多功能采摘作业平台的设计Word格式文档下载.docx
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3.8轴承座的设计12
3.9箱体的设计14
3.10悬挂设计14
3.10锥齿轮的设计计算15
总结19
致谢20
参考文献21
工程概况
目前棉花、辣子、番茄等作物的采摘在南疆多地已实现机械化采摘，然而机械化的采摘会使作物的采摘质量相对下降。
单靠人力的话又会增加人的劳动强度，使人疲劳。
在这样的一个情况下，设计这款多功能采摘作业平台，此平台搭载在单缸柴油机拖拉机上，人们可以坐在平台上就不用弯腰走路那么累了，人所做的座椅是可左右上下移动的。
这样就很好的适应了不同作物的行间距和高度。
将采摘的作物放到一个导槽里滑倒横向传送带上，然后利用前后的传送带传送到拖拉机后方的收集箱里。
1概述
1.1采摘平台简介
本设计所设计的采摘平台是由小四轮挂载实现平台的移动。
1.2采摘平台的主要用途
本采摘平台可实现棉花等如辣子、番茄等矮植作物的采摘。
1.3Solidworks三维建模设计简介
Solidworks介绍
Solidworks软件功能强大，组件繁多。
Solidworks功能强大、易学易用和技术创新是SolidWorks的三大特点，使得SolidWorks成为领先的、主流的三维CAD解决方案。
SolidWorks能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。
SolidWorks不仅提供如此强大的功能，同时对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。
对于熟悉微软的Windows系统的用户，基本上就可以用SolidWorks来搞设计了。
SolidWorks独有的拖拽功能使用户在比较短的时间内完成大型装配设计。
SolidWorks资源管理器是同Windows资源管理器一样的CAD文件管理器，用它可以方便地管理CAD文件。
使用SolidWorks，用户能在比较短的时间内完成更多的工作，能够更快地将高质量的产品投放市场。
本次设计用到的Solidworks主要功能是：
零件、装配、工程图
SolidWorks提供了无与伦比的、基于特征的实体建模功能。
通过拉伸、旋转、薄壁特征、高级抽壳、特征阵列以及打孔等操作来实现产品的设计。
通过对特征和草图的动态修改，用拖拽的方式实现实时的设计修改。
三维草图功能为扫描、放样生成三维草图路径，或为管道、电缆、线和管线生成路径。
在SolidWorks中，当生成新零件时，你可以直接参考其他零件并保持这种参考关系。
在装配的环境里，可以方便地设计和修改零部件。
对于超过一万个零部件的大型装配体，SolidWorks的性能得到极大的提高。
SolidWorks可以动态地查看装配体的所有运动，并且可以对运动的零部件进行动态的干涉检查和间隙检测。
SolidWorks提供了生成完整的、车间认可的详细工程图的工具。
工程图是全相关的，当你修改图纸时，三维模型、各个视图、装配体都会自动更新。
2.平台的设计分析
2.1拖拉机的性能参数
表1-1悬挂机构的技术参数
下拉杆后球铰孔径D2
28
下拉杆后球铰宽度b2
38
链接三角形的高度H
530-680
悬挂轴的长度M
800
上拉杆连接销直径d1
22
销孔到台肩距离l1
102
上拉杆后球铰直径D1
上拉杆后球铰宽度b1
58
表1-2拖拉机悬挂装置升降机构的特性
升降机构形式
液压分置式
液压油泵型号
CB-32型齿轮泵
分配器形式
型滑阀式
液压油缸形式
型双作用式
油缸最大推力（公斤）
推出
7500
悬挂轴的提升能力（公斤）
额定
1100
推入
6250
最大
1500
油缸尺寸及行程（缸径*最小长度*行程）
悬挂机构形式
球铰接四连杆机构
安全阀开启压
130
农具联接形式
后置双轴三点悬挂
表1-3悬挂机构的技术参数
下拉杆尺寸
R800
上拉杆固定点坐标
X2493
R1400
Y2190
下悬挂点间距
M800
升降臂夹角
α０
下拉杆固定点
坐标
X1285
悬挂轴变化范围
h1195
Y1-200
h2895
B1245
上拉杆长度
Lmin535
B2490
Lmax800
油缸固定点坐标
X4438
动力输出轴坐标
X5400
Y4-264
Y5-62.5
B2154
B30
升降臂转轴坐标
X3398
提升吊杆长度
L1min430
Y3340
L2max515
悬挂轴在最高点与后轮外援间隙
e145
拖拉机后轮半径
r760
升降臂长度
r1260
拖拉机后轮中心到地面的距离
Rk720
r2140
表1-4拖拉机动力输出轴技术参数
动力输形式
半独立式
位置
后置离地560
旋转方向（朝前进的方向看）
顺时针
转速（转/分）
523
花键公称尺寸（键数-外经*内径*键宽）
8-38×
32×
6
花间末端到凹端距离
40
花键工作长度
76
2.2整机原理
如图采用传送带先将棉花等作物由两侧传送到右偏置传送带传送到后面的收集箱。
图2-1整机方案图
3采摘平台的结构设计计算
3.1平台框架尺寸初定
初定车体长=4500mm；
机架宽=3000mm；
车体加机架高=1800mm。
采用60x60的方管进行焊接成型。
图3-1平台机架
3.2框架的材料选择及重量计算
矩形方管的理论重量=6.69kg/m。
估算车体框架总重量；
（3-1）
车体框架链接方式选用焊接方式。
3.3传输带链轮的设计
初选传输带链轮直径D=80mm，则车轮的转速应为
（3-2）
由于电机转速和车轮转速几乎相同，故传动比为1。
3.3.1初选链轮齿数
由《机械设计》表6-6查得，则从动链轮齿数
3.3.2确定计算功率
由于载荷比较平稳，由《机械设计》查表6-3得工况系数=1.0，因此
==0.75kw
3.3.3初定中心距，确定链条链节数Lp：
初定中心距,则链节数
（3-3）
取Lp=42
3.3.4计算单排链所能传递的功率及链节距P
由《机械设计》表6-5查得小链轮齿数系数Kz=1.0,选择单排链，由《机械设计》表6-4查得多排链系数Kp=1.0
由《机械设计》图6.14查得长度系数=0.98故所需传递的功率为
（3-4）
根据额定功率和转速查《机械设计》图6.13选择滚子链的型号为12A，由表6-1查得链节距P=19.05mm
链标记为：
12A—62GB/T1243-1997
3.3.4确定链实际长度L及中心距
L=Lp×
P/1000=42×
19.05/1000=0.8mm
（3-5）
3.3.6计算链速
（3-6）
3.3.7计算作用在轴上的压轴力Q
圆周力
F=1000/V=（1000×
0.75）/0.11=6818N（3-7）
按平均布置查《机械设计》取压轴力系数
有（3-8）
3.3.8.按静强度校核链条
由于链条处于低速重载传动中，其静强度占主要地位。
由参考文献[5]知，链条静强度计算式：
（3-9）
式中——静强度安全系数；
——工况系数，查表12-2-3取；
——链条极限拉伸载荷，=31.1kN；
——有效圆周力，；
——离心力引起的力，，其中为链条质量，可由《机械设计手册》表12-2-9查得：
q=1.50kg/m；
时，可以忽略。
——悬垂力，，其中为系数，由《机械设计手册》查图12-2-3得：
，为中心距，，为两轮中心线对水平面的倾角，，则
；
（3-10）
——许用安全系数，。
代入数据得：
（3-11）
符合强度要求。
3.3.9润滑方式的选择
根据链速v=0.11m/s和链节距P=19.05mm，按图6.16查得润滑方式为人工定期润滑。
3.3.10链轮的结构设计
链轮的结构选为整体式，材料为45钢，热处理为淬火、回火，齿面硬度40~50HRC。
由《机械设计手册》表14.2-19查得主要结构尺寸如下图：
图3-2链轮结构图
3.4深沟球轴承的选择
采用深沟球轴承，深沟球轴承装配在轴头两端的固定座上
轴承内径d=16mm。
轴承的寿命计算
（3-12）
式中—基本额定寿命，h；
C—基本额定动载荷，N,对于推力球轴承为轴向基本额定动载荷，C=；
P—当量动载荷,N；
n—转速，r/min；
—寿命指数，球轴承。
得到=367800小时
图3-3GB／T276-94深沟球轴承
3.5键的计算校核
结构采用键联接，键长度l=35mm，宽度b=5mm，高度h=5mm，其余尺寸如图所示，键材料许用剪应力[τ]=100Mpa，许用挤压应力[]=220Mpa，键与所联构件材料相同，确定手柄上最大压力P的值。
键的变形为剪切与挤压变形，与键相联的另二个构件（轴与偏心轮）受挤压作用，因三者材料相同，仅对键进行强度计算。
3.5.1受力分析：
由图a可知M=600P
由图b可知M=10Q，即Q=60P
3.5.2进行强度计算：
键剪切面积A=lb=6x17mm，挤压面积A=2.5x17mm。
由剪切强度条件：
（3-13）
由挤压强度条件：
（3-14）
得P≤321N
故取P≤292N。
在运动部件中，因为长期的磨擦而造成零件的磨损，当轴和孔的间隙磨损到一定程度的时候必须要更换零件，因此设计的时候选用硬度较低、耐磨性较好的材料为轴套或衬套，这样可以减少轴和座的磨损，当轴套或衬套磨损到一定程度进行更换，这样可以节约因更换轴或座的成本。
轴套一般起滑动轴承作用。
为了节约材料根据轴承需要的轴向载荷设计轴套的壁厚。
轴套有开口和不开口之分，这要根据结构的需要。
一般轴套不能承受轴向载荷，或只能承受较小的轴向载荷。
或加推力轴承。
轴一般是圆的。
轴套一般起轴向定位作用，端部与齿轮轴承等零件以压应力接触．
有时因轴要与密封圈等标准件配合，又要保证中部零件能穿过轴端，就做轴套与密封圈配合轴可以做细以保证零件穿过．轴套用在不同的场合会有不同的用途,可以轴向定
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