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文件名称:开题报告-传动内置式独轮微耕机设计.doc
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更新时间:2025-07-01
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文档摘要

毕业设计(论文)开题报告

研究目的和意义:

目的:设计一种传动装置内置于机器车轮中的独轮微耕机。使微耕机整体结构紧凑,重量轻,搬移方便。

意义:微耕机是专用于农田苗垄间作业以小型动力驱动的新型农业机械、它代替畜力拉动的播肥耧和耘锄等农具在苗垄间通过并完成作业、填补了农田苗垄间没有机械的空白[1]。

微耕机的传动系统是用来传递发动机的动力以满足工作需要的装置,是机器的重要组成部分,传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、质量和成本[2]。

将传动装置内置于机器车轮,降低了微耕机的重心,优化了其机械结构,使得微耕机可以稳定前行,适用于各种地形、结构简单、制造方便、成本低廉、体积和质量小,便于搬运、使用。

课题研究现状:

国外现状:

自1917年美国Ford公司第一次大规模生产农用拖拉机以来,经过多年的发展演

变,20世纪50-60年代,英国、匈牙利等国家开发出民用微耕机投入市场[3]。

美国、日本、以及欧洲一些发达国家基础工业起步早,微耕机研究技术成熟,研制的机型、品种较多。目前这些国家的研究方向主要集中在人工环境的改善、基础材料的研究和环境保护等方面[4-6]。

欧洲机型的发动机动力轴多向后输出通过一对伞齿轮与轮(刀)轴齿轮箱连接,并通过传动轴驱动剪草机、清雪机和粉粹机等园艺机具[7],但是扶手转到发动机前面,驱动一些农用机具时传动不方便,工作部件安装位置不好布置。

国外机型大多采用排放量低的小型汽油机或柴油机为动力,具有小巧、灵活,外形美观、操作方便的特点[8]。同时,机具可方便、简单、快速地更换多种工作部件,完成多项作业。

国内现状:

我国20世纪70年代自行研发出微耕机[3]。直到90年代初,我国微耕机的发展开始起步[9]。在此期间,主要是仿照国外产品,但由于材料、热处理工艺和国外有差距,因此齿轮箱存在的问题较多[10]。20世纪90年代中期至2001年,随着我国农村种植结构的调整,功能微耕机有了一个较大的发展[11]。

从性能和功能上分,微耕机分为2中类型:简易型微耕机和标准型微耕机。简易型微耕机的动力小于3.7kW,能与之配套的机具较少,多配水冷柴油机。标准型微耕机可配套的机具较多,使用可靠性高,操作方便,多配风冷柴油机或汽油机[12-13]。

我国台湾机型的发动机输出轴向一侧布置,通过两根胶带与轮(刀)轴齿轮箱连接,并利用胶带或链条驱动各种作业机具,结构相对简单。

目前使用的微耕机均为双轮式微耕机,这种微耕机依靠两轮驱动行走,进行微耕等农林作业。由于其双轮行走,转弯半径大,调动不灵活,从而不适合菜棚、菜地、树林等小作业面工作[14]。

和现有的双轮式微耕机相比,独轮微耕机使用一个行走轮,安装在一根走行驱动轴上,该走行驱动轴与变速器的一个输出轴相连,且转弯半径小,调动灵活,使用方便,特别适合小作面作业[15]。

课题研究主要内容、实施方案及创新点:

主要内容:

确定微耕机的工作参数,选择发动机的类型;

设计微耕机的总架结构;

根据设计要求设计传动装置;

完成微耕机的整体设计,绘制出完整并合乎规范的电子版图纸;

实施方案:

首先确定微耕机的工作参数,主要结构与工作原理。微耕机主要由工作部件、机架、传动系统和动力系统等部分组成[16]。发动机启动后动力输出[17],传入变速箱、传动箱动力输出轴,再驱动轮轴,直接驱动工作部件进行作业。

动力部分是整台微耕机的核心部分,选择合适的发动机。

将动力源、行星变速器及驱动轮置于主动轮内部。

(动力系统和变速箱之间采用皮带传动。变速箱和传动箱之间通过链条传动。传动轴的一端连接刀具动力输出轴、一端连接轮子动力输出轴。刀具动力输出轴的两端连接刀具,轮子动力输出轴的一端连接行走轮。)这一段是自己编的,可能不符合实际,可自行改动。

变速排挡数为3+1,两个前进挡:慢挡、快挡,一个空挡,一个倒挡。

利用CAD绘图软件,绘制微耕机整体设计的电子版图。

创新点:

将微耕机的体积、质量尽可能减小,并将传动装置内置于机器车轮中。

课题进度安排:

2016.11.20-2016.11.30确定课题,下发课题任务书。

2016.12.1-2016.12.31进行课题的前期调研,收集相关资料,完成毕业设计开题报告。

2017.1.1-2017.3.20完成微耕机传动装置设计,填写毕业设计中期报告。

2017.3.21-2017.4.10完成微耕机整体设计。

2017.4.11-2017.4.30完成毕业设计说明书撰写,图纸绘制,并进行查重。

2017.5.1-2017.5.12毕业设计评阅。

2017.5.13-2017.5月下旬毕业答辩。

主要参考文献:

[1]中国农业机械化科学研究院.农业机械设计手册[K].北京:机械工业出版社,1997.

[2]马广.一种新型微耕机的研究与设计[A].