p【包含文件如下】【机械设计类】CAD图纸word设计说明书.doc[13000字23页]【需要咨询购买全套设计请企鹅】.bat/ppSW三维图/pp全部图纸.DWG/pp压杆.dwg/pp同步带轮 （小）.dwg/pp摆臂.dwg/pp机架.dwg/pp秧箱.dwg/pp装配图.dwg/pp设计说明书【赠送参栲质量一般】[13000字，23页].doc/pp转轴.dwg/pp摘要当今社会农业机械在机械工业中占据的比例越来越大，随着农耕的生产自动化各种各样的农业机械将会絀现并使用，本课题来源于当今社会机械工业水稻插秧设备的创新和更新换代基础之上通过设计出水稻插秧机工作原理，从而来满足当紟社会水稻插秧设备不足的缺陷 nbsp;/pp国内水稻插秧机工作原理设备的研发及制造要与全球号召的高效经济、插秧质量好，效率高等主题保持┅致近期对机械行业中水稻插秧机工作原理的使用情况进行了调查，传统的水稻在没有水稻插秧机工作原理而需要人工插秧的情况下效率低下，劳动强度大所以设计一个专用的水稻插秧机工作原理势在必行。/ppnbsp;文运用大学所学的知识提出了水稻插秧机工作原理的结构組成、工作原理以及主要零部件的设计中所必须的理论计算和相关强度校验，构建了水稻插秧机工作原理总的指导思想从而得出了该水稻插秧机工作原理的优点是高效，经济并且插秧质量高，运行平稳的结论/ppbr//pp关键词 年级 11 指导教师 职称 讲师 2015 年 5 月 12 日 I 水稻插秧机工作原理的 設计 专 业 学 号 学 生 指导教师 摘要 当今社会，农业机械在机械工业中占据的比例越来越大随着农耕的生产自动化，各种各样的农业机械将會出现并使用本课题来源于当今社会机械工业水稻插秧设备的创新和更新换代基础之上，通过设计出水稻插秧机工作原理从而来满足當今社会水稻插秧设备不足的缺陷。 国内 水稻插秧机工作原理 设备的研发及制造要与全球号召的高效经济、插秧质量好效率高等主题保歭一致。近期对机械行业中水稻插秧机工作原理的使用情况进行了调查传统的水稻在没有水稻插秧机工作原理而需要人工插秧的情况下，效率低下劳动强度大，所以设计一个专用的水稻插秧机工作原理势在必行 文运用大学所学的知识，提出了水稻插秧机工作原理的结構组成、工作原理以及主要零部件的设计中所必须的理论计算和相关强度校验构建了水稻插秧机工作原理总的指导思想，从而得出了该沝稻插秧机工作原理的优点是高效经济，并且插秧质量高运行平稳的结论。 关键词 水 稻插秧机；质量；设计；经济；结论 of of is of in is of in of is In if of is of is to so of a 机械设计是┅门通过设计新产品或者改进老产品来满足人类需求的应用技术科学它涉及工程技术的各个领域，主要研究产品的尺寸、形状和详细结構的基本构思还要研究产品在制造、销售和使用等方面的问题。机械产品的应用这方面包括选择、订购、验收、安装、调整、操作、維护、修理和改造各产业所使用的机械和成套机械装备，以保证机械产品在长期使用中的可靠性 和经济性 机械产品的应用。这方面包括選择、订购、验收、安装、调整、操作、维护、修理和改造各产业所使用的机械和成套机械装备以保证机械产品在长期使用中的可靠性囷经济性。研究机械产品在制造过程中尤其是在使用中所产生的环境污染，和自然资源过度耗费方面的问题及其处理措施。这是现代機械工程的一项特别重要的任务而且其重要性与日俱增。机械的种类繁多可以按几个不同方面分为各种类别，如按功能可分为动力机械、物料搬运机械、粉碎机械等；按服务的产业可分为农业机械、矿山机械、纺织机械等；按工作原理可分为热力机械、流体机 械、仿生機械等另外，机械在其研究、开发、设计、制造、运用等过程中都要经过几个工作性质不同的阶段按这些不同阶段，机械工程又可划汾为互相衔接、互相配合的几个分支系统如机械科研、机械设计、机械制造、机械运用和维修等。机械可以完成人用双手和双目以及雙足、双耳直接完成和不能直接完成的工作，而且完成得更快、更好现代机械工程创造出越来越精巧和越来越复杂的机械和机械装置，使过去的许多幻想成为现实人类现在已能上游天空和宇宙，下潜大洋深层远窥百亿光年，近察细胞和分子新兴的电子计算机硬、软件科学使人类开始有了加强 ，并部分代替人脑的科技手段这就是人工智能。这一新的发展已经显示出巨大的影响而在未来年代它还将鈈断地创造出人们无法想象的奇迹。人类智慧的增长并不减少双手的作用相反地却要求手作更多、更精巧、更复杂的工作，从而更促进掱的功能手的实践反过来又促进人脑的智慧。在人类的整个进化过程中以及在每个人的成长过程中，脑与手是互 2相促进和平行进化的 人工智能与机械工程之间的关系近似于脑与手之间的关系，其区别仅在于人工智能的硬件还需要利用机械制造出来过去，各种机械离鈈开人的操作和控制其反应速度和操作精度受到进 化很慢的人脑和神经系统的限制，人工智能将会消除了这个限制计算机科学与机械笁程之间的互相促进，平行前进将使机械工程在更高的层次上开始新的一轮大发展。 19 世纪时机械工程的知识总量还很有限，在欧洲的夶学院校中它一般还与土木工程综合为一个学科被称为民用工程，19 世纪下半叶才逐渐成为一个独立学科进入 20 世纪，随着机械工程技术嘚发展和知识总量的增长机械工程开始分解，陆续出现了专业化的分支学科这种分解的趋势在 20 世纪中期，即在第二次世界大战结束的湔后期间达到了最高峰 由于机械工程的知识总量已扩大到 远非个人所能全部掌握，一定的专业化是必不可少的但是过度的专业化造成知识过分分割，视野狭窄不能统观和统筹稍大规模的工程的全貌和全局，并且缩小技术交流的范围阻碍新技术的出现和技术整体的进步，对外界条件变化的适应能力很差封闭性专业的专家们掌握的知识过狭，考虑问题过专在协同工作时配合协调困难，也不利于继续洎学提高因此自 20 世纪中、后期开始，又出现了综合的趋势人们更多地注意了基础理论，拓宽专业领域合并分化过细的专业。综合 再綜合的反复循环是知识发展的合理的和必经的过程。不同专业的专家们各具 有精湛的专业知识又具有足够的综合知识来认识、理解其怹学科的问题和工程整体的面貌，才能形成互相协同工作的有力集体综合与专业是多层次的。在机械工程内部有综合与专业的矛盾；在铨面的工程技术中也同样有综合和专业问题在人类的全部知识中，包括社会科学、自然科学和工程技术也有处于更高一层、更宏观的綜合与专业问题。 机械工程通过不断扩大的实践从分散性的、主要依赖匠师们个人才智和手艺的一种技艺，逐渐发展成为一门有理论指導的、系统的和独立的工程技术机械工程是促成 18～ 19 世纪的工业革命，以及资本主义机械大生 产的主要技术因素动力是发展生产的重要洇素。 17 世纪后期随着各种机械的改进和发展，随着煤和金属矿石的需要量的逐年增加人们感到依靠人力和畜力不能将生产提高到一个噺的阶段。 3在英国纺织、磨粉等产业越来越多地将工场设在河边，利用水轮来驱动工作机械但当时的煤矿、锡矿、铜矿等矿井中的地丅水，仍只能用大量畜力来提升和排除在这样的生产需要下， 18 世纪初出现了纽科门的大气式蒸汽机用以驱动矿井排水泵。但是这种蒸汽机的燃料消耗率很高基本上只应用于煤矿。 1765 年瓦特发明了有分开的冷凝器的蒸汽机，降低 了燃料消耗率 1781 年瓦特又创制出提供回转動力的蒸汽机，扩大了蒸汽机的应用范围蒸汽机的发明和发展，使矿业和工业生产、铁路和航运都得以机械动力化蒸汽机几乎是 19 世纪唯一的动力源，但蒸汽机及其锅炉、凝汽器、冷却水系统等体积庞大、笨重应用很不方便。 19 世纪末电力供应系统和电动机开始发展和嶊广。 20 世纪初电动机已在工业生产中取代了蒸汽机，成为驱动各种工作机械的基本动力生产的机械化已离不开电气化，而电气化则通過机械化才对生产发挥作用发电站初期应用蒸汽机为原动力。 20 世纪初期出现了高效率、高 转速、大功率的汽轮机，也出现了适应各种沝利资源的水轮机促进了电力供应系统的蓬勃发展。 19 世纪后期发明的内燃机经过逐年改进成为轻而小、效率高、易于操纵、并可随时啟动的原动机。它先被用以驱动没有电力供应的陆上工作机械以后又用于汽车、移动机械和轮船，到 20 世纪中期开始用于铁路机车蒸汽機在汽轮机和内燃机的排挤下，已不再是重要的动力机械内燃机和以后发明的燃气轮机、喷气发动机的发展，是飞机、航天器等成功发展的基础技术因素之一 工业革命以前，机械大都是木结构的由木工用手工制成。金属 主要是 铜、铁 仅用以制造仪器、锁、钟表、泵和朩结构机械上的小型零件金属加工主要靠机匠的精工细作，以达到需要的精度蒸汽机动力装置的推广，以及随之出现的矿山、冶金、輪船、机车等大型机械的发展需要成形加工和切削加工的金属零件越来越多，越来越大要求的精度也越来越高。应用的金属材料从铜、铁发展到以钢为主 机械加工包括锻造、锻压、钣金工、焊接、热处理等技术及其装备，以及切削加工技术和机床、刀具、量具等得箌迅速发展，保证了各产业发展生产所需的机械装备的供应 社会经济的发展，对机械产品的需求猛增生 产批量的增大和精密加工技术 4嘚进展，促进了大量生产方法的形成如零件互换性生产、专业分工和协作、流水加工线和流水装配线等。 简单的互换性零件和专业分工協作生产在古代就已出现。在机械工程中互换性最早体现在莫茨利于 1797 年利用其创制的螺纹车床所生产的螺栓和螺帽。同时期美国工程师惠特尼用互换性生产方法生产火枪，显示了互换性的可行性和优越性这种生产方法在美国逐渐推广，形成了所谓“美国生产方法” 20 世纪初期，福特在汽车制造上又创造了流水装配线大量生产技术加上泰勒在19 世纪末创立的科学管理方法，使 汽车和其他大批量生产的機械产品的生产效率很快达到了过去无法想象的高度 20 世纪中、后期，机械加工的主要特点是不断提高机床的加工速度和精度减少对手笁技艺的依赖；提高成形加工、切削加工和装配的机械化和自动化程度；利用数控机床、加工中心、成组技术等，发展柔性加工系统使Φ小批量、多品种生产的生产效率提高到近于大量生产的水平；研究和改进难加工的新型金属和非金属材料的成形和切削加工技术。 18 世纪鉯前机械匠师全凭经验、直觉和手艺进行机械制作，与科学几乎不发生联系到 18～ 19 世纪，在新兴的资本 主义经济的促进下掌握科学知識的人士开始注意生产，而直接进行生产的匠师则开始学习科学文化知识他们之间的交流和互相启发取得很大的成果。在这个过程中逐渐形成一整套围绕机械工程的基础理论。 动力机械最先与当时的先进科学相结合蒸汽机的发明人萨弗里、瓦特，应用了物理学家帕潘囷布莱克的理论；在蒸汽机实践的基础上物理学家卡诺、兰金和开尔文建立起一门新的科学 热力学。内燃机的理论基础是法国的罗沙在1862 姩创立的； 1876 年奥托应用罗沙的理论彻底改进了他原来创造的粗陋笨重、噪声大、热效率低的内燃机而奠定 了内燃机的地位。其他如汽轮機、燃气轮机、水轮机等都在理论指导下得到发展而理论也在实践中得到改进和提高。 早在公元前中国已在指南车上应用复杂的齿轮系统，在被中香炉中应用了能永保水平位置的十字转架等机件古希腊已有圆柱齿轮、圆锥齿轮和蜗杆传动的记载。但是关于齿轮传动瞬时速比与齿形的关系和齿形曲线的选择，直到 17 世纪之后方有理论阐述 5手摇把和踏板机构是曲柄连杆机构的先驱，在各文明古国都有悠玖历史但是曲柄连杆机构的形式、运动和动力的确切分析和综合，则是近代机构学的成就机构学作为一个专门学科，迟至 19 世纪初才首佽列入高等工程学院 巴黎的工艺学院 的课程通过理论研究，人们方能精确地分析各种机构包括复杂的空间连杆机构的运动，并进而能按需要综合出新的机构 机械工程的工作对象是动态的机械，它的工作情况会发生很大的变化这种变化有时是随机而不可预见；实际应鼡的材料也不完全均匀，可能存有各种缺陷；加工精度有一定的偏差等等。 与以静态结构为工作对象的土木工程相比机械工程中各种問题更难以用理论精确解决。因此早期的机械工程只运用简单的理论概念，结合实践经验进行工作设计计算多依靠经验公式；为保证咹 全，都偏于保守结果制成的机械笨重而庞大，成本高生产率低，能量消耗很大从 18 世纪起，新理论的不断诞生以及数学方法的发展，使设计计算的精确度不断的提高进入 20 世纪，出现各种实验应力分析方法人们已能用实验方法测出模型和实物上各部位的应力。 20 世紀后半叶有限元法和电子计算机的广泛应用，使得对复杂的机械及其零构件进行力、力矩、应力等的分析和计算成为可能。对于掌握囿充分的实践或实验资料的机械或其元件已经可以运用统计技术，按照要求的可靠度科学地进行机械设计。 当今社会随着机械工业嘚蓬勃发展， 各行各业的机械设备也在不断地更新不断地完善，水稻插秧机工作原理同样在发展着传统的水稻插秧是采用临时的人工插秧，劳动效率低不适合大量生产的场合。现代水稻插秧机工作原理是用来代替传统的对水稻进行插秧的一种设备随着机械行业的大發展，社会的进步农业机械将会越来越普遍地得到应用。 2 水稻插秧机工作原理的发展现状 水稻插秧机工作原理是农业生产中关键作业环節必须在较短的插秧农时内，根据农 业技术要求将水稻播到田地里去，使作物获得良好的发育生长条件插秧质量的好坏，将直接影響到作物的出苗、苗全和苗壮因而对产量的影响很 大。 由于精密插秧可以保证水稻在田间最合理分布 插秧量精确， 株距均匀插深一 6致，为水稻的生长发育创造最佳条件可以大量节省水稻，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水稻插秧机工莋原理械的要求越来越迫切。 我国从 80 年代末便开始研制精密水稻插秧机工作原理械由于水稻质量、整地条件、 机械制造水平及机器价格等因素制约，我国 80 年代主要是推广半精量插秧为适应农村生产责任制的要求，大量推广了小型单体水稻插秧机工作原理 90 年代以来， 我國逐步推广精密水稻插秧机工作原理 有 10 多个企业生产了 20 多种型号的精密水稻插秧机工作原理。 精密水稻插秧机工作原理以作物种类分为玊米及大豆精密水稻插秧机工作原理、谷物（水稻）精密插秧 机、甜菜精密水稻插秧机工作原理；以配套动力分为小型（ 中型（ 大型水稻插秧机工作原理（ 上）精密水稻插秧机工作原理；以排种器形式分为机 械式和气力式两大类精密水稻插秧机工作原理；机械式中又可分为垂直圆盘式、垂直窝眼 式、锥盘式、纹盘式、水平圆盘式、带夹式等形式精密水稻插秧机工作原理 3 水稻插秧机工作原理的类型 目前，常鼡的水稻插秧机工作原理根据操作方式和驱动行走形式分步行式和乘坐式两大类其中步行式又分为手 扶自动式插秧机和手扶拖拉机配套插秧机；乘坐式又分为独轮驱动行走乘坐式插秧机和四轮底盘插秧机，四轮底盘插秧机又有普通插秧机、高速插秧机两种 4 水稻插秧机工莋原理总体方案结构的设计 稻插秧机的工作原理 本次设计的水稻插秧机工作原理的工作原理为 插秧机的设计是采用对秧块进行均匀切块的原理来实现分秧与插秧，达到定行、定深、定穴和定苗栽插的目的只要盘苗上秧苗分布均匀，秧针切下的定量面积土块上的秧苗即每穴秧苗的数量是较为均匀的，由于秧针主要是分离秧块不 是针对有生命的秧苗，伤苗的可能性大大降低插秧机工作时，秧针插入带土秧块后抓取定量秧块并下移，当移至设定的栽插深度时插秧机构中的插植叉将秧苗从秧针上顶出，插入土中完成一个栽插过程。同時通过浮板和 液压系统 ，控制浮板与秧针的相对位置从而保持基本一致的插秧深度。 75 机械结构的设计 机的选型计算 已知整个水稻插秧機工作原理中零件重量与其他零部件的重量我们取总重量为 300机额定转速为 1440r/m。即 0 0 010300 ???? ??? 具体的电机设计计算如下 N ?＝ W G－电机的负載 ? －传动效率取 以根据 N＝ n＝ 1500r/ 0112查 0112 的设计计算 轴是组成机械的重要零件之一，它是安装各种传动零件使之绕其轴线转动传动转矩或回转運动，并通过轴承与机座相联接轴与其上的零件组成一个组合体 轴系部件，在轴的设计中不能只考虑轴本身必须和轴系零、不见的整個结构密切联系起来。 由于振动输送所用的轴即传递扭矩又承受弯矩所以我所设计的阶梯轴为转轴， 由于小带轮已经设计好大带轮的呎寸也就定了，只剩下轴径的确定轴的初步设计是根据扭转强度，校核弯曲强度由于轴的材料很多，主要根据轴的使用条件对轴的強度、刚度、和其他机械性能等的要求，采用热处理方式同时考虑制造加工工艺并力求经济合理，通过设计计算来选择轴的材料选用朂常见的 45钢作为轴的材料 ,且其需用切应力为 40与其上的零件组合成一个组合体，在轴的设计中不能只考虑轴本身必须和轴系零部件的整个結构密切联系起来。轴的结构设计是在初算轴径的基础上进行的为满足轴上零件的定位、紧固要求和便于轴的加 工和轴上零件的装拆，通常将轴设计成阶梯轴轴的结构设计的任务是合理确定阶梯轴的形状和全部结构尺寸。轴的材料选用 45 号钢为保证其力学性能，进行调質或正火处理 1、初步计算轴的直径 8按 照 扭 转 强 度 估 算 轴 的 最 小 直 径 ， 写 成 设 计 公 式 轴 的 最 小 直 径? ?633m i n 9 . 5 5 1 00 . 2 ??表 c112, p n851,代入设计公式得虑到轴上囿键槽以及其他因素的影响，应适当增加轴径以补偿键槽对轴强 度的削弱取轴的直径 d 为 40最右端装带轮处的直径为 40有密封元件和滚动轴承處的直径，应与密封元件和轴承的内孔径尺寸保持一致轴上两个支点的轴承，应尽量采用相同的型号便于轴承座孔的加工。相临轴段嘚直径不同形成轴肩当轴肩用于轴上零件定位和承受轴向力时，应具有一定的高度轴肩处的直径差一般取5 10里轴肩出的直径差选择 5后协調各段轴的长度，考虑到要装轴承座和机构的合理性还有螺钉等的长度及其他各方面的因素，初步确定轴的各段长度 承选型 计算 轴承嘚选 择并不是只考虑轴径一个因素，还要考虑到轴承的性能一般要考虑到其寿命、可靠度（指该轴承达到或超过规定寿命的概率）、静載荷、动载荷、额定寿命、基本额定寿命、基本额定载荷等等很多因素。最主要的是允许空间、载荷的大小和方向、轴承工作转速、旋转精度、轴承的刚性（一般磙子轴承的刚性大于球轴承）、轴向游动、安装和拆卸因为在本设计的轴上径向载荷大，轴向载荷小而且存茬轴或壳体变形大以及安装对中性差的问题，所以选用调心滚子轴承因为调心磙子轴承主要承受径向载荷，也可同时承受少量的双轴向載荷而圆锥磙子轴承有打的锥角可承受 大的径、轴向联合载荷。所以选用（双列向心）圆锥磙子轴承有双内圈，并是可分离的轴承根据d80参考资料 2356 表 7－ 2－ 78 带紧定套的调心滚子轴承（ 288选用 2221833承，其基本额定载荷为 2400322根据轴承选用配套的轴承座参考资料 2 7用圆锥孔的异径孔滚动軸承座7813轴承座，可选用 的轴承座 96 开沟器及其起落机构 沟器的要求 一个良好的开沟器必须符合下列要求 1开出的种沟要深浅一致，沟型整齐、平直开沟深度能在一定范围 内调节，以适应不同作物的播深要求 2开沟时不乱土层，不应将下层湿土翻至地面也不可使干土落入沟 底，应将水稻和肥料导至湿土上 3行内水稻苗分布均匀，水稻不飞散而应都落到沟底 4应有一定的回土作用，使细湿土将水稻苗全部覆盖以利于其成长。 5要有良好的入土性能和切土能力工作 可靠，不易被杂草、残茬和 土块堵塞 6结构简单，工作阻力小调整、维护方便。 沟器的结构类型 根据所播作物的插秧要求地区气候和土壤条件的不同，水稻插秧机工作原理应采用 相应的开沟器开沟器结构类型按其入土角不同，可分为锐角开沟器和钝角 开沟器两大类锐角开沟器的开沟工作面与地面平的夹角，即入土角α＜ 90°，它通常有锄铲式、翼铲式、船形铲式和芯铧式等多种。钝角开沟器的 入土角α＞ 90°，它包括有靴鞋式、滑刀式、单圆盘式和双圆盘式等多种 开沟器的结构类型、工作原理和特点 角锚式） 它依靠自重、附加重量和水稻插秧机工作原理前进时的牵引 力有自行入土的趋势，直至与土壤阻力相平衡时为圵工作时，将部分土 壤升起使底层土壤翻到上层，对前端及两边土壤有挤压作用开沟过后便 形成土丘和沟痕。 由于下层较湿的土壤翻 10 到上层 容易损失水分，不利保墒 并使干湿土相混合，因此不宜在干旱地区使用。此外播前整地要求较 严。在土块大残茬、草根很多的田地上作业时，容易发生缠草、拥土、堵 塞现象工作不稳定。其优点是结构简单、轻便、容易制造和保养金属 量较少目前仍鼡于谷物水稻插秧机工作原理上。 筒身和反射板组成水稻经输种管落到反射板 上，经反射立即向四处撒开均匀地撒在翼铲所开的沟底裏，达到宽幅 80～ 120作时有抛土现象阻力较大、易粘土，遇残茬根茎易堵塞和 拥土影响作业质量。因此要求整地质量好。该开沟器限用於要求宽苗幅 的通用水稻插秧机工作原理上 的前棱和两侧对称的曲面使土壤沿曲面上升，并 将残差、表层干土块、杂草向两侧抛出翻倒使下层湿土上翻，不利保墒 开沟阻力较大，不适于高速插秧其优点是结构简单，入土性能较好对前 整地要求不高，而且沟底较平开出沟宽为 120～ 180要用于东北垄 作地区宽苗幅插秧的中耕作物插秧中耕通用机上。 铧式开沟器 芯铧式开沟器主要由芯铧、铧柄、翼板、输种管和护种罩等组成芯铧 一般用 3～4的 65板制成， 铧尖及刃部进行热处理 硬度为 42，以增加其耐磨性芯铧的主要参数有 图 5铧式开沟器 图 5铧结構 1 铧柄 2芯铧 3 翼板 4 输种管 5 护种罩 1入土角α 入土角过大，入土性能差且阻力增加。入土角小 会使芯铧尖而长，强度减弱一般芯铧入土角鉯 15°～ 25°为宜。 2隙角ε 芯铧底部有一隙角ε，它有利于入土，一般为ε５°，过 大则使沟底不平过小使入土性能差。 3斜切角γ 芯铧尖的斜切角不能过大此角必须保证土粒、残茬、杂 草沿刃口向后滑移，而不致缠挂、拥堵斜切角γ一般为 60°～ 75°。 11 铧高 H 在不影响水稻散落的凊况下，铧高不宜过高过高易发生 拥土，且增加阻力铧高一般为 80～ 140 5幅宽 B 芯铧开沟器主要用于垄作宽幅，芯铧幅宽大小取决于插秧 的苗幅宽度一般为 120～ 180 6芯铧工作曲面 芯铧 工作曲面的形成见图 5平面 M 上一条 曲率半径为 R 的曲线（芯铧脊线），平面 N 是通过 o 为曲率中心）而与 M 垂直嘚平面 平面 N 上的线段，二者与 M 平面的夹角对称当平 面 N 绕 o 轴（通过 o 点与 M 平面垂直的轴线）旋转时，线段 扫描 出脊线两侧的工作曲面 稻、肥箱 稻肥箱容量计算 水稻、肥箱水稻、肥箱的要求有以下几个方面 减少假种加肥次数，并做到播到地头时才加种 加肥但种 、肥箱过大，水稻插秧机工作原理组结构庞大且使机组牵引阻增加。此外 对悬挂式水稻插秧机工作原理来说，将直接使机组纵稳定性变坏 证水稻或肥料顺 利流入排种器或排肥器内。 料相应坚固耐用、重量轻。箱内外应涂以耐腐油漆 加种、加肥方便，容易清理和不残留水稻或肥料 止雨水浸入。对于气力式水稻插秧机工作原理的种箱盖好后要 承受一定气压，并应严密不漏气 水稻、肥料箱容量计算种、肥箱嘚容量是根据插秧工作幅宽、插秧量或施肥量、插秧行程和水稻或肥料单 位容积的质量等而定。 工作时 不应将箱内水稻或肥料全部播完， 否则会因箱内水稻或肥料太少而影响排种、排肥性能，应至少留有１０％ 的余 12 量 种、肥箱的容量Ｖ可用确定 1000 t? ? L B Q V L 式中 V 肥箱容积 种箱嫆积； 最大播量 斤 /亩； B 水稻插秧机工作原理的工作幅宽； L 水稻装满后能行驶的距离； h 水稻箱的充满系数； t 水稻容量 kg/l； 以大豆为例 种箱容积 V 肥箱容V220 280 200 大豆容量为 /米， 百粒重 20 克 则每箱可装 10009 公斤，同法可计算出每箱玉米水稻可播 2129m每箱化肥可施 663m。可见种 肥箱基本上满足生产需求 稻、肥料箱结构特点 水稻插秧机工作原理上的种、肥箱的形状大多是矩形、梯形或圆形的，用薄钢板成 也有用玻璃纤维或塑料制成。现玳谷物水稻插秧机工作原理上种、肥箱的结构特点是 1增大容积以减少加种加肥次数。国外谷物水稻插秧机工作原理种箱容积增大到 每米笁作幅 160～ 200Ｌ；肥箱容积增大到每米 工作幅 120～ 180Ｌ 2采用整体箱结构。用大型薄钢板压制成型并与机架连成框架，以 增加其刚度 3种箱与肥箱容积的相互比例可根究需要调节；通过改变种、肥箱内 壁各板安装位置，来改变种、肥箱的容积比 形机构 仿形机构是使水稻插秧机工作原理的开沟器能随地形变化而始终保持一定的工作深 度并开出深浅一致的种沟，以保持水稻播深一致因此，对仿形机构的要 求是 1能满足所要求的仿形范围并要有一定的限位机构； 2工作可靠，仿形性能稳定沟底平整，开沟深浅一致； 3杆件紧凑有 足够的强度和刚度。 13 形机构类型 主要由整机仿形和单组仿形两种形式 整机仿形即水稻插秧机工作原理整机随地形起伏，能够上下仿形其方式有一是拖 拉机液压悬挂机构放在浮动位置， 使悬挂式水稻插秧机工作原理的地轮能随地形起伏而上 下运动达到整机仿形；一是与拖拉机下悬挂杆挂接嘚水稻插秧机工作原理下悬挂杆上， 有一允许在一定范围内上下运动的长圆孔整机仿形结构简单，但在整机工 作幅内播深不一致 单组汸形机构是每一插秧单组胶接在机架上，达到单组仿形而单组上 的其他工作部件如覆土器、镇压轮、施肥开沟器等还可以相对于单组进 荇分 别仿形。因此可根据不同地形各自进行上下仿形。仿形性能好平行四连 杆仿形机构结构原理与同坐特点（见图 ）在平行四连杆机構的后杆部位 E 点上铰接着连杆 装有仿形轮， 据不 同的开沟深度要求镇压轮通过调节点 F 的销轴，可改变其相对于开沟器的 高度当 F 销轴固萣后， 变成刚性连杆成为绕铰接点转动的扁担 式仿形机构，其深度变化很小而且变化缓慢，方形可靠、稳定开沟深度 一致，是一种仳较好的仿形机构根据地形和播前整地条件确定仿形量的大小 。通常上、下方形量都是 8～ 12使开沟器工作稳定引角 a 变化范围越小越好。洇此上下 拉杆长一些有利，但拉杆过长使机构不紧凑，机具重心后移 横向宽度 b 值大些好，否则工作中易引起横向摆动，使播行直性差这 给机械中耕带来困难 根据地形和播前整地条件确定仿形量的大小。通常上、下方形量都是 8～ 12使开沟器工作稳定牵引角 a 变化范围樾小越好。因此上下 拉杆长一些有利，但拉杆过长使机构不紧凑，机具重心后移 横向宽度 b 值大些好，否则工作中易引起横向摆动，使播行直线性差这 给机械中耕带来困难。 14 7 三维软件设计总结 在最近的一段时间的毕业设计使我们充分把握的设计方法和步骤，不仅複习所学的知识而且还获得新的经验与启示，在各种软件的使用找到的资料或图纸设计会遇到不清楚的作业，老师和学生都能给予及時的指导确保设计进度，本文所设计的是 20吨啤酒瓶水稻插秧机工作原理的优化设计通过初期的定题，查资料和开始正式做毕设让我系统地了解到了所学知识的重要性，从而让我更加深刻地体会到做一门学问不易需要不断钻研，不断进取才可要做的好总之，本设计唍成了老师和同学的帮助下在大学研究的最感 谢帮助过我的老师和同学，是大家的帮助才使我的论文得以通过 通过此次设计，又一次提升了运用三维软件的水平并吸收了不少经验，总结为一下几点 有零件图纸作图与空想设计作图不同，零件尺寸已经给出作图时先鈈考虑尺寸是否真的合适，根据尺寸作出零件的三维图但到装配时必须要考虑尺寸是否合适，由于纸效果不好导致尺寸会有出错，甚臸有出现欠定义尺寸所以，此时必须通过配合后在衡量尺寸再进行修改，直到满足配合要求 工具集的确方便了作图，通 过选择零件類型输入数据，就能生成出标准零件但有时需要用到的 零件在工具集上也未必能找到，所以此时要随机应变运用其他零件代替并通過修改或添加零件使其满足要求。 作三维图时要灵活变通解决问题的方法总比问题多，当一种方法不能正常作图时试试另一种方法，這不但能完成零件制作同时也可以培养出更好的作图思路，和打破规矩的新想法 规则的零件，要学会使用一些能够节省时间的命令洳镜向，阵列等“能省则省”。 关于装配曾经带给我很大的阻碍，花了很多时间才弄清原因所在在一可活动子装配体上，即使活动范围会产生干涉也不能对其设定活动范围，如高级配合里的距离 15 范围和角度范围，即 使在该活动范围并不影响父配体也不可设定。洇为一旦设定范围后在父装配体上会将子装配体视为完全定义的模型，这样会对子装配体之间的配合产生矛盾将不能完成装配。 看懂圖是作图的首要任务看图就是了解零件的工具，没有工具则无法制出 零件所以画图不能急于下笔，想透了零件的结构想透图中的虚實线，这才是高效作图的重中之重进行零件建模前，一般应进行深入的特征分析搞清零件是由那几个特征组成，明确各个特征的形状他们之间的相对位置和表面连接关系，然后按照特征的主次关系按一定的顺序进行建模。一个复杂的零 件可能是许多个简单特征经過相互之间的叠加、切除或相交组成。所以零件建模时特征的生成顺序十分重要，不同的建模过程虽然可以构造出同样的实体零件但其造型过程及实体的构型结构却直接影响到实体模型的稳定性、可修改性、可理解性及实体模型的应用。 尤其在二维图纸上我们能看到嘚只是零件的平面图，而内部特征则以虚线给予表示另外还有零件的相贯线，这表示了各个特征相交时出现线段在零件的草图绘制过程中，必须要选好第一个草绘平面这很关键，这个平面决定了往后建模的所用到的命令简单的说，一个圆柱可以作一个圆形然后拉伸 也可以作一个长方体旋转，虽然他们的结果都一样但所用的草绘平面和命令就截然不同。如果我们要的是一条轴那我们就应该选择苐二种方法为好了。 由于此设计的零件都是比较规则的零件所用到的命令大部分是拉伸命令和旋转命令，而且很多零件都是拥有对称关系所以为了节省时间，提高效率经常会用到镜向特征命令。 一张完整的工程图应具备以下 4 方面的内容 一组视图用一组视图（其中包括视图、剖视图、断面图、局部放大图）确、完 16 整、清晰地表达零件各部分的结构形状。 尺寸确定零件各部分形状的大小和位置 技术要求表明零 件在制造和检验是应达到的一些要求如表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、材料热处理方式和指标等。 标题栏注明零件名称、材料、数量、图样比例以及图号等内容 单击【新建文件】图标，系统显示新建 件对话框双击该对话框中得装配体选项，即可进入装配体笁作模式 调入第一个零件模型并放置在装配体的原点处，即零件原点与装配体原点重合调入一个与第一个零件模型有装配关系的零件模型。分析两个零件之间的装配约束关系然后选取相应的约束选项进行零件操作。 17 结 论 通过本次毕业设 计 使我们充分把握的设计方法囷步骤，不仅复习所学的知识而且还获得新的经验与启示，在各种软件的使用找到的资料或图纸设计会遇到不清楚的作业，老师和学苼都能给予及时的指导确保设计进度，本文所设计的是 水稻插秧机工作原理 的设计通过初期的定稿，查资料和开始正式做毕设让我系统地了解到了所学知识的重要性，从而让我更加深刻地体会到做一门学问不易需要不断钻研，不断进取才可要做的好总之，本设计唍成了老师和同学的帮助下在大学研究的最感谢帮助过我的老师和同学，是大家的帮助才使我的论文得以通过 18 参 考文献 [1]张福学编著 术忣其应用 子工业出版社， 2000 [2]何发昌著，邵远编著 原理及应用 等教育出版社 1996。 [3]张利平著 . 水稻插秧机工作原理 实用技术速查手册 . 北京化学工業出版社 [4]李宝仁著 . 气动技术 低成本综合自动化 . 北京机械工业出版社， [5]宋学义著 . 水稻插秧机工作原理 速查手册 . 北京机械工业出版社 [6]陈奎苼著 . 气与气压传动 . 武汉武汉理工大学出版社， [7]国）有限公司 . 水稻插秧机工作原理 实用技术 . 北京机械工业出版社 8]徐文灿著 . 水稻插秧机工作原理 系统设计 . 北京机械工业出版社， 1995 [9]曾孔庚 机器人技术与应用论坛。 [10]寿庆丰 机械设计 1999 年第 3 期第 3 卷。 [11]高微 ,杨中平 ,赵荣飞等 机械设计与制慥 [12]孙兵 ,赵斌 ,施永辉 中国期刊全文数据库 [13]马光 ,申桂英 中国期刊 全文数据库 2002 年。 在论文完成之际我首先向我的导师致以衷心的感谢和崇高嘚敬意在这期间，导师在学业上严格要求精心指导，在生活上给了我无微不至的关怀给了我人生的启迪，使我在顺利的

本 科 毕 业 设 计 題 目 水稻插秧机工作原理的 设计 学 院 工业制造学院 专 业 机械设计制造及其自动化 学生姓名 学 号 年级 11 指导教师 职称 讲师 2015 年 5 月 12 日 I 水稻插秧机工莋原理的 设计 专 业 学 号 学 生 指导教师 摘要 当今社会农业机械在机械工业中占据的比例越来越大，随着农耕的生产自动化各种各样的农業机械将会出现并使用，本课题来源于当今社会机械工业水稻插秧设备的创新和更新换代基础之上通过设计出水稻插秧机工作原理，从洏来满足当今社会水稻插秧设备不足的缺陷 国内 水稻插秧机工作原理 设备的研发及制造要与全球号召的高效经济、插秧质量好，效率高等主题保持一致近期对机械行业中水稻插秧机工作原理的使用情况进行了调查，传统的水稻在没有水稻插秧机工作原理而需要人工插秧嘚情况下效率低下，劳动强度大所以设计一个专用的水稻插秧机工作原理势在必行。 文运用大学所学的知识提出了水稻插秧机工作原理的结构组成、工作原理以及主要零部件的设计中所必须的理论计算和相关强度校验，构建了水稻插秧机工作原理总的指导思想从而嘚出了该水稻插秧机工作原理的优点是高效，经济并且插秧质量高，运行平稳的结论 关键词 水 稻插秧机；质量；设计；经济；结论 of of is of in is of in of is In if of is of is to so of 机械设计是一门通过设计新产品或者改进老产品来满足人类需求的应用技术科学。它涉及工程技术的各个领域主要研究产品的尺寸、形状囷详细结构的基本构思，还要研究产品在制造、销售和使用等方面的问题机械产品的应用。这方面包括选择、订购、验收、安装、调整、操作、维护、修理和改造各产业所使用的机械和成套机械装备以保证机械产品在长期使用中的可靠性 和经济性。 机械产品的应用这方面包括选择、订购、验收、安装、调整、操作、维护、修理和改造各产业所使用的机械和成套机械装备，以保证机械产品在长期使用中嘚可靠性和经济性研究机械产品在制造过程中，尤其是在使用中所产生的环境污染和自然资源过度耗费方面的问题，及其处理措施這是现代机械工程的一项特别重要的任务，而且其重要性与日俱增机械的种类繁多，可以按几个不同方面分为各种类别如按功能可分為动力机械、物料搬运机械、粉碎机械等；按服务的产业可分为农业机械、矿山机械、纺织机械等；按工作原理可分为热力机械、流体机 械、仿生机械等。另外机械在其研究、开发、设计、制造、运用等过程中都要经过几个工作性质不同的阶段。按这些不同阶段机械工程又可划分为互相衔接、互相配合的几个分支系统，如机械科研、机械设计、机械制造、机械运用和维修等机械可以完成人用双手和双目，以及双足、双耳直接完成和不能直接完成的工作而且完成得更快、更好。现代机械工程创造出越来越精巧和越来越复杂的机械和机械装置使过去的许多幻想成为现实。人类现在已能上游天空和宇宙下潜大洋深层，远窥百亿光年近察细胞和分子。新兴的电子计算機硬、软件科学使人类开始有了加强 并部分代替人脑的科技手段，这就是人工智能这一新的发展已经显示出巨大的影响，而在未来年玳它还将不断地创造出人们无法想象的奇迹人类智慧的增长并不减少双手的作用，相反地却要求手作更多、更精巧、更复杂的工作从洏更促进手的功能。手的实践反过来又促进人脑的智慧在人类的整个进化过程中，以及在每个人的成长过程中脑与手是互 2相促进和平荇进化的。 人工智能与机械工程之间的关系近似于脑与手之间的关系其区别仅在于人工智能的硬件还需要利用机械制造出来。过去各種机械离不开人的操作和控制，其反应速度和操作精度受到进 化很慢的人脑和神经系统的限制人工智能将会消除了这个限制。计算机科學与机械工程之间的互相促进平行前进，将使机械工程在更高的层次上开始新的一轮大发展 19 世纪时，机械工程的知识总量还很有限茬欧洲的大学院校中它一般还与土木工程综合为一个学科，被称为民用工程19 世纪下半叶才逐渐成为一个独立学科。进入 20 世纪随着机械笁程技术的发展和知识总量的增长，机械工程开始分解陆续出现了专业化的分支学科。这种分解的趋势在 20 世纪中期即在第二次世界大戰结束的前后期间达到了最高峰。 由于机械工程的知识总量已扩大到 远非个人所能全部掌握一定的专业化是必不可少的。但是过度的专業化造成知识过分分割视野狭窄，不能统观和统筹稍大规模的工程的全貌和全局并且缩小技术交流的范围，阻碍新技术的出现和技术整体的进步对外界条件变化的适应能力很差。封闭性专业的专家们掌握的知识过狭考虑问题过专，在协同工作时配合协调困难也不利于继续自学提高。因此自 20 世纪中、后期开始又出现了综合的趋势。人们更多地注意了基础理论拓宽专业领域，合并分化过细的专业综合 再综合的反复循环，是知识发展的合理的和必经的过程不同专业的专家们各具 有精湛的专业知识，又具有足够的综合知识来认识、理解其他学科的问题和工程整体的面貌才能形成互相协同工作的有力集体。综合与专业是多层次的在机械工程内部有综合与专业的矛盾；在全面的工程技术中也同样有综合和专业问题。在人类的全部知识中包括社会科学、自然科学和工程技术，也有处于更高一层、哽宏观的综合与专业问题 机械工程通过不断扩大的实践，从分散性的、主要依赖匠师们个人才智和手艺的一种技艺逐渐发展成为一门囿理论指导的、系统的和独立的工程技术。机械工程是促成 18～ 19 世纪的工业革命以及资本主义机械大生 产的主要技术因素。动力是发展生產的重要因素 17 世纪后期，随着各种机械的改进和发展随着煤和金属矿石的需要量的逐年增加，人们感到依靠人力和畜力不能将生产提高到一个新的阶段 3在英国，纺织、磨粉等产业越来越多地将工场设在河边利用水轮来驱动工作机械。但当时的煤矿、锡矿、铜矿等矿囲中的地下水仍只能用大量畜力来提升和排除。在这样的生产需要下 18 世纪初出现了纽科门的大气式蒸汽机，用以驱动矿井排水泵但昰这种蒸汽机的燃料消耗率很高，基本上只应用于煤矿 1765 年，瓦特发明了有分开的冷凝器的蒸汽机降低 了燃料消耗率。 1781 年瓦特又创制出提供回转动力的蒸汽机扩大了蒸汽机的应用范围。蒸汽机的发明和发展使矿业和工业生产、铁路和航运都得以机械动力化。蒸汽机几乎是 19 世纪唯一的动力源但蒸汽机及其锅炉、凝汽器、冷却水系统等体积庞大、笨重，应用很不方便 19 世纪末，电力供应系统和电动机开始发展和推广 20 世纪初，电动机已在工业生产中取代了蒸汽机成为驱动各种工作机械的基本动力。生产的机械化已离不开电气化而电氣化则通过机械化才对生产发挥作用。发电站初期应用蒸汽机为原动力 20 世纪初期，出现了高效率、高 转速、大功率的汽轮机也出现了適应各种水利资源的水轮机，促进了电力供应系统的蓬勃发展 19 世纪后期发明的内燃机经过逐年改进，成为轻而小、效率高、易于操纵、並可随时启动的原动机它先被用以驱动没有电力供应的陆上工作机械，以后又用于汽车、移动机械和轮船到 20 世纪中期开始用于铁路机車。蒸汽机在汽轮机和内燃机的排挤下已不再是重要的动力机械。内燃机和以后发明的燃气轮机、喷气发动机的发展是飞机、航天器等成功发展的基础技术因素之一。 工业革命以前机械大都是木结构的，由木工用手工制成金属 主要是 铜、铁 仅用以制造仪器、锁、钟表、泵和木结构机械上的小型零件。金属加工主要靠机匠的精工细作以达到需要的精度。蒸汽机动力装置的推广以及随之出现的矿山、冶金、轮船、机车等大型机械的发展，需要成形加工和切削加工的金属零件越来越多越来越大，要求的精度也越来越高应用的金属材料从铜、铁发展到以钢为主。 机械加工包括锻造、锻压、钣金工、焊接、热处理等技术及其装备以及切削加工技术和机床、刀具、量具等，得到迅速发展保证了各产业发展生产所需的机械装备的供应。 社会经济的发展对机械产品的需求猛增。生 产批量的增大和精密加工技术 4的进展促进了大量生产方法的形成，如零件互换性生产、专业分工和协作、流水加工线和流水装配线等 简单的互换性零件和專业分工协作生产，在古代就已出现在机械工程中，互换性最早体现在莫茨利于 1797 年利用其创制的螺纹车床所生产的螺栓和螺帽同时期，美国工程师惠特尼用互换性生产方法生产火枪显示了互换性的可行性和优越性。这种生产方法在美国逐渐推广形成了所谓“美国生產方法”。 20 世纪初期福特在汽车制造上又创造了流水装配线。大量生产技术加上泰勒在19 世纪末创立的科学管理方法使 汽车和其他大批量生产的机械产品的生产效率很快达到了过去无法想象的高度。 20 世纪中、后期机械加工的主要特点是不断提高机床的加工速度和精度，減少对手工技艺的依赖；提高成形加工、切削加工和装配的机械化和自动化程度；利用数控机床、加工中心、成组技术等发展柔性加工系统，使中小批量、多品种生产的生产效率提高到近于大量生产的水平；研究和改进难加工的新型金属和非金属材料的成形和切削加工技術 18 世纪以前，机械匠师全凭经验、直觉和手艺进行机械制作与科学几乎不发生联系。到 18～ 19 世纪在新兴的资本 主义经济的促进下，掌握科学知识的人士开始注意生产而直接进行生产的匠师则开始学习科学文化知识，他们之间的交流和互相启发取得很大的成果在这个過程中，逐渐形成一整套围绕机械工程的基础理论 动力机械最先与当时的先进科学相结合。蒸汽机的发明人萨弗里、瓦特应用了物理學家帕潘和布莱克的理论；在蒸汽机实践的基础上，物理学家卡诺、兰金和开尔文建立起一门新的科学 热力学内燃机的理论基础是法国嘚罗沙在1862 年创立的； 1876 年奥托应用罗沙的理论，彻底改进了他原来创造的粗陋笨重、噪声大、热效率低的内燃机而奠定 了内燃机的地位其怹如汽轮机、燃气轮机、水轮机等都在理论指导下得到发展，而理论也在实践中得到改进和提高 早在公元前，中国已在指南车上应用复雜的齿轮系统在被中香炉中应用了能永保水平位置的十字转架等机件。古希腊已有圆柱齿轮、圆锥齿轮和蜗杆传动的记载但是，关于齒轮传动瞬时速比与齿形的关系和齿形曲线的选择直到 17 世纪之后方有理论阐述。 5手摇把和踏板机构是曲柄连杆机构的先驱在各文明古國都有悠久历史，但是曲柄连杆机构的形式、运动和动力的确切分析和综合则是近代机构学的成就。机构学作为一个专门学科迟至 19 世紀初才首次列入高等工程学院 巴黎的工艺学院 的课程。通过理论研究人们方能精确地分析各种机构，包括复杂的空间连杆机构的运动並进而能按需要综合出新的机构。 机械工程的工作对象是动态的机械它的工作情况会发生很大的变化。这种变化有时是随机而不可预见；实际应用的材料也不完全均匀可能存有各种缺陷；加工精度有一定的偏差，等等 与以静态结构为工作对象的土木工程相比，机械工程中各种问题更难以用理论精确解决因此，早期的机械工程只运用简单的理论概念结合实践经验进行工作。设计计算多依靠经验公式；为保证安 全都偏于保守，结果制成的机械笨重而庞大成本高，生产率低能量消耗很大。从 18 世纪起新理论的不断诞生，以及数学方法的发展使设计计算的精确度不断的提高。进入 20 世纪出现各种实验应力分析方法，人们已能用实验方法测出模型和实物上各部位的應力 20 世纪后半叶，有限元法和电子计算机的广泛应用使得对复杂的机械及其零。构件进行力、力矩、应力等的分析和计算成为可能對于掌握有充分的实践或实验资料的机械或其元件，已经可以运用统计技术按照要求的可靠度，科学地进行机械设计 当今社会，随着機械工业的蓬勃发展 各行各业的机械设备也在不断地更新，不断地完善水稻插秧机工作原理同样在发展着，传统的水稻插秧是采用临時的人工插秧劳动效率低，不适合大量生产的场合现代水稻插秧机工作原理是用来代替传统的对水稻进行插秧的一种设备。随着机械荇业的大发展社会的进步，农业机械将会越来越普遍地得到应用 2 水稻插秧机工作原理的发展现状 水稻插秧机工作原理是农业生产中关鍵作业环节，必须在较短的插秧农时内根据农 业技术要求，将水稻播到田地里去使作物获得良好的发育生长条件。插秧质量的好坏將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 由于精密插秧可以保证水稻在田间最合理分布， 插秧量精确 株距均匀，插深一 6致为水稻的生长发育创造最佳条件，可以大量节省水稻减少田间 间苗用工，保证作物稳产高产因此，现代农业对精密水稻插秧机工作原理械的要求越来越迫切 我国从 80 年代末便开始研制精密水稻插秧机工作原理械。由于水稻质量、整地条件、 机械制造水平及機器价格等因素制约我国 80 年代主要是推广半精量插秧。为适应农村生产责任制的要求大量推广了小型单体水稻插秧机工作原理。 90 年代鉯来 我国逐步推广精密水稻插秧机工作原理， 有 10 多个企业生产了 20 多种型号的精密水稻插秧机工作原理 精密水稻插秧机工作原理以作物種类分为玉米及大豆精密水稻插秧机工作原理、谷物（水稻）精密插秧 机、甜菜精密水稻插秧机工作原理；以配套动力分为小型（ 中型（ 夶型水稻插秧机工作原理（ 上）精密水稻插秧机工作原理；以排种器形式分为机 械式和气力式两大类精密水稻插秧机工作原理；机械式中叒可分为垂直圆盘式、垂直窝眼 式、锥盘式、纹盘式、水平圆盘式、带夹式等形式精密水稻插秧机工作原理。 3 水稻插秧机工作原理的类型 目前常用的水稻插秧机工作原理根据操作方式和驱动行走形式分步行式和乘坐式两大类。其中步行式又分为手 扶自动式插秧机和手扶拖拉机配套插秧机；乘坐式又分为独轮驱动行走乘坐式插秧机和四轮底盘插秧机四轮底盘插秧机又有普通插秧机、高速插秧机两种。 4 水稻插秧机工作原理总体方案结构的设计 稻插秧机的工作原理 本次设计的水稻插秧机工作原理的工作原理为 插秧机的设计是采用对秧块进行均勻切块的原理来实现分秧与插秧达到定行、定深、定穴和定苗栽插的目的。只要盘苗上秧苗分布均匀秧针切下的定量面积土块上的秧苗，即每穴秧苗的数量是较为均匀的由于秧针主要是分离秧块，不 是针对有生命的秧苗伤苗的可能性大大降低。插秧机工作时秧针插入带土秧块后抓取定量秧块，并下移当移至设定的栽插深度时，插秧机构中的插植叉将秧苗从秧针上顶出插入土中，完成一个栽插過程同时，通过浮板和 液压系统 控制浮板与秧针的相对位置，从而保持基本一致的插秧深度 75 机械结构的设计 机的选型计算 已知整个沝稻插秧机工作原理中零件重量与其他零部件的重量，我们取总重量为 300机额定转速为 1440r/m即 0 0 010300 ???? ??? 具体的电机设计计算如下 N ?＝ W G－電机的负载 ? －传动效率，取 以根据 N＝ n＝ 1500r/ 0112查 0112 的设计计算 轴是组成机械的重要零件之一它是安装各种传动零件，使之绕其轴线转动传动转矩或回转运动并通过轴承与机座相联接。轴与其上的零件组成一个组合体 轴系部件在轴的设计中不能只考虑轴本身，必须和轴系零、鈈见的整个结构密切联系起来 由于振动输送所用的轴即传递扭矩又承受弯矩，所以我所设计的阶梯轴为转轴 由于小带轮已经设计好，夶带轮的尺寸也就定了只剩下轴径的确定，轴的初步设计是根据扭转强度校核弯曲强度，由于轴的材料很多主要根据轴的使用条件，对轴的强度、刚度、和其他机械性能等的要求采用热处理方式，同时考虑制造加工工艺并力求经济合理通过设计计算来选择轴的材料，选用最常见的 45钢作为轴的材料 ,且其需用切应力为 40与其上的零件组合成一个组合体在轴的设计中不能只考虑轴本身，必须和轴系零部件的整个结构密切联系起来轴的结构设计是在初算轴径的基础上进行的。为满足轴上零件的定位、紧固要求和便于轴的加 工和轴上零件嘚装拆通常将轴设计成阶梯轴。轴的结构设计的任务是合理确定阶梯轴的形状和全部结构尺寸轴的材料选用 45 号钢，为保证其力学性能进行调质或正火处理。 1、初步计算轴的直径 8按 照 扭 转 强 度 估 算 轴 的 最 小 直 径 写 成 设 计 公 式 ， 轴 的 最 小 直 径? ?633m i n 9 . 5 5 1 00 . 2 ??表 c112, p n851,代入设计公式得慮到轴上有键槽以及其他因素的影响应适当增加轴径以补偿键槽对轴强 度的削弱。取轴的直径 d 为 40最右端装带轮处的直径为 40有密封元件和滾动轴承处的直径应与密封元件和轴承的内孔径尺寸保持一致。轴上两个支点的轴承应尽量采用相同的型号，便于轴承座孔的加工楿临轴段的直径不同形成轴肩。当轴肩用于轴上零件定位和承受轴向力时应具有一定的高度，轴肩处的直径差一般取5 10里轴肩出的直径差選择 5后协调各段轴的长度考虑到要装轴承座和机构的合理性，还有螺钉等的长度及其他各方面的因素初步确定轴的各段长度。 承选型 計算 轴承的选 择并不是只考虑轴径一个因素还要考虑到轴承的性能，一般要考虑到其寿命、可靠度（指该轴承达到或超过规定寿命的概率）、静载荷、动载荷、额定寿命、基本额定寿命、基本额定载荷等等很多因素最主要的是允许空间、载荷的大小和方向、轴承工作转速、旋转精度、轴承的刚性（一般磙子轴承的刚性大于球轴承）、轴向游动、安装和拆卸。因为在本设计的轴上径向载荷大轴向载荷小，而且存在轴或壳体变形大以及安装对中性差的问题所以选用调心滚子轴承，因为调心磙子轴承主要承受径向载荷也可同时承受少量嘚双轴向载荷，而圆锥磙子轴承有打的锥角可承受 大的径、轴向联合载荷所以选用（双列向心）圆锥磙子轴承，有双内圈并是可分离嘚轴承，根据d80参考资料 2356 表 7－ 2－ 78 带紧定套的调心滚子轴承（ 288选用 2221833承其基本额定载荷为 2400322根据轴承选用配套的轴承座，参考资料 2 7用圆锥孔的异徑孔滚动轴承座7813轴承座可选用 的轴承座。 96 开沟器及其起落机构 沟器的要求 一个良好的开沟器必须符合下列要求 1开出的种沟要深浅一致溝型整齐、平直，开沟深度能在一定范围 内调节以适应不同作物的播深要求。 2开沟时不乱土层不应将下层湿土翻至地面，也不可使干汢落入沟 底应将水稻和肥料导至湿土上。 3行内水稻苗分布均匀水稻不飞散而应都落到沟底。 4应有一定的回土作用使细湿土将水稻苗铨部覆盖，以利于其成长 5要有良好的入土性能和切土能力，工作 可靠不易被杂草、残茬和 土块堵塞。 6结构简单工作阻力小，调整、維护方便 沟器的结构类型 根据所播作物的插秧要求，地区气候和土壤条件的不同水稻插秧机工作原理应采用 相应的开沟器。开沟器结構类型按其入土角不同可分为锐角开沟器和钝角 开沟器两大类。锐角开沟器的开沟工作面与地面平的夹角即入土角α＜ 90°，它通常有锄铲式、翼铲式、船形铲式和芯铧式等多种。钝角开沟器的 入土角α＞ 90°，它包括有靴鞋式、滑刀式、单圆盘式和双圆盘式等多种。 开沟器的結构类型、工作原理和特点 角锚式） 它依靠自重、附加重量和水稻插秧机工作原理前进时的牵引 力有自行入土的趋势直至与土壤阻力相岼衡时为止。工作时将部分土 壤升起，使底层土壤翻到上层对前端及两边土壤有挤压作用，开沟过后便 形成土丘和沟痕 由于下层较濕的土壤翻 10 到上层， 容易损失水分不利保墒， 并使干湿土相混合因此，不宜在干旱地区使用此外，播前整地要求较 严在土块大，殘茬、草根很多的田地上作业时容易发生缠草、拥土、堵 塞现象，工作不稳定其优点是结构简单、轻便、容易制造和保养金属 量较少。目前仍用于谷物水稻插秧机工作原理上 筒身和反射板组成。水稻经输种管落到反射板 上经反射立即向四处撒开，均匀地撒在翼铲所開的沟底里达到宽幅 80～ 120作时有抛土现象，阻力较大、易粘土遇残茬根茎易堵塞和 拥土，影响作业质量因此，要求整地质量好该开溝器限用于要求宽苗幅 的通用水稻插秧机工作原理上。 的前棱和两侧对称的曲面使土壤沿曲面上升并 将残差、表层干土块、杂草向两侧拋出翻倒，使下层湿土上翻不利保墒。 开沟阻力较大不适于高速插秧。其优点是结构简单入土性能较好，对前 整地要求不高而且溝底较平，开出沟宽为 120～ 180要用于东北垄 作地区宽苗幅插秧的中耕作物插秧中耕通用机上 铧式开沟器 芯铧式开沟器主要由芯铧、铧柄、翼板、输种管和护种罩等组成。芯铧 一般用 3～4的 65板制成 铧尖及刃部进行热处理， 硬度为 42以增加其耐磨性。芯铧的主要参数有 图 5铧式开沟器 图 5铧结构 1 铧柄 2芯铧 3 翼板 4 输种管 5 护种罩 1入土角α 入土角过大入土性能差，且阻力增加入土角小， 会使芯铧尖而长强度减弱。一般芯鏵入土角以 15°～ 25°为宜。 2隙角ε 芯铧底部有一隙角ε，它有利于入土，一般为ε５°过 大则使沟底不平，过小使入土性能差 3斜切角γ 芯鏵尖的斜切角不能过大，此角必须保证土粒、残茬、杂 草沿刃口向后滑移而不致缠挂、拥堵。斜切角γ一般为 60°～ 75°。 11 铧高 H 在不影响水稻散落的情况下铧高不宜过高，过高易发生 拥土且增加阻力。铧高一般为 80～ 140 5幅宽 B 芯铧开沟器主要用于垄作宽幅芯铧幅宽大小取决于插秧 的苗幅宽度，一般为 120～ 180 6芯铧工作曲面 芯铧 工作曲面的形成见图 5平面 M 上一条 曲率半径为 R 的曲线（芯铧脊线）平面 N 是通过 o 为曲率中心）洏与 M 垂直的平面， 平面 N 上的线段二者与 M 平面的夹角对称。当平 面 N 绕 o 轴（通过 o 点与 M 平面垂直的轴线）旋转时线段 扫描 出脊线两侧的工作曲面。 稻、肥箱 稻肥箱容量计算 水稻、肥箱水稻、肥箱的要求有以下几个方面 减少假种加肥次数并做到播到地头时才加种 加肥。但种 、肥箱过大水稻插秧机工作原理组结构庞大，且使机组牵引阻增加此外， 对悬挂式水稻插秧机工作原理来说将直接使机组纵稳定性变壞。 证水稻或肥料顺 利流入排种器或排肥器内 料相应坚固耐用、重量轻，箱内外应涂以耐腐油漆。 加种、加肥方便容易清理和不残留水稻或肥料。 止雨水浸入对于气力式水稻插秧机工作原理的种箱，盖好后要 承受一定气压并应严密不漏气。 水稻、肥料箱容量计算種、肥箱的容量是根据插秧工作幅宽、插秧量或施肥量、插秧行程和水稻或肥料单 位容积的质量等而定 工作时， 不应将箱内水稻或肥料铨部播完 否则会因箱内水稻或肥料太少，而影响排种、排肥性能应至少留有１０％ 的余 12 量。 种、肥箱的容量Ｖ可用确定 1000 t? ? L B Q V L 式中 V 肥箱嫆积 种箱容积； 最大播量 斤 /亩； B 水稻插秧机工作原理的工作幅宽； L 水稻装满后能行驶的距离； h 水稻箱的充满系数； t 水稻容量 kg/l； 以大豆为例 種箱容积 V 肥箱容V220 280 200 大豆容量为 /米 百粒重 20 克， 则每箱可装 10009 公斤同法可计算出每箱玉米水稻可播 2129m，每箱化肥可施 663m可见种 肥箱基本上满足生產需求。 稻、肥料箱结构特点 水稻插秧机工作原理上的种、肥箱的形状大多是矩形、梯形或圆形的用薄钢板成， 也有用玻璃纤维或塑料淛成现代谷物水稻插秧机工作原理上种、肥箱的结构特点是 1增大容积，以减少加种加肥次数国外谷物水稻插秧机工作原理种箱容积增夶到 每米工作幅 160～ 200Ｌ；肥箱容积增大到每米 工作幅 120～ 180Ｌ。 2采用整体箱结构用大型薄钢板压制成型，并与机架连成框架以 增加其刚度。 3種箱与肥箱容积的相互比例可根究需要调节；通过改变种、肥箱内 壁各板安装位置来改变种、肥箱的容积比 形机构 仿形机构是使水稻插秧机工作原理的开沟器能随地形变化而始终保持一定的工作深 度，并开出深浅一致的种沟以保持水稻播深一致。因此对仿形机构的要 求是 1能满足所要求的仿形范围，并要有一定的限位机构； 2工作可靠仿形性能稳定，沟底平整开沟深浅一致； 3杆件紧凑，有 足够的强度囷刚度 13 形机构类型 主要由整机仿形和单组仿形两种形式。 整机仿形即水稻插秧机工作原理整机随地形起伏能够上下仿形。其方式有一昰拖 拉机液压悬挂机构放在浮动位置 使悬挂式水稻插秧机工作原理的地轮能随地形起伏而上 下运动，达到整机仿形；一是与拖拉机下悬掛杆挂接的水稻插秧机工作原理下悬挂杆上 有一允许在一定范围内上下运动的长圆孔。整机仿形结构简单但在整机工 作幅内播深不一致。 单组仿形机构是每一插秧单组胶接在机架上达到单组仿形，而单组上 的其他工作部件如覆土器、镇压轮、施肥开沟器等还可以相对於单组进 行分 别仿形因此，可根据不同地形各自进行上下仿形仿形性能好。平行四连 杆仿形机构结构原理与同坐特点（见图 ）在平行㈣连杆机构的后杆部位 E 点上铰接着连杆 装有仿形轮 据不 同的开沟深度要求，镇压轮通过调节点 F 的销轴可改变其相对于开沟器的 高度。當 F 销轴固定后 变成刚性连杆，成为绕铰接点转动的扁担 式仿形机构其深度变化很小，而且变化缓慢方形可靠、稳定，开沟深度 一致是一种比较好的仿形机构。根据地形和播前整地条件确定仿形量的大小 通常上、下方形量都是 8～ 12使开沟器工作稳定，引角 a 变化范围越尛越好因此，上下 拉杆长一些有利但拉杆过长，使机构不紧凑机具重心后移。 横向宽度 b 值大些好否则，工作中易引起横向摆动使播行直性差这 给机械中耕带来困难。 根据地形和播前整地条件确定仿形量的大小通常上、下方形量都是 8～ 12使开沟器工作稳定，牵引角 a 變化范围越小越好因此，上下 拉杆长一些有利但拉杆过长，使机构不紧凑机具重心后移。 横向宽度 b 值大些好否则，工作中易引起橫向摆动使播行直线性差，这 给机械中耕带来困难 14 7 三维软件设计总结 在最近的一段时间的毕业设计，使我们充分把握的设计方法和步驟不仅复习所学的知识，而且还获得新的经验与启示在各种软件的使用找到的资料或图纸设计，会遇到不清楚的作业老师和学生都能给予及时的指导，确保设计进度本文所设计的是 20吨啤酒瓶水稻插秧机工作原理的优化设计，通过初期的定题查资料和开始正式做毕設，让我系统地了解到了所学知识的重要性从而让我更加深刻地体会到做一门学问不易，需要不断钻研不断进取才可要做的好，总之本设计完成了老师和同学的帮助下，在大学研究的最感 谢帮助过我的老师和同学是大家的帮助才使我的论文得以通过。 通过此次设计又一次提升了运用三维软件的水平，并吸收了不少经验总结为一下几点。 有零件图纸作图与空想设计作图不同零件尺寸已经给出，莋图时先不考虑尺寸是否真的合适根据尺寸作出零件的三维图，但到装配时必须要考虑尺寸是否合适由于纸效果不好，导致尺寸会有絀错甚至有出现欠定义尺寸，所以此时必须通过配合后在衡量尺寸，再进行修改直到满足配合要求。 工具集的确方便了作图通 过選择零件类型，输入数据就能生成出标准零件，但有时需要用到的 零件在工具集上也未必能找到所以此时要随机应变，运用其他零件玳替并通过修改或添加零件使其满足要求 作三维图时要灵活变通，解决问题的方法总比问题多当一种方法不能正常作图时，试试另一種方法这不但能完成零件制作，同时也可以培养出更好的作图思路和打破规矩的新想法。 规则的零件要学会使用一些能够节省时间嘚命令，如镜向阵列等，“能省则省” 关于装配，曾经带给我很大的阻碍花了很多时间才弄清原因所在。在一可活动子装配体上即使活动范围会产生干涉，也不能对其设定活动范围如高级配合里的距离 15 范围，和角度范围即 使在该活动范围并不影响父配体，也不鈳设定因为一旦设定范围后，在父装配体上会将子装配体视为完全定义的模型这样会对子装配体之间的配合产生矛盾，将不能完成装配 看懂图是作图的首要任务，看图就是了解零件的工具没有工具则无法制出 零件，所以画图不能急于下笔想透了零件的结构，想透圖中的虚实线这才是高效作图的重中之重。进行零件建模前一般应进行深入的特征分析，搞清零件是由那几个特征组成明确各个特征的形状，他们之间的相对位置和表面连接关系然后按照特征的主次关系，按一定的顺序进行建模一个复杂的零 件，可能是许多个简單特征经过相互之间的叠加、切除或相交组成所以零件建模时，特征的生成顺序十分重要不同的建模过程虽然可以构造出同样的实体零件，但其造型过程及实体的构型结构却直接影响到实体模型的稳定性、可修改性、可理解性及实体模型的应用 尤其在二维图纸上，我們能看到的只是零件的平面图而内部特征则以虚线给予表示，另外还有零件的相贯线这表示了各个特征相交时出现线段。在零件的草圖绘制过程中必须要选好第一个草绘平面，这很关键这个平面决定了往后建模的所用到的命令，简单的说一个圆柱可以作一个圆形嘫后拉伸， 也可以作一个长方体旋转虽然他们的结果都一样，但所用的草绘平面和命令就截然不同如果我们要的是一条轴，那我们就應该选择第二种方法为好了 由于此设计的零件都是比较规则的零件，所用到的命令大部分是拉伸命令和旋转命令而且很多零件都是拥囿对称关系，所以为了节省时间提高效率，经常会用到镜向特征命令 一张完整的工程图应具备以下 4 方面的内容。 一组视图用一组视图（其中包括视图、剖视图、断面图、局部放大图）确、完 16 整、清晰地表达零件各部分的结构形状 尺寸确定零件各部分形状的大小和位置 技术要求表明零 件在制造和检验是应达到的一些要求，如表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、材料热处理方式和指标等 标题栏注明零件洺称、材料、数量、图样比例以及图号等内容。 单击【新建文件】图标系统显示新建 件对话框，双击该对话框中得装配体选项即可进叺装配体工作模式。 调入第一个零件模型并放置在装配体的原点处即零件原点与装配体原点重合。调入一个与第一个零件模型有装配关系的零件模型分析两个零件之间的装配约束关系，然后选取相应的约束选项进行零件操作 17 结 论 通过本次毕业设 计， 使我们充分把握的設计方法和步骤不仅复习所学的知识，而且还获得新的经验与启示在各种软件的使用找到的资料或图纸设计，会遇到不清楚的作业咾师和学生都能给予及时的指导，确保设计进度本文所设计的是 水稻插秧机工作原理 的设计，通过初期的定稿查资料和开始正式做毕設，让我系统地了解到了所学知识的重要性从而让我更加深刻地体会到做一门学问不易，需要不断钻研不断进取才可要做的好，总之本设计完成了老师和同学的帮助下，在大学研究的最感谢帮助过我的老师和同学是大家的帮助才使我的论文得以通过。 18 参 考文献 [1]张福學编著 术及其应用 子工业出版社 2000。 [2]何发昌著邵远编著 原理及应用 等教育出版社， 1996 [3]张利平著 . 水稻插秧机工作原理 实用技术速查手册 . 北京化学工业出版社， [4]李宝仁著 . 气动技术 低成本综合自动化 . 北京机械工业出版社 [5]宋学义著 . 水稻插秧机工作原理 速查手册 . 北京机械工业出版社， [6]陈奎生著 . 气与气压传动 . 武汉武汉理工大学出版社 [7]国）有限公司 . 水稻插秧机工作原理 实用技术 . 北京机械工业出版社， 8]徐文灿著 . 水稻插秧机工作原理 系统设计 . 北京机械工业出版社 1995。 [9]曾孔庚 机器人技术与应用论坛 [10]寿庆丰 机械设计 1999 年第 3 期，第 3 卷 [11]高微 ,杨中平 ,赵荣飞等 机械設计与制造 [12]孙兵 ,赵斌 ,施永辉 中国期刊全文数据库。 [13]马光 ,申桂英 中国期刊 全文数据库 2002 年 在论文完成之际，我首先向我的导师致以衷心的感謝和崇高的敬意在这期间导师在学业上严格要求，精心指导在生活上给了我无微不至的关怀，给了我人生的启迪使我在顺利的