【正文】 一年收獲一季。為取得較大的收益，近幾年新開(kāi)發(fā)出一年生的香蕉，而且果大 、 品質(zhì)好，深受用戶的歡迎，但新品種也對(duì)香蕉地耕整提出更高的要求。 以往的香蕉地耕作業(yè)方式是雇傭人力將香蕉秸稈砍成幾節(jié)，再由人工抬出田間，費(fèi)時(shí)費(fèi)力又費(fèi)錢，長(zhǎng)期種植會(huì)導(dǎo)致土壤肥力下降，這種傳統(tǒng)的作業(yè)方式已不能適應(yīng)當(dāng)前生產(chǎn)的需要。 秸稈還田的保護(hù)性耕作具有蓄水保墑、培肥地力、防止揚(yáng)塵、減少侵蝕、保護(hù)環(huán)境、節(jié)本增效、增加農(nóng)民收入等方面的作用，產(chǎn)生了良好的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。 根據(jù)海南市場(chǎng)的調(diào)研，首先確定了與東方紅拖拉機(jī)的配套的復(fù)式作業(yè)機(jī)的方案（香蕉秸桿和根茬一次粉碎還田）并與國(guó)外一些相關(guān)機(jī)具的刀軸和耕機(jī)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，得出以下幾種結(jié)論： 50kw(66 馬力）拖拉機(jī)動(dòng)力不足，不能完成香蕉秸稈粉碎作業(yè)，因此最終確定了大馬力拖拉機(jī)配套使用香蕉秸桿和根茬一次性粉碎還田的設(shè)計(jì)方案，它功能滿足目前香蕉還田的要求，各項(xiàng)要求均達(dá)到國(guó)際要求，符合農(nóng)業(yè)機(jī)械的實(shí)際 要求，并能深入農(nóng)心。 香蕉秸稈粉碎還田機(jī)的研究 2 香蕉秸稈粉碎還田機(jī)的主要參數(shù) 香蕉秸稈粉碎還田機(jī) 的主要參數(shù)如表１ １所示。 表１ １ 香蕉秸稈粉碎還田機(jī)的主要性能參數(shù) 規(guī)格 還田機(jī) 配套動(dòng)力 /kw 50 切碎刀軸轉(zhuǎn)速 r/min 900 生產(chǎn)率 ～～ 與拖拉機(jī)聯(lián)接方式 標(biāo)準(zhǔn)三點(diǎn)式 外形尺寸（長(zhǎng) X 寬 X 高） 20xx 1200 900 整機(jī)重量 /kg 980 香蕉秸稈粉碎還田機(jī)的動(dòng)力配置 由于香蕉秸稈粗大且含水率高，粉碎時(shí)工作阻力較大，若選用的拖拉機(jī)功率過(guò)小時(shí)，動(dòng)力不足，會(huì) 難以起動(dòng)還田機(jī)。因此，要求拖拉機(jī)具有良好的動(dòng)力性能。根據(jù)多次試驗(yàn)和對(duì)比使用，最后選擇了東方紅 — X824 大輪拖， 81 馬力，后輪驅(qū)動(dòng)，采用東方紅 LF80— 90 拖拉機(jī)成熟技術(shù)，動(dòng)力強(qiáng)勁，性能卓越，造型美觀，可配套犁、耙、旋耕機(jī)、播種機(jī)、收割機(jī)、青貯機(jī)、秸稈還田機(jī)等機(jī)具進(jìn)行各種農(nóng)田作業(yè)，并可用于運(yùn)輸?shù)绕渌鳂I(yè)。其主要技術(shù)參數(shù)如表 12 所示。 表１ ２ 東方紅－ X824 型拖拉機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)： 外型尺寸 (mm) 4260 2170 2785 軸距 (mm) 2314 前輪輪距 (可調(diào) )(mm) 16301960 后輪輪距 (可調(diào) )(mm) 15002100 最小離地間隙 (mm) 430 最小轉(zhuǎn)向圓半徑 (m) 變速箱擋數(shù) 前進(jìn) /后退 12/4 速度范圍 前進(jìn) (km/h) 香蕉秸稈粉碎還田機(jī)的研究 3 倒退 (km/h) 發(fā)動(dòng)機(jī)形式 立式、水冷、四沖程、直噴節(jié)能型柴油機(jī) 發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定功率 (kw) 動(dòng)力輸出軸形式 后置、獨(dú)立式及同步式 發(fā)動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速 (r/min) 2400 動(dòng)力輸出軸轉(zhuǎn)速 (r/min) 720 選裝 540 1000 540/1000 540/720 功能簡(jiǎn)介 香蕉秸稈粉碎還田機(jī) 是功能齊備的香蕉 秸 桿粉碎還田的專用農(nóng)業(yè)機(jī)械，經(jīng)過(guò)還田機(jī)作業(yè)后的土地?zé)o須再進(jìn)行整理，即可實(shí)施新一輪的種植。同傳統(tǒng)的作業(yè)方式相比，可節(jié)省大量的人力物力和才力，能很好的保護(hù)環(huán)境。另外本機(jī)具有較好的經(jīng)濟(jì)性，合理的價(jià)格使香蕉種植戶完全能夠承受，在較短的時(shí)間內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)投資回報(bào)。 167。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 香蕉秸稈粉碎還田機(jī) 是拖拉機(jī)后置式農(nóng)具，它從拖拉機(jī)的后動(dòng)力輸出為為動(dòng)力源，采用三點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)懸掛式， 粉碎方式為一次性粉碎還田，由動(dòng)力源通過(guò)萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)軸將動(dòng)力傳輸?shù)阶兯傧渲?，?jīng)過(guò)錐齒輪加速，提供給粉碎刀軸 900r/min 的角速度，其一定質(zhì)量的慣性保證了粉碎的穩(wěn)定性和良好的切碎效果，所需起動(dòng)的加速度較大，故需求拖拉機(jī)應(yīng)具有較好的動(dòng)力性能。整機(jī)的動(dòng)力輸入端裝有拖拉機(jī)和農(nóng)具的安全保護(hù)裝置，使拖拉機(jī)與農(nóng)具構(gòu)成的整個(gè)系統(tǒng)能在特定的安全工況下工作，并對(duì)意外情況的出現(xiàn)實(shí)施設(shè)備保護(hù)。 香蕉秸稈粉碎還田機(jī)結(jié)構(gòu)如圖 11 所示。 圖 11 香蕉秸稈粉碎還田機(jī) 香蕉秸稈粉碎還田機(jī)的研究 4 2 設(shè)計(jì)任務(wù)及設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)任務(wù)及設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)內(nèi)容 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，在本次的設(shè)計(jì)的過(guò)程中。整個(gè)還田分為若干部分來(lái)設(shè)計(jì)。分別為主要傳動(dòng)設(shè)計(jì)裝置、粉碎裝置的設(shè)計(jì)、側(cè)傳動(dòng)設(shè)計(jì)以及總裝設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)由本人在老師指導(dǎo)下設(shè)計(jì)完成，首先設(shè)計(jì)各個(gè)傳動(dòng)裝置，再通過(guò)三點(diǎn)懸掛及聯(lián)軸器和安全離合器將還田機(jī)與拖拉機(jī)的后置動(dòng)力輸出連接起來(lái)，完成香蕉秸稈粉碎還田裝置的總成，完成香蕉秸稈粉碎還田裝置的設(shè)計(jì)。 課題名稱、設(shè)計(jì)要求： 1：完成主傳動(dòng)系統(tǒng)各零件部件的設(shè)計(jì)； 2：完成主傳動(dòng)系統(tǒng)的總裝配圖（繪制一張 0 號(hào)圖紙）； 3：完成其他零部件的零件圖（至少繪制三張 3號(hào)圖紙）； 4：編寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 主傳動(dòng)系統(tǒng)是整個(gè)還田機(jī)的心臟部分。它既要給粉碎系統(tǒng)提供動(dòng)力，又要接收由拖拉機(jī)傳來(lái)的動(dòng)力，這就要求它有良好的抗沖擊能力，運(yùn)動(dòng)的過(guò)程必須平穩(wěn)，各個(gè)換位裝置之間不干涉，結(jié)合緊簇。由于還田機(jī)要盡可能的減少重量。使它的生產(chǎn)率高，所以主傳動(dòng)系統(tǒng)也應(yīng)更可能的輕便，這樣才能保證它符合農(nóng)用的要求。 為了使還田工作在可靠的情況下，必須做到以下幾點(diǎn)： ，不會(huì)產(chǎn)生彎曲變形等 一系列情況。 ，每個(gè)齒輪的齒面間隙，壓力角符合設(shè)計(jì)要求，不會(huì)出現(xiàn)卡死等情況。 ，不會(huì)出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，有能夠換油的放油通道，能夠散發(fā)出熱量，延長(zhǎng)機(jī)器的一次性運(yùn)行時(shí)間。 ，確保能夠生產(chǎn)出來(lái)，最好低成本生產(chǎn)出來(lái)，減少設(shè)計(jì)造價(jià)。 香蕉秸稈粉碎還田機(jī)的研究 5 。 ，減少設(shè)計(jì)周期，提前完成產(chǎn)品的上市。 3 主傳動(dòng)設(shè)計(jì) 主傳動(dòng)系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)方案 由于香蕉秸桿還田機(jī)是農(nóng)用機(jī)械，它工作在重載的情況下， 故采用圓錐直齒輪來(lái)傳遞功率，它的傳動(dòng)平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)牢固可靠。根據(jù)這些要求初步設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖如圖 31 所示： 圖 31 主傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 據(jù)初步傳動(dòng)方案，分別定義兩根傳動(dòng)軸為：主傳動(dòng)軸和齒輪軸。分別定義兩個(gè)轉(zhuǎn)向的錐齒輪為 Z1 和 Z2。其中 Z1 主傳動(dòng)齒輪。由于齒輪與軸之間的連接力較大，用普通的軸難以達(dá)到要求，故選用花鍵來(lái)連接，根據(jù)軸徑的大小和軸承的型號(hào)來(lái)設(shè)計(jì)不同的花鍵號(hào)。花鍵的傳遞功率大，傳動(dòng)平穩(wěn)可靠，用在這里是最佳方案。 傳動(dòng)零件的 設(shè)計(jì)及計(jì)算 設(shè)計(jì)時(shí)初用拖拉機(jī)的動(dòng)力是東方紅 X824 型輪式拖拉機(jī)，它的動(dòng)力輸出軸的轉(zhuǎn)速為 540/1000r/min。由于香蕉秸桿根茬粉碎還田機(jī)工作在重載輸出，中速運(yùn)行的香蕉秸稈粉碎還田機(jī)的研究 6 情況下，所以應(yīng)選擇輸出軸的轉(zhuǎn)速為 540r/min。初步設(shè)計(jì)還田機(jī)的刀軸的轉(zhuǎn)速為900r/min。 傳動(dòng)比及齒輪的設(shè)計(jì)： ： 由 得21nni? ： ?12i21nn = 900r/minr/min540 =3/5 ： 根據(jù)傳動(dòng)比和齒輪的工作條件，初步 設(shè)計(jì)齒輪的齒數(shù)分別為 Z1 =50、 Z2 =30 設(shè)它的模數(shù)為 m=8mm，大端壓力角為標(biāo)準(zhǔn)角 20? 。 已知 Z1 和 Z2 是一對(duì)嚙合的齒輪： 分錐角： 1? =arc tan(Z1 / Z2 ) =art tan50/30=59? 2? =90? 1? =90? 59? =31? 當(dāng) m1mm時(shí) , 則齒頂高： ?ha =1， ?c = 故 ha= ?ha m=1 8mm=8mm 齒根高： fh =（ ?ha ＋ ?c ） m=(1+) 8= 分度圓直徑： mmmzd 4 0 050811 ???? mmmzd 24030822 ???? 齒頂高直徑：1ad= mmhad 0 859c o s824 0 0c o s2 11 ??????? ? mmhdd aa o s82240c o s2 222 ???????? ? 齒根圓直徑： mmhdd ff o o s2 111 ???????? ? mmhddff o o s2 222 ???????? ? 錐距： mmzzmR ????? 香蕉秸稈粉碎還田機(jī)的研究 7 齒根角 ： ????? ) r c t a n ()/a r c t a n ( RhQ ff 頂錐角： ??? 1 ????? fa Q?? ??? 2 ????? fa Q?? 頂隙 ： mmmcc ???? ? 齒寬 ： mmRb ??? 根據(jù)上面兩齒輪的傳動(dòng)幾何參數(shù)，我們可以設(shè)計(jì)出這兩個(gè)齒輪的嚙合圖如圖32 所示： 圖 32 錐齒輪嚙合圖 由機(jī)械手冊(cè)得可知： 農(nóng)業(yè)機(jī)械的精度一般為 8~9 級(jí)，因?yàn)橐笏鼈鲃?dòng)平穩(wěn)運(yùn)行可靠，故選用 8 級(jí)精度。 軸的設(shè)計(jì) 在傳動(dòng)的過(guò)程中，主傳動(dòng)軸直接與拖拉機(jī)的后置輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器和離合器聯(lián)結(jié)在一起的，它承受很高的轉(zhuǎn)矩，故選用的材料較好一點(diǎn)，齒輪軸軸可選用相對(duì)經(jīng)濟(jì)的材料，故主傳動(dòng)軸選用 40Cr，齒輪軸為 45 鋼，初步設(shè)計(jì)說(shuō)明 拖拉機(jī)的香蕉秸稈粉碎還田機(jī)的研究 8 標(biāo)定功率為 ，故軸徑的初步估算公式為： 3npAd?