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10 工作装置Working Device10.1 滚盘工作装置系统参数Parameter of roller workingdevice10.2 滚盘工作装置系统roller working device system平地机的工作装置分为刮土工作装置和附加工作装置（如松土器，推土板等）Working device of motor grader consists ofclean-up working device and attachment working device(such asscarifier attachment, mouldboard)。
平地机滚盘工作装置采用国外流行的摆臂式连杆机构作业装置，具有机构刚性好、定位精度高和作业范围大等特点。
标配全密封免调节滚盘式回转装置，回转平稳精度高，可适应恶劣工作环境。
平地机工作装置如下图10-1所示：牵引架的前端是个球头铰，与车架前端铰接，因而牵引架可绕球铰在任意方向转动和摆动。
回转圈在牵引架上，可在回转驱动装置的驱动下绕牵引架转动，从而带动铲刀360º回转。
铲刀的背面有上下两条导板支撑在导座的滑槽上，可以在铲刀侧移油缸的推动下侧向滑动。
在铲土过程中，小的铲刀切削角能够减少切削阻力，而大的铲刀切削角可以调整平整精度和拌合效果The working device of motor grader roller adopt the swing-arm-type connecting rod operation device which is popular in foreign countries. It is characterized with good inflexibility and high positioning accuracy and large operation range. With a standard fully-sealed slewing device free of adjustment, this working device has a high slewing accuracy and can adapts to harsh working environment. The following Picture 10-1 is the picture of grader’s working device. The front end of traction frame has a ball join connected with the front end, which enables traction frame turn and swing at an arbitrary angle surrounding the ball joint。
目录摘要................................................................................. 错误！未定义书签。
ABSTRACT ........................................................................ 错误！未定义书签。
第1章绪论....................................................................... 错误！未定义书签。
1.1 平地机的用途和现状 ............................................................... 错误！未定义书签。
1.2 平地机的发展趋势 (2)1.3 平地机的分类 ........................................................................... 错误！未定义书签。
1.4研究内容 (4)第2章平地机总体方案设计 (5)2.1平地机方案选择 (5)2.2 总体参数的选择 ....................................................................... 错误！未定义书签。
2.2.1平地机的整机重量 (6)2.2.2平地机的作业速度 (7)2.2.3发动机功率的确定 (8)2.2.4机架型式的选择 (8)2.2.5整机尺寸的确定 (9)2.2.6最小转弯半径的确定 (12)第3章工作装置设计 (13)3.1 平地机工作装置操纵机构设计 (14)3.2平地机铲刀设计 (18)3.2 .1铲刀阻力计算 (18)3.2 .2铲刀尺寸的确定 (20)3.2 .3刀片的标准化设计 (22)3.3牵引架的设计 (25)3.4回转圈的设计 (26)3.5回转圈驱动装置的设计 (26)3.5.1回转圈液压马达的选择 (27)3.5.2回转圈减速器的选择 (27)3.5.3回转圈传动齿轮的粗略设计 (28)3.6回转圈支承装置的设计 (28)3.7角位器的设计 (28)第4章刮土工作装置液压系统设计 (31)4.1 液压系统设计的内容与要求 (31)4.1.1 液压系统设计要求 (31)4.1.2 液压系统设计内容及步骤 (31)4.2 液压系统图的设计和分析 (32)4.3 确定液压系统的主要参数 (34)4.3.1 系统压力的确定 (34)4.3.2系统最大流量的确定 (34)4.4 液压元件的选择和设计 (36)4.4.1 液压元件选择的原则 (36)4.4.2液压泵的选择 (38)4.4.3液压阀的选择 (39)4.4.4油缸主要零部件的设计 (40)4.5液压系统的性能计算 (41)4.5.1 系统总效率的验算 (41)4.5.2 温升的验算 (42)结论................................................................................. 错误！未定义书签。
由于我国土地形状复杂，类型繁多，且纬度跨越大，故我国各省的农业机械各有差异，其现代化程度不同。
我省是以水稻为主要粮食的地区,且无法适用于大规模的生产，但又是水田，泥泞土地的作业有一定的难度。
本文基于机械设计和相关的理论研究，利用减速箱，单片机和液压装置设计了一台水田平地机。
由于本人能力有限，此文只着重设计了其传动装置与平地的液压装置。
此次设计的水田平地机特点是结构简单，受力均匀，运行平稳，工作效率高。
关键词：水田平地机；耕整机；手推；液压系统设计due to land complex shapes, type range and latitude spans, of agricultural machinery in all the different, varying degrees of its modernization. I mainly hilly land in type, but with rice as the main food of the region. Cannot be applied to large-scale production, but paddy fields, muddy land a job with a certain degree of difficulty. This article is based on research on mechanical design and theories related to the, using gearboxes, hydraulic design of single-chip and a grader for paddy field. Because of my ability is limited, this article only focuses on the design of its gear and leveling of hydraulic equipment. Grader for paddy field feature of the design is simple, uniform, stable operation, high efficiency.Keywords:grader for paddy field; cultivator; hand; design of hydraulic systems摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)前言 (Ⅴ)1 绪论 (1)1.1 水田平地机在国内外的发展和使用 (1)1.2 设计水田平地机的意义 (1)1.3 作品的结构特点与优势 (2)2 水田平地机的方案选择 (3)2.1 柴油机的选择 (4)2.2 减速箱的设计 (5)2.3 设计V带 (6)2.4 齿轮的设计 (8)2.5 轴的设计 (11)3 液压系统的设计及整体方案的确定 (21)3.1 确定液压系统的压力和流量 (21)3.2 液压缸主要尺寸的确定 (22)3.3 各主要液压器件选择及其工作原理 (22)4 润滑方式的确定以及其它的一些要求 (26)5 总结 (27)参考文献 (28)致谢 (29)稻田搅浆平地机是我省广泛采用的主要水田平地机械，手推式搅浆平地机适应了我省山丘为主的主要地形形式，并且也满足了耕地的主要作业要求。
前言我国是农业大国，要想发展农业规模化和精细化生产就离不开土地平整技术。
用激光控制土地精细平地技术可实现高精度的农田土地平整,是建立现代化精细灌溉农业的基础。
土地精细平整是改善地面灌溉系统性能的重要前提条件之一,是提高地面灌水质量的重要基础措施之一。
田块的平整度越高，越有利于受水受肥均匀，有利于出苗整齐，有利于提高作物产量，有利于农业机械化的实现。
激光平地技术是现有的最先进、最有效的土地精平技术，平地后能够实现 1-2cm 的平整精度。
但是国外激光平地机价格昂贵，而国内激光平地技术仍不完善，这些都不利于激光平地技术在国内的推广。
在当今我国水资源十分缺乏的情况下,更是国民经济保持持续发展的重要手段之一,为此而开发研制与之配套的新型平地设备也迫在眉睫。
因此，提出和设计一种符合中国国情的激光控制平地系统具有重要的现实意义和较高的科学研究价值。
激光控制平地技术是传统常规机械平地技术的进一步发展。
激光平地技术是利用激光作为非视觉控制手段代替平地设备操作人员的目测判断能力,用以控制平地铲的升降高度,达到精确平整土地的目的。
本文对拖挂式激光平地机进行研究，包括牵引机的匹配设计、液压控制系统、拖挂式平地铲的匹配设计和结构设计，并且设计双接受器系统以便更好地解决平地铲过宽造成的倾斜问题，提高激光平地机的平稳度，从而提高激光平地机的平整精度。
关键词：激光平地机；土地平整；液压控制系统；平整精度；结构设计目录1 绪论 (1)1.1土地平整的意义 (1)1.2国内外平整土地及激光平地机现况 (1)1.3主要研究内容 (4)2 激光平地机工作原理 (5)2.1激光平地机工作原理 (5)2.2激光平地机的组成 (6)2.3激光平地机的主要特点 (8)2.4激光平地机的创新点 (9)3 整机匹配设计 (10)3.1主要设计参数 (10)3.2铲刀设计 (10)3.3牵引力的计算 (12)3.4牵引平衡和功率平衡 (12)4 牵引架及三自由度牵引器设计 (18)4.1牵引架的设计 (18)4.2三自由度牵引器的设计 (18)5 液压系统的设计 (20)5.1液压控制系统的设计 (20)5.2 液压控制系统的组成 (20)5.3液压缸的选择 (21)5.4激光平地机总原理图 (23)总结 (25)致谢 (26)参考文献 (27)工程概况本文介绍了激光平地机的结构设计和液压控制系统的设计，首先介绍了激光平地机的原理，激光发射器发射一束极细的，能旋转360°的激光束，形成空间的激光面，为整个施工场地提供了一个恒定的坡度基准口接收器安装在刮土铲上方的桅杆上，从激光束到刮土铲刃之间这段固定距离即为标高测量基准，接收器检测到激光信号后不停的给控制器发送高度差的信号，控制器通过分析处理通过电信号控制三位四通电磁换向阀是左端接通还是右端接通，如果激光扫射在激光接收的上半部，则三位四通电磁阀左端接通，液压泵的液压油将进入双作用液压缸的左腔，右腔回油到油箱，液压杆伸出，平地铲抬高；如果激光扫射在激光接收器的下半部，则三位四通电磁阀右端接通，液压泵的液压油将进入双作用液压缸的右腔，左腔回油到油箱，液压杆收缩，平地铲降低；如果激光平地机停止工作，则三位四通电磁阀左右两端都不通电，左右两腔的液压油同时回油到油箱，如果压力过大，则安全阀打开，降低压力，防止激光平地机受到损伤。
题目：平地机整机及工作装置设计姓名：班级学号：指导教师：摘要平地机的主要用途是大面积平整场地、筑路养路及其多种辅助性工作。
在这些应用场合，它是一种高效率机械。
随着我国经济建设的飞速发展，交通运输任务日益繁重，要求兴建更多的现代化机场和铁路公路网，尤其是高速公路的建设，必将在我国的交通运输中发挥更大的作用。
机场和高速公路对路面的平整精度有很高的要求，这种高精度的大面积平整作业，通常必须使用具有较高生产率和平整精度的平地机。
虽然推土机也有平整场地的作业功能，但是其效率和平整精度却远不如平地机，因此它可称作是平整作业的专用机器。
铲刀是平地机的主要工作装置，铲刀安装在弓形梁架下方牵引架的回转圈上。
回转圈是一个带内齿的大齿圈，它支承在牵引架上，可在回转驱动装置的驱动下绕牵引架转动，从而带动铲刀回转。
平地机的铲刀在空间的运动形式比较复杂，可以完成六个自由度的运动。
本文主要介绍了平地机的工作装置的设计方法，并对蜗杆减速机构和铲刀进行了设计和校核。
关键词：平地机；工作装置；铲刀AbstractGrader are mainly used for large-scale land leveling, road maintenance and various ancillary road construction work. In these applications, it is an efficient machine. With the rapid development of China's economic construction, the increasing volume of traffic transportation task, for the construction of more modern airports and railways, highways network, You Qi is an expressway in the building, it will Zai Zhong of China's transport Fahuigengda role. Airport and highway pavement in the formation of the high accuracy requirements, this high-precision large area of flat work, usually have to use the formation of high productivity and precision of motor graders. Although there are bulldozers leveling the ground and operating functions, but its efficiency and accuracy of Queyuanburu ground leveling machines, so it can be called a smooth operation of the dedicated machine.Grader blade is the main working device, installed in the arched beams blade below the turning circle on the traction frame. Turning circle is a large ring gear with internal teeth, which supports the shelves in traction, may be driven by rotary drive rotating around the tractor to drive the blade rotation. Grader blade movement in the form of more complex space, six degrees of freedom of movement can be completed.This paper describes the work grader device design method, and worm gear box and blade were designed and checked.Key words: motor grader；working device ；blade目录摘要 (I)Abstrac (II)第 1 章绪论 (1)1.1平地机概述 (1)1.1.1平地机简介 (1)1.1.2平地机用途 (1)1.1.3平地机的主要技术参数 (1)1.2国内外平地机发展现状 (2)1.2.1国外平地机发展现状 (2)1.2.2国内平地机发展现状 (2)第 2 章总体方案设计 (3)2.1平地机的结构选型 (3)2.1.1传动系的选择 (3)2.1.2前桥的选择 (3)2.1.3后桥的选择 (3)2.2平地机总体参数的确定 (4)第 3 章工作装置蜗轮蜗杆减速机构设计 (6)3.1总体设计——传动方案的确定 (6)3.1.1液压马达选择 (6)3.1.2总传动比及传动比分配 (7)3.1.3传动装置运动参数的计算 (8)3.2传动件设计计算 (9)3.2.1第一级蜗杆减速机构的设计 (9)3.2.2第二级圆柱直齿轮减速机构的设计 (12)第 4 章工作装置铲刀的设计 (17)4.1平地机基本作业分析 (17)4.2铲刀的结构 (18)4.3铲刀尺寸的确定 (18)4.3.1铲刀的长度 (18)4.3.2铲刀的高度 (19)4.3.3铲刀曲率半径 (20)4.3.4刀片的横截面主要形状和基本尺寸 (20)4.3.5螺栓孔的形状和尺寸 (22)表4-2 螺栓形状的基本尺寸和极限偏差表 (22)4.4技术要求 (22)第 5 章轴的设计与校核 (23)5.1蜗杆轴的设计与校核 (23)5.1.1计算作用在蜗杆上的力 (23)5.1.2初步估算轴颈 (23)5.1.3轴的结构设计 (23)5.2蜗轮轴的设计与校核 (27)5.2.1计算作用在蜗轮上的力 (27)5.2.2初步估算轴颈 (27)5.3轴的结构设计 (27)第 6 章键和轴承的选择与校核 (31)6.1键的选择与校核 (31)6.1.1蜗轮轴的键 (31)6.1.2蜗杆轴的键 (31)6.2轴承的选择与校核 (32)6.2.1蜗轮轴承的选择与校核 (32)6.2.2蜗杆轴承的选择与校核 (33)第 7 章平地机的新技术展望 (34)7.1大型化、功能多样化、高速度 (34)7.2提高产品的可靠性和使用寿命 (34)7.3智能化和信息技术的应用 (34)7.4环境保护和人机工程的应用 (35)参考文献 (36)致谢 (37)附录1 (38)附录2 (41)第 1 章绪论1.1 平地机概述1.1.1 平地机简介平地机是利用刮刀平整地面的土方机械。
刮刀装在机械前后轮轴之间，能升降、倾斜、回转和外伸。
动作灵活准确，操纵方便，平整场地有较高的精度，适用于构筑路基和路面、修筑边坡、开挖边沟，也可搅拌路面混合料、扫除积雪、推送散粒物料以及进行土路和碎石路的养护工作。
原始的平地机可以追述到19世纪末的美国。
自20世纪20年代起，在近80年的发展历程中，平地机经历了低速到高速、小型到大型、机械操纵到液压操纵、机械换挡到动力换挡、机械转向到液压助力转向再到全液压转向以及整体机架到铲接机架的发展过程。
整机可靠性、耐久性、安全性和舒适性都有了很大的提高。
今天随着高新技术的发展，机械制造和液压技术的发展与应用。
已及它们组合式地在工程机械产品上的应用，以现代微电子技术为代表的高科技正越来越普遍地用来改造工程机械产品的传统结构。
成熟技术的移植应用已大大促进了平地机综合技术水平的进一步提高。
平地机已经发展成自行平地的水平。
自动化已经成为平地机的发展趋势。
因此平地机也得已广泛的使用。
1.1.2 平地机用途平地机的主要工作装置为装有刀片的刮刀，可配备其他多种可换挡作业装置，主要完成土壤平整和整形作业。
平地机的刮刀比推土机的铲刀具有较大的灵活性，它能连续改变刮刀的平面角和倾斜角，也可以横向伸出机体。
因此，平地机是一种多功能的连续作业方式的土方施工机械。
平地机主要用于公路路基基底处理，整修路堤的断面；开挖路槽和边沟；修刷边坡；清除路面积雪；松土；拌和、摊铺路面基层材料等各类施工和养护工程中。
现代平地机具备有铲刀自动调平装置，采用电子控制技术，控制精度高，并装有防倾翻和防落物的驾驶室。
1.1.3 平地机的主要技术参数平地机的主要技术参数有发动机的额定功率、刮刀的宽度和高度、提升高度和切土深度、最大牵引力、前轮的摆动、转向和倾斜角、最小转弯半径以及整机质量等。
1.2 国内外平地机发展现状1.2.1 国外平地机发展现状平地机已有100多年的发展历史，最早是于19世纪后期在英国出现的拖式平地机。
20世纪20年代出现了自行式平地机，20世纪80年代后期，平地机开始采用机电液一体化技术，逐步向自动化、智能化方向发展。
自20世纪80年代开始，平地机经历了从低速到高速、小型到大型、机械操纵到液压操纵、机械换挡到动力换挡、机械转向到液压助力转向再到全液压转向以及整体机架到铰接机架的发展过程，整机的可靠性、耐久性、安全性和舒适性都有了很大提高。
尤其在20世纪90年代，美国的德莱赛870以及加拿大冠军两款平地机在国内市场享有较高的知名度，其电控动力换挡系统给机器带来了卓越的载荷自适应性能，大大简化了驾驶员的操作。
1.2.2 国内平地机发展现状中国平地机生产始于20世纪印年代。
由天津鼎盛天工(原天津工程机械厂，原中外建发展股份公司)参照前苏联样机试制第1台机械式平地机，1980年生产出国内第1台Y160A 型平地机，1985年又引进德国O&K公司F系列(5种)机型平地机生产技术。
1987年开发了PY250型平地机，1990起先后开发生产出了9大类18个型号50多种配置的系列产品。
这些产品的特点为:引进美国克拉克公司先进技术生产的变矩器与上柴发动机匹配；定轴式动力换挡变速箱，性能可靠，操纵轻便;后桥为三段式结构驱动桥，两级减速装有公司专利无滑转差速器，保证在各工况下为车轮提供足够的牵引力；铰接机架，大的前桥摆动角，以及摆动平衡箱；可以根据需要加装前推土板、后松土器、自动调平装置等备件。
三一重工在广泛吸收国内外平地机先进技术的基础上创新研制成功的全液压平地机将静液压传动技术应用于平地机的行驶驱动，替代了传统的液力机械传动，具有传动环节少、操作省时省力、无级变速、自动适应负载能力强以及便于实现自动控制等特点，享有世界专利。
