目 录
摘 要 …………………………………………………………………………………1
关健词…………………………………………………………………………………1
1 前言…………………………………………………………………………………2
1.1旋耕机研究现状 ……………………………………………………………2
1.2旋耕机发展趋势 ……………………………………………………………3
1.2.1多功能化 ……………………………………………………………3
1.2.2小型化高度自动化……………………………………………………3
1.2.2选用适应性强的发动机………………………………………………3
1.2.3操作集成更加方便……………………………………………………3
1.2.4更换工作部件快速化…………………………………………………3
1.3旋耕机研究目的 ……………………………………………………………3
2 总体设计……………………………………………………………………………4
2.1总体结构方案确定……………………………………………………………4
2.2工作原理………………………………………………………………………5
2.3传动方案………………………………………………………………………6
2.3.1旋耕机传动类型的选择 ……………………………………………6
2.3.2传动方案的确定…………………………………………………… 6
2.4主要参数的确定………………………………………………………………7
2.5动力和刀辊转速的初步确定…………………………………………………7
2.5.1动力的初步选择 ……………………………………………………7
2.5.2刀轴转速和前进速度初步确定 ……………………………………7
2.6发动机功率校核………………………………………………………………7
2.7旋耕刀的设计…………………………………………………………………8
2.7.1旋耕刀的选择 ………………………………………………………8
3主要零件的设计计数 ………………………………………………………………9
3.1计算各轴的设计参数…………………………………………………………9
3.1.1传动效率的选定 ……………………………………………………9
3.1.2各轴输入功率 ………………………………………………………10
3.1.3各轴传动比的分配 …………………………………………………10
3.1.4各轴输出转矩 ………………………………………………………11
3.2齿轮的设计和校核 ……………………………………………………………13
3.2.1圆柱齿轮副的设计和校核计算 ……………………………………14
3.2.2其他各直齿圆柱齿轮的几何计算 …………………………………15
3.3 链传动的设计计算 ……………………………………………………………16
3.3.1选择链轮的齿数 ……………………………………………………16
3.3.2确定计算功率 ………………………………………………………16
3.3.3选择链条型号和节距 ……………………………………………16
3.3.4计算链节数和中心距 ……………………………………………16
3.3.5计算链速确定润滑方式 …………………………………………17
3.3.6计算压轴力 ………………………………………………… ……17
3.3.7链轮的材料选择 ……………………………………………………17
3.3.8链轮齿形的确定 ……………………………………………………17
3.4输入轴的设计计算 …………………………………………………………18
3.4.1输入轴的初步计算 …………………………………………………18
3.4.2轴的结构设计 ………………………………………………………19
3.4.3轴的强度校核 ………………………………………………………20
4 其它零部件的设计与选择以及润滑方法的选择 …………………………………22
4.1 联轴器的选择 ………………………………………………………………22
4.2 限深装置的设计………………………………………………………………22
4.3 润滑方法………………………………………………………………………22
5 结论 …………………………………………………………………………………23
参考文献 ………………………………………………………………………………23
致 谢……………………………………………………………………………………25
摘 要：旋耕机是在我国广大丘陵，山区，地块小，高差大，无机耕道，果园、茶园、菜地、温室大棚、丘陵坡地和小块（水、旱田）作业的耕耘机械。本设计为了适应蔬菜大棚的大规模发展对农机具的需求，并根据工作业环境和目前的经济技术条件的要求设计了微型电动旋耕机。本次设计的旋耕机以电机为动力机。从旋耕机的总体方案，工作原理，旋耕刀的选择以及传动系统和控制系统做了比较全面的的设计分析，并对关键零部件进行了计算校核。本设计结构简单、轻巧、无废气排放,适于大棚的浅中耕作业。
关键词：旋耕机；刀辊；耕作刀具；减速箱。
Design of electireic rototiller
Student:Zang Long
Tutor:Li Ming
(Orient Science&Technoloy College of Hunan Agricultural University，Changsha,410128)
Abstract: Rototiller is a kind of farming machinery which is particularly suited to the hills, mountainous areas, small plot of land, big altitude difference, no-tractor road, orchard, tea house, vegetable plots, greenhouse canopy, hill slopes and small pieces (water, dry farmland) . In order to adapt to the development of large-scale vegetables canopy, I conduct this design according to the demand of agricultural work environment and the present economic heritage requirements of technical conditions micro electric rototiller design. This rototiller is designed by making power generator based on motor. The comprehensive analysis of rototiller is conducted by analyzing overall scheme , working principle , the option of spin and plow knife transmission system and control system for a design, and the key components are calculated respectively. This rototiller has simple structure, light weight and zero emissions of waste gas ,and is used universally in rellis shallow intertillage of great pavilion.
Key words:rototiller; knife; farming tool; reducer.
1前言
旋耕机是以旋转刀齿为工作部件的驱动型土壤耕作机械。又称旋转耕耘机。按其旋耕刀轴的配置方式分为横轴式和立轴式两类。以刀轴水平横置的横轴式旋耕机应用较多。横轴式旋耕机有较强的碎土能力，一次作业即能使土壤细碎，土肥掺和均匀，地面平整，达到旱地播种或水田栽插的要求，有利于争取农时，提高工效。但对残茬、杂草的覆盖能力较差，耕深较浅（旱耕12～16厘米；水耕14～18厘米），能量消耗较大泥，漏耕较严重。主要用于水稻田和蔬菜地，也用于果园中耕。重型横轴式旋耕机的耕深可达20～25厘米，多用于开垦灌木地、沼泽地和草荒地的耕作。切土刀片由前向后切削土层，并将土块向后上方抛到罩壳和拖板上，使之进一步破碎。刀辊切土和抛土时，土壤对刀辊的反作用力有助于推动机组前进，因而卧式旋耕机作业时所需牵引力很小，有时甚至可以由刀辊推动机组前进。
立轴式旋耕机工作部件为装有2～3个螺线形切刀的旋耕器。作业时旋耕器绕立轴旋转，切刀将土切碎。适用于稻田水耕，有较强的碎土、起浆作用，但覆盖性能差。在日本使用较多。
为增强旋耕机的耕作效果，在有些国家的旋耕机上加装各种附加装置。如在旋耕机后面挂接钉齿耙以增强碎土作用，加装松土铲以加深耕层等。。小型旋耕机以小型内燃机或电动机为动力，以整体式变速齿轮或皮带链轮作为传动，具有重量轻，体积小，结构简单，操作方便，易于维修，工作稳定可靠，使用寿命长，油耗低，生产效率高等特点。旋耕机的机构包括机架、可调高低扶手，机架上没有的内燃机或电动机、以及驱动轮和耕作刀具。旋耕机可以爬坡，越埂、阶梯性强。广泛适用于平原、山区、丘陵的旱地、水田、茶园、果园等。能浅旋耕、犁耕、开沟建垄。配上相应机具可进行抽水、发点、喷药、喷淋、收割、起垄、铺膜、打孔、碎草等作业。旋耕机可以在田地、大朋、茶园等地方自由行使，便于用户使用和存放，省去了大型农用机械无法进入山区田地的烦恼，是广大农民消费者替代牛耕的最佳选择，有大中型农机无法媲美的优势，是进入农民家庭最理想的小型农机。
图1 旋耕机
Figure 1 Rototiller
1.1旋耕机研究现状
目前，旋耕机械在我国已被广泛使用，正逐步发展成为农业机械的一个重要
门类。
我国目前的驱动型耕作机械产品有旋耕机及复式作业机、驱动式圆盘犁、耕
耙犁、水田驱动耙、立式转齿耙等，但产量比较大的主要为旋耕机。目前，批量
生产和推广使用的2.2-74.6kw手扶拖拉机和乘坐式拖拉机配套旋耕机三大系列145种产品，系80年代末的更新换代产品。90年代以来，国内又研制了一批旋耕复式作业机具新产品，逐步投放市场。目前，国内大中拖配套旋耕机保有量约15万台，手拖和小四轮配套旋耕机200万台。旋耕机在南方水稻生产机械化应用中已占80%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。南稻北移，种值面积迅速增加，扩大了对旋耕机械的市场需求。水稻是高产作物，种植水稻有较高的经济效益。近年来，我国北方实施种植业结构调整，大力推行旱改水，扩大水稻种植面积。由于农作物的结构调整，相应的农机装备结构正在发生变化，迫切需要从技术上、经济上合理配备适应水旱田作业的拖拉机及配套农机具。
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