田园除草机微型旋耕机}

摘要：我国的除草机目前不断配套新机具、增加新功能，在完善农用功能的基础上，逐步向城市园林、园艺领域扩展，如配套剪草、清雪、枝叶粉碎机具等；但暂未出现专用田园除草机。本设计针对田园作业环境和田园作业要求，设计了一种小型田园除草机用于松土、除草和起垄。该田园除草机的机构包括机架、手扶手，机架上装有柴油机、减速器、链轮和耕作刀具。由柴油机将动力输送给减速器，减速器降低转速后输出给链轮，链轮经链条传递给刀轴，来实现旋耕刀的工作。旋耕刀旋转、以铣切原理加工土壤的耕整机械，具有切土效果好、碎土能力强、耕作地表平整等特点，一次作业可达到土碎地平。本田园除草机可以爬坡，越埂、阶梯性强，适用我国广大丘陵和山区等地块小，高差大，无机耕道的田园作业。关键词：田园除草机；耕作刀具；减速器AbstractOurRotarytillerissupportingthecurrentnewmachinery,newfeatures.Atthebasicofimprovingtheagriculturalfunctions,graduallyspreadtotheurbanlandscape,horticultureareasofexpansion,suchassupportinggrass,cleaningsnow,amillandotherbranches;buttherehasbeennospecialtearotarytilleryet.Thedesignaimsfortheteaandteaoperationalrequirementsofoperatingenvironment,designedforasmallteaRotarytillage,weedingandridging.Therotarymachineofteaincluderack,handrails,rackwithdieselengines,gear,sprocketandfarmingtools.Poweristransmissionfromtheenginetothegear,afterreducingspeed,theoutputistransmittedtochainwheel,andthenpassedtoaxis,toachievetherotarybladework.Rotarybladerevolves,byprincipleofmillingprocessingofsoiltillagemachinery,cutsoilwithgoodeffect,brokensoilwithstrongcapacity,andsmooththesurface.Oncework,itcanachievesoilhorizon.Rotarymachinecanclimbtheslope,themoreridge,thestrongerstep,canbeappliedforthevastnumberofhillsandmountainswhichhavelittleland,alargeheightdifference,inorganicgardentractorroadoperations.Keywords:RotaryTiller;farmingtool;reducer.目录第一章前言........................................................1第一节研究的目的和意义.........................................2第二节国内外发展现状...........................................3第三节发展趋势.................................................5第二章总体设计方案的确定...........................................6第一节总体结构设计内容.........................................6第二节工作原理.................................................6第三节主要参数的要求...........................................7第四节动力和刀辊转速的初步确定................................7一、动力的初步选择...........................................7二、前进速度和刀轴转速初步确定...............................7三、发动机功率校核...........................................8第五节总体设计方案的确定.......................................9一、传动方案的确定..........................................9二、各轴参数的设计.........................................10三、各轴传动比的分配.......................................10四、各轴输出转矩............................................11第三章二级齿轮减速器的设计........................................11第一节高速级大小齿轮的设计...................................12第二节低速级大小齿轮的设计...................................19第三节轴的设计计算...........................................22一、高速轴的设计计算........................................22二、中间轴的设计............................................28三、从动轴的设计............................................33第四节轴承的设计及校核.......................................37一、概述和功能..............................................38二、高速轴轴承寿命校核......................................39三、中间轴轴承寿命校核......................................40四、从动轴的轴承校核........................................42第五节润滑方法...............................................44第六节联轴器的选择...........................................44第四章链传动的设计计算............................................44第五章刀辊和刀轴的确定............................................47第一节刀辊的选择..............................................47第二节旋耕刀的选择............................................48第三节旋耕刀片的选材..........................................53第六章限深装置的设计..............................................54外文资料...........................................................54英文文献...........................................................57结论...............................................................61参考文献...........................................................62致谢...........................................................631第一章前言除草机，亦称旋转耕作机、旋耕犁，，是靠一组安装于水平轴上的弯刀回转来实现土壤耕耘作业的农机具。刀片作业时，首先将土垡切下，随后向后抛出，土垡撞击到除草机罩壳和挡土板落回地面，能一次完成耕耙作业。它的耕作部件为旋耕刀辊,是由多把旋耕刀在刀轴上按螺旋线排列而成,。除草机切土、碎土能力强，一次旋耕能够达到一般犁耙作业几次的碎土效果，耕后地表平整、松软，能满足精耕细作要求，且缩短工序间隔，有利于抢农时抗旱保墒，减少拖拉机进地次数，减轻对土壤压实，减少能源消耗，降低作业成本，减少机具投资，提高机具利用率，加之近年来国内还田技术和免耕少耕技术的推广应用，除草机得到了迅猛发展。除草机于19世纪中叶问世以来，得到了迅速发展和推广使用。日本二战之后为了尽快恢复经济发展,引进除草机用于农业生产。但是由于日本大多为水田,直角形旋耕刀不适宜于进行水田耕作。一大批日本学者开始致力于水田用旋耕刀的研究,如吉田富穗、松尾昌树、坂井纯等人研制出了旋耕弯刀,成功地解决了刀轴缠草等问题。为了解决刀轴缠草的问题本文对旋耕弯刀进行了设计说明。对弯刀的刃口曲线提出了相应的要求，目前能达到这种要求的刃口曲线有阿基米德螺线、等角对数螺线、正弦指数曲线等,其中阿基米德螺线应用最广。除草机能量消耗大，约为犁耕作业能量消耗的3倍以上。因此，近20多年来，国内外在旋耕刀形状研发上向着降低能耗的方向不断改进。从切土作用上说，旋耕刀侧切刃口线切出沟墙，类似于铧式犁的胫刃线，靠近侧切刃的正切刃区相当于犁胸，端部的正切刃区相当于犁翼。旋耕与犁耕都同样要完成起土作业，且犁耕时还需克服犁侧板与沟墙及犁踵与沟底间的摩擦力，但犁耕比旋耕功耗低。究其原因很多：其一，在于犁耕是低速连续平稳的作业过程，土垡变形基本为弯与扭，压缩变形较小；其二，旋耕时土垡压缩变形相对较大，其内部静压也相应较大，根据土力学库仑定律，该土垡的强度将增加，于是迫使它继续发生变形乃至破碎，所需的功耗也相应增大。因此，尽量缓解旋耕切土时土垡内的静压，合理增加土垡沿正切刃弯曲方向的侧滑运动及弯扭变形是降低旋耕功耗的重要技术途径。2到目前为止，除草机产品虽然在理论上可以配套58.8-73.5kw的拖拉机，但实际上因受传动系统强度及结构尺寸、机架结构强度的限制，配套合理范围仅达48kw的拖拉机；耕深亦局限在旱耕12-16cm，水耕14-18cm。20世纪90年代以来，为适应市场需要，有些企业试图开发大型除草机，但因水平有限，仅采用原有产品外延放大和堆砌材料的方法，没有着重结构的改进和参数的优化，因而走了弯路。因此，现有除草机产品在品种上尚有大型和深耕型的空缺。随着水稻集约化、规模化生产的发展，水田耕整用宽幅高速型除草机成为发展方向。水田土壤含水率高，抗剪切、抗压强度特别低，附着力、外摩擦力也接近为零，切土部件与土壤之间存在润滑水膜。因此，大块水田使用大型拖拉机除草机组水耕时，为充分发挥其功率，实现高效率、高效益，需要工作幅宽3m以上的宽幅除草机。但宽幅又受到道路行驶和入库停机不便的制约。解决途径有二：一是除草机采用宽度伸缩或折叠式结构；二是采用适中的幅宽，