工程开沟机工作装置的设计(附件)
链式工程开沟机是开沟机发展的最新阶段，开沟机的工作装置是链式开沟机的重要组成部分。通过对开沟机尺寸的计算，设计出链式开沟机中的拖拉机输入轴，减速器的传动轴，主动链轮轴，从动链轮轴，还有链轮，刀具等主要结构，同时画出了它们的CAD图，其中对开沟机的刀具进行了有限元分析，导出了刀具的变形云图和应力云图，同时对开沟机进行强度校核。通过对各个部件的设计，最后画出链式开沟机的总装配图。此次设计对链式开沟机的工作装置进行了大体设计，设计出的装置尺寸和强度方面符合标准，总体装置满足工作要求。关键词 链式开沟机，工作装置，结构设计
目录
1 引言 1
1.1. 研究意义及目的 1
1.2. 国内外开沟机的发展及研究现状 1
1.3. 主要内容 1
2 设计计算 2
2.1. 设计依据及要求 2
2.2. 工作原理和技术参数 2
2.2.1 开沟机的工作原理 2
2.2.2主要技术参数 3
2.3. 关键技术及解决方法 3
2.4 主要工作部件设计 4
2.4.1 开沟机工作部件的设计 4
2.4.2 传动系统的设计计算 9
3. 主要工作部件的强度校核 10
3.1 开沟机的驱动链的强度校核 10
3.2 传动轴的强度校核 11
4 开沟机刀具的有限元分析 13
4.1 ANSYS的软件的介绍 13
4.2 刀具的尺寸计算 13
4.3 刀具的ANSYS分析 13
结论 16
致谢 17
参考文献 18
附录 19
表2. 4各种型号钢的材料性质 19
1 引言
1.1. 研究意义及目的
随着社会的发展，人类在生活方面追求更加舒适的环境，追寻更加方便的生活方式，其中在农业和工程方面发展快速，它们对于土地的利用趋于合理化，效率化，因此，开沟机的发展随着社会的发展一直在不断进步。工程开沟机的发展极大的解放了人力，提高了工程的效率，回顾近年的开沟机的发展历程，其由传统的开沟机（机械 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
传动）到现在逐渐发展成熟的液压驱动。这是一个技术发展的历程，同样也是人力解放的过程。
1.2. 国内外开沟机的发展及研究现状
相比较国外的开沟机发展，我国的开沟机处于落后状态，过程中涵盖了开沟机发展的各个阶段。
在1950年前后，出现了初代的开沟机：犁铧式开沟机。这种开沟机成本较低，各个组成部件较少，工作装置的效率低，但是相较于别的开沟机种类，生产率比较高，相对于别的开沟机工作范围较小。
然后，在1970年前后出现了第二代开沟机：圆盘式开沟机，它由拖拉机牵引，前进速度对比第一代有了较大的提高，应用较广，相比较犁铧式开沟机有了较大的发展。
紧接着，螺旋式开沟机占据了开沟机的市场，螺旋开沟机采用立式螺旋开沟刀具，其工作装置是通过螺旋刀片开沟的基本原理，集螺旋开沟的各种原理于一体，让开沟机可以同时完成各个开沟任务。
发展到21世纪，开沟机的形式发展成了链条式。链式开沟机的开沟宽度可以通过更换挖掘链节来调节，它是由链条带动刀具进行工作，拖拉机拉动工作装置缓速前进，实现开沟机的连续工作需要。该机进行挖土工作时，将土带到沟面上，并挤向两侧[4]。
1.3. 主要内容
随着社会的发展，农业技术方面也得到了长足的进步，促进了国家对农业的投入，农民对与农业致富有了更加深刻的认识，同时，生活的进步也驱使着人类对于美食的欲望，因此，人们对与生活的享受也越来越高，各种方面都需要开沟机的介入。在果蔬的种植管理中，利用开沟机对田地进行开沟，方便对田地的有效开发，利用开沟机开的灌溉渠陡直，节约了用地并且利于对农田的灌溉。另外，随着城市的扩张，科技的进步，人们对自身的生活要求不断提高，许多工程都需要用到工程开沟机，例如：自来水管道和煤气管道的铺垫，包括城市乡村电路的进入地下等。现代生活的趋势是周围环境的简单明了，这也就促进了地下空间的开发利用，也是开沟机近些年持续发展的原因。
2 设计计算
2.1. 设计依据及要求
这次设计的链式开沟机要求是1米深，0.6米宽。
计算出设计的开沟机的总功耗（开沟机每个部件消耗的效率），同时对开沟机各个组成的机构进行强度校核。
2.2. 工作原理和技术参数
2.2.1 开沟机的工作原理
链式开沟机工作装置主要由链刀组合，主轴组合，从动轴组合，排土器组合，梁组成2。通过更换挖掘链节来调节可以调节开沟机沟机开沟的宽度和深度。因此，链式开沟机在面对不同的性质的土壤有极强的适应性[1]。
开沟机是一种能够实现长时间挖土作业的机械。其根据各种分类的不一样，可以分为许多形式的开沟机，有大，有小，有不同的排土方式，有不同的工作装置。
链式开沟机的动力来源于拖拉机，开沟机的驱动力是从拖拉机开始传入的，经由锥齿轮减速器的输入轴传入，进入减速器后，经由锥齿轮将动力转向，传导给锥齿轮减速器的输出轴，输出轴与主动链轮的轴通过联轴器连接在一起，动力直接传给链轮轴，主动链轮与从动链轮通过链条连接，之间是链传动，动力进入从动链轮后再传导给从动链轮轴，从而将动力输出给刀具链条和螺旋排土器，进而将土壤排出。至此，动力传输基本完成[5]。在链式开沟机中，链轮与传动轴是十分重要的组件，是开沟机的内脏，不可缺少。
2.2.2主要技术参数
本次设计的工程开沟机开沟深度为1000mm，宽度为600mm，参照国内外现有机型确定链式开沟机的基本参数，如表2. 1。
表2. 1基本参数
配套动力
50马力
外形尺寸
（?长×宽×高?）?2700×1200×700mm?
结构重量
500kg
目录
1 引言 1
1.1. 研究意义及目的 1
1.2. 国内外开沟机的发展及研究现状 1
1.3. 主要内容 1
2 设计计算 2
2.1. 设计依据及要求 2
2.2. 工作原理和技术参数 2
2.2.1 开沟机的工作原理 2
2.2.2主要技术参数 3
2.3. 关键技术及解决方法 3
2.4 主要工作部件设计 4
2.4.1 开沟机工作部件的设计 4
2.4.2 传动系统的设计计算 9
3. 主要工作部件的强度校核 10
3.1 开沟机的驱动链的强度校核 10
3.2 传动轴的强度校核 11
4 开沟机刀具的有限元分析 13
4.1 ANSYS的软件的介绍 13
4.2 刀具的尺寸计算 13
4.3 刀具的ANSYS分析 13
结论 16
致谢 17
参考文献 18
附录 19
表2. 4各种型号钢的材料性质 19
1 引言
1.1. 研究意义及目的
随着社会的发展，人类在生活方面追求更加舒适的环境，追寻更加方便的生活方式，其中在农业和工程方面发展快速，它们对于土地的利用趋于合理化，效率化，因此，开沟机的发展随着社会的发展一直在不断进步。工程开沟机的发展极大的解放了人力，提高了工程的效率，回顾近年的开沟机的发展历程，其由传统的开沟机（机械 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
传动）到现在逐渐发展成熟的液压驱动。这是一个技术发展的历程，同样也是人力解放的过程。
1.2. 国内外开沟机的发展及研究现状
相比较国外的开沟机发展，我国的开沟机处于落后状态，过程中涵盖了开沟机发展的各个阶段。
在1950年前后，出现了初代的开沟机：犁铧式开沟机。这种开沟机成本较低，各个组成部件较少，工作装置的效率低，但是相较于别的开沟机种类，生产率比较高，相对于别的开沟机工作范围较小。
然后，在1970年前后出现了第二代开沟机：圆盘式开沟机，它由拖拉机牵引，前进速度对比第一代有了较大的提高，应用较广，相比较犁铧式开沟机有了较大的发展。
紧接着，螺旋式开沟机占据了开沟机的市场，螺旋开沟机采用立式螺旋开沟刀具，其工作装置是通过螺旋刀片开沟的基本原理，集螺旋开沟的各种原理于一体，让开沟机可以同时完成各个开沟任务。
发展到21世纪，开沟机的形式发展成了链条式。链式开沟机的开沟宽度可以通过更换挖掘链节来调节，它是由链条带动刀具进行工作，拖拉机拉动工作装置缓速前进，实现开沟机的连续工作需要。该机进行挖土工作时，将土带到沟面上，并挤向两侧[4]。
1.3. 主要内容
随着社会的发展，农业技术方面也得到了长足的进步，促进了国家对农业的投入，农民对与农业致富有了更加深刻的认识，同时，生活的进步也驱使着人类对于美食的欲望，因此，人们对与生活的享受也越来越高，各种方面都需要开沟机的介入。在果蔬的种植管理中，利用开沟机对田地进行开沟，方便对田地的有效开发，利用开沟机开的灌溉渠陡直，节约了用地并且利于对农田的灌溉。另外，随着城市的扩张，科技的进步，人们对自身的生活要求不断提高，许多工程都需要用到工程开沟机，例如：自来水管道和煤气管道的铺垫，包括城市乡村电路的进入地下等。现代生活的趋势是周围环境的简单明了，这也就促进了地下空间的开发利用，也是开沟机近些年持续发展的原因。
2 设计计算
2.1. 设计依据及要求
这次设计的链式开沟机要求是1米深，0.6米宽。
计算出设计的开沟机的总功耗（开沟机每个部件消耗的效率），同时对开沟机各个组成的机构进行强度校核。
2.2. 工作原理和技术参数
2.2.1 开沟机的工作原理
链式开沟机工作装置主要由链刀组合，主轴组合，从动轴组合，排土器组合，梁组成2。通过更换挖掘链节来调节可以调节开沟机沟机开沟的宽度和深度。因此，链式开沟机在面对不同的性质的土壤有极强的适应性[1]。
开沟机是一种能够实现长时间挖土作业的机械。其根据各种分类的不一样，可以分为许多形式的开沟机，有大，有小，有不同的排土方式，有不同的工作装置。
链式开沟机的动力来源于拖拉机，开沟机的驱动力是从拖拉机开始传入的，经由锥齿轮减速器的输入轴传入，进入减速器后，经由锥齿轮将动力转向，传导给锥齿轮减速器的输出轴，输出轴与主动链轮的轴通过联轴器连接在一起，动力直接传给链轮轴，主动链轮与从动链轮通过链条连接，之间是链传动，动力进入从动链轮后再传导给从动链轮轴，从而将动力输出给刀具链条和螺旋排土器，进而将土壤排出。至此，动力传输基本完成[5]。在链式开沟机中，链轮与传动轴是十分重要的组件，是开沟机的内脏，不可缺少。
2.2.2主要技术参数
本次设计的工程开沟机开沟深度为1000mm，宽度为600mm，参照国内外现有机型确定链式开沟机的基本参数，如表2. 1。
表2. 1基本参数
配套动力
50马力
外形尺寸
（?长×宽×高?）?2700×1200×700mm?
结构重量
500kg
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