免耕施肥播种机的设计毕业论文目录第一章绪论 (3)§1.1 研究的目的和意义 (3)§1.2国外同类设计(或同类研究)的概况综述 (4)§1.3未来的发展趋势 (5)§1.4设计容及方法 (6)第二章免耕施肥播种机整体方案的确定 (8)§2.1 免耕施肥播种机的动力传递部分 (8)§2.2 免耕施肥播种机的旋耕部分 (9)第三章主要工作部件的参数选择与计算 (10)§3.1配套拖拉机的选择 (10)§3.2总传动比和各级传动比的分配 (10)第四章传动部分结构的设计与说明 (14)§4.1齿轮的设计和强度校核 (14)§4.2轴的设计和强度校核 (22)§4.3轴承的强度校核 (27)§4.4键的强度校核 (29)第五章旋耕部分的设计计算 (30)§5.1 刀片刀座的设计研究 (30)§5.2 刀轴的设计研究 (31)§5.3 刀片的排列设计 (36)第六章典型零部件的结构工艺分析 (37)第七章免耕施肥播种机使用要求和技术经济性分析 (39)§7.1 机动图 (39)§7.2免耕施肥播种机的经济性分析 (40)第八章结论 (41)参考文献 (42)致谢 (42)第一章绪论§1.1 研究的目的和意义近年来中国的农业机械在逐步发展,但是由于中国的传统工业基础比较薄弱,再加上中国南北东西地形,耕地,气候,种植的农作物各不一样,所以农业机械很难有统一的发展。
但是小麦作为我国北方地区的主要农作物,它的种植与收获机械一直是研究的热点。
但是整地时常常分为好几个过程,如果遇到天气不好的年份,难免会影响农时。
同时,长期传统的的整地,播种技术,对土壤难免有很大破坏作用。
所以,最近,一种向着联合作业,同时对土地要有一定的保护作用的免耕施肥播种技术成为农业机械行业的热门。
本次的毕业设计主要是顺应这一研究趋势,设计免耕施肥播种机,它可以针对小麦、玉米、大豆等多种农作物,但是以小麦为主。
免耕施肥播种机是在旋耕机上附加开沟、播种、施肥和镇压等部件构成整地播种联合作业机。
为了提高肥效,省肥节本,要求化肥深施于距地表8-10cm以下土壤中。
为了避免烧种,要求施肥口处于投种口下方或侧下方位置,使土壤中的化肥带与种子保持在5cm以上的位置。
免耕施肥播种机可以减少田间作业次数,减轻机械对土壤的压实,缩短作业周期,抢农时,还可以节约设备投资,降低作业成本。
因此免耕施肥播种机近几年在生产中得到广泛应用,是未来种植机械发展的方向。
免耕施肥播种机的旋耕整地部分由拖拉机动力输出轴驱动,排种器和排肥器由地轮传动。
播种施肥装置安装在旋耕机上方,输种管末端为开沟器。
播下的种子覆土后由镇压轮压实。
旋免播种机的主要优点是采用联合作业,一次完成多种工序,减少作业次数,节本增效。
旋耕播种作业质量好,播后地表平整,播深一致。
免耕播种解决了拖拉机轮辙对播种质量的影响。
解决了南方水田地区黏重土壤的碎土难和北方一年两熟地区抢农时的问题,因此,免耕播种机在我国得到广泛的应用。
同时,免耕施肥播种机是向着联合作业的方向发展,它把单一过程的整地、播种技术整合到一块,大大提高了生产效率。
以北方地区为主的小麦产区,将会有很大改变,农民收入也会提高。
所以我们很有必要对免耕施肥播种机进行研究。
§1.2国外同类设计(或同类研究)的概况综述§1.2.1 国外小麦免耕播种机的研究现状免耕施肥播种机在国外的发展较早,以美国为代表的的国家,他们都是大面积的耕地,所以他们所设计的免耕播种都体型比较大,结构和实现的功能也比较复杂,所以生产这些机械的公司也比较大,比较强,如约翰迪尔公司。
国外的免耕免耕播种机几乎都是联合作业机,一次完成破茬、松土、开沟、施肥、播种、撒药等多项作业,由于其复杂的工作过程,所以对拖拉机要求的配套动力也比较大。
国外的拖拉机本身就是适合这样的大地块生产的大马力,总之,美国这样的国家的免耕播种机,就是大,贵。
而日本和韩国,由于国土面积有限,且山丘比较多,所以他们都是以小型的比较精准的免耕播种机为主。
他们的特点是很有针对性,因为他们的种植作物比较单一,气候条件也相对稳定。
§1.2.1 国小麦免耕播种机的研究现状我国的地形比较复杂,不仅有东北地区比较大的地块,而且有西部地区,等地大面积的山陵地区,而且气候复杂,种植作物复杂,必须开发适合我国国情的免耕播种机。
对于东北等大面积的区域我们要参考美国等国家的技术;但是中国,尤其是北方地区以小麦生产为主,且地块相对较小,所以日韩所生产的的免耕施肥播种机有很高的学习价值。
在此基础上,结合我国的实际国情,我们设计的免耕施肥播种机一般使用于较小的地块,而且常用悬挂牵引的方式。
排种方式采用现有的精量、半精量穴播和条播小麦等为主,以降低制造成本;结构上除排种、排肥器部分沿用传统播种机上的现用部件外,需要重点解决的技术问题为防堵技术及其结构、破茬开沟技术及其装置、种肥分施技术及其装置和总体机架等。
但国毕竟工业基础差,所以大部分所设计的免耕播种机不是不耕,而是多采用动力灭茬,类似选择性旋耕,这就对拖拉机的动力有一定严格的要求,而且并不是完全符合保护性耕作的要求。
所以,国对于免耕施肥播种机的研究还有很长路要走。
§1.3未来的发展趋势我国免耕施肥播种机的发展趋势:(1)减少功耗,提高效率是研究重点应主要从旋耕播种机的旋耕作业环节入手,进行相关设计。
对旋耕刀片参数进行深入研究,探讨新的耕耘方式,如潜上逆转等,目前国已生产出反转旋耕埋青机,用于耕作并覆盖绿肥;吸收铧式犁、驱动圆盘犁的优点,使旋耕部件在水平面斜置,这样旋耕刀能顺利切削土壤,刀辊受力均匀,从而降低功耗。
此外,要提高效率,还可增加旋耕机的作业幅宽,国外旋耕机械产品已向宽幅、高效能方向发展,从而使旋耕播种机的工作效率得以提高。
(2)适于丘陵山地的小型免耕播种机械尚待研发我国丘陵地区约占国土面积的60%,但农业机械化水平远低于平原地区,尤其是耕整地和播种环节还基本上依赖人畜力作业,缺乏与之相适应的作业机具,劳动强度大,费工费时。
针对丘陵山地的地形地貌,耕作模式及其土壤条件,研发功能齐备、动力足、田间转弯方便的轻小型免耕播种机,已成为发展丘陵地区机械化的重要容。
此外,随着我国温室技术的发展,农村大棚耕作面积日益增大,对于适合大棚作业的免耕播种机械需求也越来越迫切。
因此对旋耕播种机的小型化、轻盈化设计也将成为今后的研究重点。
(3)随着科学的进步,尤其是各个学科的相互交叉,智能化,精准化也必会向农业机械方向发展,免耕施肥播种机也会向这个方向发展。
所以免耕施肥播种机将会与许多智能控制和检测装置搭配使用,农民可以更加省力省时。
对土地产量的增加会有很大发展,同时将更多的劳动力解放出来,对社会产生经济效益。
但是,智能化的发展对农民的知识水平也有很大的考验。
§1.4设计容及方法§1.3.1 研究的容此次研究设计的是免耕施肥播种机,完成小整地施肥播种联合作业。
对免耕施肥播种机的设计,就是对整机的设计。
本次设计主要容如下:一是要设计出免耕施肥播种的动力传递过程,主要是中间齿轮箱,实现换向和变速的功能,将拖拉机输出的动力传递到旋耕机的刀辊轴上;二是旋耕部分的设计,应采用何种旋耕刀和排列方式,以及高速状态下旋耕刀轴的设计,来满足高速破茬的要求;三是关键零部件设计,主要对设计的轴,齿轮,刀辊等,既要满足使用的设计要求,同时要满足强度要求。
§1.3.2 研究的方法本次的毕业设计是免耕施肥播种机进行设计,本文所设计计算的主要是动力传递和旋耕方面的设计。
传动部分可以参考双级齿轮减速器的方法来设计中间齿轮箱的部分,而旋耕部分参考普通旋耕机。
同时查阅相关的资料,要对主要的部分进行设计计算,同时要对整机图,部装图,以及主要焊合图,各个零件图绘制cad图。
§1.3.3 技术参数播种行数:10行;施肥行数:5行;工作幅宽:1800毫米;工作深度:40毫米;生产率:0.47-0.6hm2/h;第二章免耕施肥播种机整体方案的确定§2.1 免耕施肥播种机的动力传递部分旋耕机的动力传递主要有两种方式,一种是中置式的,通过中间齿轮箱传递,把拖拉机输出轴的动力向下传动;另一种是偏置是的,即通过侧边齿轮链轮的方式传动,其目的是向下向后传递动力。
这次设计中的免耕施肥播种机的动力传递的目的主要是把拖拉机的动力输出传递的刀辊上,以满足旋耕部分整地的要求,主要是破茬。
而种子后肥料的播种是通过后面的地轮,由地轮带动链条实现播种的,所以与前面的动力没有太大的关系。
因此动力传递的方式主要是把横向输出的动力向下传递,所以采取中置式的中间齿轮箱传递动力。
本设计的动力传动路线:免耕施肥播种机的动力由拖拉机动力输出轴通过万向节伸缩传动轴传递给中间齿轮箱,万向节能适应旋耕机的升降变化。
因为旋耕机工作负荷为变负荷,工作条件较差,所以选用的十字轴万向节应具有足够的强度和可靠度。
中间齿轮箱换向变速之后将动力继续传递到刀辊轴上,以满足机组的工作要求。
中间齿轮箱的固定方式:中间齿轮箱有上向下通过螺栓固定在旋耕部分的机架的中间,前方露出动力输出轴与拖拉机的动力输出轴,下方的动力输出轴与刀辊轴。
§2.2 免耕施肥播种机的旋耕部分旋耕部分按旋耕刀的布置和作业方式的不同,大致有三大类:工作部件绕与机具前进方向相垂直的水平轴旋转切削土壤,如卧式旋耕机;工作部件除绕水平轴旋转切土外,同时又绕它自身的轴线旋转,又称旋转锹;工作部件绕与地面垂直或倾斜的轴线旋转切土,如立式旋耕机。
本设计中用卧式旋耕机。
旋耕部分的机架:中小型卧式旋耕机的机架主体都是由中间传动箱体、左右主梁、侧板和侧边传动箱体(或双侧版)组成。
在旋耕联合作业机上,为了便于在旋耕机上附加多功能工作部件,出现了由前后全幅钢管横梁和左右顺梁焊合的平面框式通用机架,中间传动齿轮箱安装在机架的底座上并用螺栓紧固,箱体成为机架的组成部分,使机架的刚性进一步增强。
旋耕部分的罩壳和拖板:罩壳固定于刀辊上方,用于挡住旋耕刀抛出的土块,并使其在撞击过程中进一步破碎。
同时起到安全和防护作用。
罩壳横截面一般呈凸弧形,也有呈三折线或多折线形的。
罩壳与刀辊之间的空隙,前缘30-40mm,后缘70-80mm。
拖板对耕后地表起平整和稍加压实的作用。
横截面一般为凹弧形,也有呈直线或折线形的。
前缘与罩壳铰接,后缘位置用链锁限位或压力弹簧调节。
拖板加压力弹簧强压后,能提高碎土、平整地表和压实表土的效果。
在黏湿土壤中作业时为防止刀辊堵塞,不适用拖板。