毕业设计(论文)-烟草培土、起没垄机功能结构设计.doc
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1、 第 页烟草培土、起垄机功能结构设计摘 要: 农业,作为民生之本,农业的发展被看作人类发展的重要标志之一。从最开始的刀耕火种发展到半机械化阶段再到基本机械化现在已基本进入综合机械化阶段,向着机械自动化发展。为了加快农业机械化的推广力度,提高劳动效率,增加农户的收益,特别是一些地形起伏,山高坡陡,耕地分散,只有少数坝区适宜大型机械耕作的地区。我国政府机构出台了一系列政策措施提升农业机械化水平。由于国家加强对农业的重视力度,我国农业机械化水平也成为政府关注的重点。烟草作为我国农业经济的一大支柱,更是重中之重。响应中央号召,加快农业机械化的进度,通过对已有机型的实验,分析以及经济方面的考虑,综合设计
2、一款小型培土、起垄机械。首先,进行了已有机型的实验,分析。接着正式进入设计,分为开题报告、方案的确定、传动比的分配、数据的计算,校核、带轮的设计、变速器的设计、链传动的设计、说明书的编写和画图。经过一系列的设计计算,对材料的选择,方案的优化设计出一款轻巧灵活,拆装方便,易于操作且经济实惠,适宜在边远山区、丘陵、山坡地耕作的小型培土、起垄机械。关键词:变速器,齿轮,轴,刀具abstract Agriculture, as the peoples livelihood, one of the important symbol of agricultural development is seen
3、as human development. From the beginning of the slash-and-burn cultivation to half mechanization stage to the fundamental mechanical has now entered the comprehensive mechanized stage, to the mechanical automation development. In order to speed up the promotion of agricultural mechanization, improve
4、 the work efficiency, increase the income of the farmers, especially some terrain, high mountains and steep slope, farmland dispersed, only a minority of the appropriate large machinery farming area. Chinas government introduced a series of policies and measures to enhance the level of agricultural
5、mechanization. Because of strengthening the national agricultural intensified, the level of Agricultural Mechanization in China has also become the focus of the government. Tobacco as a pillar of Chinas agricultural economy, is the priority among priorities. In response to the call, accelerate agric
6、ultural mechanization process, based on the existing models of experiment, analysis and economic considerations, the comprehensive design of a small hill, ridge forming machine. First of all, the existing model experiment, analysis. Then officially entered into the design, proposal, scheme, distribu
7、tion, transmission ratio calculation, checking, pulley design, transmission design, chain drive design, specification and drawing. After a series of design calculation, the choice of materials, the optimized design for a light and flexible, convenient assembly and disassembly, easy operation and eco
8、nomical, suitable in remote mountain areas, hills, hillside farming small earth, ridging machine. Keywords:transmission,gear,axle,toolII ) 第 页目 录目 录I第1章绪论11.1 研究烟草培土、起垄机的目的与意义:11.2 国内外烟草培土、起垄机发展的现状:11.3 研究内容:2第2章 总体方案的确定及主要参数的选择32.1 烟草培土、起垄机总体方案的确定:32.2 主要参数的选择:4第3章 传动系统的设计53.1 总体传动方案的拟定53.2 动力要求及选型
9、53.3.1带传动73.3.2 链传动123.3.3 齿轮传动12第4章 变速箱的设计154.1对变速箱的要求154.2 变速箱类型的分类与选择154.3 变速箱传动方案的确定154.4 计算传动装置的运动和动力参数184.5 齿轮的设计194.5.1 选择精度等级、材料及齿数194.5.2 齿轮1.1与齿轮3.1的设计214.5.3齿轮2.1与齿轮3.2的计算与校核254.5.4齿轮2.2与齿轮3.3的计算与校核294.5.5齿轮2.3与齿轮3.4334.5.6 倒档齿轮的设计374.6 轴的设计404.6.1 输入轴414.6.2 输出轴444.6.3中间轴524.6.4 倒档轴的设计56
10、第5章 链传动的设计58第6章 培土刀具的设计626.1 材料与技术条件626.2 培土刀具结构的设计636.3 尺寸的确定65第7章 起垄刀具的设计667.1 材料与技术条件667.2 起垄刀具结构的设计677.3 尺寸的确定677.4 整形部的结构设计68第8章 设计总结70参考文献71致谢72III第1章绪论1.1 研究烟草培土、起垄机的目的与意义:通过设计烟草培土、起垄机功能模块有以下几点目的和意义:(1)烟草培土、起垄机功能模块设计是机械工程及自动化专业学生的一次比较完整的某类机械的整体设计,其中包括变速箱的设计,离合器的设计,各机构的设计等。通过设计,培养学生独立的机械整机的分析能
11、力与创新思维,树立正确的设计思想,提高利用计算机辅助设计的能力,为自动化机械设计打下良好的基础。(2)通过设计,把有关课题(机械原理、机械设计、机械优化设计、机械构造、CAD技术等)中获得的理论知识在实际中综合地加以利用,使这些知识得到巩固与发展,使理论知识与生活密切地结合起来。因此,烟草培土、起垄机功能模块的设计是有关专业基础和专业课后综合性的专业设计。(3)通过设计,熟练的应用有关参考文献,计算图表、手册、图册和规范,熟悉有关国家标准,培养学生独立工作与分工合作完成大型设计的能力和在机械整体设计方面所必备的基本技能。 (4)本次设计的具体要求:利用计算机CAD软件进行对烟草培土、起垄机功能
12、模块设计,进行装配,干涉检查,图纸的绘制等。1.2 国内外烟草培土、起垄机发展的现状:目前国外对烟草培土、起垄机的研究占据主导地位的主要是日本和韩国,它们研制的烟草培土、起垄机,其动力主要以汽油为主,其特点是体积小,重量轻,单一作业性能好,操作方便,劳动强度低,但价格昂贵,功能较单一。我国对小型田间作业机的开发研究起步较晚,始于二十世纪六七十年代,前期主要以引进消化日本、西班牙等国家的同类机械。随着现代农业的发展和国家大力的政策扶持,一些小型的田间作业机械得以大力的发展,但是技术落后,各地地形条件的不同对机械的要求也提出了不同的需求。国内的烟草培土、起垄机在国外的基础上进行了一系列的改动,使其
13、更适应于中国的国情,适应于大多数老百姓的需求。其动力大多以柴油为主,体积较大,重量也较重,操作不方便,劳动强度高,对使用者身体素质要求较高,价格便宜,功能较全。农业在社会的地位是无可取代的,是一切社会发展的物质基础,随着市场经济的发展,农业也会越来越受到重视,中央提出农业现代化,要求农业向着科技化,机械化,自动化不断地发展前进。1.3 研究内容: 在平原地区农业机械已经得到了很大的发展,大型的农业机械奔驰在广阔平坦的大平原上,工作效率很高,一个人就能完成以前很多人才能完成的工作量。但中国的国情限制了大型农业机械的推广,本设计主要是设计一款体积小,重量轻,单一作业性能好,操作方便,劳动强度低,价
14、格便宜的小型手扶式烟草培土、起垄机。第2章 总体方案的确定及主要参数的选择2.1 烟草培土、起垄机总体方案的确定: 经过研究讨论烟草培土、起垄机的总体方案如下:图2.12.2 主要参数的选择: 烟草培土、起垄机的主要技术参数如下:表2.2.1项目技术规格及参数外形尺寸 mm长1500宽660高1090机器重量 kg109耕深 mm3070垄沟宽 mm300工作幅宽 mm275刀辊回转半径 mm360刀数 把起垄刀6培土刀24生产率 h/h0.15转速 r.p.m160铁车轮外径 mm 450轮距 mm240/280/320最小转向圆半径 m1.0纯作业燃油消耗 kg/h12第3章 传动系统的设
15、计3.1 总体传动方案的拟定 本设计的传动路线是柴油机到变速箱之间选用V带传动、变速箱内部采用圆柱直齿齿轮传动、变速箱到行走轮之间采用链传动。3.2 动力要求及选型烟草培土、起垄机以小型柴油或汽油机为动力,具有重量轻,体积小,结构简单等特点。表3.2.1加工定制:是品牌:常金豹柴油机型号:R175燃料:柴油冲程数:四冲程汽缸数:单缸冷却介质:风冷、水冷应用范围:农业机械型号ModelR175形式Type单缸、卧式、四冲程、水冷柴油机Single-cylinder,horizontal, 4-stroke,water-cooled diesel engine燃烧系统Combustion syst
16、em涡流式Eddy current type缸径行程(mm)Borestroke(mm)7580转速(rpm)Engine speed(rpm)2600额定输出(KW)Continuous output(KW)4.41最大输出(KW)Maximum output(KW)4.85燃油消耗率fuel consumption294.2起动方式Starting systemHand-Cranking手动外形尺寸(mm)Dimensions (mm)600 X 380 X 510毛重/净重(kg)G.W/N.W(kg)65 3.3总传动比的分配 3.3.1带传动带传动是利用张紧在带轮上的柔性带进行运动或
17、动力传递的一种机械传动。 带传动具有结构简单、传动平稳、能缓冲吸振、可以在大的轴间距和多轴间传递动力,且其造价低廉、不需润滑、维护容易等特点,在近代机械传动中应用十分广泛。摩擦型带传动能过载打滑、运转噪声低,但传动比不准确(滑动率在2%以下);同步带传动可保证传动同步,但对载荷变动的吸收能力稍差,高速运转有噪声。 带传动除用以传递动力外,有时也用来输送物料、进行零件的整列等。1. 确定计算功率。 式中:计算功率,kW;工作情况系数,查文献【1】表8-7,得; P所需要传递的额定功率,kW 。2.选择V带的类型。 根据计算功率和小带轮的转速,查文献【1】图8-11,选取普通V带中的A带型。3.
18、计算大、小带轮的直径并验算带速。小带轮的直径为,带速为: 带速不宜过低或过高,一般应使v=5-25 m/s,所以带速符合要求。4. 确定V带的中心距a和基准长度 选取V带传动的传动比为i=1.515 。 所以有: 大带轮的直径 。查文献【1】表8-8,根据就近原则,圆整后 。 初选中心距:,即: ,可初步确定中心距为 。V带的基准长度为: ,查文献【1】表8-2,选取带的基准长度为 。 计算中心距及其变动范围,传动的实际中心距近似为 ,考虑到带轮的制造误差、带长误差、带的弹性以及因带的松弛而产生的补充紧张的需要,常给出中心距的变动范围:5.验算小带轮的包角。小带轮上的包角小于大带轮上的包角,小
19、带轮上的总摩擦力小于大带轮上的总摩擦力。因此,打滑只可能在小带轮上发生,为了提高带传动的工作能力,应使: ,而 ,所以小带轮上的包角合适。6.确定带的根数。 式中:普通单根V带的额定功率;普通单根V带的基本额定功率,查文献【1】表8-4a得;当传动比不等于1时,单根V带额定功率的增量,查文献 【1】表8-4b得。当包角不等于180时的修正系数,查文献【1】表8-5得。当带长不等于实验规定的特定带长时的修正系数,查文献【1】表8-2得。 ,取整数,即V带的根数应该是2。7.确定带的初拉力。单根V带所需的最小初拉力为:式中:V带单位长度的质量,查文献【1】表8-3得普通A型带对于新安装的V带,初拉
20、力应为 ;对于运转后的V带,初拉力应为。8.计算传动的压轴力 ;对于新安装的V带,压轴力为对于运转后的V带,压轴力为V带轮的设计:1.因为V带轮的速度不是很高,所以其材料选择HT150。2.主动轮在柴油机上,不需要设计。从动轮安装在变速箱的输入轴上,需要设计其结构。根据大带轮基准直径,选择大带轮的结构形式为腹板式。根据已有数据及后续设计的输入轴尺寸确定带轮结构尺寸如下:表3.3.1.1 代号 结构尺寸计算公式 结果/mm齿顶圆直径 205.5轮毂直径36齿宽B33轮毂轴向长L 36腹板厚6.6 图3.3.1.1小带轮 图3.3.1.2 大带轮 图3.3.1.3带轮装配图大带轮结构图如下:图3.
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