畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯課

題：開(kāi)溝機(jī)的設(shè)計(jì)姓名：姜榮克專業(yè)：農(nóng)機(jī)082學(xué)號(hào)：200802120912

2012年5月本文的設(shè)計(jì)思路是以開(kāi)溝裝置為研究對(duì)象，以功耗低、適應(yīng)性強(qiáng)和可操作性好為目標(biāo)，為研究一種適用于開(kāi)挖窄而深的地下溝槽，埋設(shè)在地下排水管道或鐵道，郵電，城建等部門用于埋設(shè)電纜于管道等要求的鏈刀式開(kāi)溝機(jī)指出依據(jù)。系統(tǒng)的背景及意義論文的結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容1、鏈?zhǔn)介_(kāi)溝機(jī)的總體設(shè)計(jì)2、鏈?zhǔn)介_(kāi)溝機(jī)的工作部件的設(shè)計(jì)3、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4、機(jī)身和安全裝置1、鏈?zhǔn)介_(kāi)溝機(jī)的總體設(shè)計(jì)參照傳統(tǒng)的開(kāi)溝機(jī)，對(duì)鏈?zhǔn)介_(kāi)溝機(jī)其基本結(jié)構(gòu)研究可以分為四大部分：工作部件；動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)；機(jī)身和安全裝置等。1、鏈?zhǔn)介_(kāi)溝機(jī)的總體設(shè)計(jì)工作部件：工作部件包括完成主要工作的主動(dòng)型工作部件和完成輔助工作的從動(dòng)型工作部件。主動(dòng)型工作部件是以特種鏈條帶動(dòng)的切削刀片。鏈條帶動(dòng)刀片做往復(fù)運(yùn)動(dòng)繼而進(jìn)行挖土工作。動(dòng)力傳動(dòng)部件：機(jī)械式的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要包括萬(wàn)向傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)兩部分，其動(dòng)力來(lái)自拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出軸。萬(wàn)向傳動(dòng)是通過(guò)帶有空間可變角度的成對(duì)使用的萬(wàn)向節(jié)傳遞動(dòng)力，適用于可變軸線位置的傳動(dòng)，它連接在拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出軸和開(kāi)溝機(jī)的減速箱之間。齒輪傳動(dòng)是一級(jí)或兩級(jí)以上的減速裝置，用于成倍地降低動(dòng)力輸出軸的轉(zhuǎn)速并改變動(dòng)力傳遞方向，最終將動(dòng)力傳遞給開(kāi)溝機(jī)鏈輪并帶動(dòng)開(kāi)溝鏈進(jìn)行開(kāi)溝工作。1、鏈?zhǔn)介_(kāi)溝機(jī)的總體設(shè)計(jì)機(jī)身：機(jī)身包括大架、主梁和鏈條支撐梁。機(jī)架是開(kāi)溝機(jī)的骨架；所有部件均連接在機(jī)架上。主梁上聯(lián)接液壓升降油缸，用于控制鏈刀的升降。主梁尾部裝有刮土板，可刮出溝底的土，保持溝底平整。鏈條支撐梁與主梁相聯(lián)結(jié)，用于保持鏈刀的正常運(yùn)動(dòng)。目前我國(guó)鏈?zhǔn)介_(kāi)溝機(jī)多采用平行梁架，用鋼管或槽鋼焊合而成。安全裝置：安全裝置的作用是防止旋轉(zhuǎn)開(kāi)溝機(jī)過(guò)載（或過(guò)載時(shí)的保護(hù)措施），保護(hù)拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出軸和開(kāi)溝機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)。使用最多的是摩擦片式安全離合器，一般安裝在開(kāi)溝機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的輸入端。此外，變速箱設(shè)計(jì)有一個(gè)倒速檔位，可以在過(guò)載卡住鏈條時(shí)，倒速運(yùn)轉(zhuǎn)，退出卡在重土壤中的鏈條。2、鏈?zhǔn)介_(kāi)溝機(jī)的工作部件的設(shè)計(jì)圖3-1開(kāi)溝裝置結(jié)構(gòu)圖1—提升油缸2—螺旋裝置3—支撐鏈輪4—刀架板5—鏈條?2、鏈?zhǔn)介_(kāi)溝機(jī)的工作部件的設(shè)計(jì)本課題主要是對(duì)鏈?zhǔn)介_(kāi)溝機(jī)的開(kāi)溝裝置進(jìn)行重新再設(shè)計(jì)，而對(duì)開(kāi)溝裝置設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是對(duì)開(kāi)溝鏈刀的設(shè)計(jì)。表2-2開(kāi)溝機(jī)的工作參數(shù)2-1、鏈刀切削厚度刀片切削厚度可按以下公式計(jì)算：式中：

——開(kāi)溝鏈刀的運(yùn)行速度(m/s)

——開(kāi)溝機(jī)水平移動(dòng)速度（m/s）

——開(kāi)溝鏈刀刀片節(jié)距（mm）

——工作鏈刀對(duì)水平面的傾角（°）。2-2、鏈刀切削寬度現(xiàn)挖寬為200mm,查表3-4選擇8Inch的切割齒。此種系列刀具需要五個(gè)切割齒組成一個(gè)循環(huán)。表3-4切割齒尺寸系列

b=式中B——溝槽的寬度2-3、鏈刀切削面積鏈刀切削面積由切削寬度與鏈刀切削厚度之積。切削面積A的計(jì)算公式如下：A=δb2-4、單個(gè)齒的切削阻力單個(gè)齒的切削阻力的計(jì)算公式如下：F=

A式中

——面挖掘比阻力2-5、總切削阻力總切削阻力的計(jì)算公式如下：=F

n式中n——參加切削齒的個(gè)數(shù)，取n=13。開(kāi)溝機(jī)工作時(shí)各部分的功率消耗根據(jù)能量守恒定律,可將發(fā)動(dòng)機(jī)的功率分為工作部件鏈條傳動(dòng)所消耗的功率、機(jī)器前進(jìn)所需的功率、輔助機(jī)械的傳動(dòng)所消耗的功率。開(kāi)溝機(jī)的傳動(dòng)總功率可按下式計(jì)算：

式中：——工作部件鏈條傳動(dòng)所消耗的功率（kW）

——機(jī)器前進(jìn)所需的功率（kW）

——輔助機(jī)械的傳動(dòng)所消耗的功率（kW）

2-6、工作部件鏈條傳動(dòng)所需的功率工作部件鏈條傳動(dòng)所消耗的功率式中：

——絞龍推運(yùn)土壤刀溝旁所消耗的功率（kW）；

——切削土壤功率；

——沿溝升運(yùn)土壤所消耗的功率；2-7、絞龍推運(yùn)土壤刀溝旁所消耗的功率工作部件鏈條傳動(dòng)所消耗的功率 式中M——扭矩，單位：Nm

n——轉(zhuǎn)速，單位：r/s=2

Mn2-7、絞龍推運(yùn)土壤刀溝旁所消耗的功率節(jié)距為P=175mm，測(cè)得分土器葉片的表面積A=307,590。分土器分離土壤的體積：

V=AP分離土壤的重量：Q=Vρg分離土壤所產(chǎn)生的扭矩：M=2-7、絞龍推運(yùn)土壤刀溝旁所消耗的功率式中：——摩擦力距的平均半徑由以下公式確定：=r+(R?r)/2

式中：r——分土器桿的半徑,r=38mm。R——螺旋分土器葉片半徑μ——絞龍與土壤間的摩擦系數(shù)μ=0.92-8、切削土壤功率切削土壤功率式中：Q——挖溝機(jī)的技術(shù)生產(chǎn)率；——挖掘比阻力。（V級(jí)土壤）取=4×10N/m。

2-8、切削土壤功率切削土壤功率式中：Q——挖溝機(jī)的技術(shù)生產(chǎn)率；——挖掘比阻力。（V級(jí)土壤）取=4×10N/m。

2-8、切削土壤功率理論生產(chǎn)率式中：——開(kāi)溝機(jī)水平移動(dòng)速度（m/h）B——開(kāi)溝寬度（mm）H——開(kāi)溝深度（mm）

Q=BH2-8、切削土壤功率理論生產(chǎn)率式中：——開(kāi)溝機(jī)水平移動(dòng)速度（m/h）B——開(kāi)溝寬度（mm）H——開(kāi)溝深度（mm）

Q=BH2-9、沿溝升運(yùn)土壤所消耗的功率理論生產(chǎn)率式中：ρ——土壤的密度H——挖掘土壤層重心到卸載水平面的距離

鏈?zhǔn)介_(kāi)溝機(jī)的設(shè)計(jì)結(jié)果主軸的設(shè)計(jì)1動(dòng)力輸入鏈輪2主軸支撐側(cè)板3軸承4主軸5軸承座

6升降套筒7主動(dòng)鏈輪動(dòng)力傳遞示意圖變速箱的設(shè)計(jì)4、機(jī)身和安全裝置結(jié)束語(yǔ)但由于本人的知識(shí)水平和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的限制