雙動(dòng)力微型耕作機(jī)械研究與開發(fā)說明書[帶圖紙].doc

鍵入文字目錄第一章緒論.11.1微型耕作機(jī)械的發(fā)展歷程與特點(diǎn).21.2微型耕作機(jī)械的應(yīng)用現(xiàn)狀.21.3微型耕作機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì).51.3.1微耕機(jī)的發(fā)展趨勢(shì).51.3.2我國(guó)微耕機(jī)發(fā)展存在的問題.51.4微型耕作機(jī)械的市場(chǎng)前景分析.61.4.1中國(guó)微型耕作機(jī)市場(chǎng)分析.61.4.2市場(chǎng)前景.71.4.3發(fā)展思路.71.5本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義和目的.8第二章微型耕作機(jī)原理及設(shè)計(jì)方案選擇.92.1整機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理.92.2微型耕作機(jī)的設(shè)計(jì)方案.9第三章雙動(dòng)力微型耕作機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算.113.1設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù).113.1.1旋耕機(jī)主要技術(shù)參數(shù).113.1.2減速器主要參數(shù).113.2設(shè)計(jì)計(jì)算書.113.2.1動(dòng)力源的選擇.113.2.2帶傳動(dòng)設(shè)計(jì).133.2.3鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì).243.2.4機(jī)架設(shè)計(jì).283.2.5軸的校核.303.2.6軸承的校核.343.2.7履帶行走機(jī)構(gòu)計(jì)算.34第四章總結(jié).37參考文獻(xiàn).39致謝.412第一章緒論我國(guó)在蔬菜生產(chǎn)上所利用的大棚源自廿世紀(jì)30年代。我國(guó)園藝學(xué)科的奠基人吳耕民先生在杭州覽橋園藝場(chǎng)設(shè)置木框玻璃覆蓋溫床，開創(chuàng)了夏菜玻璃溫床育苗技術(shù)，后來改木框?yàn)橥翂?。到?0年代后期，杭州市蔬菜研究所(原杭州市蔬菜試驗(yàn)場(chǎng))采用玻璃土溫室栽培番茄、辣椒。60年代，從日本引進(jìn)塑料薄膜，開始應(yīng)用塑料薄膜進(jìn)行小拱棚栽培蔬菜。60年代后期、70年代初，塑料中小棚開始在各地推廣，主要在冬春季育苗及果菜類蔬菜的早熟栽培；同期，占地約667平方米的簡(jiǎn)易鋼架塑料大棚在長(zhǎng)春市投入使用，而后上海等地也開始生產(chǎn)鋼架大棚用于種植蔬菜。值得一提的是，1974年杭州市江干區(qū)首次利用竹架塑料大棚栽培蔬菜獲得成功，這為大棚的迅速發(fā)展起了重要作用。但是，從20世紀(jì)30年代至70年代，我國(guó)的大棚蔬菜生產(chǎn)僅僅處于探索階段，特別在我國(guó)南方地區(qū)，并未形成規(guī)模。目前所使用的大棚實(shí)際上開始于20世紀(jì)80年代初，這是以裝配式鍍鋅薄壁鋼管大棚的開發(fā)成功為標(biāo)志的。但由于當(dāng)時(shí)處于計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代，大棚的推廣經(jīng)歷了一個(gè)艱難的過程，這不僅因?yàn)閺V大菜農(nóng)對(duì)塑料大棚的優(yōu)越性不甚了解，人們對(duì)大棚的性能未充分認(rèn)識(shí)和掌握，而且與昂貴的價(jià)格有關(guān)(菜農(nóng)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力較低)，另外，大棚蔬菜生產(chǎn)的配套技術(shù)尚不完善以及南方地區(qū)冬春季的氣候特點(diǎn)等均在一定程度上影響了大棚的大面積發(fā)展。所以，在我國(guó)南方地區(qū)，大棚的推廣經(jīng)歷了菜農(nóng)被動(dòng)接受到主動(dòng)要求這樣一個(gè)質(zhì)變的過程。到了80年代后期，特別是90年代初，隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的確立，以及農(nóng)村種植業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，大棚蔬菜得到了飛速發(fā)展。浙江省的大棚發(fā)展過程可以說是我國(guó)南方地區(qū)大棚發(fā)展的一個(gè)縮影。目前我國(guó)南方地區(qū)的大棚面積已經(jīng)發(fā)展到了前所未有的程度，如上海市有2000公頃，江蘇省有60000余公頃，整個(gè)南方地區(qū)的大棚面積已達(dá)到15萬(wàn)公頃以上。大棚的耕作是大棚蔬菜種植生產(chǎn)過程中第一道工序，也是保證大棚蔬菜豐產(chǎn)豐收的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。大棚人工耕作的勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)量大，而且效率低。隨著農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整,溫室大棚面積的不斷增加,人工耕作的缺點(diǎn)更加凸顯。微型耕作機(jī)是近幾年發(fā)展起來的一種微型機(jī)動(dòng)耕作機(jī)械，其主要特點(diǎn)是施耕和除草作業(yè)時(shí)，工作部件與行走裝置合二為一，其機(jī)具體積小，操作簡(jiǎn)單，機(jī)動(dòng)靈活，可廣泛用于大棚、菜地、果園等小塊地作業(yè)，配上相應(yīng)農(nóng)具可完成犁耕、播種、開溝、覆膜、起壟和運(yùn)輸?shù)葼恳鳂I(yè)，也可抽水，噴藥等固定作業(yè)。其耕作不僅能夠提高生產(chǎn)效率，減少農(nóng)民勞動(dòng)強(qiáng)度，還可以提高作業(yè)量，節(jié)省勞動(dòng)時(shí)間，不務(wù)農(nóng)時(shí)，適時(shí)種植，據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示可提高工效5倍以上，特別是在淡季，蔬菜能提前上市，經(jīng)濟(jì)效益可提高2-4倍，實(shí)現(xiàn)節(jié)本增效，具有很高的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，大大增加了農(nóng)民的收入。發(fā)展機(jī)械化耕作業(yè)也是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的一個(gè)重要方面，對(duì)于推動(dòng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，拉長(zhǎng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，提高農(nóng)業(yè)資源利用率，大幅度提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)出，增加農(nóng)民收入，具有重要戰(zhàn)略意義。同時(shí)使勞動(dòng)生產(chǎn)率雙動(dòng)力微型耕作機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算3大大提高,也減輕了農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度,增加了農(nóng)民的收入,推進(jìn)了農(nóng)村產(chǎn)業(yè)化、農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展進(jìn)程。1.1微型耕作機(jī)械的發(fā)展歷程與特點(diǎn)我國(guó)的設(shè)施農(nóng)業(yè)起步較晚，但發(fā)展較快，微型耕作機(jī)的開發(fā)生產(chǎn)有30多年的歷史。在20世紀(jì)70年代生產(chǎn)的微型耕作機(jī)的主要功能僅限于稻麥作業(yè)的犁耕、旋耕和收割等；20世紀(jì)90年代，隨著種植業(yè)的發(fā)展，特別是經(jīng)濟(jì)作物種植和蔬菜大棚的推廣，微型耕作機(jī)的功能擴(kuò)展到深旋耕、輔膜、中耕除草、地下收獲等。其產(chǎn)品品種已達(dá)20多種。我國(guó)很早就開始了微耕機(jī)的開發(fā)，但由于多種原因沒有形成產(chǎn)品，直到20世紀(jì)80年代未和90年代中期，隨著土地聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制的發(fā)展、農(nóng)民收入的提高及我國(guó)小型柴油機(jī)和汽油機(jī)趨于成熟等，我國(guó)多功能微耕機(jī)的發(fā)展開始起步。這一時(shí)期，主要是仿照國(guó)外產(chǎn)品，但由于材料、熱處理工藝和國(guó)外的差距，所以剛開始時(shí)齒輪箱和刀具部分存在的問題比較多，微耕機(jī)工作不長(zhǎng)時(shí)間，齒輪箱就發(fā)熱嚴(yán)重、漏油或齒輪損壞，還有旋刀不入土、刀片易斷裂等故障。20世紀(jì)90年代中期至2001年，隨著我國(guó)農(nóng)村種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，工廠化設(shè)施農(nóng)業(yè)的迅猛發(fā)展，經(jīng)濟(jì)類作物種植面積的增加及農(nóng)民收入的繼續(xù)提高，我功能微耕機(jī)有了一個(gè)較大的發(fā)展。這一階段，除了許多農(nóng)機(jī)廠和農(nóng)機(jī)研究所外，一些發(fā)動(dòng)機(jī)廠、拖拉機(jī)廠、機(jī)床廠、林業(yè)機(jī)械廠、汽車配件廠和摩托車廠等也都紛紛涉足微耕機(jī)行業(yè)。如安徽長(zhǎng)江農(nóng)業(yè)裝備股份有限公司(安徽六安手扶拖拉機(jī)廠)生產(chǎn)長(zhǎng)江系列田園管理機(jī)，山東常林集團(tuán)(山東手扶拖拉機(jī)廠)生產(chǎn)沭河系列耕耘機(jī)，浙江四方集團(tuán)公司(浙江省永康拖拉機(jī)廠)生產(chǎn)四方系列管理機(jī)，東風(fēng)農(nóng)機(jī)集團(tuán)公司(常州拖拉機(jī)廠)、福建拖拉機(jī)廠、廣西南寧手扶拖拉機(jī)廠等也開始生產(chǎn)微耕機(jī)，就連重慶的3大摩托車生產(chǎn)廠(嘉陵、隆鑫和宗盛)也都先后涉足微耕機(jī)。據(jù)估計(jì)，僅山東省2000年生產(chǎn)微耕機(jī)的企業(yè)就超過了30家，到2001年底全國(guó)生產(chǎn)微耕機(jī)的廠家達(dá)100多家。眾多廠家依據(jù)自身的特點(diǎn)開發(fā)和生產(chǎn)不同類型的微耕機(jī)，有的還根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物的種植特點(diǎn)給微耕機(jī)增加了一些新功能，比如開發(fā)了一些用于套種的配套機(jī)具等。從2002年起的約5年內(nèi)，我國(guó)的微耕機(jī)應(yīng)該處于成熟階段。機(jī)型和質(zhì)量將基本穩(wěn)定，生產(chǎn)廠家的數(shù)量也將趨于穩(wěn)定。微型耕作機(jī)具有先進(jìn)的耕作技術(shù)、多功能的優(yōu)勢(shì)、小巧靈活、適應(yīng)溫室大棚和果園林間等小地塊作業(yè)、安裝拆卸方便、使用收益高等特點(diǎn)。1.2微型耕作機(jī)械的應(yīng)用現(xiàn)狀改革開放以后，廣大農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)生活水平逐漸提高，同時(shí)農(nóng)村剩余勞動(dòng)力向工業(yè)、城市轉(zhuǎn)移，促使農(nóng)民生活水平迅速提高，這樣又激發(fā)了農(nóng)民購(gòu)買使用微型耕作機(jī)的熱情。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，到目前為止，全國(guó)研究開發(fā)的單位大約有30多家，但生產(chǎn)規(guī)模都4不大，最高年產(chǎn)量均未超過3000臺(tái)，大部分在試生產(chǎn)和小批量生產(chǎn)中。就目前全國(guó)的年總產(chǎn)量來看，耕作機(jī)還不足2萬(wàn)臺(tái)。我國(guó)微型耕作機(jī)開發(fā)生產(chǎn)有30多年歷史，在20世紀(jì)70年代生產(chǎn)的微型機(jī)主要功能僅限于稻麥作業(yè)的犁耕、旋耕和收割等。到20世紀(jì)90年代，隨著種植業(yè)的發(fā)展，特別是經(jīng)濟(jì)作物種植和蔬菜大棚的大力推廣，微型耕作機(jī)的功能擴(kuò)展到深旋耕、鋪膜、中耕鋤草、地下收獲等。其產(chǎn)品品種已達(dá)20多種，具有代表性的機(jī)型見下表。-序號(hào)型號(hào)配套動(dòng)力（kW）生產(chǎn)廠家主要功能-11GXZ-504.2kW汽油機(jī)浙江寧海糧食機(jī)械廠旋耕、播種2LT蘭天4.41kW柴油機(jī)廣西蘭天集團(tuán)公司旋耕、犁耕、噴灌3WGJ-5-63.68，4.41kW柴油機(jī)膠州青駿農(nóng)機(jī)廠旋耕、犁耕、播種41ZD-202.2kW柴油機(jī)湖南耒陽(yáng)插秧機(jī)廠水田犁耕、耙5多面手4.41kW柴油機(jī)北京市農(nóng)機(jī)技術(shù)開發(fā)公司旋耕、犁耕、收割6KM4.41kW柴油機(jī)無錫華源凱馬機(jī)械有限公司旋耕、犁耕7禾豐3.68kW柴油機(jī)天津靜海興盛機(jī)械廠旋耕、犁耕、碎土8博昌牌山東博昌農(nóng)機(jī)股份有限公司旋耕、犁耕、鋪膜9亞細(xì)亞5.1kW柴油機(jī)韓國(guó)旋耕、犁耕、鋪膜10小牛5.1kW柴油機(jī)臺(tái)灣元?jiǎng)P機(jī)械公司旋耕、中耕11JN-314.41kW柴油機(jī)廣西容縣微型手持拖拉機(jī)廠犁耕、耙田12農(nóng)豐4.41kW柴油機(jī)揚(yáng)州蘇揚(yáng)機(jī)械廠旋耕、犁耕、中耕1341Y手扶4.41kW柴油機(jī)河南三門峽農(nóng)康拖拉機(jī)廠旋耕、犁耕14SF53.68kW柴油機(jī)浙江四方集團(tuán)公司旋耕、中耕151Z-1054.41kW柴油機(jī)重慶合盛工業(yè)有限公司旋耕、開溝、抽水16佳毫4.41kW柴油機(jī)福州柴油機(jī)總廠旋耕、犁耕1751CA4.41kW柴油機(jī)上海市農(nóng)機(jī)研究所旋耕、犁耕18JC-64.41kW柴油機(jī)金壇柴油機(jī)有限公司旋耕、犁耕、地下收獲鹽城市農(nóng)機(jī)化研究所-微耕機(jī)目前在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)和銷售的機(jī)型主要有兩款：一款是由風(fēng)冷汽油機(jī)或水冷柴油機(jī)作為動(dòng)力，皮帶或鏈條式齒輪箱作為傳動(dòng)裝置，配以耕作寬度為500-1200mm的旋耕刀具，價(jià)格一般在2000-3500元之間，經(jīng)濟(jì)性較好，但多用途擴(kuò)展能力有限，結(jié)構(gòu)也較為簡(jiǎn)單，適合經(jīng)濟(jì)條件較差，用途較為簡(jiǎn)單的地區(qū)使用。生產(chǎn)廠家主要集中在山東、重慶、湖南、河北、湖北、四川等地。雙動(dòng)力微型耕作機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算5另一款是由風(fēng)冷柴油機(jī)或大馬力風(fēng)冷汽油機(jī)作為動(dòng)力，全軸全齒輪牙箱作為傳動(dòng)裝置，配以耕作寬度為800-1350mm的旋耕刀具，價(jià)格一般在4500-6000元之間，整機(jī)采用齒輪傳動(dòng)，動(dòng)力無損，耕幅寬，耕深深，適應(yīng)性強(qiáng)，各種土質(zhì)均能適應(yīng)，部件鋼性好，使用壽命長(zhǎng)。變速箱體采用球墨鑄鐵精鑄毛坯加工令強(qiáng)度更高，使用壽命更長(zhǎng)。離合方式采用摩擦片式離合器，可輕松實(shí)現(xiàn)換檔，倒檔等功能。該類機(jī)型價(jià)格較高，但擴(kuò)展能力出眾，配備相應(yīng)農(nóng)具可完成旋耕、犁耕、播種、脫粒、抽水、噴藥、發(fā)電和運(yùn)輸?shù)榷囗?xiàng)作業(yè)，能實(shí)現(xiàn)真正的多功能多用途。生產(chǎn)廠家主要集中在重慶、湖北、云南、四川等地。目前，微型耕作機(jī)的形式各種各樣，但功能大同小異，由于其體積相對(duì)較小，使得在狹小的空間、溫室大棚和果園林間特別是在設(shè)施農(nóng)業(yè)中應(yīng)用相對(duì)集中廣泛。但到目前為止，國(guó)內(nèi)應(yīng)用僅限于此，對(duì)于城市建設(shè)、社區(qū)管理、營(yíng)林植樹、園林園藝等使用領(lǐng)域幾乎是空白。城市建設(shè)社區(qū)公共服務(wù)建設(shè)及綠化營(yíng)林中使用機(jī)械化水平低下，市場(chǎng)提供的機(jī)械設(shè)備極度匱乏和薄弱，特別是適合人群居住的城鎮(zhèn)和社區(qū)建設(shè)的低噪音、低污染排放符合環(huán)保要求的微小型多功能機(jī)械尚屬空白。中國(guó)的設(shè)施機(jī)械發(fā)展較慢，作用機(jī)械應(yīng)用較少，作業(yè)機(jī)具的配置水平不高，多為借用現(xiàn)有陸地用小型耕作機(jī)械。由于其機(jī)構(gòu)大、適應(yīng)性差、生產(chǎn)效率低、作業(yè)質(zhì)量差、種類少，甚至有些是空白和價(jià)格偏高等問題，不易為廣大農(nóng)民所接受，均未得到很好推廣應(yīng)用，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。1.3微型耕作機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)在國(guó)外，如日本、韓國(guó)、美國(guó)、以色列等國(guó)家在發(fā)展溫室的過程中對(duì)溫室作業(yè)機(jī)具進(jìn)行了研究推廣和應(yīng)用。許多溫室內(nèi)作業(yè)項(xiàng)目均已實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，尤其是耕作機(jī)械，作業(yè)性能穩(wěn)定、功能齊全、小巧輕質(zhì)，廣泛地應(yīng)用于設(shè)施農(nóng)業(yè)和農(nóng)田作業(yè)方面。但是從目前中國(guó)直接進(jìn)口的使用情況來看，普遍存在價(jià)格偏高、維修服務(wù)弱，難以適合中國(guó)實(shí)際使用情況，很難廣泛應(yīng)用。國(guó)內(nèi)一些科研、生產(chǎn)單位也嘗試開發(fā)了一些溫室作業(yè)的小型作業(yè)機(jī)械和管理機(jī)產(chǎn)品。從技術(shù)上講，有兩種類型：一是從國(guó)外引進(jìn)樣機(jī)，合作生產(chǎn)。這類機(jī)型一般比較先進(jìn)，可配套多種機(jī)具進(jìn)行作業(yè)，性能教