与联合收割机配套的秸秆打捆机的工作结构设计(附件)
本文是对与联合收割机配套的打捆机进行设计，主要是针对它的捡拾装置、喂入装置以及减速器。捡拾器打捆机的主要结构是弹齿滚筒，它是打捆机机械地一种。对零部件进行设计，之后对各零部件进行应力校核。对于捡拾装置设计研究了弹齿、十字支撑架和滚筒轴，对这些零件进行计算和应力校核，用CAD画出了捡拾器滚筒、捡拾器端盖、十字轴、滚筒轴以及弹齿；对于喂入装置，主要针对喂入拨草叉；还对打捆机动力传动部分进行了研究，设计了飞轮、减速器和齿轮。并且用CAD画出了减速器的装配图以及蜗轮蜗杆等零件。通过这些设计，深入了解的打捆机前面部分的工作结构及过程。关键词 打捆机，捡拾器，喂入装置, 减速器目 录
1 引言 1
2 捡拾装置的设计 1
2.1 捡拾装置的类型 1
2.2 捡拾器的结构及工作原理原理? 2
2.2.1 捡拾器的结构? 2
2.2.2 捡拾器的工作原理? 3
2.2.3 捡拾质量的评价 4
2.3 参数设计 6
2.3.1 弹齿滚筒转速的确定? 6
2.3.2 机组前进速度的确定? 6
2.3.3 弹齿的设计参数 7
2.3.4 十字支架的设计与强度校核? 8
2.3.5 滚筒轴的设计与强度校核 11
3 喂入机构 14
3.1 喂入机构分类 14
3.2 设计要求 15
3.3 输送喂入器 15
4 飞轮 15
4.1 飞轮的功能 15
4.2 飞轮的参数设计 16
5 减速器的设计 18
5.1 拖拉机的选型? 18
5.2 参数设计 18
5.2.1 计算传动装置运动和动力参数 18
5.2.2 确定蜗轮蜗杆的尺寸 19
5.2.4 蜗杆传动的热平衡核算 22
5.2.5 蜗杆轴的设计 23
5.2.6 蜗杆轴的结构设计 25
5.2.7 轴的校核 25
5.2.8 蜗轮轴的设计和计算 26
5.2 参数设计 18
5.2.1 计算传动装置运动和动力参数 18
5.2.2 确定蜗轮蜗杆的尺寸 19
5.2.4 蜗杆传动的热平衡核算 22
5.2.5 蜗杆轴的设计 23
5.2.6 蜗杆轴的结构设计 25
5.2.7 轴的校核 25
5.2.8 蜗轮轴的设计和计算 26
5.2.9 滚动轴承的选择及其计算 28
结 论 32
致 谢 33
参 考 文 献 34
1 引言
我国的农业资源较为更丰富，但是对于秸秆的利用率较低，大多秸秆都是就地焚烧，这大大加重了对环境的污染，也未能充分利用秸秆，造成秸秆资源的极大浪费[1]。所以如果能够更加科学的利用秸秆资源，对于环境的保护、加快经济增长和调整经济结构具有重大意义。本文研究联合收割机配套的秸秆打捆机的设计，对于打捆机的研究一直是我国农业机械不变的话题。本篇文章针对打捆机的捡拾装置及喂入装置。
2 捡拾装置的设计
2.1 捡拾装置的类型
捡拾器可以分为两大类，一种是升运器式，它又可以分为滑道式的还有带式输送器式的。另一种是滚筒式，它可以分为弹齿式及偏心伸缩指式捡拾器[2]。
其结构如图2-1中所示。
图2.1-1捡拾装置的类型
（a）带式输送器式捡拾器（b）滑道升运器式捡拾器
（c）偏心伸缩扒指式捡拾器（d）弹齿滚筒式捡拾器
弹齿 2. 输送带 3. 输送链 4. 滚轮 5.管轴 6. 曲柄 7. 圆筒外壳
8. 偏心轴 9. 指杆 10. 滑座 11. 滑道 12. 固定外壳 13. 主轴
图2.1-1（a）为带式输送器式，当作业时，弹齿是固定在胶带上，捡拾地面的秸秆，此时的齿带方向是滚动方向的反方向，弹齿捡起秸秆，使秸秆向上运输，当输送到上面时，秸秆由此回转获得向心力，随后被弹齿抛出[7]。
图2.1-1（b）为滑道升运器式捡拾器，两条输送链和弹齿管轴采用的是销联接，导向滑道保证了弹齿的运动轨迹，经过曲轴上的滚轮的管轴也在导向滑道上运动，以此来实现秸秆的捡拾。
图2.1-1（c）为偏心伸缩指式捡拾装置，该捡拾器的特点是，它具有圆筒外壳和偏心轴，该偏心轴装有指针，当作业时，圆筒外壳旋转，指针在滑座上运动，并且指针也有绕偏心轴旋转的运动，指针向下运动，它会在外壳中伸出，捡拾起地面的秸秆。指针向上运动，缩进外壳里，此时装置上的秸秆被清除。
图2.1-1（d）为弹齿滚筒式捡拾装置。当作业时，主轴带动圆盘转动，此时的捡拾器主轴的方向与滚动方向相反，接着安装在圆盘上的几个主轴随着圆盘的转动而转动。滚轮和曲柄安装在管轴的一端，运动是沿着导向滑道运动，捡拾器开始作业，此时的管轴运动到滚筒下方。管轴上的弹齿因为管轴沿滚筒的前上方到后下方的运动来回收缩，这就防止弹齿被残余的秸秆卡住。
对于升运式来说，尤其是升运式的一种齿带输送器式，它的特点是横向间隙小，该特点是因为前轴直径小。所以捡拾低矮的谷物秸秆或者是地面稀疏物料较干净，落粒漏捡损失小。因而一般用于捡拾谷物。
对于偏心伸缩指式的捡拾器，由于有刚性的扒指，作业时，离地间隙不能过小，因为捡拾器采用的是硬指杆，而硬指杆很容易被地面上不平的石块损坏。所以该捡拾器一般适用于对玉米秸秆的捡拾。
对于弹齿滚筒式捡拾器，该特点是带有弹齿，与偏心伸缩指式的捡拾器相反，弹齿对于秸秆的冲击作用小，因为具有弹性。这样就会减少捡拾的损失。并且弹齿是由弹性钢丝制成的，当捡拾秸秆物料时，弹齿的离地高度可以低于，因此漏检损失也减小。
本论文主要是针对弹齿捡拾器，弹齿捡拾器是国内外研究应用较多的。
2.2 捡拾器的工作原理?
2.2.1 捡拾器的结构?
弹齿捡拾装置主要零部件为下图所示的十字支撑架、圆盘、主轴轴、弹齿架、曲柄、滚轮、弹齿、护栅、滚筒轴、护栅固定架组成（图2.2-1）。
图2.2-1 捡拾器滚筒
1.护栅 2. 支撑圆盘 3. 滚轮 4. 曲柄 5. 护栅固定架
6. 主轴 7. 十字支撑架 8. 弹齿架 9. 弹齿
其中，主轴上固定着弹齿支撑架，捡拾器作业时，主轴转动，弹齿支撑架也随之转动。弹齿支撑架能绕着十字支撑架转动，其原因是十字支撑架与弹齿架是连接在一起的。曲柄的一端与弹齿支撑架连接在一起，另一端铰接滚轮。弹齿固定在弹齿支撑架上，此本文设计一个弹齿支撑架带35个弹齿，并且弹齿之间的间距相等。滚轮沿滑槽轨迹运动。护栅对弹齿起到保护作用，35个护栅固定在护栅架上。
作业时，拖拉机提供牵引力，带动打捆机向前运动，拖拉机传输动力至打捆机的捡拾器，此时捡拾器滚筒开始转动，固定在滚筒轴上的十字支撑架也开始转动，十字支撑架带动弹齿架转动，接着固定在弹齿架上的弹齿绕主轴做圆周运动。沿着滑槽，滚轮移动控制弹齿转角。在整个工作过程中，弹齿捡拾器完成了一系列的作业，完成对地面秸秆的捡拾[3]。
当弹齿捡拾秸秆时，弹齿与秸秆会强烈撞击，这要会引
1 引言 1
2 捡拾装置的设计 1
2.1 捡拾装置的类型 1
2.2 捡拾器的结构及工作原理原理? 2
2.2.1 捡拾器的结构? 2
2.2.2 捡拾器的工作原理? 3
2.2.3 捡拾质量的评价 4
2.3 参数设计 6
2.3.1 弹齿滚筒转速的确定? 6
2.3.2 机组前进速度的确定? 6
2.3.3 弹齿的设计参数 7
2.3.4 十字支架的设计与强度校核? 8
2.3.5 滚筒轴的设计与强度校核 11
3 喂入机构 14
3.1 喂入机构分类 14
3.2 设计要求 15
3.3 输送喂入器 15
4 飞轮 15
4.1 飞轮的功能 15
4.2 飞轮的参数设计 16
5 减速器的设计 18
5.1 拖拉机的选型? 18
5.2 参数设计 18
5.2.1 计算传动装置运动和动力参数 18
5.2.2 确定蜗轮蜗杆的尺寸 19
5.2.4 蜗杆传动的热平衡核算 22
5.2.5 蜗杆轴的设计 23
5.2.6 蜗杆轴的结构设计 25
5.2.7 轴的校核 25
5.2.8 蜗轮轴的设计和计算 26
5.2 参数设计 18
5.2.1 计算传动装置运动和动力参数 18
5.2.2 确定蜗轮蜗杆的尺寸 19
5.2.4 蜗杆传动的热平衡核算 22
5.2.5 蜗杆轴的设计 23
5.2.6 蜗杆轴的结构设计 25
5.2.7 轴的校核 25
5.2.8 蜗轮轴的设计和计算 26
5.2.9 滚动轴承的选择及其计算 28
结 论 32
致 谢 33
参 考 文 献 34
1 引言
我国的农业资源较为更丰富，但是对于秸秆的利用率较低，大多秸秆都是就地焚烧，这大大加重了对环境的污染，也未能充分利用秸秆，造成秸秆资源的极大浪费[1]。所以如果能够更加科学的利用秸秆资源，对于环境的保护、加快经济增长和调整经济结构具有重大意义。本文研究联合收割机配套的秸秆打捆机的设计，对于打捆机的研究一直是我国农业机械不变的话题。本篇文章针对打捆机的捡拾装置及喂入装置。
2 捡拾装置的设计
2.1 捡拾装置的类型
捡拾器可以分为两大类，一种是升运器式，它又可以分为滑道式的还有带式输送器式的。另一种是滚筒式，它可以分为弹齿式及偏心伸缩指式捡拾器[2]。
其结构如图2-1中所示。
图2.1-1捡拾装置的类型
（a）带式输送器式捡拾器（b）滑道升运器式捡拾器
（c）偏心伸缩扒指式捡拾器（d）弹齿滚筒式捡拾器
弹齿 2. 输送带 3. 输送链 4. 滚轮 5.管轴 6. 曲柄 7. 圆筒外壳
8. 偏心轴 9. 指杆 10. 滑座 11. 滑道 12. 固定外壳 13. 主轴
图2.1-1（a）为带式输送器式，当作业时，弹齿是固定在胶带上，捡拾地面的秸秆，此时的齿带方向是滚动方向的反方向，弹齿捡起秸秆，使秸秆向上运输，当输送到上面时，秸秆由此回转获得向心力，随后被弹齿抛出[7]。
图2.1-1（b）为滑道升运器式捡拾器，两条输送链和弹齿管轴采用的是销联接，导向滑道保证了弹齿的运动轨迹，经过曲轴上的滚轮的管轴也在导向滑道上运动，以此来实现秸秆的捡拾。
图2.1-1（c）为偏心伸缩指式捡拾装置，该捡拾器的特点是，它具有圆筒外壳和偏心轴，该偏心轴装有指针，当作业时，圆筒外壳旋转，指针在滑座上运动，并且指针也有绕偏心轴旋转的运动，指针向下运动，它会在外壳中伸出，捡拾起地面的秸秆。指针向上运动，缩进外壳里，此时装置上的秸秆被清除。
图2.1-1（d）为弹齿滚筒式捡拾装置。当作业时，主轴带动圆盘转动，此时的捡拾器主轴的方向与滚动方向相反，接着安装在圆盘上的几个主轴随着圆盘的转动而转动。滚轮和曲柄安装在管轴的一端，运动是沿着导向滑道运动，捡拾器开始作业，此时的管轴运动到滚筒下方。管轴上的弹齿因为管轴沿滚筒的前上方到后下方的运动来回收缩，这就防止弹齿被残余的秸秆卡住。
对于升运式来说，尤其是升运式的一种齿带输送器式，它的特点是横向间隙小，该特点是因为前轴直径小。所以捡拾低矮的谷物秸秆或者是地面稀疏物料较干净，落粒漏捡损失小。因而一般用于捡拾谷物。
对于偏心伸缩指式的捡拾器，由于有刚性的扒指，作业时，离地间隙不能过小，因为捡拾器采用的是硬指杆，而硬指杆很容易被地面上不平的石块损坏。所以该捡拾器一般适用于对玉米秸秆的捡拾。
对于弹齿滚筒式捡拾器，该特点是带有弹齿，与偏心伸缩指式的捡拾器相反，弹齿对于秸秆的冲击作用小，因为具有弹性。这样就会减少捡拾的损失。并且弹齿是由弹性钢丝制成的，当捡拾秸秆物料时，弹齿的离地高度可以低于，因此漏检损失也减小。
本论文主要是针对弹齿捡拾器，弹齿捡拾器是国内外研究应用较多的。
2.2 捡拾器的工作原理?
2.2.1 捡拾器的结构?
弹齿捡拾装置主要零部件为下图所示的十字支撑架、圆盘、主轴轴、弹齿架、曲柄、滚轮、弹齿、护栅、滚筒轴、护栅固定架组成（图2.2-1）。
图2.2-1 捡拾器滚筒
1.护栅 2. 支撑圆盘 3. 滚轮 4. 曲柄 5. 护栅固定架
6. 主轴 7. 十字支撑架 8. 弹齿架 9. 弹齿
其中，主轴上固定着弹齿支撑架，捡拾器作业时，主轴转动，弹齿支撑架也随之转动。弹齿支撑架能绕着十字支撑架转动，其原因是十字支撑架与弹齿架是连接在一起的。曲柄的一端与弹齿支撑架连接在一起，另一端铰接滚轮。弹齿固定在弹齿支撑架上，此本文设计一个弹齿支撑架带35个弹齿，并且弹齿之间的间距相等。滚轮沿滑槽轨迹运动。护栅对弹齿起到保护作用，35个护栅固定在护栅架上。
作业时，拖拉机提供牵引力，带动打捆机向前运动，拖拉机传输动力至打捆机的捡拾器，此时捡拾器滚筒开始转动，固定在滚筒轴上的十字支撑架也开始转动，十字支撑架带动弹齿架转动，接着固定在弹齿架上的弹齿绕主轴做圆周运动。沿着滑槽，滚轮移动控制弹齿转角。在整个工作过程中，弹齿捡拾器完成了一系列的作业，完成对地面秸秆的捡拾[3]。
当弹齿捡拾秸秆时，弹齿与秸秆会强烈撞击，这要会引
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