机械毕业设计（论文）4LB1联合收割机总体与设计（全套图纸）.doc

摘要本文查阅了大量谷物联合收割机相关资料，对谷物联合收割机的发展历程、现状和趋势做了论述。经过分析对比，对 4LB-1.3联合收割机进行了总体设计，包括整体结构设计、割台和拨禾装置及输送行走装置和脱粒装置的选型、传动方式、主要性能参数和结构参数计算、传动机构分析和计算。 对偏心拨禾轮进行了具体设计和计算。该机采用自走，可一次性完成收割、脱粒、分离作业。本机器通过能力与适应能力均良好，能够在泥水深度不大于25cm的稻田中完成的正常收割任务。脱粒装置为半喂入轴流式，脱净率高、破碎率低，分离性能好。整机结构简单、制造成本低、可稻麦两 用。关键词:自走式；联合收割机；总体设计；传动装置全套图纸，加153893706Abstract本文查阅了大量谷物联合收割机相关资料，对谷物联合收割机的发展历程、现状和趋势做了论述。经过分析对比，对 4LB-1.3联合收割机进行了总体设计，包括整体结构设计、割台和拨禾装置及输送行走装置和脱粒装置的选型、传动方式、主要性能参数和结构参数计算、传动机构分析和计算。 对偏心拨禾轮进行了具体设计和计算。该机采用自走，可一次性完成收割、脱粒、分离作业。整机通过性与适应性好，在泥脚深度不大于25厘米的稻田中均能正常作业。脱粒装置为半喂入轴流式，脱净率高、破碎率低，分离性能好。整机结构简单、制造成本低、可稻麦两用。This thesis consults a lot of grain combine related data, discussed the development course of grain combine harvester, status and trend. After analysis and comparison, the 4LB-1.3 combine the overall design, including the overall structure design, the header and the reel device and a conveying walking device and a threshing device selection, mode of transmission, the main performance parameters and structure parameters, transmission mechanism analysis and calculation. The eccentric reel was calculated and the specific design and. This machine adopts self walking, can complete harvesting, threshing, separating operation. The passing ability and good adaptability in the mud, the depth is not more than the normal operations can be 25 cm in paddy field. Threshing device for semi feeding axial flow type, high threshing rate, low breaking rate, good separation performance. The machine has the advantages of simple structure, low manufacturing cost, rice and wheat dual-purpose.关键词:自走式；联合收割机；总体设计；传动装置；拨禾轮Keywords: self propelled; combine; overall design; transmission device目录摘要11 绪论22 水稻联合收割机总体设计及工作原理52.1 谷物收获机械应满足的技术要求52.2 联合收割机的设计类型52.3 联合收割机结构配置及悬挂52.4 水稻联合收割机的工作流程52.5 割台部分62.5.1 切割机构62.5.2 拨禾轮72.5.3 卧式输送带82.5.4 拨禾轮、割台、输送装置的相互布置92.6 夹持链输送装置92.7 脱粒装置102.8 分离集谷输送装置112.9 履带行走装置112.10 车架的选择122.11 机器总体配置123 参数设计与选择133.1 发动机的选择133.2 收割机的参数设计143.3 功率计算164 传动机构分析及计算184.1 各部分传动194.2 收割各部分机构转速计算204.3 各部分带轮的选择224.3.1 第一级输出带轮设计224.4 各部链传动254.4.1 第一级链轮设计254.4.2 传入夹持链动力链的设计26致谢291 绪论 水稻是中国主要粮食作物之一，种植面积近3000万公顷，约占世界水稻种植面积的五分之一，产量占世界稻谷总产量的三分之一。我国水稻主产区主要在南方，我国南方15省、市、县把推广水稻种植、收获机械化当作确保食品安全、促进劳动力向城市转移、增加农村人口收入、改善农业生产工作条件、建设和谐社会的重要工作，这也为水稻收获机械化发展创造了很好的条件呢。南方水田多位于丘陵、梯田等地方，地区季节性、收获环境相差较大，这对水稻收获机械化的适应能力和可靠程度提出了更高的要求。水稻联合收获机械一般使用全喂入和半喂入两种收获方式并举，来适应不同省市经济社会发展情况和自然条件的要求。（1） 曲折的探索历程 在18世纪出现的马拉圆盘割刀到增加拨禾装置再到多匹马牵动传动机构从而形成往复式切割器，后来由于拖拉机的使用取代了畜力，有了质的飞跃。我国从上世纪50年代末到60年代中期开始推广畜力摇臂收割机和其他种类畜力收割机，70年代初期才开始生产机动收获机械。在“农业的根本出路在于机械化”口号提出后，国家着手在各地建立新式农具推广站，大力推广收割机，其中联合收获机械生产了近万台(这些主要在国营大型农场中使用)，机型多是仿制外国的联合收获机械。这期间曾有过一场科学研究的热潮，研发出了各种卧式割台的收割机和立式割台收割机，而后由于文化大革命的冲击迫使许多科研单位解散，科研工作者经过艰苦努力所取得的科研成果付之东流。当然在这段时期，也研发过一些机型，但大多没有成为最终产品应用于生产中。70年代中期我国开始逐渐恢复科研工作。70年代末期到80年代中期，联合收割机在我国正式进入应用的阶段。这时候的机器类型基本上是以背负式全喂入的联合收割机为主，如四平农机厂生产的“东风4型”和桂林收割机厂产的“桂林2型”，以及在东北大型国营农场进口使用外国的大型全喂入自走式收割机 “JD-7700”等，大部分用来收割小麦，只能比较勉强兼收水稻。 到了80年代末、90年代初，国内逐渐开始生产了一批新的机型，如江西泰和农机厂生产的“赣乐-130型”江苏镇江生产的“江南-120型”自走式联合收割机、无锡产“太湖-1350型”自走式联合收割机、福建产“农友-90型”配套式等半喂人联合收割机；以及广东珠江产“珠江2型”自走式、河南开封拖拉机厂产“金马-1065型”自走式收割机、东北佳木斯产“JL-1065、1075型”自走式、四平产“E514”自走式、陕西产 “4LQ-15型”配套自走式、上海产“上海B型”配套式、江苏南通产“上海型”配套式、临海产“海马I型”配套式等全喂人联合收割机。（2） 快速发展阶段从九十年代初期开始，在经过两年多的低迷之后，包括联合收割机在内的整个农机市场开始慢慢复苏，行业垄断开始逐渐被打破。由于水稻收割机械是技术含量最高的农业机械，是水稻机械化生产的难点重点，同时也是全国各地农机发展的切人点，加上水稻联合收割机跨区生产作业所获得的良好效益和影响，水稻联合收割机热一直在持续。农机行业的一些企业、一些非农行业的大企业和集团以及私营企业受利好政策的驱使也加入到水稻联合收割机生产维护行列中，如常柴、洛阳一拖、北汽福田公司、长江集团、金浪公司、柳林、三联、星光等先后加入到水稻联合收割机的研制和生产过程中。这些大企业和大集团凭借自身所具有的资金和技术方面的优势很快取得了市场，并且大大的提升了产品的性能、质量和技术方面的含量，使产品得到了的升级、更新换代的能力明显加强了，促进我国水稻收获机械化的发展，据统计我国水稻联合收割机生产厂商将近三百多家。 到了96年更是形成了多元化局面，垄断已经被彻底打破，收割机市场的竞争越来越激烈。在这一时期，出现了一大批具有竞争力的机器，如，“新疆2型”、“4LZ 160”、“海马型”、“上海 B型”、“常柴4L-2.2型”、“珠江-1.5型”、“湖州-160型”、“台州150型”、“太湖-1450型”、“4LZ-150”等等。其中以履带自走式的机型发展最快，联合收割机人均拥有量也在迅速增加。近年来更是出现了联合收割机一片繁荣的景象，这一方面表明了农机市场的无序，另一方面也表明了多极化的趋势。（3）技术提高阶段 半喂入水稻联合收割机适应能力很强，是日本、韩国普遍使用的机型，但其结构比较复杂，进口价格也普遍偏高。外国一些农机企业洞察到我国联合收割机市场正日益趋于成熟，近些年纷纷来华投资办厂，如日本“久保田”、“洋马”、东洋收割机(江苏)有限公司等公司，其优点在于技术含量高、资本雄厚，产品制造精良、可靠性高。到上世纪后期，我国南方地区开始出现了一股研究半喂入水稻联合联合收割机的热潮。主要表现在一些现代企业利用先进设计制造技术进行研究和开发。半喂入式收割机代表机型主要有洋马系列、久保田系列、“福田谷神 B1500”、HL系列、“中农机503”、“星光-450”、“太湖-1450”、“东方红-120”、“东杭-2000”、“碧浪150”、“贫乐-500”等。（4）发展趋势目前收割机主流机型的发展是在保证作业性能良好的情况下，以高效率、大功率、大喂入量的趋势发展，以达到提高生产率。同时要求收获损失率低、谷粒高清洁度因此以这个方向为主要工作部件的研究更为深入，研制出了单滚筒或双滚筒纵置的轴流式脱粒分离装置。目前，世界上生产的轴流收割机主要配置型式有美国的凯公司生产的单轴流滚筒式，如CASE2300系列；纽荷兰公司生产的双轴流滚筒式，如“TR99”、“23TR88”等；我国的“约翰迪尔佳3518CTS”采用切流脱粒滚筒+纵轴双流分离滚筒配置。新材料和先进制造技术被广泛应用在收割机生产中，使产品性能更加优良、稳定性更高。人机工程学、机电一体化和自动化技术被广泛应用到农机研发制造中，因此收割机也在向舒适性好、使用安全性高、操作方便性等方向发展，向智能化收获发展，使操纵、调节更加灵活、快捷、方便。目前由约翰迪尔佳生产的一系列联合收割机技术有很大改进，更新了传统的的。如它的割台高度自动调节控制、喂入量与损失量的自动检测、作业速度自动控制、分离系统参数监测的自动控制、产量及含水率和作业面积计量自动化、自动导航等。 我国农田所处地形复杂，水稻种植的方法、作物品种、土壤情况、水文条件相差也很大，单一种类的水稻收获机械不可能应用于所有的水稻收获，加上各地区自然条件和经济因素不同的影响，多品种、多机型将成为未来一段时期内水稻收获机械的发展方向。目前水稻收获机械已经有了较好的发展，除了传统的一些功能外，自动化控制秸秆堆放处理、自动打包等新技术在水稻联合收割机上得到了较广泛应用。另外，农机生产企业在研发过程中更加注重高科技，在农业生产智能化上下功夫，如通过人机工程学设计驾驶座、驾驶室、安装空调装置、方向动力控制、按钮操作等措施以减轻机手的劳动强度，加大机手操作的舒适性。同时，监控系统更为科学直观，机手可以通过观察仪表就能随时了解机器的生产、安全等方面的技术指标和使用状态，从而使农机产品发挥出最大效能。综合应用当前最先进信息技术、加工工艺、卫星定位技术和地理信息系统(gLS)、卫星遥感系统(RS)、高精度的机、电、液(气)一体化技术武装农业机器，这也必将成为我国水稻联合收割机发展的主要方向。 我国当前重点发展的机型为全喂入式轴流分离滚筒加切流脱粒滚筒的收割机，小型机脱粒装置多为横置、大型机多为纵置，目前这些机器已得到广大农村和农场用户认可。半喂入式收割机宜积极发展出国产经典机型，不应盲目追求现代化，而是要尽可能简化机器以达到降低成本的目的。割前摘脱式水稻联合收割机的诞生，必将在将来的市场竞争中占有一席之地。我国水稻收获机械的发展任重道远。2 水稻联合收割机总体设计及工作原理2.1 谷物收获机械应满足的技术要求（1） 收割作业干净，掉穗落粒损失小。（2） 割后留茬尽量低，便于提高后续的耕作质量。（3） 铺放要整齐，以便于后续的人工打捆或机械捡拾，且不会妨碍机器的下一趟作业。（4） 适应性能良好，即对不同地区，不同田块，不同作物的收割有一定的适应性。2.2 联合收割机的设计类型 设计机型：4LB-1.3自走式联合收割机。整机形式为：自走式、半喂入、割辐1.3米。割台形式为：带输送器式卧式割台及偏心拨禾轮。脱粒装置形式为：轴流式。2.3 联合收割机结构配置及悬挂 所设计的自走式水稻联合收割机，行走部分采用金属履带行走装置，后轮为驱动轮，转向离合器通断控制收割机转向。拨禾轮采用偏心拨禾轮形式，利用有分动箱传来的动力驱动割台动力，并利用万向节传动运输稻杆，其发动机位于后方，割台位于前方，脱粒装置与行走装置位于正中，充分保证了其重心的合理性。确保了其行驶性能和转弯性能。 2.4 水稻联合收割机的工作流程 水稻联合收割机的示意图如图，当联合收割机进行作业时，发动机经带轮传动一部分到传动箱再到变速箱传递给行走装置和分动箱再由万向节传递给割台部分，另一部分传递给脱粒装置和输送装置。收割机上的拨禾轮首先把作物拨向割刀，拨禾轮也支持切割，而后割刀把作物割倒后，拨禾轮随即把作物推倒到割台上，割台上的输送带把割倒下来的作物向左输送夹持链，而后夹持链源源不断地将稻杆经过输送到脱粒装置，作物进入轴流式脱谷机构后，滚筒钉齿高速打击作物并且作物在作螺旋运动的过程中不断与凹板筛撞击搓擦，使谷粒脱了下来，并通过凹板筛孔落到集谷搅龙上。集谷搅龙上的谷粒被推运到扬谷器，再由扬谷器抛送装到粮袋，随即包装。另外被脱谷机脱净谷粒的稻杆由于被凹板筛阻留无法通过筛孔，最后从出草口被滚筒钉齿抛送出去，这就完成联合收获的全过程。 图2-2半喂入联合收割机示意图 2.5 割台部分割台(如图2-3)的主要结构形式有立式、卧式两种。设计选用卧式割台。卧式割台由拨禾轮、输送器、分禾器、切割器和传动机构组成。它的割台基本上水平，略向前倾斜。卧式割台对倒伏和稀，密作物的适应性较好，割幅较宽，但纵向尺寸较大，机组的机动灵活性较立式割台差。 2.5.1 切割机构 收割机的切割机构由切割器和割刀传动装置组成。 收获机械的切割器主要有往复式，圆盘式两种。稻麦收获机械多采用往复式。往复式切割器由动刀片和定刀片组成，动刀片多数刀刃面上刻有齿纹，防止禾滑出，并有自磨刃作用。在机器前进的同时，动刀片与定刀片组成切割幅。定刀片与护刃器成为切割时的两个固定支承点，动刀片以一定的速度在两个支承点之间做往复切割。对切割器要求有切割整齐，无漏割，功率消耗小，震动小，结构简单等。 割刀传动装置将动力传给割刀，同时将圆周运动改变成往复式直线运动，实现切割过程。为了使切割刀做往复运动，根据选择采用曲柄摇杆的机构，当发动机将动力传动给曲柄，通过曲柄的转动带动摇杆的摇动，再由摇杆的摇动带动连杆上的滑块，驱动动刀片运动，实现切割运动。 2-4割刀传动示意图 2.5.2 拨禾轮 拨禾轮是卧式割台的主要装置，功用是把待割的作物拨向切割器；将倒伏的待割作物扶直，在切割时扶持茎杆，把割断的作物拨向割台，避免作物堆积在割刀上。对拨禾轮要求工作可靠、结构简单、击落穗粒少、扶到性能好。拨禾轮有压板式和偏心式，普通压板式只适用于收直立或轻度倒伏（倒伏角不超过30°）的作物，而偏心式拨禾轮不但能收直立作物，也能收伏倒伏角较大（伏倒角60°以内）的作物，为了让它适用性更广，所以可以设计成可调节装置，通过调节装置的调节可以使压板向向前倾后倾，以适应不同倒伏情况的稻杆，并且其拨禾轮可以向前调节向后调节上下调节以适应不同高度的稻杆，因此设计选用偏心式拨禾轮。偏心拨禾轮的工作原理是动力通过传动到拨禾轮的轴上使拨禾轮转动从而带动偏心拨禾轮转动，而偏心拨禾轮连接压板，形成一个四杆机构，根据其运动轨迹使压板始终垂直向下，尽量减少对穗头的打击。图2-6 拨禾轮偏心机构示意图图2-7 拨禾轮的运动轨迹a.作图法 b.解析法2.5.3 卧式输送带 这种割台与搅龙输送装置不太一样，这种割台输送装置输送装置用帆布带输送或带拨指链条来输送。这种割台的最大好处是能使割下的稻杆整齐排列在割台之上。这种割台可用于牵引式的收割机之上，亦可用以半喂入收割机中，无论速度快慢割台长短都可以应用这种割台。但由于这种割台重量大纵向尺寸大，不利于转弯，影响机组灵活性。 图2-8 侧向输送装置示意图2.5.4 拨禾轮、割台、输送装置的相互布置 拨禾轮和割刀的位置需要根据具体情况（作物的倒伏、高度、湿度等）考虑，一般情况下，拨禾轮布置在割刀的正上方，其距离割刀高度为694mm900mm，但是在作物倒伏的情况下允许其调节置于割刀前或割刀后。由于这个不具有搅龙机构故对其相互之间尺寸并无十分严格要求。只要求当夹持装置夹到禾杆的下半部分，因此夹持链中心位于横向输送链前端后6.5cm从而保证了脱粒时能良好的配合保证脱粒后秸秆的完整性。 2.6 夹持链输送装置输送装置包含两种输送部分，其中一种为夹持输送链，其功用是连接割台和脱粒装置，将割台上的作物均匀、连续地输送到脱粒机中。其工作过程是通过夹持链与张紧装置的压力将稻杆固定在链条上从而使稻杆源源不断输送到脱粒装置中，其工作稳定能使稻杆整齐倒置喂入脱粒装置中，使得农民在收获粮食的同时能获得秸秆。其张紧装置主要为经过热处理的钢条，具有弹性还有经过热处理的钢筋，具有弹性能将稻杆紧紧压在链片上，从而确保了稻杆整齐均匀地喂入到脱粒装置中。保证了稻杆的完整性。另一方面当稻杆传递脱粒装置中要换压紧装置，因为此时要进行脱粒，脱粒滚筒对稻杆有梳刷的作用，因此所需张紧力更大。因此设计过程中应该根据具体是情况分别设计出他们的张紧力的大小。并要根据稻杆的特性来设计链片的形状从而使其能夹紧稻杆。 图2-7 夹持链片的示意图 图2-8 横向输送装置示意图 2.7 脱粒装置脱粒原理 脱粒装置工作过程比较复杂有靠冲击、揉搓、梳刷等原理脱粒方式。脱粒装置类型 有全喂入式和半喂入式；按滚筒形式分：有开式和闭式、单滚筒和双滚筒、直流式和轴流式；按脱粒齿形分：有纹杆式、钉齿式、弓齿式。根据合理性选全喂入开式轴流式。轴流式滚筒的直径是一个很重要的参数它决定了整个脱粒的直径和高度，直径过大时，机器外形大，重量大；直径过小时，又易引起缠草和堵塞死滚筒，而且喂入量也小，不能适应高产的要求；通常，为了避免缠草，其最小齿根圆直径应保证齿根圆的周长大于该地区割下最高杆的杆长。目前齿根圆直径：小型机取=400450毫米、中型机取=570600毫米、大型机取=600650毫米，本机为中小型机因此取=540毫米。而长度也是一个很重要的设计参数，长度大说明脱粒流程长，作物在脱粒室内停留的时间长，这对脱净有好处，对于全喂入式的脱粒机构来说，大致有这样一种规律，中型机的滚筒长度通常只有10001100毫米长即可，小型机的滚筒长度有500700毫米，长度本机取720毫米。由于本机为小型水稻联合收割机，没有逐稿器等分离机构。因此本机的脱离机构选择轴流式脱粒滚筒，其在脱粒过程中，盖板上由于螺旋导向板具有辅助分离的作用，所以能在尽量减少整机重量的情况下，得到足够清洁的稻谷。图2-9 螺旋输送器示意图2.8 分离集谷输送装置 主要有集谷搅龙螺旋输送器、栅格式凹板筛等主要部件组成，夹持链将带有谷粒的稻杆输送到脱粒滚筒处，而后脱离滚筒将将谷粒与禾杆分离，经过分离后的谷粒经过水平安装的螺旋输送器将谷粒输送到一端，而后位于一端的谷粒再经由那一端倾斜安的螺旋输送器输送到指定位置，从而完成装袋工作装。2.9 履带行走装置 水稻联合收割机行走装置主要有履带式行走装置和轮式行走装置两种。但由于收割机需要在水田里行走，压力不宜过大。所以常用履带式行走装置，能有效增大接地面积，从而减小接地压力，保证了其通过性能。履带式行走装置又分为金属履带和橡胶履带两种形式。此处采用金属履带。像此类行走装置一般由履带，驱动轮，承重轮，张紧轮构成。在中小型机具上常使用轻型组合式履带，它由导轨和履带板构成，这种履带板履刺比较大，形成一字型或人字形花纹，其断面一般为梯形；履刺较高，一般在30mm以内。在支承面上，金属履带板之间一般有间隙（约5mm），以利于脱泥和减轻重量。因而适于在水田里行走。 图2-10 履带行走装置2.10 机架的选择拖拉机机架是用来安装和固定拖拉机上的机构和部件的。故拖拉机对机架的要求为：拆卸方便，刚度要高，重量要轻。综合上述条件因此本机架采用刚性焊接式机架。2.11 机器总体配置在配置各工作部件的同时，需要重点考虑机器的重心位置，因为重心的选择合适对水田通过性能有很大的影响，轮式行走机构如此，履带行走机构更是如此。如果选择不当行走机构在横向或纵向产生偏重，将导致行走性能的恶化，如左右偏重，轻则左右机组相互倾斜，影响割茬不一致，对半喂入收割极为不利，严重时不能保证机组直线行走并操纵困难。一般而言，左右侧行走机构支重轮偏差不宜大于5-8（指正常工作状态即包含机组人员在内），小割幅收割机其偏重应小于8大割幅偏重应小于5.如前后偏重将出现割茬不稳定或行走困难或转向困难的现象。因此重心横向应力争设计在纵向对称线附近，e应尽量减小。重心纵向应尽量设计偏后一点位置，即y这样机车行驶起来比较轻快转弯容易阻力小，但y的值与也不能相差太大，或者会挠头或割茬不稳定。根据有关设计可得机器重1400kg，前轴763kg，后轴637kg，左履带741kg，右履带639kg，横向e为24mm。图2-11 重心的配置3 参数设计与选择3.1 发动机的选择 在选择拖拉机的型号时要考虑到机体小巧、结构紧凑、装置完善、动力性能良好、重量轻、耗油省等优点。并且适合我国广大农村，特别是南方地区。同时最重要的是发动机为整个联合收割机提供动力，所以，发动机的选择对整个设计而言至关重要。首先根据其割幅和生产率粗略估计其所需功率为17马力左右。 因此根据初步估算，选择375水冷式柴油机其外形如图（3-1）所示作为联合收割机的配套动力源。 图3-1 江淮zh375柴油机 参数项参数值型号375水冷式发动机功率（kw）15.7转速(r/min)3000燃油消耗(g/km.h)279机油消耗(g/km.h)1.59重量(kg)160排量（L）1.126平均有效压力（kpa）559行程(mm)853.2 收割机的参数设计（1）割幅B 割幅是指联合收割机两分禾器尖端之间的距离。小型联合收割机的割幅一般为1.2m2.0m， 其大小受轮距B0影响，关系为： BB0+2 （3-1） 式中 B割幅m B0轮距，取履带轮距1100mm作为作业时轮距 即B0=1.1m 防止轮胎压倒作物的保护宽度100mm200mm 取=0.1m 代入数值 BB0+2=1.1+20.1=1.3m 取B=1.3m（2）生产率As 生产率是指单位时间联合收割机所收割水稻的面积。 生产率由割幅、作业速度等决定，公式为： (亩/时） （3-2） 式中 As 生产率 5.4单位换算系数 作业时间利用系数=0.5 B 割幅1.3m Vm作业速度0.52m/s因为一般小型水稻联合收割机生产率一般为为2.53.5亩/时 代入数值算得： =即1.872km/h (3-3)（2）作业速度Vm 作业速度是指联合收割机作业时的前进速度。小型半喂入喂入自走式联合收割机作业速度一般为1.34km/h，根据生产率确定作业速度。 即作业速度为：取 Vm=0.52m/s(1.872km/h)（3）谷物收割机的喂入量q(kg/s)： 喂入量由割幅、作业速度等决定，其关系为： （3-4） 式中 q喂入量 kg/s B割幅 1.3m M作物单位面积产量 M=6750千克/公顷 割下作物中谷粒与茎秆的比例，即草谷比比，=0.43 C常数 C=10 由上公式算得： 3.3 功率计算（1） 行走部分功率Nx 轮式行走装置需用功率由以下经验公式算得： （3-5） 式中 f 驱动轮的滚动阻力系数，在湿地上f=0.18左右 G联合收割机的重量 估算为1400kg Vm联合收割机的作业速度0.52m/s 行走装置的传动效率系数，=0.850.90取=0.85 代入数值算得： （2）收割部分功率Ns 切割器需用功率：切割器功率包括切割功率Nq和空转率Nh。 空转功率包括两部分摩擦消耗功率Nm和惯性消耗功率Ng。即： （3-6） （3-7） Vm-前进速度(m/s) B-机器割幅（m） Lo-切割每平方米茎秆所需功（kg.m） 割小麦：Lo=10-20kg.m; 割牧草：Lo=10-20kg.m。 Nh与切割器的安装和技术状态有关。一般每米割幅需要空转功率为0.6-1.1千瓦。 （3）拨禾轮需用功率Nb （3-8）P -拨禾轮压板单位副宽的阻力，一般P=4kg/m；B -拨禾轮的宽度。-拨禾轮的圆周速度 在割小麦时小于3米/秒 在割水稻时小于1.5米/秒 （4）集谷搅龙需用功率Ng 集谷搅龙需用功率由以下经验公式计算： Ng=Q（Lh+H） （3-9） 式中 Q为螺旋输送器生产率，割台螺旋推运器的生产率和喂入量是相等的，即Q=1.31kg/s Lh螺旋输送器的长度为1.4，即Lh=1.4m另一个长度为0.8m H 螺旋输送器的升运垂直高度，本设计中采用的螺旋推运器有水平安装也有倾斜安装的，其中一个为0m另一个为0.67m 螺旋推运器的倾斜安装修正系数，倾斜角为0，=1,另一个倾斜角度为32度=1.2 将数据代入公式得，割台螺旋推运器的功率 N=1.31×（0.8+0）×1=1.048kw N=1.31(1.4+0.67) 1.2=3.25404kw （5）立式割台横向输送装置的需用功率Nz取横向输送装置需用功率为0.5kw夹持链输送装置需用功率Nz取夹持链输送装置需用功率为0.7kw（6）脱粒装置的需用功率Nt 脱粒装置的需用功率根据以往经验大概范围为6.7kw7.83kw，考虑到本设计为偏小型联合收割机，因此计算时取Nt=6.8kw。 以上所计算的各部分需用功率均为各部分所需的平均功率且不包括中间传动的需用功率。由于田间土壤、地形的变化，行走速度的差异、作物生长情况和湿度的变化以及杂草等因素的影响，使联合收割机的工作负荷是不稳定的，所需的功率经常在变化。为此，选择发动机的时候，不仅要根据功率的平均值，还要考虑到负荷最严重时所需要功率的最大值，让发动机有足够的储备功率，以保证联合收割机在各种条件下都能正常工作。储备功率约为平均功率的1/3,同时考虑到中间传动机构需用功率，总功率应再乘以系数。因此Ns=（Nq+Nb+Ng+Nz+Nt+Nj+Ny）1+（1/3）+0.1 （3-10） 综合以上，代入数值算联合收割机总功率为： N=Ns =13.8kw<15.7kw 通过计算可知所选发动机机功率满足联合收割机所需功率。4 传动机构分析及计算在考虑联合收割机的传动路线设计的时候，我们必需注意到联合收割机的以下几个特点：一是它的工作季节性非常强每个季节头尾只有15-20天左右，时间非常紧，因此收割机的辅助系统传动系统必需工作可靠，尽量少出现故障，以免耽误了宝贵的工作时间。二是与其他机械相比，它是移动式作业机械，因此传动系统重量应该尽量轻。三是与其他农机具相比它的传动部件特别多，所以考虑到以上几点，它的传动路线设计应考虑如下原则：（1） 整个传动路线尽量简单，有条理，全机传动分两条路线：一条是割台传动路线，一条是脱粒清粮传动路线，两条路线互不相干。（2） 割台传动和脱粒机的传动都设有中间传动轴，保证传动可靠，故障少，传动系统拆装、保养方便。（3） 各传动部分不存在互相交叉或重叠的情况。（4） 尽量采用三角皮带传动，少采用链传动，只有在距离太小不适合三角皮带传动或太大时，才采用链传动。因皮带传动重量轻、价格便宜、传动效率高、使用保养方便、噪音少，且超载时能自动打滑，起安全离合作用。（5） 收割机上所有皮带传动都应有张紧轮装置，因皮带易于拉长。（6） 因收割机上需要带动的工作部件特别多，所以应尽可能设置一中间传动轴，以便分别带动其他机构运动。4.1 各部分传动 在变速箱中有两条动力传输路线，一条是传到收割机后桥驱动收割机前进，即为联合收割机行走部分提供动力；另一条是传动至分动器再由分动器传至收割部分和液压提升装置，为收割部分各机构和液压提升装置提供动力。整个收割部分有六个运动部件，分别为割刀、拨禾轮、横向输送装置、夹持输送链、脱粒装置、螺旋输送器。其中拨禾轮、割台搅龙、输送槽、脱粒装置、螺旋输送器的运动形式为旋转运动，根据联合收割机传动路线设计原则，本设计把拨禾轮、割台搅龙、输送槽、脱粒装置、螺旋输送器之间的传动都用皮带轮、链轮等方式传动。 在发动机动力经带轮传出来后有两个部件需要分配动力，分别是脱粒滚筒和螺旋输送器和行走装置，因此设一中间轴，发动机动力先传到中间轴，在由中间轴分两条线分别传至脱粒滚筒和行走装置，以下称此中间轴为主传动轴。根据设计思路，在割台设一长轴，使传动路线从左侧往右侧传，以下称此传动轴为割台主传动轴。同时由于拨禾轮转速较小，因此在割台上设置一中间轴，用作减速轴，以下称为拨禾轮中间轴。 考虑到上述传动路线设计原则，收割部分传动路线如下：（1） 动力由发动机经带轮输出到中间轴，再由中间轴将动力进行分配，一部分经由传动箱传递给变速箱；另一部分经另一个带轮分别传动给水平安装的搅龙和夹持链。（2） 传入变速箱的动力又经过分配一部分传递给行走装置的后桥；另一部分经联轴器传递给传递给分动箱，再由分动箱分别传动给液压泵和割台部分。（3） 传入水平放置的搅龙经过链传动将其中动力分别分配给脱离滚筒和倾斜放置的集谷搅龙，完成谷物输送工作。（4） 分动箱由万向节传入割台部分，由割台经带轮将动力分别给横向输送装置和传动箱。（5） 传动箱分别经过蜗轮蜗杆的减速和曲柄摇杆机构将动力由三角带传动给拨禾轮和割刀部分。分别驱动拨禾轮转动和割刀左右移动。 图4-1割送脱传动路线示意图 4.2 收割各部分机构转速计算（1）割刀曲柄转速 （4-1） 式中 -割刀的切割速度 ,速比取值为1.21.8取=1.4 代入得 =1.2m/s S-割刀的行程76.2mm 代