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果樹采摘機(jī)器人及控制系統(tǒng)研制
摘要
機(jī)器設(shè)備組成的操縱者,效應(yīng)器和基于圖像的視覺伺服控制系統(tǒng)是為了采摘蘋果而開發(fā)的。5自由度的機(jī)械手PRRRP結(jié)構(gòu)幾何優(yōu)化提供準(zhǔn)線性行為和簡化控制策略。匙形效應(yīng)器與氣動驅(qū)動爪為了滿足采摘蘋果的要求。蘋果采摘機(jī)器人自主完成收集任務(wù)使用一個應(yīng)用模塊。通過使用支持向量機(jī)與徑向基函數(shù),果實(shí)識別算法開發(fā)了檢測并自動查找蘋果在樹上?？刂葡到y(tǒng),包括工業(yè)電腦和交流伺服驅(qū)動程序,進(jìn)行了機(jī)械手和效應(yīng)器融合、將蘋果摘下來的。原型機(jī)器人裝置的有效性經(jīng)實(shí)驗(yàn)室測試和現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)的領(lǐng)域。機(jī)器人采摘蘋果的成功率是77%,平均采摘時間大約是15秒/蘋果。
1 序言
在中國,農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和水果種植領(lǐng)域結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整,如蘋果、柑橘和梨自1993年以來達(dá)到8 - 9百萬公頃,占四分之一世界上的水果種植總面積。然而,水果收集任務(wù),以50%-70%/小時,仍然依靠體力勞動。所以收獲將自動化,因?yàn)檗r(nóng)業(yè)人口在中國逐漸減少。此外,由于果樹高,采摘工作已經(jīng)將使用梯子,這使得手工收割十分危險(xiǎn)和低效。因此,未來需要對蘋果采摘進(jìn)入機(jī)械化和自動化。機(jī)械采摘實(shí)驗(yàn)在一些地區(qū)已經(jīng)進(jìn)行了假設(shè)模擬收獲,但開發(fā)這一戰(zhàn)略還沒有廣泛。有選擇性的采摘,這是必要的,需要復(fù)雜的機(jī)器人技術(shù)。總之,有必要設(shè)計(jì)一個與人類感知能力相似的智能機(jī)器人。以下這個為實(shí)例,這臺機(jī)器需要檢測水果、計(jì)算水果的位置,然后選擇不破壞果皮或果樹，從而進(jìn)行采摘。
研究水果收獲機(jī)器人發(fā)生在1980年代。河村建夫、Namikawa Fujiura,Ura所言(1984)首次開發(fā)了一個果園機(jī)器人。后來, Rabatel,Pellenc、Journeau Aldon(1987)開發(fā)了一個機(jī)器人。從那時起,他們關(guān)于這方面的知識進(jìn)行了開創(chuàng)性的研究。此外,一些相關(guān)的研究農(nóng)業(yè)機(jī)器人在溫室進(jìn)行了。例如,番茄收獲,黃瓜收獲,櫻桃收獲,草莓收獲。然而,大多數(shù)水果收獲機(jī)器人的文獻(xiàn)目前沒有進(jìn)入生產(chǎn)或銷售。相反,他們?nèi)匀惶幱谘芯堪l(fā)展階段。為此,支持進(jìn)一步的研究和開發(fā)是很重要的,以提高性能和減少這些機(jī)器人的初始安裝費(fèi)用。
基于上述概念,本研究打算開發(fā)和評估競爭低價設(shè)備自動收獲,即,一個蘋果采摘機(jī)器人。首先,一個完整的機(jī)器人包括組件描述的操縱者,效應(yīng)器和基于圖像的視覺伺服控制的系統(tǒng)描述。其次,機(jī)械手的幾何優(yōu)化以獲得準(zhǔn)線性行為并簡化描述的控制策略。第三,氣動驅(qū)動的結(jié)構(gòu)爪設(shè)計(jì)來滿足采摘蘋果的要求?；谶@個設(shè)計(jì),采摘機(jī)器人的自動執(zhí)行部分使用一個應(yīng)用模塊來檢測和采集任務(wù)找到蘋果在樹上,控制系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)械手和效應(yīng)器方法來摘蘋果。研究采摘機(jī)器人,來有效的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室測試和現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)測試的領(lǐng)域執(zhí)行。實(shí)驗(yàn)結(jié)果是本文的重要貢獻(xiàn)。
本文組織如下:例如在第二節(jié)中,機(jī)械手,效應(yīng)器和基于圖像的視覺伺服控制系統(tǒng)。在第三節(jié)中討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示的可行性機(jī)器人系統(tǒng)的提出。最后,在第四節(jié)中總結(jié)對機(jī)器人未來研究的建議。
2 材料和方法
2．1 蘋果采摘機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)
蘋果采摘機(jī)器人的原型主要考慮的是模型設(shè)計(jì)效率和成本效益。它主要由自主車,5自由度機(jī)械手,效應(yīng)器,傳感器、視覺系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。自主研發(fā)水果采摘的機(jī)械結(jié)構(gòu)如圖1所示。
1.移動車輛 2.水果籃子 3.活動帶 4.末端效應(yīng)器 5.采集單元
6. 電動絞盤棒 7.運(yùn)動小手臂 8.大臂 9.運(yùn)動大手臂 10.活動的腰部
11.腰部 12. 升降平臺 13.中心控制系統(tǒng)
圖1 蘋果采摘機(jī)器人的原理圖
2.1.1 自主移動車輛
車輛的移動方式為履帶式移動。氣動泵供應(yīng)電力，電子硬件數(shù)據(jù)采集和控制,機(jī)械手的效應(yīng)器切水果。全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)用于自治導(dǎo)航的移動車輛,其典型的速度1.5m/s。
2.1.2 機(jī)械手
與其他結(jié)構(gòu)相比 ,聯(lián)合結(jié)構(gòu)是有效的三維位置和方向空間。采摘機(jī)器人是一個隨機(jī)的操作空間分布,可能存在很多障礙機(jī)器人。聯(lián)合操縱與自由的多具有任意曲線擬合功能。因此很容易躲開障礙,操作時相應(yīng)的關(guān)節(jié)效應(yīng)器到達(dá)指定的位置。因此,采摘機(jī)器人與五自由度機(jī)械手 (PRRRP)結(jié)構(gòu)安裝在自主移動車輛設(shè)計(jì)。第一個自由度是用于提出整個機(jī)械手。Xo、Xc、Yc為攝像機(jī)坐標(biāo)系的軸。L1,L2,L3為機(jī)器人的腰,大臂和手臂。q1、q2為第三關(guān)節(jié)的腰和手臂。水平垂直。U0為平面坐標(biāo)軸,中心坐標(biāo)xg,yg，投影中心用來協(xié)調(diào)目標(biāo),按照目標(biāo)蘋果的圖像特性的差異來進(jìn)行辨別，要采摘的目標(biāo)就會出現(xiàn)在顯示器上。主要的直臂k1,k2武器的控制參數(shù)Dd，根據(jù)運(yùn)動度的像素單元就會調(diào)整一個合適的角度。交流模擬信號A / D、數(shù)字CCD電荷裝置，D /數(shù)字模擬直流電流。要求自由度GPS全球定位系統(tǒng)目標(biāo)的的顏色,強(qiáng)度、飽和IBVS基于圖像的視覺伺服，PBVS定位視覺伺服PRRRP棱鏡的轉(zhuǎn)動 ，從而進(jìn)行判斷。中間三個自由度的旋轉(zhuǎn),其中,第二個驅(qū)動臂設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)腰部,第三和第四的轉(zhuǎn)動軸移動終端上下操作符。這個自由度允許效應(yīng)器朝任意方向移動。最后,手臂的靈活用于伸長, 機(jī)器人控制命令會根據(jù)實(shí)測值的誤差達(dá)到目標(biāo)位置,從而實(shí)現(xiàn)蘋果的采摘。上面的討論表明,五自由度機(jī)械手的設(shè)計(jì)應(yīng)足以執(zhí)行蘋果采摘的操作。機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)如圖2所示。機(jī)械手的升降是通過升降平臺來進(jìn)行的,能夠應(yīng)付特殊情況下蘋果的采摘。旋轉(zhuǎn)接頭和靈活的關(guān)節(jié)是由伺服電機(jī)驅(qū)動的。機(jī)器人機(jī)械手的運(yùn)動參數(shù)和機(jī)械結(jié)構(gòu)如表一所示。
圖2 機(jī)械手的照片
2.1.3 實(shí)測值的誤差
效應(yīng)器機(jī)制是由生物學(xué)特性來操作目標(biāo)對象的。蘋果采摘機(jī)器人的操作對象主要是像蘋果一樣的球形。匙形效應(yīng)器(圖3所示)根據(jù)球面生物學(xué)特性而設(shè)計(jì)的水果,通過切斷莖來實(shí)現(xiàn)的。
圖3 末端效應(yīng)器的圖片
效應(yīng)器包含以下部分:鉗子用于掌握水果，電動切割裝置將蘋果從枝椏上切斷。效應(yīng)器的打開和關(guān)閉是由一些適合快速行動的氣動設(shè)備,快速響應(yīng)特征效應(yīng)器的開關(guān)控制。轉(zhuǎn)移模式實(shí)現(xiàn)能量傳遞的動力是使用壓縮氣體壓力傳輸。蘋果根莖是安裝在夾具機(jī)制的電動刀切斷的。蘋果被抓住時,電源通過直流電使得爪刀旋轉(zhuǎn),切斷效應(yīng)器感應(yīng)到的目標(biāo)。
2.2 傳感器
非結(jié)構(gòu)性和不確定的操作特性，個體差異和隨機(jī)的操作對象的不同,使得蘋果采摘機(jī)器人應(yīng)該足夠應(yīng)對復(fù)雜的環(huán)境。在水果夾緊過程中,水果的生物學(xué)特性,包括果皮的薄和脆弱需要效應(yīng)器的高度掌控。它要求傳感器來控制高精度的把握力。此外,手臂的旋轉(zhuǎn),目標(biāo)的位置和準(zhǔn)確捕獲還需要經(jīng)過傳感器來檢測和定位。此外,為了避免損壞設(shè)備,導(dǎo)致受傷,未能確定水果、避免手臂的碰撞也需要傳感器有效的感知操作環(huán)境。
2.2.1 效應(yīng)器上的傳感器
傳感器的上的效應(yīng)器,包括攝像頭傳感器、位置傳感器、碰撞傳感器和壓力傳感器。如圖4所示。視覺傳感器,它使用高分辨率的電荷耦合裝置(CCD)攝像機(jī)，采集系統(tǒng)通過串行總線(USB)接口的視頻窗口捕獲技術(shù)形成圖像, 在完成圖像采集、水果搜索和認(rèn)可扮演一個重要角色。獲得廣泛應(yīng)用。視覺傳感器的位置是在一個眼手并用的模式。在圖4中可以看出的兩對紅外雙光電位置傳感器光電電池。此外, 傳感器的開關(guān)位置通常是用來限制安裝在手臂上的電切刀。手臂開始減速時,效應(yīng)器通過視覺傳感器上傳來的采摘對象的圖像。手臂停了下來,鉗子夾水果當(dāng)蓄電池的兩雙都是模糊的。在這一點(diǎn)上,壓力和碰撞傳感器采用力敏感電阻。當(dāng)壓力爪感到一定的壓力傳感器,電動切割器旋轉(zhuǎn)和切斷花梗。開關(guān)位置傳感器便會操作電切刀停止工作。碰撞傳感器用于采摘過程中躲避障礙物。模擬信號來自力敏感電阻和紅外線光電管，在工業(yè)計(jì)算機(jī)與數(shù)據(jù)采集模塊通常是不相容的。因此,他們之間需要調(diào)制傳輸之前數(shù)據(jù)采集模擬信號。圖5顯示了傳感器信號調(diào)制電路。
圖4 末端傳感器的布局
圖5 傳感器信號的調(diào)制電路
2.2.2 傳感器為避免操作的碰撞
控制旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的角度和位置用來控制關(guān)節(jié)的靈活度?；魻杺鞲衅靼惭b在腰的轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié),主要負(fù)責(zé)小手臂關(guān)節(jié)的兩端。在工作環(huán)境中,小手臂的運(yùn)動空間大。其中位置傳感器，壓力傳感器，圖像傳感器，碰撞傳感器圖，效應(yīng)器的傳感器。圖5 為信號調(diào)制電路。
2.3 視覺系統(tǒng)
蘋果采摘機(jī)器人視覺系統(tǒng)的關(guān)鍵成分是公認(rèn)的蘋果圖像處理方法。它影響機(jī)器人的可靠性和直接決定的能力,快速、準(zhǔn)確進(jìn)行水果識別。然而,在早期的研究中,存在一些尚未解決的問題，低準(zhǔn)確率和時間消耗等在一定程度上限制了蘋果采摘機(jī)器人在自然環(huán)境中的實(shí)時和多任務(wù)處理能力。
為了克服這些缺點(diǎn),運(yùn)用識別視覺系統(tǒng)組成的彩色CCD相機(jī)自動獲取原始的蘋果圖像和一個工業(yè)計(jì)算機(jī)處理圖像識別定位水果。因?yàn)楦皇刻O果在中國是最受歡迎的,我們研究集中這種多樣性。識別和定位過程如下。
首先,由于自然環(huán)境的形象采集設(shè)備使用,原始的未經(jīng)加工的蘋果圖像不可避免的包含噪聲,影響其質(zhì)量。一個向量中值濾波器應(yīng)用于圖像增強(qiáng)預(yù)處理。它不僅可以有效地去除噪聲突顯出蘋果果實(shí)的前景,也能保持良好的圖像邊緣。
其次,大多數(shù)的蘋果采摘在自然圖像條件下通常包括樹枝和樹葉讓問題變得更加復(fù)雜。只通過傳統(tǒng)的形象分割算法,很難達(dá)到預(yù)期的效果?；陬伾狈綀D色調(diào)的統(tǒng)計(jì),強(qiáng)度飽和模型,圖像分割算法用來開發(fā)雙閾值和區(qū)域增長，從復(fù)雜的背景識別蘋果果實(shí)。色度組件是適用于提取輕色調(diào)的蘋果,這避免了不同的照明水平對圖像的影響。這種算法簡單,所需的處理時間簡短。
蘋果提取通過不同的特征來確定空間位置,并提供手臂相應(yīng)的運(yùn)動參數(shù)。對于顏色特征提取,色度組件色調(diào)和飽和度,通常與顏色特征提取識別不同。然而,在我們的研究中,蘋果果實(shí)、樹枝和葉有特定形狀,及其不同的形狀是巨大的。因此,蘋果的形狀特性對于對象識別是非常重要。形狀特征的選擇規(guī)則基于旋轉(zhuǎn)不變性和規(guī)模。考慮到蘋果果實(shí)圖像的特點(diǎn),圓形的方差,方差橢圓,圓周邊比率和正方形區(qū)域是用來描述蘋果的形狀特征輪廓。這四個特征向量與形狀特征提取。對應(yīng)的特征值的計(jì)算后,他們作為每個樣本的特征向量,用于訓(xùn)練和分類。
最后,基于支持向量的分類算法并建立了辨識蘋果方法。仿真和實(shí)驗(yàn)表明, 基于蘋果的顏色特征和形狀特征，支持向量機(jī)方法和徑向基函數(shù)(RBF)的內(nèi)核是對于蘋果被發(fā)現(xiàn)最好的認(rèn)可。
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，每公頃需幾百個工時，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。可以預(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， 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、 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，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，每公頃需要幾百個工時，占果園生產(chǎn)過程中用工量的 50%左右，費(fèi)時費(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)?；a(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，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 B<1.5d，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 <=1587.5 mm0 （9）以節(jié)距計(jì)的初定中心距 a p0 a =a /p50p0 （10）鏈條節(jié)數(shù) L p L p= (4-13)ppakz0043/21）（ 128 節(jié) k 取為 0.025。 （11）鏈條長度 L L=L p/10004.03 mp （12）計(jì)算中心距 a c 當(dāng) z =z =z 時， a =p/2（L -z）1600 mm12p （13）實(shí)際中心距 a a=a -a=1596.81596.3 mmc 一般 a=（0.0020.004）a =3.26.4 mmc 垂度 f =（0.010.020a =1632 mmp （14）鏈條速度 V=z n 3p/600000.23 mm （15）有效圓周力 F =1000P/v37434 N (4-14)c （16）在軸上的力 水平傳動 F=(1.151.2)F K 4305044920 NtA 4.5 鏈輪計(jì)算 滾子鏈鏈輪齒槽形狀，如表 4-2 所示： 表 4-2 滾子鏈鏈輪鏈輪齒槽形狀(mm) 計(jì) 算 公 式 名稱 符號 最小齒槽形狀 最大齒槽形狀 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 齒側(cè)圓弧半徑 滾子定位半徑 滾子定位角 eri 62.94 9.09 116.67 130.896 9.27 136.67 滾子鏈鏈輪主要尺寸如下： （1）分度圓直徑 d =274 mm (4-15) )180(sinzpd （2）齒頂圓直徑 a 286 mm (4-16)1min)6.(dzpa 296 mmx25.1d （3）齒根圓直徑 fd 256 mm (4-17)1f （4）齒高 ah 7 mm (4-18))(5.01mindpha 12 mm (4-19)z/8.62.x （5）確定的最大軸凸緣直徑 gd 246 mm (4-20)76.04.18cot2hzp -鏈板高度，取為 25 mm。2h 滾子鏈鏈輪軸向齒廓尺寸如表 4-3 所示： 表 4-3 滾子鏈鏈輪軸向齒廓尺寸（mm） 名 稱 符 號 計(jì) 算 結(jié) 果 齒寬 齒側(cè)倒角 齒側(cè)半徑 齒全寬 內(nèi)節(jié)內(nèi)寬 排數(shù) 1fb公 稱a公 稱xrfn1b19 4.1275 31.75 19 見教材機(jī)械設(shè)計(jì)表 9-1，取為.20 1 4.6 直齒圓錐齒輪計(jì)算 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 圖 4-2 錐齒輪尺寸圖 已知：兩個錐齒輪轉(zhuǎn)數(shù)均為 60 r/min，即 n =n =60 r/min。56 （1）齒形角 、齒頂高系數(shù) 、頂系系數(shù) c 、螺旋角 *ah* 齒形角 =20 齒頂高系數(shù) =1 頂系系數(shù) c =0.2 螺旋角 =0 （2）大端端面模數(shù) m 直齒錐齒輪所傳遞的轉(zhuǎn)矩 = = Nmm (4-21)nPT 510.96053.1.96108 材料選擇兩齒輪材料為 45 號鋼調(diào)質(zhì)，取為 7 級精度，初取 m=5 mm。 （3）設(shè)計(jì)計(jì)算 m 1）由設(shè)計(jì)計(jì)算公式可得 (4-22)3251).01( 4FRSaFuzYKT m-模數(shù) K-載荷系數(shù) T-轉(zhuǎn)矩 Y -齒形系數(shù) Y -應(yīng)力矯正系數(shù) -齒形系數(shù)FaSaR -小齒輪齒數(shù) u-傳動比 -彎曲疲勞極限5z （4）確定各個參數(shù)計(jì)算值 彎曲疲勞強(qiáng)度系數(shù) K =K =0.95。1FN2 齒輪的彎曲疲勞極限取為 380MPa，取彎曲疲勞安全系數(shù)為 S=1.2，由式 ，SKFNF 可得 =300 MPa。F K=K K K KVA K -動載系數(shù) K -使用系數(shù) K -齒間載荷分配系數(shù) K -齒向載荷分布系數(shù)AFF 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 取 K =1.5。A 由低一級精度的精度線及 ，得 K =1。mvV 齒間載荷分配系數(shù) K =K =1，齒向載荷分配系數(shù) K =K =1.5K 。FHFHbe 其中 K -軸承系數(shù)，取為 1.25，K =K =1.5K =11.875。beH FHbe K=K K K K =2.815，齒寬系數(shù) =1/41/3 ，取 =1/3。VAFRR 由 29，=45，可知 z =41。65z 15vcos/26cs/z 齒形系數(shù) Y =2.4，應(yīng)力矯正系數(shù) Y =1.37。FaSa 故由 5.52mm，由 GB/T12368-1990 標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)表，可知3251).01( 4FRFauzTm m=6 （5）齒數(shù)比 u u=n /n =60 r/min / 60 r/min=1 (4-23)56 （6）齒數(shù) z 通常 z =1630 。不產(chǎn)生根切的齒數(shù) z =2 cos/sin 41 齒。初步選取最小齒數(shù)為5 min*ah2 29。當(dāng)分度圓確定以后，再選取最小齒數(shù)。 （7）變位系數(shù) x 、x 12 x =0，x =0。12 （8）節(jié)錐角 = =45 =90- =45 (4-24)1cosinu21 （9）分度直徑 d d =mz =174 mm d =mz =174 mm56 （10）錐距 R R= = 123 mm (4-25)15cos2d26 （11）齒寬系數(shù) R =1/41/3，取 =1/3。R （12）齒寬 b b= R=41 mm，b 不大于 10 m，即 bS=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.