2BFH-4型玉米滅茬種肥聯(lián)合播種機(jī)滅茬機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

目 錄摘 要IAbstractII第一章 綜述11.1玉米及玉米種植對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要意義11.2玉米耕作方式的現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)11.2.1現(xiàn)階段玉米主要耕作方式11.2.2未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)11.3玉米播種機(jī)械發(fā)展歷程與特點(diǎn)21.3.1谷物條播機(jī)31.3.2點(diǎn)播機(jī)31.3.3聯(lián)合播種機(jī)41.3.4免耕播種機(jī)61.4玉米聯(lián)合播種機(jī)的市場(chǎng)前景分析61.5.本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義和目的7第二章 玉米滅茬機(jī)構(gòu)工作原理及方案設(shè)計(jì)82.1整機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理82.2滅茬機(jī)構(gòu)工作原理82.3滅茬機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)82.3.1整體框架結(jié)構(gòu)82.3.2傳動(dòng)及滅茬作業(yè)機(jī)械部分9第三章 2BFH4型玉米滅茬種肥聯(lián)合播種機(jī)滅茬機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算103.1設(shè)計(jì)的原始參數(shù)103.2設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)103.2.1機(jī)架的設(shè)計(jì)103.2.2減速器的設(shè)計(jì)103.2.3齒輪傳動(dòng)組總成的設(shè)計(jì)253.2.4刀盤(pán)總成的設(shè)計(jì)34第四章 總結(jié)35參考文獻(xiàn)36致謝3737綜述第一章 綜述1.1 玉米及玉米種植對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要意義根據(jù)有關(guān)資料顯示，2009-2010年度我國(guó)玉米產(chǎn)量達(dá)到1.5億噸左右,成為僅次于美國(guó)的世界第二大玉米生產(chǎn)國(guó)。玉米是一種高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的糧食作物，其生產(chǎn)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中 占有很重要的地位。它不但是重要的糧食，而且是發(fā)展畜牧業(yè)的重要飼料，又是輕工業(yè)、食品業(yè)等不可缺少的原料之一。隨著我國(guó)工業(yè)化的不斷發(fā)展，對(duì)玉米的需求也越來(lái)越大。然而，由于我國(guó)人均耕地面積本來(lái)就少，不可能將過(guò)多的耕地用于玉米的生產(chǎn)，為了達(dá)到提高產(chǎn)量的目的，我國(guó)必須提高單位種植面積的產(chǎn)量。1.2 玉米耕作方式的現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)1.2.1 現(xiàn)階段玉米主要耕作方式人類社會(huì)發(fā)展到今天，人口、糧食、資源、環(huán)境等問(wèn)題已成為困擾人類的全球性問(wèn)題。以消耗資源、破壞生態(tài)、犧牲環(huán)境為代價(jià)發(fā)展農(nóng)業(yè)，逐漸成為過(guò)去。實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必要條件和重要的推動(dòng)力。農(nóng)業(yè)機(jī)械化是一個(gè)使用農(nóng)業(yè)機(jī)械逐步代替人、畜力進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)改造和經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程。玉米的耕作方式也正在發(fā)生著深刻的變化。玉米耕作由原先是純?nèi)?、畜力耕作逐漸發(fā)展到人機(jī)耕作，有的地方甚至實(shí)現(xiàn)了完全機(jī)械化。隨著玉米耕作機(jī)械的不斷發(fā)展和推廣，玉米耕作方式也有了新的發(fā)展。近年成功推廣的機(jī)械深耕、深松、虛實(shí)耕作法、免耕（少耕）法、秸稈還田等耕作新技術(shù)，有效地改善土壤結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)蓄水保墑能力，節(jié)約了寶貴的水資源，有利的促進(jìn)了玉米生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)然，就我國(guó)而言，由于起步較晚，農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展相對(duì)落后，我國(guó)許多地區(qū)依然在使用傳統(tǒng)的耕作方式進(jìn)行生產(chǎn)。1.2.2 未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)保護(hù)性耕作是世界農(nóng)業(yè)耕作方式的趨勢(shì)，近年來(lái)這一耕作方式在我國(guó)也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。保護(hù)性耕作是相對(duì)于傳統(tǒng)翻耕的一種新型耕作技術(shù)。它的定義是：“用大量秸稈殘茬覆蓋地表，將耕作減少到只要能保證種子發(fā)芽即可，并主要用農(nóng)藥來(lái)控制雜草和病蟲(chóng)害的一種耕作技術(shù)”。根據(jù)保護(hù)性耕作的特點(diǎn)，由于它有利于保水保土、所以稱為保護(hù)性耕作。針對(duì)保護(hù)性耕作的基本要點(diǎn)，也可以用四句話來(lái)概括：秸稈覆蓋、免耕播種、以松代翻、化學(xué)除草。 保護(hù)性耕作起源于20世紀(jì)30年代的美國(guó)，目前美國(guó)、加拿大和澳大利亞等國(guó)已基本全部采用了以機(jī)械化為支撐的保護(hù)性耕作。 我國(guó)北方地區(qū)一直沿襲傳統(tǒng)的以鏵式犁翻耕土壤、裸露休閑耕作法。由于實(shí)行深耕細(xì)耙，破壞了土壤結(jié)構(gòu)，降低了土壤的水肥含量，裸露的耕地表土也加劇了沙塵暴的肆虐。 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)課題組在山西省經(jīng)過(guò)近9年的連續(xù)試驗(yàn)研究，初步研究出一套適合中國(guó)國(guó)情的保護(hù)性耕作技術(shù)體系。結(jié)果顯示，機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)與傳統(tǒng)耕作技術(shù)相比，可降低地表徑流60左右，減少土壤流失80，減少大風(fēng)揚(yáng)沙60；同時(shí)可以增加休閑期土壤儲(chǔ)水量，提高水肥利用效率，減少作業(yè)工序，增加農(nóng)作物產(chǎn)量。 滅茬免耕播種技術(shù)是保護(hù)性耕作的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)保護(hù)性耕作方式的關(guān)鍵技術(shù)。因此，發(fā)展和掌握先進(jìn)的滅茬免耕技術(shù)對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)快速發(fā)展具有重要的意義。1.3 玉米播種機(jī)械發(fā)展歷程與特點(diǎn)玉米播種是玉米種植過(guò)程中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是保證玉米豐產(chǎn)豐收的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。玉米播種的季節(jié)性強(qiáng)、勞動(dòng)強(qiáng)度高、作業(yè)量有大。加快發(fā)展玉米播種作業(yè)機(jī)械化，對(duì)于提高作業(yè)效率，縮短播種時(shí)間，減輕勞動(dòng)力生產(chǎn)強(qiáng)度，有效保證玉米實(shí)現(xiàn)適時(shí)、適量、滿足農(nóng)藝環(huán)境條件播種，使玉米獲得良好的生產(chǎn)發(fā)育基礎(chǔ)。而且，隨著農(nóng)村勞動(dòng)力的大量轉(zhuǎn)移和收入水平的提高，農(nóng)民的生產(chǎn)、生活觀念和經(jīng)濟(jì)行為發(fā)生了根本性的改變，加快玉米播種機(jī)械化進(jìn)程成為廣大農(nóng)民的迫切需要。需要是發(fā)展的動(dòng)力。從耕地、播種、收獲三個(gè)主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)的機(jī)械化水平來(lái)看，播種機(jī)械化是較成熟的環(huán)節(jié)。但隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)玉米播種機(jī)械化的要求也越來(lái)越高。為此，加快玉米播種機(jī)械化的發(fā)展已成為當(dāng)務(wù)之急。玉米播種機(jī)械化技術(shù)是指在滿足玉米的播種期、播種量、種子在田間的分布狀態(tài)、播種深度和播后覆蓋壓實(shí)程度等農(nóng)業(yè)技術(shù)要求下，用機(jī)械來(lái)完成對(duì)玉米的播種、覆蓋壓實(shí)等生產(chǎn)環(huán)節(jié)的作業(yè)技術(shù)。公元前1世紀(jì)，中國(guó)已推廣使用耬，這是世界上最早的條播機(jī)具，今仍在北方旱作區(qū)應(yīng)用。 1636年在希臘制成第一臺(tái)播種機(jī) 。1830 年俄國(guó)人在畜力多鏵犁上制成犁播機(jī)。 1860年后，英美等國(guó)開(kāi)始大量生產(chǎn)畜力谷物條播機(jī)。20世紀(jì)后相繼出現(xiàn)了牽引和懸掛式谷物條播機(jī)，以及運(yùn)用氣力排種的播種機(jī)。50年代發(fā)展精密播種機(jī)。中國(guó)從20世紀(jì)50年代引進(jìn)了谷物條播機(jī)、棉花播種機(jī)等。60年代先后研制成懸掛式谷物播種機(jī)、離心式播種機(jī)、通用機(jī)架播種機(jī)和氣吸式播種機(jī)等多種類型，并研制成磨紋式排種器。到70年代，已形成播種中耕通用機(jī)和谷物聯(lián)合播種機(jī)兩個(gè)系列，同時(shí)研制成功了精密播種機(jī)。 歐洲第一臺(tái)播種機(jī)于1636年在希臘制成。1830年，俄國(guó)人在畜力多鏵犁上加裝播種裝置制成犁播機(jī)。英、美等國(guó)在1860年以后開(kāi)始大量生產(chǎn)畜力谷物條播機(jī)。20世紀(jì)以后相繼出現(xiàn)了牽引和懸掛式谷物條播機(jī)，以及運(yùn)用氣力排種的播種機(jī)。1958年挪威出現(xiàn)第一臺(tái)離心式播種機(jī)，50年代以后逐步發(fā)展各種精密播種機(jī)。 中國(guó)在20世紀(jì)50年代從國(guó)外引進(jìn)谷物條播機(jī)、棉花播種機(jī)等，60年代先后研制成功懸掛式谷物播種機(jī)、離心式播種機(jī)、通用機(jī)架播種機(jī)和氣吸式播種機(jī)等多種機(jī)型,并研制成功了磨紋式排種器。到70年代,已形成播種中耕通用機(jī)和谷物聯(lián)合播種機(jī)兩個(gè)系列并投入生產(chǎn)。供谷物、中耕作物、牧草、蔬菜用的各種條播機(jī)和穴播機(jī)都已得到推廣使用。與此同時(shí)，還研制成功了多種精密播種機(jī)。 1.3.1 谷物條播機(jī)條播機(jī)能夠一次完成開(kāi)溝、均勻條形布種和覆土工序。條播機(jī)一般由機(jī)架、行走裝置、種子箱、排種器、開(kāi)溝器、覆土器、鎮(zhèn)壓器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及開(kāi)溝深淺調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等組成。圖1.1是國(guó)產(chǎn)24行谷物條播機(jī)的總體結(jié)構(gòu)圖。 圖1.1 24行谷物條播機(jī)的總體結(jié)構(gòu)圖1.地輪 2.排種器 3.排肥器 4.種肥箱 5.自動(dòng)離合器操縱桿 6.起落機(jī)構(gòu)7.播深調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 8.覆土器 9.開(kāi)溝器 10.輸種肥管 11.轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 12.機(jī)架1.3.2 點(diǎn)(穴)播機(jī)播種玉米多采用該機(jī)型。其主要工作不分是靠成穴器來(lái)實(shí)現(xiàn)種子的單?；虺裳〝[放。目前我國(guó)使用較廣的點(diǎn)（穴）播機(jī)是水平圓盤(pán)式、窩眼輪式和氣力式點(diǎn)（穴）播機(jī)。圖1.3.2所示為2BZ-6型懸掛式播種機(jī)，主要用于大粒種子的穴播。這種播種機(jī)的機(jī)架由橫梁、行走輪、懸掛架等構(gòu)成，而種子箱、排種器、開(kāi)溝器、覆土鎮(zhèn)壓器等則構(gòu)成播種單體，單體數(shù)與播種行數(shù)相等。圖1.3.2 2BZ-6型懸掛式播種機(jī)（播種單體）1.主橫梁 2.扶手 3.種子筒及排種器 4.踏板 5.鎮(zhèn)壓輪 6.覆土板7.成穴輪 8.開(kāi)溝器 9.行走輪 10.傳動(dòng)鏈 11.四桿方形機(jī)構(gòu) 12.下懸掛架 13.劃行器架 14.上懸掛架1.3.3聯(lián)合播種機(jī)聯(lián)合作業(yè)機(jī)具能同時(shí)完成整地、筑埂、平畦、鋪膜、播種、施肥、噴藥等多項(xiàng)作業(yè)或其中某幾項(xiàng)作業(yè)。聯(lián)合作業(yè)機(jī)具可以減少田間作業(yè)次數(shù)，減輕機(jī)械對(duì)土壤的壓實(shí)，縮短作業(yè)周期，搶農(nóng)時(shí)，還可以節(jié)約設(shè)備投資，降低作業(yè)成本。因此，聯(lián)合播種機(jī)近幾年在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，是未來(lái)種植機(jī)械的發(fā)展方向。目前用于生產(chǎn)的聯(lián)合播種機(jī)主要有旋耕播種機(jī)和整地播種機(jī)。圖1.3.3（1）是一種適用于在為耕地上作業(yè)的旋耕播種機(jī)示意圖。圖1.3.3（2）是一種適用于已耕地上作業(yè)的整地播種機(jī)示意圖。圖1.3.3（1）旋耕播種機(jī)示意圖1. 松土除草鏟 2.齒輪箱 3.肥料箱 4.種子箱 5.傳動(dòng)鏈 6.導(dǎo)種管 7.鎮(zhèn)壓輪 8.開(kāi)溝器 9.傳動(dòng)輪 10.旋耕機(jī)圖1.3.3（2）整地播種機(jī)示意圖1.分配器 2.種子箱 3.輸種管 4.風(fēng)機(jī) 5.傳動(dòng)輪 6.開(kāi)溝器 7.碎石鎮(zhèn)壓器 8.松土鏟 9.立式旋耕耙 10.機(jī)架1.3.4 免耕播種機(jī)免耕播種是近年來(lái)發(fā)展的保護(hù)性耕作中一項(xiàng)農(nóng)業(yè)栽培新技術(shù)，它是在未耕整的茬地上直接播種，與此配套的機(jī)具稱為免耕播種機(jī)。免耕播種機(jī)的多數(shù)部件與傳統(tǒng)播種機(jī)相同。不同的是由于免耕翻地土壤堅(jiān)硬，地表還有殘茬，因此，必須配置能切斷殘茬和破土開(kāi)種溝的破茬部件。圖1.3.4為2BQM-6A型氣吸式免耕播種機(jī)簡(jiǎn)圖。圖1.3.4 2BQM-6A型氣吸式免耕播種機(jī)簡(jiǎn)圖1.地輪 2.主梁 3.風(fēng)機(jī) 4.肥料箱 5.四桿機(jī)構(gòu) 6.種子箱 7.排種器 8.覆土鎮(zhèn)壓輪 9.開(kāi)溝器 10.輸種管 11.輸肥管 12.破茬松土器1.4 玉米聯(lián)合播種機(jī)的市場(chǎng)前景分析雖然我國(guó)玉米播種機(jī)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，已經(jīng)達(dá)到了比較完善發(fā)達(dá)的水平。但隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的不斷發(fā)展以及農(nóng)民收入的不斷提高，加之我國(guó)巨大的玉米種植面積，玉米聯(lián)合播種機(jī)在我國(guó)依然擁有著巨大的市場(chǎng)需求。并且隨著我國(guó)城市化的不斷發(fā)展和人口老齡化的加劇，我國(guó)勞動(dòng)力資源將發(fā)生結(jié)構(gòu)性變化，農(nóng)村勞動(dòng)力必將銳減，這也將對(duì)未來(lái)農(nóng)業(yè)機(jī)械提出更高的要求。尤其是新型的玉米免耕播種機(jī)更是未來(lái)玉米播種機(jī)械發(fā)展的方向。因此政府應(yīng)該扶持企業(yè)研制開(kāi)發(fā)新型玉米免耕播種機(jī)。雖然在現(xiàn)有保護(hù)性耕作作業(yè)模式下，我國(guó)的玉米免耕播種機(jī)基本上可用，但在技術(shù)含量上與保護(hù)性耕作的整體目標(biāo)要求以及國(guó)外先進(jìn)機(jī)具差距較大。需要政府通過(guò)采取相應(yīng)的扶持政策，鼓勵(lì)企業(yè)（特別是大中型生產(chǎn)企業(yè)）、科研院所加大開(kāi)發(fā)力度，加強(qiáng)適用技術(shù)模式和適用機(jī)具的研究，在探索農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝相互結(jié)合的研究基礎(chǔ)上，將機(jī)具與作業(yè)模式的適用性研究作為今后推廣玉米免耕播種技術(shù)的主要方向，從而提高我國(guó)玉米免耕播種機(jī)的整體技術(shù)水平。1.5 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義和目的玉米播種機(jī)械化是農(nóng)業(yè)機(jī)械化的重要組成部分和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，雖然我國(guó)目前玉米播種機(jī)發(fā)展相對(duì)較成熟，但與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比還是有一定的差距。實(shí)現(xiàn)玉米播種機(jī)械化是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要將科研、生產(chǎn)、推廣、管理納入這個(gè)大系統(tǒng)，把這些工作緊密地集合起來(lái)。首先要把握住產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、推廣方向。農(nóng)民需要的是能夠滿足不同農(nóng)藝要求及性能可靠、操作簡(jiǎn)便、價(jià)格適應(yīng)不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、機(jī)械效率高的系列化玉米播種機(jī)械，這就要求有關(guān)方面應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃和制定不同的發(fā)展目標(biāo)，使各環(huán)節(jié)工作協(xié)調(diào)一致。其次要依靠科技進(jìn)步，抓住機(jī)遇，穩(wěn)定推進(jìn)。玉米聯(lián)合播種機(jī)在農(nóng)機(jī)產(chǎn)品中屬于復(fù)雜程度較高的機(jī)具，它需要一次完成一系列復(fù)雜作業(yè)，涉及的技術(shù)范圍也較廣，其設(shè)計(jì)與制造都有相當(dāng)?shù)碾y度，特別是關(guān)鍵部件的關(guān)鍵技術(shù)，除需要經(jīng)過(guò)理論研究外，還需要大量的試驗(yàn)改進(jìn)，無(wú)論是技術(shù)開(kāi)發(fā)還是企業(yè)生產(chǎn)都不能逾越生產(chǎn)性試驗(yàn)階段，科研和技術(shù)開(kāi)發(fā)工作更需要加大投入力度。第三，農(nóng)業(yè)、農(nóng)機(jī)部門(mén)要加強(qiáng)合作，進(jìn)行機(jī)器與農(nóng)藝相互配套適應(yīng)性的研究，在選用玉米品種和確定最佳種植方式上，使機(jī)器與農(nóng)藝最大可能地結(jié)合配套，以便于玉米播種機(jī)械的推廣應(yīng)用。玉米播種是玉米種植生產(chǎn)過(guò)程中第一道工序，也是保證玉米豐產(chǎn)豐收的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。玉米播種的季節(jié)性強(qiáng)、勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)量大。目前，玉米聯(lián)合播種機(jī)的使用還沒(méi)有推廣普及，特別在中西部地區(qū)，現(xiàn)有的玉米播種機(jī)一般在收獲小麥或其它作物后將秸稈還田，然后硬茬播種。也有將小麥秸稈回收利用再耕作播種或硬茬播種，如陜西省農(nóng)機(jī)局研制的2BF-4型玉米播種機(jī)，該機(jī)是在秸稈還田后的大田播種，考慮到還田后再播種費(fèi)工費(fèi)時(shí)，我們認(rèn)為在2BF-4型玉米播種機(jī)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)2BFH-4型玉米滅茬種肥聯(lián)合播種機(jī)滅茬機(jī)很有必要，該機(jī)在秸稈滅茬還田的同時(shí)施肥播種，提高工作效率了，節(jié)省了成本。本設(shè)計(jì)是該機(jī)滅茬機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。滅茬機(jī)構(gòu)是免耕播種機(jī)與傳統(tǒng)播種機(jī)的主要區(qū)別所在。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中的主要任務(wù)是根據(jù)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)，對(duì)關(guān)鍵零、部件進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算，進(jìn)行二維工程圖繪制，最后畫(huà)出裝配圖進(jìn)行裝配。對(duì)關(guān)鍵零、部件做出三維模型進(jìn)行分析。玉米滅茬機(jī)構(gòu)工作原理及方案設(shè)計(jì)第二章 玉米滅茬機(jī)構(gòu)工作原理及方案設(shè)計(jì)2.1 整機(jī)機(jī)構(gòu)與工作原理該機(jī)為四行玉米聯(lián)合播種機(jī)。滅茬機(jī)構(gòu)工作動(dòng)力及行走動(dòng)力由配套拖拉機(jī)提供，且統(tǒng)一控制。根據(jù)我國(guó)玉米種植現(xiàn)狀，在對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)分析調(diào)研的基礎(chǔ)上，確定該玉米滅茬種肥聯(lián)合播種機(jī)大致分前后兩部分。前一部分為滅茬機(jī)構(gòu)，后一部分為種肥聯(lián)合播種機(jī)構(gòu)，兩部分間采用螺紋連接。整機(jī)裝配如圖2.1：圖2.1 2BFH-4型玉米滅茬種肥聯(lián)合播種機(jī)整機(jī)裝備圖1.刀盤(pán)及刀片 2.減速器 3.滅茬機(jī)構(gòu) 4.油缸 5.大梁 6.排種肥器 7.種肥箱 8.鎮(zhèn)壓輪 9.動(dòng)力輪 10.開(kāi)溝器工作時(shí)，整機(jī)在配套拖拉機(jī)的帶動(dòng)下行走，滅茬機(jī)構(gòu)3由配套的拖拉機(jī)提供動(dòng)力，通過(guò)萬(wàn)向節(jié)及減速器2及相關(guān)傳動(dòng)件總成將動(dòng)力傳給刀盤(pán)及刀片1，刀片最終進(jìn)行滅茬作業(yè)；開(kāi)溝器10在拖拉機(jī)的帶動(dòng)下，在經(jīng)過(guò)滅茬處理的土地上進(jìn)行開(kāi)溝作業(yè)；緊接著種肥箱7中的種子及肥料經(jīng)排種肥器6落入溝中，其中拍種肥器6由動(dòng)力輪9經(jīng)過(guò)鏈傳動(dòng)帶動(dòng)；最后鎮(zhèn)壓輪8在彈簧力和自重的作用下對(duì)種子進(jìn)行覆土鎮(zhèn)壓。2.2 滅茬機(jī)構(gòu)工作原理滅茬機(jī)構(gòu)主要是利用機(jī)械化根茬粉碎還田技術(shù)，機(jī)具工作時(shí)旋轉(zhuǎn)刀片切削作物割去秸稈后的剩余根茬（地上及地下10厘米內(nèi)部分）及土壤，并把切削下來(lái)的根及土壤向后拋擲與擋泥罩相撞擊，使根茬及土塊進(jìn)一步破碎再落到地面，一次完成刨茬、切碎及壟上耕耙作業(yè)。滅茬構(gòu)機(jī)由機(jī)架、傳動(dòng)箱總成、刀片固定圓盤(pán)總成、刀片擋泥板組合件等組成。2.3 滅茬機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)2.3.1 整體框架結(jié)構(gòu)本機(jī)構(gòu)是與拖拉機(jī)配套的機(jī)具，擬采用懸掛式懸掛于拖拉機(jī)后橋后面。可通過(guò)液壓升降來(lái)調(diào)節(jié)壟上滅茬深淺。整體框架結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖2.3.1圖2.3.1 滅茬機(jī)構(gòu)整體基本框架示意圖1.甩刀輸出軸 2.齒輪傳動(dòng)軸 3.人字架 4.減速器 5.連接軸 6.輪子 7.齒輪組箱體 8.刀盤(pán)2.3.2 傳動(dòng)及滅茬作業(yè)機(jī)械部分本機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)及作業(yè)機(jī)械擬采用如下圖2.3.2所示結(jié)構(gòu)方案。該方案主要利用齒輪傳動(dòng)來(lái)傳遞動(dòng)力，具有傳動(dòng)功率范圍大、傳動(dòng)效率高、傳動(dòng)比準(zhǔn)確、使用壽命長(zhǎng)、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。不過(guò)對(duì)制造及安裝精度要求高，且成本相對(duì)較高。圖2.3.2 滅茬機(jī)構(gòu)傳動(dòng)及作業(yè)機(jī)械示意簡(jiǎn)圖 1.減速器輸入軸 2.減速器小錐齒輪 3.減速器大錐齒輪 4.減速器輸出軸 5.刀片 6.刀盤(pán) 7.甩刀輸出軸 8.齒輪傳動(dòng)組工作時(shí)，配套動(dòng)力由萬(wàn)向節(jié)經(jīng)減速器輸入軸1輸入，經(jīng)一級(jí)錐形減速器減速轉(zhuǎn)向后，由減速器輸出軸4傳到齒輪傳動(dòng)組件8，再經(jīng)甩刀輸出軸7傳到刀盤(pán)6及刀片5上，最終實(shí)現(xiàn)刀片5的滅茬作業(yè)。2BFH-4型玉米滅茬種肥聯(lián)合播種機(jī)滅茬機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算第三章 2BFH4型玉米滅茬種肥聯(lián)合播種機(jī)滅茬機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)方案的確定，需要對(duì)一些關(guān)鍵零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)。主要設(shè)計(jì)的部分有機(jī)架的設(shè)計(jì)，減速器的相關(guān)設(shè)計(jì)，以及從減速器輸出軸到刀盤(pán)總成之間的齒輪傳動(dòng)裝置的相關(guān)設(shè)計(jì)。3.1設(shè)計(jì)的原始參數(shù)配套動(dòng)力：36.8kw（拖拉機(jī)50馬力）發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速：632r/min滅茬速度： =5.5m/s（滿足滅茬率90%的要求）刀齒進(jìn)給量：S=50mm （滿足滅茬后碎茬長(zhǎng)度80mm的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求）滅茬深度：h=50mm滅茬刀軸轉(zhuǎn)速：V=1250r/min外形尺寸（長(zhǎng)mm寬mm高mm）： 23306001100作業(yè)行數(shù)：5行3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)計(jì) 算 與 說(shuō) 明結(jié) 果3.2.1 機(jī)架的設(shè)計(jì)根據(jù)機(jī)具的配置和外形尺寸的需要，并考慮機(jī)架能有足夠的強(qiáng)度和剛度，且又形狀簡(jiǎn)單，便于制造，能與配套拖拉機(jī)更好的連接，本機(jī)采用框架結(jié)構(gòu)。機(jī)架上部為兩根主梁，成人字形焊接，主要與配套拖拉機(jī)連接；下部為工字型框架，其兩端安裝有兩個(gè)地輪，用于承載支撐傳動(dòng)總成與滅茬工作部分。機(jī)架材料擬采用45鋼或Q235。具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖見(jiàn)附圖。3.2.2 減速器的設(shè)計(jì)（1）減速器類型的選擇為了滿足工作機(jī)工作需求和動(dòng)力機(jī)方便放置，減速器輸入軸和輸出軸位置需布置成垂直相交。故，本設(shè)計(jì)選用一級(jí)圓錐直齒輪減速器。（2）確定傳動(dòng)比i已知配套拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸轉(zhuǎn)速為632r/min，滅茬刀軸轉(zhuǎn)速為1250r/min。故，計(jì)算出傳動(dòng)比為：i=632/1250=0.506（3）齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)輸入功率=P式中：聯(lián)軸器效率=0.99（查1得）=36.80.99=36.4kw主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 =632r/min主動(dòng)輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 =9.55/=9.5510636.4/632=5.5Nmm選齒輪材料及熱處理方法查2P211表12.7 主動(dòng)輪用40Cr調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度HB241286；從動(dòng)輪用40Cr調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度HB241286。（查2 P221表12.7）選擇齒寬系數(shù)查2P222表12.13，選=0.3選擇齒輪精度查2P207表12.6選7級(jí)精度，估計(jì)節(jié)點(diǎn)圓周速度V8m/s。選齒輪齒數(shù)=29= i=0.50629=14.7，取=15(當(dāng)輪齒有輕微根切時(shí)，增大了齒根圓角，對(duì)輪齒抗彎強(qiáng)度有利，故工程上允許輪齒產(chǎn)生輕微根切，這時(shí)可取=14)=29/15=1.93極限應(yīng)力接觸極限應(yīng)力 =1.33HBS+366.7=2411.33+366.7=687.2N/=1.33HBS+366.7=2411.33+366.7=687.2N/彎曲極限應(yīng)力 =0.844HBS+377.9=0.844267+377.9=603.2 N/=0.844HBS+377.9=0.844267+377.9=603.2 N/按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)使用系數(shù)=1.0 查【2】P215表12.9。動(dòng)載系數(shù) =1.15 查【2】P216圖12.9。齒間載荷分配系數(shù)和:估計(jì) ，應(yīng)按B軸承校核壽命該軸承的壽命滿足要求。同理，對(duì)輸出軸深溝滾珠軸承進(jìn)行校核計(jì)算得：故亦滿足設(shè)計(jì)要求。（5）輸入、輸出軸的設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算軸名功率（KW）轉(zhuǎn)矩（Nmm）轉(zhuǎn)速(r/min)傳動(dòng)比i效率輸入輸出輸入輸出動(dòng)力機(jī)輸出軸36.8550006321減速器輸入軸135.735.053350522836320.506減速器輸出軸234.332.626995264551250表中、分別為萬(wàn)向聯(lián)軸器、軸承和單級(jí)錐齒輪減速器的傳動(dòng)效率。由3P5表1-7查的(吳宗澤等編.，高等教育出版社，1999年)輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：估算軸徑 ，查2P314表16.2,取C=102(假設(shè)軸材料為40Cr)根據(jù)錐齒輪的設(shè)計(jì)尺寸數(shù)據(jù)和所選用的軸承，畫(huà)出其結(jié)構(gòu)草圖。右端采用矩形花鍵與配套動(dòng)力連接，其型號(hào)： （GB/T1144-2001）與齒輪連接處采用普通圓頭平鍵連接，其型號(hào)：鍵 （GB/T1096-2003）其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖3.1a軸的空間受力分析：把兩滾動(dòng)軸承簡(jiǎn)化為鉸支，作用點(diǎn)在其中點(diǎn)處；把作用在齒輪和聯(lián)軸器上的力簡(jiǎn)化成集中力，彎矩從輪緣中點(diǎn)開(kāi)始，扭矩從輪轂中點(diǎn)開(kāi)始。右端聯(lián)軸器有方向不定的徑向力作用。查手冊(cè)知聯(lián)軸器的 方向不定，按最危險(xiǎn)情況考慮?？臻g受力簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖3.1b。垂直面受力分析與彎矩計(jì)算：垂直面受力圖見(jiàn)圖3.1c軸承A、B的支反力：D點(diǎn)彎矩為：從左端計(jì)算 從右端計(jì)算 可見(jiàn)計(jì)算正確。垂直面彎矩圖見(jiàn)圖3.1d水平面受力分析與彎矩計(jì)算：水平面受力圖見(jiàn)圖3.1e軸承A、B的支反力：D點(diǎn)彎矩為 水平面彎矩圖見(jiàn)圖3.1f初步合成彎矩：從左端算起 從右端算起 初步合成彎矩圖見(jiàn)圖3.1g聯(lián)軸器徑向力 彎矩圖：軸承支反力：B點(diǎn)彎矩 聯(lián)軸器徑向力 彎矩圖見(jiàn)圖3.1h合成彎矩圖：D點(diǎn)彎矩：從左端算 從右端算 B點(diǎn)彎矩：合成彎矩圖見(jiàn)圖3.5i扭矩圖：扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化，應(yīng)力校正系數(shù)（2P315表16.3）扭矩圖見(jiàn)圖3.1j計(jì)算彎矩圖：D點(diǎn)彎矩：從左端計(jì)算從右端計(jì)算B點(diǎn)彎矩E點(diǎn)彎矩從左端計(jì)算：從右端計(jì)算計(jì)算彎矩圖見(jiàn)圖3.1k圖3.1 軸的計(jì)算圖按彎矩校核該軸的強(qiáng)度 由計(jì)算簡(jiǎn)圖可以看出，D截面或B截面是危險(xiǎn)截面。D截面校核查2P332表7,得D截面抗彎截面系數(shù)查2P315表16.3 ,安全.B截面校核B截面的抗彎截面系數(shù) ，安全。該軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖見(jiàn)附圖.同理,對(duì)輸出軸進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),經(jīng)按彎矩校核該軸強(qiáng)度，亦滿足要求。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖見(jiàn)附圖。（6）減速器箱體的設(shè)計(jì)及其潤(rùn)滑根據(jù)齒輪及軸的尺寸，并依據(jù)齒輪傳動(dòng)的位置，設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)和尺寸大小。具體結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)附圖。減速器的潤(rùn)滑：一、減速器中齒輪的潤(rùn)滑采用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑，方式為油池浸浴潤(rùn)滑；二、減速器中軸承的潤(rùn)滑采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑。3.2.3 齒輪傳動(dòng)組總成的設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本滅茬機(jī)構(gòu)工作行數(shù)為5行，故需要設(shè)計(jì)5個(gè)刀盤(pán)輸出軸，且各軸輸出轉(zhuǎn)速相等。所以，各軸之間的齒輪傳動(dòng)總傳動(dòng)比均為i=1?？紤]到各軸及各軸之間的齒輪傳動(dòng)具有很大的相似性，故只需對(duì)其中一軸及一對(duì)齒輪傳動(dòng)進(jìn)行設(shè)計(jì)校核即可。（1）中間刀盤(pán)輸出軸與其右側(cè)一軸之間的齒輪傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本滅茬機(jī)構(gòu)的外形總長(zhǎng)L=2330mm，故兩軸之間的距離 考慮其他輔助裝置的長(zhǎng)度，取 。齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)：選用圓柱直齒輪傳動(dòng)輸入功率 主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 主動(dòng)輪轉(zhuǎn)遞的轉(zhuǎn)矩 考慮到兩軸之間的距離太大，為了節(jié)省成本，故擬采用兩組相同且傳動(dòng)比互為倒數(shù)的齒輪傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)兩軸之間的動(dòng)力傳動(dòng)。取其一傳動(dòng)比 選齒輪材料及熱處理方法查2P211表12.7主動(dòng)輪用40Cr調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度HB241286；從動(dòng)輪用40Cr調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度HB241286。選擇齒寬系數(shù)查2222表12.13，選=0.3選擇齒輪精度查2P207表12.6選7級(jí)精度，估計(jì)節(jié)點(diǎn)圓周速度V10m/s。選擇齒輪齒數(shù)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)式中:系數(shù)齒輪的接觸疲勞極限許用接觸應(yīng)力故有：計(jì)算模數(shù) 取m=3.5齒輪3分度圓直徑 齒輪的計(jì)算齒寬 取中心距 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度節(jié)點(diǎn)線速度 （在原預(yù)計(jì)V10m/s范圍內(nèi)）使用情況系數(shù) 查表得：動(dòng)載系數(shù) 齒向載荷分布系數(shù) 查2P217表12.10齒間載荷分配系數(shù) 重合度系數(shù) 載荷系數(shù) 彈性系數(shù) (2P221表12.12，鋼-鋼)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 接觸最小安全系數(shù) (2P225表12.12,一般可靠度)應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 接觸壽命系數(shù) 齒面接觸疲勞強(qiáng)度安全。校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度齒形系數(shù) (查2P229圖12.21)應(yīng)力修正系數(shù) (查2P230圖12.22)彎曲最小安全系數(shù) （查2P225,表12.14，一般可靠度）彎曲壽命系數(shù) :尺寸系數(shù) (2P232圖12.25)彎曲疲勞極限 許用彎曲應(yīng)力可見(jiàn)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度有較大富余。對(duì)大小齒輪進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大齒輪：分度圓直徑 齒頂圓直徑 取 取 取n=2mm輪轂長(zhǎng)L=(0.51.0)=3162mm ，取L =32mm。大齒輪工作圖見(jiàn)附圖小齒輪：分度圓直徑 齒頂圓直徑 取 取 取n=2mm輪轂長(zhǎng)L2=(1.21.5)=32.642mm ，取L2 =42mm。小齒輪工作圖見(jiàn)附圖（2）鍵及軸承的選擇該軸上端用花鍵與減速器及傳動(dòng)齒輪連接，中部用一軸承支撐，下部懸掛刀盤(pán)等滅茬工作裝置。上端采用矩形花鍵連接，矩形花鍵型號(hào)： （GB/T1144-2001）與刀盤(pán)連接處采用普通圓頭平鍵連接，其型號(hào)：鍵 （GB/T1096-2003）軸承選用深溝滾珠軸承 6206 （GB/T276-94）（3）刀盤(pán)輸出軸的設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算軸名功率（KW）轉(zhuǎn)矩（Nmm）轉(zhuǎn)速(r/min)傳動(dòng)比i效率輸入輸出輸入輸出減速器輸出軸34.332.6269952645512501刀盤(pán)輸出軸32.631.926455259261250表中為軸承的傳動(dòng)效率。由3P5表1-7查的(吳宗澤等編.，高等教育出版社，1999年)刀盤(pán)輸出軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：估算軸徑 ，查2P314表16.2,取C=102(假設(shè)軸材料為40Cr)根據(jù)錐齒輪的設(shè)計(jì)尺寸數(shù)據(jù)和所選用的軸承，畫(huà)出其結(jié)構(gòu)草圖。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖3.2a軸的空間受力分析：把滾動(dòng)軸承簡(jiǎn)化為鉸支，作用點(diǎn)在其中點(diǎn)處；把作用在齒輪上的力簡(jiǎn)化成集中力，彎矩從輪緣中點(diǎn)開(kāi)始，扭矩從輪轂中點(diǎn)開(kāi)始。下端刀盤(pán)處有扭矩作用，作用點(diǎn)在圓頭平鍵中點(diǎn)處。其中：D為刀盤(pán)工作旋轉(zhuǎn)半徑，方向不定?？臻g受力簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖3.2b。垂直面受力分析與彎矩計(jì)算：垂直面受力圖見(jiàn)圖3.2c軸承的支反力：B點(diǎn)彎矩為：從左端計(jì)算 從右端計(jì)算 垂直面彎矩圖見(jiàn)圖3.5d水平面受力分析與彎矩計(jì)算：水平面受力圖見(jiàn)圖3.5e軸承的支反力：B點(diǎn)彎矩為：水平面彎矩圖見(jiàn)圖3.5f初步合成彎矩：從左端算起 從右端算起 初步合成彎矩圖見(jiàn)圖3.5gA點(diǎn)彎矩：合成彎矩圖見(jiàn)圖3.5i扭矩圖：扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化，應(yīng)力校正系數(shù)：（2P315表16.3）扭矩圖見(jiàn)圖3.5j計(jì)算彎矩圖：B點(diǎn)彎矩：從左端計(jì)算從右端計(jì)算A點(diǎn)彎矩計(jì)算彎矩圖見(jiàn)圖3.5k圖3.5 軸的計(jì)算圖按彎矩校核該軸的強(qiáng)度 由計(jì)算簡(jiǎn)圖可以看出，B截面或A截面是危險(xiǎn)截面。B截面校核查2P332表7,得B截面抗彎截面系數(shù)查2P315表16.3 ,安全.A截面校核A截面的抗彎截面系數(shù) ，安全。該軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖見(jiàn)附圖.3.2.4 刀盤(pán)總成的設(shè)計(jì)根據(jù)已設(shè)計(jì)的減速器輸出軸的相關(guān)數(shù)據(jù)及工作軸之間的距離尺寸，合理的選擇外廓設(shè)計(jì)尺寸。材料選用Q235。刀盤(pán)和刀片及其相關(guān)零件的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)詳見(jiàn)后附工作技術(shù)圖紙。i=0.506=36.4kw=632r/min=5.5Nmm=0.3=29=15=1.93=687.2N/=603.2 N/=1.0 =1.15cos=0.8879cos=0.4600=32.66=32.61=1.680.70=1.291.43=3.41=3.78=2.5m =4 =116mmb=20mm滿足要求=116mm=123.103mm=4.8mm=60mm=63.68mm=4.8mmX=1，Y=0 安全.=0.3m=3.51.09=1.68=0.70=2.59=2.54=2.50安全=154mmn=2mmL =32mm=91mmn=2mmL2 =42mm安全總結(jié)第4章 總結(jié)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)為2BFH-4型玉米滅茬種肥聯(lián)合播種機(jī)滅茬機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，根據(jù)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)，首先進(jìn)行了二維工程圖繪制，最后畫(huà)出裝配圖并進(jìn)行了裝配。主要進(jìn)行了以下方面的工作：1、首先要對(duì)玉米聯(lián)合播種機(jī)的市場(chǎng)需求及現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)查分析，分析所要設(shè)計(jì)的玉米滅茬種肥聯(lián)合播種機(jī)的市場(chǎng)前景，并制定出本次設(shè)計(jì)的基本方案；2、然后分析所設(shè)計(jì)的玉米滅茬種肥聯(lián)合播種機(jī)滅茬機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的工作原理及應(yīng)用；3、進(jìn)行滅茬機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作能力的設(shè)計(jì)計(jì)算；4、進(jìn)行必要的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核；5、進(jìn)行滅茬機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)機(jī)械部分的零件的二維工程圖繪制。此次設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)2BFH-4型玉米滅茬種肥聯(lián)合播種機(jī)滅茬機(jī)構(gòu)。一些參數(shù)和整機(jī)的其他部分相關(guān)比較密切，有的參數(shù)由于時(shí)間原因沒(méi)有進(jìn)行必要的實(shí)驗(yàn)，而是參考其他資料所得。但是經(jīng)過(guò)五個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)及論文的寫(xiě)作，我發(fā)現(xiàn)了很多以前學(xué)習(xí)過(guò)程中遺留下的問(wèn)題，并通過(guò)進(jìn)一步的深入學(xué)習(xí)和大量資料的查閱，使我對(duì)以前所學(xué)專業(yè)課程有了更好的鞏固，并擴(kuò)大了知識(shí)面，學(xué)到了更多的知識(shí)，同時(shí)也培養(yǎng)了我獨(dú)立思考解決問(wèn)題、獨(dú)立完成工作的能力。參考文獻(xiàn)1