摘要：本次课题的设计在大量的调研和参考文献的基础上，研究一种苹果采摘机。从机械结构出发，苹果采摘机的机械结构主要包括有伸缩机构、动力机构、传动机构和剪切机构。苹果采摘机可以通过伸缩杆来实现采摘的高度与位置；以电动机为动力，动力经过减速器减速后传递给齿轮传动，再通过齿轮与剪刀活动端的啮合，将动力传递给剪刀，控制剪刀活动端与固定端的张开与闭合，实现剪切作业。

在文中对此次苹果采摘机的机械设计以及其相应的装配和优化过程使用的，是三维建模软件。通过计算分析各个机构的合理性，包括伸缩杆的长度分析、电机动力的分析以及剪刀剪切力的分析，确定各个结构的尺寸参数并且进行记录下来；最后进行归纳总结，提出课题存在的问题并进一步开展研究的见解建议。

研究结果表明：苹果采摘机可以实现500cm到900cm高度的采摘作业，整个机械系统结构比较简单，操作起来也很方便，可以成功剪切直径小于16mm内的枝条。苹果采摘机在试验过程中，机械系统结构经过多次优化和改进，增强了苹果采摘机的实用性，为苹果采摘机在市场上推广奠定了基础。

 

关键词　苹果采摘； 剪切； 机械设计

 

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 研究意义-2

2 苹果采摘机的总体设计-4

2.1 苹果采摘机机械部分设计准则-4

2.1.1 苹果采摘机的模块化设计-4

2.1.2 苹果采摘机的设计条件-4

2.2 苹果采摘机的总体设计-4

2.2.1 苹果采摘机传动方式的选择-4

2.2.2 苹果采摘机剪切方式的选择-6

2.3 苹果采摘机的总体结构-6

2.3.1 苹果采摘机的工作原理-8

2.3.2 主要技术参数-8

2.3.3 苹果采摘机的技术路线-8

2.4 苹果采摘的收集装置-9

2.4.1 选用装置-9

2.4.2 设备的安装-9

3 苹果采摘机机械系统的结构设计-10

3.1 伸缩机构的设计-10

3.2 电机的选型及功率-10

3.2.1 电机的选型-10

3.2.2 电机的功率-11

3.3 传动机构的设计-12

3.3.1 轴与齿轮的材料及选择原则-13

3.3.2 计算传动机构的运动和动力参数-13

3.3.3 圆柱齿轮的计算设计-14

3.3.4 圆锥齿轮的计算设计-15

3.4 剪切机构的设计-16

3.4.1 剪切刀具的材料选择-16

3.4.2 剪切刀具的设计-17

3.5 辅助机构的设计-18

3.5.1 舵机与控制装置-18

3.5.2 摄像头与手机-19

4 苹果采摘机的建模以及仿真-20

4.1 Solidworks2010 版介绍-20

4.2 苹果采摘机的建模以及仿真-21

5 总结与展望-23

5.1 总结-23

5.2 创新之处-23

5.3 展望-23

参考文献-24

致谢-25