卧式旋耕机设计毕业设计

1 引言：

旋耕机是指由动力驱动刀轴旋转，对田间土壤实施耕，耙作业的耕耘机械。旋耕机与其他耕作机相比，具有碎土充分，耕后地表平整，减少机组下地次数及充分发挥拖拉机功率等优点，广泛应用在大田和保护地作业。我国是一个农业大国，农业机械化是农业生产发展的基本方向.随着农业产业结构的不断改革深入，功能齐全，机动性好，操作性好，能够提高经济效益的旋耕机成为了必要需求。

2 设计要求：

1）负责总体设计，完成机架及刀轴系统设计。

2）要求使用三维CAD软件进行设计并完成模拟装配，完成必要的装配图及零件图。

3）技术参数：旋耕轴转速200-260 r/min 灭茬轴转速450-500 r/min

3 设计说明书

3.1 按工作部件的配置和作业方式，旋耕机可分为下列几类：

3.1.1工作部件绕与机具前进方向相垂直的水平轴旋转切削土壤，如卧式旋耕机图（3-1）。

图3-1 卧式旋耕机

1- 侧边传动箱；2-刀轴；3-罩壳；4- 拖板

3.1.2工作部件除绕水平轴旋转切土外，同时又绕它自身的轴线旋转，又称旋转锹

图（3-2）。

3-2 旋转锹工作图

3.1.3 工作部件绕与地面垂直或倾斜的轴线旋转切土，如立式旋耕机图（3-3）。

3-3 立式旋耕机工作图

卧式和立式旋耕机具有良好的碎土性能和拌和能力，旋转锹适合原行翻垄。根据设计要求和适合的土地情况，以及采取的折叠方式，选取旋耕机为卧式旋耕机。

3.1.4 卧式旋耕机分类

卧式旋耕机又分为正卧式旋耕机和反转卧式旋耕机，为了适应自己设计的要求，和考虑到工作条件，最后定为正转卧式旋耕机。

3.2 卧式旋耕机的总体设计

3.2.1 旋耕机与拖拉机的连接

旋耕机与拖拉机有三点悬挂，直接连接二种连接方式。

三点悬挂式旋耕机如图（3-4），拖拉机的三点悬挂装置与旋耕机的悬挂连接。动力由拖拉机动力输出轴通过万向节伸缩传动轴传递至旋耕机第一轴，驱动旋耕机工作。旋耕机的悬挂架设计参数主要根据拖拉机的三点悬挂装置参数，万向伸缩轴与拖拉机动力输出轴，旋耕机第一轴之间的夹角 1.2和机组的田间通过性等约束条件绘制机动图来确定。要求耕作时夹角 1.2不超过10°，地头转弯提升旋耕机离地100~250mm时，夹角 1.2不超过30°。切断输出动力，提升旋耕机到最高位置时，机下的通过高度一般不小于400mm，万向节伸缩轴和轴套至少应有40mm的重叠量。还应考虑到在最大耕深和提升到最高位置时，机架和旋耕刀不碰到拖拉机。

图3-4 拖拉机----三点悬挂旋耕机机组的机动图

1- 拖拉机动力输出轴；2- 万向节伸缩传动轴；3- 旋耕机第一轴

Hmax-最大提升高度；α1-万向节伸缩传动轴与拖拉机动力输出轴的夹角；

α2-万向万向节伸缩传动轴与旋耕机第一轴的夹角

三点悬挂式旋耕机能与多种的拖来及配套，所以决定使用三点悬挂的方式进行悬挂旋耕机。

3.2.2 旋耕机与拖拉机的配置

旋耕机相对于拖拉机有正，偏二种配置形式。一般与大中型拖拉机配套的旋耕机的耕幅超过拖拉机后轮（或履带）外缘间距10cm以上时采用正配置，与中小型拖拉机配套的旋耕机，一般采用偏配置。目的足消除轮毂，使地表与中小型拖拉机配套的旋耕机，一般采用偏配置。目的足消除轮毂，使地表平整，耕幅超出轮胎（或履带）外缘的距离C应大于5-10cm，耕幅窄的取最小值。为了适应旋耕机的折叠，采用正配置的放置方式，同时也可以与大型的拖拉机配合。

3.2.3 耕幅的计算

为了适应国内的一般拖拉机的功率和设计的旋耕轴转速200-260r/min,前进速度为2-5km/h，拖拉机功率为88.2KW，旋耕机耕幅与拖拉机功率之间有以下经验关系：

B=0.26—0.29√N

式中B—旋耕机耕幅(m)

N- 拖拉机发动机的额定功率（KW）

B=0.29*√88.2=2.8m

所以得到耕幅为2.8m。

3.2.4 旋耕机的传动和变速

三点悬挂旋耕机有中间传动和侧边传动二种形式。中间传动系统由万向节伸缩传动轴和中间齿轮箱组成；侧边传动系统由万向节伸缩传动轴，中间齿轮箱和侧边传动箱组成图（3-5）。

图3-5旋耕机传动

a 侧边传动

b 中间传动

1- 万向节伸缩传动轴2- 旋耕刀轴

考虑到旋耕机的折叠情况，采用中间传动，将齿轮箱安在旋耕机中间部分。

a 万向节伸缩传动轴（农用万向节传动轴）

万向节伸缩传动轴是将拖拉机动力传递给三点悬挂旋耕机的传动件，它能适应旋耕机的升，降而变化的夹角和长度。由于旋耕机作业时承受变载荷，工作条件严酷，因此万向节伸缩传动轴的关键部分---十字轴应具有足够的强度和可靠性。一般使用载重卡车用十字轴总成。按标准规定的安全技术要求，农用万向节传动轴应带塑料防护罩。

b 中间传动齿轮箱

拖拉机的输出动力经万向节伸缩传动轴传给圆锥齿轮副减速并改变方向后，经三个圆柱齿轮传递到输出轴，带动刀刀轴分为左，中，右三个部分安装在齿轮箱两侧。这种齿轮箱结构特点是布局紧凑合理，传动路径短，以其为核心部件形成旋耕机对称机架，刚性较强。适用于宽幅旋耕机。缺点是箱体宽度内不能布置旋耕刀，会出漏耕带。

3.2.5 卧式旋耕机的机架结构

中小型卧式旋耕机的机架主体都是由中间传动箱体，左右主梁，侧板和侧边传动箱体（或双侧板）组成的倒U型平面结构，且基础件由左右主梁与中间箱体分段联结组成，虽然结构简单紧凑，但强度和刚性一般。对于本次的设计，为了达到折叠的要求，机架要分为三部分，左，中，右，要连接，且可以实现可以回转，满足折叠要求，机架与刀轴连接要有轴承槽。图（3-6）。

图3-6平面框式机架示意图

根据耕幅的要求和折叠的功能要求，中间的机架长度定为2m，宽度定为700mm，采用焊接钢材，同时在两端要焊接销连接的栓，两端下部分焊接支架。

三点悬挂式旋耕机总体布置如图（3-7），为中间传动旋耕机，传动箱前下方装有消除漏耕的小犁体。

图 3-7 旋耕机三点悬挂

三点悬挂有U型框架式，A型框架式，连杆式和杆式，每种挂接器的尺寸必须符