滚刀式铡草机结构设计.docx

摘要IAbstractII引言11滚刀式恻草机介绍21.1 研究目的及意义21.1.1 研究的目的21.1.2 研究的意义21.2 国内外发展现状31.3 滚刀式锄草机的特殊要求32滚刀式锄草机设计方案的确定42.1 传动方案的确定42.2 结构方案的确定53主要零、部件选择与设计63.1 电动机的选择63.2 动刀螺旋角的设计63.3 喂入辐的设计73.4 定刀的设计93.4.1 定刀的高度确定93.4.2 定刀刃口形状的确定93.5 超负荷安全装置93.6 抛送机构的设计114主要零、部件的计算124.1 带传动的设计124.1.1 确定计算功率124.1.2 V带类型的选择124.1.3 带轮基础直径的确定和带速的计算124.1.4 V带的中心距和基准长度的确定134.1.5 小带轮上的包角的计算144.1.6 带的根数计算144.1.7 单根带的初拉力的最小值的计算144.1.8 压力轴的计算154.1.9 带轮的结构设计154.2 齿轮的设计154.2.1 齿轮材料、精度等级、齿数的选择154.2.2 按齿面接触强度设计164.3 主轴的设计和强度校核204.3.1 主轴上的功率和转速204.3.2 初步确定周的最小直径214.3.3 主轴的结构设计214.3.4 根据弯矩合成校核轴的强度22结论28参考文献29致谢31摘要我国是一个农业大国，每年能产生将近6亿多吨的秸秆资源，其中将近一半多的数量将作为畜牧业的主要饲料。在加工过程中，必须将秸秆进行处理才能进一步加工，因此出现了滚刀式锄草机。滚刀式锄草机是依靠电机提供动力，通过链式输送器将秸秆传送到压草辐上，经过压草根以及上下喂入辐两次挤压，之后通过定刀的作用，使秸秆不断被切割，最后将被切割好的秸秆通过抛送装置抛送到指定的位置。本设计将滚刀式锄草机的设计理论以及设计方案，其中对滚刀式锄草机的设计包括轴的计算和校核、齿轮的计算和校核、定刀的设计和确定，带传动的计算。将运用机械辅助软件绘制三维模型，二维图纸，以便于将机械的外部轮廓表达出来。关键字：滚刀；锄草机；喂入辐；秸秆；抛送装置AbstractOurcountryisanagriculturalpower,whichcanproducemorethan600milliontonsofstrawresourceseveryyear,ofwhichnearlyhalfwillbeusedasthemainfeedforanimalhusbandry.Intheprocessingprocess,thestrawmustbedeepprocessing,sothehobtypeguillotineshouldbeborn.Thehobmowerispoweredbyanelectricmotor.Thestrawistransportedtothestrawrollerviaachainconveyor.Thestrawissqueezedtwicethroughthestrawrollerandthetopandbottomfeederrolls,andthenthestrawiscutcontinuouslythroughtheactionofaknife.Thisdesigndescribesthedesigntheoryanddesignschemeofthehobtypehaycutter,Amongthem,thedesignofthehobtypehaycutterincludesthecalculationandcheckoftheshaft,thecalculationandcheckofthegear,thedesignanddeterminationofthefixedknifeandthecalculationofthebeltdrive.Inordertoexpresstheoutlineofthemachine,wewillusethemechanicalassistantsoftwaretodrawthree-dimensionalmodelandtwo-dimensionaldrawing.KeyWords:Hob;haycutter;feedingrollers;strawthrowingdevice引言农业变得机械化能有效的提高农业的劳动力、农业及机械化也是农业现代化的建设的重要物质基础、农业机械化还是现在社会的生产力的代表。农业科学技术的推广应用的重要载体是农业的机器化，其不仅仅使城镇化建设的速度有了明显的提升，还大力得发展了农业机械，这样使我国的粮食综合生产能力得到有效的保护和提高，与此同时还让我国农民的收入得到了提升，这对我国提倡的建设全面小康社会有着重大的意义，所以说农业变得机械化是农业现代化的必然过程。以下是农业机械化的三个优点：(1)节约劳动成本。用农业机械来进行农业方面的劳动列如播种、施肥、收割等。(2)吸收农村剩余的劳动力。因为农业机器的出现会使一部分人不需要进入田地里进行劳动，从而闲赋在家里。但是这样也出现了商机，列如农业机器的售卖、维修、售后服务等。(3)增加一部分家庭的经济收入。因为劳动力被节省下来，从而使闲下来的人进入其他的行业从而来增加家庭收入。滚刀式锄草机是我国被最早使用农业机械之一，在饲草加工上被广泛的应用，因为我国每年具有大量的秸秆资源将作为农业饲养牲畜的主要饲料。但是目前我国的秸秆利用率还不很特别高，以至于有许多没有被利用到的秸秆，被农民们焚烧，这样不仅仅让环境得到了污染，还让我国浪费了大量的秸秆资源，所以为了让这些秸秆能被有效的利用起来，我们应该不间断的开发新的饲草加工的工具，对节约粮食和改善畜牧业都有着重要的意义。1滚刀式锢草机介绍1.1 研究目的及意义1.1.1 研究的目的随着二十一世纪经济的高速发展，人们对美好事物的要求日益增加，以至于人们生活中对畜牧业产品的需求增加。我国是一个农业大国，未来畜牧业将是其一个主要的发展方向。我国每年约生产将近6亿吨的秸秆，并且有将近其一半的数量将作为农业区的主要饲料。秸秆里面含有百分之三十五到百分之五十的可消化干物质，以及百分之三到百分之八的粗蛋白，特别适合那些反刍动物，列如牛、羊等。世界公认的粮食过关标准为500千克，但是因为我国的耕种土地比较少，人口也比较多，及时粮食的生产量每年都在增加，依旧跟发达国家有一定的差距。在这种情况下将一部分粮食用作于饲料来喂养牲畜不是一个明智的行为。目前为止，已经有了许多的措施来解决用粮食代替饲料的问题。但是对于其中一条利用和开发非常规饲草资源却没有得到充分的重视。“非常规饲草中”数量最为巨大、分布也最为广泛的应属秸秆了，所以将其看做成畜牧业发展的突破口。全球的国家都已经将目光放在了对秸秆的利用和开发上面。由于我国地理环境和人口问题，应该多加利用这些“非常规饲草”，从而减少对粮食的使用。所以我们更要充分的开发秸秆作为饲料来使用，所以我们要对滚刀式恻草机进行传动理论、传动方案、工作原理进行分析、重要零部件的计算和校核、结构的分析、传动相关设计的计算。从而让一款小型滚刀式锄草机适合广大的农村用户，使秸秆资源能被更充分的利用。1.1.2 研究的意义据统计我国每年的将近六亿多吨的秸秆中，其中将近三成是玉米秸秆。如将这些秸秆进行揉碎、切碎、氨化等的技术加工，加工过后的草料可以用来过腹还田，还节约了大量的粮食，秸秆中的含有许多的有机物，可以利用这些有机物来达到培育土地、改善土地。我国秸秆的处理进行了许多的研究。对秸秆的处理不管是化学的，还是物理的。第一道工序都必定会是粉碎或锄切。因为我国大多农民都将秸秆进行焚烧，这样让我们生活的环境得到了污染，还浪费了资源。以至于我国对这些秸秆的利用并不是很充分。所以研制饲草加工机械，提高秸秆的利用率，对我国农业的发展有着重大的意义。1.2 国内外发展现状锄草机是从手动一步一步发展到了电动，在我国三十年代，就开始使用受压锄草机。四九年建国以后，手摇式锄草机最先在农村被推广起来，而电动的锄草机实在六十年代被应用，解放了广大劳动人民的双手17。从六十年代到七十年代的这十年间，全国各省各市相继自主研发了一些型号不一的锄草机，由国家相关部门鉴定并投放市场。进去八十年代。由于要就各个型号的锄草机所用的成本不同，国家对系列型号进行了同一的规定，在九十年代国务院规定利用秸秆养蓄，这个举措对我国的畜牧业有着重要的意义。国外的锄草机一直以大型机械为主，具有自动化程度高、通用性好的特点，能有效的提高饲草以及秸秆的加工率。二十世纪八十年代初英国就在秸秆收获机上加上了粉碎机。丹麦、意大利等国家在大功率、多功能的为主的粗饲草料粉碎机的主导下，先后发展各自的不同型号的锄草机。但是这些大型号的锄草机并不适合我国农村用户的需求。13滚刀式锢草机的特殊要求锄草机是我国畜牧业必不可少的食草动物的饲料的主要加工机械，在目前市场上一般被分成了两大类：一类是盘刀锄草机，另一类是滚刀锄草机。而我们今天所要研究的就是滚刀式锄草机2。用来锄切各种秸秆等非常规草料。秸秆作为粗饲草料具有杆节粗大、质地坚硬的特点。如果让牲畜直接食用，将导采食困难、咀嚼费力、消化率低，其新陈代谢也会比较差。因此我们的研究对锄草机也应具有一定的特殊要求：(1)耗能低、生产效率高；(2)工作震动小、工作负荷均匀、切碎量质好；(3)切刀刃磨方便、结构简单、故障少；(4)带有自动的抛出和喂入装置。2滚刀式捌草机设计方案的确定1.1 传动方案的确定在开始对侧草机进行设计的时候，由于没有详细的参考数据，也不能自己对这些数据进行设定，只能对现在已存在的锄草机进行数据上的参考。如表2.1:表2.1-3滚刀锄草机的技术规格型号动刀片数切碎长度配套动力(kw)机质量(kg)生产率(kgh)(mm)ZC-3620-803551500-3000此次设计是借鉴了ZC-3型号的滚刀式锄草机的数据，并设计传动方案：初选择转速为1430rmin的电机，动刀数为3。电机将动力通过带传动传递到主轴上。在通过主轴上的齿轮减速后，将动力传递到下喂入辐。主轴的转速降为715rmin。上喂入辑与下喂入帽之间的摩擦带动是通过草层来完成的，并且为了在不一样的工作负荷下具有一定的压紧力，为了实现上喂入辐的浮动，所以把弹簧和滑块固定在上输入短的左右两侧来帮助固定。下喂入根通过一对齿轮和一个万向联轴器带动压草根的转动，并且防止喂入辐卡死，在其两端加上了弹簧和滑块。为了确保不需要人工来进行进料，本设计采用了链板式输送器。1v2蹦9主链轮103风扇4定刀5链轮 6下喂入辐7上喂入辐8压草辐万向联轴器11齿轮12换向装置13安全离合器14动刀 图2.1滚刀式锄草机传动简图2. 2结构方案的确定由链式上喂入辐、下喂入辐、输送器、压草辑等部分组成喂入机构；由三角皮带、皮带轮、齿轮、万向节、张紧轮等部分组成传动机构；由电动机、传动、齿轮等防护罩组成的防护装置；由动刀、定刀以及抛送叶片等部件组成了切割抛送机构；机架是由左右支架、方架等部件构成的。需要被加工草料通过输送器被传送到压草根上，被压草根挤压后传动到喂入辑上，然后将这些被挤压过的草料送入上喂入辐和下喂入辐进行二次挤压，被挤压两次的草料被送到动刀处。然后通过定刀的作用，草料才能被不断地切割，被切碎的草料会被抛送装置跑送到指定的地方。3主要零、部件选择与设计3.1电动机的选择电动机的选择要参考电源的工作条件，选出最适合的型号。所以选择了Y