麥田免耕施肥播種機(jī)設(shè)計(jì)[農(nóng)業(yè)機(jī)械]
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圖書分類號(hào):密 級(jí):畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)麥田免耕施肥播種機(jī)設(shè)計(jì)麥田免耕施肥播種機(jī)設(shè)計(jì)Design of the wheat field exempts plows fertilizer and seed drills 學(xué)生姓名劉 健學(xué)院名稱機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)名稱機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師胡 志 強(qiáng)2008 年6 月2 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )I徐州工程學(xué)院學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明: 所呈交的學(xué)位論文,是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用或參考的內(nèi)容外,本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)注。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。論文作者簽名: 日期: 年 月 日徐州工程學(xué)院學(xué)位論文版權(quán)協(xié)議書本人完全了解徐州工程學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定,即:本校學(xué)生在學(xué)習(xí)期間所完成的學(xué)位論文的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸徐州工程學(xué)院所擁有。徐州工程學(xué)院有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的紙本復(fù)印件和電子文檔拷貝,允許論文被查閱和借閱。徐州工程學(xué)院可以公布學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容,可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容提交至各類數(shù)據(jù)庫進(jìn)行發(fā)布和檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。論文作者簽名: 導(dǎo)師簽名: 日期: 年 月 日 日期: 年 月 日徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )II摘要“保護(hù)生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展”現(xiàn)在已經(jīng)成為我們國家在謀求經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展過程中所要遵循的基本方針。面對(duì)土地沙漠化面積的迅速擴(kuò)大和沙塵暴的肆虐一年更盛一年,國家除了實(shí)施大規(guī)模的防沙治沙工程和全面退耕還草的重大舉措之外,在農(nóng)業(yè)方面則一直在積極倡導(dǎo)和推廣應(yīng)用保護(hù)性耕作技術(shù)。小麥免耕播種機(jī)采用的是“動(dòng)力圓盤斷草、與動(dòng)力圓盤貼合的夾持式開溝器同位分層播種” 在已覆有秸桿的地中能一次性完成行方向秸桿切斷、同位分層播種和中后鎮(zhèn)壓等多項(xiàng)作業(yè)的保護(hù)性耕作機(jī)具。本文設(shè)計(jì)了一種新型免耕播種機(jī),采用無動(dòng)力雙圓盤式開溝器,機(jī)具結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,具有碎土作用強(qiáng),不纏草以及具有播種深度精度高,播種均勻,一次作業(yè)能完成 6 行播種,利于種子的生長,滿足在免耕播種后,對(duì)麥田行向雜草予于鋤除。 關(guān)鍵詞:關(guān)鍵詞:保護(hù)性耕作機(jī)具;開溝器;免耕播種機(jī) 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )IIIAbstract“Ecological environment protection and sustainable development” become the basic policy of our country which now in the economy fast developing process must be followed. Facing the land desertification areas rapid expansion and the sand storm, the country not only implement the large-scale against sand to control the sands the project but also take back from agriculture grasss major step comprehensively, positively has been initiating and promotes the application protection culivation technique in the agricultural aspect.The wheat exempts plows the seeder to use is “the power disc breaks the grass and with power disc fitting clamp type furrow opener isotopic lamination sowing seeds” after duplicate had in the straw place can disposable form a line the direction straw cut-off, isotopic lamination sowing seeds and the suppression and so on many work protection tillage implements.I designed a new exempts in the wheat field work. Using the no power double circular disc type furrow opener, the structure is simple and easy to be operated, which broke earth strongly and does not entangle the grass, as well as has the sowing depth precision to be high, sowing seeds is even, The catcher no-tillage planter can complete 6 sowing seeds, the seed can grows better.Keywords: Protection tillage machine; Furrow opener; Exempts plows the seeder徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )I目目 錄錄1 緒論.11.1 引言 .11.2 背景及原理介紹 .11.3 論文的主要工作和意義 .21.4 總體方案的確定 .32 動(dòng)力性能的設(shè)計(jì)與校核.42.1 豐收 180 型拖拉機(jī)的配套適應(yīng)性計(jì)算 .42.2 拖拉機(jī)液壓提升能力計(jì)算 .62.3 機(jī)組操向穩(wěn)定性計(jì)算 .72.4 坡道極限傾翻角計(jì)算 .83 主要部件的設(shè)計(jì).93.1 軸的設(shè)計(jì) .93.1.1 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) .93.1.2 軸的計(jì)算與校核 .103.1.3 鍵的選擇與校核 .163.2 鏈輪的設(shè)計(jì) .183.2.1 鏈輪的計(jì)算 .183.2.2 鏈輪的材料 .253.3 鏈的選擇.253.4 開溝器的設(shè)計(jì) .253.5 側(cè)傳動(dòng)箱的設(shè)計(jì) .263.5.1 鏈輪材料的選擇 .283.6 播種部分的傳動(dòng)設(shè)計(jì) .283.6.1 傳動(dòng)方式的選擇 .283.6.2 鏈傳動(dòng)比 .293.7 播種施肥器總成 .294 總結(jié).30致 謝.31參考文獻(xiàn) .32附錄 .33附錄 1 .33附錄 2 .40 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )11 緒論1.1 引言土壤資源應(yīng)該受到保護(hù),才能夠滿足今后若干代人的需求并減少沙塵暴對(duì)畜健康的危害。這一認(rèn)識(shí)促進(jìn)了內(nèi)蒙古自治區(qū)作物種植體系的發(fā)展。內(nèi)蒙古自治區(qū)目前的限制條件包括:(1)需要通過土地耕作來除草;(2)秸稈回收作為家用燃料、牲畜飼料和墊圈草料;(3)缺少合適的播種機(jī)和收獲機(jī);(4)休閑地自由放牧;(5)耕作體系中缺少可供應(yīng)飼料和改善土壤肥力的飼草作物;(6)保護(hù)性耕作技術(shù)推廣不足;(7)小型農(nóng)業(yè)單位應(yīng)用保護(hù)性耕作面臨著風(fēng)險(xiǎn)。1999 年,通過加拿大國際發(fā)展署,加拿大和中國建立了保護(hù)性耕作體系的合作開發(fā)項(xiàng)目。中國農(nóng)業(yè)部制定了一個(gè)保護(hù)性耕作的大型計(jì)劃,鼓勵(lì)幾個(gè)農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所設(shè)計(jì),測(cè)試,最終生產(chǎn)出直播機(jī)械。在該項(xiàng)目中,加拿大向中國提供了一臺(tái)小型播種機(jī),作為保護(hù)性耕作技術(shù)的示例,可用于進(jìn)一步完善以符合內(nèi)蒙古的條件。該播種機(jī)由加拿大薩斯卡徹溫省斯韋福克瑞特市的法波公司生產(chǎn),用 34KW(45 馬力)拖拉機(jī)帶動(dòng)。播種機(jī)安裝了可拆換的圓盤式開溝器和鑿式開溝器,承受 200N(450 磅)的彈簧壓力,帶可調(diào)節(jié)的鎮(zhèn)壓輪,還使用了亞馬遜牌既可排種又可施肥的排種器。但在田間試驗(yàn)中法波牌播種機(jī)存在的問題很突出。1. 播種機(jī)對(duì)于大多數(shù)農(nóng)田和拖拉機(jī)來說還是太大,大多數(shù)小地塊上的拖拉機(jī)只有10KW 至 18KW。2. 播種機(jī)為三點(diǎn)懸掛式,但與大多數(shù)中國產(chǎn)拖拉機(jī)懸掛裝置不配套。3. 開溝器無法沿不平整的土地行走,造成播種深度和隨后的出苗差異太大。由于圓盤的材料問題圓盤式開溝器在中國還很難生產(chǎn)。4. 分開的鎮(zhèn)壓裝置使鎮(zhèn)壓和回土的土壤不平,還有種深不一致的問題。5. 播種機(jī)的設(shè)計(jì)對(duì)中國生產(chǎn)商來說比較復(fù)雜和昂貴。亞馬遜牌種肥并施機(jī)構(gòu)難以保養(yǎng),價(jià)格較高。在 2002 年,研究人員對(duì)一種新型直播機(jī)的潛力表示了認(rèn)同,認(rèn)為它能解決法波播種機(jī)遇到的問題。本文研究的目的是改進(jìn)播種機(jī)的設(shè)計(jì):1.2 背景及原理介紹在秸稈覆蓋地中免耕種植最大的問題就是易發(fā)生擁擠,而且目前可見到的幾種防堵的方法和舉措(如無動(dòng)力滾動(dòng)盤、開溝器兩側(cè)指盤撥草輪、鴨咀式穴播器等)在使用效果上尚存在種種的不足。秸稈覆蓋地小麥免耕播種機(jī)采用的是“動(dòng)力圓盤斷草、與動(dòng)力圓盤貼合的夾持式開徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )2溝器同位分層施肥播種”的方法,高速回轉(zhuǎn)的動(dòng)力圓盤能形成有效的切斷能力,就如同圓盤式割草機(jī)和砂輪切割機(jī)一樣,從而解決了無動(dòng)力圓盤機(jī)體重,切割遲鈍,性能不可靠的問題;夾持式同位分層開溝器與動(dòng)力圓盤結(jié)合在一起能很好的防止未切斷的秸稈在開溝器上纏掛,可達(dá)到不出現(xiàn)堵塞的要求。2MBF-6 型秸桿覆蓋地小麥免耕施肥播種機(jī)是一種在已覆有秸桿的地中能一次性完成行方向秸桿切斷、同位分層施肥播種和中后鎮(zhèn)壓等多項(xiàng)作業(yè)的保護(hù)性耕作機(jī)具,整體形式與配置如圖 1-1 所示1-三點(diǎn)懸掛裝置,2-電動(dòng)機(jī), 3-傳動(dòng)裝置, 4-播種箱,5-播種器6-播種管, 7-開溝圓盤, 8-開溝器, 9-鎮(zhèn)壓輪, 10-支撐輪圖 1-1 秸稈覆蓋地小麥免耕施肥播種機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖全機(jī)主要由機(jī)架、三點(diǎn)懸掛裝置、動(dòng)力傳動(dòng)裝置(包括中間錐齒輪傳動(dòng)箱) 、切草圓盤刀錕(刀軸上安裝 6 個(gè)圓盤) 、夾持式同位分層種肥開溝器、種肥箱總成、播后鎮(zhèn)壓輪、仿形地輪以及排種排肥傳動(dòng)系統(tǒng)等組成。基本設(shè)計(jì)參數(shù):配套拖拉機(jī) 豐收180 型輪式拖拉機(jī) (13.2KW/18PS)動(dòng)力圓盤直徑回轉(zhuǎn)速度 (mmr/min) 400234行距行數(shù) (cm行) 206播種深度 (cm) 35施肥深度 (cm) 與小麥同位分層,較種種深 56作業(yè)速度 (kmh) 36機(jī)具重量 (kg) 3201.3 論文的主要工作和意義“保護(hù)生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展”現(xiàn)在已經(jīng)成為我們國家在謀求經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展過程中所要遵循的基本方針。面對(duì)土地沙漠化面積的迅速擴(kuò)大和沙塵暴的肆虐一年更盛一徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )3年,國家除了實(shí)施大規(guī)模的防沙治沙工程和全面退耕還草的重大舉措之外,在農(nóng)業(yè)方面則一直在積極倡導(dǎo)和推廣應(yīng)用保護(hù)性耕作技術(shù)。李立科研究員作為我國著名的旱地農(nóng)業(yè)專家,在長期的科研實(shí)踐中,提出了“高留茬,秸桿覆蓋,少免耕種植”這一被譽(yù)為“可緩解旱災(zāi)危害和防治沙塵暴發(fā)生”的治本之策,引起了國家領(lǐng)導(dǎo)的高度重視,為此我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)是設(shè)計(jì)與之相適應(yīng)的小麥免耕地播種機(jī),設(shè)計(jì)出為上述種植模式相配套服務(wù)的一種保護(hù)性種植機(jī)具。1.4 總體方案的確定在翻閱和查找國內(nèi)外的相關(guān)資料和信息,經(jīng)過調(diào)查分析,我們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的播種機(jī),特別是免耕播種機(jī)存在的主要缺陷是播種機(jī)的開溝器往往與劃切的圓盤很難達(dá)到相應(yīng)的配合,結(jié)果使劃切圓盤阻力太大,或者開溝器容易掛上秸稈從而使開溝器發(fā)生堵塞。 經(jīng)過試驗(yàn)觀察和對(duì)傳統(tǒng)機(jī)具結(jié)構(gòu)的分析,我們首先選擇了兩種可行的方案來對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)具進(jìn)行改進(jìn):1. 提高切斷圓盤和開溝器的配合精度等級(jí),這種方法的優(yōu)點(diǎn)可以運(yùn)用傳統(tǒng)機(jī)具的傳動(dòng)部分,減少設(shè)計(jì)的工作量,使制造的大部分元件可直接從原有生產(chǎn)廠家購得,但是這種方案使得圓盤和開溝器的制造精度較高,而播種機(jī)的工作環(huán)境決定了這兩部分的制造精度不可能太高。2. 改動(dòng)圓盤的轉(zhuǎn)向,這種方法的優(yōu)點(diǎn)是圓盤在向前行走的同時(shí),不是按一般的滾動(dòng)將秸稈擠壓在開溝器上,而是將切斷的秸稈向圓盤的前方拋起,從而大大減少了開溝器前端所積壓的土塊和秸稈,以此來達(dá)到順利播種的過程。但這種方案的缺點(diǎn)需要對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)具進(jìn)行大量的改造,特別是要重新設(shè)計(jì)傳動(dòng)部分,使設(shè)計(jì)工作和制造過程都較復(fù)雜。比較兩種方案,考慮當(dāng)前的制造成本,及其理論的可行性分析,覺得方案 2 更加可行,既能滿足耕作的基本需要,制造成本又不是太高,更適合當(dāng)前我省渭北的條件。我們以次為主導(dǎo)思想設(shè)計(jì)了秸稈覆蓋地小麥免耕施肥播種機(jī)。徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )42 動(dòng)力性能的設(shè)計(jì)與校核2.1 豐收 180 型拖拉機(jī)的配套適應(yīng)性計(jì)算動(dòng)力的配套適應(yīng)性應(yīng)符合拖拉機(jī)的額定功率大于機(jī)具在作業(yè)中所消耗的功率這一原則,因此計(jì)算應(yīng)按以下兩步進(jìn)行。(1)機(jī)具在作業(yè)中要消耗的功率 P1作業(yè)中機(jī)具消耗的功率主要由圓盤刀切入土層及切斷秸稈消耗的功率 P 刀和開溝器在受牽引破土中消耗的功率 P 刀兩部分組成,驅(qū)動(dòng)排種器和排肥器的功率較小,幾乎不予考慮。a. 圓盤刀組消耗的功率 P刀借助圓盤式切碎器設(shè)計(jì)資料所提供的數(shù)據(jù),每個(gè)圓盤刀切割的阻力 Ni 為:Ni=qs(kgf) 式(2.1)式中:q比阻,即單位刃口長度上的切割阻力(kg/cm),可取值為 0.6kg/cm。 S參加切割的圓盤刃口長度(cm)對(duì)于本機(jī):在圓盤入土 8cm,盤直徑為400mm 的情況下,可由圖 2-1 計(jì)算出參與切割的刃口長度 S =37.7cm圖 2-1 受力分析圖代入有關(guān)數(shù)值,可得 Ni=0.637.7=22.6(kgf) 刀軸共安裝 6 只圓盤圓盤刀組上所受總的切割阻力 N 為(kgf)135.6622.661NiNi再根據(jù)功率求解公式: 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )5 式 (2.2)602nr P=r v N= vN= P刀式中: 圓盤邊沿線速度(m/s)R圓盤半徑為 r=200mmw圓盤回轉(zhuǎn)角速度(弧度/秒)n圓盤轉(zhuǎn)速,這里為 287并代入具體值,則可求得P=135.60.2287.73.14/30=900.312.0(ps)刀b. 開溝器消耗的功率 P 開:開溝器克服土壤阻力所消耗的功率 P按下式計(jì)算:開 P= 式(2.3)開751行vNi61i式中 行機(jī)具行進(jìn)速度(m/s),可按拖拉機(jī)一般正常作業(yè)速度(檔)1.4m/s 計(jì)各開溝器所受工作阻力為 式 (2.4)ih ak =F式中:k土壤比阻,對(duì)未耕但經(jīng)過圓盤劃切的土壤地,取 k=0.4kg/cma開溝器迎土面寬度(cm),設(shè)計(jì)值為 5cmh開溝器入土深度(cm),按要求 h 為 10cm代入各有關(guān)值,則Fi=0.4510=20(kg/f)開溝器工作耗功 P為開P=(ps)開751行vNi61i7511462023. 2c.機(jī)具在作業(yè)中實(shí)際消耗的功率 P為:土 P= P+P=12.02.23=14.23(ps)土刀開(2) 相應(yīng)于作業(yè)功率,拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)具有的功率 P:發(fā)拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率應(yīng)較作業(yè)消耗功率大一些,有所貯備,另外再考慮到動(dòng)力傳輸?shù)臋C(jī)械效率,因此發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)具有的功率 P 發(fā)為:P= 式(2.5)發(fā)1()Pps工式中:發(fā)動(dòng)機(jī)貯備系數(shù)應(yīng)在 1.051.1 之間,現(xiàn)可按 1.06 計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)滾動(dòng)阻力系數(shù),對(duì)未耕地可取 0.10.15,這里取 0.12機(jī)組總的機(jī)械效率,現(xiàn)在按 0.9 計(jì)將各有關(guān)值代入公式,則: P=17.7(ps)發(fā)1495. 012. 0106. 1徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )6(3) 結(jié)論計(jì)算結(jié)果表明 18ps 的豐收180 型拖拉機(jī)與本機(jī)具配合使用,動(dòng)力恰當(dāng),滿足要求。 2.2 拖拉機(jī)液壓提升能力計(jì)算(1) 液壓提升臂具有的額定提升力:在滿足輪式拖拉機(jī)操作要求的“懸掛農(nóng)具后,前輪對(duì)地面的壓力不得小于拖拉機(jī)自重 20%”的前提下,下懸掛臂端所具有的額定提升力可按下式計(jì)算 F 式(2.6))()8 . 0()2 . 0(21kgfflfLGfLlG前輪拖額式中:F提升臂額定提升力(kgf) 額G拖拉機(jī)最小使用重量(kg),豐收-180 拖拉機(jī)為 1150kg拖拖拉機(jī)重心到后驅(qū)動(dòng)輪軸心的水平距離(mm) 1l 豐收-180 型拖拉機(jī)為 685mmL拖拉機(jī)前后輪距離(mm),豐收-180 型拖拉機(jī)為 1500mm 無量綱系數(shù) ,旱地用拖拉機(jī)取為 0.08f運(yùn)輸狀態(tài)下懸掛桿外端至拖拉機(jī)驅(qū)動(dòng)輪軸心的水平2l 距離(mm),經(jīng)測(cè)定本機(jī) l2=618mm代入有關(guān)數(shù)值后,得 F 為: F=額08. 0618)08. 015008 . 0(2 . 01150)08. 015002 . 0685(1150=1161(kgf)相對(duì)于下懸掛端的額定提升力 F,液壓提升力 F在鉛錘方向分力 F額液1液由圖 2-2 計(jì)算可得出為:F =2403 (kg)1液AOBOF11額3457141161徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )7圖 2-2 液壓提升臂運(yùn)輸狀態(tài)受力圖(2) 機(jī)具處于運(yùn)輸狀態(tài),實(shí)際需要的液壓提升力 F大小液圖 2-3 機(jī)具提升狀態(tài)圖圖 2-3 為機(jī)具升起處于運(yùn)輸狀態(tài)時(shí),提升懸掛裝置以及機(jī)具重心的狀態(tài)圖,由圖提供的位置關(guān)系可列出下式:cos30=GAOF11液機(jī))40cos30cos(41BOBO代入有關(guān)數(shù)值即得 F為1液F=1液30cos)40cosBcos30O(G141AOBO機(jī)=866. 0345)766. 0750866. 0714(320=1280(kgf)(3) 由(1) 、 (2)兩部分計(jì)算結(jié)果的對(duì)比分析可知:液壓提升臂的額定提升力遠(yuǎn)大于使機(jī)具提升至運(yùn)輸狀態(tài)所需要的提升力,故豐收-180 型拖拉機(jī)懸掛 2MBF-6 型小麥免耕播種機(jī)提升能力完全可以得到保證。2.3 機(jī)組操向穩(wěn)定性計(jì)算如前所述,確保輪式拖拉機(jī)在懸掛農(nóng)具后操向穩(wěn)定性的基本條件是:機(jī)組拖拉機(jī)前輪上的附著重量不小于拖拉機(jī)自重的 20%,即徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )8G前拖2G. 0現(xiàn)根據(jù)圖 4 所示的關(guān)系可列出計(jì)算式:G-G1G1lL拖前40cos30cos41BOBO機(jī)代入具體數(shù)值即得G766. 0750866. 0714320685115015001前 (kgf)270 0.2G=230(kg)2 . 01150拖 G0.2G前拖2.4 坡道極限傾翻角計(jì)算機(jī)組在坡道行使,可能發(fā)生前輪離地向后傾翻的最大坡度值仍然可以按如下步驟求得:(1)利用圖 2-3 中的狀態(tài)關(guān)系,先確定拖拉機(jī)機(jī)重心 O 和機(jī)具重心 O分別與拖拉54機(jī)后輪接地點(diǎn) D 連線(O D,OD)的長度及它們與水平面的夾角( 和 ):54 式(2.7)11lharctg 式(2.8)NL2harcth 式(2.9)21215lhDO 式(2.10)2224NLhDO以上式中: 拖拉機(jī)重心距水平地面高度(m), 1h 豐收-180 型拖拉機(jī)為 0.606m 機(jī)具在運(yùn)輸狀態(tài),其重心距水平2h 地面高度(m),經(jīng)測(cè)定本機(jī)為 1.1m 拖拉機(jī)重心距后輪軸心水平距離(m) ,豐收180 拖拉機(jī)為1l0.685m 運(yùn)輸狀態(tài),機(jī)具重心在地面投影與拖拉機(jī)后輪接地點(diǎn)間的水平距Nl離(m) ,如前計(jì)算為(m)192. 1LN將有關(guān)各值代入上式后,即得:3041685. 0606. 0arctglharctg114542192. 11 . 1arctgLharctgN2徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )9)m(914. 0685. 0606. 0lhDO2221215)m(623. 1192. 11.1lhDO222N224(2)設(shè)定在道路坡度為時(shí)發(fā)生翻傾。根據(jù)翻傾時(shí)拖拉機(jī)前輪附著力為零,拖拉機(jī)的輜重相對(duì)后輪著地點(diǎn)產(chǎn)生的力矩一定小于或等于機(jī)具重力相對(duì)后輪接地點(diǎn)形成力矩這一條件,即可求出安全行駛的最大坡度角,即:)-cos(DOG)(cosDOG54拖機(jī)代入有關(guān)數(shù)值,上式為:)3041(cos914. 01150)4542(cos623. 1320進(jìn)行三角變換,即可求出坡道行駛翻傾角為:21由計(jì)算結(jié)果可知,機(jī)具與豐收180 型拖拉機(jī)掛接,道路行駛安全情況較好,一般不必?fù)?dān)心發(fā)生后翻傾問題。徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )103 主要部件的設(shè)計(jì)本機(jī)的主要工作部件有:切割圓盤棍、種肥箱、加持式開溝器、側(cè)傳動(dòng)箱的鏈條、鏈輪和錐齒輪箱和播種施肥傳動(dòng)部分。以下是有關(guān)方面的設(shè)計(jì)計(jì)算。3.1 軸的設(shè)計(jì)3.1.1 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)(1) 刀輥轉(zhuǎn)速的確定:本機(jī)圓盤刀輥的轉(zhuǎn)速是參考旋耕機(jī)的參數(shù)以及傳動(dòng)關(guān)系決定,根據(jù)豐收180 型拖拉機(jī)的后輸出軸的轉(zhuǎn)速,最終確定刀輥的轉(zhuǎn)速為 287.7r/min。(2) 圓盤刀直徑的確定:對(duì)于機(jī)動(dòng)切草圓盤,設(shè)計(jì)取值為400,設(shè)計(jì)依據(jù)來自土壤耕作機(jī)械的理論與計(jì)算一書。椐介紹旋,而且與切割速度有關(guān),當(dāng)圓盤直徑在360420mm 時(shí),消耗的比能最小。鑒于圓盤的入土深度要達(dá)到 810cm,并且需要給刀輥軸和地面之間留出較大的空間,形成盡可能好的暢通性,同時(shí)也為了保證在切割過程中秸稈能被可靠的切斷,不產(chǎn)生向前推移,我們?cè)谫Y料所給的數(shù)據(jù)的范圍中選取400mm 作為圓盤設(shè)計(jì)值。(3) 圓盤刀輥兩端軸承(型號(hào) 308)工作壽命的驗(yàn)算:機(jī)動(dòng)圓盤刀輥在工作中受到的阻力包括壓應(yīng)力和拉應(yīng)力兩種,而以產(chǎn)生滑切作用的拉應(yīng)力為主。這里出于計(jì)算簡便的考慮,在驗(yàn)算所選軸承工作壽命時(shí),將前面計(jì)算出的切割阻力全部視作壓應(yīng)力。因此,刀輥兩端軸承所受的載荷 P 即為:P=0.5622.6=67.8(kgf)根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)有關(guān)軸承選型部分中的推薦值,對(duì)此處軸承的預(yù)期計(jì)算壽命 Ln定為:Ln=25000(h)由此可依照計(jì)算軸承應(yīng)具有的額定動(dòng)載荷 C的計(jì)算公式,首先算出 C來 36N10Ln60PC代入有關(guān)各數(shù)值后可得到:=494.2(kgf)3610250002346067.8C而查閱軸承使用手冊(cè),獲知型號(hào) 308 的中窄系列單列向心球軸承其具有的額定動(dòng)載荷 C 等于 3200kgf,顯然 CC,此結(jié)果說明 308 軸承完全符合本機(jī)工作狀況。的應(yīng)用,徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )11壽命有可靠保證。3.1.2 軸的計(jì)算與校核軸設(shè)計(jì)計(jì)算一計(jì)算齒輪受的力:軸傳遞的轉(zhuǎn)矩: mmNT929.611齒輪上的圓周力: 08075. 0929.612211mtdTFNFt1534齒輪上的徑向力: 0013426cos201534costgtgFFtrNFr499軸向力: 0013426sin201534sintgtgFFtaNFa250二對(duì)軸進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):確定軸的直徑:選 45 鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理作軸。,2/600mmNB 2/355mmNs 2/4030mmNTC=1181063311540538. 3)106118(nPCd =22.0819.83mm考慮到軸的震動(dòng)較大,我們?nèi)?d=40mm結(jié)構(gòu)尺寸詳見零件圖。三計(jì)算支承反力:水平面反力:180275.802501644991RFNFR3991徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )12180275.80250194992RFNFR1092垂直面反力: 1801641534 1RFNFR1398 1 180191534 2RFNFR162 2水平面受力圖: 見圖 3-1垂直面受力圖: 見圖 3-1畫軸彎矩圖:水平面彎矩圖: 見圖 3-1垂直面彎矩圖: 見圖 3-1合成彎矩圖: 合成彎矩 見圖 3-122xzxyMMM畫軸轉(zhuǎn)矩圖:軸受轉(zhuǎn)矩: T=T1 T=61929Nmm轉(zhuǎn)矩圖: 見圖 3-1許用應(yīng)力許用應(yīng)力值,用插入法由3表 16.3 查得 abMP950 abMP551應(yīng)力校正系數(shù) 955501bb58. 0畫當(dāng)量彎矩圖當(dāng)量轉(zhuǎn)矩 929.6158. 0TNmmT35920當(dāng)量彎矩最大處在平均分度圓處,22223592032022)(TMM 見圖 3-1 NmmM48121軸徑校核:mmmmMdb4561.20551 . 048121 1 . 0331徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )13一軸受力圖當(dāng)量彎矩圖(轉(zhuǎn)矩圖(合成彎矩圖(垂直面彎矩圖(垂直面受力圖水平面彎矩圖(水平面受力圖圖 3-1 軸一的受力分析圖徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )14軸設(shè)計(jì)計(jì)算一計(jì)算齒輪受的力:軸傳遞的轉(zhuǎn)矩: T2 T2=118903Nmm齒輪上的圓周力: 5 .1611189032222mtdTFNFt1472齒輪上的徑向力: 0022663cos201472costgtgFFtrNFr240軸向力: 0013426sin201534sintgtgFFtaNFa479二對(duì)軸進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):確定軸的直徑:選 45 鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理作軸。,2/600mmNB 2/355mmNs 2/4030mmNTC=1181063322270433. 3)106118(nPCd =27.5424.74mm考慮到軸的震動(dòng)較大,我們?nèi)?mmd45結(jié)構(gòu)尺寸詳見零件圖。三計(jì)算支承反力:水平面反力:54525 .1614796019805952401RFNFR4091 54525 .1614796051980502402RFNFR21492垂直面反力:5456019805951471 1RFNFR1825 1徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )155456051980501471 2RFNFR2333 2水平面受力圖: 見圖 3-2垂直面受力圖: 見圖 3-2畫軸彎矩圖:水平面彎矩圖: 見圖 3-2垂直面彎矩圖: 見圖 3-2合成彎矩圖: 合成彎矩 見圖 3-222xzxyMMM畫軸轉(zhuǎn)矩圖:軸受轉(zhuǎn)矩: T=T2 T=118903Nmm轉(zhuǎn)矩圖: 見圖 3-2許用應(yīng)力 abMP551應(yīng)力校正系數(shù) 955501bb58. 0畫當(dāng)量彎矩圖當(dāng)量轉(zhuǎn)矩 11890358. 0TNmmT35920當(dāng)量彎矩最大處在平均分度圓處, 222268964168009)(TMM NmmM48121軸徑校核:mmmmMdb4008.32551 . 0181612 1 . 0331所以選的軸是安全的。許用應(yīng)力值,用插入法由3表 16.3 查得abMP950徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )16二軸受力圖當(dāng)量彎矩圖(轉(zhuǎn)矩圖(合成彎矩圖(垂直面彎矩圖(垂直面受力圖水平面彎矩圖(水平面受力圖圖 3-2 軸二的受力分析圖徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )17刀輥軸設(shè)計(jì)計(jì)算刀輥軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及選擇材料:由于不同的土壤對(duì)刀片的阻力不同,含水量不同的土壤對(duì)刀片的阻力也不同,以及地表形狀,刀刃的鋒利程度的不同等很多原因?qū)Φ镀淖枇Χ加杏绊憽K晕覀儫o法得到準(zhǔn)確的刀片阻力。根據(jù)我們的實(shí)踐,我們選擇刀輥軸軸徑為 d=40mm,選 45 鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理,是完全符合我們的工作要求的。3.1.3 鍵的選擇與校核一軸上鍵的選擇和校核:1 確定平鍵的類型和尺寸采用普通圓頭平鍵,查4表 4-1,由 d=40mm 可知鍵的剖面尺寸為: 812hb參照輪轂長度 取鍵長為 L,mml551mmL50鍵的標(biāo)記:鍵7910965012GB2 校核強(qiáng)度:屬靜聯(lián)接,校核擠壓強(qiáng)度,由3P125 式 7.1 可知校核公式: 4ppdhlT式中: 鍵聯(lián)接所傳遞的轉(zhuǎn)矩:1TT mmNT 61929 鍵的工作長度: 1250bLLmmL38 鍵的高度 h mmh8軸的直徑 d mmd40許用擠壓應(yīng)力,由3P126 表 7.1,2/100mmNp/37.20403886192942ppmmN強(qiáng)度滿足要求3 決定鍵與槽的配合,鍵槽表面粗糙度和鍵槽的對(duì)稱度公差:查4P51,按一般聯(lián)接對(duì)待:鍵與軸:12N9/h9 鍵與轂:12Ns/h9鍵槽表面粗糙度:工作表面取 3.2,非工作表面取 6.3 (均為值)aR鍵槽的對(duì)稱度公差:按 7 級(jí)精度決定對(duì)稱度公差。二軸上鍵的選擇與校核:1 確定平鍵的類型和尺寸徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )18采用普通圓頭平鍵,查4表 4-1,由 d=40mm 可知鍵的剖面尺寸為: 812hb參照錐齒輪長度 取鍵長為 mml5511LmmL501鍵的標(biāo)記:鍵7910965012GB參照鏈輪輪轂長度: 取鍵長為 mml4522LmmL452鍵的標(biāo)記為:鍵7910964512GB2 校核強(qiáng)度:屬靜聯(lián)接,校核擠壓強(qiáng)度,由3P125 式 7.1 可知校核公式:4ppdhlT式中:鍵聯(lián)接所傳遞的轉(zhuǎn)矩:2TT mmNT118903 鍵的工作長度: 125011bLLmmL381 124522bLLmmL332 鍵的高度 h mmh8軸的直徑 d mmd40許用擠壓應(yīng)力,由3P126 表 7.1,2/100mmNp/37.20403886192942ppmmN 強(qiáng)度滿足要求3 決定鍵與槽的配合,鍵槽表面粗糙度和鍵槽的對(duì)稱度公差:查4P51,按一般聯(lián)接對(duì)待:鍵與軸:12N9/h9 鍵與轂:12Js/h9鍵槽表面粗糙度:工作表面取 3.2,非工作表面取 6.3 (均為值)aR鍵槽的對(duì)稱度公差:按 7 級(jí)精度決定對(duì)稱度公差。三刀滾軸上鍵的選擇與校核:1 確定平鍵的類型和尺寸采用普通圓頭平鍵,查4表 4-1,由 d=40mm 可知鍵的剖面尺寸為: 812hb由 可知鍵的剖面尺寸為mmd45914hb參照鏈輪輪轂長度 取鍵長為 mml4511LmmL451鍵的標(biāo)記:鍵7910964512GB參照卡盤長度: 再考慮到行矩調(diào)節(jié)范圍 0100mmmml882取鍵長為 2LmmL902鍵的標(biāo)記為:鍵7910969012GB2 校核強(qiáng)度:屬靜聯(lián)接,校核擠壓強(qiáng)度,由3P125 式 7.1 可知校核公式:徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )194ppdhlT式中:鍵聯(lián)接所傳遞的轉(zhuǎn)矩:3TT mmNT171220鍵的工作長度: 124511bLLmmL331 129022bLLmmL782鍵的高度:21,hhmmh81mmh92軸的直徑:21,ddmmd401mmd452許用擠壓應(yīng)力,由3P126 表 7.1,2/100mmNp /86.6440338171220421ppmmN/26.214578917122042ppmmN 強(qiáng)度滿足要求3. 決定鍵與槽的配合,鍵槽表面粗糙度和鍵槽的對(duì)稱度公差:查4P51,按一般聯(lián)接對(duì)待:鍵與軸:12N9/h9 14N9/h9 鍵與轂:12Js/h9 14Js/h9鍵槽表面粗糙度:工作表面取 3.2,非工作表面取 6.3 (均為值)aR鍵槽的對(duì)稱度公差:按 7 級(jí)精度決定對(duì)稱度公差。 (見8P120)3.2 鏈輪的設(shè)計(jì)由于該設(shè)計(jì)是對(duì)現(xiàn)有 2MBF6 型秸桿覆蓋地免耕施肥播種機(jī)的局部改造、調(diào)整設(shè)計(jì),又播種施肥部分已趨于完善,所以主要的數(shù)據(jù)可以按照原有的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析、核算。 3.2.1 鏈輪的計(jì)算徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )20(1) 鏈輪的設(shè)計(jì)鏈輪是與與地輪通過軸、銷聯(lián)結(jié)的同步轉(zhuǎn)動(dòng)部分。實(shí)體測(cè)繪部分主要數(shù)據(jù):鏈輪齒數(shù) Z = 10齒頂圓直徑 = 112 mmad齒根圓直徑 = 83 mmfd若取 Z = 10則:分度圓直徑 d = = 102.7 mmzSinpd1801018075.31Sin齒頂圓直徑 ad = d + 1.25p - = 123.3375 mmmaxad1d = d+(1-)p- = 110.32 mmminadz6 . 11d綜上可取 d = 102.00 mm , = 115.00 mm ad則 齒根圓直徑 fd = d -= 102.7 - 19.05 = 83.65 mmfd1d取 = 84 mmfd分度圓弦齒高 ah =(0.625 +)p - 0.5 = 12.86 mmmaxahz8 . 01d = 0.5(p-) = 6.35 mmminah1d取 = 6.5 mm ah齒側(cè)凸緣直徑 gd pcot - 1.04 - 0.76 = 65.75 mmgdz1802h取 = 50.00 mmgd齒側(cè)圓弧半徑 e = 0.12(z+2)= 27.432 mmmaxe1d = 0.008(z2+180) = 42.675 mmmine1d取 = 35.00 mme滾子定位圓弧半徑 i = 0.505 + 0.0699.80 mmmaxi1d31d = 0.505 = 9.62 mmmini1d徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )21取 = 9.80 mmi滾子定位角 = -=min120z90111 =maxz90140131取 = 120取 輪轂直徑 = =50.00 mmhdgd由 h =6.4 + 0.01d6kd = + 2hhdkd得出 h = 11.815 mm= 26.37 mmkd可取 h =11.00 mm= 28.00 mmkd齒 寬 = 0.95 = 0.95 18.9 =17.955 mm1fb1b取 = 18.00 mm1fb齒側(cè)半徑 = p = 31.75 mmxrxr齒側(cè)倒角 = 0.13p = 24.1275 mmabab齒側(cè)凸緣圓角半徑 , = 0.04p = 1.27 mmarar輪轂長度 = 3.3 h = 3.311.00 = 36.30 mm根據(jù)實(shí)體需要可取 = 50.00 mm(2) 鏈輪的設(shè)計(jì)鏈輪為過度鏈輪,通過鏈條與鏈輪相連實(shí)體測(cè)繪部分主要數(shù)據(jù):鏈輪齒數(shù) Z = 8齒頂圓直徑 = 90.00mmad若取 Z = 8 ,則:分度圓直徑 d = 82.97mmzSinpd180齒頂圓直徑 = d + 1.25p - = 103.61 mmadmaxad1d = d+(1-)p- = 89.32 mmminadz6 . 11d綜上可取 d = 83.00 mm , = 96.00 mm ad徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )22則 齒根圓直徑 = d - = 63.92mmfdfd1d取 = 64.00mmfd分度圓弦齒高 = ( 0.625 + )p - 0.5 = 7.1443 mmahmaxahz8 . 01d = 0.5 ( p - ) = 6.35 mmminah1d取 = 6.50 mm ah齒側(cè)凸緣直徑 pcot - 1.04 - 0.76 gdgdz1802h= 36.75 2.414 31.387 0.76= 44.60 mm取 = 44.00mmgd齒側(cè)圓弧半徑 = 0.12( z + 2 ) = 22.86mmemaxe1d = 0.008( z + 180 ) mine1d2= 0.008 19.05 ( 8 8 + 180 )= 37.1856 mm取 = 30.00 mme滾子定位圓弧半徑 i = 0.505 + 0.069 9.80 mmmaxi1d31d = 0.505 = 9.62025 mmmini1d取 = 9.80mmi滾子定位角 = - = 108.75min120z90 = = 128.75maxz90140取 = 120取 輪轂直徑 = = 44.00mmhdgd由 h = 6.4 + + 0.01d6kd = + 2hhdkd得出 h = 10.9225 mm= 22.155 mmkd可取 h = 10.00 mm=24.00 mmkd齒 寬 = 0.95 = 0.95 18.9 =17.955mm1fb1fb1b 取 = 18.00mm1fb齒側(cè)半徑 = p = 31.75mmxrxr徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )23齒側(cè)倒角 = 0.13p = 24.1275mmabab齒側(cè)凸緣圓角半徑 = 0.04p = 1.27mmarar輪轂長度 = 3.3 h = 3.310.00 = 33.00mm根據(jù)實(shí)體需要可取 = 30.00mm(3) 鏈輪的設(shè)計(jì)鏈輪與鏈輪通過軸、軸套及其特殊的外形結(jié)構(gòu)相連,且同步轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)體測(cè)繪部分主要數(shù)據(jù)鏈輪齒數(shù) Z = 11齒頂圓直徑 = 120 mmad齒根圓直徑 = 83 mmfd若取 Z = 10 ,則:分度圓直徑 d = = 102.75mmzSinpd1801018075.31Sin齒頂圓直徑 ad = d + 1.25p - = 123.39mmmaxad1d = d+(1-)p- = 110.37mmminadz6 . 11d綜上可取 d = 103.00mm , = 120.00mm ad則 齒根圓直徑 fd = d - = 102.75 - 19.05 = 83.7mmfd1d取 = 84mmfd分度圓弦齒高 ah = (0.625 + )p - 0.5 = 12.86mmmaxahz8 . 01d = 0.5 ( p - ) = 6.35mmminah1d取 = 8.50mm ah齒側(cè)凸緣直徑 gd pcot - 1.04 - 0.76 = 67.54 mmgdz1802h取 = 66.00 mmgd齒側(cè)圓弧半徑 e = 0.12( z + 2 ) = 27.432mmmaxe1d徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )24 = 0.008( z + 180 ) = 42.672mmmine1d2取 = 32.00mme滾子定位圓弧半徑 i = 0.505 + 0.069 9.80mmmaxi1d31d = 0.505 = 9.62mmmini1d取 = 9.80mmi滾子定位角 = - = min120z90111 = = maxz90140131取 = 120取 輪轂直徑 = 44.00mmhd由 h = 6.4 + + 0.01d6kd = + 2hhdkd得出 h = 10.00mm= 24.00mmkd可取 h = 9.75mm= 24.50mmkd齒 寬 = 0.95 = 0.95 18.9 =17.955mm1fb1b取 = 18.00mm1fb齒側(cè)半徑 = p = 31.75mmxr齒側(cè)倒角 = 0.13p = 24.1275mmab齒側(cè)凸緣圓角半徑 = 0.04p = 1.27mmar輪轂長度 = 3.3 h = 3.3 ( 66 - 44 )= 72.60mm根據(jù)實(shí)體需要可取 = 52.00mm(3) 鏈輪的設(shè)計(jì)鏈輪是用來給施肥軸和播種軸傳遞動(dòng)力的,鏈輪( 兩個(gè))通過鏈條與鏈輪相連實(shí)體測(cè)繪部分主要數(shù)據(jù)鏈輪齒數(shù) Z = 16齒頂圓直徑 = 172mmad齒根圓直徑 = 140mmfd若取 Z = 16,則:徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )25分度圓直徑 d = 162.7 mmzSinpd180齒頂圓直徑 ad = d + 1.25p - = 183.34 mmmaxad1d = d+ (1-)p- = 172.23 mmminadz6 . 11d綜上可取 d = 163.00 mm = 176.00 mm ad則 齒根圓直徑 fd = d - = 162.7 - 19.05 = 143.65mmfd1d取 = 144mmfd分度圓弦齒高 ah = ( 0.625 + )p - 0.5 = 11.906 mmmaxahz8 . 01d = 0.5 ( p - ) = 6.35mmminah1d取 = 6.5mm ah齒側(cè)凸緣直徑 gd pcot - 1.04 - 0.76 = 127.47mmgdz1802h取 = 120.00 mmgd齒側(cè)圓弧半徑 e = 0.12( z + 2 ) =41.148mmmaxe1d = 0.008( z + 180 ) = 66.45mmmine1d2取 = 55.00 mme滾子定位圓弧半徑 i = 0.505 + 0.069 9.80 mmmaxi1d31d = 0.505 = 9.62mmmini1d取 = 9.80mmi滾子定位角 = - = 114.375min120z90 = = 130.375maxz90140取 = 120徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )26取 輪轂直徑 = 60mmhd由 h = 6.4 + + 0.01d6kd = + 2hhdkd得出 h = 15.8475mm= 28.375mmkd可取 h = 15.00mm= 32.00mmkd齒 寬 1fb = 0.95 = 0.95 18.9 =17.955mm1fb1b 取 = 18.00mm1fb齒側(cè)半徑 = p = 31.75mmxr齒側(cè)倒角 = 0.13p = 24.1275mmab齒側(cè)凸緣圓角半徑 R = 0.04p = 1.27mm腹板厚度 t = 14.30mm可取 t = 14.0mm輪轂長度 l = 3.3 h = 3.315.00 = 49.50mm根據(jù)實(shí)體需要可取 = 45.00mm3.2.2 鏈輪的材料鏈輪材料應(yīng)能滿足強(qiáng)度和耐磨性的要求。對(duì)于在低速、輕載、平穩(wěn)傳動(dòng)中,鏈輪可采用中碳鋼制造。中速、中載時(shí)應(yīng)采用中碳鋼淬火處理。而本設(shè)計(jì)中施肥播種傳動(dòng)部分屬于低速、輕載、較平穩(wěn)的傳動(dòng),所以應(yīng)采用中碳鋼。3.3 鏈的選擇表 3-1 鏈的參數(shù)鏈號(hào)ISO節(jié)距P滾子直徑d1內(nèi)節(jié)內(nèi)寬b1內(nèi)鏈條通道高度h220A31.7519.0518.930.183.4 開溝器的設(shè)計(jì)雖然機(jī)動(dòng)圓盤的切割能力和切割可靠性較無動(dòng)力圓盤高的多,但在田地里工作,實(shí)徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )27際上很難保證圓盤一定可以把種行方向上的秸稈都全部切斷。既然圓盤切割后仍可能有少許秸稈遺留在種行上,這就會(huì)被隨后而來的開溝器勾掛,而最終導(dǎo)致?lián)矶?。為了既防止秸稈勾掛,又能采用較為輕便的尖鏟式同位分層開溝器,通過多次試驗(yàn)和改進(jìn),最終試制成功了“加持式同位分層開溝器” ,如圖 3-3 所示:圖 3-3 開溝器的設(shè)計(jì)該開溝器在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)是:切割圓盤被加持于開溝器左右側(cè)壁的中間,開溝器前邊呈分體形狀,另外開溝器側(cè)壁后下方被作成缺口臺(tái)階狀。開溝器側(cè)壁分體開口對(duì)圓盤實(shí)行加持是必須的,因?yàn)楹茈y讓整體式尖鏟開溝器與圓盤天衣無縫的配合,分體式開口結(jié)構(gòu)雖然存在在前部整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足的缺點(diǎn),但只要通過多點(diǎn)鉚連,使之成為一體就不會(huì)有很大的問題。讓開溝器側(cè)壁后下方呈臺(tái)階狀,目的是為了實(shí)現(xiàn)種肥同位分層施播,該缺口高度約為 56cm,長度約為 67cm,當(dāng)肥料隨開溝器行進(jìn)入被施肥溝底后,借助缺口產(chǎn)生的回土掩埋即可讓種子播在肥料上方 56cm 的土中。3.5 側(cè)傳動(dòng)箱的設(shè)計(jì)(1)套筒滾子鏈的選擇傳動(dòng)比 i=121nn287.7287.7小鏈輪齒數(shù) 25Z1大鏈輪齒數(shù) 25Z2設(shè)計(jì)功率 =KP=1.7 9.77=16.6kwdP鏈條節(jié)距 p=19.05mm驗(yàn)算小鏈輪軸孔直徑 mm52dk徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )28初定中心距 260mma0以節(jié)距計(jì)算中心距 64mm.13paa0op鏈條節(jié)數(shù) pl23. 5220021pppakazzl 取54pl鏈條長度 mpllp0287. 11000計(jì)算中心距 apckzzlpa)2(21 2483. 0)2525108(05.19 9 .274實(shí)際中心距 3 .36164.139 .2740pcaaa鏈條速度 smpnz/28. 210006005.197 .2782510006021 NPFt9 .388528. 286. 810001000作用在軸上的力 NnFkFt25.79279 .38857 . 120. 120. 1鏈條的靜強(qiáng)度計(jì)算:ftaFFFkQn式中:為鏈條極限拉伸載荷,由手冊(cè)查的QkNQ1 .31有效圓周力 tFNFt9 .3885離心力引起的力 cFNqFc796. 7)28. 2(5 . 1. 22 懸垂力,在和二者中取大者值fFfFfFNaqkFff85. 51002605 . 15 . 1100NqkFff22. 9100)sin((2)鏈輪的設(shè)計(jì):鏈輪的分度圓直徑 = 121180sinzpddmm15225180sin05.19齒頂圓直徑 admax25. 1dpddamm16491.1105.1925. 1152齒根圓直徑 fddddfmm14091.11152齒寬 fb1193. 0bbf= mm1269.1157.1293. 0徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )29(3)錐齒輪的設(shè)計(jì):取錐齒輪中小齒輪的齒數(shù)為, 大齒輪的齒數(shù), 模數(shù)。161Z312Z6m 小齒輪的主要參數(shù)如下所示:節(jié)錐角 5116. 0cossintan13.271分度圓直徑 mmZmd9616611錐距 mmdR6 .104sin211齒寬 mmRbR30變位系數(shù) 4 . 01x齒頂高 mmmxhhaa4 . 8)(11齒根高 mmhf6 . 61齒頂角 6 . 4arctan11Rhaa齒根角 6 . 3arctan11Rhff頂錐角 9 .316 . 43 .27111aa根錐角 7 .236 . 33 .2711ff 大齒輪的主要參數(shù):節(jié)錐角 7 .623 .279012分度圓直徑 mmmZd18631622錐距 mmRR6 .10412齒寬 mmb302齒頂角 mmmha6 . 3)4 . 01 (2齒根高 mmhhhaf4 .1122齒頂圓直徑 mmhddaa3 .189cos22222齒根角 6 . 412af齒頂角 6 . 312fa周節(jié) mmmp84.18分度圓齒厚 mmxxmpst6 . 7)tan22(2123.5.1 鏈輪材料的選擇鏈輪材料應(yīng)能滿足強(qiáng)度和耐磨性的要求。對(duì)于在低速、輕載、平穩(wěn)傳動(dòng)中,鏈輪可采用中碳鋼制造。中速、中載時(shí)應(yīng)采用中碳鋼淬火處理。而本設(shè)計(jì)中施肥播種傳動(dòng)部分屬于低速、輕載、較平穩(wěn)的傳動(dòng),所以應(yīng)采用中碳鋼。徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )303.6 播種部分的傳動(dòng)設(shè)計(jì)3.6.1 傳動(dòng)方式的選擇為了保證在播種施肥作業(yè)時(shí)種粒的連續(xù)排放,則要求傳動(dòng)部分要有可靠的傳動(dòng)比、無滑動(dòng),所以不能選用帶傳動(dòng);若選用齒輪傳動(dòng),雖然有了可靠的傳動(dòng)比,但可能會(huì)造成機(jī)體過于龐大,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,同時(shí)造價(jià)也很高。再者,該傳動(dòng)的工作環(huán)境對(duì)于齒輪來說不太理想;除此外可選用鏈傳動(dòng)。對(duì)于鏈傳動(dòng)而言,其主要優(yōu)點(diǎn)有:沒有滑動(dòng);工況相同時(shí),傳動(dòng)尺寸比較緊湊;不需要很大的張緊力,作用在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的載荷較小;效率較高(98%) ;能在溫度較高、濕度較大的環(huán)境中使用,造價(jià)低;同時(shí)由于鏈傳動(dòng)具有中間元件(鏈條) ,和齒輪、蝸桿傳動(dòng)相比較,需要的軸間距離可以很大,這對(duì)于我們的設(shè)計(jì)是比較理想的。故應(yīng)選用鏈傳動(dòng)。3.6.2 鏈傳動(dòng)比為了保證在播種施肥作業(yè)時(shí)種粒的連續(xù)排放,則要求傳動(dòng)部分要有可靠的傳動(dòng)比、無滑動(dòng)。又由于在播種施肥傳動(dòng)部分所傳動(dòng)的功率小、速率小,所以所要求的鏈傳動(dòng)比不是非常的嚴(yán)格,但也要滿足相應(yīng)要求。經(jīng)計(jì)算,該部分的鏈傳動(dòng)比 i=1.28。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)手冊(cè),該傳動(dòng)比完全滿足要求。3.7 播種施肥器總成關(guān)于播種施肥器總成,主要是由其生產(chǎn)廠家提供。所以關(guān)于播種施肥器總成可以參照相關(guān)廠家提供的技術(shù)要求。目前,播種施肥器總成已標(biāo)準(zhǔn)化,所以使我們?cè)谠O(shè)計(jì)選材時(shí)更為方便,使設(shè)計(jì)更為簡化。徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )314 總結(jié)在深入分析播種機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上,完成了此麥田免耕播種機(jī)的設(shè)計(jì),首先對(duì)于所給的動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行校核,在根據(jù)種子的最佳生長行距確定出播種軸的長度,在對(duì)軸的軸直徑進(jìn)行校核。軸確定好后在選擇鍵,傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要采用了錐齒輪可以改變傳動(dòng)方向這一點(diǎn)。采用鏈傳動(dòng)不僅因?yàn)樵诔睗竦沫h(huán)境下可以工作還有鏈傳動(dòng)的效率為 98%。在設(shè)計(jì)中充分利用 CAD 軟件,大大的提高了工作效率。本播種機(jī)的創(chuàng)新部分是開溝器運(yùn)用雙圓盤開溝器,比起以前的單圓盤開溝器更有利于秸桿的切斷。并在雙圓盤刀上加了一個(gè)夾持裝置不僅具有固定作用,還有防止秸桿和土塞住雙圓盤刀和開溝器,影響播種的精度。設(shè)計(jì)的播種器是采用的外槽輪式播種,播種具有強(qiáng)制性,適合條播。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )32致 謝本次設(shè)計(jì)是在胡志強(qiáng)導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)與嚴(yán)格要求下進(jìn)的。從設(shè)計(jì)(論文)的選題、方案的設(shè)計(jì)、具體的測(cè)繪與繪圖到論文撰寫的每個(gè)環(huán)節(jié),都凝聚著導(dǎo)師的心血和汗水。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、開拓創(chuàng)新的工作作風(fēng)及對(duì)事業(yè)的奮進(jìn)執(zhí)著精神,都將使我銘記在心,并時(shí)刻激勵(lì)著我不斷追求勇往直前。再次,我還要特地感謝侍威同學(xué)。他在我們合作完成本設(shè)計(jì)的過程中給我了許多幫助和寶貴的意見。值此論文完成之際,謹(jǐn)向所有關(guān)心、支持和幫助我的老師、同學(xué)和朋友表示最衷心的感謝!徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )33參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1 范思沖主編,畫法幾何及機(jī)械制圖,機(jī)械工業(yè)出版社,2003.82 機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) ,機(jī)械工業(yè)出版社,2003.83 沈敏德主編 ,機(jī)械制圖與 AutoCAD2000 習(xí)題集, 機(jī)械工業(yè)出版社,2001 .84 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì),機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè),單行本,滾動(dòng)軸承,機(jī)械工業(yè)出版社,2007.35 劉鴻文主編 ,材料力學(xué),高等教育出版社,2005.46 周宏莆主編,機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ),高等教育出版社,2006.127 單麗云,強(qiáng)穎懷,張亞非 編,工程材料,中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2000.8
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農(nóng)業(yè)機(jī)械
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