1、抛出时的圆周速度.即有式中设计生产率刀具出口处半径，生产率降低系数，.。则计算得到.。.螺旋开沟刀具结构结论刀具为双螺旋变导程结构，螺旋角为。刀具外缘加工成锯齿形状。螺旋刀片高度为。经过以上的设计计算分析，得出开沟刀具的总功耗和总扭矩总功耗为.总扭矩为.•螺旋。

2、设为则螺旋刀具挖掘功耗为.。输送功耗输送功耗指土体被削后，克服各种阻力并能顺利排出所消耗的功率。输送功耗包括土壤克服重力做功土块克服周围土壁摩擦后的功耗及上升土体与刃面摩擦后的功耗等。克服重力做功。如图所示，土壤微块由底面上升至顶上升到顶部所消耗的功率为因此，。

3、有.。总输送功耗.。土块加速与抛散功耗。土块加速与抛散的功率消耗可理解为等于土体单位时间内的出口动能，因此计算出口动能就可知土体加速与抛散消耗功率。更具物理学可知，动能公式为其中用设计生产率表示土块质量，土块出口速度为,其中是土块出口时的平均轴向分速度，是土块。

4、式中螺旋刀进给速度，刀具转速，半径。螺旋线参数方程为式中螺旋圆柱外径，时间.螺旋刃面微段。由对数螺线方程可直接导出实际挖土阻力矩。由于刀具有半参与挖土上，因此它的挖土阻力矩只是整个刀具阻力矩的半，因此有挖掘功率。将式代人式有式中对数螺旋刀刃切土部分对应的总转角。

5、力分析.上升土体与刃面摩擦功耗。单元体在克服与土壤摩擦的同时，还与螺旋刀刃产生摩擦阻力，用表示。假设土壤单元体，刀刃对土壤的支承力与摩擦系数的乘积等于摩擦阻力。即微块克服刃面摩擦功耗为则有式中土壤外摩擦系数，取.微小土块沿螺线刀刃运行至出口处的弧长，。代人式，。

6、开沟机结构设计计算值.总体方案的设计葡萄园具体环境为行距为，沟型距葡萄藤为.葡萄架高为。考虑到葡萄园的具体作业环境，本设计决定采用螺旋开沟刀具。动力通过农夫小精灵的动力输出轴输出转速为，经过小链轮传动到刀架上的大链轮，在由大链轮通过变向锥齿轮减速器最后再由锥齿。

7、重力做功为式中土块克服重力功耗，土壤密度螺旋刃口顶径处.螺旋刃口底径处值将数值代人式，则有.。图刀具每转切土量.土块克服周围土壁摩擦功耗。如图所示，土块沿倾角为螺旋刀具上升时，上升土块在锥面的运动路线是螺旋角为的正旋对数螺旋线，土块在离心力作用下与周围土壁发生。

8、设计的零件设计均采用软件版机械设计手册通用程序进行计算和验算。链轮设计及其参数链轮由轮齿轮缘轮辐和轮毂组成。链轮设计主要是确定其结构和尺寸。选择材料和热处理方法。选择链齿轮数和确定传动比般链轮齿数在之间。传动比按下式计算式中为主动轴转速，为从动轴转速.，.可得。

9、相对运动所受的摩擦为土体垂直刀轴分速度，微块克服周围土壁的摩擦功耗为式中，微小土块沿锥螺线运行至出口处弧长，。则土块克服土壁摩擦的功耗为式中土块克服周围土壁功耗，对数螺线对应的总转角，土壤沿土壁运行路线为螺旋角等于的正旋对数螺旋线，代人，则有.。图土粒运动与受。

10、有个型，是为了挡土屑掉回沟里。尾轮安装在尾轮架上。图动力传递图.考虑到作业的实际环境，本设计的刀具安装架采用拆卸式，当开沟机不作用时，刀具安装架可以拆卸下来，这样，农夫小精灵手扶拖拉机就可以用作它用，提高了机具的使用效率，节约了用户的开支。.主要零部件的设计本。

11、为，为.并且材料为号钢。计算当量的单排链的计算功率根据链转动的工作情况，计算功率式中工况系数主动链轮齿数系数单排系数为传递的功率，。则计算出.。确定链条型号和节距链条型号根据当量的单排链的计算功率和主动链轮转速可取型号，然后可知为链轮的基本参数和主要尺寸的计算。

12、轮轴的下端通过联轴器将动力传送到刀具上进行开沟作业，传递示意图如图.由第二三部分设计可以得知刀具转速约为，总传动比定为.，链轮传动比定为.，锥齿轮减速器选用传动比约为.商用锥齿变向减速器的型。在刀具后面有挡泥板，其高和刀具样，用号钢的钢板焊接成型，在板底部弯成。

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