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麦冬
收割机
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设计
cad
三维
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包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 麦冬收割机 本 科 毕 业 设 计题 目 麦冬收割机的设计 学 院 工业制造学院 专 业 机械设计制造及其自动化 学生姓名 学 号 年级 11 指导教师 职称 讲师 2016 年 4 月 11 日包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 麦冬收割机 i麦冬收割机的设计专 业： 学 号：学 生： 指导教师：摘要：本课题来源于当今社会机械工业加工设备的改良和更新换代基础之上，通过设计出麦冬收割机，从而来满足当今社会分选设备不足的缺陷。 国内麦冬收割机的研发及制造要与全球号召的高效经济、安全稳定主题保持一致。近期对机械行业中收割设备的使用情况进行了调查，发现在医疗行业中，麦冬是很重要的药材，可以润肺清津，治疗咽炎，自然而然它们入药加工前的收割加工工作也非常重要。在收割时如果使用临时收割设备，不但劳动强度太大而且工作效率极低，所以设计一个专用的麦冬收割机势在必行。本文运用大学所学的知识，提出了麦冬收割机的结构组成、工作原理以及主要零部件的设计中所必须的理论计算和相关强度校验，构建了麦冬收割机总的指导思想，从而得出了该麦冬收割机的优点是高效，经济，并且运行 V 稳的结论。关键词：麦冬收割机；医疗；设备；高效包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 麦冬收割机 IThe Design of Ophiopogon japonicus harVester structureSpecialty： Student Number：Student： SuperVisor：Abstract：With development of all kind of science technology and global economy, F manipulator is a automated 16 devices that can mimic the human hand and arm movements to do something，aslo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools. It can replace the heay labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety.Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy sectors.The pneumatic part of the design is primarily to choose the right valves and design a reasonable pneumatic control loop, by controlling and regulating pressure, flow atcompress engt hthdirec tionpro cedurework.The inverted pendulum is a typical high order system, with multi variable, non-linear, strong-coupling, fleet and absolutely instable. It is representative as an ideal model to prove new control theory and techniques. During the control process, pendulum can effectively reflect many key problems such as equanimity, robust, follow-up and track, therefore.This paper studies a control method of double inverted pendulum . First of all, the mathematical model of the double inverted pendulum is established, then make a control design to double inverted pendulum on the mathematical model, and determine the system performance index weightmatrix , by using genetic algorithm in order to attain the system state feedback control matrix. F the simulation of thesystem is made by . Key words：pneumatic manipulator ；cylinder ；pneumatic loop ；Fout degrees of freedom包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 麦冬收割机 II目 录绪论 .11. 课 题 的 来 源 与 研 究 的 目 的 和 意 义 .22. 本 课 题 研 究 的 内 容 .33. Solidworks 设计基础 .63.1 草图绘制 .53.2 基准特征，参考几何体的创建 .6 3.3 拉伸、旋转、扫描和放样特征建 .73.4 工程图的设计 .103.5 装配设计 .114. 麦冬收割机总体结构的设计 .104.1 麦冬收割机的总体方案图 .124.2 麦冬收割机的工作原理 .134.3 机械传动部分的设计计算 .144.3.1 电机的选型计算 .154.3.2 轴承的设计计算 .164.3.3 V 带传动的设计计算 .164.4 曲柄摇杆机构的设计 .175. 各主要零部件强度的校核 .185.1 机架的设计与校核 .195.2 轴承强度的校核计算 .206. 三维软件设计总结 .26结 论 .27致 谢 .28参考文献 .29包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 麦冬收割机 III包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 麦冬收割机 IV包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 麦冬收割机 V包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 麦冬收割机 1绪论1 课题的来源与研究的目的和意义机 械 工 业 是 国 民 的 装 备 部 ， 是 为 国 民 经 济 提 供 装 备 和 为 人 民 生 活 提 供 耐 用 消 费品 的 产 业 。 不 论 是 传 统 产 业 ， 还 是 新 兴 产 业 ， 都 离 不 开 各 种 各 样 的 机 械 装 备 ， 机 械工 业 所 提 供 装 备 的 性 能 、 质 量 和 成 本 ， 对 国 民 经 济 各 部 门 技 术 进 步 和 经 济 效 益 有 很大 的 和 直 接 的 影 响 。 机 械 工 业 的 规 模 和 技 术 水 V 是 衡 量 国 家 经 济 实 力 和 科 学 技 术水 V 的 重 要 标 志 。 因 此 ， 世 界 各 国 都 把 发 展 机 械 工 业 作 为 发 展 本 国 经 济 的 战 略 重 点之 一 。 机 械 工 程 的 服 务 领 域 广 阔 而 多 面 ， 凡 是 使 用 机 械 、 工 具 ， 以 至 能 源 和 材 料 生产 的 部 门 ， 都 需 要 机 械 工 程 的 服 务 。 概 括 说 来 ， 现 代 机 械 工 程 有 五 大 服 务 领 域 ： 研制 和 提 供 能 量 转 换 机 械 、 研 制 和 提 供 用 以 生 产 各 种 产 品 的 机 械 、 研 制 和 提 供 从 事 各种 服 务 的 机 械 、 研 制 和 提 供 家 庭 和 个 人 生 活 中 应 用 的 机 械 、 研 制 和 提 供 各 种 机 械 武器 。不 论 服 务 于 哪 一 领 域 ， 机 械 工 程 的 工 作 内 容 基 本 相 同 ， 主 要 有 ：建 立 和 发 展 机 械 工 程 的 工 程 理 论 基 础 。 例 如 ， 研 究 力 和 运 动 的 工 程 力 学 和 流 体 力 学 ；研 究 金 属 和 非 金 属 材 料 的 性 能 ， 及 其 应 用 的 工 程 材 料 学 ； 研 究 热 能 的 产 生 、 传 导 和转 换 的 热 力 学 ； 研 究 各 类 有 独 立 功 能 的 机 械 元 件 的 工 作 原 理 、 结 构 、 设 计 和 计 算 的机 械 原 理 和 机 械 零 件 学 ； 研 究 金 属 和 非 金 属 的 成 形 和 切 削 加 工 的 金 属 工 艺 学 和 非 金属 工 艺 学 等 等 。研 究 、 设 计 和 发 展 新 的 机 械 产 品 ， 不 断 改 进 现 有 机 械 产 品 和 生 产 新 一 代 机 械 产品 ， 以 适 应 当 前 和 将 来 的 需 要 。 机 械 产 品 的 生 产 ， 包 括 ： 生 产 设 施 的 规 划 和 实 现 ；生 产 计 划 的 制 订 和 生 产 调 度 ； 编 制 和 贯 彻 制 造 工 艺 ； 设 计 和 制 造 工 具 、 模 具 ； 确 定劳 动 定 额 和 材 料 定 额 ； 组 织 加 工 、 装 配 、 试 车 和 包 装 发 运 ； 对 产 品 质 量 进 行 有 效 的控 制 。 机 械 制 造 企 业 的 经 营 和 管 理 。 机 械 一 般 是 由 许 多 各 有 独 特 的 成 形 、 加 工 过 程的 精 密 零 件 组 装 而 成 的 复 杂 的 制 品 。 生 产 批 量 有 单 件 和 小 批 ， 也 有 中 批 、 大 批 ， 直至 大 量 生 产 。 销 售 对 象 遍 及 全 部 产 业 和 个 人 、 家 庭 。 而 且 销 售 量 在 社 会 经 济 状 况 的影 响 下 ， 可 能 出 现 很 大 的 波 动 。 因 此 ， 机 械 制 造 企 业 的 管 理 和 经 营 特 别 复 杂 ， 企 业的 生 产 管 理 、 规 划 和 经 营 等 的 研 究 也 多 是 肇 始 于 机 械 工 业 。包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 麦冬收割机 2由 于 机 械 工 程 的 知 识 总 量 已 扩 大 到 远 非 个 人 所 能 全 部 掌 握 ， 一 定 的 专 业 化 是 必不 可 少 的 。 但 是 过 度 的 专 业 化 造 成 知 识 过 分 分 割 ， 视 野 狭 窄 ， 不 能 统 观 和 统 筹 稍 大规 模 的 工 程 的 全 貌 和 全 局 ， 并 且 缩 小 技 术 交 流 的 范 围 ， 阻 碍 新 技 术 的 出 现 和 技 术 整体 的 进 步 ， 对 外 界 条 件 变 化 的 适 应 能 力 很 差 。 封 闭 性 专 业 的 专 家 们 掌 握 的 知 识 过 狭 ，考 虑 问 题 过 专 ， 在 协 同 工 作 时 配 合 协 调 困 难 ， 也 不 利 于 继 续 自 学 提 高 。 因 此 自20 世 纪 中 、 后 期 开 始 ， 又 出 现 了 综 合 的 趋 势 。 人 们 更 多 地 注 意 了 基 础 理 论 ， 拓 宽专 业 领 域 ， 合 并 分 化 过 细 的 专 业 。 综 合 -专 业 分 化 -再 综 合 的 反 复 循 环 ， 是 知 识 发展 的 合 理 的 和 必 经 的 过 程 。 不 同 专 业 的 专 家 们 各 具 有 精 湛 的 专 业 知 识 ， 又 具 有 足 够的 综 合 知 识 来 认 识 、 理 解 其 他 学 科 的 问 题 和 工 程 整 体 的 面 貌 ， 才 能 形 成 互 相 协 同 工作 的 有 力 集 体 。 综 合 与 专 业 是 多 层 次 的 。 在 机 械 工 程 内 部 有 综 合 与 专 业 的 矛 盾 ； 在全 面 的 工 程 技 术 中 也 同 样 有 综 合 和 专 业 问 题 。 在 人 类 的 全 部 知 识 中 ， 包 括 社 会 科 学 、自 然 科 学 和 工 程 技 术 ， 也 有 处 于 更 高 一 层 、 更 宏 观 的 综 合 与 专 业 问 题 。2 本课题研究的内容本论文主要研究运用 SolidWorks 对麦冬收割机进行设计。在设计过程中，了解SolidWorks 的各种功能。SolidWorks 公司成立于 1993 年，由 PTC 公司的技术副总裁与 CV 公司的副总裁发起，总部位于马萨诸州的康克尔郡（Concord,Massachusetts）内。当初的目标是希望在每一个工程师的桌面上提供一套具有生产力的实体模型设计系统。从 1995 年推出第一套 SolidWorks 三维机械设计软件至今已经拥有位于全球的办事处，并经由 300 家经销商在全球 140 个国家进行销售与分销该产品。1997 年，Solidworks 被法国达索（Dassault Systemes）公司收购，作为达索中端主流市场的主打品牌。SolidWorks 软件是世界上第一个基于 Windows 开发的三维 CAD 系统。由于技术创新符合 CAD 技术的发展潮流和趋势，SolidWorks 公司于两年间成为 CAD/CAM 产业中获利最高的公司。良好的财务状况和用户支持使得 SolidWorks 每年都有数十乃至数百项的技术创新，公司也获得了很多荣誉。该系统在 1995-1999 年获得全球微机 V 台 CAD 系统评比第一名。从 1995 年至今，已经累计获得十七项国际大奖。其中仅从 1999 年起，美国权威的 CAD专业杂志 CADENCE 连续 4 年授予 SolidWorks 最佳编辑奖，以表彰 SolidWorks 的创新、活力和简明。至此，SolidWorks 所遵循的易用、稳定和创新三大原则得到了全面的落包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 麦冬收割机 3实和证明，使用它，设计师大大缩短了设计时间，产品快速、高效地投向了市场。由于 SolidWorks 出色的技术和市场表现，不仅成为 CAD 行业的一颗耀眼的明星，也成为华尔街青睐的对象。终于在 1997 年由法国达索公司以三亿一千万美元的高额市值将 SolidWorks 全资并购。公司原来的风险投资商和股东，以一千三百万美元的风险投资，获得了高额的回报，创造了 CAD 行业的世界纪录。并购后的 SolidWorks 以原来的品牌和管理技术队伍继续独立运作，成为 CAD 行业一家高素质的专业化公司。SolidWorks 三维机械设计软件也成为达索企业中最具竞争力的 CAD 产品。由于使用了 Windows OLE 技术、直观式设计技术、先进的 parasolid 内核（由剑桥提供）以及良好的与第三方软件的集成技术。SolidWorks 成为全球装机量最大、最好用的软件。资料显示，目前全球发放的 SolidWorks 软件使用许可约 28 万，涉及航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器械、娱乐工业、日用品/消费品、离散制造等分布于全球 100 多个国家的约 3 万 1 千家企业。在教育市场上，每年来自全球 4，300 所教育机构的近 145，000 名学生通过 SolidWorks 的培训课程。据世界上著名的人才招聘网站检索，与其它 3D CAD 软件相比，SolidWorks 相关的招聘广告比其它软件的总合还要多，这一事实说明了越来越多的工程师和设计者使用 SolidWorks 三维软件，越来越多的企业需要 SolidWorks 人才。Solidworks 软件功能强大，易于操作，界面人性化，技术创新，组件繁多是 SolidWorks 的五大特点。使得 SolidWorks 三维软件成为目前全球领先的三维 CAD 解决方案。SolidWorks 在设计时能够为用户提供不同的设计方案，通过方案的筛选，工程师能从中选择合适的方案，从而在设计过程中降低设计的错误以及提高产品质量。在目前市场上所见到的三维 CAD解决方案中，SolidWorks 是设计过程比较简便又通俗易懂的软件之一。它不仅提供如此人性化的系统，同时对每个工程师和设计者，乃至整个机械行业提供了良好的发展基础。SolidWorks 软件是世界上第一个基于 Windows 开发的三维 CAD 系统，由于技术创新符合 CAD 技术的发展潮流和趋势，SolidWorks 公司于两年间成为 CAD/CAM 产业中获利最高的公司。良好的财务状况和用户支持使得 SolidWorks 每年都有数十乃至数百项的技术创新，公司也获得了很多荣誉。该系统在 1995-1999 年获得全球微机 V 台 CAD系统评比第一名；从 1995 年至今，已经累计获得十七项国际大奖，其中仅从 1999 年起，美国权威的 CAD 专业杂志 CADENCE 连续 4 年授予 SolidWorks 最佳编辑奖，以表彰包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 麦冬收割机 4SolidWorks 的创新、活力和简明。至此，SolidWorks 所遵循的易用、稳定和创新三大原则得到了全面的落实和证明，使用它，设计师大大缩短了设计时间，产品快速、高效地投向了市场。由于 SolidWorks 出色的技术和市场表现，不仅成为 CAD 行业的一颗耀眼的明星，也成为华尔街青睐的对象。终于在 1997 年由法国达索公司以三亿一千万美元的高额市值将 SolidWorks 全资并购。公司原来的风险投资商和股东，以一千三百万美元的风险投资，获得了高额的回报，创造了 CAD 行业的世界纪录。并购后的SolidWorks 以原来的品牌和管理技术队伍继续独立运作，成为 CAD 行业一家高素质的专业化公司，SolidWorks 三维机械设计软件也成为达索企业中最具竞争力的 CAD 产品。由于使用了 Windows OLE 技术、直观式设计技术、先进的 parasolid 内（由剑桥提供）以及良好的与第三方软件的集成技术，SolidWorks 成为全球装机量最大、最好用的软件。资料显示，目前全球发放的 SolidWorks 软件使用许可约 28 万，涉及航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器械、娱乐工业、日用品/消费品、离散制造等分布于全球 100 多个国家的约 3 万 1 千家企业。在教育市场上，每年来自全球 4，300 所教育机构的近 145，000 名学生通过 SolidWorks 的培训课程。据世界上著名的人才网站检索，与其它 3D CAD 系统相比，与 SolidWorks 相关的招聘广告比其它软件的总和还要多，这比较客观地说明了越来越多的工程师使用SolidWorks，越来越多的企业雇佣 SolidWorks 人才。据统计，全世界用户每年使用SolidWorks 的时间已达 5500 万小时。在美国，包括麻省理工学院（MIT）、斯坦福大学等在内的著名大学已经把 SolidWorks 列为制造专业的必修课，国内的一些大学（教育机构）如哈尔滨工业大学、清华大学、浙江工业大学、浙江大学、华中科技大学、北京航空航天大学、大连理工大学、北京理工大学、武汉理工大学等也在应用SolidWorks 进行教学。Solidworks 软件功能强大，组件繁多。 Solidworks 有功能强大、易学易用和技术创新三大特点，这使得 SolidWorks 成为领先的、主流的三维 CAD解决方案。SolidWorks 能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。SolidWorks 不仅提供如此强大的功能，而且对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。SolidWorks 在现今社会阶段逐渐广泛应用，并且 SolidWorks 公司对中国市场重点包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 麦冬收割机 5开发，日后 SolidWorks 应用将会更加完善，更加普遍。通过前文对 SolidWorks 的深入了解后，往后会对 SolidWorks 进行个别应用的分析，如建模，装配，工程图，力学分析等。3 Solidworks 设计基础3.1 草图绘制熟悉 SolidWorks 的工作环境；了解 SolidWorks 的命令，掌握在 SolidWorks 工作环境中文件的打开、保存、导入等基本操作，掌握三维建模流程。掌握点、直线、矩形、弧度圆等基本图形的绘制方法；掌握样条、文字等高级几何图形的绘制方法；理解集合约束的概念并在草图绘制中熟练应用几何约束；熟练应用阵列、实体转换等草图绘制工具；能综合应用各种草图绘制实体和利用草图绘制工具完成草图绘。3.2 基准特征，参考几何体的创建清楚明白基于特征的建模方式、参数化思想等概念；灵活运用各种建立基准点的方法；灵活运用各种建立基准轴方法；灵活运用各种建立基准面的方法；灵活运用坐标系的建立方法；能根据建模需要综合应用各种参考几何体。3.3 拉伸、旋转、扫描和放样特征建模灵活运用拉伸特征的概念与建立方法；灵活运用旋转特征的概念与建立方法；掌握扫描特征的概念与建立方法；灵活运用放样特征的概念与建立方法；通过实践能够准确分析零件的特征，灵活运用拉伸和旋转也正建立三维模型。综合应用扫描、放样、弯曲、镜向、阵列等特征建立各种实体。3.4 工程图设计灵活运用用户自定义工程图格式文件的方法；灵活运用建立标准三视图，剖视图，断面图，局部图，辅助视图等方法；灵活运用各种注释的方法。3.5 装配设计灵活运用自底向上的装配方法；灵活运用生成装配体爆炸图的方法；灵活运用SolidWorks 智能装配技术；灵活运用装配体零部件的状态和属性控制，并能够在装配体中设计子装配体；灵活运用干涉检查；灵活运用自上向下的装配方法；灵活运用在装配模型工程图中添加零件序号；灵活运用生成装配体材料明细表的方法。包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 麦冬收割机 64 麦冬收割机总体结构的设计4.1 麦冬收割机的总体方案图本次设计的麦冬收割机采取的方案是：掘土装置将麦冬从土里挖出来后，通过输送装置将挖出来的麦冬输送到存储它的地方，在输送过程中，抖土装置会将麦冬上面的泥巴抖除干净、然后经过输出端后，实现麦冬根果的分离。其具体方案布局图如下：4.2 麦冬收割机的工作原理麦冬收割机作为收割设备的一种，也是和其他收割设备的机理类似，其工作原理为：掘土装置将麦冬从土里挖出来后，通过输送装置将挖出来的麦冬输送到存储它的地方，在输送过程中，抖土装置会将麦冬上面的泥巴抖除干净、然后经过输出端输出。4.3 机械传动部分的设计计算4.3.1 电机的选型计算包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 麦冬收割机 7已 知 整 个 麦 冬 收 割 机 的 总 重量 150KG,其他重量 50KG，我们取总重量为 200Kg，过滤筛网反复移动速度为 12r/min。即：msG=mg201=NV-/in6.-3/具体的电机设计计算如下:1、确定运行时间本次设计加速时间 01(t-)6Vl负载速度（m/min）Vl有速度可知每秒上升 50mm，0.312=.6ls电机转速电 机 VlnPB240/min.5电 机 lr3.负载转矩 0.3120.51.7329BgMPTLN式中：4.电机转矩启动转矩 12()263.9(0.32)1.5601SNMJLJMT Nmt必须转矩 .TSNmS 为安全系数，这里取 1.0。包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 麦冬收割机 8根据以上得出数据，我们选用电机型号为 160BL-A，此无电机厂家为机电产品。根据电机的特性曲线以及参数表如下：根据计算和特性曲线以及电机基本参数表，我们选用电机型号 160BL-4030H1-LK-B，电机额定功率为 0.37KW，额定转矩为 7.62N.m，最大转矩为 9N.m，额定转速为3000r/min。包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 麦冬收割机 94.3.2 轴承的选型计算轴承的选择并不是只考虑轴径一个因素，还要考虑到轴承的性能，一般要考虑到其寿命、可靠度（指该轴承达到或超过规定寿命的概率）、静载荷、动载荷、额定寿命、基本额定寿命、基本额定载荷等等很多因素。最主要的是允许空间、载荷的大小和方向、轴承工作转速、旋转精度、轴承的刚性（一般磙子轴承的刚性大于球轴承）、轴向游动、安装和拆卸。因为在本设计的轴上径向载荷大，轴向载荷小，而且存在轴或壳体变形大以及安装对中性差的问题，所以选用调心滚子轴承，因为调心磙子轴承主要承受径向载荷，也可同时承受少量的双轴向载荷，而圆锥磙子轴承有打的锥角可承受大的径、轴向联合载荷。所以选用（双列向心）圆锥磙子轴承，有双内圈，并是可分离的轴承，根据 d=80mm,由参考资料 2P7356 表 7278 带紧定套的调心滚子轴承（GB/T288-1994），选用 22218CK/W33+H318 轴承，其基本额定载荷为 =240KN,rC=322KN, 根据轴承选用配套的轴承座，参考资料 2P7-43 表 7-2-105 适用圆锥孔的0rC异径孔滚动轴承座(GB/T7813-1998) SNK 型轴承座，可选用 SNK316 型的轴承座。4.3.3 V 带传动的设计计算1）设计功率 dPkwAK0.142.工况系数，查 B1 表 8122 ，取 1.2AKP传递的功率2）选定带型根据 和 查 B1 图 81 2 选取普通 V 带 A 型， 小带轮转速，为 1440r/mindp1n 1n2.2.3 传动比包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 麦冬收割机 101.76 0i2ni1min/81076.4r3）小带轮基准直径 （mm）1d由 B1 表 8112 和表 8114 选定100mm 75r/min 1dmind4）大带轮基准直径 （mm）2cidd 1760.12 由 B3 表 87 得 =180mm2d5）带速验算smvsmndv /3025/54.7106106 ax6）初定轴间距 （mm）ad28)(2107）所需带的基准长度 （mm）0L0204)()(212210 addad 882886mm依 B1 表 818 取 900mm，即带型为 A900dL8）实际轴间距 amd287690200 9）小带轮包角 1包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 麦冬收割机 113.5718012ad=.= 16410)单根 V 带的基本额定功率 1p根据带型号、 和 普通 V 带查 B1 表 8127（c） 取 1.32kw1dn11) 时单根 V 带型额定功率增量1i P根据带型号、 和 查 B1 表 8127（c） 取 0.15kw1i12)V 带的根数 ZZ =49.387.096)15.032.(4)(1 LadkpP小带轮包角修正系数查 B1 表 8123,取 0.96ak带长修正系数查 B1 表 818，取 0.87L13)单根 V 带的预紧力 0F20)15.2(mvZPkda=254.710.48)96.(=134（N）mV 带每米长的质量（kg/m）查 B1 表 8124，取 0.1k/gm14)作用在轴上的力 F)(10682sin4132sin20 NZ )(59ii310maxF 包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 麦冬收割机 12考虑新带初预紧力为正常预紧力的 1.5 倍maxF15)带轮的结构和尺寸带 轮 应 既 有 足 够 的 强 度 ， 又 应 使 其 结 构 工 艺 性 好 ， 质 量 分 布 均 匀 ， 重 量 轻 ，并 避 免 由 于 铸 造 而 产 生 过 大 的 应 力 。轮 槽 工 作 表 面 应 光 滑 （ 表 面 粗 糙 度 ） 以 减 轻 带 的 磨 损 。mRa2.3带 轮 的 材 料 为 HT150。 查 B1 表 8 1 10 得 基 准 宽 度 制 V 带 轮 轮 槽 尺 寸 ，根 据 带 轮 的 基 准 直 径 查 B1 表 8 1 16 确 定 轮 辐4.4 曲柄摇杆机构的设计1）基础理论知识在实际工程中，提出了各种各样的机构运动性能的要求，并能满足这些要求取决于机构本身。以下对曲柄摇杆机构的特性进行了讨论和分析。我们都知道，曲柄存在的条件是：1）为短杆架杆或框架；2）短杆、长杆的长度小于或等于其他两杆长度。如果四杆机构的最短和最长的杆的长度和较大的其他两个杆比，长度一样的话，则曲包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 麦冬收割机 13柄存在的条件成立，否则则不成立。基于上述原理，短杆与长杆比短，并且比曲柄的回转半径相当，则存在曲柄摇杆机构。2）急回运动特性和行程运动速比 K 的关系当曲柄匀速转动时， 摇杆作变速摆动，而且往复摆动的 V 均速度是不同的。 若将 V 均速度小的行程作为工作行程（正行程） ，将 V 均速度大的行程作为非 工作行程（反行程） ，那么，我们把曲柄摇杆机构这种正、反行程 V 均速度不等的特性称为急回特性。急回特性常用行程速比系数 K（摇杆反、正行程 V 均速度之比）来度量。 如图所示，曲柄顺时针匀速转动，摇杆左右摆动（顺时针为正行程，逆时 针为反行程）。我们把摇杆处于两极限位置时连杆对应位置所夹的锐角称为极 位夹角，用 表示。根据行程速比系数的定义有： 存在急回特性的条件是 不等于零。 因为 是锐角，即 小于等于 90，故理论上 K 可以最大为 3。但由于 最小传动角的限制，实用中 K 小于等于 1.4。 对一些有急回特性要求的机械，常根据 K 值按式(2-2)算出 角，再确定各杆尺寸。3）压力角和传动角用力和力作用点运动线速度方向之间所夹的锐角称为压力角，常用表示；压力角的余角称为传动角，常用表示。曲柄摇杆机构的传动角随曲柄的转动而变。传动角越大则机械效率越高，动力传动中一般要求传动角最小值 有必要检验 应大于 40。 因此设计曲柄摇杆机构时值。那么，最小传动角在什么位置出现呢？分析如下：可以证明：若机架上 A、D 两点位于 C、C连线的同一侧，则当 =0时， 最小，有机架上 A、D 两点位于 C、C连线的两侧，则 =180时的 最大(钝角)，有 =180。不难看出，对于曲柄主动的曲柄摇杆机构，最小传动角就是连杆和摇杆所夹的最小锐角。5. 各主要零部件强度的校核5.1 机架的设计与校核方 管 的 选 择 根 据 整 个 麦 冬 收 割 机 上 面 的 所 有 零 部 件 ， 物 料 的 重 量 来 定 ， 方 管 机架 受 力 分 析 得 出 ， 由 分 析 得 出 底 座 在 平 衡 状 态 下 只 受 地 面 对 其 的 支 撑 力 和 在 其 表 面上 物 体 所 给 的 压 力 。即 麦 冬 收 割 机 上 面 的 麦 冬 ， 泥 土 已 经 各 个 零 部 件 的 等 等 给 的 压 力 为 G(机 架 重量 )+G（ 麦 冬 及 其 他 重 量 ） =20000N（ 10000Kg） +(1000X20N)=30000N;包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 麦冬收割机 14根 据 方 管 承 载 力 计 算 公 式 ：M=Pac/L(M： 弯 矩 ， P 集 中 力 ， a 集 中 力 距 支 座 距 离 ， c 集 中 力 距 另 一 支 座 距 离 ，L 跨 度 ， L=a+c) （ 仅 用 于 截 面 ) bhW12f=M/W 材 料 的 许 用 应 力 （ 弹 性 抗 拉 强 度 /安 全 系 数 ） 。M=Pac/L=11960xL， 本 次 设 计 初 定 L 为 1000mm则 M=13456N.M， 初 定 方 管 为 100x75x3。 计 算 W 得 出bh2 210.4c46213456f=.a=2.aW0.cm由 于 P折 算 后 位 270Mpa查 的 普 通 碳 素 结 构 钢 Q235A 的 抗 拉 强 度 为 375500Mpa， 由 于 270Mpa 远 远 小 于375Mpa， 所 以 初 定 方 管 满 足 要 求 。5.2 轴承强度的校核根据根据条件，轴承预计寿命 163658=48720 小时；计算输入轴承（1）已知 n=458.2r/min 两轴承径向反力：FR1=FR2=500.2N ；初先两轴承为角接触球轴承 7206AC 型。根据课本 P265（11-12）得轴承内部轴向力 FS=0.63FR 则FS1=FS2=0.63FR1=315.1N ；(2)FS1+Fa=FS2；Fa=0 故任意取一端为压紧端，现取 1 端为压紧端FA1=FS1=315.1N FA2=FS2=315.1N；(4)计算当量载荷P1、P2 根据课本 P263 表（11-9）取 f P=1.5;根据课本 P262（11-6）式得P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5(1500.2+0)=750.3N; P2=fp(x2FR1+y2FA2)=1.5(1500.2+0)=750.3N; P1=P2 故取 P=750.3N； 包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 麦冬收割机 15角接触球轴承 =3 ； 轴承运动和换向时承受过大的冲击负荷，或当轴承静止时，由于机器振动等因素都会使接触处形成凹坑。外界硬粒进入轴承内，也可在接触表面形成压痕，这种
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