毕业论文-约翰迪尔9jk-1.7型拾捡压捆机变速器的总成设计与计算

作者：约翰迪尔9jk-1.7型拾捡压捆机变速器的总成设计与计算-1-约翰迪尔9jk-1.7型拾捡压捆机变速器——总成设计与计算姓名（某某大学工学院05机制班）摘要：简述了拾捡压捆的的发展概况，研究的必要性和意义。拾捡压捆机的工作原理和结构形式，主要部件机构及结构特点和满足的技术要求，根据秸秆，牧草拾捡压捆的具体要求，9JK-1.7型拾捡压捆机将达到的各类技术经济指标参数，在满足行走作业的基础上，设计和计算了9JK-1.7型拾捡压捆机的变速器。确定9JK-1.7型拾捡压捆机变速器的最佳总体方案、系统传动比、轴的直径、转速、齿轮的模数、功率的计算等设计参数，为9JK-1.7型拾捡压捆机的研制提供技术基础。关键词：拾捡压捆机变速器设计与计算中国是人口众多的农业大国，具有耕地面积1.5亿亩,但农业机械化的程度远远落后于世界先进水平。近十几年来，随着农村改革的进一步深化，粮食价格基本实现了市场调节，农民收入显著改善，农民种粮的积极性得到提高，所以农民对农机具有的要求与日增加。各级政府对农业机械化有了重新的认识，继80年代又一次“农机热”到来，这就要求农机工作者根据新形势的要求，根据新农业的要求设计出真正受群众喜爱的机型，所以市场对科研取出了更高的要求。随着畜牧业的快速发展,牧草与秸秆的商品化和出口量日益增加,在饲草、秸秆等纤维物料的商品化的生产过程中,首先遇到的问题是这些物料松散、容积密度小、收集、运输困难、运输时亏损现象严重,而运输又是不可缺少的重要环节,在草业大国,更有饲草出口的运输需要。这使得这些物料无论是储存还是运输,都占用很大的空间,使储、运成本增加。尤其在运输过程,如果不加以处理,会使运输成本增加数倍或更多。不难看出,随着畜牧业的快速发展,饲草的用量日益增加，为了减少饲草的贮存空间,充分利用设备的运载能力,提高其运输的经济性,饲草压捆、压块和压饼等压缩生产工艺在国内外得到了广泛的应用,这给我国饲草机械的发展带来了机遇.根据实际需要,把饲草压成高密度的草捆,再储存或运输,是降低饲草成本的重要工艺步骤。据中国农业大学成套设备所的实验统计,饲草压捆后平均密度作者：约翰迪尔9jk-1.7型拾捡压捆机变速器的总成设计与计算-2-可以增大10倍左右,相应的储存空间只需压捆前的1/10。而压捆后的运输成本可比不压捆运输的降低70%左右。可见饲草压捆的商业效益是十分显著的。饲草压捆机正是为了适应饲草商品化生产的需要才逐渐被研制开发出来的。目前从国内形势来看，压捆机的研制及其发展非常快，品种繁多，样式各异，功能各异。压捆机根据压成的草捆形状,可分为方捆活塞式压捆机和圆捆卷压式压捆机。方捆活塞式压捆机按活塞的运动形式又有直线往复式和圆弧摆动式之分。根据草捆密度,还可以分为高密度干草压捆机、中密度干草压捆机和低密度干草压捆机。目前国内正在使用的压捆机数量、质量都远不能满足我国畜牧业发展的需要。因此,提高国产压捆机的质量、性能,无疑会对饲草业的发展起到主要的推动作用。由于现代机器通常由动力机，传动系统和执行机构三部分组成。此外，为保证机器正常运转还需要一些操纵装置和控制系统，用来操纵和控制及其各组成部分协调动作。传动装置中广泛采用减速器，减速器是由原动机和工作机之间的的独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大转矩，以满足工作需要。在某些场合也用来增速，称为增速器。它具有固定的比，结构紧凑，机体封闭并有较大刚度，传动可靠等特点。一些类型的减速器已有系列标准，并由专业厂家生产，如圆柱齿轮减速器（JB1130--70）,普通圆柱蜗杆减速器（Q/ZB125—73）,NGW型行星齿轮减速器（JB1799-76）等。一般情况下应尽量选用标准减速器，在传动布置，结构尺寸，功率，传动比等有特殊要求，有标准不能选出时，才需要自行设计制造。1绪论1.1压捆机的发展概况，研究意义和发展方向1.1.1国内外压捆机的发展概况1870年美国人迪得里克（Dederik）研制出人类历史上的第一台机械式固定牧草压捆机，被改进完善后,在欧美一些国家得到广泛应用。20世纪30年代初,小方捆压捆机问世,50年代生产进入高峰,保有量趋于饱和，60年代中期,圆草捆卷捆机诞生,70年代迅速发展年代,方、圆捆机并行发展。近年来,欧美等发达国家的压捆设备更成熟,结构参数更合理,可靠性、生产率提高很快。国内压捆机方面的研究报道不多,只有压捆机生产或改进方面的报道,但企作者：约翰迪尔9jk-1.7型拾捡压捆机变速器的总成设计与计算-3-业生产的产品质量低、可靠性差。我国20世纪50年代末开始生产畜力固定式捆草机,60年代初,在引进、试验国外小方草捆拣拾压捆机的基础上,开展了小方草捆无绳压捆机的研究，70年代中期引进、仿造了国外的方捆机并批量生产,70年代末开始仿制圆捆机。近几年,随着市场对高密度草捆和农作物秸秆捆需求量的增加,国内的一些科研院所和高校开始研制高密度的牧草和秸秆压捆机。9jk-1.7型拾捡压捆机是牡草收获中的重要机具之一,是捆草作业的理想机具,该机不仅适合于天然牡草和植牡草,也适合于湖草、麦秸、稻草以及豆类作物等的打捆作业。该机由捡拾、喂入、压缩、捆扎、卸草等部分组成,由拖拉机牵引作业,整个作业程序连续、准确、可靠、打成的草捆密度高、长度可调整,便于运输、存放,对农牡区的牡草适时收获、作物茎杆的有效利用以及抗灾保畜,都有极其重要的意义。该机操作方便,性能可靠,生产率高,作业成本低,是农牡区不可缺1.1.2研究意义推进新农村建设，发展农业机械化。机械化水平是衡量农村、农业发展水平的重要标志，是确保提高农村生产力，促进更多的劳动力转移，彻底改变传统的小农经济耕作方式的前提和依据。随着”社会主义新农村建设”步伐的不断加大，中央加大对农业和农村发展的支持力度,农村的机械化水平逐年提高。我国农业发展已进入“高产，高效，优质，安全”新阶段，从而也引发了对农业机械的强烈要求。甘肃是全国的五大牧区之一，同时武威地区也是我省的商品粮基地。目前国内正在使用的压捆机数量、质量都远不能满足我国畜牧业发展的需要。因此,提高国产压捆机的质量、性能,无疑会对饲草业的发展起到主要的推动作用。农业机械工作对象和工作环境具有复杂性和随机性,给农业机械本身的研制工作带来较大困难.目前我国传统农机设计手段及方法比较落后,成型和成套的理论不多,农机研究有其自身的特殊性根据农艺要求,土壤需要纤维素,需要休整、轮作,需要绿色有机肥。秸秆还田是土壤获取纤维素的最有效的途径。但土壤对纤维的容量是有限的,一是秸秆还田过多会直接影响农作物播种,二是土壤过分纤维化,来不及分解的有机酸则影响根系发育,反而引起农作物减产。而秸秆焚烧还田,又增加了CO2的排放,造成环境污染。对联合收割机作业时排作者：约翰迪尔9jk-1.7型拾捡压捆机变速器的总成设计与计算-4-出的大量茎秆加以回收利用,是实现现代农业可持续发展的一举多得的有效措施。所以一些设计的各类拾捡压捆机满足了现实农业生产的需求。田间作业中,压捆机每压捆1t草约消耗1kg捆绳,捆绳价格为14元/kg左右,则作业时所需捆绳费为14元/t左右。加上人员工资费、管理费、维修费和机器折旧费,机器作业成本约36元/t。减少了收获损失,提高了牧草商品价值。同时,由于生产率高,能够保证适时收获,故牧草营养价值高。干草经压捆后便于运输和贮存。目前国内正在使用的压捆机数量、质量都远不能满足我国畜牧业发展的需要。因此,提高国产压捆机的质量、性能,无疑会对饲草业的发展起到主要的推动作用。1.1.3拾捡压捆机的发展方向根据饲草收割工艺的需要及其改进,饲草压捆机将向以下方向发展:(1)产品多样化、系列化,以满足不同用户的需求。(2)采用先进的设计方式,提高设计成功率。(3)采用新技术、新工艺,改进产品结构,提高产品的使用性能和经济效益。(4)扩大适用范围,提高机具的利用率,将捆草范围从干草扩大到青饲料或农作物秸杆。(5)增加草捆密度,降低功率消耗,提高压捆机的经济效益。(6)提出合适的饲草压缩理论来指导设计主要工作参数,以提高压缩密度和减少功率消耗,使压捆机效率更高,可靠性更好,具有更好的性价比。(7)提高自动化程度和生产率,结合电子计算机、液压技术等的应用使机具的性能更优,操作更方便、舒适1.1.4打结机构的使用调整（1）影响送绳、夹绳的因素及调整a.在打捆机构处于工作位置时,调整链条,使活塞尖部越过打捆针尖6～20mm的同步运动位置,以便于穿针顺利送绳。b1压绳盘对绳头的压紧力需大于捆绳行进中的摩擦力和压绳器压力之和,否则初级绳头从压盘中脱出或绳头太短(草捆密度越大时越容易发生)。从绳结看,只在一根绳子上打结,结头拖出太短。调整夹绳器压簧便可增加压绳盘对绳头的压紧力。如压紧力过大,会使绳头起毛、捆绳纤维残留在夹绳器里,甚至长绳头被切断约5cm。c1按要求调整打捆作者：约翰迪尔9jk-1.7型拾捡压捆机变速器的总成设计与计算-5-针,使其上升后距夹绳盘和压绳盘均为1～313mm。否则打捆针送上的捆绳不易被夹绳器夹住,绳结打得简单。从绳结看,只在初级绳端打结,绳头脱出较长。b．压绳盘对绳头的压紧力需大于捆绳行进中的摩擦力和压绳器压力之和,否则初级绳头从压盘中脱出或绳头太短(草捆密度越大时越容易发生)。从绳结看,只在一根绳子上打结,结头拖出太短。调整夹绳器压簧便可增加压绳盘对绳头的压紧力。如压紧力过大,会使绳头起毛、捆绳纤维残留在夹绳器里,甚至长绳头被切断约5cm。c.按要求调整打捆针,使其上升后距夹绳盘和压绳盘均为1～313mm。否则打捆针送上的捆绳不易被夹绳器夹住,绳结打得简单。从绳结看,只在初级绳端打结,绳头脱出较长。d.牧草限位器必须完全进入压缩室,并随时清理其弹簧及卡爪下的杂质。否则限位器失灵,压实牧草回位后,使送上的捆绳不能被夹绳器夹住,在大喂入量时成捆率低。从绳结看,初级绳有结,次级绳无结。捆谷草、芦苇等硬秸秆时,一定要把限位器卡爪下面的胶垫去掉。（2）影响拔绳的因素及调整a.牧草限位器失灵,影响正常夹绳,同样也影响拔绳。b.切草刀不锋利或刀片间隙过大影响捆形,也影响打结钳拔绳。未切断的牧草将次级绳拖开,使靠近切草刀的打结机构成结率低。更换定、动刀片,调整上、下轨道,保证刀片间隙为1～3mm。（3）影响结扣的因素及调整打结钳上卡爪的滚轮与底座凸面接触,凸面磨损,上卡爪张开晚,两股绳头没完全被夹在上下卡爪间,有时一股绳脱出,绳结似打得正确,但在受力时绳头从绳结中脱出。通过换件,即可解决问题。（4）影响割绳因素及调整a.大小锥形齿轮配合间隙过大,齿轮配合面磨损,使打结钳轴每转一周的位置不恒定,捆绳不能完全切断而缠绕打结钳,甚至损坏打结钳卡爪。只调整割绳刀割绳时间,不能根本解决问题。可在大锥形齿轮与架体配合平面处车削去4～6mm,加减垫片,使大小锥齿轮配合间隙为014～1mm。b.在装配打结器主件或在其使用一段时间后,应紧固压紧螺帽。压紧螺帽松动会影响割绳刀与结绳盘间隙,不能顺利割绳。作者：约翰迪尔9jk-1.7型拾捡压捆机变速器的总成设计与计算-6-c.割绳刀调整应以使初级绳越过、次级绳被完全割断为原则。（5）影响脱扣因素及调整a.调整打结钳卡爪,使之运动自如。b.长时间工作后,打结钳上卡爪尖部会出现倒钩,使脱扣不畅,有时还会将一股绳套拉断。解决办法是磨掉倒钩。c.打捆控制器失灵,连续打扣,双结不易脱扣。需经常检查、调整计量轮和计量杆位置,保持控制尺寸。上述诸因素中任何一项不符合要求,都会影响顺利打捆或打捆率低。按上述要求进行正确调整及使用,成捆率可达98%,打捆机构无故障作业可达4000捆。1.2变速器的设计1.2.1常用变速器的形式和应用变速器的种类很多，按照传动类型可分为齿轮变速器，蜗杆变速器和行星变速器以及它们互相组合起来的变速器；按照传动的级数可分为单级和多级变速器；按照齿轮形状可分为圆柱齿轮变速器，圆锥齿轮变速器和圆锥—圆柱齿轮变速器；按照传动的布置形式又可分为展开式，分流式和同轴式变速器。1.2.2变速器的基本构造(1)齿轮，轴及轴承组合。(2)箱体。箱体是传动零件的基座，具有足够