链勺式马铃薯播种机性能试验台的设计_毕业论文.doc 27页

'本科毕业论文题目链勺式马铃薯播种机性能试验台的设计学院工学院专业农业机械化及其自动化 一、引言错误！未定义书签。1．马铃薯播种技术错误！未定义书签。2．马铃薯薯机械化播种排种技术错误！未定义书签。3．课题研究设计的意义错误！未定义书签。二各种排种装置41.0夹式和针刺式排种错误！未定义书签。1.1勺式排种错误！未定义书签。1.2转盘式排种器61.3摇板阀式排种错误！未定义书签。1.4各种排种装置的优缺点错误！未定义书签。2.0排种精度进一步提高错误！未定义书签。2．1播种适应性的提高102．2总体方案的确定10第三章总体方案设计3．1对链勺式排薯器的初步分析错误！未定义书签。3．2排种机构123．3链勺线速度的确定133.4链条参数的设计143.5链轮的结构及其计算方法错误！未定义书签。3.6链轮基本参数错误！未定义书签。63.7链传动的工作情况分析错误！未定义书签。3.8链传动的载荷错误！未定义书签。4．3链传动的设计计算错误！未定义书签。4．4滚子链链轮的基本参数和主要尺寸错误！未定义书签。4．5耙齿的基本参数和主要尺寸错误！未定义书签。5．性能分析错误！未定义书签。5．1转速方面错误！未定义书签。5．2间隙和间距方面错误！未定义书签。5．3其他方面错误！未定义书签。五、抛扔器的设计错误！未定义书签。1．抛扔器结构错误！未定义书签。2．主要尺寸参数设计错误！未定义书签。六、结语错误！未定义书签。链勺式马铃薯播种机性能试验台的设计 巩义，倾豆龙（甘肃农业大学工学院08农机）本文对株距可调链勺式马铃薯播种性能试验结构送行了系统介绍。是在对各种马铃薯种植机械进行相关的借鉴的基础上进行设计出的一种排种机构。本文重点是对排种系统进行设计研究。主要从排种机构进行分析研究：排种机构工作原理和相关机构进行分。体研究路线为：开震必要调研活动，搜集并整理有关资料，借鉴其它产品及各种马铃薯排种机构的优点。根据本系统的传动装置方式，先确定整体结构，及确定外形尺寸。再进行对局部零件的设计与分析，行性能试验的分析。本文设计的链勺式排种机构能够模拟实际的播种情况，对现实的农业生产具有借鉴意义。也可做教学用具进行模拟试验。关键词：马铃薯；播种机；排种装置;结构设计Abstract:Potatoplantedhavecharacteristicsoflonghistory,distributewidely,areaheavilyandtheoutputhighlyinourcountry,canbeusedasthegrain,vegetablesandfodder,occupyingveryimportantpositioninagriculturalproduction.Butthetraditionalmethodofsowingisrestrictingthedevelopmentofproductionofpotatoesseriously,soneedrealizingitsowsmechanizationofthehomeworkbadly.ThistexthasexpoundedthefactmainlythemainpartstructuraldesignandparameterofpotatoplantingmachineofModelthisbechosen,haveofferedthebasisfordesignofthepotatoseederinthefuture.Atthesametimethismachineperformancestability,productivityarehigh,canfullymeettheagriculturaldemandthatthepotatoseedsKeywords：potatoseedertheparameterchoosingstructuraldesign一、引言1.马铃薯播种技术 马铃薯原产南美洲的秘鲁安第斯山区，远在公元前2000多年，南美已有栽培，传播世界各地仅300年左右。18世纪后期欧洲发生罕见饥荒，才普遍栽培，17世纪中期传入我国。在全国都有栽培，分布广。产量大，既.粮又是蔬菜．每年的贮藏量和销售量都相当大目前我国的马铃薯种植大都采用人工的方式。生产效率低下。农民的劳动强度大。劳动任务量多，不利于综合成本的降低，从而降低了利润。在实际过程中马铃薯种植机械化技术是一项集开沟、施肥、播种、镇压和覆土等作业于一体的综合机械化种植方式．具有保墒、省工、节种、节肥和播种深浅一致等优点．是实现马铃薯生产机械化的关键技术。采用机械化播种不仅提高了播种质量，降低了劳动强度。而且为马铃薯中耕和收获等作业实现机械化提供了条件马铃薯是我国重要的经济类作物，近年来每年的种植面积稳定在4６0h㎡万公顷左右，居世界首位。马铃薯机械化播种是一项集开沟、施肥、播种、覆土、起垄、镇压和覆膜等作业于一体的综合机械化垄作种植技术，要求播种过程具有不伤种、播种深浅一致、株行距均匀、漏播率和重播率低等特点。排种装置是马铃薯播种机的核心部件，其性能直接影响播种作业质量和效率，播种机的关键技术也体现在排种装置的设计上。2马铃薯薯机械化播种排种技术具有关资料显示我国目前马铃薯的栽培大部分还依靠人工，这与种植面积有一定的关系，不利于降低人工成本．提高经济效益。马铃薯种植机械化是马铃薯栽培过程中极其重要的一环，也是马铃薯收获机械化的基础。其种植方式及质量不仅直接关系到整个生产过程的机械化．而且直接影响产量的高低。因此解决马铃薯生产机械化是目前农业生产中急需解决的重大课题。马铃薯是我国重要的经济类作物，但因其生产过程机械化程度不高极大地制约了该种植业的进一步发展，马铃薯机械化种植技术急需改进和提高。为此，介绍了几种典型马铃薯机械化播种排种机构的基本结构、工作原理、特点及应用；并在此基础上，提出了目前播种机所存在的主要问题，探讨了马铃薯播种机排种机构的发展趋势。然而，我国马铃薯生产基本上还是采用传统的铁锨铲坑、人工点种、镐头刨薯的种植方式。 人工播种造成株距和行距的不规范，播深不一，产量低n人工刨薯不仅效率低，而且损伤丢失严重，劳动强度大，作业质量差，生产成本高，严重影响了马铃薯的生产规模，马铃薯生产远远满足不了市场的需要，尤其是对高品质马铃薯的需求。马铃薯为块茎类作物，与小麦、水稻、玉米等作物相比有很大不同，这就导致了马铃薯的生产工艺有别于其他作物。马铃薯种植分为切块播种和小直径整薯直播两种方式。由于马铃薯种植的这些特点，加之我国马铃薯种植区经济条件落后，种植地块分散，使得我国马铃薯生产机械化发展较慢。目前仍处于手工或传统播种方式。马铃薯属根茎类作物，果实较大，机械化排种技术与其它作物不同。目前马铃薯播种有两种方式：一是整薯播种，二是块薯播种，整薯播种对种薯损伤小，出芽率高，操作简单，适合于机械化操作，但要求专门培育大小适中的种薯。块薯播种与整薯播种相反，可以节约种薯，降低种子成本，但由于增加了切块环节，操作较为繁琐，且切口易受病菌感染，影响出芽率和产量。常规排种方式有薯夹式、针刺式、勺链（或带）式、取种转盘式、板阀式和输送带式。3课题研究的意义排种装置是马铃薯播种机上的重要组成部件，种薯正是通过排种装置从种箱排到种沟，完成排种过程，通过对排种机构的设计和性能分析，可以提高装置的工作效率，能够为马铃薯播机械化播种提供相关指导和借鉴意义二各种排种装置1.0夹式和针刺式排种薯夹式和针刺式排种装置是上世纪80年代马铃薯播种机较多采用的排种机构。薯夹式和针刺式排种装置对种薯的大小适应性较好，既能播种整薯也能播种块薯。但针刺式排种装置对种薯有损伤，薯种间容易交叉感染病菌，刺针易变形损坏，工作过程中容易被杂草泥污缠绕；薯夹式排种装置的薯夹松放位置在排种盘的水平直径以上，投种部位较高，在落入种沟时常因种薯的弹跳移位而使株距均匀性差，而且重播率和漏播率高，目前已很少采用。1.1勺式排种勺式排种器是目前世界上马铃薯播种机使用较为流行的一种排种装置，如现代农装北方（北京）农业机械有限公司生产的圆2CM-2型 马铃薯播种机和内蒙古农业大学研制的2BSL-2型马铃薯起垄播种机等所采用的排种装置均为勺式。该种排种装置采用链或带传动，将取种勺通过勺柄连接在传动链或带上。图（1）是一种链勺式马铃薯播种机的结构示意图，其排种装置（9）的工作原理如图（2）所示。链勺式排种装置由传动机构、多个取种器和导种管等组成。工作时，地轮驱动主动链轮（7）顺时针转动，传动链（6）的左侧及其上面的取种勺一起由下向上运动，伸出传动链一定距离的取种勺（4）搅动种箱（1）内的薯种（3），舀取一颗或数颗种薯；种薯通过弯管顺利进入排种管；当托种勺通过出口时，薯种投落到开沟器开出的播种沟内，再由圆盘覆土，完成播种。同时，主动链轮将动力传递给施肥装置、镇压轮及铺膜部分随机身前移，完成施肥、镇压和铺膜。勺链（或带）式排种装置具有可靠性高、造价低、株距可调和可适用于不同株行间距播种的要求等优点，但这种排种装置结构复杂，体积较庞大，在运动中零部件比较容易碰撞损伤薯种，并且受取种方式的限制，容易产生空穴现象。另外，带勺式排器皮带容易打滑，运转不可靠 1.2种转盘式排种器取种转盘方式取种的马铃薯播种机结构如图3所示。其排种装置采用了圆盘状体的取种转盘，转盘上设有隔板，且隔板呈放射状分布，将转盘分成若干小格。工作时，地轮通过链条带动取种转盘下方的横轴工作，横轴通过锥齿轮传动带动立轴上面的取种转盘旋转；薯种从种箱下端开口处滑出，在托盘处经人工辅助放种到取种转盘的格内，取种转盘下方的机架设有挡板和透过挡板的排种管，当带有种薯的转盘小格转到排种管口位置时，薯种由取种转盘拨入排种管，然后播种到开沟器开出的沟中。取种转盘式排种方式对种薯大小和形状没有要求，可播种不规则种块，且排种过程不伤种、不卡种，漏播率和重播率低，但需要人工放种，工人劳动强度较大 1.3摇板阀式排种西北农林科技大学研发了板阀式马铃薯排种器，其结构及工作原理如图4所示。工作时，当种薯连续由种箱（17）底部开口经种子疏导管（1）的上口下落时，受到由压簧（14）顶起导向板（15）的轻微推力，紧贴种子疏导管的后壁继续下滑到调整板（2）与排种板阀（13）组成的控制口停止，排种轮轴（7）带动排种轮（6）与开启凸轮（5）旋转，开启凸轮的凸点转动到定位挚子（10）时将其拨开，定位挚子的顶尖与排种板阀的定位槽脱离，排种板阀失去控制并在种薯压力下张开，种薯便落入排种轮内；此时，排种板阀在扭簧回复力作用下利用两个种块之间凹进去的空隙迅速复位，挚子扭簧（11）带动定位挚子的顶尖立即卡在排种板阀的定位槽内，使排种板保持水平位置，阻止下一块种薯落入排种轮内。排种轮轴带动排种轮与开启凸轮继续转动，周而复始，完成马铃薯的播种作业。 试验表明，整薯播种可以减少病虫害，提高出苗率，增强抗旱能力，显著提高马铃薯产品中的大薯率，且增产作用显著；整薯播种不影响其产品作为薯片、薯条等加工产品的原料性能，且可以提高马铃薯淀粉产出率。板阀式排种装置只适用于整薯播种，这种新种植技术省去了种薯切块的工序，大大减少了劳动力损耗；排种准确、快速，大大降低了漏播率，提高_了播种精度和效率，克服了勺式播种机漏播率和重播率高的缺点，工作中伤种率低，且具有结构简单、体积小、调整方便和工作平稳等特点；但该排种装置对种薯提出了较高的要求，要求播种前仔细挑选大小形状适合的种薯，从而要求农艺工作者研究相应的种薯栽培技术。1.4各种排种装置的优缺点综上所述，薯夹式排种装置播种株距均匀性差，重播率和漏播率较高；针刺式排种对种薯损伤大，造成播种质量差、生产率低，刺针也易变形和损坏；勺（或带）链式排种株距可调，适应性好，通过人工方式可大大降低重播率和漏播率；取种转盘式排种方种薯大小、形状没有要求，且排种过程不伤种和不卡种，漏播率和重播率低，但需人工放种，操作劳动强度较大；板阀式排种装置具有排种准确、伤种率和漏播率低、播种精度和效率高、结构简单、体积小、调整方便以及工作平稳等特点，但只适用于整薯播种，且要求种薯大小形状适合；传送带式排种装置可以实现先覆膜后播种，总体上可以节省人工，减少秧苗灼伤，但该排种技术发展不够成熟，漏播率和重播率高，对土壤质地、湿度等有较高要求，适应能力较差。目前薯夹式和针刺式排种方式已很少采用，取种转盘式和板阀式排种方式尚未得到推广，勺链（或带）式排种技术是目前先播种后覆膜应用最广泛的排种方式；传输带式排种技术是先覆膜后播种的种植方式，优点较多，有待进一步深化研究。 马铃薯在我国种植区域分布较广，种植地区地形及气候条件多种多样，种植地块分散，这对马铃薯播种机械提出了较多的要求。为了更好地适应我国马铃薯种植业的发展，今后需进一步关注马铃薯播种机械化关键技术。2.0排种精度进一步提高随着自动化设备在农业机械的广泛应用，排种准确度及效率研究将得到进一步深化，排种质量得到更大的提高。2.1播种适应性的提高对于干旱半干旱地区，覆膜技术起到了保墒、抗旱以及防止病虫害的作用，该技术得到了极大的推广。提高马铃薯覆膜播种一体机的适应性，达到各种地域条件播种覆膜要求，是今后研究的重点. 2.2总体方案的确定马铃薯播种的农艺要求:马铃薯播种的农艺要求是播种量一般基本苗5000×15株／公顷，播种深魔控制在12cm,行距一般为80～90cm。要求播深一致,播种均匀。对排薯器的主要技术要求(1)保证排薯过程的稳定性，旋转数周排薯的数量应一定。(2)多行排薯器的排薯量应相等，各行排薯量应一致。(3)应有较强的适应性和通用性。不但能排播一般种薯，而且能排播春化种薯、特大和特小种薯。能适应不同分级种薯的要求。(4)排薯频率应能调整，误差不应超过额定量的8％～10％。(5)漏植率、重植率和伤薯率不应超过农艺要求。马铃薯播种不同于其它作物,播种部件有其特殊的形式.马铃薯种植部件是马铃薯种植机的核心技术.为了保证马铃薯播种的工作要求,本机采用钩形链勺式排种机构.由于普通钩形链勺式排种机构农机作业条件恶劣,且封闭润滑困难,作业速度低.为了提高机具可靠性能,我们选用节距30mm的钩形链勺式排种机构,具有可靠性高,造价低.株距调节方便和维护简便等特点.为了使通风透光好土地和肥力的利用率高,达到增产的目的,单行之内交叉种植.行与行也交叉种植,因此对相邻钩形链上的料勺采取交叉配置,料勺的大小应可以盛装30~50mm的种薯.同时为了适应不同大小的薯块的作业要求.在通用的料勺上配备有相应大小的塑料种薯杯,对直径小于30mm的薯块.可在原有料杯里套用塑料种薯杯.通过对以上各种方案进行对比和分析，链勺式播种机具有广泛的发展前景，并且通用型强，排种精度高，使用方便，能够满足相关农艺要求。第三章总体方案设计3.1对链勺式排薯器的初步分析排薯器是现代马铃薯精密种植机的核心工作部件，是种植机工作质量、效能和特征的主要载体和体现者。链勺式马铃薯播种机采用夹持链勺式排薯器。主要由固定在升运链上的托薯勺、主动链轮、被动链轮、投薯管和薯箱等部分组成。链勺式排薯器结构紧凑，重量轻，调整保养方便，排 薯性能可靠。在排薯过程中每个薯勺最初可能舀l以个薯块。在提升运输过程中能自动把多余的薯块抖掉，只留下一颗种薯翻入投薯管内，重植率较低。因此种植切块种薯是容易适应的。链勺式排薯器的排薯工艺过程如下：排薯勺与升运链一起由下向上运动，经由圆锥形薯箱底孔进入薯箱的喂薯区，穿过薯层，舀取一颗或数颗种薯。被托勺舀取的种薯最初可能以长轴方向竖立于托勺内，以宽轴方向“侧卧”于托勺内，或以厚轴“平躺”于托勺内。在升运工程中，由于链条的抖动、机器的振动，托勺内的多余种薯即被筛出托勺，重新返回薯箱。剩下的单颗种薯在重心力矩的作用下逐渐采取以厚轴平置的方式稳躺在托勺内。当托勺携薯块绕过被动链轮的顶端后，即改变方向朝下，薯块被抛向前行的托勺背上，并进入投薯管。随着链勺的继续下移，种薯沿着投薯管壁摩擦碰撞，采取运动阻力最小最稳定的薯块厚轴与地面平行的状态移到下端的投薯口。当托薯勺通过出口时，活门打开，种薯投落到开沟器开出的种植沟内，再由圆盘覆土，完成种植过程。株距的调整.只需要用不同的链轮,整个传动机构的传动比会改变,进一步改变传动链的线速度,从而达到改变株距的目的.链勺式排薯器工艺计算如下：主动链轮由地轮驱动，旋转一周链条移动距离S为S=3.14d(1-1)式中d一链轮直径。同时，链轮1旋转一周通过投薯口的托勺数N为N=3.14×d／k(1-2)式中k一固定在链条上的托勺间距。马铃薯种植机地轮旋转一周通过投薯口的托勺N1为N1．=3.14×d×I／k(1-3)式中i一速比。与此同时，种植机的前进距离S1为S1=3.14×D(1-4)式中D一地轮直径。 如果每个托勺只舀一颗种薯，则理论薯距或株距L为L=S1／N1=3.14×Dk／3.14di=Dk／d•i(1-5)由上述排薯工艺过程可知，种薯的投放点高低或投放相位的迟早都将影响株距的大小即种植均匀性.。链勺式排薯器结构紧凑，重量轻，调整保养方便，排薯性能可靠，无论从种植精度方面，还是从通用性方面，都是比较先进的技术方案。3.2排种机构马铃薯播种不同于其它作物播种部件有其特殊的形式马铃薯种植部件是马铃薯种植机的核心技术,为了保证马铃薯播种的工作要求.本机采用钩形链勺式排种机构.由于普通钩形链勺式排种机构农机作业条件恶劣,且封闭润滑困难,作业速度低为了提高机具可靠性能,我们选用节距30mm的钩形链勺式排种机构,具有可靠性高造价低株距调节方便和维护简便等特点为了使通风透光好土地和肥力的利用率高到增产的目的单行之内交叉种植行与行也交叉种植.因此对相邻钩形链上的料勺采取交叉配置料勺的大小应可以盛装30～50mm的种薯同时为了适应不同大小的薯块的作业要求.在通用的料勺上配备有相应大小的塑料种薯杯对直径小于30mm的薯块可在原有料杯里套用塑料种薯杯经试验表明该排种装置解决了马铃薯播种的精确度.3.3链勺线速度的确定链勺线速度与作业速度成正比,试验表明当链勺速度为0.5m/s时,作业质量较好,当链轮线速度为0.55m/s时.作业质量有所下降.即漏播稍有增加,但基本上能满足农业技术要求,若链勺速度大于0.55m/s时,作业质量则显著变坏,漏播严重.因此链轮线速度最高作业速度不超过0.5m/s.3.4链条参数的设计3.41小链轮齿数,大链轮齿数地轮转动角速度为2.51rad/s主动链轮转速n1=w1×60/2×3.14=2.51×60/2×3.14=23.98（r/min）从动链轮转速n2=v×60/r×2×3.14=0.58×60/0.152×6.18=36.44(r/min)所以，传动比i=n1/n2=23.98/36.44=0.6358小链轮齿数z2按表范围选择，在z2≥9，大链轮齿数z1按z1=iz2≤ 120选择，取z2=25，则z1=38修正功率pcPc=pf1f2其中p—输入功率(kw)f1—工况系数，取1f2—主动链轮齿数系数，取1所以Pc=pf1f=0.63×1=0.63（kw）链条节距P（mm）根据修正功率Pc和小链轮转速有机械设计手册选用合理的节距p在此选链号08A。查表得p=12.7mm3.42初定中心距a0（mm）首先考虑结构要求定中心距ao，有张紧装置或托板时．a0可大于80p；对中心距不能调整的传动，a。min=30p。采用下面推荐口a。min=0．2Z1(i+1)p的计算式，可保证小链轮的包角不小于1200，且大小链轮不会相碰：a。min=0．2Z1(i+1)p=0.2×38×2.54×12.7=245.2mm再次，取a。=48×12.7=609.6mm链长节数X0X0=2a0/p+(z1+z2)/2+f3p/a0式中f3=(z2-z1/6.18)2,f3也可由查表得到。x。应圆整成整数x，宜取偶数，以避免过渡链节。有过渡链节的链条(x0为奇数时)，其极限拉伸载荷为正常值的80％·f3=4．281计算如下：x。=2a0/p+(z1+z2)/2+f3p/a0=2×609.6/12.7+(25+38)/2+0.6=127实际链条节数XXo圆整成X，取128链条长度L=Xpm/1000=128×12.7/1000=1.63m3.42理论中心距a(mm)a=p(2X-Z2一Z1)f4=12．7x(2×128—38—25)×0.24977=612．2mm实际中心距a,(mm)a,=a其中a=(O．002～0．004)a所以a,=609.75~610.98mm3.43链速v V=z1n1p/60000=25×23.98×12.7/60000=O．13m／s圆周力FF=1000p/v=0.019/0.13=0.3769N作用于轴上的拉力FQFQ=1．05f1F=1.05×1×O．3769=0．3957N3.44链传动的特点及其相关分析链传动是一种挠性传动,它由链条和链轮组成,通过链轮轮齿与链条的啮合来传递运动和动力.与摩擦传动相比,链传动没有弹性滑动和整体打滑现象,能保持准确的平均传动比,传动效率高,因链条不需要象带那样张的很紧,轴上径向压力较小,结构紧凑,能在高温和超时的环境下工作.链传动又可分为短节距精密滚子链齿型链等.其中滚子链常用于传动系统的低速级.一般传递的功率在100KW以下，链速不超过15m/s最大传动比imax=8.在本机传动中所选用的链型号为08A与其对应的参数如下：ISO链号08A。节距p12.7滚子直径d1max=7.92内链节内宽b1min=7.85轴销直径d2max=3.98内链板高度h2max=12.07排拒p1=14.38抗拉载荷单排为最小为13.8KN，双排最小为27.6KN。3.5链轮的结构及其计算方法（一）。链轮的设计主要是确定其结构和尺寸，选择材料和热处理。在GB/T1243-1297中没有规定具体的链齿齿形，紧规定了最小和最大齿槽形状结构及其参数见表9-2表9-2名称符号计算公式最小齿槽形状最大齿槽形状齿侧圆弧半径reRemax=0.12d1（z+2）Remin=0.008d1((z2++180)滚子定位圆弧半径ririmin=0.505d1rimax=0.505d1+0.069d11/3滚子定位角aamax=1400-900/zamin=1200-900/z（二）链轮的基本参数和主要尺寸 链轮的基本参数是配用链条的节距p，套筒的最大外径d1，排距p1和齿数z。链轮的主要尺寸和计算公式见表9-3和9-4。名称符号计算公式备注分度圆直径dp=(1800/z)p/sin齿顶圆直径dadamin=d+p(1-1.6/z)-d1damaxd+1.25p-d1d啊min和damax对于最小齿槽形状和最大齿槽形装状均可用。daman受到刀具的限制齿根圆直径dfdf=d-d1齿高hahamin=0.5(p-d1)hamax=0.625p-0.5d1+0.8p/zha为节距多边形以上部分的齿高，用于绘制放大尺寸的齿槽的形状hamin与damin对应hamax和damax对应确定的最大轴凸缘直径dgDg=pcot1800/z-1.04h2-0.76h2为内链板高度见表9-1da和dg值取整数，其它尺寸精确到0.01mm。滚子链链轮选用45号钢，链轮的基本参数和主要尺寸3.6基本参数1)链轮齿数zZ，=38Z，=252)配用链条的节距、滚子外径、排距P=12．7mm,dr=7．92mm．Pf=14．38mm二、主要尺寸1)Z．=25的链轮分度圆直径d：101．330mm齿顶圆直径da：最大值=108．695mm,最小值=104．707mm推荐值=108mm,齿根圆直径d，：92．820mm,圆柱测 量距：109．640mm,最大齿侧凸缘d。=87．488mm链轮主要结构尺寸：轮毂厚度h=l0．91mm,轮毂的长度1=36.00mm,轮毂的直径dh=42．82mm,齿宽bf=0.93bl(bl为内链节内宽)=0.93*7．75=7．21mm2)Z2=38的链轮分度圆直径d：153．791mm,齿顶圆直径da：最大值=161，156mm,最小值=157．447mm,推荐值=167mm.齿根圆直径df：145．281m,量柱测量距：162．301mm,最大齿侧凸缘直径ds：140．224mm链轮的主要结构尺寸：轮毂厚度h=15．21m,轮毂的长度1=3.3h=50.19mm,轮毂的直径dh=dk+2h=55．42mm.齿宽b，=0.93b1(b1为内链节内宽)=0.93×7.75=7．21nun3.7链传动的工作情况分析因为链是由刚性链节通过轴销绞接而成，当链绕在链轮上时，其链节与相应的齿轮啮合后，这一段链条将曲折成正多边形的一部分，该多边形的边长等于链条的节距p，边数等于链轮齿数z。链轮每转过一周。链条走过zp，所以链的平均速度v（m/s）为V=zn1p/60×1000式中：z1z2—分别为主、从动链轮的齿数；n1n2—分别为主、从动链轮的转速，r/min;链传动的平均传动比为I=n1/n2=z1/z2在主动链轮上，铰链A正在牵引链条沿着直线运动，绕在主动链轮上的其它铰链并不直接牵引链条，因此，链条的运动速度完全由铰链A的运动所决定。铰链A随同主动链轮运动的线速度为v1=R1w1，方向垂直于AO1，与链条直线运动方向的夹角为B。因此，铰链A实际用于牵引链条的速度为 vx=v1cosB=R1w1cosB式中R1为主动链轮的分度圆半径，m。因为B是变化的，所以即使主动链轮转速恒定，链条的运动速度也是变化的。当B=±&1/2=±1800/z1,l链速最低；当B=0，链速最高。&1是主动链轮上一个链节所对的中心角。链速的变化呈周期性，链轮转过一个链节，对应链速变化的一个周期。链速变化的程度与主动链轮的转速n1和齿数z1有关。转速越高，齿数越少，则链的变化速度越大。在链速vx变化的同时。铰链A还带动链条上下运动。其上下运动的链速Vy1=v1sinB=R1w1sinB也呈周期性变化在主动链轮牵引链条变速运动的时候，从动链轮也发生着类似的过程。从动链轮上的铰链C正被直线链条拉动，并由此带动从动轮以w2转动，因为链速vx的方向与铰链的线速度方向之间的夹角为r，所以铰链C沿着圆周方向的运动速度为V2=R2w2=vx//cosr式中，R2为从动链轮的分度圆半径，m。由此可知从动链轮的转速为w2==vx/R2cosr=R1w1cosB/R2cosr因此链传动的瞬时传动比为i=w1/w2=R2cosr/R1cosB可见瞬时的传动比是变化的。链传动的传动比变化与链条绕在链轮上的多边形特征有关。3.8链传动的载荷链传动的工作过程中，链速和从动轮的转速都是变化的，因而会引起变化的惯性力和相应的动载荷。链速度变化引起的惯性力为Fd1=mac式中：m—紧边链条的质量，kg ac—链轮变速运动的加速度，m/s2.如果视主动链轮匀速运动，则ac=dvx/dt=d(R1w1cosB/dt=-R1w21sinB当B=±&/2=±1800/z1时。（ac）max=-R1w21sin（±1800/z1）=±R1w21sin1800/z1=±w21p/2从动链轮因角加速度引起的惯性力为Fd2=Jdw2/R2dt式中—从动系统转化到从动链轮轴上的转动惯量，kg•m2.地轮转动的角速度为2.51rad/s,主动轮N1=w160/23.14=25(r/min)从动轮转速N2=v60/r6.18=50r/min传动比iN1/N2=0.5将链勺连接在上、下链轮上，上链轮齿数为Z上=50齿；为了株距可调节.设置三种不同的齿数.下链轮齿数Z下=30齿；中心距取710.8mm中心连线与铅直角度为120,链轮中心距可调整，以便张紧链条。由以上数据可计算出链节数160节，用节距为P=12.7mm的链条。则链长L=2185mm!链条型号为08A。舀勺由钢板冲压而成，与链条用螺栓连接。取平均勺距Lt=115mm，则勺数为Mp=19个.托框根据马铃薯种薯的大小,适当考虑其他原因做成6×6cm规格.3.9株距计算取地轮驱动链轮齿数Z地=30齿，排种链轮确定为3个链轮（塔轮），由此可调整出3个不同的株距，由给定株C=29、31、33cm经过公式（6）计算其齿数。ZI=Z下.Z上.mp..Ci／3.14D地（1+€）L（6）式中Ci—株距，C1=28、C2=28、C3=33cmD地—地轮直径，为530mm，，L—链勺用链条长度，为2185mm，Z地-地轮驱动链轮齿数为50齿,Z下—链勺下链轮齿数为38齿，Mp链勺数为19个.链条节距12.7.将上述数据代入（6）式且圆整后得："Z1=25齿!,Z2=24齿四滚筒参数的设计滚筒是带式输送机的重要部件,按在输送机中所起的作用,滚筒可分为驱动滚筒和从动滚筒。驱动滚筒的作用是将驱动装置所提供的扭矩传到输送带上。从动滚筒包括用于输送带在输送机端部的改向、增加传动滚筒的厚度 滚筒的簿魔取决于滚筒的直径、筒体长度、输送带张力、制动l时静摩擦等因素。关于舞筒壳厚度计算十分困难，并且一般计算值偏小。而且考虑到耐磨损和易于制造，筒壳的厚度一般都取的较厚。在确定筒壳的厚度后，对筒壳的强度进行验算。由于筒壳受法向和切向裁荷，并且载荷的大小是沿着变化的，目前相对给出较为准确的结果。经过初步计算选滚筒厚度5mm。五带的设计计算5.1排种带设计功率的计算排种带选用的是同步带，所以排种带的设计功率来源于两部分：一是排种带输送薯种所需要的功率；二是同步带在传动过程中所消耗的功率。1排种带输送薯种所需要的功率(1)排种带带速设计计算已知：拖拉机前进速度为0．83m／s(2．99km／h)，马铃薯种薯的种植间距为0．30m，槽距为0.115m则：地轮每秒前移0．83m，种薯间距为0．30m，所以每秒需要排种量为0．83／0．30=2.776个。排种带每秒输送的距离为S=2.776×0．115=0．318m．所以，带速度为0．318／s。5.2排种带上种薯总质量的设计计算己知：根据设计需要初选轴间距为2100mm，两轴径为152．8mm、91．6mm。则：种薯排列所占据带长2100mm,设计排种带上间隔槽间距为11.5cm，则共有2100／115=18．26个种薯，取整数为18个，每个薯种为o．03千克，所以，带上输种的总质量为：M=18×0．03=0．54(千克)5.3排种带输送功率的计算计算带输送种薯所需要的功率时，把带看做输送带，所以在计算功率时按输送带输送功率计算。 带的最大张力F1=euaFu/eua-1u一带与带轮问的摩擦系数，由表取0．35e--e=2．71828a一带在带轮上的围包角Fu一总阻力为便于计算将euaFu/eua-1=k2取eua为k1取值为k1=3.00k2=1.50总阻力Fu=FH+FN+Fs1+Fs2+FstFH一主要阻力(N)FN—附加阻力(N)Fs1—特种主要阻力（N）Fs2—特种附加阻力（N）Fst—倾斜阻力（N）在本设计巾Fs1=o；Fs2=0。Fst=FH+FN由公式FH+FN=CFHfg{q1+q2+（2q0+q)cos8】式中C一一系数，查表取4．5L一一带轮中心距本设计取2.lmf一一模拟摩擦系数，查表取0．04g一一重力加速度，9．80N／Kgq0一一输送带每米重量(kg／m)查表取6．68kg／mq1一一前辊旋转部分每米质量kg／m)在本设计中为0kg／mq2一一后辊旋转部分每米质量(kg／m)在本设计中为0kg／mq一一货载每米重量(kg／m)，在本设计中q=O．54kg／m所以：Fu=FH+FN=4．5×2.1×0.04×9.86×0．68+0.48=51.32(N)所以，排种带的最大张力：×F1=k2×Fu=1.5×51.32=76.9(N) 又因为带速为0.318所以带的张力F1的功率为P1=FtV=76．9×0.318=24.6(瓦)设计排种带土薯种18个，每个薯种0．03千克，所以带上薯种共0．48千克。书中与带的摩擦系数为0．45，则摩擦功率为P2=umgv=0.45×0.54×9.8×0.32=0.76总功率为P=0.76+24.6=25.36(4)履带在传送过程中所消耗的功率履带主要的失效形式是同步带疲劳断裂,，带齿的剪切、压溃以及同步带两侧便带齿的磨损。同步带传动没计时主要是限制单位齿宽的拉力。同步带传动过程中的传动效率主要是传动件的磨损,克服阻力所消耗的功率Pi其中k为润滑情况系数，去k=40，da为平均直径，da=122．2mm，n1为各带轮转速。按照排种机构的工作载荷性质以及每天工作小时数，(每天工作时间大于10小时)，查机械设计手册表得同步带传动的工况系数ka=1．50，因此kA应乘以1．1，即Pd=1．1xka×p=1．1×1．50×0．2=0．396(Kw)综上分析计算，排种带的设计功率为P=P+Pd=0．396+0．025=O．421(KW)六种箱容积的计算种箱的容积可由下公式计算V=1.1LBNmax/667￥ 式中L装满一箱种子或肥料所能播种或施肥的距离最少应等于一个往返行程即地块长度的两倍(m)B——工作幅宽(m)．Nmax——单位面积最大播种量(kg／hm)Y——种子的单位容积质量(kg／L)七电动机的选择根据资料可查得传送式履带在在每个循环运动过程中最大的转速达到1000次/min左右，按《机械设计指导书》中表一所推荐的传动比合理取值范围，取齿轮的传动比1.3～1.4，即可满足电动机的转速与主轴的转速相匹配，故电动机转速范围可选为：。符合这一范围的同步电动机转速的有1500r/min，1440r/min，根据容量和相关转速，由《机械零件设计通用手册》查出三种适宜的电动机型号，因此有三种不同的传动比方案，如表1：表1电动机的型号和技术参数及传动比方案电动机型号额定功率电动机转速P/kW同步转速满载转速1J02-11-40.6144013802Y801S2-2-B30.5515001440综台考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及带传动的传动比，可知方案1比较适合。因此选定电动机型号为J02-11-4。所选电动机的额定功率＝0.6kw，满载转速=1380r／min，总传动比适中，传动装置结构较紧凑，经济性也较好。电动机的选择:根据往复式切割器的相关性能指标，所选用的电动机功率不能太大也不能太小，要做到经济实惠，不浪费一些不必要的资金及能量，要尽量做到节省能耗，我们选用型号为J02-11-4的三相异步电动机，此电动机的结构图如下图1 。　故所选的电动机为Y系列（IP44）三相异步电动机，机座号801，同步转速1500（r/min）,功率为0.55kw八轴的设计轴的计算通常都是在初步完成结构设计后进行校核计算,计算准则是满足轴的强度或刚度的要求,必要时还应校核轴的稳定性.8.1计算一输出轴上的功率P.转速n和转矩T根据前面的计算P=0.5kWn=36.44r/min而T=9550000P/N=131037.32N•mm求作用在轴上的力Fr=1000p/v=1000•0.5/0.31=1612.9N二初步确定轴的最小直径只按轴所受的扭矩来计算轴的强度，在作轴的机构设计时，通常用这种方法初步估算轴径。对于不大重要的轴，也可作为最后计算结果。轴的扭转强度条件为：It=T/WT=9550000P/0.2d3n≤[It]式中：it一扭转切应力，单位为MPa：T一轴所受的扭矩，单位为N-mm；Wt一轴的抗扭截面系数，单位为mm3；n一轴的转速，单位为r／min； P一轴传递的功率，单位为Kw：d一计算截面处轴的直径，单位为illm；[It]一许用扭转切应力，单位为MPa；由上式可得轴的直径d≥(9550000P/0.2[It]n)1/3=A0(P/n)1/3式中A0=(9550000/0.2[It])1/3当轴截面上开有键槽时，应增大轴径以考虑键槽对轴的强度的削弱。对于直径d≤lOOmm的轴，有一个键槽时，轴径增大5％～7%；有两个键槽对，应增大10％～15％。然后将轴径圆整为标准直径，这样求出的直径，作为承受扭矩作用的轴段的最小直径选取轴的材料为45钢，调质处理。查表，取A0=112，于是得Dmin=A0(P/n)1/3=112（0.5/36.44）1、3=28mm轴的强度校核计算进行轴的强度校核计算时,应根据轴的具体受载及应力情况采取相应的计算方法并恰当的选取许用应力.对于仅仅承受扭矩的轴,应按扭转强度条件计算;对于只承受弯矩的轴,应按弯曲强度条件计算,对于既承受弯矩又承受扭矩的轴,应按弯扭合成强度条件进行计算,需要时还应按疲劳强度条件进行校核.8.2错误！未找到目录项。扭转强度条件计算这种方法只是按周所受的扭矩来计算轴的强度,通常用这种方法初步估算轴直径,对不太重要的轴可作为最后的计算结果.轴的扭转强度条件为I=T/Wt≈955000P/0.2nd3≤【iT】式中：iT—扭转切应力，MPa;T—轴所受的扭矩，N.mm;WT—轴的抗扭截面系数，mm3；n—轴的转速，r/min;P—轴传递的功率，kW；d—计算截面处轴的直径；【iT】—许用扭转切应力，Mpa，见表15-3。 表15-3轴常见的几种材料的【iT】及A0值轴的材料Q235-A、20Q275、35(1Cr18Ni9Ti)4540Cr.35SiMn338SiMnMo3Cr13【iT】/Mpa15~2520~3525~4535~55A0149~126135~112126~103112~97由上式可的轴的直径d≥(9550000P/0.2【iT】n)1/3=(9550000/0.2【iT】)(P/N)1/3=A0(P/n)1/3式中，A0=(9550000/0.2【iT】)1/3,轴强度校核首先根据轴的结构做出轴的计算简图 本论文的研究工作是在戴立勋老师的悉心指导下完成的。从论文选题、研究方行直至最后的撰写定稿，戴老师都倾注了大量的心血，给我提出了许多非常宝贵的意见和建议。从2007年本科入学至今，近四年来，戴老师在学业上的指导，生活上的关怀以及其他诸多方面的教育培养，使我得以不断进步和提高，也将让我受益终身。值此论文脱稿之际，向戴老师致以最诚挚的谢意。感谢大学本科四年来为我传授知识以及在学业上建议指导，生活上的关心帮助的各位老师感谢亲爱的母校为我们提供的良好舒适学习和生活条件。感谢所有的师姐、师兄、朋友、同学们，尤其是我的室友张勇、苟国龙张忠新、李定红、刘兵、何效义等，他们助我攻克学业上的难题，与我分享生活中的喜怒哀乐，鞭策我改善不足追求进步，让我的校园生活美好而丰富。最后，特别感谢我的家人，他们始终如一的默默支持、理解和关爱，是我心灵的支柱、精神的家园和奋斗的动力，一直也将永远激励我健康快乐地成长，简单充实地生活，坦诚自信地做人，努力踏实地做事!衷心地祝福所有关心和支持我的人们身体健康，生活幸福，工作顺利!'