小型旋耕机设计
24页 9800字数+说明书+任务书+6张CAD图纸【详情如下】
A0-总装配图.dwg
A1-部件装配图.dwg
A3-传动轴.dwg
A3-大链轮.dwg
A3-小链轮.dwg
A3-犁刀轴.dwg
A3-齿轮.dwg
任务书.doc
小型旋耕机设计论文.doc
目录
摘要
Abstract
引言…………………………………………………………(4)
第二章 总体设计……………………………………………………（5）
2.1设计的内容……………………………………………………………………(5)
2.2设计依据………………………………………………………………………(5)
2.3 设计要求 ……………………………………………………………………(5)
第三章 总体方案论证………………………………………………（7）
3.1中间链传动结构方案的设计…………………………………………………（7）
3.2主要结构和参数的设计与选择计算…………………………………………（7）
3.3.旋耕刀滚的设计……………………………………………………………（9）
3.4双油封和挡草圈的设计…………………………………………………… （11）
3.5 1G-100旋耕机主要技术规格及基本参数…………………………………（11）
第四章 总体结构的布置与设计……………………………………（12）
4.1 传动结构的设计………………………………………………………………（12）
4.2 主要结构的分析设计…………………………………………………………（12）
第五章 链传动的设计与计算………………………………………（14）
5.1 链传动的设计计算………………………………………………………… （14）
5.2 链轮设计计算……………………………………………………………… （15）
第六章 主要零部件强度计算………………………………………（16）
6.1 链传动的强度的磨损核算………………………………………………… （16）
6.2 传动轴的强度计算和疲劳强度校合……………………………………… （16）
6.3 滚动轴承的计算和选择…………………………………………………… （19）
总结………………………………………………………………… （20）
参考文献…………………………………………………………… （21）
小型旋耕机
摘 要: 水旱两用旋耕机具有体积小，重量轻，性能好，操作容易，转动方便，适应性广，价格合宜，水旱两用旋耕机机动灵活，一般中小型机械厂、农机厂均可生产制造的要求。如果设计成功,本机可进行旱田旋耕、水田耙整等项作业，能弥补现有旋耕机存在功能较单一、生产效率偏低等不足之处。
我设计的是一台水旱两用旋耕机，与黄海－12（15）马力手扶拖拉机相匹配，主要用于水田耕整，也可进行旱田耕作。现有的水旱旋耕机是耕幅为0.6米的老式机型，而本课题设计的水旱旋耕机耕幅为1米。
本设计与黄海－12（15）马力手扶拖拉机相匹配，中间传动，固定联接。设计内容包括机架、传动系统、刀辊、尾轮等，要求结构简单、紧凑、重心平衡。该机可用于水田耕整地，也可进行旱田旋耕。各项性能指标应达到国家标准和农艺要求。通过对水田旋耕机驱动轮与土壤相互作用的力学特性的分析，结合水田土壤的力学性质，经过优化设计，研制水旱两用旋耕机驱动轮，使该驱动轮具有良好的动力性能
关键词: 水田旋耕机；创新设计；驱动轮性能
Design of 1G-100-floods, droughts and dual-use Rotary machine
Abstract:The floods, droughts and dual-use Rotary machine has small size, light weight, performance, and easy to use, easy rotation. it wide adaptability and affordable. Floods, droughts and dual-use rotary machine has tiller-mobile and flexible.Small and medium-sized general machinery factory. The agriculture of factories can manufacturing requirements. If it can successful design, this machine can be floods and drought rotary,and it can rake the whole paddy field’s operations. It can to cover the existing functions of a rotary-existence’s single and low production efficiency, such as inadequate.
I design is one of the floods, droughts and dual-use rotary tiller machine, and it matchs with the Yellow Sea -12 (15) horsepower walking tractor.It not only mainlies for rotary of paddy field, but also for upland farming. The existing floods, droughts and dual-use rotary tiller machine’s rate is the 0.6-metres site in the old models, but the issue of floods, droughts and Rotary machine’s design for the 1-meter site. The design mach with the Yellow Sea -12 (15) horsepower walking tractor . It makes the middle transmission and fixed link. The design elements include rack, drive system, knife rolls, round tail and so on. It requires frame simple and compact,and it requires the focus of balance. The aircraft not only can be used for paddy’s rotary and formation, but also for upland Rotary. Various performance indicators should meet the state standards and agronomic requirements. Through the driving wheel of paddy fields Rotary interaction with the mechanical properties of the soil analysis, combining the mechanical properties of the soil of paddy field, optimized design, development of floods, droughts and dual-use rotary tiller-driving wheel, so that the driving wheel has a good dynamic performance.
Key words: Floods, droughts and dual-use rotary machine; innovative design;the performace of driving wheel
第一章 引言
经过半个多世纪的努力，中国机械工业已经逐步发展成为具有一定综合实力的制造业，初步确立了在国民经济中的支柱地位。在新的世纪里，科学技术必将以更快的速度发展，更快更紧密得融合到各个领域中,而这一切都将大大拓宽机械制造业的发展方向。 它的发展趋势可以归结为“四个化”：柔性化、灵捷化、智能化、信息化，即使工艺装备与工艺路线能适用于生产各种产品的需要，能适用于迅速更换工艺、更换产品的需要,使其与环境协调的柔性，使生产推向市场的时间最短且使得企业生产制造灵活多变的灵捷化,还有使制造过程物耗,人耗大大降低,高自动化生产，追求人的智能于机器只能高度结合的智能化以及主要使信息借助于物质和能量的力量生产出价值的信息化。 当然机械制造业的四个发展趋势不是单独的，它们是有机的结合在一起的，是相互依赖，相互促进的。同时由于科学技术的不断进步，也将会使它出现新的发展方向。前面我们看到的是机械制造行业其自身线上的发展。然而，作为社会发展的一个部分，它也将和其它的行业更广泛的结合。21世纪机械制造业的重要性表现在它的全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造等。它将使人类不仅要摆脱繁重的体力劳动，而且要从繁琐的计算、分析等脑力劳动中解放出来，以便有更多的精力从事高层次的创造性劳动，智能化促进柔性化，它使生产系统具有更完善的判断与适应能力。
近年来，盐城拖拉机制造有限公司发展迅猛，年产3万台系列轮式拖拉机和8万台手扶拖拉机，销往国内30个省、市和国外60个多国家和地区。经调查，配套农机具跟不上主机迅速发展的要求。其中包括15马力的手拖仍配置12马力的旋耕机，轮式250、700型拖拉机是新产品，也没有合适农具。因此，研制配套旋耕机与拖拉机同步销售，会使拖拉机、旋耕机两旺。
我设计的是一台水旱两用旋耕机，与黄海－12（15）马力手扶拖拉机相匹配，主要用于水田耕整，也可进行旱田耕作。现有的水旱旋耕机是耕幅为0.6米的老式机型，而本课题设计的水旱旋耕机耕幅为1米。随着我国农村联合收割机的普遍使用，机割后废抛的秸杆留在田中，会给夏季插秧带来很大困难。因此，研制经济高效的宽幅水田旋耕机将深受广大农民群众的普遍欢迎。
第二章 总体设计
2.1设计的内容
我设计的是一台水田耕整机，与黄海－12（15）马力手扶拖拉机相匹配。主要用于水田耕作，也可进行旱田耕作。为达到水旱两用旋耕机体积小，重量轻，性能好，操作容易，转动方便，适应性广泛，价格合宜，水旱两用旋耕机机动灵活，一般中小型机械厂、农机厂均可生产制造的要求，设计主要内容有：
a 总体设计：设计总体方案，采用中间链式传动；绘制总装图、田间作业状态图。
b 零部件设计：(a) 旋耕部件图；(b) 尾轮部件图；(c) 传动轴、齿轮、链轮、箱体、刀辊等零件图；(d) 有关计算、校核等。
a)、调研、收集相关资料，研究国内外各种旋耕机械的现状与发展趋势，结合实际情况，拟定结构方案。
b)、与黄海－12（15）马力手扶拖拉机相匹配，中间传动，固定联接。设计内容包括机架、传动系统、刀辊、尾轮等，要求结构简单、紧凑、重心平衡。该机可用于水田耕整地，也可进行旱田旋耕。各项性能指标应达到国家标准和农艺要求。
c)、编制设计计算说明书等文件。
2.2设计依据
a、设计相配套的黄海－12（15）马力手扶拖拉机有关技术数据；
动力输出轴传速：554转/分；输出齿轮模数：3mm； 齿数：17；
轴距（mm）：800，740，630，570可调；
轮胎宽度：200mm；胶轮外径：600mm；铁轮（水田用）外径：800mm；
动力输出齿轮中心轴离地高度：410mm（胶轮）；
行驶速度（km/h）：1.4，2.5，4.1，5.3；
b、耕耘机械国家标准：GB/T 5668.1-1995 旋耕机；
c、开沟机械国家标准：GB/T 7227－1987开沟机；
d、1G-100型水田耕整机主要技术参数
刀辊转速：200r/min左右；
耕深：①水田作业1４cm；②旱田作业１２cm；
旋耕幅宽：100cm；
e、产品寿命：按5年，每年工作800小时计算。
2.3设计要求
a、设计时考虑加工工艺性和装配工艺性，尽可能使用标准件、通用件，以降低制造成本。
b、通过采用中间传动的形式，省去左右支臂结构，以降低制造成本和解决防滑轮与左右支臂相碰的问题。
c、与手扶拖拉机采用左右对称配置,以覆盖拖拉机全部轮撤，提高作业质量。
d、国内原600mm旋耕机链条箱体的无效半径为95mm，现设计的链条箱体的无效半径拟定为75mm。这样，在保持同样耕作深度的情况下，可使用低一个档次的小旋耕半径的国家系列的旋耕刀。以降低旋耕作业时的功率消耗，确证其宽幅机具的总功耗 与主机动力相匹配。
e、产品应能满足农艺要求，各项性能指标达到国家标准。
f、要求该机与手扶拖拉机固定联接，旋耕作业应能覆盖拖拉机轮辙。
g、设计时注意重心位置，与主机联接后尽可能达到前后平衡。要求刀轴转速与机组前进速度配置合理。犁刀的入土角以及刀座排列采用优化设计，以达到节能的效果。
h、设计一个主传动系统和旋耕、尾轮两个组成部件，通过换装不同的行走轮以实现。
i、力求结构简单可靠，使用安全方便，旋耕犁刀不得与铁轮相干涉。
j、设计时考虑加工和装配工艺性，尽可能使用标准件、通用件，以降低制造成本。
3.1中间链传动结构方案的设计
为了克服侧边传动方案存在轮子压已耕地留有轮辙和漏耕严重，机组偏移布置力不平衡，操作与走直性能较差等缺陷，故设计了整机受力匀称，刚性好的中间链传动结构方案。考虑到改机构为一米工作幅宽，刀轴单悬臂不到50厘米，并可从一把定刀齿滑切破土，利用左右弯刀对土壤的撕裂作用，基本上看不到明显的漏洞。而中间链传动结构方案可使机器面貌全新，既能增加工作幅宽，受力匀称，提高与手拖配套的合理性，又能使结构极为简单、紧凑，有利于机组的对称布置与纵、横向平衡，能降低功耗，减轻重量，改善工艺，降低制造成本。由于链条热处理质量的不断提高和设计有新颖技术结构的链条自动张紧机构，可以保证链传动在旋耕机工作中的可靠性能。而链传动比齿轮传动有大为简单，价格低廉等优点，故设计采用了中间链传动方案，对样机的性能、指标、，特别是经济效益有明显的提高。
3.2主要结构、参数的设计与选择计算
3.2.1耕深H和刀滚半径Rmax
我省小春种麦要求浅耕，一般为6-10cm，大春耙水田，要求耕作层上细下松，表面平整，土壤通气性好。耙深一般为8-12cm，因此采用较小的刀滚回转半径Rmax=198cm,既能满足我省农艺对耕深的要求，又能降低扭矩和功率消耗。该机设计有最大耕深为;H旱=10cm,H水=12cm，并配有尾轮调节装置，可以作无级调节使用。
3.2.2机组前进速度
旋耕机组前进速度主要由拖拉机的工作档位和行走轮的直径而定，同时还受土壤打滑率的影响。该机旱旋耕时有直径为0.6米的胶轮或旱地轮，用Ⅱ、Ⅲ档位工作，水旋耕时装有0.8-0.9米的碎伐轮，可用Ⅱ、Ⅲ档位工作。 型号： 1G-100 手扶旋耕机
型式: 卧式直连接、中间链条传动
配套动力： 东风-12手扶拖拉机
外形尺寸： 长宽高/p>
耕幅宽度： 旱耕6-10cm
水耕8-12cm
作业速度： 旱耕Ⅰ、Ⅱ档位（0.39m/s、0.69m/s）
水耕Ⅱ、Ⅲ档位（0.89m/s、1.25m/s）
刀轴转速： =240r/min
刀滚半径： Rmax=195mm
相邻切削面间距：50mm、65mm
每切削平面内的刀齿数：Z=1把
刀齿总数： =20把
参考文献
[1] 熊元芳. 水田埋草旋耕机的试验研究[J]. 农业机械学报,2003，（09）.
[2] 吴明亮, 陈锐平, 杨良玖, 姚汉清. 1ZS-20 型水田耕整机的创新设计[J]. 湖南农业大学学报,2003,(08).
[3] 李理,霍春明. 提高旋耕机作业质量的几点建议[J]. 农机使用与维修, 2005,(01).
[4] 李均. 新型微型旋耕机问世[J]. 农家致富, 2006,(24).
[5] 杨海莹,胡振瑞. 旋耕机的改进技术及使用中应注意事项[J]. 农机使用与维修, 2006,(04).
[6] 张小丽,张晋国,李江国,李兴国. 双层施肥旋耕播种机的设计[J]. 农业机械学报, 2006,(11).
[7] 何忠良,辛惠芬. 旋耕机刀片排列规则的探讨[J]. 山西农机, 2000,(S1).
[8] 王跃生,侯志洁. 传统耕作与保护性耕作的逆向碰撞[J]. 农机市场, 2006,(05).
[9] 李民杰. 亚澳牌1GQNB-180型旋耕机[J]. 当代农机, 2006,(01).
[10] 李源俸 ,陈毅培. 变速灭茬旋耕机的设计研究[J]. 南方农机, 2003,(03).
川公网安备: 51019002004831号