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毕业设计（论文）论文题目茶树修剪机的设计学生姓名学号所在院系专业班级机械设计制造及其自动化导师姓名职称完成日期摘要现如今茶叶都是大规模的茶园生产而来的，而在大规模的茶园作业必将进行机械化作业，国内茶树修剪机的研究也即将趋于成熟，然而美中不足的是国内大多是手提式或背负式的茶树修剪机，这样不但增大了劳动强度，也增加了危险系数。本文研究设计出一种新式茶树修剪机—手推式茶树修剪机，其设计过程主要包括茶树修剪机的整体结构设计和各零部件的结构设计及强度校核。整体结构设计包括设计思路及整体结构设计图，零部件的设计包括汽油机的选择，通过既定数据得出所需汽油机的功率等参数，从而选出合适的汽油发动机。传动系统的设计包括带和带轮的设计计算。最后进行了轴的结构设计和强度校核，保证了茶树修剪机的安全工作。最后，基于茶树修剪机的结构设计和强度校核结果，并结合UG与AutoCad软件，绘制出了茶树修剪机的总体结构图。关键词：茶树修剪机；传动系统；刀片TheDesignoftheTeaTreeTrimmersABSTRACTNowadaysteaisalarge-scaleteaproductionandmechanizationandlarge-scaleoperationintheteagardenwill,onthedomesticteapruningmachinewillbecomemature,butthedomesticmostlyisinwantofperfectionorbeartheportableteapruningmachinetype,whichnotonlyincreasesthelaborintensity,alsoincreasedtheriskcoefficient.Inthispaper,anewtypeofteapruningmachine-handtypeteatreepruningmachineisdesigned.Thedesignprocessincludestheoverallstructuredesignofteatreepruningmachineandthestructuraldesignandstrengthcheckofvariousparts.Theoverallstructuredesignincludingthedesignideasandtheoverallstructureofthedesign,thedesignofcomponentsincludinggasolineenginechoice,obtainedtherequiredenginepowerandotherparametersthroughtheestablisheddata,toselectsuitablegasolineengine.Thedesignofthetransmissionsystemincludesthedesignandcalculationofthebeltandpulley.Finally,thestructuredesignandstrengthcheckwerecarriedouttoensurethesafetyofteatreepruningmachine.Finally,basedonthestructuredesignandstrengthcheckresultofteatreepruningmachine,combinedwithUGandAutoCadsoftware,theoverallstructuredrawingofteatreepruningmachinewasdrawn.Keywords：Teapruningmachine;transmissionsystem;beltwheel目录1绪论...............................................11.1设计目的及意义....................................11.2国内外发展现状....................................11.3国外发展现状......................................21.4设计内容..........................................32茶树修剪机的设计方案..............................42.1设计步骤..........................................42.2茶树修剪机的结构原理..............................42.3拟定传动方案......................................43零部件的选型和设计.................................63.1汽油机型号的选择..................................63.1.1汽油机的功率计算................................63.1.2选取的汽油机型号................................63.2普通V带传动系统的设计............................63.2.1带Ⅰ的设计......................................73.2.2带Ⅱ的设计.....................................103.2.3带轮Ⅰ的设计...................................103.2.4带轮Ⅱ、带轮Ⅲ和带轮Ⅳ的设计...................113.3刀片的设计.......................................113.3.1刀片材料的选择.................................113.3.2刀片结构的设计.................................113.3.3刀片加工路线的制定.............................113.4轴的设计和校核...................................123.4.1轴Ⅰ的设计.....................................123.4.2轴Ⅰ的校核.....................................134基于AutoCad和UG软件的二维及三维视图...........164.1基于AutoCad的二维视图...........................164.2基于UG的三维视图...............................16参考文献..............................................19致谢..................................................20附录...................................错误!未定义书签。1绪论1.1设计目的及意义植物生长过程有种弊端叫顶端优势，茶树也不例外。而解决顶端优势最简单有效的方法就是“抑制”顶端茶叶枝干生长的过剩优势，这样可以刺激部位较低的幼芽长出新的枝叶，使茶树更加旺盛，高质高产。茶树修剪能够很好地调理茶树的物理生长和养分吸收生长间的均衡，从而使其激素代谢平稳，促进幼芽生长，枝叶更加繁茂，树势增强，大幅度增产保质。有研究表明，衰老的茶树经过重修剪后，产量由原来的450kg每公顷可增至每公顷750kg，不但如此，茶品也会被提高一两个等级，大幅度增加其产值。然而之前，茶树修剪大多进行手工修剪，用的还是给树木枝叶裁剪的剪刀，增加了时间、人力和难度，关键是对茶树破坏很大，作业结果不理想[1]。有测算，人工修剪每公顷茶园需1个月左右，但是仅一台修剪机工作1天即可完成一公顷的作业，效率得到大幅度提高，而且机械修剪的工费每公顷是200块左右，人工费则需1200块以上，使用茶树修剪机修剪可以大幅度降低成本。[2]中国是世界上的最闻名的产茶大国，我国茶分为红茶、黑茶、绿茶等多个品种，是饮茶文化的发源地。产茶省多达二十多个，茶农人数八千多万。中国茶产量于2005至2014九年期间产量持续增长，增速惊人，于2014年精制茶行业的规模已达一千六百多亿，2015年前九个月精制茶销售的总收入达1394亿元。农业部余欣荣副部长表示：2015年我国茶叶产量达200多万吨，种植面积已达4100多万亩，茶叶的产量及种植面积规模均为世界第一[3]。据《2016年中国茶叶市场现状的调查与未来发展前景的趋势报告》显示，我国精制茶行业在过去的十年里经历了高速成长，未来也会呈现只增不减的发展势头。余欣荣还介绍说，预计至2020年，我国茶园面积将稳定在四千二百万亩左右。然而还有很多不足之处，比如我国茶叶种植面积占世界的近二分之一，产量却是其四分之一；印度种茶面积为我国的一半，产量却几近相同，说明单产太低。其二劳动效率低，茶业属于劳动密集型产业，从采摘到销售一条线都须要大批的劳动力，人均产茶只有20斤左右，而印度达到1092斤。其三，茶业标准化程度较低。因为茶业的加工工艺提升才能使其商品化程度提高，而其中最重要的一点就是茶叶加工的机械化，但是我国产茶到制茶大多数都是手工完成或是作坊式生产，不能完成全程的机械化加工，生产效率低，而印度的茶叶加工几乎完成全过程的机械化。[4]由此可见，我国茶业的特点有种植面积大、产量高、现代化水品较落后，所以为了大幅度提高生产效率，减少生产成本，实现茶园的现代化作业和提高我国茶业机械化水平，设计改进茶树修剪机具有较为现实的意义。现在市面上大多是手提式的茶树修剪机，为了避免强度，此次设计采用“手推式茶树修剪机”。1.2国内外发展现状我国于1958年开始研制有关茶树作业的机械，之前因为国产的茶叶机械制造业比较落后，而且茶园机械的操作人员水平较低，导致茶叶质量得不到保证，生产茶叶的效益不能提高。直至上世纪70年代末，日本品牌茶机进入国内后，基本上霸占了茶园机械的市场，并拿到很不错的销售业绩。纵观几年来茶叶机械的应用实践，国产茶园机械从无到有、从粗至精到现在经历了半个多世纪艰辛的过程，至今已经有了较大改善，不过在茶叶生产加工中仍存在的问题还有以下几点：其一，机器质量和设备问题。国内茶树修剪机的品牌和机型有很多，但是由于价格较高、总体质量低、没有批量生产的规模等原因，导致市场占有率低，主要市场被国外进口设备占去。加上零配件难以统一标准，通用性不高而且国产零部件大多结构庞大，导致现有设备难以保养维修和核心部件仍需依赖进口。所以我们要提高自己的创新能力，自给自足的生产茶树修剪机。其二，经济投入与组织问题。我国的修剪机技术落后，产能不高，较先进的茶园综合管理机械设备基本都是进口或者学习国外的相关产品的，而国外的设备昂贵，不适合也不能够大面积推广使用，国内的茶树修剪机还需完善。目前大多数茶园都是独自生产，没有形成组织化和规模化的生产模式，所以投入的资金与技术不足，还不能批量购买实现机械化和现代化生产的机械，加上茶树修剪机等茶园机械的操作人员所受培训力度不足，知识更新效率差，从而制约了地方茶叶的快速生产与发展。[5]其三，没有研究基础而且开发产品过于急功近利。之前我国从事茶树机械行业的企业虽然数量不少，但是却只有规模较大的一些茶机企业会更多的投入资金和研发给茶树机械，其他厂家的研制能力很薄弱，这就导致国内虽然茶机数量型号种类繁多，但却没有多大差别，原理千篇一律，毫无特色可言。一种新型茶书修剪机一旦投入市场，只会出现更多仿制品，存在的缺点却不到重视和解决。现有的500多家茶机企业里面差不多只有百余家比较规范，其余的厂房粗陋，制造条件差水平不高，产品质量