山藥挖掘收獲機(jī)的設(shè)計(jì)【22頁加8400字】【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】

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購買設(shè)計(jì)文檔 后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 山藥挖掘收獲機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 楊佳佳 學(xué) 號 8031212430 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化 班 級 16 指導(dǎo)老師 李傳峰 日 期 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) 購買設(shè)計(jì)文檔 后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 前 言 長期以來，山藥都是靠傳統(tǒng)的人力收獲，山藥的根莖較 長，深入地下，難以采收，如果收獲技術(shù)不夠成熟，根莖破損率就會很高。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，虛擬制造和運(yùn)動仿真在農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)中得以實(shí)現(xiàn)，從而大大縮短了設(shè)計(jì)周期，降低生產(chǎn)成本，提高了設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和可靠性。本設(shè)計(jì)利用三維設(shè)計(jì)軟件，對農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。 本文設(shè)計(jì)了一種山藥收獲裝置，結(jié)構(gòu)簡單合理，能夠完成山藥的機(jī)械化收獲作業(yè)。不僅極大地提高山藥收獲效率，而且對深土農(nóng)作物的規(guī)?；N植起到了推廣作用。 本次的設(shè)計(jì)對傳統(tǒng)山藥收獲機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)，著重設(shè)計(jì)了山藥收獲機(jī)的整體結(jié)構(gòu)、傳動方式、工作方式，論述了裝置在收獲過程中的的工 作原理。在完成設(shè)計(jì)構(gòu)想之后，基于 行了三維模型建立。整個(gè)過程包括各零件圖三維設(shè)計(jì)、裝配體三維圖。 關(guān)鍵詞 ：三維設(shè)計(jì)；傳動方式；動態(tài)仿真 購買設(shè)計(jì)文檔 后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 目 錄 1 引言 ...................................................................................................................................... 1 ...................................................................... 1 山藥收獲機(jī)的現(xiàn)狀及方案說明 ........................................................................... 1 2 設(shè)計(jì)方案分析 ..................................................................................................................... 3 設(shè)計(jì)方案的說明 ................................................................................................... 3 設(shè)計(jì)方案選擇與對比 ........................................................................................... 3 設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化分析及確定 ................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 3 傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .................................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 軸的初步設(shè)計(jì) ........................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 ..................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算 ............................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 4 山藥收獲機(jī)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .............................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 箱體機(jī)架的設(shè)計(jì) .................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 送土器的設(shè)計(jì) ........................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 傳動方案的確定 .................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 總 結(jié) ..................................................................................................................................... 17 致 謝 ..................................................................................................................................... 18 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................... 19 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 1 引言 和目的 山藥對當(dāng)?shù)貧夂蛞蟛粐?yán)，但喜溫暖濕潤，忌積水，怕干旱。宜種植于肥沃疏松、土層深厚、排水良好的砂質(zhì)壤土上種植。原產(chǎn)地位于河南焦作，現(xiàn)在分布于中國西北，華北，和長江流域的湖南江西等地。由于其營養(yǎng)比較豐富，一直以來都被視為比較理想的補(bǔ)虛佳品，不僅可作為主糧，又可作為蔬菜食用。有很高的藥用價(jià)值和食用價(jià)值 。隨著現(xiàn)代社會人們更加注重養(yǎng)生和健康，而山藥的藥用價(jià)值和使用價(jià)值使得其成為很多人的選擇。特別是近幾年，山藥的種植面積和種植規(guī)模不斷上升。因此，山藥生產(chǎn)和收獲的機(jī)械化越來越得到行業(yè)的重視 [1]。 長期以來， 山藥的收獲都是靠傳統(tǒng)的人力收獲方式，山藥的根莖較長，難以采收，如果收獲技術(shù)不夠成熟，根莖破損率就會很高。我國大部分地區(qū)收獲山藥的方法是：從山藥種植壟的一端開始，先挖出 60右的土坑來，人坐在坑的邊上，然后用特制的山藥鏟，沿著地面上山藥生長的 20根兩邊泥土鏟出，一直挖到山藥溝下見到根莖的尖端為止，最后輕輕鏟斷剩下的細(xì)根，手握著根莖的中上部分，小心拔出山藥的根莖。一定要小心精細(xì)鏟土，避免山藥根莖的損傷和折斷。采收山藥時(shí)，一定要按著山藥種植的順序，一株一株地挨著挖，這樣才能有效減少 破損率，又能避免漏收。由于山藥一般在下層土壤延伸，最深可延伸到地下 70～ 100人力收獲相當(dāng)費(fèi)力。最重要的是人力收獲的過程中容易挖到山藥塊莖，影響山藥的品質(zhì)和市場。而且勞動強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低。為此，山藥收獲的機(jī)械化問題就亟待解決。 山藥收獲技術(shù)如果能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械化，將有力地推動山藥生產(chǎn)的規(guī)?；?，顯著降低山藥生產(chǎn)成本，節(jié)省勞動力和農(nóng)活作業(yè)量，使山藥種植戶增加更多的收入，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。 本課題研究了我國山藥收獲機(jī)械化的發(fā)展現(xiàn)狀，山藥收獲機(jī)的未來研究方向。為山藥收獲方式以及推廣山藥收獲機(jī)械化，促進(jìn) 山藥生產(chǎn)效率提供了理論依據(jù)。 山藥收獲機(jī)的現(xiàn)狀及方案說明 我國山藥收獲機(jī)的現(xiàn)狀 為了克服山藥收獲過程中易折斷的損傷的難題，我國廣大設(shè)計(jì)者和科學(xué)家們進(jìn)行了刻苦的鉆研，以下是現(xiàn)階段我國對山藥收獲機(jī)械化的研究現(xiàn)狀。資料內(nèi)容查自中國知識產(chǎn)權(quán)局專利檢索網(wǎng)站。 第一種山藥收獲機(jī)的發(fā)明者是李壘和李善文。這個(gè)發(fā)明設(shè)計(jì)了一種多功能山藥收獲機(jī)。 可以看到，中履帶底盤，設(shè)置在履帶底盤上的操作臺、豎直機(jī)架、電機(jī)、向上提升機(jī)構(gòu)，安裝在機(jī)架上并且能夠沿固定的機(jī)架上下移動的齒輪箱的總成，安裝在齒輪箱結(jié)構(gòu)下 面的用于開溝的螺旋鉆軸和提土板，所述電機(jī)結(jié)構(gòu)與齒輪箱結(jié)構(gòu)由傳動軸實(shí)現(xiàn)傳動連接 ；提升機(jī)構(gòu)與齒輪箱結(jié)構(gòu)連接，實(shí)現(xiàn)對齒輪箱結(jié)構(gòu)的升降操作；山藥收獲裝置還包括設(shè)于箱結(jié)構(gòu)一側(cè)，能夠?qū)㈤_溝軸開出的土，向外送給送土器，以及設(shè)于履帶下部前面的能夠?qū)崿F(xiàn)把土填回功能的送土器。這種山藥收獲機(jī)的結(jié)構(gòu)比較靈活，而且功能多樣化，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)收獲山藥和溝內(nèi)填土的兩項(xiàng)功能，除了采收山藥外，還可以開電纜溝、管道溝、實(shí)現(xiàn)一機(jī)多種用法，省時(shí)省工，具有相當(dāng)大的市場價(jià)值 [2]。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 第二種山藥收獲機(jī)發(fā)明者倪凡喜。這個(gè)創(chuàng)新專利目的在于，克服現(xiàn)階段生產(chǎn)技 術(shù)的不足之處，提供一種山藥收獲機(jī)的理論設(shè)計(jì)，在不損傷山藥塊莖的前提下，可以很大地提高生產(chǎn)效率，降低采收山藥時(shí)的成本。此專利所述的山藥收獲機(jī)，包括振動破土機(jī)構(gòu)、破土機(jī)構(gòu)的固定架、旋轉(zhuǎn)型軸承座、液壓油缸、可以左右移動的軸承固定支架、懸掛型四軸固定支架、手輪、擋土板、開溝刀片、開溝鏈條、鏈條固定支架和從動輪。 破土機(jī)構(gòu)固定架是這個(gè)專利的主體支撐架，整體呈現(xiàn)方形的框架結(jié)構(gòu)，破土機(jī)構(gòu)固定支架的后端，連接著設(shè)置的振動破土機(jī)構(gòu)，破土機(jī)構(gòu)固定支架的前端，連接著旋轉(zhuǎn)式軸承座，旋轉(zhuǎn)軸承座的前面連接著液壓油缸，液壓油缸的 前端連接到左右移動軸承座固定架，左右移動軸承座固定架設(shè)置在懸掛式四軸連接在固定架上，在懸掛型四軸固定支架的一邊，設(shè)計(jì)的有手輪，在懸掛型四軸固定支架的兩端后側(cè)，設(shè)計(jì)有擋泥板。 在旋轉(zhuǎn)型軸承座的下端，連接設(shè)計(jì)有鏈條固定支架，鏈條固定支架的前端設(shè)計(jì)有主動輪，鏈條固定支架的后端設(shè)計(jì)有從動輪，繞過主動輪與從動輪，設(shè)計(jì)有開溝鏈條，開溝鏈條的外表面上設(shè)置有開溝刀片。連接到鏈條固定架上，設(shè)置有張緊固定架，張緊固定架的下端設(shè)置有張緊輪，張緊輪與開溝鏈條的內(nèi)表面相接觸 [3]。 第三種山藥收獲機(jī)的發(fā)明者是盧雙貴。這種山藥收獲機(jī)， 由切割鋸、松土板與螺旋提升機(jī)構(gòu)組成。 帶鋸上部連接旋轉(zhuǎn)輪，中間穿過狹長形的開口，下面套有軸承，中間的松土板在后面隨著將土松動，松土板固定在套管上的伸縮桿上，液壓氣泵來提供動力，后面的螺旋提升機(jī)構(gòu)在切割后的土方下面向上轉(zhuǎn)動，即可把山藥向上頂出。由于是采用的拖拉機(jī)為動力，切割的土方要大于山藥溝，從山藥的下面向上拱，不僅保證了山藥的完整度，不損壞山藥的塊莖，而且保持了山藥溝的原來樣子，工作的效率極大提高，每天可挖掘山藥三到五畝 [4]。 山藥收獲機(jī)的設(shè)計(jì)要求 傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)，存在著設(shè)計(jì)周期長，設(shè)計(jì) 成本高，設(shè)計(jì)質(zhì)量差，圖紙識別困難等問題。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，虛擬制造和運(yùn)動仿真在農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)中得以實(shí)現(xiàn)，從而大大縮短了設(shè)計(jì)周期，降低生產(chǎn)成本，提高了設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和可靠性。本設(shè)計(jì)利用三維設(shè)計(jì)軟件，對農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì) [5] 。具體內(nèi)容： （ 1）對農(nóng)機(jī)進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)，滿足其功能要求，力求結(jié)構(gòu)簡單，功能合理。 （ 2）進(jìn)行農(nóng)機(jī)零件設(shè)計(jì)，強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)上符合要求 （ 3）進(jìn)行產(chǎn)品裝配。 （ 4）產(chǎn)品的動態(tài)仿真。 本方案設(shè)計(jì)山藥收獲機(jī)用于山藥的收獲作業(yè)。提高山藥收獲效率，降低勞動力，節(jié)約山藥收獲成本。創(chuàng)新設(shè)計(jì)或改進(jìn)現(xiàn) 階段市面上已有的山藥收獲機(jī)，使山藥收獲作業(yè)起來更簡單。 給定的條件和要求翻土作業(yè)時(shí)的作業(yè)量為 400～ 500m/小時(shí)，采用螺旋排除浮土，螺旋鉆桿轉(zhuǎn)速為 300轉(zhuǎn) /分鐘左右。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 2 設(shè)計(jì)方案分析 設(shè)計(jì)方案的說明 山藥挖掘收獲機(jī)整體結(jié)構(gòu)簡介 通過現(xiàn)階段山藥收獲機(jī)的專利以及考察實(shí)際情況，可以得出，山藥收獲機(jī)的工作原理和組成部分。 山藥收獲機(jī)的組成部分大致可由支撐部分、動力部分、工作部分和傳動部分。 支撐部分：主要就是山藥收獲機(jī)的機(jī)架和山藥收獲機(jī)與拖拉機(jī)連接部分，用于支撐整個(gè)山藥收獲機(jī)能夠順利 切協(xié)調(diào)的完成收獲工作。 動力部分：用于連接拖拉機(jī)傳輸?shù)膭恿?，把動力提供給山藥收獲機(jī)的傳動部分。 傳動部分：傳輸動力，并起到減速作用。 工作部分：這部分入土，用螺旋鉆桿開溝，達(dá)到收獲山藥的目的。 山藥收獲機(jī)的工作原理 以拖拉機(jī)為動力源，在拖拉機(jī)的尾部安裝一個(gè)螺旋鉆桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行鉆土，前面的兩個(gè)螺旋鉆桿開溝，起到收獲機(jī)的開溝作用。在開溝之后利用安裝在機(jī)架后面的送土器將土放置到溝的兩側(cè)，起到提升山藥種植行土塊的作用，機(jī)器走過的地方就開出了一道深溝。 設(shè)計(jì)方案選擇與對比 在最終確定山藥收獲裝置的 設(shè)計(jì)方案前，做了很多的準(zhǔn)備工作。 首先，查閱了中國專利網(wǎng)上的一些專利申請，仔細(xì)閱讀并理解了山藥收獲機(jī)現(xiàn)階段的理論設(shè)計(jì)情況。也看到了很多比較好的方案或者設(shè)計(jì)，其實(shí)還都在理論階段，很多設(shè)計(jì)者們的精妙設(shè)計(jì)都還沒有通入生產(chǎn)。這也從一方面表現(xiàn)了現(xiàn)階段山藥收獲機(jī)的落后程度，同時(shí)山藥收獲的大難題亟待解決。 其次，在網(wǎng)絡(luò)上檢索山藥收獲機(jī)，會發(fā)現(xiàn)很多廠家有在直銷，仔細(xì)研究后，也對山藥收獲機(jī)在設(shè)計(jì)之后，開發(fā)生產(chǎn)的可能性有了一定的認(rèn)識。明確了，在現(xiàn)階段哪些設(shè)計(jì)是不能開發(fā)的，哪些設(shè)計(jì)更容易開發(fā)。 現(xiàn)在開發(fā)成功的山藥收獲機(jī)大致可以分 為三種： 1）單側(cè)山藥開溝機(jī)。 2）雙側(cè)山藥開溝機(jī)。 3）鏈?zhǔn)缴剿幨斋@機(jī)。下面聽過對三種收獲機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)分析確定設(shè)計(jì)方案。 單側(cè)山藥開溝機(jī) 現(xiàn)在的很多設(shè)計(jì)和市面上已經(jīng)投入使用的山藥收獲機(jī)，一般都是在山藥種植壟的一側(cè)進(jìn)行挖溝，然后通過人力下溝進(jìn)行二次挖掘，這樣確實(shí)省了一部分人力，但是進(jìn)行二次挖掘時(shí)，還是很費(fèi)力，而且容易損傷和折斷山藥的莖塊。如下圖 2 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 圖 2側(cè)山藥收獲機(jī)實(shí)物圖 這種山藥收獲機(jī)工作原理簡單，作業(yè)效率高，而且易推廣，在一些土壤比較肥沃、疏松的地區(qū)比較適合。但是缺點(diǎn)也比較明顯 ，收獲機(jī)開溝之后，山藥依然埋一側(cè)的土壤中，剩下的的工作必須依靠人力，從溝中向山藥一側(cè)進(jìn)行挖掘，挖掘的過程不僅難以操作，而且容易損傷山藥，影響山藥的銷售品質(zhì)。 雙側(cè)山藥開溝機(jī) 已經(jīng)投入使用山藥收獲機(jī)中，現(xiàn)在比較流行是一種是在山藥兩側(cè)開溝，確定山藥種植行的寬度，設(shè)計(jì)出兩個(gè)開溝鉆的距離，從而從山藥種植行的兩側(cè)進(jìn)行挖溝。實(shí)物圖如下圖 2 圖 2側(cè)山藥收獲機(jī)實(shí)物圖 這種山藥收獲機(jī)與單側(cè)開溝機(jī)相比，有很大的優(yōu)勢，降低了靠人力進(jìn)行二次挖掘困難程度。但是這種收獲機(jī)也有明顯的缺點(diǎn)，它雖然降低而人工 挖掘強(qiáng)度，但是山藥和土塊還是緊密結(jié)合在塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 一塊，無法克服采收過程中的損傷山藥塊莖的問題。并且在此裝置開溝采收后的土地上，會留下兩道很深的溝壑，這將影響下一季山藥的種植，導(dǎo)致種植山藥時(shí)需要填平溝壑。變相提升了山藥種植的難度。 鏈?zhǔn)缴剿幨斋@機(jī) 鏈?zhǔn)缴剿幨斋@機(jī)與以上兩種開溝機(jī)原理不同，收獲山藥之后不會再地上留下很深的溝，這樣下一季的種植就不會受到影響。而且這種山藥收獲機(jī)所需功率小，相對以上兩種在收獲的時(shí)候更經(jīng)濟(jì)，更節(jié)約成本。但是鏈?zhǔn)缴剿幨斋@機(jī)也沒有以上兩種開溝機(jī)的有點(diǎn)。依靠鏈上面的刀片進(jìn)行開土，很難達(dá)到 很深的程度。而山藥塊莖很深，這樣在后續(xù)的采收中還是需要大量的人力來完成，甚至還需要人力來進(jìn)行二次開溝。這樣一來，鏈?zhǔn)绞斋@機(jī)在采收中起到的作用就會很局限。下圖2 圖 2式山藥收獲機(jī) 設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化分析及確定 通過對山藥收獲機(jī)的現(xiàn)狀研究，對市場上已經(jīng)開發(fā)成功的山藥收獲機(jī)的分析，總結(jié)山藥收獲機(jī)需要滿足的條件，分析現(xiàn)有山藥收獲機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)，最終確定山藥收獲機(jī)的最佳優(yōu)化方案。 首先總結(jié)設(shè)計(jì)山藥收獲機(jī)要完成的任務(wù)： 1）通過山藥收獲機(jī)能實(shí)現(xiàn)山藥收獲的簡易化，提高山藥收獲的效率 。 2）此裝置在收獲山藥的時(shí)候不能損壞山藥的塊莖。 3）山藥收獲機(jī)的設(shè)計(jì)要盡量簡易，方案要符合實(shí)際情況。設(shè)計(jì)方案可以投入生產(chǎn)，并且可以推廣。 其次通過對上述現(xiàn)有山藥收獲機(jī)的研究與考察，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段山藥收獲機(jī)有兩個(gè)無法實(shí)現(xiàn)的難題： 1）裝置在開溝后仍然需要大量的人力勞動來完成后續(xù)的采收。 2）在后續(xù)人力采收的工程中，比較容易損壞山藥的塊莖。想要克服這些問題，必須盡量使山藥收獲機(jī)開溝后，山藥所在土塊要有所松動，使山藥與土壤的結(jié)合不在緊密。在裝置作業(yè)之后，人工收山藥的過程中，能夠更直接。這樣就能提高山藥的完整性，盡量少的破 壞山藥的塊莖。 收獲機(jī)的整體結(jié)構(gòu)如下圖 2示： 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 圖 2藥挖掘收獲機(jī)整體結(jié)構(gòu) 圖 2藥挖掘收獲機(jī)二維圖 裝置選擇在山藥的兩側(cè)同時(shí)開溝，并且在開溝后利用一個(gè)簡易的裝置，來松動山藥種植行的土塊。這樣山藥采收的后續(xù)過程就能很大程度上減少人力，而且如果山藥所在土塊松動之后，人們后續(xù)收山藥的方式就不 僅僅是從溝下一點(diǎn)一點(diǎn)挖掘，而是可以更直觀的，更簡易的收獲山藥。這樣一來，就減少了山藥塊莖的破壞。這個(gè)簡易的裝置不能給收獲機(jī)帶來太大的阻力，在此裝置之前的開溝裝置，能夠很好地提供前進(jìn)的空間。利用送土器，在開溝后之后，將提升到地面的泥塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 土放置到溝的兩側(cè)，機(jī)器走過的地方就開出了一道深溝。這樣，人就可以下去把山藥撿拾出來。設(shè)計(jì)構(gòu)想簡圖如下圖 2 圖 2土器三維設(shè)計(jì)圖 這是設(shè)計(jì)裝置的側(cè)視圖，從側(cè)視圖可以看出來，前面的兩個(gè)螺旋鉆桿開溝，起到收獲機(jī)的開溝作用。在開溝之后利用安裝在機(jī)架后面的送土器將土放置到溝的 兩側(cè)，起到提升山藥種植行土塊的作用。為了更直觀的解釋此方案設(shè)計(jì)，可以結(jié)合正視圖看到送土器在山藥收獲過程中起到的作用。結(jié)構(gòu)見圖正視圖如下圖 2 圖 2土器正視圖 正視圖中兩個(gè)開溝鉆分別開挖山藥種植行的兩側(cè)，通過齒輪傳動裝置，帶動兩側(cè)同時(shí)開溝，下面的送土器在開溝后之后，將提升到地面的泥土放置到溝的兩側(cè)，機(jī)器走過的地方就開出了一道深溝。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 3 山藥收獲機(jī)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有： 1)山藥收獲裝置的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 2)開溝螺旋鉆桿工作部分的設(shè)計(jì)，使收獲裝置更有效采收山藥。 3)齒輪機(jī)構(gòu)的傳 動設(shè)計(jì)，符合拖拉機(jī)功率傳輸，使開溝軸得到適合的輸出功率。 箱體機(jī)架的設(shè)計(jì) 根據(jù)山藥收獲作業(yè)的要求，需要確定符合采收山藥裝置的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出特殊而且簡單的機(jī)架，機(jī)架不僅要起到對螺旋鉆桿和送土器的支撐作用，而且還對螺旋鉆桿起到提升和下降作用。如下圖 3 圖 3獲裝置機(jī)架 送土器的設(shè)計(jì) 送土器的設(shè)計(jì)，可以更好的將螺旋鉆桿松動的土塊提升到溝的兩側(cè)，大大提升了山藥收獲裝置的優(yōu)越性。送土器要橫跨山藥種植行，與機(jī)架連接，起到固定的作用。送土器通過皮帶輪與拖拉機(jī)的皮帶輪相連，這樣拖拉 機(jī)就能帶動送土器工作了。如下圖 3示： 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 圖 3土器 圖 3藥挖掘收獲機(jī)部分裝配圖 傳動方案的確定 傳動方案確定不僅要考慮輸入功率和輸出功率的轉(zhuǎn)換，還要考慮山藥收獲時(shí)的具體情況，比如山藥種 植行之間的距離基本能確定工作周之間的距離，然結(jié)合減速器的校核，一起確定工作軸傳動齒輪的分度圓直徑。 裝置選擇配備 24 匹， 置作業(yè)時(shí)，拖拉機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到 2000r/拉機(jī)與收獲裝置采用錐齒輪傳動，拖拉機(jī)傳動軸通過兩個(gè)錐齒輪將動力傳送到山藥收獲裝置的傳動軸上，傳動軸通過齒輪將動力傳送到螺旋鉆桿上，兩個(gè)螺旋鉆桿同速轉(zhuǎn)動。通過考察，確定山藥收獲裝置的開溝深度為 1000溝寬度為 400溝速度為 400～ 500m/h[6] 。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 4 傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要就是：根據(jù)拖拉機(jī)的輸出功率和輸出軸所需輸出功率，經(jīng)過傳動機(jī)構(gòu)的傳輸達(dá)到一個(gè)整機(jī)和諧工作的設(shè)計(jì)過程。即傳動齒輪和傳動軸的合理選擇。 軸的初步設(shè)計(jì) 根據(jù)山藥收獲過程中，開溝軸的實(shí)際工作情況，工作過程中，軸的轉(zhuǎn)速為 200～ 300r/此可以確定傳動比的分配情況 [7]： 總傳動比及其分配 總傳動比 10200/2000/ ??? gm （ 4 根據(jù)山藥種植行的距離，可以進(jìn)行傳動比的分配： 102521 ????? 其中， 51?i 為傳動軸傳動傳動比； 22?i 為工作軸傳動比； 裝置中各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算（把傳動軸定為 Ⅰ軸，工作軸定為Ⅱ軸） m 0 05/2 0 0 011 m ???? m 0 02/4 0 0212 ??? 裝置傳動各軸功率計(jì)算 [8] 首先計(jì)算傳動裝置的的總效率： 9 0 3 221 ????? ??? 其中， ? 為帶傳動 的效率； ? 為圓柱齒輪之間傳動效率 再來計(jì)算各軸的功率： ???? ? 0 ???? ? （ 4 工作各軸功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩列表如下： 表 4軸功率 軸號 功率 P（ 轉(zhuǎn)速 n(r/轉(zhuǎn)矩 T(N· m) Ⅰ Ⅱ 00 200 許用應(yīng)力估算軸的最小直徑： 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 3 （ 4機(jī)械設(shè)計(jì)手冊取 C=112 Ⅰ軸： 0/ 2 31 ??? 此軸有兩個(gè)鍵槽，需要加 7%，取 01 ? Ⅱ軸 : 0/ 2 32 ??? 同樣有兩個(gè)鍵槽，加 7%，取 52 ? 設(shè)計(jì) 1）確定 工作情況系數(shù) 查表確定 計(jì)算功率 ???? （ 4 選帶型號：查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 [9]： 小帶輪直徑：由表得： 0 大帶輪直徑： 1設(shè) 2111 )1( n ??（ 4 大帶輪轉(zhuǎn)速： 1m 0 82 0 0 030)1(212???? ?2）計(jì)算帶長，求 m 902 1 50302 21 ????? （ 4 求 ? ： 02 301 502 12 ?????? （ 4 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 初取中心距： 000? 帶長： 6 91 0 0 0601 0 0 0290222????????????（ 4 基準(zhǔn)長度：查手冊 取 500?3）求中心距和包角 中心距： 801600(41418016008)(41422?????????????????（ 4 小輪包角： ????? 5301 5 01 8 0 12????????? 4 4）求帶根數(shù) 先求帶速： ????????（ 4 帶根數(shù)：查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 [10] ； 96.0? k ； ? 00????????4 取 z=3 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算 1）首先選擇齒輪的材料 [11] 小齒輪： 40 熱處理方式：調(diào)質(zhì)處理 2601 ?大齒輪： 45 熱處理方式：調(diào)質(zhì)處理 2402 ?2）初步計(jì)算齒輪的參數(shù) 查機(jī)械手冊齒輪傳動得 [12]：齒寬系數(shù) :d?取 1?d?接觸疲勞極限 : 201? 902? 初步計(jì)算的許用接觸應(yīng)力： ? ? M P 4 87 2 l i ??? ?? ? ? M P 3 15 9 l i ??? ?? （ 4 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，取2（估算 )10??? ） 初步計(jì)算的小齒 ? ? ? ? 23 21 ???? ?????? ????（ 4 3）齒輪面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 精度等級：查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 齒輪齒數(shù) Z： 取 401 ?z 則 80402122 ???? （ 4 模數(shù) m： 54020011 ??? t（ 4 使用系數(shù) 動載荷系數(shù)機(jī)械手冊 齒間載荷分配系數(shù)? s/ 22 ???? K ?? ??? （ 4 齒向載荷分布系數(shù)?機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 161()6161()(?????????????????????????? ?（ 4 載荷系數(shù) K： ????? ??? （ 4 彈性系數(shù) :由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) :由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 重合度系數(shù)?Z：查表因 1,???? ?? 取， 故 1)1(34 ????????????? ?????Z（ 4 接觸應(yīng)力最小安全系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ht h 18000123005 ???? （ 4 811 0 0 080016060 ??????? hL 88212 ????? L （ 4 接觸壽命系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 許用接觸應(yīng)力： M P 9 0][m i i ??? ??M P 0 0][m i i ?? ??（ 4 ][ ????????????????（ 4 通過以上計(jì)算，結(jié)果表明，齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度符合要求。故所選齒輪符合要求，可以使用。如果達(dá)不到要求，應(yīng)調(diào)整齒輪參數(shù)或改變齒輪材料，并再次進(jìn)行驗(yàn)算。 4）確定傳動主要尺寸 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 實(shí)際分度圓直徑 11228 6 ]8 3 ]?? 1 1 1 5 4 0 2 0 0d m Z m m? ? ? ? 22 5 8 0 4 0 0d m Z m m? ? ? ? （ 4 中心距 12( d d ) / 2 ( 2 0 0 4 0 0 ) 3 0 0 ? ? ? ? （ 4 5）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算 齒形系數(shù) :??????（ 4 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得 ? ： o s)631251(o s)]11(1????????????Z（ 4 ???? ?螺旋角系數(shù) 1,?????? ?? i n ?????? ?? ?Y（ 4 m i 01????? ?????????（ 4 齒間載荷分配系數(shù)?面已求的 ?? K: 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 [13]， (61/ ???? ? （ 4 載荷系數(shù) K： ????? ?? 彎曲疲勞極限 ：由彎曲疲勞極限圖得 M P a 5 0,6 0 0 2l i i m ?? ?? 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 考慮本題齒輪為雙向運(yùn)轉(zhuǎn)，可將其彎曲疲勞極限乘以系數(shù) 果變?yōu)? M P a 2,5 1 0 2l i i m ?? ?? 彎曲最小安全系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得 [14] 彎曲壽命系數(shù)彎曲壽命系數(shù)圖得 1 ?? Y 尺寸系數(shù) 由尺寸系數(shù)表得： Y 許用彎曲應(yīng)力 ][ F? : 5 1 0][m i i ???? ?? 2][m i i ??? ?? （ 4算彎曲強(qiáng)度： M P 0 ?????????? ???（ 4 P ????? ?? 11228 6 ]8 3 ]?? 經(jīng)以上計(jì)算，齒根彎曲強(qiáng)度符合要求。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 總 結(jié) 此次設(shè)計(jì)的任務(wù)是山藥挖掘收獲機(jī)的設(shè)計(jì)。 長期以來，山藥都是靠傳統(tǒng)的人力收獲，山 藥的根莖較長，深入地下，難以采收，如果收獲技術(shù)不夠成熟，根莖破損率就會很高。通過這次設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段山藥收獲機(jī)有兩個(gè)無法實(shí)現(xiàn)的難題： 1、裝置在開溝后仍然需要大量的人力勞動來完成后續(xù)的采收。 2、在后續(xù)人力采收的工程中，比較容易損壞山藥的塊莖。根據(jù)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)出簡單而且特殊的機(jī)架，在機(jī)架上安裝螺旋鉆桿進(jìn)行開溝。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是作為我在大學(xué)學(xué)習(xí)階段的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，是對所學(xué)基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識的一種綜合應(yīng)用，是一種綜合的再學(xué)習(xí)、再提高的過程，這一過程對我的學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立工作能力也是一個(gè)培養(yǎng)。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作總體來說，時(shí)間 較長，畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容也較充實(shí)，每個(gè)同學(xué)都有各自重點(diǎn)深入的部分。 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我對山藥收獲機(jī)有了進(jìn)一步的了解，也對三維設(shè)計(jì)軟件 以熟練地進(jìn)行軟件的操作。更重要的是學(xué)會了利用所學(xué)知識進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的方法和過程。 在設(shè)計(jì)過程中也曾遇到很多的問題，但通過查閱相關(guān)的書籍、手冊以及老師的精心指導(dǎo)，都得到了解決，設(shè)計(jì)過程基本順利完成。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 致 謝 畢業(yè)在即，四年的大學(xué)生活已接近尾聲，經(jīng)過三個(gè)多月的努力，在李傳峰老師的悉心指導(dǎo)下，設(shè)計(jì)任務(wù)基本完成了。在撰寫論文期間，我要衷心的感謝我的指導(dǎo)老師李傳峰，從 設(shè)計(jì)的選題、實(shí)施到撰寫、修改和定稿，李老師均傾注了大量的心血。導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)、熱忱鼓勵(lì)不僅使我樹立了深遠(yuǎn)的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處事的道理。還有，導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無華、平易近人的人格魅力將使我終生受益。同時(shí)我還要感謝大學(xué)期間各位任課老師在學(xué)習(xí)上給予我的指導(dǎo)和幫助，感謝他們四年來的辛勤栽培，他們的關(guān)懷和熏陶讓我在這四年里收獲頗豐。 最后，也感謝和我一起學(xué)習(xí)的同窗朋友，他們給了我 無數(shù)的關(guān)心和鼓勵(lì)，也讓我的大學(xué)生活充滿了溫暖和歡樂，感謝他們的陪伴與幫助，愿我們以后的人生都可以充實(shí)、多彩與快樂 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 參考文獻(xiàn) [1]繆明 J];江蘇農(nóng)機(jī)化 2）： 40[2]李壘 ,李善文 P]3]倪凡喜 P]4]王茂成 P]5]李善文 P]6]孫桓 ,陳作模 ,葛文杰 M]等教育出版社 :51[7]劉鴻文 （第五版） [M]等教育出版社 :568]洪忠德 上海：同濟(jì)大學(xué)出版社 :16[9]洪忠德 上海：同濟(jì)大學(xué)出版社 :12[10]濮良貴 ,紀(jì)名剛 計(jì) (第八版 )[M]. 北京：高等教育出版社 11]孫波 M]安電子科技大學(xué)出版社 [12] 倪凡喜 P]4[13]孫桓 ,陳作模 ,葛文杰 M]高等教育出版社 :25[14]劉百合 ,劉保義 [J]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械 , 9