊，切削刀采用固定式切削刀，本文主要介紹了斜楔鎖緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程，對它可能出現(xiàn)的松動做了相應(yīng)的放松措施。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：大白菜、收獲機(jī)、斜楔鎖緊、固定式切削刀 Subject: Designing of cabbage harvest machinery Abstract With 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 Chinese cabbage harvesting machine work on the basis of the picking from the Chinese cabbage, transit, packaging, etc. for analysis. The main body of the lock and cutting knife part of a detailed description. The Chinese cabbage harvesting machine for cabbage harvest home, simple structure, low manufacturing costs. The Chinese cabbage harvesting machine parts Wedge locking locking, 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: Chinese cabbage; Harvesting machine; Wedge Lock; Fixed cutting knife 目 錄 摘 要 I 1 緒 論 - 1 - 1.1 引言 - 1 - 1.2大白菜收獲機(jī)總體部分的介紹 - 1 - 1.2.1 收獲機(jī)提升運(yùn)輸裝置簡介 - 2 - 1.2.2收獲機(jī)輸送部分簡介 - 3 - 1.2.3 鎖緊機(jī)構(gòu)簡介 - 4 - 2 鎖緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) - 6 - 2.1 鎖緊裝置的設(shè)計(jì)要求 - 6 - 2.3 鎖緊機(jī)構(gòu)的原理設(shè)計(jì) - 6 - 2.4 鎖緊機(jī)構(gòu)的零件設(shè)計(jì) - 7 - 2.4.1 斜楔的設(shè)計(jì) - 7 - 2.4.2 滑動塊的設(shè)計(jì) - 8 - 2.4.3 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì) - 9 - 2.5 防松裝置的零件設(shè)計(jì) - 9 - 2.5.1 防松機(jī)構(gòu)的原理說明 - 10 - 2.5.2 彈簧的設(shè)計(jì) - 11 - 2.5.3 壓塊的設(shè)計(jì) - 11 - 2.5.4 開槽體和支架的設(shè)計(jì) - 11 - 2.5.5 防松柱銷的設(shè)計(jì) - 11 - 2.5.6 螺紋空管的設(shè)計(jì) - 12 - 2.5.7 手柄的設(shè)計(jì) - 12 - 2.5.8 彈簧固定桿的設(shè)計(jì) - 12 - 3 切削機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) - 12 - 3.1 切削刀的分析 - 13 - 3.1.1 切削刀的切削情況 - 13 - 3.1.2 切削刀的選用 - 13 - 3.2 切削機(jī)構(gòu)零件的設(shè)計(jì) - 13 - 3.2.1 刀片的設(shè)計(jì) - 13 - 3.2.2 壓刀板和刀桿的設(shè)計(jì) - 14 - 4 結(jié)論 - 15 - 4.1 主要結(jié)論 - 15 - 4.2 問題與展望 - 15 - 參 考 文 獻(xiàn) - 16 - 致 謝 - 17 - 1 緒 論 1.1 引言 在結(jié)球葉菜（包括大白菜、結(jié)球甘藍(lán)和結(jié)球萵筍等）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密集型工作，在很多國家，由于勞動力的高齡化，人力資源越來越缺乏，勞動力不僅成本高，而且還不容易得到，而人工收獲的成本在白菜的整個(gè)生產(chǎn)成本中所占的比例高達(dá)33%～50%。因此實(shí)現(xiàn)結(jié)球葉菜收獲的機(jī)械化變得越來越迫切。 結(jié)球葉菜收獲機(jī)機(jī)械化技術(shù)已有70余年的研究歷史，最早是在1931年研制成了甘藍(lán)收獲機(jī)。后來日本研制出了自走式大白菜收獲機(jī)和懸掛式大白菜收獲機(jī)，我國關(guān)于結(jié)球葉菜收獲機(jī)的研究較少。 我國大白菜的種植以小農(nóng)戶居多，分布廣而分散。因此設(shè)計(jì)大白菜收獲機(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，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）由于大白菜葉球很脆嫩，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)對斜楔鎖緊機(jī)構(gòu)和切削機(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。 1.2大白菜收獲機(jī)總體部分的介紹 收獲機(jī)的工作過程為：扶莖器將大白菜扶正，切削刀將白菜切斷。然后提升機(jī)構(gòu)將白菜運(yùn)輸?shù)捷斔蜋C(jī)構(gòu)上，輸送機(jī)構(gòu)再將大白菜運(yùn)輸?shù)窖b箱裝置，最后把裝滿大白菜的箱子擺放在拖拉機(jī)后帶的車廂內(nèi)。如圖1-1所示。 扶莖器主要將大白菜收攏扶正，由一些漸變傾斜桿組成；提升機(jī)構(gòu)工作時(shí)與地面程傾角，平行的兩條平帶夾緊并將大白菜從地面提升到輸送帶上，提升機(jī)構(gòu)位置的固 定依靠鎖緊機(jī)構(gòu)；輸送帶布置為水平，方便裝箱機(jī)構(gòu)裝大白菜。 圖1-1 1.2.1 收獲機(jī)提升運(yùn)輸裝置簡介 一、設(shè)計(jì)帶式提升運(yùn)輸裝置（簡圖如1-2） 圖1-2 原始數(shù)據(jù)：提升帶速：1.5m/s 平帶帶輪直徑：280mm 工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動，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。 二、 傳動方案：如圖1-3 1） 外傳動為V帶傳動 2） 提升運(yùn)輸為平帶傳動 圖1-3 三、該方案的優(yōu)缺點(diǎn)： 該提升運(yùn)輸機(jī)有輕微振動，由于V帶有緩沖吸振能力，采用V帶傳動能減小振動帶來的影響，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。提升部分采用平帶傳動，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。 總體來講，該傳動方案滿足提升運(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。 1.2.2收獲機(jī)輸送部分簡介 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。 如圖1-4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)動滾筒轉(zhuǎn)動，依靠驅(qū)動滾筒與輸送帶之間的摩擦力使輸送帶運(yùn)動，貨物隨輸送帶運(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。 驅(qū)動部分 輸送帶 張緊滾筒 張緊裝置 圖1-4 1.2.3 鎖緊機(jī)構(gòu)簡介 由于大白菜收獲機(jī)的提升運(yùn)輸機(jī)構(gòu)是可以轉(zhuǎn)動的，它的兩個(gè)位置示意圖如圖1-5。其中工作位置1——實(shí)現(xiàn)大白菜的收獲的過程；工作位置2——大白菜收獲機(jī)在公路上行駛的時(shí)候，防止提升機(jī)構(gòu)和切削機(jī)構(gòu)與地面碰撞而發(fā)生不良影響。 圖1-5 結(jié)合示意圖分析可知：鎖緊機(jī)構(gòu)必須可以左右來回運(yùn)動，且需將位置1和位置2固定，這就要求鎖緊機(jī)構(gòu)和提升機(jī)構(gòu)能很好的貼合和較大的接觸面。而本機(jī)械為小型機(jī)械，要求它的結(jié)構(gòu)簡單，而斜楔鎖緊裝置符合這些要求。它的結(jié)構(gòu)如圖1-6所示： 斜塊在軌道中做推拉運(yùn)動，就可以實(shí)現(xiàn)提升機(jī)構(gòu)所需的位置要求，將鎖緊機(jī)構(gòu)和提升機(jī)構(gòu)的接觸部位做成斜面能很好的補(bǔ)充因裝配、制造而造成的誤差，從而能夠很好的貼合，增加了工作的穩(wěn)定性。 為防止因農(nóng)業(yè)機(jī)械在工作的過程中的振動而使的自鎖機(jī)構(gòu)松動，以保證大白菜收獲機(jī)在工作中的安全性。這里在防松裝置中利用彈簧的推力將小柱體貼緊斜體，使之不會退出來，達(dá)到防松的目的。 圖1-6 2 鎖緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 2.1 鎖緊裝置的設(shè)計(jì)要求 鎖緊裝置的設(shè)計(jì)是否正確合理，對于保證操作者的安全、減輕操作者的勞動強(qiáng)度、提高成品質(zhì)量有很大的影響。所以對鎖緊裝置提出了如下基本要求： （一） 鎖緊力的大小應(yīng)能保證機(jī)構(gòu)不發(fā)生移動和振動，并能在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)； （二） 機(jī)構(gòu)鎖緊后的變形和受壓表面的損傷不應(yīng)超出允許的范圍； （三） 應(yīng)有足夠的形成，且要有一定的自鎖作用； （四） 結(jié)構(gòu)緊湊、動作靈活、制造、操作、維修方便、省力、安全、并有足夠的剛度和強(qiáng)度。 由于大白菜收獲機(jī)的提升運(yùn)輸機(jī)構(gòu)是可以轉(zhuǎn)動的，它有工作位置1和工作位置2。其中工作位置1——實(shí)現(xiàn)大白菜的收獲的過程，它要求此時(shí)要對大白菜提升機(jī)構(gòu)有良好的固定作用，不允許其有大的移動和振動，以保證大白菜能順利的往上提升達(dá)到所需的效果；工作位置2——大白菜收獲機(jī)在公路上行駛的時(shí)候，防止提升機(jī)構(gòu)和切削機(jī)構(gòu)與地面碰撞而發(fā)生不良影響。這就要求我們必定要設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)構(gòu)來有效的實(shí)現(xiàn)這個(gè)過程，使它能夠安全和穩(wěn)定的完成上述要求。 大白菜收獲機(jī)的提升機(jī)構(gòu)的兩個(gè)位置示意圖如圖1—5所示： 當(dāng)它轉(zhuǎn)到工作位置1時(shí)，也就是大白菜的收獲位置。為了固定工作位置1，此時(shí)要向右邊推動鎖緊機(jī)構(gòu)將提升機(jī)構(gòu)牢牢定在工作位置1，保證工作時(shí)的可靠性；當(dāng)大白菜收獲機(jī)械處于公路行駛的階段時(shí)，就要求提升機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)到位置2上，此時(shí)只要將鎖緊機(jī)構(gòu)向左邊拉出，將提升機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)到位置2，再將鎖緊機(jī)構(gòu)向右邊推動將提升機(jī)構(gòu)固定即可。 2.3 鎖緊機(jī)構(gòu)的原理設(shè)計(jì) 由上述分析可知：鎖緊機(jī)構(gòu)必須可以左右來回運(yùn)動，且它還要將位置1和位置2卡死這就要求鎖緊機(jī)構(gòu)和提升機(jī)構(gòu)能很好的貼合，而且接觸面要相對的大一些。且本機(jī)械為小型機(jī)械，它要求機(jī)械的結(jié)構(gòu)簡單，盡量采用手動，斜楔鎖緊裝置能很好的滿足這些要求。它的結(jié)構(gòu)如圖1—6所示： 斜塊在軌道中由人做推拉運(yùn)動，就可以實(shí)現(xiàn)提升機(jī)構(gòu)所需的位置要求，將鎖緊機(jī)構(gòu)和提升機(jī)構(gòu)的接觸部位做成斜面能很好的補(bǔ)充因裝配、制造而造成的誤差，從而能夠很好的貼合，增加了工作的穩(wěn)定性。 2.4 鎖緊機(jī)構(gòu)的零件設(shè)計(jì) 2.4.1 斜楔的設(shè)計(jì) （1） 自鎖條件 斜楔鎖緊后應(yīng)能自鎖。條件為斜楔升角α必須小于斜楔面與基面兩處摩擦角之和即α<γ （2） 斜楔升角的選擇 斜楔鎖緊機(jī)構(gòu)計(jì)算數(shù)值 斜楔角α 行程比 理想增力比 5° 0.087 11.430 6° 0.105 9.514 7° 0.123 8.144 8° 0.140 7.115 斜面是整個(gè)鎖緊機(jī)構(gòu)的最主要的工作零件，它的好壞直接關(guān)系到整個(gè)機(jī)器的工作性能。采用手動斜楔鎖緊機(jī)構(gòu)，就應(yīng)當(dāng)考慮到它的自鎖性能。因?yàn)殇摬闹g的摩擦系數(shù)為μ=0.1--0.15，相應(yīng)升角α=11°--17°。本機(jī)構(gòu)采用手動夾緊，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)：升角一般為α=6°--8°。取中間值α=7°，因此斜面的基本結(jié)構(gòu)如圖2—1所示： 圖2—1 （3） 斜楔的選材 斜楔與提升機(jī)構(gòu)直接相接觸，將會受到?jīng)_擊力，所以要選者中碳鋼，來利用中碳鋼的良好的機(jī)械性能。這里選用45鋼。 2.4.2 滑動塊的設(shè)計(jì) （1）滑動塊的作用 滑動塊是將斜楔體和軌道連為一體的零件。如果將整個(gè)斜面都設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，它的質(zhì)量就會很重，且加工不方便?？紤]到這個(gè)斜楔鎖緊機(jī)構(gòu)是用手動的，這就要求斜楔體盡可能的輕些，以減輕斜楔體的重量，從而減輕手臂的推力，減輕操作者的勞動強(qiáng)度。又因?yàn)樾毙w不是非常重要的工作零件，這樣就可以盡量讓斜楔體的結(jié)構(gòu)簡單，可以使用標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的零件。 熱軋工字鋼各項(xiàng)性能 型號 尺寸mm 截面面積 cm 理論重量 Kg/m h b d t r R1 20a 20b 200 200 100 102 7.0 9.0 11.4 11.4 9.0 9.0 4.5 4.5 35.578 39.578 27.929 31.069 （2）滑動塊的選材 參考各種型鋼的結(jié)構(gòu)，工字鋼比較適合做滑動塊的原材料這里我選擇型號為20a的工字鋼。然后再在它的基礎(chǔ)上進(jìn)行局部加工，主要是將其圓角打磨成平面，且平面要求精度比較高，減少它在工作中的摩擦力，使操作者的勞動量降低；高一點(diǎn)的精度也會使得滑動塊在工作中的穩(wěn)定性能加強(qiáng)；最重要的是打磨平面可以獲得與導(dǎo)軌大一點(diǎn)的接觸面積以提高工字鋼的強(qiáng)度和剛度從而達(dá)到工作中需要的要求。它的橫截面如圖2—2所示： 圖2—2 2.4.3 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì) （1）導(dǎo)軌的作用 軌道主要是用來固定滑動塊，使滑動塊只能沿一個(gè)方向來回運(yùn)動，考慮到大白菜收獲機(jī)為農(nóng)機(jī)產(chǎn)品，它要求的精度不是太高，因此沒必要設(shè)計(jì)成機(jī)床軌道那樣的高精度軌道，所以它的結(jié)構(gòu)也就要相對簡單了。主要采用兩塊板固定成一個(gè)軌道使斜楔體可以在兩塊板之間運(yùn)動。它的截面如圖2—3所示： 圖2—3 （2） 導(dǎo)軌的選材 作為軌道磨損是不可避免的，這就要求軌道耐磨性能會比較好。機(jī)械制造中軌道一般采用鑄鐵來制造，可以先澆鑄出整個(gè)零件的廓型然后在重要的工作部位進(jìn)行精細(xì)加工，從而來降低加工過程中的工作量。這里選用HT350——主要是用來制造發(fā)動機(jī)缸體、凸輪、導(dǎo)軌、工作臺等摩擦件。 2.5 防松裝置的零件設(shè)計(jì) 2.5.1 防松機(jī)構(gòu)的原理說明 α=7°斜楔鎖緊機(jī)構(gòu)雖然有很好的自鎖性,但是農(nóng)業(yè)機(jī)械在工作的過程中的振動是比較大的，這樣是有可能因振動而使的自鎖機(jī)構(gòu)松動，從而產(chǎn)生不良后果。為了保證大白菜收獲機(jī)在工作中的安全性，就要求斜楔機(jī)構(gòu)能有很好的防松性能。這里我采用如下機(jī)構(gòu)進(jìn)行防松，如示意圖2—4所示： 1——壓柄和壓塊 2——開槽體 3——支架體 4——柱銷 5—— 彈簧固定桿 6——彈簧 圖2—4 由雙手往下推1，1沿著2的通槽往下移動到了2的底部，此時(shí)旋轉(zhuǎn)1九十度松手，將1卡死在2的底部的槽里頭，彈簧將1上的力轉(zhuǎn)移到4上了，這時(shí)4就會往下移動擋住斜楔機(jī)構(gòu)，使之不能運(yùn)動。當(dāng)工作完成了以后，將1往下壓一點(diǎn)，然后再旋轉(zhuǎn)90度，松手。1在彈簧的作用力下自動往上升，再往上拔1通過5將4從斜楔機(jī)構(gòu)中拔取出來。這樣斜楔機(jī)構(gòu)又可以移動了！ 2.5.2 彈簧的設(shè)計(jì) 彈簧的選材：一般的彈簧鋼有碳素彈簧鋼絲、65Mn、60Si2Mn、50GrVA等。其中65Mn淬透性強(qiáng)，脫炭傾向小，但有過熱敏感性和回火脆性，易產(chǎn)生淬火裂紋。一般用來制造直徑為8—20mm的不重要的螺旋彈簧。60Si2Mn各項(xiàng)性能都比較好，但它主要用來制造大截面的、受力很大的螺旋彈簧上。因此這里我選用65彈簧鋼。 2.5.3 壓塊的設(shè)計(jì) （1）壓塊的作用： 壓塊主要是用來推動彈簧并且鎖定彈簧位置的，它要求有一定的強(qiáng)度。 （2）壓塊的選材： 因?yàn)殚_槽體上的帶有螺紋，且要通過焊接來防止因壓柄轉(zhuǎn)動而引起螺紋的松動。又因?yàn)閴簤K上帶有兩個(gè)定位用的鍵，它要求有一定的強(qiáng)度。這里選擇Q255——它強(qiáng)度較高，用于承受中等載荷的零件，如鍵、拉桿、轉(zhuǎn)軸、螺栓及螺紋鋼筋等。所以是符合壓塊的選材需求的。 2.5.4 開槽體和支架的設(shè)計(jì) （1）開槽體和支架的作用： 這兩個(gè)零件主要是用來限制壓塊運(yùn)動的，使壓塊有固定的位置。 （2）開槽體和支架的選材： 開槽體和支架并沒有很高的要求。所以可以選擇鑄鐵，這里我選擇灰鑄鐵它的牌號：HT150——機(jī)械制造業(yè)中的一般鑄件，如底座、手輪等零件。 2.5.5 防松柱銷的設(shè)計(jì) （1）柱銷的作用： 柱銷主要是通過與斜楔體接觸從而來限制斜楔體的移動的。 （2）柱銷的選材： 柱銷與斜體是點(diǎn)接觸，它要求柱銷有一定的強(qiáng)度和硬度。這里選擇40Gr作為它的制造材料。40Gr是重要的調(diào)質(zhì)件，如軸類、齒輪類、銷子等。柱銷的工作部分還應(yīng)當(dāng)表面淬火，以增加它的硬度。 2.5.6 螺紋空管的設(shè)計(jì) （1）螺紋空管的作用： 螺紋空管主要是用來連接壓塊和手柄，使操作者施加的力可以很好的傳遞給彈簧。 （2）螺紋空管的選材： 考慮到螺紋空管是需要加工內(nèi)螺紋的，所以壁厚要取大些。這里選擇冷拔無縫鋼（YB231—64）它的性能參數(shù)如下：外徑——38mm壁厚——8mm 理論重量——5.92kg/m。 2.5.7 手柄的設(shè)計(jì) （1）手柄的作用： 手柄是操作者施加力的直接對象，它應(yīng)當(dāng)有很好的省力作用。 （2）手柄的選材： 手柄不是什么重要的工作零件，所以這里也采用鑄鐵HT150。 2.5.8 彈簧固定桿的設(shè)計(jì) （1）彈簧固定桿的作用： 彈簧固定桿主要是用來固定彈簧的位置，使彈簧不會隨意的走動。還有將柱銷拔離的功能。 （2） 彈簧固定桿的選材： 彈簧固定桿一端要加工成螺紋，另一端要焊接，所以強(qiáng)度不可太高，最好選擇含碳量較低的鋼，這里選用20鋼——焊接性能好，便于加工成螺釘、螺母等零件。 3 切削機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 3.1 切削刀的分析 3.1.1 切削刀的切削情況 大白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)候可能會對大白菜的部分部位造成損害，且拔取后的根部帶有大量泥土，將會污染運(yùn)輸機(jī)構(gòu)和大白菜本身。所以選擇邊切斷邊運(yùn)輸?shù)姆绞?。刀片貼近著地面以1.2m/s的速度向待切割的大白菜運(yùn)動過去。通過車的慣性將大白菜切斷。 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?；顒邮降那懈畹峨m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。 圖3—1 3.2 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 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)資料表明新鮮大白菜的切削力為200N。大白菜在切削時(shí)不會像金屬切削時(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—2所示： 大白菜是種植在一條直線上刀片的直徑只要大于單棵大白菜的直徑就可以了，為了保證刀片能切到每棵大白菜刀片的直徑這里取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—2 3.2.2 壓刀板和刀桿的設(shè)計(jì) （1）壓刀板和刀桿的作用 壓刀板主要是用于固定刀片和連接刀桿的，為了牢靠的固定刀片，壓刀板應(yīng)當(dāng)盡量大面積的與刀片相接觸，以保證整個(gè)機(jī)構(gòu)的剛度。刀桿是安裝確定刀片的安裝角度和安裝位置的。因?yàn)檎麄€(gè)機(jī)構(gòu)為一個(gè)懸壁梁刀桿的末端安裝位置最為危險(xiǎn)，為了提高他的安全性，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)脑龃笏臋M截面積，所以這里選擇板狀的刀桿。 （2）壓刀板和刀桿的選材 它們不是什么很重要的零件，這里選擇30碳素結(jié)構(gòu)鋼。 4 結(jié)論 4.1 主要結(jié)論 本課題在進(jìn)行了大量調(diào)查和文獻(xiàn)檢索的基礎(chǔ)上，對大白菜收獲機(jī)鎖緊機(jī)構(gòu)和切削機(jī)構(gòu)做出了一些分析與研究。尤其上在防松裝置的設(shè)計(jì)上，對幾種類似的機(jī)構(gòu)做出了改良和擇優(yōu)。 （1）螺旋夾緊緩慢，通過改進(jìn)后就是一個(gè)快速夾緊的過程，而且自鎖性能也很好。具有一定的參考意義。 （2）研究現(xiàn)有的主要的鎖緊裝置后，斜楔夾緊雖然穩(wěn)定性不好，但只要升角取值合理，再輔佐其它一些裝置，它以結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)勢，在各種機(jī)械的運(yùn)用中得到了廣泛的應(yīng)用。 4.2 問題與展望 本論文雖然是對收獲機(jī)的鎖緊機(jī)構(gòu)、切削機(jī)構(gòu)做了一些闡述和設(shè)計(jì)?？墒沁€是處于膚淺的階段，有很多東西也只是停留在理論的設(shè)計(jì)上，對于其能否實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，還未得到驗(yàn)證。 據(jù)了解我國暫時(shí)還沒有成熟性能的大白菜收獲機(jī)的投產(chǎn),主要是我國人口多,人力資源豐富,一些地方的大白菜都只是人工收獲，可是隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會的進(jìn)步、人們的生活水平必將得到大幅度的提高，到那時(shí)我國的農(nóng)業(yè)也早已進(jìn)入機(jī)械化，就會迫切需求各種農(nóng)業(yè)機(jī)械。大白菜作為我國人們的主要蔬菜之一，它的種植到收獲也必將走向機(jī)械化。所以大白菜收獲機(jī)械的發(fā)展?jié)摿€是很大的。 [1] 秦同瞬、楊承新主編.物流機(jī)械技術(shù).人民交通出版社,2001 [2] 《運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊》編輯委員會.運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005 [3] 譚建榮、張樹有、陸國棟、施岳定編.圖學(xué)基礎(chǔ)教程.高等教育出版社。1999 [4] 楊明忠、朱家誠.機(jī)械設(shè)計(jì).武漢理工大學(xué)出版社。2001 [5] 中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院編.農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.機(jī)械工業(yè)出版社。1974 [6] 陳于平、周兆元編.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ).機(jī)械工業(yè)出版社。2006 [7] 劉鴻文編.材料力學(xué).高等教育出版社。2004 [8] 于永泗、齊民編.工程材料.大連理工大學(xué)出版社。2001 [9] 曾志新、呂明編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).武漢理工大學(xué)出版社。2007 參 考 文 獻(xiàn) 致 謝 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在肖麗萍老師的精心指導(dǎo)下完成的，在整個(gè)學(xué)習(xí)和做論文的過程中，肖老師對我們悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求，為我們創(chuàng)造了良好的學(xué)習(xí)氛圍；她嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、高尚的敬業(yè)精神和淵博的學(xué)識，給我留下了深刻的印象，對我產(chǎn)生了巨大的影響，使我不僅掌握了更多的理論知識，而且在分析問題、解決問題的能力上有了很大的提高。 最后，我要感謝我的父母，是他們給了我上大學(xué)的機(jī)會，給了我生活的信心和挑戰(zhàn)困難的勇氣；我還要感謝大學(xué)的所有老師，是他們無私地教導(dǎo)我，使我掌握了機(jī)制專業(yè)的基礎(chǔ)知識，為這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)和我以后的工作奠定了基礎(chǔ)。感謝他們多年的關(guān)心、支持和鼓勵(lì)！謝謝！ 蔣鵬飛 2009年5月