微耕机机器耕作设计方案

1、微耕机机器耕作设计方案一. 概述1. 设计背景在我国种植区， 特别是山区还用耕牛来耕作， 不但耕作的效率低下， 而且 因为每天都要照顾耕牛而浪费一个劳力。而在广大的农村因为单块田的面积 小，所以不适合使用大型的机械来耕作。加上大型设备有价格高、能耗大、维 护费用大、 搬动困难、 对操作者的技术要求高等要求， 使机械化耕作有了很大 的制约。本机器是一种真正能进入每家每户的实用耕作机械。本机器具有能耗低、 对操作者的技术要求不高、 维护费用少、 操作简单，成本低，搬运方便等特点。通过大量的市场调研发现有非常具大的市场前景， 随着我国农村的生活水 平的不断提高， 农民对农业的投入将会进一步的提高，

2、农村市场将会是一个潜 力非常巨大的市场。2. 已知设计条件该机器是在做了大量调查和参考了多种样机后。根据农耕者的信息反馈 和相关资料的查阅和以往设计经验的借鉴。初步设定计算分析的必要原始参数：1. 总质量初步设定：G=75Kg 90Kg3. 挡位初步设定为 4 个慢档 快档 空档 倒档4. 传动比初步设定慢挡快挡 倒挡5. 刀矩回转直径D=360mm6. 轮宽设定B=950mm7.发动机型号及参数168F/P （联龙）参数 型号168F/P形式单缸四冲程OHV汽缸中心斜置缸径/行程mm6845压缩比8.5:1点火方式晶体管无触点点火（磁体式）火花塞、间隙（mm润滑方式飞溅润滑启动方式回复式手拉

3、起动燃油消耗率g/kw.h395排量（ml）163标疋功率及转速（kw/rpm）3.1/3600最大扭矩及转速（kw/rpm）9/2500净重（Kg）15外形尺寸（mm）312362335二总体方案设计计算1. 总体造型设计2. 总体布置1.动力部分 2.传动部分3.行走刀具部分4.支撑架部分5.其他覆盖件部分3. 主要参数的初步设定:1. 动力部分：额定功率 P=3.2kw 额定转速度2. 传动部分：慢挡i10 = 1.5821=2. 75i32 = 4.33h3 = 2快挡= 1. 5821 =2i32 = 4 33 2.32综上计算：把式代入式不等式成立，故M取1.75既满足齿轮齿根弯曲

4、疲劳 强度又满足齿轮齿面接触疲劳强度计算 两齿轮的基本几何尺寸计算：1. 计算分度圆直径2. 中心距：mm3. 齿轮宽度：所以取B仁8 B2=8链轮各个参数设计1. 根据以往设计的经验数据和参考样机，初步设定小链轮。则根据传动比i=2 得2. 查表得（机械设计手册第二版-4齿轮传动篇）Pca = Ka K2P = 1 X 2-8 X 3.1 = 8.68kvv根据以及 查：（机械设计手册第二版-4链传动）选取10廿1链条节初定中心距则=52.5 节取链长节数查表得中心距系数则链传动的最大中心距为：mm4. 链速确定润滑方式：根据 V 和链号 10A-1 查表选取 定期人工润滑。但考虑到微耕机工

5、作 环境复杂，且经常承受较大的瞬间载荷此时齿轮箱发热严重。故选择 油池润滑，以保证微耕机在恶劣条件下的正常使用。5. 确定轴力有效圆周力为：链轮垂直布置时的压轴力系数则压轴力为：齿轮轴设计的各个参数 根据以上参数分析慢速档时齿轮轴受的转矩最大， 所以轴强度设计以慢速档 设计依据。慢档主轴简力图如下：初步设定： L1=88L2=65 L=155根据以上计算结果：F匣=540N片齿径向=曽口门a=3 64（d=28齿轮分度圆直径）根据静力平衡条件求：（XY平面）根据静力平衡条件求：（XZ平面）Fit十片十F2y = 0 FlyL-bFtLO取带轮端为弯矩计算端:A段Fa=730NFb=286NFC

6、=650N1.根据计算结果画出剪力图弯矩图如下:主轴的直径确定及其强度校核:按扭转强度初步估算轴的直径根据以往设计的经验数据和参考样机，初步选择材料作为轴材料.由机械设计手册第2版-4的表38.3 2查得A=100 （弯矩和扭矩相差不大取大值） 初步估算直径:/币 3 3.6-鸾 100 澎 100X0.11647 屯 11.647辕 2278初步设定主轴结构方案如下：根据轴的估算直径最小数值和考虑到计算误和各个参数取值误差，取轴d1=15 .按弯扭合成应力校核轴的强度：根据对弯扭合成图分析和轴结构进行受力分析，轴险截面，故对其校核。A处的截面为危又因为轴在此处：（按圆截面计算）W = O.l

7、d3 d为截面直径则计算结果：根据机械设计手册第2版本第-4表38.1-1查得许用疲劳应力则危险截面处的强度足够。主轴结构设计方案合理，可采用。初步设定副轴结构方案如下:初步设定：L仁76L2=64L=90根据静力平衡条件求：（XY平面）根据静力平衡条件求：（XZ平面）选丫方向为正方向根据计算结果画出剪力图弯矩图如下:根据以往设计的经验数据和参考样机，初步选择材料作为轴材料.由机械设计手册第2版-4的表38.3 2查得A=100 （弯矩和扭矩相差不大取大值）=3.28fi28毎 100 x 0.158 15.8初步设定主轴结构方案如下:根据轴的估算直径最小数值和考虑到计算误差和各个参数取值误差

8、，取轴d1=25.3 d2=18 d3=15按弯扭合成应力校核轴的强度:根据对弯扭合成图分析和轴结构进行受力分析，轴B处的截面为危险截面，故对其校核。又因为轴在此处：（按圆截面计算）W = O.ld3 d为截血平均直径则计算结果为：根据机械设计手册第2版本第-4表38.1-1查得许用疲劳应力则危险截面处的强度足够。副轴结构设计方案合理，可采用慢档传动轴简力图如下:初步设定：L仁78 L2=45L=90根据静力平衡条件求：（XY平面）根据静力平衡条件求：（XZ平面）选丫方向为正方向根据计算结果画出剪力图弯矩图如下:根据以往设计的经验数据和参考样机，初步选择材料作为轴材料.由机械设计手册第2版-4

9、的表38.3 2查得A=100 （弯矩和扭矩相差不大取大值）dS Ao100 x 0.128根据轴的估算直径最小数值和考虑到计算误差和各个参数取值误差，取d1=20d2=17 d3=17按弯扭合成应力校核轴的强度：根据对弯扭合成图分析和轴结构进行受力分析，轴B处的截面为危险截面，故对其校核。又因为轴在此处：（按圆截面计算）W = O.ld3 d为截面平均直径则计算结果为:根据机械设计手册第2版本第-4表38.1-1查得许用疲劳应力则危险截面处的强度足够。传动轴结构设计方案合理，可采用初步设定输出轴结构方案如下： _初步设定：L仁38L=166根据静力平衡条件求：（XY平面）根据静力平衡条件求：

10、（XZ平面）根据计算结果画出剪力图弯矩图如下:根据以往设计的经验数据和参考样机，初步选择材料作为轴材料.由机械设计手册第2版-4的表38.3 2查得A=118 （弯矩和扭矩相差不大取大值）则初步计算结果：s 2 gg11 U8X 0.1741 2a5初步设定输出轴结构方案如下：根据轴的估算直径最小数值和考虑到计算误差和各个参数取值误差，取轴d1=25d=30根据对弯扭合成图分析和轴结构进行受力分析，轴A处的截面为危险截面，故对其校核。又因为轴在此处：（按圆截面计算）JM + CT)2oca = W = O.ld3 d为截面平均直径W则计算结果:根据机械设计手册第2版本第-4表38.1-1查得4

11、5#钢许用疲劳应力:（材料只作正火处理时的强度）则危险截面处的强度足够。输出轴结构 设计方案合理，可采用。横轴式旋耕机组总体分析计算根据耕刀结构图可以知道机组的耕宽 B=950mm回转直径D=360mm根据耕刀的运动特点分析作出耕刀刀齿端点运动轨迹图如下:可以看出耕刀的转速一部分用来使机组前进，一部分用来进行耕地。查阅相关资料可得机组的功率 :为刀齿切削土壤所消耗的功率，此值约占 40%:为土块被旋转刀齿抛出所需的功率，此值约占30%:为传动及摩擦所消耗的功率，约占10%:为土壤沿机组前进方向作用于刀棍上的反力所消耗的功率，此值约占10%:为机组前进所消耗的功率，此数值约占 10%。根据F168/P动力原始参数可知道发动机在 2500转时输出的扭矩最大，故此时为 最大耕深。耕地小时生产效率为 S.s=ur ,-:I: 考虑到不同的耕深和土质的不同则 s根据耕刀的刀齿轨迹图可以得出：:为机组前进速度：为耕刀刀齿的线速度则=0.1则=180( 1-0.1)=162mm=16cm五.计算总结通过以上计算分析得出:序号项目名称单位设计值1动力 配套发动机型号/联龙168F/P标定功率kw3.2额定转速r/min36002旋耕 机配 套外形尺寸（长X宽X高）mm1650X 950X 810结构质量Kg84耕宽mm950最大耕深cm16小时耕地面积亩仝0.6亩传动方式/V带-链条联