盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009目 录1引言01.1 本课题的意义31.2 国内（外）发展概况及现状31.3 课题由来及设计条件31.4 课题设计思路41.5 预期效果42总体方案设计52.1 整机构造简介52.2 作业原理52.3 收获机与拖拉机的联接52.4收获机的动力部分63部件设计73.1 振动筛73.2 挖掘铲83.2.1挖掘装置结构形式的确定83.2.2 挖掘铲的主要参数确定83.3 深度调节机构124设计计算134.1 动力分配计算134.2 带轮传动的设计计算144.3 滚子链传动的设计计算164.3.1链的计算选择164.3.2链轮的设计计算174.4轴的校核194.4.1输入轴的校核194.4.2输出轴的校核234.5轴承的选用与计算274.6 链条的调整295结论30参考文献31致 谢32附 件 清 单33花生收获机设计摘 要：花生是世界上主要的油料作物之一，很久以来，花生的栽种、收获和加工主要由人工完成。国内的花生收获机发展缓慢，花生收获的机械化水平不高严重地影响花生生产的发展。针对国内小面积种植、个体收获的农村，需要设计一台集挖掘、抖土和铺放功能于一体的简易花生收获机械来提高花生收获效率。本课题设计的小型花生收获机是配在微型拖拉机上，可实现挖掘、抖土、铺放等功能。花生收获机设计的内容包括挖掘铲、振动筛等主要部件，还相应设计了机架和传动装置。花生收获机在作业时，铲子和花生相向运动，掘起花生和泥土，振动筛连续的抖动，分离混合在一起的泥土和花生。花生继续向后面移动，最后均匀的铺设在地面，等待人工收集。该花生收获机生产成本低、操作简便、可靠，能够满足设计要求，满足生产实际的需要。关键词：花生收获机；振动筛；挖掘铲 Design of Peanut HarvesterAbstract: The peanut is one of the main oil plants in the world. For a long time, the planting, harvesting and processing of peanut were mostly completed by manual work. The development of peanut harvester in China is late, the mechanization level of peanut harvesting affected the development of the peanut production seriously. In order to prove the efficiency of peanut harvesting, we need to design a effective and simple peanut harvester, which a machine that can dig, shake off the soil and lay the peanut stalk at the same time for the countryside where the scale of peanut planting is small. The harvester designed in this subject matches with small tractors, it needs to realize the functions of digging, shaking, laying and so on. The design content of peanut harvester is the designing of the major parts of the machine, such as digging shovel, shaking screen, so as the gearing and frame parts. The working process is: the digging shovel digging the peanut out and moving the peanut backward, the screen shaking and then breaking the admixture of soil and peanuts. The peanut is moving rearward continuously, finally even laying on the excavated ground, so it is convenient for the manual collection. The machine has a low cost of production and it is easy and reliable to operate, it has met the design requirement and the actual need of production.Key word: Peanut harvest; Shaking screen; Digging shovel.1引言1.1 本课题的意义花生是我国种植面积较大且具有较强国际竞争力的经济作物和油料作物之一,我国花生总产量位居世界首位,占世界花生总产量的35%左右。很久以来，花生的栽种、收获和加工主要地是由人工完成。它是一种低效率的劳动，严重地影响花生生产。特别是近年来，随着花生种植面积的不断增加和农村剩余劳动力的大量转移，“三秋”大忙季节劳动力明显不足，花生生产的各环节间的矛盾凸现,严重影响后序的作业(如小麦种植)。因此，花生收获机械化已成为花生生产环节的主要研究内容。1.2 国内（外）发展概况及现状在世界范围内,随着生物技术、花生生产技术的不断提高,花生的种植面积和产量将会不断增加。发达国家的花生收获机正依照本国的种植特点, 向大型化、机电一体化、智能化、更可靠、更安全的方向发展。其花生挖掘机和联合收获机的研究起步较早，尤其在花生两段收获方式的研究技术方面比较成熟，相应的制造和应用技术已经相当完善。美国John Deere 公司和Kelley Manufacturing 公司研制生产的花生收获机械代表了世界最先进的水平。而在经济、生产力发展欠发达国家，花生的收获作业基本还是以人工和畜力为主。我国从研制花生收获机械以来，也已有多种类型的样机问世。综合起来有两种形式：一是用挖掘机把花生从土里挖掘出来，对花生上的土壤不进行处理，花生的去土、收集、铺放和摘果完全是靠人工来完成的，机械化程度低，并没有减轻农民的劳动强度；二是集挖掘、提升、清选、摘果和集果为一体的联合作业机型，该机型成本较高，国内虽然有一些科研部门和厂家投入资金对其进行研发，由于在花生小面积种植、个体收获的农村不适用，因此未有实质性进展。农民急需的是一种集挖掘、抖土和铺放功能于一体的简易花生收获机。1.3 课题由来及设计条件A 设计内容设计一台花生收获机，与6马力微型拖拉机相匹配，主要用于收获花生，也可以用于收货马铃薯、红薯等地下作物。主要设计内容有：a.总体设计：拟定总体方案，绘制结构总图；b.零部件设计：支架,传动机构，深度调节机构，犁头，拨盘，振动筛，相关计算、校核等。B 设计依据课题来源：生产实际；产品名称：花生收获机；花生收获机与拖拉机联接形式：前置式固定联接；收获机械行业标准NY/T502-2002 花生收获机作业质量；收获机的主要技术参数：作业深度：80120mm；作业宽度：600mm左右作业效率：约2亩/小时（花生）损失率： 5%。C 设计要求：a.收获机应能满足农艺要求，可一次完成分秧、挖掘、铲出、输送、脱净、放置成行等工序；b.收获机的性能要求：收净率比人工高10%左右，具有不挂秧、不堵塞、不破壳破皮、损失少等优点；结构简单、紧凑、合理、操作方便、安全可靠。c.重点研究：挖掘铲设计、犁的入土角调整机构等；d.设计时尽量采用标准件、通用件、以便降低制造成本。1.4 课题设计思路在开始该机设计前，参考对比了一系列已有的小型花生收获机，例如4H-2型花生收获机，小型背负式花生联合收获机，简易花生收获机，振动筛式花生收获机等，总结发现绝大多数小型收获机都无一例外的使用了振动筛这一部件，当振动筛以一定振幅往复振动时，上面承载着的花生和沙土在后移过程中不断振动，将花生根部的沙土抖落，花生收获机尾部是向作业幅宽内倾的拢禾栅，去除部分沙土的花生在这里聚拢铺放在机后，待田间晾晒后在进行人工捡拾作业。为此，本次课题也将采用该类型机构。该花生收获机要实现挖掘、清土、铺放等功能，为达到以上功能，将分别设计挖掘铲，振动筛等主要部件，还有相应机架和动力传动装置。1.5 预期效果按照计划完成目标任务后，相信该机能够满足生产实际的需要，各项性能指标能够达到任务书的要求，具有较好的社会应用价值。满足以下要求：a.结构简单、紧凑、合理，操作方便，安全可靠；b.满足农艺要求，一次完成分秧、挖掘、铲出、输送、脱净、放置成行等工序；c.尽量多的采用标准件、通用件，生产制造陈本低。2总体方案设计2.1 整机构造简介该机主要由挖掘铲、驱震组件、振动筛、尾轮、深度调节机构、传动装置及机架组成。2.2 作业原理该机作业时，拖拉机推动收获机具前行，挖掘铲以一定角度铲入土中（挖掘深度通常在100150 mm），将花生主根切断，并将掘起的土壤和花生秧果输送到振动筛上。掘起的土壤和花生秧果进入往复运动的振动筛，将花生和沙土不断地向后振动输送，大部分沙土被振落至筛下，实现清土目的，花生秧果和少部分未去除的沙土随后从振动筛的尾端被抛送到已收区，实现成条铺放，待田间晾晒后再进行拣拾作业。尾轮安装在机架上，通过调节尾轮的安装高度，调节挖掘铲的挖掘深度和入土角。本机的主要特点：采用振动筛清土装置，清土效果好、条铺效果好、可靠度高、损失率低；通过调节尾轮安装高度，来调整挖掘深度和挖掘铲入土角，操作简单方便；6匹微型拖拉机即可带动，与现阶段大多数农户拥有的拖拉机相适应，操作简便，成本低，投资少，收效快。2.3 收获机与拖拉机的联接图2-1 联接图收获机与拖拉机直接联接和牵引式两种联接方式，本课题设计主要运用前置式固定联接。直接连接式用螺母固定在拖拉机前面，升降支架与拖拉机后部连接，因为前置式收获作业 ，视野宽广，操作简单，行走灵活，另外结构紧凑，使用可靠(如图2-1所示)，但挂接不方便，仅用于收获地下深度不大的作物。2.4收获机的动力部分图图2-2 传动图收获机主要靠带轮和链轮传递动力。因为链传动无弹性滑动和打滑现象，能保持准确的平均传动比，传动效率高，需要的张紧力小，径向压轴力小；并能在高温及低速。有油污等恶劣环境下工作，另外链传动制造精度和安装度要求较低，成本低廉，可远距离传动，结构简单。带传动是一种常用的、成本较低的动力传动装置，在各类机械中应用十分广泛。它具有传动平稳、噪声低、清洁（无需润滑）的特点，具有缓冲减震和过载保护的作用，并且维修方便。所以本收获机采用图2-2中的带轮传动。动力由发动机输出，通过带轮两级减速，讲动力传到收获机的输入轴，其最后一级传动装置的配置，有侧边传动和中间传动两种。本课题的设计应用侧边传动，