果園水果采摘升降平臺(tái)的設(shè)計(jì)

摘要新疆是農(nóng)業(yè)大省，又因?yàn)樾陆畷円箿夭畲?，水果的糖分積累多于其他省份種植的水果，使得新疆的瓜果香甜可口，所以有水果之鄉(xiāng)的美譽(yù)，而南疆又是新疆水果的主產(chǎn)地。在南疆種植的有非常出名的庫爾勒香梨和阿克蘇蘋果等。每年水果成熟的時(shí)候需要大量的勞動(dòng)力爭取采摘的時(shí)間，勞動(dòng)強(qiáng)度大，成本高，效率低。隨著全球農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展，將液壓升降平臺(tái)用于水果采摘中可大大提高勞動(dòng)效率。水果采摘升降平臺(tái)是一種新型的液壓升降平臺(tái)，旨在提高水果采摘的速度，減少勞動(dòng)強(qiáng)度。本文將介紹一種新型的自走式液壓升降平臺(tái)。主有以下內(nèi)容，從課題的提出，大量查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，了解當(dāng)前水果采摘的發(fā)展?fàn)顩r，比較了國內(nèi)外的發(fā)展趨勢。然后提出了本文的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行相關(guān)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核，繪制了二維工程圖，最后在SolidWorks中建立了其三維模型，為水果采摘升降平臺(tái)的設(shè)計(jì)優(yōu)化提供了一種思路及方法。關(guān)鍵詞：水果采摘；升降平臺(tái)；三維；SolidWorks；仿真 目錄TOC\o"1-3"\h\u179201緒論 緒論1.1概述隨著當(dāng)代農(nóng)業(yè)機(jī)械化及自動(dòng)化的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)生產(chǎn)率的要求不斷提高。新疆也是水果種植的大省，每年水果成熟的時(shí)候都需要大量勞動(dòng)力。而且水果采摘作業(yè)比較復(fù)雜，季節(jié)性強(qiáng)，若使用傳統(tǒng)的人工采摘形式，勞動(dòng)強(qiáng)度大、勞動(dòng)效率低。為提高水果采摘的效率，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，工作平穩(wěn)，操作方便的液壓升降平臺(tái)具有極其重要的意義。農(nóng)業(yè)從業(yè)者的減少及老齡化趨勢的不斷加大，采摘機(jī)械的開發(fā)利用具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和廣闊的市場前景。升降平臺(tái)的種類有固定式、移動(dòng)式、導(dǎo)軌式、曲臂式。每種方式又有不同的設(shè)計(jì)安裝方式。1.2水果采摘研究現(xiàn)狀目前，我國水果采摘大部分是依靠人爬樹或使用梯子采摘，移動(dòng)較為困難并存在安全問題，大大降低了采收效率。因?yàn)樗墒炱谳^短，采收效率低直接影響水果的品質(zhì)及貯藏。然而，在工廠用很多先進(jìn)的升降平臺(tái)，如固定式液壓升降平臺(tái)，折臂式升降平臺(tái)，移動(dòng)式升降平臺(tái)等，對(duì)其進(jìn)行一些改裝，使其能適應(yīng)果園環(huán)境，有利于實(shí)現(xiàn)采收的的方便性，安全性及及時(shí)性[20]。升降平臺(tái)的核心部件在于液壓提升部設(shè)備。因此，國內(nèi)外對(duì)液壓提升設(shè)備主要進(jìn)行動(dòng)力分析和運(yùn)動(dòng)分析，確定液壓缸的主要性能參數(shù)和主要尺寸。升降平臺(tái)在國內(nèi)外的汽車、建筑中的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)成熟了但用于農(nóng)業(yè)方面的還在起步階段，因此設(shè)計(jì)適合水果采摘的升降平臺(tái)是當(dāng)務(wù)之急。1.3發(fā)展趨勢目前，從國內(nèi)外農(nóng)業(yè)機(jī)械的研究發(fā)展趨勢及全球科技的發(fā)展趨勢來看，新型使用的水果采摘升降平臺(tái)主要有以下趨勢。由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和升降平臺(tái)所提供的便利，應(yīng)用升降平臺(tái)的場合越來越多，設(shè)計(jì)適應(yīng)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事等不同領(lǐng)域和場所的專用機(jī)械是未來液壓升降平臺(tái)的研究方向之一。針對(duì)不同需求設(shè)計(jì)的液壓升降平臺(tái)各有其特點(diǎn)。對(duì)于農(nóng)業(yè)用的升降平臺(tái)要在行走過程中保持良好的平穩(wěn)性，在上升和下降過程中速度穩(wěn)定，以保障平臺(tái)操作者的安全。并且平臺(tái)的升降高度應(yīng)適合使用場所，以滿足使用需求。平臺(tái)的各個(gè)零件都應(yīng)符合農(nóng)業(yè)的條件。在新的發(fā)展時(shí)代下，國家大力提倡節(jié)能減排，減少能源消耗和污染排放。在滿足使用需求的條件下應(yīng)盡可能的減少能源消耗，降低污染物排放。所以開發(fā)環(huán)保節(jié)能型的產(chǎn)品是所有機(jī)械發(fā)展的必然趨勢。針對(duì)水果采摘升降平臺(tái)的應(yīng)用場合和使用要求可以從以下幾方面入手實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排：一是用電動(dòng)機(jī)替換內(nèi)燃機(jī)，使用清潔的能源，提高液壓系統(tǒng)效率和防滲漏，降低整體的噪聲；二是整體所使用的材料盡量是可再生材料；三是應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)改善工作條件，是升降平臺(tái)操作簡單，并且安全系數(shù)高。機(jī)電一體化指將機(jī)械、電子、信息處理和控制以及軟件有機(jī)地結(jié)合起來，以計(jì)算機(jī)為主要特征的自動(dòng)化技術(shù)。目前國內(nèi)外工程機(jī)械最顯著發(fā)展趨勢是機(jī)械的機(jī)電一體化。針對(duì)于液壓升降平臺(tái)在有坡度的地面工作時(shí)可以裝備帶傾斜儀的防側(cè)翻裝置。為及時(shí)對(duì)重要零部件進(jìn)行維修檢查，可以配置傳感器，通過監(jiān)控分析傳感器信號(hào)，進(jìn)行故障預(yù)測，及時(shí)排除潛在故障，保證機(jī)器正常使用。此外，由于人們對(duì)于機(jī)器要求的不斷增加，研發(fā)出能夠更加實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)升降、節(jié)省人力、占用空間小、安全可靠并能迅速做出反應(yīng)的液壓升降平臺(tái)車也是必然的趨勢。1.4設(shè)計(jì)內(nèi)容結(jié)合果園的實(shí)際情況，參考現(xiàn)有的升降平臺(tái)，設(shè)計(jì)一種果園水果采摘升降平臺(tái)。對(duì)機(jī)構(gòu)中的自走式部分和液壓升降部分進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，最終確定整體結(jié)構(gòu)。通過對(duì)鉸架的各項(xiàng)受力分析，確定平臺(tái)與鉸架的載荷要求，最終完成液壓升降平臺(tái)的設(shè)計(jì)要求。此外，各零部件采用國家標(biāo)準(zhǔn)零部件，保證互換性。1.5設(shè)計(jì)意義果樹種植產(chǎn)業(yè)是不僅是新疆農(nóng)業(yè)中重要產(chǎn)業(yè)之一，也是全國農(nóng)業(yè)中重要產(chǎn)業(yè)之一。因?yàn)楣麡浣筒欢ǖ忍攸c(diǎn)，為保護(hù)果樹枝干不受較大損壞，且減少水果收獲是的撞擊損傷設(shè)計(jì)一種水果采摘升降平臺(tái)以解決水果采摘時(shí)所遇到的問題。水果采摘升降平臺(tái)將改變傳統(tǒng)的勞動(dòng)方式，改善農(nóng)民的生活勞動(dòng)狀態(tài)。在收獲時(shí)，由自動(dòng)化、機(jī)械化采摘代替人工傳統(tǒng)的勞作，不僅能夠大大提高采摘效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度，還能解決農(nóng)業(yè)的勞動(dòng)力不足的問題，提高經(jīng)濟(jì)效率。2方案分析2.1升降方案分析比較經(jīng)過查閱相關(guān)資料，對(duì)水果采摘升降平臺(tái)的設(shè)計(jì)初步擬定方案。如圖2-1所示，該方案將液壓缸一端通過軸固定在鉸架上，這樣液壓缸的一端能繞另一端在某個(gè)小角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)，能保證液壓缸具有較好的壓桿穩(wěn)定性，而且液壓缸作用在鉸架的實(shí)心截面處，使鉸架受力分配比較均勻[14]。另外，在此方案中，液壓缸的作用點(diǎn)較低，所以液壓缸的形成只需變化很小，便可以使載物臺(tái)實(shí)現(xiàn)較大幅度的升降，易于滿足設(shè)計(jì)要求，因此它能提高工作人員的工作效率。圖2-1液壓升降平臺(tái)方案2.2自走方案分析由于本次設(shè)計(jì)的是一種水果采摘升降平臺(tái)，工作環(huán)境在果園。工作環(huán)境及所需功率相較之農(nóng)田有很大區(qū)別，主要充分考水果采摘升降平臺(tái)應(yīng)該利于移動(dòng)，重量不宜過大，我們用提高傳動(dòng)裝置的效率的方式，并且傳動(dòng)平穩(wěn)，從而來減少能耗，降低運(yùn)行費(fèi)用。所以選擇電動(dòng)機(jī)作為行走的動(dòng)力源，通過帶輪進(jìn)行傳動(dòng)，以達(dá)到要求。在滿足功能的前提下應(yīng)盡量簡化以降低費(fèi)用。2.3電動(dòng)機(jī)的選擇根據(jù)本次設(shè)計(jì)要求，平臺(tái)總重為180kg,額定載荷為150kg。由此得平臺(tái)行走所需功率為0.5kw-0.6kw。選取直流電機(jī)型號(hào)為CV750-30-B，功率為0.75kw,輸入轉(zhuǎn)速為1450r/min，輸出轉(zhuǎn)速為50r/min。2.4確定傳動(dòng)方案本設(shè)計(jì)的傳動(dòng)方案采用的是帶傳動(dòng)，是以電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速器，減速器與后輪軸以V帶傳遞動(dòng)力。后輪所在的軸為動(dòng)力輸入軸，從而帶動(dòng)后輪旋轉(zhuǎn)，使整個(gè)平臺(tái)向前運(yùn)動(dòng)。之所以選用帶傳動(dòng)是因?yàn)閹Ь哂辛己玫膿闲?，可緩和沖擊，吸收振動(dòng)。過載時(shí)帶輪與帶輪之間會(huì)出現(xiàn)打滑，避免了其他零件損壞，加之工作環(huán)境相對(duì)良好。由于本次設(shè)計(jì)選用的為減速電機(jī)，不必再計(jì)算減速器，只需計(jì)算帶傳動(dòng)的相關(guān)數(shù)據(jù)。2.5帶輪及V帶的參數(shù)減速器輸出轉(zhuǎn)速為50r/min，后輪直徑為0.6m，要保證平臺(tái)平穩(wěn)動(dòng)速度控制在0.7m/s-0.8m/s之間，則傳動(dòng)比為i=1:2。由機(jī)械設(shè)計(jì)[1]圖8-11V帶選Z型帶，表8-9初選小帶輪直徑dd1為100mm。根據(jù)（2-1）式（2-1）得大帶輪直徑dd2為200mm。根據(jù)（2-2）式（2-2）初定V帶輪的中心距a0為420mm。由（2-3）式計(jì)算V帶得基準(zhǔn)長度（2-3）由表8-2得Ld=1330mm。按（2-4）式計(jì)算實(shí)際中心距（2-4）得實(shí)際中心距a=430mm。為保證傳遞功率，選取V帶根數(shù)為Z=2進(jìn)行傳動(dòng)。2.6V帶輪的設(shè)計(jì)對(duì)于小帶輪，由則小帶輪選取為實(shí)心帶輪；對(duì)于大帶輪選用孔板帶輪，帶輪的材料選擇為HT200。由Z型帶，查表8-11可得bd=8.5mm，ha=2.00mm，hf=7.0mm，e=12mm，f=7mm，由式，d為軸的直徑得da1=84mm，da2=124mm2.7CAD模型圖2-2大帶輪CAD建模圖2-3小帶輪CAD建模2.8本章小結(jié)本章主要確定了水果采摘升降平臺(tái)行走方案及相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算。平臺(tái)的行走依靠減速直流電機(jī)提供的驅(qū)動(dòng)力，經(jīng)帶傳動(dòng)將動(dòng)力傳入后輪軸上，由此推動(dòng)整個(gè)升降平臺(tái)的行走。3升降結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.1總體方案設(shè)計(jì)總體方案需要結(jié)合水果采摘環(huán)境，果園的行距一般為2.5m-3m，果樹高度大部分在2.8m-3.2m之間。這就需要使設(shè)計(jì)的平臺(tái)能在滿足工作高度要求的同時(shí)，能在果園中行動(dòng)自如。本次設(shè)計(jì)的果園水果采摘升降平臺(tái)整體高度為0.8m,寬度為0.8m，工作行程0.5m-0.8m，滿行程時(shí)工作臺(tái)的整體高度要達(dá)到1.8m左右。3.2鉸架的設(shè)計(jì)1）鉸架1受力分析圖鉸架1受力分析如圖3-1所示，圖3-1鉸架1受分析圖圖中：，，；2）鉸架2受力分析圖鉸架2受力分析如圖3-2所示，圖3-2鉸架2受力分析圖圖中：，。以上圖中所示力的方向皆為事先假設(shè)力的方其中規(guī)定水平方向（x方向）上為正，向下為負(fù)；豎直方向（y方向）向右為正，向左為負(fù)。3.3力和力矩的分析計(jì)算鉸架上端鉸支受力先忽略平臺(tái)自重，則由圖3-1與3-2得因?yàn)樗?，而，（令，且有，為軸承滾輪與平臺(tái)導(dǎo)軌槽間的摩擦系數(shù)），則至此能計(jì)算出、、2）整體受力分析計(jì)算對(duì)平臺(tái)、重物及兩鉸架組成的整體進(jìn)行受力分析：（3-1）（3-2）3）鉸架1、2單獨(dú)受力分析對(duì)鉸架1單獨(dú)進(jìn)行受力平衡分析：（3-3） （3-4）由（3-3）、（3-4）得（3-5）由（3-2）、（3-4）得（3-6）對(duì)鉸架2單獨(dú)進(jìn)行受力平衡分析：（3-7）（3-8）2）力矩平衡分析若規(guī)定逆時(shí)針為正，順時(shí)針為負(fù)，則對(duì)鉸架1的C點(diǎn)的轉(zhuǎn)矩平衡得：（a）對(duì)鉸架2的d點(diǎn)的轉(zhuǎn)矩平衡得：（b）對(duì)O點(diǎn)的轉(zhuǎn)矩平衡得： （c）（d）又因?yàn)闉檩S承滾輪與底座導(dǎo)軌槽間的摩擦系數(shù)。因?yàn)殂q架3、4與鉸架1、2的受力狀況一樣，不再做詳細(xì)的計(jì)算。鉸架主要用于支撐升降平臺(tái)，是該液壓升降平臺(tái)的重要組成構(gòu)件，因此其使用材料的性能至關(guān)重要，選擇型號(hào)為Q235的普通碳素鋼，根據(jù)以上公式計(jì)算初選實(shí)心截面基本尺寸為，長度約為1000mm。3.4鉸架彎矩圖分析圖3-3鉸架1受力分析圖3-4鉸架軸力圖圖3-5鉸架縱向剪切力圖圖3-6鉸架1縱向彎矩圖由上述圖有：（3-9）（3-10）其中則鉸架1所受最大拉應(yīng)力為其中外鉸架1所所受最大壓應(yīng)力為上式中的、產(chǎn)生于液壓缸作用點(diǎn)截面處，產(chǎn)生于o點(diǎn)截面處。圖3-7鉸架2受力分析圖3-8鉸架2軸力圖圖3-9鉸架2縱向剪力圖圖3-10鉸架2縱向剪力彎矩圖由上述圖有：（3-10）其中則鉸架2所受最大拉應(yīng)力為；其中鉸架2所受最大壓應(yīng)力為；其中上式中產(chǎn)生于o點(diǎn)處上半部分界面，產(chǎn)生于o點(diǎn)處下半部分界面。3.5鉸架有限元分析圖3-11鉸架1受力點(diǎn)靜應(yīng)力分析圖3-12鉸架1受力位移變形分析圖3-13鉸架2受力點(diǎn)靜應(yīng)力分析圖3-14鉸架2受力位移變形分析表3-1鉸架四點(diǎn)靜應(yīng)力分析4液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1液壓缸的受力分析液壓缸受力公式的導(dǎo)出由（c)、（d)兩式得：、則可算出，。由上（5）、（6）式分別可得（e)(f)將以上（e)、（f)式代入至（a)式得：（g)至此可算出力F，由于這些力是按對(duì)稱鉸架的一邊來考慮的，所以F為鉸架與底座成時(shí)液壓缸所承受的一半力的大小。則其中：T-液壓缸受力大小4.2液壓缸最大受力時(shí)數(shù)值及角度計(jì)算分析鉸架與底座所成角度為，當(dāng)為不同大小時(shí)，對(duì)應(yīng)各鉸支點(diǎn)受力大小不同，從而液壓缸受力大小應(yīng)不同。現(xiàn)根據(jù)以上所列式子將部分關(guān)鍵數(shù)據(jù)輸入如下表4-1，表4-1關(guān)鍵數(shù)據(jù)12o18o24o30o36o42o48o54o60o-24.5-24.4-24.4-24.4-24.3-24.3-24.2-24.2-24.12447.72375.22268.92122.01923.61657.11295.8794.4212.312.212.613.113.814.816.117.920.423.21223.61258.41310.11382.01479.41610.51788.72036.22322.864.887.6106.8122.9136.3147.1155.3161.0163.8305.0270.0239.8212.9187.6163.3139.8116.998.428.3529.4029.9530.0729.8429.3228.5527.5726.62435435435435435435435435435206351939418310172841625315170139971270511517由上表得，當(dāng)升降臺(tái)處于最低位置時(shí)，即12o時(shí)，液壓缸受力最大，此時(shí)有T=20635N，考慮到工作平臺(tái)，工作平臺(tái)導(dǎo)軌槽，鉸架等重量，經(jīng)查閱相關(guān)資料[3]，可取一系數(shù)K=1.3，則液壓缸所受最大壓力為4.3液壓泵及液壓缸的設(shè)計(jì)及選型該液壓升降平臺(tái)的工作循環(huán)過程是：當(dāng)工作平臺(tái)處于最低位置時(shí)，通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)，使平臺(tái)升起。在到達(dá)液壓缸最大行程時(shí)，平臺(tái)停止上升，液壓系統(tǒng)進(jìn)入保壓階段；在升降過程中，升降臺(tái)的傾角不斷變化；打開換向閥，液壓升降臺(tái)開始下降，下降到最低點(diǎn)時(shí)停止運(yùn)動(dòng)，至此水果采摘升降平臺(tái)完成整個(gè)工作循環(huán)過程。在最低位置時(shí)液壓缸的推力最大，隨著平臺(tái)的上升，液壓缸的推力逐漸減小。根據(jù)設(shè)計(jì)的具體要求，液壓升降平臺(tái)的升降系統(tǒng)的動(dòng)力源為電機(jī)所帶動(dòng)的液壓泵，執(zhí)行元件為單作用液壓缸，其中液壓泵帶有卸荷閥并與油箱相連接，內(nèi)部有一部分液壓回路。原理如下：當(dāng)要使平臺(tái)上升時(shí)，電磁換向閥7左位接通，液壓泵3將油箱1中的油壓入液壓缸6中，從而將液壓缸活塞頂出，平臺(tái)上升。2）當(dāng)要使工作平臺(tái)下降時(shí)，電磁換向閥7右位接通，液壓缸6中的液壓油在外載荷的作用下被壓出，經(jīng)有換向閥和節(jié)流閥流回油箱，節(jié)流閥8則控制液壓油的流速，從而使整個(gè)平臺(tái)能平穩(wěn)的上升和下降。綜上所述，只需用油管將液壓泵出口連接至液壓缸的進(jìn)油口即可組成一完整的液壓回路，如圖4-1所示，圖4-1液壓系統(tǒng)原理圖油箱，2.單向閥，3.液壓泵，4.單向閥5 溢流閥，6.液壓缸，7.電磁換向閥，8.節(jié)流閥9.電機(jī)其中1、2、3、4、5都集中在液壓泵中。由以上計(jì)算得出：液壓升降平臺(tái)處于最低高度，即12o時(shí)，液壓缸受力最大，此時(shí)液壓缸所受力是26826N。選擇缸的直徑為50mm的液壓缸，其所能提供的最大推力為31420N。輸出的壓力位為2，儲(chǔ)油量為1升，重量為12Kg,此外液壓泵配有高壓油管和接頭。由于液壓缸所承受的最大壓力位26826N，所以液壓泵至少要提供26826N的力，根據(jù)以上要求選擇液壓泵型號(hào)為KCB-200不銹鋼齒輪泵。由上得液壓缸需滿足行程為180mm,而液壓缸的直徑為50mm，則當(dāng)升降臺(tái)達(dá)到最大高度時(shí)，液壓缸內(nèi)儲(chǔ)油量為-2-22此外，此時(shí)液壓油管中也儲(chǔ)有一定量的液壓油，而液壓油管長度估計(jì)為0.8m，內(nèi)徑為20mm,則油管儲(chǔ)油量為-22=0.251L為保證平臺(tái)的安全性，使用兩個(gè)液壓缸，則液壓缸儲(chǔ)油量至少應(yīng)為L，少于液壓缸儲(chǔ)油量1L，故液壓缸儲(chǔ)油量足夠，滿足設(shè)計(jì)要求。5相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)件的選型5.1軸承選擇軸承選用深溝球軸承，用在后輪驅(qū)動(dòng)軸上，能同時(shí)承受較大的徑向載荷，游隙可調(diào)，裝拆方便，適用于剛性較大的軸，左右各一個(gè)，對(duì)稱安裝。表5-1軸承基本參數(shù)代號(hào)dDTBC0r/KN6007356219.751416.2滾動(dòng)軸承的基本額定壽命L(106r)與基本額定動(dòng)載荷C(N)、當(dāng)量動(dòng)載荷P(N)間的關(guān)系為：（5-1）對(duì)于深溝球軸承，ε＝3。軸上重量的估算：圓盤材料為灰鑄鐵HT250，質(zhì)量密度為ρ=6.8~7.3g/cm3，取ρ=7g/cm3。帶輪材料為灰鑄鐵HT200，質(zhì)量密度同上。所以在滿載的情況下軸承承受的總重量為220Kg，軸承所受徑向力2.2KN，不受軸向力。查表得：X=1，Y=0當(dāng)量動(dòng)載荷為P=1×2200=2200N用小時(shí)數(shù)表示軸承壽命為：（5-2）n表示軸承工作轉(zhuǎn)速，查表得n=50r/min.h農(nóng)業(yè)機(jī)械軸承的預(yù)期壽命為：=3000—8000h。所以所選軸承可以長期使用。5.2聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器是機(jī)械傳動(dòng)中常用的部件。它主要用來聯(lián)接軸與軸，以傳遞運(yùn)動(dòng)與轉(zhuǎn)矩；有時(shí)也可用作安全裝置。聯(lián)軸器用來把兩軸聯(lián)接在一起，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩軸不能分離；只有在機(jī)器停車并將聯(lián)軸器傳動(dòng)系統(tǒng)的斷續(xù)，以便運(yùn)行變速及換向等。聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差，承載后的變形以及溫度變化的影響等，往往不能保證的對(duì)中，而是存在著某種程度的相對(duì)位移。這就要求設(shè)計(jì)聯(lián)軸器時(shí)，要從結(jié)構(gòu)上采取各種不同的措施，使之具有適應(yīng)一定范圍的相對(duì)位移的性能。整個(gè)設(shè)計(jì)中只有一處需要用到聯(lián)軸器，即電機(jī)外伸軸與液壓泵外伸軸，選用的聯(lián)軸器為彈性柱銷聯(lián)軸器。彈性柱銷聯(lián)軸器是利用若干個(gè)非金屬材料制成的柱銷置于兩個(gè)班聯(lián)軸器凸緣的孔中，以實(shí)現(xiàn)連接。柱銷通常用尼龍制成，而尼龍具有一定的彈性。依靠彈性柱銷的變形，允許有微量的徑向位移和角位移。電機(jī)外伸軸徑為24mm，液壓泵外伸軸徑為20mm，所以選用的聯(lián)軸器型號(hào)為LT4，所用聯(lián)軸器材料為HT200。5.3鍵的選擇本次設(shè)計(jì)的鍵是聯(lián)軸器在電機(jī)外伸軸與液壓泵外伸軸周向定位所使用的鍵。鍵、軸和聯(lián)軸器的材料都是鋼，由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊》P-54表4-2查得許用擠壓應(yīng)力[σp]=100~120MPa，取其平均值，[σp]=110MPa。鍵的工作長度l=L-b=53mm。鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=4mm。由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P-158式（10--26）可得（5-3）由許用應(yīng)力，故可見鍵合適安全。6主要零件建模6.1鉸架鉸架是本次設(shè)計(jì)最主要零件之一，該水果采摘平臺(tái)的升降及整機(jī)的安全性主要依靠鉸架的剛度，鉸架設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)能承受理論設(shè)計(jì)的載荷。本章只展示與液壓缸相連的鉸架模型，如圖6-1所示：圖6-1鉸架16.2上板上板是作為采摘人員的操作平臺(tái)，上板表面必須有防滑措施，以保證采摘人員的安全。本次設(shè)計(jì)的上板加了防滑紋，并且應(yīng)有與鉸架滾輪相配合的滾輪槽。上板模型如圖6-2所示：圖6-2上板6.3大帶輪及小帶輪本次設(shè)計(jì)的水果采摘升降平臺(tái)是以電機(jī)驅(qū)動(dòng)可由操作人員控制行走的液壓升降平臺(tái)。傳動(dòng)方案是以帶傳動(dòng)，大帶輪及小帶輪模型如圖6-3所示：圖6-3大帶輪及小帶輪6.4底箱底箱是整個(gè)平臺(tái)的支撐，并且內(nèi)部會(huì)放置整個(gè)液壓系統(tǒng)及蓄電池。底箱的模型如圖8-4所示：圖6-4底箱6.5整裝圖建模將各零件模型按一定配合關(guān)系組合在一起，生成整體的三維圖模型，本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是機(jī)械部分，所以電路部分不在模型中。整體裝配圖如圖6-5所示：圖6-5整體裝配圖總結(jié)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我經(jīng)歷查閱相關(guān)資料，果園實(shí)地考察，設(shè)計(jì)方案擬定等等步驟。最終經(jīng)過幾次修改完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)適用于果園或大棚中的水果采摘，不僅節(jié)省了勞動(dòng)力，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，也大大提高了水果采摘效率。幫助果農(nóng)節(jié)省采摘時(shí)間，最大限度的保證了水果的新鮮入庫。在設(shè)計(jì)過程中，我也碰到了自己無法獨(dú)立解決的問題，但很感謝老師和同學(xué)們的耐心幫助，使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)順利完成。經(jīng)過本次設(shè)計(jì)，我也充分認(rèn)識(shí)到了自己的不足，但通過不斷查閱相關(guān)資料，鞏固了大學(xué)所學(xué)的理論知識(shí)，并且能將所學(xué)到的理論知識(shí)與實(shí)際情況相結(jié)合起來，做到學(xué)以致用。致謝歷時(shí)將近兩個(gè)月的時(shí)間終于將這篇論文寫完，在論文的寫作過程中遇到了無數(shù)的困難和障礙，都在同學(xué)和老師的幫助下度過了。尤其要強(qiáng)烈感謝我的論文指導(dǎo)老師—王旭峰老師，王老師從選題指導(dǎo)、論文框架到細(xì)節(jié)修改都給予了細(xì)致的指導(dǎo)，提出了很多寶貴的意見與建議，不厭其煩的幫助進(jìn)行論文的修改和改進(jìn)。另外，在校圖書館查找資料的時(shí)候，圖書館的老師也給我提供了很多方面的支持與幫助。