插秧机升降系统的设计

机电一体化系统课程设计说明书题目：插秧机的升降系统的设计

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目录

一、插秧机升降系统设计的意义及目的 (1)

1、插秧机升降系统设计的意义 (1)

2、插秧机升降系统设计的目的 (1)

二、方案的评价与优选 (1)

1、方案一：通过机械转动进行升降 (1)

2、方案二：利用链条和链轮进行升降 (2)

3、方案三：利用齿条和齿轮进行升降 (2)

4、方案的选择 (3)

三、液压控制设计 (3)

1、绘制液压回路 (3)

2、选择液压阀型号 (4)

3、绘制总示意图 (5)

4、电磁换向阀的控制 (5)

四、尺寸设计及校核 (6)

1、总体安装尺寸设计 (6)

2、机械部分具体尺寸设计与校核 (7)

2.1 机械尺寸设计 (7)

2.2 尺寸校核 (7)

2.2.1 弯曲应力校核 (7)

2.2.2 强度校核 (8)

3、液压缸部分设计与校核 (8)

3.1 液压缸尺寸计算 (8)

3.1.1计算活塞杆受力 (8)

3.1.2 初选系统压力 (9)

3.1.3 液压缸尺寸设计 (10)

3.2 液压缸活塞杆行程计算 (12)

3.3 液压缸材料和精度的选择 (13)

3.3.1 缸筒材料 (13)

3.3.2 活塞材料 (13)

3.3.3 活塞杆材料 (14)

3.3.4 导向套、密封、防尘 (14)

插秧机升降系统的设计

3.4 液压缸尺寸校核 (14)

3.4.1缸筒壁厚δ (14)

3.4.2活塞杆强度和稳定性 (15)

五、感悟和体会 (16)

参考文献 (17)

插秧机升降系统的设计

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插秧机升降系统的设计

一、插秧机升降系统设计的意义及目的

1、插秧机升降系统设计的意义

我国是典型的农业大国，水稻的种植面积在我国比较大，随着科学技术的不断的发展，依靠人力和手扶式插秧机来进行插秧已不再符合当前的生产力发展水平，因此，便出现了高速插秧机，升降系统在整个插秧机的工作中有着至关重要的作用，他直接影响插秧的质量和插秧机的工作效率，所以，在设计插秧机时，要对其升降系统进行相关的设计。

2、插秧机升降系统设计的目的

插秧机的升降系统，要实现插秧机载苗台在适当时候上升和下降的功能。当插秧机在田埂、道路上行走和过沟埂时，载苗台处于上升状态，以利于方便快速行走，提高插秧机工作的效率。在田中插秧作业时，载苗台处于下降状态，让浮板贴紧地面，使液压自动插深系统起作用，保证插秧的质量。

二、方案的评价与优选

1、方案一：通过机械转动进行升降

工作原理：在液压回路中通过三位四通电磁换向阀控制液压缸活塞的移动方向，使液压缸两个方向移动带动机械部分转动，从而使与机械铰连接的载苗台进行升降，示意图如图1所示：

图1 方案一系统简图

插秧机升降系统的设计

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1—机架 2—液压缸 3—仿形三角臂 4—载苗台

5—连动杆

2、方案二：利用链条和链轮进行升降

工作原理：利用链条和链轮，将链条一端固定在机架上，另一端与载苗台链接，将链轮固定在液压缸上，通过液压缸移动链轮，使链条拖动载苗台进行升降，示意图如图2所示。

优点：工作时性能相对稳定，有较大的力矩，能传递较远的动力，与齿轮相比成本便宜，能在低速、重载条件下工作，有一定弹性，具有缓冲吸振的能力，传动功率大，效率高，与带传动相比有较高的传动比。

缺点：链条的铰链磨损会使节距变大造成脱落现象，且对安装和维修的要求比较高。

图2 方案二系统简图

1—液压缸 2—机架 3—导轨 4—载苗台 5—链轮

6—链条 7—活塞杆

3、方案三：利用齿条和齿轮进行升降

工作原理：利用齿条和齿轮的啮合，将齿条与载苗台连接，齿轮固定，使齿轮转动，通过啮合使齿条移动，从而带动固定在齿条上的载苗台进行升降，示意图如图3所示。

优点：结构紧凑，有较大的传动速度和传动功率，在低速重载条件下适用，平稳性高，传递运动准确可靠，传动效率高，使用寿命长。

插秧机升降系统的设计

第 3 页 缺点：生产成本高，制造和安装要求高，齿轮太厚则太重，太薄则与齿条接触较小，受力增大，易损坏。

图3 方案三系统简图

1—齿条 2—主动齿轮 3—导轨 4—电动机 5—载苗台

6—从动齿轮1 7—从动齿轮2 8—从动齿轮3

4、方案的选择

经过比较，方案一结构简单，安装方便，易于实现，大部分部件之间的连接都是铰链接，能够适应水田多水潮湿的工作环境；方案二链条的铰链磨损会使节距变大造成脱落现象，且对安装和维修的要求比较高，容易在工作中产生生锈等损坏，则会影响传动精度，对升降造成一定影响，且方案二的链条在工作过程中容易脱落，维修不方便，影响插秧效率；方案三的齿轮齿条也难以适应水田恶劣的工作环境，而且生产成本高，制造和安装要求高，齿轮太厚则太重，太薄则与齿条接触较小，受力增大，易损坏；而方案一主要是液压缸带动机械转动，相比方案二和方案三，对环境的适应性较好，故选定方案一。

三、液压控制设计

1、绘制液压回路

在方案中主要靠液压缸带动仿形三角臂转动，使载苗台升降。液压缸活塞杆左移，载苗台上升；活塞杆右移，载苗台下降。在设计液压缸时要达到能控制左右移动的效果，