畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-3ZC-3型中耕除草機(jī)的設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)3ZC-3 型中耕除草機(jī)的設(shè)計(jì)學(xué)專(zhuān)院業(yè)農(nóng)業(yè)工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化年級(jí)2017 級(jí)學(xué)號(hào)姓名指導(dǎo)教師 職稱(chēng) 講師二二一年五月畢業(yè)設(shè)計(jì)中文摘要3ZC-3 型中耕除草機(jī)的設(shè)計(jì)摘要如今我國(guó)的除草方式主要是化學(xué)除草和人工除草，化學(xué)除草雖然除草效果好但容易污染土壤，危害人類(lèi)健康，人工除草又效率太低，而機(jī)械式除草既不污染環(huán)境而且除草效率也高，是一種值得推廣的的除草方式。但現(xiàn)在國(guó)內(nèi)除草機(jī)械類(lèi)型較少而且普遍除草效率低下且傷苗率較高。針對(duì)國(guó)內(nèi)除草機(jī)械的這些問(wèn)題，便展開(kāi)了適合大豆作物定苗期除草的 3ZC-3 型中耕除草機(jī)的設(shè)計(jì)。該中耕除草機(jī)主要由地輪，機(jī)架，除草工作部件，地面仿形機(jī)構(gòu)等幾部分組成

2、，主要對(duì)定苗前的大豆作物進(jìn)行除草和松土作業(yè)。除草工作部件包括松土鏟、回轉(zhuǎn)式梳齒盤(pán)，地面仿形機(jī)構(gòu)采用平行四桿仿形機(jī)構(gòu)，在機(jī)架后置仿形輪提高除草機(jī)作業(yè)穩(wěn)定性。整機(jī)由拖拉機(jī)帶動(dòng)，地輪轉(zhuǎn)動(dòng)提供動(dòng)力帶動(dòng)回轉(zhuǎn)式梳齒盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到除草目的。該 3ZC-3 型中耕除草機(jī)不僅可以有效提高除草率降低傷苗率，而且還可以起到疏松土壤，軟化土壤的作用，從而降低因雜草造成的糧食損失并增加農(nóng)作物產(chǎn)值。關(guān)鍵詞：中耕除草；仿形機(jī)構(gòu)；大豆；回轉(zhuǎn)式梳齒盤(pán)畢業(yè)設(shè)計(jì)英文摘要The Design of 3ZC-3 Medium Tillage WeederAbstractNowadays, the main weeding methods

3、 in China are chemical weeding and artificial weeding. Although chemical weeding has good weeding effect, it is easy to pollute the soil and harm human health, and the efficiency of artificial weeding is too low. However, mechanical weeding does not pollute the environment and has high weeding effic

4、iency, so it is a weeding method worthy of promotion. But now there are few types of weeding machinery in China and the weeding efficiency is generally low and the rate of seedling damage is high. In view of these problems of domestic weeding machinery, the design of 3ZC-3 medium tillage weeding mac

5、hine suitable for soybean crop weeding at fixed seedling stage was developed.The medium tillage weeder is mainly composed of ground wheel, frame, weeding working parts, ground copying mechanism. It mainly carries out weeding and soil loosening operations on soybean crops before planting. The weeding

6、 working parts include a loose soil shovel and a rotary comb tooth disc. The ground copying mechanism adopts a parallel four-bar copying mechanism. The copying wheel is installed behind the frame to improve the operation stability of the weeding machine. The whole machine is driven by the tractor, a

7、nd the ground wheel rotates to provide the power to drive the rotary comb tooth disc to rotate, so as to achieve the purpose of weeding. The 3ZC-3 medium tillage weeder can not only effectively improve the rate of sloppy removal and reduce the rate of damaged seedlings, but also play the role of loo

8、sening the soil and softening the soil, so as to reduce the grain loss caused by weeds and increase the output value of crops.Keywords:Intertillage weeding; Copying mechanism; Soybean; Rotary comb tooth disc目錄1 緒論11.1 研究目的與意義11.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀21.2.1 國(guó)內(nèi)研究21.2.2 國(guó)外研究31.3 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線41.3.1 研究?jī)?nèi)容41.3.2 技術(shù)路線圖52 技

9、術(shù)任務(wù)書(shū)62.1 技術(shù)要求對(duì)中耕機(jī)的技術(shù)要求62.2 設(shè)計(jì)依據(jù)72.3 整機(jī)結(jié)構(gòu)及主要參數(shù)72.3.1 整機(jī)結(jié)構(gòu)72.3.2 工作原理82.3.3 主要參數(shù)83 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)93.1 除草單體的設(shè)計(jì)93.1.1 梳齒盤(pán)的設(shè)計(jì)93.1.2 松土鏟的設(shè)計(jì)123.2 仿形機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)123.3 機(jī)架的設(shè)計(jì)133.4 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)143.4.1 除草裝置工作阻力的確定和計(jì)算143.4.2 所需功率和傳動(dòng)效率153.4.3 傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比分配163.4.4 軸的轉(zhuǎn)速及功率計(jì)算163.4.5 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)163.4.6 齒輪的設(shè)計(jì)183.4.7 軸的設(shè)計(jì)233.5 關(guān)鍵零部件的校核244 使用說(shuō)明書(shū)26

10、4.1 產(chǎn)品型號(hào)及名稱(chēng)264.2 整機(jī)結(jié)構(gòu)264.3 主要參數(shù)274.4 操作說(shuō)明書(shū)274.5 保養(yǎng)與維護(hù)275 標(biāo)準(zhǔn)化審查報(bào)告28結(jié)論29參考文獻(xiàn)30致謝31山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)3ZC-3 型中耕除草機(jī)的設(shè)計(jì)1 緒論1.1 研究目的與意義中耕除草在我國(guó)的農(nóng)業(yè)耕作中是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)1。中耕的意思是深松土壤，除去行間和株間的雜草，提高土壤質(zhì)量，保存水分，防止水分揮發(fā)。起到蓄水保墑的作用。除此之外，還可以增加土壤中的氧含量，增加土壤中的透氣性，使作物更加健康的生長(zhǎng)。保證作物的高產(chǎn)值。例如大豆在幼苗期進(jìn)行中耕除草作業(yè)，可以使大豆幼苗存活率升高，而且還能促進(jìn)一部分有利于作物生長(zhǎng)的益

11、生菌的活動(dòng)，由此改善大豆的生長(zhǎng)環(huán)境，增加產(chǎn)值1。如今我國(guó)的主要的除草方法依舊還是化學(xué)除草法，通過(guò)噴灑農(nóng)藥除去雜草?；瘜W(xué)除草法除草雖然方便快捷，經(jīng)濟(jì)效益較高，但是總是會(huì)產(chǎn)生大量的有毒化學(xué)殘留，這些化學(xué)殘留會(huì)滲入地下造成地下水污染，從而造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，對(duì)人類(lèi)綠色生活也會(huì)有著很大的負(fù)面影響。同時(shí)，在我國(guó)很多偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)也依舊還是傳統(tǒng)的人工除草方式，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，更加不能保證除草率，如何將機(jī)械除草推廣至廣大農(nóng)村地區(qū)這是我們必須要思考的一個(gè)問(wèn)題，而這就要求去設(shè)計(jì)一款價(jià)格低廉，操作簡(jiǎn)單，符合廣大農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀的除草機(jī)。本研究著重放到旱地類(lèi)中耕除草機(jī)的設(shè)計(jì)，將機(jī)械除草方式代替現(xiàn)有的化學(xué)除草和人工除草，

12、推廣這種高效高回報(bào)并且綠色環(huán)保的農(nóng)耕除草方式。如今的機(jī)械除草多采用各式各類(lèi)的鏟式除草，作業(yè)時(shí)除草率往往得不到保障，而且還容易傷苗，作業(yè)效率也比較低，所以開(kāi)發(fā)一種新型的中耕除草機(jī)械顯得迫在眉睫。著眼于此，本研究展開(kāi)了 3ZC-3 新型中耕除草機(jī)的設(shè)計(jì)。本研究主要按照農(nóng)藝要求，將我國(guó)現(xiàn)有的中耕除草機(jī)具及技術(shù)整合并運(yùn)用起來(lái)，借鑒過(guò)去幾十年來(lái)農(nóng)耕旱地除草機(jī)械的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，為了解決中耕除草過(guò)程中雜草不易除凈，傷苗率較高的問(wèn)題，設(shè)計(jì) 3ZC-3 型中耕除草機(jī)，將松土、除草集為一體，主要用于大豆等作物苗期或定苗前的中耕除草作業(yè)。1賈鵬煊:3ZC-3 型中耕除草機(jī)的設(shè)計(jì)1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1 國(guó)內(nèi)研究

13、我國(guó)的農(nóng)業(yè)除草機(jī)械發(fā)展起步于上世紀(jì)中葉，在新中國(guó)成立初始，除草方式還停留在人力蓄力的人工除草，通過(guò)鐮刀或者手動(dòng)拔除。只有在大型農(nóng)場(chǎng)才有機(jī)械除草的存在，但依舊很多還是人力蓄力驅(qū)動(dòng)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，農(nóng)耕除草也逐漸擺脫了人工除草和牲畜拉動(dòng)除草方式，逐漸轉(zhuǎn)化為小型手推式除草機(jī)，并向小農(nóng)個(gè)體戶(hù)普及開(kāi)來(lái)。然而大型的農(nóng)耕機(jī)械依然寥寥無(wú)幾。自改革開(kāi)放以后，我國(guó)也開(kāi)始了農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)業(yè)化變革，農(nóng)耕機(jī)械也得到了更新?lián)Q代，并細(xì)分為了苗間除草機(jī)械和行間除草機(jī)械兩大類(lèi)。行間除草機(jī)械分為很多類(lèi)型，分別有彈齒式，旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)式，鏈輪式等幾種，大多行間除草機(jī)械主要除草部件就是幾種常見(jiàn)的除草鏟：?jiǎn)我礴P、雙翼鏟等等3，當(dāng)然還有梳齒式旋

14、轉(zhuǎn)類(lèi)除草器，但大多旋轉(zhuǎn)式中耕除草被應(yīng)用于苗間除草。苗間除草機(jī)械也有很多類(lèi)型，一般根據(jù)旋轉(zhuǎn)除草部件與機(jī)架的鉸接方式和與地面相對(duì)的運(yùn)動(dòng)角度進(jìn)行區(qū)分。即便隨著科技發(fā)展我國(guó)農(nóng)耕機(jī)械領(lǐng)域也有著很大的進(jìn)步，但與國(guó)外相比還是類(lèi)型較少，需要繼續(xù)持之以恒的研究與開(kāi)發(fā)。由于我國(guó)的梳齒類(lèi)除草機(jī)械類(lèi)型較少，而且除草率普遍不高，還容易傷苗。鑒于國(guó)內(nèi)的這種情況，吉林農(nóng)墾農(nóng)業(yè)工程大學(xué)研發(fā)了一種彈齒與梳齒類(lèi)除草器相結(jié)合的除草機(jī)，此種除草機(jī)適用于作物苗期作業(yè)，它的除草原理是通過(guò)梳齒排在垂直式回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的并列排布，左右各安裝一個(gè)梳齒排，通過(guò)地輪傳動(dòng)系統(tǒng)一上一下進(jìn)行除草工作，除草效率高，而且不易傷苗4。此中耕除草機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 1

15、 所示。圖 1 彈齒式除草機(jī)42山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)青島紅珠農(nóng)業(yè)機(jī)械有限公司在近年來(lái)研發(fā)了一款農(nóng)作物中耕培土除草機(jī)，它的創(chuàng)新之處在于提供了一種新型的除草機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，將主傳動(dòng)軸連接在地輪上，通過(guò)變速箱進(jìn)行傳動(dòng)，并將培土刀連接到齒輪箱，通過(guò)凸輪將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橥鶑?fù)直線運(yùn)動(dòng)，然后帶動(dòng)培土刀往復(fù)切割土壤，由此可以借鑒此類(lèi)傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)用到除草部件上。1.2.2 國(guó)外研究國(guó)外除草機(jī)的發(fā)展從二十世紀(jì)中葉就開(kāi)始了，國(guó)外除草機(jī)械的發(fā)展比我國(guó)要起步早，在我國(guó)剛引入機(jī)械除草技術(shù)時(shí)，美英等科技強(qiáng)國(guó)已經(jīng)有了一套成熟的農(nóng)耕機(jī)具研究理論。并隨著科技發(fā)展，各種不同類(lèi)型的除草機(jī)械也應(yīng)運(yùn)而生，美國(guó)在七十年代初始已經(jīng)

16、有了大型的旋耕機(jī)械除草機(jī)，適用于美國(guó)大部分平原地形，能夠很好的滿(mǎn)足大型平原類(lèi)地區(qū)中耕除草作業(yè)要求，而且除草效率高。例如：美國(guó)喬斯戴爾公司生產(chǎn)的 ZX630 旋耕盤(pán)式除草器，除草效果好，而且消耗功率低，它的主要耕作部件是旋轉(zhuǎn)式，以至于在除草作業(yè)過(guò)程中并不會(huì)產(chǎn)生類(lèi)似秸稈堆積，堵塞齒縫的一系列問(wèn)題，使得除草機(jī)具使用壽命得到了極大地延長(zhǎng)5。我國(guó)的鄰國(guó)日本也在中耕機(jī)械的研發(fā)上有長(zhǎng)足的發(fā)展，由于日本是島國(guó)，耕地面積比較有限，很少有大型的平原類(lèi)耕地，所以日本的除草機(jī)械都比較小型化，適用于家庭式農(nóng)耕經(jīng)濟(jì)，最常見(jiàn)的是后排草騎乘式除草機(jī)，外形酷似迷你版的拖拉機(jī)，除草裝置固定在騎乘機(jī)底部或者尾部，一般為往復(fù)滾刀式除

17、草。如今日本的除草機(jī)械已經(jīng)朝著智能化自動(dòng)化的趨勢(shì)發(fā)展。在大阪地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)了無(wú)人微型除草機(jī)器人。我國(guó)更應(yīng)該借鑒日本的除草機(jī)經(jīng)驗(yàn)，努力發(fā)展我國(guó)的除草機(jī)械，實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)，長(zhǎng)足進(jìn)步。國(guó)外除草機(jī)雖然技術(shù)先進(jìn)，可靠性高，但存在價(jià)位過(guò)高，產(chǎn)品品種與功能不能完全適合中國(guó)農(nóng)藝發(fā)展的需求等一系列問(wèn)題。為此，如何從我國(guó)國(guó)情出發(fā)，進(jìn)一步完善中耕培土除草技術(shù)，設(shè)計(jì)一種效率較高、除草效果好、傷苗率低的除草機(jī)尤為重要5。3賈鵬煊:3ZC-3 型中耕除草機(jī)的設(shè)計(jì)1.3 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線1.3.1 研究?jī)?nèi)容本研究通過(guò)借鑒各類(lèi)除草機(jī)具的優(yōu)缺點(diǎn)，針對(duì)大豆苗期除草選擇各類(lèi)與之相適應(yīng)的工作部件進(jìn)行設(shè)計(jì)、裝配、組合。該中耕除草機(jī)集除草

18、、松土為一體，高效率高質(zhì)量的完成除草工作，有效提高除草率。還可提高土壤活性增加作物產(chǎn)值。其主要研究?jī)?nèi)容如下。（1） 關(guān)鍵零部件設(shè)計(jì)與計(jì)算1） 除草裝置：設(shè)計(jì)除草裝置為回轉(zhuǎn)式梳齒盤(pán)結(jié)構(gòu)，一個(gè)除草單體裝兩組梳齒盤(pán)對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，除草部件為三個(gè)并列的除草單體組成。2） 中耕松土裝置：深松土壤的功能由除草機(jī)上的松土鏟實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)松土鏟為鑿形松土鏟，在機(jī)架上三組并列安裝并對(duì)稱(chēng)分布。3） 傳動(dòng)系統(tǒng)：由拖拉機(jī)帶動(dòng)除草機(jī)作業(yè)，將地輪通過(guò)帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)將動(dòng)力傳輸?shù)匠莨ぷ鞑考?。在行進(jìn)過(guò)程中地輪通過(guò)與地面摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)提供動(dòng)力，由此帶動(dòng)回轉(zhuǎn)式除草器轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行除草作業(yè)。4） 地面仿形機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)地面仿形機(jī)構(gòu)類(lèi)型為平行四桿

19、仿形機(jī)構(gòu)，平行四桿仿形機(jī)構(gòu)置于地輪后，與機(jī)架上的除草部件相連，保持作業(yè)穩(wěn)定性。5） 與拖拉機(jī)相連的懸掛裝置、機(jī)架等設(shè)計(jì)。（2） 系統(tǒng)集成集成除草裝置、松土機(jī)構(gòu)、地面仿形機(jī)構(gòu)等的設(shè)計(jì)結(jié)果，在研究其空間位置關(guān)系和傳動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，完成 3ZC-3 型中耕除草機(jī)的總體設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)布局，形成完整的技術(shù)圖紙。4山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)1.3.2 技術(shù)路線圖本研究的技術(shù)路線圖如圖 2 所示。圖 2技術(shù)路線圖5賈鵬煊:3ZC-3 型中耕除草機(jī)的設(shè)計(jì)2 技術(shù)任務(wù)書(shū)2.1 技術(shù)要求對(duì)中耕機(jī)的技術(shù)要求（1） 對(duì)中耕機(jī)的技術(shù)要求1） 構(gòu)造簡(jiǎn)單，操作方便，重要部件易拆卸和維修。2） 進(jìn)行中耕除草工作時(shí)穩(wěn)定性

20、好，容易上手。3） 與拖拉機(jī)連接簡(jiǎn)單，便捷。4） 可根據(jù)作物耕種要求調(diào)整主要部件進(jìn)行作業(yè)6。（2） 對(duì)中耕除草主要部件的性能要求中耕除草主要部件的性能要求是在中耕作業(yè)中除去雜草，疏松土壤，以提高作物產(chǎn)值。中耕除草機(jī)需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)符合作業(yè)要求的植株類(lèi)型、地形地貌和土壤干濕度等，在除草作業(yè)中需能夠除凈雜草，防止秸稈堆積纏繞。還需松碎土壤，翻土覆土，提高土壤活性。保持土壤性質(zhì)穩(wěn)定不發(fā)生紊亂。由以上要求來(lái)縝密選擇主要工作部件的類(lèi)型。（3） 對(duì)除草機(jī)工作部件在機(jī)架上的安裝定位和鉸接的要求機(jī)架主梁應(yīng)平直，在誤差區(qū)間范圍內(nèi)保證除草機(jī)作業(yè)時(shí)的工作穩(wěn)定性。地輪軸心線應(yīng)與主梁平行，傾斜度誤差不允許超過(guò) 3mm

21、。平行四桿仿形機(jī)構(gòu)的對(duì)稱(chēng)面應(yīng)和主梁的垂直度公差保持在 10mm 左右。以保證除草機(jī)可以適應(yīng)凹凸不平的土壤表面的起伏；懸掛狀態(tài)時(shí)，各個(gè)仿形機(jī)構(gòu)的底面要位于同一水平面。除草工作部件的安裝高度要高于松土部件以保證高除草率。（4） 對(duì)護(hù)苗帶的要求由于除草工作部件需進(jìn)行范圍性除草作業(yè)，難免會(huì)損傷幼苗。這里為了降低傷苗率便需要確定護(hù)苗帶。在作物苗期進(jìn)行中耕除草作業(yè)時(shí)，除草機(jī)需要限制工作幅度，保留出一定的寬度以保護(hù)幼苗不被損傷。護(hù)苗帶的選擇則取決于除草機(jī)本身體積大小和工作幅度的大小。因此，除草工作部件在機(jī)架上安裝高度和偏斜角度需根據(jù)地形情況和幼苗生長(zhǎng)情況進(jìn)行選擇與分析。6山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)

22、2.2 設(shè)計(jì)依據(jù)（1） 要求 3ZC-型中耕除草機(jī)作業(yè)時(shí)的工作行距為 3 行，適用于大豆定苗前的除草工作。（2） 耕深要求符合除草工作部件的作業(yè)要求，一般取 820cm 為范圍。（3） 土壤松碎程度需要求松碎后土塊的大概半徑不超過(guò) 20mm。（4） 在中耕作業(yè)中除草部件作業(yè)范圍內(nèi)的雜草率不高于 20%。2.3 整機(jī)結(jié)構(gòu)及主要參數(shù)2.3.1 整機(jī)結(jié)構(gòu)本除草機(jī)集除草、松土于一體，整機(jī)是通過(guò)三個(gè)單體除草工作部件組合而成,整機(jī)構(gòu)造如圖 3 所示，通過(guò)這三個(gè)工作單體的連接進(jìn)行中耕作業(yè)。設(shè)計(jì)原理是根據(jù)大豆等作物的苗期情況，還有耕種地形，行間距等屬性設(shè)計(jì)出機(jī)架結(jié)構(gòu)和仿形結(jié)構(gòu)。在行進(jìn)過(guò)程中地輪通過(guò)與地面摩擦轉(zhuǎn)

23、動(dòng)來(lái)提供動(dòng)力，由此帶動(dòng)回轉(zhuǎn)式除草器轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行除草作業(yè)。機(jī)架設(shè)計(jì)為懸掛裝置用于連接拖拉機(jī)，然后根據(jù)機(jī)身長(zhǎng)度和中耕作業(yè)所需耕作深度安裝松土鏟。松土鏟安裝在回轉(zhuǎn)式除草器和地輪之間，也是在行進(jìn)過(guò)程中入土并進(jìn)行深松作業(yè)，松土鏟分布三組進(jìn)行排列，用于行間的松碎土工作。回轉(zhuǎn)式除草器排列方式也是規(guī)則排布，并在水平面呈對(duì)稱(chēng)式結(jié)構(gòu)8。1.地輪 2.仿形輪 3.懸掛梁 4.單體梁 5.平行四桿機(jī)構(gòu) 6.松土鏟 7.梳齒盤(pán)圖 3 3ZC-3 型中耕除草機(jī)整機(jī)構(gòu)造圖7賈鵬煊:3ZC-3 型中耕除草機(jī)的設(shè)計(jì)回轉(zhuǎn)式除草器被固定在機(jī)架上的一處懸掛架上，旋轉(zhuǎn)除草時(shí)通過(guò)調(diào)整梳齒盤(pán)與地面的傾斜角度來(lái)調(diào)整除草幅度。當(dāng)拖拉機(jī)在田間帶動(dòng)作

24、業(yè)時(shí)，回轉(zhuǎn)式除草器也通過(guò)中心軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，完成苗間的除草。設(shè)計(jì)平行四桿仿形機(jī)構(gòu)與機(jī)架鉸接，后置仿形輪，以保證除草機(jī)進(jìn)行除草作業(yè)時(shí)的工作穩(wěn)定性，這樣也可以減少除草機(jī)的不必要的磨損從而延長(zhǎng)使用壽命，更能保證除草率。2.3.2 工作原理工作時(shí)通過(guò)拖拉機(jī)的帶動(dòng)，地輪在與地面摩擦進(jìn)行滾動(dòng)從而將動(dòng)力通過(guò)齒輪傳遞到帶輪主動(dòng)輪所在的軸，然后在通過(guò)帶傳動(dòng)將動(dòng)力傳遞至錐齒輪所在的軸，通過(guò)錐齒輪使水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)樨Q直回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，然后將動(dòng)力傳遞給回轉(zhuǎn)式除草器，帶動(dòng)回轉(zhuǎn)式除草裝置旋轉(zhuǎn)工作，其中需要計(jì)算并選擇各個(gè)傳動(dòng)部件所需傳動(dòng)比從而使回轉(zhuǎn)式除草器可以在符合耕作要求條件下進(jìn)行除草作業(yè)9。2.3.3 主要參數(shù)3ZC-3 中耕除

25、草機(jī)的主要參數(shù)見(jiàn)表 1。表 13ZC-3 中耕除草機(jī)的主要參數(shù)項(xiàng)目單位技術(shù)參數(shù)配套動(dòng)力工作幅寬深松深度作業(yè)速度kW mm mmkm/h2229120015001202802.73.2作業(yè)行數(shù)行3除草行距mm400500除草裝置結(jié)構(gòu)梳齒盤(pán)梳齒盤(pán)齒數(shù)個(gè)10深松鏟鑿型仿形機(jī)構(gòu)平行四桿仿形8山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)3 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)3.1 除草單體的設(shè)計(jì)3.1.1 梳齒盤(pán)的設(shè)計(jì)（1） 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)置除草部件為回轉(zhuǎn)式除草器，其結(jié)構(gòu)采用梳齒盤(pán)型，通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)將地輪轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生動(dòng)力并通過(guò)帶傳動(dòng)傳遞到梳齒軸實(shí)現(xiàn)除草器回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)達(dá)到除草目的。通過(guò)拖拉機(jī)的行進(jìn)速度大約為 2.73.2km/h，設(shè)計(jì)傳動(dòng)比為

26、0.43。在一個(gè)除草單體上有兩個(gè)梳齒盤(pán)與地面呈一定角度相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，在梳齒軸上設(shè)置三個(gè)并列的除草單體，達(dá)到范圍除草效果。除草部件的結(jié)構(gòu)圖如圖 4 所示10。9（2） 梳齒的運(yùn)動(dòng)規(guī)律圖 4除草部件除草部件進(jìn)行工作時(shí)，考慮到單體部件的作業(yè)范圍，并保證總體的除草率，需要設(shè)計(jì)梳齒盤(pán)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)梳齒盤(pán)的半徑為 R，并繞其所在軸軸心轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，且通過(guò)拖拉機(jī)帶動(dòng)以速度 Vm 向前作業(yè)。其大概軌跡構(gòu)成螺旋線。其軌跡圖如圖 5 所示。賈鵬煊:3ZC-3 型中耕除草機(jī)的設(shè)計(jì)圖5梳齒盤(pán)運(yùn)動(dòng)軌跡圖中 x,y,z 分別為梳齒盤(pán)在機(jī)具前進(jìn)過(guò)程中三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)軌跡，這里設(shè)梳齒盤(pán)的運(yùn)動(dòng)半徑為 R，它在運(yùn)動(dòng)中的角速度為，隨著

27、拖拉機(jī)的行進(jìn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 t，則其參考方程為1310x = Vmty = Rcoswtz = Rsinwt則梳齒盤(pán)的運(yùn)動(dòng)軌跡在水平面上的軌跡方程可得Y = Rcos w xvm（1）（2）（3） （3）（4） （4）通過(guò)此式可看出梳齒盤(pán)運(yùn)動(dòng)軌跡的曲線類(lèi)型，規(guī)則排布。并且各組曲線之間相隔距離恒定，由此可通過(guò)公式f= 2p（N 為梳齒總數(shù)）計(jì)算分析它的曲線軌跡，得出兩曲線N之間的相位之差。（3） 梳齒在梳齒盤(pán)上均布半徑查找相關(guān)文獻(xiàn)可知，軸上與地面的傾斜角度呈 20°30°時(shí)，除草效果最好。由回轉(zhuǎn)式除草部件的進(jìn)行除草運(yùn)動(dòng)的工作機(jī)理可知，梳齒盤(pán)耕深取 h=1528mm 最合適,如果

28、耕深超過(guò)這個(gè)范圍時(shí)更容易增加傷苗率，小于這個(gè)范圍時(shí)又不能保證除草率和除草效率。保持梳齒盤(pán)穩(wěn)定的耕深程度，應(yīng)盡量在合理范圍內(nèi)增大梳齒盤(pán)覆蓋的苗帶寬度，則可以使得苗間除草更加干凈。設(shè)梳齒盤(pán)梳理苗帶寬度為 W，軸上與地面傾斜角度山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)為a。忽略因地形等各種因素的影響，由中耕除草機(jī)除草作業(yè)要求可知，梳齒苗帶寬度需為 W120mm，才可符合作業(yè)要求。11本設(shè)計(jì)取 R=120mm。（4） 梳齒盤(pán)轉(zhuǎn)速W = 2Rcosa（a= 30° ）（5）即 R ³ 69.25mm梳齒盤(pán)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)速系數(shù)控制根據(jù)國(guó)內(nèi)相關(guān)學(xué)術(shù)文獻(xiàn)及實(shí)驗(yàn)，在進(jìn)行苗間除草技術(shù)工藝操作過(guò)程中，設(shè)梳

29、齒盤(pán)的運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)速度為 Vy，在除草過(guò)程中一定工作時(shí)間內(nèi)，梳齒盤(pán)的運(yùn)動(dòng)速度 Vy 對(duì)于苗間除草的工藝性能以及除草傷害出苗率這兩個(gè)主要指標(biāo)的質(zhì)量影響很大。隨著運(yùn)動(dòng)速度的逐漸增大，梳齒對(duì)苗地周?chē)硗恋耐寥罌_擊力逐漸由小變大。即便可以有效除去雜草，但苗地受到梳齒傷苗的傷害概率逐漸增大。Vy 一般不可超過(guò)4m/s，常用 2.5 m/sVy3.2m/s。過(guò)大時(shí)的沖擊能力增大，增加了傷苗率14。又有V = R ×w= pnRY30（6）把 R=0.12m，2.5m/sVy3.2m/s 代入得：200r/minn254r/min。（5） 梳齒數(shù)目梳齒盤(pán)上均勻分布的梳齒數(shù)目計(jì)算 ：設(shè)一組梳齒構(gòu)件分布的

30、齒數(shù)為 Z，齒數(shù)均勻分布且其各個(gè)齒數(shù)距離值設(shè)為 a。設(shè)一組梳齒且在單位時(shí)間內(nèi)所走過(guò)的距離為 S1，并且其距離應(yīng)與該梳齒的平行運(yùn)動(dòng)方向軌跡相等。則有公式Vm =Zan 20000（7）Z = ZH + H / a -1式中ZH 一個(gè)螺距內(nèi)的齒數(shù)（常取ZH =710）；（8）a 齒跡距（根據(jù)農(nóng)藝要求確定，常數(shù)a=5070mm），這里設(shè)H/a=3。由以上式子我們可清楚地看出，前進(jìn)的梳齒速度與梳齒盤(pán)上梳齒齒數(shù)、間距和梳齒盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)速度三者之間成正比關(guān)系。根據(jù)中耕作物實(shí)驗(yàn)要求，一個(gè)螺距內(nèi)梳齒之間的距離 a=5070mm（由整機(jī)運(yùn)動(dòng)速度可知，梳齒盤(pán)運(yùn)動(dòng)速度應(yīng)取大值），把相關(guān)數(shù)值代入上式得：9Z12，經(jīng)工藝實(shí)驗(yàn)

31、結(jié)果分析后可確定每個(gè)梳齒盤(pán)上的梳齒數(shù)Z=10。賈鵬煊:3ZC-3 型中耕除草機(jī)的設(shè)計(jì)則最終梳齒盤(pán)簡(jiǎn)圖以及三維示意圖如圖6所示。（a）結(jié)構(gòu)示意圖（b）梳齒盤(pán)三維模型圖圖 6梳齒盤(pán)3.1.2 松土鏟的設(shè)計(jì)松土鏟類(lèi)型選用鑿形松土鏟，由主要的尖式鏟頭和圓滑形剛性鏟柄兩部分組成。鑿形松土鏟的入土能力比較好18。松土鏟在三行苗株間對(duì)稱(chēng)分布， 每個(gè)松土鏟工作幅度為 5060mm ， 鏟柄L=200250mm。松土鏟結(jié)構(gòu)見(jiàn)零件圖 7。（a）結(jié)構(gòu)示意圖（b）松土鏟三維模型圖圖 7松土鏟3.2 仿形機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中耕除草機(jī)在進(jìn)行作業(yè)時(shí)，仿形機(jī)構(gòu)必須保證作業(yè)的穩(wěn)定性，使除草部件耕深一定，這樣才能保證除草率，并減少在除草

32、作業(yè)中傷苗的情況，也可減少機(jī)械磨損，延長(zhǎng)除草機(jī)使用壽命。中耕除草機(jī)現(xiàn)在的仿形結(jié)構(gòu)多采用壟溝仿形，它的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，仿形12山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)輪在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不易傷苗，但不適用于壟溝不平整，凹凸不平的地形，并且仿形精度也較低。該機(jī)仿形機(jī)構(gòu)采用平行四桿仿形機(jī)構(gòu)，將四桿機(jī)構(gòu)與機(jī)架相鉸接，后置仿形輪，更大程度適應(yīng)地面凹凸不平的情況，使耕深距離一定，更好除盡雜草18。在進(jìn)行除草作業(yè)時(shí)，當(dāng)作業(yè)過(guò)程中后仿形輪在崎嶇不平的地面行走時(shí)，仿形輪的上下擺動(dòng)會(huì)帶動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)繞著擺桿隨仿形輪同向擺動(dòng)，以至于保證連接機(jī)架的單體梁可以更小幅度的擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)除草機(jī)的穩(wěn)定作業(yè)。并且能夠通過(guò)改變四桿機(jī)構(gòu)上擺桿與地面

33、角度調(diào)整耕深，更好的進(jìn)行中耕除草作業(yè)。平行四桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖與三維模型圖如圖 8 所示。（a）結(jié)構(gòu)示意圖（b）梳齒盤(pán)三維模擬圖圖 8 平行四桿機(jī)構(gòu)示意圖3.3 機(jī)架的設(shè)計(jì)其中機(jī)架的主要構(gòu)成是：懸掛架和單體梁，懸掛架又分為上懸掛架和下懸掛架。上下懸掛架都與拖拉機(jī)相連接構(gòu)成懸掛裝置。機(jī)架結(jié)構(gòu)如圖 9 所示。1.單體梁 2.螺栓 3.連接面板 4.下懸掛架 5.上懸掛架圖 9 機(jī)架示意圖13賈鵬煊:3ZC-3 型中耕除草機(jī)的設(shè)計(jì)3.4 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作時(shí)通過(guò)拖拉機(jī)的帶動(dòng)，地輪在與地面摩擦進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，然后通過(guò)齒輪進(jìn)行變速，再通過(guò)帶傳動(dòng)將動(dòng)力傳遞到錐齒軸，通過(guò)錐齒輪使水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)樨Q直回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，然后

34、梳齒所在軸帶動(dòng)除草器旋轉(zhuǎn)進(jìn)行除草作業(yè)。選用拖拉機(jī)功率為 2229kW，則機(jī)具的前進(jìn)作業(yè)速度范圍為 2.73.2km/h，設(shè)計(jì)機(jī)具前進(jìn)速度為 3km/h，地輪的直徑為 400mm。由計(jì)算可得地輪的轉(zhuǎn)速為 66.7r/min。則在齒輪傳動(dòng)與帶傳動(dòng)后傳遞給梳齒盤(pán)轉(zhuǎn)速為 155r/min。計(jì)算可知，傳動(dòng)比為 0.43。傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖如圖 10 所示。1.大齒輪 2.小齒輪 3.帶輪 4.錐齒輪圖 10傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖3.4.1 除草裝置工作阻力的確定和計(jì)算除草機(jī)在進(jìn)行中耕除草作業(yè)時(shí)，會(huì)受到地面與地輪的摩擦力，還有松土鏟進(jìn)行深松土壤的過(guò)程中遇到的阻力。設(shè)與地面摩擦力為 F1，阻力為 F2 。計(jì)算過(guò)程如下（

35、1） 與地面摩擦力 F1除草機(jī)整體質(zhì)量大概為 120kg，設(shè)整機(jī)與地面的摩擦系數(shù)為 f，F(xiàn)1=fmg。參考農(nóng)業(yè)機(jī)14山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，中耕除草機(jī)在除草作業(yè)中與地面摩擦系數(shù)一般取 f=0.5，則 F1=600N。（2） 松土鏟所受到的阻力 F2設(shè)松土鏟單位時(shí)間內(nèi)在進(jìn)行深松土壤作業(yè)中的切面積為 S，設(shè)計(jì)松土鏟鏟頭部分的傾斜角與水平面夾角為。15式中i松土鏟的個(gè)數(shù)，取 2；F2 = i ×s× SS = hb / sing（9）（10）松土鏟作業(yè)切應(yīng)力（0.931.23N/cm2），取 1N/cm2； S松土鏟單位時(shí)間的切面積，m2；h松土鏟的入

36、土深度，取 30mm；b松土鏟的作業(yè)范圍，取 56mm。代入計(jì)算得 F2=1385.6N。3.4.2 所需功率和傳動(dòng)效率由 P=nT/9550，或 P=FV，T=FL 計(jì)算功率。（1） 設(shè)地輪轉(zhuǎn)動(dòng)的功率為 P1P1 = F1 ´V = 600´1 = 0.6kW（11）（2） 松土鏟的功率為 P2P2 = F2 ´V = 1358´1 = 1.38kW（12）（3） 傳動(dòng)系統(tǒng)各部分的效率查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知V 帶的工作效率為h1 = 0.96 。深溝球軸承軸承工作效率h2 = 0.97 。 圓柱齒輪傳動(dòng)的工作效率為h3 = 0.97 。賈鵬煊:3ZC-3

37、型中耕除草機(jī)的設(shè)計(jì)3.4.3 傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比分配16（1） 由地輪到梳齒軸的傳動(dòng)比i = n地 / n梳 = 0.43（13）（2） 地輪傳動(dòng)、錐齒輪傳動(dòng)與帶輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比分配i = i地 ´i皮 ´i錐 = 0.43´1´1 = 0.43（14）3.4.4 軸的轉(zhuǎn)速及功率計(jì)算（1） 地輪軸、變速軸、錐齒軸的轉(zhuǎn)速的計(jì)算n0 = 66.7r / minn1 = n0 / i齒 = 66.7 / 0.43 = 155r / min n 2 = n1 / i皮 = 155 /1 = 155r / min（15）（16）（17）（2） 各軸輸入功率P0 = nT

38、 / 9550，T = FR ,故 P0 = 0.83kW（18）P = Ph2h = 0.758kW（19）10 2 3P2 = P1h1h2 = 0.706kW（20）3.4.5 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)（1） 帶型的設(shè)計(jì)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，設(shè)計(jì)帶型為普通 V 帶 A 型。（2） 帶輪的設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)的功率為 0.758kW，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，設(shè)計(jì)帶輪的直徑為 100mm。（3） 帶輪的速度V = pdd1n160 ´1000將dd1 = 100mm, n1 = 155r / min ，代入得 V=0.812m/s。（4） 兩帶輪間距由機(jī)架長(zhǎng)度和構(gòu)造確定兩帶輪的間距a0。（21）山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)

39、業(yè)工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)0.7(dd1 + dd2 ) £ a0 £ 2(dd1 + dd2 )計(jì)算可得 140mma0400mm。取兩帶輪間距為 100mm ，則（22）18p(d- d)2計(jì)算可得 L=914.2mmL0 = 2a 0 +(dd1 + dd 2 ) + d1d 224a0（23）取 Ld=900mm，計(jì)算兩帶輪距離為： a » a0+ Ld - L0 = 3062。（5） 設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)中帶的根數(shù)，設(shè)根數(shù)為 ZZ =Pca(P0 + DP0 )KaKL（24）式中： Ka包角系數(shù)，取 180°；KL 長(zhǎng)度系數(shù)，取 1.04；P0 帶傳動(dòng)的額

40、定功率，取 0.74kW；DP0 功率增量，取 0。計(jì)算可得 Z=1.06，取 Z=1。（6） 傳動(dòng)帶的力 F0F = 500 PC ( 2.5 - 1) + qv 2（25） a0zv K式中： Pc 帶傳動(dòng)的功率，為 0.758kW；z 帶的根數(shù)，取 1；q帶的單位長(zhǎng)度的重量，取 0.1N。計(jì)算可得 F0=700.1N。（7） 帶輪軸上載荷的計(jì)算計(jì)算可得𝐹𝑟=1400.2N。Fr = 2ZF0 sina（26）賈鵬煊:3ZC-3 型中耕除草機(jī)的設(shè)計(jì)（8） 其他數(shù)據(jù)的計(jì)算查表得取帶輪輪緣寬 B=18mm，dd1=dd2=100mm。3.4.6 齒輪的設(shè)計(jì)（1）

41、 齒輪精度和齒數(shù)的選擇1） 地輪軸上的齒輪選用直齒圓柱齒輪。2） 選齒輪精度為 7 級(jí)精度。3） 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查的，可選擇小齒輪為 40Cr，硬度為 280HBS,大齒輪材料選擇 45 鋼，硬度為 240HBS。4）選高速級(jí)小齒輪數(shù)為Z 1 =24，大齒輪數(shù)Z 2 =24/0.43=54.5，取Z 2 =55。（2） 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)1） 由公式19d ³2KT1 ´ u ±1 ´ ( ZH ZE Ze )2（27）fu1tddH 2） 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，載荷系數(shù)為 K=1.3。3） 計(jì)算小齒輪轉(zhuǎn)矩95.5 10 P4´6T1 = 1 = 5

42、.0 ´10n14）查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，齒寬系數(shù)𝛟d = 0.5。5） 計(jì)算區(qū)域系數(shù)N × ma = arcosz1cosa = arcos 24 ´ cos20° = 29.841°a（28）a11+ 2h*24 + 2 ´1za = arcos z2cosa = arcos 55´ cos20° = 24.9°aza22+ 2h*55 + 2 ´1（29）e = z (tana- tana' )+ z (tana- tana)1a1a2a 22p（30）= 24 

43、0; (tan29.841° - tan20°)+ 55´ (cos27° - tan20°) = 1.672p山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)204 -ea34 -1.673Ze = 0.881（31）6） 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得齒輪的彈性影響系數(shù) ZE=189.8MPa。重合度系數(shù)Ze4 -ea3Ze =4 -1.673= 0.881（32）7） 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力dH H查的小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限s= 600MPa ，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限lim1sH lim2 = 550MPa 。應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N2=3.2×107，N1=

44、7.4×107.取接觸疲勞壽命系數(shù)K HN 1 =0.96，K HN 2 =1計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為 0.01，安全系數(shù) S=1，有公式得s = KHN1 ´slim1 = 576MPa（33）H 1Ss = KHN 2 ´slim2 = 550MPa（34）8） 計(jì)算小齒輪分度圓直徑計(jì)算可得 d1t77.35mm。H 2S9) 計(jì)算圓周速度VV =pd1t n160´1000= 0.63m/s（35）10) 計(jì)算齒寬 bb = fd ´ d1t = 38.67mm（36）11） 計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù) KH。賈鵬煊:3ZC-3 型中耕除草

45、機(jī)的設(shè)計(jì)a. 查表得使用系數(shù) KA=1。b. 根據(jù) v=0.63m/s，7 級(jí)精度，查表得動(dòng)載系數(shù) KV=1.04。21c. 齒間載荷分配系數(shù)KH。Ft1= 2T1 = 1.20 ´103 Nd1t（37）K F1´1.2 ´103 A t1 =b77.53= 15.47N / mm < 100N/mm12） 查表得齒間載荷分配系數(shù) KHa = 1.2 。a. 由表用插值法查得 7 級(jí)精度，小齒輪相對(duì)非對(duì)稱(chēng)布置時(shí)的齒向載荷分布系數(shù)KHb = 1.32 。由此得到實(shí)際載荷系數(shù)KH = KAKV KHaKHb = 1.2 ´1.04 ´1.2

46、 ´1.32 = 1.65（38）3b. 按實(shí)際載荷系數(shù)算得的分度圓直徑：d1H= d1t1.65KHKHt=´=77.53 383.73mm1.3（39）Hc. 及相應(yīng)的齒輪模數(shù)13） 模數(shù)的計(jì)算，即m= d1H z1= 83.73 = 3.49mm 24（40）a. 試選 KFt = 1.3b. 重合度系數(shù)。mt ³32KFtT1YeYFaYSaj Z s2d 1FY = 0.25 + 0.75 = 0.25 + 0.75 = 0.699（41）（42）c. 計(jì)算YFaYSasFeae1.67山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)d. 查表得齒形系數(shù)e. 應(yīng)力修

47、成系數(shù)YFa1 = 2.65，YFa2 = 2.30YSa1 = 1.58；YSa2 = 1.7222e.查表得小齒輪和大齒輪的齒根彎曲疲勞極限分別為sFlim1 = 500MPa，sFlim2 = 320MPaf.查表得彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1 = 0.85，KFN 2 = 0.9取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，得s = KFN1sFlim1 = 0.85´ 500 MPa = 304MP（43）F 1S1.4s = KFN 2sFlim 2 = 0.9 ´ 320 MPa = 206MPa（44）14） 試算模數(shù)F 2S1.43 2KFtT1YeYFaYSaj Z s2d

48、1F32 ´1.3´ 4.67 ´104 ´ 0.699 ´ 0.01920.5´ 242mt ³= 1.80mm15） 調(diào)整齒輪模數(shù) a.圓周速度vd1 = mt z1 = 0.35m / s(45)b.齒寬 b.v =pd1n160 ´1000= p´ 43.2 ´155 = 0.35m / s 60 ´1000(46)b = fd d1 = 0.5´ 43.2 = 21.6mm(47）c.寬高比ath = (2h* + c* )m= (2 ´1+ 0.25)&

49、#180;1.8 = 4.05mm(48)16） 計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù) KFa. 根據(jù) v=0.35m/s，7 級(jí)精度，查得動(dòng)載系數(shù) Kv=1.02。賈鵬煊:3ZC-3 型中耕除草機(jī)的設(shè)計(jì)23b. 由Ft1= 2T1 / d1= 2 ´ 5´104 / 46.2 = 2.16 ´103 N(49)KAFt1/ b = 1´ 2.16 ´103 / 46.2 = 46.7N / mm < 100N/mm(50)c.查表可得齒間載荷分配系數(shù)KF = 1.2，用插值法查得KH = 1.315，結(jié)合b / h = 5.33，得KFb = 1.47 ，

50、則載荷系數(shù)為：KF = KAKV KFaKFb = 1´1.02 ´1.2 ´1.47 = 1.8(51)17） 算得的齒輪模數(shù)：mF= mtKF3KFt.1.8= 1.8´ 3= 2.01mm 1.3(52)及相應(yīng)的小齒輪分度圓直徑d1F = mF z1 = 2.01´ 24 = 48mm取由彎曲疲勞強(qiáng)度算得的模數(shù) 2.01mm，并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 2mm，安接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1 = 43.2mm ，算出小齒輪齒數(shù)z1 = d1 / m = 22 1取z1 = 22 ，大齒輪齒數(shù)z2 = uz1 = 22 / 0.43 = 51

51、。17）幾何尺寸計(jì)算 a.計(jì)算分度圓b.計(jì)算中心距d1 = z1m = 22´ 2 = 44mm d2 = z2m = 51´ 2 = 102mma = d1 + d2 = 44 +102 = 73mm(53)(54)(55)22c.計(jì)算齒輪寬度b = fd d1 = 0.5´ 44 = 22mm(56)為了保證設(shè)計(jì)齒寬 b 和節(jié)省材料，一般將小齒輪略為加寬 5 到 10mm，即取b1 = 27mm，b2 = 22mm。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)3.4.7 軸的設(shè)計(jì)現(xiàn)在進(jìn)行軸類(lèi)零件的設(shè)計(jì)，由于帶傳動(dòng)時(shí)的大小帶輪的直徑相似，即傳動(dòng)比也相似，所以在設(shè)計(jì)校核時(shí)

52、只需要對(duì)一根軸進(jìn)行校核就可以了，并且其他的軸類(lèi)的工作強(qiáng)度相較于回轉(zhuǎn)式除草部件的軸不大而且要求不高，所以只需要對(duì)回轉(zhuǎn)式除草部件的錐齒軸進(jìn)行校核就可以了。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需滿(mǎn)足這幾個(gè)要求：軸和裝在軸上的零件需要有準(zhǔn)確的工作位置。（1） 計(jì)算錐齒軸上的功率、轉(zhuǎn)速和力矩P2 = 0.706kWn2 = 155r / minT = 9550000 P2 = 4.6 ´104 N × mm2n24（2） 計(jì)算錐齒軸的直徑由公式2Pd2 min ³ A0 32n2(57)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可取 A0=110，計(jì)算可得d2min = 18.23mm。（3） 確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度錐齒軸的零件示意圖如圖 11 所示。圖 11 錐齒輪示意圖1） 初步選擇滾動(dòng)軸承，根據(jù)載荷方向可以選用只承受徑向力的深溝球軸承。根據(jù)作業(yè)要求且參照軸的最小直徑，可以選擇尺寸為 20×42×