【溫馨提示】 dwg后綴的文件為CAD圖，可編輯，無(wú)水印，高清圖，壓縮包內(nèi)文檔可直接點(diǎn)開預(yù)覽，需要原稿請(qǐng)自助充值下載，請(qǐng)見壓縮包內(nèi)的文件及預(yù)覽，所見才能所得，請(qǐng)細(xì)心查看有疑問可以咨詢QQ：414951605或1304139763
秸稈粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)
目錄
1引言 1
1.1課題的意義 1
1.2秸稈粉碎機(jī)具的國(guó)內(nèi)外研究 2
1.3課題的研究?jī)?nèi)容 5
2技術(shù)任務(wù)書（JR） 5
2.1設(shè)計(jì)依據(jù) 5
2.2產(chǎn)品用途及使用范圍 5
2.3主要工作原理 6
2.4主要技術(shù)參數(shù) 6
2.5關(guān)鍵問題及解決方法 7
3設(shè)計(jì)計(jì)算說明書（SS） 7
3.1總體方案 7
3.2總體結(jié)構(gòu)及工作原理 8
3.2.1結(jié)構(gòu)組成 8
3.2.2主要技術(shù)參數(shù) 8
3.3主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 10
3.3.1配套動(dòng)力計(jì)算 14
3.3.2變速箱設(shè)計(jì) 15
3.3.3主軸及粉碎部件的設(shè)計(jì) 16
3.4主要零件的強(qiáng)度校核 19
4使用說明書（SS） 23
4.1型號(hào)及名稱 23
4.2結(jié)構(gòu)及工作 26
4.3使用與保養(yǎng) 26
4.4安全注意事項(xiàng) 27
5技術(shù)條件（JT） 28
5.1檢驗(yàn)規(guī)則 28
5.1.1檢驗(yàn)的劃分 28
5.1.2出廠檢驗(yàn) 28
5.1.3型式檢驗(yàn) 28
6結(jié)論 29
參考文獻(xiàn) 31
致謝 33
畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書中文摘要
秸稈粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)
摘 要 保護(hù)性耕作是國(guó)際農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展的重要趨勢(shì)，秸稈還田技術(shù)是機(jī)械化 保護(hù)性耕作中關(guān)鍵的一項(xiàng)技術(shù)。使用機(jī)械化秸稈還田技術(shù)可以有效地解決農(nóng)忙期間爭(zhēng)農(nóng)時(shí)、爭(zhēng)勞力的矛盾，有力推動(dòng)秸稈還田的農(nóng)業(yè)全程機(jī)械化進(jìn)程，避免由于焚燒秸稈產(chǎn)生的環(huán)境污染。本著一機(jī)多用、降低生產(chǎn)成本的原則，研制了既能滿足玉米秸稈、又能單獨(dú)實(shí)現(xiàn)旋耕作業(yè)的新型玉米秸稈還田機(jī)。
(1)在對(duì)秸稈粉碎及滅茬基本理論分析的基礎(chǔ)上，提出多功能玉米秸稈還田機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。采用臥式結(jié)構(gòu)，主要由懸掛裝置、變速箱、秸稈粉碎機(jī)構(gòu)、等組成。拖拉機(jī)輸出動(dòng)力經(jīng)萬(wàn)向節(jié)傳遞給變速箱，變速箱一軸經(jīng)齒輪、鏈輪兩級(jí)增速后，帶動(dòng)粉碎刀輥工作。
(2)設(shè)計(jì)了新型變速箱，實(shí)現(xiàn)了秸稈粉碎的作業(yè)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一機(jī)多用。主要由錐齒輪傳動(dòng)等組成。利用從動(dòng)齒輪的離合來實(shí)現(xiàn)粉碎、旋耕動(dòng)力的分離與結(jié)合，從而分別完成秸稈粉碎與旋耕單項(xiàng)作業(yè)，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用之功能。
關(guān)鍵詞 變速箱；秸稈粉碎機(jī)；甩刀；結(jié)構(gòu)及工作原理
畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書外文摘要
The hydraulic cylinder head drilling fixture design
Abstract
The protection cultivation is the most important international agriculturaltechnology development tendency.The smashed straw technology is one essential technology of the mechanized protection cultivation.Using smashed straw machines call effectively solve the problems that striving for time and labour during the busying farming time，and Can make the agricultural entire mechanization come幻truth.It also call avoid envkonment pollution caused by straw setting on fire.According to multi-function and reducing production COst,multi—function smashed straw machine WaS developed.It not only Can smash st“1w together with the stubble and put it back to the farmland to increase the nutrient once time but also Can according to Our practical necessityto choose rotary tilling single function.
(1)On the basic of studying the elementary theory of smaShing straw，the integral structure design plan ofmulti-functionmachine WaS introduced. The machine is mainly composed of hanng system，gearbox，belttransmission system，stalk-soil returning roller,rotary tiller roller,and depth limit roller.Power is transmitted from the tractor shaft to the power output gearbox.One shaft ofthe gearbox is acceleratedby both bevel gears and strap transmission.And then it drives the stalk—smashing knives revolving quickly. Another is moved by the bevel gears and strap wheel to drive the rotary tiller working.
(2)The innovativepoint is the design of new gearbox，which has realized
the composite work or sinsle work of smashing straw，stubble and rotary
tillage for the first time.It makes one machine has two uses.The gearbox is mainly composed ofbevel gears，poking fork，clutch，and bearings.Using the separation or union between the clutch and gears，the separation or union of the power canbe realized.So，the machine call choose smashed straw work or rotary tillage work.And the intension of bevel gears, belts，axes are checked.
After rotary tillage work,the farmland is smooth.It Can satisfy the agronomy request andcan carryOll the following sowing seedswork directly.
Keywords gearbox；smashed straw maehiFie；Structures and working mechanism；
1引言
1.1課題的意義
秸稈中含有的氮、磷、鉀、鎂、鈣、硫等元素是農(nóng)作物生長(zhǎng)必需的主要營(yíng)養(yǎng)元素，是我國(guó)重要的有機(jī)肥源之一。實(shí)踐證明：秸稈還田后，土壤中氮、磷、鉀養(yǎng)分都有所增加，尤其是速效鉀的增加最明顯。秸稈中有機(jī)質(zhì)的含量平均為15％左右。據(jù)測(cè)定，濕玉米秸稈含氮量為0.61％，含磷量為0.27％，含鉀量為2.28％，如果每畝地還田秸稈1000 kg，則可增加有機(jī)質(zhì)150 kg。每畝地一年若還田鮮玉米秸稈1250 kg，則相當(dāng)于4000 kg土雜肥的有機(jī)質(zhì)含量，含氮、磷、鉀相當(dāng)于18.75 kg碳氨、lO埏過磷酸鈣和7.65耗硫酸鉀，同時(shí)還能補(bǔ)充其它多種營(yíng)養(yǎng)元素。
秸稈還田還能改善土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和理化性狀。作物秸稈富含纖維素、木質(zhì)素等富碳物質(zhì)，它是形成土壤有機(jī)質(zhì)的主要來源，因而秸稈還田有利于更新和增加土壤有機(jī)質(zhì)。秸稈在耕翻入土之后，在分解過程中進(jìn)行礦質(zhì)化，釋放養(yǎng)分，同時(shí)進(jìn)行腐殖質(zhì)化，使一些有機(jī)質(zhì)化合物縮合脫水，形成更復(fù)雜的腐殖質(zhì)，從而改善了土壤的結(jié)構(gòu)及保水、吸水、粘結(jié)、透氣、保溫等性狀，提高了土壤本身調(diào)節(jié)水、肥、溫、氣的能力。土壤有機(jī)質(zhì)含量增加，養(yǎng)分結(jié)構(gòu)趨于合理，可使其容重降低，土質(zhì)疏松，通透性提高，犁耕比阻減小。秸稈覆蓋和翻壓對(duì)土壤有良好的保墑作用并可抑制雜草生長(zhǎng)，特別是干旱貧瘠地區(qū)，對(duì)節(jié)約水利資源和培肥地力都很重要，而秸稈覆蓋還田所具有的蓄水保墑，保持水土的作用，可以達(dá)到節(jié)水培肥的目的?？偠灾?，秸稈還田能有效增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，改良土壤結(jié)構(gòu)，培肥地力，對(duì)于改良土壤有著積極的作用，特別對(duì)緩解我國(guó)氮磷鉀比例失調(diào)的矛盾，彌補(bǔ)磷、鉀化肥不足，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展有十分重要的意義。 秸稈還田勞動(dòng)強(qiáng)度大、時(shí)間短，為了保證還田質(zhì)量，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高工作效率，應(yīng)采用機(jī)械進(jìn)行秸稈還田作業(yè)。秸稈還田作業(yè)用機(jī)具是保證秸稈還田作業(yè)的質(zhì)量、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高工作效率必不可少的工具，也是大面積推廣秸稈還田必需的條件。我國(guó)機(jī)械化秸稈還田機(jī)具處于起步階段，我們急需研制一種能夠一次性同時(shí)將玉米秸稈進(jìn)行粉碎、滅茬、旋耕、覆蓋等多道工序的適用機(jī)型。
1.2秸稈粉碎機(jī)具的國(guó)內(nèi)外研究
秸稈是糧食生產(chǎn)中的主要副產(chǎn)品之一，同時(shí)也是工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要資源，是極為豐富并能直接利用的可再生資源。作為一種資源，作物秸稈可用作肥料、飼料、燃料及造紙、制炭、建材等的原料。
目前，我國(guó)的秸稈開發(fā)利用主要是從三個(gè)方面來進(jìn)行的：一是秸稈還田，包括整株還田和粉碎還田兩種：二是作為家畜飼料，包括直接飼喂、粉碎飼喂及氨化、青貯、微貯等處理后飼喂；三是作為相關(guān)工業(yè)原料利用，如用于造紙、制炭、編織等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)目前秸稈年產(chǎn)量約為6.2億噸，利用率僅為33％，約2億噸，而在這被利用的部分中，大部分未經(jīng)處理，經(jīng)過技術(shù)處理后利用的約為1600萬(wàn)噸，僅占被利用部分的2.6％。一方面，土壤有機(jī)質(zhì)含量在逐年減少；另一方面，大量的農(nóng)作物秸稈被棄之不用，放火焚燒，既造成浪費(fèi)又污染環(huán)境。把多余的秸稈還到農(nóng)田中去，是解決這個(gè)問題的有效途徑。
提高農(nóng)作物秸稈的綜合利用，是發(fā)展高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效農(nóng)業(yè)和幫助農(nóng)民致富的迫切需要和重要途徑。農(nóng)作物秸稈資源的利用涉及到整個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的土壤肥力、環(huán)境安全以及農(nóng)村能源的有效利用問題，引起世界各國(guó)的普遍關(guān)注，成為發(fā)展可持續(xù)經(jīng)濟(jì)的重要方面。因此，開發(fā)利用秸稈， 已經(jīng)成為一個(gè)刻不容緩的問題，已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源開發(fā)的新焦點(diǎn)。秸稈資源數(shù)量巨大，開發(fā)價(jià)值大，開發(fā)利用前景十分可觀。
持續(xù)農(nóng)業(yè)已成為世界各國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的共同趨勢(shì)。面持續(xù)農(nóng)業(yè)就是：“管理保護(hù)自然資源基礎(chǔ)，并調(diào)整技術(shù)和機(jī)構(gòu)改革方向，以便確保獲得和持續(xù)滿足目前幾代人和今后世世代代人的需求，這種(農(nóng)業(yè)、林業(yè)和漁業(yè)部門的)持續(xù)發(fā)展能保護(hù)土地、水資源、植物和動(dòng)物遺傳資源，并且不會(huì)造成環(huán)境退化，同時(shí)技術(shù)上適當(dāng)，經(jīng)濟(jì)上可行，能夠被社會(huì)接受。”作物秸稈問題也涉及到土壤肥力、水土保持、環(huán)境保護(hù)、再生資源有效利用等可持續(xù)發(fā)展問題。土地作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的最基本生產(chǎn)資源，其可持續(xù)利用是永恒的主題。我國(guó)大部分農(nóng)田由于長(zhǎng)時(shí)間以來耕作方式單一，使土壤底部形成了堅(jiān)硬的犁底層，加之多年不施用農(nóng)家肥，以及大量使用化肥和農(nóng)藥，造成了土壤的污染，致使我國(guó)土地的有機(jī)質(zhì)逐年下降，農(nóng)作物減產(chǎn)或產(chǎn)量不穩(wěn)，不利于可持續(xù)農(nóng)業(yè)和生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。農(nóng)田生態(tài)環(huán)境惡化將帶來不堪設(shè)想的災(zāi)難，因此加強(qiáng)秸稈還田的工作必須予以足夠的重視。
機(jī)械化秸稈還田方式主要包括機(jī)械化秸稈直接粉碎還田、機(jī)械化整稈還田、機(jī)械化整稈覆蓋和機(jī)械化根茬粉碎還田等。機(jī)械化秸稈直接粉碎還田方式是利用秸稈直接粉碎還田機(jī)，將摘穗后仍直立于田間的秸稈，用秸稈粉碎還田機(jī)粉碎并拋撒在田間，隨后用犁將秸稈翻埋入土還田，它適用于各種土壤條件，秸稈腐解時(shí)間短，對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)見效快。機(jī)械化整稈還田方式是將摘穗后直立于田間的秸稈，直接用高柱犁或重型犁沿前進(jìn)方向推倒，同時(shí)深耕翻埋，將秸稈在深耕時(shí)翻埋入土還田，實(shí)現(xiàn)秸稈整稈還田。目前這一技術(shù)已在很多地方推廣應(yīng)用。機(jī)械化整稈覆蓋方式是利用整稈覆蓋機(jī)，將摘穗后直立于田間的秸稈，按照一定的規(guī)律編壓覆蓋在作物的行間，起到秸稈還田與蓄水保墑共舉的目的，這種方法特別適用于降雨量很少的旱地。并且這種方法和機(jī)械化整稈還田方式都具有減少一次粉碎程序、保持秸稈水份、降低生產(chǎn)費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)。機(jī)械化根茬粉碎還田方式是將作物割去莖稈后剩余的根茬用機(jī)具就地粉碎混合于耕作層土壤中的一項(xiàng)機(jī)械化秸稈還田技術(shù)。這種方法比較適用于玉米根茬的粉碎還田處理。
秸稈還田機(jī)械有多種形式，不同的秸稈應(yīng)配套使用不同的機(jī)械。秸稈還田機(jī)械主要有秸稈還田旋耕機(jī)，甩刀式碎土滅茬機(jī)，裝有覆茬器的鏵式犁、深翻犁以及秸稈粉碎拋撤機(jī)等多種類型。秸稈還田旋耕機(jī)與一般的旋耕機(jī)結(jié)構(gòu)基本相同，其采用反轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)，即刀軸的旋轉(zhuǎn)方向與作業(yè)機(jī)行走輪旋轉(zhuǎn)方向相反，工作時(shí)旋耕刀從土壤底部開始向土壤表面逆向切土，機(jī)組負(fù)荷較均勻，無(wú)漏耕現(xiàn)象。作業(yè)后地表平整，碎土率高，一次可完成滅茬、秸稈還田、埋青、旋耕碎土、掩埋以及覆蓋等作業(yè)，作業(yè)質(zhì)量滿足要求。甩刀式碎土滅茬機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)與一般水平橫軸式旋耕機(jī)相似，只是工作部件是甩刀而不是刀齒，甩刀用活動(dòng)鉸鏈與轉(zhuǎn)軸聯(lián)結(jié)，甩刀式碎土滅茬機(jī)甩刀逆滾動(dòng)方向回轉(zhuǎn)，將莖桿切斷后拾起后拋，并利用高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的慣性力來打碎根茬、硬土塊或草皮層。裝有覆茬器的深耕犁、高架深耕犁，在主犁體上方安裝覆茬器，使土垡尚未翻轉(zhuǎn)時(shí)，先將土垡表面長(zhǎng)有殘茬并容易外露的一角切去并使其落入犁溝底部，然后犁體翻轉(zhuǎn)土垡將其掩埋。覆茬器是協(xié)助犁體在翻垡時(shí)，將地表面的殘茬、雜草埋入士中不外露，使秸稈雜草腐爛還田。高架深耕犁可將秸稈整株深埋還田。其工作原理是懸掛了高架犁的機(jī)組在摘果后仍保持秸稈直立狀態(tài) 的田間行進(jìn)時(shí)，主機(jī)先將秸稈推壓倒，在秸稈還未反彈起時(shí)犁己將秸稈的根部深耕覆蓋在土壤里，同時(shí)也帶動(dòng)整株秸稈在犁體翻動(dòng)土壤過程中都被覆蓋在土壤中，從而實(shí)現(xiàn)秸稈的整株還田。
機(jī)械化秸稈還田技術(shù)既可以減少化肥施用量，培肥地力，又能增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。但目前秸稈的處理設(shè)備及應(yīng)用技術(shù)的程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，一方面對(duì)秸稈還田的理論研究還不足，設(shè)計(jì)比較盲目，對(duì)其結(jié)構(gòu)參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)的配置與選擇沒有理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。另一方面，秸稈處理設(shè)備還有待于進(jìn)一步開發(fā)，小麥秸稈還田機(jī)械產(chǎn)品較少，復(fù)式作業(yè)機(jī)具相對(duì)也較少。這項(xiàng)技術(shù)是農(nóng)機(jī)推廣部門為解決剩余秸稈的利用問題而大力推廣的項(xiàng)目。但是在實(shí)際操作中，許多農(nóng)民對(duì)機(jī)械化還田方式接受程度較低，其原因是農(nóng)民對(duì)秸稈還田可以增肥地力、改善土壤結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)農(nóng)業(yè)后勁、改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境認(rèn)識(shí)不足，僅限于秸稈還田能否產(chǎn)生明顯、直接經(jīng)濟(jì)效益；另外，采用現(xiàn)有的秸稈還田技術(shù)粉碎效果往往不太理想，部分秸稈還田機(jī)械的粉碎效果不如人意：有的地面上留茬；有的拋出的秸稈太長(zhǎng)，且無(wú)法被翻入土中；還有的雖能將拋出的秸稈翻入土中，但由于未能打碎，致使播種機(jī)排種器插入土中深度不夠，或阻礙其前進(jìn)。秸稈還田作業(yè)必須與深耕、深翻及農(nóng)業(yè)措施配套，相應(yīng)的機(jī)械化秸稈還田機(jī)具的投資也就比較大。農(nóng)民怕麻煩也不愿再投入生產(chǎn)資金，因而對(duì)推廣秸稈還田機(jī)械化作業(yè)技術(shù)造成一定困難。因此，整套設(shè)備投資大，這將影響機(jī)械化秸稈還田的廣泛推廣。
發(fā)達(dá)國(guó)家在還田機(jī)具的研制和生產(chǎn)上起步較早，美國(guó)萬(wàn)國(guó)公司于20世紀(jì)60年代初首次在聯(lián)合收割機(jī)上采取切碎機(jī)對(duì)秸稈進(jìn)行粉碎還田，其后研制了與90 kw拖拉機(jī)配套的60型秸稈切碎機(jī)。英國(guó)在20世紀(jì)80年代初在收獲機(jī)上對(duì)秸稈進(jìn)行粉碎，并采用犁式耙進(jìn)行深埋。日本采用的是在半喂入式聯(lián)合收割機(jī)后面安裝切草裝置，一次能完成收獲和秸稈粉碎。在一些發(fā)達(dá)國(guó)家(如德國(guó)等)具有嚴(yán)格的法律禁止秸稈焚燒。美國(guó)、加拿大等國(guó)家的小麥、玉米秸稈大部分用于還田。許多國(guó)家(如加拿大等)普遍采用秸稈機(jī)械粉碎還田。在南亞、東南亞等一些不發(fā)達(dá)國(guó)家作物秸稈則是動(dòng)物飼料的主要來源。在美國(guó)，秸稈還田十分普遍。不僅小麥、玉米等秸稈大量還田，而且像大豆、番茄等作物秸稈也盡量還田。據(jù)美國(guó)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì)，每年生產(chǎn)作物秸稈4.5億噸，占整個(gè)美國(guó)有機(jī)殘物生產(chǎn)量的70.4％，秸稈還田量占秸稈生產(chǎn)量的68％。這是一項(xiàng)了不起的成就，對(duì)于保持美國(guó)的土壤與土壤肥力起著十分重要的作用。而英國(guó)秸稈直接還田量則占其秸稈生產(chǎn)總量的73％。日本微生物學(xué)家島本覺也先生研究發(fā)明的酵素菌技術(shù)在日本廣泛應(yīng)用于種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域，還可直接用于秸稈liEN作，達(dá)到秸稈還田目的，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，社會(huì)效益和生態(tài)效益，目前已在世界上二十幾個(gè)國(guó)家得到迅速推廣應(yīng)用。目前，國(guó)外一些國(guó)家秸稈還田的研究與利用已處于領(lǐng)先水平。但是，世界上許多國(guó)家，甚至一些發(fā)達(dá)國(guó)家，仍然存在著秸稈田間直接焚燒的現(xiàn)象。
1.3課題的研究?jī)?nèi)容
針對(duì)解決目前我國(guó)機(jī)械化秸稈還田機(jī)具存在的問題，結(jié)合農(nóng)機(jī)、農(nóng)藝及農(nóng)民的實(shí)際需求，本課題的任務(wù)的是研制一種能將玉米秸稈整稈及其根茬一次性同時(shí)進(jìn)行粉碎、滅茬、旋耕、覆蓋等多道工序的適用機(jī)型。根據(jù)課題的進(jìn)展?fàn)顩r，擬完成以下的研究?jī)?nèi)容：
(1)對(duì)多功能玉米秸稈還母機(jī)研制所需要的基礎(chǔ)理論分析。
(2)提出玉米秸稈還田機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案；根據(jù)實(shí)際作業(yè)要求初步選擇與其相配套的動(dòng)力并以此為依據(jù)確定各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)及具體結(jié)構(gòu)。
(3)新型變速箱的設(shè)計(jì)。
(4)繪制圖紙。
2技術(shù)任務(wù)書（JR）
2.1設(shè)計(jì)依據(jù)
目前秸稈還田可分為秸稈粉碎翻壓還田、秸稈覆蓋還田、堆漚還田、焚燒還田、過腹還田等5大類形式。秸稈粉碎翻壓還田是在作物收獲后，將作物秸稈在下茬作物播種或移栽前翻入土中。秸稈覆蓋還田是將作物秸稈或者殘茬直接鋪蓋于土壤表面。堆漚還田是將作物秸 稈制成堆肥、漚肥等，作物秸稈發(fā)酵后施入土壤。焚燒還田是將秸稈直接 焚燒，灰燼還田。過腹還田是用秸稈飼喂牛、馬、豬、羊等牲畜后，以畜糞尿旌入土壤。堆漚還田和過腹還田為傳統(tǒng)習(xí)慣方式，效果不錯(cuò)，但因受時(shí)間，勞力、牲畜養(yǎng)殖規(guī)模等條件限制，能被利用的秸稈數(shù)量有限，大部分的秸稈還是被白白浪費(fèi)掉了，只有依靠機(jī)械化技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)大量秸稈就地及時(shí)直接還田。秸稈粉碎翻壓還田和秸稈覆蓋還田是秸稈直接還田的兩種方式，采取直接還田的方式比較簡(jiǎn)單，方便、快捷、省工，還田數(shù)量較多，因此一般采用直接還田的方式。
2.2產(chǎn)品用途及使用范圍
機(jī)械化秸稈直接粉碎還田方式是利用秸稈直接粉碎還田機(jī)，將摘穗后仍直立于田間的秸稈，用秸稈粉碎還田機(jī)粉碎并拋撒在田間，隨后用犁將秸稈翻埋入土還田，它適用于各種土壤條件，秸稈腐解時(shí)間短，對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)見效快。機(jī)械化整稈還田方式是將摘穗后直立于田間的秸稈，直接用高柱犁或重型犁沿前進(jìn)方向推倒，同時(shí)深耕翻埋，將秸稈在深耕時(shí)翻埋入土還田，實(shí)現(xiàn)秸稈整稈還田。目前這一技術(shù)已在很多地方推廣應(yīng)用。機(jī)械化整稈覆蓋方式是利用整稈覆蓋機(jī)，將摘穗后直立于田間的秸稈，按照一定的規(guī)律編壓覆蓋在作物的行間，起到秸稈還田與蓄水保墑共舉的目的，這種方法特別適用于降雨量很少的旱地。并且這種方法和機(jī)械化整稈還田方式都具有減少一次粉碎程序、保持秸稈水份、降低生產(chǎn)費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)。機(jī)械化根茬粉碎還田方式是將作物割去莖稈后剩余的根茬用機(jī)具就地粉碎混合于耕作層土壤中的一項(xiàng)機(jī)械化秸稈還田技術(shù)。這種方法比較適用于玉米根茬的粉碎還田處理。
2.3主要工作原理
秸稈粉碎還田刀輥是反向旋轉(zhuǎn)(在機(jī)器前進(jìn)方向的右側(cè)看是逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn))，設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速為1850r/min；滅茬旋耕刀輥是正向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速僅為720 r/min。兩者相差較大，這給傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來了很大困難。經(jīng)過多種方案對(duì)比，采用了具有創(chuàng)新性的變速箱及鏈輪傳動(dòng)相結(jié)合的傳動(dòng)方案。此方案最大限度地簡(jiǎn)化了傳動(dòng)路線，降低了功耗，提高了傳動(dòng)的可靠性和平穩(wěn)性。
2.4主要技術(shù)參數(shù)
表1主要技術(shù)參數(shù)
項(xiàng)目
設(shè)計(jì)值
外形尺寸(長(zhǎng)x寬x高)
1420×920×950mm
整機(jī)重量
680kg
工作幅寬
1200mm
拋撒幅寬
1200mm
滾筒回轉(zhuǎn)直徑
500mm
粉碎機(jī)構(gòu)總安裝甩刀數(shù)
14個(gè)
粉碎轉(zhuǎn)速
1850r／min
配套動(dòng)力
35--45 kW
2.5關(guān)鍵問題及解決方法
秸稈粉碎拋撒機(jī)是在拖拉機(jī)后安裝莖桿切碎裝置，實(shí)現(xiàn)了秸稈粉碎、拋散作業(yè)。秸稈粉碎拋撒機(jī)的切碎裝置由一組切刀和喂入輪組成，或由旋轉(zhuǎn)滾筒加定刀片組成。工作時(shí)，莖桿被強(qiáng)制喂入，靠喂入輪和刀片的轉(zhuǎn)速不同來切碎莖桿：按其特性可分為“甩刀式”和“定直徑滾刀式”。為了防止莖桿阻塞，可在莖桿切碎裝置處，加裝莖桿堵塞報(bào)警裝置，一旦發(fā)生堵塞，可隨時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)排除故障，避免零件損壞。秸稈粉碎機(jī)的拋撒裝置由排草風(fēng)扇、扇形導(dǎo)流板及動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)等組成，使秸稈粉碎并均勻拋撒。莖桿粉碎機(jī)一般把莖稈切斷成長(zhǎng)度小于10 cm的小段，其切碎和拋撒性能均達(dá)到要求，有利于滅茬器的旋耕作業(yè)和秧苗的栽培，并可根據(jù)需要，裝上或卸下切碎裝置。對(duì)于割莉脫粒的聯(lián)合收割機(jī)，秸稈可以用高架犁直接整株還田，也可以先脫后割，將秸稈粉碎還田。
3設(shè)計(jì)計(jì)算說明書（SS）
3.1總體方案
秸稈粉碎還田刀輥是反向旋轉(zhuǎn)(在機(jī)器前進(jìn)方向的右側(cè)看是逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn))，設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速為1850r/min；滅茬旋耕刀輥是正向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速僅為720 r/min。兩者相差較大，這給傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來了很大困難。經(jīng)過多種方案對(duì)比，采用了具有創(chuàng)新性的變速箱及鏈輪傳動(dòng)相結(jié)合的傳動(dòng)方案。此方案最大限度地簡(jiǎn)化了傳動(dòng)路線，降低了功耗，提高了傳動(dòng)的可靠性和平穩(wěn)性。
該玉米秸稈還田機(jī)(如圖3.1所示)采用臥式結(jié)構(gòu)，刀軸呈橫向水平配置，安裝在刀軸上的甩刀在縱向垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。該機(jī)主要由懸掛裝置(1)、變速箱(2)、秸稈粉碎滾筒(3)、甩刀(4)、殼體(5)等組成。
玉米秸稈還田機(jī)工作時(shí)依靠3點(diǎn)懸掛與拖拉機(jī)相掛接，牽引本機(jī)工作。拖拉機(jī)輸出軸傳遞的動(dòng)力經(jīng)萬(wàn)向節(jié)傳遞給變速箱，變速箱內(nèi)分兩軸傳遞動(dòng)力。在進(jìn)行秸稈粉碎及滅茬復(fù)合作業(yè)時(shí)，軸經(jīng)變速箱、鏈輪兩級(jí)增速后，帶動(dòng)粉碎滾筒上的甩刀高速旋轉(zhuǎn)，在喂入口處負(fù)壓作用下，將地上的秸稈抓起，使之受到一次切割。當(dāng)秸稈進(jìn)時(shí)，又一次受到剪切、搓擦和撕拉的作用，得到進(jìn)一步粉碎，并被均勻地拋撒于機(jī)后。
3.2總體結(jié)構(gòu)及工作原理
3.2.1結(jié)構(gòu)組成
圖1玉米秸稈還田機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
1.懸掛裝置2.變速箱3.秸稈粉碎滾筒4.甩刀 5.殼體
3.2.2主要技術(shù)參數(shù)
表2主要技術(shù)參數(shù)
名稱
計(jì)算公式
結(jié)果/mm
法面模數(shù)
5
法面壓力角
螺旋角
齒數(shù)
22
88
傳動(dòng)比
4
分度圓直徑
83
336
齒頂圓直徑
93
346
齒根圓直徑
79.5
335.5
中心距
280
表3低速級(jí)齒輪傳動(dòng)尺寸
名稱
計(jì)算公式
結(jié)果/mm
法面模數(shù)
5
法面壓力角
螺旋角
齒數(shù)
31
95
傳動(dòng)比
3.065
分度圓直徑
122
371
齒頂圓直徑
132
381.56
齒根圓直徑
109.5
358.3
中心距
329.15
齒寬
127
122
3.3主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算
1.聯(lián)軸器，錐齒輪8級(jí)閉式齒輪傳動(dòng)，滾動(dòng)軸承，圓柱齒輪9級(jí)精度傳動(dòng)。
（3-1）
2.．各軸的輸入轉(zhuǎn)矩
（3-2）
主軸大齒輪與右端齒輪的設(shè)計(jì)
變速箱主軸通過萬(wàn)向聯(lián)軸器與拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出軸相連，拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸轉(zhuǎn)速n=760 r/min。變速箱采用閉式直齒錐齒輪傳動(dòng)，齒輪材料為20Cr滲碳、淬火，齒面硬度58-43 HRC。齒數(shù)比U=/,一般閉式傳動(dòng)按傳動(dòng)要求確定，對(duì)于單級(jí)直齒圓錐齒輪傳動(dòng)，通?！皍=1～5，齒數(shù)比過大，則大小齒輪的尺寸懸殊，會(huì)使傳動(dòng)的總體尺寸增大。秸稈粉碎刀輥需要較高的轉(zhuǎn)速才能實(shí)現(xiàn)秸稈粉碎作用，需要變速齒輪起到增速作用，因取u=0.4.根據(jù)齒面接觸強(qiáng)度公式。
式中：K—載荷系數(shù)，取1.25
一主軸大齒輪傳動(dòng)的轉(zhuǎn)矩，N·m，=9549-=303Nm；
u一齒數(shù)比；
一齒輪許用接觸應(yīng)力，MPa；且=,查表可得=1300N／mm2，安全系數(shù)選取=1.1。
將數(shù)據(jù)代入式得：
首先確定直齒錐齒輪的基本參數(shù)，具體如表3-1所示。
錐齒輪1、2的幾何計(jì)算計(jì)算和說明
齒數(shù) 取=32，則=u=0.4，
實(shí)際的齒數(shù)比 u==0.406
分錐角 .== ==
大端模數(shù) 選取模數(shù)=6mm
大端分度圓直徑 ,
外錐
齒寬 一般，取齒寬系數(shù)=o.3，
則齒寬 b=,取b=30mm，
實(shí)際齒寬系數(shù)
中點(diǎn)模數(shù)
中點(diǎn)分度圓直徑
切向變?yōu)橄禂?shù)
,
高變位系數(shù)
,
頂隙
大端齒項(xiàng)
大端齒根高
=7.2mm
=7.2mm
全齒高 h=(2+)=13.2
齒根角
齒項(xiàng)角 采用等頂隙收縮齒，故
頂錐角 ,
根錐角 ,
大端齒項(xiàng)圓直徑
冠頂距
大端分度圓弧齒 =9.425mm
3.3.1配套動(dòng)力計(jì)算
功能玉米秸稈還田機(jī)的刀輥主要進(jìn)行粉碎秸稈的作業(yè)。粉碎刀在粉碎玉米秸稈時(shí)主要以高速打擊與切割相結(jié)合，只有當(dāng)玉米秸稈切碎時(shí)的刀端線速度大于34m/s時(shí)，刀軸的轉(zhuǎn)向必須選擇反轉(zhuǎn)，以增加秸稈在粉碎室的停留時(shí)間，粉碎效果才能較好，因此消耗的功耗較大。
據(jù)有關(guān)資料，玉米秸稈粉碎還田的功耗一般為8-11kW／壟，則玉米秸稈的粉碎功耗應(yīng)為.
滅茬和旋耕功耗的計(jì)算多功能玉米秸稈還田機(jī)的后刀輥主要將前刀輥?zhàn)鳂I(yè)后的留茬刨出并粉碎，均勻拋撒，同時(shí)進(jìn)行淺層土壤疏松。
(3—3)
式中：h一耕深，cm；根據(jù)農(nóng)藝要求本機(jī)選取h=5cm;
一機(jī)組前進(jìn)速度，m／s；本機(jī)選用=O.85 m／s；
B一耕幅，m；根據(jù)農(nóng)藝要求本機(jī)選取B=1.35m；
一旋耕比阻，N／cm2；=；
根據(jù)資料可得=16，=1.2，=o.92，=1-2，=o.71。將數(shù)據(jù)帶入式可得：=8.6 kW。
機(jī)組行駛功耗計(jì)算輪式拖拉機(jī)在行駛過程中要克服滾動(dòng)阻力，牽引作業(yè)時(shí)要克服牽引阻力弓，上、下坡時(shí)要克服坡道阻力￡，行駛速度變化時(shí)要克服慣性力。在本機(jī)組的功耗計(jì)算中主要考慮機(jī)組在行駛過程中受到的牽引阻力弓和土壤滾動(dòng)阻力，機(jī)組前進(jìn)速度，則克服滾動(dòng)阻力消耗的功率為：
(3-4)
又：
f一滾動(dòng)阻力系數(shù)，取f=0.1；
——拖拉機(jī)的使用質(zhì)量作用在拖拉機(jī)上的重力，N，此處參照Fr-600拖拉機(jī)的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。
將數(shù)據(jù)帶入可得：=6075N：=3100N。可得：=7.8kW
拖拉機(jī)的選擇 配套拖拉機(jī)的選擇即是發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇，必須依靠工作機(jī)的要求來進(jìn)行。發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)有適當(dāng)?shù)膫溆萌萘?，如選發(fā)動(dòng)機(jī)的功率過大，必然會(huì)因容量未能充分利用而增加成本，造成浪費(fèi)；相反，容量過小，則不能保證機(jī)具的正常工作，或使發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過載、發(fā)熱量大而過早損壞?？紤]到功率儲(chǔ)備，并且傳遞過程中有功率損失，所以選擇的發(fā)動(dòng)機(jī)功率必須大于機(jī)具的使用功率。
多功能玉米秸稈還田機(jī)既可進(jìn)行秸稈粉碎還田或滅茬旋耕單項(xiàng)作業(yè)，也可進(jìn)行秸稈粉碎、滅茬復(fù)合作業(yè)，對(duì)于功耗，本文中按照最大功耗(即復(fù)合作業(yè)時(shí))進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。萬(wàn)向節(jié)聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率一般為0.98，閉式錐齒輪的傳動(dòng)效率可選擇為O.97，鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)效率可選擇為O.96，則機(jī)組總功耗為41.8 kW，即；可選擇55-60馬力左右中型拖拉機(jī)與多功能玉米秸稈還田機(jī)相配套。
3.3.2變速箱設(shè)計(jì)
圖1 變速箱設(shè)計(jì)圖
1.主軸 2.主軸大齒輪 3.右端齒輪 4.箱體 5.鏈輪
多功能玉米秸稈還田機(jī)的變速箱(如圖3-1所示)，主要由主軸(1)、主軸大齒輪(2)、右端齒輪(3)、箱體(4)、鏈輪(5)組成。該變速箱除了可以實(shí)現(xiàn)變速、換向常規(guī)功能之外，還可以根據(jù)實(shí)際作業(yè)需要，秸稈粉碎和滅茬旋耕作業(yè)可同時(shí)進(jìn)行，完成復(fù)合作業(yè)。
該變速箱與傳統(tǒng)的變速箱的不同之處在于它有效利用動(dòng)力資源，同時(shí)實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，降低生產(chǎn)成本。變速箱主軸通過萬(wàn)向聯(lián)軸器與拖拉機(jī)后部的動(dòng)力輸出軸相連，再通過變速箱內(nèi)部的兩對(duì)錐齒輪變速換向后由動(dòng)力輸出軸出動(dòng)力，再通過鏈傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)秸稈粉碎刀輥工作。
3.3.3主軸及粉碎部件的設(shè)計(jì)
根據(jù)工作條件，初選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，按扭矩強(qiáng)度法進(jìn)行最小直徑估算，即，初算軸徑時(shí)，若最小直徑軸段開有鍵槽，還要考慮鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的影響，當(dāng)該軸段截面上有一個(gè)鍵槽時(shí)，d增大5%-7%，，兩個(gè)鍵槽時(shí)，d增大10%-15%，值由表14-4確定：， ，，
高速軸，因高速軸最小直徑處安聯(lián)軸器，沒有一個(gè)鍵槽，則
，
取整為38mm，
，安裝滾動(dòng)軸承，
取標(biāo)準(zhǔn)值
，安裝滾動(dòng)軸承，
取標(biāo)準(zhǔn)值
，
取
1．高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
（1）各軸段直徑的確定
：最小直徑，滾動(dòng)軸承處軸段，。滾動(dòng)軸承取30210，其 尺寸結(jié)構(gòu)為
：錐齒輪軸段，
：軸環(huán)，根據(jù)軸向定位要求，
：圓柱齒輪軸段，
：滾動(dòng)軸承處軸段，
（2）各軸段長(zhǎng)度的確定
：由滾動(dòng)軸承，擋油盤及裝配關(guān)系等的確定，
：圓錐齒輪的寬度,
：軸環(huán)寬度，
：由圓柱齒輪的轂孔寬度，
：由滾動(dòng)軸承，擋油盤及裝配關(guān)系確定，
（3）細(xì)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
由表查出，圓柱齒輪處鍵，錐齒輪處鍵選用，齒輪輪轂與軸的配合選為；滾動(dòng)軸承與軸的配合采用過渡配合，此軸轂的直徑公差選用，查表，各軸肩出處的圓角半徑見圖，查表，各側(cè)角為C2，參考表，各軸段表面粗糙度見圖
2． 中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3． （1）各軸段直徑的確定
：最小直徑，滾動(dòng)軸承處軸段，。滾動(dòng)軸承取30214，其尺寸結(jié)構(gòu)為
：低速小齒輪軸段，
：軸環(huán)，根據(jù)軸向定位要求，
：高速級(jí)大齒輪軸段，
：滾動(dòng)軸承處軸段，
（2）各軸段長(zhǎng)度的確定
：由滾動(dòng)軸承，擋油盤及裝配關(guān)系等的確定，
：由低速級(jí)小齒輪的轂孔寬度確定,
：軸環(huán)寬度，
：由高速級(jí)大齒輪的轂孔寬度，
：由滾動(dòng)軸承，擋油盤及裝配關(guān)系確定，
（3）細(xì)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
查出，高速級(jí)大齒輪處鍵，低速級(jí)小輪處鍵選用，滾動(dòng)軸承與軸的配合采用過渡配合，此軸段的直徑公差選用，各軸肩出處的圓角半徑見圖f-18，查表7-19，各側(cè)角為C2
3．低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
（1）各軸段直徑的確定
：滾動(dòng)軸承處軸段，。滾動(dòng)軸承取30219，其尺寸結(jié)構(gòu)為
：低速級(jí)大齒輪軸段，
：軸環(huán)，根據(jù)軸向定位要求，
：錐齒輪軸段，
：滾動(dòng)軸承處軸段，
（2）各軸段長(zhǎng)度的確定
：由滾動(dòng)軸承，擋油盤及裝配關(guān)系等的確定，
：由低速級(jí)大齒輪的轂孔寬度確定,
：軸環(huán)寬度，
3.4主要零件的強(qiáng)度校核
按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)
（1）試選載荷系數(shù)，
由選取齒寬系數(shù)（對(duì)稱布置）
查得材料的彈性影響系數(shù)（均采用鍛鋼制造）
查得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)
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，計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
（3-4）
查得接觸疲勞壽命系數(shù)，
計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率為1%，安全系數(shù)，得
（3-5）
端面重合度近似計(jì)算
（3-6）
螺旋角按式（8-18）計(jì)算
（2）計(jì)算小齒輪分度圓直徑，代入中的小者
（3-7）
取
校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度
（1），且, （3-8）
查得
（3-9）
（2）
查得齒形系數(shù)，，應(yīng)力修正系數(shù)，
（3）按齒面硬度查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限
（4），
（5）查得接觸疲勞壽命系數(shù)，
（6）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取安全系數(shù)，得
（3-10）
（7）
(3-11)
強(qiáng)度足夠。
鍵的選擇與校核
這里只以中間軸上的鍵為例，由中間部的細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，選定高速級(jí)大齒輪處鍵為，標(biāo)記：鍵,低速級(jí)小齒輪處鍵2為，由于是同一根軸上的鍵，傳遞的轉(zhuǎn)矩相同，所以，只需要校核斷的鍵1即可，齒輪軸段d=80mm，鍵的工作長(zhǎng)度L-b=100-22=78mm，鍵的接觸角度，傳遞的轉(zhuǎn)矩，按所引用教材表5-2查處鍵靜聯(lián)接時(shí)的擠壓許用應(yīng)力為，（鍵，齒輪輪轂，軸的材料均為45鋼調(diào)質(zhì)）
鍵聯(lián)接強(qiáng)度足夠
以中間軸上的滾動(dòng)軸承為例
根據(jù)載荷及速度情況，擬定選用圓錐滾子軸承，由中間軸的設(shè)計(jì)，選取30214，其基本參數(shù)查表，,，，,
軸承受力圖如圖所示：
圖2軸承受力圖
徑向載荷
根據(jù)軸的分析，可知：A點(diǎn)總支反力
B點(diǎn)總支反力
軸向載荷
外部軸向力,從最不利受力情況考慮，指向A處1軸承（方向向左），軸承派生軸向力由圓錐滾子軸承的計(jì)算公式求出：
，（方向向右） （3-12）
，（方向向左）
因?yàn)椋?
所以A處1軸承被壓緊，B處2軸承放松，故
當(dāng)量動(dòng)載荷P
根據(jù)工況（中等沖擊，中等慣性力），由所引用教材表12-6查處載荷系數(shù)
1軸承：因
由表12-5可知
（3-13）
2軸承：因
4使用說明書（SS）
4.1型號(hào)及名稱
選定低速級(jí)齒輪的類型、材料及齒數(shù)
(1)按傳動(dòng)方案選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)（精度8級(jí)）
(2)選擇小齒輪材料為40Cr，調(diào)制處理，硬度范圍為241～286.HBW，取為280HBW，大齒輪材料為45鋼，調(diào)制處理，硬度取為217～255HBW，取為240HBW，二者硬度差為40HBW
(3)選小齒輪齒數(shù)為，大齒輪齒數(shù)，取，
（4）初選螺旋角
（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值，試選載荷系數(shù)，
選取齒寬系數(shù)（對(duì)稱布置）
查得材料的彈性影響系數(shù)（均采用鍛鋼制造）
查得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)
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，計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
(4-1)
由圖8-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)，
計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率為1%，安全系數(shù)，得
(4-2)
端面重合度近似計(jì)算
(4-3)
螺旋角計(jì)算
（2）計(jì)算小齒輪分度圓直徑，代入中的小者
(4-4)
取
（1）計(jì)算圓周速度，
（2）仍選8級(jí)精度，確定模數(shù)，取為標(biāo)準(zhǔn)值
（3）修正齒數(shù)，取，，取
（4）修正螺旋角
（5）確定齒寬
（6）確定載荷系數(shù)K
查得使用系數(shù)，由表8-6查得動(dòng)載荷系數(shù)
，
查得齒間分布系數(shù)，
查得齒向載荷分布系數(shù)
（7）查得
（8）
（9）螺旋角系數(shù)
（10）修正小齒輪分度圓直徑
取
4.2結(jié)構(gòu)及工作
該玉米秸稈還田機(jī)采用臥式結(jié)構(gòu)，刀軸呈橫向水平配置，安裝在刀軸上的甩刀在縱向垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。該機(jī)主要由懸掛裝置(1)、變速箱(2)、秸稈粉碎滾筒(3)、甩刀(4)、殼體(5)等組成。
玉米秸稈還田機(jī)工作時(shí)依靠3點(diǎn)懸掛與拖拉機(jī)相掛接，牽引本機(jī)工作。拖拉機(jī)輸出軸傳遞的動(dòng)力經(jīng)萬(wàn)向節(jié)傳遞給變速箱，變速箱內(nèi)分兩軸傳遞動(dòng)力。在進(jìn)行秸稈粉碎及滅茬復(fù)合作業(yè)時(shí)，軸經(jīng)變速箱、鏈輪兩級(jí)增速后，帶動(dòng)粉碎滾筒上的甩刀高速旋轉(zhuǎn)，在喂入口處負(fù)壓作用下，將地上的秸稈抓起，使之受到一次切割。當(dāng)秸稈進(jìn)時(shí)，又一次受到剪切、搓擦和撕拉的作用，得到進(jìn)一步粉碎，并被均勻地拋撒于機(jī)后。
4.3使用與保養(yǎng)
作業(yè)前應(yīng)按照工廠產(chǎn)品驗(yàn)收鑒定技術(shù)條件對(duì)機(jī)具進(jìn)行技術(shù)檢查，并按使用說明書進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)和調(diào)整、保養(yǎng)。配套拖拉機(jī)或玉米聯(lián)合收割機(jī)應(yīng)保持的技術(shù)狀態(tài)。將動(dòng)力與機(jī)具掛接后，進(jìn)行全面檢查。
1、萬(wàn)向節(jié)的安裝。必須注意三點(diǎn)：⑴應(yīng)保證秸稈還田機(jī)在工作時(shí)，方軸、套管及夾叉既不頂死、又有足夠的配合長(zhǎng)度；⑵萬(wàn)向節(jié)要安裝正確，若方向裝錯(cuò)，則會(huì)產(chǎn)生響聲；⑶萬(wàn)向節(jié)方軸、方套長(zhǎng)度和主、被動(dòng)皮帶輪直徑，應(yīng)根據(jù)所配拖拉機(jī)懸掛機(jī)構(gòu)的尺寸和動(dòng)力輸出轉(zhuǎn)速的不同而異，購(gòu)貨和使用時(shí)要按說明書選擇。
2、機(jī)具的調(diào)整 。還田機(jī)與拖拉機(jī)連接后，要調(diào)整還田機(jī)左右水平、前后水平和作業(yè)留茬高度。通過調(diào)整主拉桿的長(zhǎng)度，使機(jī)組前后保持水平，調(diào)整斜拉桿的長(zhǎng)度使機(jī)組左右保持水平；根據(jù)作業(yè)質(zhì)量要求和地面狀態(tài)狀況，確定液壓手柄的位置，控制留茬高度和地頭轉(zhuǎn)彎時(shí)的提升高度。
(1)左右水平調(diào)整。調(diào)節(jié)斜拉桿，使機(jī)具呈左右水平，同時(shí)，將下端聯(lián)接軸調(diào)到長(zhǎng)孔內(nèi)，使其作業(yè)時(shí)能浮動(dòng)。
(2)前后水平調(diào)整。調(diào)節(jié)中間拉桿，使機(jī)具前后呈水平。
(3)留茬高度調(diào)整。錘爪或甩刀離地間隙應(yīng)根據(jù)土壤堅(jiān)實(shí)度、作物種植形式和地表平整狀況酌情調(diào)整。把還田機(jī)升起，擰松滾筒兩邊吊耳上的緊固鏍釘，在上下4個(gè)孔內(nèi)任意調(diào)整，向下調(diào)留茬高度變高，向上調(diào)留茬高度變低，調(diào)整完后擰緊螺釘，也可用改變提升拉桿的方法進(jìn)行調(diào)整，但以第1種方法最好。
(4)三角皮帶松緊度調(diào)整。皮帶過松可把張緊輪架上的螺帽向內(nèi)調(diào)整；皮帶過緊，螺帽向外調(diào)整。
(5)變速箱齒合間隙的調(diào)整。秸稈還田機(jī)工作一段時(shí)間后，由于磨損使主動(dòng)軸軸向間隙和圓錐齒輪嚙合間隙發(fā)生變化，調(diào)整時(shí)可通過增加或減少調(diào)整墊片的方法進(jìn)行調(diào)整。
3、作業(yè)前應(yīng)檢查各部件是否完好，緊固件有無(wú)松動(dòng)，并在齒輪箱內(nèi)加注齒輪油，一般油面高度以大齒輪浸入油面1/3為宜，各潤(rùn)滑部位要加注黃油。
4、檢查完畢，應(yīng)進(jìn)行空運(yùn)轉(zhuǎn)5-10分鐘，確認(rèn)各部件運(yùn)轉(zhuǎn)狀況良好后，方可進(jìn)行作業(yè)。
4.4安全注意事項(xiàng)
1、作業(yè)前要檢查作業(yè)地塊，清除磚瓦、石塊、鐵絲等硬質(zhì)物質(zhì)，以免機(jī)器損壞和人身傷害。
2、作業(yè)前，應(yīng)先將還田機(jī)刀具提升至錘爪離地面20-25厘米高度，接合動(dòng)力輸出軸運(yùn)轉(zhuǎn)1-2分鐘，再掛作業(yè)擋，緩慢松放離合器踏板，同時(shí)操作液壓升降調(diào)節(jié)手柄，使還田機(jī)逐步降至所需要的留茬高度，隨之加大油門進(jìn)入正常作業(yè)。
3、要根據(jù)作物長(zhǎng)勢(shì)、土壤含水率和堅(jiān)實(shí)度，選擇不同的作業(yè)速度。原則上要保證拖拉機(jī)既不超負(fù)荷，又保證作業(yè)效率。作物長(zhǎng)勢(shì)好，種植行距較密，應(yīng)采用慢一些的前進(jìn)速度。一般情況下，拖拉機(jī)采用慢三或慢四的前進(jìn)速度，第二遍作業(yè)時(shí)速度可相應(yīng)提高。
4、作業(yè)時(shí)禁止錘爪打土，不要當(dāng)旋耕機(jī)使用。若發(fā)現(xiàn)錘爪或甩刀打土?xí)r，應(yīng)調(diào)整地輪離地高度或拖拉機(jī)上懸掛拉桿長(zhǎng)度。
5、轉(zhuǎn)彎時(shí)應(yīng)將還田機(jī)提升，轉(zhuǎn)彎后方可降落。提升、降落時(shí)應(yīng)注意平穩(wěn)，工作中禁止倒退，路上運(yùn)輸時(shí)必須切斷拖拉機(jī)后輸出動(dòng)力。
6、作業(yè)中應(yīng)及時(shí)清除機(jī)具纏草，避開土埂、樹樁等障礙物，地頭留3-5米的機(jī)組回轉(zhuǎn)地帶。
7、作業(yè)時(shí)若聽到有異常響聲，應(yīng)立即停車檢查，排除故障后方可繼續(xù)作業(yè)。
8、機(jī)具運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，嚴(yán)禁站在機(jī)具上或靠近旋轉(zhuǎn)部位，以確保人身安全。
9、作業(yè)中應(yīng)隨時(shí)檢查皮帶的松緊程度，以免降低刀軸轉(zhuǎn)速而影響粉碎質(zhì)量和加劇皮帶磨損。 一般以用10千克的力壓皮帶帶體下沉 5毫米為宜。
10、刀片磨損后應(yīng)及時(shí)更換，更換刀片時(shí)，要選擇重量基本相同的一組刀片把舊刀片同時(shí)換下，以保持刀軸的平衡運(yùn)轉(zhuǎn)，降低機(jī)具震動(dòng)。
5技術(shù)條件（JT）
5.1檢驗(yàn)規(guī)則
5.1.1檢驗(yàn)的劃分
檢驗(yàn)分出廠檢驗(yàn)和型式檢驗(yàn)
5.1.2出廠檢驗(yàn)
產(chǎn)品應(yīng)逐臺(tái)進(jìn)行出廠檢驗(yàn)，檢驗(yàn)項(xiàng)目包括產(chǎn)品的裝配質(zhì)量以及外觀質(zhì)量。
（1）出廠檢驗(yàn)包括下列內(nèi)容：
①底盤的牽引力，必須有足夠的牽引力才能保證和正常行駛。
②底盤的爬坡能力，具有一定的爬坡能力使底盤能夠適應(yīng)不同的情況。
③行走速度。履帶底盤的行走速度應(yīng)符合設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。
④履帶底盤的離地高度，離地高度是履帶底盤的重要參數(shù)，檢驗(yàn)時(shí)要按照設(shè)計(jì)要求的說明檢驗(yàn)，不合格標(biāo)準(zhǔn)的為不合格產(chǎn)品。
5.1.3型式檢驗(yàn)
（1）產(chǎn)品有下列情況之一時(shí)，應(yīng)進(jìn)行型式檢驗(yàn)；
①新產(chǎn)品或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)的試制定型鑒定；
②產(chǎn)品停產(chǎn)3年及3年以上者；
③產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)或材料有重大改變，可能影響性能時(shí)；
④國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督機(jī)構(gòu)提出要求時(shí)。
（2）型式檢驗(yàn)的內(nèi)容包括以上全部要求。
（3）供性能試驗(yàn)或可靠性試驗(yàn)的樣機(jī)，應(yīng)從近一年內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品中隨機(jī)抽取，樣本為一臺(tái)。并做好記錄和封存。
6結(jié)論
本文全面的分析了目前我國(guó)秸稈機(jī)械化還田技術(shù)的現(xiàn)狀及存在的問題，提出了一種能實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用功能的多功能玉米秸稈還田機(jī)。
(1)結(jié)合農(nóng)藝要求，提出了多功能玉米秸稈還田機(jī)的總體設(shè)計(jì)原則，并分析了其作業(yè)機(jī)理。
(2)對(duì)多功能玉米秸稈還田機(jī)的主要零部件進(jìn)行了理論分析和計(jì)算，確定了機(jī)具的基本參數(shù)，完成了總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
(3)試驗(yàn)表明：機(jī)具在進(jìn)行秸稈還田與滅茬復(fù)合作業(yè)時(shí)秸稈切碎平均長(zhǎng)度為5.2cm，粉碎合格率為97.6％，滅茬率為90％，碎茬拋撒均勻、覆蓋率高，作業(yè)性能穩(wěn)定；單獨(dú)進(jìn)行旋耕作業(yè)時(shí)，耕深可達(dá)到12～16 cm，耕后土碎地平，可直接進(jìn)行后續(xù)播種作業(yè)。
由于作者的時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)不足，技術(shù)水平有限，同時(shí)由于應(yīng)用和技術(shù)的不斷發(fā)展，本文的研究?jī)?nèi)容還需迸一步完善，主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：
(1)由于時(shí)間、條件限制，對(duì)系列玉米秸稈還田機(jī)的設(shè)計(jì)、論證及配套性研究等工作未能全面展開。建議今后進(jìn)一步加強(qiáng)這一方面的研究，以不斷完善多功能玉米秸稈還田機(jī)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)理論和產(chǎn)品性能。
(2)由于時(shí)間所限，未進(jìn)行使用多功能玉米秸稈還田機(jī)作業(yè)后對(duì)作物生長(zhǎng)及產(chǎn)量影響情況的對(duì)比試驗(yàn)，建議進(jìn)一步研究時(shí)補(bǔ)充這一試驗(yàn)。
(3)建議在多功能玉米秸稈還田機(jī)的基礎(chǔ)上適當(dāng)增加一些結(jié)構(gòu)使之再具備施肥、播種等聯(lián)合作業(yè)功能。初步設(shè)想如下：將肥料箱配置在粉碎刀輥和滅茬旋耕刀輥中間的上方，通過支架安裝在機(jī)架上，在肥料箱的下部配置有排肥器，排肥器的下方接有導(dǎo)肥管，導(dǎo)肥管安裝在機(jī)架上，且相對(duì)機(jī)架的前后位置可調(diào)：種子箱配置在肥料箱的后方和滅茬旋耕刀輥的上方，通過支架安裝在機(jī)架上，在種子箱的下部配置有排種器，排種器的下方接有導(dǎo)種管，導(dǎo)種管安裝在機(jī)架上，且相對(duì)機(jī)架的前后位置可調(diào)。排肥器將肥料箱中的肥料排出，經(jīng)導(dǎo)肥管撤在滅茬旋耕刀輥的上方，在滅茬旋耕刀輥的作用下將肥料施入田間。排種器將種子箱中的種子排出，經(jīng)導(dǎo)種管播入滅茬旋耕刀輥的后部，靠旋耕后拋的浮土覆蓋種子，完成播種作業(yè)。預(yù)計(jì)這種能同時(shí)完成秸稈粉碎、滅茬、旋耕、整地、施肥、播種的聯(lián)合作業(yè)機(jī)將受到廣大農(nóng)民的歡迎，值得去具體研究。
參考文獻(xiàn)
[l]A.B戶里耶，A.A.格羅姆勃切夫斯基[蘇].農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)和計(jì)算 [M].中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社，1983
[2]安素蘭，王菊鵬.機(jī)械化秸稈還田技術(shù)推廣的現(xiàn)狀與對(duì)策[J].山西農(nóng)機(jī)學(xué)術(shù)版，2002，3(16)：69-70
[3]毓堅(jiān)，屠乃美，劉文等.我國(guó)農(nóng)作物秸稈綜合利用現(xiàn)狀及其技術(shù)進(jìn)展陰.作物研究，2006(5)：520529
[4]曹艷玲，高愛云，付主木等.雙立軸式玉米秸稈切碎滅茬機(jī)的設(shè)計(jì)[J].拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車，2003(4)：3和37
[5]陳傳琳.秸稈還田的方式及技術(shù)[刀.安徽農(nóng)業(yè)，2004(6)：40-41
[6]陳小兵，陳巧敏.我國(guó)機(jī)械化秸稈還田技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械，2000(4)：l和15
[7]成躍樂，劉玉清，霍仲芳.2YSM-2型玉米收割滅茬機(jī)的研制[J].山東農(nóng)機(jī)。2001(2)：3~5
[8]董佑福，侯方安.農(nóng)作物秸稈綜合利用技術(shù)專輯[hq.山東省農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)推廣站，2003，9
[9]高連興，史巖，師帥兵.拖拉機(jī)汽車學(xué)[M].中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2000
[10]高媛，趙根發(fā)，朱賀.1LGT-4型松旋滅茬起壟通用機(jī)的研究與設(shè)計(jì)[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，1996，10(27)：19～24
[l1]耿令新，師清翔，劉師多等.玉米秸稈粉碎裝置結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)參數(shù)對(duì)粉碎性能的影響田.農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)，2005，31(5)：18～21
[12]郭紅，李靜，王瑋.關(guān)于旋耕機(jī)、碎茬機(jī)一體化的可行性研究田.吉林工學(xué)院學(xué)報(bào)。1999，20(3)：47-50
[13]韓奎富，劉振剛，王德娟等.SGTN-150型滅茬旋耕起壟機(jī)的研制開發(fā)
[J].山東農(nóng)機(jī)，2004(1)：’14--16
[14]韓魯佳，闊巧娟，劉向陽(yáng)等.中國(guó)農(nóng)作物秸稈資源及其利用現(xiàn)狀[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2002，18(3)：87-91
[15]韓永俊，尹大慶，趙艷忠.秸稈還田的研究現(xiàn)狀[J].農(nóng)機(jī)化研究。20034(2)：39--40
[16]河北省農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所，論秸稈還田機(jī)刀片的設(shè)計(jì)[J].農(nóng)牧與食品機(jī)械，1992(2)：18-21
[17]胡科全，高立輝，公衍峰.SGTN一160型單體雙驅(qū)動(dòng)整地機(jī)[J].現(xiàn)代化農(nóng)業(yè).2005.7(312)：44
[18]黃中偉，鄧世明.秸稈機(jī)械化還田技術(shù)的應(yīng)用分析[J].四川農(nóng)機(jī)，2004(4)：18
[19]JB／T6678—2001，中華人民共和國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[S]
[20]JB／T8401。3-2001，中華人民共和國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)fS]
[211機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(新版)第3卷[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2005
[22]賈洪雷，陳忠亮，郭紅等.旋耕碎茬工作機(jī)理研究和通用刀輥設(shè)計(jì)陰.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2000，31(4)：29-32
[23]賈洪雷，陳忠亮.新型旋耕碎茬通用機(jī)的研究與設(shè)計(jì)[刀.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)
報(bào)，1998.8(29)：26-30
[24]康海彥，張興文，周慶三.1(3-6型旋耕滅茬機(jī)主要工作部件的研究與設(shè)計(jì)明.農(nóng)機(jī)化研究，1995，11(4)：28～31
[25]孔令德，王國(guó)林.旋耕拋土模型研究綜述忉.江蘇理工大學(xué)學(xué)報(bào)，1997，18(5)：
致謝
本課題是在導(dǎo)師教授的精心指導(dǎo)下完成的。在設(shè)計(jì)過程中，鄭老師不顧自身工作繁重，在百