中耕除草機(jī)設(shè)計(jì)說明

目錄TOC\o"1-5"\h\z摘要 0關(guān)鍵詞 02國外研究現(xiàn)狀 13設(shè)計(jì)原理及機(jī)構(gòu) 23?1設(shè)計(jì)原理 2\o"CurrentDocument"3?2除草工作原理 2\o"CurrentDocument"3?3動(dòng)力傳遞系統(tǒng) 3\o"CurrentDocument"4擬定傳動(dòng)方案 34」除草裝置的工作阻力的確定和計(jì)算 3\o"CurrentDocument"4?2所需功率和傳動(dòng)效率 33傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比分配 44.4軸的轉(zhuǎn)速及功率計(jì)算 錯(cuò)誤！未定義書簽。5V帶傳動(dòng)的選擇 45?1選擇帶型 45?2確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 43計(jì)算帶輪速度 44確定中心距和帶的基準(zhǔn)長度 4\o"CurrentDocument"5確定帶的根數(shù)Z 5\o"CurrentDocument"6確定帶的緊力 5\o"CurrentDocument"7計(jì)算帶傳動(dòng)作用在軸上的載荷 5\o"CurrentDocument"8帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 66齒輪的設(shè)計(jì) 6\o"CurrentDocument"1選定齒輪類型精度等級材料及齒數(shù) 6\o"CurrentDocument"2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 6\o"CurrentDocument"6.3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 7\o"CurrentDocument"6?4幾何尺寸計(jì)算 87軸的設(shè)計(jì) 97?1求軸上的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩 9\o"CurrentDocument"7.2初步確定軸的最小直徑 9\o"CurrentDocument"7.3確定軸的各段直徑和長度 9\o"CurrentDocument"7.4校核軸的強(qiáng)度 9\o"CurrentDocument"8松土鏟的設(shè)計(jì) 109除草單體 10\o"CurrentDocument"1梳齒的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 10\o"CurrentDocument".2梳齒在梳齒盤上均布半徑 11\o"CurrentDocument"9?3梳齒盤轉(zhuǎn)速 11\o"CurrentDocument"4梳齒數(shù)目 11\o"CurrentDocument"10仿形機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 12\o"CurrentDocument"11松土鏟的設(shè)計(jì) 1212機(jī)架的設(shè)計(jì) 1213其他標(biāo)準(zhǔn)件的選用 1214結(jié)論 12\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 13\o"CurrentDocument"致 14中耕除草機(jī)設(shè)計(jì)摘要：為了解決農(nóng)業(yè)機(jī)械除草過程中作物苗間與秧苗附近雜草較難鏟除以及傷苗嚴(yán)重和除凈率低等問題，研制出與大功率拖拉機(jī)配套的掛接中耕除草機(jī)。該機(jī)在玉米、大豆等旱地作物（幼苗）的中耕作業(yè)過程中能完成中耕松土、除草、和間苗等工序的作業(yè)。該文主要論述了中耕除草的結(jié)構(gòu)工作原理及關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)機(jī)械，設(shè)計(jì)，雜草防治，旱作農(nóng)業(yè)，苗間松土除草。DesignofCultivatorWeederAbstract:Inordertosolvethecropseedlingtheagriculturalmachineiyweedingprocessismoredifficulttoeradicateweedsnearseedlingsandtheseriousinjuryseedlingsandinternetrateandotherissues,thedevelopmentofsupportinghigh-powertractorsmountcultivatorsweeder-Machinecultivatordunngtheoperationoftheconicultivators,weedmg,andthiiniigprocesstocompletethejob.Thispapermainlydiscussesthecultivatorweederstnienireoftheworkingpruicipleandthekeycomponentsofthedesign.Keywords:agriculturalmachineiy,design,weedcontrol,dryfaminig,scarificationandweedingbetweenseedlings1前言在農(nóng)作物生長的幼苗時(shí)期除凈行間（苗帶以外或壟側(cè)）與苗間（苗帶）雜草是保證高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)不可缺少的有效措施。機(jī)械除草不污染環(huán)境，具有疏松土壤、提高地溫、蓄水保境，利于作物秧苗生長等優(yōu)點(diǎn)。因此機(jī)械除草在世界旱地作物農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。目前國外機(jī)械除草主要用于作物行間除草，既經(jīng)濟(jì)又適用。但是在苗間雜草防除方面，國外主要以化學(xué)除草為主，即依靠大型噴藥機(jī)械進(jìn)行精確施藥消滅苗間雜草。如美國JD886大型田間管理除草機(jī)采用機(jī)械方法除掉行間雜草，而苗間雜草則通過噴施化學(xué)藥劑來完成。而中國在20世紀(jì)70年代開展中耕除草機(jī)械的研究，主要以中小型配套動(dòng)力為主，機(jī)具功能相對單一，解決了旱田作物苗前機(jī)械除草與行間機(jī)械除草問題。雖然針對苗間機(jī)械松土除草部件研究的成果也較多，但存在松土除草質(zhì)量不理想、傷苗率高和效率低等問題。近年來，隨著中國“三農(nóng)”政策力度的加大，在北方耕地比較集中連片的糧食產(chǎn)區(qū)（如農(nóng)墾區(qū)）擁有大馬力拖拉機(jī)的數(shù)量逐年增力口，對農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增效具有重要作用。但是在田間管理作業(yè)環(huán)節(jié)，與56kW以上拖拉機(jī)配套的大型、多功能復(fù)式作業(yè)的中耕除草機(jī)在國尚處于研發(fā)階段，而進(jìn)口產(chǎn)品雖然技術(shù)先進(jìn)、可靠性高，但存在價(jià)位過高、產(chǎn)品品種與功能也不能完全適合中國農(nóng)藝發(fā)展的需求等問題。為此，通過對田間管理作業(yè)環(huán)節(jié)的成熟技術(shù)（中耕、翻土、覆土、行間除草）進(jìn)行集成和對苗間機(jī)械松土除草技術(shù)與壟表仿形限深技術(shù)整合，設(shè)計(jì)與 56kW以上大功率拖拉機(jī)配套中耕除草機(jī)，用于玉米、大豆、棉花等旱地作物定苗前、苗間與行間松土翻土、覆土、除草等多項(xiàng)復(fù)式作業(yè)意義重大，必定會推動(dòng)我國糧食生產(chǎn)登上新臺階，推動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和社會主義新農(nóng)村建設(shè)"o目前，中耕除草、培土、培土人多數(shù)仍采用傳統(tǒng)的人力畜力作業(yè)方式，作業(yè)質(zhì)量差，無法保持肥力，且生產(chǎn)成本高、工作效率低下。采用中耕除草機(jī)一次可完成松碎土、除草、翻土、覆土（有些中耕除草機(jī)還可以進(jìn)行施肥）等作業(yè)工序，大大提高工作效率和作業(yè)質(zhì)量，節(jié)約生產(chǎn)成本，節(jié)本增效效果顯著。推廣應(yīng)用中耕除草機(jī)機(jī)械化技術(shù)，對于降低農(nóng)民勞動(dòng)強(qiáng)度、促進(jìn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收有著重要意義。對實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)在化、轉(zhuǎn)變農(nóng)村發(fā)展方式、提升農(nóng)產(chǎn)品供給能力、保障國家糧食安全也有推動(dòng)作用。為此，設(shè)計(jì)研發(fā)與大功率拖拉機(jī)配套的中耕除草機(jī)械有著十分重要的意義，必定會推動(dòng)我國糧食生產(chǎn)登上新臺階，推動(dòng)社會主義新農(nóng)村建設(shè)ao2國外研究現(xiàn)狀中科院農(nóng)機(jī)科研、推廣部門已成功研制出以微型拖拉機(jī)、手扶拖拉機(jī)，以及中型拖拉機(jī)為配套動(dòng)力的多種型號的中耕除草培土機(jī)具，通過在各地區(qū)示推廣，逐步被廣大農(nóng)民認(rèn)可和接受，該技術(shù)在崇左、、等地區(qū)開始推廣應(yīng)用，特別是在農(nóng)場等種植大戶中應(yīng)用較廣泛。例如2004年，整個(gè)產(chǎn)區(qū)甘蔗機(jī)械中耕除草培土面積達(dá)52.8萬畝，該技術(shù)推廣前景廣闊⑶o機(jī)械中耕除草培土可是土壤松碎透氣，改善土壤的通氣性，去除雜草，為農(nóng)作物生長創(chuàng)造良好的條件。與人力畜力中耕相比，機(jī)械中耕作業(yè)質(zhì)量高，可提高土壤保水保肥能力，增強(qiáng)農(nóng)作物抗倒伏能力，作業(yè)效率高，生產(chǎn)成本低，農(nóng)作物產(chǎn)量提高。目前在國外都得到很大的贊賞和用途。20世紀(jì)70年代末，我國開始引進(jìn)和試驗(yàn)示深松等單項(xiàng)保護(hù)性除草技術(shù)，但受技術(shù)、機(jī)具及社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等因素的限制，這些技術(shù)只在部分地區(qū)進(jìn)行小規(guī)模的試驗(yàn)示，推廣應(yīng)用面積不大。20世紀(jì)90年代以來，隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，中耕除草與培土技術(shù)研究與示推廣工作得到各級政府高度重視“。從近5年的中耕除草培土示工程實(shí)施情況來看，盡管仍存在一些問題，但總體實(shí)施成效還是很明顯的，得到了項(xiàng)目區(qū)農(nóng)民認(rèn)同和當(dāng)?shù)卣匾?。雖然我國中耕技術(shù)近年來得到了快速發(fā)展，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境效果，但仍處于起步階段。從發(fā)展趨勢看，中耕除草技術(shù)符合資源節(jié)約和環(huán)境友好農(nóng)業(yè)發(fā)展要求，是國際農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展的主要方向，也是我國可持續(xù)農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展的主要趨勢。如何從我國國情出發(fā)，進(jìn)一步完善區(qū)域中耕除草培土技術(shù)模式及技術(shù)體系，加大中耕除草培土技術(shù)示推廣力度，促進(jìn)該項(xiàng)目技術(shù)成熟和發(fā)展，對于保護(hù)和恢復(fù)生態(tài)環(huán)境，發(fā)展現(xiàn)在農(nóng)業(yè)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展作用十分重大⑸03設(shè)計(jì)原理及機(jī)構(gòu)3.1設(shè)計(jì)原理本設(shè)計(jì)按照大豆和玉米等旱地農(nóng)作物中耕除草技術(shù)要求進(jìn)行。要求保證耕深穩(wěn)定、除草率高、傷苗率低。該機(jī)在機(jī)架前部安裝地輪，地輪軸通過變速箱將功率傳遞到升速軸，升速軸通過帶輪將動(dòng)力傳遞至安裝有錐齒輪的軸，通過錐齒換向，接著由萬向節(jié)將動(dòng)力傳遞給與地面成一定角度的梳齒，最后安裝的是隨行仿形裝置，同時(shí)在地輪與梳齒之間安裝有松土鏟，起到中耕作用。該機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)力消耗少和除草效果好，可根據(jù)作業(yè)要求進(jìn)行中耕、除草、間苗等聯(lián)合作業(yè)[2]o由于采用機(jī)械式除草措施，對農(nóng)作物生長有很好的促進(jìn)作用，同時(shí)有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境，減少化學(xué)除草對農(nóng)作物的農(nóng)藥殘留，提高作物的有機(jī)質(zhì)含量。該機(jī)的設(shè)計(jì)是與大功率拖拉機(jī)配套使用的掛接機(jī)具，與56kW以上的拖拉機(jī)配套使用。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用，提高了各部分的通用性能，減少了機(jī)具的進(jìn)地次數(shù)，降低了作業(yè)成本，對農(nóng)作物增收效果十分明顯“。主要設(shè)計(jì)參數(shù)為：配套動(dòng)力256kW作業(yè)速度：4s5畝/h(3.3s4.2kiii/h)作業(yè)行數(shù)：3行行￡巨:400~500nun3.2除草工作原理本設(shè)計(jì)中耕除草機(jī)與拖拉機(jī)配套使用。作業(yè)時(shí)，地輪把動(dòng)力通過不同傳動(dòng)比的齒輪傳遞到升速軸，升速軸通過帶輪將動(dòng)力傳遞至安裝有錐齒輪的軸，通過錐齒換向，接著由萬向節(jié)將動(dòng)力傳遞給與地面成一定角度的梳齒，帶動(dòng)梳齒式除草裝置工作，并根據(jù)需要選擇相應(yīng)的傳動(dòng)比，以達(dá)到梳齒的圓周線速度。在機(jī)架和除草裝置之間安裝深松鏟，可根據(jù)作業(yè)要求完成深松、中耕作業(yè)。該機(jī)整體結(jié)構(gòu)主要有地輪、梳齒式除草裝置和機(jī)架等3部分。除草裝置為對稱式結(jié)構(gòu)，即每行為兩組對置旋轉(zhuǎn)的梳齒除草裝置，以滿足大豆等旱地作物的農(nóng)藝技術(shù)要求⑴O3動(dòng)力傳遞系統(tǒng)整機(jī)動(dòng)力由機(jī)架上的地輪驅(qū)動(dòng)。整機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)由地輪傳動(dòng)系統(tǒng)和單體傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成。傳動(dòng)路線是：地輪通過變速箱將動(dòng)力傳遞給升速軸，升速軸上有帶輪，然后通過皮帶將動(dòng)力直接傳遞給錐齒軸。錐齒軸通過萬向節(jié)將動(dòng)力傳遞給梳齒，以達(dá)到除草所需動(dòng)力。4擬定傳動(dòng)方案為了估計(jì)傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比圍，以便選擇合適的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和擬定傳動(dòng)方案，可由已知除草機(jī)行走速度3.3。4?2km/h,可選地輪速度為3.5km/h,地輪的直徑選擇為400mm，則其轉(zhuǎn)速為46.4r/mm。工作部件梳齒軸的轉(zhuǎn)速設(shè)定為因此地輪到梳齒軸的傳動(dòng)比約為0.345，反之為2.9。1除草裝置的工作阻力的確定和計(jì)算除草機(jī)工作過程。主要受到兩方面的阻力。首先，地面對地輪的摩擦阻力F1,其次，土壤對松土鏟的阻力F2。以下即是對這兩個(gè)阻力的計(jì)算1)F的計(jì)算估計(jì)整機(jī)重量為100kg,設(shè)摩擦阻力系數(shù)為f,則F1=打通?？紤]到工作機(jī)的工作路面情況，取f二0.6,故Fi=600N。2)F?的計(jì)算TOC\o"1-5"\h\zF2=l其 1中f=hb/sm ) 工作部件數(shù)目 (2)———十壤前切應(yīng)力(0.93 1.23N/cm2)Fh——耕深B——除鏟工作幅度，選l=4,=l,h=30,B二56,=60。代入計(jì)算得F2=1280N2所需功率和傳動(dòng)效率由P=nT/9550或P二FV,T=FL計(jì)算功率1)地輪所需功率地輪的直徑設(shè)計(jì)為0.4111,則有Pi=F]V600IWO.6KW

2)松土鏟所需的功率為P2=F2v1280lw1.28KW則所需總功率為1.88KW3)傳遞過程機(jī)械效率由表查得，▼帶傳動(dòng)、滾動(dòng)軸承、圓柱齒輪動(dòng)效率分別為尸0.96,2=0.97,3=0.974?3傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比分配此處省略NNNNNNNNNN字NN。如需要完整說明書和設(shè)計(jì)圖紙等?請聯(lián)系扣扣：九七一九二零八零零另提供全套機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)下載！該論文已經(jīng)通過答辯5V帶傳動(dòng)的選擇1選擇帶型根據(jù)計(jì)算功率和小帶輪轉(zhuǎn)速，查表得，選擇普通V帶A型。2確定帶輪的基準(zhǔn)直徑查表得需傳遞0.548KW的功率，可選用小帶輪直徑為112mm而，帶傳動(dòng)比此處設(shè)計(jì)為L故大帶輪直徑選為112mm?3計(jì)算帶輪速度ddun601000 (3)將ddlHl】35[—，代入得V=0.819111/S4確定中心距和帶的基準(zhǔn)長度(4)根據(jù)傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)需要初定中心距取(4)ddi+dd2)ao2(dd計(jì)dd2)代入數(shù)據(jù)得156.8nuiiao448nmi初選ao=25Omm,而#7）取接觸疲勞壽命系數(shù)Khni=0.95,Kh,=18）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力10)10)取失效概率為0.01,安全系數(shù)S二L有公式得*兇 1皿=0.95600二570MpaKuvi1訕2皿二1550=550MPa9）代入值算得dit05V=ditni=1.9m/s601000011）計(jì)算齒寬bb=adit=49.0512）計(jì)算齒寬與齒高之比》hdb楮^酋m="9nzL由直ln=9 ?A 酗b13）計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)v=l.9ni/s,7級精度，查得動(dòng)載系數(shù)Kv=1.1直齒輪Kh二Kf=1查得使用系數(shù)Ka=1.75由b/h=10.67,查得7由b/h=10.67,Kh二1?42得Kf=1.35;故載荷系數(shù)K二KaKvKhKh14）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正的分度圓直徑，得d『ht3=49.053 =62.815）計(jì)算模數(shù)mdini=1=2?6iihii6.3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)參照文獻(xiàn)得彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式為2KT1Wsafll]2

dZl1） 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1二500MPa.大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE2=380MPa2）彎曲疲勞壽命系數(shù)Kfni二O.85,KFX2=O.883）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S二L4,得fx"xiFEgsssooMPa,同理得fisL4F2-238.864）計(jì)算載荷系數(shù)KK=KaKvKhKh=2.65）查取齒形系數(shù)YFa1=2.65,Ypa2=2.246）查取應(yīng)力校正系數(shù)Ysal-l.589Ysa2-1.757）小齒輪為0.01379，大齒輪為0.01641明顯大齒輪數(shù)值大8）設(shè)計(jì)計(jì)算得ml.89mm對比計(jì)算結(jié)果。齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算得模數(shù)m大于有齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算得模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于與彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算的模數(shù)1.89,并就近調(diào)整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2mm按，接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑di=62.&算出小齒輪齒數(shù)Zi=d/m=31,則大齒輪齒數(shù)Z2=31/0.345=906.4幾何尺寸計(jì)算1）計(jì)算分度圓直徑di=Zini=312=62mni； （12-72ni=902=180nmi2）計(jì)算中心距苴生=121nmi23）取齒輪寬度b二aa=20imn貝山b2=20nmi,bi=25mm7車由的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中主要零件為軸，其中帶動(dòng)帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)的主動(dòng)軸和從動(dòng)軸由于傳動(dòng)比及功率相近，故只需設(shè)計(jì)校核一根，其他軸件由于工作強(qiáng)度不大且要求不高，故現(xiàn)典型對梳齒軸作設(shè)計(jì)校核。7.1求軸上的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩P3=0.51KWn3=135i/min13=95500003=3.6110N.nmi?37.2初步確定軸的最小直徑先按公式3d3niinca(軸的最小直徑。選取軸的材料45號鋼，調(diào)制處理。查表后取C二110、于是得d3nunC3，=l103°51=17.11T1U11137?3確定軸的各段直徑和長度(1)為滿足軸承的軸向定位，軸的最左端需要有一軸肩，此段直徑查表后取(2)初步選擇深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù)軸的最小直徑，選擇6004軸承，其尺寸為204212,即徑為20nuno(3)軸承右邊根據(jù)作業(yè)要求選相距梳齒401nm此，處需要留一軸肩滿足梳齒軸向定位，梳齒與軸承之間采用套筒定位。(4)梳齒與梳齒之間因作業(yè)需要相距150mm其，中梳齒寬度初步選用20nmio(5)帶輪安裝在距梳齒150mm處，此處也需留一軸肩，距離帶輪150mm處安裝第二行作業(yè)梳齒，要求同第一行作業(yè)梳齒。(6)第三行梳齒相對第二行與第一行對稱，因此軸可看成近似對稱。(7)每個(gè)軸肩高度初步設(shè)計(jì)為2miiio至此，初步確定了軸的各段直徑和長度。4校核軸的強(qiáng)度(1)帶輪作用在軸上的作用力為FQ=1003.8N,由于梳齒作用于土壤，土壤的反作用力可以忽略不計(jì)，因此軸的支撐力主要由軸承提供，且大小為F沁=5O1.9N[12]。2)查表得軸的彎曲應(yīng)力ib=55MPa。3）考慮到軸上有鍵槽，將軸的直徑增大5%,則d二18（1+5%）=18.9mm、此段軸的直徑和長度應(yīng)與軸承相符，查表得選用6004號深溝球軸承，徑為20.故此處選用20nun乂 dl4）由當(dāng)量彎矩公式Mt T24M2,且滿足ib -其中wt=32T二F軸ld=50L910=5019N.mlno由下面彎矩圖可知，危險(xiǎn)截面的彎矩最大為2d4M=F軸1（L?627?75T50）二101383.8N-nmiwt =15700Qo八代20282&二］2.91V55Mp°15700故軸的強(qiáng)度足夠。其他軸的校核同上也滿足強(qiáng)度要求。8松土鏟的設(shè)計(jì)松土鏟在三行苗株之間的輦上對稱分布，此處每個(gè)松土鏟工作幅度為56111111-,壟2個(gè)，共4個(gè)，起到除壟上雜草的作用。具體設(shè)計(jì)參照零件圖9除草單體除草單體采用梳齒式結(jié)構(gòu)。通過地輪將動(dòng)力傳遞到中間軸，然后由皮帶傳動(dòng)到梳齒所在軸，根據(jù)拖拉機(jī)的作業(yè)速度（要求4?5畝小即3.3-4.2km/h）,選擇傳動(dòng)比為0.345,設(shè)計(jì)帶輪。除草單體兩個(gè)相對轉(zhuǎn)動(dòng)的梳齒軸安裝梳齒軸上，工作時(shí)在苗行兩側(cè)相對旋轉(zhuǎn)，可將秧苗附近新出生的草芽除掉，并疏松表土1143O9.1梳齒的運(yùn)動(dòng)規(guī)律除草作業(yè)時(shí)，梳齒盤上以半徑為R處安裝的每根梳齒既圍繞各自梳齒盤軸心以角速度3旋轉(zhuǎn)，同時(shí)又以前進(jìn)速度Vm沿機(jī)具（x軸）前進(jìn)，每根梳齒的齒跡線均構(gòu)成螺旋線，如圖所示。其參數(shù)方程為x=Vmtv=Rcoscotz二Rsmot1式中，R為梳齒組件在梳齒盤上均布半徑，nun；3為梳齒盤旋轉(zhuǎn)角速度，iad/s；時(shí)間，S；Vm為前進(jìn)(作業(yè))速度，ni/so則該圓柱螺旋線在平行于xoy平面(地面)上投影方程[16]Y=Reosxvm式為余弦曲線，由于每組曲線之間存在著平移關(guān)系，其相鄰兩根曲線的相位之差為：=211/N(N為梳齒總數(shù))2梳齒在梳齒盤上均布半徑根據(jù)旋轉(zhuǎn)梳齒式除草部件的除草機(jī)理，梳齒入土深度11=30。50mm為宜，過深容易損傷秧苗根部或挑起秧苗，過淺松土除草效果差；在梳齒入土深度保持不變的情況下，梳理苗帶寬度W越寬，苗間松土除草越全面，不易漏梳，但會導(dǎo)致梳齒盤結(jié)構(gòu)過大?o試驗(yàn)表明，若仿形準(zhǔn)確、可靠，W2120mm即可滿足苗間松土除草作業(yè)要求。如圖7所示，設(shè)梳齒長度為Lmm,梳齒盤軸心距臺面高度為Hmm,有下式成立H=L+Rsm3t二R+L+h(12)W=2Rcosot 13)聯(lián)立式上式得RhW2R(18]28h把有關(guān)數(shù)據(jù)代入，解得R2119nuno本設(shè)計(jì)取R=130nuno3梳齒盤轉(zhuǎn)速根據(jù)文獻(xiàn)和室試驗(yàn)，在苗間除草作業(yè)過程中，梳齒入土端的速度V二Vm2Vy2[19]在作業(yè)速度一定的情況下，梳齒旋轉(zhuǎn)的線速度Vv對除草性能和傷苗率2個(gè)指標(biāo)影響較大。隨著Vy增大，梳齒對苗帶表土沖擊力變大，除草效果好，但傷苗率增力口，Vy—般不大于4ni/s，取2?5ni/sWVyW4m/s。又由VyR. (14)cA把R二0.13in、2.5ni/sWVyW4ni/s代入得：120r/iiiinWnW225r/nuii4梳齒數(shù)目設(shè)每組梳齒組件上均布a根梳齒，梳齒均布間距為bmm,一根梳齒在沿前進(jìn)方向單位時(shí)間所走過的距離S應(yīng)與該齒的運(yùn)動(dòng)軌跡在水平投影上的投影距離相等。即有下式成立V..3mm20000由上式可見，前進(jìn)速度與梳齒數(shù)目、間距和梳齒盤轉(zhuǎn)速三者成正比。根據(jù)農(nóng)（15）藝要求，梳齒間距b=50s70mm（作業(yè)速度快取大值），把相關(guān)數(shù)值代入式（9）得：6WaW10,經(jīng)試驗(yàn)優(yōu)化確定每組梳齒組件上梳齒數(shù)a=10o10仿形機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)試驗(yàn)表明：仿形平穩(wěn)、準(zhǔn)確，保證梳齒入土深度一致，是提高除草部件苗間鋤草率和降低傷苗率的關(guān)鍵。目前，中耕機(jī)均采用壟溝仿形，其優(yōu)點(diǎn)是仿形輪不傷苗，機(jī)構(gòu)簡單。該機(jī)除草單體借助機(jī)具后方仿形地輪與前方地輪輔助配合，整體控制作業(yè)部件入土深度，減少了地面局部不平對仿形機(jī)構(gòu)的波動(dòng)的影響。仿形地輪緊挨梳齒軸后方，保證了梳齒正常穩(wěn)定工作達(dá)到仿形效果㈤。11松土鏟的設(shè)計(jì)中耕除草機(jī)主要有中耕、松土、除草等功能，中耕松土功能主要由松土鏟來實(shí)現(xiàn)，松土鏟的設(shè)計(jì)尺寸和入土深度除了農(nóng)藝要求外，也由地輪及梳齒尺寸來決定。具體設(shè)計(jì)請參照零件圖。12機(jī)架白勺設(shè)計(jì)根據(jù)零件的裝配和定位特點(diǎn)設(shè)計(jì)機(jī)架。機(jī)架要起到支撐整機(jī)的功能。機(jī)架與軸承座焊接起來，使得各軸承有支撐作用。地輪通過地輪軸安裝在機(jī)架前方，變速箱由焊接在機(jī)架上的鋼板通過螺栓固定，梳齒軸前方有由機(jī)架上方伸出的支架，固定松土鏟，梳齒軸安裝與地輪軸類似。機(jī)架后面還加裝了尾輪，既起到了仿形的作用，同時(shí)也分擔(dān)了整機(jī)一部分重量。整個(gè)機(jī)架的高度寬度由零件的安裝尺寸來決定。并合理安排零件安裝位置。其他構(gòu)件主要采用焊接固定。具體設(shè)計(jì)請參照裝配圖。13其他標(biāo)準(zhǔn)件的選用此設(shè)計(jì)中主要選用的標(biāo)準(zhǔn)件有鍵、軸承以及螺栓連接件，其中鍵按要求選用普通平鍵，軸承按各處尺寸要求選用深溝球軸承，螺栓連接件按尺寸要求選用。14結(jié)論在此次中耕除草機(jī)的設(shè)計(jì)過程中，我了解了多種除草方法，熟悉了各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，對定位方式、齒輪傳動(dòng)及緊固件的適用場合加強(qiáng)了認(rèn)識，梳理了大學(xué)四年來所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識，另外還對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際所需的農(nóng)藝要求有了更加明確的認(rèn)識。同時(shí)，我的設(shè)計(jì)也有很多不夠完善的地方，有的還僅僅停留在理論層面，沒有強(qiáng)有力的事實(shí)來輔助說明，我相信，在我走上工作崗位后，能繼續(xù)鉆研，完善設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐相結(jié)合。參考文獻(xiàn)[I]宋國臣，香友，于軍。保護(hù)性耕作機(jī)械化技術(shù)[月。農(nóng)村牧區(qū)機(jī)械化，2002(2)：9-10[2]筏.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)，中國農(nóng)業(yè).2003:22?23[3]廖宇蘭.基于PR0/E的中耕機(jī)三維造型設(shè)計(jì)[J]?東華大學(xué)學(xué)報(bào)，2008,34(3):6?[4]洪興?松土除草機(jī)面世[J]?農(nóng)業(yè)科學(xué).2002(1):23[5]晉國.帶狀粉碎免耕播種機(jī)的試驗(yàn)研究[D].:中國農(nóng)大.2002(5)： 32-34.[6]國平?等3ZS?2型中耕除草機(jī)的研究設(shè)計(jì)[J].農(nóng)機(jī)化研究，1999(2):49?50.[7]曉芳?等5XSG50型手扶松土除草機(jī)的研究與設(shè)計(jì)[J]林業(yè)科技，2002(4):22-23[8]澤博.發(fā)展化學(xué)除草。重視綜合治理[J]?植物技術(shù)與推廣