種子拌藥機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué) 位論文 I 種子拌藥機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘 要 為了防止病蟲對播下種子的危害，同時增加種子抗病蟲害的能力和增加適合作物生長的微量元素，當(dāng)前大量采用種子包衣技術(shù)。種子拌藥也屬于種子包衣的一種，是由種子拌藥機(jī)完成的。根據(jù)目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)種子拌藥機(jī)，從而適應(yīng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。主要 完成 傳動裝置，攪拌器，供料系統(tǒng)，供液系統(tǒng)等 的設(shè)計(jì) 。 此種子拌藥機(jī)具有 攪拌均勻，破碎率小，操作簡單且適應(yīng)性廣，成本低的特點(diǎn)。利用攪龍的攪拌旋轉(zhuǎn)和種子與種子之間，種子與攪龍之間的翻轉(zhuǎn)滾動相互摩擦來完成種子的拌藥，藥劑就粘在種子表面上，經(jīng)過一定的時間，即可獲得符 合質(zhì)量要求的種子。目前在拌種工藝中成熟可靠，且物耗、能耗低、成本也低、故設(shè)計(jì)螺旋攪龍式拌藥機(jī)。為了避免損壞種子，提高種子包衣的均勻性攪龍邊緣與攪料器的外緣都采用橡膠材料。 本次設(shè)計(jì)主要由以下幾步構(gòu)成：首先，確定拌藥機(jī)總體設(shè)計(jì)方案，及種子拌藥機(jī)主要機(jī)構(gòu)的構(gòu)造及原理，進(jìn)行傳動方案的比較。之后對傳動系統(tǒng)及傳動系統(tǒng)零件進(jìn)行計(jì)算。 關(guān)鍵詞 種子拌藥機(jī)； 螺旋攪龍； 拌種 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué) 位論文 II Seed Mix Medicine Design Abstract Seed-coating technique has been widely used to prevent the damage caused by diseases and pests and supplies nutrient microelements needed for crop growth. Seed-dressing equipment is necessary in applying the technique Seed mix medicine also belong to a kind of seed bale clothing, mix the completion of medicine machine by seed. According to the present characteristic of agricultural production,the seed mix medicine machine have been designed in order to meet agricultural production.This paper describes the design on some mechanism of the machine, including transmission device , mixer, seeds handling systems, liquid supplying systems and so on. It is even to mix, the broken rate is little, operate simply and adaptability is wide, characteristic with low costs. Use of the mixing auger rotation and between the seed and the seed, seed and auger flip between the rolling friction between the seed mix to complete the drug, pharmaceutical on the stick in the seed surface, after a certain time, you can get consistent quality requirements of seeds. Seed technology now mature and reliable, and material consumption, low energy consumption, low cost, so the design spiral auger-type mixing medicine machine. In order to avoid damage to seeds, seed coating to improve the uniformity of mixing auger feeder with the outer edge of all rubber materials. The design of the main steps: first, to make sure a mix medicine machines overall design scheme, and seed mix medicine machine is mainly institution of the structure and principle of transmission scheme comparison. After the drive system and transmission system parts to calculate. Finally, through the Pro/E of the three-dimensional entity modeling, feature modeling, free shape modeling, etc, can mix to seed module medicine machine parts of the geometric model establishment, to determine the parameters of the parts, and the parametric 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué) 位論文 III analysis, a standard library parameters, parts of each part assembly. Keywords seed-dressing machine； spiral mixer； seed dressing 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué) 位論文 IV 目 錄 摘 要 . I Abstract .II 第 1 章 緒論 . 1 1.課題背景 . 1 1.2 種子拌藥技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀 . 1 1.2.1 國內(nèi)種子拌藥機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀 . 2 1.2.2 國外種子拌藥機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀 . 3 1.3 本章小結(jié) . 4 第 2 章 種子拌藥機(jī)結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì) . 5 2.1 種子拌藥機(jī)結(jié)構(gòu)方案的比較 . 5 2.2 種子拌藥機(jī)主要機(jī)構(gòu)的構(gòu)造及原理 . 6 2.3 傳動方案的設(shè)計(jì)比較 . 6 2.4 本章小結(jié) . 8 第 3 章 傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及計(jì)算 . 9 3.1 傳動設(shè)計(jì) 的參數(shù) . 9 3.2 傳動裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 9 3.2.1 攪龍的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 9 3.2.2 帶傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 11 3.3 本章小結(jié) . 14 第 4 章 傳動零件的設(shè)計(jì)及計(jì)算 . 15 4.1 大小平帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 . 15 4.2 軸的運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算 . 16 4.3軸的校核 . 18 4.4 軸的強(qiáng)度計(jì)算 . 21 4.5 軸 承的選擇與校核 . 23 4.6 鍵的選擇及校核 . 25 4.7 本章小結(jié) . 26 結(jié)論 . 27 致謝 . 28 參考文獻(xiàn) . 29 附錄 . 31 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué) 位論文 1 第 1章 緒論 1.課題背景 種子是作物生長的基礎(chǔ)，是農(nóng)業(yè)豐收的重要保證。隨著農(nóng)業(yè)新技術(shù)的推進(jìn)，大量優(yōu)良的種子已經(jīng)為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的豐收奠定了很好的基礎(chǔ)。當(dāng)前，為了更好發(fā)揮種子的優(yōu)勢，防止種子播入土壤后受到土壤中病蟲的侵蝕，影響種子發(fā)芽出苗，并使作物能適應(yīng)不同的地區(qū)的土壤條件，還需要為種子提供所需的微量元素。所以，現(xiàn)已大量采用種子拌藥技術(shù)，實(shí)現(xiàn)種子優(yōu)良工程，從而可以增加農(nóng)作物的產(chǎn)量，加快農(nóng)業(yè)的發(fā)展。 1.2 種子拌藥技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀 種子拌藥技術(shù)，即為對種子包裹一層很 薄的藥膜，要求藥膜厚度均勻，特別要求在胚芽凹下部也能包裹。最早的方法是手工拌種，這種方法既增加勞動強(qiáng)度，又存不安全因素，因此采用機(jī)械進(jìn)行化學(xué)藥劑處理是最有效、最經(jīng)濟(jì)的辦法，適用于多種農(nóng)作物，如小麥、玉米、大豆等種子。 種子包衣技術(shù)是在傳統(tǒng)浸種、拌種技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項(xiàng)種子加工新技術(shù)，使種子處理更加方便、安全和有效。種子包衣技術(shù)是指以精選種子為載體，應(yīng)用手工或機(jī)械途徑在種子外面均勻包裹一層藥劑，這層藥劑稱為種衣劑。種衣劑包括殺蟲劑、殺菌劑、微肥、植物生長調(diào)節(jié)劑、著色劑、填充劑、成膜劑、擴(kuò)散劑、穩(wěn)定劑、防 腐劑等材料。包衣的種子種下后，種衣劑遇水吸脹但幾乎不溶解，而在種子周圍形成一個屏障，隨著種子的萌動、發(fā)芽、成苗，有效成分緩慢有序釋放，并被根系吸收傳導(dǎo)到幼苗各部分，使藥、肥得到充分利用，以增強(qiáng)種子及幼苗對病菌和病蟲害的抗性，達(dá)到節(jié)本增效的目的。種子包衣不僅可以防治病蟲害，調(diào)控作物生長，從而提高產(chǎn)量，而且省種省藥省工，減輕環(huán)境污染，提高了農(nóng)業(yè)效益。 種子包衣機(jī)作為種子包衣工業(yè)化的必要因子，是推動種子包衣技術(shù)前進(jìn)的重要驅(qū)動力。種子包衣機(jī)械的優(yōu)劣必然影響包衣種子的生長發(fā)育，進(jìn)而影響植物生態(tài)價值和經(jīng)濟(jì)價值。目前，隨 著包衣工藝的不斷提高，必然要求包衣機(jī)械與之同時進(jìn)步，提高包衣質(zhì)量和自動化水平是農(nóng)業(yè)機(jī)械 的必然發(fā)展方向 。 早期的國產(chǎn)包衣機(jī)多是以歐美 20 世紀(jì) 80 年代包衣機(jī)為基礎(chǔ) 而 設(shè)計(jì)生產(chǎn)，因此早期的包衣機(jī)械存在著一系列的不足之處。首先，自動化程度不高，人為因素對加工效果影響比較大、藥種配比計(jì)量不準(zhǔn)確；其次，不合哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué) 位論文 2 理的硬件結(jié)構(gòu)導(dǎo)致加工工藝粗糙，包衣均勻度差、包衣種子色澤和光澤遜色于國際上同類產(chǎn)品；此外，包衣過程中機(jī)械操作過程復(fù)雜和危險、對操作人員的危害大等現(xiàn)象都是中國種子包衣機(jī)械較為落后的突出表現(xiàn)。而發(fā)達(dá)國家由于種子包衣技術(shù)應(yīng)用 較早，關(guān)于種子包衣機(jī)械的研究起步也相對較早，在定量供藥、自動控制、漏包種子檢測、包衣均勻度和防止包衣過程中的環(huán)境污染等方面已經(jīng)有良好的控制。近幾年，中國 30 多家研制種子包衣機(jī)的廠家經(jīng)過不斷努力，已經(jīng)逐步突破上述部分問題，使中國的種子包衣技術(shù) 水平 邁上新的臺階。 1.2.1 國內(nèi)種子拌藥機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀 隨著包衣工藝的精細(xì)要求與技術(shù)的整體進(jìn)步，舊式采用翻斗式種子定量供給和藥勺式包衣劑供給，斷續(xù)給料、藥杯聯(lián)動供液的早一代種子包衣機(jī)已趨減少，新結(jié)構(gòu)型的種子包衣機(jī)正成為主流產(chǎn)品，它可以連續(xù)供料，改進(jìn)種子與藥劑的拋灑、噴霧 與拌和，提高包衣質(zhì)量和自動化水平。 近年來，種子包衣機(jī)結(jié)構(gòu)全面革新，開發(fā)出了全新產(chǎn)品。種子與藥劑配比調(diào)節(jié)控制設(shè)計(jì)取消了連動機(jī)構(gòu)，改為分動精量調(diào)節(jié)控制，進(jìn)料方式由翻斗式改為連續(xù)計(jì)量，且藥液的加入量采用無級變量調(diào)節(jié)的計(jì)量泵進(jìn)行供給，可精確到各類種子所要求的藥、種比范圍，達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)量泵流量可在 0 200 L h 范圍內(nèi)調(diào)節(jié)變化，較多地使用了傳感器和 PLC 控制器，通過自動控制，實(shí)現(xiàn)了藥種比的精確配比并自動進(jìn)行調(diào)節(jié)。 上海交通大學(xué)智能機(jī)電系統(tǒng)控制研究研制的 BY2150A 型種子包衣機(jī)，其工作原理為：在離心力和底部鼓 風(fēng)氣流的作用下，種子在混合桶內(nèi)呈懸浮旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，同時藥液也在離心力的作用下，形成超細(xì)的霧化，均勻地包裹在種子的表面。 石家莊三立谷物精選機(jī)械有限公司生產(chǎn)的種子包衣機(jī)，整機(jī)由包衣機(jī)主機(jī)、提升機(jī)、供液泵等組成。采用旋轉(zhuǎn)定量喂入機(jī)構(gòu)連續(xù)給料與藥液流量控制器連續(xù)定量給藥方式，藥種比準(zhǔn)確可靠、調(diào)整方便，克服了機(jī)械翻斗式間斷喂入的不足；采用高速離心甩盤霧化技術(shù)與加長型不銹鋼滾筒攪拌相結(jié)合的方式，全密閉作業(yè)，能最大限度地減少對人員及環(huán)境的污染；電控系統(tǒng)具有過載過熱雙重保護(hù)功能。 由浙江杭州錢橋機(jī)械廠和中國農(nóng)機(jī)院等有關(guān)單位共 同研制成功的 5BYX-3 0 型種子包衣機(jī)，吸收了 20 世紀(jì) 90 年代國外同類產(chǎn)品的最先進(jìn)技術(shù)，技術(shù)上采用進(jìn)料和供藥分別精量控制，配備了帶刻度的物料控制器和計(jì)量泵及攪拌軸調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)速表，極大地簡化了調(diào)整和操作使用程度。電氣控制上，設(shè)置了種子物料接近開關(guān)，溢滿報警探頭、倉壁振動器和藥劑加熱器及內(nèi)設(shè)自動控制裝置，可防止物料架空、漏包、堵塞、藥劑沉淀、結(jié)凍等現(xiàn)象。 甘肅酒泉奧凱公司生產(chǎn)的種子包衣機(jī)，采用雙極高速霧化甩盤裝置，供哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué) 位論文 3 液部分采用可調(diào)流量的計(jì)量泵供液，為了使藥劑和種子能夠更好地結(jié)合，采用了先進(jìn)的彈性攪拌包衣輸送裝 置，消除種子破損率，結(jié)合流量和物料傳感器。從而大大提高了機(jī)器的穩(wěn)定性、可靠性和適用性。 2006 年農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所研發(fā)了 5BY-5 型種子包衣設(shè)備，以PLC 為控制核心，液晶觸摸屏為人機(jī)交流窗口，采用 Pro Tool Pro CS 編制人機(jī)交流軟件，子供給裝置由喂料器、減速機(jī)、變頻器、料位傳感器等組成，控制加工時的連續(xù)精確喂料，并監(jiān)測暫存?zhèn)}物料狀態(tài)。種衣劑供給由變頻器控制計(jì)量泵從貯藥桶精確取液，由液體檢測器監(jiān)測工作中藥液的有無。設(shè)備還具有種子和種衣劑混配系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)清淤機(jī)構(gòu)和攪拌推送系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了對種子與藥 劑的同步供給和精確控制、各部分有序組合與協(xié)調(diào)作業(yè)、作業(yè)質(zhì)量及安全的保護(hù)、參數(shù)的優(yōu)化匹配與在線修改等功能。 當(dāng)前種子包衣機(jī)應(yīng)盡快解決的是：一定要控制好包衣機(jī)種子的喂人量，控制好攪拌部分與殼體的間隙，調(diào)節(jié)好不同作物與攪拌軸轉(zhuǎn)速的關(guān)系，減少包衣過程中的種子破損。實(shí)現(xiàn)種子與藥劑的同時到達(dá)、同步接觸和充分混合，提高給料和供藥的均勻性，提高包衣作業(yè)質(zhì)量。優(yōu)化甩盤的結(jié)構(gòu)及參數(shù)，從而獲得最佳的霧化效果。盡量增長攪拌筒的長度，增加種子和種衣劑的多次接觸，用以保證包衣種子的合格率，提高生產(chǎn)率。按照藥種比的調(diào)節(jié)范圍和所適應(yīng)的作物 種類，進(jìn)行精確控制，從而達(dá)到精確包衣和有效提高包衣質(zhì)量的目的。 1.2.2 國外種子拌藥機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀 丹麥 CIMBRIAHEIDCC20 型旋轉(zhuǎn)式種子包衣機(jī)是由丹麥 HElD 公司生產(chǎn)的一種連續(xù)分批式種子包衣機(jī)。由于該機(jī)采用了可編程序控制器控制，在機(jī)器運(yùn)行期間，每批次物料的供應(yīng)、藥液計(jì)量泵的供藥以及氣動元件的動作等均自動、協(xié)調(diào)地進(jìn)行，減少了人為操作等因素帶來的誤差，不會產(chǎn)生供藥和供料之間的脫節(jié)現(xiàn)象，其中也考慮到不同作物與攪拌轉(zhuǎn)速的關(guān)系 。 德國佩特庫斯 CT2 10 型種子包衣機(jī)采用了較先進(jìn)的變頻控制技術(shù)，采用不銹鋼材 質(zhì)，配有多種傳感器及流量檢測設(shè)備，減少了人為操作可能帶來的誤差，提高了種子的包衣效果，不存在普通包衣機(jī)供藥配比不穩(wěn)定及上料系統(tǒng)轉(zhuǎn)速變化大的問題，種子包衣成膜率和均勻度好。具有數(shù)據(jù)掉電存儲功能。 法國的 Ceres 公司主要開發(fā)生產(chǎn)種子包衣機(jī)系列產(chǎn)品，目前根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平與種子商品化要求，研制生產(chǎn)多層包衣與制丸機(jī)等多種機(jī)型；美國的 Gustafson 公司也專業(yè)生產(chǎn)種子包衣機(jī)。這些生產(chǎn)種子加工設(shè)備的公司，在種子的干燥、風(fēng)選、比重清選、新型包衣機(jī)械、包裝機(jī)械以及種子質(zhì)量配套檢測設(shè)備上具有很強(qiáng)的實(shí)力，在世界種子加工業(yè)中占 有重要的地位。 西方發(fā)達(dá)國家的種子加工設(shè)備的發(fā)展已有近百年的歷史，設(shè)備規(guī)格系列哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué) 位論文 4 化，品種齊全，設(shè)備性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)合理，工作可靠，設(shè)備生產(chǎn)專業(yè)化，制造工藝先進(jìn)，設(shè)備耗能少，適應(yīng)性強(qiáng)，種子加工成套設(shè)備的機(jī)械化、自動化程度高，設(shè)備的加工能力向大型化、超大型化發(fā)展，能很好地滿足種子加工業(yè)的發(fā)展需要。 1.3 本章小結(jié) 眾所周知，農(nóng)業(yè)自動化已經(jīng)是社會進(jìn)步的必然趨勢，農(nóng)業(yè)機(jī)械僅可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量還可以節(jié)約勞動力。在本章說明了種子拌藥技術(shù)的背景以及目的：實(shí)現(xiàn)種子優(yōu)良工程，從而增加農(nóng)作物得產(chǎn)量，加快農(nóng)業(yè)的發(fā)展。介紹了種子拌藥 技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀：由傳統(tǒng)手工拌藥轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的由機(jī)械進(jìn)行定量供藥、自動控制、漏包種子檢測、包衣均勻度和防止包衣過程中的環(huán)境污染的自動化拌藥。對比了國內(nèi)和國外的種子拌藥機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué) 位論文 5 第 2章 種子拌藥機(jī)結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì) 2.1 種子拌藥機(jī)結(jié)構(gòu)方案的比較 采用機(jī)械對種子進(jìn)行拌藥處理的方案目前現(xiàn)行的主要分為兩種：一種為攪龍式；另一種為滾筒式。 1. 攪龍式 如圖 2-1 所示 圖 2-1 螺旋攪龍圖 攪龍式的種子拌藥機(jī)，其設(shè)計(jì)相對較為簡單，制造工藝也較為易實(shí)現(xiàn) ，成本低廉。工作性能良好，攪拌均勻，破碎率低，適用谷類作物廣，能大大減輕勞動強(qiáng)度，是一種比較理想的種子加工設(shè)備。 根據(jù) 實(shí)際需要，攪龍長度為一米左右即可。 2.滾筒式 滾筒式拌藥機(jī)又分為一般滾筒式與內(nèi)螺旋式。其中內(nèi)螺旋滾筒式拌藥機(jī)比一般滾筒式優(yōu)。其與攪龍式的最大不同是拌藥筒內(nèi)無轉(zhuǎn)動件，而是靠拌藥筒自身的轉(zhuǎn)動混拌種子。攪拌均勻，且?guī)缀鯚o破碎，適用谷類作物也廣泛，可以減輕勞動強(qiáng)度，但內(nèi)螺旋筒制造工藝很復(fù)雜，則成本高，價格昂貴，以目前的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)承受能力在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中推廣較難。 兩種方案各有優(yōu)缺點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際情況前 一種較后一種價格上更為農(nóng)民所接受，且也能完成基本的生產(chǎn)要求，只是有少許破碎，單在接受允許的范哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué) 位論文 6 圍內(nèi)。所以選前一種方案為設(shè)計(jì)方案。 2.2 種子拌藥機(jī)主要機(jī)構(gòu)的構(gòu)造及原理 該種子拌藥機(jī)主要由機(jī)架、 螺旋攪龍式攪拌器 、種子喂入裝置、供液系統(tǒng)、電動機(jī)等等。種子喂入裝置由喂料斗，稱重料斗，料箱組成。供液系統(tǒng)由輸液管，高壓液泵，水箱，霧化裝置組成。 1.攪拌器 攪拌器的作用是將種子與藥劑均勻混合，主要工作部件有殼體，攪拌軸，出料口等。種子與藥劑同時進(jìn)入拌合器被攪拌軸上呈螺旋狀排列的環(huán)帶翻動，拌合均勻后從出料口排出。 2.料箱于料斗 （ 1） 料箱：主要作用是儲備料并供料的一個料的暫存儲器 （ 2） 料斗： 主要作用是定量的供料。由 旋轉(zhuǎn) 料斗組成，采用 旋轉(zhuǎn) 料斗輪番稱料。當(dāng)料達(dá)到一定的重量即可使軸轉(zhuǎn)動（在慣性與偏心力矩的作用下），料斗是固定在軸上的，所以料斗也被帶著轉(zhuǎn)動從而料斗的活門被推開料從活門口下落到料箱最后進(jìn)入攪拌筒中進(jìn)行攪拌。 3.藥粉供給裝置 ： 主要由釘齒輪，供藥箱組成。因?yàn)獒旪X輪與料斗軸是同軸，則當(dāng)軸轉(zhuǎn)動時會帶動釘齒輪隨之轉(zhuǎn)動將一定量藥粉推出藥粉箱，從而達(dá)到定量給藥，完成定比例攪拌。 4.供液體系統(tǒng) ： 主要由水箱，輸液管，泵 ，霧化裝置組成。高壓泵將水或藥液通過輸液管從水箱泵出再經(jīng)過霧化裝置霧化后噴入攪拌器內(nèi)以供攪拌所用。 2.3 傳動方案的設(shè)計(jì)比較 1.方案 1 如圖 2-2 所示， 采用一級帶傳動，傳動平穩(wěn)，噪聲小，能緩沖吸振。結(jié)構(gòu)簡單，軸間距大，成本低。外輪廓尺寸大，傳動比不恒定，且壽命短。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué) 位論文 7 圖 2-2 一級帶傳動圖 2.方案 2 如圖 2-3 所示，采用減速器一次性達(dá)到運(yùn)動件的轉(zhuǎn)速，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，工作可靠，平均傳動比恒定。承載能力和速度范圍大，效率高，壽命長，成本較高。 圖 2-3 減速器傳動圖 3.方案 3 如圖 2-4 所示，采 用減速器與一級開式圓柱齒輪傳動，承載能力大，傳動比恒定，工作可靠，效率高，壽命長。傳動系統(tǒng)相對較為復(fù)雜，成本也相對較高，精度要求高。 綜上所述，根據(jù)該裝置的工作環(huán)境以及經(jīng)濟(jì)承受能力，還有攪龍的轉(zhuǎn)速并非太小，一級帶傳動完全可以達(dá)到要求，所以選方案 1。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué) 位論文 8 圖 2-4 減速器和 一級齒輪 傳動圖 2.4 本章小結(jié) 本章 主要確定了此次種子拌藥機(jī)設(shè)計(jì)的內(nèi)部原理及其結(jié)構(gòu)。通過比較 ，確立了一套比較合理的結(jié)構(gòu) 和 做成方案。并且 確立了 其傳動方式 為 一級 帶傳動。 確定了 種子拌藥機(jī)的整體外形。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué) 位論文 9 第 3章 傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及計(jì)算 3.1 傳動設(shè)計(jì)的參 數(shù) 設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù) ：攪龍的螺旋外徑 D =150 mm ；螺旋轉(zhuǎn)速 n =400 r/min ； S =D = 150 mm ；工作環(huán)境室內(nèi)，最高溫度 35 ；兩班制； 8 年折舊期。 3.2 傳動裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.2.1 攪龍的設(shè)計(jì)計(jì)算 如表 3-1 所示 表 3-1 攪龍的參數(shù)表 螺旋外徑D(mm) 螺旋轉(zhuǎn)速 n （ r/min) 螺旋節(jié)距 S=D (mm) 螺旋軸直徑 d (mm) 徑向間隙(mm) 螺旋厚度(mm) 充滿系數(shù) 150 400 1150 40 10 2 0.3 1.生產(chǎn)率的計(jì)算 查文獻(xiàn) 2P521 可知，整片式的生產(chǎn)率為 CSndDQ 604 )2(22 （ 3-1） 式中 :D 螺旋外徑（ mm ） S 螺距（ mm ） n 螺旋每分中轉(zhuǎn)速 螺旋外徑與輸送管內(nèi)表面的間隙（ mm ），由表 4-1， =10mm d 螺旋軸直徑（ mm ） C 傾斜輸送系數(shù) C =1（查 文獻(xiàn) 2表 1360P517 被輸送的物料容重（查 文獻(xiàn) 1表 111P5， 0.77t/m3 ） 177.04 0 015.03.0604 0 4 0.0)01.0215.0( 22 Q =17.83t/h 環(huán)帶式的生產(chǎn)率近似估算 Q 70%Q =14.26t/h 1 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué) 位論文 10 2.螺旋（攪龍）所需功率 )(367 0 HWLQN p (kW ) （ 3-2） (查 文獻(xiàn) 3P118 式 1026) 式中： Q 生產(chǎn)率（ t/h） pL輸送行程的水平投影距離（ mm ） 初步擬定pL=1050mm H 提升高度 0W在管內(nèi)運(yùn)動阻力 系數(shù)，對谷粒、雜余為 1.2 修正系數(shù)，取 =1 1 4 . 2 6 ( 1 . 0 5 1 . 2 0 ) 1 = 0 . 0 4 9 k W367N 3.選攪龍電動機(jī) awd PP （ 3-3） 式 中：a傳動的總傳動效率 式中：12a ， 1 ， 2 為帶傳動、軸承的傳動效率，取 1 =0.94， 2 = 0.98（查 文獻(xiàn) 6P7 表 1 ）， a =0.940.98=0.92 dP電動機(jī)所需功率 wP工作機(jī)所需功率 dP=92.0049.0=0.053 kW 由此選 Y 系列三相異步電動機(jī) Y90S4 型， 4 極。 如表 3-2 所示 表 3-2 電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)表 型號 額 定功 率/ kW 滿 載 時 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 堵轉(zhuǎn)電流 最大轉(zhuǎn)矩 重量 kg 額定電流A 轉(zhuǎn)速 r/min 效率 /% 功率因數(shù) 額定轉(zhuǎn)矩Nm 額定電流A 額定轉(zhuǎn)矩Nm Y90S-4 0.75 2.3 1000 72.5 0.70 2.0 5.5 2.2 21 (查 文獻(xiàn) 5P22-53 表 22-1-28) 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué) 位論文 11 4.電動機(jī)的外形尺寸 如下圖 3-1 所示： 圖 3-1 電動機(jī)外形圖 表 3-3 電動機(jī)的外形尺寸表 機(jī)座號 安 裝 尺 寸 H A B C D E F G GD K 6 級 90S 0 5.090140 100 56 009.0004.02450 8 20 7 10 （查 文獻(xiàn) 5P22-55 表 22-1-29） 3.2.2 帶傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算 采用平帶傳動，平帶的材料選用膠帆布 帶。 1.帶傳動的運(yùn)動計(jì)算 （ 1） 帶輪直徑 311 )13 5011 00( nPD c mm = (11001350)3 1000 2.175.0 = (106.20130.34) mm 取 1121 D mm (查 4P178 表 11.3 ) )1(12 iDD （ 3-4） 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué) 位論文 12 5.2400100021 nni式中 一般為 1% 2%，取 為 2%. 2 2 . 5 1 1 2 (1 2 % ) 2 7 4 . 4 m mD 取 2D= 280 mm (查 4P178 表 11.3) （ 2）中心距 )(5)(5.12121 DDaDD 5 8 8 m m 1 9 6 0 m ma 取 a = 1000 mm （ 3）帶長 aaDL m22 1000)2 100280(100021902 = 2662.81mm 取 L=2800mm 12()2mD D D（ 4）包角 60180 211 a DD 6010 00 11 228 018 0 = 1 6 9 .9 2 1 2 0oo， 適合 . （ 5）帶厚 1)301401( D 1 / 4 0 1 / 3 0 1 1 2 =(2.8 3.73) mm 取 =3.6 mm （ 6）帶的截面積 )( 0PkPA c 2mm （ 3-5） 其中： 9798.0k（查 文獻(xiàn) 4P190 表 11.7） 011.00 P2kW/mm （查 文獻(xiàn) 4P197 表 11.14） 則： 20 . 7 5 / ( 0 . 0 1 1 0 . 9 7 9 8 ) 6 9 . 5 9 m mA （ 7）帶寬 6 9 . 5 9/ 1 9 . 3 3 m m3 . 6bA 取 b= 20 mm (查 文獻(xiàn) 4P178 表 11.3) 2.帶傳動的計(jì)算 （ 1）帶傳遞的力 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué) 位論文 13 v PFFF 10 0021 （ 3-6） （查 4P182 式 11.5） 式中 ： F 有效拉力 N 1F緊邊拉力 N 2F松邊拉力 N P 名義功率 kW v 帶速 m/s 1 0 0 0 0 . 7 5 1 2 8 . 0 05 . 8 6F N 11 eFeF（ 3-7） (查 文獻(xiàn) 4P182 式 11.7) 12 e FF（查 文獻(xiàn) 4P183 式 11.8） 式中： 帶與帶輪間的 摩擦系數(shù) （ =0.3 查 文獻(xiàn) 4P186 11.4.5） 帶在帶輪上的包角 966.292.169 0 . 3 2 . 9 6 60 . 3 2 . 9 6 6128 2 1 7 . 2 2 NeF e 0 . 3 2 . 9 6 6128 8 9 . 2 2 N1F e（ 2 帶的應(yīng)力 11 2 1 7 . 2 2= 3 . 1 2 M P6 9 . 5 9 aFA （查 文獻(xiàn) 4P83 式 11.10） ryEb （ 3-8） （查 文獻(xiàn) 4P184 式 11.13） 式中： b彎曲應(yīng)力 MPaE 帶的彈性模量 MPa（平帶為 200MPa350MPa，取 E=300MPa） r 曲率半徑 . （平帶 ( ) / 2 ( 1 1 2 3 . 6 ) / 2 5 7 . 8 m mrD ） y 由帶性中層到最外曾的距離 （平帶 / 2 3 . 6 / 2 1 . 8 m myh ） 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué) 位論文 14 1 . 83 0 0 = 9 . 3 4 M P a5 7 . 8b mdhpmLvtzCNC3 6 0 0 （ 3-9） （查 文獻(xiàn) 4 P186 式 11.17） 式中： 許用拉應(yīng)力 C 帶的強(qiáng)度系數(shù) CNm ， 取 C= 14100.8 pz帶輪的數(shù)目 pz=2 ht總工作時數(shù) ht=163008= 43.38 10 h v 帶速 m/s m 指數(shù) 取 m =5 dL帶長 dL=2.9m 03.179.286.51084.323600100.85 414 MPa m a x 1 1 a3 . 1 2 9 . 3 4 1 2 . 4 6 M P b ，滿足要求 3.3 本章小結(jié) 本章 通過上一章 的設(shè)計(jì)確定為攪龍 結(jié)構(gòu)及 帶傳動 后，計(jì)算出 攪龍 的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)而計(jì)算出電動機(jī) 所需 功率 。確定了電動機(jī) 型號及其外形進(jìn)。然后計(jì)算出來 帶傳動中，所需 傳動帶的 寬度和厚度 。主要 確定了 種子拌藥機(jī)中各項(xiàng)傳動該機(jī)構(gòu)的參數(shù)。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué) 位論文 15 第 4章 傳動零件的設(shè)計(jì) 及 計(jì)算 4.1 大小平帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 1.小平帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 如下圖 4-1 所示。 圖 4-1 小平帶輪簡圖 軸徑 d =24 mm 輪轂直徑 1d =(1.82)d =(1.82) 24=43.248mm 取 1d =45mm 輪轂長度 ( 1 . 5 2 ) ( 1 . 5 2 ) 2 4 3 6 4 8 m mld 取 36mml 輪緣外徑 1 112mmD 輪緣邊上厚度10 . 0 0 5 + 3 = 0 . 0 0 5 1 1 2 + 3 = 3 . 5 6 m msD取 s= 4 mm 輪緣里面筋的高度 0 . 0 2 4 0 . 0 2 3 6 4 . 7 2 m me s B 取 e= 5 mm 輪緣寬度 B (開放式傳動 ) )155(1.1 bB =1.1 20+(515) =(2737)mm 取 B =36mm 輪輻形式 采用輻板孔式 (輪緣外徑 D=100160mm) 輻板厚度 ( 1 . 5 2 ) ( 1 . 5 2 ) 4 ( 6 8 ) m mts 取 6mmt 靜平衡 允許的不平衡力矩為 600g cm （ v =510m/s ） (查 文獻(xiàn) 2P359 表 1035) 2.大平帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué) 位論文 16 如下圖 4-2 所示 圖 4-2 大平帶 輪簡圖 軸徑 30mmd 輪轂直徑 1 (1 . 8 2 ) (1 . 8 2 ) 3 0 ( 5 4 6 0 ) m mdd 取 1 56mmd 輪轂長度 ( 1 . 5 2 ) ( 1 . 8 2 ) 3 0 ( 4 5 6 0 ) m mld 取 45mml 輪緣外徑 2 280m mD 輪緣邊上厚度 mmDs 4.43280005.03005.0 2 取 5mms 輪緣里面筋的高度20 . 0 0 5 3 0 . 0 0 5 2 8 0 3 4 . 4 m msD 取 6mme 輪緣寬度 B B =36mm 輪輻 形式 采用孔板式 (輪緣外徑 D=160300mm) 輻板厚度 ( 1 . 5 2 ) ( 1 . 5 2 ) 5 ( 7 . 5 1 0 ) m mts 取 8mmt 輪緣表面中凸度 h 從帶輪寬度的中間 2 往兩邊傾斜 靜平衡 允許的不平衡力矩為 600g cm （ v =510m/s ） (查 文獻(xiàn) 2P359 表 1035) 4.2 軸的運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算 軸的運(yùn)動： 如圖 4-3 所示 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué) 位論文 17 圖 4-3 運(yùn)動簡圖 1.軸轉(zhuǎn)速 軸 1 01000= = = 4 0 0 r / m i m2 . 5mnn i 2.輸入功率 1 0 . 0 5 3 0 . 9 4 0 . 0 5 k WIdPP 3.輸出功率 12 0 . 0 5 0 . 9 8 0 . 0 4 9 k WIPP 4.輸入轉(zhuǎn)矩 電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩 0 . 0 5 39 5 5 0 9 5 5 0 0 . 5 3 N m960dd mPT n 軸 1 0 . 5 3 2 . 5 0 . 9 4 1 . 2 4 6 N mIdT T i 5.輸出轉(zhuǎn)矩 軸 2 1 . 2 4 6 0 . 9 8 1 . 2 2 N mIITT 如表 4-2 所示 表 4-1 運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算結(jié)果表 軸 名 效率（ kW ） 轉(zhuǎn)矩（ Nm ） 轉(zhuǎn)速 r/min 傳動比 i 效率 輸入 輸出 輸入 輸出 電動機(jī)軸 0.75 0.053 0.53 1000 5.2 0.94 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué) 位論文 18 軸 0.05 0.049 1.246 1.22 400 0.98 4.3軸的校核 軸實(shí)際受力 如圖 4-4 4-5 所示 圖 4-4 軸的結(jié)構(gòu)圖 (a) 空間受力圖 (b) xoz 面的受力圖 (c) xoz 面的彎矩圖 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué) 位論文 19 (d) xoy 面的受力圖 (e) xoy 面的彎矩圖 (f) 彎矩的合成圖 (g) 扭矩圖 (h) 彎扭合成圖 圖 4-5 受力圖 1.帶輪上的受力 （見 a 圖） 帶輪上的徑向力 2s in2 10 AFQ （取0a1.8M P ） = 21.869.59292.169sin 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué) 位論文 20 =249.55 N 帶輪上的圓周向力 v KPv KPF AdAdt 1 00 01 00 0=86.5 2.1049.01000 =10.03 N （ 2.1AK，兩班制） 2.計(jì)算支承反力 ( 見 b、 c 圖 ) （ 1） XOZ 面反力 BDMABFR QDZ 11 47 21 00013 155.24 9 =46.81 N DZQBZ RFR =249.55+46.81=296.36 N （ 2） XOY 面反力 1 0 . 0 3 1 3 1 1 . 1 4 6 N1147tDY F A BR BD 1 1 . 1 7 6 NB Y t D YR F R 3.計(jì)算彎矩 （ 1） XOZ 面的彎 矩 ABFMQBZ32691.05 Nm 1 4 6 . 8 1 5 7 3 . 5 2 6 8 4 5 . 5 4 N Mc z D YM R C D 21 2 6 8 4 5 . 5 4 2 1 0 0 0 5 8 4 5 . 5 3 5 N mc z c zM M M （見圖 c） （ 2） XOY 面的彎矩 1 0 . 0 3 1 3 1 1 3 1 3 . 9 3 N mB Y tM F A B 1 . 1 4 6 5 7 3 . 5 6 5 7 . 2 3 N mC Y D YM R C D (見圖 d ) （ 3）合成彎矩 22 BZBYB MMM 221 3 1 . 9 3 3 2 6 9 1 . 0 5 3 2 7 1 7 . 4 4 N m 從左端 2 211 2 6 8 5 3 . 5 8 N mC C Y C ZM M M 從右端 2 222 5 8 8 2 . 3 6 6 N mC C Y C ZM M M （見圖 f） 4.