单粒精播播种机的覆土镇压装置设计.doc

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1、题 目： 单粒精播播种机的覆土镇压装置设计摘 要本设计按照现有的单粒精播播种机加以改进设计，主要用于小田作业，目的是在玉米、大豆等作物精量播种施肥的同时，进行覆土和镇压土壤。单粒精播播种机覆土镇压装置的设计主要包括机架、仿形机构、覆土机构、镇压机构、以及整体的安装。本文主要包括覆土镇压机构的覆土盘、仿形机构、镇压轮和整机装配的设计。整机主要保证对种种子进行覆土，再压实土壤，同时加以仿形机构，改善镇压效果。整机的装配保证各机构位置之间合理，结构紧凑，行距可调且机构间不会发生干涉，从而提高播种机的工作性能。关键词：单粒精播；播种机；镇压装置AbstractThe design is improve

2、d according to the existing single-grain precision seeder. It is mainly used for field operation. The purpose is to cover and suppress the soil while precision sowing and fertilizing corn, soybean and other crops. The design of the pressure-increasing device for covering soil of single-grain precisi

3、on seeder mainly includes frame, copying mechanism, covering mechanism, pressing mechanism and overall installation.This paper mainly includes the design of covering plate, copying mechanism, pressing wheel and assembly of the whole machine. The whole machine mainly guarantees to cover seeds, compac

4、t the soil, and imitate the mechanism to improve the compression effect. The assembly of the whole machine ensures that the positions of each mechanism are reasonable, the structure is compact, the row spacing is adjustable and there is no interference between the mechanisms, thus improving the work

5、ing performance of the seeder.Key words：single seed precision seeding; seeder; suppression device28目 录1绪论11.1研究背景和意义11.2研究现状11.3研究内容31.4研究方法31.5预期目标41.6本章小结42播种机概述52.1播种方法及分类52.2播种机的发展趋势62.2.1发展联合作业的直接播种62.2.2播种机的通用性和适应性不断提高62.2.3播种机向高速宽幅发展62.3.4精密播种推广72.3.5新原理新技术运用72.4本章小结73覆土滚筒的设计83.1覆土滚筒的受力分析83.2

6、覆土滚筒的压强计算83.3覆土滚筒的结构设计93.4本章小结104镇压轮的设计114.1功用与要求114.2镇压轮结构和类型114.3镇压轮的宽度124.4镇压轮直径124.5本章小结135仿形机构的设计145.1工作条件选择材料并确定其许用应力145.2强度条件计算弹簧钢丝直径145.3刚度条件下计算弹簧圈数n145.4弹簧的校核验证155.5本章小结156轴的设计166.1轴上轴承的选用166.2轴的尺寸设计166.3轴的校核176.4轴承的校核186.5本章小结19结论20致谢21附录231绪论1.1研究背景和意义在进行农业生产过程中，播种是必不可少的一步，我们将这一步发明一个机器来加快

7、速度的话，是最麻烦的一种。作物种类太多、而且不同的作物它的播种方式也是不一样的，因此，在设计播种机器的时候要考虑到因素更多，必须符合各种作物的播种要求。作为传统的农业大国，我国历来对玉米和大豆等四大粮油作物的生产倍加重视，无论从品种繁育、种植模式、田间管理还是配套机具等均在不断进步与发展。但目前大豆的小块种植机械化水平不高，劳动强度大等各方面因素影响大豆的生产效率。为了进一步满足大豆生产的需要，减轻田间劳动强度，提高生产作业效率，本设计对现存的单粒精播播种机进行了改造，目的主要为了进一步实现玉米和大豆等四大粮油作物的播种机械化，同时满足种肥兼施和行距的可调。1.2研究现状刘宏俊等人进行镇压作业

8、时，发现土壤粘性太重、阻力较大，为了降低土壤粘性度，设计了一款机械式的减粘镇压装置，通过这个减粘镇压装置系统，我们可以将粘性土壤进行脱土处理，并且我们可以在使用这个系统的过程中，随时发现问题，及时进行纠正。为了让这个机械是减粘降阻镇压装置的配置更加完善，我们对弹簧的刚度、前进速度、以及刮削角都做了试验，看最后实验的指标对土壤的粘性及牵引阻力的影响有多大。在室内土槽中做这个试验。最终的结果展示,弹簧刚度的影响最大，刮削角其次，前进速度的影响最小，系统装置最合适的组合是弹簧刚度40N/mm、刮削角30、前进速度7km/h。我们用这组数据作为测验，得到的牵引阻力为39.6n，土壤粘性度为43.24克

9、，我们将其与传统的减压装置做对比，机械式减粘降阻正压装置可将牵引阻力降低至18%，还可将土壤连续降低至35%。马莉2依照马铃薯机械化旋耕起垄种植技术的需要,发明了一种名为马铃薯起垄整型正压装置的系统，通过研究分析，我们计算得出纵向工作长度为566毫米，侧板与加强板夹角为25度，土壤压缩比至21%。为提高设计效率、精度及可靠性,利用CAXA软件进行实体建模,并将模型倒入有限元分析软件Autodesk Simulation Mechanical中,进行应力分析,得出其最大应力为112 MPa,最大变形量0.3 mm,满足材料力学性能要求。最后通过田间试验,表明马铃薯起垄整形镇压装置结构设计合理,使

10、用可靠。郭慧等3为简化机具结构,同时解决传统播种作业过程中覆土及镇压作业稳定性不佳的问题,该文设计了一种兼具覆土和镇压功能的覆土镇压器,该装置由左右2个具有锥形状的覆土镇压轮构成的，我们将覆土镇压作业过程中，土壤受力的情况做了一个研究，弄清了装置的覆土和镇压作用的原理，尤其是覆土镇压器的结构参数，作业参数，（外径、覆土镇压器的宽度、内倾角和载荷）的取值范围，经过分析，我们了解到影响覆土和镇压性能的三个主要因素，他们分别是外载荷、左右覆土镇压轮间距和内倾角。通过三因素三水平Box-Benhnken试验,以作业后的覆土厚度和种沟上方距离地表5 cm处土壤紧实度为试验指标,得到了影响土壤紧实度的各因

11、素的主次顺序为:载荷、左右覆土镇压轮间距、内倾角,他们对覆土厚度的影响程度都不一样，内倾角影响最大，载荷其次，左右覆土镇压轮间距的影响最少，我们还通过软件分析得出，最好的参数组合是，在载荷900N，左右覆土镇压轮间距12毫米，内倾角为15度，最佳参数组合的验证试验得出,作业后种沟上方距离地表5 cm处土壤紧实度均值为(43.8)kPa,变异系数为4.3%;覆土厚度均值为(32.9?2.3)mm,变异系数为6.9%。满足既定的设计目标,且具有较好的作业稳定性,该研究可为播种机覆土镇压器的设计提供参考赵淑红等4针对镇压装置在丘陵地区作业时镇压不均匀、镇压强度不足等问题,借鉴丘陵山地农业机械结构特点

12、,设计了一种能实现双向仿形和镇压强度可调的镇压装置。该装置主要由仿形调节机构、镇压强度调节机构和镇压轮组成。建立了丘陵地形下镇压轮与土壤相互作用模型,对镇压轮进行受力分析,确定镇压轮工作过程,同时对镇压装置进行受力分析,确定弹簧变形量(镇压强度)的合理范围。进行对比试验和田间性能试验,采用L9(34)正交试验,考察镇压轮类型、镇压强度、作业速度对镇压装置作业性能的影响,得到了各因素的主次顺序:镇压轮类型、弹簧变形量(镇压强度)、作业速度,最优组合:橡胶镇压轮、弹簧变形量20 mm、作业速度1 m/s,此时牵引阻力为22.3 N,根冠比为0.271。通过对比试验,证明仿形镇压装置更能保证镇压均匀

13、性。汤庆等5针对南方稻油轮作的区油菜不适宜直播,只能采用育苗移栽,然而传统人工移栽效率低、成本高。为提高效率,设计毯状苗高速移栽机。覆土镇压装置是毯状苗高速移栽机的重要部件,对于成苗率至关重要。针对覆土镇压装置进行理论分析和结构设计,并且通过田间试验验证本次设计的覆土镇压装置效果良好,能够满足农艺需求,减少了传统油菜移栽劳动强度,提高了效率。杨柳6就播种小麦的镇压技术在运行过程中提出了很多问题，没有专业的操作系统，就没有办法作大面积的推广，技术水平还有待提高。通过长时间的调查研究分析，并借助相关资料数据，完成了播种小麦的镇压技术制度，普及了小麦播种前镇压技术的定义，及适用的范围，和在使用过程中

14、应该注意的问题等，在投入实施过程中，实时监控，发现不足，及时改正，努力提高各地技术应用水平，增加经济效益。著名研究学家马胜元等7把镇压作为了农作物播种后所必要的一道传统工序。根据我国多年的农作实践经验来看，农作物在播种后经过镇压这道工序能够提高农作物的产量。周勇等研究学者针对于我国目前农业中的机械化需求，设计了一套适合土壤和桔梗翻耕的机械方案。这种设计将耕地和掩埋桔梗的工序结合成一道工序，节约了耕作的时间。通过实地实验发现，通过这种方法能够降低桔梗回弹率，能够为土壤提供充足的养分资源，所以这种方案运用到农作中能够有效降低种植成本。1.3研究内容本文主要研究单粒精播播种机的设计主要是对于播种机的

15、机架、覆土和播种机械机械结构等方面进行优化。本文在镇压装置上添加了仿形机构，可以有效的改善镇压效果。同时本覆土镇压装置主要应用在小田块，必须保证整机的装配各机构位置之间合理，结构紧凑，行距可调且机构间不会发生干涉，从而提高播种机的工作性能。1.4研究方法为了保质保量的完成本论文，我采用了多种研究方法来进行研究分析，其中主要有功能分析法、调查法、文献研究法等，具体使用方法如下：功能分析法：通过对该论文题目的分析，我明确了该覆土镇压装置的功能和作用，并对该覆土镇压装置的设计做出了性能要求。调查法：为了完成本论文，我搜集了与覆土镇压装置和播种机等相关的各种资料并对其进行分析，最终确定了该覆土镇压装置

16、应用于小田块的单粒精播机械。文献研究法：在明确了覆土镇压装置的功能和性能要求后，通过对相关文献的学习，寻求比较合适的理论支持和设计方案。1.5预期目标本文预期设计针对小田块的单粒精播播种进行改进，主要对覆土镇压装置的覆土机构、仿形机构、镇压轮和整机装配的进行设计。完成覆土机构、仿形机构和镇压轮的结构设计，对设计的结构进行实力运用，分析其设计的可行性。1.6本章小结本章主要对研究的背景和意义、研究现状、研究内容、研究方法和预实现的目标进行介绍。2播种机概述2.1播种方法及分类我国各地的地理自然环境具有很大的差异，自然环境对作物的生长具有一定的影响，南北气候条件差异十分大。北方气候比较寒冷并且干燥

17、，所以在农作物播种时应该减少单个沟体的种子数量，增加其水分的输入，根据气候变化，合理对农作物进行灌溉等工作，能够让农作物慢慢适应旱地生长状况。南方地区主要是以水田为主，种植方式主要采用的幼苗移植，所以具有采用机械化移植的条件。近些年来，农业领域开始大力引进机械化生产，很多本土农作物的种植方式也发生了巨大的改变，例如棉花、玉米等作物采用了工厂育苗的技术然后再进行幼苗移植，这样就会降低了环境对农作物生长的影响。一些水田农作如水稻、地瓜等作物，由于种植技术的革新现在出现了直播，可大大简化生产过程，降低作业周期和生产成本。 现在看来有很多因素限制了种植条件，比如说环境，技术，设备，条件等因素。在这些先

18、进技术中有部分技术不被国人接受，只有少部分被用于农业生产中，例如撒播，条播，精密播种，牛犁耕种，铺膜播种，免耕播种，有的是把种子一条一条的洒在土地里，有的是先用牛犁把地耕好，然后再把种子撒进去，然后有的是在外面铺一层膜，来保持土壤的恒温。但是每一个播种方法要根据土壤相应的适应效果来进行播种。比如说有的种子只需要撒在土壤的表面，有的种子却是要撒在土壤上然后被覆盖，这都要根据自己所需求的，根据种子的性能和土壤的类型来判断。种子在排出来的时候都是有规律地排列，这主要是在我们常吃的大米，也就是稻谷的种植方面，因为它需要大面积的种植，而且在成熟以后需要用机器来进行统一的收割，所以长出来的稻谷也应该是整齐

19、有序的，方便于最后丰收时候的收割活动。然后这种方式还有一个好处就是节省了种子，因为排列有序就知道哪里排了，哪里没有排，就不会出现漏排或者是重复播种的情况。同时也可以充分利用每一寸土壤来促使种子的生长发芽，可以有效的利用土壤中的水分和有机物，不会出现种子多了养分少了这种供不应求的局面。也不会出现养分很多但是浪费的供过于求的局面。一举两得，是一个非常好的方法。上面所说的每一个播种方法都有自己的优点和缺点，要根据土壤的不同性质来选择，来具体问题具体分析。有时候不同的地域也会有不同的耕作方法和撒播方法，那是因为有地域差异的存在，不同的气候温度降水光照，都影响着种子的生长，比如说温度低的地方不利于生长就

20、应该用塑料棚来保持恒温，对温度进行一个调节。免耕技术在不同地区有不同的名称，如免耕法、少耕法、覆盖耕作法、直接播种法等，这些方法可以比其他方法减少投资和成本。而且采用免耕法是有条件的，对作物栽培技术要求非常高。这就有可能抵消掉因少耕而节约下来的成本。免耕播种在免耕法中占有重要地位。现阶段，很多农作物的种植开始采用精密点播和窄行密植平作的方法，通过这些方法能够有效提高播种的效率和降低播种中所需要的成本，因为这些方法所具有的优点，能为农作物带来更多的经济效益，所以被广泛使用。2.2播种机的发展趋势2.2.1发展联合作业的直接播种播种联合作业是指将耕地、施肥、洒药等种植流程与播种同时进行，这种方法能

21、够以同样的时间完成多项作业，提高了作业的效率，充分利用配套劳动力，降低整个种植流程中所需要投入的劳动力成本，相对于传统的播种方式，这种方式能够节约30%的做作业投入成本。通过联合播种作业方式，可以减少对土壤的压力次数，避免土壤出现严重结板问题。直接播种机是指将种子直接播在土壤上，不需要对土壤进行耕地作业。这种直接播种机相对于传统播种机而言，在机械构造上会增加一个开沟器，在直接播种机进行播种时，直接在土壤上挖出了种沟，然后再进行播种，减少了播种的流程，提高了作业效率。2.2.2播种机的通用性和适应性不断提高现阶段，精密播种机的设备一般都能进行多样性的作物种子播种，针对种子的大小和特征采用不同类型

22、的排种盘，都能够完美实现播种。通过对播种机的型孔和成穴结构进行调整能够满足多种种植作物播种，通过对排种器工作速度的调整能够有效控制每株作物之间的距离，所以对具有可变性的播种机来说，如果对其部件进行适当的调整就能提高机械化播种的水平。在播种机生产时，一般会相应的配备多种适应多种条件的部件，减少环境给播种机带来的影响，因地制宜地采用适当的机械部件，就能减少自然条件给播种的限制。所以生产厂家一般都是采用系列生产，为主部件提供多种型号的零件。比如美国制造的CYCLO播种机系列，配备了4、6、12行等多种机型，能够有效为机械调整创造条件。2.2.3播种机向高速宽幅发展受自然环境的差异性和播种作物的时效性

23、影响，需要不断提高播种机作业的效率，才能按时保质地完成播种作业，充分发挥播种机的优势，加速作物的播种。对播种机生产效率的影响因素具有多样性。在不考虑机械自身的性能、故障、作业需要的时间等条件外，就需要通过拓宽播种机的工作宽幅和播种运转速度，通过这两种途径才能使机械播种的效率提高，实现高强度作业。为了加大工作宽幅就需要对机械的构造进行改变，会增加金属的投入，提高了制造成本，同时，当机身幅度增加，重量和面积也随着增大，会对土壤的破坏力度也增加，对道路运输需求比较高，不利于在我国非大型机械化生产国家进行作业。所以国内外很多学者都开始了对提高作业速度的研究和探讨。2.3.4精密播种推广机械化播种在欧美

24、国家起步早，在现阶段基本上已经实现了精密机械化作业。我国由于开始机械化播种的时间比较晚，而且也只是局部省份开始使用，所以发展至今机械化种植的面积还是比较小的，并且针对不同作物需要采用什么样的机械这个研究也不是很多，所以这个问题也是一直没有得到解决。谷物由于其种子的特性，播种难度系数较大，目前国内没有研制出相应的机型来进行播种。气力式播种机在现阶段被广泛利用，主要是因为它有以下几个优点：第一，对种子尺寸要求没有限制；第二，不需要进行分类，减少对种子的破坏；第三，能够有效提高机械化作业的效率。据数据显示，它的作业速度可以达到1012 km/h，工作幅宽也可加大到812m以上。可以说，气力式精密播种

25、机是21世纪最具有影响力的机械播种机。2.3.5新原理新技术运用现阶段，国际上对播种技术开始了很多的研究，也提出了一些新的播种技术，例如，蔬菜的静电播种和液体播种、牧草的超音速播种，还有种子带播种等技术。目前国外应用最为广泛的技术应该是液压技术。东德A697型精密播种机装有供驱动排种锥体的液压马达，当地轮滑动时，液压马达开始运转，保证运转速度要与机械前进的速度一致，通过对开沟器的升降，能够适应不同的地形，采用液压折叠机架降低了运输的要求。2.4本章小结本章通过对多种播种方式和播种机进行论述，提出了提高播种机的作业效率的方式，随着播种机技术的不断更新，其通用性和适用性也越来越强、精密播种推广和新

26、原理新技术运用将是播种机的研究主流和导向。 3覆土滚筒的设计3.1覆土滚筒的受力分析玉米覆土装置模型中受到了作用力包括自身重量、土壤对开沟器的阻力和摩察力、机架对设备的拉力等等。在不考虑铰点支持力和突然对轴承活动的阻力的情况下，装置受力模型如图3-1。图3-1 玉米精量播种机覆土镇压装置单体受力图将所受力沿垂直Y轴方向分解，即：式中：G一自身重量；F1x一开沟器水平工作阻力；F1y 一开沟器垂直工作阻力；R2一土壤反作用力；Q土壤反作用力；Q一地面对覆土镇压器滚动阻力，Q=Qf，（f覆土镇压器滚动阻力系数，020028)；F单体拉力；单体拉力与水平线的夹角。值得关注的问题是覆土镇压器的作用力等

27、于其工作反作用力。3.2覆土滚筒的压强计算 路面承受的压力程度如下图3-2，当当轮子的下陷量不大时，下陷量的计算可以简化为：Zo=式中：B覆土机械的宽幅，mm；D覆土镇压器直径，mm；K土壤特性系数，K =(1+027B)，为与土壤性质有关的参数。设备在运行时覆土镇压器与地接触的面积S为：S=图3-2 覆土装置工作情况图其中： = arccos。代人上式中得：S=BD arccos 当镇压器在运作时其形状变动较小，说明土壤呈刚性体，在不考虑滚动轮两侧变动情况下，可以得出镇压器对基础部分的压强P=。3.3覆土滚筒的结构设计机架两端设置覆土盘，覆土盘角度可调，在机械运行过程中将两边的土壤送入中间的

28、覆土滚筒。滚筒由轴连接在机架上旋转，覆土滚筒设计成两段空心圆筒，中间用钢条将两个滚筒焊接起来，两个滚筒部分的距离就是播种覆土区域，两端的滚筒内设6个倾斜角度45的刮片将土壤送入中间间隔，以盖住由播种机播下的种子。结构如图3-3。图3-3 覆土滚筒的结构3.4本章小结本章内容主要是对镇压器模型运转时所受到的压力进行了计算和量化，同时也对滚筒的结构进行了大致的介绍。4镇压轮的设计4.1功用与要求随着科技的发展，中耕作物播种机已经都配置了镇压轮，在播种时，利用镇压轮对土壤进行镇压。可以大幅的减少土壤的空隙，避免风的渗入加快水分的蒸发，还可以强化土壤，使地下水能够更好地升入地表满足作物的水分需求。为作

29、物生长、发芽提供充足的水分。研究表明，利用镇压轮镇压后的土壤湿润土地比以往没有镇压过的土壤多了2-3厘米，含水量也比以往的干土要大得多，镇压轮镇压后的土壤不管是对土壤的密度还是对作物的养分提供都有了较大的提升。土壤密度减少了水分的流失和风的介入，不仅在一定程度上降低了土壤的气相比例，还提高了土壤的温度。也正因如此，在春天利用播种机播种后在利用镇压轮镇压土壤，不仅可以增加白天镇压的土壤的热量传输，还可以降低晚上因为温度低而导致的低温。但并不是说利用镇压轮镇压的越紧越好，镇压土壤时也要控制土壤压紧度，适当的对土壤进行镇压，这主要是为了降低水分的流失，同时还可以增加对种子生长的阻力，因此一定要控制好

30、镇压的力度，如果镇压阻力高于幼苗的出土压力，幼苗就不能出土发芽。以棉花，大豆等商业植物为例，这两种植物都是通过种子顶出地表发芽的，因此，如果镇压的土壤过于压实，既不利于幼苗的发芽，又使得雨水不能渗入地表，只在地表流过，在一定程度上降低了土壤之中的水分。所以，黄豆在播种后应该进行适当的镇压，不镇压和过度镇压都会影响种子的发芽率，从而直接影响作物的生长情况。如果想要保证作物长势良好，就必须要根据所种土壤的实际情况以及土壤中的水分含量施以合适的镇压，从而增加农作物的收成。猫眼镇压指的是只在作物的播种苗行上镇压是我国农业生产中传统采用的一种方法，它应用于大田中耕作物播种同时的镇压。这样，即使苗行上达到

31、镇压目的，又使行间土壤保持疏松，易于接纳降水，可消除表面积水。行间土壤疏松，通气性良好，有利于作物生长。为了解决不同作物对自然环境不同要求的问题，镇压轮专门为各种作物制定了一系列的各种尺寸和重量类型。4.2镇压轮结构和类型 现阶段，用于农业耕的镇压轮类型有很多，按形状分类，有圆柱、凹凸等形状的，按生产材质分，有金属的和橡胶的。本文选用作于研究的镇压轮是金属材质的。具体图片如图4-1所示。图4-1 圆柱铸铁镇压轮4.3镇压轮的宽度覆土镇压器的宽度是由农业所需要的开沟大小来决定的，当镇压器的宽度小于开沟大小时，会使种苗下沉，影响农作物的生长；当镇压器宽度大于开沟距离时，会导致沟体内的养分流失，所以

32、镇压器的宽度的决定取值是十分重要的。根据实际情况，我们经常会选用1000mm宽度的对土镇压轮。4.4镇压轮直径除了镇压轮的宽度对镇压效果会有很大的影响外，镇压轮的直径大小也影响着镇压效果，一般情况下，直径学校，其产生的碎土效果就越好，产生的作用力也越大，如图4-2所示。图4-2 力矩关系图在不考虑作用力和速度的情况下，镇压的直径越小，对土壤的镇压时间越短，镇压效果就会越差。当土壤的滑移系数过大时，会导致镇压轮失灵，操作无效等现象，经常直径的长度经常会在150300 mm的范围内取用，本文的装置中采用的镇压轮直径为150mm。4.5本章小结本章主要对镇压轮的功用要求、镇压的轮结构类型、镇压轮的宽

33、度和直径进行阐述分析。5仿形机构的设计5.1工作条件选择材料并确定其许用应力当弹簧所受到的作用力比较小时，我们可以采用第三类弹簧。采用碳素弹簧钢丝C等级，根据原理可以得到D2-D22mm-18mm=4mm，计算得出弹簧钢丝直径为3.0mm。由文献16表16-3暂选B=1570MPa，则根据文献16表16-2可知：= 628MPa。5.2强度条件计算弹簧钢丝直径现选取旋绕比C=6，则由文献16式（16-4）得K=+1.25根据式（16-10）得：d1.6=1.6mm=3.22mm改取d=3.2mm，查得B不变，故不变，取D=18mm，C=5.625，计算得K=1.253，于是：d1.6mm=3.

34、12mm上述公式所得出数值原数值相近，所以可以将误差忽略，将当直径为d=3.2mm时，D=18mm，可以作为标准值则： D2=D+d=18mm+3.2mm=21.222mm 因为21.2小于22cm在范围内，所以这个取值是合理的。5.3刚度条件下计算弹簧圈数n由16式（16-9）得弹簧刚度为kF=16.8由机械设计表16-2取G=82000MPa，则弹簧圈数n=10.96取n=11圈。此时弹簧刚度为kF=10.96=16.745.4弹簧的校核验证弹簧初拉力：F0=F1-kFi=180N-16.747.5N=54.45N初应力：0=K=1.253MPa=95.44MPa按照16图16-9，当C=

35、5.62时，初应力0的推荐值为65150MPa，故此初应力值合适。极限工作应力lim，取lim=0.56B，则：lim=0.561570MPa=879.2MPa极限工作载荷Flim=N=501.4N经验算仿形机构弹簧满足要求。5.5本章小结本章采用了科学的计算方法对结构材料的选择指标和运转时所承受的作用力进行了计算。通过对弹簧直径和圈数进行合理配置，研究其运转发挥最大的作用。6轴的设计方钢（密度0.00785kg/m） 框架结构如图6-1所示。框架材料为边宽30 mm 的壁厚1.5mm的方钢，其横截面积为：S1 =3002 _2002=500mm2。由图的框架尺寸可求出框架重W=0.00785

36、d1-（d1-d2）2，式中，d1为边宽(mm) ，d2为壁厚（mm），故每米框架重W=0.0078530-272=1.342kg，整个框架重G=WLg=1.3424.029.8=52.88KN。滚筒、覆土盘、仿形机构重量为1kg。滚筒承竖直方向受力为自身自重5.39kg。垂直平面内轴上载荷为G=mg=52.88KN。图6-1 框架尺寸结构图6.1轴上轴承的选用由于轴承同时受到了两种力的作用，可以将角接触轴承数值选7209D的材料，其直径取45，D=85,B=19。6.2轴的尺寸设计根据选取的角接触球轴承7209C内径，选取=45mm，=50mm，=45mm，=50mm；再根据安装该轴的外壳长

37、度尺寸选取=50mm，=150mm；根据滚筒与该轴连接处，选取=20mm，=40mm，=20mm，=40mm。如图6-2所示。图6-2 轴段示意图计算转矩,查表14-1，取=1.3T=950000*3/10000=28650Nmm=37245 Nmm由于，n n,因有键存在，轴的尺寸需加大3%5%，查文献14表11-4弹性柱销选LX2，其孔径取28mm,则最小轴径段取28mm,公称转矩和许用转速分别为560 Nm,6300r/min。选取长度，L=62mm,则轴的长度取58mm,为了压在联轴器上，查文献13表9-4，b=8, h=7,L=30,公差为h8。输出轴的设计和输入轴基本相似。 6.3

38、轴的校核轴的载荷分布如图6-3和图6-4所示：图6-3 垂直平面V内轴的力和弯矩图 图6-4 水平面H内轴的力和弯矩图垂直平面V内轴上载荷为G=mg=3.019.8 KN=29.5KN。由农用小型拖拉机TX250的牵引力数据知水平面H内载荷为3.7KN。由于垂直平面V载荷大于水平面H载荷，只需校核垂直平面是否满足强度要求。根据轴的危险截面，计算出截面处的M1、M2、M3、M4的值如下表6-1。表6-1 载荷分布表载荷 水平面H 垂直面V 支反力F F1=-26.44KN,F2=26.44KNF1=1.85KN , F2=1.85KN 弯矩M M1=-528.8Nm M2=528.8Nm M3=

39、1.85Nm M4=1.85Nm 扭矩T T3=28Nm弯矩扭合成应力校核轴端强通常是指只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面D）的强度。轴的计算应力按公式， 取=0.6：=12.6MPa采用45钢的轴，经过处理调制选，由表查得。所以，符合安全要求的。6.4轴承的校核根据参考文献（18），我们可以选择C=4900N的轴承，经过计算这种轴承的基本定额载荷为C0=4000N。计算结果如下：首先计算相对轴的e和Y数值。相对轴向载荷=0.08，在表中介于0.070.13之间，相对应的e值为0.270.31，Y为1.61.4。用线性插值法求Y值：Y=1.4+=1.6 得出：X=0.56，Y=1.

40、6求当量动载荷：=验算轴承的寿命： 综上所述，轴的设计是符合安全要求的。6.5本章小结本章主要对支撑传动轴的轴承选用、轴的尺寸参数，并进行校核验证，验证设计的是否符合安全要求。结论本文主要针对主要用于小模型的播种作业的精密播种机覆土镇压器装置进行了设计和介绍。覆土镇压器的设计主要是对于镇压器的机架、覆土和镇压机械结构等方面进行优化。对覆土镇压装置进行设计完成三维图纸的设计绘制以及关键零件的二维图纸绘制。并对设计的装置结构进行了校核验算，判断其是否符合机械机械要求。经过这次毕业设计，让我察觉到我还有很多地方的知识学习需要加强，同时，让我学会了如何撰写学术论文和了解到如何构思期刊论文。在这有限的时

41、间里，我提升了个人查阅文献资料的能力，并且加强了利用网络、书籍去完成实践设计工作的能力。致谢在本论文完成之际，首先向我的指导老师XXX老师致以最崇高的敬意和最衷心的感谢。XXX在论文指导期间细心耐心的指导我的论文研究，讲解软件的使用操作，经常关心论文的完成情况，不厌其烦地为我们解决课题研究中碰到的问题。XXX严谨的治学态度、渊博的学识、高尚的人格、孜孜不倦的钻研精神以及严以律己、宽厚待人的作风，都给我留下了深刻的印象，并时时鞭策着我、激励着我，是我今后治学、工作和做人的楷模，让我终生受益。同时还要感谢我的同学、我的舍友对我的帮助和鼓励，借此机会，我还要真诚地感谢我敬爱的父母对我在求学道路上数年

42、如一日的无私支持，正是他们的努力育才让我有了受教育的机会，也是家给我上了我人生的第一课，由衷地感谢他们。同时也感谢所有关心我、支持我、鼓励我的老师和朋友们。最后，还要感谢所有对本论文提出宝贵建议和在百忙之中抽出时间对本论文进行评阅及评议的专家们。参考文献1刘宏俊,赵淑红,谭贺文,杨悦乾,张先民.基于刮削与振动原理的减粘降阻镇压装置研究J.农业机械学报,2018,49(01):86-92.2马莉.马铃薯旋耕起垄种植机起垄整形镇压装置的设计分析与性能试验J.农业机械,2017(10):97-100.3郭慧,陈志,贾洪雷,郑铁志,王刚,王奇.锥形轮体结构的覆土镇压器设计与试验J.农业工程学报,201

43、7,33(12):56-65.4赵淑红,刘宏俊,谭贺文,杨悦乾,张先民.丘陵地区双向仿形镇压装置设计与试验J.农业机械学报,2017,48(04):82-89.5汤庆,吴崇友,袁文胜,吴俊,王苏飞.油菜毯状苗高速移栽机覆土镇压装置结构设计J.中国农机化学报,2016,37(03):20-22+33.6杨柳.浅谈小麦播种前镇压技术规程J.农技服务,2014,31(12):45-46.7马胜元,王建合,聂志义.农作物播种后镇压效果好J.河北农机,2010(04):21.8周勇,许绮川,夏俊芳,吴一鸣.高秆翻埋还田分禾镇压装置的设计与性能J.华中农业大学学报,2005(03):308-311.9 中国农业机械化科学研究院.农业机械设计手册M.北京：中国农业科学技术出版社2007,10 崔清亮，秦刚，王明富.几种典型精密排种器的对比分析J.山西农业大学学报，2003,(1)：69-71.11 叶新跃.我国播种机械的现状及发展趋势J.中国农机化,1998,(6):14-15.12邵忍平机械系统动力学M北京：机械工业出版社，2005 13濮良贵机械设计M北京：高等教育出版社，2006年8月 14 吴宗泽. 机械零件设计手册.机械工业出版社.2003.15 濮良贵.继名刚.机械设计.第7版.北京:高等教育出版社.2001.16 徐灏.机械设计手册第3卷.机械工业出版社.2004