小型自走式大豆播种机的设计计算

河南农业大学in本科生毕业论文（设计）题目 小型自走式大豆播种机的设计计算学 院机电工程学院专业班级农业机械化及其自动化08级2班在农业机械中，大豆播种机是对大豆进行播种作业的农业机械。目前，大豆 与我们的生活息息相关，所以大豆的播种和收获十分重要。为了降低农民在大豆 播种时的劳动强度，满足播种均匀、播深一致的农艺要求；降低大豆播种的种子 损伤率，本文设计了小型自走式大豆播种机。本文首先概述了播种机械的现状分析、分类，以及播种技术的要求，并详细 叙述了大豆播种机的总体设计和一些零部件的设计，包括播种机的动力选择、机 械传动的选择及尺寸、轴的设计、链轮的设计、以及其他的零部件设计等。该播 种机以汽油机为动力源，由汽油机的输出轴输出动力，通过传动部分带动排种器 转动播种，大豆从开沟器落入地表。在设计中考虑播种深度连续可调、种子破碎 率和播种均匀度，使其符合国家标准。设计中在考虑实用的同时，兼顾经济节约， 从而达到结构合理、生产成本低、能耗小、效率高，而且操作方便的目的。关键词：自走式；穴播；链传动；大豆播种机Design and Calculation of Small Self-propelled Soybean SeederAbstractIn the agricultural machinery, soybean machine of soybean planting operation is on the agricultural machinery. At present, soybean and our lives, so the soybean sowing and reaping is very important. In order to reduce the farmers in the soybean planting time labor intensity, and meet the sow uniform and broadcast deep consistent agricultural demands set and reduce the damage rate of soybean planting seeds, this paper introduces the design of small self-contained soybean machine.This paper firstly summarizes the present condition analysis of the mechanical seeding, classification, and planting technology requirements】1】，and detailed narration of soybean general design of the machine and some parts of the design, including mechanical transmission and the selection of size, the design of the shaft, wheel design, and other parts design. This machine used the gasoline engine as a power source, by gasoline engine output shaft power output , through the transmission part drive the device to turn the seeds, beans from the open ditch fall into the surface. In the design of planting depth considered continuous adjustable rate and sowing seeds, broken uniformity to meet the national standards 0 In consideration of the practical design, at the same time, take account of economic economy, so as to achieve the rational structure, low cost, low energy consumption, high efficiency and convenient operation purpose.Key Words： Self-propelled； Bunch planting； Chain drive； Soybean seeder1引言12播种机的概述22.1大豆播种机的现状分析22.2播种机的分类22.3大豆播种技术要求42.3.1播前准备42.3.2播种期的确定42.3.3播种方法43大豆播种机的设计计算43.1设计总体方案的确定43.2工作阻力的确定53.3工作速度的确定53.4驱动功率的确定63.5地轮的转速63.6传动比的确定74链传动的设计74.1地轮与排种器之间的链传动74.2地轮与减速器之间的链传动125带传动的设计176地轮与减速器之间链轮的设计206.1链轮的材料选择206.2主动链轮的设计206.3从动链轮的设计217带轮的设计217.1带轮的材料选择217.2主动带轮的设计217.3从动带轮的设计228轴的设计及校核228.1初步确定轴的最小直径228.2轴的结构设计238.3轴的强度校核计算249结语26参考文献27致谢28附录1：小型自走式大豆播种机装配图29附录2:小链轮图30附录3：带轮图31附录4：地轮轴图321引言大豆既是蛋白质作物，又是油料作物，是人们日常生活中必不可少的粮食作 物之一。我国的大豆种植广阔，尤以黄淮海平原和松辽平原最为集中，东北的黑、 吉、辽三省和华北及豫、鲁、皖、苏、冀等地，长期以来是我国大豆的生产中心。 为了提高生产效率，传统的人工播种不再合适，大豆生产机械在保证大豆增产、 推动种植业发展和农业科技进步中，具有极其重要的地位和作用。而在相当长的 一段时间内，由于地块小、分布不均匀，小型农业机械还是替代不了的。因此， 小型大豆播种机的设计和研发很有必要。播种机是农业生产中关键作业环节，必须在较短的播种农时内，根据农业技 术要求，将种子播到田地里去，使作物获得良好的发育生长条件。播种质量的好 坏，将直接影响到作物的出苗、苗全和苗壮，因而对产量的影响很大。在耕地以梯田、坡地、小块田地为主，现代化大型农耕设备施展不开的农村 地区，由于这些地区以梯田、坡地、小块田地为主，长期以来耕地以畜力为主， 但是随着畜力的减少，春耕季节的耕地成为一个不小的问题，这就为适合在梯田、 坡地、小块田地作业，能够集耕地、播种、培土等功能于一体，为农民省钱省时 省工省力的农耕设备提供了用武之地。本文首先概述了播种机械的现状分析、分类，以及播种技术的要求，并详细 叙述了大豆播种机的总体设计和一些零部件的设计。在设计的过程中充分考虑到 播种机在工作时常见的问题，采用汽油机动力，减轻了劳动人民的工作强度，即 使老年人也可以十分方便的使用；机型小巧灵活，不仅在平原上能够很好地工作， 而且在耕地以梯田、坡地、小块田地为主的地区也可以正常工作。本文所设计的 小型自走式大豆播种机的工作原理是：进行播种工作时，起动汽油机，汽油机通 过带传动与减速器相连，减速器主要负责将汽油机的高转速减速为适宜农艺要求 的转速，减速器的输出轴通过链传动与地轮相连，从而带动地轮进行转动，地轮 轴安装滚动轴承，地轮的另一端安装链轮通过一链轮带动排种器工作，将种子箱 里的种子由排种器经过开沟器播入土中，然后通过覆土器进行覆土作业，同时由 镇压轮控制播种的深度，在需要转弯或暂停时，可以通过启动离合器控制小型播 种机的行进。该播种机采用窝眼轮式排种器，可以对大豆等进行播种。通过排种 器的转动，可以实现播种作业。2播种机的概述2.1大豆播种机的现状分析播种机的设计3开发向大型机械化和小型专业化两个方向发展。在发展大功率拖拉机的地区趋向于进一步增大播种机的工作幅宽和作业速 度，改善高速作业下的播种质量。对不同种子、播量、株距以及各种土壤和地面 条件的通用性和适应性正进一步扩大同时各种联合作业机和免耕播种机也在继 续发展。小型专业播种机将更广泛地被应用于玉米、甜菜、棉花、豆类和某些蔬菜作 物。排种器零件的制造精度将不断提高，并更多地采用可以在发生异常情况下及 时发出报警信号的电子监视装置。此外，播种方法也在不断改进，如采用蠕动泵 排种的胶液播种法，可免除不良土壤条件对种子发芽的影响，还能同时施用农药、 肥料等。大豆的播种工作是整个大豆生产过程中十分重要的一环，而播种机的选用是 播种工作中的关键环节，因此大豆播种机是播种过程中最重要的机具。大豆播种 作业是一项繁重的劳动，无论在单季或多季作物地区，都占用着大量的劳动力。 播种的质量直接影响着大豆的生长与收获状况，人工播种不仅劳动强度大，花费 劳力多，而且容易造成播深不均匀，种子破碎率高及种子间的行距和株距不均匀 等缺点，为了提高生产率，避免这种情况的发生，做到播深均匀，应广泛采用机 械进行播种。随着农村经济社会的发展，在现代交通工具日趋普及、畜力减少、农民纷纷 外出打工、农民工工资提高、农户可支配收入增加等因素的共同作用下，在耕地 以梯田、坡地、小块田地为主，现代化大型农耕设备施展不开的农村地区，已经 呈现并且进一步放大着一个市场空白。因此，小型自走式大豆播种机有着广泛的 市场，满足广大农民的需要。2.2播种机的分类播种机主要有谷物条播机、中耕作物穴播机、撒播机、精密播种机、及联合 作业播种机。这几种机型的辅助部件基本相同，只是其核心工作部件一一排种器 有较大差异。（1）条播机主要用于谷物、蔬菜、牧草等小粒种子的播种作业，常用的有谷物条播机。 作业时，由行走轮带动排种轮旋转，种子自种子箱内的种子杯按要求的播种量排 入输种管，并经开沟器落入开好的沟槽内，然后由覆土镇压装置将种子覆盖压实。 出苗后作物成平行等距的条行。用于不同作物的条播机除采用不同类型的排种器 和开沟器外，其结构基本相同，一般由机架、牵引或悬挂装置、种子箱、排种器、 传动装置、输种管、开沟器、划行器、行走轮和覆土镇压装置等组成。其中影响 播种质量的主要是排种装置和开沟器。常用的排种器有槽轮式、离心式、磨盘式 等类型。开沟器有锄铲式、靴式、滑刀式、单圆盘式和双圆盘式等类型。（2）穴播机按一定行距和穴距，将种子成穴播种的种植机械。每穴可播1粒或多粒种子， 分别称单粒精播和多粒穴播。主要用于玉米、棉花、甜菜、向日葵、豆类等需要 中耕的作物,通常又称中耕作物播种机。针对中耕作物行距较宽且需调整的特点，穴播机常采用单体形式，每一个播 种单体包括一整套工作部件，能完成开沟、排种、覆土、镇压等整个作业过程。 多个单体按所需行距装在同一横梁上，即构成不同行数和工作幅宽的穴播机，与 不同功率等级的拖拉机配套。国内还发展了播种中耕通用机，即在同一通用机架 上可以按所需行距安装成组的播种或中耕部件。（3）撒播机使撒出的种壬在播种地块的整个地面均匀分布的播种机。常用的机型为离心 式撒播机，附装在农用运输车的后部，由种子箱及其下方的一个高速旋转的撒布 轮构成。撒布轮由运输车的地轮通过链条传动。种子由种子箱落到撒布轮上，在 离心力作用下沿切线方向撒出，播幅可达812米，但作业粗放，种子不易播匀， 且露于地表，易遭鸟兽啄食。撒播机也可用以施撒粉状或粒状肥料、石灰及其他 物料。附装撒播装置也可安装在农用飞机上使用。（4）精密播种机以精确的播种量、株行距和深度进行播种的机械播种方式。具有节省种子、 免除出苗后的间苗作业、使每株作物的营养面积均匀等优点。多为单粒穴播和精 确控制每穴粒数的多粒穴播。一般在穴播机各类排种器的基础上改进而成。如改 进窝眼轮排种器上孔型的形状和尺寸，使其只接受一粒种子并防止空穴；将排种 器与开沟器直接连接或置于开沟器内以降低投种高度，控制种子下落速度，避免 种子弹跳；在水平圆盘排种器上加装垂直圆盘式投种器，以改变投种方向和降低 投种高度，避免种子位移;在双圆盘式开沟器上附装同位限深轮，以确保播种深度 稳定。多粒精密穴播机是在排种器与开沟器之间加设成穴机构，使排种器排出的 单粒种子在成穴机构内汇集成精确数量的种子群，然后播入种沟。此外，还研制 了一些新的结构，如使用事先将单粒种子按一定间距固定的纸带播种，或使种子 从一条垂直回转运动的环形橡胶或塑料制种带孔排入种沟等。2.3大豆播种技术要求2.3.1播前准备对于大豆种子的质量要求【4，品种的纯度应高于98%，发芽率高于85%， 含水量低于13%。挑选种子时，应剔除病斑粒、虫食粒、杂质，使种子净度达 到98%或更高些。2.3.2播种期的确定春播大豆，当春天气温通过8C时，即可开始播种。除地温之外，土壤墒情 也是限制播种早晚的重要因素。一个地区，一个地点的大豆具体播种时问，需视 大豆品种生育期的长短、土壤墒情好差而定。早熟些的品种晚播，晚熟些的早播； 土壤墒情好些，可晚些播，墒情差些，应抢墒播种。2.3.3播种方法(1) 精量点播 采用机械垄上单、双行等距精量点播；双行间的间距为10 12cm。(2) 垄上机械双条播双条间距1012 cm，要求对准垄顶中心播种，偏差 不超过3 cm。(3) 窄行平播黑龙江省北部地区多采用此种播种法。行距4550 cm，实 行播种、镇压连续作业。无论采用何种播法，均要求覆土厚度35 cm。过浅，种子容易落干；过深， 子叶出土困难。3大豆播种机的设计计算3.1设计总体方案的确定设计方案：该播种机动力源采用汽油机，播种方式为单行播种。传动示意图如图21：图21播种机传动图1、汽油机2、带轮3、减速器4、地轮5、链轮和链条6、排种器7、种箱大豆播种时要求株距1622cm，行距40cm。由于采用汽油机为动力，还需要 离合器进行控制。3.2工作阻力的确定工作阻力主要是播种机与地面接触的装置的作业阻力，包括开沟器、覆土器、 镇压轮、行走轮等等。参考小型电动播种机研制，播种机的工作阻力可由公 式给出：% =开林+%垃+%压轮 +综走轮(1)故由公式(1)可得：* =丸+ 45 + 20 + 2氾8 =如7叫即大豆播种机正常工 作时，受到的工作阻力是407.8N。3.3工作速度的确定:二二天按八小时工作制，最大生产率转化为列欢Z行距最小为0.4m，则叽=2600/0.4= 6500 = 6.5由新编机械设计师手册可查得人的正常步行速度为5场心，单用人力进 行播种时由于负重，速度会减慢，而汽油机提供的动力正好可以弥补这一点。假 定人在工作程中是匀速前进的，综合考虑多方面的因素，可将此播种机的速度定5 a km/i sm/为九，即 n，稍高于人的正常步行速度。3.4驱动功率的确定播种机工作所需功率尸，应有播种机的工作阻力和行走速度来求定，即播种 机的驱动功率7可由公式（2）给出：1000（2）其中：璃一播种机的工作阻力化一播种机的行进速度故由公式（2）得：P10002000 广/根据计算得到的驱动功率，选取汽油机42止麻、/mm3.5地轮的转速根据实际情况，选取地轮的的直径为450梆幽地轮转速7由公式（3）给出：60v（3）H 其中：v地轮行走速度一地轮的半径故由公式（3）得:60x1.53.14x0.453.6传动比的确定（1）地轮与排种器之间的传动比地轮与排种器之间的传动比由公式（4）给出：街 ZA勺知 1（1+ 6）（4）其中：Z一大豆之间的株距A一排种器上的孔数0一地轮的直径古一滑移率/16血 _为故由公式（4）得：3.14x0.45x（1 + 0.05）（2）汽油机与地轮之间的传动比汽油机与地轮之间的传动比可由公式（5）给出：就曲其中：编、端分别为汽油机与地轮的转速 2000 由s =ft： J1.4故由公式（5）得： 软7由此可知需加一减速器汽油机与减速器之间选用带传动，取，=2合理选择减速器，取减速器的传动比 FL2则减速器与地轮之间的传动比为，=31.4-2-11.2 = 1.44链传动的设计4.1地轮与排种器之间的链传动1）设计计算（1）选择链轮齿数根据机械设计一书，取小链轮齿数 习二17,大链轮的齿数&可由公式（6） 给出：（6）故由公式（6）得： = 1.2*17 = 21.93参考机械设计一书，取标准值专=把（2）确定计算功率该链传动是单排链计算功率可由公式（7）给出：膈=队（7）其中：工况系数知一主动链轮齿数系数P一传递的功率查机械设计一书表9-6和图9-13取值:七二1.0, &二1.5,代入公式（7）可求得:营血=1.0x1.5x0.61 知=0.915 止矩 * Lui（3）选择链条型号和节距根据咨=赚15及鱼=&如而，查机械设计-书图9-11,可选链 条的型号12A-1.查表9-1,链条节距为p=19.05mm.（4）计算链节数和中心距中心距可由公式（8）给出：（8）代入公式（8）有： = 30x19.05 = 571.5相应的链长节数可由公式（9）给出:代入公式（9）可求得:,、60017 + 23Ls= 2x+秒 19.052力一纣、I 2打(23-17 1小3.14/600链传动的最大中心距可由公式（10 ）给出：=片”2广（&+勺）(10)其中：Ti 一 中心距计算系数查机械设计一书表9-7取值:*0.25代入公式（10 ）可求得：= 0.25xl9.05x2xS4-（17 + 23） 609.6（5）计算链速v,确定润滑方式链速可由公式（11）给出：60x1000(11)代入公式（11）可求得:63.7x17x19.05 v =0.3460x1000根据v=0.3容和链号12A-1，查机械设计一书图9-14可知链条的润滑 方式应采用定期人工润滑。（6）计算压轴力旦链传动的有效圆周力可由公式（12）给出:(12) = 1000V代入公式（12 ）可求得:（13）（14）（15）（16）= 1000x 179420.34压轴力可由公式（13）给出：F舟玲其中：*链轮的压轴力系数查机械设计一书可知链轮的压轴力系数电= L15L2代入公式（13）可求得：Fp = （1.15-1.20）x1794 = 2063N-2153陌2）链轮的基本参数和主要尺寸（1）分度圆直径d链轮的分度圆直径出10可由公式（14）给出：*卜=sinz代入（14）可求得：d | = 9= 5mm卜.180sin17,19.05d. = fy Ijbmm大.180sin23（2）齿顶圆直径盔链轮的齿顶圆直径残可由公式（15）、（16）给出：（1 64T+ 1一一 hI ）次吨=d + .25p-dl其中：i一滚子直径d =11.91代入公式（15）、（16 ）可求得:小链轮齿顶圆直径的确定（1 6山血= 115+ 1- X19.05-11.91 = 120.35 LiLLLLlL_|乩响=115 + 1.25x19.05-11.91 = 126.9 ii1 IlhliY取电、=125m大链轮齿顶圆直径的确定（1 6dg = 156+ 1- X19.05-11.91 = 161.8dg =156 + 1.25x19.05-11.91 = 167.9gdz = 165 幽酬取。大（3）齿根圆直径弓的确定 = - = 115-11.91 = 103.1% = 156 11.91 = 144.1 幽刑 j A1（4）分度圆齿高效链轮的分度圆齿高知可由公式（17）、（18）给出：人蛔l= 5侦-妇（17）/Q Q电皿=0.625 + -0.5、 z /（18）代入公式（17）、（18）可求得：小链轮分度圆齿高奴的确定0.5x（19.05-11.91）= 3.57/Q O= 0.625 + xl9.05-0.5xll.91 = 6.851 z 取大链轮分度圆齿高总的确定0.5x（19.05-11.91）= 3.57/Q Qhz= 0.625+ xl9.05-0.5xll.91 = 6.61取4.2地轮与减速器之间的链传动主动轴的转速可由公式（19）给出：部主顼y（19）代入公式（19）可求得：珂上二1。0。+ 11.2 = 89叱.主nun= 637； = S963.7 = 1.49/.14/ niin1）设计计算（1）选择链轮齿数根据机械设计一书，取小链轮齿数习二17，大链轮的齿数可由公式（6） 给出：可（6）故由公式（6）得：知=1=容8参考机械设计一书，取标准值可（2）确定计算功率该链传动是单排链计算功率可由公式（7）给出:（7）其中：七一工况系数虹主动链轮齿数系数P一传递的功率查机械设计一书表9-6和图9-13取值:、=1.0，&=1.5，代入公式（7）可求得：营也=1加1%061知=092（3）选择链条型号和节距根据咨=皆15及勺=游%血，查机械设计一书图9-11，可选链条 的型号10A-1.查表9-1，链条节距为p=15.875mm.（4）计算链节数和中心距中心距可由公式（8）给出：（8）代入公式（8）有:a0 = 30x15.875 = A76.25mm取：相应的链长节数可由公式（9）给出:（9）代入公式（9）可求得:,、45017 + 25L = 2x+15.875225-17 x 11竺处77.7欧欧450r - 7R取链长节数一节链传动的最大中心距可由公式（10）给出:a = f1p2Lp-（z1z2）（10）其中：Zi一中心距计算系数查机械设计一书表9-7取值：*0.25代入公式（10 ）可求得：= 0.25x15.875 x2x78-（17 +25） 452.4（5）计算链速v,确定润滑方式链速可由公式（11）给出：(11)V 60x1000代入公式（11）可求得:89x17x15.87560x1000根据v=0.4乃和链号10A-1,查机械设计一书图9-14可知链条的润滑方 式应采用定期人工润滑。（6）计算压轴力旦链传动的有效圆周力可由公式（12）给出:(12) = 1000V代入公式（12 ）可求得:7? = W00x 152520.4压轴力可由公式（13）给出:(13)其中：*幼为链轮的压轴力系数查机械设计一书可知链轮的压轴力系数电= 115L2代入公式（13 ）可求得: = (1.15-1.20)x1525 = 1754-1830272）链轮的基本参数和主要尺寸（1）分度圆直径d链轮的分度圆直径d可由公式（14）给出:sinz代入（14 ）可求得：d | = f = 96mm小.180sin,15.875d. = & 14大.180 sin25（2）齿顶圆直径盔链轮的齿顶圆直径残可由公式（15）、（16）给出:（1 6A =1- I（14）（15）（16）I ）其中：i一滚子直径查机械设计一书查表9-1取值:d1 = 10.16 幽幽代入公式（15）、（16）可求得：小链轮齿顶圆直径的确定（16）=96 + 1- xl5.875-10.16 = 100.223=96 + 1.25x15.875-10.16 = 105.684取电、=1。瀛幽大链轮齿顶圆直径的确定（16、= 141+ 1- xl5.875-10.16 = 145.7 ir III IrLg. j=141 + 1.25x15.875-10.16 = 150.7 II1 Illll取蛾=147m（3）齿根圆直径勺的确定d 孙=d-d1 = 96 -10.16 = 85.8433日任二一珞二 141 10.16 = 130.84 幽刑J K.1（4）分度圆齿高效链轮的分度圆齿高奴可由公式（17）、（18）给出：豹峥=0* 一妇（17）/Q QJ= 0625 + -0.5I m（18）代入公式（17）、（18）可求得：小链轮分度圆齿高总的确定=0.5x（15.875-10.16）= 2.沥幽/Q Q电5= 0.625 + xl5.爵 5-0.5xW.16 = 5.59m Ir IllLlr i取妇、=切幽大链轮分度圆齿高知的确定=0.5x（15.875-10.16）= 2.86/Q Q X= 0.625 + xl5.875-0.5xl0.16 = 5.34 I .1 11111. Jgh q = 3mm取球5带传动的设计根据简明机械零件设计手册一书，可确定从汽油机到地轮之间的传动效 率叫=印，则由公式（19）给出：= E（19）代入公式（19）可求得：= 印汽油机的转速 =（1）确定计算功率#也计算功率可由公式（20）给出：咨=S（20）其中：七一工作情况系数查机械设计一书表8-7取值：七=U代入公式（20）可求得：咨 D77 = 0.85（2）选择V带的类型根据机械设计一书，由凶查图8-11选用z带。（3）确定带轮的基准直径心并验算带速V1初选小带轮的基准直径查机械设计一书表8-6和表8-7，取小带轮的基准直径2验算带速带速可由公式（21）给出：（22）（23）%沼初+三虬+残,）+（气：盘（24）代入公式（24）有:广8。+扩+时+%g得：Ld - 866.4mm按机械设计一书查表8-2，选择相近的基准长度标准值，可查得:Ld = 900状幽3计算实际中心距实际中心距可由公式（25）给出:3.14x56x2000 v = 5.86代入公式（21）可求得：60x10005吵v 90 316（6）计算带的根数V带的根数可由公式（27）给出：z -31+华）&也其中：功一单根普通V带的许用功率处一包角系数处一材质系数好一计入传动比的影响时，单根v带传递的功率的增量查机械设计一书表8-5和表8-2取值：=0.98 = 1.03，由心=56濒气 =可查机械设计一书表8-4a得：P1 = 0.25kW由 = 2000%111，2 = 2和z形带可查机械设计一书表8-4b得：贤= 0.04代入公式（27）可求得：n 口Z = = 0.193fy（0.25 + 0.04）x0.98x1.03取z=2(7) 确定带的初拉力单根V带的初拉力耳可由公式(28)求得：纾 E )(28)其中：g一传动带单位长度的质量服一传动带的功率vV带的速度一V带的根数代入公式(28)可求得：Q Q5 / 9 5F 二5。0工一:x -1 +0.06x5.862 = 37.5273x5.86 1,0.98 )(8)计算压轴力为了设计安装带轮轴和轴承，必须确定V带作用在轴上的压力马，它等于V 带两边的初拉力之和，忽略V带两边的拉力差，则压力值马可以近似由下列公 式(29)求得：Fv = 2zFa sin 2(29)169孔=2x3x37.5xsm = 218.42代入公式(29)可求得：26地轮与减速器之间链轮的设计6.1链轮的材料选择由简明机械零件设计手册可知链轮材料常用灰铸铁、钢、铝合金等。因 为链轮的齿数z三为，所以材料选定为20钢，硬度为。应?C.6.2主动链轮的设计链轮的结构设计主要是根据链轮的分度圆直径，选择链轮的结构形式，由链 轮的直径较小选择整体式；通过查机械设计一书，可以确定主动链轮的结构 参数，其他的相关尺寸可以根据相应的经验公式计算求得。主动链轮的结构如下图所示：图6-1小链轮63从动链轮的设计从动链轮的结构同样采用整体式，从动链轮的参数通过查机械设计可以 得到，其他的相关尺寸可以根据相应的经验公式计算求得。因此，从动链轮的结构与主动链轮的结构相同，只是直径不同。7带轮的设计7.1带轮的材料选择由简明机械零件设计手册可知带轮材料常用灰铸铁、钢、铝合金或工程 塑料等其中灰铸铁应用的最广。因为带轮的转速” = 5.86%，即25/，转 速比较低，所以材料选定为灰铸铁，硬度为丑丁150。7.2主动带轮的设计带轮的结构设计主要是根据带轮的基准直径，选择带轮的结构形式，根据带 的型号来确定带轮轮槽的尺寸，设计如下（1） 主动带轮的结构选择：主动带轮的基准直径嘲酬幽，而与主动带 轮配合的汽油机轴的直径是焚濒私所以主动带轮采用实心式。（2）带轮参数的选择：通过查机械设计一书，可以确定主动带轮的结 构参数，其他的相关尺寸可以根据相应的经验公式计算求得。主动带轮的结构如下图所示:7.3从动带轮的设计（1）从动带轮的结构选择:因为根据主动带轮基准直径和传动比来确定，所以从动带轮采用腹板式。（2）从动带轮参数的选择:通过查机械设计一书，可以查得带轮的结构参数，其他的相关尺寸可以根据相应的经验公式计算求得。因此，从动带轮的结构与主动带轮的结构不同。8轴的设计及校核8.1初步确定轴的最小直径选取轴的材料为45钢，调质处理。查机械设计一书，根据表15-3，取4 = 11七轴的最小直径可由公式（30）得出:（30）其中：胃一地轮轴上的驱动功率珂一地轮轴的转速代入公式（30）可求得:nuiL0.61= 112 x 为=TAmm63.7地轮轴的最小直径显然是安装链轮处轴的直径,为了与链轮的孔径相适 应，取妃8.2轴的结构设计1）拟定轴上零件的装配方案I I I干 nTrn图8-1地轮轴的装配2）确定轴的各段直径的长度（1）为了满足链轮轴向定位，1-2轴段右端需制出一轴肩，故取2-3段轴的 直径= 状幽；左端用定位螺钉定位，由链轮的结构可知取y=g。（3）初步选择滚动轴承UN。因轴承主要承受径向载荷的作用，故选用深沟 球轴承。参考工作要求，由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组、标准精度级 的深沟球轴承6207，其尺寸为展=35幽刑妇2幽幽xlE刑，故 妇=d=35mm；而L =、=17右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位。由简明机械零件设计手册查得6207 型轴承定位轴肩高度h=5状幽，因此，取农（4）取安装地轮处的轴段4-5的直径妃=4蝴；地轮与轴之间采用定位 螺钉进行定位。已知地轮的轮毂的宽度为30。折欧，地轮的幅宽为40。幽折，同时 为了与机架保持一定的距离，取。（5）轴段6-7左端安装装轴承端盖对轴承进行轴向定位，右端对链轮用轴肩 进行轴向定位，取&5=32mm，_q0mm。（6）为了满足大链轮的安装要求，轴段7-8的直径&十& 丽；参考链轮 的结构设计，取。3）轴上零件的周向定位地轮、链轮与轴的周向定位均采用定位螺钉进行定位。为了保证地轮与轴具H1有良好的对中性，故选择地轮轮毂与轴的配合15为云；同样，链轮与轴的连接H1配合为苟。滚动轴承与轴的周向定位16是由过渡配合来保证的，此处选轴的直 径尺寸公差为地&。4）确定轴上倒角尺寸查机械设计一书，根据表15-2，取轴端倒角为2x4艾。83轴的强度校核计算1）轴上的载荷首先根据轴的结构图做出轴的计算简图。在确定轴承的支点位置时，由机 械设计一书图15-23可查得e值。对于深沟球轴承，查得e=0.5。因此，作为 简支梁的轴的支承跨距为4书林。水平方向上的力为 = 53、 珞=、;乃财、吗如：川垂直方向上的力为FZ泌N、 喝=1525N ；命=1815M、瑶=1504。水平方向上的弯矩圮为财 =36230N- mmZZ 1Mm=6315N-mm ；垂直方向上的弯矩为蛆2525M冰、蝴=炒炉冰。扭矩?=凯*响计算总弯矩可由公式（31）得出：财=一枷；+心（31）代入公式（31）可求得：1 = 7?62302 + 635252 = 9922927M2 = 7631752 + 526402 = 8287527做出弯矩图:图8-2轴的载荷分析图2）校核轴的强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面的强度轴的弯扭合成强度条件可由公式（32）得出：关一 而（32）其中：已一轴的计算应力矩一轴的抗弯截面系数，计算公式可查机械设计一书表15-4得到该系数为妒a =5MP = 26AMP代入公式（32）可求得:风一0.1x35s a前已选定轴的材料为45钢，调质处理，由机械设计一书表15-1查得 0i=6M。因此d，,故安全。9结语大豆播种机是对农作物大豆进行播种的机器，本文设计的小型自走式大豆播 种机采用汽油机动力，可操作性强，在通用机架上换装不同的作业部件，能进行 播种、中耕、培土、起垄等项作业。本设计采用窝眼轮式排种器，可用于穴播玉 米，棉花、豆类、甜菜等作物。具有结构合理，调整方便，使用可靠，作业效率 高，一机多用，适应性广等特点。在农村地区，随着现代交通工具日趋普及、畜力减少、农民纷纷外出打工、 等因素的共同作用下，在耕地以梯田、坡地、小块田地为主，现代化大型农耕设 备施展不开的农村地区，小型机器有着巨大的市场前景。由于这些地区以梯田、 坡地、小块田地为主，长期以来耕地以畜力为主，但是随着畜力的减少，春耕季 节的耕地成为一个不小的问题，因此这就为适合在梯田、坡地、小块田地作业， 能够集耕地、播种、施肥、培土等功能于一体，为农民省钱省时省工省力的农耕 设备提供了用武之地。本文设计的小型自走式大豆播种机采用汽油机动力、窝眼轮式排种器，可以 降低农民在大豆播种时的劳动强度，满足播种均匀、播深一致的农艺要求定；降 低大豆播种的种子损伤率。在设计中考虑播种深度连续可调、种子破碎率和播种 均匀度，使其符合国家标准。设计中在考虑实用的同时，兼顾经济节约，从而达 到结构合理、生产成本低、能耗小、效率高，而且操作方便的目的。参考文献1 Bakker T, Asselt K, bontsema J.Systematic design of an autonomous platforfor robotic weedingJ.Journal of terramechanices,2010,47:63-732 Orlov P. Fundamentals of Machine DesignM.Moscow:Mir Pub,19873 丁元法，肖继军，张晓辉.精密播种机的现状与发展趋势J.山东农机，2001.6:2-54 田保书，朱爱霞.豫东地区夏大豆高产栽培技术J.河南农业，2007（16）5 孙有亮，杨月桂，杜全善，郭洪涛.小型电动播种机研制J.山东农业大学学报（自然 科学版），2011,42（4）： 579-5816 徐灏.新编机械设计师手册M.北京：机械工业出版社，1995.47 张波屏.播种机械设计原理M.北京：机械工业出版社，19828 郑志峰.链传动设计与应用手册M.北京：机械工业出版社，19929 陆玉，何在洲，延伟.机械设计课程设计M.北京：机械工业出版社，2000.510 中国农业机械化科学研究院.农业机械设计手册M.北京：机械工业出版社，198811 濮良贵，纪名刚.机械设计M.北京：高等教育出版社，2005.1212 朱龙根.简明机械零件设计手册.北京：机械工业出版社，2005.613 成大先.机械设计图册M.北京：化学工业出版社，199714 张以平.实用标准件与装配工具手册M.北京：中国经济出版社，1996.715 何贡.互换性与测量技术M.天津：天津科学技术出版社，1990.916 王先逵.机械制造工艺学M.北京：机械工业出版社，200817 刘鸿文.材料力学M.北京：高等教育出版社，2004.1致谢经过一段时间的紧张学习后，毕业设计就要结束了，回忆起这一个多月的生 活，内心充满了紧张、忙碌和充实的感觉。在老师的耐心辅导和同学的帮助下， 经过我自己的不懈努力，终于完成了这次任务繁重的毕业设计。首先，我要衷心感谢李赫老师！感谢李老师在百忙之中抽出时间对我进行辅 导，给予了我极大的帮助，使我加深了对大学四年所学知识的理解，同时也避免 了我在设计过程中走弯路，使我能够按质按量的完成毕业设计。然后，还要感谢院里的余泳昌教授、李保谦教授、王万章教授、陈新昌、史 景钊、王向中、张红梅、何玉静等老师！他们在大学的四年里认真负责地教育我 们，为我的学习提供了良好的条件，不仅教会了我很多知识，还教会了我许多做 人做事的道理，相信我在以后的道路中越走越远。另外，还要感谢同组的单海发同学，在做设计的过程中我们互相帮助，使我 的绘图水平有了极大进步，同时较全面地掌握了 WPS的编辑功能，能够按时完成 毕业设计。在毕业设计过程中，启发了生的思维能力，拓宽我们的视野，并且在设计中 深深体会到了一名设计工作者的辛苦，提高了我们综合运用所学知识和查阅各类 资料的能力，使我们受益非浅，而且我这次设计完全达到了毕业设计任务书中的 要求。最后，让我再一次向耐心辅导和给予我们支持的毕业设李老师，审图老师以 及答辩老师表示最衷心的感谢和美好的祝愿！附录1:小型自走式大豆播种机装配图15141312111087654321小型自走式大豆播种机装配图1、镇压轮2、镇压轮支架3、镇压轮轴承4、盖形螺母5、镇压轮轴6、六 角螺钉7、六角凸缘螺母8、机架连接架9、排种器支架10、排种器链轮11、 排种器轴12、链条13、排种座14、种箱15、机架手柄16、减速器17、离 合器18、汽油机19、机架基体20、链盒21、防尘盖22、防尘盖垫圈23、 地轮轴承24、地轮25、地轮右链轮26、六角自攻锁紧螺钉27、六角薄螺母 28、地轮轴29、开沟器30、开沟器柄31、六角头螺杆带孔螺栓32、覆土器 33、下排种管34、排种管固定环35、上排种管技术要求L &期周itr meso- ifr;丽4蚣学5厕S事件庶西咛也A，J 靡由*1更也，附录3：带轮图附录4：地轮轴图指导教师评语（主要评价论文的工作量、试验数据的可靠性、论文的主要内容 与特点、写作水平等）：签名：年 月 日答辩委员会评语及论文成绩（主要评价论文的性质、难度、质量、综合训练、 答辩情况、不足等。评定论文成绩）：主任委员签名：年 月 日毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教 师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加 以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研 究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体， 均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名： 日 期：指导教师签名：日 期：使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电 子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供 目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制 手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分 或全部内容。学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研 究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文 不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研 究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完 全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩 印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年 月 日导师签名:日期： 年 月指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神优 良 口中 及格 口不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度优良口中及格口不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力优良口中及格口不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性优良口中及格口不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况优良口中及格口不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？优良口中及格口不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？优良口中及格口不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义优 良 口中 及格 口不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？优良口中及格口不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平优良口中及格口不及格建议成绩：优 良 口中 及格 不及格（在所选等级前的口内画“”）指导教师:（签名）单位：年 月曰（盖章）评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？优良口中及格口不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？优 良 口中 及格 口不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义优 良 口中 及格 口不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？优良口中及格口不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平优良口中及格口不及格建议成绩：优良口中（在所选等级前的口内画及格“”）不及格评阅教师：（签名）单位：（盖章）年 月日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况优 良 口中 及格 口不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况