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目錄
第一章 摘要 （1）
第二章 前言 （1）
一、修剪機(jī)的研制 （2）
二、對(duì)修剪機(jī)的應(yīng)用研究 （2）
三、對(duì)茶樹(shù)重修剪機(jī)的研究 （2）
第三章 設(shè)計(jì)任務(wù) （3）
第四章 設(shè)計(jì)分析 （4）
一．傳動(dòng)路線的擬訂 （4）
二．汽油機(jī)的選擇 （5）
三．帶輪的設(shè)計(jì)
（1）帶Ⅰ的設(shè)計(jì) （6）
（2）帶Ⅱ的設(shè)計(jì) （9）
*四．軸的設(shè)計(jì)與校驗(yàn)
（1）軸Ⅰ的設(shè)計(jì) （13）
（2）軸Ⅱ的設(shè)計(jì) （16）
（3）軸承的選擇 （18）
（4）鍵的選用 （19）
五．刀片結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及材料的選擇
第五章 心得體會(huì) （19）
第六章 參考文獻(xiàn) （20）
茶樹(shù)修剪機(jī)的研發(fā),主要內(nèi)容,,傳動(dòng)路線的擬訂,汽油機(jī)的選擇,帶輪設(shè)計(jì),茶樹(shù)修剪是人為地抑制頂端主枝生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)的措施，可刺激著生部位較低的芽萌發(fā)新技，增強(qiáng)樹(shù)勢(shì)，培養(yǎng)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)樹(shù)冠。茶樹(shù)修剪方法主要有幼齡茶樹(shù)的定形修剪、成齡茶樹(shù)的輕修剪與深修剪，衰老茶樹(shù)的重修剪等。 成齡茶樹(shù)經(jīng)多年采摘和輕修剪后，采樹(shù)冠摘面上會(huì)形成密集而細(xì)弱的分枝，這就是常說(shuō)的“雞爪枝”， 這時(shí)，茶樹(shù)新梢育芽能力減弱，生長(zhǎng)乏力，茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)下降，為更新樹(shù)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(shù)重新抽發(fā)新枝，提高育芽能力，延長(zhǎng)茶樹(shù)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)年限。,引 言,本課題所研究的的機(jī)器是用與茶樹(shù)的修剪，且重點(diǎn)用與老茶樹(shù)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(pán)裝有3把對(duì)稱(chēng)的刀片，可以很好的對(duì)茶樹(shù)進(jìn)行剪切。這樣，修剪出來(lái)的茶樹(shù)的枝頭比較平整，對(duì)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。,1.對(duì)傳動(dòng)方案的要求 合理的傳動(dòng)方案，首先應(yīng)滿(mǎn)足工作機(jī)的功能要求，其次還應(yīng)滿(mǎn)足工作可靠、傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(mǎn)足上述所有要求是十分困難的，要統(tǒng)籌兼顧，滿(mǎn)足最主要的和最基本的要求。,傳動(dòng)路線的擬定,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(jiǎn)單的帶輪傳動(dòng)，故我們選擇第一種傳動(dòng)方案,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=200N×0.06m=12N.m,Pw=Tn/9550=12x1550/9550 = 1.8kw,選擇2E60C型汽油機(jī)，立軸，水冷，P=7.4KW n=2500r/min,T=53N.m,P3=1.8/(0.98x0.943)=2.2kw,P2=1.8/(0.98x0.942)=2.1kw,P3=1.8/(0.98x0.94)=2kw,PD=P1+P2+P3=6.3kw,汽油機(jī)的選擇,帶Ⅰ的設(shè)計(jì),,,,表8.21 工作情況系數(shù)KA,帶輪設(shè)計(jì),由表8.21查得=1.1 由式（8.12）得Pc=1.1×7.4KW=8.14KW 2. 選擇普通V帶型號(hào) 根據(jù)Pc=8.14KW n1=2500r/min 由圖8.12選用B型普通V帶 3. 確定帶輪直徑Dd1,Dd2 根據(jù)表8.6和圖8.12 取Dd1=140mm 且Dd1=140mm125mm 大帶輪直徑為 Dd2=n1XDd1/n2=2500/1500×140=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 n2=n1/i=2500/1.69=1479r/min,從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速誤差為 （1479-1500）/1500×100%=-1.4% 在5%以?xún)?nèi)，為允許值 4.驗(yàn)算帶速V V=60×1000=18m/s 在5-25m/s的范圍內(nèi)。 5.確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)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(dd1+dd2)a2(dd1+dd2) 263a752 初定a=500mm,由式(8.15)得 lo=2ao+π (dd1+dd2)/2+(dd1-dd2)/4ao =2×500+π(140+236)/2+(236-140)/（4×500)=1590.5mm 由表8.4選取基準(zhǔn)長(zhǎng)度LD=1600mm a≈ao+(LD-Lo)/2=500+(1600-1590.5)/2=505mm 中心距范圍 a min =a-0.015LD =505-0.015×1600=481mm amax=505+0.03×1600=553mm 6.校驗(yàn)小帶輪包角α1 =180o-(dd2-dd1)/a×57.3o =180o-(236-140)/505×57.3o =169o120o,7.確定V帶根數(shù)Z 由式(8.18)得Z≧Pc/ (Po+ΔPo)KoKL 根據(jù)dd1=140mm ，n1=2500r/min 查表8.10用內(nèi)插法得 Po=3.8KW 由式(8.11)得功率增量為 ΔPo =kLn1(1-1/K1) 由表8.18查得Kb=2.6494X10-3 根據(jù)傳動(dòng)比i=1.69 查表8.19得Ki=1.1202 則ΔPo=2.6494×10-3×2500（1-1/1.1202）=0.7KW 由表8.4查得帶長(zhǎng)度修正系數(shù)kL=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)×0.92×0.99=1.98 圓整后得Z=2根,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 Fo =227.5N 由式(8.20)可得作用在軸上的壓力FQ1 FQ1 =2FoZsin α1/2 =2×227×2sin169o/2 =904N,經(jīng)過(guò)計(jì)算:選用2根B-800GB1171-89 V帶,中心距a=505mm,帶輪直徑dd1=140mm, dd2=236mm,軸上壓力FQ=904N.,(計(jì)算過(guò)程在論文),帶Ⅱ的設(shè)計(jì),,,,主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速1500r/min,從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速1500r/min,經(jīng)過(guò)計(jì)算:選用2根B-800GB1171-89 V帶,中心距a=200mm,帶輪直徑dd1=125mm, dd2=125mm,軸上壓力FQ=1136N.,(計(jì)算過(guò)程在論文),,(計(jì)算過(guò)程在論文),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(pán)形的刀盤(pán)，兩邊有裝有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)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(guò)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W18Cr4V W18Cr4V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,經(jīng)過(guò)這段時(shí)間的設(shè)計(jì)，我受益非淺, 我把三年所學(xué)的理論知識(shí)綜合應(yīng)用，提高了自己的思維、設(shè)計(jì)、繪圖、計(jì)算、查閱資料等的能力,但終究由于自己的經(jīng)驗(yàn)不足，能力有限難免會(huì)在設(shè)計(jì)中存在一些欠佳之處，在指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)下得以順利完成，在此我表示萬(wàn)分感謝！在以后的日子里我將繼續(xù)努力學(xué)習(xí)，不斷充實(shí)自己，以提高各方面的能力。,結(jié)束語(yǔ),THE END,
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
?
課題名稱(chēng)： 茶樹(shù)重修剪機(jī)的開(kāi)發(fā)研究
專(zhuān) 業(yè)：
班 級(jí)：
姓 名：
學(xué) 號(hào)：
指導(dǎo)教師：
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年 月 日
1、課題研究的現(xiàn)狀和意義
? 本課題即針對(duì)成齡茶樹(shù)的深修剪、衰老茶樹(shù)的重修剪或臺(tái)刈面臨的問(wèn)題及現(xiàn)有修剪設(shè)備的不足，研究出一種全新的茶樹(shù)重修剪設(shè)備，將徹底解決老茶樹(shù)重修剪困難的問(wèn)題。
茶樹(shù)修剪是人為地抑制頂端主枝生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)的措施，可刺激著生部位較低的芽萌發(fā)新技，增強(qiáng)樹(shù)勢(shì)，培養(yǎng)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)樹(shù)冠。成齡茶樹(shù)經(jīng)多年采摘和輕修剪后，采樹(shù)冠摘面上會(huì)形成密集而細(xì)弱的分枝，這就是常說(shuō)的“雞爪枝”， 這時(shí)，茶樹(shù)新梢育芽能力減弱，生長(zhǎng)乏力，茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)下降，為更新樹(shù)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(shù)重新抽發(fā)新枝，提高育芽能力，延長(zhǎng)茶樹(shù)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)年限。深修剪通常剪去冠面10～15cm枝梢，目前茶樹(shù)的深修剪工作一般用雙人抬修剪機(jī)來(lái)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(duì)象則是半衰老和未老先衰的茶樹(shù)。這種茶樹(shù)，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(shù)一般在離地30～40cm處修剪樹(shù)干。臺(tái)刈則是比重修剪更為徹底的改造樹(shù)冠的修剪技術(shù)，其對(duì)象是嚴(yán)重衰老的茶樹(shù)，但目的與重修剪相同；茶樹(shù)臺(tái)刈后，從根頸部抽發(fā)的新枝能重新形成樹(shù)冠。重修剪及臺(tái)刈由于修剪的茶樹(shù)枝干一般較粗，現(xiàn)有的茶樹(shù)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(duì)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(duì)茶樹(shù)生長(zhǎng)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(wèn)題或研究的基本內(nèi)容
?本課題主要研究開(kāi)發(fā)一種適宜于深修剪和重修剪老茶樹(shù)的新型修剪設(shè)備，對(duì)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(shù)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(shù)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(duì)于修剪高度不一樣的茶樹(shù)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(pán)形的刀片，用來(lái)切斷茶樹(shù)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(pán)形的多齒刀片，這種刀片更容易把茶樹(shù)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(shù)高：10～70cm； 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：10～50cm；
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(cè)．ＣＡＤ繪圖．?dāng)?shù)學(xué)方法分析計(jì)算．電腦編程．
工作路線： １）．方案設(shè)計(jì)分析．
２）．電機(jī)選擇
３）．Ｖ帶和齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)
４）．軸及軸承設(shè)計(jì)分析
５）．繪制裝配圖及關(guān)鍵零件工作圖
編寫(xiě)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(kāi)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(xiě)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(jiàn)：
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(guò)程中不斷提升自己的設(shè)計(jì)思想，同意開(kāi)題。
指導(dǎo)教師（簽名）：
年 月 日
教研室主任意見(jiàn)：
教研室主任（簽名）：
年 月 日
第一章 摘要
由于我國(guó)種茶歷史悠久，種植地域廣泛，迫切需要機(jī)械修剪器具來(lái)代替手工修剪機(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。本課題即針對(duì)成齡茶樹(shù)的深修剪、衰老茶樹(shù)的重修剪或臺(tái)刈面臨的問(wèn)題及現(xiàn)有修剪設(shè)備的不足，研究出一種全新的茶樹(shù)重修剪機(jī)械設(shè)備，并對(duì)整機(jī)各結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行協(xié)調(diào)，對(duì)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(shù)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。
第二章 前言
茶樹(shù)修剪是人為地抑制頂端主枝生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)的措施，可刺激著生部位較低的芽萌發(fā)新技，增強(qiáng)樹(shù)勢(shì)，培養(yǎng)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)樹(shù)冠。茶樹(shù)修剪方法主要有幼齡茶樹(shù)的定形修剪、成齡茶樹(shù)的輕修剪與深修剪，衰老茶樹(shù)的重修剪及臺(tái)刈等。
成齡茶樹(shù)經(jīng)多年采摘和輕修剪后，采樹(shù)冠摘面上會(huì)形成密集而細(xì)弱的分枝，這就是常說(shuō)的“雞爪枝”， 這時(shí)，茶樹(shù)新梢育芽能力減弱，生長(zhǎng)乏力，茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)下降，為更新樹(shù)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(shù)重新抽發(fā)新枝，提高育芽能力，延長(zhǎng)茶樹(shù)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)年限。
一．緒論
深修剪通常剪去冠面10～15cm枝梢，目前茶樹(shù)的深修剪工作一般用雙人抬修剪機(jī)來(lái)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(duì)象則是半衰老和未老先衰的茶樹(shù)。這種茶樹(shù)，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(shù)一般在離地30～40cm處修剪樹(shù)干。臺(tái)刈則是比重修剪更為徹底的改造樹(shù)冠的修剪技術(shù)，其對(duì)象是嚴(yán)重衰老的茶樹(shù)，但目的與重修剪相同；茶樹(shù)臺(tái)刈后，從根頸部抽發(fā)的新枝能重新形成樹(shù)冠。重修剪及臺(tái)刈由于修剪的茶樹(shù)枝干一般較粗，現(xiàn)有的茶樹(shù)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(duì)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(duì)茶樹(shù)生長(zhǎng)是十分不利的。
二．國(guó)內(nèi)外同類(lèi)研究概況
目前，國(guó)內(nèi)科研人員對(duì)茶樹(shù)的修剪研究多集中于茶樹(shù)的輕修剪、中修剪機(jī)械研制及應(yīng)用上，而在專(zhuān)門(mén)用于老茶樹(shù)或未老先衰茶樹(shù)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(guó)種茶歷史悠久，種植地域廣泛，迫切需要機(jī)械修剪器具來(lái)代替手工修剪，因此國(guó)內(nèi)在茶樹(shù)修剪機(jī)具的研制上，已取得了很大進(jìn)步，國(guó)內(nèi)已有多家單位生產(chǎn)出了多款茶樹(shù)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(shù)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(zhǎng)：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(duì)茶作物無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。
浙江省生產(chǎn)的PSM110型茶樹(shù)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(duì)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(guò)一級(jí)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)?80o的雙凸臺(tái)，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(guó)外如日產(chǎn)的Ｅ7Ｂ-750型單人修剪機(jī)配日本單缸二沖程1.03ｋＷ(1.4馬力)汽油機(jī)，采用平刀片往復(fù)式切割，切割幅寬750ｍｍ。具有以下特點(diǎn)：①重量輕、方便于單人操作，平形、弧形樹(shù)冠均可使用，適應(yīng)性很好；②發(fā)動(dòng)機(jī)性能好，操作簡(jiǎn)便，機(jī)身上設(shè)有停車(chē)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(guó)內(nèi)外對(duì)茶樹(shù)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(duì)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(guò)以上研究，過(guò)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(zhuān)用重修剪機(jī)，以滿(mǎn)足用戶(hù)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(shù)修剪機(jī)使用時(shí)應(yīng)該注意的問(wèn)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(shù)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(duì)茶樹(shù)重修剪機(jī)的研究
通過(guò)以上科技人員的研究結(jié)果可以看出，茶樹(shù)修剪機(jī)無(wú)論是單人型還是雙人型，都難以承擔(dān)起老茶樹(shù)的重修剪任務(wù)，這迫切需要國(guó)內(nèi)的科技工作者研究開(kāi)發(fā)出一種專(zhuān)門(mén)用于老茶樹(shù)的重修剪機(jī)械。
綜觀國(guó)內(nèi)外，目前對(duì)老茶樹(shù)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(duì)茶樹(shù)的影響及效應(yīng)分析，對(duì)重修剪機(jī)械的開(kāi)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(kāi)展將打破該領(lǐng)域的空白局面，屬?lài)?guó)內(nèi)首創(chuàng)。
第三章 設(shè)計(jì)任務(wù)
（一）． 茶樹(shù)修剪是人為地抑制頂端主枝生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)的措施，可刺激著生部位較低的芽萌發(fā)新技，增強(qiáng)樹(shù)勢(shì)，培養(yǎng)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)樹(shù)冠。茶樹(shù)修剪方法主要有幼齡茶樹(shù)的定形修剪、成齡茶樹(shù)的輕修剪與深修剪，衰老茶樹(shù)的重修剪及臺(tái)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(shù)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(tái)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(shuō)明畫(huà)出總裝圖
4.根據(jù)計(jì)算結(jié)果及總裝圖，畫(huà)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(duì)傳動(dòng)方案的要求 ?
合理的傳動(dòng)方案，首先應(yīng)滿(mǎn)足工作機(jī)的功能要求，其次還應(yīng)滿(mǎn)足工作可靠、傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(mǎn)足上述所有要求是十分困難的，要統(tǒng)籌兼顧，滿(mǎn)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(jiǎn)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=200N×0.06m=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Ⅰ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)/h
<10
10~16
>16
<10
10~16
>16
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)
1.0
1.1
1.2
1.1
1.2
1.3
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
1.1
1.2
1.3
1.2
1.3
1.4
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)
1.2
1.3
1.4
1.4
1.5
1.4
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）
1.3
1.4
1.5
1.5
1.6
1.8
表8.21 工作情況系數(shù)KA
由表8.21查得=1.1 由式（8.12）得
==1.1×7.4KW=8.14KW
2. 選擇普通V帶型號(hào)
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=140mm>125mm
大帶輪直徑為
=/=2500/1500×140=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）/1500×100%=-1.4%
在5%以?xún)?nèi)，為允許值
4.驗(yàn)算帶速V
V=/60×1000=18m/s
在5-25m/s的范圍內(nèi)。
5.確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)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(+)
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=2.6494××2500（1-）=0.7KW
由表8.4查得帶長(zhǎng)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)×0.92×0.99=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
=2×227×2
=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
Ⅱ帶設(shè)計(jì)
主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速1500r/min,從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速1500r/min
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)/h
<10
10~16
>16
<10
10~16
>16
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)
1.0
1.1
1.2
1.1
1.2
1.3
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
1.1
1.2
1.3
1.2
1.3
1.4
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)
1.2
1.3
1.4
1.4
1.5
1.4
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）
1.3
1.4
1.5
1.5
1.6
1.8
表8.21 工作情況系數(shù)KA
由表8.21查得=1.1 ，由式（8.12）得
1.1×7=7.7KW
2. 選擇普通V帶型號(hào)
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?xún)?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(zhǎng)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（）<<()
175<<500
取=200mm
由式(8.15)得
=792.5mm
由表8.4選取基準(zhǔn)長(zhǎng)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(zhǎng)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=2
8. 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：
=1136N
9. 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Ⅰ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?cè)O(shè)計(jì)的軸對(duì)材料無(wú)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19.1mm～21.1mm
由設(shè)計(jì)手冊(cè)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(cè)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(lái)定 取為
b.確定各軸段長(zhǎng)
根據(jù)汽油機(jī)高度及整機(jī)結(jié)構(gòu)，軸的總長(zhǎng)為520mm
軸段Ⅰ的長(zhǎng)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Ⅱ的長(zhǎng)度根據(jù)軸承座端面和帶輪的距離確定為26mm
軸段Ⅲ的長(zhǎng)度軸承寬得21mm
軸段Ⅶ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(zhǎng)為50mm
軸段Ⅴ的長(zhǎng)也為軸承寬21mm
軸段Ⅵ的長(zhǎng)和軸段Ⅱ的一樣為26mm
最后留下的長(zhǎng)度就為軸段Ⅳ的長(zhǎng)
（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(mǎn)足，故軸的設(shè)計(jì)滿(mǎn)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(mǎn)足要求
(四). 鍵的選用
根據(jù)結(jié)構(gòu)選用10×110 普通A型平鍵
Ⅱ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?cè)O(shè)計(jì)的軸對(duì)材料無(wú)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18.8～20.06mm
由設(shè)計(jì)手冊(cè)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(cè)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(lái)定 取為
b.確定各軸段長(zhǎng)
根據(jù)汽油機(jī)高度及整機(jī)結(jié)構(gòu)，軸的總長(zhǎng)為470mm
軸段Ⅰ的長(zhǎng)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Ⅱ的長(zhǎng)度根據(jù)軸承座端面和帶輪的距離確定為27mm
軸段Ⅲ的長(zhǎng)度軸承寬得21mm
軸段Ⅶ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(zhǎng)為50mm
軸段Ⅴ的長(zhǎng)也為軸承寬21mm
軸段Ⅵ根據(jù)軸承座端面和帶輪的距離確定為26mm
最后留下的長(zhǎng)度就為軸段Ⅳ的長(zhǎng)
(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(mǎn)足，故軸的設(shè)計(jì)滿(mǎn)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(mǎn)足要求
（四）.鍵的選用
根據(jù)結(jié)構(gòu)選擇10×56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(pán)形的刀盤(pán)，兩邊有裝有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)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(guò)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W18Cr4V
W18Cr4V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(guò)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(guò)程中，我們遇到了許許多多的問(wèn)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(kāi)始對(duì)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(lái)，在完全沒(méi)老師的指導(dǎo)下，我們進(jìn)一步對(duì)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(duì)我來(lái)說(shuō)，收獲卻是很大的，俗話說(shuō)的好“學(xué)到用時(shí)方狠少”，以前，我們只知道學(xué)知識(shí)，但是對(duì)知識(shí)的吸收和利用并不多，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我們?cè)俅螠亓?xí)了以前學(xué)過(guò)的知識(shí)，并聯(lián)系起來(lái)，運(yùn)用在自己的設(shè)計(jì)中。同時(shí)也對(duì)知識(shí)有了進(jìn)一步的鞏固，不僅讓我們對(duì)茶樹(shù)的生長(zhǎng)和修剪有了進(jìn)以步的了解，而且也讓我們對(duì)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(cè)》，吳宗澤，機(jī)械工業(yè)出版社，2003年11
[2]
《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》，陳于萍，機(jī)械工業(yè)出版社，2003年10
[3]
《機(jī)械制圖》李澄，吳天生，聞百橋，高等教育出版社，1997年7
[4]
《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》。陳立德，高等教育出版社2000年8
[5]
《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，聯(lián)合編寫(xiě)化學(xué)工業(yè)出版社，1981年1
[6]
《工程力學(xué)》，張定華 ，高等教育出版社， 2000年8
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