自走式草坪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)仿真動(dòng)畫 電動(dòng)割草機(jī) 除草機(jī)【三維PROE】[15張CAD高清圖紙和說明書]
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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 題 目:自走式草坪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名: 專業(yè)班級(jí): 學(xué) 號(hào): 院 系: 指導(dǎo)教師(職稱): 完成時(shí)間 : 1 目錄 目錄 2 一、 前言 4 1.1 研究目的與意義 4 1.2 國內(nèi)外發(fā)展歷史及現(xiàn)狀 5 二、 整體方案的確定 8 2.1 割草機(jī)類型的選擇 8 2.2 方案確定 9 2.3 本章小結(jié) 10 三、切割系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10 3.1 切割器主要參數(shù)的分析 10 3.2 凸輪軸的設(shè)計(jì) 12 3.3 切割裝置的設(shè)計(jì) 13 3.4 本章小結(jié) 15 四、傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 15 4.1 傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和傳動(dòng)比的確定 15 4.2 割草機(jī)功率需求分析和傳動(dòng)效率 17 4.3 減速器的設(shè)計(jì) 19 五、輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 35 5.1 輸送帶速度計(jì)算 35 5.2 輸送系統(tǒng)參數(shù)確定 36 5.3 鏈輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 38 5.4 輸送主軸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 40 5.5 本章小結(jié) 42 六、結(jié)論 42 參考文獻(xiàn) 43 2 隨著農(nóng)村現(xiàn)代化進(jìn)程的加快,農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)正朝著多元化的方 發(fā)展 多 業(yè)發(fā)展 快,與 的 草 目前 草 小型 , 小 一, , 型 草 割機(jī) 業(yè) currency1 小型 “,currency1 草一fi生fl 內(nèi)多 割,需 小型 的 機(jī) 割機(jī)的” 和設(shè)計(jì) ,本設(shè)計(jì)確定小型動(dòng)割草 機(jī)的體方案和的切割系統(tǒng)主軸速、切割速比、輸送速比設(shè)計(jì)參數(shù) 機(jī) 主要切割系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)三分 成,帶動(dòng)( 機(jī)) 割 、 輸送 小型動(dòng)割草機(jī)機(jī)結(jié)構(gòu) ,小 , 方 ,整機(jī) , 強(qiáng) 關(guān)鍵詞: 草 割草機(jī) 機(jī) 設(shè)計(jì) 強(qiáng)度計(jì)算 動(dòng) The Design of Small Electric Mower Abstract:With the quickening course of modernization in the country, the agriculture industrial structure is facing to the multiplex direction. The stock breeding have developed quickly for 20 years, correspondingly the area of the pasture grass have increasingly expanded. At present the pasture grass is the middle or small scale, and the field block size is different, and uneven. Therefore the large-scale pasture grass harvesting machine is difficult to work in these local areas. However the fund of the middle and small scale pasture is limited, the pasture grass have been harvested many times in one vegetal period. So the harvest machines which suit the middle and small scale pasture is needed urgently. According to resembling design principle and various restraint conditions for reaper, the optimal overall scheme of reaper working on hillside and some suitable design parameters such as rotational speed of main shaft in cutting system, cutting speed index, conveying speed index have been determined. The reaper is mainly composed of cutting, conveying and Transmission system. This machine with self-driven power (the water- cooling diesel engine of 2.9kw) was adopted to vertical header, horizontal conveying . Keywords: Herbage; Reaper; Machine Design; Strength Evaluation; Double-Propelled 3 一、 前言 1.1 研究目的與意義 國 , 生 ,生的 的 ,都?xì)w功于經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展 經(jīng)濟(jì)建設(shè)的 加快促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化機(jī)構(gòu)調(diào)整, 業(yè)隨 突 主體,農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì) 所占的比重越 越 國的 草源豐富,是 巨 的天然寶藏, 關(guān)統(tǒng)計(jì) 國共”類天然草二十多 , 33 億畝草, 10 億畝草山坡,占國土 的41.7%,居世界第二位,同時(shí) 國的秸稈源 是非常 豐富的,可生產(chǎn) 的飼草 飼草 發(fā)展 業(yè)的物基礎(chǔ),成 業(yè)發(fā)展規(guī) 模和速度的決定因素 12 隨著農(nóng)村現(xiàn)代化進(jìn)程的加快,農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)正朝著多元化的方 發(fā)展 南方農(nóng)村 處山丘陵,具奶牛、羊、鵝 禽養(yǎng)殖的良 , 20 多 業(yè)發(fā) 展 快,與 的 草 目前 草 幾公頃至幾十公頃 的 小型 , 小 一, , 型動(dòng)割草機(jī) 業(yè), 理位置動(dòng)割草機(jī) 要求的 比 currency1 多數(shù) 小型 運(yùn)“, 可花巨購置成套的 草 機(jī)具,currency1成套的動(dòng)割草機(jī) 機(jī) 夠 ,運(yùn) 型成套的動(dòng)割草機(jī)的費(fèi) 比 現(xiàn) 草的品 主要 黑麥草、紫花苜 蓿,品 韌 ,強(qiáng)度 ,工 鐮刀 割時(shí)刀口很短時(shí)間就鈍,農(nóng)戶常將 磨刀磚帶 頭,經(jīng)常磨刀,工效率 下 員工 ,造成業(yè)成本 ,currency1 草一fi生fl 內(nèi)多 割,需 小型 的 機(jī) 所 盡快 找 一fi的方法目的于盡快解決 草 割的 點(diǎn)3 草 機(jī) 化技術(shù)北美及歐洲已經(jīng)非常成熟的經(jīng)驗(yàn), 草 機(jī) 的 類 非常多,currency1 國的 草 機(jī) 化目前仍處于起步階段, 草 機(jī) 特別 是苜蓿的 機(jī) 主要是國外進(jìn)口 無論是進(jìn)口機(jī) 還是國產(chǎn)機(jī) ,國內(nèi) 戶 購買時(shí)都 慎重,仔細(xì)分析每 機(jī)器的特點(diǎn)、及 ,樣才 發(fā) 的 , 國 草產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 強(qiáng) 的裝 4 于 國 機(jī) 業(yè)起步比 ,生產(chǎn)工 、機(jī) 設(shè)計(jì)、加工設(shè) 和動(dòng)化 多方 與發(fā) 國 著一定的 主要的因是 國的 草 割機(jī)的 品 , 草 割的 夠 ,樣就 草的 生fl,研究 草 割技術(shù)的員 , 統(tǒng)一, 農(nóng) 的購買 夠強(qiáng) , 重 草 割機(jī)的快速發(fā)展 發(fā) 國 草 業(yè)”fi生產(chǎn) 都已機(jī) 化5 國的 草 割技術(shù)設(shè) 與發(fā) 國 比很 的 ,currency1 多 造產(chǎn)品, 品 ,主要的工 機(jī)構(gòu)參數(shù)選擇 ,生產(chǎn)技術(shù) 成熟,設(shè) , currency1 的國內(nèi)草產(chǎn)品生產(chǎn)加工設(shè) “ 的需要 國產(chǎn)產(chǎn)品, 發(fā)結(jié)構(gòu),無 業(yè)發(fā)展起 的 fi然“ fl國外產(chǎn)品 , , 國內(nèi)“ 的費(fèi) ,所 發(fā)良、動(dòng)化程度 、外 美,currency1 的國產(chǎn) 割機(jī)將是 國 草 割設(shè) 的關(guān)機(jī) 一, 促進(jìn)飼草產(chǎn)業(yè)化” 起 重的 6 目前, 國 草的 主要工完成, 動(dòng)強(qiáng)度 ,功效 ,時(shí) 及時(shí) , 規(guī)?;⑵坊啊?發(fā)展的要求 小型 草 割機(jī) 草專業(yè)戶的,減 草 時(shí)重的體 動(dòng),同時(shí)減 工割草的時(shí) 草的,還工 工割草時(shí)草的 , 草生fl的 , 動(dòng)割 4 草機(jī)割的草fl度一,于和運(yùn)輸, 下的 帶 很 的方 隨著 草 產(chǎn)業(yè)的 速 起, 草機(jī) 化發(fā)展帶 的機(jī) ,小型動(dòng)割草機(jī)“ 需求 間 很 ,前 7 1.2 國內(nèi)外發(fā)展歷史及現(xiàn)狀 1.2.1 國外電動(dòng)割草機(jī)的生產(chǎn)研究概況 國外研 和生產(chǎn) 草 機(jī) 起步 ,發(fā)展 快 是美、 、法、意、currency1發(fā) 國 處于 位 1805 國工程師 內(nèi)特 第一 割草機(jī)的發(fā) 專 , 是一 裝 刀 的重機(jī)器,currency1運(yùn) 很理 1830 造的割草 機(jī)類 于 天 的 割草機(jī) 的是 割草機(jī), 機(jī) 具的生產(chǎn)率,盡加 割 及 機(jī)具的前進(jìn)速度 20世70 代”國 研 割草機(jī), 速 的割刀 進(jìn)無 切割的工具,具結(jié) 構(gòu) , 養(yǎng)時(shí)間 , 需要磨刀、 刀優(yōu)點(diǎn) 美國翰 迪爾公司和紐荷蘭公司目前是世界fl 的 草機(jī) 造,美國 翰 迪爾公司 草機(jī) 13 fi品 49 fi機(jī)型 紐荷蘭公司現(xiàn)生產(chǎn) 12 fi品 25 fi機(jī)型3 具 位的產(chǎn)品牽引 割草壓扁機(jī)、走 割草壓扁 機(jī),如 NEWHOLLAND471、488、499、 1465 型, 結(jié)構(gòu)特點(diǎn):配 刃器和 短齒 刃器, 草物生fl情況選 , 發(fā)生堵塞現(xiàn) 動(dòng)或液壓調(diào) 切割 器 刃器傾角, 于多石 、坡的 間業(yè) 可的齒輪箱驅(qū)動(dòng)壓扁輥, 需要 調(diào)整任何鏈優(yōu)點(diǎn)4 國的 Hesston 割草機(jī),如 1275 型,具國際 傳動(dòng)系統(tǒng) 變速箱及主傳動(dòng)軸將動(dòng)送 割草機(jī)輾壓輪, 經(jīng)二級(jí)變 速箱 皮帶傳 割刀 時(shí)間 , 動(dòng)割刀,割刀速度 1800 程/分鐘, 兩邊”一fi 衡飛輪,減 振動(dòng)及幫助割刀切割 加強(qiáng)型剛刀桿 fl久 , 刃器經(jīng)二熱處理, 具可的耐磨 可調(diào)浮動(dòng)彈簧, 割刀完 浮動(dòng) 方的 刃角調(diào) ,可 同勢及物狀況5 世界名 草機(jī) 造翰 迪爾 John Deer 和凱 CAS 廠 研 發(fā)型多功聯(lián) 機(jī) ,如 CASE Combine Harvester515,整機(jī)優(yōu)異,可 40 多 農(nóng)物 及 草, 方,可耐 ,可毫 費(fèi) 付潮濕倒伏密集的 草及坡fl的 物6 因此,國外 草 機(jī) 研究 發(fā)從整機(jī)fl已currency1完 近 ,歐美天然草 的發(fā) 國 的 割設(shè) 成熟,結(jié)構(gòu)參數(shù) 理, 可,生產(chǎn)率 很 國際名的農(nóng)機(jī)生產(chǎn)如美國紐荷蘭、翰迪爾、凱 公司, 國福森公司,韓國成元公司, 國威公司和前進(jìn)公司的 割機(jī)都已系列 產(chǎn)生,設(shè) 無論機(jī) 結(jié)構(gòu)、動(dòng)配套、液壓系統(tǒng)還是 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方 都處理 很成功,一的設(shè)計(jì)理論、科研成果的 機(jī) fl都體現(xiàn) 一 發(fā) 國 ,如美國 草 割機(jī)已 實(shí)機(jī) 化,牽引發(fā)展成走 ,已發(fā) 出機(jī) 器 割草機(jī), 草業(yè)已成 國 經(jīng)濟(jì)一 產(chǎn)業(yè)8 5 于國外的 機(jī) 型 主, 機(jī)具彎半徑 ,需要頭fl, 織 要求 ,昂貴,因此考慮 方 ,業(yè) 及農(nóng) 經(jīng)濟(jì)發(fā)展 多 因素,國外動(dòng)割草機(jī) 省推 很 的局 1.2.2 國內(nèi)電動(dòng)割草機(jī)機(jī)的生產(chǎn)研究概況 國 草機(jī) 產(chǎn)業(yè)化起步 與許多的發(fā) 國 比很 的 50 代末 海爾機(jī) 廠生產(chǎn)出型的 割草機(jī),同時(shí)還生產(chǎn)引爆刀割草機(jī) 60 代內(nèi) 蒙古 機(jī) 研究所進(jìn)后懸掛 刀 速割草機(jī)的研究, 動(dòng)刀 速割草機(jī)接近 時(shí)國外同類產(chǎn)品 進(jìn) ,于某 因十 的時(shí)間停止方 的研究工 70 代內(nèi)蒙古和疆分別研 成圓盤, 圓盤和四圓盤 割草機(jī),割草機(jī) 于 密度的工 和天然草 割,具割茬 國85 又研 出六盤 齒 割草機(jī) 20 世 80 代 , 國草 業(yè)投入 重 , 度減緩甚至下降, 許多 草機(jī) 造企業(yè)紛紛產(chǎn)或停產(chǎn), 加fl 國與歐美發(fā) 國 著技術(shù) 和 造段、工 方 的 , 國與國 外同類產(chǎn)品的 造和 的 離進(jìn)一步 , 產(chǎn)品類型只圓盤 割草機(jī)、 后懸掛 割草機(jī)、機(jī)引刀割草機(jī)、指盤 摟草機(jī)、圓、方打機(jī),目前, 多熱衷于討論 草的經(jīng)濟(jì)效和 境效, 于如何實(shí)現(xiàn)fl述效,討論 研究 于 重缺乏農(nóng) 的 草 機(jī) ,造成農(nóng) 草豐產(chǎn) 豐 , 或豐產(chǎn) 盡管 國 草 機(jī) ,引進(jìn)、化的基礎(chǔ)fl 初步 成散草、方 、圓、壓垛、二加壓打包業(yè)工 系統(tǒng), 每 業(yè)機(jī) 多數(shù) 一機(jī)型,” 業(yè)工序間機(jī)具與動(dòng)配套 ,特別是 國農(nóng)村實(shí)草 ”包 戶生產(chǎn) 任 后, 變小, 戶 的經(jīng) 規(guī)模選擇的機(jī)具,機(jī)具 效 , 造成 需 目前, 國生產(chǎn)的 草 機(jī) 的主要企業(yè) 3 (海爾 業(yè)機(jī) 廠、寶 業(yè)機(jī) 廠和疆 機(jī) 廠) 海爾 業(yè)機(jī) 廠是 國 草 機(jī) 的 生產(chǎn)廠 廠生產(chǎn)的天然草 和 產(chǎn)工草 的割、摟產(chǎn)品,技術(shù)fl比 成熟,“ 占率 、 currency1 , 產(chǎn) 草的 割方 小 目前 農(nóng)機(jī)推 研 成功 的二圓盤 草 割機(jī),正 技術(shù) 定, 生產(chǎn),可 割”類 密度的工 和天然 草 2002 fl海 公司 研 出圓盤后掛 割草機(jī), 是 機(jī)輸 出的動(dòng)和走裝置進(jìn) 割 草業(yè) 現(xiàn) 研究的方 是 方和省時(shí)省 體 國 草 機(jī) 化 還是很 ,產(chǎn)品 定,品 一,草 位 整套割、摟、裝、運(yùn)設(shè) 數(shù)與美國 比 懸 1.2.3 國內(nèi)外電動(dòng)割草機(jī)械切割部件發(fā)展概況 切割 是動(dòng)割草機(jī) 的主要的 ,國內(nèi)外動(dòng)割草機(jī) 切割 的結(jié)構(gòu)分 和圓盤 割草機(jī) 走動(dòng)分 牽引 、半懸掛 、懸掛 、 走 割草機(jī); 割草 可 和 割草機(jī) (1)往復(fù)式切割器割草機(jī)研究發(fā)展概況 割草機(jī)具 久的歷史 于 割天然 草和 草,具割茬 currency1整 , 草 ,于調(diào)整 優(yōu)點(diǎn), 發(fā)展程是從 機(jī)引 從牽引 6 懸掛 發(fā)展 勢是 生產(chǎn)效率,一是 前進(jìn)速度,二是 加割 加 割 將 加“ ,因此 前進(jìn)速度 切割,同時(shí) 切 割器切割速度 于切割速度 ,引起割刀 加, 造成機(jī)器動(dòng) 和機(jī) ,切割 產(chǎn)或濕 草常產(chǎn)生堵刀現(xiàn) 割草機(jī)fi缺點(diǎn), 目 前仍 一 機(jī)型國內(nèi)外 currency1 和 生產(chǎn), 完 和進(jìn) (2)回轉(zhuǎn)式割草機(jī)研究發(fā)展概況 近 ,“歐于 草 加, fi 草 ,fl 密currency1 于倒伏 因此, 割草機(jī) 速發(fā)展, 無 ”切割 切割器刀裝 刀盤fl,隨刀盤一起 進(jìn)割草, 前進(jìn)速度 , 的生產(chǎn)率, 產(chǎn)生堵 塞現(xiàn), 刀 , 養(yǎng)方 割草機(jī)功率 , 106 / ( 割草機(jī) 12 / , 動(dòng)刀割草機(jī) 48 / )工 重 割 ,割茬 ,草多, 的 程度要求 草剛度小時(shí) 割 茬 度 加,因此 于 產(chǎn)桿 草,“歐比 二、 整體方案的確定 2.1 割草機(jī)類型的選擇 2.1.1 按切割裝置分類 割草機(jī) 切割裝置 分可分 刀 運(yùn)動(dòng)和 運(yùn)動(dòng)兩類 關(guān)的fi ” 兩類割草機(jī) 割時(shí)所需的動(dòng) 一樣, 運(yùn)動(dòng)的割草機(jī)所需的動(dòng) 小, 所 運(yùn)動(dòng)的割草機(jī)就成 主 如1所是兩 割草機(jī) 割時(shí),所需動(dòng) 的比8 圖1旋轉(zhuǎn)式和往復(fù)式割草機(jī)所需動(dòng)力的比較 7 力 動(dòng) 的 需 所 割 收 生草重 往復(fù)式割草機(jī) 旋轉(zhuǎn)式割草機(jī) Fig1 Comparison of rotating and reciprocating mower required power 所本設(shè)計(jì)選 的割草機(jī)是 割草機(jī) 2.1.2 往復(fù)式割草機(jī)的分類 割草機(jī)主要分 下幾類: (1) 機(jī)配套 又分 前懸掛 和牽引 : (2) 機(jī)配套 又分 前懸掛 和牽引 (3)桿 割草機(jī) 輪和桿驅(qū)動(dòng)的 (4)無桿 割草機(jī) 又稱 衡驅(qū)動(dòng)割草機(jī), 動(dòng)刀的 運(yùn)動(dòng),此 程 所產(chǎn)生的 衡又重 fl的割草機(jī)都是定 定刀,只一fi動(dòng)刀,動(dòng)刀的運(yùn)動(dòng)率 , 堵塞, 桿 草的切割,currency1工時(shí) 衡 動(dòng)刀割草機(jī)是兩 刀 切割 因此驅(qū)動(dòng)裝置和刀 裝置的構(gòu)造比 , 驅(qū)動(dòng)時(shí)動(dòng) 衡 優(yōu)越,刀的 數(shù)非常 ,所業(yè)時(shí) 比 快 結(jié)前養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展 的特點(diǎn), 草機(jī) 的研 機(jī)型fl小型 主,研究內(nèi) fl,重點(diǎn)解決 動(dòng)強(qiáng)度 , 工多的 業(yè)生產(chǎn)業(yè),考慮分 的規(guī)模,所本論文主要設(shè)計(jì)一 小 型的 動(dòng)刀的 割草機(jī) 2.2 方案確定 fl的分析和比 ,選 動(dòng) 割草機(jī) 動(dòng)割草機(jī)主要?jiǎng)釉?、切?系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)和走系統(tǒng) 成 割草機(jī)的動(dòng) 機(jī) 選擇 兩 程的 機(jī), 的 定功率 2.9kW, 速 2600r/min,外 166196208 切割系統(tǒng),選 刀 因 刀運(yùn)動(dòng)時(shí), 的速度 切割 草 所需要的速度, 刀割草機(jī)的速度是刀割草機(jī)的兩 將 運(yùn)動(dòng)變 運(yùn) 動(dòng) 機(jī)構(gòu) 傳動(dòng)系統(tǒng) 動(dòng) 機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶輪輸出后,經(jīng)三角皮帶輪和一 齒輪兩 級(jí)減速,變傳動(dòng)方 后傳 主軸,經(jīng)聯(lián)軸器將動(dòng)傳 凸輪軸, 帶動(dòng)刀進(jìn)切割,同時(shí),切割器主軸經(jīng)一小鏈輪將驅(qū)動(dòng)傳 輸送系統(tǒng) 減速器 齒輪傳動(dòng) 輸送系統(tǒng) 皮帶傳輸,傳輸帶fl裝 齒,將 草輸送 割機(jī)的 8 走系統(tǒng),目前走系統(tǒng) 工推, 時(shí) 考慮機(jī)動(dòng)走,樣 是 從 經(jīng)濟(jì)方 考慮 走輪的 徑 250mm 小型動(dòng)割草機(jī)要 目前主要 的黑麥草、紫花苜蓿和三草品 品 狀、fl 異 ,切割強(qiáng)度 同, 草切割裝置要求 , 刀刃型 、切割運(yùn)動(dòng)速度及 關(guān)參數(shù)都要 割 草機(jī)的動(dòng)機(jī)型要小 , 工可 fl要 ,整機(jī), fl ,結(jié) 草 割的農(nóng) 要求,本論文所設(shè)計(jì)的小型動(dòng)割草機(jī)的主要技術(shù)參數(shù): 配套動(dòng): 機(jī)2.9kW 割 : 1 m 割茬 度:45mm 切割 : 動(dòng) 物 度:600mm 刀刃口: 刀齒間 :39mm 刀運(yùn)動(dòng)速率:1800/min 前進(jìn)方 : 推 數(shù):1 工效:334m2/h 2.3 本章小結(jié) 一章主要是確定小型動(dòng)割草機(jī)體的設(shè)計(jì)方案 確定割草機(jī)的類型 動(dòng) 割機(jī) 的切割系統(tǒng) 動(dòng)刀 傳動(dòng)系統(tǒng) 減速器 齒輪傳動(dòng) 輸送系統(tǒng) 帶傳動(dòng) 一章主要是設(shè)計(jì)小型動(dòng)割草機(jī)的 體的方案, 后的設(shè) 計(jì) 三、切割系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.1 切割器主要參數(shù)的分析 切割器是” 割草機(jī)主要的 , 工效率和業(yè) 接 整機(jī) 目前割草機(jī)fl 和 切割器 因 切割器切割功率 , 的 程度要求 , 于山、丘陵、 段,因此選 9 切割器2 工時(shí), 機(jī)輸出 動(dòng),經(jīng)輸入軸將動(dòng)傳輸主軸, 經(jīng) 機(jī)構(gòu)變 運(yùn)動(dòng) 3.1.1 往復(fù)式切割器影響切割質(zhì)量的因素分析 切割速度 pV 與進(jìn)速度 mV 間的關(guān)系, 切割速比 述 動(dòng)刀 度h一定時(shí), 重割和 的 小與機(jī)器前進(jìn)速度 mV 和速密切的關(guān)系, 關(guān)系 切割 進(jìn)程H 數(shù)學(xué) mH V t= (1) mV 機(jī)器前進(jìn)速度(m/s) t 割刀運(yùn)動(dòng)一fi程時(shí)間 因 切割器割刀運(yùn)動(dòng)一fi程,動(dòng)180, 時(shí)間 t t=30n (2) 將(2)代入(1) H =30 mVn (3) n 速(r/min) 因 草 密多 ,切割 , 割草機(jī)切割速度 于 2.15m/s3 切割 速度 , 加,引起機(jī)器動(dòng),因此選擇切割速度是關(guān),主軸 速 738 r/min 一,割刀完成兩fi程, 割刀 速度 pV pV =15rn(m/s) (4) pV = 738 38 15 1000= 1.87 m/s r 半徑(mm) n 速(r/min) 因 切割速比= p m V V 將(1)、(3)代入整理 = 2rH (5) 現(xiàn)割草機(jī) H =(1.11.5)h 代入(5) 10 = 2(1.1 1.5)r h (6) h 動(dòng)刀刃 度(mm), 型切割器動(dòng)刀刃 度h 54,代入(6) = 2 38(1.1 1.5) 54 = 0.941.28 切割,實(shí)際切割速比 于理論切割速比,理論進(jìn)速度 mV 機(jī)器 定 所 許的 速度 3.1.2 技術(shù)參數(shù)的分析和評(píng)價(jià) 主軸速 738 r/min,切割器 速度 pV =1.87m/s, 割機(jī) 業(yè) 速度 mV =0.99m/s,切割器選 I 型, 切割, 選擇的切割速比 切 割速比一 于1.023,本機(jī) 工況下 /P mV Vl = =1.871.02, 本機(jī)的設(shè)計(jì)是 理的 3.2 凸輪軸的設(shè)計(jì) 切割時(shí) 實(shí)現(xiàn)從 運(yùn)動(dòng) 刀的 運(yùn)動(dòng),需一fi 間傳動(dòng)機(jī)構(gòu), 機(jī)構(gòu)就是 機(jī)構(gòu), 輪 結(jié)構(gòu),兩輪和凸輪軸 成 于本文設(shè)計(jì) 的是 刀割草機(jī),驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的情況正 , ,所凸輪軸 衡 ,就 需要校核計(jì)算 3.2.1 凸輪軸的設(shè)計(jì) 凸輪軸的動(dòng)是經(jīng)主軸 聯(lián)軸器傳動(dòng)動(dòng), 軸的輸入功率是 2.45kW,軸的 fi選 40Cr調(diào), 0A =11297, t =3555MPa,軸的速 n=738r/min, 計(jì)算軸的小軸徑: 30 0 Pd A n (7) 0 100A = , 40t = MPa : 30 2.45100 14.92 738d mm 于軸fl ,考慮 軸的強(qiáng)度 弱, 軸徑,一 一fi 時(shí),軸徑 3% ,兩fi 時(shí) 7% ,然后圓整 徑,因此 0(1 7%) 15.37d d= 11 將d圓整成16mm 軸的結(jié)構(gòu)意見2 圖2 凸輪軸的結(jié)構(gòu)示意圖 Fig2 Schematic diagram of the structure of the camshaft 3.2.2 確定凸輪軸的各段直徑和長度 可知軸段fl小 徑凹 處, 段的 徑即 4 16d = mm, 4 2L = mm 軸段是和主軸聯(lián)接的聯(lián)軸器,聯(lián)軸器 許 的 徑, 1 20d = mm, 1 52L = mm 軸段是定位軸肩, 2 28d = mm, 2 43L = mm 軸段是裝輪,輪的 徑和厚度可 3 20d = mm, 3 20L = mm 軸段fl是圓螺母, 5 20d = mm, 5 42L = mm 3.3 切割裝置的設(shè)計(jì) 3.3.1 動(dòng)刀的結(jié)構(gòu) 切割裝置主要是一 運(yùn)動(dòng)的動(dòng)刀和定 動(dòng)的 分 成,動(dòng)刀和刀桿 成一體,刀桿和傳動(dòng)機(jī)構(gòu) , 將動(dòng)傳 動(dòng)刀 定 分包括刀架, 間隙調(diào) 機(jī)構(gòu),工時(shí) 刀同時(shí) 運(yùn)動(dòng), 刀間的 草進(jìn) 割 動(dòng)刀是切割器的主要工 , 光刃結(jié)構(gòu),光刃切割省,割荏整 , 磨鈍,工 需經(jīng)常磨刀,主要 于 草 割 動(dòng)刀是一 , 具 的耐磨和一定的 擊韌,刀一 “鋼 成,刃需淬火 動(dòng)刀的結(jié)構(gòu)如3所 12 圖3動(dòng)刀的結(jié)構(gòu) Fig3 The knife structure 1、 下動(dòng)刀 2、fl動(dòng)刀 3、壓板 4 機(jī)架 5、墊 6、螺母 7、螺栓 8、墊 圖4刀片的間隙調(diào)整 Fig4 The blade gap adjustment 3.3.3 偏心輪的設(shè)計(jì) 輪是 機(jī)器的主要的一fi ,要實(shí)現(xiàn)從 運(yùn)動(dòng) 刀的 運(yùn)動(dòng),需一fi 間傳動(dòng)機(jī)構(gòu), 機(jī)構(gòu)就是 機(jī)構(gòu), 輪 的結(jié)構(gòu) 輪的結(jié)構(gòu)如5所: 13 圖5偏心輪 Fig5 Eccentric gear 3.3.4 切割裝置附件的設(shè)計(jì) 1、壓板 (見6) 圖6 壓板 Fig6 Clamp 2、機(jī)架 (見 7) 圖7 機(jī)架 Fig7 Frame 14 3.4 本章小結(jié) 本章主要是分析切割器的參數(shù), 理分析,動(dòng)割草機(jī)的工情況計(jì) 算出機(jī)器前進(jìn)的速度和割刀切割的速度,同時(shí)進(jìn)切割裝置的設(shè)計(jì),切割裝置是 草 割機(jī)的主要 成分, 整fi 草的 割 切割裝置的設(shè)計(jì)包括刀 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、刀間隙的調(diào)整、輪的設(shè)計(jì)和 關(guān)附 的設(shè)計(jì) 四、傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 傳動(dòng)系統(tǒng)將 機(jī)的動(dòng)分別傳送切割器和輸送系統(tǒng) 4.1 傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和傳動(dòng)比的確定 4.1.1 傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 動(dòng)割草機(jī)切割系統(tǒng)和輸送系統(tǒng)的工理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn), 機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng) 見8 1、 機(jī) 2、聯(lián)軸器 3、動(dòng)輸入皮帶輪 4、輸入軸 皮帶輪 5、小 齒輪 6、 齒輪 7、輸送主動(dòng)鏈 輪 8、輸送從動(dòng)鏈輪 9、輪 10、輸送帶輪 、減速箱輸入軸 、主軸 、凸輪軸 、 輸送 主軸 圖8 傳動(dòng)系統(tǒng)簡圖 Fig8 Drive system schematic 8可知,動(dòng) 機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶輪輸出后經(jīng)皮帶輪3、4和一 齒輪5、6 兩級(jí)減速,變傳動(dòng)方 后傳 主軸 主軸經(jīng)聯(lián)軸器將動(dòng)傳 凸輪 15 軸帶動(dòng)刀桿及動(dòng)刀 切割運(yùn)動(dòng) 同時(shí),切割器主軸經(jīng)一小鏈輪7、8將驅(qū)動(dòng) 傳 輸送系統(tǒng) 4.1.2 傳動(dòng)比確定 1、曲軸主軸的轉(zhuǎn)速 pV =260r np = 30r np m/s (8) 切割器割刀 速度常 1.62.0 m/s,公 (8) n= 330 30 (1.62)38 10PVr -= = 631.58789.5 r/min 主軸速n=738 r/min 2、確定傳動(dòng)比 定工狀況, 機(jī) 定速 mn =2600r/min,功率 mP =2.9kW,動(dòng)經(jīng)皮帶輪輸 出分兩路 一路經(jīng)二級(jí)減速后, 接傳 主軸(n=738r/min) 因此切割系統(tǒng) 傳動(dòng)比i : i= 1i 2i = mnn =2600738 =3.52 (9) 1i 一級(jí)皮帶輪減速比 2i 二級(jí)圓 齒輪減速比 ” 傳動(dòng)的傳動(dòng)比4: 帶傳動(dòng)比i 5 齒輪傳動(dòng)比i 5 鏈輪傳動(dòng)比i 6 設(shè)計(jì)法和結(jié)構(gòu) 間位置, 1i =1.5 即: 1i = 2 1 D D 1D 小皮帶輪的 徑(mm) 2D 皮帶輪的 徑(mm) (9) 2i = 1 3.52 2.35 1.5 i i = = 即 2i = 2 1 1 2 2.35z nz n= = 1z 二級(jí)減速主動(dòng)小 齒數(shù) 2z 二級(jí)減速從動(dòng) 齒數(shù) 16 輸送系統(tǒng)傳動(dòng)是 主軸 央的小鏈輪,經(jīng)同比傳動(dòng)輸送主軸, 動(dòng) 帶動(dòng)輸送帶 輸送 4.2 割草機(jī)功率需求分析和傳動(dòng)效率 4.2.1 割草機(jī)的功率分析 割草機(jī)功率包括 割 切割器切割功率 1P和輸送功率 2P 即: 1 2P P P= + (10) 1P= 0102mV BL (kW)5 (11) mV 機(jī)器前進(jìn)速度(m/s) B 機(jī)器割 (m) 0L 切割每 方 的稈所需的功率(Nm/m2) 經(jīng)測定,割草 0L = 200300,5所 1P =0.99 1 200102創(chuàng) =1.94 經(jīng)驗(yàn)輸送系統(tǒng)功率需求 2 bP PB= (12) bP 輸送系統(tǒng)位割 所需功率(kW/m), 一 0.220.25 kW11, 2P =0.221 = 0.22 kW (12) 未考慮傳動(dòng)效率和 所需的功率, 割 割機(jī) 所 需功率 : 1 2 1.94 0.22 2.16P P P= + = + = kW 4.2.2 割草機(jī)的傳動(dòng)效率 切割器的 運(yùn)動(dòng)工是 機(jī)的皮帶輪輸出動(dòng),經(jīng)皮帶輪、圓 齒輪二級(jí) 減速見9 皮帶輪傳動(dòng)效率 1 0.96h = ,圓 齒輪傳動(dòng)效率 2 0.97h = 11, 切割系統(tǒng) 的傳動(dòng)效率 1 2 0.96 0.97 0.93h h h= 17 圖9 切割系統(tǒng)傳動(dòng)圖 Fig9 Cutting system transmission diagram (1)”軸的速 軸 1 2600 1733 1.5 mnn i= = = r/min 軸 2 1733 738 2.35 nn i= = = r/min (2)”軸的功率 軸 0 1 2.9 0.96 2.78P P h= kW 軸 2 2.78 0.97 2.70P P h= kW (3)”軸的扭矩 機(jī)軸 00 2.99550 9550 10.652600 m PT n= = Nm 軸 2.789550 9550 15.321733PT n= = Nm 軸 2.709550 9550 34.94738PT n= = Nm 表1 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) Table1 Kinematic and dynamic parameters 軸 名 參數(shù) 動(dòng)機(jī)軸 軸 軸 速n/ (r/min) 2600 1733 738 功率P/ (kW) 2.9 2.78 2.70 18 扭矩T / (Nm) 10.65 15.32 34.94 傳動(dòng)比i 1.5 2.35 效率h 0.96 0.97 4.3 減速器的設(shè)計(jì) 4.3.1 錐齒輪的設(shè)計(jì) 實(shí)現(xiàn)切割系統(tǒng)傳動(dòng)比3.52:1,可進(jìn)二級(jí)減速,一級(jí) 動(dòng)皮帶輪輸出 減速,第二級(jí)因要 運(yùn)動(dòng)終化 割刀 運(yùn)動(dòng), 設(shè)計(jì)二級(jí)減速 一圓 齒輪 1、選擇 fi 兩 齒輪 40Cr,滲碳淬火齒 度58-62HRC 2、選 精度級(jí) 因 淬火處理, 初選7級(jí)精度 3、因 是閉 齒 齒輪傳動(dòng), 初選小齒輪齒數(shù) 1 2 118, 42z z iz= = = 4、閉 齒 齒輪傳動(dòng), 齒彎疲 強(qiáng)度設(shè)計(jì)公 ,齒 接觸疲 強(qiáng)度 校核公 5、齒彎疲 設(shè)計(jì),公 : ( ) 13 22 2 1 4 1 0.5 1 Fa Sa FR R Y YKTm z u sf f 驏 琪琪- + 桫 (13) (1)齒輪傳 矩 5 5 51 1 1 2.7895.5 10 95.5 10 0.15 10 1733 PT n= = =創(chuàng) 創(chuàng) Nm (2) 齒 系數(shù) 0.3Rf = ,齒 點(diǎn)的 分度圓 徑 md 和模數(shù) mm ( ) ( )0.5 / 1 0.5m Rd d R b R df= - = - , ( )1 0.5m Rm mf= - 11 (3)齒輪的抗彎疲 極查 、小齒輪的抗彎疲 強(qiáng)度極 1 2lim lim 800F Fs s= = MPa (4)抗彎疲 強(qiáng)度壽系數(shù)查 抗彎疲 壽系數(shù) 1 2 1.0N NY Y= = (5) 循 數(shù) 60 hN njL= (14) n 軸的速( 1 1733n = r/min , 2 738n = r/min ) 19 j 齒輪每一時(shí)齒 嚙數(shù), j=1 L 齒輪工壽, 300小時(shí) 7 1 60 1733 1 300 3.12 10N = 創(chuàng) 7 2 60 738 1 300 1.33 10N = 創(chuàng) (6)計(jì)算抗彎疲 許 , 齒輪彎疲 強(qiáng)度 系數(shù) 1.25FS = 1 1 1 lim 1 800 6401.25 N F F F Y S s s輊 = = =臌 MPa 2 2 2 lim 1 800 6401.25 N F F F Y S s s輊 = = =臌 MPa (7)計(jì)算載荷系數(shù)K A v a FK K K K K b= (15) AK 工情況系數(shù), 系數(shù) 7查 1.75AK = vK 動(dòng)載荷系數(shù) 動(dòng)載系數(shù)查 vK =1.11 aK 嚙齒間載荷分配系數(shù), 1 FK b 齒輪傳動(dòng)載荷分布 勻系數(shù),齒 載荷分布 系數(shù) 查 1.36FK b = 即 1.75 1.11 1 1.36 2.64A v a FK K K K K b= = 創(chuàng) (8)查 齒 系數(shù),齒 系數(shù)及 修正系數(shù)查 1 2.97aFY = , 2 2.40aFY = (9)查 校正系數(shù),齒 系數(shù)及 修正系數(shù)查 1 1.53SaY = , 2 1.67SaY = (10)計(jì)算 、小齒輪的 Fa Sa F Y Y s 加比 1 1 1 2.97 1.53 0.0071 640 Fa Sa F Y Y s = = 2 2 2 2.40 1.67 0.0063 640 Fa Sa F Y Y s = = 小齒輪的數(shù)值 20 (11)設(shè)計(jì)計(jì)算 ( ) 5 3 22 2 4 2.64 0.15 10 0.0071 1.844 18 0.3 1 0.5 0.3 2.35 1 m 創(chuàng) =炒 - 創(chuàng) mm 就近圓整 值m=2mm 6、 幾何 計(jì)算 (1)計(jì)算分度圓 徑 1 1 18 2 36d zm= = mm 2 2 42 2 84d z m= = mm (2) 角 ( )1 1 2arctan / 23 20z zd = = 2 190 66 40d d= = (3) ( *ah =1 * 0.25c = ) * 2 a ah hm mm= = (4)齒角 * *( ) 1.25 2.5 f ah h c m m mm= + = = (5)頂圓 徑 1 1 12 cos 39.68a ad d h d= + = mm 2 2 22 cos 85.56a ad d h d= + = mm (6)齒圓 徑 1 1 12 cos 31.58f fd d h d= - = mm 2 2 22 cos 82.12f fd d h d= - = mm (7) R 2 2 1 2 /2 45.96R m z z= + = mm (8)齒角 fq tan / 0.0525f fh Rq = = fq =3.0052 (9)分度圓齒厚 /2 3.14s mp= = mm 7、齒輪強(qiáng)度校核 齒 接觸疲 強(qiáng)度校核 21 ( ) 1 2 3 1 4 1 0.5H H E HR R KTZ Z d u s s f f = - (16) HZ 點(diǎn) 系數(shù),于 齒輪 HZ =2.5 EZ 彈系數(shù),彈系數(shù) 查 2189.8 / EZ N mm= Hs 接觸疲 許 (MPa) limH NH H Z S s s = (17) limHs 齒輪 fi的接觸疲 極( 1lim lim2 1400H Hs s= = MPa) NZ 接觸疲 強(qiáng)度壽系數(shù),接觸疲 強(qiáng)度壽系數(shù)查 1 2 1.1N NZ Z= = HS 接觸疲 強(qiáng)度小 系數(shù), 1HS = lim1 11 / 1540H H N HZ Ss s= = MPa lim2 22 / 1540H H N HZ Ss s= = MPa ( ) 5 1 2 3 4 2.64 0.15 102.5 189.8 1225 0.3 1 0.5 0.3 36 2.35H s 創(chuàng)= 創(chuàng) MPa EMBED Equation.DSMT4 1Hs ( ) 52 2 34 2.64 0.34 102.5 189.8 5640.3 1 0.5 0.3 84 2.35Hs 創(chuàng)= 創(chuàng) MPa 2Hs 二級(jí) 齒輪齒 接觸強(qiáng)度理 4.3.2 減速箱輸入軸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 (1)減速箱輸入軸的設(shè)計(jì) 軸的一端與皮帶輪 聯(lián),另一端與小 齒輪 聯(lián),都是懸臂 ,軸的 fi 選 45鋼調(diào)時(shí), 皮帶輪的傳動(dòng)效率 0.96, 計(jì)算出皮帶輪和齒輪與軸 聯(lián) 方軸的 徑 30 0 Pd A n (18) P 軸傳 的功率(kW) 22 n 軸的速(r/min) 前 的計(jì)算可知 2.78PI = kW, 1733nI = r/min 30 2.78103 12.06 1733d = mm 于軸fl ,考慮 軸的強(qiáng)度 弱, 軸徑,一 一fi 時(shí), 軸徑 3% ,兩fi 時(shí) 7% ,然后圓整 徑,因此 ( ) 01 7% 12.90d d= mm 將d圓整成 14mm,即 14d = mm 于與皮帶輪 聯(lián)的軸徑 fl,是懸臂 ,與減速箱體 配,見10 7654321 圖1 軸結(jié)構(gòu)示意圖 Fig10 Schematic diagram of shaft structure (2)確定輸入軸各段的直徑和長度 ”軸段的 徑是扭強(qiáng)度計(jì)算currency1 的小 徑的基礎(chǔ)fl,考慮軸fl 的軸 定位及裝拆要求,軸端起逐段加確定 ”軸段的fl度,主要 決于” 與軸配分的軸 和 間要的軸 間隔的 離 fl計(jì)算可知求 輸入軸的小 徑 mind =14mm, 處與小 齒輪接, 軸段 的 徑 1d =14mm, 軸fl除裝齒輪外還定 齒輪的套, 1L =14+10+2=16mm 軸段fl裝 動(dòng)軸”,因軸fl 裝的是 齒輪,軸定位時(shí) 一角接 觸球軸”,選 7004AC型角接觸球軸” 段的 徑和fl度 于軸”內(nèi)徑和 度,即 2d =20mm, 端定位是套, fl度比齒輪輪轂 度小2mm, 2L =10mm 軸段 軸肩定位軸”, 軸”的軸 定, 3 26d = mm, 3 100L = mm 軸段fl 裝軸”, 徑與的 徑 , 4 20d = mm, 4 12L = mm 軸段fl裝彈擋圈定 的軸”, 5 16d = mm, 5 4L = mm 軸段fl預(yù)留端蓋裝的 , 6 20d = mm, 6 28L = mm 軸段fl裝皮帶輪,考慮 帶輪裝拆方, 7 16d = mm, 7 30L = mm 23 (3)軸的 力分析 軸的分析見11 因 軸的輸入功率 2.78kW,速=1733r/min , 1z =18 輸入矩 595.5 10 15319.68PT nI = Nmm 小 齒輪fl的”: 1 1 2 2 t m T TF D d I I= = (19) 1md 小齒輪齒 點(diǎn) 分度圓 徑, 1 1m md m z= mm 齒 點(diǎn) 模數(shù), ( )1 0.5 1.7m Rm m f= - = 1 30.6md = 1 2 2 15319.68 1001.29 30.6t m TF d I= = = N 1tan cosr tF F a d= a 壓角, 20a = 1d 小齒輪分度圓 角,前 計(jì)算可知 1 23d = 1tan cos 1001.29 tan20 cos23 335.47r tF F a d= = =窗 窗 N 24 圖11 軸的 力圖 Fig11 Axial force 1tan sin 1001.29 tan20 sin23 142.4a tF F a d= = =窗 窗 N 軸fl分析可計(jì)算軸fl的 , 處 1HM 、 1VM 、M、 eqM 值于下 4.2 表2 減速器輸入軸 力 Table 2 The input shaft of the speed reducer bearing reaction force 載荷 H 垂 V R(N) 1 1215.70HR = 2 214.41HR = 1 407.31VR = 2 71.84VR = 彎矩M(Nm) 24.03HM = 8.05VM = 扭矩T(Nm) 15.32 彎矩(Nm) 2 2 25.34 H VM M M= + = 25 計(jì)算彎矩M(Nm) ( )22 26.96 eqM M aT= + = ( 0.6a= ) (4)輸入軸的強(qiáng)度校核 fl 的彎 知B處截 處, eqeq MWs s= (20) 查軸的常 fi及 主要機(jī) 可知45鋼調(diào)時(shí), 637bs = MPa , bs 值查軸的許 彎 查 軸的許 彎 55s = MPa W 軸計(jì)算截 的抗彎截 模mm3 3 3/32 0.1W d dp= (21) 3 3 3 26.96 10 33.7 0.1 0.1 20 eq eq eq M M W ds = = = = s 于割草機(jī)工季 強(qiáng),一荏一 一多, 需 精確校核疲 強(qiáng)度 (5)確定軸 鍵的類 和 軸fl 的 定 , 齒輪與皮帶輪的軸段fl 齒輪 的軸段 的鍵 選擇的類型 選A型 確定的 軸徑d =14mm,輪轂fl 14L = mm,查 聯(lián)接的剖 和 4查 b=5mm,h=5mm,L=8mm 強(qiáng)度驗(yàn)算 確定許 聯(lián)接的許 和壓強(qiáng) 6查 ps輊臌 =70 80MPa 的工fl度 8 5 3l L b= - = - = mm 擠壓 度 /2 5/2 2.5h h= = = mm 擠壓 52 2 0.15 10 53.32( ) 14 2.5 3p Tdhls 創(chuàng)= = =創(chuàng) MPa Ps 輪軸段 的鍵 選擇的類型 選A型 確定的 軸徑d =16mm,輪轂fl 30L = mm,查 聯(lián)接的剖 和 4查 b=6mm,h=5mm,L=22mm 強(qiáng)度驗(yàn)算 確定許 聯(lián)接的許 和壓強(qiáng) 6查 ps輊臌 =7080 MPa 26 的工fl度 22 5 17l L b= - = - = mm 擠壓 度 /2 5/2 2.5h h= = = mm 擠壓 52 2 0.15 10 44.12( ) 16 2.5 17p Tdhls 創(chuàng)= = =創(chuàng) MPa Ps 4.3.3 曲 主軸的設(shè)計(jì)及校核 1 曲 主軸的設(shè)計(jì) 割機(jī)的切割器動(dòng)輸入主軸一端與 齒輪 聯(lián),另一端與小鏈輪 聯(lián)傳送 切割的動(dòng),前 的功率計(jì)算可知P=2.70kW, 齒輪傳動(dòng)的效率 0.97,軸的 fi 選 40Cr調(diào), 0 112 97A = , 35 55t = MPa,軸的速n=738r/min 軸的小 徑 30 0 Pd A n (22) 0 100A = , 40t = MPa , 30 2.70100 15.41 738d mm 于軸fl ,考慮 軸的強(qiáng)度 弱, 軸徑,一 一fi 時(shí),軸徑 3% ,兩fi 時(shí) 7% ,然后圓整 徑,因此 0(1 7%) 16.49d d= 將d圓整成18mm 軸的結(jié)構(gòu)意見12 987654321 圖12 曲 主軸的結(jié)構(gòu)示意圖 Fig12 Schematic diagram of crank spindle structure 2 確定軸的各段直徑和長度 27 軸fl 的定位, 于拆裝,軸fl小 徑選段, 段fl裝的是彈 圈,即 8 18d = mm, 8 4L = mm 軸段fl裝小鏈輪, 7 22d = mm, 7 36L = mm 軸段裝軸”, 徑和fl度于 軸”的內(nèi)徑和 度,選 6025型深溝球軸 ”, 4 25d = mm, 4 15L = mm 軸段 軸肩,軸” 端定, 軸”的裝, 3 32d = mm, 3 80L = mm 軸段fl裝軸”蓋, 可選與軸段 徑 , 6 25d = mm, 6 68L = mm 軸段fl 是裝彈擋圈, 5 18d = mm, 5 4L = mm 軸段fl裝 齒輪, 2 28d = mm, 2 30L = mm 軸段fl裝軸”與定的套, 徑 軸”的內(nèi)徑, 1 25d = mm, 1 15 6 21L = + = mm 軸段fl裝聯(lián)軸器,于裝與定位, 9d = 20mm, 9L =52mm 3 曲 主軸的 力分析 主軸的見13 28 圖13 曲 主軸的 力圖 Fig13 The crank shaft by the attempt 因 軸的輸入功率 2.70kW, 于輸送系統(tǒng)功率是0.25kW, 切割系統(tǒng)的功率 2.45kW,主軸的速 n=738 r/min 齒輪的的 小與小 齒輪的 小一,即 2 1 1001.29t tF F= = N 2 1 142.40r aF F= = N 2 1 335.47a rF F= = N 鏈輪 主軸的壓軸 1 QQ K F= (23) QK 壓軸系數(shù) , 傳動(dòng) 1.15QK = F 效圓 1000 /F P v= (24) P 傳 功率(kW) 29 v 鏈速(m/s) 1 160 1000zn pv= (25) 1z 鏈輪齒數(shù) n 鏈輪速(r/min) p 鏈 (mm) 計(jì)算 2.66v= m/s 93.98F = N 1 108.08Q = N 4 曲 主軸的強(qiáng)度校核 fl 的彎 13知處 齒輪截 處, eqeq MWs s= (26) 查軸的常 fi及 主要機(jī) 6可知40Cr調(diào)時(shí), 981bs = MPa, bs 值查軸的許 彎 查 軸的許 彎 90s = MPa W 軸計(jì)算截 的抗彎截 模 mm3 3 3/32 0.1W d dp= (27) 3 3 3 29.53 10 13.45 0.1 0.1 28 eq eq eq M M W ds = = = = MPa s 軸fl分析可計(jì)算軸fl的 , 處 1HM 、 1VM 、M、 eqM 值于下 4.3 表3曲 主軸的 力 Table3 Crank shaft bearing reaction force 載荷 H 垂 V R(N) 1 924.20HR = 2 125.59HR = 1 110.04VR = 2 32.36VR = - 彎矩M(Nm) 27.73HM = 3.30VM = 扭矩T(Nm) 16 30 彎矩(Nm) 2 2 27.93 H VM M M= + = 計(jì)算彎矩 eqM (Nm) ( )22 29.53 eqM M aT= + = ( 0.6a= ) 5 確定曲 主軸 鍵的類 軸fl 的 定 聯(lián)接,主軸fl與 齒輪、鏈輪和聯(lián)軸器聯(lián)接 的方 聯(lián)接 需要確定 的類型及 ,及校核強(qiáng)度 錐齒輪 的鍵 選擇的類型 選A型 確定的 軸徑d =28mm,輪轂flL =30mm, 聯(lián)接的剖 和 4查 b=8mm,h=7mm,L=25mm 強(qiáng)度驗(yàn)算 確定許 聯(lián)接的許 和壓強(qiáng) 6查 ps輊臌 =7080
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