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小麥中期施肥噴藥機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 李超 學(xué) 號(hào) 8031212205 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化 班 級(jí) 16 2 指導(dǎo)老師 范修文 日 期 2016 05 塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院制 16 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 前 言 農(nóng)作物在生長過程中對(duì)養(yǎng)分的需求呈現(xiàn)先增長后下降的趨勢(shì) 在生長旺盛期對(duì)養(yǎng)分的需求量最 大 為滿足農(nóng)作物在營養(yǎng)最大效率期對(duì)養(yǎng)分的需求 往往需對(duì)其進(jìn)行追肥 適時(shí)追肥是提高農(nóng)作物 產(chǎn)量的一個(gè)重要措施 為提高作業(yè)效率和精度 減輕人工勞動(dòng)強(qiáng)度 機(jī)械化追肥是農(nóng)業(yè)機(jī)械研究的 熱點(diǎn)之一 為此 綜述了我國在追肥施布機(jī)械及技術(shù)上的進(jìn)展 并對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望 前言當(dāng)前 小麥種植實(shí)行無埂無渠大平播噴灌 從而增加播種面積20 提高小麥產(chǎn)量20 30 但是 無埂無渠大平播帶來了人工在撒肥 運(yùn)肥當(dāng)中踩踏小麥及撒肥不勻等問題 市場(chǎng)上的噴藥機(jī) 裝置普遍存在 因此 其設(shè)計(jì)必須綜合各個(gè)施肥機(jī)的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)一個(gè)更具有功能性的施肥機(jī) 在 噴藥裝置的方面可以通過各種因素來考慮設(shè)計(jì)出適合小麥生長發(fā)育所需要的機(jī)械 本文設(shè)計(jì)的小麥中期施肥噴藥機(jī)是小麥的一種常用機(jī)械設(shè)備 可以提高小麥生長過程中人力 和物力資源的利用率 同時(shí)也提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率 本課題設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是小麥中期施肥噴藥機(jī) 的設(shè)計(jì) 主要通過對(duì)原始數(shù)據(jù)的分析 方案的論證比較與選擇 完成了機(jī)械的總體設(shè)計(jì) 施肥噴 藥的原理的設(shè)計(jì) 分離裝置的設(shè)計(jì)以及傳動(dòng)方案的選擇等內(nèi)容 在此基礎(chǔ)上對(duì)小麥中期施肥噴藥 機(jī)機(jī)體的結(jié)構(gòu)尺寸 使本方案有了初步的設(shè)計(jì)應(yīng)用價(jià)值 關(guān)鍵詞 小麥中期 施肥機(jī) 噴藥機(jī) 目 錄 1 緒論 1 1 1 課題研究的意義 1 1 2 小麥中期施肥噴藥機(jī)發(fā)展?fàn)顩r及其國內(nèi)外的市場(chǎng)分析 1 1 3 國內(nèi)外小麥中期施肥噴藥機(jī)存在的問題 2 1 4 研究的內(nèi)容和方法 2 1 5 預(yù)期目標(biāo) 2 1 6 重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問題及解決思路 3 1 7 工作條件及解決方法 3 2 小麥中期施肥噴藥機(jī)總體設(shè)計(jì) 3 2 1 小麥中期施肥噴藥機(jī)的結(jié)構(gòu) 4 2 2 電動(dòng)機(jī)的選擇與計(jì)算 4 3 小麥中期施肥噴藥機(jī)組成部分 5 3 1 施肥機(jī) 5 3 2 噴藥機(jī) 5 4 軸的校核 6 4 1 軸 1 的校核 6 4 2 軸 2 的校核 6 5 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 7 5 1 傳動(dòng)的典型方法 11 5 2 帶傳動(dòng)的計(jì)算 12 5 3 鏈傳動(dòng)的計(jì)算 14 總 結(jié) 17 致 謝 18 參考文獻(xiàn) 19 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 0 1 緒論 1 1 課題研究的意義 小麥中期施肥噴藥機(jī)的設(shè)計(jì)是目前國家重點(diǎn)研究的小麥保產(chǎn)豐收問題 不僅有利于保護(hù)耕地 減少粉塵污染 而且小麥中期施肥噴藥機(jī)功能多 一次性完成噴藥 化肥的合理施肥 具有減少作 業(yè)程序 省工省力 節(jié)本增效 提高化肥利用率 保護(hù)環(huán)境 抑制沙塵暴 增產(chǎn)糧食等優(yōu)點(diǎn) 但若 機(jī)具調(diào)整不好或操作不當(dāng) 不但能造成糧食減產(chǎn)而且給今后推廣工作也帶來一定的困難 因此 小 麥中期施肥噴藥機(jī)的設(shè)計(jì)使用與調(diào)整 對(duì)大力推廣保護(hù)性耕作技術(shù)有著十分重要的意義 小麥中期施肥噴藥機(jī)是小麥的一種常用機(jī)械設(shè)備 可以提高小麥生長過程中人力和物力資源的 利用率 同時(shí)也提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率 本課題設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是小麥中期施肥噴藥機(jī)的設(shè)計(jì) 主要通 過對(duì)原始數(shù)據(jù)的分析 方案的論證比較與選擇 完成了機(jī)械的總體設(shè)計(jì) 施肥噴藥的原理的設(shè)計(jì) 分離裝置的設(shè)計(jì)以及傳動(dòng)方案的選擇等內(nèi)容 在此基礎(chǔ)上對(duì)小麥中期施肥噴藥機(jī)機(jī)體的結(jié)構(gòu)尺寸 使本方案有了初步的設(shè)計(jì)應(yīng)用價(jià)值 為滿足農(nóng)作物在營養(yǎng)最大效率期對(duì)養(yǎng)分的需求 往往需對(duì)其進(jìn) 行追肥 適時(shí)追肥是提高農(nóng)作物產(chǎn)量的一個(gè)重要措施 為提高作業(yè)效率和精度 減輕人工勞動(dòng)強(qiáng)度 機(jī)械化追肥是農(nóng)業(yè)機(jī)械研究的熱點(diǎn)之一 為此 綜述了我國在追肥施布機(jī)械及技術(shù)上的進(jìn)展 并對(duì)其 發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望 1 2 小麥中期施肥噴藥機(jī)發(fā)展?fàn)顩r及其國內(nèi)外的市場(chǎng)分析 1 小麥中期施肥噴藥機(jī)的國外發(fā)展現(xiàn)狀 1840 年 德國農(nóng)業(yè)化學(xué)家李比希提出了 礦質(zhì)營養(yǎng)理論 為化肥的生產(chǎn)與應(yīng)用奠定了科學(xué) 的理論基礎(chǔ) 近年來 發(fā)展中國家化肥增長勢(shì)頭強(qiáng)勁 所占比例超過了發(fā)達(dá)國家 在世界化肥生產(chǎn) 和消費(fèi)中的地位越來越重要 其中亞洲特別是中國已成為世界化肥生產(chǎn)與消費(fèi)大國 1843 年 英 國科學(xué)家在洛桑試驗(yàn)站安排長期肥效定位試驗(yàn) 開始了科學(xué)施肥技術(shù)的探索歷程 各國土壤肥料科 技工作者在確定科學(xué)合理的施肥數(shù)量 施肥品種 施肥方式和施肥時(shí)期方面 開展了大量的研究工 作 科學(xué)施肥技術(shù)方興未艾 目前 美國配方施肥技術(shù)覆蓋面積達(dá) 80 以上 40 的玉米采用土 壤或植株測(cè)試推薦施肥技術(shù) 大部分州都制定了測(cè)試技術(shù)規(guī)范 精準(zhǔn)施肥在美國已經(jīng)從試驗(yàn)研究走 向普及應(yīng)用 有 23 的農(nóng)場(chǎng)采用了精準(zhǔn)施肥技術(shù) 英國農(nóng)業(yè)部出版了 推薦施肥技術(shù)手冊(cè) 進(jìn) 行分區(qū)和分類指導(dǎo) 每年要組織專家更新一次 日本則在開展 次耕地調(diào)查和大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上 建立了全國的作物施肥指標(biāo)體系 制定了作物施肥指導(dǎo)手冊(cè) 并研究開發(fā)了配方施肥專家系統(tǒng) 總體來看 世界科學(xué)施肥發(fā)展大概經(jīng)歷了 個(gè)階段 一是 1843 年至 20 世紀(jì)中葉 以產(chǎn)量為目標(biāo)的 科學(xué)施肥時(shí)期 二是 20 世紀(jì)中葉至 80 年代 以產(chǎn)量和品質(zhì)為目標(biāo)的科學(xué)施肥時(shí)期 三是 20 世紀(jì) 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 90 年代至今 以產(chǎn)量 品質(zhì)和生態(tài)為目標(biāo)的科學(xué)施肥時(shí)期 在現(xiàn)階段 人們對(duì)肥料施用存在正負(fù) 兩方面作用有了更加深刻的認(rèn)識(shí) 肥料既是作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的物質(zhì)基礎(chǔ) 又是潛在的環(huán)境污染因子 不合理施肥就會(huì) 污染環(huán)境 施肥既要考慮各種養(yǎng)分的資源特征 又要考慮多種養(yǎng)分資源的綜合管 理 養(yǎng)分供應(yīng)和需求以及施肥與其他技術(shù)的結(jié)合 2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 我國科學(xué)施肥發(fā)展歷程 1901 年氮肥從日本輸入我國臺(tái)灣 開創(chuàng)了我國施用化肥的新紀(jì)元 新 中國成立以來 黨和國家高度重視科學(xué)施肥工作 1950 年 中央在北京召開了全國土壤肥料工作 會(huì)議 商討土壤肥料工作大計(jì) 會(huì)議提出了我國中低產(chǎn)田的分區(qū)與整治對(duì)策 對(duì)我國耕地后備資源 進(jìn)行了評(píng)估 將科學(xué)施肥作為發(fā)展糧食生產(chǎn)的重要措施之一 隨后重點(diǎn)推廣了氮肥 加強(qiáng)了有機(jī)肥 料建設(shè) 1957 年成立全國化肥試驗(yàn)網(wǎng) 開展了氮肥 磷肥肥效試驗(yàn)研究 1959 1962 年組織開展了 第一次全國土壤普查和第二次全國氮 磷 鉀三要素肥效試驗(yàn) 在繼續(xù)推廣氮肥的同時(shí) 注重了磷 肥的推廣和綠肥生產(chǎn) 為促進(jìn)糧食生產(chǎn)發(fā)展發(fā)揮了重要作用 1979 年開展了第二次全國土壤普查 摸清了我國耕地基礎(chǔ)信息 1981 1983 年組織開展了第三次大規(guī)模的化肥肥效試驗(yàn) 對(duì)氮 磷 鉀 及中 微量元素肥料協(xié)同效應(yīng)進(jìn)行了系統(tǒng)研究 隨后 開展缺素補(bǔ)素 配方施肥和平衡施肥技術(shù)推 廣 研究探索了配方施肥技術(shù)規(guī)范和工作方法 總結(jié)出了 測(cè) 配 產(chǎn) 供 施 一條龍的測(cè)土配 方肥技術(shù)服務(wù)模式 初步建立了全國測(cè)土配方施肥技術(shù)體系 隨著化肥用量的增加 施肥目標(biāo)也 進(jìn)行了 次大的調(diào)整 第一次是 20 世紀(jì)初到 80 年代中期 以單純追求作物高產(chǎn)為目標(biāo) 氮 磷 鉀肥相繼得到大面積的推廣應(yīng)用 施肥效益不斷增長 第二次是 20 世紀(jì) 80 年代中期到 20 世紀(jì)末 以 兩高一優(yōu) 即高產(chǎn) 高效 優(yōu)質(zhì) 為目標(biāo) 廣泛開展復(fù)混肥示范推廣 單質(zhì)肥料由低濃度向 高濃度方向發(fā)展 復(fù)混 合 肥料開始大面積推廣應(yīng)用 化肥施用總量迅速增加 但由于大部分地 區(qū)忽視土壤測(cè)試和田間肥效試驗(yàn) 盲目施肥現(xiàn)象普遍 施肥效益開始下降 第三次是進(jìn)入新世紀(jì)以 來 以優(yōu)質(zhì) 高產(chǎn) 高效 生態(tài) 安全為目標(biāo) 全面進(jìn)入生產(chǎn)與生態(tài)并重的施肥階段 受農(nóng)村千家 萬戶小規(guī)模生產(chǎn)的限制 在舊的工作機(jī)制不適應(yīng)形勢(shì)發(fā)展 而新的工作機(jī)制又沒有建立起來的情況 下 由于投入嚴(yán)重不足 這些先進(jìn)實(shí)用的施肥技術(shù)一直停留在小面積 小范圍試驗(yàn)示范階段 習(xí)慣 施肥 甚至盲目施肥的現(xiàn)象仍十分普遍 1 3 小麥中期施肥噴藥機(jī)存在的問題 在現(xiàn)階段 人們對(duì)肥料施用存在正負(fù)兩方面作用有了更加深刻的認(rèn)識(shí) 肥料既是作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì) 的物質(zhì)基礎(chǔ) 又是潛在的環(huán)境污染因子 不合理施肥就會(huì) 污染環(huán)境 施肥既要考慮各種養(yǎng)分的資 源特征 又要考慮多種養(yǎng)分資源的綜合管理 養(yǎng)分供應(yīng)和需求以及施肥與其他技術(shù)的結(jié)合 小麥?zhǔn)?塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 肥噴藥機(jī)所存在的問題 1 研究過程中在做到連動(dòng)過程中 選取不同的連接件 所要達(dá)到的壽命 磨損都要通過計(jì) 算 需要大量的數(shù)據(jù)分析 2 選取懸掛的方式 要結(jié)合實(shí)際的情況擇優(yōu)選擇 拖拉機(jī)的馬力機(jī)器的自身問題都要考慮 在內(nèi)以及自身重量 3 重的環(huán)境污染 過多施用的肥料不僅造成了對(duì)地表水和地下水的持續(xù)污染 還增加了農(nóng) 業(yè)產(chǎn)品中有毒物質(zhì)的殘留 出現(xiàn)了地表水富營養(yǎng)化 地下水和蔬菜中硝態(tài)氮含量超標(biāo)等問題 化肥 尤其是氮肥已成為主要的環(huán)境污染源之一 這同時(shí)也給農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展帶來很大危害 隨著環(huán)境問 題日益受到重視 如何在保證作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的同時(shí)提高氮肥的利用率 4 近年來 我國氮肥的消費(fèi)量和作物的產(chǎn)量都在逐年增加 但是投入和產(chǎn)出極不相稱 1 4 研究的內(nèi)容和方法 本裝置主要用于在中期小麥土地上進(jìn)行施肥噴藥 通過選擇合適的方法設(shè)計(jì)小麥?zhǔn)┓蕠娝帣C(jī)的 施肥裝置 噴藥裝置 整體機(jī)架等相關(guān)設(shè)計(jì) 為了達(dá)到中期小麥生長發(fā)育所需的營養(yǎng)內(nèi)容 設(shè)計(jì)施肥噴藥機(jī)的思路 通過查閱各個(gè)文獻(xiàn)資料 掌握其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念與相關(guān)內(nèi)容 動(dòng)力輸出 連動(dòng) 懸掛 自身重量 各個(gè)部件的選擇以及初步的 設(shè)計(jì)圖與構(gòu)思都是研究的問題 1 5 預(yù)期目標(biāo) 現(xiàn)階段小麥中期施肥噴藥這個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)是保證小麥高產(chǎn)豐收的確保 在設(shè)計(jì)噴藥機(jī)時(shí)要解決其 環(huán)境和地勢(shì)等因素對(duì)噴藥的影響 保證小麥的中期防蟲和營養(yǎng)所需 施肥機(jī)的下肥速度和撒肥階段 要對(duì)促進(jìn)小麥生長 施肥機(jī)的施肥速度以及施肥范圍 合理的解決肥與機(jī)械之間的配合關(guān)系與調(diào)配 發(fā)揮出起作用 1 6 重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問題及解決思路 施肥機(jī)動(dòng)力源于一部分來自于拖拉機(jī)一部來自于電動(dòng)機(jī)帶動(dòng) 噴藥機(jī)的氣壓來自于拖拉機(jī)自身 所攜帶的氣泵 施肥機(jī)的傳動(dòng)裝置的鏈接有鏈連接和皮帶連接 化肥的下肥速度 而噴藥機(jī)的需要 一個(gè)壓力控制合理控制噴藥速率 1 選擇合適動(dòng)力傳遞方式 設(shè)計(jì)離合裝置 曲柄搖桿裝置和傳動(dòng)裝置 2 運(yùn)用Auto CAD軟件 繪制二維零件圖和裝配圖 3 利用有限元分析和Solidworks進(jìn)行虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì) 完成整機(jī)各零部件的三維建模 1 7 工作條件及解決方法 計(jì)塔里木大學(xué)位于南疆中心位置 校內(nèi)有實(shí)習(xí)工廠 土槽實(shí)驗(yàn)室 農(nóng)業(yè)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等 設(shè) 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 計(jì)條件較好 為項(xiàng)目開展提供了場(chǎng)地和基本條件 校內(nèi)擁有優(yōu)良的硬件環(huán)境 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 擁有先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和機(jī)械加工制造設(shè)備 并且?guī)熧Y力量雄厚 完全可以滿足小麥中期施肥噴藥機(jī) 的工作條件 2 小麥中期施肥噴藥機(jī)的設(shè)計(jì) 2 1 小麥中期施肥噴藥機(jī)的結(jié)構(gòu) 圖 2 1 小麥中期施肥噴藥機(jī)的三維圖 1 撥肥輪 2 藥箱 3 施肥輪 4 肥箱 5 拖肥架 6 撒肥裝置 7 下肥孔 8 鏈條盒 9 前輪胎 10 噴藥桿 11 噴藥架 12 噴藥嘴 13 撐桿 14 后輪胎 15 后軸 16 皮帶輪 圖 2 2 小麥中期施肥噴藥機(jī)二維整體圖 2 2 電動(dòng)機(jī)的選擇與計(jì)算 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)三種工作方式 1 三相單三拍控制方式 由于每次只有一相繞組通電 在切換瞬間將失去自鎖轉(zhuǎn)矩失步 另外 只有一相繞組通電 易在平衡位置附近產(chǎn)生震蕩 穩(wěn)定性不佳 在實(shí)際應(yīng)用中不采用單三拍 工作方式 2 三相雙三拍控制方式 由于雙三拍控制每次有二相繞組通電 而且切換時(shí)總保持一相繞 組通電 所以工作比較穩(wěn)定 3 三相單六拍控制方式 比三相雙三拍控制方式步距角小一半 因而精度更高 且裝換過 程中始終保持有一個(gè)繞組通電 工作穩(wěn)定因此這種方式被大量采用 本設(shè)計(jì)選擇第三種工作方式的電動(dòng)機(jī) 穩(wěn)定輸出 電動(dòng)機(jī)選擇的計(jì)算過程 選擇電動(dòng)機(jī)的功率 卷筒所需要的有效功率 2 kWVFP12 061059 78 1 電動(dòng)機(jī)所需要的功率 2 k43 752 0 2 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 2 min 106 096rDVn 3 電動(dòng)機(jī)的過載校核 2 jmjcj PZHP 4 電動(dòng)機(jī)的靜功率 最大起升載荷 2 601VFPQj KNQ8 5 可以得出 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 2 kWPKP kjcjcj 184 55 18148 570609 2 6 所以選擇 YEJ180M 4B5型 號(hào) 電 動(dòng) 機(jī) 滿 求 3 小麥?zhǔn)┓蕠娝帣C(jī)的組成部分 3 1 施肥機(jī)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 圖 3 1 施肥機(jī)撒肥結(jié)構(gòu) 3 2 噴藥機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 圖 3 2 噴藥機(jī)的結(jié)構(gòu) 4 軸的校核 4 1 軸 I 的強(qiáng)度校合 1 求作用在齒輪上的力 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 4 1 123861 30tTFNd 4 2 1tan0 tan2 69r 2 求軸承上的支反力 垂直面內(nèi) N NV1F97 V2F314 水平面內(nèi) 258HH86 根據(jù)第四強(qiáng)度理論且忽略鍵槽影響 4 3 170MPaW 4 4 32 5 22dT 69 10 4 5 531162 970 caMMpaPaW 4 6 5312410 ca 所以軸的強(qiáng)度足夠 4 2 校合軸 II 的強(qiáng)度 1 求作用在齒輪上的力 3381 30N21ttF 1230 69Nr 4 7 32580239671tTFNd 4 8 3antan39coscos4 rt 4 9 t967t1285a 2 求軸承上的支反力 水平面內(nèi) 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 4 10 3132 8597 1897 2NVrradFFF 4 11 32 5 5rar 垂直面內(nèi) 4 12 123 8597 1897 NHt tFFF 求得 5646N1NHF 4 13 232 5 85NHt t 求得 7700N2NH 4 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 在兩個(gè)軸承處彎矩有最大值 所以校核這兩處的強(qiáng)度 4 14 32 70 1 22 dWMPaWTMca 5 傳動(dòng) 5 3102 dW MPaWTca 4 62 21 4 15 4 PaTMca59 222 16 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 1 判斷 危險(xiǎn)面為 A 面與 B 面 2 對(duì)截面 III 截面 III 左側(cè) 抗彎截面系數(shù) 3320 1 150Wdm 抗扭截面系數(shù) 2 截面 A 左側(cè)的彎矩 M 為 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 385020597MNm 截面 A 左側(cè)的扭矩 T 為 25803T 截面 A 上的彎曲應(yīng)力 4 17 MPaWb4 1 截面 A 上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 4 18 Ttb52 3 軸的材料為 40Cr 調(diào)質(zhì)處理 得 MPaaMPaSB 540 731 20 由 2 50rd 45Dd 查得 60 14 查得材料的敏性系數(shù)為 8 0 2 q 應(yīng)力集中系數(shù)為 853 1 1 qk0 查得表面質(zhì)量系數(shù) 92 0 查得尺寸系數(shù)為 查得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)為 73 8 計(jì)算得綜合系數(shù)為 625 1 k974 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 取 40Cr 的特征系數(shù)為 取 2 0 1 1 取5 05 計(jì)算安全系數(shù) 4 19 43 101 mkS 4 20 58 1 4 21 42 62 SSc 故可知截面 III 左側(cè)安全 截面 A 右側(cè) 抗彎截面系數(shù) 3320 1 91 54Wdm 抗扭截面系數(shù) 28 截面 A 左側(cè)的彎矩 M 為 5903764N 截面 A 左側(cè)的扭矩 T 為 28Tm 截面上的彎曲應(yīng)力 4 22 39bMPaW 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 4 23 2bTt 軸的材料為 45 鋼 調(diào)質(zhì)處理 查得 MPaaMPaB 15 27 6401 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 過盈配合處的 查得 并取 k 48 3 8 0 k7 2 查得表面質(zhì)量系數(shù) 92 0 查得尺寸系數(shù)為 查得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)為 73 80 計(jì)算得綜合系數(shù)為 567 31 k8 2 取 40Cr 的特征系數(shù)為 取 2 0 1 1 取5 05 計(jì)算安全系數(shù) 4 24 48 61 mkS 4 25 923 1 4 26 5 1 52 SSc 綜合以上分析 軸強(qiáng)度合格 5 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 5 1 傳動(dòng)的典型方法 傳動(dòng)的幾種典型方法 1 帶傳動(dòng) 帶傳動(dòng)是利用張緊在帶輪上的柔性帶進(jìn)行運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力傳遞的一種機(jī)械傳動(dòng) 根據(jù)傳動(dòng)原理的不 同 有靠帶與帶輪間的摩擦力傳動(dòng)的摩擦型帶傳動(dòng) 也有靠帶與帶輪上的齒相互嚙合傳動(dòng)的同步帶 傳動(dòng) 優(yōu)點(diǎn) a可用于兩軸中心距離較大的傳動(dòng) b帶具有彈性 可緩和沖擊和振動(dòng)載荷 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn) 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 無噪聲 c當(dāng)過載時(shí) 帶即在輪上打滑 可防止其他零件損壞 d結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 設(shè)備費(fèi)低 維護(hù)方便 缺點(diǎn) a傳動(dòng)的外廓尺寸較大 b由于帶的彈性滑動(dòng) 不能保證固定不變的傳動(dòng)比 c軸及軸承 上受力較大 d效率較低 e帶的壽命較短 約為3000到5000h f不宜用于易燃易爆的場(chǎng)合 2 齒輪傳動(dòng) 齒輪傳動(dòng)是利用兩齒輪相互嚙合傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng) 即是用主 從齒輪輪齒直接傳遞 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的裝置 并且 它是在多有機(jī)械傳動(dòng)中 應(yīng)用最廣 可用來傳遞相對(duì)為止不遠(yuǎn)的兩軸之 間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力 優(yōu)點(diǎn) a傳動(dòng)效率高 b傳動(dòng)比大 c傳遞扭矩大 d壽命長 缺點(diǎn) a重量大 b噪音大 c傳動(dòng)距離較小 d需要經(jīng)常潤滑 3 鏈傳動(dòng) 鏈傳動(dòng)是通過鏈條將具有特殊齒形的主動(dòng)鏈輪的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞到具有特殊齒形的從動(dòng)鏈輪的 一種傳動(dòng)方式 優(yōu)點(diǎn) a承載能力高 b適用于惡劣的工作環(huán)境 c效率高 d作用于軸上的力小 缺點(diǎn) a工作時(shí)有噪聲 b存在沖擊 振動(dòng) c對(duì)安裝精度要求高 選擇一個(gè)帶傳動(dòng)和一個(gè)鏈傳動(dòng)來帶動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)作 5 2 帶傳動(dòng)的計(jì)算 帶的速度 5 smndV 61069106 1 式中 n1 為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 dd1 為小帶輪基準(zhǔn)直徑 即 v 5 024m s 25m s 符合要求 maxv 確定中心距 a 和 V 帶基準(zhǔn)長度 Ld 根據(jù) 0 7 d d1 dd2 a 0 2 d d1 dd2 初步確定中心距 0 7 100 180 196mm a0 2 100 180 560mm 要求工作平穩(wěn) 選取中心距 a0 300mm 初算帶的基準(zhǔn)長度 Ld 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 maddaLd 16 045 202110 式中 Ld 為帶的標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)長度 Ld 為帶的初算基準(zhǔn)長度 a0 為初選中心距 普通帶基準(zhǔn)長度 Ld及長度系數(shù) KL 確定帶的基準(zhǔn)長度 Ld 10000mm 計(jì)算實(shí)際中心距 a 由 5 mad42 7 0 2 計(jì)算小輪包角 1 小帶輪包角 mLad42 7 01 確定 V 帶根數(shù) Z 根據(jù) 5 LdKPZ 0 3 確定帶的根數(shù) 式中 為包角修正系數(shù) 考慮包角 對(duì)傳動(dòng)能力的影響 得 為帶 K180 96 0 KL 長修正系數(shù) 考慮帶長不為特定帶長時(shí)對(duì)使用壽命的影響 為 V 帶基本額定功率 96 0 LP 查取單根 V 帶所能傳遞的功率為 0 96kW 0P 由式 5 1 0ibKn 3 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 計(jì)算功率增量 0P 其中 Kb 為彎曲影響系數(shù) K b 30 7251 Ki 為傳動(dòng)比系數(shù) K i 1 1202 ni為小帶輪轉(zhuǎn)速 r min 故得 5 kWKnPib08 1 0 4 所以 5 71 3 0 LdKPZ 5 所以 選取 V 帶根數(shù) z 4 確定初拉力 0F 單根普通 V 帶初拉力計(jì)算公式 5 20 5 2 mvKvzPd 6 式中 P d 為設(shè)計(jì)功率 v 為 V 帶速度 z 為帶的根數(shù) 為包角修正系數(shù) K m 為普通 V 帶每米長度質(zhì)量 查得 m 0 1kg m 所以 NmvKVZPFd 3 14 5 2 02 計(jì)算作用在軸上的壓力 FQ 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 壓力 FQ 等于松邊和緊邊拉力的向量和 如果不考慮帶兩邊的拉力差 可以近似為按帶兩邊所 受初拉力的合力來計(jì)算 2sincos210 zFzFQ 式中 為初拉力 0F z 為帶的根數(shù) 為小輪包角 1 所以 5 NzFzFQ 3 1062sincos20 7 5 3 鏈傳動(dòng)的計(jì)算 5 3 1 鏈輪的齒形 鏈輪齒形必須保證鏈節(jié)能平穩(wěn)自如地進(jìn)入和退出嚙合 盡量減少嚙合時(shí)的鏈節(jié)的沖擊和接觸應(yīng) 力 而且要易于加工 常用的鏈輪端面齒形見圖6 6 它是由三段圓弧aa ab cd和一段直線bc構(gòu)成 簡(jiǎn)稱三圓弧 直線齒形 齒形用標(biāo)準(zhǔn)刀具加工 在鏈輪工作圖上不必繪制端面齒形 只需在圖上注明 齒形按 3RGB1244 85規(guī)定制造 即可 但應(yīng)繪制鏈輪的軸面齒形 見圖6 7 其尺寸參閱有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè) 工 作圖中應(yīng)注明節(jié)距p 齒數(shù)z 分度圓直徑d 鏈輪上鏈的各滾子中心所在的圓 齒頂圓直徑 da 齒根圓直徑d f 鏈條進(jìn)入鏈輪后形成折線 因此鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)情況和繞在正多邊形輪子上的帶傳動(dòng)很相似 邊 長相當(dāng)于鏈節(jié)距p 邊數(shù)相當(dāng)于鏈輪齒數(shù)z 鏈輪每轉(zhuǎn)一周 鏈移動(dòng)的距離為zp 設(shè)z 1 z 2為兩鏈輪 的齒數(shù) p為節(jié)距 mm n1 n2為兩鏈輪的轉(zhuǎn)速 r min 則鏈條的平均速度v m s 為 由上式可得鏈傳動(dòng)的平均傳動(dòng)比 121 zni 事實(shí)上 鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)鏈速和瞬時(shí)傳動(dòng)比都是變化的 分析如下 設(shè)鏈的緊邊在傳動(dòng)時(shí)處于 水平位置 見圖 6 9 設(shè)主動(dòng)輪以等角速度 1轉(zhuǎn)動(dòng) 則其分度圓周速度為 R1 1 當(dāng)鏈節(jié)進(jìn)入主 動(dòng)輪時(shí) 其銷軸總是隨著鏈輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而不斷改變其位置 當(dāng)位于 角的瞬時(shí) 鏈水平運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí) 速度 等于銷軸圓周速度的水平分量 即鏈速 v 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 5 8 1cos Rv 5 3 2 鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷 鏈傳動(dòng)在工作時(shí)產(chǎn)生動(dòng)載荷的主要原因是 1 鏈速和從動(dòng)鏈輪角速度周期性變化 從而產(chǎn)生了附加的動(dòng)載荷 鏈的加速度愈大 動(dòng)載 荷也將愈大 鏈的加速度為 2sinsin121max 2pRRdtdtv 可見 鏈輪轉(zhuǎn)速愈高 鏈節(jié)距愈大 鏈輪齒數(shù)愈少 動(dòng)載荷都將增大 試驗(yàn)條件為 z1 19 鏈節(jié)數(shù) Lp 100 單排鏈水平布置 載荷平穩(wěn) 工作環(huán)境正常 按推薦 的潤滑方式潤滑 使用壽命 15000h 鏈條因磨損而引起的相對(duì)伸長量 p p 不超過 3 當(dāng)實(shí)際使 用條件與試驗(yàn)條件不符時(shí) 需作適當(dāng)修正 由此得鏈傳動(dòng)的計(jì)算功率應(yīng)滿足下列要求 5 0PKPLZd 9 式中 P0 許用傳遞功率 kW P 名義傳遞功率 kW KA 工作情況系數(shù) KZ 小鏈輪齒數(shù)系數(shù) KL 鏈長系數(shù) 根據(jù)鏈節(jié)數(shù) Kp 多排鏈系 5 3 3 鏈的長度和中心距 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 若鏈傳動(dòng)中心距過小 則小鏈輪上的包角也小 同時(shí)嚙合的鏈輪齒數(shù)也減少 若中心距過大 則易使鏈條抖動(dòng) 一般可取中心距 a p 最大中心矩 amax 80p 50 3 鏈的長度常用鏈節(jié)數(shù) Lp 表示 按帶傳動(dòng)求帶長的公式可導(dǎo)出 5 2121 zapzLp 10 式中 a 鏈傳動(dòng)的中心矩 由此算出的鏈的節(jié)數(shù) 必須圓整為整數(shù) 且最好為偶數(shù) 然后根據(jù)圓整后的鏈節(jié)數(shù)用下式計(jì)算 實(shí)際中心矩 5 2 8 2 4 1211 zzLzLpap 11 為了便于安裝鏈條和調(diào)節(jié)鏈的張緊程度 一般中心距設(shè)計(jì)成可以調(diào)節(jié)的 若中心距不能調(diào)節(jié)而又沒 有張緊裝置時(shí) 應(yīng)計(jì)算的中心距減小 這樣可使鏈條有小的初垂度 以保持鏈傳動(dòng)的張m5 2 緊 總 結(jié) 此次設(shè)計(jì)的任務(wù)是完成全小麥中期施肥噴藥機(jī)的設(shè)計(jì) 這是我們?cè)诖髮W(xué)期間所進(jìn)行的一次非常 全面的設(shè)計(jì) 為自己在大學(xué)四年所學(xué)習(xí)知識(shí)的全面總結(jié)和鞏固 使我們初步了解和掌握做設(shè)計(jì)的基 本步驟 基本方法 通過本環(huán)節(jié)把我們?cè)诖髮W(xué)期間所學(xué)課程中所獲得的理論知識(shí)在設(shè)計(jì)實(shí)踐中加以 綜合運(yùn)用 把大學(xué)四年來所學(xué)的知識(shí)貫穿起來 使理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)踐密切的結(jié)合起來 為我將來 的實(shí)際工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 這是一個(gè)非常全面而系統(tǒng)的設(shè)計(jì)題目 非常鍛煉人 從方案的論證到最終的設(shè)計(jì) 涉及的領(lǐng)域 包括 機(jī)械制圖 機(jī)械原理 工程材料 機(jī)械設(shè)計(jì)等等 通過設(shè)計(jì)實(shí)踐 提高我計(jì)算 制圖能力 使我們能熟練地應(yīng)用有關(guān)參考資料 計(jì)算圖表 手冊(cè) 圖集 規(guī)范 熟悉有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn) 機(jī)械方 面知識(shí)得到系統(tǒng)的鞏固和提升 在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的同時(shí) 我還學(xué)到了許多新的知識(shí) 如 Solidworks CAD2007的使用和WORD POWERPOINT等軟件的應(yīng)用 我深刻的認(rèn)識(shí)到 要想成為一名合格的工程設(shè)計(jì)人員只是掌握本專業(yè)的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的 應(yīng) 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 該具有更加淵博的知識(shí) 如應(yīng)該對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用 農(nóng)產(chǎn)品的特性 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀等各個(gè)方面能 力進(jìn)行加強(qiáng) 在設(shè)計(jì)過程中也曾遇到很多的問題 但通過查閱相關(guān)的書籍 手冊(cè)以及老師的精心指導(dǎo) 都得 到了解決 設(shè)計(jì)過程基本順利完成 致 謝 經(jīng)過三個(gè)多月的努力 在范修文老師的悉心指導(dǎo)下 設(shè)計(jì)任務(wù)基本完成了 在撰寫論文期間 我要衷心的感謝我的指導(dǎo)老師范修文 從設(shè)計(jì)的選題 實(shí)施到撰寫 修改和定稿 范老師均傾注 了大量的心血 導(dǎo)師的悉心指導(dǎo) 熱忱鼓勵(lì)不僅使我樹立了深遠(yuǎn)的學(xué)術(shù)目標(biāo) 掌握了基本的研究 方法 還使我明白了許多待人接物與為人處事的道理 還有 導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識(shí) 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué) 態(tài)度 精益求精的工作作風(fēng) 誨人不倦的高尚師德 嚴(yán)以律己 寬以待人的崇高風(fēng)范 樸實(shí)無華 平易近人的人格魅力將使我終生受益 同時(shí)我還要感謝大學(xué)期間各位任課老師在學(xué)習(xí)上給予我的 指導(dǎo)和幫助 感謝他們四年來的辛勤栽培 他們的關(guān)懷和熏陶讓我在這四年里收獲頗豐 時(shí)光荏苒 不覺四年已到頭 畢業(yè)答辯之后 很多熟悉的形影也許就將從身邊永遠(yuǎn)地失落了 每年的這個(gè)時(shí)候 校園總難掩物是人非的感傷 想對(duì)身邊的同學(xué) 朋友 老師 食堂的大廚 所有我所認(rèn)識(shí)與不認(rèn)識(shí)的人 對(duì)校園里的花草樹木 錯(cuò)落有致的高樓矮房 一切生靈和據(jù)說沒 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 生命的事物 對(duì)這一切的一切說聲謝謝 四年 我們一起演繹了這三千畝土地的電閃雷鳴 一起 體味這兩百個(gè)禮拜的悲歡離合 相聚是緣 淚痕與汗?jié)n 辛酸與甜蜜 淺薄與深沉 都融入這方 寸之地 散落于每一個(gè)角落 不分彼此 直至永恒 我欣慰地知道 多年以后這里依然會(huì)到處充 盈著我的氣息 承載著我的青春歲月 對(duì)此我滿懷感激 最后 也感謝和我一起學(xué)習(xí)的同窗朋友 他們給了我無數(shù)的關(guān)心和鼓勵(lì) 也讓我的大學(xué)生活 充滿了溫暖和歡樂 感謝他們的陪伴與幫助 愿我們以后的人生都可以充實(shí) 多彩與快樂 參考文獻(xiàn) 1 劉蘊(yùn)賢 倪道明 李從華 李道珍 不同施肥方法對(duì)小麥及麥田水體污染的影響 J 天津農(nóng)業(yè)學(xué) 2007 13 1 2 耿德仁 精少量播種深施肥播種機(jī)的實(shí)驗(yàn)與推廣效果分析 J 農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備 2009 9 3 白人樸 21 世紀(jì)初葉我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展展望 J 中國農(nóng)機(jī)化 2000 6 8 11 4 王洋 張祖立 張亞雙 崔紅光 國內(nèi)外小麥直播種植發(fā)展概況 J 農(nóng)機(jī)化研究 2007 1 48 50 5 吳崇有 金誠謙 盧晏 我國小麥種植機(jī)械化發(fā)展問題探討 J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) 2000 16 2 21 23 6 高煥文 李問盈 李洪文 中國特色保護(hù)性耕作技術(shù) J 農(nóng)業(yè)工程學(xué) 2003 19 3 1 4 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 7 李兵 李洪文 2BMD 12 型小麥對(duì)行免耕播種機(jī)設(shè)計(jì) J 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) 2006 03 8 盛婧 孫國峰 吳紀(jì)中 周煒 王鑫 不同基因型小麥的氮吸收特征與農(nóng)田歸還率研究 J 麥類作 物學(xué)報(bào) 2015 06 9 王發(fā)明 小麥帶狀淺旋免耕施肥播種技術(shù) J 時(shí)代農(nóng)機(jī) 2015 03 10 王金武 潘振偉 周文琪 王金峰 何劍南 郎春玲 SYJ 2 型液肥變量施肥機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn) J 農(nóng) 業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) 2015 07 11 楊志輝 李瓊 周麗容 邢永峰 李新平 方思霞 潮土區(qū)周麥 22 需氮量探究 J 農(nóng)業(yè)科技通訊 2015 03 12 楊攀 孫克剛 郭躍升 郭良進(jìn) 和愛玲 張運(yùn)紅 劉寶云 周尚勤 不同用量黃腐酸有機(jī)肥對(duì)冬小 麥增產(chǎn)效果研究 J 腐植酸 2015 01 14 郭戰(zhàn)玲 寇長林 楊占平 馬政華 駱曉聲 沈阿林 潮土區(qū)小麥高產(chǎn)與環(huán)境友好的磷肥施用量研 究 J 河南農(nóng)業(yè)科學(xué) 2015 02