大白菜收获机机械部分（提升运输机构）的设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘 要 随着新的农业生产模式和新技术的发展与应用，农业机器人将成为农业生产的主力军。该文在分析大白菜收获机工作特点的基础上，从大白菜的采摘、转运、打包等方面进行分析。其中主要对提升运输部分做了详细的设计说明。该大白菜收获机适用于中小规模收割大白菜，结构简单、制造成本低。 该大白菜收获机的提升运输部分采用带式输送，而张紧装置作为带式输送机构中不可缺少的重要组成部分，对带式输送机的稳定运行有着至关重要的作用。 本文内容包括机架设计方案，平带带轮和平带的选择，轴的校核，以及张紧装置的作用、类型，且设计了张紧装 置的总体方案，对其主要零部件的设计和选型进行了说明。所设计的张紧装置使用螺杆作为张紧执行元件，具有张紧力可调、结构简单、适应性强、控制方便、安全性能好等特点。 关键词： 大白菜、收获机、带式提升输送装置、张紧装置、螺杆 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 is to of on of of it is to in as as an of a to of of of to on of of In of of as of so 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 1 绪论 . 4 2 大白菜收获机总体和主要部件简介 。 2 大白菜收获机工作原理和结构简介 。 2 获机提升运输装置简介 . 错误 !未定义书签。 他装置简介 . 收获机输送部分简介 。 。 3 紧装置简介 。 4 由于平带运输装置传递的功率不大，对其重量和尺寸也无特殊要求故选择常用材料 45 钢 ,调质处理 . 力 学 性 能 为 ： 抗 拉 强 度 40, 弯 曲 疲 劳 极 限 M P a 60,1 5 5,2 7 5 111 许用弯曲应力剪切疲劳极限，许用扭转应力 1 0 71 1 8,4030 . 13 4 结论 . 18 要结论 . 18 题与展望 . 18 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 绪 论 果蔬收获属于一类劳动密集型工作，在很多国家，由于劳动力的高龄化，人力资源越来越缺乏，劳动力不仅成本高，而且还不容易得到，而人工收获的成本在果蔬的整个生产成本中所占的比例高达 33% 50%。因此实现果蔬收获的机械化变得越来越迫切。 设计收获机时，须考虑以下几个问题： 1）农民一般不具备太多的专业知识，因此收获机必须结构简单、操作性好、可靠性高、并且价格合理。 2）由于大白菜叶球很脆嫩，在装运过程中，很难避免外力的碰撞、挤压而出现伤口。出现机械损伤不但影响商品价值，而且易腐烂变质。因此合理地设计收获机的作业过程至关重要。 本设计通过对带式提升输送机起动张紧力和正常运行张紧力的计算，分析了带式提升输送机对张紧装置的要求，比较了各种张紧装置对带式输送机的影响，深入研究了张紧装置的组成部分 和其工作原理、工作环境、工况要求，并针对收获机的输送机构，设计了一种螺旋张紧装置，即通过螺杆移动张紧滚筒实现张紧目的， 实现了张紧力的调节。 同时对提升运输机构其他零部件的选择也做了详细的说明。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 大白菜收获机总体和主要部件简介 白菜收获机工作原理和总体结构简介 收获机的工作过程为：扶茎器将大白菜扶正，切削刀将白菜切断。然后提升机构将白菜运输到输送机构上，输送机构再将大白菜运输到装箱装置，最后把装满大白菜的箱子摆放在拖拉机后带的车厢内。如图 1 扶茎器主要将大白菜收拢扶正 ，由一些渐变倾斜杆组成；提升机构工作时与地面程 30 倾角，平行的两条平带夹紧并将大白菜从地面提升到输送带上，提升机构位置的固定依靠锁紧机构；输送带布置为水平，方便装箱机构装大白菜。 图 2收获机提升运输装置简介 （ 1)、 设计带式提升运输装置 ,见图 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 2始数据：提升带速： s 平带带轮直径： 280 作条件： 连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期限为 10年，小批量生产，单班制工作（ 8小时 /天）。运输速度允许误差为 %5 。 (2)、 传动方案 ： 1 外传动为 2 提升运输为平带传动 3 方案简图如图 2 图 23)、 该方案的优缺点： 该提升运输机有轻微振动，由于 V 带有缓 冲吸振能力，采用 V 带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。提升部分采用平带传动，这是运输装置中应用最广泛的一种。 总体来讲，该传动方案满足提升运输装置的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑以及成本低。 其他装置简介 获机输送部分简介 本设计选用简单带式输送机为计算实例。 该带式输送机构的结构特征和工作原理是：输送 带既是承载货物的构件，又是传递牵引力的牵引构件，依靠输送带与滚筒之间的摩擦力平稳地进行驱动。 如图 2示为 收获机 带式输送机 构 简图 ，输送带绕过驱动滚筒和张紧滚筒。工作时，由内燃机通过带轮装置使驱动滚筒转动，依靠驱动滚筒与输送带之间的摩擦力使输送带运动，货物随输送带运送到卸载点。 为了减轻对输送带的磨损、提高生产率和便于布置装、卸载装置，输送带的布置形式为水平输送。 驱动部分输送带张紧滚筒张紧装置图 2 锁紧机构简介 由于大白菜收获机的提升运输机构是可以转动的，它的两个位置示意图如图2中工作位置 1 实现大 白菜的收获的过程，它要求此时要对大白菜提升机构有良好的固定作用，不允许其有大的移动和振动，以保证大白菜能顺利的往上提升达到所需的效果；工作位置 2 大白菜收获机在公路上行驶的时候，防买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 止提升机构和切削机构与地面碰撞而发生不良影响两个位置。这就要求一个机构能有效的实现这个过程，使它能够安全和稳定的完成上述要求。 图 2了固定工作位置 1（也就是大白菜的收获位置）时，此时要向右边推动锁紧机构将提升机构牢牢定在工作位置 1，保证工作时的可靠性；当大白菜收获机械处于公路行驶的阶段时，就要求提升机构转到位置 2 上，此时只要将锁紧机构向左边拉出，将提升机构转到位置 2，再将锁紧机构向右边推动将提升机构固定即可。 由上述分析可知：锁紧机构必须可以左右来回运动，且它还要将位置 1 和位置 2 固定，这就要求锁紧机构和提升机构能很好的贴合，而且接触面要相对的大一些。且本机械为小型机械，它要求机械的结构简单，尽量采用手动，而斜楔锁紧装置符合这些要求。它的结构如图 2示： 斜块在轨道中由人做推拉运动，就可以实现提升机构所需的位置要求，将锁紧机构和提升机构的接触部位做成斜面能很好的补充因装配、制造而造成的误差，从而能够很好的 贴合，增加了工作的稳定性。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 2楔锁紧机构虽然有很好的自锁性 ,但是农业机械在工作的过程中的振动是比较大的，这样是有可能因振动而使的自锁机构松动，从而产生不良后果。为了保证大白菜收获机在工作中的安全性，就要求斜楔机构能有很好的防松性能。这里在防松机构中利用弹簧的推力将小柱体贴紧斜体，使之不会退出来，达到防松的目的。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 提升运输装置主要零部件的设计 架的设计 架外形 收获机工作时，提升运输机构与地面成 30角，要提升的高度大约为一米，所以提升运输机构约两米长 ，机架相应也要两米长左右。考虑到长度较长，采用平带运输中间部分就可能由于平皮带具有一定的弹性向内凹陷，从而导致中间部分在提升运输过程中不能很好的夹紧大白菜，甚至出现提升运输机构不能正常工作，所以在中间等距布置三个导轮，保证工作过程中对大白菜的良好夹紧提升运输。如图 3 图 3、 计算部分 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 由于初定机架长两米左右，所以单根平带至少长四米，查机械设计手册有平带带长 400045005000定 4500平带。 两端的平带带轮直径根据大白菜的直径一般在 250右，查机械设计手册确定平带带轮的直径为 280以： 208 + 2L = 4500 L = 1810 (L 为机架长度 ) 见图 3 图 3、 机架结构的确定 机架的大致框架采用横截面为矩形的结构钢（见图 3接在一起形成，底部由网状连接以增强机架的刚性，顶部敞开，垂直安装的平带夹紧大白菜通过机架中间提升运输到所需的高度，具体结构详见装配图。 图 3文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 带带轮的设计 （ 1） 、 尺寸和形状的确定 根据大白菜的外形尺寸初定平带带轮的直径为 300机械设计手册选定平带带轮的直径为 280度为 198 为防止掉带，通常在平带带轮轮缘表面制成中凸度，根据平带带轮的直径查机械设计手册得平带带轮的 中凸度为 轮辐形式为 四孔板辐，四个孔的直径为 40毂长为 115毂孔的直径为 32毂内外圈之间壁厚为 16缘厚度为 12毂与轮辐以及轮辐与轮缘由 1： 25 的锥度过度连接，轮缘边上有高 4凸缘，防止平带在垂直提升运输工作过程中沿平带带轮轴线方向滑脱，详见图纸，示意图如图 3示： 图 3带的选择 平带用来传递牵引力和夹紧大白菜，环绕安装在轴线与铅垂线成 30的带轮上，要求强度高、耐磨耐用、伸长率小和便于安装修理。带式提升输送机使用的输送带有橡胶带、塑料带、钢带、金属网带等，最常用的是橡胶带。输送带的张力由帯芯胶布衬垫层承受 ， 带的强度决定于带的宽度和 帯芯衬垫层数。同时，为使平带有足够的横向刚度，防止它在支撑带轮之间向两侧过分塌陷。应根据带宽选用一定的衬垫层数，查运输机械设计选用手册得衬垫层数 Z=3，并按下式作输送带的强度验算 ： 带 m a xm a 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 式中 ： 分别为输送带实际传递的和允许传递的最大张力（ N); B 输送带宽度， Z 衬垫 层数； 带 普通分层帆布带的抗拉强度， N/层 n 安全系数，硫化接头为 8 由于该收获机提升运输大白菜时，大白菜是立着被提升到一定高度的，大白菜的高度大约为 350提升运输大白菜的平带只需夹紧大白菜的中间偏下部分，之前确定了平带带轮的宽度为 198平带的宽度系列有选用垂直提升运输带的宽度为 180层 并采用硫化接头，因为硫化接头在平带循环工作工程中不会因为接头处而损伤大白菜。普通橡胶带具有成槽性好，伸长率较小 ，对驱动滚筒的摩擦系数较大的优点，强度和允许带速适用于一般通用带式输送机，故选用常用的橡胶带就能满足要求。通过查相关资料选择棉帆布芯输送带，型号为 断强度 为 56N/（ 层） 。每层厚度为 层重量为 2m ，参考力拉长率 2%,上下覆盖胶厚度各为 带带轮轴的设计 动轴的设计 （ 1）、 选择轴的材料及热处理 由于平带运输装置传递的功率不大，对其重量和尺寸也无特殊要求故选择常用材料 45钢 ,调质处理 拉强度 40,弯曲疲劳极限 M P a 60,1 5 5,2 7 5 111 许用弯曲应力剪切疲劳极限，许用扭转应力 1 0 71 1 8,4030 （ 2）、计算转速 因平带带轮的直径为 280相关资料初定平带的提升运输速度为买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 s，则轴的转速可根据一下公式计算得到： d r/以取轴的转速为 90 r/ （ 3） 、初选轴承 平带带轮和机架底部装配选用接触角 为 12的圆锥滚子轴承（见图3因底部安装的轴承要承受平带带轮的重力以及其他工作部件的重力，其中主要是平带带轮的重量，力不是很大，查相关手册得知接触角 为 12可以满足工作要求；平带带轮和机架顶部装配选用的轴承为深沟球轴承 (见图 3因顶部的轴承只需承受轴的径向力。 根据轴承确定各轴安装轴承的直径为 : 圆锥滚子轴承和深沟球轴承的直径都为 30设计手册得知：圆锥滚子轴承的标准号为： 号为： 2007106E；深沟球轴承的标准号为： 号为： 60106. 图 3 3文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 4） 、轴外形机尺寸的确定 1 轴直径的确定 初估轴径后 ,就可按轴上零件的安装顺序 ,从底端开始确定直径 安装轴承 2007106E,故该段直径为 30间轴段 2安装平带带轮，设计为32机架顶部装配的轴段 3 安装轴承 60106,故该段直径也为 30上面留出一段直径为 28轴段 4装 2 各轴段长度的确定 轴段 1 的长度大致为轴承 2007106E 的宽度，取 18。轴段 2 为机架底部到顶端之间的距离，取 210段 3的长度按轴承 60106的宽度确定，取 14段 4伸出机架安装 虑到大白菜高约 300部露出机架底面约30在机架中间 240叶部分高出机架顶面约长 30以把 0轴段 4 长 1000 19轴段上， 这段轴上还开有一 6键槽。轴端中心钻有一 3于安装带有 3 轴上零件的周向及轴向固定 为了使安装方便，平带带轮与轴选用间隙配合 H6/轴承内圈配合轴径选用 带带轮与轴采用两个 A 型普通平键联接，为 10 45 带带轮的轮毂部分宽 115固定在中空高度为 210轮毂的每一端安装两 个半圆形的挡圈，防止平带带轮的轴向窜动。 4 轴上倒角与圆角 为保证轴承内圈端面紧靠定位轴肩的端面，根据轴承手册的推荐，取轴肩圆角半径为 根据标准 的左右端倒角均为 1 45。 5 轴的结构图见图 3 图 3 从动轴的设计 从动轴在受力等各方面工作条件比主动轴要好，所以把从动轴设计为取主动 轴的轴段 1、 2 和 3。主动轴能满足工作要求，从动轴如此设计也能满足工作要求。从动轴结构图见图 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 3盖 平带带轮上的圆锥滚子轴承和深沟球轴承内圈可以靠轴肩和轴套定位，而外圈要用端盖定位，示意图如图 3示： 图 3盖圆周任一直径上钻有两个 6 的光孔，轴承座上钻有 螺纹，通过螺栓 把端盖连接在轴承座上，端盖下面部分套入轴孔接触到轴承外圈，从而达到轴承的轴向定位。端盖中间比两边要凹下一点是为了减少加工面的大小，改善零件的加工工艺性。 承轴的设计 1）：支承轴 在机架中间均布着三根支承轴，因为支承轴受力不大，选用 16的轴，长 320接设计成一根螺栓，头部螺纹长 50见图纸部分。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2）： 轴套 与支承轴间隙配合，保护套筒的内圈精度。因套筒的内圈加工较支承轴难， 所示特在套筒和支承轴间加一轴套，内径 16 200厚 2套与套筒采取过盈配合，工作时，轴套和套筒一起绕支承轴转动。 3）： 套筒 因支承轴较细，所以在支承轴外套一内径 20 200厚 15增加平带工作的稳定性，装配关系如上所述。 4）： 螺母和垫圈 选用标准的 母和与 母想配合的垫圈，因都已标准化，所以不详述。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 结论 要结论 本课题在进行了大量调查和文献检索的基础上，对大白菜收获机带式输送机构以及其张紧系统进行了 一定 的理论 分析 ，了解了目前国内带输送机张紧装置现状以及其使用情况，仔细分析了存在的问题，对该装置各个部分的元件进行了选型、设计，并绘制了 总个设计中，得到了以下主要结论： （ 1）在分析了带式输送机 构 的 原理 基础上，结合本课题所研究的带式输送机 构 系统，为带式输送机 构 的设计选型提供了依据，具有一定的参考意义。 （ 2）在分析研究现 有螺旋 张紧装置使用情况的前提下，提出了 螺旋 张紧装置的总体设计方案，该装置可实现对输送带张力的调节。 题与展望 本论文做的是一个研究性设计，研制开发新产品，虽然研制出一套 螺旋张紧装置系统，所需的功能也能完成，但要做成一个产品还需继续完善，许多工作有待于进一步改进。例如，由于试验条件的限制，没有对螺旋张紧的各个部分作计算机模拟仿真实验，只停留在理论的基础上。 张紧技术是带式输送机构的关键技术，它可以大大提高输送机运行的可靠性。随着农业收获机向大型化和高速化方向发展，本设计为收获机带式输送机构张紧技术的发展提供了一定的理论和实践依据。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 设计心得 毕业设计是四年学习当中一个重要环节，通过了这个学期的毕业设计，使我从各个方面都受到了机械设计的训练，对机械的有关各个零部件有机 的结合在一起得到了深刻的认识。 由于在设计方面我们没有经验，在设计中难免会出现这样那样的问题，如：在选择计算标准件是可能会出现误差，如果是联系紧密或者循序渐进的计算误差会更大，在查表和计算上精度不够准确 . 在毕业设计的过程中，培养了我综合应用机械设计课程及其他课程的理论知识和应用生产实际知识解决工程实际问题的能力，在设计的过程中还培养出了我们的团队精神，大家共同解决了许多个人无法解决的问题，在这些过程中我们深刻地认识到了自己在知识的理解和接受应用方面的不足，在今后的学习