毕业设计（论文）-旋耕机的设计.docx

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1、大学中最重要最要求知识完整和整体运用的任务一一毕业设计已然来到，根据院校的要求和安排，在指导老师刘燕德的悉心指导和帮助下，我全身心地投入到本次设计中，认真地查阅有关本设计的资料，本着严谨、严肃的态度，顺利的完成了本次毕业设计的任务。本次所设计的课题接触很少，可有幸刘老师带我们去了实习工厂，见到了实物，所以在设计的过程中我们有了参照，而且少走了很多弯路，使我们能更自信把这次设计做好。本设计运用了多学科的知识，如：机械设计、机械原理、工程材料、材料力学、机械制造、计算机辅助制造等。为了能使各位老师看清设计图纸，本次设计所需的图纸均用CAD所画，这不仅提高了工作效率，而且还温习了快要忘记的CAD。真

2、是事半功倍呀。本次设计主要参考了机械设计、机械原理和工程材料的基本原理，理论和实践的结合，各部分尽量用最简明的话或计算公式把我所要表达的意思呈现给老师，图文在其中起到了很大的作用，能使老师更直观的看清看懂我所设计的机具。当然，本次设计难免有许多不足之处，望各位老师指导和批评。在此，我要特别感谢我的指导老师刘燕德的指导和帮助！给本次设计提供了许多宝贵的意见和建议。前言1一、绪论31.1 作业机具设计的技术要求原理和作业特性41.1.1 耕整地的目的和技术要求41.2 作业机具的工作原理与作业特性51.3 作业机具的设计任务、目的和设计准则6二、作业机具设计方案的确定72.1 作业机具总体结构72

3、.2 发动机的选择72.3 传动方案确定82.4 旋耕作业机具的方案确定92.5 旋耕作业时的工作原理9三、作业机具主要零部件的设计93.1 传动箱的设计93.2 机架的设计103.3 蜗轮蜗杆设计103.4 旋耕刀的设计113.5 密封设计13四、结束语15感言17参考文献18一、绪由拖拉机动力输出轴驱动工作部件对土壤进行作业的耕作机械统称为驱动型耕作机械，由于它比牵引型耕作机械具有更多的优点，因而在国内外已发展成为农业机械的一个重要门类。我国驱动型耕作机械产品主要有作业机具及复式作业机、驱动式圆盘犁、耕耙犁、水田驱动耙和立式转齿耙等，但产量比较大的主要是作业机具。目前，批量生产和推广使用的

4、与2. 2、74.6kW的拖拉机配配套的三大系列145种作业机具产品，系20世纪80年代末的更新换代产品；20世纪90年代以来，国内又研制了一批旋耕复式作业机具新产品，逐步投放市场。现在，我国与大中型拖拉机配套的作业机具保有量约15万台，与手扶拖拉机和小四轮拖拉机配套的作业机具约200万台。作业机具在南方水稻生产机械化应用中已占80%的比例，北方的水稻生产、蔬菜种植和旱地灭茬整地也广泛采用了作业机具械。近年来，我国北方进行种植业结构调整，大力推行旱改水，水稻种植面积迅速增加，扩大了对作业机具械的市场需求。如黑龙江垦区原以旱田种植小麦和黄豆为主，并以传统的旱地锌式型、圆盘耙、平地机和耕地机等作为

5、耕整地机具。1993年，该地区拥有作业机具仅1600多台，而当年水稻种植面积为100万hm2,显然不适应水稻生产的发展。近十年来，黑龙江垦区大量购进手扶拖拉机和上海-50等中型轮式拖拉机及配套的作业机具，除购进外省区产品外，本省的作业机具生产也发展迅速。作业机具生产企业应把握农村产业结构调整这个机遇，开发新产品。现有作业机具产品虽然在理论上可以配套58.873.5kW (80100hp)的拖拉机，但实际上因受传统强度及结构尺寸、机架结构强度的局限，配套合理范围仅达48kW (65hp)的拖拉机；耕深亦局限在旱耕1216cm,水耕iri8cmo因此，现有作业机具产品在品种上尚有大型和深耕型的缺门

6、。20世纪90年代以来，为适应市场需要，有些企业试图开发大型作业机具，但因水平有限，仅采用原有产品外延放大和堆砌材料的方法，没有着重结构的改进和参数的优化，因而走了弯路。结合各种因素分析，我认为今后作业机具应向以下几个方向发展。1)宽幅高速型作业机具是方向。随着水稻集约化、规模化生产的发展，水田耕整用宽幅高速型作业机具成为发展方向。水田土壤含水率高，抗剪切、抗压强度特别低，附着力、外磨擦力也接近为零，切土部件与土壤之间存在润滑水膜。因此，大块水田使用大型拖拉机作业机具组水耕时，为充分发挥其功率，实现高效率、高效益，需要工作幅宽3m以上的宽幅作业机具。但宽幅又受到道路行驶和入库停机不便的制约，解

7、决途径有二：一是作业机具采用宽度伸缩或折叠式结构；二是采用适中的幅宽，提高作业速度，从现有的25km/h提高到48km/h。为满足以上要求，需要改进作业机具及工作部件的结构和参数,研制宽幅高速作业机具及灭茬、旋耕、旋耙和深施化肥的复式作业机械。2）联合作业机组尚需加速。大中型拖拉机具有强劲的动力输出、较大的牵引力和悬挂提升能力，为配套旱地耕作型联合作业提供了先决条件。而作业机具作为驱动型耕作机械，易于更换和附加工作部件，形成灭茬、深松、碎土、做哇、起垄、开沟、精量半精量播种、深施化肥、铺膜、镇压和喷药等多项作业的结构紧凑的联合作业机组，大幅度提高了生产效率，降低了作业成本。国内现有小批量生产和

8、投放市场的系列旋耕复式作业机具,主要配套中型拖拉机，大型机具尚待研制开发。3）全幅深作业机具刚起步。深耕型作业机具耕深一般不超过20cm。为了满足增厚土壤熟化层，改善深层透气性，增大持水能力以及栽培薯类、根茎类作物需要深耕的农艺要求,近年来国外开发了全幅深作业机具和间隔窄幅深作业机具，耕深达到3060cm和90120cm。国内该型产品的开发刚起步，目前已经推出加深型中间传动卧式作业机具，耕深达30cm。1.1 作业机具设计的技术要求原理和作业特性1.1.1 耕整地的目的和技术要求肥沃的土壤是保证农业丰产的重要基础，耕整地是恢复和提高土壤肥力的有效措施之一，是农业生产的基本环节。为了创制高效能、

9、高质量的耕地动力和机具，必须注意如何运用农业机械工程技术去适应当地的条件和要求。为此，充分了解耕地的农业技术要求，熟悉土壤的耕作特性以及机具的原理和类型，才能使机械耕作发挥更充分的作用。耕地的目的作用是疏松土壤，透气蓄水，覆盖杂草和残茬，防止病虫害，为作物生长发育创造良好的条件。耕地的农业技术要求1)适时作业，不误农时2)耕深符合规定，深度均匀一致3)翻络良好，残茬和杂草覆盖严密4) 土壤松碎，地表平整，开闭城尽量少5)地头整齐，不重耕，不漏耕整地的目的破碎土快，压实整地平表，消除土块间的过大空隙，减少水分蒸发，以利保墉，为种子发芽生长打下良好的基础。水田整地的目的则要求土壤松、碎、软、平，便

10、于插秧和灌水。整地的农业技术要求(1)耕深耕透，深度应均匀一致，无漏耕地，应消除暗坷垃。(2)地面平整，碎土良好。(3)整好的苗床要求做到上暄下实，以利于作物幼苗扎根生长。机械整地必须做到“时、深、透、碎、平、实六字标准，以实现上述各项农业技术要求。”1.2作业机具的工作原理与作业特性对土壤进行耕翻，是农业生产中一项重要措施，其目的在于恢复土壤肥力，改善土壤结构,消灭杂草及病虫害，为农作物生长创造良好条件。我国各地区自然条件不同，对耕地作业要求也不一样，一般可归纳为：适时耕翻，耕深适当，深度均匀一致。耕后地表平坦松碎，开闭城少，无重耕漏耕，地头地边整齐。翻壁良好，残株杂草覆盖严密。耕地的方式主

11、要有普通耕翻法、复式耕翻法、深耕法及旋耕法等。完成耕地所用的机械按其工作部件的特点可以分为锌式犁、圆盘犁和旋耕犁三种。旋耕犁旋耕犁也叫旋耕机，是一种由动力驱动的土壤耕整机具。其切土、碎土能力强,一次作业能达到犁耙几次的效果，耕后地表平整、松软，能满足精耕细作要求，且能抢农时，节省劳力，但不能进行耕翻，只能耕松，耕深一般在12-18厘米范围内，所以适于浅耕灭茬。此作业机具的工作原理与锌式犁完全不同，它是依靠动力驱动的旋转刀片，连续不断的切削土壤，并将切下的土块向后抛掷与挡泥罩板及平土拖板相撞击，使土块进一步破碎后再落到地面。因而碎土充分，地面平坦。一次完成耕耙作业。 . 3作业机具的设计任务、目

12、的和设计准则为了缓和副食品供应的紧张局面，稳定市场，改善人民的生活，农业部提出了 “菜篮子工程”。而蔬菜生产是“菜篮子工程”的一个重要组成部分。由于蔬菜生产受季节性的影响，往往会出现“蔬菜淡季”而居民对蔬菜的需求无季节性区别，为了解决蔬菜消费的经常性和生产的季节性的矛盾，保证淡季新鲜蔬菜的供应，全国各地正在大力发展设施生产蔬菜，目前普遍采用塑料大棚来种植蔬菜。一般蔬菜大棚单位面积产量比露地高12倍，纯收入可提高24倍，而且可以大大增强防涝抗旱的能力，保证灾期蔬菜的供应，经济效益和社会效益均很显著。全国蔬菜大棚面积已发展到目前的近1000余万亩，并且近两年的增长势头极为迅猛。然而，目前大棚内的作

13、业均为原始的手工劳动，劳动强度大，工作环境差，效率低,严重阻碍了蔬菜生产的发展。现在，国内尚无机型轻巧，转向灵活，适应设施农业作业的性能优良的农机具，为适应大棚蔬菜生产的大规模发展对小型、工作性能优良的农机具的需求，根据设施农业对农机具的要求以及菜农对农机具价格的承受能力，设计一种结构简单、质量轻、机型小且转向灵活、经济环保的设施农业配套作业机具已势在必行。本设计主要是解决设施农业作业机具问题，由于设施农业和露天耕作情况不同，针对塑料大棚内作业对农机具的要求及目前广大菜农的技术条件和经济条件，并根据GB5668. 285规定的技术条件，我们确定了如下设计准则：一机多用。能进行旋耕、犁耕、开沟培

14、土、植保、喷灌与播种施肥作业。 技术性能好。性能可靠，生产率高，每小时应能完成3个以上标准塑料大棚的耕整地作业，可以为多个菜农服务。 作业质量好。根据农艺要求，耕深应大于812cm,有较好的碎土性能，耕后地表平整,且不漏耕。 重量轻。旋耕主机的重量应力争最小，以便于田间转移。空间适应性好。整机外形尺寸小，操作手柄应上下和左右可调，已适应棚室边缘低矮空间的作业条件。操作灵活、舒适，并避免旋耕作业发生上跳、前滑和左右倾斜现象。经济环保。适应广大菜农的价格承受能力、污染少。尽量减少发动机燃烧物对作物的污染。符合人机工程的设计原理。尽量提高操作的舒适性，减轻操作人员的劳动强度。二、作业机具设计方案的确

15、定2.1 作业机具总体结构其总体结构见图1:图L作业机具总体结构图2.2 发动机的选择对于本机具的设计，有重量小、结构简单和经济环保的要求，所以经过比较，在有相同功率的前提下，我们应选用汽油机。因为和柴油机相比：汽油机不仅重量轻、燃烧产物对作物影响小，而且在操作过程中噪音小，对操作者的损伤也小。另外我们选用立式结构的汽油机能满足传动路线简单的要求，因这样可采用蜗轮蜗杆传动，不仅可得到较大的传动比，而且还可使传动箱体轴向较窄，已减少漏耕现象。为保证发动机的质量和经济性，我们选用我国生产的13GW-07新款 直传式、额定功率4.5马力、额定转速3200r/min的进口汽油发动机2.3 传动方案确定传动方案的确定是动力底盘设计的关键，