小型棚室旋耕機(jī)的設(shè)計(jì)與研究【含cad圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】

1、<p>　　東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 　　　　　　　　學(xué)號(hào)：A07070073</p><p><b>　　小型棚室旋耕機(jī)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　學(xué)生姓名：劉憲哲</b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師：馮 江</b><

2、/p><p><b>　　所在院系：工程學(xué)院</b></p><p>　　所學(xué)專(zhuān)業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化</p><p><b>　　研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)</b></p><p>　　東 北 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué)</p><p><b>　　中國(guó)·哈爾濱</b

3、></p><p>　　2011 年 5 月</p><p>　　NEAU Bachelor Degree Dissertation Student No.A07070073</p><p>　　The Design Of cultivator test-bed</p><p>　　Candidate：Liu Xianzh

4、e</p><p>　　Supervisor：Feng Jiang</p><p>　　Institute：Engineering College</p><p>　　Specialty：Mechanical Design</p><p>　　Manufacturing and Automation</p><p>　

5、　Research Direction：Machinery Design</p><p>　　Northeast Agricultural University</p><p>　　Harbin China</p><p><b>　　May, 2011</b></p><p><b>　　摘要</b&g

6、t;</p><p>　　本文在分析小型棚室旋耕機(jī)的結(jié)構(gòu)組成和工作原理的前提下，介紹說(shuō)明了小型棚室旋耕機(jī)的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)步驟。并根據(jù)設(shè)計(jì)原則的要求，首先選擇了小型棚室耕機(jī)的類(lèi)型，確定小型棚室耕機(jī)的耕幅、傳動(dòng)型式、刀軸轉(zhuǎn)速,離合器工作的選擇等內(nèi)容。然后具體設(shè)計(jì)了小型棚室旋耕機(jī)的傳動(dòng)裝置——包括齒輪箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、關(guān)鍵零件的強(qiáng)度校核、耕深調(diào)節(jié)裝置和工作部件總成的設(shè)計(jì)。其中齒輪箱的設(shè)計(jì)是本次設(shè)計(jì)中的主要內(nèi)容，它包含了大量

7、的工作：資料的整理，參數(shù)的設(shè)定，相關(guān)計(jì)算，繪圖等。</p><p>　　此小型旋耕機(jī)主要是采用小型的柴油機(jī)和齒輪鏈輪多級(jí)變檔傳動(dòng)，旋耕部件取代了驅(qū)動(dòng)輪的行走作用。該旋耕機(jī)具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、操作靈活、碎土性能好，生產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)。這種旋耕機(jī)的試制成功，將會(huì)大大的降低農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度，從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；同時(shí)可以降低蔬菜的生產(chǎn)成本。</p><p>　　關(guān)鍵詞：棚室旋耕機(jī)；旋耕刀；減速

8、箱；</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　After analyzing the components and principles of Ploughing machine of small-scale tent type,the thesis introduces the principle of design and the

9、 procedure of Ploughing machine of small-scale tent type .According to the plan ,the thesis chooses Ploughing machine of small-scale tent type, confirms their ploughs ,the connection and disposition method with the selec

10、ted tractor, transmission pattern, rotation speech of cutter shift , the selection of card-link, etc. Then rotary tille Ploughing machi</p><p>　　This rotary cultivator adopts mini type diesel engine and mult

11、ilevel changeable speed transmission passing by gears and sprocket wheels, rotary tillage parts replace the driving wheel. There are some advantages about the minitype rotary cultivator, such as : small cubage, simply co

12、nstruction, light weight, flexibility operation, scraping the soil perfectly, highly productivity and so on. It will decrease the labor hours and intensity of the peasants by a long way, therefore improving the product&l

13、t;/p><p>　　Key words: rotary cultivator; rotary blade; the breadth of furrow; decelerator couplin目錄</p><p><b>　　摘要- 1 -</b></p><p>　　Abstract- 4 -</p><p><

14、;b>　　目錄- 5 -</b></p><p><b>　　1引言- 6 -</b></p><p>　　1.1開(kāi)發(fā)旋耕機(jī)的目的和意義- 6 -</p><p>　　1.2國(guó)內(nèi)外發(fā)展動(dòng)態(tài)、存在問(wèn)題及發(fā)展方向- 7 -</p><p>　　2總體方案卻確定及主要參數(shù)的選擇- 9 -</p

15、><p>　　2.1旋耕機(jī)類(lèi)型、耕幅、刀軸轉(zhuǎn)速和傳動(dòng)形式的選擇- 10 -</p><p>　　2.1.1 旋耕機(jī)類(lèi)型的選擇- 10 -</p><p>　　2.1.2 旋耕機(jī)耕幅的確定- 10 -</p><p>　　2.1.3 旋耕機(jī)的傳動(dòng)型式的選擇- 11 -</p><p>　　2.1.4 旋耕機(jī)的刀

16、軸轉(zhuǎn)速選定- 11 -</p><p>　　2.2最優(yōu)傳動(dòng)方案的確定- 11 -</p><p>　　2.2.1 齒輪箱傳動(dòng)方式的確定- 11 -</p><p>　　2.2.2 傳動(dòng)系數(shù)參數(shù)的確定- 12 -</p><p>　　2.2.3 各檔傳動(dòng)路線(xiàn)的確定- 12 -</p><p>　　2.2

17、.4各對(duì)齒數(shù)的確定- 12 -</p><p>　　3旋耕機(jī)傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)- 13 -</p><p>　　3.1齒輪箱Ⅰ軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)- 13 -</p><p>　　3.1.1 初步確定軸的最小軸直徑- 13 -</p><p>　　3.2 齒輪箱Ⅱ軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)- 13 -</p><p>　　3.2.

18、1 求Ⅱ軸上齒輪所受的力- 14 -</p><p>　　3.2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)- 14 -</p><p>　　3.2.3 精確校核- 18 -</p><p>　　3.3第二級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核計(jì)算- 19 -</p><p>　　3.3.1 齒輪參數(shù)選擇- 19 -</p><p>　　3.3.2

19、 計(jì)算小齒輪參數(shù)- 21 -</p><p>　　3.3.3 彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)- 22 -</p><p>　　3.3.4 計(jì)算齒輪參數(shù)- 23 -</p><p>　　3.4刀輥軸的強(qiáng)度計(jì)算- 23 -</p><p>　　3.4.1 刀輥軸結(jié)構(gòu)確定- 23 -</p><p>　　3.4.2 刀輥軸

20、的設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明- 24 -</p><p>　　4結(jié)論- 26 -</p><p>　　5參考文獻(xiàn)- 27 -</p><p>　　6致謝- 28 -</p><p><b>　　1引言</b></p><p>　　旋耕機(jī)是一種由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的土壤耕作機(jī)械。它的耕作部件為旋耕刀輥,是由多把旋耕

21、刀在刀軸上按螺旋線(xiàn)排列而成,。旋耕機(jī)切土、碎土能力強(qiáng)，一次旋耕能夠達(dá)到一般犁耙作業(yè)幾次的碎土效果，耕后地表平整、松軟，能滿(mǎn)足精耕細(xì)作要求，且縮短工序間隔，有利于搶農(nóng)時(shí)抗旱保墑，減少拖拉機(jī)進(jìn)地次數(shù)，減輕對(duì)土壤壓實(shí)，減少能源消耗，降低作業(yè)成本，減少機(jī)具投資，提高機(jī)具利用率，加之近年來(lái)國(guó)內(nèi)還田技術(shù)和免耕少耕技術(shù)的推廣應(yīng)用，旋耕機(jī)得到了迅猛發(fā)展，已成為拖拉機(jī)的主要配套機(jī)具之一。</p><p>　　旋耕機(jī)于19世紀(jì)中葉問(wèn)

22、世以來(lái)，得到了迅速發(fā)展和推廣使用。日本二戰(zhàn)之后為了盡快恢復(fù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,引進(jìn)旋耕機(jī)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。但是由于日本大多為水田,直角形旋耕刀不適宜于進(jìn)行水田耕作。一大批日本學(xué)者開(kāi)始致力于水田用旋耕刀的研究,如吉田富穗、松尾昌樹(shù)、坂井純等人研制出了旋耕彎刀,成功地解決了刀軸纏草等問(wèn)題。為了解決刀軸纏草的問(wèn)題本文對(duì)旋耕彎刀進(jìn)行了設(shè)計(jì)說(shuō)明。對(duì)彎刀的刃口曲線(xiàn)提出了相應(yīng)的要求，目前能達(dá)到這種要求的刃口曲線(xiàn)有阿基米德螺線(xiàn)、等角對(duì)數(shù)螺線(xiàn)、正弦指數(shù)曲線(xiàn)等,其中阿基

23、米德螺線(xiàn)應(yīng)用最廣。</p><p>　　到目前為止，旋耕機(jī)產(chǎn)品雖然在理論上可以配套58.8－73.5kw的拖拉機(jī)，但實(shí)際上因受傳動(dòng)系統(tǒng)強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)尺寸、機(jī)架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的限制，配套合理范圍僅達(dá)48kw的拖拉機(jī)；耕深亦局限在旱耕12－16cm，水耕14－18cm。20世紀(jì)90年代以來(lái)，為適應(yīng)市場(chǎng)需要，有些企業(yè)試圖開(kāi)發(fā)大型旋耕機(jī)，但因水平有限，僅采用原有產(chǎn)品外延放大和堆砌材料的方法，沒(méi)有著重結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和參數(shù)的優(yōu)化，因而走了

24、彎路。因此，現(xiàn)有旋耕機(jī)產(chǎn)品在品種上尚有大型和深耕型的空缺。隨著水稻集約化、規(guī)?；a(chǎn)的發(fā)展，水田耕整用寬幅高速型旋耕機(jī)成為發(fā)展方向。水田土壤含水率高，抗剪切、抗壓強(qiáng)度特別低，附著力、外摩擦力也接近為零，切土部件與土壤之間存在潤(rùn)滑水膜。因此，大塊水田使用大型拖拉機(jī)旋耕機(jī)組水耕時(shí)，為充分發(fā)揮其功率，實(shí)現(xiàn)高效率、高效益，需要工作幅寬3m以上的寬幅旋耕機(jī)。但寬幅又受到道路行駛和入庫(kù)停機(jī)不便的制約。解決途徑有二：一是旋耕機(jī)采用寬度伸縮或折疊式結(jié)構(gòu)

25、；二是采用適中的幅寬，提高作業(yè)速度，從現(xiàn)有的2－5km/h提高到4－8km/h。為滿(mǎn)足以上要求，需要改進(jìn)旋耕機(jī)及工作部件的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，研制寬幅高速旋耕機(jī)及滅茬、旋耕、旋耙和深施化肥的復(fù)</p><p>　　我國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，不少農(nóng)機(jī)學(xué)者在旋耕機(jī)方面進(jìn)行了大量的研究工作。為了促進(jìn)驅(qū)動(dòng)型耕作機(jī)械的發(fā)展，本人選擇了旋耕機(jī)作為自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文課題，借鑒了不少知名學(xué)者的重要研究成果，書(shū)寫(xiě)成文。由于資料搜集的局限性和水平有

26、限，錯(cuò)誤和不足之處在所難免，歡迎讀者批評(píng)指正。</p><p>　　1.1開(kāi)發(fā)旋耕機(jī)的目的和意義</p><p>　　土壤耕作是種植業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的重要一環(huán)，對(duì)于農(nóng)作物增產(chǎn)具有重要作用。因此，土壤耕作機(jī)械的發(fā)展一直受到人們的關(guān)注。由于土壤耕作是一項(xiàng)能耗很大的作業(yè)，傳統(tǒng)的土壤耕作機(jī)械，如犁，耙等都需要多次書(shū)耕作會(huì)對(duì)土壤造成破壞，不利于水土保持，消耗較大。長(zhǎng)期以來(lái)，人們一直在探討新的工作制度，松

27、土和局部松土，不耕和少耕。在這種形勢(shì)下，驅(qū)動(dòng)型耕作機(jī)械誕生了。這種機(jī)械之所以引人注目，一是強(qiáng)化土壤耕作過(guò)程，可以滿(mǎn)足不同條件下的不同土壤類(lèi)型；二是一次耕作可以聯(lián)合作業(yè)；三是有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，質(zhì)量好；四是作業(yè)時(shí)幾乎不需要牽引功率，減少了功率的消耗。</p><p>　　驅(qū)動(dòng)型機(jī)具有多種，如旋耕機(jī)，振動(dòng)土壤耕作機(jī)械等，目前廣泛使用的，應(yīng)用前景最好的就是旋耕機(jī)。耕機(jī)切土、碎土能力強(qiáng)，一次旋耕能夠達(dá)到一般犁耙作業(yè)幾次的碎土效果

28、，耕后地表平整、松軟，能滿(mǎn)足精耕細(xì)作要求，且縮短工序間隔，有利于搶農(nóng)時(shí)抗旱保墑，減少拖拉機(jī)進(jìn)地次數(shù)，減輕對(duì)土壤壓實(shí)，減少能源消耗，降低作業(yè)成本，減少機(jī)具投資，提高機(jī)具利用率，加之近年來(lái)國(guó)內(nèi)還田技術(shù)和免耕少耕技術(shù)的推廣應(yīng)用，旋耕機(jī)得到了迅猛發(fā)展，已成為拖拉機(jī)的主要配套機(jī)具之一。很多因素多不能控制；對(duì)比性較差；試驗(yàn)精度較低，采集的數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確可靠。這使得我們需要一種特殊的，更有優(yōu)勢(shì)的試驗(yàn)環(huán)境。土槽正是在這種環(huán)境下誕生且被廣泛運(yùn)用的。利用土槽

29、試驗(yàn)是極其優(yōu)越的研究手段，其特點(diǎn)是：試驗(yàn)可以不受季節(jié)與氣候的影響；縮短試驗(yàn)周期；試驗(yàn)重復(fù)性好；可以控制有關(guān)因素；有較強(qiáng)的對(duì)比性；試驗(yàn)精度高，采集的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。</p><p>　　傳統(tǒng)的耕作試驗(yàn)需要單獨(dú)進(jìn)行松土、鏟平、壓實(shí)、旋耕等工序，各工序的間隔時(shí)間較長(zhǎng)，效率較低，而且要消耗大量的勞動(dòng)力，為了解決這一問(wèn)題，需要研制出一種新型的機(jī)械設(shè)備，用它來(lái)代替人力。能土槽試驗(yàn)臺(tái)車(chē)正是要符合這些要求的一種機(jī)械設(shè)備，它能夠?qū)⑺?/p>

30、土、鏟平、壓實(shí)、旋耕等各道工序連為一體，并且能夠單獨(dú)控制各道工序。</p><p>　　該試驗(yàn)土槽主要是對(duì)中耕農(nóng)業(yè)機(jī)械，特別是中耕深松機(jī)械在田間的作業(yè)進(jìn)行模擬， 以測(cè)試必須的參數(shù)所以首先要實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)機(jī)組的模擬以及對(duì)大田環(huán)境的模擬，這就是試驗(yàn)土槽設(shè)計(jì)的總體思路，試驗(yàn)土槽的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是如何實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)的牽引動(dòng)力---拖拉機(jī)的模擬及作業(yè)機(jī)具實(shí)際作業(yè)狀況的模擬。</p><p>　　1.2

31、國(guó)內(nèi)外發(fā)展動(dòng)態(tài)及發(fā)展方向</p><p>　　目前，水平軸旋耕部件與地輪轉(zhuǎn)向一致的旋耕機(jī)，在國(guó)內(nèi)外在實(shí)際生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用，并且旋耕工作部件結(jié)構(gòu)相當(dāng)完善。旋耕機(jī)的保有量也增加的很快，為了適應(yīng)當(dāng)前的生產(chǎn)規(guī)模，為不同機(jī)型拖拉機(jī)配套，生產(chǎn)了作業(yè)幅：為1.25m~2．8m多種型號(hào)的旋耕機(jī)。如南昌旋耕機(jī)廠的IGN系列多種型號(hào)旋耕機(jī)，連云港旋耕機(jī)集團(tuán)公司生產(chǎn)的IGE2—210型旋耕機(jī)，1C~N-250S型旋耕機(jī)等。在黑龍江

32、省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，使用的機(jī)型還有1GHL一280型松旋起壟機(jī)、1GSZ-210／280型組合式旋耕多用機(jī)、1GZJ一210型旋耕滅茬聯(lián)合整地機(jī)、1GLT-4型松旋滅茬起壟通用機(jī)等。很多機(jī)型為了適應(yīng)黑龍江省農(nóng)藝要求，在旋耕機(jī)后部安裝了起壟犁鏵。為了裝配各種不同的工作件組臺(tái)設(shè)計(jì)了專(zhuān)門(mén)的機(jī)架，以提高旋耕機(jī)的應(yīng)用水平。有的旋耕機(jī)依據(jù)旋耕部件與耕深的相對(duì)關(guān)系，把中央調(diào)速器直接設(shè)計(jì)安裝在旋耕工作部件的軸上。這樣保證了農(nóng)具的最小能耗、最少的材料消耗和較好

33、的工作質(zhì)量。由于調(diào)速器殼體下是未耕地，存在如何保護(hù)好調(diào)速器殼體的問(wèn)題。國(guó)產(chǎn)的1G一150旋耕機(jī)和1G一140旋耕機(jī)等多種機(jī)型的旋耕軸配置在地表水平面上或低于地表。為了防止調(diào)速器外殼的損壞，在</p><p>　　從近幾年國(guó)產(chǎn)的旋耕機(jī)配套推廣應(yīng)用情況來(lái)看，存在一些問(wèn)題：（1）、拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸容易損壞：（2）、十字萬(wàn)向傳動(dòng)軸使用壽命短：（3）、旋耕作業(yè)性能不穩(wěn)定和容易纏草的問(wèn)題；（4）、缺少與大功率拖拉機(jī)配套的旋耕

34、機(jī)；（5）、作業(yè)性能滿(mǎn)足不了當(dāng)今的農(nóng)藝要求；這些問(wèn)題的解決有待于進(jìn)行更深入的研究。</p><p>　　隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度的增強(qiáng)，工作效率和效益的提高，現(xiàn)有的旋耕機(jī)的弊端日益突出，已滿(mǎn)足不了農(nóng)藝要求和生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大的需要。故對(duì)旋耕機(jī)的研究有了進(jìn)一步的深化，出現(xiàn)如下幾個(gè)方向的發(fā)展趨勢(shì)：（1）、向?qū)挿?，高速型旋耕機(jī)發(fā)展；（2）、向聯(lián)合作業(yè)機(jī)組方向發(fā)展；（3）、全幅深旋耕機(jī)已起步；（4）、向可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略型發(fā)展；（5）、

35、小型旋耕機(jī)需求量有所增加。</p><p>　　2總體方案卻確定及主要參數(shù)的選擇</p><p>　　總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作原理</p><p><b>　　裝配示意圖如下：</b></p><p>　　1油門(mén)控制器 2操縱手柄 3限深機(jī)構(gòu) 4油門(mén)拉繩 5離合拉桿 6旋耕工作部件 7三角帶輪護(hù)罩 8柴油機(jī)<

36、;/p><p>　　圖 1 裝配示意圖</p><p>　　Fig1 Assembly schematic drawing</p><p>　　主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、機(jī)架、旋耕工作部件、限深機(jī)構(gòu)、操縱手柄、三角皮帶輪、支架等組成，其工作原理是將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)三角皮帶傳遞給變速箱主動(dòng)軸，經(jīng)二級(jí)減速帶動(dòng)安裝在驅(qū)動(dòng)輪軸上的旋耕刀片旋轉(zhuǎn)（在銑切加工土壤過(guò)程中，通過(guò)土壤反力

37、推動(dòng)機(jī)器前進(jìn)）。耕深主要靠阻力鏟柄上孔眼的位置進(jìn)行上下調(diào)節(jié)，同時(shí)還可通過(guò)人改變其對(duì)操縱手柄的壓力以增減力矩，調(diào)節(jié)機(jī)器的前進(jìn)速度，借以達(dá)到改變耕深的目的。</p><p>　　另外，旋耕作業(yè)的碎土性能與土壤含水量、土壤堅(jiān)實(shí)度和機(jī)器的作業(yè)速度有關(guān)， 在實(shí)際作業(yè)中應(yīng)根據(jù)具體情況選擇最佳的工作速度。</p><p>　　為了全面實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)，在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面；<

38、/p><p>　　1．變速箱殼體采用薄壁鋼板沖壓成型，既減少了加工工序， 又降低了制造造成本，也使機(jī)器重量大大減輕。</p><p>　　2．為滿(mǎn)足多項(xiàng)作業(yè)要求，變速箱設(shè)有二個(gè)速檔。高速檔用于旋耕、運(yùn)輸作業(yè)， 低速檔用于中耕、起壟作業(yè)。同時(shí)在變速箱右側(cè)有動(dòng)力輸出軸，可肚帶動(dòng)小水泵、脫粒機(jī)、碾米機(jī)、打漿機(jī)等進(jìn)行場(chǎng)上固定作業(yè)。再有， 驅(qū)動(dòng)輪軸采用通軸結(jié)構(gòu)，它與旋耕工作部件配合安裝，便于工作部件的更

39、換。還可安上運(yùn)輸輪進(jìn)行短途運(yùn)輸作業(yè)。</p><p>　　3．由于該機(jī)是旋耕作業(yè)為主，為在旋耕作業(yè)過(guò)程中，不使機(jī)器發(fā)生上跳、前滑現(xiàn)象，增強(qiáng)操作舒適感，整機(jī)重心的布置非常重要。實(shí)踐證明，為確保旋耕作業(yè)的穩(wěn)定性，重心設(shè)在驅(qū)動(dòng)輪軸上方前后20mm處是適宜的。</p><p>　　4．為保證作業(yè)質(zhì)量，使旋耕時(shí)不漏耕，變速箱下部寬度要窄為宜，該機(jī)為45cm基本做到了不漏耕。</p>&

40、lt;p>　　5．為適應(yīng)棚室空問(wèn)矮小的作業(yè)條件，機(jī)器操作手柄既可上下調(diào)整，又可在180°內(nèi)前后轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整。 </p><p>　　表1 主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　注：生產(chǎn)率按理論計(jì)算值的70%計(jì)算（作業(yè)時(shí)的最大耕幅）。</p><p>　　2.1旋耕機(jī)整體參數(shù)的選擇</p><p>　　2.1.1 旋耕機(jī)類(lèi)型的選擇&

41、lt;/p><p>　　本設(shè)計(jì)主要適用于溫室，故選用小型號(hào)，簡(jiǎn)單實(shí)用的步進(jìn)式旋耕機(jī)。</p><p>　　2.1.2 旋耕機(jī)耕幅的確定</p><p>　　根據(jù)主機(jī)動(dòng)力輸出功率和旋耕作業(yè)時(shí)單位幅寬功耗可對(duì)幅寬進(jìn)行初步選定,幅寬過(guò)大(刀片增多)將導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)載,合適的幅寬則可保證主機(jī)功率的充分利用。實(shí)際中幅寬的初選可采用經(jīng)驗(yàn)公式B=0.26~0.29N½,但

42、最終的確定必須經(jīng)過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證。事實(shí)上,對(duì)于同一種旋耕機(jī),主機(jī)功率大的配套并不一定有好的作業(yè)質(zhì)量,相反卻有可能造成功率的浪費(fèi),通過(guò)試驗(yàn)?zāi)芎侠泶_定對(duì)應(yīng)幅寬的最佳配套功率,可以避免“大馬拉小車(chē)”的情況。耕幅與拖拉機(jī)的功率有關(guān)，并影響旋耕機(jī)與拖拉機(jī)的配置方式。耕幅B與拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸的額定輸出功率大體成以下關(guān)系：</p><p>　　B=0.26～0.29N½ N = 3.5 KW </p>

43、<p>　　式中N——發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率（KW）</p><p>　　B=0.9207m～1.1506m,</p><p><b>　　本設(shè)計(jì)選取B=1m</b></p><p>　　2.1.3 旋耕機(jī)的傳動(dòng)型式的選擇</p><p>　　三點(diǎn)懸掛式旋耕機(jī)有中間傳動(dòng)和側(cè)邊傳動(dòng)兩種形式。中間傳動(dòng)適合于耕幅為1.

44、75~2m，本設(shè)計(jì)中旋耕機(jī)的耕幅為1m，采用中間全齒輪傳動(dòng)，減速并改變方向后，最后經(jīng)過(guò)鏈輪傳遞到刀輥軸。刀軸分為左、右兩側(cè)。這種齒輪箱特點(diǎn)是機(jī)架牢固、剛性好、布局合理。缺點(diǎn)是箱體處不能安裝彎刀，如不設(shè)置特殊工作部件，將出現(xiàn)漏耕。為此本設(shè)計(jì)在齒輪箱的下方增設(shè)了犁體總成以消除漏耕現(xiàn)象。</p><p>　　2.1.4 旋耕機(jī)的刀軸轉(zhuǎn)速選定</p><p>　　在機(jī)組前進(jìn)速度不變的情況下，旋耕

45、機(jī)所需功率隨刀軸轉(zhuǎn)速的增加而增加，較理想的配合是低刀軸轉(zhuǎn)速和較高的前進(jìn)速度，雖然功耗要增加些，但因生產(chǎn)率提高了，仍可降低單位面積的能耗。近年來(lái)，刀軸轉(zhuǎn)速降低的趨勢(shì)尤為明顯。另外旋耕機(jī)的刀軸轉(zhuǎn)速一般在200-285r/min，隨著土壤比阻不同，旋耕機(jī)的刀軸轉(zhuǎn)速也不同，粘性重的土壤比阻大，轉(zhuǎn)速應(yīng)偏低，砂性土壤比阻小，轉(zhuǎn)速可偏高。</p><p>　　為了提高生產(chǎn)率及地區(qū)適應(yīng)性，減少能耗，本設(shè)計(jì)旋耕機(jī)刀軸轉(zhuǎn)速選擇200

46、r/min。</p><p>　　2.2最優(yōu)傳動(dòng)方案的確定</p><p>　　2.2.1 齒輪箱傳動(dòng)方式的確定</p><p>　　動(dòng)力---- 變速系統(tǒng)----旋耕刀輥</p><p><b>　　圖3 傳動(dòng)系統(tǒng)</b></p><p>　　Fig 3 Transmission syst

47、em</p><p>　　根據(jù)傳動(dòng)要求和設(shè)計(jì)目的，選擇的傳動(dòng)形式為全齒輪傳動(dòng)。因?yàn)樵O(shè)計(jì)的是小型旋耕機(jī)，突出的是耕副寬，即40cm。再者基于動(dòng)力源為柴油機(jī)，故傳動(dòng)原理和所設(shè)計(jì)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)布局如下說(shuō)明：</p><p>　　柴油機(jī)輸出軸，即動(dòng)力源，輸出的動(dòng)力經(jīng)皮帶輪傳至中間齒輪箱，然后通過(guò)中間齒輪箱的三級(jí)變速傳動(dòng)，把運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞到輥刀軸，即執(zhí)行機(jī)構(gòu)。</p><p>　

48、　2.2.2 傳動(dòng)系數(shù)參數(shù)的確定</p><p>　　傳動(dòng)方案的分配，首級(jí)采用一級(jí)帶傳動(dòng)。傳動(dòng)比為1.2，末級(jí)采用一級(jí)鏈傳動(dòng)，傳動(dòng)比為3，使箱體下部分寬度較小，可以防止漏耕。</p><p>　　2.2.3 各檔傳動(dòng)路線(xiàn)的確定</p><p>　　快檔：帶傳動(dòng)--Z1--Z3-- Z5-- Z6--鏈傳動(dòng)</p><p>　　慢檔：帶傳

49、動(dòng)--Z2--Z4-- Z5-- Z6--鏈傳動(dòng)</p><p>　　2.2.4各對(duì)齒數(shù)的確定</p><p>　　通過(guò)撥叉將Ⅰ軸上主動(dòng)滑移雙聯(lián)齒輪向前撥,使主動(dòng)滑移雙聯(lián)齒輪與Ⅱ軸上的嚙合,這時(shí)旋耕機(jī)進(jìn)入快檔，其余同理。</p><p>　　表2 變速箱變速原理</p><p>　　3旋耕機(jī)傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)</p><p&

50、gt;　　3.1齒輪箱Ⅰ軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　齒輪箱Ⅰ軸為旋耕機(jī)的動(dòng)力輸入軸，由于旋耕機(jī)動(dòng)力傳入方式不是離合器，而是通過(guò)萬(wàn)向節(jié)將動(dòng)力源和旋耕機(jī)連接起來(lái)。所以Ⅰ軸的最小軸徑為花鍵軸段處即圖中所示A段。</p><p>　　3.1.1 初步確定軸的最小軸直徑</p><p>　　設(shè)Ⅰ軸的功率為p1，轉(zhuǎn)速為n1，轉(zhuǎn)矩為T(mén)1，設(shè)經(jīng)萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)的傳動(dòng)效率為=0.9

51、 </p><p>　　則Ⅰ軸的功率為:p1=P×n1</p><p>　　p2=3.91×0.9=3.5232（kw）</p><p>　　設(shè)Ⅰ軸的轉(zhuǎn)速為: 2600 r/min</p><p>　　則Ⅰ軸的轉(zhuǎn)矩為：T1=9.55×10×p1/n1</p><p>　　柴油機(jī)的

52、輸出功率為3.5232kw，功率較小。然而傳入軸的轉(zhuǎn)速為2600 r/min較低，所以關(guān)鍵軸受力較惡劣，應(yīng)考慮選取軸的材料為45#鋼，調(diào)質(zhì)處理。</p><p>　　根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選取A0=112，于是：</p><p>　　==13.31mm ； 取d=17mm</p><p>　　很顯然選取的d=52mm為安裝小錐齒輪的外花鍵的小徑的大小。如圖所示的A段。&

53、lt;/p><p>　　3.2 齒輪箱Ⅱ軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　柴油機(jī)輸出軸的功率為P=3.5232kw</p><p>　　設(shè)Ⅱ軸的功率為p2，轉(zhuǎn)速為，轉(zhuǎn)矩為T(mén)2，設(shè)經(jīng)鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)效率為=0.9，輪箱輸入軸的傳動(dòng)效率為：</p><p><b>　?、蜉S的功率為: </b></p><p&g

54、t;<b>　　P2= P×××</b></p><p>　　P2=3.91×0.9×0.97×0.97=3.11027（KW）</p><p><b>　　軸的轉(zhuǎn)速為:</b></p><p>　　=/i=540/（35/19）=293.14（r/min）<

55、;/p><p><b>　　軸的轉(zhuǎn)矩為：</b></p><p>　　T =9.55×10×P2/n2</p><p>　　T2=9.55×10×3.11027/293=1499317（N .mm）</p><p>　　3.2.1 求Ⅱ軸上齒輪所受的力</p><p

56、>　　=4×35=140mm</p><p>　　通常情況下取0.25～0.35，在此選取=0.3</p><p>　　=（1-0.5×0.3）×140=116.7mm</p><p>　　Ft2=2T2/dM2=2×1499317/116.72=25695N </p><p><b>

57、;　　=28.4956°</b></p><p><b>　　=8218 </b></p><p><b>　　=4461N</b></p><p><b>　　=10800N</b></p><p>　　3.2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p>&l

58、t;p>　　確定軸上零件的裝配方案，如圖4所表示：</p><p>　　軸上零件的裝配順序?yàn)椋皇紫葟挠疫叞惭b小直齒輪，接著在直齒輪的右邊放上隔離套，用來(lái)和要安裝的齒輪實(shí)行軸向定位。然后右邊設(shè)有襯套，用來(lái)安裝軸承，最后右邊裝上軸承蓋。其次，左邊只裝上軸承和軸承蓋就可以了。此種裝配方案的設(shè)計(jì)和選定，既滿(mǎn)足軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有符合軸上零件裝配方便的要求。</p><p>　　根據(jù)軸上零件的定位

59、要求，確定軸各階梯段的長(zhǎng)度和直徑。</p><p><b>　?。?）初選滾動(dòng)軸承</b></p><p>　　因?yàn)檩S承同時(shí)承受徑向力和軸向力作用，故選單列圓錐滾子軸承，參照工作要求，并根據(jù)d=65，有軸承產(chǎn)品目錄中初步選定0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度等級(jí)的單列圓錐滾子軸承30313，其中尺寸分別為d×D×T=65×140×36.&l

60、t;/p><p>　　取安裝直齒輪的軸徑為65mm，直齒輪左段采用軸肩實(shí)行軸向定位，軸肩的高度h>0.07d,取h=5mm.右段采用套筒實(shí)行軸向定位。設(shè)直齒輪的輪轂寬為80，所以選取 安裝直齒輪的軸段長(zhǎng)設(shè)計(jì)為76mm，短于輪轂3～4mm增強(qiáng)對(duì)直齒輪軸上定位的可靠性。</p><p>　　齒輪處的軸徑為d=60mm,因?yàn)閘=(1～1.2)d,得出錐齒輪的輪轂寬度為62mm。</p&g

61、t;<p>　　直齒輪中心線(xiàn)到右箱體壁的距離為l=40+20+62+12=134mm,故軸肩的長(zhǎng)度 為:134-40-12=82mm。</p><p>　　軸的結(jié)構(gòu)示意圖如下：</p><p><b>　　圖4 軸的示意圖</b></p><p>　　Fig 4 The Schematic drawing of Axi

62、s</p><p>　　軸上零件的周向定位直齒輪在軸上的周向定位上采用平鍵聯(lián)結(jié)。由手冊(cè)查得平鍵的截面尺寸為：b×h=20mm×12mm.(GB/T1995-1979)，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為63mm，同時(shí)為了保證齒輪與軸的配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為，滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借過(guò)度配合來(lái)保證的。此處選軸的直徑尺寸公差為m6。錐齒輪的周向定位是靠花鍵軸連接來(lái)保證的。</

63、p><p>　　確定軸上圓角和到角的尺寸：</p><p>　　參考手冊(cè),取軸段角為2×45。</p><p><b>　?。?）求軸上的載荷</b></p><p>　　首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定軸承的支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從設(shè)計(jì)手冊(cè)中查取a值。</p><p>　　對(duì)于30313

64、型圓錐滾子軸承，由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得a=29mm，因此，可以作出作為簡(jiǎn)支梁的軸的支撐跨距。再根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。</p><p>　　圖5 軸的彎矩圖和扭矩圖</p><p>　　Fig 5 The Bending-moment diagram and Torque chart of Axis</p><p>　　其中Fr=233.26N, Ft6

65、40.89N RH1=530.4 RH2=110.49 RV1 193.04 RV2=40.32</p><p>　　MH=13260Nmm,MV=4862Nmm 求得M=14110N Mca=17066Nm 26.3Mpa</p><p><b>　　求軸承處的支反力：</b></p><p>　　同理可以求出 ： &l

66、t;/p><p><b>　　同理可以求出：</b></p><p>　　從軸的結(jié)構(gòu)以及彎矩圖和扭矩圖可以看出截面D是軸的危險(xiǎn)截面；</p><p>　　現(xiàn)將計(jì)算出的截面D處的、及M的值列于下表。</p><p><b>　　表3 軸受載荷表</b></p><p>　　Tab

67、le 3 Axle loads</p><p>　?。?）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面D）的強(qiáng)度。根據(jù)式機(jī)械設(shè)計(jì)教材上15-3及上表中的數(shù)值，并取α=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力為：</p><p><b>　　=70.59Ma</b></p><p&g

68、t;　　前已選定軸的材料為38Cr,由機(jī)械設(shè)計(jì)教材上表15-1查得:[]=75Ma</p><p>　　因此=70.59 Ma〈[]=75 Ma，故安全。</p><p>　　3.2.3 精確校核</p><p>　　從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響，截面A過(guò)盈，配合引起應(yīng)力集中嚴(yán)重故校核A截面左側(cè)抗彎截面系數(shù)：</p><p><b&

69、gt;　　抗扭截面系數(shù)：</b></p><p><b>　　截面彎矩為：</b></p><p><b>　　截面上的扭矩為：</b></p><p><b>　　=155MPa</b></p><p><b>　　截面上的彎曲應(yīng)力：</b>

70、</p><p>　　截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力：</p><p>　　軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表15-1查得：</p><p><b>　　=275MPa； </b></p><p>　　截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)，按機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查取得：</p><p>　　因?yàn)閞/d=2.

71、0/62=0.0.05 D/d=62/60=1.176</p><p>　　經(jīng)查表后可查得： =2.09； =1.6</p><p>　　又由機(jī)械設(shè)計(jì)教材，可得軸的材料敏性系數(shù)為：</p><p><b>　??； </b></p><p>　　故有應(yīng)力集中系數(shù)按式得：</p><p>　　由

72、附圖3-2得尺寸系數(shù)為：</p><p>　　由附圖3-3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)為：</p><p>　　軸按磨削加工，由附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為：</p><p>　　軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即：</p><p>　　軸上外花鍵的有效應(yīng)力集中系數(shù)為：</p><p><b>　　； </b></p&

73、gt;<p>　　按式機(jī)械設(shè)計(jì)教材得綜合系數(shù)值為：</p><p>　　又由機(jī)械設(shè)計(jì)教材45#的特性系數(shù)為： </p><p>　　=0.2～0.3 取=0.25 </p><p>　　=0.1～0.15取=0.1</p><p>　　于是計(jì)算安全系數(shù)值，按機(jī)械設(shè)計(jì)教材得：</p><p><b&

74、gt;　?。維=1.</b></p><p><b>　　故可知其安全。</b></p><p>　　3.3第二級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核計(jì)算</p><p>　　3.3.1 齒輪參數(shù)選擇</p><p><b>　　傳動(dòng)方案圖見(jiàn)圖3。</b></p><p>　

75、　選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。</p><p>　　耕機(jī)為工作功率較大的工作機(jī)器，但速度不高，故選用7級(jí)精度（GB10095-88）</p><p><b>　?。?）材料的選擇。</b></p><p>　　查齒輪的設(shè)計(jì)手冊(cè)，選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪：</p><p>　　材料為45鋼硬度

76、為240HBS，二者材料硬度相差為40HBS。</p><p>　　齒輪齒數(shù)為=25，大齒輪齒數(shù)為=u*i=25×2.82=40取=40</p><p>　　（2）接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)：</p><p>　　由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即：</p><p><b>　　2.32</b></p><p&g

77、t;　?。?）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值：</p><p>　　計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：</p><p>　　= 9.55×10×3.5×0.92/293=1499317（N.m）</p><p>　　由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表10-7選取齒寬系數(shù)為==0.8</p><p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)教材表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)為=

78、189.8MPa</p><p>　　由機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸強(qiáng)度極限為=920MPa；大齒輪的接觸強(qiáng)度極限為=800 MPa；</p><p>　　由式機(jī)械設(shè)計(jì)教材10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：</p><p>　　假設(shè)旋耕機(jī)一天工作16小時(shí)，工作壽命為15年，則：</p><p>　　=60=60×2

79、93×1×（16×300×15）=</p><p>　　N=1.2×/1.45=5.67×</p><p>　　由教材圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)：</p><p>　　=1.01，=10.3</p><p>　　計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力：</p><p>　

80、　取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由教材公式（10-12）得：</p><p>　　==0.9×1280=828MPa</p><p>　　=0.95×1280=1318.4 MPa</p><p>　　3.3.2 計(jì)算小齒輪參數(shù)</p><p>　　試算小齒輪分度圓直徑，代入中的較小的值：</p>&l

81、t;p>　　2.32=50.01mm</p><p><b>　　計(jì)算圓周速度：</b></p><p><b>　　==5.5m/s</b></p><p><b>　　計(jì)算齒寬b：</b></p><p>　　b=*=0.8×95.3368=76.269mm

82、</p><p>　　計(jì)算齒寬和齒高之比b/h：</p><p>　　模數(shù)：=/=50.01/25=2mm</p><p>　　齒高：h=2.25m=2.25×3.97=8.938mm</p><p>　　b/ h=76.269/8.938=6.53</p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)：<

83、;/b></p><p>　　根據(jù)=5.5m/s，7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)=0.96；</p><p>　　直齒輪，假設(shè)/ b〈100。由表10-3查得==1.2；</p><p>　　由表10-2查得使用系數(shù)=1；</p><p>　　由表10-4查得7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承對(duì)稱(chēng)布置時(shí)，</p><p&g

84、t;　　=1.12+0.18×0.8+0.23×10b</p><p>　　=1.12+0.18×0.8+0.23×10×76.269=1.3</p><p>　　由b/ h==6.5，=1.3查圖10-13得=1.22</p><p><b>　　故載荷系數(shù)為：</b></p>

85、<p>　　==1×0.96×1.12×1.257=1.778</p><p>　　按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑，由公式10-10a得：</p><p><b>　　==50.12mm</b></p><p><b>　　計(jì)算模數(shù)：</b></p><p&

86、gt;　　= /=50.12/25=2mm</p><p>　　3.3.3 彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　由式（10-5）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為：</p><p><b>　　=</b></p><p>　　確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值：</p><p>　　由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞

87、強(qiáng)度極限：=920MPa；</p><p>　　大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限：</p><p><b>　　=920MPa；</b></p><p>　　由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.89，=0.0895</p><p>　　計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力：</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=

88、1.4，由公式（10-12）得：</p><p>　　===584.857MPa</p><p>　　===588.4 MPa</p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)：</b></p><p><b>　　==1.778</b></p><p><b>　　查取齒

89、形系數(shù)：</b></p><p>　　由表10-5查得：=2.6，=2.4</p><p><b>　　查取應(yīng)力校正系數(shù)</b></p><p>　　由表10-5可查得：=1.595， =1.67</p><p>　　計(jì)算大，小齒輪的并加以比較：</p><p>　　==0.0109

90、 </p><p><b>　　==0.014</b></p><p><b>　　故大齒輪的數(shù)值大。</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)計(jì)算：</b></p><p><b>　　=2mm</b></p><p>

91、　　對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)3.76并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值=4mm，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑=5.012mm，算出小齒輪齒數(shù)為：</p><p>　　=/=50.12/2=23.8，取=25</p>

92、<p>　　==24×2.83=34.8 取=40</p><p>　　3.3.4 計(jì)算齒輪參數(shù)</p><p><b>　　計(jì)算分度圓直徑：</b></p><p>　　==25×2=50mm ==40×2=80mm</p><p><b>　　

93、計(jì)算中心距：</b></p><p>　　a =（+/2=（50+8）/2=65mm</p><p><b>　　計(jì)算齒輪寬度：</b></p><p>　　b =×=0.8×50=40.0mm 取b =40mm，=50mm</p><p>　　3.4刀輥軸的強(qiáng)度計(jì)算</p>

94、<p>　　3.4.1 刀輥軸結(jié)構(gòu)確定</p><p>　　刀輥軸可以用實(shí)心或空心材料制造?？招妮S可以在小的重量下傳遞較大的扭矩，較好的抵抗扭矩。管的尺寸應(yīng)根據(jù)最大傳遞扭矩計(jì)算，并以附加扭曲應(yīng)力驗(yàn)算。</p><p>　　求截面系數(shù)最小斷面的應(yīng)力。通常最小截面系數(shù)在軸端處鏜過(guò)管孔的地方最小。（下圖所示的c-c截面）</p><p>　　圖 6 軸端c-

95、c截面</p><p>　　Fig 6 The section c-c of Axis</p><p>　　旋耕刀輥半軸扭轉(zhuǎn)應(yīng)力按下式計(jì)算： </p><p>　　式中 = = —— 當(dāng)扭曲時(shí)，最小的截面系數(shù)</p><p><b>　?。簽楣茏拥耐鈴?lt;/b></p><p>　　——

96、 管的壁厚（——管的內(nèi)徑） </p><p>　　軸端的花鍵選擇即應(yīng)根據(jù)最大比壓也根據(jù)平均比壓。當(dāng)材料硬度HRC＞35時(shí)，矩形端面花鍵上最大比壓不應(yīng)超過(guò)20MPa。</p><p>　　最大比壓按下式計(jì)算：</p><p>　　式中 ：為花鍵軸的外徑</p><p><b>　　：為花鍵孔的內(nèi)徑</b></p&g

97、t;<p>　?。簽榛ㄦI的（平均）工作長(zhǎng)度</p><p><b>　?。夯ㄦI的數(shù)量</b></p><p>　　3.4.2 刀輥軸的設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明</p><p>　　選擇40Cr材料，調(diào)質(zhì)處理，</p><p>　　假設(shè)設(shè)計(jì)刀輥軸的外徑=78mm。內(nèi)徑=72mm</p><p>

98、　　圓錐滾子軸承的效率為=0.95，心軸上齒輪傳動(dòng)的效率為=0.98</p><p>　　由=3.5KW ；=125r/min 得：</p><p><b>　　= ××</b></p><p>　　= 3.5×0.95×0.98=2.257kw</p><p>　　=按最大比

99、壓少于20MPa，即 ＜20MPa 來(lái)設(shè)計(jì)刀輥軸的直徑。</p><p>　　==19.86＜20MPa　　</p><p><b>　　扭曲應(yīng)力驗(yàn)算 ：</b></p><p>　　其中：=（78-72）/2=3</p><p>　　=1.57×78×3=20655.64</p>&l

100、t;p>　　==74.34MPa＜=185MP</p><p>　　故所設(shè)計(jì)的刀輥軸的直徑滿(mǎn)足要求。</p><p><b>　　4結(jié)論</b></p><p>　　我們作的第一步就是廣泛的收集資料，了解國(guó)內(nèi)外旋耕機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r，同時(shí)參觀了校外旋耕機(jī)代銷(xiāo)處的實(shí)物，對(duì)旋耕機(jī)有了大致的了解和認(rèn)識(shí)。還下鄉(xiāng)到田埂中，了解農(nóng)民的使用情況，通過(guò)廣泛的調(diào)

101、研和大量的閱讀旋耕機(jī)的相關(guān)資料，我認(rèn)識(shí)到了旋耕機(jī)是一種應(yīng)用很廣泛，也很重要的農(nóng)機(jī)器具之一，以及現(xiàn)階段旋耕機(jī)存有的問(wèn)題和目前發(fā)展的方向。</p><p>　　1.本小型旋耕機(jī)具有高、低兩個(gè)檔速。高檔速對(duì)小型旋耕機(jī)換上行走輪田間運(yùn)輸較為方便。主要有低速來(lái)旋耕作業(yè)。</p><p>　　2.通過(guò)加上了限耕裝置，減少了功率的損失，同時(shí)增加了耕深滿(mǎn)足實(shí)際的需要。增加了農(nóng)作物的產(chǎn)量。</p>

102、;<p>　　3適應(yīng)棚室空問(wèn)矮小的作業(yè)條件，機(jī)器操作手柄既可上下調(diào)整，又可在180°內(nèi)前后轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整。</p><p>　　通過(guò)本次設(shè)計(jì)，使本人對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)有了系統(tǒng)的回顧，還學(xué)到了好多新的知識(shí)。當(dāng)然，由于水平有限及實(shí)踐條件的限制，在設(shè)計(jì)中存在一些問(wèn)題、錯(cuò)誤是難免的，希望老師們批評(píng)指正。在今后的工作和學(xué)習(xí)中我一定會(huì)加倍努力，把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)際結(jié)合起來(lái)，發(fā)揮自己的才能。</p>

103、;<p><b>　　5參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究所編.農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)），機(jī)械工業(yè)出版社.1988年；</p><p>　　[2] 機(jī)械工程手冊(cè)、電機(jī)工程手冊(cè)編輯委員會(huì)編.機(jī)械工程手冊(cè).第11卷機(jī)械產(chǎn)品（一），機(jī)械工業(yè)出版社.1982年； </p><p>　　[3] 李守仁.杜金

104、天編.驅(qū)動(dòng)型土壤耕作機(jī)械的理論與計(jì)算，機(jī)械工業(yè)出版社.1997年；</p><p>　　[4] 日本農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)編.農(nóng)業(yè)機(jī)械手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社.1991年；</p><p>　　[5] 西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編著.濮良貴，紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版），高等教育出版社.2006年；</p><p>　　[6] 吳宗澤.羅圣國(guó)主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)

105、（第二版），高等教育出版社.1999年；</p><p>　　[7] 機(jī)械制圖.董國(guó)耀主編.北京理工大學(xué)出版社.1998年；</p><p>　　[8] 李寶筏主編. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)，中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社.2003年；</p><p>　　[9] 鎮(zhèn)江農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院.吉林工業(yè)大學(xué)合編.農(nóng)業(yè)機(jī)械理論及設(shè)計(jì)(上冊(cè))，中國(guó)工業(yè)出版社.1961年； </p><p&

106、gt;　　[10] 李達(dá) 朱德清 呂長(zhǎng)義 棚室耕整機(jī)具的研究 沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)，遼寧沈陽(yáng)110161. 2撫順市農(nóng)機(jī)推廣中心，遼寧撫順113100 </p><p>　　[11] 聞咚麟，王遵義，胡啟恩，棚用深耕耕整機(jī)的研制 浙江萬(wàn)里學(xué)院上程技術(shù)系，寧波31510C；</p><p>　　[12] 劉保軍.耿亞飛編.東方紅1GQN系列旋耕機(jī)的研制開(kāi)發(fā). 2002年；</p>

107、<p>　　[14] 周建來(lái).李源知.焦巧鳳編.國(guó)內(nèi)外旋耕機(jī)的技術(shù)狀況,農(nóng)機(jī)化研究. 2000.5（2）：49—51；</p><p>　　[15] 李倫.杜峰.韓建剛編.淺談拖拉機(jī)與旋耕機(jī)合理配套,拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車(chē).2002（6）：22—25；</p><p>　　[16] 劉峰梅.李英華.閆林平編.旋耕機(jī)的市場(chǎng)前景分析,探討與研究.1994；</p><

108、p>　　[20] 葉新躍編.對(duì)我國(guó)旋耕機(jī)研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向的探討,山東農(nóng)機(jī).1995.7（5）：12—13；</p><p>　　[22] 李旭編.旋耕機(jī)的功率消耗及其負(fù)荷程度的確定廣西農(nóng)業(yè)機(jī)械化.1999.（5）：8—10；</p><p>　　[23] 孔祥瑩.袁文旭.孔令德編.旋耕機(jī)研究綜述,山西農(nóng)機(jī).2000.108（3）：3—5；</p><p>　

109、　[24] 王遵義 蔬菜大棚用小型深耕旋耕機(jī)組的設(shè)計(jì) 浙江萬(wàn)里學(xué)院寧波315101</p><p>　　[25] 劉剛 尤曉東 關(guān)偉 小型旋耕機(jī)的設(shè)計(jì)與研究 遼寧省農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所，遼寧 沈陽(yáng)110161</p><p><b>　　6致謝</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)的完成是在我的導(dǎo)師馮江老師的細(xì)心指導(dǎo)下進(jìn)行的。在每次設(shè)計(jì)遇到問(wèn)

110、題時(shí)老師不辭辛苦的講解才使得我的設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行。從設(shè)計(jì)的選題到資料的搜集直至最后設(shè)計(jì)的修改的整個(gè)過(guò)程中，花費(fèi)了馮老師很多的寶貴時(shí)間和精力，在此向?qū)煴硎局孕牡馗兄x！導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，開(kāi)拓進(jìn)取的精神和高度的責(zé)任心都將使學(xué)生受益匪淺。</p><p>　　我更要特別說(shuō)的是，在馮老師身上不僅僅學(xué)習(xí)到了專(zhuān)業(yè)的知識(shí)，他更是教給我們一些生活和做人的道理，讓我們受用終生！</p><p>　　還要感謝