濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題目 基于 Solidworks 下的玉米播種機(jī)的 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及建模 系別 機(jī)電系 專業(yè) 機(jī)電一體化 班級(jí) 機(jī)電 0808 班 姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 休息休息 日期 2010 年 12 月 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) I 設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目： 基于 SolidWorks 下的玉米播種機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及建模 設(shè)計(jì)要求： 有教師組織學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)動(dòng)員和安全教育。要求學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)要做到以下幾點(diǎn)： 1、進(jìn)行設(shè)計(jì)前，應(yīng)熟練掌握 Solidworks,還要了解玉米播種機(jī)的基本原理、特點(diǎn)、施用，各個(gè)零件的工作原理及形狀尺寸的設(shè)計(jì)和一些基本的設(shè)計(jì)方法。 2、應(yīng)集中精力進(jìn)行設(shè)計(jì)，出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，影響指導(dǎo)老師請(qǐng)教。 3、畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中要勤于思考、勤問(wèn)、勤做、勤總結(jié)，不斷積累經(jīng)驗(yàn)技巧，提高設(shè)計(jì)能力。 設(shè)計(jì)進(jìn)度要求： 第一周：不布置畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)； 第二周：查資料，打稿； 第三周：畫圖及修改底稿； 第四周：完成電子稿及排版； 第五周：完成畢業(yè)設(shè)計(jì)； 第六周：畢業(yè)答辯。 指導(dǎo)教師（簽名）： 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) II 摘 要 在現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件結(jié)合三維 CAD 技術(shù)開(kāi)發(fā)的 產(chǎn)品精度高、質(zhì)感好、形象逼真、色彩豐富。 SolidWorks 自 1993 年問(wèn)世以來(lái)，以其優(yōu)異的性能，強(qiáng)大的功能，靈活的可靠性和創(chuàng)新性，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、建筑、電子、航天、化工等工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域，在與同類軟件的激烈競(jìng)爭(zhēng)中確立了其三維CAD 主流設(shè)計(jì)軟件的地位。該軟件簡(jiǎn)單實(shí)用，操作方便，是許多工程技術(shù)人員的首選，也是目前最為流行的三維 CAD 軟件之一。 本設(shè)計(jì)以 SolidWorks 為平臺(tái)，對(duì)玉米播種機(jī)進(jìn)行了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及建模，主要進(jìn)行了玉米播種機(jī)的外形設(shè)計(jì)、各零件的尺寸設(shè)計(jì)。在 SolidWorks 中進(jìn)行了模擬仿真運(yùn)動(dòng)的分 析，不僅提高了設(shè)計(jì)效率，也大大縮短了設(shè)計(jì)周期。 關(guān)鍵詞： 下箱體、播粒器、分肥器、夾子、料箱等。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) III 目 錄 緒 論 . 1 1. 播種機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) . 1 2. 我國(guó)播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 . 1 3. 播種機(jī)的發(fā)展前景 . 2 第 1 章 產(chǎn)品的設(shè)計(jì) . 3 1.1 設(shè)計(jì)產(chǎn)品的說(shuō)明 . 3 1.2 設(shè)計(jì)產(chǎn)品的要求 . 4 1.3 對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品整體結(jié)構(gòu)的分析 . 4 第 2 章 播種機(jī)各主要零件的尺寸及作用 . 5 2.1 下箱體的設(shè)計(jì)： . 5 2.2 播粒器的設(shè)計(jì)： . 7 2.3 分肥器的設(shè)計(jì)： . 8 2.4 動(dòng)力撥擋的設(shè)計(jì)： . 10 2.5 定位擋的設(shè)計(jì)： . 11 2.6 拉桿的設(shè)計(jì)： . 12 2.7 鋼架的設(shè)計(jì)： . 14 2.8 夾子的設(shè)計(jì)： . 17 2.9 杠桿的設(shè)計(jì)： . 20 2.10 殼的設(shè)計(jì)： . 21 2.11 蓋的設(shè)計(jì)： . 23 致 謝 . 25 參考文獻(xiàn) . 26 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 緒 論 1. 播種機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) 播種機(jī)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中六大關(guān)鍵作業(yè)環(huán)節(jié)之一，播 種機(jī)械化是農(nóng)業(yè)機(jī)械化過(guò)程中最為復(fù)雜也最為艱巨的工作。播種機(jī)械面對(duì)的播種方式：作物種類，品種變化繁多，這就序言播種機(jī)械要有適應(yīng)性和滿足不同植物要求的工作性能。必須在較短的播種農(nóng)時(shí)內(nèi)，根據(jù)農(nóng)業(yè)技術(shù)要求，將種子播到田地里去，使作物獲得良好的發(fā)育生長(zhǎng)條件。播種質(zhì)量的好壞，將直接影響到作物的出苗，苗全和苗壯，因而對(duì)產(chǎn)量的影響很大。由于精密播種正種子在田間最合理分布，播種量精確，株距均勻，播深一直，為種子的生長(zhǎng)發(fā)育創(chuàng)造最佳條件，可以大量節(jié)省種子，減少田間間苗用工，保證作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。因此，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對(duì)精密播種機(jī)械的要求越來(lái) 越迫切。 2. 我國(guó)播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)的播種機(jī)市場(chǎng)是以傳統(tǒng)的谷物條播種機(jī)為主，與小型拖拉機(jī)配套的播種機(jī)及畜力播種機(jī)目前仍占主導(dǎo)地位。全國(guó)眾多播種機(jī)企業(yè)中，其中只有 10 家生產(chǎn)與大中型拖拉機(jī)配套的播種機(jī)。與小拖拉機(jī)配套的播種機(jī)與畜力播種機(jī)的產(chǎn)量已達(dá)到全播種機(jī)全國(guó)播種機(jī)產(chǎn)量的 90%以上。最近幾年我國(guó)的聯(lián)合作業(yè)播種機(jī)市場(chǎng)發(fā)展也較快，其播種機(jī)機(jī)具主要有播種 托肥聯(lián)合作業(yè)機(jī)，耕作播種聯(lián)合作業(yè)機(jī)，松土施肥覆膜穴播聯(lián)合作業(yè)機(jī)。另外，精少量播種機(jī)具推廣勢(shì)頭強(qiáng)勁，小麥精少量播種機(jī)和中耕作物精密播種機(jī)推廣應(yīng)用迅速。目前國(guó)外 精密播種機(jī)的市場(chǎng)已達(dá)到相當(dāng)完善的程度，在精密播種機(jī)上除了設(shè)有完善的整地，覆土，鎮(zhèn)壓，施肥及灑農(nóng)藥裝置外，其排種裝置多采用新的播種原理，包括各種氣力式排種原理與機(jī)械式排種原理單粒精密播種。我國(guó)從 80 年代末便開(kāi)始研制精密播種機(jī)械，其中較早的代表機(jī)型主要有 2BY-24 壓輪式谷物播種機(jī)， 2BQ-6氣吸式精密播種機(jī)等。由于種子質(zhì)量，整地條件，機(jī)械制造水平及機(jī)器價(jià)格等濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 因素制約，我國(guó) 80 年代主要是推廣精密播種機(jī)，為適應(yīng)農(nóng)村生產(chǎn)責(zé)任制的要求。大量推廣了小型單體播種機(jī)。 90 年代以來(lái)，我國(guó)逐步推廣精密播種機(jī)。精密播種機(jī)以在作物 種類分為玉米及大豆精密播種機(jī)。谷物（小麥）精密播種機(jī)，甜菜精密播種機(jī)；以配套動(dòng)力分為小型，中型和大型精密播種機(jī)；以排種器形式分為機(jī)械式和氣力式兩大類精密播種機(jī)；機(jī)械式中有可分為垂直圓盤式，垂直窩眼式，錐盤式，紋盤式，水平圓盤式，帶夾式等形式精密播種機(jī)。 3. 播種機(jī)的發(fā)展前景 在國(guó)外，中耕作物如甜菜，玉米，棉花和某些蔬菜，豆類的播種都已大量采用精密播種，主要采用機(jī)械式和氣力式兩種精密播種機(jī)。在中國(guó)大型的農(nóng)戶日益顯現(xiàn)，但小型農(nóng)戶對(duì)播種機(jī)的需要也會(huì)不斷加大。中國(guó)的農(nóng)業(yè)需要更大更先進(jìn)更智能的大型播種機(jī)，同時(shí)還需 要更小更實(shí)用更貼近普通農(nóng)戶需要的小型播種機(jī)，這些小巧的播種機(jī)能把那些擁有另外主要收入職業(yè)的農(nóng)戶從繁瑣的農(nóng)田里解脫出來(lái)，也會(huì)讓那些以特色農(nóng)業(yè)致富的農(nóng)戶（如種植大棚作物的農(nóng)戶）更方便的管理自己地田園。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 第 1 章 產(chǎn)品的設(shè)計(jì) 1.1 設(shè)計(jì)產(chǎn)品的說(shuō)明 我所設(shè)計(jì)的這種小型大顆粒種子播種機(jī)，適用于玉米大豆等大顆粒種子的壟作條播。在我國(guó)當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，土地實(shí)行家庭聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制，據(jù)調(diào)查，東北地區(qū)平均每人占有耕地的數(shù)量為 4 畝，這樣每個(gè)家庭按至少由三人組成來(lái)計(jì)算的話，平均每個(gè)家庭占有的耕地?cái)?shù)量為一坰多 ，數(shù)量雖然不是很多，但是完全靠家庭成員手工完成，勞動(dòng)強(qiáng)度是很大的。因此，這種產(chǎn)品及其適合的家庭為單位的農(nóng)戶使用。其特點(diǎn)具有：靈活方便，產(chǎn)生效率高。可以節(jié)約大量的人力物力，大大降低了農(nóng)戶們的勞動(dòng)強(qiáng)度。而且，對(duì)于農(nóng)戶來(lái)說(shuō)價(jià)格是完全可以接受的，原理如圖 1-1： 圖 1-1 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 1.2 設(shè)計(jì)產(chǎn)品的要求 1 播種機(jī)要保證多數(shù)大顆粒種子的播種需要。 2 播種機(jī)要保證肥料和種子按照一定的量同時(shí)埋進(jìn)土里。 3 播種機(jī)要保證控制種子的每次播種數(shù)目，保證能夠按照不同的需要可以方便的調(diào)整使用肥料的多少。 4 要適用于農(nóng)家的田間地頭，特 別是播種較小的土地或地頭時(shí)不用更換工具且一次性完成所有播種任務(wù)。 5 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，不受土地大小限制，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。 1.3 對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品整體結(jié)構(gòu)的分析 基于自身對(duì)農(nóng)業(yè)知識(shí)的了解，對(duì)這款播種器有了以下的分析： 要求的第 1、 2、 3 條是這款播種器最基本的功能，也是其它播種機(jī)都有的功能，相應(yīng)的解決方案和結(jié)構(gòu)也都比較成熟。我只需在相應(yīng)的技術(shù)上做一些符合第 4、 5 條要求的改動(dòng)和變形。應(yīng)用比較好的方法是用分度盤來(lái)調(diào)整播種的量和播種的規(guī)律，我要做的是把分度盤的形式改成圓柱體，在兩個(gè)圓柱體上分別制作所需要的圓巢和梯形巢。分別解決 種子的播種和肥料的施用量及頻率的調(diào)節(jié)。使播種機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，再生產(chǎn)上也會(huì)減少加工程序和成本。讓它在實(shí)用性和性價(jià)比上更有優(yōu)勢(shì)。 要求的第 4 條是我這款播種機(jī)的特色，就是在非常小的田地和其它擁有牽引播種機(jī)容易忽視的地頭那一部分非常適用，它能夠解決像田地較少或只有家里庭院那么大耕田的農(nóng)戶，往往這些農(nóng)戶所擁有的土地用不上那些帶有牽引式的播種器，但僅有的這么點(diǎn)土地又對(duì)這些擁有工作的農(nóng)戶造成了一定的負(fù)擔(dān)。所以它必須沒(méi)有占用多于實(shí)際空間的結(jié)構(gòu)，一個(gè)人就能方便輕松的完成所有播種任務(wù)。 基于以上的想法我把它定位為一體化結(jié) 構(gòu)，借助于土地和自身的重量達(dá)到相互運(yùn)動(dòng)的效果進(jìn)而產(chǎn)生播種所需的動(dòng)力。再由傳動(dòng)裝置的配合完成一系列的播種過(guò)程，農(nóng)戶在此過(guò)程中只需要簡(jiǎn)單的拿住播種機(jī)按照所需的播種路徑播種濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 即可。 第 2 章 播種機(jī)各主要零件的尺寸及作用 2.1 下箱體的設(shè)計(jì)： 由于這個(gè)產(chǎn)品的難點(diǎn)在于它在不影響正常功能的前提下保證外形結(jié)構(gòu)的合理性和體積較小的特性。所以先從下箱體（圖 2-1）的定形開(kāi)始，整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程流程圖是：下箱體 個(gè)零部件 下箱體 整體設(shè)計(jì)。 下箱體是整個(gè)結(jié)構(gòu)的主體部分，它承載著大部分重量，是其它 零件主要固定和參考的部分。通過(guò)solidworks 軟件可以很容易的做出它的三維建模，這樣有助于我更直觀的設(shè)計(jì)和改進(jìn)它。 它的尺寸如圖 2-2，上邊是銜接肥料箱的部分，下邊是兩個(gè)分別出種子和肥料的出口。依據(jù)實(shí)際的需要設(shè)計(jì)了這個(gè)尺寸，種子和肥料不能同時(shí)放進(jìn)一個(gè)坑里，要保持一定的距離，且肥料也會(huì)在坑里埋上，這樣避免人工播種時(shí)把肥料放到露天的表面而造成的損失，有效地利用肥料的效力。利用 SolidWorks 基本的拉伸凸臺(tái)、拉伸切除、抽殼、鏡像等命令做出它的三圍建模。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 圖 2-1 圖 2-2 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 2.2 播粒器的設(shè)計(jì)： 如圖 2-3 是播粒器的三維建模，它由八個(gè)圓巢、兩邊都帶有不同鋸齒形結(jié)構(gòu)所組成。上邊的鋸齒形結(jié)構(gòu)是起到定位作用，保證播粒器可以按照一定的方向旋轉(zhuǎn)且不能向另一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)；圓巢是保證種子可以在播粒器每旋轉(zhuǎn) 45o 時(shí)播下相應(yīng)數(shù)量的種子；下邊的鋸齒形結(jié)構(gòu)就是為播粒器旋轉(zhuǎn)提供動(dòng)力且也要保證只能提供它一個(gè)方向的動(dòng)力。 圖 2-3 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 它的尺寸如圖 2-4 圖 2-4 2.3 分肥器的設(shè)計(jì)： 2.3.1 分肥器的設(shè)計(jì)： 如圖 2-4 是分肥器的三維建模，它的功能就是利用和播粒器相同的原理，采用較大的梯形巢調(diào)整肥料施用的問(wèn)題。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 圖 2-5 2.3.2 分肥器調(diào)節(jié)塞的設(shè)計(jì)： 分肥器調(diào)節(jié)塞（圖 2-6）的作用是幫助分肥器在播種不同種子需要不同量的肥料時(shí)可以快捷、方便、有效地調(diào)節(jié)肥料施用的量。 圖 2-6 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 如圖 2-7 是它的尺寸標(biāo)注 。 圖 2-7 2.4 動(dòng)力撥擋的設(shè)計(jì)： 如圖 2-8 的動(dòng)力撥擋是為拉桿和定位擋提供的一個(gè)構(gòu)架。 圖 2-8 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 動(dòng)力撥擋的尺寸如圖 2-9。 圖 2-9 2.5 定位擋的設(shè)計(jì)： 定位檔的設(shè)計(jì)很簡(jiǎn)單如圖 2-10 的三維建模，它的功能就是實(shí)現(xiàn)分別與動(dòng)力撥擋和播粒器（或分肥器）實(shí)現(xiàn)動(dòng)力旋轉(zhuǎn)的齒形結(jié)構(gòu)相配合，使播粒器和分肥器同時(shí)旋轉(zhuǎn)。 圖 2-10 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 如圖 2-11 是定位擋的尺寸。 圖 2-11 2.6 拉桿的設(shè)計(jì)： 如圖 2-12，它是將播種機(jī)依靠自重和地面相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)力收集并傳遞給動(dòng)力撥擋，使播種機(jī)各個(gè)零件以一定的規(guī)律運(yùn)動(dòng)。 如圖 2-12 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 圖 2-13 是它的尺寸標(biāo)注，其中在實(shí)際情況中，拉桿底下的鋼板和上邊巢型鋼板是焊接上的。在這里是便于設(shè)計(jì)制作所以就和在一起設(shè)計(jì)了，但并不影響預(yù)期效果。 圖 2-13 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 2.7 鋼架的設(shè)計(jì)： 鋼架總共分三部分，起著連接和固定作用，并要具有一定的強(qiáng)度。第一部分（如圖 2-14）是固定在下箱體的兩個(gè)腿上，連接并固定第二部分（圖 2-15）和第三部分（圖 2-16）。它們的尺寸分別如圖 2-17、圖 2-18、圖 2-19。 圖 2-14 圖 2-15 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 圖 2-16 圖 2-17 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 圖 2-18 圖 2-19 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 2.8 夾子的設(shè)計(jì)： 夾子是播種機(jī)播種種子和施用化肥的最后執(zhí)行部分。共有兩個(gè)一樣的夾子，它們需要一定的長(zhǎng)度 以便插進(jìn)土里，在土里打開(kāi)播下種子，放出化肥。在完全離開(kāi)土壤之前閉合并等待下一次種子和化肥掉進(jìn)夾子里，再插進(jìn)土里，再打開(kāi)，再閉合。三維圖如圖 2-20，由圖 2-21，圖 2-22 兩部分組成，它們的尺寸看圖2-23，圖 2-24。 圖 2-20 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 圖 2-21 圖 2-22 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 圖 2-23 圖 2-24 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 2.9 杠桿的設(shè)計(jì)： 杠桿（圖 2-25）是連接倆個(gè)拉桿并轉(zhuǎn)換它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。圖 2-26 是它的尺寸圖。 圖 2-25 圖 2-26 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 2.10 殼的設(shè)計(jì)： 殼（圖 2-27）主要起固定作用，圖 2-28，圖 2-29 是它分開(kāi)的兩個(gè)部分，圖 2-30 是它的尺寸圖。 圖 2-27 圖 2-28 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 圖 2-29 圖 2-30 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 2.11 蓋的設(shè)計(jì)： 蓋的設(shè)計(jì)也是分兩部分，一部分（圖 2-31）是悶蓋，用于固定播粒器；一部分（圖 2-32）是透蓋，用于固定分肥器。圖 2-33 是悶蓋的尺寸圖，透蓋和圖 2-3 一樣，只是大圓那是透的。 圖 2-31 圖 2-32 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 圖 2-33 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 致 謝 在本文完成之際，衷心 的感謝苑成友老師，本畢業(yè)設(shè)計(jì)工作自始至終是在導(dǎo)師的細(xì)心指導(dǎo)下完成的，他付出了極大的精力和心血，給予了精心的指導(dǎo)，熱情的鼓勵(lì)和無(wú)私的幫助。苑成友