多功能甘蔗中耕田管机改进设计【优秀含8张CAD图纸+全套机械毕业设计】

课题名: 多功能甘蔗中耕田管机改进设计

说明书.doc(26页11000字)

端盖(A3).dwg

驱动轮(A2).dwg

驱动轮装配(A1).dwg

行走系装配图(A0).dwg

张紧轮装配图(A1).dwg

支架(A0).dwg

支重轮轴(A4).dwg

支重轮装配(A2).dwg

目   录

目录                                                           1

中文摘要                                                           3

Abstract                                                            3

第1章 绪论                                                      4

1.1 可行性分析                                                     4

1.2 研究开发的内容、方法、技术路线                                 4

1. 3 项目的特色和创新之处                                           4

1. 4 拟定技术路线以及工艺流程                                       5

第2章 软件简介                                                  6

2.1 CAD技术应用概况                                               6

2.2 Pro/E简介                                                     6

2.3 AutoCAD简介                                                  7

第3章 总体机构的设计                                           8

3. 1 行走机构的设计                                                8

3. 2 整地机构的设计                                                8

    3．2．1 铧的选择与计算                                       8

    3．2．2 中耕追肥机的选择与计算                               9

3．2．3 悬挂机构的选择                                       11

3．2．4 施肥工具的选择与计算                                 11

3．2．5 发动机的选择与布局                                   13

3．2．6重量参数                                       13

3．2．7 整体布局                                             13

第4章 主要零部件的设计                                          15

4．1  结构参数                                                    15

4．1．1 履带拖拉机的履带接地长度与宽度                       15

4．1．2 轨距                                                 15

4．1．3 间隙                                                 15

4．1．4 整机参数-------------------------------------------------------------------15

4．1．5 拖拉拖机基本性能的计算----------------------------------------------16

4．1．6 稳定性的计算-------------------------------------------------------------17

4. 2  行走机构零件的设计                                           18

    4．2．1履带的总体结构                                       18

    4．2．2驱动轮的设计                                         19

    4．2．3履带的选择                                           19

4．2．4支重轮和托轮                                         20

4．2．5张紧轮和张紧缓冲装置的设计                           21

4．2．6犁的结构设计                                         22

    4．2．7液压元件的选择                                       22

总  结                                                            24

鸣  谢                                                            24

参考文献                                                          25

整机三维图                                                        26

中文摘要

本文是关于甘蔗中耕田管机的改进设计，其重点是要解决犁沟、除草、施肥、喷药、培土等一系列农艺要求，目的是要实现田管机在整体结构现代化、功能布局合理、重量降低、强度增加，同时使行走机构在结构与参数上更加合理。本设计运用计算机辅助制造设计，分为实体设计和实体加工制造，前者是对目前机器的各重要零部件的改进设计，后者是用Pro/E将零件生成3D实体，并转化为工程图，进行实际生产。

关键词：改进设计；实体设计；实体加工；计算机辅助制造设计；Pro/E。

Abstract

This text is an improved design of plowing in the middle age of the sugar cane in the field manage machines, its main point is trying to solve the plough ditch, divided by the grass、apply fertilizer、gush out medicine、turn over the soil and a series of agriculture etc. Its purpose is to realize the machine to be modern in the whole construction, function and layout to be reasonable, lower the weight , increase the strength , and make running organization more reasonable in construction and parameter.This is a design made use of the calculator assistance manufactur :It is divided into the entity design and process entity, the former is about the improved designs for every important spare or part of machine at present, the latter is to creat an entity of the spare parts by PRO/E,then converse the engineering diagram,and proceed the actual production.

Keywords：Improved Design;Entity Design;The Dntity Processes;Design Made Use Of The Calculator Assistance Manufactur;Pro/E.

多功能甘蔗中耕田管机改进设计

第1章  绪论

1.1 可行性分析

新中国成立以来，尤其是进入改革开放新的历史时期，我国在农业机械的研制开发和推广普及方面，进行了艰苦不懈的努力并取得了举世瞩目的成绩，大大推动了农业现代化的进程。党的十五届三中全会指出“没有农业现代化，就没有整个国民经济的现代化”。农业机械化是农业现代化的重要标志和技术支撑点，2004年和2005年党中央的1号文件都是关于“三农问题”的，可见对三农问题的重视。但美中不足的是，全国各农业生产行业均有相应的生产机械，唯独甘蔗生产机械的研制与推广，几呼还在“零”起点上徘徊。甘蔗生产的种植、中耕田管、收获等主要环节，至今仍然延缓几千年的手工操作方式，使甘蔗生产成为一个技术含量不高的落后产业，拖了中国农业现代化的后腿。

入世后，我国糖业市场已经成为世界糖市场的重要组成部分，我国糖业正直接面对竞争激烈的国际糖市，面临国际糖市低糖价的严峻考验。由于人工生产甘蔗劳动中强度大，工效低，产量低，是甘蔗生产成本居高不下的主要原因，而甘蔗成本占了我国制糖总成本的比例高达70%，削弱了我国糖业在国际市场上的竞争力。

可以说，解决甘蔗生产劳动力不足，劳动强度大，成本高，产量低蔗农收入低等一系列问题，一个最有效的办法就是发展甘蔗机械化生产。从上述分析不难看出，甘蔗生产机械化水平低，已经成为制约我国制糖业实现跨越式发展、较好地实现与国际市场接轨的瓶颈，只有突破这个瓶颈，中国制糖业才能实现产业化规模经营；而只有实现机械化、产化规模经营，才能大提高劳动生产率，改善甘蔗生产条件，降低甘蔗生产成本，提高国际竞争力。因此，开发研制和推广应用技术更加先进、功能更加齐全的甘蔗机械及其配套技术，以满足甘蔗生产发展的需要，就成了当前中国制糖业是不我待的具有划时代意义的关键性任务。

1. 2 研究开发的内容、方法、技术路线

本项目拟研制主要生产区地处南部丘陵地区，种植环境较复杂，因此要解决好中耕田管机行走问题；由于甘蔗在不同生长阶段其蔗干的高度也不相同，其高度变化很大，中耕在在结构上要解决好这一难题，且整机的结构合理；根据不同生长时期中耕农艺作业的不同要求，中耕机要完成松土、除草、培土固根、回土、下肥、喷除草剂等多道工序，故解决如何能准确、协调地一次性完成所有工序；需要解决国外中耕成本高、转弯半径大的难题。

1. 3 项目的特色和创新之处

（1）整机将按照功能联合、结构组合、性能综合的技术思路进行设计，能一次性地完成两行甘蔗的中耕作业，作业效率高，完全合适这国甘蔗种植环境和符合农艺要求。

（2）创新设计的拱形机架传动结构，整机跨过1.5米高的甘蔗进行中耕田管作业。

（3）采用自行式设计方案，行走装置采用橡胶履带，使转弯灵活、半径小，对地面压力小，不易使土壤板结，适合各种土壤条件作业，且可在公路上行驶，转移方便。

（4）将多种田管作业功能整合为一体，使得整机的结构紧凑合理，一机多能，满足甘蔗各生长阶段的田管作业要求。

1.4 技术路线以及工艺流程

多功能甘蔗中耕田管机要能具有在湿滑、泥泞、松软的甘蔗地中牵引行驶，跨越0~1.3米蔗干进行相关中耕田管作业功能要求。由于目前国内外没有实际使用的成熟的专用产品可以借鉴，因此本研究项目的总体技术路线为：在进行充分调研、蔗田试验已经获得本项目的基本技术数据和农艺要求的基础上，吸收国内外甘蔗机械相关技术特长，按照功能联合，结构组合、性能综合的技术路，采用整机机电一体化履带行走式的技术方案，利用Pro/E、AutoCAD等先进设计软件进行设计和研制。

第2章  软件简介

2. 1 CAD技术应用概况

CAD/CAM(计算机辅助设计及制造)技术产生于本世纪50年代后期发达国家的航空和军事工业中，随着计算机软硬件技术和计算机图形学技术的发展而迅速成长起来。1989年美国国家工程科学院将CAD/CAM技术评为当代(1964-1989)十项最杰出的工程技术成就之一。三十几年来CAD技术和系统有了飞速的发展，CAD/CAM的应用迅速普及。在工业发达国家，CAD/CAM技术的应用已迅速从军事工业向民用工业扩展，由大型企业向中小企业推广，由高技术领域的应用向日用家电、轻工产品的设计和制造中普及。而且这一技术正在从发达国家"流向"发展中国家。

CAD是一个包括范围很广的概念，概括来说，CAD的设计对象有两大类，一类是机械、电气、电子、轻工和纺织产品；另一类是工程设计产品，即工程建筑，国外简称AEC(Architecture、Engineering和Construction)。而如今，CAD技术的应用范围已经延伸到艺术、电影、动画、广告和娱乐等领域，产生了巨大的经济及社会效益，有着广泛的应用前景。

CAD在机械制造行业的应用最早，也最为广泛。采用CAD技术进行产品设计不但可以使设计人员"甩掉图板"，更新传统的设计思想，实现设计自动化，降低产品的成本，提高企业及其产品在市场上的竞争能力；还可以使企业由原来的串行式作业转变为并行作业，建立一种全新的设计和生产技术管理体制，缩短产品的开发周期，提高劳动生产率。如今世界各大航空、航天及汽车等制造业巨头不但广泛采用CAD/CAM技术进行产品设计，而且投入大量的人力物力及资金进行CAD/CAM软件的开发，以保持自己技术上的领先地位和国际市场上的优势。

计算机辅助建筑设计(ComputerAidedArchitectureDesign，简称CAAD)是CAD在建筑方面的应用，它为建筑设计带来了一场真正的革命。随着CAAD软件从最初的二维通用绘图软件发展到如今的三维建筑模型软件，CAAD技术已开始被广为采用，这不但可以提高设计质量，缩短工程周期，还可以节约2%至5%的建设投资，而近几年来我国每年的基本建设投资都有几千亿元之多，如果全国大小近万个工程设计单位都采用CAD技术，则可以大大提高基本建设的投资效益。

CAD技术还被用于轻纺及服装行业中。以前我国纺织品及服装的花样设计、图案的协调、色彩的变化、图案的分色、描稿及配色等均由人工完成，速度慢、效率低，而目前国际市场上对纺织品及服装的要求是批量小、花色多、质量高、交货要迅速，这使得我国纺织产品在国际市场上的竞争力不强。采用CAD技术以后，大大加快了我国纺织及服装企业走向国际市场的步伐。

近十年来，在CIMS工程和CAD应用工程的推动下，我国计算机辅助设计技术应用越来越普遍，越来越多的设计单位和企业采用这一技术来提高设计效率、产品质量和改善劳动条件。目前，我国从国外引进的CAD软件有好几十种，国内的一些科研机构、高校和软件公司也都立足于国内，开发出了自己的CAD软件，并投放市场，我国的CAD技术应用呈现出一片欣欣向荣的景象。

2. 2 Pro/E简介

Pro/E（Pro/Engineer）是由PTC参数技术公司推出，是国际上最先也是最成熟使用的参数化的特征造型技术的大型CAD/CAM集成软件。

Pro/E包括三维实体造型、装配模拟、加工仿真NC自动编程、板金设计、电路布线、装配管路设计等专用模块，ID反求、CE并行工程等先进的设计方法和模式。其主要特点是参数化的特征造型；统一的能使各模块集成起来的数据库；设计、设计修改的关联性，即一处修改，别的模块中相应的图形或数据也会自动更新。它的性能优良、功能强大，是一套可以应用于工业设计、机械设计、功能仿真、制造和管理等众多领域的工程自动化软件包。Pro/E自1988年问世以来，20多年来已成为全世界最普及的3D CAD/CAM系统。Pro/E在今日俨然已成为3D CAD/CAM系统的标准软件，广泛应用于电子、机械、模具、工业设计、汽车、自行车、航天工业、家电、玩具等各行业。Pro/E可谓是全方位的3D CAD/CAM系统的标准软件，集成了零件设计、产品装配、模具开发、NC加工、机构模拟、应力分析、钣金件设计、铸造设计、造型设计、逆向工程、自动测量、产品数据管理等功能于一体，其模块众多。Pro/E是一套由设计至生产的机械自动化软件，是新一代的产品造型系统，是一个参数化、基于特征的实体造型系统，并且有单一数据库功能。

2. 3 AutoCAD简介

AutoCAD系统是美国Autodesk公司为微机开发的一个交互式绘图软件，它基本上是一个二维工程绘图软件，具有较强的绘图、编辑、剖面线和图案绘制、尺寸标注以及方便用户的二次开发功能，也具有部分的三维作图造型功能。它是目前世界上应用最广的CAD软件，占整个世界个人微机CAD/CAE/CAM软件市场的37%左右，是诸多微机CAD软件的佼佼者，把其他微机CAD软件，如Cadkey、EagleCAD、CAD-Plan等等远远地抛在后面。如今AutoCAD已经推出了R14版本，并且有中文化的最新版本面市。

MDT(MechanicalDesktop)是Autodesk公司在机械行业推出的基于参数化特征实体造型和曲面造型的微机CAD/CAM软件，据称目前已经装机2万余套，MDT的用户主要有：中国一汽集团、荷兰菲利浦公司、德国西门子公司、日本东芝公司、美国休斯公司等等。