微耕機(jī)機(jī)器耕作設(shè)計(jì)方案

1、微耕機(jī)機(jī)器耕作設(shè)計(jì)方案一. 概述1. 設(shè)計(jì)背景在我國(guó)種植區(qū)， 特別是山區(qū)還用耕牛來(lái)耕作， 不但耕作的效率低下， 而且 因?yàn)槊刻於家疹櫢６速M(fèi)一個(gè)勞力。而在廣大的農(nóng)村因?yàn)閱螇K田的面積 小，所以不適合使用大型的機(jī)械來(lái)耕作。加上大型設(shè)備有價(jià)格高、能耗大、維 護(hù)費(fèi)用大、 搬動(dòng)困難、 對(duì)操作者的技術(shù)要求高等要求， 使機(jī)械化耕作有了很大 的制約。本機(jī)器是一種真正能進(jìn)入每家每戶的實(shí)用耕作機(jī)械。本機(jī)器具有能耗低、 對(duì)操作者的技術(shù)要求不高、 維護(hù)費(fèi)用少、 操作簡(jiǎn)單，成本低，搬運(yùn)方便等特點(diǎn)。通過(guò)大量的市場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)有非常具大的市場(chǎng)前景， 隨著我國(guó)農(nóng)村的生活水 平的不斷提高， 農(nóng)民對(duì)農(nóng)業(yè)的投入將會(huì)進(jìn)一步的提高，

2、農(nóng)村市場(chǎng)將會(huì)是一個(gè)潛 力非常巨大的市場(chǎng)。2. 已知設(shè)計(jì)條件該機(jī)器是在做了大量調(diào)查和參考了多種樣機(jī)后。根據(jù)農(nóng)耕者的信息反饋 和相關(guān)資料的查閱和以往設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的借鑒。初步設(shè)定計(jì)算分析的必要原始參數(shù)：1. 總質(zhì)量初步設(shè)定：G=75Kg 90Kg3. 擋位初步設(shè)定為 4 個(gè)慢檔 快檔 空檔 倒檔4. 傳動(dòng)比初步設(shè)定慢擋快擋 倒擋5. 刀矩回轉(zhuǎn)直徑D=360mm6. 輪寬設(shè)定B=950mm7.發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)及參數(shù)168F/P （聯(lián)龍）參數(shù) 型號(hào)168F/P形式單缸四沖程OHV汽缸中心斜置缸徑/行程mm6845壓縮比8.5:1點(diǎn)火方式晶體管無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火（磁體式）火花塞、間隙（mm潤(rùn)滑方式飛濺潤(rùn)滑啟動(dòng)方式回復(fù)式手拉

3、起動(dòng)燃油消耗率g/kw.h395排量（ml）163標(biāo)疋功率及轉(zhuǎn)速（kw/rpm）3.1/3600最大扭矩及轉(zhuǎn)速（kw/rpm）9/2500凈重（Kg）15外形尺寸（mm）312362335二總體方案設(shè)計(jì)計(jì)算1. 總體造型設(shè)計(jì)2. 總體布置1.動(dòng)力部分 2.傳動(dòng)部分3.行走刀具部分4.支撐架部分5.其他覆蓋件部分3. 主要參數(shù)的初步設(shè)定:1. 動(dòng)力部分：額定功率 P=3.2kw 額定轉(zhuǎn)速度2. 傳動(dòng)部分：慢擋i10 = 1.5821=2. 75i32 = 4.33h3 = 2快擋= 1. 5821 =2i32 = 4 33 2.32綜上計(jì)算：把式代入式不等式成立，故M取1.75既滿足齒輪齒根彎曲

4、疲勞 強(qiáng)度又滿足齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 兩齒輪的基本幾何尺寸計(jì)算：1. 計(jì)算分度圓直徑2. 中心距：mm3. 齒輪寬度：所以取B仁8 B2=8鏈輪各個(gè)參數(shù)設(shè)計(jì)1. 根據(jù)以往設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和參考樣機(jī)，初步設(shè)定小鏈輪。則根據(jù)傳動(dòng)比i=2 得2. 查表得（機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版-4齒輪傳動(dòng)篇）Pca = Ka K2P = 1 X 2-8 X 3.1 = 8.68kvv根據(jù)以及 查：（機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版-4鏈傳動(dòng)）選取10廿1鏈條節(jié)初定中心距則=52.5 節(jié)取鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)查表得中心距系數(shù)則鏈傳動(dòng)的最大中心距為：mm4. 鏈速確定潤(rùn)滑方式：根據(jù) V 和鏈號(hào) 10A-1 查表選取 定期人工潤(rùn)滑。但考慮到微耕機(jī)工

5、作 環(huán)境復(fù)雜，且經(jīng)常承受較大的瞬間載荷此時(shí)齒輪箱發(fā)熱嚴(yán)重。故選擇 油池潤(rùn)滑，以保證微耕機(jī)在惡劣條件下的正常使用。5. 確定軸力有效圓周力為：鏈輪垂直布置時(shí)的壓軸力系數(shù)則壓軸力為：齒輪軸設(shè)計(jì)的各個(gè)參數(shù) 根據(jù)以上參數(shù)分析慢速檔時(shí)齒輪軸受的轉(zhuǎn)矩最大， 所以軸強(qiáng)度設(shè)計(jì)以慢速檔 設(shè)計(jì)依據(jù)。慢檔主軸簡(jiǎn)力圖如下：初步設(shè)定： L1=88L2=65 L=155根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果：F匣=540N片齒徑向=曽口門a=3 64（d=28齒輪分度圓直徑）根據(jù)靜力平衡條件求：（XY平面）根據(jù)靜力平衡條件求：（XZ平面）Fit十片十F2y = 0 FlyL-bFtLO取帶輪端為彎矩計(jì)算端:A段Fa=730NFb=286NFC

6、=650N1.根據(jù)計(jì)算結(jié)果畫出剪力圖彎矩圖如下:主軸的直徑確定及其強(qiáng)度校核:按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步估算軸的直徑根據(jù)以往設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和參考樣機(jī)，初步選擇材料作為軸材料.由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第2版-4的表38.3 2查得A=100 （彎矩和扭矩相差不大取大值） 初步估算直徑:/幣 3 3.6-鸞 100 澎 100X0.11647 屯 11.647轅 2278初步設(shè)定主軸結(jié)構(gòu)方案如下：根據(jù)軸的估算直徑最小數(shù)值和考慮到計(jì)算誤和各個(gè)參數(shù)取值誤差，取軸d1=15 .按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度：根據(jù)對(duì)彎扭合成圖分析和軸結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析，軸險(xiǎn)截面，故對(duì)其校核。A處的截面為危又因?yàn)檩S在此處：（按圓截面計(jì)算）W = O.l

7、d3 d為截面直徑則計(jì)算結(jié)果：根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第2版本第-4表38.1-1查得許用疲勞應(yīng)力則危險(xiǎn)截面處的強(qiáng)度足夠。主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案合理，可采用。初步設(shè)定副軸結(jié)構(gòu)方案如下:初步設(shè)定：L仁76L2=64L=90根據(jù)靜力平衡條件求：（XY平面）根據(jù)靜力平衡條件求：（XZ平面）選丫方向?yàn)檎较蚋鶕?jù)計(jì)算結(jié)果畫出剪力圖彎矩圖如下:根據(jù)以往設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和參考樣機(jī)，初步選擇材料作為軸材料.由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第2版-4的表38.3 2查得A=100 （彎矩和扭矩相差不大取大值）=3.28fi28毎 100 x 0.158 15.8初步設(shè)定主軸結(jié)構(gòu)方案如下:根據(jù)軸的估算直徑最小數(shù)值和考慮到計(jì)算誤差和各個(gè)參數(shù)取值誤差

8、，取軸d1=25.3 d2=18 d3=15按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度:根據(jù)對(duì)彎扭合成圖分析和軸結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析，軸B處的截面為危險(xiǎn)截面，故對(duì)其校核。又因?yàn)檩S在此處：（按圓截面計(jì)算）W = O.ld3 d為截血平均直徑則計(jì)算結(jié)果為：根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第2版本第-4表38.1-1查得許用疲勞應(yīng)力則危險(xiǎn)截面處的強(qiáng)度足夠。副軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案合理，可采用慢檔傳動(dòng)軸簡(jiǎn)力圖如下:初步設(shè)定：L仁78 L2=45L=90根據(jù)靜力平衡條件求：（XY平面）根據(jù)靜力平衡條件求：（XZ平面）選丫方向?yàn)檎较蚋鶕?jù)計(jì)算結(jié)果畫出剪力圖彎矩圖如下:根據(jù)以往設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和參考樣機(jī)，初步選擇材料作為軸材料.由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第2版-4

9、的表38.3 2查得A=100 （彎矩和扭矩相差不大取大值）dS Ao100 x 0.128根據(jù)軸的估算直徑最小數(shù)值和考慮到計(jì)算誤差和各個(gè)參數(shù)取值誤差，取d1=20d2=17 d3=17按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度：根據(jù)對(duì)彎扭合成圖分析和軸結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析，軸B處的截面為危險(xiǎn)截面，故對(duì)其校核。又因?yàn)檩S在此處：（按圓截面計(jì)算）W = O.ld3 d為截面平均直徑則計(jì)算結(jié)果為:根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第2版本第-4表38.1-1查得許用疲勞應(yīng)力則危險(xiǎn)截面處的強(qiáng)度足夠。傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案合理，可采用初步設(shè)定輸出軸結(jié)構(gòu)方案如下： _初步設(shè)定：L仁38L=166根據(jù)靜力平衡條件求：（XY平面）根據(jù)靜力平衡條件求：

10、（XZ平面）根據(jù)計(jì)算結(jié)果畫出剪力圖彎矩圖如下:根據(jù)以往設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和參考樣機(jī)，初步選擇材料作為軸材料.由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第2版-4的表38.3 2查得A=118 （彎矩和扭矩相差不大取大值）則初步計(jì)算結(jié)果：s 2 gg11 U8X 0.1741 2a5初步設(shè)定輸出軸結(jié)構(gòu)方案如下：根據(jù)軸的估算直徑最小數(shù)值和考慮到計(jì)算誤差和各個(gè)參數(shù)取值誤差，取軸d1=25d=30根據(jù)對(duì)彎扭合成圖分析和軸結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析，軸A處的截面為危險(xiǎn)截面，故對(duì)其校核。又因?yàn)檩S在此處：（按圓截面計(jì)算）JM + CT)2oca = W = O.ld3 d為截面平均直徑W則計(jì)算結(jié)果:根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第2版本第-4表38.1-1查得4

11、5#鋼許用疲勞應(yīng)力:（材料只作正火處理時(shí)的強(qiáng)度）則危險(xiǎn)截面處的強(qiáng)度足夠。輸出軸結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)方案合理，可采用。橫軸式旋耕機(jī)組總體分析計(jì)算根據(jù)耕刀結(jié)構(gòu)圖可以知道機(jī)組的耕寬 B=950mm回轉(zhuǎn)直徑D=360mm根據(jù)耕刀的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)分析作出耕刀刀齒端點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡圖如下:可以看出耕刀的轉(zhuǎn)速一部分用來(lái)使機(jī)組前進(jìn)，一部分用來(lái)進(jìn)行耕地。查閱相關(guān)資料可得機(jī)組的功率 :為刀齒切削土壤所消耗的功率，此值約占 40%:為土塊被旋轉(zhuǎn)刀齒拋出所需的功率，此值約占30%:為傳動(dòng)及摩擦所消耗的功率，約占10%:為土壤沿機(jī)組前進(jìn)方向作用于刀棍上的反力所消耗的功率，此值約占10%:為機(jī)組前進(jìn)所消耗的功率，此數(shù)值約占 10%。根據(jù)F168/P動(dòng)力原始參數(shù)可知道發(fā)動(dòng)機(jī)在 2500轉(zhuǎn)時(shí)輸出的扭矩最大，故此時(shí)為 最大耕深。耕地小時(shí)生產(chǎn)效率為 S.s=ur ,-:I: 考慮到不同的耕深和土質(zhì)的不同則 s根據(jù)耕刀的刀齒軌跡圖可以得出：:為機(jī)組前進(jìn)速度：為耕刀刀齒的線速度則=0.1則=180( 1-0.1)=162mm=16cm五.計(jì)算總結(jié)通過(guò)以上計(jì)算分析得出:序號(hào)項(xiàng)目名稱單位設(shè)計(jì)值1動(dòng)力 配套發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)/聯(lián)龍168F/P標(biāo)定功率kw3.2額定轉(zhuǎn)速r/min36002旋耕 機(jī)配 套外形尺寸（長(zhǎng)X寬X高）mm1650X 950X 810結(jié)構(gòu)質(zhì)量Kg84耕寬mm950最大耕深cm16小時(shí)耕地面積畝仝0.6畝傳動(dòng)方式/V帶-鏈條聯(lián)