裝配圖插秧機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì),裝配,插秧機(jī),系統(tǒng),設(shè)計(jì) 鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 0 引言 我國是農(nóng)業(yè)大國，水稻是我國的主要糧食作物，種植面積為0.29億公頃.各級(jí)技術(shù)人員通過多年的探索,總結(jié)出群體質(zhì)量栽培模式。高性能插秧機(jī)是與當(dāng)今世界插秧機(jī)設(shè)計(jì)、制造技術(shù)接軌的高新技術(shù)，他與過去的插秧機(jī)有關(guān)很大的區(qū)別，首先他的性能依據(jù)于現(xiàn)代水道群體質(zhì)量栽培管理理論，促進(jìn)水稻高產(chǎn)穩(wěn)定。高興能插秧機(jī)所插的秧苗是通過表準(zhǔn)化育秧規(guī)范培育而成的，插秧機(jī)所用的秧苗規(guī)格基本一致，插秧機(jī)就是為這樣的秧苗而設(shè)計(jì)的所以查插秧質(zhì)量比過去高的多，這也符合現(xiàn)代前后工序的銜接的工業(yè)化原理，這顯然與形態(tài)千差萬別的手撥有著本質(zhì)的區(qū)別，可以說是先帶農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然結(jié)果。它的行走底盤和國產(chǎn)機(jī)不同，有別于國產(chǎn)機(jī)的獨(dú)輪驅(qū)動(dòng)的插秧機(jī)，機(jī)動(dòng)性能和水田通過性好。還有高性能插秧機(jī)的分體式浮板及液壓放行裝置基本上解決了長期以來國產(chǎn)機(jī)插秧機(jī)沒有解決的壅泥、壅水及栽插深度不一致等弊端。它配有調(diào)整取秧數(shù)量的手柄，可以方便的調(diào)整索取秧苗的數(shù)量。他采用高強(qiáng)度鋁合金、合金鋼、PVC等材料先進(jìn)工藝制造，保證了機(jī)器使用的可靠性。但是由于我國土地條件的不同，及其正進(jìn)行國產(chǎn)化開發(fā)，所以在使用中出現(xiàn)了和多的問題，首先是側(cè)理合器手柄組裝，調(diào)試，使用都出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的問題，還有就是齒輪箱等也出現(xiàn)不少問題。本設(shè)計(jì)也是最求進(jìn)經(jīng)濟(jì)合理，和穩(wěn)定性的方案進(jìn)行的。PF455S可以說是一種完美的中國型插秧機(jī)，但是問題也是不可避免的。首先，對(duì)于它的的手柄安裝加緊不當(dāng)問題，其次，再者，支螺栓改進(jìn)，最后，油門拉線的安裝孔改進(jìn)等問題。本課題所著重研究是側(cè)離器手柄板金件加工，操作設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單，由于本次是改進(jìn)設(shè)計(jì)，所設(shè)計(jì)的模具修改，沒有作詳細(xì)的介紹，本文著重于改進(jìn)設(shè)計(jì)的探討和相關(guān)的設(shè)計(jì)計(jì)算。我的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是《PF455S插秧機(jī)及其側(cè)離合器手柄的探討和改善設(shè)計(jì)》，在東洋插秧機(jī)公司實(shí)習(xí)且完成了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。在公司的開發(fā)部，我協(xié)助同事對(duì)策離合器手柄進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)。對(duì)插秧機(jī)的工作原理及其特點(diǎn)有了深入的了解，在此基礎(chǔ)上，我開始完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。我先熟悉產(chǎn)品的工作原理，熟悉各零件的加工工藝，在充分了解產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，我確定了設(shè)計(jì)思路和總體的方案。先設(shè)計(jì)計(jì)合尺寸，對(duì)材料的校核計(jì)算，但因?yàn)闀r(shí)間的關(guān)系，我只是對(duì)于策離合器手柄進(jìn)行了探討和改善設(shè)計(jì)，我將在以后的工作中完善我的知識(shí)。在設(shè)計(jì)過程中，我把整個(gè)產(chǎn)品每一個(gè)部分進(jìn)行了較為深刻了解，然后分別根據(jù)各自的組成原理，初步設(shè)計(jì)零件以及機(jī)構(gòu)傳動(dòng)特點(diǎn)，然后考慮其裝配的要求，力爭(zhēng)小巧，美觀；在鏈輪的設(shè)計(jì)中我主要考慮其以前出現(xiàn)的問題點(diǎn)，以及重要部件的加工工藝，熱處理工藝，裝配關(guān)系。在此改進(jìn)設(shè)計(jì)中，我都提供了裝配圖以及非標(biāo)的零件圖其中包括改進(jìn)前后的圖紙；此外，還提供了一些和計(jì)算相關(guān)的主要的零件圖和PF455S插秧機(jī)總裝圖，以保持設(shè)計(jì)的完整。經(jīng)過本次改進(jìn)設(shè)計(jì)之后，我們?nèi)〉酶玫漠a(chǎn)品、更廉價(jià)的成本，完全符合我們所研究的初衷，原來配件生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題，在此我們都已經(jīng)解決。很多東西。本文所用公式引用及文獻(xiàn)的引用，均來自與參考文獻(xiàn)資料，見參考文獻(xiàn)。 1 設(shè)計(jì)說明書正文 1．1 總體方案論證 PF455S插秧機(jī)是一種適合于我國水稻產(chǎn)區(qū)廣大經(jīng)濟(jì)條件使用的步行式水稻插秧機(jī)，PF455S插秧機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕巧，操作靈便，使用安全可靠，他主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)架及行走系統(tǒng)、液壓仿行及插深控制系統(tǒng)等組成。見圖（1-1） 1－1 PF455S插秧機(jī)是雙輪驅(qū)動(dòng)步行式插秧機(jī)，人在機(jī)后步行操作，其主要操作系統(tǒng)都在機(jī)器后部，用剛絲與各控制部分相連，便于操作，控制機(jī)器。苗箱與插植臂也在機(jī)器后部，便于機(jī)手查看并添加秧苗。為了提高機(jī)器的機(jī)動(dòng)性能，減輕重量，PF455S插秧機(jī)大大采用了工程塑料（浮板、秧箱、罩蓋等）和鋁合金鑄件（主變速箱、插枝傳動(dòng)箱、導(dǎo)軌等）。插秧機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)在前部，使機(jī)器前后平衡。 PF455S插秧機(jī)技術(shù)參數(shù)如下： 機(jī)器主要部件具有以下特點(diǎn)： 動(dòng)力部分：采用2.3馬力汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，性能穩(wěn)定，啟動(dòng)方便。 插植部分：配有調(diào)整秧數(shù)量的手柄，縱向取苗量調(diào)節(jié)從0.8cm到1.7cm,共10檔;橫向取苗調(diào)節(jié)有20、24、26三檔，能提供0.9-2.4cm內(nèi)30個(gè)不同的量化面積和形狀，給局農(nóng)藝要求調(diào)整。 行走部分：采用三條船行浮板，可以有效的防止或減少水田行走時(shí)產(chǎn)生的壅泥而沖起已插好的秧苗的弊端。采用鋼圈式包叫膠驅(qū)動(dòng)輪，在水田行走時(shí)，附著效果好，打滑率低，同時(shí)由于輪子很窄，所留輪痕輕微。 1.1.1 PF455S插秧機(jī)的動(dòng)力傳遞 1-2 從傳動(dòng)簡(jiǎn)圖（1-2）看出插秧機(jī)的動(dòng)力傳遞大致可分為三條路線：一是車輪驅(qū)動(dòng)和轉(zhuǎn)向路線；二是插植驅(qū)動(dòng)及株距調(diào)整傳動(dòng)路線；三是苗箱移動(dòng)和送秧量調(diào)節(jié)傳動(dòng)路線。這三條動(dòng)力傳遞路線想互協(xié)作共同完成插植部插秧機(jī)的動(dòng)作。具提過程如下： 1.1.1.1動(dòng)和轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)路線 PF455S插秧機(jī)工作檔位分為3檔：插秧工作檔、行走工作檔和到退檔。不同的檔位是依靠主變速箱內(nèi)的不同齒輪副相互嚙合來實(shí)現(xiàn)的。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力經(jīng)過兩級(jí)皮帶輪傳入輸入軸。通過變速桿撥叉帶動(dòng)雙聯(lián)猾移齒輪22-13左右猾移來實(shí)現(xiàn)檔位選擇。插秧檔時(shí)齒輪13和齒輪53相互嚙合，行走檔時(shí)齒輪22與45相互嚙合，后退檔時(shí)齒輪22與47嚙合再由齒輪21與53嚙合，將動(dòng)力傳入側(cè)離合器軸，通過轉(zhuǎn)向離合器，再由齒輪14和齒輪45嚙合將動(dòng)力傳入驅(qū)動(dòng)輪，鏈輪11與鏈輪25通過鏈條將動(dòng)力傳入行走驅(qū)動(dòng)輪，驅(qū)動(dòng)機(jī)器前進(jìn)或后退。（1-3、1-4） 1－3 1.1.1.2插植臂驅(qū)動(dòng)和株距調(diào)整傳動(dòng)路線 當(dāng)動(dòng)力傳入輸入軸后，除通過雙聯(lián)滑移齒輪22-13傳遞給行走驅(qū)動(dòng)輪一條線外，還有通過雙聯(lián)滑移齒輪48-51左右滑移與不同的齒輪相互嚙合，改變插植臂的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)株距選擇為“70”檔時(shí)，齒輪18 與齒輪51嚙合。當(dāng)株距選擇為“80”檔時(shí)齒輪20與齒輪51嚙合。當(dāng)株距選擇“90”是 齒輪21與齒輪48嚙合，將動(dòng)力插植臂輸入軸，再由鏈輪12與鏈輪11通過鏈條將動(dòng)力輸入插植臂輸入軸，再由鏈輪9將動(dòng)力傳給插植臂，實(shí)現(xiàn)插秧動(dòng)作。 1.1.1.3苗箱移動(dòng)及橫向送秧量的調(diào)節(jié) 當(dāng)動(dòng)力傳入插秧輸入軸后又分兩條傳動(dòng)線路，一條傳動(dòng)線路由鏈輪9傳入插植臂，另一條線路由雙聯(lián)滑移齒輪12-12與不同齒輪想嚙合傳入導(dǎo)向凸輪軸，通過凸輪滑塊組帶動(dòng)苗箱移動(dòng)。橫向送秧量調(diào)節(jié)是通過移箱器內(nèi)的雙聯(lián)齒輪12-12與不同的齒輪相互嚙合，改變廟箱的移動(dòng)速度來實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)橫向送秧量選擇為“20”時(shí)，齒輪20與齒輪12嚙合，選擇為“24”擋時(shí)。齒輪24與齒輪12嚙合，選擇為“26”擋時(shí)，齒輪26與齒輪12嚙合，將動(dòng)力傳入導(dǎo)向凸輪軸，通過凸輪滑塊組帶動(dòng)苗箱移動(dòng)。 1.1.1.4 縱向送秧傳動(dòng)路線 當(dāng)秧箱移至左右極限位置時(shí)，導(dǎo)向滑塊推動(dòng)縱向送秧軸和縱向送秧凸輪左右移動(dòng)使送秧凸輪組合咬合，將動(dòng)力傳入縱向送秧軸，從而帶動(dòng)縱向送秧苗桿和苗移送支架組成的四連桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，撥動(dòng)縱送秧星輪轉(zhuǎn)動(dòng)，完成縱送秧動(dòng)作。縱送秧結(jié)速后，縱向送秧凸輪組合在彈簧的作用下，切斷動(dòng)力傳遞。 1.1.2插秧機(jī)主要部件的構(gòu)造 1.1.2.1 發(fā)動(dòng)機(jī) 發(fā)動(dòng)機(jī)是一種能量個(gè)轉(zhuǎn)換工具，它把燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。PF455S插秧機(jī)中，它可以說是整個(gè)插秧機(jī)的心臟，是產(chǎn)生并輸出動(dòng)力的部件。PF455S插秧機(jī)采用的是四沖程汽油機(jī)。它主要由發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、反沖式啟動(dòng)器、燃油過濾器、空氣濾清器、汽化器、消音器等組成。首先探討一下它的曲柄連桿機(jī)構(gòu)。它包括活塞組、連桿組和曲軸等部件構(gòu)成。它的作用是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍男D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，將作用在活塞上的燃?xì)鈮毫ψ優(yōu)榕ぞ?，通過曲軸輸出?；钊M由活塞、活塞環(huán)、活塞銷等組成?；钊敳颗c汽缸蓋、汽缸共同組成燃燒室?；钊褪且苿?dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。那么連桿組主要由連桿、連桿蓋、連桿軸瓦幾連桿螺栓等組成。它的作用就是就是將活塞承受的力傳遞給曲柄，并使活塞的往副運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。曲軸組主要使用來承受連桿傳來的力，并轉(zhuǎn)換成曲軸曲線的轉(zhuǎn)矩，用以輸出所需的動(dòng)力。發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣系統(tǒng)由氣門、氣門彈簧、彈簧上下托盤、氣門推桿和配時(shí)齒輪組成，它可以根據(jù)工作循環(huán)的需要，及時(shí)正確的是混合器進(jìn)入汽缸，并將燃燒后的廢氣排除氣缸。其工作原理是：當(dāng)曲軸回轉(zhuǎn)時(shí)配時(shí)齒輪以2：1的比速帶動(dòng)凸輪回轉(zhuǎn)，凸輪定時(shí)的將推桿頂起，推桿克服氣門彈簧的彈力，把氣門推開。當(dāng)凸輪的頂端離開推桿時(shí)，靠氣門彈簧的彈力將氣門推入氣門座，使氣門關(guān)閉。這是它的曲柄連桿機(jī)構(gòu)。燃油供給系統(tǒng)主要由油箱、燃油過濾器、汽化器等組成，其功能就是將汽油和空氣按比例形成的可燃混合氣供給氣缸，以滿足燃燒過程的需要。燃油過濾器主要由濾芯、油杯等組成，作用是濾去油液中的雜質(zhì)，保持油液清潔； 1－5 汽化器主要由浮子室、浮子、針閥、噴有管、量孔、喉管、混合室、節(jié)氣門、油門等零件組成，主要作用是將液態(tài)汽油通過控制油路從主噴嘴噴出（霧化），并于空氣按一定的的比例混合，形成可燃?xì)怏w。汽油從油箱經(jīng)過過濾后流到汽化器的浮子室，斧子室頂部有空與大氣相通，此處壓力與大氣壓相同。汽化器混合室兩端，一端與空氣濾輕騎清器相連，異端和汽油機(jī)進(jìn)氣口想連?；旌鲜覂?nèi)有一最窄處稱為喉管，然油主噴嘴位于喉管附近，此處空氣流速最大。當(dāng)氣門打開時(shí)，活塞下行，氣室容積增大，缸內(nèi)壓力小于大氣壓。此時(shí)主噴嘴處空氣壓力形成較大的壓力差。汽油在壓力的作用下，自浮子室主噴嘴噴入混合室，噴出的燃油即被高速的氣流沖散，成為大小不等的霧狀顆粒與空氣混合后達(dá)汽缸。由于實(shí)際情況中汽油機(jī)負(fù)載會(huì)發(fā)生變化，所需的功率也響應(yīng)的變化。需要控制油門大小來改變混合氣的量。當(dāng)油門的開度越大，整個(gè)空氣管道內(nèi)的空氣流量也越大。汽油機(jī)的功率也響應(yīng)加大。反之，油門開度變小，功率也隨之減小。當(dāng)油門小到一定程度時(shí)，喉管處的副壓幾乎不存在，主噴嘴就無法依靠壓力差噴出汽油，為此，汽化器的工作系統(tǒng)中除了主供油系統(tǒng)外，還設(shè)計(jì)了輔助供油有系統(tǒng)。即增設(shè)了一怠速裝置，作用就是再保證很小負(fù)荷市，為汽缸提供混合氣，不致使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，同時(shí)可以節(jié)省燃油。它的潤滑系統(tǒng)主要有油槽、賤油匙等組成。該系統(tǒng)采用飛濺潤滑方式將油送到個(gè)運(yùn)動(dòng)部件的磨查表面，起到潤滑的作用。其過程為：將潤滑油加注到曲軸箱內(nèi)并保持一定潤滑油面高度，曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，連桿打頭的濺油匙把有槽內(nèi)的內(nèi)的機(jī)油濺起，被濺起的機(jī)油顆粒直接飛濺到汽缸、活塞，連桿的大小等需要潤滑的表面上，使這些磨檫表面得到潤滑。它的點(diǎn)火系統(tǒng)主要有火花塞、高壓導(dǎo)線、飛輪磁電機(jī)等組成?？稍陬A(yù)定得時(shí)間，及時(shí)產(chǎn)生點(diǎn)火花，點(diǎn)燃汽缸內(nèi)受壓縮的可燃混合氣從而是內(nèi)燃機(jī)實(shí)現(xiàn)做功過程。飛輪磁惦記電機(jī)的作用是直接產(chǎn)生火花塞所需的高電壓。對(duì)于啟動(dòng)系統(tǒng)，主要是由反沖式啟動(dòng)器和輔助機(jī)構(gòu)組成。他的作用是給汽油機(jī)提供初始運(yùn)動(dòng)能量，使反動(dòng)機(jī)進(jìn)入原轉(zhuǎn)狀態(tài)。發(fā)沖式啟動(dòng)器和輔助機(jī)構(gòu)組成：殼體、反沖彈簧、反沖卷軸、棘爪、啟動(dòng)鋼套、拉繩等組成。有于發(fā)動(dòng)機(jī)為四沖程汽油機(jī)，再它的一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)的四個(gè)沖程中，只有一個(gè)是做功的，其余三個(gè)沖程是為做工作準(zhǔn)備。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)兩周只有半周是由膨脹氣體作用是曲軸旋轉(zhuǎn)的，其余一周半只靠慣性維持運(yùn)動(dòng)，故曲軸轉(zhuǎn)速是不均勻的。為了調(diào)節(jié)曲軸的轉(zhuǎn)速，使其運(yùn)動(dòng)趨向平穩(wěn)，在曲軸上裝有離心式自動(dòng)調(diào)速裝置。該裝置由飛球、彈簧、杠桿、拉桿等組成。它是利用回轉(zhuǎn)物體的離心力，隨回轉(zhuǎn)速度的增減，自動(dòng)地控制油門的開度。兩個(gè)有一定重量的飛球（飛塊）由活動(dòng)杠桿連接于軸上，軸由傳動(dòng)裝置帶動(dòng)而回轉(zhuǎn)，飛球也隨著回轉(zhuǎn)。飛球回轉(zhuǎn)時(shí)，即產(chǎn)生離開旋轉(zhuǎn)軸心的離心力。在飛球的活動(dòng)杠桿之間有一彈簧3，轉(zhuǎn)速不夠高時(shí)，飛球上的離心力不足以克服彈簧3的張力，就不能飛開，這時(shí)與杠桿5、拉桿6相連接的油門7開度很大，大量的混合氣吸進(jìn)汽缸，機(jī)組的轉(zhuǎn)速隨即增加。隨著機(jī)器轉(zhuǎn)速的增加，調(diào)速器轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速也增加，飛球的離心力隨著加大。當(dāng)軸1的轉(zhuǎn)速足夠大時(shí)，飛球的離心力會(huì)增大到足以克服彈簧的張力而向外飛開，帶動(dòng)滑環(huán)4向上移動(dòng)，通過杠桿5和拉桿6使油門關(guān)小，轉(zhuǎn)速降低。轉(zhuǎn)速降低到飛球上的離心力與彈簧的張力平衡時(shí)，機(jī)組就穩(wěn)定在這個(gè)轉(zhuǎn)速上。 發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷增加時(shí)，轉(zhuǎn)速降低，飛球上的離心力減少，由于彈簧的作用，飛球下降，滑環(huán)4下移，通過調(diào)速杠桿5和拉桿6使油門開大，轉(zhuǎn)速因之增加。飛球的離心力與彈簧張力再度平衡時(shí)，油門又位于一個(gè)新的開度（較以前的開度大），機(jī)組保持近于要求的額定轉(zhuǎn)速。除去負(fù)荷時(shí)，由于轉(zhuǎn)速的增加使飛球受較大離心力的作用而飛開，并通過調(diào)速杠桿使油門關(guān)小，因此仍能保持額定的轉(zhuǎn)速。 1.1.2.2 主變速箱 主變速箱主要由輸入軸及齒輪組件、插植驅(qū)動(dòng)軸及齒輪組件、側(cè)離合器軸及齒輪組件、驅(qū)動(dòng)輪軸組件、變速撥叉組件、株距撥叉組件、轉(zhuǎn)向撥叉組件及安全離合器組件等部件構(gòu)成。通過它將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力及運(yùn)動(dòng)按不同的參數(shù)傳遞給行走機(jī)構(gòu)和插植機(jī)構(gòu)。 主變速箱內(nèi)輸入軸組件、插植驅(qū)動(dòng)軸組件、側(cè)離合器軸組件、驅(qū)動(dòng)輪軸組件結(jié)構(gòu)呈空間分布如下。 1、輸入軸與輸入皮帶輪通過鍵聯(lián)接，軸上分布有齒輪（21、20、18）、雙聯(lián)滑移齒輪22-13。作用是將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給側(cè)離合器軸和驅(qū)動(dòng)輪軸。 2、插植驅(qū)動(dòng)軸上分布有雙聯(lián)滑移齒輪48-51、雙聯(lián)齒輪47-21。作用是將輸入齒輪軸傳遞的動(dòng)力傳給安全離合器組件。 3、側(cè)離合器軸上分布有側(cè)離合器齒輪（45、53）、壓緊彈簧組成。作用是將輸入齒輪軸或雙聯(lián)齒輪47-21傳遞的動(dòng)力傳給驅(qū)動(dòng)輪軸。 4、驅(qū)動(dòng)輪軸組件有兩套，有左右之分，由驅(qū)動(dòng)輪齒輪軸（44）驅(qū)動(dòng)鏈輪（11）、C型卡環(huán)組成。作用是將側(cè)離合器齒輪軸傳遞的動(dòng)力傳給行走機(jī)構(gòu)。 5、變速撥叉組件由變速撥叉、鋼珠、壓緊彈簧、O型橡膠圈組成。作用是撥動(dòng)雙聯(lián)滑移齒輪22-13左右滑移，實(shí)現(xiàn)不同工作檔位的選擇。 6、株距撥叉組件由株距撥叉、鋼珠、壓緊彈簧、O型橡膠圈組成。作用是撥動(dòng)雙聯(lián)滑移齒輪48-51左右滑移。 1.1.2.3 插植臂基本構(gòu)造及工作原理 PF455S插秧機(jī)插植臂共有四個(gè)，兩個(gè)一組，呈左右對(duì)稱狀。插植臂主要由壓出臂組件、秧針、插植叉組件和插植臂殼體組件組成，其用途是從苗箱上切取下秧塊，并栽插到田里。 一、基本構(gòu)成 壓出臂組件由壓出凸輪、壓出臂、壓出臂銷組成。其作用是在秧針入土前瞬間，將插植叉迅速下壓，彈出秧苗。 插植叉組件由插植叉、開口銷、壓出螺母、壓出鎖母、緩沖墊、插植襯套、油封組成，作用是在秧針和插植叉前端的配合下，從苗箱上取下設(shè)定大小的秧苗塊，并在秧針入土前夕，插植叉在壓出凸輪和壓出臂的作用下，以彈出速度將秧苗從秧針上推出，插入田里。 插植臂殼體組件由插植臂外殼、蓋板、注油帽、搖動(dòng)曲柄、插植曲柄、插植臂曲柄鎖銷組成，其作用是安裝各類插植零件，并按設(shè)定的軌跡完成插植動(dòng)作。 二、工作原理 1、插植臂的基本工作原理和運(yùn)動(dòng)軌跡可以簡(jiǎn)化成四連桿機(jī)構(gòu)。圖中“BED”為插植臂主體，“OA”為帶動(dòng)插植臂運(yùn)動(dòng)的曲柄，以角速度ωt旋轉(zhuǎn)，動(dòng)力由此輸入，一端與插臂主體相連，“BC”為搖桿（搖動(dòng)曲柄），即OABC組成一個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，插秧的運(yùn)動(dòng)軌跡取決于四根桿子“OA”、“AB”、“BC”、“CO”的長度，曲柄“OA”的轉(zhuǎn)速及插秧機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度V0，一般來說，為了模仿人工插秧，在插植動(dòng)作完成并提起插植臂時(shí)不把已插秧苗“帶出”或“帶倒”，秧針前端的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)呈“V”型余搖線體或“V”型尖稅狀。 2、為了減少搖植臂工作過程中產(chǎn)生的振動(dòng)，克服插植臂產(chǎn)生的慣性，插植曲柄另一端形成一扇形配重 3、由插植傳動(dòng)箱傳來的動(dòng)力，通過插植臂曲柄軸帶動(dòng)壓出凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)壓出凸輪作用于壓出臂時(shí)，壓出臂彈簧被壓縮，插植叉提起。秧針進(jìn)入秧門取秧后，帶住秧塊往下達(dá)到栽插位置時(shí)，壓出臂瞬時(shí)間脫離壓出凸輪，在壓出臂彈簧的作用下，插植叉把秧塊彈出，完成栽插動(dòng)作。接著插植臂提起，壓出凸輪再次作用于壓出臂，由此往返動(dòng)作，完成栽插工作。 1.1.2.4 插植鏈輪箱基本構(gòu)造 插植鏈輪箱有兩個(gè)，左右對(duì)稱，各負(fù)責(zé)一組（兩個(gè)）插植臂勸力和運(yùn)動(dòng)傳遞。鏈輪箱主要由箱體、驅(qū)動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪、鏈條和張緊彈簧片組成。 基本構(gòu)造及其作用 1、驅(qū)動(dòng)鏈輪，作用是將傳動(dòng)軸傳來的動(dòng)力通過鏈條傳給從動(dòng)鏈輪。 2、從動(dòng)鏈輪，作用是將鏈條傳來的動(dòng)力再通過從動(dòng)鏈輪軸傳輸出來。 3、鏈條，作用是將驅(qū)動(dòng)鏈輪的動(dòng)力傳給從動(dòng)鏈輪。 4、張緊彈簧片，作用是保持鏈條一定的張緊度。 傳動(dòng)軸帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)鏈輪，驅(qū)動(dòng)鏈輪通過鏈條將動(dòng)力傳給從動(dòng)鏈輪，從動(dòng)鏈輪再通過從動(dòng)鏈輪軸將動(dòng)力傳輸出來，張緊片是調(diào)整鏈條張緊度的。 裝配調(diào)整時(shí)，應(yīng)注意定位，軸和鏈輪的鍵槽和鏈輪箱一小凸起對(duì)齊，這樣才能保證運(yùn)轉(zhuǎn)正常。否則兩組插植臂動(dòng)將會(huì)不一致，而且與苗箱橫向移動(dòng)也無法配合，插植臂將會(huì)打到苗箱及導(dǎo)軌上。 另外，插植鏈輪箱為哈夫式鏈輪箱，箱體和箱蓋由銷釘和銷孔定位，密封紙墊兩面要用密封膠涂勻，使其配合緊密，防止漏油。 1.1.2.5 液壓控制系統(tǒng) PF455S插秧機(jī)液壓控制系統(tǒng)主要由液壓泵、油缸、控制閥、控制閥臂、仿形連動(dòng)臂、油壓連動(dòng)臂、控制手柄及連接鋼絲等組成。 插秧機(jī)的液壓控制系統(tǒng)依據(jù)對(duì)液壓控制閥門的控制方式的不同可分為手柄控制的液壓升降系統(tǒng)和浮板控制的液壓仿形插深控制系統(tǒng)。 1-6 一、手柄控制的液壓升降系統(tǒng) 液壓升降系統(tǒng)的控制手柄共有三個(gè)位置，“上升”、“固定”、“下降”。當(dāng)液壓控制手柄處于“上升”位置時(shí)，手柄連接鋼絲帶動(dòng)控制閥臂動(dòng)作，液壓閥臂靠向后面10mm凸臺(tái)，液壓泵向油缸供油，使油液從左向右流動(dòng)（如圖1-6），推動(dòng)活塞桿向右移動(dòng)。由于活塞桿與仿形連動(dòng)臂相連，從而推動(dòng)仿形連動(dòng)臂往上移動(dòng)，仿形連動(dòng)臂通過調(diào)節(jié)螺栓帶動(dòng)仿形臂連同鏈輪箱（鏈輪箭頭方向），仿形連動(dòng)臂通過調(diào)節(jié)螺栓帶動(dòng)仿形臂連同鏈輪箱（鏈輪箱與仿形臂剛性連接）繞驅(qū)動(dòng)輪軸向上轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，從而使機(jī)身相對(duì)地面上升一定的高度，即機(jī)體上升。當(dāng)控制手柄處于“固定”位置時(shí)，液壓閥臂在兩個(gè)10mm凸臺(tái)中間，液壓泵既不向油缸供油，油缸的油也回不到油箱。活塞桿保持原有狀態(tài)，機(jī)體也保持原有高度。當(dāng)將液壓手柄撥至“下降”位置，液壓閥臂靠向前面10mm凸臺(tái)，液壓泵不向油缸供油，同時(shí)油缸向油箱的回流油路打通，機(jī)體在自重的作用下，油缸活塞腔內(nèi)的液壓油回流到油箱，活塞桿從右向左移動(dòng)，仿形臂連同鏈輪箱繞驅(qū)動(dòng)輪軸向下轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，從而使機(jī)體下降一定的高度。 當(dāng)插秧機(jī)在道路、田硬上行走和過溝埂時(shí)，機(jī)體應(yīng)處于上升狀態(tài)，以利于行走方便快捷。在田中插秧作業(yè) 時(shí)，應(yīng)處于下降狀態(tài)，讓浮板緊貼地面，使液壓壓自動(dòng)插深控制系統(tǒng)起作用。 二、液壓仿形自動(dòng)插深控制系統(tǒng)。液壓仿形自動(dòng)插深控制系統(tǒng)是通過利用浮板與機(jī)體之間的相對(duì)位置變化來控制液壓油缸的動(dòng)作，改變行走輪與機(jī)體的位置，使機(jī)體與浮板保持一個(gè)穩(wěn)定的相對(duì)位置關(guān)系，從而達(dá)到穩(wěn)定插秧深度的目的。 當(dāng)插秧機(jī)在田中插秧作業(yè)時(shí)，液壓手柄應(yīng)處于“下降”位置，讓浮板緊貼地面。遇田間不平時(shí)，浮板就隨田面的高低相對(duì)于機(jī)體作上下浮動(dòng)。浮板用一連桿與油壓連動(dòng)臂連接。當(dāng)浮板上下浮動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)油壓連動(dòng)臂及油壓閥臂轉(zhuǎn)動(dòng)，繼而牽動(dòng)控制閥動(dòng)作（基本原理與手柄控制系統(tǒng)相同），完成機(jī)體的自動(dòng)升降。這樣在田間的插秧深度隨著機(jī)體的自我調(diào)節(jié)，基本保持一致。 1－7 在油壓閥臂構(gòu)件上，有兩個(gè)長形腰孔，下面一個(gè)腰孔為液壓鋼絲銷孔，受液壓手柄控制；上面腰孔為液壓控制啟動(dòng)鋼絲（秧苗支架鋼絲）銷孔，受主離合器手柄控制。當(dāng)主離合器手柄在“斷開”位置時(shí)，液壓控制啟動(dòng)鋼絲（秧苗支架鋼絲）受彈簧彈力的作用頂在前面，中浮板前端抬起時(shí)不能克服彈簧彈力，使油壓閥臂不能向后移動(dòng)，液壓仿形不起作用。此時(shí)將液壓手柄置于“上升”位置，液壓鋼絲帶動(dòng)油壓閥臂向后移動(dòng)，并將液壓控制啟動(dòng)鋼絲（秧苗支架鋼絲）向后收縮，壓縮彈簧。因此主離合器手柄在“斷開”位置時(shí)，液壓手柄仍可起作用，液壓自動(dòng)仿形不起作用。當(dāng)主離合器手柄在“連接”位置時(shí)，液壓控制啟動(dòng)鋼絲（秧苗支架鋼絲）被拉向后方，使油壓閥臂可自由地帶動(dòng)液壓控制閥臂處于“上升”、“下降”位置，液壓仿形起作用。 以上為PF455S插秧機(jī)的主要系統(tǒng)組成及其原理特點(diǎn)，可以說是一種完美的中國型插秧機(jī)，但是問題也是不可避免的，下面主要談?wù)剛?cè)離合器手柄的問題解決方案。 首先對(duì)于它的的手柄安裝加緊不當(dāng)問題 方案1：改變附著板的支落孔的位置 方案2：改變側(cè)離合器手把的尺寸 1－8 比較兩種方案前者需更改孔的位置，而后者則需要考慮其受力等因素，成型要做較為嚴(yán)重的調(diào)整，無論是經(jīng)濟(jì)還是工序上還是前者更符合我門的設(shè)計(jì)思想和要求。 其次，12-05部件的焊接改為鉚接 焊接 1－9 再次支螺栓改進(jìn) 方案1：使用國產(chǎn)防水螺母 方案2：使用普通螺母，將螺栓端部打鐓 比較兩種方案由于次螺栓的主要作用是作為一種支架使用防水螺母的意義不是太大，所以第二種方案更好。 最后對(duì)油門拉線的安裝孔改進(jìn) 方案1：將孔徑由Φ6.2變位Φ6.0 方案2：將油門拉線頭加大 本方案主要考慮生產(chǎn)廠家的地域問題，就近解決能解決好的問題，要就近處理1.2計(jì)算部分 本部裝選擇了冷軋鋼板作為加工原材料，其許用應(yīng)力[δ]=275MPa,材料厚度1.6mm 根據(jù)GB707-88和GB700-88 1.2.1幾何尺寸的確認(rèn)計(jì)算 撥叉的行程,在完全分離是行程4mm, 由于撥叉和轉(zhuǎn)相撥插軸轉(zhuǎn)角可以認(rèn)為是大小一樣.則拉線的行程為:l=,即l=12.8mm 1－10 可以看出12.8mm為拉線的最小移動(dòng)行程 1－11 在此種情況下手柄7所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角為 α= α=21o <38o 在完全離合上沒有問題,側(cè)離合器的手柄行程足夠,即使在包含其他因素在內(nèi)的情況下，所以在幾何尺寸上應(yīng)該沒有問題，下面就要進(jìn)行材料硬度的校核計(jì)算。 1.2.2材料硬度的校核計(jì)算 本材料為冷拉鋼板GB/708-88和GB700-88 查的材料的抗拉強(qiáng)度[δ]=275MPa 1-12 當(dāng)側(cè)離合器手柄達(dá)最大位置時(shí)，此時(shí)各部位的受力也就是最大的時(shí)候。 此時(shí) 拉線的行程：S= S=22.5mm 彈簧的行程：s= s= s=7.03mm 有虎克定理 F1== F1= F1=17.43kgf 由力矩平衡原理 = 則 F2= F2= F2=5.45kgf 1-13 對(duì)與側(cè)離合器手柄來說,上圖中的3.66mm處可以說是最危險(xiǎn)面,因?yàn)檫@里受力較為復(fù)雜. 1-14 我們假設(shè)所有拉線的作用的力都集中在這一面內(nèi),則其應(yīng)力如下: δ= δ= δ=9.12 MPa<[δ] 由此看出,我們選材在此處正確,可以滿足配件所需的硬度。 1．2．3 螺栓的受力分析 1． 將繩子的拉力F向結(jié)合面平移，附加翻轉(zhuǎn)力矩M 1） 橫向載荷力 F=50N 2） 翻轉(zhuǎn)力矩M=3mm×50N=150N·mm 該螺栓組聯(lián)接受翻轉(zhuǎn)力矩和橫向載荷聯(lián)合作用，載荷方向如圖所示。 2．螺栓的工作載荷 1）螺栓所受的橫向載荷 F= F=50N 按結(jié)合面m=1，查表14-4取f=0.15防滑系數(shù)k取1.1，則單個(gè)螺栓的預(yù)緊力F≥==110N 2）翻轉(zhuǎn)力矩M引起的螺栓載荷 在翻轉(zhuǎn)力矩M的作用下，螺栓所受拉力F=M/Z=150/3=50N 3）螺栓所受軸向總拉力F∑，查表14-11取k=0.25 F∑=F0+ kF=110×0.25×50=22.5N 3．強(qiáng)度計(jì)算 1)計(jì)算許用拉應(yīng)力［σ］ 選4.8級(jí)螺栓,查表14-7,σ=340MPa,考慮嚴(yán)格控制與緊力，S=1.4 ［σ］=σ/S=340/1.4=242.9MPa 2)計(jì)算螺栓直徑： d≥≈2.42mm 取M=5mm 5．校核接合面上的擠壓應(yīng)力 總的要求：上端接合面間不出現(xiàn)縫隙，下端接合面不被壓潰。 1）計(jì)算結(jié)合面面積A和抗彎截面系數(shù)W A=b×b=5×5=25mm W=M/σ=150N·mm 2)接合面下端不壓潰 由表14-5查出許用擠壓應(yīng)力［σ］=0.8σ=0.8×340=272MPa σ=+ =+=4.6MPa<［σ］ 3)接合面上端不開逢 σ=-=-=4.2MPa>0 故滿足要求 因此取M5的六角頭螺栓（GB5781-86），查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選擇其余參數(shù) d=5mm d=5.2mm, e=10mm, k=3.5mm, r=0.2 s=8mm l=12mm 材料為45鋼，鍍鋅鈍化，公差等級(jí)為C，螺紋公差6g 標(biāo)記：螺紋規(guī)格d=M5, 公稱長度l=16mm,C級(jí)六角頭螺栓 性能等級(jí)48級(jí)，螺栓GB5781-86 M6×16 經(jīng)過鍍鋅鈍化 1.3 設(shè)計(jì)部分 通過上面的介紹和計(jì)算我們可以清楚看到，我們?cè)O(shè)計(jì)的思想和設(shè)計(jì)的方法，還有我們?cè)O(shè)計(jì)的初衷。對(duì)于整臺(tái)插秧機(jī)來說機(jī)器的每一個(gè)環(huán)節(jié) ，都不容我們的忽視，小問題就是大問題的前言，可能更嚴(yán)重后果即將出現(xiàn)，所我們會(huì)細(xì)心注意他的每一個(gè)環(huán)節(jié)。當(dāng)前插秧機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，特別是日本的企業(yè)有為精湛。這就要求我們對(duì)插秧機(jī)每一個(gè)環(huán)節(jié)細(xì)心精致，保持他優(yōu)良的品質(zhì)。下面就是我們計(jì)算所得的方案。 1.3.1對(duì)于調(diào)速手柄附和板的改進(jìn)設(shè)計(jì) 1-15 以前Φ27.2尺寸為Φ25.4，只所做出如此改進(jìn)方案，考慮的是多方面的原因。首先從它的安裝出現(xiàn)的問題，那就是安裝不能到位，理論上講，手把支架的直徑也是Φ25.4但是為什么如此問題呢？就是因?yàn)闆]有考慮到他們公差累加，他們的相關(guān)配件公差累加以后，就造成超差，安裝是問題自然就出來了。對(duì)于這部分的改進(jìn)操作經(jīng)過了實(shí)際的操作獲得了成功。 1.3.2 對(duì)于附著板的改進(jìn)設(shè)計(jì) 首先我們對(duì)于原來所選材料再次進(jìn)行了粗估計(jì)算，能滿足我們的要求，于是就在它和相關(guān)部件的結(jié)構(gòu)修改上，因?yàn)槎际氢k金件，采用了沖壓工藝，精度能滿足我們所要得精度要求。表面的熱處理依然采用的是電泳處理，他問題的和所在就是中間孔Φ8.2的位置問題。見下頁圖所示 （具體見附件PF455S-12-03） 1- 16 如果在此狀態(tài)下，產(chǎn)生如附件（pf455s-12 改進(jìn)前）圖樣，無法正確動(dòng)作，經(jīng)過實(shí)際部件組裝得出如下解決方案，即將孔的位置往右偏移1mm,往下偏移3mm。如附件PF455S-12所示。 2結(jié)論 本文主要介紹了PF455S動(dòng)力插秧機(jī)的設(shè)計(jì)原理與主要特征參數(shù)，對(duì)發(fā)現(xiàn)部分問題進(jìn)行研究和探討，解決側(cè)離器手柄的以前存在問題，因?yàn)楸菊n題所著重研究是側(cè)離器手柄板金件加工，操作較為簡(jiǎn)單，但經(jīng)過本次改進(jìn)設(shè)計(jì)之后，我們?nèi)〉酶玫漠a(chǎn)品、更廉價(jià)的成本，完全符合我們所研究的初衷，原來配件生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題，在此我們都已經(jīng)解決，但是研究中也難免出現(xiàn)不足之處，那就是由于時(shí)間和水平所限，在外觀上沒能作出生大改進(jìn)，只是基于所出現(xiàn)問題，作了針對(duì)性的改進(jìn)。愿我日后的努力，來彌補(bǔ)當(dāng)前的不足。 3致謝 對(duì)于本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于本人在單位實(shí)習(xí)，參加畢業(yè)設(shè)計(jì)沒有充足的材料，但是在倪文龍老師不惜辛苦的指導(dǎo)下，我們?cè)诒敬萎厴I(yè)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)了很多東西。當(dāng)然本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也要感謝所在單位的江蘇東洋插秧機(jī)有限公司高級(jí)工程師孫承顯指導(dǎo)和安排，使我能順利地進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)。在這里向倪老師和同學(xué)們以及所在單位領(lǐng)導(dǎo)同事的大力支持表示衷心的感謝。畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)的過程，通過這個(gè)過程，我們學(xué)會(huì)了分析問題、解決問題的一些基本的方法，讓我們系統(tǒng)回顧了大學(xué)四年學(xué)過的知識(shí)，也為我們將來的工作打下了基礎(chǔ)。本次課程設(shè)計(jì)中，接觸了一種新的事物——農(nóng)機(jī)機(jī)械，對(duì)我們來說可能有些生疏，但也是機(jī)械工程的一個(gè)分支，所以在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中擴(kuò)大和鞏固了我們的知識(shí)面，更深層次的了解零件的加工工藝方法和工藝過程，本課題主要是對(duì)插秧機(jī)部分配件的改進(jìn)提出改進(jìn)方案，但任何配件都不能在組裝獨(dú)立存在，所以本次設(shè)計(jì)中對(duì)相關(guān)配件也作了相關(guān)說明，不足之處請(qǐng)批評(píng)指正。 參考文獻(xiàn) 1 張貴林，何志剛，朱柏林.簡(jiǎn)明農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993.11，第一版 2 農(nóng)業(yè)機(jī)械編寫小組，農(nóng)業(yè)機(jī)械.北京：北京出版社，1978年2月第1版 3 劉鴻文，材料力學(xué).北京：高等教育出版社，1992.9年第3版 4 機(jī)械設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社 5 PF455S插秧機(jī)培訓(xùn)教材.南京：江蘇省農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)推廣站 6 天津大學(xué)，機(jī)械設(shè)計(jì)零件手冊(cè).北京：高等教育出版社 7 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社 8 機(jī)械原理.北京：高等教育出版社 9 陳秀寧，施高義，機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).杭州：浙江大學(xué)出版社 10 江蘇東洋插秧機(jī)有限公司.《PF455S插秧機(jī)使用說明書》.江蘇：江蘇東洋插秧機(jī)有限公司，2003.1 附件清單 1、 插秧機(jī)總裝圖 B9912015-PF455S-00 A0+ 1張； 2、 側(cè)離合器手柄部裝圖（左） B9912015-PF455S-14 A2 1張； 3、 側(cè)離合器手柄部裝圖（右） B9912015-PF455S-12 A2 1張； 4、 調(diào)速手柄罩 B9912015-PF455S-12-101 A3 1張； 5、 彈簧板 B9912015-PF455S-12-102 A4 1張； 6、 調(diào)速拉線手柄 B9912015-PF455S-12-01 A4 1張； 7、 調(diào)速手把 B9912015-PF455S-12-01-101 A3 1張； 8、 調(diào)速拉線導(dǎo)板 B9912015-PF455S-12-01-102 A3 1張； 9、 固定銷 B9912015-PF455S-12-01-103 A4 1張； 10、間距板 B9912015-PF455S-12-103 A4 1張； 11、調(diào)速手柄附和板 B9912015-PF455S-12-02 A4 1張； 12、附著板 B9912015-PF455S-12-03 A3 1張； 13、附著板 B9912015-PF455S-12-03- 101 A3 1張； 14、側(cè)離合器手柄 B9912015-PF455S-12-04 A3 1張； 15、側(cè)離合器手柄 B9912015-PF455S-12-04- 101 A3 1張； 16、襯套 B9912015-PF455S-12-04- 103 A3 1張； 17、制動(dòng)鐵 B9912015-PF455S-12-04- 102 A4 1張; 18、張緊彈簧 B9912015-PF455S-12-104 A4 1張； 19、支螺栓 B9912015-PF455S-12-105 A4 1張； 20、壓緊橡膠 B9912015-PF455S-12-106 A4 1張； 21、螺栓 B9912015-PF455S-12-107 A4 1張； 22、固定板 B9912015-PF455S-14-101 A4 1張； 相關(guān)零件圖： 1、 側(cè)離合器撥叉 B9912015-PF455S-04- 124 A3 1張； 2、 離合器臂組合 B9912015-PF455S-04- 02 A4 1張； 3、 轉(zhuǎn)動(dòng)片 B9912015PF455S-04-02-101 A4 1張； 4、 主離合器銷 B9912015-PF455S-04-113 A4 1張； 改進(jìn)前圖紙： 1、 離合器手柄部裝圖（左） B9912015-PF455S-14 A2 1張； 2、 離合器手柄部裝圖（右） B9912015-PF455S-12 A2 1張； 3、附著板 B9912015-PF455S-12- 03 A3 1張； 4、附著板 B9912015-PF455S-12-03-101 A3 1張； 5、調(diào)速手柄附和板 B9912015-PF455S-12-02 A4 1張 31