毕业设计（论文）-铧式犁的犁体设计.docx

毕业设计题目锌式犁的犁体设计学生姓名指导教师二O一七年X月摘要犁是一种耕地的农具。由在一根横梁端部的厚全的刃构成，通常系在一组牵引它的牲国或机动车上，也有用人力来驱动的，用来破碎土块并耕出槽沟从而为播种做好准备。本次毕业设计的主要任务是完成绊式犁的犁体总体的设计,本机主要包括牵引悬挂装置、主犁体、机架和行走限深装置组成。本文首先介绍课邀研究的背景，然后进行锌式犁整体的设计，最后并通过三维软件SO1.IDWORKS对整机进行三维建模。关使词t桦式犁的犁体，牵引悬挂装置,行走限深装置.：.维建模第一章绪论1.1 犁的发展史最早农民是用简易的挖掘棒或恻头来挖星农H1.的。农田挖好后，他们把种子抛撒在地里，希冀若能有一个好的收成。但在5500年前，美索不达米亚和埃及的农民开始尝试种破碎泥土的新手段一犁。早期的犁是用Y形的木段制作的，下面的枝段雕刻成个尖头，上面的两个分枝则做成两个把手。当将犁系上绳子并由一头牛拉动时，尖头就在泥土里扒出一道狭小的浅沟.农民可以用把手来驾驶犁.大约公元前970年，在埃及有人创作了这幅画有一个简单的牛拉木制犁的素描。与远在公元前3500年就制造出来的第一批犁相比，设计上并没有多大变化。在埃及和西亚干旱、多沙的土地上，用这种早期扒犁可以充分地挖垦农用，使庄稼收成大为增加。增加的食物供应完全可以满足人口的增长，埃及与美索不达米亚的城市日益发展起来。到公元前3000年，农民们改进了自己的犁，把尖头制成个能更有力地辟开泥土的锐利“犁神”，增加了一个能把泥土推向旁边的及倾斜的“底板牛拉的木制犁仍在世界上许多地方使用，尤其是在轻质的沙十地区.早期的犁在轻质沙上上使用起来，比在北欧潮湿、厚重的泥土上使用更为有效。欧洲农民不得不等待公元11世纪时传入的较筑的金属犁。犁是由一种原始双刃三角形石器发展起来的，被称作“石犁MH.商、西周，是我国农业技术的初步发展时期，生产工具和耕作栽培等方面有了较大的进步和创造，出现了青铜农具。春秋战国时期铁犁的出现，反映了我国农具发展史上的重大变革。汉代，产生r犁蜃汉代的犁是直辕犁，有双辕和单辕之分，基本上是二牛抬扛式，特别适合在平原地区使用，能保证田地犁得平直，比较容易驾驭，效率也较高.魏晋南北朝时期，农业生产已经全面进入牛拉犁耕的阶段，以耕一耙一犍为体系的精耕细作技术越来越成熟，直辕犁结构已经相当完善，应用更加广泛。隋唐是我国古代精耕细作农业的扩展时期，其农业技术最重大的成就是南方水田精耕细作技术体系的形成。曲辕犁的应用和推广，大大提高了劳动生产率和耕地的质量。曲辕犁的发明，在中国传统农具史掀开了新的一页，它标志着中国耕犁的发展进入了成熟的阶段。我国的传统步犁发展至此，在结构上便基本定型.此后，曲辕犁就成为中国耕犁的主流犁型.宋元时期的耕犁是在唐代曲辕犁的基础上，加以改进和完善，使犁辕缩短、弯曲，减少策额、压速等部件，犁身结构更加轻巧，使用灵活，耕作效率也更高.明清时期，耕犁已没有发生太大的变化。只是到清代晚期由于冶铁业的进一步发展，有些耕犁改用铁粮，省去犁的，在犁梢中部挖孔槽，用木楔来固定铁辕和调节深浅，使犁身结构简化而乂不影响耕地功效，也使耕犁更加坚固耐用，既延长了使用时间，乂节约了生产成本，也是一种进步。1.2 犁的作用犁是一种耕地的农具。由在一根横梁端部的厚重的刃构成，通常系在一组牵引它的牲市或机动车上，也有用人力来驱动的，用来破碎土块并耕出槽沟从而为播种做好准备。1.3国内CAD/CAM的发展及趋势1.3.1 我国CAD/CAM的发展现状随着市场竞争的日益激烈，用户对产品的质量、成本、上市时间提出了越来越i的要求。我国的CAD/CAM技术在近20年间也取得了可喜成纵通过国家科委实施的863计划中的CIMS主题，也促进了CAD/CAM技术的发展,CAD/CAM系统的软、硬件主要依拈进口.拥有自主版权的软件较少：旗少设得和技术力量，有些企业尽管引进了CAD/CAM系统，但二次开发能力烟，其功能没能充分发挥。.3.2CAD/CAM技术的发展趋势CAD/CAM技术是随着计肾机技术的发展而发展起来的，虽然这项技术的发展时间不长，但它的发展速度很快。目前它已经成为新一代生产技术的核心，被公认为提高制造业生产率和产品竞争力的关键。CAD/CAM系统在其形成和发展过程中，针对不同的应用领域、用户需求和技术环境，表现出不同的发展水平和构造模式。CAD和CAM两项技术虽然几乎是同时诞生的，但在相当长的时间里却是按照各自轨迹独立地发展来的。CAD技术的发展大体经历/四个阶段：1 .形成阶段1950年美国麻省理工学院采用阴极射线管(CRT)研制成功图形显示终端，实现了图形的屏塞显示，从此结束了计算机只能处理字符数据的历史，并在此基础上，孕育出一门新兴学科一一计算机图形学。2,发展阶段20世纪50年代后期出现了光笔，从此开始了交互式绘图的历史。20世纪6()年代初，屏葬菜单指点、功能键操作、光笔定位、图形动态修改等交互绘图技术相继出现1962年美国人IVaSuther1.and开发出第一个交互式图形系统Sketchpad.此后，相继出现一大批商品化CAD软件系统,但是由于显示器价格昂贵,CAD系统很难推广。直到60年代末期，显示技术有了突破，显示器价格大幅度下降，CAD系统的性能价格比大大提高，CAD用户开始以每年30%的速度逐年递增。n在显示技术发展的同时，计算机图形学也得到了很大发展，整个70年代，以二维绘图和三维线框图形为主的CAD系统形成主流。3 .成熟阶段第个实体造型(So1.idMOde1.ing)试验系统诞生于1973年，第代实体造型软件于1978年推向市场，80、90年代实体造型技术成为CAD技术发展的主流，并走向成熟，出现/一批以三维实体造型为核心的CAD软件系统。实体造型技术的发展和应用大大拓宽了CAD技术的应用领域。4 .集成阶段CAD.CAM各自对设计过程和制造过程所产生的巨大推动作用已被认同，加之设计和制造自动化的需求，集成化CAD/CAM系统的出现是自然而然的事。到了20世纪90年代，几乎所有的CAD/CAM系统都通过自行开发或购买配套模块的方式实现了系统集成。（1）CAM技术的发展如前所述，除了CApM、PAC等与管理层相关的内容外,CAM技术的发展主要是在数控编程和计算机辅助工艺过程规划两个方面。其中的数控编程主要是发展自动编程技术，这种编程技术是由编程人员将加工部位和加工参数以一种限定格式的语言（自动编程语言）写成所谓源程序，然后由专门的软件转换成数控程序。1955年美国麻省理工学院（MIT）伺服机构实验室公布了ApT（AU1.Oma1.iCa1.IyTookO系统。在该系统基础上，后来又发展成APT川、APT-IVo60年代初，西欧开始引入数控技术。在自动编程方面，除了引进美国的系统外，还发展了自己的自幼编程系统。如英国国家工程研究所（NE1.）的ZC1.,西德的EXAPT。此外，日本、苏联、中国也都发展了自己的自动编程系统。如日本的FAPT、HAPT,苏联的CnC、CAuC,中国的ZBC-KZCX-3、CAM-251等.经过几十年的发展，以APT语言为代表的数控加工编程方法已经非常成熟，甚至当今最好的CAD/CAM系统也还带有APT源程序输出功能，招CAD数据传递给APT系统进行处理，并产生机床数控指令。随着计算机技术、CAD技术的发展，数控编程开始向交互式图形编程过渡。借助CAD图形，以人-机交互的方式将有关工艺路线及参数输入编程系统，再由系统牛.成数控加工信息。与批处理式的讲言编程相比，此种编程方式是很大进步。目前绝大多数商品化CAD/CAM系统中,数控编程都采用此方式，如UG1.1.EUC1.ID.Intergraph.CV、I-DEAS等。7（）年代后，人们开发出面向图形的数控编程系统GNC,它作为面向产品制造的应用系统，得到了迅速的发展和推广。它将几何造型、图形显示、数控编程和后置处理等功能模块有机地结合一起，有效地解决了编程数据的来源问题，有利地推动了CAD.CAM技术向着一体化和集成化的方向发展。第二章锌式犁的犁体的总体设计2.1 锌式犁的结构组成粹式犁的主要组成如下图2-1所示：体为绊式犁的核心工作部件。2.2 主犁体的结构组成与作用主犁体是锌式犁的主要工作部件。它的作用是切开士塔并使之翻转破碎以及他盖地表的残茬和杂草。它由犁铮、犁壁、犁柱、犁侧板、犁托等组成。为了增强翻土效果,有的犁体上还装有犁壁延长板。主犁体的结构组成如卜.图2-2所示：图2-2主犁体结构组成主犁体各个部件的作用如下：犁锌一一切开土堡引导土壁上升至犁壁。犁壁一破碎和翻扣上俄。犁侧板一平衡侧向力。犁柱一一联结犁架与犁体曲面。犁托一一联结犁体曲面与犁柱。犁踵一一耐磨件，防止犁侧板尾部磨损，可更换。2.3 设计参数的确认设计本次设计的锌式犁型号I1.-35O,其型号含义如下图2-3所示:1.r1.a梯形犁转b.筋形率错C,三角彩犁铃1.牍刃2.锌尖3.悴刃机具类别名称分类号组别号耕整机械11.-犁.B-杷，G-悬耕机，K-开沟机，Z-筑堞机，P-平地机种植施肥机械2B-播种机,Z-栽植机，F-施肥机田间管理和植保机械3Z-中耕机，W-陵雾机，F-喷粉机，M-弥雾机，Y-喷烟机收获机械4G-收割机，S-割晒机，1.-谷物联合收获机，Y-玉米收获机，M-棉花收获机,H-花生收获机单锌犁设计耕宽(cm)锌式犁犁锌数量组别号分类号图2-3型号含义2.4 主犁体的设计2.4.1 犁锌的设计犁桦的作用是切开土堡，并将它升运到犁壁。犁怦由绊尖、锌刃、锌翼和绊面构成。常用的犁等，按其结构形式可分为梯形犁桦、凿形犁锌和：.角形犁锌.如下图2-4所示:本次设计采用凿形军桦,如下图2-5所示:图2-5犁绊设计图2.4.2 犁管的设计犁壁是犁体曲面的主要部分，其作用是破碎和翻转十堂。犁桦和犁壁组成犁体曲面.犁体曲面的前边称为犁胫，起垂直切开土壤的作用：中部称为犁胸，起连续翻土和碎土的作用；尾部称为犁翼，它保证就电质量和位置.犁壁有整体式、组合式、栅条式等形式。如下图2-6所示：图2-6型壁的结构分类本次设计的锌式犁设计耕宽为50CM,属于比较大的锌式犁，所以本次设计采用组合式，如下图2-7所示:图2-7犁壁设计图2.4.3 犁侧板的设计期耕时犁侧板贴在沟墙上滑行，承受并平衡土壤对犁体曲面的侧压力，使犁平稳前进。犁侧板还有防止沟墙坍塌的作用.多体犁上最后一个犁体承受侧压力最大，因此,最后一个犁体的犁侧板比前面几个犁体的犁侧板长些。犁侧板后端接触沟底的部分叫犁雁。犁踵做成活的、可调节的，以便磨损后调节或更换。本次设计的犁侧板如下图2-8所示:本次设计的犁侧板采用可拆卸更换形式，结构简单，方便更换。2.4.4 犁柱和犁托的设计犁柱和犁托将犁铮、犁壁和犁W!板等组装在一起构成犁体。犁柱按结构可分整体式和组合式：按形状乂可分为直犁柱和弯犁柱。北方系列犁中的牵引型和深耕犁采用整体式直犁柱。南方系列犁大都采用分开制造的直犁柱和犁托。国外悬挂犁很多是采用弯犁柱，有的直接由犁架纵梁下弯而成，有的单独制造后安装在犁架上。弯犁柱下部装有犁托。犁托具有与犁壁吻合的表面，更换犁托，可换装不同曲面的犁壁“本次设计的型他板如下图2-9所示：图2-9犁柱和犁托设计图本次设计的犁托采用焊接形式，型柱和犁托之间的连接采用螺纹连接。2.5 犁架的设计本次设计的犁架采用80X80的方管焊接而成，具有搞强度，高刚性。设