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施肥 设计 cad 图纸

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施肥机设计参考2总体设计2.1设计的内容总体设计：设计总体方案，旋耕轴采用中间齿式传动、灭茬轴采用侧边链式传动。零部件设计：（a）旋耕部件图；（b）灭茬部件图；（c）减速箱部件图；（d）直齿轮，锥齿轮部件图；（e）传动轴、链轮等零件图；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。与东方红-X1104拖拉机相匹配，中间传动，固定连接。设计内容包括机架，传动系统，刀棍，镇压轮等，要求结构简单、紧凑、重心平衡。该机可用于北方大型农田，各项性能指标应达到国家标准和农艺要求。2.2 设计依据 1.设计相配套的东方红-X1104拖拉机的有关数据（表1）：东方红-X1104拖拉机机型东方红 X1104型式4 4外型尺寸（ mm ）4770 2290 2925轴距（ mm ）2648.5前轮轮距（可调）（ mm ）18222153后轮轮距（可调）（ mm ）16002200最小离地间隙（ mm ）470最小转向圆半径（ m ）6.5最小使用质量（）4580变速箱档数 前进 / 倒退12/4速度范围前进（ km/h ）2.2429.3倒退（ km/h ）4.8313.67发动机型号LR6108T51形式六缸、立式、水冷、四冲程直喷柴油机标定功率 (kW)81额定转速 (r/min)2400额定工况燃油消耗率（ g/kW.h ） 238轮胎规格前轮14.9-24后轮16.9-38最大提升力 悬挂点后 610 mm 处 (kN) 22动力输出轴形式后置、独立及同步式动力输出轴转速 (r/min)540 （ 6 键） /1000 （ 21 键）耕深控制方式位调节、力调节、力、位综合调节、浮动调节、带快速升降最大配重质量 前 / 后 (kg)400/300额定牵引力 （ kN ）26最大牵引力 （ kN ） 39表12.耕耘机械国家标准：GB/T 5668.1-1995旋耕机3.开沟机械国家标准：GB/T 7227-1987开沟机4.复式整地施肥机主要技术参数旋耕轴转速255r/min左右灭茬轴转速370r/min左右耕深1218cm耕深稳定性变异系数%地表平整度碎土率植被覆盖率灭茬合格率垄高合格率垄长直线型偏差施肥深度1015cm旋耕幅宽2800cm2.3 设计要求 1.设计时考虑加工性和装配工艺性，尽可能使用标准件、通用件、以降低制造成本。 2.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。 3.滚轴与轮式拖拉机采用左右对称配置，以覆盖拖拉机全部轮辙，提高作业质量。 4.产品应能满足农艺要求，各项性能指标达到国家标准。 5.要求该机具与拖拉机采用三点全悬挂方式连接，旋耕作业应能覆盖拖拉机轮辙。 6.设计时注意中心位置，与主机连接后尽可能达到前后平衡。要求到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，已达到节能的目的。 7.设计一个主传动系统，侧传动系统，尾轮链传动施肥系统。 8.力求结构简单可靠，使用安全方便，旋耕刀与灭茬刀不得发生干涉。3总体方案论证3.1总体方案 装配图图1 1. 三角悬挂总成 2. 旋耕灭茬传动总成 3. 中央变速器 4. 种肥箱 5. 罩壳栅栏调节装置 6. 罩壳栅栏总成 7. 排肥排种传动总成 8. 压力调节弹簧 9. 镇压轮 10. 排种排肥管调节装置3.3 主要结构、参数的设计与选择计算3.3.1 耕深H 和刀滚半径R 山东省小麦耕种要求为中耕，一般深度为1218cm，要求耕作上细下松，表面平整，土壤通气性好。灭茬耕深一般为610cm。既能满足北方旱田对耕深的要求，又能降低扭矩和功率消耗。该机设计的最大耕深为18cm，并配有尾轮调节装置，可以做无级调节使用。3.3.2机组前进速度Vr 旋耕机组前进速度V主要由拖拉机的工作档位和行走轮的直径所决定的，同时还受土壤打滑率的影响。该机在工作时选用一档位，Vr=2.24km/h3.3.3刀片运动参数S、和n图3 旋耕刀模型 切土节距S决定旋耕机作业质量的主要参数，旋耕机的作业质量必须满足农艺要求。公式 S=2 Vr/n .Z(cm)式中：Rmax 最大刀滚半径（cm） n 刀轴转速 r/min 速比系数 Z 每切削平面内的刀齿数公式 /30 V式中： Vok 刀滚圆周线速度（m/s） Vr 机组前进速度（m/s）公式看出，在刀滚最大回转半径Rmax和同一切削小区内刀齿数Z确定后，S就取决于速度比系数。此时，又取决于刀轴转速和机组前进速度，所以，对于旋耕机运动参数作业的质量，最终取决于n和Vr的选取。 从大量的实验资料可知，刀轴转速较高时，即值较大，所得切土节距S值较小，碎土率和沟底纵向不平度都较好，但功耗也随之抛土、劈土能力增强而显著增加，故值不能过大，根据轮式拖拉机的情况，一般取=3-12较好。从大量试验资料得知，在北方旱田土壤进行直旋耕作业，一般以Vr=1.5-2.5km/h， n=190-280r/min， nmax=400-530r/min，S=8-14cm较好。在我国有关旋耕机科研成果资料介绍中，直接旋耕作业的最佳刀轴转速为n=240r/min左右为宜，故选用n=255r/min也合适。3.3.4 功率及耕幅宽度计算 考虑到柴油机在农田作业时的功率状况等因素，实有功率为85%，而动力输出轴一拖拉机80%计算，东方红-X1104拖拉机输出轴的输出功率为NsNs=81=51.7kw/h根据机械工程手册第65篇“农业机械”旋耕机的功率可以计算：Ns=100式中：Kx 旋耕机的比阻 VT 机组前进速度（m/s） B 工作幅宽 (m)工作是。用一档位工作，H=11cm时已知：VT =0.39m/s， n=255r/min， S=10cm查表得：Kg=1.2，K1=0.9，K2=0.95，K3=1.1K4=0.68Kx=1.2耕幅B=2800mm刀轴功耗W=0.1KBH.Vs=28.7kw/h 可见在保证耕作质量的前提下，作业速度与功率匹配合理，功率储备量适当。机组的功率主要消耗在旋耕整地方面，在参考各种实验资料的背景下，华北平原的土壤一般为中等粘度，可用二、三档位小油门作业，重土壤、粘土或植被严重的地表，只能使用一档大油门作业。 排肥轮转速： 实验表明，排肥轮转速不宜过高，以110r/min较为合适，排肥轮选择与镇压轮通过链条连接传动，镇压轮的转动直接带动排肥轮的转动。因播种前期所施肥多为复合肥料，肥料含水量往往不合标准，特别是碳铵流动性更差，容易堵塞排肥口，所以尽量使用塑料类型的排肥器。因施用肥一般是颗粒状复合肥，流动性较好，因而从排肥器通用性、排量稳定性、排肥均匀性等考虑，采用外槽轮排肥器，每个肥箱上装 7 个排肥器；其动力由排肥轴提供，排肥轴为通轴，穿过各排肥器的外槽轮和凸轮，用卡子将外槽轮和凸轮在轴向固定。槽轮工作时旋转方向为逆时针，即强制排肥，并且采取下排式。采用直角槽轮，以减少脉动性。 肥量调节装置： 排肥量的大小通过调节槽轮的有效工作长度来实现。在排肥器之间的轴上安装一个套筒，一端面紧贴阻塞轮， 另一端面通过紧固在轴上的卡子限位。当摇动调节装置的手柄时，排肥轴进行轴向移动，使槽轮在排肥器里的长度发生变化，从而改变排肥量。此装置由拨杆、拨盘、套筒、锁紧螺栓联结等组成。拨杆下端与套筒相接，通过开口销在前后方向上限位，套筒上的圆柱可在拨杆的孔里移动，拨杆以焊在肥箱上的销轴为中心转动，拨杆最上端焊有圆柱形手柄，拨盘通过铆钉紧固在肥箱上。3.4 旋耕刀滚的设计3.4.1 弯刀结构设计的确定 对于旋耕机而言，旋耕刀的排列安装是一项重要工作。应使刀轴受力均匀，避免漏耕和堵塞。安装不当，将严重影响作业质量，并因刀片旋转不平衡，导致机件损坏和机组震荡增大，且不安全。 型系列弯刀采用阿基米德螺旋线为侧刃刃口曲线的滑切性能较好，横、弯半径r=60mm，弯折角Q=37，横刃铲掘面得抛土覆盖性能也比较优越。新系列弯刀的功率都稍小于老产品旋耕刀片。弯刀仍是旱田通用较好的刀型。我们选用了新系列标准件IIT195型弯刀，比较合理，先进。其主要参数为： 弯刀型号：IIT195 最大刀滚半径：Rmax =195mm 侧切刃起始半径：R0=125mm，R1=185mm 弯折角：Qmax =37 刀幅宽b=50mm 有效切土角： =1203.4.2刀座间距b和弯刀总数Z的设计和计算 弯刀端部对土壤的适当的撕裂挤压作用可以减低功耗，但撕裂过大又使土块均匀性较差，并使用同一截面相继入土刀片的切土节距加大而功耗加大。适当提高刀座间距和选用刀副较宽的刀齿，可以减少刀齿总数和降低功耗，参考国外样机在近些年来的发展，如表2和表3：国外旋耕机的基本技术参数旋耕机型号产地配套动力KW作业幅宽m材料消耗kg/m耕深m作业能耗KJ/m生产率hm/hGGZ-1.6波兰58.81.61900.123507000.190.39Lely荷兰58.81.53800.25900.139B-155L Celli德国22.129.51.552300.2PD-1500，Niple日本73.61.563800.62800.123表2国外分层耕作整地旋耕机的基本数据旋耕型号产 地配套动力KW作业幅宽m材料消耗Kg/m作业能耗KJ/m旋耕深m旋松深m生产率hm/hDCRM300 Dondi意大利1001103410701000.10.30.8Till aerator TA3.OF.McConnl英 国66.23400801000.120.150.9KR-2500.Dutzi德 国88.32.666060900.050.250.050.250.7表3 本设计选用单刀幅宽b=50mm，故取刀座间距为50mm，用于弯向相同的情况而面靠面的对刀刀座间距为65mm。考虑在土壤中撕裂作用极大，对降低功耗和保证碎土质量都能兼顾，较为合适。弯刀总数Z可按下式计算：Z=1000BZ/ b=1000*2.8*/50*2=28(把)式中： B 耕幅（m） b 刀座间距（mm） Z 每切削平面内刀齿数 Z 弯刀总数取整偶数3.6 旋耕机主要技术规格及基本参数名 称：复式整地施肥机型 式：卧式直连接、侧边链传动配套动力：东方红-X1104轮式拖拉机外形尺寸：长*宽*高=4770 2290 2925耕 幅：2800mm作业速度：I、II档位（0.39m/s、0.80m/s）旋耕轴转速：n=255r/min灭茬轴转速：n=370r/min刀滚半径：Rmax=195mm相邻切削间距：50mm、65mm每切削平面内的刀齿数：Z=2把刀齿总数：Z=28把4总体结构的布置与设计4.1传动结构的设计 该旋耕机的主要由中间齿轮传动箱、左右刀轴管、机架、尾轮机构、悬挂装置、防护罩等部分组成。其动力传动路线如图4：图44.2主要结构分析设计4.2.1 旋耕刀轴的位置设计 旋耕刀轴的位置，是在保证拖拉机在工作时，后轮与灭茬刀片发生干涉，并在留有间隙24mm和满足更深的条件下，通过做机动图，找到最佳位置设计而成。4.2.2 尾轮机构位置设计 本设计借用了以往大型旋耕机的结构，又和代现有的新结构相结合，在保证机组能满足最大耕深的要求下，设计而成。4.2.3 组平衡性能 由于该机组的结构布置和刀齿入土都为左右对称，受力均匀，横向平衡较好。该机采用和中间齿轮传动，结构极为简单、紧凑，旋耕机重量明显减少。工作时尾轮的下陷和压力较小，功率偏低，转向灵便。4.2.4定刀齿的布置 在中间传动箱体厚度为6cm位置，因两边旋耕刀齿不能进入，单靠土块的少量撕裂作用不能达到作业质量和要求，故设计了在该传动箱下方，配置有一把2cm厚滑切固定刀齿，先将中心线处滑切劈破，再让两侧旋耕刀齿对剩下的各有2cm宽的土带进行撕裂和翻修，然后被碎土覆盖，从而基本上克服了该部位的漏耕。5链传动的设计与计算 近年来，随着我国链条热处理技术和产品性能质量的不断发展、提高，伴随着新的链传动张紧机构的不断合理、完善，链条传动已在国产中、小型旋耕机中得到广泛使用。本设计采用技术新颖、结构简单，工作可靠的单排套筒棍子链条传动机构，对灭茬轴传递动力，圆弧形张紧板簧片的一端铰接的板簧座用螺栓固定在箱壁上，簧片的另一端平靠在链箱下壁上，当链条磨损的松动较大时，可以从箱壁外调节顶住螺栓，改变簧片一端的位置，保证始终处在良好的张紧状态。5.1 链传动的设计计算链节距t的确定根据：传递功率N=20kw计算功率：Nc=Kf*N=1.2*20=24kw式中KF为载荷系数特定条件下单排链传递的功率NnNO=NC/Kz* K1* KQ* KP =7.8/0.78*0.85*0.87*1.78=28.4kw 式中：KZ-小链轮的齿数系数 K1-传动比系数KZ-中心距系数KP-链的多排系数因为，角速度=255*2*3.14/60=25rad/s根据Nn和，可由功率曲线图查表的链节距t的值为25.40，故选用链16A，大、小链轮齿数Z1 、Z2的计算： 在原有最小齿数12的基础上来综合考虑受力磨损、重量的总体结构等因素，选出Z1=11，再从所需的工作转速255r/min，计算出Z2。查表得知东方红-X1104拖拉机动力输出轴转速为1000r/min，所以：Z2=255Z1/n=255*11/1000=25.2取整数：Z1=11，Z2=25选定中心距A 根据本设计总体布置和机动草图的要求，用作图法初定中心距An=400mm，链轮轴孔直径Dn查表有：Db=50mm作用在轴上的压力Q 考虑机械传动效率为0.85和拖拉机输出轴功率按0.90计算，旋耕扭矩功率为N1.N1=81*0.85*0.9062 KW圆周力：P1554k*g*f54.3KNQKy.P11.25*54292.567.8KN式中Ky为轴上的压力系数链条节数LpLp2A0/t+(Z1+Z2）/2+t/A0(Z1-Z2)/2160节链条长度LLLp*t160*25.44064mm定中心距A(Lp-Z）/2*t1320mm但考虑装配图工艺应留有一定的松度，最后张紧机构压紧，故决定检中心距A1330mm链条速度VVznt/60*100025*238.36/60*10001.85m/s5.2链轮设计计算分度圆直径dd225.4*3.8637190.14mmd125.4*3.594990.16mm齿顶圆直径dada125.4*(0.54+3.7312）=198.19mmda225.4*(0.54+3.405)=95.22mm齿根圆直径dfdf2=d-d1df2=198.19-50=14