水田平地机设计毕业设计论文

由于我国土地形状复杂，类型繁多，且纬度跨越大，故我国各省的农业机械各有差异，其现代化程度不同。

我省是以水稻为主要粮食的地区,且无法适用于大规模的生产，但又是水田，泥泞土地的作业有一定的难度。

本文基于机械设计和相关的理论研究，利用减速箱，单片机和液压装置设计了一台水田平地机。

由于本人能力有限，此文只着重设计了其传动装置与平地的液压装置。

此次设计的水田平地机特点是结构简单，受力均匀，运行平稳，工作效率高。

关键词：水田平地机；耕整机；手推；液压系统设计due to land complex shapes, type range and latitude spans, of agricultural machinery in all the different, varying degrees of its modernization. I mainly hilly land in type, but with rice as the main food of the region. Cannot be applied to large-scale production, but paddy fields, muddy land a job with a certain degree of difficulty. This article is based on research on mechanical design and theories related to the, using gearboxes, hydraulic design of single-chip and a grader for paddy field. Because of my ability is limited, this article only focuses on the design of its gear and leveling of hydraulic equipment. Grader for paddy field feature of the design is simple, uniform, stable operation, high efficiency.Keywords:grader for paddy field; cultivator; hand; design of hydraulic systems摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)前言 (Ⅴ)1 绪论 (1)1.1 水田平地机在国内外的发展和使用 (1)1.2 设计水田平地机的意义 (1)1.3 作品的结构特点与优势 (2)2 水田平地机的方案选择 (3)2.1 柴油机的选择 (4)2.2 减速箱的设计 (5)2.3 设计V带 (6)2.4 齿轮的设计 (8)2.5 轴的设计 (11)3 液压系统的设计及整体方案的确定 (21)3.1 确定液压系统的压力和流量 (21)3.2 液压缸主要尺寸的确定 (22)3.3 各主要液压器件选择及其工作原理 (22)4 润滑方式的确定以及其它的一些要求 (26)5 总结 (27)参考文献 (28)致谢 (29)稻田搅浆平地机是我省广泛采用的主要水田平地机械，手推式搅浆平地机适应了我省山丘为主的主要地形形式，并且也满足了耕地的主要作业要求。

稻田搅浆平地机之所以有广泛的辅助作业能力，是由于它能完成360度运动。

他们可以单独进行，也可以组合进行。

本次研究的是一款能在我省水田中平地搅浆的机械，作业后疏松、平整的土壤更加利于之后的播种以及收割。

水耙地是水稻插秧的基础，是提高水稻单产的保证措施之一。

近几年水田搅浆技术在广大的水稻种植户中已经逐步得到广泛认可并已进行推广和应用。

搅浆平地机工作到也随着生产的需求加以改造，种类繁多。

我在前水田平地机的基础上结合平地机的工作原理对在水田平地机的基础上增添了搅浆装置，平地搅浆装置的集合不仅节省时间，减少进地次数的同时也增加了平地的水平，减少了水田耕作的成本。

1.1 水田平地机在国内外的发展和使用随着高新技术的发展及在工程机械产品上的应用，以现代微电子技术为代表的高科技正越来越普遍地用来改造工程机械产品的传统结构。

成熟技术的移植应用已大大促进了平地机综合技术水平的进一步提高。

在满足新的技术要求前提下选择合理的价位，适应不同档次的用户需求是目前平地机的发展方面。

中国市场与国外市场不同，国外发达国家的农业现代化基本已经形成，平地机的市场走势处于低谷，而中国平地机市场刚刚开始启动，另一方面中国是发展中国家，经济实力等远远落后于发达国家，多种因素决定了现阶段的中国市场对平地机不需要很高的技术含量和高的配置，只要具有同样的作业功能和较好的可靠性，具有性能价格比的优势，就会有高的市场份额。

近年来，国外平地机之所以从中国市场逐步退出不是因为国外产品的技术水平不高，而是价位太高。

进口机的价位约是国产同类机型的3倍以上。

因此，国产平地机必须在保持或略高于原同类机型价位的基础上，尽量提高整机的可靠性和操作舒适性来适应中国的市场。

从技术发展角度考虑，中国平地机的发展，依然要跟踪国际领先水平。

展望迅速发展的中国市场，加入ＷＴ0后国内市场国际化的趋势日趋明显。

参与国际交换和分工，充分利用国际先进的配套资源和科学技术，实现技术资源的优化配置，成为国内平地机制造业发展的必经之路。

中国平地机技术发展的基本特征应是：高、中、低档产品并存。

广泛使用新材料、新工艺，提高制造工艺水平，提高产品的可靠性和寿命，这是国产平地机的发展趋势。

1.2 设计水田平地机的意义随着我国现代化建设事业的迅速发展，农业现代化的建设越来越紧迫。

但由于我国土地形状复杂，类型繁多，且纬度跨越大，故我国各省的农业机械各有差异，其现代化程度不同。

我省土地类型主要以丘陵为主，但又是以水稻为主要粮食的地区。

无法适用于大规模的生产，但又是水田，泥泞土地的作业有一定的难度。

因此我省水田对平地类型的机械有一定的要求。

使用方便，外形较小，移动方便是我省现阶段水田平地机的研究意义。

1.3 作品的结构特点与优势1）通过小型柴油机作为动力源，具有小型水田也能快速工作的特点 2）体积小、质量轻、结构简单、操作方便、保养方便、成本低廉，无废气及噪音等污染。

3) 平地的高度可在20—60mm之间，横向100~200mm，,质量400kg左右（材料由45钢制作）；4)前轮采用双轮耕整机构，具有良好的导向性，后面的平地船通过铰链与行走机构相连，可以大幅度拐弯。

5) 平地的效果较理想，且成本低，是小面积平地的首选产品。

2 水田平地机的方案选择据本次设计要求：设计出一台水田平地机，由现有双轮耕整机牵引，工作部件平地船通过振动、对土壤挤压，刮平、推送，实现水田中土壤的平整。

经参考众多农机类型，我设计了如图1所示双轮拖挂式水田平地机。

随着国家惠农政策的不断出台，黑龙江省水稻种植面积的不断扩大，水田农机装备的不断提高，水稻搅浆平地机以其适用、稳定、易行、节本特点成为我国水稻种植必备的平地机械。

水田搅浆平地是水稻生产中的重要环节，长期以来，水田耕整地一直延续着传统的耕整地作业模式。

主要有旱田水整、旱田灭茬水整两种形式，所以使用机具多为拖拉机配套水田犁、旋耕机、水田耙等。

这种耕作方式，机具进地次数多，费工费时，劳动强度大，作业效率低，资源浪费严重，不仅增加水田生产成本，而且作业质量不能满足插秧作业要求。

水田搅浆平地机能一次完成碎土，搅浆，压茬及平地等联合作业，田块能满足机械插秧要求。

水田平地技术的应用与传统方法相比，降低生产成本、增产、增收，还可以减少整地用水，联合作业又可以缩短整地时间，节省能源消耗，提高作业效率，实现水稻高产稳产，对促进农业增收、农民增收和保证粮食安全生产具有重要的意义。

因此，我设计的水田搅浆平地机是以柴油机为动力源，经过V 带传动将功率传给减速器，经历两级减速后又利用V 带传动将功率传递给行走的双轮，双轮拖动平地船在水田上行走，平地船与拖拉机具采用三点悬挂方式连接，三点悬挂装置的两个提升杆改用两个双作用油缸，其动作可分别控制，以实现平地具左右两侧提升和下降的独立控制，保证平地机具始终处于水平位置工作。

悬挂点以铰链连接，人站在平地船上通过手柄掌控方向。

液压控制系统控制平底船左右水平。

２.１ 柴油机的选择有常识得知：正常成年人的移动速度为 3.5—5km/h ，考虑安全问题取v=4km/h=66.67m/min 。

按水田耕整作业：σK P TN n n h b = (2-1)式中： n b —耕宽，取100cmh—耕深，取10mmnK—土壤比阻，根据资料取0.36所以P=3.60kwTN1.175F—1型柴油机2.底座3.耕整双轮4.铰链5.平地船 6液压装置 7.手柄 8.减速箱图2-1 总装配简图Fig 2-1 General Assembly Drawing通过对家乡柴油机的使用情况了解，175F—1型柴油发动机的使用率特别广，它是最适合本地环境状况与交通状况的柴油机，它能满足轻小型农业机构的要求，故本次研究以龙舟-175F-1型柴油为动力源驱动。

其规格如图2所示：型号 175F-1缸径×行程（mm）75×701h功率（kw/ps） 3.65/4.95马力12h功率（kw/ps） 3.81/4.5马力标定转速（r/min） 2600润滑方式离心飞溅净质量（kg） 44图2-2 柴油机铭牌Fig 2-2 diesel engine nameplate2.2 减速箱的设计2.2.1 减速箱的传动比分配图2-3 传动装置示意图Fig 2-3 Schematic diagram of transmission device按常识，取170cm ，体重取70kg ，双臂抬起高度h=800mm 。

柴油机高500mm ，为了让人前方视野开阔，取双轮半径r=500mm 那么轮子的转速n=51.54r/min 。

确定传动装置的总传动比和分配传动比：总传动比：53.5045.512600===轮总n n i (2-2)分配传动比：取05.3=带i 则49.1605.353.5021==⨯i i21)5.13.1(i i -= 取 213.1i i = 经计算 56.32=i 56.41=i注：带i 为带轮传动比，1i 为高速级传动比，2i 为低速级传动比。

2.2.2 计算传动装置的运动和动力参数将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴01122334,,,ηηηη——依次为电机与轴1，轴1与轴2，轴2与轴3，轴3与轴4，之间的传动效率。

（1）各轴转速：min /85205.32600n 1r i n m ===带 (2-3)22270720985r t F F tg tg N =∂=⨯︒= 338709203169r t F F tg tg N =∂=⨯︒= 求垂直面的支反力:()()N l l l l l F l F F r r V 316941177494316994117985321322331=++⨯-+⨯=++++-=231231693169852500V r V r F F F F N =+-=+-= 计算垂直弯矩：311316741023.9.aVm V M F l N m -==⨯⨯=[]311222()316(74117)9851171053.5.aVn V r M F l l F l N m-=+-=⨯+-⨯⨯=求水平面的支承力： ()N l l l l l F l F F t t H 458694117742112707948709321322331=++⨯+⨯=+++⨯+=22312707870945866830H t t H F F F F N =+-=+-= 计算、绘制水平面弯矩图：31145867410323.aHm H M F l N m -==⨯⨯=[]321232()6830(74117)870911710295.aHn H t M F l l F l N m-=-++=-⨯++⨯⨯=求合成弯矩图，按最不利情况考虑：222223.9323323.8.am avm aHm M M M N m=+=+= (2-21)222253.5295300.an avn aHn M M M N m=+=+=求危险截面当量弯矩：从图可见，m-m,n-n 处截面最危险，其当量弯矩为：（取折合系数0.6∂=）()()NT M M am e 4118.1686.03002222=⨯+=∂+= ()()NT M M am e 4138.1686.08.32322222=⨯+=∂+='计算危险截面处轴的直径： n-n 截面:[]33314111040.90.10.160e b M d mmσ-⨯≥==⨯m-m 截面:[]'33314131040.90.10.160e b M d mmσ-⨯≥==⨯由于4245d d mm d ==>，所以该轴是安全的。