自走連續(xù)振動式紅棗收獲機(jī)設(shè)計(jì)【三維SW模型】【含8張CAD圖紙、文檔全套】【NJ系列】
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自走連續(xù)振動式紅棗收獲機(jī)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 楊海斌 學(xué) 號 8011212125 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 班 級 16-1 指導(dǎo)老師 郭文松 日 期 2016.05 塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院制 16 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 前 言 果業(yè)是人類生存和社會發(fā)展的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ),果業(yè)產(chǎn)業(yè)應(yīng)該是一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。因而,隨 著世界性果業(yè)日益發(fā)展,尋找新的果園發(fā)展方式擺在了人們的面前。 棗業(yè)是果業(yè)中的一種,在南疆一帶種植廣泛,果園收獲作業(yè)是果園生產(chǎn)全過程中重要的 環(huán)節(jié),棗樹收獲用工量多,勞動強(qiáng)度大。傳統(tǒng)的人工收獲方法,每公頃需幾百個(gè)工時(shí),占果園生 產(chǎn)過程中總用工量的50%左右,效率大大降低。因此,果園收獲機(jī)械化一直是國內(nèi)外研究工作的 重點(diǎn)。當(dāng)前,果園收獲機(jī)械化在已作為一種比較成熟技術(shù)在國外被廣泛采用,機(jī)械收獲的生產(chǎn)效 率與人工相比提高了510 倍,大大的提高了效率。機(jī)械采收的方法主要有振搖法和梳刷法,振 搖法是應(yīng)用最多的一種機(jī)械采收方法,是國外應(yīng)用較多、適用性較好的采收機(jī)型。然而,國內(nèi)果 園收獲主要依靠人工摘或借助簡單工具采摘,林果采收機(jī)械的研究在我國仍處于起步階段,尚未 見比較成熟的實(shí)用機(jī)具報(bào)道。目前,隨著特色林果,尤其是紅棗等林果的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,依靠 人工采收已不能滿足產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的需要。 針對國內(nèi)尤其是果園采收機(jī)械的研究現(xiàn)狀和林果業(yè)機(jī)械化發(fā)展的新的形式及要求,研究 并設(shè)計(jì)機(jī)械振動式林果采收機(jī),對于發(fā)展并提高我國林果收獲機(jī)械化水平具有十分重大的意義。 關(guān)鍵詞:紅棗;收獲機(jī);振動式 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 目 錄 1 緒論 .1 1.1 課題研究的目的及意義 .1 1.2 國內(nèi)外水果采摘機(jī)械的現(xiàn)狀 .1 1.3 國外現(xiàn)狀水果采摘機(jī)械的現(xiàn)狀 .2 1.4 本課題需要重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問題及解決思路 .2 2 總體方案擬定 .3 2.1 方案來源 .3 2.2 總體方案設(shè)計(jì) .3 3 總體計(jì)算 .5 3.1 傳動比分配 .5 3.2 效率計(jì)算 .5 3.3 功率計(jì)算 .5 3.4 轉(zhuǎn)矩計(jì)算 .5 4 主要零部件設(shè)計(jì) .6 4.1 減速機(jī)的選擇 .6 4.2V 帶的設(shè)計(jì)計(jì)算 .6 4.3 帶輪計(jì)算 .8 4.4 滾子鏈傳動設(shè)計(jì)計(jì)算 .9 4.5 鏈輪計(jì)算 .10 4.6 直齒圓錐齒輪計(jì)算 .11 4.7 軸的設(shè)計(jì) .15 5 軸的校核 .19 5.1 按扭轉(zhuǎn)剛度條件計(jì)算 .19 5.2 校核軸的疲勞強(qiáng)度 .19 6 輔助部件 .21 6.1 鍵的選擇 .21 6.2 聯(lián)軸器的選擇 .21 6.3 軸承選擇 .21 7 總 結(jié) .22 致 謝 .23 參考文獻(xiàn) .24 1 1緒論 1.1課題研究的目的及意義 大棗又名紅棗、干棗、棗子,起源于中國,在中國已有四千多年的種植歷史,自古以來就被 列為“五果”(桃、李、梅、杏、棗)之一。紅棗富含蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、胡蘿卜素、B 族維生 素、維生素 C、 維生素 P 以及鈣、磷、鐵和環(huán)磷酸腺苷等營養(yǎng)成分。其中維生素 C 的含量在果品 中名列前茅,有維生素王之美稱。 隨著紅棗的種植面積的增加,紅棗的機(jī)械化作業(yè)在紅棗栽培中的重要性逐漸凸顯。依據(jù)最近 幾年林果業(yè)發(fā)展的態(tài)式分析,果樹種植每年以 10%的速度遞增,由于林果業(yè)的快速發(fā)展, 各地已形成了較大的種植規(guī)模,每到收獲季節(jié)需要投入大量的勞力來完成水果采收??梢灶A(yù)見到, 再過 35 年,新種植的果樹進(jìn)入盛果期后,水果采收作業(yè)將會出現(xiàn)因勞動力短缺、采收不及時(shí), 而直接影響果品質(zhì)量和造成大量損失的問題。這是因?yàn)?,水果采摘是一?xiàng)勞動投入量很大的作業(yè), 有些水果因成熟期不一致,需要多次采摘才能完成收獲;而有些作為鮮食或作為加工用途的果品, 因市場對于果實(shí)外觀要求較高,不能有碰傷、刮傷、壓裂等機(jī)械損傷,采收這些水果時(shí)必須小心 翼翼;另外,水果收獲是在離地面有 35 m 高的空中作業(yè),以上原因決定了水果采摘是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)、 費(fèi)工、費(fèi)力的作業(yè)。人工采收水果的速度緩慢,大面積發(fā)展水果種植時(shí),必須要依靠機(jī)械化來提 高采摘效率。據(jù)有關(guān)資料介紹,有些鮮食水果的采收用工量較大,約占水果生產(chǎn)總用工量的 50% 以上,導(dǎo)致特色果品的生產(chǎn)成本過大,不能滿足向果品加工企業(yè)提供數(shù)量充足、質(zhì)量優(yōu)越、價(jià)格 相對低廉的原料,這樣極不利于企業(yè)直接參與市場競爭。 果園收獲作業(yè)是果園生產(chǎn)全過程中最重要的環(huán)節(jié),林果采收勞動強(qiáng)度大,用工量多。傳統(tǒng)的 人工采收方法,每公頃需要幾百個(gè)工時(shí),占果園生產(chǎn)過程中用工量的 50%左右,費(fèi)時(shí)費(fèi)力且成本 高。目前,隨著特色林果,尤其是紅棗等林果的規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,依靠人工采收的方式 已不能滿足紅棗等產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的需要。 針對我國尤其是林果采收機(jī)械的研究現(xiàn)狀和林果業(yè)機(jī)械化發(fā)展的新形式要求,研究設(shè)計(jì) 機(jī)械振動式林果采收機(jī),對提高我國林果收獲機(jī)械化水平具有重要意義。 1.2 國內(nèi)外水果采摘機(jī)械的現(xiàn)狀 上世紀(jì) 80 年代我國開始林果機(jī)械化收獲研究,張克孝教授先后采用梳刷和振動的原理對黑加 侖進(jìn)行機(jī)械采收的試驗(yàn)研究;王業(yè)成采用振動采收裝置對黑加侖進(jìn)行收獲試驗(yàn);寧夏固原地區(qū)農(nóng) 機(jī)所研制了手工沙棘采收器。寧夏農(nóng)林科學(xué)院研制的枸杞采摘機(jī);內(nèi)蒙古自治區(qū)園藝科學(xué)研究所 研究了噴灑 40%乙烯利溶劑的沙棘化學(xué)采收法;內(nèi)蒙古林業(yè)研究院應(yīng)用氣吸式小林果采收裝置進(jìn) 行氣吸采收。這些方法可在一定程度上提高工效、改善采收條件,但采收效率低,果樹損傷嚴(yán)重。 2009 年,農(nóng)墾科學(xué)院機(jī)械裝備研究所研制 4YS-24 型紅棗收獲機(jī),采用抱搖式收獲方法,適 于收獲樹高 3 m 以上的棗樹,采凈率 91.5%;2010 年農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所研制了手 持式振動林果收獲機(jī),采用樹枝振動式收獲方法,采凈率85%;時(shí)代沃林推出的果樹振動采收機(jī) ZTM-02,采用抱搖式收獲方法,適用于各類堅(jiān)果和表皮不易破損的鮮果進(jìn)行收獲。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 1.3 國外現(xiàn)狀水果采摘機(jī)械的現(xiàn)狀 20 世紀(jì) 60 年代,國外開始林果機(jī)械化收獲研究,根據(jù)收獲機(jī)械所用動力不同,主要有氣力 式和機(jī)械式。氣力式分為:氣吹和氣吸式,振動式根據(jù)激振位置不同分為:樹桿、樹枝和樹冠振 動式。氣力式振動收獲:Whitney J D 和 Wheaton T A 通過氣力式振動采收機(jī)對噴灑落果劑的 Valencia 柑橘進(jìn)行試驗(yàn)。研究發(fā)現(xiàn):該方法的采收率很低,且氣力式振動采收機(jī)相對于人工采摘, 柑橘減產(chǎn) 16%。樹桿振動式收獲: Whitney and Wheaton 使用 FMC-4000 抱搖式振動收獲機(jī)對噴灑 落果劑的柑橘進(jìn)行試驗(yàn),振動時(shí)間 37s,收獲率在 90%以上,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)機(jī)采比人工采摘的柑 橘減產(chǎn) 10。樹枝振動式收獲:Mateev L.M.et al.認(rèn)為采收工作部件撞擊櫻桃樹枝的沖擊力為隨機(jī) 函數(shù),在不同工作參數(shù)下建立了櫻桃振動采收數(shù)學(xué)模型,在櫻桃田間采收試驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與該 模型預(yù)測結(jié)果的相關(guān)系數(shù)約為 0.99。樹冠振動式收獲:韓國忠南國立大學(xué) S.W.Lee etal.對紅棗的 物理力學(xué)特性研究,研究基于樹冠振動的采收裝置,激振頻率 7.7 Hz,試驗(yàn)時(shí)間 3 s,成熟紅棗采 收率達(dá)到 95.8%。 綜上所述,國外沒有可以引進(jìn)消化吸收的矮化密植紅棗收獲機(jī),兵團(tuán)以及國內(nèi)林果業(yè)機(jī) 械化發(fā)展步伐緩慢,國內(nèi)林果收獲機(jī)研制也沒有提供相應(yīng)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),林果業(yè)生產(chǎn)過程機(jī)械化 作業(yè)大部分尚處于空白階段。為了應(yīng)對矮化密植紅棗種植面積迅猛增長帶來的收獲難題,國內(nèi)自 主研制其收獲機(jī)械裝備勢在必行。 1.4本課題需要重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問題及解決思路 矮化密植紅棗棗樹枝干比較細(xì),且不會太高。因此,在進(jìn)行機(jī)械化采收的時(shí)候還要特別主要 的是對棗樹枝干的保護(hù),就是敲擊強(qiáng)度不宜過大,同時(shí),還要保證采凈率。因此,在設(shè)計(jì)過程中 要注意機(jī)械采摘過程中對棗樹枝干的保護(hù)等問題。 通過資料的查詢和實(shí)際的測量,同時(shí)還有指導(dǎo)老師的指導(dǎo),可以總結(jié)出該矮化密植紅棗收獲 機(jī)設(shè)計(jì)要求為:工作寬度小,易移動,采摘過程對樹枝和果實(shí)的損傷小。經(jīng)借鑒采用連續(xù)旋轉(zhuǎn)的 方式敲擊樹枝,敲擊棒為橡膠材質(zhì),盡量減少對樹枝的損傷。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 2 總體方案擬定 2.1 方案來源 門式高架采果機(jī):用成排的指桿式橡膠敲擊棒在液壓系統(tǒng)操縱下做往復(fù)運(yùn)動,敲打果枝,使 果實(shí)脫落,適用于采收成行的矮化果樹。如圖 2-1 所示: 12345 1 操縱臺 2 槳葉 3 振動器 4 輸送帶 5 承接導(dǎo)向器 圖 2-1 門式高架采果機(jī) 2.2 總體方案設(shè)計(jì) 1 收果架 2 鋼架輪 3 鋼架 4 軸承端蓋 5 螺釘 6 軸承 7 敲擊棒 8 聯(lián)軸器 9 螺栓 10 墊片 11 螺母 12 軸承座 13 鏈輪 14 大帶輪 15 錐齒輪 16 鏈條 17 帶 18 小帶輪 圖 2-2 總體方案圖 總體方案圖如圖 2-2 所示,以發(fā)動機(jī)動力輸出軸為動力,動力輸出軸以聯(lián)軸器與減速機(jī)相連 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 接,將動力遞給減速機(jī),帶動減速機(jī)旋轉(zhuǎn),減速機(jī)輸出軸以聯(lián)軸器與小皮帶輪相連接,小皮帶輪 通過皮帶與大皮帶輪相連接,將動力傳遞給大皮帶輪,實(shí)現(xiàn)大皮帶輪的轉(zhuǎn)動,皮帶應(yīng)用張緊輪張 緊,并采用防護(hù)罩,以防止灰塵。大皮帶輪轉(zhuǎn)動帶動軸的轉(zhuǎn)動,以實(shí)現(xiàn)同軸連接鏈輪轉(zhuǎn)動,主動 鏈輪的轉(zhuǎn)動帶動其余兩軸兩個(gè)從動鏈輪轉(zhuǎn)動,從動鏈輪轉(zhuǎn)動帶動同軸相連接錐齒輪的轉(zhuǎn)動,通過 錐齒輪的變向作用,將豎直平面的運(yùn)動改為水平平面的運(yùn)動,從而帶動連接有橡膠敲擊棒的軸旋 轉(zhuǎn),以固定頻率樹枝,使果實(shí)下落,下面放有接果盤,用以收集果實(shí),收集完果實(shí)后用風(fēng)扇吹去 落葉,在進(jìn)行其他方式除雜工作,最后完成對紅棗的收集過程。在收集的過程中應(yīng)當(dāng)注意工作寬 度小,易移動,采摘過程對樹枝和果實(shí)的損傷小,鏈輪潤滑等要求。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 3 總體計(jì)算 3.1 傳動比分配 選擇轉(zhuǎn)速為 540 r/min 后動力輸出軸,執(zhí)行機(jī)構(gòu)敲擊棗樹的頻率為 60 r/min,傳動比為 9:1,綜 合考慮各個(gè)因素,分配傳動比為減速機(jī) 6:1,大帶輪與小帶輪傳動比為 1.5:1,鏈輪傳動比為 1:1, 錐齒輪傳動比為 1:1。 3.2 效率計(jì)算 =0.99,每對滾動軸承 =0.98, =0.96, =0.9, =0.92聯(lián) 軸 器 滾 動 軸 承 帶 鏈 條 錐 齒 輪 =0.85, =0.9發(fā) 動 機(jī) 減 速 器 3.3 功率計(jì)算 選擇型號 4BTA3.9-C100-II 發(fā)動機(jī),故功率 P 為 250.735Kw=18.375 kW 動力輸出軸功率 P =P 15.62 kW動 力 輸 出 軸 發(fā) 動 機(jī) 輸入減速機(jī)功率 P = P 15.46 kW輸 入 動 力 輸 出 軸 聯(lián) 軸 器 小帶輪軸功率 P = P 13.91 kW小 帶 輪 輸 入 減 速 器 大帶輪軸功率 P =P 13.09 kW大 帶 輪 小 帶 輪 帶 滾 動 軸 承 上錐齒輪 1 軸功率 P =P 11.53 kW1錐 大 帶 輪 滾 動 軸 承 鏈 條 上錐齒輪 2 軸功率 P =P 9.35 kW2錐 錐 滾 動 軸 承 鏈 條 錐 齒 輪 下錐齒輪 3 軸功率 P =P 10.17 kW3錐 1錐 滾 動 軸 承 錐 齒 輪 下錐齒輪 4 軸功率 P =P 8.42 kW4錐 2錐 滾 動 軸 承 錐 齒 輪 3.4 轉(zhuǎn)矩計(jì)算 額定轉(zhuǎn)矩 T =9550P /n 276.07 Nmd動 力 輸 出 軸 m 輸入減速機(jī)轉(zhuǎn)矩 T =T 273.31 Nm減 速 機(jī) 聯(lián) 軸 器 小帶輪軸轉(zhuǎn)矩 T =T i1495.85Nm小 帶 輪 減 速 機(jī) 減 速 器 大帶輪軸轉(zhuǎn)矩 T =T i2100.87 Nm大 帶 輪 小 帶 輪 帶 滾 動 軸 承 發(fā) 動 機(jī) 上錐齒輪 1 軸轉(zhuǎn)矩 T =T 1861.79 Nm1錐 大 帶 輪 滾 動 軸 承 鏈 條 上錐齒輪 2 軸轉(zhuǎn)矩 T =T 1510.73Nm2錐 錐 滾 動 軸 承 鏈 條 錐 齒 輪 下錐齒輪 3 軸轉(zhuǎn)矩 T =P 1678.59 Nm3錐 1錐 滾 動 軸 承 錐 齒 輪 下錐齒輪 4 軸轉(zhuǎn)矩 T = P 1362.07 Nm4錐 2錐 滾 動 軸 承 錐 齒 輪 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 4 主要零部件設(shè)計(jì) 4.1 減速機(jī)的選擇 通過查閱相關(guān)材料,決定采用擺線減速機(jī)。 擺線減速機(jī)特點(diǎn)為:傳動比大;傳動效率高,一般一級傳動效率為 90%95% ;結(jié)構(gòu)緊湊, 體積小,重量輕,體積和普通圓柱齒輪減速機(jī)相比可減小 1/22/3 ;故障少,壽命長。運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn) 可靠;拆裝方便,容易維修;過載能力強(qiáng),耐沖擊,慣性力矩小,適用于起動頻繁和正反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn) 的特點(diǎn)。選用單級臥式擺線針減速機(jī) X6 型,傳動比為 6:1。 其中 Z1=352 mm,M=335 mm,W=430 mm,H=423 mm,H1=200 mm ,F(xiàn)=30 mm,P=275 mm,Q=380 mm,T=34 mm,N=4 mm,G=22 mm,B=18 mm,C=69 mm ,D=35 mm,L=87 mm,b1=10 mm ,c1=38 mm,d1=35 mm,l1=25 mm,Z=202 mm。 三維圖如圖 4-1 所示: 圖 4-1 減速機(jī)三維圖 4.2V 帶的設(shè)計(jì)計(jì)算 (1)條件給定 已知:小帶輪轉(zhuǎn)速 n =90 r/min,大帶輪轉(zhuǎn)速 n =60 r/min。1 2 減速機(jī)輸出功率 P=13.91 kW。 (2)設(shè)計(jì)功率 P d P = K P=1.213.91= 16.7 kW (4-1)dA K 工況系數(shù),取 K =1.3。AA (3)選擇 V 帶型號 由 P =16.7kW,小帶輪轉(zhuǎn)速 n =90 r/min,選 D 型帶。d 1 (4)傳動比 i 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 i=n /n =90 r/min/60 r/min=1.5 (4-2)12 (5)求大小帶輪基準(zhǔn)直徑 ,d 1)小帶輪的基準(zhǔn)直徑 1 由表 8-4,取小帶輪的基準(zhǔn)直徑 =400 mm。1d 2)大帶輪的基準(zhǔn)直徑 2d =i =1.5400=600 mm (4-3)2d1 取為 600 mm。2d =600 mm(雖使 n 略有減小,但其范圍小于 5,允許) 。 (6)驗(yàn)算帶速 V V= m/s =2530 m/s (4-4)8.10694106md maxv (7)求 V 帶基準(zhǔn)長度 L 和中心距 ad 初步選取中心距取 a 0 因 0.7( + )a 2( + ),1d21d2 故 700a 2000 mm,取 a =1500 mm。00 基準(zhǔn)長度 L d =2a +0 150463102542 202121 )()()()( add 3777 mm (4-5) 對 D 型帶選用 L =4000 mm,計(jì)算實(shí)際中心距d aa + 1611.5 mm=1612 mm (4-6)020dL (8)驗(yàn)算小帶輪包角 1 由式得 =180 ,合適。 (4-7)12089.73.512ad (9)求 V 帶根數(shù) z z= (4-8) lcKP)(0 根據(jù) n =960 r/m, =100 mm 和 D 型帶。11d 由表 8-4,取單根 V 帶額定功率 P =3.66 kW。0 由表 8-5,取 V 帶額定功率增量 =0.24 kW。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 由 = ,查表 8-6,可知包角修正系數(shù) K =0.99。189.72 取帶長修正系數(shù) K =0.91,由此可得l Z=4.75,取 5 根。 (10)求作用在帶輪軸上的壓力 minF 取 D 型帶單位長度質(zhì)量 q=0.620 kg/m, 故單根 V 帶的張緊力 = (4-9)min2d5.20qvzkp = N81.764.198.19.76502 應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力 F (F ) 。min (11)作用在軸上的壓力 =2z sin =7633.45 N (4-10)minpin 289.17sin8.7652 =3z sin =11450 NaxpFmin .i.3 4.3 帶輪計(jì)算 (1)小帶輪計(jì)算 帶輪材料為 HT150,采用輪輻式帶輪。 由帶輪計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式可得 d =(1.82)d,d 為軸的直徑為 65 mm,取 d =120 nn。1 1 H =290 式中 z 為輪輻數(shù)取為 4,P 為傳遞功率為 16.7 kW,轉(zhuǎn)數(shù)為 90 r/min,3anPa 故 h =104.2mm104 mm.。1 h =0.8h =83.3683 mm b =0.4h =41.68 mm42 mm b =0.8b =33.34 mm33 mm2 1 21 L=(1.52)d=97.5 mm130 mm,取為 100 mm,由于 B1.5d,L=B=100 mm,f =0.2h2 f =0.2h =16.72 mm17 mm12 輪槽截面尺寸表示如表 4-1 所示: 表 4-1 輪槽截面尺寸(mm) 槽型 b h h e dminaminf minf D 27.0 8.1 19.9 37 0.6 23 (2)大帶輪計(jì)算 帶輪材料為 HT150,采用輪輻式帶輪。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 由帶輪計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式可得: d =(1.82)d,d 為軸的直徑為 76 mm,取 d =140 mm。1 1 H =290 式中為輪輻數(shù)取為 6,P 為傳遞功率為 16.7kW,轉(zhuǎn)數(shù)為 60r/min。3anzP 故 h =104.2mm104 mm。1 h =0.8h =84 mm b =0.4h =42 mm b =0.8b =34 mm2 1 21 L=(1.52)d=114 mm152 mm,取為 125 mm,由于 B=9,推薦 z =29-2i=273 (3)大鏈輪齒數(shù) z 4 z =iz =27=12043 (4)設(shè)計(jì)功率 P d P =K PdA K -工況情況,取為 K =1。A P-傳遞功率,可得 P =K P=8.61 kW。d (5)特定條件下單排鏈條傳遞功率 P 0 P =P /K K (4-12)dZp K -小鏈輪齒數(shù)系數(shù),取為 1.34。Z K -排數(shù)系數(shù),取為 1,故 P =6.42kW。p 0 (6)鏈條節(jié)距 p 由 P =6.42 kW,n =90 r/min,選擇單排 A 型滾子鏈,ISO 鏈號為 20A,節(jié)距 p=31.75 mm。03 (7)驗(yàn)算小鏈輪軸孔直徑 d k d =dkmax 其中 d 為鏈輪軸孔最大許用直徑,取為 152 mm。k 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 (8)初定中心距 a 0 一般 a =(3050)p0 952.5 mm=a S=1.5,故符合要求。2S 鏈輪中間為危險(xiǎn)截面可依照大帶輪中間截面計(jì)算公式進(jìn)行校核,得到 8.81.5 (5-7)2S 故符合要求。 綜上所述,軸符合要求,可滿足工作需要。 6 輔助部件 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 6.1 鍵的選擇 平鍵具有結(jié)構(gòu)簡單,裝拆簡單,對中性好等優(yōu)點(diǎn)選擇 A 型平鍵。 大帶輪鍵的選擇:大帶輪軸直徑為 76 mm,選擇 bh 為 22 mm14 mm 鍵,長度為 110 mm. 鏈輪輪鍵的選擇:當(dāng)鏈輪軸直徑為 76 mm,選擇 bh 為 22 mm14 mm 鍵,長度為 90 mm, 直徑為 72 mm,選擇 bh=20 mm12 mm,長為 90 mm。 錐齒輪間的選擇:當(dāng)鏈輪軸直徑為 80 mm,選擇 bh 為 22 mm14 mm 鍵,長度為 70 mm, 直徑為 70 mm,選擇 bh=20 mm12 mm,長為 70 mm。 6.2 聯(lián)軸器的選擇 已知:由功率 P=15.62 kW, n=540 r/min,軸頸為 35 mm 選擇聯(lián)軸器。 (1)類型選擇 為了隔離振動與沖擊,選擇彈性柱銷聯(lián)軸器。 (2)載荷計(jì)算 公稱轉(zhuǎn)矩 324.965 Nm (6-1)nPT 510.9 取 =2.0,故由計(jì)算公式可得AK =649.93 Nm (6-2)KAca (3)型號選擇 選擇 LX3 型聯(lián)軸器,許用轉(zhuǎn)矩為 1250 Nm,極限轉(zhuǎn)速 4700 r/min,軸徑在 30 mm48 mm 之 間,故合用。 由功率 P=15.62 kW,n=540 r/min,軸頸為 35 mm 選擇聯(lián)軸器。 6.3 軸承選擇 選擇深溝球軸承與角接觸球軸承分別主要承受徑向與軸向載荷, 大帶輪安裝軸承的直徑為 90 mm, ,選擇 6018 深溝球軸承。 基本參數(shù):d=90 mm,D=140 mm,B=24 mm。 錐齒輪軸安裝軸承的直徑為 80mm,選擇 6016 深溝球軸承。 基本參數(shù):d=80 mm,D=125 mm,B=22 mm。 下錐齒輪安裝軸承的軸直徑為 80 mm,選擇 7016AC 角接觸球軸承。 基本參數(shù):d=80 mm,D=125 mm,B=24 mm。 (注:以上公式均來源于機(jī)械設(shè)計(jì)課本) 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 7 總 結(jié) 畢業(yè)論文是本科學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會,現(xiàn)將設(shè)計(jì)總結(jié)如下: (1)自走式紅棗收獲裝置相對其他收獲機(jī),具有對棗樹木損傷小,成本低等優(yōu)點(diǎn)。 (2)自走式紅棗收獲機(jī)的應(yīng)用可以充分利用機(jī)械運(yùn)動進(jìn)行收獲,使原本的低效率的采收有了 一定的提高,并且降低了采摘的人工成本,在采摘速度上人工采摘有了顯著的提高。 (3)通過在實(shí)驗(yàn)田地的收獲觀察,了解到振動棒對棗樹有一定的損傷,所以應(yīng)控制振動棒的 振動頻率在合適的范圍內(nèi)。 (3)本次設(shè)計(jì)仍有很多缺點(diǎn),發(fā)展矮化密植紅棗采收裝置仍然很多內(nèi)容需要探索。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 致 謝 本畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成,首先得感謝指導(dǎo)教師的悉心指導(dǎo),在畢業(yè)設(shè)計(jì)這段時(shí)間里,為我創(chuàng)造了 良好學(xué)習(xí)環(huán)境,提供了發(fā)展機(jī)會。不僅教會我很多的專業(yè)技能,也在工作方式、治學(xué)態(tài)度上言傳 身教,尤其是在多次修改設(shè)計(jì)圖的過程中他以極大的耐心幫助修改我的設(shè)計(jì),使我深受感動,同 時(shí)感謝所有教導(dǎo)過我、幫助過我的老師,正是因?yàn)樗麄兌嗄陙碜巫尾痪氲慕陶d才使得我的專業(yè)技 能有很大的提高。 大學(xué)四年學(xué)習(xí)時(shí)光已經(jīng)接近尾聲,在此我想對我的母校,我的老師和同學(xué)們表達(dá)我由衷的謝 意。感謝我的母校給了我在大學(xué)的本科四年深造機(jī)會,讓我能繼續(xù)學(xué)習(xí)和提高。大學(xué)四季如歌的 校園,美麗如詩的風(fēng)景都深深的留在了我的記憶里。 最后,衷心的感謝機(jī)械電氣化工程學(xué)院的每位老師,謝謝你們在學(xué)習(xí)上、生活中給予我的關(guān) 心與支持。衷心祝愿塔里木大學(xué)的明天更加美好! 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 參考文獻(xiàn) 1成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 單行本 液壓傳動.化學(xué)工業(yè)出版社, 2004: 311-317. 2西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室.機(jī)械設(shè)計(jì) .第九版.高等教育出版社,2014:72-78. 3朱家誠.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).合肥工業(yè)大學(xué)出版社, 2005:43-201. 4甘永立.幾何量公差與檢測.上??茖W(xué)科技出版社, 2008:25-45. 5許福玲.液壓與氣壓傳動.機(jī)械工業(yè)出版社,2007:3-5. 6王乃康,矛也冰,趙平.現(xiàn)代園林機(jī)械.中國林業(yè)出版社, 2000:147-152. 7大連理工大學(xué)工程圖學(xué)教研室.機(jī)械制圖.高等教育出版社, 2007:1-346. 8成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 單行本 機(jī)械傳動.化學(xué)工業(yè)出版社, 2004:102-210.
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