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塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)
1 緒論
園林綠化機(jī)械的應(yīng)用 發(fā)展現(xiàn)狀根據(jù)工作用途, 目前使用的園林綠化機(jī)械歸納起來, 大致分為下列幾種類型: ① 剪割機(jī)械; ② 噴灌機(jī)械; ③ 林木病蟲害防治機(jī)械; ④ 整地機(jī)械等。園林綠化機(jī)械多數(shù)是在農(nóng)業(yè)機(jī)械的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的, 林業(yè)工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品不多, 規(guī)格單一, 難以滿足各方的需要。 因此隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展, 城市建設(shè)的蒸蒸日上, 園林綠化機(jī)械產(chǎn)品的需求量必然會增多。目前各地使用的園林綠化機(jī)械, 國內(nèi)產(chǎn)品少, 正引進(jìn)一批國外的產(chǎn)品, 以彌補(bǔ)國內(nèi)園林綠化機(jī)械的不足。 也為我國發(fā)展園林綠化機(jī)械提供了參考依據(jù)。
園林綠化機(jī)械作為林業(yè)機(jī)械的一個分支,它的發(fā)展只有50年左右的歷史,它是隨著城市園林化,特別是草坪業(yè)的發(fā)展,而逐步發(fā)展壯大起來。 良好的環(huán)境,合理的生態(tài)系統(tǒng),是人類賴以生存和發(fā)展的不可缺少的搖籃和襁褓。隨著生活水平的提高,人們對生活環(huán)境的要求也越來越高。綠籬在城市道路和園林綠化中也占有重要地位 。因其可修剪成各種造型,并能相互組合,從而提高了觀賞效果和城市的美化。此外,綠籬還能起到遮蓋不良視點(diǎn)、隔離防護(hù)和防塵防噪等作用。 綠籬生長會成各種各樣的形狀,因此對綠籬的修剪工作非常重要。
1.1綠籬修剪機(jī)的發(fā)展
為了獲得造型各異的樹木、 綠籬及草坪等,都需要按規(guī)定進(jìn)行不同的修剪作業(yè)。草坪修剪機(jī)分為滾切式、 旋刀式、 剪切式三大類,按動力則分為手動與機(jī)動兩類。機(jī)動修剪機(jī)有乘座式及手推車式。中浩生產(chǎn)的旋刀式剪草機(jī), 動力系 2. 94kw 單缸 4 沖程汽油機(jī)。每班可剪草2 000m2,機(jī)重40kg。對地面坡度適應(yīng)性較差。上海園林工具廠生產(chǎn) JCG250 型手推草坪修剪機(jī)有 6片滾刀旋轉(zhuǎn)切刈草坪, 幅寬250mm,地面坡度適應(yīng)性較好,但效率較低。近年來大部分綠化部門都使用進(jìn)口澳洲陸寶( ROVER) 45. 7cm( 18!)草坪機(jī)其特點(diǎn)為刀片耐磨、 噪聲低、 震動小、 對坡地適應(yīng)性較好。陸寶 45. 7cm 系列草坪修剪機(jī)動力系單缸4 沖程汽油機(jī),功率2. 94kw、 4. 41kw 多種, 刀片為剪切式。為實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用,改換工作部件后可進(jìn)行掃雪作業(yè)。
用于綠籬修剪作業(yè)機(jī)具的研制我國起步較早,生產(chǎn)的幾種機(jī)型, 如北京園林機(jī)械廠研制的中頻電機(jī)為動力的雙動往復(fù)刀片式;上海園林工具廠生產(chǎn)的電動旋刀式,刀片呈輻射狀,定刀片對枝條起支承作用,動刀片旋轉(zhuǎn)則進(jìn)行切割,該機(jī)需配- 12V 的蓄電池。從使用角度看, 配置不大合里。效率不是很高?,F(xiàn)在對這類機(jī)具一般采用進(jìn)口的較好。如日本產(chǎn)E7B750、 HT750 型, 此機(jī)動力系單缸 4 沖程汽油機(jī),體積小、 重量輕、 噪音小、 工作效率高。
人行道兩邊樹木多為銀中楊、 白楊、 梧桐等喬木。其樹形高大, 一般高于5m,每年要進(jìn)行適當(dāng)?shù)男藜?以控制樹勢。一般高枝直徑在 20mm 以下的宜用手動高枝剪, 臺灣和青島合資 3m 伸縮HA200型,工作高度4m, 適于修剪行道樹和園內(nèi)綠化樹木。日本巴尼高枝剪, 除剪枝、 鋸枝外還能摘果。
1.2 綠籬修剪機(jī)械的研究應(yīng)用現(xiàn)狀
綠籬移動修剪作業(yè)機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的研究,有助于綠籬移動修剪作業(yè)機(jī)械系統(tǒng)和移動機(jī)械手控制的研究和實(shí)現(xiàn),對提升我國環(huán)境綠化作業(yè)機(jī)械裝備水平也具有重要的實(shí)際意義和科學(xué)價值。
1.2.1國內(nèi)研究現(xiàn)狀分析
我國對于綠籬修剪作業(yè)機(jī)具的研制起步較早,生產(chǎn)了幾種機(jī)型,如北京園林機(jī)械廠研制的以中頻電機(jī)為動力的雙動往復(fù)刀片式 ;上海園林工具廠生產(chǎn)的電動旋刀式,其刀片呈輻射狀,定刀片對枝條起支承作用,動刀片旋轉(zhuǎn)則進(jìn)行切割,該機(jī)需配12V的蓄電池。從使用角度看其配置不太合理,效率不是很高。目前在我國城市道路以及企事業(yè)單位的道路綠籬,普遍采用的是手持式油鋸或手動修枝剪國內(nèi)目前只生產(chǎn) LT 系列等便攜式綠籬修剪機(jī)。高枝修剪機(jī)有鋸式和剪切式兩類,傳動方式以液壓、氣動為多,比較有名的有小松、SOLO、STIHL 等。
1.2.2國外研究現(xiàn)狀分析
修剪機(jī)有汽油機(jī)作動力的,也有電動的,切割機(jī)械以往復(fù)式為多,日本的小松、德 國的 STIHL、瑞典的 HUSQVARAN 等均生產(chǎn)有各種不同規(guī)格的便攜式綠籬修剪機(jī)。歐洲還生產(chǎn)一種車載臂架懸掛式綠籬修剪機(jī),它可以修剪高度或?qū)挾缺容^大的綠籬。
國內(nèi)外對小型綠籬修枝機(jī)的研究,主要集中在對單缸汽油機(jī)為動力的手持式油鋸和手動修枝剪等園藝剪枝器具, 研究的主要方面在于如何提高其刀具的使用壽命上(如材料、刀刃的壽命等),而對 電動器具的研究與開發(fā)則少有開展,2002 年有報(bào)道陜西省韓城市建設(shè)局園林綠化技術(shù)人員研制成功電動推走式綠籬修剪機(jī),但該機(jī)使用 220V 電源,需要外接交流電源 。因此,設(shè)計(jì)一種依靠蓄電池提供能源、由直流電動機(jī)驅(qū)動連續(xù)成形修剪的新型綠籬修剪機(jī)來代替 由單缸汽油機(jī)驅(qū)動的綠籬修剪機(jī),用以克服上述缺點(diǎn),其應(yīng)用前景看好。大型自走式綠籬修剪機(jī)主要有車載式和臂架懸掛式兩種,技術(shù)比較成熟的有以下3 種機(jī)型:一是車載式綠籬修剪機(jī);二是車載懸掛式綠籬修剪機(jī);三是臂架懸掛式綠籬修剪機(jī) 其中,臂架懸掛式綠籬修剪機(jī)一般是懸掛在小型拖拉機(jī)上的,可利用拖拉機(jī)的液壓系統(tǒng) (也可用單獨(dú)的液壓系統(tǒng)) 對臂架和工作裝置進(jìn)行控制。
1.3本課題需要重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路
1.3.1設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的任務(wù)要求
查閱相關(guān)文獻(xiàn),進(jìn)行歸納整理 ,并進(jìn)行總結(jié),從而梳理思路,進(jìn)行綠籬修剪機(jī)的設(shè)計(jì)
1.3.2設(shè)計(jì)重點(diǎn)研究的內(nèi)容
(1) 整機(jī)結(jié)構(gòu)圖 根據(jù)課本所學(xué)知識及課外的相關(guān)資料,進(jìn)行概括總結(jié)出該機(jī)器的工作原理,根據(jù)機(jī)器的工作原理,查看并思考自己設(shè)計(jì)該機(jī)器需要什么機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì)幾個機(jī)構(gòu);什么裝置,有幾個裝置等等。
(2)傳動方案的設(shè)計(jì) 所設(shè)計(jì)的方案必須要滿足綠籬修剪機(jī)的各項(xiàng)工作性能要求
(3)關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì) 關(guān)鍵零部件直接影響著機(jī)器的性能,在設(shè)計(jì)的時候必須要結(jié)構(gòu)合理。所選的零件必須要經(jīng)過充分的試驗(yàn)研究,每個零件結(jié)構(gòu)參數(shù)必須準(zhǔn)確。
1.3.3存在問題及解決思路
存在的問題是整體的設(shè)計(jì)思路是不是清晰,機(jī)器的整體以及各個機(jī)構(gòu)的組成部分設(shè)計(jì)是不是符合機(jī)器的設(shè)計(jì)的要求。
解決辦法是先為自己設(shè)計(jì)的機(jī)器寫一個完成課題的計(jì)劃時間,做個設(shè)計(jì)方案,把設(shè)計(jì)好的方案讓指導(dǎo)老師檢查指導(dǎo),再進(jìn)行修改。安課題的計(jì)劃分布完成每一個計(jì)劃的內(nèi)容。根據(jù)機(jī)器畫出草圖,用三維軟件畫出機(jī)構(gòu)的裝配及各個機(jī)構(gòu)的圖。
2綠籬修剪機(jī)總體設(shè)計(jì)
2.1結(jié)構(gòu)組成
綠籬修剪機(jī)主要部件有:機(jī)架、電機(jī)、電瓶、手動式液壓泵、帶、帶輪、鏈、鏈輪、刀具、升降柱、曲軸、軸及及滑塊等。
總裝圖如圖2-1所示
1.腳輪 2.手動式液壓泵 3.電機(jī) 4.電瓶 5.機(jī)架 6.主動鏈輪 7.從動皮帶輪
8.手把 9.張緊鏈輪 10.從動鏈輪 11.升降柱 12.刀具 13.滑塊 14.曲軸 15.軸
圖2-1 總裝示意圖
2.2工作原理
2.2.1工作原理
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:以堅(jiān)固的小型手推車臺面為基臺,臺面還放置電機(jī)和電瓶(以電動機(jī)為動力)或油箱(以發(fā)動機(jī)為動力),在基臺上有兩組機(jī)架,一組機(jī)架上裝置與電機(jī)傳動的帶輪;一組機(jī)架裝置刀具,刀具與升降柱相連接,升降柱與手動式液壓泵相連接。電機(jī)上裝有小的皮帶輪,經(jīng)過皮帶輪的減速,與大皮帶輪同軸上有小鏈輪,經(jīng)過鏈條將動力傳到從動鏈輪上,從動鏈輪與曲柄連桿機(jī)構(gòu)相連接,曲柄連桿與滑塊相連接,滑塊與上刀片相連接,下刀片固定到固定裝置的固定板上,上刀片做往復(fù)運(yùn)動與下刀片相剪切做功。
其工作原理傳動示意圖如圖2-2所示
圖2-2 動力傳動示意圖
2.2.2工作過程
其一般工作過程是:電動機(jī)工作經(jīng)皮帶輪轉(zhuǎn)動帶動大皮帶輪轉(zhuǎn)動,由大皮帶輪轉(zhuǎn)動而減速,在再由曲柄連桿機(jī)構(gòu)帶動刀片做往復(fù)運(yùn)動使刀具工作。與大皮帶輪同軸上有小鏈輪,曲柄連桿上按有大鏈輪,鏈上有張緊輪。在支撐刀架的基座上安裝手動式液壓泵,在基座上有上下移動的導(dǎo)軌,根據(jù)綠籬的高度用法手動式液壓缸調(diào)節(jié)刀片的高度。
3綠籬修剪機(jī)的零部件設(shè)計(jì)
3.1 動力系統(tǒng)
根據(jù) 現(xiàn) 有 園 林 機(jī) 械 參,刀片齒數(shù)為 18,刀片轉(zhuǎn)速為 1000r / min。 由此可得,修剪時每秒的剪切距離為 550mm,刀片轉(zhuǎn)速為 1000/60 = 16.67r / s,所以刀片每轉(zhuǎn)一圈的剪切距離為 550 /16.67 = 33.0mm 。由于修剪時刀片處于全部工作狀態(tài),有效的剪切距離為 33.0m,所以每齒的剪切距離為 33.0 /18 = 1. 83mm。 由圖進(jìn)給量與單位切削力的關(guān)系可知,單位切削力約為5N / mm。所以,切削力 F = 55N,剪切時刀軸扭矩 T =F·l = 1.1N·m,剪切所需功率為 P1= 1 000T /9 550 =0. 115kW=155W。
常用的動力設(shè)備有電動機(jī) 汽油機(jī)和柴油機(jī) 按照綠籬修剪機(jī)在外工作,所需的功率不是很大,電動機(jī)又小巧輕便,轉(zhuǎn)速高和易啟動等特點(diǎn),故選用電動機(jī)作為動力.電動機(jī)作為動力 由于綠籬枝椏的最大直徑為 15mm,按照相似設(shè)計(jì)的原則, 參照技術(shù)成熟的割灌機(jī)的動力, 再考慮到該機(jī)有自走裝置, 選擇功率為 0.75kW 的直流電動機(jī).
3.2 確定電動機(jī)的功率
3.2.1 確定電動機(jī)的功率
電動機(jī)所需工作功率為
因 因此 (3-1)
Pd—電動機(jī)所需要的實(shí)際功率,單位為kw
—工作機(jī)所需要的輸入功率,單位為kw
—電動機(jī)工作機(jī)之間傳動裝置的總效率
按照設(shè)計(jì)手冊確定各部分效率為:V帶傳動效率 滾動軸承座傳動效率 鏈的傳動效率= 0.9 代入得
由設(shè)計(jì)要求知n =2800 r/min
所以
所以
取質(zhì)量m =10 kg,R =100 mm
而 0.005
所以
所需電動機(jī)功率為:
因載荷平穩(wěn),電動機(jī)額定功率
由參考資料中電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表,所以初步定為電動機(jī)功率為0.8 KW。
額定功率相等的同類型電動機(jī),可以有好幾種轉(zhuǎn)速可選擇,電動機(jī)的轉(zhuǎn)速高,極對數(shù)少,尺寸和質(zhì)量小,價格也便宜,但會使傳動裝置的傳動比加大,結(jié)構(gòu)尺寸偏長,成本也會變高,若選用低轉(zhuǎn)速的電動機(jī)則相反。根據(jù)小型飼料攪拌機(jī)的總體設(shè)計(jì)以及其傳動裝置的設(shè)計(jì),應(yīng)選用同步轉(zhuǎn)速為2800 r/min的電動機(jī),該電動機(jī)型號為ZQ-4
3.3 鏈及鏈輪設(shè)計(jì)
3.3.1 選擇鏈輪齒數(shù)Z1、Z2
根據(jù)工作條件,初步確定傳動比為3:1,由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊,參數(shù)由表1得:
選取小鏈輪齒數(shù)為=25,大鏈輪為=75
表1小鏈輪的齒數(shù)選擇
,取奇數(shù),鏈節(jié)數(shù)L為偶數(shù)時,可使鏈條和鏈輪輪齒磨損均勻。
3.3.2 確定鏈條節(jié)距p
小鏈輪轉(zhuǎn)速,小鏈輪齒數(shù)系數(shù)
= (3-2)
得修正系數(shù)=1.34. 則。為使運(yùn)動平穩(wěn),結(jié)構(gòu)緊湊,宜選取小節(jié)距單排鏈。根據(jù)工作要求確定其小鏈輪轉(zhuǎn)速為每分鐘180轉(zhuǎn),由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊,參數(shù)由表3確定鏈號為10A-1-87 GB/T1243-1997,再由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)手冊查得鏈節(jié)距
3.3.3 確定鏈長L及中心距
若鏈傳動中心距過小,則小鏈輪上的包角也小,同時嚙合的鏈輪齒數(shù)也減??;若中心距過大,則易使;鏈條抖動。一般可取中心距,最大中心距。
鏈條長度用鏈的節(jié)數(shù)表示。按帶傳動求帶長的公式可導(dǎo)出
(3-3)
初定中心距,即中心距為635
中心距減小量:=
實(shí)際中心距:633.73 取=634
鏈的節(jié)數(shù),由式(3-3)可得
3.3.4 驗(yàn)證鏈速
又公式 (3-4)
即:
3.4 鏈輪尺寸
3.4.1 小鏈輪
分度圓直徑 (3-5)
注:d——齒輪分度圓直徑,mm;
——鏈條節(jié)距,mm;
——鏈輪的齒數(shù);
計(jì)算得:
齒頂圓直徑 (3-6)
注:——鏈輪齒頂圓直徑,mm;
——鏈條的節(jié)距,mm;
——鏈輪的齒數(shù)
計(jì)算得:
136.68
齒根圓直徑 (3-7)
注:——鏈輪齒根圓直徑,mm;
——滾子外徑,mm
計(jì)算得:
116.84
如圖3-1所示
圖3-1 小鏈輪示意圖
3.4.2 大鏈輪
分度圓直徑
即:
齒頂圓直徑=d+1.25p-d
261.58
齒根圓直徑=d- d
241.74
加工連輪還需要確定鏈輪的參數(shù):齒側(cè)圓弧半徑滾子定位圓弧半徑和滾子定位角。查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊,這三個參數(shù)均有一定的取值范圍如下表2所示。
表2 鏈輪打參數(shù)表
表中表示滾子外徑, 。對于鏈輪1和鏈輪2,都取最大值,
mm
對于鏈輪1 =65.43 mm (3-8)
=140- =136.4 (3-9)
對于鏈輪2 =217.83 mm
=138.2
為實(shí)現(xiàn)鏈輪與鏈輪軸的配合,兩鏈輪都應(yīng)在起中心開有直徑為50 mm(即軸的直徑為50 mm)的通孔。根據(jù)軸的直徑大小,查閱《實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》,兩連輪和與其配合的軸都應(yīng)開有16×10mm的鍵槽。
由于綠籬的高度不一樣,為了使綠籬修剪機(jī)在不同的高度進(jìn)行修剪工作,在鏈的傳動設(shè)置一個張緊鏈輪,以適應(yīng)刀具在不同的高度中工作。刀具高度升降調(diào)整高度在30cm范圍內(nèi)。
3.4 帶及帶輪的設(shè)計(jì)
3.4.1 V帶的選擇
根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇普通V帶
3.4.2 設(shè)計(jì)功率
根據(jù)工作情況由表13-8,得。則有公式 (4-1)
得 0.75KW
3.4.3 選定帶型
根據(jù)0.75KW和,有圖13-15知:位于A區(qū)域,選定A型帶。
3.4.4 帶輪的基準(zhǔn)直徑
由機(jī)械手冊表13-9,d不應(yīng)小于90,取d=150mm,由于傳動比為3:1,d1=250mm。
3.4.5 驗(yàn)算帶速
由公式 (4-2)
得: , 在的范圍內(nèi), V過小則傳遞的功率小,過大則離心率大。
3.4.6 初定軸間距
取a=800
3.4.7 V帶的基準(zhǔn)長度
(4-3)
得:mm
查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊表13-2對A型帶選用2240mm
3.4.8 計(jì)算實(shí)際中心距
(4-4)
得:809mm
考慮帶傳動的安裝、調(diào)整和V張緊的需要,中心距變動范圍為:
小輪包角由 (4-5)
得:
3.4.9 求V帶根數(shù)
由 (4-6)
n=2800r/min d=120mm
查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊表13-4 得1.45KW 傳動比為3:1
查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊表13-5 得0.34
查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊表13-7 得0.99
查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊表13-2 得
得:1.6 取Z=2
3.4.10 單根V帶的預(yù)緊力
查表13-1 得q=0.1kg/m (4-7)
解得:81.5N
3.4.11 壓軸力
(4-8)
解得:326N
如圖3-2所示
圖3-2 帶輪示意圖
3.5軸及軸承的設(shè)計(jì)
3.5.1主軸設(shè)計(jì)
根據(jù)皮帶輪的大小可以計(jì)算出來和帶輪配合的軸的直徑,根據(jù)設(shè)計(jì)和安裝的要求軸的尺寸如下:軸長:830mm,連接有帶輪的軸端到軸肩的距離55mm,軸的連接帶輪的軸徑為:32mm;軸肩軸徑為38mm,與滾動軸承座配合的軸徑為:40mm,與鏈輪相連接的軸徑為20mm,軸肩軸徑為22mm,鏈輪與帶輪的軸肩距離為30mm。安裝時先把皮帶輪安裝好固定住,在安裝鏈輪。
主軸的示意圖如3-3所示
圖3-3 軸示意圖
軸的材料:軸的材料主要是碳剛和合金剛。由于碳剛比合金剛價格便宜,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)熱處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度,所以本設(shè)計(jì)采用Q235作為軸的材料,調(diào)制處理。
3.5.2 軸上零件的定位
為了防止軸上零件受力時發(fā)生沿軸向或周向的相對運(yùn)動,軸上零件除了有游動或空轉(zhuǎn)的要求以外,都必須進(jìn)行軸向和周向定位,以保證其準(zhǔn)確的工作位置。在固定帶輪和鏈輪時,用B型平鍵固定帶輪、鏈輪與軸的相對運(yùn)動,軸套起固定帶輪的軸向定位作用。
帶輪:鍵B 12×8×30, 滾動軸承座的內(nèi)圈和軸采用過盈配合
鏈輪:鍵B 6×6×20, 滾動軸承座的內(nèi)圈和軸采用過盈配合
3.5.3 選擇材料,決定最小直徑
按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算,用于只承受轉(zhuǎn)矩的傳動軸的精確計(jì)算,也可用于既受彎矩又受扭矩的軸的計(jì)算。
(5-1)
由于軸的選材為Q235,所以查表可知Q235的許用扭切應(yīng)力為,查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表14-2得:τ取,C=160~135,取150。
軸上有兩個鍵糟
查手冊,取標(biāo)準(zhǔn)值,
3.5.4 軸的校核
其強(qiáng)度條件為:
(5-2)
注:——切應(yīng)力, ;
——軸傳遞的功率, KW;
——軸的轉(zhuǎn)速, r/min;
——軸的計(jì)算直徑, mm;
——許用切應(yīng)力,
所以,把相關(guān)的數(shù)據(jù)帶入公式中得:
6.38
由于軸的選材為Q235號鋼,所以查表13-2可知Q235的許用扭切應(yīng)力為,
。經(jīng)校核設(shè)計(jì)的軸符合要求,可發(fā)以正常工作。
3.5.5 軸承的選擇
3.5.3.1 軸承的組成:
滾動軸承一般由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架四部分組成。內(nèi)圈的作用是與軸相配合并與軸一起旋轉(zhuǎn);外圈作用是與軸承座相配合,起支撐作用;滾動體是借助于保持架均勻的將滾動體分布在內(nèi)圈和外圈之間,其形狀大小和數(shù)量直接影響著滾動軸承的使用性能和壽命;保持架能使?jié)L動體均勻分布,防止?jié)L動體脫落,引導(dǎo)滾動體旋轉(zhuǎn)起潤滑作用。
3.5.3.2 滾動軸承的作用
滾動軸承使用維護(hù)方便,工作可靠,起動性能好,在中等速度下承載能力較高。與滑動軸承比較,滾動軸承的徑向尺寸較大,減振能力較差,高速時壽命低,聲響較大。滾動軸承座,它包括軸承座、軸承座上溉、第一螺栓組件、軸承座端蓋、密封裝置、密封壓蓋,軸承座底座與軸承座上蓋的左右兩端分別由第一螺栓組件固定連接,軸承座底座與軸承座上蓋內(nèi)為軸承孔,軸承座端蓋中部為旋轉(zhuǎn)軸孔,軸承座底座、軸承座上蓋的前后兩側(cè)分別由螺栓與軸承座端蓋固定連接,軸承座端蓋外側(cè)設(shè)有密封腔,密封裝置位于密封腔內(nèi),密封裝置外設(shè)有密封壓蓋,密封壓蓋由螺栓與軸承座端蓋固定連接;其特征在于:軸承座底座、軸承座上蓋上一共設(shè)有三個潤滑孔,三個潤滑孔與軸承孔相通,三個潤滑孔成120°布置。本實(shí)用新型具有潤滑效果好、安裝方便、可靠性好的特點(diǎn)。
軸承座圖如3-4所示
圖3-4 軸承座示意圖
3.5.3.3 軸承的選擇
選用標(biāo)準(zhǔn):深溝球軸承(GB/T276-1994)蝸輪軸上的軸承,以及移動支架上軸承主要承受徑向載荷,深溝球軸承滿足需要
各軸承的主要參數(shù):
本設(shè)計(jì)中有四處使用到了軸承,一處是主軸上兩個軸承,已知此處軸徑d=40mm,所以選內(nèi)徑為40mm的軸承,在機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊中選擇深溝球軸承;查表6-1,選擇型號為6008的軸承。第二處是在曲軸;已知此處軸徑為d=30mm,所以選內(nèi)徑為30mm的軸承,在機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊中選擇深溝球軸承軸承;查表4,選擇型號為6006的軸承。第三處是張緊輪上,根據(jù)載荷的大小選擇型號為6008的軸承。
4其他零部件
4.1 刀片
如圖4-1所示:
圖4-1 刀具圖
有上下兩個刀片,下刀片固定在基座上,上刀片與下刀片中房間有相同發(fā)的五個移動并可鏈接的滑空。,每個滑孔均呈長圓形,既能作為螺栓的連接孔,也能減輕刀片重量。而滑孔的長度也是上、下刀片修剪枝條時作相對直線往復(fù)運(yùn)動的行程距離。同時,多個滑孔在下刀片和上刀6上沿長度方向呈一字型排列設(shè)置。所述的下刀片和上刀片穿插內(nèi)六角螺栓的滑孔內(nèi)設(shè)有相同的滑塊,并要求上刀片與下刀片之間的活動間隙a等于滑塊厚度減去上刀片與下刀片厚度之和,活動間隙a = 0. lmm一0. 2mm。這樣在上、下刀片修剪時,就能避免出現(xiàn)枝葉夾縫的現(xiàn)象,使刀片運(yùn)轉(zhuǎn)更順暢、也增強(qiáng)了刀片的切割效果,提高刀片使用壽命。所述的下刀片和上刀片末端設(shè)有與綠籬機(jī)傳動機(jī)構(gòu)(圖中未示)相連接的連接.
4.2 手動式液壓
液壓泵是液壓傳動系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換元件,是由原動力驅(qū)動,把輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成為油液的壓力能,再以壓力、流量的形式輸送到系統(tǒng)中去,是液壓傳動系統(tǒng)的心臟,也是液壓系統(tǒng)的動力源。
4.2.1 液壓缸
液壓缸是液壓傳動系統(tǒng)的執(zhí)行元件之一,它是將油液的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能、實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動或擺動的能量轉(zhuǎn)換裝置(輸出力或扭矩),也是液壓系統(tǒng)中應(yīng)用最多的執(zhí)行元件。
4.2.2 液壓缸的結(jié)構(gòu)
液壓缸通常由端蓋、缸筒、活塞桿、活塞組件、前端蓋等主要部分組成;為防止油液向液壓缸外泄或由高壓腔向低壓腔泄露,在缸筒與端蓋、活塞與活塞桿、活塞與缸筒、活塞桿與前端蓋之間均設(shè)置有密封裝置,在前端蓋外側(cè),還裝有防塵裝置;為防止活塞快速退回到行程終端時撞擊缸蓋,液壓缸端部還設(shè)置緩沖裝置;有時還需設(shè)置排氣裝置。
4.3 滑塊與曲柄連桿
滑塊一端與動刀片相連接,一端與曲柄連桿的一端相連接,曲柄連桿兩端與軸承連接,曲柄連桿一端與傳動的大鏈輪鏈接,這樣可以使刀片在一定的距離內(nèi)做往復(fù)式運(yùn)動,可以修剪綠籬。
4.4 座位裝配
在該綠籬修剪機(jī)上安裝上座位,車架上有支架、刀具、動力機(jī)構(gòu)等做成。目的是為了讓操作人員安全舒適的工作。還有配套的腳輪,給人省力,方便操作人員把車推到工作區(qū)間里。這也是設(shè)計(jì)中不能忽視的一個地方,設(shè)備雖然小,用料也不是很多而且材料也很便宜,但是它的作用也不能小視了,人身安全在任何的設(shè)計(jì)中都是要考慮到的,一定要做好的任務(wù)。
4.5支撐架及其底座的設(shè)計(jì)
機(jī)架支撐著刀具的全部重量,還有帶輪、鏈輪等的重量,在發(fā)動機(jī)啟動時同時受著復(fù)雜的受載狀態(tài),因此機(jī)架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),不僅要滿足剛度、抗彎的強(qiáng)度,還要使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、穩(wěn)定性好。
槽鋼的矩形截面的具有一定得抗彎強(qiáng)度和抗扭強(qiáng)度。
工字鋼的工字型截面的抗彎強(qiáng)度最高,而抗扭強(qiáng)度最低,適合于受彎為主的機(jī)架。
底座框架采用槽鋼焊接,用工字鋼焊接于框架內(nèi),作為固定梁。
5 結(jié)論
在這次城市綠籬修剪機(jī)的設(shè)計(jì)過程中參考了許多機(jī)械零部件設(shè)計(jì)和機(jī)械傳動設(shè)計(jì)方面的手冊和教科書。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的是綜合我們大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)知識,結(jié)合專業(yè)以外的實(shí)際情況,將我們的專業(yè)知識運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)的機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中,將所學(xué)的專業(yè)知識形成一個較完整的體系。本設(shè)計(jì)是圍繞園林機(jī)械——綠籬修剪機(jī)的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了綠籬修剪的機(jī)械化,應(yīng)用本機(jī)器后,可使廣大園林工作人員大大節(jié)省勞動量,提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。本說明書介紹了綠籬修剪機(jī)原理及裝備,并對綠籬修剪機(jī)機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀以及發(fā)展前景作出了簡明的概括和分析。
通過本次課程設(shè)計(jì),我深深體會到自己在理論知識方面的欠缺,同時也感到自己在知識的運(yùn)用上也不夠靈活,這也說明我在學(xué)習(xí)知識的過程中存在著一些缺點(diǎn),總結(jié)有以下幾點(diǎn):
1:一開始,沒有把設(shè)計(jì)的方案確定好,造成在后面的設(shè)計(jì)中有許多違背機(jī)械設(shè)計(jì)原理的想法,考慮不夠全面,也不是很合理。
2:作為一種產(chǎn)品,外觀的設(shè)計(jì)也是很關(guān)鍵的,這一點(diǎn)我設(shè)計(jì)的不夠合理。圖紙的布局也不是合理,美觀。
限于本人設(shè)計(jì)水平存在的局限性,再加上時間比較緊,這次設(shè)計(jì)并非完美無暇,難免會有一些不合理甚至錯誤之處,懇請各位老師批評指正。
通過這次個人完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐,我全面地復(fù)習(xí)了大學(xué)四年所學(xué)的農(nóng)業(yè)機(jī)械專業(yè)知識,初步掌握了一般零件設(shè)計(jì)和制造原則和方法,也培養(yǎng)了我分析和解決實(shí)際問題的能力,進(jìn)一步提高了我對生產(chǎn)設(shè)計(jì)的理性認(rèn)識,對我以后的工作和個人成長有很大的益處。
總體來說,此次課程設(shè)計(jì),收獲了很多,平時在學(xué)知識的時候,認(rèn)為用不到,在此次設(shè)計(jì)中,我感到自己的知識面很窄,對知識掌握得不夠,在設(shè)計(jì)時,能想到一面,而考慮不到另一面。導(dǎo)致設(shè)計(jì)做了多次的修改。雖然經(jīng)過了多次的修改,想使其完美,但由于種種原因,也未能使其盡善盡美。
本次設(shè)計(jì)是對我四年的大學(xué)生活做出的總結(jié),同時為將來工作進(jìn)行了一次適應(yīng)性訓(xùn)練,從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力,為今后自己的工作生活打下良好的基礎(chǔ)。但是從這次設(shè)計(jì)中也看出自己的一些不足之處:
1.心態(tài):應(yīng)該保持認(rèn)真的態(tài)度,堅(jiān)持冷靜獨(dú)立的解決問題
2.基本:認(rèn)真學(xué)好基本知識,扎實(shí)自己的基本知識,使面對問題時不會遇到很多挫折,從而打擊自己的信心,結(jié)果使自己很浮躁,越來越不想搞這設(shè)計(jì),故應(yīng)該好好學(xué)習(xí)基本知識,一步一步的來,不要急功近利!
3.樹立自己的良好形象,樂觀的面對生活,堅(jiān)持自己的想法和意識
總的說來,雖然在這次設(shè)計(jì)中自己學(xué)到了很多的東西,取得一定的成績,但同時也存在一定的不足和缺陷,我想這都是這次設(shè)計(jì)的價值所在,以后的日子自己應(yīng)該更加努力認(rèn)真,以冷靜沉著的心態(tài)去辦好每一件事情!
致 謝
經(jīng)過兩個多月的忙碌和工作,本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲,作為一個本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì),由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏,難免有許多考慮不周全的地方,如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo),以及一起工作的同學(xué)們的支持,想要完成這個設(shè)計(jì)是難以想象的。
??? 在這里首先要感謝我的導(dǎo)師李傳峰老師。李老師平日里工作繁多,但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個階段,從實(shí)踐考察到查閱資料,設(shè)計(jì)草案的確定和修改,中期檢查,后期詳細(xì)設(shè)計(jì),裝配草圖等整個過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜煩瑣,但是李老師仍然細(xì)心地糾正圖紙中的錯誤。導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,精益求精的工作作風(fēng),誨人不倦的高尚師德,嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范,樸實(shí)無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠(yuǎn)。不僅使我樹立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法,還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。本論文從選題到完成,每一步都是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的,傾注了導(dǎo)師大量的心血。在此,謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x。
然后還要感謝大學(xué)四年來所有的老師,為我們打下機(jī)械專業(yè)知識的基礎(chǔ);同時還要感謝所有的同學(xué)們,正是因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會順利完成。
最后感謝機(jī)械電氣化工程學(xué)院和我的母?!锬敬髮W(xué)四年來對我的大力栽培。
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