水稻插秧機設(shè)計【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計論文】

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購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖 紙 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 題 目 水稻插秧機的設(shè)計 學 院 工業(yè)制造學院 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 學生姓名 學 號 年級 11 指導(dǎo)教師 職稱 講師 2015 年 5 月 12 日 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 I 水稻插秧機的設(shè)計 專 業(yè)： 學 號： 學 生： 指導(dǎo)教師： 摘要： 當今社會，農(nóng)業(yè)機械在機械工業(yè)中占據(jù)的比例越來越大，隨著農(nóng)耕的生產(chǎn)自動化，各種各樣的農(nóng)業(yè)機械將會出現(xiàn)并使用，本課題來源于當今社會機械工業(yè)水稻插秧設(shè)備的創(chuàng)新和更新?lián)Q代基礎(chǔ)之上，通過設(shè)計出水稻插秧機，從而來滿足當今社會水稻插秧設(shè)備不足的缺陷。 國內(nèi) 水稻插秧機 設(shè)備的研發(fā)及制造要與全球號召的高效經(jīng)濟、插秧質(zhì)量好，效率高等主題保持一致。近期對機械行業(yè)中水稻插秧機的使用情況進行了調(diào)查，傳統(tǒng)的水稻在沒有水稻插秧機而需要人工插秧的情況下，效率低下，勞動強度大，所以設(shè)計一個專用的水稻插秧機勢在必行。 文運用大學所學的知識，提出了水稻插秧機的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及主要零部件的設(shè)計中所必須的理論計算和相關(guān)強度校驗，構(gòu)建了水稻插秧機總的指導(dǎo)思想，從而得出了該水稻插秧機的優(yōu)點是高效，經(jīng)濟，并且插秧質(zhì)量高，運行平穩(wěn)的結(jié)論。 關(guān)鍵詞： 水 稻插秧機；質(zhì)量；設(shè)計；經(jīng)濟；結(jié)論 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 of of is of in is of in of is In if of is of is to so of a be is a to of of is of on to to a a of of in of 目 錄 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 論 ...................................................................... 1 1. 課題的來源與研究的目的和意義 ........................................... 1 2. 水稻插秧機的發(fā)展現(xiàn)狀 ................................................... 3 3. 水稻插秧機的類型 ....................................................... 4 4. 水稻插秧機總體方案結(jié)構(gòu)的設(shè)計 .......................................... 10 稻插秧機 的工作原理 .............................................. 12 5. 機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計 ........................................................ 14 機的選型計算 .................................................... 19 的設(shè)計計算 ..................................................... 20 承的選型計算 .................................................... 20 6. 開溝器及其起落機構(gòu) .................................................... 21 溝器的要求 ...................................................... 22 溝器的結(jié)構(gòu)類型 .................................................. 22 鏵式開溝器 .................................................. 23 稻、秧箱 ........................................................ 24 稻、肥料箱容量計算 .......................................... 26 稻、肥 料箱結(jié)構(gòu)特點 .......................................... 26 形機構(gòu) .......................................................... 27 形機構(gòu)類型 .................................................. 28 7. 三維軟件設(shè)計總結(jié) ..................................................... 28 結(jié)論 .................................................................... 29 參考文獻 ................................................................ 30 致謝 .................................................................... 31 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 1緒論 1 課題的來源與研究的目的和意義 機械設(shè)計是一門通過設(shè)計新產(chǎn)品或者改進老產(chǎn)品來滿足人類需求的應(yīng)用技術(shù)科學。它涉及工程技術(shù)的各個領(lǐng)域，主要研究產(chǎn)品的尺寸、形狀和詳細結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)思，還要研究產(chǎn)品在制造、銷售和使用等方面的問題。機 械產(chǎn)品的應(yīng)用。這方面包括選擇、訂購、驗收、安裝、調(diào)整、操作、維護、修理和改造各產(chǎn)業(yè)所使用的機械和成套機械裝備，以保證機械產(chǎn)品在長期使用中的可靠性和經(jīng)濟性。 機械產(chǎn)品的應(yīng)用。這方面包括選擇、訂購、驗收、安裝、調(diào)整、操作、維護、修理和改造各產(chǎn)業(yè)所使用的機械和成套機械裝備，以保證機械產(chǎn)品在長期使用中的可靠性和經(jīng)濟性。研究機械產(chǎn)品在制造過程中，尤其是在使用中所產(chǎn)生的環(huán)境污染，和自然資源過度耗費方面的問題，及其處理措施。這是現(xiàn)代機械工程的一項特別重要的任務(wù)，而且其重要性與日俱增。機械的種類繁多，可以按幾個不同方面分為 各種類別，如：按功能可分為動力機械、物料搬運機械、粉碎機械等；按服務(wù)的產(chǎn)業(yè)可分為農(nóng)業(yè)機械、礦山機械、紡織機械等；按工作原理可分為熱力機械、流體機械、仿生機械等。另外，機械在其研究、開發(fā)、設(shè)計、制造、運用等過程中都要經(jīng)過幾個工作性質(zhì)不同的階段。按這些不同階段，機械工程又可劃分為互相銜接、互相配合的幾個分支系統(tǒng)，如機械科研、機械設(shè)計、機械制造、機械運用和維修等。機械可以完成人用雙手和雙目，以及雙足、雙耳直接完成和不能直接完成的工作，而且完成得更快、更好?，F(xiàn)代機械工程創(chuàng)造出越來越精巧和越來越復(fù)雜的機械和機械裝置， 使過去的許多幻想成為現(xiàn)實。人類現(xiàn)在已能上游天空和宇宙，下潛大洋深層，遠窺百億光年，近察細胞和分子。新興的電子計算機硬、軟件科學使人類開始有了加強，并部分代替人腦的科技手段，這就是人工智能。這一新的發(fā)展已經(jīng)顯示出巨大的影響，而在未來年代它還將不斷地創(chuàng)造出人們無法想象的奇跡。人類智慧的增長并不減少雙手的作用，相反地卻要求手作更多、更精巧、更復(fù)雜的工作，從而更促進手的功能。手的實踐反過來又促進人腦的智慧。在人類的整個進化過程中，以及在每個人的成長過程中，腦與手是互 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 2相促進和平行進化的。 人工智能與機械工程之 間的關(guān)系近似于腦與手之間的關(guān)系，其區(qū)別僅在于人工智能的硬件還需要利用機械制造出來。過去，各種機械離不開人的操作和控制，其反應(yīng)速度和操作精度受到進化很慢的人腦和神經(jīng)系統(tǒng)的限制，人工智能將會消除了這個限制。計算機科學與機械工程之間的互相促進，平行前進，將使機械工程在更高的層次上開始新的一輪大發(fā)展。 19 世紀時，機械工程的知識總量還很有限，在歐洲的大學院校中它一般還與土木工程綜合為一個學科，被稱為民用工程，19 世紀下半葉才逐漸成為一個獨立學科。進入 20 世紀，隨著機械工程技術(shù)的發(fā)展和知識總量的增長，機械工程開始分解， 陸續(xù)出現(xiàn)了專業(yè)化的分支學科。這種分解的趨勢在 20 世紀中期，即在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束的前后期間達到了最高峰。 由于機械工程的知識總量已擴大到遠非個人所能全部掌握，一定的專業(yè)化是必不可少的。但是過度的專業(yè)化造成知識過分分割，視野狹窄，不能統(tǒng)觀和統(tǒng)籌稍大規(guī)模的工程的全貌和全局，并且縮小技術(shù)交流的范圍，阻礙新技術(shù)的出現(xiàn)和技術(shù)整體的進步，對外界條件變化的適應(yīng)能力很差。封閉性專業(yè)的專家們掌握的知識過狹，考慮問題過專，在協(xié)同工作時配合協(xié)調(diào)困難，也不利于繼續(xù)自學提高。因此自 20 世紀中、后期開始，又出現(xiàn)了綜合的趨勢。人 們更多地注意了基礎(chǔ)理論，拓寬專業(yè)領(lǐng)域，合并分化過細的專業(yè)。綜合 再綜合的反復(fù)循環(huán)，是知識發(fā)展的合理的和必經(jīng)的過程。不同專業(yè)的專家們各具有精湛的專業(yè)知識，又具有足夠的綜合知識來認識、理解其他學科的問題和工程整體的面貌，才能形成互相協(xié)同工作的有力集體。綜合與專業(yè)是多層次的。在機械工程內(nèi)部有綜合與專業(yè)的矛盾；在全面的工程技術(shù)中也同樣有綜合和專業(yè)問題。在人類的全部知識中，包括社會科學、自然科學和工程技術(shù)，也有處于更高一層、更宏觀的綜合與專業(yè)問題。 機械工程通過不斷擴大的實踐，從分散性的、主要依賴匠 師們個人才智和手藝的一種技藝，逐漸發(fā)展成為一門有理論指導(dǎo)的、系統(tǒng)的和獨立的工程技術(shù)。機械工程是促成 18～ 19 世紀的工業(yè)革命，以及資本主義機械大生產(chǎn)的主要技術(shù)因素。動力是發(fā)展生產(chǎn)的重要因素。 17 世紀后期，隨著各種機械的改進和發(fā)展，隨著煤和金屬礦石的需要量的逐年增加，人們感到依靠人力和畜力不能將生產(chǎn)提高到一個新的階段。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 3在英國，紡織、磨粉等產(chǎn)業(yè)越來越多地將工場設(shè)在河邊，利用水輪來驅(qū)動工作機械。但當時的煤礦、錫礦、銅礦等礦井中的地下水，仍只能用大量畜力來提升和排除。在這樣的生產(chǎn)需要下， 18 世紀初出現(xiàn)了紐 科門的大氣式蒸汽機，用以驅(qū)動礦井排水泵。但是這種蒸汽機的燃料消耗率很高，基本上只應(yīng)用于煤礦。 1765 年，瓦特發(fā)明了有分開的冷凝器的蒸汽機，降低了燃料消耗率。 1781 年瓦特又創(chuàng)制出提供回轉(zhuǎn)動力的蒸汽機，擴大了蒸汽機的應(yīng)用范圍。蒸汽機的發(fā)明和發(fā)展，使礦業(yè)和工業(yè)生產(chǎn)、鐵路和航運都得以機械動力化。蒸汽機幾乎是 19 世紀唯一的動力源，但蒸汽機及其鍋爐、凝汽器、冷卻水系統(tǒng)等體積龐大、笨重，應(yīng)用很不方便。 19 世紀末，電力供應(yīng)系統(tǒng)和電動機開始發(fā)展和推廣。 20 世紀初，電動機已在工業(yè)生產(chǎn)中取代了蒸汽機，成為驅(qū)動各種工 作機械的基本動力。生產(chǎn)的機械化已離不開電氣化，而電氣化則通過機械化才對生產(chǎn)發(fā)揮作用。發(fā)電站初期應(yīng)用蒸汽機為原動力。 20 世紀初期，出現(xiàn)了高效率、高轉(zhuǎn)速、大功率的汽輪機，也出現(xiàn)了適應(yīng)各種水利資源的水輪機，促進了電力供應(yīng)系統(tǒng)的蓬勃發(fā)展。 19 世紀后期發(fā)明的內(nèi)燃機經(jīng)過逐年改進，成為輕而小、效率高、易于操縱、并可隨時啟動的原動機。它先被用以驅(qū)動沒有電力供應(yīng)的陸上工作機械，以后又用于汽車、移動機械和輪船，到 20 世紀中期開始用于鐵路機車。蒸汽機在汽輪機和內(nèi)燃機的排擠下，已不再是重要的動力機械。內(nèi)燃機和以后發(fā)明的燃 氣輪機、噴氣發(fā)動機的發(fā)展，是飛機、航天器等成功發(fā)展的基礎(chǔ)技術(shù)因素之一。 工業(yè)革命以前，機械大都是木結(jié)構(gòu)的，由木工用手工制成。金屬 (主要是銅、鐵 )僅用以制造儀器、鎖、鐘表、泵和木結(jié)構(gòu)機械上的小型零件。金屬加工主要靠機匠的精工細作，以達到需要的精度。蒸汽機動力裝置的推廣，以及隨之出現(xiàn)的礦山、冶金、輪船、機車等大型機械的發(fā)展，需要成形加工和切削加工的金屬零件越來越多，越來越大，要求的精度也越來越高。應(yīng)用的金屬材料從銅、鐵發(fā)展到以鋼為主。 機械加工包括鍛造、鍛壓、鈑金工、焊接、熱處理等技術(shù)及其裝備， 以及切削加工技術(shù)和機床、刀具、量具等，得到迅速發(fā)展，保證了各產(chǎn)業(yè)發(fā)展生產(chǎn)所需的機械裝備的供應(yīng)。 社會經(jīng)濟的發(fā)展，對機械產(chǎn)品的需求猛增。生產(chǎn)批量的增大和精密加工技術(shù) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 4的進展，促進了大量生產(chǎn)方法的形成，如零件互換性生產(chǎn)、專業(yè)分工和協(xié)作、流水加工線和流水裝配線等。 簡單的互換性零件和專業(yè)分工協(xié)作生產(chǎn)，在古代就已出現(xiàn)。在機械工程中，互換性最早體現(xiàn)在莫茨利于 1797 年利用其創(chuàng)制的螺紋車床所生產(chǎn)的螺栓和螺帽。同時期，美國工程師惠特尼用互換性生產(chǎn)方法生產(chǎn)火槍，顯示了互換性的可行性和優(yōu)越性。這種生產(chǎn)方法在美國 逐漸推廣，形成了所謂“美國生產(chǎn)方法”。 20 世紀初期，福特在汽車制造上又創(chuàng)造了流水裝配線。大量生產(chǎn)技術(shù)加上泰勒在19 世紀末創(chuàng)立的科學管理方法，使汽車和其他大批量生產(chǎn)的機械產(chǎn)品的生產(chǎn)效率很快達到了過去無法想象的高度。 20 世紀中、后期，機械加工的主要特點是：不斷提高機床的加工速度和精度，減少對手工技藝的依賴；提高成形加工、切削加工和裝配的機械化和自動化程度；利用數(shù)控機床、加工中心、成組技術(shù)等，發(fā)展柔性加工系統(tǒng)，使中小批量、多品種生產(chǎn)的生產(chǎn)效率提高到近于大量生產(chǎn)的水平；研究和改進難加工的新型金屬和非金屬 材料的成形和切削加工技術(shù)。 18 世紀以前，機械匠師全憑經(jīng)驗、直覺和手藝進行機械制作，與科學幾乎不發(fā)生聯(lián)系。到 18～ 19 世紀，在新興的資本主義經(jīng)濟的促進下，掌握科學知識的人士開始注意生產(chǎn)，而直接進行生產(chǎn)的匠師則開始學習科學文化知識，他們之間的交流和互相啟發(fā)取得很大的成果。在這個過程中，逐漸形成一整套圍繞機械工程的基礎(chǔ)理論。 動力機械最先與當時的先進科學相結(jié)合。蒸汽機的發(fā)明人薩弗里、瓦特，應(yīng)用了物理學家帕潘和布萊克的理論；在蒸汽機實踐的基礎(chǔ)上，物理學家卡諾、蘭金和開爾文建立起一門新的科學 —— 熱力 學。內(nèi)燃機的理論基礎(chǔ)是法國的羅沙在1862 年創(chuàng)立的； 1876 年奧托應(yīng)用羅沙的理論，徹底改進了他原來創(chuàng)造的粗陋笨重、噪聲大、熱效率低的內(nèi)燃機而奠定了內(nèi)燃機的地位。其他如汽輪機、燃氣輪機、水輪機等都在理論指導(dǎo)下得到發(fā)展，而理論也在實踐中得到改進和提高。 早在公元前，中國已在指南車上應(yīng)用復(fù)雜的齒輪系統(tǒng)，在被中香爐中應(yīng)用了能永保水平位置的十字轉(zhuǎn)架等機件。古希臘已有圓柱齒輪、圓錐齒輪和蝸桿傳動的記載。但是，關(guān)于齒輪傳動瞬時速比與齒形的關(guān)系和齒形曲線的選擇，直到 17 世紀之后方有理論闡述。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 5手搖把和踏板機構(gòu)是曲柄 連桿機構(gòu)的先驅(qū)，在各文明古國都有悠久歷史，但是曲柄連桿機構(gòu)的形式、運動和動力的確切分析和綜合，則是近代機構(gòu)學的成就。機構(gòu)學作為一個專門學科，遲至 19 世紀初才首次列入高等工程學院 (巴黎的工藝學院 )的課程。通過理論研究，人們方能精確地分析各種機構(gòu)，包括復(fù)雜的空間連桿機構(gòu)的運動，并進而能按需要綜合出新的機構(gòu)。 機械工程的工作對象是動態(tài)的機械，它的工作情況會發(fā)生很大的變化。這種變化有時是隨機而不可預(yù)見；實際應(yīng)用的材料也不完全均勻，可能存有各種缺陷；加工精度有一定的偏差，等等。 與以靜態(tài)結(jié)構(gòu)為工作對象的土木工 程相比，機械工程中各種問題更難以用理論精確解決。因此，早期的機械工程只運用簡單的理論概念，結(jié)合實踐經(jīng)驗進行工作。設(shè)計計算多依靠經(jīng)驗公式；為保證安全，都偏于保守，結(jié)果制成的機械笨重而龐大，成本高，生產(chǎn)率低，能量消耗很大。從 18 世紀起，新理論的不斷誕生，以及數(shù)學方法的發(fā)展，使設(shè)計計算的精確度不斷的提高。進入 20 世紀，出現(xiàn)各種實驗應(yīng)力分析方法，人們已能用實驗方法測出模型和實物上各部位的應(yīng)力。 20 世紀后半葉，有限元法和電子計算機的廣泛應(yīng)用，使得對復(fù)雜的機械及其零。構(gòu)件進行力、力矩、應(yīng)力等的分析和計算成為可能。對于掌 握有充分的實踐或?qū)嶒炠Y料的機械或其元件，已經(jīng)可以運用統(tǒng)計技術(shù)，按照要求的可靠度，科學地進行機械設(shè)計。 當今社會，隨著機械工業(yè)的蓬勃發(fā)展，各行各業(yè)的機械設(shè)備也在不斷地更新，不斷地完善，水稻插秧機同樣在發(fā)展著，傳統(tǒng)的水稻插秧是采用臨時的人工插秧，勞動效率低，不適合大量生產(chǎn)的場合?，F(xiàn)代水稻插秧機是用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的對水稻進行插秧的一種設(shè)備。隨著機械行業(yè)的大發(fā)展，社會的進步，農(nóng)業(yè)機械將會越來越普遍地得到應(yīng)用。 2 水稻插秧機的發(fā)展現(xiàn)狀 水稻插秧機是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中關(guān)鍵作業(yè)環(huán)節(jié)，必須在較短的插秧農(nóng)時內(nèi)，根據(jù)農(nóng) 業(yè)技術(shù)要求，將水稻播到田地里去，使作物獲得良好的發(fā)育生長條件。插秧質(zhì)量的好壞，將直接影響到作物的出苗、苗全和苗壯，因而對產(chǎn)量的影響很 大。 由于精密插秧可以保證水稻在田間最合理分布， 插秧量精確， 株距均勻，插深一 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 6致，為水稻的生長發(fā)育創(chuàng)造最佳條件，可以大量節(jié)省水稻，減少田間 間苗用工，保證作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。因此，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對精密水稻插秧機械的要求越來越迫切。 我國從 80 年代末便開始研制精密水稻插秧機械。由于水稻質(zhì)量、整地條件、 機械制造水平及機器價格等因素制約，我國 80 年代主要是推廣半精量插秧。為適應(yīng) 農(nóng)村生產(chǎn)責任制的要求，大量推廣了小型單體水稻插秧機。 90 年代以來， 我國逐步推廣精密水稻插秧機， 有 10 多個企業(yè)生產(chǎn)了 20 多種型號的精密水稻插秧機。 精密水稻插秧機以作物種類分為玉米及大豆精密水稻插秧機、谷物（水稻）精密插秧 機、甜菜精密水稻插秧機；以配套動力分為小型（ 中型（ 大型水稻插秧機（ 上）精密水稻插秧機；以排種器形式分為機 械式和氣力式兩大類精密水稻插秧機；機械式中又可分為垂直圓盤式、垂直窩眼 式、錐盤式、紋盤式、水平圓盤式、帶夾式 等形式精密水稻插秧機。 3 水稻插秧機的類型 目前，常用的水稻插秧機根據(jù)操作方式和驅(qū)動行走形式分步行式和乘坐式兩大類。其中步行式又分為手扶自動式插秧機和手扶拖拉機配套插秧機；乘坐式又分為獨輪驅(qū)動行走乘坐式插秧機和四輪底盤插秧機，四輪底盤插秧機又有普通插秧機、高速插秧機兩種。 4 水稻插秧機總體方案結(jié)構(gòu)的設(shè)計 稻插秧機的工作原理 本次設(shè)計的水稻插秧機的工作原理為： 插秧機的設(shè)計是采用對秧塊進行均勻切塊的原理來實現(xiàn)分秧與插秧，達到定 行、定深、定穴和定苗栽插的目的。只要盤苗上秧苗分布均勻，秧針切下的定量面積土塊上的秧苗，即每穴秧苗的數(shù)量是較為均勻的，由于秧針主要是分離秧塊，不是針對有生命的秧苗，傷苗的可能性大大降低。插秧機工作時，秧針插入帶土秧塊后抓取定量秧塊，并下移，當移至設(shè)定的栽插深度時，插秧機構(gòu)中的插植叉將秧苗從秧針上頂出，插入土中，完成一個栽插過程。同時，通過浮板和 液壓系統(tǒng) ，控制浮板與秧針的相對位置，從而保持基本一致的插秧深度。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 75 機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計 機的選型計算 已知整個水稻插秧機中零件重量與其他零部件的重量，我們?nèi)】傊亓繛?300機額定轉(zhuǎn)速為 1440r/m。即： 0 0 010300 ???? ??? 具體的電機設(shè)計計算如下 : N= ?＝ W) G－電機的負載 ? －傳動效率，取 以根據(jù) N＝ n＝ 1500r/ 0112查 0112 的設(shè)計計算 軸是組成機械的重要零件之一，它是安裝各種傳動零件，使之繞其軸線轉(zhuǎn)動傳動轉(zhuǎn)矩或回轉(zhuǎn)運動，并通過軸承與機座相聯(lián)接。軸與其上的零件組成一個組合體 — 軸系部件，在 軸的設(shè)計中不能只考慮軸本身，必須和軸系零、不見的整個結(jié)構(gòu)密切聯(lián)系起來。 由于振動輸送所用的軸即傳遞扭矩又承受彎矩，所以我所設(shè)計的階梯軸為轉(zhuǎn)軸，由于小帶輪已經(jīng)設(shè)計好，大帶輪的尺寸也就定了，只剩下軸徑的確定，軸的初步設(shè)計是根據(jù)扭轉(zhuǎn)強度，校核彎曲強度，由于軸的材料很多，主要根據(jù)軸的使用條件，對軸的強度、剛度、和其他機械性能等的要求，采用熱處理方式，同時考慮制造加工工藝并力求經(jīng)濟合理，通過設(shè)計計算來選擇軸的材料，選用最常見的 45#鋼作為軸的材料 ,且其需用切應(yīng)力為 40與其上的零件組合成一個組合體，在軸的設(shè) 計中不能只考慮軸本身，必須和軸系零部件的整個結(jié)構(gòu)密切聯(lián)系起來。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計是在初算軸徑的基礎(chǔ)上進行的。為滿足軸上零件的定位、緊固要求和便于軸的加工和軸上零件的裝拆，通常將軸設(shè)計成階梯軸。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計的任務(wù)是合理確定階梯軸的形狀和全部結(jié)構(gòu)尺寸。軸的材料選用 45 號鋼，為保證其力學性能，進行調(diào)質(zhì)或正火處理。 1、初步計算軸的直徑 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 8按 照 扭 轉(zhuǎn) 強 度 估 算 軸 的 最 小 直 徑 ， 寫 成 設(shè) 計 公 式 ， 軸 的 最 小 直 徑? ?633m i n 9 . 5 5 1 00 . 2 ??表 c=112, p= n=851,代入設(shè)計公式得慮到軸上有鍵槽以及其他因素的影響，應(yīng)適當增加軸徑以補償鍵槽對軸強度的削弱。取軸的直徑 d 為 40最右端裝帶輪處的直徑為 40有密封元件和滾動軸承處的直徑，應(yīng)與密封元件和軸承的內(nèi)孔徑尺寸保持一致。軸上兩個支點的軸承，應(yīng)盡量采用相同的型號，便于軸承座孔的加工。相臨軸段的直徑不同形成軸肩。當軸肩用于軸上零件定位和承受軸向力時，應(yīng)具有一定的高度，軸肩處 的直徑差一般取5— 10里軸肩出的直徑差選擇 5后協(xié)調(diào)各段軸的長度，考慮到要裝軸承座和機構(gòu)的合理性，還有螺釘?shù)鹊拈L度及其他各方面的因素，初步確定軸的各段長度。 承選型 計算 軸承的選擇并不是只考慮軸徑一個因素，還要考慮到軸承的性能，一般要考慮到其壽命、可靠度（指該軸承達到或超過規(guī)定壽命的概率）、靜載荷、動載荷、額定壽命、基本額定壽命、基本額定載荷等等很多因素。最主要的是允許空間、載荷的大小和方向、軸承工作轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)精度、軸承的剛性（一般磙子軸承的剛性大于球軸承）、軸向游 動、安裝和拆卸。因為在本設(shè)計的軸上徑向載荷大，軸向載荷小，而且存在軸或殼體變形大以及安裝對中性差的問題，所以選用調(diào)心滾子軸承，因為調(diào)心磙子軸承主要承受徑向載荷，也可同時承受少量的雙軸向載荷，而圓錐磙子軸承有打的錐角可承受大的徑、軸向聯(lián)合載荷。所以選用（雙列向心）圓錐磙子軸承，有雙內(nèi)圈，并是可分離的軸承，根據(jù)d=80參考資料 2356 表 7－ 2－ 78 帶緊定套的調(diào)心滾子軸承（ 288選用 2221833+承，其基本額定載荷為 2400322根據(jù)軸承選用配套的軸承座，參考資料 2 7用圓錐孔的異徑孔滾動軸承座(7813軸承座，可選用 的軸承座。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 96 開溝器及其起落機構(gòu) 溝器的要求 一個良好的開溝器必須符合下列要求： (1)開出的種溝要深淺一致，溝型整齊、平直，開溝深度能在一定范圍 內(nèi)調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同作物的播深要求。 (2)開溝時不亂土層，不應(yīng)將下層濕土翻至地面， 也不可使干土落入溝 底，應(yīng)將水稻和肥料導(dǎo)至濕土上。 (3)行內(nèi)水稻苗分布均勻，水稻不飛散而應(yīng)都落到溝底。 (4)應(yīng)有一定的回土作用，使細濕土將水稻苗全部覆蓋，以利于其成長。 (5)要有良好的入土性能和切土能力，工作可靠，不易被雜草、殘茬和 土塊堵塞。 (6)結(jié)構(gòu)簡單，工作阻力小，調(diào)整、維護方便。 溝器的結(jié)構(gòu)類型 根據(jù)所播作物的插秧要求，地區(qū)氣候和土壤條件的不同，水稻插秧機應(yīng)采用 相應(yīng)的開溝器。開溝器結(jié)構(gòu)類型按其入土角不同，可分為銳角開溝器和鈍角 開溝器兩大類。銳角開溝器的開溝工作面與地面平 的夾角，即入土角α＜ 90°，它通常有鋤鏟式、翼鏟式、船形鏟式和芯鏵式等多種。鈍角開溝器的 入土角α＞ 90°，它包括有靴鞋式、滑刀式、單圓盤式和雙圓盤式等多種。 開溝器的結(jié)構(gòu)類型、工作原理和特點： 角錨式）它依靠自重、附加重量和水稻插秧機前進時的牽引 力有自行入土的趨勢，直至與土壤阻力相平衡時為止。工作時，將部分土 壤升起，使底層土壤翻到上層，對前端及兩邊土壤有擠壓作用，開溝過后便 形成土丘和溝痕。 由于下層較濕的土壤翻 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 10 到上層， 容易損失水分，不利保墑， 并使干濕土相混合，因此，不宜在干旱地區(qū) 使用。此外，播前整地要求較 嚴。在土塊大，殘茬、草根很多的田地上作業(yè)時，容易發(fā)生纏草、擁土、堵 塞現(xiàn)象，工作不穩(wěn)定。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、輕便、容易制造和保養(yǎng)金屬 量較少。目前仍用于谷物水稻插秧機上。 身和反射板組成。水稻經(jīng)輸種管落到反射板 上，經(jīng)反射立即向四處撒開，均勻地撒在翼鏟所開的溝底里，達到寬幅 80～ 120作時有拋土現(xiàn)象，阻力較大、易粘土，遇殘茬根莖易堵塞和 擁土，影響作業(yè)質(zhì)量。因此，要求整地質(zhì)量好。該開溝器限用于要求寬苗幅 的通用水稻插秧機上。 它的前棱和兩側(cè)對稱的曲面使土壤沿曲面上升，并 將殘差、表層干土塊、雜草向兩側(cè)拋出翻倒，使下層濕土上翻，不利保墑。 開溝阻力較大，不適于高速插秧。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，入土性能較好，對前 整地要求不高，而且溝底較平，開出溝寬為 120～ 180要用于東北壟 作地區(qū)寬苗幅插秧的中耕作物插秧中耕通用機上。 鏵式開溝器 芯鏵式開溝器主要由芯鏵、鏵柄、翼板、輸種管和護種罩等組成。芯鏵 一般用 3～4的 65板制成， 鏵尖及刃部進行熱處理， 硬度為 42，以增加其耐磨性。芯鏵 的主要參數(shù)有： 圖 5鏵式開溝器 圖 5鏵結(jié)構(gòu) 1— 鏵柄 2—芯鏵 3— 翼板 4— 輸種管 5— 護種罩 1)入土角α 入土角過大，入土性能差，且阻力增加。入土角小， 會使芯鏵尖而長，強度減弱。一般芯鏵入土角以 15°～ 25°為宜。 (2)隙角ε 芯鏵底部有一隙角ε，它有利于入土，一般為ε５°，過 大則使溝底不平，過小使入土性能差。 (3)斜切角γ 芯鏵尖的斜切角不能過大，此角必須保證土粒、殘茬、雜 草沿刃口向后滑移，而不致纏掛、擁堵。斜切角γ一般為 60°～ 75°。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 11 鏵高 H 在不影響水稻散落 的情況下，鏵高不宜過高，過高易發(fā)生 擁土，且增加阻力。鏵高一般為 80～ 140 (5)幅寬 B 芯鏵開溝器主要用于壟作寬幅，芯鏵幅寬大小取決于插秧 的苗幅寬度，一般為 120～ 180 (6)芯鏵工作曲面 芯鏵工作曲面的形成見圖 5平面 M 上一條 曲率半徑為 R 的曲線（芯鏵脊線），平面 N 是通過 o 為曲率中心）而與 M 垂直的平面， 平面 N 上的線段，二者與 M 平面的夾角對稱。當平 面 N 繞 o 軸（通過 o 點與 M 平面垂直的軸線）旋轉(zhuǎn)時，線段 掃描 出脊線兩側(cè)的工作曲面。 稻、肥箱 稻肥箱容量計算 水稻、肥箱水稻、肥箱的要求有以下幾個方面： 減少假種加肥次數(shù)，并做到播到地頭時才加種 加肥。但種、肥箱過大，水稻插秧機組結(jié)構(gòu)龐大，且使機組牽引阻增加。此外， 對懸掛式水稻插秧機來說，將直接使機組縱穩(wěn)定性變壞。 證水稻或肥料順 利流入排種器或排肥器內(nèi)。 料相應(yīng)堅固耐用、重量輕，。箱內(nèi)外應(yīng)涂以耐腐油漆。 加種、加肥方便，容易清 理和不殘留水稻或肥料。 止雨水浸入。對于氣力式水稻插秧機的種箱，蓋好后要 承受一定氣壓，并應(yīng)嚴密不漏氣。 水稻、肥料箱容量計算種、肥箱的容量是根據(jù)插秧工作幅寬、插秧量或施肥量、插秧行程和水稻或肥料單位容積的質(zhì)量等而定。 工作時， 不應(yīng)將箱內(nèi)水稻或肥料全部播完， 否則會因箱內(nèi)水稻或肥料太少，而影響排種、排肥性能，應(yīng)至少留有１０％ 的余 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 12 量。 種、肥箱的容量Ｖ可用確定 ) 1000 ( t′ ? =L B Q V (L) 式中 V—— 肥箱容積 種箱容積； 最大播量 斤 /畝； B—— 水稻插秧機的工作幅寬； L—— 水稻裝滿后能行駛的距離； h—— 水稻箱的充滿系數(shù)； t —— 水稻容量 kg/l； 以大豆為例： 種箱容積 V=216180× 320= 肥箱容V=220× 280× 200= 大豆容量為 /米， 百粒重 20 克， 則每箱可裝 1000=9 公斤，同法可計算出每箱玉米水稻可播 2129m，每箱化肥可施 663m?？梢姺N 肥箱基本上滿足生產(chǎn)需求。 稻、肥料箱結(jié)構(gòu)特點 水稻插秧機上的種、肥箱的形狀大多是矩形 、梯形或圓形的，用薄鋼板成， 也有用玻璃纖維或塑料制成?，F(xiàn)代谷物水稻插秧機上種、肥箱的結(jié)構(gòu)特點是： (1)增大容積，以減少加種加肥次數(shù)。國外谷物水稻插秧機種箱容積增大到 每米工作幅 160～ 200Ｌ；肥箱容積增大到每米工作幅 120～ 180Ｌ。 (2)采用整體箱結(jié)構(gòu)。用大型薄鋼板壓制成型，并與機架連成框架，以 增加其剛度。 (3)種箱與肥箱容積的相互比例可根究需要調(diào)節(jié)；通過改變種、肥箱內(nèi) 壁各板安裝位置，來改變種、肥箱的容積比 形機構(gòu) 仿形機構(gòu)是使水稻插秧機的開溝器能隨地形變化而始終保持一 定的工作深 度，并開出深淺一致的種溝，以保持水稻播深一致。因此，對仿形機構(gòu)的要 求是： (1)能滿足所要求的仿形范圍，并要有一定的限位機構(gòu)； (2)工作可靠，仿形性能穩(wěn)定，溝底平整，開溝深淺一致； (3)桿件緊湊，有足夠的強度和剛度。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 13 形機構(gòu)類型 主要由整機仿形和單組仿形兩種形式。 整機仿形即水稻插秧機整機隨地形起伏，能夠上下仿形。其方式有：一是拖 拉機液壓懸掛機構(gòu)放在浮動位置， 使懸掛式水稻插秧機的地輪能隨地形起伏而上 下運動，達到整機仿形；一是與拖拉機下懸掛桿掛接的水稻插秧機下懸掛桿 上， 有一允許在一定范圍內(nèi)上下運動的長圓孔。整機仿形結(jié)構(gòu)簡單，但在整機工 作幅內(nèi)播深不一致。 單組仿形機構(gòu)是每一插秧單組膠接在機架上，達到單組仿形，而單組上 的其他工作部件如覆土器、鎮(zhèn)壓輪、施肥開溝器等還可以相對于單組進行分 別仿形。因此，可根據(jù)不同地形各自進行上下仿形。仿形性能好。平行四連 桿仿形機構(gòu)結(jié)構(gòu)原理與同坐特點（見圖 ）在平行四連桿機構(gòu)的后桿部位 E 點上鉸接著連桿 裝有仿形輪， 據(jù)不 同的開溝深度要求，鎮(zhèn)壓輪通過調(diào)節(jié)點 F 的銷軸，可改變其相對于開溝 器的 高度。當 F 銷軸固定后， 變成剛性連桿，成為繞鉸接點轉(zhuǎn)動的扁擔 式仿形機構(gòu)，其深度變化很小，而且變化緩慢，方形可靠、穩(wěn)定，開溝深度 一致，是一種比較好的仿形機構(gòu)。根據(jù)地形和播前整地條件確定仿形量的大小。通常上、下方形量都是 8～ 12使開溝器工作穩(wěn)定，引角 a 變化范圍越小越好。因此，上下 拉桿長一些有利，但拉桿過長，使機構(gòu)不緊湊，機具重心后移。 橫向?qū)挾? b 值大些好，否則，工作中易引起橫向擺動，使播行直性差這 給機械中耕帶來困難。 根據(jù)地形和播前整地條件確定仿形量的大小。通常上 、下方形量都是 8～ 12使開溝器工作穩(wěn)定，牽引角 a 變化范圍越小越好。因此，上下 拉桿長一些有利，但拉桿過長，使機構(gòu)不緊湊，機具重心后移。 橫向?qū)挾? b 值大些好，否則，工作中易引起橫向擺動，使播行直線性差，這 給機械中耕帶來困難。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 14 7 三維軟件設(shè)計總結(jié) 在最近的一段時間的畢業(yè)設(shè)計，使我們充分把握的設(shè)計方法和步驟，不僅復(fù)習所學的知識，而且還獲得新的經(jīng)驗與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙設(shè)計，會遇到不清楚的作業(yè)，老師和學生都能給予及時的指導(dǎo)，確保設(shè)計進度，本文所設(shè)計的是 20噸啤酒瓶水稻插秧 機的優(yōu)化設(shè)計，通過初期的定題，查資料和開始正式做畢設(shè)，讓我系統(tǒng)地了解到了所學知識的重要性，從而讓我更加深刻地體會到做一門學問不易，需要不斷鉆研，不斷進取才可要做的好，總之，本設(shè)計完成了老師和同學的幫助下，在大學研究的最感謝幫助過我的老師和同學，是大家的幫助才使我的論文得以通過。 通過此次設(shè)計，又一次提升了運用三維軟件的水平，并吸收了不少經(jīng)驗，總結(jié)為一下幾點。 有零件圖紙作圖與空想設(shè)計作圖不同，零件尺寸已經(jīng)給出，作圖時先不考慮尺寸是否真的合適，根據(jù)尺寸作出零件的三維圖，但到裝配時必須要考慮尺寸是否合適，由于紙效果不好，導(dǎo)致尺寸會有出錯，甚至有出現(xiàn)欠定義尺寸，所以，此時必須通過配合后在衡量尺寸，再進行修改，直到滿足配合要求。 工具集的確方便了作圖，通過選擇零件類型，輸入數(shù)據(jù)，就能生成出標準零件，但有時需要用到的零件在工具集上也未必能找到，所以此時要隨機應(yīng)變，運用其他零件代替并通過修改或添加零件使其滿足要求。 作三維圖時要靈活變通，解決問題的方法總比問題多，當一種方法不能正常作圖時，試試另一種方法，這不但能完成零件制作，同時也可以培養(yǎng)出更好的作圖思路，和打破規(guī)矩的新想法。 規(guī)則的零件，要學會使用一些 能夠節(jié)省時間的命令，如鏡向，陣列等，“能省則省”。 關(guān)于裝配，曾經(jīng)帶給我很大的阻礙，花了很多時間才弄清原因所在。在一可活動子裝配體上，即使活動范圍會產(chǎn)生干涉，也不能對其設(shè)定活動范圍，如高級配合里的距離 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 15 范圍，和角度范圍，即使在該活動范圍并不影響父配體，也不可設(shè)定。因為一旦設(shè)定范圍后，在父裝配體上會將子裝配體視為完全定義的模型，這樣會對子裝配體之間的配合產(chǎn)生矛盾，將不能完成裝配。 看懂圖是作圖的首要任務(wù)，看圖就是了解零件的工具，沒有工具則無法制出 零件，所以畫圖不能急于下筆，想透了零件的結(jié)構(gòu)，想透圖 中的虛實線，這才是高效作圖的重中之重。進行零件建模前，一般應(yīng)進行深入的特征分析，搞清零件是由那幾個特征組成，明確各個特征的形狀，他們之間的相對位置和表面連接關(guān)系，然后按照特征的主次關(guān)系，按一定的順序進行建模。一個復(fù)雜的零件，可能是許多個簡單特征經(jīng)過相互之間的疊加、切除或相交組成。所以零件建模時，特征的生成順序十分重要，不同的建模過程雖然可以構(gòu)造出同樣的實體零件，但其造型過程及實體的構(gòu)型結(jié)構(gòu)卻直接影響到實體模型的穩(wěn)定性、可修改性、可理解性及實體模型的應(yīng)用。 尤其在二維圖紙上，我們能看到的只是零件的平面圖，而 內(nèi)部特征則以虛線給予表示，另外還有零件的相貫線，這表示了各個特征相交時出現(xiàn)線段。在零件的草圖繪制過程中，必須要選好第一個草繪平面，這很關(guān)鍵，這個平面決定了往后建模的所用到的命令，簡單的說，一個圓柱可以作一個圓形然后拉伸，也可以作一個長方體旋轉(zhuǎn)，雖然他們的結(jié)果都一樣，但所用的草繪平面和命令就截然不同。如果我們要的是一條軸，那我們就應(yīng)該選擇第二種方法為好了。 由于此設(shè)計的零件都是比較規(guī)則的零件，所用到的命令大部分是拉伸命令和旋轉(zhuǎn)命令，而且很多零件都是擁有對稱關(guān)系，所以為了節(jié)省時間，提高效率，經(jīng)常會用到鏡向特征 命令。 一張完整的工程圖應(yīng)具備以下 4 方面的內(nèi)容。 一組視圖：用一組視圖（其中包括視圖、剖視圖、斷面圖、局部放大圖）確、完 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 16 整、清晰地表達零件各部分的結(jié)構(gòu)形狀。 尺寸：確定零件各部分形狀的大小和位置 技術(shù)要求：表明零件在制造和檢驗是應(yīng)達到的一些要求，如表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、材料熱處理方式和指標等。 標題欄：注明零件名稱、材料、數(shù)量、圖樣比例以及圖號等內(nèi)容。 單擊【新建文件】圖標，系統(tǒng)顯示新建 件對話框，雙擊該對話框中得裝配體選項，即可進入裝配體工作模式。 調(diào)入第一個零 件模型并放置在裝配體的原點處，即零件原點與裝配體原點重合。調(diào)入一個與第一個零件模型有裝配關(guān)系的零件模型。分析兩個零件之間的裝配約束關(guān)系，然后選取相應(yīng)的約束選項進行零件操作。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 17 結(jié) 論 通過本次畢業(yè)設(shè)計，使我們充分把握的設(shè)計方法和步驟，不僅復(fù)習所學的知識，而且還獲得新的經(jīng)驗與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙設(shè)計，會遇到不清楚的作業(yè)，老師和學生都能給予及時的指導(dǎo)，確保設(shè)計進度，本文所設(shè)計的是水稻插秧機的設(shè)計，通過初期的定稿，查資料和開始正式做畢設(shè)，讓我系統(tǒng)地了解到了所學知識的重要性， 從而讓我更加深刻地體會到做一門學問不易，需要不斷鉆研，不斷進取才可要做的好，總之，本設(shè)計完成了老師和同學的幫助下，在大學研究的最感謝幫助過我的老師和同學，是大家的幫助才使我的論文得以通過。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 18 參考文獻 [1]張福學編著 北京：電子工業(yè)出版社， 2000。 [2]何發(fā)昌著，邵遠編著 北京：高等教育出版社， 1996。 [3]張利平著 . 水稻插秧機實用技術(shù)速查手冊 . 北京：化學工業(yè)出版社， [4]李寶仁著 . 氣動技術(shù) — 低成 本綜合自動化 . 北京：機械工業(yè)出版社， [5]宋學義著 . 水稻插秧機速查手冊 . 北京：機械工業(yè)出版社， [6]陳奎生著 . 氣與氣壓傳動 . 武漢：武漢理工大學出版社， [7]國）有限公司 . 水稻插秧機實用技術(shù) . 北京：機械工業(yè)出版社， 8]徐文燦著 . 水稻插秧機系統(tǒng)設(shè)計 . 北京：機械工業(yè)出版社， 1995。 [9]曾孔庚 機器人技術(shù)與應(yīng)用論壇。 [10]壽慶豐 機械設(shè)計 1999 年第 3 期，第 3 卷。 [11]高微 ,楊中平 ,趙榮飛等 機械設(shè)計與制造 [12]孫兵 ,趙斌 ,施永輝 中國期刊全文數(shù)據(jù)庫。 [13]馬光 ,申桂英 中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 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