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重 慶 工 學 院 畢業(yè)設計（論文）任務書 題目小型蕎麥播種機設計（動力、傳動、行走及功能轉換機構） （任務起止日期 2013年 2 月 25 日～ 2013 年 6 月 9日） 機械 學院 專業(yè) 班 學生姓名 學 號 指導教師 系 主 任 二級學院院長 （本頁最后二行手簽名） 課題內容： 完成山地用小型蕎麥播種機動力、傳動、行走及功能轉換機構的設計方案。 完成結構設計。 完成三維建模及仿真。 課題任務要求： 1、掌握農業(yè)機械的設計方法， 2、對動力、傳動、行走及功能轉換機構進行精確設計分析。 3、掌握三維繪圖機仿真軟件 4、提出技術方案 5、完成具體設計理論結果，形成技術文檔。 主要參考文獻（由指導教師選定） 自己添加文獻綜述里面的5篇左右論文或書。 格式如下： 1. 李長春 等, UG NX 4.0 基礎教程, 人民郵電出版社, 2008. 2. Yang Yan, ect., A new mechanical model of MRF, Journal of Key Engineering Materials, 2004. 同組設計者 有就自己添加，沒有填“無” 注：1、任務書由指導教師填寫； 2、任務書在第七學期期末下達給學生。 學生完成畢業(yè)設計（論文）工作進度計劃表 序號 畢業(yè)設計（論文）工作任務 工 作 進 度 日 程 安 排 周次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 前期準備 — 提出設計方案 — — 完成具體設計 — — — — — — — — — 形成技術文檔，完成設計任務 — — — 答辯 — 注：1、此表由指導教師填寫； 2、此表每個學生一份，作為畢業(yè)設計（論文）檢查工作進度之依據； 3、進度安排用“—”在相應位置畫出。 畢業(yè)設計（論文）階段工作情況檢查表 時間 第 一 階 段 第 二 階 段 第 三 階 段 內容 組織紀律 完 成 任 務 情 況 組織紀律 完 成 任 務 情 況 組織紀律 完 成 任 務 情 況 檢 查 情 況 教師簽字 簽字 日期 簽字 日期 簽字 日期 注：1、此表由指導教師認真填寫（要求手寫）； 2、“組織紀律”一欄根據學生具體執(zhí)行情況如實填寫； 3、“完成任務情況”一欄按學生是否按進度保質保量完成任務的情況填寫； 4、對違紀和不能按時完成任務者，指導教師可根據情節(jié)輕重對該生提出警告或不能參加答辯的建議。 重 慶 理 工 大 學 畢 業(yè) 設 計（論文）開 題 報 告 題 目 小型蕎麥播種機 二級學院 機械工程學院 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班 級 109040205 姓 名 張弛 學 號 10904020532 指導教師 楊巖 系 主 任 時 間 1、 本課題的研究目的及意義 1、掌握農業(yè)機械的設計方法， 2、對動力、傳動、行走及功能轉換機構進行精確設計分析。 3、掌握三維繪圖機仿真軟件 4、提出技術方案 5、完成具體設計理論結果，形成技術文檔。 2、 本人對課題任務書提出的任務要求及實現目標的可行性分析 任務要求：完成小型蕎麥播種機的行走、傳動、功能切換機構的設計 主要內容： 1、行走裝置的選擇與設計 2、傳動機構的選擇與設計 3、功能切換機構的選擇與設計 4、三維建模 5、運動仿真 首先對小型播種機的相關資料進行搜集閱讀，了解相關知識，并進行文獻翻譯等工作，第4、5周左右開始進行行走裝置的選擇和傳動機構的選擇與設計， 完成后進行三維建模與運動仿真。 期間可以咨詢指導老師并利用互聯(lián)網、圖書館等查找資料、分析問題等，充分利用可以使用的資源來完成畢業(yè)設計。完成設計計算及三維建模運動仿真后編寫說明書。相關的知識已經在之前進行了學習閱讀，完成目標十分可行。 3、 本課題的關鍵問題及解決問題的思路 關鍵問題： 1、 選擇合理的行走裝置 2、 傳動類型的選擇與合理性分析 3、 三維建模及仿真 解決思路： 提出不同的方案，多次嘗試，在不同的方案之中選擇較為合理且符合要求的方案。若機構設計計算合理，三維運動及仿真并不困難。一旦出現問題馬上查找問題所在，同時咨詢指導老師。 4、 完成本課題所需的工作條件（如工具書、計算機、實驗、調研等）及解決辦法 工作條件： 機械設計相關參考書，如《機械設計》 、《機械原理》 、《現代設計法》 、《現代工程圖學》 、《互換性與技術測量》等。 Solidworks三維設計軟件 AutoCAD二維制圖軟件 所需工作條件皆可以通過圖書館或互聯(lián)網等可行手段完成。 5、 工作方案分析及進度計劃 1-2周 查閱并熟悉相關書籍文獻，翻譯外文 3-5周 撰寫開題報告，確定初步設計方案 6-11周 設計各零件并利用有限元分析模擬軟件進行模擬分析 12-14周 對數值模擬結果進行分析，撰寫畢業(yè)論文 15周 畢業(yè)答辯 報告人： 年 月 日 指導教師意見 指導教師： 　　 年 月 日 開題報告應根據教師下發(fā)的設計（論文）任務書，在指導教師的指導下由學生獨立撰寫。 重慶理工大學畢業(yè)論文 文獻綜述 重 慶 理 工 大 學 畢 業(yè) 設 計（論文）開 題 報 告 題 目 山地用小型蕎麥播種機設計文獻綜述 二級學院 機械學院 專業(yè) 機械設計制造及其自動化 班 級 0942—5 姓 名 張弛 學 號 10904020532 指導教師 楊巖 系 主 任 時 間 山地用小型蕎麥播種機設計文獻綜述 -------（動力、傳動、行走及功能轉換機構） 張弛 中國于上世紀50年代從國外印記谷物條播機、棉花播種機等，60年代研制了懸掛式谷物播種機、離心式播種機、通用機架播種機、氣吸式播種機和磨紋式排種器等機型。至70年代，已經有播種中耕通用機和谷物聯(lián)合播種機兩個系列并投入生產，并且供谷物、中耕作物、牧草、蔬菜等使用的各種條播機和穴播機已經得到推廣使用，同時還研制了多種精密播種機。 圖1 小型播種機 近幾年來，由于國家惠農政策的推動，農業(yè)機械化發(fā)展的進步很大，農業(yè)機械普及率越來越高。目前，小型農用播種機的保有量幾乎與小型農用拖拉機持平，而每年的春耕前十小型農用播種機銷量最大的時期。但我國小型播種機的發(fā)展十分緩慢，幾十年來模式基本不變。 隨著中國農業(yè)機械化的不斷發(fā)展和農業(yè)機械的普及率提高，小型播種機的保有量已經與拖拉機持平，而傳統(tǒng)的人力與畜力播種機則漸漸不在受到廣大農民的親睞。 小型播種機由于價格便宜，操作簡便等優(yōu)點受到廣大農民的歡迎。而一個播種機的傳動機構則影響了播種機的使用壽命、價格等，是非常重要的一部分。 機械傳動類型選擇 機械傳動是利用機件直接實現傳動，包括屬于嚙合傳動的齒輪傳動與鏈傳動；屬于摩擦傳動的摩擦輪傳動和帶傳動。 齒輪傳動 圖2 齒輪傳動 齒輪傳動利用兩齒輪的輪齒相互嚙合傳遞動力和運動，是近代機器中最常見的一種機械傳動。用于它具有速比范圍大、功率范圍廣、結構緊湊可靠等優(yōu)點，已廣泛應用與各種機械設備和儀器儀表中，成為現有機械產品中所占比重最大的一種傳動。齒輪從發(fā)明到現在經歷了無數次換代更新，主要向高速、重載、平穩(wěn)性、體積小、低噪等方向發(fā)展。 21世紀，世界齒輪研究的重點在于高速、重載、長壽命、低成本傳動系統(tǒng)的研究，人們分別從齒輪的齒形、齒輪嚙合的原理著手。在計算機日益發(fā)展的時代，機械業(yè)逐漸向著智能化、自動化方向發(fā)展，于是趨向運用計算機軟件來模擬、研究齒輪的嚙合原理，運用優(yōu)化、有限元等現代設計理論方法設計齒輪逐步發(fā)展，其目的在于獲得新型的，高效、低噪音、高性能齒輪。 優(yōu)點 瞬時傳動比恒定，工作平穩(wěn)性高；若采用非圓齒輪，瞬時傳動比可按所需變化規(guī)律設計；傳動比變化范圍大；速度范圍大；傳遞功率范圍大，承載能力高；傳動效率高；結構緊湊；維護簡便。 缺點 運轉中易產生振動、沖擊和噪聲，并產生動載荷；無過載保護作用；若齒輪要求精度高或者齒形特殊需要高精度機床等。 鏈傳動 圖3 鏈傳動 鏈傳動是通過鏈條將具有特殊齒形的主動鏈輪的運動和動力傳遞到具有特殊齒形的從動鏈輪的一種傳動方式。 鏈傳動有許多優(yōu)點，與帶傳動相比，無彈性滑動和打滑現象，平均傳動比準確，工作可靠，效率高；傳遞功率大，過載能力強，相同工況下的傳動尺寸?。凰鑿埦o力小，作用于軸上的壓力小；能在高溫、潮濕、多塵、有污染等惡劣環(huán)境中工作。 鏈傳動的缺點主要有：僅能用于兩平行軸間的傳動；成本高，易磨損，易伸長，傳動平穩(wěn)性差，運轉時會產生附加動載荷、振動、沖擊和噪聲，不宜用在急速反向的傳動中。 鏈傳動的特點:①和齒輪傳動比較,它可以在兩軸中心相距較遠的情況下傳遞運動和動力;②能在低速、重載和高溫條件下及灰土飛揚的不良環(huán)境中工作;③和帶傳動比較,它能保證準確的平均傳動比,傳遞功率較大,且作用在軸和軸承上的力較小;④傳遞效率較高,一般可達0.95～0.97;⑤鏈條的鉸鏈磨損后,使得節(jié)距變大造成脫落現象;⑥安裝和維修要求較高.鏈輪材料一般是結構鋼等. 摩擦輪傳動 圖4 摩擦輪傳動 摩擦輪傳動是利用兩輪直接接觸所產生的摩擦力來傳遞運動和動力的一種機械傳動。圓柱形摩擦輪在正常傳動時，主動輪依靠摩擦力的作用帶動從動輪轉動，并應保證兩輪面的接觸處有足夠大的摩擦力，使主動輪產生的摩擦力矩足以克服從動輪上的阻力矩。 特點 結構簡單，使用維修方便，適用于兩軸中心距較近的傳動；傳動時噪聲小，并可在運轉中變速、變向；過載時，在兩輪接觸處會產生打滑，因而可防止薄弱零件的損壞，起到安全保護作用；在兩輪接觸處有產生打滑的可能，所以不能夠保持準確的傳動比；傳動效率較低，不宜傳遞較大的扭距，主要適用于高速小功率傳動場合；干摩擦時，磨損快，壽命低；能無級調速；作用于軸和軸承上載荷大。 帶傳動 圖5 帶傳動 帶傳動是利用張緊在帶輪上的柔性帶進行運動或動力傳遞的一種機械傳動。根據傳動原理的不同，有靠帶與帶輪間的摩擦力傳動的摩擦型帶傳動，也有靠帶與帶輪上的齒相互嚙合傳動的同步帶傳動。 帶傳動具有結構簡單、傳動平穩(wěn)、能緩沖吸振、可以在大的軸間距和多軸間傳遞動力，且其造價低廉、不需潤滑、維護容易等特點，在近代機械傳動中應用十分廣泛。摩擦型帶傳動能過載打滑、運轉噪聲低，但傳動比不準確（滑動率在2%以下）；同步帶傳動可保證傳動同步，但對載荷變動的吸收能力稍差，高速運轉有噪聲。 帶傳動除用以傳遞動力外，有時也用來輸送物料、進行零件的整列等。 根據用途不同，有一般工業(yè)用傳動帶、汽車用傳動帶、農業(yè)機械用傳動帶和家用電器用傳動帶。摩擦型傳動帶根據其截面形狀的不同又分平帶、V帶和特殊帶（多楔帶、圓帶）等。 傳動帶的種類通常是根據工作機的種類、用途、使用環(huán)境和各種帶的特性等綜合選定。若有多種傳動帶滿足傳動需要時，則可根據傳動結構的緊湊性、生產成本和運轉費用，以及市場的供應等因素，綜合選定最優(yōu)方案。 由于機械設備不斷向高精度、高速度、大功率、長壽命、低噪聲、低成本和緊湊化發(fā)展，使近年來的帶傳動產品在保證一定強度的條件下逐步向輕薄方向發(fā)展。過去一直在使用方面占絕對優(yōu)勢的普通V帶傳動出現下降祛暑，同步帶傳動、多楔帶傳動、窄V帶傳動和復合平帶傳動的應用持續(xù)增長。如同步帶傳動用于汽車發(fā)動機中正時系統(tǒng)、機床、紡織機械等行業(yè)，多楔帶傳動在汽車發(fā)動機輔助設備以及各類機械設備中的應用等，使同步帶傳動、多楔帶傳動的應用大幅度增加。 帶傳動在現代機械傳動中占據著重要的地位。帶傳動品種開展和理論研究、帶傳動檢測裝置和試驗設備、傳動帶和帶輪制造設備和工藝控制技術等等方面,我國與工業(yè)發(fā)達國家都有相當大的差距。我們應針對帶傳動行業(yè)發(fā)展現狀,切實解決一些基本和關鍵問題,使帶傳動技術真正為滿足各行業(yè)機械裝備對帶傳動日益增長的需求和提高質量的要求服務。 帶傳動(皮帶傳動)特點(優(yōu)點和缺點):①結構簡單,適用于兩軸中心距較大的傳動場合;②傳動平穩(wěn)無噪聲,能緩沖、吸振;③過載時帶將會在帶輪上打滑,可防止薄弱零部件損壞,起到安全保護作用;④不能保證精確的傳動比.帶輪材料一般是鑄鐵等. 總結 在小型播種機中，由于工作環(huán)境是在田地之中，容易接觸到泥土等雜物，所以齒輪傳動這樣的精密傳動并不適合在小型播種機上大量使用。同理，摩擦輪傳動也不適合小型播種機的使用環(huán)境和要求。 所以小型播種機的主要機械傳動應該在帶傳動和鏈傳動之間選擇。相對鏈傳動，帶傳動結構更為簡單，重量較輕，維修方便而且成本更低，更符合小型播種機方面廉價的要求，所以小型播種機的主要機械傳動應該選擇帶傳動，在必要時搭配齒輪傳動。 參考文獻 [1] 吳貽珍. 中國傳動帶技術現狀與未來發(fā)展[J]. 中國橡膠, 2006, 22(24):16-22. 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Development ofa high - performance magnetic gear [ J ].IEEE Transactions on industry app lications, 2005, 41 ( 3 ) :764 -770. 頁碼居中，以阿拉伯數字順序排序 重慶理工大學畢業(yè)論文 山地用小型蕎麥播種機動力、傳動、行走及功能轉換機構的設計 編號 畢 業(yè) 設 計（論文） 題目 山地用小型蕎麥播種機動力、傳 動、行走及功能轉換機構的設計 二級學院 機械學院 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班 級 109040205 學生姓名 張弛 學號 10904020532 指導教師 楊巖 職稱 教授 時 間 2月25日——6月14日 目 錄 摘 要………………………………………………………………………………Ⅰ Abstract……………………………………………………………………………Ⅱ 第1章 引言………………………………………………………………………1 第2章 播種機概述………………………………………………………………2 2.1播種機現狀……………………………………………………………2 2.2播種機分類……………………………………………………………4 2.3播種機發(fā)展趨勢………………………………………………………5 第3章 小型蕎麥播種機的設計計算……………………………………………6 3.1總體傳動設計方案的選擇確定………………………………………6 3.2工作阻力的確定………………………………………………………8 3.3工作速度的確定………………………………………………………8 3.4驅動功率的確定………………………………………………………8 3.5地輪的轉速……………………………………………………………9 3.6傳動比的確定…………………………………………………………9 第4章 鏈傳動的設計……………………………………………………………10 4.1地輪與排種器之間的鏈傳動…………………………………………10 4.2地輪與減速軸之間的鏈傳動…………………………………………14 第5章 帶傳動的設計……………………………………………………………19 第6章 鏈輪的設計………………………………………………………………22 6.1鏈輪的材料選擇………………………………………………………22 6.2地輪與減速軸之間主動鏈輪的設計…………………………………22 6.2地輪與減速軸之間從動鏈輪的設計…………………………………23 6.3地輪與種箱之間主動鏈輪的設計……………………………………24 6.4地輪與種箱之間從動鏈輪的設計……………………………………25 第7章 帶輪的設計………………………………………………………………25 7.1帶輪的材料選擇………………………………………………………25 7.2主動帶輪的設計………………………………………………………26 7.3從動帶輪的設計………………………………………………………26 第8章 鏈輪的設計………………………………………………………………27 8.1初步確定軸的最小直徑………………………………………………27 8.2減速軸的結構設計……………………………………………………28 8.3地輪軸的結構設計……………………………………………………28 第9章 支架、扶手與軸承等選擇設計及功能切換……………………………29 9.1支架設計………………………………………………………………29 9.2把手設計………………………………………………………………30 9.3軸承選擇………………………………………………………………31 9.4功能切換………………………………………………………………31 第10章 三維建模及裝配…………………………………………………………31 結語…………………………………………………………………………………34 致謝…………………………………………………………………………………35 參考文獻……………………………………………………………………………36 摘 要 小型蕎麥播種機是對蕎麥進行播種作業(yè)的農業(yè)機械?，F在蕎麥的營養(yǎng)價值等愈發(fā)受到人們的重視，發(fā)展前景廣闊，所以蕎麥的播種和收獲等非常重要。本文設計了小型蕎麥播種機的行走、傳動及功能轉換機構。播種機提高了農民的勞動效率，解放勞動力，并且符合現在科技發(fā)展與機械化的趨勢。 本文首先概述了播種機械的現狀、分類、要求和發(fā)展，同時詳細敘述了蕎麥播種機的傳動和行走機構設計以及相關零部件的設計，包括播種機的動力源選擇、機械傳動的種類選擇以及尺寸、相關軸的設計等。該播種機以小型柴油機作為動力源，通過傳動機構帶動行走機構及排種器等運動。設計在考慮傳動結構合理的同時兼顧了結構簡單，生產及維護方便、效率較高、損耗少、操作方便等目的。 關鍵詞：播種機 行走 傳動 機構 Abstrict mini buckwheat sower is a machine of sowing buckwheat seeds. Recently, the buckwheat has been attached importance to its nutrition, which brings a bright prospect.Therefore, the sowing and harvist of it become highly important. In this essay, structure of the moving ability,transmission and mode switch of this sower was designed in order to gain the productivity. Further, the decrease of using human resource through this machine also accord with the trendency of mechanization in agriturae. This essay will illustrate the actuality,classification, modern requirments and developments of the seed planting machine. Moreover, the details of the structure of transmission and the design of moving will be expained including the choosing of power sources, mechanical transmission, size and the bearings excogitation. This sower will use diesel engine as power souse and moving through driving of transmission part, which finally make seed-metering device and running mechanism move. in this design, the reasonability of samplised structure was considered which will lead to the simplify of prudusing and reparing. Also, the efficiency,attrition and user-friendly control will also be considered in the disign of this machine. Key words: sower moving transmission mechanism I 第1章 引言 蕎麥為一年生草本植物，生育期短，抗逆性強，極耐寒瘠，當年可多次播種多次收獲。莖直立，下部不分蘗，多分枝，光滑，淡綠色或紅褐色，有時有稀疏的乳頭狀突起。葉心臟形如三角狀，頂端漸尖，基部心形或戟形，全緣。托葉鞘短筒狀，頂端斜而截平，早落?；ㄐ蚩偁罨驁A錐狀，頂生或腋生。春夏間開小花，花白色；花梗細長。果實為干果，卵形、黃褐色，光滑。莖紫紅色,葉子三角形，開白色小花，子實黑色，磨成面粉供食用。 蕎麥原產于亞洲，種子呈不規(guī)整三棱錐形。種皮堅韌，深褐或灰色。花白色，由蜂等昆蟲傳粉。雖然其種子用作谷物，但蕎麥并非谷類禾草。蕎麥在肥沃土壤上較其他糧食作物產量低，但特別適應于干旱丘陵和涼爽的氣候。蕎麥成熟快，故可作晚季作物種植，并能作為窒息作物使雜草死亡而為其他作物的栽培改善條件。亦可用作綠肥犁入田中以改良土壤，又可作蜜源作物。 可見蕎麥由于多種于丘陵等地形復雜地區(qū)，所以并不適合大規(guī)模機械化的播種種植，在這樣的條件下，單人使用的小型蕎麥播種機更加適合蕎麥的種植環(huán)境。 播種是農業(yè)生產中關鍵環(huán)節(jié)，必須在較短的播種農時內，根據農業(yè)技術要求，將種子播到田地里去，使作物獲得良好的發(fā)育生長條件。播種質量的好壞，將直接影響到作物的出苗、苗全和苗壯，因而對產量的影響很大。所以播種機也是非常方便的一種工具，能夠幫助農民獲得更好的播種質量。 本文概述了播種機械的現狀、分類、要求和發(fā)展，并且詳細敘述了小型蕎麥播種機的傳動、行走機構設計及其相關零部件設計。機型小巧靈活，比較輕便，方便單人操作。本文所設計的小型蕎麥播種機傳動工作原理是：播種時起動柴油機，柴油機通過帶傳動與減速軸連接，減速軸再通過鏈傳動將動力輸出給地輪軸，帶動地輪進行轉動，地輪軸再通過另一端的鏈傳動將動力傳給播種箱。 第2章 播種機概述 2.1 播種機現狀 世界上最早的條播機具，是中國在公元前1世紀所推廣使用的耬，耬應用至今，現在依然在中國北方旱作區(qū)使用。而歐洲第一臺播種機制成于1636年的希臘。在1830年，俄羅斯通過對畜力多鏵犁加裝播種裝置制作出了犁播機。20世紀后，牽引和懸掛式谷物條播機、運用氣力排種的播種機相繼出現。50年代后各種精密播種機慢慢發(fā)展起來。 播種機種植的對象是作物的種子或制成丸粒狀的包衣種子。它按播種方式可分為 真空種子播種機撒播機、條播機和穴播機3類。50年代開始大量發(fā)展的各類型精密播種機，能精確控制播種量、穴（株）距和播深。70年代開始發(fā)展的氣力排種精密播種機，其排種器（氣吸式、氣壓式或氣吹式）利用正壓或負壓氣流按一定的間隔排出一列種子，實現單粒精密穴播，與傳統(tǒng)的機械式排種器相比，具有播量精確、不傷種子等特點。此外還有一種機械式精密排種器。為帶施肥裝置的懸掛式6行中耕作物播種機，能用于大豆、玉米和高粱等中耕作物的條播和穴播。 中國于上世紀50年代從國外印記谷物條播機、棉花播種機等，60年代研制了懸掛式谷物播種機、離心式播種機、通用機架播種機、氣吸式播種機和磨紋式排種器等機型。至70年代，已經有播種中耕通用機和谷物聯(lián)合播種機兩個系列并投入生產，并且供谷物、中耕作物、牧草、蔬菜等使用的各種條播機和穴播機已經得到推廣使用，同時還研制了多種精密播種機。 近幾年來，由于國家惠農政策的推動，農業(yè)機械化發(fā)展的進步很大，農業(yè)機械普及率越來越高。目前，小型農用播種機的保有量幾乎與小型農用拖拉機持平，而每年的春耕前十小型農用播種機銷量最大的時期。但我國小型播種機的發(fā)展十分緩慢，幾十年來模式基本不變。 我國播種機目前仍以谷物條播機為主，而與小型拖拉機搭配工作的播種機和畜力播種機仍然占主流。全國只有約十家企業(yè)生產與大中型拖拉機配套的播種機，而與小型拖拉機配套的播種機和畜力播種機產量已經占到全國播種機產量的90%以上。 隨著中國農業(yè)機械化的不斷發(fā)展和農業(yè)機械的普及率提高，小型播種機的保有量已經與拖拉機持平，而傳統(tǒng)的人力與畜力播種機則漸漸不在受到廣大農民的親睞。 小型播種機由于價格便宜，操作簡便等優(yōu)點受到廣大農民的歡迎。而一個播種機的傳動機構則影響了播種機的使用壽命、價格等，是非常重要的一部分。 近幾年來，我國播種機市場中，主要是聯(lián)合作業(yè)播種機發(fā)展比較快。聯(lián)合作業(yè)播種機主要有播種—施肥聯(lián)合作業(yè)機、耕作—播種聯(lián)合作業(yè)機、松土—施肥—覆膜—穴播聯(lián)合作業(yè)機和施水—播種聯(lián)合作業(yè)機、鋪膜播種聯(lián)合作業(yè)機等。另一方面，精少量播種機的推廣也十分之強勁，小麥精少量播種機和中耕作物精密播種機的推廣應用亦是十分之迅速。 我國從八十年代末期開始研制精密播種機械，其中較有代表性的機型包括壓輪式谷物播種機、氣吸式精密播種機等。但是由于土地條件、機械水平、機械價格、種子質量等因素的制約，我國主要推廣半精量播種，并大量推廣小型單體播種機。九十年代開始，我國逐步推廣精密播種機，精密播種機以作物種類分為玉米大豆精密播種機、谷物精密播種機、甜菜精密播種機；以動力分為小型精密播種機、中型精密播種機、大型精密播種機；以排種器形式分為機械式精密播種機和氣力式精密播種機。 國外的精密播種機已經發(fā)展得相當完善，設有完善的整地、覆土、鎮(zhèn)壓、施肥、灑藥裝置，而且排種裝置多采用新式工作結構，包括使用氣力式排種和機械式排種，保證了播種的精密。另外，國外還發(fā)展了液壓技術和電子技術在播種機上的應用。在二十世紀八十年代，美國、加拿大、法國、澳大利亞等發(fā)達西方國家開始研制氣力式精密播種機械并廣泛使用，其中氣流一階分配式集排排種系統(tǒng)大量應用在谷物條播機上。 另外，國外廣泛采用新原理新技術新方法，比如日本提出的靜電播種、英國提出的液體播種和超音速播種，還有種子帶播種等。此外，液壓技術等在國外播種機上的應用也日益廣泛。 2.2 播種機分類 　　　 播種機主要有谷物條播機、中耕作物穴播機、撒播機、精密播種機、及聯(lián)合作業(yè)播種機。這幾種機型的輔助部件基本相同，只是其核心工作部件——排種器有較大差異。 （1）條播機 主要用于谷物、蔬菜、牧草等小粒種子的播種作業(yè)，常用的有谷物條播機。作業(yè)時，由行走輪帶動排種輪旋轉，種子自種子箱內的種子杯按要求的播種量排入輸種管，并經開溝器落入開好的溝槽內，然后由覆土鎮(zhèn)壓裝置將種子覆蓋壓實。出苗后作物成平行等距的條行。用于不同作物的條播機除采用不同類型的排種器和開溝器外，其結構基本相同，一般由機架、牽引或懸掛裝置、種子箱、排種器、傳動裝置、輸種管、開溝器、劃行器、行走輪和覆土鎮(zhèn)壓裝置等組成。其中影響播種質量的主要是排種裝置和開溝器。常用的排種器有槽輪式、離心式、磨盤式等類型。開溝器有鋤鏟式、靴式、滑刀式、單圓盤式和雙圓盤式等類型。 （2）穴播機 按一定行距和穴距，將種子成穴播種的種植機械。每穴可播 1?；蚨嗔７N子，分別稱單粒精播和多粒穴播。主要用于玉米、棉花、甜菜、向日葵、豆類等需要中耕的作物,通常又稱中耕作物播種機。 針對中耕作物行距較寬且需調整的特點，穴播機常采用單體形式,每一個播種單體包括一整套工作部件,能完成開溝、排種、覆土、鎮(zhèn)壓等整個作業(yè)過程。多個單體按所需行距裝在同一橫梁上，即構成不同行數和工作幅寬的穴播機，與不同功率等級的拖拉機配套。國內還發(fā)展了播種中耕通用機，即在同一通用機架上可以按所需行距安裝成組的播種或中耕部件。 （3）撒播機 使撒出的種子在播種地塊的整個地面均勻分布的播種機。常用的機型為離心式撒播機，附裝在農用運輸車的后部，由種子箱及其下方的一個高速旋轉的撒布輪構成。撒布輪由運輸車的地輪通過鏈條傳動。種子由種子箱落到撒布輪上，在離心力作用下沿切線方向撒出,播幅可達8～12米，但作業(yè)粗放,種子不易播勻,且露于地表，易遭鳥獸啄食。撒播機也可用以施撒粉狀或粒狀肥料、石灰及其他物料。附裝撒播裝置也可安裝在農用飛機上使用。 （4）精密播種機 以精確的播種量、株行距和深度進行播種的機械播種方式。具有節(jié)省種子、免除出苗后的間苗作業(yè)、使每株作物的營養(yǎng)面積均勻等優(yōu)點。多為單粒穴播和精確控制每穴粒數的多粒穴播。一般在穴播機各類排種器的基礎上改進而成。如改進窩眼輪排種器上孔型的形狀和尺寸，使其只接受一粒種子并防止空穴；將排種器與開溝器直接連接或置于開溝器內以降低投種高度，控制種子下落速度，避免種子彈跳；在水平圓盤排種器上加裝垂直圓盤式投種器，以改變投種方向和降低投種高度，避免種子位移;在雙圓盤式開溝器上附裝同位限深輪,以確保播種深度穩(wěn)定。多粒精密穴播機是在排種器與開溝器之間加設成穴機構，使排種器排出的單粒種子在成穴機構內匯集成精確數量的種子群，然后播入種溝。此外，還研制了一些新的結構，如使用事先將單粒種子按一定間距固定的紙帶播種，或使種子從一條垂直回轉運動的環(huán)形橡膠或塑料制種帶孔排入種溝等。 2.3 播種機發(fā)展趨勢 目前，播種機械發(fā)展的主要趨向是：提高作業(yè)效率；改善作業(yè)質量；擴大適應性。主要的技術措施有：提高工作速度；增大工作幅寬；發(fā)展聯(lián)合作業(yè)；推廣精密播種；擴大種肥箱容量并采用機械加種加肥；提高通用化、族系化程度；研究開發(fā)采用新原理、新技術、新結構、新工藝、新材料。 而中國的農業(yè)不僅需要更大更先進更智能的大型播種機，同時還需要更小更貼近普通農戶需要的小型播種機，中國大量的小型農業(yè)給予了小型播種機非常大的市場空間。 第3章 小型蕎麥播種機的設計計算 3.1 總體傳動設計方案的選擇確定 方案一：使用減速器與并由減速器提供給地輪及播種箱動力 圖1 方案一示意圖 方案二：使用減速器減速并且由地輪提供種箱動力 圖2 方案二示意圖 方案三：直接使用帶傳動減速并且由地輪提供播種箱動力 圖3 方案三示意圖 方案四：直接使用帶傳動減速后提供動力給地輪與種箱 圖4 方案四示意圖 經過初步的計算，直接使用帶傳動減速是可行的，減速軸與地輪之間選用鏈傳動，為配合種箱尺寸，傳動部件不宜過大，故選用鏈傳動，并由地輪提供動力。故選用方案三。 3.2 工作阻力的確定 　　 工作阻力主要是播種機與地面接觸的裝置的作業(yè)阻力，包括開溝器、覆土器、鎮(zhèn)壓輪、行走輪等等。參考《小型電動播種機研制》，播種機的工作阻力可由公式(1)給出: （1） 故由公式（1）可得:,即小型蕎麥播種機正常工作時，受到的工作阻力是407.8N。 3.3 工作速度的確定 由《新編機械設計師手冊》可查得人的正常步行速度為5 KM/H，單用人力進行播種時由于負重，速度會減慢，而柴油機提供的動力正好可以彌補這一點。人在工作過程中一般是勻速前進的，綜合考慮多方面的因素，可將此播種機的速度定為1.5 M/S。 3.4 驅動功率的確定 　　　 播種機工作所需功率，應有播種機的工作阻力和行走速度來求定，即播種機的驅動功率可由公式（2）給出： （2） 其中，—播種機的工作阻力 　　　—播種機的行進速度 故由公式（2）得： 根據計算得到的驅動功率，選取柴油機4kW、1200 r/min。 3.5 地輪的轉速 根據實際情況，選取地輪的的直徑為400 mm 地輪轉速由公式（3）給出： （3） 其中，v—地輪行走速度 —地輪的半徑 故由公式（3）得： 3.6 傳動比的確定 地輪與排種器之間的傳動比 由于地輪轉速為71.6 r/min，排種器轉速為112.5 r/min，故地輪與排種器之間的傳動比為： 柴油機與地輪之間的傳動比 柴油機與地輪之間的傳動比可由公式（5）給出： （5） 故由公式（5）得： 由此得需要經過一次減速 柴油機與減速軸之間選用帶傳動，取 得減速軸與地輪之間傳動比為 第4章 鏈傳動的設計 4.1 地輪與排種器之間的鏈傳動 1.設計計算 （1）選擇鏈輪齒數 根據《機械設計》一書，取主動鏈輪齒數為，從動鏈輪的齒數可由公式（6）給出： （6） 故由公式（6）得： 參考《機械設計》一書，取標準值 （2）確定計算功率 該鏈傳動是單排鏈計算功率可由公式（7）給出： （7） 其中，—工況系數 —主動鏈輪齒數系數 —傳遞的功率 查《機械設計》一書表9-6和圖9-13取值： ，， 代入公式（7）可求得： （3）選擇鏈條型號和節(jié)距 　　 根據及，查《機械設計》一書圖9-11，可選鏈條的型號12A-1.查表9-1，鏈條節(jié)距為p=19.05mm。 　　 （4）計算鏈節(jié)數和中心距 中心距可由公式（8）給出： （8） 代入公式（8）有： 取 相應的鏈長節(jié)數可由公式（9）給出： （9） 代入公式（9）可求得： 取鏈長節(jié)數 鏈傳動的最大中心距可由公式（10）給出： （10） 其中，—中心距計算系數 查《機械設計》一書表9-7取值： 代入公式（10）可求得： （5）計算鏈速v，確定潤滑方式 鏈速可由公式（11）給出： （11） 代入公式（11）可求得： 根據和鏈號12A-1，查《機械設計》一書圖9-14可知鏈條的潤滑方式應采用定期人工潤滑。 2.鏈輪的基本參數和主要尺寸 （1）分度圓直徑d 鏈輪的分度圓直徑d可由公式（14）給出： （14） 代入（14）可求得： （2）齒頂圓直徑 鏈輪的齒頂圓直徑可由公式（15）、（16）給出： （15） （16） 其中，—滾子直徑 查《機械設計》一書查表9-1取值： 代入公式（15）、（16）可求得： 主動鏈輪齒頂圓直徑的確定 取 （3） 齒根圓直徑的確定 （4）分度圓齒高 鏈輪的分度圓齒高可由公式（17）、（18）給出： （17） （18） 代入公式（17）、（18）可求得： 主動鏈輪分度圓齒高的確定 取 從動鏈輪分度圓齒高的確定 取 4.2 地輪與減速軸之間的鏈傳動 主動軸轉速可由公式（19）給出： （19） 代入公式（19）可求得： 得 1.設計計算 （1）選擇鏈輪齒數 根據《機械設計》一書，取主動鏈輪齒數為，從動鏈輪的齒數可由公式（6）給出： （6） 故由公式（6）得： 參考《機械設計》一書，取標準值 （2）確定計算功率 該鏈傳動是單排鏈計算功率可由公式（7）給出： （7） 其中，—工況系數 —主動鏈輪齒數系數 —傳遞的功率 查《機械設計》一書表9-6和圖9-13取值： ，， 代入公式（7）可求得： （3）選擇鏈條型號和節(jié)距 　　 根據及，查《機械設計》一書圖9-11，可選鏈條的型號08A-1.查表9-1，鏈條節(jié)距為p=12.7mm。 （4）計算鏈節(jié)數和中心距 中心距可由公式（8）給出： （8） 代入公式（8）有： 取 相應的鏈長節(jié)數可由公式（9）給出： （9） 代入公式（9）可求得： 取鏈長節(jié)數 鏈傳動的最大中心距可由公式（10）給出： （10） 其中，—中心距計算系數 查《機械設計》一書表9-7取值： 代入公式（10）可求得： （5）計算鏈速v，確定潤滑方式 鏈速可由公式（11）給出： （11） 代入公式（11）可求得： 根據和鏈號08A-1，查《機械設計》一書圖9-14可知鏈條的潤滑方式應采用滴油潤滑。 2.鏈輪的基本參數和主要尺寸 （1）分度圓直徑d 鏈輪的分度圓直徑d可由公式（14）給出： （14） 代入（14）可求得： （2）齒頂圓直徑 鏈輪的齒頂圓直徑可由公式（15）、（16）給出： （15） （16） 其中，—滾子直徑 查《機械設計》一書查表9-1取值： 代入公式（15）、（16）可求得： 主動鏈輪齒頂圓直徑的確定 取 （3）齒根圓直徑的確定 　　　 　　　 （4）分度圓齒高 鏈輪的分度圓齒高可由公式（17）、（18）給出： （17） （18） 代入公式（17）、（18）可求得： 主動鏈輪分度圓齒高的確定 取 從動鏈輪分度圓齒高的確定 取 第5章 帶傳動的設計 根據《簡明機械零件設計手冊》一書，可確定從汽油機到地輪之間的傳動效率，則由公式（19）給出： （19） 代入公式（19）可求得： 柴油機轉速 （1）確定計算功率 計算功率可由公式（20）給出： （20） 其中，—工作情況系數 查《機械設計》一書表8-7取值： 代入公式（20）可求得： （2）選擇V帶的類型 根據《機械設計》一書，由、查圖8-11選用z帶。 （3）確定帶輪的基準直徑并驗算帶速 初選小帶輪的基準直徑 查《機械設計》一書表8-6和表8-7，取小帶輪的基準直徑 驗算帶速 帶速可由公式（21）給出： （21） 代入公式（21）可求得： 因為，故帶速合適。 （3）計算大帶輪的基準直徑 大帶輪的基準直徑可由公式（22）給出： （22） 其中，—汽油機與帶輪之間的傳動比 代入公式（22）可求得： （4） 確定帶的中心距和基準長度 初定中心距 中心距可由公式（23）給出： （23） 代入公式（23）有： 得： 取： 計算帶所需的基準長度 基準長度可由公式（24）給出： （24）　 代入公式（24）有： 按《機械設計》一書查表8-2，選擇相近的基準長度標準值，可查得： 計算實際中心距 實際中心距可由公式（25）給出： （25） 代入公式（25）可求得： （5）驗算小帶輪上的包角 包角可由公式（26）給出： （26）　　 代入公式（26）可求得： 　　　 （6）計算帶的根數 V帶的根數可由公式（27）給出： （27） 其中，—單根普通V帶的許用功率 　　 —包角系數 　　　—材質系數 　　　—計入傳動比的影響時，單根V帶傳遞的功率的增量 查《機械設計》一書表8-5和表8-2取值： ， 由，可查《機械設計》一書表8-4a得： 由，和z形帶可查《機械設計》一書表8-4b得： 代入公式（27)可求得: 取 第6章 鏈輪的設計 6.1 鏈輪的材料選擇 由《簡明機械零件設計手冊》可知鏈輪材料常用灰鑄鐵、鋼、鋁合金等。材料選定為20鋼，硬度為.50~60HRC。 6.2 地輪與減速軸之間主動鏈輪的設計 鏈輪的結構設計主要是根據鏈輪的分度圓直徑，選擇鏈輪的結構形式，由鏈輪的直徑較小選擇整體式；通過查《機械設計》一書，可以確定主動鏈輪的結構參數，其他的相關尺寸可以根據相應的經驗公式計算求得，其中，鏈輪總寬度為40mm。 主動鏈輪的結構如下圖所示： 圖5 地輪減速軸之間主動鏈輪 6.3 地輪與減速軸之間從動鏈輪的設計 從動鏈輪的結構同樣采用整體式，從動鏈輪的參數通過查《機械設計》可以得到，其他的相關尺寸可以根據相應的經驗公式計算求得，其中，鏈輪總寬度為40mm。 因此，從動鏈輪的結構與主動鏈輪的結構相同，只是直徑不同。 從動鏈輪的結構如下圖所示： 圖6 地輪減速軸之間從動鏈輪 6.3 地輪與種箱之間主動鏈輪的設計 通過查《機械設計》可以得到，其他的相關尺寸可以根據相應的經驗公式計算求得，其中，鏈輪總寬度為40mm。 主動鏈輪的結構如下圖所示： 圖7 地輪種箱之間主動鏈輪 6.4 地輪與種箱之間從動鏈輪的設計 通過查《機械設計》可以得到，其他的相關尺寸可以根據相應的經驗公式計算求得，其中，鏈輪總寬度為40mm。 從動鏈輪的結構如下圖所示： 圖8 地輪種箱之間從動鏈輪 第7章 帶輪的設計 7.1 帶輪的材料選擇 由《簡明機械零件設計手冊》可知帶輪材料常用灰鑄鐵、鋼、鋁合金或工程塑料等其中灰鑄鐵應用的最廣。因為帶輪轉速比較低，所以材料選定為灰鑄鐵，硬度為HT150。 7.2 主動帶輪的設計 帶輪的結構設計主要是根據帶輪的基準直徑，選擇帶輪的結構形式，根據帶的型號來確定帶輪輪槽的尺寸，設計如下 （1）主動帶輪的結構選擇：主動帶輪的基準直徑，而與主動帶輪配合的柴油機軸的直徑是20mm，所以主動帶輪采用實心式，總寬度為40mm。 （2）帶輪參數的選擇：通過查《機械設計》一書，可以確定主動帶輪的結構參數，其他的相關尺寸可以根據相應的經驗公式計算求得。 主動帶輪的結構如下圖所示： 圖9 主動帶輪 7.3 從動帶輪的設計 （1） 從動帶輪的結構選擇：根據主動帶輪基準直徑和傳動比來確定，從動帶輪采用腹板式，總寬度為40mm。 （2） 從動帶輪參數的選擇：通過查《機械設計》一書，可以查得帶輪的結構參數，其他的相關尺寸可以根據相應的經驗公式計算求得。 因此，從動帶輪的結構與主動帶輪的結構不同。 從動帶輪的結構如下圖所示： 圖10 從動帶輪 第8章 軸的設計 8.1 初步確定軸的最小直徑 選取軸的材料為45鋼，調質處理。查《機械設計》一書，根據表15-3，取。軸的最小直徑可由公式（30）得出： （30） 其中：—地輪軸上的驅動功率 —地輪軸的轉速 代入公式（30）可求得： 減速軸 地輪軸 8.2 減速軸的結構設計 （1） 擬定軸上零件的裝配方案 圖11 減速軸結構簡圖 （2） 確定軸的各段長度 減速軸從左至右分為五段， 第1和第5軸段安裝鏈輪及大帶輪，取直徑18mm，長度40mm 第2和第4軸段安裝滾動軸承，選擇深溝球軸承16003，取直徑20mm，長度15mm 中間軸段為配合播種機構取直徑22mm，長度390mm 8.3 地輪軸的結構設計 （1）擬定軸上零件的裝配方案 圖12 地輪軸結構簡圖 （2）確定軸的各段長度 地輪軸從左至右一共分為七段 第1和第7段安裝地輪，取直徑22mm，長度110mm 第2和第6段安裝鏈輪，取直徑24mm，長度40mm 第3和第5段安裝軸承，選用深溝球軸承16005，該段取直徑25mm，長度15m 中間段為配合播種機構取直徑28mm，長度590mm。 第9章 支架、扶手與軸承等選擇設計及功能切換 9.1 支架設計 支架總體按照所選方案進行設計，上方安裝減速軸，下方安裝地輪軸，預留出位置給播種機構等。支架為焊接。 支架結構如圖所示： 圖13 支架 9.2 把手設計 把手按照普通人習慣高度進行設計，焊接而成，與支架焊接連接。 把手結構如圖所示 圖14 把手 9.3 軸承選擇 軸承為標準件，由于播種機行走傳動機構中軸受徑向力，故減速軸采用深溝球軸承16003，地輪軸采用深溝球軸承16005。 9.4 功能切換 在播種機軸及柴油機軸上各安裝一個離合器。 柴油機軸離合器閉合時，柴油機可以帶動減速器軸轉動，使地輪轉動。 播種機軸離合器閉合時，地輪軸可以通過鏈傳動帶動播種箱內機構運動。 在把手上通過離合線控制兩個離合器的開閉。 第10章 三維建模及裝配 完成三維設計及建模后，裝配如下： 圖14 正視圖 圖15 左視圖 圖16 俯視圖 圖17 右視圖 圖18 三維圖 結 語 蕎麥播種機是對蕎麥進行播種的機器，本文設計的小型蕎麥播種機使用柴油機作為動力，操作性強，結構簡單，成本較低，維護不復雜。降低了農民勞作時的工作強度，代替畜力、人力工作，播種更加科學，撒播更加均勻。 在農村地區(qū)，尤其是在不適合使用現代化大型農業(yè)機械設備的梯田、丘陵、坡地、小快地等地區(qū)，小型播種機有著巨大的優(yōu)勢和廣闊的市場前景，發(fā)展前景良好。 經過以上的設計計算，確定了小型蕎麥播種機的動力、行走、傳動機構及功能切換。 致 謝 首先，感謝學校四年的培養(yǎng)，感謝各位老師的教導與關懷，這四年里學習了許多知識，獲得了許多經驗，對此我向各位老師致以深深的敬意與謝意。 在本次畢業(yè)設計過程中，楊巖老師給予了悉心的教導，經常互相交流，使我深受啟迪，獲益匪淺，老師的幫助讓我選擇了合適的方案并進行設計。 同時我還要感謝我的同學們，許多不明白的問題正是向同學們提問并得到了幫助解答。 由于本人水平有限，在理論與實際等等各個方面都難免有不當與欠缺之處，對許多專業(yè)知識的運用也許并不熟練，有些設計計算也許并不成熟，敬請各位老師批評指正。 參 考 文 獻 [1] 吳貽珍. 中國傳動帶技術現狀與未來發(fā)展[J].中國橡膠,2006,22 （24）:16-22. 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