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摘要
起垄机是一种深受农户欢迎的农具，主要适用于署类、豆类、蔬菜类的田间耕后起垄作业，起垄机具有垄距、垄高、起垄行数、角度调整方便，配套范围广、适应能力强、作业效率高、应用前进广等特点。目前我国大部分起垄机存在的主要问题是结构复杂、拆装不便，换刀时间长，费工费时。本设计在连接上选择螺栓固定方式连接，结构简单、连接稳固、操作和拆装方便。由于在工作过程中刀具为易损件，因此刀具用螺栓固定的方式固定在刀座上便于换刀提高工作效率。
关键词：起垄机；刀具；设计
Abstract
Ridging machine is a kind of welcome by farmers farming tools, mainly is suitable for the agency, beans, vegetables cultivated in the field of the prominent ridge, ridging machine has high ridge distance, ridge, ridging rows, Angle adjustment is convenient, supporting a wide range, strong adaptability, high efficiency, wide application forward. At present our country most of the main problems of ridging machine is complex and inconvenient disassembling structure, tool change time is long, takes work. This design choice way bolted connections in the connection, simple structure, stable connections, and tear open outfit and convenient operation. Because in the working process of the cutter for the wearing parts, therefore cutting tool bolted way fixed on the cutter holder is easy to change to improve work efficiency.
Key words : Ridging machine; Cutting tool; design
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目录
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外研究现状和水平发展趋势 1
1.3 中国农业发展的展望 2
2 基本原理 2
2.1 主要规格 3
2.2 主要结构简介 4
3 方案确定 5
3.1 总体设计 5
3.2 主要部分确定 5
4 起垄机各部分选择 6
4.1 柴油机的选择 6
4.2 刀轴转速的选择 7
4.3 工作幅宽选择 7
4.4 传动形式选择 8
4.4 刀滚选择 8
4.4.1 刀具 8
4.4.2 刀滚半径 9
4.5 齿轮箱的选择 9
4.5.1 侧边传动的中间齿轮箱 9
4.5.2 侧边传动箱 9
4.5.3 中间传动起垄机的齿轮箱 10
5 参数设计 10
5.1 刀具转速与前进速度的合理性 10
5.2 传动比的确定 10
5.3 传动部分设计 11
5.3.1 各传动副效率 11
5.3.2 I轴 11
5.3.3 变速箱 11
5.3.4 Ⅱ轴 11
5.4 齿轮的设计 11
5.4.1 基础的确定 11
5.4.2 按齿轮弯曲疲劳强度计算 12
5.4.3 齿轮几何尺寸的确定 14
5.5 轴的设计 15
5.5.1 轴的基本数据 15
5.5.2 高速轴的设计 15
5.5.3 低速轴的设计 15
5.5.4 刀轴结构的设计 16
5.6 链轮的设计 17
5.7 变速齿轮箱的设计 18
5.8 旋耕中消除漏耕作装置 18
结 论 20
参考文献 21
致 谢 22
1 绪论
起垄机是由拖拉机动力输出轴驱动的旋耕起垄整地机具，其利用旋耕刀轴进行耕地，最后进行起垄的多功能作业，减少了拖拉机下田次数，提高工作效率，并增加了土地的有机肥含量，它是我国旱地旋耕起垄整地的先进农机具之一。
起垄机是一种集碎土、翻土、开沟、起垄、整畦等功能于一体的新型农用耕作机械。具有体积小、结构紧凑、操作简便等优点。
我国作为农业大国，不少农机学者在起垄机方面进行了大量的研究工作。为了促进旋耕起垄机械的发展，本人选择了起垄机作为自己的毕业设计论文课题，借鉴了不少知名学者的重要研究成果，书写成文。
1.1 研究背景
农田的耕翻、整地起垄开沟是农业生产最为繁重的劳动环节。长期以来，都只能靠青、壮年劳力和畜力来完成，劳动强度大，生产效率低，严重制约了农作物生产和农村经济发展。没有劳力的农户和外出打工户，根本就无法有效的进行农作物种植和生产。雇工不但成本高，还难以保证作业质量。使用整地起垄机后，彻底解决了农作物种植中劳动强度大，作业成本高及劳动工序多等问题。受到了农民、农机手和有关部门的肯定和欢迎。而且起垄机具有工作可靠、结构简单、造价低等特点，并且可以一次性完成旋耕和起垄两个工序，从而提高了机具的利用率，降低了作业成本，有较好的前景。
1.2 国内外研究现状和水平发展趋势
上个世纪90年代初期，机械走进农村，逐步取代原始的耕作方式。随着经济的发展，人们种植农作物种类及规模的不断增大，市场对农机械的要求也越来越高。世界各国都纷纷将农机械的改革和发展作为提高产量的主要研究手段。而许多西方国家由于在工业上的优势，农机械的技术也远远领先于国内。美国、德国等国家在上世纪80年代末逐渐施行土地集中化管理，运用现代科技实施整地、播种、施肥、收割，使农村种植逐渐向多元化一条龙发展。而起垄机作为一种农用耕作机器，在农业生产中有着举足轻重的作用。现在在起垄机大都具备基本的翻土功能，但各国都在致力于提高起垄机性能的研究。
现在，我国在起垄机的前沿科技方面与发达国家还有很大的差距。主要表现在：（1）起垄机关键核心技术上的差距，（2）技术性能上差距，（3）可靠性、寿命上的差距，（4）大面积作业能力上的差距，（5）操控系统上的差距。
目前，世界各国都在加快研究对现有输送机的核心技术进行改革的步伐。其中，在关键技术与装备上卓有成效的主要有：（1）设备大型化，（2）操作智能化（3）新型、高可靠性（4）关键元部件技术，在减少人工作业的同时提高生产效率高。
随着对起垄机研究的深入和市场需求，未来烟地起垄机在考虑能源和环境的同时，将会向着设备大型化、提高元部件性能和可靠性、操作智能化、一机多用化等方面发展
1.3 中国农业发展的展望
创新是农业机械化水平提高的关键，未来农机化创新的特点：一是加强技术创新。要结合农业结构调整，加快农机新技术、机具的研究与开发，力争在粮食作物、经济作物和牧业等机械化生产关键环节、关键技术，以及农产品分级、加工转化等方面取得新的突破，提高农机化技术水平。二是加强机制创新。要进一步深化农机化科技体制改革，充分发挥农机科研院校、大型农机企业的积极作用，优化农机科技资源配置。三是加强农机化新技术的推广应用。要重点推广水稻机械化生产、玉米收获及育苗移栽机械化、机械化旱作节水农业、秸秆机械化还田、粮食产地烘干、设施农业机械化、经济作物机械化、牧业机械化、农产品加工和农用航空“十大”农机化技术。
2 基本原理
起垄机工作原理：拖拉机与本机联接后，拖拉机的动力经传动输出轴，万向节总成传至本机中间传动箱总成的小锥形齿轴，经过一对小锥齿轮减速并改变方向。首先通过一对圆柱齿轮减速，通过花键轴将动力传递到起垄刀滚总成，使起垄埋茬刀滚总成旋转。旋耕机无论是装在手扶拖拉机上，还是装在轮式拖拉机或履带拖拉机上，其工作原理基本相同（如图1.1 图1.2所示）
刀具是起垄机的主要工作零件，好像是好多小锄齿按螺旋形安装在水平刀轴上，刀轴与拖拉机轮轴平行，由拖拉机动力输出轴经万向节，变速箱驱动旋转（旋转方向和拖拉机驱动轴相同），刀具随刀轴转动自地面从上向下切削土壤，由于拖拉机的前进，旋转的刀片不断切入未耕土壤，切下的土块被抛向后方，并与罩壳，拖板相撞击，进一步破碎再落到地面，又由于起垄刀具是扇形，将切碎土块向中间垄起，最后形成垄沟。
切下来的土块是楔形，纵断面垂直于机具前进方看去呈现月牙形。这种形状的形成原因，是由于刀片随刀轴旋转的同时，还要跟随拖拉机前进的合成运动的结果。月牙轮廓线就是刀片端点合成的轨迹。因此，刀具旋转速度和拖拉机前进速度的快慢，就决定了土块的大小。实践证明，刀片转速大，而前进速度小时，土块细小；刀片转速小，而前进速度大时，土块粗大。要达到农业要求的碎土效果，务需合理选配刀片转速和前进速度。为了便于分析问题，用速比系数λ来表示转速和机组前进速度的配合关系。
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