馬鈴薯播種機(jī)的設(shè)計(jì)資料

PAGE 獨(dú)創(chuàng)聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭議。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計(jì)（論文）不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名:年月日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）使用授權(quán)聲明本人完全了解濱州學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定。本人愿意按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版，同意學(xué)校保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存設(shè)計(jì)（論文）；同意學(xué)校在不以營利為目的的前提下，建立目錄檢索與閱覽服務(wù)系統(tǒng)，公布設(shè)計(jì)（論文）的部分或全部內(nèi)容，允許他人依法合理使用。（保密論文在解密后遵守此規(guī)定）作者簽名:年月日PAGE31馬鈴薯播種機(jī)的設(shè)計(jì)摘要在我國馬鈴薯的傳統(tǒng)種植方法是切塊種植,這無疑給機(jī)械化帶來了一定困難。近年來,雖然已經(jīng)有了初步定型的種植機(jī),但是性能指標(biāo)都不理想,主要出存在問題有重播漏播嚴(yán)重、株距不均等。根據(jù)我國對(duì)馬鈴薯的種植要求，設(shè)計(jì)了一種馬鈴薯播種機(jī)。該機(jī)是集多種作業(yè)為一體的機(jī)器，其主要功能效果是起壟、播種、鎮(zhèn)壓、噴藥、以及膜上覆土，大大減輕了馬鈴薯播種者的勞動(dòng)強(qiáng)度，也提高了作業(yè)效率。此處通過對(duì)結(jié)構(gòu)方案的詳細(xì)論證，可以使得整機(jī)結(jié)構(gòu)更緊湊，實(shí)現(xiàn)了多功能作業(yè)一體化。通過對(duì)整體機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)與機(jī)器工作參數(shù)的理論分析與計(jì)算使得結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步合理化。對(duì)主要工作部件進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算，進(jìn)一步優(yōu)化其結(jié)構(gòu)參數(shù)。關(guān)鍵詞：馬鈴薯播種機(jī)，優(yōu)化，多功能DesignofPotatoPlantingMachine\h\z\u第一章緒論……………………..……….61.1設(shè)計(jì)的目的和意義…………..………61.2馬鈴薯播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀…………61.2.1國外發(fā)展現(xiàn)狀……………………..61.2.2國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀………..……………61.3設(shè)計(jì)任務(wù)……………7第二章總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………82.1結(jié)構(gòu)方案論證………………………82.2總體方案的確定……………………8第三章主要零部件參數(shù)理論分析與計(jì)算……………..103.1傳動(dòng)裝置參數(shù)設(shè)置……………….103.1.1地輪 103.1.3鏈輪設(shè)計(jì) 123.1.4地輪軸 143.1.5軸向定位緊固零部件 153.2土壤工作零部件參數(shù)確定…………63.2.1起壟單向犁 163.2.2施肥開溝器 163.2.3播種開溝器 173.2.4刮平器 173.2.5鎮(zhèn)壓輪 173.3除草劑噴灑裝置…………………183.4肥箱總成…………183.4.1肥箱容積 183.4.2排肥裝置 193.4.3肥箱尺寸 193.4.4固定安裝零部件 193.5種箱總成…………193.5.1種箱容積 193.5.2種箱外形尺寸 193.5.3安裝緊固零件 203.6鋪膜裝置…………203.7膜上覆土裝置……………………203.8機(jī)架…………………21第四章機(jī)器工作參數(shù)理論分析與計(jì)算………...……224.1配套動(dòng)力………….…………….224.2播種機(jī)行進(jìn)速度…………………234.3生產(chǎn)率………………23第五章整體調(diào)整與裝配…………..……24第六章結(jié)論與建議……………………..26參考文獻(xiàn)…………………27辭謝30第一章緒論1.1設(shè)計(jì)的目的和意義馬鈴薯是糧蔬菜、糧食及工業(yè)原料兼用的一種重要農(nóng)作物，是我國的第五大糧食作物。2008年種植面積為6995.1萬畝，總產(chǎn)量多達(dá)1415.6萬噸，均位列世界第一位，占世界總量的近1/4[1]。馬鈴薯的用途已滲透進(jìn)了我國工農(nóng)業(yè)的多個(gè)方面，市場需求量大，增值潛力巨大，是一種最具多功能的作物。提高馬鈴薯的綜合生產(chǎn)能力促進(jìn)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)于保障我國的食物安全，進(jìn)一步促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品的加工業(yè)發(fā)展，優(yōu)化農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增效與農(nóng)民增收，滿足市場需求等方面的意義十分重大[2]。機(jī)械化播種可省種10公斤/畝，使用機(jī)械化規(guī)范化栽培，可以增產(chǎn)250公斤/畝。和人工作業(yè)相比，采用馬鈴薯機(jī)播可提高工效3倍之多。發(fā)展馬鈴薯生產(chǎn)的機(jī)械化，對(duì)提高馬鈴薯的綜合生產(chǎn)能力，保障食物安全，增加農(nóng)民的收入，建設(shè)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的意義重大。但我國馬鈴薯的種植工藝機(jī)械化水平不高，生產(chǎn)效率低下，生產(chǎn)成本也高，同時(shí)農(nóng)民勞動(dòng)強(qiáng)度大。目前播種形式還只是步犁(或者小四輪配用的兩鏵犁)加人工點(diǎn)種，該形式作業(yè)效率很低，也不易于大面積播種，制約馬鈴薯種植的發(fā)展速度[3]。根據(jù)調(diào)查研究，現(xiàn)在并沒有適宜的馬鈴薯播種機(jī)械。研制滿足馬鈴薯播種農(nóng)藝要求的播種機(jī)，能大幅度的提高我國的馬鈴薯種植的勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕農(nóng)民負(fù)擔(dān)。隨著《農(nóng)業(yè)機(jī)械化促進(jìn)法》的公布與施行和國家對(duì)農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼政策的全面實(shí)施，廣大農(nóng)民對(duì)于購置和使用馬鈴薯種植機(jī)械的積極性不斷提高，馬鈴薯種植機(jī)械化得到長足發(fā)展。本次設(shè)計(jì)在現(xiàn)有的機(jī)型的研究總結(jié)上，進(jìn)行發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題。全力提高勞動(dòng)的生產(chǎn)率，解放勞動(dòng)力，旨在設(shè)計(jì)出一種新型的馬鈴薯播種機(jī)，對(duì)于改善現(xiàn)有的問題具有十分重要的意義[4]。1.2馬鈴薯播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀新世紀(jì)剛剛開始，回顧剛過去的百年，世界和中國的農(nóng)業(yè)機(jī)械都發(fā)生了翻天覆地的變化。特別是自新中國成立以來，新中國的農(nóng)機(jī)事業(yè)從所有無幾到現(xiàn)在基本實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化，其發(fā)展著實(shí)令人驚嘆。同時(shí)也不能否認(rèn)西方發(fā)達(dá)國家的農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度要高出我們很多。作為農(nóng)業(yè)機(jī)械的一種，馬鈴薯播種機(jī)的發(fā)展是世界農(nóng)機(jī)發(fā)展的一個(gè)縮影。1.2.1國外發(fā)展現(xiàn)狀國外馬鈴薯播種機(jī)的發(fā)展比較早，成型比較快，現(xiàn)已初具規(guī)模。在發(fā)達(dá)國家馬鈴薯播種效率提高的原因是實(shí)現(xiàn)了播種機(jī)械化與集約化生產(chǎn)。自進(jìn)入20世紀(jì)90年代，一些發(fā)達(dá)國家的馬鈴薯播種機(jī)械產(chǎn)品趨于多樣化、性能也更可靠。計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化等高科技領(lǐng)域技術(shù)的應(yīng)用，使得馬鈴薯播種作業(yè)已更加精確化，也更能滿足人們對(duì)使用的舒適性、方便性、與安全性的要求[5]。馬鈴薯播種機(jī)在德、蘇、意、美、日等國家得到了長遠(yuǎn)的發(fā)展。其主要部件主要發(fā)展了輸送帶斗式、穿札針式、舀上傾斜板鏟斗式、舀上杯鏈?zhǔn)降萚6]。經(jīng)過了多年的發(fā)展它們的結(jié)構(gòu)功能已經(jīng)比較完善，很多地方值得我們?nèi)W(xué)習(xí)。1.2.2國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀在我國，馬鈴薯播種機(jī)的發(fā)展突破了主要依靠集體投資、國家興辦農(nóng)機(jī)的模式，已形成了多種所有制共同發(fā)展的新格局。隨著《農(nóng)業(yè)機(jī)械化促進(jìn)法》的正式公布實(shí)施與國家對(duì)農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼政策的實(shí)行，廣大農(nóng)民購置和使用馬鈴薯生產(chǎn)機(jī)械的積極性也不斷的提高，馬鈴薯生產(chǎn)機(jī)械化得到了充分發(fā)展，綜合機(jī)械化水平超過了20%，機(jī)耕水平達(dá)到了36.7%，機(jī)播與機(jī)收水平已超過10%，馬鈴薯生產(chǎn)機(jī)械化播種得到了扎實(shí)起步[5]。但我國的基本國情很大程度的限制了馬鈴薯播種機(jī)的發(fā)展。我國的農(nóng)村家庭聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制制約著大型農(nóng)機(jī)的發(fā)展。就目前我國的馬鈴薯播種機(jī)以小型機(jī)械為主，其主要配套小四輪拖拉機(jī)和手扶拖拉機(jī)。大部分器械雖然作業(yè)效率很高，但是占用了很多不必要的勞動(dòng)力。1.3設(shè)計(jì)任務(wù)現(xiàn)在有的部分機(jī)械能夠在已經(jīng)耕整過的地上一次性地完成開溝、施肥、播種、覆土起壟等聯(lián)合作業(yè)，但通過對(duì)各家公司機(jī)器產(chǎn)品的對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)其主要部件都是大同小異，并且都存在著一定的問題。首先播種機(jī)不能夠滿足不同地區(qū)不同的需求，有的對(duì)整地要求過高，有的不能進(jìn)行變換行距，有的還不是很成熟，都需要太多人力來配合。其中明顯的缺陷有以下幾個(gè)方面：1、種箱排種器需要用來人力監(jiān)視種子充種情況。2、覆膜壓實(shí)后薄膜上需要人力覆土來促進(jìn)種子破膜而出。再結(jié)合馬鈴薯種的種植要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，借鑒國內(nèi)外有關(guān)研究成果，設(shè)計(jì)出一種集開溝、施肥、播種、膜上覆土等作業(yè)為一體的馬鈴薯播種機(jī)械，并重點(diǎn)解決其排種器的充種能力，進(jìn)一步解放勞動(dòng)力。第二章總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1結(jié)構(gòu)方案論證播種作業(yè)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)重要環(huán)節(jié)，必須要根據(jù)農(nóng)業(yè)技術(shù)的要求做到適時(shí)、適量并滿足農(nóng)藝環(huán)境條件，為馬鈴薯良好的生長發(fā)育打下基礎(chǔ)。播種作業(yè)要嚴(yán)格按照相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，即適時(shí)播種；壟寬、壟高、播量、播深、行距符合要求，切不可損傷種薯[7]。為使作物苗齊、苗旺、苗壯，需要求種床深度應(yīng)一致，表土平整細(xì)碎無土塊雜物。施肥也有著嚴(yán)格的農(nóng)藝要求，不宜太多或太少，距離種子的垂直距離應(yīng)超過3cm。其施肥機(jī)構(gòu)應(yīng)充分考慮肥料的流動(dòng)性、粘結(jié)性、架空性、吸濕性，做到合理施肥[8]。通過查閱相關(guān)的文獻(xiàn)資料，總結(jié)現(xiàn)有機(jī)械的缺點(diǎn)，并結(jié)合以上的設(shè)計(jì)要求特提出以下設(shè)計(jì)方案：2.2總體方案的確定1.通過對(duì)方案的研究，得出以下方案1）方案原理：拖拉機(jī)通過三點(diǎn)接觸懸掛連接播種機(jī)在田間行走；由起壟單向犁開出寬度為90cm的壟；施肥開溝器開出一道肥料溝，化肥落入溝內(nèi)；播種開溝器開出薯種溝，薯種塊落入種溝。施肥播種的主要?jiǎng)恿υ磥碜杂诘剌?，其地輪上安裝有3個(gè)鏈輪，分別連接排種輪和排肥輪。在施肥播種后刮平板將壟面修整平齊，然后由鎮(zhèn)壓輪鎮(zhèn)壓封實(shí)。薄膜則掛在掛膜輥上，隨著機(jī)器的前進(jìn)而滾動(dòng)。拉出的薄膜首先由壓膜輥鋪平，然后被壓膜輪平壓在壟壁上，再由覆土圓盤犁進(jìn)行覆土。覆土圓盤犁翻起的部分土經(jīng)由膜上覆土器蓋在薄膜上。在配置中需要滿足以下幾個(gè)方面：一是聯(lián)接和安裝工作部件的機(jī)架要具有足夠和強(qiáng)度與剛度；二是保證株距與壟距調(diào)整簡單方便；三是覆土部件采用新型的流線型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),壟型良好，適應(yīng)馬鈴薯生長發(fā)育[9]；四是起壟寬度高度能夠調(diào)整；五是施肥開溝與播種開溝的深度都可以調(diào)，另播種開溝的寬度也應(yīng)可調(diào)；六是地輪的寬度間距可調(diào)整；七是有鏈的地方必須有張緊機(jī)構(gòu)；八是要運(yùn)動(dòng)的地方必須運(yùn)動(dòng)良好。根據(jù)以上的要求性能確定所需主要零部件見附錄表2-1。2）方案分析：（1）本方案能夠完成該工藝要求的所有工序。（2）傳動(dòng)方案較簡單，距離較短，由此產(chǎn)生的誤差較小。（3）種箱下部安裝部件不多，結(jié)構(gòu)簡單。（4）開溝前刮平有利于保證播深適宜。此方案有著眾多優(yōu)點(diǎn)。首先保證了所有的工作能夠正常完成，其次在其結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。采用的是上下兩層機(jī)架設(shè)計(jì)，以留出足夠的空間方便人在機(jī)架上隨時(shí)進(jìn)行檢查種勺充種情況。同時(shí)加入膜上覆土裝置，可以省掉一個(gè)勞動(dòng)力，并且提高出芽率。該機(jī)器功能比較完善，基本能夠完成所有的農(nóng)藝要求工序。其對(duì)地塊的適應(yīng)性也比較好，只要求播種前地面已耕整好即可。同時(shí)播種機(jī)的行距、行寬、壟高、壟距、株距、施肥深度等參數(shù)都可以調(diào)整，且調(diào)節(jié)簡單方便。另外本機(jī)盡量地減少重要加工面，從而減少了成本，真正達(dá)到低成本高效率的目標(biāo)。第三章主要零部件參數(shù)理論分析與計(jì)算3.1傳動(dòng)裝置參數(shù)確定考慮到機(jī)器的實(shí)際情況，特選用鏈傳動(dòng)。鏈傳動(dòng)是一種撓性傳動(dòng)，它由鏈輪和鏈條組成，通過鏈輪和鏈條的嚙合來傳動(dòng)。與摩擦型的帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)無整體打滑和彈性打滑現(xiàn)象，因而能夠保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比，其傳動(dòng)效率高并節(jié)能保證農(nóng)藝要求的播種距離。同時(shí)它比帶傳動(dòng)的軸向壓力要小。與齒輪傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)的制造成本和安裝成本要低很多，因此綜合多方面考慮選用鏈傳動(dòng)[10]?？傮w傳動(dòng)路線：本播種機(jī)主要有以下兩條傳動(dòng)路線。一條是排種所需要的動(dòng)力路線，另一條是排肥所需要的動(dòng)力路線。排種鏈輪布置于機(jī)架一側(cè)，排肥鏈輪布置于機(jī)架下方中心左右。3.1.1地輪首先，地輪在播種時(shí)起到支撐著整個(gè)機(jī)架的功能，是播種機(jī)的行走裝置。其次地輪上的鏈輪可以為肥箱和種箱提供動(dòng)力，來保證準(zhǔn)確的種距與合理的施肥量。地輪的主要參數(shù)如下：1）地輪直徑：根據(jù)設(shè)計(jì)的相應(yīng)的農(nóng)藝要求和使用條件而定，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值可確定其值為D=80cm。2）地輪軸徑：參考過其他播種機(jī)并考慮到機(jī)器載荷不太大，可選用安裝地輪處軸徑尺寸為25mm。3）地輪寬度：5cm4）輪輻參數(shù)：鋼筋直徑為8mm；伸出長度21mm；長度為402mm。為增加地輪的附著力并降低成本，特采用寬度是5cm的矩形鋼板焊接連成，輪輻宜采用直徑為8mm的鋼筋進(jìn)行焊接而成。為了保證達(dá)到60cm~90cm的壟寬，地輪的間距需能夠在地輪軸上的調(diào)節(jié)范圍也為60cm～90cm。即每側(cè)的地輪在軸上的軸向移動(dòng)距離需要保證達(dá)到15cm。詳細(xì)尺寸見附錄地輪的轉(zhuǎn)速N1=VmπD=1.67msπ×0.8m=0.66式中：N1—地輪、地輪軸轉(zhuǎn)速D—地輪軸直徑Vm—機(jī)器行進(jìn)速度地輪軸承的設(shè)計(jì)過程如下1）查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表15—2可選擇深溝球軸承。該軸承結(jié)構(gòu)簡單，且使用方便，是生產(chǎn)批量最大應(yīng)用最為廣泛的一種軸承。選用此軸承，價(jià)格低廉，生產(chǎn)成本較低，維修簡單易行。2）查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表13—3得軸承預(yù)期計(jì)算壽命為12000h—20000h.，預(yù)期機(jī)器重量M=500kg，則軸承所受的徑向力為250kg，即Fr=M2（1）求比值FaFr=6002450查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表13—5得深溝球軸承0.22<e<0.44，故此時(shí)Fa（2）初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》可得P=fP（XFr+YFa）（3-3）查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表13—6，得fP=1.0～1.2，取1.1查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表13—5，得X=1，Y=0.則P=1.1（12450+0600）=2695N（3-4）（3）根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》可知，該球軸承應(yīng)有的基本額定動(dòng)載荷值C=Pε60nLˊh106=伸出長度21mm（4）查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表15—2選擇6305軸承。其基本參數(shù)為：寬度B=17mm，大徑D=62mm，安裝尺寸定位軸肩為da=32mm。3.1.3鏈輪設(shè)計(jì)1）排肥鏈輪設(shè)計(jì)（1）鏈輪齒數(shù)Z1和Z2由《機(jī)械設(shè)計(jì)》可知，鏈節(jié)數(shù)通常情況為偶數(shù)，為使鏈輪和鏈條磨損均勻，經(jīng)常取鏈輪數(shù)為奇數(shù)，并且盡可能的和鏈節(jié)數(shù)互質(zhì)，取Z1=21，Z2=33。（2）傳動(dòng)比i=Z2/Z1=33/21=1.57（3）選擇鏈條型號(hào)與節(jié)距參照其他播種機(jī)可選擇型號(hào)12A節(jié)距為19.05的滾子鏈。（4）計(jì)算鏈節(jié)數(shù)與中心距查《機(jī)械設(shè)計(jì)》知，初選中心距為30Pa。=30P=571mm計(jì)算鏈節(jié)數(shù)LP0=2×a。P為避免使用過度鏈節(jié)，需將計(jì)算出的鏈節(jié)數(shù)圓整為偶數(shù)Lp=82。（5）確定鏈輪的主要參數(shù)滾子鏈輪主要的尺寸與齒廓尺寸示意圖如下圖3-1鏈輪查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表9—1，表9—3，表9—4得齒寬bf1=0.95×b1=12.570.95=11.94mm齒側(cè)倒角ba公稱=0.13P=19.050.13=2.48齒側(cè)半徑rx公稱=P=19.05mm齒全寬bfn=（n-1）pt+bf1=11.94mm分度圓直徑d=Z1=21代入上式得d1=127.8mmZ2=33代入上式得d2=200.4mm齒頂圓直徑da=d+1.25P-d1d1=127.8mm代入上式得da1=139.7mmd2=200.4mm代入上式得da2=212.3mm齒根圓直徑df=d-d1d1=127.8mm代入上式得df1=115.9mmd2=200.4mm代入上式得df2=188.5mm內(nèi)徑dk1為地輪軸處相應(yīng)的安裝直徑32mm，其余相關(guān)參數(shù)見附錄。2）排種鏈輪設(shè)計(jì)（1）鏈輪齒數(shù)Z3和Z4由《機(jī)械設(shè)計(jì)》可知，鏈節(jié)數(shù)常為偶數(shù)，為了使鏈輪和鏈條磨損均勻，常取鏈輪數(shù)為奇數(shù)，并且盡可能的和鏈節(jié)數(shù)互質(zhì)，取Z3=21，Z4=33。（2）傳動(dòng)比i=Z4/Z3=33/21=1.57（3）選擇鏈條的型號(hào)與節(jié)距參照其他播種的機(jī)選擇型號(hào)12A節(jié)距為19.05mm的滾子鏈。（4）計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距查《機(jī)械設(shè)計(jì)》知，初選中心距30Pa。=50P=952mm由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（9—16）計(jì)算鏈節(jié)數(shù)LP0=2×a。為避免使用過度鏈節(jié)，需將計(jì)算出的鏈節(jié)數(shù)圓整為偶數(shù)Lp=128。（5）確定鏈輪的主要參數(shù)查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表9—1，表9—3，表9—4得齒寬bf1=0.95×b1=0.95×12.57=11.94mm齒側(cè)倒角ba公稱=0.13P=0.13×19.05=2.48齒側(cè)半徑rx公稱=P=19.05mm齒全寬bfn=（n-1）pt+bf1=11.94mm分度圓直徑d=Z1=21代入上式得d1=127.8mmZ2=33代入上式得d2=200.4mm齒頂圓直徑da=d+1.25P-d1d1=127.8mm代入上式得da1=139.7mmd2=200.4mm代入上式得da2=212.3mm齒根圓直徑df=d-d1d1=127.8mm代入上式得df1=115.9mmd2=200.4mm代入上式得df2=212.3mm內(nèi)徑dk1為地輪軸處相應(yīng)的安裝直徑32mm，其余相關(guān)參數(shù)見附錄。3.1.4地輪軸地輪軸上安裝有地輪，鏈輪。地輪產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)由其通過鏈輪傳遞給排種器排肥器。同時(shí)地輪通過軸承和機(jī)架相連，承擔(dān)地輪和機(jī)架的壓力，并承擔(dān)著一部分轉(zhuǎn)矩。地輪的設(shè)計(jì)也應(yīng)考慮到零件的可調(diào)整性。首先要保證地輪在軸上60cm~90cm的移動(dòng)間距。其次要考慮到軸承在軸上的安裝定位和鏈輪的安裝定位。具體的設(shè)計(jì)如下：1）查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15—1得軸的材料宜選用45鋼正火、回火處理。2）軸上零件的裝配方案：地輪、軸承座、軸承、排肥鏈輪、軸承座蓋、排種鏈輪從軸的左側(cè)裝入。地輪和兩個(gè)鏈輪通過螺母進(jìn)行緊固，軸承通過軸承座來緊固定位。3）考慮到軸承內(nèi)徑的數(shù)據(jù)，由經(jīng)驗(yàn)值可?、裉庉S徑為22mm，長度為160cm。Ⅰ和Ⅱ處都為非定位軸肩，其高度并沒有嚴(yán)格的規(guī)定，此處取1mm。Ⅱ處為軸承安裝處，其與軸承的配合方式為基孔制，查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》第183頁表18—2得軸公差帶為j6；查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》第199頁表18—12得Ⅱ處的表面粗糙度Ra為1.25～2.5；Ⅱ處的長度為18mm，Ⅲ處的直徑為da=32mm。具體參數(shù)見附錄。3.1.5軸向定位緊固零部件1）地輪采用了M8×25的螺栓來緊固，需要在地輪輪轂上鉆取直徑大于8mm的孔，然后再焊上M8的螺母。此處的安裝無需進(jìn)行精加工。查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》第193頁表18—5得此處配合宜選用基孔制H11c112）鏈輪都采用了M8×15左右的螺栓來緊固，在鏈輪輪轂上需鉆直徑大于8mm的孔，然后再焊上螺母。此處的安裝無需進(jìn)行精加工。查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》第193頁表18—5得此處的配合選用基孔制H11c113）地輪、軸承的定位緊固是通過軸承座來解決。同時(shí)軸承座還起到了隔絕外部惡劣環(huán)境的作用，可防止沙塵的進(jìn)入，為軸承的潤滑建立了空間。軸承座的和軸承外圈結(jié)合的內(nèi)圓表面是用鏜刀鏜出，它與軸承的配合方式為基軸制。查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》第188頁表18—3得軸承座的內(nèi)孔公差帶為G7；查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》第199頁表18—12得Ⅱ處表面粗糙度Ra為1.25～2.5。3.2土壤工作零部件參數(shù)確定土壤的工作零部件件主要包括施肥開溝器、鎮(zhèn)壓輪、播種開溝器、起壟單向犁、刮平器。其設(shè)計(jì)如下：3.2.1起壟單向犁市場上的鏵式犁品種已比較完善，為節(jié)約設(shè)計(jì)成本并便于以后的維修，此處可選用起壟犁。其參數(shù)的計(jì)算如下：按最大設(shè)計(jì)壟寬、壟高計(jì)算，起壟后壟的橫截面近似于等腰梯形，其面積為S=90+140×252取犁的寬深比k=2，即b假設(shè)橫截面積的地表以上占13即958cm22×3a2=958由此解得a=12cm，b=24cm因此犁的外形大體可確定為寬度大于24cm，高度大于12cm。3.2.2施肥開溝器施肥開溝器的作用是在播種機(jī)作業(yè)時(shí)開出種溝肥溝，將種子和肥料導(dǎo)入溝內(nèi)并用濕土將其覆蓋完好。對(duì)開溝器的要求是：開溝直、深度直，種子在溝內(nèi)分布均勻，不亂土層，不讓土中的雜物造成擁塞，對(duì)土壤的適應(yīng)性好，結(jié)構(gòu)簡單，阻力小。施肥開溝器：此處采用芯鏵式開溝器，它結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低。也可自己用三塊鋼板焊接而成，開溝效果也較好。施肥的深度為10cm～15cm，開溝的寬度設(shè)計(jì)為4cm，參考著芯鏵式開溝器，開溝器用三塊鋼板來焊接而成。如圖3-2圖3-2施肥開溝器鋼板厚度為3mm，參考其他的播種機(jī)來選擇其它參數(shù)。開溝器上方使用4mm方鋼管進(jìn)行焊接，方鋼的具體尺寸有安裝條件來決定。其具體尺寸見附錄3.2.3播種開溝器播種開溝器：由《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)》第68頁可知，宜選用船式開溝器。其前沿部分呈現(xiàn)楔形，揳角較大，開出的溝平而寬。常用于播種苗木和馬鈴薯。播種開溝器此處為船式開溝器，其開溝寬度需大于馬鈴薯薯種塊的平均直徑取8mm。其具體尺寸為17cm×13cm×10cm。它和施肥開溝器安裝在同一安裝架上。具體尺寸見附錄。3.2.4刮平器刮平器的作用是把開溝播種之后的壟表面進(jìn)行刮平并有一定的壓實(shí)作用，并為后續(xù)的鋪膜工作做好準(zhǔn)備。其尺寸為700mm×3mm×10mm。彎折處的角度為160°，上側(cè)選用鋼材來焊接并鉆有孔以便安裝固定在機(jī)架上。刮平器用鉸鏈與彈簧安裝在機(jī)架上。彈簧宜選用圓柱螺旋拉伸彈簧，中徑為25mm，自由高度為90mm，截面直徑為4mm，選用半圓鉤環(huán)形以便于安裝。3.2.5鎮(zhèn)壓輪由《農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第388頁知，播種并同時(shí)鎮(zhèn)壓有利于土壤和種子緊密接觸，利于種子發(fā)芽與生長；可減少水分的蒸發(fā)，減少土壤中的大孔隙，以使土壤保墑，可加強(qiáng)土壤的毛細(xì)管作用使水分沿毛細(xì)管上升，起到保墑與調(diào)水作用。鎮(zhèn)壓輪對(duì)土壤的壓強(qiáng)作用主要根據(jù)土壤性質(zhì)、密度、水與馬鈴薯的播種要求來決定，一般為30~50KPa。而鎮(zhèn)壓輪的壓力大小取決于其自身的重力與作用在它身上的機(jī)器重力。對(duì)鎮(zhèn)壓輪的要求為不粘土、不壅土、轉(zhuǎn)鐘靈活，鎮(zhèn)壓力可以靈活調(diào)整，地表在鎮(zhèn)壓后不產(chǎn)生鱗狀裂紋。此處采用的是圓柱鎮(zhèn)壓輪，采用3mm厚的鋼板焊接而成，半徑7cm，安裝處直徑為10mm，長50mm。3.3除草劑噴灑裝置藥筒掛接在拖拉機(jī)的后側(cè)，通過塑料軟管將藥液傳送到噴頭。噴頭安裝在一個(gè)硬塑料管上并安裝在機(jī)架的相應(yīng)位置。3.4肥箱總成肥箱總成由排肥裝置、肥箱及固定零件組成。3.4.1肥箱容積由《農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第393頁可知，種肥箱的容量由播種的工作幅寬、施肥量或播種量、播種行程和化肥或種子密度而定。工作時(shí)，不宜將箱內(nèi)的肥料種子全部用完，否則會(huì)因箱內(nèi)肥料種子太少而影響排種排肥性能，至少應(yīng)存留有15%。查《農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》393頁可知肥箱尺寸由下式確定V=式中L—裝滿一箱肥料或種子所能播種的距離。至少要等于一個(gè)往返的行程，即地塊長度的兩倍。此處取200mB—工作幅寬（m）：0.8mQmax—單位面積最大施肥量或播種量（kg∕hm2）此處為1500kg∕hm2γ—肥料的密度（kg∕L），此處取1.7kg∕L3.4.2排肥裝置查《農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第370頁表6—4—2可知此處選用外槽輪式排肥器。無需進(jìn)行設(shè)計(jì)選用即可，其外形尺寸為100mm×110mm×120mm。排肥量可進(jìn)行調(diào)整。3.4.3肥箱尺寸由設(shè)計(jì)綜合優(yōu)化該種箱外形大體為650mm×300mm×600mm內(nèi)部成傾斜狀便于化肥下降，并防止漏空。3.4.4固定安裝零部件通過安裝架，用4個(gè)M8×10螺栓進(jìn)行固定。3.5種箱總成種箱總成包括種箱、排種器以及安裝緊固零部件。3.5.1種箱容積由經(jīng)驗(yàn)值可得種子的平均直徑為4cm，則單個(gè)的種子體積為V1=43一個(gè)往返行程所需的種子量N=2×200總體積為2667×35×103.5.2種箱外形尺寸由設(shè)計(jì)來確定。首先應(yīng)滿足播種機(jī)的工作需求。其次還要考慮其它部件的安裝。3.5.3安裝緊固零件考慮到種箱的重量較大，下方應(yīng)設(shè)計(jì)托架并用M20的螺栓來緊固。機(jī)架與種箱前部用M20螺栓來緊固。3.6鋪膜裝置鋪膜裝置包括壓膜輪、掛膜輥、鋪膜輥、以及覆土圓盤犁組成。其尺寸見下表名稱尺寸備注壓膜輪半徑110mm寬30mm上下可調(diào)，壓力適中掛膜輥長600mm直徑30mm可調(diào)，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活鋪膜輥長600mm直徑50mm轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，對(duì)薄膜無傷害覆土圓盤犁半徑200mm上下左右皆可調(diào)3.7膜上覆土裝置此裝置是它機(jī)型所沒有的。主要由兩個(gè)滾動(dòng)圓筒組成，它能將由覆土圓盤犁翻出的土壤經(jīng)過圓筒的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)地膜完成覆蓋，防止種子因無法頂破薄膜而被曬死。同時(shí)還要保證圓筒不能刮破薄膜，這就要將圓筒邊緣進(jìn)行卷邊處理。形狀見下圖3-3。

圖3-3膜上覆土機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要注意播種開溝器的調(diào)整幅度應(yīng)稍微小于圓柱斷開處。主要尺寸見附錄圖紙。3.8機(jī)架機(jī)架的作用是安裝所有零部件，是整個(gè)機(jī)器的骨骼。同時(shí)機(jī)架必須有足夠的強(qiáng)度來支撐起整個(gè)機(jī)器。設(shè)計(jì)機(jī)架時(shí)應(yīng)考慮到所有零部件的安裝調(diào)整和農(nóng)藝要求。保證使各部件在機(jī)架上不至于發(fā)生干涉，便于調(diào)節(jié)。（1）成型方式：考慮到制造成本以及參照目前市場上的大部分農(nóng)業(yè)機(jī)械的機(jī)架結(jié)構(gòu)，宜采用型鋼焊接而成。（2）大體結(jié)構(gòu)：機(jī)架的前方和拖拉機(jī)后方采用三點(diǎn)懸掛式掛接，故需設(shè)計(jì)懸掛點(diǎn)。要安裝起壟單向犁，為便于上下左右調(diào)節(jié)，機(jī)架與犁安裝架采用U型螺栓進(jìn)行緊固。安裝開溝器處要能夠上下調(diào)整。需要設(shè)計(jì)種肥箱的安裝點(diǎn)以及鎮(zhèn)壓輪、噴藥頭、座位、掛膜輥、壓膜輥、壓膜鋪膜輪、膜上覆土機(jī)構(gòu)和覆土圓盤犁的安裝點(diǎn)。第四章機(jī)器工作參數(shù)理論分析與計(jì)算4.1配套動(dòng)力1）由《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)》第339頁可知犁的牽引阻力為P=kab由《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)》第339頁表14—2可查得土壤的犁耕阻比為k=4N∕cm，所以P=4×12×24=1152N2P=2304N由《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)》第77頁可知開溝器每米的平均阻力為980~1370N，此處取1000N。施肥開溝器的長度為20cm，則其阻力為P=20100由《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)》第71頁表3—4可知，播種開溝器的平均阻力為200~400N，此處取250N。因此P=2×250=500N查《農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第1856頁，表Ⅳ—8可得，土壤對(duì)鋼的摩擦系數(shù)為0.577~0.721，查《農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第1859頁，表Ⅳ—11可得土壤比阻為30000~700000N∕m2，假設(shè)刮土的寬為60cm，厚度為3cm。則P=70000×60×3查《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)》第71頁表3—4可知單個(gè)圓盤犁的阻力大約為70~120N，則P=120×2=240N由《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)》第78頁公式（3—9）可得，播種機(jī)所需的功率P=PV1000=23041.67/1000=QUOTE4304×1.671000=所選拖拉機(jī)的功率應(yīng)大于3.85kw。4.2播種機(jī)行進(jìn)速度馬鈴薯播種機(jī)的行進(jìn)速度受到排種鏈輪的限制。應(yīng)防止因鏈速過快而導(dǎo)致種子甩出種勺，同時(shí)還要確保播速不能太慢。已知株距為20cm，鏈勺的距離為20cm，則株距=勺距鏈速=勺距n由經(jīng)驗(yàn)值可知最佳的播種速度為6km∕h，即Vm=167cm∕s?？傻肗1=0.66r∕鏈輪的傳動(dòng)比i=33/21可得N3=0.42r∕4.3生產(chǎn)率生產(chǎn)效率為播種機(jī)的速度和播幅的成績。本播種機(jī)可最大以6km∕h的速度進(jìn)行作業(yè)。其最大的作業(yè)生產(chǎn)率為：6km∕h×0.8m﹦4800m2﹦7畝∕h第五章整體裝配與調(diào)整經(jīng)設(shè)計(jì)可確定機(jī)器的總體參數(shù)：2128mm×1180mm×1366mm1）所有的零部件都需要裝配到機(jī)架上，為節(jié)約成本應(yīng)盡量采用焊接工藝進(jìn)行連接。為便于調(diào)節(jié)并節(jié)約成本，鏈輪處宜采用螺栓進(jìn)行緊固定位，要防止要求過高的加工表面出現(xiàn)。裝配需做到轉(zhuǎn)動(dòng)處轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，緊固處不能夠有松動(dòng)。其裝配關(guān)系見附錄機(jī)架圖紙。2）起壟單向鏵式犁的安裝為便于安裝，犁在機(jī)架上采用方鋼管進(jìn)行安裝，U型M18螺栓進(jìn)行緊固。保證犁的最低點(diǎn)和地面在同一平面內(nèi)，犁的高度選定為15cm。又因機(jī)架高50cm，且安裝犁的方管距離地面5cm，為使犁調(diào)節(jié)方便機(jī)架上方的方管需伸出10cm。為了保證壟寬，方管應(yīng)固定在機(jī)架的前方中心線兩側(cè)45cm處。如上圖螺栓緊固的方鋼座邊長為9cm。在調(diào)節(jié)時(shí)只需要松開八個(gè)螺母便可進(jìn)行上下左右調(diào)節(jié)。3）開溝器安裝圖5-1為給排種器排種勺留出足夠的空間，并沒有把播種開溝器直接安裝在機(jī)架上，而是選擇在施肥開溝器的安裝架后面再焊接安裝架，可以讓三個(gè)開溝器共用一個(gè)安裝架。另外安裝時(shí)應(yīng)注意，播種深度要比施肥深度要高出3cm左右。此處應(yīng)考慮到機(jī)器的合理布局，防止相互妨礙現(xiàn)象的出現(xiàn)。同時(shí)安裝架上應(yīng)有排肥鏈輪的張緊裝置，其布局也要合理。考慮到種塊的落入，在船式開溝器上方應(yīng)盡量減少零部件的安裝。具體尺寸形狀見附錄。4）刮平板的安裝采用頂端鉸鏈，中部使用彈簧拉緊，為了防止板過度的前傾，要焊接一個(gè)擋塊。5）鎮(zhèn)壓輪安裝在機(jī)架的下層，安裝架的一側(cè)焊接，另一側(cè)用M10螺栓緊固。6）掛膜輥的安裝見裝配圖。7）壓膜輪安裝在機(jī)架的最后一梁兩側(cè)處。8）覆土圓盤犁、壓膜輥安裝架如圖5-3。圖5-2壓膜輥與覆土圓盤犁安裝在支架上，其前端焊接一個(gè)短鋼管，然后再用一個(gè)直徑小些的螺栓鉸接在機(jī)架安裝座上。為了防止提升時(shí)機(jī)架的下降角度過大，要在支架下焊一擋片。9）膜上覆土器也是通過一圓管與機(jī)架相連接，圓管的總長430mm，在中心處彎折下，其角度為135°第六章結(jié)論與建議根據(jù)馬鈴薯播種時(shí)的農(nóng)藝要求，設(shè)計(jì)出了工序依次為起壟、開溝、施肥、播種、覆膜、膜上覆土等聯(lián)合作業(yè)的播種機(jī)。該機(jī)結(jié)構(gòu)合理，使用安全可靠，維護(hù)保養(yǎng)方便易行，其性能達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)和農(nóng)藝要求，由此可獲得到以下結(jié)論:1）所設(shè)計(jì)出的馬鈴薯播種機(jī)可以集起壟、施肥、播種、噴藥、覆膜及膜上覆土等工藝為一體，大大減輕了馬鈴薯播種時(shí)的勞動(dòng)強(qiáng)度，并提高了作業(yè)效率。2）將機(jī)架設(shè)計(jì)成雙層形式，減小了機(jī)架的成型難度，同時(shí)方便人在機(jī)架上工作，設(shè)計(jì)更具人性化。3）把三個(gè)開溝器安裝到一個(gè)機(jī)架上面，在一定程度上加大了加工難度，但這樣為后期種箱尺寸以及安裝提供了方便。4）加入了膜上覆土機(jī)構(gòu)，可以在減少勞動(dòng)力的前提下提高薯種成活率，減少了后期人工破膜的工作。本設(shè)計(jì)機(jī)還存在著很多問題，主要問題是對(duì)播種前的地況有特定的要求，需提前耕整地表，現(xiàn)有的排薯裝置仍存在著空穴重播等技