双圆盘开沟机的设计和研究

双圆盘开沟机的设计和研究

 双圆盘开沟机的设计和研究

[摘要] 通过对现有开沟机的比较研究,确定了双圆盘开沟机的总体结构,并对该机的主要参数、工作原理、工作部件做了分析。该机结构紧凑,整体布局合理,设计可达到预定效果,具有良好的推广前景。
    双圆盘开沟机不同于链式开沟机,它采用了铣削原理,通过圆盘部件对土壤进行铣削,具有效率高,开沟沟型完整,土壤抛洒均匀等优点,大大提高了生产率并降低了劳动强度。双圆盘开沟机适用于开挖沟渠鱼塘以及铺设电缆的工作,是农业工程机械中不可或缺的一部分。
本次设计运用了液压、机械等方面的知识完成了双圆盘开沟机的设计,包括开沟机传动箱、机身、液压等部分。对传动箱进行了设计,包括齿轮的设计和校核及轴的校核,使该机的设计更加完整,设计中参考了许多国家标准使得双圆盘开沟机在使用中更加方便。
 
[关键词]: 农业工程机械  双圆盘开沟机  
 
 
    
  Design and Research of the Double-disk Trencher
 
[Abstract] Through the comparative research of existing ditching machines, we have confirmed the ensemble structure of the double-disk trencher and analys its main parameters, operation principle, working components. It has proved that this machine’s structure is compact and is rationally and entirely distributed. The design could attains the anticipated result and has good popularization prospects.
    Unlike chain trencher, which uses the milling principle components of the soil by disc milling, high efficiency, open Gully type complete, the advantages of uniform soil spilled, greatly improving the productivity and reduce labor intensity. Double-disc trencher for digging and laying cable pond work . It is an integral part of agriculture construction machinery. 
    This design used a hydraulic and mechanical knowledge to complete the double disc ditching machine design, including ditching machine's gear box, body, hydraulic and other parts. Carried out on the gear box design, including gear and shaft design and verification check of the machine's design is more perfect, the design reference to a number of national standard makes double-disc trencher more convenient in using.
 
[Keywords] agriculture engineering  double-disc trencher  design  
 
目  录
 
 
前言…………………………………………………………………………………1
第1章 双圆盘开沟机概述 ………………………………………………………2                                               
 1.1 双圆盘开沟机概念…………………………………………………………2
 1.2 双圆盘开沟机发展及现状…………………………………………………2
    1.2.1 日美俄开沟机发展状况………………………………………………3
    1.2.2 我国开沟机发展状况…………………………………………………3
 1.3 双圆盘开沟机研究意义……………………………………………………4
第2章 双圆盘开沟机总体设计……………………………………………………5
 2.1 双圆盘开沟机结构组成……………………………………………………5
 2.2 双圆盘开沟机工作原理……………………………………………………5
 2.3 动力机………………………………………………………………………5
 2.4 工作部件……………………………………………………………………5    
2.4.1结构……………………………………………………………………………5
    2.4.2 运动分析………………………………………………………………5
    2.4.3 参数选择………………………………………………………………6
 2.5 传动部件……………………………………………………………………8
    2.5.1 传动总轴………………………………………………………………8
    2.5.2 传动箱…………………………………………………………………8
 2.6 液压部分……………………………………………………………………8
 2.7 机身…………………………………………………………………………8
 2.8 悬挂装置……………………………………………………………………8
 2.9 附属装置……………………………………………………………………9
第3章 双圆盘开沟机传动箱设计计算……………………………………………10
 3.1 直齿圆柱齿轮设计计算……………………………………………………10
    3.1.1 Ⅰ轴直齿圆柱齿轮设计计算………………………………………10
    3.1.2 Ⅱ轴直齿圆柱齿轮设计计算………………………………………13
 3.2 直齿锥齿轮设计计算……………………………………………………16
      3.2.1 Ⅳ轴直齿锥齿轮设计计算…………………………………………16
    3.2.2 Ⅴ轴直齿锥齿轮设计计算…………………………………………19
 3.3 齿轮轴强度校核计算………………………………………………………19
    3.3.1 Ⅱ轴强度校核计算…………………………………………………19
    3.3.2 Ⅴ轴强度校核计算…………………………………………………21
结论…………………………………………………………………………………22
致谢…………………………………………………………………………………23
参考文献……………………………………………………………………………24
 
前  言
 
 
随着经济的发展,国家对基本建设力度加大,地下管道、电缆铺设工程数量激增,质量要求提高。靠人工开挖,不仅效率低下,沟槽开挖质量欠佳,且不能满足“微创”要求。
    农田基本建设机械种类也很多,开沟机就是其中一种,开沟机主要是用于开掘排灌渠道,是实现农田水利化的重要机具,也可用于造林时开掘带状植树沟。国外开沟机发展有多年历史,国外厂商根据用户的不同需要在开沟机上配备多种工作装置。近年来我国研制生产的旋转开沟机,采用低速一次成沟和切土、抛土功能分开的铣抛盘结构,具有较高的生产效率。
双圆盘开沟机工作时由拖拉机的动力输出轴带动开沟机的刀盘旋转,安装在刀盘上的刀齿铣切土壤形成沟渠,同时沟中的土壤被刀齿抛到沟外。这种旋转式开沟机与牵引式开沟机相比,其优点是牵引阻力小,功效高,沟中被挖去的土可均匀撒在沟边两侧地表,也可集中堆在沟沿成埂。
我的毕业设计选择的题目是“双圆盘开沟机”,双圆盘开沟机设计,主要要求双圆盘开沟机实现梯形沟渠的开挖过程。通过两铣削盘铣削土壤,可以做到开沟沟型完整,土壤抛洒均匀。通过设计,分析双圆盘开沟机传动、悬挂、机身等。在进行设计的过程中参考了国家标准和相关专利,对机具的传动箱进行校核分析。
由于时间仓促和作者的知识水平有限,论文中的错误和不足在所难免,请各位老师给予批评指正。
 
 
 
 
 
 
第1章 双圆盘开沟机概述
 
 
开沟机的种类很多,就其动力而言,有与大、中型拖拉机相配套的;也有与手持拖拉机相配套的;就其形式而言,有配置在拖拉机后方的,称之为后置开沟机,有配置在拖拉机前方的,称之为前置式开沟机,也有配置在拖拉机侧边的,还有用拖拉机牵引的。目前使用的开沟机主要是与手扶拖拉机配套的前置式开沟机和后置式开沟机。开沟机按工作部件和工作原理的不同,可以分为铧式开沟犁以铧式犁体为工作部件,实际上就是一个单铧犁。按犁体结构可分为单翼和双翼两种;按挂接方式可分为悬挂式和牵引式两种。
沟型按横截面的形状分,有矩形沟和梯形沟两种,可根据不同作物和不同地区对农艺的不同要求选择适宜的沟形。
铧式开沟犁在结构和性能上都比较成熟。其优点是结构简单,工作可靠,单位功率小,生产效率高,作业成本低。但结构笨重,牵引阻力大,需与牵引力大的链式拖拉机配套,由于受附着性能的限制,不能充分发挥拖拉机的功率。
旋转开沟机利用拖拉机动力,驱动旋转刀齿削土开沟,牵引阻力小,能充分发挥拖拉机的功率,适应性强,作业质量也较好。但传动复杂,制造工艺要求高,单位功率消耗大,生产率比铧式开沟犁低。对于配套动力虽可与牵引力不大的轮式拖拉机配套,但要求选择功率大而行驶速度低的,最好与有爬行档的拖拉机配套工作,旋转开沟机由于优点突出而广泛使用。
旋转式开沟机以旋转刀齿为工作部件,按工作部件的类型分为纵向或横向螺旋齿式,倾斜螺旋齿式,转鼓式和旋转盘式等几种。其中旋转盘式开沟机优点较多,应用较广,按旋转盘数分为单盘和双盘两种。挂接方式大都为悬挂式。
圆盘式开沟机分为单圆盘式和双圆盘式两种,入土角为钝角,依靠圆盘的旋转进行切土开沟。圆盘开沟机的特点是滚动切土,不易堵塞,开沟阻力小,不挂草,可以在杂草和残茬多的田间工作。
参考文献
 
 
[1] 吴建东.1ks-100双圆盘开沟机.工程机械,1993
[2] 张传忠,艾光富.kx-40双圆盘旋转式开沟机的设计. 拖拉机与农用运输车,2002,5:36-38
[3] 张汝坤.1ks-22型双轴开沟机设计研究.云南大学学报,2005,6:850-853 
[4] 吴辅仁.双圆盘开沟机功率计算的几个问题.黑龙江八一农垦大学学报,1981,1:65-69
[5] 马洪亮,高焕文,李洪文,魏淑艳.斜置驱动圆盘免耕播种机设计与试验.农业机械学报,2006,5:45-47
[6]《农业机械》编写小组.农业机械.北京:北京出版社,1978
[7] 冯辛安主编.机械制造装配设计.北京:机械工业出版社,2005
[8] 于俊一,邹青主编.机械制造技术基础.北京:机械工业出版社,2004
[9] 濮良贵,纪名刚主编.机械设计第七版.北京:高等教育出版社,2005
[10] 吴建东.1ks-100双圆盘开沟机的设计研究和试验.工程机械,1993
[11] http://www.cnki.net(中国期刊网) 
 
 
 
 
 
 
 

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