SolidWorks玉米播種機畢業(yè)設計論文

濟源職業(yè)技術學院 畢 業(yè) 設 計 題目 基于 Solidworks 下的玉米播種機的 結構設計及建模 系別 機電系 專業(yè) 機電一體化 班級 機電 0808 班 姓名 學號 指導教師 休息休息 日期 2010 年 12 月 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 I 設計任務書 設計題目： 基于 SolidWorks 下的玉米播種機的結構設計及建模 設計要求： 有教師組織學生進行設計動員和安全教育。要求學生在畢業(yè)設計時要做到以下幾點： 1、進行設計前，應熟練掌握 Solidworks,還要了解玉米播種機的基本原理、特點、施用，各個零件的工作原理及形狀尺寸的設計和一些基本的設計方法。 2、應集中精力進行設計，出現(xiàn)問題時，影響指導老師請教。 3、畢業(yè)設計過程中要勤于思考、勤問、勤做、勤總結，不斷積累經(jīng)驗技巧，提高設計能力。 設計進度要求： 第一周：不布置畢業(yè)設計任務； 第二周：查資料，打稿； 第三周：畫圖及修改底稿； 第四周：完成電子稿及排版； 第五周：完成畢業(yè)設計； 第六周：畢業(yè)答辯。 指導教師（簽名）： 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 II 摘 要 在現(xiàn)代機械產(chǎn)品設計中，應用計算機軟件結合三維 CAD 技術開發(fā)的 產(chǎn)品精度高、質感好、形象逼真、色彩豐富。 SolidWorks 自 1993 年問世以來，以其優(yōu)異的性能，強大的功能，靈活的可靠性和創(chuàng)新性，廣泛應用于機械、建筑、電子、航天、化工等工程設計領域，在與同類軟件的激烈競爭中確立了其三維CAD 主流設計軟件的地位。該軟件簡單實用，操作方便，是許多工程技術人員的首選，也是目前最為流行的三維 CAD 軟件之一。 本設計以 SolidWorks 為平臺，對玉米播種機進行了產(chǎn)品結構的設計及建模，主要進行了玉米播種機的外形設計、各零件的尺寸設計。在 SolidWorks 中進行了模擬仿真運動的分 析，不僅提高了設計效率，也大大縮短了設計周期。 關鍵詞： 下箱體、播粒器、分肥器、夾子、料箱等。 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 III 目 錄 緒 論 . 1 1. 播種機發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 . 1 2. 我國播種機的發(fā)展現(xiàn)狀 . 1 3. 播種機的發(fā)展前景 . 2 第 1 章 產(chǎn)品的設計 . 3 1.1 設計產(chǎn)品的說明 . 3 1.2 設計產(chǎn)品的要求 . 4 1.3 對設計產(chǎn)品整體結構的分析 . 4 第 2 章 播種機各主要零件的尺寸及作用 . 5 2.1 下箱體的設計： . 5 2.2 播粒器的設計： . 7 2.3 分肥器的設計： . 8 2.4 動力撥擋的設計： . 10 2.5 定位擋的設計： . 11 2.6 拉桿的設計： . 12 2.7 鋼架的設計： . 14 2.8 夾子的設計： . 17 2.9 杠桿的設計： . 20 2.10 殼的設計： . 21 2.11 蓋的設計： . 23 致 謝 . 25 參考文獻 . 26 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 1 緒 論 1. 播種機發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 播種機是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中六大關鍵作業(yè)環(huán)節(jié)之一，播 種機械化是農(nóng)業(yè)機械化過程中最為復雜也最為艱巨的工作。播種機械面對的播種方式：作物種類，品種變化繁多，這就序言播種機械要有適應性和滿足不同植物要求的工作性能。必須在較短的播種農(nóng)時內，根據(jù)農(nóng)業(yè)技術要求，將種子播到田地里去，使作物獲得良好的發(fā)育生長條件。播種質量的好壞，將直接影響到作物的出苗，苗全和苗壯，因而對產(chǎn)量的影響很大。由于精密播種正種子在田間最合理分布，播種量精確，株距均勻，播深一直，為種子的生長發(fā)育創(chuàng)造最佳條件，可以大量節(jié)省種子，減少田間間苗用工，保證作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。因此，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對精密播種機械的要求越來 越迫切。 2. 我國播種機的發(fā)展現(xiàn)狀 我國的播種機市場是以傳統(tǒng)的谷物條播種機為主，與小型拖拉機配套的播種機及畜力播種機目前仍占主導地位。全國眾多播種機企業(yè)中，其中只有 10 家生產(chǎn)與大中型拖拉機配套的播種機。與小拖拉機配套的播種機與畜力播種機的產(chǎn)量已達到全播種機全國播種機產(chǎn)量的 90%以上。最近幾年我國的聯(lián)合作業(yè)播種機市場發(fā)展也較快，其播種機機具主要有播種 托肥聯(lián)合作業(yè)機，耕作播種聯(lián)合作業(yè)機，松土施肥覆膜穴播聯(lián)合作業(yè)機。另外，精少量播種機具推廣勢頭強勁，小麥精少量播種機和中耕作物精密播種機推廣應用迅速。目前國外 精密播種機的市場已達到相當完善的程度，在精密播種機上除了設有完善的整地，覆土，鎮(zhèn)壓，施肥及灑農(nóng)藥裝置外，其排種裝置多采用新的播種原理，包括各種氣力式排種原理與機械式排種原理單粒精密播種。我國從 80 年代末便開始研制精密播種機械，其中較早的代表機型主要有 2BY-24 壓輪式谷物播種機， 2BQ-6氣吸式精密播種機等。由于種子質量，整地條件，機械制造水平及機器價格等濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 2 因素制約，我國 80 年代主要是推廣精密播種機，為適應農(nóng)村生產(chǎn)責任制的要求。大量推廣了小型單體播種機。 90 年代以來，我國逐步推廣精密播種機。精密播種機以在作物 種類分為玉米及大豆精密播種機。谷物（小麥）精密播種機，甜菜精密播種機；以配套動力分為小型，中型和大型精密播種機；以排種器形式分為機械式和氣力式兩大類精密播種機；機械式中有可分為垂直圓盤式，垂直窩眼式，錐盤式，紋盤式，水平圓盤式，帶夾式等形式精密播種機。 3. 播種機的發(fā)展前景 在國外，中耕作物如甜菜，玉米，棉花和某些蔬菜，豆類的播種都已大量采用精密播種，主要采用機械式和氣力式兩種精密播種機。在中國大型的農(nóng)戶日益顯現(xiàn)，但小型農(nóng)戶對播種機的需要也會不斷加大。中國的農(nóng)業(yè)需要更大更先進更智能的大型播種機，同時還需 要更小更實用更貼近普通農(nóng)戶需要的小型播種機，這些小巧的播種機能把那些擁有另外主要收入職業(yè)的農(nóng)戶從繁瑣的農(nóng)田里解脫出來，也會讓那些以特色農(nóng)業(yè)致富的農(nóng)戶（如種植大棚作物的農(nóng)戶）更方便的管理自己地田園。 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 3 第 1 章 產(chǎn)品的設計 1.1 設計產(chǎn)品的說明 我所設計的這種小型大顆粒種子播種機，適用于玉米大豆等大顆粒種子的壟作條播。在我國當前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，土地實行家庭聯(lián)產(chǎn)承包責任制，據(jù)調查，東北地區(qū)平均每人占有耕地的數(shù)量為 4 畝，這樣每個家庭按至少由三人組成來計算的話，平均每個家庭占有的耕地數(shù)量為一坰多 ，數(shù)量雖然不是很多，但是完全靠家庭成員手工完成，勞動強度是很大的。因此，這種產(chǎn)品及其適合的家庭為單位的農(nóng)戶使用。其特點具有：靈活方便，產(chǎn)生效率高?？梢怨?jié)約大量的人力物力，大大降低了農(nóng)戶們的勞動強度。而且，對于農(nóng)戶來說價格是完全可以接受的，原理如圖 1-1： 圖 1-1 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 4 1.2 設計產(chǎn)品的要求 1 播種機要保證多數(shù)大顆粒種子的播種需要。 2 播種機要保證肥料和種子按照一定的量同時埋進土里。 3 播種機要保證控制種子的每次播種數(shù)目，保證能夠按照不同的需要可以方便的調整使用肥料的多少。 4 要適用于農(nóng)家的田間地頭，特 別是播種較小的土地或地頭時不用更換工具且一次性完成所有播種任務。 5 結構簡單，使用方便，不受土地大小限制，經(jīng)濟實用。 1.3 對設計產(chǎn)品整體結構的分析 基于自身對農(nóng)業(yè)知識的了解，對這款播種器有了以下的分析： 要求的第 1、 2、 3 條是這款播種器最基本的功能，也是其它播種機都有的功能，相應的解決方案和結構也都比較成熟。我只需在相應的技術上做一些符合第 4、 5 條要求的改動和變形。應用比較好的方法是用分度盤來調整播種的量和播種的規(guī)律，我要做的是把分度盤的形式改成圓柱體，在兩個圓柱體上分別制作所需要的圓巢和梯形巢。分別解決 種子的播種和肥料的施用量及頻率的調節(jié)。使播種機結構簡單，維修方便，再生產(chǎn)上也會減少加工程序和成本。讓它在實用性和性價比上更有優(yōu)勢。 要求的第 4 條是我這款播種機的特色，就是在非常小的田地和其它擁有牽引播種機容易忽視的地頭那一部分非常適用，它能夠解決像田地較少或只有家里庭院那么大耕田的農(nóng)戶，往往這些農(nóng)戶所擁有的土地用不上那些帶有牽引式的播種器，但僅有的這么點土地又對這些擁有工作的農(nóng)戶造成了一定的負擔。所以它必須沒有占用多于實際空間的結構，一個人就能方便輕松的完成所有播種任務。 基于以上的想法我把它定位為一體化結 構，借助于土地和自身的重量達到相互運動的效果進而產(chǎn)生播種所需的動力。再由傳動裝置的配合完成一系列的播種過程，農(nóng)戶在此過程中只需要簡單的拿住播種機按照所需的播種路徑播種濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 5 即可。 第 2 章 播種機各主要零件的尺寸及作用 2.1 下箱體的設計： 由于這個產(chǎn)品的難點在于它在不影響正常功能的前提下保證外形結構的合理性和體積較小的特性。所以先從下箱體（圖 2-1）的定形開始，整個設計過程流程圖是：下箱體 個零部件 下箱體 整體設計。 下箱體是整個結構的主體部分，它承載著大部分重量，是其它 零件主要固定和參考的部分。通過solidworks 軟件可以很容易的做出它的三維建模，這樣有助于我更直觀的設計和改進它。 它的尺寸如圖 2-2，上邊是銜接肥料箱的部分，下邊是兩個分別出種子和肥料的出口。依據(jù)實際的需要設計了這個尺寸，種子和肥料不能同時放進一個坑里，要保持一定的距離，且肥料也會在坑里埋上，這樣避免人工播種時把肥料放到露天的表面而造成的損失，有效地利用肥料的效力。利用 SolidWorks 基本的拉伸凸臺、拉伸切除、抽殼、鏡像等命令做出它的三圍建模。 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 6 圖 2-1 圖 2-2 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 7 2.2 播粒器的設計： 如圖 2-3 是播粒器的三維建模，它由八個圓巢、兩邊都帶有不同鋸齒形結構所組成。上邊的鋸齒形結構是起到定位作用，保證播粒器可以按照一定的方向旋轉且不能向另一個方向旋轉；圓巢是保證種子可以在播粒器每旋轉 45o 時播下相應數(shù)量的種子；下邊的鋸齒形結構就是為播粒器旋轉提供動力且也要保證只能提供它一個方向的動力。 圖 2-3 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 8 它的尺寸如圖 2-4 圖 2-4 2.3 分肥器的設計： 2.3.1 分肥器的設計： 如圖 2-4 是分肥器的三維建模，它的功能就是利用和播粒器相同的原理，采用較大的梯形巢調整肥料施用的問題。 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 9 圖 2-5 2.3.2 分肥器調節(jié)塞的設計： 分肥器調節(jié)塞（圖 2-6）的作用是幫助分肥器在播種不同種子需要不同量的肥料時可以快捷、方便、有效地調節(jié)肥料施用的量。 圖 2-6 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 10 如圖 2-7 是它的尺寸標注 。 圖 2-7 2.4 動力撥擋的設計： 如圖 2-8 的動力撥擋是為拉桿和定位擋提供的一個構架。 圖 2-8 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 11 動力撥擋的尺寸如圖 2-9。 圖 2-9 2.5 定位擋的設計： 定位檔的設計很簡單如圖 2-10 的三維建模，它的功能就是實現(xiàn)分別與動力撥擋和播粒器（或分肥器）實現(xiàn)動力旋轉的齒形結構相配合，使播粒器和分肥器同時旋轉。 圖 2-10 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 12 如圖 2-11 是定位擋的尺寸。 圖 2-11 2.6 拉桿的設計： 如圖 2-12，它是將播種機依靠自重和地面相對運動產(chǎn)生的動力收集并傳遞給動力撥擋，使播種機各個零件以一定的規(guī)律運動。 如圖 2-12 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 13 圖 2-13 是它的尺寸標注，其中在實際情況中，拉桿底下的鋼板和上邊巢型鋼板是焊接上的。在這里是便于設計制作所以就和在一起設計了，但并不影響預期效果。 圖 2-13 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 14 2.7 鋼架的設計： 鋼架總共分三部分，起著連接和固定作用，并要具有一定的強度。第一部分（如圖 2-14）是固定在下箱體的兩個腿上，連接并固定第二部分（圖 2-15）和第三部分（圖 2-16）。它們的尺寸分別如圖 2-17、圖 2-18、圖 2-19。 圖 2-14 圖 2-15 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 15 圖 2-16 圖 2-17 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 16 圖 2-18 圖 2-19 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 17 2.8 夾子的設計： 夾子是播種機播種種子和施用化肥的最后執(zhí)行部分。共有兩個一樣的夾子，它們需要一定的長度 以便插進土里，在土里打開播下種子，放出化肥。在完全離開土壤之前閉合并等待下一次種子和化肥掉進夾子里，再插進土里，再打開，再閉合。三維圖如圖 2-20，由圖 2-21，圖 2-22 兩部分組成，它們的尺寸看圖2-23，圖 2-24。 圖 2-20 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 18 圖 2-21 圖 2-22 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 19 圖 2-23 圖 2-24 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 20 2.9 杠桿的設計： 杠桿（圖 2-25）是連接倆個拉桿并轉換它們的運動狀態(tài)。圖 2-26 是它的尺寸圖。 圖 2-25 圖 2-26 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 21 2.10 殼的設計： 殼（圖 2-27）主要起固定作用，圖 2-28，圖 2-29 是它分開的兩個部分，圖 2-30 是它的尺寸圖。 圖 2-27 圖 2-28 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 22 圖 2-29 圖 2-30 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 23 2.11 蓋的設計： 蓋的設計也是分兩部分，一部分（圖 2-31）是悶蓋，用于固定播粒器；一部分（圖 2-32）是透蓋，用于固定分肥器。圖 2-33 是悶蓋的尺寸圖，透蓋和圖 2-3 一樣，只是大圓那是透的。 圖 2-31 圖 2-32 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 24 圖 2-33 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 25 致 謝 在本文完成之際，衷心 的感謝苑成友老師，本畢業(yè)設計工作自始至終是在導師的細心指導下完成的，他付出了極大的精力和心血，給予了精心的指導，熱情的鼓勵和無私的幫助。苑成友