茶樹修剪機(jī)設(shè)計(jì)含開題及12張CAD圖,茶樹,修剪,設(shè)計(jì),開題,12,十二,cad
茶樹修剪機(jī)設(shè)計(jì)
摘 要
由于我國種茶歷史悠久，種植地域廣泛，迫切需要機(jī)械修剪器具來代替手工修剪機(jī)械修剪是解決勞力不足和降低生產(chǎn)成本的根本途徑。而普通修剪機(jī)用于重修剪是屬于破壞性使用，一般不宜提倡。本課題即針對(duì)成齡茶樹的深修剪，衰老茶樹的重修剪面臨的問題及現(xiàn)有修剪機(jī)設(shè)備的不足，研究出一種全新的茶樹重修剪機(jī)械設(shè)備，并對(duì)整機(jī)各結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行協(xié)調(diào)，對(duì)修剪機(jī)所用刀片的材料，結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，研制配套的傳動(dòng)系統(tǒng)，相應(yīng)的帶輪，軸，機(jī)架，并進(jìn)行計(jì)算和裝配圖的繪制。?
關(guān)鍵字：修剪機(jī)；刀片；傳動(dòng)系統(tǒng)；帶輪；機(jī)架。
Abstract?
Because?China's?long?history?of?tea,?planting?region,?urgent?need?pruning?instruments?
? to?replace?manual?machine?mechanical?clip?clip?is?to?solve?the?labor?shortage?and?reduce?production?cost.?But?ordinary?clip?machine?for?weighing?clip?belongs?to?the?destructive?use,?should?not?be?commonly.?This?topic?is?in?the?deep?clip,?prostagland?tea?tea?of?aging?weighing?clip?and?problems?of?existing?machine?equipment,?trim?a?brand-new?tea?weighing?clip?mechanical?equipment,?and?to?coordinate?the?various?components?of?the?materials?used?machine?clip?blade,?analyzed?the?structure?of?transmission?system,?and?the?corresponding?belt?wheel?shaft,?frame,?and?the?assembly?drawing?and.?
Keywords:Tea?heavy;Materials;?Transmission?systems;?Belt?wheel;?frame.
目 錄
引言 1
1、緒論 2
1.1設(shè)計(jì)目的及意義 2
1.1.1茶樹修剪的目的及意義 2
1.1.2 茶樹修剪機(jī)的設(shè)計(jì)目的及意義 2
1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 3
1.2.1 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 3
1.2.2 國外發(fā)展現(xiàn)狀 4
1.3茶樹修剪機(jī)的應(yīng)用研究 4
1.4本款茶樹修剪機(jī)研發(fā)意義 5
2、設(shè)計(jì)構(gòu)思 5
2.1 設(shè)計(jì)步驟 5
2.2設(shè)計(jì)的主要技術(shù)指標(biāo) 5
2.3機(jī)器的結(jié)構(gòu)構(gòu)思 6
2.4傳動(dòng)的方案擬定 6
3、零部件的選型和設(shè)計(jì) 7
3.1汽油機(jī)型號(hào)的選擇 7
3.1.1 汽油機(jī)的功率計(jì)算 8
3.1.2 選取的汽油機(jī)型號(hào) 8
3.2 普通V帶傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 8
3.2.1 帶Ⅰ的設(shè)計(jì) 9
3.2.2 帶Ⅱ的設(shè)計(jì) 12
3.2.3 帶輪Ⅲ和Ⅳ的設(shè)計(jì) 13
3.3 刀片的設(shè)計(jì) 14
3.3.1 刀片材料的選擇 14
3.3.2 刀片的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14
3.3.3 刀片加工路線的制定 14
3.4 軸的設(shè)計(jì) 15
3.4.1 軸Ⅰ的設(shè)計(jì) 15
3.4.2 軸Ⅱ的設(shè)計(jì) 18
3.4.3 軸Ⅲ的設(shè)計(jì) 20
3.5 機(jī)架的設(shè)計(jì) 20
3.5.1機(jī)框的設(shè)計(jì) 20
3.5.2 機(jī)頭的設(shè)計(jì) 21
3.5.3 機(jī)架的結(jié)構(gòu)圖 22
4、結(jié) 論 24
5、參考文獻(xiàn) 25
6、附 錄 26
引 言
上個(gè)世紀(jì),世界用機(jī)器制茶的發(fā)展有了很大的提高。近年來,隨著時(shí)間的推移, 傳承名茶文化,茶葉的生產(chǎn)加工逐步擴(kuò)大影響，然而,更多機(jī)械的缺乏普及和落后導(dǎo)致許多生產(chǎn)缺乏集中,無法在更大規(guī)模、更微觀的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化發(fā)展產(chǎn)業(yè),并通過人工采摘和管理很多生產(chǎn)方式。伴隨而來的,還有很多限制因素。勞動(dòng)力短缺,工業(yè)發(fā)展緩慢,加工產(chǎn)品的可靠性得不到保障。在一個(gè)有更多可能性的時(shí)代,我們應(yīng)該為此做出一些改變和進(jìn)步，利用機(jī)械實(shí)現(xiàn)方便,快捷,安全,可靠的生產(chǎn)方式,使更多的人受益, 同時(shí)也完善了當(dāng)代茶葉的發(fā)展,為未來的發(fā)展留下了更多的可能性和基礎(chǔ)。
機(jī)器的發(fā)展和普及在生產(chǎn)生活中占有相當(dāng)?shù)牡匚?茶葉生產(chǎn)也是如此。其中,茶樹的修剪是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié),茶園規(guī)?；a(chǎn)的加工還需要更多的改進(jìn)和提高, 我要用機(jī)械是一種方式,對(duì)促進(jìn)和提高效率有很大的作用,也是非常重要的保障。
1、緒 論
1.1 設(shè)計(jì)目的及意義
1.1.1 茶樹修剪的目的及意義
茶樹的修剪方法主要包括對(duì)老化茶樹的重修剪和臺(tái)階修剪, 并對(duì)成年茶樹進(jìn)行輕修剪和深修剪,對(duì)幼齡茶樹進(jìn)行整形修剪。茶樹修剪的主要目的是人為控制頂主枝的生長優(yōu)勢, 而是在種植茶樹的地點(diǎn)獲得能刺激下芽生長的新幼枝，開發(fā)高品質(zhì)的茶樹冠以提高樹木的氣勢。
重新修剪的對(duì)象是修剪有早衰癥狀的茶樹?；蛘叱霈F(xiàn)半衰老現(xiàn)象的茶樹。相對(duì)于這些茶樹它的骨干、雖然主枝的生長能力和提取能力仍然很強(qiáng),但茶樹的產(chǎn)茶往往需要更多的分枝去抽發(fā)新葉，可是有衰老現(xiàn)象的茶樹它的生育枝育能力已經(jīng)很弱了，茶芽質(zhì)量不行，葉片細(xì)而小，而且,與幼齡茶樹和成年茶樹一樣,輕修剪和深修剪都不能達(dá)到目的,因此有必要對(duì)茶樹進(jìn)行更徹底的修剪,修剪茶樹一般在離地30～40cm處修剪樹干，修剪的茶樹干較粗，基本要修剪掉原有的樹面讓茶樹重新生長，這樣就需要重修剪技術(shù)。
而針對(duì)茶樹防治更嚴(yán)重老化，就用到臺(tái)刈，臺(tái)刈則是比重修剪更加徹底的修剪方法，能徹底的改造茶樹的樹冠，修剪后，讓茶樹從根莖部位直接重新抽發(fā)新的枝干然后長成新的樹冠。
重修剪和臺(tái)刈修剪的對(duì)象是較粗的茶樹枝干，特別是衰老嚴(yán)重的茶樹，修剪的就的就要求要更加的徹底，現(xiàn)在的機(jī)械修剪還不能克服這一要求，難度比較大，效率也比較不理想，還不能保證不漏枝的情況。用人工對(duì)茶樹進(jìn)行砍切修剪的話，勞動(dòng)力付出艱辛，效率落后，效果不明顯，而且還可能對(duì)茶樹造成開裂，切口不平整的后果，影響茶樹的健康和更新狀況。
成熟茶樹的修剪是因?yàn)槌墒觳铇浣?jīng)過多年的采摘和修剪,茶樹就因此產(chǎn)生很多細(xì)小的分枝“雞爪枝”，不但密集，而且細(xì)弱，這樣生長出來的茶葉品質(zhì)就會(huì)明顯降低，還影響茶樹的新梢的生長以及育芽的能力也下降。然后就必須培育新的育芽樹冠，剪去舊的采摘面，既剪去密集的雞爪枝，讓茶樹抽發(fā)新的生長旺盛且不密集的新枝，以供生產(chǎn)質(zhì)量優(yōu)質(zhì)的茶葉。
對(duì)于深修剪，一般是修剪去茶樹頂面的10～15cm，針對(duì)成齡樹苗來說，這個(gè)修剪高度用單人機(jī)械有點(diǎn)不方便且修剪高度有點(diǎn)困難，目前深修剪技術(shù)都是采用雙人抬的修剪機(jī)，但這個(gè)實(shí)施機(jī)械比較笨重，工作效率也比較低。
1.1.2 茶樹修剪機(jī)的設(shè)計(jì)目的及意義?
中國是世界上最早發(fā)現(xiàn)和使用茶葉的國家,茶文化源遠(yuǎn)流長,也是當(dāng)然,它也是茶樹的起源地,茶樹在中國被廣泛種植，許多農(nóng)民種植的主要農(nóng)作，屬于我國傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)作物。在2010年的《茶葉藍(lán)皮書》中就有提出：2009年在中國的茶園種植面積和產(chǎn)茶量分別達(dá)到186萬公頃和135噸，位居世界第一; 茶葉出口30.3萬噸，創(chuàng)匯7.05億美元。其中2013年中國的茶葉貢獻(xiàn)為54億美元，我國茶產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,經(jīng)濟(jì)進(jìn)入快速發(fā)展階段。又從“2015年國際茶業(yè)大會(huì)”獲知，依據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織的數(shù)值統(tǒng)計(jì)，至20年來，中國近10年的價(jià)格都是增長趨勢，已然成為了全世界的最重要的茶葉生產(chǎn)和銷售大國，中國的茶葉生產(chǎn)量持續(xù)增長??
所以現(xiàn)在的情況下，對(duì)于茶樹的修剪技術(shù)工作的發(fā)展和開發(fā)是限制茶葉種植產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的重要原因之一，茶樹修剪也是茶園管理茶樹重要管理內(nèi)容，而對(duì)茶樹的深修剪或重修剪工作一般都依靠茶農(nóng)運(yùn)用大剪刀的人工修剪的傳統(tǒng)方法，然而就有茶樹修剪工作勞動(dòng)強(qiáng)度大而且生產(chǎn)效率非常低，作業(yè)質(zhì)量難以保證。而普通修剪機(jī)用于重修剪是屬于破壞性使用，一般不宜提倡。所以茶農(nóng)迫切需要一款新型茶樹修剪機(jī)來對(duì)茶樹進(jìn)行深修剪和重修剪。當(dāng)然針對(duì)茶樹的輕修剪等工作難度小的修剪作業(yè)也可以進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。
本次設(shè)計(jì)就是對(duì)成熟茶樹進(jìn)行深度修剪,對(duì)老化茶樹進(jìn)行重新修剪，或臺(tái)刈面臨的問題及現(xiàn)有修剪設(shè)備的不足，研究出一種全新的茶樹重修剪機(jī)械設(shè)備，并對(duì)整機(jī)各結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行協(xié)調(diào)，對(duì)修剪機(jī)所用刀片的材料、結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，欲研發(fā)出一種手推式茶樹修剪機(jī)，避免了手提式或背負(fù)式的負(fù)荷作業(yè)，可明顯降低勞動(dòng)強(qiáng)度,提高工作效率一倍,降低生產(chǎn)成本,保證鮮葉質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)高要求的清潔規(guī)模生產(chǎn),可以針對(duì)茶樹的修剪高度調(diào)節(jié)修剪機(jī)高度適應(yīng)更多修剪條件下的修剪，還可以在地形復(fù)雜的山坡上實(shí)現(xiàn)機(jī)械修剪,減少茶農(nóng)的勞動(dòng)力。同時(shí)，設(shè)計(jì)的弧形刀刃能增加了切口的平整度，鎖緊茶樹枝干，能降低修剪對(duì)茶樹的傷害。
1.2?國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
中國從1958年開始研究采茶機(jī)械的研發(fā)工作,多年的歷程曲折而漫長。在1965年以前，我國就針對(duì)茶園的特點(diǎn)對(duì)茶機(jī)的動(dòng)力方式和采摘原理進(jìn)行的多次研究選擇。到70年代后期，才接著先后提出了十多種單人的采茶機(jī)械，可有許多限制因素沒有得到推廣和大量投入生產(chǎn)。
然后到70年到末，經(jīng)日本茶樹修剪機(jī)械化的影響，我國才開始了針對(duì)茶樹修剪機(jī)的設(shè)計(jì)研制。而這段時(shí)期開發(fā)的修剪機(jī)的設(shè)計(jì)動(dòng)力源均由日本引進(jìn)，且制造廠企業(yè)又受規(guī)模限制，零部件的質(zhì)量也得不到保證，欠缺穩(wěn)定，因此未得到快速的推廣。
直到80年代末，我國就開始與國外合資生產(chǎn)茶樹修剪機(jī)，先后在杭州和長沙兩個(gè)地方建成了浙江川崎茶葉機(jī)械有限公司和長沙落合茶葉園林機(jī)械有限公司。都是從日本引進(jìn)進(jìn)口零件完成組裝成型，開始引進(jìn)國外的生產(chǎn)技術(shù)、吸收和發(fā)展，茶樹修剪機(jī)機(jī)械化開始步入新的發(fā)展階段。
目前，國內(nèi)外科研人員對(duì)茶樹的修剪研究多集中于茶樹的輕修剪、中修剪機(jī)械研制及應(yīng)用上，而在專門用于老茶樹或未老茶樹的重修剪機(jī)械的研究與應(yīng)用上，還基本出于空白狀態(tài)。
由于我國種茶歷史悠久，種植地域廣泛，迫切需要機(jī)械修剪器具來代替手工修剪，因此，國內(nèi)在茶樹修剪機(jī)具的研制上，現(xiàn)在已取得了很大進(jìn)步，國內(nèi)已有很多家單位生產(chǎn)出了多款茶葉修剪機(jī)。
如南京秦淮園林機(jī)械廠生產(chǎn)的單人多功能電動(dòng)茶樹修剪機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)：主機(jī)重量：2.5千克；電壓：24伏；桿長：110厘米；功率：100瓦;轉(zhuǎn)速：6000轉(zhuǎn)/分鐘。該機(jī)具有環(huán)保節(jié)能，效率高，能耗小，對(duì)茶葉作物無污染等優(yōu)點(diǎn)。
浙江省生產(chǎn)的psm110型茶樹修剪機(jī),雙升降機(jī),橫排作業(yè)設(shè)備, 修邊操作由兩片鋸齒葉片做相對(duì)往復(fù)運(yùn)動(dòng)完成。微調(diào)器的動(dòng)力選用日本三菱TL33PVD汽油機(jī)。當(dāng)汽油機(jī)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí),離合器首先帶動(dòng)風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn),然后將動(dòng)力傳遞給減速變速箱, 減速齒輪與偏心機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在同一箱體內(nèi),動(dòng)力通過第一檔減速傳遞給偏心機(jī)構(gòu), 偏心機(jī)構(gòu)具有偏心方向180度的雙凸臺(tái),帶動(dòng)連桿驅(qū)動(dòng)葉片前后移動(dòng),完成切割作業(yè)。
1.2.2 國外發(fā)展現(xiàn)狀
國外對(duì)茶樹修剪機(jī)的研制工作起步比較早。尤其是以日本、前蘇聯(lián)等一些茶葉種植發(fā)達(dá)國家研究較深，開發(fā)型號(hào)也比較多。早在80年代末期，曾有日本川崎茶機(jī)、滴茶機(jī)進(jìn)入中國，占領(lǐng)了中國的大部分茶葉修剪機(jī)市場。除本田外,德國的斯蒂爾,日本的小松等園林修剪機(jī)在中國茶園得到了廣泛推廣和應(yīng)用, 以及新大華、日本共存、意大利紅葉,臺(tái)灣的海馬、美國的百力通等。
在茶樹修剪機(jī)械的研制與開發(fā)過程中，也出現(xiàn)了很多的成果作品。
例如,日產(chǎn)公司的EB?-?750單修剪機(jī)配備了日本單缸二沖程1.03千瓦(?1.4馬力)汽油發(fā)動(dòng)機(jī), 采用平刀片往復(fù)切割,切割寬度750mm。具有以下特點(diǎn)：
①重量輕,便于單次操作,可采用平冠和彎冠,適應(yīng)性好;
2發(fā)動(dòng)機(jī)性能良好,操作方便,車身設(shè)有停車按鈕和汽油機(jī)調(diào)試控制手柄, 葉片運(yùn)行速度快、慢,停止控制非常方便。?
目前，國外對(duì)茶樹的輕、中修剪機(jī)械的研制及應(yīng)用均已成熟，并進(jìn)入大面積應(yīng)用推廣期。國內(nèi)外科研人員對(duì)茶樹的修剪研究多集中于茶樹的輕修剪、中修剪機(jī)械研制及應(yīng)用上，而在專門用于老茶樹或未老茶樹的重修剪機(jī)械的研究與應(yīng)用上，還基本出于空白狀態(tài)。
1.3 茶樹修剪機(jī)的應(yīng)用研究
每個(gè)人每八小時(shí)只能人工修剪0.02h㎡，酬金1750元/h㎡；使用修剪機(jī)修剪八小時(shí)兩人可修剪0.4h㎡，人均工效為手工的10倍，與人工比較的花費(fèi)減少了1312.5元/h㎡。重修剪使用修剪機(jī)進(jìn)行時(shí)，人工重新修剪每人只能修剪0.0133h?m?2,修剪時(shí)間為八小時(shí)。日薪100元,獎(jiǎng)勵(lì)7500元/小時(shí)㎡;使用修剪機(jī)勉強(qiáng)支持工作條件，用雙人修剪機(jī)兩人作主修剪，另一人用單人修剪機(jī)補(bǔ)修遺留枝與邊枝，這樣三人可修剪0.2h㎡，工效是手工修剪的5倍，勞動(dòng)成本是4907元/h㎡。與手工相比可降低成本2593元/h㎡。1999年單臨安市的深修剪工作就節(jié)約勞動(dòng)力1050工，節(jié)約生產(chǎn)成本30580余元；重修剪工作可節(jié)約成本13820余元，節(jié)約勞力800工。?
經(jīng)過上面的研究結(jié)果，很多專家和學(xué)者認(rèn)為：采用機(jī)械修剪的方法是解決降低生產(chǎn)成本和消除勞力不足的根本途徑。不過對(duì)于重修剪來說一般的修剪機(jī)不能夠完全的滿足修剪要求，會(huì)對(duì)機(jī)器和茶樹都帶去影響，還需要繼續(xù)改進(jìn)和創(chuàng)新以達(dá)到使用要求，滿足生產(chǎn)使用。?
就有華南農(nóng)業(yè)大學(xué)的覃松林對(duì)單、雙人茶樹修剪機(jī)使用時(shí)應(yīng)該注意的問題進(jìn)行了針對(duì)的研究分析，曾著重提出，單、雙人修剪機(jī)不能夠作為使用在老茶樹上的深修剪和重修剪，這將對(duì)機(jī)器造成嚴(yán)重超載使其遭到破壞。
1.4 新型茶樹修剪機(jī)研發(fā)意義
通過以上經(jīng)過許多研究人員的研究結(jié)果我們可以得出，茶樹修剪機(jī)在針對(duì)茶樹修剪的工作中起到了很大的作用，對(duì)于茶樹的輕修剪,成熟茶樹的輕、深修剪都是研發(fā)出來的相對(duì)修剪模式的設(shè)備,對(duì)茶樹修剪做出了很多方便和效率的提高，在很大程度上解放了勞動(dòng)力。但是其中任然有很多問題沒有解決，在現(xiàn)有的器械上，針對(duì)老茶樹的修剪沒有得到根本的解決，仍有很大的阻礙，而且現(xiàn)有的器械都偏向于人工操作，單人式、手抬式，很大局限的提高了效率的基礎(chǔ)上沒有解放勞動(dòng)力。這迫切需要國內(nèi)的科技工作者研究開發(fā)出一種可以用于解決老茶樹的重修剪問題的機(jī)械，且對(duì)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，自動(dòng)化的方面進(jìn)步。??
綜觀國內(nèi)外，對(duì)茶樹的整形修剪都有研究，但目前對(duì)老茶樹重修剪這以整形修剪方面的研究很少，而且研究領(lǐng)域也僅僅側(cè)重于重修剪工作對(duì)茶樹的影響及效應(yīng)分析，對(duì)重修剪機(jī)械的開發(fā)和研制以及應(yīng)用基本上還處于空白狀態(tài)，本設(shè)計(jì)將向著這一方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，希望可以得到新的發(fā)現(xiàn)和突破。
2、設(shè)計(jì)構(gòu)思
2.1 設(shè)計(jì)步驟
（1）搜索關(guān)于茶樹的相關(guān)介紹，了解茶樹修剪的基本內(nèi)容；
（2）查閱大量的茶樹修剪設(shè)備及相關(guān)修剪機(jī)械的相關(guān)文獻(xiàn)；
（3）根據(jù)準(zhǔn)確要求擬定茶樹修剪的主要技術(shù)指標(biāo)；?
（4）根據(jù)機(jī)器的技術(shù)指標(biāo)、工作場所等進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，尺寸分析；
（5）初步確定整臺(tái)機(jī)器的結(jié)構(gòu),?擬定傳動(dòng)方案；
（6）具體零部件的選型、設(shè)計(jì)校核；
（7）裝配圖和零件圖的繪制。
2.2 設(shè)計(jì)的主要技術(shù)指標(biāo)
本次設(shè)計(jì)的主要技術(shù)指標(biāo)如下：??
（1）刀具的使用壽命：720h左右；
（2）修剪樹高：30-70cm；
（3）修剪幅寬：80-110cm；?
（4）工作效率：最高0.24h㎡/h；
（5）切口的平整度：平均80%
2.3 機(jī)器的結(jié)構(gòu)構(gòu)思
目前，茶樹修剪機(jī)都是在戶外工作，動(dòng)力不宜選取電動(dòng)機(jī)，柴油動(dòng)力馬達(dá)相對(duì)笨重，一般首選小型的汽油機(jī)。希望在能夠滿足機(jī)械傳動(dòng)動(dòng)力，達(dá)到能夠滿足切割工作的情況下，可以盡量的做出機(jī)械傳動(dòng)的簡單，同時(shí)降低生產(chǎn)成本，所以不選擇用齒輪的傳動(dòng)，選擇用皮帶傳動(dòng)。在針對(duì)修剪幅寬的方面，根據(jù)茶樹的幅寬，設(shè)計(jì)在機(jī)架前修剪位置，并列安置四個(gè)刀片，通過相對(duì)帶輪結(jié)構(gòu)帶動(dòng)工作，通過軸傳遞，連接帶輪和刀片，軸兩端安裝軸承實(shí)現(xiàn)軸的固定和轉(zhuǎn)動(dòng)?？紤]采用手推式作業(yè)，可以靈活工作，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和更廣泛的適應(yīng)多種復(fù)雜地形且能減輕修剪機(jī)的自重和生產(chǎn)成本，在機(jī)架把手與機(jī)架連接處設(shè)計(jì)了一個(gè)角度可調(diào)節(jié)的定位銷，茶樹修剪機(jī)的高度可以調(diào)節(jié),設(shè)計(jì)的每個(gè)部件都安裝在機(jī)架上。在機(jī)架的前端可以裝上機(jī)頭，可以有利于修剪作業(yè)。綜合考慮上述傳動(dòng)、技術(shù)指標(biāo)、結(jié)構(gòu)位置擬定了設(shè)計(jì)思路。
?
2.4?傳動(dòng)的方案擬定
2.4.1?傳動(dòng)方案的要求?
1.滿足工作可靠,傳動(dòng)效率高;
2.使用維護(hù)方便;
3.結(jié)構(gòu)簡單、體積小巧、重量輕、成本低、做工好;
4.合理的傳動(dòng)方案應(yīng)首先滿足工作機(jī)器的功能要求;
2.4.2擬定傳動(dòng)方案
根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)構(gòu)思，擬定了兩種傳動(dòng)方案。?
以下兩圖中的四個(gè)刀片結(jié)構(gòu)是垂直于紙面并列安置在機(jī)架上的，以求達(dá)到設(shè)定的修剪幅寬。
傳動(dòng)方案一：1.帶輪 2.汽油機(jī) 3.傳動(dòng)軸 4.刀片
傳動(dòng)方案二：
1.汽油機(jī) 2.聯(lián)軸器 3.減速器 4.帶輪 5.傳動(dòng)軸 6.刀片
方案一中的動(dòng)力直接通過V帶，從汽油機(jī)輸送到帶輪上；
方案二的動(dòng)力則是通過聯(lián)軸器和減速器傳輸?shù)綆л喩系?，提高了機(jī)器的生產(chǎn)成本，維修難度較大，同時(shí)也增大了機(jī)器的結(jié)構(gòu)尺寸和重量。
考慮到經(jīng)濟(jì)性及機(jī)器的整體結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)所需要的準(zhǔn)確性，我們分析決定采用結(jié)構(gòu)比較簡單的帶輪傳動(dòng)，故我們選擇第一種傳動(dòng)方案。
3、零部件的選型和設(shè)計(jì)
基于上述設(shè)計(jì)構(gòu)思確定的傳動(dòng)方案，接下來就可以進(jìn)行具體零部件的設(shè)計(jì)。本章節(jié)的主要內(nèi)容包括汽油機(jī)型號(hào)的選取、普通V帶傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、刀片的設(shè)計(jì)、軸的設(shè)計(jì)校核和機(jī)架的設(shè)計(jì)。其中V帶傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括皮帶的設(shè)計(jì)和皮帶輪的設(shè)計(jì)兩部分。
3.1汽油機(jī)型號(hào)的選擇
查閱茶樹修剪的相關(guān)資料，確定刀片的切削力、轉(zhuǎn)速和切削半徑，基于上述參數(shù)可以計(jì)算出刀片的功率，進(jìn)而可以選定汽油機(jī)的型號(hào)。確定有關(guān)參數(shù)如下：?
（1）根據(jù)《木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中木材的最大橫紋抗剪強(qiáng)度為3.5N/mm2,最小橫紋抗剪強(qiáng)度為3.2N/mm2,因?yàn)樾藜舨铇漤斆娌柚ο鄬?duì)茶莖較細(xì)小，所以取刀片的切削力F=200N；
（2）刀片切削的最大半徑R=60mm；
（3）刀片轉(zhuǎn)速n=1500r/min；?
刀片示意圖
3.1.1?汽油機(jī)的功率計(jì)算
T1=FR=200×0.06=12N.m
Pw=Tn/9550=12×1500/9550＝1.8kw
P1=1.8/（0.98×0.943）＝2.2kw
P2=1.8/（0.98×0.942）＝2.1kw
P3=1.8/（0.98×0.94）＝2kw
PD=P1+P2+P3=6.3kw
3.1.2?選取的汽油機(jī)型號(hào)
查閱文獻(xiàn)，選擇2E60C型汽油機(jī)，額定功率P=7.4kw，額定轉(zhuǎn)速n1=2500r/min,立軸，扭矩T=53N.m,外形尺寸為317.5×354.5×353mm，凈重15.8kg。
=
3.2?普通V帶傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
普通V帶傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括：帶Ⅰ、帶Ⅱ的設(shè)計(jì)以及相應(yīng)帶輪的設(shè)計(jì)。各帶及帶輪在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的位置如圖所示
由于帶Ⅱ和帶Ⅲ及帶Ⅳ是同步帶，故設(shè)計(jì)其中之一就可以，這里設(shè)計(jì)的是帶二。
3.2.1 帶Ⅰ的設(shè)計(jì)
（1）確定計(jì)算功率Pca1
表3-1工作情況系數(shù)KA
工 況
KA
空、輕載起動(dòng)
重載起動(dòng)
每天工作小時(shí)數(shù)/h
<10
10~16
>16
<10
10~16
>16
載荷變動(dòng)微小
液體攪拌機(jī)，通風(fēng)機(jī)，和鼓風(fēng)機(jī)（≤7.5kW）、離心式水泵和壓縮機(jī)、輕型輸送機(jī)
1.0
1.1
1.2
1.1
1.2
1.3
載荷變動(dòng)小
帶式輸送機(jī)（不均勻載荷）、通風(fēng)機(jī)（>7.5kW）、旋轉(zhuǎn)式水泵和壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)金屬切削床、旋轉(zhuǎn)篩、劇木機(jī)和木工機(jī)械
1.1
1.2
1.3
1.2
1.3
1.4
載荷變動(dòng)較大
制磚機(jī)、斗式提升機(jī)、往復(fù)式水泵和壓縮機(jī)、起重機(jī)、磨粉機(jī)、沖剪機(jī)、橡膠機(jī)械、振動(dòng)篩、紡織機(jī)械、重載運(yùn)送機(jī)
1.2
1.3
1.4
1.4
1.5
1.4
載荷變動(dòng)很大
破碎機(jī)（旋轉(zhuǎn)式。顎式等）、磨碎機(jī)（球磨、棒磨、管磨）
1.3
1.4
1.5
1.5
1.6
1.8
查表得工作情況系數(shù)為Ka=1.1，由查詢公式得
（2）選擇普通V帶的型號(hào)
因?pca1=?8.14kw,?n1=?2500r?/?min,參考文獻(xiàn)中的普通V帶選型圖,選擇B型普通V帶。
（3）確定帶輪直徑 dd1 dd2
查閱文獻(xiàn)，選取dd1=140mm
并且。
大帶輪的直徑為
根據(jù)普通V帶輪的標(biāo)準(zhǔn)直徑系列表，選取標(biāo)準(zhǔn)值dd2=236mm。
（4）定帶的基準(zhǔn)長度Ld1和實(shí)際中心距ai
按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求初定中心距，由初選帶傳動(dòng)的中心距公式得：
0.7（dd1+dd2）
75mm。
大帶輪直徑為：=125mm。
選取標(biāo)準(zhǔn)值為125mm，則實(shí)際的傳動(dòng)比為I，從動(dòng)輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速分別為：
=1
=1500r/min
（5）確定帶的基準(zhǔn)長度Ld2和實(shí)際中心距aI
按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求初定中心距a02
由相應(yīng)計(jì)算公式得
0.07（ddI+ddII）
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