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1G-160型旋耕灭茬机总体及侧边传动装置设计【农业机械】【21张CAD图纸】

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关键词：: 1G-160型旋耕灭茬机总体及侧边传动装置设计农业机械 cad图纸

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1G-160型旋耕灭茬机总体及侧边传动装置设计

21页 6000字数+说明书+任务书+开题报告+21张CAD图纸

1G-160型旋耕灭茬机总体及侧边传动装置设计开题报告.doc

1G-160型旋耕灭茬机总体及侧边传动装置设计说明书.DOC

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中间轴.dwg

中间齿轮.dwg

任务书.doc

传动齿轮.dwg

侧板左上盖.dwg

侧箱大端纸.dwg

侧边箱上盖板.dwg

侧边箱上盖板纸.dwg

侧边箱体.dwg

侧边箱是盖板.dwg

刀轴右轴承座.dwg

刀轴齿轮.dwg

右侧板.dwg

大端盖.dwg

实习小结.doc

惰轮轴盖.dwg

接盘.dwg

摘要.doc

文献目录.doc

旋耕机总成.dwg

旋耕机总装.dwg

梨刀轴左轴头.dwg

梨刀轴焊合.dwg

犁刀轴右轴头.dwg

说明书封面.doc

选题申报表.doc

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1G-160装配图.gif

QQ截图20141219203008.gif

侧板左上盖.gif

侧边箱上盖板.gif

侧边箱上盖板纸.gif

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刀轴齿轮.gif

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梨刀轴左轴头.gif

犁刀轴右轴头.gif

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旋耕机总成.gif

右侧板.gif

中间齿轮.gif

摘要

设计课题为1G-160型旋耕灭茬机总体及侧边传动装置设计，来源于生产实际。本设计主要是在普通卧式旋耕机的基础上改进设计,使之既能旋耕又能灭荐，以实现一机多用。设计的主要内容为：总体方案设计、绘制灭茬状态工作总图，设计侧边或中间齿轮传动装置及刀辊轴。

通过改进设计，增加刀辊轴的转速和转向。在工作时，通过适当的拆卸和改装，就可实现不同功能的作业，以达到一机多能的目的。

本课题的实现解决了现有旋耕机只能旋耕不能灭茬而灭茬机又只能灭茬不能旋耕的问题。本课题新颖实用,技术上有较大改进，具有很大的市场前景。

关键词：旋耕灭茬机；侧边传动装置；刀辊轴。

The rotary tillage stubble cleaner of Model 1G-160 is overall and the transmission device is designed by the side

Abstract :Design subject rotary tillage stubble cleaner overall for Model 1G-160 and transmission device design by the side, stem from production reality. Is it is it design to improve on the basis of ordinary horizontal rotary tillage machine mainly to design originally, make their can rotary tillage can is it recommend to kill also , in order to realize one machine multi-purpose. The main content designed is: Overall conceptual design , drawing the state job general drawing of the stubble-cleaning , designing by the side or middle gear system and one one hundred sheets of rollers axle .

Design through improving, increase the rotational speed of the axle of one one hundred sheets of rollers and change direction. While working, through proper dismantlement and repacking , can realize the homework of different functions , in order to be up to a machine multi-functional purpose .

Can can only solve rotary tillage not existing of rotary tillage of stubble-cleaning of realizations of subject but stubble cleaner can only stubble-cleaning can problem of rotary tillage. This subject is novel and practical, there is greater improvement technically , have very great market prospects.

Keywords: Rotary tillage stubble cleaner ; Transmission device by the side; Axle of one one hundred sheets of rollers.

1前言…………………………………………………………………………………1

2 方案的拟定…………………………………………………………………………4

1.1 设计参数要求……………………………………………………………………5

1.2 方案的选择………………………………………………………………………5

1.2.1方案1……………………………………………………………………………6

1.2.2方案2………………………………………………………………………… 7

1.2.3方案3………………………………………………………………………… 7

1.3 方案对比分析……………………………………………………………………7

3运动计算……………………………………………………………………………8

4 动力计算………………………………………………………………………… 9

4.1 各传动副效率………………………………………………………………… 10

4.2 动力分配……………………………………………………………………… 10

4.2.1拖拉机动力输出轴的额定输出功率…………………………………………10

4.2.2第一轴及小锥齿轮Z动率，转速和扭矩…………………………………… 11

4.2.3大锥齿轮Z2的功率轨迹的扭矩为：………………………………………… 11

4.2.4第二轴功率轨迹和扭矩为：………………………………………………… 11

4.2.5第二轴Z3齿轮功率、转速和扭矩为：………………………………………11

4.2.6第Ⅲ轴Z4齿轮功率……………………………………………………………11

4.2.7第Ⅲ轴（随轮轴）不传递扭矩，故不校核：…………………………………11

4.2.8第Ⅳ轴Z5齿轮功率……………………………………………………………11

4.2.9第Ⅳ轴（随轮轴）的传递扭矩，故不校核………………………………… 11

4.2.10刀轴Z6齿轮功率、转速和扭矩………………………………………………11

4.2.11刀轴功率，转速和扭矩………………………………………………………11

5主要零件的强度校核工………………………………………………………… 12

5.1 圆柱齿轮的计算……………………………………………………………… 12

5.1.1齿轮的材料、精度和齿数选择………………………………………………12

5.1.2设计计算………………………………………………………………………13

5.1.3第一对直齿圆柱齿轮主要尺寸的计算………………………………………13

5.1.4第二对直齿圆柱齿轮的主要参数的计算……………………………………14

5.2 轴的选择……………………………………………………………………… 17

5.3 轴承的选择…………………………………………………………………… 17

6尺寸链计算……………………………………………………………………… 17

参考文献…………………………………………………………………………… 18

致谢…………………………………………………………………………………19

结论…………………………………………………………………………………20

附图清单……………………………………………………………………………21

前言

旋耕灭茬机主要来源于农业生产的需要。

我国与大中型拖拉机配套的旋耕灭茬机保有量有15万台，与手扶拖拉机与小四轮拖拉机配套的旋耕机约有200万台，旋耕机在南方水稻生产机械化应用中已占80％的比例，北方的水稻生产、蔬菜种植和旱地灭茬整地也广泛采用了旋耕机械。近年来，我国北方进行种植业结构调整，大力推行旱改水，水稻种植面积迅速增加，扩大了对旋耕机械的市场需求。

旋耕灭茬机的发展至今已有150多年的历史，最初在英、美国家由3-4kW内燃机驱动，主要用于庭园耕作，直到L型旋耕刀研制成功后，旋耕机才进入大田作业。20世纪初，日本从欧洲引进旱田旋耕机后，经过大量的试验研究工作，研制出适用于水田耕作要求的弯刀，解决了刀齿和刀轴的缠草问题，旋耕机得到了迅速发展。

孟加拉国2000年水稻收获面积为1070万hm2。农业机械发展才刚刚起步，目前只有部分灌溉和耕种设备实现了机械作业。考虑其种植方式和耕地大小，对各种型号的旋耕机需求非常大。其进行了自发研究但在很大层度上不能满足国内的需求。

1G-160型多用旋耕灭茬机可与33～40.4kw(45～50马力)级各型号拖拉机配套。在一台主机上只需拆装少量零部件，就能进行旋耕、灭茬、条播、化肥深施等多种农田作业。

该机具主要适用于埋青、秸杆还田式在大中型联合收割机作业后的稻麦高留茬的田块上进行反转灭茬、正转旋耕、三麦条播、与半精量播种、化肥深施等多种农田作业。

我在本设计中研究旋耕机的主要内容：

(1)参与总体方案设计，绘制灭茬机工作总图,设计左右支臂、第二动力轴及有关轴承座等。

(2)拖拉机佩带旋耕机灭茬机作业,使用1~3档前进速度,其中:旋耕机,灭茬时使用1~2档,时使用3档;

(3)刀棍转速:正转 :200r/min左右(旋耕) 400~500r/min(破垡)

反转 :200r/min左右(埋青灭茬)

(4)最大设计耕深14cm;

根据同类旋耕机类比,设计宽幅为1.6～1.7m.

参考文献

［1］邱白晶．旋耕机动力学及其在减重降振和节能上的应用[J].镇江: 江苏工学院, 1992 .

［2］丁为民.反转旋耕及旋耕刀的研究[J].南京: 南京农业大学，1999.

［3］四川省农业机械局,西南农学院．耕整地机械构造使用维护 [M] ．成都 : 四川人民出版社, 1978: -- 169.

［4］农业机械部南京农业机械化研究所,江苏省农业机械研究所．旋耕机 [M] ．南京 : 江苏科学技术出版社, 1979: -- 74．

［5］旋耕机系列设计专业组．旋耕机系列[M] ．南京 : 江苏省农业机械化研究所, 1974: – 17.

［6］中国农业科学院南京农业机械化研究所．旋耕机速度参数对功率和功能消耗影响的研究[M] ．南京 : 中国农业科学院南京农业机械化研究所, 1962: -- 15.

内容简介：: 毕业设计开题论证报告专业机械设计制造及其自动化学生姓名班级 B机制002 学号指导教师完成日期 2005年月8 日课题名称：1G-160型旋耕灭茬机总体及侧边传动装置设计一、课题来源、课题研究的主要内容及国内外现状综述1.本课题来源于生产实际。旋耕机在我国已有几十年历史，而旋耕灭茬机的问世相对较晚，它们的工作原理都是使用旋耕刀切削土壤，两机有许多相同之处。近些年来，旋耕灭茬机的使用越来越多，在生产实际中，存在旋耕机只能旋耕不能灭茬而灭茬机又只能灭茬不能旋耕的现象，有些企业已开始产品转向，研制两机通用。如：南昌旋耕机厂2002年研制1GQN180D变速灭茬旋耕机已投放市场，研制一机多用是旋耕机的发展趋势。2.本课题研究的主要内容是：在普通卧式旋耕机的基础上改进设计,使之既能旋耕又能灭荐，以实现一机多用。(1)实现刀轴正、反转工作，其中：正转用于旋耕、破垡和水田耙等，反转用于灭茬、埋青。(2)要求刀转速度：正转200r/min左右；正转500r/min左右反转200r/min左右；反转500 r/min左右(3) 为提高灭茬效果，增加翻土覆盖性能，要求最大设计耕深大于普通旋耕机耕深；(4)本课题要求旋耕灭茬机幅宽160cm，偏置，与四轮拖拉机三点悬挂。主要配套动力为江苏50型四轮拖拉机。(5)本子课题的主要任务是：参与总体方案设计、绘制灭茬状态工作总图，设计侧边或中间齿轮传动装置及刀辊轴。 3.目前，我国与大中型拖拉机配套的旋耕机保有量约15万台，与手扶拖拉机和小四轮拖拉机配套的旋耕机约200万台。旋耕机在南方水稻生产机械化应用中已占80的比例，北方的水稻生产、蔬菜种植和旱地灭茬整地也广泛采用了旋耕机械。近年来，我国北方进行种植业结构调整，大力推行旱改水，水稻种植面积迅速增加，扩大了对旋耕机械的市场需求。我国现有旋耕机产品在品种和结构上多数已经落后老化，面临着更新换代的要求。现代新型旋耕机的研发注重于参数的优化和结构功能的多变化。中小型拖拉机特别是手扶拖拉机已经向灭茬、旋耕、旋耙和深施化肥的复式作业方向发展。在国外，在欧洲旋耕机的应用已有150多年的历史，日本自上世纪初沿用旋耕机后发展迅速，尤其在节能型弯刀方面的研究领先于世界。由于国外大功率的拖拉机广泛使用，旋耕机已发展到采用宽度伸缩或折叠式结构，耕深有达1米以上的旋耕机。二、本课题拟解决的问题通过改进设计，增加刀辊轴的转速和转向。在工作时，通过适当的拆卸和改装，就可实现不同功能的作业，以达到一机多能的目的。当需要旋耕时，采用200r/min左右的正旋作业；当需要破垡和水田耕整时，采用500r/min左右的正旋作业；当需要埋青和灭茬时，采用200r/min左右的反旋作业；本课题的实现解决了现有旋耕机只能旋耕不能灭茬而灭茬机又只能灭茬不能旋耕的问题。三、解决方案及预期效果（一）解决方案：1.通过对比分析拟定最佳传动方案，以实现不同的转速转向要求。2.根据现有的资料对旋耕灭茬机各数据进行计算：1）运动计算；2）动力计算：各运动副的效率及动力分配；3）主要零件的设计计算；4）尺寸链计算等；3.根据所算得的数据对各轴，齿轮和部件结构进行绘图设计；4.完成灭茬机工作总图和设计计算说明书的编写。（二）预期效果：1.计划4月中下旬完成轴，齿轮及齿轮箱等零部件的绘制；5月上旬完成侧边传动系统及工作总图的设计；5月中下旬完成毕业设计。 2.按期完成目标任务后，预计该机具有一定先进性。因具备多功能等特点，投入生产后能产生较好的经济效益和社会效益。四、课题进度安排3月12日3月25日毕业实习阶段。毕业实习，市场调查，到多个公司实践，撰写开题报告。3月26日4月5日设计(论文)开题阶段。提出总体设计方案及草图，或论文总体构思方案，填写开题报告。4月6日5月19日设计(论文)初稿阶段。完成总体设计图、部件图、零件图。毕业论文撰写和完成论文初稿。5月20日6月5日中期检查阶段中期检查，编写毕业设计说明书，毕业论文整改。6月6日6月8日毕业设计（论文）预答辩6月9日6月14日毕业设计（论文）定稿阶段。图纸修改、设计说明书、论文修改、定稿，材料复查。6月15日6月17日毕业答辩6月18日6月19日材料整理装袋。五、指导教师意见签名: 年月日六、专业系意见签名:年月日七、学院意见签名:年月日3摘要设计课题为1G-160型旋耕灭茬机总体及侧边传动装置设计，来源于生产实际。本设计主要是在普通卧式旋耕机的基础上改进设计,使之既能旋耕又能灭荐，以实现一机多用。设计的主要内容为：总体方案设计、绘制灭茬状态工作总图，设计侧边或中间齿轮传动装置及刀辊轴。通过改进设计，增加刀辊轴的转速和转向。在工作时，通过适当的拆卸和改装，就可实现不同功能的作业，以达到一机多能的目的。本课题的实现解决了现有旋耕机只能旋耕不能灭茬而灭茬机又只能灭茬不能旋耕的问题。本课题新颖实用,技术上有较大改进，具有很大的市场前景。关键词：旋耕灭茬机；侧边传动装置；刀辊轴。The rotary tillage stubble cleaner of Model 1G-160 is overall and the transmission device is designed by the sideAbstract :Design subject rotary tillage stubble cleaner overall for Model 1G-160 and transmission device design by the side, stem from production reality. Is it is it design to improve on the basis of ordinary horizontal rotary tillage machine mainly to design originally, make their can rotary tillage can is it recommend to kill also , in order to realize one machine multi-purpose. The main content designed is: Overall conceptual design , drawing the state job general drawing of the stubble-cleaning , designing by the side or middle gear system and one one hundred sheets of rollers axle .Design through improving, increase the rotational speed of the axle of one one hundred sheets of rollers and change direction. While working, through proper dismantlement and repacking , can realize the homework of different functions , in order to be up to a machine multi-functional purpose .Can can only solve rotary tillage not existing of rotary tillage of stubble-cleaning of realizations of subject but stubble cleaner can only stubble-cleaning can problem of rotary tillage. This subject is novel and practical, there is greater improvement technically , have very great market prospects.Keywords: Rotary tillage stubble cleaner ; Transmission device by the side; Axle of one one hundred sheets of rollers.目录1前言12 方案的拟定41.1 设计参数要求51.2 方案的选择51.2.1方案161.2.2方案2 71.2.3方案3 71.3 方案对比分析73运动计算84 动力计算 94.1 各传动副效率 104.2 动力分配 104.2.1拖拉机动力输出轴的额定输出功率104.2.2第一轴及小锥齿轮Z动率，转速和扭矩 114.2.3大锥齿轮Z2的功率轨迹的扭矩为： 114.2.4第二轴功率轨迹和扭矩为： 114.2.5第二轴Z3齿轮功率、转速和扭矩为：114.2.6第轴Z4齿轮功率114.2.7第轴（随轮轴）不传递扭矩，故不校核：114.2.8第轴Z5齿轮功率114.2.9第轴（随轮轴）的传递扭矩，故不校核 114.2.10刀轴Z6齿轮功率、转速和扭矩114.2.11刀轴功率，转速和扭矩115主要零件的强度校核工 125.1 圆柱齿轮的计算 125.1.1齿轮的材料、精度和齿数选择125.1.2设计计算135.1.3第一对直齿圆柱齿轮主要尺寸的计算135.1.4第二对直齿圆柱齿轮的主要参数的计算145.2 轴的选择 175.3 轴承的选择 176尺寸链计算 17参考文献 18致谢19结论20附图清单21前言旋耕灭茬机主要来源于农业生产的需要。我国与大中型拖拉机配套的旋耕灭茬机保有量有15万台，与手扶拖拉机与小四轮拖拉机配套的旋耕机约有200万台，旋耕机在南方水稻生产机械化应用中已占80的比例，北方的水稻生产、蔬菜种植和旱地灭茬整地也广泛采用了旋耕机械。近年来，我国北方进行种植业结构调整，大力推行旱改水，水稻种植面积迅速增加，扩大了对旋耕机械的市场需求。旋耕灭茬机的发展至今已有150多年的历史，最初在英、美国家由3-4kW内燃机驱动，主要用于庭园耕作，直到L型旋耕刀研制成功后，旋耕机才进入大田作业。20世纪初，日本从欧洲引进旱田旋耕机后，经过大量的试验研究工作，研制出适用于水田耕作要求的弯刀，解决了刀齿和刀轴的缠草问题，旋耕机得到了迅速发展。孟加拉国2000年水稻收获面积为1070万hm2。农业机械发展才刚刚起步，目前只有部分灌溉和耕种设备实现了机械作业。考虑其种植方式和耕地大小，对各种型号的旋耕机需求非常大。其进行了自发研究但在很大层度上不能满足国内的需求。1G-160型多用旋耕灭茬机可与3340.4kw(4550马力)级各型号拖拉机配套。在一台主机上只需拆装少量零部件，就能进行旋耕、灭茬、条播、化肥深施等多种农田作业。该机具主要适用于埋青、秸杆还田式在大中型联合收割机作业后的稻麦高留茬的田块上进行反转灭茬、正转旋耕、三麦条播、与半精量播种、化肥深施等多种农田作业。我在本设计中研究旋耕机的主要内容：(1) 参与总体方案设计，绘制灭茬机工作总图,设计左右支臂、第二动力轴及有关轴承座等。(2) 拖拉机佩带旋耕机灭茬机作业,使用13档前进速度,其中:旋耕机,灭茬时使用12档,时使用3档;(3) 刀棍转速:正转 :200r/min左右(旋耕) 400500r/min(破垡) 反转 :200r/min左右(埋青灭茬)(4) 最大设计耕深14cm;根据同类旋耕机类比,设计宽幅为1.61.7m.本课题拟解决的问题通过改进设计，增加刀辊轴的转速和转向。在工作时，通过适当的拆卸和改装，就可实现不同功能的作业，以达到一机多能的目的。当需要旋耕时，采用200r/min左右的正旋作业；当需要破垡和水田耕整时，采用500r/min左右的正旋作业；当需要埋青和灭茬时，采用200r/min左右的反旋作业；本课题的实现解决了现有旋耕机只能旋耕不能灭茬而灭茬机又只能灭茬不能旋耕的问题。预期成果：因具备多功能等特点，投入生产后能产生较好的经济效益和社会效益。1、方案的拟定旋耕灭荐机状态动力为36.75KW(约50马力)动力由拖拉机动力输出，轴经一对圆锥齿轮和侧边圆柱齿轮带动。设计的旋耕灭荐方案满足如下性能、性质要求：1.1、设计参数要求：刀轴转速：正转：200r/min左右（旋耕） 500r/min左右（破垡）反转：200 r/min左右（埋青灭茬）设计耕深 14cm（最大设计耕深）工作幅宽 1.6m技术：（1）旋耕灭茬机与拖拉机采用三点悬挂联接，作业时万向传动轴偏置角度不得大于15，田间过埂刀端离地高度150250mm，此时万向传动轴角度不得大于30。切断动力后，旋耕灭茬机最大提升高度达刀端离地250mm以上。（2）、要求旋耕、灭茬作业能覆盖拖拉机轮辙，当幅宽小于拖拉机轮距外缘时，可采用偏配置。（3）、要求结构简单可靠，保证各项性能指标。（4）、设计时考虑加工工艺性和装配工艺性，尽量使用标准件、通用件，以降低制造成本1.2、方案的选择为了使设计的施耕机既能满足多项指标，又能结构合理，造价低，在市场上具有一定的先进性为此拟定二套方案对此进行分析：1.2.1方案1 图(1 )动力由拖拉机动力输出轴经一对圆锥齿和一组四级齿轮带动刀轴旋耕，此种方案的工作特色：最后一级动力，由中间齿轮传动，两边由侧板支撑高低档转速通过拨挡实现，正反转通过调正太齿轮的拆卸来实现。（此方法的对称性较好，刚性高，强度高。但在中间齿轮的底下会出现漏耕土壤的现象，需要增加一个部件才能解决此现象）采用拔档变速，操作较为方便，但结构复杂，造价高。（见图1、图2）图（2）1.2.2、方案2 图（3）图（4）动力从拖拉机输出轴输出，经一对圆锥齿轮和一组圆柱齿轮传动带动刀轴施耕，此种方案的特点是前后一级传动导用侧边齿轮，正反转的实现通过调整圆锥齿轮，高低速的实现通过对调侧齿轮箱的方向，图3为正转，图4为反转。1.3、方案对比分析方案1、两端平衡，受力匀称，刚性好，但在中间齿轮的底下出现漏耕土壤，需增设其它部件以耕除漏耕土壤，采用拨挡变速，操作较好方便，但结构比较复杂，造价高。方案2、采用侧边传动，平衡性较差，一般用偏置，刚性较差，但无需要加漏耕装置，结构简单，通过拆下侧边齿轮，然后调头安装以达到变速的目的，简单，操作不是很方便，农机机械不是交通工具，需要经常变速和换向。农机机械的使用常常一季节只使用一个作业项目，不需要经常拆装。方案2比方案1结构简单、造价低，方案2更切合实际的需要，所以方案2为选用方案。2、运动计算结构见图（3），其中Z3采用较小的齿数，为了减小侧齿轮外径尺寸，以尽可能增加齿刀的耕作深度。隋轮齿数Z4、Z5的齿数待总体结构尺寸确定后再定，任务书要求，按照方案2的传动路线，故万向节计算传动比，分配和各轴的轨迹，故参数分别列表表1表4表1轴次轴轴轴轴轴齿数Z1Z2Z3Z4Z5Z6143015暂不定暂不定22传动比2.14147总传动比3.15转速r/min734343233表2轴次轴轴轴轴轴齿数Z1Z2Z3Z4Z5Z6143022暂不定暂不定15传动比2.140.68总传动比1.46转速r/min734343504表3与表4分别与表1表2类同，表示反转（仅在数值前多个负号表方向相反）3、动力计算旋耕灭茬机在动转、旋耕和反转灭茬时，消耗功率最大，而在水田作业和存垡作业时消耗的功率较小，也就是说，设在低速档作业时，消耗的功能较大，在高速当时，消耗的功率较小，因此，动力计算只需要对低速传动进行计算，选表1和表3都是低速运动路线传动比一样，不同的只是方向相反，故我只按其中一种情况进行计算。3.1、各传动副效率圆锥齿轮传动 1=0.96圆柱齿轮 2=0.96 滚柱轴承 3=0.98球轴承 4=0.99万向节 5=0.963.2、动力分配3.2.1拖拉机动力输出轴的额定输出功率：根据有关资料和经验估算，其额定输出功率为：P额=0.8N发=29.40KWn=734r/min3.2.2第一轴及小锥齿轮Z动率，转速和扭矩：P1=40 0.980.96=27.66KWn1=734 r/minT1=9.55106PZ1=nZ1=734r/minTZ1=3.2.3大锥齿轮Z2的功率轨迹的扭矩为：Pz2=Pz1nz2=TZ2=3.2.4第二轴功率轨迹和扭矩为：p=PZ2n=nZ2=343r/minT=9.553.2.5第二轴Z3齿轮功率、转速和扭矩为：PZ3= p=26.02KWnZ3=n=343r/min TZ3=T=7.24106 Nmm3.2.6第轴Z4齿轮功率PZ4=3.2.7第轴（随轮轴）不传递扭矩，故不校核：3.2.8第轴Z5齿轮功率PZ5=PZ43.2.9第轴（随轮轴）的传递扭矩，故不校核3.2.10刀轴Z6齿轮功率、转速和扭矩PZ6=P Z53.2.11刀轴功率，转速和扭矩 T表5轴次动力轴轴轴轴刀轴输出轴轴Z1轴Z2Z3轴Z4轴Z5轴Z6P功率（KW）29-427.6627.126.0226.5526.02249823.9822.7922.79N转速（r/min）734734734343343343233233T扭矩(Nmn）3.61053.531057.241057.391057.241057.51059.51054、主要零件的强度校核4.1 圆柱齿轮的强度计算4.1齿轮的材料、精度和齿数选择根据同类型结构，大小齿轮构造选用20CrMnTi表面渗碳淬火P98表7-1硬度 HRC选用5662HBSP98表7-1齿轮精度用8级，轮齿表面粗糙度为Ra1.6硬齿面闭式传动，失效形式为点蚀Z3=15 Z4=2i=4.2.2设计计算没计准则按齿轮齿面接触疲劳强度设计，再按齿根弯曲疲劳强度校核；按齿面接触疲劳强度设计；P108式（7-9）选取材料的接触疲劳极限应力为：P100图7-6 选取材料的弯曲劳极限应力为：P100图7-7 应力循环次数N由P102式7-3计算由P107P108式计算得则接触疲劳寿命系数P102图7-8ZN1=1 ZN2=1弯曲疲劳寿命系数P102图7-9 YN1=YN2=1由P102表7-2查得接触疲劳安全系数SHmin=1, 弯曲疲劳安全系数SHmin=1.4,又YST=2.0,试选Kt=1.3;由P99式7-1,7-2求许用接触应力和弯曲应力； P104查图7-10得KV=1.03P103由表7-3得KA=1.35P105由表7-4得，P103由式7-5 修正P112表7-6取得标准模数m=7mm；因为要确保耕深，提高承载能力所以选择了15齿，而为加工不产生根切的最少齿数为17，我选择小齿轮齿数为15，小于最小根切数，因而15齿的齿轮加工时一定会产生根切，所以小齿轮要用变位齿轮（正变位）。4.1.3第一对齿轮主要尺寸的计算P368查表12-7得总变位X=0.80mm根据类比得X3=0.28mm X4=0.52mm分度圆直径压力角啮合角中心距变动系数中心距齿高变动系数齿数比节圆直径齿顶高齿根高全齿高齿顶圆直径齿根圆直径公法线长度跨测齿数 k3=2 k4=3固定弦齿厚固定弦齿高 4.1.4第二对直齿圆柱齿轮的主要参数的计算P368查表12-7得总变位X=0.87mm根据类比得X5=X4=0.52mm X6=0.35mm分度圆直径压力角啮合角中心距变动系数中心距齿高变动系数齿数比节圆直径齿顶高齿根高全齿高齿顶圆直径齿根圆直径公法线长度跨测齿数 k6=3 固定弦齿厚固定弦齿高 4.2轴的选择及计算在侧边齿轮箱中的第轴、第轴为惰轮轴不传递扭矩，故在轴的设计计算时无需对其进行强度校核。本设计对第轴、第轴的尺寸和质量均无特殊要求，所以我们对其材料的选择只要从经济性和实用性上进行考虑，只需选用45号钢，进行调质处理就可以达到使用时的要求。其基本形状如图（5）所示；图（5）根据同类产品类比得各段轴径为： 40mm 50mm 40mm根据同类产品类比得各段轴长为： 25mm 40mm 33mm根据手册P3-122查得: 键宽 b=12mm 键长 l=0.85l3=28mm4.3轴承的选择在本设计中, 第轴、第轴上主要承受轴向力,承受扭矩很小,故选择球轴承即可。根据外形尺寸、和轴径要求在手册P8-98选择6308球轴承。参考文献1邱白晶旋耕机动力学及其在减重降振和节能上的应用J.镇江: 江苏工学院, 1992 .2丁为民.反转旋耕及旋耕刀的研究J.南京: 南京农业大学，1999.3四川省农业机械局,西南农学院耕整地机械构造使用维护 M 成都 : 四川人民出版社, 1978: - 169.4农业机械部南京农业机械化研究所,江苏省农业机械研究所旋耕机 M 南京 : 江苏科学技术出版社, 1979: - 745旋耕机系列设计专业组旋耕机系列M 南京 : 江苏省农业机械化研究所, 1974: 17. 6中国农业科学院南京农业机械化研究所旋耕机速度参数对功率和功能消耗影响的研究M 南京 : 中国农业科学院南京农业机械化研究所, 1962: - 15.致谢为期三个月的毕业设计业已经结束。回顾整个毕业设计过程，虽然充满了困难与曲折，但我感到受益匪浅。本次毕业设计课题是1G-160型旋耕灭茬机总体及侧边传动装置设计。本设计是为了解决实际生产过程中的生产力低的问题，因此厂方对我的要求很高。本设计是学完所有大学期间本专业应修的课程以后所进行的，是对我三年半来所学知识的一次大检验。使我能够在毕业前将理论与实践更加融会贯通，加深了我对理论知识的理解，强化了实际生产中的感性认识。通过这次毕业设计，我基本上掌握了旋耕灭茬机设计的方法和步骤，以及设计时应注意的问题等，另外还更加熟悉运用查阅各种相关手册，选择使用工艺装备等。总的来说，这次设计，使我在基本理论的综合运用以及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的锻练，提高了我独立思考问题、解决问题以及创新设计的能力，缩短了我与工厂工程技术人员的差距，为我以后从事实际工程技术工作奠定了一个坚实的基础。本次设计任务业已顺利完成，但由于本人水平有限，缺乏经验，难免会留下一些遗憾，在此恳请各位专家、老师及同学不吝赐教。此次毕业设计是在曹兆熊老师的认真指导下进行的。曹老师经常为我解答一系列的疑难问题，以及指导我的思想，引导我的设计思路。在历经三个多月的设计过程中，一直热心的辅导。在此，我忠心地向他们表示诚挚的感谢和敬意！21 毕业设计任务书课题：1G-160型旋耕灭茬机总体及侧边传动装置设计专业机械设计制造及其自动化学生姓名陈晓班级机制002 学号 B0011222 指导教师曹兆熊专业系主任发放日期 2005年3月14日一、设计内容1.参与总体方案设计。要求拿出二套以上论证方案进行对比分析，从中选出最优方案；2.绘制灭茬机工作总图； 3.根据总体方案及工作总图，设计侧边或中间传动装置；4.设计刀辊轴及齿轮、齿轮箱等零部件。二、设计依据 1、相配套的江苏50型四轮拖拉机的有关技术数据；2、有关耕耘机械国家标准；3、技术参数拖拉机配带旋耕灭茬机作业，使用13档前进速度。其中：旋耕、灭茬作业时使用12档，破垡及水田作业时使用3档；刀辊转速正转：200r/min左右（用于旋耕）、 500r/min左右（用于破垡、水田耕整）；反转：200r/min左右（用于灭茬、埋青）；最大设计耕深1415cm；根据同类型旋耕机类比，设计幅宽为160cm；按5年寿命，每年工作800小时计。三、技术要求1、旋耕灭茬机与拖拉机采用三点悬挂联接，作业时万向传动轴偏置角度不得大于15，田间过埂刀端离地高度150250mm，此时万向传动轴角度不得大于30。切断动力后，旋耕灭茬机最大提升高度达刀端离地250mm以上。2、要求旋耕、灭茬作业能覆盖拖拉机轮辙，当幅宽小于拖拉机轮距外缘时，可采采用偏配置。3. 在进行灭茬作业时，要求对根茬的埋覆率大于95，其余各项性能指标符合旋耕机的国家标准；4、要求结构简单可靠，使用安全方便；5、设计时考虑加工工艺性和装配工艺性，尽量使用标准件、通用件，以降低制造成本。四.毕业设计物化成果的具体内容及要求1、按实习大纲要求，按时完成实习小结，字数不得少于3000字；2、完成灭茬机工作总图，A。一张；3、完成侧边或中间齿轮传动装置及刀轴、侧板部装图，A。一张；4、侧边齿轮箱箱体图、刀轴图、齿轮图等折合A。二张；5、设计计算说明书不少于一万字；6、总结答辩。五. 毕业设计进度计划起讫日期工作内容备注05.03.1205.03.13布置任务05.03.1405.03.25调查研究，收集资料，熟悉课题,毕业实习05.03.2605.04.05总体设计，方案论证05.04.0605.05.19部件、零件设计阶段05.05.2005.06.05编写说明书05.06.0605.06.08毕业设计预答辩05.06.0905.06.12修改资料05.06.1305.06.14复查材料05.06.1505.06.17毕业答辩05.06.1805.06.19材料整理装袋六. 主要参考文献：1、所学课本，包括机械设计、机械设计基础课程设计、工程图学、互换性与测量技术等；2、机械设计手册联合编写组. 机械设计手册（上、中册）. 北京：化学工业出版社，1988.3、东北工学院机械零件设计手册编写组. 机械零件设计手册（上、中册）. 北京：冶金工业出版社出版，19854、GB/T5668.1-1995,旋耕机S.5、GB/T5668.3-1995，旋耕机械与试验方法S.七、其他5 毕业实习报告专业机械设计制造及其自动化学生姓名陈晓班级机制002 学号指导教师曹兆熊日期 2005.3.28 实习报告一.实习目的毕业实习是学生进行毕业设计的一个重要步骤，是根据教学计划的安排和具体课题的内容、性质与要求来实施的。通过毕业实习，让我能深入到实际的生产过程中，进一步了解现代工业生产的全过程，了解新技术，新设备的应用，开阔眼界。通过实习，让我能围绕毕业设计课题进一步了解相关的知识和进行资料的收集，在调查研究的基础上进行毕业设计，让我能更好的完成毕业设计。二.实习过程此次实习我参观了1GS200型旋耕机和1GQN180D变速灭茬旋耕机，从而初步了解了1G系列旋耕机和1GQN系列旋耕机，以及其他各种旋耕机的构造，使用，安装以及注意事项等等。三.实习内容刚进厂，第一眼看到的是一台台1GS200型旋耕机，旁边的工人师傅告诉我1GS200型宽幅旋耕机是由拖拉机动力输出轴驱动的耕作机具，它利用刀轴上刀片的旋转和前进的复合运动对未耕地和已犁过的田地进行耕作，其特点是碎土能力强，一次旋耕能达到一般犁耙几次的效果。既能适用农田的旱耕或水耕，也能用于盐碱地浅层耕作覆盖，以抑制盐分上升，灭茬锄草，翻压覆盖绿肥、蔬菜田整地等作业，已成为水、旱机械化整地的主要配套农具之一。 1GS200型宽幅旋耕机是为65马力级拖拉机配套的侧边全齿轮传动旋耕机。整机刚性好，受力均匀，工作可靠。其耕幅大于所配拖拉机后轮外缘，耕后地表无轮胎压痕，地表平整，覆盖严密，功效高，油耗低。增加拖板弹簧加压和碎土平整器，适合于稻麦、蔬菜田耕作及平整作业，有刀盘式和刀座式两种工作部件供选择。对不同湿度地块的适应性较好，一般拖拉机能下田即可进行作业。它的耕幅是200cm，耕深12-16cm，刀片型式为左、右弯刀；左、右铊刀，刀片数量是刀盘式44把，刀座式54把。配套拖拉机型号SH654，功率65马力，动力输出轴转速766转/分，刀轴转速220，268转/分，联接的形式为三点悬挂联结，机具前进速度2-5km。 1G系列旋耕机可与8.825.7千瓦的拖拉机配套，适应水、旱田旋耕作业。具有旱耕土块细碎，水耕泥烂浆足，耕后地表平整，杂草、留茬覆盖良好，操作方便，耕深适度一致，作业效率高，一次作业可达到多次犁耙的作业效果，广泛适用于稻麦产区水、旱地耕耙作业。旱耕深度1216厘米，水耕深度1418厘米，耕宽11.5米。在工人师傅的带领下我来到了另一个工作车间，那里是生产另一种旋耕机，是1GONl80D变速灭茬旋耕机，在这里我了解到这种具有旋耕、灭茬双功能的变速旋耕机，不仅增加了灭茬功能，而且保留了原机型旋耕作业的所有优点。整机结构简单，重心平稳，采用中间全齿轮转动、刚性好、机架牢固，无侧边传动，左右对称，整机重量仅比单功能机型增加25kg，增加的重量只占旋耕机总重量的6.1%，因而对整机配套性能影响不大，配套50HP级拖拉机完全合适，工作稳定可靠，”一机两用，可以节省农产的购机投入。变速方便、快捷，由旋耕速度变为灭茬速度，只需拨动设在传动箱上的变速杆，即可达到所需转速，也改变了旋向，整个传动系统只在基本机型的基础上增加了两个齿轮。灭茬功能：在旋耕前，先来一次浅耕灭茬，把根茬打碎抛撒均匀，待旋耕作业时，把粉碎后的根茬埋覆在浅层土壤中，有利于加速腐烂、分解，起到培肥地力的作用。与基本机型通用性好，由于新传动箱箱体与原1GQN180型旋耕机传动箱箱体中心距相同、宽度相等，主要齿轮、轴、盖板、联接件、机罩、拖板等均通用，零、部件通用率达80以上，不仅生产厂容易在原生产线上投产，用户维修、配件的供应也都十分方便。更换刀轴、刀具方便：由于旋耕和灭茬的旋向不同，要求旋耕弯刀方向随旋向的改变而改变，本机型只需拆下旋耕刀轴两端法兰的四个固定螺栓，把刀轴掉头安装即可达此目的，也可拆下弯刀，换上灭茬未用刀。改善了旋耕机刀轴两端轴承的密封性，本机型吸收了南昌矿山机械研究所2001年鉴定的1GQD型多功能旋耕机的成功之处，在刀轴两端采用了由特制的轴用密封加上0型密封，在孔用密封中内衬骨架油封的迷宫式密封副，有效地防止了作业时外界泥、水、粉尘的侵入，也就起到了延长轴承使用寿命和保养周期的目的。四.资料分析旋耕机是和拖拉机配套作业的机具，按配套动力分为手扶拖拉机配套旋耕机和轮式拖拉机配套旋耕机两大类。与犁耕和耙耕作业相比，旋耕作业具有碎土性能好、适应性广、作业效率高等优点。在我国大江南北，无论水田、旱土，旋耕机的应用十分普遍，在耕作机械中占重要地位。旋耕机是由动力驱动装有旋耕刀的刀滚，旋转切削土壤的一种耕作机械。在适当的土壤质地和水分情况下，旋耕有较好的碎土性能，也有一定的翻土覆盖作用。能使耕层松碎，地表平整，一次完成耕耙作业。按刀滚的配置方式，旋耕机可分为卧式和立式两种，卧式应用较普遍。旋耕机的工作过程是刀滚由拖拉机动力输出轴驱动，切下的土垡向后上方抛掷，和罩壳，拖板相撞击，是土垡进一步破碎，并使地表平整。旋耕刀切土时，土壤的反推力和拖拉机的前进方向相同，有利于机组在潮湿的土壤中作业。旋耕机和拖拉机有三点悬挂，直接联接和牵引式三种联接方式，我国常用前两种，三点悬挂式能和多种拖拉机配套，挂接方便。直接联接式用螺栓固定在拖拉机后桥上，提升时旋耕机绕水平传动轴转动，结构紧凑，使用可靠，但连接不方便，仅用于耕宽较小的旋耕机。旋耕机有正配置和偏配置两种。旋耕机耕幅比拖拉机横宽大10cm以上时采用正配置，否则采用偏配置。旋耕刀滚是旋耕机的主要工作部件。他由刀轴和若干把旋耕刀组成。旋耕刀的运动由机组的前进运动和刀滚的旋转运动组成，运动的轨迹为余摆线。旋耕刀切下的土垡为月牙行，土垡的水平纵向厚度称为切土节距，切土节距的大小直接影响碎土质量和沟底平整度。降低机组前进速度，提高刀轴转速和增加每切割小区内的旋耕刀数，都能减小切土节距，提高碎土质量。但机组前进速度过慢，生产率低；刀轴转速过快，功率消耗大；旋耕刀数增加，刀间的空隙度小，容易堵泥缠草。因此切土节距不能设计过小。卧式旋耕机常装用弯刀或凿形刀。弯刀刃口呈弧形，有教大的滑切角，能切断根茎，杂草，并有一定的抛甩草茎能力。耕作时，尤其在稻田粘重土壤中，不易缠草，堵泥。凿行刀前端刃口较窄，为平头或尖头，有较好的入土能力，主要起挖掘土壤的作用，功率消耗较小，但耕作时易缠草，用于较疏松的田地。弯刀在我国应用较广。 1GQN180D变速灭茬旋耕机主要用于国内农业生产部门，但大批量生产后可争取出口东南亚等国。东南亚等国的地理条件与我国南方比较接近，已有不少中国农机产品出口该地区。1GQN180D变速灭茬旋耕机市场的覆盖范围包括全国各地的水田，旱地。我国每年的旋耕机产量达2卜30万台，市场容量很大。全国生产旋耕机主机的企业有60多家，但都是生产原己定型的无变速型旋耕机，功能单一。有不少生产企业以及农机专业户根据市场的需要，自行；研制了很多种类的多用途旋耕机，但因各种原因，都没有形成大批量生产，1GQN180D变速灭茬旋耕机积累了多年研制和生产旋耕机的经验，以及充分的市场调查，经过：认真设计、反复试验、现己接近成熟，因而本成果具有较大的竞争优势。 1GQN系列旋耕机整机采用优质钢材精制而成；强度高，结构刚性好，受力平衡，美观大方耐用。中央传动齿轮箱，先进工艺技术制造，传动平稳，寿命长，安全可靠。碎土能力强，工作效率高，耕作效果佳。 1GQN180D变速灭茬旋耕机的工作特点是工作部件高速旋转，几乎所有安全问题都与此有关。为此，在使用旋耕机时要特点注意以下几点： 1、使用前应检查各部件，尤其要检查旋耕刀是否装反和固定螺栓及万向节锁销是否牢靠，发现问题要及时处理，确认稳妥后方可使用。 2、拖拉机起动前，应将旋耕机离合器手柄拨到分离位置。 3、要在提升状态下接合动力，待旋耕机达到预定转速后，机组方可起步，并将旋耕机缓慢降下，使旋耕刀入土。严禁在旋耕刀入土情况下直接起步，以防旋耕刀及相关部件损坏。严禁急速下降旋耕机，旋耕刀入土后严禁倒退和转弯。 4、地头转弯未切断动力时，旋耕机不得提升过高，万向节两端传动角度不得超过30度，同时应适当降低发动机转速。转移地块或远距离行走时，应将旋耕机动力切断，并升到最高位置后锁定。 5、旋耕机运转时人严禁接近旋转部件，旋耕机后面也不得有人，以防万一刀片甩出伤人。 6、检查旋耕机时，必须先切断动力。更换刀片等旋转零件时，必须将拖拉机熄火。 7、耕作时前进的速度，旱田以23公里小时为宜，在已耕翻或耙过的地里以57公里小时为宜，在水田中耕作可适当快些。切记，速度不可过高，以防止拖拉机超负荷而损坏动力输出轴。 8、旋耕机工作时，拖拉机轮子应走在未耕地上，以免压实已耕地，故需调整拖拉机轮距使其轮子位于旋耕机工作幅内。作业时要注意行走方法，防止拖拉机另一轮子压实已耕地。 9、作业中，如刀轴过多地缠草应及时停车清理，以免增加机具负荷。 10、旋耕时，拖拉机和悬挂部分不准乘人，以防不慎被旋耕机伤害。 11、使用手扶拖拉机旋耕机组时，只有副变速杆放在慢的位置时，才能挂旋耕档。工作中若需倒车，必须将副变速杆放在空档才能挂倒档。旋耕中尽量不使用转向离合器，应用推拉扶手架来纠正方向。地头转弯时，应先减小油门，托

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