畢業(yè)設(shè)計（論文）-梳刷式枸杞采摘機的設(shè)計

第2頁共22頁目錄1緒論 12.1梳刷式枸杞采摘機的工作原理 32.1.1脫粒原理 32.1.2梳刷式枸杞采摘機的工作原理 42.2梳刷式枸杞采摘機的組成 42.2.1送料裝置的設(shè)計 52.2.2收集裝置的設(shè)計 62.2.3篩選裝置的設(shè)計 62.2.4鼓風(fēng)機的設(shè)計 72.2.5機架的設(shè)計 83梳刷式枸杞采摘機相關(guān)參數(shù)的確定 83.1電動機的選擇 93.2脫粒裝置中脫粒盤的轉(zhuǎn)速 93.3梳刷式枸杞采摘機脫粒軸的功率 93.4電動機的功率 93.5電動機的轉(zhuǎn)速 104帶及帶輪的設(shè)計 104.1傳動帶的設(shè)計 114.1.1確定計算功率 114.1.2選擇V帶的型號 114.1.3確定帶輪的基準直徑 114.1.4確定傳動中心距和帶長 114.1.5驗算主動輪上的包角 124.1.6確定V帶的根數(shù) 124.1.7確定帶的初拉力 134.1.8求V帶傳動作用在軸上的壓力 135V帶帶輪的設(shè)計 135.1帶輪的材料選擇 135.2主動帶輪的設(shè)計 145.3從動帶輪的設(shè)計 156傳動軸及脫粒主軸的設(shè)計 156.1求傳動軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 166.2初步確定軸的最小直徑 166.3求軸頭一的載荷 176.4按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度 187總結(jié) 18參考文獻 19致謝 201緒論手工收獲枸杞，不僅加大了勞動力，而且回收率比較低，不能將全部的枸杞全部收獲，會給農(nóng)民的收入帶來一定的損失，采摘枸杞需要大量的勞動力和巨大的采摘費用，這成為向日葵產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展的限制因素，因此，梳刷式枸杞采摘機的誕生和應(yīng)用具有十分重要的意義。因此，發(fā)明代替手工采摘枸杞的采收機也就顯得特別重要。全套圖紙加V信153893706或扣3346389411梳刷式枸杞采摘機屬于農(nóng)業(yè)機械，根據(jù)手工采收枸杞的方法而研制，能夠代替手工采收枸杞；它是提高土地產(chǎn)出率與資源利用率的重要手段；也是持續(xù)、合理利用農(nóng)企資源的重要手段。根據(jù)我國的枸杞農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展和研究現(xiàn)狀來看，目前大多數(shù)采用枸杞脫粒裝置有紋桿滾筒式脫粒裝置、釘齒滾筒式脫粒裝置、雙滾筒式脫粒裝置、軸流滾筒式脫粒裝置,弓齒滾筒式脫粒裝置；它們工作性能穩(wěn)定，成本低廉，結(jié)構(gòu)簡單；但是振動噪聲大，機械結(jié)構(gòu)具有局限性，脫粒性能有一定的限制。在聯(lián)合收割機上，脫粒裝置必須與清選裝置等其它作業(yè)相配套。隨著枸杞產(chǎn)量的提高，聯(lián)合收割機的產(chǎn)量也不斷提高，在聯(lián)合收割機上清選作業(yè)多采用了氣流選篩或氣流雙圓筒式，使產(chǎn)生的脫粒物流量提高；因此，傳統(tǒng)的脫粒裝置不能很好的與這類清選裝置配合工作，在一定程度上已經(jīng)制約聯(lián)合收割機生產(chǎn)率的提高并且影響作業(yè)質(zhì)量。河北省平山縣平山鎮(zhèn)王母村的蓋習(xí)林于2002年7月4日，申請的專利“采盤與劃籽的設(shè)備梳刷式枸杞采摘機”，此機根據(jù)手工采收枸杞的方法而研制，能夠代替手工采收枸杞。主要用圓盤頂在枸杞上，使枸杞在鐵齒上劃動，鐵齒將枸杞劃下。在國外，梳刷式枸杞采摘機械的自動化和機器人的研究始于20世紀60年代的美國（1968年），采用的收獲方式主要是機械震搖式和氣動震搖式，其缺點是果實易損，效率不高，特別是無法進行選擇性的收獲。從20世紀80年代中期開始，隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，特別是工業(yè)機器人技術(shù)，計算機圖像處理技術(shù)和人工智能技術(shù)的日益成熟，以日本為代表的西方發(fā)達國家，包括荷蘭、法國、美國、英國、以色列、西班牙等國家，在收獲采摘機器人的研究上做了大量的工作，試驗成功了多種具有多種具有人工智能的收獲采摘機器人。日本的采摘機器人研究始于1980年，Kawamura等人開展了采摘機器人的研究。他們利用顏色與背景的差別，采用機器視覺對作物進行判別，研制了采摘機器人。該機器人有5個自由度，對果實實行二維定位。由于不是全自由度的機械手，操作空間受到了限制，而且堅硬的機械爪容易造成果實的損傷。經(jīng)過多年的生產(chǎn)和使用過程中暴露出了一些問題;1.與傳統(tǒng)的脫粒機相比，脫凈率略低；2.脫粒過程中，枸杞的碎芯較多，對篩選裝置和清選裝置構(gòu)成了很大的壓力,導(dǎo)致預(yù)清后枸杞的凈度偏低。枸杞收獲工作是整個枸杞生產(chǎn)過程中最重要的一個環(huán)節(jié)，而枸杞脫粒是收獲工作中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它決定了枸杞的破損程度。枸杞的破損影響枸杞的短期或長期的儲藏，遭受破損的枸杞易發(fā)芽，長出霉菌和蟲子，而且其市場價值和出口價值降低。對于一個枸杞采收工廠來說，1%的破損率就意味著相當大的經(jīng)濟損失。所以，降低枸杞脫粒損傷成為機械脫粒的主要問題。枸杞在脫粒過程中受力情況非常復(fù)雜，但研究表明:枸杞在脫粒過程中的破碎主要與沖擊力有關(guān)，是枸杞與剛性部件沖擊作用的結(jié)果。因此，從枸杞上脫下籽粒需要一個適當力的作用，這依賴于應(yīng)用的方法，方法的適當應(yīng)用可減小損傷。根據(jù)我國枸杞種植面積大、用種子量大、機械化程度低的情況，有必要從枸杞本身的脫粒特性入手，深入研究機械作用機理及其對枸杞破碎的影響，進而為低損傷、低破碎枸杞收獲機的研制提供理論基礎(chǔ)。為了解決枸杞脫粒過程中存在的枸杞損傷大的問題，了解機械對枸杞的作用機理，進而為低破碎枸杞脫粒機的研制提供技術(shù)依據(jù)，通過在各種施力狀態(tài)下枸杞的沖擊試驗，獲得了枸杞在不同施力位置和不同施力方向下的脫粒性質(zhì)。結(jié)果表明:在同一水分級下，沖擊力的作用方向是影響枸杞脫粒效果的主導(dǎo)因素，沖擊力的作用部位對其也有重要影響。在對枸杞脫粒市場調(diào)研過程中了解到，隨著國內(nèi)枸杞種植區(qū)域的相對集中，枸杞脫粒、加工正在向大型專業(yè)化方向發(fā)展，目前國內(nèi)規(guī)模較大的企業(yè)對大型、固定式新型梳刷式枸杞采摘機的需求是非常迫切的，這是因為梳刷式梳刷式枸杞采摘機不僅加工效率高，而且對枸杞損傷小。制約新技術(shù)推廣應(yīng)用的原因是:第一，新型梳刷式梳刷式枸杞采摘機機生產(chǎn)批量小、加工成本高，市場售價相對較高;第二，新型梳刷式梳刷式枸杞采摘機技術(shù)不夠成熟，使用可靠性需要一定時間的考核。第三，多年以來，國內(nèi)枸杞企業(yè)一直延續(xù)使用傳統(tǒng)梳刷式枸杞采摘機配置清糧機的方式，脫粒過程中籽粒破損較多，由于預(yù)清后枸杞凈度較高，基本上得到枸杞企業(yè)的認可，特別是目前多數(shù)枸杞企業(yè)在脫粒預(yù)清中與農(nóng)民采取的是計件制，便于及時解決傳統(tǒng)枸杞脫粒機配置清糧機方式中出現(xiàn)的問題;因此，分析梳刷式枸杞采摘機存在的問題，找出產(chǎn)生的根源，制定解決方案，梳刷式枸杞采摘機具有較好的市場前景。存在的問題有:(l)找出脫凈率低的根源;(2)改進主軸結(jié)構(gòu)，確定主軸最佳轉(zhuǎn)速范圍，降低枸杞破損的程度，提高預(yù)清機工作效率，提高主排出口枸杞粒凈度;(3)改進篩選裝置排輕雜結(jié)構(gòu)，提高機器本身自排雜能力;(4)在現(xiàn)有機型基礎(chǔ)上，加強移動式機型的研究開發(fā)與推廣。針對存在的問題，采取如下改進方案:(l)調(diào)整主軸結(jié)構(gòu);改進篩選裝置的結(jié)構(gòu)。將篩選裝置振動頻率調(diào)整為300-320次/分，振幅改為15毫米;根據(jù)脫粒試驗用枸杞粒大小的不同，更換合適篩片;2梳刷式枸杞采摘機的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計2.1梳刷式枸杞采摘機的工作原理2.1.1脫粒原理（1）打擊原理。由工作部件（如冠狀平板齒或紋桿）打擊穗頭（或反之由果穗碰擊工作部件，如南方水稻的拌桶脫粒）使果穗產(chǎn)生振動和慣性力而破壞它與穗芯的連接，主要取決于打擊速度和打擊機會。（2）梳刷原理。當工作部件較窄，果穗通過時，就形成了梳刷脫粒，通常是莖稈不動或少量的縱向運動。（3）揉搓或搓擦原理。通常指谷層在擠壓狀態(tài)下在層內(nèi)出現(xiàn)挫動而使谷粒脫落，發(fā)生在釘鑿或紋桿滾筒的脫粒間隙中。它取決于揉搓的松緊度（強度），也就是間隙的大小和谷層的疏密。（4）碾壓原理。脫粒原件對谷穗的擠壓造成脫粒，在碾壓過程中會使谷粒和穗柄之間產(chǎn)生橫向相對位移，而通常谷粒與穗軸的抗剪力是較弱的，上述相對位移就形成了剪切破壞其連結(jié)力。因此，用輥子碾壓鋪在場院里的谷物層進行脫粒也是有效方法之一。一般來說，常見的組合有如下幾種:一是用高的打擊速度和緊搓，經(jīng)較短的脫粒過程，如單滾筒脫料裝置;二是用由低到高的打擊速度，揉搓強度由小到大，用較長的脫粒過程，如雙滾筒脫粒裝置;三是用較低的打擊速度和松搓，用長而又長的脫粒過程，如軸流滾筒脫粒裝置。2.1.2梳刷式枸杞采摘機的工作原理梳刷式梳刷式枸杞采摘機機體采用圓鋼焊制的柵格(或篩網(wǎng))結(jié)構(gòu)，其間隙大于枸杞籽粒的寬度，工作過程中梳刷式枸杞采摘機的主軸經(jīng)皮帶輪減速，帶動采收機主軸旋轉(zhuǎn)，主軸帶動裝在其上的錐齒輪旋轉(zhuǎn)，通過錐齒輪的旋轉(zhuǎn)帶動脫離盤的旋轉(zhuǎn)；脫粒盤實際上是由槽輪結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上設(shè)計的，不僅可以使枸杞盤按一定的順序進入脫粒裝置，還可以使枸杞盤按順序脫離脫粒裝置；該脫粒盤工藝是仿生技術(shù)的一種應(yīng)用，模仿人工用手搓枸杞的動作。在脫粒區(qū)內(nèi)，可以實現(xiàn)間歇運動，這正好可以和經(jīng)過傳送裝置傳送進來的枸杞盤保持一致，使枸杞盤有順序的接收枸杞，然后經(jīng)過脫粒，枸杞相互之間受到一定壓力的作用下進行充分梳刷，并且機內(nèi)所有枸杞的任何部位都有充分的梳刷的機會，從而達到脫掉全部籽粒的目的；最后落下脫粒盤，從而達到脫粒的目的。這種方式不僅對枸杞的沖擊力較小，脫粒過程比較柔和，而且對枸杞籽粒的破損較低。經(jīng)過脫粒裝置的枸杞脫落到篩選裝置，篩選裝置主要分為兩個部分，第一部分將比較大的雜物過濾出來，經(jīng)過機箱門將他們再回收，第二部分將雜物含量較低的枸杞過濾出來，通過出料口將枸杞收集起來裝袋。2.2梳刷式枸杞采摘機的組成梳刷式枸杞采摘機主要包括：送料裝置、脫粒裝置、篩選裝置、集料裝置、出料口、皮帶輪、電機、機架等等。其結(jié)構(gòu)尺寸為長×寬×高=1500×1500×1500mm。如圖2.1圖2.1梳刷式枸杞采摘機1.雜物蓋2.導(dǎo)桿3.篩子4.V帶輪15.皮帶16錐齒輪7.V帶輪28.箱體9.鐵齒10.鐵齒架11.V帶213.傳送帶14.支架15.V帶316.螺栓17.電動機18.螺栓19.電動機機架2.2.1送料裝置的設(shè)計結(jié)構(gòu)如圖2.2圖2.2送料裝置入料口是將枸杞盤填入梳刷式枸杞采摘機機體內(nèi)的一個途徑，它是梳刷式枸杞采摘機送料裝置上的一個部件，它的作用在于通過入料口可以將枸杞盤順利的填入機體內(nèi)，而且在填入的過程中或是填入后的工作過程中，梳刷式枸杞采摘機能安全的工作，而且不會將枸杞或是枸杞盤從入料口飛濺出來，造成人員傷害等事故發(fā)生，因此，梳刷式枸杞采摘機的入料口的設(shè)計，即關(guān)系到采收機的工作質(zhì)量(即脫粒不干凈或是不完全等)。因為在將枸杞盤添入脫粒裝置時，電動機帶動主軸高速旋轉(zhuǎn)，如果入料口的填料方式不利于主軸的工作，此時，這種填料方式對主軸、對機體都有很大的副作用，有可能瞬時加大主軸的承擔負載，即同時加大主軸的彎曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力等，同時也加大脫粒裝置上鐵齒的磨損和老化等。如果入料口的設(shè)計不當，會造成主軸的瞬時被卡死，電動機悶車等現(xiàn)象發(fā)生，這些現(xiàn)象對電動機和梳刷式枸杞采摘機的主軸有極大的破壞性。因此，在設(shè)計梳刷式枸杞采摘機入料口時應(yīng)當考慮到設(shè)計不當可能發(fā)生的危害，精心分析其結(jié)構(gòu)的合理性。2.2.2收集裝置的設(shè)計脫離過程是經(jīng)由送料裝置的枸杞盤從入料口滑進脫粒裝置的脫離盤上，由皮帶輪帶動的錐齒輪，然后錐齒輪帶動脫離盤旋轉(zhuǎn)，同時在脫粒盤上方的鐵齒也按一定的速度做圓周運動，通過揉搓將枸杞脫落下來，枸杞盤在脫粒盤上運動一段時間后脫落下來，最后經(jīng)過篩選裝置排出采收機；脫落下來的枸杞由篩選裝置進入集料裝置。其結(jié)構(gòu)如圖2.3：圖2.32.2.3篩選裝置的設(shè)計枸杞在脫粒盤和鐵齒之間進行脫粒，將已脫落下來的枸杞經(jīng)由篩子篩選后，落到集料裝置，由出料口排出機體外。在梳刷式枸杞采摘機中，篩選裝置是由鉸鏈四桿機構(gòu)和篩網(wǎng)組成。篩網(wǎng)的主要功能是：將枸杞脫粒后，使枸杞從篩網(wǎng)的縫隙中漏出，而枸杞盤被篩網(wǎng)篩出排出采收機之外，從而使枸杞和枸杞盤分開，從不同的出口排出采收機之外，達到梳刷式枸杞采摘機的清選作用。在篩網(wǎng)的四周焊接的薄鐵板，這樣可以使經(jīng)過脫粒裝置脫粒的枸杞不掉落到集料槽以外的地方，這樣可避免采收機內(nèi)主軸和一些零部件的卡死，同時也可以增加枸杞的回收率。這樣，可以加固篩網(wǎng)的連接質(zhì)量，在正常工作時，由于有機架的固定支撐，可以使篩網(wǎng)的工作穩(wěn)定性更高，更加可靠、穩(wěn)定。從整體來講，也達到了梳刷式枸杞采摘機的一體化設(shè)計，提高了整體剛度。篩選裝置的結(jié)構(gòu)如圖2.4：圖2.42.2.4鼓風(fēng)機的設(shè)計把集料槽的底部設(shè)計成具有一定角度的斜坡，這樣可以使經(jīng)由篩選裝置的枸杞順利的從出料口排出。集料槽的作用是將經(jīng)由脫粒裝置枸杞收集起來，完成回收清理和與籽粒分離的作用。結(jié)構(gòu)如圖：圖2.52.2.5機架的設(shè)計機架是支撐梳刷式枸杞采摘機的部件。它承擔著采收機的主要重量、動力、負載和力矩，因此它設(shè)計的關(guān)鍵是絕對保證整機的強度和剛度。箱體部分要各自穩(wěn)定，而且相對固定，以便做到機械在運轉(zhuǎn)過程中不會產(chǎn)生晃動、歪斜，造成人身危險。因此為了箱體的堅固，此梳刷式枸杞采摘機的設(shè)計采用5毫米厚的鋼板焊接制成。其結(jié)構(gòu)如圖2.6：圖2.63梳刷式枸杞采摘機相關(guān)參數(shù)的確定在脫粒裝置中脫粒盤是一個改進的槽輪機構(gòu)，4個槽上安裝可以固定從送料裝置輸送的枸杞盤的圓形凹槽；凹槽的直徑為300mm，整個脫粒盤的直徑為700mm。3.1電動機的選擇根據(jù)實踐測量得知每個圓形凹盤平均受力為500N，當梳刷式枸杞采摘機正常工作時，4個圓形凹槽高速旋轉(zhuǎn)，因此，，即梳刷式枸杞采摘機正常工作時，受到的切向力為。其中：——圓形凹槽所受的力——參與工作的圓形凹盤個數(shù)3.2脫粒裝置中脫粒盤的轉(zhuǎn)速當梳刷式枸杞采摘機主軸高速運轉(zhuǎn)時，帶動脫粒盤轉(zhuǎn)動，脫粒盤也有一定的轉(zhuǎn)速，這個轉(zhuǎn)速源于主軸的轉(zhuǎn)速和脫粒盤的直徑，即：其中：——脫粒盤的轉(zhuǎn)速——梳刷式枸杞采摘機脫粒軸軸的轉(zhuǎn)速——脫粒盤的直徑3.3梳刷式枸杞采摘機脫粒軸的功率梳刷式枸杞采摘機所需的功率，應(yīng)由梳刷式枸杞采摘機的工作阻力和運轉(zhuǎn)參數(shù)求定，即：，計算求的：3.4電動機的功率電動機功率由公式來計算，梳刷式枸杞采摘機的總效率，應(yīng)由組成采收機的各個部分運動副的效率之積，即，其中、、、、分別為每一個轉(zhuǎn)動副的效率，選取轉(zhuǎn)動副的效率值如下：V帶傳動0.94~0.97即取錐齒輪傳動0.94~0.97即取摩擦傳動0.85~0.92即取則由此可得電動機的功率：3.5電動機的轉(zhuǎn)速根據(jù)資料《脫粒機》一書可查得主軸的轉(zhuǎn)速在，按《機械設(shè)計指導(dǎo)書》中所推薦的傳動比合理取值范圍，取V帶的傳動比i=2~4，即可滿足電動機的轉(zhuǎn)速與主軸的轉(zhuǎn)速相匹配，故電動機轉(zhuǎn)速范圍可選為：，符合這一范圍的同步電動機轉(zhuǎn)速的電機可選Y225M一6、額定功率30KW、滿載轉(zhuǎn)速980的電動機。4帶及帶輪的設(shè)計根據(jù)梳刷式枸杞采摘機的具體傳動要求，可選取電動機和主軸之間用V帶和帶輪的傳動方式傳動，因為在梳刷式枸杞采摘機的工作過程中，傳動件V帶是一個撓性件，它賦有彈性，能緩和沖擊，吸收震動，因而使梳刷式枸杞采摘機工作平穩(wěn)，噪音小等優(yōu)點。雖然在傳動過程中V帶與帶輪之間存在著一些摩擦，導(dǎo)致兩者的相對滑動，使傳動比不精確，但不會影響梳刷式枸杞采摘機的傳動，因梳刷式枸杞采摘機不需要精確的傳動比，只要傳動比比較準確就可以滿足要求，而且V帶的彈性滑動對梳刷式枸杞采摘機的一些重要部件是一種過載保護，不會造成機體部件的嚴重損壞，還有V帶及帶輪的結(jié)構(gòu)簡單、制造成本底、容易維修和保養(yǎng)、便于安裝，所以，在電動機與梳刷式枸杞采摘機之間選用V帶與帶輪的傳動配合是很合理的。選擇V帶和帶輪因當從它的傳動參數(shù)入手，來確定V帶的型號、長度和根數(shù)，再來確定導(dǎo)輪的材料、結(jié)構(gòu)和尺寸（輪寬、直徑、槽數(shù)及槽的尺寸等），傳動中心距（安裝尺寸），帶輪作用在軸上的壓力（為設(shè)計軸承作好準備）。4.1傳動帶的設(shè)計4.1.1確定計算功率其中：——工作情況系數(shù)——電動機的功率查《機械設(shè)計》一書中的表8—7可知：4.1.2選擇V帶的型號根據(jù)計算得知的功率和電動機上帶輪（小帶輪）的轉(zhuǎn)速（與電動機一樣的速度），查《機械設(shè)計》一書，可以選擇V帶的型號為C型。4.1.3確定帶輪的基準直徑（1）初選主動帶輪的基準直徑，根據(jù)《機械設(shè)計》一書，可選擇V帶的型號，參考表8—4a，選取，。（2）計算V帶的速度V帶在10~20的范圍內(nèi)，速度符合要求。電動機與主軸的傳動比計算從動輪的直徑4.1.4確定傳動中心距和帶長取即：得：?。簬чL即：由《機械設(shè)計》一書中查表可查得：。實際的中心距可按下列公式求得：也可用經(jīng)驗公式：求得：4.1.5驗算主動輪上的包角即：求得：滿足V帶傳動的包角要求。4.1.6確定V帶的根數(shù)V帶的根數(shù)由下列公式確定：其中：—單根普通v帶的許用功率值—考慮包角不同大的影響系數(shù)，簡稱包角系數(shù)—考慮的材質(zhì)情況系數(shù)，簡稱材質(zhì)系數(shù)，對于棉簾布和棉線繩結(jié)構(gòu)的膠帶，取，對于化學(xué)線繩結(jié)構(gòu)的膠帶，取?！嬋雮鲃颖鹊挠绊憰r，單根普通v帶所能傳遞的功率的增量，其計算公式如下：式中:一單根普通V帶所能傳遞的轉(zhuǎn)矩修正值，從《機械設(shè)計》可以查表8—4b—主動輪的轉(zhuǎn)速查得：時查表8—2取值：由查得所以：?。焊?.1.7確定帶的初拉力單根V帶適當?shù)某趵τ上铝泄角蟮闷渲?—傳動帶單位長度的質(zhì)量，單位:4.1.8求V帶傳動作用在軸上的壓力為了設(shè)計安裝帶輪軸和軸承，必需確定V帶作用在軸上的壓力Q，它等于V帶兩邊的初拉力之和，忽略V帶兩邊的拉力差，則Q值可以近似由下式算出：即：求得：5V帶帶輪的設(shè)計5.1帶輪的材料選擇因為帶輪的轉(zhuǎn)速，即，轉(zhuǎn)速比較底，所以材料選定為灰鑄鐵，牌號為HT150。5.2主動帶輪的設(shè)計帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是根據(jù)帶輪的基準直徑，選擇帶輪的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)帶的型號來確定帶輪輪槽的尺寸，設(shè)計如下:主動帶輪的結(jié)構(gòu)選擇因為根據(jù)主動帶輪的基準直徑尺寸=315mm，而與主動帶輪配合的電動機軸的直徑是，因此根據(jù)經(jīng)驗公式，所以主動帶輪采用實心式結(jié)構(gòu)。帶輪參數(shù)的選擇:通過查《機械設(shè)計》一書，可以確定主動帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)，結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表，其他的相關(guān)尺寸可以根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)驗公式計算求得。表5.1帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)（單位mm）帶的型號fehbC172514197.522.1主動帶輪的厚度可以由計算公式：求得:主動帶輪的結(jié)構(gòu)如圖5.1所示：5.3從動帶輪的設(shè)計從動帶輪的結(jié)果選擇因為根據(jù)主動帶輪的基準直徑和傳動比來確定，即，，所以從動帶輪同樣采用輪輻式結(jié)構(gòu)。從動帶輪的參數(shù)選擇:通過查《機械設(shè)計》一書，可查得帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)間表，其他一些相關(guān)尺寸可以根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)驗公式計算求得。從動帶輪的厚度可以由計算公式：求得即：從動帶輪的結(jié)構(gòu)如圖5.2所示：圖5.26傳動軸及脫粒主軸的設(shè)計傳動軸是梳刷式枸杞采摘機的主要設(shè)計部件之一，它在梳刷式枸杞采摘機正常工作過程中，承擔主要轉(zhuǎn)矩、扭矩、彎矩和支撐傳動軸上的回轉(zhuǎn)零件，枸杞脫粒是瞬時沖擊很大，而且沖擊次數(shù)很頻繁的工作環(huán)境，因此傳動軸的設(shè)計是很關(guān)鍵的一個步驟。它的主要作用是:一是支持軸上所安裝的回轉(zhuǎn)零件，使其有確定的工作位置;二是傳遞軸上的運動和動力。軸按照軸線形狀的不同，可以分為曲軸、直軸、軟軸和撓形軸等，根據(jù)梳刷式枸杞采摘機的結(jié)構(gòu)特點和組成形狀及工作強度和環(huán)境的要求，梳刷式枸杞采摘機的主軸選用直軸形式傳遞，而且選用直軸中的階梯軸。為了讓枸杞盤與鐵齒能夠充分接觸產(chǎn)生脫粒效果，主軸采用了兩端剛性軸頭，這種結(jié)構(gòu)不但有效地增大了脫粒盤的直徑，而且也大大減輕了主軸的質(zhì)量，有效地解決了慣性量太大的問題。6.1求傳動軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩由《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》表1—7得帶傳動的效率，則6.2初步確定軸的最小直徑根據(jù)軸的扭轉(zhuǎn)強度來初步計算確定其最小直徑，可利用經(jīng)驗公式其中:—軸常用的幾種材料的的值—主軸上的功率—主軸上的轉(zhuǎn)速軸上的材料由《機械設(shè)計》一書中表15—1可以查到，應(yīng)選取調(diào)質(zhì)處理的45號鋼，取，于是得：輸入軸上的最小直徑顯然是安裝帶輪的內(nèi)孔直徑，必在軸上開有鍵槽，因此，為了開鍵槽又不消耗輸出軸的強度，可以使軸的直徑增加，因而可以提高軸的工作強度。即：將其圓整為：輸入軸的最小直徑是安裝帶輪處的直徑，為了使所選的軸直徑與帶輪相配合，故使輸入軸端的軸徑選為55mm。帶輪的厚度B=84mm，則取輸入軸的首段軸徑為d=65mm，其長度為125mm，結(jié)構(gòu)如圖6.1所示：圖6.16.3求軸頭一的載荷由靜力方程求支反力根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖，做出軸的計算簡圖從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面A是軸的危險截面?，F(xiàn)將計算出的截面A處的相關(guān)值列于下表：載荷垂直面支反力剪力彎矩扭矩6.4按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎扭的截面(即危險面A)的強度。由經(jīng)驗公式及上面計算出的數(shù)值可得出。公式：式中：—軸的抗彎截面模量，—材料的許用應(yīng)力，。按軸實際所受彎曲應(yīng)力的循環(huán)特性，在、、中選取其相應(yīng)的數(shù)值，從《機械設(shè)計》可以看出。按《機械設(shè)計》書中查得，對于材料為45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15—1查得，故安全。7總結(jié)作為一種采收機械，主要設(shè)計的是它的脫粒裝置，該梳刷式枸杞采摘機是建立在先進的CAD軟件的基礎(chǔ)上設(shè)計