喷杆位姿调节装置设计及实验.doc
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喷杆位姿调节装置设计及实验, 1.25万字36页 原创作品，已通过查重系统目录第一章绪论1.1研究背景及意义1 1.2 国内外研究状况11.2.1 喷杆的运动11.2.2 喷杆位姿的检测21.2.3 喷杆运动的控制31.3 本设计的方案确定及内容31.3.1 对喷杆及悬架进行结构设计31.3.2 喷杆位姿的检测31.3....
内容介绍
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喷杆位姿调节装置设计及实验
1.25万字 36页 原创作品，已通过查重系统
目 录
第一章 绪论
1.1研究背景及意义……………………………………………………1
1.2 国内外研究状况……………………………………………………1
1.2.1 喷杆的运动……………………………………………………1
1.2.2 喷杆位姿的检测…………………………………………………2
1.2.3 喷杆运动的控制…………………………………………………3
1.3 本设计的方案确定及内容…………………………………………3
1.3.1 对喷杆及悬架进行结构设计……………………………………3
1.3.2 喷杆位姿的检测…………………………………………………3
1.3.3 传动机构的设计………………………………………………4
第二章 喷杆与机架的设计
2.1 喷杆设计…………………………………………………………5
2.1.1 喷杆结构设计…………………………………………………5
2.1.2 喷杆三维建模…………………………………………………6
2.2 机架设计…………………………………………………………7
2.2.1 喷雾机主架……………………………………………………7
2.2.2 移动架设计……………………………………………………8
2.3 连接部分的设计…………………………………………………9
2.3.1 滑动组件………………………………………………………9
2.3.2 铰接轴…………………………………………………………9
2.3.3 限位组件………………………………………………………10
第三章 传动机构设计及校核 ……………………………………11
3.1 传动装置的选择…………………………………………………11
3.2 传动比分配与计算………………………………………………11
3.2.1 电机的选择……………………………………………………11
3.2.2 计算总传动比和各级传动比的分配……………………………12
3.2.2.1 计算总传动比………………………………………………12
3.2.2.2 运动和动力参数计算………………………………………12
3.3 传动零件的计算…………………………………………………13
3.3.1 V带的设计……………………………………………………13
3.3.1.1V带的选择…………………………………………………13
3.3.1.2 V带和带轮参数的确定………………………………………14
3.3.2开式齿轮设计…………………………………………………14
3.3.2.1选定齿轮精度等级、材料及齿数………………………………14
3.3.2.2 按齿面疲劳强度计算………………………………………15
3.3.2.3 齿根疲劳强度设计…………………………………………16
3.3.3 减速器的选择…………………………………………………18
3.3.4 铰接轴的设计及校核…………………………………………18
3.3.4.1 材料的选择…………………………………………………18
3.3.4.2 按扭转强度条件计算………………………………………19
3.3.4.3 按弯扭合成强度校核………………………………………19
3.3.5 键校核………………………………………………………20
第四章 液压系统分析………………………………………………21
第五章 喷杆位姿检测与控制………………………………………22
5.1喷杆位姿检测原理…………………………………………………22
5.2 检测与控制系统的硬件组成………………………………………23
5.2.1 信号采集模块选择……………………………………………23
5.2.2信号处理模块………………………………………………24
5.2.3 执行模块………………………………………………24
5.3 软件部分……………………………………………………24
第六章 经济可行性分析…………………………………………25
结 论…………………………………………………………26
致 谢……………………………………………………………27
参考文献………………………………………………………………28
摘要 经过对国内外研究现状的分析得到，当喷杆喷雾机在田间进行作业时，由于喷雾机的行驶过程中的振动容易导致喷杆转动，造成喷杆倾斜，或者因为地势的高低，喷杆喷头与植物冠层间本身存在着高度差等问题，从而使得喷杆喷雾的均匀性受到影响。为了解决这一问题，对喷杆结构的合理设计和对喷杆位姿的检测对于提高喷杆喷雾机喷雾均匀性有很重要的意义。
因此，此次设计的主要内容有以下方面：1、查阅现在已经投入使用中的喷杆喷雾机的结构，分析各类型喷杆结构的特点，然后对喷杆进行结构设计并绘制二维图；2、选择合适的悬挂方式；3、对整个喷杆的传动机构进行设计并校核。4、由于喷杆会受外力或地形的影响，需要对喷杆进行实时的检测和控制，本文利用超声波测距传感器，对喷杆两端与植物冠层的距离进行实时监控，然后通过伺服驱动系统使得伺服电机转动，从而实现喷杆位姿的调整。
关键词：喷杆、检测、传动、超声波传感器
1.25万字 36页 原创作品，已通过查重系统
目 录
第一章 绪论
1.1研究背景及意义……………………………………………………1
1.2 国内外研究状况……………………………………………………1
1.2.1 喷杆的运动……………………………………………………1
1.2.2 喷杆位姿的检测…………………………………………………2
1.2.3 喷杆运动的控制…………………………………………………3
1.3 本设计的方案确定及内容…………………………………………3
1.3.1 对喷杆及悬架进行结构设计……………………………………3
1.3.2 喷杆位姿的检测…………………………………………………3
1.3.3 传动机构的设计………………………………………………4
第二章 喷杆与机架的设计
2.1 喷杆设计…………………………………………………………5
2.1.1 喷杆结构设计…………………………………………………5
2.1.2 喷杆三维建模…………………………………………………6
2.2 机架设计…………………………………………………………7
2.2.1 喷雾机主架……………………………………………………7
2.2.2 移动架设计……………………………………………………8
2.3 连接部分的设计…………………………………………………9
2.3.1 滑动组件………………………………………………………9
2.3.2 铰接轴…………………………………………………………9
2.3.3 限位组件………………………………………………………10
第三章 传动机构设计及校核 ……………………………………11
3.1 传动装置的选择…………………………………………………11
3.2 传动比分配与计算………………………………………………11
3.2.1 电机的选择……………………………………………………11
3.2.2 计算总传动比和各级传动比的分配……………………………12
3.2.2.1 计算总传动比………………………………………………12
3.2.2.2 运动和动力参数计算………………………………………12
3.3 传动零件的计算…………………………………………………13
3.3.1 V带的设计……………………………………………………13
3.3.1.1V带的选择…………………………………………………13
3.3.1.2 V带和带轮参数的确定………………………………………14
3.3.2开式齿轮设计…………………………………………………14
3.3.2.1选定齿轮精度等级、材料及齿数………………………………14
3.3.2.2 按齿面疲劳强度计算………………………………………15
3.3.2.3 齿根疲劳强度设计…………………………………………16
3.3.3 减速器的选择…………………………………………………18
3.3.4 铰接轴的设计及校核…………………………………………18
3.3.4.1 材料的选择…………………………………………………18
3.3.4.2 按扭转强度条件计算………………………………………19
3.3.4.3 按弯扭合成强度校核………………………………………19
3.3.5 键校核………………………………………………………20
第四章 液压系统分析………………………………………………21
第五章 喷杆位姿检测与控制………………………………………22
5.1喷杆位姿检测原理…………………………………………………22
5.2 检测与控制系统的硬件组成………………………………………23
5.2.1 信号采集模块选择……………………………………………23
5.2.2信号处理模块………………………………………………24
5.2.3 执行模块………………………………………………24
5.3 软件部分……………………………………………………24
第六章 经济可行性分析…………………………………………25
结 论…………………………………………………………26
致 谢……………………………………………………………27
参考文献………………………………………………………………28
摘要 经过对国内外研究现状的分析得到，当喷杆喷雾机在田间进行作业时，由于喷雾机的行驶过程中的振动容易导致喷杆转动，造成喷杆倾斜，或者因为地势的高低，喷杆喷头与植物冠层间本身存在着高度差等问题，从而使得喷杆喷雾的均匀性受到影响。为了解决这一问题，对喷杆结构的合理设计和对喷杆位姿的检测对于提高喷杆喷雾机喷雾均匀性有很重要的意义。
因此，此次设计的主要内容有以下方面：1、查阅现在已经投入使用中的喷杆喷雾机的结构，分析各类型喷杆结构的特点，然后对喷杆进行结构设计并绘制二维图；2、选择合适的悬挂方式；3、对整个喷杆的传动机构进行设计并校核。4、由于喷杆会受外力或地形的影响，需要对喷杆进行实时的检测和控制，本文利用超声波测距传感器，对喷杆两端与植物冠层的距离进行实时监控，然后通过伺服驱动系统使得伺服电机转动，从而实现喷杆位姿的调整。
关键词：喷杆、检测、传动、超声波传感器
