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16 屆畢業(yè)設(shè)計 小麥中期施肥噴藥機(jī)的設(shè)計 學(xué)生姓名 李超 學(xué) 號 8031212205 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化 班 級 16-2 指導(dǎo)老師 范修文 日 期 2016.05 塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院制 前 言 農(nóng)作物在生長過程中對養(yǎng)分的需求呈現(xiàn)先增長后下降的趨勢,在生長旺盛期對養(yǎng)分的需求量最大。為滿足農(nóng)作物在營養(yǎng)最大效率期對養(yǎng)分的需求,往往需對其進(jìn)行追肥,適時追肥是提高農(nóng)作物產(chǎn)量的一個重要措施。為提高作業(yè)效率和精度,減輕人工勞動強(qiáng)度,機(jī)械化追肥是農(nóng)業(yè)機(jī)械研究的熱點之一。為此,綜述了我國在追肥施布機(jī)械及技術(shù)上的進(jìn)展,并對其發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望。 前言當(dāng)前,小麥種植實行無埂無渠大平播噴灌,從而增加播種面積20%,提高小麥產(chǎn)量20～30%。但是,無埂無渠大平播帶來了人工在撒肥、運(yùn)肥當(dāng)中踩踏小麥及撒肥不勻等問題。市場上的噴藥機(jī)裝置普遍存在，因此，其設(shè)計必須綜合各個施肥機(jī)的特點而設(shè)計一個更具有功能性的施肥機(jī)；在噴藥裝置的方面可以通過各種因素來考慮設(shè)計出適合小麥生長發(fā)育所需要的機(jī)械。 本文設(shè)計的小麥中期施肥噴藥機(jī)是小麥的一種常用機(jī)械設(shè)備。可以提高小麥生長過程中人力和物力資源的利用率，同時也提高了勞動生產(chǎn)率。本課題設(shè)計的主要內(nèi)容是小麥中期施肥噴藥機(jī)的設(shè)計。主要通過對原始數(shù)據(jù)的分析、方案的論證比較與選擇，完成了機(jī)械的總體設(shè)計，施肥噴藥的原理的設(shè)計，分離裝置的設(shè)計以及傳動方案的選擇等內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上對小麥中期施肥噴藥機(jī)機(jī)體的結(jié)構(gòu)尺寸，使本方案有了初步的設(shè)計應(yīng)用價值。 關(guān)鍵詞：小麥中期；施肥機(jī)；噴藥機(jī) 目 錄 1緒論 1 1.1課題研究的意義 1 1.2小麥中期施肥噴藥機(jī)發(fā)展?fàn)顩r及其國內(nèi)外的市場分析 1 1.3國內(nèi)外小麥中期施肥噴藥機(jī)存在的問題 2 1.4研究的內(nèi)容和方法 2 1.5 預(yù)期目標(biāo) 2 1.6重點研究的關(guān)鍵問題及解決思路 3 1.7工作條件及解決方法 3 2小麥中期施肥噴藥機(jī)總體設(shè)計 3 2.1小麥中期施肥噴藥機(jī)的結(jié)構(gòu) 4 2.2電動機(jī)的選擇與計算 4 3小麥中期施肥噴藥機(jī)組成部分 5 3.1施肥機(jī) 5 3.2噴藥機(jī) 5 4軸的校核 6 4.1軸1的校核 6 4.2軸2的校核 6 5傳動裝置的設(shè)計 7 5.1傳動的典型方法 11 5.2帶傳動的計算 12 5.3鏈傳動的計算 14 總 結(jié) 17 致 謝 18 參考文獻(xiàn) 19 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 1緒論 1.1課題研究的意義 小麥中期施肥噴藥機(jī)的設(shè)計是目前國家重點研究的小麥保產(chǎn)豐收問題。不僅有利于保護(hù)耕地,減少粉塵污染，而且小麥中期施肥噴藥機(jī)功能多，一次性完成噴藥、化肥的合理施肥，具有減少作業(yè)程序，省工省力，節(jié)本增效，提高化肥利用率，保護(hù)環(huán)境，抑制沙塵暴，增產(chǎn)糧食等優(yōu)點；但若機(jī)具調(diào)整不好或操作不當(dāng)，不但能造成糧食減產(chǎn)而且給今后推廣工作也帶來一定的困難。因此，小麥中期施肥噴藥機(jī)的設(shè)計使用與調(diào)整，對大力推廣保護(hù)性耕作技術(shù)有著十分重要的意義。 小麥中期施肥噴藥機(jī)是小麥的一種常用機(jī)械設(shè)備。可以提高小麥生長過程中人力和物力資源的利用率，同時也提高了勞動生產(chǎn)率。本課題設(shè)計的主要內(nèi)容是小麥中期施肥噴藥機(jī)的設(shè)計。主要通過對原始數(shù)據(jù)的分析、方案的論證比較與選擇，完成了機(jī)械的總體設(shè)計，施肥噴藥的原理的設(shè)計，分離裝置的設(shè)計以及傳動方案的選擇等內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上對小麥中期施肥噴藥機(jī)機(jī)體的結(jié)構(gòu)尺寸，使本方案有了初步的設(shè)計應(yīng)用價值。為滿足農(nóng)作物在營養(yǎng)最大效率期對養(yǎng)分的需求,往往需對其進(jìn)行追肥,適時追肥是提高農(nóng)作物產(chǎn)量的一個重要措施。為提高作業(yè)效率和精度,減輕人工勞動強(qiáng)度,機(jī)械化追肥是農(nóng)業(yè)機(jī)械研究的熱點之一。為此,綜述了我國在追肥施布機(jī)械及技術(shù)上的進(jìn)展,并對其發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望。 1.2小麥中期施肥噴藥機(jī)發(fā)展?fàn)顩r及其國內(nèi)外的市場分析 （1）小麥中期施肥噴藥機(jī)的國外發(fā)展現(xiàn)狀 1840年，德國農(nóng)業(yè)化學(xué)家李比希提出了“礦質(zhì)營養(yǎng)理論”，為化肥的生產(chǎn)與應(yīng)用奠定了科學(xué)的理論基礎(chǔ)。近年來，發(fā)展中國家化肥增長勢頭強(qiáng)勁，所占比例超過了發(fā)達(dá)國家，在世界化肥生產(chǎn)和消費(fèi)中的地位越來越重要，其中亞洲特別是中國已成為世界化肥生產(chǎn)與消費(fèi)大國。 1843年，英國科學(xué)家在洛桑試驗站安排長期肥效定位試驗，開始了科學(xué)施肥技術(shù)的探索歷程。各國土壤肥料科技工作者在確定科學(xué)合理的施肥數(shù)量、施肥品種、施肥方式和施肥時期方面，開展了大量的研究工作，科學(xué)施肥技術(shù)方興未艾。目前，美國配方施肥技術(shù)覆蓋面積達(dá)80％以上，40％的玉米采用土壤或植株測試推薦施肥技術(shù)，大部分州都制定了測試技術(shù)規(guī)范。精準(zhǔn)施肥在美國已經(jīng)從試驗研究走向普及應(yīng)用，有23％的農(nóng)場采用了精準(zhǔn)施肥技術(shù)。英國農(nóng)業(yè)部出版了《推薦施肥技術(shù)手冊》，進(jìn)行分區(qū)和分類指導(dǎo)，每年要組織專家更新一次。日本則在開展４次耕地調(diào)查和大量試驗的基礎(chǔ)上，建立了全國的作物施肥指標(biāo)體系，制定了作物施肥指導(dǎo)手冊，并研究開發(fā)了配方施肥專家系統(tǒng)。 總體來看，世界科學(xué)施肥發(fā)展大概經(jīng)歷了３個階段：一是1843年至20世紀(jì)中葉，以產(chǎn)量為目標(biāo)的科學(xué)施肥時期；二是20世紀(jì)中葉至80年代，以產(chǎn)量和品質(zhì)為目標(biāo)的科學(xué)施肥時期；三是20世紀(jì)90年代至今，以產(chǎn)量、品質(zhì)和生態(tài)為目標(biāo)的科學(xué)施肥時期。在現(xiàn)階段，人們對肥料施用存在正負(fù)兩方面作用有了更加深刻的認(rèn)識：肥料既是作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的物質(zhì)基礎(chǔ)，又是潛在的環(huán)境污染因子，不合理施肥就會 污染環(huán)境。施肥既要考慮各種養(yǎng)分的資源特征，又要考慮多種養(yǎng)分資源的綜合管理、養(yǎng)分供應(yīng)和需求以及施肥與其他技術(shù)的結(jié)合。 （2）國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 我國科學(xué)施肥發(fā)展歷程1901年氮肥從日本輸入我國臺灣，開創(chuàng)了我國施用化肥的新紀(jì)元。新中國成立以來，黨和國家高度重視科學(xué)施肥工作，1950年，中央在北京召開了全國土壤肥料工作會議，商討土壤肥料工作大計。會議提出了我國中低產(chǎn)田的分區(qū)與整治對策，對我國耕地后備資源進(jìn)行了評估，將科學(xué)施肥作為發(fā)展糧食生產(chǎn)的重要措施之一，隨后重點推廣了氮肥，加強(qiáng)了有機(jī)肥料建設(shè)。1957年成立全國化肥試驗網(wǎng)，開展了氮肥、磷肥肥效試驗研究。1959-1962年組織開展了第一次全國土壤普查和第二次全國氮、磷、鉀三要素肥效試驗，在繼續(xù)推廣氮肥的同時，注重了磷肥的推廣和綠肥生產(chǎn)，為促進(jìn)糧食生產(chǎn)發(fā)展發(fā)揮了重要作用。1979年開展了第二次全國土壤普查，摸清了我國耕地基礎(chǔ)信息，1981-1983年組織開展了第三次大規(guī)模的化肥肥效試驗，對氮、磷、鉀及中、微量元素肥料協(xié)同效應(yīng)進(jìn)行了系統(tǒng)研究。隨后，開展缺素補(bǔ)素、配方施肥和平衡施肥技術(shù)推廣，研究探索了配方施肥技術(shù)規(guī)范和工作方法，總結(jié)出了“測、配、產(chǎn)、供、施”一條龍的測土配方肥技術(shù)服務(wù)模式，初步建立了全國測土配方施肥技術(shù)體系。 隨著化肥用量的增加，施肥目標(biāo)也進(jìn)行了３次大的調(diào)整。第一次是20世紀(jì)初到80年代中期，以單純追求作物高產(chǎn)為目標(biāo)，氮、磷、鉀肥相繼得到大面積的推廣應(yīng)用，施肥效益不斷增長；第二次是20世紀(jì)80年代中期到20世紀(jì)末，以“兩高一優(yōu)”（即高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)）為目標(biāo)，廣泛開展復(fù)混肥示范推廣，單質(zhì)肥料由低濃度向高濃度方向發(fā)展，復(fù)混（合）肥料開始大面積推廣應(yīng)用，化肥施用總量迅速增加，但由于大部分地區(qū)忽視土壤測試和田間肥效試驗，盲目施肥現(xiàn)象普遍，施肥效益開始下降；第三次是進(jìn)入新世紀(jì)以來，以優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效、生態(tài)、安全為目標(biāo)，全面進(jìn)入生產(chǎn)與生態(tài)并重的施肥階段。受農(nóng)村千家萬戶小規(guī)模生產(chǎn)的限制，在舊的工作機(jī)制不適應(yīng)形勢發(fā)展、而新的工作機(jī)制又沒有建立起來的情況下，由于投入嚴(yán)重不足，這些先進(jìn)實用的施肥技術(shù)一直停留在小面積、小范圍試驗示范階段，習(xí)慣施肥、甚至盲目施肥的現(xiàn)象仍十分普遍。 1.3小麥中期施肥噴藥機(jī)存在的問題 在現(xiàn)階段，人們對肥料施用存在正負(fù)兩方面作用有了更加深刻的認(rèn)識：肥料既是作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的物質(zhì)基礎(chǔ)，又是潛在的環(huán)境污染因子，不合理施肥就會 污染環(huán)境。施肥既要考慮各種養(yǎng)分的資源特征，又要考慮多種養(yǎng)分資源的綜合管理、養(yǎng)分供應(yīng)和需求以及施肥與其他技術(shù)的結(jié)合。小麥?zhǔn)┓蕠娝帣C(jī)所存在的問題： （1）研究過程中在做到連動過程中，選取不同的連接件，所要達(dá)到的壽命、磨損都要通過計算。需要大量的數(shù)據(jù)分析。 （2）選取懸掛的方式，要結(jié)合實際的情況擇優(yōu)選擇。拖拉機(jī)的馬力機(jī)器的自身問題都要考慮在內(nèi)以及自身重量。 （3) 重的環(huán)境污染。過多施用的肥料不僅造成了對地表水和地下水的持續(xù)污染，還增加了農(nóng)業(yè)產(chǎn)品中有毒物質(zhì)的殘留，出現(xiàn)了地表水富營養(yǎng)化，地下水和蔬菜中硝態(tài)氮含量超標(biāo)等問題，化肥尤其是氮肥已成為主要的環(huán)境污染源之一。這同時也給農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展帶來很大危害。隨著環(huán)境問題日益受到重視，如何在保證作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的同時提高氮肥的利用率。 （4）近年來，我國氮肥的消費(fèi)量和作物的產(chǎn)量都在逐年增加，但是投入和產(chǎn)出極不相稱。 1.4研究的內(nèi)容和方法 本裝置主要用于在中期小麥土地上進(jìn)行施肥噴藥，通過選擇合適的方法設(shè)計小麥?zhǔn)┓蕠娝帣C(jī)的施肥裝置、噴藥裝置、整體機(jī)架等相關(guān)設(shè)計。 為了達(dá)到中期小麥生長發(fā)育所需的營養(yǎng)內(nèi)容，設(shè)計施肥噴藥機(jī)的思路。通過查閱各個文獻(xiàn)資料掌握其結(jié)構(gòu)設(shè)計理念與相關(guān)內(nèi)容。動力輸出、連動、懸掛、自身重量、各個部件的選擇以及初步的設(shè)計圖與構(gòu)思都是研究的問題。 1.5 預(yù)期目標(biāo) 現(xiàn)階段小麥中期施肥噴藥這個關(guān)鍵環(huán)節(jié)是保證小麥高產(chǎn)豐收的確保。在設(shè)計噴藥機(jī)時要解決其環(huán)境和地勢等因素對噴藥的影響，保證小麥的中期防蟲和營養(yǎng)所需；施肥機(jī)的下肥速度和撒肥階段要對促進(jìn)小麥生長，施肥機(jī)的施肥速度以及施肥范圍，合理的解決肥與機(jī)械之間的配合關(guān)系與調(diào)配發(fā)揮出起作用。 1.6重點研究的關(guān)鍵問題及解決思路 施肥機(jī)動力源于一部分來自于拖拉機(jī)一部來自于電動機(jī)帶動，噴藥機(jī)的氣壓來自于拖拉機(jī)自身所攜帶的氣泵；施肥機(jī)的傳動裝置的鏈接有鏈連接和皮帶連接，化肥的下肥速度，而噴藥機(jī)的需要一個壓力控制合理控制噴藥速率。 （1）選擇合適動力傳遞方式，設(shè)計離合裝置、曲柄搖桿裝置和傳動裝置； （2）運(yùn)用Auto CAD軟件，繪制二維零件圖和裝配圖； （3）利用有限元分析和Solidworks進(jìn)行虛擬樣機(jī)設(shè)計，完成整機(jī)各零部件的三維建模。 1.7工作條件及解決方法 計塔里木大學(xué)位于南疆中心位置，校內(nèi)有實習(xí)工廠、土槽實驗室、農(nóng)業(yè)工程重點實驗室等，設(shè)計條件較好，為項目開展提供了場地和基本條件。校內(nèi)擁有優(yōu)良的硬件環(huán)境，機(jī)械電氣化工程學(xué)院擁有先進(jìn)的實驗設(shè)備和機(jī)械加工制造設(shè)備，并且?guī)熧Y力量雄厚，完全可以滿足小麥中期施肥噴藥機(jī)的工作條件。 2 小麥中期施肥噴藥機(jī)的設(shè)計 2.1小麥中期施肥噴藥機(jī)的結(jié)構(gòu) 圖2-1小麥中期施肥噴藥機(jī)的三維圖 1.撥肥輪 2.藥箱 3.施肥輪 4.肥箱 5.拖肥架 6.撒肥裝置 7.下肥孔 8.鏈條盒 9.前輪胎 10.噴藥桿 11.噴藥架 12.噴藥嘴 13.撐桿 14后輪胎 15.后軸 16.皮帶輪 圖2-2 小麥中期施肥噴藥機(jī)二維整體圖 2.2電動機(jī)的選擇與計算 步進(jìn)電動機(jī)三種工作方式： （1）三相單三拍控制方式：由于每次只有一相繞組通電，在切換瞬間將失去自鎖轉(zhuǎn)矩失步，另外，只有一相繞組通電，易在平衡位置附近產(chǎn)生震蕩，穩(wěn)定性不佳。在實際應(yīng)用中不采用單三拍工作方式。 （2）三相雙三拍控制方式：由于雙三拍控制每次有二相繞組通電，而且切換時總保持一相繞組通電，所以工作比較穩(wěn)定。 （3）三相單六拍控制方式：比三相雙三拍控制方式步距角小一半，因而精度更高，且裝換過程中始終保持有一個繞組通電，工作穩(wěn)定因此這種方式被大量采用。 本設(shè)計選擇第三種工作方式的電動機(jī)，穩(wěn)定輸出。 電動機(jī)選擇的計算過程： 選擇電動機(jī)的功率 卷筒所需要的有效功率： （2-1） 電動機(jī)所需要的功率： （2-2） 確定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速： （2-3） 電動機(jī)的過載校核： （2-4） 電動機(jī)的靜功率： ( 最大起升載荷) （2-5） 可以得出： （2-6） 所以選擇YEJ180M-4B5型號電動機(jī)滿求。 3小麥?zhǔn)┓蕠娝帣C(jī)的組成部分 3.1施肥機(jī)機(jī)構(gòu)的設(shè)計 圖3-1 施肥機(jī)撒肥結(jié)構(gòu) 3.2噴藥機(jī)構(gòu)的設(shè)計 圖3-2 噴藥機(jī)的結(jié)構(gòu) 4 軸的校核 4.1 軸I的強(qiáng)度校合 （1）求作用在齒輪上的力 (4-1) (4-2) （2）求軸承上的支反力 垂直面內(nèi)：N N 水平面內(nèi)： 根據(jù)第四強(qiáng)度理論且忽略鍵槽影響 (4-3) (4-4) (4-5) (4-6) 所以軸的強(qiáng)度足夠 4.2校合軸II的強(qiáng)度 （1）求作用在齒輪上的力 3381.30N 1230.69N (4-7) (4-8) (4-9) （2）求軸承上的支反力 水平面內(nèi)： (4-10) (4-11) 垂直面內(nèi)： (4-12) 求得=5646N (4-13) 求得=7700N (4)按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 在兩個軸承處彎矩有最大值，所以校核這兩處的強(qiáng)度 (4-14) (5) 傳動 （4-15） （4-16） 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度： （1）判斷：危險面為A面與B面 （2）對截面III 截面III左側(cè) 抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 截面A左側(cè)的彎矩M為 截面A左側(cè)的扭矩T為 截面A上的彎曲應(yīng)力 (4-17) 截面A上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 (4-18) 軸的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理。 得 由 , ， 查得 查得材料的敏性系數(shù)為 應(yīng)力集中系數(shù)為 查得表面質(zhì)量系數(shù) 查得尺寸系數(shù)為 ；查得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)為 計算得綜合系數(shù)為 取40Cr的特征系數(shù)為 取 取 計算安全系數(shù) (4-19) (4-20) (4-21) 故可知截面III左側(cè)安全 截面A右側(cè) 抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 截面A左側(cè)的彎矩M為 截面A左側(cè)的扭矩T為 截面上的彎曲應(yīng)力 (4-22) 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 (4-23) 軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 查得 過盈配合處的, 查得并取 查得表面質(zhì)量系數(shù) 查得尺寸系數(shù)為 ；查得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)為 計算得綜合系數(shù)為 取40Cr的特征系數(shù)為 取 取 計算安全系數(shù) (4-24) (4-25) (4-26) 綜合以上分析，軸強(qiáng)度合格 5 傳動裝置的設(shè)計 5.1傳動的典型方法 傳動的幾種典型方法 （1）帶傳動 帶傳動是利用張緊在帶輪上的柔性帶進(jìn)行運(yùn)動或動力傳遞的一種機(jī)械傳動。根據(jù)傳動原理的不同，有靠帶與帶輪間的摩擦力傳動的摩擦型帶傳動，也有靠帶與帶輪上的齒相互嚙合傳動的同步帶傳動。 優(yōu)點：a可用于兩軸中心距離較大的傳動；b帶具有彈性，可緩和沖擊和振動載荷，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無噪聲；c當(dāng)過載時，帶即在輪上打滑，可防止其他零件損壞；d結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備費(fèi)低，維護(hù)方便。 缺點：a傳動的外廓尺寸較大；b由于帶的彈性滑動，不能保證固定不變的傳動比；c軸及軸承上受力較大；d效率較低；e帶的壽命較短，約為3000到5000h；f不宜用于易燃易爆的場合。 （2）齒輪傳動 齒輪傳動是利用兩齒輪相互嚙合傳遞動力和運(yùn)動的機(jī)械傳動，即是用主、從齒輪輪齒直接傳遞運(yùn)動和動力的裝置。并且，它是在多有機(jī)械傳動中，應(yīng)用最廣，可用來傳遞相對為止不遠(yuǎn)的兩軸之間的運(yùn)動和動力。 優(yōu)點：a傳動效率高；b傳動比大；c傳遞扭矩大；d壽命長。 缺點：a重量大；b噪音大；c傳動距離較??；d需要經(jīng)常潤滑。 （3）鏈傳動 鏈傳動是通過鏈條將具有特殊齒形的主動鏈輪的運(yùn)動和動力傳遞到具有特殊齒形的從動鏈輪的一種傳動方式。 優(yōu)點：a承載能力高；b適用于惡劣的工作環(huán)境；c效率高；d作用于軸上的力小。 缺點：a工作時有噪聲；b存在沖擊、振動；c對安裝精度要求高。 選擇一個帶傳動和一個鏈傳動來帶動機(jī)構(gòu)運(yùn)作。 5.2 帶傳動的計算 帶的速度 （5-1） 式中 n1-為電動機(jī)轉(zhuǎn)速； dd1-為小帶輪基準(zhǔn)直徑。 即v=5.024m/s< =25m/s,符合要求。 確定中心距a和V帶基準(zhǔn)長度Ld 根據(jù)0.7（dd1+dd2）≦a0≦2（dd1+dd2）初步確定中心距 0.7（100+180）=196mm a02（100+180）=560mm 要求工作平穩(wěn)，選取中心距a0=300mm。 初算帶的基準(zhǔn)長度Ld： 式中: Ld-為帶的標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)長度； Ld’-為帶的初算基準(zhǔn)長度； a0-為初選中心距。 普通帶基準(zhǔn)長度Ld及長度系數(shù)KL ，確定帶的基準(zhǔn)長度Ld=10000mm。 計算實際中心距a，由 （5-2） 計算小輪包角 小帶輪包角： 確定V帶根數(shù)Z 根據(jù) （5-3） 確定帶的根數(shù)。 式中 為包角修正系數(shù)，考慮包角對傳動能力的影響，得；為帶長修正系數(shù)，考慮帶長不為特定帶長時對使用壽命的影響，；為V帶基本額定功率。 查取單根V帶所能傳遞的功率為=0.96kW； 由式 （5-3） 計算功率增量。 其中 Kb-為彎曲影響系數(shù)，Kb =； Ki-為傳動比系數(shù)，Ki =1.1202； ni為小帶輪轉(zhuǎn)速，r/min。 故得 （5-4） 所以 （5-5） 所以，選取V帶根數(shù)z=4。 確定初拉力 單根普通V帶初拉力計算公式： （5-6） 式中 Pd- 為設(shè)計功率； v-為V帶速度； z-為帶的根數(shù)； -為包角修正系數(shù)； m-為普通V帶每米長度質(zhì)量，查得m=0.1kg/m。 所以 計算作用在軸上的壓力FQ 壓力FQ 等于松邊和緊邊拉力的向量和，如果不考慮帶兩邊的拉力差，可以近似為按帶兩邊所受初拉力的合力來計算： 式中， -為初拉力； z-為帶的根數(shù)； -為小輪包角。 所以 （5-7） 5.3 鏈傳動的計算 5.3.1 鏈輪的齒形 鏈輪齒形必須保證鏈節(jié)能平穩(wěn)自如地進(jìn)入和退出嚙合，盡量減少嚙合時的鏈節(jié)的沖擊和接觸應(yīng)力，而且要易于加工。 常用的鏈輪端面齒形見圖6.6。它是由三段圓弧aa 、ab、cd和一段直線bc構(gòu)成，簡稱三圓弧-直線齒形。齒形用標(biāo)準(zhǔn)刀具加工，在鏈輪工作圖上不必繪制端面齒形，只需在圖上注明"齒形按3RGB1244-85規(guī)定制造"即可，但應(yīng)繪制鏈輪的軸面齒形，見圖6.7，其尺寸參閱有關(guān)設(shè)計手冊。工作圖中應(yīng)注明節(jié)距p 、齒數(shù)z 、分度圓直徑d （鏈輪上鏈的各滾子中心所在的圓）、齒頂圓直徑da、齒根圓直徑df 鏈條進(jìn)入鏈輪后形成折線，因此鏈傳動的運(yùn)動情況和繞在正多邊形輪子上的帶傳動很相似，邊長相當(dāng)于鏈節(jié)距p，邊數(shù)相當(dāng)于鏈輪齒數(shù)z。鏈輪每轉(zhuǎn)一周，鏈移動的距離為zp，設(shè)z1、z2為兩鏈輪的齒數(shù)，p為節(jié)距（mm），n1、n2為兩鏈輪的轉(zhuǎn)速（r/min），　則鏈條的平均速度v（m/s）為　　　　　　　　　　　　 由上式可得鏈傳動的平均傳動比　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 事實上，鏈傳動的瞬時鏈速和瞬時傳動比都是變化的。分析如下：設(shè)鏈的緊邊在傳動時處于水平位置，見圖6.9。設(shè)主動輪以等角速度ω1轉(zhuǎn)動，則其分度圓周速度為R1ω1 。當(dāng)鏈節(jié)進(jìn)入主動輪時，其銷軸總是隨著鏈輪的轉(zhuǎn)動而不斷改變其位置。當(dāng)位于β角的瞬時，鏈水平運(yùn)動的瞬時速度 等于銷軸圓周速度的水平分量。即鏈速v (5-8) 5.3.2鏈傳動的動載荷 鏈傳動在工作時產(chǎn)生動載荷的主要原因是： (1) 鏈速和從動鏈輪角速度周期性變化，從而產(chǎn)生了附加的動載荷。鏈的加速度愈大，動載荷也將愈大。鏈的加速度為 可見，鏈輪轉(zhuǎn)速愈高、鏈節(jié)距愈大、鏈輪齒數(shù)愈少，動載荷都將增大。 試驗條件為：z1＝19、鏈節(jié)數(shù)Lp＝100、單排鏈水平布置、載荷平穩(wěn)、工作環(huán)境正常、按推薦的潤滑方式潤滑、使用壽命15000h；鏈條因磨損而引起的相對伸長量Δp/p不超過3%。當(dāng)實際使用條件與試驗條件不符時，需作適當(dāng)修正，由此得鏈傳動的計算功率應(yīng)滿足下列要求 （5-9） 式中 P0-許用傳遞功率（kW） 　　 P-名義傳遞功率（kW） 　　 KA-工作情況系數(shù) 　　 KZ-小鏈輪齒數(shù)系數(shù)　　 KL-鏈長系數(shù)，根據(jù)鏈節(jié)數(shù) 　　 Kp-多排鏈系 5.3.3鏈的長度和中心距 若鏈傳動中心距過小，則小鏈輪上的包角也小，同時嚙合的鏈輪齒數(shù)也減少；若中心距過大，則易使鏈條抖動。一般可取中心距a=()p，最大中心矩amax≤80p 。 　　鏈的長度常用鏈節(jié)數(shù)Lp表示。按帶傳動求帶長的公式可導(dǎo)出 （5-10） 式中 a-鏈傳動的中心矩。 　　由此算出的鏈的節(jié)數(shù)，必須圓整為整數(shù)，且最好為偶數(shù)。然后根據(jù)圓整后的鏈節(jié)數(shù)用下式計算實際中心矩： （5-11） 為了便于安裝鏈條和調(diào)節(jié)鏈的張緊程度，一般中心距設(shè)計成可以調(diào)節(jié)的。若中心距不能調(diào)節(jié)而又沒有張緊裝置時，應(yīng)計算的中心距減小。這樣可使鏈條有小的初垂度，以保持鏈傳動的張緊。 總 結(jié) 此次設(shè)計的任務(wù)是完成全小麥中期施肥噴藥機(jī)的設(shè)計。這是我們在大學(xué)期間所進(jìn)行的一次非常全面的設(shè)計，為自己在大學(xué)四年所學(xué)習(xí)知識的全面總結(jié)和鞏固，使我們初步了解和掌握做設(shè)計的基本步驟、基本方法，通過本環(huán)節(jié)把我們在大學(xué)期間所學(xué)課程中所獲得的理論知識在設(shè)計實踐中加以綜合運(yùn)用，把大學(xué)四年來所學(xué)的知識貫穿起來，使理論知識和生產(chǎn)實踐密切的結(jié)合起來，為我將來的實際工作打下了堅實的基礎(chǔ)。 這是一個非常全面而系統(tǒng)的設(shè)計題目，非常鍛煉人。從方案的論證到最終的設(shè)計，涉及的領(lǐng)域包括：機(jī)械制圖，機(jī)械原理，工程材料，機(jī)械設(shè)計等等。通過設(shè)計實踐，提高我計算、制圖能力；使我們能熟練地應(yīng)用有關(guān)參考資料、計算圖表、手冊、圖集、規(guī)范，熟悉有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)械方面知識得到系統(tǒng)的鞏固和提升。在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計的同時，我還學(xué)到了許多新的知識，如Solidworks，CAD2007的使用和WORD、POWERPOINT等軟件的應(yīng)用。 我深刻的認(rèn)識到，要想成為一名合格的工程設(shè)計人員只是掌握本專業(yè)的知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，應(yīng)該具有更加淵博的知識，如應(yīng)該對計算機(jī)應(yīng)用，農(nóng)產(chǎn)品的特性，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀等各個方面能力進(jìn)行加強(qiáng)。 在設(shè)計過程中也曾遇到很多的問題，但通過查閱相關(guān)的書籍、手冊以及老師的精心指導(dǎo)，都得到了解決，設(shè)計過程基本順利完成。 致 謝 經(jīng)過三個多月的努力，在范修文老師的悉心指導(dǎo)下，設(shè)計任務(wù)基本完成了。在撰寫論文期間，我要衷心的感謝我的指導(dǎo)老師范修文，從設(shè)計的選題、實施到撰寫、修改和定稿，范老師均傾注了大量的心血。導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)、熱忱鼓勵不僅使我樹立了深遠(yuǎn)的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處事的道理。還有，導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實無華、平易近人的人格魅力將使我終生受益。同時我還要感謝大學(xué)期間各位任課老師在學(xué)習(xí)上給予我的指導(dǎo)和幫助，感謝他們四年來的辛勤栽培，他們的關(guān)懷和熏陶讓我在這四年里收獲頗豐。 時光荏苒，不覺四年已到頭。畢業(yè)答辯之后，很多熟悉的形影也許就將從身邊永遠(yuǎn)地失落了。每年的這個時候，校園總難掩物是人非的感傷。想對身邊的同學(xué)、朋友、老師、食堂的大廚……所有我所認(rèn)識與不認(rèn)識的人，對校園里的花草樹木、錯落有致的高樓矮房……一切生靈和據(jù)說沒生命的事物，對這一切的一切說聲謝謝！四年，我們一起演繹了這三千畝土地的電閃雷鳴，一起體味這兩百個禮拜的悲歡離合。相聚是緣，淚痕與汗?jié)n、辛酸與甜蜜、淺薄與深沉，都融入這方寸之地，散落于每一個角落，不分彼此，直至永恒。我欣慰地知道，多年以后這里依然會到處充盈著我的氣息，承載著我的青春歲月，對此我滿懷感激。 最后，也感謝和我一起學(xué)習(xí)的同窗朋友，他們給了我無數(shù)的關(guān)心和鼓勵，也讓我的大學(xué)生活充滿了溫暖和歡樂，感謝他們的陪伴與幫助，愿我們以后的人生都可以充實、多彩與快樂！ 參考文獻(xiàn) [1] 劉蘊(yùn)賢,倪道明,李從華,李道珍.不同施肥方法對小麥及麥田水體污染的影響[J].天津農(nóng)業(yè)學(xué)，2007 13（1） 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