柚子树环割机设计

目 录
摘 要 I
Abstract II
1绪论 1
1.1选题背景及意义 1
1.2研究现状及发展趋势 1
1.2.1研究现状 1
1.2.2关于柚子树电动环割机 2
1.3发展趋势 3
1.4研究主要内容 3
2确定工艺方案 5
3传动装置的设计与计算 7
3.1电动机的选择 7
3.1.1类型的选择 7
3.1.2转速的选择 7
3.1.3功率的选择 7
3.2拟订传动方案 8
3.3计算各轴的转速、功率和转矩 11
3.4进行传动机构的设计与计算 13
3.4.1带传动设计 13
3.4.2齿轮模数的确定 14
3.4.3蜗轮蜗杆模数的确定 15
3.4.4齿数的确定 15
3.5进行总体结构设计 16
4结构设计 17
4.1初算各轴的最小直径 17
4.2计算各主要传动件的结构尺寸 18
4.3绘制部件的装配草图 21
4.4绘制设计装配图 26
4.5绘制零件工作图 28
5结 论 30
参考文献 31
致 谢 32
1.4研究主要内容
本文对用户需求的设计理论进行深入研究，基于用户需求理论对蜜抽树电动环割机的操作使用进行情景再现，对新产品的工作方式进行设计分析，旨在构建一个明确的蜜抽树电动环割机设计目标体系，满足果农用户对柚子树电动环割机的需求期望，对用户反映的各种问题进行总结归纳，形成一定的方法模式，为其他果树的环割工具的设计方法思路提供一定的参考价值。
在果树环割方面，在环割理论方面特别是在环割技术方面，经过相关资料的查阅归纳和果农的总结，已经具备了趋于成熟的系统方法指导理论。相关果树环割方面的学术著作以及学术论文也针对环割理论展开了探讨与研究，为我们提供了许多很有实际价值的理论基础。除此之外，很多当地果农所提供的实际操作经验，也很大程度上为本课题的研究提供了重要的研究助力。

2确定工艺方案
本次的设计任务为设计一高效简单的柚子树环割机，因此设想，有几种设计方案进行对比：
方案一：
锯弓来环割柚子树：需要锯弓往复的做重复切削以及让刀运动和滑枕摆动的进给。机器的类型属于复杂，锯切也不是连续运动的。当金属直径相差较大时，锯片还要调换，生产效率低。
方案二：
首先环割刀对柚子树进行环割：如过在车床上进行切断，因为一般车床的主轴也只有几十毫米，对于柚子树可能无法通过，使用一台普通机床，不那么实惠。或者用专门的环割机，它的工作原理是工件要夹紧不动，装在刀架上的两把环割刀，既有主切削的旋转运动，又有其进给运动，工作效率高，但是机床结构属于比较复杂。
方案三：
用砂轮切断柚子树：通过砂轮旋转的切削运动以及摇臂向下的进给运动。此机构的结构属于简单，生产效率也高，但是砂轮磨损较快成本很高。
方案四：
用碾压的方法使柚子树断裂：是需要圆盘向下的进给运动以及柚子树旋转的切削运动。使用方法是做连续切削的，使生产效率提高高，机器的结构类型属于不太复杂。但是会使管子的切口内径缩小，随意对于高精度场合不适用。
本次设计的要求为滚子转速n=70r/min，圆盘刀片直径a=80mm，需要 管件的直径为3/8″～4″，电机额定功率i为P=1.5Kw载荷变动小，满载转速是N=1410r/min，每天工作10小时。根据毕设要求和结合生产实际。
在本次设计中选用方案四。
工艺方案确定后，并根据有关数据，加上其它一些必要的尺寸，得出工艺方案的原理图如图1-1

图1-1工艺方案原理图
方案四管机的工作原理：动力由电动→带轮→蜗杆→蜗轮→直齿轮→中间滚轮→滚子轴上小齿轮。由于滚子的旋转运动，从而带动工件的整体运动，实现切削时的主要环割。同时，搬动手轮，通过调节方向，使圆盘刀片向下做进给移动，并在不断的增加刀片对柚子树的压力中，实现柚子树环割。
当环割机运转时，手持设备将保护罩前端平整部分贴近树干，高速运转的磨片将对柚子树的树皮部分进行磨除。磨片外圆轮廓线与保护罩前平面的距离就是磨除的深度，可通过调节黑色旋钮来控制保护罩的移动，从而达到控制磨除深度。
手持环割机在树干上行走一整圈，就完成了环割工作。而环割的宽度可以通过选择不同厚度的磨片，如4mm、10mm等。这需根据蜜袖树的树龄、环境等等实际状况，农户来选择相应厚度的磨片。
当结束所有工作后，需对电动环割机进行保养，如清理残余树皮屑等，对锉电池进行充电以备下次工作使用。
从最初的草图阶段，设计讨论，到针对各主要设计要素的设计方案，合理规划柚子树电动环割机的人机尺寸，完成最终的设计图纸、效果图等整机设计。