梯形垄整地压实装置结构设计【含CAD图纸优秀毕业课程设计论文】

购买设计文档 后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图 纸 本 科 毕 业 设 计 题 目 梯形垄整地压实装置结构的设计 学 院 机械工业学院 专 业 机械设计制造及其自动化 学生姓名 学 号 年级 指导教师 职称 讲师 2016 年 4 月 16 日 购买设计文档 后加 费领取图纸 I 摘要 当今社会，农业机械在机械工业中占据的比例越来越大，随着农耕的生产自动化，各种各样的农业机械将会出现并使用，本课题来源于当今社会机械工业梯形垄整地压实装置设备的创新和更新换代基础之上，通过设计出梯形垄整地压实装置机，从而来满足当今社会梯形垄整地压实装置设备不足的缺陷。 国内 梯形垄整地压实装置机 设备的研发及制造要与全球号召的高效经济、整地压实质量好，效率高等主题保持一致。近期对农业机 械行业中梯形垄整地压实装置的使用情况进行了调查，传统的农田在没有梯形垄整地压实装置机而需要人工整地压实的情况下，效率低下，劳动强度大，所以设计一个专用的梯形垄整地压实装置势在必行。 本文运用大学所学的知识，提出了梯形垄整地压实装置的结构组成、工作原理以及主要零部件的设计中所必须的理论计算和相关强度校验，构建了梯形垄整地压实装置总的指导思想，从而得出了该梯形垄整地压实装置的优点是高效，经济，并且整地压实质量高，运行平稳的结论。 关键词： 梯形垄整地压实装置；质量；设计；经济；结论 购买设计文档 后加 费领取图纸 of of is of in is of in of is In if of is of is to so of a be is a to of of is of on to to a a of of in of 购买设计文档 后加 费领取图纸 录 1 绪论 . 1 题的来源与研究的目的和意义 . 1 形垄整地压实机的发展现状 . 3 课题研究的内容 . 5 2 梯形垄整地压实装置总体方案结构的设 计 . 7 形垄整地压实装置的总体方案设计 . 9 形垄整地压实装置的工作原理 . 10 3 机械结构的设计 . 10 机的选型计算 . 11 的设计计算 . 12 承的选型计算 . 12 传动的设计计算 . 13 的选型计算 . 15 4 整地机构的设计 . 16 地刀的要求 . 18 地刀的结构类型 . 20 铧式整地刀 . 21 5设计总结 . 22 结 论 . 23 参考文献 . 24 致 谢 . 25 购买设计文档 后加 费领取图纸 11 绪论 题的来源与研究的目的和意义 我国生产的梯形垄整地压实装置结构简陋，整地压实效率始终不高，虽然经过几十年的发展，近期产品的质量较早期有所提高。但受国产配套件质 量及设计水平等的影响，我国目前生产的梯形垄整地压实装置的总体水平与进口产品及港口用户的要求仍有较大差距，梯形垄整地压实装置的生产也是如此，为满足市场需求，开发出一种新型的梯形垄整地压实装置势在必行！ 相信此种梯形垄整地压实装置的出现将会大大提高农田的整地压实能力和质量，为企业的生产的年产能方面，以及经济效益方面能够带来显著的进步，同时也在某种程度上推进了机械工业的不断发展。 随着国际标准化（ 实施，世界梯形垄整地压实装置以采用新材料、新技术、新工艺、新结构为基础 ,19世纪 80年代，美国的 过几年的运行，为该公司创造了不菲的利润。继美国 国的 入了相当大的人力和精力来开发研制梯形垄整地压实机，并且与二十世纪中期投入到了北美等市场。当前，全世界各大机械人厂商为了提高产品的竞争力，都大力进行梯形垄整地压实装置的研发工作。现在国外等著名梯形垄整地压实装置的品牌中，都有梯形垄整地压实装置的销售，全世界梯形垄整地压实装置的应用越来越广泛。有一点值得 注意的是，梯形垄整地压实装置的市场，由最初的日本，欧洲，已经渗透到北美市场，因此梯形垄整地压实装置是当今农机生产加工企业比配的设备已经成为主要趋势。西方资本主义国家有巨大的梯形垄整地压实装置销售市场，机械人工业是西方资本主义国家的机械工业之一。 目前国外特别是美国正在考虑发展梯形垄整地压实装置的功率最大化，产能最优化的问题。自“九五”期间梯形垄整地压实装置的开发和研制已经被列入美国的重大 购买设计文档 后加 费领取图纸 2科技攻关计划，以跟踪世界技术的发展和开发适合美国机械工业发展的梯形垄整地压实装置。 我国从 1953 年开始生产梯形垄整 地压实装置，于 1958 年自行设计制造整地压实半径在 50、 70、 90、 120、 500 等功率的梯形垄整地压实装置之后，为了适应生产厂家的需要， 1959年又制造了 500、 1000、 1200等大直径的梯形垄整地压实装置。 为了满足农业机械生产工业发展需要，我国于 1970年研制了大型梯形垄整地压实装置。经运转实践证明效果很好。同年，福建的金明公司更是大量引入外来技术人才，全身心地投入到了农业机械整地压实机的研发中，利用丰富的人力资源和设备，研发出了多种可夹持不同直径农机的整地压实机，与同年 12 也投入市场，获得了非常 大的经济利润。近几年又研制出 70梯形垄整地压实装置，其设计能力为 1750t/h，实际达到 2508t/h，是设计值的 目前机械式梯形垄整地压实装置将逐渐被全自动梯形垄整地压实装置所代替。传统的机械式的梯形垄整地压实装置已经不能完全满足当今市场的需要，迫切需要各种多功能的梯形垄整地压实装置来满足市场需求，如是福建金明公司加大人力开发出了五个规格十四种类型的梯形垄整地压实装置，然而我国机械人业所需的梯形垄整地压实装置全部依赖进口，这使得国产机械人配备梯形垄整地压实装置后，成本增加很大，而 装备自行开发生产梯形垄整地压实装置，其成本提高不大，说明梯形垄整地压实装置的市场前景令人乐观。 本论文主要是对梯形垄整理压实机构进行设计。通过对梯形垄整理压实机构进行设计，来了解梯形垄整理压实机构的结构组成、工作原理以及以后的发展趋势和现状。该课题来自于农业机械公司的生产实际，通过设计出梯形垄整理压实机构，从而来掌握梯形垄整理压实机构的整个设计生产流程，培养工程意识。 我国生产的梯形垄整理压实机构结构简陋，整理压实效率始终不高，虽然经过几十年的发展，近期产品的质量较早期有所提高。但受国产配套件质量及设计水 平等的影 购买设计文档 后加 费领取图纸 3响，我国目前生产的梯形垄整理压实机构的总体水平与进口产品及港口用户的要求仍有较大差距，梯形垄整理压实机构的生产也是如此，为满足市场需求，开发出一种新型的梯形垄整理压实机构势在必行！本文运用大学所学的知识，提出了梯形垄整理压实机构的结构组成、工作原理以及主要零部件的设计中所必须的理论计算和相关强度校验，构建了梯形垄整理压实机构总的指导思想，从而得出了该梯形垄整理压实机构的优点是高效，经济，并且校正质量高，运行平稳的结论。 通过设计梯形垄整理压实机构，要求学生掌握大学四年所学到的知识，了解机械原理，机 械设计，以及传动机构设计等方面的知识，综合运用二维绘图软件对机械设备进行设计。通过本次毕业设计，综合提高学生的实际应用水平和设计能力。 相信此种梯形垄整理压实机构的出现将会大大提高该农业机械的整理压实能力和质量，为企业的生产的年产能方面，以及经济效益方面能够带来显著的进步，同时也在某种程度上推进了机械工业的不断发展。 地压实机的发展现状 国外的梯形垄整理压实机构技术始于六十年代，到七十年代已经发展成熟，八十年代中期，大部分梯形垄整理压实机构都可以实现对农田的全自动整地和压实，泰国金衫公司的卧式梯 形垄整理压实机构，整理压实机构可调。八十年代中期后的一、两年，整理压实机构技术发展到了鼎盛时期，从而诞生了世界上一些著名的梯形垄整理压实机构厂家， 1987年，日本最大的农业机械加工生产公司把梯形垄整理压实机构投放市场，获得成功。美洲的 司也将新开发的梯形垄整理压实机构投入亚洲市场取得了巨大的成功。梯形垄整理压实机构自 1795 年被发明以来，经过两个世纪的发展，已被 世界各国的农机行业 广泛采用。特别是第三次工业革命带来了新材料、新技术的应用，使 梯形垄整理压实机构 的发展步入了一个新纪元。 随着时代的发展，梯 形垄整理压实机构在国外将会得到越来越广泛的应用和发展。目前国内外常见的梯形垄整理压实机构有以下几种，其产品图片如下图 1 购买设计文档 后加 费领取图纸 4图 1形垄整地压实装置 课题研究的内容 本次设计主要针对梯形垄整理压实机构进行设计，从梯形垄整理压实机构的整体方案出发，然后具体细化出具体内部结构，其具体内部结构主要包括以下几个方面： （ 1）通过网络和图书馆查找各种关于农田整理压实机的相关资料，对梯形垄整理压实机构进行方案的比较和预定。 （ 2）分析梯形垄整理压实机构的结构与参数。 （ 3）确定设计 总体方案。 （ 4）确定具体设计方案。 （ 5）梯形垄整理压实机构的图纸的绘制。 （ 6）说明书的整理。 购买设计文档 后加 费领取图纸 52 梯形垄整地压实装置机总体方案结构的设计 形垄整地压实装置的总体方案设计 本次设计的梯形垄整地压实装置主要有拖拉机，地轮、镇压轮、传动链轮、电动机、机架等等组成。其具体方案图如下图 2 图 2体方案图 形垄整地压实装置的工作原理 本次设计的梯形垄整地压实装置的工作原理为： 拖拉机拉动梯形垄整地压实装置前几年，由于该 梯形垄整地压实装置上面安装有地轮、传动机构以及镇压轮和整地刀，其中整地刀实现对农田的整地，然后镇压轮实现对整地后的农田的镇压，通过这些组合，从而实现对土地的整地压实。 3 机械结构的设计 机的选型计算 已知整个梯形垄整地压实装置机中零件重量与其他零部件的重量，我们取总重量为300机额定转速为 1440r/m。即： 0 010300 购买设计文档 后加 费领取图纸 6具体的电机设计计算如 下 : N= W) G电机的负载 传动效率，取 以根据 N n 1500r/ 0112查 0112 的设计计算 轴是组成机械的重要零件之一，它是安装各种传动零件，使之绕其轴线转动传动转矩或回转运动，并通过轴承与机座相联接。轴与其上的零件组成一个组合体 轴系部件，在轴的设计中不能只考虑轴本身，必须 和轴系零、不见的整个结构密切联系起来。 由于振动输送所用的轴即传递扭矩又承受弯矩，所以我所设计的阶梯轴为转轴，由于小带轮已经设计好，大带轮的尺寸也就定了，只剩下轴径的确定，轴的初步设计是根据扭转强度，校核弯曲强度，由于轴的材料很多，主要根据轴的使用条件，对轴的强度、刚度、和其他机械性能等的要求，采用热处理方式，同时考虑制造加工工艺并力求经济合理，通过设计计算来选择轴的材料，选用最常见的 45#钢作为轴的材料 ,且其需用切应力为 40 轴与其上的零件组合成一个组合体，在轴的设计中不能只考虑轴本身，必须和轴 系零部件的整个结构密切联系起来。轴的结构设计是在初算轴径的基础上进行的。为满足轴上零件的定位、紧固要求和便于轴的加工和轴上零件的装拆，通常将轴设计成阶梯轴。轴的结构设计的任务是合理确定阶梯轴的形状和全部结构尺寸。轴的材料选用 45 号钢，为保证其力学性能，进行调质或正火处理。 1、初步计算轴的直径 按 照 扭 转 强 度 估 算 轴 的 最 小 直 径 ， 写 成 设 计 公 式 ， 轴 的 最 小 直 径 购买设计文档 后加 费领取图纸 7 633m i n 9 . 5 5 1 00 . 2 表 c=112, p= n=851,代入设计公式得虑到轴上有键槽以及其他因素的影响，应适当增加轴径以补偿键槽对轴强度的削弱。取轴的直径 d 为 40最右端装带轮处的直径为 40有密封元件和滚动轴承处的直径，应与密封元件和轴承的内孔径尺寸保持一致。轴上两个支点的轴承，应尽量采用相同的型号，便于轴承座孔的加工。相临轴段的直径不同形成轴肩。当轴肩用于轴上零件定位和承受轴向力时，应具有一定的高度，轴肩处的直径差一般取5 10里轴肩出的直径差选择 5后协调各段轴的长度，考虑到要装轴承座和机构的合 理性，还有螺钉等的长度及其他各方面的因素，初步确定轴的各段长度。承选型 计算 轴承的选择并不是只考虑轴径一个因素，还要考虑到轴承的性能，一般要考虑到其寿命、可靠度（指该轴承达到或超过规定寿命的概率）、静载荷、动载荷、额定寿命、基本额定寿命、基本额定载荷等等很多因素。最主要的是允许空间、载荷的大小和方向、轴承工作转速、旋转精度、轴承的刚性（一般磙子轴承的刚性大于球轴承）、轴向游动、安装和拆卸。因为在本设计的轴上径向载荷大，轴向载荷小，而且存在轴或壳体变形大以及安装对中性差的问题，所以选用 调心滚子轴承，因为调心磙子轴承主要承受径向载荷，也可同时承受少量的双轴向载荷，而圆锥磙子轴承有打的锥角可承受大的径、轴向联合载荷。所以选用（双列向心）圆锥磙子轴承，有双内圈，并是可分离的轴承，根据d=80参考资料 2356 表 7 2 78 带紧定套的调心滚子轴承（ 288选用 2221833+承，其基本额定载荷为 2400322根据轴承选用 配套的轴承座，参考资料 2 7用圆锥孔的异径孔滚动轴承座(7813轴承座，可选用 的轴承座。 传动的设计计算 已知 p=链轮的转速 20r/动比 i=荷平稳，两班工作制， 购买设计文档 后加 费领取图纸 8两链轮中心距 a=500600围，中心距可调，两轮中心连线与水平面夹角近于 35o，小链轮孔径 0; 计算： （ 1）小链轮齿数 z1 99 取整数 3 i 12 23 34 45 56 6 127 2725 2523 2321 2117 1715 优先选用齿数： 17， 19， 21， 23， 25， 38， 57， 76， 95，114 奇数，则链条节数 为偶数时，可使链条和链轮轮齿磨损均匀。在高速或有冲击载荷的情况下，小链轮齿最小应有 25 齿。 （ 2） 大链轮齿数 2=3= 取整 5 （ 3）实际传动比 i= （ 4）设计功率 2工况系数，查表 a=1， （ 5）单排链条传递功率，查表 数系数 z ，排数系数 1排K 0 = 6）链节距 p 根据 20r/图 曲线 和 在所选型号链的功率曲线下方附近（不超过直线）。结果为 10A，节距 p= （ 7）验算小链轮轴直径 购买设计文档 后加 费领取图纸 9链轮中心孔最大许用直径 4065 d （ 8）初定中心距 030 为优，无张紧轮时取 5 i 150 K 链轮 4链轮 7 8 5 2)轮毂长度 l l= 小链轮 l=14=整 46链轮 l=22=整 72)轮毂直径 小链轮 2440 68链轮 4460 104 购买设计文档 后加 费领取图纸 12 10)齿宽 单排 1)齿侧半径 0 12)倒角宽 取 3)倒角深 h=4)齿侧凸缘圆角半径 =9)链轮公差 1)齿根圆直径和量柱测量距极限偏差 项 目 极限偏差 孔径 顶圆 根圆直径 极限偏差 宽 柱测量距 极限偏差 链轮齿根圆直径 1 = 大链轮齿根圆直径 1 = 小链轮量柱测量距 0 o 大链轮量柱测量距 0 o 2)径向圆跳动 小链轮径向圆跳动 = 购买设计文档 后加 费领取图纸 13 端面跳动 = 本次设计的链轮的零件图纸如下图 3 图 3轮 的选型计算 机械设备中 连接的方式有很多种，有螺纹连接，键连接等等，键连接主要是用在轴和其他传动机构配合的场合，用来传递轴的输出扭矩。通常情况下，选取键条的类型很关键，根据不同的工况选取不同的键。一般都有标准值，也就是说，在机械设计手册里面查询得到。键的 b 和带轮的联结， d=70参考资料 21095用 12， 11和 8的普通 A 型平键，键长分别为 90， 70， 30 。 4 整地机构的设计 地刀的要求 一个良好的整地刀必须符合 下列要求： (1)开出的沟要深浅一致，沟型整齐、平直，开沟深度能在一定范围内调节，以适应不同作物的播深要求。 购买设计文档 后加 费领取图纸 14 (2)开沟时不乱土层，不应将下层湿土翻至地面，也不可使干土落入沟 底，应将种子和肥料导至湿土上。 (3)梯形垄分布均匀，不飞散而应都落到沟底。 (4)应有一定的回土作用，使细湿土将小麦苗全部覆盖，以利于其成长。 (5)要有良好的入土性能和切土能力，工作可靠，不易被杂草、残茬和 土块堵塞。 (6)结构简单，工作阻力小，调整、维护方便。 地刀的结构类型 根据所播作物的整地压实要求， 地区气候和土壤条件的不同，整地压实机应采用 相应的整地刀。整地刀结构类型按其入土角不同，可分为锐角整地刀和钝角 整地刀两大类。锐角整地刀的开沟工作面与地面平的夹角，即入土角 90，它通常有锄铲式、翼铲式、船形铲式和芯铧式等多种。钝角整地刀的 入土角 90，它包括有靴鞋式、滑刀式、单圆盘式和双圆盘式等多种。 整地刀的结构类型、工作原理和特点： 角锚式）它依靠自重、附加重量和整地压实机前进时的牵引 力有自行入土的趋势，直至与土壤阻力相平衡时为止。工作时，将部分土 壤升起，使底层土壤翻到上 层，对前端及两边土壤有挤压作用，开沟过后便 形成土丘和沟痕。 由于下层较湿的土壤翻到上层， 容易损失水分，不利保墒， 并使干湿土相混合，因此，不宜在干旱地区使用。此外，播前整地要求较 严。在土块大，残茬、草根很多的田地上作业时，容易发生缠草、拥土、堵 塞现象，工作不稳定。其优点是结构简单、轻便、容易制造和保养金属 量较少。目前仍用于谷物整地压实机上。 身和反射板组成。种子经输种管落到反射板 上，经反射立即向四处撒开，均匀地撒在翼铲所开的沟底里，达到宽幅 80 120作时有抛 土现象，阻力较大、易粘土，遇残茬根茎易堵塞和 拥土，影响作业质量。因此，要求整地质量好。该整地刀限用于要求宽苗幅 的通用整地压实机上。 的前棱和两侧对称的曲面使土壤沿曲面上升，并 将残差、表 购买设计文档 后加 费领取图纸 15 层干土块、杂草向两侧抛出翻倒，使下层湿土上翻，不利保墒。 开沟阻力较大，不适于高速整地压实。其优点是结构简单，入土性能较好，对前 整地要求不高，而且沟底较平，开出沟宽为 120 180要用于东北垄 作地区宽苗幅整地压实的中耕作物整地压实中耕通用机上。 铧式整地刀 芯铧式整地刀 主要由芯铧、铧柄、翼板、输种管和护种罩等组成。芯铧 一般用 3465 铧尖及刃部进行热处理， 硬度为 42，以增加其耐磨性。芯铧的主要参数有： 图 5铧式整地刀 图 5铧结构 1 铧柄 2 芯铧 3 翼板 4 输种管 5 护种罩 1)入土角 入土角过大，入土性能差，且阻力增加。入土角小， 会使芯铧尖而长，强度减弱。一般芯铧入土角以 15 25为宜。 (2)隙角 芯铧底部有一隙角，它有利于入土，一般为，过 大则使沟底不平，过小使入土性能差。 (3)斜切角 芯铧尖的斜切角不能过大，此角必须保证土粒、残茬、杂 草沿刃口向后滑移，而不致缠挂、拥堵。斜切角一般为 60 75。 铧高 H 在不影响种子散落的情况下，铧高不宜过高，过高易发生 拥土，且增加阻力。铧高一般为 80 140 (5)幅宽 B 芯铧整地刀主要用于垄作宽幅，芯铧幅宽大小取决于整地压实 的苗幅宽度，一般为 120 180 (6)芯铧工作曲面 芯铧工作曲面的形成见图 5平面 M 上一条 曲率半径为 R 的曲线（芯铧脊线），平面 N 是通过 o 为 曲率中心）而与 M 垂直的平面， 平面 N 上的线段，二者与 M 平面的夹角对称。当平 面 N 绕 o 轴（通过 o 点与 M 平面垂直的轴线）旋转时，线段 扫描 出脊线两侧的工作曲面。下图 4 购买设计文档 后加 费领取图纸 16 图 4地刀 购买设计文档 后加 费领取图纸 17 5 设计总结 本次设计的题目是梯形垄整理压实机构的设计，经过查找各类资料和参考文献，到今天总算完成了， 通过本次设计，再次提出了利用绘图软件的水平，并吸收了大量的经验，总结出以下几点。关于图纸的绘制方面，当零件的尺寸 已经给出，不考虑图纸尺寸不合适的，基于零件图，装配时必须考虑的大小是合适的，因为 图效果不好，也会引起的尺寸误差，和甚至出现欠定义大小，因此，必须通过在这个时候对零件进行测量，进行修改，直到符合要求。该工具是方便的输入数据映射，通过选择部分的类型，标准件，可以生成，但有时需要在工具集使用部分可能找不到，所以在这个时候随机应变，其他部分而不是通过修改或满足要求增加组件的使用。地图应该是灵活的，解决问题的方法总比问题多，当一个方法不能正常映射，试试另一种方法，它不仅可以完成零件的生产，而且还可以开 发映射一个更好的主意，并打破了新思想的规则。 学习使用一些可以节省时间的命令，如镜像，阵列，能省则省”。在装配过沉重，曾给了我一个很大的障碍，是要花很多时间去找出为什么。在一个活跃的子组件，虽然活动范围会产生干扰，可以设置该复合物的活动范围，如先进的范围内，和角度范围，即使在这个范围内不影响母配体，不能设置。因为一旦设定的范围内，在父组件将被视为完全定义的组件模型，它将冲突分总成，将无法完成装配。看地图是最重要的任务是理解零件图，图表工具，没有工具是没有法律的零件图，所以不要急着写，想通过零件的结构 ，并认为通过线图，这是重中之重，映射。部分建模，一般应的特点进行深入分析，找出零件是由几个特点，摆脱所有的形状特点，它们之间的连接相对位置、表面，然后按主次特征造型的关系，按一定的顺序。一个复杂的部分，有许多简单的功能，通过切除或重叠相交，可理解性和实体模型。特别是在二维图纸，我们只能看到元器件的布局，并用虚线给说的内部特征，除了部分的相贯线，这条线各特征在路口出现。在选秀过程中零件，必须选择第一个草图平面，这是非常重要的，决定了后续的模型飞机的命令，使用简单的说，一个圆柱形围成一个圈，然后绘制，也可以作为 一个长方体旋转， 购买设计文档 后加 费领取图纸 18 绘制的方法有多种，关键在于你如何去看待，不同的方法产生不同的效果，这关乎人们对软件的使用技巧和能力。 由于该零件的设计不规则零件，用于为拉伸和旋转命令，许多零部件都是对称的，所以为了节省时间，提高效率，通常用于指挥镜特性。 一个完整的工程图纸应该包含以下 4个方面。 一组视图：一组视图（包括视图，剖面，断面，局部视图）是正确的，完整的，对各部分的结构和形状表达清楚。 尺寸：尺寸的确定和零件的形状各部分的位置 技术要求：表明部分的一些要求必须在制造和检验完成，如表面粗糙度 ，尺寸公差， 形位公差，材料和热处理的方法和指标。 标题栏：注明产品名称，材料，数量，拉伸比和拉伸，等。 单击 新建 图标以显示新的文件系统， 件”对话框中，单击“选项”对话框中的组件，你可以进入装配工作模式，进行以后的设计工作。 购买设计文档 后加 费领取图纸 19 结 论 通过本次毕业设计，使我们充分把握的设计方法和步骤，不仅复习所学的知识，而且还获得新的经验与启示，在各种软件的使用找到的资料或图纸设计，会遇到不清楚的作业，老师和学生都能给予及时的指导，确保设计进度，本文所 设计的是梯形垄整地压实装置的设计，通过初