1G-100型水旱兩用旋耕機設計

1G—100型水旱兩用旋耕機設計前言經(jīng)過半個多世紀的努力，中國機械工業(yè)已經(jīng)逐步發(fā)展成為具有一定綜合實力的制造業(yè)，初步確立了在國民經(jīng)濟中的支柱地位。在新的世紀里，科學技術必將以更快的速度發(fā)展，更快更緊密得融合到各個領域中,而這一切都將大大拓寬機械制造業(yè)的發(fā)展方向。它的發(fā)展趨勢可以歸結(jié)為“四個化”：柔性化、靈捷化、智能化、信息化，即使工藝裝備與工藝路線能適用于生產(chǎn)各種產(chǎn)品的需要，能適用于迅速更換工藝、更換產(chǎn)品的需要,使其與環(huán)境協(xié)調(diào)的柔性，使生產(chǎn)推向市場的時間最短且使得企業(yè)生產(chǎn)制造靈活多變的靈捷化,還有使制造過程物耗,人耗大大降低,高自動化生產(chǎn)，追求人的智能于機器只能高度結(jié)合的智能化以及主要使信息借助于物質(zhì)和能量的力量生產(chǎn)出價值的信息化。當然機械制造業(yè)的四個發(fā)展趨勢不是單獨的，它們是有機的結(jié)合在一起的，是相互依賴，相互促進的。同時由于科學技術的不斷進步，也將會使它出現(xiàn)新的發(fā)展方向。前面我們看到的是機械制造行業(yè)其自身線上的發(fā)展。然而，作為社會發(fā)展的一個部分，它也將和其它的行業(yè)更廣泛的結(jié)合。21世紀機械制造業(yè)的重要性表現(xiàn)在它的全球化、網(wǎng)絡化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協(xié)調(diào)的綠色制造等。它將使人類不僅要擺脫繁重的體力勞動，而且要從繁瑣的計算、分析等腦力勞動中解放出來，以便有更多的精力從事高層次的創(chuàng)造性勞動，智能化促進柔性化，它使生產(chǎn)系統(tǒng)具有更完善的判斷與適應能力。近年來，鹽城拖拉機制造有限公司發(fā)展迅猛，年產(chǎn)3萬臺系列輪式拖拉機和8萬臺手扶拖拉機，銷往國內(nèi)30個省、市和國外60個多國家和地區(qū)。經(jīng)調(diào)查，配套農(nóng)機具跟不上主機迅速發(fā)展的要求。其中包括15馬力的手拖仍配置12馬力的旋耕機，輪式250、700型拖拉機是新產(chǎn)品，也沒有合適農(nóng)具。因此，研制配套旋耕機與拖拉機同步銷售，會使拖拉機、旋耕機兩旺。我設計的是一臺水旱兩用旋耕機，與黃海－12（15）馬力手扶拖拉機相匹配，主要用于水田耕整，也可進行旱田耕作。現(xiàn)有的水旱旋耕機是耕幅為0.6米的老式機型，而本課題設計的水旱旋耕機耕幅為1米。隨著我國農(nóng)村聯(lián)合收割機的普遍使用，機割后廢拋的秸桿留在田中，會給夏季插秧帶來很大困難。因此，研制經(jīng)濟高效的寬幅水田旋耕機將深受廣大農(nóng)民群眾的普遍歡迎。第一章總體設計1.1設計的內(nèi)容我設計的是一臺水田耕整機，與黃海－12（15）馬力手扶拖拉機相匹配。主要用于水田耕作，也可進行旱田耕作。為達到水旱兩用旋耕機體積小，重量輕，性能好，操作容易，轉(zhuǎn)動方便，適應性廣泛，價格合宜，水旱兩用旋耕機機動靈活，一般中小型機械廠、農(nóng)機廠均可生產(chǎn)制造的要求，設計主要內(nèi)容有：a總體設計：設計總體方案，采用中間鏈式傳動；繪制總裝圖、田間作業(yè)狀態(tài)圖。b零部件設計：(a)旋耕部件圖；(b)尾輪部件圖；(c)傳動軸、齒輪、鏈輪、箱體、刀輥等零件圖；(d)有關計算、校核等。a)、調(diào)研、收集相關資料，研究國內(nèi)外各種旋耕機械的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，結(jié)合實際情況，擬定結(jié)構(gòu)方案。b)、與黃海－12（15）馬力手扶拖拉機相匹配，中間傳動，固定聯(lián)接。設計內(nèi)容包括機架、傳動系統(tǒng)、刀輥、尾輪等，要求結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、重心平衡。該機可用于水田耕整地，也可進行旱田旋耕。各項性能指標應達到國家標準和農(nóng)藝要求。c)、編制設計計算說明書等文件。1.2設計依據(jù)a、設計相配套的黃海－12（15）馬力手扶拖拉機有關技術數(shù)據(jù)；動力輸出軸傳速：554轉(zhuǎn)/分；輸出齒輪模數(shù)：3mm；齒數(shù)：17；軸距（mm）：800，740，630，570可調(diào)；輪胎寬度：200mm；膠輪外徑：600mm；鐵輪（水田用）外徑：800mm；動力輸出齒輪中心軸離地高度：410mm（膠輪）；行駛速度（km/h）：1.4，2.5，4.1，5.3；b、耕耘機械國家標準：GB/T5668.1-1995旋耕機；c、開溝機械國家標準：GB/T7227－1987開溝機；d、1G-100型水田耕整機主要技術參數(shù)刀輥轉(zhuǎn)速：200r/min左右；耕深：①水田作業(yè)1４cm；②旱田作業(yè)１２cm；旋耕幅寬：100cm；e、產(chǎn)品壽命：按5年，每年工作800小時計算。1.3設計要求a、設計時考慮加工工藝性和裝配工藝性，盡可能使用標準件、通用件，以降低制造成本。b、通過采用中間傳動的形式，省去左右支臂結(jié)構(gòu)，以降低制造成本和解決防滑輪與左右支臂相碰的問題。c、與手扶拖拉機采用左右對稱配置,以覆蓋拖拉機全部輪撤，提高作業(yè)質(zhì)量。d、國內(nèi)原600mm旋耕機鏈條箱體的無效半徑為95mm，現(xiàn)設計的鏈條箱體的無效半徑擬定為75mm。這樣，在保持同樣耕作深度的情況下，可使用低一個檔次的小旋耕半徑的國家系列的旋耕刀。以降低旋耕作業(yè)時的功率消耗，確證其寬幅機具的總功耗與主機動力相匹配。e、產(chǎn)品應能滿足農(nóng)藝要求，各項性能指標達到國家標準。f、要求該機與手扶拖拉機固定聯(lián)接，旋耕作業(yè)應能覆蓋拖拉機輪轍。g、設計時注意重心位置，與主機聯(lián)接后盡可能達到前后平衡。要求刀軸轉(zhuǎn)速與機組前進速度配置合理。犁刀的入土角以及刀座排列采用優(yōu)化設計，以達到節(jié)能的效果。h、設計一個主傳動系統(tǒng)和旋耕、尾輪兩個組成部件，通過換裝不同的行走輪以實現(xiàn)。i、力求結(jié)構(gòu)簡單可靠，使用安全方便，旋耕犁刀不得與鐵輪相干涉。j、設計時考慮加工和裝配工藝性，盡可能使用標準件、通用件，以降低制造成本。第二章總體方案論證2.1中間鏈傳動結(jié)構(gòu)方案的設計為了克服側(cè)邊傳動方案存在輪子壓已耕地留有輪轍和漏耕嚴重，機組偏移布置力不平衡，操作與走直性能較差等缺陷，故設計了整機受力勻稱，剛性好的中間鏈傳動結(jié)構(gòu)方案?？紤]到改機構(gòu)為一米工作幅寬，刀軸單懸臂不到50厘米，并可從一把定刀齒滑切破土，利用左右彎刀對土壤的撕裂作用，基本上看不到明顯的漏洞。而中間鏈傳動結(jié)構(gòu)方案可使機器面貌全新，既能增加工作幅寬，受力勻稱，提高與手拖配套的合理性，又能使結(jié)構(gòu)極為簡單、緊湊，有利于機組的對稱布置與縱、橫向平衡，能降低功耗，減輕重量，改善工藝，降低制造成本。由于鏈條熱處理質(zhì)量的不斷提高和設計有新穎技術結(jié)構(gòu)的鏈條自動張緊機構(gòu)，可以保證鏈傳動在旋耕機工作中的可靠性能。而鏈傳動比齒輪傳動有大為簡單，價格低廉等優(yōu)點，故設計采用了中間鏈傳動方案，對樣機的性能、指標、，特別是經(jīng)濟效益有明顯的提高。2.2主要結(jié)構(gòu)、參數(shù)的設計與選擇計算2.2.1耕深H和刀滾半徑Rmax我省小春種麥要求淺耕，一般為6-10cm，大春耙水田，要求耕作層上細下松，表面平整，土壤通氣性好。耙深一般為8-12cm，因此采用較小的刀滾回轉(zhuǎn)半徑Rmax=198cm,既能滿足我省農(nóng)藝對耕深的要求，又能降低扭矩和功率消耗。該機設計有最大耕深為;H旱=10cm,H水=12cm，并配有尾輪調(diào)節(jié)裝置，可以作無級調(diào)節(jié)使用。2.2.2機組前進速度旋耕機組前進速度主要由拖拉機的工作檔位和行走輪的直徑而定，同時還受土壤打滑率的影響。該機旱旋耕時有直徑為0.6米的膠輪或旱地輪，用Ⅱ、Ⅲ檔位工作，水旋耕時裝有0.8-0.9米的碎伐輪，可用Ⅱ、Ⅲ檔位工作。表2-1機組在田間實測速度機組作業(yè)檔位膠輪直徑（m）旱耕(Km/h)碎伐輪直徑（m）水耕(Km/h)ⅠⅡ0.61.4Ⅱ3.2Ⅲ.3刀片運動參數(shù)S、λ和切土節(jié)距S決定旋耕機作業(yè)質(zhì)量的主要參數(shù)。旋耕機的作業(yè)質(zhì)量必須滿足農(nóng)藝要求。公式 (2-1)式中：Rmax最大刀滾半徑（cm）b—刀軸轉(zhuǎn)速—速比系數(shù)Z—每切削平面內(nèi)的刀齒數(shù)公式 (2-2)式中：刀滾圓周線速度（m/s）機組前進速度（m/s）從公式可以看出，在刀滾最大回轉(zhuǎn)半徑Rmax和同一切割小區(qū)內(nèi)刀齒數(shù)Z確定后，S就取決于速度比系數(shù)λ。此時，λ又取決于刀軸轉(zhuǎn)速和機組前進速度。所以，對于旋耕機運動參數(shù)的作業(yè)質(zhì)量，最終取決于和的選取。從大量的實驗資料可知，刀軸轉(zhuǎn)速較高時，即λ值較大，所得切土節(jié)距S值較小，碎土性和溝底縱向不平度都較好。但功耗也隨之拋土、劈土能力增強而顯著增加，故λ值不能過大。根據(jù)手拖旋耕機的情況，一般取λ=3-12較好。從大量實驗資料得知，在我省粘重土壤進行直旋耕作業(yè)，一般以=1.5-2.5km/h,=160-250r/min，S=8-14cm較好。若犁后耙水田，以=2.5-4km/h,=200-300r/min，S=14-35cm就能滿足農(nóng)藝要求。有根據(jù)我國有關旋耕機科研成果資料介紹，直接選耕作業(yè)的最佳刀軸轉(zhuǎn)速為=240r/min。而本設計較多地考慮了犁后耙水田與旱水田與旱旋耕，因常用Ⅱ工作，機組前進速度較快，工效也高，故刀軸轉(zhuǎn)速應考慮適當提高，故選用=240r/min左右為宜。并可以計算得出相應的S與λ值分別如表（3-2）。從表中數(shù)值可以看出，其S、λ、的數(shù)值都能分別滿足我省農(nóng)藝要求，并符合最佳參數(shù)的選擇范圍，可以采用。為了增加刀齒對土壤的橫向切割、碎土及起漿作用，還設計又可以裝卸的起漿結(jié)構(gòu)。表2-2S與λ值對照表機組作業(yè)檔位Ⅰ檔（旱旋）Ⅱ檔（旱旋）Ⅱ檔（水旋）Ⅲ檔（水旋）(m/s)0.390.690.891.25(r/min)240240240240λS(cm)1017.422312.2.4功率及耕副寬度的計算考慮到柴油機在農(nóng)田作業(yè)時功率狀況等因素，實有功率為74％，而動力輸出軸以拖拉機功率的75％計算，東風-12型手扶拖拉機輸出軸（齒輪）的輸出功率為。=根據(jù)《機械工程手冊》第65篇“農(nóng)業(yè)機械”旋耕機的功率可以計算： (3-3)式中：旋耕機的比阻（）耕深（cm）機組前進速度（m/s）工作幅寬（m）當直接旱旋耕，用Ⅰ檔位工作，=11cm時，已知：=0.39m/s,=240r/min,S=10cm查表得：耕幅1米幅寬時刀軸的功耗為：當旱旋用Ⅱ檔位工作，H=9cm時，耕幅1米幅寬時刀軸功耗：當水旋耕用Ⅱ檔位工作，H=12cm時，=0.89m/s查表得：耕幅刀軸功耗：從上述計算結(jié)果，可初取耕幅寬度B=100cm,當水田土質(zhì)松軟，耕深較淺或耙第二遍的時候，可以考慮用Ⅲ檔工作。試驗資料證明：由于旋耕刀切土時，土壤的反推力和拖拉機的前進方相同，當在空擋位使用旋耕機時，拖拉機往前跑的很快，因此行走功率的消耗非常小，一般=0.4-0.87KW(0.3-0.5馬力)，僅克服滾動阻力（滾動阻力系數(shù)f=0.1）,現(xiàn)有拖拉機功率,總傳動效率，傳動損失為,故機組的工作的功率消耗:當直接旱旋耕用Ⅰ檔位工作，耕深H=11cm時，耗用功率較大，其值為：有用功率儲備為：旋耕機的功率利用率為83％。從上述計算和分析，我們認為該機的耕幅和功率匹配是合理的，又有理論和實踐證明，故本設計的功率匹配較為合理、先進，能充分發(fā)揮手扶拖拉機配套在農(nóng)忙時獲得較好的經(jīng)濟效益。2.3旋耕刀滾的設計2.3.1彎刀結(jié)構(gòu)設計的確定型系列彎刀采用阿基米德螺旋線為側(cè)刃刃口曲線的滑切性能較好，橫、彎半徑r=30，彎折角Qmax=37°,橫刃鏟掘面的拋土覆蓋性能也較優(yōu)越。新系列彎刀的功率都稍小于老產(chǎn)品旋耕刀片。彎刀仍是水、旱地通用的較好刀型。Ⅱ型刀主要用于水田綠肥、稻茬和麥茬較多及粘重田地耕作。T型刀的刀軸管稍大，能改善水田纏草性能。從節(jié)能和有利于降低阻力，提高滑切和粘重土壤的適應性能，我們選用了新系列標準件=2\*ROMANIIT195型彎刀比較合理，先進。其主要參數(shù)為：彎刀型號：=2\*ROMANIIT195最大刀滾半徑：Rmax=195側(cè)切刃起始半徑：R0=125mm,R1=185mm彎折角：Qmax=37％刀幅寬b=50mm有效切土角：?=120°2.3.2刀座間距和彎刀總數(shù)的設計和計算彎刀端部對土壤適當?shù)乃毫褦D壓作用可以降低功耗。但撕裂過大又使土塊均勻性較差，并使用同一截面相繼入土刀片的切土節(jié)距加大而功耗增加。適當提高刀座間距和選用刀幅較寬的刀齒，可以減少刀齒總數(shù)和降低功耗，參考國外樣機在水田作業(yè)時常取幾個毫米的重疊效果較好。本設計以水、旱兼用，現(xiàn)選用單刀幅寬b=50毫米，故取刀座間距為50毫米，用于彎向相同的情況而面靠面的對刀刀座間距為65毫米?？紤]在水田作業(yè)中撕裂作用極小，對降低功耗和保證碎土質(zhì)量都能兼顧，較為適合。彎刀總數(shù)可按下式計算: (3-4)=1000=20(把)式中：B耕幅（米）刀座間距（毫米）Z每切削平面內(nèi)刀齒數(shù)彎刀總數(shù)取整偶數(shù)2.3.3彎刀在刀軸上的優(yōu)選排列設計彎刀的排列是否合理，在很大程度上決定了旋耕作業(yè)質(zhì)量的好壞，旋耕阻力的大小和功率消耗等重要性能指標。本設計吸取了國外樣機的先進技術，采用了以幅寬中央為基準，左右分成幾個小區(qū)段的勻稱、對稱和左右螺旋線排列。著重考慮了刀軸回轉(zhuǎn)入土的動平衡，也考慮了靜平衡等角布置；左右彎刀應相繼順序交替對稱入土，盡量減少刀齒數(shù)目，以求受力均衡、穩(wěn)定，力求土塊大小勻稱，區(qū)段適中，表層平整；相鄰兩刀齒的夾角應盡量大些，以免夾土、堵泥，又便于制造。根據(jù)日本板井純、柴田安雄《拖拉機旋耕機鉈刀的配置設計理論》，經(jīng)綜合分析提出了三種可行的排列，并對衡量刀齒排列的一項指標；以“推斷扭矩波形法”來檢查旋耕機刀齒的排列，并對個別刀齒作調(diào)整，從而改善旋耕機的動力性能。最后優(yōu)選出一種比較合理先進的排列方案。從上述理論和優(yōu)選結(jié)果，本設計的刀齒排列方案有以下特點：a、刀軸每轉(zhuǎn)過18°有一把彎刀入土，勻稱性好。b、以幅寬中央為基準，左右分開幾個區(qū)段呈均勻、對稱和左右螺旋線排列，不平衡橫力矩分布比較均勻。c、左右彎刀從幅寬中央基準線兩邊相繼交替對稱入土，軸向受力平衡、穩(wěn)定性好。d、土塊大小比較勻稱，碎土性能好。e、從推斷扭矩波形圖上看得出，刀軸的扭矩曲線峰值較為平緩，受力均衡較好。f、相鄰兩個小區(qū)的刀齒相互交替工作，使相繼入土刀齒的軸向距離較大，使刀軸上的扭矩和彎矩較為分散。g、每個區(qū)段由三把彎向相同的彎刀組成，耕后地表面起壟適中、表層平整。h、每相鄰兩把刀齒的夾角不小于72°，不致夾土、堵泥，制造工藝性好。i、每米幅寬用20把彎刀，減少了刀齒數(shù)目，有利于旋耕阻力和金屬耗能的減少（老式型耕幅0.62米的刀齒數(shù)為18把，故相對于老機型減少刀齒數(shù)30％）。2.4雙油封和擋草圈的設置為了提高傳動箱刀軸軸承處的密封性能，采用了既封油、又封泥水的雙向安置兩個油封結(jié)構(gòu)。為了克服該軸頸處對油封的擠壓而損壞，特此軸頸處的外刀管上設置有一個迷宮式結(jié)構(gòu)擋草圈，因直徑加大后可以減少纏草，有可以保證密封安全可靠。2.51G-100旋耕機主要技術規(guī)格及基本參數(shù)型號：1G-100手扶旋耕機型式:臥式直連接、中間鏈條傳動配套動力：東風-12手扶拖拉機外形尺寸：長寬高幅寬度：旱耕6-10cm水耕8-12cm作業(yè)速度：旱耕Ⅰ、Ⅱ檔位（0.39m/s、0.69m/s）水耕Ⅱ、Ⅲ檔位（0.89m/s、1.25m/s）刀軸轉(zhuǎn)速：=240r/min刀滾半徑：Rmax=195mm相鄰切削面間距：50mm、65mm每切削平面內(nèi)的刀齒數(shù)：Z=1把刀齒總數(shù)：=20把第三章總體結(jié)構(gòu)的布置與設計3.1傳動結(jié)構(gòu)的設計該旋耕機的主要由中間傳動箱體、左右刀軸管、機架、尾輪機構(gòu)、乘座裝置和防護罩等七個部分組成，結(jié)構(gòu)示意圖如圖=1\*GB4㈠，其動力傳動路線示意圖如圖=2\*GB4㈡。3.2主要結(jié)構(gòu)的分析設計3.2.1旋耕刀軸的位置的設計旋耕刀軸的位置，是在保證拖拉機下水田配置有直徑900毫米的碎伐輪時沒有干涉，并留有間隙24毫米和滿足耕深的條件下，通過作機動圖找到最佳的位置設計而成。3.2.2尾輪機構(gòu)位置的設計本設計借用了原1G-0.6老旋耕機的尾輪機構(gòu)，僅是和現(xiàn)有的新結(jié)構(gòu)機架重新布置其位置和聯(lián)結(jié)。在保證機組能滿足最大耕深和要求的運輸間隙為前提，通過作機動圖找到的最佳位置設計而成。3.2.3機組平衡性能由于該機組的結(jié)構(gòu)布置和刀齒入土都為左右對稱，受力均勻，橫向平衡較好。該機采用中間鏈條傳動，結(jié)構(gòu)極為簡單、緊湊，旋耕機重量明顯減輕，故有機組的縱向平衡較好。工作時尾輪的下陷和壓力較小，功率偏低，轉(zhuǎn)向靈便。圖3-1總體結(jié)構(gòu)示意圖3.2.4定刀齒的布置在中間傳動箱體厚度為6cm部位，因兩邊旋耕刀齒不能進入，單靠土塊的少量撕裂作用不能達到作業(yè)質(zhì)量和要求，故設計了在該傳動箱體下方，配置有一把2厘米厚滑切固定刀齒，先將中心線處滑切劈破，再讓兩側(cè)的旋耕刀齒對剩下的各有2厘米寬之土帶進撕裂和翻修，然后被碎土覆蓋，從而基本上克服了該部位的漏耕。圖3-2動力傳動路線示意圖第四章鏈傳動的設計與計算近年來，隨著我國鏈條熱處理技術和產(chǎn)品性能質(zhì)量的不斷發(fā)展、提高，伴隨著新的鏈傳動張緊機構(gòu)的不斷合理、完善，鏈條傳動已在國產(chǎn)中、小型旋耕機得到廣泛使用。本設計采用技術新穎、結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠的單排套筒滾子鏈條傳動機構(gòu)。圓弧形張緊板簧片的一端鉸接的板簧座用螺栓固定在箱壁上，簧片的另一端平靠在鏈箱下壁上，當鏈條別磨損的松動較大時，可以從箱壁外調(diào)節(jié)頂住螺栓，改變簧片一端的位置，保證始終處在良好的張緊狀態(tài)。4.1鏈傳動的設計計算鏈節(jié)距t的確定根據(jù)：傳動功率N=12x0.74=8.88馬力=6.53KW計算功率 (5-1)=1.26.53=7.8KW式中為載荷系數(shù)特定條件下單排鏈傳遞的功率 (5-2)=7.8式中：—小鏈輪的齒數(shù)系數(shù)—傳動比系數(shù)—中心距系數(shù)—鏈的多排系數(shù)因為，角速度根據(jù)可由功率曲線圖查的鏈節(jié)距t的值為25.40，故選用鏈16A（即原TG254）。大、小鏈輪齒數(shù)、的計算：在原有最小齒數(shù)12的基礎上來綜合考慮受力磨損、重量的總體結(jié)構(gòu)等因素，選出=11，再從所需工作轉(zhuǎn)速=240r/min，計算出Z大。查《東風—12手拖設計計算》原配旋耕機傳動軸轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)/分。因為：219.6/=240轉(zhuǎn)/分所以：=240/=24011/219.6=12.02圓整后取：=12齒=11齒實有刀軸轉(zhuǎn)速：=E/=219.612/11=239轉(zhuǎn)/分選定中心距A根據(jù)本設計總體布置和機動草圖的要求，用作圖法初定中心距mm。鏈輪軸孔直徑查表有：=38mm作用在軸上的壓力Q考慮機械傳動效率為0.8和拖拉機輸出軸功率按0.85計算，旋耕扭矩功率為。=120.80.85=8.2馬力=6.04KW圓周力=1.25554=692.5kgf=6786.5N式中軸上的壓力系數(shù)鏈條節(jié)數(shù)=44節(jié)鏈條長度LL=t=4425.4=1117.6mm定中心距AA=(-Z)/2t=(44-11)/225.4=412.75mm但考慮裝配圖工藝應留有一定的松度，最后張緊機構(gòu)壓緊，故決定將中心距A=410.5mm鏈條速度VV=znt/601000=11238.36/601000=1.11m/s4.2鏈輪設計計算分度圓直徑d齒頂圓直徑齒根圓直徑為鏈條滾子直徑15.88mm齒寬b查表得：b=14.6mm第五章主要零部件強度計算5.1鏈傳動的強度的磨損核算鏈上的總載荷P (5-1)式中—圓周力—由離心力產(chǎn)生的拉力—鏈工作時松邊上的拉力—工作特性系數(shù)=1=1.14因為：因<5m/s，可忽略不計鏈上的總載荷強度計算：Q/P=5800/634=9.16>n=8.2式中：Q—鏈條截斷載荷n—安全系數(shù)磨損核算：T= (5-2)=式中：—鏈節(jié)鉸鏈上許用的單位壓力F—鏈支承面積驗算結(jié)果，選用節(jié)距t=25.4毫米的單排套筒滾子鏈16A是合適可靠的。5.2傳動軸的強度計算和疲勞強度校核已知條件：軸扭矩功率=8.2馬力=219轉(zhuǎn)/分有扭矩=716.28.2/219=2682kgfcm齒輪外徑d=128mm,鏈輪直徑D=98mm,軸的材料為45鋼，鏈條與水平傾斜。傳動軸的初步強度計算作用在軸上的力圓周力=4106.2N徑向力=1499.4N圓周力=5306.6N 垂直作用力=6164.2N軸上垂直力=4125.8N軸上垂直力=4576.6N圖5-1傳動軸各點受力示意圖軸承處反作用力和合成力水平力=（15364+46726）=152kgf=1489.6N水平力=（467=468kgf=4586.4N垂直力=（419=262kgf=2567.6N垂直力==578kgf=5664.4N合成力==303kgf=2969.4N合成力=744kgf=7291.2N合成彎矩和相當彎矩剖面Ⅰ：合成彎矩==2423kgfcm相當彎矩=2844kgf剖面Ⅱ：合成彎矩==1984kgfcm相當彎矩=2689kgfcm剖面Ⅲ：合成彎矩相當彎矩查表得：=650由上面的計算可知，危險剖面在剖面I和剖面II處，并確定軸的各部結(jié)構(gòu)尺寸，取兩軸承處的軸頸相等，并通過軸承的強度計算選用軸頸為30毫米，并確定配合精度再進行校核計算。傳動軸的疲勞強度強度校核計算：最小許用安全系數(shù)=查表得：，，從相當彎矩圖可以看出，在剖面II處彎矩最大，在同樣大的軸頸38在剖面II處為最危險面，故校核剖面該處。已知：d=38mm處鏈輪與軸為花鍵聯(lián)接配合，表面粗糙度為1.6。查表得：=2.05=0.45最大彎曲應力：最大扭矩應力：只考慮彎矩時的安全系數(shù)，（因為對稱循環(huán)應力，）=3.49只考慮扭矩時的安全系數(shù)=3.65剖面II處的總安全系數(shù)故安全可靠。5.3滾動軸承的計算和選擇5.3.1軸承假定載荷Q值的計算公式： (5-3)式中：—軸承的徑向負荷—軸承負荷性質(zhì)對軸承壽命影響的系數(shù)—軸承工作溫度對軸承壽命影響的系數(shù)—齒圈或外圈旋轉(zhuǎn)的軸承壽命影響的系數(shù)查表得：，，故得：5.3.2軸承工作能力系數(shù)C的計算公式： (5-4)=7441.4=29016式中：n—工作轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分），h—軸承工作壽命（小時），考慮了軸承的工作壽命h=1000小時，查表有。5.3.3軸承選用查表選用30毫米的7206軸承的工作能力系數(shù)C=43000,容許靜負荷是合理的。

結(jié)論a.技術先進性方面我設計的1G—100型水田耕整機準備由傳動箱、傳動軸、中央傳動機構(gòu)和犁刀等組成。在設計時盡可能多的采用標準件和現(xiàn)有旋耕機通用件，以降低制造成本。如果設計成功,本機可進行旱田旋耕、水田耙整等項作業(yè)，能彌補現(xiàn)有耕整機存在功能較單一、生產(chǎn)效率偏低等不足之處。b.適用范圍1G—100型水田耕整機與黃海－12或15馬力手扶拖拉機配套，也能與東風－12或其它牌號的手扶拖拉機配套相配套。能夠在水田或旱田作業(yè)。c.生產(chǎn)條件一般中小型機械廠、農(nóng)機廠均可生產(chǎn)制造。參考文獻[1]熊元芳.水田埋草旋耕機的試驗研究[J].農(nóng)業(yè)機械學報,2003，（09）.[2]吳明亮,陳銳平,楊良玖,等.1ZS-20型水田耕整機的創(chuàng)新設計[J].湖南農(nóng)業(yè)大學學報,2003,(08).[3]李理,霍春明.提高旋耕機作業(yè)質(zhì)量的幾點建議[J].農(nóng)機使用與維修,2005,(01).[4]李均.新型微型旋耕機問世[J].農(nóng)家致富,2006,(24).[5]楊?，?胡振瑞.旋耕機的改進技術及使用中應注意事項[J].農(nóng)機使用與維修,2006,(04).[6]張小麗,張晉國,李江國,等.雙層施肥旋耕播種機的設計[J].農(nóng)業(yè)機械學報,2006,(11).[7]何忠良,辛惠芬.旋耕機刀片排列規(guī)則的探討[J].山西農(nóng)機,2000,(S1).[8]王躍生,侯志潔.傳統(tǒng)耕作與保護性耕作的逆向碰撞[J].HYPERLINK"/kns50/Navi/Bridge.aspx?DBCode=cjfd&LinkType