铧式犁的犁体设计论文说明书.doc
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1、毕业设计题 目铧式犁的犁体设计学生姓名学 号系 部专 业班 级指导教师二一七年X月 毕业设计(论文)报告纸摘要犁是一种耕地的农具。由在一根横梁端部的厚重的刃构成,通常系在一组牵引它的牲畜或机动车上,也有用人力来驱动的,用来破碎土块并耕出槽沟从而为播种做好准备。本次毕业设计的主要任务是完成铧式犁的犁体总体的设计,本机主要包括牵引悬挂装置、主犁体、机架和行走限深装置组成。本文首先介绍课题研究的背景,然后进行铧式犁整体的设计,最后并通过三维软件SOLIDWORKS对整机进行三维建模。关键词:铧式犁的犁体 ,牵引悬挂装置, 行走限深装置,三维建模AbstractPlough is a kind of
2、cultivated land of farm tools. By at the end of a beam of thick blade, usually attached to a set of drawing on its livestock or motor vehicle, is also useful to the human to drive, used for breaking clods and plow out of the groove so as to prepare for planting. This graduation design is the main ta
3、sk of the complete huasheng plow plow body overall design, this machine is mainly including traction suspension device, main plough body, frame and walk deep limiter. This paper first introduces the background of the thesis, and then to furrow plough the overall design, and finally by 3 d software S
4、OLIDWORKS 3 d modeling on the whole machine. Keywords: huasheng plow plow body, traction suspension, deep limiter, 3 d modeling 目录摘要Abstract第一章 绪论1.1犁的发展史1.2 犁的作用1.3 国内CAD/CAM的发展及趋势1.3.1 我国CAD/CAM的发展现状1.3.2 CAD/CAM技术的发展趋势1.4 课题研究的目的及意义1.5 课题完成的内容第二章 铧式犁的犁体的总体设计2.1 铧式犁的结构组成2.2 主犁体的结构组成与作用2.3 设计参数的确认设
5、计2.4 主犁体的设计2.4.1 犁铧的设计2.4.2 犁臂的设计2.4.3 犁侧板的设计2.4.4 犁柱和犁托的设计2.5犁架的设计2.5行走限深机构的设计3铧式犁的三维造型的设计3.1 Solidworks软件简介3.2 零件建模3.2.1行走轮三维建模的形成3.2.2 支腿的三维建模形成3.2.3 TOOLBOX运用3.3零件装配结论参考文献致谢 第一章 绪论1.1犁的发展史最早农民是用简易的挖掘棒或锄头来挖垦农田的。农田挖好后,他们把种子抛撒在地里,希冀着能有一个好的收成。但在5500年前,美索不达米亚和埃及的农民开始尝试一种破碎泥土的新手段犁。早期的犁是用Y形的木段制作的,下面的枝段
6、雕刻成一个尖头,上面的两个分枝则做成两个把手。当将犁系上绳子并由一头牛拉动时,尖头就在泥土里扒出一道狭小的浅沟。农民可以用把手来驾驶犁。大约公元前970年,在埃及有人创作了这幅画有一个简单的牛拉木制犁的素描。与远在公元前3500年就制造出来的第一批犁相比,设计上并没有多大变化。在埃及和西亚干旱、多沙的土地上,用这种早期扒犁可以充分地挖垦农田,使庄稼收成大为增加。增加的食物供应完全可以满足人口的增长,埃及与美索不达米亚的城市日益发展起来。到公元前3000年,农民们改进了自己的犁,把尖头制成一个能更有力地辟开泥土的锐利“犁铧”,增加了一个能把泥土推向旁边的及倾斜的“底板”。牛拉的木制犁仍在世界上许
7、多地方使用,尤其是在轻质的沙土地区。早期的犁在轻质沙土上使用起来,比在北欧潮湿、厚重的泥土上使用更为有效。欧洲农民不得不等待公元11世纪时传入的较重的金属犁。 犁是由一种原始双刃三角形石器发展起来的,被称作“石犁”。 夏,商、西周,是我国农业技术的初步发展时期,生产工具和耕作栽培等方面有了较大的进步和创造,出现了青铜农具。 春秋战国时期铁犁的出现,反映了我国农具发展史上的重大变革。 汉代,产生了犁壁汉代的犁是直辕犁,有双辕和单辕之分,基本上是二牛抬扛式,特别适合在平原地区使用,能保证田地犁得平直,比较容易驾驭,效率也较高。 魏晋南北朝时期,农业生产已经全面进入牛拉犁耕的阶段,以耕耙耱为体系的精
8、耕细作技术越来越成熟,直辕犁结构已经相当完善,应用更加广泛。 隋唐是我国古代精耕细作农业的扩展时期,其农业技术最重大的成就是南方水田精耕细作技术体系的形成。曲辕犁的应用和推广,大大提高了劳动生产率和耕地的质量。曲辕犁的发明,在中国传统农具史掀开了新的一页,它标志着中国耕犁的发展进入了成熟的阶段。我国的传统步犁发展至此,在结构上便基本定型。此后,曲辕犁就成为中国耕犁的主流犁型。 宋元时期的耕犁是在唐代曲辕犁的基础上,加以改进和完善,使犁辕缩短、弯曲,减少策额、压镵等部件,犁身结构更加轻巧,使用灵活,耕作效率也更高。 明清时期,耕犁已没有发生太大的变化。只是到清代晚期由于冶铁业的进一步发展,有些耕
9、犁改用铁辕,省去犁箭,在犁梢中部挖孔槽,用木楔来固定铁辕和调节深浅,使犁身结构简化而又不影响耕地功效,也使耕犁更加坚固耐用,既延长了使用时间,又节约了生产成本,也是一种进步。1.2 犁的作用犁是一种耕地的农具。由在一根横梁端部的厚重的刃构成,通常系在一组牵引它的牲畜或机动车上,也有用人力来驱动的,用来破碎土块并耕出槽沟从而为播种做好准备。1.3 国内CAD/CAM的发展及趋势1.3.1 我国CAD/CAM的发展现状随着市场竞争的日益激烈,用户对产品的质量、成本、上市时间提出了越来越高的要求。我国的CAD/CAM技术在近20年间也取得了可喜成绩。通过国家科委实施的863计划中的CIMS主题,也促
10、进了CAD/CAM技术的发展,CAD/CAM系统的软、硬件主要依靠进口拥有自主版权的软件较少;缺少设备和技术力量,有些企业尽管引进了CAD/CAM系统,但二次开发能力弱,其功能没能充分发挥。1.3.2 CAD/CAM技术的发展趋势CADCAM技术是随着计算机技术的发展而发展起来的,虽然这项技术的发展时间不长,但它的发展速度很快。目前它已经成为新一代生产技术的核心,被公认为提高制造业生产率和产品竞争力的关键。CADCAM系统在其形成和发展过程中,针对不同的应用领域、用户需求和技术环境,表现出不同的发展水平和构造模式。CAD和CAM两项技术虽然几乎是同时诞生的,但在相当长的时间里却是按照各自轨迹独
11、立地发展来的。 CAD技术的发展大体经历了四个阶段: 1形成阶段 1950年美国麻省理工学院采用阴极射线管(CRT)研制成功图形显示终端,实现了图形的屏幕显示,从此结束了计算机只能处理字符数据的历史,并在此基础上,孕育出一门新兴学科计算机图形学。2发展阶段20世纪50年代后期出现了光笔,从此开始了交互式绘图的历史。 20世纪60年代初,屏幕菜单指点、功能键操作、光笔定位、图形动态修改等交互绘图技术相继出现。1962年美国人Iva Sutherland开发出第一个交互式图形系统Sketchpad。此后,相继出现了一大批商品化CAD软件系统。但是由于显示器价格昂贵,CAD系统很难推广。直到60年代
12、末期,显示技术有了突破,显示器价格大幅度下降,CAD系统的性能价格比大大提高,CAD用户开始以每年30的速度逐年递增。n 在显示技术发展的同时,计算机图形学也得到了很大发展,整个70年代,以二维绘图和三维线框图形为主的CAD系统形成主流。 3成熟阶段 第一个实体造型(Solid Modeling)试验系统诞生于1973年,第一代实体造型软件于1978年推向市场,80、90年代实体造型技术成为CAD技术发展的主流,并走向成熟,出现了一批以三维实体造型为核心的CAD软件系统。实体造型技术的发展和应用大大拓宽了CAD技术的应用领域。 4集成阶段 CAD、CAM各自对设计过程和制造过程所产生的巨大推动
13、作用已被认同,加之设计和制造自动化的需求,集成化CADCAM系统的出现是自然而然的事。到了20世纪90年代,几乎所有的CADCAM系统都通过自行开发或购买配套模块的方式实现了系统集成。 (1)CAM技术的发展如前所述,除了CAPM、PAC等与管理层相关的内容外,CAM技术的发展主要是在数控编程和计算机辅助工艺过程规划两个方面。其中的数控编程主要是发展自动编程技术。这种编程技术是由编程人员将加工部位和加工参数以一种限定格式的语言(自动编程语言)写成所谓源程序,然后由专门的软件转换成数控程序。1955年美国麻省理工学院(MIT)伺服机构实验室公布了APT(Automatically Tools)系
14、统。在该系统基础上,后来又发展成APT、APT-IV。60年代初,西欧开始引入数控技术。在自动编程方面,除了引进美国的系统外,还发展了自己的自动编程系统。如英国国家工程研究所(NEL)的ZCL,西德的EXAPT。此外,日本、苏联、中国也都发展了自己的自动编程系统。如日本的FAPT、HAPT,苏联的CC、CAC,中国的ZBC一1、ZCX一3、CAM一251等。经过几十年的发展,以APT语言为代表的数控加工编程方法已经非常成熟,甚至当今最好的CADCAM系统也还带有APT源程序输出功能,将CAD数据传递给APT系统进行处理,并产生机床数控指令。随着计算机技术、CAD技术的发展,数控编程开始向交互式
15、图形编程过渡。借助CAD图形,以人-机交互的方式将有关工艺路线及参数输入编程系统,再由系统生成数控加工信息。与批处理式的语言编程相比,此种编程方式是很大进步。目前绝大多数商品化CADCAM系统中,数控编程都采用此方式,如UGII、EUCLID、Intergraph、CV、I-DEAS等。70年代后,人们开发出面向图形的数控编程系统GNC,它作为面向产品制造的应用系统,得到了迅速的发展和推广。它将几何造型、图形显示、数控编程和后置处理等功能模块有机地结合一起,有效地解决了编程数据的来源问题,有利地推动了CAD、CAM技术向着一体化和集成化的方向发展。(2)CADCAM技术的发展 进入70年代,C
16、AD、CAM开始走向共同发展的道路。由于CAD与CAM所采用的数据结构不同,在CADCAM技术发展初期,主要工作是开发数据接口,沟通CAD和CAM之间的信息流。不同的CAD、CAM系统都有自己的数据格式规定,都要开发相应的接口,不利于CADCAM系统的发展。在这种背景下,美国波音公司和GE公司于1980年制定了数据交换规范IGES(1nitial Graphics Exchange Specifications)。这一规范后来被认可为美国ANSI标准。IGES规定了统一的中性文件格式,不同的CAD、CAM系统可通过此中性文件进行数据交换,形成一个完整的CADCAM系统。将不同的系统通过适当的媒
17、介集成到一起,这就给CADCAM集成化提供了一种很好的想法,许多商品化CADCAM或CADCAMCAE系统都是在这种思想指导下开发的。从本质上讲这是系统的集成,即将不同的系统集成到一起。 随着CADCAM研究的深入和实际生产对CADCAM要求的不断提高,人们又提出用统一的产品数据模型同时支持CAD和CAM的信息表达,在系统设计之初,就将CADCAM视为一个整体,实现真正意义的集成化CADCAM,使CADCAM进入了一个崭新的阶段。统一产品模型的建立,一方面为实现系统的高度集成提供了有效的手段,另一方面,也为CADCAM系统中实现并行设计提供了可能。目前,各大商品化软件纷纷向此方向靠拢。例如SD
18、RC公司的I-DEAS Master serial版,在Master Model的统一支持下,实现了集成化CADCAM,并在此基础上实现并行工程。80年代,出现了一大批工程化的CADCAM商品化软件系统,其中较著名的有CADAM,CATIA,UG-,I-DEAS,ProENGINEER,ACIS等,并应用到机械、航空航天、汽车、造船等领域。进入90年代以来,CADCAM系统的集成度不断增加,特征造型技术的成熟应用,为从根本上解决由CAD到CAM的数据流无缝传递奠定了基础,使CADCAM达到了真正意义上的集成,从而发挥出最高的效益。1.4 课题研究的目的及意义铧式犁是应用最普遍的一种耕地机械。其
19、主要优点是翻转土垡、覆盖杂草残茬和肥料,消灭病虫害等性能好,但碎土能力较差,耕后尚需进行耙地作业。由于铧式犁使用最普遍,数量又最多,现已发展成为我国北方与南方两种系列犁。该课题不仅需要设计机械结构和机构,同时课题还涉及到设计、绘图、控制等各方面的知识,可以培养学生综合运用所学知识解决具体工程项目的能力。1.5 课题完成的内容本次设计收线介绍犁的发展历史、犁的作用,介绍CAD/CAM软件国内的发展和趋势。然后对铧式犁整体结构形式设计,最后通过三维软件SOLIDWIRKS对整个铧式犁立体结构进行三维建模。第二章 铧式犁的犁体的总体设计 2.1 铧式犁的结构组成铧式犁的主要组成如下图2-1所示:图2
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