【正文】 直徑，代入中的小者 （37）取 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度（1），且, （38）查得 （39）（2）查得齒形系數(shù)，應(yīng)力修正系數(shù)，（3）按齒面硬度查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限（4），（5）查得接觸疲勞壽命系數(shù)，（6）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取安全系數(shù)，得 （310）（7） (311)強(qiáng)度足夠。變速箱主軸通過萬向聯(lián)軸器與拖拉機(jī)后部的動(dòng)力輸出軸相連，再通過變速箱內(nèi)部的兩對錐齒輪變速換向后由動(dòng)力輸出軸出動(dòng)力，再通過鏈傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)秸稈粉碎刀輥工作。 kW，即；可選擇5560馬力左右中型拖拉機(jī)與多功能玉米秸稈還田機(jī)相配套?？傻茫篘3= 拖拉機(jī)的選擇 配套拖拉機(jī)的選擇即是發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇，必須依靠工作機(jī)的要求來進(jìn)行。將數(shù)據(jù)帶入式可得：N2= kW。粉碎刀在粉碎玉米秸稈時(shí)主要以高速打擊與切割相結(jié)合，只有當(dāng)玉米秸稈切碎時(shí)的刀端線速度大于34m/s時(shí)，刀軸的轉(zhuǎn)向必須選擇反轉(zhuǎn)，以增加秸稈在粉碎室的停留時(shí)間，粉碎效果才能較好，因此消耗的功耗較大。, δa2=δ2+δa2=176。 θf2=arctanhf2Re=176?！?)2≈171mm首先確定直齒錐齒輪的基本參數(shù)，具體如表31所示。,查表可得σHlim39。m，T1=9549pn=303N?m；u一齒數(shù)比； σ39。秸稈粉碎刀輥需要較高的轉(zhuǎn)速才能實(shí)現(xiàn)秸稈粉碎作用，需要變速齒輪起到增速作用，因取u=。圖1玉米秸稈還田機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖 表2高速齒輪傳動(dòng)尺寸名稱計(jì)算公式結(jié)果/mm法面模數(shù)5法面壓力角螺旋角齒數(shù)2288傳動(dòng)比4分度圓直徑83336齒頂圓直徑93346齒根圓直徑中心距280表三低速齒輪傳動(dòng)尺寸名稱計(jì)算公式結(jié)果/mm法面模數(shù)5法面壓力角螺旋角齒數(shù)3195傳動(dòng)比分度圓直徑122371齒頂圓直徑132齒根圓直徑中心距齒寬127122，錐齒輪8級閉式齒輪傳動(dòng)，滾動(dòng)軸承，圓柱齒輪9級精度傳動(dòng)。玉米秸稈還田機(jī)工作時(shí)依靠3點(diǎn)懸掛與拖拉機(jī)相掛接，牽引本機(jī)工作。經(jīng)過多種方案對比，采用了具有創(chuàng)新性的變速箱及鏈輪傳動(dòng)相結(jié)合的傳動(dòng)方案。莖桿粉碎機(jī)一般把莖稈切斷成長度小于10 cm的小段，其切碎和拋撒性能均達(dá)到要求，有利于滅茬器的旋耕作業(yè)和秧苗的栽培，并可根據(jù)需要，裝上或卸下切碎裝置。秸稈粉碎拋撒機(jī)的切碎裝置由一組切刀和喂入輪組成，或由旋轉(zhuǎn)滾筒加定刀片組成。兩者相差較大，這給傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來了很大困難。并且這種方法和機(jī)械化整稈還田方式都具有減少一次粉碎程序、保持秸稈水份、降低生產(chǎn)費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)。機(jī)械化秸稈直接粉碎還田方式是利用秸稈直接粉碎還田機(jī)，將摘穗后仍直立于田間的秸稈，用秸稈粉碎還田機(jī)粉碎并拋撒在田間，隨后用犁將秸稈翻埋入土還田，它適用于各種土壤條件，秸稈腐解時(shí)間短，對農(nóng)作物生長見效快。焚燒還田是將秸稈直接 焚燒，灰燼還田。2技術(shù)任務(wù)書（JR）目前秸稈還田可分為秸稈粉碎翻壓還田、秸稈覆蓋還田、堆漚還田、焚燒還田、過腹還田等5大類形式。根據(jù)課題的進(jìn)展?fàn)顩r，擬完成以下的研究內(nèi)容：(1)對多功能玉米秸稈還母機(jī)研制所需要的基礎(chǔ)理論分析。日本微生物學(xué)家島本覺也先生研究發(fā)明的酵素菌技術(shù)在日本廣泛應(yīng)用于種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域，還可直接用于秸稈liEN作，達(dá)到秸稈還田目的，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，社會(huì)效益和生態(tài)效益，目前已在世界上二十幾個(gè)國家得到迅速推廣應(yīng)用。不僅小麥、玉米等秸稈大量還田，而且像大豆、番茄等作物秸稈也盡量還田。美國、加拿大等國家的小麥、玉米秸稈大部分用于還田。發(fā)達(dá)國家在還田機(jī)具的研制和生產(chǎn)上起步較早，美國萬國公司于20世紀(jì)60年代初首次在聯(lián)合收割機(jī)上采取切碎機(jī)對秸稈進(jìn)行粉碎還田，其后研制了與90 kw拖拉機(jī)配套的60型秸稈切碎機(jī)。但是在實(shí)際操作中，許多農(nóng)民對機(jī)械化還田方式接受程度較低，其原因是農(nóng)民對秸稈還田可以增肥地力、改善土壤結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)農(nóng)業(yè)后勁、改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境認(rèn)識(shí)不足，僅限于秸稈還田能否產(chǎn)生明顯、直接經(jīng)濟(jì)效益；另外，采用現(xiàn)有的秸稈還田技術(shù)粉碎效果往往不太理想，部分秸稈還田機(jī)械的粉碎效果不如人意：有的地面上留茬；有的拋出的秸稈太長，且無法被翻入土中；還有的雖能將拋出的秸稈翻入土中，但由于未能打碎，致使播種機(jī)排種器插入土中深度不夠，或阻礙其前進(jìn)。機(jī)械化秸稈還田技術(shù)既可以減少化肥施用量，培肥地力，又能增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。裝有覆茬器的深耕犁、高架深耕犁，在主犁體上方安裝覆茬器，使土垡尚未翻轉(zhuǎn)時(shí)，先將土垡表面長有殘茬并容易外露的一角切去并使其落入犁溝底部，然后犁體翻轉(zhuǎn)土垡將其掩埋。秸稈還田機(jī)械主要有秸稈還田旋耕機(jī)，甩刀式碎土滅茬機(jī)，裝有覆茬器的鏵式犁、深翻犁以及秸稈粉碎拋撤機(jī)等多種類型。并且這種方法和機(jī)械化整稈還田方式都具有減少一次粉碎程序、保持秸稈水份、降低生產(chǎn)費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)。機(jī)械化秸稈直接粉碎還田方式是利用秸稈直接粉碎還田機(jī)，將摘穗后仍直立于田間的秸稈，用秸稈粉碎還田機(jī)粉碎并拋撒在田間，隨后用犁將秸稈翻埋入土還田，它適用于各種土壤條件，秸稈腐解時(shí)間短，對農(nóng)作物生長見效快。土地作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的最基本生產(chǎn)資源，其可持續(xù)利用是永恒的主題。秸稈資源數(shù)量巨大，開發(fā)價(jià)值大，開發(fā)利用前景十分可觀。把多余的秸稈還到農(nóng)田中去，是解決這個(gè)問題的有效途徑。作為一種資源，作物秸稈可用作肥料、飼料、燃料及造紙、制炭、建材等的原料。 秸稈還田勞動(dòng)強(qiáng)度大、時(shí)間短，為了保證還田質(zhì)量，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高工作效率，應(yīng)采用機(jī)械進(jìn)行秸稈還田作業(yè)。秸稈在耕翻入土之后，在分解過程中進(jìn)行礦質(zhì)化，釋放養(yǎng)分，同時(shí)進(jìn)行腐殖質(zhì)化，使一些有機(jī)質(zhì)化合物縮合脫水，形成更復(fù)雜的腐殖質(zhì)，從而改善了土壤的結(jié)構(gòu)及保水、吸水、粘結(jié)、透氣、保溫等性狀，提高了土壤本身調(diào)節(jié)水、肥、溫、氣的能力。據(jù)測定，％，％，％，如果每畝地還田秸稈1000 kg，則可增加有機(jī)質(zhì)150 kg。目錄玉米秸稈粉碎還田機(jī)的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄摘要…………………………………………………………………………………………ⅠAbstract…………………………………………………………………………………Ⅰ1秸稈粉碎機(jī)的概述 1 1 2 52技術(shù)任務(wù)書（JR） 5 5 5 6 6 73總體方案確定（SS） 7 7 8 8 84主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 10 14 15 16 195使用說明書（SS） 23 23 236安全注意事項(xiàng) 247技術(shù)條件（JT） 25 25 25 25 268結(jié)論 26參考文獻(xiàn) 28致謝 30河北科技師范學(xué)院2012屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)1概述 秸稈粉碎機(jī)設(shè)計(jì)的必要性秸稈中含有的氮、磷、鉀、鎂、鈣、硫等元素是農(nóng)作物生長必需的主要營養(yǎng)元素，是我國重要的有機(jī)肥源之一。每畝地一年若還田鮮玉米秸稈1250 kg，則相當(dāng)于4000 kg土雜肥的有機(jī)質(zhì)含量，含氮、磷、 kg碳氨、同時(shí)還能補(bǔ)充其它多種營養(yǎng)元素。土壤有機(jī)質(zhì)含量增加，養(yǎng)分結(jié)構(gòu)趨于合理，可使其容重降低，土質(zhì)疏松，通透性提高，犁耕比阻減小。秸稈還田作業(yè)用機(jī)具是保證秸稈還田作業(yè)的質(zhì)量、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高工作效率必不可少的工具，也是大面積推廣秸稈還田必需的條件。目前，我國的秸稈開發(fā)利用主要是從三個(gè)方面來進(jìn)行的：一是秸稈還田，包括整株還田和粉碎還田兩種：二是作為家畜飼料，包括直接飼喂、粉碎飼喂及氨化、青貯、微貯等處理后飼喂；三是作為相關(guān)工業(yè)原料利用，如用于造紙、制炭、編織等。提高農(nóng)作物秸稈的綜合利用，是發(fā)展高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效農(nóng)業(yè)和幫助農(nóng)民致富的迫切需要和重要途徑。 持續(xù)農(nóng)業(yè)已成為世界各國農(nóng)業(yè)發(fā)展的共同趨勢。我國大部分農(nóng)田由于長時(shí)間以來耕作方式單一，使土壤底部形成了堅(jiān)硬的犁底層，加之多年不施用農(nóng)家肥，以及大量使用化肥和農(nóng)藥，造成了土壤的污染，致使我國土地的有機(jī)質(zhì)逐年下降，農(nóng)作物減產(chǎn)或產(chǎn)量不穩(wěn)，不利于可持續(xù)農(nóng)業(yè)和生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。機(jī)械化整稈還田方式是將摘穗后直立于田間的秸稈，直接用高柱犁或重型犁沿前進(jìn)方向推倒，同時(shí)深耕翻埋，將秸稈在深耕時(shí)翻埋入土還田，實(shí)現(xiàn)秸稈整稈還田。機(jī)械化根茬粉碎還田方式是將作物割去莖稈后剩余的根茬用機(jī)具就地粉碎混合于耕作層土壤中的一項(xiàng)機(jī)械化秸稈還田技術(shù)。秸稈還田旋耕機(jī)與一般的旋耕機(jī)結(jié)構(gòu)基本相同，其采用反轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)，即刀軸的旋轉(zhuǎn)方向與作業(yè)機(jī)行走輪旋轉(zhuǎn)方向相反，工作時(shí)旋耕刀從土壤底部開始向土壤表面逆向切土，機(jī)組負(fù)荷較均勻，無漏耕現(xiàn)象。覆茬器是協(xié)助犁體在翻垡時(shí)，將地表面的殘茬、雜草埋入士中不外露，使秸稈雜草腐爛還田。但目前秸稈的處理設(shè)備及應(yīng)用技術(shù)的程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，一方面對秸稈還田的理論研究還不足，設(shè)計(jì)比較盲目，對其結(jié)構(gòu)參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)的配置與選擇沒有理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。秸稈還田作業(yè)必須與深耕、深翻及農(nóng)業(yè)措施配套，相應(yīng)的機(jī)械化秸稈還田機(jī)具的投資也就比較大。英國在20世紀(jì)80年代初在收獲機(jī)上對秸稈進(jìn)行粉碎，并采用犁式耙進(jìn)行深埋。許多國家(如加拿大等)普遍采用秸稈機(jī)械粉碎還田。據(jù)美國農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì)，％，秸稈還田量占秸稈生產(chǎn)量的68％。目前，國外一些國家秸稈還田的研究與利用已處于領(lǐng)先水平。(2)提出玉米秸稈還田機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案；根據(jù)實(shí)際作業(yè)要求初步選擇與其相配套的動(dòng)力并以此為依據(jù)確定各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)及具體結(jié)構(gòu)。秸稈粉碎翻壓還田是在作物收獲后，將作物秸稈在下茬作物播種或移栽前翻入土中。過腹還田是用秸稈飼喂牛、馬、豬、羊等牲畜后，以畜糞尿旌入土壤。機(jī)械化整稈還田方式是將摘穗后直立于田間的秸稈，直接用高柱犁或重型犁沿前進(jìn)方向推倒，同時(shí)深耕翻埋，將秸稈在深耕時(shí)翻埋入土還田，實(shí)現(xiàn)秸稈整稈還田。機(jī)械化根茬粉碎還田方式是將作物割去莖稈后剩余的根茬用機(jī)具就地粉碎混合于耕作層土壤中的一項(xiàng)機(jī)械化秸稈還田技術(shù)。經(jīng)過多種方案對比，采用了具有創(chuàng)新性的變速箱及鏈輪傳動(dòng)相結(jié)合的傳動(dòng)方案。工作時(shí)，莖桿被強(qiáng)制喂入，靠喂入輪和刀片的轉(zhuǎn)速不同來切碎莖桿：按其特性可分為“甩刀式”和“定直徑滾刀式”。對于割莉脫粒的聯(lián)合收割機(jī)，秸稈可以用高架犁直接整株還田，也可以先脫后割，將秸稈粉碎還田。此方案最大限度地簡化了傳動(dòng)路線，降低了功耗，提高了傳動(dòng)的可靠性和平穩(wěn)性。拖拉機(jī)輸出軸傳遞的動(dòng)力經(jīng)萬向節(jié)傳遞給變速箱，變速箱內(nèi)分兩軸傳遞動(dòng)力。 （31）2.．各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 （32） 主軸大齒輪與右端齒輪的設(shè)計(jì) 變速箱主軸通過萬向聯(lián)軸器與拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出軸相連，拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸轉(zhuǎn)速n=760 r/min。 de139。一齒輪許用接觸應(yīng)力，MPa；且σHP39。=1300N／mm2，安全系數(shù)選取SH39。 錐齒輪2的幾何計(jì)算計(jì)算和說明 齒數(shù) 取Z1=32，則Z2=u?Z1=32≈13，實(shí)際的齒數(shù)比 u=Z2Z1=分錐角 δ1.=tan1Z2Z1=176。 齒項(xiàng)角 采用等頂隙收縮齒，故θa1=θf1=176。 根錐角 δf1=δ1θf1=176。據(jù)有關(guān)資料，玉米秸稈粉碎還田的功耗一般為811kW／壟，則玉米秸稈的粉碎功耗應(yīng)為N1=22KW.滅茬和旋耕功耗的計(jì)算多功能玉米秸稈還田機(jī)的后刀輥主要將前刀輥?zhàn)鳂I(yè)后的留茬刨出并粉碎，均勻拋撒，同時(shí)進(jìn)行淺層土壤疏松。 機(jī)組行駛功耗計(jì)算輪式拖拉機(jī)在行駛過程中要克服滾動(dòng)阻力Pf，牽引作業(yè)時(shí)要克服牽引阻力弓，上、下坡時(shí)要克服坡道阻力￡，行駛速度變化時(shí)要克服慣性力Pj。發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)有適當(dāng)?shù)膫溆萌萘?，如選發(fā)動(dòng)機(jī)的功率過大，必然會(huì)因容量未能充分利用而增加成本，造成浪費(fèi)；相反，容量過小，則不能保證機(jī)具的正常工作，或使發(fā)動(dòng)機(jī)長期過載、發(fā)熱量大而過早損壞。變速箱圖1 變速箱設(shè)計(jì)圖 多功能玉米秸稈還田機(jī)的變速箱(如圖31所示)，主要由主軸(1)、主軸大齒輪(2)、右端齒輪(3)、箱體(4)、鏈輪(5)組成。根據(jù)工作條件，初選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，按扭矩強(qiáng)度法進(jìn)行最小直徑估算，即，初算軸徑時(shí)，若最小直徑軸段開有鍵槽，還要考慮鍵槽對軸強(qiáng)度的影響，當(dāng)該軸段截面上有一個(gè)鍵槽時(shí)，d增大5%7%，兩個(gè)鍵槽時(shí)，d增大10%15%，值由表144確定：， ，高速軸，因高速軸最小直徑處安聯(lián)軸器，沒有一個(gè)鍵槽，則，取整為38mm，安裝滾動(dòng)軸承，取標(biāo)準(zhǔn)值，安裝滾動(dòng)軸承，取標(biāo)準(zhǔn)值，取1．高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）各軸段直徑的確定：最小直徑，滾動(dòng)軸承處軸段。鍵的選擇與校核這里只以中間軸上的鍵為例，由中間部的細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，選定高速級大齒輪處鍵為，標(biāo)記：鍵,低速級小齒輪處鍵2為，由于是同一根軸上的鍵，傳遞的轉(zhuǎn)矩相同，所以，只需要校核斷的鍵1即可，齒輪軸段d=80mm，鍵的工作長度Lb=10022=78mm，鍵的接觸角度，傳遞的轉(zhuǎn)矩，按所引用教材表52查處鍵靜聯(lián)接時(shí)的擠壓許用應(yīng)力為，（鍵，齒輪輪轂，軸的材料均為45鋼調(diào)質(zhì)）鍵聯(lián)接強(qiáng)度足夠以中間軸上的滾動(dòng)軸承為例根據(jù)載荷及速度情況，擬定選用圓錐滾子軸承，由中間軸的設(shè)計(jì)，選取30214，其基本參數(shù)查表，,，,軸承受力圖如圖所示：圖2軸承受力圖徑向載荷根據(jù)軸的分析，可知：A點(diǎn)總支反力B點(diǎn)總支反力軸向載荷外部軸向力,從最不利受力情況考慮，指向A處1軸承（方向向左），軸承派生軸向力由圓錐滾子軸承的計(jì)