自动化：《玉米育苗制钵机》毕业论文说明书.doc

工 学 院 毕 业 设 计（ 论 文 ）题 目：玉米制钵机 专 业：机械设计制造及自动化 班 级：三班 姓 名： 指导教师： 日 期：2010年12月20日 、1引言21.1研究设计制钵机的意义21.2制钵机现状分析21.3制钵机的应用前景32设计要求53减速系统的设计53.1电动机的选择53.2传动比的确定及带传动设计63.3直齿轮设计73.4锥齿轮设计144制钵压钵系统设计164.1 制钵机构运动方案及运动原理164.2设计机构尺寸184.3主要机构运动分析184.4制钵压钵机构受力分析244.5机构生产调节说明265 排种系统设计（圆盘式精密播种系统）265.1运动方案设计265.2播种系统的尺寸设计275.3机构配合运动分析276总结30参考文献31英文摘要31致谢321引言1.1研究设计制钵机的意义育苗移栽种植技术因使作物生长期提前以及提高复种指数，在农业生产上具有重要意义。育苗移栽的机械化生产是减轻劳动强度、提高劳动生产率和保证作业质量的关键是在我国，因传统低水平的育苗方式与迅速发展的设施栽培不相适应，常因育苗技术不佳导致育苗失败而贻误农时，给生产造成难以弥补的损失，因此传统育苗方式己极大地制约了设施园艺向高产高效方向发展。随着我国经济结构和种植业结构的调整，工厂化育苗方式由于较传统育苗方式有许多优势而逐渐得到广泛应用。然而，机械化育苗移栽在钵土配制、钵块成型和精密播种等方面还存在着很多巫待解决的问题。因此，提高育苗技术水平、发展机械化育苗技术已成为发展设施栽培必须解决的关 键问题。机械式全自动制钵机用于加工水稻、小麦、豆类作物育苗的营养土钵（营养土压成块，内包种子），适用于培养中、小苗作物移栽种植方式，如农场、家庭育苗营养钵的制造，亦可用于燃烧块（煤块、固体酒精等）的制造。1.2制钵机现状分析国尽管我国对农作物机械化育苗移栽技术的研究早在20世纪50年代末至60年代初已经开始，但当时人们只看到育苗移栽的好处和效率，忽视了经济效益，更没有科学地析育苗移栽机械化生产过程中的多种技术难题。近年来，人们对育苗移栽技术有了进一步认识，开始对其重视起来。然而，由于我国地域辽阔，自然条件千差万别，各地的生产条件和环境各不相同，加之各地经济发展水平不一致，所以到现在为止，总体上基本于一种小规模手工操作状态。如四川、贵州等地由于土地连片面积小，实现大型机械化移栽有一定的困难，因此多采用单家单户式的土块育苗、人工栽植方式;而东北等大型农场多采用工厂化营养钵育苗和机械化栽植I艺(耿端阳，2001)。最近十余年间，蔬菜械化育苗在欧美等一些技术发达国家得到迅速普及，目前应用面积最大的是美国，其次是意大利、法国、西班牙、英国、荷兰等国家。机械化育苗技术的应用，推动了育苗业的发展，使蔬菜育苗生产进一步走向了专业化和商品化，经营规模越来越大。例如美国加州的绿心(GreenheartTr ansplantFa rms)，萨利纳斯(SalinasTr ansplantCo )，种植者(GrowerTr ansplantC o.)等育苗公司;荷兰的范德贝克洛(VanDerBekerom)和贝克砍普(Beekehkamp)等育苗公司以及意大利的瑞斯特亚(Re steya)种苗公司，商品苗年产量均达到2.5亿株以上。据有关专家估计，美国蔬菜商品苗己经有70%以上采用了机械化育苗，仅加利福尼亚州1988年注册登记的专业育苗公司超过200家，年产商品苗大约100-200亿株。机械化育苗生产的发展，改变了蔬菜传统的种植制度，即移栽蔬菜面积出现了明显增长的趋势。据调查，10年前美国加利福尼亚州的色拉蔬菜一结球葛芭大约99%采用露地直播，现今移栽面积比例已接近20%。农场蔬菜种植户认为购买商品苗较露地直播生产成本大约增加20%。但采用移栽的蔬菜种植密度有保证、产量可增加20%，更主要的是移栽蔬菜长势整齐，便于机械化收获。现在越来越多的用户认识到了在蔬菜种植上，选用塞子苗移栽比选用裸根苗或直播具有更多的优越性(陈殿奎，1990)。1.3制钵机的应用前景(1)机械化育苗的发展促进了种植制度的改革和进步机械 化 育 苗技术的发展促使作物移栽种植面积增加，露地直播面积减少。种植者认为:购买商品苗直接定植，虽然较露地直播约增加成本20%左右，但是可实现管理规范化，而且种植密度有保障，节省劳力，能增产20%，作物生长整齐一致，便于机械化作业和采收。(2)发展机械化商品苗是设施园艺发展的必然趋势“九 五 ” 以来，我国各地都在积极调整种植结构，发展适度规模种植，引进先进科技成果，加强科技投入，提高市场竞争力。这种形势给机械化育苗和秧苗商品化生产带来新的契机和发展机遇。目前全国从事轻基质育苗的生产商有近百家，但育苗的经营规模普遍偏小，商品苗销量超过千万株的几乎空白(王耀林，2000)。在国外，育苗公司承担着商品苗的培育及运输，这极大地方便了种植农户，同时也体现了大农业生产的专业化。机械化育苗的诞生，推动了育苗业的发展，使蔬菜育苗生产进一步走向了专业化和商品化，经营规模越来越大。(3 )发展机械化商品育苗是历史的必然我国有4000万个蔬菜种植农户田吉林，2000)。他们所用的菜苗大多数采用自育自用。由于劳动力素质不高，设施简陋，育苗方法和手段落后，一方面导致种子浪费，另一方面质量不能保证，不利于集约化管理和提高蔬菜质量，而机械化育苗能克服以上不足。我国蔬菜苗的年需求量是4000多亿株(田吉林，2000)，发展商品苗具有巨大的市场潜力。从国外的发展历程看，要想使我国的蔬菜育苗形成一个产业，靠传统的土法育苗、塑料钵育苗是不行的，因为无法完成远距离运输和机械化移栽。另外，随着蔬菜生产市场化、销售化体系的建立，季节差价越来越小，人们对依靠栽长龄大苗、解决早熟、提高效益的观念逐渐淡化。而机械化育苗根系活力好，缓苗快，能获得较长的采收期和更高的产量，适应我国设施园艺快速发展的需要，前景广阔，是发展的必然方向。玉米育苗制钵机摘要老式制育苗制钵机由蜂窝煤成型机改进得来，体积庞大，结构复杂，成本高，效率低。本设计从老式育苗制钵机出发。在传动系统和执行机构上都做了很大的改进。本机可广泛用于玉米、蔬菜、瓜果等秧苗的制钵。该机采用单相电动机做动力源，可在广大的农村实用，不用担心需要较高的动力电压的问题。文中较详细的设计了育苗制钵机的减速系统和执行系统，对齿轮及各部件具体尺寸进行了设计。该机的设计打量运用标准件，大大缩短了设计工作量和降低了生产制造周期。主要设计内用有：电动机的选择、各传动的传动比、功率和转矩的计算、带、带轮、齿轮、锥齿轮的设计计算及尺寸设计和方案原理机构图、装配图。关键词：育苗制钵机、钵体、减速系统、执行机构2设计要求本设计具体参数有如下几点要求:1、 制钵机冲头行程 ；2、 假设制钵机制钵工作阻力 ；3、 主传动机构许用压力角，辅助传动机构压力角；4、 机器运转速度不均匀系数许用值；5、 生产率；6、 电动机功率储备系数；7、 营养土钵规格，播种量为。3减速系统的设计3.1电动机的选择（1）电动机的功率确定电动机的功率由该设备所消耗的功率决定。该设备的消耗的功率主要有： 1）压紧和冲出时耳朵动作功 冲头工作时平均所受的压力取100kg（按经验选取），冲头行程为60mm，上下的总位移为120mm，每小时往返2050次，所消耗的功率按下式计算 式中 F冲头在行程所受的平均压力，单位 N; S冲头每次行程的位移量，单位 m； n冲头每小时的行程次数，单位 次/小时。因此2)转盘转动过程中克服摩擦做功转盘克服的摩擦力有：1、底板（土钵挡板）与转盘的摩擦； 2、搅拌箱的搅拌器与转盘上的摩擦； 3、土壤与转盘的摩擦。其消耗的功率大约为：（类比法，参考文献5）；3)搅拌器消耗功率由于搅拌器的转速不高，估计推动1立方米的土料需要1吨的力。消耗功率：取 总的工作功率： 总的机械功率选： 则电动机的功率为： （2)选择电动机 由于该机为农业机械，主要是针对农村市场设计的，一般的农村用的电电压为220V，又异步电动机比直流电动机使用方便，价格低廉，因此该机的、采用单相电容启动异步电动机作为动力源。电动机的型号为YC100L4。其参数如下：3.2传动比的确定及带传动设计（1） 传动比的确定由设计要求可知，电动机的给定转速 ，而生产率的给定值为1880 穴/小时，即生产率为。所以总传动比的大小可以确定根据机械设计中关于V型带传动比分配原则以及考虑到总传动比大小可确定:,其余传动比。（2） V型带轮设计由机械设计查表可得，选择Z型V带，且50 。所以。由于为农业生产机械所以选择两条V型带。根据机械设计知：所以取=500由取 =1600 由 即符合设计验证条件，所以此设计方案合理。3.3直齿轮设计(1) 第一对齿轮设计（类型、材料、精度、齿数）1）选用直齿圆柱齿轮传动；2）由于农业机械搅拌机械为一般工作机器，速度不高，所以选用7级精度（GB10095-88）.3)材料由查机械设计10-1表，选择小齿轮材料为40（调质），硬度为280HBS，大齿轮为45度钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。4)选小齿轮齿数，大齿轮齿数， 为半开式齿轮传动。(2) 按齿面接触强度计算由设计计算公式（机械设计10-9a）进行计算，即1) 确定公式内各计算数值1. 选择载荷系数 =1.3；2. 计算小齿轮传递的转矩：3. 由机械设计表10-7可知，选择齿宽系数4. 由机械设计表10-6查得材料的弹性影响系数5. 由机械设计图10-21d按齿面硬度查的小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限。6. 计算应力缩环次数7.由机械设计10-14图，取接触疲劳寿命系数 8.计算接触疲劳需用应力取失效概率为1%,安全系数齿轮啮合图2） 计算1. 试计算小齿轮分度圆直径 带入中较小的值 =2. 计算圆周速度3. 计算齿宽 4. 计算齿宽与齿高之比模数 齿高 所以齿宽与齿高之比5. 计算载荷系数根据，7级精度，查机械设计图10-8可得，动载系数=1.05直齿轮 由机械设计表10-2查得使系数；由机械设计 表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对称位置时；有，查机械设计图10-13得6. 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由机械设计10-10a得 7. 计算模数 (3)按齿根弯曲疲劳强度计算由弯曲强度的设计计算公式： 1）确定公式内的各计算数值1、由机械设计中图10-2查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的的弯曲疲劳强度极限。2、由机械设计图10-18取弯曲寿命系数3、计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数，得 4、计算载荷系数5、查取齿形系数由机械设计表10-5查得 6、查取应力校正系数由机械设计表10-5查得7、计算大、小齿轮并加以比较大齿轮的数值小。2）设计计算对比计算结果，由曲面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲疲劳强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度算得的模数2.713并就近圆整为标准值，按接触疲劳强度算得的分度圆直径，算出小齿轮的齿数: 大齿轮齿数 ，取。（4）几何尺寸计算1)计算分度圆直径2）计算中心距3)计算齿轮宽度取，。(5) 结构设计及绘制齿轮零件图 齿轮零件图(6)验算设计1）由设计过程知 ，即小齿轮齿数大于发生根切的最小齿数，所以该设计满足不发生根切的条件；2)重合度验算由 则 即该设计满足重合度条件要求。3)过渡曲线不干涉条件分析图1中所示是插齿刀加工内齿轮时刀尖角E 的运动轨迹, 、分别为内齿轮和插齿刀的节圆半径,绕着 作纯滚动,当切点由a 点滚到b 点时,弧长 = ab ,刀尖角E 所形成的轨迹称为延伸内摆线,因它连接齿根圆及渐开线,故又称为过渡曲线。动点E的极坐标方程为:（1）式中= arc sin( r1/ r2)/ ; 为插齿刀顶圆半径;为内齿轮根圆半径。图1 中虚线为插齿刀侧刃切出的渐开线齿形。 图1 延伸内摆线的形成渐开线的极坐标方程为:（2）式中,为内齿轮基圆半径;为渐开线任意点压力角; 为基圆齿槽半角。当方程组(1) 与(2)两组方程处在同一坐标系,并且极径和极角同时相等时,表示延伸内摆线与渐开线相切,切点G 为延伸内摆线的终点, G 点以上的过渡曲线将与外齿轮齿角发生干涉, 干涉量的大小与插齿刀参数及插齿方法密切相关, 对两方程组编程,求出不同切削条件下产生的G 点值,并说明随着刀外径的加大, G 点极径变小,过渡曲线变长,干涉加大。所以过度曲线不干涉条件就是满足两方程组不相等的条件，通过计算具体数据改善齿轮加工的方法与方式可避免齿轮发生过渡曲线干涉的情况。3.4锥齿轮设计由于为小型农用机械锥齿轮传动，期传动功率小，受力小，齿根弯曲疲劳强度、接触疲劳强度都较小，所以取 ，由 ，取，则设计参数可依次得出：（1）计算基本参数1)齿数比 锥距 平均分度圆直径 所以 以表示当量直齿圆柱齿轮的模数，则当量齿数为 2)根据求齿形系数Y，查表可得Y=0.282；3)根据齿轮材料求4）查表查得的铸钢单向工作时的=16.5公斤/，因为是开式传动，所以将降低20%使用，得=13.2公斤/；5）求Y =0.28213.2=3.72;6)求齿宽系数及齿宽一般取，则：7）求锥齿轮的评价模数由上述一些条件查得=4.5，所以求得锥齿轮大端模数 由于5.4不是标准模数，所以取m=6 所以齿顶高。（2）各尺寸计算数值齿根高 齿高 分度圆直径 齿顶直径 齿根圆直径锥距 齿宽 齿顶角 齿根角 齿顶锥角 齿根圆锥角追齿孔的直径与其配合的轴径决定，现取为，轮毂宽度 4制钵压钵系统设计4.1 制钵机构运动方案及运动原理该机主要依靠拨转机构完成制钵。拨转机构中有个钵盘，工作时，它应作间歇性转动，采用不完整齿轮机构。拨转机构由定位机构和定时机构两个部分组成。(1)定位机构由定位圈(其上有五个均匀分布的定位槽)、定位爪、拨转盘、扭簧、滚轮等组成，作用是当钵盘停歇时，将它淮确定位在要求的位置上。(2)定时机构由钵盘(仁面有五个均布的圆柱形通孔)、齿圈(套装在钵盘上)、不完整齿轮等组成。它可使钵盘按设计确定的时间比例作周期性的旋转和间歇。制钵时，钵盘上的齿圈通过不完整齿轮传动，使钵盘作间歇性转动，同时与一长、短钵冲的上下往复运动严格协调。当长、短钵冲往上运动，并离开钵盘孔时，钵盘转过一个钵孔位置(即，1/5圈)，停歇片刻，此时，由定位爪将它准确定位在要求的位置上，长、短钵冲向下运动，安全进人钵盘孔中，从而完成泥土进入钵盘孔内后，由短钵冲压制泥土成形;与此同时，长钵冲将(前一工位成形好的钵体)推钵下落至输送带上，这样周而复始的连续工作。 1 2 3 4 5 6 7 8 图1 拨转机构简图1 齿圈 2 定位圈 3 钵体 4 定位爪 5 扭簧 6 滚轮（60203轴承） 7 不完整齿轮 8 拨轮盘制钵压钵机构示意图4.2设计机构尺寸根据设计要求、设计经验及实际情况确定各机构尺寸1） 由于设计要求为小型农业机械所以总体尺寸不宜过大 根据减速系统设计及机构设计图方案综合考虑，确定机械总体尺寸总长，总高；2） 设计制钵转盘上有5个制钵孔，且平均分布于的圆盘上，根据营养土钵成型规格要求（）及钵冲的行程（），所以设计制钵孔的尺寸为；3） 设计钵土搅拌器箱半径 ，挂图器半径位；4） 由于冲头行程，所以为保障正常冲压不发生碰撞要求，所以取，同时也确定了连接V型轮偏心距离为，所以V型带轮的半径取为。5） 由给定的数据：所以知传动角的满足最低传动条件（）由死角的定义知（机械设计手册，第六卷）连杆上的高度且 ，所以取 。4.3主要机构运动分析（1）冲压机构运动分析1) 对心曲柄滑杆机构的运动分析由以上尺寸设计知：，由减速系统设计数据知。由机械设计手册，第六卷中表13-88得知滑杆机构运动位移、速度、加速度公式：其中精确式： 略去以上诸项的近似式：由以上各式绘制关于角度的位移、速度、加速度表，得0000.941100.00130.0500.907200.00520.0970.809300.01160.1400.659400.02000.1760.579500.03010.2040.278600.04160.2240.094700.05380.235-0.056800.06630.236-0.154900.07880.230-0.1881200.11160.218-0.1461500.13280.1740.09411800.14000.9412200.127-0.1200.4752600.0906-0.217-0.1543000.0416-0.22410.09413400.0052-0.09710.809360000.9412) 由计算数据绘制冲头位移、速度、加速度图,如下：加速度图形(2)钵盘机构中不完整齿轮传动的特点及运动分析1) 钵盘机构中不完整齿轮传动的特点在拔转机构中的体盘，工作时要求每旋转(1/5圆周)后，停歇片刻(周期性间歇运动).在结构上采用不完整圆柱齿轮机构。主动轮为不完整齿轮;从动轮为汾通圆柱齿轮。该机构能将主动轮的等速转动转换为从动轮有规律的间歇运动。而且其动停时间比不受机构的限制，制造方便。虽然从动轮在征次间歇运动的始末有冲击，但考虑到本机为低速、轩载,并设置定位装置，使工作不受影响。2)不完整齿轮传动的工作原理和传动计算运动分析：仅有一个齿的不完整齿轮传动A与C是两个齿轮的齿顶圆交点，所以主动齿轮(仅有一个齿)，充其量只能推动从动齿轮2转过，其对应角为.啮合点轨迹为,它由、介三段组成，为齿轮正常啮合时的实际啮合线长度。显然不完整齿轮传动时，从动轮2比正常啮合时多转了一定的角度，亦即多转了一定的齿数(也可能是一个分数位)，见下图。图 2 仅一个齿的不完整齿轮传动设是从动齿轮2由主动齿轮l(仅有一个齿)带转的齿数。为从动齿轮则 而 (+1) 由上两式可得-1角可用余弦定理求得=式中 A - 齿轮1与齿轮2的中心距 - 齿轮1的齿轮圆半径 - 齿轮2的齿轮圆半径不完整齿轮的传动计算，要求从功齿轮2转过齿轮时，根据仅有的一个齿轮的不完整齿轮传动可知不完整齿轮1的齿数应为=-+1不完整齿轮(主动轮)与钵盘齿圈(从动轮)的中心距A=121.35mm(设计时根据结构确定)初选齿轮模数m=4。从动轮(齿圈)。与不完整齿轮全齿数的几何计算略。因 A=121.35mm所以 =2A/m=120.75取 =65 则=55=+=55+65=120非变位啮合中心距=240（mm）因A齿轮采用正角度变位，通过计算总变位系数为0.354。取=0.2，则=0.145。齿轮圆直径分别为：（计算略）=229.54 mm =269.1 mm根据上述=0.23373（弧度）因为 -1 即4.83523.8352因不完整齿轮旋转一周，拨盘仅旋转1/5周，所以=13又因 =-+1所以 10.16489.1648从上述计算可知不完整齿轮全齿数 为55。由于齿轮加工误差，中心距偏差，啮合始末的滑移，运动惯性等诸因素的影响，不完整齿轮有齿部分应制成10全齿，在安装调试机器过程中第10个全齿进行修整，使之成为多于9个全齿而干10个全齿的不完整齿轮。这样，结构上实现了不完整齿轮旋转一周，钵盘仅旋转(即l/5圆周)的要求。4.4制钵压钵机构受力分析(1)冲压部件所受的阻力1)冲压杆压缩营养土时的支反力,其大小与营养土的土质、湿度和压缩程度有关,在规定的土质和湿度等条件下,压缩量大,支反力大.2)推钵体杆推钵体时钵体对推钵体杆的支反力,其大小与磨擦系数、钵体胀力和营养土的粘附力等有关.3)冲压部件进入钵膜盘孔所产生的摩擦阻力,其大小与摩擦系数、杆件对孔壁法线方向的压力有关.4)冲压部件运动速度的变化引起的惯性力,其大小与冲压部件的质量和在运动方向的加速度有关.其数学表达式为= = mR2cost,式中:m冲压部件的总质量,R曲柄半径,曲柄转数冲压部件的总阻力(2)冲压部件的动力平衡为了得出冲压部件的动力平衡关系,将机构中的冲压部件作脱离体.因连杆质量小,所产生的惯性力可忽略不计.脱离杆上作用力有3个。土壤压缩曲线1)冲压部件的总阻力F.F是动态性阻力,随压缩行程的变化而变化.为了得出阻力变化的特性,进行了制压过程的阻力变化试验,得出压缩行程与阻力变化特性(上图).阻力对时间的变化率是脉动循环载荷.为了简化计算,将阻力变化曲线用直线回归得到F=56(R-b-R)-952式中:R曲柄半径(单位mm);b冲压部件的空行程(常数,不变值)2)钵膜盘座对顶杆作用力的G方向是接触面的法线方向.3)连杆上动力机的动力P,因连杆是二力杆,动力的方向是在连杆的延长线上.在铅锤线上平衡得出: = F即P =动力对曲柄轴产生的力矩M = P(l-Rt);力臂h = (l-Rt)sin;整理后得M = 56(R-b-Rt)-952l-Rtsin式中:sin=,R曲柄半径(单位:mm),L连杆长度(单位:mm),曲柄角速度由以上可知，冲压部件的受力随运动的进行而不断发生变化，而由于曲柄滑杆机构运动压力角的不断变化由变化的受力F产生的等效力矩也在时刻发生改变，其力矩图也为不规则图形，且力矩大小与力矩图的形状与营养土的湿度、土质、压缩程度、磨擦系数、钵体胀力和营养土的粘附力、冲压部件的质量和在运动方向的加速度等密切相关.4.5机构生产调节说明为使制钵机械具有多功能性，使生产的钵体多样化及方便改变生产率的大小，可通过调节机构上的部件得以实现。若要改变制钵体的形状大小，可通过改变冲钵杆上的螺母上下位置来改变冲杆下冲的位置深度，从而改变冲钵时的压缩程度，进而实现改变成钵体的尺寸大小，达到改变钵体形状的目的。 若要改变制钵机械的生产率问题，可通过更换不同角度拨盘改变转动的角度从而改变转动效率，进而改变生产率。也可通过改变电动机V带轮的大小来改变传动比来改善生产率，进而实现不同生产率的调节。然而，通过调节各部件达到改变生产过程的目的同时也会对机械各部件的受力情况，运动轨迹产生影响,所以在调节部件时要注意个部件临界条件，以免对机械造成损坏、运动碰撞等一些损失。5 排种系统设计（圆盘式精密播种系统）5.1运动方案设计圆盘式精密播种系统主要由电机、动力传输装置、机架、冲压机构、钵盘机构、冲压部件等组成.其工作原理是通过与配套电机相接,动力经减速后传给冲压机构带动冲压部件作上下运动;同时,由钵盘机构带动钵盘做间歇转动;在钵盘转位结束并处于停歇位置时,在不同工作部位完成6项工序（加土、制钵、压实、播种、再压实、脱模）,制造出营养钵,成型钵体脱模后由输送机构送出机外.它的主要机械运动是冲压机构的垂直运动和钵盘机构的水平间歇旋转运动组成的复合运动.冲压机构上下往复冲压一次,钵盘水平旋转一个孔,完成2个营养钵制造.圆盘式精密播种制钵机体积小、操作简单、省工、省时.每台机器工作1 可生产15002000个,每天工作8 h可生产营养钵1.21.6万个,按每亩4500株,可完成3.54亩地的育苗钵.其工作效益按3年计算,每天工作5 h,每年工作20 d,可完成制钵面积100135亩.它制造出来的营养钵能够满足水稻或旱作物的育苗和移栽. 播种系统机构示意图1 盛种盘 2 刮种器 3 凹槽拨种转轮 4 啮合锥齿轮 5 漏斗6 主轴 7与大齿轮盘配合的齿轮 8 轴承5.2播种系统的尺寸设计综合以上考虑机械总尺寸以及以上各分系统设计尺寸的大小，合理设计播种系统的尺寸大小。由于总尺寸大小已经确定，考虑到本设计为小型农业机械，所以取盛种盘的半径大小R=200mm，盘内有刮种器以使种子顺利流入下种口，方便凹槽转轮发种子播下，通过漏斗划入制好的土钵中为后面的再压实程序打下基础，协调动作完成制钵体的完成，所以取刮种器的半径=180mm，因为玉米种子颗粒较大，所以用来下拨种子的凹槽转轮的尺寸取r=20mm，长度40mm，盛种盘下用来安装凹槽转轮的开槽长度41mm，播种系统的总高度比前面的钵土搅拌器和制钵系统的高度略高些，方便种子顺利滑下，进入第一个冲钵杆打下的孔中，同时也利于第二个冲钵杆做再压实动作，更能利于个部件的配合运动，达到协调各部件动作的目的。5.3机构配合运动分析圆盘式精密播种制钵机结构紧凑,冲压机构和钵盘机构配合运动要求高,钵盘机构定位要精确,冲压位置与钵盘每转一个孔位后的钵孔位置必须严格吻合,否则会造成严重的运动干涉.因此,有必要进行冲压机构和钵盘机构的运动学分析,研究两者配合运动的规律,实现机构精确运动.播种系统机构运动简图在冲压机构和钵盘机构运动学分析的基础上,进而研究两者配合运动规律,防止两者出现运动干涉.由圆盘式精密播种制钵机工作原理可得出:槽轮的槽数,拨叉带动槽轮转动初始位置的驱动角,拨叉圆销离开槽轮的驱动角;冲压机构完成一次冲压的时间与拨叉转动一周的时间相等,设为，在到转角内,拨叉带动槽轮转动的时间,即在一个运动周期内,钵盘运动时间为,钵盘静止时间为.冲压机构的有效冲压时间(即冲压件在钵盘的钵孔内滞留的时间)必须小于钵盘静止时间,才能避免两者间的运动干涉.设冲压机构有效冲压距离为,有效冲压开始时,冲压机构驱动角可由式7求得: (7)其中简图凹槽拨种转轮同理可求得,有效冲压结束时冲压机构驱动角.于是得到:冲压件在圆盘钵孔中滞留时间.若,冲压机构和钵盘机构一定发生运动干涉,不能进行冲压制钵,必须改进机构设计.若,两者无运动干涉,可实现机构配合运动.研究结果表明:如果冲压制钵的时间在一个运动周期内所占的比例应小于58.4%,制钵机可以避免运动干涉,实现精密播种和制造营养钵;选取优化后的机构设计参数可以实现钵盘的精确定位和拨叉与槽轮的和谐运动。6总结 2010年9月，我开始了我的毕业论文工作，时至今日，论文基本完成。从最初的茫然，到慢慢的进入状态，再到对思路逐渐的清晰，整个写作过程难以用语言来表达。历经了几个月的奋战，紧张而又充实的毕业设计终于落下了帷幕。回想这段日子的经历和感受，我感慨万千，在这次毕业设计的过程中，我拥有了无数难忘的回忆和收获。 6月初，在与导师的交流讨论中我的题目定了下来，是：玉米制钵机设计。当选题报告，开题报告定下来的时候，我当时便立刻着手资料的收集工作中，当时面对浩瀚的书海真是有些茫然，不知如何下手。我将这一困难告诉了导师，在导师细心的指导下，终于使我对自己现在的工作方向和方法有了掌握。我深知我的毕业论文课题有一定的难度，所以暑假里两个月虽不在学校，我也并没与完全放松，而是抓住机会寻找与设计相关的机械设备，参观学习，掌握其运动原理及传动方案，为毕业论文的初总体设计打下基础。在搜集资料的过程中，我认真准备了一个笔记本。我在学校图书馆，电子图书馆搜集资料，还在网上查找各类相关资料，将这些宝贵的资料全部记在笔记本上，尽量使我的资料完整、精确、数量多，这有利于论文的撰写。然后我将收集到的资料仔细整理分类，及时拿给导师进行沟通。 9月底，资料已经查找完毕了，我开始着手论文的写作。在写作过程中遇到困难我就及时和导师联系，并和同学互相交流，请教专业课老师。在大家的帮助下，困难一个一个解决掉，论文也慢慢成型。 10月底，论文的文字叙述已经完成。11月开始进行相关总体设计和个部分机构计算设计通过学习过的Pore/AutoCAD等绘图软件绘制各部件机构运动简图。为了画出自己满意的图形，我又仔细学习了Pore/AutoCAD的绘图技术。在设计计算初期初期，由于没有设计经验，觉得无从下手，空有很多设计思想，却不知道应该选哪个，经过导师的指导，我的设计渐渐有了头绪，通过查阅资料，逐渐确立了总体结构系统方案。总体结构中制钵压钵系统的同步协调运动，以及精确播种系统与推钵的运动方案是个比较头疼的问题，在反复推敲与思考，查阅相关机械的结构又经指导老师的指导后，最终确定立式一体制钵机结构，让制钵压钵、播种、推钵一体式协调动作，完成制钵流程。当我终于完成了所有打字、绘图、排版、校对的任务后整个人都很累，但同时看着电脑荧屏上的毕业设计稿件我的心里是甜的，我觉得这一切都值了。这次毕业论文的制作过程是我的一次再学习，再提高的过程。在论文中我充分地运用了大学期间所学到的知识。 我不会忘记这难忘的几个月的时间。毕业论文的制作给了我难忘的回忆。在我徜徉书海查找资料的日子里，面对无数书本的罗列，最难忘的是每次找到资料时的激动和兴奋；亲手设计电路图的时间里，记忆最深的是每一步小小思路实现时那幸福的心情；为了论文我曾赶稿到深夜，但看着亲手打出的一字一句和那些只有通过Mathtype软件才能打出来的公式时，心里满满的只有喜悦毫无疲惫。这段旅程看似荆棘密布，实则蕴藏着无尽的宝藏。我从资料的收集中，掌握了机械设计计算的知识，再次练习了Pore/AutoCAD等绘图软件，让我对我所学过的知识有所巩固和提高，并且让我对当今农业机械最新发展技术有所了解。在整个过程中，我学到了新知识，增长了见识。在今后的日子里，我仍然要不断地充实自己，争取在所学领域有所作为。 脚踏实地，认真严谨，实事求是的学习态度，不怕困难、坚持不懈、吃苦耐劳的精神是我在这次设计中最大的收益。我想这是一次意志的磨练，是对我实际能力的一次提升，也会对我未来的学习和工作有很大的帮助。 在这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。 在此更要感谢我的导师和专业老师，是你们的细心指导和关怀，使我能够顺利的完成毕业论文。在我的学业和论文的研究工作中无不倾注着老师们辛勤的汗水和心血。老师的严谨治学态度、渊博的知识、无私的奉献精神使我深受启迪。从尊敬的导师身上，我不仅学到了扎实、宽广的专业知识，也学到了做人的道理。在此我要向我的导师致以最衷心的感谢和深深的敬意。 参考文献:1 郑文纬,吴克坚.东南大学机械学学科组,机械原理M.北京:高等教育出版,1999,6.2 蒋恩臣.农业生产机械化.3版.北京:中国农业出版社，2003,33 皱青.机械制造技术基础课程设计指导教程.北京：机械工业出版社，2004,84 濮良贵，纪名刚.机械设计.8版.北京：高等教育出版社，2006,55 机械设计手册编委会.机械设计手册.第2卷.北京：机械工业出版社，2004,86 农业工程大学.农业机械学M.北京:北京农业出版社,1999，67 杨文珍，陆秋君，赵匀.圆盘式精密播种制钵机运动学优化设计.浙江大学学报（农业与生命科学版）31（3）,2005,48 杨文珍，陆秋君，赵匀.圆盘式精密播种制钵机计算机分析与设计.中国农业化，2004,49 杨文珍，赵匀，李革，俞高红.播种制钵机的研究与展望.农业化研究，2003，310 赵学田.自动机械自学入门.北京：冶金工业出版社，1982,611 庞启淮.小功率电动机应用技术手册.北京：机械工业出版社，1996,4 12 王世刚，张秀亲，苗淑杰.机械设计实践.哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2003,813 徐灏.机械设计手册.2版.北京：北京工业出版社，2001,914 林景凡，王世刚，李世恒.互换性与质量控制基础.北京：中国科学技术出版社，1999,915 刘鸿文.材料力学.3版.北京：机械工业出版社，1992,416 施志标.浅谈育苗制钵机的设计.上海：机械设计实例分析与经验交流，1995,