基于小麥?zhǔn)斋@機(jī)割臺(tái)的玉米割臺(tái)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

《基于小麥?zhǔn)斋@機(jī)割臺(tái)的玉米割臺(tái)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《基于小麥?zhǔn)斋@機(jī)割臺(tái)的玉米割臺(tái)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（25頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 基于小麥?zhǔn)斋@機(jī)割臺(tái)的玉米割臺(tái)設(shè)計(jì) 學(xué) 院 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含

2、我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　  指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明 本人完全了解XX大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的

3、前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。 作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　  摘 要 農(nóng)作物收獲是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)收獲機(jī)械化對(duì)保證農(nóng)業(yè)豐產(chǎn)豐收，改善勞動(dòng)條件，提高生產(chǎn)效率等有著及其重要的作用。近年來，谷物收獲機(jī)械已獲得重大突破，但是為了減少資源浪費(fèi)，節(jié)省人力，財(cái)力，所以要對(duì)現(xiàn)有收獲機(jī)械進(jìn)行部件改造，使其能實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。 于是本文將通過對(duì)東方紅小麥聯(lián)合收割機(jī)割臺(tái)部件的改進(jìn)設(shè)計(jì)使其能收獲玉米，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。由于小麥和玉米的生長(zhǎng)情況不同，即玉米的高度、桿的粗細(xì)與小麥的均不相同，所以要對(duì)小麥?zhǔn)斋@機(jī)割臺(tái)部件進(jìn)行改進(jìn)以保證其能

4、收獲玉米。主要是對(duì)小麥?zhǔn)斋@機(jī)割臺(tái)的撥禾輪、切割器和割臺(tái)擋板等進(jìn)行改進(jìn)，以適應(yīng)在普通的小麥聯(lián)合收割機(jī)收獲小麥后，通過更換小麥割臺(tái)的部件來完成對(duì)玉米的收獲。這樣可以節(jié)省資源，降低了農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，也實(shí)現(xiàn)了收獲機(jī)械的功能擴(kuò)展。 關(guān)鍵詞:收割機(jī)；撥禾輪；切割器；改進(jìn)設(shè)計(jì) Wheat Harvester Corn Header Design Abstract Crop harvest is an important link of agricultural production, realizingmechanization in

5、support of the agricultural productive harvest harvest, improve working conditions, and improve production efficiency, and so has and its important role. In recent years, the grain harvest machinery has a significant breakthrough, but in order to reduce the waste of resources, save manpower, money,

6、so to existing harvest machine parts transform, make its can realize multi-usage. So this paper will dongfanghong wheat combined harvesters to cut sets its parts of improving design can harvest of corn, realize multi-usage. Because of the growth of wheat and maize, the situation is different, i.e.

7、corn, rod degree of highly all not identical with wheat, so to wheat harvest machine cut machine parts to ensure its can improve harvest of corn. Is mainly to the wheat harvest machine Taiwan dial cut bluegrass wheel, cutter, and cutting machine and the baffle was improved, in order to adapt to the

8、wheat combined harvesters in common wheat harvest, after the cut through replacement of wheat component to complete to Taiwan corn harvest. This saves resources, but also reduce the economic burden of farmers, realizing the function expansion to reap the machinery. Key words: Harvester; Reel pa

9、ddle; Sickle; Improvement design

10、 目 錄 1 引言…………………………………………………………………………………1 2 谷物收割機(jī)割臺(tái)的分類和構(gòu)成……………………………………………………1 3 撥禾器的設(shè)計(jì)………………………………………………………………………2 3.1 撥禾輪的功能……………………………………………………………………2 3.2 撥禾輪彈齒運(yùn)動(dòng)軌跡……………………………………………………………2 3.3 撥禾輪直徑的選取………………………………………………………………3 3.3.1 撥板的運(yùn)動(dòng)分析………………………………………………………………3 3.3.2 撥禾輪

11、的正常工作條件………………………………………………………4 3.4 撥禾輪主要性能參數(shù)的確定……………………………………………………5 3.4.1 撥禾輪的直徑…………………………………………………………………5 3.4.2 撥禾輪的轉(zhuǎn)速…………………………………………………………………5 3.4.3 割幅……………………………………………………………………………6 3.4.4 撥禾輪的功率消耗……………………………………………………………6 3.5 撥禾輪的工作過程分析…………………………………………………………7 3.5.1 撥禾輪的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求………………………………………

12、………………7 3.5.2 撥板的入禾角和撥禾輪安裝高度分析………………………………………7 3.6 撥禾輪主軸的設(shè)計(jì)及校核………………………………………………………8 3.6.1 主軸的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………9 3.6.2 主軸的校核……………………………………………………………………9 4 切割器設(shè)計(jì)……………………………………………………………………….10 4.1 往復(fù)式切割器分析與設(shè)計(jì)…………………………………………………….10 4.1.1 往復(fù)式切割器的結(jié)構(gòu)……………………………………………………….10 4.1.2 往復(fù)式切割器

13、切割原理…………………………………………………….11 4.1.3 割刀速度分析……………………………………………………………….12 4.1.4 切割器功率消耗…………………………………………………………….12 5 割臺(tái)擋板………………………………………………………………………….13 6 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………………………………………………………………….13 6.1 傳動(dòng)類型的選擇……………………………………………………………….13 6.1.1 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)……………………………………………………………….13 6.1.2 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)…………………………………………………

14、……………….14 7 傳動(dòng)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)……………………………………………………….16 8 改制后的使用要求……………………………………………………………….17 9 總結(jié)……………………………………………………………………………….17 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………….18 致謝………………………………………………………………………………….19 1 引言 小麥?zhǔn)俏覈?guó)的主要糧食作物之一，全國(guó)播種面積約3000萬襯略次于水稻，全國(guó)小麥?zhǔn)斋@的機(jī)械化水平已超過80%。我國(guó)小麥?zhǔn)斋@機(jī)

15、械的發(fā)展始于20世紀(jì)50年代初，近60年來。經(jīng)過引進(jìn)、仿制、自行研制、開發(fā)，有了長(zhǎng)足的發(fā)展，己形成了種類繁多、大中小型并舉、基本能滿足我國(guó)小麥?zhǔn)斋@獲需求的具有中國(guó)特色的收獲機(jī)械體系，某些方面已接近或達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。 玉米是我國(guó)三大糧食作物之一，在我國(guó)己有460多年的種植歷史，種植面積約0.24億約占全國(guó)糧食面積的21.1%，玉米種植面積總產(chǎn)量?jī)H次于美國(guó)，居世界第二位。長(zhǎng)期以來，我國(guó)的玉米收獲靠手工完成，玉米枯稈用作燃料或粗飼料。近年來，隨著農(nóng)民生活水平的提高，煤、天然氣等清潔潔能源逐漸成為農(nóng)村的主要燃料，農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的提高也使耕牛飼養(yǎng)量銳減，玉米秸稈作為粗飼料的使用量也急劇下降，這就使大

16、部分玉米秸稈失去了原有的利用價(jià)值，而玉米桔稈還田是處理玉米秸稈的最好途徑。 玉米生產(chǎn)包括種植、植保、田間管理和機(jī)械收獲等幾個(gè)環(huán)節(jié)，玉米人工收獲和秸稈處理是玉米種植中最縈重的體力勞動(dòng)。約占整個(gè)玉米種植投入勞動(dòng)量的55%。目前，玉米機(jī)械種植技術(shù)已經(jīng)逐步成熟，而玉米機(jī)械化收獲技術(shù)還處于逐步完善階段，要全面實(shí)現(xiàn)玉米生產(chǎn)機(jī)械化，玉米收獲機(jī)械化是關(guān)鍵，在玉米生產(chǎn)全過程中機(jī)械化占據(jù)舉足輕重的地位。利用機(jī)械收獲，不僅把農(nóng)民從繁重的體力勞動(dòng)中解放山來，還為農(nóng)民節(jié)省了費(fèi)用，更能節(jié)省時(shí)間，用于外出打工增加收入，因此，大力發(fā)展玉米收獲機(jī)械化，可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和玉米單產(chǎn)，改善玉米品質(zhì)，節(jié)約生產(chǎn)成本，同時(shí)也是增加玉米

17、主產(chǎn)區(qū)農(nóng)民收入的一條重要途徑。發(fā)展玉米收獲機(jī)械化，對(duì)于穩(wěn)定和提高我國(guó)糧食生產(chǎn)能力，提高農(nóng)民收入，具有重要的意義。玉米機(jī)械化收獲問題，已經(jīng)成為我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的瓶頸，引起了各級(jí)政府和有關(guān)專家的高度重視。 2 谷物收割機(jī)割臺(tái)分類和構(gòu)成 谷物聯(lián)合收割機(jī)割臺(tái)分為立式割臺(tái)和臥式割臺(tái)：立式割臺(tái)收割機(jī)工作時(shí)，將割斷后的作物直立地進(jìn)行輸送并使之轉(zhuǎn)向鋪放。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，與拖拉機(jī)配套機(jī)器前伸量小，地頭轉(zhuǎn)彎靈活，操作方便等優(yōu)點(diǎn)，但它存在著一定缺點(diǎn)，在地頭造成散穗損失，割幅不能增寬，只能割1.2米，效率低，收割倒伏作物性能差等問題。臥式割臺(tái)采用偏心撥禾輪，撥板將作物撥向切割器切割，隨后將已切割的作物撥

18、到割臺(tái)上，扶禾器主要將倒伏的作物扶起，交給撥禾星輪或其它撥禾裝置扶持著作物進(jìn)行切割。其縱向尺寸較大，但工作可靠性較好。 本次設(shè)計(jì)主要針對(duì)東方紅4LZ-2.5自走式谷物聯(lián)合收割機(jī)的收割臺(tái)進(jìn)行部件改進(jìn)設(shè)計(jì)，以適應(yīng)收獲玉米。其割臺(tái)為臥式割臺(tái)，主要由撥禾輪，切割器，過橋連耙，傾斜輸送器等組成。 3 撥禾器的設(shè)計(jì) 3.1 撥禾器的選擇 在聯(lián)合收獲機(jī)上裝有撥禾、扶禾裝置，稱為撥禾器，它所完成功能是：把待割的作物莖稈向切割器的方向引導(dǎo)，對(duì)倒伏作物，要在引導(dǎo)的過程中將其扶正；在切割時(shí)扶持莖稈，以順利切割；把割斷的莖稈推向割臺(tái)輸送裝置，以免莖稈堆積在割臺(tái)上。因此，撥禾、扶禾裝置能提高收割臺(tái)的工作質(zhì)量、減

19、少損失、改善機(jī)器對(duì)倒伏作物的適應(yīng)性。本次設(shè)計(jì)撥禾器采用撥禾輪裝置。 3.2 撥禾輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖3-1 撥禾輪偏心機(jī)構(gòu)示意圖 為了增強(qiáng)撥禾輪的扶禾能力，適當(dāng)調(diào)整彈齒傾角，對(duì)倒伏作物有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，且可以廣泛適用于大中型聯(lián)合收獲機(jī)，本設(shè)計(jì)選用偏心撥禾輪。 它由帶彈齒的管軸、主輻條（左、右兩組）、輻盤、副輻條、偏心盤、偏心吊桿、支承滾輪和調(diào)節(jié)桿等組成。如圖3-1 ： A-A為管軸，其一端A-a彎成曲柄的形式，M為撥禾輪傳動(dòng)軸的輪轂，與回轉(zhuǎn)軸剛性連接，其回轉(zhuǎn)中心為O，管軸A-A穿在輪轂M的輻條外端的銷孔中，M1為空心圓環(huán)，其回轉(zhuǎn)中心為O1，空心圓環(huán)是偏置的，偏心距是OO1，管軸A

20、-A的曲柄端a穿在偏心圓環(huán)的輻條O1a外端的銷孔中，且OO1=Aa，OA= O1a；這樣O1OAa就組成平行四桿機(jī)構(gòu)。工作時(shí)O1O是固定不動(dòng)的，因此，當(dāng)撥禾輪軸帶動(dòng)輻條OA轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，Aa永遠(yuǎn)平行于OO1，其方向不變。 由于管軸A-A與曲柄Aa是同一剛體，而彈齒AK與管軸A-A又固連在一起，所以AK與Aa一起做平面平行運(yùn)動(dòng)，彈齒AK的方向也一直保持不變。 為了收獲倒伏方向不同的作物，彈齒的傾角應(yīng)能調(diào)節(jié)。當(dāng)收獲向前和向一側(cè)倒伏的作物時(shí)，彈齒應(yīng)調(diào)成向后傾斜15—30，并將撥禾輪降低和前移；當(dāng)收獲向后倒伏的作物時(shí)，彈齒應(yīng)調(diào)成向前傾斜15—30，并將撥禾輪降低和后移；當(dāng)收獲直立作物時(shí)，

21、彈齒可與地面垂直。彈齒一般長(zhǎng)60－200mm。 3.3 撥禾輪的工作原理 3.3.1 撥板的運(yùn)動(dòng)分析 撥禾輪工作時(shí)撥板的運(yùn)動(dòng)是一種復(fù)合運(yùn)動(dòng)，由撥板繞軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和機(jī)器的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)復(fù)合而成，其運(yùn)動(dòng)軌跡可以由作圖法求得（圖3－2a）。撥禾板上A0點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，先將A0點(diǎn)回轉(zhuǎn)的圓周作m等分，然后用下式求出在撥板每轉(zhuǎn)一等分時(shí)間間隔內(nèi)機(jī)器前進(jìn)的距離 (3-1) 式中： Vm——機(jī)器前進(jìn)速度（m/s） n——撥禾輪轉(zhuǎn)速（r/min） 由點(diǎn)1沿機(jī)器前進(jìn)方向量取長(zhǎng)度為S的線段，線段的端點(diǎn)1′即為撥禾板上的點(diǎn)AO在轉(zhuǎn)過一等分圓周時(shí)的絕對(duì)位置；同理，由點(diǎn)2、3……、m沿前進(jìn)

22、方向依次量取長(zhǎng)度分別為2S、3S……、mS的線段, 2′、3′……m′即分別為點(diǎn)A0轉(zhuǎn)過2、3、……m等分圓周時(shí)的絕對(duì)位置。連接點(diǎn)1′、2′……m′就得到了撥禾輪上撥板上A0點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。 設(shè)撥禾輪軸O0在地面上的投影點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)（圖3-2b），X軸沿地面指向前進(jìn)方向，Y軸垂直向上，撥禾板外緣上一點(diǎn)由水平位置A0開始逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，則其軌跡方程為： (3-2) (3-3) 式中： R——撥禾輪半徑 ω——撥禾輪角速度 H——撥禾輪軸離割刀的垂直安裝高度 圖3-2 撥禾輪的運(yùn)動(dòng)軌跡 a).作圖法 b).解析法 h——割刀

23、離地高度 圖3-3 不同λ值時(shí)，撥禾板運(yùn)動(dòng)軌跡的形狀 1.λ＞1 2.λ=1 3.λ＜1 3.3.2 撥禾板的正常工作條件 撥禾板運(yùn)動(dòng)軌跡的形狀，決定于撥禾輪的圓周速度Vy與機(jī)器前進(jìn)速度Vm的比值λ，λ稱為撥禾速度比。軌跡形狀隨λ值不同的變化規(guī)律如圖3-3所示。λ值從0變化到∞時(shí)，撥禾板的軌跡形狀由直線（λ＝0）變化到短幅擺線（λ＜1）、普通擺線（λ=1）、長(zhǎng)幅擺線（λ＞1）直至圓（λ=∞）。要使撥禾輪完成對(duì)莖稈的引導(dǎo)、扶持和推送作用，就必須使撥禾板具有向后的水平分 速度。軌跡曲線上各點(diǎn)切線的方向，就是撥禾板在各種位置時(shí)的絕對(duì)速度方向。從圖3-3分析可知，當(dāng)λ≤1時(shí)，在軌跡曲線

24、上的任何一點(diǎn)，均不具有向后的水平分速度。只有當(dāng)λ＞1時(shí)，即軌跡形狀為長(zhǎng)幅擺線（常稱余擺線）時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡形成扣環(huán)，在扣環(huán)下部，即扣環(huán)最長(zhǎng)橫弦EE′（圖3-3）的下方，撥禾板具有向后的水平分速度。 由此可知，撥禾輪正常工作的必要條件是：撥禾速度比λ＞1。 3.4 撥禾輪主要性能參數(shù)的確定 3.4.1 撥禾輪的直徑 撥禾輪直徑的確定與它所要完成的功能有關(guān)，其確定應(yīng)遵循以下兩個(gè)原則： 1．撥板進(jìn)入禾叢時(shí)其水平分速度為零； 2．撥禾輪撥板扶持切割時(shí)應(yīng)作用在禾稈割取部分的1/3處（即重心稍上方）。 如圖3-4所示，根據(jù)以上兩個(gè)條件，可以確定 圖3-4 撥禾板直徑的確定 （

25、3-4） 式中： R——撥禾輪半徑 L——作物自然高度 H——割茬高度 ——入禾角 此時(shí) （3-5） 則有撥禾輪的直徑為： （3-6） 式中： D——撥禾輪直徑 λ——撥禾速度比 通過調(diào)查得我國(guó)的玉米生長(zhǎng)自然高度范圍為1.8—3m,玉米稈莖的直徑范圍為25-50mm。查農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)得撥禾速度比范圍為1.2—2。根據(jù)實(shí)際收獲作業(yè)狀況，分別取λ=1.5 ，L=2000mm ，h=500mm，即有： 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取D=

26、1500mm 3.4.2 撥禾輪的轉(zhuǎn)速 由前面分析可知，撥禾輪正常工作的必要條件為λ＞1。加大撥禾速比λ，撥禾輪的作用范圍和作用程度都會(huì)增加。但當(dāng)機(jī)器速度Vm一定時(shí)，增加λ值，就要提高撥禾輪的圓周速度Vy，這將因撥禾板對(duì)作物穗部的沖擊加大而使落粒損失劇烈增加。因此，撥禾輪的撥禾速比λ的提高受到最大圓周速度的限制。實(shí)踐證明，撥板的圓周速度Vy一般不宜超過3m/s。 本設(shè)計(jì)中的收獲機(jī)每小時(shí)收獲作物8畝，機(jī)器的前進(jìn)速度取=0.9，由前面可知λ=1.5根據(jù)已確定的λ值和機(jī)器前進(jìn)速度的要求，可以確定撥禾輪的轉(zhuǎn)速n。

27、 （3-7） 又 （3-8） 式中 n——撥禾輪的轉(zhuǎn)速（r/min） D——撥禾輪的直徑（mm） ——機(jī)器前進(jìn)速度（m/s） λ——撥禾速度比 3.4.3 割幅 割幅B按下式?jīng)Q定： （3-9） 通過查資料得玉米理論谷草比β=0.5，華中地區(qū)玉米平均畝產(chǎn)范圍300—500kg，于是取A=400kg，通過前面計(jì)算可知機(jī)器作業(yè)前進(jìn)速度為=0.9。 綜

28、上的： 式中： q——設(shè)計(jì)喂入量（kg/s），根據(jù)生產(chǎn)需要，作物特性和機(jī)型及其大小而提出的，為給定值為2.5kg/s。 β——割下作物的谷草比（谷粒重／割下物總重） A——作物的平均產(chǎn)量（千克／畝） ——聯(lián)合收獲機(jī)的平均作業(yè)速度（m/s） 3.4.4 撥禾輪的功率消耗 撥禾輪在引導(dǎo)，推送莖稈過程中需克服莖稈彈性變形阻力，穗部重量，作物莖稈纏繞阻力及空轉(zhuǎn)阻力等，其功率消耗可按下式作近似計(jì)算： 式中： P——撥禾輪單位寬度上

29、的切向阻力，取P＝394.5N／m； B——撥禾輪寬度（m） Vb——撥禾輪圓周速度（m/s） 3.5 撥禾輪的工作過程分析 3.5.1 撥禾輪的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求 每塊撥板從開始接觸未割作物，直到將已割作物向后推送并與之脫離接觸，這是它完整的工作過程。要使撥禾輪具有良好的工作質(zhì)量，除了必須滿足λ＞1的條件外，還應(yīng)該滿足工作過程中不同階段的要求：撥板在入禾時(shí)，其水平分速度應(yīng)該為零，這樣對(duì)穗部的沖擊最小，可以減少落粒損失；切割時(shí)，撥板應(yīng)扶持作物莖稈，以配合進(jìn)行切割，避免切割器將莖稈向前推倒；莖稈切斷后，撥板應(yīng)繼續(xù)穩(wěn)定地向后推送，以清掃割刀，并防止作物向前翻倒或被向上挑

30、起，造成損失。 3.5.2 撥板的入禾角和撥禾輪安裝高度分析 （1）撥板的入禾角 圖3-5為撥禾輪的工作過程簡(jiǎn)圖。圖中，假設(shè)撥禾輪軸安裝在切割器的正上方，作物直立，作物高度為L(zhǎng)。 撥禾輪作業(yè)時(shí)為了減少撥板對(duì)谷物的碰擊，撥板進(jìn)入禾叢時(shí)，其水平分速度應(yīng)為零，即 (3-10) 則有： (3-11) 取λ=1.5 則撥板的入禾角ωt1為 圖3-5 撥禾輪的工

31、作過程簡(jiǎn)圖 （2）撥禾輪高度分析 由圖3-6可以建立下列關(guān)系式： L＋Rsinωt1＝h＋H (3-12) 而sinωt1=1/λ 代入整理可得撥禾輪的安裝高度H為： H=L＋R/λ－h(huán) (3-13) 式中： H——撥禾輪的安裝高度 h——割茬高度 R——撥禾輪的半徑 λ——撥禾速比 L——所收獲作物的自然高度 分別取h=500mm，R=750mm，λ=1

32、.5 ，L=2000mm ，得到撥禾輪的安裝高度為： H=L＋R/λ－h(huán)=2000+750/1.5－500=2000mm 3.6 撥禾輪主軸的設(shè)計(jì)及校核 3.6.1 主軸的設(shè)計(jì) （1）初步確定軸的最小直徑 由上面可知撥禾輪的轉(zhuǎn)速n為17r/min,功率P為1.27KW。選取軸的材料為45#鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-3，取=112mm，于是得 考慮軸還要承受撥禾輪的重力，暫取d=50mm。 （2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 從左端開始確定尺寸，距左軸端60mm處根據(jù)周向要固定輸入帶輪選擇了長(zhǎng)為80mm的鍵，在距離第一個(gè)鍵的

33、距離161mm選擇了長(zhǎng)為30mm的鍵，以周向固定偏心腹板，同時(shí)在偏心腹板左側(cè)安裝個(gè)2mm的擋圈以固定其軸向不偏移，為了防止偏心腹板和主腹板之間不發(fā)生干涉，兩者之間的距離定為140mm。兩主腹板根據(jù)工作距離定為2100mm。在軸右端74mm處用來安裝軸套固定主腹板以及安裝軸承以連接其支撐。軸的總長(zhǎng)為2534mm。 參照《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-2，取軸端倒角245，各處軸肩的圓角半徑取R=2mm。 軸的具體結(jié)構(gòu)如圖3-6所示。圖3-6 主動(dòng)軸 3.6.2主軸的校核 （1）軸上載荷 撥禾輪總重取140Kg，其它的重量基本可以忽略，主軸主要承受撥禾輪的重量，而且主軸不受

34、扭矩，可以視其為心軸（只承受彎矩而不受扭矩），受力圖見下面3-7： 圖3-7受力圖 （2）進(jìn)行彎曲校核 45#調(diào)質(zhì)鋼的屈服強(qiáng)度，抗彎截面系數(shù)，最大受彎M=735，經(jīng)校核合格，故軸符合設(shè)計(jì)要求。 4切割器設(shè)計(jì) 4.1往復(fù)式切割器分析與設(shè)計(jì) 收獲機(jī)械的切斷裝置由往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式切割器兩種?；剞D(zhuǎn)式切割器切割能力強(qiáng)，割后的植株容易集束，慣性力易于平衡。但受圓盤刀直徑的限制，工作幅較窄，適于對(duì)行收獲的機(jī)具，并且機(jī)器前進(jìn)速度不快，影響生產(chǎn)率的提高，結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜，目前使用較少。往復(fù)式切割器利用動(dòng)刀片相對(duì)于護(hù)刃器上的定刀片作往復(fù)的剪切

35、運(yùn)動(dòng)，將植株割斷。這種切割器工作質(zhì)量好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，是有支撐切割，不需要高的切削速度，能完成不同行距和割幅的切割，實(shí)現(xiàn)了完全不對(duì)稱收獲，不會(huì)出現(xiàn)漏割，工作質(zhì)量好，使用可靠，標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)易配套。因此本課題采用往復(fù)式切割器。 4.1.1往復(fù)式切割器的結(jié)構(gòu) 由于玉米莖桿粗而表皮硬，用于切割玉米莖桿的往復(fù)式切割器與切割稻麥用的往復(fù)式切割器相比，其切割行程s、動(dòng)刀片間距t和定刀片間距t。三者都較大。往復(fù)式切割器有幾種類型，本課題采用的類型是用標(biāo)準(zhǔn)型切割器的零件間隔安裝組成。 圖4-1 往復(fù)式切割器由動(dòng)刀、護(hù)刃器、護(hù)刃器梁、壓刃器、摩擦器、刀桿和定刀片等組成。如圖4-1： 護(hù)刃器尖端有護(hù)舌，護(hù)刃器上

36、鉚接定刀片。切割時(shí)，護(hù)刃器和定刀片對(duì)莖稈起支撐作用，動(dòng)刀由曲柄連桿機(jī)構(gòu)馭動(dòng)，做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使動(dòng)刀片和定刀片構(gòu)成穩(wěn)定的剪切副。動(dòng)刀由許多齒刃刀片鉚在刀桿上，刀頭板與驅(qū)動(dòng)連桿球鉸聯(lián)接，刀桿背和動(dòng)刀片背貼抵在摩擦片上，用來保持穩(wěn)定的 往復(fù)運(yùn)動(dòng)和防止過度磨損，如果摩擦片磨損后，可以將其前移或者是更換。 4.1.2往復(fù)式切割器切割原理 動(dòng)定兩刀片剪切莖稈的首要條件應(yīng)能夾住或咬住莖稈，不至于滑脫，以進(jìn)行穩(wěn)定的剪切。對(duì)動(dòng)刀片和定刀片，必須滿足下列條件： (4-1) 式中: ，—?jiǎng)?、定兩刀片的刃口?/p>

37、角(與刀片縱軸線的夾角); —兩刃口換住莖稈的臨界角; ，—?jiǎng)?、定兩刀片?duì)莖稈的摩擦角。 由于玉米植株切割時(shí)受土壤支撐，隨著切割高度的不同，田間實(shí)測(cè)的各也不同，割茬越低，越大。 本課題采用齒刃動(dòng)刀片和齒刃定刀片，對(duì)于齒刃動(dòng)刀片，齒尖首先進(jìn)入莖稈表皮，將莖稈咬住，能夠立即進(jìn)行穩(wěn)定剪切。由于齒距遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于玉米植株直徑，等于有幾把利劍同時(shí)刺切莖稈，因此剪切干凈利索而且省力。齒刃滑切線也較長(zhǎng)。 往復(fù)式切割能否得到良好的工作質(zhì)量和切割性能，其主要參數(shù)的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，各主要參數(shù)如下: 1、護(hù)刃器間距。護(hù)刃器起著保護(hù)刀片和引導(dǎo)莖稈的

38、作用，往復(fù)式切割器切割莖稈分兩個(gè)過程，首先是被動(dòng)刀片推至護(hù)刃器間隔中產(chǎn)生橫向彎曲，其次是隨機(jī)器前進(jìn)產(chǎn)生縱向彎曲，這都會(huì)使切割力增加，而莖稈切割最大彎曲取決于護(hù)刃器間隔，間隔以大于68.3mm為宜，故取72mm。 2、動(dòng)刀片間隔。動(dòng)刀片間隔取決于刀片尺寸和切割速度。因此優(yōu)化設(shè)計(jì)了刀片結(jié)構(gòu)尺寸，達(dá)到了增加切割速度以減少切割阻力的目的。 3、通過試驗(yàn)對(duì)比，動(dòng)定刀間隙選為0.5mm，保證了較好的工作質(zhì)量。 往復(fù)式切割器除了上述參數(shù)外，其工作質(zhì)量和切割性能還與刀片的銳利程度有關(guān)。 4.1.3割刀速度分析 為了使切割器得到往復(fù)運(yùn)動(dòng)，可以采用不同的傳動(dòng)系統(tǒng)，如曲柄連桿機(jī)構(gòu)、擺環(huán)機(jī)構(gòu)、曲柄滑

39、塊機(jī)構(gòu)和曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，根據(jù)本課題的割臺(tái)傳動(dòng)布置要求，選用擺環(huán)機(jī)構(gòu)。 往復(fù)式切割器的工作質(zhì)量跟切割速度與機(jī)組前進(jìn)速度的速比有密切關(guān)系。往復(fù)切割速度是指平均速度，平均速度越高，切割性能越好。但過高的切割速度是不可取，因?yàn)闀?huì)使整個(gè)機(jī)組產(chǎn)生較大的振動(dòng)與破壞，不但增加了機(jī)組功率的消耗，而且會(huì)加速零件的磨損。經(jīng)過理論計(jì)算和試驗(yàn)，速比在0.8~2.2范圍內(nèi)時(shí)，工作質(zhì)童比較理想，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)本課題確定切害速度為1.92m/s。 4.1.4切割器功率消耗 切割器切割莖稈所需功率由三部分組成，即切割莖稈所消耗功率、割刀摩擦消耗功率和慣性消耗的功率，即 (4-2) 式中

40、: —玉米切割阻力，計(jì)算后為394.5N; —摩擦阻力，計(jì)算后為3.7N; 一往復(fù)慣性力，計(jì)算后為37.2N; —切割速度，取1.92m/s ; —切割水平分速度，取為1.72m/s。 計(jì)算得:。 5 割臺(tái)擋板 由于玉米比小麥果實(shí)大很多，為了防止玉米跳出割臺(tái)外，影響正常的收獲工作，必須在原來擋板基礎(chǔ)上要加大加寬加高擋板的尺寸，并且要加固擋板因?yàn)橛衩讞U很高大，擋板強(qiáng)度不夠不能正常使用，因此要給擋板焊接加強(qiáng)筋。這樣才能真正起到擋板的作用。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)擋板高度應(yīng)加高1.2m左右。 同時(shí)也要加長(zhǎng)撥禾輪的支撐臂，這樣可以是撥禾輪有

41、很大的調(diào)節(jié)范圍，可以更好的收獲玉米。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)撥禾輪支撐應(yīng)加長(zhǎng)1.2m左右。 6 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 傳動(dòng)裝置是大多數(shù)機(jī)器或機(jī)組的主要組成部分，在整臺(tái)機(jī)器的質(zhì)量和成本中占有很大的比例。機(jī)器的工作性能和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用也在很大程度上取決于傳動(dòng)裝置的優(yōu)劣。因此，不斷提高傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)和制造水平具有極其重大的意義。 6.1 傳動(dòng)類型的選擇 選擇傳動(dòng)類型是所根據(jù)的主要指標(biāo)是：效率高，外廓尺寸小，質(zhì)量小，運(yùn)轉(zhuǎn)性能良好及符合生產(chǎn)條件等。根據(jù)玉米收割機(jī)的實(shí)際工作條件和割臺(tái)各部件之間的組合裝配情況，要求傳動(dòng)裝置必須工作可靠，且割臺(tái)的動(dòng)力輸出軸與其他工作軸距離較遠(yuǎn)，工作環(huán)境惡劣，低速重載，還要求在高溫和潮

42、濕的環(huán)境中能正常工作，綜合以上要求，比較各種傳動(dòng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)合，我們選擇采用鏈傳動(dòng)和帶傳動(dòng)相結(jié)合的傳動(dòng)方式。 6.1.1 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 現(xiàn)已知割臺(tái)動(dòng)力輸入軸的功率，轉(zhuǎn)速，即為主動(dòng)鏈輪的轉(zhuǎn)速。傳動(dòng)比，載荷平穩(wěn)。 （1）選擇鏈輪齒數(shù) 取小鏈輪齒數(shù)，大鏈輪的齒數(shù)為 （2）確定計(jì)算功率 由表9-7查得，由圖9-13查得，單排鏈，則計(jì)算功率為： （3）選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距 根據(jù) 及 查表9-11，可選10A-1。 查表9-1，鏈條節(jié)距為p=15.857mm (4)計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距

43、 初選中心距 取。相應(yīng)的鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)為 取鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)為節(jié)。 查表9-7得到中心距計(jì)算系數(shù)，則鏈傳動(dòng)的最大中心距為 （5）計(jì)算鏈速，確定潤(rùn)滑方式 由m/s和鏈號(hào)10A-1，查圖9-14可知應(yīng)采用滴油潤(rùn)滑。 （6）計(jì)算壓軸力 有效圓周力為： 鏈輪水平布置時(shí)的壓軸力系數(shù) ，則壓軸力為 以上為割臺(tái)動(dòng)力輸入軸與割刀擺環(huán)主軸之間的鏈傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)，同樣方法，可以設(shè)計(jì)出攪龍轉(zhuǎn)軸與中間軸及其撥禾輪轉(zhuǎn)軸間的傳動(dòng)。 6.1.2帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 帶傳動(dòng)是利用張緊在帶輪上的帶，借助他們間的摩擦或嚙合，在兩軸間傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力，帶傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造

44、價(jià)低廉、不需要潤(rùn)滑以及緩沖吸振等特點(diǎn)。帶輪的設(shè)計(jì)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造，質(zhì)量輕，分布均勻，并避免由于鑄造產(chǎn)生過大的內(nèi)應(yīng)力。鑄造帶輪布允許由砂眼，裂紋，縮孔及氣泡。帶輪的工作表面應(yīng)光滑，以減少帶的磨損。當(dāng)帶輪圓周速度時(shí)要進(jìn)行靜平衡，時(shí)則應(yīng)進(jìn)行動(dòng)平衡。 帶輪的材料常采用灰鑄鐵，鋼，鋁合金或者工程材料等?；诣T鐵應(yīng)用最多，當(dāng)時(shí)，用HT200或者HT150，當(dāng)時(shí)，則宜采用球墨鑄鐵或者鑄鋼，也可用鋼板沖壓――焊接帶輪。小功率窗洞可用鑄鋁合金或者塑料。 本設(shè)計(jì)中的傳動(dòng)搭補(bǔ)分為帶傳動(dòng)，適合田間作業(yè)環(huán)境惡劣的需要，從變速箱的動(dòng)力輸出軸出來，經(jīng)過一個(gè)鏈傳動(dòng)將動(dòng)力輸出在中間軸，中間軸兩端將動(dòng)力分開，一端傳動(dòng)給風(fēng)

45、扇和螺旋推運(yùn)器以及逐稿器的抖動(dòng)偏心輪，此部分占發(fā)動(dòng)機(jī)的功率較少，約為10%.另一 端將動(dòng)力傳給脫粒滾筒輸送鏈和割臺(tái)部分以及撥禾輪，此部分約占發(fā)動(dòng)機(jī)功率的40%，由于時(shí)間倉促，這里僅設(shè)計(jì)說明一V帶設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)的該V帶為中間軸傳給風(fēng)扇的V帶傳動(dòng)，動(dòng)力輸出軸的轉(zhuǎn)速為540r/min，風(fēng)扇正常工作時(shí)的轉(zhuǎn)速約為400r/min，額定功率為1.2kw軸間距由結(jié)構(gòu)已經(jīng)確定，為400mm 每天工作8個(gè)小時(shí)。 (1) 設(shè)計(jì)功率 由第二版機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中的帶傳動(dòng)，查得共礦系數(shù)為 (2) 選定帶型 根據(jù) 和由手冊(cè)確定為Z型。 (3) 傳動(dòng)比 (4) 小輪基準(zhǔn)直徑 參考手冊(cè)取 大輪基準(zhǔn)直

46、徑 由表查的取200mm (5) 風(fēng)扇的實(shí)際轉(zhuǎn)速 (6) 帶速 由于田間作業(yè)，整機(jī)的振動(dòng)不可避免，所以需要進(jìn)行v帶的張緊度調(diào)節(jié)，本設(shè)計(jì)中采用多次才用張緊輪條節(jié)一兩帶論的直徑想查不多又采用張緊輪，所以此設(shè)計(jì)中所有v帶輪的包角均大于120度，滿足帶輪傳動(dòng)的條件，單根v帶的預(yù)緊由張緊輪調(diào)節(jié)。 7傳動(dòng)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 經(jīng)過上面分析，傳動(dòng)類型選擇鏈傳動(dòng)和帶傳動(dòng)，由發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力傳遞到割臺(tái)動(dòng)力輸入軸，再由該軸提供給割刀擺環(huán)、攪龍和撥禾輪工作所需的動(dòng)力。因此，需要合理安排各個(gè)工作部件的位置，以盡量提高傳動(dòng)效率，并且減小整機(jī)的總體尺寸。 圖7-1 1.割臺(tái)動(dòng)力輸入軸 2.割

47、刀擺環(huán) 3.喂入攪龍 4.割臺(tái)懸臂軸 5.撥禾輪 若將所有的傳動(dòng)裝置都連接在輸入軸上，根據(jù)傳遞的功率和效率，明顯看出所需的直徑尺寸過大，導(dǎo)致割臺(tái)整體尺寸太大，并且穩(wěn)定性也沒有保證。因此，需要將割臺(tái)的總動(dòng)力分配，進(jìn)行間接的傳動(dòng)。由于撥禾輪與喂入攪龍間的距離偏大，直接用一條鏈進(jìn)行傳動(dòng)有很大的不便，會(huì)導(dǎo)致傳遞效率下降，工作狀態(tài)不穩(wěn)定，因此，需要在兩者之間添加一個(gè)中間軸來傳遞給撥禾輪所需的動(dòng)力。 為了避免在鏈條的松邊垂度過大是產(chǎn)生嚙合不良和鏈條的振動(dòng)現(xiàn)象，同時(shí)也為了增加鏈條與鏈輪的嚙合包角，在該傳動(dòng)裝置中設(shè)有張緊輪，來調(diào)節(jié)控制張緊程度。其傳動(dòng)圖如7-1。 8改制后的使用要求 改制的玉米

48、收割機(jī)使用條件：玉米進(jìn)入完熟期后（如玉米包葉干枯、籽粒變硬等），作業(yè)地的玉米植株需處于直立狀態(tài)，玉米秸稈的含水率≤28%，玉米籽粒含水率25%～30%，植株的倒伏率應(yīng)＜5%，果穗下垂率＞15%，土壤含水率l5%～20%，田間無石頭、無溝、無暗渠。收獲時(shí)天氣晴朗，收獲后及時(shí)晾曬。 在玉米聯(lián)合收割完成后，清潔保養(yǎng)玉米聯(lián)合收割機(jī)，更換割臺(tái)部件即可恢復(fù)小麥聯(lián)合收割機(jī)功能 。 9總結(jié) 聯(lián)合收獲機(jī)是將收割機(jī)和脫粒機(jī)用中間輸送裝置連接成為一體的機(jī)構(gòu)。它能在田間一次完成切割、脫粒、分離和清選等項(xiàng)作業(yè)，以直接獲得清潔的谷粒，因而生產(chǎn)率很高。在國(guó)外許多工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，其谷物收獲都是用聯(lián)合收獲機(jī)完成的。其中割

49、臺(tái)是其重要的組成部分，收割臺(tái)的功用是切割作物，并將作物運(yùn)向脫粒裝置，它由撥禾輪、切割器、分禾器和喂入攪龍等組成。 本文設(shè)計(jì)的是一種在小麥割臺(tái)基礎(chǔ)上改進(jìn)的玉米割臺(tái)，撥禾輪將作物撥向切割器，切割器將作物割下后，由撥禾輪撥倒在割臺(tái)上。割臺(tái)螺旋推運(yùn)器將割下的作物推集到割臺(tái)中部，并由螺旋推運(yùn)器上的伸縮扒指將作物轉(zhuǎn)向送入傾斜輸送器，然后由傾斜輸送器的輸送鏈耙把作物喂入滾筒進(jìn)行脫粒。 本聯(lián)合收割機(jī)的割臺(tái)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、使用方便的特點(diǎn)，縮小了聯(lián)合收獲機(jī)的體積并減輕機(jī)重，對(duì)多種作物均有較好的適應(yīng)性。把更多的農(nóng)民從艱苦的勞動(dòng)條件下解放出來，大幅度提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，給農(nóng)民帶來了實(shí)惠。

50、 參考文獻(xiàn) [1] 董克儉主編.谷物聯(lián)合收割機(jī)使用與維護(hù)技術(shù).北京：金盾出版社，2007.8 [2] 余泳昌主編.聯(lián)合收割機(jī)的使用與維修.河南：河南科學(xué)技術(shù)出版社，1998.3 [3] 吳官聚，楊志義主編.新編耕種收獲機(jī)械使用維修.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.10 [4] 周開勤主編.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：高等教育出版社.1998 [5] 李寶筏主編.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué).北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2000.9 [6]楊在興，陳傳強(qiáng)主編.小麥聯(lián)合收獲機(jī)使用與維護(hù).北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2005.6 [7] 劉鴻文主編.材料力學(xué).北京：高等教育出版社，2004.1 [8] 龔桂義主編

51、.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.北京：高等教育出版社，1990.4 [9] 孔凌嘉主編.簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：北京理工大學(xué)出版社，2008.1 [10] 劉耀，張永建主編.東方紅4LZ-2.5自走式谷物聯(lián)合收割機(jī)使用說明書.河南:一拖（洛陽）收獲機(jī)械有限公司,2003.8 [11] A.H.Kapnehko.C.-X.mamnhbi.1965. [12] Claude Culpin. Farm Machinery. 致謝 轉(zhuǎn)眼間大學(xué)四年學(xué)習(xí)時(shí)光已經(jīng)接近尾聲，在這四年里有快樂，有辛酸，也有無奈，但總歸是體驗(yàn)了大學(xué)生活并且也學(xué)到了不少東西，沒有虛度光陰。在此

52、我想對(duì)我的母校，我的父母、親人們，我的老師和同學(xué)們表達(dá)我由衷的謝意。 畢業(yè)前的最后一次考驗(yàn)就是畢業(yè)設(shè)計(jì)，面對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)一開始我們可能沒什么頭緒，很無助，但是靜下心來好好研究后，才發(fā)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)沒想象中的那樣難，無非是麻煩。畢業(yè)論文設(shè)計(jì)過程中我得到了很多老師和同學(xué)的幫助，其中論文指導(dǎo)老師對(duì)我的關(guān)心和幫助尤為重要。是老師百忙之中給我們精心的指導(dǎo)，讓我們能夠一步步的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，每次遇到難題，無助的時(shí)候，總是向老師尋求幫助，而老師也會(huì)及時(shí)的指導(dǎo)我們。難能可貴的是老師還給我們提供實(shí)物參觀學(xué)習(xí)的地方。 同時(shí)，本篇畢業(yè)論文的寫作也得到了中收公司相關(guān)人員的熱情幫助。感謝在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)期間和我密切合作的同學(xué)，

53、和曾經(jīng)在各個(gè)方面給予過我?guī)椭幕锇閭円约氨M職盡責(zé)幫助我們的老師，沒有你們我就不能順利畢業(yè)，在此，我再一次真誠(chéng)地向您們表示感謝！ 另外即將畢業(yè)的我祝母校越來越好，桃李滿天下！ 19