2023年小型牧草收割机毕业设计说明书.doc

目 录 ……………………………………………………………………………… 1 前言 …………………………………………………………………………… 2 1前悬挂式旋转式牧草收割机总体设计…………………………………… 2 1.1本设计需要解决的技术问题…………………… …………………………2 1.2收获对象对机械性能的要求……………… ……………………………… 2 1.3总体设计原那么…………………………………………………………………3 1.4要求到达的技术参数……………………………………………………3 1.5总体参数确实定……………………………………………………………3 1.6总体方案确实定……………………………………………………………4 2 计算局部 2.1传动比分配 6 2.2 v带传动设计 6 2.3锥齿轮传动设计 7 2.4四连杆挂接机构设计 8 3 总结…………………………………………………………………………………9 谢词 参考文献 小型悬挂旋转式割草机中传动部件和机架设计 扣扣1269408632 ：针对牧草收获产业，本文介绍了牧草收获机在国内的开展现状，对国内各种牧草收获机机型进行了分析，并在此根底上，设计出了前悬挂旋转式牧草收割机。该机器对牧草种类和样式有广泛的适应性，这为大规模开发利用旋转式牧草收割机产品提供了良好的开展机遇。 关键词：牧草；旋转式；收获机械 The transmission the frame’s design in small suspension rotary type field mower Abstract: According to the forage harvesting industry,this paper introduces the development status of forage harvester in China. Design of the front suspension rotary mower on this basis. This machine widely on pasture types and styles have adaptability. This provides a good opportunity for the development of large-scale exploitation and utilization of rotary mower product. Keywords: pasture; rotary type; harvesting machinery 前言 牧草收割是草产业生产中的一个重要环节，提高牧草收割机械化水平和生产率，对于确保草产业丰收极为重要。切割器是各种牧草收割机械的重要工作部件，目前，各种牧草收割机械普遍采用的切割器有往复式和回转式两种。回转式切割机属无支承切割，不产生堵塞现象，更换刀片简易。 本次设计的双圆盘式割草机，选用回转式切割器，对牧草的适应性强，特别适应于稠密、倒伏和缠连的牧草，工作平稳，生产率高。设计的双圆盘割草机有以下几个特点: 一、该机具由小四轮拖拉机前悬挂作业，主要有挂接、升降、传动、切割等机构组成，设计简单，结构紧凑; 二、本机具的升降由拖拉机液压手柄操纵，通过升臂、钢丝绳、滑轮等机构提升拉杆，完成机具的水平升降; 三、动力由拖拉机飞轮传递，机具皮带轮布置在两个齿轮箱中间，两个皮带轮处在同一个平面内，结构更紧凑; 四、机具前端设置了防护栏和防护罩，刀盘制作成碟形，使刀片旋转时与地面成一定角度，且脱落或飞出时不致伤人，安全可靠。 本次设计主要完成了圆盘式割草机的总体方案的选型，切割器的总体设计，传动系统的设计，主要零部件的设计与校核。 1 前悬挂式旋转式牧草收割机总体设计 1.1本设计需要解决的技术问题 〔1〕选择与设计机具结构类型 〔2〕确定机具的传动方案 〔3〕选择并确定刀片切割速度 〔4〕选择并设计拖拉机与机具的挂接机构 〔5〕确定动力参数和分配适宜的传动比 1.2 收获对象对机械性能的要求 〔1〕牧草的稠密程度和含水量要相比于谷物要高，因此相应切割刀片的切割速度要适当大一些，回转式割草机的切割速度为70-100m/s 〔2〕由于作业环境相对恶略，遇到障碍物时，切割器能够迅速提升，所以应具有灵活的起落机构 〔3〕为了减少牧草的收获损失，增加经济效益，应对机器进行严格的限制，减少机械队牧草的翻动和滚压，所以割下来的牧草应厚度适宜，且保证切割下来后能够均匀的铺放在地面上 〔4〕刃口应具有很好的耐磨特性，刀具要具有保护装置 〔5〕结构简单，使用维护方便，指标先进技术经济 1.3 总体设计原那么 〔1〕牧草收割作业季节性强，作业时间有限，故应采用工作机与动力机别离式。动力由小四轮拖拉机皮带输出。本机采用前悬挂式连接方式，由小四轮拖拉机液压油缸作为提升动力。切割器用旋转式上传动圆盘切割器; 〔2〕本机选用旋转式切割器，对牧草的适应性强，特别适应于稠密、倒伏和缠的牧草，工作平稳，能以8-12km/h的作业速度工作，生产率高; 〔3〕旋转式切割器转速较高，设计中应考虑到运动件和切割器的安全防护问题; 〔4〕左、右两个切割器采用通过机架刚性连接，作业时两个刀盘上的刀片转向相反，以保证牧草集垄和铺放整齐; 〔5〕降低整机生产本钱，以提高经济性。 1.4要求到达的技术参数 〔1〕作业幅宽：1400mm 〔2〕作业速度：8-12km/h 〔3〕割茬高度：20-50mm 〔4〕刀片切割速度：70-100m/s 〔5〕生产率：6-8亩/小时 〔6〕使用可靠性：≥96% 〔7〕机具使用质量：≤250kg 1.5总体参数确实定 1.配套动力:20kw以上功率的小四轮拖拉机。 2.作业幅宽:旋转式割草机的作业幅宽决定于配套拖拉机的功率。根据拖拉轮距，牧草种类等结合因素，初步选择作业幅宽为1400mm。 3．280小四轮拖拉机参数(约翰迪尔中国) (1)后轮轮距:1570mm (2)液压后壁提升力:≥5.29KN (3)标定功率：20.6KW (4)飞轮上的皮带轮外径:150mm 4.上传动式圆盘切割器 (1)刀盘数:2个 (2)刀片:2X3片 (3)刀盘直径:500mm (4)刀盘转速:1833r/min 5.1作业速度:8-12km/h .样机质量控制在250kg以内。 1.6总体方案确实定 方案1 该旋转圆盘式割草机由自由盘、驱动盘、割刀、传动装置、悬挂装置、弹性缓冲器等部组成，其传动结构见图 2-1 工作原理 该机采用 15马力以上拖拉机后悬挂方式。上下两根调整弹簧，一根大弹簧上端连在悬挂架上，下端连接在切割器上端适宜位置；另一根较小的弹簧上端也连在悬挂架上。下端连在 主梁的适宜位置。工作时，自由盘与地面凸起处接触，弹性缓冲装置起到仿形作用，使左右侧对地压力均衡，对保证割茬高度一致是很有好处的。该机动力由拖拉机侧输出轴输出．经传动装置带动驱动盘对牧草进行收割。 该割草机的特点 该旋转圆盘式割草机，生产效率高，动力消耗低，能够适应各种复杂地况的草场。生产率可到达0.33-0.4hm2/h。割草高度控制0.03-0.04m，条铺整齐不杂乱。因此，该机型在转速，刀盘直径等参数的选择、匹配上是科学合理的，不仅各项性能指标均超过以往各种机型，而且移动灵活，操作维修方便。 图2-1转盘式割草机示意图 1．自由盘 2．割刀 3．驱动盘 4．传动装置 5．悬挂装置 6．弹性缓 冲器 方案2 根据作业约束条件和设计原那么，机具采用前悬挂式作业方式，主要有平行四连杆升降机构、机架、圆盘式切割装置、传动机构、甩草筒、防护栏等几局部组成。设计方案和结构如图2-2 图2-2双圆盘割草机示意图 1拖拉机飞轮皮带轮 2四连杆升降机构 3机架4甩草桶 5切割器滑底 6上刀盘 7刀片 8防护栏 9齿轮机构 工作原理： 机具通过平行四连杆机构和辅助挂接件悬挂于拖拉机前方，动力由拖拉机飞轮皮带轮传入，机具的升降由拖拉机液压提升，同时接合动力切割器开始旋转，刀片销链在刀盘上，通过高速旋转割下牧草。两个刀盘反向旋转，牧草割下后倒向机具中间，通过甩草筒甩集成垄，完成切割作业。 方案的比拟与选择： 经过比拟和比照，方案2具有灵活，维修方便，且使牧草排放整齐等等特点。应选择方案2 2 计算局部 2.1 传动比分配 选择柴油机型号:12V135BZLD。由于柴油机转速为144Or/min，根据传动方案，本机具为二级传动。第一级的传动为皮带传动:第二级传动为锥齿轮传动。 己知拖拉机皮带轮基准直径为D1=140mm根据设计要求，初步选取皮带轮基准直径为 D2=110mm D1=140mm D2=110mm n1=1440r/min 那么皮带轮的转速为： n2=〔D1/ D2〕Xn1=1833r/min 两个锥齿轮大小相同，传动比为1, 那么转轴速度为1833r/min。上刀盘与转轴无相对运动，可知上刀盘的转速与转轴相同且为1833r/min，那么刀片转速也为1833r/min。 2.2 V带传动设计 由传动方案可知，v带为第一级传动，主动轮D1为小四轮拖拉机的飞轮，从动轮为割草机动力输入皮带轮D2，其基准直径为D2=110mm，又知D1=140mm，n1=1440r/min，皮带轮传动功率为P1= i12=D2/D1=110/140=0.79 选取窄V带 根据普通v带选型图，确定选用SPB型窄V带 (1) 验算带速 因V＜25m/s,故带速适宜。 〔3〕V带尺寸选取 根据拖拉机和割草机的结构，初步选取中心距=950mm根据公式计算所需基准长度： /4a0 =(2950+3.14)/2(140+110)+950 =2293mm 由表差值选取带的基准长度为Ld=2280mm，公称长度Li=2240mm 计算实际中心距a： a=/2=[950+(2293一2280)]/2=943.5mm 选取中心距为a=944mm 2.3锥齿轮传动设计 锥齿轮传动为第二级传动，其传动比为1，故主、动齿轮结构尺寸相同。 (1)选择齿轮材料 锥齿轮(左右各一对)传送功率为 1/214.8=7.4，应选用45号钢，齿面淬火硬度HRC33一HRC40，齿坯调质HRC25-HRC29，SHlim=740Mpa 查图得知：SFlim=210Mpa 〔2〕初步选定主参数 T=80NxM 代入接触强度设计公式： =1140 =82mm 取 最大模数m= 选取m=4 那么Dm=mZ=420=80mm b=0.3R=0.356.57=16.97 取b=17mm =〔1-0.50.4〕x80=64mm 线速度 （1） 校核计算 按齿面接触疲劳强度校核 齿轮速度按V=6.31m/s，再选齿轮 /v=550.7MPa 查表得 550.7=1.34＞=1 按齿根弯曲疲劳强度校核 查表得： 经计算得： 故安全。 2.4四连杆挂接机构设计 机具通过平行四连杆机构与小四轮拖拉机前端悬挂起来，同时，通过液压提升四连杆的运动，来实现切割器的起落，根据机具结构和拖拉机结构尺寸，其结构如以下列图所示