毕业设计（论文）-手推玉米播种器的设计

手推玉米播种器的设计THEDESIGNOFHAND-PUSHCORNPLANTER绪论近几年来，伴随着全世界经济与政治的快速增长，老百姓的生活水平程度不停提高,人们越来越注重生活的质量和身体康健，食用植物油越来越多的出现在老百姓的餐桌上。这也就导致了国内油料的供给不足，从而使得对国际油料市场的依赖性也进一步加强。由于老百姓生活水平的程度和都市化率的不停提高,人们对油料作物的消耗需求势必会进一步加强。所以，加大力度发展和种植油料作物来增强食用油的自给就显得极为重要。在所有的种植物中，玉米是最主要的油料作物之一。它具有出油率高、对泥土土质要求低、能适应各种地皮种植、经济收益好的优点。于是，玉米的大力种植对保持中国油料工业的稳定具有极为重要的战略意义。在农业种植的过程中，播种机是一个极为重要的设备。由于农业自己的特殊性与季候性，老百姓必需在每一年的春天的播种期内完成农业播种。而且需要同时完成施肥，施肥能担保种子良好的成长和发育。所以，播种机质量的好与坏，将对农作物的出苗率和成长情况产生直接的影响，进而影响农作物的产量。我这次毕业设计的题目为手推玉米播种器，它不但能满足以上要求，并且还可以进行精密化播种，使玉米种子在田地里到达散布均匀、株距匀称、播种沟深基本一致的要求。与此同时，播种器在担保农作物产量的条件下大大的加强了工作效率，节约了大量的人力与物力。1.1本设计的研究背景和意义1.1.1本设计的研究背景固然我国是农业大国之一，可是我国的农业机器技术与发达国家对比还是处于落伍的阶段。从上世纪八十年代末开始，我国就开始研究和生产播种机。可是因为种子的品质、耕地的条件问题、机器制造水平程度和机器价钱等多种成分的原因，我国那时主要研发、生产和推广的是半精密播种机。在那时，由于受到国家情况、老百姓的认知程度水平以及播种的作物种类等原因的限定，我国努力研发和生产的都是以种植作物为主的播种机，如高粱播种机等。到了2000年以后，人们才开始注重研发和生产玉米播种机。原始的农业玉米种植方式是人力开沟、人力播种、人力施肥、人力覆土等一系列播种过程。不单效率低、劳动强度大，并且不能担保播种品质，从而造成玉米的产量低，人力成本高，种植玉米的总体效益过低。固然有的地域使用简单机器进行播种，可是容易造成漏播的现象，出现缺苗、断垄，这样也能影响玉米的产量以及效益。同时也因为春季耕种的时候有限制，这样就进一步限制了玉米的大面积种植。在如此的社会背景条件下，我国开始研究和生产精密玉米播种机。起先时，为了到达大面积的玉米种植，增强老百姓的工作效率，我国主要研究和生产的基本上是由大型、中型机械供给动力的大型、中型的玉米播种机。该播种机由对应的农业机器供给动力，可以多行播种，播种速率快，效率高，大大的到达了人们种植玉米的需要。在最近几年的时间，伴随着人们环保、安全和康健意识的加强，人们普遍都想吃到自己亲身种植的玉米。有的老百姓只想在一些小领域或闲暇的领地内种植一些玉米，只要能满足自家的需要就可以。所以，人们普遍会利用一下地边、地角、有坡的地方等一些小的区域，进行玉米种植。可是这些区域不能使用大型、中型玉米播种机。为了满足老百姓播种的要求，提高工作效率，节约人力物力，我研究和设计了手推式玉米播种机。1.1.2本设计的研究意义我设计的手推式玉米播种机，主要是针对小领域的区域。与传统的播种方式相比，手推式玉米播种机可以进行播种，也可以实现同时施肥，不但节约了大量的种子，同时节省了大量的人力物力。玉米播种机还可以依据种植、耕地的要求，进行相应的调节，可以改变播种的株距，播种的深度，给予种子良好的生长条件。它在工作时，由一个人提供动力就可以，不需要太多的人，节省劳动力。手推式玉米播种机的构造方便，同时能调整扶手的高度，适应各种人群使用。同时它质量轻，方便搬运，顺应多种地形。特别是像我国南边如云南、贵州等多山的地域。并且，我国南边的多数省有比较多的丘陵，能够使用的耕地面积比较少，大部分耕地散布在山坡或顶峰上，同时土质贫瘠，很是适合玉米的种植。手推式玉米播种机的呈现和投入使用，可以很大的增加工作的效率，节约大量的人力与物力，使得老百姓的生活需要得到进一步的满足。1.2国内外发展概况在目前的全世界大环境的趋势下，农业正向着机器化、自动化的方向成长，农业的国际化已经是一个基本趋向。伴随着经济的发展，机器技术的不断提升，农业机械技术也得到了很大的提升和改变，改变了传统的农业作业模式，使农业作业得到了进步和升级。1.2.1国内发展概况我国的人口数是全世界的四分之一，而且我国有九亿左右的老百姓，是一个真正意义上的农业大国，。我国农业的稳定发展对我国的国家安全、政治生活具有极为重要的作用，对人民的生活影响也是很大的。目前，我国的农业机器技术和欧美一些发达国家对照还是处于落伍的阶段。由于改革开放的步调和我国科学技术的不停成长与进步，在农业机器领域我国目前已经有了很大的发展，农业技术上升到了一个新的区域。世界上一些发达国家，在很早很早以前就开始研究农业机械，又因其技术先进，思维开阔，很多发达国家都已经实现农业自动化。而我国的机械技术原本就落后于一些发达国家，对农业机械技术的研究和涉入也晚于其他国家，因此我国的多半地域的农业种植还是半机器化或是人力的模式，所以在农业机器技术领域，我国和西方发达国家对照的话还是非常落后的。换句话说，发展农业机器，对我国目前来说是十分重要的。当前，我国的原始播种方法依旧是以条播为主，它是用小型的农业机器拖拉机供给动力，拉着播种机前进，从而实现农作物的条播作业。现在全国有几百家播种机生产企业，其中很大一部分企业还是主要生产由小型拖拉机提供动力牵引的小型播种机。在最近几年的时间里，联合作业播种机在我国农业上的发展是非常迅速的，联合作业播种机的类型有播种-施肥联合作业机，耕种-播种联合作业机，松土—施肥—覆膜—穴播联合作业机和施水—播种联合作业机等被各种各样的种类。固然我国的农业机器技术已经有了一段很长的发展历史，可是我国当前主要还是研究自动化半精密播种机，跟着农业机器的发展，全自动精密播种机的研究生产将会是农业界的主题。我国已经开始了精密播种机的研究和生产，而且取得了不错的成绩。由于党中央对农业生产的投资力度的增加，精密播种机的研发和生产获得了迅猛的发展。不断提升精密播种技术，针对不同的农作物，机器农业专家通过试验或是理论数据的推理，根据种子的物理特性设计了不同的播种、排种方式，从而极大的增强了播种机的工作实用性和适用性。1.2.2国外发展概况国外农业机器作业的程度水平和特点，其中主要以欧美国家为代表的经济发到的国家，这些国家的农业机械作业的技术已经是非常的先进并且足有一定的典型性。近年来，国外很多发达的国家在不断地改进和发展播种机。一，不停的改变和更新播种机的工作思路，对播种机的全部构造进一步的改善。二，增强机器技术，担保播种机工作机能的良好运转。三，看中并加强播种机机的使用通用性和适应性。例如可以通过改变排种器的种类来满足不同农作物的播种需求，可以通过传动机构的变速调节，调节播种株距。为了适应的地形、不同的土壤结构，配备了相应的开沟器和压土轮。能够经由改变种箱和肥箱的大小及其变换速度的构造，调整播种机的播种量和施肥量。设计和生产不同类别型号的播种机，来满足不同型号的拖拉机的使用。为了增加工作效率，我们可以增快播种机的作业速率或是扩展播种机的工作幅宽。目前在外国，精密播种机的技术十分的完善，在精密播种机上不但配备了联合播种和施肥机构，还配备了一些辅助装置，如撒农药装置、整地装置等等。而且其排种排肥设备都更换了新的工作原理。世界上的播种机机型各种各样，市场上有可供选择的机型也很多。国外的播种机在向体积大、高的工作效率、电子化的方向发展。1.3本章小结本章主要描述了玉米在我国的种植现状，我国玉米播种器的生产历史介绍以及我国内部与国际的发展情况。着重介绍了我国玉米播种机的不足之处以及外国的先进制造思路。

2手推式玉米播种机的设计要求2.1关于题目的具体要求（1）玉米播种机的整体设计应思路清晰，各个零件的设计应合情合理；（2）使用CAD软件，完成各个零件的设计，并进行装配；（3）使用三维软件对机器产品及主要零部件进行造型设计；（4）能够对机器产品的关键零部件进行计算分析与强度校核；（5）设计简单的检测装置。2.2关键问题及解决方案1.关键问题：（1）手推式玉米播种机的整体构造设计。（2）播种机的传动构造、排种排肥布局的设计。2.解决思路及方案在当今农业发展中，大型、中型的玉米播种机在山坡上、悬崖边、空间小的地方或进行农作物套种的地域均不能使用。为了解决这种情况的发生，我设计出了手推式玉米播种机。播种机可以同时播种和施肥。该播种机主要由传动机构、排肥排种机构、地轮、压土轮、覆土器、开沟器和整体支架等零部件构成。其中，主要的问题就是传动构造的设计。在支架的前端安装有一个地轮，在地轮的中心轴上设置有一个链轮。在排种排肥机构处设置有一组链轮。由人供给动力，使地轮向前方转动，从而使得链轮转动，由链条传达动力，带动后方的排种排肥机构链轮的滚动，进而实现播种机的播种和施肥。毛刷设置在种箱内，可以节制种子和肥料的播出量。支架的末尾设置有斜向推杆，可以调整扶手的高度。合理的设计和安装运送管的长度和角度，使种子和化肥落入土沟时，从而使得种子和肥料与地面的相对速度很小，进一步担保种子和肥料顺利的落入种沟内而且株距匀称。合理的设计覆土器和压土轮，能够使种子得到很好的成长的前提条件。2.3本章小结在本章的设计中，我着重叙述了设计玉米播种器的具体要求以及设计播种机的关键问题，提出了解决方案。3播种机的结构设计3.1播种机的整体结构1—扶手；2—种箱/肥箱；3—从动轴；4—地轮；5—主动轴；6—机架；7—开沟器；8—排种管；9—排肥管；10—覆土器；11—压土轮；12—支架；13—调节杆；14—箱体图3-1手推玉米播种机如上图所示为手推式玉米播种机的整体构造。在播种机的整体构造中包括：1.播种机的主要零部件：（1）扶手；（2）种箱/肥箱；（3）从动轴；（4）地轮；（5）主动轴；（6）机架；（7）开沟器；（8）排种管；（9）排肥管；（10）覆土器；（11）压土轮；（12）支架；（13）调节杆；（14）箱体各个零部件的作用：1.主梁、支架：作用是将每个零件放在上面，起到支撑整体的作用。2.排种部件：包含从动轴、种箱、排种器和毛刷，作用是达到种子的单粒播种。3.排肥部件：包括从动轴、肥箱、排种器和毛刷，作用是实现肥料的定量施肥。4.土壤工作部件：包含开沟器、压土轮及覆土器，直接和土壤接触，从翻土到填埋的一系列步骤。工作流程：工作时,由人向前推动播种机工作,播种机地轮向前方转动,地轮带动中间的链轮转动。由链条提供动力,从动链轮也跟着转动，促使排种器和排肥器同时转动，使种子和肥料落入排种排肥机构的下箱体，由输送管把种子和化肥倒送到由开沟器开出的种沟内。然后覆土器把开出的湿土回填，将种子和化肥覆盖住，压土轮跟着将土壤压实。这样，玉米的整个播种流程就结束了。3.2.选择传动方案3.2.1传动方案的比较传动机构是一部机器中非常重要的设备，它能够将工作机产生的动力传达给执行及设备。在本次的播种机设计中，动力由人力供给，传动机构将人产生的动力传达给地轮，从而带动整个播种机的工作。在我们的日常生活中，常见的传动机构有齿轮传动、带传动、链传动等。(1)齿轮传动：是机器传动中最重要的传动方式之一，应用十分普遍。主要优点：瞬时传动比恒定；工作平稳、寿命长；传动比变化范围大；传动效率高。缺点：运转中有振动、冲击和噪声；齿轮传动的制造以及安装精度要求高；传动距离大时齿轮的价钱较高。(2)带传动：带传动具有构造简单、传动性能平稳、可以缓冲减振、价格低廉等特点。带传动的维修调整较方便，不需要润滑。可以在长距离间传达动力，摩擦型带传动能过载打滑，运转噪声低。但带传动的传动比不是很精确，适合的速率普遍在15r/s以上，不适合播种机的低速运转(3)链传动：链传动是一种挠性传动，由链条和链轮构成。链传动通过链轮轮齿与链条链节的啮合来传递运动和动力。主要优点：链传动可以在任意的中等轴间距离进行定速比的运动；能担保较精确的均匀传动比，传动效率较高；能在环境较为恶劣的前提工作；缺点：价钱较贵，速率有波动，链节伸长后运转容易失去平稳性，易跳齿，工作时有噪声，不宜用在载荷变化范围较大、高速和急速反向的传动中。链传动主要用在要求工作可靠，两轴距离较远，低速重载，工作周围环境恶劣，以及其他不宜采用齿轮传动的场合。3.2.2传动方案的确定由于肥箱种箱安装在机架后面，地轮与排种排肥机构之间传动距离比较大，传动机构暴漏在空气中，工作环境不好，而且播种机的工作速度相对较低，故采用链轮链条传动。3.3地轮的设计根据人机工程学的原理，播种机的滚动部分即地轮外径不能超过400mm。如图3-2所示，按照人机工程学的原理，我设计的地轮的外径为380mm。因为在地轮的一端侧边上设置了一个链轮，所以后侧应有一定的宽度范围。因此取在设置有链轮的一侧宽度取值为39mm，另一侧为48mm，全部的宽度为137mm。图3-2地轮3.4排种排肥机构箱体的设计首先，根据设计要求和实际应用的可行性,设计箱体结构如图3-3所示。在排种排肥机构的箱体下面设计成有一定的坡度，排种器应与箱体内侧设置有一定的间隙，这样可以担保种子顺利的落入箱体下面的排种导管，而且不会对种子的表面造成损坏。此时箱体应设计有一定的厚度，这样可以接受住播种机在工作时外部带来的载荷变化。因为播种机是人力提供动力，作业速度低，不会对箱体有太大的载荷，所以排种排肥机构的箱体用硬质塑料制造即可。箱体的结构：图3-3箱体3.5排种器设计3.5.1排种器的设计要求播种的精密度不但能够节约种子，同时还减少了二次劳动量。同时可以平均播种，使幼苗间距相等，达到苗齐、均匀的要求。这不但有利于农作物玉米的成长，同时还能够增加农作物的数量。为了达到精密播种的目标，我所设计的排种器是达到精密播种的关键设施。排种器的工作要求如下：（1）排种须要匀称稳定，且不能被外部的环境影响；（2）不能损伤种子，通过性好；（3）可以在有效范围内调节玉米种子的距离。3.5.2排种器的结构确定在当前，能够进行精密播种的机器的排种器，大多数都是孔形状的排种器。我们可以按照种子的饱满程度、外形以及地域条件的影响，设计出各种不同类型的孔型来达到精密播种的要求。排种器通常用硬质塑料制成，直径大约为50-140mm。排种器中的孔的形状可以设计成各种外形，如圆锥形、圆柱形、圆弧形等。本次设计的是玉米播种机，玉米种子属于圆弧形的，因此我选择排种器的型孔为圆弧形。孔的形状数据：直径8-18mm；深度：7-14mm；每孔粒数：1-2；结构如图3-4所示：图3-4排种器3.6排肥器3.6.1排肥器的要求在播种过程中，排肥器是一个很重要的部件，它可以担保玉米种子的良好生长。因此本次设计对排肥器有如下要求：（1）排肥器可以调节施肥的数量，每亩大约7-15kg可调；（2）通用机能要好，能适应多种类型的肥料；（3）工作机能可靠，施肥节制调整方便；（4）排肥器的材料要具有耐腐蚀性。3.6.2肥料的种类在我们的日常农业生产中，肥料是一个重要的物品，它能够为农作物的生长供给必要的营养元素。肥料的主要类型有：（1）粒状化肥；（2）粉状复合肥；（3）粉状化肥。3.6.3几种化肥的主要性能数据表3-1化肥的主要数据（百分比）(克/升）（度）尿素颗粒72035°硫酸铵颗粒0.9394344°碳酸铵结晶2.13101035°碳酸氢铵粉状2.8792037°磷酸铵晶体28403.6.4排肥器的构造由于排肥器和排种器都是安装在种箱肥箱上面的，所以排肥器与排种器的结构基本上是一致的。由于肥料具有一定的腐蚀性，因此不能使用铁质的材料，所以排肥器选择硬质塑料的材料。孔的形状选择为圆形型孔，这样方便肥料的下放。3.7开沟器开沟器的功能是播种机在工作时，开沟器尖端进入土中开出沟渠，箱体内的种子和肥料沿着塑料导管直接落入沟渠内。3.7.1开沟器的工作能力（1）在玉米播种机工作时，要担保开出的种沟深浅基本一致，沟型整齐并在一条直线上；（2）开沟器工作时不能扰乱土壤的结构，不能使种沟内的湿土翻到地表；（3）具有良好的工作性能；（4）结构简单，易于调整和维修，工作阻力要小。3.7.2开沟器的要求由于开沟器是直接和土壤接触，因此本设计对开沟器的要求如下：（1）入土性能良好；（2）入土深度可以上下调节，范围2-10cm；（3）力学性能好，不容易弯曲；（4）坚固耐用，且具有抗腐蚀能力。3.7.3开沟器的分类按照开沟器构造种类的差异，可以将开沟器分为两大类：（1）锐角开沟器；（2）钝角开沟器。在选择开沟器的类型时，我们要考虑到实际的播种过程。由于本次设计的播种机是手推式的，因此在工作时要考虑劳动量的原因。本着减少劳动量的考虑，本次设计的播种机选用锐角式开沟器。其结构布局如图3-5所示，开沟器主要由锐角钢板和输种管构成。开沟器的尖头材料是硬度较高的65Mn，同时要对其进行热处理。为了加大其耐磨能力，应选择硬度为HRC39-42。图3-5开沟器3.8输种管3.8.1输种管的要求输种管的功能是把种子从箱体中引导出，依靠种子的重力作用使玉米种子撒在开沟器开出的沟渠内。输种管对种子的匀称撒播有很大影响，故对输种管的设计有如下要求：（1）保证种子可以自由落下；（2）输种管的横截面积应足够大，以保证种子落下时没有阻挡；（3）输种管与开沟器固定在一起，并且能随着开沟器的升降从而能自行的升降；（4）要耐腐蚀，耐磨；（5）结构简单，质量轻。3.8.2输种管的类型（1）金属管（2）橡胶管（3）塑料管比较：塑料管与传统金属管道对比的话，有着自身重量轻、抗腐蚀能力强、使用寿命长、设置方便的特点；橡胶管与塑料管相比，具有质地软、易老化，截面较小的缺点，因此不适合玉米种子的播种情况。综合三种输种管的优缺点，本次设计选用塑料作为输种管的材料。3.8.3输种管的尺度和倾斜角度由于各种播种机的整体构造和工作特点的不同，在实际播种中对种子的下落速度有不同的要求，以此我们要按照设计要求来确定输种管的长度和倾斜角度。为了能够实现精密播种，要担保种子落入沟渠内时，种子的速度一定要十分的小，并以此担保幼苗间的距离均匀性。于是，我们需设计出具有一定倾斜角度、距离沟渠较近的直导管。因为没有现成的播种机，于是我用了别的类型的播种机代替我设计的播种机做了这次的实验。在家里的时候我用别的播种机做了一些实验，通过试验能够得出的结论是，有3/5的种子散落在半径为25mm的泥土领域内。由于不是同一种播种机，结果会有所差别，因此我采用了估算的方法，即输种管的直径应在28-40mm范围之内，且应该有一定的倾斜角度，倾斜角度大概是15°~20°的范围。3.9压土轮3.9.1压土轮的作用在播种机上设置压土轮的目的是对覆土器回填的土壤进行碾压，有着压实土壤土质、保持土壤湿度的目的，从而为种子的良好生长条件创造了后期的条件。由于压土轮自身的重力加上作用在压土轮上的附加重量，可以对成块的土壤碾碎，有利于土壤对于水分的吸收和保湿。其次，普通地区的泥土也用得到压土轮，当开沟器开土后，随着种子和肥料进入沟渠内，覆土器将湿土回填到土沟内，压土轮将土壤压实，从而减少了人们的劳动量。3.9.2压土轮的要求压土轮是播种机上播种的最后一个关键部位，其重要的作用不用我多说。因此我对压土轮有如下要求：（1）方向转动灵活，不容易粘土；（2）压土轮的宽度必须大于开沟器开出的种沟宽度；（3）上下高度可以根据沟渠的深度而进行相应的自我调节。3.9.3压土轮的结构和工作原理在设计压土轮的过程中，我选择了三种不同类类型的压土轮构造，分别是：（1）圆柱形压土轮（2）凹面压土轮（3）圆锥组合压土轮比较：凹面压土轮，由于其表面是凹下去的，在回填土壤的过程中势必会将一部分土壤带入压土轮中，增加了播种机的重力，从而增加了劳动强度；圆锥组合压土轮，在设计播种机的过程中，我们要考虑到播种机的制造成本，由于圆锥制造工艺比较复杂，间接的增加了播种机的成本，为后期的推广带来不便。综上考虑，本次设计的压土轮选择圆柱形压土轮。本次设计的压土轮构造如图3-6所示，为圆柱形压土轮。图3-6压土轮工作原理：由于人的操作，圆柱形压土轮可以跟着轴的转动而运转。当播种机的种子与肥料均撒播到沟渠内后，覆土器将泥土进行填埋，此时压土轮将填埋的土壤压实，省去了人工的踩压，减轻了劳动强度。3.10种箱、肥箱3.10.1种箱、肥箱的设计要求种箱与肥箱是在播种过程中存储玉米种子和肥料的装置，我对种箱与肥箱的要求如下：（1）有充足的容量，这样能方便减少加肥加种的次数；（2）箱底板要有一定的倾斜角度，这样可以担保种子与肥料可以完全的进入排种器和排肥器内，顺利的撒播在沟渠内，然后完成播种；（3）箱体应结实耐用，耐腐蚀，质量轻；（4）加种与加肥便利，剩下的种子、肥料清理方便。3.10.2种箱、肥箱容量计算我们可以按照播种机工作时的播种量或施肥量、耕地面积和此次播种长度来种箱与肥箱的容量体积。在播种机工作时，要担保种子、肥料播撒到可以进行再次添加的地头。并且要担保种子和肥料不能全数播种完，不然的话会由于箱体内的量太少而影响播种机的机能。种箱、肥箱的容量体积V可用下式确定（见式3.1）：式（3.1）式中:V--种箱体积、肥箱体积Qmm--最大播种量斤/亩B--播种器的工作幅宽L--种子满载时行驶的距离--种子箱的充满系数T--种子容量Kg/L3.10.3种箱、肥箱结构特点我设计的播种机上的种箱、肥箱的几何外形有矩形、梯形或圆形。种箱与肥箱的材料有薄钢板、玻璃纤维、塑料等。种箱与肥箱的构造特点如下：结构特点：（1）增大容量，减少添加种子、肥料的次数。（2）为了增加刚度使其与机架相连，故采用整体箱结构（3）种箱、肥箱相互所占的比例可以进行适当的调节以满足不同的需要。因此种箱/肥箱的构造如图3-7所示：图3-7种箱/肥箱3.11机架3.11.1设计要求任何机器的机架设计都要达到其工作要求，我对机架的要求如下：（1）刚度要求，选择的机架材料需要满足播种的刚度要求；（2）稳定性要求，在播种过程中，播种机必须要稳定，不能失衡；（3）美观，机架不能太丑，要美观大方。3.11.2设计步骤（1）对机架的形状、尺寸进行初步确定，以担保其里外的零部件能正常操作；（2）确定制造工艺：即机架可以用焊接、螺栓连接的方式构成；（3)对机架的载荷情况做分析，机架上的载荷应包含自身重量、各部件重量以及部件运转时的动载荷以及人的推力机架的构造简图如图3-8所示：图3-8机架机架：角铁、45钢焊接和螺构成了机架，构造简单，成本较低。3.12覆土器覆土器的主要作用：将开沟器开出的泥土填埋到沟渠内，使泥土直接笼盖在种子和肥料上，方便种子获得良好的成长前提。设计过程：因为开沟器开过沟后泥土向两边分散，此时的土壤分别位于沟渠的两侧，因此如果要使得土壤回填到土沟内，覆土器的宽度必须大于沟渠两侧的土壤宽度，这样才能保证覆土器工作时土壤能够回填到沟渠内。材料选择：在选择覆土器的原料时，我思量了硬质塑料和45钢。由于土壤具有一定的重力，硬质塑料的覆土器长时间工作会发生变形，这样会导致覆土器的报废。如果选择45钢，则不会有这种情况的发生。因此材料选择45钢。覆土器结构如图3-9所示：图3-9覆土器3.12本章小结在本章的设计环节，我着重设计了玉米播种机的主要零部件，包含：传动机构、地轮、排种排肥的箱体、排种器、排肥器、开沟器、输种管、压土轮、种箱/肥箱、机架以及覆土器。每个设计部分提出了设计要求、零部件的作用以及零部件的构造设计。4设计计算部分4.1链轮的设计4.1.1链轮的设计假设手推式玉米播种机的功率，主动链轮的转速，传动比，载荷平稳，中心线垂直布置。解：1.选择链轮齿数取主动链轮的齿数，传动比。故从动链轮齿数。2.确定计算功率由表9-6查得工况系数，主动链轮齿数系数，多排链系数，传递的功率，单排链，则计算功率Pca为（见式4.1）：式（4.1）式中则选择链条型号和尺寸根据,和,查图9-11可选10A-1，查表9-1链条节距为。3.计算链节数和中心距初选中心距：取，则相应的链长节数为（见式4.2）：式（4.2）式中则取链节长数。由表9-7，采用线性插值计算得出中心距计算系数，则链传动的最大中心距为：4.计算链轮转速V，确定润滑方式由和链条型号10A-1，查图9-14可知，应采用定期人工润滑。5.计算压轴力有效圆周力为：，由链轮水平布置得压轴力系数，则压轴力为：6.主要设计结论链条型号10A-1，链轮齿，链节数，中心距链轮的基本参数和主要尺寸分度圆直径：查表知齿顶圆直径：齿根圆直径：齿高：链轮的轴向齿廓尺寸齿侧圆弧半径：滚子定位圆弧半径：滚子定位角：单排：，查表知：齿侧倒角：齿侧半径：齿全宽：为排数图4-1主动链轮4.1.2备用链轮的设计为了使手推式玉米播种机可达到改变株距的要求，我在后面的排种排肥进行了双层链轮的设计。即通过不同的链轮的大小，齿数的不同来实现调节株距的目的。由于上面已对主从链轮其中一个小的从支链轮的计算，该链轮的设计结构已达到设计的技术要求。为了避免重复的计算我下面只计算出大链轮的基本参数和主要尺寸。大链轮的基本参数和主要尺寸选择大链轮齿数，已知节距。分度圆直径：查表知：。齿顶圆直径：d=106.17mm齿根圆直径:齿高：=2.86mm链轮的轴向齿廓尺寸：齿侧圆弧半径：滚子定位圆弧半径：滚子定位角：查表知b1=9.4单排：齿侧倒角：齿侧半径：齿全宽：n为排数图4-2备用链轮4.2轴的设计4.2.1从动轴的设计假设手推式玉米播种机的主动轴的功率，转速，传动比。解：1.求从动轴上的功率p1、转速n1、和转矩T1。若取每级链轮的传动功率（包括轴承效率在内）则从动轴上的功率：又由于转速于是转矩2.求作用在链轮上的力由于已知从动轴上的链轮的分度圆直径为：而故3.初步确定轴的最小直径在《机械设计第九版》中先依据式（15-2）初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为40Cr，调质处理。根据表15-3取，于是得：4.轴的结构设计⑴拟定轴上的装配方案，现选用如图4-3所示的装配方案。⑵根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度根据设计要求，在（Ⅰ-Ⅱ）轴段上拧有螺母,在（Ⅴ-Ⅵ）轴段上结构也是一样的,故取d（Ⅰ-Ⅱ）=d（Ⅴ-Ⅵ）=18mm。取L（Ⅰ-Ⅱ）=20mm，取L（Ⅴ-Ⅵ）=29mm，在（Ⅱ-Ⅲ）轴段上，（Ⅳ-Ⅴ）轴段上套有轴承,取d（Ⅱ-Ⅲ）=d（Ⅴ-Ⅵ）=20mm,取L（Ⅱ-Ⅲ）=14mm,取L（Ⅳ-Ⅴ）=14mm。根据力的作用要求选用滚子轴承6204,其尺寸为d×D×B=20×47×14,在（Ⅲ-Ⅳ）轴段上装有排种器,取L（Ⅲ-Ⅳ）=100mm,d（Ⅲ-Ⅳ）=24mm。在轴的（Ⅴ-Ⅵ）轴段上,链轮与轴之间采用平键连接。由于d（Ⅴ-Ⅵ）=20mm,与链轮连接部分L=19mm,查表6-1,平键的种类和尺寸,b×h×L=6×6×12。取用配合：H7/n6。确定轴上倒角尺。参考表15-2,取轴的倒角为C2。图4-3从动轴5求轴上的载荷首先根据轴的结构图做出轴的简单计算，可知：总弯矩：6抗弯矩合成应力校核轴的强度在进行校核时，通常校核承受最大弯矩和扭矩的界面（即危险截面C）的强度。根据式（15-5）及以上的数据及轴单向旋转，扭矩切应力为脉冲循环变应力。取，轴的计算应力为：前已选定轴的材料为40Cr,调制处理。由表15-1查得，因此。轴的载荷分析图,如图4-2所示：图4-4轴的载荷分析图7精确校核轴的疲劳强度（1）截面Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ只受扭矩作用，虽有键槽和过度配合所引起的应力集中将削弱轴的疲劳强度。但是由于轴的最小直径是按扭转强度力宽裕确定的，所以截面Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均不需要校核。从应力集中对轴的疲劳强度来看，截面Ⅳ所引起的应力集中最严重，故对截面Ⅴ进行力的校核。截面Ⅴ左侧抗弯截面系数：抗扭截面系数:截面Ⅴ左侧的弯矩：截面Ⅴ上的扭矩：截面上的弯曲应力：截面上的扭转切应力：轴的材料为40Cr调质处理，由表15-1查得，，。截面上形成的理论应力集中系数,按附表3-2查取。因，，经查值后可查得,。又由查得轴的材料敏感系数为,。故有效应力集中系数为：由表查得尺寸系数,由表可得扭转尺寸系数,轴按磨削加工。由表得表面系数为。由未经表面强化处理，即，则列综合系数为：又由ξ3-1及ξ3-2得特性系数为，取，取于是计算安全系数值，按式（15-6）—（15-8）则得：故可知其安全。同截面V右侧抗弯载面系数弯矩M及弯曲应力为用插值法求出，并取，于是得，。故得综合系数为故安全。由于轴在截面Ⅴ右侧的强度也是足够的。因本设计无大的瞬时过载及严重的应力循环不对称性。故可以略去静强度校核。由于排肥器的轴与排种器的轴上所受力的要求和结果都是一样的，故不再需要重复计算。把两根轴设计成一个结构即可。4.2.2主动轴的设计已知手推式玉米播种机的功率，转速，解：1轴的功率，转速则转矩2确定轴的最小直径先按式（15-2）初步估算轴的最小直径，选取轴的材料为45钢，调质处理。根据15-3，取，于是得：主动轴的最小直径是安装螺母的直径。3轴的结构设计根据设计的要求，在轴的中间部分设计成和自行车后轮中轴结构一样的轴的结构，在两个轴承之间有一个带凸轮的套筒，轴承在套筒的内部两端。在轴的Ⅳ-Ⅴ上装有轴承，在Ⅴ-Ⅵ的轴段上装有一个链轮。链轮的内径稍大于轴的直径，同时用螺母把链轮固定在中间套筒的凸轮上。这样，就使链轮和套筒连为一体，就实现了地轮转动带动套筒转动，套筒带动链轮转动。按照设计，主动轴是固定不动的，只是轴承、链轮在进行转动，所以主动轴受到的扭转力非常小，可以忽略不计。链轮、套筒和轴承的自重对轴产生的压力也非常小，可以忽略不计。故主动轴不需要再进行重复的校核。现在主动轴的尺寸完全可以复合设计的要求。4.3键的强度校核已知链轮的轴径，1选择键连接的类型和尺寸一般8级以上的链轮有定心精度要求，应选用平键连接。由于链轮不在轴端，故选用源头平键（A)。参考轴的直径，从表6-1中查得键的截面尺寸为：2校核键连接的强度由表6-2许用挤压应力[]=，键的工作长度为13mm,由式（6-1）可得可见连接的挤压强度够，因此用单键即可。键的标记为：4.4本章小结在玉米播种器的设计计算部分，我着重计算了播种器的关键零部件，包含：链轮的设计、轴的设计和键的强度校核。其中，链轮的设计涉及到了链轮的选型，我选的链轮型号是10A-1，这种链条可以在各种的修理厂都可以购买到。轴的设计部分涉及到了轴的强度校核与结构设计。对键进行强度校核。6播种机的保养与注意事项6.1播种机的保养（1）天保养，机械完成每次工作后，应进行一定的处理和维修。（2）季保养。在完成每个作业季节后，应进行一定的处理和维护。（3）机器在完成播种作业后，就可以进入仓库。将播种机最好放置在干燥阴凉的室内。妥善保管，避免挤压、变形和丢失。6.2注意事项（1）在播种前，我们要清除机器上的尘土和脏物,对所有的传动部件和转动部件进行润滑。检视并紧固机器整体机架上的螺栓部件和连接部位，避免机器在工作时松动或相对滑动。保证传动系统工作机能的可靠性。（2）按照播种的工作要求调节播种机的有关部件。（3）在种子与肥料倒入箱体前，要对箱体进行仔细搜检，以免将石块、铁钉等杂物混入种子与肥料内。同时，为了肥料可以顺利播撒，肥料不应有块状物。（4）为了提高工作效率，在播种前，种子、肥料应放在合适的位置。（5）检查压土轮、地轮滚动的灵活程度,排种器和排肥器能否满足耕种要求,覆土器现有的工作角度能否满足覆土要求。（6）在播种时，我们应按照现实情况实时添加种子和肥料，要担保箱体内的种子和肥料不得低于箱体容积的1/4。（8）播种机在地头或耕地中间停车后，为了防止遗漏播种的区域，播种机不要后退或者前进，停在原地就可以。再次工作时，直接向前推动播种机即可。（10）在杂草多的田地里工作，应先将杂草处理干净。然后我们再使用手推式玉米播种机进行播种。（11）播种机在完成一个小的区域播种后，要根据实际情况核实播种量。（12）在完成播种后要及时的对沟渠进行镇压，这样能担保种子的生长，有利于种子发芽。（13）在播种前，为了获得玉米的高产量，要对种子和肥料进行严厉的挑选。同时，我们要选择流动性较好的肥料，这样可以担保肥料能匀称的流动。质量优良的种子能获得比较高的发芽率。（14）播种机在完成一块地的播种时，要清除种箱内剩余的种子，这样方便播种机的运输同时还避免种子的损伤。在进行下一块地耕种的时候，在重新将种子倒入种箱内。结论固然我国是一个名副其实的农业大国，且对农业机器已有比较长的的研究历程，可是我国的农业机器的发展水平相比欧美等发达国家还是处于落伍地位的，依然存在着很大的距离。因此我国农业机器的发展还需要一段很长的路要走。本次毕业设计，我的设计课题是手推式玉米播种机。手推式玉米播种机的研究与设计主要是针对于我国南方如贵州、四川等一些多高山的地区。那里土地贫瘠，且大多分布于山顶、山坡或悬崖边，土地分散，面积较小，不能使用大型农业机械。并且，最主要的原因是玉米对于土质的要求不高。所以为了提高玉米的种植效率，节省人力物力，我设计了手推式玉米播种机。手推式玉米播种机由链轮、链条和轴组成传动机构，由种箱/肥箱、排种排肥机构、地轮、压土轮、开沟器、覆土器和机架等装置组成。工作时,由人向