旱地驱动耙设计说明书

江西农业大学学士学位答辩欢迎下载本文档参考使用，如果有疑问或者需要CAD图纸的请联系LQ型立式旱地驱动耙设计,指导老师：曾一凡姓名：赵群班级：机制052,一、绪论,1.1我国农业机械化现状：小型农业机械占多数，大型农业机械不普及农业机械化程度不高，与发达国家有较大差距农业是立国之本，国家促进农业机械的发展1.2驱动式耕耘机械：作用方式由拖拉机的动力输出轴通过传动系统将动力以扭矩的形式直接作用于工作部件，使之旋转或往复运动，以提高切土能力并使土壤高度松土。效果其切土、碎土能力强，效果明显，兼具耕整作用，效率高，经济效益好类型水平横轴式、立轴式、往复式和联合作业式几大类,二、整机结构设计分析,2.1结构设计要求：目的：设计满足农艺要求的高效低耗的旱地立式驱动耙。其设计要求如下：（1）耕深设计耙深为h=15cm,调节范围1018cm，耙深一致；（2）碎土程度沿地块对角线选择具有代表性的5个测点(每点面积为1m2)，若测点耕层内有直径5cm以上的土块超过5个时，即为碎土不良；（3）尽量降低整机生产的成本，提高工作效率其结构要求如下：（1）符合FS275的悬挂机构的几何尺寸要求：（2）符合FS275拖拉机工作参数和功率输出轴的相关参数要求。（3）机车通过万向节将动力输入机具变速箱驱动旋刀转动,为了尽量减小传动的不均匀性，机具与万向节之间的衔接点的位置设置不可过高。,2.2旋刀的运动学分析1.速度比旋刀在工作时的运动为复合运动，设圆周速度为V0，机组匀速前进运动为牵连运动，前进速度Vm，圆周速度与机组前进速度之比=V0/Vm2.速比的影响大于1仅是旋刀在工作进程中不发生推土的必要条件,它确定了工作部件的运动轨迹如果旋刀以角速度w转动，并以速度Vm前进，旋刀的端点A的运动轨迹为余摆线,三、传动方案设计,3.1旱地立式驱动耙主体结构方案设计：方案要求1与配套机车FS-275的挂接，分析类似产品数据和参考有关书籍2.动力由万向节输入，由一组变速箱使得转速由输入时的540r/min变成输出时的190r/min3.要求将万向节输入的水平方向的动力转变成竖直方向的动力（由锥齿传动实现），再次实现主动刀盘相互间的反向传动。为此在设计过程中拟定了以下三种方案：,方案一：万向节输入动力传给两个圆柱齿轮（级传动），这两个圆柱齿轮再将动力分别传递给左右两个圆锥齿轮（级传动），圆锥齿轮组将水平方向的动力转变成竖直方向的动力（级传动），进而驱动旋刀的转动。不足之处：在于级传动的传动轴采用的是悬臂支承结构，当工作环境比较恶劣（多石土壤）时，会产生较大的振动和噪音，并会降低该机具的使用寿命。,方案二：与方案一相似，也由三级传动组成，与方案一所不同的是在级传动和级传动之间放置了一个中间圆柱齿轮用以实现两个主动刀盘相对应的反向转动，并且在级传动的传动轴上安装了一个平衡机构，用于弥补悬臂支承结构带来的不利影响。,方案三：区别：万向节输入动力直接传给圆锥齿轮组（级传动），在级传动便把水平方向的动力转变成竖直方向的动力，并且在级传动的传动轴上安装了两个圆柱齿轮，上面的那个齿轮与另外两个圆柱齿轮组成右方向上的传动，下面的那个齿轮与另外四个圆柱齿轮组成左方向上的传动（级传动），其中级传动实现了两个主动刀盘之间相对应的反向转动。,3.2设计方案比较：对方案进行优选，方案三是最成熟也是最实用的。优点：1.方案三的整机几何尺寸比方案一、方案二大，但结构设计合理、齿轮布置紧凑、传动轴受力均匀、动力传递平稳，使得整机工作时有很高的稳定性，从而提高了机具的使用寿命2.成本考虑方案三只使用了一对圆锥齿轮，方案一、二使用了两对圆锥齿轮，但变速箱的齿轮总量大致相同，使整机的加工费用大幅度下降，提高了整机的经济性3.方案三的变速箱由两部分组成，便于安装和修理不足：方案三的结构设计不足之处在于：工作时万向节与变速箱之间衔接点的位置相对方案一、方案二衔接点的位置偏高，在级传动中有可能存在传动的不均匀性。,四、刀盘分布设计刀盘分布示意,4.1刀盘设计1.在允许的工作幅宽范围内机具横向放置六个刀盘，每个刀盘上对称放置两把旋刀，刀盘2和5是主动刀盘。2.主动刀盘（刀盘2和刀盘5）旋转方向相反（由机具的传动装置实现）；为了防止两刀盘组在传动和工作过程中产生运动干涉，刀盘3和刀盘4之间余留一个20mm的间隙。3.主动刀盘与相邻两刀盘呈60度夹角放置。此时刀盘2和5、刀盘1和4、刀盘3和6的运动是两两对称关系，每个刀盘产生的横向分力正好被相对称的那个刀盘产生的横向分力相抵消。,：4.2传动比的分配如方案三设计，总传动比i=540/190=2.8,万向节输入动力直接传给圆锥齿轮组构成级传动，传动比i1=1,把水平方向的动力转变成竖直方向的动力。在级传动的传动轴上安装了两个圆柱齿轮，上面的那个齿轮与另外两个圆柱齿轮组成右方向上的传动构成级传动和级传动，下面的那个齿轮与另外四个圆柱齿轮组成左方向上的传动构成级传动、级传动、级传动，其中级传动实现了两个主动刀盘之间相对应的反向转动,i2=i2=2.38,i3=i3=1.17,i4=i4=1.,五、功率分析,5.1单盘作业扭矩与功率分析图314示意了单把旋刀切削、破碎土壤时所需的扭矩变化规律，旋刀的扭矩曲线为：相关因素：土壤阻力旋刀刀架数一周路程,六、传动件的设计,6.1轴的校核条件对只受扭矩或主要受扭矩的传动轴，安扭转强度条件计算轴的直径。若有弯矩作用，可用降低许用应力的方法来考虑其影响。扭转强度条件为,1.受力:齿轮箱里面轴I和轴II是传动轴主要承受扭距，刀轴为转轴既承受弯距又承受扭距。2.材料:#45钢，调质处理。计算得轴1的最小直径dmin=35.2mm,刀盘轴的最小直径dmin=39.4mm,6.2轴承:作用1、支撑轴及轴上的零件，保持轴的旋转精度，减少摩擦和磨损。2、类型应根据所受的载荷大小、性质、方向、转速及工作要求来选择。3、方便安装，外圈分离，所以选用30000型圆锥滚子轴承。选用轴1选取：d=35mm,D=80mm,B=21mm，Cr=65kN,轴承代号：GB30307刀轴选取：d=40mm,D=80mm,B=18mm,轴承代号：GB30208,七、驱动耙其它零部件设计,7.1悬挂机构采用标准的三点式悬挂机构，具有较强的稳定性。,7.2箱体的设计材料8