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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 耕耘裝置傳功系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1、本課題研究的目的意義及國(guó)內(nèi)外研究概況 1.1課題的背景及意義 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

2、是作業(yè)時(shí)幾乎不需要牽引功率，減少了功率的消耗。 驅(qū)動(dòng)型機(jī)具有多種，如耕耘機(jī)，振動(dòng)土壤耕作機(jī)械等[1]。 目前廣泛使用的，應(yīng)用前景最好的就是耕耘機(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，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[2]。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，耕耘機(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，研發(fā)耕耘機(jī)意義重大，市場(chǎng)前景很大[3]。農(nóng)用耕耘機(jī)外形見(jiàn)圖1.1。 圖1.1 耕耘機(jī)外形圖 1.2

3、國(guó)內(nèi)外耕耘機(jī)的發(fā)展回顧及現(xiàn)狀 耕耘機(jī)的發(fā)展至今已有150多年的歷史,起始于英、美,由3~4kw內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng),主要用于庭院耕作,直至IJ型旋耕刀研制成功后,耕耘機(jī)才進(jìn)人大田作業(yè)川。上世紀(jì)初,日本從歐洲引進(jìn)旱田耕耘機(jī)后,經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)研究,研制出適用于水田耕作要求的彎刀,解決了刀齒和刀軸纏草問(wèn)題,使耕耘機(jī)在日本得到了迅速發(fā)展。當(dāng)前世界上許多國(guó)家都在研究和應(yīng)用旋耕技術(shù)川。諸如美國(guó)、法國(guó)、日本、澳大利亞、瑞士、芬蘭、南斯拉夫、匈牙利等國(guó)家,在果樹(shù)和蔬菜地上已經(jīng)十分廣泛地使用各種小型耕耘機(jī)械進(jìn)行耕作；德國(guó)已將旋耕播種技術(shù)作為主要少耕方法普遍地用于大面積谷物生產(chǎn)；美國(guó)有人主張采用旋耕和松土聯(lián)合耕作以替代有

4、樺犁耕翻[4]。 我國(guó)對(duì)耕耘機(jī)的研制始于20 世紀(jì)50年代末，初期主要研制與手扶拖拉機(jī)配套的旋耕機(jī)，后來(lái)研制出與中型輪式拖拉機(jī)配套的耕耘機(jī)；70年代初完成了與當(dāng)時(shí)國(guó)產(chǎn)的各類(lèi)拖拉機(jī)配套的系列耕耘機(jī)的設(shè)計(jì)，并使之得到了推廣應(yīng)用；到 80 年代,與手扶拖拉機(jī)配套的耕耘機(jī)由專(zhuān)用型發(fā)展到兼用型，由于手扶拖拉機(jī)配套發(fā)展到與輪式及履帶式拖拉機(jī)配套。旋耕機(jī)在我國(guó)的發(fā)展經(jīng)歷了單機(jī)研制、發(fā)展系列產(chǎn)品、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和換代3個(gè)階段，隨著新的種植、耕作農(nóng)藝的發(fā)展和推廣，在耕耘機(jī)基礎(chǔ)上還研制出了多種用途的聯(lián)合復(fù)式作業(yè)機(jī)[5]。 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)大型耕耘機(jī),但因水平有限,僅采用

5、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,目前能與 200 馬力以上拖拉機(jī)配套的農(nóng)機(jī)具在我國(guó)還完全依賴(lài)進(jìn)口[6]。另外我國(guó)旋耕機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模都比較小，裝備差、制造工藝水平低，有些產(chǎn)品出廠(chǎng)質(zhì)量粗放，可靠性不高，企業(yè)低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致投入創(chuàng)新的部分過(guò)少，不利于行業(yè)的發(fā)展。因而走了彎路。因此，現(xiàn)有耕耘機(jī)產(chǎn)品在品種上尚有大型和深耕型的空缺。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)耕耘機(jī)及工作部件的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，研制寬幅高速耕耘機(jī)及滅茬、旋耕、旋耙和深施化肥的復(fù)式作業(yè)機(jī)械。我國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，不少農(nóng)機(jī)學(xué)者在耕耘機(jī)方面進(jìn)行了大量的研究工作[7]。故選擇

6、耕耘裝置具有特別的意義。 2、本課題研究的理論依據(jù)、主要內(nèi)容及研究方法 2.1理論依據(jù) 通過(guò)對(duì)目前農(nóng)業(yè)上使用的耕耘機(jī)研究發(fā)現(xiàn)，是通過(guò)拖拉機(jī)輸出動(dòng)力，通過(guò)變速器和執(zhí)行部件刀軸的連接進(jìn)行動(dòng)力輸出，以及與限位機(jī)構(gòu)配合從而符合耕機(jī)不同工作的速度和耕作深度，已滿(mǎn)足耕地需求[8]。 2.2主要內(nèi)容 （1）設(shè)計(jì)出耕耘傳動(dòng)路線(xiàn)和傳動(dòng)方式 （2）變速系統(tǒng)中齒輪傳動(dòng)比的配比 （3）傳動(dòng)部件齒輪及軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （4）靶刀的運(yùn)動(dòng)分析和參數(shù)計(jì)算 （5）整體零件布局 2.3主要參數(shù) （1）耙深為18cm （2）調(diào)節(jié)范圍為L(zhǎng)＝3～25cm （3）耙刀回轉(zhuǎn)速度為n2＝290r/min （4）作業(yè)速

7、度為Vｍ＝2～10km/h （5）動(dòng)力輸入轉(zhuǎn)速為n0＝540r/min 2.4研究方法 （1）對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)分析，查閱現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外有關(guān)耕耘機(jī)的文獻(xiàn)資料，深刻理解現(xiàn)有耕耘機(jī)的傳動(dòng)原理以及實(shí)現(xiàn)方式，設(shè)計(jì)過(guò)程中充分借鑒現(xiàn)有的優(yōu)良結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)。 （2）重視理論分析，認(rèn)真學(xué)習(xí)與齒輪傳動(dòng)相關(guān)的理論，對(duì)基本的齒輪傳動(dòng)（定軸傳動(dòng)和旋轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)）有十分的了解，熟悉各種輪系的傳動(dòng)特點(diǎn)。掌握基本的機(jī)械設(shè)計(jì)理論和機(jī)械設(shè)計(jì)以及機(jī)械制造。 （3）在前期充分論證的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，主要對(duì)該機(jī)構(gòu)中的創(chuàng)新點(diǎn)及相關(guān)附件進(jìn)行設(shè)計(jì)，充分利用現(xiàn)有成形的機(jī)構(gòu)，不做無(wú)用功。 （4）設(shè)計(jì)時(shí)充分使用指導(dǎo)教師以及身邊其他技

8、術(shù)人員的人力資源，不盲目設(shè)計(jì)。 （5）理論與實(shí)際相結(jié)合，力求設(shè)計(jì)滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)行和工藝性要求，使設(shè)計(jì)真正滿(mǎn)足工程化的要求。 3、總體方案論證和關(guān)鍵問(wèn)題 3.1耕耘機(jī)的組成 耕耘機(jī)主要由機(jī)架、懸掛架、傳動(dòng)部分、旋耕刀軸、刀片、罩殼等部分組成, 如圖 3.1 所示。其中刀片和刀軸是耕耘機(jī)的主要工作部件, 刀片焊在刀軸的刀座上且螺旋排列[9]。 圖3.1 臥式耕耘機(jī)結(jié)構(gòu) 1.主梁 2.懸掛架 3.齒輪箱 4.側(cè)邊傳動(dòng)箱 5.平土拖板 6.擋土罩 7.支撐桿 8.刀軸 9.旋耕刀 3.

9、2耕耘機(jī)的傳動(dòng) 傳動(dòng)部分由萬(wàn)向傳動(dòng)軸、中間齒輪減速箱、側(cè)邊傳動(dòng)箱組成, 動(dòng)力由拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸經(jīng)萬(wàn)向傳動(dòng)軸傳給中間齒輪箱或經(jīng)側(cè)邊傳動(dòng)箱傳給刀軸,從而進(jìn)行工作[10]。 3.3方案初步設(shè)想和確定 第一種方案：采用臥式耕機(jī)中間傳動(dòng)，如圖3.31。中間齒輪箱內(nèi)有一對(duì)圓柱齒輪及一對(duì)圓錐齒輪,該對(duì)圓柱齒輪可以變換安裝或根據(jù)需要另?yè)Q一對(duì)圓柱齒輪以改變轉(zhuǎn)速, 剛性較好，受力均勻，傳動(dòng)平穩(wěn)。 第二種方案：采用臥式耕機(jī)側(cè)鏈邊傳動(dòng)，如圖3.32，側(cè)傳動(dòng)用于側(cè)配置耕耘機(jī),動(dòng)力由一側(cè)傳入動(dòng)力輸出軸，且側(cè)邊鏈傳動(dòng)零件少。但耕幅過(guò)大剛性較差，傳動(dòng)過(guò)程中不平穩(wěn)。 綜上比較，選擇第一種方案。 圖3.31 中間傳

10、動(dòng) 圖3.32 側(cè)邊傳動(dòng) 3.4課題的關(guān)鍵問(wèn)題及解決思路 （1）刀輥直徑，通常刀輥直徑對(duì)切土功率的影響很大。因此應(yīng)選合適的刀輥。解決辦法就是在刀輥半徑與耕深接近時(shí)，功率消耗最小。 （2）耕耘刀在刀軸上的排列對(duì)耕機(jī)作業(yè)影響挺大，為使耕作時(shí)不漏耕和賭塞，應(yīng)使左右彎刀交錯(cuò)入土。 （3）耕機(jī)過(guò)程過(guò)土壤可能會(huì)進(jìn)入溝渠，土地不平整，影響農(nóng)民耕作，因此應(yīng)該加一個(gè)擋土板，使土壤平整，便于人們耕種。 4、預(yù)期的成果 （1）開(kāi)題報(bào)告一份，字?jǐn)?shù)不少于3000字。 （2）外文專(zhuān)業(yè)資料復(fù)印件及中文譯文打印件各一份，字?jǐn)?shù)3000漢字以上，并有明確的文獻(xiàn)出

11、處。 （3）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份，字?jǐn)?shù)不少于15000字。 （4）符合質(zhì)量要求的設(shè)計(jì)圖紙一套（當(dāng)量圖紙：2.5A0）。 （5）所有設(shè)計(jì)資料電子版（光盤(pán)）一份。 5、畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間安排 （1）開(kāi)題答辯階段：第1周收集并整理設(shè)計(jì)所需的相關(guān)資料，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告； （2）方案設(shè)計(jì)階段：第2周進(jìn)行系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，第3周進(jìn)行方案論證； （3）初步設(shè)計(jì)階段：第4周進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算，第5周繪制簡(jiǎn)要圖紙； （4）詳細(xì)設(shè)計(jì)階段：第6周進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，第7周進(jìn)行重要零件強(qiáng)度校核，第8周繪制零件圖，第9周繪制裝配圖； （5）最終設(shè)計(jì)階段：第10周交給導(dǎo)師審核，第11周按照導(dǎo)師指導(dǎo)改進(jìn)設(shè)計(jì)，打印圖紙，刻錄光盤(pán)，準(zhǔn)備答辯

12、； （6）最后答辯階段：第12周進(jìn)行畢業(yè)答辯。  參考文獻(xiàn) [1] 夏俊芳，許綺川，周勇．旋耕技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J]．中華農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，10：83-85 [2] 耿亞飛，劉保軍，魏新春．旋耕機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及前景展望[J]．農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2002，9：28-29 [3] 蔡曉明，陳豫．農(nóng)機(jī)市場(chǎng)新亮點(diǎn)[J]．農(nóng)機(jī)市場(chǎng)，2005，1：28 [4] 周建來(lái)．國(guó)外旋耕機(jī)現(xiàn)狀[J]．農(nóng)機(jī)化研究，2000，1：62-64 [5] 周建來(lái)，李源知，焦巧鳳．國(guó)內(nèi)外旋耕機(jī)的狀況[J]．農(nóng)機(jī)化研究2000，5：49-51 [6] 葛宜元．旋耕機(jī)類(lèi)型及研究方向探討

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