茶樹重修剪機(jī)的機(jī)械設(shè)計(jì)（含CAD圖紙和文檔）

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前言茶樹修剪是人為地抑制頂端主枝生長優(yōu)勢的措施，可刺激著生部位較低的芽萌發(fā)新技，增強(qiáng)樹勢，培養(yǎng)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)樹冠。茶樹修剪方法主要有幼齡茶樹的定形修剪、成齡茶樹的輕修剪與深修剪，衰老茶樹的重修剪及臺刈等。成齡茶樹經(jīng)多年采摘和輕修剪后，采樹冠摘面上會(huì)形成密集而細(xì)弱的分枝，這就是常說的“雞爪枝”， 這時(shí)，茶樹新梢育芽能力減弱，生長乏力，茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)下降，為更新樹冠采摘面，就得采用深修剪技術(shù)，剪去密集細(xì)弱的雞爪枝層，使茶樹重新抽發(fā)新枝，提高育芽能力，延長茶樹高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)年限。一緒論 深修剪通常剪去冠面1015cm枝梢，目前茶樹的深修剪工作一般用雙人抬修剪機(jī)來實(shí)施，但雙人抬修剪機(jī)比較笨重，且工作效率低。重修剪的對象則是半衰老和未老先衰的茶樹。這種茶樹，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)。重修剪茶樹一般在離地3040cm處修剪樹干。臺刈則是比重修剪更為徹底的改造樹冠的修剪技術(shù)，其對象是嚴(yán)重衰老的茶樹，但目的與重修剪相同；茶樹臺刈后，從根頸部抽發(fā)的新枝能重新形成樹冠。重修剪及臺刈由于修剪的茶樹枝干一般較粗，現(xiàn)有的茶樹修剪機(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茶樹生長是十分不利的。二國內(nèi)外同類研究概況目前，國內(nèi)科研人員對茶樹的修剪研究多集中于茶樹的輕修剪、中修剪機(jī)械研制及應(yīng)用上，而在專門用于老茶樹或未老先衰茶樹的重修剪機(jī)械的研究與應(yīng)用上，還基本處于空白狀態(tài)。1、修剪機(jī)的研制由于我國種茶歷史悠久，種植地域廣泛，迫切需要機(jī)械修剪器具來代替手工修剪，因此國內(nèi)在茶樹修剪機(jī)具的研制上，已取得了很大進(jìn)步，國內(nèi)已有多家單位生產(chǎn)出了多款茶樹修剪機(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：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，對茶作物無污染等優(yōu)點(diǎn)。浙江省生產(chǎn)的PSM110型茶樹修剪機(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)，通過一級齒輪減速，動(dòng)力傳到偏心機(jī)構(gòu)，偏心機(jī)構(gòu)上有偏心方向?yàn)?80的雙凸臺，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)。國外如日產(chǎn)的7-750型單人修剪機(jī)配日本單缸二沖程1.03(1.4馬力)汽油機(jī)，采用平刀片往復(fù)式切割，切割幅寬750。具有以下特點(diǎn)：重量輕、方便于單人操作，平形、弧形樹冠均可使用，適應(yīng)性很好；發(fā)動(dòng)機(jī)性能好，操作簡便，機(jī)身上設(shè)有停車按鈕及汽油機(jī)調(diào)速控制手柄，刀片動(dòng)、停、快、慢控制十分方便。目前，國內(nèi)外對茶樹的輕、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1037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。通過以上研究，過婉珍等人認(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)專用重修剪機(jī)，以滿足用戶需要。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)的覃松林研究分析了單、雙人茶樹修剪機(jī)使用時(shí)應(yīng)該注意的問題，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對茶樹重修剪機(jī)的研究 通過以上科技人員的研究結(jié)果可以看出，茶樹修剪機(jī)無論是單人型還是雙人型，都難以承擔(dān)起老茶樹的重修剪任務(wù)，這迫切需要國內(nèi)的科技工作者研究開發(fā)出一種專門用于老茶樹的重修剪機(jī)械。綜觀國內(nèi)外，目前對老茶樹重修剪方面的研究很少，而且研究領(lǐng)域也僅僅側(cè)重于重修剪工作對茶樹的影響及效應(yīng)分析，對重修剪機(jī)械的開發(fā)和研制以及應(yīng)用基本上還處于空白狀態(tài)，本課題的開展將打破該領(lǐng)域的空白局面，屬國內(nèi)首創(chuàng)。第三章 設(shè)計(jì)任務(wù) （一） 茶樹修剪是人為地抑制頂端主枝生長優(yōu)勢的措施，可刺激著生部位較低的芽萌發(fā)新技，增強(qiáng)樹勢，培養(yǎng)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)樹冠。茶樹修剪方法主要有幼齡茶樹的定形修剪、成齡茶樹的輕修剪與深修剪，衰老茶樹的重修剪及臺刈等。 （二）、主要技術(shù)指標(biāo)：1）刀具使用壽命：720h左右；2）修剪樹高：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； （四）、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，我們擬定了整臺機(jī)器的示意圖 （五）、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)說明畫出總裝圖4.根據(jù)計(jì)算結(jié)果及總裝圖，畫出各個(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，其次還應(yīng)滿足工作可靠、傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)簡單、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： 方案二： 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=1500r/min; 2、汽油機(jī)的選擇計(jì)算：（如圖）T=FR=200N0.06m=12N.m 選擇2E60C型汽油機(jī)，立軸，水冷，P=7.4KW n=2500r/min,T=53N.m三.帶的設(shè)計(jì)1.確定計(jì)算功率 工 況 KA空、輕載起動(dòng)重載起動(dòng)每天工作小時(shí)數(shù)/h1616載荷變動(dòng)微小液體攪拌機(jī)，通風(fēng)機(jī)，和鼓風(fēng)機(jī)（7.5kW）、離心式水泵和壓縮機(jī)、輕型輸送機(jī)1.01.11.21.11.21.3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1.11.21.31.21.31.4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)1.21.31.41.41.51.4載荷變動(dòng)很大破碎機(jī)（旋轉(zhuǎn)式。顎式等）、磨碎機(jī)（球磨、棒磨、管磨）1.31.41.51.51.61.8 表8.21 工作情況系數(shù)KA由表8.21查得=1.1 由式（8.12）得=1.17.4KW=8.14KW2. 選擇普通V帶型號 根據(jù)=8.14KW =2500r/min 由圖8.12選用B型普通V帶3. 確定帶輪直徑 根據(jù)表8.6和圖8.12選取=140mm 且=140mm125mm 大帶輪直徑為 =/=2500/1500140=233mm按表8.3選取標(biāo)準(zhǔn)植236mm,則實(shí)際傳動(dòng)比I,從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速分別為 i=/=236/140=1.69 =/i=2500/1.69=1479r/min 從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速誤差為 （1479-1500）/1500100%=-1.4%在5%以內(nèi)，為允許值4.驗(yàn)算帶速VV=/601000=18m/s在5-25m/s的范圍內(nèi)。5.確定帶的基準(zhǔn)長度和實(shí)際中心距a 按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求初定中心距 0.7(+)a2(+) 263a 7.確定V帶根數(shù)Z 由式(8.18)得Z/ 根據(jù)=140mm ，=2500r/min 查表8.10用內(nèi)插法得 =3.8KW 由式(8.11)得功率增量為 = 由表8.18查得=2.6494 根據(jù)傳動(dòng)比i=1.69 查表8.19得=1.1202 則=2.64942500（1-）=0.7KW 由表8.4查得帶長度修正系數(shù)=0.92 由表8.11查得包角系數(shù)=0.99 得普通V帶的根數(shù)為 Z=8.14/(3.8+0.7)0.920.99=1.98 圓整后得Z=2跟 8.求初拉力及帶輪軸上的壓力 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 = = =227.5N 由式(8.20)可得作用在軸上的壓力 =2Z =22272 =904N 9. 設(shè)計(jì)結(jié)果 選擇.2跟B-4000GB1171-89V帶 , 中心距a=505mm ,帶輪直徑=140mm , =236mm ,軸上壓力=904N帶設(shè)計(jì) 主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速1500r/min,從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速1500r/min1 確定計(jì)算功率 工 況 KA空、輕載起動(dòng)重載起動(dòng)每天工作小時(shí)數(shù)/h1616載荷變動(dòng)微小液體攪拌機(jī)，通風(fēng)機(jī)，和鼓風(fēng)機(jī)（7.5kW）、離心式水泵和壓縮機(jī)、輕型輸送機(jī)1.01.11.21.11.21.3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1.11.21.31.21.31.4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)1.21.31.41.41.51.4載荷變動(dòng)很大破碎機(jī)（旋轉(zhuǎn)式。顎式等）、磨碎機(jī)（球磨、棒磨、管磨）1.31.41.51.51.61.8 表8.21 工作情況系數(shù)KA由表8.21查得=1.1 ，由式（8.12）得1.17=7.7KW2. 選擇普通V帶型號根據(jù)=7.7KW 由圖8.12選用B型普通V帶3. 確定帶輪基準(zhǔn)直徑 根據(jù)表8.6和圖8.12選取=125mm ,且為B型V帶最小直徑大帶輪直徑為： =125=125mm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： 從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速誤差率為： 100%=0 在5%以內(nèi)，為允許值。4. 驗(yàn)算帶速V 在5-25m/s范圍內(nèi)5. 確定帶的基準(zhǔn)長度和實(shí)際中心距a 按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求初定中心距 0.07（）() 175500取=200mm由式(8.15)得 =792.5mm由表8.4選取基準(zhǔn)長度=800mm a = =6. 校驗(yàn)小帶輪包角由式(8.17)得 =7. 確定V帶根數(shù)Z 根據(jù)=125mm =1500r/min ,查表8.10用內(nèi)插法得 由式(8.11)得功率增量為 由表(8.18)查得 根據(jù)傳動(dòng)i=1 ，查表8.19得=1則 =0 由表8.4查得帶長度修正系數(shù) ，由圖8.11查得包角系數(shù) 得普通V帶根數(shù) 圓整得Z=28. 求初拉力及帶論軸上的壓力由表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： =284N由式(8.20)可得作用在軸上的壓力為： =1136N9. 計(jì)算結(jié)果 選用2根B-GB1171-89V帶，中心距a=200mm ,帶輪直徑 ，軸上壓力四軸的設(shè)計(jì) （一）.軸的計(jì)算 1. 選擇軸的材料 ，確定許用應(yīng)力 因我們設(shè)計(jì)的軸對材料無特殊要求，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 ，再由表13.2查得許用彎曲應(yīng)力2. 按扭強(qiáng)度估算軸徑根據(jù)表13.1得 ,又由式(13.2)得 因最小軸徑處有鍵槽存在，故將估算增大3%5%取為19.1mm21.1mm由設(shè)計(jì)手冊查得標(biāo)準(zhǔn)直徑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 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊公式 取h=2.5mm 初選軸承6307的直徑根據(jù)軸承的內(nèi)徑?jīng)Q定取為的直徑也是根據(jù)軸承來定 取為b.確定各軸段長 根據(jù)汽油機(jī)高度及整機(jī)結(jié)構(gòu)，軸的總長為520mm 軸段的長度可以根據(jù)所選帶輪寬螺母厚度及安裝結(jié)構(gòu)確定為125mm 軸段的長度根據(jù)軸承座端面和帶輪的距離確定為26mm 軸段的長度軸承寬得21mm 軸段用裝刀片，可根據(jù)刀片的厚度，螺母和墊片的厚度確定軸長為50mm軸段的長也為軸承寬21mm 軸段的長和軸段的一樣為26mm 最后留下的長度就為軸段的長（二）.軸的校驗(yàn) 以B為基點(diǎn) ， 在以C點(diǎn)為基點(diǎn)： 查表13.1得，滿足，故軸的設(shè)計(jì)滿足要求。 (三).軸承的選擇 應(yīng) 所以只要邊的軸承可用即可 初選軸承6307 GB/T276-1994 按文獻(xiàn)8-23，基本額定功率為 軸的預(yù)期壽命取為 查表得 故6307滾動(dòng)軸承滿足要求(四). 鍵的選用根據(jù)結(jié)構(gòu)選用10110 普通A型平鍵軸的設(shè)計(jì) （一）.軸的計(jì)算 4. 選擇軸的材料 ，確定許用應(yīng)力 因我們設(shè)計(jì)的軸對材料無特殊要求，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 ，再由表13.2查得許用彎曲應(yīng)力5. 按扭強(qiáng)度估算軸徑根據(jù)表13.1得 ,又由式(13.2)得 因最小軸徑處有鍵槽存在，故將估算增大3%5%取為18.820.06mm由設(shè)計(jì)手冊查得標(biāo)準(zhǔn)直徑6. 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 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊公式 取h=2.5mm 初選軸承6307的直徑根據(jù)軸承的內(nèi)徑?jīng)Q定取為的直徑也是根據(jù)軸承來定 取為b.確定各軸段長 根據(jù)汽油機(jī)高度及整機(jī)結(jié)構(gòu)，軸的總長為470mm 軸段的長度可以根據(jù)所選帶輪寬螺母厚度及安裝結(jié)構(gòu)確定為66mm 軸段的長度根據(jù)軸承座端面和帶輪的距離確定為27mm 軸段的長度軸承寬得21mm 軸段用裝刀片，可根據(jù)刀片的厚度，螺母和墊片的厚度確定軸長為50mm軸段的長也為軸承寬21mm 軸段根據(jù)軸承座端面和帶輪的距離確定為26mm 最后留下的長度就為軸段的長 (二).軸的校驗(yàn) 以B點(diǎn)為基點(diǎn)： 在以C點(diǎn)為基點(diǎn)： 查表13.1得，滿足，故軸的設(shè)計(jì)滿足要求。 （三）.軸承的選擇 應(yīng) 所以只要邊的軸承可用即可 初選軸承6307 GB/T276-1994 按文獻(xiàn)8-23，基本額定功率為 軸的預(yù)期壽命取為 查表得 故6307滾動(dòng)軸承滿足要求 （四）.鍵的選用 根據(jù)結(jié)構(gòu)選擇1056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)采用用圓盤形的刀盤，兩邊有裝有兩個(gè)對稱的刀片，刀片示意圖入圖所視： 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W18Cr4VW18Cr4V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。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；回火溫度心 得 體 會(huì)經(jīng)過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)過程中，我們遇到了許許多多的問題，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)，由于一開始對結(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，在完全沒老師的指導(dǎo)下，我們進(jìn)一步對結(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，但是對我來說，收獲卻是很大的，俗話說的好“學(xué)到用時(shí)方狠少”，以前，我們只知道學(xué)知識，但是對知識的吸收和利用并不多，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我們再次溫習(xí)了以前學(xué)過的知識，并聯(lián)系起來，運(yùn)用在自己的設(shè)計(jì)中。同時(shí)也對知識有了進(jìn)一步的鞏固，不僅讓我們對茶樹的生長和修剪有了進(jìn)以步的了解，而且也讓我們對office軟件，和計(jì)算機(jī)繪圖軟件AutoCAD等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，吳宗澤，機(jī)械工業(yè)出版社，2003年112互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)，陳于萍，機(jī)械工業(yè)出版社，2003年103機(jī)械制圖李澄，吳天生，聞百橋，高等教育出版社，1997年74機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。陳立德，高等教育出版社2000年85機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，聯(lián)合編寫化學(xué)工業(yè)出版社，1981年16工程力學(xué)，張定華 ，高等教育出版社， 2000年8第23頁 共21頁第一章 設(shè)計(jì)任務(wù) （一） 茶樹修剪是人為地抑制頂端主枝生長優(yōu)勢的措施，可刺激著生部位較低的芽萌發(fā)新技，增強(qiáng)樹勢，培養(yǎng)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)樹冠。茶樹修剪方法主要有幼齡茶樹的定形修剪、成齡茶樹的輕修剪與深修剪，衰老茶樹的重修剪及臺刈等。 （二）、主要技術(shù)指標(biāo)：1）修剪樹高：250mm；2）修剪幅寬：666mm；3）工作效率：最高0.24hm2/h；4）切口平整度：平均80； （三）、主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 1）效率是人工的25倍 2）與人工相比，修剪1 h m2可以節(jié)省1500元費(fèi)用。 （四）、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，我們決定采用帶傳動(dòng)，傳動(dòng)示意圖 （五）、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)說明畫出總裝圖4.根據(jù)計(jì)算結(jié)果及總裝圖，畫出各個(gè)零件圖尊敬的領(lǐng)導(dǎo)和老師：首先，非常感謝你們在白忙之中來給我進(jìn)行畢業(yè)答辯！由于本人的能力有限，做得比較倉促，所以有很多做得不足甚至不對的地方，希望老師能夠批評指正，本人將不勝感激。我的課題是茶樹修剪機(jī)，通過科技人員的研究結(jié)果可以看出，茶樹修剪 機(jī)無論是單人型還是雙人型，都難以承擔(dān)起老茶樹的重修剪任務(wù)，這迫切需要國內(nèi)的科技工作者研究開發(fā)出一種專門用于老茶樹的重修剪機(jī)械。綜觀國內(nèi)外，目前對老茶樹重修剪方面的研究很少，而且研究領(lǐng)域也僅僅側(cè)重于重修剪工作對茶樹的影響及效應(yīng)分析，對重修剪機(jī)械的開發(fā)和研制以及應(yīng)用基本上還處于空白狀態(tài)。因此，對茶樹重修剪機(jī)的研究具有十分重要的意義，對我國茶葉生產(chǎn)具有巨大的推動(dòng)作用。茶樹修剪機(jī)由機(jī)架、汽油機(jī)、帶輪、V帶、軸、刀片等零部件組成。根據(jù)課題的內(nèi)容了解設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確設(shè)計(jì)要求、工作條件、設(shè)計(jì)內(nèi)容的步驟，并通過查閱有關(guān)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)并進(jìn)行其它修剪機(jī)的參考，了解其對象的性能、結(jié)構(gòu)及工藝性等。我在說明書中對V帶的設(shè)計(jì)計(jì)算、汽油機(jī)的選擇、傳動(dòng)比的分配等都作出了詳細(xì)的說明。以達(dá)到茶樹修剪機(jī)其結(jié)構(gòu)簡單，便于維護(hù)，能耗小，使用方便，修剪效率高等特點(diǎn)。本課題所研究的機(jī)器是用與茶樹的修剪，且重點(diǎn)用于老茶樹的重修剪和深修剪。本機(jī)器的結(jié)構(gòu)采用帶輪傳動(dòng)，并在底盤裝有4把對稱的刀片，可以很好的對茶樹進(jìn)行剪切。這樣，修剪出來的茶樹的枝頭比較平整，對產(chǎn)量有很大的幫助，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 我的設(shè)計(jì)主要包括傳動(dòng)路線的擬定，汽油機(jī)的選擇，帶及帶輪的設(shè)計(jì)，軸的設(shè)計(jì)，軸承，軸承座及鍵的選擇和刀片結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。在擬定傳動(dòng)路線的時(shí)候，我考慮了多種傳動(dòng)方式。剛開始我采用了減速器：汽油機(jī)減速器帶輪刀片軸。后來由于考慮到機(jī)器的傳動(dòng)精度要求以及成本，操作和機(jī)器重量等方面的因素，最終還是排除這個(gè)方案。經(jīng)過反復(fù)考慮，最后決定采用的傳動(dòng)方案是直接用帶輪減速到所要求的轉(zhuǎn)速：汽油機(jī)帶輪刀片軸。我對汽油機(jī)的選擇是根據(jù)且削力，切削最大半徑和刀片轉(zhuǎn)速等參數(shù)來選擇的。我選擇了2E60C型汽油機(jī)，特點(diǎn)是立軸，水冷，主要參數(shù)是P=7.4KW,n=2500r/min,T=53N.m. 在進(jìn)行帶及帶輪設(shè)計(jì)的時(shí)候，我進(jìn)行了以下步驟：1確定計(jì)算功率PC；2選擇普通V帶型號；3確定帶輪直徑dd1,dd2;4驗(yàn)算帶速V；5確定帶的基準(zhǔn)長度和實(shí)際中心距a；6校驗(yàn)小帶輪包角；7確定V帶根數(shù)Z；8求初拉力及帶輪軸上的壓力FQ；9設(shè)計(jì)結(jié)果。通過1選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力；2按彎扭強(qiáng)度估算軸頸；3設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)并繪制結(jié)構(gòu)草圖；4按彎扭合成校驗(yàn)軸徑；5繪制軸的零件圖等步驟完成了軸的設(shè)計(jì)。接下來我對刀片進(jìn)行了設(shè)計(jì)。在刀片的設(shè)計(jì)上我采用了二刃刀片，刀片做成月牙型，切割時(shí)刀片與w型的機(jī)頭進(jìn)行配合達(dá)到剪刀式的效果來完成。 這些主要的部件設(shè)計(jì)好后，就剩下一些小的零件需要選擇，比如軸承，軸承座和鍵的選擇等。軸承是根據(jù)求當(dāng)量動(dòng)載荷p，計(jì)算所需的徑向額定載荷值和選擇軸承型號這幾個(gè)步驟來選的，最終四根軸我都是用的6307型號的軸承。鍵的選擇稍微簡單一點(diǎn)，它是根據(jù)鍵所在位置的軸徑大小，長度及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來選擇合適的鍵。軸承座是根據(jù)已經(jīng)選擇好的軸承和已經(jīng)設(shè)計(jì)好的軸來選擇的 本機(jī)的工作原理是汽油機(jī)提供動(dòng)力，經(jīng)過待和帶輪的傳動(dòng)使刀片旋轉(zhuǎn)。在刀片與w型機(jī)頭的配合中，形成剪刀式的效果，把樹枝剪斷。采用這樣的結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)就是在剪切時(shí)，可以較好的固定樹枝，不會(huì)產(chǎn)生折斷，使修剪樹枝的平面較整齊。 為期兩個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)基本結(jié)束了，回顧整個(gè)過程我覺得收益匪淺。畢業(yè)設(shè)計(jì)作為學(xué)完機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)的全部課程后的綜合能力的檢驗(yàn)，是職業(yè)教育的最后環(huán)節(jié)，也是重要教學(xué)環(huán)節(jié)。它使理論與實(shí)踐更加接近，使自己能夠綜合運(yùn)用大學(xué)階段所學(xué)的各門課程的知識，加深了理論知識的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的感性認(rèn)識。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)所涉及的內(nèi)容包括：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，互換性，機(jī)械制圖等相關(guān)的多門課程。總的來說，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我在基本理論知識的綜合運(yùn)用以及正確解決實(shí)際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了獨(dú)立思考問題，解決問題和創(chuàng)新的能力，為以后的工作打下了較好的基礎(chǔ)。 再次表示我對老師們的感謝，希望老師們對我的設(shè)計(jì)多批評，多提意見！ 祝老師們工作順利，身體健康，合家歡樂！ 謝謝！ 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告課題名稱： 茶樹重修剪機(jī)的開發(fā)研究 專 業(yè)： 班 級： 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 年 月 日1、課題研究的現(xiàn)狀和意義 本課題即針對成齡茶樹的深修剪、衰老茶樹的重修剪或臺刈面臨的問題及現(xiàn)有修剪設(shè)備的不足，研究出一種全新的茶樹重修剪設(shè)備，將徹底解決老茶樹重修剪困難的問題。 茶樹修剪是人為地抑制頂端主枝生長優(yōu)勢的措施，可刺激著生部位較低的芽萌發(fā)新技，增強(qiáng)樹勢，培養(yǎng)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)樹冠。成齡茶樹經(jīng)多年采摘和輕修剪后，采樹冠摘面上會(huì)形成密集而細(xì)弱的分枝，這就是常說的“雞爪枝”， 這時(shí)，茶樹新梢育芽能力減弱，生長乏力，茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)下降，為更新樹冠采摘面，就得采用深修剪技術(shù)，剪去密集細(xì)弱的雞爪枝層，使茶樹重新抽發(fā)新枝，提高育芽能力，延長茶樹高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)年限。深修剪通常剪去冠面1015cm枝梢，目前茶樹的深修剪工作一般用雙人抬修剪機(jī)來實(shí)施，但雙人抬修剪機(jī)比較笨重，且工作效率低。 重修剪的對象則是半衰老和未老先衰的茶樹。這種茶樹，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)。重修剪茶樹一般在離地3040cm處修剪樹干。臺刈則是比重修剪更為徹底的改造樹冠的修剪技術(shù)，其對象是嚴(yán)重衰老的茶樹，但目的與重修剪相同；茶樹臺刈后，從根頸部抽發(fā)的新枝能重新形成樹冠。重修剪及臺刈由于修剪的茶樹枝干一般較粗，現(xiàn)有的茶樹修剪機(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茶樹生長是十分不利的。 我們的研究將全面提高種茶領(lǐng)域修剪環(huán)節(jié)的機(jī)械化、自動(dòng)化水平，并取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。2、課題要解決的問題或研究的基本內(nèi)容本課題主要研究開發(fā)一種適宜于深修剪和重修剪老茶樹的新型修剪設(shè)備，對修剪機(jī)所用刀片的材料、結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，使機(jī)器能夠用較小的切割動(dòng)力就能切割較粗的茶樹干，在保證切口平整的同時(shí)，幾乎不會(huì)出現(xiàn)露剪現(xiàn)象；同時(shí)使得這種設(shè)備具備自調(diào)整適應(yīng)性，能夠適用于山區(qū)有較大坡度的茶園老茶樹的重修剪，以便既能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化修剪提高修剪效率，又能提高修剪質(zhì)量。1、整機(jī)結(jié)構(gòu)1）修剪機(jī)的雙輪底座采用升降式可調(diào)結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)地形的不同進(jìn)行一定范圍內(nèi)的自適應(yīng)調(diào)節(jié)，以保證機(jī)械的上下自由式移動(dòng)，同時(shí)，對于修剪高度不一樣的茶樹也能夠保證修剪順利進(jìn)行。2） 修剪機(jī)的整個(gè)機(jī)頭才用的是山角鋸齒形的固定在架子上，在其里面裝有圓盤形的刀片，用來切斷茶樹枝。2、修剪機(jī)刀片的結(jié)構(gòu)及材料 1） 刀片結(jié)構(gòu) 刀片的形狀采用圓盤形的多齒刀片，這種刀片更容易把茶樹枝切斷。 2）刀片材料 為切割機(jī)配制一種性能優(yōu)異，具有高強(qiáng)度、耐磨性、韌性良好的、能夠承受劇烈沖擊工作條件的材料制成的刀具四）、主要技術(shù)指標(biāo)： 五）、主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1）刀具使用壽命：1000h左右； 效率是人工的25倍2）修剪樹高：1070cm； 與人工相比，修剪1 h m2可以節(jié)省1500元費(fèi)用3）修剪幅寬：1050cm；4）工作效率：最高0.24hm2/h；5）切口平整度：平均80；3、課題研究擬采用的手段和工作路線手段：查閱手冊繪圖數(shù)學(xué)方法分析計(jì)算電腦編程 工作路線： ）方案設(shè)計(jì)分析）電機(jī)選擇）帶和齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)）軸及軸承設(shè)計(jì)分析）繪制裝配圖及關(guān)鍵零件工作圖編寫機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)報(bào)告4、課題研究進(jìn)程計(jì)劃起始年月 進(jìn)度目標(biāo)要求 第三周第四周 開題報(bào)告 第五周 完成結(jié)構(gòu)分析 第六周第七周 完成主要數(shù)據(jù)的計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第八周第九周 完成圖紙的繪制工作第十周 撰寫畢業(yè)論文 5、課題成果論文() 圖紙（） 產(chǎn)品或作品（ ） 應(yīng)用程序（ ） 其它：指導(dǎo)教師意見： 設(shè)計(jì)思路基本正確，傳動(dòng)路線也可行，進(jìn)度安排得當(dāng)，希望在設(shè)計(jì)過程中不斷提升自己的設(shè)計(jì)思想，同意開題。 指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日教研室主任意見： 教研室主任（簽名）： 年 月 日摘要 摘要： 由于我國種茶歷史悠久，種植地域廣泛，迫切需要機(jī)械修剪器具來代替手工修剪本課題即針對成齡茶樹的深修剪、衰老茶樹的重修剪或臺刈面臨的問題及現(xiàn)有修剪設(shè)備的不足，研究出一種全新的茶樹重修剪機(jī)械設(shè)備，并對整機(jī)各結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行協(xié)調(diào)，對修剪機(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，全新的茶樹重修剪機(jī)械設(shè)備，刀片的材料，傳動(dòng)系統(tǒng)，帶輪，軸，機(jī)架。目錄一、 前言*(1)二、 設(shè)計(jì)任務(wù)*(5)三、 摘要*(6)四、 傳動(dòng)路線的擬定*(7)五、 油機(jī)的選擇*(7)六、 帶1的設(shè)計(jì)*(8)七、 帶2的設(shè)計(jì)*(11)八、 軸1的設(shè)計(jì)*(13)九、 軸2的設(shè)計(jì)*(16)十、刀片的設(shè)計(jì)*(20)十一、心得體會(huì)*(20)十二、參考文獻(xiàn)*(21)