畢業(yè)設(shè)計（論文）麥田除草機(jī)設(shè)計

1、摘 要我國西部是干旱，半干旱地區(qū)，由于環(huán)境不斷惡化，農(nóng)業(yè)用水嚴(yán)重不足。免耕播種技術(shù)便被廣泛推廣。試驗(yàn)證明，該技術(shù)滿足我國需要。但也伴隨著病蟲害和雜草增多等一系列問題出現(xiàn)。預(yù)防病蟲害，鋤除田間雜草成為免耕播種的關(guān)鍵課題之一，所以本文介紹了在麥田作業(yè)的一種新型除草機(jī)的設(shè)計方案及工作過程和主要部件的設(shè)計及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。指出它采用一種矩形框架設(shè)計，采用一種新式鋤草刀片。機(jī)具結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，具有碎土作用強(qiáng)，不纏草以及具有護(hù)苗的作用，能夠滿足在免耕播種后，對麥田行向雜草予于鋤除。對其發(fā)展前景做了展望，并對本設(shè)計的改善提出期望。關(guān)鍵詞：免耕播種 麥田除草 除草機(jī)summaryour country west

2、ern region is dry and dry region in half, because environment continuously worsen, the agriculture uses the water is serious shortage.so the technique that planting in the soil need not plough up then drive extensive application.experiment proofed that the technique satisfy our country demand.but al

3、so accompany with a lot of grass in the field grow up and a lot of pests increase in the field.preventing plant diseases and insect pests and weeding in the field become one of the key lessons about the technique that planting in the soil need not plough up, so this text introducing the design proje

4、ct and working process about a new weeding machine in the cornfield and work the process with design and construction characteristicses of the main parts. pointing out it adopts a kind of rectangle frame designs, adopting a kind of modern style hoe grass razor blade. the machine tool construction is

5、 simple, the usage is convenient, having the function of breaking up the clod strong.the machine has the function of no grass wrapping in the razor and protecting the seeding of wheat,the weeding machine is good to weed in the field after seed wheat in the soil that need not plough up. as to its dev

6、elop the foreground did the outlook, and the improvement that design puts forward the expectation to this.keywords: no ploughing up and planting weeding in the cornfield weeding machine目 錄摘要1引言3一.機(jī)械設(shè)計方案論證及選定5二.基本參數(shù)計算7三.圓錐齒輪傳動設(shè)計計算10四.鏈傳動設(shè)計計算16五.軸的設(shè)計計算19六.鍵的選擇和校核23七.刀盤及刀片設(shè)計26八.使用說明書28九.后記32十.試驗(yàn)及結(jié)論33十一

7、.參考文獻(xiàn)35引言我國是主要的干旱國家之一，干旱，半干旱面積，占國土面積的52。5%。旱區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展存在兩大問題，一是降水量不足，而且分布不均，而灌溉用水資源又極為短缺，致使旱作農(nóng)業(yè)區(qū)旱災(zāi)頻繁，產(chǎn)量低而不穩(wěn)，糧食生產(chǎn)安全性差，不能滿足人口增長的需求，農(nóng)民生活貧困。二是土壤水蝕，風(fēng)蝕嚴(yán)重，水土流失嚴(yán)重，土地沙漠化越來越快，沙塵暴發(fā)生的頻率越來越高。生態(tài)環(huán)境惡化，不利于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，推動保護(hù)性耕作機(jī)械化技術(shù)，對于改變，旱區(qū)糧食生產(chǎn)的被動局面，提高糧食生產(chǎn)的穩(wěn)定性和技術(shù)含量，增強(qiáng)市場競爭能力，促進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，發(fā)揮區(qū)域經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢以及迎接入世挑戰(zhàn)等具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和長遠(yuǎn)意義。保護(hù)性耕作不光有上述的

8、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，它還有減少水蝕，風(fēng)蝕的生態(tài)環(huán)境效益。（所謂的保護(hù)性耕作，是用大量秸稈殘茬覆蓋地表，將耕作減少到只要能保證種子發(fā)芽即可。）20世紀(jì)30年代，美國發(fā)生黑色風(fēng)暴，美國人首先在西部地區(qū)進(jìn)行了保護(hù)性耕作的研究和應(yīng)用。3040年代，采用秸稈覆蓋法，控制了西部大草原的風(fēng)蝕，5060年代，增加了壟作法，減輕了土地侵蝕，改善了排水性。70年代，人們認(rèn)識到保護(hù)性耕作應(yīng)該和土壤的營養(yǎng)管理，排水及雜草控制結(jié)合起來。現(xiàn)在，保護(hù)性耕作技術(shù)在發(fā)達(dá)國家已廣泛應(yīng)用，例如：在美國，保護(hù)性耕作面積達(dá)到37%，在澳大利亞，加拿大等發(fā)達(dá)國家，保護(hù)性耕作技術(shù)推廣很快。在我國，為解決北方干旱缺水，產(chǎn)量低而不穩(wěn)，水土流失

9、嚴(yán)重和防止沙塵暴等問題，2002年6月，溫家寶，李嵐清兩位總理指示推廣保護(hù)性耕作，農(nóng)業(yè)部計劃710年時間在北方旱區(qū)全面實(shí)施保護(hù)性耕作。在山西省，保護(hù)性耕作已經(jīng)得到了一定的推廣和發(fā)展，對減少水土流失，減少風(fēng)蝕，蓄水保墑等起到了積極的作用。通過實(shí)驗(yàn),它主要表現(xiàn)在以下幾個方面:1. 增加產(chǎn)量:玉米產(chǎn)量平均增加18%,小麥產(chǎn)量增加13%.2. 改善土壤肥力:玉米地實(shí)驗(yàn)區(qū)的土壤有機(jī)含量平均每年提高0.065%,小麥地提高0.013%.3. 減少水土流失,增加蓄水量:玉米地休閑期蓄水量增加35%,小麥地增加24%,玉米生產(chǎn)水份利用率提高22%,小麥提高10%.4. 降低成本,增加收入:與傳統(tǒng)方式相比,玉米

10、生產(chǎn)節(jié)約用工60%左右,小麥節(jié)約用工近70%,由于增產(chǎn)和節(jié)支,玉米純收入增加40%,小麥純收入增加30%. 但是隨著保護(hù)性耕作技術(shù)的推廣，也伴隨著新的問題的產(chǎn)生。最主要的問題之一就是田間雜草增多。由于傳統(tǒng)耕作方式采用深翻的耕作方式，把地表的草籽深埋于地下，使之來年不易發(fā)芽。而保護(hù)性耕作技術(shù)，只動地表而不深翻，使草籽處于地表的土壤中，當(dāng)來年的溫度和濕度一合適，雜草便洶涌而長了。我們下地可以知道，在一平米內(nèi)，傳統(tǒng)耕作地里只有幾株，多至十幾株雜草，而在保護(hù)性耕作田地里，一平米內(nèi)有幾十株甚至上百株雜草。相對于前者，雜草成幾十倍增長。這就要求我們在使用保護(hù)性耕作技術(shù)的同時，做好田間除草工作。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)除

11、草技術(shù)中有三種：一 生物方法除草，由于技術(shù)條件的限制，此種方法幾乎不用。二 化學(xué)方法除草，主要是使用化學(xué)除草劑，由于它的使用方便，得到了廣泛的應(yīng)用，但它也有很大的危害，大量使用化學(xué)除草劑，會對水，土壤，大氣，環(huán)境生物等造成污染。由于環(huán)境條件，使用技術(shù)和除草劑本身因素，造成的農(nóng)作物藥害事故頻繁發(fā)生，給農(nóng)業(yè)帶來較大損失。本身有關(guān)（如除草劑降解產(chǎn)生有毒物質(zhì)）環(huán)境影響。如某些易受溫度，濕度影響的除草劑在光照，高溫，干旱，大風(fēng)等情況下常會使作物遭受不同程度的抑制與危害。三機(jī)械除草，這種除草方法是最經(jīng)濟(jì)，實(shí)用的方法，除草機(jī)有各式各樣，應(yīng)用也很廣，相對于上述兩種除草方法，技術(shù)比較成熟，使用也比較方便，對作物

12、和土壤的危害很?。? 彈齒除草機(jī)：它是利用彈齒淺淺地插入土中，利用作物和雜草的拔出阻力的不同，將雜草拔出而除草，這在雜草很小的時候使用，晴天干燥時進(jìn)行作業(yè)效果更好；2 桿式中耕除草機(jī)：利用鋤桿插入土壤中并轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動方向與前進(jìn)方向相反，轉(zhuǎn)桿在地表層下812cm的深度通過，將表土硬層擠碎，下層土壤壓緊，以達(dá)到保墑的目的。當(dāng)轉(zhuǎn)桿碰到草根時，先將其彎曲并攪斷草根，將其拋至地表曬枯，但它對地形適應(yīng)能力差，又不可用在苗間除草。3 火焰除草機(jī)：利用從扁平噴嘴前端放射出100013000c的扇形火焰燒殺跟部雜草。這要求作物必須有抗熱性，還要地表平整，不得凹凸不平。4 鏟式除草機(jī)：是最普通的除草機(jī)，有牽引式和旋

13、轉(zhuǎn)式，但鏟柄容易纏，掛雜草，不利于作業(yè)。在這里我們采用翼形鏟來代替除草鏟，進(jìn)行不翻動土壤的淺松作業(yè)，疏松地表5-10cm的土壤，這樣既可切斷上茬作物和雜草的根系，又不易纏，掛雜草，還可疏松土壤，利于新茬作物的生長，并且還提高了作業(yè)速度。所以，通過以上的考證和分析，在我國西北干旱，半干旱地區(qū)推廣保護(hù)性耕作技術(shù)的同時，我們用除草機(jī)進(jìn)行田間管理，是現(xiàn)實(shí)的也是很有市場的。機(jī)械設(shè)計方案論證及選定 針對免耕播種后，對行間雜草予于鋤除。根據(jù)現(xiàn)有給予的配套動力，對生產(chǎn)率的要求，為滿足主要技術(shù)參數(shù)與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，特提出以下三種麥田除草機(jī)機(jī)構(gòu)原理設(shè)計方案：一 牽引鋤鏟式除草機(jī)構(gòu)：原理：通過三點(diǎn)懸掛裝置與拖拉機(jī)聯(lián)接。機(jī)

14、構(gòu)前有一個仿形輪，除草鏟分前后兩排安裝，前排安裝雙翼鏟，后排安裝單翼鏟。整個機(jī)構(gòu)在拖拉機(jī)的牽引下鋤鏟入土除草。 優(yōu)點(diǎn)：（1）機(jī)構(gòu)簡單，成本低，生產(chǎn)率高。 （2）由于單翼鏟的豎直部分靠近苗株，故有分苗，護(hù)苗作用。 缺點(diǎn)：（1）當(dāng)雜草較長時，農(nóng)具工作時，鋤鏟易纏草，掛草，大大地影響了整個農(nóng)具的除草效果。 （2）整個機(jī)具采用三點(diǎn)懸掛裝置與拖拉機(jī)聯(lián)接，在工作過程中，遇到不平的地面或石塊等，機(jī)架左右擺動厲害，使苗株的損傷嚴(yán)重。二 。齒輪傳動旋轉(zhuǎn)鋤鏟式除草機(jī)構(gòu)： 原理：動力由拖拉機(jī)pto軸輸出，通過一對錐齒輪傳動并使動力轉(zhuǎn)向。并再通過四個齒輪的減速把動力傳遞給刀輥軸。裝在刀輥軸上的鋤鏟（在垂直于刀輥軸的同

15、一平面內(nèi)裝有三個鋤鏟）旋轉(zhuǎn)入土除草，采用三點(diǎn)懸掛裝置與拖拉機(jī)聯(lián)接。機(jī)具有一個仿形輪，安裝在機(jī)具的前部。 優(yōu)點(diǎn)：（1）生產(chǎn)率高。 （2）由于鋤鏟入土速度較大，在翼傾角的作用下，碎土性較好，保墑性好。 缺點(diǎn)：（1）鋤鏟易纏草，掛草 。 （2）機(jī)構(gòu)復(fù)雜，笨重。 （3）機(jī)具在工作過程中，左右有擺動，對苗株有損傷。三 。鏈傳動刀片式旋轉(zhuǎn)除草機(jī)構(gòu)： 原理：動力由拖拉機(jī)pto軸輸出，通過一對錐齒輪傳動并使動力轉(zhuǎn)向。并再通過一級鏈傳動減速把動力傳遞給刀棍軸。裝在刀棍軸上的刀盤旋轉(zhuǎn)，帶動刀片入土切草。機(jī)具采用兩個地輪仿形，并通過三點(diǎn)懸掛裝置與拖拉機(jī)聯(lián)接。 優(yōu)點(diǎn)：（1）機(jī)構(gòu)較簡單，成本低，生產(chǎn)率高。 （2）采用刀

16、片滑切除草，阻力小。 （3）由于刀盤外沿凸出刀片，故刀盤外沿先對雜草進(jìn)行切斷，即使切不斷，也可以把雜草壓入土中，以利于刀片滑切除草，不易纏草，掛草 。 （4）機(jī)具采用安裝兩個地輪進(jìn)行仿形。使整機(jī)仿形，在工作過程中，機(jī)具左右擺動較小。 缺點(diǎn)：（1）機(jī)具左右寬大，機(jī)構(gòu)不緊湊。 綜上所述的三種機(jī)構(gòu)比較。根據(jù)本次設(shè)計的主要技術(shù)參數(shù)，再考慮到經(jīng)濟(jì)效益和實(shí)用性，選擇鏈傳動刀片式旋轉(zhuǎn)除草機(jī)構(gòu)是合理的。 基本參數(shù)計算一 選擇拖拉機(jī)：主要技術(shù)參數(shù)已給我們配套動力：8.811kw小四輪拖拉機(jī)。我們不防以下面的拖拉機(jī)為設(shè)計依據(jù)：檔位速度（km/h）ts12ts15pto軸轉(zhuǎn)速1.902.09540r/min4.42

17、4.875.966.557.047.75額定牽引力（n）29403430二 刀輥軸轉(zhuǎn)速確定（我們采用正轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)除草）：我們知道：刀齒的軌跡曲線就是解析幾何上的擺線。亦稱旋輪線。故刀齒上某點(diǎn)m點(diǎn)的曲線方程為：x=x0-rsin -(1)y=r-rcos其中：=t, x0=vmt=vm/t, =u/rr- 刀齒半徑 u- 刀齒圓周線速度vm- 機(jī)器前進(jìn)速度消去參數(shù)后得: -(2)分析運(yùn)動情況：(1) 當(dāng)時，方程（1）式變?yōu)椋捍耸绞且粯?biāo)準(zhǔn)擺線，。具有這種運(yùn)動特性的刀齒只能象自由輪一樣滾過地面，不能除草。（2）當(dāng)時，刀片端點(diǎn)在任何位置的絕對運(yùn)動水平位移的方向均與機(jī)器前進(jìn)方向相同，故刀齒不能向后撥土，由

18、于刀片的安裝具有方向性，故也不能除草。（3）當(dāng)時，刀齒轉(zhuǎn)動到一定部位，它的端點(diǎn)絕對運(yùn)動的水平位移就會與機(jī)器的前進(jìn)的方向相反，因而能以刀齒的刃口切削土壤，可以除草。所以，必須使： 當(dāng)時，這種曲線稱為長輻擺線。此種擺線具有一個繞扣，橫向最大距離mn為繞扣的橫弦，為了以免漏除，刀齒進(jìn)距均小于刀齒入土處的繞扣橫弦。為了免除漏除，我們計算如下：根據(jù)生產(chǎn)率：2550hm2/h除幅耕寬： b=1.2m要求工作速度：vm1=2500/1.2=2.083km/h vm2=5000/1.2=4.167km/h也就是拖拉機(jī)的檔速度。故：vm=4.42km/h設(shè)刀輥軸角速度為：則： 即：， 即： 即刀輥軸轉(zhuǎn)速為：52

19、.118r/min我們?nèi)〉遁佪S轉(zhuǎn)速為：180r/min三 計算傳動比： 總傳動比： nm- pto軸轉(zhuǎn)速， n- 刀輥軸轉(zhuǎn)速。分配傳動裝置傳動比：式中：i1 ,i2 分別為齒輪傳動比和鏈傳動比。初取: i1=2 , 則 四計算各軸轉(zhuǎn)速： 軸： 軸: 刀輥軸：五各軸輸入功率：pto軸與軸由萬向聯(lián)軸器聯(lián)接。各級傳動效率分別為：其中： 分別是萬向聯(lián)軸器傳動，圓錐齒輪傳動，圓錐滾子軸承傳動，球軸承傳動，滾子鏈傳動。傳動功率我們可在滿負(fù)荷工作狀態(tài)下計算出來：所以各軸輸入功率為：軸：軸:刀輥軸： 六各軸輸入轉(zhuǎn)矩：拖拉機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩： 軸：軸:刀輥軸：運(yùn)動和動力參數(shù)結(jié)果整理如下：（軸，軸的輸出轉(zhuǎn)矩則分別為各軸的

20、輸入轉(zhuǎn)矩乘軸承效率）軸名功率p/kw轉(zhuǎn)矩t/nm轉(zhuǎn)速n 傳動比效率輸入輸出輸入輸出r/minipto軸3.6163.844540121.50.970.9410.9504軸3.5383.46761.92960.69540軸3.4333.399118.903117.714270刀輥軸3.2951.7122180 圓錐齒輪傳動設(shè)計計算計算與說明結(jié)果1 輸入功率：2 主動輪轉(zhuǎn)速：3 主動輪轉(zhuǎn)矩：4 選取齒輪材料和熱處理方法：齒輪1，2用40gr鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度241286hb（3p211 表12.7）。5 選取齒輪精度：選8級精度。（查3p207 表12.6 估計v10m/s6 齒輪接觸疲勞強(qiáng)度計算

21、：齒數(shù)z和精度等級： 取 估計 由3 表12.6分錐角1,2因軸交角=900 使用壽命 ka 由3 表12.9動載系數(shù) kv 由3 表12.9齒間載荷分配系數(shù)由3 表12.10，估計計算與說明p=3.538 kw選8 級精度=9001=260342=63026ka =1.50kv=1.17結(jié)果 3式12.193式12.6 3式12.10齒向載荷分布系數(shù) ，由3表12.20及注3 取載荷系數(shù)k 轉(zhuǎn)矩t1彈性系數(shù) 由3表12.12節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 由3圖12.16接觸疲勞極限 由3圖12.17c接觸最小安全系數(shù) 由3表12.14接觸壽命系數(shù) 由題意許用接觸應(yīng)力 3式12.11=1.9k=4.3t1=6

22、2570nmm=2.5=1.05計算與說明結(jié)果小輪大端分度圓直徑d1 取 3式12.39 = =98.19mm驗(yàn)算圓周速度及 3表12.19 = =83.46mm = =2.36m/s （ 小于估計值） 3式12.37 = =1499n = =32.87mm 68.41n/mm100n/mm （與原估計值相符）確定傳動主要尺寸：大端摸數(shù)m： m=d1/z1計算與說明結(jié)果 由3表12.3 取m=5實(shí)際大端分度圓直徑d：平均分度圓直徑： = =錐距r： 3表12.19 =齒寬b： 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算：齒形系數(shù) 由3圖12.30應(yīng)力修正系數(shù) 由3圖12.31重合度系數(shù) = 3式12.18齒間載荷分

23、配系數(shù) 由3表12.10載荷系數(shù)k： m=5r=106.213mm取b=32mmk=4.802計算與說明結(jié)果彎曲疲勞極限 由3圖12.23c彎曲最小安全系數(shù) 由3表12.14彎曲壽命系數(shù) 由題意尺寸系數(shù) 由3圖12.25許用彎曲應(yīng)力： 3式12.19 =驗(yàn)算： 3式12.40= =大錐齒輪基本參數(shù)： 計算與說明取結(jié)果 = 小錐齒輪基本參數(shù)： = 請參閱15p15取取取取取鏈傳動設(shè)計計算計算與說明結(jié)果1 選擇鏈輪齒數(shù)：小鏈輪齒數(shù)： 自定傳動比： 大鏈輪齒數(shù)： 2 選取鏈節(jié)距：傳動功率： 3式14.20 ，見314.4節(jié)；見3表14.1； ，見3表14.3鏈節(jié)距，根據(jù) ， 由3圖14.17查出選用

24、10a滾子鏈。初定中心距： 取鏈節(jié)數(shù)：3 確定實(shí)際中心距：中心距： 3式14.24 =4 計算作用軸上載荷：鏈速： =有效拉力： 3式14.15 取計算與說明結(jié)果軸上載荷： 5 確定潤滑方式： 采用高溫油浸潤滑。6 鏈輪基本尺寸參數(shù)：小鏈輪基本尺寸：分度圓直徑： 齒頂圓直徑： =齒根圓直徑： 7表12-2-1輪轂厚度h： 見7表12-2-15 =輪轂長度：輪轂直徑：齒寬： 大鏈輪結(jié)構(gòu)尺寸：分度圓直徑：齒頂圓直徑：齒根圓直徑：輪轂厚度h：=6.4+40/6+0.01126.66取計算與說明結(jié)果輪轂長度：輪轂直徑：齒寬：取軸的設(shè)計計算計算與說明結(jié)果軸設(shè)計計算一計算齒輪受的力：軸傳遞的轉(zhuǎn)矩： 齒輪上

25、的圓周力： 齒輪上的徑向力：軸向力：二對軸進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計：確定軸的直徑：選45鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理作軸。， （2p25表2-7），查3表16.2，選許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 系數(shù)：c=118106 =22.0819.83mm考慮到軸的震動較大，我們?nèi)〗Y(jié)構(gòu)尺寸詳見零件圖。三計算支承反力：水平面反力： 垂直面反力： 計算與說明結(jié)果水平面受力圖： 見圖垂直面受力圖： 見圖畫軸彎矩圖：水平面彎矩圖： 見圖垂直面彎矩圖： 見圖合成彎矩圖： 合成彎矩 見圖畫軸轉(zhuǎn)矩圖：軸受轉(zhuǎn)矩： t=t1轉(zhuǎn)矩圖： 見圖許用應(yīng)力許用應(yīng)力值，用插入法由3表16.3查得 應(yīng)力校正系數(shù) 畫當(dāng)量彎矩圖當(dāng)量轉(zhuǎn)矩 見圖當(dāng)量彎矩最大處在平均分度圓處， 見圖軸

26、徑校核： 安全軸設(shè)計計算一計算齒輪受的力：軸傳遞的轉(zhuǎn)矩： t2齒輪上的圓周力： 齒輪上的徑向力：軸向力：t=61929nmmt2=118903nmm計算與說明結(jié)果二對軸進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計：確定軸的直徑：選45鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理作軸。， （2p25表2-7），查3表16.2，選許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 系數(shù)：c=118106 =27.5424.74mm考慮到軸的震動較大，我們?nèi)〗Y(jié)構(gòu)尺寸詳見零件圖。三計算支承反力：水平面反力： 垂直面反力： 水平面受力圖： 見圖垂直面受力圖： 見圖畫軸彎矩圖：水平面彎矩圖： 見圖垂直面彎矩圖： 見圖合成彎矩圖： 合成彎矩 見圖畫軸轉(zhuǎn)矩圖：軸受轉(zhuǎn)矩： t=t2轉(zhuǎn)矩圖： 見圖許用應(yīng)力許用應(yīng)

27、力值，用插入法由3表16.3查得t=118903nmm計算與說明結(jié)果 應(yīng)力校正系數(shù) 畫當(dāng)量彎矩圖當(dāng)量轉(zhuǎn)矩 見圖當(dāng)量彎矩最大處在平均分度圓處， 見圖軸徑校核： 安全刀輥軸設(shè)計計算一 結(jié)構(gòu)設(shè)計及選擇材料：由于不同的土壤對刀片的阻力不同，含水量不同的土壤對刀片的阻力也不同，以及地表形狀，刀刃的鋒利程度的不同等很多原因?qū)Φ镀淖枇Χ加杏绊?。所以我們無法得到準(zhǔn)確的刀片阻力。根據(jù)我們的實(shí)踐，我們選擇刀輥軸軸徑為d=45mm，選45鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，是完全符合我們的工作要求的。刀輥軸具體結(jié)構(gòu)，詳見零件圖。d=45mm計算與說明結(jié)果鍵的選擇和校核一軸上鍵的選擇和校核：1 確定平鍵的類型和尺寸采用普通圓頭平鍵，查4

28、表4-1，由d=40mm可知鍵的剖面尺寸為： 參照輪轂長度 取鍵長為l鍵的標(biāo)記：鍵2 校核強(qiáng)度：屬靜聯(lián)接，校核擠壓強(qiáng)度，由3p125式7.1可知校核公式： 式中：鍵聯(lián)接所傳遞的轉(zhuǎn)矩： 鍵的工作長度： 鍵的高度h軸的直徑d許用擠壓應(yīng)力，由3p126表7.1， 強(qiáng)度滿足要求3 決定鍵與槽的配合，鍵槽表面粗糙度和鍵槽的對稱度公差：查4p51，按一般聯(lián)接對待：鍵與軸：12n9/h9 鍵與轂：12js/h9鍵槽表面粗糙度：工作表面取3.2，非工作表面取6.3 （均為值）鍵槽的對稱度公差：按7級精度決定對稱度公差。二軸上鍵的選擇與校核：1確定平鍵的類型和尺寸采用普通圓頭平鍵，查4表4-1，由d=40mm可

29、知鍵的剖面尺寸為： 參照錐齒輪長度 取鍵長為計算與說明結(jié)果鍵的標(biāo)記：鍵參照鏈輪輪轂長度： 取鍵長為鍵的標(biāo)記為：鍵2 校核強(qiáng)度：屬靜聯(lián)接，校核擠壓強(qiáng)度，由3p125式7.1可知校核公式： 式中：鍵聯(lián)接所傳遞的轉(zhuǎn)矩： 鍵的工作長度： 鍵的高度h軸的直徑d許用擠壓應(yīng)力，由3p126表7.1， 強(qiáng)度滿足要求3 決定鍵與槽的配合，鍵槽表面粗糙度和鍵槽的對稱度公差：查4p51，按一般聯(lián)接對待：鍵與軸：12n9/h9 鍵與轂：12js/h9鍵槽表面粗糙度：工作表面取3.2，非工作表面取6.3 （均為值）鍵槽的對稱度公差：按7級精度決定對稱度公差。三刀滾軸上鍵的選擇與校核：1確定平鍵的類型和尺寸采用普通圓頭平

30、鍵，查4表4-1，由d=40mm可知鍵的剖面尺寸為： 由 可知鍵的剖面尺寸為參照鏈輪輪轂長度 取鍵長為鍵的標(biāo)記：鍵參照卡盤長度： 再考慮到行矩調(diào)節(jié)范圍0100mm取鍵長為計算與說明結(jié)果鍵的標(biāo)記為：鍵2校核強(qiáng)度：屬靜聯(lián)接，校核擠壓強(qiáng)度，由3p125式7.1可知校核公式： 式中：鍵聯(lián)接所傳遞的轉(zhuǎn)矩： 鍵的工作長度： 鍵的高度：軸的直徑：許用擠壓應(yīng)力，由3p126表7.1， 強(qiáng)度滿足要求4 決定鍵與槽的配合，鍵槽表面粗糙度和鍵槽的對稱度公差：查4p51，按一般聯(lián)接對待：鍵與軸：12n9/h9 14n9/h9 鍵與轂：12js/h9 14js/h9鍵槽表面粗糙度：工作表面取3.2，非工作表面取6.3

31、（均為值）鍵槽的對稱度公差：按7級精度決定對稱度公差。 （見8p120）刀盤及刀片設(shè)計刀盤的設(shè)計,請詳看零件圖.1. 刀片設(shè)計:本設(shè)計采用形似單翼鏟(詳見零件圖).有翼張角,對草根進(jìn)行滑切,這時切割省力,雜草又不容易纏掛在刀片上.設(shè)計計算: 刀片在刀盤上旋轉(zhuǎn)入土切草,它所受到的切向力為p,于是n=psin草根沿刃口方向的力為t=pcos.設(shè)草根與刀刃的摩檫角為,則阻止草根滑切的摩擦力為:f=ntg要使草根能沿刀刃滑切,則必須 tf即:pcospsintg亦即: ctgpsintg故: 900-根據(jù)試驗(yàn),草根與刀刃的摩擦角為450左右,為了保證刃口具有較好的滑切性能,所以刀片翼張角,通常取在30

32、0350之間. 角偏小,容易使草根輕易滑走,偏大則又增加阻力. 1(上)p298.在這取: =350刀片橫斷面的角度參數(shù):刀刃我們采用上磨刃.這樣工作時,刀片容易入土.刃傾角有碎土作用, 越大則碎土作用越強(qiáng),但角過大則會將耕松的土壤翻混而容易喪失水分,并使土壤側(cè)移量大,還會增大阻力.我們?nèi)?150刃角i是刀刃的磨角,此角越小,切斷力越強(qiáng).但刃角太小,刃口太薄,容易磨鈍,且強(qiáng)度差,易殘缺. i角一般200-250隙角是刀刃的切土隙角, 角太小,入土性能差,特別是在刃口磨鈍后,不易入土. 角一般70100.我們?nèi)?100切土角0是刃口刃面與水平基面的夾角,是刃角i與隙角的二者之和,即: 0=i+=

33、300材料選擇:考慮到刀片的磨損嚴(yán)重,我們采用t8鋼,進(jìn)行淬火處理. 見2,p58加工,裝配要求:(1) 刀片有左右之分.(2) 刃口是上磨刃.使用說明書為了幫助廣大農(nóng)民用戶正確使用這種新型的麥田除草機(jī)，特編制了如下使用說明書。請農(nóng)民用戶務(wù)必在使用前認(rèn)真閱讀此使用說明書。一 新購機(jī)器的安裝，試運(yùn)轉(zhuǎn)：1 用戶購買本機(jī)后，若發(fā)現(xiàn)有缺少的零部件，或者部分零部件有缺陷，請用戶及時與當(dāng)?shù)劁N售處或者直接與廠方聯(lián)系。2 本產(chǎn)品是對應(yīng)8.811kw動力的小四輪拖拉機(jī)而設(shè)計的，是小型作業(yè)機(jī)械。用相應(yīng)的小四輪拖拉機(jī)帶動即可。3 若在有畦的田地作業(yè)，根據(jù)畦的寬度來調(diào)節(jié)兩個仿行輪之間的寬度。根據(jù)麥田苗間行距的大小來調(diào)

34、節(jié)裝刀盤的間距。4 注意：安裝齒輪軸時，要從齒輪葙上口斜斜穿入安裝。5 機(jī)器正確安裝后，應(yīng)遵循下列步驟試運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)器：（1）.檢查機(jī)器及其所匹配的動力是否處于良好狀態(tài)。（2）。進(jìn)行作業(yè)時，把機(jī)具放下，并調(diào)整到所需的除草深度58cm，使兩個仿行輪都著地，若不著地就要調(diào)整。（3）。根據(jù)工作地塊土壤比阻的不同，適當(dāng)改變前進(jìn)速度，增大或者減小切土進(jìn)距。（4）。在作業(yè)中，要經(jīng)常觀察仿行輪是否粘土；是否運(yùn)轉(zhuǎn)自如，有沒有撈爬現(xiàn)象。（5）。地頭轉(zhuǎn)彎時，將機(jī)具升起（但也不要升起過早，以免漏除），切斷動力輸出軸動力。二 機(jī)器的正常使用:1. 該機(jī)具可與8.811kw的三點(diǎn)后懸掛小四輪拖拉機(jī)配套使用.2. 該機(jī)具主要靠

35、自重來確定鋤草深度,根據(jù)地表的硬度需要,由拖拉機(jī)液壓系統(tǒng)通過上拉桿和下拉桿來調(diào)整鋤草深度.3. 由于刀片的安裝原因,機(jī)具的最外邊兩行只能鋤一半,待拖拉機(jī)返回作業(yè)時,對未鋤的半行加以鋤除,不致漏鋤.4. 通常以二檔作業(yè).太快則刀輥軸旋轉(zhuǎn)過快,使刀片的圓周速度過大,易損刀刃,再則,由刀片甩起的雜草與碎土塊易壓苗;若拖拉機(jī)前進(jìn)速度太慢,則鋤草效率低,再則,打擊雜草和碎土效果差.5. 要求:麥苗行向成直線,機(jī)具工作時,也呈直線前進(jìn),以免傷苗. 其余步驟請參閱機(jī)器的試運(yùn)轉(zhuǎn)步驟。三機(jī)器的日常維修，保養(yǎng)：1 檢修間隔期：四年一大修，二年一中修，一年一小修。2 鏈條采用油浸潤滑。在工作前進(jìn)行保養(yǎng)時，將鏈條拆下

36、放在液態(tài)黃油（將黃油加熱，另加30%的機(jī)油）中，讓黃油浸入鏈條內(nèi)部。冷卻后使黃油凝固在鏈條內(nèi)，使之自我潤滑，可減少磨損。3 對各潤滑點(diǎn)每班加油一次，以保持良好的潤滑條件。4 每班作業(yè)結(jié)束后，必須清除除草機(jī)上的積土，雜草。檢查緊固所有的固定緊固件；若發(fā)現(xiàn)刀片等工作零件損壞，必須及時更換。5 傳動鏈條要用金屬清洗劑清洗干凈，并用沉淀后的廢機(jī)油進(jìn)行蒸煮，然后裝入塑料袋，存放在通風(fēng)干燥處。6 每季除草作業(yè)后。應(yīng)對整機(jī)進(jìn)行徹底清理。 以上僅僅對這種新型麥田除草機(jī)的使用維修與保養(yǎng)簡要的作了一些說明，請廣大農(nóng)民用戶務(wù)必按照本使用說明書對機(jī)械進(jìn)行操作。當(dāng)然，該使用說明書中對機(jī)械中的很多細(xì)節(jié)問題還沒有介紹，若農(nóng)

37、民用戶在使用過程中遇到一些困難的問題，可以直接向廠家詢問。我們將給你一個滿意的答復(fù)。后記兩個多月的畢業(yè)設(shè)計結(jié)束了。經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計，使我第一次全面地接觸了機(jī)械設(shè)計在方案設(shè)計與選定，選材，材料處理，設(shè)計計算，校核，安裝等各個方面的應(yīng)用。以前的課程設(shè)計就像嬰兒在父母的扶持下學(xué)走路，而現(xiàn)在的畢業(yè)設(shè)計就是父母已經(jīng)不再扶持你去走路，而是放開手腳，站在旁邊去鼓勵你去走路。這樣才能使你建立自信，使自己學(xué)會走路。當(dāng)然，要想跑起來，并且跑得很快，很穩(wěn)，這就更需要你在以后的道路上去努力，去實(shí)踐。通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我學(xué)會了如何運(yùn)用所學(xué)的知識去分析實(shí)際問題，進(jìn)而找到解決實(shí)際問題的方法。同時也全面地鞏固了我大學(xué)四年來

38、所學(xué)的專業(yè)知識。在設(shè)計過程中，通過查閱資料，特別是在薛少平老師的幫助下，我參與了本學(xué)院除草機(jī)的設(shè)計，制造，與安裝的全過程。使我學(xué)到了許多課本上和課堂上沒有講授的知識。并且，通過自己實(shí)踐的知識也更加鞏固。這不僅開闊了我的視野，豐富了知識。而且也增強(qiáng)了我獨(dú)立思考，分析問題的能力，受益匪淺。由于本次畢業(yè)設(shè)計的所有文字與圖線全部使用電腦輸入和繪圖。所以，通過兩個多月的使用計算機(jī)，使我更加熟練的掌握了計算機(jī)的常用操作。而且，也能熟練地使用word和 autocad2002（并且，我也初步學(xué)會了用pro/e畫圖）。這為我以后的發(fā)展創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)。當(dāng)然，由于我所學(xué)知識不夠，經(jīng)驗(yàn)不足。雖說除草機(jī)在我國已經(jīng)設(shè)

39、計，利用了幾十年，但技術(shù)，理論還沒有成熟，有許多問題現(xiàn)在還無法解決。再加上我的能力有限，設(shè)計過程中，難免有不妥之處。懇請各位老師與同學(xué)們提出批評并指正。本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)結(jié)束，但整個設(shè)計還遠(yuǎn)沒有結(jié)束。一個比較完整的設(shè)計不是把機(jī)器設(shè)計出來就能完事的。它需要實(shí)踐，需要充足的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，需要收集新的技術(shù)理論加以消化和利用，需要不斷地去改進(jìn)，去完善。當(dāng)然了，就像上面所說，除草機(jī)有許多問題現(xiàn)在還無法解決，但是，用機(jī)械進(jìn)行中耕除草是最經(jīng)濟(jì)，實(shí)用的除草方法。但要鏟除農(nóng)作物株間或植株附近的雜草則比較困難。國外利用化學(xué)除草劑及火焰除草方法，消滅行間或株間的雜草作為機(jī)械中耕除草的輔助手段。我們不妨去學(xué)習(xí)外國的經(jīng)驗(yàn)。麥

40、田不能用火焰除草，我們可以采用化學(xué)除草劑或者別的方法加以實(shí)踐與研究。這次畢業(yè)設(shè)計是在薛少平老師和盧博友老師的指導(dǎo)下完成的。薛少平老師指導(dǎo)并幫助我參與了本學(xué)院除草機(jī)設(shè)計的整個過程，并給了我許多寶貴的建議。盧博友老師也給了我很多啟示和幫助。在整個設(shè)計及制造過程中，三位工廠的老師教會了我許多在課堂上無法學(xué)到的東西，使我受益匪淺。在計算機(jī)繪圖過程中，幾位同學(xué)也給了我熱心的幫助。“師傅領(lǐng)進(jìn)門，修行在個人”。幾位老師的指點(diǎn)與鼓勵，再通過我我自己的努力。使我充滿了自信。在此，我對幫助我的老師和同學(xué)們表示衷心的感謝。最后，對四年來辛勤教育和熱心幫助我的每一位老師致以崇高的敬意。試驗(yàn)及結(jié)論在薛少平教授和盧博友教

41、授的指導(dǎo)下,我參與了機(jī)電學(xué)院今年研究和設(shè)計的除草機(jī)的全部過程,參與了零件設(shè)計和制造,安裝,機(jī)具試驗(yàn)等每個過程.在整個設(shè)計,試驗(yàn)過程中,可分為三個階段:1.第一次采用了以兩個地輪為動力,通過拖拉機(jī)的牽引,以兩個地輪”抓地”來帶動刀輥軸旋轉(zhuǎn).但試驗(yàn)結(jié)果顯示:動力不足,另外,刀片入土性能差.2.鑒于第一次的設(shè)計不足,這次采用了動力由拖拉機(jī)pto軸輸出,通過兩級減速,帶動刀輥軸旋轉(zhuǎn);又增大刀片的入土角;采用兩個地輪來實(shí)現(xiàn)整機(jī)仿行.試驗(yàn)結(jié)果顯示:除草效果良好,效率高,基本滿足設(shè)計要求.缺點(diǎn)是:旋轉(zhuǎn)的刀片將碎土和雜草拋撒在麥苗上,有壓苗現(xiàn)象.3.鑒于以上試驗(yàn),基本采用了第二階段的設(shè)計方案,.而把裝刀盤加裝在刀盤座的兩側(cè).兩裝刀盤間距為60mm (此間距是麥苗寬度加上兩側(cè)護(hù)苗帶的寬度).把刀片裝在此結(jié)構(gòu)的外側(cè),工作時,該結(jié)構(gòu)“騎”著麥苗前行.旋轉(zhuǎn)刀片拋起的碎土和雜草在裝刀盤的阻擋下,只能落在行間,而不會壓苗.試驗(yàn)結(jié)果顯示:除草效果良好,沒有漏鋤現(xiàn)象,碎土性能強(qiáng),達(dá)到了蓄水保墑的功效.除草效率高,