小型蕎麥收割機設(shè)計
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重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 小型蕎麥收割機設(shè)計
目 錄
摘 要 I
Abstract II
1 緒論 1
1.1 蕎麥的介紹 1
1.2 收割機的發(fā)展 2
1.3 小型收割機的應(yīng)用與發(fā)展趨勢 2
1.4 國內(nèi)外收獲機械技術(shù)的現(xiàn)狀 5
2 方案的提出與對比 8
2.1 方案一 8
2.2 方案2 9
2.3 方案三 10
2.4 方案中涉及到的一些傳動設(shè)計 11
2.5 收割機行走方式的選擇 12
3 蕎麥收割機的設(shè)計計算過程 14
3.1 I軸的相關(guān)計算 14
3.2 II軸與III軸的相關(guān)計算 15
3.3 III軸與IV軸之間的相關(guān)計算 16
3.4 柴油機與III軸之間的設(shè)計 17
4 整體模型的三維建模 19
4.1 軸類零件的建模 19
4.2 齒輪及帶輪的建模 21
4.3 其他零件的建模 24
4.4 總裝配圖 28
5 總 結(jié) 31
6 致謝信 33
參考文獻 34
附錄：文獻綜述 35
摘 要
蕎麥為一年生草本植物，生育期短，抗逆性強，極耐寒瘠，當(dāng)年可多次播種多次收獲，并且營養(yǎng)價值很高，所以蕎麥的價值越來越被看中。但是相對應(yīng)的蕎麥收割機發(fā)展卻相對遲滯。本文的出發(fā)點正鑒于此，以現(xiàn)有的蕎麥收割機為基本，以輕便、簡單以及成本低為主要目的，對現(xiàn)有的蕎麥收割機進行改進，使改進后的機型能夠讓農(nóng)機與農(nóng)藝得到最大限度的結(jié)合。
本文對蕎麥收割機的動力、傳動、行走及功能轉(zhuǎn)換機構(gòu)進行了整體的理論研究。分析國內(nèi)外的各種型號收割機的使用與現(xiàn)狀，提出自己的設(shè)計方案，并對其中的關(guān)鍵部位進行了設(shè)計計算，主要包括錐齒輪、傳動機構(gòu)和動力輸入的傳動軸的設(shè)計，保證了機構(gòu)運行的可靠性。
關(guān)鍵詞: 蕎麥收割機 設(shè)計 傳動機構(gòu) 動力
Abstract
Buckwheat is an annual herb. It has the short growth period, strong resistance and extremely cold barren. And it can repeat to be seeded and harvested. It has a very high nutritional value, so the value of the buckwheat is increasingly fancied. But the corresponding development of buckwheat harvesters has been relatively sluggish. This is the starting point of view of this article.Based on buckwheat harvesters nowadays, lightweight, simple and low cost are the main popurses to improve the buckwheat harvesters.The improved models make the agricultural and agronomi obtain the combination of the maximum.
The article theoretically researches buckwheat harvester power, transmission, walking and functional conversion mechanism overall and analyzes use of various models of domestic harvesters and the present situation.The article proposes my own dersign,The article also desings and calculates key parts,mainly including the design of bevel gears, transmission and power input shaft,which ensures that the agency reliability.
Key words:buckwheat harvester; design; transmission; power
I
1 緒論
1.1 蕎麥的介紹
蕎麥是蓼科蕎麥屬的植物，普通蕎麥和同屬的苦蕎麥、金蕎麥都可以作為糧食。蕎麥生長期短，可以在貧瘠的酸性土壤中生長，不需要過多的養(yǎng)分和氮素，下種晚，在比較涼爽的氣候下開花。可以作為綠肥、飼料或防止水土流失的覆蓋植物。蕎麥原產(chǎn)于亞洲，種子呈不規(guī)整三棱錐形。種皮堅韌，深褐或灰色?；ò咨煞涞壤ハx傳粉。雖然其種子用作谷物，但蕎麥并非谷類禾草。蕎麥在肥沃土壤上較其他糧食作物產(chǎn)量低，但特別適應(yīng)于干旱丘陵和涼爽的氣候。蕎麥成熟快，故可作晚季作物種植，并能作為窒息作物使雜草死亡而為其他作物的栽培改善條件。亦可用作綠肥犁入田中以改良土壤，又可作蜜源作物。
蕎麥的營養(yǎng)成分主要是豐富的蛋白質(zhì)，B族維生素，蘆丁類強化血管物質(zhì)，礦物營養(yǎng)素，豐富的植物纖維素等。研究顯示：經(jīng)常食用蕎麥不易引起肥胖癥，因為蕎麥含有營養(yǎng)價值高、平衡性良好的植物蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)在體內(nèi)不易轉(zhuǎn)化成脂肪，所以不易導(dǎo)致肥胖。另外蕎麥中所含的食物纖維是人們常吃主食品面和米的八倍之多，具有良好的預(yù)防便秘作用，經(jīng)常食用對預(yù)防大腸癌和肥胖癥有益。蕎麥有防治高血壓、冠心病、防治糖尿病、的作用。進一步的研究發(fā)現(xiàn)，蕎麥之所以能降血糖，與蕎麥中所含的鉻元素有關(guān)，鉻可促進胰島素在人體內(nèi)發(fā)揮作用。蕎麥的抗癌作用也為世界醫(yī)學(xué)界所關(guān)注?？茖W(xué)家認為，蕎麥中含有大量的鎂，鎂不但能抑制癌癥的發(fā)展，還可幫助血管舒張，維持心肌正常功能，加強腸道蠕動，增加膽汁，促進機體排除廢物。蕎麥中的大量纖維能刺激腸蠕動增加，加速糞便排泄，可以降低腸道內(nèi)致癌物質(zhì)的濃度，從而減少結(jié)腸癌和直腸癌的發(fā)病率。蕎麥含有蛋白質(zhì)、多種維生素、纖維素、鎂、鉀、鈣、鐵、鋅、銅、硒等。因其含有豐富的蛋白質(zhì)、維生素，故有降血脂、保護視力、軟化血管、降低血糖的功效。同時，蕎麥可殺菌消炎，有“消炎糧食”的美稱。
正因為蕎麥的營養(yǎng)價值高、生長周期短以及種植容易，所以蕎麥越來越被世人熟知。伴隨著蕎麥的熱潮，蕎麥類農(nóng)用機械也多了起來。
1.2 收割機的發(fā)展
收割機是由塞勒斯·麥考密克發(fā)明的。 收割機它是一體化收割農(nóng)作物的機械。一次性完成收割、脫粒，并將谷粒集中到儲藏倉，然后在通過傳送帶將糧食輸送到運輸車上。也可用人工收割，將稻、麥等作物的禾稈鋪放在田間，然后再用谷物收獲機械進行撿拾脫粒。收獲稻、麥等谷類作物子粒和秸稈的作物收獲機械，包括收割機、割曬機、割捆機、谷物聯(lián)合收割機和谷物脫粒機等。谷物收獲機械是在各種收割、脫粒工具的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。
收割機的歷史沿革：1799年英國最早出現(xiàn)馬拉的圓盤割刀收割機；1822年 割刀上方增加了撥禾裝置。1826年出現(xiàn)采用往復(fù)式切割器和撥禾輪的現(xiàn)代收割機雛型，用多匹馬牽引并通過地輪的轉(zhuǎn)動驅(qū)動切割器。1831～1835年，類似的畜力小麥收割機在美國成為商品；1851年出現(xiàn)能將割倒的禾稈集放成堆的搖臂收割機；1920年以后由于拖拉機的普遍使用，同拖拉機配套的收割機開始取代畜力收割機。中國于1952年開始生產(chǎn)畜力搖臂收割機和其他類型的畜力收割機；1962年開始發(fā)展機力臥式割臺收割機和機側(cè)放鋪禾稈的立式割臺收割機。為適應(yīng)北方小麥、玉米間套作地區(qū)收獲小麥的需要，于1977年研制成機后放鋪禾稈的立式割臺收割機。收割機的種類有：側(cè)掛式自動收割機、背負式自動收割機、手扶式收割機、臥式割臺收割機、立式割臺收割機。
1.3 小型收割機的應(yīng)用與發(fā)展趨勢
小型收割機突破了農(nóng)村無法進入大型收割機收割的作業(yè)瓶頸，推進了收獲作業(yè)的機械化，縮短了勞動周期，并讓人們從繁重的體力勞動解放出來。廣泛用于，收割小麥、水稻、青稞、麻類、豆類等農(nóng)作物。換上相應(yīng)的刀具，裝上上下托板和安全的防護罩，還可以收割灌木、牧草、蘆葦及茶園枝頭修剪和花圃。小型收割機配帶汽油動力強勁有力，方便實用，效率高，便于攜帶及野外田地作業(yè)。該汽油機具有噪音低。肅靜性和舒適性等特點。讓各地人們長時間工作都不會感覺疲勞。小型收割機有以下用途：收割水稻，收割小麥，收割大豆，收割玉米，并使其條鋪放！用于林地清理、幼林撫育、次生林改造和森林撫育采伐等割除灌木、雜草，修枝，伐小徑木。在割灌機上配備一些可更換的附加裝置或設(shè)備,還可用于收割稻麥等農(nóng)作物,以及抽水、打穴鉆孔、噴施農(nóng)藥等作業(yè)。
小型收割機又分為側(cè)掛式和背負式兩種：①側(cè)掛式小型收割機采用硬軸傳動， 主要由發(fā)動機、 傳動系統(tǒng)、離合器、工作部件、操縱裝置和側(cè)掛皮帶等組成。在傳動軸的一端配置0.75～ 2千瓦的單缸二沖程風(fēng)冷汽油機和離心式摩擦離合器；另一端安裝由減速器和切割刀具組成的工作部件。工作部件的類型很多，常用的為圓鋸片、刀片或尼龍絲。作業(yè)時，將傳動軸的鋁合金套管上的鉤環(huán)掛在操作者肩下的背帶上，握住手把，橫向擺動硬軸,即可完成切割雜草、灌木等作業(yè)。機具重約6～12千克,轉(zhuǎn)速約4500～5000轉(zhuǎn)/分。②背負式自動收割機。用軟軸傳動，一般構(gòu)造與側(cè)掛式割灌機相似，不同的是其發(fā)動機背在操作者背上，切割部件由軟軸傳動，發(fā)動機功率一般為0.75～1.2千瓦。 發(fā)動機與背架之間以兩點聯(lián)接并裝有特制橡膠件以隔振。軟軸為套裝在軟管內(nèi)的鋼絲撓性軸，用以傳遞扭矩。軟管為敷有橡膠保護套的金屬編織網(wǎng)包住的鋼帶纏卷的螺紋管，以防塵土侵入軸內(nèi)并保持軸表面的潤滑油。割幅一般在1.5～2米之間。手扶式小型收割機 由行走輪支承機具重量，由人推動機器前進，由發(fā)動機驅(qū)動工作部件進行切割灌作業(yè)。其構(gòu)造和工作原理同便攜式割灌機相似。懸掛式小型收割機 懸掛在拖拉機后面，由動力輸出軸驅(qū)動工作部件旋轉(zhuǎn)，適用于大面積割灌作業(yè)。主要由機架、鋸片、傳動裝置、懸掛裝置和推板等組成。割灌作業(yè)時，拖拉機后退行駛，工作速度為5公里/小時,可鋸直徑為10厘米的灌木。
為什么現(xiàn)在小型聯(lián)合收割機的應(yīng)用越來越廣泛呢？下面舉個例子：河北省石家莊市井陘縣是山區(qū)縣，年種小麥1.07萬hm2，多在山區(qū)，地塊小且不規(guī)則。多年來該縣聯(lián)合收割機也不過100臺，但2000年小型聯(lián)收機熱銷井陘山區(qū)。其原因：
①山區(qū)的地形特征只有小型機才適用。
②山區(qū)農(nóng)民開礦燒灰、搞運輸?shù)葮I(yè)務(wù)使勞力有所轉(zhuǎn)移，收入有所增加，因此有購買力。
③機收小麥價格低，用機戶覺得合算，有機戶認為能致富，因此小型聯(lián)合收割機有誘惑力。2000年在收割機作業(yè)收費降低的情況下，臺均收入也可達8000元以上。
④縣農(nóng)機管理部門舉辦機手培訓(xùn)班，組織機收服務(wù)，購機戶對用好聯(lián)收機有信心。
⑤聯(lián)合收獲比分段收割收的快，搶農(nóng)時，二茬玉米能早種，一年兩熟能增效增產(chǎn)，免受山區(qū)氣候冷涼延誤種小麥的影響。河北省山區(qū)面積占土地面積的62%，小型農(nóng)機市場活力大，且隨著山區(qū)開發(fā)和農(nóng)民逐漸富裕，小型聯(lián)合收割機的市場會越來越大。
以河北省為例，聯(lián)合收割機的發(fā)展大體可分為以下幾種情況：①試探式的由低價小型向中大型逐步發(fā)展。起步最早最快的辛集市，1990年前后，就是從東北農(nóng)場低價購舊機開始的。當(dāng)時一臺北京-2.5型收割機售價6萬元，而東北國營農(nóng)場一臺舊東風(fēng)-5型收割機只需1萬元左右。②平原地區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟正在進一步發(fā)展，但農(nóng)民尚不夠富裕，使用聯(lián)合收割機的時間不長，小型聯(lián)合收割機發(fā)展快，活力大。106國道以東的安徽省宿州市、河南省唐河縣、山東省臨沂市和河北省滄州市，因小型聯(lián)合收割機的質(zhì)量好、價格低而受歡迎。③有的小型機已逐步被中型自走式聯(lián)合收割機所代替。河北省任丘市是平原區(qū)，年均種小麥3萬多hm2，2000年就新增聯(lián)合收割機199臺，其中自走式機型占82%，中型背負式機型占14%，割幅小于1.5m的占4%。當(dāng)?shù)貦C手和用戶說，自走式聯(lián)合收割機收割得快，所以暢銷。④產(chǎn)品質(zhì)量是引導(dǎo)銷售的關(guān)鍵。⑤中型自走式聯(lián)合收割機的暢銷與種植形式的改革有關(guān)。前幾年小麥和玉米套種的多，小型聯(lián)合收割機適用，而現(xiàn)在多為夏玉米鐵茬播種，對割幅大小放寬了限制和要求。某些地區(qū)已沒有了小麥了玉米間作套種，同時農(nóng)民經(jīng)濟條件又較好，所以中型自走式銷的多。但隨著“麥客”掙錢少的現(xiàn)象日趨嚴重，易地跨區(qū)作業(yè)的收割會逐步變?yōu)榫偷馗髯詾閼?zhàn)式的收割。而小型聯(lián)合收割機發(fā)展減緩或停止的地方，還會得到復(fù)生，原因有：①作業(yè)成本高了。②機子過剩，收費低。由往年用戶截機、攔機、持幣等機變?yōu)榈仡^上停著多臺機子，爭著搶著要作業(yè)，故收割費也越來越低。③旱情嚴重，長勢不好，糧價偏低。以上3個方面的情況今后也不可避免，這就會淡化“購機搶收賺錢”的觀念，但小麥不可能不用機收而倒退到分段式的傳統(tǒng)收割方法，因此，又會出現(xiàn)用投資少、見效快、既方便、又快捷的小型聯(lián)合收割機的情況。
小型收割機的發(fā)展趨勢是用新型材料以進一步減輕重量；采用低振動發(fā)動機和先進的減振隔振裝置并合理配置機件，以減少振動對人體的危害；提高機械的加工和裝配精度、改進吸排氣系統(tǒng)，以減低噪聲；增設(shè)各種安全保護裝置，以提高作業(yè)安全性；在懸掛式割灌機上增設(shè)灌木切碎裝置，簡化割下灌木的清理工序。
1.4 國內(nèi)外收獲機械技術(shù)的現(xiàn)狀
我國的水稻聯(lián)合收割機經(jīng)過了三個發(fā)展歷程。即艱難的發(fā)展歷程、快速發(fā)展階段、技術(shù)提高階段。在我國重點發(fā)展水稻聯(lián)合收割機：全喂入式水稻聯(lián)合收割機須用切流脫粒滾筒加軸流分離滾筒，小型機以橫置、大型機以縱置為宜，目前以深受廣大農(nóng)場及農(nóng)村用戶認可。半喂入式水稻聯(lián)合收割機宜積極發(fā)展國產(chǎn)機型，不宜盲目模仿追求現(xiàn)代化，要善于簡化以降低成本。割前摘脫式水稻聯(lián)合收割機的誕生，必將在將來的市場競爭中占有一席之地。我國水稻收獲機械的發(fā)展任重道遠。
基于全喂入收獲機械技術(shù)發(fā)展，國際趨勢是：
①產(chǎn)品向大型化、大功率、大割幅、大喂入量、多功能聯(lián)合作業(yè)發(fā)展
近年來，以發(fā)達國家為代表的國際農(nóng)業(yè)經(jīng)營規(guī)模不斷擴大，這一需求拉動收獲機械進一步向高效、大型化、大功率、大割幅、大喂入量和高速方向發(fā)展。全喂入聯(lián)合收割機最具代表性，喂入量已由一般的5～6kg/s發(fā)展到10～12kg/s；所配發(fā)動機的功率最大到243kW，正在研發(fā)的有276kW；割臺最大割幅已超過9m。配谷物聯(lián)合收割機的玉米割臺由收割4～6行發(fā)展到收割8行。谷物聯(lián)合收割機實現(xiàn)多功能，通過更換作業(yè)部件可以收獲小麥、水稻、玉米、大豆、油菜、油葵等多種作物。
②深入研究新型脫粒分離技術(shù)，以提高生產(chǎn)率，減少谷粒損失為目標，是現(xiàn)代谷物聯(lián)合收割機最主要的發(fā)展趨勢
在歐、美等發(fā)達國家，通過上世紀七八十年代的研究，全喂入收獲機械從傳統(tǒng)的逐稿器技術(shù)進入了軸流式時代，解決了傳統(tǒng)收獲機械作業(yè)效率和脫粒能力升級的關(guān)鍵問題。在傳統(tǒng)的紋桿切流滾筒及鍵式逐稿器的脫粒分離裝置之后，雙滾筒橫置的軸流式結(jié)構(gòu)廣為應(yīng)用，繼而又研制了單滾筒或雙滾筒縱置的軸流式脫粒分離結(jié)構(gòu)。軸流型谷物聯(lián)合收割機的割臺和傳統(tǒng)型谷物聯(lián)合收割機完全相同，但在脫粒機構(gòu)的構(gòu)造上有很大差異。軸流型的軸流滾筒式脫粒分離裝置，可以完成脫粒和全部分離工作，從而簡化了脫粒機體的結(jié)構(gòu)。目前軸流式脫粒清選技術(shù)成為大型聯(lián)合脫粒清選方式發(fā)展較快的重要技術(shù)。
③技術(shù)向控制智能化、操作自動化發(fā)展
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，收獲機械也向高度自動化、智能化方向發(fā)展。國外先進的大型谷物聯(lián)合收割機的電子技術(shù)的應(yīng)用已完成了從監(jiān)控功能向智能控制的過渡，并廣泛采用CPU處理技術(shù)、總線控制技術(shù)、激光測量技術(shù)、GPS系統(tǒng)定位技術(shù)、衛(wèi)星遙感技術(shù)等，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)裝備的智能化控制。
④廣泛應(yīng)用機電一體化和自動化技術(shù)，改善駕駛員工作條件，向舒適性、使用安全性、操作方便性方向發(fā)展，
普遍裝有現(xiàn)代化的密閉駕駛室以隔熱、隔噪音；轉(zhuǎn)動部件轉(zhuǎn)速、收割機切割高度、谷物損失量、糧箱填充量、排草堵塞等配有信息顯示；自控裝置包括自動對行、割茬高度自動調(diào)節(jié)，自動控制車速，自動停車等；安全生產(chǎn)的警報輸出和互鎖補償系統(tǒng)有故障警報、信號報警或語音報警、啟動耳鎖、單柄操作互鎖、運輸與收獲互鎖等功能。向智能化收獲機發(fā)展：集全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)和遙感系統(tǒng)于一身的“精準農(nóng)業(yè)"技術(shù)，在智能化聯(lián)合收割機上的應(yīng)用，是當(dāng)今收獲機械化最新、最重要的技術(shù)發(fā)展。
⑤技術(shù)向注重節(jié)約資源、保護環(huán)境方向發(fā)展
近年來，隨著全球工業(yè)化程度的發(fā)展，資源匱乏和環(huán)境污染問題日趨嚴重，節(jié)能減排已成為各國政府和大眾非常關(guān)注和致力解決的問題，其解決的途徑，一是加速能耗高、污染重的老產(chǎn)品的淘汰，二是大力推廣具有節(jié)能減排、環(huán)保的新產(chǎn)品的推廣和應(yīng)用，農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)品向注重節(jié)約資源、保護環(huán)境方向發(fā)展已不可逆轉(zhuǎn)。
⑥制造技術(shù)向“數(shù)字化”、“自動化”、“集成化”、“網(wǎng)絡(luò)化”和“智能化”方向發(fā)展
“數(shù)字化”制造技術(shù)是以設(shè)計、控制和管理為中心的數(shù)字化制造，貫穿、滲透制造全過程的技術(shù)；
“自動化”將從一般的自動控制、自動調(diào)節(jié)、自動補償?shù)劝l(fā)展到自學(xué)習(xí)、自組織、自維護、自修復(fù)等更高的水平；
“集成化”是將制造技術(shù)、信息技術(shù)和管理技術(shù)等集成的技術(shù)；
“網(wǎng)絡(luò)化”是裝備制造業(yè)信息化、集成化的必然趨勢，是裝備制造業(yè)企業(yè)走向全球化、整體化，實現(xiàn)資源互補和共享的必備手段；
“智能化”使制造過程具有處理大量信息、不完整信息和錯誤信息的能力，并具有強大的自診斷和修復(fù)能力，是數(shù)字化、自動化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化有機交融與高度發(fā)展的結(jié)果。
⑦產(chǎn)品制造向“綠色化”、“快速化”、“節(jié)約化”和“高效化”方向發(fā)展
制造過程的“綠色化”要求產(chǎn)品從構(gòu)思開始，到設(shè)計、制造、銷售、使用、維修，直到回收、再制造，都要符合環(huán)境保護的要求；
“快速化”是對市場快速響應(yīng)，對生產(chǎn)模塊快速重組，具有高度柔性和高度敏捷性的生產(chǎn)模式；
“節(jié)約化”要求制造過程遵循節(jié)省、節(jié)約、節(jié)儉的原則；
“高效化”主要指高生產(chǎn)效益，高效、低耗，無污染的生產(chǎn)方式。
而國內(nèi)全喂入收獲機械產(chǎn)品與技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀是：在國際收獲機械技術(shù)進步潮流的影響和加快發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)新要求的推動下，我國收獲機械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展領(lǐng)域、理念、目標、模式及重點等都呈現(xiàn)新的發(fā)展態(tài)勢，逐步向農(nóng)機強國邁進。收獲機械技術(shù)的發(fā)展理念開始逐步由廉價，向性能優(yōu)、質(zhì)量高的方向轉(zhuǎn)變；收獲機械技術(shù)創(chuàng)新的模式由選、改、創(chuàng)、仿逐步向引進消化吸收和自主創(chuàng)新轉(zhuǎn)變。產(chǎn)品技術(shù)開始由中小型、單一功能，向多品種、多功能、高技術(shù)化方向發(fā)展。制造技術(shù)也開始由單一機械技術(shù)向機電液一體化技術(shù)的綜合運用方向發(fā)展。
本文在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，以輕便、便宜、簡單為目的，提出自己的方案，并對其進行設(shè)計。
2 方案的提出與對比
2.1 方案一
方案一主要是對收割方案及其蕎麥收割以后的統(tǒng)一收放進行了設(shè)計，如圖一
圖1 方案一
其中1為分禾器，2為扶禾三角帶撥齒，3為星輪，4為壓簧，5為輸送帶，6為鋪禾轉(zhuǎn)向器，7、8均為輸送帶，9就是鋪放好的蕎麥。其工作原理是割臺前面裝有小分禾器1，其撥齒在與星輪相配合下能將輕度倒伏的作物自下而上地扶起，割斷后的作物在星輪和輸送器的配合作用下，先向右輸送，再通過轉(zhuǎn)向星輪和轉(zhuǎn)向輸送帶向后輸送，并在機后放鋪。
為了適應(yīng)嚴重倒伏作物的收割，在立式水稻聯(lián)合收獲機上裝有鏈齒式扶禾器，它能將倒伏嚴重的作物扶起并引向切割器。其扶倒能力強，工作較可靠；但在扶禾中鏈齒對谷物沖擊作用較大，對易掉粒的秈稻造成的落粒損失較大。
該方案考慮了整體的設(shè)計，但是由于帶輸送過多，在小型收割機上難以很好的實現(xiàn)，并且在動力傳動方面也要有多個動力輸送，十分之麻煩，所以這個總體方案被否決。
2.2 方案2
方案二主要是對總體傳動的一個設(shè)計方案，如圖二
圖2 方案二
圖二中，1為撥禾器，2為切割刀具，三為齒輪，4為輪胎軸，5為帶傳動，6為柴油機。在圖中，由柴油機輸出，利用帶傳動，傳遞至II軸，經(jīng)齒輪傳動傳遞到I軸，然后由I軸傳遞至1、2提供動力，另一方面由三軸通過錐齒輪傳到IV軸提供行走動力。
由于2切割刀具和和1撥禾器在同一軸上，但是它們所需的速度是不同的，該傳動方案不能做到給兩個部件提供不同的速度，所以該方案不能實現(xiàn)功能，故被否決。
2.3 方案三
方案三包括了撥禾輪與刀具之間的傳動方案（如圖三）以及總體的傳動方案（如圖四）
圖3 撥禾輪與割刀的傳動圖
圖4 傳動方案
由圖三和圖四，柴油機通過帶傳動將動力傳到III軸，III軸通過齒輪傳動一方面?zhèn)鞯絀I軸，II軸通過帶傳動到I軸，I軸通過錐齒輪傳動7，即圖3的齒輪軸，然后帶動齒輪箱里的齒輪，進而帶動撥禾輪與刀具的運動。另一方面，III軸通過齒輪傳動到IV軸，從而提供行進動力。
在本方案中，基本上能夠?qū)崿F(xiàn)動力的轉(zhuǎn)換，并且傳動也比較簡單，而且在II軸和IV軸上各有個滑移齒輪，能有效控制收割部分與行走裝置的工作與停歇，并且在柴油機與III軸之間有個線性離合（圖中沒畫出），有效控制動力的輸入輸出，也給滑移齒輪的轉(zhuǎn)換提供了可行性。所以選用方案三作為最終方案。本文介紹的是圖四中的傳動方案的設(shè)計。
2.4 方案中涉及到的一些傳動設(shè)計
⑴帶傳動
帶傳動是利用張緊在帶輪上的柔性帶進行運動或動力傳遞的一種機械傳動。根據(jù)傳動原理的不同，有靠帶與帶輪間的摩擦力傳動的摩擦型帶傳動，也有靠帶與帶輪上的齒相互嚙合傳動的同步帶傳動。帶傳動通常由主動輪、從動輪和張緊在兩輪上的環(huán)形帶組成。帶傳動包括平帶傳動、V帶傳動、多楔帶傳動及雙面V帶、圓型帶傳動。另外在農(nóng)機方面還有農(nóng)機V帶，指專用于農(nóng)業(yè)作業(yè)、園藝等設(shè)備用傳動帶，其品種規(guī)格幾乎包括所有的V帶品種和少量的平帶及異形帶等，其中最主要的聯(lián)合收割機主傳動無極變速器用變速V帶(無極變速帶)。其特點是工作環(huán)境惡劣(日曬雨淋、泥沙粉塵和油污等)、低速高負荷、高沖擊、極度拉伸曲撓和大打滑生熱，因此形成獨立的標準體系。
圖5 帶傳動
雖然帶傳動傳動比不準確、帶壽命低、軸上載荷較大、傳動裝置外部尺寸大、效率低。但是帶傳動結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、能緩沖吸振、可以在大的軸間距和多軸間傳遞動力，且其造價低廉、不需潤滑、維護容易等特點。所以，對于小型收割機，帶傳動是一種不錯的傳動選擇。
⑵齒輪傳動
齒輪傳動是利用兩齒輪的輪齒相互嚙合傳遞動力和運動的機械傳動。齒輪傳動根據(jù)兩軸的相對位置和輪齒的方向，可分為以下類型：<1>直齒圓柱齒輪傳動；<2> 斜齒圓柱齒輪傳動；<3>人字齒輪傳動；<4>錐齒輪傳動；<5>交錯軸斜齒輪傳動。根據(jù)齒輪的工作條件，可分為：<1>開式齒輪傳動式齒輪傳動，齒輪暴露在外，不能保證良好的潤滑。<2>半開式齒輪傳動，齒輪浸入油池，有護罩，但不封閉。<3>閉式齒輪傳動，齒輪、軸和軸承等都裝在封閉箱體內(nèi)，潤滑條件良好，灰沙不易進入，安裝精確，齒輪傳動按齒輪的外形可分為圓柱齒輪傳動、錐齒輪傳動、非圓齒輪傳動、齒條傳動和蝸桿傳動。
齒輪傳動優(yōu)點：1、使用的圓周速度和功率范圍廣；2、效率較高；3、傳動比穩(wěn)定；4、壽命長；5、工作可靠性高；6、可實現(xiàn)平行軸、任意角相交軸和任意角交錯軸之間傳動。缺點：1、要求較高的制造和安裝精度，成本較高；2、不適宜遠距離兩軸之間傳動
2.5 收割機行走方式的選擇
收割機現(xiàn)在廣泛運用的就2種行走裝置，即履帶式行走以及輪式行走。
圖6 履帶式聯(lián)合收割機
履帶行走裝置是通過一條卷繞的環(huán)形履帶支承在地面上，主要由履帶、驅(qū)動輪、支重輪、導(dǎo)向輪、浮動輪和托輪等組成。履帶與地面接觸，驅(qū)動輪不與場面接觸。驅(qū)動輪在變速箱驅(qū)動扭矩的作用下，通過驅(qū)動輪上的輪齒和履帶鐵齒之間的嚙合，連續(xù)不斷地把履帶從后方卷起。接地那部分履帶給地面一個向后的作用力，而地面相應(yīng)地給履帶一個向前的反作用力，這個反作用是推動機器向前行駛的驅(qū)動力。當(dāng)驅(qū)動力足以克服行走阻力時，支重輪就在履帶上表面向前滾動，從而使機向前行駛。履帶式行走機構(gòu)具有接地面積大、接地壓力小、轉(zhuǎn)彎靈便、轉(zhuǎn)彎半徑小、跨溝越埂能力強等特點，因此被廣泛應(yīng)用在聯(lián)合收割機上。
圖7 輪式聯(lián)合收割機
我國使用收割機最多的還是輪式行走裝置。目前，我國年產(chǎn)輪式聯(lián)合收割機約4萬臺，其中大部分用于跨區(qū)作業(yè)行走系統(tǒng)存在的問題也日漸突出，主要有以下幾點：① 輪式機的行走系充仍然采用V帶傳動方式，傳動帶易損壞，動力傳遞不可靠。目前只有半喂入水稻收割機采用靜液壓驅(qū)動方式，但配套動力均在44．1 kW 以下。②跨區(qū)作業(yè)轉(zhuǎn)移田地行駛速度慢，影響購機戶收益。③行走系統(tǒng)自動化程度低，機械式操縱手柄多，駕駛員勞動強度大。④行走無級變速系統(tǒng)過于簡單，變速時不能保證膠帶平行移動。⑤駕駛室舒適性差，防噪聲、防振和防塵效果不好，駕駛員容易疲勞。⑥ 整機制造質(zhì)量及生產(chǎn)工藝還有待是高。⑦聯(lián)合收割機零部件配套市場不規(guī)范等。在機器行走系統(tǒng)方面，今后將朝著具有四輪驅(qū)動的大型化、系列化、智能化和高效率方向發(fā)展，發(fā)動機的功率儲備將有所增加，谷物聯(lián)合收割機的功能將更加完善。采用計算機、傳感器及聲光液控制系統(tǒng)將使聯(lián)合收割機行走系統(tǒng)的自動化程度更高，駕駛操縱更符合人體工程學(xué)要求。采用GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)收集田間各種作業(yè)信息數(shù)據(jù)，進行自動測產(chǎn)、在線水分檢測、籽粒損失檢測和故障診斷等，將使駕駛、操縱和調(diào)整聯(lián)合收割機更方便快捷。
結(jié)合本課題的設(shè)計，考慮到是小型的蕎麥收割機以及其實用群體，而且蕎麥生長的也不是水田，所以選取輪式的行走裝置，減輕重量和減少成本。
3 蕎麥收割機的設(shè)計計算過程
由收割部分得到輸入軸（圖四的7）的轉(zhuǎn)速為360～533r/min，所以取收割部分動力輸入軸轉(zhuǎn)速為390r/min，P1=2KW。
查《機械設(shè)計》得，齒輪傳動效率η1=0.99，V帶傳動效率為η2=0.97，所以輸入軸到電機之間的總效率為：η總=0.97*0.99*0.97*0.99=0.92
柴油機功率為： P=P1/η總=2.2KW
I軸功率： P1=2.02KW
II軸功率： P2=2.08KW
III軸功率： P3=2.10KW
確定各部分傳動比：I軸與收割部分輸入軸的傳動比為k1=1：1,I軸與II的傳動比為k2=1:1，II軸與III軸的傳動比為k3=2:1，III軸與IV軸的傳動比為k4=1：5。
確定各軸轉(zhuǎn)速
I軸： n1=k1*390=390r/min
II軸： n2=k2*390=390r/min
III軸： n3=k3*390=2*390=780r/min
IV軸： n4=k4*790=790/5=156r/min
3.1 I軸的相關(guān)計算
I軸錐齒輪 取收割部分錐齒輪齒數(shù)為25，模數(shù)為2，所以I軸錐齒輪齒數(shù)為25，模數(shù)為2。
I軸帶輪 （1）工作情況系數(shù)：
（2）計算功率：=2x1.2=2.4kw
（3）選帶型號：Z型
（4）小帶輪直徑：查表的=50mm
（5）計算大帶輪的基準直徑
=150=50mm
（6）確定帶的根數(shù)Z
Z=2.4/2=1.2，故選2根
I軸設(shè)計 選擇軸的材料：選取45鋼,調(diào)質(zhì)處理30
初步計算軸的最小直徑
用初步估算的方法，即按純扭矩并降低許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力確定軸徑d，計算公式： ，選用40Cr調(diào)質(zhì)鋼，查《機械設(shè)計》書P370表15-3，得
d≧14.2312917
初選d=15mm
I軸的各段長度如圖8
圖8 I軸的設(shè)計
I軸軸承選取角接觸球軸承S7203，內(nèi)徑為17mm。外徑為40mm，寬度為12mm。
3.2 II軸與III軸的相關(guān)計算
II軸帶輪 由于II軸與I軸的傳動比為1：1，所以II軸帶輪與I軸一樣。
II軸與III軸的齒輪設(shè)計
選擇齒輪材料為40Cr，調(diào)質(zhì)，選7級精度
選取III軸小齒輪齒數(shù)為27，模數(shù)為2，故II軸齒輪的齒數(shù)為2*27=54。
II軸的設(shè)計 選擇軸的材料：選取45鋼,調(diào)質(zhì)處理30
初步計算軸的最小直徑
用初步估算的方法，即按純扭矩并降低許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力確定軸徑d，計算公式： ，選用40Cr調(diào)質(zhì)鋼，查《機械設(shè)計》書P370表15-3，得
d≧18.34
初選d=20mm
II軸的各段長度如圖9
圖9 II軸的設(shè)計
II軸軸承選取角接觸球軸承S7203，內(nèi)徑為17mm。外徑為40mm，寬度為12mm。
3.3 III軸與IV軸之間的相關(guān)計算
III軸與IV軸的傳動比為5：1。
選取選擇齒輪材料為40Cr，調(diào)質(zhì)，選7級精度
選取III軸的小齒輪齒數(shù)為30，模數(shù)為4。IV軸的齒輪齒數(shù)為30*5=150，模數(shù)為4.
III軸的設(shè)計 選擇軸的材料：選取45鋼,調(diào)質(zhì)處理30
初步計算軸的最小直徑
用初步估算的方法，即按純扭矩并降低許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力確定軸徑d，計算公式： ，選用40Cr調(diào)質(zhì)鋼，查《機械設(shè)計》書P370表15-3，得
d≧14.68
初選d=15mm
III軸的各段長度如圖10
圖10 III軸的設(shè)計
III軸軸承選取角接觸球軸承S7203，內(nèi)徑為17mm。外徑為40mm，寬度為12mm。
IV軸的設(shè)計 選擇軸的材料：選取45鋼,調(diào)質(zhì)處理30
IV即輪胎軸，設(shè)計輪胎直徑為800mm，輪胎軸徑為144mm，所以選取軸承為角接觸球軸承S7230，內(nèi)徑為150mm。外徑為270mm，寬度為45mm。所以齒輪軸徑選在155mm。
3.4 柴油機與III軸之間的設(shè)計
選取柴油機與III軸之間的傳動比為2:1，所以柴油機的轉(zhuǎn)速為2*790=1580r/min。
帶傳動設(shè)計
（1）工作情況系數(shù)：
（2）計算功率：kw
（3）選帶型號：Z型
（4）小帶輪直徑：查表的=50mm
（5）驗證帶速==4.14m/s<25m/s,故帶合適。
（6）計算大帶輪的基準直徑
=250=100mm
（7）確定中心距
1）初定中心距
105a300
取=300
2）計算相應(yīng)帶長
922.3mm
取整選=1000mm
3）計算中心距a及其變動范圍
傳動的實際中心距近似為：
a338.85
中心距的變動范圍：=a-0.015=323.82
=a+0.03=368.85
（8） 確定帶的根數(shù)Z
Z==1.2，故選2根
4 整體模型的三維建模
4.1 軸類零件的建模
下面幾個圖是對幾根主要軸的三維建模，包括I軸，II軸,III軸,IV軸。
圖11 I軸的建模
I軸主要是用來連接從II軸傳過來的動力，及傳遞動力給收割部分，以實現(xiàn)刀具和撥禾輪的運動。
圖12 II軸的建模
II軸的作用是把從III軸的動力傳遞給I軸。II軸上是個滑移齒輪，鍵與鍵槽同長，并且是過盈配合，而齒輪能在鍵上來回滑動，鍵與齒輪是間隙配合，從而鍵能在軸上滑動，利用軸肩與軸套來定位。用來實現(xiàn)收割機構(gòu)的工作于停止。
圖13 III軸的建模
III軸的作用至關(guān)重要，是連接柴油機的主動軸，既把動力傳給II軸，同時給IV軸提供行走的動力。
圖14 IV軸的建模
IV軸即輪胎軸，帶動輪胎轉(zhuǎn)動被實現(xiàn)行走。IV軸上也是個滑移齒輪，鍵與鍵槽同長，并且是過盈配合，而齒輪能在鍵上來回滑動，鍵與齒輪是間隙配合，從而鍵能在軸上滑動，利用軸肩與軸套來定位。用來控制收割機的行走于停止。
4.2 齒輪及帶輪的建模
下面幾圖是對齒輪和帶輪的一些建模。
圖15 I軸錐齒輪的建模
圖16 II軸的齒輪建模
圖17 III軸上連接II軸的齒輪建模
圖18 III軸上連接IV軸的齒輪建模
圖19 IV軸上的齒輪建模
圖20 帶輪的建模
4.3 其他零件的建模
包括機架、端蓋、軸承蓋、軸套以及輪胎等的建模。
圖21 機架的建模
圖22 端蓋的建模
圖23 有軸穿過的端蓋的建模
圖24 套筒的建模
圖25 機架上蓋的簡易建模
圖20里，前部的是柴油機的簡易模型，后面是人坐的地方。
圖26 輪胎的簡易模型
圖27 滑移齒輪的簡易撥桿模型
4.4 總裝配圖
圖28 總體模型
圖29 傳動部分的放大裝配圖
圖30 簡易的撥桿控制的裝配圖
圖31 與收割部分一起裝配的模型
圖32 與收割機構(gòu)的傳動裝配的放大圖
5 總 結(jié)
2013年2月，我開始了我的畢業(yè)設(shè)計工作，到現(xiàn)在設(shè)計基本完成，但是還是略顯粗糙。畢業(yè)設(shè)計是一個長期的過程，需要不斷的進行精心的修改，不斷地去研究各方面的資料數(shù)據(jù)，為我所用，認真總結(jié)。歷經(jīng)了這么久的努力，終于完成了畢業(yè)設(shè)計論文。在這次畢業(yè)設(shè)計的過程中，我擁有了無數(shù)難忘的經(jīng)歷和收獲。今年1月，在與導(dǎo)師的初次交流討論中我的畢業(yè)設(shè)計題目定了下來，是：小型蕎麥收割機設(shè)計（動力、傳動、行走及功能轉(zhuǎn)換機構(gòu)）。當(dāng)開題報告定下來之后，我便立刻在網(wǎng)上及學(xué)校的圖書館著手工具圖書資料的收集工作中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)關(guān)于這方面的資料和文章很難找到時，有些不知所措，不知如何下手。我將這一困難告訴了指導(dǎo)老師，在老師的細心指導(dǎo)下，終于使我了解了應(yīng)該利用學(xué)校的豐富的資源找到自己需要的蕎麥收割機方面的資源，找了大概15篇左右的關(guān)于農(nóng)業(yè)機械的雜志報紙和圖書還有若干的機械設(shè)計方面的工具叢書，經(jīng)過認真的瀏覽，總結(jié)筆記，為自己的設(shè)計思路打好基礎(chǔ)。瀏覽這些資料主要是為了了解蕎麥收割機的工作原理并且自己總結(jié)出屬于自己的一套設(shè)計方案，避免有重復(fù)，爭取從一個全新的角度去進行蕎麥收割機的設(shè)計。
在搜集資料后，我在電腦中都進行分類的整理，然后針對自己不同部分的設(shè)計內(nèi)容進行歸納和總結(jié)，在和另外一個搭檔(做收割部分的)激烈討論，然后逐漸摸清收割機整套系統(tǒng)的工作原理，并運用所學(xué)的內(nèi)容進行自己的方案構(gòu)思。然后及時拿給老師進行溝通，聽取老師的意見后再進行相關(guān)的修改。老師的意見總是很寶貴的，可以很好的指出我的方案設(shè)計的不足以及需要什么樣的設(shè)計來完善。在這期間，我們和老師一起想了很多種方案，卻因為或多或少的問題被一一否定。最后選取了本文所介紹的方案來進行設(shè)計計算。方案的構(gòu)造原理設(shè)計已基本完畢了，我開始著手機械構(gòu)造的尺寸及數(shù)據(jù)計算。根據(jù)各個零件的尺寸數(shù)據(jù)參數(shù)，我開始使用solidworks來建立各個零件的建模，solidworks軟件是一款非常簡單而且方便的繪圖工具，它對我的建模工作幫助非常大。建模工作完成后，我進入了論文撰寫的階段，因為前期收集資料和設(shè)計計算的準備工作時的資料都保存在電腦里，所以論文的撰寫也沒遇到什么困難。
畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)論文是我們每個大學(xué)生必須經(jīng)歷的一段過程，也是我們畢業(yè)前的一段寶貴的回憶。當(dāng)我們看到自己的努力有收獲的時候，總是會有那么一點點自豪和激動。任何事情都是這樣子，需要我們腳踏實地的去做，一步一個腳印的完成，認真嚴謹，有了好的態(tài)度才能做好一件事情，一開始都覺得畢業(yè)設(shè)計是一個很困難的任務(wù)，大家都難免會有一點畏懼之情，但是經(jīng)過長時間的努力和積累，經(jīng)過不斷地查找資料后總結(jié)，我們都很好的按老師的要求完成了畢業(yè)論文的寫作，這種收獲的喜悅相信每個人都能夠體會到。在這次畢業(yè)設(shè)計過程中，我還獲得了非常多的專業(yè)知識，這些知識都是今后的工作中的一筆寶貴的財富。這次設(shè)計是一次意志的磨練，是對我實際能力的一次提升，相信對我未來的學(xué)習(xí)和工作有很大的幫助。在這次畢業(yè)設(shè)計中同學(xué)之間互相幫助，共同商量相關(guān)專業(yè)問題,這種交流對于即將面臨畢業(yè)的我們來說是一次很有意義的經(jīng)歷,大學(xué)四年都一起走過了,在最后我們可以聚在一起討論學(xué)習(xí),研究專業(yè)問題,進而更好的了解我們每個人的興趣之所在,明確我們的人生理想,進而在今后的生活和工作中更好的發(fā)揮自己的優(yōu)勢,學(xué)好自己的專業(yè),成為一個對于社會有用的人。
6 致謝信
本次的蕎麥收割機原理的畢業(yè)設(shè)計歷時十五個周，整個設(shè)計過程都是在我的指導(dǎo)老師楊巖教授的精心指導(dǎo)下完成的。從收集資料、機械原理方案的設(shè)計和選擇、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算到solidworks建模，最后完成畢業(yè)論文，其間每一過程都得到楊巖老師的細心指導(dǎo)。楊老師經(jīng)常在百忙之中安排學(xué)生答疑，從最開始的原理方案的選擇，到結(jié)構(gòu)的設(shè)計，再到最后建模過程，每個環(huán)節(jié)都對學(xué)生嚴格要求并對學(xué)生不理解的地方細心指導(dǎo)，兢兢業(yè)業(yè)地為我們排憂解難，多次指出我們設(shè)計中的錯誤，并講耐心解錯誤的原因，使我們能及時改正錯誤。楊老師學(xué)識淵博，思維敏捷，使我受益匪淺，幫助我們開拓設(shè)計思路，精心點撥、熱忱鼓勵。對工作認真負責(zé)，不僅學(xué)識淵博而且為人師表，堪稱良師益友，教給我們的不僅是知識還有待人處世的積極態(tài)度。在此，向楊巖老師表示最衷心的感謝和最誠摯的敬意。
在整個設(shè)計過程中，大部分設(shè)計時間都是在學(xué)校內(nèi)進行的，本次畢業(yè)設(shè)計的完成過程中，尤其是在和搭檔蔣博鵬同學(xué)之間相互探討，相互指點，一起討論方案的設(shè)計，一次又一次得提出方案，又否決方案，彼此交換意見，使我受益非淺。在此感謝他對我的幫助。
在整個設(shè)計過程中，設(shè)計過程中所用到的工具書、參考資料等，都是由學(xué)校圖書館提供，因為對學(xué)校圖書館的很多相關(guān)圖書的查閱，我從中得到了很多設(shè)計方面的專業(yè)知識和設(shè)計方面的數(shù)據(jù)，感謝學(xué)校給予我們良好的工作與學(xué)習(xí)環(huán)境感謝，也感謝學(xué)校圖書館所有工作人員的默默支持。
感謝大學(xué)四年來對我學(xué)習(xí)、生活的關(guān)心和幫助的所有老師及共同走過四年同窗的同學(xué)。在這里請接受我誠摯的謝意！
最后還要感謝所有的答辯老師，你們辛苦了，在百忙之中還有抽時間來指導(dǎo)我們的畢業(yè)設(shè)計，在此向你們表示衷心的感謝！
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附錄：文獻綜述
小型蕎麥收割機設(shè)計文獻綜述
-------（動力、傳動、行走及功能轉(zhuǎn)換機構(gòu)）
背景介紹
收割機是由塞勒斯·麥考密克發(fā)明的。 收割機它是一體化收割農(nóng)作物的機械。一次性完成收割、脫粒，并將谷粒集中到儲藏倉，然后在通過傳送帶將糧食輸送到運輸車上。也可用人工收割，將稻、麥等作物的禾稈鋪放在田間，然后再用谷物收獲機械進行撿拾脫粒。收獲稻、麥等谷類作物子粒和秸稈的作物收獲機械，包括收割機、割曬機、割捆機、谷物聯(lián)合收割機和谷物脫粒機等。谷物收獲機械是在各種收割、脫粒工具的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。
圖一 聯(lián)合收割機
隨著農(nóng)業(yè)機械化程度的提高，在大中型農(nóng)機的助力下。農(nóng)村成方連片的大塊農(nóng)田都能種得很好，可對于零星地塊、路邊綠化帶及無法用大中型農(nóng)機作業(yè)的套種農(nóng)田．農(nóng)民勞工費時，而農(nóng)村又很缺乏青壯年勞動力，導(dǎo)致大家都懼怕耕種和收獲這一類地塊。近年來小型收割機偏少，特種小型及人力收割機更少。大中型聯(lián)合收割機適于連片成方的地塊作業(yè)。而對于不少麥田套種或植樹的地塊，如果使用大型收割機收割，會傷害間作套種作物或因樹行間距過窄無法作業(yè)。因而，小塊田、間作套種的小麥、蕎麥及其他作物收割時，農(nóng)民仍然采用原始的鐮刀收割。為此，要著力發(fā)展研究適用于小塊田等的小型收個機。
正文
收割機的動力選擇
收割機的動力一般以柴油機為主。但是要注意以下事項。收割機在工作時，必須以額定負荷大油門持續(xù)工作，工作環(huán)境好惡劣，田間狀況復(fù)雜，發(fā)動機負荷波動較大，因此，收割機配套發(fā)動機的設(shè)計較為嚴格。收割機工作裝置所需的功率占總功率的65%～70%，而行走系統(tǒng)所需的功率占總功率的3O%～35。由于負荷波動，不僅使收割機的功率消耗不斷變化，而且對工作質(zhì)量的穩(wěn)定也有一定的影響。因為當(dāng)負荷波動時，發(fā)動機和工作部件的轉(zhuǎn)速也隨之波動，自接影響機器的切割質(zhì)量等指標，嚴重時甚至造成發(fā)動機熄火或飛車。因此，在選擇發(fā)動機時應(yīng)仔細分析其調(diào)速特性，而且在選擇發(fā)動機時，不僅要依據(jù)所需要功率的平均值，還要考慮負荷工作時所需功率的最大值，也就是說發(fā)動機需要有足夠的功率儲備。
收割機的傳動系統(tǒng)
帶傳動
帶傳動是利用張緊在帶輪上的柔性帶進行運動或動力傳遞的一種機械傳動。根據(jù)傳動原理的不同，有靠帶與帶輪間的摩擦力傳動的摩擦型帶傳動，也有靠帶與帶輪上的齒相互嚙合傳動的同步帶傳動。帶傳動通常由主動輪、從動輪和張緊在兩輪上的環(huán)形帶組成。帶傳動包括平帶傳動、V帶傳動、多楔帶傳動及雙面V帶、圓型帶傳動。另外在農(nóng)機方面還有農(nóng)機V帶，指專用于農(nóng)業(yè)作業(yè)、園藝等設(shè)備用傳動帶，其品種規(guī)格幾乎包括所有的V帶品種和少量的平帶及異形帶等，其中最主要的聯(lián)合收割機主傳動無極變速器用變速V帶(無極變速帶)。其特點是工作環(huán)境惡劣(日曬雨淋、泥沙粉塵和油污等)、低速高負荷、高沖擊、極度拉伸曲撓和大打滑生熱，因此形成獨立的標準體系。
圖二 帶傳動
中國機械工程學(xué)會帶傳動專業(yè)技術(shù)委員會副主任委員吳貽珍，在對中國傳動帶技術(shù)未來發(fā)展的研究中指出：未來帶傳動將向多品種、系列化方向發(fā)展。尼龍片基平帶、多楔帶和同步帶等高傳動效率、節(jié)能型帶在傳動帶中的比例將繼續(xù)上升。各種傳動帶產(chǎn)品都應(yīng)引入動態(tài)疲勞試驗的檢測項目，并使普通v帶使用壽命達到2．5萬h；汽車V帶壽命與大修壽命相同，即18萬km；農(nóng)機V帶使用壽命達到1000h以上。傳動帶的骨架材料將向聚酪化、輕量化的方向發(fā)展。傳動帶用化學(xué)纖維線繩的規(guī)格系列將豐富并標準化，V帶聚酪線繩將全部國產(chǎn)化，淘汰棉帆布。國內(nèi)引進或開發(fā)線繩生產(chǎn)設(shè)備和軟件的企業(yè)要使產(chǎn)品質(zhì)量達到國外同類產(chǎn)品水平，質(zhì)量、規(guī)格和數(shù)量均完成對傳動帶生產(chǎn)企業(yè)的配套。對具有經(jīng)濟效益規(guī)模的窄V帶、聯(lián)組V帶、同步帶、切邊帶、多楔帶的應(yīng)用會在農(nóng)業(yè)、輕工機械、新興電子行業(yè)配套中會越來越多的普及。并充實和擴大規(guī)格系列范圍，逐步形成我國完整的系列標準。傳動帶中的齒型帶，集齒輪和聚氨酯彈性體制造的高精度微型帶，已進入了高新技術(shù)領(lǐng)域。齒型帶與傳統(tǒng)傳動帶的最大不同點在于其同步、靜音。因此，它是當(dāng)今最受推崇的環(huán)保型產(chǎn)品。近年來，齒型帶的齒牙由方齒改為圓齒之后，更進一步增大了傳動力，發(fā)展前景也極為廣闊。
雖然帶傳動傳動比不準確、帶壽命低、軸上載荷較大、傳動裝置外部尺寸大、效率低。但是帶傳動結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、能緩沖吸振、可以在大的軸間距和多軸間傳遞動力，且其造價低廉、不需潤滑、維護容易等特點。所以，對于小型收割機，帶傳動是一種不錯的傳動選擇。
齒輪傳動
齒輪傳動是利用兩齒輪的輪齒相互嚙合傳遞動力和運動的機械傳動。齒輪傳動根據(jù)兩軸的相對位置和輪齒的方向，可分為以下類型：<1>直齒圓柱齒輪傳動；<2> 斜齒圓柱齒輪傳動；<3>人字齒輪傳動；<4>錐齒輪傳動；<5>交錯軸斜齒輪傳動。根據(jù)齒輪的工作條件，可分為：<1>開式齒輪傳動式齒輪傳動，齒輪暴露在外，不能保證良好的潤滑。<2>半開式齒輪傳動，齒輪浸入油池，有護罩，但不封閉。<3>閉式齒輪傳動，齒輪、軸和軸承等都裝在封閉箱體內(nèi)，潤滑條件良好，灰沙不易進入，安裝精確，齒輪傳動按齒輪的外形可分為圓柱齒輪傳動、錐齒輪傳動、非圓齒輪傳動、齒條傳動和蝸桿傳動。
齒輪傳動優(yōu)點：1、使用的圓周速度和功率范圍廣；2、效率較高；3、傳動比穩(wěn)定；4、壽命長；5、工作可靠性高；6、可實現(xiàn)平行軸、任意角相交軸和任意角交錯軸之間傳動。缺點：1、要求較高的制造和安裝精度，成本較高；2、不適宜遠距離兩軸之間傳動
鏈傳動
鏈傳動是通過鏈條將具有特殊齒形的主動鏈輪的運動和動力傳遞到具有特殊齒形的從動鏈輪的一種傳動方式。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械中提起重物。傳動鏈有齒形鏈和滾子鏈兩種。齒形鏈是利用特定齒形的鏈片和鏈輪相嚙合來實現(xiàn)傳動的。齒形鏈傳動平穩(wěn)，噪聲很小，故又稱無聲鏈傳動。齒形鏈允許的工作速度可達40m/s，但制造成本高，重量大，故多用于高速或運動精度要求較高的場合。用于動力傳動的鏈主要有套筒滾子鏈和齒形鏈兩種。套筒滾子鏈由內(nèi)鏈板、外鏈板、套筒、銷軸、滾子組成。外鏈板固定在銷軸上,內(nèi)鏈板固定在套筒上，滾子與套筒間和套筒與銷軸間均可相對轉(zhuǎn)動，因而鏈條與鏈輪的嚙合主要為滾動摩擦。套筒滾子鏈可單列使用和多列并用,多列并用可傳遞較大功率。套筒滾子鏈比齒形鏈重量輕、壽命長、成本低。在動力傳動中應(yīng)用較廣。齒形鏈是用銷軸將多對具有60°角的工作面的鏈片組裝而成。鏈片的工作面與鏈輪相嚙合。為防止鏈條在工作時從鏈輪上脫落，鏈條上裝有內(nèi)導(dǎo)片或外導(dǎo)片。嚙合時導(dǎo)片與鏈輪上相應(yīng)的導(dǎo)槽嵌合。齒形鏈傳動平穩(wěn)，噪聲很小，故又名無聲鏈，常用于高速傳動。套筒滾子鏈和齒形鏈鏈輪的齒形應(yīng)保證鏈節(jié)能自由進入或退出嚙合，在嚙入時沖擊很小，在嚙合時接觸良好。
圖三 鏈傳動
農(nóng)業(yè)機械上使用的鏈條，不僅載荷變化大．而且季節(jié)性很強，盡管一年內(nèi)使用的時間并不太長，但是在作業(yè)季節(jié)為趕農(nóng)時要求鏈條可靠工作。所以如果使用鏈傳動，需要對其進行可靠性分析。在農(nóng)業(yè)機械上一般均把鏈條作為易損件處理，這是開展可靠性設(shè)計時的前提。對鏈傳動裝置來說，鏈條的使用壽命比其它零部件的使用壽命要短得多，如鏈輪的使用壽命是鏈條使用壽命的2～3倍。因此，鏈條的可靠性決定著鏈傳動的可靠性。確定鏈條的可靠性，首先需要確定可靠性指標。對農(nóng)機上的鏈條來說， 由于多在中、低速工況下使用，其主要的失效形式是疲勞與磨損， 因此，曾盲目地出現(xiàn)同時規(guī)定強度與磨損兩項作為鏈條可靠性指標的做法。事實上鏈條磨損后的伸長是逐漸出現(xiàn)的過程，鏈條伸長后產(chǎn)生的垂度還可以通過調(diào)整張緊裝置以消除鏈條磨損伸長后帶來的不良影響。所以磨損失效判斷不具有明確性、顯著性與實用性。又考慮到在確定可靠性指標時，對不同工況鏈條疲勞與磨損兩項指標的加權(quán)方法是不同的，因而在可靠性檢驗中對磨損失效的判別無甚意義。綜
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