目录摘要 (1)前言 (2)1 国内外搂草机的发展概况 (2)1.1 国外搂草机的发展现状 (2)1.2 国内搂草机的发展现状 (3)2 旋转式搂草机的总体设计 (3)2.1 搂草机的技术要求 (3)2.2 搂草机方案的确定 (3)2.2.1 搂草机方案的选择 (3)2.2.2 搂草机工作原理的确定 (4)2.2.3 搂草机动力的选择 (5)2.2.4 搂草机动力总体结构的确定 (5)3 旋转式搂草机主要参数的确定 (6)3.1 搂齿线速度的确定 (6)3.2 机架与拖拉机连接部件的确定 (6)3.3 传动比的确定 (9)4 搂草机主要结构及零件的设计 (9)4.1 转盘 (9)4.2 搂齿 (9)4.3 地轮 (10)4.4 传动轴 (10)4.5 传动机构 (10)4.6 减速器锥齿轮选择 (11)4.7 减速器轴的设计 (14)4.7.1 小锥齿轮轴的结构设计 (14)4.7.2 大锥齿轮轴的结构设计 (15)5 搂草机主要部件校核 (16)5.1 机架型材强度的校核 (16)5.2 搂齿强度的校核 (17)5.3 机架悬挂机构的校核 (17)5.4 轴的强度校核 (18)5.4.1 轴受力及应力分析 (18)5.4.2 按弯扭合成应力校核轴的强度 (19)5.4.3 连接键校核 (19)6 小结 (19)谢辞 (21)参考文献： (22)旋转式搂草机的设计扣扣1269408632摘要：本文主要对旋转式搂草机进行了研究，在分析对比其它搂草机形式的基础上，提出了小型水平旋转式搂草机的构想，并对搂草机整体结构进行了合理布局和设计研究；对搂草机主要部件进行了校核，确保了搂草机工作的可靠性和经济实效性。
最后提出了对搂草机研制前景的一些构思和展望。
关键词：旋转式搂草机；总体结构；设计；校核The Design of the Rotary Rake Abstract: This paper mainly studied in massive rotary rake. Based on the analysis and comparison with other forms of rake, we proposed the idea of rotary rake. By the way, we had a reasonable layout and design of the overall structure to the rotary rake; and the main components of the rake were also generally checked to ensure the reliability of the work of rotary rake and economic effectiveness. Finally, it put forwards some ideas and outlook to the development of machinery prospects.Key words: Rotary rake；Architectural structure；Design；Check前言新疆是我国主要牧区之一，牧草种类丰富，四季牧场齐全。
其中天然草场7亿多亩，占全国草场总面积的20%，居全国第二位。
新疆畜牧业产值占农业总产值的30%以上，蕴含着发展草地畜牧的巨大潜力。
随着我国西部大开发和畜牧业的迅速发展，人工种植草场面积也在逐年增加，这些均为新疆发展畜牧业和牧草收获机械化奠定了良好的基础。
牧草收获是一项季节性强、劳动强度大的作业项目，且新疆牧草适时收获期短，在割草机割草后的搂草摊晒十分重要，要尽快使牧草充分干燥，并避免牧草中的营养成分丢失。
因此，要做到保质保量对牧草进行适时收获，改善劳动环境，降低劳动强度，提高劳动生产率，提高牧草的产量和质量，降低生产成本，实现牧草收获机械化具有极其重要的现实意义。
牧草机械化收获与人工收获相比，可以提高劳动生产率25～50倍，降低作业成本20%～60%，减少牧草中的营养损失60%～80%牧草机械化收获。
作为牧草饲料工艺流程中的第二个环节——搂草机的搂草作用占整个牧草饲料工艺流程中很重要的部分。
目前国内牧草机械生产制造企业的产品质量低，使用故障多、可靠性差。
据统计，国外搂草机弹齿搂草面积达400 hm2时，其断齿率仅为4%左右；而我国的产品在完成同样作业量的情况下，其断齿率为25%左右，与国外存在一定的差距。
为此，本文旨在通过对国内外搂草机的研究，设计一种旋转搂草机，在确保工作部件稳定、可靠的同时，实现连续性搂草作业，从而提高劳动生产率，减少牧草损失，达到高效搂草的目的。
1 国内外搂草机的发展概况1.1 国外搂草机的发展现状国外牧草机械已有100多年的发展历史，经历了从使用以畜力为动力到以拖拉机配套为动力，从单项作业机具到成套作业机具，从分段作业机具到联合作业机具等发展过程。
20世纪60年代是欧美各国牧草收获机械发展的高峰时期，在此期间完成了由畜力机械，如割、搂草等作业机具向与拖拉机动力机械配套的更新换代。
新型的割、搂机具和各类联合作业机具及成形机具相继研制成功并迅速推广。
20世纪70年代以来, 部分服役机具趋于饱和，产量和保有量保持稳定或略有下降，各公司致力于新产品开发，改进原有产品的性能，以保持竞争能力。
图1-1 法国库恩公司立轴回转式搂草机目前，欧美各国几乎所有的农机公司都生产牧草收获机械。
产品品种齐全，系列完整，能满足各种收获条件下全面机械化的需要，且在计算机精确控制、应用及操作人员的舒适性等方面有很大的改进。
在该领域处于领先地位的主要是美国、德国、法国、意大利、日本等发达国家。
如德国STOLL公司的割晒设备，德国克拉斯公司自走式压捆机，法国库恩公司的旋转搂草机（图1-1）等。
20世纪90年代这些国家的搂、捆、装、运等牧草收获机械陆续地进入中国牧草种植基地，国外先进的牧草收获机械技术比较完备，机具品种多,性能可靠，但价格昂贵。
1.2 国内搂草机的发展现状畜牧机械工业在农机工业中是起步较晚、发展较慢的行业，但牧草收获机械是中国生产及使用最早的畜牧机械之一。
中国从20世纪60年代初开始生产牧草收获机械，到20世纪80年代，已形成一定生产规模。
通过引进、消化、吸收国外先进技术，填补了一些国内产品的空白，产品品种显著增加。
但是，中国的牧草收获机械化总体水平还相当低，中国的草原面积与美国大体相同，但牧草机械保有量却少得可怜。
20世纪70年代中期，美国圆草捆机保有量为10万台，而中国目前的保有量仅为美国的0.1%；20世纪80年代，日本方草捆压捆机的保有量为2.3万台；而中国20世纪90年代初的保有量仅为美国的0.07%、日本的0.2%，搂草机的保有量仅为美国的1%。
2 旋转式搂草机的总体设计2.1 搂草机的技术要求搂草机是将散铺于地面上的牧草搂集成条的牧草收获机械。
牧草收割完后，为了能尽快达到打捆条件，需要用摊晒机对牧草进行翻晒，摊晒机可使牧草均匀摊铺在田间，有利于水分快速蒸发，便于割后的牧草在打捆或青贮前进行干燥。
当牧草湿度达到可以干燥的状态后，用搂草机将作物集拢成条铺，搂成条状，以备打捆作业。
搂草机工作时，使用弹齿将作物轻轻地移动集拢或摊晒，避免作物中混有杂物或石子等，以改善牧草或青饲料的质量。
根据旋转式搂草机行业标准JB／T 10905—2008规定，搂草机应符合如下标准要求：（1）搂集要干净，牧草损失少，漏搂率小于5%；（2）搂集幅宽为3.2~4.0 m；（3）搂草生产率满足2.0~4.8 hm2/h；（4）搂草机配套动力范围为17.5~25 kW。
2.2 搂草机方案的确定2.2.1 搂草机方案的选择根据工作部件的不同形式，侧向搂草机可分为滚筒式搂草机、指轮式搂草机和旋转式搂草机。
滚筒式搂草机（图2-1）主要工作部件是一个绕水平轴旋转的搂草滚筒。
按挂接方式可分为牵引式和悬挂式两种。
后者由拖拉机动力输出轴驱动滚筒旋转，前者由行走轮驱动，滚筒的旋转速度和机具前进速度的比例保持一定，同时在滚筒前面有较大的空隙，有利于搂草。
图2-1 滚筒式搂草机指盘式搂草机（图2-2）结构简单，操作方便，适合挂接在轮式拖拉机的三点悬挂装置上，工作部件为带搂齿的指盘，机器靠指盘按顺序传至后一个指盘，直到形成松散、通风的草条为止。
通过改变指盘的角度可以调节草条的宽度。
其搂齿为长弹簧钢齿，梳草作用好，仿形性能强，且搂齿在轮毂上成辐射状配置。
可消除风力影响，便于尘土通过。
用拉力弹簧控制指盘对地面的压力，可根据作物和地面条件，通过拉伸调节板调节着地压力，运输时可将指盘转到拖拉机后方。
并且既能搂草，又可进行翻晒作业（可将搂集成条的草条重新摊开）。
作业时，指盘接触地面，靠地面的摩擦力而转动，将牧草搂向一侧，形成连续整齐的草条。
指轮平面和机具前进方向间的夹角一般为135°。
作业速度可达15 km/h以上，适宜于搂集产量较高的牧草。
改变指轮平面与机具前进方向的夹角，可进行翻草作业。
图1-2 指盘式搂草机旋转式搂草机按旋转部件的类型有搂耙式和弹齿式两种。
作业时，搂草机由拖拉机牵引前进，搂耙由动力输出轴驱动，由安装在中间的固定凸轮控制，在绕中心轴旋转的同时自身也转，从而完成搂草、放草等动作。
旋转弹齿式搂草机是在一个旋转部件的周围装上若干弹齿，弹齿靠旋转离心力张开，进行搂草作业。
若改变弹齿的安装角度，即可进行摊草作业。
旋转式搂草机搂集的草条松散透风，牧草损失小，污染轻，作业速度可达12～18km/h，便于同捡拾机具配套。
2.2.2 搂草机工作原理的确定按照牧草成条方向与机具前进方向的关系，搂草机可分为横向和侧向两大类。
其中，横向搂草机有牵引式、悬挂式等类型。
其工作部件是一排横向并列的圆弧形或螺旋形弹齿。
作业时搂草机弹齿尖端触地，将割草机割下的草铺搂成横向草条（即草条同机器的行进方向垂直）。
因搂集后的草条较紧密，且夹杂较多、不整齐，不利于干燥和牧草收获的后续作业。
其作业速度也较低，一般为 4.5 km/h。
由于这种机型搂集草条的大小可由人工控制，常用于产量不高的天然草场。
侧向搂草机集成的草条与机器前进方向平行，由于牧草移动距离小，夹杂少，搂集后的草条外形相对整齐、松散和均匀，适于高产天然草原和人工草场。
为了保证牧草收获的质量和效率，采用侧向搂草机的原理和结构形式。
2.2.3 搂草机动力的选择在本设计中，旋转式搂草机大都为牵引式结构，故采用拖拉机后部的动力输出轴作为搂草机的动力提供装置。
在现今拖拉机动力传送方式中，存在非独立式、半独立式、独立式及同步式四种方式。
为适应更大的市场及简化设计，本设计采用半独立式，即拖拉机行驶中，后挂的搂草机机的工作可随意起停，以使搂草机在不工作或转弯时可随意起停，以提高其适用性。