茶園旋耕機(jī)變速箱設(shè)計(jì)【含11張CAD圖紙】

茶園旋耕機(jī)變速箱設(shè)計(jì)【含11張CAD圖紙】,含11張CAD圖紙,茶園,旋耕機(jī),變速箱,設(shè)計(jì),11,CAD,圖紙 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中期檢查表 學(xué) 部：??? 理工學(xué)部??? 學(xué)生姓名 學(xué)??? 號(hào) 年級(jí)專業(yè)及班級(jí) 指導(dǎo)教師及職稱 副教授 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目 茶園旋耕機(jī)變速箱設(shè)計(jì) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作進(jìn)度 已完成的主要內(nèi)容 尚需解決的主要問題 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 指導(dǎo)教師意見 ? ? ? ? ? ? ???????????? 指導(dǎo)教師簽名：??? ????????????????年?? 月?? 日 檢查（考核）小組意見 ? ? ? ? ? ? 檢查小組組長簽名：?? ??????????????年?? 月?? 日 ? ? 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書 ? ? ? ? ? ? ? ? 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 年級(jí)專業(yè)及班級(jí) 指導(dǎo)教師及職稱 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 20??? 年???? 月???? 日 ? 填 寫 說 明 ? 一、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書是學(xué)院根據(jù)已經(jīng)確定的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目下達(dá)給學(xué)生的一種教學(xué)文件，是學(xué)生在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立從事畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作的依據(jù)。此表由指導(dǎo)教師填寫。 二、此任務(wù)書必需針對(duì)每一位學(xué)生，不能多人共用。 三、選題要恰當(dāng)，任務(wù)要明確，難度要適中，份量要合理，使每個(gè)學(xué)生在規(guī)定的時(shí)限內(nèi)，經(jīng)過自己的努力，可以完成任務(wù)書規(guī)定的設(shè)計(jì)研究內(nèi)容。 四、任務(wù)書一經(jīng)下達(dá)，不得隨意更改。 五、各欄填寫基本要求。 （一）畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）選題來源、選題性質(zhì)和完成形式： 請(qǐng)?jiān)诤线m的對(duì)應(yīng)選項(xiàng)前的“（? ）”內(nèi)打“√”，科研課題請(qǐng)注明課題項(xiàng)目和名稱，項(xiàng)目指“國家青年基金”等。 （二）主要內(nèi)容和要求： 1．工程設(shè)計(jì)類選題 明確設(shè)計(jì)具體任務(wù)，設(shè)計(jì)原始條件及主要技術(shù)指標(biāo)；設(shè)計(jì)方案的形成（比較與論證）；該生的側(cè)重點(diǎn)；應(yīng)完成的工作量，如圖紙、譯文及計(jì)算機(jī)應(yīng)用等要求。 2．實(shí)驗(yàn)研究類選題 明確選題的來源，具體任務(wù)與目標(biāo)，國內(nèi)外相關(guān)的研究現(xiàn)狀及其評(píng)述；該生的研究重點(diǎn)，研究的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)方案；計(jì)算機(jī)應(yīng)用及工作量要求，如論文、文獻(xiàn)綜述報(bào)告、譯文等。 3．文法經(jīng)管類論文 明確選題的任務(wù)、方向、研究范圍和目標(biāo)；對(duì)相關(guān)的研究歷史和研究現(xiàn)狀簡要介紹，明確該生的研究重點(diǎn)；要求完成的工作量，如論文、文獻(xiàn)綜述報(bào)告、譯文等。 （三）主要參考文獻(xiàn)與外文資料： 在確定了畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目和明確了要求后，指導(dǎo)教師應(yīng)給學(xué)生提供一些相關(guān)資料和相關(guān)信息，或劃定參考資料的范圍，指導(dǎo)學(xué)生收集反映當(dāng)前研究進(jìn)展的近1－3年參考資料和文獻(xiàn)。外文資料是指導(dǎo)老師根據(jù)選題情況明確學(xué)生需要閱讀或翻譯成中文的外文文獻(xiàn)。 （四）畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的進(jìn)度安排： 1．設(shè)計(jì)類、實(shí)驗(yàn)研究類課題 實(shí)習(xí)、調(diào)研、收集資料、方案制定約占總時(shí)間的20%；主體工作，包括設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪制圖紙、實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析等約占總時(shí)間的50%；撰寫初稿、修改、定稿約占總時(shí)間的30%。 2．文法經(jīng)管類論文 實(shí)習(xí)、調(diào)研、資料收集、歸檔整理、形成提綱約占總時(shí)間的60%；撰寫論文初稿，修改、定稿約占總時(shí)間的40%。 六、各欄填寫完整、字跡清楚。應(yīng)用黑色簽字筆填寫，也可使用打印稿，但簽名欄必須相應(yīng)責(zé)任人親筆簽名。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目 茶園旋耕機(jī)變速箱設(shè)計(jì) 選題來源 （√）結(jié)合科研課題?? 課題名稱：??BK0981?? （? ）生產(chǎn)實(shí)際或社會(huì)實(shí)際?????????? （? ）其他??? 選題性質(zhì) （? ）基礎(chǔ)研究????? （√）應(yīng)用研究????? （? ）其他 題目完成形式 （? ）畢業(yè)論文????? （√）畢業(yè)設(shè)計(jì)????? （? ）提交作品，并撰寫論文 主要內(nèi)容和要求: 設(shè)計(jì)一種能適應(yīng)作業(yè)效率高、功能強(qiáng)、安全性好的旋耕機(jī)變速箱。 本設(shè)計(jì)的任務(wù)是吸取現(xiàn)有變速箱的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合作業(yè)的特殊要求，對(duì)變速箱的整體方案、傳動(dòng)系統(tǒng)和工作部件進(jìn)行規(guī)范設(shè)計(jì)。在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下制訂周密的研究方案，進(jìn)行認(rèn)真的設(shè)計(jì)與計(jì)算。 1.基本要求： 1）所設(shè)計(jì)的變速箱應(yīng)具有以下特點(diǎn)： ①具有前進(jìn)、后退倒檔和安全離合； ②能達(dá)到主要技術(shù)參數(shù)的要求。 配套齒輪校核強(qiáng)度符合動(dòng)力要求:3～8kW； 質(zhì)量輕、鑄件加工 2）需要提交的（電子）文稿： （1）完成3張A0圖（折合），并要求利用計(jì)算機(jī)繪圖軟件繪出裝配原理圖及各零部件圖，正稿電子文檔各一份。； （2）撰寫不少于10000字設(shè)計(jì)說明書，提交草稿、正稿、正稿電子文檔各一份。要求計(jì)算合理、數(shù)據(jù)可靠，格式按湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）的規(guī)定； （3）設(shè)計(jì)說明書的內(nèi)容包括：①課題的目的和意義；②研究的主要內(nèi)容；③整體方案的確定；④主要零、部件的選擇和設(shè)計(jì)；⑤工作過程分析與計(jì)算：⑥重要零、部件的計(jì)算與校核；⑦參考文獻(xiàn)；⑧鳴謝。 注：此表如不夠填寫，可另加附頁。 主要參考文獻(xiàn)與外文資料 1．北京農(nóng)業(yè)工程大學(xué)主編.農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械與設(shè)備[M].校編教材.1991. 2. 徐灝主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991. 3. 肖旭霖主編. 食品加工機(jī)械與設(shè)備 [M].北京：高等教育出版社，2000. 4. 陳 斌主編: 食品加工機(jī)械與設(shè)備[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.110 5. 無錫輕工業(yè)學(xué)院編.食品工廠機(jī)械與設(shè)備[M].北京：中國輕工業(yè)出版社,1993.115 6．機(jī)械工業(yè)部編.機(jī)械產(chǎn)品目錄（第九冊(cè)）[M].機(jī)械工業(yè)出版社.1986.106 7. 周開勤主編.機(jī)械零件手冊(cè). 高等教育出版社.2004.410 8.袁任先 張偉武編著.電動(dòng)機(jī)控制電路選用與此無關(guān)258例.機(jī)械工業(yè)出版社.2004.453 9.成大先主編.機(jī)械設(shè)計(jì)圖冊(cè).化學(xué)工業(yè)出版社.2000.84 10.成大先主編.機(jī)械傳動(dòng). 化學(xué)工業(yè)出版社.2000.13-26 工作進(jìn)度安排 起止日期 主要工作內(nèi)容 2010．9．10前 選 題 2010．9．10-9．15 下達(dá)任務(wù)書 2010．9．16-2010．9．30 開 題 2010．10．1-2011．4．15 設(shè) 計(jì) 2011．416-4．20 中期考核 2011．4．16-4．30 完善與總結(jié)課題 2011．4．30前 提交正稿與預(yù)審 2011．5．1-5．25 答辯與修改 要求完成日期：20?11年04 月30 日??????? 指導(dǎo)教師簽名：?????????? 審查日期：2010 年9月18?日??????????? 專業(yè)負(fù)責(zé)人簽名：?????????? 批準(zhǔn)日期：2010? 年??9? 月??19? 日?????????? 接受任務(wù)日期：20?10 年?9? 月20?日；????? 學(xué)生本人簽名：??????????? 注：簽名欄必須由相應(yīng)責(zé)任人親筆簽名。 ? 指導(dǎo)教師指導(dǎo)檢查學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作情況登記表 系（部）名稱理工學(xué)部??????????????????????指導(dǎo)教師姓名： 時(shí) 間 地 點(diǎn) 指導(dǎo)、檢查的主要內(nèi)容 學(xué)生簽名 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 注：①此表在每次指導(dǎo)、檢查工作時(shí)由學(xué)生帶來，指導(dǎo)教師填寫。②內(nèi)容包括學(xué)生的學(xué)習(xí)、工作態(tài)度；畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作的進(jìn)展情況；論文（設(shè)計(jì)）工作中尚需解決的問題等。` ?畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題論證審批表 學(xué)生姓名 ? 學(xué)號(hào) ? 年級(jí)專業(yè)及班級(jí) ? 指導(dǎo)教師及職稱 ?李明?副教授 開題時(shí)間 年????月?????日 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目 茶園旋耕機(jī)變速箱設(shè)計(jì) 文獻(xiàn)綜述（選題研究意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、主要參考文獻(xiàn)等） 注：此表如不夠填寫，可另加頁。 研究方案（研究目的、內(nèi)容、方法、預(yù)期成果、條件保障等） 時(shí)間進(jìn)程安排（各研究環(huán)節(jié)的時(shí)間安排、實(shí)施進(jìn)度、完成程度等） 開題論證小組意見 ? ? ? ? ? ? ? ??????????????????????????????組長簽名： ????????????????????????????????????????????????年???月???日 專業(yè)委員會(huì)意見 ? ? ? ? ???????????????????????????????????專業(yè)教研室主任簽名： ????????????????????????????????????????????????????????????年???月???日 ? 注：此表意見欄必須由相應(yīng)責(zé)任人親筆填寫。 指導(dǎo)教師指導(dǎo)檢查學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作情況登記表 系（部）名稱：???理工學(xué)部?????????????????????????????????????`指導(dǎo)教師姓名：? 時(shí)?間 地?點(diǎn) 指導(dǎo)、檢查的主要內(nèi)容 學(xué)生簽名 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 注：①此表在每次指導(dǎo)、檢查工作時(shí)由學(xué)生帶來，指導(dǎo)教師填寫。②內(nèi)容包括學(xué)生的學(xué)習(xí)、工作態(tài)度；畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作的進(jìn)展情況；論文（設(shè)計(jì)）工作中尚需解決的問題等。` 目 錄 摘要…………………………………………………………………………………………1 關(guān)鍵詞 ………………………………………………………………………………………1 1 前言………………………………………………………………………………………2 2 我國旋耕機(jī)械發(fā)展趨勢(shì)淺析……………………………………………………………3 3 主要結(jié)構(gòu)及動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)……………………………………………………………………5 4 變速箱的工作原理及其重要意義………………………………………………………5 5 變速箱總體方案的確定…………………………………………………………………6 5.1 擬定總體傳動(dòng)方案………………………………………………………………6 5.1.1 初步擬定傳動(dòng)方案………………………………………………………6 5.1.2 多級(jí)傳動(dòng)的合理布置……………………………………………………7 5.1.3 轉(zhuǎn)向功能的實(shí)現(xiàn)…………………………………………………………8 5.2 合理分配傳動(dòng)比…………………………………………………………………8 5.2.1 各級(jí)傳動(dòng)比的取值應(yīng)考慮的問題………………………………………8 5.2.2 傳動(dòng)比的分配……………………………………………………………9 5.2.3 倒檔時(shí)變速箱工作情況………………………………………………10 6 齒輪的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………10 7 滾動(dòng)軸承的選擇………………………………………………………………………11 8 軸的設(shè)計(jì)………………………………………………………………………………12 9 鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………14 9.1 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………14 9.1.1 滾子鏈極限功率的額定曲線圖………………………………………14 9.2 確定鏈輪的齒數(shù)和傳動(dòng)比……………………………………………………15 10 對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器設(shè)計(jì)……………………………………………………16 10.1圓錐行星齒輪差速器……………………………………………………………16 10.1.1 差速器齒輪的基本參數(shù)選擇…………………………………………16 11 鍵的設(shè)計(jì)………………………………………………………………………………19 12 軸的校核………………………………………………………………………………19 12.1 對(duì)軸一進(jìn)行校核………………………………………………………………20 12.2 對(duì)軸四的校核…………………………………………………………………22 13 傳動(dòng)齒輪的強(qiáng)度校核…………………………………………………………………23 13.1 對(duì)雙聯(lián)齒輪的校核……………………………………………………………23 13.1.1 對(duì)雙聯(lián)齒輪中的小齒輪的強(qiáng)度校核…………………………………24 13.1.2 對(duì)大齒輪的強(qiáng)度校核…………………………………………………26 13.2 對(duì)行走動(dòng)力輸出軸齒輪進(jìn)行校核……………………………………………27 14 對(duì)滾動(dòng)軸承壽命的校核………………………………………………………………30 14.1 對(duì)軸四上的軸承進(jìn)行校核……………………………………………………30 14.2 對(duì)動(dòng)力輸出軸上的軸承進(jìn)行校核……………………………………………31 15 對(duì)鍵及花鍵的校核……………………………………………………………………31 15.1 對(duì)平鍵的校核…………………………………………………………………31 15.2 對(duì)花鍵的校核…………………………………………………………………33 16 說明……………………………………………………………………………………34 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………34 致謝…………………………………………………………………………………………35 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）答辯記錄 學(xué) 部：??? 理工學(xué)部??? ??????????????????????????????????????????????????記錄人：???????????????????????????????? 學(xué)生姓名 學(xué)??? 號(hào) 年級(jí)專業(yè)及班級(jí) 指導(dǎo)教師姓名 指導(dǎo)教師職稱 副教授 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目 茶園旋耕機(jī)變速箱設(shè)計(jì) 答辯小組質(zhì)疑 學(xué)生答辯簡要記錄 ? 答辯小組 成員簽名 ? ? ? ? ? ? ? ? 答辯地點(diǎn)： ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????答辯日期： 年11 月22 日 注：記錄、簽名欄必須用黑色筆手工填寫。 茶園旋耕機(jī)變速箱設(shè)計(jì) 摘要:變速箱是非常重要的部件之一，本設(shè)計(jì)變速箱主要包括箱體、傳動(dòng)軸、齒輪、差速器和鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，具有離合和傳動(dòng)簡捷可靠，而且效率高。變速箱的前方與旋耕臂用螺釘將其法蘭面固定，并在這一端的內(nèi)腔安裝有同軸的大齒輪和小鏈輪，大齒輪與變速箱的驅(qū)動(dòng)小齒輪相嚙合，在驅(qū)動(dòng)小齒輪的驅(qū)動(dòng)下，大齒輪和小鏈輪一起旋轉(zhuǎn)，小鏈輪通過鏈條的傳動(dòng)而帶動(dòng)旋耕臂另一端的大鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，與大鍵輪裝在同一軸上的旋耕刀便旋轉(zhuǎn)起來進(jìn)行耕作作業(yè)。該傳動(dòng)箱重量較輕，操作靈活方便，特別適合山區(qū)小塊茶園作業(yè)，具有廣泛的適應(yīng)性。? 關(guān)鍵詞：變速箱；齒輪傳動(dòng)；鏈傳動(dòng)；差速器 Design of gearbox for tea garden?rototiller Abstract This gearbox is one of the very important parts for rototiller. This gearbox mainly includes box, transmission shafts, gear, differential and chain driving institutions and the clutch and transmission are simple, reliable, and high efficiency. Small tea garden, the variable speed device reverse-rotary til gearbox plow ahead with screws with spin arm the flange surface fixed, and in this end of the lumen of big gear coaxial installation and smaller sprocket, big gear and a gearbox drive pinion mesh in drive pinion, driven by a big gear and small sprocket rotates, small sprocket driven by the chain transmission and spin on the other end of the plow arm with big, big sprocket wheel turning the key in the same shaft installed the plow knife will rotate spin up farming practices homework. The gearbox light in weight, convenient operation, especially suitable for the mountainous area small tea plantation operations, has extensive adaptability. Key words: gearbox; gear transmission; chain; differential 目 錄 摘要…………………………………………………………………………………………1 關(guān)鍵詞 ………………………………………………………………………………………1 1 前言………………………………………………………………………………………2 2 我國旋耕機(jī)械發(fā)展趨勢(shì)淺析……………………………………………………………3 3 主要結(jié)構(gòu)及動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)……………………………………………………………………5 4 變速箱的工作原理及其重要意義………………………………………………………5 5 變速箱總體方案的確定…………………………………………………………………6 5.1 擬定總體傳動(dòng)方案………………………………………………………………6 5.1.1 初步擬定傳動(dòng)方案………………………………………………………6 5.1.2 多級(jí)傳動(dòng)的合理布置……………………………………………………7 5.1.3 轉(zhuǎn)向功能的實(shí)現(xiàn)…………………………………………………………8 5.2 合理分配傳動(dòng)比…………………………………………………………………8 5.2.1 各級(jí)傳動(dòng)比的取值應(yīng)考慮的問題………………………………………8 5.2.2 傳動(dòng)比的分配……………………………………………………………9 5.2.3 倒檔時(shí)變速箱工作情況………………………………………………10 6 齒輪的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………10 7 滾動(dòng)軸承的選擇………………………………………………………………………11 8 軸的設(shè)計(jì)………………………………………………………………………………12 9 鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………14 9.1 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………14 9.1.1 滾子鏈極限功率的額定曲線圖………………………………………14 9.2 確定鏈輪的齒數(shù)和傳動(dòng)比……………………………………………………15 10 對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器設(shè)計(jì)……………………………………………………16 10.1圓錐行星齒輪差速器……………………………………………………………16 10.1.1 差速器齒輪的基本參數(shù)選擇…………………………………………16 11 鍵的設(shè)計(jì)………………………………………………………………………………19 12 軸的校核………………………………………………………………………………19 12.1 對(duì)軸一進(jìn)行校核………………………………………………………………20 12.2 對(duì)軸四的校核…………………………………………………………………22 13 傳動(dòng)齒輪的強(qiáng)度校核…………………………………………………………………23 13.1 對(duì)雙聯(lián)齒輪的校核……………………………………………………………23 13.1.1 對(duì)雙聯(lián)齒輪中的小齒輪的強(qiáng)度校核…………………………………24 13.1.2 對(duì)大齒輪的強(qiáng)度校核…………………………………………………26 13.2 對(duì)行走動(dòng)力輸出軸齒輪進(jìn)行校核……………………………………………27 14 對(duì)滾動(dòng)軸承壽命的校核………………………………………………………………30 14.1 對(duì)軸四上的軸承進(jìn)行校核……………………………………………………30 14.2 對(duì)動(dòng)力輸出軸上的軸承進(jìn)行校核……………………………………………31 15 對(duì)鍵及花鍵的校核……………………………………………………………………31 15.1 對(duì)平鍵的校核…………………………………………………………………31 15.2 對(duì)花鍵的校核…………………………………………………………………33 16 說明……………………………………………………………………………………34 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………34 致謝…………………………………………………………………………………………35 1 前言 1.1旋耕機(jī)的特點(diǎn)及在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 旋耕機(jī)是一種由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的耕地機(jī)械，由拖拉機(jī)動(dòng)力輸出帶動(dòng)裝有刀片的滾轆旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行工作的。它具有如下作業(yè)特點(diǎn)： 碎土性能強(qiáng)，作業(yè)后地面平整。在旱地作業(yè)時(shí)，拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸帶動(dòng)旋耕刀轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)土壤進(jìn)行切削，被切削出來的土塊相互撞擊而碎裂。土塊碎裂后，覆蓋均勻平整，地面不會(huì)出現(xiàn)犁溝?？v向結(jié)構(gòu)尺寸及入土行程均較短，地頭相應(yīng)縮小，因而生產(chǎn)率較高。 能充分發(fā)揮拖拉機(jī)的功率。耕地作業(yè)時(shí)，拖拉機(jī)驅(qū)動(dòng)輪可能會(huì)打滑，致使?fàn)恳p少，而旋耕機(jī)刀軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，刀片的切削方向與拖拉機(jī)的前進(jìn)方向相反，因而土壤對(duì)刀片的切削反作用力，是與拖拉機(jī)前進(jìn)方向一致的，所以，拖拉機(jī)與旋耕機(jī)配套作業(yè)時(shí)，因旋耕機(jī)的旋轉(zhuǎn)，本身就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)推動(dòng)機(jī)器前進(jìn)的力量，這就能充分發(fā)揮拖拉機(jī)的功率。 能夠一次完成耕耙作業(yè)，減少了作業(yè)的次數(shù)，節(jié)約了能耗和時(shí)間，在夏收種農(nóng)忙季節(jié)里，可以及時(shí)完成生產(chǎn)任務(wù)，不誤農(nóng)時(shí)。 旋耕機(jī)主要用于農(nóng)田栽植、播種前的耕整地作業(yè)。耕后，地表平整、松軟、細(xì)碎，能夠滿足精耕細(xì)作的農(nóng)藝要求。在潮濕地或水田上工作時(shí)，可減少拖拉機(jī)輪子的下陷和打滑丟轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，所以，目前在南方水田地區(qū)，旋耕機(jī)已被廣泛使用，并已成為系列產(chǎn)品。在我國南方，旋耕機(jī)多用于冬種小麥的耕整地；水稻插秧或拋秧前的水耕水耙；花生播種前的旱耕旱耙，以及城市郊區(qū)蔬菜地的耕耙作業(yè)、果園的中耕除草等。 2 我國旋耕機(jī)械發(fā)展趨勢(shì)淺析 目前，我國與大中型拖拉機(jī)配套的旋耕機(jī)配套的旋耕機(jī)保有；量約15萬臺(tái)，與手扶拖拉機(jī)和小四輪拖拉機(jī)配套的旋耕機(jī)約200萬臺(tái)。旋耕機(jī)在南方水稻生產(chǎn)機(jī)械化應(yīng)用中已占80%的比例，北方的水稻生產(chǎn)、蔬菜種植和旱地滅茬整地也廣泛采用了旋耕機(jī)械。 近年來，我國北方進(jìn)行種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，大力推行改水，水稻種植面積迅速增加，擴(kuò)大了對(duì)旋耕機(jī)械的市場需求。如黑龍江墾區(qū)原以旱田種植小麥和黃豆為主，并以傳統(tǒng)的旱地鏵式犁、圓盤耙、和耢地機(jī)等作為耕整地機(jī)具。1993年該地區(qū)擁有旋耕機(jī)僅1600多臺(tái)，而當(dāng)年水稻種植面積為100萬hm2，顯然不適應(yīng)水稻生產(chǎn)的發(fā)展。近十年來，黑龍江墾區(qū)大量購進(jìn)手扶拖拉機(jī)和上海一50等中型輪式拖拉機(jī)及配套的旋耕機(jī)。 旋耕機(jī)生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)把握農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整這個(gè)機(jī)遇，開發(fā)新產(chǎn)品。現(xiàn)有旋耕機(jī)產(chǎn)品雖然在理論上可以配套58.8~73.5kw的拖拉機(jī)，但實(shí)際上因受傳動(dòng)系統(tǒng)強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)尺寸、機(jī)架尺寸、機(jī)架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的限制，配套合理范圍僅達(dá)48kw的拖拉機(jī)；耕深亦局限在旱耕12~16cm，水耕14~18cm。因此，現(xiàn)有旋耕機(jī)產(chǎn)品在品種上尚有大型和深耕型的缺陷，20實(shí)際90年代以來，為適應(yīng)市場需要，有些企業(yè)試圖開發(fā)大型旋耕機(jī)，但因水平有限，僅采用原有產(chǎn)品外延放大和堆砌材料的方法，沒有著重結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和參數(shù)的優(yōu)化，因而走了彎路。結(jié)合各種因素分析，今后旋耕機(jī)應(yīng)向一下幾個(gè)方向發(fā)展。 第一、隨著水稻集約化、規(guī)?；a(chǎn)的發(fā)展，水田耕整用寬幅高速型旋耕機(jī)成為發(fā)展方向。水田土壤含水率高，抗剪切、抗壓強(qiáng)度特別低，附著力、外摩擦力也接近為零，切土部件與土壤之間存在潤滑水膜。因此，大塊水田使用大型拖拉機(jī)旋耕機(jī)組水耕時(shí)，為充分發(fā)揮其功率，實(shí)現(xiàn)高效率、高效益，需要工作幅寬3m以上的寬幅旋耕機(jī)。但寬幅又受到道路行駛和入庫停機(jī)不便的制約，解決途徑有二：一是旋耕機(jī)采用寬度伸縮或折疊式結(jié)構(gòu)；二是采用適中的寬幅，提高作業(yè)速度，從現(xiàn)有的2~5km/h提高到4~8km/h。為滿足以上要求，需要改進(jìn)旋耕機(jī)及工作部件的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，研制寬幅高速旋耕機(jī)及滅茬、旋耕、旋耙和深施化肥的復(fù)式作業(yè)機(jī)械。 第二、 大中型拖拉機(jī)具有強(qiáng)勁的動(dòng)力輸出、較大的牽引力和懸掛提升能力，為配套旱地耕作型聯(lián)合作業(yè)提供了先決條件。而旋耕作為驅(qū)動(dòng)型耕作機(jī)械，易于更換和附加工作部件，形成滅茬、深松、碎土、做哇、起壟、開溝、精量半精量播種、深施化肥、鋪膜、鎮(zhèn)壓和噴藥等多項(xiàng)作業(yè)的結(jié)構(gòu)緊湊的聯(lián)合作業(yè)機(jī)組， 大幅度提高了生產(chǎn)效率，降低了作業(yè)成本。國內(nèi)現(xiàn)有小批量生產(chǎn)和投放市場的系列旋耕復(fù)式作業(yè)機(jī)具主要配套中型拖拉機(jī)，大型機(jī)具尚待研制開發(fā)。 深耕型旋耕機(jī)更深一般不超過20cm。為滿足增厚土壤熟化層、改善深層透氣性以及栽培薯類、根莖類作物需要深耕的農(nóng)藝要求，近年來國外開發(fā)了全幅深度旋耕機(jī)和間隔窄幅深旋耕機(jī)，耕深達(dá)到30~60cm或90~120cm。國內(nèi)該型產(chǎn)品的開發(fā)剛起步，目前已經(jīng)推出加深型中間傳動(dòng)臥式旋耕機(jī)，耕深達(dá)30cm。加大旋耕深度的主要難點(diǎn)是引起動(dòng)力機(jī)作業(yè)負(fù)荷和功率消耗不平衡，而大功率拖拉機(jī)具有雙速獨(dú)立功能，可以全功率輸出，同時(shí)具有多個(gè)慢速檔以及爬速檔，這也為配套深耕?旋耕???機(jī)提供了條件，臥式旋耕機(jī)在國外處于轉(zhuǎn)型期。而國內(nèi)專家學(xué)者認(rèn)為反轉(zhuǎn)旋耕機(jī)是一種大有前途的耕耘方式，潛土逆轉(zhuǎn)應(yīng)在深耕旋機(jī)上將能體現(xiàn)其優(yōu)越性，目前需進(jìn)一步開展這方面的研究工作，完善經(jīng)驗(yàn)，積累經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)??出成功的產(chǎn)品。 3主要結(jié)構(gòu)及動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng) 轉(zhuǎn)動(dòng)裝置；差速器，變速箱，掛檔部件，行走裝置。 工作部件：旋耕機(jī)動(dòng)力輸出部件，旋耕裝置，反旋耕裝置。 輔助裝置：機(jī)架，掛檔輔助裝置，行走動(dòng)力輸出過渡部件。 4變速箱的工作原理及其重要意義 旋耕機(jī)中重要的部件之一就是變速箱。變速箱的功用是：增扭減速；變扭變速，改變發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力和行駛速度；實(shí)現(xiàn)空擋，使旋耕機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)不熄火的情況下長時(shí)間停車，同時(shí)也為發(fā)動(dòng)機(jī)能順利啟動(dòng)創(chuàng)造條件；實(shí)現(xiàn)倒檔；向行走箱輸出動(dòng)力（力矩）。 變速箱由傳動(dòng)部分、操縱機(jī)構(gòu)和支撐部分組成。 變速箱傳動(dòng)部分主要由主軸總成、副軸總成和倒檔總成組成。 主軸總成的主要部件有：主軸、雙聯(lián)主動(dòng)齒輪。 變速箱副軸總成的主要部件有：副軸軸及錐齒、從動(dòng)雙聯(lián)齒輪。 倒檔軸總成的主要部件有：倒檔軸、倒檔雙聯(lián)齒輪、回味彈簧、軸套等組成。 變速箱操縱機(jī)構(gòu)和支撐部分主要包括：變速器殼體、變速撥快及軸、倒檔撥叉及軸、軸承等。 變速箱在旋耕機(jī)整體中占非常重要的地位，變速箱的工作的情況直接影響到旋耕機(jī)的工作效率。 變速箱的功用有；在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的情況下，改變旋耕機(jī)的行程；可實(shí)現(xiàn)旋耕機(jī)前進(jìn).后退和在發(fā)動(dòng)機(jī)不熄火下的停車。 改變旋耕機(jī)前進(jìn)速度，適應(yīng)不同的作業(yè)條件。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)結(jié)合科研課題，在已有的變速箱模型確定傳動(dòng)路線，體會(huì)其設(shè)計(jì)原理，掌握其工作原理，并經(jīng)實(shí)際測繪確定其各軸及齒輪的模數(shù)，齒數(shù)。校核其中的若干軸及齒輪的強(qiáng)度，繪出其傳動(dòng)系統(tǒng)路線圖。 5 變速箱總體方案的確定 總體設(shè)計(jì)的任務(wù)為選擇動(dòng)力機(jī)、擬定總體傳動(dòng)方案、確定總傳動(dòng)比并合理分配傳動(dòng)比，計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)，為各級(jí)傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)、裝配圖設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。 5.1 擬定總體傳動(dòng)方案 旋耕機(jī)傳動(dòng)功率大，工作條件惡劣、應(yīng)充分考慮調(diào)高傳動(dòng)裝置的效率，一減少能耗、降低運(yùn)行費(fèi)用。這時(shí)應(yīng)選用傳動(dòng)效率高的機(jī)構(gòu)，如齒輪傳動(dòng)。滿足功能的前提下應(yīng)盡量簡化以降低費(fèi)用。 5.1.1 初步擬定傳動(dòng)方案 根據(jù)工作機(jī)得要求實(shí)現(xiàn)六級(jí)傳動(dòng)，整個(gè)變速箱分為八級(jí)傳動(dòng)，為了避免變速箱過大且傳動(dòng)不穩(wěn)定，所采用變速齒輪集中在中間的三軸上。 有設(shè)計(jì)要求發(fā)動(dòng)機(jī)功率及轉(zhuǎn)速 P=3.75KW n=2600rpm 所分八檔要求工作速度： 因?yàn)樵O(shè)計(jì)任務(wù)所限工作軸輪為已知，半軸徑D=650mm。 把以上速度轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)速r/m得： 5.1.2 多級(jí)傳動(dòng)的合理布置 許多傳動(dòng)裝置往往需要選用不同的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以多級(jí)傳動(dòng)方式組成。合理布置各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的順序，對(duì)傳動(dòng)裝置和整個(gè)機(jī)器的性能、傳動(dòng)效率和結(jié)構(gòu)尺寸等有直接的影響。 布置傳動(dòng)機(jī)構(gòu)順序一般有以下幾點(diǎn)原則： 第一，傳動(dòng)能力較小的帶傳動(dòng)及其他摩擦傳動(dòng)宜布置在高級(jí)級(jí)，有利于整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、勻稱。同時(shí)，帶傳動(dòng)布置在高速級(jí)有利于發(fā)揮其傳動(dòng)平穩(wěn)，緩沖吸振，減小噪音的特點(diǎn)。 第二，閉式齒輪傳動(dòng)，一般布置在高速級(jí)，以減少閉式齒輪傳動(dòng)的外廓尺寸，降低成本。開式齒輪傳動(dòng)制造精度較低，潤滑不良，工作條件較差，為減小磨損，一般放在低速級(jí)。 第三．當(dāng)同時(shí)采用直齒輪和斜齒輪傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)將傳動(dòng)較平穩(wěn)，動(dòng)載荷較小的斜齒輪傳動(dòng)布置在高速級(jí)。鏈傳動(dòng)不平穩(wěn)，為減少?zèng)_擊和振動(dòng)，一般應(yīng)放在低速級(jí)。 第四，鏈傳動(dòng)無彈性滑動(dòng)和整體打滑現(xiàn)象，因而能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，傳動(dòng)效率較高；又因鏈條不需要像帶那樣張緊， 所以作用于軸上的徑向壓力較小；與齒輪傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)的制造與安裝精度要求較低，成本也低。滾子鏈常用于系統(tǒng)的低速級(jí)。 圓錐齒輪尺寸過大時(shí)加工有困難，可將其布置于高速級(jí)，并對(duì)其傳動(dòng)比加以限制，以減少錐齒輪的尺寸。 5.1.3 轉(zhuǎn)向功能的實(shí)現(xiàn) 為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能，在變速箱上裝一撥叉用連在扶手上的撥桿來拉動(dòng)撥叉，使其轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)齒輪移動(dòng)，從而分離齒輪，也就是斷開了傳動(dòng)，也實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)向，整個(gè)傳動(dòng)路線見附圖。 5.2 合理分配傳動(dòng)比 5.2.1 各級(jí)傳動(dòng)比的取值應(yīng)考慮的問題 第一，各級(jí)傳動(dòng)比機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比應(yīng)在推薦值范圍內(nèi)，不應(yīng)超過最大值，以利于發(fā)揮其性能，并使結(jié)構(gòu)緊湊。 第二，應(yīng)使各級(jí)傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)尺寸協(xié)調(diào)、勻稱。 第三，應(yīng)使傳動(dòng)裝置外廓尺寸緊湊，重量輕。在相同的總中心距和總傳動(dòng)比情況下，具有較小的外廓尺寸。 第四，在變速器設(shè)計(jì)中常使各級(jí)大齒輪的直徑相近，使大齒輪有相近的侵油深度。高、低兩級(jí)大齒輪直徑相近，且低速級(jí)大齒輪直徑稍大，其侵油深度也稍深些，有利于侵油潤滑。 第五，應(yīng)避免傳動(dòng)零件之間的干涉碰撞。高速級(jí)大齒輪與低速軸不可發(fā)生干涉。 5.2.2 傳動(dòng)比的分配 這次設(shè)計(jì)箱體內(nèi)的傳動(dòng)均采用閉式圓柱直齒輪傳動(dòng)，且高速級(jí)傳動(dòng)比和低速級(jí)傳動(dòng)比應(yīng)遵循展開式和分流式： （1） 同軸式： （2） 由于各檔額定速度已定，所以總的傳動(dòng)比也相應(yīng)的定下來啦，由于皮帶的傳動(dòng)比為1.8，所以通過計(jì)算皮帶的減速之后的各軸傳動(dòng)比如表1所示： 表1 各檔傳動(dòng)比 Table Each stall velocity ratio 檔位 傳動(dòng)比 一檔 i=59.15 二檔 i=34.95 三檔 i=22.79 四檔 i=19.10 五檔 i=11.49 六檔 i=7.36 倒檔 i=－40.13 倒檔 i=－12.96 各級(jí)傳動(dòng)比也遵循公式（1）得出如表2所示： 表2 各級(jí)傳動(dòng)比 Table2 Each Level velocity ratio 級(jí)數(shù) 傳動(dòng)比 一軸到二軸 二軸到三軸 i=34/29=1.172 三軸到四軸 四軸到五軸 i=43/19=2.263 三軸到五軸 五軸到六軸 i=48/17=2.824 六軸到軸七 i=45/14=3.214 5.2.3 當(dāng)?shù)箼n時(shí)變速箱工作情況 倒檔軸與前進(jìn)檔共軸當(dāng)1—R雙聯(lián)齒輪滑至倒檔時(shí)，1—R齒輪越過中間軸與中央傳動(dòng)齒輪嚙合，從而形成反向傳動(dòng)，即形成倒檔。 6 齒輪的設(shè)計(jì) 大多數(shù)齒輪不僅用來傳遞運(yùn)動(dòng)，而且用來傳遞動(dòng)力。因此，齒輪傳動(dòng)除須運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)外，還必須具有足夠的承載力。按照工作條件，齒輪傳動(dòng)可分為開式和閉式。閉式傳動(dòng)的齒輪封閉在剛性的箱體內(nèi)，因而能保證良好的潤滑和工作條件。所以我們的齒輪都采用的是閉式。 由于各級(jí)齒輪在老變速箱中的尺寸及各種數(shù)據(jù)都已確定，先只對(duì)各級(jí)齒輪加以改進(jìn)，所以各齒輪的大致結(jié)構(gòu)都沒有太多變化，只是為了減小尺寸，而盡量減小模數(shù)。在滿足傳動(dòng)比的條件下，盡量做小，以減小重量，傳動(dòng)速度大的或者重要的傳動(dòng)齒輪需要用模數(shù)（根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取2—3mm）大的，其余用小的，由于齒輪使用強(qiáng)度不是很大且選用20CrMnTi高強(qiáng)度材料，所以寬度系數(shù)較之標(biāo)準(zhǔn)有所下降，但是不妨礙正常工作。精度則選擇9級(jí)的。各齒輪傳動(dòng)路線數(shù)據(jù)具體見如下圖1： 圖一 傳動(dòng)路線 Fig.1 Transmission line 7 滾動(dòng)軸承的選擇 軸頸d=25mm，轉(zhuǎn)速n=1667/min，軸承所受徑向載荷： Fr=，要求使用壽命L=5000h 當(dāng)量動(dòng)載荷P P=Fr=869N 計(jì)算所需的徑向基本額定動(dòng)載荷值 Cr= 取，，所以 C= 選擇型號(hào) 查手冊(cè)，選6205，其Cr=14400＞7587，=7880N。D=52mm，B=15 各級(jí)軸的軸承經(jīng)初步觀察可大致定為：二、三、四、五、六軸都為6203. 軸七為6207，具體校核見后面。 8 軸的設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)使軸的各部分具有合理的形狀和尺寸。其主要要求是：軸應(yīng)便于加工，軸上零件要易于裝拆；軸和軸上零件要有準(zhǔn)確的工作位置；各零件要牢固而可靠地相對(duì)固定；改善受力狀況，減小應(yīng)力集中。 擬選軸材料為40Cr。 初步計(jì)算軸的最小直徑 軸一、D≥ 軸四、D 輸出軸、D 現(xiàn)暫定各軸最小直徑為：軸一、25mm 軸二、三、四、五、六為22mm 輸出軸軸為32mm 其他尺寸則按照結(jié)構(gòu)確定。 圖二 彎矩圖 Fig2 The picture of moment 9 鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì) 鏈傳動(dòng)無彈性滑動(dòng)和整體打滑現(xiàn)象，因而能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，傳動(dòng)效率較高；又因鏈條不需要像帶那樣張緊， 所以作用于軸上的徑向壓力較小；與齒輪傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)的制造與安裝精度要求較低，成本也低。滾子鏈常用于系統(tǒng)的低速級(jí)，一般傳動(dòng)的功率在100KW以下，鏈速不超過15m/s，推薦使用的最大傳動(dòng)比i=8。 9.1 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 少量的齒輪磨損或塑性變形并不產(chǎn)生嚴(yán)重的問題。但當(dāng)鏈輪齒輪的磨損和塑性變形超過一定程度后，鏈的壽命將顯著下降。通常，鏈輪的壽命為鏈條壽命的2—3倍以上。故鏈傳動(dòng)能力是以鏈的強(qiáng)度和壽命為依據(jù)的。 9.1.1 滾子鏈極限功率的額定曲線圖 滾子鏈各種失效形式將使鏈傳動(dòng)的工作能力受到限制。在選擇鏈條型號(hào)時(shí)，必須全面考慮各種失效形式產(chǎn)生的原因及條件，從而確定其能傳遞的額定功率P。下圖是通過實(shí)驗(yàn)作出的單排滾子鏈的極限功率曲線。1）是在正常潤滑條件下，鉸鏈磨損限定的極限功率曲線圖；2）是鏈板疲勞強(qiáng)度限定的極限功率曲線； 3 ）是套筒、滾子沖擊疲勞強(qiáng)度限定的極限功率曲線； 4 ）是鉸鏈（套筒、銷軸）膠合限定的極限功率曲線。圖中陰影部分為實(shí)際使用的許用功率（區(qū)域）。若潤滑不良及工作情況惡劣，磨損將很嚴(yán)重，其極限功率大幅度下降。如圖所示： 極限功率曲線 Limit the power curve 設(shè)計(jì)條件下單排鏈條傳遞的功率?P?ca,單排鏈傳動(dòng)的計(jì)算功率應(yīng)按下式確定： =3.2KW 式中。P是為鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)功率，kw；K是工況系數(shù)，是小鏈齒的齒數(shù)系數(shù)；為多排鏈系數(shù)。 9.2確定鏈輪的齒數(shù)和傳動(dòng)比 鏈輪齒數(shù)?z?1 、?z?2 。為減小鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷，提高傳動(dòng)平穩(wěn)性，小鏈輪齒數(shù)不宜過少，可參照傳動(dòng)比 i 選取 ( 見表 8－4) 。傳動(dòng)比?i?。通常鏈傳動(dòng)傳動(dòng)比?i?≤ 7 ，推薦?i?=2 ～ 3.5 。當(dāng)工作速度較低 (?v< 2m ／ s) 且載荷平穩(wěn)、傳動(dòng)外廓尺寸不受限制時(shí)， 允許?i?≤ 10 。 計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距: 中心距?a?和鏈節(jié)數(shù)?L?p 。中心距的大小對(duì)鏈傳動(dòng)的工作性能也有較大的影響。中心距過小，鏈在小鏈輪上的包角減小， 且鏈的循環(huán)頻率增加而影響傳動(dòng)壽命；中心距過大，傳動(dòng)外廓尺寸加大，且易因鏈條松邊垂度太大而產(chǎn)生抖動(dòng)。一般初選中心距?a?0=(30 ～ 50)?p?，最大可為?a?max=80p?。按下式計(jì)算鏈節(jié)數(shù) 1=104.4 為過渡鏈節(jié)，應(yīng)將計(jì)算出的鏈節(jié)數(shù)圓整為偶數(shù)。 取鏈長節(jié)數(shù)為104. 鏈傳動(dòng)的最大中心距為： =995mm 計(jì)算鏈速，確定潤滑方式 =0.68m/s 有計(jì)算與查圖可知應(yīng)采用定期人工潤滑 10 對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器設(shè)計(jì) 普通的對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器由差速器左、右殼，2個(gè)半軸齒輪，2個(gè)錐齒輪，齒輪軸，半軸齒輪及行星齒輪墊片等組成。由于其結(jié)構(gòu)簡單、工作平穩(wěn)、制造方便、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)，最廣泛地用在變速箱上。例如加進(jìn)摩擦元件以增大其內(nèi)摩擦，提高其鎖緊系數(shù)；或加裝可操縱的、能強(qiáng)制鎖住差速器的裝置——差速鎖等。 由于整速器殼是裝在主減速器從動(dòng)齒輪上，故在確定主減速界從動(dòng)齒輪尺寸時(shí)，應(yīng)考慮差速器的安裝。差速器殼的輪廓尺寸也受到從動(dòng)齒輪及主動(dòng)齒輪導(dǎo)向軸承支座的限制。 10.1 圓錐行星齒輪差速器 10.1.1 差速器齒輪的基本參數(shù)選擇 ????（1）行星齒輪數(shù)目的選擇 ????一般常用2個(gè)行星齒輪，也有用4個(gè)行星齒輪的，少數(shù)采用3個(gè)行星齒輪。我們選用2個(gè)行星齒輪。 ????（2）行星齒輪球面半徑RB(mm)的確定 ????圓錐行星齒輪差速器的尺寸通常決定于行星齒輪背面的球面半徑RB，它就是行星齒輪的安裝尺寸，實(shí)際上代替了差速器圓錐齒輪的節(jié)錐距，在一定程度上表征了差速器的強(qiáng)度。 ????球面半徑可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式來確定： =40mm 式中KB——行星齒輪球面半徑系數(shù)，對(duì)于2個(gè)行星齒輪的取最大值； T——計(jì)算轉(zhuǎn)矩，N?m。 RB確定后，根據(jù)下式預(yù)選其節(jié)錐距： ????A0=(0.98～0.99)RB=40 （3）行星齒輪與半軸齒輪齒數(shù)的選擇 ????為了得到較大的模數(shù)從而使齒輪有較高的強(qiáng)度，應(yīng)使行星齒輪的齒數(shù)盡量少，但一般不應(yīng)少于10。半軸齒輪的齒數(shù)采用14~25。半軸齒輪與行星齒輪的齒數(shù)比多在1.5~2范圍內(nèi)。 ????在任何圓錐行星齒輪式差速器中，左、右兩半軸齒輪的齒數(shù)z2L、z2R之和，必須能被行星齒輪的數(shù)目n所整除，否則將不能安裝。 （4）差速器圓錐齒輪模數(shù)及半軸齒輪節(jié)圓直徑的初步確定 先初步求出行星齒輪和半軸齒輪的節(jié)錐角 、 ： 30.96° =59.03° 式中z1、z2——行星齒輪和半軸齒輪齒數(shù)。 ????再根據(jù)下式初步求出圓錐齒輪的大端模數(shù)： ?????=3.35 取m=4 ????算出模數(shù)后，節(jié)圓直徑d即可由下式求得： ?????d=mz=48mm （5）壓力角 ????過去差速器齒輪都選用20o壓力角，這時(shí)齒高系數(shù)為l，而最少齒數(shù)是13。目前，差速器齒輪大都選用22o30′的壓力角，齒高系數(shù)為0.8，最少齒數(shù)可減至10，并且在小齒輪(行星齒輪)齒頂不變尖的條件下還可由切向修正加大半軸齒輪齒厚，從而使行星齒輪與半軸齒輪趨于等強(qiáng)度。由于這種齒形的最少齒數(shù)比壓力角為20o的少，故可用較大的模數(shù)以提高齒輪的強(qiáng)度。（6）行星齒輪安裝孔直徑 及其深度L的確定 ????行星齒輪安裝孔 與行星齒輪軸名義直徑相同，而行星齒輪安裝孔的深度L就是行星齒輪在其軸上的支承長度。通常取 ????? L=1.1Φ ?????LΦ= =18.4mm 式中T0——差速器傳遞的轉(zhuǎn)矩，N?m； ????n——行星齒輪數(shù)； ????l——為行星齒輪支承面中點(diǎn)到錐頂?shù)木喔?，mm； ； ????[σ]——支承面的許用擠壓應(yīng)力，取為69MPa。 所以L=20mm ????2．差逮器齒輪與強(qiáng)度計(jì)算 ????差速器齒輪的彎曲應(yīng)力為 ????? 式中T——差速器一個(gè)行星齒輪給予一個(gè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)矩，N?m； ； ????Tj——計(jì)算轉(zhuǎn)矩，N?m； n——差速器行星齒輪數(shù)目； z2——半軸齒輪齒數(shù)； J——計(jì)算差速器齒輪彎曲應(yīng)力用的綜合系數(shù)。 按日常平均轉(zhuǎn)矩計(jì)算所得的差速器齒輪的彎曲應(yīng)力，應(yīng)不大于210.9MPa；按計(jì)算轉(zhuǎn)矩進(jìn)行計(jì)算時(shí)，彎曲應(yīng)力應(yīng)不大于980MPa。 所以，差速器齒輪強(qiáng)度滿足要求。 11 鍵的設(shè)計(jì) 鍵主要用來實(shí)現(xiàn)軸和軸上零件之間的周向固定一傳遞轉(zhuǎn)矩。有些類型的鍵還可實(shí)行軸上零件的軸向固定或軸上移動(dòng)，對(duì)于軸上不需要滑動(dòng)的需固定位置的齒輪采用平鍵。而對(duì)于經(jīng)常移動(dòng)的齒輪則采用花鍵連接，具體選型則根據(jù)其所在的軸確定。 12 軸的校核 因?yàn)槠У膫鬟f比已定，為1.8，所以經(jīng)過了皮帶的減速后到軸一上的轉(zhuǎn)速和功率分別為1667n/min、3.67KW。根據(jù)零件工作效率和損耗計(jì)算出每根軸上的相應(yīng)功率和轉(zhuǎn)速為表3所示： 表3 各軸轉(zhuǎn)速及功率 Table3 The axis rotational speed and power 轉(zhuǎn)速（n/min） 功率（KW） 軸一 1667 3.67 軸二 1000 3.51 軸三 853 3.37 軸四 579 3.24 軸五 256 3.10 軸六 91 2.97 軸七 28 2.86 12.1 對(duì)軸一進(jìn)行校核 已知： P=3.67KW n=1667r/m D=28mm d=23mm 根據(jù)軸上的結(jié)構(gòu)圖，做出軸的計(jì)算簡圖2。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面C是軸的危險(xiǎn)截面。先計(jì)算截面C處得MH、MV及M。 通過受力分析出： 做出彎矩圖與扭矩圖得出： MH=637×29=18473Nmm MV=232×29=6728Nmm 進(jìn)行校核是通常只校核軸上的作大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面C）的強(qiáng)度。根據(jù)以上所求出的數(shù)據(jù)并取=0.6，得出軸的計(jì)算應(yīng)力： 此處W=0.2d，d為軸的直徑，鑒于此處是花鍵，則取大徑和小徑之和的一半。 根據(jù)選定的軸的材料為40Cr，在機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中查得。因此，故安全。 根據(jù)機(jī)體構(gòu)造和傳動(dòng)順序只對(duì)后面的五軸進(jìn)行校核 按公式： 式中：τ為軸的切應(yīng)力，Mpa；T為轉(zhuǎn)矩，Nmm； 為抗扭截面系數(shù)，，對(duì)圓截面軸；P為傳遞的功率，KW；n為轉(zhuǎn)速，r/min；d為軸的直徑，mm；為許用切應(yīng)力，Mpa。 已知：P=3.10KW n=256r/m d=22mm 得： 查得40Cr的為55Mpa 則安全，故合格。 12.2 對(duì)軸四的校核 已知：P=3.25KW n=579r/min d=22mm 按公式 式中：為軸的扭切應(yīng)力，Mpa；T為轉(zhuǎn)矩，Nmm；Wt為抗扭截面系數(shù)，，對(duì)圓截面軸；P為傳遞的功率，KW；n為軸的轉(zhuǎn)速，n/min；d為軸的直徑，mm；為許用扭切應(yīng)力，Mpa。 查得40Cr的=55Mpa 將數(shù)據(jù)代入公式得 故滿足要求 按扭轉(zhuǎn)變形公式： 式中：T為轉(zhuǎn)矩，Nmm；l為軸受轉(zhuǎn)矩作用的長度，mm；G為材料的切變模量，Mpa；d為軸經(jīng)，mm；Ip為軸截面的極慣性矩。 由手冊(cè)查得=0.00041=0.0004×137=0.0548 計(jì)算得： 則滿足要求！ 13 傳動(dòng)齒輪的強(qiáng)度校核 齒輪傳動(dòng)時(shí)機(jī)械傳動(dòng)中最重要的傳動(dòng)之一，形式很多，應(yīng)用廣泛。 齒輪傳動(dòng)的主要特點(diǎn)有：效率高；結(jié)構(gòu)緊湊；工作可靠，壽命長，傳動(dòng)比穩(wěn)定。 齒輪傳動(dòng)由于各種原因，存在下面幾種失效形式：齒輪折斷；齒面失效；齒面點(diǎn)蝕；齒面膠合；塑性變形。故必須對(duì)齒輪進(jìn)行校核。 13.1 對(duì)雙聯(lián)齒輪的校核 根據(jù)結(jié)構(gòu)，只需對(duì)一檔雙聯(lián)齒輪及半軸進(jìn)行校核 已知：P=3.24KW n=579r/m 齒輪材料選用20CrMnTi 可查得經(jīng)滲碳淬火后 查表得S=1.1，故 查表得，故 由于此齒輪在第四軸上，計(jì)算此軸上的扭矩為 13.1.1 對(duì)雙聯(lián)齒輪中的小齒輪的強(qiáng)度校核 （1） 根據(jù)齒根彎曲強(qiáng)度校核公式： 其中K為載荷系數(shù) 為使用系數(shù)，由于傳動(dòng)均勻平穩(wěn)，查機(jī)械手冊(cè)選用=1.00 為動(dòng)載系數(shù) 計(jì)算B的圓周速度 選用的是9級(jí)精度的齒輪由于手冊(cè)查得 查表得直齒輪 故 =1.0×1.05×1.2×1.08＝1.36 經(jīng)查表： 得： 由于m=2.5 故： 滿足要求！ (2) 按齒面接觸強(qiáng)度校核： 式中T的單位為Nmm；的單位為mm；和的單位為Mpa。 其中 K=1.36 T=53440Nmm u=43/19=2.263 稱為區(qū)域系數(shù)（標(biāo)準(zhǔn)直齒輪a=20，） 稱為彈性影響系數(shù)，20CrMnTi與20CrMnTi嚙合，查表取 由于是外嚙合，則： = =902Mpa 滿足要求！ 13.1.2 對(duì)大齒輪A的強(qiáng)度校核 (1) 根據(jù)齒根彎曲強(qiáng)度校核公式： 其中K問載荷系數(shù) 為動(dòng)載系數(shù) 計(jì)算B的圓周速度 選用的是9級(jí)精度的齒輪，由手冊(cè)查得 查表得直齒輪 故 =1.0×1.08×1.2×1.06＝1.37 經(jīng)查表： 得： 由于m=2.5 故： 滿足要求！ (2) 按齒面接觸強(qiáng)度校核 按此公式校核： 式中T的單位為Nmm；的單位為mm；和的單位為Mpa。 其中 K=1.37 T=53440Nmm b=9mm 稱為區(qū)域系數(shù)（標(biāo)準(zhǔn)直齒輪a=20時(shí)，） 稱為彈性影響系數(shù)，20CrMnTi與20CrMnTi嚙合，查表取。 由于是外嚙合，則： = =840Mpa 滿足要求！ 所以此雙聯(lián)齒輪符合要求。 13.2 對(duì)行走動(dòng)力輸出軸齒輪（最終傳動(dòng)大齒輪）進(jìn)行校核 已知： P=2.86KW n=28r/m 齒輪材料選用20CrMnTi 可查得經(jīng)滲碳淬火后 查表得，故 按照非精密傳動(dòng)，且已經(jīng)到最后低速傳動(dòng)可取最低安全系數(shù)查表得，故 由于此齒輪在半軸上，計(jì)算此軸上的扭矩為 根據(jù)齒根彎曲強(qiáng)度校核公式： 其中K為載荷系數(shù) 為使用系數(shù)，由于傳動(dòng)均勻平穩(wěn)，差機(jī)械手冊(cè)選用 為動(dòng)載系數(shù) 計(jì)算B的圓周速度 選用的是9級(jí)精度的齒輪，由手冊(cè)查得 查表得直齒輪 故 =1.0×1×1.2×1.035＝1.242 經(jīng)查表： 得： 由于m=3 故： 滿足要求！ 按齒面接觸強(qiáng)度校核 按此公式校核： 式中T的單位為Nmm；的單位為mm；和的單位為Mpa。 其中 K=1.242 T=487732Nmm 稱為區(qū)域系數(shù)（標(biāo)準(zhǔn)值齒輪a=20時(shí)，=2.5） 稱為彈性影響系數(shù)，20CrMnTi與20CrMnTi嚙合，查表取 由于是外嚙合，則： = =834Mpa 滿足要求！ 由于此變速箱采用多級(jí)傳動(dòng)，齒輪很多，很難逐一校核，現(xiàn)經(jīng)校核重要齒輪后均滿足要求。故可認(rèn)為此變速箱齒輪符合要求。 14 對(duì)滾動(dòng)軸承壽命的校核 由于我們采用的都是深溝球軸承6203型號(hào) 可按公式： 進(jìn)行壽命計(jì)算 式中Lh為壽命，h；C為基本額定動(dòng)載荷，N；P=為當(dāng)量動(dòng)載荷，N；為系數(shù)，這里取值為3。 14.1 對(duì)軸四上的軸承進(jìn)行校核 已知：功率P=3.24KW n=579n/min C=13.5KN d=17mm 求得： 由于是一對(duì)，則P取6287/2=3143.5N 將數(shù)據(jù)代入公式得： 考慮到實(shí)際情況，旋耕機(jī)工作大部分是農(nóng)忙，所以可以滿足要求。 14.2 對(duì)動(dòng)力輸出軸上的軸承進(jìn)行校核 已知： 功率P=2.86KW n=28n/min C=13.5KN d=35mm 求得： 由于是一對(duì)，則P取27870/4=6967N 將數(shù)據(jù)代入公式得： 慮到到實(shí)際情況，旋耕機(jī)工作大部分是農(nóng)忙，所以可以滿足要求。因傳動(dòng)級(jí)數(shù)較多，很難一一校核，只需重要的軸承滿足要求就可以，現(xiàn)對(duì)四軸和半軸校核都滿足要求，所以大致確定此變速箱軸承合格。 15 對(duì)鍵及花鍵的校核 15.1 對(duì)平鍵的校核 我們所用的鍵都起固定作用，所以應(yīng)按普通平鍵連接的強(qiáng)度條件計(jì)算 可按公式： 式中：T——傳遞的轉(zhuǎn)矩(T=F×y≈F×d/2)，單位為Nm； K——鍵與輪轂鍵槽ide接觸高度，k=0.5h，此外h為鍵的高度，單位為mm； l——鍵的工作長度，單位為mm，圓頭平鍵l=L-b，平頭平鍵l=L，這里L(fēng)為鍵的公稱長度，單位為mm；b為鍵的寬度，單位為mm； d——軸的直徑，單位為mm； ——鍵、軸、輪轂三者中最弱的許用擠壓應(yīng)力，單位為Mpa。 現(xiàn)對(duì)軸四的平鍵進(jìn)行校核 對(duì)于鍵一 已知： b=6mm h=6mm P=3.24KW n=579r/min d=22mm 查得 則安全！ 對(duì)于鍵二 是高速三檔齒輪的固定平鍵 已知：b=6mm h=6mm l=10mm P=3.24KW n=1502r/min d=22mm 查得 則安全！ 從結(jié)構(gòu)上看軸二上的平鍵，所受得力比四軸的小，所以不用校核。 15.2 對(duì)花鍵的校核 我們采用的是矩形花鍵，按動(dòng)聯(lián)結(jié)的強(qiáng)度條件校核公式： 計(jì)算 按靜聯(lián)接的強(qiáng)度條件公式： 計(jì)算 式中： ——載荷分配不均勻系數(shù)，與齒數(shù)多少有關(guān)，一般取=0.7~0.8，齒數(shù)多時(shí)偏小值； Z——花鍵的齒數(shù)； l——齒的工作長度，單位為mm； h——花鍵齒的工作高度，矩形花鍵，h=（D-d）/2-2C，此處D為外花鍵的大徑，d為內(nèi)花鍵的小徑，C為倒角尺寸，單位為mm； ——花鍵的平均直徑，矩形花鍵，單位為mm； ——花鍵的許用擠壓應(yīng)力，單位為Mpa； ——花鍵的許用壓力，單位為Mpa； 對(duì)軸三上的花鍵進(jìn)行校核 應(yīng)對(duì)1—R檔齒輪處的花鍵校核，此花鍵是 已知： z=6 l=21mm P=3.37KW n=853r/min 取=0.8 查得 則滿足要求！ 從結(jié)構(gòu)看軸一上的低檔花鍵，所受的力比三軸的小，所以不用校核。半軸上 的花鍵進(jìn)行校核，此聯(lián)接是靜聯(lián)接 已知： z=6 l=19mm P=2.86/2=1.43KW n=28r/min 取=0.8 查得 則按靜連接的強(qiáng)度公式計(jì)算： 則滿足要求。 16 說明 以上各種校核除特殊注明都按一檔低速時(shí)的情況進(jìn)行，因?yàn)樵谕葪l件下，高檔比低檔的受力要小，所以只需校核低檔各情況即可。 參考文獻(xiàn) [1] 北京農(nóng)業(yè)工程大學(xué)主編.農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械與設(shè)備[M].校編教材.1991. [2]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（1—5卷） [3]鄧文英，郭曉鵬.金屬工藝學(xué)[M]，高等教育出版社，2000年 [4]劉品，徐曉希.機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測基礎(chǔ)[M]，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2004 [5]王昆，何小柏，汪信遠(yuǎn).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M]，高等教育出版社，1995 [6]濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)[M]，高等教育出版社，2000年 [7]朱冬梅，胥北瀾.畫法幾何及機(jī)械制圖[M]，高等教育出版社，2000年 [8]楊可幀，程光蘊(yùn).機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M]，搞成教育出版社，1999年 [9]孫恒，陳作模.機(jī)械原理[M]，高等教育出版社，1999年 [10]哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研組.理論力學(xué)[M]，高等教育出版社，2002年 [11]張也影,流體力學(xué)[M]，高等教育出版社，1998年 [12]張學(xué)政，李家樞.金屬工藝學(xué)實(shí)習(xí)材料[M]，高等教育出版社，1999年 [13]史美堂，金屬材料[M]，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1996年 [14]黃常藝，嚴(yán)晉強(qiáng).機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)[M]，機(jī)械工藝出版社，2005年 [15]齊寶玲.幾何精度設(shè)計(jì)與檢測技術(shù)，機(jī)械工業(yè)出版社，1999年 [16]張啟先.空間機(jī)構(gòu)的分析與檢測技術(shù)，機(jī)械工業(yè)出版社，1999年 [17]史習(xí)敏，黎永明.精密機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1987年 [18] 肖旭霖主編. 食品加工機(jī)械與設(shè)備 [M].北京：高等教育出版社，2000. [19