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機(jī)械工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
課題名稱：670型茶樹重修剪機(jī)的研發(fā)
專 業(yè)：
班 級(jí)：
姓 名：
學(xué) 號(hào)：
指導(dǎo)教師：
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**********************************(8)
六、 帶1的設(shè)計(jì)**********************************(9)
七、 帶2的設(shè)計(jì)*********************************(12)
八、 軸1的設(shè)計(jì)*********************************(15)
九、 軸2的設(shè)計(jì)*********************************(19)
十、 軸3的設(shè)計(jì)*********************************(23)
十一、 刀片得設(shè)計(jì)*****************************（27）
十二、心得體會(huì)**********************************(28)
十三、參考文獻(xiàn)***********************************(29)
前言
本課題是茶樹修剪機(jī)，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。首先接受畢業(yè)設(shè)計(jì)課題。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)資料并進(jìn)行其他修剪機(jī)的參考，了解其對(duì)象的性能、結(jié)構(gòu)及工藝性等。本說明書對(duì)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(jiǎn)單，便于維護(hù)，能耗小，使用方便，修剪效率高等特點(diǎn)。
一、茶樹修剪技術(shù)
茶樹修剪是人為地抑制頂端主枝生長優(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)樹勢(shì)，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，衰老茶樹的重修剪與臺(tái)刈等。茶樹修剪時(shí)期，從理論上在開春的驚蟄前后效果最好。但為考慮當(dāng)前春茶的經(jīng)濟(jì)收益，除幼齡茶樹定形修剪外，其他修剪應(yīng)安排在春茶結(jié)束后進(jìn)行較好。
1. 幼齡茶樹的定形修剪
茶苗定植后，當(dāng)苗高達(dá)到30厘米以上，主枝粗達(dá)3毫米以上時(shí)，即可進(jìn)行第一次定形修剪，剪后留高15厘米左右。生長較差的茶苗，未達(dá)上述標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)推遲定形修剪時(shí)期。定形修剪后，要注意留養(yǎng)新梢，并加強(qiáng)培肥管理。以后每年進(jìn)行一次定形修剪。每次定形修剪的高度可在上次剪口上提高15厘米左石。經(jīng)過三次定形修剪的茶樹，高度約在40-50厘米，這時(shí)骨架已經(jīng)形成，以后再輔之以打頂輕采和輕修剪，進(jìn)一步培養(yǎng)樹冠和采摘面。 定形修剪的工具，第?次定剪應(yīng)選用整枝剪逐叢進(jìn)行修剪， 剪口距剪口下第一個(gè)腋芽3-5毫米，并盡量保留外側(cè)芽，以利今后長成健壯的骨干枝。在條件許可的情況下，第二次定形修剪仍應(yīng)選用整枝剪,這對(duì)提高修剪質(zhì)量有幫助。
2.成齡茶樹的輕修剪與深修剪
輕修剪
(1)輕修剪:輕修剪的目的在于促進(jìn)茶芽萌發(fā)生長，提高生產(chǎn)密度，增強(qiáng)茶樹長勢(shì)，它是創(chuàng)造培養(yǎng)良好采摘面必不可少的技術(shù)措施。輕修剪的程度，以剪去蓬面上3-5厘米的枝葉為度， 也可以剪去上年的秋梢，留下夏梢。中小葉種茶樹輕修剪的形式， 蓬面以剪成弧形為宜，這樣可以增加采摘幅的寬度，對(duì)提高單產(chǎn)有利。青、壯年期的茶樹，輕修剪可每年或隔年進(jìn)行一次，每次在原剪口上提高2-3厘米。
(2)深修剪：茶樹經(jīng)多年采摘和輕修剪后，采摘面上會(huì)形成密集而細(xì)弱的分枝，這就是常說的“雞爪枝”，茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)逐漸下降。為更新茶樹采摘面，可采用深修剪技術(shù)，剪除密集細(xì)弱的“雞爪枝”層，使茶樹重新抽發(fā)新枝，提高茶樹發(fā)芽能力，延長茶樹高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)年限。深修剪宜剪去冠面1o?15厘米的枝梢，過淺不能達(dá)到更新采摘面的目的。經(jīng)深修剪后的茶樹，以后仍用每年或隔年輕修剪，適當(dāng)多留新葉，重新養(yǎng)采摘面?！?
3.衰老茶樹的重修剪與臺(tái)刈對(duì)于衰老茶樹，可通過重修剪和臺(tái)刈，重新培養(yǎng)樹冠，復(fù)壯樹勢(shì)，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。
（1）重修剪 其對(duì)象是半衰老和未老先衰的茶樹。這種茶樹，雖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，采用輕修剪或深修剪已不能達(dá)到目的，這時(shí)，就得采用重修剪技術(shù)。重修剪茶樹宜離地30-40cm處剪去較為合適。若采用機(jī)器修剪，應(yīng)掌握在離地30cm左右進(jìn)行。倘若茶樹本來生長就比較矮小，那么亦可掌握在原茶樹高度的二分之一處剪去為好。但重修剪后茶樹，必須加強(qiáng)肥培管理，否則，會(huì)影響效果。
(2)臺(tái)刈：臺(tái)刈的目的與重修剪相同，它是一種更為徹底的改造樹冠的修剪技術(shù)，臺(tái)刈的對(duì)象是極度衰老的茶樹，以重新培養(yǎng)成全新的樹冠。但臺(tái)刈后的茶園，一般對(duì)短期內(nèi)的產(chǎn)量有一定影響，其影響程度與茶園基礎(chǔ)和改造后的培育管理水平有關(guān)。原單產(chǎn)較高或改造后失管的影響較大；原單產(chǎn)低或改造后加強(qiáng)管理的影響小，改造后第二年產(chǎn)量即超過原有水平的，在生產(chǎn)上亦不少見。衰老茶園的臺(tái)刈高度，一般以離地5厘米為宜。臺(tái)刈時(shí)期與重修剪相同。臺(tái)刈工具可選用臺(tái)刈剪或臺(tái)刈機(jī)。剪口力求光滑，并略呈傾斜。茶樹修剪需要有其他技術(shù)措施相配合效果才顯著，如加強(qiáng)肥水管理，實(shí)行因樹制宜的合理采摘，做好茶樹病蟲防治等等，都是極其重要的。
茶葉修剪是茶園管理的重要工作之一。修剪的目的是使茶樹有良好的樹勢(shì)和寬闊的采摘面，培養(yǎng)具有矮、壯、寬、勻的茶蓬，提高茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)，適于機(jī)械采茶和提高采茶的工作效率。
茶樹修剪是培養(yǎng)樹冠，更新復(fù)壯樹勢(shì)的有效技術(shù)措施。因此，在茶樹不同的生育階段，就要求采取不同的修剪方法。茶樹常用的修剪方法，有以下五種。
（1）定型修剪 一般適用于幼年茶樹。對(duì)臺(tái)刈改造養(yǎng)蓬的茶樹，也應(yīng)進(jìn)行定型修剪，以塑造樹冠。
幼年茶樹的定型修剪，通常是指二、三、四齡茶樹的第一、二、三次修剪。目的是給予茶樹有目的、有系統(tǒng)的干涉，改變茶樹自然生長習(xí)性，促進(jìn)分枝，控制茶樹縱向生長速度，加速擴(kuò)大橫向生長，培養(yǎng)茶樹有健壯的骨干枝和骨架層，為培養(yǎng)高產(chǎn)型茶樹打下基礎(chǔ)。
當(dāng)二足齡茶苗高達(dá)30cm以上，主枝粗達(dá)3mm以上時(shí)， 就可用整枝剪進(jìn)行離地15-20cm的第一次定型修剪，并盡量保留側(cè)枝，以利今后長成健壯的骨干枝。
次年和后年，再進(jìn)行第二次和第三次定型修剪。修剪高度均在前次修剪的基礎(chǔ)上提高15-20cm進(jìn)行。為提高工作效率，從第二次修剪開始，修剪工具可改成籬剪或平型修剪機(jī)進(jìn)行。
幼齡茶樹經(jīng)三次定型修剪后，茶樹高度已達(dá)45-60cm，樹幅達(dá)70-80cm，再經(jīng)1-2年的輕修剪和留葉采摘，良好的茶樹采摘面就可形成。
（2）輕修剪 目的在于促進(jìn)茶芽萌發(fā)生長，提高生產(chǎn)枝密度，增強(qiáng)茶樹樹勢(shì)，它是創(chuàng)建培養(yǎng)茶樹良好采摘面不可缺少的技術(shù)措施。對(duì)正常采摘的茶樹可每年或隔年進(jìn)行一次，時(shí)期應(yīng)選擇在茶樹地上部開始停止生長時(shí)進(jìn)行，對(duì)易造成凍害的茶區(qū)，也可選擇在春茶萌發(fā)前15-30天進(jìn)行。對(duì)采制名優(yōu)茶的生產(chǎn)茶園，可推至春茶結(jié)束時(shí)抓緊進(jìn)行。輕修剪程度，以剪去蓬面3-5cm的枝葉為度，通常用籬剪修剪成弧形。目前，已有很多茶園采用雙人抬修剪機(jī)進(jìn)行。
（3）深修剪 茶樹由于多年采摘和輕修剪后，在樹冠采摘面上會(huì)形成密集而細(xì)弱的分枝，俗稱"雞爪枝"。這時(shí)，茶樹新梢育芽能力減弱，生長乏力，單靠輕修剪已難以取得理想效果。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，延長茶樹有效經(jīng)濟(jì)年限。深修剪通常剪去冠面10-15cm枝梢，不然則達(dá)不到目的。一般用雙人抬修剪機(jī)實(shí)施。
經(jīng)深修剪后茶樹，當(dāng)年多留些葉片采。次年實(shí)行正常采摘，但仍需用每年或隔年輕修剪一次。深修剪宜在早春茶芽萌動(dòng)前15-30天進(jìn)行，無凍害發(fā)生的茶區(qū)也可在秋末冬初封園時(shí)進(jìn)行。
（4）重修剪 其對(duì)象是半衰老和未老先衰的茶樹。這種茶樹，雖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，采用輕修剪或深修剪已不能達(dá)到目的，這時(shí)，就得采用重修剪技術(shù)。重修剪茶樹宜離地30-40cm處剪去較為合適。若采用機(jī)器修剪，應(yīng)掌握在離地30cm左右進(jìn)行。倘若茶樹本來生長就比較矮小，那么亦可掌握在原茶樹高度的二分之一處剪去為好。但重修剪后茶樹，必須加強(qiáng)肥培管理，否則，會(huì)影響效果。
（5）臺(tái)刈 它是比重修剪更為徹底的改造樹冠的修剪技術(shù)。其對(duì)象是嚴(yán)重衰老的茶樹。由于茶樹臺(tái)刈后，從根頸部抽發(fā)的新枝能重新形成樹冠，因此，臺(tái)刈后的茶樹，必須加強(qiáng)肥培管理，并參照幼齡茶樹的定型修剪技術(shù)，結(jié)合打頂采摘技術(shù)，開頭二、三年，在養(yǎng)好茶蓬的基礎(chǔ)上，即可投入正常采摘。
衰老茶樹的臺(tái)刈高度，一般以離地5cm砍去地上部為宜。 臺(tái)刈時(shí)期，以春茶快結(jié)束時(shí)抓緊進(jìn)行為宜。
臺(tái)刈工具，可選用臺(tái)刈剪或鋒利的砍柴刀進(jìn)行，剪口力求平滑，并略呈傾斜。目前，臺(tái)刈作業(yè)，仍以人工為主。
二．國內(nèi)外同類研究概況
目前，國內(nèi)科研人員對(duì)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)。
三、對(duì)茶樹重修剪機(jī)的研究
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(duì)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(duì)茶樹的影響及效應(yīng)分析，對(duì)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(duì)茶樹重修剪機(jī)的研究具有十分重要的意義，對(duì)我國茶葉生產(chǎn)具有巨大的推動(dòng)作用。
設(shè)計(jì)任務(wù)
（一）．主要原理
茶樹修剪是人為地抑制頂端主枝生長優(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)樹勢(shì)，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(tái)刈等。
（二）、主要技術(shù)指標(biāo)：
1）修剪樹高：<250mm；
2）修剪幅寬：670mm；
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
摘要
摘要：
茶樹在我過種植地域廣泛，面積廣，手工對(duì)成齡茶樹的深修剪和衰老茶樹的重修剪，效率低，不經(jīng)濟(jì)。本課題即針對(duì)成齡茶樹的深修剪、衰老茶樹的重修剪，研究出一種新的茶樹重修剪機(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：
深修剪，重修剪，刀片的材料，傳動(dòng)系統(tǒng)，帶輪，軸，機(jī)架。
傳動(dòng)路線的擬定
1.方案1
2.方案2
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。
汽油機(jī)的選擇
1、已知給定的參數(shù)如下：
（1）.切削力F=150N；
（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：
T=FR=150N×0.06=9N.m
選擇2E60C型汽油機(jī)，立軸，水冷，P=7.4KW n=2500r/min,T=53N.m
Ⅰ帶的設(shè)計(jì)
1.確定計(jì)算功率
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%以內(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根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
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（）<<()
175<<500
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=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B800-GB1171-89V帶，中心距a=200mm ,帶輪直徑 ，軸上壓力
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Ⅰ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Ⅱ的長度根據(jù)軸承座端面和帶輪的距離確定為26mm
軸段Ⅲ的長度軸承寬得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為50mm
軸段Ⅴ的長也為軸承寬21mm
軸段Ⅵ的長和軸段Ⅱ的一樣為26mm
最后留下的長度就為軸段Ⅳ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Ⅰ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Ⅱ的長度根據(jù)軸承座端面和帶輪的距離確定為27mm
軸段Ⅲ的長度軸承寬得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為50mm
軸段Ⅴ的長也為軸承寬21mm
軸段Ⅵ根據(jù)軸承座端面和帶輪的距離確定為26mm
最后留下的長度就為軸段Ⅳ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10×56的普通A型平鍵
III 軸的設(shè)計(jì)
（一）.軸的計(jì)算
7. 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
8. 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
9. 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454mm
軸段Ⅰ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50mm
軸段Ⅱ的長度根據(jù)軸承座端面和帶輪的距離確定為27mm
軸段Ⅲ的長度軸承寬得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為50mm
軸段Ⅴ的長也為軸承寬21mm
軸段Ⅵ根據(jù)軸承座端面和帶輪的距離確定為26mm
最后留下的長度就為軸段Ⅳ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10×40的普通A型平鍵
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(duì)稱的刀片，為防止切割樹枝時(shí)樹枝外滑固把刀刃設(shè)計(jì)成呈圓弧型。刀片示意圖入圖所視：
2.材料的選擇：
應(yīng)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)這些因素我決定選擇W18Cr4V。
W18Cr4V是應(yīng)用比較廣泛的的高速鋼，其性能主要有：熱處理硬度可達(dá)63-66HRC，抗彎強(qiáng)度可達(dá)3500MPa左右，可磨性好。其優(yōu)點(diǎn)：通用性強(qiáng)，工藝成熟。
熱處理：經(jīng)淬硬到66HRC，刀尖處噴涂碳化鈦或氮化鈦。
心得體會(huì)
為期兩個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)基本結(jié)束，回顧整個(gè)過程我覺得收益非淺。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)、是專科教育的最后環(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)用本科教育階段所學(xué)的各門課程的知識(shí)，加深了理論知識(shí)的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的感性認(rèn)識(shí)。
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》等多門課程。
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)經(jīng)過了三個(gè)階段。第一階段是確定設(shè)計(jì)方案；第二段是根據(jù)設(shè)計(jì)方案繪制裝配圖與零件圖并修改完善設(shè)計(jì)方案，同時(shí)完成實(shí)物的制作；第三段編寫說明書。第一階段中我認(rèn)真復(fù)習(xí)了有關(guān)知識(shí)、并查閱了大量相關(guān)的一些材料。第二階段我根據(jù)所確定的方案、所選擇元件查閱相關(guān)手冊(cè)，確定元件的國標(biāo)及尺寸、確定配合公差，繪制零件草圖、裝配草圖，如結(jié)構(gòu)上有干涉，可調(diào)整相互位置關(guān)系。合格后繪制正式零件圖、裝配圖。在制作過程中，我遇到了很多的困難，但是我不氣餒，不怕苦，自己不會(huì)的，學(xué)；自己會(huì)干的，做，憑著這樣的毅力，我勝利了，取得了成功。第三階段編寫說明書。
通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我基本上掌握了一部機(jī)器的設(shè)計(jì)方法和步驟等。學(xué)會(huì)查閱手冊(cè)，選擇使用標(biāo)準(zhǔn)件等。鞏固了兩年來在校所學(xué)的知識(shí)。
總的來說，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我在基本理論知識(shí)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、解決問題創(chuàng)新的能力，為以后的工作打下了較好的基礎(chǔ)。
在此次設(shè)計(jì)過程中，張建宏老師的悉心指導(dǎo)，以及機(jī)械系的領(lǐng)導(dǎo)為我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了較好的條件。同時(shí)，我系其他各位老師也給予了很大的幫助，在這里我對(duì)他們也表示衷心的感謝。對(duì)實(shí)習(xí)公司的大力支持，再次表示感謝。老師的教導(dǎo)，無以回報(bào)，只有加倍努力。由于我能力有限，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，懇請(qǐng)老師批評(píng)指正。不勝感激！
參考文獻(xiàn)
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《工程力學(xué)》，張定華 ，高等教育出版社， 2000年8