牧草切根機的設(shè)計--機架設(shè)計說明書

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1引言1</b></p><p>　　1.1設(shè)計背景2</p><p>　　1.1.1美洲零耕草原改良2</p><p>　　1.1.2我國畜牧機械的現(xiàn)狀3</p><p>　　1.1.

2、3羊草機械化切根復(fù)壯促生繁育工藝3</p><p>　　1.1.4松土改良理論4</p><p>　　1.1.5破土切根對退化羊草草地土壤理化特性的影響4</p><p>　　2總體結(jié)構(gòu)和工作原理4</p><p>　　3主要工作部件的設(shè)計5</p><p>　　3.1直切刀的選擇5</p

3、><p>　　3.2皮帶傳動的設(shè)計9</p><p>　　3.3帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計10</p><p>　　3.4齒輪變速箱的設(shè)計11</p><p>　　3.5切根機切根寬度和深度的設(shè)計14</p><p>　　3.5.1切根寬帶的設(shè)計14</p><p>　　3.5.2切根深度

4、的調(diào)節(jié)15</p><p>　　3.5.3滑塊機構(gòu)16</p><p>　　3.5.4凸輪機構(gòu)16</p><p><b>　　結(jié)論17</b></p><p><b>　　參考文獻18</b></p><p><b>　　致謝19</b&

5、gt;</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計說明書中文摘要</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計說明書外文摘要</p><p><b>　　牧草切根機的設(shè)計</b></p><p><b>　　1引言</b></p><p>　　牧草營養(yǎng)豐富，適應(yīng)性強，適口性強，喂飼效果好，是我國發(fā)展草原

6、畜牧業(yè)十分寶貴的草場資源。天然牧草草原由于長期無養(yǎng)息、超載放牧和家畜踩踏啃食，加之氣候因素的影響，草地土壤出現(xiàn)板結(jié)性退化。同時，牧草自身強大的地下橫走根系，使土壤的通透性變差，也影響到土壤的物理化學(xué)性狀和土壤有效肥力的發(fā)揮。具體表現(xiàn)為植被總體狀況差，抵御環(huán)境變化能力變?nèi)?，最終發(fā)生逆向演替；土壤出現(xiàn)板結(jié)、肥力減弱、鹽堿化、沙化。</p><p>　　多年生牧草在自然環(huán)境中以無性繁殖(依靠根莖繁殖)為主，有性繁殖(種

7、子)為輔，要求土壤疏松，透氣性強。對已利用的草地實施松土改良在國外已經(jīng)得到普遍認可。在此基礎(chǔ)上，國內(nèi)學(xué)者嘗試圍欄封育、輕耙松土、淺耕翻松土或補播等草地改良復(fù)壯措施，開展了試驗性研究，探索，退化草地恢復(fù)過程中土壤物理性質(zhì)、水分、養(yǎng)分狀況的變化，認為可以通過封育、耕、粑來調(diào)控土壤的物理性質(zhì)的狀態(tài)，使之利于對天然降水的利用和植物生長，使得土壤的理化特征得以改善。但對于分布在我國干旱、半干旱地區(qū)的天然牧草草地來說，傳統(tǒng)犁耕和土壤翻轉(zhuǎn)的松土方式，

8、使暴露的土壤極易風(fēng)蝕、水蝕、沙化，土壤環(huán)境進一步惡化，針對這一現(xiàn)象，通過國內(nèi)外對退化草場破土切根大量事實證明,對牧草切根可以增強土壤中的有機質(zhì)含量和全氮含量、提高蓄水能力、增加牧草高度和提高牧草產(chǎn)量。</p><p>　　破土切根技術(shù)是指在不破壞天然草地植被的情況下,對草原表皮進行破土切縫的一種草地培育措施。此技術(shù)大大改良了退化草場, 解決了草畜矛盾,為我國畜牧業(yè)的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。我國對牧草切根這一破土切根

9、復(fù)壯促生技術(shù)發(fā)展較晚,起步于20世紀80年代,通過對國外的先進經(jīng)驗和國內(nèi)大量的試驗數(shù)據(jù)積累, 黑龍江省穆棱林業(yè)局解全民等研制出自走式果嶺梳草切根機, 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)機械工程技術(shù)研究中心主任王德成教授研制出9QD2430 型草地點線式破土切根機和9QP2830型草地盤齒式破土切根機,中國農(nóng)業(yè)大學(xué)張淑敏等研制的多功能點、條式牧草切根機。雖然我國對牧草切根機進行了大量的試驗和研究設(shè)計,但相對于歐美等發(fā)達國家來說,我國在草地畜牧業(yè)上的投入相對

10、較少,在技術(shù)水平、制造手段和工藝設(shè)計等方面還存在很大差距, 我國牧草切根機的設(shè)計仍然不夠成熟,仍需進一步改進和完善。</p><p>　　本文針對我國天然草場嚴重退化現(xiàn)狀,根據(jù)山西農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院研究生楊加慶和院長郭玉明教授的牧草復(fù)壯促生破土切根機設(shè)計,以機械化切根復(fù)壯分蘗促生自我繁育工藝為依據(jù)，嘗試設(shè)計適用于我國草場的切根機。 </p><p><b>　　1.1設(shè)計背景<

11、;/b></p><p>　　我國草原遼闊,總面積達3192億公頃,占國土面積41.14%。由于風(fēng)蝕、干旱、高寒等氣候條件的影響及老鼠、蝗蟲等的啃噬,再加上政府對草場的保護力度不夠,長期無養(yǎng)息放牧, 牲畜過度踩踏、啃食等原因?qū)е挛覈菰竺娣e退化、沙化和鹽堿化情況。通過國內(nèi)外對退化草場破土切根大量事實證明,對牧草切根可以增強土壤中的有機質(zhì)含量和全氮含量、提高蓄水能力、增加牧草高度和提高牧草產(chǎn)量。破土切根技術(shù)

12、是指在不破壞天然草地植被的情況下,對草原表皮進行破土切縫的一種草地培育措施。此技術(shù)大大改良了退化草場, 解決了草畜矛盾,為我國畜牧業(yè)的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　1.1.1美洲零耕草原改良</p><p>　　幾十年來，在美洲草原地帶開展的所謂的“綠色革命”，目的在于通過改良草地以及提高飼草產(chǎn)量及質(zhì)量，從而達到增加畜產(chǎn)品產(chǎn)量的目的。同時力求減少燃料、肥料、種子、人工及機械

13、的費用，努力提高經(jīng)濟效益。這種綠色革命賴以進行的基礎(chǔ)則是草原改良和零牧。</p><p>　　零耕草原改良就是不進行耕作、不清除原有植被，直接在草原上補播優(yōu)良牧草以改良退化了的草原。這種草原改良的概念已經(jīng)出現(xiàn)很多年，但由于未能解決一種適用于草原地區(qū)的免耕播種機械以及相應(yīng)的技術(shù)措施而未能真正達到適用階段，直到約翰迪爾公司研制的1550型強力耕播機問世后，上述問題才得以完滿解決。</p><p&g

14、t;　　與傳統(tǒng)的草原更新方法相比，零耕改良法效率高和成本低的優(yōu)點，非常突出。</p><p>　　零耕作改良是“一步法”作業(yè)，一次作業(yè)就完成開溝、播種、覆土等作業(yè)，可以說是“畢其功于一役”，效率當然很高。而傳統(tǒng)的更新法要犁、耙、播多次作業(yè)，有事多達七次。作業(yè)次數(shù)多，工效就低，人工、機械、燃料費用也就必然增高。根據(jù)史密斯教授的試驗，兩種草原改良法每天作業(yè)10小時完成的公頃數(shù)。零耕法與傳統(tǒng)法分別為15.6和2.5公頃

15、，工效對比是100:16。而兩者的成本對比卻是32:125。</p><p>　　1.1.2我國畜牧機械的現(xiàn)狀</p><p>　　我國是一個畜牧業(yè)大國，肉類、水產(chǎn)品和禽蛋產(chǎn)量已連續(xù)10多年居世界第一位。目前我國的養(yǎng)殖業(yè)中，農(nóng)村分散飼養(yǎng)的產(chǎn)品量占全國總量的80%以上，規(guī)?；曫B(yǎng)一般都分布在大城市郊區(qū)。我國地域廣，市場分散，不同于發(fā)達國家的集約化程度高和市場相對集中的飼養(yǎng)特點，但發(fā)展趨勢是

16、以適度規(guī)模飼養(yǎng)和分散飼養(yǎng)相結(jié)合，并將持續(xù)相當長的時間。其中城市郊區(qū)以規(guī)模飼養(yǎng)為主，解決城市居民消費需要；在經(jīng)濟發(fā)達的沿海城市。以集約化為主，形成養(yǎng)殖產(chǎn)品的出口基地；在農(nóng)村，主要以適度規(guī)模和散養(yǎng)為主，利用豐富的農(nóng)村飼料資源解決農(nóng)民生活水平提高的需要。</p><p>　　我國畜牧機械經(jīng)過“七五”、“八五”科技攻關(guān)獲得迅速發(fā)展，進入“九五”，發(fā)展趨于平穩(wěn)，其發(fā)展優(yōu)勢在于能夠依據(jù)我國國情，從北方牧區(qū)的草地畜牧機械開始，

17、逐漸向半農(nóng)半牧區(qū)、農(nóng)村和城市郊區(qū)發(fā)展，由盲目學(xué)習(xí)外國向適合我國國情的節(jié)糧型、食草型畜牧業(yè)發(fā)展，目前已經(jīng)由簡單的人工和半機械發(fā)展為多門類、多品種的單臺使用和中小型成套綜合機械，開發(fā)出具有中國特色的、適合我國養(yǎng)殖業(yè)特點的畜牧機械產(chǎn)品。</p><p>　　1.1.3羊草機械化切根復(fù)壯促生繁育工藝</p><p>　　羊草是典型性依靠營養(yǎng)繁殖的牧草，其強烈的根莖繁殖能力和穿透能力，使它能夠在多

18、種環(huán)境中成為建群種、優(yōu)勢種，甚至純?nèi)悍N。這一特點使得羊草群群落易發(fā)生自反饋機制，自身強大的地下根系，使土壤的通透性變差，進而影響到土壤的物理化學(xué)性狀和土壤有效肥力的發(fā)揮。具體表現(xiàn)為植被總體狀況變差，抵御環(huán)境變化能力變?nèi)?，最終發(fā)生逆向演替；土壤出現(xiàn)板結(jié)、肥力減弱、鹽堿化、沙化。羊草草地復(fù)壯就是利用機械化作用手段，在保證技術(shù)可靠、社會認可兼顧經(jīng)濟可行的前提下、是受損或退化的羊草群落重新發(fā)揮其自繁育功能，抑制其自反饋機制，使草地生態(tài)重新獲得健

19、康，并發(fā)揮其調(diào)節(jié)生態(tài)環(huán)境與保障人類生存與生活物質(zhì)資料的雙重功能。</p><p>　　充分利用羊草主要依賴帶有分蘗點的根莖繁殖實現(xiàn)自我繁育的生物學(xué)特性，提出切根，段促進羊草復(fù)壯促生；針對土壤板結(jié)這一現(xiàn)象，提出破土疏松方式打破土壤亞表層板結(jié)，改善羊草擴繁環(huán)境。從以上基本農(nóng)藝要求，使用主動型盤齒式切刀實施機械化破土切根做業(yè)，在這種機械化操作模式下進一步探討和細化了羊草機械化切根自我復(fù)壯促生繁育工藝(國家發(fā)明專利，公開

20、號：CN 101243750A)。即：工藝要求使用主動型盤齒式切刀切斷亞表層羊草橫走根莖，在堅實度高的草地土壤板結(jié)層上破開一條窄縫，利用多條縱向或網(wǎng)狀間隔并可以短時間即可回填的窄縫，在草地亞表層形成虛實結(jié)合的疏松土壤環(huán)境；工藝要求作業(yè)時間為每年3—6月的羊草返青期之前或者10月份之后的羊草生長衰退期的雨(雪)前進行；工藝要求切根深度為100—200mm、切根間距為30—50cm、切縫寬度不大于15mm、松土深度大于板結(jié)層厚度和羊草根系分

21、布層深度；工藝要求切根時不纏草、不破壞草皮、不出現(xiàn)草根移位錯位或被帶出土層的現(xiàn)象。進行機械化復(fù)壯促生作業(yè)后，當年可收獲牧草，實現(xiàn)增產(chǎn)。</p><p>　　1.1.4松土改良理論</p><p>　　退化草原草根與土壤板結(jié)嚴重，其堅實度高，土壤中盤根錯節(jié)的根系致使土壤透氣性減弱，持水能力和孔隙度下降，容重增大，不利于牧草的生長。草原松土可以提高土壤通氣性，透水性。板結(jié)的草地中植物的根系處

22、在缺氧狀態(tài)，不能正常呼吸，土壤中的二氧化碳又排不出來，耕松后加強了與大氣的氣體交換，促進好氣性微生物的活動，有利于有機質(zhì)分解為可吸收的養(yǎng)分。同時耕耘后的土壤透水性增加，有利于根系水分的吸收。松土后，土壤能較多的吸收光能，提高地溫，且有利于團粒結(jié)構(gòu)的形成利于牧草的生長。</p><p>　　1.1.5破土切根對退化羊草草地土壤理化特性的影響</p><p>　　根據(jù)中國農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院對破土

23、切根對退化羊草草地土壤理化特性的影響的試驗得出的數(shù)據(jù)可以看出：破土切根的改良方式對退化羊草草地土壤理化特性產(chǎn)生了影響，雖然在草地僅留下了一條條溝縫，但土壤的板結(jié)層被打破，增強了土壤的通透性；羊草橫走根莖被切斷，使土壤朝著利于植被生長的方向改善。與圍封退化草地相比，破土切根的改良方式營造的羊草植被土壤環(huán)境均優(yōu)于后者。其中破土切根對土壤化學(xué)性狀的影響高于對土壤物理形狀的影響，PH值、有機質(zhì)含量和全氮含量均有顯著改善，其中對有機質(zhì)含量影響最大

24、，全氮含量次之；對土壤容重、孔隙度的變化雖然影響有限，但保證了土壤遭遇風(fēng)蝕、水蝕的危險，避免了進行土壤耕作而造成進一步退化的可能。</p><p>　　2總體結(jié)構(gòu)和工作原理</p><p>　　牧草切根機主要由懸掛架、機架、皮帶、凸輪機構(gòu)、切刀驅(qū)動機構(gòu)、限深輪等組成,結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。懸掛架采用典型的三點懸掛機構(gòu), 懸掛在大于40kW的輪式拖拉機上,當拖拉機在草地上工作時,由拖拉機后動

25、力輸出軸經(jīng)萬向節(jié)傳動軸將動力傳送到切根機齒輪變速箱, 再經(jīng)過齒輪變速箱通過皮帶將動力傳遞給凸輪機構(gòu), 再由凸輪機構(gòu)將動力傳遞給切刀驅(qū)動機構(gòu),從而帶動切刀垂直入土,一次切根完成后再通過凸輪機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)帶動切刀快速出土,從而實現(xiàn)切根作業(yè)。當需改變切根速度時可以通過改變鏈輪的大小來實現(xiàn), 切根深度通過限深輪調(diào)節(jié)。機體長為1200mm、寬為750mm、高為540mm。</p><p>　　圖2-1　切根機結(jié)構(gòu)示意圖<

26、/p><p>　　1. 三點懸掛架　2. 變速箱　3. 皮帶　4. 凸輪機構(gòu)　5. 滑塊機構(gòu)　6. 機架　</p><p>　　7. 切刀驅(qū)動機構(gòu)　8. 限深輪　9.直切刀</p><p>　　3主要工作部件的設(shè)計</p><p>　　3.1直切刀的選擇</p><p>　　在牧草切根中,切根刀具的選擇是影響切根質(zhì)量的

27、重要因素, 選擇不當不僅使切根時阻力增大,而且還影響作業(yè)速度和切根質(zhì)量。本文選用凸輪機構(gòu)驅(qū)動直切刀, 入土能力強,不撕扯草根,不翻動土壤, 且不易粘土。其直切刀結(jié)構(gòu)示意圖如圖3-1 所示, 工作面主要以圓弧面為主。機器工作時凸輪機構(gòu)旋轉(zhuǎn)，帶動滑塊在凸輪上沿凸輪邊界滑動，從而強制切根刀垂直進入土壤切根，一次切根完成后再通過凸輪的轉(zhuǎn)動帶動切根刀快速垂直出土，大大減少了切割阻力與對土壤表層的切縫寬度。</p><p>

28、　　圖3-1 直切刀結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　直切刀切根部位的運動分析：</p><p>　　入土點B的速度方向如圖3-2所示。</p><p>　　凸輪圓周運動的切向速度 ，有</p><p>　　則 </p><p>　　解得 <

29、;/p><p>　　圖3-2 凸輪驅(qū)動式直切刀運動分析圖</p><p>　　入土點B的加速度方向如圖3所示。則，有</p><p>　　可得 </p><p>　　解得 </p><p>　　式中——在某點的瞬時半徑</p><p&

30、gt;　　——凸輪的圓周角速度</p><p>　　、——滑塊在該點的瞬時速度和加速度</p><p>　　、——凸輪在該點的瞬時切向素的和徑向加速</p><p>　　、——直切刀在該點瞬時速度和加速度</p><p>　　選取機器前進速度為2m/s，凸輪轉(zhuǎn)速為3r/s，此時凸輪半徑為30cm , , 則：</p><p

31、><b>　　m</b></p><p><b>　　m</b></p><p><b>　　m</b></p><p><b>　　m</b></p><p>　?。?）切根刀受力分析</p><p>　　在機體作業(yè)時，切刀

32、與土壤的夾角越小，刀刃越鋒利，切割土壤時的阻力越小，但同時刀刃的強度越低，越容易產(chǎn)生彎曲和折斷。</p><p>　　假設(shè)切刀受到來自外界的壓力為；來自正面切根刀尖處的土壤阻力為；切刀受到的土壤支持力為；土壤與刀面的摩擦力為；其中為刀面與土壤的摩擦因數(shù)，摩擦角為(即)；則切刀切根時的受力分析如圖3-3所示。</p><p>　　其中:。各力沿水平方向和垂直方向分解，牧草切根時，切根刀只在垂

33、直方向上移動在水平方向上無移動。水平方向上：，。垂直方向上：切刀受到來自外界的壓力，此壓力是凸輪機構(gòu)轉(zhuǎn)動時,半徑不斷變化而產(chǎn)生的。則：( 為此時切刀的加速度 )。受到垂直向上的力為：</p><p>　　圖3-3 直切刀受力分析圖</p><p>　　由圖3-3可以看出處于凸輪正下方的切根刀的加速度：，其中始終為0，則 始終小于0，為。只要此處能滿足切根要求，其它處則滿足。一般牧草切根深度

34、在200mm左右，假設(shè)牧草的切根深度為200mm凸輪的最小半徑為；切根刀的質(zhì)量為。則滿足：</p><p>　　此切根機設(shè)計即為合理。</p><p>　　3.2皮帶傳動的設(shè)計</p><p>　　帶傳動是通過中間撓性件來傳動運動和動力的適用于兩軸中心距較大的場合,在這種場合下，與應(yīng)用比較廣泛的齒輪傳動相比，帶傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉等有點。但是帶傳動的壽命相對

35、較低，為防止皮帶在工作一段時間之后因永久伸長而松弛，可采用張緊輪裝置，以保持帶的張緊。</p><p>　　3.3帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足以下要求：結(jié)構(gòu)工藝性好，質(zhì)量分布均勻，消除制造中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，輪槽工作面光滑（表面粗糙度一般不大于1.6μm）以便減少磨損，帶輪材料選用HT200，具體結(jié)構(gòu)如圖3-4、圖3-5所示。</p><p&g

36、t;　　圖3-4 大皮帶輪結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　圖3-5 小皮帶輪結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　3.4齒輪變速箱的設(shè)計</p><p>　　設(shè)計軸的一般步驟為：選擇軸的材料、初步確定軸的直徑、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計。主要的原則是：軸的結(jié)構(gòu)越簡單越合理， 裝配越簡單越合理。如圖3-6所示為齒輪變速箱中的高速軸。軸上與軸承配合的部份稱為軸頸，與傳動零件配合的部份稱為軸頭，連

37、接軸頸與軸頭的非配合部份稱為軸身，起定位作用的階梯軸上截面變化的部分稱為肩軸。設(shè)計應(yīng)滿足:</p><p>　　1.便于軸上零件的裝配。軸的結(jié)構(gòu)外形主要取決于軸在箱體上的安裝位置及形式，軸上零件的布置和固定方式，受力情況和加工工藝等。</p><p>　　2.保證軸上零件的準確定位和可靠固定。</p><p>　　3.具有良好的制造和裝配工藝性。軸為階梯軸便于裝拆、

38、軸上沿長度方向開有幾個鍵槽時，應(yīng)將鍵槽安排在軸的同一母線上。</p><p>　　4.減小應(yīng)力集中，改善軸的受力情況。軸大多在變應(yīng)力下工作，結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)減少應(yīng)力集中，以提高軸的疲勞強度，尤為重要。軸截面尺寸突變處會造成應(yīng)力集中，所以對階梯軸，相鄰兩段軸徑變化不宜過大，在軸徑變化處的過渡圓角半徑不宜過小。</p><p>　　圖3-6 軸的結(jié)構(gòu)圖 </p><p>　

39、　（1）扭轉(zhuǎn)強度，合成強度和鋼度的計算</p><p>　　這種方法是只按軸所受的扭矩來計算軸的強度。如果還受不大的彎矩時，則采用降低許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的辦法予以考慮。并且應(yīng)根據(jù)軸的具體受載及應(yīng)力情況，采取相應(yīng)的計算方法，并恰當?shù)剡x取其許用應(yīng)力。在進行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，通常用這種方法初步估算軸徑。對于不大重要的軸，也可作為最后計算結(jié)果。</p><p>　　通過軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，軸的主要結(jié)構(gòu)尺寸、軸

40、上零件的位置以及外載荷和支反力的作用位置均已確定，對于鋼制的軸，按第三強度理論，強度條件為：</p><p>　　軸在載荷作用下，將產(chǎn)生彎曲或扭轉(zhuǎn)變形。若變形量超過允許的限度，就會影響軸上零件的正常工作，甚至?xí)适C器應(yīng)有的工作性能。軸的彎曲剛度是以撓度或偏轉(zhuǎn)角以及扭轉(zhuǎn)角來度量，其校核公式為：</p><p><b>　　;;</b></p><p

41、>　　式中：、、分別為軸的許用撓度、許用轉(zhuǎn)角和許用扭轉(zhuǎn)角。 </p><p><b>　?。?）軸的計算</b></p><p>　　高速軸直徑的選?。河泄饺「咚佥S直徑為mm。</p><p>　　(3) 作用在齒輪上的力</p><p>　　齒輪分度圓直徑為 mm </p><p&g

42、t;　　齒輪所受的轉(zhuǎn)矩為 N·mm</p><p>　　齒輪作用力 圓周力 N</p><p><b>　　徑向力N</b></p><p><b>　　(4)彎矩圖</b></p><p><b>　　彎矩圖 1 </b></p><p>

43、;　　截面C N·mm</p><p><b>　　(5)扭矩圖</b></p><p><b>　　扭矩圖 1</b></p><p>　　N·mm N·mm</p><p>　　軸用45鋼制作。軸的質(zhì)量影響著軸上零件的運行準確度，很重要。</p&

44、gt;<p><b>　?。?）聯(lián)軸器</b></p><p>　　聯(lián)軸器是將兩軸軸向聯(lián)接起來并傳遞扭矩及運動的部件并具有一定的補償兩偏移的能力，為了減少機械傳動系統(tǒng)的振動、降低沖擊尖峰載荷，聯(lián)軸器還應(yīng)具有一定的緩沖減震性能。聯(lián)軸器有時也兼有過載安全保護作用。</p><p>　　剛性聯(lián)軸器：剛性聯(lián)軸器不具有補償被聯(lián)兩軸軸線相對偏移的能力，也不具有緩沖減

45、震性能；但結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜。只有在載荷平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，能保證被聯(lián)兩軸軸線相對偏移極小的情況下，才可選用剛性聯(lián)軸器。撓性聯(lián)軸器：具有一定的補償被聯(lián)兩軸軸線相對偏移的能力，最大量隨型號不同而異。</p><p>　　無彈性元件的撓性聯(lián)軸器：承載能力大，但也不具有緩沖減震性能，在高速或轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定或經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)時，有沖擊噪聲。適用于低速、重載、轉(zhuǎn)速平穩(wěn)的場合。</p><p>　　安全聯(lián)軸器：在

46、結(jié)構(gòu)上的特點是，存在一個保險環(huán)節(jié)（如銷釘可動聯(lián)接等），其只能承受限定載荷。當實際載荷超過事前限定的載荷時，保險環(huán)節(jié)就發(fā)生變化，截斷運動和動力的傳遞，從而保護機器的其余部分不致?lián)p壞，即起安全保護作用。起動安全聯(lián)軸器：除了具有過載保護作用外，還有將機器電動機的帶載起動轉(zhuǎn)變?yōu)榻瓶蛰d起動的作用。</p><p>　?。?）聯(lián)軸器的選擇原則</p><p>　　轉(zhuǎn)矩對中性：對中性好選剛性聯(lián)軸器，需

47、補償時選撓性聯(lián)軸器；</p><p>　　裝拆：考慮裝拆方便，選可直接徑向移動的聯(lián)軸器；</p><p>　　環(huán)境：若在高溫下工作，不可選有非金屬元件的聯(lián)軸器；</p><p>　　成本：同等條件下，盡量選擇價格低，維護簡單的聯(lián)軸器；</p><p><b>　　（8）聯(lián)軸器的材料</b></p><

48、p>　　半聯(lián)軸器的材料常用45、20Cr鋼，也可用ZG270—500鑄鋼。鏈齒硬度最好為40HRC一45HRC。聯(lián)軸器應(yīng)有罩殼，用鋁合金鑄成。用單排鏈時，滾子和套筒受力，銷軸只起聯(lián)接作用，結(jié)構(gòu)可靠性好；用雙排鏈時，銷軸受剪力，承受沖擊能力較差，銷軸與外鏈板之間的過盈配合容易松動。在高速輕載場合，宜選用較小鏈節(jié)距的鏈條，重量輕，離心力?。辉诘退僦剌d場合，宜選用較大鏈節(jié)距的鏈條，以便加大承載面積。鏈輪齒數(shù)一般為12～22。為避免過渡鏈

49、節(jié)，宜取偶數(shù)。</p><p>　　3.5切根機切根寬度和深度的設(shè)計</p><p>　　3.5.1切根寬帶的設(shè)計</p><p>　　為方便調(diào)節(jié)兩切根刀之間的間距，取不拆卸刀軸而通過移動套筒的方式調(diào)節(jié)破土間距。設(shè)計結(jié)構(gòu)如圖3-7所示。在支撐軸上作等間距的螺紋孔，套筒與刀架固定，套筒在支撐軸上可左右移動。當需調(diào)節(jié)切根寬度時，通過移動套筒來實現(xiàn)相鄰切根刀之間的間距

50、，從而實現(xiàn)切根寬度的調(diào)節(jié)，當寬度調(diào)節(jié)完成后用螺栓固定此位置。</p><p>　　圖3-7 可調(diào)寬帶支撐結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　1.套筒　2.螺紋孔　3.支撐軸4.刀軸</p><p>　　3.5.2切根深度的調(diào)節(jié)</p><p>　　切根機工作時，要求切根深度可以自由調(diào)節(jié)，為了方便其調(diào)節(jié)設(shè)計如圖3-8所示。當調(diào)節(jié)深度時往里按旋轉(zhuǎn)按

51、鈕5，通過旋轉(zhuǎn)按鈕的旋轉(zhuǎn)帶動齒輪旋轉(zhuǎn) ，帶動限深輪上下移動 ，從而起到調(diào)節(jié)深度的作用。當深度調(diào)節(jié)到適用位置時，往外拔出旋轉(zhuǎn)按鈕，使里面的齒與帶動地輪上下移動的齒輪嚙合，起到固定此位置的作用。</p><p>　　圖3-8可調(diào)深度支撐結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　1.地輪　2.套筒　3.齒輪 4.套筒　5.旋轉(zhuǎn)按鈕</p><p>　　3.5.3滑塊機構(gòu)<

52、/p><p>　　滑塊機構(gòu)是連接凸輪跟切根刀連接軸的機構(gòu)。當動力由皮帶傳動到凸輪時，再通過凸輪把動力輸出，驅(qū)使切根刀破土切根。在凸輪與直切刀之間通過滑塊連接。在滑塊的連接跟調(diào)節(jié)下，使直切刀能夠在一個合適的角度下進行切根。</p><p>　　3.5.4凸輪機構(gòu)</p><p>　　凸輪機構(gòu)是一種由凸輪、從動件和機架組成的傳動機構(gòu)。凸輪繞軸轉(zhuǎn)動時促使工件沿著預(yù)定軌跡做往

53、復(fù)運動。也可根據(jù)工作性能的要求，將凸輪與機架固定連接（本設(shè)計采用），令與從動件以運動副連接的機構(gòu)為原動件。凸輪機構(gòu)在運轉(zhuǎn)時凸輪的運動參數(shù)是給定的。從動件的運動狀況（包括位移，速度，加速度和躍動度等參數(shù)）主要取決于凸輪的輪廓曲面參數(shù)。反之，為使從動件按某一給定的運動狀況運動，需要賦予凸輪相應(yīng)的輪廓曲面形狀。通過對機具功能的考慮和參數(shù)的考慮，該機具采用平面凸輪。由于原動力是勻速運動的，且采用剛性結(jié)構(gòu)連接直切刀。但由于凸輪運動的非線性所以可以

54、使直切刀更好的破土和抽出。</p><p>　　凸輪機構(gòu)的基本尺寸主要受兩種矛盾的因素所制約。若基本尺寸較大，則相應(yīng)的機構(gòu)總體尺寸也較大，造成原材料和加工工時的浪費、機器尺寸過大。而基本尺寸太小，會造成運動失真、機構(gòu)自鎖不良等后果。機構(gòu)的基本尺寸設(shè)計是要尋求合理的結(jié)構(gòu)尺寸，使之能夠兼顧矛盾的兩個方面。</p><p>　　基于凸輪機構(gòu)的基本尺寸和從動件的運動規(guī)律，即可求得凸輪的輪廓曲線坐標

55、。當凸輪機構(gòu)運轉(zhuǎn)速度較高或者凸輪機構(gòu)中構(gòu)件剛性相當小時，構(gòu)件的彈性變形將對從動件也就是直切刀的實際運動特性產(chǎn)生影響。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　我國是個地大物博的農(nóng)業(yè)大國，草業(yè)占了很大的一部分，對我國的經(jīng)濟有著不可忽略的作用和影響。為適應(yīng)大面積退化草場的改良需求，我國從1979年開始研制推廣草原改良機械和技術(shù)。國內(nèi)有關(guān)科研單位經(jīng)多

56、年實驗研究，總結(jié)出用于不同地區(qū)、氣候、土壤和植被條件下的天然草原改良方法。</p><p>　　該破土切根機應(yīng)用機械的方法，對高堅實度板結(jié)層的人工或天然根莖型或根莖疏叢型牧草進行破土切根，促進牧草復(fù)壯與自我繁殖，具有結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，制造成本低，操作使用方便，工作穩(wěn)定可靠等特點。該破土切根機將凸輪機構(gòu)的軌跡可設(shè)計性和運動往返性應(yīng)用到了田間作業(yè)機械中，以較小的驅(qū)動力得到了較大的切割力，機組工作阻力小，工作效率高。此

57、外，其切刀采用獨特的運動曲線，保證在順利切斷草根的同時不翻動土壤，不破壞土壤表皮，可有效地保護生態(tài)環(huán)境。該機具作業(yè)方式靈活，對于退化嚴重的牧草，以線的方式進行破土切根，加快其恢復(fù)。它采用圓弧式直切刀，破土能力強，切根效果好，可以有效地提高生產(chǎn)效率。</p><p>　　1.本設(shè)計滿足農(nóng)藝要求，并保證了設(shè)計要求。切根刀入土較易，對表層土壤撓動小，并實現(xiàn)了切根深度、切根間距的可調(diào)。</p><p&

58、gt;　　2.通過對凸輪驅(qū)動式直切刀的速度、加速度分析以及直切刀在切根時的力學(xué)分析，確定了凸輪驅(qū)動式直切刀牧草切根的可行性，并為進一步改進刀具提供了參數(shù)依據(jù)。</p><p>　　3.通過對直切刀受力分析，得出牧草切根是否可行決定于凸輪半徑、轉(zhuǎn)速和凸輪半徑的變化等。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 耿浩

59、林，王玉輝，王風(fēng)玉，等. 恢復(fù)狀態(tài)下羊草( Leym us chinensis)草原植被根冠比動態(tài)及影響因子[J]. 生態(tài)學(xué)報，2008，28(10): 46～49.</p><p>　　[2] 王堃. 我國西北地區(qū)退化草地的恢復(fù)與重建技術(shù)[D]. 北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，2001 .</p><p>　　[3] 楊秀海，卓嘎，邊多. 藏西北高寒牧區(qū)氣候特征及草地退化原因分析[J]. 干旱區(qū)資

60、源與環(huán)境，2009，23(2): 113～118.</p><p>　　[4] 楊軍，沈衛(wèi)強，蘭秀英，等. 9SB2214型草原松土補播機的研制與試驗[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2006, 22(7): 208～210.</p><p>　　[5] 尤泳，王德成，王光輝，等. 破土切根對退化羊草草地土壤理化特性的影響[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技， 2008，(11): 7～9.</p>

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62、29 .</p><p>　　[9] 吳宗澤，劉瑩. 機械設(shè)計[M]. 北京:機械工業(yè)出版社，2003 .</p><p>　　[10] 劉巧伶. 理論力學(xué)[M]. 北京:科學(xué)出版社，2005 .</p><p>　　[11] 何超波.板栗剝苞機械化技術(shù)[J].農(nóng)機科技推廣，2005，9（31）.</p><p>　　[12] 胡云天.栗農(nóng)青

63、睞板栗剝殼機[J].農(nóng)機科技推廣，2002，6（36）.</p><p>　　[13] 張艷華，黨新安.板栗脫殼設(shè)備的研究與開發(fā)[J].農(nóng)業(yè)機械學(xué)報，2004，7：45～47.</p><p>　　[14] 羅占彪.板栗剝苞機械化技術(shù)[J].農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)推廣，2006，5：46～47.</p><p>　　[15] 楊加慶，郭玉明.牧草復(fù)壯促生破土切根機設(shè)計[J].

64、農(nóng)業(yè)機械學(xué)報，2010.9.</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　時間如梭，轉(zhuǎn)眼畢業(yè)在即?；叵朐诖髮W(xué)求學(xué)的四年時光，心中充滿了無限的感激之情。感謝母校為我們提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，使我們能夠在這花園式的校園里學(xué)習(xí)、生活并陶冶情操。</p><p>　　在此，謹向我的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)老師致以最誠摯的謝意！他嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，一

65、絲不茍的工作作風(fēng)，敏捷細致的思維方式和高尚的人格魅力，都給了我人生的啟迪。郭老師平日里工作繁忙，但在畢業(yè)設(shè)計期間，他總是抽出時間，給我仔細的講解并提出寶貴的改進意見，使我能順利完成設(shè)計。在學(xué)習(xí)和生活中，郭老師給了我莫大的幫助，我衷心地向您說一聲：謝謝！</p><p>　　感謝我的代課老師，大學(xué)四年，從你們身上，我不僅學(xué)到了專業(yè)知識，更重要的是學(xué)到了能夠影響我們一生的崇高精神；感謝我的同學(xué)們，正是由于你們的幫助和