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文檔簡介
1、guilin university of electronic technology畢業(yè)設(shè)計說明書題i:水草清理裝置水下機(jī)構(gòu)的設(shè)計學(xué)院:機(jī)電工程學(xué)院專業(yè):機(jī)械設(shè)計制造及其口動化學(xué)生姓名:學(xué)號:指導(dǎo)教師:職稱:題目趣:理論研究實驗硏究回工程設(shè)計工能術(shù)硏究軟件開發(fā)2010年5月24日摘要針對河道、水塘等水域具有航道窄、面積小,一般的大型水草收割機(jī)難以實現(xiàn)水草 收割的現(xiàn)狀,本文設(shè)計了i種結(jié)構(gòu)緊湊,機(jī)構(gòu)傳動平穩(wěn),效率高,適合在中小尺度水域 作業(yè)的小型水草收割機(jī)。論文概述了水草收割機(jī)的發(fā)展背景、研究現(xiàn)狀及分類;完成了水草收割機(jī)水下部分 的機(jī)構(gòu)設(shè)計,主要包括清除機(jī)構(gòu)和定位機(jī)構(gòu);闡述了前置往復(fù)式切割器和旋轉(zhuǎn)
2、式升降臺 的總體設(shè)計方案、工作原理、參數(shù)計算以及試驗校核;同吋,為了防止二次污染,木文 還另外設(shè)計了水草回收裝置,通過傳送帶將水草運(yùn)回船體;按照任務(wù)耍求完成了裝置總 裝圖與各主要零部件圖的繪制;最后,通過solidworks軟件的動畫仿真驗證了機(jī)構(gòu)設(shè) 計的合理性。結(jié)果表明:所設(shè)計的小型水草收割機(jī)具有結(jié)構(gòu)合理、緊湊,適應(yīng)性強(qiáng),切割效率高 等優(yōu)點(diǎn)。這種新型的水草收割機(jī)可在水下實現(xiàn)切割,撿拾、傳送一體化連續(xù)作業(yè)方式, 能夠達(dá)到清除泛濫的水草,凈化水質(zhì)的口的??偟膩碚f,是一種較為理想的水草收獲機(jī) 具。關(guān)鍵詞:小型水草收割機(jī);水下機(jī)構(gòu)設(shè)計;動畫仿真abstractwaters such as river
3、s,ponds are generally with narrow waterway and small area,so general large aquatic weed harvesters can hardly harvest hydrophytes.to eliminate the current phenomenon, smaller aquatic weed harvester is designed in this paper.lt has compact structure, smooth transmission and high efficiency , at the s
4、ame time , it is suitable for working in the small and medium waters.this article summarizes the development background,research status and classification of the aquatic weed harvester ; the mechanism design of underwater part of the aquatic weed harvesters, including clear organization and position
5、ing mechanismjs completed; the paper describes the overall design, working principle, parameter calculation and experimental check of front reciprocating cutter and rotating lift; meanwhile, in order to prevent secondary pollution, the paper also designs of the recovery agencies, the aquatic weeds w
6、ill be shipped back to the hull through the conveyor belt; whafs more,the study also finishes the work of the main device assembly parts drawing.finally, this paper's simulation result proves the rationality of the design with the animation of the software solidworks.the results show that: the s
7、maller aquatic weed harvester has many advantages of reasonable and compact structrue, high adaptability and high efficiency to harvesting.the new aquatic weed harvesters can realize continuous integration mode such as harvesting,collecting and transmiting under water.lt can achieve the goal to clea
8、r the flood hydrophytes and to purify water quality. in all,it is an ideal machine of harvesting aquatic weeds.key words: small aquatic weed harvester; underwater mechanism design; animated simulation目 錄引言11 緒論11.1課題研究背景11.2水草收割機(jī)的發(fā)展過程21.3水草收割機(jī)分類及特點(diǎn)21.3.1根據(jù)切割器工作方式劃分21.3.2根據(jù)切割器在船體的安裝位置分31.3.3根據(jù)作業(yè)方式分31
9、.3.4根據(jù)作業(yè)對象劃分31.4水下機(jī)構(gòu)的典型特點(diǎn)31.5課題研究的目的及意義42水下機(jī)構(gòu)的方案選擇及總體結(jié)構(gòu)設(shè)計52.1水下機(jī)構(gòu)的方案選擇52.2機(jī)構(gòu)總體設(shè)計53清除機(jī)構(gòu)的設(shè)計63.1切割器概述63.2往復(fù)式切割器的構(gòu)造及類型7321往復(fù)式切割器的構(gòu)造73.2.2往復(fù)式切割器的類型103.3往復(fù)式切割器的驅(qū)動機(jī)構(gòu)及原理103.3.1驅(qū)動機(jī)構(gòu)的選擇103.3.2驅(qū)動機(jī)構(gòu)的工作原理113.3.3驅(qū)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計113.4往復(fù)式切割器的調(diào)整134 定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計134.1定位機(jī)構(gòu)的組成134.2定位機(jī)構(gòu)的工作原理144.3鏈傳動的設(shè)計144.3.1鏈傳動簡介144.3.2鏈傳動的選擇及設(shè)計校核154
10、.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計174.4.1軸的應(yīng)用與分類174.4.2軸的材料及結(jié)構(gòu)184.4.3軸3的設(shè)計與校核204.4.4 軸 3 上軸承的選擇及校核235水草回收機(jī)構(gòu)的設(shè)計255.1水草回收裝置的構(gòu)造255.2回收裝置的工作原理265.3 帶傳動的機(jī)構(gòu)設(shè)計265.3.1帶傳動簡介265.3.2帶傳動的參數(shù)選擇275.3.3帶傳動的設(shè)計計算285.3.4帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計305.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計315.5軸上軸承的設(shè)計與校核346 結(jié)論36謝辭37參考文獻(xiàn)38引言水草在養(yǎng)殖、生態(tài)和景觀三方而冇重要的價值體現(xiàn),正是因為水草冇如此多的作用, 吸引了人們?nèi)シN植。由于種植量大,同時缺乏相應(yīng)的管理措施,導(dǎo)致人工種植
11、的水草一 度發(fā)展到瘋狂的狀態(tài)。為了保持水域的生態(tài)平衡,維持水質(zhì)的清澈,需要在景觀水域屮大量種植水草,但 是在每年59月的高溫時段,水草生長非常迅速,必須及時進(jìn)行收割清理,否則會對水 質(zhì)造成二次污染。門前,水草治理方法主要有化學(xué)清除法和物理收割法兩種?;瘜W(xué)清除 法會引起水質(zhì)污染與惡化,破壞水域的生態(tài)環(huán)境,并對其他生物的生存造成很大影響。 所以,人們大都采用更為環(huán)保的人工收割和機(jī)械收割的物理方法來治理水草。但由于人 工收割效率低下,往往打撈的速度跟不上水草生長的速度,因而機(jī)械收割就成為理想的 水草治理方式。目前,市場上的水草收割機(jī)產(chǎn)品有will800型河道清草機(jī)、sgy-2. 5型水草收割機(jī)、 g
12、c2230型河道割草保潔船、gc2000型小型河道割草作業(yè)機(jī)械、9gscc 1. 4型水生植物收 割機(jī)船隊和lw5000多功能水草收割船等,但這些產(chǎn)品外型大,長度都大于8 m,需要多 人及輔助機(jī)械協(xié)同作業(yè),適用于大型水域水草的收割。而景觀水域的設(shè)計通常都采用口 然造型,有各種不同的曲線,且水面較為狹小,不利于大型機(jī)械作業(yè)?,F(xiàn)在,這些水域屮的水草的收割都由人工完成,勞動強(qiáng)度大,效率低。而月往往在 水草瘋長時,人工收割跟不上生長速度,一部分水草因未及時收割而腐爛水中,造成水 質(zhì)惡化。在大型的水草收割船t般有23人進(jìn)行操作。但隨著水草收割機(jī)的小型化, 它的收割和集草都要在同一條船上進(jìn)行,由于窄間冇限
13、,最多只能由一人操控,若都是 手動操作的話,會不太方便,所以應(yīng)該提高水草收割機(jī)的口動化程度,特別是遙控式的 水草收割機(jī)不僅能進(jìn)一步減小船體的尺寸,增大儲草空間,而且安全。所以智能化的小型水草收割機(jī)的需求量會越來越大,小型輕便、美觀環(huán)保的水草收 割機(jī)將是一個重耍的發(fā)展方向。本文主耍對小型水草收割機(jī)的水卜部分進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。1緒論1.1課題研究背景口前,國內(nèi)外對水草收割機(jī)的研究沒有系統(tǒng)的、科學(xué)的分類。市場上所有水草收割 機(jī)幾乎都是大型機(jī)械,滿足大型湖泊水草的收割與修理,但不適合小型河道和湖泊等小 水面水域中水草的收割。小型化和智能化是水草收割機(jī)的重要發(fā)展方向。1.2水草收割機(jī)的發(fā)展過程國外關(guān)于水草收
14、割機(jī)的研制比較早,荷蘭等國早在50年代就開始使用專門的水利機(jī) 械進(jìn)行河道的清淤除草作業(yè)。荷蘭的ihc co konljn機(jī)械廠1958年研制岀h系列兩棲式挖 泥船共6種機(jī)型,隨后又相繼開發(fā)出m系列、s系列和fb系列等多種清淤機(jī)械:荷蘭的 herder公司也開始研制各種機(jī)型的河道除草機(jī)。起初他們一般是把切割器安裝在液壓挖 掘機(jī)或農(nóng)用拖拉機(jī)上,把溝渠、河道內(nèi)的蒲草、雜草切割后撈起放于岸邊,其整機(jī)需停 在岸邊或沿岸邊行駛進(jìn)行作業(yè),這就是陸用割草機(jī)。由于陸用割草機(jī)的使用范圍有較大 限制.河道、溝渠旁常扌宣有樹木,無法停機(jī),遠(yuǎn)離岸邊的水草又無法切割到,因此研制 一種能在河道中航行的水中割草機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。6
15、0年代.英國的rolbe公司開發(fā)出0ibeaux 系列水中割草機(jī),英國的john wider (工程)公司也開發(fā)出自己的系列產(chǎn)品.30多年來, 這些產(chǎn)品至今還在世界各地廣泛使用。國內(nèi)也冇一些相關(guān)企業(yè)及研究機(jī)構(gòu)進(jìn)入該領(lǐng)域,并且取得了一定的研究成果,如 寧波農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所、桂林象山農(nóng)機(jī)廠、紹興縣農(nóng)林管理總部聯(lián)合研究的will800型河道 清草機(jī),北京市水利局聯(lián)合數(shù)家單位共同開發(fā)的的sgy-2. 5型水草收割機(jī),上海屯器集 團(tuán)現(xiàn)代化裝備冇限公司新液壓長研究開發(fā)的gc2230型號河道割草保潔船以及gc2000型 小型河道割草作業(yè)機(jī)械。經(jīng)歷半個世紀(jì)的發(fā)展歷程,水草收割機(jī)的設(shè)計,由開始的岸邊切割水草作業(yè),
16、水中 水草作業(yè),水中收割水草作業(yè),到現(xiàn)在的水中切割、收獲、后續(xù)處理一體化作業(yè)模式, 功能口益完善,而ii經(jīng)過長時間的摸索和經(jīng)驗積累,其工作模式也發(fā)生了很大的改變。 其主要是朝著小型化、自動化方向發(fā)展。1.3水草收割機(jī)分類及特點(diǎn)水草收割機(jī)由動力裝置、切割器、動力推進(jìn)器、送草裝置、集草箱、船體等組成。所以在對現(xiàn)有的水草收割機(jī)進(jìn)行歸納比較的基礎(chǔ)上,根據(jù)水草收割機(jī)的作業(yè)方 式、工作情況、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等,總結(jié)出水草收割機(jī)的分類方式。i大i為本次主要設(shè)計水下機(jī)構(gòu),所以下面將從切割器、作業(yè)方式、作業(yè)對象方面進(jìn)行 介紹。1.3.1扌艮據(jù)切割器工作方式劃分(1)往復(fù)式。切割器的主要構(gòu)造為兩把刀片,并ii至少有一把作
17、往復(fù)直線運(yùn)動, 與另一刀片形成相對切割。該種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是可以選擇合適的刀具參數(shù)來適應(yīng)不同的壞 境。整個切割器是一個整體,只需一個動力端即可,容易實現(xiàn)同步工作;缺點(diǎn)是對刀具 材料和刀具安裝精度要求高,維修不方便。(2)旋轉(zhuǎn)式。這種切割器的主要構(gòu)造為旋轉(zhuǎn)軸的中心固定三四個刀片,工作的時 候,刀片繞軸旋轉(zhuǎn),不斷切割水草。這種刀具的主要優(yōu)點(diǎn)是多把刀具組裝而成,便于維 修,缺點(diǎn)是滾刀的傳動軸必須安裝成偏心的形式,并且必須在水中工作,因此,對滾刀 的動力傳輸以及密封的要求比較高。1.3.2才艮據(jù)切割器在船體的安裝位置分(1)前置式(圖l-l-a)o切割器安裝在船體的前端。優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)割收一體化, 水草的
18、漏收率低,缺點(diǎn)是動力輸入端的傳動路線長,不適合剛性軸的工作。(2)后置式(圖m-i)o切割器安裝在船體的后端,優(yōu)點(diǎn)是船體行進(jìn)過程中,拖動 切割器行走,遇到韌性較大的水草,可以依靠慣性將其拉起,不至于沉頭。缺點(diǎn)是工作 時,水草無法及時冋收,容易造成二次污染。(3)側(cè)置式(圖llb)。切割器安裝在船體一側(cè),優(yōu)點(diǎn)是只有一個動力輸入端, 動力集中,適用于水草密集的河道。缺點(diǎn)是切割時,必須有無水草區(qū)域,便于船體行走。133根據(jù)作業(yè)方式分(1)割收連續(xù)式(圖l-l-h)o主耍應(yīng)用于而置式。優(yōu)點(diǎn)是切除水草的同時,將水 草回收,防止二次污染。缺點(diǎn)是需要兩個動力輸入端,動力要求高,結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。(2)割收分開式
19、(圖l-1-i)。應(yīng)用于側(cè)置式和后置式的情況。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單, 功率要求低。缺點(diǎn)是割收分開作業(yè),大大降低了工作效率,并且容易造成二次污染。1.3.4根據(jù)作業(yè)對象劃分(1)近海水草式。主要收集近海水域的藻類水草。要求功率大,船體大,排水量 大,不需耍將水草收集起來,可以將水草沉入水底,船體必須配備適當(dāng)?shù)木壬O(shè)備,而 且船體的防腐要求很高,適合于大型水生植物收割機(jī)的連續(xù)作業(yè)。(2)內(nèi)河水草式。主要用來收割內(nèi)陸江河、湖泊等淺水域的水草。水草的生長情 況比較復(fù)雜,同時考慮到環(huán)境保護(hù)的問題,必須將水草及時收集打撈,因此,必須在船 體上配備適當(dāng)?shù)氖占b置,機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜。1.4水下機(jī)構(gòu)的典型特點(diǎn)(1)往復(fù)切
20、割。大部分產(chǎn)品都采用往復(fù)式切割器,并且安裝的位置都是在船體的 而部,比較少的情況是采用旋轉(zhuǎn)式的切割器,這樣有利于避免纏繞等問題的產(chǎn)生。(2)功耗大。在所有的水草收割機(jī)中,曲于是多機(jī)械輔助工作,所以需要的功率 消耗較大(都在13kw以上),最大的功率接近100 kwo(3)割深可調(diào)。水草收割機(jī)的割深都在01. 7 m之間可調(diào),割幅比較大(2 m左右)。(4)維修不便。大型船體不利于整機(jī)搬運(yùn)以及維修。b圖1-1國內(nèi)外水草收割機(jī)的典型設(shè)計a.多功能小型水草收割船;b.水草切割機(jī);c.水草切割裝置;d.水草收獲系統(tǒng);e.水草收割機(jī);f.水草收割裝置;g. scy-2. 5碰水中割草機(jī);hwh1800河
21、道清機(jī); i.水生植物收割裝置;j. 9gscc1. 4h水生植物收割機(jī);k. gc2230型河道割草保船 1.5課題研究的目的及意義研發(fā)一種適合在河道、池塘等屮小尺度水域作業(yè)的小型水草收割機(jī)??谇笆袌錾系?水草收割機(jī)一般是大型機(jī)械,在大的湖波水域可以進(jìn)行切割,但不適于在小型水域的作 業(yè)。所研制的小型水草收割機(jī),可以有效取代在中小水域的人工收割,有效減輕了勞動 輕度,大大調(diào)高了切割效率,符合水草收割機(jī)小型化與智能化的發(fā)展方向。2水下機(jī)構(gòu)的方案選擇及總體結(jié)構(gòu)設(shè)計2.1水下機(jī)構(gòu)的方案選擇(1)水下清除機(jī)構(gòu)即切割裝置。根據(jù)工作方式分為旋轉(zhuǎn)式和往復(fù)式,根據(jù)安裝位置分為前置、后置、側(cè)置三種方式。 但由于
22、旋轉(zhuǎn)式機(jī)構(gòu)傳動機(jī)構(gòu)必須置于水下,切割效率較低,而往復(fù)式驅(qū)動機(jī)構(gòu)可以置于 水上,并冃可以選擇合適的刀具參數(shù)來適應(yīng)不同的環(huán)境,因此選擇往復(fù)式。從安裝位置 方面看,后置式和側(cè)置式都不能實現(xiàn)割收一體化,所以為了避免二次污染的問題,選擇 前置式。綜上所述,選擇前置往復(fù)式切割。(2)定位裝置可以用來調(diào)整切割深度。機(jī)械定位的方式很多,如超聲波定位、通 過傳感器定位以及機(jī)械定位等。綜合結(jié)構(gòu)復(fù)雜度,制造成本等多方而因素,可見機(jī)械式 定位是比較理想的定位方式。機(jī)械定位可以用傳動螺桿,或用滾輪繩索來實現(xiàn)?,F(xiàn)選定為升降轉(zhuǎn)臺式機(jī)構(gòu),通過繩索牽動升降臺側(cè)板,步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動實現(xiàn)切割深度 的調(diào)整。2.2機(jī)構(gòu)總體設(shè)計(1)往復(fù)式
23、切割器由往復(fù)運(yùn)動的割刀和固定不動的支撐部分組成。割刀由刀桿、 動刀片和刀桿頭等釧合而成。刀桿頭與傳動機(jī)構(gòu)相連接,用以傳動割刀的動力,支撐部 分由護(hù)刃器梁、護(hù)刃器和柳接在護(hù)刃器上的定刀片、壓刃器和摩擦片等。工作時割刀作 往復(fù)運(yùn)動進(jìn)行剪切。驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用牛頭刨床的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。(2)定位裝置由鏈輪、軸、滾輪及繩索、軸承座、升降臺等組成。(3)為防止二次污染,需要將水草進(jìn)行回收,所以另外設(shè)計了水草回收裝置,主 要由帶輪、傳動軸、軸承座、輸送帶等組成。綜上,現(xiàn)設(shè)計機(jī)構(gòu)總體裝配如圖2-1所示:圖2-1水下機(jī)構(gòu)的總體裝配圖接卜來將對以上機(jī)構(gòu)的設(shè)計、傳動及工作原理等進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計說明。3清除機(jī)構(gòu)的設(shè)計3.1切
24、割器概述切割器的工作性能直接影響收割機(jī)的工作質(zhì)量。要使切割器在作業(yè)小能順利的切割 莖桿,不漏割、不堵刀,不拉斷、切割阻力小,必須爭取使用和調(diào)整切割器?,F(xiàn)有的收割機(jī)械上的切割器有回轉(zhuǎn)式利往復(fù)式兩類;回轉(zhuǎn)式切割器的特點(diǎn)是:沿滑 動作用大,有的述是無支撐切割,因此切割速度高,慣性力易于平衡:但機(jī)器結(jié)構(gòu)復(fù)朵, 割幅較小,而且重量較大,不適丁在寬幅多行收割機(jī)上采用。目而,在收割機(jī)械上應(yīng)用最廣泛的就是往復(fù)式切割器,優(yōu)點(diǎn)是通用性廣,適應(yīng)性強(qiáng), 工作可靠,結(jié)構(gòu)簡單,重量輕。但由于慣性力的影響,限制了切割速度的提高,是切割 作業(yè)速度受到局限。而根據(jù)前面的敘述,選用的是前置標(biāo)準(zhǔn)型往復(fù)式切割器(圖3-1)a1圖3-
25、1標(biāo)準(zhǔn)型往復(fù)式切割器1護(hù)刃器2定刀片3動刀片4.定刀片釧釘5壓刃器6刀桿7動刀片釧釘 &摩擦片9墊圈10.螺母11.螺栓12.護(hù)刃器梁3.2往復(fù)式切割器的構(gòu)造及類型3.2.1往復(fù)式切割器的構(gòu)造(1)動刀片(圖3-2) o動刀片是主要切割件,形狀為對稱六邊形,兩側(cè)為刀刃, 刀刃有光刃和齒紋刃兩種,這里選擇光刃。(2)定刀片(圖3-3) o定刀片為支撐件,多為光刃片。用釧釘釧接在護(hù)刃器上與 動刀配合切割。60 (3)刀桿。刀桿材料為35號冷拉扁鋼。標(biāo)準(zhǔn)型刀桿的斷面寬度為20±0.25mm , 長度取決于割幅。動刀片釧接在刀桿上,刀桿要平直,刀片應(yīng)在同一平面上。(4)護(hù)刃器(圖3-
26、4) o護(hù)刃器的作用是保持定刀正確位置,保護(hù)割刀,對禾桿進(jìn) 行分束,且護(hù)刃器舌與釧接在上面的定刀片起支撐作用,構(gòu)成兩點(diǎn)支撐的的切割條件。 為防止護(hù)刃器在低割時陷入土中,標(biāo)準(zhǔn)型護(hù)刃器的前下部為向上的弧形。圖3-4護(hù)刃器(5)壓刃器(圖3-5) o壓刃器一般采用351n鋼,用半圓頭方頸螺栓與護(hù)刃器、 摩擦墊片一起固定在切割器粱上,防止割刀在運(yùn)動中向上抬起,利于割刀的口由往復(fù)運(yùn) 動。護(hù)刃器梁上每隔30到50mm裝一個切割器。(6)摩擦片。摩擦片裝在壓刃器下方.用以支承剖刀的后部,使z具冇垂直和水 平方向的兩個支承面:當(dāng)摩擦片磨損時,可增加墊片或?qū)⑵湎袂耙苿?,以調(diào)整切割器間 隙。3.2.2往復(fù)式切割器
27、的類型往復(fù)式切割器的類型是根據(jù)割刀行程、兩相鄰刀片中心線之間的距離和兩個相鄰定 定刀片的中心線之間的距離三者的相互關(guān)系來分類的。目前,我國收獲機(jī)械上應(yīng)用的切 割器,主要可分為標(biāo)準(zhǔn)型和非標(biāo)準(zhǔn)型兩種類型。(1)標(biāo)準(zhǔn)型切割器。割刀行程s等于兩相鄰動刀片中心線之間的距離t、等于的個 相鄰定刀片的中心線之間的距離t。up:s = t = t0 = 76.2mm式中:s割刀行程t兩相鄰動刀片中心線距離to兩相鄰護(hù)刃器中心線距離標(biāo)準(zhǔn)型切割器具有良好的切割性能,而冃護(hù)刃器之間的距離比較人,對莖稈的粗細(xì) 適應(yīng)性較強(qiáng)。因此,在割草機(jī)、收割機(jī)和聯(lián)合收割機(jī)上被廣泛應(yīng)用。(2)非標(biāo)準(zhǔn)型切割器。在一些水稻收割機(jī)上采用了較
28、標(biāo)準(zhǔn)尺寸為小的切割器,其 尺寸關(guān)系為:s = t; to = 50> 60 或 70mm這種切剖器的特點(diǎn)是:動刀片較窄長(切割角較?。?,護(hù)刃器為鋼板制成,無護(hù)舌, 對立式割臺的橫向輸送較為有利,其切割能力較強(qiáng),剖茬較低。缺點(diǎn)是如果保持相同的 切割速度,其曲柄轉(zhuǎn)速就較高割刀往復(fù)慣性力大。在粗莖稈作物收割機(jī)上,冇采用較 標(biāo)準(zhǔn)尺寸為大的切割器,其尺寸關(guān)系為:s = t = to=90 或 loomnl其護(hù)刃器的間s距較大、專用于收割粗莖稈植物。由于水草莖桿細(xì),所以選用標(biāo)準(zhǔn)型切割器。3.3往復(fù)式切割器的驅(qū)動機(jī)構(gòu)及原理3.3.1驅(qū)動機(jī)構(gòu)的選擇目前在收割機(jī)械上,由于割刀的工作條件和切割器位置的不同,
29、所采用的驅(qū)動機(jī)構(gòu) 也不同,一般有曲柄連桿機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和擺環(huán)機(jī)構(gòu)兩類。曲柄連桿機(jī)構(gòu)和曲柄滑 塊機(jī)構(gòu)的構(gòu)造簡單,應(yīng)用較廣。擺壞機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)緊湊,但是結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,在這里選用 應(yīng)用于牛頭刨床的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。3.3.2驅(qū)動機(jī)構(gòu)的工作原理驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用是把傳動軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)楦畹兜淖?fù)式直線運(yùn)動。曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 是利用曲柄作回轉(zhuǎn)運(yùn)動來驅(qū)動滑塊進(jìn)而帶動搖桿,搖桿推動割刀做往復(fù)直線運(yùn)動。結(jié)構(gòu) 簡圖如圖3-6所示:圖3-6曲柄滑塊機(jī)構(gòu)3.3.3驅(qū)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計機(jī)構(gòu)傳動如圖3-7所示,凸輪轉(zhuǎn)軸通過軟軸與動力輸入端連接,工作時,動力輸入 端通過軟軸向凸輪轉(zhuǎn)軸輸入轉(zhuǎn)矩,凸輪轉(zhuǎn)動通過滑塊帶動搖桿機(jī)構(gòu)擺動。搖桿與刀桿之
30、 間為滑動連接,刀桿兩端有水平方向的約束,在搖桿帶動下,切割器作往復(fù)的直線運(yùn)動, 其平均速度為:midv =30式v-切割器的平均速度一凸輪轉(zhuǎn)速一曲柄長度圖3-7機(jī)構(gòu)傳動圖切割器的驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用的是曲柄滑塊機(jī)構(gòu),機(jī)構(gòu)設(shè)計如圖3-8所示:圖3-8切割器驅(qū)動機(jī)構(gòu)3.4往復(fù)式切割器的調(diào)整(1) 對中調(diào)整:采用曲柄連桿與曲柄滑塊機(jī)構(gòu)驅(qū)動的切割器則調(diào)整連桿的長度。(2) 割刀行程:可調(diào)整割刀行程,銷的最上缺口對準(zhǔn)固定螺栓安裝時,割刀行程 為90. 2mm,最下缺口對準(zhǔn)固定螺栓安裝時,割刀行程為86. 2mm(3) 刀頭導(dǎo)向板間隙:增減墊片使刀頭導(dǎo)向板間隙達(dá)limn。(4) 團(tuán)副器的整列:各護(hù)刀器尖端間距應(yīng)
31、相等,f1應(yīng)在間一水平線上。檢查時可 在兩側(cè)護(hù)刃器尖端之間拉一直線,護(hù)刃器尖端與該直線的高低間距不得越過土3mm o定 刀片應(yīng)位于問一平而內(nèi),用一直尺檢查,每個定刀片的偏差不得大于0.5mm。若有偏差, 應(yīng)重新安裝護(hù)刃器,或用小錘輕輕敲打矯正。并要注意在矯正護(hù)刀器之前先檢查刀桿是 否平直。(5) 割刀間隙:用增減墊片、調(diào)整壓刃器或校正護(hù)刃器的方法,凋整割刀間隙。 刀片前端應(yīng)相互接觸,允許冇0. 5mm間隙,后端府冇0.3到1mm的間隙,允許少量后端 間隙不大于15rmn。但數(shù)量不得超過三分之一。4定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計由于在不同的水域,水草的生長情況齊不相同,所以在切割水草時切割水草的深度 不盡相同。
32、因此需要設(shè)計一種定位裝置以便調(diào)整割深。調(diào)整切割深度的方法有很多,如超聲波定位、傳感器、機(jī)械定位等。綜合結(jié)構(gòu)的復(fù) 雜程度以及制造成本等多方面的考慮,機(jī)械定位是比較理想的方式。4.1定位機(jī)構(gòu)的組成圖4-1傳送帶升降機(jī)構(gòu)示意圖1.船體;2.直流電機(jī);3.鏈輪i; 4.鏈條;5行程開關(guān)sq1; 6.繩輪;7.鏈輪ii; 8. 吊繩;9.升降架;10.行程開關(guān)sq2升降臺的構(gòu)造主要有以下幾部分來組成:(1)鏈輪。鏈輪通過通過鏈條與船體上的步進(jìn)電機(jī)相連,是定位裝置的動力輸入 端。其固連在軸上并通過軸將動力傳遞給滾輪(與軸焊接)。(2)軸3。通過軸承座與船體支架連接,與滾輪焊接,通過繩索控制升降臺高度。(3
33、)升降臺側(cè)板。升降臺側(cè)板是定位裝置零部件的支撐部分,通過軸3與軸承座 和船體連接。(4)軸5。將升降臺與船體連在一-起。4.2定位機(jī)構(gòu)的工作原理進(jìn)行定位時,步進(jìn)電機(jī)通過鏈條、鏈輪將動力輸入到軸端,與軸焊接的滾輪上繞有 繩索,繩索的另一端與升降臺側(cè)板連在_起。滾輪轉(zhuǎn)動時,通過繩索調(diào)整升降高度,同 時造船體上安裝有行程開關(guān),可以控制升降的范圍。4.3鏈傳動的設(shè)計4.3.1鏈傳動簡介(1)鏈傳動的類型鏈傳動是以鏈條為中間傳動件的嚙合傳動。如圖4-2所示鏈傳動由主動鏈輪1、從 動鏈輪2和繞在鏈輪上并與鏈輪嚙合的鏈條3組成。按照用途不同,鏈可分為起重鏈、牽引鏈和傳動鏈三大類。起重鏈主要用于起重機(jī) 械中提
34、起重物,其工作速度25m/s;牽引鏈主要用于鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)中移動重物,其工 作速度j<4m/s;傳動鏈用于一般機(jī)械中傳遞運(yùn)動和動力,通常工作速度 v15ni/s。圖4-2鏈傳動(2)鏈傳動的特點(diǎn) 和帶傳動相比。鏈傳動能保持平均傳動比不變;傳動效率高;張緊力小,因此作 用在軸上的壓力較??;能在低速重載和高溫條件下及塵土飛揚(yáng)的不良環(huán)境中工作。 和齒輪傳動相比。鏈傳動可用于中心距較大的場合且制造精度較低。 只能傳遞平行軸之間的同向運(yùn)動,不能保持恒定的瞬吋傳動比,運(yùn)動平穩(wěn)性差, 工作時有噪聲。通常鏈傳動傳遞的功率 醫(yī)100kw,屮心距&w56m,傳動比線速度r<15m/s, 廣泛應(yīng)用于
35、農(nóng)業(yè)機(jī)械、建筑工程機(jī)械、輕紡機(jī)械、石汕機(jī)械等各種機(jī)械傳動中。4.3.2鏈傳動的選擇及設(shè)計校核(在以下計算中如無特殊說明,所查閱公示、表格、圖等均出自濮良貴、紀(jì)名剛主編機(jī) 械設(shè)計第八版)(1)給定參數(shù)傳遞功率p = 100iv輸入軸速度® = 20/7 min輸出軸速度® = 20/7 min傳動比 j = /i, / n2 = 1初選中心距q()= 1000mm(2)鏈輪齒數(shù)選擇選擇主動輪齒數(shù)為召=17,則從動輪齒輪z2=17(3)鏈條計算與選擇 修正功率工況系數(shù)=1.5 (查表9-12)o齒數(shù)系數(shù)/2 = 1.52 (查圖9-10)o 鏈條的選擇修正功率p =pfj2 =
36、100x1.5x1.52 = 228"根據(jù)= 228w和® = 20r/min根據(jù)查圖口j選滾子鏈為08ao鏈條的節(jié)距為p = 12.7m/? 鏈條長度計算鏈長節(jié)數(shù)舒筈罟+ 274.48圓整取節(jié)數(shù)為174節(jié) 鏈條速度=0.072m/5hjzjp _ 20 x 17 x 12.760000 - 60000(4)最大的中心距最大屮心距=12.7 x f 17417 = 996.65mmi 2丿實際屮心距994mm(5)潤換方式由速度v = 0.0727/7/5和鏈號08a,查圖9-11,采用油壺或油刷定期人工潤滑。(6)強(qiáng)度計算作用于軸上的拉力f嚴(yán)1469.45/v冇效圓周力厲
37、=1277.78/7餃鏈壓強(qiáng) =37.66mp使用壽命(磨損壽命)二610597. 02h校驗合格。(7)鏈傳動的結(jié)構(gòu)設(shè)計因為電機(jī)軸左端的鏈輪和軸2的鏈輪連接,根拯電機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速,查閱相關(guān)數(shù)據(jù) 后取08a的鏈條,其主要參數(shù)如表4-1:表4-1 08a鏈條的主要參數(shù)iso鏈 號節(jié)距滾子鏈直徑 dimax內(nèi)鏈節(jié) 內(nèi)寬b】 min銷軸直 徑d2 max內(nèi)鏈板 高度h2max排距p.抗拉載荷單排min雙排min08a12.77. 927. 853. 9812. 0714. 3813.827.610a單排鏈輪的主要參數(shù)如下表4-2:輪轂厚度 h = k + dk/6 + o.old表4-2 10a單排
38、鏈輪的主要參數(shù)常數(shù)k:d<5050 100100150>150k3.24.86.49.5輪轂長度i = 3.3h = 30加加輪轂直徑 dh = dk + 2/i = 38/nm因鏈輪和軸設(shè)計為過度配合,故在鏈輪一段用一個m6的緊定螺釘與軸固定。其結(jié) 構(gòu)設(shè)計圖如圖4-3所示:30圖4-3鏈輪4.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計4.4.1軸的應(yīng)用與分類(1)軸及其作用軸是組成機(jī)械的主要零件之一。一切作回轉(zhuǎn)運(yùn)動的傳動零件(例如齒輪、渦輪等), 都必須安裝在軸上才能進(jìn)行運(yùn)動及動力傳遞。因此,軸的主要功用是支承冋轉(zhuǎn)零件及傳 遞運(yùn)動和動力。(2)軸的分類按照承受載荷的不同,軸可以分為轉(zhuǎn)軸、心軸和傳動軸三類。工
39、作中既承受彎矩乂 承受扭矩的軸稱為傳軸。這類軸載各種機(jī)器屮最為常見。只承受彎矩而不承受扭矩的軸 稱為心軸。心軸乂分為轉(zhuǎn)動心軸和i占i定心軸兩種。只承受扭矩而不承受彎矩(或彎矩很 ?。┑妮S稱為傳動軸。軸還口丁以按照軸線形狀的不同,分為曲軸和直軸兩人類。曲軸通過通過連桿口j以把 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動改變?yōu)橥鶑?fù)直線運(yùn)動,或作相反的運(yùn)動變換。直軸根據(jù)外形的不同,可以分為 光軸和階梯軸兩種。光軸形狀簡單,加工容易,應(yīng)力集中源少,但軸上的零件不易裝配 及定位;階梯軸則正好與光軸相反。因此光軸主要用于心軸和傳動軸,階梯軸則用于轉(zhuǎn) 軸。-直軸一般都制成實心的。在那些由于機(jī)器結(jié)構(gòu)的耍求而需耍在軸中裝設(shè)其他零件或 者減小軸的
40、質(zhì)量具有特別重大作用的場合,則將軸制成空心的。空心軸內(nèi)徑與外徑的比 值通常為0. 50. 6,以保證軸的剛度和扭轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。此外,還有一種鋼絲軟軸,又稱鋼絲撓性軸。它是由許多鋼絲分層卷繞而成的,具 有良好的撓性,可以把回轉(zhuǎn)運(yùn)動靈活地傳到不開敞的空間位置。4.4.2軸的材料及結(jié)構(gòu)(1)軸的材料軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。鋼軸的毛坯多數(shù)用軋制圓鋼和鍛件,冇的則直接用 圓鋼。由于碳鋼比合金鋼價廉,對應(yīng)力集中的敏感性較低,同時也可以用熱處理或化學(xué)熱 處理的辦法提高耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度,故采用碳鋼制造尤為廣泛,其中,最常用的是45 鋼。合金鋼比碳鋼具有更高的力學(xué)性能和更好的淬火性能。因此,在傳遞大動力,并要
41、 求減小尺寸與質(zhì)量,提高軸頸的耐磨性,以及處于高溫或低溫條件下工作的軸,常采用 合金鋼。在一般工作溫度下(低于200攝氏度),各種碳鋼和合金鋼的彈性模量均相差不多, 因此在選擇鋼的種類和決定鋼的熱處理方法時,所根據(jù)的是強(qiáng)度與耐磨性,而不是軸的 彎曲或扭轉(zhuǎn)剛度。但也應(yīng)當(dāng)注意,在既定條件下,有時也可選擇強(qiáng)度較低的鋼材,而用 適當(dāng)增大軸的截面面積的辦法來提高軸的剛度。各種熱處理(如高頻淬火、滲碳、滲氮、氧化等)以及便面處理(如噴丸、滾壓等), 對提高軸的抗疲勞強(qiáng)度都有著顯著的效果。高強(qiáng)度鑄鐵和球墨鑄鐵容易做成復(fù)雜的形狀,且具有價廉、良好的吸振性和耐懶性, 以及對應(yīng)力集中的敏感性較低等優(yōu)點(diǎn),可用于制造
42、外形復(fù)雜的軸。(2)軸的結(jié)構(gòu)軸的結(jié)構(gòu)主耍決定于以下因素:軸載機(jī)器中的安裝位置及形式;軸上安裝的零件的 類型、尺寸、數(shù)量以及和軸連接的方法;載荷的性質(zhì)、大小、方向及分布情況;軸的加 工工藝性等。由于影響軸的結(jié)構(gòu)的因素較多,且其結(jié)構(gòu)形式又要隨著具體情況的不同而 異,所以軸沒有標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)形式。設(shè)計吋,必須針對不同的情況進(jìn)行具體的分析。但是, 不論何種具體條件,軸的結(jié)構(gòu)都應(yīng)滿足:軸和裝載軸上的零件要冇準(zhǔn)確的工作位置;軸 上的零件應(yīng)便于裝拆和調(diào)整;軸應(yīng)具有良好的制造工藝性等。(3)軸的支承結(jié)構(gòu)該機(jī)構(gòu)中,軸的支承采用滾動軸承。下面對滾動軸承作簡單的介紹。 滾動軸承的結(jié)構(gòu):滾動軸承是現(xiàn)代機(jī)器中廣泛應(yīng)用的部件
43、之一,它是依靠主要元件間的滾動接觸來支 承滾動零件的。滾動軸承絕大多數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,并曲專業(yè)工廠大量制造及供應(yīng)各種常用 規(guī)格的軸承。滾動軸承具有摩擦阻力小,功率消耗少,啟動容易等優(yōu)點(diǎn)。滾動軸承由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架等部件組成。內(nèi)圈用來和軸頸配合,外圈 用來和軸承座孔裝配。通常是內(nèi)圈隨軸頸回轉(zhuǎn),外圈固定,但也口j用于外圈回轉(zhuǎn)而內(nèi)圈 不動,或是內(nèi)、外圈同吋冋轉(zhuǎn)的場合。當(dāng)內(nèi)、外圈相對轉(zhuǎn)動吋,滾動體即在內(nèi)、外圈的 滾道上滾動。常用的滾動體有球、圓柱滾子、圓錐滾子、球面滾子、非對稱球面滾子、 滾針等幾種。軸承內(nèi)、外圈上的滾道,冇限制限制滾動體沿軸向位移的作用。保持架的 主要作用是均勻地隔開滾動體。如
44、果沒有保持架,則相鄰的滾動體轉(zhuǎn)動吋將會由于接觸 處產(chǎn)生較大的相對滑動速度而引起磨損。 滾動軸承的主要類型:按軸承用于承受的外載荷的不同,滾動軸承可概括地分為向心軸承、推力軸承、向 心推力軸承三人類。根據(jù)軸承滾動體的不同,可將滾動軸承分為球軸承、圓錐滾子軸承、 圓柱滾子軸承、滾針軸承等。 滾動軸承類型的選擇:選用軸承時,首先是選擇軸承的類型。在選用過程中,主要考慮的因素有軸承的載 荷、軸承的轉(zhuǎn)速、軸承的調(diào)心性能、軸承的安裝和拆卸。軸承所承受載荷的方向、大小 和性質(zhì)是選用軸承的主要依據(jù)。在選擇過程屮要綜合考慮各方面的影響,選擇最合適的 軸承。 軸承的配置:一般來說,一根軸需要兩個支點(diǎn),每個支點(diǎn)可由
45、一個或一個以上的軸承組成。合理 的軸承配置應(yīng)考慮軸在機(jī)器中有正確的位置、防止軸向竄動以及軸受熱膨脹后不致將軸 承卡死等因索。常用的軸承配置方法有雙支點(diǎn)各單向固定、一支點(diǎn)雙向固定,另一端支 點(diǎn)游動、兩端游動支承三種。其屮雙支點(diǎn)各單向固定方式常用兩個反向安裝的角接觸球 軸承或圓錐滾子軸承,兩個軸承各限制絲杠在一個方向的軸向移動;一支點(diǎn)雙向固定, 另一端支點(diǎn)游動方式常用在工作溫度較高,跨度較大的場合,作為固定支承的軸承應(yīng)能 承受雙向軸向載荷,故內(nèi)外圈都要固定。當(dāng)軸向載荷較大時,作為固定端的支點(diǎn)可以采 用向心軸承和推力軸承組合在一起的結(jié)構(gòu),也可以采用兩個角接觸球軸承(或圓錐滾子 軸承)“背對背”或“面
46、對面”組合的結(jié)構(gòu);兩端游動方式常用在人字形齒輪的裝配中。4.4.3軸3的設(shè)計與校核軸3的設(shè)計計算(在以下軸的計算中如無特殊說明,所查閱公示、表格、圖等均出自濮良貴、紀(jì)名剛主 編機(jī)械設(shè)計第八版)(1)求軸3上的功率卩3,轉(zhuǎn)速門3和轉(zhuǎn)矩丁3p 3 = p 7 =0 0.1x0.92 = 0.092 kwn . =20r/minpo 097t . =9550=9550=43.93 tv-m n320(2)求作用于鏈輪及滾輪上的力 已知鏈輪的分度圓直徑為:d =69.12mm 有效圓周力:f = 1000空=1000 x 22里=1277.78n e, v0.072取壓軸力系數(shù):kfp=15則壓軸力:
47、fri =kfpfc1 =1.15x1 277.78n = 1469.457v由于滾輪上的壓軸力無法明確計算岀,且方向在升降臺位置改變時會發(fā)生變化,但 經(jīng)過估算每個滾輪上的壓軸力大小不會超過400n o在接下來的計算屮,按壓軸力為 400n,且方向與鏈輪受力方向一致來計算。若在此假設(shè)下校核合適,則可以保證軸的 強(qiáng)度條件。滾輪速度: m.dx 20 x 61.46 門 c,v = 0.064m / 560x100060x1000有效圓周力:p()()92=fe3 = 1000- = 1000x- = 14375nv0.064壓軸力:f° =耳3 = 400n 有效圓周力壓軸力耳的方向如
48、“軸的載荷分析圖”中所示。(3)初步確定軸的最小值先按式(15-2)初步估算軸的最小-直徑。選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。 根據(jù)表15-3,取4()=110,于是得=18.3/nm(4)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 擬定軸上零件的裝配方案現(xiàn)采用如下圖4-4所示的裝配方案。1士 g)-j厶=0=圖4-4軸 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度為了滿足鏈輪的軸向定位要求,i-ii軸端右端需制造出一軸肩,故取ii-iii段的直 徑二25mm ,取iv-v段的直徑v = 25mm ; 根據(jù)定位條件,【段的直徑川_2=30血加。根據(jù)鏈輪寬度取/,.h = 30mm o根據(jù)零部件的裝配位置,取也=62.50加加,/
49、ni_iv = 895mm , /iv_v = 32.50m/n 兩個滾輪與軸采用焊接。初步選擇滾動軸承。因為軸承主要承受徑向力的作用,故選用深溝球軸承。由軸承產(chǎn)品目錄屮初步選取 0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級的深溝球軸承6205 ,其尺寸為 d x dx b = 25mmx52mmx 15mm。軸承兩端均采用軸肩定位,并用軸承座固定。 軸上零件的周向定位鏈輪與軸的軸向定位均采用平鍵連接。由表6-1查的平鍵截而= 6mm x 6mm , 鍵用鍵槽銃刀加工,長為22mm 0滾動軸承與軸的軸向定位是由過度配合來保證的。 確定軸上的圓角與倒角尺寸參考表15-2,取軸端倒角為1x45° o(5)求
50、軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖。在確定軸承的支點(diǎn)位置時,應(yīng)從手冊中查 取q值(參看圖15-23)o對于6205深溝球軸承,查gb276-89知a = 1.5mm o根據(jù)軸的計算簡圖做岀軸的彎矩圖和扭矩圖。如下圖4-5所示:從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中口j以看出截面d是軸的危險截面?,F(xiàn)將計算出的 截面處的my及m的值列于下表4-3所示:農(nóng)4-3軸各截面處的彎矩值載荷水平面h垂直面v支反力ffnh1 = 2744.35n ,fg =1964.08n,fnh2 =135&43nfnv2 = 305.377vmm =71954.052"血mv1 =86117.12n加
51、加,彎矩mm 曲=-65629.18- mm ,m 中=41244.29n - mm ,mnll3 = -123236.42n - mmm、q = 27699.34n 伽m = a/71954.052 +86117.122 = 112220.962v-m/n總彎矩m2 =a/65629.182 +41244.292 =77513.10® 血加m. =v123236.422 +27699.342 =126311n"加扭矩t7 = 43930n mmt2 = 21965n 加加(6)按照彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時,通常只校核軸上最大彎矩和扭矩的截面(即危險截面)的強(qiáng)度。
52、根據(jù) 式(15-5)及上表中的數(shù)據(jù),以及軸單向旋轉(zhuǎn),扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力,取4 = 0.6, 軸的計算應(yīng)力ca= 61.28mpjm; +(刃丁2 _ j126311? +(0.6x21965)2w _0.1x253前已確定軸的材料為40c,調(diào)質(zhì)處理,由表151查的q_j = 70mp。因此 故安全。4.4.4軸3上軸承的選擇及校核查gb297-84選擇深溝球軸承6205,其基木額定動載荷c = 10800/v,基木額定靜載 荷 c° = 69502v(i)求兩軸承受到的徑向載荷你和耳2將軸承部件受到的空間力系分解為鉛垂面和水平面兩個平面力系。fre3frolfi&2p
53、te3435freifreie3>rlyf“3ftelfte2fu3fritfr2i圖4-6軸承受力分析圖 由前面軸的受力的分析可知:frlv =1964.08fr2v, = 305.37nfrih = 2744.357vfr2h =1358.437vfrl = 7fnv2 + rih2 = v1964.082 +2744.352 = 3374.77nrr2 = 7f.-2v2 + h2 = v305.372 +1358.432 = 1392.33n(2)求兩軸承的計算在軸向力行和代2對于深溝球軸承,無派生軸向力,曲于軸上沒有軸向力的作用,所以兩軸承 的計算軸向力fal和ra2為零。(3
54、)求軸承的當(dāng)量動載荷片和篤因為也=經(jīng)=0f., f“r由表13-5查的徑向載荷分布系數(shù)和軸向載荷分布系數(shù)為 對軸承1x =1,人=()對軸承 2x2 =1,/2 =0因運(yùn)轉(zhuǎn)過程中有中等沖擊載荷,按表136厶=1.2l8,取厶= 1.5。則p =/p(x1frl +譏)=1.5x(1x3374.77 + 0) w =5062.162p2 = /p(x2fr2 + y2ft2) = 1.5x(1x 1392.33 + 0) n = 2088.5?/(4) 驗算軸承壽命因為 p2,所以按軸承1的受力大小驗算經(jīng)檢驗合格5水草回收機(jī)構(gòu)的設(shè)計水草收割機(jī)在作業(yè)吋,切除的水草如果不能及吋冋收,留在水底,會造成
55、水體的 二次污染,因此需要設(shè)計水草冋收裝置將切除的水草運(yùn)冋船體,這也是選用前置式收割 機(jī)的原因z。5.1水草回收裝置的構(gòu)造現(xiàn)設(shè)計的水草回收裝置結(jié)構(gòu)如下圖5-1所示圖5-1水草回收機(jī)構(gòu)剖視圖回收裝置的構(gòu)造主要冇以下幾部分組成:(1)帶輪。帶輪是水草冋收裝置的主要組成部分。帶輪共有四個,均固連在軸端, 帶輪之間通過軸與輸送帶彼此聯(lián)系。(2)輸送帶。輸送帶有帶輪輸入動力,可以將切除的水草送回船體。(3)軸4。與帶輪轂連,軸的一端通過軟軸與船體的動力端連接,為回收裝置提供 動力。5.2回收裝置的工作原理收割機(jī)作業(yè)時,柴油機(jī)將動力通過帶傳動傳遞給船體的帶輪,帶輪通過軟軸為軸4 提供轉(zhuǎn)矩,進(jìn)而驅(qū)動回收裝置運(yùn)轉(zhuǎn),切除的水草落到傳送帶上后被運(yùn)回船體,避免了二 次污染。5.3帶傳動的機(jī)構(gòu)設(shè)計5.3.1帶傳動簡介(1)帶傳動介紹:帶傳動是一種撓性傳動,傳動的基木組成零件為帶輪(主動帶輪和被動帶輪)和傳 動帶。當(dāng)主動輪轉(zhuǎn)動時,利用帶輪和傳動帶間的摩擦或嚙合作用,將運(yùn)動和動力通過傳 動帶傳遞給從動帶輪。帶傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、價格低廉和緩沖吸振等特點(diǎn), 在近代機(jī)械中應(yīng)用廣泛。(2)帶傳動類型:按照工作原理的不同,帶傳動可
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