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大棚電動卷簾機，簡稱卷簾機，是用于溫室大棚草簾自動卷放的農業(yè)機械設備。它具有結構簡單、使用維護方便、扭矩大、省力等特點。隨著現代農業(yè)步伐的不斷加快，特別是設施農業(yè)在各地廣泛推廣，各級政府對大棚蔬菜的建設越來越重視，從而實現蔬菜生產的專業(yè)化和市場化，提高蔬菜生產水平和重要時節(jié)的應急供應能力，而卷簾機在大棚蔬菜發(fā)展中也發(fā)揮越來越重要的作用。

第一章 緒 論　　　
一、課題研究的目的和意義　　　
大棚電動卷簾機，簡稱卷簾機，是用于溫室大棚草簾自動卷放的農業(yè)機械設備。它具有結構簡單、使用維護方便、扭矩大、省力等特點。隨著現代農業(yè)步伐的不斷加快，特別是設施農業(yè)在各地廣泛推廣，各級政府對大棚蔬菜的建設越來越重視，從而實現蔬菜生產的專業(yè)化和市場化，提高蔬菜生產水平和重要時節(jié)的應急供應能力?！　　?br /> 卷簾機在大棚蔬菜發(fā)展中起著很大作用。進入冬季，為了有利于蔬菜的快速生長，要對蔬菜大棚采取許多保溫措施，其中一項就是用草苫簾或保溫被鋪蓋到大棚上，通過每天卷放簾來提高大棚溫度。傳統(tǒng)的卷放簾都是靠人工進行的，一般0.5畝大小的日光溫室卷放簾一天需花費一人約4小時的時間。此種方法不但勞動量大，花費時間長。更主要的是過長的卷放時間，浪費了溫室有效的采光時間。機械卷簾技術是利用卷簾機構，對溫室或大棚的保溫被或草簾進行機械卷放，達到白天及時卷起便于采光，晚上放鋪進行保溫。通過近幾年的實踐，機械卷簾機的作用大大顯現：機械卷簾機大幅度地減輕了體力勞動強度，使用戶從繁重的體力勞動中解脫出來；安裝機械卷簾機后，可適當增加草簾覆蓋的厚度，提高室內溫度，同時也提高了經濟效益；，卷放一次耗時5 ～10分鐘，穩(wěn)定流暢、整齊、省時、省力、工作效率高，與人工相比每天每棚可節(jié)省1 ～3小時；每天可增加光照1 ～3小時，使蔬菜抗寒、抗病能力增強，既提高產量又能提前上市，賣個好價錢；質量穩(wěn)定、易安裝、易拆卸、易保養(yǎng)維修。而且，國家近幾年不斷加大了農機購置補貼力度，把機械卷簾機也納入到農機購置補貼范圍，農民在建設蔬菜大棚中購買和使用卷簾機的積極性大大提高?！　　?br /> 本課題的研究目的就是運用優(yōu)化設計方法，進一步減少卷簾機的重量，提高承載能力，增強穩(wěn)定性和可靠性，全面提高企業(yè)的產品競爭力?！　　?br />二、國內相關研究現狀　　　
（一）大棚卷簾機的種類　　　
目前，市面上常見的大棚卷簾機主要有兩種：一種是后墻固定式大棚卷簾機，也叫后卷軸式、后拉式或拉線式大棚卷簾機，各地叫法不一。該類型卷簾機在市面上出現得最早， 其由主機（由變速箱和電動機組成，下同）、卷桿和立柱 （或支架）3大部分組成。這種卷簾機的基本工作原理是通過主機轉動卷桿，卷桿纏繞拉繩，拉繩拉動草苫或保溫被。放落草苫或保溫被時，便利用其自身重量沿棚面坡度滑落而下。另一種大棚卷簾機是棚面自走式，也叫前屈伸臂式大棚卷簾機。其由主機、支撐桿、卷桿三大部分組成。又根據大棚卷簾機支撐桿的不同，分為支架式大棚卷簾機和軌道式大棚卷簾機，前者的支撐桿由立桿和撐桿兩部分組成。后者的支撐桿由加固三角架組成的軌道式滑桿組成。棚面自走式大棚卷簾機的基本工作原理是通過主機轉動卷桿，卷桿直接拉動草苫或保溫被，并且拉放均有動力支持，是目前應用較為廣泛的一種卷簾機類型?！　　?br />（二）大棚卷簾機的特點　　　
不管是后墻固定式大棚卷簾機還是棚面自走式大棚卷簾機，均有減輕人工拉放草苫或保溫被勞動強度、省工省力的特點，同時，通過“早揭晚蓋”，增加棚內光照時間，提高棚溫，利于蔬菜生產。但是，這兩種類型的大棚卷簾機在具體使用中，其優(yōu)缺點差別較大?！　　?br />1.后墻固定式大棚卷簾機　　　
優(yōu)點：卷簾機主體結構簡單，固定支架可自己購買三角鐵焊接，安裝簡便。相對于棚面自走式大棚卷簾機造價低。因其機箱在后墻上，放落草苫或保溫被后，棚面無障礙物阻隔，故使用一幅塑料薄膜作“浮膜”即可，并且可連通草苫或保溫被一起拉放?！　　?br />缺點：由于該類型卷簾機所需拉繩較多，并且均在草苫或保溫被之大棚卷簾機上，在其使用過程中，一旦卷入操作人員的衣服（冬季多穿大衣），或被拉繩纏住手指，往往造成人身事故，安全隱患較大。另外，由于每條繩子受力不均，使用一段時間后，松緊不一，需經常調整繩子松緊，且差不多每年都要更換一次拉繩。另外，該類型卷簾機的支架有的埋設在了蔬菜大棚的后屋面上，時間一久，對其破壞性大，或雨水侵濕后墻，造成坍塌。　　　
2.棚面自走式大棚卷簾機的特點　　　
優(yōu)點：(1)解決了過去使用后拉式卷簾機時，因不注意遭拉繩纏繞， 造成人身事故的問題；手持倒順開關，較遠距離操作，不易不發(fā)生傷人事故。(2)工作效率高，省時。如1個72米長的蔬菜大棚，需要上幅寬1.4米的草苫57床， 用人工拉、放草苫，每日需1.5～2小時，而用這種卷簾機，拉、放各需7分鐘、4分鐘。(3)安裝拆卸方便。卷簾機卷桿由法蘭盤連接，一般為6米1段，在不使用時可隨時拆卸。(4) 無剎車隱患。如金鵬卷簾機采用了電磁剎車，具有剎車緩沖性能，即便遇到雨雪天氣或突然斷電等特殊情況，也能保證安全?！　　?br />缺點：棚面自走式大棚卷簾機中支架式卷簾機需要設計專門的卷簾機移動軌道，對大棚的坡面精度要求較高，成本較高。支架較長，易傾斜，存在潛在危險，安全性較差?！　　?br />三、課題研究的主要內容　　　
在借鑒現有使用經驗的基礎上，對卷簾機進行全面性能分析和優(yōu)化再設計，提出切實可行的改型方案，并通過試制樣機加以驗證；對研究思路、研究方法進行合理的提煉、歸納、總結，拓寬其應用范圍，提高承載能力、安全性、可靠性和操作性，使之真正成為大棚種植業(yè)者的好幫手。　　　
本項研究的主要內容：　　　
1．優(yōu)化總體設計，采用具有自鎖功能的行星輪系。2．降低質載比（卷簾機整體質量與其最大承載能力的比值），方便安裝、拆卸?！　　?br />3．對輪系進行變位設計，合理選取變位系數，使輪系緊湊可靠。　　　
4．優(yōu)化齒輪系的材料選用，強化熱處理效果，提高硬度和強度，分析其結構變形和應力分布，提高可靠性，延長使用壽命?！　　　　　?br />第二章 卷簾機整體結構設計　　　
卷簾機的整體結構如圖1所示，主要包括外殼、復合輪系、支撐桿接口等部分組成。　　　　　　 　　針對傳動系統(tǒng)中各部件不同的工作特點，選擇了不同的參數和材料，使得各部件的壽命更為接近。比如：在模數的選取上，考慮到前端齒輪所受載荷要小于后端齒輪，選取的前端齒輪模數小于后端齒輪模數；考慮到前端齒輪轉速高、后端齒輪轉速低，所以，前端齒輪軸的軸承孔的尺寸精度和位置精度都要高于后端齒輪軸的軸承孔精度；考慮到齒面摩擦嚴重，對不同齒輪的齒面分別設計了滲碳、淬火等表面處理工藝；在材質的選擇上，考慮到前端齒輪、齒輪軸承受的載荷小，選用了價格較便宜的45鋼，后端齒輪、齒輪軸承受的載荷大，選用了力學性能更好的20CrMnTi合金鋼。這樣，既保證了性能，又降低了成本?！　　?br /> 該卷簾機傳動系統(tǒng)采用了三級減速方案，前兩級采用定軸輪系，第三級采用行星輪系。通過合理的結構設計，使總的傳動比達到了9000，而體積僅為540mm×280mm×405mm，重量僅為30千克。驅動電機采用了兩相交流電機，傳動系統(tǒng)減速比大，輸出端轉速低，這樣輸出轉矩大，卷簾過程運行平穩(wěn)。并且，電機斷電后可以自鎖，避免了電機失電停轉后簾子因為自重而向下滑動的可能，實現了卷簾機工作過程中的可靠制動?！　　?br /> 卷簾機內部復合輪系如圖2所示。它由定軸輪系和行星輪系兩部分組成，定軸輪系由齒輪0、1、2、3組成；行星輪系由中心齒輪4、6’、6，行星輪5-5’，及系桿h組成。定軸輪系和行星輪系通過串聯連接。為了減小卷簾機的結構尺寸和減輕重量，將行星輪系進行了改進，即將行星輪5-5’合并成一個齒輪5，使其與中心齒輪6’和6同時嚙合，如圖3所示。這樣，方便了使用，也節(jié)省了成本。改進設計后，經計算，卷簾機總重量減小了4千克。傳動比分配為：定軸輪系為20，行星輪系為450?！　　　　　?br />第三章 行星齒輪系的變位設計　　　
由于將行星輪系進行了改進，即將行星輪5-5’合并成一個齒輪5，使其與中心齒輪6’和6同時嚙合，因此，齒輪5、6’、6就不能采用標準齒輪，而必須采用變位齒輪。　　　
如圖4所示，對于正變位齒輪，刀具節(jié)線上的齒槽寬較分度線上的齒槽寬增大了，由于輪坯分度圓與刀具節(jié)線作純滾動，故知其齒厚也增大了。而由可知,。因此，正變位齒輪的齒厚為：又由于齒條型刀具的齒距恒等于，故知正變位齒輪的齒槽寬為。又由圖3可見，當刀具采取正變位后，這樣切出的正變位齒輪，其齒根高較標準齒輪減小了，即 。而其齒頂高，若暫不計它對頂隙的影響，為了保持齒全高不變，應較標準齒輪增大，這時其齒頂高為 。其齒頂圓半徑為。對于負變位齒輪，上述公式同樣適用，只需注意到其變位系數為負即可。將相同模數、壓力角及齒數的變位齒輪與標準齒輪的尺寸相比較，由圖5不難看出它們之間的明顯差別來。為了使卷簾機轉動平穩(wěn)可靠，使用壽命長，在確定變位齒輪傳動的中心距時，需要滿足兩輪的齒側間隙為零和兩輪的頂隙為標準值這兩方面的要求。首先，一對變位齒輪要作無側隙嚙合傳動，其一輪在節(jié)圓上的齒厚應等于另一輪在節(jié)圓上的齒槽寬，由此條件即可推得下式：上式稱為無側隙嚙合方程。式中、分別為兩輪的齒數；為分度圓壓力角；為嚙合角；、分別為兩輪的變位系數?！　　≡撌奖砻鳎喝魞奢喿兾幌禂抵筒坏扔诹悖瑒t其嚙合角將不等于分度圓壓力角。這就說明此時兩輪的實際中心距不等于標準中心距。設兩輪作無側隙嚙合時的中心距為，它與標準中心距之差為，其中為模數，稱為中心距變動系數，則，即 ，故?！　　?br /> 此外，為了保證兩輪之間具有標準頂隙，則兩輪的中心距應等于　　　。　　　由此可知，如果，就可同時滿足上述兩個條件。但經證明：只要，總是，即。這里為了解決這一矛盾，采用如下辦法：兩輪按無側隙中心距安裝，而將兩輪的齒頂高各減短，以滿足標準頂隙要求。稱為齒頂高降低系數，其值為。這時，齒輪的齒頂高為：　　　。　　　經過計算，中心輪6’采用正變位，變位系數為1.23，中心輪6采用負變位，變位系數為-0.25，行星輪5采用正變位，變位系數為0.38?！　　〉谒恼?齒輪的高性能材料選擇　　　由于卷簾機具有體積小、重量輕、扭矩大等特點，因此，對于卷簾機各齒輪材料的選擇就顯得非常重要?！　　≡诓馁|的選擇上，考慮到前端齒輪、齒輪軸（即定軸輪系）承受的載荷小，選用了價格較便宜的45鋼，后端齒輪、齒輪軸（即行星輪系）承受的載荷大，選用了力學性能更好的20CrMnTi合金鋼?！　　【砗煓C的齒輪要求具有表面硬、耐磨，而心部韌，能抗沖擊的特性，僅從選材方面去考慮是很難達到此要求的，所以這里采用表面熱處理來滿足上述要求?！　　《ㄝS輪系中齒輪用45鋼的表面淬火。表面淬火是將工件的表面層淬硬到一定深度，而心部仍保持未淬火狀態(tài)的一種局部淬火方法。　　　利用快速加熱使45鋼表面奧氏體化，而中心尚處于較低溫度時迅速予以冷卻，表層被淬硬為馬氏體，而中心仍保持原來的退火、正火或調質狀態(tài)的組織。這里采用單液淬火法。在淬火后得到的組織一般是馬氏體和殘余奧氏體，同時有內應力，這些都是不穩(wěn)定的狀態(tài)，必須進行回火，否則零件在使用過程中就要發(fā)生變化?！　　?5鋼熱處理工藝進行了實驗研究，如表1所示?！　　”? 熱處理工藝　　　　　　　　　　　　45鋼在不同溫度淬火后的硬度變化曲線如圖6所示。可看出，在760～810℃，隨淬火溫度的升高，硬度值增加，810～840℃，隨淬火溫度的升高，硬度值變化不大；在同一淬火溫度下，隨回火溫度的升高，硬度值降低。其中810℃淬火后試樣，無論其淬火態(tài)硬度還是各不同溫度回火后硬度均與840℃淬火后硬度差別不大，這說明在810℃淬火可獲得與840℃淬火接近的硬度。另外還可以看出經不同溫度回火，45鋼硬度隨淬火溫度變化的規(guī)律基本相同?！　　?5鋼在不同溫度淬火后的強度變化曲線如圖7所示。可看出，45鋼不同溫度淬火回火后，其強度呈現出先升后降的趨勢。780～810℃，隨淬火溫度升高，強度增加，810℃時達峰值，高于810℃后，強度又明顯下降，這種趨勢在350～550℃回火時表現的比較明顯。　　　圖8為45鋼不同溫度淬火回火后的沖擊韌度變化曲線?？梢钥闯?，760～840℃淬火，在較低溫度(250～350℃)回火時，沖擊韌度隨淬火溫度的升高變化不顯著，數值相差不大；在450℃以上回火時，隨淬火溫度升高，沖擊韌度變化比較明顯，在760～810℃，沖擊韌度呈現出先下降后上升的趨勢，超過810℃以后又下降。在760～810℃亞溫淬火后、不同溫度回火，其沖擊韌度高于840℃常規(guī)淬火后沖擊韌度(550℃回火除外)。最值得注意的是810℃淬火+550℃回火工藝獲得的沖擊韌度與45鋼840℃常規(guī)淬火+550℃回火工藝獲得的沖擊韌度相差不大，但比45鋼840℃常規(guī)淬火+650℃回火要高，而由圖6、圖7也可看出其強度、硬度均高于840℃常規(guī)淬火+550℃回火和840℃常規(guī)淬火+650℃回火后獲得的強度、硬度。　　　
通過實驗曲線可以看出，隨淬火溫度的升高(760～840℃)，45鋼的強度、硬度、韌性先升后降，在810℃時力學性能最好，超過810℃后強度、硬度逐漸下降。亞溫淬火的強韌化效果在450℃以上回火時才能發(fā)揮顯著。在試驗條件給定的工藝中，以810℃淬火+550℃回火可獲得比較好的強韌性?！　　∮捎谛行禽喯缔D速較慢，承載要求高，齒輪材料20CrMnTi合金鋼也進行了熱處理。　　　
由圖9可知：在不同溫度淬火并200℃、120min回火后,隨淬火溫度的升高,抗拉強度和屈服強度均降低,但降幅不大,鋼的抗拉強度均在1500MPa以上。淬火溫度對洛氏硬度沒有明顯的影響趨勢,硬度變化不大。延伸率與斷面收縮率變化程度都不明顯,在840℃時最小的延伸率與930℃時最大的延伸率僅相差0.7%,而810℃時最小的斷面收縮率與900℃時最大的斷面收縮率僅相差0.8%.隨淬火溫度的升高,沖擊韌性直線上升,在淬火溫度為900℃時,沖擊韌性達到峰值(85 J),比最小沖擊韌性高出12.1 J；在更高溫度(930℃)淬火時,沖擊韌性又降低,但降幅不大。 　　　
在810℃和840℃淬火并200℃、120min回火時,由于淬火溫度偏低,奧氏體化過程難以充分進行,組織中還有未溶解的碳化物存在,奧氏體中固溶的碳和合金元素含量低,奧氏體組織不均勻,因而淬火馬氏體回火后的沖擊韌性偏低；其次,隨淬火溫度的升高,奧氏體晶粒逐漸長大,相變后的馬氏體板條束尺寸大,因此強度和韌性下降；再次,因該材料中碳含量少,且Mn為弱碳化物形成元素, Cr、Ti皆為非碳化物形成元素,故整體硬度不高,在淬火溫度范圍內的平均硬度為HRC 42.5。　　　
經900℃加熱淬火后在不同溫度下回火120min, 20CrMnTi鋼的力學性能隨回火溫度的升高所發(fā)生的變化如圖10所示。由圖10(a)可見,回火時硬度變化的趨勢為:硬度先基本持平,然后略有升高,隨后隨著回火溫度的升高,鋼的硬度不斷下降,特別是回火溫度在400℃以上時,由于ε-碳化物轉變?yōu)闈B碳體,共格關系破壞以及滲碳體的聚集長大而使鋼的硬度呈直線下降。由圖10(a)還可發(fā)現：鋼的抗拉強度隨回火溫度的升高而逐漸升高,在230℃時達到一個最大值,然后隨著溫度的升高而緩慢降低,當大于320℃時隨回火溫度升高而大幅度下降;屈服強度的總體變化趨勢也是先升高再降低,但變化幅度較小。從圖10(b)可以看出:在低溫回火溫度范圍內,沖擊韌性先升高后降低,在230℃時沖擊韌性達到峰值,為90.6 J,在250~320℃韌性急速下降,下降了57.4 J,在320℃時沖擊韌性只有23 J,表明發(fā)生了低溫回火脆性.鋼在320~600℃回火時,沖擊韌性很低,產生了高溫回火脆性。當回火溫度繼續(xù)上升至650℃時,沖擊韌性大幅度上升,韌性值為75 J,斷裂方式又開始轉變?yōu)轫g性斷裂.鋼的延伸率和斷面收縮率隨回火溫度變化的幅度都不大。 　　　該鋼具有很高的淬透性,淬火時可獲得完全的馬氏體組織,低溫回火后獲得的板條馬氏體有良好的強韌性,因此有較高的性價比?！　　　　　?br />第五章 產品的技術性能實驗　　　
產品的技術性能實驗分仿真實驗和樣機實驗兩種。仿真實驗采用的是軟件UG NX。UG NX 是 Siemens PLM Software 公司集 CAD /CAM / CAE 于一體的交互式的產品研發(fā)解決方案軟件系統(tǒng)，廣泛應用于機械、汽車、航空、航天等工業(yè)制造領域。其中，UG 運動分析模塊( Motion Simulation) 是一個模擬仿真分析的設計工具，它能進行運動學( Kinematics) 分析、動力學( Dynamics) 分析、干涉分析、軌跡跟蹤等；可以分析產品的臨界位置、反作用力、速度和加速度等。　　　卷簾機的三維裝配圖如圖11所示。對該實體裝配模型施以輸入功率1.5kw,轉速21000r/min，并施加5000Nm的阻抗力矩，仿真運行后，沒有發(fā)現異常狀況。　　　　　　 圖11 卷簾機的三維裝配圖　　　樣機實驗分實驗臺實驗和現場實驗兩種?！　　訖C實驗在自行設計的扭矩實驗臺上進行的。該實驗臺采用CXN型扭矩傳感器，量程0～15000Nm，精度0.2％?！　　≡陬~定載荷6000Nm下，該機器連續(xù)運轉了600小時，未出現主要零部件或總成損壞、報廢，導致功能嚴重下降，難以正常作業(yè)的嚴重故障及明顯影響產品使用功能的一般故障。　　　現場實驗在某村大棚種植戶進行的，如圖12所示。 　　　圖12 卷簾機現場實驗　　　　　　將樣機安裝在100m長的棚被上。測試后具體數據為：上卷時間為11分鐘/卷；下卷時間為：10分鐘/卷；工作時噪音<86db?！　　砗煓C的自鎖功能進行了驗證。啟動卷簾機然后停機，用力旋轉聯動器，輸出軸不轉動，重新啟動后工作正常?！　　〉诹?產品的應用效果　　　大棚電動卷簾機已經通過了山東省農業(yè)機械管理局組織的農業(yè)機械推廣鑒定，并可望在山東、河南、河北、山西等冬暖式大棚種植區(qū)得到了推廣應用，預計投入生產后，可實現年銷售收入200萬元，利稅50萬元?！　　∨c同類產品相比，具有體積小、重量輕、耗電少、拆裝方便、操作簡單、安全可靠等特點，每天可增加光照時間1—3個小時。該電動卷簾機工作性能可靠，價格適中，預計投入使用后具有較好的社會效益?！　　?）節(jié)省人工，減輕勞動強度。對于 100 m 長的溫室大棚，如果人工卷放保溫材料（如保溫被、草簾），每天需 1.5小時左右，而應用該電動卷簾機卷放僅需20分鐘，年節(jié)工約225個/hm2。　　　2） 使用卷簾機可比人工卷簾節(jié)支1625元/hm2。使用卷簾機的費用為：100 m長的大棚每臺卷簾機4200 元（主機2600 元，附屬材料 1350 元，安裝費250元），殘值500 元。1hm2大棚需15臺卷簾機，6年折舊，年折舊費為9250元/hm2，電費為900元/hm2，人工費為4500元/hm2，維修費為600 元/hm2。使用卷簾機合計費用為15250元/hm2。人工卷簾日工資7.5元，按 5個月計算，共需 16875元/hm2?！　　?）卷簾機卷放草簾與人工卷放相比，可節(jié)省草簾款 2512元/hm2。 1.8 m寬的草簾每簾價值15元，1hm2 需要1005 簾，人工卷放年需草簾款7537 元/hm2，而卷簾機卷放需草簾款5025 元/hm2。由于卷簾機在卷放過程中運行平穩(wěn)，可延長草簾使用壽命，人工卷放草簾可用2年，而卷簾機卷放草簾可用 3年?！　　?） 促進增產增收。用該電動卷簾機卷放保溫材料每日可延長光照時間1.5小時左右，提高棚內溫度3～5℃，使棚內植物生長周期縮短、成熟早，比人工卷簾可提前5～10天上市。例如，種植蔬菜可增產 300 kg/hm2，折款 360 元/hm2?！　　∮纱丝梢姡洕б婧蜕鐣б娣浅？捎^。　　　　　　
第七章 項目的創(chuàng)新點及研究結論　　　
項目的主要創(chuàng)新點主要有：　　　
1. 研究采用了大傳動比的傳動系統(tǒng)，實現了復合輪系一體化設計。與目前市面上常見的電動卷簾機相比，XC-L型電動卷簾機傳動比更大、體積更小、重量更輕。其傳動系統(tǒng)的設計采用了三級減速方案，前兩級采用定軸輪系，第三級采用行星輪系。通過合理的結構設計，電動機與復合輪系一體化設計，實現大傳動比和大轉矩輸出，達到工作可靠和減小重量的目的，使總的傳動比達到了9000，而體積僅為540mm×280mm×405mm，重量僅為30公斤左右?！　　?、研究確定合理的傳動系統(tǒng)減速比，設計行星齒輪機構自鎖裝置，使本大棚電動卷簾機工作穩(wěn)定、制動可靠。驅動電機采用了兩相交流電動機，從而可使用農村的照明用電，節(jié)省輸電線路的成本，方便使用。傳動系統(tǒng)減速比大，輸出端轉速低，這樣輸出轉矩大，卷簾過程運行平穩(wěn)。行星齒輪機構進行了自鎖設計，電機斷電后，卷簾機失去動力即自行停止轉動，避免了電機失電停轉后簾子因為自重而向下滑動的可能，實現了卷簾機工作過程中的可靠制動?！　　?、研究采用合金材料與變位設計，篩選確定了不同的合理設計參數及制造材料，強化熱處理效果，提高硬度和強度，分析其結構變形和應力分布，提高可靠性，延長使用壽命，使輪系緊湊可靠。針對傳動系統(tǒng)中各部件不同的工作特點，選擇了不同的合理設計參數和制造材料，使得各部件的壽命更為接近，行星輪系采用合金材料與變位設計，使行星輪與三個太陽輪同時嚙合，達到結構緊湊的目的，進一步減小了整體重量。比如：在模數的選取上，考慮到前端齒輪所受載荷要小于后端齒輪，選取的前端齒輪模數小于后端齒輪模數；考慮到前端齒輪轉速高、后端齒輪轉速低，所以，前端齒輪軸的軸承孔的尺寸精度和位置精度都要高于后端齒輪軸的軸承孔精度；考慮到齒面摩擦嚴重，對不同齒輪的齒面分別設計了滲碳、淬火等表面處理工藝；在材質的選擇上，考慮到前端齒輪、齒輪軸承受的載荷小，選用了價格較便宜的45鋼，后端齒輪、齒輪軸承受的載荷大，選用了力學性能更好的20CrMnTi合金鋼。這樣，既保證了性能，又降低了成本?！　　?br />4、優(yōu)化總體設計，采用具有自鎖功能的行星輪系。改進制動裝置設計，復合輪系設計為自鎖功能，提高了控制操作性能和安全可靠性能。該卷簾機復合輪系設計為具有自鎖性能，使卷簾機可制動在任意位置，無需專門的制動裝置。復合輪系設計為自鎖功能，棄用專門的制動裝置，使結構簡潔，且減小重量。通過控制器上的電動按鈕可以方便地控制電機進行正反轉與啟停，從而控制卷簾機進行卷簾、放簾動作?？刂破魍ㄟ^較長的信號線與卷簾機相連，因此，卷簾機工作時，操作者可以在較遠的位置進行操控，一方面操作者可以更好地監(jiān)控整個工作過程，另一方面也避免了出現人身安全事故的可能?！　　?br />5、創(chuàng)新改進了大棚電動卷簾機的布置方式，安裝采用側置式，棄用滑道，節(jié)省成本。目前市場上的兩種主要大棚卷簾機的布置方式，一種是后墻固定式大棚卷簾機，也叫后卷軸式、后拉式或拉線式大棚卷簾機。這種卷簾機的基本工作原理是通過主機轉動卷桿，卷桿纏繞拉繩，拉繩拉動草苫或保溫被。放落草苫或保溫被時，便利用其自身重量沿棚面坡度滑落而下。另一種大棚卷簾機是棚面自走式，也叫前屈伸臂式大棚卷簾機。這種卷簾機的基本工作原理是通過主機轉動卷桿，卷桿直接拉動草苫或保溫被，并且拉放均有動力支持，是目前應用較為廣泛的一種卷簾機類型。這兩種卷簾機的安裝精度要求較高，成本較高。通過研究改變上述兩種卷簾機的布置方式，XC-L型電動卷簾機改為側置式，改進了傳統(tǒng)的固定式和中置式的安裝方法，安裝要求低，操作極為方便，從而不使用固定滑道，節(jié)省了成本?！　　∧壳埃琗C-L型大棚電動卷簾機已經獲得通過了山東省農業(yè)機械管理局頒發(fā)的農業(yè)機械推廣鑒定證書，并可望在山東、河南、河北、山西等冬暖式大棚種植區(qū)得到推廣應用。這一切都說明該卷簾機的研制獲得了成功。第八章 產品的不足及改進方案　　　產品不足之處主要有：機器運轉的噪音較大和控制按鈕可靠性較差?！　　M通過以下方案對產品進行改進：優(yōu)化輪系結構和齒輪變位系數，提高裝配精度，降低噪音；取消按鍵式控制裝置，改為光控控制，提高使用壽命。

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