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開(kāi)題報(bào)告 題　　目 花生聯(lián)合收割機(jī)齒輪箱設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名、學(xué)號(hào) 專業(yè) 指導(dǎo)教師姓名 職稱 一、課題背景及意義 花生是世界上廣泛栽培的主要油料作物，同時(shí)也是主要的創(chuàng)匯農(nóng)產(chǎn)品之一。在世界油料生產(chǎn)和國(guó)際貿(mào)易中僅次于大豆居于第二位。據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，世界花生種植面積由20世紀(jì)60年代的0.16h㎡增至20世紀(jì)70年代的0.19億h㎡，并有上升趨勢(shì)。世界花生年總產(chǎn)量20世紀(jì)60年代為150億㎏，20世紀(jì)70年代后期達(dá)180億㎏，20世紀(jì)80年代中期增至190億㎏，至1988年世界花生年總產(chǎn)量達(dá)到224.6億㎏，創(chuàng)生產(chǎn)紀(jì)錄。我國(guó)作為花生的主要產(chǎn)地，2002年花生播種面積500萬(wàn)h㎡，總產(chǎn)147.5億㎏，單產(chǎn)393.4㎏。近幾年，隨著花生種植面積、產(chǎn)量在不斷增加，花生生產(chǎn)機(jī)械化的發(fā)展就顯得尤為重要。目前，國(guó)際經(jīng)濟(jì)趨于全球化，花生生產(chǎn)過(guò)程中的機(jī)械化己成為提高生產(chǎn)效益，增加農(nóng)民收入的重要組成部分。花生生產(chǎn)無(wú)論對(duì)我國(guó)還是對(duì)世界的農(nóng)業(yè)均起著舉足輕重的作用。 我國(guó)花生生產(chǎn)是一種勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)。長(zhǎng)期以來(lái)，花生種植、收獲和加工等各生產(chǎn)環(huán)節(jié)基本都是靠人工完成，勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低下，制約著花生生產(chǎn)，影響著農(nóng)民朋友的花生種植積極性，對(duì)花生收獲機(jī)的研制提出了更高的要求。目前，我國(guó)花生播種機(jī)械化技術(shù)已基本成熟。多種系列化的多功能花生播種覆膜機(jī)已在花生產(chǎn)區(qū)得到了大面積的推廣應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)花生播種種植的機(jī)械化、產(chǎn)業(yè)化。花生收獲方式大部分地區(qū)仍以人工收獲為主，部分地區(qū)用花生挖掘犁，少部分地區(qū)采用花生收獲機(jī)，花生機(jī)械化的聯(lián)合收獲幾乎為零。廣大農(nóng)民朋友迫切要求實(shí)現(xiàn)花生收獲的機(jī)械化，以提高生產(chǎn)效益，增加收入，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)，花生的收獲期，正值“三秋”大忙之際，勞力緊張。實(shí)現(xiàn)花生收獲的機(jī)械化，可以提高勞動(dòng)效率，縮短花生的收獲日期，減少花生收獲損失，提高花生品質(zhì)。為此，實(shí)現(xiàn)花生收獲的機(jī)械化作業(yè)己成為當(dāng)前社會(huì)的迫切需求。 國(guó)外花生收獲機(jī)械的研究起步較早， 技術(shù)也比較先進(jìn)，多采用兩段收獲法。較有代表性的是美國(guó) Courtesy of Lilli ston Mfg. 公司生產(chǎn)的 LP-2 型花生收獲機(jī)，荷蘭 Michigan 公司生產(chǎn)的 PH-2 型花生收獲機(jī)及美國(guó) Kelley Manufacturing 公司生產(chǎn)的 2，4，6，8 行系列花生挖掘機(jī)，這些機(jī)型都采用了用挖掘鏟與分離鏈相結(jié)合的工作原理。我國(guó)對(duì)花生收獲機(jī)的研制是從上世紀(jì)60年代開(kāi)始的，在70年代末80年代初從美國(guó)引進(jìn)的花生挖掘機(jī)的基礎(chǔ)上得以發(fā)展起來(lái)。從研制花生收獲機(jī)以來(lái)，我國(guó)已有多種類型的樣機(jī)和產(chǎn)品問(wèn)世，如東風(fēng)-69型、4HW-800型、4H-150型花生收獲機(jī)等，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)花生生產(chǎn)從傳統(tǒng)的人力勞動(dòng)到機(jī)械化的部分轉(zhuǎn)變，在我國(guó)花生生產(chǎn)機(jī)械化的發(fā)展過(guò)程中起到了一定的積極作用。 國(guó)內(nèi)外花生收獲機(jī)械的種類較多，也都得到了不同程度的應(yīng)用。但是就我國(guó)目前的狀況來(lái)看，由于種植農(nóng)藝的不同，我國(guó)大部分地區(qū)實(shí)行分段式收獲或聯(lián)合收獲。對(duì)花生聯(lián)合收獲機(jī)的研究相對(duì)比較晚，技術(shù)還有待于完善，目前尚沒(méi)有成型的花生聯(lián)合收獲機(jī)能夠滿足生產(chǎn)要求。現(xiàn)有的花生收獲機(jī)械普遍存在功能單一、技術(shù)性能不穩(wěn)定、產(chǎn)品可靠性差等問(wèn)題，而引進(jìn)的一些花生收獲機(jī)或?qū)σM(jìn)的產(chǎn)品經(jīng)消化吸收后制造出來(lái)的花生收獲機(jī)都有一定的缺陷，不能很好的適應(yīng)我國(guó)現(xiàn)階段花生收獲的實(shí)際情況。 進(jìn)入21 世紀(jì)之后, 我國(guó)花生生產(chǎn)機(jī)械化開(kāi)始了新的發(fā)展階段, 農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整發(fā)生了新的變化, 也對(duì)花生機(jī)械的發(fā)展產(chǎn)生了積極而深遠(yuǎn)的影響, 不僅拉動(dòng)了新的有效需求, 而且構(gòu)筑了適合花生生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展的新舞臺(tái), 為花生生產(chǎn)機(jī)械化真正成為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)器提供了廣闊的市場(chǎng)發(fā)展條件。在一些地區(qū)推進(jìn)花生生產(chǎn)機(jī)械化的過(guò)程中, 相繼出臺(tái)了鼓勵(lì)和扶持農(nóng)民購(gòu)買花生機(jī)械、開(kāi)展作業(yè)服務(wù)的優(yōu)惠政策和措施, 調(diào)動(dòng)了農(nóng)民購(gòu)買花生機(jī)械的積極性, 形成了新的市場(chǎng)需求。并且我國(guó)各級(jí)政府正在加快農(nóng)業(yè)機(jī)械化的法規(guī)建設(shè)步伐, 培育和完善農(nóng)機(jī)市場(chǎng), 保護(hù)農(nóng)機(jī)經(jīng)營(yíng)者的權(quán)益, 采取積極的政策措施,加快農(nóng)機(jī)服務(wù)產(chǎn)業(yè)化, 促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的健康發(fā)展。因此, 隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快, 花生生產(chǎn)機(jī)械市場(chǎng)也必將呈現(xiàn)旺盛的需求態(tài)勢(shì)。 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，農(nóng)戶對(duì)機(jī)具的需求日益高，尤其需要基本形農(nóng)機(jī)具，其成本低。所以生產(chǎn)一類適用于家庭使用的機(jī)具，對(duì)加快花生生產(chǎn)機(jī)械化的推廣，縮小我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家的收獲機(jī)械化差距，對(duì)動(dòng)花生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義。 二、超精簡(jiǎn)型花生收獲機(jī)簡(jiǎn)介： 2.1機(jī)具功能： 本機(jī)具進(jìn)行作業(yè)時(shí)，可將全株花果的蔓、果、土三者同步起耕，并實(shí)現(xiàn)對(duì)蔓、果、土的一次性分離，并能確保滿足花生的機(jī)械收貨要求，一次性完成花生的收獲作業(yè)。 2.2具的工作過(guò)程： 花生的收獲過(guò)程主要包括;挖掘拔取（有時(shí)需割蔓）、分離、鋪條晾曬、撿拾摘果、清選等項(xiàng)作業(yè)。 收獲花生的方法有分別收獲法和聯(lián)合收獲法兩種。它們的工藝框圖如下圖1.1所示： 圖1.1花生收獲的工藝框圖 我國(guó)北方收獲花生時(shí)，氣候干燥，一般采用帶蔓收獲的分段收獲法。挖起的花生先分離泥土，再在田間鋪成條堆晾曬，然后運(yùn)回摘果。南方氣候潮濕，要求采用隨收隨摘果的聯(lián)合收獲法，一次完成上述各項(xiàng)作業(yè)。 2.3特點(diǎn)如下： 本機(jī)具根據(jù)花生的生長(zhǎng)特點(diǎn)，及收貨的農(nóng)藝要求，巧妙設(shè)計(jì)出關(guān)鍵工作部件使得機(jī)具具有結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，分離徹底等特點(diǎn)，采用多面性粉碎齒，第一道粉碎就能破碎70%以上的泥土，摘果刀片用于藤果分離，并由輸送鏈將藤輸向后面并拋出。分離后的果子進(jìn)一步清選后落入果箱，收貨后的果子可直接上場(chǎng)。 2.4要技術(shù)指標(biāo) （1） 配套動(dòng)力 本機(jī)具所需的動(dòng)力由東風(fēng)-12馬力手扶拖拉機(jī)的柴油機(jī)提供。 （2） 效率 與人工收貨相比，功效提高2倍以上；收貨后的清潔度不少于98%，莢果破碎率小于2%，損失率小于2%。 （3）選定范圍 適用于沙土、壤土、丘陵，低洼處的中興土壤。 三、齒輪箱的設(shè)計(jì) 需要設(shè)計(jì)一個(gè)精密型花生收割機(jī)于12馬力手扶拖拉機(jī)向配套，有效利用拖拉機(jī)動(dòng)機(jī)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的齒輪箱，成本控制在1萬(wàn)元左右。簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，降低功耗，減少成本，提高作業(yè)質(zhì)量為目標(biāo)。 齒輪箱是花生聯(lián)合收割機(jī)的傳動(dòng)部件，它的作用是將手扶拖拉機(jī)柴油機(jī)的動(dòng)力變向輸送到夾藤器和水平輸送的篩子，而夾藤器和篩子分別起到輸送果蔓，清選莢果的作用，所以齒輪箱對(duì)分離和清選工作有很大的影響。 影響齒輪箱結(jié)構(gòu)的三個(gè)最主要因素是： （1） 機(jī)械設(shè)備的空間布置； （2） 所需輸入和輸出軸間的傳動(dòng)比； （3） 轉(zhuǎn)矩（功率和轉(zhuǎn)速的組合）。 接掛機(jī)構(gòu)是將東風(fēng)-12手扶拖拉機(jī)和花生聯(lián)合收割機(jī)相連接的部件，它起到了紐帶作用，從而實(shí)現(xiàn)了花生聯(lián)合收割機(jī)與手扶拖拉機(jī)的同步行走，保證了聯(lián)合收割機(jī)的收獲作業(yè)順利完成。拖拉機(jī)通過(guò)皮帶輪將動(dòng)力傳遞給收獲機(jī)，對(duì)輸蔓裝置采用齒輪傳動(dòng)，因而增加了一個(gè)齒輪箱，將原來(lái)的開(kāi)式傳動(dòng)變?yōu)殚]式傳動(dòng)，提高了工作可靠性，整個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加緊湊，動(dòng)力給予保障。 鏟高調(diào)結(jié)機(jī)構(gòu)是調(diào)節(jié)挖掘鏟高度的裝置，它的主要組成部件有：固定板、卡盤、閘把桿、卡銷、彈簧、卡銷、卡銷拉桿、捏手、把手等。鏟高調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的技術(shù)要求：捏手可移動(dòng)距離大于20mm，閘把桿可調(diào)范圍為75°?？ㄤN拉桿的調(diào)節(jié)是通過(guò)捏手來(lái)完成的。首先，操作者把手和捏手來(lái)拉動(dòng)卡銷拉桿，壓縮彈簧，從而拉動(dòng)與卡銷拉桿相連的拉桿。拉桿被拉到卡盤卡槽外后，閘把桿便可以任意調(diào)節(jié)其傾角，以達(dá)到預(yù)期角度。達(dá)到預(yù)期角度后，松開(kāi)捏手，彈簧復(fù)位，從而拉回卡銷拉桿，卡銷達(dá)到預(yù)期卡槽，對(duì)閘把桿的調(diào)節(jié)工作變完成了。 齒輪箱的設(shè)計(jì)包括工作軸轉(zhuǎn)速的確定、直齒輪的設(shè)計(jì)、錐齒輪的設(shè)計(jì)、主要工作軸的校核等等。 四、難點(diǎn)及要解決的主要問(wèn)題： 考慮到所選動(dòng)力應(yīng)滿足本機(jī)具所需，再考慮到農(nóng)用機(jī)械對(duì)于加工成本的經(jīng)濟(jì)性要求，我最終選擇東風(fēng)-12手扶拖拉機(jī)的柴油機(jī)作為本機(jī)具的動(dòng)力源。對(duì)于齒輪箱的設(shè)計(jì)，我首先確定齒輪箱工作軸的轉(zhuǎn)速，然后進(jìn)行齒輪的設(shè)計(jì)，包括直齒齒輪的設(shè)計(jì)、圓錐齒輪的設(shè)計(jì)。還要進(jìn)行主要工作軸的校核，計(jì)算量比較大。 五、任務(wù)要求： 1、與12馬力拖拉機(jī)動(dòng)力配套。 2、讀書(shū)報(bào)告。 3、花生聯(lián)合收割機(jī)的齒輪箱設(shè)計(jì)4張圖紙。 4、編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 5、翻譯外文資料。 六、進(jìn)度安排： 第 1 周（20**年 2月20日----20**年 2 月 26 日）： 下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，明確任務(wù)，熟悉課題，收集資料，上交外文翻譯、參考文獻(xiàn)和開(kāi)題報(bào)告。 第2周——第8周（20**年 2 月 27 日----20**年4 月 15 日）： 制定總體方案，繪制總裝圖草圖。 第 9 周——第14周（20**年4月16 日----20**年 5月 27日）： 修改并完成總裝圖及部裝圖，完成有關(guān)零件圖的設(shè)計(jì)。 第15 周——第 16 周（20**年 5 月28日----20**年 6 月5 日）： 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 16 周（20**年 6月 6日----20**年6 月 8 日）： 準(zhǔn)備答辯 七、參 考 文 獻(xiàn) [1] 濮良貴.機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）[M]. 北京：高等教育出版社， 2001 [2] 吳相憲.實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [M]. 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社，1994 [3] 李天無(wú).簡(jiǎn)明機(jī)械工程師手冊(cè)[M].云南：云南科技出版社，1988年。 [4] 候鎮(zhèn)冰.機(jī)械設(shè)計(jì)制圖手冊(cè) [M]. 上海：同濟(jì)大學(xué)出版社,1991 [5] 北京農(nóng)業(yè)機(jī)械化學(xué)院.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1986年 [6] 王樹(shù)人.機(jī)械設(shè)計(jì)便覽（參編）[M].天津：天津科技出版社，1988 學(xué)生簽名： 20** 年 月 日 指導(dǎo)教師批閱意見(jiàn) （指導(dǎo)教師應(yīng)對(duì)課題研究的思路、方法、對(duì)策、措施和預(yù)期成效等做出評(píng)價(jià)，并提出具體的改進(jìn)意見(jiàn)） 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 注：理工類學(xué)生偏重于對(duì)課題相關(guān)知識(shí)的理解和實(shí)施方案的框架結(jié)構(gòu)，文管類學(xué)生偏重于對(duì)文獻(xiàn)資料的理解與綜述。表格欄高不夠可自行增加。 6