前前 言言 長期以來，山藥都是靠傳統(tǒng)的人力收獲，山藥的根莖較長，深入地下，難以采收，如果收獲 技術(shù)不夠成熟，根莖破損率就會很高。隨著計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，虛擬制造和運(yùn)動仿真在農(nóng)機(jī) 設(shè)計中得以實(shí)現(xiàn)，從而大大縮短了設(shè)計周期，降低生產(chǎn)成本，提高了設(shè)計的準(zhǔn)確性和可靠性。本 設(shè)計利用三維設(shè)計軟件，對農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計。 本文設(shè)計了一種山藥收獲裝置，結(jié)構(gòu)簡單合理，能夠完成山藥的機(jī)械化收獲作業(yè)。不僅極大 地提高山藥收獲效率，而且對深土農(nóng)作物的規(guī)?；N植起到了推廣作用。 本次的設(shè)計對傳統(tǒng)山藥收獲機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)，著重設(shè)計了山藥收獲機(jī)的整體結(jié)構(gòu)、傳動方式、 工作方式，論述了裝置在收獲過程中的的工作原理。在完成設(shè)計構(gòu)想之后，基于 SolidWorks 進(jìn)行 了三維模型建立。整個過程包括各零件圖三維設(shè)計、裝配體三維圖。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：三維設(shè)計；傳動方式；動態(tài)仿真 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706 16 屆畢業(yè)設(shè)計 目目 錄錄 1 引言引言 1 1.1 課題來源及研究課題的意義和目的 1 1.2 山藥收獲機(jī)的現(xiàn)狀及方案說明 . 1 2 設(shè)計方案分析設(shè)計方案分析 . 3 2.1 設(shè)計方案的說明 . 3 2.2 設(shè)計方案選擇與對比 . 3 2.3 設(shè)計方案的優(yōu)化分析及確定 . 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。 3 傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計 . 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。 3.1 軸的初步設(shè)計 . 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。 3.2 v 帶傳動的設(shè)計 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。 3.3 齒輪傳動的設(shè)計計算 . 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。 4 山藥收獲機(jī)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計山藥收獲機(jī)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。 4.1 箱體機(jī)架的設(shè)計 . 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。 4.2 送土器的設(shè)計 . 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。 4.3 傳動方案的確定 . 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。 總總 結(jié)結(jié) . 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。 致致 謝謝 . 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) . 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 1 1 引言引言 1.1 課題來源及研究課題的意義和目的課題來源及研究課題的意義和目的 山藥對當(dāng)?shù)貧夂蛞蟛粐?yán)，但喜溫暖濕潤，忌積水，怕干旱。宜種植于肥沃疏松、土層深厚、 排水良好的砂質(zhì)壤土上種植。原產(chǎn)地位于河南焦作，現(xiàn)在分布于中國西北，華北，和長江流域的 湖南江西等地。由于其營養(yǎng)比較豐富，一直以來都被視為比較理想的補(bǔ)虛佳品，不僅可作為主糧， 又可作為蔬菜食用。有很高的藥用價值和食用價值 。隨著現(xiàn)代社會人們更加注重養(yǎng)生和健康，而 山藥的藥用價值和使用價值使得其成為很多人的選擇。特別是近幾年，山藥的種植面積和種植規(guī) 模不斷上升。因此，山藥生產(chǎn)和收獲的機(jī)械化越來越得到行業(yè)的重視 1。 長期以來，山藥的收獲都是靠傳統(tǒng)的人力收獲方式，山藥的根莖較長，難以采收，如果收獲 技術(shù)不夠成熟，根莖破損率就會很高。我國大部分地區(qū)收獲山藥的方法是：從山藥種植壟的一端 開始，先挖出 60-70cm 左右的土坑來，人坐在坑的邊上，然后用特制的山藥鏟，沿著地面上山藥 生長的 20cm 處的兩邊開始挖，將根兩邊泥土鏟出，一直挖到山藥溝下見到根莖的尖端為止，最后 輕輕鏟斷剩下的細(xì)根，手握著根莖的中上部分，小心拔出山藥的根莖。一定要小心精細(xì)鏟土，避 免山藥根莖的損傷和折斷。采收山藥時，一定要按著山藥種植的順序，一株一株地挨著挖，這樣 才能有效減少破損率， 又能避免漏收。 由于山藥一般在下層土壤延伸， 最深可延伸到地下 70100cm 處，靠人力收獲相當(dāng)費(fèi)力。最重要的是人力收獲的過程中容易挖到山藥塊莖，影響山藥的品質(zhì)和 市場。而且勞動強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低。為此，山藥收獲的機(jī)械化問題就亟待解決。 山藥收獲技術(shù)如果能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械化，將有力地推動山藥生產(chǎn)的規(guī)?；@著降低山藥生產(chǎn)成 本，節(jié)省勞動力和農(nóng)活作業(yè)量，使山藥種植戶增加更多的收入，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。 本課題研究了我國山藥收獲機(jī)械化的發(fā)展現(xiàn)狀，山藥收獲機(jī)的未來研究方向。為山藥收獲方 式以及推廣山藥收獲機(jī)械化，促進(jìn)山藥生產(chǎn)效率提供了理論依據(jù)。 1.2 山藥收獲機(jī)的現(xiàn)狀及方案說明山藥收獲機(jī)的現(xiàn)狀及方案說明 1.2.1 我國山藥收獲機(jī)的現(xiàn)狀 為了克服山藥收獲過程中易折斷的損傷的難題，我國廣大設(shè)計者和科學(xué)家們進(jìn)行了刻苦的鉆 研，以下是現(xiàn)階段我國對山藥收獲機(jī)械化的研究現(xiàn)狀。資料內(nèi)容查自中國知識產(chǎn)權(quán)局專利檢索網(wǎng) 站。 第一種山藥收獲機(jī)的發(fā)明者是李壘和李善文。這個發(fā)明設(shè)計了一種多功能山藥收獲機(jī)。 可以看到，中履帶底盤，設(shè)置在履帶底盤上的操作臺、豎直機(jī)架、電機(jī)、向上提升機(jī)構(gòu)，安 裝在機(jī)架上并且能夠沿固定的機(jī)架上下移動的齒輪箱的總成，安裝在齒輪箱結(jié)構(gòu)下面的用于開溝 的螺旋鉆軸和提土板，所述電機(jī)結(jié)構(gòu)與齒輪箱結(jié)構(gòu)由傳動軸實(shí)現(xiàn)傳動連接 ；提升機(jī)構(gòu)與齒輪箱結(jié) 構(gòu)連接，實(shí)現(xiàn)對齒輪箱結(jié)構(gòu)的升降操作；山藥收獲裝置還包括設(shè)于箱結(jié)構(gòu)一側(cè)，能夠?qū)㈤_溝軸開 出的土，向外送給送土器，以及設(shè)于履帶下部前面的能夠?qū)崿F(xiàn)把土填回功能的送土器。這種山藥 收獲機(jī)的結(jié)構(gòu)比較靈活，而且功能多樣化，能夠同時實(shí)現(xiàn)收獲山藥和溝內(nèi)填土的兩項(xiàng)功能，除了 采收山藥外，還可以開電纜溝、管道溝、實(shí)現(xiàn)一機(jī)多種用法，省時省工，具有相當(dāng)大的市場價值2。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 2 第二種山藥收獲機(jī)發(fā)明者倪凡喜。這個創(chuàng)新專利目的在于，克服現(xiàn)階段生產(chǎn)技術(shù)的不足之處， 提供一種山藥收獲機(jī)的理論設(shè)計，在不損傷山藥塊莖的前提下，可以很大地提高生產(chǎn)效率，降低 采收山藥時的成本。此專利所述的山藥收獲機(jī)，包括振動破土機(jī)構(gòu)、破土機(jī)構(gòu)的固定架、旋轉(zhuǎn)型 軸承座、液壓油缸、可以左右移動的軸承固定支架、懸掛型四軸固定支架、手輪、擋土板、開溝 刀片、開溝鏈條、鏈條固定支架和從動輪。 破土機(jī)構(gòu)固定架是這個專利的主體支撐架，整體呈現(xiàn)方形的框架結(jié)構(gòu)，破土機(jī)構(gòu)固定支架的 后端，連接著設(shè)置的振動破土機(jī)構(gòu)，破土機(jī)構(gòu)固定支架的前端，連接著旋轉(zhuǎn)式軸承座，旋轉(zhuǎn)軸承 座的前面連接著液壓油缸，液壓油缸的前端連接到左右移動軸承座固定架，左右移動軸承座固定 架設(shè)置在懸掛式四軸連接在固定架上，在懸掛型四軸固定支架的一邊，設(shè)計的有手輪，在懸掛型 四軸固定支架的兩端后側(cè)，設(shè)計有擋泥板。 在旋轉(zhuǎn)型軸承座的下端，連接設(shè)計有鏈條固定支架，鏈條固定支架的前端設(shè)計有主動輪，鏈 條固定支架的后端設(shè)計有從動輪，繞過主動輪與從動輪，設(shè)計有開溝鏈條，開溝鏈條的外表面上 設(shè)置有開溝刀片。連接到鏈條固定架上，設(shè)置有張緊固定架，張緊固定架的下端設(shè)置有張緊輪， 張緊輪與開溝鏈條的內(nèi)表面相接觸3。 第三種山藥收獲機(jī)的發(fā)明者是盧雙貴。這種山藥收獲機(jī)，由切割鋸、松土板與螺旋提升機(jī)構(gòu) 組成。 帶鋸上部連接旋轉(zhuǎn)輪，中間穿過狹長形的開口，下面套有軸承，中間的松土板在后面隨著將 土松動，松土板固定在套管上的伸縮桿上，液壓氣泵來提供動力，后面的螺旋提升機(jī)構(gòu)在切割后 的土方下面向上轉(zhuǎn)動，即可把山藥向上頂出。由于是采用的拖拉機(jī)為動力，切割的土方要大于山 藥溝，從山藥的下面向上拱，不僅保證了山藥的完整度，不損壞山藥的塊莖，而且保持了山藥溝 的原來樣子，工作的效率極大提高，每天可挖掘山藥三到五畝 4。 1.2.2 山藥收獲機(jī)的設(shè)計要求 傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計，存在著設(shè)計周期長，設(shè)計成本高，設(shè)計質(zhì)量差，圖紙識別困難等問題。 隨著計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，虛擬制造和運(yùn)動仿真在農(nóng)機(jī)設(shè)計中得以實(shí)現(xiàn)，從而大大縮短了設(shè)計 周期，降低生產(chǎn)成本，提高了設(shè)計的準(zhǔn)確性和可靠性。本設(shè)計利用三維設(shè)計軟件，對農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn) 行產(chǎn)品設(shè)計 5 。具體內(nèi)容： （1）對農(nóng)機(jī)進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計，滿足其功能要求，力求結(jié)構(gòu)簡單，功能合理。 （2）進(jìn)行農(nóng)機(jī)零件設(shè)計，強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)上符合要求 （3）進(jìn)行產(chǎn)品裝配。 （4）產(chǎn)品的動態(tài)仿真。 本方案設(shè)計山藥收獲機(jī)用于山藥的收獲作業(yè)。提高山藥收獲效率，降低勞動力，節(jié)約山藥收 獲成本。創(chuàng)新設(shè)計或改進(jìn)現(xiàn)階段市面上已有的山藥收獲機(jī)，使山藥收獲作業(yè)起來更簡單。 給定的條件和要求翻土作業(yè)時的作業(yè)量為 400500m/小時，采用螺旋排除浮土，螺旋鉆桿轉(zhuǎn) 速為 300 轉(zhuǎn)/分鐘左右。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 3 2 設(shè)計方案分析設(shè)計方案分析 2.1 設(shè)計方案的說明設(shè)計方案的說明 2.1.1 山藥挖掘收獲機(jī)整體結(jié)構(gòu)簡介 通過現(xiàn)階段山藥收獲機(jī)的專利以及考察實(shí)際情況，可以得出，山藥收獲機(jī)的工作原理和組成 部分。 山藥收獲機(jī)的組成部分大致可由支撐部分、動力部分、工作部分和傳動部分。 支撐部分：主要就是山藥收獲機(jī)的機(jī)架和山藥收獲機(jī)與拖拉機(jī)連接部分，用于支撐整個山藥 收獲機(jī)能夠順利切協(xié)調(diào)的完成收獲工作。 動力部分：用于連接拖拉機(jī)傳輸?shù)膭恿?，把動力提供給山藥收獲機(jī)的傳動部分。 傳動部分：傳輸動力，并起到減速作用。 工作部分：這部分入土，用螺旋鉆桿開溝，達(dá)到收獲山藥的目的。 2.1.2 山藥收獲機(jī)的工作原理 以拖拉機(jī)為動力源，在拖拉機(jī)的尾部安裝一個螺旋鉆桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行鉆土，前面的兩個螺旋鉆桿 開溝，起到收獲機(jī)的開溝作用。在開溝之后利用安裝在機(jī)架后面的送土器將土放置到溝的兩側(cè)， 起到提升山藥種植行土塊的作用，機(jī)器走過的地方就開出了一道深溝。 2.2 設(shè)計方案選擇與對比設(shè)計方案選擇與對比 在最終確定山藥收獲裝置的設(shè)計方案前，做了很多的準(zhǔn)備工作。 首先，查閱了中國專利網(wǎng)上的一些專利申請，仔細(xì)閱讀并理解了山藥收獲機(jī)現(xiàn)階段的理論設(shè) 計情況。也看到了很多比較好的方案或者設(shè)計，其實(shí)還都在理論階段，很多設(shè)計者們的精妙設(shè)計 都還沒有通入生產(chǎn)。這也從一方面表現(xiàn)了現(xiàn)階段山藥收獲機(jī)的落后程度，同時山藥收獲的大難題 亟待解決。 其次，在網(wǎng)絡(luò)上檢索山藥收獲機(jī)，會發(fā)現(xiàn)很多廠家有在直銷，仔細(xì)研究后，也對山藥收獲機(jī) 在設(shè)計之后，開發(fā)生產(chǎn)的可能性有了一定的認(rèn)識。明確了，在現(xiàn)階段哪些設(shè)計是不能開發(fā)的，哪 些設(shè)計更容易開發(fā)。 現(xiàn)在開發(fā)成功的山藥收獲機(jī)大致可以分為三種：1）單側(cè)山藥開溝機(jī)。2）雙側(cè)山藥開溝機(jī)。3） 鏈?zhǔn)缴剿幨斋@機(jī)。下面聽過對三種收獲機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)分析確定設(shè)計方案。 2.2.1 單側(cè)山藥開溝機(jī) 現(xiàn)在的很多設(shè)計和市面上已經(jīng)投入使用的山藥收獲機(jī)，一般都是在山藥種植壟的一側(cè)進(jìn)行挖 溝，然后通過人力下溝進(jìn)行二次挖掘，這樣確實(shí)省了一部分人力，但是進(jìn)行二次挖掘時，還是很 費(fèi)力，而且容易損傷和折斷山藥的莖塊。如下圖 2-1 所示。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 4 圖 2-1 單側(cè)山藥收獲機(jī)實(shí)物圖 這種山藥收獲機(jī)工作原理簡單，作業(yè)效率高，而且易推廣，在一些土壤比較肥沃、疏松的地 區(qū)比較適合。但是缺點(diǎn)也比較明顯，收獲機(jī)開溝之后，山藥依然埋一側(cè)的土壤中，剩下的的工作 必須依靠人力，從溝中向山藥一側(cè)進(jìn)行挖掘，挖掘的過程不僅難以操作，而且容易損傷山藥，影 響山藥的銷售品質(zhì)。 2.2.2 雙側(cè)山藥開溝機(jī) 已經(jīng)投入使用山藥收獲機(jī)中，現(xiàn)在比較流行是一種是在山藥兩側(cè)開溝，確定山藥種植行的寬 度，設(shè)計出兩個開溝鉆的距離，從而從山藥種植行的兩側(cè)進(jìn)行挖溝。實(shí)物圖如下圖 2- 2。 圖 2-2 雙側(cè)山藥收獲機(jī)實(shí)物圖 這種山藥收獲機(jī)與單側(cè)開溝機(jī)相比，有很大的優(yōu)勢，降低了靠人力進(jìn)行二次挖掘困難程度。 但是這種收獲機(jī)也有明顯的缺點(diǎn)，它雖然降低而人工挖掘強(qiáng)度，但是山藥和土塊還是緊密結(jié)合在 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 5 一塊，無法克服采收過程中的損傷山藥塊莖的問題。并且在此裝置開溝采收后的土地上，會留下 兩道很深的溝壑，這將影響下一季山藥的種植，導(dǎo)致種植山藥時需要填平溝壑。變相提升了山藥 種植的難度。 2.2.3 鏈?zhǔn)缴剿幨斋@機(jī) 鏈?zhǔn)缴剿幨斋@機(jī)與以上兩種開溝機(jī)原理不同，收獲山藥之后不會再地上留下很深的溝，這樣 下一季的種植就不會受到影響。而且這種山藥收獲機(jī)所需功率小，相對以上兩種在收獲的時候更 經(jīng)濟(jì)，更節(jié)約成本。但是鏈?zhǔn)缴剿幨斋@機(jī)也沒有以上兩種開溝機(jī)的有點(diǎn)。依靠鏈上面的刀片進(jìn)行 開土，很難達(dá)到很深的程度。而山藥塊莖很深，這樣在后續(xù)的采收中還是需要大量的人力來完成， 甚至還需要人力來進(jìn)行二次開溝。這樣一來，鏈?zhǔn)绞斋@機(jī)在采收中起到的作用就會很局限。下圖 2-3 為鏈?zhǔn)绞斋@機(jī)的的實(shí)物圖： 圖 2-3 鏈?zhǔn)缴剿幨斋@機(jī) 2.3 設(shè)計方案的優(yōu)化分析及確定設(shè)計方案的優(yōu)化分析及確定 通過對山藥收獲機(jī)的現(xiàn)狀研究，對市場上已經(jīng)開發(fā)成功的山藥收獲機(jī)的分析，總結(jié)山藥收獲 機(jī)需要滿足的條件，分析現(xiàn)有山藥收獲機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)，最終確定山藥收獲機(jī)的最佳優(yōu)化方案。 首先總結(jié)設(shè)計山藥收獲機(jī)要完成的任務(wù)：1）通過山藥收獲機(jī)能實(shí)現(xiàn)山藥收獲的簡易化，提高 山藥收獲的效率。2）此裝置在收獲山藥的時候不能損壞山藥的塊莖。3）山藥收獲機(jī)的設(shè)計要盡 量簡易，方案要符合實(shí)際情況。設(shè)計方案可以投入生產(chǎn)，并且可以推廣。 其次通過對上述現(xiàn)有山藥收獲機(jī)的研究與考察，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段山藥收獲機(jī)有兩個無法實(shí)現(xiàn)的難 題：1）裝置在開溝后仍然需要大量的人力勞動來完成后續(xù)的采收。2）在后續(xù)人力采收的工程中， 比較容易損壞山藥的塊莖。想要克服這些問題，必須盡量使山藥收獲機(jī)開溝后，山藥所在土塊要 有所松動，使山藥與土壤的結(jié)合不在緊密。在裝置作業(yè)之后，人工收山藥的過程中，能夠更直接。 這樣就能提高山藥的完整性，盡量少的破壞山藥的塊莖。 收獲機(jī)的整體結(jié)構(gòu)如下圖 2- 4 所示： 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 6 圖 2- 4 山藥挖掘收獲機(jī)整體結(jié)構(gòu) 1.花鍵軸 2.差速箱 3.絲杠 4.傳動軸 5.滑套 6.齒輪 7.齒輪 8.軸承座 9.齒輪 10.螺栓 11.架子 12.機(jī)架 13.送土器 14.螺旋鉆桿 15.帶輪 16.軸承座 17.螺帽 圖 2- 5 山藥挖掘收獲機(jī)二維圖 裝置選擇在山藥的兩側(cè)同時開溝，并且在開溝后利用一個簡易的裝置，來松動山藥種植行的 土塊。這樣山藥采收的后續(xù)過程就能很大程度上減少人力，而且如果山藥所在土塊松動之后，人 們后續(xù)收山藥的方式就不僅僅是從溝下一點(diǎn)一點(diǎn)挖掘，而是可以更直觀的，更簡易的收獲山藥。 這樣一來，就減少了山藥塊莖的破壞。這個簡易的裝置不能給收獲機(jī)帶來太大的阻力，在此裝置 之前的開溝裝置，能夠很好地提供前進(jìn)的空間。利用送土器，在開溝后之后，將提升到地面的泥 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 7 土放置到溝的兩側(cè)，機(jī)器走過的地方就開出了一道深溝。這樣，人就可以下去把山藥撿拾出來。 設(shè)計構(gòu)想簡圖如下圖 2- 5： 圖 2-5 送土器三維設(shè)計圖 這是設(shè)計裝置的側(cè)視圖，從側(cè)視圖可以看出來，前面的兩個螺旋鉆桿開溝，起到收獲機(jī)的開 溝作用。在開溝之后利用安裝在機(jī)架后面的送土器將土放置到溝的兩側(cè)，起到提升山藥種植行土 塊的作用。為了更直觀的解釋此方案設(shè)計，可以結(jié)合正視圖看到送土器在山藥收獲過程中起到的 作用。結(jié)構(gòu)見圖正視圖如下圖 2- 6： 圖 2-6 送土器正視圖 正視圖中兩個開溝鉆分別開挖山藥種植行的兩側(cè)，通過齒輪傳動裝置，帶動兩側(cè)同時開溝， 下面的送土器在開溝后之后，將提升到地面的泥土放置到溝的兩側(cè)，機(jī)器走過的地方就開出了一 道深溝。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 8 3 山藥收獲機(jī)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計山藥收獲機(jī)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計 本次設(shè)計的主要內(nèi)容有： 1)山藥收獲裝置的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計。 2)開溝螺旋鉆桿工作部分的設(shè)計， 使收獲裝置更有效采收山藥。3)齒輪機(jī)構(gòu)的傳動設(shè)計，符合拖拉機(jī)功率傳輸，使開溝軸得到適合 的輸出功率。 3.1 箱體機(jī)架的設(shè)計箱體機(jī)架的設(shè)計 根據(jù)山藥收獲作業(yè)的要求，需要確定符合采收山藥裝置的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，設(shè)計出特殊而且簡 單的機(jī)架，機(jī)架不僅要起到對螺旋鉆桿和送土器的支撐作用，而且還對螺旋鉆桿起到提升和下降 作用。如下圖 3-1： 圖 3-1 收獲裝置機(jī)架 3.2 送土器的設(shè)計送土器的設(shè)計 送土器的設(shè)計，可以更好的將螺旋鉆桿松動的土塊提升到溝的兩側(cè)，大大提升了山藥收獲裝 置的優(yōu)越性。送土器要橫跨山藥種植行，與機(jī)架連接，起到固定的作用。送土器通過皮帶輪與拖 拉機(jī)的皮帶輪相連，這樣拖拉機(jī)就能帶動送土器工作了。如下圖 3- 2 所示： 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 9 圖 3-2 送土器 圖 3-3 山藥挖掘收獲機(jī)部分裝配圖 3.3 傳動方案的確定傳動方案的確定 傳動方案確定不僅要考慮輸入功率和輸出功率的轉(zhuǎn)換，還要考慮山藥收獲時的具體情況，比 如山藥種植行之間的距離基本能確定工作周之間的距離，然結(jié)合減速器的校核，一起確定工作軸 傳動齒輪的分度圓直徑。 裝置選擇配備 24 匹，17.7 千瓦的拖拉機(jī)，裝置作業(yè)時，拖拉機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到 2000r/min。拖拉機(jī) 與收獲裝置采用錐齒輪傳動，拖拉機(jī)傳動軸通過兩個錐齒輪將動力傳送到山藥收獲裝置的傳動軸 上，傳動軸通過齒輪將動力傳送到螺旋鉆桿上，兩個螺旋鉆桿同速轉(zhuǎn)動。通過考察，確定山藥收 獲裝置的開溝深度為 1000mm，開溝寬度為 400mm，開溝速度為 400500m/h 6 。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 10 4 傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計 傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計主要就是：根據(jù)拖拉機(jī)的輸出功率和輸出軸所需輸出功率，經(jīng)過傳動機(jī)構(gòu)的 傳輸達(dá)到一個整機(jī)和諧工作的設(shè)計過程。即傳動齒輪和傳動軸的合理選擇。 4.1 軸的初步設(shè)計軸的初步設(shè)計 根據(jù)山藥收獲過程中，開溝軸的實(shí)際工作情況，工作過程中，軸的轉(zhuǎn)速為 200300r/h 左右。 由此可以確定傳動比的分配情況 7： 總傳動比及其分配 總傳動比 10200/2000/= gm nni （4- 1） 根據(jù)山藥種植行的距離，可以進(jìn)行傳動比的分配： 1025 21 =iii 其中，5 1= i為傳動軸傳動傳動比； 2 2 =i為工作軸傳動比； 裝置中各軸轉(zhuǎn)速計算（把傳動軸定為 軸，工作軸定為軸） min/4005/2000 11 rinn m = min/2002/400 212 rinn= 裝置傳動各軸功率計算 8 首先計算傳動裝置的的總效率： 9033. 097. 096. 0 22 21 = 其中，96. 0 1= 為帶傳動的效率； 97 . 0 2 =為圓柱齒輪之間傳動效率 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 11 再來計算各軸的功率： kW99.1696. 07 .17 11 = d pp kW4803.1697. 099.16 212 =pp （4- 2） 工作各軸功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩列表如下： 表表 4-1 各軸功率各軸功率 軸號 功率 P（kW） 轉(zhuǎn)速 n(r/min) 轉(zhuǎn)矩 T(Nm) 16.99 16.48 400 200 405.15 786.92 按許用應(yīng)力估算軸的最小直徑： 3 min n P Cd （4- 3） 查機(jī)械設(shè)計手冊取 C=112 軸： mmd07.39400/99.16112 3 1 = 此軸有兩個鍵槽，需要加 7%，取mmd50 1= 軸: mmd74.48200/48.16112 3 2 = 同樣有兩個鍵槽，加 7%，取mmd55 2 =