1GF_170型反转灭茬旋耕机传动系参数设计

收稿日期： 2012 － 12 － 03 作者简介： 韩艳（ 1974 － ） ，女，江苏淮安人，助理工程师，主要从事技术管理研究。
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淮阴工学院学报
2013 年
效果。旋耕 灭 茬 部 件 安 装 着 高 速 旋 转 的 刀 片，利 用高速旋 转 的 刀 片 作 为 工 作 部 件，对 土 壤 进 行 耕 作。拖拉机的动力由传动轴 1 传至中央变速箱，经
一对锥齿轮使其旋转平面旋转 90 度，由传动轴 2 传动到侧 边 变 速 箱，再 由 侧 边 变 速 箱 驱 动 旋 耕 灭 茬的刀轴运转，实现旋耕灭茬工作。
1． 中央变速箱； 2． 传动轴 1； 3． 主动圆锥齿轮； 4． 从动圆锥齿轮； 5． 传动轴 2； 6． 侧边变速箱； 7． 小齿轮； 8． 中间齿轮； 9． 刀轴齿轮； 10． 旋耕灭茬部件； 11． 旋耕灭茬刀轴
参考文献：
［1］ 刘文顺． 1GA 系列双轴灭茬旋耕机的研制应用［J］． 农 机市场，2009（ 8） ： 60 － 63．
［2］ 常绿． 基于性能评价网状图的装载机发动机与液力变 矩器匹配优化［J］． 农业工程学报，2012，28 （ 1） ： 50 － 54．
［3］ 孔祥莹，袁文旭，孔令德． 旋耕机研究综述［J］． 山西农 机，2000（ 9） ： 46 － 48．
第 22 卷第 1 期 2013 Βιβλιοθήκη Baidu 2 月
淮阴工学院学报 Journal of Huaiyin Institute of Technology
Vol． 22 No． 1 Feb． 2013
1GF － 170 型反转灭茬旋耕机传动系参数设计
韩艳
（ 淮安市经济与信息化委员会，江苏 淮安 223001）
［4］ 常绿，刘永臣． 基于用户使用工况的 ZL50 装载机传动 比设计［J］． 农业工程学报，2011，27（ 2） ： 141 － 145．
［5］ 许剑平，孙仕明，徐涛，等． 灭茬旋耕深松起垄通用机 传动系统的研究设计［J］． 农机化研究，2003 （ 2） ： 138 － 139．
［6］ 常绿． 装载机发动机与液力变矩器功率匹配优化［J］． 农业机械学报，2010，41（ 7） ： 25 － 29．
摘要： 介绍了 1GF － 170 型反转灭茬旋耕机传动系基本参数的设计方案及工作过程。该机采用反转灭茬，一次性完成稻
麦秸杆的灭茬、埋茬、旋耕作业。根据旋耕灭茬所需刀轴转速和各齿轮齿数，合理计算了传动比，指出该旋耕机具有传动
平稳、埋茬效果好、工作效率高等特点，适合水旱两用的秸秆还田作业。
关键词： 反转灭茬旋耕机； 传动系参数； 设计
侧边齿轮传动为直齿轮传动，其传动比为
i78
=
z8 z7
=
23 15
= 1． 53
i79
=
z9 z7
=
22 15
= 1． 47
式中，i78 为二级传动比，i78 为三级传动比，z7 为小
齿轮齿数，z8 为中间齿轮齿数，z9 为刀轴齿轮齿数。
旋耕机实际总传动比为
i＇l = i34 × i79 = 2． 14 × 1． 47 = 3． 146
本文对 1GF—170 型反转灭茬旋耕机传动系 参数设计进行重新设计，与清拖 55 马力手扶拖拉 机相匹配，主要用于水旱田的旋耕埋茬作业，特别 是旱田的秸秆还田的作业。
1 反转灭茬旋耕机传动系统结构及 技术要求
1． 1 反转灭茬旋耕机传动系统结构
该机为水旱两用型旋耕机，反转作业，埋茬效 果好，中间 作 业 无 沟； 一 次 性 完 成 稻 麦 秸 杆 的 灭 茬、埋茬、旋耕作业。该机的动力传输采用单侧边 传输方案，其 传 动 装 置 包 括 中 央 变 速 箱 和 侧 边 变 速箱，如图 1 所示。中央变速箱总成主要由箱体、 箱盖、主动圆锥齿轮、从动圆锥齿轮、传动轴 1、轴 承端盖等组成。传动轴 1 与拖拉机后桥连接在一 起，起到动 力 传 递 的 作 用。 侧 边 变 速 箱 主 要 由 侧 边箱体、侧边箱盖板、小齿轮、中间齿轮、刀轴齿轮 等组成，侧边变速箱两端分别与传动轴 2 和旋耕灭 茬刀轴相连接（ 小齿轮一端与传动轴 2 相连，刀轴 齿轮端与旋耕灭茬刀轴相连） ，侧边变速箱内小齿 轮、中间齿轮、刀 轴 齿 轮 依 次 排 列，其 中 两 个 中 间 齿轮齿数 相 同，起 到 了 改 变 旋 耕 灭 茬 刀 轴 旋 转 方 向的作用，使其反向旋转，从而达到了反转灭茬的
中图分类号： TH22
文献标识码： A
文章编号： 1009 － 7961（ 2013） 01 － 0023 － 03
The Design of Transmission System Parameters of 1GF － 170 Type of Reverse Stubble Cleaning Rotavator
0 引言
旋耕机是机械化耕整地作业的主要配套农机 具之一。近 几 年，随 着 农 业 生 产 综 合 技 术 的 飞 速 发展，旱田 耕 整 地 作 业 机 械 已 经 由 过 去 单 一 的 灭 茬作业、旋耕 作 业、起 垄 作 业 分 别 进 行，发 展 为 现 在的灭茬、旋 耕 整 地、起 垄 作 业 一 次 完 成，多 功 能 复式作业机械相继问世。
1． 3 主要性能参数
配套动力 / kw： 40． 5 工作宽幅 / cm： 170 工作深度 / cm： 12 ～ 18 外形尺寸 / cm： 101122 刀轴转速 / ： 230 工作速度 /： 2 ～ 7 刀轴传动方式： 侧边齿轮 刀片数量： 40 /42
2 反转灭茬旋耕机参数设计
根据上述要求可知所需总传动比为
［7］ 王怀奥，王勇． 秸秆切碎灭茬机的模型研究与参数优 化［J］． 农机化研究，2005（ 5） ： 106 － 107．
( 责任编辑: 蒋 华)
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第1 期
韩艳： 1GF － 170 型反转灭茬旋耕机传动系参数设计
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n＇2
=
n1 i＇l
=
734 3． 146
= 233r / min ＞ 230r / min，
旋耕机实际转速在旋耕灭茬刀轴 所 需 转 速
内，符合要求。
4 结论
通过上述传动比的合理计算，确定了 1GF— 170 型反转灭茬旋耕机传动系的基本参数，经过计 算结果分析，该旋耕机配套动力合理，主要技术参 数满足了旋耕灭茬的要求。该机具有结构简单紧 凑、性能可靠、传动平稳、埋茬效果好、工效高等特 点。工作过程采用单侧边传动解决了中间传动作 业中间漏 耕 问 题，齿 轮 传 动 克 服 了 链 条 传 动 链 条 易磨损、传动效率低等问题，改善了旋耕机的工作 性能，延长了旋耕机的使用寿命。
图 1 1GF － 170 型反转灭茬旋耕机传动原理图
1． 2 反转灭茬旋耕机技术要求
该机主要与发动机功率为 40． 5kw（ 发动机转 速为 2000r / min） 的拖拉机配套使用。该拖拉机行 驶速度为 2 ～ 7km / h，耕深为 12 ～ 18cm。根据该机 配套动力和工作宽幅 （ 170cm） ，选择动力输出轴 （ 传动轴 1） 转速为 734r / min。根据旋耕灭茬刀轴 所需转速 230r / min 和工作齿面接触强度大致相同 的原则确定传动比分配。
式中，i＇l 为旋耕机实际总传动比。
旋耕灭茬实际转速为
n2
=
n1 i＇l
=
734 3． 146
= 233r / min
式中，n＇2 为旋耕灭茬刀轴实际转速。
3 设计结果分析
旋耕灭茬实际总传动比 i＇l = i34 × i79 = 2． 14 × 1． 47 = 3． 146 ＜ 3． 19 旋耕灭茬实际总传动比小于理论最大总传动 比，符合要求。 旋耕灭茬实际转速
HAN Yan （ Huai＇an Economic and Information Technology Commission，Huai＇an Jiangsu 223001，China） Abstract： The basic design parameters and working process of 1GF － 170 inversion stubble rotary tiller driveline is introduced in this paper． The rototiller uses reverse stubble cleaning to complete at one time series of tasks of cleaning，burying and rotary tillage of the rice and wheat straw． According to the required shaft speed and the gear teeth，reasonable calculation of the transmission ratio was made． The rotary machine is characterized by smooth drive，effective stubble burying and high efficiency，which is suitable for straw mulching job in both flood and drought． Key words： reverse stubble rotavator； transmission system parameters； design
il
≤
n1 n2
=
734 230
= 3． 19
式中，il 为旋耕机理论最大总传动比，n1 为传动轴 1
转速，n2 旋耕灭茬刀轴所需最小转速。
中央齿轮传动为单级圆锥齿轮，其传动比为
i34
=
z4 z3
= 30 14
= 2． 14
式中，i34 为一级传动比，z4 为从动圆锥齿轮齿数，z3
为主动圆锥齿轮齿数。