机械毕业设计（论文）开题报告-1WX-90型植树挖穴机设计-挖坑机

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 BD机制061 学 号 指导教师 完成日期 2010年3月31日 课题名称：1WX-90型植树挖穴机设计一、课题来源、课题研究的主要内容及国内外现状综述1、课题来源：本课题来源于生产实际,目前，我国正在大力加强植树造林建设，特别是江苏沿海地区，政府部门每年都规划植树造林，然而植树造林存在一个问题，需要大量的人力来投入，而现在，国家倡导绿色造林，为了更有效的植树造林，出现了机械造林。本课题出自于盐城拖拉机厂，本课题是设计一台植树挖穴机，与黄海金马-50型拖拉机相匹配，用于植树造林，代替人力劳动，实现机械化造林。2.课题研究的主要内容：调研，收集相关资料，结合实际情况，拟定结构方案，设计一台植树挖穴机，与黄海金马-50型拖拉机相匹配，用于植树造林。1）总体设计(1)设计总体方案。(2)绘制挖穴机总图；2）零部件设计(a) 根据挖坑机总图，设计齿轮箱等传动机构；(b) 绘制传动轴、齿轮、齿轮箱体、钻头等零件图；(c) 有关计算、校核等。3. 国内外现状综述：中国挖穴机产业发展出现的问题中，许多情况不容乐观，如产业结构不合理、产业集中于劳动力密集型产品；技术密集型产品明显落后于发达工业国家；生产要素决定性作用正在削弱；产业能源消耗大、产出率低、环境污染严重、对自然资源破坏力大；企业总体规模偏小、技术创新能力薄弱、管理水平落后等。我国植树造林机具现状我国植树造林机械赴较晚，主要在南方为种植橡胶实现产业化，有为东方红-75、热特-25型拖拉机配套的挖穴机，而北方地区为栽植果树和防护林，也研制了为中型轮式拖拉机如上海-50、神牛-25型拖拉机配套的开沟机、挖穴机，这种机具既可以挖植树穴坑，也可以挖梯形沟槽用于果树施沟肥。对大面积的机械植树造林，多采用铧式系歹开沟机，如1K-40、1K-50和1K-60型开沟机。我国植树造林机械虽有多个品种，但由于栽种树苗多在山地、坡地，土质条件复杂，影响了机械的使用效果，基本上用人工挖坑栽苗，生产的挖穴机批量较小。近几年来，由于经济林的兴起以及国家为防治水土流失，退耕还林、种草种树已引起各有关部门的普遍重视，并加大了植树造林机械的投入，取得了良好的效果。挖穴机为了适应不同土壤、不同作业条件的要求，国外生产的不同动力配套的造林用挖穴机，有手提式、背负式、手扶拖拉机式和拖拉机式4种。1）手提式挖穴机，分为单人式与双人式。日本多用单人手提式，欧洲各国则多采用双人手提式。手提式挖穴机发动机的功率一般为1.3-3.7kw，多采用油锯和割灌机的单缸风冷汽油发动机为动力。单人和双人手提式挖穴机发动机的转数经离心式离合器和减速箱，将转数降低到100-200r/min，再传到挖穴钻头。由于减速比很大，多采用蜗轮蜗杆或摆线针轮行星传动机构，以便减少机器的质量。由于双人手提式挖穴机质量可以大一些，有的采用多段直齿轮减速机构。有的挖穴机为了使挖穴机钻头能自动地由地中拔出，在传动机构中装有逆转机构。国外所用的挖穴钻头多为螺旋片型，挖穴时自穴中向上排土的性能好，螺旋片型有单螺旋和双螺旋两种。山地造林时，挖穴的直径和深度为25-30厘米，因此多采用1.5-2个节距的螺旋片。为了提高螺旋片型挖穴机的切根性能，有的将螺旋边缘做成缺口状。国外所用挖穴机钻头的转数都不太高，以免将穴中的土壤甩得过远，一般周边速度为3米/秒左右，钻头转数为200-300r/min。装有逆转机构的挖穴机在拔出钻头时，土壤会向相反方向旋转，不会从穴中抛出。手扶拖拉机式挖穴机的功率为3.7-7.3kw，轮式拖拉机挖穴机的功率为36.8-73.6kw。2）悬挂式挖穴机主要用于栽植大树苗时的挖穴作业，挖穴直径为50-80厘米，挖穴深度为60厘米，挖穴机悬挂在25.7-58.8kw拖拉机上。挖穴机由纵吊杆、带安全装置的万向传动轴、减速器和不同直径的挖穴钻头组成。减速器由一对直齿锥齿轮组成，更换不同直径的挖穴钻头时，要更换不同的锥齿轮，可换挖穴钻头有3种，直径分别为80、60、30厘米。钻头由空心钻杆、叶片和切土刀片组成，钻杆下端有定心尖。工作时，由拖拉机动力输出轴经万向传动轴带动旋转工作部件完成挖穴作业，利用液压装置控制钻头升降。3）液压式挖穴机在发达国家已普遍推广。由于液压技术的普及推广，发达国家在挖穴机上已采用液压传动装置，主要用在液压输出能力较强的拖拉机或挖掘机的机型上，用液压泵驱动齿轮机构传动系统。DANUSER液压挖穴机装有高效、转向密封性能好的液压马达，可调节机械链条与齿轮，使扭距增大4倍。采用液压驱动比用万向节套管传动更灵活方便，当遇到障碍物时能起到安全缓冲作用。二、本课题拟解决的问题1、挖穴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，田间移位或运输前必须先切断动力，将螺旋钻头提升至最大高度，此时钻头顶尖离地高度应大于300mm。2、螺旋叶片的转速过高，会将泥土抛得很远，造成填坑缺土。转速过低，则造成工作效率不高。因此在设计时，要充分调研和实践，确定合适的转速。3. 为保证工作性能，设计时应充分考虑其稳定性，避免受力不均匀而造成抖动；4、结构简单可靠，尽量使用标准件、通用件，以降低制造成本。5、挖穴机技术参数挖穴直径:70cm挖穴深度：70cm钻头转速：150250r/min钻头形式：采用双螺旋叶片结构；工作效率：6090坑塘/小时；按5年寿命，每年工作800小时计；6、设计何种叶片结构方便旋转挖坑。7、设计何种传动机构，方便操作。三、解决方案及预期效果解决方案：1、为了使钻头更容易的进行挖坑，设计螺旋叶片结构以便旋转挖坑；2、设计最佳入土角（75左右）、最佳转速（150250r/min），使之能耗最低，工作效率最高。3、尽量使用标准件、通用件，如齿轮、螺母、螺栓等，以降低制造成本。4、设计合理的传动机构（齿轮传动），避免重心偏后造成操作困难。预期效果：1、产品大量使用标准件、通用件，大大降低了制造成本。2、产品使用中的维护成本降低；设计的产品工作更稳定、可靠， 拆卸方便、更易于维护。3、产品外形美观，环保，结构合理，符合工作现场的需要，更易于操作和使用；4、产品的使用效果达到植树造林的机械化，减轻植树人员的劳动强度的指标.四、课题进度安排3月1日3月14日毕业实习阶段。毕业实习，查阅资料，到多个公司实践，撰写实习报告。3月15日3月31日开题阶段。提出总体设计方案及草图，填写开题报告。4月1日5月14日 设计初稿阶段。完成总体设计图、部件图、零件图。5月15日5月31日 中期工作阶段。完善设计图纸，编写毕业设计说明书，中期检查。6月1日6