毕业设计说明书振动筛的结构设计机械工程系学生姓名： 学号： 机械设计制造及其自动化学 院： 专 业： 指导教师： 2023年06月摘要摘 要本课题首先对治沙小车的行驶工况和设计要求进行分析，在此基础上，使用CAD绘图的方法来构建履带式治沙小车车架的设计方案；然后根据构建的方案图对履带式治沙小车车架的机械结构进行细化设计和计算，需重点设计和计算的对象包含驱动装置、传动装置、越障装置、行走装置等；最后则是通过UG软件来建立履带式治沙小车车架的三维模型，以进一步研究各个机械零部件设计的合理性，经分析，此次设计的履带式治沙小车车架具有结构简单紧凑、越障能力强、行走速度快、预留给上装设计的空间大等优势，能够在沙漠中可靠行驶。关键词：治沙小车；履带；整体设计；驱动轮；支重轮；减速系统V目录AbstractXinjiang is located in the northwestern part of China, bordered by the Taklamakan Desert to the east and the Gobi Desert to the west, featuring a unique geographical environment. However, due to global climate change and regional water scarcity, Xinjiang faces severe challenges of desertification. To address this challenge, sand fixation and prevention of soil erosion have become important tasks in the region. The grass grid sand control technology is an effective method, but it currently relies mainly on manual or semi.mechanized operations, which are inefficient and costly. To improve efficiency, this study designed a small tracked sand control machine, aiming to achieve mechanized operations, reduce labor intensity, increase productivity, and decrease costs. The main research work includes:(1) Using three.dimensional software to model and design the tracked sand control machine, achieving the assembly of the whole machine. The grass grid sand control machine consists of working components, auxiliary components, and transmission components. The tractors diesel engine provides traction, and the grass.pressing plate, acting as the driving wheel, supplies power, allowing for the simultaneous completion of grass collection, transportation, planting, and compaction.(2) Designing the grass.pressing plate and chain.type grass collector, and optimizing the performance parameters of the lateral grass spreader for loose grass. Through multiple tests and adjustments, the optimal shape and size of the grass.pressing plate and the best structure for the chain.type grass collector were determined.(3) Design verification and calibration of the main components such as shafts, sprockets, and tracks.Keywords:Sand control machine,；Track, Loose grass,；Windbreak and sand fixation,；Grass.pressing plate目 录摘 要IAbstractII目 录III1 绪论11.1 选题背景和目的11.2 国内外研究现状21.2.1 国内研究现状21.2.2 国外研究现状31.3 履带式治沙机的发展趋势41.4 主要研究内容51.5 本章小结52 履带式治沙小车车架部分的总体方案设计72.1 技术要求72.2 设计方案的比较分析与选择82.3 履带行走装置的设计92.3.1 履带式行走装置的结构组成及其工作原理92.3.2 履带102.3.3 履带支承长度L，轨距B和履带板挂宽度b应合理匹配，使接地比压，附着性能和转弯性能符合要求。令表示为接地长度，单位m，,表示履带的高度，单位m，G表示机器整机重量，单位为kg。则有经验公式知:102.3.4 驱动轮102.3.5 导向轮、支重轮和托带轮112.3.6 张紧装置123 履带底盘相关性能的计算153.1 牵引性能计算153.2 转向驱动力矩的分析与计算173.2.1 履带转向时驱动力说明173.2.2 转向驱动力矩的计算184 履带底盘重要零部件的计算及校验234.1 轴的设计与校验234.1.1 轴的尺寸设计234.1.2 轴的校核234.1.3 驱动轮的校核254.1.4 齿面接触疲劳强度校核254.1.5 齿根弯曲疲劳强度校核264.2 轴承的寿命校核264.3 键的设计及其校核274.4 机架的校核274.5 螺栓的设计及校核284.6 主要技术参数结构形式294.7 驱动方式选择304.8 本章小结305 压草盘的力学分析与尺寸设计335.1.1 压草盘的受力分析335.1.2 压草盘的支承反力和下陷量345.1.3 压草盘的行走阻力和运转能力365.1.4 压草盘结构及基本参数的确定385.1.5 取草装置的设计385.2 链传动设计405.2.1 链条设计405.2.2 链轮设计415.3 散长草横向调播器的设计425.3.1 伸缩扒齿的工作原理435.3.2 伸缩扒齿回转中心所在象限分析445.4 本章小结446 结论467 参考文献478 致谢491绪论1 1绪论1.1 选题背景和目的新疆地区位于我国的西北部，地处亚欧大陆腹地，远离海洋，降水稀少，气候干旱。由于地理位置的特殊性，新疆地区面临着严重的沙漠化问题，沙漠化土地面积占到了全疆总面积的1/3以上1。沙漠化问题对当地的生态环境、农业生产和人民生活产生了严重的影响，因此，沙漠化治理成为新疆地区亟待解决的问题。为了解决新疆地区的沙漠化问题，提高沙漠地区的土地利用率，改善当地的生态环境，促进经济发展，履带式治沙小车的研发和应用应运而生。履带式治沙小车是一种针对沙漠化地区进行生态修复和环境治理的专用设备，它具有越野性能良好、作业效率高、环保节能和智能化操作等特点。履带式治沙小车在新疆地区的应用，将对当地的生态环境和经济发展产生积极的影响。通过履带式治沙小车的作业，能够有效地治理沙漠化土地，提高土地的利用率，增加农作物的产量，改善当地的农业生产条件。同时，它还能促进沙漠地区的植被恢复，增加植被覆盖率，改善当地的生态环境，减少沙尘暴等自然灾害的发生2。此外，履带式治沙小车的应用还能够带动当地的经济发展，促进就业，提高人民的生活水平。图 1.1正在作业的治沙机为了解决新疆地区的沙漠化问题，提高沙漠地区的土地利用率，改善当地的生态环境，促进经济发展，履带式治沙小车的研发和应用应运而生。履带式治沙小车是一种针对沙漠化地区进行生态修复和环境治理的专用设备，它具有越野性能良好、作业效率高、环保节能和智能化操作等特点。通过履带式治沙小车的应用，能够有效地治理沙漠化土地，提高土地的利用率，增加农作物的产量，改善当地的农业生产条件3。同时，它还能促进沙漠地区的植被恢复，增加植被覆盖率，改善当地的生态环境，减少沙尘暴等自然灾害的发生。此外，履带式治沙小车的应用还能够带动当地的经济发展，促进就业，提高人民的生活水平。履带式治沙小车在新疆地区的应用具有重要的战略意义。它能够有效地治理沙漠化问题，改善当地的生态环境，为新疆地区的可持续发展提供保障。其次，履带式治沙小车的应用能够提高沙漠地区的土地利用率，增加农作物的产量，改善当地的农业生产条件，为当地的经济发展提供支持。此外，履带式治沙小车的应用还能够带动当地的经济发展，促进就业，提高人民的生活水平，为社会稳定和民族团结做出贡献。因此，履带式治沙小车在新疆地区的应用具有重要的战略意义，是一项具有长远发展前景的项目4。1.2 国内外研究现状1.2.1 国内研究现状中国是受沙漠化影响严重的国家，沙漠化土地面积占全国总面积的27.2%，沙漠化治理始终是难题。人工铺设草方格或秸秆是有效方法，但效率低、成本高。为提高效率，中国研制了多种治沙机器。例如，7CX.2型草沙障修筑机、草方格铺设机器人、大型立体固沙车、小型草方格铺设机械等5。这些机器虽有提高治沙效率，但因成本高、适应性能差或作业效率低，未广泛推广。图 1.2手扶式草方格铺设机此外，针对内蒙古科尔沁沙地的灌木林平茬机切割装置地面仿形方法，研制了履带自行式灌木林平茬设备，该设备采用液力驱动橡胶履带底盘，外形尺寸为长1,200mm、宽900mm、高1,150mm，作业行驶速度3.5km/h，移动行驶速度5km/h，圆锯片刀具转速3,600r/min，割茬高度为50mm。该设备在试验中显示作业效率为243丛/h，留茬平均高度50mm，留茬劈裂率低于3%，表明其能有效提高灌木林平茬复壮的效率。草方格沙障是目前有效的治沙方法，但人工铺设效率低下6。中国已研发多种草方格铺设机械，如草方格铺设机器人、大型立体固沙车等。这些机械虽有优缺点，但随着科技发展，未来将实现数字化、智能化，提高铺设效率。图 1.3拖拉机驱动的治沙机中国科学院西北生态环境资源研究院沙漠与沙漠化研究室作为专注于沙漠环境与风沙灾害