基于Solidworks下的玉米播种机的结构设计及建模设计

基于Solidworks下的玉米播种机的结构设计及建模设计
济源职业技术学院
毕业设计
题目基于Solidworks下的玉米播种机的
结构设计及建模
系别专业班级姓名学号指导教师日期
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

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指导教师签名：日期：
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学位论文原创性声明
本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

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涉密论文按学校规定处理。

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导师签名：日期：年月日
设计任务书
设计题目：
基于SolidWorks下的玉米播种机的结构设计及建模
设计要求：
有教师组织学生进行设计动员和安全教育。

要求学生在毕业设计时要做到以下几点：
1、进行设计前，应熟练掌握Solidworks,还要了解玉米播种机的基本原理、特点、施用，各个零件的工作原理及形状尺寸的设计和一些基本的设计方法。

2、应集中精力进行设计，出现问题时，影响指导老师请教。

3、毕业设计过程中要勤于思考、勤问、勤做、勤总结，不断积累经验技巧，提高设计能力。

设计进度要求：
第一周：不布置毕业设计任务；
第二周：查资料，打稿；
第三周：画图及修改底稿；
第四周：完成电子稿及排版；
第五周：完成毕业设计；
第六周：毕业答辩。

指导教师（签名）：
摘要
在现代机械产品设计中，应用计算机软件结合三维CAD技术开发的产品精度高、质感好、形象逼真、色彩丰富。

SolidWorks自1993年问世以来，以其优异的性能，强大的功能，灵活的可靠性和创新性，广泛应用于机械、建筑、电子、航天、化工等工程设计领域，在与同类软件的激烈竞争中确立了其三维CAD主流设计软件的地位。

该软件简单实用，操作方便，是许多工程技术人员的首选，也是目前最为流行的三维CAD软件之一。

本设计以SolidWorks为平台，对玉米播种机进行了产品结构的设计及建模，主要进行了玉米播种机的外形设计、各零件的尺寸设计。

在SolidWorks 中进行了模拟仿真运动的分析，不仅提高了设计效率，也大大缩短了设计周期。

关键词：下箱体、播粒器、分肥器、夹子、料箱等。

IV
目录
绪论 (1)
1.播种机发展现状与趋势 (1)
2.我国播种机的发展现状 (1)
3.播种机的发展前景 (2)
第1章产品的设计 (3)
1.1设计产品的说明 (3)
1.2设计产品的要求 (4)
1.3对设计产品整体结构的分析 (4)
第2章播种机各主要零件的尺寸及作用 (5)
2.1下箱体的设计： (5)
2.2播粒器的设计： (7)
2.3分肥器的设计： (8)
2.4动力拨挡的设计： (10)
2.5定位挡的设计： (11)
2.6拉杆的设计： (12)
2.7钢架的设计： (14)
2.8夹子的设计： (17)
2.9杠杆的设计： (20)
2.10壳的设计： (21)
2.11盖的设计： (23)
致谢 (25)
参考文献 (26)
绪论
1. 播种机发展现状与趋势
播种机是农业生产过程中六大关键作业环节之一，播种机械化是农业机械化过程中最为复杂也最为艰巨的工作。

播种机械面对的播种方式：作物种类，品种变化繁多，这就序言播种机械要有适应性和满足不同植物要求的工作性能。

必须在较短的播种农时内，根据农业技术要求，将种子播到田地里去，使作物获得良好的发育生长条件。

播种质量的好坏，将直接影响到作物的出苗，苗全和苗壮，因而对产量的影响很大。

由于精密播种正种子在田间最合理分布，播种量精确，株距均匀，播深一直，为种子的生长发育创造最佳条件，可以大量节省种子，减少田间间苗用工，保证作物稳产高产。

因此，现代农业对精密播种机械的要求越来越迫切。

2. 我国播种机的发展现状
我国的播种机市场是以传统的谷物条播种机为主，与小型拖拉机配套的播种机及畜力播种机目前仍占主导地位。

全国众多播种机企业中，其中只有10家生产与大中型拖拉机配套的播种机。

与小拖拉机配套的播种机与畜力播种机的产量已达到全播种机全国播种机产量的90%以上。

最近几年我国的联合作业播种机市场发展也较快，其播种机机具主要有播种—托肥联合作业机，耕作播种联合作业机，松土施肥覆膜穴播联合作业机。

另外，精少量播种机具推广势头强劲，小麦精少量播种机和中耕作物精密播种机推广应用迅速。

目前国外精密播种机的市场已达到相当完善的程度，在精密播种机上除了设有完善的整地，覆土，镇压，施肥及洒农药装置外，其排种装置多采用新的播种原理，包括各种气力式排种原理与机械式排种原理单粒精密播种。

我国从80年代末便开始研制精密播种机械，其中较早的代表机型主要有2BY-24压轮式谷物播种机，2BQ-6气吸式精密播种机等。

由于种子质量，整地条件，
机械制造水平及机器价格等因素制约，我国80年代主要是推广精密播种机，为适应农村生产责任制的要求。

大量推广了小型单体播种机。

90年代以来，我国逐步推广精密播种机。

精密播种机以在作物种类分为玉米及大豆精密播种机。

谷物（小麦）精密播种机，甜菜精密播种机；以配套动力分为小型，中型和大型精密播种机；以排种器形式分为机械式和气力式两大类精密播种机；机械式中有可分为垂直圆盘式，垂直窝眼式，锥盘式，纹盘式，水平圆盘式，带夹式等形式精密播种机。

3. 播种机的发展前景
在国外，中耕作物如甜菜，玉米，棉花和某些蔬菜，豆类的播种都已大量采用精密播种，主要采用机械式和气力式两种精密播种机。

在中国大型的农户日益显现，但小型农户对播种机的需要也会不断加大。

中国的农业需要更大更先进更智能的大型播种机，同时还需要更小更实用更贴近普通农户需要的小型播种机，这些小巧的播种机能把那些拥有另外主要收入职业的农户从繁琐的农田里解脱出来，也会让那些以特色农业致富的农户（如种植大棚作物的农户）更方便的管理自己地田园。

第1章产品的设计
1.1设计产品的说明
我所设计的这种小型大颗粒种子播种机，适用于玉米大豆等大颗粒种子的垄作条播。

在我国当前的农业生产中，土地实行家庭联产承包责任制，据调查，东北地区平均每人占有耕地的数量为4亩，这样每个家庭按至少由三人组成来计算的话，平均每个家庭占有的耕地数量为一垧多，数量虽然不是很多，但是完全靠家庭成员手工完成，劳动强度是很大的。

因此，这种产品及其适合的家庭为单位的农户使用。

其特点具有：灵活方便，产生效率高。

可以节约大量的人力物力，大大降低了农户们的劳动强度。

而且，对于农户来说价格是完全可以接受的，原理如图1-1：
图1-1
1.2设计产品的要求
1播种机要保证多数大颗粒种子的播种需要。

2播种机要保证肥料和种子按照一定的量同时埋进土里。

3播种机要保证控制种子的每次播种数目，保证能够按照不同的需要可以方便的调整使用肥料的多少。

4要适用于农家的田间地头，特别是播种较小的土地或地头时不用更换工具且一次性完成所有播种任务。

5结构简单，使用方便，不受土地大小限制，经济实用。

1.3对设计产品整体结构的分析
基于自身对农业知识的了解，对这款播种器有了以下的分析：
要求的第1、2、3条是这款播种器最基本的功能，也是其它播种机都有的功能，相应的解决方案和结构也都比较成熟。

我只需在相应的技术上做一些符合第4、5条要求的改动和变形。

应用比较好的方法是用分度盘来调整播种的量和播种的规律，我要做的是把分度盘的形式改成圆柱体，在两个圆柱体上分别制作所需要的圆巢和梯形巢。

分别解决种子的播种和肥料的施用量
及频率的调节。

使播种机结构简单，维修方便，再生产上也会减少加工程序和成本。

让它在实用性和性价比上更有优势。

要求的第4条是我这款播种机的特色，就是在非常小的田地和其它拥有牵引播种机容易忽视的地头那一部分非常适用，它能够解决像田地较少或只有家里庭院那么大耕田的农户，往往这些农户所拥有的土地用不上那些带有牵引式的播种器，但仅有的这么点土地又对这些拥有工作的农户造成了一定的负担。

所以它必须没有占用多于实际空间的结构，一个人就能方便轻松的完成所有播种任务。

基于以上的想法我把它定位为一体化结构，借助于土地和自身的重量达到相互运动的效果进而产生播种所需的动力。

再由传动装置的配合完成一系列的播种过程，农户在此过程中只需要简单的拿住播种机按照所需的播种路径播种即可。

第2章播种机各主要零件的尺寸及作用
2.1 下箱体的设计：
由于这个产品的难点在于它在不影响正常功能的前提下保证外形结构的合理性和体积较小的特性。

所以先从下箱体（图2-1）的定形开始，整个设计过程流程图是：下箱体——个零部件——下箱体——整体设计。

下箱体是整个结构的主体部分，它承载着大部分重量，是其它零件主要固定和参考的部分。

通过solidworks软件可以很容易的做出它的三维建模，这样有助于我更直观的设计和改进它。

它的尺寸如图2-2，上边是衔接肥料箱的部分，下边是两个分别出种子和肥料的出口。

依据实际的需要设计了这个尺寸，种子和肥料不能同时放进一
个坑里，要保持一定的距离，且肥料也会在坑里埋上，这样避免人工播种时把肥料放到露天的表面而造成的损失，有效地利用肥料的效力。

利用SolidWorks基本的拉伸凸台、拉伸切除、抽壳、镜像等命令做出它的三围建模。

图2-1
图2-2
2.2 播粒器的设计：
如图2-3是播粒器的三维建模，它由八个圆巢、两边都带有不同锯齿形结构所组成。

上边的锯齿形结构是起到定位作用，保证播粒器可以按照一定的方向旋转且不能向另一个方向旋转；圆巢是保证种子可以在播粒器每旋转45o 时播下相应数量的种子；下边的锯齿形结构就是为播粒器旋转提供动力且也要保证只能提供它一个方向的动力。

图2-3
它的尺寸如图2-4
图2-4
2.3分肥器的设计：
2.3.1分肥器的设计：
如图2-4是分肥器的三维建模，它的功能就是利用和播粒器相同的原理，采用较大的梯形巢调整肥料施用的问题。

图2-5
2.3.2 分肥器调节塞的设计：
分肥器调节塞（图2-6）的作用是帮助分肥器在播种不同种子需要不同量的肥料时可以快捷、方便、有效地调节肥料施用的量。

图2-6
如图2-7是它的尺寸标注。

图2-7
2.4 动力拨挡的设计：
如图2-8的动力拨挡是为拉杆和定位挡提供的一个构架。

图2-8
动力拨挡的尺寸如图2-9。

图2-9
2.5 定位挡的设计：
定位档的设计很简单如图2-10的三维建模，它的功能就是实现分别与动力拨挡和播粒器（或分肥器）实现动力旋转的齿形结构相配合，使播粒器和分肥器同时旋转。

图2-10
如图2-11是定位挡的尺寸。

图2-11
2.6 拉杆的设计：
如图2-12，它是将播种机依靠自重和地面相对运动产生的动力收集并传递给动力拨挡，使播种机各个零件以一定的规律运动。

如图2-12
图2-13是它的尺寸标注，其中在实际情况中，拉杆底下的钢板和上边巢型钢板是焊接上的。

在这里是便于设计制作所以就和在一起设计了，但并不影响预期效果。

图2-13
2.7 钢架的设计：
钢架总共分三部分，起着连接和固定作用，并要具有一定的强度。

第一部分（如图2-14）是固定在下箱体的两个腿上，连接并固定第二部分（图2-15）和第三部分（图2-16）。

它们的尺寸分别如图2-17、图2-18、图2-19。

图2-14
图2-15
图2-16
图2-17
图2-18
图2-19
2.8 夹子的设计：
夹子是播种机播种种子和施用化肥的最后执行部分。

共有两个一样的夹子，它们需要一定的长度以便插进土里，在土里打开播下种子，放出化肥。

在完全离开土壤之前闭合并等待下一次种子和化肥掉进夹子里，再插进土里，再打开，再闭合。

三维图如图2-20，由图2-21，图2-22两部分组成，它们的尺寸看图2-23，图2-24。

图2-20
图2-21
图2-22
图2-23
图2-24
2.9 杠杆的设计：
杠杆（图2-25）是连接俩个拉杆并转换它们的运动状态。

图2-26是它的尺寸图。

图2-25
图2-26
2.10 壳的设计：
壳（图2-27）主要起固定作用，图2-28，图2-29是它分开的两个部分，图2-30是它的尺寸图。

图2-27
图2-28
图2-29
图2-30
2.11 盖的设计：
盖的设计也是分两部分，一部分（图2-31）是闷盖，用于固定播粒器；一部分（图2-32）是透盖，用于固定分肥器。

图2-33是闷盖的尺寸图，透盖和图2-3一样，只是大圆那是透的。

图2-31
图2-32
图2-33
致谢
在本文完成之际，衷心的感谢苑成友老师，本毕业设计工作自始至终是在导师的细心指导下完成的，他付出了极大的精力和心血，给予了精心的指导，热情的鼓励和无私的帮助。

苑成友老师既有丰富的理论知识，又在实践中积累了大量的经验，并有敏锐的，超前的学术意识，及忘我的工作态度。

所有这些都使我受益终生，并激励我在未来的工作，学习和生活中，时刻保持勤奋刻苦的工作态度，求实创新的敬业精神。

感谢所有在学习期间给予我关怀，鼓励，理解和支持的老师同学和朋友们。

即将毕业的我们，在以后的工作中难免会遇到一些问题或麻烦，如机器损坏后零件老化等一系列问题是，这时就要靠自己从前积累的经验去解决它。

随着科学技术的高度的发达，一些质量优，性能好，效率高，能耗低，价格廉的产品将开发出来并淘汰那些老的生产计术或设备。

因此，我们应该树立良好的设计思想，重视对自己进行机械设计能力的培养，树立知识经济意识；善于利用各种信息资源，扩展知识面和能力；培养严谨，科学，创新与创业，艰苦奋斗的企业精神，加强环境保护意识，做到清洁生产和文明生产，以最大限度的获得企业效益和社会效益。

所以，在以后的工作中，继续学习和加深。

在此我非常感谢苑老师再设计过程中对我的指导和帮助，在此向苑老师致以诚挚的谢意！
参考文献
【1】詹迪维,SolidWorks高级应用教程.第1版.机械工业出版社,2008 【2】曹岩赵汝嘉, SolidWorks2009基础篇.第1版.化学工业出版社,2009 【3】江洪郦祥林黄治政，SolidWorks建模实例解析.第1版.机械工业出版社，2005。