淺談松耕粉壟機(jī)旋削刀具傳動(dòng)箱的強(qiáng)度和潤(rùn)滑問題

◎李桂東

（廣西五豐機(jī)械有限公司 530007）

淺談松耕粉壟機(jī)旋削刀具傳動(dòng)箱的強(qiáng)度和潤(rùn)滑問題

◎李桂東

（廣西五豐機(jī)械有限公司 530007）

闡述了松耕粉壟機(jī)的主要作用，分析了存在問題和影響，提出了改正意見和措施。

松耕粉壟；旋削刀具傳動(dòng)箱；強(qiáng)度；潤(rùn)滑

前言

傳統(tǒng)的松耕是通過鋤頭或牛耕來實(shí)現(xiàn)，但不管是哪種傳統(tǒng)的方式，不僅費(fèi)力，而且效率低，按照現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)發(fā)展和對(duì)農(nóng)作物的要求，采用傳統(tǒng)的松耕方式已經(jīng)難以滿足現(xiàn)有的需求，因此，現(xiàn)在有人在研究采用自動(dòng)化機(jī)械對(duì)土地進(jìn)行松耕和粉壟，以達(dá)到提高效率和減少人力勞動(dòng)的目的。為了實(shí)現(xiàn)一機(jī)多功能，也有人研究一臺(tái)機(jī)械除了能進(jìn)行松耕粉壟外，還可以進(jìn)行除草、整平土地、開溝、播種、施肥、灌水等工作，這也有助于適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)迅速發(fā)展的需要。目前，一種自動(dòng)化的松耕粉壟機(jī)主要由機(jī)體、粉壟裝置等組成，機(jī)體由行走機(jī)構(gòu)、機(jī)架、驅(qū)動(dòng)部分和駕駛室組成，通過行走機(jī)構(gòu)能帶動(dòng)松耕粉壟機(jī)行走，達(dá)到連續(xù)松耕粉壟的功能。該機(jī)粉壟裝置安裝在機(jī)體上，可相對(duì)于機(jī)體翻轉(zhuǎn)或垂直運(yùn)動(dòng)。粉壟裝置主要由旋削傳動(dòng)箱、驅(qū)動(dòng)件、傳動(dòng)件和旋削刀具組成，在進(jìn)行松耕粉壟時(shí)，通過驅(qū)動(dòng)件帶動(dòng)傳動(dòng)件工作，傳動(dòng)件帶動(dòng)旋削刀具旋轉(zhuǎn)，達(dá)到松耕粉壟的目的。但在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，旋削刀具在松耕粉壟過程中由于受到軸向力和徑向力，旋削傳動(dòng)箱會(huì)受到較大的阻力。此外，傳動(dòng)件很容易發(fā)熱、損壞，而造成這一問題的主要原因是潤(rùn)滑性能不好。因此，旋削傳動(dòng)箱的強(qiáng)度和潤(rùn)滑問題是研制的重點(diǎn)和難題。作者試圖通過設(shè)計(jì)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)和實(shí)踐來解決上述兩個(gè)問題。

一、針對(duì)旋削傳動(dòng)箱的強(qiáng)度和潤(rùn)滑問題設(shè)計(jì)的技術(shù)方案

為較好的解決旋削傳動(dòng)箱強(qiáng)度和潤(rùn)滑的問題，采取了以下設(shè)計(jì)方案，如圖1、圖2、圖3和圖4。

旋削傳動(dòng)箱100由底板11、側(cè)板12和頂板13焊接而成。

驅(qū)動(dòng)件200為液壓馬達(dá)、電機(jī)等，驅(qū)動(dòng)件200安裝在頂板13上，驅(qū)動(dòng)件200驅(qū)動(dòng)其中一根傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)。

傳動(dòng)件由傳動(dòng)軸300和齒輪400組成，齒輪400安裝在傳動(dòng)軸300上，相鄰齒輪相互嚙合。傳動(dòng)軸300通過軸承500安裝在旋削傳動(dòng)箱100內(nèi)，并穿過旋削傳動(dòng)箱100。旋削刀具為螺旋鉆桿600，螺旋鉆桿600通過法蘭連接在傳動(dòng)軸300上。

在底板11上開有兩個(gè)以上的通孔，在通孔的內(nèi)壁上焊接有向上延伸的軸承座51，軸承座51凸出底板11的上表面，凸出的軸承座的高度大于兩個(gè)軸承的寬度，在相鄰軸承座之間焊接有筋板53，筋板53與底板11之間具有潤(rùn)滑油通道54。（見圖1～圖4）

圖1

圖2

圖3

圖4

二、對(duì)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

首先采用短軸承座，在軸承座之間和基板與底板進(jìn)行筋板焊接。由于通過焊接的方式將底板、側(cè)板、頂板和軸承座進(jìn)行焊接，在焊接處容易形成應(yīng)力集中的現(xiàn)象，因此，出現(xiàn)了軸承座與底板具有裂紋，而且旋削傳動(dòng)箱底部的潤(rùn)滑油不能順暢的在箱底部流動(dòng)，造成潤(rùn)滑效果不好。粉壟機(jī)駛?cè)氲酵恋刂羞M(jìn)行松耕粉壟時(shí)發(fā)現(xiàn)，旋削傳動(dòng)箱的振動(dòng)非常大。

經(jīng)試制分析，位于下面的軸承座受力會(huì)相對(duì)較大，根據(jù)這一思路作者將軸承座增長(zhǎng)，并在軸承座內(nèi)安裝多個(gè)軸承，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，旋削傳動(dòng)箱的強(qiáng)度明顯提高，但潤(rùn)滑效果還是不好，而且在焊接筋板時(shí)由于軸承座較長(zhǎng)，因此，沒有足夠的空間來焊接筋板，操作起來非常的不便。根據(jù)上述問題，對(duì)設(shè)計(jì)作進(jìn)一步改進(jìn)，將軸承座增長(zhǎng)，并在軸承座內(nèi)安裝多個(gè)軸承，使輸出軸的中間多一個(gè)支承點(diǎn)，同時(shí)將軸承座的筋板提高，使?jié)櫥驮诘撞苛魍ǎ龠M(jìn)潤(rùn)滑效果。通過將松耕粉型機(jī)進(jìn)行持續(xù)6小時(shí)的地間試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)旋削傳動(dòng)箱的強(qiáng)度和剛度明顯提高，振動(dòng)明顯減小，潤(rùn)滑效果比較好。

三、結(jié)構(gòu)改進(jìn)對(duì)旋削傳動(dòng)箱強(qiáng)度和對(duì)潤(rùn)滑性能的作用

1.軸承座向上延伸后，使得軸承座位于旋削傳動(dòng)箱內(nèi)，這樣，一來減小了旋削傳動(dòng)箱的外形尺寸，另一方面起到了保護(hù)軸承座的作用。

2.當(dāng)增長(zhǎng)了軸承座，在軸承座內(nèi)可安裝多個(gè)軸承，并利用筋板將軸承座連接起來，明顯提高了旋削傳動(dòng)箱的強(qiáng)度。

3.旋削傳動(dòng)箱在使用過程中會(huì)盛裝潤(rùn)滑油，采用上述軸承座的設(shè)置，并在筋板與底板之間形成潤(rùn)滑油通道，則旋削傳動(dòng)箱內(nèi)的潤(rùn)滑油能在箱底部順暢的流通，更容易對(duì)軸承座內(nèi)的軸承進(jìn)行潤(rùn)滑，潤(rùn)滑效果較好。

4.因具有潤(rùn)滑油通道，筋板不需要與底板焊接，使得筋板在有限的空間內(nèi)焊接更加方便。

結(jié)論

通過上述技術(shù)方案的改進(jìn)，不僅提高了旋削傳動(dòng)箱的強(qiáng)度，而且能更好的潤(rùn)滑傳動(dòng)軸、軸承等，減少了旋削傳動(dòng)箱的損壞率，減少了熱量的產(chǎn)生，提高了粉壟機(jī)的使用壽命。

［1］王江，楊薪冉.一種螺旋式深松耕種機(jī)：中國(guó)，專利號(hào)［P］.2015，01.

［2］韋本輝，李深文，甘秀芹，韋元波，李麗萍.旋磨式深耕粉壟多功能機(jī)械：2011，07.