旋耕机的设计【机械毕业设计word+CAD图纸】【答辩通过】
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旋耕机
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前 言
大学中最重要最要求知识完整和整体运用的任务——毕业设计已然来到，根据院校的要求和安排，在指导老师刘燕德的悉心指导和帮助下，我全身心地投入到本次设计中，认真地查阅有关本设计的资料，本着严谨、严肃的态度，顺利的完成了本次毕业设计的任务。
本次所设计的课题接触很少，可有幸刘老师带我们去了实习工厂，见到了实物，所以在设计的过程中我们有了参照，而且少走了很多弯路，使我们能更自信把这次设计做好。本设计运用了多学科的知识，如：机械设计、机械原理、工程材料、材料力学、机械制造、计算机辅助制造等。为了能使各位老师看清设计图纸，本次设计所需的图纸均用CAD所画，这不仅提高了工作效率，而且还温习了快要忘记的CAD。真是事半功倍呀。
本次设计主要参考了《机械设计》、《机械原理》和《工程材料》的基本原理，理论和实践的结合，各部分尽量用最简明的话或计算公式把我所要表达的意思呈现给老师，图文在其中起到了很大的作用，能使老师更直观的看清看懂我所设计的机具。当然，本次设计难免有许多不足之处，望各位老师指导和批评。
在此，我要特别感谢我的指导老师刘燕德的指导和帮助！给本次设计提供了许多宝贵的意见和建议。
目 录
前 言1
一、绪 论3
1.1作业机具设计的技术要求原理和作业特性4
1.2 作业机具的工作原理与作业特性5
1.3 作业机具的设计任务、目的和设计准则6
二、 作业机具设计方案的确定8
2.1作业机具总体结构8
2.2 发动机的选择8
2.3 传动方案确定9
2.4 旋耕作业机具的方案确定9
2.5 旋耕作业时的工作原理10
三、作业机具主要零部件设计11
3.1 传动箱的设计11
3.2 机架的设计12
3.3 蜗轮蜗杆设计12
3.4 旋耕刀的设计13
3.5 密封设计14
3.6 油门和离合器控制装置的设计15
3.7 防尘罩和挡泥板的设计15
四、结 束 语17
4.1 怎样正确使用作业机具?17
4.2作业机具脱挡故障的常见原因17
4.3 作业机具的正确保养18
感 言19
参考文献20
- 内容简介：
-
课题名称 : 课题类型 : 设 计 应 用 专 业 : 机 械 设 计 制 造 及 其 自 动 化 班 级 : 机 制 031 姓 名 : 彭 仲 龙 指导老师 : 刘 燕 德 学 号 nts 目 录 一、作业机具设计的技术要求原理和作业特性 二、作业机具设计方案的确定 三、作业机具主要零部件设计 四、结束语 nts 作业机具的发展趋势 1.宽幅高速型作业机具是方向 2.联合作业机组尚需加速 3.全幅深耕作业机具刚起步。 一、作业机具设计的技术要求原理和作业特性 1.耕整地的目的和技术要求 耕整地的目的 : 疏松土壤，透气蓄水，覆盖杂草和残茬，防止病虫碎土快，压 实整地平表，消除土块间的过大空隙， 减少 水 分蒸发 耕整地的农业技术要求： 时、深、透、碎、平、实六字标准 nts 1.一机多用 2.技术性能好 3.作业质量好 4.重量轻 5.符合人机工程的设计原理 6.操作灵活、舒适，并避免旋耕作业发生上跳、前滑和左右倾斜现象 7.经济环保 8.空间适应性好 2.作业机具的工作原理与作业特性 3.设计任务、目的和设计准则 设计任务和目的 : 为了提高温室作物的产量 , 降低劳动强度 设计准则： 依靠动力驱动的旋转刀片，连续不断的切削土壤，并将切下的土块向后 抛掷与挡泥罩板及平土拖板相撞击，使土块进一步破碎后再落到地面。 因而碎土充分，地面平坦。 一次完成耕耙作业。 nts二、 作业机具设计方案的确定 AA 向2.1作业机具总体结构 nts2.2发动机的选择 13GW-07新款 直传式、额定功率 4.5马力、额定转速 3200r min的进口汽油发动机 2.3 传动方案确定 皮带轮蜗轮轴蜗杆皮带轮皮带皮带轮立式汽油机nts 2.4 旋耕作业机具的方案确定 采用无驱动轮旋耕的工作方式。旋耕刀辊具有碎土和行走功能 在传动箱后面的限深杆来达到耕深的稳定和变化 2.5 旋耕作业时的工作原理 将立式汽油机的动力，经三角皮带传动传递给蜗杆，通过蜗轮蜗杆传动减 速并改变旋转方向后带动装在蜗轮轴上的旋耕刀辊，转动的旋耕刀片切削 和破碎土壤，并在切削土壤的过程中，依靠土壤给的反力推动作业机具的前 进。耕深则可通过改变限深杆和机架的连接位置来调节，在耕作过程中还 可以通过改变操作人员施加在操纵手柄上的压力来调节机具的耕作阻力， 从而改变和稳定耕深、改变机器的前进速度或使机器离开下陷区，皮带张 紧轮兼作离合器，通过手柄可以控制动力的接合和分离 。 nts三、 零部件的设计 3.1 传动箱的设计 传动箱箱体应采用薄钢板材料冲压而成（用 Q235板料 ） 结构特点为传动箱体由左、右箱体组成，在左右箱体上分别冲 出轴承座和密封圈座，用于支撑蜗轮轴和放置密封圈 为了便于检查蜗轮、轴承等零件的磨损程度和工作情况，左箱体 上设有可拆卸的端盖 nts衬法兰6 - M 6 均 布A右传动箱盖 nts3.2 机架的设计 机架主要用来放置汽油机和扶手架并与传动箱体相连接，使发动机和工作机 有机地结合在一起 ，扶手架通过螺栓固定在机架上，而传动箱体则和机架通 过焊接连接在一起，汽油机放置在机架顶部，也是通过螺栓和机架连接。材 料与传动箱一样 3.3 蜗轮蜗杆设计 蜗轮蜗杆传动具有能得到 很大单级传动比、可使传动平稳和噪声小 等优点 本蜗杆轴为一悬臂结构，采用双轴承支撑 nts 润滑油必须具有较高的粘度和足够的极压性 , 但应当注意为了减少胶合危险 在润滑油所加 入的添加剂不能含有对青铜有腐蚀作用的 硫和磷 。 两端我们选用 经调质的 45#钢 作为蜗杆材料，蜗轮齿面一般采用与蜗杆材料 减摩的较软材料制成，所以我们选用 铸造锡青铜（ ZCuSn10P1） 作为 蜗轮齿圈的材料， 灰铸铁（ HT200） 作为蜗轮轮心的材料。 nts 3.4 旋耕刀的设计 旋耕刀是本机具的主要工作部件，其一些基本的技术参数将对本机具的工作效率有极大的影响。目前，卧式作业机具上使用的旋耕刀大致有凿形刀、直角形刀和弯刀三种类型。其中刀片头部弯曲、外圆弧有较长的刃口的左右弯刀 , 切割能力强 , 适用于水、旱地耕作 , 应用范围较广 刀片在刀轴上的排列应满足下列要求 ： 1.刀轴上的刀片应按一定顺序入土，使阻扭矩较为均匀，并使机 器前进速度较为均匀。 2.左右弯刀应尽量交错入土，以减少刀辊上的轴向 力。 3.在同一小区内工作的两把刀片切土量应相等，以保证工作质量。 4.相邻刀片的角度差应尽量大些，以防夹土和堵塞。 5.刀片排列应尽量规则 ，便于制造和使用。 6.安装时要始终保持刀刃向前，以保证工作质量。 nts3.5 密封设计 选择耐油橡胶材料的骨架式密封圈 右弯刀 nts 3.7 防尘罩和挡泥板的设计 防尘罩主要是为了保护机 器，使它的工作状况良好 材料采用强度好而重量轻 的 ABS塑料。 3.6 油门和离合器控制装置的设计 由于油门和离合器控制装置较远（控制装置应放在易于操作的地方，本机放在扶 手架上），因此本机选用钢丝软轴进行操作，经试验使用钢丝软轴操作可达到很 好的控制效果。 右防尘罩 ntsAA向挡泥板 挡泥板的设计是为了防止机器工作时由旋耕刀片甩起的泥块落入机器中，并可起到进一步碎土的作用。其是由薄钢板经冲压而成。 nts四、结束语 本次设计已经完成了，就所设计的作业机具应怎样正确的使用、常见故障的排除和怎样合理的保养做进一步简单的介绍。 作业机具的工作特点是工作部件高速旋转 , 几乎所有安全问题都与此有关。 4.2作业机具脱挡故障的常见原因 4.1 怎样正确使用作业机具 ? 4.3 作业机具的正确保养 nts工作量统计 A0图纸一张 A1图纸一张 A3图纸三张 A4图纸六张 共计设计 11张图纸 nts 致 谢 通过将近三个多月的查资料 ,问老师 ,和同学探讨终于完成了本次设计 ,在此我要由衷的感谢刘燕德老师、文建萍老师和在这大学四年培育过我的各位老师，是他们教给我的知识让我有能力完成此次设计，谢谢！ 当然，由于我在一些知识上的不完善，设计出的作业机具肯定有不足之处，望各位老师批评指正。谢谢！ nts 放映完毕 谢谢各位老师 望老师给予指正和批评 nts 1 前 言 大学中最重要最要求知识完整和整体运用的任务 毕业设计已然来到，根据院校的要求和安排，在指导老师刘燕德的悉心指导和帮助下，我全身心地投入到本次设计中，认真地查阅有关本设计的资料，本着严谨、严肃的态度，顺利的完成了本次毕业设计的任务。 本次所设计的课题接触很少，可有幸刘老师带我们去了实习工厂，见到了实物，所以在设计的过程中我们有了参照，而且少走了很多弯路，使我们能更自信把这次设计做好。本设计运用了多学科的知识，如：机械设计、机械原理、工程材料、材料力学、机械制造、计算机辅助制造等。为了能使各位老师 看清设计图纸，本次设计所需的图纸均用 CAD 所画，这不仅提高了工作效率，而且还温习了快要忘记的 CAD。真是事半功倍呀。 本次设计主要参考了机械设计、机械原理和工程材料的基本原理，理论和实践的结合，各部分尽量用最简明的话或计算公式把我所要表达的意思呈现给老师，图文在其中起到了很大的作用，能使 老师 更直观的看清看懂我所设计的机具。当然，本次设计难免有许多不足之处，望各位老师指导和批评。 在 此 ，我要特别感谢我的指导老师刘燕德的指导和帮助！给本次设计提供了许多宝贵的意见和建议。 nts 2 目 录 前言 .1 一、 绪论 .3 1.1 作业机具 设计的技术要求原理和作业特性 . .4 1.1.1 耕整地的目的和技术要求 .4 1.2 作业机具 的工作原理与作业特性 .5 1.3 作业机具 的设计 任务、目的和设计准则 .6 二 、 作业机具 设计方案的确定 .7 2.1 作业机具总体结构 .7 2.2 发动机的选择 .7 2.3 传动方案确定 8 2.4 旋耕作业机 具的方案确定 .9 2.5 旋耕作业时的工作原理 9 三、 作业机具主要 零部件的设计 .9 3.1 传动箱的设计 .9 3.2 机架的设计 10 3.3 蜗轮蜗杆设计 10 3.4 旋耕刀的设计 .11 3.5 密封设计 13 3.7 防尘罩和挡泥板的设计 .13 四 、 结束语 .15 感言 .17 参考文献 .18 nts 3 一、 绪 论 由拖拉机动力输出轴驱动工作部件对土壤进行作业的耕作机械统称为驱动型耕作机械，由于它比牵引型耕作机械具有更多的优点，因而在国内外已发展成为农业机械的一个重要门类。我国驱动型耕作机械产品主要有 作业机具 及复式 作业机、驱动式圆盘犁、耕耙犁、水田驱动耙和立式转齿耙等，但产量比较大的主要是 作业机具 。目前，批量生产和推广使用的与 2.274.6kW 的拖拉机配配套的三大系列 145种 作业机具 产品，系 20世纪 80年代末的更新换代产品； 20世纪 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。 现在，我国与大中型拖拉机配套的 作业机具 保有量约 15万台，与手扶拖拉机和小四轮拖拉机配套的 作业机具 约 200 万台。 作业机具 在南方水稻生产机械化应用中已占 80%的比例，北方的水稻生产、蔬菜种植和旱地灭茬整地也广泛采用了 作业机具械。 近年来，我国北方进行种植业结构调整，大力推行旱改水，水稻种植面积迅速增加，扩大了对 作业机具 械的市场需求。如黑龙江垦区原以旱田种植小麦和黄豆为主，并以传统的旱地铧式型、圆盘耙、平地机和耢地机等作为耕整地机具。 1993年，该地区拥有 作业机具 仅 1600多台，而当年水稻种植面积为 100万 hm2，显然不适应水稻生产的发展。近十年来，黑龙江垦区大量购进手扶拖拉机和上海 -50 等中型轮式拖拉机及配套的 作业机具 ，除购进外省区产品外，本省的 作业机具 生产也发展迅速。 作业机具 生产企业应把握农村产业结构调整这 个机遇，开发新产品。现有 作业机具 产品虽然在理论上可以配套 58.873.5kW（ 80100hp）的拖拉机，但实际上因受传统强度及结构尺寸、机架结构强度的局限，配套合理范围仅达 48kW（ 65hp）的拖拉机；耕深亦局限在旱耕 1216cm，水耕 1418cm。因此，现有 作业机具 产品在品种上尚有大型和深耕型的缺门。 20世纪 90年代以来，为适应市场需要，有些企业试图开发大型 作业机具 ，但因水平有限，仅采用原有产品外延放大和堆砌材料的方法，没有着重结构的改进和参数的优化，因而走了弯路。结合各种因素分析， 我 认 为今后 作业机具 应向以下几个方向发展。 1） 宽幅高速型 作业机具 是方向。随着水稻集约化、规模化生产的发展，水田耕整用宽幅高速型 作业机具 成为发展方向。水田土壤含水率高，抗剪切、抗压强度特别低，附着力、外磨擦力也接近为零，切土部件与土壤之间存在润滑水膜。因此，大块水田使用大型拖拉机 作业机具 组水耕时，为充分发挥其功率，实现高效率、高效益，需要工作幅宽 3m以上nts 4 的宽幅 作业机具 。但宽幅又受到道路行驶和入库停机不便的制约，解决途径有二：一是 作业机具 采用宽度伸缩或折叠式结构；二是采用适中的幅宽，提高作业速度，从现有的25km/h提高到 48km/h。为满足以上要求，需要改进 作业机具 及工作部件的结构和参数，研制宽幅高速 作业机具 及灭茬、旋耕、旋耙和深施化肥的复式作业机械。 2） 联合作业机组尚需加速。大中型拖拉机具有强劲的动力输出、较大的牵引力和悬挂提升能力，为配套旱地耕作型联合作业提供了先决条件。而 作业机具 作为驱动型耕作机械，易于更换和附加工作部件，形成灭茬、深松、碎土、做哇、起垄、开沟、精量半精量播种、深施化肥、铺膜、镇压和喷药等多项作业的结构紧凑的联合作业机组，大幅度提高了生产效率，降低了作业成本。国内现有小批量 生产和投放市场的系列旋耕复式作业机具，主要配套中型拖拉机，大型机具尚待研制开发。 3） 全幅深 作业机具 刚起步。深耕型 作业机具 耕深一般不超过 20cm。为了满足增厚土壤熟化层，改善深层透气性，增大持水能力以及栽培薯类、根茎类作物需要深耕的农艺要求，近年来国外开发了全幅深 作业机具 和间隔窄幅深 作业机具 ，耕深达到 3060cm和 90120cm。 国内该型产品的开发刚起步，目前已经推出加深型中间传动卧式 作业机具 ，耕深达30cm。 1.1 作业机具 设计的技术要求原理和作业特性 1.1.1耕整地的目的和技 术要求 肥沃的土壤是保证农业丰产的重要基础，耕整地是恢复和提高土壤肥力的有效措施之一，是农业生产的基本环节。为了创制高效能 、高质量的耕地动力和机具，必须注意如何运用农业机械工程技术去适应当地的条件和要求。为此，充分了解耕地的农业技术要求，熟悉土壤的耕作特性以及机具的原理和类型，才能使机械耕作发挥更充分的作用。 耕地的目的 作用是疏松土壤，透气蓄水，覆盖杂草和残茬，防止病虫害 ， 为作物生长发育创造良好的条件。 耕地的农业技术要求 1）适时作业，不误农时 2）耕深符合规定，深度均匀一致 3）翻垡良好，残茬和杂草覆 盖严密 nts 5 4）土壤松碎，地表平整，开闭垅尽量少 5）地头整齐，不重耕，不漏耕 整地的目的 破碎土快，压实整地平表，消除土块间的过大空隙，减少水分蒸发，以利保墒，为种子发芽生长打下良好的基础。水田整地的目的则要求土壤松、碎、软、平，便于插秧和灌水。 整地的农业技术要求 （ 1）耕深耕透，深度应均匀一致，无漏耕地，应消除暗坷垃。 （ 2）地面平整，碎土良好。 （ 3）整好的苗床要求做到上暄下实，以利于作物幼苗扎根生长。 机械整地必须做到“时、深、透、碎、平、实六字标准，以实现上述 各 项农业技术要求。” 1.2 作业机具 的工作原理与作业特性 对土壤进行耕翻，是农业生产中一项重要措施，其目的在于恢复土壤肥力，改善土壤结构，消灭杂草及病虫害，为农作物生长创造良好条件。我国各地区自然条件不同，对耕地作业要求也不一样，一般可归纳为： (l)适时耕翻，耕深适当，深度均匀一致。 (2)耕后地表平坦松碎，开闭垅少，无重耕漏耕，地头地边整齐。 (3)翻垡良好，残株杂草覆盖严密。 耕地的方式主要有普通耕翻法、复式耕翻法、深耕法及旋耕法等。完成耕地所用的机械按其工作部件的特点可以分为铧式犁、圆盘犁和旋耕犁三种 。 旋耕犁 旋耕犁也叫 旋耕机 ， 是一种由动力驱动的土壤耕整机具。其切土、碎土能力强，一次作业能达到犁耙几次的效果，耕后地表平整、松软，能满足精耕细作要求，且能抢农时，节省劳力 ， 但不能进行耕翻，只能耕松，耕深一般在 12-18厘米范围内，所以适于浅耕灭茬。 nts 6 此 作业机具 的工作原理与铧式犁完全不同， 它是依靠动力驱动的旋转刀片，连续不断的切削土壤，并将切下的土块向后抛掷与挡泥罩板及平土拖板相撞击，使土块进一步破碎后再落到地面。因而碎土充分，地面平坦。 一次完成耕耙作业 。 ： 1.3 作业机具 的 设计 任务、 目的和设计准则 为了缓和副食 品供应的紧张局面，稳定市场，改善人民的生活，农业部提出了“菜篮子工程”。而蔬菜生产是“菜篮子工程”的一个重要组成部分。由于蔬菜生产受季节性的影响，往往会出现“蔬菜淡季”而居民对蔬菜的需求无季节性区别，为了解决蔬菜消费的经常性和生产的季节性的矛盾，保证淡季新鲜蔬菜的供应，全国各地正在大力发展设施生产蔬菜，目前普遍采用塑料大棚来种植蔬菜。 一般蔬菜大棚单位面积产量比露地高 1 2 倍，纯收入可提高 2 4 倍，而且可以大大增强防涝抗旱的能力，保证灾期蔬菜的供应，经济效益和社会效益均很显著。全国蔬菜大棚面积已发展到目前的 近 1000 余万亩，并且近两年的增长势头极为迅猛。 然而，目前大棚内的作业均为原始的手工劳动，劳动强度大，工作环境差，效率低，严重阻碍了蔬菜生产的发展。现在，国内尚无机型轻巧，转向灵活，适应设施农业作业的性能优良的农机具，为适应大棚蔬菜生产的大规模发展对小型 、工作性能优良的农机具的需求，根据设施农业对农机具的要求以及菜农对农机具价格的承受能力，设计一种结构简单、质量轻、机型小且转向灵活、经济环保的设施农业配套作业机具已势在必行。 本设计主要是解决设施农业作业机具问题，由于设施农业和露天耕作情况不同，针对塑料大 棚内作业对农机具的要求及目前广大菜农的技术条件和经济条件，并根据GB5668 2 85 规定的技术条件，我们确定了如下设计准则： 一机多用。能进行旋耕、犁耕、开沟培土、植保、喷灌与播种施肥作业。 技术性能好。性能可靠，生产率高，每小时应能完成 3 个以上标准塑料大棚的耕整地作业，可以为多个菜农服务。 作业质量好。根据农艺要求，耕深应大于 8 12cm，有较好的碎土性能，耕后地表平整，且不漏耕。 重量轻。旋耕主机的重量应力争最小，以便于田间转移。 空间适应性好。整机外形尺寸小，操作手柄应上下和左右可调，已适应棚室边缘 低矮空间的作业条件。 操作灵活、舒适，并避免旋耕作业发生上跳、前滑和左右倾斜现象。 nts 7 经济环保。适应广大菜农的价格承受能力、污染少。尽量减少发动机燃烧物对作物的污染。 符合人机工程的设计原理。尽量提高操作的舒适性，减轻操作人员的劳动强度。 二、 作业机具 设计方案的确定 2.1 作业机具 总体 结构 其 总体结构 见图 1： 图 1.作业机具总体结构图 2.2 发动机的选择 对于本机具的设计，有重量小、结构简单和经济环保的要求，所以经过比较，在有相AA 向nts 8 同功率的前提下，我们应选用汽油机。因为和柴油机 相比：汽油机不仅重量轻、燃烧产物对作物影响小，而且在操作过程中噪音小，对操作者的损伤也小。另外我们选用立 式结构的汽油机能满足传动路线简单的要求，因这样可采用蜗轮蜗杆传动，不仅可得到较大的传动比，而且还可使传动箱体轴向较窄，已减少漏耕现象。 为保证发动机的质量 和经济性 ，我们选用我国生产的 13GW-07 新款 直传式、 额定功率 4.5 马力 、额定转速 3200r min 的 进口汽油发动机 2.3 传动方案确定 传动方案的确定是动力底盘设计的关键，根据传动路线简单的设计依据，经比较，决定采用一级皮带传动加上蜗轮、蜗杆 二级 传动的传动方案。用这种传动方案，动力只需经两级传动就能传到旋耕刀辊或驱动轮轴，并能得到所需的降速比和合理的整机重心位置，而且 皮带的成本低廉、给整部机具带来的 震动 损伤也小。 从而可有效地减少漏耕， 保护机具。 传动路线见图 2： 图 2. 作业机具 传动路线示意图 2.4 旋耕作业机具的方案确定 根据上面所确定的设计准则，我们对该机具的工作方式、动力选型、传动方案、部件皮带轮蜗轮轴蜗杆皮带轮皮带皮带轮立式汽油机nts 9 结构、整机配置和材料等进行了多种方案的分析、研究和比较，确定采用无驱动轮旋耕的工作 方式 。旋耕刀辊 具有 碎土和行走功能，为了使旋耕 中 行走较为平整，刀辊上共装有 16把刀片，且刀片都经过了特殊的设计。另外我们可通过所设计 在传动箱后面的 限深杆来达到耕深的稳定和变化 ，而且具有一定的耕翻作用，减少漏耕。 2.5 旋耕作业时的工作原理 将立式汽油机的动力，经三角皮带传动传递给蜗杆，通过蜗轮蜗杆传动减速并改变旋转方向后带动装在蜗轮轴上的旋耕刀辊，转动的旋耕刀片切削和破碎土壤，并在切削土壤的过程中，依靠土壤给的反力推动 作业机具 的前进。耕深则可通过改变限深杆和机架的连接位置来调节，在耕作过程中还可以通过改变 操作人员施加在操纵手柄上的压力来调节机具的耕作阻力，从而改变和稳定耕深 、改变机器的前进速度或使机器离开下陷区，皮带张紧轮兼作离合器，通过手柄可以控制动力的接合和分离。 三、 作业机具主要零部件 设计 3.1 传动箱的设计 为了防止在耕 作时产生漏耕，传动箱的横向尺寸受到限制，同时为使整机重量较小，传动箱箱体应采用薄钢板材料（用 Q235 板料，价格较便宜，且有良好的压力加工性能）冲压而成。结构特点为传动箱体由左、右箱体组成，在左右箱体上分别冲出轴承座和密封圈座，用于支撑蜗轮轴和放置密封圈，在左右箱体里面放置蜗轮、 蜗轮轴及 蜗杆 滚针轴承座后用焊接的方式将左、右箱体焊成一体。为了便于检查蜗轮、轴承等零件的磨损程度和工作情况，左箱体上设有可拆卸的端盖。这种箱体的设计，由于采用了薄钢板冲压成形的工艺，大大减少了其横向尺寸，最大限度的防止了漏耕。另外，在进行密封装置设计时，考虑到密封不受高压，且要求轴向尺寸小，密封性能好和寿命较长，我们采用骨架式密封圈。经试验发现骨架式密封圈达到了很好的密封效果，传动箱体无漏油现象。 其示意图见图 3： nts 10 图 3 右传动箱盖 3.2 机架的设计 机架主要用来放置汽油机和扶手 架并与传动箱体相连接，使发动机和工作机有机地结合在一起。 又根据设计准则的要求机架 和传动箱一样 力求结构简单和重量轻，又必须保证有一定的强度，所以可采用 薄钢板经 冲压后 成形 ，可使其达到要求。 扶手架通过螺栓固定在机架上，而传动箱体则和机架通过焊接连接在一起，汽油机放置在机架顶部，也是通过螺栓和机架连接，为了有利于动力输出以及装配时发动机位置的调整，将发动机和机架连接处设计成可调整的结构。 另在机架上装有防尘罩、挡泥板和离合器等，其具体结构参见设计图纸。 3.3 蜗轮蜗杆设计 蜗轮蜗杆传动具有能得到很大单级传动比、 可使传动平稳和噪声小等优点，其具有的特点满足了我们设计准则的要求。另外由于受箱体结构的限制，本蜗杆轴为一悬臂结构，为保证一定的刚度 和稳定性，我们采用双轴承支撑。 3.3.1 蜗轮蜗杆材料分析 和润滑方式的选择 蜗轮蜗杆传动的失效形式有点蚀、胶合、磨损、轮齿折端等。与平行轴圆柱齿轮相比，6 - M 6 均 布衬法兰Ants 11 蜗杆和蜗轮齿面还有沿蜗轮齿方向的滑动，而且相对滑动速度大，发散量大，因而蜗轮蜗杆传动更容易发生胶合和磨损。由于蜗杆的齿是连续的螺旋齿， 且其材料的强度比蜗轮高，所以失效一般发生在蜗轮齿。经上分析我们选用经调质的 45#钢作为蜗杆材 料，蜗轮齿面一般采用与蜗杆材料减摩的较软材料制成，所以我们选用 铸造锡青铜（ ZCuSn10P1）作为蜗轮齿圈的材料，灰铸铁（ HT200）作为蜗轮轮心的材料。 由于蜗轮蜗杆传动的相对滑动速度大，良好的润滑对于防止齿面过早的发生磨损、胶合和点蚀，提高传动的承载能力、传动效率，延长使用寿命具有重要的意义。 其润滑油必须具有较高的粘度和足够的极压性，可使用复合型齿轮油、适宜的中等级极压齿轮油。但应当注意为了减少胶合危险在润滑油所加入的添加剂不能含有对青铜有腐蚀作用的硫和磷。 3.3.2 蜗轮蜗杆强度分析 按齿面接触强 度分析 由公式 23 2 ()EPHZZa K T和本式的已知的数据 （假设蜗轮圆周速度 v） 可得 初定 中心矩a ,再由公式 0.8750.68da ， 122adm z （我们取蜗杆头 1z =2,则蜗轮齿数 2z =i1z ） 求得蜗杆分度 圆直径和模数，根据其基本尺寸的计算公式得中心矩 a = 122dd。 校核圆周速度： 222 6 0 * 1 0 0 0dnvv按弯曲疲劳强度校核 ： 2 2121 . 5 3 c o sF F a FKT YYd d m蜗杆轴的强度校核： 3 221148 trly F F yEI 3.4 旋耕刀的设计 旋耕刀是本机具的主要工作部件，其一些基本的技术参数将对本机具的工作效率有极大的影响。目前，卧式 作业 机具 上使用的旋耕刀大致有凿形刀、直角形刀和弯刀三种类型。其中 刀片头部弯曲、外圆弧有较长的刃口的左右弯刀 , 切割能力强 , 适用于水、旱地nts 12 耕作 , 应用范围较 广 。 弯刀的刃口由侧切刃和正切刃两部分曲线组成，工作时，先由侧切刃沿纵向切削土壤，最后由正切刃横向切开土垡，这种切削过程，可以把土块及草茎压向未耕地，由较坚硬的未耕地支持切割，这样，草茎容易切断，也可以利用刃口曲线的合理形状，使草茎滑向端部离开弯刀，使弯刀不致缠草。 弯刀在刀轴上的排列是影响 作业机具 耕作质量及功率消耗的重要因素之一， 为了使作业机具 在工作中 的前进速度基本一致，不产生漏耕与堵塞，并使刀轴受力均匀，刀片在刀轴上的排列应满足下列要求： 刀轴上的刀片应按一定顺序入土， 使阻扭矩较为均匀，并使机器前进 速度较为均匀 。 左右弯刀应尽量交错入土，以减少刀辊上的轴向力。 在同一小区内工作的两把刀片切土量应相等，以保证工作质量。 相 邻刀片的角度差应尽量大些，以防夹土和堵塞。 刀片排列应尽量规则，便于制造和使用。 安装时要始终保持刀刃向前，以保证工作质量。 刀具的检修 ： （ 1）弯刀。刃口磨钝的弯刀应重新磨锐，变形弯刀需加垫校正，然后淬火（刀柄部分不淬火），淬火弯刀硬 度应为 HRC50-55，如损坏，应换新件。（ 2）刀座。刀座损坏多为脱焊、开裂或六角孔变形，对局部损坏的刀座可用焊条焊补，损坏严重的应予更换。但在焊接刀座时要注意刀轴变形。（ 3）刀轴管。断裂刀轴管可在断裂处的管内放一段焊接性较好的圆钢，焊后应进行人工时效及整形校直，然后检查两端轴承挡，如超差太大，需更换没有花键一端的轴头，应以原花键端外径为基准加工新轴头，以保证刀轴转动平衡灵活。 其示意图见图 4： nts 13 3.5 密封设计 在传动箱体中，蜗轮蜗杆传动是需冷却和润滑的 ，在其内部装有一定 量的润滑油，因此在蜗轮轴与箱体间因选择密封件 ，根据设计准则和箱体的要求我们选择 耐油橡胶材料的骨架式密封圈。它具有结构简单，摩擦阻力小，安装方便，密封可靠等优点，适应本机具。 其示意图 见图 5： 3.6 油门和离合器控制装置的设计 由于油门和离合器控制装置较远（控制装置应放在易于操作的地方，本机放在扶手架上），因此本机选用钢丝软轴进行操作，经试验使用钢丝软轴操作可达到很好的控制效果。 3.7 防尘罩和挡泥板的设计 防尘罩主要是为了保护机器，使它的工作状况良好，防尘罩安装在机架的头部和蜗轮图 4 . 右 弯 刀图 5 . 密 封 圈nts 14 轴轴承两 侧，机架头部放置防尘罩是 为了防止尘土进入皮带传动装置，影 响整机工作，该防尘罩拆装容易，可 以使本机方便的进行动力输出；蜗轮 轴轴承座两侧放置防尘罩，则是为了 防止尘土进入密封圈，影响密封圈和 轴承的正常工作，具体结构根据机架 和轴承座结构而设计，材料采用强度 好而重量轻的 ABS 塑料。 其示意图见图 6： 图 6.右防尘罩 挡泥板的设计是为了防止机器工作时由旋耕刀片甩起的泥块落入机器中，并可起到进一步碎土的作用。其是由薄钢板经冲压而成。 挡泥板示意图见图 7： 图 7.挡泥板 BA向Ants 15 四、 结 束 语 本次设计已经完成了，就所设计的作业机具应怎样正确的使用、常见故障的排除和怎样合理的保养做 进一步 简单的介绍。 4.1 怎样正确使用 作业机具 ? 作业机具的工作特点是工作部件高速旋转 , 几乎所有安全问题都与此有关。为此 , 在使用作业机具时要特别注意以下几点 : 1.使用前应检查各部件 , 尤其要检查旋耕刀是否装反和固定螺栓及万向节锁销是否牢靠 , 发现问题要及时处理 , 确认稳妥后方可使用。 2.要在提升状态下接合动力 , 待作业机具达到预定转速后 , 机组方可起步 , 并将作业机具缓慢降下 , 使旋耕 刀入土。严禁在旋耕刀入土情况下直接起步 , 以防
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