下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 學習好資料，畢設專用，答辯優秀 目 錄 摘 要 . I Abstract. II 1 緒論 . 1 1.1 蕎麥的介紹 . 1 1.2 收割機的發展 . 2 1.3 小型收割機的應用與發展趨勢 . 2 1.4 國內外收獲機械技術的現狀 . 5 2 方案的提出與對比 . 8 2.1 方案一 . 8 2.2 方案 2. 9 2.3 方案三 . 10 2.4 方案中涉及到的一些傳動設計 . 11 2.5 收割機行走方式的選擇 . 12 3 蕎麥收割機的設計計算過程 . 14 3.1 I 軸的相關計算 . 15 3.2 II 軸與 III 軸的相關計算 . 16 3.3 III 軸與 IV 軸之間的相關計算 . 17 3.4 柴油機與 III 軸之間的設計 . 17 4 整體模型的三維建模 . 19 4.1 軸類零件的建模 . 19 4.2 齒輪及帶輪的建模 . 21 4.3 其他零件的建模 . 25 4.4 總裝配圖 . 29 5 總 結 . 32 6 致謝信 . 34 參考文獻 . 35 附錄：文獻綜述 . 36 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 I 摘 要 蕎麥為一年生草本植物， 生育 期短，抗逆性強，極耐寒瘠，當年可多次播 種多次收獲 ，并且營養價值很高，所以蕎麥的價值越來越被看中。但是相對應的蕎麥收割機發展卻相對遲滯。 本文的出發點正鑒于此，以現有的蕎麥收割機為基本，以輕便、簡單以及成本低為主要目的，對現 有的蕎麥收割機進行改進，使改進后的機型能夠讓農機與農藝得到最大限度的結合。 本文對蕎麥收割機的動力、傳動、行走及功能轉換機構進行了整體的理論研究。分析國內外的各種型號收割機的使用與現狀，提出自己的設計方案，并對其中的關鍵部位進行了設計計算，主要包括錐齒輪、傳動機構和動力輸入的傳動軸的設計，保證了機構運行的可靠性。 關鍵詞 : 蕎麥收割機 設計 傳動機構 動力 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 II Abstract Buckwheat is an annual herb. It has the short growth period, strong resistance and extremely cold barren. And it can repeat to be seeded and harvested. It has a very high nutritional value, so the value of the buckwheat is increasingly fancied. But the corresponding development of buckwheat harvesters has been relatively sluggish. This is the starting point of view of this article.Based on buckwheat harvesters nowadays, lightweight, simple and low cost are the main popurses to improve the buckwheat harvesters.The improved models make the agricultural and agronomi obtain the combination of the maximum. The article theoretically researches buckwheat harvester power, transmission, walking and functional conversion mechanism overall and analyzes use of various models of domestic harvesters and the present situation.The article proposes my own dersign,The article also desings and calculates key parts,mainly including the design of bevel gears, transmission and power input shaft,which ensures that the agency reliability. Key words:buckwheat harvester； design； transmission； power 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 III 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 IV 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 V 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 1 1 緒論 1.1 蕎麥的介紹 蕎麥是 蓼科 蕎麥屬 的植物，普通蕎麥和同屬的 苦蕎麥 、 金蕎麥 都可以作為 糧食 。 蕎麥 生長期 短，可以在貧瘠的 酸性土壤 中生長，不需要過多的 養分 和氮素，下種晚，在比較涼爽的 氣候 下開花。可以作為綠肥、 飼料 或防止水土流失的 覆蓋植物 。蕎麥原產于 亞洲 ，種子呈不規整三棱錐形。種皮堅韌，深褐或灰色。花白色，由蜂等 昆蟲 傳粉。雖然其種子用作 谷物 ，但蕎麥并非 谷類 禾草 。蕎麥在肥沃土壤上較其他 糧食作物 產量低，但特別適應于干旱丘陵和涼爽的 氣候 。蕎麥成熟快，故可作晚季作物種植，并能作為窒息作物使 雜草 死亡而為其他作物的栽培改善條件。亦可用作綠肥犁入田中以改良土壤，又可作蜜源作物 。 蕎麥的營養成分主要是豐富的蛋白質 ， B 族維生素 ， 蘆丁類強化血管物質 ，礦物 營養素 ， 豐富的植物 纖維 素等。研究顯示：經常食用蕎麥不易引起肥胖癥，因為蕎麥含有 營養價值 高、平衡性良好的植物蛋白質，這種蛋白質在體內不易轉化成脂肪，所以不易導致肥胖。另外蕎麥中所含的 食物纖維 是人們常吃主食品面和米的八倍之多，具有良好的預防便秘作用，經常食用對預防大腸癌和肥胖癥有益。 蕎麥有防治高血壓、冠心病 、 防治糖尿病 、 的作用。 進一步的研究發現，蕎麥之所以能降血糖，與蕎麥中所含的鉻元素有關，鉻可促進 胰島素 在人體內發揮作用。蕎麥的抗癌作用也為 世界 醫學界所關注。 科學家 認為，蕎麥中含有大量的鎂，鎂不但能抑制癌癥的發展，還可幫助血管舒張，維持 心肌 正常功能，加強腸道蠕動，增加膽汁，促進 機體 排除廢物。蕎麥中的大量纖維能刺激腸蠕動增加，加速 糞便 排泄，可以降低腸道內 致癌物質 的濃度，從而減少 結腸癌 和直腸癌的發病率。蕎麥含有蛋白質、多種維生素、 纖維素 、鎂、鉀、鈣、鐵、鋅、銅、硒等。因其含有豐富的蛋白質、維生素，故有降血脂、保護視力、軟化血管、降低血糖的 功效 。同時，蕎麥可殺菌消炎，有 “ 消炎糧食 ” 的美稱。 正因為蕎麥的營養價值高、生長周期短以及種植容易，所以蕎麥越來越被世人熟知。伴隨著蕎麥的熱潮，蕎麥類農用機械也多了起來。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 2 1.2 收割機的發展 收割機是由塞勒斯 麥考密克發明的。 收割機它是一體化收割農作物的機械。一次性完成收割、脫粒，并將谷粒集中到儲藏倉，然后在通過傳送帶將糧食輸送到運輸車上。也可用人工收割，將稻、麥等作物的禾稈鋪放在田間，然后再用谷物收獲機械進行撿拾脫粒。收獲稻、麥等谷類作物子粒和秸稈的作物收獲機械 ， 包括收割機、割曬機、割捆機、谷物聯合收割機和谷物脫粒機等。谷物收獲機械是在各種收割、 脫粒工具的基礎上發展起來的。 收割機的歷史沿革： 1799 年 英國 最早出現馬拉的圓盤割刀收割機； 1822 年 割刀上方增加了撥禾裝置。 1826 年出現采用往復式切割器和撥禾輪的現代收割機雛型，用多匹馬牽引并通過地輪的轉動驅動切割器。 1831 1835 年，類似的畜力小麥收割機在 美國 成為商品； 1851 年出現能將割倒的禾稈集放成堆的搖臂收割機； 1920 年以后由于 拖拉機 的普遍使用，同拖拉機配套的收割機開始取代畜力收割機。 中國 于 1952 年開始生產畜力搖臂收割機和其他類型的畜力收割機；1962 年開始發展機力臥式割臺 收割機和機側放鋪禾稈的立式割臺收割機。為適應北方小麥、 玉米 間套作地區收獲小麥的需要，于 1977 年研制成機后放鋪禾稈的立式割臺收割機。 收割機的種類有： 側掛式自動收割機 、 背負式自動收割機 、手扶式收割機 、 臥式割臺收割機 、 立式割臺收割機 。 1.3 小型收割機的應用與發展趨勢 小型收割機突破了農村無法進入大型收割機收割的作業瓶頸，推進了收獲作業的機械化，縮短了勞動周期，并讓人們從繁重的體力 勞動解放出來。廣泛用于，收割小麥、水稻、青稞、麻類、豆類等農作物。換上相應的刀具，裝上上下托板和安全的防護罩，還可以收割灌木、牧草、蘆葦及茶園枝頭修剪和花圃。小型收割機配帶汽油動力強勁有力，方便實用，效率高，便于攜帶及野外田地作業。該汽油機具有噪音低。肅靜性和舒適性等特點。讓各地人們長時間工作都不會感覺疲勞。 小型收割機有以下用途： 收割水稻，收割小麥，收割大豆，收割玉米，并使其條鋪放！用于林地清理、幼林撫育、 次生林 改造和森林撫育采伐等割除灌木、雜草 ，修枝，伐小徑木。在割灌機上配備一些可更換的附加裝置或設備 ,還可用于收割稻麥等農作物 ,以及抽水、打穴鉆孔、噴施 農藥 等作業。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 3 小型收割機又分為側掛式和背負式兩種： 側掛式小型收割 機采用硬軸傳動， 主要由發動機、 傳動系統、離合器、工作部件、操縱裝置和側掛皮帶等組成。在傳動軸的一端配置 0.75 2 千瓦的單缸二沖程風冷汽油機和離心式摩擦離合器；另一端安裝由減速器和切割刀具組成的工作部件。工作部件的類型很多，常用的為圓鋸片、刀片或尼龍絲。作業時，將傳動軸的鋁合金套管上的鉤環掛在操作者肩下的背帶上，握住手把，橫向擺動硬軸 ,即可完成切割雜草、灌木等作業。機具重約 6 12 千克 ,轉速約 4500 5000 轉 /分。 背負式自動收割機。用軟軸傳動，一般構造與側掛式割灌機相似，不同的是其發動機背在操作 者背上，切割部件由軟軸傳動，發動機功率一般為 0.75 1.2 千瓦。 發動機與背架之間以兩點聯接并裝有特制橡膠件以隔振。軟軸為套裝在軟管內的鋼絲撓性軸，用以傳遞扭矩。軟管為敷有橡膠保護套的金屬編織網包住的鋼帶纏卷的螺紋管，以防塵土侵入軸內并保持軸表面的潤滑油。割幅一般在 1.5 2 米之間。手扶式小型收割機 由行走輪支承機具重量，由人推動機器前進，由發動機驅動工作部件進行切割灌作業。其構造和工作原理同便攜式割灌機相似。懸掛式小型收割機 懸掛在 拖拉機 后面，由動力輸出軸驅動工作部件旋轉，適用于大面積割灌作業。主要由機架、鋸片、傳動裝置、懸掛裝置和推板等組成。割灌作業時，拖拉機后退行駛，工作速度為 5公里 /小時 ,可鋸直徑為 10 厘米的灌木。 為什么現在小型聯合收割機的應用越來越廣泛呢？下面舉個例子： 河北省 石家莊市 井陘縣 是山區縣，年種小麥 1.07 萬 hm2，多在山區，地塊小且不規則。多年來該縣聯合收割機也不過 100 臺，但 2000 年小型聯收機熱銷 井陘 山區。其原因： 山區的地形特征只有小型機才適用。 山區農民開礦燒灰、搞運輸等業務使勞力有所轉移，收入有所增加，因此有購買力。 機收小麥價格低，用機戶覺得合算，有機戶 認為能致富，因此小型聯合收割機有誘惑力。 2000 年在收割機作業收費降低的情況下，臺均收入也可達 8000元以上。 縣農機管理部門舉辦機手培訓班，組織機收服務，購機戶對用好聯收機有信心。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 4 聯合收獲比分段收割收的快，搶農時，二茬玉米能早種，一年兩熟能增效增產，免受山區氣候冷涼延誤種小麥的影響。河北省山區面積占土地面積的 62%，小型農機市場活力大，且隨著山區開發和農民逐漸富裕，小型聯合收割機的市場會越來越大 。 以河北省為例，聯合收割機的發展大體可分為以下幾種情況： 試探式的由低價小型向中大型逐步發展。起步最早最 快的 辛集市 ， 1990 年前后，就是從東北農場低價購舊機開始的。當時一臺北京 -2.5 型收割機售價 6 萬元，而東北國營農場一臺舊東風 -5 型收割機只需 1 萬元左右。 平原地區農村經濟正在進一步發展，但農民尚不夠富裕，使用聯合收割機的時間不長，小型聯合收割機發展快，活力大。 106 國道以東的 安徽省 宿州市 、 河南省 唐河縣 、 山東省 臨沂市 和河北省 滄州市 ，因小型聯合收割機的質量好、價格低而受歡迎。 有的小型機已逐步被中型自走式聯合收割機所代替。河北省 任丘市 是平原區，年均種小麥 3萬多hm2， 2000 年就新增聯合收割機 199 臺，其中自走式機型占 82%，中型背負式機型占 14%，割幅小于 1.5m 的占 4%。當地機手和用戶說，自走式聯合收割機收割得快，所以暢銷。 產品質量是引導銷售的關鍵。 中型自走式聯合收割機的暢銷與種植形式的改革有關。前幾年小麥和玉米套種的多，小型聯合收割機適用，而現在多為夏玉米鐵茬播種，對割幅大小放寬了限制和要求。某些地區已沒有了小麥了玉米間作套種，同時農民經濟 條件又較好，所以中型自走式銷的多。但隨著 “ 麥客 ” 掙錢少的現象日趨嚴重，易地跨區作業的收割會逐步變為就地各自為戰式的收割。而小型聯合收割機發展減緩或停止的地方，還會得到復生，原因有： 作業成本高了。 機子過剩，收費低。由往年用戶截機、攔機、持幣等機變為地頭上停著多臺機子，爭著搶著要作業，故收割費也越來越低。 旱情嚴重，長勢不好，糧價偏低。以上 3 個方面的情況今后也不可避免，這就會淡化 “ 購機搶收賺錢 ” 的觀念，但小麥不可能不用機收而倒退到分段式的傳統收割方法，因此，又會出現用投資少、見效快、既方便、又快捷的小型聯合 收割機的情況。 小型收割機的發展趨勢是用新型材料以進一步減輕重量；采用低振動發動機和先進的減振隔振裝置并合理配置機件，以減少振動對人體的危害；提高機械的加工和裝配精度、改進吸排氣系統，以減低噪聲；增設各種安全保護裝置，以提高作業安全性；在懸掛式割灌機上增設灌木切碎裝置，簡化割下灌木的清理工序。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 5 1.4 國內外收獲機械技術的現狀 我國的水稻聯合收割機經過了三個發展歷程。即艱難的發展歷程、快速發展階段、技術提高階段。在我國重點發展水稻聯合收割機：全喂入式水稻聯合收割機須用切流脫粒滾筒加軸流分離滾筒，小型機以橫 置、大型機以縱置為宜，目前以深受廣大農場及農村用戶認可。半喂入式水稻聯合收割機宜積極發展國產機型，不宜盲目模仿追求現代化，要善于簡化以降低成本。割前摘脫式水稻聯合收割機的誕生，必將在將來的市場競爭中占有一席之地。我國水稻收獲機械的發展任重道遠。 基于 全喂入收獲機械技術發展，國際趨勢是： 產品向大型化、大功率、大割幅、大喂入量、多功能聯合作業發展 近年來，以發達國家為代表的國際農業經營規模不斷擴大，這一需求拉動收獲機械進一步向高效、大型化、大功率、大割幅、大喂入量和高速方向發展。全喂入聯合收割機最具代表性， 喂入量已由一般的 5 6kg/s 發展到 10 12kg/s；所配發動機的功率最大到 243kW，正在研發的有 276kW；割臺最大割幅已超過 9m。配谷物聯合收割機的玉米割臺由收割 4 6 行發展到收割 8行。谷物聯合收割機實現多功能，通過更換作業部件可以收獲小麥、水稻、玉米、大豆、油菜、油葵等多種作物。 深入研究新型脫粒分離技術，以提高生產率，減少谷粒損失為目標，是現代谷物聯合收割機最主要的發展趨勢 在歐、美等發達國家，通過上世紀七八十年代的研究，全喂入收獲機械從傳統的逐稿器技術進入了軸流式時代，解決了傳統收獲機械作業 效率和脫粒能力升級的關鍵問題。在傳統的紋桿切流滾筒及鍵式逐稿器的脫粒分離裝置之后，雙滾筒橫置的軸流式結構廣為應用，繼而又研制了單滾筒或雙滾筒縱置的軸流式脫粒分離結構。軸流型谷物聯合收割機的割臺和傳統型谷物聯合收割機完全相同，但在脫粒機構的構造上有很大差異。軸流型的軸流滾筒式脫粒分離裝置，可以完成脫粒和全部分離工作，從而簡化了脫粒機體的結構。目前軸流式脫粒清選技術成為大型聯合脫粒清選方式發展較快的重要技術。 技術向控制智能化、操作自動化發展 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 6 隨著現代科學技術的迅猛發展，收獲機械也向高度自動化、智能化方向發展 。國外先進的大型谷物聯合收割機的電子技術的應用已完成了從監控功能向智能控制的過渡，并廣泛采用 CPU 處理技術、總線控制技術、激光測量技術、 GPS 系統定位技術、衛星遙感技術等，實現農業裝備的智能化控制。 廣泛應用機電一體化和自動化技術，改善駕駛員工作條件，向舒適性、使用安全性、操作方便性方向發展， 普遍裝有現代化的密閉駕駛室以隔熱、隔噪音；轉動部件轉速、收割機切割高度、谷物損失量、糧箱填充量、排草堵塞等配有信息顯示；自控裝置包括自動對行、割茬高度自動調節，自動控制車速，自動停車等；安全生產的警報輸出和互鎖補償 系統有故障警報、信號報警或語音報警、啟動耳鎖、單柄操作互鎖、運輸與收獲互鎖等功能。向智能化收獲機發展：集全球衛星定位系統，地理信息系統和遙感系統于一身的“精準農業 技術，在智能化聯合收割機上的應用，是當今收獲機械化最新、最重要的技術發展。 技術向注重節約資源、保護環境方向發展 近年來，隨著全球工業化程度的發展，資源匱乏和環境污染問題日趨嚴重，節能減排已成為各國政府和大眾非常關注和致力解決的問題，其解決的途徑，一是加速能耗高、污染重的老產品的淘汰，二是大力推廣具有節能減排、環保的新產品的推廣和應用，農業裝備 產品向注重節約資源、保護環境方向發展已不可逆轉。 制造技術向“數字化”、“自動化”、“集成化”、“網絡化”和“智能化”方向發展 “數字化”制造技術是以設計、控制和管理為中心的數字化制造，貫穿、滲透制造全過程的技術； “自動化”將從一般的自動控制、自動調節、自動補償等發展到自學習、自組織、自維護、自修復等更高的水平； “集成化”是將制造技術、信息技術和管理技術等集成的技術； “網絡化”是裝備制造業信息化、集成化的必然趨勢，是裝備制造業企業走向全球化、整體化，實現資源互補和共享的必備手段； “智能化 ”使制造過程具有處理大量信息、不完整信息和錯誤信息的能力，下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 7 并具有強大的自診斷和修復能力，是數字化、自動化、集成化、網絡化有機交融與高度發展的結果。 產品制造向“綠色化”、“快速化”、“節約化”和“高效化”方向發展 制造過程的“綠色化”要求產品從構思開始，到設計、制造、銷售、使用、維修，直到回收、再制造，都要符合環境保護的要求； “快速化”是對市場快速響應，對生產模塊快速重組，具有高度柔性和高度敏捷性的生產模式； “節約化”要求制造過程遵循節省、節約、節儉的原則； “高效化”主要指高生產效 益，高效、低耗，無污染的生產方式。 而國內全喂入收獲機械產品與技術發展現狀是： 在國際收獲機械技術進步潮流的影響和加快發展現代農業新要求的推動下，我國收獲機械產業的發展領域、理念、目標、模式及重點等都呈現新的發展態勢，逐步向農機強國邁進。收獲機械技術的發展理念開始逐步由廉價，向性能優、質量高的方向轉變；收獲機械技術創新的模式由選、改、創、仿逐步向引進消化吸收和自主創新轉變。產品技術開始由中小型、單一功能，向多品種、多功能、高技術化方向發展。制造技術也開始由單一機械技術向機電液一體化技術的綜合運用方向發展。 本 文在現有的基礎上，以輕便、便宜、簡單為目的，提出自己的方案，并對其進行設計。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 8 2 方案的提出與對比 2.1 方案一 方案一主要是對收割方案及其蕎麥收割以后的統一收放進行了設計，如圖一圖 1 方案一 其中 1為分禾器， 2為扶禾三角帶撥齒， 3 為星輪， 4 為壓簧， 5 為輸送帶，6為鋪禾轉向器， 7、 8 均為輸送帶， 9 就是鋪放好的蕎麥。其工作原理是割臺前面裝有小分禾器 1，其撥齒在與星輪相配合下能將輕度倒伏的作物自下而上地扶起，割斷后的作物在星輪和輸送器的配合作用下，先向右輸送，再通過轉向星輪和轉向 輸送帶向后輸送，并在機后放鋪。 為了適應嚴重倒伏作物的收割，在立式水稻聯合收獲機上裝有鏈齒式扶禾器，它能將倒伏嚴重的作物扶起并引向切割器。其扶倒能力強，工作較可靠；但在扶禾中鏈齒對谷物沖擊作用較大，對易掉粒的秈稻造成的落粒損失較大。 該方案考慮了整體的設計，但是由于帶輸送過多，在小型收割機上難以很好的實現，并且在動力傳動方面也要有多個動力輸送，十分之麻煩，所以這個總體方案被否決。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 9 2.2 方案 2 方 案 二 主 要 是 對 總 體 傳 動 的 一 個 設 計 方 案 ， 如 圖 二圖 2 方案二 圖二中， 1為撥禾器， 2為切割刀具，三為齒輪， 4為輪胎軸， 5 為帶傳動， 6為柴油機。在圖中，由柴油機輸出，利用帶傳動，傳遞至 II 軸，經齒輪傳動傳遞到 I 軸，然后由 I軸傳遞至 1、 2提供動力，另一方面由三軸通過錐齒輪傳到 IV軸提供行走動力。 由于 2 切割刀具和和 1 撥禾器在同一軸上，但是它們所需的速度是不同的，該傳動方案不能做到給兩個部件提供不同的速度，所以該方案不能實現功能，故被否決。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 10 2.3 方案三 方案三包括了撥禾輪與刀具之間的傳動方案（如圖三）以及總體的傳動方案（如圖四） 圖 3 撥禾輪與割刀的傳動圖 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 11 圖 4 傳動方案 由圖三和圖四，柴油機通過帶 傳動將動力傳到 III 軸， III 軸通過齒輪傳動一方面傳到 II 軸， II 軸通過帶傳動到 I 軸， I 軸通過錐齒輪傳動 7，即圖 3 的齒輪軸，然后帶動齒輪箱里的齒輪，進而帶動撥禾輪與刀具的運動。另一方面， III軸通過齒輪傳動到 IV軸，從而提供行進動力。 在本方案中，基本上能夠實現動力的轉換，并且傳動也比較簡單，而且在II軸和 IV軸上各有個滑移齒輪，能有效控制收割部分與行走裝置的工作與停歇，并且在柴油機與 III 軸之間有個線性離合（圖中沒畫出），有效控制動力的輸入輸出，也給滑移齒輪的轉換提供了可行性。所以選用方案三作為最終方案。 本文介紹的是圖四中的傳動方案的設計。 2.4 方案中涉及到的一些傳動設計 帶傳動 帶傳動是利用張緊在帶輪上的柔性帶進行運動或動力傳遞的一種機械傳動。根據傳動原理的不同，有靠帶與帶輪間的摩擦力傳動的摩擦型帶傳動，也有靠帶與帶輪上的齒相互嚙合傳動的同步帶傳動。 帶傳動通常由主動輪、從動輪和張緊在兩輪上的環形帶組成。 帶傳動包括平帶傳動、 V帶傳動、多楔帶傳動及雙面 V帶、圓型帶傳動。另外在農機方面還有農機 V帶，指專用于農業作業、園藝等設下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 12 備用傳動帶，其品種規格幾乎包括所有的 V帶品種和少量的平帶及異形帶等，其中最主要的聯 合收割機主傳動無極變速器用變速 V帶 (無極變速帶 )。其特點是工作環境惡劣 (日曬雨淋、泥沙粉塵和油污等 )、低速高負荷、高沖擊、極度拉伸曲撓和大打滑生熱，因此形成獨立的標準體系。 圖 5 帶傳動 雖然 帶傳動傳動比不準確、帶壽命低、軸上載荷較大、傳動裝置外部尺寸大、效率低。 但是帶傳動 結構簡單、傳動平穩、能緩沖吸振、可以在大的軸間距和多軸間傳遞動力，且其造價低廉、不需潤滑、維護容易等特點 。所以，對于小型收割機，帶傳動是一種不錯的傳動選擇。 齒輪傳動 齒輪傳動是利用兩齒輪的輪齒相互嚙合傳遞動力和運動的機械傳動 。齒輪 傳動 根據兩軸的相對位置和輪齒的方向，可分為以下類型： 直齒圓柱齒輪傳動；斜齒圓柱齒輪傳動 ； 人字齒輪傳動； 錐齒輪傳動； 交錯軸 斜齒輪傳動 。 根據齒輪的工作條件，可分為： 開式齒輪傳動式齒輪傳動，齒輪暴露在外，不能保證良好的潤滑。 半開式齒輪傳動，齒輪浸入油池，有護罩，但不封閉。 閉式齒輪傳動，齒輪、軸和 軸承 等都裝在封閉箱體內，潤滑條件良好，灰沙不易進入，安裝精確，齒輪傳動按齒輪的外形可分為圓柱齒輪傳動、錐齒輪傳動、非圓齒輪傳動、齒條傳動和 蝸桿傳動 。 齒輪傳動 優點： 1、使用的圓周速度和功率范圍廣； 2、效率較高； 3、傳動比穩定； 4、壽命長； 5、工作可靠性高； 6、可實現平行軸、任意角相交 軸和任意角交錯軸之間傳動 。 缺點： 1、要求較高的制造和安裝精度，成本較高； 2、不適宜遠距離兩軸之間傳動 2.5 收割機行走方式的選擇 收割機現在廣泛運用的就 2種行走裝置，即履帶式行走以及輪式行走。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 13 圖 6 履帶式聯合收割機 履帶行走裝置是通過一條卷繞的環形履帶支承在地面上，主要由履帶、驅動輪、支重輪、導向輪、浮動輪和托輪等組成。履帶與地面接觸，驅動輪不與場面接觸。驅動輪在變速箱驅動扭矩的作用下，通過驅動輪上的輪齒和履帶鐵齒之間的嚙合，連續不斷地把履帶從后方卷起。接地那部分履帶給地面一個向后的作用力， 而地面相應地給履帶一個向前的反作用力，這個反作用是推動機器向前行駛的驅動力。當驅動力足以克服行走阻力時，支重輪就在履帶上表面向前滾動，從而使機向前行駛。履帶式行走機構具有接地面積大、接地壓力小、轉彎靈便、轉彎半徑小、跨溝越埂能力強等特點，因此被廣泛應用在聯合收割機上。 圖 7 輪式聯合收割機 我國使用收割機最多的還是輪式行走裝置。目前，我國年產輪式聯合收割機約 4萬臺，其中大部分用于跨區作業行走系統存在的問題也日漸突出，主要有以下幾點： 輪式機的行走系充仍然采用 V帶傳動方式，傳動帶易損壞，動力傳遞不可靠。 目前只有半喂入水稻收割機采用靜液壓驅動方式，但配套動力均在 44 1 kW 以下。跨區作業轉移田地行駛速度慢，影響購機戶收益。行走系統自動化程度低，機械式操縱手柄多，駕駛員勞動強度大。行走無級變速系統過于簡下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 14 單，變速時不能保證膠帶平行移動。駕駛室舒適性差，防噪聲、防振和防塵效果不好，駕駛員容易疲勞。 整機制造質量及生產工藝還有待是高。聯合收割機零部件配套市場不規范等。在機器行走系統方面，今后將朝著具有四輪驅動的大型化、系列化、智能化和高效率方向發展，發動機的功率儲備將有所增加，谷物聯合收割機的功能將 更加完善。采用計算機、傳感器及聲光液控制系統將使聯合收割機行走系統的自動化程度更高，駕駛操縱更符合人體工程學要求。采用GPS全球衛星定位系統收集田間各種作業信息數據，進行自動測產、在線水分檢測、籽粒損失檢測和故障診斷等，將使駕駛、操縱和調整聯合收割機更方便快捷。 結合本課題的設計，考慮到是小型的蕎麥收割機以及其實用群體，而且蕎麥生長的也不是水田，所以選取輪式的行走裝置，減輕重量和減少成本。 3 蕎麥收割機的設計計算過程 由收割部分得到輸入軸（圖四的 7）的轉速為 360 533r/min，所以取收割部 分動力輸入軸轉速為 390r/min， P1=2KW。 查機械設計得，齒輪傳動效率 1=0.99， V帶傳動效率為 2=0.97，所以輸入軸到電機之間的總效率為： 總 =0.97*0.99*0.97*0.99=0.92 柴油機功率為： P=P1/ 總 =2.2KW I軸功率： P1=2.02KW II 軸功率： P2=2.08KW III 軸功率： P3=2.10KW 確定各部分傳動比： I 軸與收割部分輸入軸的傳動比為 k1=1： 1,I 軸與 II的傳動比為 k2=1:1， II 軸與 III 軸的傳動比為 k3=2:1， III 軸與 IV 軸的傳動比為 k4=1： 5。 確定各軸轉速 I軸： n1=k1*390=390r/min 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 15 II 軸： n2=k2*390=390r/min III 軸： n3=k3*390=2*390=780r/min IV 軸： n4=k4*790=790/5=156r/min 3.1 I軸的相關計算 I軸錐齒輪 取收割部分錐齒輪齒數為 25，模數為 2，所以 I軸錐齒輪齒數為 25，模數為 2。 I軸帶輪 （ 1）工作情況系數： 2.1AK（ 2）計算功率： PKPAc=2x1.2=2.4kw （ 3）選帶型號： Z 型 （ 4）小帶輪直徑：查表的 1d =50mm （ 5）計算大帶輪的基準直徑 12 did =1 50=50mm （ 6）確定帶的根數 Z ZrCPP=2.4/2=1.2，故選 2根 I軸設計 選擇軸的材料：選取 45 鋼 ,調質處理 30 初步計算軸的最小直徑 用初步估算的方法，即按純扭矩并降低許用扭轉切應力確定軸徑 d，計算公式： 30 nPAd ，選用 40Cr 調質鋼，查機械設計書 P370 表 15-3，得1060 A d 14.2312917 初選 d=15mm I軸的各段長度如圖 8 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 16 圖 8 I 軸的設計 I軸軸承選取角接觸球軸承 S7203，內徑為 17mm。外徑為 40mm，寬度為 12mm。 3.2 II軸與 III 軸的相關計算 II軸帶輪 由于 II 軸與 I軸的傳動比為 1： 1，所以 II 軸帶輪與 I軸一樣。 II軸與 III 軸的齒輪設計 選擇齒輪材料為 40Cr，調質，選 7級精度 選取 III 軸小齒輪齒數為 27，模數為 2，故 II軸齒輪的齒數為 2*27=54。 II軸的設計 選擇軸的材料：選取 45 鋼 ,調質處理 30 初步計算軸的最小直徑 用初步估算的方法，即按純扭矩并降低許用扭轉切應力確定軸徑 d，計算公式： 30 nPAd ，選用 40Cr 調質鋼，查機械設計書 P370 表 15-3，得1060 A d 18.34 初選 d=20mm II 軸的各段長度如圖 9 圖 9 II 軸的設計 II軸軸承選取角接觸球軸承 S7203，內徑為 17mm。外徑為 40mm，寬度為 12mm。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 17 3.3 III軸與 IV 軸之間的相關計算 III 軸與 IV 軸的傳動比為 5： 1。 選取選擇齒輪材料為 40Cr，調質，選 7級精度 選取 III 軸的小齒輪齒數為 30，模數為 4。 IV軸的齒輪齒數為 30*5=150，模數為 4. III 軸的設計 選擇軸的材料：選取 45 鋼 ,調質處理 30 初步計算軸的最小直徑 用初步估算的方法，即按純扭矩并降低許用扭轉切應力確定軸徑 d，計算公式： 30 nPAd ，選用 40Cr 調質鋼，查機械設計書 P370 表 15-3，得1060 A d 14.68 初選 d=15mm III 軸 的 各 段 長 度 如 圖10圖 10 III 軸的設計 III 軸軸承選取角接觸球軸承 S7203，內徑為 17mm。外徑為 40mm，寬度為 12mm。 IV軸的設計 選擇軸的材料：選取 45 鋼 ,調質處理 30 IV即輪胎軸，設計輪胎直徑為 800mm，輪胎軸徑為 144mm，所以選取軸承為 角接觸球軸承 S7230，內徑為 150mm。外徑為 270mm，寬度為 45mm。所以齒輪軸徑選在 155mm。 3.4 柴油機與 III 軸之間的設計 選取柴油機與 III 軸之間的傳動比為 2:1 ， 所以 柴 油 機 的 轉 速 為下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 18 2*790=1580r/min。 帶傳動設計 （ 1）工作情況系數： 2.1AK（ 2）計算功率： PKPAc 64.22.22.1 kw （ 3）選帶型號： Z 型 （ 4）小帶輪直徑：查表的1d=50mm （ 5）驗證帶 速1v=100060 nd 11=4.14m/s25m/s,故帶合適。 （ 6）計算大帶輪的基準直徑 12 did =2 50=100mm （ 7）確定中心距 1）初定中心距0a 2121 dd2add7.0 105 a 300 取0a=300 2）計算相應帶長d0Ld0L 0212210 a4dddd2a2 922.3mm 取整選 d0L =1000mm 3）計算中心距 a 及其變動范圍 傳動的實際中心距近似為：2aa 0dd0 LL a 338.85 中心距的變動范圍： mina =a-0.015 dL =323.82 maxa =a+0.03 dL =368.85 （ 8） 確定帶的根數 Z ZrCPP=22.264.2=1.2，故選 2根 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 19 4 整體模型的三維建模 4.1 軸類零件的建模 下面幾個圖是對幾根主要軸的三維建模，包括 I軸， II軸 ,III 軸 ,IV 軸。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 20 圖 11 I 軸的建模 I 軸主要是用來連接從 II 軸傳過來的動力，及傳遞動力給收割部分，以實現刀具和撥禾輪的運動。 圖 12 II 軸的建模 II軸的作用是把從 III 軸的動力傳遞給 I 軸。 II 軸上是個滑移齒輪，鍵與鍵槽同長，并且是過盈配合，而齒輪能在鍵上來回滑動，鍵與齒輪是間隙配合， 從而下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 21 鍵能在軸上滑動，利用軸肩與軸套來定位。用來實現收割機構的工作于停止。 圖 13 III 軸的建模 III 軸的作用至關重要，是連接柴油機的主動軸，既把動力傳給 II 軸，同時給IV軸提供行走的動力。 圖 14 IV 軸的建模 IV 軸即輪胎軸，帶動輪胎轉動被實現行走。 IV 軸上也是個滑移齒輪，鍵與鍵槽同長，并且是過盈配合，而齒輪能在鍵上來回滑動，鍵與齒輪是間隙配合，從而鍵能在軸上滑動，利用軸肩與軸套來定位。用來控制收割機的行走于停止。 4.2 齒輪及帶輪的建模 下面幾圖是對齒輪和帶輪的一些建模。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 22 圖 15 I 軸 錐齒輪的建模 圖 16 II 軸的齒輪建模 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 23 圖 17 III 軸上連接 II軸的齒輪建模 圖 18 III 軸上連接 IV軸的齒輪建模 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 24 圖 19 IV 軸上的齒輪建模 圖 20 帶輪的建模 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 25 4.3 其他零件的建模 包括機架、端蓋、軸承蓋、軸套以及輪胎等的建模。 圖 21 機架的建模 圖 22 端蓋的建模 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 26 圖 23 有軸穿過的端蓋的建模 圖 24 套筒的建模 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 27 圖 25 機架上蓋的簡易建模 圖 20 里，前部的是柴油機的簡易模型，后面是人坐的地方。 圖 26 輪胎的簡易模型 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 28 圖 27 滑移齒輪的簡易 撥桿模型 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 29 4.4 總裝配圖 圖 28 總體模型 圖 29 傳動部分的放大裝配圖 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 30 圖 30 簡易的撥桿控制的裝配圖 圖 31 與收割部分一起裝配的模型 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 31 圖 32 與收割機構的傳動裝配的放大圖 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 32 5 總 結 2013 年 2 月，我開始了我的畢業 設計 工作 ，到現在設計 基本完成 ，但是還是略顯粗糙 。 畢業設計是一個長期的過程，需要不斷的進行精心的修改，不斷地去研究各方面的資料數據，為我所用，認真總結 。歷經了 這么久 的 努力 ， 終于完成了畢業設計論文 。在這次畢業 設計的 過程中 ，我擁有了無數難忘的 經歷 和收獲。今年 1月，在與導師的 初次 交流討論中我的 畢業設計 題目定了下來，是： 小型蕎麥收割機設計（動力、傳動、行走及功能轉換機構） 。 當開題報告定下來 之后 ，我便立刻 在網上及學校的圖書館 著手 工具圖書 資料的收集工作中，當 發現關于這方面的資料和文章很難找到時， 有些 不知所措 ，不知如何下手。我將這一困難告訴了 指導老師 ，在 老師的 細心指導下，終于使我 了解了應該利用學校的豐富的資源找到自己需要的蕎麥收割機方面的資源，找了大概 15 篇左右的關于農業機械的雜志報紙和圖書還有若干的機械設計方面的工具叢書，經過認真的 瀏覽，總結筆記，為自己的設計思路打好基礎。瀏覽這些資料主要是為了了解蕎麥收割機的工作原理并且自己總結出屬于自己的一套設計方案，避免有重復，爭取從一個全新的角度去進行蕎麥收割機的設計。 在搜集資料 后 ， 我在電腦中都進行分類的整理，然后針對自己不同部分的設計內容進行歸納和總結，在和另外一個搭檔 (做收割部分的 )激烈討論，然后逐漸摸清收割機整套系統的工作原理，并運用所學的內容進行自己的方案構思 。然 后及時拿給 老師 進行溝通 ，聽取老師的意見后再進行相關的修改。老師的意見總是很寶貴的，可以很好的指出我的方案設計的不足 以及需要什么樣的設計來完善。在這期間，我們和老師一起想了很多種方案，卻因為或多或少的問題被一一否定。最后選取了本文所介紹的方案來進行設計計算。方案的構造原理設計已基本 完畢了，我開始著手 機械構造的尺寸及數據計算。根據各個零件的尺寸數據參數，我開始使用 solidworks 來建立各個零件的建模， solidworks 軟件是一款非常簡單而且方便的繪圖工具，它對我的建模工作幫助非常大。建模工作完成后，我進入了論文撰寫的階段，因為前期收集資料和設計計算的準備工作時的資料都保存在電腦里，所以論文的撰寫也沒遇到什么困難。 畢 業設計和畢業論文是我們每個大學生必須經歷的一段過程，也是我們畢下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 33 業前的一段寶貴的回憶。當我們看到自己的努力有收獲的時候，總是會有那么一點點自豪和激動。任何事情都是這樣子，需要我們 腳踏實地 的去做 ， 一步一個腳印的完成， 認真嚴謹， 有了好的態度才能做好一件事情，一開始都覺得畢業設計是一個很困難的任務，大家都難免會有一點畏懼之情，但是經過長時間的努力和積累，經過不斷地查找資料后總結，我們都很好的按老師的要求完成了畢業論文的寫作，這種收獲的喜悅相信每個人都能夠體會到。在這次畢業設計過程中，我還獲得了非常多的專業知識，這些 知識都是今后的工作中的一筆寶貴的財富。 這次設計 是一次意志的磨練，是對我實際能力的一次提升， 相信 對我未來的學習和工作