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大型秸秆还田、旋耕复式作业机传动系统设计.rar

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    大型 秸秆 还田 复式 作业 传动系统 设计
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    图书分类号:密 级:毕 业 设 计 (论 文 )大型秸秆还田、旋耕复式作业机传动系统设计THE TRANSMISS SYSTEM DESIGN OF COMBINED ROTOTILLING-STUBBLE-BREAKING MACHINE2015 年 5 月 26 日徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )徐州工程学院学位论文原创性声明本人郑重声明: 所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名: 日期: 年 月 日徐州工程学院学位论文版权协议书本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定,即:本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝,允许论文被查阅和借阅。徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容,可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名: 导师签名: 日期: 年 月 日 日期: 年 月 日徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )I摘要在我们国家,秸秆的综合利用的主要方式是秸秆的机械化还田,它也是减少环境污染,增加土壤有机质的最有效的途径,我国的各级政府非常关注这一问题,并且也投入了大量资金。近年来,我国经过努力,使农村的经济得到了一定程度的发展,并且农村的劳动力也得到了转移。对于“耕、整、种”等田间作业的劳动已经逐步地集中到部分农机户手中。我们为了追求更好的经济效益,更好的作业效果,更高的作业效率,又因为高转速的大马力拖拉机的销量逐年增加,所以与之配套的农业作业机械是我们现在所迫切需要的。大型秸秆还田、旋耕复式作业机成作为秸秆机械化还田的主要机具,降低农机作业成本,增加农机户收入,受到广大农机户的普遍欢迎。由于秸秆还田刀轴和旋耕刀轴需要不一的转速,需对动力的传输进行相应的增加速,所以为了更好满足机具的作业要求,传动系统的设计尤为重要。本次毕业设计的课题根据大型秸秆还田、旋耕复式作业机的作业要求和结构特点,完成的主要内容:1.先进行该农业机械的传动系统的总体结构方案的设计;2.再进行秸秆刀轴和旋耕刀轴的设计,分别完成两刀轴相关设计计算;3.最后绘制装配图及主要零件图。关键词:旋耕复式作业机;传动系统;农机技术徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )IIAbstractMechanized straw is the main mode of straw comprehensive utilization in our country.It is also the most effective way to increase organic matter of soil and reduce environmental pollution.so,all levels of the government pay more attention to it and achieve the support of a lot of money. With the development of the economic and the transfer a large number of labor force in recent years .The farming, sharp, species and other field operations are concentrating to the portion of the peasants,who have agricultural machinery.In order to the highly ameliorate operating results, improve operational efficiency, obtain greater economic benefits, the sales volume of the large horsepower tractors are increasing year by year,the requirements of the agricultural machinery are extremely urgent.The combined large straw, rotary tillage working machine become the main agricultural machinery of mechanized straw.It can reduce the costs of work of the agricultural machinery and increase income of agricultural households,so it was widely welcomed by the majority of agricultural households. Because the straw arbor and the rotary arbor needs of different speed,it is necessary to increase the speed of the transmission.So,in order to meet the operational requirements of agricultural machinery, the design of transmission system is very important.According to the working requirements and the characteristics of the large-scale straw counters-field rotary tillage compounded working machine,following is the issue of this graduation design need to finish:1.design the whole structure project of the transmissionsystem.2.design the straw cutter shaft and rotary tillage shaft and finish the relate calculate of the two shafts respectively.3.finally,draw the assembly picture and the main part pictures.Key words:The combined straw rotary tillage machine the transmission system the agricultural machine technology徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )I目 录摘要 ................................................................................................................................IAbstract .........................................................................................................................II1 绪论 ............................................................................................................................11.1 研究目的及意义 ................................................................................................11.2 研究必要性 ........................................................................................................21.2.1 本设计研究对农机技术创新 .....................................................................21.2.2 农机技术进步的意义与作用 .....................................................................21.3 发展趋势与发展方向 .........................................................................................21.3.1 发展趋势 .....................................................................................................21.3.2 发展方向 .....................................................................................................31.4 总体设计 ............................................................................................................31.4.1 设计的内容 .................................................................................................31.4.2 设计要求 .....................................................................................................32 大型秸秆还田、旋耕复式作业机传动系统设计 ....................................................42.1 大型秸秆还田、旋耕复式作业机传动系统设计的工作原理 .........................42.2 大型秸秆还田、旋耕复式作业机传动系统设计的总体方案 .........................42.2.1 几种基本传动方式的优缺点分析 .............................................................42.2.2 传动方案的确定及分析 .............................................................................52.2.3 主要参数的选择 .........................................................................................62.3 传动比的确定 ....................................................................................................62.3.1 旋耕刀轴传动系统的传动比的确定 .........................................................62.3.2 灭茬刀轴传动系统的传动比的确定 .........................................................72.4 旋耕刀轴传动系统的设计 .................................................................................72.4.1 计算传动装置的转速和动力参数 .............................................................72.4.2 锥齿轮的设计计算 .....................................................................................82.4.3 锥齿轮的结构设计 ...................................................................................112.4.4 直齿轮的设计计算 ...................................................................................132.4.5 直齿轮的结构设计 ...................................................................................182.5 秸秆刀轴的传动系统设计 ...............................................................................202.5.1 锥齿轮传动的设计 ...................................................................................202.5.2 带传动的设计 ...........................................................................................203 刀轴的设计研究 ......................................................................................................233.1 旋耕刀轴的设计及研究 ...................................................................................23徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )II3.1.1 刀滚半径的选择 .......................................................................................233.1.2 刀片的选择与安装 ...................................................................................233.1.3 选择刀轴的材料 .......................................................................................243.1.4 旋耕刀轴的结构设计 ...............................................................................243.1.5 旋耕刀轴的强度校核 ...............................................................................253.2 秸秆刀轴的设计与研究 ...................................................................................283.2.1 材料的选择 ...............................................................................................283.2.2 刀片的选择 ...............................................................................................293.2.3 秸秆刀轴结构设计 ...................................................................................293.2.4 秸秆刀轴的强度校核 ...............................................................................303.3 润滑与密封 ......................................................................................................323.3.1 润滑 ...........................................................................................................323.3.2 密封 ...........................................................................................................324 联轴器的选择 ..........................................................................................................33结论 .............................................................................................................................34致谢 .............................................................................................................................35参考文献 .....................................................................................................................36徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )11 绪论1.1 研究目的及意义我国是一个农业大国,因为我们国家越来越重视农业的发展,又经过多年的的努力,我国的粮食产量正稳步地提高。然而,在中国的许多地区仍然使用比较传统的耕作方式,致使春冬季节地表长期裸露,导致农作物秸秆有效利用率逐年下降及土壤表层有机物质和水分的严重流失,土壤贫瘠化和生态环境恶化如意日益加剧,土地得不到很好的修养生息,严重制约我国粮食产量的进一步提高。特别是在稻麦轮作地区,对于小麦秸秆的处理方式,大多数农民还是采用焚烧的方法,严重造成了资源浪费和环境污染,同时还存在人身伤亡及田间等火灾事故的隐患。秸秆的燃烧不仅严重污染了成环境,使人们呼吸难受,也熏得广大人民眼睛流泪、难受,喉咙发痒难受,还会使得飞机升降困难,而且还造成资源浪费、土地破坏、严重影响了人民生活及交通安全 [1]。在我们国家,目前处理秸秆问题的主要方法是粉碎秸秆,使其埋在田地里,并且增加土壤有机质,减少环境的污染。现在,我们的政府也在大力关注这一问题,也投入了大量资金与人力。秸秆是一个一举两得的处理秸秆问题的方法。近年来,我国经过努力,使农村的经济得到了一定程度的发展,并且农村的劳动力也得到了转移。对于“耕、整、种”等田间作业的劳动已经逐步地集中到部分农机户手中。我们为了追求更好的经济效益,更好的作业效果,更高的作业效率,因此,旋耕机的复试作业成为了较好的方式,这样我们就能够提高作业效率,从而能够促进我国农业的可持续发展。一直以来,中国都是一个农业大国,农业机械化发展是农业生产发展的基本方向。而且,高转速的大马力拖拉机的发展及其销量的增加,迫切的需要与之配套的农业机械。所以,大型秸秆还田、旋耕复式作业机成作为秸秆的粉碎,机械化还田的主要机具,这样可以降低农业机械的作业成本,增加农机户的收入,所以受到了广大农机户的普遍欢迎 [2]。由于秸秆粉碎还田刀轴和旋耕刀轴需要不一的转速,需对动力的传输进行相应的增加速,所以为了更好满足机具的复式作业要求,传动系统的设计尤为重要。本论文主要对大型旋耕机的传动系统进行设计,要求一次完成旋耕、灭茬作业,实现一机两用。有利于实现秸秆还田,增加土壤有机质,提高农作物产量的目标,促进农业的持续发展 [3]。徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )21.2 研究必要性1.2.1 本设计研究对农机技术创新大约在 1930 年左右,国外就开始研究秸秆还田机。比如西方的发达国家早就开始了对秸秆还田机的研究,并且取得了较好的成果。然而在我国,秸秆还田机械发展得并不是很理想,还只是停留在最基本的将秸秆切碎还田的技术上,功能不全面,比较单一,适应性能不好,较差。例如,对于秸秆还田播种复式机械的研究仍然是在旋耕机、秸秆还田机、播种机技术上的强行组合,技术创新不够,作业效果不理想,传动效率低,达不到农业作业的要求。特别是复式机械的传动系统配置不合理,而且一般采用一根旋耕轴进行秸秆粉碎和对土壤的旋耕,因此无法很好的保证秸秆粉碎和土壤旋耕的作业效果。我和导师讨论研究,查阅资料,最后确定对大型秸秆还田、旋耕复式作业机的传动系统进行设计,采用旋耕轴与秸秆粉碎轴双轴形式,保证不同的作业转速要求 [4]。1.2.2 农机技术进步的意义与作用这些年来,联合收割机在我国的使用越来越普遍,而且收割后的秸秆仍然留在田中,所以会给接下来的换季种植带来很大的困难,更主要的是秸秆的处理方式并是很理想,也不恰当,因此秸秆还田问题已引起了各级领导和广大群众的关注。那么,就要求我们可以同时完成旋耕和灭茬等工作,因此大型秸秆还田、旋耕复式作业机成作为秸秆机械化还田的主要机具。通过秸秆还田,不仅可以增加土壤的有机质,增强土壤的肥力,提高农作物的产量,而且可以避免秸秆焚烧所带来的环境污染、资源浪费等问题,对农业的持续发展有着积极有效的作用 [5]。1.3 发展趋势与发展方向1.3.1 发展趋势近年来,我国的小型旋耕机在农业生产中仍然发挥着及其作用,同时大中型旋耕机也发挥着重要作用。对于大型旋耕机,因为它具有省能耗,抢农时等优点,在我们国家很快得到了发展与应用。在我国,我们所使用的复式旋耕机,主要能够实现“起垄、深松、旋耕、灭茬、镇压”等作业中的两个或者多个的徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )3联合作业。通过查阅资料和相关数据的调查统计,在我国,一方面将百分之三十的稻麦秸秆用于造纸、发电等行业,另一方面将百分之七十的秸秆用于还田以增加土壤肥力。但是,我国目前的秸秆处理方法主要是通过焚烧秸秆来处理,很不合理。一方面是高转速大马力拖拉机的销量越来越高,逐年增加,所以对与之配套的农机具要求极为迫切,另一方面秸秆还田的处理方式的需要。所以大型秸秆还田、旋耕复式作业机成作为秸秆机械化还田的主要机具,能够降低农机作业成本,增加农机户收入,受到了广大农机户的普遍欢迎 [5]。1.3.2 发展方向(1)向大型化方向发展;与大功率拖拉机配套使用的大幅宽的旋耕复式作业机将成为农业今后发展的主要方向,能够增大作业幅宽和深耕,充分提高农业机械的作业效率,促进农业的发展。(2)向复式作业方向发展;例如旋耕灭茬复式作业,大大减少农机投入,提高生产效率,降低生产成本。(3)自动化,智能化;机器易于操作,易于装拆;研究将电子技术,控制技术等应用于该领域 [7]。1.4 总体设计1.4.1 设计的内容本课题根据大型秸秆还田、旋耕复式作业机的作业要求和结构特点,完成以下的设计内容: 1.进行大型、秸秆还田旋耕复式作业机的传动系统总体的结构方案设计; 2.进行秸秆刀轴和旋耕刀轴的设计; 3.完成两刀轴相关设计计算; 4.绘制装配图及主要零件图。1.4.2 设计要求具体的主要要求:1.查阅文献资料,撰写开题报告,外文翻译 4000 汉字以上; 徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )42.拟订大型秸秆还田、旋耕复式作业机传动系统总体设计方案; 3.进行秸秆刀轴和旋耕刀轴的设计计算; 4.绘制装配图及主要零件图,总量不少于 3 张 A0 图纸; 5.编写设计说明书,字数不少于 1.5 万字,参考文献不少于 15 篇。2 大型秸秆还田、旋耕复式作业机传动系统设计2.1 大型秸秆还田、旋耕复式作业机传动系统设计的工作原理我们此次设计的大型秸秆还田、旋耕复式作业机的传动系统,首先由大马力拖拉机提供动力,经过万向联轴器将动力传输到轴 1,再通过轴 1 分别传送到两边:右边经过锥齿轮换向将动力传送到轴 2,再通过 2 级减速箱将动力传送到旋耕刀轴;左边通过一对锥齿轮换向传送到轴 5 及大带轮,再通过带传动,将大带轮的动力传送到小带轮及灭茬轴,实现增速 [8]。图 2-12.2 大型秸秆还田、旋耕复式作业机传动系统设计的总体方案2.2.1 几种基本传动方式的优缺点分析1.齿轮传动 [9]优点:(1)传动比稳定;(2)效率高;(3)寿命长;
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