【正文】 ，可作鉆床升降螺母。 [3]所以選用 MC 尼龍作為生產(chǎn)排種輪的材料。 大豆種子通常 長(zhǎng) 4～ ，寬 8～ 15mm，所以設(shè)計(jì)種孔為直徑為Φ 15mm，種孔深度為 16mm。圖 41 所示為排種輪模型。 圖 41 大豆排種輪 毛刷輪的參數(shù)選擇 毛刷輪的作用是將排種輪孔中超出種孔的種 子掃出排種輪輪孔內(nèi)，從而達(dá)到排種每一次旋轉(zhuǎn)一周，從排種輪排出的種子只有 2 粒，提高了播種精度，降低了有些種孔播種多，有些種孔播種少的現(xiàn)象。除此之外毛刷輪還可以清潔種箱和排種輪，對(duì)種子從種箱的正常排出起著關(guān)鍵性的作用。因此使用毛刷輪是十分必要的。市場(chǎng)上毛刷輪制造已經(jīng)成熟故只需直接選用。通常選用 磨料尼龍 作為毛刷輪的毛刷材料，由 磨料尼龍 制作的毛刷輪具有耐磨、價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)。本著美觀大方，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的原則，本設(shè)計(jì)選用的毛刷輪直徑和排種輪一致。這樣既簡(jiǎn)便了設(shè)計(jì)，又簡(jiǎn)化了計(jì)算。排種輪和毛刷輪的三維配合模型如圖 42 所示。 圖 42 排種輪與毛刷輪 開溝器 開溝器要求 開溝器是播種機(jī)的一個(gè)十分關(guān)重要的部件，開溝器的具體作用是在整好的地里開出種溝，以便后續(xù)將種子導(dǎo)入溝內(nèi)的其他播種作業(yè)。 [2]因此，開溝器的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及布局的合理性會(huì)直接影響到播種機(jī)的開溝性能，進(jìn)而進(jìn)一步影響到播種機(jī)播種的流暢性和播種的質(zhì)量。小型播種機(jī)的開溝器應(yīng)滿足如下要求： [1] （ 1）開出的種溝盡可能直（這就要求操作者具備一定的操作水平和一定的專業(yè)素養(yǎng)），而且要保證深度一致，為了適應(yīng)不同農(nóng)作物的播深要求，開溝深度可調(diào)節(jié)。 （ 2）在進(jìn)行 播種作業(yè)時(shí)，開溝器必須開溝整齊，種子在種溝內(nèi)分布應(yīng)該均勻。 （ 3）特別注意的是不讓土中作物殘茬，雜草等造成擁堵，因此本論文在開溝器前部設(shè)計(jì)了旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，以便不讓土中作物殘茬，雜草等纏繞在排種器上。 （ 4）開溝器必須對(duì)土壤適應(yīng)性好（這樣可以適用于更多的地區(qū)），而且結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單，盡可能減小工作時(shí)受的阻力。 開溝器的分類 開溝器由運(yùn)動(dòng)原理主要可以分為滾動(dòng)式和移動(dòng)式兩大類。 [1] （ 1）常見的滾動(dòng)式開溝器有：雙圓盤式開溝器、單圓盤式開溝器。 [1] （ 2）常見的移動(dòng)式開溝器有：鋤式開溝器、鏟式開溝器、箭鏟式 開溝器、芯鏵式開溝器、靴式開溝器、船式開溝器等。 [1] 對(duì)比各種開溝器的性能和各自的優(yōu)缺點(diǎn)，本設(shè)計(jì)采用芯鏵式開溝器。 開溝器的設(shè)計(jì) 目前，國(guó)內(nèi)大中型播種機(jī)的開溝器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)比較成熟，但這些播種機(jī)一般都具有體積大，轉(zhuǎn)彎半徑大，開溝阻力大等缺點(diǎn)，不能適應(yīng)小型播種機(jī)上使用，而且也不能適應(yīng)在小塊地上播種作業(yè)。但是能小型播種機(jī)上使用的開溝器功能又簡(jiǎn)單。因此設(shè)計(jì)一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)開溝播種一起的開溝器具有實(shí)際的作用。 為了實(shí)現(xiàn)開溝器能夠滿足種子在土壤中均勻分布以及滿足不同農(nóng)作物對(duì)種子深度的不同要求，本設(shè)計(jì)的開 溝器由芯鏵、導(dǎo)種管、深度調(diào)節(jié)器組成。在工作時(shí)，先由芯鏵入土開溝，兩個(gè)側(cè)板向兩側(cè)分土形成種溝，再由導(dǎo)管把從排種器排出的種子在重力的作用下排入土壤中， [1]以達(dá)到精確播種的效果。 芯鏵式開溝器選用 6～ 8mm 厚的 60Mn 鋼板鍛造而成。尖部和刃部進(jìn)行表面熱處理。以提高其硬度，增加其耐磨性，延長(zhǎng)使用壽命。 芯鏵的主要參數(shù)有： （ 1）芯鏵入土隙角ε 入土隙角ε是指開溝器底面和地面之間的夾角，為了保證開溝效率。這個(gè)角度通常情況下取ε =6~9176。，如果這個(gè)角度太大，這將會(huì)使土壤提前回落，從而影響開溝器的最大深度；如果這個(gè)角度 太小，開溝器就不能快速入土，影響播種機(jī)整體的工作性能，而且芯鏵容易磨損，降低開溝器的工作壽命。采用入土隙角ε =8176。 （ 2）開溝器的寬度 B 開溝器的寬度 B 最基本的要求是能容納輸種管（考慮到大豆種子外形 長(zhǎng) 4～，寬 8～ 15mm，以及減小摩擦，輸種管直徑為 Φ30mm），并且要保證種子在地里落地入土的時(shí)候不能被土壤堵塞。然而制約開溝器的寬度的另一個(gè)因素是開溝器越寬，拋土現(xiàn)象就越嚴(yán)重。因此，開溝器的寬度取 B=60mm。開溝器如圖 43 所示。 圖 43 開溝器 覆土器 上個(gè)步驟播出的種子一般 裸露在地表，為了保證種子都能覆上土壤（起保溫，避免陽光直射的作用）。覆土器是為了在種子表面覆上一層土的元件。 [1]因此對(duì)覆土器的基本要求是覆土盡可能的保持深度一致。在完成覆土的工作后，不能改變種子在種溝內(nèi)的相對(duì)位置。 [1] 常見的覆土器有鏈環(huán)式、爪盤式、板式、圓盤式、和鏟式等。 [1]本設(shè)計(jì)綜合各類覆土器的優(yōu)缺點(diǎn)采用鏟式覆土器，其主要參數(shù)如表 41 所示。 表 41 鏟式覆土器的主要參數(shù) 名稱 鏟式 選擇依據(jù) 覆土板長(zhǎng)（ mm） 95~205 按行距和覆土量而定 板寬（ mm） 65~85 視實(shí)際要求而定 兩 板間夾角 60176。左右 夾角過小覆土能力低 過大容易擁土堵塞 與地面夾角 176。左右 過小覆土能力差 后開口寬（ mm） 55~75 按開溝深度、工作速度和具體的條件而定 通過高度（ mm） 開式 要求通過土塊、根茬時(shí)不堵塞 導(dǎo)種管 導(dǎo)種管是為了將種子經(jīng)過開溝器導(dǎo)入已經(jīng)開好的種溝內(nèi)。因此導(dǎo)種管必須具備以下性能 。 導(dǎo)種管內(nèi)壁摩擦系數(shù)小。這樣種子從導(dǎo)種管通過時(shí)受的摩擦力比較小，種子就可以順利地從導(dǎo)種管通過。避免種子堵塞在導(dǎo)管內(nèi)，造成排種管堵塞。 導(dǎo)種管的直徑應(yīng)該選擇合適。如果導(dǎo)種管選擇過 小，種子很容易堵塞在導(dǎo)種管內(nèi)；如果過大，浪費(fèi)材料。 導(dǎo)種管必須有一定的伸縮性，以及一定的柔性，以滿足開溝器深度調(diào)節(jié)的需要。 為了保證種子順利從導(dǎo)種管通過，導(dǎo)種管在裝配時(shí)應(yīng)該保持在豎直平面內(nèi)70176。 ~90176。范圍內(nèi)。 綜上所述，導(dǎo)種管和開溝器上導(dǎo)種通道能否正常工作直接影響到播種機(jī)能否正常工作。導(dǎo)種管的材料通常選用市場(chǎng)上可以購(gòu)得的塑料軟管，這樣價(jià)格便宜又能滿足上述要求。 地輪 地輪是本設(shè)計(jì)的重要部分之一。整個(gè)播種機(jī)能否正常運(yùn)行主要看地輪能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，因?yàn)椴シN機(jī)的動(dòng)力來源于地輪與地面之間的摩擦力，進(jìn)而 帶動(dòng)排種輪等部件工作。因此防止地輪打滑時(shí)本設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。為避免地輪在播種機(jī)工作時(shí)打滑，特意針對(duì)地面比較松散的特點(diǎn)，在普通地輪上增加了類似釘子的突出物，從而大大的增加了地輪和地名之間的摩擦因素。從而達(dá)到減少打滑的概率。在選材上，采用鑄鐵。三維實(shí)體圖如圖 44 所示。 圖 44 地輪的三維實(shí)體圖 鏈輪及鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 選擇鏈輪齒數(shù)和材料 取小鏈輪齒數(shù) 1 12Z? 大齒輪的齒數(shù)為 21 2 11 24Z i Z? ? ? ? ? 鏈輪材料選擇 35 鋼。 熱處理方式為正火。 確定計(jì)算功率，由如表 42 查得 ? 。 LP 為鏈傳動(dòng)傳遞的功率，為轉(zhuǎn)動(dòng)部件所消耗的功率。約為總功率的 14 ，即 6 25 % 1. 5LP K w? ? ? 由主動(dòng)鏈輪齒數(shù)系數(shù)圖，由 2=24Z 查得 ? ，單排鏈，則計(jì)算功率為： 1. 0 1. 1 1. 5 1. 65c a A ZP K K P k W? ? ? ? ? 表 42 工況系數(shù) KA表 [5] 選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距 根據(jù) kW? 及 1 150 / m inn n r?? 查圖 45，可選 08A 型單排滾子鏈。 [7] 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 [3]知，鏈條節(jié)距為 mm? 。 取中心距 0 240a mm? 。得鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)為 20 1 2 2 10 02 ( ) = 5 622P a Z Z Z Z PL Pa???? ? ?， 取鏈節(jié)數(shù) 56PL? 節(jié)。 圖 45 A 系列、單排滾子鏈額定功率曲線 [5] 由 1/v ms? 和鏈號(hào) 08A，查圖 46 鏈條潤(rùn)滑范圍由以上條件可知，鏈傳動(dòng)應(yīng)采用定期人工潤(rùn)滑。 [5]所以在后期播種機(jī)的保養(yǎng)上應(yīng)該注意鏈輪和鏈條的潤(rùn)滑問題。 圖 46 潤(rùn)滑范圍選擇圖 [5] 鏈輪的主要尺寸計(jì)算 綜上所述：鏈條型號(hào) 08A，鏈節(jié)數(shù) 56PL? ，鏈條節(jié)距為 mm? 。滾子直徑1d =，銷軸直徑 2d =，內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬 1b =，內(nèi)鏈板高度 2h = 中心距 a=，小鏈輪、大鏈輪的詳細(xì)參數(shù)計(jì)算： （ 1）小鏈輪參數(shù)的計(jì)算 分度圓直徑 d=p/（ o180 / 1z ） = ? ? sin 180 / 12= 齒頂圓直徑 minad =d+p（ 1— ） — 1d =+（ 1— ） — = maxad =d+— 1d =+? — = 齒根圓 fd =d— 1d =— = 最大軸凸緣直徑 gd =pcot（ o180 / 1z ） — 2h — =? cot（ o180 /12） — ? — = 單排齒齒厚 1fb = 1b =? = （ 2）大鏈輪參數(shù)的計(jì)算 分度圓直徑 d=p/（ o180 / 2z ） = ? ? sin 180 / 24= 齒頂圓直徑 minad =d+p（ 1— ） — 1d =+（ 1— ） — = maxad =d+— 1d =+? — = 齒根圓 fd =d— 1d =— = 最大軸凸緣直徑 gd =pcot（ o180 /z） — 2h — =? cot（ o180 /24） — ? — = 單排齒齒厚 1fb = 1b =? = 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 本論文齒輪設(shè)計(jì)部分是為了滿足排種輪和毛刷輪之間的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，而且使排種輪軸和毛刷輪軸的旋轉(zhuǎn)方向不同，選擇傳動(dòng)比為 1:，中心距為 100mm，故只需設(shè)計(jì)模數(shù)，然后根據(jù) d=mz 求齒數(shù)。因此本部分比較簡(jiǎn)單。 選齒輪的基本參數(shù) 選用直齒漸開線圓柱齒輪。 壓力角選取標(biāo)準(zhǔn)值。 小型播種機(jī)為一般農(nóng)用機(jī)器 ，參考表 44 ，選用 8級(jí)精度。 材料選擇。根據(jù)表 45，選擇 40Cr（調(diào)質(zhì)處理）作為齒輪的制造材料。 表 44 各類機(jī)器所用齒輪傳動(dòng)的精度等級(jí)范圍 [4] 機(jī)器類型 精度等級(jí)范圍 機(jī)器類型 精度等級(jí)范圍 汽輪機(jī) 3 ~ 6 拖拉機(jī) 7~ 9 金屬切削機(jī)床 4 ~ 9 通用減速器 6 ~ 8 航空發(fā)動(dòng)機(jī) 4 ~ 8 鍛壓機(jī)床 6 ~ 9 輕型汽車 5 ~ 8 起重機(jī) 7 ~ 10 載重汽車 7 ~ 9 農(nóng)用機(jī)械 8 ~ 11 注：注傳動(dòng)齒輪或重要的齒輪傳動(dòng)，精度等級(jí)偏上限選擇。輔助傳動(dòng)的齒輪 或一般的齒輪傳動(dòng)，精度等級(jí)居中或偏下限選擇。 [4] 表 45 常用齒輪材料及其力學(xué)性能 [3] 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪 由模數(shù)計(jì)算公式 [5]，即： ? ?33 232 F t F a sat dFK T Y Y Ym Z ?????? ???? （ 1)確定公式中的各參數(shù)值 [4] ① 試選 KFt=。 ②計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù) Y? 。 根據(jù)直齒圓柱齒輪重合度 [?? ]的推薦值，取 ?? = 0 . 7 5 0 . 7 50 . 2 5 0 . 2 5 + = 0 . 7 8 61 . 4Y? ??? ? ? ③計(jì)算 ? ?Fa saFYY? 。（此部分?jǐn)?shù)據(jù)查自《機(jī)械設(shè)計(jì)》） 齒形系數(shù) YFa=。 應(yīng)力修正系數(shù) Ysa=。 齒輪齒根彎曲疲勞極限分別為 lim 500F MPa? ? 。 彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN= 。 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=， 由齒