畢業(yè)設(shè)計說明書 題 目： 小型蘆葦收割機(jī)設(shè)計 學(xué) 院： 專 業(yè)： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 摘 要 針對河道、水塘等 水域具有航道 窄、面積小，一般的大型 蘆葦 收割機(jī)難以實現(xiàn) 蘆葦收割的現(xiàn)狀，本文 設(shè)計了一種結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)構(gòu)傳動平穩(wěn)，效率高，適合在中小尺度水域作業(yè)的小型 蘆葦 收割機(jī)。 論文概述了 蘆葦 收割機(jī)的發(fā)展背景、研究現(xiàn)狀及分類；完成了 蘆葦 收割機(jī)水下部分的機(jī)構(gòu)設(shè)計，主要包括清除機(jī)構(gòu)和定位機(jī)構(gòu)；闡述了前置往復(fù)式切割器和旋轉(zhuǎn)式升降臺的總體設(shè)計方案、工作原理、參數(shù)計算以及試驗校核；同時，為了防止二次污染，本文還另外設(shè)計了 蘆葦 回收裝置，通過傳送帶將 蘆葦 運回船體；按照任務(wù)要求完成了裝置總裝圖與各主要零部件圖的繪制；最后，通過 件的動畫 仿真驗證了機(jī)構(gòu)設(shè)計的合理性。 結(jié)果表明：所設(shè)計的小型 蘆葦 收割機(jī)具有結(jié)構(gòu)合理、緊湊，適應(yīng)性強(qiáng)，切割效率高等優(yōu)點。這種新型的 蘆葦 收割機(jī)可在水下實現(xiàn)切割，撿拾、傳送一體化連續(xù)作業(yè)方式，能夠達(dá)到清除泛濫的 蘆葦 ，凈化水質(zhì)的目的?？偟膩碚f，是一種較為理想的 蘆葦 收獲機(jī)具。 關(guān)鍵詞： 小型 蘆葦 收割機(jī)；水下機(jī)構(gòu)設(shè)計；動畫仿真 as so is in at it is in of of of is of in to of be to s of s of of of to as to In it is an of 目 錄 引言 . 1 1 緒論 . 1 題研究背景 . 1 葦收割機(jī)的發(fā)展過程 . 2 蘆葦收割機(jī)分類及特點 . 2 據(jù)切割器工作方式劃分 . 2 據(jù)切割器在船體的安裝位置分 . 3 據(jù)作業(yè)方式分 . 3 據(jù)作業(yè)對象劃分 . 3 下機(jī)構(gòu)的典型特點 . 3 題研究的目的及意義 . 4 2 機(jī)構(gòu)的方案選擇及總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 5 下機(jī)構(gòu)的方案選擇 . 5 構(gòu)總 體設(shè)計 . 5 3 機(jī)構(gòu)的設(shè)計 . 6 割器概述 . 6 復(fù)式切割器的構(gòu)造及類型 . 7 復(fù)式切割器的構(gòu)造 . 7 復(fù)式切割器的類型 . 10 復(fù)式切割器的驅(qū)動機(jī)構(gòu)及原理 . 10 動機(jī)構(gòu)的選擇 . 10 動機(jī)構(gòu)的工作原理 . 11 動機(jī)構(gòu)的設(shè)計 . 11 復(fù)式切割器的調(diào)整 . 13 4 定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計 . 13 位機(jī)構(gòu)的組成 . 13 位機(jī)構(gòu)的工作原理 . 14 傳動的設(shè)計 . 14 傳動簡介 . 14 傳動的選擇及設(shè)計校核 . 15 的結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 17 的應(yīng)用與分類 . 17 的材料及結(jié)構(gòu) . 18 3的設(shè)計與校核 . 20 3上軸承的選擇及校核 . 23 5 蘆葦回收機(jī)構(gòu)的設(shè)計 . 25 葦回收裝置的構(gòu)造 . 25 收裝置的工作原理 . 26 傳動的機(jī)構(gòu)設(shè)計 . 26 傳動簡介 . 26 傳動的參數(shù)選擇 . 27 傳動的設(shè)計計算 . 28 輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 30 . 31 上軸承的設(shè)計與校核 . 34 6 結(jié)論 . 36 謝 辭 . 37 參考文獻(xiàn) . 38 引言 蘆葦 在養(yǎng)殖、生態(tài)和景觀三方面有重要的價值體現(xiàn)，正是因為 蘆葦 有如此多的作用，吸引了人們?nèi)シN植。由于種植量大，同時缺乏相應(yīng)的管理措施，導(dǎo)致人工種植的 蘆葦 一度發(fā)展到瘋狂的狀態(tài)。 為了保持水域的生態(tài)平衡，維持水質(zhì)的清澈，需要在景觀水域中大量種植 蘆葦 ，但是在每年 5 9月的高溫時段， 蘆葦 生長非常迅速，必須及時進(jìn)行收割清理，否則會對水質(zhì)造成二次污染。目前， 蘆葦 治理方法主要有化學(xué)清除法和物理收割法兩種?；瘜W(xué)清除法會引起水質(zhì)污染與惡化，破壞水域的生態(tài)環(huán)境，并對其他生物的生存造成很大影響。所以，人們大都采用更為環(huán)保的人工收割和機(jī)械收割的物理方法來治理 蘆葦 。但由于人工收割效率低下，往往打撈的速度跟不上 蘆葦 生長的速度，因而機(jī)械收割就成為理想的蘆葦 治理方式。 目前，市場上的 蘆葦 收 割機(jī)產(chǎn)品有 5型 蘆葦 收割機(jī)、9 4型水生植物收割機(jī)船隊和 葦 收割船等，但這些產(chǎn)品外型大，長度都大于 8 m，需要多人及輔助機(jī)械協(xié)同作業(yè)，適用于大型水域 蘆葦 的收割。而景觀水域的設(shè)計通常都采用自然造型，有各種不同的曲線，且水面較為狹小，不利于大型機(jī)械作業(yè)。 現(xiàn)在，這些水域中的 蘆葦 的收割都由人工完成，勞動強(qiáng)度大，效率低。而且往往在蘆葦 瘋長時，人工收割跟不上生長速度，一部分 蘆葦 因未及時收 割而腐爛水中，造成水質(zhì)惡化。在大型的 蘆葦 收割船 3人進(jìn)行操作。但隨著 蘆葦 收割機(jī)的小型化，它的收割和集草都要在同一條船上進(jìn)行，由于窄間有限，最多只能由一人操控，若都是手動操作的話，會不太方便，所以應(yīng)該提高 蘆葦 收割機(jī)的自動化程度，特別是遙控式的蘆葦 收割機(jī)不僅能進(jìn)一步減小船體的尺寸，增大儲草空間，而且安全。 所以智能化的小型 蘆葦 收割機(jī)的需求量會越來越大，小型輕便、美觀環(huán)保的 蘆葦 收割機(jī)將是一個重要的發(fā)展方向。本文主要對小型 蘆葦 收割機(jī)的水下部分進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。 1 緒論 題研究背景 目前，國內(nèi)外對 蘆葦 收割機(jī)的研究沒有系統(tǒng)的、科學(xué)的分類。市場上所有 蘆葦 收割機(jī)幾乎都是大型機(jī)械，滿足大型湖泊 蘆葦 的收割與修理，但不適合小型河道和湖泊等小水面水域中 蘆葦 的收割。 小型化和智能化是 蘆葦 收割機(jī)的重要發(fā)展方向。 葦 收割機(jī)的發(fā)展過程 國外關(guān)于 蘆葦 收割機(jī)的研制比較早， 荷蘭等國早在 50年代就開始使用專門的水利機(jī)械進(jìn)行河道的清淤除草作業(yè)。荷蘭的 O 958年研制出 種機(jī)型，隨后又相繼開發(fā)出 M 系列、 蘭的道除草機(jī)。起初他們一般是把切割器安裝在液壓挖掘機(jī)或農(nóng)用拖拉機(jī)上，把溝渠、河道內(nèi)的蒲草、雜草切割后撈起放于岸邊，其整機(jī)需停在岸邊或沿岸邊行駛進(jìn)行作業(yè)，這就是陸用割草機(jī)。由于陸用割草機(jī)的使用范圍有較大限制河道、溝渠旁常揎有樹木，無法停機(jī)，遠(yuǎn)離岸邊的 蘆葦 又無法切割到，因此研制一種能在河道中航行的水中割草機(jī)應(yīng)運而生。 60年代英國的 國的 程 )公司也開發(fā)出自己的系列產(chǎn)品 3些產(chǎn)品至今還在世界各地廣泛使用。 國內(nèi)也有一些相關(guān)企業(yè)及 研究機(jī)構(gòu)進(jìn)入該領(lǐng)域，并且取得了一定的研究成果，如寧波農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所、桂林象山農(nóng)機(jī)廠、紹興縣農(nóng)林管理總部聯(lián)合研究的 京市水利局聯(lián)合數(shù)家單位共同開發(fā)的的 葦 收割機(jī)，上海電器集團(tuán)現(xiàn)代化裝備有限公司新液壓長研究開發(fā)的 經(jīng)歷半個世紀(jì)的發(fā)展歷程， 蘆葦 收割機(jī)的設(shè)計，由開始的岸邊切割 蘆葦 作業(yè)，水中蘆葦 作業(yè)，水中收割 蘆葦 作業(yè)，到現(xiàn)在的水中切割、收獲、后續(xù)處理一體化作業(yè)模式，功能日益完善，而且經(jīng)過長時間的摸索和經(jīng)驗積 累，其工作模式也發(fā)生了很大的改變。其主要是朝著小型化、自動化方向發(fā)展。 蘆葦 收割機(jī)分類及特點 蘆葦 收割機(jī)由動力裝置、切割器、動力推進(jìn)器、送草裝置、集草箱、船體 等組成。所以在對現(xiàn)有的 蘆葦 收割機(jī)進(jìn)行歸納比較的基礎(chǔ)上，根據(jù) 蘆葦 收割機(jī)的作業(yè)方式、工作情況、結(jié)構(gòu)特點等，總結(jié)出 蘆葦 收割機(jī)的分類方式。 因為本次主要設(shè)計水下機(jī)構(gòu)，所以下面將從切割器、作業(yè)方式、作業(yè)對象方面進(jìn)行介紹。 據(jù)切割器工作方式劃分 （ 1）往復(fù)式。切割器的主要構(gòu)造為兩把刀片，并且至少有一把作往復(fù)直線運動，與另一刀片形成相對切割 。該種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是可以選擇合適的刀具參數(shù)來適應(yīng)不同的環(huán)境。整個切割器是一個整體，只需一個動力端即可，容易實現(xiàn)同步工作；缺點是對刀具 材料和刀具安裝精度要求高，維修不方便。 （ 2）旋轉(zhuǎn)式。這種切割器的主要構(gòu)造為旋轉(zhuǎn)軸的中心固定三四個刀片，工作的時候，刀片繞軸旋轉(zhuǎn)，不斷切割 蘆葦 。這種刀具的主要優(yōu)點是多把刀具組裝而成，便于維修，缺點是滾刀的傳動軸必須安裝成偏心的形式，并且必須在水中工作，因此，對滾刀的動力傳輸以及密封的要求比較高。 據(jù)切割器在船體的安裝位置分 （ 1）前置式（圖 1切割器安裝在 船體的前端。優(yōu)點是能夠?qū)崿F(xiàn)割收一體化，蘆葦 的漏收率低，缺點是動力輸入端的傳動路線長，不適合剛性軸的工作。 （ 2）后置式（圖 1切割器安裝在船體的后端，優(yōu)點是船體行進(jìn)過程中，拖動切割器行走，遇到韌性較大的 蘆葦 ，可以依靠慣性將其拉起，不至于沉頭。缺點是工作時， 蘆葦 無法及時回收，容易造成二次污染。 （ 3）側(cè)置式（圖 1切割器安裝在船體一側(cè)，優(yōu)點是只有一個動力輸入端，動力集中，適用于 蘆葦 密集的河道。缺點是切割時，必須有無 蘆葦 區(qū)域，便于船體行走。 據(jù)作業(yè)方式分 （ 1）割收連續(xù)式（圖 1主要應(yīng)用于前置式。優(yōu)點是切除 蘆葦 的同時，將 蘆葦 回收，防止二次污染。缺點是需要兩個動力輸入端，動力要求高，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。 （ 2）割收分開式（圖 1應(yīng)用于側(cè)置式和后置式的情況。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，功率要求低。缺點是割收分開作業(yè)，大大降低了工作效率，并且容易造成二次污染。 據(jù)作業(yè)對象劃分 （ 1）近海 蘆葦 式。主要收集近海水域的藻類 蘆葦 。要求功率大，船體大，排水量大，不需要將 蘆葦 收集起來，可以將 蘆葦 沉入水底，船體必須配備適當(dāng)?shù)木壬O(shè)備，而且船體的防腐要求很高，適合于大型水生植物收割機(jī)的 連續(xù)作業(yè)。 （ 2）內(nèi)河 蘆葦 式。主要用來收割內(nèi)陸江河、湖泊等淺水域的 蘆葦 。 蘆葦 的生長情況比較復(fù)雜，同時考慮到環(huán)境保護(hù)的問題，必須將 蘆葦 及時收集打撈，因此，必須在船體上配備適當(dāng)?shù)氖占b置，機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜。 下機(jī)構(gòu)的典型特點 （ 1）往復(fù)切割。大部分產(chǎn)品都采用往復(fù)式切割器，并且安裝的位置都是在船體的前部，比較少的情況是采用旋轉(zhuǎn)式的切割器，這樣有利于避免纏繞等問題的產(chǎn)生。 （ 2）功耗大。在所有的 蘆葦 收割機(jī)中，由于是多機(jī)械輔助工作，所以需要的功率消耗較大 (都在 13，最大的功率接近 100 （ 3）割深可調(diào)。 蘆葦 收割機(jī)的割深都在 O 1 7 幅比較大 (2 。 （ 4）維修不便。大型船體不利于整機(jī)搬運以及維修。 圖 1內(nèi)外 蘆葦 收割機(jī)的典型設(shè)計 a多功能小型 蘆葦 收割船； b 蘆葦 切割機(jī)； c 蘆葦 切割裝置； d 蘆葦 收獲系統(tǒng)； e 蘆葦 收割機(jī)； f 蘆葦 收割裝置； g 5碰水中割草機(jī)； h i水生植物收割裝置； j 91 4k 題研究的目的及意義 研發(fā)一種適合在河道、池塘 等中小尺度水域作業(yè)的小型 蘆葦 收割機(jī)。目前市場上的 蘆葦 收割機(jī)一般是大型機(jī)械，在大的湖波水域可以進(jìn)行切割，但不適于在小型水域的作業(yè)。 所研制的小型 蘆葦 收割機(jī)，可以有效取代在中小水域的人工收割，有效減輕了勞動輕度，大大調(diào)高了切割效率，符合 蘆葦 收割機(jī)小型化與智能化的發(fā)展方向。 2 水下機(jī)構(gòu)的方案選擇及總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 下機(jī)構(gòu)的方案選擇 （ 1）水下清除機(jī)構(gòu)即切割裝置。 根據(jù)工作方式分為旋轉(zhuǎn)式和往復(fù)式，根據(jù)安裝位置分為前置、后置、側(cè)置三種方式。但由于旋轉(zhuǎn)式機(jī)構(gòu)傳動機(jī)構(gòu)必須置于水下，切割效率較低，而往復(fù)式驅(qū)動機(jī)構(gòu) 可以置于水上，并且 可以選擇合適的刀具參數(shù)來適應(yīng)不同的環(huán)境，因此選擇往復(fù)式。從安裝位置方面看，后置式和側(cè)置式都不能實現(xiàn)割收一體化，所以為了避免二次污染的問題，選擇前置式。 綜上所述，選擇前置往復(fù)式切割。 （ 2）定位裝置可以用來調(diào)整切割深度。機(jī)械定位的方式很多，如超聲波定位、通過傳感器定位以及機(jī)械定位等。綜合結(jié)構(gòu)復(fù)雜度，制造成本等多方面因素，可見機(jī)械式定位是比較理想的定位方式。機(jī)械定位可以用傳動螺桿，或用滾輪繩索來實現(xiàn)。 現(xiàn)選定為升降轉(zhuǎn)臺式機(jī)構(gòu)，通過繩索牽動升降臺側(cè)板，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動實現(xiàn)切割深度的調(diào)整。 構(gòu)總體設(shè)計 （ 1）往復(fù)式切割器由往復(fù)運動的割刀和固定不動的支撐部分組成。割刀由刀桿、動刀片和刀桿頭等鉚合而成。刀桿頭與傳動機(jī)構(gòu)相連接，用以傳動割刀的動力，支撐部分由護(hù)刃器梁、護(hù)刃器和鉚接在護(hù)刃器上的定刀片、壓刃器和摩擦片等。工作時割刀作往復(fù)運動進(jìn)行剪切。 驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用牛頭刨床的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。 （ 2）定位裝置由鏈輪、軸、滾輪及繩索、軸承座、升降臺等組成。 （ 3）為防止二次污染，需要將 蘆葦 進(jìn)行回收，所以另外設(shè)計了 蘆葦 回收裝置，主要由帶輪、傳動軸、軸承座、輸送帶等組成。 綜上，現(xiàn)設(shè)計機(jī)構(gòu)總體裝配如圖 2 圖 2下機(jī)構(gòu)的總體裝配圖 接下來將對以上機(jī)構(gòu)的設(shè)計、傳動及工作原理等進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計說明。 3 清除機(jī)構(gòu)的設(shè)計 割器概述 切割器的工作性能直接影響收割機(jī)的工作質(zhì)量。要使切割器在作業(yè)中能順利的切割莖桿，不漏割、不堵刀，不拉斷、切割阻力小，必須爭取使用和調(diào)整切割器。 現(xiàn)有的收割機(jī) 械上的切割器有回轉(zhuǎn)式利往復(fù)式兩類；回轉(zhuǎn)式切割器的特點是：沿滑動作用大，有的還是無支撐切割，因此切割速度高，慣性力易于平衡：但機(jī)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，割幅較小，而且重量較大，不適于在寬幅多行收割機(jī)上采用。 目前，在收割機(jī)械上應(yīng)用最廣泛的就是往復(fù)式切割器，優(yōu)點是通用性廣，適應(yīng)性強(qiáng)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，重量輕。但由于慣性力的影響，限制了切割速度的提高，是切割作業(yè)速度受到局限。 而根據(jù)前面的敘述，選用的是前置標(biāo)準(zhǔn)型往復(fù)式切割器（圖 3 圖 3準(zhǔn)型往復(fù)式切割器 復(fù)式切割器的構(gòu)造及類型 復(fù)式切割器的構(gòu)造 （ 1）動刀片（圖 3動刀片是主要切割件，形狀為對稱六邊形，兩側(cè)為刀刃，刀刃有光刃和齒紋刃兩種，這里選擇光刃。 圖 3刀片 （ 2）定刀片（圖 3定刀片為支撐件，多為光刃片。用鉚釘鉚接在護(hù)刃器上與動刀配合切割。 圖 3刀片 （ 3）刀桿。刀桿材料為 35 號冷拉扁鋼。標(biāo)準(zhǔn)型刀桿的斷面寬度為 ，長度取決于割幅。動刀片鉚接在刀桿上，刀桿要平直，刀片應(yīng)在同一平面上。 （ 4）護(hù)刃器（圖 3護(hù)刃器的作用是保持定刀正確位置，保護(hù)割刀，對禾桿進(jìn)行分束，且護(hù)刃器舌與鉚接在上面的定刀片起支撐作用，構(gòu)成兩點支撐的的切割條件。為防止護(hù)刃器在低割時陷入土中，標(biāo)準(zhǔn)型護(hù)刃器的前下部為向上的弧 形。 圖 3刃器 （ 5）壓刃器（圖 3壓刃器一般采用 35，用半圓頭方頸螺栓與護(hù)刃器、摩擦墊片一起固定在切割器粱上，防止割刀在運動中向上抬起，利于割刀的自由往復(fù)運動。護(hù)刃器梁上每隔 30 到 50一個切割器。 圖 3刃器 （ 6）摩擦片。摩擦片裝在壓刃器下方用以支承剖刀的后部，使之具有垂直和水平方向的兩個支承面：當(dāng)摩擦片磨損時，可增加墊片或?qū)⑵湎袂耙苿?，以調(diào)整切割器間隙。 復(fù)式切割器的類型 往復(fù)式切割器的類型是根據(jù)割刀行程 、兩相鄰刀片中心線之間的距離和兩個相鄰定定刀片的中心線之間的距離三者的相互關(guān)系來分類的。目前，我國收獲機(jī)械上應(yīng)用的切割器，主要可分為標(biāo)準(zhǔn)型和非標(biāo)準(zhǔn)型兩種類型。 （ 1）標(biāo)準(zhǔn)型切割器。割刀行程 t、等于的個相鄰定刀片的中心線之間的距離 t。即： 式中： s 割刀行程 t 兩相鄰動刀片中心線距離 兩相鄰護(hù)刃器中心線距離 標(biāo)準(zhǔn)型切割器具有良好的切割性能，而且護(hù)刃器之間的距離比較大，對莖稈的粗細(xì)適應(yīng)性較強(qiáng)。 因此，在割草機(jī)、收割機(jī)和聯(lián)合收割機(jī)上被廣泛應(yīng)用。 （ 2）非標(biāo)準(zhǔn)型切割器。在 些水稻收割機(jī)上采用了較標(biāo)準(zhǔn)尺寸為小的切割器，其尺寸關(guān)系為： S t； 50、 60或 70種切剖器的特點是：動刀片較窄長 (切割角較小 )，護(hù)刃器為鋼板制成，無護(hù)舌，對立式割臺的橫向輸送較為有利，其切割能力較強(qiáng)，剖茬較低。缺點是如果保持相同的切割速度，其曲柄轉(zhuǎn)速就較高割刀往復(fù)慣性力大。在粗莖稈作物收割機(jī)上，有采用較標(biāo)準(zhǔn)尺寸為大的切割器，其尺寸關(guān)系為： S t 90或 100護(hù)刃器的間 用于收割粗莖稈植 物。 由于 蘆葦 莖桿細(xì)，所以選用標(biāo)準(zhǔn)型切割器。 復(fù)式切割器的驅(qū)動機(jī)構(gòu)及原理 動機(jī)構(gòu)的選擇 目前在收割機(jī)械上，由于割刀的工作條件和切割器位置的不同，所采用的驅(qū)動機(jī)構(gòu)也不同，一般有曲柄連桿機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和擺環(huán)機(jī)構(gòu)兩類。曲柄連桿機(jī)構(gòu)和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的構(gòu)造簡單，應(yīng)用較廣。擺環(huán)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)緊湊，但是結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，在這里選用應(yīng)用于牛頭刨床的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。 動機(jī)構(gòu)的工作原理 驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用是把傳動軸的回轉(zhuǎn)運動變?yōu)楦畹兜淖?fù)式直線運動。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是利用曲柄作回轉(zhuǎn)運動來驅(qū)動滑塊進(jìn)而帶動搖 桿，搖桿推動割刀做往復(fù)直線運動。結(jié)構(gòu)簡圖如圖 3 圖 3柄滑塊機(jī)構(gòu) 動機(jī)構(gòu)的設(shè)計 機(jī)構(gòu)傳動如圖 3示，凸輪轉(zhuǎn)軸通過軟軸與動力輸入端連接，工作時，動力輸入端通過軟軸向凸輪轉(zhuǎn)軸輸入轉(zhuǎn)矩，凸輪轉(zhuǎn)動通過滑塊帶動搖桿機(jī)構(gòu)擺動。搖桿與刀桿之間為滑動連接，刀桿兩端有水平方向的約束，在搖桿帶動下，切割器作往復(fù)的直線運動，其平均速度為： 30式中： v n d 圖 3構(gòu)傳動圖 切割器的驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用的是曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)設(shè)計如圖 3 圖 3割器驅(qū)動機(jī)構(gòu) 復(fù)式切割器的調(diào)整 （ 1）對中調(diào)整：采用曲柄連桿與曲柄滑塊機(jī)構(gòu)驅(qū)動的 切割器則調(diào)整連桿的長度。 （ 2）割刀行程：可調(diào)整割刀行程，銷的最上缺口對準(zhǔn)固定螺栓安裝時，割刀行程為 90 2下缺口對準(zhǔn)固定螺栓安裝時，割刀行程為 （ 3）刀頭導(dǎo)向板間隙：增減墊片使刀頭導(dǎo)向板間隙達(dá) 1 （ 4）團(tuán)副器的整列：各護(hù)刀器尖端間距應(yīng)相等，日應(yīng)在間一水平線上。檢查時可在兩側(cè)護(hù)刃器尖端之間拉一直線，護(hù)刃器尖端與該直線的高低間距不得越過 。定刀片應(yīng)位于問一平而內(nèi)，用直尺檢查，每個定刀片的偏差不得大于 有 偏差，應(yīng)重新安裝護(hù)刃器，或用小錘輕輕敲打矯正。并要注意在矯正護(hù)刀器之前先檢查刀桿是否平直。 （ 5）割刀間隙：用增減墊片、調(diào)整壓刃器或校正護(hù)刃器的方法，凋整割刀間隙。刀片前端應(yīng)相互接觸，允許有 端府有 許少量后端間隙不大于 1 5數(shù)量不得超過三分之一。 4 定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計 由于在不同的水域， 蘆葦 的生長情況各不相同，所以在切割 蘆葦 時切割 蘆葦 的深度不盡相同。因此需要設(shè)計一種定位裝置以便調(diào)整割深。 調(diào)整切割深度的方法有很多，如超聲波定位、傳感器、機(jī)械定位等。綜合結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度以及制造成本等多方面的考慮，機(jī)械定位是比較理想的方式。 位機(jī)構(gòu)的組成 現(xiàn)設(shè)計的定位裝置（圖 4通過升降臺繞轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)的。 圖 41. 船體； 降臺的構(gòu)造主要有以下幾部分來組成： （ 1）鏈輪。鏈輪通過通過鏈條與船體上的步進(jìn)電機(jī)相連，是定位裝置的動力輸入端。其固連在軸上并通過軸將動力傳遞給滾輪（與軸焊接）。 （ 2）軸 3。通過軸承座與船體支架連 接，與滾輪焊接，通過繩索控制升降臺高度。 （ 3）升降臺側(cè)板。升降臺側(cè)板是定位裝置零部件的支撐部分，通過軸 3 與軸承座和船體連接。 （ 4）軸 5。將升降臺與船體連在一起。 位機(jī)構(gòu)的工作原理 進(jìn)行定位時，步進(jìn)電機(jī)通過鏈條、鏈輪將動力輸入到軸端，與軸焊接的滾輪上繞有繩索，繩索的另一端與升降臺側(cè)板連在一起。滾輪轉(zhuǎn)動時，通過繩索調(diào)整升降高度，同時造船體上安裝有行程開關(guān)，可以控制升降的范圍。 傳動的設(shè)計 傳動簡介 （ 1）鏈傳動的類型 鏈傳動是以鏈條為中間傳動件的嚙合傳動。如圖 4示鏈傳 動由主動鏈輪 1、從動鏈輪 2和繞在鏈輪上并與鏈輪嚙合的鏈條 3 組成。 按照用途不同，鏈可分為起重鏈、牽引鏈和傳動鏈三大類。起重鏈主要用于起重機(jī)械中提起重物，其工作速度 v s；牽引鏈主要用于鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)中移動重物，其工作速度 v 4m/s；傳動鏈用于一般機(jī)械中傳遞運動和動力，通常工作速度 v 15m/s。 圖 4傳動 （ 2）鏈傳動的特點 和帶傳動相比。鏈傳動能保持平均傳動比不變；傳動效率高；張緊力小，因此作 用在軸上的壓力較??；能在低速重載和高溫條件下及塵土飛揚的不良環(huán)境中工作。 和齒輪傳動相 比。鏈傳動可用于中心距較大的場合且制造精度較低。 只能傳遞平行軸之間的同向運動，不能保持恒定的瞬時傳動比，運動平穩(wěn)性差，工作時有噪聲。 通常鏈傳動傳遞的功率 P 100心距 a 5 6m,傳動比 i 8,線速度 v 15m/s,廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械、建筑工程機(jī)械、輕紡機(jī)械、石油機(jī)械等各種機(jī)械傳動中。 傳動的選擇及設(shè)計校核 （在以下計算中如無特殊說明，所查閱公示、表格、圖等均出自濮良貴、紀(jì)名剛主編機(jī)械設(shè)計第八版） （ 1）給定參數(shù) 傳遞功率 00 輸入軸 速度 01 輸出軸速度 01 傳動比 1/ 21 初選中心距 0000 （ 2）鏈輪齒數(shù)選擇 選擇主動輪齒數(shù)為 171 z ，則從動輪齒輪 1712 （ 3）鏈條計算與選擇 修正功率 工況系數(shù) f （查表 9 齒數(shù)系數(shù) f （查圖 9 鏈條的選擇 修正功率 c 根據(jù) 28和 01 根據(jù)查圖可選滾子鏈為 08A。鏈條的節(jié)距為 鏈條長度 計算鏈長節(jié)數(shù) 0 0222 2100 圓整取節(jié)數(shù)為 174節(jié) 鏈條速度 0 0 0 0 0 011 （ 4）最大的中心距 最大中心距 實際中心距 994 5）潤換方式 由速度 和鏈號 08A，查圖 9用油壺或油刷定期人工潤滑。 （ 6）強(qiáng)度計算 作用于軸上的拉力 有效圓周力 鉸鏈壓強(qiáng) 使用壽命（磨損壽命） =驗合格。 （ 7） 鏈傳動的結(jié)構(gòu)設(shè)計 因為電機(jī)軸左端的鏈輪和軸 2的鏈輪連接，根據(jù)電機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速，查閱相 關(guān)數(shù)據(jù)后取 08主要參數(shù)如表 4 表 48節(jié)距 滾子鏈直徑 d1 鏈節(jié)內(nèi)寬 b1 軸直徑 d2 鏈板高度 h2 距 拉載荷 單排排8A 0 輪轂厚度 9 40常數(shù) K： d 50 50 100 100 150 150 K 轂長度 輪轂直徑 82 因鏈輪和軸設(shè)計為過度配合，故在鏈輪一段用一個 緊定螺釘與軸固定。 其結(jié)構(gòu)設(shè)計圖如圖 4 圖 4輪 的結(jié)構(gòu)設(shè)計 的應(yīng)用與分類 （ 1）軸及其作用 軸是組成機(jī)械的主要零件之一。一切作回轉(zhuǎn)運動的傳動零件（例如齒輪、渦輪等），都必須安裝在軸上才能進(jìn)行運動及動力傳遞。因此，軸的主要功 用是支承回轉(zhuǎn)零件及傳遞運動和動力。 （ 2）軸的分類 按照承受載荷的不同，軸可以分為轉(zhuǎn)軸、心軸和傳動軸三類。工作中既承受彎矩又承受扭矩的軸稱為轉(zhuǎn)軸。這類軸載各種機(jī)器中最為常見。只承受彎矩而不承受扭矩的軸稱為心軸。心軸又分為轉(zhuǎn)動心軸和固定心軸兩種。只承受扭矩而不承受彎矩（或彎矩很?。┑妮S稱為傳動軸。 軸還可以按照軸線形狀的不同，分為曲軸和直軸兩大類。曲軸通過通過連桿可以把旋轉(zhuǎn)運動改變?yōu)橥鶑?fù)直線運動，或作相反的運動變換。直軸根據(jù)外形的不同，可以分為光軸和階梯軸兩種。光軸形狀簡單，加工容易，應(yīng)力集中源少，但軸上的零 件不易裝配及定位；階梯軸則正好與光軸相反。因此光軸主要用于心軸和傳動軸，階梯軸則用于轉(zhuǎn)軸。 直軸一般都制成實心的。在那些由于機(jī)器結(jié)構(gòu)的要求而需要在軸中裝設(shè)其他零件或者減小軸的質(zhì)量具有特別重大作用的場合，則將軸制成空心的?？招妮S內(nèi)徑與外徑的比值通常為 保證軸的剛度和扭轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。 此外，還有一種鋼絲軟軸，又稱鋼絲撓性軸。它是由許多鋼絲分層卷繞而成的，具有良好的撓性，可以把回轉(zhuǎn)運動靈活地傳到不開敞的空間位置。 的材料及結(jié)構(gòu) （ 1）軸的材料 軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。鋼軸的毛坯多數(shù)用 軋制圓鋼和鍛件，有的則直接用圓鋼。 由于碳鋼比合金鋼價廉，對應(yīng)力集中的敏感性較低，同時也可以用熱處理或化學(xué)熱處理的辦法提高耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度，故采用碳鋼制造尤為廣泛，其中，最常用的是 45鋼。 合金鋼比碳鋼具有更高的力學(xué)性能和更好的淬火性能。因此，在傳遞大動力，并要求減小尺寸與質(zhì)量，提高軸頸的耐磨性，以及處于高溫或低溫條件下工作的軸，常采用合金鋼。 在一般工作溫度下（低于 200攝氏度），各種碳鋼和合金鋼的彈性模量均相差不多，因此在選擇鋼的種類和決定鋼的熱處理方法時，所根據(jù)的是強(qiáng)度與耐磨性，而不是軸的彎曲或扭轉(zhuǎn) 剛度。但也應(yīng)當(dāng)注意，在既定條件下，有時也可選擇強(qiáng)度較低的鋼材，而用適當(dāng)增大軸的截面面積的辦法來提高軸的剛度。 各種熱處理（如高頻淬火、滲碳、滲氮、氰化等）以及便面處理（如噴丸、滾壓等），對提高軸的抗疲勞強(qiáng)度都有著顯著的效果。 高強(qiáng)度鑄鐵和球墨鑄鐵容易做成復(fù)雜的形狀，且具有價廉、良好的吸振性和耐磨性，以及對應(yīng)力集中的敏感性較低等優(yōu)點，可用于制造外形復(fù)雜的軸。 （ 2）軸的結(jié)構(gòu) 軸的結(jié)構(gòu)主要決定于以下因素：軸載機(jī)器中的安裝位置及形式；軸上安裝的零件的類型、尺寸、數(shù)量以及和軸連接的方法；載荷的性質(zhì)、大小、方向及分布 情況；軸的加工工藝性等。由于影響軸的結(jié)構(gòu)的因素較多，且其結(jié)構(gòu)形式又要隨著具體情況的不同而異，所以軸沒有標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)形式。設(shè)計時，必須針對不同的情況進(jìn)行具體的分析。但是， 不論何種具體條件，軸的結(jié)構(gòu)都應(yīng)滿足：軸和裝載軸上的零件要有準(zhǔn)確的工作位置；軸上的零件應(yīng)便于裝拆和調(diào)整；軸應(yīng)具有良好的制造工藝性等。 （ 3）軸的支承結(jié)構(gòu) 該機(jī)構(gòu)中，軸的支承采用滾動軸承。下面對滾動軸承作簡單的介紹。 滾動軸承的結(jié)構(gòu)： 滾動軸承是現(xiàn)代機(jī)器中廣泛應(yīng)用的部件之一，它是依靠主要元件間的滾動接觸來支承滾動零件的。滾動軸承絕大多數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化 ，并由專業(yè)工廠大量制造及供應(yīng)各種常用規(guī)格的軸承。滾動軸承具有摩擦阻力小，功率消耗少，啟動容易等優(yōu)點。 滾動軸承由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架等部件組成。內(nèi)圈用來和軸頸配合，外圈用來和軸承座孔裝配。通常是內(nèi)圈隨軸頸回轉(zhuǎn)，外圈固定，但也可用于外圈回轉(zhuǎn)而內(nèi)圈不動，或是內(nèi)、外圈同時回轉(zhuǎn)的場合。當(dāng)內(nèi)、外圈相對轉(zhuǎn)動時，滾動體即在內(nèi)、外圈的滾道上滾動。常用的滾動體有球、圓柱滾子、圓錐滾子、球面滾子、非對稱球面滾子、滾針等幾種。軸承內(nèi)、外圈上的滾道，有限制限制滾動體沿軸向位移的作用。保持架的主要作用是均勻地隔開滾動體。如果沒 有保持架，則相鄰的滾動體轉(zhuǎn)動時將會由于接觸處產(chǎn)生較大的相對滑動速度而引起磨損。 滾動軸承的主要類型： 按軸承用于承受的外載荷的不同，滾動軸承可概括地分為向心軸承、推力軸承、向心推力軸承三大類。根據(jù)軸承滾動體的不同，可將滾動軸承分為球軸承、圓錐滾子軸承、圓柱滾子軸承、滾針軸承等。 滾動軸承類型的選擇： 選用軸承時，首先是選擇軸承的類型。在選用過程中，主要考慮的因素有軸承的載荷、軸承的轉(zhuǎn)速、軸承的調(diào)心性能、軸承的安裝和拆卸。軸承所承受載荷的方向、大小和性質(zhì)是選用軸承的主要依據(jù)。在選擇過程中要綜合考慮各方面的 影響，選擇最合適的軸承。 軸承的配置： 一般來說，一根軸需要兩個支點，每個支點可由一個或一個以上的軸承組成。合理的軸承配置應(yīng)考慮軸在機(jī)器中有正確的位置、防止軸向竄動以及軸受熱膨脹后不致將軸承卡死等因素。常用的軸承配置方法有雙支點各單向固定、一支點雙向固定，另一端支點游動、兩端游動支承三種。 其中雙支點各單向固定方式常用兩個反向安裝的角接觸球軸承或圓錐滾子軸承，兩個軸承各限制絲杠在一個方向的軸向移動；一支點雙向固定，另一端支點游動方式常用在工作溫度較高，跨度較大的場合，作為固定支承的軸承應(yīng)能承受雙向軸向載荷， 故內(nèi)外圈都要固定。當(dāng)軸向載荷較大時，作為固定端的支點可以采用向心軸承和推力軸承組合在一起的結(jié)構(gòu)，也可以采用兩個角接觸球軸承（或圓錐滾子軸承）“背對背”或“面對面”組合的結(jié)構(gòu)；兩端游動方式常用在人字形齒輪的裝配中。 3的設(shè)計與校核 軸 3的設(shè)計計算 （在以下軸的計算中如無特殊說明，所查閱公示、表格、圖等均出自濮良貴、紀(jì)名剛主編機(jī)械設(shè)計第八版） （ 1）求軸 3上的功率 速 3P 3 =P =0 kw n 3 =20r/ 3 =955033550 （ 2）求作用于鏈輪及滾輪上的力 已知鏈輪的分度圓直徑為： d =有效圓周力： 707 9 0 取壓軸力系數(shù)： K 則壓軸力： P