手持氣吸式采棉機構的設計【7張CAD圖紙+畢業論文+開題報告+任務書+答辯稿+SolidWorks三維圖】

手持氣吸式采棉機構的設計【7張CAD圖紙+畢業論文+開題報告+任務書+答辯稿+SolidWorks三維圖】,7張CAD圖紙+畢業論文+開題報告+任務書+答辯稿+SolidWorks三維圖,手持,氣吸式采棉,機構,設計,CAD,圖紙,畢業論文,開題,報告,任務書,答辯,SolidWorks,三維 畢業論文任務書 學 校： 學 院：機械電氣化工程學院 姓 名： 學 號： 課題題目：手持氣吸式采棉機的設計 指導教師：畢業論文（設計）任務書學院機械電氣化工程學院班級學生姓名學號課題名稱手持氣吸式采棉機構的設計起止時間）指導教師職稱講師課題內容根據國內外現有的棉花收獲機械，設計手持氣吸式采棉機構，要求結構簡單，采摘效果好，漏摘率低，性能穩定，適應性強。對該機的主要參數進行了選擇設計，主要零部件的設計進行了機構、結構優化和理論設計計算。棉花，是錦葵科棉屬植物的種子纖維，原產于亞熱帶。植株灌木狀，在熱帶地區栽培可長到6米高，一般為1到2米?；ǘ淙榘咨?，開花后不久轉成深紅色然后凋謝，留下綠色小型的蒴果，稱為棉鈴。棉鈴內有棉籽，棉籽上的茸毛從棉籽表皮長出，塞滿棉鈴內部，棉鈴成熟時裂開，露出柔軟的纖維。纖維白色或白中帶黃，長約2至4厘米，含纖維素約8790%。棉花產量最高的國家有中國、美國、印度等。因為棉花的收獲費力費時、季節性強且勞動強度大，從而給農民造成極大的收獲困難。為了解決上述問題，本文就國內采棉機的現狀、研究和應用進行實際介紹和分析，巧妙地設計了手持氣吸式采棉機。對該采棉機的主要參數進行了選擇，對主要零部件的設計進行了合理的理論計算，設計出的手持氣吸式采棉機具有了更良好的性能，更好的適應了現代農業生產力，極大地解決了勞動生產力。文內圖片圖片一 圖片二結構和工作原理一種小型采棉機由機架、集棉箱、風機、進出氣管道及小型發動機等部分組成，其特征是：進氣管道的進氣口端頭裝有一對采棉輪，采棉輪附近的進氣管內設有進氣控制閥，在進氣管的手握部位安裝有控制按扭；有兩組這樣的帶采棉裝置的進氣管其后部的軟管最后合并在一起與風機的進氣口相接。采棉輪以發動機為動力源，通過減速機構和軟軸驅動旋轉 小型采棉機是一種棉花采收機具，主要用于代替人工采摘棉花，其特征是由人力手持半牽引行走。機架上裝有小型發動機、輸送風機和集棉箱（袋）。風機的進氣口引出兩個進氣管，進氣管上有采棉裝置，包括由軟軸驅動的采棉輪，可改變氣流通道的進氣控制閥門，進氣管手握部位的控制按鈕。作業時采棉工雙手各持一個進氣管，操縱按鈕并將采棉輪對準棉花即可將棉花摘下并被氣流送至集棉箱（袋）。本課題的研究內容：1）查找相關資料，了解國內手持氣吸式采棉機的發展趨勢及其相關工藝。 2）查找專利及相關文獻，尋找并熟悉與本課題相關的機構設計及相關技術。 3）利用機械傳動理論，對手持氣吸式采棉機設計和機構設計。 4）依據查找的專利及文獻，設計手持氣吸式采棉機的三維實體模型，并生成關鍵部件及裝配圖工程圖。擬定工作進度（以周為單位）第12周 查閱相關文獻，撰寫開題報告。第34周 根據國內外現有的棉花收獲機械，確定手持氣吸式采棉機構的總體設計方案，繪制總體結構簡圖。第56周 根據工作要求，計算并查閱相關手冊，選擇和設計各零部件。第79周 運用AutoCAD軟件，繪制二維零件圖和裝配圖。第1011周 運用三維設計軟件完成整機各零部件的三維建模。第12周 從工藝性能，經濟性能，實用性能等方面對產品進行綜合評價、校核、修正。第13周 完成設計說明書。第14周 整理材料，準備答辯。主要參考文獻:【1】魏曉文.中國棉花生產特性與生產預測J.中國棉花,1996,(2):9-12.【2】劉曉麗;陳發;王學農;韓玲麗;國內外梳齒式采棉機技術比較分析研究J;農機化研究;2012年03期【3】馬娟;王維新;趙巖;滾筒式采棉機采摘頭的設計與研究J;農機化研究;2010年02期【4】畢新勝;王維新;武傳宇;叢錦玲;李吉新;李鵬;采棉機水平摘錠的工作原及采摘力學分析J;石河子大學學報(自然科學版);2007年06期 【5】董偉;梳指式采棉機的設計與關鍵技術研究D;新疆大學;2009年【6】翟超;周亞立;趙巖;劉向新;水平摘錠式采棉機的研究現狀及發展趨勢J;農業機械;2011年25期【7】付長兵;水平摘錠式采棉機采棉原理及關鍵零部件分析D;新疆大學;2010年【8】司學富;摘錠式采棉機關鍵技術研究及采摘部件的設計D;新疆大學;2012年任務下達人（簽字）同意按此計劃進行設計 年 月 日任務接受人意見任務接受人簽名 祖力胡瑪牙生 2014 年 10 月 17 日注：1、此任務書由指導教師填寫，任務下達人為指導教師。2、此任務書須在學生畢業實踐環節開始前一周下達給學生本人。3、此任務書一式三份，一份留學院存檔，一份學生本人留存，一份指導教師留存。畢業論文開題報告 學 校： 學 院：機械電氣化工程學院 姓 名： 學 號： 課題題目：手持氣吸式采棉機的設計 指導教師：手持氣吸式采棉機構的設計一、課題研究的意義中國是世界上最大棉花生產國,同時又是最大紡織用棉消費大國,紡織品出口是我國出口創匯的大宗產品,直接影響國民經濟和外匯儲備。同時,棉花作為經濟欠發達地區農民的主要經濟來源,對促進地區農村經濟發展,增加農民收入都具有十分重要的現實意義。自20世紀50年代末到70年代末,我國自育棉花良種種植面積由8.8%上升到80%以上。由于棉花生產具有用工多等特點,從而使經濟欠發達地區擁有更突出的生產優勢,并成為本地區農民脫貧致富、增加收入的重要源泉。我國市場上出現的手持氣吸式采棉機告別繁重枯燥重復的采摘動作，解放勞動力，一臺機械可抵10個人工！棉花采摘機，操作簡單，棉花采摘可達到99%的摘凈率！真正的實現了高效采摘，比人工采摘提高3倍，每人每天可采摘200公斤以上籽棉，減輕了勞動強度，告別人為彎腰采摘的歷史，實現選擇性高效采摘。大大的減輕了棉農負擔，同時有很好的工作效益和實惠的價格。二、國內外手持氣吸式采棉機的發展狀況及存在的問題2.1國外手持氣吸式采棉機的發展狀況美國、以色列、澳大利亞是世界上全部用機器采棉的國家。早在 1850 年美國開始了對采棉機的研究，到 20 世紀 40 年代開始批量生產采棉機。到目前為止，采棉機有機械式、氣力式及氣力機械綜合式，廣泛應用的是機械式。采棉機按采摘部件的工作原理及結構可分為 4 大類，一是美國約翰迪爾公司、凱斯公司生產的水平摘錠采棉機，二是前蘇聯（現烏茲別克斯坦）塔什干棉花機械局設計制造的垂直摘錠自走式采棉機，三是美國約翰迪爾公司生產的刮板毛刷統收采棉機，四是阿根廷生產的梳脫不對行統收采棉機。烏茲別克斯坦采棉機的主要特點是全部采用垂直摘錠式采摘部件，結構簡單，制造容易，價格低；適宜采收棉株較矮（80 cm 以下）、分枝少、棉桃集中、吐絮率在 60% 左右、需多次采收的棉花；采摘性能差，籽棉含雜率在 10% 20% ，采摘率 85% 左右，落地棉 10% 20% ；班次生產率較美國采棉機低20% ， 作業速度為 3 5 km /h；采棉機多采用懸掛式，動力利用率高，但自動化控制水平低，操作性能較差，人工輔助作業時間多。由于上述特點，僅在其國內應用，我國新疆生產建設兵團引進后試驗效果較差，已停止使用。有人曾經總結了美國采棉機的主要特點，其中包括全部采用水平摘錠，結構復雜（2 行型配 96 個摘錠），但制造工藝水平高，質量可靠；適宜采收棉株高 80 120 cm ，株形大，棉桃較松散，吐絮率高（90%）以上的棉花；機采籽棉含雜率低（6% 8% )，采摘率高達 90% 以上，落地棉少（約 5% 10% ）；生產率及作業速度高，一般為 5. 67 6. 7 km /h；采用自走式， 自動化控制水平高， 操作性能好， 但造價高。2.2國內手持氣吸式采棉機的發展狀況1954 年，新疆生產建設兵團首次引進了 37 臺前蘇聯的 CXM -48M 型單行垂直摘錠后懸掛式采棉機和幾十臺 X40 型剝鈴機。19591974 年，中國農業機械化科學研究院組織全國 60 多名科技人員進行了國產棉田自動底盤拖拉機及配套采棉機的研制。由國家科技部組織，從 1996 年開始研制國產采棉機，1997 年 第 1 臺 國 產 自 走 式 采 棉 機 4M Z-3 問 世，1998 年第 2 臺研制成功，該機驅動和工作部件傳動采用靜液壓系統無級變速、電磁閥操作控制，光電循環監控主要運轉工作部件，報警顯示故障部件。不但能采收等行距 60 cm 、70 cm 、90 cm 棉田，且適用于（30+6）cm 、（68+8）cm 寬窄行采收。摘凈率不小于 90% ，含雜率不大于 10% 。進入 21 世紀以來，新疆機采棉基本上在推廣應用國外采棉機。2007 年，由新疆建設兵團農八師與貴州航空工業集團聯合研制31開發的“平水”牌采棉機 4M Z-5 自走式采棉機開始投入使用，打破了國外采棉機壟斷市場的局面。該機是一種采用前置懸掛式采摘工作臺，翻轉自動輸卸式棉箱，液壓與機械混合式傳動的大型（5 行）水平摘錠自走式采棉機。作業效率 0. 4 0. 67 hm2 /h、吐棉采凈率可達 90% 、籽棉含雜率約為 10% 、機械撞落棉損失率約 10% 。目前我國小型采棉機械研制的類型較多，但大部分處于研究開發階段，在生產上推廣應用較少。2013年 5 月 1012 日，在昌吉舉行的新疆農業機械博覽會上， 浙江 “大宇” 牌便攜式采棉機引起了觀眾的注意。每臺機組可適配 4 6 只采摘頭，滿負荷作業時，每只采摘頭按 10 h 工作，可拾棉 200 多 kg。2.3國內外手持氣吸式采棉機械存在的問題分析采棉機生產中存在的問題,包括機采棉栽培品種、采棉機與發展機采棉不配套,脫葉催熟技術掌握不到位等方面,提出今后機采棉的發展對策,以促進機采棉技術的應用。（1）沒有與機采精搭配的早熟品種在機采棉品種上,通過十幾年的推廣實踐,雖然也選育了一些比較適宜機采棉特性的中熟品種,但是沒有與機采棉搭配的早熟品種 。 特別是棉農對種植早熟品種的思想觀念沒有轉變, 擔心早熟品種影響棉花產量和效益。由于沒有早熟品種搭配,機采棉的開花吐絮時間、脫葉時間向后推遲,機采收獲時間也向后推遲 。 特別在棉花田管的中后期若遇到下雨降溫天氣,這個問題更加突出 。 尤其到了采棉機作業時間, 棉田內青鈴仍然比較多,吐絮率達不到95%以上,不能收積。 正常作業,使機采時間向后推遲 。到中期棉花集中盛開,采棉機又非常緊張 。到后期有些棉田內棉花由于吐絮時間過長沒及時采收出現“流鼻涕”,還有些棉花吐絮后風吹日曬時間過長,造成含水量減少、纖維變粗變脆等。 由于以上問題,對機采棉作業時問、作業質量、產量和品級都造成了較大的影響。（2）機采棉裁培密度偏大影響脫葉質量 各團場在機采棉的種植上,除雜交棉外,大部分都是采取常規棉的高密度植培模式, 理論株數一般都在l.751.85萬株/667m2左右。高密度栽培技術對提高棉花產量起到了重要作用。但由于機采棉66+l0 cm特殊的行距配置,種植密度過大時,對脫葉質量的影響比較大。 打脫葉劑時棉株中下部受藥面積小,中下部脫葉質量差 。打脫葉劑后有些棉株上部的葉片又掉落在下面的棉枝上, 采棉機作業時就會將棉葉一起收人棉倉, 從而增加了機采棉籽棉的含雜量 。籽棉含雜量的增加,又給機采棉加工質量帶來了難度,同時也影響了機采棉的質量 。（3） 機采棉中含有殘膜等異性纖維機采棉中含帶殘膜等異性纖維是棉紡企業最為擔心的問題,也是影響機采棉推廣的重要因素 。殘膜等異性纖維的原因: 一是有些團場對機采棉條田在機采前進行了人工揭膜,由于揭膜不干凈,殘膜掛在棉枝上或遺留在棉田內, 當采棉機作業時就被吸入棉倉;二是有些團場雖然在機采前沒有揭膜,但由于棉花種植過矮或下部果節太低, 采棉機作業時采摘頭放的比較低,將地面薄膜掛起而吸人棉倉。（4）機采精含雜量較高近年來各團場加工廠對機采棉籽棉水雜測定結果:含水率前期普遍較高,一般在10l4%左右,含雜率一般也在1215%左右, 都分別超出兵團機采棉技術規程要求的標準 。加工時為了提高清雜效果, 對前期含水率偏高的機采棉還要進行烘干處理,若烘干溫度過高,就會導致皮棉反光度降低、色澤下降、纖維變脆,從而影響加工后的皮棉等級。由于籽棉含雜率偏高, 在加工過程中又增加了籽棉和皮棉的清雜次數,導致皮棉纖維長度損傷大、短纖維率增加、皮棉外觀形態紊亂等,最終對皮棉質量造成比較大的影響。2.4研究內容和方法一種小型采棉機由機架、集棉箱、風機、進出氣管道及小型發動機等部分組成，其特征是：進氣管道的進氣口端頭裝有一對采棉輪，采棉輪附近的進氣管內設有進氣控制閥，在進氣管的手握部位安裝有控制按扭；有兩組這樣的帶采棉裝置的進氣管其后部的軟管最后合并在一起與風機的進氣口相接。采棉輪以發動機為動力源，通過減速機構和軟軸驅動旋轉 小型采棉機是一種棉花采收機具，主要用于代替人工采摘棉花，其特征是由人力手持半牽引行走。機架上裝有小型發動機、輸送風機和集棉箱（袋）。風機的進氣口引出兩個進氣管，進氣管上有采棉裝置，包括由軟軸驅動的采棉輪，可改變氣流通道的進氣控制閥門，進氣管手握部位的控制按鈕。作業時采棉工雙手各持一個進氣管，操縱按鈕并將采棉輪對準棉花即可將棉花摘下并被氣流送至集棉箱（袋）。2.5預期目標其具有結構簡單、重量輕、體積小。價格低，效率高。操作方便、成本低等特點，使用該棉花采摘機，不但能降低采棉勞動強度，且能較大幅度地降低采棉成本，提高采棉效率和所采棉花的質量告別繁重枯燥重復的采摘動作，解放勞動力長時間破壞性實地采棉實驗，證明小型機動采棉機能做到： （1） 大幅提高采棉效率，正常情況下，一臺機械可抵20個人工的棉花采摘量。不要起早貪黑的干活，一臺機械，輕輕松松采摘15畝地,是人工的30多倍。讓人們從繁重的體力勞動解放出來 。（2） 性能穩定可靠，能超長時間連續工作，不易出故障，不卡不堵，適合各種棉花（包括長絨棉花、潮濕棉花，開始變質的棉花等）。三、重點研究的關鍵問題及解決思路柴油機通過動力傳動裝置，帶動風機、物料分離器、蔽風器、棉花清潔器、棉花集棉箱、行走輪、變速裝置等部件同時運轉。當用吸花軟管近距離對準棉朵時，利用風機產生的負壓將籽棉經吸花軟管吸至物料分離器 ，通過蔽風器葉片將籽棉送至棉花清潔器，在棉花清潔器的作用下使粘連在籽棉上的棉葉、枝干等雜質與籽棉分離，干凈的籽棉進入集棉箱內。行走裝置可調，驅動機具在棉花行間勻速運動。（1）選擇采棉機類型-設計傳動裝置、風力輸送裝置、工作裝置。（2）運用AutoCAD軟件，繪制二維零件圖和裝配圖。（3）運用三維設計軟件完成整機各零部件的三維建模并進行運動仿真。 四、工作條件及解決方法塔里木大學位于南疆中心位置，校內有溫室實驗基地，土壤條件較好，為項目開展提供了場地和基本條件。校內擁有優良的硬件環境，機械電氣化工程學院擁有先進的使用時和機械加工制造設備，并且師資力量雄厚，完全可以滿足手持氣吸式采棉機的工作條件。五、工作方案及進度第12周 查閱相關文獻，撰寫開題報告。第34周 根據現有的手持氣吸式采棉機確定手持氣吸式采棉機的種類和的總體設計方案，繪制總體結構簡圖。第56周 根據工作要求，計算并查閱相關手冊，選擇和設計各零部件。第79周 運用AutoCAD軟件，繪制二維零件圖和裝配圖。第1011周 運用三維設計軟件完成整機各零部件的三維建模并進行運動仿真。第12周 從工藝性能，經濟性能，實用性能等方面對產品進行綜合評價、校核、修正。第13周 完成設計說明書。第14周 整理材料，準備答辯。參考文獻【1】魏曉文.中國棉花生產特性與生產預測J.中國棉花,1996,(2):9-12.【2】劉曉麗;陳發;王學農;韓玲麗;國內外梳齒式采棉機技術比較分析研究J;農機化研究;2012年03期【3】馬娟;王維新;趙巖;滾筒式采棉機采摘頭的設計與研究J;農機化研究;2010年02期【4】畢新勝;王維新;武傳宇;叢錦玲;李吉新;李鵬;采棉機水平摘錠的工作原及采摘力學分析J;石河子大學學報(自然科學版);2007年06期 【5】董偉;梳指式采棉機的設計與關鍵技術研究D;新疆大學;2009年【6】翟超;周亞立;趙巖;劉向新;水平摘錠式采棉機的研究現狀及發展趨勢J;農業機械;2011年25期【7】付長兵;水平摘錠式采棉機采棉原理及關鍵零部件分析D;新疆大學;2010年【8】司學富;摘錠式采棉機關鍵技術研究及采摘部件的設計D;新疆大學;2012年【9】張鳳元. 我國棉柴收獲機械的研究歷史及現狀J.山東農機,1996,(04):4-5. 【10】張鳳元,程建榮. 我國棉柴收獲機械的農藝要求及類型J.糧油加工與食品機械,1999,(01):6,10. 【11】張鳳元,原重現,高金庫. 棉柴收獲機的設計與研究J.糧油加工與食品機械,1993,(04):5-6. 【12】米雙山,李百儆,孫建瑞. 新型棉柴收獲機J.河北農機,2002,(05):22.doi:10.3969/j.issn.1002-1655.2002.05.024LOGO指指導教教師：論文題目論文題目：手持：手持氣氣吸式吸棉機吸式吸棉機設計 n學院學院：n學生學生：n學號學號：n目的：通過本課題，讓學生在畢業設計過程中綜合大學所學基礎課程及專業課程，培養學生綜合應用所學知識和技能去分析和解決一般工程技術問題的能力；進一步培養學生分析問題、創造性地解決實際問題的能力。n意義：中國是世界上最大棉花生產國,同時又是最大紡織用棉消費大國,紡織品出口是我國出口創匯的大宗產品,直接影響國民經濟和外匯儲備。由于棉花生產具有用工多等特點,從而使經濟欠發達地區擁有更突出的生產優勢,并成為本地區農民脫貧致富、增加收入的重要源泉。我國市場上出現的手持氣吸式采棉機告別繁重枯燥重復的采摘動作，解放勞動力，一臺機械可抵10個人工！課題研究目的及意義課題研究目的及意義論文的結構和主要內容論文的結構和主要內容u第一部分第一部分:緒論緒論u第二部分第二部分：方案的設計：方案的設計u第三部分第三部分：整機的結構設計：整機的結構設計u第四部分第四部分：關鍵部件的設計校核：關鍵部件的設計校核u第五部分第五部分：三維建模：三維建模u第六部分第六部分：總結：總結方案的設計方案的設計方案說明方案說明 手持采棉機的工作原理比較簡便，發動機通過輸出軸將動力傳送至離手持采棉機的工作原理比較簡便，發動機通過輸出軸將動力傳送至離合器，操作者通過安裝在工作桿上的手油門控制發動機的供油量來調整轉合器，操作者通過安裝在工作桿上的手油門控制發動機的供油量來調整轉速。當發動機的轉速接近工作轉速時，自動離心式離合器的兩個離合塊在速。當發動機的轉速接近工作轉速時，自動離心式離合器的兩個離合塊在離心力的作用下，克服彈簧拉力與離合碟結合，帶動離合碟轉動，離合碟離心力的作用下，克服彈簧拉力與離合碟結合，帶動離合碟轉動，離合碟又通過離合器蓋板輸出軸轉動，從而帶動引風機轉動產生氣吸力，開始吸又通過離合器蓋板輸出軸轉動，從而帶動引風機轉動產生氣吸力，開始吸棉工作。棉工作。發動機轉速下降發動機轉速下降,離合器的飛塊由于彈簧的拉力與離合碟分離離合器的飛塊由于彈簧的拉力與離合碟分離,引風機停止轉動引風機停止轉動,發動機處于怠速狀態。發動機處于怠速狀態。二沖程發動機原理二沖程發動機原理發動機氣缸體上有三個孔，即進氣孔、發動機氣缸體上有三個孔，即進氣孔、排氣孔和換氣孔，這三個孔分別在一定排氣孔和換氣孔，這三個孔分別在一定時刻由活塞關閉。其工作循環包含兩個時刻由活塞關閉。其工作循環包含兩個行程：行程：1.第一行程：活塞自下止點向上第一行程：活塞自下止點向上移動，三個氣孔同時被關閉后，進入氣移動，三個氣孔同時被關閉后，進入氣缸的混合氣被壓縮；在進氣孔露出時，缸的混合氣被壓縮；在進氣孔露出時，可燃混合氣流入曲軸箱?？扇蓟旌蠚饬魅肭S箱。2.第二沖程：第二沖程：活塞壓縮到上止點附近時，火花塞點燃活塞壓縮到上止點附近時，火花塞點燃可燃混合氣，燃氣膨脹推動活塞下移作可燃混合氣，燃氣膨脹推動活塞下移作功。這時進氣孔關閉，密閉在曲軸箱內功。這時進氣孔關閉，密閉在曲軸箱內的可燃混合氣被壓縮；當活塞接近下止的可燃混合氣被壓縮；當活塞接近下止點時排氣孔開啟，廢氣沖出；隨后換氣點時排氣孔開啟，廢氣沖出；隨后換氣孔開啟，受預壓的可燃混合氣沖人氣缸，孔開啟，受預壓的可燃混合氣沖人氣缸，驅除廢氣，進行換氣過程。驅除廢氣，進行換氣過程。引風機的設計引風機的設計 引風機是由引風機外殼和引風機葉輪組成，引風機葉輪由汽油機引風機是由引風機外殼和引風機葉輪組成，引風機葉輪由汽油機提供動力進行轉動，產生氣吸力，引風機外殼由入棉口和出棉口，提供動力進行轉動，產生氣吸力，引風機外殼由入棉口和出棉口，入棉口連接采棉器，出棉口連接外部收集裝置。入棉口連接采棉器，出棉口連接外部收集裝置。手持采棉器的設計手持采棉器的設計采棉器由采棉輥和采棉收集口兩大部分組成，采棉輥通過小型采棉器由采棉輥和采棉收集口兩大部分組成，采棉輥通過小型直流電機帶動，動力汽油機發電產生，采棉輥在使用過程中一直流電機帶動，動力汽油機發電產生，采棉輥在使用過程中一直轉動，方便使得棉花能夠順利從棉桃下摘下，摘下后的棉花直轉動，方便使得棉花能夠順利從棉桃下摘下，摘下后的棉花通過采棉口中的負壓吸入，完成采棉工作。通過采棉口中的負壓吸入，完成采棉工作。本次設計的背負架如圖所示，主要是由背負帶、海本次設計的背負架如圖所示，主要是由背負帶、海綿墊背、機架組成。機架是用來固定汽油機和引風綿墊背、機架組成。機架是用來固定汽油機和引風機，背負帶設計成雙肩結構，海綿墊背能夠增加使機，背負帶設計成雙肩結構，海綿墊背能夠增加使用者的舒適感。用者的舒適感。背負架的設計背負架的設計SOLIDWORKS三維建模三維建模 SolidWorksSolidWorks是強大的三維建模軟件，它是強大的三維建模軟件，它可以自可以自動保存工作動保存工作.自動恢復功能可以自動保存零件自動恢復功能可以自動保存零件,裝配裝配體或工程圖文件的信息體或工程圖文件的信息,在系統死機時不會丟失數據在系統死機時不會丟失數據.如果設定此選項如果設定此選項,則選擇則選擇”工具工具”_ _”選項選項”菜單命菜單命令令.在在”系統選項系統選項”選項卡上選項卡上,單擊單擊”備份備份”選項選項,選選擇擇”每每(n)(n)次更改后次更改后,自動恢復信息自動恢復信息”復選框復選框,然后設然后設定信息自動保存前應發生的變更次數定信息自動保存前應發生的變更次數。具有很強的具有很強的文件交換功能文件交換功能,可以輸入可以輸入,輸出數十種文件格式輸出數十種文件格式,可以可以與與AutoCADAutoCAD，pro/ENGINEER,Solid Edge,CAMpro/ENGINEER,Solid Edge,CAM等軟件等軟件很方便地進行文件交換。很方便地進行文件交換。采棉機三維模型采棉機三維模型技術展望技術展望 所以我國的采棉機產業還不是發達的，很多地方都要有很所以我國的采棉機產業還不是發達的，很多地方都要有很大的改進，基于此，我認為以后可以從以下幾個方面進行大的改進，基于此，我認為以后可以從以下幾個方面進行改進：改進：（1）如果從產業發展的角度來說，瓶頸可能是采棉器部分。）如果從產業發展的角度來說，瓶頸可能是采棉器部分。（2）從研究上講就是采棉機如何提高智能識別系統等，在）從研究上講就是采棉機如何提高智能識別系統等，在技術方面則是如何與國際接軌。技術方面則是如何與國際接軌。謝謝大家！謝謝大家！畢業設計題 目手持氣吸式采棉機的設計學生姓名學 號系 部專 業班 級指導教師二一五年X月摘要中國是世界上最大棉花生產國,同時又是最大紡織用棉消費大國,紡織品出口是我國出口創匯的大宗產品,直接影響國民經濟和外匯儲備。由于棉花生產具有用工多等特點,從而使經濟欠發達地區擁有更突出的生產優勢,并成為本地區農民脫貧致富、增加收入的重要源泉。我國市場上出現的手持氣吸式采棉機告別繁重枯燥重復的采摘動作，解放勞動力，一臺機械可抵10個人工！本文設計的手持氣吸式采棉機包括動力單元，氣吸單元，手持吸棉單元等組成。本次設計的重點是動力單元和氣吸單元的設計。動力單元采用二沖程汽油機提供動力，氣吸單元采用引風機結構。本文利用SOLIDWORKS軟件對整個手持采棉機進行三維建模，并導出二維工程圖。關鍵詞：采棉機，動力單元，二沖程汽油機，三維建模AbstractChinese is the largest production of cotton in the world, is also the largest consumer of cotton textile, textile exports of bulk products in China for export, directly affect the national economy and foreign exchange reserves. Because the cotton production has the characteristics of labor, so that the economy owes the developed area has more prominent advantages, and has become the local farmers out of poverty, an important source of income increase. Our country appear on the market the hand-held pneumatic cotton picker to bid farewell to the heavy repetitive picking motion, the liberation of labor, machine capable of reaching the 10 artificial!In this paper, the design of the handheld pneumatic cotton picker comprises a power unit, air suction unit, a suction unit. The focus of this design is the design of the power unit and suction unit. The power unit with two stroke gasoline engine to provide power, suction unit uses the fan structure. In this paper, three-dimensional modeling of the handheld cotton picker using the software SOLIDWORKS, and the output of Engineering drawing.Keywords: cotton picker, power unit, two stroke gasoline engine, 3D modeling目錄摘要iAbstractii第一章 引言11.1 課題研究的目的及意義11.2課題的研究現狀11.2.1國內的研究現狀11.2.2國外研究現狀21.3 國內外采棉機存在的問題21.4 課題設計思路41.5 課題設計結構4第二章 采棉機的總體設計方案52.1采棉機的組成及各部分關系概述52.2 采棉機驅動方案的確認52.3 總體方案擬定5第三章 采棉機整體結構的設計73.1 發動機的設計73.2 離合器的設計73.2.1 離合器的選擇73.2.2 離合器基本參數和主要尺寸選擇83.2.3離合器主動盤的設計113.2.4 離合器壓盤的設計113.2.5 離合器彈簧的設計113.3 引風機的設計123.4 手持采棉機采棉器的設計133.6 手持采棉機的背負架的設計143.5 本章小結15第四章 汽油機活塞組件的設計校核164.1 活塞的設計164.1.1 活塞的工作條件和設計要求164.1.2 活塞的材料174.1.3 活塞頭部的設計174.1.4 活塞裙部的設計224.2 活塞銷的設計244.2.1 活塞銷的結構、材料244.2.2 活塞銷強度和剛度計算244.3 活塞銷座254.3.1 活塞銷座結構設計254.3.2 驗算比壓力264.4 活塞環設計及計算264.4.1 活塞環形狀及主要尺寸設計264.4.2 活塞環強度校核264.5 本章小結27第五章 采棉機三維造型的設計285.1 Solidworks軟件簡介285.2 零件建模305.2.1吸棉管三維建模的形成305.2.2 手持吸棉口的三維建模形成305.2.3其他零件的三維模型造型305.3零件裝配325.4三維向二維的轉換33第六章 結論356.1 本論文所取得的結果356.2 技術展望35參考文獻36致謝37第一章 引言1.1 課題研究的目的及意義中國是世界上最大棉花生產國,同時又是最大紡織用棉消費大國,紡織品出口是我國出口創匯的大宗產品,直接影響國民經濟和外匯儲備。同時,棉花作為經濟欠發達地區農民的主要經濟來源,對促進地區農村經濟發展,增加農民收入都具有十分重要的現實意義。自20世紀50年代末到70年代末,我國自育棉花良種種植面積由8.8%上升到80%以上。由于棉花生產具有用工多等特點,從而使經濟欠發達地區擁有更突出的生產優勢,并成為本地區農民脫貧致富、增加收入的重要源泉。我國市場上出現的手持氣吸式采棉機告別繁重枯燥重復的采摘動作，解放勞動力，一臺機械可抵10個人工！棉花采摘機，操作簡單，棉花采摘可達到99%的摘凈率！真正的實現了高效采摘，比人工采摘提高3倍，每人每天可采摘200公斤以上籽棉，減輕了勞動強度，告別人為彎腰采摘的歷史，實現選擇性高效采摘。大大的減輕了棉農負擔，同時有很好的工作效益和實惠的價格。通過本課題，讓學生在畢業設計過程中綜合大學所學基礎課程及專業課程，培養學生綜合應用所學知識和技能去分析和解決一般工程技術問題的能力；進一步培養學生分析問題、創造性地解決實際問題的能力。1.2課題的研究現狀1.2.1國內的研究現狀1954 年，新疆生產建設兵團首次引進了 37 臺前蘇聯的 CXM -48M 型單行垂直摘錠后懸掛式采棉機和幾十臺 X40 型剝鈴機。19591974 年，中國農業機械化科學研究院組織全國 60 多名科技人員進行了國產棉田自動底盤拖拉機及配套采棉機的研制。由國家科技部組織，從 1996 年開始研制國產采棉機，1997 年 第 1 臺 國 產 自 走 式 采 棉 機 4M Z-3 問 世，1998 年第 2 臺研制成功，該機驅動和工作部件傳動采用靜液壓系統無級變速、電磁閥操作控制，光電循環監控主要運轉工作部件，報警顯示故障部件。不但能采收等行距 60 cm 、70 cm 、90 cm 棉田，且適用于（30+6）cm 、（68+8）cm 寬窄行采收。摘凈率不小于 90% ，含雜率不大于 10% 。進入 21 世紀以來，新疆機采棉基本上在推廣應用國外采棉機。2007 年，由新疆建設兵團農八師與貴州航空工業集團聯合研制31開發的“平水”牌采棉機 4M Z-5 自走式采棉機開始投入使用，打破了國外采棉機壟斷市場的局面。該機是一種采用前置懸掛式采摘工作臺，翻轉自動輸卸式棉箱，液壓與機械混合式傳動的大型（5 行）水平摘錠自走式采棉機。作業效率 0. 4 0. 67 hm2 /h、吐棉采凈率可達 90% 、籽棉含雜率約為 10% 、機械撞落棉損失率約 10% 。目前我國小型采棉機械研制的類型較多，但大部分處于研究開發階段，在生產上推廣應用較少。2013年 5 月 1012 日，在昌吉舉行的新疆農業機械博覽會上， 浙江 “大宇” 牌便攜式采棉機引起了觀眾的注意。每臺機組可適配 4 6 只采摘頭，滿負荷作業時，每只采摘頭按 10 h 工作，可拾棉 200 多 kg。1.2.2國外研究現狀美國、以色列、澳大利亞是世界上全部用機器采棉的國家。早在 1850 年美國開始了對采棉機的研究，到 20 世紀 40 年代開始批量生產采棉機。到目前為止，采棉機有機械式、氣力式及氣力機械綜合式，廣泛應用的是機械式。采棉機按采摘部件的工作原理及結構可分為 4 大類，一是美國約翰迪爾公司、凱斯公司生產的水平摘錠采棉機，二是前蘇聯（現烏茲別克斯坦）塔什干棉花機械局設計制造的垂直摘錠自走式采棉機，三是美國約翰迪爾公司生產的刮板毛刷統收采棉機，四是阿根廷生產的梳脫不對行統收采棉機。烏茲別克斯坦采棉機的主要特點是全部采用垂直摘錠式采摘部件，結構簡單，制造容易，價格低；適宜采收棉株較矮（80 cm 以下）、分枝少、棉桃集中、吐絮率在 60% 左右、需多次采收的棉花；采摘性能差，籽棉含雜率在 10% 20% ，采摘率 85% 左右，落地棉 10% 20% ；班次生產率較美國采棉機低20% ， 作業速度為 3 5 km /h；采棉機多采用懸掛式，動力利用率高，但自動化控制水平低，操作性能較差，人工輔助作業時間多。由于上述特點，僅在其國內應用，我國新疆生產建設兵團引進后試驗效果較差，已停止使用。有人曾經總結了美國采棉機的主要特點，其中包括全部采用水平摘錠，結構復雜（2 行型配 96 個摘錠），但制造工藝水平高，質量可靠；適宜采收棉株高 80 120 cm ，株形大，棉桃較松散，吐絮率高（90%）以上的棉花；機采籽棉含雜率低（6% 8% )，采摘率高達 90% 以上，落地棉少（約 5% 10% ）；生產率及作業速度高，一般為 5. 67 6. 7 km /h；采用自走式， 自動化控制水平高， 操作性能好， 但造價高。1.3 國內外采棉機存在的問題分析采棉機生產中存在的問題,包括機采棉栽培品種、采棉機與發展機采棉不配套,脫葉催熟技術掌握不到位等方面,提出今后機采棉的發展對策,以促進機采棉技術的應用。（1）沒有與機采精搭配的早熟品種在機采棉品種上,通過十幾年的推廣實踐,雖然也選育了一些比較適宜機采棉特性的中熟品種,但是沒有與機采棉搭配的早熟品種。特別是棉農對種植早熟品種的思想觀念沒有轉變, 擔心早熟品種影響棉花產量和效益。由于沒有早熟品種搭配,機采棉的開花吐絮時間、脫葉時間向后推遲,機采收獲時間也向后推遲 。 特別在棉花田管的中后期若遇到下雨降溫天氣,這個問題更加突 。尤其到了采棉機作業時間, 棉田內青鈴仍然比較多,吐絮率達不到95%以上,不能收積。 正常作業,使機采時間向后推遲 。到中期棉花集中盛開,采棉機又非常緊張 。到后期有些棉田內棉花由于吐絮時間過長沒及時采收出現“流鼻涕”,還有些棉花吐絮后風吹日曬時間過長,造成含水量減少、纖維變粗變脆等。 由于以上問題,對機采棉作業時問、作業質量、產量和品級都造成了較大的影響。（2）機采棉裁培密度偏大影響脫葉質量 各團場在機采棉的種植上,除雜交棉外,大部分都是采取常規棉的高密度植培模式, 理論株數一般都在l.751.85萬株/667m2左右。高密度栽培技術對提高棉花產量起到了重要作用。但由于機采棉66+l0 cm特殊的行距配置,種植密度過大時,對脫葉質量的影響比較大。 打脫葉劑時棉株中下部受藥面積小,中下部脫葉質量差 。打脫葉劑后有些棉株上部的葉片又掉落在下面的棉枝上, 采棉機作業時就會將棉葉一起收人棉倉, 從而增加了機采棉籽棉的含雜量 。籽棉含雜量的增加,又給機采棉加工質量帶來了難度,同時也影響了機采棉的質量 。（3）機采棉中含有殘膜等異性纖維機采棉中含帶殘膜等異性纖維是棉紡企業最為擔心的問題,也是影響機采棉推廣的重要因素 。殘膜等異性纖維的原因: 一是有些團場對機采棉條田在機采前進行了人工揭膜,由于揭膜不干凈,殘膜掛在棉枝上或遺留在棉田內, 當采棉機作業時就被吸入棉倉;二是有些團場雖然在機采前沒有揭膜,但由于棉花種植過矮或下部果節太低, 采棉機作業時采摘頭放的比較低,將地面薄膜掛起而吸人棉倉。（4）機采精含雜量較高近年來各團場加工廠對機采棉籽棉水雜測定結果:含水率前期普遍較高,一般在10l4%左右,含雜率一般也在1215%左右, 都分別超出兵團機采棉技術規程要求的標準 。加工時為了提高清雜效果, 對前期含水率偏高的機采棉還要進行烘干處理,若烘干溫度過高,就會導致皮棉反光度降低、色澤下降、纖維變脆,從而影響加工后的皮棉等級。由于籽棉含雜率偏高, 在加工過程中又增加了籽棉和皮棉的清雜次數,導致皮棉纖維長度損傷大、短纖維率增加、皮棉外觀形態紊亂等,最終對皮棉質量造成比較大的影響。1.4 課題設計思路1） 參考所有與采棉機產品相關數據，了解整個采棉機的整機系統的組成。 2）采棉機整機方案的確認。3）采棉機整機的設計計算，并對主要零部件進行設計校核。4）采棉機整機三維建模。1.5 課題設計結構本文以采棉機項目作為應用背景，對其機械結構進行了研究。全文共分為五章，各章的主要內容如下：第一章前言部分，主要介紹采棉機的研究現狀和課題研究的目的及意義；第二章對整個采棉機的整機方案進行確認，包括傳動系統，驅動系統等確認。第三章完成整個采棉機的設計計算；第四章對采棉機進行三維建模；第五章總結了全文的研究工作，給出了存在的問題和進一步研究的方向。第二章 采棉機的總體設計方案2.1采棉機的組成及各部分關系概述采棉機主要由機械系統(執行系統、驅動系統)組成。 執行系統：執行系統是采棉機完成工作的部件。驅動系統：為執行系統各部件提供動力，并驅動其動力的裝置。常用的有內燃機傳動、液壓傳動、氣壓傳動和電傳動。2.2 采棉機驅動方案的確認目前機械設備的主要驅動形式有四大類：液壓驅動、氣動驅動、電機驅動、內燃機驅動。液壓驅動具有輸出功率大、控制精度高、可無級調速，反應靈敏，可實現連續軌跡控制等優點。但是液壓傳動有較多的能量損失(泄漏損失、壓力損失等)，傳動效率相對低。液壓傳動需要配套設備如：液壓站、各種液壓控制閥等，它適用于重載、低速驅動，成本高，體積大。然而本文設計的式手持式采棉機，所以液壓驅動并不適合。氣動驅動功率/質量比大，體積小，結構緊湊，密封問題較小，成本低。但是氣源對于手持采棉機是個問題，所以氣壓驅動不合適。電機驅動與氣動驅動和液壓驅動相比，具有能精確定位，反應靈敏，可實現高速、高精度的連續軌跡控制，伺服性好等優點；單對于本采棉機來說，電源以及持久性無法達到要求。內燃機機驅動形式的采棉機采用主要由發動機、離合器、傳動裝置，操縱裝置等組成。在傳動軸的一端配置 0.75 2 千瓦的單缸二沖程風冷汽油機和離心式摩擦離合器；另一端安裝由引風機組成的氣吸部件。機具重約 610千克,轉速約30004000 轉/分。2.3 總體方案擬定因為本采棉機的要求是便攜手持式，所以本次設計的采棉機采用如圖2-1所示的結構形式： 圖2-1 手持采棉機原理圖手持采棉機的工作原理比較簡便，發動機通過輸出軸將動力傳送至離合器，操作者通過安裝在工作桿上的手油門控制發動機的供油量來調整轉速。當發動機的轉速接近工作轉速時，自動離心式離合器的兩個離合塊在離心力的作用下，克服彈簧拉力與離合碟結合，帶動離合碟轉動，離合碟又通過離合器蓋板輸出軸轉動，從而帶動引風機轉動產生氣吸力，開始吸棉工作。 發動機轉速下降, 離合器的飛塊由于彈簧的拉力與離合碟分離, 引風機停止轉動, 發動機處于怠速狀態。手持采棉機使用前，必須進行一系列檢查和準備工作。將機器停止在水平位置上，首先檢查燃油箱和冷卻水箱，打開水箱蓋，按手冊要求加入適量的冷卻水，蓋上水箱蓋，打開油箱蓋，加入符合要求的燃油，燃油不要加得太滿，蓋上并擰緊油箱蓋。把發動機開關撥到“開”（ON）的位置。推動注油閥，直到溢油管中有油液流動。拉起動繩起動（或起動器）。把阻塞桿撥到半開的位置，讓發動機空轉3-5分鐘。把阻塞桿撥到“開”（ON）的位置，輕輕地捏緊油門調節杠桿，然后突然松開，使得自鎖解除。此時發動機按額定轉速正常工作。要保持操作者身體處在汽化器一側，絕不允許處于排氣管一端，以免被廢氣燙傷。按工作需要調節控制油門（即轉速）。發動機運轉速度過高是不必要的。工作完畢后停機，關閉油門。清潔外殼。待用。第三章 采棉機整體結構的設計3.1 發動機的設計發動機一般選用風冷二沖程，發動機轉速為7500r/min，排量為23.6cc，功率0.8KW（1.1PS），油箱0.47L，因此選擇小松HTZ7510/CHTZ6010風冷二沖程發動機。發動機的工作原理如下：發動機氣缸體上有三個孔，即進氣孔、排氣孔和換氣孔，這三個孔分別在一定時刻由活塞關閉。其工作循環包含兩個行程：1.第一行程：活塞自下止點向上移動，三個氣孔同時被關閉后，進入氣缸的混合氣被壓縮；在進氣孔露出時，可燃混合氣流入曲軸箱。2.第二沖程：活塞壓縮到上止點附近時，火花塞點燃可燃混合氣，燃氣膨脹推動活塞下移作功。這時進氣孔關閉，密閉在曲軸箱內的可燃混合氣被壓縮；當活塞接近下止點時排氣孔開啟，廢氣沖出；隨后換氣孔開啟，受預壓的可燃混合氣沖人氣缸，驅除廢氣，進行換氣過程。如圖3-1所示，是發動機的結構圖：圖3-1 發動機結構簡圖3.2 離合器的設計 3.2.1 離合器的選擇按離合器安裝位置的不同，分為前置式離合器和后置式離合器。直接安裝在曲軸上的稱為前置式離合器，安裝在變速器主軸上的稱為后置式離合器。前置式離合器直接與發動機曲軸連接，由于沒有經過變速增扭，所傳遞的轉矩小，所以摩擦片的尺寸、片數及壓緊力都可以相對小一些，但其轉速高，磨損嚴重一些。因此一般用于中小型汽油機上。后置式離合器由于發動機的動力經過一次減速后再傳給離合器，一次所傳遞的轉矩相對要大一些，但其轉速又相對低一些，因此要求離合器的尺寸相對大一些。離合器按摩擦副的性質有干式和濕式離合器，大多數汽油機采用的是摩擦片和離合器壓盤都浸在油內工作的濕式離合器；按摩擦片的數目還可分為單片和多片離合器。一般大型汽油機采用單片或多片干式離合器。這種離合器的優點是從動部分質量輕，缺點是摩擦片徑大，散熱功能差，摩擦片必須具有較好的質量。另外，發動機與變速器之間必須密封。中小型汽油機多采用濕式多片離合器，用3-8片摩擦片浸在機油中使用。濕式多片離合器的有點是工作可靠，分離和接合時圓滑無沖擊，噪聲低，但這種離合器在工作時攪拌機油，消耗動力。濕式多片離合器具有徑向尺寸小、耐熱、耐磨性能好等優點，有利于離合器處于半接合狀態（打滑）下工作。這種離合器在掛擋制動時，作用于后輪的制動力可能一下子達到地面最大附著力，使后輪抱死。若在傳遞系統中受到的轉矩超過一定值時離合器主、從動片相對打滑，可以降低傳動系統所承受的轉矩。這種離合器的缺點是軸向尺寸較大。摩擦離合器所能傳遞的最大轉矩的數值取決于摩擦面之間的壓力和摩擦系數，以及摩擦面的數目和尺寸。若欲增大離合器所能傳遞的最大轉矩，可選用摩擦系數較大的摩擦片材料，或適當增大壓力，或增大摩擦面。所以本設計的離合器為后置式并且采用多片摩擦離合器。3.2.2 離合器基本參數和主要尺寸選擇(1)摩擦片數目Z：Z選取38，本設計選5。(2)離合器后備系數的選擇：后備系數是離合器一個重要設計參數，它反映了離合器傳遞發動機最大轉矩的可靠程度。在選擇時，應保證離合器能可靠地傳遞發動機的最大轉矩、要防止離合器滑磨過大、要能防止傳動系統過載。由得=4.1241。(3)摩擦片上總的工作壓緊力由 (3.1)其中-摩擦片摩擦系數=0.25R-平均摩擦半徑=45.9mmZ-摩擦片數目=5所以=33.8N(4)摩擦片摩擦面單位面積上的壓力(Mpa)單位壓力對離合器工作性能和使用壽命有很大影響，選取時應考慮離合器的工作條件，發動機后備功率大小，摩擦片尺寸、材料及其質量和后備系數等因素。=1.38Mpa A- 摩擦片面積 (3.2)(5)摩擦片尺寸: 在選取同樣的外徑D時,選用較小的內徑d雖可增大摩擦面積,提高傳遞轉矩的能力,但會使摩擦面上的壓力分布不均勻,使內外圓周的相對滑磨速度差別太大而造成摩擦面磨損不均勻,且不利于散熱和扭轉減振器的安裝。由設計資料式，其中為發動機最大扭矩（N*m），A為經驗系數。經驗系數A：經驗系數A一般汽油機排量在70125ml時A取69，此處取A= 9。所以=0.1038m100mm。內徑 其中為比值,一般推薦取0.750.85 取=0.8。內徑d=0.8*D=83mm。我國內規定的摩擦片的厚度主要有3.2mm、3.5mm和4.0mm三種選取h=3.5mm。摩擦片的材料選取:由于石棉摩擦材料的熱衰退性大、并且又是強致癌物質，20世紀70年代中期至80年代中期，制動器結構開始向非石棉摩擦材料過渡?；诂F代社會對環保與安全的要求越來越高，世界工業發達國家迅速開展了非石棉摩擦材料的研究開發，相繼推出了非石棉的半金屬型摩擦材料、燒結金屬型摩擦材料、代用纖維增強或聚合物粘接摩擦材料、復合纖維摩擦材料、陶瓷纖維摩擦材料等，它們的共同特點是：1)均沒有石棉成分，全是采用代用纖維或聚合物作為增強材料。2)增加了金屬成分，以提高其使用濕度及壽命。3)加入了多種添加劑或填料，以改善摩擦平穩性和抗粘著性、降低制動噪聲和震顫現象。為保證制動系統及摩擦傳動系統的可靠性，對非石棉摩擦材料的綜合性能提出了更高的要求：具有足夠高而穩定的摩擦系數，其靜摩擦系數和動摩擦系數之差要小，且摩擦系數基本上不隨外界條件而變化，具有良好的導熱性、較大的熱容量和一定的高溫力學強度，具有良好的耐磨性和抗粘性，且不易擦傷零件表面，振動要小，原材料來源充足，制造工藝比較簡單、造價較低。a. 離合器摩擦片摩擦系數為，通常取0.250.26 此處取0.25。(6)離合器中間片的設計:中間片的厚度為1.52.0mm,采用中碳鋼鋼板沖壓而成,其環行摩擦表面的撓度不得大于0.050.10mm,摩擦表面上每隔1.52.0mm的距離沖制有深度為0.20.3mm,邊長0.500.75mm的正方形凹坑,或深度為0.20.3mm菱形溝槽,以增加摩擦,提高其可靠性。(7)離合器傳遞扭矩的能力的確定：離合器傳遞扭矩的能力取決于其摩擦力矩的大小，按離合器的布置形式，離合器的靜摩擦力矩應符合下述國際規定：后置式離合器=1.32.0，此處取=2.0=2.0*9.7=19.4(N*m) (3.3)(8)摩擦片平均摩擦半徑R：由 (3.4)其中，D-摩擦片外徑(mm)。d-摩擦片內徑(mm)。所以，R=45.9mm。(9)離合器壽命計算：由 (3.5)其中，-達到壽命時允許的磨損。e-單位面積上依次理合所消耗的功。-摩擦片的磨損率。3.2.3離合器主動盤的設計殼體的尺寸依據摩擦片或中間片確定，并縱向深度保證摩擦片、中間片和壓盤。輪轂安裝期間，內徑比中間片略大。殼體上，沿軸向有與摩擦片齒牙數相等的開口槽，一般為八個，本設計做十二個槽，摩擦片凸起的齒牙能放進開口槽中，二者共同旋轉，但要求摩擦片可沿開口槽做軸向滑動。殼體的材料一般用鋁合金壓鑄而成。3.2.4 離合器壓盤的設計(1)壓盤傳動方式的選擇：壓盤傳動方式有兩種，一種是壓盤作為主動件，另一種是壓盤作為從動件。此設計選擇壓盤作為從動件。(2)壓盤的幾何尺寸的確定：壓盤的幾何尺寸由摩擦片的尺寸確定，其厚度的確定要求能令壓盤有足夠的質量，并且具有較大的剛度即可。也可以按資料中的校核公式校核其厚度是否滿足要求。壓盤材料一般用鑄鐵材料。3.2.5 離合器彈簧的設計(1)離合器彈簧數i: 一般i取48，此處取i=6。(2)彈簧的工作壓緊力P: (3.6)(3)彈簧的工作應力 (3.7)其中，-工作應力；-彈簧圈中徑；d-彈簧鋼絲直徑；-旋繞比，。 (3.8)-考慮彈簧的剪力與彈簧圈曲率影響校正系數，選取2mm，所以=10mm，=5，=1.29。(2.9)所以23.13（）。 (3.10)(4)彈簧的材料：一般采用65Mn鋼絲或碳素鋼絲制造。(5)彈簧的工作情況：彈簧選取拉伸彈簧。離合器的操縱機構采用手動頂桿式機構，所以采用拉伸彈簧。(6)彈簧的工作圈數與中圈數：工作圈數 ， (3.11)其中S-剪切彈性模量碳鋼S=。K-彈簧剛度：一般為2045，此處取K=40。所以 ，取4.5圈。 (3.12)彈簧的總圈數一般比工作圈數多1.52圈，所以=+1.5=6圈。(7)彈簧在離合器的分離過程中的變形量：變形量等于壓盤的行程，通常=1.54.0mm，此處取=4.0mm。3.3 引風機的設計引風機是手持采棉機的總要組成部分，它不但要起產生負壓的作用，還要對吸入的棉花通過手棉口進行收集。本次引風機的結構圖如圖3-2所示，引風機葉輪圖如圖3-3所示：圖3-2 引風機圖3-3 引風機葉輪引風機是由引風機外殼和引風機葉輪組成，引風機葉輪由汽油機提供動力進行轉動，產生氣吸力，引風機外殼由入棉口和出棉口，入棉口連接采棉器，出棉口連接外部收集裝置。3.4 手持采棉機采棉器的設計采棉器是采棉機的關鍵部件，設計要從兩個方面考慮：第一是使得棉花能夠順利從棉桃上摘下；第二是從人機工程方面考慮，要能夠用的順手，本次采棉器的設計圖如圖3-4所示。圖3-4 手持采棉器如圖3-4所示，采棉器由采棉輥和采棉收集口兩大部分組成，采棉輥通過小型直流電機帶動，動力汽油機發電產生，采棉輥在使用過程中一直轉動，方便使得棉花能夠順利從棉桃下摘下，摘下后的棉花通過采棉口中的負壓吸入，完成采棉工作。3.6 手持采棉機的背負架的設計手持采棉機雖然工作靈巧、方便，但是汽油機和風機的重量還是不輕，所以本次設計設計了一個背負架如圖3-5所示：圖3-5 背負架的設計本次設計的背負架如圖3-5所示，主要是由背負帶、海綿墊背、機架組成。機架是用來固定汽油機和引風機，背負帶設計成雙肩結構，海綿墊背能夠增加使用者的舒適感。3.5 本章小結 本章主要介紹引風機、發動機、離合器、采棉器、背負架等的設計。36第四章 汽油機活塞組件的設計校核4.1 活塞的設計活塞組包括活塞、活塞銷和活塞環等在氣缸里作往復運動的零件，它們是發動機中工作條件最嚴酷的組件。發動機的工作可靠性與使用耐久性，在很大程度上與活塞組的工作情況有關。4.1.1 活塞的工作條件和設計要求1、活塞的機械負荷在發動機工作中,活塞承受的機械載荷包括周期變化的氣體壓力、往復慣性力以及由此產生的側向作用力。在機械載荷的作用下，活塞各部位承受了各種不同的應力：活塞頂部承受動態彎曲應力；活塞銷座承受拉壓及彎曲應力；環岸承受彎曲及剪應力。此外，在環槽及裙部還有較大的磨損。為適應機械負荷，設計活塞時要求各處有合適的壁厚和合理的形狀，即在保證足夠的強度、剛度前提下，結構要盡量簡單、輕巧，截面變化處的過渡要圓滑，以減少應力集中。2、活塞的熱負荷活塞在氣缸內工作時，活塞頂面承受瞬變高溫燃氣的作用，燃氣的最高溫度可達。因而活塞頂的溫度也很高?；钊粌H溫度高，而且溫度分布不均勻，各點間有很大的溫度梯度，這就成為熱應力的根源，正是這些熱應力對活塞頂部表面發生的開裂起了重要作用9。3、磨損強烈發動機在工作中所產生的側向作用力是較大的，同時，活塞在氣缸中的高速往復運動，活塞組與氣缸表面之間會產生強烈磨損，由于此處潤滑條件較差，磨損情況比較嚴重。4、活塞組的設計要求（1）要選用熱強度好、耐磨、比重小、熱膨脹系數小、導熱性好、具有良好減磨性、工藝性的材料；（2）有合理的形狀和壁厚。使散熱良好，強度、剛度符合要求，盡量減輕重量，避免應力集中；（3）保證燃燒室氣密性好，竄氣、竄油要少又不增加活塞組的摩擦損失；（4）在不同工況下都能保持活塞與缸套的最佳配合；（5）減少活塞從燃氣吸收的熱量，而已吸收的熱量則能順利地散走；（6）在較低的機油耗條件下，保證滑動面上有足夠的潤滑油。4.1.2 活塞的材料根據上述對活塞設計的要求，活塞材料應滿足如下要求：（1）熱強度高。即在高溫下仍有足夠的機械性能，使零件不致損壞；（2）導熱性好，吸熱性差。以降低頂部及環區的溫度，并減少熱應力；（3）膨脹系數小。使活塞與氣缸間能保持較小間隙；（4）比重小。以降低活塞組的往復慣性力，從而降低了曲軸連桿組的機械負荷和平衡配重；（5）有良好的減磨性能（即與缸套材料間的摩擦系數較?。?，耐磨、耐蝕；（6）工藝性好，低廉。在發動機中，灰鑄鐵由于耐磨性、耐蝕性好、膨脹系數小、熱強度高、成本低、工藝性好等原因，曾廣泛地被作為活塞材料。但近幾十年來，由于發動機轉速日益提高，工作過程不斷強化，灰鑄鐵活塞因此比重大和導熱性差兩個根本缺點而逐漸被鋁基輕合金活塞所淘汰。鋁合金的優缺點與灰鑄鐵正相反，鋁合金比重小，約占有灰鑄鐵的1/3，結構重量僅占鑄鐵活塞的。因此其慣性小，這對高速發動機具有重大意義。鋁合金另一突出優點是導熱性好，其熱傳導系數約為鑄鐵的倍，使活塞溫度顯著下降。對汽油機來說，采用鋁活塞還為提高壓縮比、改善發動機性能創造了重要的條件。共晶鋁硅合金是目前國內外應用最廣泛的活塞材料，既可鑄造，也可鍛造。含硅9%左右的亞共晶鋁硅合金，熱膨脹系數稍大一些，但由于鑄造性能好，適應大量生產工藝的要求，應用也很廣。綜合分析，該發動機活塞采用鋁硅合金材料鑄造而成。4.1.3 活塞頭部的設計1、設計要點活塞頭部包括活塞頂和環帶部分，其主要功用是承受氣壓力，并通過銷座把它傳給連桿，同時與活塞環一起配合氣缸密封工質。因此，活塞頭部的設計要點是：（1）保證它具有足夠的機械強度與剛度，以免開裂和產生過大變形，因為環槽的變形過大勢必影響活塞環的正常工作；（2）保證溫度不過高，溫差小，防止產生過大的熱變形和熱應力，為活塞環的正常工作創造良好條件，并避免頂部熱疲勞開裂；（3）尺寸盡可能緊湊，因為一般壓縮高度縮短1單位，整個發動機高度就可以縮短單位，并顯著減輕活塞重量。而則直接受頭部尺寸的影響。2、壓縮高度的確定活塞壓縮高度的選取將直接影響發動機的總高度，以及氣缸套、機體的尺寸和質量。盡量降低活塞壓縮高度是現代發動機活塞設計的一個重要原則，壓縮高度是由火力岸高度、環帶高度和上裙尺寸構成的，即=+ 為了降低壓縮高度，應在保證強度的基礎上盡量壓縮環岸、環槽的高度及銷孔的直徑。（1）第一環位置根據活塞環的布置確定活塞壓縮高度時，首先須定出第一環的位置，即所謂火力岸高度。為縮小，當然希望盡可能小，但過小會使第一環溫度過高，導致活塞環彈性松弛、粘結等故障。因此火力岸高度的選取原則是：在滿足第一環槽熱載荷要求的前提下，盡量取得小些。一般汽油機，為活塞直徑，該發動機的活塞標準直徑，確定火力岸高度為：（2）環帶高度 為減小活塞高度，活塞環槽軸向高度應盡可能小，這樣活塞環慣性力也小，會減輕對環槽側面沖擊，有助于提高環槽耐久性。但太小，使制環工藝困難。在小型高速內燃機上，一般氣環高，油環高。該發動機采用三道活塞環，第一和第二環稱之為壓縮環（氣環），第三環稱之為油環。取，。環岸的高度，應保證它在氣壓力造成的負荷下不會破壞。當然，第二環岸負荷要比第一環岸小得多，溫度也低，只有在第一環岸已破壞的情況下，它才可能被破壞。因此，環岸高度一般第一環最大，其它較小。實際發動機的統計表明，汽油機接近下限。則 ， 。因此，環帶高度。（3）上裙尺寸確定好活塞頭部環的布置以后，壓縮高度H1最后決定于活塞銷軸線到最低環槽（油環槽）的距離h3。為了保證油環工作良好，環在槽中的軸向間隙是很小的，環槽如有較大變形就會使油環卡住而失效。所以在一般設計中，選取活塞上裙尺寸一般應使銷座上方油環槽的位置處于銷座外徑上面，并且保證銷座的強度不致因開槽而削弱，同時也不致因銷座處材料分布不均引起變形，影響油環工作。綜上所述，可以決定活塞的壓縮高度。對于汽油機，所以。則 。3、活塞頂和環帶斷面（1）活塞頂活塞頂的形狀主要取決于燃燒室的選擇和設計。僅從活塞設計角度，為了減輕活塞組的熱負荷和應力集中，希望采用受熱面積最小、加工最簡單的活塞頂形狀，即平頂。大多數汽油機正是采用平頂活塞，由于EA113 5V 1.6L發動機為高壓縮比，因而采用近似于平頂的活塞。實際統計數據表明，活塞頂部最小厚度，汽油機為，即?；钊斀邮艿臒崃?，主要通過活塞環傳出。專門的實驗表明，對無強制冷卻的活塞來說，經活塞環傳到氣缸壁的熱量占7080%，經活塞本身傳到氣缸壁的占1020%，而傳給曲軸箱空氣和機油的僅占10%左右。所以活塞頂厚度應從中央到四周逐漸加大，而且過渡圓角應足夠大，使活塞頂吸收的熱量能順利地被導至第二、三環，以減輕第一環的熱負荷，并降低了最高溫度9?；钊^部要安裝活塞環，側壁必須加厚，一般取，取為6.16mm，活塞頂與側壁之間應該采用較大的過渡圓角，一般取，取0.074為5.993mm.為了減少積炭和受熱，活塞頂表面應光潔，在個別情況下甚至拋光。復雜形狀的活塞頂要特別注意避免尖角，所有尖角均應仔細修圓，以免在高溫下熔化。（2）環帶斷面為了保證高熱負荷活塞的環帶有足夠的壁厚使導熱良好，不讓熱量過多地集中在最高一環，其平均值為。正確設計環槽斷面和選擇環與環槽的配合間隙，對于環和環槽工作的可靠性與耐久性十分重要。槽底圓角一般為0.20.5mm?；钊h岸銳邊必須有適當的倒角，否則當岸部與缸壁壓緊出現毛刺時，就可能把活塞環卡住，成為嚴重漏氣和過熱的原因，但倒角過大又使活塞環漏氣增加。一般該倒角為。（3）環岸和環槽環岸和環槽的設計應保持活塞、活塞環正常工作，降低機油消耗量，防止活塞環粘著卡死和異常磨損，氣環槽下平面應與活塞軸線垂直，以保證環工作時下邊與缸桶接觸，減小向上竄機油的可能性?；钊h側隙在不產生上述損傷的情況下愈小愈好，目前，第一環與環槽側隙一般為0.050.1mm，二、三環適當小些，為0.030.07mm，油環則更小些，這有利于活塞環工作穩定和降低機油消耗量，側隙確定油環槽中必須設有回油孔，并均勻地布置在主次推力面側，回油孔對降低機油消耗量有重要意義，三道活塞環的開口間隙及側隙如表4.1所示:表4-1 活塞環的開口間隙及側隙活塞環開口間隙/側隙/第一道環第二道環第三道環活塞環的背隙比較大，以免環與槽底圓角干涉。一般氣環=0.5毫米，油環的則更大些，如圖4-1所示。（4）環岸的強度校核在膨脹沖程開始時，在爆發壓力作用下，第一道活塞環緊壓在第一環岸上。由于節流作用，第一環岸上面的壓力比下面壓力大得多，不平衡力會在岸根產生很大的彎曲和剪切應力，當應力值超過鋁合金在其工作溫度下的強度極限或疲勞極限時，岸根有可能斷裂，專門的試驗表明，當活塞頂上作用著最高爆發壓力時，如圖4-2所示。已知=4.5，則， 圖4-1 環與環槽的配合間隙及環槽結構 圖4-2第一環岸的受力情況10Figure3-1 The ring and the ring groove and ring groove clearance Figure3-2 First Force of the Central Coast環岸是一個厚、內外圓直徑為、的圓環形板，沿內圓柱面固定，要精確計算固定面的應力比較復雜，可以將其簡化為一個簡單的懸臂梁進行大致的計算。在通常的尺寸比例下，可假定槽底（岸根）直徑，環槽深為：于是作用在岸根的彎矩為 （4-1）而環岸根斷面的抗彎斷面系數近似等于所以環岸根部危險斷面上的彎曲應力 （4-2） 同理得剪切應力為： （4-3）接合成應力公式為： （4-4）考慮到鋁合金在高溫下的強度下降以及環岸根部的應力集中，鋁合金的許用應力，校核合格。4.1.4 活塞裙部的設計活塞裙部是指活塞頭部最低一個環槽以下的那部分活塞?；钊貧飧淄鶑瓦\動時，依靠裙部起導向作用，并承受由于連桿擺動所產生的側壓力。所以裙部的設計要求，是保證活塞得到良好的導向，具有足夠的實際承壓面積，能形成足夠厚的潤滑油膜，既不因間隙過大發生敲缸，引起噪音和加速損傷，也不因間隙過小而導致活塞拉傷。分析活塞在發動機中工作時裙部的變形情況。首先，活塞受到側向力的作用。承受側向力作用的裙部表面，一般只是在兩個銷孔之間的弧形表面。這樣，裙部就有被壓偏的傾向，使它在活塞銷座方向上的尺寸增大；其次，由于加在活塞頂上的爆發壓力和慣性力的聯合作用，使活塞頂在活塞銷座的跨度內發生彎曲變形，使整個活塞在銷座方向上的尺寸變大；再次，由于溫度升高引起熱膨脹，其中銷座部分因壁厚較其它部分要厚，所以熱膨脹比較嚴重。三種情況共同作用的結果都使活塞在工作時沿銷座方向漲大，使裙部截面的形狀變成為“橢圓”形，使得在橢圓形長軸方向上的兩個端面與氣缸間的間隙消失，以致造成拉毛現象。在這些因素中，機械變形影響一般來說并不嚴重，主要還是受熱膨脹產生變形的影響比較大11。因此，為了避免拉毛現象，在活塞裙部與氣缸之間必須預先流出較大的間隙。當然間隙也不能留得過大，否則又會產生敲缸現象。解決這個問題的比較合理的方法應該是盡量減少從活塞頭部流向裙部的熱量，使裙部的膨脹減低至最??；活塞裙部形狀應與活塞的溫度分布、裙部壁厚的大小等相適應12。本文采用式裙部，這樣不僅可以減小活塞質量，而且裙部具有較大的彈性，可使裙部與氣缸套裝配間隙減小很多，也不會卡死。把活塞裙部的橫斷面設計成與裙部變形相適應的形狀。在設計時把裙部橫斷截面制成長軸是在垂直與活塞銷中心線方向上，短軸平行于銷軸方向的橢圓形。常用的橢圓形狀是按下列公式設計的： （4-5）式中、分別為橢圓的長短軸，如圖4-3所示。缸徑小于的裙部開槽的活塞，橢圓度（）的大小，一般為。圖4-3 活塞銷裙部的橢圓形狀91、裙部的尺寸活塞裙部是側壓力的主要承擔者。為保證活塞裙表面能保持住必要厚度的潤滑油膜，其表面比壓不應超過一定的數值。因此，在決定活塞裙部長度時應保持足夠的承壓面積，以減少比壓和磨損。在確定裙部長度時，首先根據裙部比壓最大的允許值，決定需要的最小長度，然后按照結構上的要求加以適當修改。裙部單位面積壓力（裙部比壓）按下式計算： （4-6）式中：最大側作用力，由動力計算求得，=2410.83活塞直徑，；裙部高度，。取。則 一般發動機活塞裙部比壓值約為，所以設計合適。2、銷孔的位置活塞銷與活塞裙軸線不相交，而是向承受膨脹側壓力的一面（稱為主推力面，相對的一面稱為次推力面）偏移了，這是因為，如果活塞銷中心布置，即銷軸線與活塞軸線相交，則在活塞越過上止點，側壓力作用方向改變時，活塞從次推力面貼緊氣缸壁的一面突然整個地橫掃過來變到主推力面貼緊氣缸壁的另一面，與氣缸發生“拍擊”，產生噪音，有損活塞耐久性。如果把活塞銷偏心布置，則能使瞬時的過渡變成分布的過渡，并使過渡時刻先于達到最高燃燒壓力的時刻，因此改善了發動機的工作平順性13。4.2 活塞銷的設計4.2.1 活塞銷的結構、材料1、活塞銷的結構和尺寸活塞銷的結構為一圓柱體，中空形式，可減少往復慣性質量，有效利用材料?；钊N與活塞銷座和連桿小頭襯套孔的連接配合，采用“全浮式”?；钊N的外直徑，取，活塞銷的內直徑，取活塞銷長度，取2、活塞銷的材料 活塞銷材料為低碳合金鋼，表面滲碳處理，硬度高、耐磨、內部沖擊韌性好。表面加工精度及粗糙度要求極高，高溫下熱穩定性好。4.2.2 活塞銷強度和剛度計算由運動學知，活塞銷表面受到氣體壓力和往復慣性力的共同作用，總的作用力，活塞銷長度，連桿小頭高度，活塞銷跨度。1、最大彎曲應力計算活塞銷中央截面的彎矩為 （4-7）空心銷的抗彎斷面系數為，其中 所以彎曲應力為 即 （4-8） 2、最大剪切應力計算最大剪切應力出現在銷座和連桿小頭之間的截面上。橫斷截面的最大剪切應力發生在中性層上14，其值按下式計算： （4-9）已知許用彎曲應力；許用剪切應力，那么校核合格。4.3 活塞銷座4.3.1 活塞銷座結構設計 活塞銷座用以支承活塞，并由此傳遞功率。銷座應當有足夠的強度和適當的剛度，使銷座能夠適應活塞銷的變形，避免銷座產生應力集中而導致疲勞斷裂；同時要有足夠的承壓表面和較高的耐磨性?；钊N座的內徑，活塞銷座外徑一般等于內徑的倍，取，活塞銷的彎曲跨度越小，銷的彎曲變形就越小，銷銷座系統的工作越可靠，所以，一般設計成連桿小頭與活塞銷座開擋之間的間隙為，但當制造精度有保證時，兩邊共就足夠了，取間隙為。4.3.2 驗算比壓力銷座比壓力為： （4-10）一般。4.4 活塞環設計及計算4.4.1 活塞環形狀及主要尺寸設計該發動機采用三道活塞環，第一和第二環為氣環，第三環為油環。第一道活塞環為桶形扭曲環，材料為球墨鑄鐵，表面鍍鉻。桶形環與缸筒為圓弧接觸，對活塞擺動適應性好，并容易形成楔形潤滑油膜。第二道活塞環為鼻形環，材料為鑄鐵，鼻形環可防止泵油現象，活塞向上運動時潤滑效果好。第三道是油環，是鋼帶組成環，重量輕，比壓高，刮油能力強。 活塞環的主要尺寸為環的高度、環的徑向厚度。氣環，油環，取，?；钊h的徑向厚度，一般推薦值為：當缸徑為時，取。4.4.2 活塞環強度校核活塞環在工作時，因剪應力和軸向力影響較小，所以只計算彎矩?；钊h的平均半徑與徑向厚度之比一般都大于5，所以可按直桿彎曲正應力公式計算9。1、工作狀態下的彎曲應力活塞斷面的最大彎矩為： （4-11）由此可得最大彎曲應力為： （4-12）對于斷面均壓環其開口間隙與活塞環平均接觸壓力之間有如下關系： （4-13）將式31帶入式30并整理得： （4-14）式中：材料的彈性模量，對合金鑄鐵；活塞環的開口間隙，取為；氣缸直徑，；活塞環徑向厚度，則 活塞環工作時的許用彎曲應力為，則校核合格。2、套裝應力活塞環往活塞上套裝時，要把切口扳得比自由狀態的間隙還大，對于均壓環，此時的正對切口處的最大套裝彎曲應力為： （4-15）式中：與套裝方法有關的系數，根據套裝方法的不同，其值為，一般取，則 因環的套裝是在常溫下進行的，承受的應力時間甚短，所以套裝應力的許用值大于工作應力的許用值，所以校核合格。4.5 本章小結 在活塞的設計過程中，分別確定了活塞、活塞銷、活塞銷座和活塞環的主要的結構參數，分析了其工作條件，總結了設計要求，選擇合適的材料，并分別進行了相關的強度和剛度校核，使其符合實際要求。第五章 采棉機三維造型的設計5.1 Solidworks軟件簡介首先我要對Solidworks進行介紹一下，它是一種先進的，智能化的參變量式CAD設計軟件，在業界被稱為“3D機械設計方案的領先者”，易學易用，界面友好，功能強大，在機械制圖和結構設計領域，掌握和使用Solidworks已經成為最基本的技能之一。與傳統的2D機械制圖相比，參變量式CAD設計軟件具有許多優越性，是當代機械制圖設計軟件的主流和發展方向。傳統的CAD設計通常是按照一定的比例關系，從正視，側視，俯視等角度，根據投影，透視效果逐步繪出所需要的各個單元，然后標注相應尺寸，這就要求制圖和看圖人員都必須具備良好的繪圖和三維空間想象能力。如果標注尺寸發生變化，幾何圖形的尺寸不會同步變更；如果改變了幾何圖行，其標注尺寸也不會發生變化，還要重新繪制，標注，因此繪圖工作相當繁重。參變量式CAD設計軟件，是參數式和變量式的統稱。在繪制完草圖后，可以加入尺寸等數值限制條件和其他幾何限制條件，讓草圖進入完全定義狀態，這就是參數式模式。由于軟件自動加入了關聯屬性，如果修改了標注尺寸