1G—160型双侧传动旋耕机设计说明书.doc

word目 录1 前言 …………………………………………………………………………………… 12 总体设计方案 ………………………………………………………………………… 22.1设计内容 …………………………………………………………………………22.2设计依据 …………………………………………………………………………… 2……………………………………………………………………… 22.4 设计方案 …………………………………………………………………………… 32.4.1方案确定 …………………………………………………………………………3…………………………………………………………………32.4.3工作原理 …………………………………………………………………………42.4.4零部件设计 ………………………………………………………………………43.设计计算 ………………………………………………………………………… 73.1 锥齿轮和链轮的运动计算 ………………………………………………………… 73.2 各轴和锥齿轮、链轮的动力计算 ………………………………………………… 83.3 圆锥齿轮强度计算…………………………………………………………………94双侧链传动的设计与计算……………………………………………………………12链传动的设计计算…………………………………………………………………124.2 大小链轮设计计算 ………………………………………………………………134.2.1小链轮的计算 ……………………………………………………………………13…………………………………………………………………… 145主要零部件的选择…………………………………………………………………… 15最小轴径的估算…………………………………………………………15…………………………………………………………15…………………………………………………………165.2 轴承的选用…………………………………………………………………………16………………………………………………………………… 166结论……………………………………………………………………………………18参考文献 ………………………………………………………………………………19致 谢 ………………………………………………………………………………20附 录 ………………………………………………………………………………211前言旋耕机于19 世纪中叶问世, 但直到本世纪20 年代欧洲研制成功直角旋耕刀后，旋耕机才在欧洲旱地得到推广使用, 日本二战之后为了尽快恢复经济开展, 决定从欧美引进旋耕机用于农业生产。

由于日本大多为水田, 直角形旋耕刀不适宜于进展水田耕作一大批日本学者开始致力于水田用旋耕刀的研究, 如吉田富穗、松尾昌树、坂井纯等人研制出了旋耕弯刀, 成功地解决了刀轴缠草等问题我国农机研究主要分为四块, 某某工业大学主要研究铧式犁; 中国农业大学主要研究水稻插秧机；某某农业大学主要研究旋耕刀; 某某理工大学主要研究旋耕机, 分别提出了反转、潜土反转、斜置旋耕机现在旋耕机的研究有两个热点, 一个是国家今年提出可持续开展的战略, 降低污染和资源重用已成为当前农业机械设计的最终目的秸杆还田无疑是一个重要的研究方向, 其中已出现了反转灭茬旋耕机等新的旋耕机机型另一个热点是随着温室技术的开展, 农村已大力推广阔棚的使用, 如某某北郊蔬菜办已提出很多优惠政策来吸引菜农使用大棚这样, 小型大棚机械的研制成为目前的研究重点目前,在国内成型的旋耕机械产品中,以卧式旋耕机为主流,该种旋耕机对土壤适应性强、混土效果好,一次性作业可达到翻土、碎土和平整地表的要求但一般耕深较浅,漏耕严重,工作部件易缠草堵泥且作业时消耗功率较大为此,近几年推出了立式和斜置式旋耕机立式旋耕机主要适用于灭茬作业,斜置式旋耕机是一种综合了犁耕与旋耕的特点,功耗低,耕作质量好的新型耕作机具。

近年来，某某拖拉机制造开展迅猛，年产3万台系列轮式拖拉机和8万台手扶拖拉机，销往国内30个省、市和国外60个多国家和地区经调查，配套农机具跟不上主机迅速开展的要求其中包括15马力的手拖仍配置12马力的旋耕机，轮式250、700型拖拉机是新产品，也没有适宜农具因此，研制配套旋耕机与拖拉机同步销售，会使拖拉机、旋耕机两旺本课题设计的是一台双侧传动旋耕机，与黄海金马-500型拖拉机相匹配，用于农田旋耕或破垡作业现有的旋耕机是都为单侧传动，而本课题设计的旋耕机为双侧传动现有的1G-150型旋耕机的耕宽为1米5，而本台旋耕机的耕宽为1米6因为采用双侧传动，其受力平均分配于两侧，可增大耕深，既经济又方便设计本产品只是在原有的技术上稍作改动，因此多采用通用件2总体设计方案 本课题设计的是一台双侧传动耕整机，为达到双侧传动旋耕机效率高，性能好，操作容易，转动方便，适应性广泛，价格合理的要求，设计主要内容有：1．总体设计1〕设计总体方案,采用双侧齿轮或链条传动，而本课题采用的是双侧链轮传动2〕绘制机动原理图、总装图、田间作业状态图3〕有关设计计算、校核2．零部件设计(a)绘制旋耕部件图，(b) 绘制开沟部件图，(c) 绘制传动轴、齿轮、齿轮箱体、支臂等零件图，(d) 有关计算、校核等。

a、设计相配套的黄海金马－500型拖拉机有关技术数据；动力输出轴传速：540/720(1000)转/分；输出齿轮模数：6mm； 齿数：14；轴距〔mm〕：1944 mm；前轮距：1250-1500 mm; 后轮距：1300-1600 mm；前轮胎： mm，后轮胎： mm；动力输出轴离地高度：615mm；行驶速度〔km/h〕：；b、耕耘机械国家标准：GB/T 5668.1-1995 旋耕机；c、1G-160型双侧传动旋耕机主要技术参数刀辊转速：180r/min，240r/min左右；最大设计耕深：14 cm；旋耕幅宽：160cm；d、产品寿命：按5年，每年工作800小时计算a、该机的性能应能满足农艺耕作要求，符合国家标准；b、与主机的联接：采用后置式三点悬挂；c、传动方式：双侧边传动，对称配置要求旋耕机的耕幅能覆盖拖拉机轮辙；d、设计总图时应注意重心位置，与主机联接后尽可能达到前后平衡要求刀轴转速与机组前进速度配置合理犁刀的入土角以与刀座排列采用优化设计，以达到节能的效果；e、旋耕机与拖拉机联接作业时，万向传动轴偏置角度不得大于15°田间过埂时，刀端离地高度在150～250mm之间，此时万向传动轴角度不得大于30°。

切断动力后，旋耕机最大提升高度达刀端离地250mm以上；f、设计时考虑加工和装配工艺性，尽可能使用标准件、通用件，以降低制造本钱2.4.1 方案确定旋耕机采用两级或多级减速，其最后一级传动装置的配置，有侧边传动和中间传动两种如图2-1所示：a)中间传动 b)双侧传动1-万向节 2-旋耕刀轴图2-1旋耕机的传动中间传动都用于正配置的旋耕机，动力从中央传至刀轴，整机受力均匀，刚性好但需另设工作部件或采用特殊结构的刀轴，耕中间传动箱下的漏耕土壤一般的侧边传动多用于偏配置的旋耕机，作业时不漏耕，质量好但耕宽过大时整机的刚性较差而本课题设计的1G-160型双侧传动旋耕机综合了这两种旋耕机的优缺点，整合成一台耕宽增大时刚性不会变差，中间漏耕较小，不需另设工作部件的旋耕机2.4.2 与主机的联结方式按与拖拉机联结的方式的不同可分为直接联结式和三点悬挂式两种，前者用于手扶拖拉机上，后者用于大中型拖拉机上与直接联结式相比悬挂式优点是：〔1〕．机动性高旋耕机在悬起后，由于机器本身不与地面接触，因而拖拉机不因带有农具而影响它的原有的机动性，转向方便灵活，回转半径小，空行时间少，道路行驶速度高，机组的通过性能好。

〔2〕．结构简单，重量轻悬挂式旋耕机因系直接与拖拉机结成一体，不需设置行走轮、牵引装置和工作部件提升机构故结构紧凑，可节约钢材，减轻机器重量，减低制造本钱〔3〕．可以改善拖拉机的牵引性能由于悬挂式旋耕机是和拖拉机结成一体，因此旋耕机的重量以与工作阻力的铅垂分力，都有可能转移到拖拉机上，增加拖拉机后轮的载荷，从而提高拖拉机轮胎与土壤附着力2.4.3 工作原理1G-160型双侧传动旋耕机的主要结构：旋耕局部是由齿轮箱体、左右支臂壳体、两侧边链条箱体和刀轴组合件等部件组成其传递动力为50马力其工作原理是从拖拉机内的动力输出轴传出动力，通过齿轮箱将动力传输给下一轴，齿轮箱内一对是固定啮合的锥齿轮，动力从齿轮箱内传出，到达两侧边的链传动机构，由链传动机构将动力传输给刀轴，从而带动刀辊转动如如下图所示：1-第一轴 2-小锥齿轮 3-大锥齿轮 4-传动轴 5-链轮 6-犁刀轴图2-2 总装配图2.4.4 部件设计如图2-3为锥齿轮箱示意图：1-轴承盖，2-油封，3-圆螺母，4-轴承座，5-大锥齿轮，6-螺栓，7-滚子轴承8-螺栓，9-小锥齿轮，10-螺钉图2-3齿轮箱示意图如图2-4为刀辊结构图：刀轴由无缝钢管制成，轴的两端焊有轴头，刀轴上焊有刀座，刀座按螺旋线排列焊在刀轴上，以供安装刀片。

1—左轴头，2--拦板，3—刀座，4—刀轴套，5—右轴头图2-4刀辊结构示意图如图2-5为刀轴的截面示意图：图2-5刀轴截面示意图如图2-6为刀座中心位置图：图2-6刀座中心位置图3设计计算1G-160双侧传动旋耕机配套动力为50马力，动力由拖拉机动力输出轴经过齿轮箱的一对锥齿轮组，两侧边链传动传动路线图见图3-1，有关设计依据见表3-1表3-1锥齿轮和链轮的传动比齿 数模 数传 动 比锥齿轮传动Z1146Z2306链 轮Z312Z414Z512Z614图3-1传动结构图根据已有参数，选择齿轮的个数以与齿轮的齿数如下表3-2表3-2轴的传动比和转速轴 次Ⅰ 轴Ⅱ 轴刀 轴Ⅱ 轴刀 轴齿 数Z1Z2Z3Z4Z5Z6143012141214传 动 比总传动比转速(转/分)5402522152522153.2各轴和齿轮、链轮的动力计算a.各运动副的效率：圆柱齿轮传动 链轮传动 滚珠轴承 球轴承 万向节 (a)拖拉机动力输出轴的额定输出功率：根据有关资料和经验估算，其额定输出功率为：N额=0.8 N发=50×0.8=40〔马力〕取最大N额=40马力，作为旋耕机的功率。

b)算第一轴与小锥齿轮z1的功率、转速和扭矩：=40××0.99=。