毕业设计论文采茶机的结构设计.docx

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1、毕业设计（设计说明书）采茶机的结构设计研究摘要采茶机是从茶树顶梢采收新嫩茶叶的作物收获机械，根据采摘的方法不同可以分为选择性采茶机和非选择性采茶机两类。其中非选择性采茶机利用剪切原理采摘茶叶，因为其结构简单，使用较方便，所以得到了大力的推广。如今机械化采茶效率是手工采茶的近10倍以上，是解决当前茶叶采摘劳动力严重缺乏的根本手段。日本是国外最早研究使用机械设备进行采茶工作的国家，从最开始的利用大剪刀进行采茶，到现在研发的履带式、乘用型采茶机、自走式采茶机等，大大提高了采茶机的自动化程度，己基本实现机械化采茶。我国的机械采茶研发工作起步相对较晚，曾因零件受限和机械质量问题而停滞不前。近几年来，国内

2、工业综合水平不断提高，有关部门也重视起对茶叶采摘生产的问题和技术的研究，使目前我国的采茶产业机械化得到了快速的发展。本毕设着眼于在了解采茶机机构的基本结构及其机械动力学特点基础上，对采茶机的工作环境进行分析，优化采茶机工艺问题，设计新的机械结构设计，绘制工程图，并对已设计出的各个零部件进行装配，最终形成能够满足实际工程生产需求的采茶机。以期为新型采茶机的结构设计及产业化应用提供一定的科学理论参考。关键词：采茶机；结构设计；机械制造ABSTRACTTeapickerisacropharvestingmachineforpickingnewandtenderteafromthetopofteatr

3、ees.accordingtodifferentpickingmethods,itcanbedividedintotwotypes:se1ectiveteapickerandnon-se1ectiveteapicker.Amongthem,thenon-se1ectiveteapickerusestheshearingprincip1etopicktea,becauseofitssimp1estructureandconvenientuse,soithasbeenvigorous1ypromoted.Nowadays,theefficiencyofmechanizedteapickingisn

4、ear1y10timeshigherthanthatofmanua1teapicking,whichisthefundamenta1meanstoso1vetheseriousshortageofteapicking1abor.Japanisthefirstforeigncountrytostudytheuseofmechanica1equipmentforteapicking,fromtheinitia1useof1argescissorsforteapicking,tothecurrentresearchanddeve1opmentofcraw1erteapickers,mu1tip1ic

5、ativeteapickers,se1f-prope11edteapickersandsoon.Thedegreeofautomationoftheteapickerhasbeengreat1yimproved,andthemechanizedteapickinghasbeenbasica11yrea1ized.Theresearchanddeve1opmentofmechanica1teapickinginChinastartedre1ative1y1ateandwasstagnatedbecauseof1imitedpartsandmechanica1qua1ityprob1ems.Inr

6、ecentyears,withthecontinuousimprovementofthecomprehensive1eve1ofdomesticindustry,there1evantdepartmentshavea1soattachedimportancetotheresearchontheprob1emsandtechno1ogyofteapickingproduction,whichhas1edtotherapiddeve1opmentofthemechanizationofteapickingindustryinourcountry.Basedontheunderstandingoft

7、hebasicstructureandmechanica1dynamiccharacteristicsoftheteapicker,thispaperana1yzestheworkingenvironmentoftheteapicker,optimizesthetechno1ogica1prob1emsoftheteapicker,designsanewmechanica1structuredesign,drawsengineeringdrawings,andassemb1esthedesignedpartsandcomponents,andfina11yformsateapickerthat

8、canmeettheneedsofpractica1engineeringproduction.Inordertoprovidesomescientificandtheoretica1referenceforthestructura1designandindustria1app1icationofthenewteapicker.Keywords:Teapickingmachine;Structura1design;Mechanica1manufacturing第一章绪论11.1 毕业设计的研究背景112国内外研究现状11.3 毕业设计研究意义31.4 毕业设计研究内容31.5 本章小结31.6

9、 毕业论文全局大纲架构4第二章采茶机结构设计和理论计算52.1 采茶机总体结构设计内容52.2 切割器及其传动机构设计及计算62.3 分叶板结构设计及计算82.4 扫叶轮结构设计及计算102.5 本章小结11第三章核心零部件设计及总装图说明122.6 122.7 122.8 122.9 置132.10 13参考文献14第一章绪论1.1 毕业设计的研究背景茶叶生产季节性强，“早采一天是宝，晚采一天是草”的说法中可以体现其时效的重要性。面对经济的发展，实现机械化采茶是必须切实面对的问题，而且能否采用机械化采茶已经成为目前制约茶叶生产发展的一个瓶颈，从采茶用工难的问题上可见一斑。目前，在茶园很难见到

10、年龄较小的采茶工，一般年龄都比较大。由于采茶工人员的短缺，于是出现了争抢采茶工的问题。因此，由于缺少采茶工，致使茶园的茶叶不能及时的采摘。随着经济的快速发展，采茶工短缺的问题越来越凸显。据统计，每亩茶园平均需要1名采茶工，然而全国茶园面积几千万亩，在采茶季节集结数量这么多的采茶工是十分困难的。采茶机是从茶树顶梢采收新嫩茶叶的作物收获机械。根据采摘的方法不同可以分为选择性采茶机和非选择性采茶机两类。选择性采茶机有折断式和摩擦式等类型。折断式采茶机是利用弯曲折断的原理，采下鲜嫩的茶叶而保留粗老的枝条；后摩擦式采茶机则是用一对弹性摘指夹住茶叶，依靠摘指和茶叶之间的静摩擦力,摘下新叶并保留老叶和幼芽。

11、因为生产的效率过低且对茶园作业条件的要求较高的原因，选择性采茶机没有获得大量推广。非选择性采茶机又称为剪切式采茶机，利用剪切原理采摘茶叶。非选择性采茶机的主要类型有往复切割式采茶机、钩刀切割式采茶机、螺旋滚切式采茶机等。因为其结构简单，使用较方便，所以得到了大力的推广。机械化采茶效率是手工采茶的近10倍以上，是解决当前茶叶采摘劳动力严重缺乏的根本手段，生产中机械化采茶虽然任务十分艰巨，但前景十分广阔。1.2 国内外研究现状1.2.1 国外研究现状日本是国外最早研究使用机械设备进行采茶工作的国家，目前已基本实现机械化采茶。早在20世纪20年代，日本开始研究茶叶采摘和茶树修剪等器械，起初利用大剪刀

12、进行采茶和茶树修剪，这是采茶机的早期原型。到20世纪30年代，前苏联农学家沙多夫斯基发明了一种轮式茶叶采摘小车并制作了样机模型,其收获部件以“往复式”切割机为核心，其主要成果在于实现了往复切割。到了20世纪50年代，日本开始致力于自动切割式采茶机和茶叶采摘修剪机械的研究。20世纪70年代左右，小型动力采茶机在日本初步研发成功，根据采茶方式的不同，分为往复切割式和螺旋滚刀式等多种类型。此时许多国家都在不同程度上开展了采茶机的研制工作，已经有茶田开始使用跨走式、乘用式的茶叶采摘车，对于茶叶的收割已经脱离人工。目前，印度、斯里兰卡、东非等国家和地区也相继实现了采茶的机械化。1990年前后，日本曾对其

13、国内的六个产茶大县进行了统计，统计结果显示，机械化茶叶采摘的综合覆盖率高达85%以上，可见日本已基本实现大宗茶机械化采摘。此后始终致力于采茶机研究工作的日本，将它们的研发重心放到了自走乘坐式采茶机上。由株式会社寺田制作所和落合刃物工业株式会社分别研发的履带自驱动乘坐式采茶机和乘坐式采茶机，采用液压驱动的高地隙底盘,实现了横跨茶棚进行采茶工作，且可以灵活调节采摘器的高度，从根本上提高了采茶机的自动化程度。而这两者也在最近几年获得了较多的自走式采茶机相关的专利，比如茶叶采摘机械、履带式茶叶收获机械、乘用型采茶机、自走式采茶机等。但是由于历史因素和饮茶习惯，国外对于采茶机械的研究只是针对于采摘标准较

14、低的大宗茶，对名茶优茶采摘机器的研究并不多见。1.2.2 国内研究现状我国采茶及机械研究开发工作始于1985年，至今已走过50多年漫长曲折的历程。1965年以前，主要根据我国茶园特点对采茶机的采摘原理和动力类型反复的研究和选择。此后，采茶机的研制工作在我国各产地普遍展开。到70年代后期，先后提出过十多种采茶机型，并组织过几次全国性的对比试验,但最终因为这些机具动力,软轴不过关和机器本身制造水不高，未能在生产中应用。到70年代末期，受日本机械化茶树修建的影响，我国开始了茶树修建的研制，这一时期开发的平行、弧形往复切割式以及各种轻、深、重茶树修剪机，然而机具的动力需要向日本引进，而且还收制造厂企业

15、规模的限制，部分零部件的质量不稳定，因此推广应用较慢。当今国内普遍采用的采茶机都是针对大宗茶生产时采摘荼树鲜叶用的，它的基本原理是通过机械动力带动刀片的运动，快速的剪切并收集茶树的芽叶。从而实现采摘茶叶的目的。为了满足国内茶区对茶树修剪机的需求,我国有关部门十分重视和支持国内有关厂家采取多种形式生茶茶树修剪机。例如完全国产，主件进口配件国产和散件进口国内组装。浙江川崎茶业机械有限公司和长沙落合茶叶园林有限公司为进口日本散件在国内组装修剪机的中外合资厂家，而杭州采茶机械厂，宁波电机厂，无锡扬名采茶机厂，福州建新农机厂和泰州林业机械厂等,以零部件全部国产或个别零部件进口，大部分零部件生产茶树修剪机

16、。我国茶树修剪机械化事业之所以长期停滞不前，主要原因之一是国产的修剪机机械质量不过关，这主要是我国的小型动力机，机械加工，技术设备水平低和原材料质量不高等综合因素造成的。近几年来，国内有关部门认真总结了经验教训，开始重视对国外修剪技术的消化和吸收，从而设计和开发了符合我国国情的茶树修剪机械，并形成了自己特色，加之国内工业综合水平的提高，使目前我国的采茶产业机械化得到了极大的发展。1.3 毕业设计研究意义本毕设的意义如下：基于上述背景，为避免采茶季节劳动力缺乏问题以及人工手提式或背负式的负荷作业，起到有效的提高生产效率，实现高要求的清洁化规模生产，降低劳动强度和生产成本的作用，本课题旨在设计一种新型采茶机,以期为新型采茶机的结构设计及产业化应用提供一定的科学理论参考。1.4 毕业设计研究内容鉴于国内采茶机存在质量不高，部分零件受限且不稳定等问题，本毕设旨在设计更加合理高效的