【正文】 玉米畝產(chǎn)量含熱量的 %以上。 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 題 目 大豆玉米間作播種機(jī)設(shè)計與傳動計算 摘要 間作套種能夠 充分利用空間和邊行優(yōu)勢， 提高土壤養(yǎng)分 ， 增加作物的抗逆能力 ，提高土地利用率和單位面積產(chǎn)量。間作能有那么多好處，重要是地上部光、熱資源的充分利用和地下部水分、養(yǎng)分資源得到充分合理互補(bǔ)利用。近幾年，我國的聯(lián)合作業(yè)播種機(jī)發(fā)展也較快，其機(jī)具主要有播種一施肥聯(lián)合作業(yè)機(jī)、耕作一播種聯(lián)合作業(yè)機(jī)、松土一施肥一覆膜一穴播聯(lián)合作業(yè)機(jī)和施水一播種聯(lián)合作業(yè)機(jī)等，目前又發(fā)展了鋪膜播種聯(lián)合作業(yè) ??3 。單體可隨地面起伏以保證播種深度一致。特別是在土壤含水量較大和地面有殘留作物秸稈、雜草時地輪的滑移率會更大。 =110。它包括有靴鞋式、滑刀式、單圓盤式和雙圓盤式等多種 。因為 ? ?1ca???? ，故安全。 進(jìn)度計劃（進(jìn)度時間、主要工作內(nèi)容）： 20xx35 至 20xx310 查閱資料，填寫開題報告。 （ 2）根據(jù)機(jī)械式精密播種機(jī)的特點(diǎn)，本文設(shè)計的播種機(jī)選用了轉(zhuǎn)倉式精密排種器。開溝器的形狀及結(jié)構(gòu)如圖 48。 0 ( 1 1 0 % ) 2 1 . 6 1 . 1 2 3 . 7 6d d m m? ? ? ? ? ? 將軸的直徑圓整為 24mm。 由于地輪的直徑太大，此播種機(jī)的地輪設(shè)計成帶有腹板的形式，為了減輕地輪的重量（如果地輪過重對種床會過于壓實，不利于種子發(fā)芽和生長），在地輪腹板處開孔，經(jīng)過計算后，在腹板處開五個直徑為 140mm、圓周均勻分布的孔最合適；為了減輕地輪的重量，地輪腹板設(shè)計成厚度 10mm，為了加強(qiáng)強(qiáng)度在地輪腹板處加五筋；考慮到開溝器開溝寬度 40mm 到 80mm，地輪與地表的接觸面寬度設(shè)計成 100mm；考慮到此地輪間作鎮(zhèn)壓器的作用和減少地輪對地表的壓實力，地輪面設(shè)計成中間略微下凹形式。該播種機(jī)主要由機(jī)架、種箱、轉(zhuǎn)倉式排種器、播種開溝器、地輪、覆土板等組成見圖 41。 目前國內(nèi)谷物播種機(jī)大多是以外槽輪式排種器為核心工作部件，型號雖然很多，但由于外槽輪排種器的結(jié)構(gòu)所限，排種脈動性和種子溝內(nèi)分布不均勻性一直是半精密播種難以實現(xiàn)的主要因素。由于大豆玉米間作種植勞動強(qiáng)度比平播大豆、玉米大，沒有配套的播種收獲機(jī)械的原因，大豆玉米間作種植模式在北方主要冬小麥區(qū)沒有得到推廣。為了解決大豆玉米間作套種種植的問題，我們研究和設(shè)計了大豆玉米間作播種機(jī)。如把玉米、大豆間作種植，發(fā)揮這兩種作物的優(yōu)勢，可起到互補(bǔ)作用，既能增加單位面積產(chǎn)量，又能顯著提高單位面積營養(yǎng)素的產(chǎn)量，提高經(jīng)濟(jì)和社會效益。另外，液壓技術(shù)及電子技術(shù)也在播種機(jī)上得以應(yīng)用。 4 大豆玉米間作播種機(jī)結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計 針對播種技術(shù)現(xiàn)狀和 2+2 間作模式，下面對大豆玉米間作播種機(jī)主要工作部件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計。所以此播種機(jī)選擇地輪放在整個機(jī)械的后面。鏈傳動的分布形式如圖 44 圖 44 傳動簡圖 1— 主動小鏈輪 2— 地輪軸 3— 鏈條 4— 中間傳動大鏈輪 5— 中間傳動小鏈輪 6— 中間傳動軸 7— 排種器軸 8— 排種器鏈輪 .10. 地輪軸的設(shè)計 （ 1）地輪軸上的功率、轉(zhuǎn)速及扭矩計算 地輪軸的輸入功率可由公式（ 4）給出： P FV? (4) 其中： F— 鏈輪的壓軸力 V— 鏈的平均速度 故由公式（ 4）可算得： 320 448PW? ? ? 地輪軸的轉(zhuǎn)速可由公式（ 5）給出 ： 602Vn r?? (5) 其中： V— 地輪的轉(zhuǎn)速 r — 地輪的半徑 故由公式（ 5）可算得： 6 0 1 . 4 5 8 . 9 / m in2 3 . 1 4 0 . 2 2 7nr????? 地輪軸輸入扭矩可由公式（ 6）： 950000 PT n?? (6) 其中： P— 地輪軸的輸入功率 n— 地輪的轉(zhuǎn)速 故由公式（ 6）可算得： 0 . 4 4 59 5 0 0 0 0 7 2 6 3 8 . 45 8 . 9T N m m? ? ? （ 2） 作用在鏈輪和地輪上的力 ① 作用在鏈輪上的力：有壓軸力 Fp 和圓周力 Fe ? ? ② 作用在地輪上的力：查《農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計手冊》一書可知地輪工作阻力 ??8 ：=500FN地 (3) 初步確定軸的最小直徑 ① 選取軸的材料為 45鋼 正火回火處理，經(jīng)查《機(jī)械設(shè)計》一書可知其許用彎曲應(yīng)力 1[]?? =55Mpa。銳角開溝器的開溝工作面與地面平面的夾角，即入土角α＜ 90176。 鏈輪的選擇 根據(jù)鏈條型號和傳動比選擇相應(yīng)齒數(shù)的 ISO 標(biāo)準(zhǔn)的鏈輪 .22. 鏈輪的材料選擇 鏈輪齒數(shù) 25z? ，有沖擊載荷，故選 20 鋼 ??9 ，進(jìn)行滲碳、淬火、回火熱處理 ??12 ??13 ，處理后的硬度為 50 ~ 60HRC 。 （ 2）大豆玉米間作播種機(jī)主要結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計，包括排種器的選擇、地輪的設(shè)計、地輪軸的設(shè)計、中間傳動軸的設(shè)計、開溝器的的設(shè)計等。 通過以上幾點(diǎn)的設(shè)計研究，本文設(shè)計的大豆玉米間作播種機(jī)可以同時播種大豆和玉米，通過更換排種器上面的鏈輪可以改變株距，該播種機(jī)也可以專播大豆或玉米。一級鏈傳動的傳動比 1i 有公式（ 11）給出： 21Zi Z? (11) 其中： 1Z — 主動鏈輪齒數(shù) 2Z — 從動鏈輪齒數(shù) 故一級玉米鏈傳動比可由公式（ 11）算得： 25 ?? 一級大豆鏈傳動比可由公式（ 11）算得： 25 ?? （ 2） 確定計算功率 計算功率可由公式（ 12）計算： ca A ZP K K P? (12) 其中： P— 地輪軸輸入功率 AK — 工況系數(shù) ZK — 主動鏈輪齒數(shù)系數(shù) 查《機(jī)械課程設(shè)計簡明手冊》一書可知： ? ? 故由公式（ 12）可得： 1 .0 1 .5 0 .4 4 8 0 .6 7 8caP k W? ? ? ? （ 3） 選擇鏈條節(jié)數(shù)和中心距 根據(jù) ? 及 / minnr? 查《機(jī)械設(shè)計》圖 911，可選 10A1。 與鏈輪配合處的軸徑為 24mm，為了滿足鏈輪的軸向定位，則其左邊的軸徑的直徑取為 30mm，此舉也方便軸承的選擇，軸承的軸向定位由與地輪的仿形機(jī)構(gòu)相連的拉板和套筒定位，為了方便地輪的安裝則與地輪配合處的軸徑應(yīng)比其它軸段的直徑大些，取為 36mm，且此軸段應(yīng)略短于地輪輪轂的長度，地輪的軸向定位則由左右兩個套筒保證。 圖 43 地輪 .8. 傳動裝置的布局設(shè)計 鏈傳動與帶傳動相比，鏈傳動無彈性滑動和整體打滑現(xiàn)象，傳動效率高，有因鏈條不需要像帶傳動那樣張的很緊，所以作用在軸上的徑向力較小，鏈條采用金屬材料制造，在同樣的使用條件下，鏈傳動的整體尺寸較小，結(jié)構(gòu)較為緊湊，同時，鏈傳動能在高溫和潮濕的環(huán)境中工作，所以此播種機(jī)傳動選用鏈傳動 ??7 。 外槽輪式主要用于谷物條播，不適合作物精播，目前普遍用于小麥等谷物類作物播種機(jī)。為了解決上述問題， 80 年代中期中國農(nóng)機(jī)科學(xué)研究院曾借鑒挪威 Staeelen條播機(jī)技術(shù)研制成功了離心式中央集排式谷物條播機(jī)，雖然在理論和結(jié)構(gòu)上是對“一器一行”的重大突破，機(jī)具的實驗室試驗結(jié)果也比較理想，但由于排種錐筒的高速旋轉(zhuǎn)是靠地輪來傳動的，而地輪在不同土壤和不同地表狀況下的工作可靠性不強(qiáng)、適應(yīng)性差，使離心集排難以達(dá)到理想的效果。面對我國耕地面積逐漸減少，而對大豆玉米的需求越來越大的現(xiàn)象，提高單位面積土地利用率迫在眉睫，大豆玉米間作種植必將成為一種趨勢，在這種情況下設(shè)計和研究大豆玉米間作播種機(jī)對我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和提高農(nóng)民的收入具有顯著的意義。設(shè)計中在考慮實用的同時，兼顧經(jīng)濟(jì)節(jié)約，從而達(dá)到結(jié)構(gòu)合理、生產(chǎn)成本低目的。 Seeder。 近幾年來，國外在發(fā)展播種機(jī)時所遵循的原則是：不斷更新工作原理，盡量完善其結(jié)構(gòu)，使其具備良好的工作性能，以提高播種質(zhì)量，并注重提高播種機(jī)具的通用性和適應(yīng)性。 7+1 模式 以 7 行大豆間作 1行玉米為 1個種植帶， 1 個種植帶為 2m，大豆行距 25cm、株距 10～ 13cm，保證 19． 5～ 22． 5 萬株／ hm2 左右；玉米行距 25cm、株距 20cm，保證 2． 25萬株／ hm2 左右 ??1 。氣吸式排種器排種盤吸孔直徑根據(jù)作物種子尺寸確定；可以單粒點(diǎn)播、穴播和條播；氣室吸力可通過風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和進(jìn)、出口風(fēng)門大小來調(diào)節(jié)；通過調(diào)節(jié)排種盤轉(zhuǎn)速或改變孔數(shù)來適應(yīng)不同的株距的要求；該排種器的 優(yōu)點(diǎn)是能適應(yīng)不同作物種子，對種子尺寸要求不嚴(yán)，損傷率小，能適應(yīng)較高速的播種作業(yè)，但需配置風(fēng)機(jī)，消耗功率多，而且制造和使用要求較高；主要用于玉米、大豆、甜菜、棉花等中耕作物的精密播種機(jī)上；由于國內(nèi)播種機(jī)械起步晚，發(fā)展慢，此技術(shù)在國內(nèi)還未成熟。所以播種機(jī)的傳動采用二級傳動方式。 =103 ③ 由《機(jī)械設(shè)計》一書可知軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為： ? ?395500000 .2TTTPTnWd??? ? ? 由上式可得軸的直徑計算公式： ? ? 33 T PPdAnn??? 故由公式（ 7）可算得軸的直徑 3 1 .7 9 21 0 3 3 6 .64 0 .1d m m? ? ? 由于中間傳動軸上開有定位螺紋孔，將軸徑增大 10% 0 (1 0 .1 ) 3 6 .6 1 .1 3 9 .2d d m m? ? ? ? ? 將軸的直徑圓整為 40mm。 （ 4） 計算鏈節(jié)數(shù)和中心距 初選中心距可有公式（ 21）給出： 0 (30 ~ 50)ap? (21) 其中： p— 鏈條節(jié)距 故初選中心距由公式（ 21）算得： 0 47 6 ~ 79 4a mm? 取 0 476a mm? .20. 相應(yīng)的鏈條節(jié)數(shù)可由公式（ 22）算出： 20 1 2 2 10 02 22p a z z z z pL pa?????? ? ? ????? (22) 其中： 0a — 初選中心距 p— 鏈條節(jié)距 1z — 主動鏈輪齒數(shù) 2z — 從動鏈輪齒數(shù) 故相應(yīng)的鏈節(jié)數(shù)由公式（ 22）算得： 20 4 7 6 1 7 2 3 2 3 1 7 1 5 . 8 7 32 ( ) 8 0 . 0 11 5 . 8 7 5 2 2 4 7 6pL ???? ? ? ? ? ?? 為了避免使用過度鏈節(jié)，應(yīng)將計算出的鏈節(jié)數(shù) 0pL 圓整為偶數(shù) pL ，取鏈長節(jié)數(shù) 80PL? 鏈傳動的最大中心距可由公式（ 23）算出： ? ?1 1 22 pa f p L z z??? ? ??? (23) 其中： 1f — 中心距計算系數(shù) p — 鏈條節(jié)距 pL — 鏈長節(jié)數(shù) 1z — 主動鏈輪齒數(shù) 2z — 從動鏈輪齒數(shù) 查《機(jī)械設(shè)計》表 98 可得： 1 ? 故鏈傳動的最大中心距由公式（ 23）算得： ? ?0 . 2 4 9 8 7 1 5 . 8 7 5 2 8 0 2 3 1