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闽南理工学院本科毕业设计 毕 业 设 计（论文）中文题目基于Pro/E的自动播种机的设计英文题目Design of automatic seeder based on Pro/E系 别：光电与机电工程系年级专业：2010级机械设计制造及其自动化姓 名：XXX 学 号：102012118指导教师：XXX职 称：讲师闽南理工学院教务处制2014年 6月3日毕业设计诚信声明书本人郑重声明：所呈交的毕业设计是我在 XXX 导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以注明引用的内容外，本设计不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，对本设计的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明，并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 学生签名： 年 月 日摘 要自动播种机是农业化现代机械，属于复杂自动化设施，可以针对不同环境土壤等进行播种。高效高产的农业发展离不开先进的自动化农机设施的辅助，为了实现良好的农业耕种效率，采用自动播种机取代传统的手工操作势在必行。目前，我国大部分地区仍然在使用机械式或者机械液压式的自动播种机，不仅笨重而且效率低，为快速、精确的播种作业带来了许多不便。近年来，随着电控技术的发展，越来越多的农业机械设施开始采用电控式系统取代传统的机械式作业方式，电控式农业机械化设施已经逐渐成为我国农业地面机械领域的发展重点和研究趋势。本文主要研究的是基于PROE自动播种机的设计，主要针对整体结构，分析国内外发展现状。进行了相关部件的选择和计算以及传动系统的设计选择。最后用PROE 进行了模拟建模。【关键词】 播种机 结构设计 三维建模AbstractAutomatic seeder is a modern agricultural machinery. It belongs to complex automation facilities. It can sow seeds in different environments and soil. The agricultural development of high efficiency and high yield can not be separated from the aid of advanced automatic agricultural machinery facilities. In order to achieve good agricultural cultivation efficiency, it is imperative to adopt automatic seeder instead of traditional manual operation. At present, most of our country is still using mechanical or mechanical hydraulic automatic seeder. It is not only heavy and inefficient, but also brings many inconvenience to fast and accurate sowing work. In recent years, with the development of electronic control technology, more and more agricultural machinery facilities have adopted electronic control system instead of traditional mechanical mode. The electric mechanized agricultural mechanization facilities have gradually become the key development and research trend in the field of agricultural ground machinery in our country.This paper mainly studies the design of automatic seeder based on PROE, mainly aiming at the overall structure, and analyzes the development status at home and abroad. The selection and calculation of the relevant components and the design and selection of the transmission system are carried out. Finally, the simulation modeling is carried out with PROE.【Keywords】Three dimensional modeling of the structure design of the planter目录摘 要IIAbstractIII1.绪论11.1选题背景11.2 自动播种机的国内外发展现状21.3本课题的研究内容31.4 本课题的研究意义32. 总体方案的设计42.1 自动播种机机分类42.2 自动播种机原理42.3自动播种机整体结构53. 传动系统的设计63.1 传动系统简图63.2传动原理74. 相关部件的设计和计算64.1 种肥箱的设计64.2开沟器的设计校核74.3汽油机的选择94.4链轮的设计校核94.5轴的设计校核94.6轴承的设计校核95.自动播种机Pro/E三维建模与设计155.1 proe即Pro/ENGINEER155.2 自动播种机三维建模155.3 自动播种机Pro/E模型的装配205.4 本章小结21结论22参考文献23致 谢24闽南理工学院本科毕业设计1.绪论1.1选题背景在我国，绝大部分的地区已实现播种自动机械化。要实现作物高产的目标，须重视农机和农艺相结合。播种机械在保证粮食增产、推动种植业发展和农业科技进步中，具有极其重要的地位和作用。因此，农机科技工作者和机具操作使用人员应该对播种机械的现状和发展趋势有所了解，以便从中吸取经验，掌握其发展规律，用以指导农机科技创新工作和新型播种机械的推广工作。自动播种机是一种可以根据不同的土壤属性，开沟挖土并进行播种、施肥和镇压的设备，是我国大部分农业耕作领域尤其是宁夏地区所广泛采用的一种自动化农业机械，不仅可以缩短农民的工作时间，还可以提高谷物的播种精确度4。自动播种机是一种复杂的自动化设施，其工作环境较传统机械设备有所不同，因为自动播种机在工作的过程中往往需要面对复杂的土壤环境，经验丰富的农民可以根据自身对土壤环境的认知来调节自己的动作，而播种机则必须依靠单一的传感器信息来控制 ECU 指令。因此，为达到足够的控制精度，通常有两种策略: 一是采取多种传感器共同获得信息，尤其是使用高级的传感器( 如图像传感器等) ，然后进行多传感器融合; 但是这样的方法带来的直接弊端就是成本的上升5。另一种方案是采用智能化的控制策略6( 如模糊控制、神经网络、自适应控制等高级控制策略) ，可以实现自动播种机的智能控制，使之体现出良好的控制性能。1.2 国内外跑步机的发展现状与国外播种机相比，我国播种机结构落后，新技术含量低，外观质量差；整机结构显得笨重，调节不便，作业速度低；液压技术和电子监控技术应用很少，新材料和新工艺还没得到广泛应用，普遍存在着产品内在质量不高、外观质量粗糙和可靠性差等问题。国外播种机制造成本高，远远超出中国农民的购买能力，不适合大量进口推广。因此，国内播种机的生产企业应该吸取国外的先进技术和经验，提高自己的技术水平和工艺水平，设计和制造出适合中国国情的高性能的播种机，尽快缩小我国农业与西方发达国家的差距，这对于保证粮食增产，推动农业科技进步，具有极其重要的地位和作用。进入21世纪后，随着大功率拖拉机（73kW以上）的广泛使用，急需配套宽幅高速气力式精密播种机。近几年，黑龙江省农业机械工程科学研究院和佳木斯联合收获机械有限公司等单位在吸收国外先进技术的基础上，创新研制了多种型号的高速气力式精密播种机。这几种播种机是国内精密播种机的最高技术水平的代表，主要代表机型有以下几种：佳木斯佳联收获机械有限公司于2002年在吉林工业大学科研样机的基础上，针对大面积作业发现的问题进行改进提高，研制成功了2BDY6/8/9型高速气力式精密播种机。瓦房店市精量播种机制造有限公司于2003年研制成功了2BQ11型气吸式精量播种机。黑龙江省农机工程科学研究院和哈尔滨沃尔科技有限公司于2004年在研学国外气吸式播种技术的基础上，创新研制成功了2BJQ6/7/8/9型高速气吸式精密播种机。从技术发展趋势看，在我国加入WTO后，随着国际间的学术交流、先进技术的引进以及农业现代化进程的加快，我国的播种技术将朝着精密、高速、精准和自动化方向发展。从机型结构和功能发展趋势看，农业种植规模化、集约化的发展及大功率拖拉机的应用，为播种机的宽幅、高效和联合作业的发展创造了条件，在农垦和农村乡镇“农业合作社和农业联合体”宽幅、高效播种机将得到较快发展。同时，随着可持续农业、效益型农业和创新农业的发展，耕整播种联合作业机、免耕覆盖播种机和特色作物种植机将得到较快发展，机电一体化与自控化等新技术也将得到广泛应用。从市场需求看，近期受我国农民经济水平、购买能力和种植规模等因素的制约，中小型价格低廉的播种机仍是市场的主导产品，但在市场竞争激烈的形势下，自动播种机的功能和结构先进性将不断提高。1.3本课题的研究内容1、本毕业设计需要在CAD/CAM机房进行，并配备相应的软件（AutoCAD和Pro/E）；图书馆收集国际最新自动播种机设计相关资料。2、设计动力系统、自动播种机构，种肥箱等。3、建立自动播种机三维产品模型；4、播种机总装配图1张，按制图标准，计算机绘制成A1或A0图幅，用A1或A0图纸打印出来；5、绘制零件图4张；6、编写设计说明书一份（不少于8000字）。1.4 本课题的研究意义高效高产的农业发展离不开先进的自动化农机设施的辅助，为了实现良好的农业耕种效率，采用自动播种机取代传统的手工操作势在必行。目前，我国大部分地区仍然在使用机械式或者机械液压式的自动播种机，不仅笨重而且效率低，为快速、精确的播种作业带来了许多不便。近年来，随着电控技术的发展，越来越多的农业机械设施开始采用电控式系统取代传统的机械式作业方式，电控式农业机械化设施已经逐渐成为我国农业地面机械领域的发展重点和研究趋势1。2. 总体方案的设计2.1 自动播种机分类以作物种子为播种对象的机械称为种植机械，即播种机械。农业是关系国计民生的基础产业，而播种作业是农业生产过程中六大环节之一，播种机械化是农业机械化过程中最为复杂，也是最为重要的工作。播种机械所面对的播种方式、作物种类、品种变化繁多，这就需要播种机械有较强的适应性并且能满足不同种植要求的工作性能。播种机一般由机架、牵引或悬挂装置、种子箱、排种器、传动装置、输种管、开沟器、划行器、行走轮和覆土镇压装置等组成。其中影响播种质量的主要是排种装置和开沟器。1.机械播种的农业技术要求：1)播量符合要求且准确，排种（排肥）均匀稳定，穴距及每穴粒数均匀。2)播深符合要求且均匀一致，种子应播在湿土上，用湿土覆盖，无露籽现象，覆土均匀，干早地区播后应同时镇压，以利保墒。3)播行直，行距一致，地头整齐，不重不漏。4)尽量采用联合作业。2.播种机的性能指标：排量稳定性、各行排量一致性、排种均匀性和播种均匀性、穴粒数合格率、粒距合格率、播深稳定性、种子破损率。3.播种机的分类：播种机的种类很多，一般可按下列方法进行分类。1)按播种方式分为撒播机、条播机、穴播机和精密播种机。2)按适应作物分为谷物播种机、中耕作物播种机及其他作物播种机。3)按联合作业分为施肥播种机、播种中耕通用机、旋耕播种机、旋耕铺膜播种机。4)按动力联接方式分为牵引式、悬挂式和半悬挂式。5)按排种原理分为机械式、气力式和离心式播种机。2.2 自动播种机机原理工作过程 作物的播种过程主要由开沟、排种、覆土三个基本工序组成，因此作为一般播种机来讲，它的工作部件必须具有开沟装置、排种装置和覆土装置。除此之外还应有许多附属部件来保证上述三项工作的完成，主要包括机架、行走轮、传动装置和调节机构等(如图14)。图21 播种机结构简图1机架 2镇压轮3覆土器4开沟器 5行走装置 6传动装置 7排种器 8种箱播种机的具体工作过程如下：播种机的牵引力通过传动机构带动地轮转动，地轮通过链条带动排种机构运动，种子由种子箱进入排种器中，排种器按一定播种量将种子排出，经输种管落到开沟器所开出的沟底，当覆土器走过之后，沟两侧的土壤落下覆盖在种子上，最后镇压轮使地表平整。2.3自动播种机的整体结构播种机的基本装置包括开沟装置、排种装置和覆土及镇压装置。1. 开沟装置 开沟器是用来在整好的田地上开出种沟或掘出种穴。对开沟器的要求是：开沟直，掘穴整齐，深度一致且符合规定，不乱土，结构简单，阻力小。常用开沟装置的形状可分两大类，有锄铲式开沟器和圆盘式开沟器。锄铲式又可分为锐角开沟器和钝角开沟器；而圆盘式开沟器有双圆盘开沟器和单圆盘开沟器两种。2.排种装置 排种器是用来将种子由种子箱中按要求均匀地和等量地排入输种管，落入沟底。对排种器的要求是：均匀播种，播种量稳定，不损伤种子，不会因工作条件改变而改变播量，通用性好且使用范围大。对输种管的要求是：对种子流的干扰小，可以伸缩并随意挠曲。播种机能工作情况如何，在很大程度上取于排种器的设计。目前常见的排种器总共分为二大类：1)条播排种器：槽轮式、磨盘式、离心式、气吸式 2)穴播排种器：型孔盘式、型孔轮式、气吸式。3. 覆土和镇压装置种子播下后需要覆盖一定厚度的土壤并镇压。在开沟过程中，当开沟器走过之后，沟壁的一部分土壤能自行回落，盖住种子。但是仅靠自行回落的土来覆盖是不够的，故在开沟器后面需加装覆土或者培土镇压的装置。对覆土器的要求是：覆土深度一致，在覆土时不改变种子在种沟内的位置。常见的覆土装置是覆土链，它是由几节铁链和一、两个铁环串联而成。这种复土链适于浅覆土，没有镇压和培土作用。若还需镇压则可在这之后再联结一木制或焊接的鼓形镇压器。另一种常见的覆土装置是覆土轮，由两个倾斜的轮由侧向播行中心线滚挤，实现覆土，并有镇压作用，覆土较厚，效果也好。4.辅助装置 为保持每一行程的行距一致，在播种机上需装有划印器，在未播地上划出印迹，以便指引机组下一行程的路线。有的播种机还装有排种监测装置，自动监视每个排种器的工作状态，以便及时排除。31闽南理工学院本科毕业设计3. 传动系统的设计3.1 传动系统简图1）传动原理简图图31传动原理简图1交流减速电机 2地轮 3外槽轮 4扫种刷 5种箱 6种子 7链轮和链条 2）传递路线3.2传动原理整机使用链条传动，链传动属于具有挠性件的啮合传动，由装在平行轴上的两个或多个链轮和绕在链轮上的链组成。工作时主动轮通过链齿与链的啮合从而使从动轮旋转并传递动力。链传动具有以下特点：可以获得准确的传动比，并可以用于较大中心距的传动；传动效率较高，可达98%；不需要张紧力，作用在轴上的载荷小；容易实现多轴传动。汽油机机总成通过超越离合器1用链条将动力传给地轮，动力只能由汽油机总成传递到地轮，而不能从地轮传给汽油，可以在人力单独作业时减少工作阻力；地轮再通过链条与种箱和肥箱轴相连，带动种盒和肥盒转动，这样种子在带动下就会排出种箱落到排种管里，从开沟器管内下落直到排到土壤里，完成播种动作超越离合器2则解决了前后驱动轴的同步性；离合器闭合时为播种机作业状态，此时，开沟器落下插入土壤，前后轴共同驱动，提高了播种机的驱动能力，并使排种器和排肥器同时工作；离合器分离时前轴驱动，排种器和排肥器停止工作，开沟器提起，减少了阻力，提高了播种机的机动能力。4. 相关部件的设计和计算4.1 种肥箱的设计设计原则：种箱所盛种量能供播种机工作较长地段，其容积可由公式求得： （4-1）参考书【3】P6式中 Qmax最大播量，斤/亩 B工作幅，单位m，单体种箱（在通用机上一般是变换到有一个种箱）时为行距 L要求的地段长度，单位m 种子容重，单位kg/L表 41 主要作物播种技术要求作 物玉米大豆小麦行距 cm40602427 40707.525 5570播 量斤/亩 46 点播236181260播 深 cm483627注：1.摘自参考书【3】P6表41取：Qmax=6斤/亩 B=0.4m L=400m =0.664g/cm3计算得：V=60.44000.6642=2L为了节省劳动时间，提高劳动效率，将种子箱设计为3L，则所盛玉米种子的重量为：m=30.664=1.99kg。为了增加镇压轮的压力可以使种子箱的重心尽量后靠，在保持整体协调性的情况下，使整机结构简单合理。同时种箱不能过大，盛种不能过重，这样会增加地轮的阻力，此设计种箱设计为2.5公斤左右。同样道理，每亩施化肥6公斤，密度为1.2gf/cm3 ，则肥箱容积也设计为3L，可盛化肥3.6公斤。4.2开沟器的设计校核开沟器由前后两对组成，前开沟器主要作用是实现化肥或小颗粒种子的行播（或点播），后开沟器作用是实现玉米、花生等大颗粒种子的点播。只播种小颗粒种子或只施肥时，可以将后开沟器取下或提高离开地面，以减少运行阻力，节约能源；同样道理，当播种大颗粒谷物时，也可以将前开沟器提高离开地面；当耘地或除草时，将前后开沟器及覆土器一并取下，在前开沟器位置装上耘锄，就可以耘地，实现一机多用。由于当犁铧的开沟深度在最深时，犁杆受的弯距最大，犁杆伸出的最长，所以此时犁杆承受的弯距最大，所以只需校核耕深最深时的犁杆端部的弯距即可，如图42。 图42 开沟器结构图杆的理论受最大力为6.5Kg，即65N。为了计算的方便，可将阻力作用点简化到犁铧中心。杆的受力简图可简化为一悬臂梁，如图43。 图43 杆的受力简图杆的平面弯距图，如图44。 图44 杆的平面弯距图显然：梁的悬臂端的弯距为0 ，固定端的弯距为19500Nmm,它为整悬臂梁的最大受力弯距处；Mmax=MA=19500Nmm又因为犁杆可视为8mm厚的钢板来计算，由材料力学（刘鸿文）上册P414附表可得： （4-2） （4-3）由强度条件： （4-4）得 于是由公式 （4-5）所以根据压板的强度的最大压紧力不应超过1.12KN。又因为F=65N504N所以该钢管的强度足够4.3汽油机的选择电汽油机总功率确定 （4-6）式中 计算功率(W)；作业阻力(N);作业速度()。1. 作业阻力的确定作业阻力主要是播种机与地面接触的装置的作业阻力，包括开沟器、覆土器、行走轮等，排种器、排肥器及运动件之间的阻力很小，故 （4-7）式中 开沟器作业阻力(N)；覆土器作业阻力(N)；行走轮滚动阻力(N)。查参考资料【7】, 得：开沟器选用锄铲式，在播种深度为60mm，开沟宽度为45mm时，其单行工作阻力约为44N,前后共4个开沟器，考虑前后重合部分，可按3个计算。单个板式覆土器工作阻力约为20N,共2个。于是： （4-8）计算牵引力T （4-9）因此附着力可以提供牵引力，车轮不会滑转。2. 作业速度的确定由新编工程师手册查的人的正常步行速度为5km/h，单用人力时由于负重，速度会减慢，3.6km/h，稍低于人的正常步行速度。即3. 驱动功率的确定 国内无小型播种机的功率储备标准，播种机和拖拉机工作环境相似，故采用拖拉机标准，国内拖拉机的扭矩储备系数为1.12-1.3.所需功率为675-732.32kw.由于市面上的汽油机的标定功率大于实际功率故所选汽油机的功率应稍大些。4.5.2汽油机的选择根据计算功率和转速选择汽油机和减速器。 查参考书【12】按功率对应其型号，并且考虑到安装方便的问题选它的各参数如下发动机型式：汽油机型号:IE40-5A型式: 单缸、风冷、二冲程最大功率 kw/r/min : 1.25/6500燃油消耗率 g/kw.h : 610耗油量 l/h: 1.2噪声 db(a) : 104净重 kg: 4.2最低稳定转速 r/min: 2300排量 cc : 42.7油箱容积 l: 1.2点火方式: 无触点火花塞型号:l6 （ ld ）化油器型式: 膜片式起动方式 : 反冲起动外形尺寸 mm: 283 178 264汽油机在中间转速时的效率、负荷特性，转矩特性最好，使用时更经济所以取3500r/min作为正常运转速度。故选择相应的减速器输出各参数如下：型号：WB150-W71-1.1 传动比：71输出转速： 50r/min输出转矩：250N.m效率: 96%4.4拟定传动比 （410）1. 外槽轮转速 根据参考书【3】第11卷65篇农业机械P65-45公式（65.4-4）有 （411）式中：播种机前进速度（m/s）；窝眼轮孔数（每转播穴数）农业技术要求的播种穴数。所以： 2.地轮轴转速考虑车轮滑转系数： （4-12）公式来源于参考书【2】（2-1-10），查参考书【2】表2-1-2 由，轮胎充气压力为330KP ，所以可得 。 （4-13）于是地轮轴与窝眼轮之间的传动比为： 则电机与地轮之间的传动比为：4.5链轮的设计校核 1.减速器与地轮轴之间链轮齿数的确定1）减速器输出轴上接链轮齿数的确定，根据链轮齿数优先选择原则，初步确定齿。2）地轮轴上超越离合器1齿数的确定,初步确定为齿选择标准件 3）链轮设计计算（1）减速机输出轴上链轮设计计算 （4-14）式中 查参考书【1】12-104表12-2-3得=1.0 式中 查参考书【1】12-104表12-2-4得=0.775 查参考书【1】12-104表12-2-5得=1根据和由参考书【1】12-105图12-2-1或12-2-2选取 式中 =25mm，为减速器输出轴直径为25mm初选08B号链条，可知节距p=12.7mm（2）计算链条节数和链长 （4-15）（3）计算中心距mm式中 查参考书【1】12-107表12-2-8可得=0.24112mm（4）计算速度m/s （4-16）（5）计算对轴的作用力NN（6）计算链轮主要尺寸mm， mmmmmm式中：查参考书【1】12-101表12-2-1可得=8.51mm查参考书【1】12-125图12-2-8可知选人工润滑，齿数选择合适。（7）验算轴孔直径和轮凸缘直径现小链轮轴孔直径为25mm, 而由参考书【1】12-101表12-2-2知，所以轴孔合适。现取轮凸缘直径,凸缘厚度，强度足够的2.地轮轴与排种轮轴之间链轮齿数的确定1）经离合齿轮后的动力传动与其他播种机相似，所以先选用一个比较成熟的机型进行模拟设计，然后进行校核。2）我们选用田豹子牌播种机，地轮轴主动链轮齿数。3）排种轮齿数的确定，为中间惰轮取,初步确定为齿选择标准件，排肥轮齿数等于排种轮齿数,为了确保前后轮同步运动。 4）对成熟机型进行测绘后，得链轮的大小和位置，简图如下：图4-6 链轮链条位置简图5）各齿轮分度圆直径如下： 6）链条节数节,链条为08B号，因此p=12.7mm7）链条长度L为8）计算速度m/s查参考书【1】12-125图12-2-8可知选人工润滑，齿数合适。3.中间轴链轮齿数和后轴齿数的确定1）为了确保前后轮同步运动，初设中间轴上的小链轮,大链轮，超速离合器2采用与超速离合器1相同即2）分度圆直径3）链条节数节,链条为08B号，因此p=12.7mm4）链条长度L为5）计算后轴速度查参考书【1】12-125图12-2-8可知选人工润滑，齿数合适。4.链轮校核计算查参考书【1】12-108可知，对于链轮速度为低速（即0.6m/s）重载传动中，链条的静强度占主要位置，如果仍用额定功率曲线选择计算，结果不不经济，因为额定功率曲线上各点相应的条件性安全系数n为3-20，远比静强度安全系数大。所以在此要对中链轮进行静强度计算来进行校核。查参考书【1】12-108可知链条的静强度计算公式为： （4-17）式中 n静强度安全系数； Q链条极限拉伸载荷（抗拉载荷）（N）,见参考书【1】12-101表12-2-1； 有效圆周力，N，见参考书【1】12-104表12-2-2； 离心力引起的力（N），； 链条质量，kg/m，见参考书【1】12-108表12-2-9； 链条速度（m/s）； 悬垂力，N，在和二者中取较大值者； ， 式中 系数，见参考书【1】12-108图12-2-3； a链传动中心距（mm）； 两轮中心连线对水平面的倾角； 许用安全系数（=48）。于是，Q=17.8KN；=5028.6N；N； N； N 所以，=59.4 N所以满足要求4.6轴的设计校核轴是组成机器的主要零件之一。一切作回转运动的传动零件都必须安装在轴上才能进行运动及动力的传递。因此轴的主要作用是支承回转零件及传动运动和动力。根据轴的承载情况，可分为：转轴工作中即承受弯距又承受转距的轴；心轴只承受弯矩而不承受扭矩的轴，有转动轴和固定轴两种；传动轴只承受扭矩而不承受弯距（或弯距很小）的轴。 该机由于承受的扭矩很小，只靠该轴承受机架上的附件，它属于只承受弯距而不传递转距的轴，即心轴。为了能够减小轴上的载荷，应该合理地布局载荷的位置，该轴相当于一边固定铰支座一边可动铰支座。其简图如图47：图47支撑简图应该将整个机架上的重量，包括装满粮食的重量在内的所有重量，由两个支点支承。这两个支点应尽量靠近与轮即铰支点处。这样轴的承受弯距较小，轴的直径就会降下来，整机的重量也会减小。轴上各零件固定，由于该机运动速度较小，颠簸小，轴向冲击较小，所以轴向固定较为简单，只需轴肩和轴承及轴承座固定即可。为了满足轴上各零部件的安装，初步确定各轴段的尺寸为（从左起）：段轴承对应轴径为20mm，长度为17mm，段轴径为22mm，长度为704mm，段轴承对应轴径为20mm，长度为17mm，段离合齿轮对应轴径为20mm，长度为52mm。如图48： 图48 地轮轴 分析轴上所受的力，该轴只受径向力，不受轴向力，所以选用主要承受径向力，也可承受较小的轴向力的深沟球轴承。根据轴径可初步确定选用型号为6204的深沟球轴承。轴强度的校核1计算轴所受的力、弯矩以及转矩。1）转矩主要用于驱动轮的牵引和排种（肥）轴的驱动。（1）驱动轮所需转矩的计算（2）排种（肥）轴所需转矩的计算查参考资料【7】, 得：排种轴所需转矩约2000Nmm, 排肥轴所需转矩约3000Nmm。2）地轮轴所受的力的计算。离合链轮处所受的力为超越离合器1处所受的力为3）地轮轴所受的力的计算。链条1的张紧边与水平的夹角约为所以链条2的张紧边与水平的夹角约为所以如图受力，可求出轴承水平受力，轴承铅锤受力，4）后轴所受的力的计算。链条3与水平夹角约为0，所以可求出轴承水平受力，轴承铅锤受力，2.根据初定的轴的结构图，确定轴的受力简图，弯矩图，合成弯矩图，转矩图和当量弯矩图。1） 分析轴的受力可将轴简化为简图如图49图49 轴的简化简图2） 受力分析并作受力简图（1）轴在水平面的受力图4-10 轴在水平面的受力简图 其中：链轮的水平力FH1=1156NFt2=856N地轮的牵引力T1=43NT2=43N所以计算可得：轴承的支承力 FHFNH1=315NFNH2=1611N（2）作水平面的弯矩图弯矩图Nmm图4-11 轴在水平面的弯矩图其中：公式结果截面M11=29610Nmm截面M21=167798Nmm截面M31=49694Nmm截面M41=-21400Nmm（3）轴在垂直面的受力简图图4-12 轴在垂直面的受力简图其中：链轮的铅锤力FV1=1156NFV2=399N地轮给轴的力Q1=200NQ2=200N所以计算可得：公 式结 果轴承的支承力FNV1=574NFNV2=1381N（4）做轴在垂直面的弯矩图弯矩Nmm图4-13 轴在垂直面的弯矩图其中：公式结果截面M12=-52956Nmm截面M22=-198320Nmm截面M32=-82584Nmm截面M42=9975 Nmm（5）合成弯矩图为：弯矩Nmm图4-14 轴的合成弯矩图其中：公 式结 果截面所受弯矩61547Nmm截面所受弯矩259783Nmm截面所受弯矩96382.6Nmm截面所受弯矩23610.6Nmm（6）做轴的转矩图转矩Nmm图4-15 轴所受的转矩图其中：公 式结 果链轮1处转矩TL1=68680Nmm链轮2处转矩TL2=36840Nmm地轮1处转矩Td1=15920Nmm地轮2处转矩Td2=52760Nmm（7）合成当量弯矩图弯矩Nmm图4-16合成当量弯矩图其中：公 式结 果处当量弯矩62283.8Nmm处当量弯矩261704Nmm处当量弯矩98885Nmm处当量弯矩23611Nmm查参考书【1】可知其中扭转切应力为脉动循环变应力，取计算轴的直径：由于轴径相似，明显截面处当量弯矩很大，所以，只需校核截面处轴的直径。mm22mm （4-20） 所以轴的强度足够。4.7轴承的设计校核查参考书【5】P270可得：1.C=12800N，C0=6650N，nmax=14000r/min（脂润滑）1计算当量动载荷轴承1：根据轴承1的受力可得X=1，Y=0，查参考书【5】P270表13-11可得=1.0，又=654.8N，同理，=2122N，=201.4N，=947.4N由于最大，且4个轴承又采用型号、尺寸相同的轴承，所以只需对轴承2进行寿命计算。所以=2122N2计算轴承寿命 （4-23） 所以轴承的寿命足够。5. 自动播种机Pro/E三维建模与设计4.1 proe即Pro/ENGINEERPro/Engineer操作软件是美国参数技术公司（PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件。Pro/Engineer软件以参数化著称，是参数化技术的最早应用者，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位。Pro/Engineer作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今主流的CAD/CAM/CAE软件之一，特别是在国内产品设计领域占据重要位置。4.2 自动播种机三维建模链轮车架轴承座种肥箱4.3 Pro/E模型的装配 在Pro/E中，零件装配在组件模式下进行，如图4-22在组件模式窗口中选择“插入”-“元件”-“装配”菜单，或单击工具栏中“将元件添加到组件”选取和导入想要进行装配的部件。导入首个要装配的部件，在窗口下方会显示“组件”控制面板，设置约束条件，确定部件的位置关系。然后逐步导入其他部件进行装配。 图4-22 将跑步机各个部件导入进行装配，完成跑步机跑步机的整体装配，如图4-23图4-23自动播种机总体装配图4.4 本章小结采用三维软件Pro/E对自动播种机进行建模，设计了各个关键部件，最后还设计了其他附属零件，并对其进行了组装，同时对连杆机构进行建模，最后将所有的零部件组装在一起。37闽南理工学院本科毕业设计结 论 毕业课题设计为期一段时间已经接近尾声结束了，它给了我一个锻炼自己解决实际问题的机会，让我亲自体验了将自己所学到的机械专业知识运用到工作实践的过程，这次毕设是我以后从事机械行业的一个重要条件，只有通过自身的努力，并充分发挥才智，完成好毕业设计，才能说明自己更容易胜任机
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