插秧机与其侧离合器手柄探讨和改善设计

盐城工学院机械工程系毕业设计说明书 1 0 0 引言引言 我国是农业大国，水稻是我国的主要粮食作物，种植面积为 0.29 亿公顷.各级技 术人员通过多年的探索,总结出群体质量栽培模式。高性能插秧机是与当今世界插秧 机设计、制造技术接轨的高新技术，他与过去的插秧机有关很大的区别，首先他的性 能依据于现代水道群体质量栽培管理理论，促进水稻高产稳定。高兴能插秧机所插的 秧苗是通过表准化育秧规范培育而成的，插秧机所用的秧苗规格基本一致，插秧机就 是为这样的秧苗而设计的所以查插秧质量比过去高的多， 这也符合现代前后工序的衔 接的工业化原理，这显然与形态千差万别的手拨有着本质的区别，可以说是先带农业 发展的必然结果。它的行走底盘和国产机不同，有别于国产机的独轮驱动的插秧机， 机动性能和水田通过性好。 还有高性能插秧机的分体式浮板及液压放行装置基本上解 决了长期以来国产机插秧机没有解决的壅泥、壅水及栽插深度不一致等弊端。它配有 调整取秧数量的手柄，可以方便的调整索取秧苗的数量。他采用高强度铝合金、合金 钢、PVC 等材料先进工艺制造，保证了机器使用的可靠性。但是由于我国土地条件的 不同，及其正进行国产化开发，所以在使用中出现了和多的问题，首先是侧理合器手 柄组装，调试，使用都出现了比较严重的问题，还有就是齿轮箱等也出现不少问题。 本设计也是最求进经济合理，和稳定性的方案进行的。PF455S 可以说是一种完美的 中国型插秧机， 但是问题也是不可避免的。 首先， 对于它的的手柄安装加紧不当问题， 其次，再者，支螺栓改进，最后，油门拉线的安装孔改进等问题。本课题所着重研究 是侧离器手柄板金件加工，操作设计较为简单，由于本次是改进设计，所设计的模具 修改，没有作详细的介绍，本文着重于改进设计的探讨和相关的设计计算。我的毕业 设计题目是PF455S 插秧机及其侧离合器手柄的探讨和改善设计 ，在东洋插秧机公 司实习且完成了我的毕业设计。在公司的开发部，我协助同事对策离合器手柄进行了 改进设计。对插秧机的工作原理及其特点有了深入的了解，在此基础上，我开始完成 我的毕业设计。我先熟悉产品的工作原理，熟悉各零件的加工工艺，在充分了解产品 的基础上，我确定了设计思路和总体的方案。先设计计合尺寸，对材料的校核计算， 但因为时间的关系，我只是对于策离合器手柄进行了探讨和改善设计，我将在以后的 工作中完善我的知识。 在设计过程中， 我把整个产品每一个部分进行了较为深刻了解， 然后分别根据各自的组成原理，初步设计零件以及机构传动特点，然后考虑其装配的 PF455S 插秧机及其侧离合器手柄的探讨和改进设计 2 要求，力争小巧，美观；在链轮的设计中我主要考虑其以前出现的问题点，以及重要 部件的加工工艺，热处理工艺，装配关系。在此改进设计中，我都提供了装配图以及 非标的零件图其中包括改进前后的图纸；此外，还提供了一些和计算相关的主要的零 件图和 PF455S 插秧机总装图，以保持设计的完整。经过本次改进设计之后，我们取 得更好的产品、更廉价的成本，完全符合我们所研究的初衷，原来配件生产中出现的 问题，在此我们都已经解决。很多东西。本文所用公式引用及文献的引用，均来自与 参考文献资料，见参考文献。 盐城工学院机械工程系毕业设计说明书 3 1 1 设计说明书正文设计说明书正文 1 11 1总体方案论证总体方案论证QQ 2567214873 PF455S 插秧机是一种适合于我国水稻产区广大经济条件使用的步行式水稻插秧 机，PF455S 插秧机设计结构简单、轻巧，操作灵便，使用安全可靠，他主要由发动 机、传动系统、机架及行走系统、液压仿行及插深控制系统等组成。见图（1-1） 11 PF455S 插秧机是双轮驱动步行式插秧机，人在机后步行操作，其主要操作系统 都在机器后部，用刚丝与各控制部分相连，便于操作，控制机器。苗箱与插植臂也在 机器后部，便于机手查看并添加秧苗。为了提高机器的机动性能，减轻重量，PF455S 插秧机大大采用了工程塑料（浮板、秧箱、罩盖等）和铝合金铸件（主变速箱、插枝 传动箱、导轨等） 。插秧机的发动机在前部，使机器前后平衡。 PF455S 插秧机技术参数如下： PF455S 插秧机及其侧离合器手柄的探讨和改进设计 4 大 苗 小 苗 PF455S 148 170 245 东洋散播4行插秧机 四冲程、汽油，E130G型 2.3/3600(3/4000) 散播苗2轮三浮板型 84（95） 橡胶轮爪驱动轮 前2档,倒1档 发 动 机 几 何 尺 寸 种 类 驱 动 轮 长 度 宽 度 高 度 重 量 名 称 输出功率（马力/转数) 变 速 名 称 型 号 11.7（10.5） 23（26） 40（45） 29（33） 17（19） 94（105） 1.44m/s （87）14.6（12.6） 32（37） 13（15） 19（22） 24（28） 稚苗标准 幼苗标准 中苗标准 中苗大株 75（87） 株（标准，调节式） 36（41） 13.1（11.5） 15（17） 21（24） 26（30） 85（96） 四行并列式 30（固定） 0.340.74m/s 中苗 中苗 稚苗 幼苗 耕 深 水 深 整 地 次 数 叶 次 叶 叶幼苗 稚苗 能 力 栽 培 密 度 苗 条 件 整 地 条 件 行使速度 行距（cm) 株距（每3.3) 株数 穴距数 行数 插秧速度 3.1以上插秧能力（亩/小时） 机器主要部件具有以下特点： 动力部分：采用 2.3 马力汽油发动机，性能稳定，启动方便。 插植部分： 配有调整秧数量的手柄， 纵向取苗量调节从 0.8cm 到 1.7cm,共 10 档; 横向取苗调节有 20、 24、 26 三档， 能提供 0.9-2.4cm 内 30 个不同的量化面积和形状， 给局农艺要求调整。 行走部分：采用三条船行浮板，可以有效的防止或减少水田行走时产生的壅泥而 盐城工学院机械工程系毕业设计说明书 5 冲起已插好的秧苗的弊端。采用钢圈式包叫胶驱动轮，在水田行走时，附着效果好， 打滑率低，同时由于轮子很窄，所留轮痕轻微。 1.1.1PF455SPF455S 插秧机的动力传递插秧机的动力传递 PF455S 插秧机及其侧离合器手柄的探讨和改进设计 6 1-21-2 从传动简图（1-2）看出插秧机的动力传递大致可分为三条路线：一是车轮驱动 和转向路线；二是插植驱动及株距调整传动路线；三是苗箱移动和送秧量调节传动路 线。这三条动力传递路线想互协作共同完成插植部插秧机的动作。具提过程如下： 1.1.1.1 动和转向驱动路线 PF455S 插秧机工作档位分为 3 档：插秧工作档、行走工作档和到退档。不同的 档位是依靠主变速箱内的不同齿轮副相互啮合来实现的。 发动机输出的动力经过两级 皮带轮传入输入轴。 通过变速杆拨叉带动双联猾移齿轮 22-13 左右猾移来实现档位选 择。插秧档时齿轮 13 和齿轮 53 相互啮合，行走档时齿轮 22 与 45 相互啮合，后退档 时齿轮 22 与 47 啮合再由齿轮 21 与 53 啮合，将动力传入侧离合器轴，通过转向离合 器，再由齿轮 14 和齿轮 45 啮合将动力传入驱动轮，链轮 11 与链轮 25 通过链条将动 力传入行走驱动轮，驱动机器前进或后退。 （1-3、1-4） 1 4 4 5 5 3 1 4 2 1 1 2 4 7 2 2 1 3 盐城工学院机械工程系毕业设计说明书 7 13 22 14 47 4 53 45 14 12 21 13 1.1.1.2 插植臂驱动和株距调整传动路线 当动力传入输入轴后，除通过双联滑移齿轮 22-13 传递给行走驱动轮一条线外， 还有通过双联滑移齿轮 48-51 左右滑移与不同的齿轮相互啮合， 改变插植臂的转速来 PF455S 插秧机及其侧离合器手柄的探讨和改进设计 8 实现的。当株距选择为“70”档时，齿轮 18 与齿轮 51 啮合。当株距选择为“80” 档时齿轮 20 与齿轮 51 啮合。当株距选择“90”是 齿轮 21 与齿轮 48 啮合，将动力 插植臂输入轴，再由链轮 12 与链轮 11 通过链条将动力输入插植臂输入轴，再由链轮 9 将动力传给插植臂，实现插秧动作。 1.1.1.3 苗箱移动及横向送秧量的调节 当动力传入插秧输入轴后又分两条传动线路，一条传动线路由链轮 9 传入插植 臂，另一条线路由双联滑移齿轮 12-12 与不同齿轮想啮合传入导向凸轮轴，通过凸轮 滑块组带动苗箱移动。 横向送秧量调节是通过移箱器内的双联齿轮 12-12 与不同的齿 轮相互啮合，改变庙箱的移动速度来实现的，当横向送秧量选择为“20”时，齿轮 20 与齿轮 12 啮合，选择为“24”挡时。齿轮 24 与齿轮 12 啮合，选择为“26”挡时， 齿轮 26 与齿轮 12 啮合，将动力传入导向凸轮轴，通过凸轮滑块组带动苗箱移动。 1.1.1.4 纵向送秧传动路线 当秧箱移至左右极限位置时， 导向滑块推动纵向送秧轴和纵向送秧凸轮左右移动 使送秧凸轮组合咬合，将动力传入纵向送秧轴，从而带动纵向送秧苗杆和苗移送支架 组成的四连杆机构转动，拨动纵送秧星轮转动，完成纵送秧动作。纵送秧结速后，纵 向送秧凸轮组合在弹簧的作用下，切断动力传递。 1.1.21.1.2 插秧机主要部件的构造插秧机主要部件的构造 1.1.2.1 发动机 发动机是一种能量个转换工具，它把燃料燃烧产生的热能转化成机械能。PF455S 插秧机中，它可以说是整个插秧机的心脏，是产生并输出动力的部件。PF455S 插秧 机采用的是四冲程汽油机。它主要由发动机缸体、反冲式启动器、燃油过滤器、空气 滤清器、汽化器、消音器等组成。首先探讨一下它的曲柄连杆机构。它包括活塞组、 连杆组和曲轴等部件构成。它的作用是将活塞的往复运动转变为曲柄的旋转运动，将 作用在活塞上的燃气压力变为扭矩，通过曲轴输出。活塞组由活塞、活塞环、活塞销 等组成。活塞顶部与汽缸盖、汽缸共同组成燃烧室。活塞就是要推动曲轴旋转。那么 连杆组主要由连杆、连杆盖、连杆轴瓦几连杆螺栓等组成。它的作用就是就是将活塞 承受的力传递给曲柄，并使活塞的往副运动转变为曲轴的旋转运动。曲轴组主要使用 来承受连杆传来的力，并转换成曲轴曲线的转矩，用以输出所需的动力。发动机的配 盐城工学院机械工程系毕业设计说明书 9 气系统由气门、气门弹簧、弹簧上下托盘、气门推杆和配时齿轮组成，它可以根据工 作循环的需要，及时正确的是混合器进入汽缸，并将燃烧后的废气排除气缸。其工作 原理是：当曲轴回转时配时齿轮以 2：1 的比速带动凸轮回转，凸轮定时的将推杆顶 起，推杆克服气门弹簧的弹力，把气门推开。当凸轮的顶端离开推杆时，靠气门弹簧 的弹力将气门推入气门座，使气门关闭。这是它的曲柄连杆机构。燃油供给系统主要 由油箱、燃油过滤器、汽化器等组成，其功能就是将汽油和空气按比例形成的可燃混 合气供给气缸，以满足燃烧过程的需要。燃油过滤器主要由滤芯、油杯等组成，作用 是滤去油液中的杂质，保持油液清洁； 15 汽化器主要由浮子室、浮子、针阀、喷有管、量孔、喉管、混合室、节气门、油 门等零件组成，主要作用是将液态汽油通过控制油路从主喷嘴喷出（雾化） ，并于空 气按一定的的比例混合， 形成可燃气体。 汽油从油箱经过过滤后流到汽化器的浮子室， PF455S 插秧机及其侧离合器手柄的探讨和改进设计 10 斧子室顶部有空与大气相通，此处压力与大气压相同。汽化器混合室两端，一端与空 气滤轻骑清器相连，异端和汽油机进气口想连。混合室内有一最窄处称为喉管，然油 主喷嘴位于喉管附近， 此处空气流速最大。 当气门打开时， 活塞下行， 气室容积增大， 缸内压力小于大气压。此时主喷嘴处空气压力形成较大的压力差。汽油在压力的作用 下，自浮子室主喷嘴喷入混合室，喷出的燃油即被高速的气流冲散，成为大小不等的 雾状颗粒与空气混合后达汽缸。由于实际情况中汽油机负载会发生变化，所需的功