山地用小型蕎麥播種機(jī)動力、傳動、行走及功能轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的設(shè)計
編號
畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）
題目 山地用小型蕎麥播種機(jī)動力、傳
動、行走及功能轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的設(shè)計
二級學(xué)院 機(jī)械學(xué)院
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
班 級
學(xué)生姓名
指導(dǎo)教師
時 間
目 錄
摘 要………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract……………………………………………………………………………Ⅱ
第1章 引言………………………………………………………………………1
第2章 播種機(jī)概述………………………………………………………………2
2.1播種機(jī)現(xiàn)狀……………………………………………………………2
2.2播種機(jī)分類……………………………………………………………4
2.3播種機(jī)發(fā)展趨勢………………………………………………………5
第3章 小型蕎麥播種機(jī)的設(shè)計計算……………………………………………6
3.1總體傳動設(shè)計方案的選擇確定………………………………………6
3.2工作阻力的確定………………………………………………………8
3.3工作速度的確定………………………………………………………8
3.4驅(qū)動功率的確定………………………………………………………8
3.5地輪的轉(zhuǎn)速……………………………………………………………9
3.6傳動比的確定…………………………………………………………9
第4章 鏈傳動的設(shè)計……………………………………………………………10
4.1地輪與排種器之間的鏈傳動…………………………………………10
4.2地輪與減速軸之間的鏈傳動…………………………………………14
第5章 帶傳動的設(shè)計……………………………………………………………19
第6章 鏈輪的設(shè)計………………………………………………………………22
6.1鏈輪的材料選擇………………………………………………………22
6.2地輪與減速軸之間主動鏈輪的設(shè)計…………………………………22
6.2地輪與減速軸之間從動鏈輪的設(shè)計…………………………………23
6.3地輪與種箱之間主動鏈輪的設(shè)計……………………………………24
6.4地輪與種箱之間從動鏈輪的設(shè)計……………………………………25
第7章 帶輪的設(shè)計………………………………………………………………25
7.1帶輪的材料選擇………………………………………………………25
7.2主動帶輪的設(shè)計………………………………………………………26
7.3從動帶輪的設(shè)計………………………………………………………26
第8章 鏈輪的設(shè)計………………………………………………………………27
8.1初步確定軸的最小直徑………………………………………………27
8.2減速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………………………………………28
8.3地輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………………………………………28
第9章 支架、扶手與軸承等選擇設(shè)計及功能切換……………………………29
9.1支架設(shè)計………………………………………………………………29
9.2把手設(shè)計………………………………………………………………30
9.3軸承選擇………………………………………………………………31
9.4功能切換………………………………………………………………31
第10章 三維建模及裝配…………………………………………………………31
結(jié)語…………………………………………………………………………………34
致謝…………………………………………………………………………………35
參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………36
摘 要
小型蕎麥播種機(jī)是對蕎麥進(jìn)行播種作業(yè)的農(nóng)業(yè)機(jī)械?，F(xiàn)在蕎麥的營養(yǎng)價值等愈發(fā)受到人們的重視，發(fā)展前景廣闊，所以蕎麥的播種和收獲等非常重要。本文設(shè)計了小型蕎麥播種機(jī)的行走、傳動及功能轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。播種機(jī)提高了農(nóng)民的勞動效率，解放勞動力，并且符合現(xiàn)在科技發(fā)展與機(jī)械化的趨勢。
本文首先概述了播種機(jī)械的現(xiàn)狀、分類、要求和發(fā)展，同時詳細(xì)敘述了蕎麥播種機(jī)的傳動和行走機(jī)構(gòu)設(shè)計以及相關(guān)零部件的設(shè)計，包括播種機(jī)的動力源選擇、機(jī)械傳動的種類選擇以及尺寸、相關(guān)軸的設(shè)計等。該播種機(jī)以小型柴油機(jī)作為動力源，通過傳動機(jī)構(gòu)帶動行走機(jī)構(gòu)及排種器等運(yùn)動。設(shè)計在考慮傳動結(jié)構(gòu)合理的同時兼顧了結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)及維護(hù)方便、效率較高、損耗少、操作方便等目的。
關(guān)鍵詞：播種機(jī) 行走 傳動 機(jī)構(gòu)
I
Abstrict
mini buckwheat sower is a machine of sowing buckwheat seeds. Recently, the buckwheat has been attached importance to its nutrition, which brings a bright prospect.Therefore, the sowing and harvist of it become highly important. In this essay, structure of the moving ability,transmission and mode switch of this sower was designed in order to gain the productivity. Further, the decrease of using human resource through this machine also accord with the trendency of mechanization in agriturae.
This essay will illustrate the actuality,classification, modern requirments and developments of the seed planting machine. Moreover, the details of the structure of transmission and the design of moving will be expained including the choosing of power sources, mechanical transmission, size and the bearings excogitation. This sower will use diesel engine as power souse and moving through driving of transmission part, which finally make seed-metering device and running mechanism move. in this design, the reasonability of samplised structure was considered which will lead to the simplify of prudusing and reparing. Also, the efficiency,attrition and user-friendly control will also be considered in the disign of this machine.
Key words: sower moving transmission mechanism
II
第1章 引言
蕎麥為一年生草本植物，生育期短，抗逆性強(qiáng)，極耐寒瘠，當(dāng)年可多次播種多次收獲。莖直立，下部不分蘗，多分枝，光滑，淡綠色或紅褐色，有時有稀疏的乳頭狀突起。葉心臟形如三角狀，頂端漸尖，基部心形或戟形，全緣。托葉鞘短筒狀，頂端斜而截平，早落?；ㄐ蚩偁罨驁A錐狀，頂生或腋生。春夏間開小花，花白色；花梗細(xì)長。果實(shí)為干果，卵形、黃褐色，光滑。莖紫紅色,葉子三角形，開白色小花，子實(shí)黑色，磨成面粉供食用。
蕎麥原產(chǎn)于亞洲，種子呈不規(guī)整三棱錐形。種皮堅韌，深褐或灰色?；ò咨?，由蜂等昆蟲傳粉。雖然其種子用作谷物，但蕎麥并非谷類禾草。蕎麥在肥沃土壤上較其他糧食作物產(chǎn)量低，但特別適應(yīng)于干旱丘陵和涼爽的氣候。蕎麥成熟快，故可作晚季作物種植，并能作為窒息作物使雜草死亡而為其他作物的栽培改善條件。亦可用作綠肥犁入田中以改良土壤，又可作蜜源作物。
可見蕎麥由于多種于丘陵等地形復(fù)雜地區(qū)，所以并不適合大規(guī)模機(jī)械化的播種種植，在這樣的條件下，單人使用的小型蕎麥播種機(jī)更加適合蕎麥的種植環(huán)境。
播種是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中關(guān)鍵環(huán)節(jié)，必須在較短的播種農(nóng)時內(nèi)，根據(jù)農(nóng)業(yè)技術(shù)要求，將種子播到田地里去，使作物獲得良好的發(fā)育生長條件。播種質(zhì)量的好壞，將直接影響到作物的出苗、苗全和苗壯，因而對產(chǎn)量的影響很大。所以播種機(jī)也是非常方便的一種工具，能夠幫助農(nóng)民獲得更好的播種質(zhì)量。
本文概述了播種機(jī)械的現(xiàn)狀、分類、要求和發(fā)展，并且詳細(xì)敘述了小型蕎麥播種機(jī)的傳動、行走機(jī)構(gòu)設(shè)計及其相關(guān)零部件設(shè)計。機(jī)型小巧靈活，比較輕便，方便單人操作。本文所設(shè)計的小型蕎麥播種機(jī)傳動工作原理是：播種時起動柴油機(jī)，柴油機(jī)通過帶傳動與減速軸連接，減速軸再通過鏈傳動將動力輸出給地輪軸，帶動地輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動，地輪軸再通過另一端的鏈傳動將動力傳給播種箱。
第2章 播種機(jī)概述
2.1 播種機(jī)現(xiàn)狀
世界上最早的條播機(jī)具，是中國在公元前1世紀(jì)所推廣使用的耬，耬應(yīng)用至今，現(xiàn)在依然在中國北方旱作區(qū)使用。而歐洲第一臺播種機(jī)制成于1636年的希臘。在1830年，俄羅斯通過對畜力多鏵犁加裝播種裝置制作出了犁播機(jī)。20世紀(jì)后，牽引和懸掛式谷物條播機(jī)、運(yùn)用氣力排種的播種機(jī)相繼出現(xiàn)。50年代后各種精密播種機(jī)慢慢發(fā)展起來。
播種機(jī)種植的對象是作物的種子或制成丸粒狀的包衣種子。它按播種方式可分為 真空種子播種機(jī)撒播機(jī)、條播機(jī)和穴播機(jī)3類。50年代開始大量發(fā)展的各類型精密播種機(jī)，能精確控制播種量、穴（株）距和播深。70年代開始發(fā)展的氣力排種精密播種機(jī)，其排種器（氣吸式、氣壓式或氣吹式）利用正壓或負(fù)壓氣流按一定的間隔排出一列種子，實(shí)現(xiàn)單粒精密穴播，與傳統(tǒng)的機(jī)械式排種器相比，具有播量精確、不傷種子等特點(diǎn)。此外還有一種機(jī)械式精密排種器。為帶施肥裝置的懸掛式6行中耕作物播種機(jī)，能用于大豆、玉米和高粱等中耕作物的條播和穴播。
中國于上世紀(jì)50年代從國外印記谷物條播機(jī)、棉花播種機(jī)等，60年代研制了懸掛式谷物播種機(jī)、離心式播種機(jī)、通用機(jī)架播種機(jī)、氣吸式播種機(jī)和磨紋式排種器等機(jī)型。至70年代，已經(jīng)有播種中耕通用機(jī)和谷物聯(lián)合播種機(jī)兩個系列并投入生產(chǎn)，并且供谷物、中耕作物、牧草、蔬菜等使用的各種條播機(jī)和穴播機(jī)已經(jīng)得到推廣使用，同時還研制了多種精密播種機(jī)。
近幾年來，由于國家惠農(nóng)政策的推動，農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的進(jìn)步很大，農(nóng)業(yè)機(jī)械普及率越來越高。目前，小型農(nóng)用播種機(jī)的保有量幾乎與小型農(nóng)用拖拉機(jī)持平，而每年的春耕前十小型農(nóng)用播種機(jī)銷量最大的時期。但我國小型播種機(jī)的發(fā)展十分緩慢，幾十年來模式基本不變。
我國播種機(jī)目前仍以谷物條播機(jī)為主，而與小型拖拉機(jī)搭配工作的播種機(jī)和畜力播種機(jī)仍然占主流。全國只有約十家企業(yè)生產(chǎn)與大中型拖拉機(jī)配套的播種機(jī)，而與小型拖拉機(jī)配套的播種機(jī)和畜力播種機(jī)產(chǎn)量已經(jīng)占到全國播種機(jī)產(chǎn)量的90%以上。
隨著中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化的不斷發(fā)展和農(nóng)業(yè)機(jī)械的普及率提高，小型播種機(jī)的保有量已經(jīng)與拖拉機(jī)持平，而傳統(tǒng)的人力與畜力播種機(jī)則漸漸不在受到廣大農(nóng)民的親睞。
小型播種機(jī)由于價格便宜，操作簡便等優(yōu)點(diǎn)受到廣大農(nóng)民的歡迎。而一個播種機(jī)的傳動機(jī)構(gòu)則影響了播種機(jī)的使用壽命、價格等，是非常重要的一部分。
近幾年來，我國播種機(jī)市場中，主要是聯(lián)合作業(yè)播種機(jī)發(fā)展比較快。聯(lián)合作業(yè)播種機(jī)主要有播種—施肥聯(lián)合作業(yè)機(jī)、耕作—播種聯(lián)合作業(yè)機(jī)、松土—施肥—覆膜—穴播聯(lián)合作業(yè)機(jī)和施水—播種聯(lián)合作業(yè)機(jī)、鋪膜播種聯(lián)合作業(yè)機(jī)等。另一方面，精少量播種機(jī)的推廣也十分之強(qiáng)勁，小麥精少量播種機(jī)和中耕作物精密播種機(jī)的推廣應(yīng)用亦是十分之迅速。
我國從八十年代末期開始研制精密播種機(jī)械，其中較有代表性的機(jī)型包括壓輪式谷物播種機(jī)、氣吸式精密播種機(jī)等。但是由于土地條件、機(jī)械水平、機(jī)械價格、種子質(zhì)量等因素的制約，我國主要推廣半精量播種，并大量推廣小型單體播種機(jī)。九十年代開始，我國逐步推廣精密播種機(jī)，精密播種機(jī)以作物種類分為玉米大豆精密播種機(jī)、谷物精密播種機(jī)、甜菜精密播種機(jī)；以動力分為小型精密播種機(jī)、中型精密播種機(jī)、大型精密播種機(jī)；以排種器形式分為機(jī)械式精密播種機(jī)和氣力式精密播種機(jī)。
國外的精密播種機(jī)已經(jīng)發(fā)展得相當(dāng)完善，設(shè)有完善的整地、覆土、鎮(zhèn)壓、施肥、灑藥裝置，而且排種裝置多采用新式工作結(jié)構(gòu)，包括使用氣力式排種和機(jī)械式排種，保證了播種的精密。另外，國外還發(fā)展了液壓技術(shù)和電子技術(shù)在播種機(jī)上的應(yīng)用。在二十世紀(jì)八十年代，美國、加拿大、法國、澳大利亞等發(fā)達(dá)西方國家開始研制氣力式精密播種機(jī)械并廣泛使用，其中氣流一階分配式集排排種系統(tǒng)大量應(yīng)用在谷物條播機(jī)上。
另外，國外廣泛采用新原理新技術(shù)新方法，比如日本提出的靜電播種、英國提出的液體播種和超音速播種，還有種子帶播種等。此外，液壓技術(shù)等在國外播種機(jī)上的應(yīng)用也日益廣泛。
2.2 播種機(jī)分類
播種機(jī)主要有谷物條播機(jī)、中耕作物穴播機(jī)、撒播機(jī)、精密播種機(jī)、及聯(lián)合作業(yè)播種機(jī)。這幾種機(jī)型的輔助部件基本相同，只是其核心工作部件——排種器有較大差異。
（1）條播機(jī)
主要用于谷物、蔬菜、牧草等小粒種子的播種作業(yè)，常用的有谷物條播機(jī)。作業(yè)時，由行走輪帶動排種輪旋轉(zhuǎn)，種子自種子箱內(nèi)的種子杯按要求的播種量排入輸種管，并經(jīng)開溝器落入開好的溝槽內(nèi)，然后由覆土鎮(zhèn)壓裝置將種子覆蓋壓實(shí)。出苗后作物成平行等距的條行。用于不同作物的條播機(jī)除采用不同類型的排種器和開溝器外，其結(jié)構(gòu)基本相同，一般由機(jī)架、牽引或懸掛裝置、種子箱、排種器、傳動裝置、輸種管、開溝器、劃行器、行走輪和覆土鎮(zhèn)壓裝置等組成。其中影響播種質(zhì)量的主要是排種裝置和開溝器。常用的排種器有槽輪式、離心式、磨盤式等類型。開溝器有鋤鏟式、靴式、滑刀式、單圓盤式和雙圓盤式等類型。
（2）穴播機(jī)
按一定行距和穴距，將種子成穴播種的種植機(jī)械。每穴可播 1?；蚨嗔７N子，分別稱單粒精播和多粒穴播。主要用于玉米、棉花、甜菜、向日葵、豆類等需要中耕的作物,通常又稱中耕作物播種機(jī)。
針對中耕作物行距較寬且需調(diào)整的特點(diǎn)，穴播機(jī)常采用單體形式,每一個播種單體包括一整套工作部件,能完成開溝、排種、覆土、鎮(zhèn)壓等整個作業(yè)過程。多個單體按所需行距裝在同一橫梁上，即構(gòu)成不同行數(shù)和工作幅寬的穴播機(jī)，與不同功率等級的拖拉機(jī)配套。國內(nèi)還發(fā)展了播種中耕通用機(jī)，即在同一通用機(jī)架上可以按所需行距安裝成組的播種或中耕部件。
（3）撒播機(jī)
使撒出的種子在播種地塊的整個地面均勻分布的播種機(jī)。常用的機(jī)型為離心式撒播機(jī)，附裝在農(nóng)用運(yùn)輸車的后部，由種子箱及其下方的一個高速旋轉(zhuǎn)的撒布輪構(gòu)成。撒布輪由運(yùn)輸車的地輪通過鏈條傳動。種子由種子箱落到撒布輪上，在離心力作用下沿切線方向撒出,播幅可達(dá)8～12米，但作業(yè)粗放,種子不易播勻,且露于地表，易遭鳥獸啄食。撒播機(jī)也可用以施撒粉狀或粒狀肥料、石灰及其他物料。附裝撒播裝置也可安裝在農(nóng)用飛機(jī)上使用。
（4）精密播種機(jī)
以精確的播種量、株行距和深度進(jìn)行播種的機(jī)械播種方式。具有節(jié)省種子、免除出苗后的間苗作業(yè)、使每株作物的營養(yǎng)面積均勻等優(yōu)點(diǎn)。多為單粒穴播和精確控制每穴粒數(shù)的多粒穴播。一般在穴播機(jī)各類排種器的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成。如改進(jìn)窩眼輪排種器上孔型的形狀和尺寸，使其只接受一粒種子并防止空穴；將排種器與開溝器直接連接或置于開溝器內(nèi)以降低投種高度，控制種子下落速度，避免種子彈跳；在水平圓盤排種器上加裝垂直圓盤式投種器，以改變投種方向和降低投種高度，避免種子位移;在雙圓盤式開溝器上附裝同位限深輪,以確保播種深度穩(wěn)定。多粒精密穴播機(jī)是在排種器與開溝器之間加設(shè)成穴機(jī)構(gòu)，使排種器排出的單粒種子在成穴機(jī)構(gòu)內(nèi)匯集成精確數(shù)量的種子群，然后播入種溝。此外，還研制了一些新的結(jié)構(gòu)，如使用事先將單粒種子按一定間距固定的紙帶播種，或使種子從一條垂直回轉(zhuǎn)運(yùn)動的環(huán)形橡膠或塑料制種帶孔排入種溝等。
2.3 播種機(jī)發(fā)展趨勢
目前，播種機(jī)械發(fā)展的主要趨向是：提高作業(yè)效率；改善作業(yè)質(zhì)量；擴(kuò)大適應(yīng)性。主要的技術(shù)措施有：提高工作速度；增大工作幅寬；發(fā)展聯(lián)合作業(yè)；推廣精密播種；擴(kuò)大種肥箱容量并采用機(jī)械加種加肥；提高通用化、族系化程度；研究開發(fā)采用新原理、新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料。
而中國的農(nóng)業(yè)不僅需要更大更先進(jìn)更智能的大型播種機(jī)，同時還需要更小更貼近普通農(nóng)戶需要的小型播種機(jī)，中國大量的小型農(nóng)業(yè)給予了小型播種機(jī)非常大的市場空間。
第3章 小型蕎麥播種機(jī)的設(shè)計計算
3.1 總體傳動設(shè)計方案的選擇確定
方案一：使用減速器與并由減速器提供給地輪及播種箱動力
圖1 方案一示意圖
方案二：使用減速器減速并且由地輪提供種箱動力
圖2 方案二示意圖
方案三：直接使用帶傳動減速并且由地輪提供播種箱動力
圖3 方案三示意圖
方案四：直接使用帶傳動減速后提供動力給地輪與種箱
圖4 方案四示意圖
經(jīng)過初步的計算，直接使用帶傳動減速是可行的，減速軸與地輪之間選用鏈傳動，為配合種箱尺寸，傳動部件不宜過大，故選用鏈傳動，并由地輪提供動力。故選用方案三。
3.2 工作阻力的確定
工作阻力主要是播種機(jī)與地面接觸的裝置的作業(yè)阻力，包括開溝器、覆土器、鎮(zhèn)壓輪、行走輪等等。參考《小型電動播種機(jī)研制》，播種機(jī)的工作阻力可由公式(1)給出:
（1）
故由公式（1）可得:,即小型蕎麥播種機(jī)正常工作時，受到的工作阻力是407.8N。
3.3 工作速度的確定
由《新編機(jī)械設(shè)計師手冊》可查得人的正常步行速度為5 KM/H，單用人力進(jìn)行播種時由于負(fù)重，速度會減慢，而柴油機(jī)提供的動力正好可以彌補(bǔ)這一點(diǎn)。人在工作過程中一般是勻速前進(jìn)的，綜合考慮多方面的因素，可將此播種機(jī)的速度定為1.5 M/S。
3.4 驅(qū)動功率的確定
播種機(jī)工作所需功率，應(yīng)有播種機(jī)的工作阻力和行走速度來求定，即播種機(jī)的驅(qū)動功率可由公式（2）給出：
（2）
其中，—播種機(jī)的工作阻力
—播種機(jī)的行進(jìn)速度
故由公式（2）得：
根據(jù)計算得到的驅(qū)動功率，選取柴油機(jī)4kW、1200 r/min。
3.5 地輪的轉(zhuǎn)速
根據(jù)實(shí)際情況，選取地輪的的直徑為400 mm
地輪轉(zhuǎn)速由公式（3）給出：
（3）
其中，v—地輪行走速度
—地輪的半徑
故由公式（3）得：
3.6 傳動比的確定
地輪與排種器之間的傳動比
由于地輪轉(zhuǎn)速為71.6 r/min，排種器轉(zhuǎn)速為112.5 r/min，故地輪與排種器之間的傳動比為：
柴油機(jī)與地輪之間的傳動比
柴油機(jī)與地輪之間的傳動比可由公式（5）給出：
（5）
故由公式（5）得：
由此得需要經(jīng)過一次減速
柴油機(jī)與減速軸之間選用帶傳動，取
得減速軸與地輪之間傳動比為
第4章 鏈傳動的設(shè)計
4.1 地輪與排種器之間的鏈傳動
1.設(shè)計計算
（1）選擇鏈輪齒數(shù)
根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》一書，取主動鏈輪齒數(shù)為，從動鏈輪的齒數(shù)可由公式（6）給出：
（6）
故由公式（6）得：
參考《機(jī)械設(shè)計》一書，取標(biāo)準(zhǔn)值
（2）確定計算功率
該鏈傳動是單排鏈計算功率可由公式（7）給出：
（7）
其中，—工況系數(shù)
—主動鏈輪齒數(shù)系數(shù)
—傳遞的功率
查《機(jī)械設(shè)計》一書表9-6和圖9-13取值：
，，
代入公式（7）可求得：
（3）選擇鏈條型號和節(jié)距
根據(jù)及，查《機(jī)械設(shè)計》一書圖9-11，可選鏈條的型號12A-1.查表9-1，鏈條節(jié)距為p=19.05mm。
（4）計算鏈節(jié)數(shù)和中心距
中心距可由公式（8）給出：
（8）
代入公式（8）有：
取
相應(yīng)的鏈長節(jié)數(shù)可由公式（9）給出：
（9）
代入公式（9）可求得：
取鏈長節(jié)數(shù)
鏈傳動的最大中心距可由公式（10）給出：
（10）
其中，—中心距計算系數(shù)
查《機(jī)械設(shè)計》一書表9-7取值：
代入公式（10）可求得：
（5）計算鏈速v，確定潤滑方式
鏈速可由公式（11）給出：
（11）
代入公式（11）可求得：
根據(jù)和鏈號12A-1，查《機(jī)械設(shè)計》一書圖9-14可知鏈條的潤滑方式應(yīng)采用定期人工潤滑。
2.鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸
（1）分度圓直徑d
鏈輪的分度圓直徑d可由公式（14）給出：
（14）
代入（14）可求得：
（2）齒頂圓直徑
鏈輪的齒頂圓直徑可由公式（15）、（16）給出：
（15）
（16）
其中，—滾子直徑
查《機(jī)械設(shè)計》一書查表9-1取值：
代入公式（15）、（16）可求得：
主動鏈輪齒頂圓直徑的確定
取
（3） 齒根圓直徑的確定
（4）分度圓齒高
鏈輪的分度圓齒高可由公式（17）、（18）給出：
（17）
（18）
代入公式（17）、（18）可求得：
主動鏈輪分度圓齒高的確定
取
從動鏈輪分度圓齒高的確定
取
4.2 地輪與減速軸之間的鏈傳動
主動軸轉(zhuǎn)速可由公式（19）給出：
（19）
代入公式（19）可求得：
得
1.設(shè)計計算
（1）選擇鏈輪齒數(shù)
根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》一書，取主動鏈輪齒數(shù)為，從動鏈輪的齒數(shù)可由公式（6）給出：
（6）
故由公式（6）得：
參考《機(jī)械設(shè)計》一書，取標(biāo)準(zhǔn)值
（2）確定計算功率
該鏈傳動是單排鏈計算功率可由公式（7）給出：
（7）
其中，—工況系數(shù)
—主動鏈輪齒數(shù)系數(shù)
—傳遞的功率
查《機(jī)械設(shè)計》一書表9-6和圖9-13取值：
，，
代入公式（7）可求得：
（3）選擇鏈條型號和節(jié)距
根據(jù)及，查《機(jī)械設(shè)計》一書圖9-11，可選鏈條的型號08A-1.查表9-1，鏈條節(jié)距為p=12.7mm。
（4）計算鏈節(jié)數(shù)和中心距
中心距可由公式（8）給出：
（8）
代入公式（8）有：
取
相應(yīng)的鏈長節(jié)數(shù)可由公式（9）給出：
（9）
代入公式（9）可求得：
取鏈長節(jié)數(shù)
鏈傳動的最大中心距可由公式（10）給出：
（10）
其中，—中心距計算系數(shù)
查《機(jī)械設(shè)計》一書表9-7取值：
代入公式（10）可求得：
（5）計算鏈速v，確定潤滑方式
鏈速可由公式（11）給出：
（11）
代入公式（11）可求得：
根據(jù)和鏈號08A-1，查《機(jī)械設(shè)計》一書圖9-14可知鏈條的潤滑方式應(yīng)采用滴油潤滑。
2.鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸
（1）分度圓直徑d
鏈輪的分度圓直徑d可由公式（14）給出：
（14）
代入（14）可求得：
（2）齒頂圓直徑
鏈輪的齒頂圓直徑可由公式（15）、（16）給出：
（15）
（16）
其中，—滾子直徑
查《機(jī)械設(shè)計》一書查表9-1取值：
代入公式（15）、（16）可求得：
主動鏈輪齒頂圓直徑的確定
取
（3）齒根圓直徑的確定
（4）分度圓齒高
鏈輪的分度圓齒高可由公式（17）、（18）給出：
（17）
（18）
代入公式（17）、（18）可求得：
主動鏈輪分度圓齒高的確定
取
從動鏈輪分度圓齒高的確定
取
第5章 帶傳動的設(shè)計
根據(jù)《簡明機(jī)械零件設(shè)計手冊》一書，可確定從汽油機(jī)到地輪之間的傳動效率，則由公式（19）給出：
（19）
代入公式（19）可求得：
柴油機(jī)轉(zhuǎn)速
（1）確定計算功率
計算功率可由公式（20）給出：
（20）
其中，—工作情況系數(shù)
查《機(jī)械設(shè)計》一書表8-7取值：
代入公式（20）可求得：
（2）選擇V帶的類型
根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》一書，由、查圖8-11選用z帶。
（3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗算帶速
初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑
查《機(jī)械設(shè)計》一書表8-6和表8-7，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑
驗算帶速
帶速可由公式（21）給出：
（21）
代入公式（21）可求得：
因為，故帶速合適。
（3）計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑
大帶輪的基準(zhǔn)直徑可由公式（22）給出：
（22）
其中，—汽油機(jī)與帶輪之間的傳動比
代入公式（22）可求得：
（4） 確定帶的中心距和基準(zhǔn)長度
初定中心距
中心距可由公式（23）給出：
（23）
代入公式（23）有：
得：
?。?
計算帶所需的基準(zhǔn)長度
基準(zhǔn)長度可由公式（24）給出：
（24）
代入公式（24）有：
按《機(jī)械設(shè)計》一書查表8-2，選擇相近的基準(zhǔn)長度標(biāo)準(zhǔn)值，可查得：
計算實(shí)際中心距
實(shí)際中心距可由公式（25）給出：
（25）
代入公式（25）可求得：
（5）驗算小帶輪上的包角
包角可由公式（26）給出：
（26）
代入公式（26）可求得：
（6）計算帶的根數(shù)
V帶的根數(shù)可由公式（27）給出：
（27）
其中，—單根普通V帶的許用功率
—包角系數(shù)
—材質(zhì)系數(shù)
—計入傳動比的影響時，單根V帶傳遞的功率的增量
查《機(jī)械設(shè)計》一書表8-5和表8-2取值：
，
由，可查《機(jī)械設(shè)計》一書表8-4a得：
由，和z形帶可查《機(jī)械設(shè)計》一書表8-4b得：
代入公式（27)可求得:
取
第6章 鏈輪的設(shè)計
6.1 鏈輪的材料選擇
由《簡明機(jī)械零件設(shè)計手冊》可知鏈輪材料常用灰鑄鐵、鋼、鋁合金等。材料選定為20鋼，硬度為.50~60HRC。
6.2 地輪與減速軸之間主動鏈輪的設(shè)計
鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是根據(jù)鏈輪的分度圓直徑，選擇鏈輪的結(jié)構(gòu)形式，由鏈輪的直徑較小選擇整體式；通過查《機(jī)械設(shè)計》一書，可以確定主動鏈輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)，其他的相關(guān)尺寸可以根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)驗公式計算求得，其中，鏈輪總寬度為40mm。
主動鏈輪的結(jié)構(gòu)如下圖所示：
圖5 地輪減速軸之間主動鏈輪
6.3 地輪與減速軸之間從動鏈輪的設(shè)計
從動鏈輪的結(jié)構(gòu)同樣采用整體式，從動鏈輪的參數(shù)通過查《機(jī)械設(shè)計》可以得到，其他的相關(guān)尺寸可以根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)驗公式計算求得，其中，鏈輪總寬度為40mm。
因此，從動鏈輪的結(jié)構(gòu)與主動鏈輪的結(jié)構(gòu)相同，只是直徑不同。
從動鏈輪的結(jié)構(gòu)如下圖所示：
圖6 地輪減速軸之間從動鏈輪
6.3 地輪與種箱之間主動鏈輪的設(shè)計
通過查《機(jī)械設(shè)計》可以得到，其他的相關(guān)尺寸可以根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)驗公式計算求得，其中，鏈輪總寬度為40mm。
主動鏈輪的結(jié)構(gòu)如下圖所示：
圖7 地輪種箱之間主動鏈輪
6.4 地輪與種箱之間從動鏈輪的設(shè)計
通過查《機(jī)械設(shè)計》可以得到，其他的相關(guān)尺寸可以根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)驗公式計算求得，其中，鏈輪總寬度為40mm。
從動鏈輪的結(jié)構(gòu)如下圖所示：
圖8 地輪種箱之間從動鏈輪
第7章 帶輪的設(shè)計
7.1 帶輪的材料選擇
由《簡明機(jī)械零件設(shè)計手冊》可知帶輪材料常用灰鑄鐵、鋼、鋁合金或工程塑料等其中灰鑄鐵應(yīng)用的最廣。因為帶輪轉(zhuǎn)速比較低，所以材料選定為灰鑄鐵，硬度為HT150。
7.2 主動帶輪的設(shè)計
帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑，選擇帶輪的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)帶的型號來確定帶輪輪槽的尺寸，設(shè)計如下
（1）主動帶輪的結(jié)構(gòu)選擇：主動帶輪的基準(zhǔn)直徑，而與主動帶輪配合的柴油機(jī)軸的直徑是20mm，所以主動帶輪采用實(shí)心式，總寬度為40mm。
（2）帶輪參數(shù)的選擇：通過查《機(jī)械設(shè)計》一書，可以確定主動帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)，其他的相關(guān)尺寸可以根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)驗公式計算求得。
主動帶輪的結(jié)構(gòu)如下圖所示：
圖9 主動帶輪
7.3 從動帶輪的設(shè)計
（1） 從動帶輪的結(jié)構(gòu)選擇：根據(jù)主動帶輪基準(zhǔn)直徑和傳動比來確定，從動帶輪采用腹板式，總寬度為40mm。
（2） 從動帶輪參數(shù)的選擇：通過查《機(jī)械設(shè)計》一書，可以查得帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)，其他的相關(guān)尺寸可以根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)驗公式計算求得。
因此，從動帶輪的結(jié)構(gòu)與主動帶輪的結(jié)構(gòu)不同。
從動帶輪的結(jié)構(gòu)如下圖所示：
圖10 從動帶輪
第8章 軸的設(shè)計
8.1 初步確定軸的最小直徑
選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查《機(jī)械設(shè)計》一書，根據(jù)表15-3，取。軸的最小直徑可由公式（30）得出：
（30）
其中：—地輪軸上的驅(qū)動功率
—地輪軸的轉(zhuǎn)速
代入公式（30）可求得：
減速軸
地輪軸
8.2 減速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
（1） 擬定軸上零件的裝配方案
圖11 減速軸結(jié)構(gòu)簡圖
（2） 確定軸的各段長度
減速軸從左至右分為五段，
第1和第5軸段安裝鏈輪及大帶輪，取直徑18mm，長度40mm
第2和第4軸段安裝滾動軸承，選擇深溝球軸承16003，取直徑20mm，長度15mm
中間軸段為配合播種機(jī)構(gòu)取直徑22mm，長度390mm
8.3 地輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
（1）擬定軸上零件的裝配方案
圖12 地輪軸結(jié)構(gòu)簡圖
（2）確定軸的各段長度
地輪軸從左至右一共分為七段
第1和第7段安裝地輪，取直徑22mm，長度110mm
第2和第6段安裝鏈輪，取直徑24mm，長度40mm
第3和第5段安裝軸承，選用深溝球軸承16005，該段取直徑25mm，長度15m
中間段為配合播種機(jī)構(gòu)取直徑28mm，長度590mm。
第9章 支架、扶手與軸承等選擇設(shè)計及功能切換
9.1 支架設(shè)計
支架總體按照所選方案進(jìn)行設(shè)計，上方安裝減速軸，下方安裝地輪軸，預(yù)留出位置給播種機(jī)構(gòu)等。支架為焊接。
支架結(jié)構(gòu)如圖所示：
圖13 支架
9.2 把手設(shè)計
把手按照普通人習(xí)慣高度進(jìn)行設(shè)計，焊接而成，與支架焊接連接。
把手結(jié)構(gòu)如圖所示
圖14 把手
9.3 軸承選擇
軸承為標(biāo)準(zhǔn)件，由于播種機(jī)行走傳動機(jī)構(gòu)中軸受徑向力，故減速軸采用深溝球軸承16003，地輪軸采用深溝球軸承16005。
9.4 功能切換
在播種機(jī)軸及柴油機(jī)軸上各安裝一個離合器。
柴油機(jī)軸離合器閉合時，柴油機(jī)可以帶動減速器軸轉(zhuǎn)動，使地輪轉(zhuǎn)動。
播種機(jī)軸離合器閉合時，地輪軸可以通過鏈傳動帶動播種箱內(nèi)機(jī)構(gòu)運(yùn)動。
在把手上通過離合線控制兩個離合器的開閉。
第10章 三維建模及裝配
完成三維設(shè)計及建模后，裝配如下：
圖14 正視圖
圖15 左視圖
圖16 俯視圖
圖17 右視圖
圖18 三維圖
結(jié) 語
蕎麥播種機(jī)是對蕎麥進(jìn)行播種的機(jī)器，本文設(shè)計的小型蕎麥播種機(jī)使用柴油機(jī)作為動力，操作性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，維護(hù)不復(fù)雜。降低了農(nóng)民勞作時的工作強(qiáng)度，代替畜力、人力工作，播種更加科學(xué)，撒播更加均勻。
在農(nóng)村地區(qū)，尤其是在不適合使用現(xiàn)代化大型農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的梯田、丘陵、坡地、小快地等地區(qū)，小型播種機(jī)有著巨大的優(yōu)勢和廣闊的市場前景，發(fā)展前景良好。
經(jīng)過以上的設(shè)計計算，確定了小型蕎麥播種機(jī)的動力、行走、傳動機(jī)構(gòu)及功能切換。
致 謝
首先，感謝學(xué)校四年的培養(yǎng)，感謝各位老師的教導(dǎo)與關(guān)懷，這四年里學(xué)習(xí)了許多知識，獲得了許多經(jīng)驗，對此我向各位老師致以深深的敬意與謝意。
在本次畢業(yè)設(shè)計過程中，楊巖老師給予了悉心的教導(dǎo)，經(jīng)?；ハ嘟涣?，使我深受啟迪，獲益匪淺，老師的幫助讓我選擇了合適的方案并進(jìn)行設(shè)計。
同時我還要感謝我的同學(xué)們，許多不明白的問題正是向同學(xué)們提問并得到了幫助解答。
由于本人水平有限，在理論與實(shí)際等等各個方面都難免有不當(dāng)與欠缺之處，對許多專業(yè)知識的運(yùn)用也許并不熟練，有些設(shè)計計算也許并不成熟，敬請各位老師批評指正。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 吳貽珍. 中國傳動帶技術(shù)現(xiàn)狀與未來發(fā)展[J].中國橡膠,2006,22
（24）:16-22.
[2] 王麗娟,黃清世,鄒雯. 齒輪發(fā)展研究綜述[J].機(jī)械研究與應(yīng)用,2008(2)
[3] 石照耀,李秀明. 中國齒輪工業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J].雙月策
劃,2005(6):11-13.
[4] 秦大同. 機(jī)械傳動科學(xué)技術(shù)的發(fā)展歷史與研究進(jìn)展[J].機(jī)械工程學(xué)報,
2003,39(12):37 - 43.
[5] 秦書安.帶傳動技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展前景[J]機(jī)械傳動,2002(4)
[6] 武昭暉,王 鐵.低速重載齒輪傳動的解決方案[J]. 煤礦機(jī)械,2000 (3) :
21 - 23.
[5] 關(guān)慧貞. 機(jī)械制造裝備設(shè)計[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社，2010
[6] 楊裕根. 現(xiàn)代工程圖學(xué)[M]. 北京郵電大學(xué)出版社 2008
[7] 朱孝錄. 齒輪承載能力分析[M]. 北京:高等教育出版社, 1992.
[8] 蒲良貴, 紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計[M]. 8. 高等教育出版社.
[9] Wang Pizeng, ChenWenxian, Chu Yunmian. The design of the invo2lute
- circular arcgearing[ C ]. Zhengzhou: The international confer2ence
on gearing, 1998, 1 (5 - 10) : 59 - 61.
[10] PeterOmand Rasmussen, Torben Ole Andersen, Frank T. Jorgensen,et al.
Development ofa high - performance magnetic gear [ J ].IEEE
Transactions on industry app lications, 2005, 41 ( 3 ) :764 -770.
36