自动化：《玉米育苗制钵机》毕业论文说明书

1、PAGE PAGE 39工 学 院院 毕 业业 设 计计（ 论 文 ）题 目：玉米米制钵机 专 业：机械械设计制造造及自动化化 班 级：三班班 姓 名： 指导教师： 日 期：20010年112月200日 、TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc279100797 1引言 PAGEREF _Toc279100797 h 22 HYPERLINK l _Toc279100798 1.1研究究设计制钵钵机的意义义 PAGEREF _Toc279100798 h 2 HYPERLINK l _Toc279100799 1.2制钵钵机现状分分析 PAGEREF _Toc2791

2、00799 h 2 HYPERLINK l _Toc279100800 1.3制钵钵机的应用用前景 PAGEREF _Toc279100800 h 3 HYPERLINK l _Toc279100801 2设计要求求 PAGEREF _Toc279100801 h 5 HYPERLINK l _Toc279100802 3减速系统统的设计 PAGEREF _Toc279100802 h 5 HYPERLINK l _Toc279100803 3.1电动动机的选择择 PAGEREF _Toc279100803 h 5 HYPERLINK l _Toc279100804 3.2传动动比的确定定及带

3、传动动设计 PAGEREF _Toc279100804 h 6 HYPERLINK l _Toc279100805 3.3直齿齿轮设计 PAGEREF _Toc279100805 h 7 HYPERLINK l _Toc279100806 3.4锥齿齿轮设计 PAGEREF _Toc279100806 h 14 HYPERLINK l _Toc279100807 4制钵压钵钵系统设计计 PAGEREF _Toc279100807 h 16 HYPERLINK l _Toc279100808 4.1 制制钵机构运运动方案及及运动原理理 PAGEREF _Toc279100808 h 16 HYP

4、ERLINK l _Toc279100809 4.2设计计机构尺寸寸 PAGEREF _Toc279100809 h 18 HYPERLINK l _Toc279100810 4.3主要要机构运动动分析 PAGEREF _Toc279100810 h 18 HYPERLINK l _Toc279100811 4.4制钵钵压钵机构构受力分析析 PAGEREF _Toc279100811 h 24 HYPERLINK l _Toc279100812 4.5机构构生产调节节说明 PAGEREF _Toc279100812 h 26 HYPERLINK l _Toc279100813 5 排种系系统设

5、计（圆圆盘式精密密播种系统统） PAGEREF _Toc279100813 h 26 HYPERLINK l _Toc279100814 5.1运动动方案设计计 PAGEREF _Toc279100814 h 26 HYPERLINK l _Toc279100815 5.2播种种系统的尺尺寸设计 PAGEREF _Toc279100815 h 27 HYPERLINK l _Toc279100816 5.3机构构配合运动动分析 PAGEREF _Toc279100816 h 27 HYPERLINK l _Toc279100817 6总结结 PAGEREF _Toc279100817 h 30

6、 HYPERLINK l _Toc279100818 参考文献 PAGEREF _Toc279100818 h 31 HYPERLINK l _Toc279100819 英文摘要 PAGEREF _Toc279100819 h 31 HYPERLINK l _Toc279100820 致谢 PAGEREF _Toc279100820 h 3221引言1.1研究究设计制钵钵机的意义义育苗移栽种种植技术因因使作物生生长期提前前以及提高高复种指数数，在农业业生产上具具有重要意意义。育苗苗移栽的机机械化生产产是减轻劳劳动强度、提高劳动动生产率和和保证作业业质量的关关键是在我我国，因传传统低水平平的育苗

7、方方式与迅速速发展的设设施栽培不不相适应，常常因育苗技技术不佳导导致育苗失失败而贻误误农时，给给生产造成成难以弥补补的损失，因因此传统育育苗方式己己极大地制制约了设施施园艺向高高产高效方方向发展。随着我国国经济结构构和种植业业结构的调调整，工厂厂化育苗方方式由于较较传统育苗苗方式有许许多优势而而逐渐得到到广泛应用用。然而，机机械化育苗苗移栽在钵钵土配制、钵块成型型和精密播播种等方面面还存在着着很多巫待待解决的问问题。因此此，提高育育苗技术水水平、发展展机械化育育苗技术已已成为发展展设施栽培培必须解决决的关 键键问题。机机械式全自自动制钵机机用于加工工水稻、小小麦、豆类类作物育苗苗的营养土土钵（

8、营养养土压成块块，内包种种子），适适用于培养养中、小苗苗作物移栽栽种植方式式，如农场场、家庭育育苗营养钵钵的制造，亦亦可用于燃燃烧块（煤煤块、固体体酒精等）的的制造。1.2制钵钵机现状分分析国尽管我国国对农作物物机械化育育苗移栽技技术的研究究早在200世纪50年代末末至60年代初初已经开始始，但当时时人们只看看到育苗移移栽的好处处和效率，忽忽视了经济济效益，更更没有科学学地析育苗苗移栽机械械化生产过过程中的多多种技术难难题。近年年来，人们们对育苗移移栽技术有有了进一步步认识，开开始对其重重视起来。然而，由由于我国地地域辽阔，自自然条件千千差万别，各各地的生产产条件和环环境各不相相同，加之之各地

9、经济济发展水平平不一致，所所以到现在在为止，总总体上基本本于一种小小规模手工工操作状态态。如四川川、贵州等等地由于土土地连片面面积小，实实现大型机机械化移栽栽有一定的的困难，因因此多采用用单家单户户式的土块块育苗、人人工栽植方方式;而东北等等大型农场场多采用工工厂化营养养钵育苗和和机械化栽栽植I艺(耿端阳，22001)。最近十十余年间，蔬蔬菜械化育育苗在欧美美等一些技技术发达国国家得到迅迅速普及，目目前应用面面积最大的的是美国，其其次是意大大利、法国国、西班牙牙、英国、荷兰等国国家。机械械化育苗技技术的应用用，推动了了育苗业的的发展，使使蔬菜育苗苗生产进一一步走向了了专业化和和商品化，经经营规

10、模越越来越大。例如美国国加州的绿绿心(GrreenhhearttTr aanspllantFFa rmms)，萨萨利纳斯(SaliinasTTr annsplaantCoo )，种种植者(GGroweerTr anspplanttC o.)等育苗苗公司;荷兰的范范德贝克洛洛(VannDerBBekerrom)和和贝克砍普普(Beeekehkkamp)等育苗公公司以及意意大利的瑞瑞斯特亚(Re ssteyaa)种苗公公司，商品品苗年产量量均达到22.5亿株株以上。据据有关专家家估计，美美国蔬菜商商品苗己经经有70%以上采用用了机械化化育苗，仅仅加利福尼尼亚州19988年注注册登记的的专业育苗苗公

11、司超过过200家，年年产商品苗苗大约1000-2000亿株。机械化育育苗生产的的发展，改改变了蔬菜菜传统的种种植制度，即即移栽蔬菜菜面积出现现了明显增增长的趋势势。据调查查，10年前美美国加利福福尼亚州的的色拉蔬菜菜一结球葛葛芭大约999%采用用露地直播播，现今移移栽面积比比例已接近近20%。农农场蔬菜种种植户认为为购买商品品苗较露地地直播生产产成本大约约增加200%。但采采用移栽的的蔬菜种植植密度有保保证、产量量可增加220%，更更主要的是是移栽蔬菜菜长势整齐齐，便于机机械化收获获。现在越越来越多的的用户认识识到了在蔬蔬菜种植上上，选用塞塞子苗移栽栽比选用裸裸根苗或直直播具有更更多的优越越性

12、(陈殿奎，11990)。1.3制钵钵机的应用用前景(1)机械械化育苗的的发展促进进了种植制制度的改革革和进步机机械 化 育 苗技术的的发展促使使作物移栽栽种植面积积增加，露露地直播面面积减少。种植者认认为:购买商品品苗直接定定植，虽然然较露地直直播约增加加成本200%左右，但但是可实现现管理规范范化，而且且种植密度度有保障，节节省劳力，能能增产200%，作物物生长整齐齐一致，便便于机械化化作业和采采收。(2)发展展机械化商商品苗是设设施园艺发发展的必然然趋势“九 五 ” 以来，我我国各地都都在积极调调整种植结结构，发展展适度规模模种植，引引进先进科科技成果，加加强科技投投入，提高高市场竞争争力

13、。这种种形势给机机械化育苗苗和秧苗商商品化生产产带来新的的契机和发发展机遇。目前全国国从事轻基基质育苗的的生产商有有近百家，但但育苗的经经营规模普普遍偏小，商商品苗销量量超过千万万株的几乎乎空白(王耀林，22000)。在国外外，育苗公公司承担着着商品苗的的培育及运运输，这极极大地方便便了种植农农户，同时时也体现了了大农业生生产的专业业化。机械械化育苗的的诞生，推推动了育苗苗业的发展展，使蔬菜菜育苗生产产进一步走走向了专业业化和商品品化，经营营规模越来来越大。(3 )发发展机械化化商品育苗苗是历史的的必然我国有40000万个个蔬菜种植植农户田田吉林，22000)。他们所所用的菜苗苗大多数采采用自

14、育自自用。由于于劳动力素素质不高，设设施简陋，育育苗方法和和手段落后后，一方面面导致种子子浪费，另另一方面质质量不能保保证，不利利于集约化化管理和提提高蔬菜质质量，而机机械化育苗苗能克服以以上不足。我国蔬菜菜苗的年需需求量是44000多多亿株(田吉林，22000)，发展商商品苗具有有巨大的市市场潜力。从国外的的发展历程程看，要想想使我国的的蔬菜育苗苗形成一个个产业，靠靠传统的土土法育苗、塑料钵育育苗是不行行的，因为为无法完成成远距离运运输和机械械化移栽。另外，随随着蔬菜生生产市场化化、销售化化体系的建建立，季节节差价越来来越小，人人们对依靠靠栽长龄大大苗、解决决早熟、提提高效益的的观念逐渐渐淡

15、化。而而机械化育育苗根系活活力好，缓缓苗快，能能获得较长长的采收期期和更高的的产量，适适应我国设设施园艺快快速发展的的需要，前前景广阔，是是发展的必必然方向。玉米育苗制制钵机摘要老式制育苗苗制钵机由由蜂窝煤成成型机改进进得来，体体积庞大，结结构复杂，成成本高，效效率低。本本设计从老老式育苗制制钵机出发发。在传动动系统和执执行机构上上都做了很很大的改进进。本机可可广泛用于于玉米、蔬蔬菜、瓜果果等秧苗的的制钵。该该机采用单单相电动机机做动力源源，可在广广大的农村村实用，不不用担心需需要较高的的动力电压压的问题。文中较详详细的设计计了育苗制制钵机的减减速系统和和执行系统统，对齿轮轮及各部件件具体尺寸

16、寸进行了设设计。该机机的设计打打量运用标标准件，大大大缩短了了设计工作作量和降低低了生产制制造周期。主要设计计内用有：电动机的的选择、各各传动的传传动比、功功率和转矩矩的计算、带、带轮轮、齿轮、锥齿轮的的设计计算算及尺寸设设计和方案案原理机构构图、装配配图。关键词：育育苗制钵机机、钵体、减速系统统、执行机机构2设计要求求本设计具体体参数有如如下几点要要求:制钵机冲头头行程 ；假设制钵机机制钵工作作阻力 ；主传动机构构许用压力力角，辅助助传动机构构压力角；机器运转速速度不均匀匀系数许用用值；生产率；电动机功率率储备系数数；营养土钵规规格，播种种量为。3减速系统统的设计3.1电动动机的选择择（1）

17、电动动机的功率率确定电动机的功功率由该设设备所消耗耗的功率决决定。该设设备的消耗耗的功率主主要有： 1）压紧和冲冲出时耳朵朵动作功 冲头工作作时平均所所受的压力力取1000kg（按按经验选取取），冲头头行程为660mm，上上下的总位位移为1220mm，每每小时往返返20500次，所消消耗的功率率按下式计计算 式中 F冲头在行行程所受的的平均压力力，单位 N; S冲头每次次行程的位位移量，单单位 m； n冲头每小小时的行程程次数，单单位 次/小时。因此2)转盘转转动过程中中克服摩擦擦做功转盘克服的的摩擦力有有：1、底底板（土钵钵挡板）与与转盘的摩摩擦； 22、搅拌箱箱的搅拌器器与转盘上上的摩擦；

18、 33、土壤与与转盘的摩摩擦。其消耗的功功率大约为为：（类比比法，参考考文献55）；3)搅拌器器消耗功率率由于搅拌器器的转速不不高，估计计推动1立立方米的土土料需要11吨的力。消耗功率：取 总的工作功功率： 总的机械功功率选： 则电动机的的功率为： （2)选择择电动机 由于该机机为农业机机械，主要要是针对农农村市场设设计的，一一般的农村村用的电电电压为2220V，又又异步电动动机比直流流电动机使使用方便，价价格低廉，因因此该机的的、采用单单相电容启启动异步电电动机作为为动力源。电动机的的型号为YYC1000L4。其其参数如下下：3.2传动动比的确定定及带传动动设计（1） 传传动比的确确定由设计

19、要求求可知，电电动机的给给定转速 ，而生产产率的给定定值为18880 穴穴/小时，即即生产率为为。所以总传动动比的大小小可以确定定根据机械械设计中中关于V型型带传动比比分配原则则以及考虑虑到总传动动比大小可可确定:,其余传动动比。（2） VV型带轮设设计由机械设设计查表表可得，选选择Z型VV带，且550 。所所以。由于为农业业生产机械械所以选择择两条V型型带。根据机械械设计知知：所以取=5500由取 =16600 由 即符合设计计验证条件件，所以此此设计方案案合理。3.3直齿齿轮设计(1) 第第一对齿轮轮设计（类类型、材料料、精度、齿数）1）选用直直齿圆柱齿齿轮传动；2）由于农农业机械搅搅拌机

20、械为为一般工作作机器，速速度不高，所所以选用77级精度（GGB100095-888）.3)材料由由查机械械设计110-1表表，选择小小齿轮材料料为40（调调质），硬硬度为280HHBS，大大齿轮为445度钢（调调质），硬硬度为2440HBSS，二者材材料硬度差差为40HHBS。4)选小齿齿轮齿数，大齿轮齿齿数， 为半开开式齿轮传传动。(2) 按按齿面接触触强度计算算由设计计算算公式（机械设计计10-9a）进进行计算，即即确定公式内内各计算数数值选择载荷系系数 =11.3；计算小齿轮轮传递的转转矩：由机械设设计表110-7可可知，选择择齿宽系数数由机械设设计表110-6查查得材料的的弹性影响响系

21、数由机械设设计图110-211d按齿面面硬度查的的小齿轮的的接触疲劳劳强度极限限，大齿轮轮的接触疲疲劳强度极极限。计算应力缩缩环次数7.由机机械设计10-114图，取取接触疲劳劳寿命系数数 8.计算接接触疲劳需需用应力取失效概率率为1%,安全系数数齿轮啮合图图2） 计算算试计算小齿齿轮分度圆圆直径 带带入中较小小的值 =计算圆周速速度计算齿宽 计算齿宽与与齿高之比比模数 齿高 所以齿宽与与齿高之比比计算载荷系系数根据，7级级精度，查查机械设设计图110-8可可得，动载载系数=11.05直齿轮 由机械设设计表110-2查查得使系数数；由机械设设计 表表10-44用插值法法查得7级级精度、小小齿轮

22、相对对称位置时时；有，查机械设计计图100-13得得按实际的载载荷系数校校正所算得得的分度圆圆直径，由由机械设设计100-10aa得 计算模数 (3)按齿齿根弯曲疲疲劳强度计计算由弯曲强度度的设计计计算公式： 1）确定公公式内的各各计算数值值1、由机机械设计中图100-2查得得小齿轮的的弯曲疲劳劳强度极限限；大齿轮轮的的弯曲曲疲劳强度度极限。2、由机机械设计图10-18取弯弯曲寿命系系数3、计算弯弯曲疲劳许许用应力 取弯弯曲疲劳安安全系数，得得 4、计算载载荷系数5、查取齿齿形系数由机械设设计表110-5查查得 6、查取应应力校正系系数由机械设设计表110-5查查得7、计算大大、小齿轮轮并加以

23、比比较大齿轮的数数值小。2）设计计计算对比计算结结果，由曲曲面接触疲疲劳强度计计算的模数数大于由齿齿根弯曲疲疲劳强度计计算的模数数，由于齿齿轮模数的的大小主要要取决于弯弯曲疲劳强强度所决定定的承载能能力，而齿齿面接触疲疲劳强度所所决定的承承载能力，仅仅与齿轮直直径（即模模数与齿数数的乘积）有有关，可取取由弯曲强强度算得的的模数2.713并并就近圆整整为标准值值，按接触触疲劳强度度算得的分分度圆直径径，算出小小齿轮的齿齿数: 大齿轮齿数数 ，取。（4）几何何尺寸计算算1)计算分分度圆直径径2）计算中中心距3)计算齿齿轮宽度取，。(5) 结结构设计及及绘制齿轮轮零件图 齿轮零件图图(6)验算算设计

24、1）由设计计过程知 ，即小齿齿轮齿数大大于发生根根切的最小小齿数，所所以该设计计满足不发发生根切的的条件；2)重合度度验算由 则 即该设计满满足重合度度条件要求求。3)过渡曲曲线不干涉涉条件分析析图1中所示示是插齿刀刀加工内齿齿轮时刀尖尖角E 的运动动轨迹, 、分别为内内齿轮和插插齿刀的节节圆半径,绕着 作纯滚动动,当切点由由a 点滚到到b 点时,弧长 = ab ,刀尖尖角E 所形成成的轨迹称称为延伸内内摆线,因它连接接齿根圆及及渐开线,故又称为为过渡曲线线。动点EE的极坐标标方程为:（1）式中= arc sin( r1/ r2)/ ; 为插齿刀刀顶圆半径径;为内齿轮轮根圆半径径。图1 中虚虚

25、线为插齿齿刀侧刃切切出的渐开开线齿形。 图1 延伸伸内摆线的的形成渐开线的极极坐标方程程为:（2）式中,为内内齿轮基圆圆半径;为渐开开线任意点点压力角; 为为基圆齿槽槽半角。当方程组(1) 与(2)两组方程程处在同一一坐标系,并且极径径和极角同时相等等时,表示延伸伸内摆线与与渐开线相相切,切点G 为延伸伸内摆线的的终点, G 点以以上的过渡渡曲线将与与外齿轮齿齿角发生干干涉, 干涉量量的大小与与插齿刀参参数及插齿齿方法密切切相关, 对两方程组组编程,求出不同同切削条件件下产生的的G 点值,并说明随随着刀外径径的加大, G 点点极径变小小,过渡曲线线变长,干涉加大大。所以过过度曲线不不干涉条件件

26、就是满足足两方程组组不相等的的条件，通通过计算具具体数据改改善齿轮加加工的方法法与方式可可避免齿轮轮发生过渡渡曲线干涉涉的情况。3.4锥齿齿轮设计由于为小型型农用机械械锥齿轮传传动，期传传动功率小小，受力小小，齿根弯弯曲疲劳强强度、接触触疲劳强度度都较小，所所以取 ，由由 ，取，则设设计参数可可依次得出出：（1）计算算基本参数数1)齿数比比 锥距 平均分度圆圆直径 所以 以表示当量量直齿圆柱柱齿轮的模模数，则当当量齿数为为 2)根据求求齿形系数数Y，查表表可得Y=0.2882；3)根据齿齿轮材料求求4）查表查查得的铸钢钢单向工作作时的=116.5公公斤/，因因为是开式式传动，所所以将降低低20

27、%使使用，得=13.22公斤/；5）求Y =0.2282133.2=33.72;6)求齿宽宽系数及齿齿宽一般取，则则：7）求锥齿齿轮的评价价模数由上述一些些条件查得得=4.55，所以求求得锥齿轮轮大端模数数 由于于5.4不不是标准模模数，所以以取m=66 所所以齿顶高。（2）各尺尺寸计算数数值齿根高 齿高 分度度圆直径 齿顶直径径 齿根根圆直径锥锥距 齿宽宽 齿顶顶角 齿根根角 齿顶顶锥角 齿根根圆锥角追齿孔的直直径与其配配合的轴径径决定，现现取为，轮毂宽度 4制钵压钵钵系统设计计4.1 制制钵机构运运动方案及及运动原理理该机主要依依靠拨转机机构完成制制钵。拨转转机构中有有个钵盘，工工作时，它

28、它应作间歇歇性转动，采采用不完整整齿轮机构构。拨转机机构由定位位机构和定定时机构两个部分组组成。(1)定位位机构由定位圈(其上有五五个均匀分分布的定位位槽)、定定位爪、拨拨转盘、扭扭簧、滚轮轮等组成，作作用是当钵钵盘停歇时时，将它淮淮确定位在在要求的位位置上。(2)定时时机构由钵盘(仁仁面有五个个均布的圆圆柱形通孔孔)、齿圈圈(套装在在钵盘上)、不完整整齿轮等组组成。它可可使钵盘按按设计确定定的时间比比例作周期期性的旋转转和间歇。制钵时，钵钵盘上的齿齿圈通过不不完整齿轮轮传动，使使钵盘作间间歇性转动动，同时与与一长、短短钵冲的上上下往复运运动严格协协调。当长长、短钵冲冲往上运动，并离开钵钵盘孔

29、时，钵钵盘转过一一个钵孔位位置(即，11/5圈)，停歇片片刻，此时时，由定位位爪将它准准确定位在在要求的位位置上，长长、短钵冲冲向下运动动，安全进进人钵盘孔孔中，从而而完成泥土土进入钵盘盘孔内后，由由短钵冲压压制泥土成成形;与此此同时，长长钵冲将(前一工位位成形好的的钵体)推推钵下落至至输送带上上，这样周周而复始的的连续工作。 11 2 3 44 5 6 7 8 图1 拨转机构构简图1 齿圈 22 定位圈圈 3 钵体体 4 定位位爪 5 扭簧簧 66 滚轮（6602033轴承） 7 不完整齿齿轮 8 拨轮轮盘制钵压钵机机构示意图图4.2设计计机构尺寸寸根据设计要要求、设计计经验及实实际情况确确

30、定各机构构尺寸由于设计要要求为小型型农业机械械所以总体体尺寸不宜宜过大 根据减减速系统设设计及机构构设计图方方案综合考考虑，确定定机械总体体尺寸总长长，总高；设计制钵转转盘上有55个制钵孔孔，且平均均分布于的的圆盘上，根根据营养土土钵成型规规格要求（）及钵冲的行程（），所以设计制钵孔的尺寸为；设计钵土搅搅拌器箱半半径 ，挂挂图器半径径位；由于冲头行行程，所以以为保障正正常冲压不不发生碰撞撞要求，所所以取，同同时也确定定了连接VV型轮偏心心距离为，所所以V型带带轮的半径径取为。由给定的数数据：所以知传动动角的满足足最低传动动条件（）由死角的定定义知（机械设计计手册，第第六卷）连杆上的高高度且 ，

31、所所以取 。4.3主要要机构运动动分析（1）冲压压机构运动动分析1) 对心心曲柄滑杆杆机构的运运动分析由以上尺寸寸设计知：，由减速速系统设计计数据知。由机械设设计手册，第第六卷中中表13-88得知知滑杆机构构运动位移移、速度、加速度公公式：其中中精确式： 略去以上诸诸项的近似似式：由以上各式式绘制关于于角度的位位移、速度度、加速度度表，得0000.9411100.001130.05000.9077200.005520.09770.8099300.011160.14000.6599400.020000.17660.5799500.030010.20440.2788600.041160.22440

32、.0944700.053380.2355-0.0556800.066630.2366-0.1554900.078880.2300-0.18881200.111160.2188-0.14461500.132280.17440.094411800.140000.94112200.1277-0.12200.47552600.09006-0.2117-0.15543000.04116-0.222410.094413400.00552-0.099710.8099360000.94112) 由计计算数据绘绘制冲头位移、速度、加加速度图,如下：加速度图形形(2)钵盘盘机构中不不完整齿轮轮传动的特特点及运动动

33、分析1) 钵盘盘机构中不不完整齿轮轮传动的特特点在拔转机构构中的体盘盘，工作时时要求每旋旋转(1/5圆周)后，停歇歇片刻(周周期性间歇歇运动).在结构上上采用不完完整圆柱齿齿轮机构。主动轮为为不完整齿齿轮;从动动轮为汾通通圆柱齿轮轮。该机构构能将主动动轮的等速速转动转换换为从动轮轮有规律的的间歇运动动。而且其其动停时间间比不受机机构的限制制，制造方方便。虽然然从动轮在在征次间歇歇运动的始始末有冲击击，但考虑虑到本机为为低速、轩轩载,并设置定定位装置，使使工作不受受影响。2)不完整整齿轮传动动的工作原原理和传动动计算运动动分析：仅有一个齿齿的不完整整齿轮传动动A与C是是两个齿轮轮的齿顶圆圆交点，

34、所所以主动齿齿轮(仅有有一个齿)，充其量量只能推动动从动齿轮轮2转过，其其对应角为为.啮合点点轨迹为,它由、介三段组组成，为齿齿轮正常啮啮合时的实实际啮合线线长度。显显然不完整整齿轮传动动时，从动动轮2比正正常啮合时时多转了一一定的角度度，亦即多多转了一定定的齿数(也可能是是一个分数数位)，见见下图。图 2 仅一个个齿的不完完整齿轮传传动设是从动齿齿轮2由主主动齿轮ll(仅有一一个齿)带带转的齿数数。为从动动齿轮则 而 (+11) 由上两式可可得-1角可用余弦弦定理求得得=式中 A 齿齿轮1与齿齿轮2的中中心距 齿轮轮1的齿轮轮圆半径 齿轮轮2的齿轮轮圆半径不完整齿轮轮的传动计计算，要求求从功

35、齿轮轮2转过齿齿轮时，根根据仅有的的一个齿轮轮的不完整整齿轮传动动可知不完完整齿轮11的齿数应应为=-+1不完整齿轮轮(主动轮轮)与钵盘盘齿圈(从从动轮)的的中心距AA=121.35mmm(设计时时根据结构构确定)初初选齿轮模模数m=44。从动轮(齿齿圈)。与与不完整齿齿轮全齿数数的几何计计算略。因 AA=121.35mmm所以 =2A/m=1220.755取 =65 则=555=+=555+65=120非变位啮合合中心距=2400（mm）因A齿轮轮采用正角角度变位，通通过计算总总变位系数数为0.3354。取取=0.22，则=00.1455。齿轮圆直径径分别为：（计算略略）=229.54 mm

36、m =2699.1 mmm根据上述=0.2233733（弧度）因为 -1 即44.835523.88352因不完整齿齿轮旋转一一周，拨盘盘仅旋转11/5周，所所以=13又因 =-+1所以 10.164889.16488从上述计算算可知不完完整齿轮全全齿数 为55。由于齿轮轮加工误差差，中心距距偏差，啮啮合始末的的滑移，运运动惯性等等诸因素的的影响，不不完整齿轮轮有齿部分分应制成110全齿，在在安装调试试机器过程程中第100个全齿进进行修整，使使之成为多多于9个全全齿而干110个全齿齿的不完整整齿轮。这这样，结构构上实现了不不完整齿轮轮旋转一周周，钵盘仅仅旋转(即即l/5圆圆周)的要要求。4.4

37、制钵钵压钵机构构受力分析析(1)冲冲压部件所所受的阻力力1)冲压杆杆压缩营养养土时的支支反力,其其大小与营营养土的土土质、湿度度和压缩程程度有关,在规定的的土质和湿湿度等条件件下,压缩缩量大,支支反力大.2)推钵体体杆推钵体体时钵体对对推钵体杆杆的支反力力,其大小小与磨擦系系数、钵体体胀力和营营养土的粘粘附力等有有关.3)冲压部部件进入钵钵膜盘孔所所产生的摩摩擦阻力,其大小与与摩擦系数数、杆件对对孔壁法线线方向的压压力有关.4)冲压部部件运动速速度的变化化引起的惯惯性力,其其大小与冲冲压部件的的质量和在在运动方向向的加速度度有关.其其数学表达达式为= = mmR2cosst,式中:mm冲压部件

38、件的总质量量,R曲柄半径径,曲柄转转数冲压部件的的总阻力(2)冲冲压部件的的动力平衡衡为了得出冲冲压部件的的动力平衡衡关系,将将机构中的的冲压部件件作脱离体体.因连杆杆质量小,所产生的的惯性力可可忽略不计计.脱离杆杆上作用力力有3个。土壤压缩曲曲线1)冲压部部件的总阻阻力F.FF是动态性性阻力,随随压缩行程程的变化而而变化.为为了得出阻阻力变化的的特性,进进行了制压压过程的阻阻力变化试试验,得出出压缩行程程与阻力变变化特性(上图).阻阻力对时间间的变化率率是脉动循循环载荷.为了简化化计算,将将阻力变化化曲线用直直线回归得得到F=556(R-b-R)-9552式中:R曲柄半径径(单位mmm);b

39、冲压部部件的空行行程(常数数,不变值值)2)钵膜盘盘座对顶杆杆作用力的的G方向是是接触面的的法线方向向.3)连杆上上动力机的的动力P,因连杆是是二力杆,动力的方方向是在连连杆的延长长线上.在在铅锤线上上平衡得出出: = F即P =动动力对曲柄柄轴产生的的力矩M = PP(l-RRt);力臂h = (l-Rt)siin;整理后得MM = 56(RR-b-RRt)-9952l-Rtsin式中:siin=,R曲柄半径径(单位:mm),L连杆长度度(单位:mm),曲柄角角速度由以上可知知，冲压部部件的受力力随运动的的进行而不不断发生变变化，而由由于曲柄滑滑杆机构运运动压力角角的不断变变化由变化化的受力

40、FF产生的等等效力矩也也在时刻发发生改变，其其力矩图也也为不规则则图形，且且力矩大小小与力矩图图的形状与与营养土的的湿度、土土质、压缩缩程度、磨磨擦系数、钵体胀力力和营养土土的粘附力力、冲压部部件的质量量和在运动动方向的加加速度等密密切相关.4.5机构构生产调节节说明为使制钵机机械具有多多功能性，使使生产的钵钵体多样化化及方便改改变生产率率的大小，可可通过调节节机构上的的部件得以以实现。若要改变制制钵体的形形状大小，可可通过改变变冲钵杆上上的螺母上上下位置来来改变冲杆杆下冲的位位置深度，从从而改变冲冲钵时的压压缩程度，进进而实现改改变成钵体体的尺寸大大小，达到到改变钵体体形状的目目的。 若要改

41、变变制钵机械械的生产率率问题，可可通过更换换不同角度度拨盘改变变转动的角角度从而改改变转动效效率，进而而改变生产产率。也可通过改改变电动机机V带轮的的大小来改改变传动比比来改善生生产率，进进而实现不不同生产率率的调节。然而，通过过调节各部部件达到改改变生产过过程的目的的同时也会会对机械各各部件的受受力情况，运运动轨迹产产生影响,所以在调调节部件时时要注意个个部件临界界条件，以以免对机械械造成损坏坏、运动碰碰撞等一些些损失。5 排种系系统设计（圆圆盘式精密密播种系统统）5.1运动动方案设计计圆盘式精密密播种系统统主要由电电机、动力力传输装置置、机架、冲压机构构、钵盘机机构、冲压压部件等组组成.其

42、工工作原理是是通过与配配套电机相相接,动力力经减速后后传给冲压压机构带动动冲压部件件作上下运运动;同时时,由钵盘盘机构带动动钵盘做间间歇转动;在钵盘转转位结束并并处于停歇歇位置时,在不同工工作部位完完成6项工工序（加土土、制钵、压实、播播种、再压压实、脱模模）,制造造出营养钵钵,成型钵钵体脱模后后由输送机机构送出机机外.它的主要机机械运动是是冲压机构构的垂直运运动和钵盘盘机构的水水平间歇旋旋转运动组组成的复合合运动.冲冲压机构上上下往复冲冲压一次,钵盘水平平旋转一个个孔,完成成2个营养养钵制造.圆盘式精密密播种制钵钵机体积小小、操作简简单、省工工、省时.每台机器器工作1 可生产11500220

43、00个个,每天工工作8 hh可生产营营养钵1.21.66万个,按按每亩45500株,可完成33.54亩亩地的育苗苗钵.其工工作效益按按3年计算算,每天工工作5 hh,每年工工作20 d,可完完成制钵面面积1000135亩亩.它制造造出来的营营养钵能够够满足水稻稻或旱作物物的育苗和和移栽. 播种种系统机构构示意图1 盛种盘盘 2 刮种种器 3 凹凹槽拨种转转轮 4 啮啮合锥齿轮轮 5 漏斗斗6 主轴 77与大齿轮轮盘配合的的齿轮 8 轴承5.2播种种系统的尺尺寸设计综合以上考考虑机械总总尺寸以及及以上各分分系统设计计尺寸的大大小，合理理设计播种种系统的尺尺寸大小。由于总尺寸寸大小已经经确定，考考

44、虑到本设设计为小型型农业机械械，所以取取盛种盘的的半径大小小R=2000mm，盘盘内有刮种种器以使种种子顺利流流入下种口口，方便凹凹槽转轮发发种子播下下，通过漏漏斗划入制制好的土钵钵中为后面面的再压实实程序打下下基础，协协调动作完完成制钵体体的完成，所所以取刮种种器的半径径=1800mm，因因为玉米种种子颗粒较较大，所以以用来下拨拨种子的凹凹槽转轮的的尺寸取rr=20mmm，长度度40mmm，盛种盘盘下用来安安装凹槽转转轮的开槽槽长度411mm，播播种系统的的总高度比比前面的钵钵土搅拌器器和制钵系系统的高度度略高些，方方便种子顺顺利滑下，进进入第一个个冲钵杆打打下的孔中中，同时也也利于第二二个

45、冲钵杆杆做再压实实动作，更更能利于个个部件的配配合运动，达达到协调各各部件动作作的目的。5.3机构构配合运动动分析圆盘式精密密播种制钵钵机结构紧紧凑,冲压压机构和钵钵盘机构配配合运动要要求高,钵钵盘机构定定位要精确确,冲压位位置与钵盘盘每转一个个孔位后的的钵孔位置置必须严格格吻合,否否则会造成成严重的运运动干涉.因此,有有必要进行行冲压机构构和钵盘机机构的运动动学分析,研究两者者配合运动动的规律,实现机构构精确运动动.播种系统机机构运动简简图在冲压机构构和钵盘机机构运动学学分析的基基础上,进进而研究两两者配合运运动规律,防止两者者出现运动动干涉.由由圆盘式精精密播种制制钵机工作作原理可得得出:

46、槽轮轮的槽数,拨叉带动动槽轮转动动初始位置置的驱动角角,拨叉圆圆销离开槽槽轮的驱动动角;冲压机构构完成一次次冲压的时时间与拨叉叉转动一周周的时间相相等,设为为，在到转角内,拨叉带动动槽轮转动动的时间,即在一个个运动周期期内,钵盘盘运动时间间为,钵盘盘静止时间间为.冲压机构的的有效冲压压时间(即即冲压件在在钵盘的钵钵孔内滞留留的时间)必须小于于钵盘静止止时间,才才能避免两两者间的运运动干涉.设冲压机机构有效冲冲压距离为为,有效冲冲压开始时时,冲压机机构驱动角角可由式77求得: (77)其中简图凹槽拨拨种转轮同理可求得得,有效冲冲压结束时时冲压机构构驱动角.于是得得到:冲压压件在圆盘盘钵孔中滞滞留

47、时间.若,冲压机机构和钵盘盘机构一定定发生运动动干涉,不不能进行冲冲压制钵,必须改进进机构设计计.若,两两者无运动动干涉,可可实现机构构配合运动动.研究结果表表明:如果果冲压制钵钵的时间在在一个运动动周期内所所占的比例例应小于558.4%,制钵机机可以避免免运动干涉涉,实现精精密播种和和制造营养养钵;选取取优化后的的机构设计计参数可以以实现钵盘盘的精确定定位和拨叉叉与槽轮的的和谐运动动。6总结 20010年9月，我开开始了我的的毕业论文文工作，时时至今日，论论文基本完完成。从最最初的茫然然，到慢慢慢的进入状状态，再到到对思路逐逐渐的清晰晰，整个写写作过程难难以用语言言来表达。历经了几几个月的奋

48、奋战，紧张张而又充实实的毕业设设计终于落落下了帷幕幕。回想这这段日子的的经历和感感受，我感感慨万千，在在这次毕业业设计的过过程中，我我拥有了无无数难忘的的回忆和收收获。 6月初，在在与导师的的交流讨论论中我的题题目定了下下来，是：玉米制钵钵机设计。当选题报报告，开题题报告定下下来的时候候，我当时时便立刻着着手资料的的收集工作作中，当时时面对浩瀚瀚的书海真真是有些茫茫然，不知知如何下手手。我将这这一困难告告诉了导师师，在导师师细心的指指导下，终终于使我对对自己现在在的工作方方向和方法法有了掌握握。我深知我的的毕业论文文课题有一一定的难度度，所以暑暑假里两个个月虽不在在学校，我我也并没与与完全放松

49、松，而是抓抓住机会寻寻找与设计计相关的机机械设备，参参观学习，掌掌握其运动动原理及传传动方案，为为毕业论文文的初总体体设计打下下基础。在搜集集资料的过过程中，我我认真准备备了一个笔笔记本。我我在学校图图书馆，电电子图书馆馆搜集资料料，还在网网上查找各各类相关资资料，将这这些宝贵的的资料全部部记在笔记记本上，尽尽量使我的的资料完整整、精确、数量多，这这有利于论论文的撰写写。然后我我将收集到到的资料仔仔细整理分分类，及时时拿给导师师进行沟通通。 9月底，资料已已经查找完完毕了，我我开始着手手论文的写写作。在写写作过程中中遇到困难难我就及时时和导师联联系，并和和同学互相相交流，请请教专业课课老师。在

50、在大家的帮帮助下，困困难一个一一个解决掉掉，论文也也慢慢成型型。 10月底，论论文的文字字叙述已经经完成。111月开始始进行相关关总体设计计和个部分分机构计算算设计通过过学习过的的Poree/AuttoCADD等绘图软软件绘制各各部件机构构运动简图图。为了画画出自己满满意的图形形，我又仔细学习习了Porre/AuutoCAAD的绘图图技术。在在设计计算算初期初期期，由于没没有设计经经验，觉得得无从下手手，空有很很多设计思思想，却不不知道应该该选哪个，经经过导师的的指导，我我的设计渐渐渐有了头头绪，通过过查阅资料料，逐渐确确立了总体体结构系统统方案。总总体结构中中制钵压钵钵系统的同同步协调运运动

51、，以及及精确播种种系统与推推钵的运动动方案是个个比较头疼疼的问题，在在反复推敲敲与思考，查阅相关关机械的结结构又经指指导老师的的指导后，最最终确定立立式一体制制钵机结构构，让制钵钵压钵、播播种、推钵钵一体式协协调动作，完完成制钵流流程。当我终于完完成了所有有打字、绘绘图、排版版、校对的的任务后整整个人都很很累，但同同时看着电电脑荧屏上上的毕业设设计稿件我我的心里是是甜的，我我觉得这一一切都值了了。这次毕毕业论文的的制作过程程是我的一一次再学习习，再提高高的过程。在论文中中我充分地地运用了大大学期间所所学到的知知识。 我不不会忘记这这难忘的几几个月的时时间。毕业业论文的制制作给了我我难忘的回回忆

52、。在我我徜徉书海海查找资料料的日子里里，面对无无数书本的的罗列，最最难忘的是是每次找到到资料时的的激动和兴兴奋；亲手手设计电路路图的时间间里，记忆忆最深的是是每一步小小小思路实实现时那幸幸福的心情情；为了论论文我曾赶赶稿到深夜夜，但看着着亲手打出出的一字一一句和那些些只有通过过Mathtyype软件件才能打出出来的公式式时，心里里满满的只只有喜悦毫毫无疲惫。这段旅程程看似荆棘棘密布，实实则蕴藏着着无尽的宝宝藏。我从从资料的收收集中，掌掌握了机械械设计计算算的知识，再再次练习了了Poree/AuttoCADD等绘图软软件，让我我对我所学学过的知识识有所巩固固和提高，并并且让我对对当今农业业机械最

53、新新发展技术术有所了解解。在整个个过程中，我我学到了新新知识，增增长了见识识。在今后后的日子里里，我仍然然要不断地地充实自己己，争取在在所学领域域有所作为为。 脚踏踏实地，认认真严谨，实实事求是的的学习态度度，不怕困困难、坚持持不懈、吃吃苦耐劳的的精神是我我在这次设设计中最大大的收益。我想这是是一次意志志的磨练，是是对我实际际能力的一一次提升，也也会对我未未来的学习习和工作有有很大的帮帮助。 在这这次毕业设设计中也使使我们的同同学关系更更进一步了了，同学之之间互相帮帮助，有什什么不懂的的大家在一一起商量，听听听不同的的看法对我我们更好的的理解知识识，所以在在这里非常常感谢帮助助我的同学学。 在

54、此此更要感谢谢我的导师师和专业老老师，是你你们的细心心指导和关关怀，使我我能够顺利利的完成毕毕业论文。在我的学学业和论文文的研究工工作中无不不倾注着老老师们辛勤勤的汗水和和心血。老老师的严谨谨治学态度度、渊博的的知识、无无私的奉献献精神使我我深受启迪迪。从尊敬敬的导师身身上，我不不仅学到了了扎实、宽宽广的专业业知识，也也学到了做做人的道理理。在此我我要向我的的导师致以以最衷心的的感谢和深深深的敬意意。 参考文献:1 郑郑文纬,吴吴克坚.东东南大学机机械学学科科组,机械械原理MM.北京京:高等教教育出版,19999,6.2 蒋蒋恩臣.农农业生产机机械化.33版.北京京:中国农农业出版社社，200

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