螺旋槽輪式雙圓盤式小麥精密播種機(jī)設(shè)計(jì)含開題及10張CAD圖
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小麥精密播種機(jī)設(shè)計(jì)
摘 要
自人類文明誕生以來，糧食是人類生存不可或缺的一環(huán)，小麥則是糧食類作物中不能缺少的一類。我國東北三江平原是小麥主要的種植區(qū)域之一，但小麥種植不僅局限于東北，淮河南北，都有小麥種植的影子。小麥種植分布面積極廣，因其產(chǎn)量高的優(yōu)點(diǎn)也成為許多農(nóng)村種植的首選。根據(jù)農(nóng)業(yè)技術(shù)要求中的規(guī)范指南，播種是小麥種植的重要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)機(jī)械化播種只是簡單的將種子放入土壤。但科學(xué)化的種植方式日益精進(jìn)，人們對農(nóng)業(yè)技術(shù)上的需求也日益強(qiáng)烈。傳統(tǒng)機(jī)械播種無法滿足人們的基本生產(chǎn)需求，小麥精密化播種也就成為歷史潮流的必然趨勢。
本研究以建構(gòu)主義作為基本的理論基礎(chǔ)，而設(shè)計(jì)的一臺小麥精密播種機(jī)。精密化播種的重點(diǎn)就在于精密，小麥植株之間要保持一定的間距，保證小麥幼苗能充分利用空間。保持一定間距的同時(shí)也要保證小麥種子入土深度的一致性，種深的一致可以保證幼苗高度的一致性。間距與種深就是精密化播種的重點(diǎn)，協(xié)調(diào)間距與種深的關(guān)系對小麥的穩(wěn)定和高效生產(chǎn)至關(guān)重要。
關(guān)鍵詞：小麥；精密播種；間距；種深
Abstract
Since the birth of human civilization, food is an indispensable part of human survival, and wheat is an indispensable part of food crops. The Sanjiang Plain in Northeast China is one of the main wheat planting areas, but wheat planting is not only limited to the northeast, North and south of Huaihe River, but also has the shadow of wheat planting. The wheat planting area is very wide, because of its high yield, it has become the first choice for many rural planting. According to the standard guide in agricultural technical requirements, sowing is an important part of wheat planting, while traditional Mechanized Sowing simply puts seeds into the soil. But the scientific planting method is more and more advanced, and people's demand for agricultural technology is also increasingly strong. Traditional mechanical sowing can not meet people's basic production needs, and wheat precision sowing has become an inevitable trend in history.
Based on the theory of constructivism, a wheat precision seeder was designed. The key point of precision sowing is precision. A certain distance should be kept between wheat plants to ensure that wheat seedlings can make full use of space. At the same time, it is necessary to keep a certain distance to ensure the consistency of the depth of wheat seeds into the soil. The consistency of seed depth can ensure the consistency of seedling height. Spacing and seed depth are the key points of precision sowing. It is very important to coordinate the relationship between spacing and seed depth for stable and efficient production of wheat.
Key words: Wheat; precision sowing; spacing; seed depth
目 錄
摘 要 3
Abstract 4
引 言 6
1、 總體方案的設(shè)計(jì) 8
1.1 整機(jī)機(jī)構(gòu)方案 9
1.1.1 三維視圖 9
1.1.2 工作原理 9
1.2主要技術(shù)參數(shù) 10
2、 排種器 11
2.1 排種器的技術(shù)要求及選擇 12
2.2 排種器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12
2.3 排種器的技術(shù)參數(shù) 13
3、開溝器 14
3.1 開溝器的設(shè)計(jì)要求 14
3.2 開溝器的設(shè)計(jì) 15
3.2.1 開溝器的確定 15
4、其他工作部件和機(jī)構(gòu) 16
4.1 輸種管的設(shè)計(jì) 16
4.2 地輪的設(shè)計(jì) 17
4.3 地輪軸的校核 17
4.4 鎮(zhèn)壓輪的設(shè)計(jì) 18
4.5 種子箱的設(shè)計(jì) 18
4.6 機(jī)架的設(shè)計(jì) 19
5、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 20
5.1 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇 20
5.2 傳動(dòng)比的確定及齒輪參數(shù)的確定 21
5.2.1 傳動(dòng)比的計(jì)算 21
5.2.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中各齒輪尺寸的確定 21
結(jié) 論 23
參考文獻(xiàn) 24
后 記 25
引 言
選題的目的和意義：
中國入口占地球近五分之一，作為世界人口最多的國家，每年糧食消耗量也為全球第一，每年進(jìn)口糧食超過一億噸。截止于2020年數(shù)據(jù)，小麥?zhǔn)侨蚍N植范圍最廣且產(chǎn)量最高的糧食作物。我國也是小麥最大種植國，其對于保障我國糧食戰(zhàn)略安全的作用不言而喻。我國人均耕地面積較少，因此提高播種質(zhì)量成為小麥種植的關(guān)鍵所在。
設(shè)計(jì)小麥精密播種機(jī)的意義是提高小麥的種植質(zhì)量和產(chǎn)量，降低在生產(chǎn)種植過程中的花費(fèi)。小麥種植需要科學(xué)的的生長環(huán)境條件，如植株之間的間距排列，土壤的酸堿度，播下種子的深度，肥料的用量等等環(huán)節(jié)都對小麥的生長產(chǎn)生較大的影響。傳統(tǒng)耕種會對土壤有一定的破壞性，土壤中的養(yǎng)分得不到及時(shí)科學(xué)的補(bǔ)充，對持續(xù)生產(chǎn)起負(fù)面作用。進(jìn)入新世紀(jì)，小麥精密化播種普及已是大勢所趨。為達(dá)到小麥穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的目的，就必須提高種子利用率和幼苗存活率。同時(shí)也會提高經(jīng)濟(jì)效益，解決我國部分農(nóng)民及相關(guān)產(chǎn)業(yè)工人民生問題，小麥的高產(chǎn)量也會保障我國糧食安全戰(zhàn)略方針。
精密播種機(jī)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及前景：
在國外，精密播種機(jī)研究始于上世紀(jì)40年代，至今已有近百年的研究歷史。西方發(fā)達(dá)國家在精密播種機(jī)上已經(jīng)得到許多突破性的創(chuàng)新性研究。在構(gòu)成精密播種機(jī)的一些零部件上，西方發(fā)達(dá)國家都有著大量的研究成果，研究出了在不同環(huán)境下不同種類功能的排種器及開溝器，應(yīng)用范圍極廣。高度工業(yè)化的同時(shí)也帶來了精密播種機(jī)的成本低廉的優(yōu)勢，因此國小麥外精密播種機(jī)普及率較高。1962年，俄國設(shè)計(jì)了垂直圓盤和水平圓盤排種器，但因其種子穩(wěn)定性極差，很快便被淘汰。英國Stanhey公司也于1971年研發(fā)了代號為PHD—70小麥精播機(jī)。但其排種器穩(wěn)定性能較差，導(dǎo)致種子破損率較高，很快以失敗告終。
進(jìn)入21世紀(jì)，傳統(tǒng)的小麥精密播種機(jī)進(jìn)入發(fā)展瓶頸期，發(fā)展緩慢。于是不少國家另辟蹊徑，如英國的液體播種技術(shù)，美國的音速播種技術(shù)等等。其中以日本為代表。日本土地資源貧瘠而狹小，針對日本地理特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的靜電播種技術(shù)和種子帶播種技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。特別是種子帶播種技術(shù)應(yīng)用范圍極廣。西起法國，東至中國都有該技術(shù)的應(yīng)用。因?yàn)閭鹘y(tǒng)耕作方法對自然有一定的破壞性，發(fā)達(dá)國家開始了對播種機(jī)的反思以及改進(jìn)，保護(hù)性播種方式日益得到各國重視和普及。采用精密播種機(jī)后，不但土壤結(jié)構(gòu)得到了保護(hù)，農(nóng)民及工人成本也得到進(jìn)一步的降低，相對低廉的成本又提高了農(nóng)民種植的積極性。
最近幾年，因?yàn)椴シN機(jī)技術(shù)陷入發(fā)展瓶頸。繼續(xù)改進(jìn)運(yùn)作方式，改進(jìn)播種機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，改善各部件工作性能等方面正成為國外播種機(jī)技術(shù)發(fā)展的新方向。目前國外播種機(jī)播種速度朝著快速化和靈敏化方向發(fā)展，但播種速度并不是一定與播種質(zhì)量成正相關(guān)。反而播種速度過快會引發(fā)播種質(zhì)量的一系列問題，如均勻度與整齊度都將受到嚴(yán)重的影響。提高播種質(zhì)量，完善播種機(jī)更多的功能，提升自動(dòng)化就是國外近年來的主要研究方向。同時(shí)西方國家人口相對較少，人均耕種面積較大，針對相關(guān)國情國外多采用氣力式播種機(jī)以及單粒精密播種。
在我國，上世紀(jì)70年代中國開始研制精密播種機(jī)械。起步落后西方技術(shù)30年，不僅僅是時(shí)間上的落差，受限于中國復(fù)雜的地理環(huán)境及國情，精密播種機(jī)起步較晚的同時(shí)普及率也較低。但隨著我國對精密播種機(jī)的引進(jìn)，以及我國日益增長對精密播種機(jī)的需求，我國在精密播種機(jī)上的研究也有了較大突破。1979年廣東農(nóng)學(xué)院研制了小麥單粒點(diǎn)播的電磁振動(dòng)排種器，該排種器在精密播種研究方向上影響巨大。1995年東北農(nóng)業(yè)大學(xué)對小區(qū)小麥精密播種機(jī)進(jìn)行了深入研究。該研究成果標(biāo)志著中國在小區(qū)精密播種機(jī)領(lǐng)域走向成熟，同時(shí)中國小麥精密播種機(jī)也進(jìn)入了飛速發(fā)展時(shí)代。
近幾年來，我國精密播種機(jī)研制穩(wěn)步發(fā)展的同時(shí)也有許多突破，其中以長春農(nóng)業(yè)大學(xué)劉新宇博士實(shí)驗(yàn)室發(fā)明的傾斜圓盤勺式排種器，張晉華博士的直播式小麥播種機(jī)最為突出。這兩款播種機(jī)象征著我國近年來在精密播種機(jī)研制領(lǐng)域上的最高水平之一。與此同時(shí)我國小區(qū)精密播種機(jī)也有了巨大突破，小區(qū)播種機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)與播種機(jī)相結(jié)合，于2011年實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化。在精密播種機(jī)自動(dòng)化，智能化方向上又邁出了巨大一步。
1、 總體方案的設(shè)計(jì)
1.1 整機(jī)機(jī)構(gòu)方案
1.1.1 三維視圖
以輪式拖拉機(jī)為動(dòng)力，設(shè)計(jì)三點(diǎn)懸掛式小麥播種機(jī)，它主要由機(jī)架，三點(diǎn)懸掛裝置，種子箱，帶爪地輪，鏈動(dòng)力傳動(dòng)裝置，排種器，開溝器，鎮(zhèn)壓輪等部件組成。
圖1-1三點(diǎn)懸掛式小麥精密播種機(jī)
1.機(jī)架2.接種盒3.排種器4.種子箱5.從動(dòng)輪6.彈簧7.鎮(zhèn)壓輪8.開溝器9.主動(dòng)鏈輪10.帶爪地輪
1.1.2 工作原理
工作時(shí)，小麥精密播種機(jī)通過機(jī)架與懸掛裝置和拖拉機(jī)相連接,排種器安裝在種肥箱之下。通過齒輪與齒輪之間相互嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)，帶爪鏈輪向前運(yùn)動(dòng)，排種器上的槽輪受到鏈輪傳動(dòng)開始旋轉(zhuǎn)，種子按一定間隔時(shí)間平緩進(jìn)入槽輪的槽中。接種盒在排種器正下方，接種盒通過塑料軟管與開溝器相連接。播種機(jī)運(yùn)作時(shí)，開溝器上的開溝裝置開墾土壤，形成一條深淺一致的土溝，然后將小麥種子種入土溝。通過變速箱可以操控開溝器，開溝器可以改變土溝的深度及寬度。最后鎮(zhèn)壓輪將兩側(cè)的土壤覆蓋土溝里的種子，讓種子與土壤中的養(yǎng)分充分接觸，增大種子轉(zhuǎn)變?yōu)樾←溣酌绲膸茁省?
1.2主要技術(shù)參數(shù)
播種行數(shù) ； 2
播種幅寬( mm) ； 1100
行距、粒距(mm) ； 200，20
種箱容積(kg) ； 30
播種深度(cm ) ； 2一7
排種器的形式 ； 螺旋槽輪式
開溝器的形式 ； 雙圓盤式
作業(yè)速度(km/h) ； 3一6
生產(chǎn)效率(畝/h) ； 5
配套動(dòng)力(KW) ； 10.2KW拖拉機(jī)
掛接方式 ； 三點(diǎn)懸掛式
小麥精密播種機(jī)的設(shè)計(jì)要求：要求排種均勻，不宜堵塞，適合高速播種，播種最大速度不小于5.6km/h，作業(yè)效率不低于3畝/h使開溝深度能夠調(diào)節(jié)，且能保證調(diào)整后的位置，種子損傷率底，小麥的損傷率應(yīng)小于0.5%，開溝器開出的土溝深度大致相等，排種器排出的種子可靠且平緩，整體重量不宜過重，有一定的靈活性。
2、 排種器
2.1 排種器的技術(shù)要求及選擇
精密播種機(jī)種類繁多，而排種器就是各型播種機(jī)性能影響最大的部件。精密播種機(jī)質(zhì)量的好壞與否和排種器息息相關(guān)，排種器在不同狀態(tài)下也影響著播種機(jī)不同的性能。排種器的運(yùn)作就是將種子在排種器中按一定順序規(guī)律排出的過程。種子在排種器中受到各種機(jī)械力的影響，將種肥箱中混亂無序的種子堆分化成有規(guī)律的單粒種子。種子在排種器中的變化就是從混亂到有規(guī)律的轉(zhuǎn)變。
對于排種器的技術(shù)要求主要有:
(1)排種器排種平緩可靠，無劇烈抖動(dòng)。
(2)選擇的排種器種類普及度較高，易于維修更換。
(3)盡可能的降低種子破損率，使得種子能順利的破種成苗。
(4)清洗保養(yǎng)較簡單，減少操作過程。
(5)工作安全穩(wěn)定，沒有危險(xiǎn)性。
排種器的選擇:排種器種類較多，型孔式排種器兼容性差，操作繁瑣，穩(wěn)定性能差，且種子格率低。氣力式排種器對于排種器端蓋及外殼密封性能有較高的要求，且耐用度低，更換零部件苦難，成本過高。外槽輪式排種器結(jié)構(gòu)相對簡單且具有應(yīng)用廣泛的優(yōu)點(diǎn)。但普通直槽輪種子抖動(dòng)過大，穩(wěn)定性較差，故選用螺旋槽輪式排種器。
2.2 排種器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
工作原理:
螺旋槽輪排種器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在地心引力的作用下種肥箱里的種子自然下墜，螺旋槽輪凹槽里按布滿種子，種子按一定順序規(guī)則排列。槽輪旋轉(zhuǎn)的同時(shí)凹槽里按順序排列的種子也開始進(jìn)行螺旋運(yùn)動(dòng)。在螺旋槽輪和種子之間的摩擦共同作用下，種子會按一定速率均勻的通過排種舌進(jìn)入開溝器。螺旋槽輪結(jié)構(gòu)在這個(gè)過程中凸顯其排種更加穩(wěn)定的作用，小麥種子破損率也會降低。
圖2-1螺旋槽輪排種器
1.排種盒2.阻塞套3.排種舌4.排種軸5.螺旋槽輪6.擋圈7.擋圈蓋
2.3 排種器的技術(shù)參數(shù)
螺旋槽輪是螺旋槽輪式排種器的核心所在。設(shè)定螺旋槽輪的參數(shù)，設(shè)定槽輪直徑為Q，槽輪長度為W，槽齒數(shù)為E。排種器穩(wěn)定性能受到螺旋槽輪直徑和長度的制約。
圖2-2螺旋槽輪
排種過程平緩均勻與否受到槽輪直徑影響，直徑過大種子抖動(dòng)也越大，穩(wěn)定性下降。直徑過小種子受到離心力過小，種子的排出速度會降低，排種量低于預(yù)期。故槽輪直徑為35~50mm。目前市場上大部分排種器使用的是外槽輪式排種器，外槽輪式排種器中直槽輪直徑大都為標(biāo)準(zhǔn)40.1mm。螺旋槽輪應(yīng)用并不廣泛，為增強(qiáng)兼容性，降低更換成本。故螺旋槽輪直徑Q設(shè)定為40.1mm。除了槽輪直徑，槽輪工作長度也有著不可忽視的作用。槽輪工作長度過長會造成播種量過大的后果，反之槽輪工作長度過短播種量就會過小。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，小麥種子作為禾本科作物籽粒，大小約為4至10mm，槽輪工作長度取小麥種子長度1.5至2倍。槽輪長度為6至20mm，本設(shè)計(jì)設(shè)定槽輪工作長度W為12mm。根據(jù)槽輪直徑和小麥大小可以確定螺旋槽輪齒數(shù)E為10。
3、 開溝器
3.1 開溝器的設(shè)計(jì)要求
開溝器的作用主要是在播種機(jī)運(yùn)作時(shí)，開溝器開出一條有一定深度的土溝，土溝深度大致相同，然后將種子播種進(jìn)土溝。開溝器的設(shè)計(jì)要求有:
1. 開溝器開出的土溝深度大致相同，且不破壞土壤。
2.方便更換零部件且易于維修清洗。
3.覆蓋土壤完成后地面應(yīng)保持平整整潔，沒有土堆起伏。
4.破土性能強(qiáng)，能輕易的開墾土壤。
5.開溝器工作時(shí)流暢平緩穩(wěn)定，沒有卡頓。
3.2 開溝器的設(shè)計(jì)
3.2.1 開溝器的確定
技術(shù)要求：可以控制開溝器開出的土溝深度的大小，開溝器工作時(shí)穩(wěn)定可靠，種子損傷率底。故本設(shè)計(jì)采用雙圓盤開溝器。
開溝器在入土角度方向上可以劃為兩大類型，分為鈍角型以及銳角型。雙圓盤開溝器入土角較大。正因?yàn)槿胪两禽^大，雙圓盤開溝器備較強(qiáng)的穩(wěn)定性，開墾出的土溝整齊劃一，有利于播種的規(guī)范化。
雙圓盤開溝器由兩個(gè)圓盤，輸種板，輸種管 ，開溝器本體 ，連接桿五個(gè)部分組成。圓盤直徑約為320~400mm，圓盤夾角約為9°~16°。雙圓盤外部都帶有刀刃，能夠幫助開溝器更加輕易的破開土壤。雙圓盤結(jié)構(gòu)本身質(zhì)量較高，破開土壤的同時(shí)也有切割雜草及清除其他雜物的作用。雙圓盤開溝器的制造工藝為沖壓，一次成型。雙圓盤開溝器雖然結(jié)構(gòu)相對較為復(fù)雜，但因其一次沖壓成型的工藝特點(diǎn)，故適合大批量生產(chǎn)。
圖3—1雙圓盤開溝器
1.圓盤 2.輸種板3.輸種管 4.開溝器本體 5.連接桿
傳統(tǒng)雙圓盤開溝器材質(zhì)為鋼制，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，有較大差異性。因此可以柄焊合加以改進(jìn)，以提升其性能。開溝器直接 與土壤環(huán)境相接觸，作業(yè)條件復(fù)雜，容易降低開溝器使用年限。雙圓盤開溝器密封性較差，灰塵和泥土極易進(jìn)入開溝器內(nèi)部。故可以提升開溝器密封性以提升其使用年限。如一條可以自由安裝的塑料管道與導(dǎo)種管相連接，減少導(dǎo)種管自身的長度，塑料管道裝置在機(jī)架之上。雙圓盤開溝器其他部件和密封蓋之間加一個(gè)密封圈，可以很大程度上提升雙圓盤開溝器的密封性。
4、其他工作部件和機(jī)構(gòu)
4.1 輸種管的設(shè)計(jì)
排種器與輸種管相互影響作用，而兩者運(yùn)作的連接就是輸種管。小麥種子從排種器中導(dǎo)出，輸種管就是作為種子移動(dòng)的一個(gè)通道工具。因?yàn)椴シN機(jī)在工作時(shí)的震動(dòng)以及地質(zhì)環(huán)境起伏的影響，輸種管在設(shè)計(jì)上就必須有著良好的彈性。良好的彈性以及較大的管道空間對于種子的導(dǎo)出至關(guān)重要。輸種管類型較多，常見的就有漏斗及波浪型。
輸種管直徑與所輸出種子的直徑有著直接關(guān)系，根據(jù)所涉及的小麥種子就能得出輸種管的直徑。小麥種子直徑大致為4mm~10mm，故確定輸種管的最小外徑為15mm，輸種管的最大外徑為35mm。
4.2 地輪的設(shè)計(jì)
圖4—1地輪
地輪作為播種機(jī)提供運(yùn)動(dòng)功能，需直接與地面土壤相接觸，故需要具備良好的抓地能力，故選用帶爪地輪。拖拉機(jī)提供動(dòng)力給地輪，地輪前進(jìn)運(yùn)動(dòng)。本播種機(jī)的地輪最大外徑為250mm，地輪材質(zhì)選用45號鋼。
地輪的設(shè)計(jì)要求：
1. 地輪輪胎采用橡膠材質(zhì)，減緩震動(dòng)對播種機(jī)零部件的損耗。
2. 地輪外圈附加地爪，加大與地面的摩擦。
3. 地輪表面應(yīng)與地面土壤充分接觸。
4. 耐腐蝕性強(qiáng)，不易磨損。
4.3 地輪軸的校核
地輪軸就是輪與軸形成的杠桿系統(tǒng)。通過齒輪之間的嚙合作用，地輪運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)地輪軸運(yùn)動(dòng)。播種機(jī)整體機(jī)架對地輪軸施加彎矩和扭矩的影響，但彎矩遠(yuǎn)大于扭矩，扭矩?zé)o影響，故只計(jì)算彎矩。
地輪軸的校核：地輪受到的力是彎扭組合，下面是軸的載荷分析圖。
圖4-2軸的載荷分布G=mg
G=mg F1=F2=1000N （4-1）
M=FL L=130 M=130000N.mm （4-2）
軸的彎扭公式為： ，故符合條件。
4.4 鎮(zhèn)壓輪的設(shè)計(jì)
種子與土壤的接觸程度在一定程度上決定了種子的發(fā)苗率，而鎮(zhèn)壓輪的作用就是提什種子與土壤的接觸程度。壓緊土壤，減少土壤與種子之間的空隙?？障对叫?，種子的水分蒸發(fā)造成的損失也就越小。鎮(zhèn)壓輪壓緊土壤的壓強(qiáng)最少要達(dá)到3N/cm3。但也不宜過大，土壤受力不能超過2g/cm3，鎮(zhèn)壓輪鎮(zhèn)壓的壓強(qiáng)過大或過小都會降低種子出苗率，故鎮(zhèn)壓的壓強(qiáng)要盡可能的保持一致。
鎮(zhèn)壓器種類較多，但主要分為平面和凹面兩大類。平面鎮(zhèn)壓輪適合開出種溝較小作業(yè)，凹面鎮(zhèn)壓輪適合排土量較大作業(yè)。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)采用雙圓盤開溝器，開出的土溝呈V字狀，開溝器兩側(cè)土壤較多，故選用凹面鎮(zhèn)壓器。
4.5 種子箱的設(shè)計(jì)
儲放種子和肥料的部件就是種子箱。種子箱相對于其他部件，其結(jié)構(gòu)較簡單。但種子箱的性能同樣會對播種產(chǎn)生巨大影響。種子箱在設(shè)計(jì)時(shí)需要注意如下幾點(diǎn)：
1. 種子箱需盡可能的儲存更多的種子，減少種子補(bǔ)給的次數(shù)，但不能無限的要求儲存能力，種子箱過大會造成播種機(jī)整體質(zhì)量的加大，拖拉機(jī)所需的功耗也會加大。
2. 因本設(shè)計(jì)采用的是三點(diǎn)懸掛式掛接結(jié)構(gòu)，播種機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)穩(wěn)定性較差，要保證穩(wěn)定性種子箱箱底要有一定的傾斜角，使得小麥種子能穩(wěn)定平緩的進(jìn)入排種器。
3. 要保證種子箱的密封性能，為防止雨水及其他污染物對小麥種子破壞的可能，必須保證種子箱有良好的密封性。
4. 為使得整體結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)，種子箱外殼不宜過大，過重。且種子箱應(yīng)易于清洗維修，故采用塑料材質(zhì)。
種子箱的容量V可用下式確定: （4-3）
式中 ：N —— 小麥最大播種量
L —— 播種機(jī)的有效播種路程
B —— 播種機(jī)的寬幅
r—— 種子單位容積質(zhì)量;r=0.7
小麥播種機(jī)種子箱理論容量為20～100L，考慮到實(shí)際肥料箱容量比理論值大百分之10，故種子箱容量為22 ～110L。
4.6 機(jī)架的設(shè)計(jì)
機(jī)架就是一種框架，機(jī)架對播種機(jī)起承載保護(hù)的作用。拖拉機(jī)和播種機(jī)以機(jī)架上的三點(diǎn)懸掛裝置為橋梁形成一個(gè)整體，形成一個(gè)完整的運(yùn)動(dòng)整體。為減輕精密播種機(jī)整體重量，同時(shí)考慮機(jī)架的耐腐蝕性能，故機(jī)架材質(zhì)選用空心45號鋼?？招牟馁|(zhì)即減少了成本又大大降低了整體質(zhì)量。采用三點(diǎn)懸掛掛接，三角形結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，提高機(jī)架強(qiáng)度和使用壽命。機(jī)架整體長度為840mm，高為344mm，寬為240mm。
圖4-3機(jī)架
5、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
5.1 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇
為保障精密播種機(jī)的高效穩(wěn)定的運(yùn)行，就必須確定播種機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方式種類繁多，總體上分為齒輪傳動(dòng)，帶傳動(dòng)，鏈傳動(dòng)三大類。齒輪傳動(dòng)具有可靠高速的優(yōu)勢，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜且對齒輪之間配合要求較高，使用成本高且維修復(fù)雜繁瑣，故不選用齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。帶傳動(dòng)通常運(yùn)用在高速運(yùn)動(dòng)的部件上，且穩(wěn)定性能較差，易打滑。小麥精密播種機(jī)運(yùn)動(dòng)速度相對較慢，大部分不超過20km/h。故不選用帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。鏈傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定且成本相對較低的優(yōu)點(diǎn)，適合低速運(yùn)轉(zhuǎn)的部件。故確定本設(shè)計(jì)選用鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。其次，考慮本設(shè)計(jì)播種機(jī)功率較小，工作時(shí)所處的條件可能不同，故選用滾子鏈傳動(dòng)。滾子鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)過程如圖5-1所示。拖拉機(jī)推動(dòng)機(jī)架進(jìn)行向前行駛，然后地輪將力傳動(dòng)到地輪軸，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)輪通過滾子鏈條將力傳動(dòng)到從動(dòng)輪，從動(dòng)輪使排種器開始工作。
圖5-1傳動(dòng)結(jié)構(gòu)
1. 地輪?2.地輪軸?3.主動(dòng)輪?4.鏈條?5.排種軸?6.從動(dòng)輪
5.2 傳動(dòng)比的確定及齒輪參數(shù)的確定
5.2.1 傳動(dòng)比的計(jì)算
在實(shí)際工作狀態(tài)下，拖拉機(jī)行駛速度為5km/h, 螺旋槽輪式小麥排種器每次排出種子大約為30粒，螺旋槽輪式排種器排種時(shí)的漏種率記為α,排種器內(nèi)的種子會按一定空間順序進(jìn)行排列，種子粒之間的間距是1.5cm。根據(jù)精密播種規(guī)范指南，則排種器設(shè)計(jì)的實(shí)際轉(zhuǎn)速V2的公式為:
(1+α)=1000=125.99(r/min) （5-1）
上式中:V2一螺旋槽輪式小麥精密排種器實(shí)際轉(zhuǎn)速(r/min)
V1-拖拉機(jī)的實(shí)際行駛速度；V1=5km/h
N-螺旋槽式小麥精密排種器周期排種數(shù);N=30
α-螺旋槽輪式小麥精密排種器漏種率;α=0.08
地輪的的實(shí)際轉(zhuǎn)速V3的公式為：
V3==1000=65.66(r/min) （5-2）
上式中：V3——播種機(jī)地輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速(r/min)
D——地輪直徑
β——地輪打滑率 β=0.03
求得傳動(dòng)比i為：
i===1.92 （5-3）
5.2.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中各齒輪尺寸的確定
地輪軸與排種軸之間的距離為181.42mm,當(dāng)選取齒輪對過少，齒輪數(shù)據(jù)過大，不利于齒輪之間的嚙合。選取齒輪對過多又會照成齒輪尺寸過小。故設(shè)計(jì)三對齒輪進(jìn)行嚙合，每對齒輪對應(yīng)一個(gè)主動(dòng)齒輪和一個(gè)從動(dòng)齒輪。此前已確定鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比為1.92。由上式可知，齒輪的傳動(dòng)比為i=2. 19, Z1/Z3=2. 19，齒輪的最小齒數(shù)為22。鏈輪長為27mm，寬為5mm，鏈輪與鏈輪之間的中心距為60mm。
結(jié) 論
通過這段時(shí)間的學(xué)習(xí)以及查閱相關(guān)資料，我得出了以下結(jié)論：
(1) 本機(jī)采用三點(diǎn)懸掛式掛接結(jié)構(gòu)，三角結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠。
(2) 排種器選用螺旋槽式排種器,相較于傳統(tǒng)直槽，螺旋槽工作排種時(shí)時(shí)更加平緩均勻。
(3) 本播種機(jī)的開溝器采用了雙圓盤式開溝器，入土角較大的特點(diǎn)能更有效的開墾土壤。且采用一次沖壓成型，成本較低。
(4) 此次設(shè)計(jì)的機(jī)架材質(zhì)采用45鋼，強(qiáng)度相對較大且耐腐蝕性強(qiáng)，空心結(jié)構(gòu)減輕重量的同時(shí)也減小了成本。
(5) 傳動(dòng)方式選擇滾子鏈傳動(dòng)，傳動(dòng)比精確穩(wěn)定可靠。
(6) 開溝器可以靈活控制排種深度。
(7) 本機(jī)的零件尺寸都較常規(guī)普遍化，便于維修更換。
本次精密播種機(jī)設(shè)計(jì)相對較粗糙，有許多不足之處。選用的材料和零件追求普及性，大多選用常見的零部件，沒有更多的進(jìn)行比較，性能也無法做到完美。本次設(shè)計(jì)還是為傳統(tǒng)的機(jī)械式播種機(jī)，結(jié)構(gòu)相對于氣力式播種機(jī)較簡單，成本也更低，但性能也會較差。
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后 記
畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，在林金龍老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)的無私幫忙之下，我對小麥精密播種機(jī)設(shè)計(jì)有了更深的認(rèn)知，對播種機(jī)結(jié)構(gòu)的整體有了更深的了解。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對大學(xué)四年所學(xué)的知識有了更進(jìn)一步的理解。
在此次設(shè)計(jì)中，我在網(wǎng)上查閱了很多關(guān)于精密播種機(jī)及相關(guān)機(jī)械的資料，學(xué)習(xí)了很多此前不甚了解的知識，受益頗多。同時(shí)在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我改變了一些不好的個(gè)人懶散習(xí)慣。從最開始時(shí)的確定設(shè)計(jì)主題，網(wǎng)上搜集各種資料，整理相關(guān)資料，比較不同的方案，比較優(yōu)劣，最后根據(jù)實(shí)際要求選擇適合自己的方案。每一個(gè)環(huán)節(jié)都得一步一步的走完，若其中一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就會導(dǎo)致整體結(jié)果產(chǎn)生巨大差異，個(gè)體的差異對整體的穩(wěn)定有著深刻影響。通過這設(shè)計(jì)的每一個(gè)步驟，我明白了腳踏實(shí)地的重要性，不能以浮躁的心態(tài)的去學(xué)習(xí)和工作。個(gè)體的差異對整體的穩(wěn)定有著
通過這次設(shè)計(jì)，我動(dòng)手能力及繪圖能力也有了較大提升。繪畫一些零部件結(jié)構(gòu)示意圖使我能更好的使用如CAD之類的繪圖軟件，對這些軟件也有了更深的理解。而畢業(yè)設(shè)計(jì)中有許多需要查找相關(guān)資料才能確定數(shù)學(xué)公式，每一次查閱都是我學(xué)習(xí)與進(jìn)步的空間。不僅僅只是查閱相關(guān)資料，還要去試著理解，做到融會貫通，運(yùn)用到實(shí)際生活工作中。
最后，再次感謝在設(shè)計(jì)中給予我?guī)椭牧纸瘕埨蠋熂案魑煌瑢W(xué)。感謝你們的無私辛苦的付出，祝你們工作順利，身體健康。由于個(gè)人水平有限，本次設(shè)計(jì)有太多不足之處，望批評指正，本人也會在學(xué)習(xí)之中不斷進(jìn)步。
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