開溝機(jī)的設(shè)計(jì)-圓盤式開溝機(jī)【8張CAD高清圖紙和文檔】【YC系列】

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Ditching cutter is powered by a chain drive, the structure is simple, lightweight, flexible operation. Using the throw, and set the retaining plate, so as to achieve the casing requirements, ditching trenching shovel knife after-hours access to reach the ditch formation requirements set curved baffle, operational safety and to meet the needs of the pulverizer coefficient. Re-use a hydraulic device, the control section ditching ditching depth adjustment.Keywords:Ditching; Cutter; Hydraulics目 錄第1章 緒論11.1研究背景及意義11.2開溝機(jī)概述11.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀31.3.1國外現(xiàn)狀31.3.2 國內(nèi)現(xiàn)狀3第2章 開溝機(jī)總體設(shè)計(jì)52.1設(shè)計(jì)要求52.2總體方案設(shè)計(jì)52.2.1開溝機(jī)類型選擇52.2.2動力系統(tǒng)方案確定52.2.3開溝深度調(diào)節(jié)裝置方案確定62.2.4總體結(jié)構(gòu)6第3章 動力及傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)73.1功率計(jì)算及發(fā)動機(jī)選型73.1.1 切土阻力73.1.2 開溝機(jī)功耗計(jì)算83.1.3 發(fā)動機(jī)選型103.2傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)103.2.1傳動比分配103.2.2運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算103.2.3 V帶傳動設(shè)計(jì)113.2.4齒輪傳動設(shè)計(jì)與校核143.3 軸及軸上零件的設(shè)計(jì)與校核183.3.1軸的設(shè)計(jì)與校核183.3.2滾動軸承的選擇與校核213.3.3鍵的選擇與校核22第4章 開溝裝置的設(shè)計(jì)244.1開溝刀設(shè)計(jì)244.1.1刀片型號244.1.2切土進(jìn)距及刀片數(shù)量254.1.3刀片直徑計(jì)算264.1.4刀片正反轉(zhuǎn)的確定274.1.5刀盤轉(zhuǎn)速274.1.6刀盤結(jié)構(gòu)及刀片布置原則274.2開溝鏟284.3擋土板29第5章 開溝深度調(diào)節(jié)裝置的設(shè)計(jì)305.1深度調(diào)節(jié)液壓缸的選用及分析305.1.1 液壓缸型號的確定305.1.2 液壓缸行程驗(yàn)證305.2深度調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)325.2.1供油方式325.2.2平衡及鎖緊325.2.3液壓系統(tǒng)原理圖32總 結(jié)33參考文獻(xiàn)34致 謝3535湖州師范學(xué)院本科畢業(yè)論文第1章 緒論1.1研究背景及意義我國是一個典型的農(nóng)業(yè)大國，作物種植面積非常大，同時(shí)我國也是一個人口大國，對食品的需求量也非常的大，隨著國家工業(yè)化進(jìn)程，從農(nóng)田中解放出更多的生產(chǎn)力，提高生產(chǎn)效率，我國的農(nóng)業(yè)機(jī)械也在國家的扶持和工程師的研究中飛速發(fā)展，開溝作為農(nóng)田作業(yè)的一個環(huán)節(jié)，在作物生長過程中的影響甚大，與此同時(shí)，其工作量大，人工開溝耗時(shí)耗力。所以，開發(fā)出一種開溝機(jī)械，就能極大的解決這個問題。本文就南方地塊小，一般開溝機(jī)機(jī)型過長，不能靈活運(yùn)行的情況，擬開發(fā)出一款微型開溝機(jī)，解決在小型田地作業(yè)的需要。 圖1 開溝機(jī)油菜、棉花等作物是直根系忌濕作物，土壤水分適宜與否，對其生長發(fā)育影響甚大，水分過多會造成缺氧，直接引起植株生理代謝過程變化，針對油菜、棉花等作物生長特性，一般要求如下：1、開溝要及時(shí)，以便抗旱排澇；2、溝深、溝寬要符合要求并均勻一致；3、拋土要均習(xí)。在開溝過程中能將泥土均勻拋向溝的兩邊，對種子的覆蓋率能達(dá)90%以上；4、溝要直以利于排灌；5、溝底、溝壁要光滑。目前，南方各水稻主產(chǎn)區(qū)大都以兩季連作，10月份晚稻收獲后的田塊留待第二年開春后翻耕種植早稻。在過冬的近5個月時(shí)間恰好是冬油菜的全生育期，但由于油菜的種植工序較多，尤其手工開溝勞動強(qiáng)度大，勞動力投入多，許多農(nóng)民想盡量擴(kuò)大種植冬油菜面積卻又因勞動力不足而耽誤了，加上近些年來，大部分農(nóng)村青年都外出打工，人力不足最終導(dǎo)致油菜種植面積還相對減少，經(jīng)濟(jì)效益低，導(dǎo)致目前有限的耕地未能得到充分、合理利用。為了充分、合理利用南方土地資源，加快種植業(yè)向農(nóng)機(jī)械化、產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展，因此設(shè)計(jì)一種開溝性能好且經(jīng)濟(jì)實(shí)用的開溝機(jī)械，解決農(nóng)民當(dāng)前開溝難的問題，提高種植效率和勞動生產(chǎn)率，快速實(shí)現(xiàn)油菜種植機(jī)械化，具有重要意義。1.2開溝機(jī)概述開溝機(jī)產(chǎn)品可分為開溝機(jī)和輪盤式開溝機(jī)：（1）開溝機(jī)開溝機(jī)主要由傳動皮帶輪、傳動軸、變速齒輪箱、刀軸和機(jī)架構(gòu)成。開溝機(jī)主要是與拖拉機(jī)配套使用，并由拖拉機(jī)動力驅(qū)動工作來實(shí)現(xiàn)開溝隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國家對基本建設(shè)力度加大，地下管道、電（光）纜鋪設(shè)工程數(shù)量激增，質(zhì)量要求提高?？咳斯ら_挖，不僅效率低下，溝槽開挖質(zhì)量欠佳，且不能滿足“微創(chuàng)”要求。因?yàn)殚_溝機(jī)的使用越顯得重要。開溝機(jī)主要有兩種：第一種為開種溝而設(shè)計(jì)的開溝器，開溝器為小型從動部件，靠牽引作用力而開出適合種子發(fā)育的種床，溝形表現(xiàn)為小、窄、淺等特點(diǎn)，開溝器常作為播種機(jī)一附屬部件而掛靠其上；第二種為開排水溝或其它用途的開溝機(jī)，開溝機(jī)相對較大型，挖溝機(jī)一般以主動型部件為主，消耗功率大，體積大，溝深且寬。范圍廣泛，結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉、使用拆裝方便，開溝質(zhì)量好、效率高并具有開溝、碎伐、均勻排土一次完成的特點(diǎn)，適宜棉、麥、油菜等旱地田間開挖排水溝用。一種小型鏈?zhǔn)酵跍蠙C(jī)，它包括有一固定在機(jī)架上的發(fā)動機(jī)，該發(fā)動機(jī)的輸出軸上通過皮帶輪傳動機(jī)構(gòu)或鏈輪傳動機(jī)構(gòu)分別與一中間軸和一液壓泵相連；所述的中間軸通過一鏈輪傳動機(jī)構(gòu)或皮帶輪傳動機(jī)構(gòu)與一鏈刀主軸相連，該鏈刀主軸上通過鏈刀主鏈輪相連著開挖用的鏈刀機(jī)構(gòu)；所述液壓泵的壓力油出口經(jīng)多路閥分兩路分別連通于液壓油缸和驅(qū)動橋上的液壓馬達(dá)，液壓油缸上的伸縮杠桿機(jī)構(gòu)與鏈刀機(jī)構(gòu)相連；所述的發(fā)動機(jī)輸出軸上通過皮帶輪傳動機(jī)構(gòu)分別與一中間軸和一液壓泵相連，所述的中間軸通過一鏈輪傳動機(jī)構(gòu)與一鏈刀主軸相連；所述的發(fā)動機(jī)輸出軸與中間軸相聯(lián)的皮帶輪傳動機(jī)構(gòu)上加裝有由手把、拉鎖裝置和張緊輪構(gòu)成的離合機(jī)構(gòu)，張緊輪靠近設(shè)置在皮帶邊上，并通過拉索裝置與手把相連；它具有結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，方便運(yùn)輸；成本低，可靠性好的特點(diǎn)圖2 河北深遠(yuǎn)機(jī)械開溝機(jī)（2）輪盤式開溝機(jī)輪盤式開溝機(jī)主要用于管道和電纜電線等地下鋪設(shè),該機(jī)械特點(diǎn)是開溝速度快,深度自由調(diào)節(jié),對路面破壞小,極大的提高了生產(chǎn)力,節(jié)省人力物力,其特點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)效益顯著，投資少、見效快，一臺機(jī)器是人工的幾十倍、小型挖掘機(jī)的幾倍。開溝機(jī)開出的溝，可窄到10公分，深達(dá)2米，且溝直、壁陡，人工和挖掘機(jī)無法開出這樣的溝；較人工和挖掘機(jī)有更高的作業(yè)效率（是挖掘機(jī)的3-5倍）和經(jīng)濟(jì)效益，特別在挖窄深溝的情況（埋管或埋電纜）下，該機(jī)的作業(yè)效果就更顯突出。整機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，維護(hù)容易。 圖3 河南鳳翔TD50輪盤式開溝機(jī)1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1國外現(xiàn)狀國外很早就開始有機(jī)肥的應(yīng)用研究， 如歐美、日本、意大利、法國等，并且有著廣泛的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，對開溝機(jī)的要求也越來越高，開溝裝備研究工作步入一個新時(shí)代，先進(jìn)的新型設(shè)備不斷涌現(xiàn)。從結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用性能兩方面來看，目前基本上以蘇聯(lián)和意大利為代表的兩大類型。蘇聯(lián)從1975年開始推出一系列的旋轉(zhuǎn)開溝機(jī)產(chǎn)品：TP-171A全液壓銑切式開溝機(jī)、MK-47犁刀-銑切式開溝機(jī)。意大利主要生產(chǎn)DARL系列的單圓盤開溝機(jī)心及DBR系列的雙圓盤開溝機(jī)。兩大類型的開溝機(jī)主要區(qū)別在于：前者是開挖大型溝渠的大型機(jī)械，且能一次性成溝，所采用的是切拋分開型的刀齒；后者是臨時(shí)性的小溝渠，采用的是切拋合一型的刀齒7-11。 例如，美國 Burkeen 公司有 3 種開溝機(jī)，功率范圍在 9.734.3 kW 之間，B30B 型開溝機(jī)的功率為 34.3 kW，挖溝裝置與駕駛位置間采用橡膠減振隔離，網(wǎng)狀 ROPS 防止駕駛員被拋起物擊傷，獨(dú)特的液壓驅(qū)動鏈張緊裝置可實(shí)現(xiàn)挖溝深度的改變。美國 Vermeer 公司生產(chǎn)的以 RT450 為代表的開溝機(jī)，開溝深度可達(dá) 1.52 m，開溝寬度為 1330 cm，靜力液壓系統(tǒng)制動，可適用于多種工況。 Maxon 公司已生產(chǎn)出 10 種 Parsons 品牌開溝機(jī)目前，國外挖溝機(jī)的代表機(jī)型有：切削開溝機(jī)、螺旋助推式開溝機(jī)、側(cè)置式公路開溝機(jī)、圓盤旋轉(zhuǎn)式開溝機(jī)，主要特點(diǎn)是以大功率，重機(jī)型為主，功耗大，體積也大?，F(xiàn)國外開溝機(jī)生產(chǎn)已向多樣化趨勢發(fā)展，且更趨專機(jī)專用，開溝機(jī)只用于開溝作業(yè)，而當(dāng)機(jī)械不開溝時(shí)只能閑置。這種情況并不符合我國的國情。1.3.2 國內(nèi)現(xiàn)狀我國開溝機(jī)的種類很多，60年代開始從國外引進(jìn)，從七十年代開始正式研制旋轉(zhuǎn)開溝機(jī)，通過自身研究和借鑒國外的經(jīng)驗(yàn)，目前逐步形成了適合我國國情的開溝機(jī)系列，到現(xiàn)在已經(jīng)有幾十種型號。其主要型式有四種：（1）鏵式犁開溝機(jī)鏵式犁開溝機(jī)屬于從動型工作部件，利用“刨削”原理，沿直線運(yùn)動對土壤進(jìn)行刨削。加工過程相對鏵式犁切削速度要大。鏵式犁型開溝機(jī)主要應(yīng)用于蔬菜的栽種和植樹造林等，我國主要有KGTP和京HK-14兩種類型，KGTP工作原理；隨著機(jī)組前進(jìn)，犁尖入土，開軸的土沿著犁體上升。冀板將土推向兩面三刀側(cè)、冀尾板將溝壁壓緊，形成梯形斷面的溝渠，達(dá)到列溝培土的目的。京HK-14開溝機(jī)在工作時(shí)，前面的犁鏵起土，分土板片土扣翻到兩面三刀側(cè)，形成農(nóng)藝要求的一種溝型12。該機(jī)型入土阻力小，質(zhì)量輕，工作性能好，可以開出成型溝，但溝型斷面不平整。（2）鏈齒式開溝機(jī)1992年，江西省農(nóng)機(jī)研究所和江西農(nóng)業(yè)大學(xué)針對果園開溝，設(shè)計(jì)了與豐收180GV拖拉機(jī)配套的1K-30型鏈齒式開溝機(jī)13，開溝機(jī)通過鏈條上的刀齒逆向切削土壤，切削垡片由鏈齒出溝面，再由雙向攪龍輸送到溝兩測，完成開溝作業(yè)。1K-30型開溝機(jī)主要特點(diǎn)；開溝理管時(shí)，溝形一次成型，種植山藥可不開溝只松土，刮土板改變刀齒排列，達(dá)到深松土60100cm，可節(jié)省大量人力。配套拖拉機(jī)功率1737kw,開溝深度600mm、1000mm、1500mm，開溝寬度140mm、160mm、200mm、300mm，工作速度200600m/h。（3）螺旋式開溝機(jī)2000年東北農(nóng)業(yè)大學(xué)針對了泥炭（沼澤地的產(chǎn)物）的開采而設(shè)計(jì)了一種1KL-100型立式螺旋式開溝機(jī)14，其工作部件采用錐螺旋式攪龍切拋土，可開挖出較大型梯形溝渠。在立式開溝機(jī)的思路上，2001年昆明市農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所又研制出1KS-22型雙軸立式旋轉(zhuǎn)開溝機(jī)。采用雙軸結(jié)構(gòu)，兩套旋轉(zhuǎn)方向相反的刀軸同時(shí)切拋上下溝土，能開出小型矩形溝渠。（4）圓盤式開溝機(jī)圓盤式開溝機(jī)屬旋轉(zhuǎn)式開溝機(jī)，將開溝部件做成圓盤式結(jié)構(gòu)，利用動力輸出軸帶動刀盤旋轉(zhuǎn)切削土壤，我國從七十年代開始正式研制，通過自身研究和借鑒國外的經(jīng)驗(yàn)，目前逐步形成了適合我國國情的開溝機(jī)系列15。定型為東方紅-75拖拉機(jī)配套的1KD-100單圓盤旋轉(zhuǎn)開溝機(jī)和1KD-100雙圓盤旋轉(zhuǎn)開溝機(jī)，為鐵牛-55拖拉機(jī)配套了1K-80雙圓盤旋轉(zhuǎn)開溝機(jī)。結(jié)合我國國情出發(fā)的：即要求重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，又要求能耗小，生產(chǎn)率高。到80年代，圓盤式開溝機(jī)又生產(chǎn)出一系列產(chǎn)品：1KSQ-35型（配套8.8千瓦拖拉機(jī)）、1K-0型、1K-35-1A型、1K-35型、1KH-35型等16。近年來，隨著國家對綠色農(nóng)業(yè)的大力倡導(dǎo)，有機(jī)肥在農(nóng)業(yè)上得到廣泛應(yīng)用和發(fā)展，特別是在果園的應(yīng)用上，使開溝機(jī)的研究方向逐漸向果園有機(jī)肥開溝機(jī)方向發(fā)展。果樹園林業(yè)是現(xiàn)代化大農(nóng)業(yè)的重要組成部分和富民工程的重要途徑，施肥是果樹生產(chǎn)管理中的重要技術(shù)措施，其合理與否直接影響果樹生長、產(chǎn)量、果品質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)效益。因此，研制出一種適于果園施肥開溝的機(jī)械，對減少人力和物力資源的浪費(fèi)、提高勞動生產(chǎn)率具有重要意義。第2章 開溝機(jī)總體設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)要求采用一個柴油機(jī)作為主動力源，利用一個齒輪分速裝置輸出兩個轉(zhuǎn)速，一個提供開溝機(jī)的前進(jìn)，另一個控制開溝機(jī)開溝部分的旋轉(zhuǎn)。再利用一個液壓裝置，控制開溝部分的開溝深度調(diào)節(jié)。開溝機(jī)的總體參數(shù)選定如下：開溝機(jī)工作環(huán)境為果園、深度不超過400mm，溝寬限制在150mm300mm。鏈刀式開溝機(jī)的基本參數(shù)為： 開溝寬度 200mm 開溝深度 400mm 鏈條線速度 115m/s 前進(jìn)速度 100300m/h 配套動力 8.8kW 動力輸出軸轉(zhuǎn)速 2400r/m2.2總體方案設(shè)計(jì)2.2.1開溝機(jī)類型選擇為了適用于多種土質(zhì)、工作環(huán)境以及與通用的手扶拖拉機(jī)匹配，本次選用圓盤式開溝機(jī)。2.2.2動力系統(tǒng)方案確定本開溝機(jī)采用一個柴油機(jī)作為主動力源，利用一個齒輪分速裝置輸出兩個轉(zhuǎn)速，一個提供開溝機(jī)的前進(jìn)，另一個控制開溝機(jī)開溝部分的旋轉(zhuǎn)，從而工作機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)相互獨(dú)立，不相干涉。具體傳遞方案如下：即，發(fā)動機(jī)經(jīng)過離合器與V帶傳動到減速箱，減速箱通過齒輪分出兩個轉(zhuǎn)速，一個傳給車輪，一個通過離合器與V帶傳動到開溝器。 圖2-1 動力傳遞方案圖2-2 減速箱方案2.2.3開溝深度調(diào)節(jié)裝置方案確定深度調(diào)節(jié)裝置通過液壓缸與開溝器臂實(shí)現(xiàn)，液壓缸無桿腔供油開溝器提起，有桿腔供油開溝器放下，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)開溝器高度。2.2.4總體結(jié)構(gòu)利用微型耕作機(jī)的動力帶動整個開溝部件的運(yùn)轉(zhuǎn)，開溝的刀盤采用中間式，在刀盤上焊接刀座，用螺栓將刀座和旋耕刀聯(lián)接起來；通過螺栓將刀盤與刀軸聯(lián)接起來，使刀盤旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行開溝工作，為了滿足旋耕刀工作時(shí)的滑切性能和脫草性能且在稻田進(jìn)行工作，故選用彎刀做為開溝工具；為了更好的提高碎土性能和對操作者進(jìn)行保護(hù)，設(shè)計(jì)左右兩塊弧形擋板，最后設(shè)計(jì)一個支撐架桿，對整個開溝部件進(jìn)行固定。總體結(jié)構(gòu)如下圖：圖1 總體結(jié)構(gòu)圖第3章 動力及傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1功率計(jì)算及發(fā)動機(jī)選型開溝過程中，刀片在土壤中連續(xù)運(yùn)動進(jìn)行切削，被切削下來的土壤，其中一部分在切削刃前面形成土堆，被刀片帶著向前移動；一部分土壤在擠壓力的作用下越過切削刃前面的土堆進(jìn)入杯形刀體內(nèi)。由此可見，在開溝過程中刀片除了遇到切削阻力外，還會遇到土壤進(jìn)入杯形刀體內(nèi)的阻力及帶動土堆的阻力，后二項(xiàng)合稱為裝土阻力。切削阻力與裝土阻力之和稱為總阻力6。開溝機(jī)功耗及阻力的計(jì)算方法還不完善，主要通過借鑒其它切削經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算，且不同的參數(shù)下所使用的經(jīng)驗(yàn)公式也不同，因此探求合適的阻力計(jì)算公式是非常關(guān)鍵的。3.1.1 切土阻力 切削總阻力計(jì)算公式 7：式中：土壤堅(jiān)實(shí)度計(jì)的沖擊次數(shù)，取=15 切削厚度刀片寬度刀片切削角，對于圓弧形刀片刀片切削角等于后角刀片尖角計(jì)算系數(shù)，取=0.81 將上式中的切削厚度、刀片切削角和刀片厚度作相應(yīng)的調(diào)整后得到單個刀片的切削阻力： 開溝機(jī)盤刀總切削阻力： 式中：z鏈條上同時(shí)與土壤作用的刀片數(shù)。工作時(shí)有5組即約10把刀片同時(shí)切土。由于刀片受到各種沖擊的影響，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)加入動載系數(shù)，一般情況下動載系數(shù)取1.31.58，則3.1.2 開溝機(jī)功耗計(jì)算（1）開溝裝置總功耗開溝機(jī)的總切削功耗為：開溝機(jī)的總切削比功：式中：比功，單位立方米作業(yè)量的切削功耗溝的斷面面積表2-3 土壤容重土壤級別土壤名稱難易系數(shù)容重砂和粉砂土種植土0.7515000-1600012000輕粘土小石頭夾有碎石當(dāng)砂土0.9160001700017500亞粘土重粘土干黃土1.0180001750018000重粘土 硬黃土含石塊的粘土石塊與粗卵石1.3195002000019500密實(shí)硬黃土輕質(zhì)泥灰土不堅(jiān)實(shí)頁巖巖石2.019500190002000020000-33000沿溝深方向提升土壤的功耗 每次切削下來的土壤層的重心都相同，距地面為0.5H，則式中，土壤顆粒在鏈刀與溝側(cè)壁間滯塞的可能系數(shù)，取=1土壤容重土壤容重9是土壤在未破壞的自然結(jié)構(gòu)下，單位容積中的重量，通常以表示。土壤容重大小反映土壤結(jié)構(gòu)、透氣性、透水性能以及保水能力的高低，一般耕作層土壤容重11.8103N/m3，土層越深則容重越大。各種土壤的容重?cái)?shù)據(jù)見表2-3。被運(yùn)送土壤與溝道土壤的摩擦功耗 式中： 土壤的內(nèi)摩擦系數(shù)，見表2-4 表2-4 土壤摩擦系數(shù)土壤名稱內(nèi)摩擦系數(shù)外摩擦系數(shù)砂0.58一0.750.73粘土0.7一10.5一0.75小塊礫石0.9一1.1泥土灰0.75一10.6一0.75飽含水分的粘土0.18一0.42碎石0.90.84則開溝機(jī)裝置總功耗為：式中： 開溝鏈的傳動效率配套動力到開溝裝置的傳動效率（2）開溝機(jī)前進(jìn)功耗傳動機(jī)構(gòu)功耗：對于機(jī)組前進(jìn)所受的阻力Fa，可以做受力分析，如圖2-2，則 圖2-2 開溝機(jī)前進(jìn)狀態(tài)受力分析 式中：G一機(jī)器自重滾動阻力系數(shù)，取=0.079 開溝機(jī)前進(jìn)功耗： 式中：機(jī)器行走的傳動效率開溝機(jī)的總功耗為： 3.1.3 發(fā)動機(jī)選型根據(jù)開溝機(jī)功耗選用藍(lán)天 1 DN-4型多功能農(nóng)用微型耕作機(jī)功 率：4.4千瓦轉(zhuǎn) 速：1800轉(zhuǎn)/分3.2傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.2.1傳動比分配總傳動比為：3.2.2運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算（1）各軸的轉(zhuǎn)速耕種機(jī)動力輸出軸為0軸，變速箱主軸為軸，車輪軸為軸，刀軸為軸，各軸轉(zhuǎn)速為： （2）各軸的軸功率 （3）各軸輸入轉(zhuǎn)矩T 初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查參考文獻(xiàn)2表15-3得，又由 。將有關(guān)值代入公式可見得： 取同理計(jì)算可得： 3.2.3 V帶傳動設(shè)計(jì)1）確定計(jì)算功率：已知：；查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表13-8得工況系數(shù)：；則：2）選取V帶型號：根據(jù)、查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖13-15選用A型V帶,3）確定大、小帶輪的基準(zhǔn)直徑（1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑：（2）計(jì)算大帶輪基準(zhǔn)直徑：；圓整取，誤差小于5%，是允許的。4）驗(yàn)算帶速：帶的速度合適。5）確定V帶的基準(zhǔn)長度和傳動中心距：中心距：初選中心距（2）基準(zhǔn)長度：對于A型帶選用（3）實(shí)際中心距：6）驗(yàn)算主動輪上的包角：由得主動輪上的包角合適。7）計(jì)算V帶的根數(shù)：，查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表13-3 得：；（2），查表得：；（3）由查表得，包角修正系數(shù)（4）由，與V帶型號A型查表得： 綜上數(shù)據(jù)，得取合適。8）計(jì)算預(yù)緊力（初拉力）：根據(jù)帶型A型查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表13-1得：9）計(jì)算作用在軸上的壓軸力：其中為小帶輪的包角。10）V帶傳動的主要參數(shù)整理并列表：帶型帶輪基準(zhǔn)直徑(mm)傳動比基準(zhǔn)長度(mm)A21250中心距（mm）根數(shù)初拉力(N)壓軸力(N)5835110.81095.53.2.4齒輪傳動設(shè)計(jì)與校核選擇最后一級傳動的齒輪進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算（1）齒輪相關(guān)參數(shù)的選擇選擇齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)1）根據(jù)設(shè)定的傳動方案，采用軟齒面直齒輪傳動。2）由于此機(jī)構(gòu)中齒輪傳動為低速級齒輪傳動，速度不高，故選用7級精度3）材料選擇：小齒輪材料為20CrMnTi，滲碳淬火，硬度為300HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS，二者材料差為60HBS。4）取小齒輪齒數(shù)Z1=20，則大齒輪齒數(shù)Z2=iZ1=220=40，取Z2=40（2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算公式： (13) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）試選載荷系數(shù) 2）計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩 (14) 3）由參考文獻(xiàn)2表10-7選取齒寬系數(shù)4）由參考文獻(xiàn)2表10-6選取材料的彈性系數(shù)5）由圖10-21e按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 6）由式： (15) 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)設(shè)該齒輪的工作壽命為12年，每年工作180天，每天10小時(shí)，則 7）由參考文獻(xiàn)2圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù) ；8）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，取安全系數(shù)S=1。由式 得 (16) 計(jì)算尺寸：1）試算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值 2）計(jì)算圓周速度 (18) 3）計(jì)算齒寬b (19) 4）計(jì)算齒寬與齒高之比b/h模數(shù) (20) 齒高 (21) 齒寬與齒高之比 5）計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)，7級精度，由參考文獻(xiàn)2圖10-8查得動載荷系直齒輪，假設(shè).由參考文獻(xiàn)2表10-3； 由參考文獻(xiàn)2表10-2查得使用系數(shù)； 由參考文獻(xiàn)2表10-4查得7級精度、小齒輪相對支承非對稱布置時(shí)， (22) 將數(shù)據(jù)代入后得由，查參考文獻(xiàn)2圖10-13得；故載荷系數(shù) 6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式得 7）計(jì)算模數(shù)m（3）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式為： 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）由參考文獻(xiàn)2圖10-20d查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 2）由參考文獻(xiàn)2圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取安全系數(shù)S=1.3由式 得 (27) 4）計(jì)算載荷系數(shù)K (28) 5）查取齒型系數(shù) 由參考文獻(xiàn)2表10-5查得 ，6）查取應(yīng)力校正系數(shù) 由參考文獻(xiàn)2表10-5可查得 ，7）計(jì)算大小齒輪的并加以比較 小齒輪的數(shù)值大。 設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)式（27）得對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)4.96，并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=5，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑,算出小齒輪數(shù)大齒輪齒數(shù) ， 取這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動既滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。（4）幾何尺寸計(jì)算1）計(jì)算分度圓直徑 2）計(jì)算中心距 （29）3）計(jì)算齒輪寬度考慮到盡可能的減少質(zhì)量和縮短變速器的軸向尺寸，應(yīng)該選用較小的齒寬。若使用寬些的齒寬，工作時(shí)會因軸的變形導(dǎo)致齒輪傾斜，使齒輪沿齒寬方向受力不均勻并在齒寬方向磨損不均勻。 通常更據(jù)齒輪模數(shù)m的大小來選定齒寬。 直齒：b=KC m, KC為齒寬系數(shù)，取為4.59 （30） 斜齒：b= KC mm，KC取6.09.5第一軸常嚙合齒輪副的齒寬系數(shù)，KC可取大些，使接觸線長度增加、接觸應(yīng)力降低，以提高傳動平穩(wěn)性和齒輪壽命。所以小齒輪齒寬取20mm,大齒輪齒寬取20mm.（5）驗(yàn)算 (31) (32)合適。3.3 軸及軸上零件的設(shè)計(jì)與校核3.3.1軸的設(shè)計(jì)與校核本次設(shè)計(jì)選到刀軸的外徑d為50mm。由于農(nóng)田土壤的復(fù)雜性，至今尚缺乏表達(dá)旋耕阻力及能耗與土壤動力特性、耕作機(jī)具參數(shù)之間明晰的、便于應(yīng)用的關(guān)系式，所以通過以下半經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算P= （3）式中：B耕幅，mm；H耕深，mm；vm機(jī)組前進(jìn)速度，km/h；P0切土比阻，KN/m；vd刀滾外緣線速度，m/s；未耕土壤密度，mg/m3切土比阻P0與土壤質(zhì)地、耕深等多種因素有關(guān)，由實(shí)驗(yàn)取得為32.4KN/m,從農(nóng)業(yè)土壤力學(xué)一書中得知未耕土壤密度為2.69 mg/m3。計(jì)算：P=50201.11000(32.4+6.62.65/2) =3.2kw由公式T=9550P/n=95503.2/256=157Nm 當(dāng)軸回轉(zhuǎn)時(shí)，有三把刀進(jìn)行工作，兩把彎刀和一把直壁刀，由于直壁刀所受的阻力很小，可以忽略不計(jì)，則只要考慮兩把彎刀同時(shí)進(jìn)行切削土壤的情況，一把彎刀通過焊接在刀盤上的刀座固定，對軸產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形；另一把彎刀通過焊接在刀盤上的U型鋼與之相連，對刀軸同時(shí)產(chǎn)生彎矩和扭轉(zhuǎn)變形。由于每把彎刀的參數(shù)基本一致，則每把彎刀產(chǎn)生的彎矩為T/2，即78.5Nm,又因?yàn)門=FL,從此式可以求出彎刀給軸帶來的載荷F的大小，由彎刀的最大回轉(zhuǎn)半徑為270mm可求出切削阻力：F=78.5/0.27=291N圖A分析了刀盤對軸所產(chǎn)生的力效應(yīng)，力F2原來的作用點(diǎn)在垂直刀盤所在平面70mm 的平面內(nèi)，利用力的平移定理將其移到刀盤所在平面內(nèi)，此力在平移后相當(dāng)于對軸附加了一個彎矩，其值為M=F270=29170=20.3Nm如圖A中所示，根據(jù)力的平移定理將力F1平移至軸心，將附加一個扭矩，其大小為 T=F1270=291270=78.6Nm將力F2再次平移，F(xiàn)2會附加一個和力F1同樣的附加扭矩，大小與方向相同。各力的方向如圖A中所示，作出其扭矩圖，如E所示。為了計(jì)算的方便將圖A中平移后的兩個力進(jìn)行合成，如圖B所示，合成后的合力F為F1 ，方向如圖中所示。 以合力F的方向?yàn)榭v軸為方向建立直角坐標(biāo)系xoy對刀軸進(jìn)行受力分析，如圖C所示，利用平衡條件對其進(jìn)行計(jì)算，建立平衡方向有 P1+P2=F P2730+M=365F解之得 P2=117.6N P1=173.4N力P1、P2將軸心各產(chǎn)生一個彎矩，其大小為 M1=117.6365=43Nm M2=173.4365=63.3Nm 作出其彎矩圖，如D所示，從彎矩圖中得知其最大彎矩為63.3Nm，從扭矩圖中得知最大扭矩為157.2Nm，根據(jù)彎曲強(qiáng)度條件利用下式對軸進(jìn)行校核 （4）因?yàn)榈遁S為空心軸，W查機(jī)械設(shè)計(jì)表15-4得其計(jì)算公式為W= （5）其中d為刀軸的大徑，d1為刀軸小徑。計(jì)算得W=0.15031-(44/50)4=6125mm3則 =10.33Mpa=60Mpa所以軸的強(qiáng)度能夠滿足彎曲強(qiáng)度要求。根據(jù)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件利用下式對軸進(jìn)行校核 （6）計(jì)算得=35Mpa所以軸的強(qiáng)度能夠滿足扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度要求，綜上所述可知，軸能滿足工作時(shí)的強(qiáng)度要求，使刀盤能正常的工作。3.3.2滾動軸承的選擇與校核因軸承主故要承受徑向載荷無受軸向載荷，初步選取球深溝軸承。其主要性能和特點(diǎn):主要承受徑向載荷,也可同時(shí)承受小的軸向載荷。當(dāng)量摩擦系數(shù)最小。在高轉(zhuǎn)速時(shí)，可用來承受純軸向載荷。工作中允許內(nèi)、外圈軸線偏斜量不大于，大量生產(chǎn)，價(jià)格最低。這里選輸出軸上的軸承校核（其它軸承的選擇和校核略）。為了方便安裝，兩端選用相同型號的軸承。因軸承承擔(dān)的徑向力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于軸向力，參照工作要求，初選6205型號的軸承。驗(yàn)算：軸軸承的使用壽命為：12小時(shí)/天180天/年10年=21600小時(shí)1）對左端，已知，在理想狀況下無軸向力，故，所以X=1，Y=0。根據(jù)GB276-89，選6205型軸承，查得：C = 10.8 KN，=6.95 KN 。求當(dāng)量載荷P:查參考文獻(xiàn)2表13-6得1.21.8，取1.8。 (38)驗(yàn)算6205軸承的壽命 (39)所以6205型滿足要求。2）對左端，已知，在理想狀況下無軸向力，故，所以X=1，Y=0。根據(jù)GB276-89，選6205型軸承，查的：C = 10.8 KN，C0 =6.95 KN 。求當(dāng)量載荷P查參考文獻(xiàn)2表13-6得fp1.21.8，取1.8 。驗(yàn)算6205軸承的壽命所以6205型滿足要求。軸承校核完畢。3.3.3鍵的選擇與校核 此設(shè)計(jì)涉及兩類鍵：平鍵和花鍵，其選擇見裝配圖。現(xiàn)選擇變速箱輸出軸上的矩形花鍵進(jìn)行校核，其基本尺寸為NdDB8mm36mm42mm29mm。 假設(shè)載荷在鍵的工作面上均勻分布，每個齒工作面上壓力的合力F作用在平均直徑處。 此處為靜聯(lián)接，其校核公式為： (40)式中： T 傳遞的轉(zhuǎn)矩，已知T=692.11Nm； 載荷分配不均勻系數(shù)，取=0.8; Z 花鍵的齒數(shù)，取z=8; H 花鍵齒側(cè)面的工作高度，矩形花鍵中： (41)l 齒的工作長度，取l=29mm; 花鍵的平均直徑，矩形花鍵中：=（D+d）/2=(42+36)/2=39mm (42) 花鍵聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力，查參考文獻(xiàn)2表6-3得 =120MPa則由式（40） 得：MPa120MPa 符合要求，校核完畢。第4章 開溝裝置的設(shè)計(jì)在選取了后置開溝方式的基礎(chǔ)上，在原有旋耕機(jī)刀軸上安裝一圓盤式開溝部件17-20。為能開出形狀規(guī)則、溝內(nèi)干凈、溝型整齊的排水溝，需要考慮多個方面因素，包括刀片型號及數(shù)量，刀盤的結(jié)構(gòu)參數(shù)，開溝鏟的結(jié)構(gòu)參數(shù)及擋土板的結(jié)構(gòu)等，現(xiàn)分以下幾個方面逐步進(jìn)行選擇設(shè)計(jì)。4.1開溝刀設(shè)計(jì)4.1.1刀片型號旋耕刀是開溝機(jī)的主要工作部件，刀片的形狀和參數(shù)直接影響開溝工作質(zhì)量，目前國內(nèi)外對旋耕刀刃口曲線形狀和結(jié)構(gòu)參數(shù)作了大量研究，就橫軸旋機(jī)上的刀齒而言主要有剛性和彈性兩大類，剛性刀按其外形分有直刀、L形刀、彎刀、鑿形刀等類型。其中直刀主要用于對已經(jīng)翻耕的土地進(jìn)行碎土作用，L形刀、彎刀、鑿形刀則用于初耕，L形刀結(jié)構(gòu)簡單，但工作穩(wěn)定性差，且易纏草；鑿形刀主要適應(yīng)在旱作砂性土壤中采用超進(jìn)距旋耕作業(yè)，可節(jié)約動力消耗；而彎刀有好的滑切性能，脫草性能好，工作平穩(wěn)，多用于水田耕作和草原耕作，在稻田旋耕得到廣泛應(yīng)用。針對以上情形，選用彎刀片作為開溝的刀片21，其結(jié)構(gòu)如圖圖2 旋耕彎刀結(jié)構(gòu)圖彎刀片由側(cè)切刃（包括側(cè)切面）和正切刃（包括正側(cè)面）兩部分組成。其中主要尺寸有：R0為旋耕起始半徑，Rn為側(cè)切刃口上任一點(diǎn)半徑，R1為刀片在彎折處的刃口半徑，Rmax為刀片工作最大回轉(zhuǎn)半徑，max為起始半徑最大回轉(zhuǎn)半徑間的偏置角， b為刀片切土寬度，為刀片彎折后角（包括左彎和右彎兩種）。刀片的選擇：由于彎形刀片對土壤的適應(yīng)性較強(qiáng)，它的特點(diǎn)是切割能力強(qiáng)，有自清作用，不易纏草，而且有一定的翻土能力。因此刀片選用國際旋耕機(jī)彎刀IIS245。彎形刀片的刃口的形成原理是根據(jù)阿基米德螺旋線形成的，其材料是用GB69965規(guī)定的65Mn鋼制造。切削部分必須進(jìn)行淬火處理，淬火區(qū)硬度為HRC5055。旋耕彎刀應(yīng)用樣板進(jìn)行檢查，刃口曲線形狀誤差不得大于3mm。 4.1.2切土進(jìn)距及刀片數(shù)量開溝切土過程是刀盤作復(fù)雜運(yùn)動切割土壤。在刀片旋轉(zhuǎn)的同一縱向平面內(nèi)，前后兩相鄰刀片的切土間距，稱為切土進(jìn)距，記作S。如圖2.6所示, 圖3 正轉(zhuǎn)開溝土壤垡片形成示意圖相繼作用與土壤的兩片刀片,描繪出相同的彼此移開一個切土節(jié)距S的曲線,形成斷面變化的垡片.切土進(jìn)距S由開溝刀盤的運(yùn)動參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)確定.S是刀盤轉(zhuǎn)動角的時(shí)間ts內(nèi),旋耕也輥前進(jìn)的距離, z是刀盤上同一切削面上刀齒的安裝數(shù)量.可計(jì)算為：S=vmt= = （1）式中： vm-機(jī)器前進(jìn)速度，m/s； t-機(jī)組前進(jìn)時(shí)間， s； z-同一旋轉(zhuǎn)切削面刀片數(shù)；-刀輥角速度，rad/s；n-刀輥轉(zhuǎn)速，r/min； s-切土進(jìn)距，m垡片的厚度及土壤破碎程度由S值確定，因此切土進(jìn)距的大小直接影響碎土質(zhì)量。由上式知，降低機(jī)能前進(jìn)速度、提高刀軸轉(zhuǎn)速、增加每切割小區(qū)內(nèi)的旋耕刀數(shù)，都能減少切土進(jìn)距，提高碎土質(zhì)量。但機(jī)組前進(jìn)速度過慢，生產(chǎn)率底；刀軸轉(zhuǎn)速過快，機(jī)組的安全性能降低；刀數(shù)增加，刀間空隙度小，容易纏草堵泥。因此，切土進(jìn)距不能設(shè)計(jì)過小，一般在中等粘度的土壤（含水量20%-30%）中作業(yè),正轉(zhuǎn)作業(yè)切土進(jìn)距46cm左右,耕作質(zhì)量即能滿足農(nóng)藝要求?，F(xiàn)取較小值4cm進(jìn)距作計(jì)算，拖拉機(jī)行使速度一般采用一檔操作，其速度為1.1km/h，代入公式中，得：Z=1.79（片）圓整計(jì)算結(jié)果，選取單位切割面上刀片數(shù)量為2片。4.1.3刀片直徑計(jì)算 刀片最大切削半徑Rmax ：Rmax 的確定與設(shè)計(jì)耕深和傳動箱結(jié)構(gòu)有關(guān)，耕深增大，要求R 增大，切削扭矩也隨之增大，因此在滿足耕深的要求及傳動箱結(jié)構(gòu)尺寸允許的情況下，Rmax應(yīng)盡量取小值。刀片切土寬度b(工作幅寬)：b的大小影響旋耕機(jī)的工作質(zhì)量及功率消耗，若b增大，旋耕刀滾的刀片數(shù)減少，則相鄰刀片問距增大，有利于減少堵塞現(xiàn)象，功率消耗不變，但碎土質(zhì)量差，為了保證碎土質(zhì)量，就要減小機(jī)器的行進(jìn)速度，故b不宜過大。為了保證耕深及適宜的刃口長度，刀片切削半徑Ro的大小可由下式確定： （2）式中：S刀片最大進(jìn)給量，mm；a最大設(shè)計(jì)耕深，mm。圖4開溝結(jié)構(gòu)尺寸示意圖正切面回轉(zhuǎn)直徑取決于最大開溝深度 hmax，刀軸傳動箱尾部圓角半徑r，開溝機(jī)處于最大開溝深度時(shí)傳動箱底部離地間隙1，刀軸中心與變速箱的距離L和正切面與變速箱的安全間隙2 22，如下圖： 其數(shù)學(xué)表達(dá)式為；Rhmax+r+1RL-2在藍(lán)天1dn-4型多功能農(nóng)用微型耕作機(jī)上，各參數(shù)的取值為：hmax=160mm；r=82.5mm；L=280mm;1=20mm；2=10mm。計(jì)算得：252.5R270為提高拋土距離，盡量選取較大的旋耕半徑，因此取最大回轉(zhuǎn)切削半徑R回為270mm.4.1.4刀片正反轉(zhuǎn)的確定旋耕機(jī)的刀片，無論其為何種形狀，它在工作時(shí)的絕對運(yùn)動均由兩種運(yùn)動合成。一種運(yùn)動是由于安裝刀片的軸轉(zhuǎn)動時(shí)刀片繞軸心旋轉(zhuǎn)所形成的圓周運(yùn)動，另一種運(yùn)動是機(jī)器不斷前進(jìn)時(shí)所具有的直線運(yùn)動。旋耕機(jī)在工作時(shí)，這兩種運(yùn)動同時(shí)在刀片上產(chǎn)生，刀片的絕對運(yùn)動是這兩種運(yùn)動合成的結(jié)果。正轉(zhuǎn)旋耕旋耕機(jī)的刀輥的旋轉(zhuǎn)方向和拖拉機(jī)前進(jìn)時(shí)輪子的轉(zhuǎn)向相同，旋耕刀由地表向下切土，刀輥的切土反力的水平分力與拖拉機(jī)前進(jìn)方向一致。反轉(zhuǎn)旋耕旋耕機(jī)的刀輥的旋轉(zhuǎn)方向和拖拉機(jī)前進(jìn)時(shí)輪子的轉(zhuǎn)向相反，旋耕刀由已耕土中入土，從底部開始往上切土，刀輥的切土反力的水平分力與拖拉機(jī)前進(jìn)方向相反。為了提高開溝質(zhì)量和耕種機(jī)的附著性能，采用正轉(zhuǎn)切削方式。4.1.5刀盤轉(zhuǎn)速采用旋耕機(jī)自身的鏈傳動，根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)得：開溝需要的刀盤轉(zhuǎn)速要求為200300r/min，本旋耕刀盤設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速為300 r/min，以滿足開溝拋土的要求。線速度計(jì)算如下： u=1R=(3002/60)0.256=6.86(m/s)4.1.6刀盤結(jié)構(gòu)及刀片布置原則(1)刀盤結(jié)構(gòu)由前面刀片直徑計(jì)算得出，刀盤最大回轉(zhuǎn)半徑R回=270mm，彎刀最大工作半徑Rmax=245mm，因此刀盤直徑要略大于原彎刀安裝尺寸。具體尺寸如圖：刀盤最大直徑R0=220mm，刀盤上刀座布置中心圓直徑R1=95mm，刀盤內(nèi)圓直徑取R2=52mm略大于刀軸外徑。由前面計(jì)算得出同一切削面上刀片數(shù)量為12片，考慮到在近溝邊兩側(cè)的拋土能力較中間強(qiáng)，在刀盤最外側(cè)各安裝兩片，靠近刀盤中間的兩切削面各安裝一片刀片，共6片彎刀。同時(shí)為了方便刀盤在旋耕軸上安裝，采用哈夫式刀盤對接安裝，如圖示，左右刀盤通過焊接的鋼板用螺栓連接，整個刀盤通過定位孔用螺栓與刀軸上的刀刀座固定在刀軸上。為增加彎刀片的縱向切削面，在刀盤上左右兩邊橫向焊接了U型鋼，向外擴(kuò)展了兩個切削面，即由緊貼刀盤的兩個切削面增加到四個切削面。另外，為使得開出的溝型整齊，在刀軸原有刀座上，開溝刀盤兩側(cè)各加裝一片切壁刀，以利于溝壁光潔成型。切壁刀為一直面弧形刀，弧形刀最大回轉(zhuǎn)直徑R略大于開溝刀盤最大回轉(zhuǎn)直徑（R回）23mm，結(jié)構(gòu)如下圖示。 圖5刀盤結(jié)構(gòu)圖1， U型鋼 2，刀座 3，連接鋼板 4，定位孔(2)刀片布置原則刀片布置原則：1、同一回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，若配置兩片以上的刀齒，每片刀的進(jìn)距應(yīng)相等，使之切土均勻；2、整個刀軸回轉(zhuǎn)一周的過程中，在同一相位角上，應(yīng)當(dāng)只有一片刀入土，以保證工作穩(wěn)定和刀軸負(fù)荷均勻。3、左刀和右刀應(yīng)盡量交替入土，以保證刀輥的側(cè)向穩(wěn)定。安裝方式為左右彎刀各置于刀盤兩側(cè)，保證每隔60角有一刀片入土，且保證左右交替入土，以利于刀盤的受力穩(wěn)定均衡。基本按照上述規(guī)則安置刀片見下圖。 圖6 刀片排列展開圖4.2開溝鏟為了將已切削的土壤拋出溝底，必須將土壤的水平后拋改為上拋，為此加裝一個圓弧形開溝鏟，圓弧和刀盤為同心圓，如下圖示。圖7開溝鏟結(jié)構(gòu)圖開溝鏟與刀盤刀片回轉(zhuǎn)面間的間隙盡量取較小值，一般為11.5cm。開溝鏟安裝位置要求：最低點(diǎn)略低于刀盤最低點(diǎn)，保證將溝內(nèi)的土壤拋干凈；水平最高點(diǎn)基本和旋耕刀盤圓心位置平齊，有利于提高土壤拋擲高度，延長拋土行程，保證足夠的拋土寬度。4.3擋土板從溝面開始拋出的土壤，由于各方面的因素，會導(dǎo)致部分拋出土壤走向的不確定性，以及對操作的安全性，必須加裝一個弧形擋板，如下圖示，在略高于刀盤旋轉(zhuǎn)的最高點(diǎn)處安裝，擋板的圓弧半徑取較大值：11.5m，擋板間的夾角為8090，安裝擋板的作用有利于土壤橫向拋土距離的作用。圖8 擋土板結(jié)構(gòu)圖第5章 開溝深度調(diào)節(jié)裝置的設(shè)計(jì)5.1深度調(diào)節(jié)液壓缸的選用及分析5.1.1 液壓缸型號的確定首先確定梁和架上的液壓缸耳環(huán)的具體位置，然后即可對初定的桿件在CAD中進(jìn)行簡單模擬（工作位置和提起位置），測量出開溝裝置在兩個極限位置的時(shí)液壓缸的長度（即兩個耳環(huán)中心線之間的距離）：218mm395mm。參考已有的微耕機(jī)的液壓缸型號和液壓缸系列值21，選用HSG型工程用液壓缸，技術(shù)參數(shù)見表3-5。型號 HSGL-50/25E-1111-160218 型號的含義：表3-5 液壓缸技術(shù)參數(shù)缸