机械专业毕业设计论文

山东科技大学学生毕业设计（论文）1山东科技大学学生毕业设计（论文）2山东科技大学学生毕业设计（论文）3摘要由于我国种茶历史悠久，种植地域广泛，迫切需要机械修剪器具来代替手工修剪机械修剪是解决劳力不足和降低生产成本的根本途径。而普通修剪机用于重修剪是属于破坏性使用，一般不宜提倡。本课题即针对成龄茶树的深修剪，衰老茶树的重修剪面临的问题及现有修剪机设备的不足，研究出一种全新的茶树重修剪机械设备，并对整机各结构部件进行协调，对修剪机所用刀片的材料，结构进行分析，研制配套的传动系统，相应的带轮，轴，机架，并进行计算和装配图的绘制。关键字：修剪机；刀片；传动系统；带轮；机架。山东科技大学学生毕业设计（论文）4AbstractBecauseChina'slonghistoryoftea,plantingregion,urgentneedpruninginstrumentstoreplacemanualmachinemechanicalclipclipistosolvethelaborshortageandreduceproductioncost.Butordinaryclipmachineforweighingclipbelongstothedestructiveuse,shouldnotbecommonly.Thistopicisinthedeepclip,prostaglandteateaofagingweighingclipandproblemsofexistingmachineequipment,trimabrand-newteaweighingclipmechanicalequipment,andtocoordinatethevariouscomponentsofthematerialsusedmachineclipblade,analyzedthestructureoftransmissionsystem,andthecorrespondingbeltwheelshaft,frame,andtheassemblydrawingand.Keywords:Teaheavy;Materials;Transmissionsystems;Beltwheel;frame.山东科技大学学生毕业设计（论文）51绪论1.1茶树修剪机的发展上个世纪全世界茶叶加工机械化得到了较大发展，但是随着名优茶的发展，茶叶生产加工向小型化、手工化转化，这不利于加工的安全卫生。目前的茶叶机械加工也是工序间断，自动化程度低。新世纪茶叶加工须转向机械连续化、自动化，这不仅可以降低劳动强度，而且有利于茶叶加工的规模化及茶叶加工的卫生，增强茶叶的规模竞争力，为茶叶的标准化管理打下基础。茶叶修剪机在我国有着广阔的发展前景。茶树修剪是茶叶生产中一项重要的技术措施。对于机械化茶园来说，要保证树冠整齐，形成理想的茶树采摘面，实现机械化采茶，机器修剪是不可缺少的条件。1.2对茶树修剪机的认识茶树修剪是人为地抑制顶端主枝生长优势的措施，可刺激着生部位较低的芽萌发新技，增强树势，培养高产优质树冠。茶树修剪方法主要有幼龄茶树的定形修剪、成龄茶树的轻修剪与深修剪，衰老茶树的重修剪等。成龄茶树经多年采摘和轻修剪后，采树冠摘面上会形成密集而细弱的分枝，这就是常说的“鸡爪枝”，这时，茶树新梢育芽能力减弱，生长乏力，茶叶产量和品质下降，为更新树冠采摘面，就得采用深修剪技术，剪去密集细弱的鸡爪枝层，使茶树重新抽发新枝，提高育芽能力，延长茶树高产稳产年限。我国以往的茶树修剪多是采用人工修枝剪进行的，费时费力，作业质量较差。从70年代中期开始研制茶树修剪机，目前已有单人、双人和重修剪机等机种。单人修剪机由一人手提操作，主要用于茶树的轻修剪和深修剪，同时，山东科技大学学生毕业设计（论文）6也可用作机械化茶园的修边，使茶树行间留出20厘米的间距，以利机器的通过和操作。单人修剪机有机动和电动两种类型。70年代中期，中国农业科学院茶叶研究所等单位研制的中频电动手提式茶树修剪机，就是以汽油机带动的中频发电机组为电源，中频微型电机作动力的电动机型，使用双动往复刀片，切割幅宽300毫米。但是，使用较多的还是以汽油机为动力的机动型，采用平行往复刀片，切割幅宽750毫米，中国农科院茶叶研究所和安徽省农业机械研究所近年来研制的单人修剪机都属这种类型。这种修剪机由动力、传动机构（减速和凸轮往复机构等）、切割器等部分组成。动力为0.8马力小汽油机．切割器使用平行往复刀片，双动，往复频率为1000次／分。整机重量5公斤，作业时由一人手提操作，汽油机产生的动力，通过飞块摩擦式离合器、减速齿轮和偏心凸轮带动刀片作往复运转，实现对茶树枝条的切割，每小时可修剪茶地0.3亩左右。由于该机使用的汽油机应用了膜片式汽化器，并且吸油管采用软管形式，使吸油口在任何时候均可处于油箱内最低处，因此，可保证发动机在任何角度下都能正常工作，故操作方便，机动灵活，可高低左右修剪，运用自如。由于单人修剪机刀片锋利，往复运转速度高，所以直径在10毫米以下的枝条，可一刀利落地切断，切口平整。修剪后的蓬面整齐，能修剪出所要求的形状，修剪质量大大超过人工。在我国广大茶区，尤其在山区小块茶园中特别适用。双人茶树修剪机由两人手抬操作，切割器有弧形和平形两种形式，这两种形式的双人修剪机除刀片和力架一为弧形一为平形外，其余结构完全一样，并且机架可以通用，从而使一台机器有两种使用形式。弧形切割器的双人修剪机主要用于中、小叶种灌木型茶树的轻修剪和深修剪。而平形修剪机主要用于幼龄茶树的定型修剪和大叶种小乔木型茶树的轻、深修剪。双人修剪机由动力、切割器、传动机构、机架和操作手柄等部分组成。山东科技大学学生毕业设计（论文）7动力为1马力汽油机，刀片为往复切割式，弧形刀片的弧形半径为1200毫米，切割幅宽1040毫米，双动，往复频率1000次／分。作业时由两人手抬跨行作业，汽油机产生的动力，经飞块摩擦式离合器、减速和凸轮等传动机构驱动上、下刀片作往复运转，实施对茶树的修剪。这种修剪机由两人手抬作业，并且在茶蓬蓬面上跨行作业，因此劳动强度比单人修剪机低，作业效率也较高，每行蓬面如修剪一次，台时工效为3.5-4.0亩；每行茶树蓬面若需修剪两次，台时工效为1.5-2.0亩，比人工修剪可提高工效10倍以上．双人修剪机同样切割干脆利落，直径在10毫米以下的枝条可一次切下，切口平滑，不碎不裂，修剪后的蓬面划一，并且由于该机的刀片弧度与双人采茶机完全一致，可与双人采茶机配套使用，和上述单人修剪机一样，应是我国茶园作业中重点推广的机种。重修剪机是用于衰老茶树重修剪作业的修剪机，近年来我国虽已有机型试制成功，但试用数量不多。这种修剪机也是由动力、切割器、传动系统和机架组成。动力使用1.7马力汽油机，刀片采用平形往复式，切割幅宽800毫米，双动，往复频率500-700次／分。跨行作业，装有车轮的重修剪机由两人拉行。因茶园地面平整程度较差，行走轮在行间行走困难，故另一种形式的重修剪机不设行走轮，而采用手抬式，需三人作业，发动机一端由两人操作。这种修剪机作业时，可对茶树在离地30-40厘米处实施重修剪，修剪的最大直径为25毫米，一般情况下切口平整、不碎不裂，质量优于人工大剪刀，并且，这种机具的推广应用，将大大减轻重修剪作业的劳动强度。此外，安徽省农业机械研究所和祁门茶机厂还研制了一种茶树台刈机，也采用往复切割式刀片，以2.3马力汽油机为动力，机器割幅为300毫米，可对茶树离地5-30厘米范围内实施台刈作业，作业质量良好，一个班次可台刈茶园2亩。山东科技大学学生毕业设计（论文）8为了充分发挥修剪机的使用性能，提高作业质量，对修剪机的合理选择和正确应用是十分重要的。应根据茶园生长状态等，确定对茶树修剪的种类。若为幼龄茶园的定型修剪，则可选用单人或双人平形修剪机，尤其是双人平形修剪机，一次剪过，整齐划一，修剪高度也容易掌握，效果最好。对成龄茶园进行轻修剪和探修剪，一般应选用双人修剪机，若为大叶种茶园，应用平形双人修剪机，中、小叶种茶园，使用弧形双人修剪机，当然成龄茶园也可应用单人修剪机进行轻修剪和深修剪，但工效低，一般多是使用双人修剪机修剪蓬面，然后辅以单人修剪机进行两侧修边，作业效果较为理想。使用双人修剪机进行茶园的轻修剪作业时，两个操作者行进应稍有前后，以利于操作和行走；若系深修剪，因为一般要剪去树冠的10-15厘米，负荷较重，一次修剪难以完成，故多采用三次修剪法，即蓬面两侧先倾斜修剪两刀，中间再放平修剪一刀，修两边时，先以一侧莲边应修到的高度为标准，中间掌握抬高一些，最后用放平的一刀把整个茶蓬修整齐，这种作业方法，机器负荷较轻，效果较好。深修剪通常剪去冠面10～15cm枝梢，目前茶树的深修剪工作一般用双人抬修剪机来实施，但双人抬修剪机比较笨重，且工作效率低。重修剪的对象则是半衰老和未老先衰的茶树。这种茶树，虽然骨干枝的抽生能力仍较强，但生产枝的育芽能力已很弱，芽叶瘦小，叶张薄细，轻伸修剪根本不起作用，即使采用深修剪也不能达到目的，这时，就得采用重修剪技术。重修剪茶树一般在离地30～40cm处修剪树干。台刈则是比重修剪更为彻底的改造树冠的修剪技术，其对象是严重衰老的茶树，但目的与重修剪相同；茶树台刈后，从根颈部抽发的新枝能重新形成树冠。重修剪及台刈由于修剪的茶树枝干一般较粗，现有的茶树修剪机械很难担当大任、不但效率低，而且常出现露枝现象；因此许多地方还在采用人工以山东科技大学学生毕业设计（论文）9砍柴刀对枝干进行砍切修剪，劳动状况恶劣、劳作水平极其落后，另外人工砍切修剪对茶树生长是十分不利的。山东科技大学学生毕业设计（论文）102整体设计茶树修剪是人为地抑制顶端主枝生长优势的措施，可刺激着生部位较低的芽萌发新技，增强树势，培养高产优质树冠。茶树修剪方法主要有幼龄茶树的定形修剪、成龄茶树的轻修剪与深修剪，衰老茶树的重修剪等。2.1技术设计的要求1）刀具使用寿命：720h左右；2）修剪树高：250cm；3）修剪幅宽：500cm；4）工作效率：最高0.24hm2/h；5）切口平整度：平均80％；2.2传送路线的拟定2.2.1对传动方案的要求合理的传动方案，首先应满足工作机的功能要求，其次还应满足工作可靠、传动效率高、结构简单、尺寸紧凑、重量轻、成本低、工艺性好、使用和维护方便等要求。2.2.2拟定传动方案任何一个方案，要满足上述所有要求是十分困难的，要统筹兼顾，满足最主要的和最基本的要求。方案一：山东科技大学学生毕业设计（论文）11图2-1方案二：图2-2考虑到经济性及机器的整体结构和传动所需要的准确性，通过分析决定采用结构比较简单的方案一。山东科技大学学生毕业设计（论文）123设计内容根据第一章中对于设计要求和传动合理性经济合理性考虑，做如图3-1所示的设计。图3-13.1轴的设计3.1.1轴I的设计轴I的计算0.947.40.947DPPKW（1）选择轴的材料，确定许用应力山东科技大学学生毕业设计（论文）13因我们设计的轴对材料无特殊要求，故选用45钢并经调质处理，强度极限650BMPa，许用弯曲应力1[]60bMPa（2）按扭强度估算轴径根据107118c,又【2】中公式6-1（a）得337(107118)18.191500Pdcmmn因最小轴径处有键槽存在，故将估算增大3%～5%取为19.1mm～21.1mm由附录2查得标准直径125dmm（3）设计轴的结构并绘制机构草图a.确定各轴段直径125dmm根据1(0.070.1)hd1.752.5mm取h=2.5mm21230ddhmm初选轴承6307GB/T276-20043d的直径根据轴承的内径决定取为335dmm4d的直径也是根据轴承minad来定取为444dmm5335ddmm6230ddmm7125ddmmb.确定各轴段长根据汽油机高度及整机结构，轴的总长为520mm轴段Ⅰ的长度可以根据所选带轮宽螺母厚度及安装结构确定为125mm轴段Ⅱ的长度根据轴承座端面和