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1、BLQ型立?式旱地驅(qū)動?耙畢業(yè)設(shè)計? 目 錄 1 緒 論 2 引言 2 1.2農(nóng)業(yè)土壤?耕作的作用?與要求 3 1.2.1 土壤耕作的?作用 3 1.2.2 耕整地農(nóng)藝?要求 4 1.2.3土壤耕整?地機械 4 2.整機結(jié)構(gòu)設(shè)?計分析 6 2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計?要求 6 2.2 旋刀的運動?學(xué)分析 6 2.3 刀盤分布設(shè)?計 7 3 傳動方案設(shè)?計 8 3.1旱地立式?驅(qū)動耙主體?結(jié)構(gòu)方案設(shè)?計 8 3.2 傳動比的分?配 11 4.功率分析 12 4.1單盤作業(yè)?扭矩與功率?分析 12 4.1.1 單盤切削、破碎土壤所?需的扭矩

2、12 4.1.2 旱地驅(qū)動耙?的功率消耗? 13 4.1.3 傳動過程的?功率分配 15 5.傳動件的設(shè)?計 15 5.1 軸的設(shè)計 15 5.1.1 選擇軸的材?料 15 5.1.2 軸上的功率?P，轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)?矩T 16 5.1.3 確定軸的最?小直徑 16 5.1.4軸的強度?校核 17 5.2軸承的選?用和校核 25 5.3精度要求? 27 6. 驅(qū)動耙其它?零部件設(shè)計? 28 6.1懸掛機構(gòu)? 28 6.2箱體的設(shè)?計 28 6.3刀具的設(shè)?計 29 7.總結(jié) 30 參 考 文 獻(xiàn) 31 致 謝 32 旱地驅(qū)動耙?設(shè)計 1 緒 論

3、 我國是一個?農(nóng)業(yè)大國，要實現(xiàn)農(nóng)業(yè)?現(xiàn)代化，首先要實現(xiàn)?生產(chǎn)手段現(xiàn)?代化。農(nóng)業(yè)機械化?就是農(nóng)業(yè)生?產(chǎn)中產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后全部實?現(xiàn)機械化。其中，土壤耕作實?現(xiàn)機械化是?減輕農(nóng)業(yè)勞?動強度、改善勞動條?件、保證作業(yè)質(zhì)?量、提高土地單?位面積收獲?量和提高勞?動生產(chǎn)率的?重要手段。作為在農(nóng)業(yè)?生產(chǎn)中消耗?于土壤耕作?勞力、動力比重很?大的耕地機?械就是一種?通過機械化?土壤耕作形?成良好水、肥、氣、熱梯度，創(chuàng)造有利于?作物生長發(fā)?育的耕層構(gòu)?造要求的專?用作業(yè)農(nóng)機?具。 驅(qū)動式耕耘?機械，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)?機械中形成?了一個新興?品種。此類耕耘機?械由拖拉機?的動力輸出?軸通過傳動?系統(tǒng)將動力?以扭矩

4、的形?式直接作用?于工作部件?，使之旋轉(zhuǎn)或?往復(fù)運動，以提高切土?能力并使土?壤高度松土?。其切土、碎土能力很?強，一次就能達(dá)?到耕、耙?guī)状蔚男?果，耕后地表較?為平整、且松軟，且能搶農(nóng)時?，減少拖拉機?進(jìn)地次數(shù)，降低作業(yè)成?本，到達(dá)農(nóng)藝要?求。它對土壤濕?度的適應(yīng)范?圍較大，因此，我國南方地?區(qū)多用于秋?耕稻茬種麥?，水稻插秋前?的水耕水耙?。在我國北方?地區(qū)，用于大田作?物的淺耕滅?茬，起到秸稈還?田的作用。另外，還適于鹽堿?地種水稻的?整地作業(yè)等?。因此，近幾年驅(qū)動?式耕耘機械?的研究與使?用有了很大?的開展。目前世界各?國生產(chǎn)的驅(qū)?動式耕耘機?械主要有水?平橫軸式、立軸式、往復(fù)式和聯(lián)?

5、合作業(yè)式幾?大類。 ㈠ 水平橫軸式?旋耕機 該類旋耕機?的旋轉(zhuǎn)軸輥?與地面平行?并與前進(jìn)方?向垂直，其工作部件?為安裝在水?平軸上的旋?刀，旋刀在拖拉?機動力輸出?軸驅(qū)動下，垂直切削土?壤，到達(dá)切土和?碎土的目的?。 ㈡ 立軸式旋耕?機 它是刀齒和?刀片繞立軸?旋轉(zhuǎn)的旋耕?機，其突出的功?能是 可以進(jìn)行深?耕，一般能到達(dá)?30～35cm，較深的能達(dá)?到40～50cm，而且可使整?個耕層土壤?疏松細(xì)碎，但前進(jìn)速度?較慢。目前在水田?耕耘的機型?有：立軸漿葉式?旋耕機、立軸爪式旋?耕機〔英國〕、立軸籠式旋?耕機〔日本〕、立軸轉(zhuǎn)齒式?旋耕機。國內(nèi)采用立?軸式的旋耕?機較少。

6、 ?耕作的作用?與要求 土壤耕作的?作用 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的?實質(zhì)是通過?作物的光合?作用，對氣候資源?和土地資源?的加工。機械化土壤?耕作,那么是通過農(nóng)?機具對農(nóng)田?土壤的加工?。機械化土壤?耕作不同于?以人畜力為?動力的土壤?耕作,因為它對土?壤的控制和?管理作用比?以人畜為動?力要大得多?,也深刻得多?。原蘇聯(lián)土壤?學(xué)家和耕作?學(xué)的創(chuàng)始人?威廉斯有句?名言：“沒有

7、不良的?土壤，只有不良的?耕種方法〞。他所指的耕?種方法也包?括土壤耕作?在內(nèi)。通過國內(nèi)外?土壤耕作方?法的開展和?多樣化，也證明土壤?耕作可能使?土壤環(huán)境變?好，也可能使土?壤環(huán)境變壞?。 農(nóng)田土壤在?自然力作用?下呈現(xiàn)出自?上而下的層?次結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致土?壤的水、肥、氣、熱的層次梯?度。這種層次的?土壤結(jié)構(gòu)和?土壤因素的?梯度，有時對作物?生育是有利?的，有時是不利?的。通過機械化?土壤耕作，要創(chuàng)造出有?利于作物生?育的土壤層?次結(jié)構(gòu)——耕層構(gòu)造，形成良好的?土壤水、肥、氣、熱的梯度。良好的耕層?構(gòu)造(以土壤密度?梯度或孔隙?梯度、三相比梯度?為指標(biāo))應(yīng)在不同土?壤農(nóng)田中，具有充分協(xié)?調(diào)

8、多變氣候?對土壤的影?響，以滿足各類?作物生育對?土壤生活因?素的要求。因此，良好的耕層?構(gòu)造不是一?成不變的。 機械化土壤?耕作，創(chuàng)造良好的?耕層構(gòu)造，它和農(nóng)業(yè)生?態(tài)系統(tǒng)一樣?，也是一個多?目標(biāo)、多因素、多變量的系?統(tǒng)，既土壤——作物——大氣——機器系統(tǒng)(SPAMC?)的復(fù)雜系統(tǒng)?。[4] 農(nóng)藝對土壤?機械化耕整?作業(yè)的中心?任務(wù)要求是?調(diào)節(jié)并創(chuàng)造?良好的耕層?結(jié)構(gòu)，適宜的三相?〔固相、液相和氣相?〕比例，從而協(xié)調(diào)土?壤水分、養(yǎng)分、空氣和溫度?狀況，以滿足作物?生長的農(nóng)藝?要求。[5] · 土壤翻耕的?作用主要有?： ① 松碎土壤 根據(jù)各地不?同的氣候條?件和不同作?物的要求，

9、以及耕層土?壤的緊實狀?況，每隔一定時?期，需要進(jìn)行土?壤耕整作業(yè)?，使之疏松而?多孔隙；以增強土壤?通透性。 ② 翻轉(zhuǎn)耕層 通過耕翻將?耕作層土壤?上下翻轉(zhuǎn)，改變土層位?置，改善耕層理?化及生物學(xué)?性狀，翻埋肥料、殘茬、秸稈和綠肥?，調(diào)整耕層養(yǎng)?分的垂直分?布，培肥地力。同時可消滅?雜草以及附?著的某些病?菌、害蟲卵等，消除土壤有?毒物質(zhì)。 ③ 混拌土壤 混拌土壤，將肥料均勻?地分布在耕?層中，使土肥相融?，成為一體，改善土壤的?養(yǎng)分狀況。并可使肥土?與瘦土混合?，使耕層形成?均勻一致的?營養(yǎng)環(huán)境。 1. 耕整地農(nóng)藝?要求 · 耕翻地有以?下的農(nóng)藝要?求： ①

10、 適時耕翻，既能搶農(nóng)時?，又能保證作?業(yè)質(zhì)量； ② 耕深適當(dāng)，并符合農(nóng)業(yè)?技術(shù)要求，深度均勻一?致； ③ 翻垡良好，無立垡、回垡，殘株雜草要?覆蓋嚴(yán)密； ④ 耕后地面平?整松碎，無重耕、漏耕，盡量減少開?閉壟，地頭、地邊整齊； ⑤ 坡地耕翻時?應(yīng)沿坡度的?等高線進(jìn)行?，以防雨后沖?刷土壤，造成水土流?失。 · 整地有以下?的農(nóng)藝要求?： ¨ 旱田整地作?業(yè)的農(nóng)業(yè)技?術(shù)要求 ① 整地作業(yè)須?適時，以利防旱保?墑和提高整?地質(zhì)量； ② 整地深度應(yīng)?符合農(nóng)藝要?求，深度一致、不漏耙、不漏壓； ③ 整地后的地?表平整，無壟溝起伏?、碎土均勻，表層松軟、下層密實； ④ 修筑畦田要?做

11、到地平、土碎、埂直； ¨ 水田整地作?業(yè)的農(nóng)業(yè)技?術(shù)要求 ① 耙后土壤松?碎，起漿好，能覆蓋綠肥?，田面平坦而?無壟溝； ② 在原漿田中?以耙代耕作?業(yè)時，應(yīng)將稻茬直?接壓入糊泥?中，滅茬起漿性?能良好。[6] 1.2.3土壤耕整?地機械 (1) 耕地機械 · 鏵式〔壁式〕犁 鏵式犁是應(yīng)?用最普遍的?一種耕地機?械。其主要優(yōu)點?是翻轉(zhuǎn)土垡?、覆蓋雜草殘?茬和肥料，消滅病蟲害?等性能好，但碎土能力?較差，耕后尚需進(jìn)?行耙地作業(yè)?。由于鏵式犁?使用最普遍?，數(shù)量又最多?，現(xiàn)已開展成?為我國北方?與南方兩種?系列犁。 [6] · 圓盤犁 圓盤犁工作?部件是一個?凹面圓盤。工作時

12、，圓盤與前進(jìn)?方向偏一角?度。圓盤滾轉(zhuǎn)前?進(jìn)時，前沿刃口切?土，后部的凹面?將土垡?guī)е?向后、向上運動，并使之破碎?、翻轉(zhuǎn)。 圓盤犁具有?使用壽命長?，刃口切割力?強，不易拖堆堵?塞，阻力較小的?優(yōu)點。其缺點是圓?盤犁的覆蓋?性能與溝底?平整度不如?鏵式犁。[3] (2) 整地機械 · 圓盤耙〔輕型圓盤耙?、重型圓盤耙?、缺口圓盤耙?〕 圓盤耙主要?用于耕后碎?土和播種前?耙地。它的碎土能?力較強，能切斷雜草?殘茬與攪土?混肥，用于播前整?地、收獲后的淺?耕滅茬作業(yè)?或用于果園?林木和草牧?場的田間管?理。 · 釘齒耙 齒耙其功能?是碎土、松土、整平，有的也用來?覆蓋撒播的?種子和

13、將肥?混入土中。各種齒耙有?一定的除草?作用。 · 水田軋耙及?聯(lián)合耙 這類耙在作?業(yè)時，工作部件靠?土壤阻力滾?動前進(jìn)，常用于水田?耕后碎土，使泥土攪混?起漿便于插?秧。我國南方的?水稻區(qū)常用?的水田軋耙?多屬滾耙。 以上整地機?械不管是旱?地作業(yè)機械?還是水田作?業(yè)機械均為?被動式機械?，要到達(dá)預(yù)期?的整地效果?，需要進(jìn)行多?次重復(fù)作業(yè)?，其生產(chǎn)效率?低，為了提高生?產(chǎn)效率，整地機械日?趨向驅(qū)開工?作部件開展?。 · 水田驅(qū)動耙? 主要用于水?田耕翻后的?碎土整地作?業(yè)，也可用在未?耕地淺耕作?業(yè)。其工作部件?與地面平行?的水平軸旋?轉(zhuǎn)。一次作業(yè)相?當(dāng)于一般水?田耙作業(yè)兩?遍以上

14、的質(zhì)?量，耙得細(xì)爛，外表松軟，碎土率可達(dá)?80％以上。 驅(qū)動耙都與?拖拉機配套?使用。由于驅(qū)動型?機具可以充?分利用拖拉?機功率，能控制對土?壤的作用強?度，可滿足多種?耕作要求。 (3) 旋耕機 旋耕機是一?種全懸掛并?由拖拉機動?力輸出軸驅(qū)?動的土壤耕?作機具，其工作部件?為安裝在水?平軸上的旋?刀，旋刀在拖拉?機動力輸出?軸驅(qū)動下，垂直切削土?壤，到達(dá)切土和?碎土的目的?。 旋耕機的切?土、碎土能力很?強，一次就能達(dá)?到耕、耙?guī)状蔚男?果，耕后地表較?為平整、且松軟，且能搶農(nóng)時?，減少拖拉機?進(jìn)地次數(shù)，降低作業(yè)成?本，到達(dá)農(nóng)藝要?求。它對土壤濕?度適應(yīng)范圍?較大，因此，我國南方地

15、?區(qū)多用于秋?耕稻茬種麥?，水稻插秋前?的水耕水耙?。在我國北方?地區(qū)，用于大田作?物的淺耕滅?茬，起到秸稈還?田的作用。 2.整機結(jié)構(gòu)設(shè)?計分析 ?要求 本課題目的?是設(shè)計滿足?農(nóng)藝要求的?高效率低能?耗的旱地立?式驅(qū)動耙。 其設(shè)計要求?如下： 〔1〕耕深 設(shè)計耙深為?h=15cm,調(diào)節(jié)范圍1?0～18cm，耙深一致； 〔2〕碎土程度 沿地塊對角?線選擇具有?代表性的5?個測點(每點面積為?1m2)，假設(shè)測點耕層?內(nèi)有直徑5?cm以上的?土塊超過5?個時，即為碎土不?良； 〔3〕 盡量降低整?機生產(chǎn)的成?本，提高工作效?率 其結(jié)構(gòu)要求?如下： 〔1〕 符合FS－27

16、5的懸?掛機構(gòu)的幾?何尺寸要求?： 〔2〕 符合FS－275拖拉?機工作參數(shù)?和功率輸出?軸的相關(guān)參?數(shù)要求。 〔3〕 機車通過萬?向節(jié)將動力?輸入機具變?速箱驅(qū)動旋?刀轉(zhuǎn)動,為了盡量減?小傳動的不?均勻性，機具與萬向?節(jié)之間的銜?接點的位置?設(shè)置不可過?高。 2.2 旋刀的運動?學(xué)分析 旋刀在工作?時的運動為?復(fù)合運動，其中繞刀盤?中心旋轉(zhuǎn)的?運動為相對?運動，設(shè)圓周速度?為，機組勻速前?進(jìn)運動為牽?連運動，前進(jìn)速度。 為旋刀旋轉(zhuǎn)?的角速度，那么，圓周速度與?機組前進(jìn)速?度之比，λ稱為速度?比。的大小對旋?刀的運動軌?跡及立式驅(qū)?動耙的工作?狀況有重要?影響，它確定了工?作部件的

17、運?動軌跡如果?旋刀以角速?度轉(zhuǎn)動，并以速度 前進(jìn)，那么旋刀的?端點A的運?動軌跡為余?擺線〔如下列圖〕。 僅是旋刀在?工作進(jìn)程中?不發(fā)生推土?的必要條件?，但是否能滿?足耙地疏松?土壤的需要?，還取決于機?器前進(jìn)速度?Vm與旋刀?工作轉(zhuǎn)速的?合理配合 而當(dāng)時，當(dāng)?shù)毒哌\動?到一定位置?時，就會出現(xiàn)V?x〈0的現(xiàn)象，即刀具的絕?對速度與機?器的前進(jìn)方?向相反，因而能以刀?刃切削土壤?，其運動軌跡?為余擺線。本課題所取?的滿足刀刃?一直切土的?要求。 2.3 刀盤分布設(shè)?計 在允許的工?作幅寬范圍?內(nèi)機具橫向?放置六個刀?盤，每個刀盤上?對稱放置兩?把旋刀，刀盤

18、2和刀?盤5是主動?刀盤，刀盤1和刀?盤3由刀盤?2上的齒輪?驅(qū)動，刀盤4和刀?盤6由刀盤?5上的齒輪?驅(qū)動。刀盤1、2、3的運動相?互關(guān)聯(lián)組成?一組，刀盤4、5、6運動相互?關(guān)聯(lián)組成另?外一組，為了防止兩?刀盤組在傳?動和工作過?程中產(chǎn)生運?動干預(yù)，刀盤3和刀?盤4之間余?留一個20?mm的間隙?。 為了減小或?抵消刀盤在?工作過程中?前進(jìn)時的橫?向分力〔橫向分力過?大會導(dǎo)致機?具的橫向振?動，增大機具的?損耗，增加機組工?作的不平穩(wěn)?性〕，防止同組相?鄰兩刀盤上?的旋刀與旋?刀之間的運?動干預(yù)，采取以下措?施：1. 主動刀盤〔刀盤2和刀?盤5 〕旋轉(zhuǎn)方向相?反〔由機具的傳?動裝置實現(xiàn)?〕

19、； 2. 主動刀盤與?相鄰兩刀盤?呈60度夾?角放置。此時刀盤2?和刀盤5、刀盤1和刀?盤4、刀盤3和刀?盤6的運動?是兩兩對稱?關(guān)系，每個刀盤產(chǎn)?生的橫向分?力正好被相?對稱的那個?刀盤產(chǎn)生的?橫向分力相?抵消。 圖3-2：刀盤分布示?意圖 3 傳動方案設(shè)?計 ?驅(qū)動耙主體?結(jié)構(gòu)方案設(shè)?計 在滿足農(nóng)業(yè)?機械設(shè)計要?求和配套機?車FS-275的掛?接要求的前?提下進(jìn)行結(jié)?構(gòu)方案設(shè)計?，并參考國內(nèi)?外旱地驅(qū)動?耙產(chǎn)品數(shù)據(jù)?和參考有關(guān)?書籍，動力由萬向?節(jié)輸入，首先機具上?需要設(shè)計一?組變速箱使?得轉(zhuǎn)速由輸?入時的54?0r/min變成?輸出時的1?9

20、0r/min；其次要求將?萬向節(jié)輸入?的水平方向?的動力轉(zhuǎn)變?成豎直方向?的動力〔由錐齒傳動?實現(xiàn)〕，再次實現(xiàn)主?動刀盤相互?間的反向傳?動。為此在設(shè)計?過程中擬定?了以下三種?方案： 方案一：萬向節(jié)輸入?動力傳給兩?個圓柱齒輪?〔Ⅰ級傳動〕，這兩個圓柱?齒輪再將動?力分別傳遞?給左右兩個?圓錐齒輪〔Ⅱ級傳動〕，圓錐齒輪組?將水平方向?的動力轉(zhuǎn)變?成豎直方向?的動力〔Ⅲ級傳動〕，進(jìn)而驅(qū)動旋?刀的轉(zhuǎn)動。齒輪的轉(zhuǎn)速?是在動力傳?遞過程中實?現(xiàn)的，兩個主動刀?盤相對應(yīng)的?反向轉(zhuǎn)動由?圓錐齒輪的?放置位置的?不同而實現(xiàn)?，具體情況見?圖5－3：結(jié)構(gòu)設(shè)計方?案一示意圖?。本方案的不?足之處在于?Ⅲ級傳

21、動的傳?動軸采用的?是懸臂支承?結(jié)構(gòu)，當(dāng)工作環(huán)境?比擬惡劣〔多石土壤〕時，會產(chǎn)生較大?的振動和噪?音，并會降低該?機具的使用?壽命。整機幾何參?數(shù)為：長〔1654m?m〕、寬〔450mm?〕、 高〔820mm?〕、工作時萬向?節(jié)銜接點的?位置離地面?的高度〔470mm?〕。 方案二：與方案一相?似，也由三級傳?動組成，與方案一所?不同的是在?Ⅰ級傳動和Ⅱ級傳動之間?放置了一個?中間圓柱齒?輪用以實現(xiàn)?兩個主動刀?盤相對應(yīng)的?反向轉(zhuǎn)動，并且在Ⅱ級傳動的傳?動軸上安裝?了一個平衡?機構(gòu)，用于彌補懸?臂支承結(jié)構(gòu)?帶來的不利?影響。具體情況見?圖5－4：結(jié)構(gòu)設(shè)計方?案二示意圖?。整機幾何參?數(shù)為：長

22、〔1654m?m〕、寬〔450mm?〕、高〔910mm?〕、工作時萬向?節(jié)銜接點的?位置離地面?的高度〔470mm?〕。 方案三：與方案一、方案二有著?很大的區(qū)別?：萬向節(jié)輸入?動力直接傳?給圓錐齒輪?組〔Ⅰ級傳動〕，在Ⅰ級傳動便把?水平方向的?動力轉(zhuǎn)變成?豎直方方案?三：與方案一、方案二有著?很大的區(qū)別?：萬向節(jié)輸入?動力直接傳?給圓錐齒輪?組〔Ⅰ級傳動〕，在Ⅰ級傳動便把?水平方向的?動力轉(zhuǎn)變成?豎直方向的?動力，并且在Ⅰ級傳動的傳?動軸上安裝?了兩個圓柱?齒輪，上面的那個?齒輪與另外?兩個圓柱齒?輪組成右方?向上的傳動?〔Ⅱ＇級傳動、Ⅲ＇級傳動〕，下面

23、的那個?齒輪與另外?四個圓柱齒?輪組成左方?向上的傳動?〔Ⅱ級傳動、Ⅲ級傳動、Ⅳ級傳動〕，其中Ⅱ級傳動實現(xiàn)?了兩個主動?刀盤之間相?對應(yīng)的反向?轉(zhuǎn)動。具體情況見?圖5－5：結(jié)構(gòu)設(shè)計方?案三示意圖?。整機幾何參?數(shù)為：長〔1654m?m〕、寬〔693mm?〕、高〔930mm?〕、工作時萬向?節(jié)銜接點的?位置離地面?的高度〔540mm?〕。 這三種方案?的設(shè)計思路?是在不斷的?摸索、分析、總結(jié)的過程?中逐漸形成?的，設(shè)計方案依?次從理論型?轉(zhuǎn)向?qū)嵱眯?，其中第三套?方案是這三?種方案中最?成熟也是最?實用的。 首先，從結(jié)構(gòu)上考?慮雖然方案?三的整機幾?何尺寸比方?案一、方案二大

24、，但由于結(jié)構(gòu)?設(shè)計合理、齒輪布置緊?湊、傳動軸受力?均勻、動力傳遞平?穩(wěn)，使得整機工?作時有很高?的穩(wěn)定性，從而提高了?機具的使用?壽命；其次，從本錢上考?慮方案一只?使用了一對?圓錐齒輪，而方案一、方案二都使?用了兩對圓?錐齒輪，但變速箱的?齒輪總量大?致相同，這使得整機?的加工費用?大幅度下降?，從而提高了?整機的經(jīng)濟(jì)?性；第三，方案三的變?速箱由兩部?分組成，這便于機具?的安裝和修?理。 方案三的結(jié)?構(gòu)設(shè)計缺乏?之處在于：工作時萬向?節(jié)與變速箱?之間銜接點?的位置相對?方案一、方案二銜接?點的位置偏?高，在Ⅰ級傳動中有?可能存在傳?動的不均勻?性。 綜上所述，方案三在各?方面的

25、優(yōu)勢?都比擬明顯?，整機的實用?性和經(jīng)濟(jì)性?尤為突出,因此選定方?案三的結(jié)構(gòu)?設(shè)計為最終?確定方案。 3.2 傳動比的分?配 如方案三設(shè)?計，總傳動比，萬向節(jié)輸入?動力直接傳?給圓錐齒輪?組構(gòu)成Ⅰ級傳動，傳動比，把水平方向?的動力轉(zhuǎn)變?成豎直方向?的動力。在Ⅰ級傳動的傳?動軸上安裝?了兩個圓柱?齒輪，上面的那個?齒輪與另外?兩個圓柱齒?輪組成右方?向上的傳動?構(gòu)成Ⅱ＇級傳動和Ⅲ＇級傳動，下面的那個?齒輪與另外?四個圓柱齒?輪組成左方?向上的傳動?構(gòu)成Ⅱ級傳動、Ⅲ級傳動、Ⅳ級傳動，其中Ⅱ級傳動實現(xiàn)?了兩個主動?刀盤之間相?對應(yīng)的反向?轉(zhuǎn)動。 , ，。 ?扭矩與

26、功率?分析 單盤切削、破碎土壤所?需的扭矩 圖3－14示意了?單把旋刀切?削、破碎土壤時?所需的扭矩?變化規(guī)律，設(shè)單把旋刀?的扭矩曲線?為： 單把旋刀切?削土壤扭矩?圖 單把旋刀每?轉(zhuǎn)所需扭矩?為： 〔N.m.rad〕 每個刀盤有?z把旋刀，那么單個刀盤?的扭矩為： 〔N.m.rad〕 因此根據(jù)單?個刀盤上的?扭矩可求得?消耗的功率?為： 4.1.2 旱地驅(qū)動耙?的功率消耗? 不考慮轉(zhuǎn)移?的力，旱地立式驅(qū)?動耙單個刀?盤在一個周?期所消耗的?總功等于： 式中: ——旋

27、刀一個周?期內(nèi)所經(jīng)過?的路程〔m〕 ——旋刀平均阻?力〔N〕 ——單個刀盤上?旋刀數(shù) 在一個周期?內(nèi)，旋刀所經(jīng)軌?跡長度為L?，因為旋刀運?動軌跡的參?數(shù)方程【3】為：， 因此在一個?周期內(nèi)，計算平面曲?線的弧長： 所以： 將、、代回〔25〕式，可得： 那么旱地驅(qū)動?耙所需功率?為： 將，代入〔27〕式，得: 其中： 式中： ——旋刀平均阻?力〔N〕 ——單個刀盤上?的旋刀數(shù)目? 立式驅(qū)動耙?消耗的總功?率： 其中： ——刀盤的個數(shù)? 傳動過程的?功率分配 理論情況下?，由聯(lián)

28、軸器輸?入的功率向?兩邊傳遞，傳遞功率，轉(zhuǎn)速為，由于機器的?工作環(huán)境的?影響和傳動?的功耗〔萬向節(jié)、錐齒、直齒傳動〕的影響，取齒輪傳動?效率為0.97，最后傳遞給?六把刀盤的?功率為. 5.傳動件的設(shè)?計 5.1 軸的設(shè)計 根據(jù)相關(guān)理?論知識，可知：在傳遞功率?相同的情況?下，轉(zhuǎn)速小時其?傳遞的轉(zhuǎn)矩?大，由此需要刀?軸的截面大?，軸的直徑大?，軸的強度須?進(jìn)行強度校?核。 并且在傳遞?較大功率時?，要求其相應(yīng)?的軸的直徑?大。 由以上理論?可知，在軸的設(shè)計?校核過程中?，在此只需要?對軸I和刀?軸進(jìn)行強度?校核，其他軸可據(jù)?此進(jìn)行設(shè)計?校核。 齒輪箱里面?軸I是傳動?軸主要承受

29、?扭距，刀軸為轉(zhuǎn)軸?既承受彎距?又承受扭距?。 5 選擇軸的材?料 選擇軸的材?料為45鋼?，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理?，其機械性能?由參考書?機械設(shè)計?中?.4查得： 。 5 軸上的功率?P，轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)?矩T 取該級圓錐?齒輪傳動的?效率〔包括軸承效?率在內(nèi)〕 1） 由聯(lián)軸器傳?遞給錐齒輪?軸I的功率為,傳遞轉(zhuǎn)矩為?，轉(zhuǎn)速為。 2） 根據(jù)錐齒輪?傳遞功率，考慮功率余?量和傳動的?功耗〔萬向節(jié)、錐齒、直齒傳動〕，可得每刀軸?傳遞的功率?為,傳遞轉(zhuǎn)矩為?，轉(zhuǎn)速為。 確定軸的最?小直徑 對只受扭矩?或主要受扭?矩的傳動軸?，安扭轉(zhuǎn)強度?條件計算軸?的直徑。假設(shè)有彎矩作?用，可用

30、降低許?用應(yīng)力的方?法來考慮其?影響。 扭矩強度條?件為 〔11.1〕 式中 －軸的扭轉(zhuǎn)切?應(yīng)力，MPa; －軸所受的扭?矩，； －軸的轉(zhuǎn)速，； －軸所傳遞的?功率，； －軸的許用扭?轉(zhuǎn)切應(yīng)力，，見表11.3. 對實心的圓?軸， ，以此代入式?〔11.1〕，可得軸的直?徑 －－－－〔式5.1〕 式中，為取決于軸?材料的許用?扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力?的系數(shù)，其值可查表?11.3.。當(dāng)彎矩相對?轉(zhuǎn)矩很小時?，取較小值，根據(jù)表11?.3選=112，代入上式，那么 1） 軸I結(jié)構(gòu)設(shè)計：將上述數(shù)據(jù)

31、?代入〔式5.1〕，計算可得，考慮到軸截?面上開有花?鍵，對于的軸，軸徑增大2?0％. 可取軸的最?小直徑。 參考相關(guān)軸?的設(shè)計，可設(shè)計如上?的軸的結(jié)構(gòu)? 2） 刀軸結(jié)構(gòu)設(shè)?計：將上述數(shù)據(jù)?代入〔式5.1〕，計算可得，考慮到截面?上開有花鍵?，對于的軸，軸徑增大2?0％，并加上需在?軸上鉆有內(nèi)?孔，可取軸的最?小直徑。 ?校核 I的受力分析? 1〕軸傳遞的轉(zhuǎn)?矩 2〕齒輪受力 法向載荷直?齒錐齒輪齒?面所受的通?常都視為集?中作用在平?均分度圓上?，，受力分別為? — 為法向載荷?分解的周向?分力 —為法向載荷?分解的垂直?于分度圓錐?母

32、線的分力? —分解的徑向?分力 —分解的軸向?分力 其中滿足關(guān)?系，.代入，可得 153，代入上式，可得, ， 3〕支承反力的?計算 a,水平面支承?反力 由,得 ，代入計算得?， =499N 由，得 ，代入計算得?，=572N b,垂直面的支?承反力 由得 ,代入計算得?，,=757 4)作彎矩圖和?扭矩圖 a,水平面彎矩?圖 ， b,垂直面彎矩?圖 垂直面彎矩? , C、合成彎矩圖? ， d、扭矩圖 前已算得 4〕按當(dāng)量彎矩?計算直徑 查表15-8得，根據(jù)表15?-7公式計算?A截面軸徑?

33、 ，在結(jié)構(gòu)設(shè)計?時，取是滿足強?度要求的 ?分析 1） 軸傳遞的轉(zhuǎn)?矩 2〕齒輪受力 直齒圓柱齒?輪傳動時，沿嚙合線作?用在齒面上?的法向載荷?Fn垂直于?齒面，在節(jié)點處分?解為兩個相?互垂直的分?力，即圓周了F?t與徑向力?Fr,如上圖所示?。且滿足： 式中：－－－齒輪傳遞的?轉(zhuǎn)矩，單位為； －－－齒輪的節(jié)圓?直徑，多標(biāo)準(zhǔn)齒輪?即為分度圓?直徑，單位為； －－－嚙合角，對標(biāo)準(zhǔn)齒輪?，. 其中，將上式數(shù)據(jù)?代入可得：,,. 3)支承反力的?計算 a,水平面支成?反力 由得 ,代入數(shù)據(jù)計?算得

34、，, b.垂直面支承?反力 由得，,代入數(shù)據(jù)計?算得，,. 4)作彎矩圖和?扭矩圖 a，水平面彎矩?圖 b，垂直面彎矩?圖 C，合成彎矩圖? d,扭矩圖 前已算得 3） 按當(dāng)量彎矩?計算軸徑 查表15-8得，根據(jù)表15?-7公式計算?B截面軸徑? ，在結(jié)構(gòu)設(shè)計?時，取是滿足強?度要求的。 5.2軸承的選?用和校核 軸承的作用?是支撐軸及?軸上的零件?，保持軸的旋?轉(zhuǎn)精度，減少轉(zhuǎn)軸與?支撐之間的?摩擦和磨損?。 滾動軸承的?類型應(yīng)根據(jù)?所受的載荷?大小、性質(zhì)、方向、轉(zhuǎn)速及工作?要求來選擇?。 在圓錐齒輪?變速

35、箱及刀?盤中，由于軸同時?受徑向載荷?和軸向載荷?，且為方便安?裝，外圈別離，所以圓錐滾?子軸承。 滾動軸承在?同時承受徑?向和軸向聯(lián)?合載荷時，為了計算軸?承壽命在相?同條件下比?較，需將實際工?作載荷轉(zhuǎn)化?為當(dāng)量動載?荷。在當(dāng)量動載?荷作用下，軸承壽命與?實際聯(lián)合載?荷下軸承的?壽命相同。 當(dāng)量動載荷?P的計算公?式是 式中， －徑向載荷，N; －軸向載荷，N; －徑向動載荷?系數(shù)和軸向?動載荷系數(shù)?。由于機械工?作時常具有?震動和沖擊?，為此，軸承擔(dān)量動?載荷應(yīng)按下?式計算： ，其中，均可通過查?表獲得。 假設(shè)軸承工作?轉(zhuǎn)速為，可求的以小?時數(shù)為單位?的根本額定?壽命

36、 ，－壽命指數(shù)，球軸承，滾子軸承。 1〕刀盤軸：d=35mm,D=80mm,B=21mm, 根本額定動?載荷,軸承代號：GB303?07 軸的轉(zhuǎn)速為?，.動載荷系數(shù)?，派生軸向力?, 當(dāng)時；；時；。 ①兩支點反力? 〔對軸承1的?中心取矩〕，得 (力平衡) ②兩軸承的當(dāng)?量動載荷 , 如上圖所示?，，所以軸系有?右移的趨勢?，所以軸承2?被“壓緊〞，軸承1被“放松〞。 ③軸承壽命 符合要求。 2〕軸I：由刀軸的計?算可知，以上基準(zhǔn)所?選出的軸承?符合要求，且刀軸受力?大，依上面可知?，在選擇軸承?時，選?。篸=40mm,D=80mm,B=1

37、8mm,軸承代號：GB302?08 ? 為了滿足互?換性的要求?，零件的加工?過程中，加工尺寸須?保證在一定?的誤差范圍?之內(nèi)，滿足一定的?精度要求。 根據(jù)相關(guān)工?具書可知，農(nóng)業(yè)機械所?用的標(biāo)準(zhǔn)公?差等級為I?T8,在基孔制的?常用優(yōu)先配?合選用中，在此選用，此配合要求?適合于間隙?不大的轉(zhuǎn)動?配合，或中等轉(zhuǎn)速?與中等軸頸?壓力的精確?轉(zhuǎn)動。 在整個機械?的工作過程?中，高速轉(zhuǎn)動的?錐齒傳動和?扭矩較大的?刀盤轉(zhuǎn)動對?精度要求較?高，以防止產(chǎn)生?較大的噪音?和過度的磨?損。依據(jù)上述選?用的配合精?度要求，在軸的配合?過程中均可?采用。在刀盤傳動?系中，要求6根軸?在同一平面?位置的

38、同時?，要求相互嚙?合的齒輪有?較高的配合?精度。 6. 驅(qū)動耙其它?零部件設(shè)計? 6.1懸掛機構(gòu)? 本旱地立式?驅(qū)動耙采用?標(biāo)準(zhǔn)的三點?式懸掛機構(gòu)?，具有較強的?穩(wěn)定性。 6.2箱體的設(shè)?計 箱體用8m?m的優(yōu)質(zhì)碳?素結(jié)構(gòu)鋼板?制成，轉(zhuǎn)子由重型?圓錐軸承支?稱，整體軸承座?確保齒輪與?軸承對中，軸承座由螺?栓固定在齒?輪箱上如有?損害可以方?便更換，如下列圖示： 6.3刀具的設(shè)?計 刀具座用花?鍵軸和錐形?定心裝置固?定在軸上更?換簡易，刀具座與刀?盤用螺栓進(jìn)?行連

39、接，刀具可以直?接插入刀具?座，拆卸方便。上下刀盤的?厚度為15?mm。如下所示： 本課題研究?運用現(xiàn)代設(shè)?計方法及計?算機輔助設(shè)?計技術(shù)，對旱地立式?驅(qū)動耙進(jìn)行?了理論分析?。在設(shè)計過程?中，經(jīng)查閱相關(guān)?書籍和數(shù)據(jù)?，對整個驅(qū)動?耙的動力傳?輸和相關(guān)性?能參數(shù)進(jìn)行?分析，現(xiàn)總結(jié)如下?： 〔1〕對旱地立式?驅(qū)動耙工作?部件的運動?學(xué)進(jìn)行了理?論分析，旋刀的平均?工作阻力隨?旋刀的轉(zhuǎn)動?半徑、機組前進(jìn)速?度、耕深的增加?而增加，隨刀盤轉(zhuǎn)速?的增加而減?小。 〔2〕 旱地立式驅(qū)?動耙整機的?結(jié)

40、構(gòu)方案設(shè)?計：在滿足農(nóng)業(yè)?機械設(shè)計要?求和配套機?車FS-275的掛?接要求的前?提下進(jìn)行結(jié)?構(gòu)方案設(shè)計?。并最終設(shè)計?出一套具有?較強實用性?和經(jīng)濟(jì)性的?結(jié)構(gòu)方案。 〔3〕此設(shè)計是在?參閱相關(guān)書?籍和數(shù)據(jù)的?情況下對驅(qū)?動耙的傳動?原理和相關(guān)?性能參數(shù)進(jìn)?行分析，計算。因此難免存?在缺乏之處?，這些都有待?于今后作深?入的研究。 參 考 文 獻(xiàn) 【1】濮良貴. 紀(jì)名剛主編? .機械設(shè)計〔第七版〕.高等教育出?版社 【2】朱龍根主編?.簡明機械零?件設(shè)計手冊?.機械工業(yè)出?版社 【3】陳翠英．

41、旋耕機速度?參數(shù)的合理?選擇．農(nóng)業(yè)機械學(xué)?報.1985(2)：30 【4】劉景泉主編?.農(nóng)機實用手?冊.北京：人民交通出? 【5】鄭文緯.吳克堅.機械原理〔第七版〕.北京：高等教育出? 【6】南京農(nóng)業(yè)大?學(xué)主編.農(nóng)業(yè)機械學(xué)?(上冊) .北京：中國農(nóng)業(yè)出?版社，1996 【7】鎮(zhèn)江農(nóng)業(yè)機?械學(xué)院主編?.農(nóng)業(yè)機械學(xué)?.北京中國農(nóng)?業(yè)機械出版?社 致 謝 本文是在曾?一凡教授的?悉心指導(dǎo)下?完成的。在我四年的?學(xué)習(xí)和研究?工作中得到?了教授的諄?諄教誨和無?微不至的關(guān)?懷，從課程學(xué)習(xí)?、論文設(shè)計到?論文的寫作?曾老師都給?予了我全方?位的指導(dǎo)。曾老師淵博?的知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)?態(tài)度和兢兢?業(yè)業(yè)的敬業(yè)?精神，給我以及其?他同學(xué)樹立?了一個良好?的典范，為我們今后?的工作和學(xué)?習(xí)指明了方?向，在此致以衷?心的感謝! 在本課題論?文完成過程?中，得到了楊艷?艷，王志剛等同?學(xué)的幫助，在此對所有?關(guān)心過我、幫助過我的?同學(xué)表示最?誠摯的謝意?! 最后，我要向我的?家人表示深?深的謝意!感謝你們對?我的求學(xué)過?程的支持和?理解!感謝你們給?我的無私關(guān)?愛和撫育！