前言1 旋耕机的特点及在农业生产中的应用旋耕机是一种由动力驱动的耕地机械，由拖拉机动力输出带动装有刀片的滚辘旋转而进行工作的。

它具有如下作业特点：碎土性能强，作业后地面平整。

在旱地作业时，拖拉机动力输出轴带动旋耕刀转动，对土壤进行切削，被切削出来的土块相互撞击而碎裂。

土块碎裂后，覆盖均匀平整，地面不会出现犁沟。

纵向结构尺寸及入土行程均较短，地头相应缩小，因而生产率较高。

能充分发挥拖拉机的功率。

耕地作业时，拖拉机驱动轮可能会打滑，致使牵引力减少，而旋耕机刀轴转动时，刀片的切削方向与拖拉机的前进方向相反，因而土壤对刀片的切削反作用力，是与拖拉机前进方向一致的，所以，拖拉机与旋耕机配套作业时，因旋耕机的旋转，本身就会产生一个推动机器前进的力量，这就能充分发挥拖拉机的功率。

能够一次完成耕耙作业，减少了作业的次数，节约了能耗和时间，在夏收种农忙季节里，可以及时完成生产任务，不悟农时。

旋耕机主要用于农田栽植、播种前的耕整地作业。

耕后，地表平整、松软、细碎，能够满足精耕细作的农艺要求。

在潮湿地或水田上工作时，可减少拖拉机轮子的下陷和打滑丢转的现象，所以，目前在南方水田地区，旋耕机已被广泛使用，并已成为系列产品。

在我国南方，旋耕机多用于冬种小麦的耕整地；水稻插秧或抛秧前的水耕水耙；花生播种前的旱耕旱耙，以及城市郊区蔬菜地的耕耙作业、果园的中耕除草等。

2 我国旋耕机械发展趋势浅析目前，我国与大中型拖拉机配套的旋耕机配套的旋耕机保有；量约15万台，与手扶拖拉机和小四轮拖拉机配套的旋耕机约200万台。

旋耕机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旋耕机械。

近年来，我国北方进行种植业结构调整，大力推行改水，水稻种植面积迅速增加，扩大了对旋耕机械的市场需求。

如黑龙江垦区原以旱田种植小麦和黄豆为主，并以传统的旱地铧式犁、圆盘耙、和耢地机等作为耕整地机具。

1993年该地区拥有旋耕机仅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一50等中型轮式拖拉机及配套的旋耕机。

旋耕机生产企业应把握农村产业结构调整这个机遇，开发新产品。

现有旋耕机产品虽然在理论上可以配套58.8~73.5kw的拖拉机，但实际上因受传动系统强度及结构尺寸、机架尺寸、机架结构强度的限制，配套合理范围仅达48kw的拖拉机；耕深亦局限在旱耕12~16cm，水耕14~18cm。

因此，现有旋耕机产品在品种上尚有大型和深耕型的缺陷，20实际90年代以来，为适应市场需要，有些企业试图开发大型旋耕机，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，今后旋耕机应向一下几个方向发展。

第一，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旋耕机成为发展方向。

水田土壤含水率高，抗剪切、抗压强度特别低，附着力、外摩擦力也接近为零，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旋耕机组水耕时，为充分发挥其功率，实现高效率、高效益，需要工作幅宽3m以上的宽幅旋耕机。

但宽幅又受到道路行驶和入库停机不便的制约，解决途径有二：一是旋耕机采用宽度伸缩或折叠式结构；二是采用适中的宽幅，提高作业速度，从现有的2~5km/h提高到4~8km/h。

为满足以上要求，需要改进旋耕机及工作部件的结构和参数，研制宽幅高速旋耕机及灭茬、旋耕、旋耙和深施化肥的复式作业机械。

第二，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。

而旋耕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。

深耕型旋耕机更深一般不超过20cm。

为满足增厚土壤熟化层、改善深层透气性以及栽培薯类、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度旋耕机和间隔窄幅深旋耕机，耕深达到30~60cm或90~120cm。

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旋耕机，耕深达30cm。

加大旋耕深度的主要难点是引起动力机作业负荷和功率消耗不平衡，而大功率拖拉机具有双速独立功能，可以全功率输出，同时具有多个慢速档以及爬速档，这也为配套深耕旋耕机提供了条件，卧式旋耕机在国外处于转型期。

而国内专家学者认为反转旋耕机是一种大有前途的耕耘方式，潜土逆转应在深耕旋机上将能体现其优越性，目前需进一步开展这方面的研究工作，完善经验，积累经验，开发出成功的产品。

3主要结构及动力转动转动装置；万向节，变速箱，侧边齿轮箱。

工作部件：刀，左右弯刀。

辅助装置：机架，悬挂机，罩壳，拖板。

4边速箱的工作原理及其重要意义由于本次设计是在原有的基础上改进，而旋耕机中最重要的部件之一就是变速箱，因为其他部件都较完整，原来的机型主要缺点就是重量尺寸太大，结构不紧凑，转动不稳定，档位过少，所以此次设计主要是对变速箱进行改进设计。

旋耕机变速箱多属有及齿轮变速箱，变速箱主要由轴和大小不同的成对齿轮组成，双联的主动轮和花键连接，可轴向滑动，从动轮固定安装在从轴上。

主动双联齿轮处于两个从动齿轮中间位置，主动轴的动力不能传给从动轴，动力切断，变速箱呈空挡。

主动齿轮向左滑动获得效大传动比，得到一个抵挡，将主动双联齿轮向右猾动获得较小转动比，得到一个高档。

根据齿轮传动原理，大小不同的齿轮合，即可实现不同的速度和扭矩，实现变速变扭的要求，另外，当一对齿轮转动时，主动齿和动齿轮旋转方向相反；若再增加一个中间齿轮转动，主动齿轮和最后从动齿轮方向相同。

前一种传动是变速箱前进档为倒档。

变速箱在旋耕机整体中占非常重要的地位，变速箱的工作的情况直接影响到旋耕机的工作效率。

变速箱的功用有；在发动机转速和转矩的情况下，改变旋耕机的行程；可实现旋耕机前进.后退和在发动机不熄火下的停车。

改变旋耕机前进速度，适应不同的作业条件。

本次毕业设计的任务主要为主要为根据工厂已有的变速箱模型确定和转动路线，体会起设计原理，掌握其工作原理，并经实际测绘确定其各轴及齿轮的模数，齿数。

校核其中的若干轴及齿轮的强度，绘出其传动系统路线图。

5 变速箱总体方案的确定总体设计的任务为选择动力机、拟定总体传动方案、确定总传动比并合理分配传动比，计算传动装置的运动和动力参数，为各级传动零件设计、装配图设计做准备。

5.1 拟定总体传动方案旋耕机传动功率大，工作条件恶劣、应充分考虑调高传动装置的效率，一减少能耗、降低运行费用。

这时应选用传动效率高的机构，如齿轮传动。

满足功能的前提下应尽量简化以降低费用。

5.1.1 初步拟定传动方案根据工作机得要求实现六级传动，整个变速箱分为八级传动，为了避免变速箱过大且传动不稳定，所采用变速齿轮集中在中间的三轴上。

有设计要求发动机功率及转速P=3.75KW n=2600rpm所分八档要求工作速度：m /s 95.01=V m /s 62.12=V s m V /49.23= s m V /20.34= sm V /23.55= s m V /29.86= s m V /41.11－侧=s m V /71.42－侧= 因为设计任务所限工作轴轮为已知，半轴径D=650mm 。

把以上速度转换为转速r/m 得：r/m 1.28n 1= r/m 7.47n 2= r/m 1.73n 3= r/m 0.94n 4= r/m 8.153n 5= r/m 7.243n 6= r/m 5.41n 1－侧= r/m 5.138n 2－侧=5.1.2 多级传动的合理布置许多传动装置往往需要选用不同的传动机构，以多级传动方式组成。

合理布置各种传动机构的顺序，对传动装置和整个机器的性能、传动效率和结构尺寸等有直接的影响。

布置传动机构顺序一般有以下几点原则：第一，传动能力较小的带传动及其他摩擦传动宜布置在高级级，有利于整个系统结构紧凑、匀称。

同时，带传动布置在高速级有利于发挥其传动平稳，缓冲吸振，减小噪音的特点。

第二，闭式齿轮传动，蜗杆传动一般布置在高速级，以减少闭式齿轮传动的外廓尺寸，降低成本。

开式齿轮传动制造精度较低，润滑不良，工作条件较差，为减小磨损，一般放在低速级。

第三．当同时采用直齿轮和斜齿轮传动时，应将传动较平稳，动载荷较小的斜齿轮传动布置在高速级。

链传动不平稳，为减少冲击和振动，一般应放在低速级。

第四，当同时采用齿轮传动和蜗杆传动时，宜将蜗杆传动布置在高速级，使啮合面具有较高的相对滑动速度，容易形成润滑油膜，提高传动效率。

圆锥齿轮尺寸过大时加工有困难，可将其布置于高速级，并对其传动比加以限制，以减少锥齿轮的尺寸。

5.1.3 转向功能的实现为了实现转向功能，在变速箱上装一拨叉用连在扶手上的拨杆来拉动拨叉，使其转动，带动齿轮移动，从而分离齿轮，也就是断开了传动，也实现了转向，整个传动路线见附图。

5.2 合理分配传动比5.2.1 各级传动比的取值应考虑的问题第一，各级传动比机构的传动比应在推荐值范围内，不应超过最大值，以利于发挥其性能，并使结构紧凑。

第二，应使各级传动的结构尺寸协调、匀称。

第三，应使传动装置外廓尺寸紧凑，重量轻。

在相同的总中心距和总传动比情况下，具有较小的外廓尺寸。

第四，在变速器设计中常使各级大齿轮的直径相近，使大齿轮有相近的侵油深度。

高、低两级大齿轮直径相近，且低速级大齿轮直径稍大，其侵油深度也稍深些，有利于侵油润滑。

第五，应避免传动零件之间的干涉碰撞。

高速级大齿轮与低速轴不可发生干涉。

5.2.2 传动比的分配这次设计箱体内的传动均采用闭式圆柱直齿轮传动，且高速级传动比1i 和低速级传动比2i 应遵循展开式和分流式： ()21i 5.11.1i -= （1）同轴式： 21i i = （2）由于各档额定速度已定，所以总的传动比也相应的定下来啦，由于皮带的传动比为1.8，所以通过计算皮带的减速之后的各轴传动比如表1所示：表1 各档传动比表2 各级传动比倒档轴与前进档共轴当1—R双联齿轮滑至倒档时，1—R齿轮越过中间轴与中央传动齿轮啮合，从而形成反向传动，即形成倒档。

6 齿轮的设计大多数齿轮不仅用来传递运动，而且用来传递动力。

因此，齿轮传动除须运动平稳外，还必须具有足够的承载力。

按照工作条件，齿轮传动可分为开式和闭式。

闭式传动的齿轮封闭在刚性的箱体内，因而能保证良好的润滑和工作条件。

所以我们的齿轮都采用的是闭式。

由于各级齿轮在老变速箱中的尺寸及各种数据都已确定，先只对各级齿轮加以改进，所以各齿轮的大致结构都没有太多变化，只是为了减小尺寸，而尽量减小模数。