多功能免耕播种机设计,毕业设计

1、*学院本科毕业设计免耕播种机设计所在学院机械与工程学院专业名称机械设计制造及其自动化申请学士学位所属学科工学年级二O-二级学生姓名、学号指导教师姓名、职称完成日期二六年五月摘要 III摘要面对日益严重的环境污染与生态退化，国家对农业的整改力度越来越大，其中，在农业方面积极倡导和推广应用保护性耕作技术是主要的一个方面。小麦免耕播种机应用的是“动力圆盘断草、与动力圆盘贴合的夹持式开沟器同位分层播种”的方式在覆有秸杆的地中一次性完成行方向秸杆切断、同位分层播种和中后镇压等多项工作的的保护性耕作机具。本次设计的免耕多功能播种机，采用无动力双圆盘式开沟器，机具结构简单具有使用方便，碎土能力强，不缠草，播

2、种均匀，深度精确，利于种子的生长，且可以同步完成播种与施肥的优点。关键词：免耕播种机,排种,施肥,设计如需全套图纸加qq1910851216，比淘宝价低ABSTRACTFacedwithanincreasinglyseriousenvironmentalpollutionandecologicaldegradation,nationalreformeffortsinagricultureisgrowing,whichactivelyadvocateandpromotetheuseofconservationtillagetechnologyinagricultureisamajoraspect

3、.Wheatno-tillplanterusesadynamicdiskoffthegrass,anddynamicdiskbondedclampopenerwiththebithierarchyseedinghasbeencoveredwithstrawtocompletetherowdirectioninone-timestrawcutting,conservationtillageandseedingequipmentwiththebithierarchyafterthesuppressionofanumberofjobs.Theno-tillageplanterversatiledes

4、ign,theuseofnon-powereddouble-discopener,equipmentstructureissimple,easytouse,strongpulverizercapacity,notwrappedaroundthegrass,plantinguniform,precisedepth,isconducivetothegrowthoftheseed,andcanbesynchronizedwiththecompletionoftheadvantagesofplantingfertilizationKeywords:TillSeedDrill,Seeding,Ferti

5、lization,Design如需全套图纸加qq1910851216，比淘宝价低目录TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark6 引言1 HYPERLINK l bookmark8 1.1绪论1 HYPERLINK l bookmark10 播种机主要结构及原理1 HYPERLINK l bookmark30 总体方案确定及结构概述3 HYPERLINK l bookmark32 2.1总体方案的确定3结构概述3 HYPERLINK l bookmark34 传动轴的设计43.1刀辊轴承寿命计算错误!未定义书签。 HYPERLINK l bookmark46 轴的计算

6、与校核53.3刀辊轴的结构设计及选择材料错误!未定义书签。 HYPERLINK l bookmark104 链轮的设计13 HYPERLINK l bookmark106 4.1链轮的计算13 HYPERLINK l bookmark124 链轮的材料22 HYPERLINK l bookmark126 4.3链的选择22 HYPERLINK l bookmark128 侧传动箱的设计22 HYPERLINK l bookmark130 5.1套筒滚子链的选择225.2链轮的设计235.3锥齿轮的设计245.4链轮材料的选择错误!未定义书签。 HYPERLINK l bookmark146 结

7、论26 HYPERLINK l bookmark148 参考文献27 HYPERLINK l bookmark150 致谢28如需全套图纸加qq1910851216，比淘宝价低摘要 1引言绪论为了保护土壤资源，后代人的需求能够满足，并减少沙尘暴对人畜健康的危害。土壤作为农业生产和人类发展的重要物质基础，是陆地生态系统最重要的组成部分和物质循环与能量交换的主要场所。免耕播种作为机械化保护性耕作的主要技术之一，在农业作业中占有非常重要的地位，播种是农业作业中一个非常重要的环节，播种的质量将直接影响着物的产量和农民的经济效益，而不同地区不同作物的播种要求又不尽相同，因此，结合农业实际需求，设计和研究

8、适合不同作物、不同地区的免耕播种机械，提高播种质量和播种效率，是今后播种机械的研究重点。1999年，通过加拿大国际发展署，中国与加拿大合作开发关于保护性耕作体系的项目。由中国农业部制定的关于保护性耕作的大型计划得到实施，由几个农业机械研究所设计，测试，最终生产出所要求的播种机械。在该次保护耕作计划中，加拿大向中国提供了一台样机，作为保护性耕作技术的示例，以满足设计播种机械的要求与条件。该播种机由加拿大萨斯卡彻温省斯韦福克瑞特市的法波公司生产，用34KW（45马力）拖拉机带动。播种机安装了可拆换的圆盘式开沟器和凿式开沟器，承受200N（450磅）的弹簧压力，带可调节的镇压轮，还使用了亚马逊牌既可

9、排种又可施肥的排种器。1但是田间试验中该播种机所存有的问题还很多。播种机太大，大多数的拖拉机不能带动播种机正常工作。播种机为三点悬挂式，与大多国产拖拉机不配套。镇压装置分开无法让镇压和回土的土壤保持平整，及种深不一致的问题。播种机设计对当时中国生产商来说技术比较复杂，价格较昂贵，成本较高。本文研究的目的是改进播种机设计。播种机主要结构及原理易发生拥堵是在秸秆覆盖地中进行免耕播种所存在的最主要问题，但现有的几种防堵的方法和举措在种植和使用中还有许多的不足。“动力圆盘断草、与动力圆盘贴合的夹持式开沟器同位分层施肥播种”的是摘要一般的秸秆覆盖地小麦免耕播种机所应用的方法，即解决了无动力圆盘机体重，切

10、割迟钝，性能不可靠的问题；又能防止未切断的秸秆在开沟器上缠挂，防止堵塞现象的发生。2MBF-6型秸杆覆盖地小麦免耕施肥播种机可以一次性完成行方向秸杆切断、同位分层施肥播种和中后镇压等多项作业的保护性耕作，整体形式与配置如图1所示图1播种中耕通用机1-三点悬挂装置，2-电动机，3-传动装置，4-播种箱，5-播种器6-播种管，7-开沟圆盘，8-开沟器，9-镇压轮，10-支撑轮播种机主要组成部分：机架、三点悬挂装置、动力传动装置（包括中间锥齿轮传动箱）、切草圆盘刀锟（刀轴上安装6个圆盘）、夹持式同位分层种肥开沟器、种肥箱总成、播后镇压轮、仿形地轮以及排种排肥传动系统等组成。基本设计参数：配套拖拉机丰

11、收一180型轮式拖拉机（13.2KW/18PS）动力圆盘直径X回转速度(mmXr/min)400X234行距X行数(cmX行)20X6播种深度(cm)35施肥深度(cm)与小麦同位分层，较种种深56作业速度(kmXh)36机具重量(kg)2320摘要 2总体方案确定及结构概述2.1总体方案的确定通过查找国内外的资料进行调查分析，我们发现传统的播种机存在的问题是,开枸器和划切的圆盘的配合实现较困难，往往导致划切圆盘阻力太大，或者开沟器挂上秸秆，发生堵塞。经过试验观察和对传统机具结构的分析，我们采用下面的方法进行改进：改动圆盘的转向。不在将秸秆挤压在开沟器上，而是向圆盘的前方将切断的秸秆抛起，通过

12、此方式减少开沟器前端所积压的秸秆与土块，以成功播种。但缺点是要对目前的机进行许多改造，最重要的是传动部分要重新设计，工作较复杂。但是通过此方案的制造成本不高，也可以满足目前的条件。所以，采用此方案。2.2结构概述本次设计是基于autocad的结构设计，通过cad软件对播种机进行结构的设计，绘制装配图以及主要的零件图，本次播种机设计的主要结构如图2.1所示。图2.11.三点悬挂装置：播种机在道路上行进或在地头转弯时,利用悬挂机构将播种机提起，使播种机工作部件的位置抬高。作业时,利用悬挂机构将播种机降下使其工作部件满足播深要求。2种，肥箱：是播种机放置种子，肥料的地方。要求容量充足，坚固耐用，使用

13、方便，可严密关闭的特点。3排种器：作用是将种子化为均匀地种子流或者连续的单粒种子。而达到精密播种的关键就是排种器。要满足排种量均匀，播种稳定、不损伤种子、播种两调节范围大等要求。有水平圆盘式，倾斜圆盘式，窝眼轮式等等。4根据本机的设计要求，能满足农艺要求，并且使结构设计简单，所以本机选用外轮槽式排种方器。4镇压轮：镇压轮用来压紧土壤，使种子与湿土严密接触。类型有：圆柱镇压轮、凸面和凹面镇压轮、圆锥复合镇压轮等。根据实际设计，本播种机采用圆锥复合镇压轮。如图2.2所示。图2.25支撑轮：支撑轮的主要作用是支撑支架，为排种，排肥提供动力，并能实现机架距地面的高度可调。6.开沟器：开沟器是播种机的主

14、要工作部件，能在种床上按农业技术要求开出一定深度的种沟，引导种子（肥料）落入，并覆盖湿土。分为锄铲式（锐角锚式）、芯铧式、双圆盘式、单圆盘式等。7双刀圆盘：切断地表的秸秆和杂草，入土开沟。3传动轴的设计本机的主要工作部件有：切割圆盘辊、种肥箱、加持式开沟器、侧传动箱的链条、链轮和锥齿轮箱。同时由于该设计是对现有2MBF6型秸杆覆盖地免耕施肥播种机的局部改造、调整设计，又播种施肥部分已趋于完善，所以主要的数据可以按照原有的数据进行设计、分析、核算。以下是有关方面的设计计算。刀辊轴承寿命的计算(1)刀辊转速的确定：本机圆盘刀辊的转速是参考旋耕机的参数以及传动关系决定，根据丰收180型拖拉机的后输出

15、轴的转速，最终确定刀辊的转速为287.7r/min。5(2)圆盘刀直径的确定：对于机动切草圆盘，设计取值为0400。3)圆盘刀辊两端轴承(型号308)工作寿命的验算：机动圆盘刀辊在工作中受到的阻力包括压应力和拉应力两种，而以产生滑切作用的拉应力为主。为了计算简便，在验算时，将切割阻力全部视作压应力。刀辊两端轴承所受的载荷P即为：P=0.5x6x22.6=67.8(kgf)根据机械设计6有关轴承选型部分中的推荐值，对此处轴承的预期计算寿命Ln定为：Ln=25000(h)由此可依照计算轴承应具有的额定动载荷C的计算公式，首先算出C来C=PN106：60 xnL代入有关各数值后可得到:C二67.8，

16、60 x234x25000=494.2(kgf)3106查阅手册，7型号为308的中窄系列单列向心球轴承其具有的额定动载荷C=3200kgf，显然CC，轴承符合本机。使用寿命有可靠保证。轴的计算与校核I轴设计计算一计算齿轮受的力：轴传递的转矩：T1=61.929N/mm齿轮上的圆周力：F=竺1=2X61.929td0.08075m1Ft=1534N齿轮上的径向力：F=Ftgacos5=1534xtg2Ooxcos26o34rt1F=499Nr轴向力：F-Ftgasin5=1534xtg2Ooxsin26o34at1F=250Na二对轴进行结构设计：确定轴的直径：选45钢经调质处理作轴。b=60

17、0N/mm2,Bb=355N/mm2st=3040N/mm2TC=118106,p353QdC/=(118106)x3-3n35401=22.0819.83mm考虑到轴的震动较大，我们取d=40mm三计算支承反力：水平面反力：80.75499x164-250 xF=R1180F=399NR1499x19+250 x80.752180FR2垂直面反力：=109NFR11534x164180FR1=1398NFR21534x19180FR2水平面受力图:=162N14.591ryRi=3r99Nr-L09NVF,493NiLr；n.75/p厂冃门N垂直面受力图：Ft=1534NFJ,n=1398忖

18、画轴弯矩图：水平面弯矩图:垂直面弯矩图:32Q22画轴转矩图：轴受转矩：T=TT=61929Nmm1转矩图：T：二6：9c：95F许用应力许用应力值，用插入法由机械制图与AutOCAD2000习题集表16.3查得9二95MPTOC o 1-5 h z0bab=55MP-1ba应力校正系数画当量弯矩图a=ib=a=0.58 HYPERLINK l bookmark57 Q950b4Sil35920当量转矩aT=0.58x61.929aT=35920Nmm当量弯矩最大处在平均分度圆处M=M2+(aT)2=320222+359202M=48121Nmm轴径校核：d_M_48121_3：_0.1x55

19、-1b_2061mmCXn、2_(118106)x,3.4333270=27.5424.74mm考虑到轴的震动较大，我们取d=45mm。.计算支承反力:水平面反力:240 x595+1980 x60-479x1615FR12545F=409NR1240 x50+1980 x605-479x1615F=R2545F=2149NR2水平面受力图:r.n匚d门so卜1!Ftrf40!1厂4SN1=己斗口叫-Fo=479N垂直面反力:FR11471x595+1980 x60545F=1825NR11471x50+1980 x605545F”=2333NR2垂直面受力图：F=SSDN画轴弯矩图：水平面弯

20、矩图:2395U垂直面弯矩图:73600合成弯矩图:合成弯矩M=M2+M2xyxz画轴转矩图:轴受转矩：转矩图：T=T2T=118903Nmm2T：=11屮)0；361二E8S4许用应力许用应力值，用插入法由手册表16.3查得b0b=95MP0bab=55MP-1ba应力校正系数55b0b95a=0.58画当量弯矩图181612当量转矩aT=0.58x118903aT=35920Nmm当量弯矩最大处在平均分度圆处，M=.-M2+(aT)2=71680092+689642M=48121Nmm轴径校核：=32.08mm45mm昇_：M_,181612：0.1bJ0.1x55所以选的轴是安全的。3.

21、3刀辊轴的材料选择及结构设计由于不同的土壤对刀片的阻力不同，含水量不同的土壤对刀片的阻力也不同,以及地表形状，刀刃的锋利程度的不同等很多原因对刀片的阻力都有影响。所以我们无法得到准确的刀片阻力。根据我们的实践，我们选择刀辊轴轴径为d=40mm,选45钢经调质处理，是完全符合我们的工作要求的。4链轮的设计主要的数据可以按照原有机械的数据进行设计、分析、核算。链轮的计算(1)链轮I的设计链轮I是与地轮通过轴、销联结的同步转动机构。实体测绘部分主要数据：链轮齿数=10齿顶圆直径=112mm齿根圆直径=83mm若取Z=10则：分度圆直径P180。Sinz31汽=102.7mmS.180。Sin10齿顶

22、圆直径damaxd+1.25p-d=123.3375mmdamind+(1-1.6)p-zd=110.32mm1综上可取d=102.00mm,da=115.00mm则齿根圆直径ddf=d-d1=102.7-19.05=83.65mmd=84mm分度圆弦齿高hahamaxhamin=0.5x(p-d)=6.35mm10.8=(0.625+)p-0.5d=12.86mmz齿侧凸缘直径=6.5mmmm180。Wpcot-1.042-0.76=65.75zdg齿侧圆弧半径=50.00mmYemaxYemin=0.12d(z+2)=27.432mm1=0.008d(z2+180)=42.675mm1Y=

23、35.00mme滚子定位圆弧半径YiYimax=0.505dl+0.069彰dl心9.80mmYimin=0.505dl=9.62mm9.80mm滚子定位角aminamax=120。-竺=111。z=140。竺=131。za=120轮毂直径=d=50.00mmg=6.4件+001d摘要1 得出可取齿宽齿侧半径(2)则：齿侧倒角d=d+2hhkh=11.815mmd=26.37mmkh=11.00mmd=28.00mmkbf1bf1齿侧凸缘圆角半径轮毂长度1根据实体需要可取链轮II的设计链轮II为过度链轮,=0.95b1=0.95X18.9=17.955mm=18.00mm=p=31.75mm=

24、0.13p=24.1275mmr,a1r=0.04p=1.27mma=3.3h=3.3X11.00=36.30mm=50.00mm通过链条与链轮I相连实体测绘部分主要数据：链轮齿数齿顶圆直径若取分度圆直径齿顶圆直径综上可取d=90.00mmaZ=8d二p=82.97mm180。Sinzdamax=d+1.25p-d=103.61mmd=d+(1-16)p-aminzd=89.32mmd=83.00mm,d=96.00mm摘要 齿根圆直径d=d-d=63.92mm1=64.00mm分度圆弦齿高hamax0.8=(0.625+)p-0.5d=7.14431mmhamin=0.5X(p-d)=6.3

25、5mm1=6.50mm齿侧凸缘直径180。=pcot-z1.04h-0.762=36.75x2.41431.3870.76=44.60mm齿侧圆弧半径Y二emax=44.00mm0.12d(z+2)=22.86mm1Y=0.008d(z2+180)emin1=0.008x19.05x(8x8+180)=37.1856mm=30.00mm滚子定位圆弧半径Yimax0.505d1+0.0693dl-9.80mmYimin0.505d1=9.62025mm9.80mm滚子定位角aamin=120。90。108.75amax=140。竺z128.75120取轮毂直径dhd=44.00mmgh=64+牛

26、+0.01dd=d+2hhk得出h=10.9225mmd=22.155mmk可取h=10.00mmd=24.00mmk齿宽bf1取b=0.95b=0.95x18.9=17.955mmf11b=18.00mmf1齿侧半径rr=p=31.75mmxx齿侧倒角ba=0.13p=24.1275mm齿侧凸缘圆角半径ra=0.04p=1.27mm轮毂长度1=3.3h=3.3x10.00=33.00mm(3)根据实体需要可取=30.00mm链轮III的设计链轮III与链轮II通过轴、轴套及其特殊的外形结构相连，且同步转动实体测绘部分主要数据链轮齿数Z=11齿顶圆直径d=120mma齿根圆直径d=83mm若取

27、Z=10则分度圆直径d31.75Sin型:Sin竺=102.75mm10齿顶圆直径dad=amaxd+1.25p-d=123.39mm综上可取d=amind+(l-16)p-zd=103.00mm齿根圆直径d分度圆弦齿高d=110.37mm1=120.00mmd-d184mm102.75-19.05=83.7mmhamax=(0.6250.8+)p-0.5d=12.86mm1h=0.5X(pamind)=6.35mm1ha齿侧凸缘直径=8.50mmv180。=pcotz1.04h-0.76=67.54mm2dg齿侧圆弧半径=66.00mmYemax=0.12d(z+2)=27.432mm1Y=

28、0.008d(z2+180)=42.672mmemin1Y=32.00mme滚子定位圆弧半径YiYimax=0.505d+0.0693；d19.80mmiYimin=0.505d=9.62mm19.80mm滚子定位角a二120。-竺二minz111。=140。竺maxz=131。=120取轮毂直径d=44.00mmh=$4+牛+01d得出=dk+2h=10.00mm可取dk=24.00mmh=9.75mmd=24.50mmkb=0.95b=0.95x18.9=17.955mmf11b=18.00mmf1齿侧半径r=p=31.75mmx齿侧倒角b=0.13p=24.1275mma齿侧凸缘圆角半径

29、r=0.04p=1.27mma轮毂长度1=3.3h=3.3X(66-44)=72.60mm根据实体需要可取1=52.00mm(4)链轮W的设计链轮W是用来给施肥轴和播种轴传递动力的，链轮W(两个)通过链条与链轮III相连。实体测绘部分主要数据链轮齿数=16摘要1 齿顶圆直径d=172mmad=140mm齿根圆直径若取Z=16,则分度圆直径dSin180。=162.7mmdamax=d+1.25p-d1=183.34mmdamin-d+(1-1.6)p-d-172.23mmz1齿顶圆直径da综上可取d=163.00mmd=176.00mma则齿根圆直径df=d-d=162.7-19.05=143

30、.65mm1d=144mm分度圆弦齿高hhhamax=(0.625a0.8+)p-0.5d=11.906mmz1h_o5乂aminU5八d)=6.35mm1180。=pcotz=6.5mm齿侧凸缘直径-1.04h-0.76=127.47mm2dg齿侧圆弧半径=120.00mmYemax=0.12d(z+2)=41.148mm摘要 Yemin=0.008d(z2+l80)=66.45mmlY=55.00mme滚子定位圆弧半径Y=imax0.505dl+0.069亍dl心9.80mmY=imin0.505dl=9.62mmY=9.80mmi滚子定位角a=l20min90。=ll4.375=140m

31、ax90。=l30.375=l20取轮毂直径dh=60mm由h=6.4+dk+0.01d6dh=dk+2h得出h=15.8475mmdk=28.375mm可取h=15.00mmdk=32.00mm齿宽bf1b=0.95b=0.95x18.9=17.955mmf11取b=18.00mmf1齿侧半径r=p=31.75mmx齿侧倒角b=0.13p=24.1275mma齿侧凸缘圆角半径R=0.04p=1.27mm腹板厚度t=14.30mm可取t=14.0mm轮毂长度l1二3.3h=3.3X15.00=49.50mm根据设计情况取1二45.00mm链轮的材料制作链轮的材料要满足机械对于链轮耐磨度和强度的

32、需求。对于在低速、轻载、平稳传动中，链轮可采用中碳钢制造。中速、中载时应采用中碳钢淬火处理且本次设计的播种机播种施肥的传动部分属于速度低、载荷小、运行平稳的传动故需要中碳钢。链的选择链号ISO20A节距滚子直径内节内宽内链条通道咼度Pd1b1h231.7519.0518.930.18表1链的参数5侧传动箱的设计套筒滚子链的选择2W287.7传动比小链轮齿数大链轮齿数设计功率链条节距验算小链轮轴孔直径初定中心距以节距计算中心距=1Z二251Z二252Pd=KP=1.7x9.77=16.6kwp=19.05mmdk=52mma0=260mmaop链条节数lpz+z122k+2a+二5.230pa0

33、pl二54p链条长度lxpl=p10001.0287m计算中心距a=p(2lc-z-z)xkp12a=19.05(108-25-25)x0.2483=274.9实际中心距-a二274.9-13.64二361.30p链条速度zV=160 x1000np25x278.7x19.052=2.28m/s60 x1000作用在轴上的力Ft=艷=古=3885.9NF二1.20kF二1.20 x1.7x3885.9二7927.25Nnat链条的静强度计算：n=kF+F+Fat式中：Q为链条极限拉伸载荷，由手册查的Q二31.1kNF有效圆周力tF=3885.9NtF离心力引起的力Fc=炉2=1.5X(2.28

34、)2.=7.796NcF悬垂力，在F和F二者中取大值f寄=55N100(k+sin0)qvF=f=9.22Nf100链轮的设计链轮的分度圆直径P.180。sinz119.05152152mm.180。sin25齿顶圆直径damaxd+1.25pd二152+1.25x19.05-11.91164mm齿根圆直径d-d152一11.91沁140mm齿宽bf10.93b1=0.93x12.5711.69=12mm,大齿轮的齿数Z31,模数m6。92锥齿轮的设计取锥齿轮中小齿轮的齿数为Z161小齿轮的主要参数如下所示节锥角sin工c，tanb0.51161卩+cosE27.3。1分度圆直径dmZ116x

35、1696mm锥距dR12sinb1104.6mm齿宽bR沁30mmR变位系数0.4齿顶高ha1(h*+x)m8.4mma1齿根高hf16.6mm齿顶角9a1harctantR4.6。齿根角9f1harctan亠R3.6。顶锥角bb+027.3+4.631.9a11a1 摘要根锥角c=0=27.33.6=23.7f1f1大齿轮的主要参数：节锥角c=工c=9027.3=62.721分度圆直径d=mZ=6x31=186mm22锥距R=R=104.6mm21齿宽b=30mm2齿顶高h=(10.4)m=3.6mma2齿根高h=hh=11.4mmf2a2齿顶圆直径d=d+2hcosc=189.3mma22a22齿根角0=0=4.6f2a1齿顶角0=0=3.6a2f1周节p=nm=18.84mm分度圆齿厚兀s=pm(+2xtana+x)=7.6mm221