1 基于基于 Inventor 的旋耕灭茬机的总体及侧 的旋耕灭茬机的总体及侧 边传动装置三维造型设计与仿真边传动装置三维造型设计与仿真 摘要摘要： 型号为 1G160 的旋耕灭茬机的总体及侧边传动装置三维 造型设计与仿真，来源于农业生产实际。旋耕灭茬机的总体及 侧边传动装置三维造型主要是在普通卧式旋耕机的基础之上 进行设计改进,使之既能旋耕又能灭荐，以实现一机多用的功 效。基于 Inventor 的旋耕灭茬机的总体及侧边传动装置三维造 型设计与仿真的主要内容为：绘制旋耕灭茬机的各零件的三维 造型，对旋耕灭茬机的各零件进行装配，最后对装配图进行运 动仿真，并对仿真结果或现象进行阐述，设计侧边或中间齿轮 传动装置及刀辊轴。 通过改进设计，增加刀辊轴的转速和转向。在工作时，通 过适当的拆卸和改装，就可实现不同功能的作业，以达到一机 多能的目的。 Abstract :Design subject rotary tillage stubble cleaner overall for Model 1G160 and transmission device design by the side, stem from production reality. Is it is it design to improve on the basis of ordinary horizontal rotary tillage machine mainly to design originally, make their can rotary tillage can is it recommend to kill also , in order to realize one machine multipurpose. The main content designed is: Overall conceptual design , drawing the state job general drawing of the stubblecleaning , designing by the side or middle gear system and one one hundred sheets of rollers axle . Design through improving, increase the rotational speed of the axle of one one hundred sheets of rollers and change direction. While working, through proper dismantlement and repacking , canrealize the homework of different functions , in order to be up to a machine multifunctional purpose . Can can only solve rotary tillage not existing of rotary tillage of stubblecleaning of realizations of subject but stubble cleaner can only stubblecleaning can problem of rotary tillage. This subject is novel and practical, there is greater improvement technically , have very great market prospects. 旋耕灭茬机方案的选择旋耕灭茬机方案的选择: 为了使旋耕机既能满足多项指标，又能让其结构合理，制 造成本低，并且在市场上具有一定的先进性，为此拟定了二套 方案对此进行分析： 1.1 方案方案 1 图（1） 动力由拖拉机动力输出轴经一对圆锥齿和一组四级齿轮来 带动刀轴进行施耕，此种方案的工作特色如下： 最后一级动力由中间齿轮传动，两边则由侧板支撑高低档 转速通过拨挡实现，正反转通过调正太齿轮的拆卸来实现。此 方案的对称性较好，刚性高，强度高，但在中间齿轮的底下会 出现漏耕土壤的现象，需要增加一个部件才能解决此现象，采 用拔档变速，操作较为方便，但结构复杂，造价高。 （见图 1、图 2） 图（2） 1.21.2、方案、方案 2 图（3）图（4） 动力从拖拉机输出轴输出，经一对圆锥齿轮和一组圆柱齿 轮传动带动刀轴进行施耕，此种方案的特点是前后一级传动导 用侧边齿轮，正反转的实现通过调整圆锥齿轮，高低速的实现 通过对调侧齿轮箱的方向，图 3 为正转，图 4 为反转。 1.3、方案对比分析方案对比分析 方案 1、两端平衡，受力匀称，刚性好，但在中间齿轮的 底下出现漏耕土壤，需增设其它部件以耕除漏耕土壤，采用拨 挡变速，操作较好方便，但结构比较复杂，造价高。 方案 2、采用侧边传动，平衡性较差，一般用偏置，刚性 较差，但无需要加漏耕装置，结构简单，通过拆下侧边齿轮， 然后调头安装以达到变速的目的，简单，操作不是很方便，农 机机械不是交通工具，需要经常变速和换向。 农机机械的使用常常一季节只使用一个作业项目，不需要 经常拆装。方案 2 比方案 1 结构简单、造价低，方案 2 更切合 实际的需要，所以方案 2 为选用方案。1.4、运动计算运动计算 结构见图（3） ，其中 Z3 采用较小的齿数，为了减小侧齿轮 外径尺寸，以尽可能增加齿刀的耕作深度。 隋轮齿数 Z4、Z5 的齿数待总体结构尺寸确定后再定，任务 书要求，按照方案 2 的传动路线，故万向节计算传动比，分配 和各轴的轨迹，故参数分别列表表 1表 4 表 1 轴次 轴 轴 轴 轴 轴 齿数 Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 14 30 15 暂不定 暂不定 22 传动比 2.14 147 总传动比 3.15 转速 r/min 734 343 233 表 2 轴次 轴 轴 轴 轴 轴 齿数 Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 14 30 22 暂不 定 暂不 定 15 传动比 2.14 0.68 总传动比 1.46 转速r/min 734 343 504 表 3 与表 4 分别与表 1 表 2 类同，表示反转（仅在数值前多个 负号表示方向相反） 旋耕灭茬机的工作原理旋耕灭茬机的工作原理： 动力从拖拉机输出轴输出，经一对圆锥齿轮和一组圆柱齿 轮传动带动刀轴进行施耕，此种方案的特点是前后一级传动导用侧边齿轮，正反转的实现通过调整圆锥齿轮，高低速的实现 通过对调侧齿轮箱的方向。装配图及二维图如下所示。 Autodesk Inventor 软件软件的介绍的介绍： Autodesk Inventor 软件是美国 Autodesk 公司于 1999 年 底推出的三维可视化实体模拟软件，目前已推出最新版本 Inventor 2009。它包含三维建模、信息管理、协同工作和技术 支持等各种特征。使用 Autodesk Inventor 可以创建三维模型 以及进行二维工程图的绘制、可以创建自适应的特征、零件和 子部件，还可以管理上千个零件和大型的部件。 Inventor 的界面友好，易学易用，开放性好：在激烈的市 场竞争中，缩短设计和生产时间是提高生产力的关键，使用 Inventor 完全可以满足这一要求。 因为 Inventor 是在 Windows 操作系统上利用 COM 技术重新开发的全新三维 CAD 软件， 因 此具有标准 Windows 风格的操作界面，这样就使得所有熟悉标准Windows的工作人员能够更快地学会对Inventor 的操作。 另外，屡获殊荣的设计系统 DDS 能够随时随地的为用户提供 所需帮助。 Inventor 拥有强大的几何建模功能： Inventor 系统提供了 实体特征建模与曲面建模相结合的自适应建模技术，包含了从 简单模型到复杂零件模型所需的完整的实体造型和曲面造型 功能。造型从动态草图开始，用线，圆弧以及样条曲线等交互 式的定义轮廓截面并且在后台建立约束关系。由于草图轮廓绘 制采用了变量化技术，所以系统能够自动进行动态过约束检 查。无论是复杂的还是简单的模型，都可以通过拉伸，旋转， 放样以及扫掠等实体造型功能再配合曲面造型功能创建，所有 这些特征是完全参数化的，这使工程师不但在设计时操作更加 灵活，而且能够保证用户设计出非常复杂的产品。另外， Inventor 的钣金设计功能也同样出色，可以与许多专业软件相 媲美。 该功能模块与零件设计模块， 装配体设计模块动态并联， 这样在进行钣金设计时更加方便。 领先业界的自适应技术：Inventor 是一套全新的三维 CAD 系统，所以，一推出就具有 17 项核心专利技术，创新一 直是其最大的特色。自适应技术就是这些创新技术中的代表， 该技术是整个 Inventor 设计的核心，利用该技术的用户无需在 Inventor 中写入复杂的方程式即可创建装配关系，而且系统可 以准确地捕获设计意图，并以轻松的方式管理和编辑大型部 件。 优秀的文档和图纸管理系统： Inventor 有一套完整的文档 管理系统图纸管理器。利用图纸管理器可以帮助用户发布标 准图纸，也可以创建自定义标准。强大的尺寸标注和旁注工具 可以让用户以更少的命令和更灵活的方式快速完成图纸的设 计。 旋耕灭茬机共有16个零件图， 在零件的三维造型过程中， Inventor 软件体现出了它的优越性，双击 standard.ipt 即可进 入 Inventor 的草图环境中，Inventor 草图环境提供了许多的绘 图工具，直线，圆心半径，圆弧，矩形，圆角，中心孔， 多边型，镜像，阵列，通用尺寸以及许多修改工具，辅助 工具等。运用 Inventor 所提供的这些绘制草图的工具，我们可 以很方面很快捷的对旋耕灭茬机的基体草图先进行简单的绘 制，接着通过对草图的相关尺寸的约束和编辑，以及对草图尺 寸的精确定位和标注，完成旋耕灭茬机三维造型的最最基本的一道工作。 在草图的绘制过程中， Inventor 与 CAD 软件相比体 现出了它极其强大的优越性，我们无需在绘制草图的开始对尺 寸进行精确的定位和标注，只需先将大概的图形绘制出来，再 完成后，运用 Inventor 的通用尺寸和几何约束，代数约束 等工具对零件进行准确的控制。这样能够给工作人节省很多时 间，很方面。 Inventor 软件具有的基础特性建模：拉伸，旋转，扫 掠和放样，螺旋扫掠，加强筋，圆角，倒角，打孔等零 件特性在旋耕灭茬机零件的三维造型过程中同样体现出了它 的优势，三维造型给人一中真实的立体感，与其他绘图工具相 比，用 Inventor 软件绘制旋耕灭茬机零件的三维造型可以节省 大量的工作时间，提高的工作和设计的效率，加快了工作的进 程，在三维造型绘制的过程中，即使在绘制完图形后发现尺寸 或位置有错误，我们也可以通过 Inventor 所提供的特性加以改 正， Inventor 零件特征下的编辑草图的功能可以实现这一要求。 Inventor 软件中的 standard.iam 环境，为旋耕灭茬几的 三维装配提供了方面，点击装入零部件可以把所绘制的旋耕灭 茬机的零件的三维造型全部放入其中，点击添加装配约束，对 所有的零件以及部件进行约束， 在 standard.iam 这一环境中我 们可以观察到装配好后的旋耕灭茬机的运动仿真，这是决定是 否可以投入生产的关键，在这一环境中，Invento