新型背负式挖坑机的研究

论文摘要

在机械化植树造林的过程中,挖坑机是一种十分重要的机械化造林设备之一,挖坑机的性能将直接影响到植树造林的效率和质量。因此,研制出高性能、低成本、使用方便、适合我国国情的植树挖坑机械是十分必要也是迫在眉睫的。本次设计在挖坑机已有研究的基础上进行改进,研制一种新型的背负式挖坑机。该机主要应用于容器苗的移植,适用于挖坑坑径在300mm左右的作业。本文通过机体材料的选择、紧凑减速器内部结构、使用软轴作为主传动件等方法降低整机的质量和体积。使得其具有比一般挖坑机更突出的便携式特点,完全符合一人操作的要求,外观设计简易精巧,携带方便,环境适应能力强,工作效率有明显的提高。本设计重点解决了山地造林及经济林等劳动强度大、生产效率低等问题,是一种新型的现代造林技术设备。该机的最突出的特点是：体积小、重量轻,振动小、噪声低,使用简单、携带方便。该机既具有较小的体积和质量又可以实现机器的预期功能,能够更好的服务于生产实际。本次设计的挖坑机由动力部分(小型汽油发动机)、软轴传动部分、二级齿轮减速部分、工作部分(即钻头)和背架部分五大部分组成。整机具备的主要功能为：在发动机的驱动下实现自动化挖树坑、通过钻头螺旋角的设计可自行排土并控制排土距离。本设计使用pro/e绘制钻头部分的立体图,并使用CAD绘制工程图,同时附有设计说明书。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 国内研究成果及进展
• 1.1.2 国外研究成果及进展
• 1.1.3 林业挖坑机械的发展趋势
• 1.2 挖坑机的设计要求和分类
• 1.2.1 挖坑机的基本设计要求
• 1.2.2 挖坑机的分类
• 1.3 研究目的和意义
• 1.4 研究的主要内容
• 1.5 本章小结
• 2 林业挖坑机的主体结构、主要功能及总体设计方案
• 2.1 挖坑机的主体结构
• 2.2 挖坑机的主要功能及实现
• 2.3 总体设计方案的选择
• 2.4 本章小结
• 3 工作机构的介绍和参数确定
• 3.1 挖坑机钻头类型和一般构造
• 3.2 挖坑机螺旋型钻头的设计和计算
• 3.2.1 螺旋工作面的设计和计算
• 3.2.2 刀片的设计
• 3.2.3 钻尖的设计
• 3.2.4 挖坑机螺旋钻头工作时合理速度的确定
• 3.3 钻头的仿真设计
• 3.3.1 钻杆的稳定性分析
• 3.3.2 钻杆的静力学分析
• 3.3.3 钻杆的动力学分析
• 3.3.3.1 钻杆的模态分析
• 3.3.3.2 钻杆的屈曲分析
• 3.3.4 CATIA软件简介
• 3.3.5 带两叶片的螺旋钻头的静力学分析
• 3.3.6 带两叶片的螺旋钻头的动力学分析
• 3.3.7 带七叶片的螺旋钻头的静力学分析
• 3.3.8 带七叶片的螺旋钻头的动力学分析
• 3.3.9 本章小结
• 4 传动部分的设计
• 4.1 离合器的选择和使用
• 4.1.1 影响离合器选择的因素以及挖坑机对离合器的要求
• 4.1.2 圆盘摩擦离合器的计算
• 4.2 软轴传动部分的设计
• 4.2.1 软轴的结构形式和规格
• 4.2.2 软轴的选择和使用
• 4.3 减速器的设计
• 4.4 本章小结
• 5 挖坑机动力机构的选择
• 5.1 动力传输装置的选用
• 5.1.1 动力机的种类
• 5.1.2 动力机的选用原则
• 5.1.3 各种动力机的优缺点及使用环境
• 5.2 发动机
• 5.2.1 发动机的分类
• 5.2.2 汽油机
• 5.2.3 柴油机
• 5.3 挖坑机动力输出机构的选择
• 5.4 发动机背架的设计
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢