型旋耕滅茬機(jī)總體及側(cè)邊傳動裝置畢業(yè)設(shè)計(jì)全套圖紙

1、優(yōu)秀設(shè)計(jì)摘 要設(shè)計(jì)題為1G-160型旋耕滅茬機(jī)總體及側(cè)邊傳動裝置設(shè)計(jì)，來源于生產(chǎn)實(shí)際。本設(shè)計(jì)主要是在普通臥式旋耕機(jī)的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì),使之既能旋耕又能滅薦，以實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容為：總體方案設(shè)計(jì)、繪制滅茬狀態(tài)工作總圖，設(shè)計(jì)側(cè)邊或中間齒輪傳動裝置及刀輥軸。通過改進(jìn)設(shè)計(jì)，增加刀輥軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。在工作時(shí)，通過適當(dāng)?shù)牟鹦逗透难b，就可實(shí)現(xiàn)不同功能的作業(yè)，以達(dá)到一機(jī)多能的目的。本題的實(shí)現(xiàn)解決了現(xiàn)有旋耕機(jī)只能旋耕不能滅茬而滅茬機(jī)又只能滅茬不能旋耕的問題。本題新穎實(shí)用,技術(shù)上有較大改進(jìn)，具有很大的市場前景。關(guān)鍵詞：旋耕滅茬機(jī)；側(cè)邊傳動裝置；刀輥軸。The rotary tillage stubble

2、cleaner of Model 1G-160 is overall and the transmission device is designed by the sideAbstract :Design subject rotary tillage stubble cleaner overall for Model 1G-160 and transmission device design by the side, stem from production reality. Is it is it design to improve on the basis of ordinary hori

3、zontal rotary tillage machine mainly to design originally, make their can rotary tillage can is it recommend to kill also , in order to realize one machine multi-purpose. The main content designed is: Overall conceptual design , drawing the state job general drawing of the stubble-cleaning , designi

4、ng by the side or middle gear system and one one hundred sheets of rollers axle .Design through improving, increase the rotational speed of the axle of one one hundred sheets of rollers and change direction. While working, through proper dismantlement and repacking , can realize the homework of diff

5、erent functions , in order to be up to a machine multi-functional purpose .Can can only solve rotary tillage not existing of rotary tillage of stubble-cleaning of realizations of subject but stubble cleaner can only stubble-cleaning can problem of rotary tillage. This subject is novel and practical,

6、 there is greater improvement technically , have very great market prospects.Keywords: Rotary tillage stubble cleaner ; Transmission device by the side; Axle of one one hundred sheets of rollers.目 錄1前言12 方案的擬定41.1 設(shè)計(jì)參數(shù)要求51.2 方案的選擇5方案16方案2 7方案3 71.3 方案對比分析73運(yùn)動計(jì)算84 動力計(jì)算 94.1 各傳動副效率 104.2 動力分配 10拖拉機(jī)動力輸

7、出軸的額定輸出功率10第一軸及小錐齒輪Z動率，轉(zhuǎn)速和扭矩 11大錐齒輪Z2的功率軌跡的扭矩為： 11第二軸功率軌跡和扭矩為： 11第二軸Z3齒輪功率、轉(zhuǎn)速和扭矩為：11第軸Z4齒輪功率114.2.7第軸（隨輪軸）不傳遞扭矩，故不校核：114.2.8第軸Z5齒輪功率114.2.9第軸（隨輪軸）的傳遞扭矩，故不校核 114.2.10刀軸Z6齒輪功率、轉(zhuǎn)速和扭矩114.2.11刀軸功率，轉(zhuǎn)速和扭矩115主要零件的強(qiáng)度校核工 125.1 圓柱齒輪的計(jì)算 12齒輪的材料、精度和齒數(shù)選擇125.1.2設(shè)計(jì)計(jì)算135.1.3第一對直齒圓柱齒輪主要尺寸的計(jì)算135.1.4第二對直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)的計(jì)算14

8、5.2 軸的選擇 175.3 軸承的選擇 176尺寸鏈計(jì)算 17參考文獻(xiàn) 18致謝19結(jié)論20附圖清單21前言旋耕滅茬機(jī)主要來源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要。我國與大中型拖拉機(jī)配套的旋耕滅茬機(jī)保有量有15萬臺，與手扶拖拉機(jī)與小四輪拖拉機(jī)配套的旋耕機(jī)約有200萬臺，旋耕機(jī)在南方水稻生產(chǎn)機(jī)械化應(yīng)用中已占80的比例，北方的水稻生產(chǎn)、蔬菜種植和旱地滅茬整地也廣泛采用了旋耕機(jī)械。近年來，我國北方進(jìn)行種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，大力推行旱改水，水稻種植面積迅速增加，擴(kuò)大了對旋耕機(jī)械的市場需求。旋耕滅茬機(jī)的發(fā)展至今已有150多年的歷史，最初在英、美國家由3-4kW內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動，主要用于庭園耕作，直到L型旋耕刀研制成功后，旋耕機(jī)才進(jìn)入

9、大田作業(yè)。20世紀(jì)初，日本從歐洲引進(jìn)旱田旋耕機(jī)后，經(jīng)過大量的試驗(yàn)研究工作，研制出適用于水田耕作要求的彎刀，解決了刀齒和刀軸的纏草問題，旋耕機(jī)得到了迅速發(fā)展。孟加拉國2000年水稻收獲面積為1070萬hm2。農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展才剛剛起步，目前只有部分灌溉和耕種設(shè)備實(shí)現(xiàn)了機(jī)械作業(yè)?？紤]其種植方式和耕地大小，對各種型號的旋耕機(jī)需求非常大。其進(jìn)行了自發(fā)研究但在很大層度上不能滿足國內(nèi)的需求。1G-160型多用旋耕滅茬機(jī)可與3340.4kw(4550馬力)級各型號拖拉機(jī)配套。在一臺主機(jī)上只需拆裝少量零部件，就能進(jìn)行旋耕、滅茬、條播、化肥深施等多種農(nóng)田作業(yè)。該機(jī)具主要適用于埋青、秸桿還田式在大中型聯(lián)合收割機(jī)作業(yè)后

10、的稻麥高留茬的田塊上進(jìn)行反轉(zhuǎn)滅茬、正轉(zhuǎn)旋耕、三麥條播、與半精量播種、化肥深施等多種農(nóng)田作業(yè)。我在本設(shè)計(jì)中研究旋耕機(jī)的主要內(nèi)容：(1) 參與總體方案設(shè)計(jì)，繪制滅茬機(jī)工作總圖,設(shè)計(jì)左右支臂、第二動力軸及有關(guān)軸承座等。(2) 拖拉機(jī)佩帶旋耕機(jī)滅茬機(jī)作業(yè),使用13檔前進(jìn)速度,其中:旋耕機(jī),滅茬時(shí)使用12檔,時(shí)使用3檔;(3) 刀棍轉(zhuǎn)速:正轉(zhuǎn) :200r/min左右(旋耕) 400500r/min(破垡) 反轉(zhuǎn) :200r/min左右(埋青 滅茬)(4) 最大設(shè)計(jì)耕深14cm;根據(jù)同類旋耕機(jī)類比,設(shè)計(jì)寬幅為1.61.7m.本課題擬解決的問題通過改進(jìn)設(shè)計(jì)，增加刀輥軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。在工作時(shí)，通過適當(dāng)?shù)牟鹦逗?/p>

11、改裝，就可實(shí)現(xiàn)不同功能的作業(yè)，以達(dá)到一機(jī)多能的目的。當(dāng)需要旋耕時(shí)，采用200r/min左右的正旋作業(yè)；當(dāng)需要破垡和水田耕整時(shí)，采用500r/min左右的正旋作業(yè)；當(dāng)需要埋青和滅茬時(shí)，采用200r/min左右的反旋作業(yè)；本課題的實(shí)現(xiàn)解決了現(xiàn)有旋耕機(jī)只能旋耕不能滅茬而滅茬機(jī)又只能滅茬不能旋耕的問題。預(yù)期成果： 因具備多功能等特點(diǎn)，投入生產(chǎn)后能產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。1、方案的擬定旋耕滅薦機(jī)狀態(tài)動力為36.75KW(約50馬力)動力由拖拉機(jī)動力輸出，軸經(jīng)一對圓錐齒輪和側(cè)邊圓柱齒輪帶動。設(shè)計(jì)的旋耕滅薦方案滿足如下性能、性質(zhì)要求：1.1、設(shè)計(jì)參數(shù)要求：刀軸轉(zhuǎn)速：正轉(zhuǎn)：200r/min左右（旋耕）

12、500r/min左右（破垡） 反轉(zhuǎn)：200 r/min左右（埋青 滅茬）設(shè)計(jì)耕深 14cm（最大設(shè)計(jì)耕深）工作幅寬 1.6m技術(shù)： （1）旋耕滅茬機(jī)與拖拉機(jī)采用三點(diǎn)懸掛聯(lián)接，作業(yè)時(shí)萬向傳動軸偏置角度不得大于15°，田間過埂刀端離地高度150250mm，此時(shí)萬向傳動軸角度不得大于30°。切斷動力后，旋耕滅茬機(jī)最大提升高度達(dá)刀端離地250mm以上。（2）、要求旋耕、滅茬作業(yè)能覆蓋拖拉機(jī)輪轍，當(dāng)幅寬小于拖拉機(jī)輪距外緣時(shí)，可采用偏配置。（3）、要求結(jié)構(gòu)簡單可靠，保證各項(xiàng)性能指標(biāo)。（4）、設(shè)計(jì)時(shí)考慮加工工藝性和裝配工藝性，盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件，以降低制造成本1.2、方案的選擇為了使

13、設(shè)計(jì)的施耕機(jī)既能滿足多項(xiàng)指標(biāo)，又能結(jié)構(gòu)合理，造價(jià)低，在市場上具有一定的先進(jìn)性為此擬定二套方案對此進(jìn)行分析：方案1 圖(1 )動力由拖拉機(jī)動力輸出軸經(jīng)一對圓錐齒和一組四級齒輪帶動刀軸旋耕，此種方案的工作特色：最后一級動力，由中間齒輪傳動，兩邊由側(cè)板支撐高低檔轉(zhuǎn)速通過撥擋實(shí)現(xiàn)，正反轉(zhuǎn)通過調(diào)正太齒輪的拆卸來實(shí)現(xiàn)。（此方法的對稱性較好，剛性高，強(qiáng)度高。但在中間齒輪的底下會出現(xiàn)漏耕土壤的現(xiàn)象，需要增加一個(gè)部件才能解決此現(xiàn)象）采用拔檔變速，操作較為方便，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高。（見圖1、圖2） 圖（2）、方案2 圖（3） 圖（4）動力從拖拉機(jī)輸出軸輸出，經(jīng)一對圓錐齒輪和一組圓柱齒輪傳動帶動刀軸施耕，此種方案的

14、特點(diǎn)是前后一級傳動導(dǎo)用側(cè)邊齒輪，正反轉(zhuǎn)的實(shí)現(xiàn)通過調(diào)整圓錐齒輪，高低速的實(shí)現(xiàn)通過對調(diào)側(cè)齒輪箱的方向，圖3為正轉(zhuǎn)，圖4為反轉(zhuǎn)。1.3、方案對比分析方案1、兩端平衡，受力勻稱，剛性好，但在中間齒輪的底下出現(xiàn)漏耕土壤，需增設(shè)其它部件以耕除漏耕土壤，采用撥擋變速，操作較好方便，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，造價(jià)高。方案2、采用側(cè)邊傳動，平衡性較差，一般用偏置，剛性較差，但無需要加漏耕裝置，結(jié)構(gòu)簡單，通過拆下側(cè)邊齒輪，然后調(diào)頭安裝以達(dá)到變速的目的，簡單，操作不是很方便，農(nóng)機(jī)機(jī)械不是交通工具，需要經(jīng)常變速和換向。農(nóng)機(jī)機(jī)械的使用常常一季節(jié)只使用一個(gè)作業(yè)項(xiàng)目，不需要經(jīng)常拆裝。方案2比方案1結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低，方案2更切合實(shí)際的

15、需要，所以方案2為選用方案。2、運(yùn)動計(jì)算結(jié)構(gòu)見圖（3），其中Z3采用較小的齒數(shù)，為了減小側(cè)齒輪外徑尺寸，以盡可能增加齒刀的耕作深度。隋輪齒數(shù)Z4、Z5的齒數(shù)待總體結(jié)構(gòu)尺寸確定后再定，任務(wù)書要求，按照方案2的傳動路線，故萬向節(jié)計(jì)算傳動比，分配和各軸的軌跡，故參數(shù)分別列表表1表4表1軸次軸軸軸軸軸齒數(shù)Z1Z2Z3Z4Z5Z6143015暫不定暫不定22傳動比2.14147總傳動比3.15轉(zhuǎn)速r/min734343233表2軸次軸軸軸軸軸齒數(shù)Z1Z2Z3Z4Z5Z6143022暫不定暫不定15傳動比2.140.68總傳動比1.46轉(zhuǎn)速r/min734343504表3與表4分別與表1表2類同，表示反轉(zhuǎn)

16、（僅在數(shù)值前多個(gè)負(fù)號表方向相反）3、動力計(jì)算旋耕滅茬機(jī)在動轉(zhuǎn)、旋耕和反轉(zhuǎn)滅茬時(shí)，消耗功率最大，而在水田作業(yè)和存垡作業(yè)時(shí)消耗的功率較小，也就是說，設(shè)在低速檔作業(yè)時(shí)，消耗的功能較大，在高速當(dāng)時(shí)，消耗的功率較小，因此，動力計(jì)算只需要對低速傳動進(jìn)行計(jì)算，選表1和表3都是低速運(yùn)動路線傳動比一樣，不同的只是方向相反，故我只按其中一種情況進(jìn)行計(jì)算。3.1、各傳動副效率圓錐齒輪傳動 1=0.96圓柱齒輪 2=0.96 滾柱軸承 3=0.98球軸承 4=0.99萬向節(jié) 5=0.963.2、動力分配拖拉機(jī)動力輸出軸的額定輸出功率： 根據(jù)有關(guān)資料和經(jīng)驗(yàn)估算，其額定輸出功率為：P額=0.8N發(fā)=29.40KWn=73

17、4r/min第一軸及小錐齒輪Z動率，轉(zhuǎn)速和扭矩：P1=40× 0.98×0.96=27.66KWn1=734 r/minT1=9.55×106PZ1=nZ1=734r/minTZ1=大錐齒輪Z2的功率軌跡的扭矩為：Pz2=Pz1·nz2=TZ2=第二軸功率軌跡和扭矩為：p=PZ2n=nZ2=343r/minT=9.55第二軸Z3齒輪功率、轉(zhuǎn)速和扭矩為：PZ3= p=26.02KWnZ3=n=343r/min TZ3=T=7.24×106 Nmm第軸Z4齒輪功率PZ4=第軸（隨輪軸）不傳遞扭矩，故不校核：第軸Z5齒輪功率PZ5=PZ4第軸（隨輪軸

18、）的傳遞扭矩，故不校核刀軸Z6齒輪功率、轉(zhuǎn)速和扭矩PZ6=P Z5刀軸功率，轉(zhuǎn)速和扭矩 T表5軸次動力軸軸軸軸刀軸輸出軸軸Z1軸Z2Z3軸Z4軸Z5軸Z6P功率（KW）29-427.6627.126.0226.5526.02249823.9822.7922.79N轉(zhuǎn)速（r/min）734734734343343343233233T扭矩(Nmn）3.6×1053.53×1057.24×1057.39×1057.24×1057.5×1059.5×1054、主要零件的強(qiáng)度校核4.1 圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算4.1齒輪的材料、精度和齒數(shù)選

19、擇 根據(jù)同類型結(jié)構(gòu)，大小齒輪構(gòu)造選用20CrMnTi表面滲碳淬火P98表7-1硬度 HRC選用5662HBSP98表7-1齒輪精度用8級，輪齒表面粗糙度為Ra1.6硬齒面閉式傳動，失效形式為點(diǎn)蝕Z3=15 Z4=2i=4.2.2設(shè)計(jì)計(jì)算沒計(jì)準(zhǔn)則 按齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核；按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)；P108式（7-9）選取材料的接觸疲勞極限應(yīng)力為：P100圖7-6 選取材料的彎曲勞極限應(yīng)力為：P100圖7-7 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由P102式7-3計(jì)算由P107P108式計(jì)算得 則接觸疲勞壽命系數(shù)P102圖7-8ZN1=1 ZN2=1彎曲疲勞壽命系數(shù)P102圖7-9 YN1=

20、YN2=1由P102表7-2查得接觸疲勞安全系數(shù)SHmin=1, 彎曲疲勞安全系數(shù)SHmin=1.4,又YST=2.0,試選Kt=1.3;由P99式7-1,7-2求許用接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力； P104查圖7-10得KV=1.03P103由表7-3得KA=1.35P105由表7-4得，P103由式7-5 修正P112表7-6取得標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=7mm； 因?yàn)橐_保耕深，提高承載能力所以選擇了15齒，而為加工不產(chǎn)生根切的最少齒數(shù)為17，我選擇小齒輪齒數(shù)為15，小于最小根切數(shù)，因而15齒的齒輪加工時(shí)一定會產(chǎn)生根切，所以小齒輪要用變位齒輪（正變位）。4.1.3第一對齒輪主要尺寸的計(jì)算P368查表12-7得

21、總變位X=0.80mm根據(jù)類比得X3=0.28mm X4=0.52mm分度圓直徑 壓力角 嚙合角 中心距變動系數(shù) 中心距 齒高變動系數(shù) 齒數(shù)比 節(jié)圓直徑 齒頂高 齒根高 全齒高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 公法線長度 跨測齒數(shù) k3=2 k4=3固定弦齒厚 固定弦齒高 4.1.4第二對直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)的計(jì)算P368查表12-7得 總變位X=0.87mm根據(jù)類比得X5=X4=0.52mm X6=0.35mm分度圓直徑 壓力角 嚙合角 中心距變動系數(shù) 中心距 齒高變動系數(shù) 齒數(shù)比 節(jié)圓直徑 齒頂高 齒根高 全齒高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 公法線長度 跨測齒數(shù) k6=3 固定弦齒厚 固定弦齒高 4