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1、湖南农业大学东方科技学院全日制普通本科生毕业设计 水田平地机械结构设计PADDY FIELD LEVELING MACHINE STRUCTURE DESIGN学生姓名：黄充学 号：200841914316年级专业及班级：2008级机械设计制造及其自动化(3)班 指导老师及职称：吴明亮 教授 学 部：理工学部湖南长沙提交日期：2012 年 5 月湖南农业大学东方科技学院全日制普通本科生毕业设计诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对
2、本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。同时，本论文的著作权由本人与湖南农业大学东方科技学院、指导教师共同拥有。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 毕业设计作者签名： 年 月 日目 录摘要1关键字1引言21 绪论21.1 水田平地机在国内外的发展和使用31.2 设计水田平地机的意义31.3 作品的结构特点与优势32 水田平地机的方案选择43 柴油机的选择44 减速箱的设计54.1 减速箱的传动比分配54.2 计算传动装置的运动和动力参数74.3 设计V带74.4 齿轮的设计8 4.4.1 高速齿轮的设计10 4.4.2 低速齿轮的设计114.5 轴的设计1
3、1 4.5.1 高速轴的设计与校核11 4.5.2 中间轴的设计与校核14 4.5.3 低速轴的设计与校核174.6 高速大齿轮及带轮的设计225 液压系统的设计及整体方案的确定245.1 确定液压系统的压力和流量245.2 液压缸主要尺寸的确定255.3 各主要液压器件选择及其工作原理25 5.3.1 液压马达25 5.3.2 确定管道尺寸26 5.3.4 液压油箱容积的确定26 5.3.5 液压系统温升计算26 5.3.6 溢流阀275.4 其他276 润滑方式的确定以及其它的一些要求277 总结28参考文献28致谢29 水田平地机械结构设计学 生：黄充 指导老师：吴明亮(湖南农业大学东方
4、科技学院，长沙 410128） 摘 要：由于我国土地形状复杂，类型繁多，且纬度跨越大，故我国各省的农业机械各有差异，其现代化程度不同。我省土地类型主要以丘陵为主，但又是以水稻为主要粮食的地区。无法适用于大规模的生产，但又是水田，泥泞土地的作业有一定的难度。本文基于机械设计和相关的理论研究，利用减速箱，单片机和液压装置设计了一台水田平地机。由于本人能力有限，此文只着重设计了其传动装置与平地的液压装置。此次设计的水田平地机特点是结构简单，受力均匀，运行平稳，工作效率高。关键词：水田平地机 ；耕整机 ；手推 ；液压系统设计 Paddy field leveling machine structure
5、 designStudent：HUANG Chong Tutor：WU Ming-liang(Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128) Abstract: due to land complex shapes, type range and latitude spans, of agricultural machinery in all the different, varying degrees of its modernization. I mainly hi
6、lly land in type, but with rice as the main food of the region. Cannot be applied to large-scale production, but paddy fields, muddy land a job with a certain degree of difficulty. This article is based on research on mechanical design and theories related to the, using gearboxes, hydraulic design o
7、f single-chip and a grader for paddy field. Because of my ability is limited, this article only focuses on the design of its gear and leveling of hydraulic equipment. Grader for paddy field feature of the design is simple, uniform, stable operation, high efficiency. Keywords: grader for paddy field;
8、 cultivator; hand; design of hydraulic systems1 绪论1.1 引言平地机是土方工程中用于整形和平整作业的主要机械，广泛用于公路、机场等大面积的地面平整作业。平地机之所以有广泛的辅助作业能力，是由于它的刮土板能在空间完成360度运动。它们可以单独进行，也可以组合进行。平地机在路基施工中，能为路基提供足够的强度和稳定性。它在路基施工中的主要方法有平地作业、刷坡作业、填筑路堤。本次研究的是一款能在我省水田中平地用机械结构。1.2 水田平地机在国内外的发展和使用随着高新技术的发展及在工程机械产品上的应用，以现代微电子技术为代表的高科技正越来越普遍地用来改造
9、工程机械产品的传统结构。成熟技术的移植应用已大大促进了平地机综合技术水平的进一步提高。在满足新的技术要求前提下选择合理的价位，适应不同档次的用户需求是目前平地机的发展方面。中国市场与国外市场不同，国外发达国家的农业现代化基本已经形成，平地机的市场走势处于低谷，而中国平地机市场刚刚开始启动，另一方面中国是发展中国家，经济实力等远远落后于发达国家，多种因素决定了现阶段的中国市场对平地机不需要很高的技术含量和高的配置，只要具有同样的作业功能和较好的可靠性，具有性能价格比的优势，就会有高的市场份额。近年来，国外平地机之所以从中国市场逐步退出不是因为国外产品的技术水平不高，而是价位太高。进口机的价位约是
10、国产同类机型的3倍以上。因此，国产平地机必须在保持或略高于原同类机型价位的基础上，尽量提高整机的可靠性和操作舒适性来适应中国的市场。 从技术发展角度考虑，中国平地机的发展，依然要跟踪国际领先水平。展望迅速发展的中国市场，加入0后国内市场国际化的趋势日趋明显。参与国际交换和分工，充分利用国际先进的配套资源和科学技术，实现技术资源的优化配置，成为国内平地机制造业发展的必经之路。中国平地机技术发展的基本特征应是：高、中、低档产品并存。广泛使用新材料、新工艺，提高制造工艺水平，提高产品的可靠性和寿命，这是国产平地机的发展趋势。 1.3 设计水田平地机的意义随着我国现代化建设事业的迅速发展，农业现代化的
11、建设越来越紧迫。但由于我国土地形状复杂，类型繁多，且纬度跨越大，故我国各省的农业机械各有差异，其现代化程度不同。我省土地类型主要以丘陵为主，但又是以水稻为主要粮食的地区。无法适用于大规模的生产，但又是水田，泥泞土地的作业有一定的难度。因此我省水田对平地类型的机械有一定的要求。使用方便，外形较小，移动方便是我省现阶段水田平地机的研究意义。1.4 作品的结构特点与优势 1）通过小型柴油机作为动力源，具有小型水田也能快速工作的特点 2）体积小、质量轻、结构简单、操作方便、保养方便、成本低廉，无废气及噪音等污染。 3) 平地的高度可在2060mm之间，横向100200mm，,质量400kg左右（材料由
12、45钢制作）； 4)前轮采用双轮耕整机构，具有良好的导向性，后面的平地船通过铰链与行走机构相连，可以大幅度拐弯。 5) 平地的效果较理想，且成本低，是小面积平地的首选产品。2 水田平地机的方案选择 据本次设计要求：设计出一台水田平地机，由现有双轮耕整机牵引，工作部件平地船通过振动、对土壤挤压，刮平、推送，实现水田中土壤的平整。经参考众多农机类型，我设计了如图1所示双轮拖挂式水田平地机。柴油机为动力源，经过V带传动将功率传给减速器，经历两级减速后又利用V带传动将功率传递给行走的双轮，双轮拖动平地船在水田上行走，平地船与拖拉机具采用三点悬挂方式连接，三点悬挂装置的两个提升杆改用两个双作用油缸，其动作可分别控制，以实现平地具左右两侧提升和下降的独立控制，保证平地机具始终处于水平位置工作。悬挂点以铰链连接，人站在平地船上通过手柄掌控方向。液压控制系统控制平底船左右水平。3 柴油机的选择 有常识得知：正常成年人的移动速度为3.55km/h，考虑安全问题取v=4km/h=66.67m/min。按水田耕整作业：
