多功能采摘作业平台的设计Word格式文档下载.docx

1、3.8 轴承座的设计 123.9箱体的设计 143.10悬挂设计 143.10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

2、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。1.3 Solidworks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Win

3、dows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

4、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

5、的技术参数下拉杆后球铰孔径D228下拉杆后球铰宽度b238链接三角形的高度H530-680悬挂轴的长度M800上拉杆连接销直径d122销孔到台肩距离l1102上拉杆后球铰直径D1上拉杆后球铰宽度b158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R 800上拉杆固定点坐标

6、X2 493R1 400Y2 190下悬挂点间距M 800升降臂夹角 下拉杆固定点坐标X1 285悬挂轴变化范围h1 195Y1 -200h2 895B1 245上拉杆长度Lmin 535B2 490Lmax 800油缸固定点坐标X4 438动力输出轴坐标X5 400Y4 -264Y5 -62.5B2 154B3 0升降臂转轴坐标X3 398提升吊杆长度L1min 430Y3 340L2max 515悬挂轴在最高点与后轮外援间隙e 145拖拉机后轮半径r 760升降臂长度r1 260拖拉机后轮中心到地面的距离Rk 720r2 140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

7、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）8-38326花间末端到凹端距离40花键工作长度762.2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

8、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 =0.75kw3.3.3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 = 423.3.4 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

9、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：12A62GB/T1243-19973.3.4 确定链实际长度 L及中心距L=LpP/1000=4219.05/1000=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=（10000.75）/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

10、；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4050HRC。由机械设计手册表14.2-19查得主要结构尺

11、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3-3 GBT276-94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=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

12、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=60P3.5.2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P321N故取P292N。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