矮化密植紅棗修剪機設計【說明書+CAD】

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大棗還可以抗過敏、除腥臭怪味、寧心安神、益智健腦、增強食欲。棗樹在我國的分布很廣，一般來講，小氣侯冬季最低氣溫不低于-32，就可栽培植棗。棗樹在我國大面積經(jīng)濟栽培主要在山東、河北、河南、山西、陜西五省的黃河流域，近年來安徽、甘肅、湖南、湖北發(fā)展很快。紅棗為溫帶作物，適應性強，營養(yǎng)豐富，富含鐵元素和維生素。紅棗素有“鐵桿莊稼”之稱，具有耐旱、耐澇的特性，是發(fā)展節(jié)水型林果業(yè)的首選良種。由于經(jīng)濟的發(fā)展，特色農業(yè)的建立，紅棗種植成為現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展的一條新的產業(yè)項目，紅棗產業(yè)已呈現(xiàn)出區(qū)域化布局、規(guī)模化發(fā)展、多種栽培模式盡顯其效的新格局。各地根據(jù)自己的情況確立了不同的棗樹種植面積，為農民增加了經(jīng)濟收入。隨著紅棗的種植面積的增加，紅棗的機械化作業(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, 每到夏季剪枝時需要投入大量的勞動力來完成剪枝工作。矮化密植紅棗剪枝機的研究，就是針對紅棗剪枝的要求進行設計的。紅棗的機械化剪枝，大大提高了剪枝的工作效率，降低了作業(yè)成本，同時又減小了剪枝過程的機械損傷，保證了剪枝質量，對紅棗業(yè)的規(guī)范化，標準化生產有著重要的現(xiàn)實意義。1.2國內外研究現(xiàn)狀分析國外對果樹機械化剪枝技術的研究較多，機械剪枝在美國、西班牙、俄羅斯、意大利、英國、德國、丹麥、匈牙利等國家的果園應用較為普遍。他們采用的機械主要有：氣動剪枝機，電動剪枝機，油鋸等。但是，針對棗樹的修剪機械比較少。國內對果樹機械化剪枝技術的研究也比較多，但也是在近幾年才大量出現(xiàn)的。目前我國果園管理的果樹修剪環(huán)節(jié),工作繁重、勞動強度大,工作模式長期停留在手工模式上,制約了現(xiàn)代果品產業(yè)規(guī)?；蜕a標準化的發(fā)展。只有很少的果農愿意嘗試機械剪枝，原因在于剪枝機的高額成本，因此設計一種輕便小巧，動力強勁，成本低廉的棗樹剪枝機具有很重要的現(xiàn)實意義。1.3剪枝機方案的確定.1氣動剪枝機.2液壓助力剪.3小型圓鋸片剪 .4電動剪 剪枝機設計總體方案按以下原則和要求確定：.1造價低廉.2結構簡單，便于維護修理.3修剪效率高.4剪枝機械損傷小綜合比較以上方案，選擇小型圓鋸片剪。2.設計方案的選擇經(jīng)過多次的討論和研究，確定矮化密植紅棗剪枝機的總體結構，包括動力機構、動力傳送系統(tǒng)、控制機構以及刀頭裝置等。2.1總裝圖設計：圖2-1剪枝機總裝圖1.油箱2.油箱端蓋3.手柄4.汽油機箱體5.離合器6.螺釘7.背帶8.卡夾9.開關10.握柄11.傳動軟管12.小錐齒輪13.齒輪箱14.軸承15.擋板16.擋圈17.大錐齒輪18.鋸片19.傳動軸3.矮化密植紅棗剪枝機計算3.1設計要求剪枝機由背負部分、傳動軟管總成、操作桿、刀頭4部分構成，其整機質量只有7.2kg，一個普通農村婦女完全可以兩肩背負操作。1) 背負部分主要由汽油機、背帶組成。其動力采用日本“三菱”二沖程風冷汽油發(fā)動機、該發(fā)動機具有功率大、油耗低、性能穩(wěn)定等特點，發(fā)動機排量為33.6cc。2) 傳動軟管總成主要由傳動軟軸、手把、傳動管、防震塊組成，長度為1200mm，其作用是將動力傳遞給旋轉鋸片。采用軟管傳動便于操作者任意角度、高度操作。3) 操作桿由操作桿接頭、握把、發(fā)動機開關、安全護蓋等組成。4) 刀頭由齒輪箱、鋸片、擋板組成。5) 機械性能穩(wěn)定，故障少。其可靠性、安全性良好，無機械故障。3.2外形尺寸的確定機具箱外形尺寸：長寬高=330300302mm燃油箱的容積：0.8L鋸片尺寸：110*2.2*20*30T3.3確定傳動比選擇鏈輪齒數(shù)Z1、Z2汽油機速=7000r/min,刀片速=3800r/min,傳動比 取3.4齒輪的設計參數(shù)這里的齒輪箱主要是一對圓錐直齒輪，目的是為了改變傳遞動力的方向。(1)選用直齒錐齒輪傳動；(2）選用8級精度；(3)材料選擇，小齒輪材料為Q235-A(熱軋)，硬度為280HBS,大齒輪材料為Q235-A(熱軋)(4)選小齒輪齒數(shù)Z1=20,大齒輪齒數(shù)Z2=38.(5)幾何尺寸計算U=1.85，查手冊得取初定小錐輪大端分度圓直徑查機械設計書表14-23,K取1.5，小錐齒輪傳遞的額定轉矩所以小錐齒輪傳遞的額定轉矩為1.62N.m取所以取小錐齒輪分度圓直徑d1=26,大錐齒輪分度圓直徑d2=48(d2=261.85=48)有U=1.85,可知cot=tan=1.85， 所以分錐角=2743，分錐角=6217 頂錐角=2923, =6334.根錐角=2614, =6024.取1.25圖3-1 齒輪箱的部裝圖4.各個軸的設計根據(jù)動力輸出及配合、設計和安裝的要求，為了適應較強的工作場合，軸采用剛度和強度較好，而且抗疲勞強度較高的Q235-A材料，采用熱軋?zhí)幚怼］S上零件的定位為了防止軸上零件受力時發(fā)生沿軸向或周向的相對運動，軸上零件除了有游動或空轉的要求者外，都必須進行軸向和周向定位，以保證其準確的工作位置。4.1計算各軸的輸入功率為汽油機的額定功率為小錐齒輪軸的功率 為大錐齒輪軸的功率為工作機主軸的功率4.2計算各軸的轉矩為拖拉機輸出軸上的轉矩 為小錐齒輪軸上的轉矩 為大錐齒輪軸上的轉矩為工作機主軸上的轉矩4.3小錐齒輪軸的設計求作用在小錐齒輪及大錐齒輪上的力圓周力軸向力徑向力初步確定軸的最小直徑 小錐齒輪軸的最小直徑顯然是要安裝離合器處軸的直徑，為了使所選的軸的直徑d與離合器的孔相適應，故需同時選取離合器型號。經(jīng)選得離合器的直徑D=8mm.從而確定小錐齒輪軸的最小直徑=8mm小錐齒輪軸的結構設計圖4-1小錐齒輪軸圖4-2小錐齒輪軸的載荷分析圖（a）圖4-2小錐齒輪軸的載荷分析圖（b）圖4-2小錐齒輪軸的載荷分析圖（c）圖4-2小錐齒輪軸的載荷分析圖（d）圖4-2小錐齒輪軸的載荷分析圖（e）圖4-2小錐齒輪軸的載荷分析圖（f）軸的校核（1）垂直面的支承反力（圖d）（2）水平面的支承反力（圖b）（3）繪垂直面的彎矩圖（圖e）（4）繪水平面的彎矩圖（圖c）（5）求合成彎矩（圖f）（6）該軸所受扭矩為 T=270000N.mm（7）按彎扭合成應力校核軸的強度進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面，即危險截面D的強度。根據(jù)文獻以上數(shù)據(jù)，并取=0.6，軸的計算應力前已選定軸的材料為Q235-A,熱軋?zhí)幚?，由文獻查得。因此，故安全。4.4大錐齒輪軸的設計初步確定軸的最小直徑大錐齒輪軸的最小直徑要與刀片孔的直徑配合，為了使所選的軸的直徑與孔相適應，故擇大錐齒輪軸的最小直徑=12mm大錐齒輪軸的設計圖4-3大錐齒輪軸圖4-4大錐齒輪軸的載荷分析圖(a)()圖4-4大錐齒輪軸的載荷分析圖（b)圖4-4大錐齒輪軸的載荷分析圖（c) 圖4-4大錐齒輪軸的載荷分析圖（d) 圖4-4大錐齒輪軸的載荷分析圖（e) 圖4-4大錐齒輪軸的載荷分析圖（f)軸的校核（1）垂直面的支承反力（圖d）（2）水平面的支承反力（圖b）（3）繪垂直面的彎矩圖（圖e）（4）繪水平面的彎矩圖（圖c）（5）求合成彎矩（圖f）（6）該軸所受扭矩為 T=475200（7）按彎扭合成應力校核軸的強度進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面，即危險截面C的強度。根據(jù)文獻以上數(shù)據(jù)，并取=0.6，軸的計算應力前已選定軸的材料為Q235-A,熱軋?zhí)幚?，由文獻查得。因此，故安全。5.其他機構的設計5.1離合器圖表6-1離合器工作示意圖1電磁線圈2.銜鐵3.復位彈簧4.離合塊離合器是控制刀片的運作，即通過離合器控制傳動軸制動。本設計采用電磁式離合器，當交流電經(jīng)接觸環(huán)導入電磁線圈1后，產生磁通量使線圈吸引銜鐵2，于是銜鐵2將兩組離合塊4、壓緊，離合器處于結合狀態(tài)。當電流切斷時，依靠復位彈簧3將銜鐵推開，離合器處于分離狀態(tài)。電磁式離合器可以實現(xiàn)遠距離操縱，動作迅速，沒有不平衡的軸向力。5.2鋸片圖6-2一鋸片圖鋸片尺寸：110*2.2*20*30T5.3擋板擋板是用于保護鋸片的，使鋸片處于安全狀態(tài)能有效的工作。圖6-3擋板示意圖結 論大學四年的生活就要結束，在即將步入社會走向工作崗位之前，我們經(jīng)過了緊張而忙碌的一個多月的畢業(yè)設計。萬事開頭難，我從最初的迷茫到最后的豁然開朗。在最初我無從下手不知道該怎么入手，在老師及同學的幫助下一步步把這次設計做完。在本次設計中，是運用了我們大學所學習的所有專業(yè)科及基礎知識的綜合，這是對我們所學習的知識的回顧，本設計結構簡單， 整機穩(wěn)定性好，且經(jīng)濟效益明顯，具有較高的推廣使用價值。致 謝畢業(yè)設計是重要的實踐性教學環(huán)節(jié)，是綜合運用大學四年所學過的機械、數(shù)學、材料、物理、計算機等知識進行的學以致用，是理論聯(lián)系實踐，提高自己綜合能力的好機會，同時也是對自己的一次大的總結。感謝母校給予我們這次畢業(yè)設計的機會，對我們畢業(yè)后走上工作崗位起到了很大的幫助和促進作用。在這次設計過程當中，馬少輝老師給我們耐心地解答各種難題，給我們的設計提供了大量的資料，并為我們的設計創(chuàng)造了一個良好的環(huán)境。可以說，指導老師讓我們養(yǎng)成了獨立思考、積極探索的能力。同時，我也得到了同組同學的幫助。通過這次的設計對我來說起到很大的幫助，使得自己所學的知識了得到了一次綜合，鍛煉很大。本次實習還使我從中學到了相互協(xié)作和不斷進取的精神，知道了獨立思考和創(chuàng)新是我們以后工作的一個重要條件，在今后的工作中，要鍛煉自己這方面的能力，使自己養(yǎng)成良好的設計理念。在我進行畢業(yè)設計的過程中，指導老師給了熱情、細心、耐心的指導與幫助。在此，我感謝在我進行畢業(yè)設計中給予了幫助和支持的老師與同學。祝他們在工作和學習中一切順利，事業(yè)興?。∽詈?，我再說一聲：謝謝你們！參考文獻【1】 單輝祖.材料力學（第二版）.高等教育出版社.【2】 吳宗澤.機械課程設計手冊.高等教育出版社.【3】 濮良貴,紀名剛主編.機械設計第六版:高等教育出版社,2001.【4】 張會玲，張濤依.小型桑樹伐條剪枝機的結構設計與參數(shù)選擇，2006（7）【5】 高燕秋，林石 無料圓鋸片的初步研究【期刊論文】-林業(yè)機械與木工設備，2002（11）【6】 王偉，唐傳茵，張宏，馬少輝，杜志高 移動式綠籬修剪機設計【期刊論文】-農機化研究2010（6）【7】 張會玲 小型桑樹伐條剪枝機的設計與試驗研究，2004【8】 文勝 介紹幾種果園修剪機械【期刊論文】-農業(yè)知識，2009（11）【9】 背負式可調高枝修剪機的研制- 湖南農業(yè)大學學報(自然科學版) - 2003, 29(1)【10】 小型系列模糊采茶修剪機- 農機具之友 - 2003(2)13