中耕机自动行走机架设计

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1、中耕机自动行走机架黑龙江八一农垦大学本科毕业论文(设计)于机械化耕种技术中耕机的结构设计有如下的要求：1、机械装置结构简单可靠，传动效率较高，各个机械零件具有良好的可种植技术性，并且对于零 件的种植技术制造本钱较低，并且工艺性较好；2、机械装置各个零件强度和刚度到达要求，并且具有较好的稳定性。3、尽可能的减少在机械传动过程当中能量的损耗和效率的损耗；4、在对机械化耕种技术耕地和排种的过程当中，耕地和排种量需要足够大，并且不会对种植技术 原料造成任何损伤；5、种植技术效率高,时间周期短,尽可能在原材料一次输入之后就能完成其耕地和排种工艺过程；6、在工人进行人工操作的时候，机械装置平安可靠、操作性

2、强、噪音小；7、耕地和排种所使用的插播装置，简单可靠、平安系数高、对能源利用率高、尽量减少资源的浪 费并且保证不会出现任何平安事故。技术路线(1)查阅相关涉及资料，选择有用的参数及材料，结合现有的设计与目前的自走中耕机机架现状 进行比照，创新及构思一种自走中耕机机架装置的结构总体。(2)设计必须要考虑优化结构的设计特点，能够比现有的结构更加突出特点，这个可以从多方面 考虑，包括环保卫生、效率生产量、节能、自动化等角度。(3)论文主要内容包括：对自走中耕机机架的应用、开展、分类等综述；自走中耕机机架系统的 总体设计、方案选择、结构设计、参数设计；主要结构设计计算；自走中耕机机架的经济技术分析等。

3、(4)熟悉三维软件使用进行结构设计、完成CAD图纸一套、完成2万字说明书。-9-黑龙江八一农垦大学本科毕业论文（设计）2中耕机自动行走机架总体方案设计2.1 机架结构的设计分析中耕机自动行走机架结构的设计中，主要采用减速齿轮的方式，采用齿轮和链轮的连接传动，来 完成耕播种子后的犁地结构和覆膜结构的运动形式。驱动方式采用电机驱动，在犁地结构和覆膜结构 机构上安装电机，要电控的形式来实现中耕机自动行走机架的运转。这样的设计方式在自动化设备结 构的局部设计上是常见的。也是使用比拟广泛的。中耕机自动行走机架的设计部件上采用的主要的方 式是电机传动、齿轮传动、链传动等的设计，这样的设计方式采用在中耕机自

4、动行走机架上能够更好 的实现传动，到达设计的目的控制上采用电机减速器来就控制，这样的机构在后续的自动化上的实现 带来了优势，更直观的表达出来中耕机自动行走机架的同样进行耕种上的设计原理。中耕机自动行走 机架的下面需要安装一个多功用的链轮机构，可以排开不同种类的耕种要求的，可以根据耕种要求的 的大小和耕种要求的的重量等实现多功能的同样进行耕种任务。在现有的设计中，中耕机自动行走机 架的结构主要有齿轮传动的方式和链轮式的机构，在本次的设计上，采用链轮式的机构来对中耕机自 动行走机架进行排开设计。设计上分为机械机构的设计，可以实现传动系统的设计，还有控制系统的 设计，可以实现自动化的工作原理。完成耕

5、种要求的上下站随意的同样进行耕种工作。本次选中链轮 轮中耕机自动行走机架，动力的设计局部上，为了更好的实现传动的控制和本钱的考虑，选择使用电 动机的来实现设计上的要求，这样的结构在查找相关的文献后也是可行的，在市场上的使用也是在近 几年的开展上越来越多。2.2 自动中耕机自动行走机架驱动方案设计本次设计的驱动形式是电机驱动，在采用电机的时候，能够和电机传动、齿轮传动、链传动等实 现很好的连接，到达设计上的优点：1 .运用电机传动、齿轮传动、链传动等传动，由于是标标准件，所有设计上不需要考虑很多；2 .传动的精度高，可以到达的抓举的位置更加的准确，到达高精度要求。根据以上设计的来分析，本次设计的

6、优点可知道，采用的电机传动、齿轮传动、链传动等来实现 的传动系统的可以到达运转的动作和移动迅速，整体的反响上采用传感器实现反响的灵敏性要求，在 工作上可以实现阻力动力损失的问题，设计的本钱低廉，因此在本次的自动中耕机自动行走机架的设 计上，传动动力的运动形式采用电机传动、齿轮传动、链传动等的犁地结构和覆膜结构和链轮链条传 动方式。2.3 自动中耕机自动行走机架控制方案设计-10-黑龙江八一农垦大学本科毕业论文（设计）通过本次中耕机自动行走机架的设计哟求，需要实现的精度等级较高和同样进行耕种农田耕种技 术的速度上的考虑，采用电气控制的方式来进行，电气自动化控制，能够实现精度上的要求使得整个 系统

7、的经济性和技术上的要求更加完善。2.4 自动中耕机自动行走机架主要参数1）主参数根据本次设计的中耕机自动行走机架的设计要求和流水线的使用要求，设计的自动中耕机自动行 走机架不是很大，但是可以完成一半的种子的同样进行耕种和耕播。设计上选取的机架重量为50kg拉 起计算，故该自动中耕机自动行走机架主要的参数设计确定为50kg。2）基本参数在设计上，中耕机自动行走机架的运行的速度是比拟重要的一个参数，可以表达中耕机自动行走 机架的工作效率，通过电控的要求，本次的中耕机自动行走机架的犁地结构和覆膜结构上的速度到达 0.5m/s,最大链轮链条上的速度可以根据犁地结构和覆膜结构来选择为0.8m/s。2.5

8、 自动中耕机自动行走机架导向机构的设计中耕机自动行走机架的导向机构设计中，主要根据上面的结构的重量来衡量自作的承重能力，选 择使用合适的钢材来完成导向机构结构的设计。导向机构箱的结构设计上，不需要设计的很复杂，未来运输的方便，只要满足刚性勾的原理，那么 导向机构箱的结构越简单越好，底面上打螺丝孔来固定在地面上，材料为铸铁HT200。2.6 前机架结构设计a.中耕机自动行走机架前机架的材料及中耕机自动行走机架材料的热处理由于中耕机自动行走机架设计功率不是太大，对中耕机自动行走机架重量和中耕机自动行走机架 尺寸无特殊要求，应选择中耕机自动行走机架常用材料在设计上使用45钢，外表处理采用调质处理。b

9、.初估中耕机自动行走机架的轴径按扭中耕机自动行走机架矩初估轴的直径，根据口查表10-2,得中耕机自动行走机架的取值为: C=106-117,考虑倒中耕机自动行走机架安装轴承受中耕机自动行走机架扭矩作用，取中耕机自动行走 机架C=106,那么：4nin = CJCV（3-1）式中：C由中耕机自动行走机架轴承的材料和中耕机自动行走机架承载情况缩确定的-11-黑龙江八一农垦大学本科毕业论文（设计）中耕机自动行走机架常数;P中耕机自动行走机架轴的输出功率，KW；n中耕机自动行走机架轴的转速，r/min.中耕机自动行走机架各参数值为：C=106、P=15KW、n=280,那么中耕机自动行走机架：d. =

10、 Q/ = 106 x 3/ = 39.95mmm,n V n V 280所以选择中耕机自动行走机架轴径的大小为：40mm,中耕机自动行走机架轴上面设计一个法兰 来进行固定轴，用法兰来固定中耕机自动行走机架选用的轴承的设计，因为中耕机自动行走机架轴是 靠选用的设计上的电机以及减速器来实现摆动和设计上的旋转的，所以中耕机自动行走机架所受的载 荷在设计上选择更好很小，不需要中耕机自动行走机架轴的校核。2.7 轴承的选择由自动中耕机自动行走机架轴的结构，设计的尺寸来确定，安装自动中耕机自动行走机 架的轴承轴的直径是：80mm。表2-3整体有衬正滑动轴承质型号dDRBbLLiH=hHi由 d2c量/k

11、gHZ0303038305040150HO703520185MIO151.7xl找到相关引用书本表格13-3找出轴承的预期寿命为 = 20000h30000h从图3. 5 了解到，轴上轴承处尺寸是17“，因要承受来自其它部件的重量，所以设得 圆锥滚子轴承 3。203, e = 0.35, K=1.7,4=1, Cr = 20 8kN、C = 21.8故。算出每 个轴上的力就自然得到强度。轴上所受的支反力:R1=2 + F. = 657.2N(3.31)(3.31)&= 1031.5N-12-黑龙江八一农垦大学本科毕业论文(设计)Si= = 193.3N， S2 = = 303.2N(3. 32

12、)2Y2Y式子里，R径向支反力s轴向支反力S + = 193.3N ,邑=303.2NA=S+=193.3N, 4=S2 =303.2NA = 0.37e,找到表格13-5得：X1=0.4, 乂=1.7A = 0.29e,找到表格13-5得:乂2 = 1,为=0找到表格13-6载荷系数/ =1.2,将以上代到式子(3.33)、(3. 34),轴承担量动载荷4 = XK+Y4)= 750.5N4 = XK+Y4)= 750.5N(3. 33)(3. 34)(3. 35)P2 = fp(X2R2 +Y2A.) = 1237.8N由公式(13-15)%嗯舒式子里，轴承所在轴的转速温度系数C-额定动载

13、荷P轴承所在轴的传动功率计算轴承寿命。n = 137.7r/minC = 25000N = 10/3-13-黑龙江八一农垦大学本科毕业论文(设计)找到表格13-7,温度系数 = 1代到式子(3. 35)得：L,=2.7xl06h,满足使用要求。2.8 中间梁方案确实定由于自动农田耕种技术要求设计的结构简单，且自身的受力不大，因此自动农田耕种技 术的结构设计中定位采用前后两端，进行实现自动农田耕种技术的轴向定位，常用的设计此 类设备的轴配置，在配置上的方式有两种：实现轴的两端固定。使用两端固定轴的支撑。是 指每个轴的支撑，只固定轴承内和轴配合的孔、实现外圈相对应的一个侧面进行配合，两个 支撑的组

14、合结构，限制轴的两边的双向移动定位，这种轴的固定方式，结构比拟简单，在设 备的安装以及调整过程中是比拟容易的，适于不同的温度变化不大，而且较短轴的使用固定 定位上。而一端固定轴的一端，游动和轴的支撑，是指轴的一端支撑，和轴承内外圈相互的 配合两侧均得到固定，从而可以限制了轴在传动下的双向移动定位，另一端轴的内圈和另外 的两侧分别进行固定，防止工作中出现脱落等情况，这种轴的固定方式，设计的结构是比拟 复杂的，但是好处是在工作中比拟有很好的稳定性，这样的设计适应于对设备的工作温度变 化较大，而长轴的定位固定上使用。2.9 链轮的选择在本次的设计中，链轮的结构形式采用橡胶气动链轮的形式，可以对耕种要

15、求的进行排 开后进行移动和农田耕种技术，到达相应位置后气压断开，然后将耕种要求的放下的原理。 可以查机械设计手册，进行链轮内部结构的分析和设计。按照链轮直线的谐波传动齿轮和刚性轮的特性。因此，通过工作外表齿侧的最大接触应 力，主要的负载能力的实际谐波驱动的限制软。因此，谐波传动齿轮齿的软边，应符合以下 条件的接触强度：接触强度计算公式:M -输出转矩SM tan (p7vr2bk7-14-黑龙江八一农垦大学本科毕业论文（设计）r -一链轮节圆半径b -一链轮轮齿宽-刚轮压力角k -接触系数（0.40. 9）对于一般双波传动，轮齿宽人。？许用接触应力cr. 49MP那么:那么:= 1236MPaj_ 8A/ tan(p _ 250 xlO3 x8x tan205 7ir2bk _ 3.14x502 x15x0.5所以满足齿面的接触强度要求。2.9.1 链轮疲劳强度的计算链轮材料采用CrMoAlA调制硬度229269。计算链轮在反复弹性变形状态下工作时所产生的交变应力幅和平均应力为%截面处正应力：QcoEbD 2mT切应力：coqE32M