1GF170型反转灭茬旋耕机工作装置设计
1GF170型反转灭茬旋耕机工作装置设计[20200102165953]
近十几年来我国农业飞速发展，随之带动了与之相关的农业机械类的发展。本文的课题是1GF-170型反转灭茬旋耕机工作装置的设计。论文提出了旋耕机传动方式的方案，包括了中央变速器传动比，侧边变速器，刀片的选择，刀具的排列，罩壳和栅栏的设计。然后进行了对齿轮和轴承的设计与计算，最后通过CAD和PROE画出旋耕机的零件图与总的装配图。 本论文对旋耕机工作装置的设计在原来的基础上减少了旋耕机刀片的数目，这使得整机的质量有一定的减轻，并且使得耕作效率得到提高。采用的旋耕机选用的是侧边传动，从而结构更简单，拆装方便，具有很好的发展前景。 *查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:1GF-170,变速箱,刀片排列,罩壳,栅栏
目录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景及意义 1
1.2 国内旋耕机发展现状 2
1.3 旋耕机存在的问题 3
2 总设计方案 4
2.1 设计内容 4
2.2 设计中拖拉机的选择 4
2.3旋耕机的工作原理 4
2.4传动方案 6
3 中央变速器的设计 8
3.1 各轴与锥齿轮的动力计算 8
3.1.1 各轴动力计算 8
3.1.2锥齿轮的参数计算 11
3.2轴的选择及计算 16
4 侧边变速器与罩壳的设计 17
4.1 圆柱齿轮的设计 17
4.1.1直齿圆柱齿轮的材料、精度和齿数选择 17
4.1.2直齿圆柱齿轮的主要强度的计算? 18
4.1.3第一对直齿圆柱齿轮的主要参数的计算 20
4.1.4第二对直齿圆柱齿轮的主要参数的计算 21
4.2 罩壳的优化设计 25
5 旋耕刀辊的设计 27
5.1刀滚半径? 27
5.2 刀片? 27
5.3 刀座间距和弯刀总数设计计算 29
5.4 旋耕刀在刀轴上的排列 30
5.5 刀轴的设计 31
结论 35
致谢 36
参考文献 37
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
在最近的二十几年里，我国的粮食的产量逐年提高，在国家对农业生产的重视下。但是我国任由很多地方任然采用传统的耕作方式进行农业生产，造成了春冬季节地表裸露，这样将会引起我国很多地区土壤有机物质和水份的流失，土地得不到很好的休养生息，进而导致农业生产下降，从而加剧土壤贫瘠化和生态环境恶化。与此同时，地营养物质的大肆吸收，导致农田土壤肥力日趋下降，生态系统逐渐恶化，严重制约我国粮食产量的进一步提高。
农业在我国占很大的地位。因此农业机械化是农业发展的方向。随着农业结构的改革不断深入，小型农机现在已经无法满足农业生产的快速要求，合理有效地组装各种功能的工作部件以及装置形成的多功能整地机越来越成为研究的方向，这样，整机结构紧凑，功能齐全，机动性、操作性好，能提高经济效益。多功能整地机一次下地能完成多项作业，减少了机具下地作业的次数，避免了压实土壤和破坏土壤结构，便于土壤水分和养分的吸收，降低能耗，节省时间和燃油开支，从而降低了作业的成本，具有很强的实用性。灭茬旋耕联合整地机，此机具一次下地能够完成灭茬、旋耕、镇压、起垄、施肥等的作业,实用性强、应用范围广、碎土能力强,在任何土壤条件下均可一次作业后达到待播的状态,?降低了土地耕作成本,显著提高了作业效率,?又减少对土壤的压实和破坏。灭茬、深松、起垄等能将作物根茬粉碎还田后使用，增加了土壤有机物质含量；作业次数少能有利于保护土壤的团粒结构，降低土壤的破坏程度，而作业的高效率也缓解了农忙整地的紧张状况，能降低各方面生产的成本，增加粮食产量和收益。
农业机械技术要适应我国的农业与国民经济的发展需要，就必须积极创新。运用保护性的耕作机械化技术，采用多功能的整地机，对保护农田土壤和生态环境，提高水资源和养分利用率，实施可持续的发展战略，推动粮食产量的大幅提升有着十分积极的意义，并会产生十分可观的经济效益和社会效益。
1.2 国内旋耕机发展现状
目前,在国内成型的旋耕机械产品中,以卧式旋耕机为主导,该种旋耕机对土壤的适应性强、混土效果好,一次性作业可达到翻土、碎土和平整地表的高要求。但一般旋耕机耕深较浅,漏耕严重,工作部件易缠草堵泥且作业时消耗功率较大。所以,近几年推出了立式和斜置式的旋耕机。立式旋耕机主要用于灭茬作业,斜置式旋耕机是一种综合了犁耕与旋耕特点的,功耗低,耕作质量好的新型耕作机具。
在卧式旋耕机中,按旋耕机的切刀轴与拖拉机车轮的转向可分为正转和反转两类。旋耕机切刀轴与拖拉机轮子转向一致的情况为正转旋耕机,反之则为反转旋耕机。反转旋耕机是在正转旋耕机基础上提出来的,后来继续又推出了潜土反转旋耕机和正反转旋耕机。反转旋耕机可作为大中型联合收割机的主要配套机具,能形成土壤埋茬,有利于秸秆还田,实现增加土壤有机质的目的。潜土反转旋耕机可加大深耕,还可有效地解决刀轴前方壅土问题。正反转旋耕机通过传动机构和工作部件的结合,能使切刀轴正反转,同时完成灭茬和旋耕作业,实现一机多用。
旋耕机入土深度一般小于旋耕部件半径的10%～20%,考虑到旋耕部件半径大小所需的相适应的单位能耗,应使旋耕机刀轴距地面较底。有的设计则依据旋耕部件与耕深的相对关系,把中央调速器直接安装在旋耕部件的轴上。这样可保证农具的最小能耗,最小的材料消耗和较好的工作质量。
旋耕机刀刃口曲线大多采用阿基米德曲线,另外等角对数曲线、正弦指数曲线等也有所应用。近几年,我国学者提出了多种刃口曲线,如节能型刃口曲线设计、平面型和曲面型正切面的设计、放射螺线作为生成过渡面的曲导线设计等。
1.3 旋耕机存在的问题
a.缺少与大功率拖拉机配套的旋耕机
我国现有旋耕机产品虽然在理论上实现了与58.8～73.5kW拖拉机相配套,但实际上因受传动系统强度、结构形式等因素的限制,还存在着一些问题,在合理配套的范围内仅可与48kW以下的拖拉机相配套,而国外与旋耕机配套的拖拉机功率在58.8～73.6kW。
b.作业性能满足不了当今农艺要求
目前,我国现有的旋耕机作业深度一般在12～18cm(旋耕旱田在12～16cm,旋耕水田在14～18cm),满足不了当今农艺深耕、深松的要求。为了改善深层土壤透气性,满足栽培薯类、根茎类作物需要深耕的农艺要求,国外提出了全幅深耕的耕作制度,同时也开发出了全幅深旋耕机和间隔窄幅深旋耕机,耕深为30～60cm最大耕深为90～120cm.
C.其它方面的问题
由于设计、材质及生产工艺等方面的原因,国产的旋耕机械在作业时易发生十字万向传动轴损坏、拖拉机动力输出轴容易损坏、整机作业性能不稳定和易缠草堵泥等问题。这些都有待于今后在设计和制造过程中去解决.
2 总设计方案
2.1 设计内容
1GF-170型反转灭茬旋耕机分析和再设计具体有以下四点
(1).确定1GF-170型反转灭茬旋耕机工作装置结构；
(2).进行参数设计；
(3).绘制1GF-170型反转灭茬旋耕机工作装置和零部件图纸；
(4).编写设计和分析说明书。
2.2 设计中拖拉机的选择
由相关参考资料得，清旋牌1GF-160～180型反转灭茬旋耕机选用的拖拉机50-75马力的
近十几年来我国农业飞速发展，随之带动了与之相关的农业机械类的发展。本文的课题是1GF-170型反转灭茬旋耕机工作装置的设计。论文提出了旋耕机传动方式的方案，包括了中央变速器传动比，侧边变速器，刀片的选择，刀具的排列，罩壳和栅栏的设计。然后进行了对齿轮和轴承的设计与计算，最后通过CAD和PROE画出旋耕机的零件图与总的装配图。 本论文对旋耕机工作装置的设计在原来的基础上减少了旋耕机刀片的数目，这使得整机的质量有一定的减轻，并且使得耕作效率得到提高。采用的旋耕机选用的是侧边传动，从而结构更简单，拆装方便，具有很好的发展前景。 *查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:1GF-170,变速箱,刀片排列,罩壳,栅栏
目录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景及意义 1
1.2 国内旋耕机发展现状 2
1.3 旋耕机存在的问题 3
2 总设计方案 4
2.1 设计内容 4
2.2 设计中拖拉机的选择 4
2.3旋耕机的工作原理 4
2.4传动方案 6
3 中央变速器的设计 8
3.1 各轴与锥齿轮的动力计算 8
3.1.1 各轴动力计算 8
3.1.2锥齿轮的参数计算 11
3.2轴的选择及计算 16
4 侧边变速器与罩壳的设计 17
4.1 圆柱齿轮的设计 17
4.1.1直齿圆柱齿轮的材料、精度和齿数选择 17
4.1.2直齿圆柱齿轮的主要强度的计算? 18
4.1.3第一对直齿圆柱齿轮的主要参数的计算 20
4.1.4第二对直齿圆柱齿轮的主要参数的计算 21
4.2 罩壳的优化设计 25
5 旋耕刀辊的设计 27
5.1刀滚半径? 27
5.2 刀片? 27
5.3 刀座间距和弯刀总数设计计算 29
5.4 旋耕刀在刀轴上的排列 30
5.5 刀轴的设计 31
结论 35
致谢 36
参考文献 37
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
在最近的二十几年里，我国的粮食的产量逐年提高，在国家对农业生产的重视下。但是我国任由很多地方任然采用传统的耕作方式进行农业生产，造成了春冬季节地表裸露，这样将会引起我国很多地区土壤有机物质和水份的流失，土地得不到很好的休养生息，进而导致农业生产下降，从而加剧土壤贫瘠化和生态环境恶化。与此同时，地营养物质的大肆吸收，导致农田土壤肥力日趋下降，生态系统逐渐恶化，严重制约我国粮食产量的进一步提高。
农业在我国占很大的地位。因此农业机械化是农业发展的方向。随着农业结构的改革不断深入，小型农机现在已经无法满足农业生产的快速要求，合理有效地组装各种功能的工作部件以及装置形成的多功能整地机越来越成为研究的方向，这样，整机结构紧凑，功能齐全，机动性、操作性好，能提高经济效益。多功能整地机一次下地能完成多项作业，减少了机具下地作业的次数，避免了压实土壤和破坏土壤结构，便于土壤水分和养分的吸收，降低能耗，节省时间和燃油开支，从而降低了作业的成本，具有很强的实用性。灭茬旋耕联合整地机，此机具一次下地能够完成灭茬、旋耕、镇压、起垄、施肥等的作业,实用性强、应用范围广、碎土能力强,在任何土壤条件下均可一次作业后达到待播的状态,?降低了土地耕作成本,显著提高了作业效率,?又减少对土壤的压实和破坏。灭茬、深松、起垄等能将作物根茬粉碎还田后使用，增加了土壤有机物质含量；作业次数少能有利于保护土壤的团粒结构，降低土壤的破坏程度，而作业的高效率也缓解了农忙整地的紧张状况，能降低各方面生产的成本，增加粮食产量和收益。
农业机械技术要适应我国的农业与国民经济的发展需要，就必须积极创新。运用保护性的耕作机械化技术，采用多功能的整地机，对保护农田土壤和生态环境，提高水资源和养分利用率，实施可持续的发展战略，推动粮食产量的大幅提升有着十分积极的意义，并会产生十分可观的经济效益和社会效益。
1.2 国内旋耕机发展现状
目前,在国内成型的旋耕机械产品中,以卧式旋耕机为主导,该种旋耕机对土壤的适应性强、混土效果好,一次性作业可达到翻土、碎土和平整地表的高要求。但一般旋耕机耕深较浅,漏耕严重,工作部件易缠草堵泥且作业时消耗功率较大。所以,近几年推出了立式和斜置式的旋耕机。立式旋耕机主要用于灭茬作业,斜置式旋耕机是一种综合了犁耕与旋耕特点的,功耗低,耕作质量好的新型耕作机具。
在卧式旋耕机中,按旋耕机的切刀轴与拖拉机车轮的转向可分为正转和反转两类。旋耕机切刀轴与拖拉机轮子转向一致的情况为正转旋耕机,反之则为反转旋耕机。反转旋耕机是在正转旋耕机基础上提出来的,后来继续又推出了潜土反转旋耕机和正反转旋耕机。反转旋耕机可作为大中型联合收割机的主要配套机具,能形成土壤埋茬,有利于秸秆还田,实现增加土壤有机质的目的。潜土反转旋耕机可加大深耕,还可有效地解决刀轴前方壅土问题。正反转旋耕机通过传动机构和工作部件的结合,能使切刀轴正反转,同时完成灭茬和旋耕作业,实现一机多用。
旋耕机入土深度一般小于旋耕部件半径的10%～20%,考虑到旋耕部件半径大小所需的相适应的单位能耗,应使旋耕机刀轴距地面较底。有的设计则依据旋耕部件与耕深的相对关系,把中央调速器直接安装在旋耕部件的轴上。这样可保证农具的最小能耗,最小的材料消耗和较好的工作质量。
旋耕机刀刃口曲线大多采用阿基米德曲线,另外等角对数曲线、正弦指数曲线等也有所应用。近几年,我国学者提出了多种刃口曲线,如节能型刃口曲线设计、平面型和曲面型正切面的设计、放射螺线作为生成过渡面的曲导线设计等。
1.3 旋耕机存在的问题
a.缺少与大功率拖拉机配套的旋耕机
我国现有旋耕机产品虽然在理论上实现了与58.8～73.5kW拖拉机相配套,但实际上因受传动系统强度、结构形式等因素的限制,还存在着一些问题,在合理配套的范围内仅可与48kW以下的拖拉机相配套,而国外与旋耕机配套的拖拉机功率在58.8～73.6kW。
b.作业性能满足不了当今农艺要求
目前,我国现有的旋耕机作业深度一般在12～18cm(旋耕旱田在12～16cm,旋耕水田在14～18cm),满足不了当今农艺深耕、深松的要求。为了改善深层土壤透气性,满足栽培薯类、根茎类作物需要深耕的农艺要求,国外提出了全幅深耕的耕作制度,同时也开发出了全幅深旋耕机和间隔窄幅深旋耕机,耕深为30～60cm最大耕深为90～120cm.
C.其它方面的问题
由于设计、材质及生产工艺等方面的原因,国产的旋耕机械在作业时易发生十字万向传动轴损坏、拖拉机动力输出轴容易损坏、整机作业性能不稳定和易缠草堵泥等问题。这些都有待于今后在设计和制造过程中去解决.
2 总设计方案
2.1 设计内容
1GF-170型反转灭茬旋耕机分析和再设计具体有以下四点
(1).确定1GF-170型反转灭茬旋耕机工作装置结构；
(2).进行参数设计；
(3).绘制1GF-170型反转灭茬旋耕机工作装置和零部件图纸；
(4).编写设计和分析说明书。
2.2 设计中拖拉机的选择
由相关参考资料得，清旋牌1GF-160～180型反转灭茬旋耕机选用的拖拉机50-75马力的
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