小麦精密播种机说明书-本科毕业设计.doc

JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY
本 科 毕 业 论 文（设 计）

题目： 小麦精密播种机设计

学 院： 工学院
专 业： 机制
年 级： 机制093

目录
中文摘要
英文摘要
第一章 绪论 1
1.1 选题的目的和意义 1
1.2国外对小麦播种机的研究 1
1.3 国内对小麦精密播种机的研究现状 2
第二章 整机总体方案设计 3
2.1 整机结构方案 3
2.1.1 整机三维视图 3
2.1.2 工作原理 3
2.2 小麦精密播种机的主要参数 4
第三章 排种器 6
3.1 排种器的技术要求以及外槽轮排种器的选择 6
3.1.1 排种器的技术要求 6
3.1.2 外槽轮排种器的选择 6
3.2 外槽轮式排种器的结构设计及工作原理 6
3.3 外槽轮式排种器主要部件参数设计 8
3.4 外槽轮式排种器播种量的计算 10
第四章 开沟器 12
4.1 开沟器的设计要求 12
4.2 开沟器的设计 12
4.2.1 开沟器的选择 12
4.2.2 箭铲式开沟器的设计 13
第五章 其他工作部件和机构 15
5.1 输种管的设计 15
5.1.1 输种管的类型 15
5.1.2 输种管的主要参数 15
5.2 地轮的设计 16
5.3 地轮轴的选择与校核 16
5.3.1 地轮轴的选择 16
5.3.2 地轮的校核 17
5.3.3 轴承的选择及其校核 18
5.4 镇压轮 /覆土器 18
5.5 种子箱的设计 19
5.6 种子箱容量计算 20
5.7 机架的设计 20
第六章 传动机构的设计 22
6.1 传动机构的选择 22
6.2 传动比的确定以及齿轮的参数确定 22
6.2.1 传动比的计算 22
6.2.2 传动机构中各齿轮齿寸的确定 24
第七章 结论 25
参考文献

摘 要
民以食为天，粮食自古以来就是人们生存的必要条件，在北方，大都以小麦为主食，南方虽然是以大米为主食，可是对于小麦作物的种植，也是随处可见，而小麦作物的生长条件，以及播种后的收成就成为了农民最为关心的事情，而小麦作物的生长条件，产量的多少，与播种技术程度的高低息息相关，在以往，农民只是靠人畜力来进行播种，小麦生长的条件差，小麦之间株距分布不均匀，播深深浅不一，使得种植下来的小麦矮小，产量低，在我国，70、80年代，为了解决小麦产量高低的问题，投入了大部分精力来研究农业播种机械，但还只是停留在传统的机械化播种方向上。随着科学种植技术的发展，以及我们对农艺技术要求的不断提高，我们将需要研究一种精密化的播种机械。小麦精密播种，能够使生长出来的小麦苗匀、苗齐、苗壮，能够保证种子的田间分布最合理，播下的种子量精确，株距均匀，行距一致，株距也一致，播深一致，为种子的生长发育创造最佳条件，可以大量节省种子，增强种子的使用率，保证作物稳产高产。
本设计是根据国内外播种机的发展趋势，通用性和适应性不断提高以及本着结构简单操作灵活的原则，而设计的一种能完成播种工作的小型精密播种机。该机结构上优点，使之能适应各种田地的播种。小到1-2分大的田块，大到上百亩的田块，不管是平坝、还是浅丘地区；无论是板结的土质，还是疏松的土质都能适应。还可以根据小麦播量的不同，调节外槽轮工作长度，以及排种器排种轴的转速。来适应不同条件下的播种情况，本例着重对播种机排种器、开沟器、覆土器以及镇压轮等结构进行设计选择。

关键字：小麦 精密播种机

Abstract

Hunger breeds discontentment, food since ancient times is the necessary condition for the survival of people, in the north, mostly in the wheat is the staple food, although the south rice is the main food, but for the wheat crop, is everywhere, and the wheat crop growth conditions, and the achievement received after sowing has become the most concern for farmers, but the wheat crop growth conditions, the number of production, are closely related, and planting technology of level in the past, the farmers only by human and animal power to seeds, wheat growth conditions, between wheat plant distribution uneven, not deeply shallow sowing, planting wheat dwarf that down, yield is low, in China, 70, 80 time, in order to solve the problem of wheat yield, put the most effort to research agricultural seeding machinery, but also just stay in the mechanized planting direction on the traditional. With the development of science and technology of planting, we on agronomic technique requirements increasing, sowing machinery we will need to research a kind of precision. Wheat precision seeding, can make grow wheat seedling evenly, Qi Miao, Miao Zhuang, can guarantee the seed field distribution is the most reasonable, accurate, amount of seeds sown evenly spacing, row spacing, plant spacing is consistent, sowing depth, to create the best conditions for seed growth and development, can save a lot of seeds, enhance seed use rate, to ensure stable and high yield of crops.
The design is based on the development trend of domestic and foreign seeder, interoperability and adaptability in a constantly improving in line with simple structure and flexible operation of the principle, and the design of a small-sized precision seeding can complete seeding machine. This structural advantages, so that it can adapt to various fields of sowing. Small to 1-2 large field, through acres of field, whether it is flat, or hilly area; whether hard soil or loose soil, can adapt to. Also according to the different amount of wheat sowing, regulation of Geneva working length, and seed metering shaft speed. To adapt to the sowing under different conditions, this example focuses on the seed metering device, a furrow opener, cover and press wheel structure design.

Keywords: wheat precision seeding machine production

II
小麦精密播种机
第一章 绪论
1.1 选题的目的和意义
粮食是维持人类社会生存和发展的最基本的生活资料，是最具基础性、战略性的物资。提高粮食产量、保证粮食安全是保持国家深灰稳定、保证国民健康、保障国民经济发展的基础和前提。也是农业科技工作的首要任务。
小麦是我国北方的主要食物来源，在膳食结构中占有重要地位，发挥着不可替代的作用。河北省是全国小麦的主产区，是保障全国粮食安全负有重要责任。河北省属于温带半湿润半干旱大陆性季风气候，是全国粮食主产省之一。因此，加强有关提高河北省粮食生产能力的科学研究和技术集成示范，对于提高全省粮食生产能力，保障国家粮食安全具有重要意义。
播种机械是农业机械重要组成部分，播种机播种质量的优劣直接影响到农作物的产量以及农产品的成本，因此研制高质量、精密播种机械是现代农业的迫切要求。尽管我国大部分地区早已实现播种机械化，但目前的播种质量还不能满足高产的要求，生产实际中的小麦播种机只是通过简单播种机械代替一部分的人畜力来进行播种，使得大面积麦田普遍存在着植株疏密不匀，出苗参次不齐，单株个体之间性状也表现较大差异等问题，限制了小麦产量的提高，故此，我们将研制出精密播种机。精密播种机又叫精量播种机，它是在等行距，等播深，等株距的前提下，将种子拨入土地中。精密播种一般是每穴中一粒种子，也可以是多粒，但每穴的种子数一定要相等。
1.2国外对小麦播种机的研究
近几年，国外在发展播种机时所遵循的原则是不断更新工作原理，尽量完善其结构，使其具备良好的工作性能，以提高播种质量，并注重提高播种机具的通用性和适应性，例如配备多种排种部件以适应不同作物种子的要求;采用不同的开沟器和镇压轮以适应不同的土坡条件，运用变速装置加大播量与施肥量的调节范围，增加播种机的系列型号，以适应与不同功率的拖拉机配套;通过提高作业速度或加大工作幅宽来提高工作效率，目前国外谷物播种机的最高工作速度已达到15km/h，个别机型甚至达20km/h，己达到驾驶员所能忍受的极限速度,由于播种速度的提高不是无限制的，速度过高将导致播种质量的恶化。目前国外的精密播种机已达到相当完善的程度。在精密播种机上除了设有完善的整地、搜土、镇压及施肥、撤农药装置外其排种装置多采用新的工作原理，包括各种气力式排种原理与机械式排种原理，以保证单粒精密播种.欧美国家地广人稀的特点决定了对排种器的漏播、重播及种子破损问题在实际作业中要求相对宽松，日本岛国人口众多与国土面积狭小的矛盾又不适合播种中耕作物，同时，欧美及日本都是机械化程度较高的国家.因此，国内外对精密排种器的研究方向各有特点。
1.3 国内对小麦精密播种机的研究现状
我国从 80 年代末便开始研制精密播种机械。由于种子质量、整地条件、机械制造水平及机器价格等因素制约，我国 80 年代主要是推广半精量播种。为适应农村生产责任制的要求，大量推广了小型单体播种机。90年代以来，我国逐步推广精密播种机，有10多个企业生产了20多种型号的精密播种机。精密播种机以作物种类分为玉米及大豆精密播种机、谷物（小麦）精密播种机、甜菜精密播种机；以配套动力分为小型（5.8-13.2kw）、中型（16.2-36.8kw）和大型播种机；机械式中又可分为垂直圆盘式、垂直窝眼式、锥盘式、纹盘式、水平圆盘式、带夹式等形式精密播种机。
第二章 整机总体方案设计
2.1 整机结构方案
2．1.1 整机三维视图

图2-1 整机三维视图
1、储种箱2、机架3、开沟器4、镇压轮/覆土器5、地轮6、排种器7、挡板8、传动机构
如图所示的小麦精密播种机是有机架、三点悬挂式装置、带爪驱动轮、动力传动装置（齿轮传动）、外槽轮式排种器、锄铲式开沟器、 镇压轮、覆土器等组成
2.1.2 工作原理
作业时，小麦播种机通过三点悬挂挂接在12马力的拖拉机上，开沟器采用锄铲式开沟器，在驱动轮向前行驶的时候，通过齿轮传动，带动排种器上的槽轮转动，使种子进入槽轮的槽中，落入导种管中，通过安装在开沟器上的导种管使种子落入土槽中，覆土器/镇压轮将土覆盖在种子上，以及将土压实。
这种小麦播种机的优点：（1）装有带有爪的地轮，使地轮的抓地能力增强了，增强了摩擦力，减少了打滑;（2）排种器使用外槽轮式排种器，较以往的比较，凹槽的数量加多了，减少了脉动性;（3）机架材料选用的是方钢，减少了机体的总重量，提高了拖拉机的效率;（4）开沟器上具有调节机构，能够调节开沟器的高度来控制播深;（5）开沟器采用锄铲式具有结构简单，重量轻，开沟阻力小，且入土能力强，价格低廉等优点;（6）镇压轮能同时起到覆土和镇压的功能。而且镇压轮采用中空的，大大减少材料。
设计的主要内容有：（1）确定排种器、开沟器、地轮、镇压轮、种子箱、传动机构等装置的类型和结构。（2）确定各结构的尺寸参数，并进行理论分析与计算。（3）计算出合理的传动系统。

2.2 小麦精密播种机的主要参数
表2-1 小麦播种机的参数
名称
参数
外形尺寸
1074×760×702
配套动力
8.8kw轮式拖拉机
结构质量
180kg
挂接方式
三点悬挂
工作幅宽
1060mm
播种深度
30~40mm
行距
550mm
行数
2行
种箱容积

排种器的形式
外槽轮式
开沟器的形式
锄铲式
作业速度
3~9km/h

小麦播种机的设计要求：
1、 必须使开沟深度能够调节，且能保证调整后的位置，
2、 种子箱应便于清扫
3、 保证小麦的播种量
4、 种子在田间的分布应均匀合理
5、 保证作物的行、株距要求
6、 种子损伤率底，小麦的损伤率应小于0.5%
7、 开沟、覆土深度应均匀一致：一般播深要求2~7cm
8、 排种器排种量稳定亦面积播量一致
9、 小麦播种机上各个排种器在相同条件下排种量的程度一致

第三章 排种器
3.1 排种器的技术要求以及外槽轮排种器的选择
3.1.1 排种器的技术要求
对于任何一种播种机来说，核心就是排种器，它决定播种机工作质量和工作性能优劣的重要因素，播种机能否满足农业技术的要求或满足程度如何，在很大程度上主要取决于排种器的工作状况。排种器可谓播种机的心脏，通常配置在种子箱的底部或侧壁式箱内。
对于排种器的技术要求主要有：
(1) 要有均匀稳定的排种，能够使排种连续均匀。
(2) 通用性好，播种量的调节范围要大。
(3) 排种过程中尽量使种子的破坏率达到最低。
(4) 不要使其堵塞，调节起来比较方便，而且能迅速清除排种器中残留下的种子。
(5) 能在高速条件下工作，而且要可靠。
3.1.2 外槽轮排种器的选择
由于播种要求、作物品种、作业区经济水平和技术水平等存在较大的差异，目前使用的排种器种类繁多，主要有槽轮式排种器，型孔式排种器，气力式排种器， 对于型孔式排种器对高速播种的适应性差，对种子尺寸要求很严，种子必须严格按尺寸分级，增加了播前作业工序，投种高度大，且种子在沟底弹跳大，会影响株距合格率，而气力式排种器对于气密性要求高，结构较复杂，且容易磨损，刮种片的调整也比较麻烦。外槽轮式排种器结构简单，工作可靠，有一定的通用性，适用性广，播量稳定，各行一致性好，经济性好，相比之下，最终选择外槽轮式排种器。
3.2 外槽轮式排种器的结构设计及工作原理
外槽轮式排种器主要由外槽轮、排种盒、阻塞轮、排种舌、清种轴、挡圈以及挡圈盖等组成如图所示为外槽轮排种器的三维实体模型，它是运用三维软件所画出的模型，能真实的表达出排种器的正确结构

图3-1 排种器
1、 排种盒2、槽轮3、阻塞轮4、清种轴5、挡圈6、挡圈盖

外槽轮式排种器的工作原理：
排种盒装在储种箱底下，当外槽轮排种器工作时，种子通过箱底开口流入排种杯，并靠重力充满槽轮凹槽，同时被槽轮带动一起旋转；处于槽轮外面的一层种子在槽轮外圈的拨动和种子粒间的摩擦力作用下也被带动起来，这一层种子被称为带动层，带动层内的种子速度不等，位于槽轮周面上的速度最大，但仍低于槽轮的速度，距槽轮中心越远速度越小，直至为零，在带动层外的种子不受槽轮作用为相对静止层，该层内的种子紧靠重力作用自流，由槽轮强制带出和带动层带出的种子从排种舌上掉入导种管，然后经过开沟器落入种沟内。

图3-2 排种器内排种情况
3.3 外槽轮式排种器主要部件参数设计
1、外槽轮的直径d、工作长度L
外槽轮式排种器的主要工作部件是槽轮，槽轮的工作长度 L 和直径 d 是槽轮的两个主要参数，这两个参数对排种均匀性都会产生影响，那么该如何选取这两个参数才能使播种性能更好，下面做一下介绍。
当播量一定时，槽轮直径d过大，转速和工作长度就相应减小，这会影响排种均匀性。直径d过小，就必须提高转速，这又会增加种子损伤率。故槽轮直径选择要适当。目前以播麦类为主的槽轮直径一般为 40～51mm ，用的最多的是小槽轮排种器，直径d为40mm。由于小槽轮的直径稍小，播种小麦时，可以通过适当提高转速达到要求播量，从而可使排种脉冲频率增加，脉冲振幅减小，因而排种均匀性略比大槽轮为好。所以本次设计的槽轮直径d为 40mm,槽轮工作长度L对播量影响很大，工作长度L选用值大，播量也大，工作长度小，播量也小。传统条播麦类谷物时，亩播量为 20～30 万株，工作长度L取 30～42mm为宜。但槽轮工作长度不宜取值过大以免达不到精量播种的农艺要求，而且槽轮工作长度L也不宜太小，以免排种器内种子流动受阻，使排种断续不匀，由资料可知，槽轮最小工作长度也不应小于种子长度的 1.5～2 倍，所以本次设计选用槽轮工作长度为30mm，槽轮的长度为50mm。
2、凹槽断面形状和槽数Z
凹槽断面形状要便于种子的充填和排出，其容积要符合排量的要求。一般凹槽断面为圆弧形断面，凹槽半径r=4～9mm，槽数z=10～18 个。播小粒种子时槽形宜浅，槽数宜多，此时播量小，排种较均匀。播大粒种子时，为了减小损伤率，凹槽半径宜适当增大，槽深宜适当减小，但不应小于种子厚度之半。根据上述原则我们选用了凹槽断面为圆弧形断面，凹槽半径r=4mm，槽数z=10 个的槽轮。
3、排种盒结构参数
图为排种器结构参数图

图3-3 排种器结构参数图

排种盒前壁 A 的倾角 α须大于小苗种子的自然休止角28°，以便种子自流充满排种盒。前壁不应过于靠里，以免槽轮被遮盖部分增加，影响充种。种子排出通道应由宽变窄，以保证种子能充满排种盒，并使种子不易从出口自流而出。下排式排种器的排种舌（种子出口处DE部分）可绕排种轴D摆动而调节出口大小，以适应大小粒种子的播种。排种舌位置及长短应保证种子在静止状态下不会自流，自E点作槽轮的切线，此切线与水平线夹角Φ应小于种子的自然休止角28°，将排种舌的外端做成倾斜的以改善排种均匀性。
4、排种器的其他部件尺寸确定
阻塞轮活套在排种轴上，它的外缘嵌入排种盒侧壁的切口，使阻塞轮只能在轴上移动而不能转动，移动在排种轴上的距离来调节槽轮工作长度L,它内壁与外槽轮断面相吻合，防止种子从侧壁流出。阻挡环的尺寸图所示。

图3-4 阻塞轮
挡圈的作用是与槽轮的断面槽型相啮合，与槽轮一起在排种盒侧壁转动，它的形状类似内凹的槽轮，形状及尺寸如图所示。

图3-5 挡圈

3.4 外槽轮式排种器播种量的计算
小麦的播种量不是一成不变而是根据不同的地形，不同的地质来改变的。小麦播种机的调种量调整一般有两种方法：一是通过改变外槽轮排种器上槽轮的工作长度，外槽轮式排种器的槽轮的工作长度是可以来调整的。槽轮的长度的调整是通过轴的一端的螺旋钮来调节的；二是改变传动比，也就是改变转速，调整槽轮的转速是通过更换传动机构中齿轮的齿数的多少来进行调节。
在种子箱内加入以上的种子，将播种机离地面有一定的距离，使地轮悬空，并使机架保持水平，然后按照实际播种作业速度，以相同的转速匀速转动地轮30圈，测定各行的排种量，重复3次，最后取平均值，按下面的公式计算播种量
（3-1）
式中：
—播种机总播种量,；
—被测的总行数下的总排量,kg；
—地轮的直径，m;
—被测定行数的幅宽，m;
—地轮的转动圈数，可取30圈；
—圆周率，3.14；
—驱动平均滑移率，可取10％或按实际滑移率取值。

外槽轮排种器排种均匀性由排种量标准差和排种量变异系数表征
排种量标准差： （3-2）
排种均匀性变异系数： （3-3）

图3-6 排种器不同工作长度排种均匀性变异系数
从上图可以看到：1、转速固定时，较大槽轮工作长度有较好的排种均匀性：2、槽轮工作长度固定时,较大转速有较好的排种均匀性。由此看出,工作长度和转速对排种量、标准差和排种均匀性变异系数均存在极为显著的影响,外槽轮排种器工作宜采用较大工作长度匹配较大转速的策略。

第四章 开沟器
4.1 开沟器的设计要求
开沟器的作用是根据播种深度要求在播种时开出种沟，将种子导入沟底并用湿土覆盖。对于开沟器的设计要求有如下几点：
1.开出的种沟深浅一致，沟底松软平整，开沟平直，同时不乱土层，能达到农艺要求的苗幅宽度；
2.导种入土后，对条播分布均匀，对穴播落粒位置准确；
3.覆土时，应使细湿土层紧靠种子，且种子全部被覆盖，覆土深度一致，覆土后地表平整；
4.有良好入土性能，工作可靠，不易被杂草和湿土堵塞；
5.工作阻力尽可能小。
4.2 开沟器的设计
4.2.1 开沟器的选择
按入土角的不同，开沟器可以分为锐角（α＜90°）开沟器和钝角（α＞90°）开沟器，锐角开沟器的形式有锄铲式、箭铲式、翼铲式、船形铲式和芯铧式等，钝角开沟器形式有靴鞋式、滑刀式、单圆盘式和双圆盘式。开沟器和破茬开沟土壤工作部件，有平面圆盘、缺口圆盘、带限深轮圆盘、宽波纹圆盘、窄波纹圆盘、驱动圆盘、窄型旋耕刀、凿形铲、窄尖角式开沟器等。
对于开沟器直接安装在机架上的播种机，开沟器的工作深度可以通过开沟器上的调节刻度上下来调整的；对于单体仿形式播种机，开沟器深度通常是通过开沟器下压弹簧的的工作行程来调整的；对于液压控制深度的播种机，是通过调节液压缸的收缩长度来调节开沟器的深度的，应根据使用说明书的规定进行操作。注意对于拖拉机轮辙处，如果必要的话，应单独调整犁刀或者开沟器的深度，来保证开沟、播种深度的一致性。
双圆盘开沟器是两个相互倾斜的成一定夹角的平面圆角组成的，但是圆盘一周都有刃口，工作时，能把土块草根和残茬切割掉，因此在整地条件差和土壤湿度较大时也能正常工作，而且工作较稳定，在高速作业时也能工作；开沟过程中，不容易粘土、堵塞，上下土层相互混合的现象较少。双圆盘开沟器主要由开沟器柄、 圆盘、 圆盘毂、 开沟器轴、 防尘盖等组成。其结构特点是 ：开沟器轴的设计经过一次冲压就可成形，与传统的开沟器相比， 具有一定的优点，也就是无论正转还是反转都不会退扣。聚点的位置主要取决于开沟器的宽度。聚点位置越高，开出的种沟宽度越大，种沟中的尖度越高，聚点位置越低，开出的种沟的宽度越小，但这样会使土壤从聚点上面进入双圆盘之间，这样会造成圆盘夹土和堵塞，而且会加快轴承的磨损。但是双圆盘开沟器的重量较一般的开沟器的重量较重，开沟的阻力也比较大，而且结构复杂，造价较高。
锄铲式开沟器的结构主要有拉杆，开沟器体，开沟铲和反射板等。开沟器工作时，入土时用开沟铲的锐角，先把土壤向前推，然后在开沟铲前形成土丘，而后铲壁将土丘向两侧推挤，分开成沟。种子就会沿着中空的开沟器体落下，由反射板导种向两侧分散，可以使苗幅宽度达到4-6cm。铲翼侧板的后边线为斜边，是为了保证湿土先落入种沟，然后再覆盖种子。锄铲式开沟器的优点是：结构简单，入土性能好，开沟阻力小，种下的种子苗幅较宽，但是在工作过程中容易缠草粘土，开沟深度不稳定，多用于小型播种机上。靴式开沟器，前沿外形像靴子，依靠自身的重量，再加上压力，把土壤挤开成沟，对于种沟的底部土壤，具有压密作用。这样能促进种子水分上升，对种子的发芽有利。
箭形开沟器体的铲面外角和张角小，体型窄，开沟时对土壤的翻转小，使干土与湿土混合得少，使种子尽量埋入湿土内，有利于保墒出苗；有无缝钢管制成的导种管强度好，制造工艺简单，阻力小；后踵的作用是挤压沟底，使沟底的土壤平整坚实，有利于土壤下层水分上移，并能防止开沟器腔管的堵塞；开沟器立柱是支撑臂，开沟器上方装有固定牛蹄型螺栓，能调节开沟深度，满足需要。最后确定箭铲式开沟器。
4.2.2 箭铲式开沟器的设计
箭铲式开沟器，其构造如图所示，主要由箭形开沟器体，导种管，开沟器立柱等组成。

图 4-1 箭铲式开沟器
1、导种管结合处2、后踵3、立柱4铲刀
当播种工作时，箭铲式开沟器的底部扎入土层，潜入到地下。随着牵引机组的不断前进，开沟器将土层轻轻抬起，土流绕开沟器导管向后流出，直接把沟底的种子覆盖住。在开沟器整个工作过程中，种子完全被湿土掩埋，加上它的沟底土壤十分坚实，有利于种子发芽，出苗效果好。所以，我选择箭铲式开沟器。开沟器上面装有调节机构，在播种时，可以根据土壤的软硬进行调节。立柱的形状可以通过铸造的方式获得。

第五章 其他工作部件和机构
5.1 输种管的设计
5.1.1 输种管的类型
输种管的作用是将排种器排出的种子引导到开沟器的沟内，其上端与排种器连接，下端插入开沟器内。由于开沟器在工作中需经常升起和降落，因此要求输种管能自由弯曲和伸缩，下部能前后摆动，并有足够大的内径面积，以保证种子畅通无阻。
常用的输种管有漏斗管，卷片管，波纹管和直胶管4种。
5.1.2 输种管的主要参数
(1)输种管的直径 输种管的作用是把由排种器排下的种子传输到开沟器里，直到种子播到地里。输种管最小的直径应根据作物的最大播量和种子的最大物理机械特性来确定的。通过实验，有三分之二的种子集中在半径为20mm的范围之内，因此，输种管的最小直径为26mm，最大直径为40mm。
(2)输种管的倾斜角和长度。根据不同类型播种机的需要，排种器工作特点和对种子下落到种沟的要求，确定输种管的倾斜角和长度。有时，为了使种子落入种沟时，相对于地面的速度为零，提高株距均匀性，专门设计了导种管。即要求种子沿导种管向前滑行运动，并具有一定的速度，因此要设计成曲线导种管。

5.2 地轮的设计

图5-1地轮
如图所示，地轮的最大外径是400mm，地轮具有支撑，仿形，驱动等多种作用，在轮的外圆上铸有抓地爪，以增加地轮的抓地功能，增大摩擦力，减少打滑。地轮是驱动装置中最重要的一部分，拖拉机上的牵引力经过连接架传到了地轮，地轮经过齿轮传动把动力传给了排种器，来完成播种。
地轮容易出现的主要问题是滑移问题。造成滑移的主要原因有：（1）地的表面不平，地轮与地面的接触不均匀。（2）地的表面太硬，开沟器入土深度受到影响，有时地轮会出现被架空不转动的情况。为了解决这些问题，采取了一些措施：（1）采用橡胶充气地轮，据研究结果，橡胶充气地轮的滑移率为4％-6.21％，其变化范围满足播种机的设计要求。但是它的价格有点贵。（2）采用铁质地轮，来增加地轮外廓抓地爪的高度。
由于地轮一般是铸铁做成的，成本比较高，而且重量重，为了能在完成工作的情况下，还能节省材料，我们需要做成如图式形状。
5.3 地轮轴的选择与校核
5.3.1 地轮轴的选择
地轮轴是随着转动的地轮转动的，带动安装在地轮轴上的齿轮转动的。故地轮轴受到机身对它的弯矩以及齿轮传动的扭矩，故需要同时考虑弯矩与扭矩对轴上的合力矩的作用。而轴上所受的扭矩相对于所受的弯矩很小，故轴上所受的扭矩可忽略不计，由弯扭合成条件公式：
（5-1）
式中：— 轴的计算应力，MPa；
— 轴所受的弯矩， N·mm;
— 轴所受的扭矩，N·mm T=0；
— 轴的抗弯截面系数，，W=
—对称循环变应力时轴的许用弯曲应力。
—折合系数，
初步选取轴的材料为45号钢，正火热处理，直径为20mm.
5.3.2 地轮的校核
下面是轴的载荷分析图。

图5-2 轴的载荷分布
(5-6)
F1=F2=G/2 (5-7)
整机的重量以及满箱种子的质量之和的总质量M=200kg，
F1=F2=1000N
（5-8）
L=130mm
有计算得
轴的弯扭组合公式是：
（5-9）
式中：
符合条件，这种材料的轴主要用于受到不大的冲击的情况下。
5.3.3 轴承的选择及其校核
整机在行进的过程中，地轮带动轴转动，进而传递动力给排种器，而地轮轴需要与机架通过轴承配合连接，因为轴承主要是承受径向力，以及根据地形的不同，可能会承受不大的轴向力，因此，选取深沟球轴承类型。
轴向力与径向力的比值为： ，因此，；
由当量动载荷的一般公式为：
（5-9）
由整机的重量，可得, ，
(5-10)
，，；
查机械设计手册可得，选取深沟球轴承的型号为6004，d=20mm，D=42mm，B=12mm。
5.4 镇压轮 /覆土器
播种同时镇压可减少土壤中的大孔隙，减少水分蒸发，以使土壤保墒；可加强土壤毛细管作用，使水分沿毛细管上升，起到“调水”和“保墒”的作用；可使种子与土壤紧密接触，有利于种子发芽和生长；春播镇压还可适当提高地温。因此，播种同时镇压对干旱地区的播种是非常必要的。播种同时镇压主要是在苗幅内镇压，而行间土壤仍保持疏松，因而通气性好，还可利于接纳雨水。
镇压轮对土壤的压强主要根据土壤性质、水分、密度和作物的要求而定，一般为30～50kPa。镇压轮的压力大小取决于镇压轮本身重量和作用在它上面的附加重量（播种机部分重量的转移和辅助弹簧作用力等）。
由于采用的是箭铲式开沟器，故此次设计采用凹面镇压轮，它还能充当覆土器的功能，镇压轮通过桁架与机架相连，并且运用弹簧的压力作用将镇压轮紧紧压向地面。镇压轮的结构尺寸如图所示。

图5-3 +镇压轮
5.5 种子箱的设计
种子箱的设计要求有以下几个方面：1、必须有足够的容量，以减少加种次数，并做到播到地头时才加种。2、但种子箱过大，播种机组结构庞大，且使机组牵引阻力增加。3、此外，对悬挂式播种机来说，将直接使机组纵向稳定性变坏。箱底板的倾斜角应大于种子的自然休止角，保证种子顺利流入排种器内。4、种子箱应坚固耐用、重量轻，刚度好。箱内外应涂以耐腐油漆。加种方便，容易清理和不残留种子。5、箱盖关闭严禁，防止雨水浸入。6、对于气力式播种机的种箱，盖好后要承受一定气压，并应严密不漏气。
播种机上的种子箱的形状大多是矩形、梯形或圆形的，用薄钢板成，也有用玻璃纤维或塑料制成。种子箱的尺寸要根据种子的量来设计，种子箱的尺寸及结构如图5-4所示。

图5-4 种子箱
5.6 种子箱容量计算
种子箱的容积要有一定的大小，种子箱的容量V可用下式确定：
（5-10）
式中：
V—种子箱的容积；
—单位面积最大播种量（）；
B—工作幅宽（m）；
L—装满一箱种子所能播种的距离，最少应等于一个往返行程，即地块长度的两倍（m）；
r—种子的密度（kg/L）。
5.7 机架的设计
机架是连接拖拉机和播种机之间的桥梁，机架支撑整个播种机，拖拉机和机架的前身（三脚架）相连，牵引整个播种机前进。机架的材料选用的是空心方钢，采用的是矩形管。采用空心管，不仅节省了材料，而且也减轻了整机的重量。机架的与拖拉机相连的部分采用三角架，三角式的结构稳定，连接固定性好。整机全长840mm，高344mm。机架的尺寸及结构如图5-5所示。

图5-5 机架

第六章 传动机构的设计
6.1 传动机构的选择
考虑该小麦播种机的尺寸，以及在行进过程中，传动机构要有可靠的传动比，致使排种器排种均匀。使用链传动机构，链轮的中心距太小，不能实现传动，而使用带传动机构，带传动机构会出现打滑，造成传动比不稳定，齿轮机构传动拥有稳定的传动比，能够使排种器排种均匀，并且满足中心距离较适中的情况，在设计该小麦播种机时，我选择运用齿轮传动机构。考虑到齿轮的尺寸会很大，故采用了三个齿轮双啮合传动。该传动机构的传动过程是由地轮的转动带动齿轮1，通过齿轮1与惰轮2的啮合，将动力传递到与惰轮2啮合的齿轮3，齿轮3带动排种轴转动实现排种器的排种。
传动机构如图所示

1、地轮2、储种箱3、小齿轮4、惰轮5、大齿轮6、镇压轮
6.2 传动比的确定以及齿轮的参数确定
6.2.1 传动比的计算
在实际播种过程中，拖拉机的有效行进速度 =4m/h，外槽轮式小麦排种器每圈平均下的种子量 N=30粒，排种器工作时的打滑率记为,如果播下的种子，粒与粒之间的距离是2公分，按照精密播种的要求，则排种器要求的实际转速 (r/min)的公式为：