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机械毕业设计论文
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机械毕业设计545稻田筑埂机的总体设计,机械毕业设计论文
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I 摘 要 设计课题为稻田筑埂机的总体设计，来源于生产实际。本设计主要是为减少人力劳动强度，提高工作效率。设计了一种悬挂式筑埂机，对其结构和原理进行介绍。筑埂机主体由机架、变速箱、推压埂装置和旋耕刀等部件组成。筑埂机采用旋耕刀进行取土和推压圆盘辊镇压成埂，实现一机解决取土和筑埂。并解决了筑埂质量参差不齐的问题，保证了筑埂要求，各项农艺技术指标均达到要求。本课题设计新颖，实用性强，操作简单，具有较大的农机市场前景。 关键词： 筑埂机；稻田；悬挂式 nts II Abstract The overall design project for the paddy ridger, from the actual production. This design is mainly to reduce labor intensity, improve work efficiency. A suspension type ridging machine was designed, its structure and principle are presented. Ridger body is composed of a frame, gear box, push ridge device and rotary tillage knife. Ridger to borrow and push disk roller repression into ridge using rotary blade, to achieve a machine to solve the soil and the ridging. And solve the banking problem of uneven quality, ensure the banking requirements, various technical indicators have reached the requirements of agronomy. This topic is novel in design, strong practicability, simple operation, with wide prospect of agricultural market. Keywords: paddy ridger ; paddy field; suspension type nts III 目 录 摘要 . I Abstract. II 前言 . IV 1 绪论 . 1 1.1 选题的意义 . 1 1.2 筑埂的农艺要求 . 1 1.3 整机结构及其工作原理 . 1 1.4 拖拉机的选择 . 2 2 关键部件设计过程 . 3 2.1 推压筑埂装置设计 . 3 2.2 旋耕集土装置设计 . 5 2.3 锥齿轮箱设计 . - 11 - 2.4 侧齿轮传动箱齿轮的设计与校核 . 14 2.5 机架 . 18 2.6 轴承的选择 . 18 3 工作前的安装与调整 . 20 4 筑埂机使用技术要点 . - 22 - 5 结论 . - 23 - 参考文献 . - 24 - 致谢 . 24 附录 . 25 nts - 1 - 前 言 随着我国农业快速发展，劳动力紧张的问题更显突出。其中，水田的全程机械化作业，是重点研究的方向。稻田筑埂机应运而生。稻田筑埂机是一种农业机械，用于稻田的筑埂，方便 ,快捷，节省了大量的人力 物力，是一个必要的农业机械。稻田淹灌是把稻田田地划为田格，在田格四周筑埂，灌溉后会对水层厚度有很好的保持作用，对土壤从上到下的浸润。筑埂是实现稻田灌溉的关键之处，高质量的田埂不但能节省水资源，减少水的浪费，更重要的是，还可以确保水稻对水分的需要。稻田筑埂是水稻生产过程中的整地环节，同时也是水稻生产机械化的重要环节。 筑埂机由机架、旋耕集土装置、推压筑埂装置和变速箱等组成。推压筑埂装置是由锁紧螺丝固定在安装座上，安装座是由 U型螺丝固定在机架上；推压筑埂装置是用焊接的方式固定在轴上，轴是通过带座轴承连接到机架上 的。机架上焊接有牵引架。筑埂机是通过牵引架与拖拉机三点悬挂连接。拖拉机向前行驶，筑埂机前头的旋耕集土装置首先入土翻耕，将土推向机架中间，进入后面的推压筑埂装置的筑埂范围；将大量的土培植成土埂。推压筑埂装置跟着转动，对土埂进行成型压实。一次进地，就可以实现筑埂的作业，筑出的田埂结实规整，满足各项农艺要求。 nts - 2 - 1 绪论 1.1 选题的意义 设计课题为稻田筑埂机的总体设计，来源于生产实际。本设计主要是为减少人力劳动强度，提高工作效率。设计出一种悬挂式稻田筑埂机，对该机械结构和工作原理进行介绍。筑 埂机主体由机架、变速箱、推压埂装置和旋耕刀组成。 本课题设计新颖，实用性强，操作简单，具有较大的农机市场前景。 1.2 筑埂的农艺要求 筑埂机所筑田埂高度为 250 300 mm，埂底宽度为 400 600 mm，埂顶宽度为 250 350 mm，坡度系数 0.6 0.85，土壤坚实度为 80 110kPa，作业时间为每年 4 月中旬或 9 月下旬，取土后沟渠深度小于 100 mm。 1.3 整机结构及其工作原理 悬挂式稻田筑埂机是一种专门用在稻田筑埂的农业机具，主要是由推压筑埂装置、旋耕集土装置、传动系统、机架等构成。其 中推压筑埂装置、旋耕集土装置是最主要的工作部件，结构如图 1-1 所示。 1. 传动轴 2. 侧齿轮箱 3. 万向节 4. 推压筑埂装置 5. 侧齿轮箱 6. 万向节 7. 变速箱 8. 旋耕集土装置 图 1-1 筑埂机结构简图 nts - 3 - 机架上从前至后依次安装传动轴 1，变速箱 7，通过万向节 3和 6分别与侧齿轮传动箱2和 5相连接， 4和 8分别是筑埂机的主要工作部件推压筑埂装置和旋耕集土装置。 工作时，筑埂机的动力是由拖拉机的动力输出轴来提供，通过万向联轴 器与传动轴相连接，传动轴也是通过万向联轴器来和变速箱相连接，由变速箱通过万向联轴器与侧齿轮传动箱连接，从而来带动旋耕集土装置和推压筑埂装置工作。 筑埂机筑埂一般要经过 2 个工序：旋耕集土和推压筑埂。根据筑埂工序来设计旋耕集土装置和镇压装置。这 2 个工作装置必须安装在机架之上，根据工序要求，取土装置在前，镇压装置在后。筑埂机工作时，旋耕集土装置将土聚集到推压筑埂装置，通过推压筑埂装置镇压土壤形成田埂。 1.4 拖拉机的选择 选择 40-80 马力轮式拖拉机 TS504 四轮驱动。飞动 (495 大冲程）或江动 JD4100 发动机， 12 小时功率 36.8KW，变速箱前进档 8 个，倒档 4 个，啮合套换档，后轮距可调，带有差速锁双作用离合器，力、位调节提升器、三点式悬挂。一组液压输出，全液压转向，双速动力输出轮胎。 nts - 4 - 2 关键部件设计过程 2.1 推压筑埂装置设计 根据农艺要求，田埂高度为 250 300 mm，埂底宽度为 400 600 mm，埂顶宽度为 250350 mm。工作时，通过盘片和推压辊压实土壤成埂。如图 2-1 所示。 1. 盘片 2. 推压辊 图 2-1 推压筑埂装置结构图 推压筑埂装 置的受力情况如图 2-2 所示。当推压筑埂装置作匀速运动时，在 xoy 平面内 平衡方程为 021 TRRF x（ 2-1） 0s in2121 WWNNF y （ 2-2） 0211 fdx o y MlRhReNMM（ 2-3） 其中 111 NR sin222 NR CsgwW 11 2 （ 2-4） sgLrrrrW )( 2122212 （ 2-5） fd MlRhReNM 211(2-6) nts - 5 - TRR 21 （ 2-7） 假设 N1=W1， N2=sin W2， 1= 2=1，则将式（ 2-4）、式（ 2-5）、式（ 2-8）、式（ 2-9） 111max1 WNR （ 2-8） 222m a x2 s in WNR （ 2-9） 2max rl （ 2-10） 代入式 （ 2-6）、式（ 2-7）得 fd Ms grLrrrrheC s gwM 22122211 )()(2 （ 2-11） sgLrrrrC sgwT )(2 2122211 （ 2-12） 根据以上受力分析计算可以确定驱动力矩，完成推压筑埂装置的设计。 注：以上各公式中字母所代表参数详见附录 。 a.xoy 平面受力 b.zoy 平面受力 图 2-2 推压筑埂装置受力分析 nts - 6 - 2.2 旋耕集土装置设计 2.2.1 刀辊的结构 图 2-3 为刀辊结构图：刀轴是用无缝钢管制成，刀轴的两端焊接轴头，刀轴上焊接刀座，刀座按照螺旋线排列焊接在刀轴上，通过刀座和螺栓来安装刀片。 1. 左轴头 2. 拦板 3. 刀座 4. 刀轴套 5. 右轴头 图 2-3 刀辊结构示意图 2.2.2 刀轴转速选定 在筑埂机匀速工作的情况下，筑埂机所消耗的功率随着刀轴转速的增大而增大，比较理想的配合是较低的刀轴转速和较高的前进速度，这样功率消耗虽然增加了一些，但与此同时，筑埂的效率也提高 了，仍然可以降低单位面积的功率消耗。近几年来看，刀轴转速降低的趋势更为显著。另外稻田筑埂机的旋耕刀轴转速一般在 200-285r/min 范围内，由于土地的比阻不同，筑埂机的旋耕刀轴转速也会因此而不同，粘性较大的土地比阻也较大，转速应该偏低一些。砂性土地的比阻相对较小，转速可适当偏高一些。为了提高筑埂机的工作效率，减少功率消耗，本设计稻田筑埂机旋耕刀轴转速选取 200r/min。 2.2.3 刀辊轴的选择与计算 刀辊轴可以选用实心或空心材料制造。空心轴能够在较低的重量下传递较大的扭矩，而且也可以较好的抵抗 扭矩，各方面均可达到工作要求。空心轴的尺寸应该根据最大传递扭矩进行计算，并以扭曲应力来进行验算。 nts - 7 - 通常最小截面系数在轴端处镗过管孔的位置是最小的。（下图 2-4 所示的 c-c截面） 图 2-4 轴端 c-c 截面 扭转应力按下式计算： WM tq 式中 W = 22D = 257.1 D 当扭 曲时，最小的截面系数。 D ：为管子的外径 2dD 管的壁厚（ d 管的内径） 轴端的花键选择应该根据最大比压和平均比压。当材料的硬度 HRC 35时，矩形端面花键上的最大比压应该小于 20MPa。 最大比压按下式计算： )4()4( 00m ax nldDdDMP nntq 式中 nD ：为花键轴的外径 0d ：为花键孔的内径 l ：为花键的（平均）工作长度 n ：花键的数量 (1)刀辊轴的设计计算说明 选择 40Cr材料，调质处理， 假设刀辊轴的外径nD=100mm。 取内径0d=80mm 圆锥滚子轴承的效率为 =0.95，心轴上齿轮传动的效率为齿=0.98 由5P=23.98KW 刀n=233r/min 得： 刀P= 2P 6 2齿nts - 8 - 刀P= 22.79 0.956 0.982 =16.1kw 刀T=刀刀 nP /1055.9 6按最大比压少于 20MPa， 即 maxP 20MPa 来设计刀辊轴的直径。 max00max )4/()4/ ( PnldDdDMP n 刀= 72301 5 3 5 6 4 0 /1 5 =19.86 20MPa 扭曲应力验算 ： 257.1 DW 其中： 2)( dD =（ 100-80） /2=3 257.1 DW =1.57 782 3=20655.64 WM tq = 64.206551535640 =74.34MPa 1 =185MP 故所设计的刀辊轴的直径满足要求。 刀辊轴的外径为： nD =100mm 刀辊轴的内径为： 0d =80mm 外花键的个数为： N=8 外花键的平均工作长度为： l =40mm 2.2.4 旋耕刀的设计 弯刀刀刃的设计包括切沟墙的侧切刃和切沟底的正切刃两部分。对于水田工作的稻田筑埂机而言，工 作时候最容易发生的状况是刀轴缠草，为了使发生这种情况时候的严重程度减小，所以对弯刀的要求会更高。其刃口曲线的要求是：当弯刀工作时 ,先由侧切刃沿着纵向切削土地 ,并且是离轴心较近的刃口开始切割 ,由近及远 ,最后由正切刃横向切开土地。这样的切削过程能够把草茎压向未耕地。草茎和残茬即使没有被弯刀切断 ,也能够通过刃口曲线的合理形状使其从端部滑离弯刀 ,这样弯刀就不会缠草了，可以顺利的切削土壤，进行作业。 2.2.5 旋耕刀的结构组成 nts - 9 - 旋耕刀主要由侧切面、正切面、过渡面三个部分组成。侧切面有切开土垡，隔断或抛开草茎、残茬的 功能；正切面除切土功能外还具有碎土、翻土和抛土等功能。 2.2.6 侧切刃的设计 我们国产的各种弯刀，侧切刃均为等距离螺旋线，也称阿基米德螺线。 其方程为： 0 （ 2-13） 0 螺线起点的极径（ mm）； 螺线极角每增加 1弧度，极径的增量 (mm)； 螺线上任意点的极角（ rad）； 螺线终点处的极径： nn 0 (2-14) 在确定 n 、 0 及 n 值后可求出 值： = （ n 0 ） / n (2-15) 螺线起点的极径 0 是为了避免无刃部分切土。 0 可由下式求得 0 = 21222 )2(2 RSSR (2-16) 式中： S 切土节距； 设计耕深（为本设计中的最大耕深）； R 弯刀回转半径，为了使阻扭矩减小，应该在同时满足耕深 要求和结构许可的条件下，选用较小的尺寸。 根据经验公式计算出 S: S =60000 nzVm/ =60000 2.17 (200 2.5)=260mm (2-17) 式中 mV 旋耕机的前进速度 取 mV =2.17 hKm/ n 刀轴转速 nts - 10 - z 同一切割小区内的弯刀 取 z =2.5 0 = 21222 )1501502452(2602260245( = mm83.120 螺线终点处的极径 n ； 为了使螺旋线能够与正切刃圆滑过渡， n 取值通常比弯刀回转半径小 10-20mm；n =230mm 螺线终点的极角 n : 可由下式 求得： n =（ n - 0 ） / n ntg (2-18) 式中 n 为螺线终点处的滑切角，常取 5060； 这样可得： nnnn tg )( 0=(230-120.83)/230* 55tg =0.3323rad； nn /)( 0 =(230-120.83)/0.3323=320.52mm 将 代入式 nn 0 ，并从 0到n之间分成若干份，顺序选定若干 代入 该式，分别求出对应的 ，即可作出侧切刃螺线。 螺线的静态滑切角 （刀刃的曲线角）即刀刃上某一点的极径与该点切线之间的夹角。其数值应当满足不缠草和旋耕阻力小的原则， 即 : 90- 式中 根茎对刀刃的摩擦角。 2.2.4 正切刃曲线设计 正切刃曲线是空间曲线，为了能够使沟底比较平整，正切刃曲线位于刀滚的圆柱面上。该曲线在侧视图上其投影为圆弧，两段刃口间以圆弧线相连接。 nts - 11 - 2.2.5 刀座的轴向间距和刀的总数 刀通过 1 刀座固定在刀轴上，刀座用 16Mn 钢板冲压成二半，套和后焊接而成，也可用精密铸造 制成。 由于旋耕刀切土时刀端撕裂附近的土层，因此，刀座的间距 b 可较弯刀工作幅宽 b为大。 b =b+ b( ) b常取 15 20 每台旋耕机上安装的弯刀总数 Z可按下试计算 Z =1000BZ b 试中 Z为取偶数 Z为旋耕轴上旋耕刀总数 B为筑埂机耕幅，对 中间传动的筑埂机来说， B为左右刀滚的耕幅之和 计算得 b =500 b=480 Z =18 2.2.6 旋耕刀的选择 根据 以上对 旋耕刀 正切刃曲线、侧切刃曲线和旋耕 取 土的农艺要求的分析，查阅 农业机械 学手册选取 IS-245型号的旋耕刀。耕深 160mm，回转半径 245mm。 2.3 锥齿轮箱设计 如图 2-5 为锥齿轮箱示意图 1 轴承盖 2. 油封 3.圆螺母 4. 轴承座 5. 大锥齿轮 6. 螺栓 7. 滚子轴承 8. 螺栓 9. 小锥齿轮 10. 螺钉 图 2-5 齿轮箱示意图 nts - 12 - 2.3.1 圆锥齿轮强度计算 (1)按齿面接触强度设计 传递功率 P = 47.9kw r/min734小锥n r/min343大椎n 传动比 u = 3.14 由于该对齿轮为闭式传动，闭式传动可以按照齿面接触强度进行计算。 213221311 9 5 1)5.01(1 1 7 2HPHPRReuKTuKTd（ 2-19） 载荷系数 K=1.6 转矩 551 1053.31055.9 小锥nPT N mm 传动比 u=2.14 齿轮接触疲劳极限 MPa1500lim H 齿轮接触强度安全系数 1.1 HS 设计齿轮许用接触应力 M P a6.13631.11500 l i m HHHP Smm8.1486.136365.1 1085.06.119511951 2 332131 HPe uKTd大端模数 mm8.8171 5 011 Zdm ee圆整 mm9em大端分度圆直径 mm15311 Zmd eemm25222 Zmd ee分锥角 26.312817a r c t a na r c t a n211 ZZ74.581728a r c t a na r c t a n122 ZZ nts - 13 - 外锥距 mm4.14726.31s in2/153s in2/11 ee dR齿宽系数 3.0R 齿宽 mm22.444.1473.0 eR Rb 取 b=44mm 实际齿宽系数 2 9 8.04.1 4 744 eR Rb中点模数 6 5 9.7)5.01( Rem mm 中点分度圆直径 2 m m.130)5.01(11 Rem dd mm5.214)5.01(22 Rem dd (2)锥齿轮校核 a.锥齿轮齿面接触疲劳强度校核式 HPKLSEHBMbmmtHHVAH ZZZZZZuuldFKKKK 121（ 2-20） 式中 使用系数 5.1AK 动载系数 24.1VK齿向载荷系数 6.1HK端面载荷系数 1.1HK节点区域系数 5.2HZ 中点区域系数 1BMZ 弹性系数 8.189EZ 螺旋角系数 1Z锥齿轮系数 8.0KZ 再和分配系数 1LSZN1015.12 411 Mt dTF 许用接触应力 m inlimHXWL VRNTHP S ZZZZH 6.18551.1 108.19.04.11500 MPa nts - 14 - 计算接触应力 M P a5.11638.0118.1895.2165.1165.1361501015.11.16.124.15.112421 KLSEHBMbmmtHHVAH ZZZZZZuuldFKKKK比较得 HPH 结果： 校验通过。 b.锥齿齿根弯曲疲劳强度校核 计算公式 FPLSKEFSnm tFFVAF YYYYbmFKKKK （ 2-21） F 为计算应力， FP 为许用应力 HFHFVA KKKKKK ,数值同 前。 复合齿形系数 6.4FSY重合度系数 68.0Y齿根抗弯强度的锥齿轮系数 1141 2 bmbmK l bblY 载荷分配系数 12 LSLS ZY弯曲应力计算值 M P aYYYYbmFKKKKLSKEFSnmtFFVAF94.3881168.08.4659.7441015.11.16.124.16.1 4 齿根许用弯曲应力 M P aS YYYY F XR r el Tr el TNTFEFP 9.3961.1 98.09.011.1450m i n 比较得 FPF 结果： 校核通过。 2.4 侧齿轮传动箱齿轮的设计与校核 nts - 15 - 如图 2-6 为侧齿轮传动箱示意图 图 2-6 侧齿轮传动箱结构示意图 2.4.1 齿轮的材料、精度和齿数选择 根据同类型结构，大小齿轮构造选用 20CrMnTi 表面渗碳淬火 1P98 表 7-1 硬度 HRC选用 56 62HBS1P98 表 7-1齿轮精度用 8级，轮齿表面粗糙度为 Ra1.6 nts - 16 - 硬齿面闭式传动，失效形式为点蚀 Z3=15 Z4=23 i= 53.1152334 ZZ 2.4.2 齿轮的设计计算 (1)没计准则 按齿轮齿面接触疲劳强度设计，再按齿根弯曲疲劳强度校核； (2)按齿面接触疲劳强度设计； 1P108式（ 7-9） 3 11 12 dHEHt KTZZZd（ 2-22） mmNnPT 5661 1024.7343 02.261055.91055.9选取材料的接触疲劳极限应力为： 1P100图 7-6 MPaH 1500lim1 MPaH 1500lim2 选取材料的弯曲劳极限应力为： 1P100图 7-7 MPaF 450lim1 MPaF 450lim2 应力循环次数 N由 1P102 式 7-3计算 711 1023.850083436060 atnN 由 1P107 108式计算得 03.1 i 38.0dMPaZ E 8.189 5.2HZ mmNT 51 1024.7 则 7712 1063.553.11027.8 NN接触疲劳寿命系数 1P102 图 7-8 ZN1=1 ZN2=1 弯曲疲劳寿命系数 1P102 图 7-9 YN1=YN2=1 由 1P102 表 7-2 查得接触疲劳安全系数 SHmin=1, 弯曲疲劳安全系数 SHmin=1.4,又YST=2.0,试选 Kt=1.3; 由 1P99式 7-1,7-2求许用接触应力和弯曲应力； nts - 17 - M PaZS NHHH 136411.115001m i nl i m11 M PaZS NHHH 136411.115002m i nl i m22 M PaYSYFNF STF 64314.124501m i nl i m11 M PaYSYFNF STF 64314.124502m i nl i m22 323 1153.1153.138.03.1213649.08.1895.212 dHEHtKTZZZd mm99.92 smndV 67.16 0 0 0 0 343931 0 0 060 111 smVZ 25.010067.11510011 1P104查图 7-10 得 KV=1.03 1P103由表 7-3 得 KA=1.35 1P105由表 7-4 得 11.1K， 1.1K1P103由式 7-5 70.11.111.103.135.1 KKKKK VAH修正 mmddt 7.20309.13.93.17.1311 mmZdm 78.6157.10131 1P112表 7-6取得标准模数 m=7mm； 由于要保证耕深，提高承载能力所以选择了 15 齿，而为加工不产生根切的最少齿数为 17，选择小齿轮齿数为 15，小于最小根切数，因而 15齿的齿轮加工时一定会产生根切，所以小齿轮要用变位齿轮（正变位）。 2.4.3 第一对齿轮主要尺寸的计算 nts - 18 - 2P368 查表 12-7得 总变位 X=0.80mm 根据类比得 X3=0.28mm X4=0.52mm 分度圆直径 mmmZd 20533 mmmZd 20544 压力角 20 啮合角 s int a n2s in2143 ZZ XX 937.20 中心距变动系数 1coscos2x 43 ZZ 1937.20c o s 20c o s2 2315 116.0 中心距 mmymaa 8 1 2.2 0 6 齿高变动系数 mmyXy 6 8 4.01 1 6.08.0 齿数比 53.1152334 ZZ节圆直径 mmad 65.20553.1812.1332123 mmdd 97.20634 齿顶高 mmmyxhaha 37.83 mmha 95.94 齿根高 mmmxchahf 79.633 mmhf 11.54 全齿高 mmhfhha 16.15333 mmhfhha 06.15444 齿顶圆直径 mmhddaa 73.1212 333 nts - 19 - mmhddaa 90.1802 444 齿根圆直径 mmhddff 42.912 333 mmhddff 78.2502 444 公法线长度 mmwk 81.333 mmwk 41.564 跨测齿数 k3=2 k4=3 固定弦齿 厚 mmSx 97.103 mmSx 05.124 固定弦齿高 mmhx 37.63 mmhx 76.74 2.4.4 第二对直齿圆柱齿轮的主要参数的计算 2P368 查表 12-7得 总变位 X=0.87mm 根据类比得 X5=X4=0.52mm X6=0.35mm 分度圆直径 mmmZd 20655 mmmZd 20566 压力角 20 啮合角 s int a n2s in6565 ZZ XX 86.20 中心距变动系数 1c o sc o s2 65 ZZx 186.20c o s 20c o s2 2223 126.0 中心距 mmymaa 38.209 齿高变动系数 mmyXy 744.0126.087.0 齿数比 96.0232256 ZZnts - 20 - 圆直径 mmad 61.204125 mmdd 56.20516196.056 齿顶高 mmmyxhaha 86.83 齿根高 mmmxchahf 3.633 全齿高 mmhfhha 16.15666 齿顶圆直径 mmhddaa 72.2082 666 齿根圆直径 mmhddff 40.2022 666 公法线长度 mmwk 49.556 跨测齿数 k6=3 固定弦齿厚 mmSx 28.116 固定弦齿高 mmhx 81.66 2.5 机架 按照机具的总体结构装配需要 ,并确保各组件之间有足够的间隔距离和各工作部件的前后距离 ,并保证机具的性能。因此 ,本机设计了框架式和三角形机架结构。 2.6 轴承的选择 根据外形尺寸、和轴径的要求在手册 10P8-98选择 6308型号轴承。 根据上面轴段的设计，知道第一轴安装的轴承为圆锥滚子轴承，其轴段直径为40d ，根据常用轴承类型及代号标准（ GB/T297-1993）可选取圆锥滚子轴承 30208C，其 80d ， 100D ， 10b 。第轴、第轴上主要承受轴向力 ,承受扭矩很小 ,故选择球轴承即可 。 传动轴安装的轴承为深沟球轴承，其轴段直径为 65d ，根据常用轴承类型及代号标准（ GB/T297-1993）可选取代号为 6308的深沟球轴承，其 d=40， 65D ， b=18。 nts - 21 - 3 工作前的安装与调整 稻田筑埂机作业之前，旋耕刀的分布和安装是一项至关重要的工作。安装不当，会严重影响到作业质量，由于刀片旋转不平衡，将会导致机件损坏，还会使机组震动增大，对机具损坏会很严重。为了让筑埂机在稻田作业时，避免漏耕的现象，刀辊轴受力均 匀，旋耕刀在刀辊轴上的排列配置，应当满足以下要求： （ 1）配置两把以上的刀片，应确保切土量相等，从而确保筑埂质量好，耕后沟底平整。 （ 2）在刀轴旋转一周的过程当中，在同一相位角，必须确保一把刀入土，以确保工作的稳定性和刀轴负荷均匀。 （ 3）相继入土的刀片，在确保可以达到筑埂的农艺要求时，在刀轴上的轴向间距越大越好，以免发生堵塞的现象。 （ 4）左弯刀和右弯刀片应交错分布，以保证刀轴两端轴承受力平衡。刀片按螺旋线规则排列。 旋耕刀的安装方法： 内装法 安装时，所有刀片都朝向刀轴中央。 当拖拉机的前进速度一定时，刀轴转速快，碎土性能好；刀轴转速慢，集土能力差。而当刀轴转速恒定时，拖拉机速度越快，则土块越粗大。一般情况下，刀轴的旋转速度通常要用慢档，当要求土壤特别细碎时，这时候可以使用快档。 nts - 22 - 4 筑埂机使用技术要点 （ 1）正确选择旋耕刀片的安装方式。 （ 2）万向节传动轴的安装。 万向节传动轴由 2 个活节构成，安装的时候需要注意两点：一是筑埂机在升起或工作状态时，方轴与套既不要顶死，还要有足够的配合长度；二是必须使方轴和套的夹叉处在同一平面内，以免影响筑埂机作业质量和造成拖拉 机与筑埂机传动系统及相关零件损坏。 （ 3）筑埂机的调整。 （ 4）前进速度选择。 筑埂机前进速度选择的原则 :既要确保工作质量，同时还要充分发挥拖拉机的功率，从而达到高效、优质、低耗的目的。在通常情况下，前进速度为 3km/h。 nts - 23 - 5 结论 本课题针对人工筑埂劳动强度大，工作效率低等主要问题，设计这样一种悬挂式稻田筑埂机，并对其关键部件的工作机理进行分析，得出以下结论： 1）设计的筑埂机旋耕集土装置，通过对刀片的运动分析， 从而确定了旋耕刀轴的转速为 200 r/min。通过对所筑田埂截面的分析，得出取土宽度为 160 mm，取土深度为 3095 mm，为旋耕刀的配置和分布提供理论依据。 2） 通过对推压筑埂装置的受力分析，得到推压筑埂装置的驱动力矩，为稻田筑埂机的动力分配、优化奠定了理论基础。 3） 通过以上分析，该设计方案是可行的。 nts - 24 - 参考文献 1 关振君 . DTZG-01 型稻田筑埂机的设计研究 J. 农业科技与装备， 2011(10)： 20 22. 2 杜巧连等 .拖拉机液压悬挂耕 深电液控制系统设计与试验 J.农业机械学报， 2008， 39(8)： 62 65. 3 丁为民等 . 反转旋耕刀滑切角分析与计算 J. 农业机械学报， 2001， 32(6)： 26 29. 4 丁为民等 . 反转旋耕刀正切面分析及参数选择 J. 农业机械学报， 2004， 35(4)： 40 43. 5 贾洪雷等 . 耕作刀片在刀辊上的多头螺旋线对称排列法 J. 农业工程学报， 2011， 27(4)： 111 116. 6 李伯全等 . 抛土率估算的模糊动态聚类分析方法 J. 农业机械学报， 2002， 33(6)： 37 39 7 高建民 . 斜置旋耕刀侧切刃曲线的理论研究 J.农业机械学报， 2002， 32(2)： 24 25. 8 涂建平等 . 秸秆还田机刀片及刀片优化排列的研究 J. 农机化研究， 2003(4)： 102 104. 9 陈钧，近江谷和彦，寺尾日出男 . 高速摄影法研究旋耕刀抛土特性 J. 农业机械学报， 1994，25(3)： 59 60. 10 贾洪雷等 .
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