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1、双动力微型耕作机的机构设计计算目录第一章 绪论11.1 微型耕作机械的发展历程与特点21.2 微型耕作机械的应用现状21.3 微型耕作机械的发展趋势51.3.1 微耕机的发展趋势51.3.2 我国微耕机发展存在的问题51.4 微型耕作机械的市场前景分析61.4.1 中国微型耕作机市场分析61.4.2 市场前景71.4.3 发展思路71.5 本次毕业设计的意义和目的8第二章 微型耕作机原理及设计方案选择92.1 整机结构及工作原理92.2 微型耕作机的设计方案9第三章 双动力微型耕作机的机构设计计算113.1 设计的原始数据113.1.1 旋耕机主要技术参数113.1.2 减速器主要参数113.
2、2 设计计算书113.2.1 动力源的选择113.2.2 带传动设计133.2.3 链传动设计243.2.4 机架设计283.2.5 轴的校核303.2.6 轴承的校核343.2.7 履带行走机构计算34第四章 总结37参考文献39致谢41第一章 绪论我国在蔬菜生产上所利用的大棚源自廿世纪30年代。我国园艺学科的奠基人吴耕民先生在杭州览桥园艺场设置木框玻璃覆盖温床，开创了夏菜玻璃温床育苗技术，后来改木框为土墙。到了50年代后期，杭州市蔬菜研究所(原杭州市蔬菜试验场)采用玻璃土温室栽培番茄、辣椒。60年代，从日本引进塑料薄膜，开始应用塑料薄膜进行小拱棚栽培蔬菜。60年代后期、70年代初，塑料中小
3、棚开始在各地推广，主要在冬春季育苗及果菜类蔬菜的早熟栽培；同期，占地约667平方米的简易钢架塑料大棚在长春市投入使用，而后上海等地也开始生产钢架大棚用于种植蔬菜。值得一提的是，1974年杭州市江干区首次利用竹架塑料大棚栽培蔬菜获得成功，这为大棚的迅速发展起了重要作用。但是，从20世纪30年代至70年代，我国的大棚蔬菜生产仅仅处于探索阶段，特别在我国南方地区，并未形成规模。目前所使用的大棚实际上开始于20世纪80年代初，这是以装配式镀锌薄壁钢管大棚的开发成功为标志的。但由于当时处于计划经济时代，大棚的推广经历了一个艰难的过程，这不仅因为广大菜农对塑料大棚的优越性不甚了解，人们对大棚的性能未充分认
4、识和掌握，而且与昂贵的价格有关(菜农的经济实力较低)，另外，大棚蔬菜生产的配套技术尚不完善以及南方地区冬春季的气候特点等均在一定程度上影响了大棚的大面积发展。所以，在我国南方地区，大棚的推广经历了菜农被动接受到主动要求这样一个质变的过程。到了80年代后期，特别是90年代初，随着我国市场经济体制的确立，以及农村种植业结构的调整，大棚蔬菜得到了飞速发展。浙江省的大棚发展过程可以说是我国南方地区大棚发展的一个缩影。目前我国南方地区的大棚面积已经发展到了前所未有的程度，如上海市有2000公顷，江苏省有60000余公顷，整个南方地区的大棚面积已达到15万公顷以上。大棚的耕作是大棚蔬菜种植生产过程中第一道
5、工序，也是保证大棚蔬菜丰产丰收的一个关键环节。大棚人工耕作的劳动强度大、作业量大，而且效率低。随着农村产业结构的不断调整, 温室大棚面积的不断增加, 人工耕作的缺点更加凸显。微型耕作机是近几年发展起来的一种微型机动耕作机械，其主要特点是施耕和除草作业时，工作部件与行走装置合二为一，其机具体积小，操作简单，机动灵活，可广泛用于大棚、菜地、果园等小块地作业，配上相应农具可完成犁耕、播种、开沟、覆膜、起垄和运输等牵引作业，也可抽水，喷药等固定作业。其耕作不仅能够提高生产效率，减少农民劳动强度，还可以提高作业量，节省劳动时间，不务农时，适时种植，据有关统计显示可提高工效5倍以上，特别是在淡季，蔬菜能提
6、前上市，经济效益可提高2-4倍，实现节本增效，具有很高的社会和经济效益，大大增加了农民的收入。发展机械化耕作业也是实现农业机械化的一个重要方面，对于推动农业产业结构调整，拉长农业产业链，提高农业资源利用率，大幅度提高农业产出，增加农民收入，具有重要战略意义。同时使劳动生产率大大提高, 也减轻了农民的劳动强度, 增加了农民的收入, 推进了农村产业化、农业机械化的发展进程。1.1 微型耕作机械的发展历程与特点我国的设施农业起步较晚，但发展较快，微型耕作机的开发生产有30多年的历史。在20世纪70年代生产的微型耕作机的主要功能仅限于稻麦作业的犁耕、旋耕和收割等；20世纪90年代，随着种植业的发展，特
7、别是经济作物种植和蔬菜大棚的推广，微型耕作机的功能扩展到深旋耕、辅膜、中耕除草、地下收获等。其产品品种已达20多种。我国很早就开始了微耕机的开发，但由于多种原因没有形成产品，直到20世纪80年代未和90年代中期，随着土地联产承包责任制的发展、农民收入的提高及我国小型柴油机和汽油机趋于成熟等，我国多功能微耕机的发展开始起步。这一时期，主要是仿照国外产品，但由于材料、热处理工艺和国外的差距，所以刚开始时齿轮箱和刀具部分存在的问题比较多，微耕机工作不长时间，齿轮箱就发热严重、漏油或齿轮损坏，还有旋刀不入土、刀片易断裂等故障。20世纪90年代中期至2001年，随着我国农村种植结构的调整，工厂化设施农业
8、的迅猛发展，经济类作物种植面积的增加及农民收入的继续提高，我功能微耕机有了一个较大的发展。这一阶段，除了许多农机厂和农机研究所外，一些发动机厂、拖拉机厂、机床厂、林业机械厂、汽车配件厂和摩托车厂等也都纷纷涉足微耕机行业。如安徽长江农业装备股份有限公司(安徽六安手扶拖拉机厂)生产长江系列田园管理机，山东常林集团(山东手扶拖拉机厂)生产沭河系列耕耘机，浙江四方集团公司(浙江省永康拖拉机厂)生产四方系列管理机，东风农机集团公司(常州拖拉机厂)、福建拖拉机厂、广西南宁手扶拖拉机厂等也开始生产微耕机，就连重庆的3大摩托车生产厂(嘉陵、隆鑫和宗盛)也都先后涉足微耕机。据估计，仅山东省2000年生产微耕机的
9、企业就超过了30家，到2001年底全国生产微耕机的厂家达100多家。众多厂家依据自身的特点开发和生产不同类型的微耕机，有的还根据当地农作物的种植特点给微耕机增加了一些新功能，比如开发了一些用于套种的配套机具等。从2002年起的约5年内，我国的微耕机应该处于成熟阶段。机型和质量将基本稳定，生产厂家的数量也将趋于稳定。微型耕作机具有先进的耕作技术、多功能的优势、小巧灵活、适应温室大棚和果园林间等小地块作业、安装拆卸方便、使用收益高等特点。1.2 微型耕作机械的应用现状改革开放以后，广大农民的经济生活水平逐渐提高，同时农村剩余劳动力向工业、城市转移，促使农民生活水平迅速提高，这样又激发了农民购买使用
10、微型耕作机的热情。据不完全统计，到目前为止，全国研究开发的单位大约有30多家，但生产规模都不大，最高年产量均未超过3000台，大部分在试生产和小批量生产中。就目前全国的年总产量来看，耕作机还不足2万台。我国微型耕作机开发生产有30多年历史，在20世纪70年代生产的微型机主要功能仅限于稻麦作业的犁耕、旋耕和收割等。到20世纪90年代，随着种植业的发展，特别是经济作物种植和蔬菜大棚的大力推广，微型耕作机的功能扩展到深旋耕、铺膜、中耕锄草、地下收获等。其产品品种已达20多种，具有代表性的机型见下表。-序号 型号 配套动力（kW） 生产厂家 主要功能-1 1GXZ-50 4.2kW汽油机 浙江宁海粮食
11、机械厂 旋耕、播种2 LT兰天 4.41kW柴油机 广西兰天集团公司 旋耕、犁耕、喷灌3 WGJ-5-6 3.68，4.41kW柴油机 胶州青骏农机厂 旋耕、犁耕、播种4 1ZD-20 2.2kW柴油机 湖南耒阳插秧机厂 水田犁耕、耙5 多面手 4.41kW柴油机 北京市农机技术开发公司 旋耕、犁耕、收割6 KM 4.41kW柴油机 无锡华源凯马机械有限公司 旋耕、犁耕7 禾丰 3.68kW柴油机 天津静海兴盛机械厂 旋耕、犁耕、碎土8 博昌牌 山东博昌农机股份有限公司 旋耕、犁耕、铺膜9 亚细亚 5.1kW柴油机 韩国 旋耕、犁耕、铺膜10 小牛 5.1kW柴油机 台湾元凯机械公司 旋耕、中
12、耕11 JN-31 4.41kW柴油机 广西容县微型手持拖拉机厂 犁耕、耙田12 农丰 4.41kW柴油机 扬州苏扬机械厂 旋耕、犁耕、中耕13 41Y手扶 4.41kW柴油机 河南三门峡农康拖拉机厂 旋耕、犁耕14 SF5 3.68kW柴油机 浙江四方集团公司 旋耕、中耕15 1Z-105 4.41kW柴油机 重庆合盛工业有限公司 旋耕、开沟、抽水16 佳毫 4.41kW柴油机 福州柴油机总厂 旋耕、犁耕17 51CA 4.41kW柴油机 上海市农机研究所 旋耕、犁耕18 JC-6 4.41kW柴油机 金坛柴油机有限公司 旋耕、犁耕、地下收获 盐城市农机化研究所-微耕机目前在国内生产和销售的
13、机型主要有两款：一款是由风冷汽油机或水冷柴油机作为动力，皮带或链条式齿轮箱作为传动装置，配以耕作宽度为500-1200mm的旋耕刀具，价格一般在2000-3500元之间，经济性较好，但多用途扩展能力有限，结构也较为简单，适合经济条件较差，用途较为简单的地区使用。生产厂家主要集中在山东、重庆、湖南、河北、湖北、四川等地。另一款是由风冷柴油机或大马力风冷汽油机作为动力，全轴全齿轮牙箱作为传动装置，配以耕作宽度为800-1350mm的旋耕刀具，价格一般在4500-6000元之间，整机采用齿轮传动，动力无损，耕幅宽，耕深深，适应性强，各种土质均能适应，部件钢性好，使用寿命长。变速箱体采用球墨铸铁精铸毛坯加工令强度更高，使用寿命更长。离合方式采用摩擦片式离合器，可轻松实现换档，倒档等功能。该类机型价格较高，但扩展能力出众，配
