4LY-180型油菜聯(lián)合收割機(jī)振動篩的設(shè)計(jì)【含CAD圖紙+文檔】
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摘 要 本文闡述了目前國內(nèi)油菜收割的現(xiàn)狀,指出了國內(nèi)油菜聯(lián)合收割機(jī)研究的成績和存在的問題,并對油菜收割技術(shù)的前景做了展望。通過動力學(xué)原理來設(shè)計(jì)作為清選裝置的振動篩,采用雙風(fēng)扇配合振動篩將油菜從雜物中分離,并對清糧的原理進(jìn)行了論證。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇了加密圓孔篩作為篩面。參考實(shí)驗(yàn)?zāi)P筒ζ鋫鲃臃桨高M(jìn)行了改良,使傳動更加有效、合理。著重對油菜聯(lián)合收割機(jī)進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算。對軸的設(shè)計(jì)是根據(jù)彎扭組合強(qiáng)度來進(jìn) 行設(shè)計(jì)校核的,在保證強(qiáng)度的條件下盡量節(jié)省材料。軸承和帶輪的設(shè)計(jì)和校核嚴(yán)格根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊進(jìn)行,強(qiáng)度和壽命都達(dá)到滿足實(shí)際生產(chǎn)生活的要求。其他零件非標(biāo)準(zhǔn)見參考實(shí)驗(yàn)機(jī)型的設(shè)計(jì),標(biāo)準(zhǔn)件則根據(jù)設(shè)計(jì)手冊進(jìn)行設(shè)計(jì),滿足了油菜聯(lián)合收割機(jī)對振動篩部分的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞:油菜;收割機(jī);設(shè)計(jì);振動篩;軸;軸承;帶輪ABSTRACT This paper describes thecurrent situationof domesticrapeseedharvest,pointed out that thedomestic researchof rape combine harvesterand the existing problems,andon rapeharvesttechnologyprospect.Through the dynamicsprinciple in the design ofvibration as thecleaning devicescreen,doublefanwithvibrationsievewillrapeis separated from thedebris,and the principle ofcleaningare demonstrated.According to th.According to the experience ofselectedas encryption round hole sieve screen surface. The reference model and the improvement of its transmission scheme, the transmission more efficient,reasonable. The rape combine harvester for the design and calculation. Is to design and checkaccording to thebending and torsionstrengthofshaft design,ensuring the strength of theconditionstosave material.Bearingand a belt wheeldesign and checkstrictlyaccording to theHandbook of mechanical design,strength and lifetomeet the actual productionrequirements of life.Otherparts,nonstandarddesign referenceexperimentalmodels,standard partsaccording to thedesign manualdesign,meet therape combinepart of the designof the vibrating screen.Keywords:rape;harvester;design;vibration sieve;shaft; bearing;pulley目 錄第一章 引言11.1按照油菜籽的空氣動力學(xué)特性進(jìn)行分離11.2按照油菜籽的尺寸特性進(jìn)行分離21.3利用氣流和篩子配合進(jìn)行分離2第二章 我國油菜收割機(jī)的現(xiàn)狀與展望3 2.1油菜的市場情況3 2.2油菜的種植方式對實(shí)現(xiàn)機(jī)收的影響4 2.3油菜收獲機(jī)械化技術(shù)現(xiàn)狀4 2.4油菜收獲機(jī)械化技術(shù)展望5第三章 振動篩的設(shè)計(jì)10 3.1篩面的選擇10 3.2傳動方案的選擇10第四章 零件的設(shè)計(jì)計(jì)算11 4.1后軸的設(shè)計(jì)計(jì)算11 4.2前軸的設(shè)計(jì)計(jì)算14 4.3帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算15 4.4后軸軸承的選用17 4.5關(guān)于振動篩其他零件的設(shè)計(jì)校核18結(jié)束語19致謝20參考文獻(xiàn)213第一章 引言由于面對目前國內(nèi)油菜聯(lián)合收割機(jī)空白的現(xiàn)狀,我們和指導(dǎo)老師打算一起對油菜聯(lián)合收割機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)與研究,并且希望我們的研究設(shè)計(jì)能給國內(nèi)油菜聯(lián)合收割機(jī)的發(fā)展貢獻(xiàn)出一份自己的力量。對于此次的畢業(yè)設(shè)計(jì),我們懷著認(rèn)認(rèn)真真學(xué)習(xí)、踏踏實(shí)實(shí)工作的精神和對自己的課題做到科學(xué)、有據(jù)可依的態(tài)度進(jìn)行調(diào)查研究。然而由于我們的知識畢竟有限,在設(shè)計(jì)調(diào)查研究中難免會存在些錯(cuò)誤或不足之處,希望各位老師能夠給予批評和指教。本次我主要的設(shè)計(jì)部分是振動篩,它屬于清選裝置這一類別。在脫粒機(jī)和聯(lián)合收割機(jī)上,清糧是在脫粒后進(jìn)行的;而在油菜等的收割機(jī)械上,則先需要對油菜籽進(jìn)行精選和分離,然后再進(jìn)行清選。清糧和選糧共同的作用原理是利用清選對象各組成部分之間物理特性的不同而將他們分離開來的。1.1按照油菜籽的空氣動力學(xué)特性進(jìn)行分離運(yùn)用氣流進(jìn)行清選的實(shí)質(zhì)其實(shí)是利用油菜籽和夾雜物的空氣動力學(xué)特性的不同來清選的。物體的空氣動力學(xué)特性可以用漂浮速度u或者漂浮系數(shù)h來表示。漂浮速度是指物體在垂直空氣流的作用下,當(dāng)氣流對物體的作用力等于該物體本身的重量而使物體保持漂浮狀態(tài)時(shí)氣流所具有的速度。物體與氣流相對運(yùn)動時(shí)受到的作用力可以表示為:P=kFu式中 k-阻力系數(shù),與物體的形狀、表面狀態(tài)、表面特性和雷諾數(shù)有關(guān)。 -空氣的密度 F-物體在垂直與相對速度方向上的最大截面積(迎風(fēng)面積)(m ) u-物體對氣流的相對速度(m/s)在垂直氣流的作用下,物體的運(yùn)動方程式為mu=P-G (2)式中m 物體的質(zhì)量(g)G 物體的重量(mN)當(dāng)PG時(shí),物體向上運(yùn)動,當(dāng)PG時(shí),物體則向下運(yùn)動。如果物體沒有向上或向下的運(yùn)動,即在氣流中處于穩(wěn)定的懸浮狀態(tài),那么加速度u=0則P=G,此時(shí)氣流的速度等于漂浮速度u。式(1)可以寫為 P=kFu =mg (3)u=expmg/(kF)=exp(g/k) (4)k=kF/m稱為漂浮系數(shù),于是由式(1)得到的懸浮狀態(tài)時(shí)氣流對物體的作用力 P=m ku (5)在實(shí)際工作中油菜籽與氣流的相對速度一般不等于漂浮速度u,但是在通常的谷物清選速度下,用式(5)計(jì)算氣流的作用力不會產(chǎn)生較大的誤差。顯然,漂浮系數(shù)不同的物體在和氣流做相對運(yùn)動時(shí),受到氣流的作用力P也不盡相同。根據(jù)這一原理,我們可將脫出物向空中拋擲,利用風(fēng)扇所產(chǎn)生的氣流來吹揚(yáng)脫出物,靠氣流對脫出物各部分作用力的不同來完成清選的任務(wù)。1.2按照油菜籽的尺寸特性進(jìn)行分離油菜籽的尺寸一般用長度、寬度和厚度來表示。根據(jù)這些尺寸的大小,在清選機(jī)械中,分別用不同的方法將油菜籽從油菜的菜稈和雜草中分離出來。常見的篩子一般分為四種:編織篩、魚眼篩、沖孔篩、魚鱗篩。清糧裝置上較多的是釆用沖孔空篩與魚鱗篩。編織篩用鐵絲編織而成,多為方孔,尺寸以14mm14mm或160mm16mm為多。編織篩有效分離面積大,油菜籽的通過性好,對氣流阻力小,但缺點(diǎn)是孔型不準(zhǔn)確,而且不可調(diào)節(jié)篩眼的大小,主要用于清理脫出物中較大的混雜物。魚眼篩是在薄鋼板上沖壓出凸起的魚眼狀的月牙形篩孔。這種篩孔可以減少短莖桿通過篩孔的機(jī)會,而沿著篩面并對魚眼空方向運(yùn)動的油菜籽仍可通過。魚眼篩向后推送混雜物性能較好,且重量較輕,結(jié)構(gòu)簡單,但它只有單方向的分離作用,這使得生產(chǎn)效率低。沖空篩的篩孔比較精確,可以得到較潔凈的油菜籽,在清糧裝置上多用作下篩。這種篩子的主要缺點(diǎn)是在清選不同作物時(shí),需更換不同的篩面。另外,沖空篩對氣流也會產(chǎn)生較大的阻力。魚鱗篩的篩孔是由魚鱗狀的篩片組成的,篩片的角度可以根據(jù)不同的需要進(jìn)行調(diào)整,這樣便能夠使篩孔的大小可以調(diào)節(jié)從而滿足不同時(shí)候的不同需求。由于油菜籽的尺寸很小,結(jié)合實(shí)驗(yàn)實(shí)踐,我們選用加密圓孔篩,它的分離效果較為理想。1.3利用氣流和篩子配合進(jìn)行分離在脫粒機(jī)和油菜聯(lián)合收割機(jī)上,最常用的是風(fēng)選與篩選相配合的清糧裝置。如果只用篩子進(jìn)行分離,混雜在脫出物中的油菜籽很少有機(jī)會直接通過篩孔,并且篩孔又經(jīng)常會被混雜物堵塞。有了氣流配合可將輕雜物吹離篩面,并吹出機(jī)外,有利于對油菜籽進(jìn)行分離。為了更有效的進(jìn)行分離,我們釆用了雙風(fēng)扇加三層篩面的分離,這樣讓分離效果更加理想。第二章 我國油菜聯(lián)合收割機(jī)的現(xiàn)狀與展望隨著我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,全國最近幾年油菜的種植面積迅速增加,盡管受天氣狀況和種植收益的影響,我國油菜籽年產(chǎn)量波動較大,但總體仍然呈現(xiàn)增加的態(tài)勢。我國在1999年產(chǎn)量首次突破1000萬噸后,一直維持在1000萬噸以上的水平,2009年再次創(chuàng)下1366萬噸的歷史最高紀(jì)錄,種植面積達(dá)到歷史第二高位。然而,油菜種子小,果莢容易破裂,在大面積機(jī)械化生產(chǎn)作業(yè)過程中,收獲的是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。收割損失、不當(dāng)造成產(chǎn)量高產(chǎn)低收獲的情況?,F(xiàn)在所有的油菜生產(chǎn)機(jī)械化問題在整個(gè)過程中有相當(dāng)重要的地位,特別是油菜聯(lián)合收割機(jī)已被列為國家“十五”的關(guān)鍵項(xiàng)目。目前的主要模式是以傳統(tǒng)的全喂入式聯(lián)合收割機(jī)改進(jìn)機(jī)器的,但仍有很多問題。如:總損失率高(15%以上),含雜率高(10%以上),此外適應(yīng)性差。如何開發(fā)出中國國情的油菜聯(lián)合收割機(jī)是一個(gè)重要問題。2.1油菜的市場情況油菜作為世界范圍內(nèi)主要的油料作物,它的油主要食用,它的餅粕用作田間種植的肥料或飼用。另外油菜也是一種經(jīng)濟(jì)作物,其生產(chǎn)種植的成本較低,產(chǎn)出率較高。隨著最近幾年來人們對油菜品質(zhì)不斷的改良,油菜籽的出油率大大提高,在供人們食用之余菜籽油也廣泛應(yīng)用于化工、可再生能源等領(lǐng)域。轉(zhuǎn)基因油菜也被用來生產(chǎn)可降解塑料的原料和制造醫(yī)學(xué)上昂貴的多肽、蛋白等藥物。由于油菜的用途十分廣泛,其種植面積也不斷增大。油菜在中國種植史已有2000多年,長江、黃河流域的人們也有食用菜籽油的習(xí)慣,目前我國食用油的一半以上來自油菜。我國近年食用油的總消費(fèi)量已達(dá)到1300萬噸,而國內(nèi)生產(chǎn)的食用油約800萬噸,不能滿足人們的食用需求,加上工業(yè)用油的需要,不足的仍然依賴從外國進(jìn)口,菜籽油的短缺與供應(yīng)不足也是一個(gè)比較重要的問題。所以油菜種植培育在我國依舊有很大的上升空間。2.2油菜的種植方式對實(shí)現(xiàn)機(jī)收的影響中國是世界油菜種植生產(chǎn)大國,全國的種植面積占世界整個(gè)種植的四分之一。隨著農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整,油菜種植面積還在進(jìn)一步增加。我國的油菜種植分布廣泛。氣候、土壤等自然條件的不同造成了種植類型的不一致。從總體上可以將油菜的種植分為兩個(gè)類型區(qū):第一類為北方區(qū),第二類為南方區(qū)。北方區(qū)種植油菜的方式相對單一,以人工撒播為主、近年來才推廣的用小麥播種機(jī)進(jìn)行條播等種植方式為輔;南方區(qū)油菜種植主要是人工移栽,人工撒播的種植方式但相對較少。隨著國家將長江以南小麥的收購?fù)顺霰Wo(hù)價(jià)收購范圍之內(nèi),這勢必會造成長江以南與江淮大部分地區(qū)油菜種植面積進(jìn)一步擴(kuò)大的局面。油菜的種植方式有:1、油菜主要有育苗移栽和直接播種兩種種植方式,由于受到雙季稻以及其他晚秋作物收獲遲的影響,南方的冬油菜不能及時(shí)進(jìn)行播種,所以大多釆用育苗移栽的方式進(jìn)行種植,以彌補(bǔ)大田生長時(shí)間的不足。而北方的春油菜則不受此種農(nóng)時(shí)的影響,一般采用直接播種的種植方式。相同品種的直播油菜與人工移栽油菜相比,株體矮2030cm,行距和株距小5 10cm,分枝數(shù)少34 枝,分枝蓬松直徑小10 20cm,底角矮1020cm。當(dāng)然,由于各地氣候條件、土壤環(huán)境存在差異,以上各項(xiàng)指標(biāo)也不盡相同,也就是說直播油菜可獲得緊湊型株體,而且相鄰兩行間分枝交錯(cuò)重疊狀況有所改善,比移栽油菜更利于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化收獲。2、不管是以移栽方式種植的油菜,還是以直播方式種植的油菜,其某些生物特性與稻麥相比很不利于機(jī)械化收獲:油菜植株下部的莖稈粗壯且堅(jiān)韌,難于進(jìn)行切割;油菜株體上部(大約60cm以上)的分枝交錯(cuò)密布,這給分禾帶來極大的不便。另外含水率高對以后籽粒與雜物的分離、清選非常不利;成熟的果莢在受到撥禾輪、分禾板的撥動、牽拉后非常容易開裂,造成落粒損失;油菜各個(gè)部位的果莢成熟很不一致,過熟的果莢在機(jī)械化收獲時(shí)會開裂落粒,未成熟的青果莢又會產(chǎn)生脫不盡的現(xiàn)象,也會造成損失。由此可見,油菜的生物特性對實(shí)現(xiàn)機(jī)械化收獲也存在著十分重要的影響。2.3油菜收獲機(jī)械化技術(shù)現(xiàn)狀由于油菜收獲季節(jié)時(shí)間較緊迫,而勞動強(qiáng)度較大,如果此時(shí)再遇上下雨陰天這樣的情況,油菜極易霉?fàn)€變質(zhì),因此這就對油菜實(shí)現(xiàn)機(jī)械化收獲有了迫切需求。人工收獲和機(jī)械化收獲是油菜的兩種主要收獲方式分。1、人工收獲就是整個(gè)收獲過程都由人工作業(yè)來完成。它包括收割、曝曬、碾打脫粒、油菜籽分離、清選等。這對收獲時(shí)機(jī)的把握雖然要求不高,但是人們勞動強(qiáng)度大,工作效率低。在收獲過程中如果遇到陰雨天氣,極易造成油菜籽的發(fā)芽、霉?fàn)€、變質(zhì)等情況,產(chǎn)生巨大損失。就目前我國油菜收獲的現(xiàn)狀而言,絕大部分地區(qū)基本上都是以人工收獲為主。2、機(jī)械收獲油菜主要有兩種方式:分段收獲和聯(lián)合收獲分段收獲 即先對油菜進(jìn)行收割然后再置于陽光下曝曬最后脫粒、清選的收獲方式。在油菜角果快要成熟時(shí),先用割曬機(jī)把油菜收割下并鋪放在油菜田地里晾曬,當(dāng)晾曬的油菜快變干的時(shí)候再由人工撿拾已晾曬好的油菜植株,均勻投入進(jìn)收割機(jī)的割臺上,對油菜進(jìn)行脫粒、清選的操作。這種收獲方式與傳統(tǒng)的人工收獲相類似,都是利用了作物后熟的原理,這樣就延長了收割時(shí)期,在農(nóng)作物還并不是特別成熟的時(shí)候就可以提前收獲,所以分段收獲對收割時(shí)機(jī)要求不太嚴(yán)格。聯(lián)合收獲 就是將油菜的收割、脫粒、清選等收割步驟結(jié)合在一起的一次性完成收獲的收獲方式。其優(yōu)點(diǎn)是工作效率高,可以減少工序節(jié)約收獲時(shí)間,特別是在下雨陰天等的情況下,能夠爭取時(shí)間進(jìn)行搶收。這種方式的缺點(diǎn)就是對收獲時(shí)機(jī)的把握較為嚴(yán)格,偏早偏晚收獲都不可以。收獲得過早通常會發(fā)生油菜籽脫不凈、籽粒清潔度不高等情況,同時(shí)還會因?yàn)橛筒朔N子過嫩使含油量減少;偏晚收獲,油菜過于成熟,在收割的過程中油菜籽粒容易脫落,菜籽的損失增加。一直以來,我國的油菜生產(chǎn)種植基本上是依靠傳統(tǒng)的手工進(jìn)行作業(yè),給農(nóng)民帶來較大的勞動強(qiáng)度,同時(shí)由于是傳統(tǒng)手工業(yè)操作勞動密集程度加劇使得生產(chǎn)成本變高,導(dǎo)致生產(chǎn)效率相對較低。所以發(fā)展油菜生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)已經(jīng)成為了廣大農(nóng)民和相關(guān)部門的迫切需要。為此,各地做了不少努力嘗試: 如近幾年北方少數(shù)油菜種植地區(qū)為減少勞動強(qiáng)度而對大型稻麥聯(lián)合收割機(jī)稍加改裝來收獲油菜,這樣的投資雖少,但是卻因改進(jìn)的不足致使收獲時(shí)油菜籽的損失嚴(yán)重,總損失率達(dá)1820%。無錫惠山區(qū)農(nóng)機(jī)化推廣中心對桂林3號聯(lián)合收割機(jī)的割臺、脫粒、清選、分離等部分進(jìn)行了改良設(shè)計(jì),并制造除了一款適合油菜收割的豎式切割分禾裝置,一并解決了油菜的莖稈粗壯堅(jiān)韌、分枝茂密交錯(cuò)難以切割的問題。改進(jìn)后的桂林 U型油菜聯(lián)合收割機(jī)的性能參數(shù)為:生產(chǎn)率0.2-0.34hm/h,總損失率12%,總含雜率35%,割幅2.15m,油耗0.8-1.2Kg/h。上海、江蘇的相關(guān)部門及企業(yè)也通過對幾種不同機(jī)型的割臺、脫粒、清選等部分的改進(jìn)設(shè)計(jì)來制造適合于生產(chǎn)收獲的油菜收割機(jī)械,但油菜籽的損失率較高、清選時(shí)清潔效率偏低,不能滿足實(shí)際生活得需求??偠灾?,我國油菜收獲機(jī)械化的實(shí)現(xiàn)還需要做出進(jìn)一步的調(diào)查與科學(xué)的研究。而產(chǎn)生這一現(xiàn)狀的主要原因有:1、機(jī)械收獲油菜在技術(shù)上有一定難度。 油菜收獲機(jī)械大多是在水稻、小麥?zhǔn)崭顧C(jī)的基礎(chǔ)上改良設(shè)計(jì)的。由于油菜植株高大、分枝數(shù)多,植株間經(jīng)常相互縱橫交錯(cuò)在一起,在收割時(shí)分禾器難以將交織在一起的植株分離開來,所以收割時(shí)經(jīng)常會出現(xiàn)分禾器兩側(cè)的油菜被連根拔起而堵塞的現(xiàn)象,這使得機(jī)械收獲的效率特別低。分禾困難成為油菜機(jī)械化收獲過程中的一大難題。與稻麥相比油菜的莖稈粗壯,不易切割;分枝茂密容易相互纏繞交織在一起,使分禾困難;果莢成熟不一致,造成機(jī)械化收割時(shí)一方面成熟的果莢自然開裂落粒,另一方面青黃果莢脫不凈,清選分離困難。2、目前的機(jī)械化收獲不適應(yīng)油菜種植農(nóng)藝和油菜品種。 直播油菜在不少國家的農(nóng)業(yè)種植上都作為主要的種植方式,這種種植長成的油菜莖稈較細(xì),分枝較短、不易交織纏繞分禾方便。歐洲及北美等一些油菜種植較大地區(qū)的農(nóng)業(yè)專家最新培育的油菜莖稈短、枝交錯(cuò)現(xiàn)象少、果莢成熟一致,這種品種的油菜不但高產(chǎn)優(yōu)質(zhì),而且也方便機(jī)械化收獲。3、油菜種植田塊較小。 特別是在南方地區(qū),油菜通常被種植在田邊、地頭、坡地上等邊角地帶,而大田種植又普遍存在夾種套種的情況,使得機(jī)械收割難度加大,機(jī)械化收獲實(shí)現(xiàn)困難。4、受財(cái)力限制。 許多科學(xué)研究院、大型機(jī)械設(shè)計(jì)生產(chǎn)等企業(yè)都將主要的資金、精力集中于技術(shù)比較成熟、難度相對較小、容易提高工作效率的稻麥聯(lián)合收割機(jī)的開發(fā)設(shè)計(jì)上。 2.4油菜收獲機(jī)械化技術(shù)展望 需要根據(jù)中國各地油菜種植的不同情況作出充分考慮調(diào)查來進(jìn)行機(jī)械化收獲油菜技術(shù)的研究開發(fā),能夠借鑒運(yùn)用到稻麥聯(lián)合收割機(jī)中的成熟技術(shù)與相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。在吸收引進(jìn)外國先進(jìn)的油菜收割機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上,巧妙靈活地將國外先進(jìn)技術(shù)與國內(nèi)相關(guān)成熟的收獲技術(shù)(如稻麥?zhǔn)斋@機(jī)械化技術(shù))相結(jié)合。把油菜機(jī)械化收獲技術(shù)的開發(fā)作為主要鉆研對象,逐步創(chuàng)新突破。在實(shí)際實(shí)施操作步驟時(shí),可以把油菜機(jī)械化收獲技術(shù)的開發(fā)分為四個(gè)部分,采用兩種模式。這四個(gè)部分是:第一部分是專用工作部件油菜收割工作平臺。油菜收割工作平臺這部分國內(nèi)的研究還不是特別多,我們可以通過實(shí)驗(yàn),直接將國外成熟、先進(jìn)的技術(shù)吸收過來,如功能、結(jié)構(gòu)件的采用、結(jié)構(gòu)、尺寸、參數(shù)等的設(shè)計(jì)參考;第二部分作為主要工作部件,除了脫粒、分離、清選裝置外,還要配備輸送、秸稈切碎、拋撒裝置等,可將國外收割機(jī)與國內(nèi)稻麥聯(lián)合收割機(jī)進(jìn)行對比、實(shí)驗(yàn),改進(jìn)已有的稻麥聯(lián)合收割機(jī)相應(yīng)的裝置;第三部分是底盤裝置,這部分國內(nèi)技術(shù)相對已經(jīng)成熟,可以直接或適當(dāng)改進(jìn)再應(yīng)用到油菜收割機(jī)械上;第四部分為準(zhǔn)備功能部分,比如監(jiān)測系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等,根據(jù)不同的情況需求,直接利用現(xiàn)有的技術(shù)成熟的裝置。 兩種模式是:一以國外成熟的機(jī)器作為模型參考,將國內(nèi)已有的技術(shù)成熟的稻麥聯(lián)合收割機(jī)底盤加以利用并改良,在此基礎(chǔ)上對油菜聯(lián)合收割機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)制造。二以改造設(shè)計(jì)為主,可以對國內(nèi)現(xiàn)有的履帶自走式全喂入聯(lián)合收割機(jī)進(jìn)行改良設(shè)計(jì),以制造出能夠適應(yīng)油菜收割的機(jī)械。在這過程中應(yīng)主要著力解決以下幾個(gè)技術(shù)難點(diǎn):1、加長割臺部分,同時(shí)降低撥禾輪的轉(zhuǎn)速,增加撥禾輪的直徑以減少植株連根拔起的情況,還要增加側(cè)邊縱向切割裝置使得喂料的雜物不會那么多。2、釆用循環(huán)反復(fù)脫粒的清選形式,以減少一次脫粒而并不能完全脫干凈油菜籽的損失。3、對脫粒機(jī)的滾筒、風(fēng)扇及篩子等結(jié)構(gòu)參數(shù)測量考核再進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,根據(jù)油菜特性選擇適合油菜籽的尺寸參數(shù)開發(fā)設(shè)計(jì)。4、在動力負(fù)載支持允許的條件下,在清選裝置上增加油菜收割機(jī)械的切碎拋撒裝置?,F(xiàn)階段市面上設(shè)計(jì)研究出的絕大部分收獲機(jī)械,都是遵循改良設(shè)計(jì)這一思路進(jìn)行的。油菜聯(lián)合收割機(jī)的設(shè)計(jì)制造通過這種思路建立在了目前技術(shù)相對成熟的稻麥聯(lián)合收割機(jī)平臺之上,這不但降低了開發(fā)難度減少投入的成本,縮短了生產(chǎn)制造的周期,而且也能夠?qū)r(jià)格控制在農(nóng)民購買能力范圍之內(nèi)。但依循這種思路進(jìn)行設(shè)計(jì)改良普遍存在著改制過于簡單粗略、技術(shù)含量不高等問題,最終會使得收獲效果不能達(dá)到理想的預(yù)期。所以在油菜收獲機(jī)械的改制過程中務(wù)必做到具體問題具體分析,不能以偏概全,出現(xiàn)的小的問題要能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并迅速解決,將油菜收獲專用部件的研究制造作為問題的主要矛盾來研究解決。畢竟油菜跟稻麥還存在著很大的差異,它有著特別的物理生物性狀,油菜分枝的縱橫相交、角果的極易開裂和成熟度不完全一致等情況對實(shí)現(xiàn)機(jī)械化收獲特別不利!在這樣的情況下,單單著手于對稻麥聯(lián)合收割機(jī)的局部零件進(jìn)行改裝、更換以期望能夠達(dá)到機(jī)械化收獲油菜的目的顯然是不可能實(shí)現(xiàn)的。以清選部分為例,只更換篩面卻不對物料的運(yùn)動、性狀進(jìn)行全面的分析,就不能夠得到一個(gè)理想的篩分效果。由于油菜籽的脫殼、碎秸稈的混雜物料與稻麥籽粒的脫殼、碎秸稈的混雜物料在生物物理特性上存在較大的差異,因此在設(shè)計(jì)過程中就務(wù)必要做到靈活應(yīng)變。再拿分禾器的改裝而言,如果僅僅把用分禾板替換之前的分禾器,在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)測試過程中分禾的效果仍不能達(dá)到預(yù)期的效果;而此時(shí)我們將分禾器改換成為垂直切割器,一方面它能夠解決分禾效果不理想的問題,另一方面還可以減少割臺的磨損,一舉兩得。對油菜聯(lián)合收割機(jī)的專用部件進(jìn)行研制與開發(fā)是實(shí)現(xiàn)油菜機(jī)械化收獲的關(guān)鍵,根據(jù)油菜的生長特點(diǎn)、生物特性的不同來對專用部件設(shè)計(jì)研制,以達(dá)到理想、全面收獲油菜的目的。在設(shè)計(jì)方法、計(jì)算數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)飛速發(fā)展的今天,我們現(xiàn)在已經(jīng)具備了更好的設(shè)計(jì)條件,在對油菜的各種特性充分了解的基礎(chǔ)上,研究設(shè)計(jì)出適合農(nóng)地收獲專用的油菜收割部件的愿望是可以達(dá)成的。近年來,為了實(shí)現(xiàn)油菜的機(jī)械化收獲,農(nóng)業(yè)部門做出了許多的嘗試和探索,設(shè)計(jì)開發(fā)出了一些適合油菜收獲的農(nóng)業(yè)機(jī)具。而這些機(jī)具多數(shù)是由喂入式的稻麥聯(lián)合收割機(jī)改良或者改裝而來的,這些對其的改裝主要體現(xiàn)在一下幾個(gè)方面: 1、分禾器的改裝:油菜的植株生長較高,莖稈以上的分枝茂密且相互之間往往交錯(cuò)在一起,這使得在機(jī)械收獲時(shí)分禾的難度大大增加。由于油菜較高所以在收割時(shí)割下的植株容易掛在割臺的分禾器上,久之便會發(fā)生堵塞的現(xiàn)象從而影響了連續(xù)的分禾作業(yè),同時(shí)還使割臺的損耗大大提高,收獲成本增加。對此,為了改善提高分禾的效果、減少割臺的損失,有的機(jī)型(如上海市奉賢縣農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所研制的U型油菜聯(lián)合收割機(jī))把左分禾板換上,替換原先的左分禾器。有的機(jī)型為了減少割臺的損失(如南通農(nóng)業(yè)機(jī)械總廠研制的4LD-2Y型油菜聯(lián)合收割機(jī))還在收割機(jī)上安裝了前擋板。2、切割裝置的改進(jìn):相對小麥水稻而言,油菜的莖稈比較粗壯堅(jiān)韌,在機(jī)械收獲時(shí)需要的切割力更大,所以有些機(jī)型(如前所述的上海U型油菜聯(lián)合收割機(jī))為了增加割刀在收割時(shí)的切割力,釆用擺環(huán)機(jī)構(gòu)代替曲柄連桿機(jī)構(gòu),同時(shí)還能起到減小震動的作用。3、篩面的更換:由于油菜籽的尺寸相對稻麥籽粒的小得多,因而需要將稻麥聯(lián)合收割機(jī)上的篩面更換為適應(yīng)于對油菜籽篩分的篩子。有的機(jī)具換的是油菜專用篩;有的機(jī)具(如桂林-3油菜聯(lián)合收割機(jī))是用加密圓孔篩替換掉了原來的魚鱗篩。4、其它改進(jìn):為了減少收割過程中油菜籽的損失有的機(jī)型增加了二次回收裝置,同時(shí)還增加了雜料回收收集箱;為擴(kuò)大秸稈與油菜籽的分離面積,有的機(jī)具設(shè)置了加密柵格式凹板篩;還有的機(jī)具還將脫粒滾筒與凹板的間隙作了適當(dāng)調(diào)整來減少脫粒損失。相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究調(diào)查表明:從整體水平而言,改良研制出的油菜聯(lián)合收割機(jī)在收獲時(shí)的總損失率約為14%-20%,破損率約為2%-4%,出口糧含雜率約為15%-25%。分禾困難、油菜籽收獲的損失率及夾雜雜草秸稈率高是所有改良機(jī)械普遍存在著問題。在實(shí)際生產(chǎn)生活中廣大農(nóng)民朋友不太能夠接受這種結(jié)果,所以進(jìn)一步提高整機(jī)質(zhì)量的問題亟待解決。正是由于以上的種種原因,導(dǎo)致直到現(xiàn)在對油菜聯(lián)合收獲機(jī)械的開發(fā)還處于研制、試驗(yàn)階段,完善能夠滿足實(shí)際生產(chǎn)操作的機(jī)型幾乎沒有,油菜收獲的機(jī)械化程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上種植業(yè)的發(fā)展,實(shí)際生產(chǎn)需求更不能得到滿足,可以說我國的油菜機(jī)械化收獲市場還處在個(gè)別地區(qū)試營階段,沒有完全打開。隨著加入世界貿(mào)易組織,機(jī)械化收獲油菜的行業(yè)必定會受到世界各國的沖擊。因而我國油菜聯(lián)合收獲機(jī)械的發(fā)展壯大還有很長的一段路要走。當(dāng)然,僅僅通過解決油菜收獲的機(jī)械問題就像徹底實(shí)現(xiàn)油菜收獲機(jī)械化是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,還要從油菜品種的選則培育和農(nóng)藝措施等方面進(jìn)行研究考慮。目前國內(nèi)現(xiàn)有種植的絕大部分的油菜品種都不適應(yīng)機(jī)械化收獲。就像前面所提到的那樣,油菜下部(高度大約有50cm左右)莖稈較粗,其上部(大約60cm以上)分支多且密集,含水率高,如在作業(yè)過程中割茬較低主莖稈會全部進(jìn)入滾筒對脫粒及隨后的清選極為不利;如果在收割時(shí)將割刀的切割位置提高,這樣在收獲過程中粗壯的主莖稈就不會進(jìn)入滾筒,提高了脫粒和清選的質(zhì)量,但未被割下的莖稈一直留著田地里會給以后的犁耕翻土造成一定的困難。 再比如油菜分枝交錯(cuò),分禾難度極大,有時(shí)油菜莖稈會掛在分禾裝置上,影響連續(xù)分禾, 而且在分禾過程中枝莖相互牽拉致使角果被炸裂,再加上角果成熟不一致等因素,都會使割臺損失增加。通過對收獲機(jī)械的研究根本不能完全解決這些存在的問題,所以說對收獲的對象即油菜的品種選則培育和農(nóng)藝措施方面考慮也是一個(gè)關(guān)鍵的因素??梢?,培育莖稈粗細(xì)適當(dāng)、分枝少、角裂現(xiàn)象少的油菜品種,并通過農(nóng)藝措施(如釆用輕型栽培技術(shù)、使用植物生長調(diào)節(jié)劑一抗角裂劑、催熟劑等)調(diào)節(jié)油菜的生長發(fā)育,使之適應(yīng)機(jī)械化收獲也是需要重視的一個(gè)方面。從農(nóng)藝上具體來說可從以下幾方面改進(jìn):1、采用改良品種。有些品種的油菜生長時(shí)的分枝數(shù)相對較少,分枝較短并且不會向兩邊伸展,有利于機(jī)械化收獲2、適當(dāng)密植。從調(diào)研中可得出:種植密度控制在48萬株/畝左右的時(shí)候,收獲得到的產(chǎn)量達(dá)到最高,而隨著種植密度的增大分枝數(shù)會逐漸減少,因此利用這個(gè)現(xiàn)象可以適當(dāng)將種植密度提高,控制在78萬株/畝左右, 以抑制單株的生長,減少單株分枝數(shù)。以這種方式進(jìn)行種植,油菜植株的個(gè)體上部一般只有3個(gè)分枝左右,對后期成熟時(shí)的機(jī)械分禾產(chǎn)生的問題不大。3、實(shí)用生物化學(xué)方法。在油菜的生長過程前期可以噴施生長調(diào)節(jié)劑,使后期的成熟程度一致,并且生長調(diào)節(jié)劑的使用還可以保證果莢在收獲過程中不易開裂。4、采用條直播種植的種植方式,使菜畦寬度與機(jī)械的寬度保持一致,更滿足機(jī)械化收割的需要。所以根據(jù)我們進(jìn)行的調(diào)研結(jié)果,實(shí)現(xiàn)油菜收獲的機(jī)械化遠(yuǎn)不如想象中的簡單、輕松,它其實(shí)是一項(xiàng)龐大、繁復(fù)的工程。在實(shí)現(xiàn)機(jī)械化收獲的研究中不僅僅只對收獲機(jī)械考慮,也要從油菜的選擇培育和種植農(nóng)藝方面著手,將農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝相結(jié)合起來進(jìn)行調(diào)查研究,依據(jù)科學(xué)技術(shù)知識進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)也要具有不斷開拓創(chuàng)新的精神,對機(jī)具的設(shè)計(jì)方案、油菜品種的培育、農(nóng)藝措施上要有大膽新奇的想法。這樣一方面能夠研究設(shè)計(jì)出來符合生產(chǎn)收獲要求的油菜收割機(jī)械,另一方面還能培育出更適合進(jìn)行機(jī)械化收獲的油菜品種,油菜收獲的機(jī)械化實(shí)現(xiàn)指日可待。第三章 振動篩的設(shè)計(jì)3.1篩面的選擇由于油菜籽的尺寸相比較于稻麥子粒的尺寸要小得很多,所以在篩面的選擇上必須要選用適合篩分油菜籽的篩面。鑒于前人的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),我們選擇了加密圓孔篩。3.2 傳動方案的選擇方案一:參考江蘇大學(xué)農(nóng)機(jī)大院油菜聯(lián)合收割機(jī)實(shí)驗(yàn)機(jī)型的方案。帶輪帶動一根與機(jī)架相連的軸轉(zhuǎn)動,軸兩端有一個(gè)偏心的凸輪機(jī)構(gòu)通過一根桿傳遞力矩到篩架的前軸上,篩 架的后軸也通過兩端的桿與機(jī)架相連組成一個(gè)搖擺機(jī)構(gòu)。這樣,在帶輪帶動傳動軸旋轉(zhuǎn)時(shí), 篩架在前軸的帶動下上下前后往復(fù)振動,后軸使篩架能自由的擺動。方案二:帶輪直接將轉(zhuǎn)矩傳遞到篩架的后軸,后軸兩端各裝有一個(gè)偏心塊,偏心塊外連 接軸承,與軸承配合,軸條再與篩假相連。這樣后軸旋轉(zhuǎn)帶動偏心塊一起旋轉(zhuǎn),偏心塊的轉(zhuǎn)動帶動軸承前后上下運(yùn)動,從而使篩架振動。而篩架前軸也用一對軸承裝在固定在機(jī)架上的導(dǎo)軌內(nèi),篩架在前軸的帶動下振動時(shí),后軸在導(dǎo)軌內(nèi)滑動。比較方案一和方案二的優(yōu)劣,方案一雖然實(shí)用,但是整個(gè)傳動機(jī)構(gòu)復(fù)雜,零部件較多,難于安裝。傳動涉及的零件多,可靠性不強(qiáng),一旦某個(gè)零件失效,則整個(gè)傳動裝置就會出問題。而實(shí)上,市場上已經(jīng)出現(xiàn)的油菜聯(lián)合收割機(jī)基本上不釆用此種傳動方案。相比之下, 方案二結(jié)構(gòu)較為簡單,傳動效率高,需要的零件少,易于安裝。所以我們選擇了方案二作為我們設(shè)計(jì)的振動篩的傳動裝置。第四章 零件的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1后軸的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1.1初步確定最小直徑 按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算 dA0軸的材料為45鋼,A0為126103,取A0為120。后軸為轉(zhuǎn)動軸,功率為2Kw,轉(zhuǎn)速為300n/min,對于直徑d100mm的軸,有兩個(gè)鍵槽時(shí),軸徑增大10%15%。 Dmin=22.58(1+15%)=25.97mm 圓整后為26mm4.1.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)取dAB=28mm。帶輪的寬度為35mm,軸端要有擋圈、擋板固定,故取軸AB的長度為38mm。軸AB段用于連接帶輪,因此AB軸右端需制出一軸肩,所以取dBC=30mm。軸BC用于連接偏心塊,使振動篩能達(dá)到振動的效果,偏心塊長為60mm,軸BC還連有一個(gè)軸承座,用于與機(jī)架相連,軸承座長為60mm。所以取軸BC段長度為156mm??紤]到脫粒滾筒的寬度為1200mm。因此兩軸承座之間的長度為1200mm。軸CD段沒有載荷,所以取dCD=26mm。經(jīng)計(jì)算長為936mm。軸DE段也有偏心塊和軸承座,并需傳遞扭矩給下一級動力,所以dDE=30mm,長為180mm。4.1.3求軸上的載荷 估算篩架的重量:14242802=799680mm=0.79968mG=mg=vg=5.610000.7996820.0019.8=87.7N估算后軸的重量:5.61000pi0.0140.0140.038+0.0150.015(0.156+0.18)+0.0130.0130.936=4.236KgG=4.2369.8=41.51N后軸載荷看成均勻分布q=G/1.31=41.51/1.31=31.68N/m估算偏心塊的重量:pi(0.0350.035-0.0150.015) 0.065.60.001=1.06KgG=mg=10.39N估算帶輪的重量:0.035pi(0.06150.0615-0.0140.014) 5.61000=2.21KgG=mg=21.66N4.1.4按彎扭合成力校核軸的強(qiáng)度受力圖進(jìn)行校核時(shí),通常只校核軸上承受的最大彎矩和扭矩的截面強(qiáng)度。根據(jù)式 =exp(m/v)+4(T/(2w)=expM+(T/(2w)/W-1 中的數(shù)值,并取=0.6進(jìn)行校核。由梁的平衡方程,求出支反力為:21.661285+(10.39+87.7)(1190+50)+31.681.305652.5-31.680.0052.5=Ra1240得Ra=142.29N21.6645+31.680.06331.5=(10.39+87.7)(1190+50)+31681.245622.5-Rb1240得Rb=117.05N在梁AB、BC、CD、DE、EF、FG內(nèi),剪力和彎矩都不能用同一方程表示,所以應(yīng)分段考慮。AB段內(nèi):Q(x)=-qx=-0.03168x (0x18mm) M(x)=-1/2qx=-0.01584 x (0x18mm)BC段內(nèi):Q(x)=-21.66-qx=-21.66-0.03168x (18mmx63mm) M(x)=-21.66(x-18)-1/2qx=-21.66-0.03168 x (18mmx63mm)CD段內(nèi):Q(x)=Ra-21.66-3x=118.64-0.03168x (63mmx113mm) M(x)=118.64(x-63)-0.01584 x (63mmx113mm)DE段內(nèi):Q(x)=117.06-(10.39+87.7)-0.03168x (113mmx1255mm) M(x)=18.97(x-113)-0.01584 x-59320 (113mmx1255mm)EF段內(nèi):Q(x)=-17.12-(10.39+87.7)-0.03168x (12255mmx1305mm) M(x)=-115.21(x-1255)-0.01584 x-21625.8 (12255mmx1305mm)FG段內(nèi):Q(x)=q(1310-x) (1305mmx1310mm) M(x)=1/2q(1310-x) (1305mmx1310mm)帶輪的扭矩M=9549N/n=95492/300=63.66N/m畫出剪力、彎矩、扭矩圖如下:從圖中可以看出危險(xiǎn)截面在彎矩為10538.68Nmm點(diǎn)所在的截面。M=10538.68NmmT=63660Nmm W=0.1dca=expM+(T)/w=exp10538.67+(0.663660)/(0.126)=25.44MPa前已選定軸的材料為45鋼,調(diào)制處理,查機(jī)械設(shè)計(jì)(第七版)表15-1得-1=60MPa,所以ca-1,所以設(shè)計(jì)校核安全。4.2前軸的設(shè)計(jì)計(jì)算4.2.1初步確定最小直徑由于前軸沒有扭轉(zhuǎn)傳動,只承受徑向載荷和微小的軸向沖擊載荷,所以參考后軸軸徑的設(shè)計(jì),我們選取最小軸徑為16mm。4.2.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)因?yàn)檩SBC段沒有配合要求,只用于平衡和固定,而軸AB段和CD段用于連接導(dǎo)軌、套筒和套軸,有技術(shù)要求,所以我們把要求較低軸的BC段直徑做的比較小,而不需要特殊加工,取dBC=16mm,dAB=dCD=20mm。經(jīng)過計(jì)算導(dǎo)軌、套筒和套軸的長度,并考慮到篩架的寬度為1200mm,所以我們?nèi)≥SAB段和軸CD段長為76mm,取軸BC段長為1140mm。4.2.3求軸上載荷篩架的重量為87.7N套筒的重量: G=pi(20-10)225.69.80.000001=1.14N套軸的重量: G=pi(16-10)165.69.80.000001=0.43N Frb=Fre=87.7/2+1.14+0.43=45.42N前軸的重量: G=0.000001pi(76210+81140)5.69.8=15.2N前軸的重量可看成均布載荷 Q=G/1292mm=0.011765N/mm由梁的平衡方程,求出支反力為: Q4623+Frb16=q1246623+Fre1216-Rd1200 解得Rc=Rd=53.02N分段列出剪力和彎矩的方程為:AB段內(nèi):Q(x)=-qx=-0.011765xN (0x30mm) M(x)=-1/2qx=-0.005883x Nmm (0x30mm)BC段內(nèi):Q(x)=-45.42-qx=-45.42-0.011765xN (30mmx46mm) M(x)=-45.42(x-30)-0.005883x Nmm (30mmx46mm)CD段內(nèi):Q(x)=-45.42-qx+Rc=7.6-0.011765xN (46mmx1246mm) M(x)=7.6(x-46)-0.005883x-726.72 Nmm (46mmx1246mm)DE段內(nèi):Q(x)=60.62-0.011765xN (1246mmx126mm) M(x)=60.62(x-1246)-0.005883x-9120 Nmm (1246mmx126mm)EF段內(nèi):Q(x)=-0.011765(1292-x)N (1262mmx1292mm) M(x)=-0.005883(1292-x) Nmm (1262mmx1292mm)畫出剪力、彎矩圖如下:從圖中可以看出危險(xiǎn)截面在彎矩為3495.345 Nmm點(diǎn)所在截面。ca=expM+(T)/w=exp3495.345+(0.6*31146)/(0.116) =8.534MPa因前已選定軸的材料為45鋼,經(jīng)過調(diào)制處理,通過查機(jī)械設(shè)計(jì)(第七版)表15-1得-1=60MPa,所以ca-1,所以設(shè)計(jì)校核安全。4.3帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算額定功率P=2Kw,轉(zhuǎn)速n1=300r/min,傳動比i=250/300=0.8331.確定計(jì)算功率Pca。(以下查表均根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)第七版)查表8-6查得工作情況系數(shù)K=1.1。故 Pca=KP=1.12Kw=2.2Kw2.選取窄V帶的帶型。根據(jù)Pca、n1由圖8-9確定選用SPA型。3.確定帶輪基準(zhǔn)直徑。 由表8-3和表8-7取主動輪基準(zhǔn)直徑d=140mm。 根據(jù)式i=n1/n2=/,從動輪基準(zhǔn)直徑。 D=id=0.833140mm=117mm 根據(jù)表8-7,取=118mm。 按式(8-13)驗(yàn)算帶的速度 U=pidn1/(601000)=pi140200/(601000)=1.46635m/s 帶的速度適合。4.確定窄V帶的基準(zhǔn)長度和傳動中心距。 根據(jù)0.7()a0120主動輪上的包角合適6.計(jì)算窄V帶的根數(shù) 由式(8-22)知 z=Pca/(p0+p0)KK 由n1=300r/min,=140mm,i=0.833,查表8-5c和表8-5d得 P01.68 p0=0 查表8-8得K=1,查表8-2得K=0.87,則 z=2.2/(1.68+0) 10.87=1.5 取z=2根7.計(jì)算預(yù)緊力F。 由式(8-23)知 F=5002.2/(1.4662) (2.5-1)+0.121.466 =562.76+0.26 =563.02N8.計(jì)算作用在軸上的壓軸力F 由式(8-24)得 F=2zFsin(1/2)=22563.02sin(185.3/2)N =2249.7N9.帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)d=(1.82)*d,d為直徑 L=(1.52)*d,當(dāng)d1.5d時(shí),L=B查表8-10得基準(zhǔn)寬度(節(jié)寬)b=11.0mm 基準(zhǔn)線上槽深h=2.75mm基準(zhǔn)線下槽深h=11.0mm 槽間距e=150.2mm第一槽對稱面至端面的距離f=129mm 最小輪緣厚=6mm帶輪寬B=(z-1)e+2f=e+2f=15+20=35mm根據(jù)表8-7查得dd=118mm外徑d=d=2h=118+22.75=123.5mm輪槽角取為38L=(1.52)d=(4256)mm,B=35mm1.5d,所以L=B=35mm由于帶輪的尺寸比較小,所以我們選用了實(shí)心式帶輪。4.4 后軸軸承的選用由于振動篩工作時(shí)軸承所受的徑向載荷比較小,所以我們選用了深溝球軸承。預(yù)期計(jì)算壽命Ln=5000h。軸承徑向載荷 Fr=(87.7+41.51+10.392+21.66)/2=85.5N軸承軸向載荷 Fa=25.7N求比值 Fa/Fr=25.7/85.8=0.3根據(jù)表13-5,深溝球軸承的最大e值為0.44,故此時(shí)Fa/Fre。初步計(jì)算當(dāng)量動載荷P,根據(jù)式(13-8a) P=fp(xFr+yFa)按表13-6,fp=1.01.2,取fp=1.2按表13-5,x=1,y=0,則 P=1.2(185.8+025.7)=102.96N根據(jù)式(13-6),求軸承應(yīng)有的基本額定動載荷值。對于球軸承=3 C=(60nLn0.000001)(-)=461.4N按照軸承樣式設(shè)計(jì)手冊選擇C=61800N的6310軸承。此軸承的基本額定功率C=38kN由于軸承的手里很小,我們在這兒就不校核軸承的壽命了。4.5關(guān)于振動篩其他零件的設(shè)計(jì)校核由于振動篩的其他零件不是主要的受力零件,強(qiáng)度在這兒就不一一進(jìn)行校核了,具體尺寸一方面參考農(nóng)機(jī)大院的實(shí)驗(yàn)機(jī)尺寸,在另一方面,有些與軸或者其他標(biāo)準(zhǔn)件相配合的零件尺寸可以通過相關(guān)設(shè)計(jì)手冊查閱得到。具體詳細(xì)的尺寸、設(shè)計(jì)見設(shè)計(jì)圖。結(jié)束語經(jīng)過計(jì)算與實(shí)驗(yàn)的仿真模擬我們可以清楚地了解到設(shè)計(jì)出來的振動篩能進(jìn)行將油菜籽從雜物中分離出的工作,在我們進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程中還參考了國內(nèi)外的一些對油菜聯(lián)合收割機(jī)的相關(guān)設(shè)計(jì),這從而保證了我們設(shè)計(jì)的可靠性與設(shè)計(jì)技術(shù)的領(lǐng)先。本次的振動篩的設(shè)計(jì)能夠滿足國內(nèi)生產(chǎn)生活對油菜聯(lián)合收割機(jī)的使用要求,以期望在不久的將來能夠成為廣大農(nóng)民朋友的收割油菜的理想、滿意的工具!致 謝在本次的整個(gè)設(shè)計(jì)過程當(dāng)中,我們得到了江蘇大學(xué)龐偉教授的悉心指導(dǎo)和許多寶貴的意見與建議,同時(shí)也得到了學(xué)校方面的支持與幫助。在設(shè)計(jì)的過程中也與設(shè)計(jì)油菜聯(lián)合收割機(jī)其他部分的同學(xué)交流了很多建議,這些建議也對本次的設(shè)計(jì)有著很大的幫助,在此對這些老師與同學(xué)們表示最衷心、最誠摯的感謝!參考文獻(xiàn)1中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院編.農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊M.機(jī)械工業(yè)出版社,1988.2江蘇工學(xué)院,吳守一.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)M.中國農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社,1986.3西北工大機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室。機(jī)械設(shè)計(jì)(第七版).高等教育出版社,2000.4王世剛.機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐(修訂版)M.哈爾濱工程大學(xué)出版社,2003.5成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(單行版)M.化學(xué)工業(yè)出版社,2004.6(俄)曹崇文譯.收獲機(jī)械M.中國農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社,1992.7機(jī)械設(shè)計(jì)手冊編委會.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(新版)M.機(jī)械工業(yè)出版社,1988.8西北工業(yè)大學(xué)制圖教究室.畫法幾何及機(jī)械制圖M.陜西科學(xué)技術(shù)出版社,1999.9林鶴.機(jī)械振動理論及應(yīng)用M.北京冶金工業(yè)出版社,1990.10吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)M.北京:高等教育出版社,2000.11金大鵬.機(jī)械制圖M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.12Hindhede I, offe. Machine Design FundmentalsA practical ApproachM.New York:1983.13Rajput R K. Elements of Machine EngineeringM. Katson Publ House,1985.14Orlovp.Fundamentals of Machine DesignM. Moscow:Mir pub,198715Sors L. Fatigue Design of Machine ComponentsM. Oford:Pergaon press,1971.26
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