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本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題 目 梯形壟整地壓實(shí)裝置結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 學(xué) 院 機(jī)械工業(yè)學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 年級(jí) 指導(dǎo)教師 職稱 講師 2016年4月16日 摘要 當(dāng)今社會(huì)，農(nóng)業(yè)機(jī)械在機(jī)械工業(yè)中占據(jù)的比例越來(lái)越大，隨著農(nóng)耕的生產(chǎn)自動(dòng)化，各種各樣的農(nóng)業(yè)機(jī)械將會(huì)出現(xiàn)并使用，本課題來(lái)源于當(dāng)今社會(huì)機(jī)械工業(yè)梯形壟整地壓實(shí)裝置設(shè)備的創(chuàng)新和更新?lián)Q代基礎(chǔ)之上，通過(guò)設(shè)計(jì)出梯形壟整地壓實(shí)裝置機(jī)，從而來(lái)滿足當(dāng)今社會(huì)梯形壟整地壓實(shí)裝置設(shè)備不足的缺陷。 國(guó)內(nèi)梯形壟整地壓實(shí)裝置機(jī)設(shè)備的研發(fā)及制造要與全球號(hào)召的高效經(jīng)濟(jì)、整地壓實(shí)質(zhì)量好，效率高等主題保持一致。近期對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)中梯形壟整地壓實(shí)裝置的使用情況進(jìn)行了調(diào)查，傳統(tǒng)的農(nóng)田在沒有梯形壟整地壓實(shí)裝置機(jī)而需要人工整地壓實(shí)的情況下，效率低下，勞動(dòng)強(qiáng)度大，所以設(shè)計(jì)一個(gè)專用的梯形壟整地壓實(shí)裝置勢(shì)在必行。 本文運(yùn)用大學(xué)所學(xué)的知識(shí)，提出了梯形壟整地壓實(shí)裝置的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及主要零部件的設(shè)計(jì)中所必須的理論計(jì)算和相關(guān)強(qiáng)度校驗(yàn)，構(gòu)建了梯形壟整地壓實(shí)裝置總的指導(dǎo)思想，從而得出了該梯形壟整地壓實(shí)裝置的優(yōu)點(diǎn)是高效，經(jīng)濟(jì)，并且整地壓實(shí)質(zhì)量高，運(yùn)行平穩(wěn)的結(jié)論。 關(guān)鍵詞：梯形壟整地壓實(shí)裝置；質(zhì)量；設(shè)計(jì)；經(jīng)濟(jì)；結(jié)論 Abstract With the development of science and technology, interdisciplinary mutual infiltration, mutual exchanges between the various industry, extensive use of new structure, new materials, new technology, the sleeve pressing machine is large, efficient, reliable, energy saving, Recently, the use of machinery industry, bearing and shaft sleeve shaft were investigated, found that the shaft, bearings and bushings in the machinery industry is one of the key parts. Come very naturally in the assembly of the installation is also very simple. In the installation if the use of artificial pressure with not only the labor intensity is too large and the size of each other is not easy to ensure the shaft, bearing and shaft sleeve, so the design of a special press be imperative. Graduation project this time is a tube axial compressive loading machine. This paper introduces the theoretical calculation to design sleeve pressing machine structure, working principle and main parts of the strength check and the advantages of the sleeve, pressing machine is efficient, economical, and high safety, stable operation. The overall plan . the relative position of two axle sleeve on the plane, the motor reducer to provide power through belt drives the screw rod to rotate, and drives the head movement, a nut, a rotary motion of the linear motion of press. Block type safety clutch overload protection with teeth, pressure distribution in the corresponding position of the pipe after drilling through the drilling template. Key words：Machine manufacture;Crankshaft;Processing craft;Fixture; 目 錄 1 緒論 1 1.1 課題的來(lái)源與研究的目的和意義 1 1.2 梯形壟整地壓實(shí)機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 3 1.3 本課題研究的內(nèi)容 5 2 梯形壟整地壓實(shí)裝置總體方案結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 7 2.1 梯形壟整地壓實(shí)裝置的總體方案設(shè)計(jì) 9 2.2 梯形壟整地壓實(shí)裝置的工作原理 10 3 機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 10 3.1 電機(jī)的選型計(jì)算 11 3.2 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 12 3.3 軸承的選型計(jì)算 12 3.4 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 13 3.5 鍵的選型計(jì)算 15 4 整地機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 16 4.1 整地刀的要求 18 4.2 整地刀的結(jié)構(gòu)類型 20 4.2.1芯鏵式整地刀 21 5設(shè)計(jì)總結(jié) 22 結(jié) 論 23 參考文獻(xiàn) 24 致 謝 25 I 1 緒論 1.1課題的來(lái)源與研究的目的和意義 我國(guó)生產(chǎn)的梯形壟整地壓實(shí)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)陋，整地壓實(shí)效率始終不高，雖然經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，近期產(chǎn)品的質(zhì)量較早期有所提高。但受國(guó)產(chǎn)配套件質(zhì)量及設(shè)計(jì)水平等的影響，我國(guó)目前生產(chǎn)的梯形壟整地壓實(shí)裝置的總體水平與進(jìn)口產(chǎn)品及港口用戶的要求仍有較大差距，梯形壟整地壓實(shí)裝置的生產(chǎn)也是如此，為滿足市場(chǎng)需求，開發(fā)出一種新型的梯形壟整地壓實(shí)裝置勢(shì)在必行！ 相信此種梯形壟整地壓實(shí)裝置的出現(xiàn)將會(huì)大大提高農(nóng)田的整地壓實(shí)能力和質(zhì)量，為企業(yè)的生產(chǎn)的年產(chǎn)能方面，以及經(jīng)濟(jì)效益方面能夠帶來(lái)顯著的進(jìn)步，同時(shí)也在某種程度上推進(jìn)了機(jī)械工業(yè)的不斷發(fā)展。 隨著國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化（SIO）的實(shí)施，世界梯形壟整地壓實(shí)裝置以采用新材料、新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),19世紀(jì)80年代，美國(guó)的HUGER公司將新開發(fā)的梯形壟整地壓實(shí)裝置應(yīng)用到該公司的子公司---一個(gè)專業(yè)生產(chǎn)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的公司，經(jīng)過(guò)幾年的運(yùn)行，為該公司創(chuàng)造了不菲的利潤(rùn)。繼美國(guó)HUGER公司之后，德國(guó)的DESTO公司也看到了整地壓實(shí)機(jī)的利潤(rùn)所在，投入了相當(dāng)大的人力和精力來(lái)開發(fā)研制梯形壟整地壓實(shí)機(jī)，并且與二十世紀(jì)中期投入到了北美等市場(chǎng)。當(dāng)前，全世界各大機(jī)械人廠商為了提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，都大力進(jìn)行梯形壟整地壓實(shí)裝置的研發(fā)工作?，F(xiàn)在國(guó)外等著名梯形壟整地壓實(shí)裝置的品牌中，都有梯形壟整地壓實(shí)裝置的銷售，全世界梯形壟整地壓實(shí)裝置的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。有一點(diǎn)值得注意的是，梯形壟整地壓實(shí)裝置的市場(chǎng)，由最初的日本，歐洲，已經(jīng)滲透到北美市場(chǎng)，因此梯形壟整地壓實(shí)裝置是當(dāng)今農(nóng)機(jī)生產(chǎn)加工企業(yè)比配的設(shè)備已經(jīng)成為主要趨勢(shì)。西方資本主義國(guó)家有巨大的梯形壟整地壓實(shí)裝置銷售市場(chǎng)，機(jī)械人工業(yè)是西方資本主義國(guó)家的機(jī)械工業(yè)之一。 目前國(guó)外特別是美國(guó)正在考慮發(fā)展梯形壟整地壓實(shí)裝置的功率最大化，產(chǎn)能最優(yōu)化的問(wèn)題。自“九五”期間梯形壟整地壓實(shí)裝置的開發(fā)和研制已經(jīng)被列入美國(guó)的重大科技攻關(guān)計(jì)劃，以跟蹤世界技術(shù)的發(fā)展和開發(fā)適合美國(guó)機(jī)械工業(yè)發(fā)展的梯形壟整地壓實(shí)裝置。 我國(guó)從1953年開始生產(chǎn)梯形壟整地壓實(shí)裝置，于1958年自行設(shè)計(jì)制造整地壓實(shí)半徑在50、70、90、120、500等功率的梯形壟整地壓實(shí)裝置之后，為了適應(yīng)生產(chǎn)廠家的需要，1959年又制造了500、1000、1200等大直徑的梯形壟整地壓實(shí)裝置。 為了滿足農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)工業(yè)發(fā)展需要，我國(guó)于1970年研制了大型梯形壟整地壓實(shí)裝置。經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)踐證明效果很好。同年，福建的金明公司更是大量引入外來(lái)技術(shù)人才，全身心地投入到了農(nóng)業(yè)機(jī)械整地壓實(shí)機(jī)的研發(fā)中，利用豐富的人力資源和設(shè)備，研發(fā)出了多種可夾持不同直徑農(nóng)機(jī)的整地壓實(shí)機(jī)，與同年12也投入市場(chǎng)，獲得了非常大的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)。近幾年又研制出PX1400/170梯形壟整地壓實(shí)裝置，其設(shè)計(jì)能力為1750t/h，實(shí)際達(dá)到2508t/h，是設(shè)計(jì)值的1.6倍。 目前機(jī)械式梯形壟整地壓實(shí)裝置將逐漸被全自動(dòng)梯形壟整地壓實(shí)裝置所代替。傳統(tǒng)的機(jī)械式的梯形壟整地壓實(shí)裝置已經(jīng)不能完全滿足當(dāng)今市場(chǎng)的需要，迫切需要各種多功能的梯形壟整地壓實(shí)裝置來(lái)滿足市場(chǎng)需求，如是福建金明公司加大人力開發(fā)出了五個(gè)規(guī)格十四種類型的梯形壟整地壓實(shí)裝置，然而我國(guó)機(jī)械人業(yè)所需的梯形壟整地壓實(shí)裝置全部依賴進(jìn)口，這使得國(guó)產(chǎn)機(jī)械人配備梯形壟整地壓實(shí)裝置后，成本增加很大，而裝備自行開發(fā)生產(chǎn)梯形壟整地壓實(shí)裝置，其成本提高不大，說(shuō)明梯形壟整地壓實(shí)裝置的市場(chǎng)前景令人樂觀。 本論文主要是對(duì)梯形壟整理壓實(shí)機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)梯形壟整理壓實(shí)機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，來(lái)了解梯形壟整理壓實(shí)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及以后的發(fā)展趨勢(shì)和現(xiàn)狀。該課題來(lái)自于農(nóng)業(yè)機(jī)械公司的生產(chǎn)實(shí)際，通過(guò)設(shè)計(jì)出梯形壟整理壓實(shí)機(jī)構(gòu)，從而來(lái)掌握梯形壟整理壓實(shí)機(jī)構(gòu)的整個(gè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)流程，培養(yǎng)工程意識(shí)。 我國(guó)生產(chǎn)的梯形壟整理壓實(shí)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)陋，整理壓實(shí)效率始終不高，雖然經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，近期產(chǎn)品的質(zhì)量較早期有所提高。但受國(guó)產(chǎn)配套件質(zhì)量及設(shè)計(jì)水平等的影響，我國(guó)目前生產(chǎn)的梯形壟整理壓實(shí)機(jī)構(gòu)的總體水平與進(jìn)口產(chǎn)品及港口用戶的要求仍有較大差距，梯形壟整理壓實(shí)機(jī)構(gòu)的生產(chǎn)也是如此，為滿足市場(chǎng)需求，開發(fā)出一種新型的梯形壟整理壓實(shí)機(jī)構(gòu)勢(shì)在必行！本文運(yùn)用大學(xué)所學(xué)的知識(shí)，提出了梯形壟整理壓實(shí)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及主要零部件的設(shè)計(jì)中所必須的理論計(jì)算和相關(guān)強(qiáng)度校驗(yàn)，構(gòu)建了梯形壟整理壓實(shí)機(jī)構(gòu)總的指導(dǎo)思想，從而得出了該梯形壟整理壓實(shí)機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是高效，經(jīng)濟(jì)，并且校正質(zhì)量高，運(yùn)行平穩(wěn)的結(jié)論。 通過(guò)設(shè)計(jì)梯形壟整理壓實(shí)機(jī)構(gòu)，要求學(xué)生掌握大學(xué)四年所學(xué)到的知識(shí)，了解機(jī)械原理，機(jī)械設(shè)計(jì)，以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)，綜合運(yùn)用二維繪圖軟件對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，綜合提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用水平和設(shè)計(jì)能力。 相信此種梯形壟整理壓實(shí)機(jī)構(gòu)的出現(xiàn)將會(huì)大大提高該農(nóng)業(yè)機(jī)械的整理壓實(shí)能力和質(zhì)量，為企業(yè)的生產(chǎn)的年產(chǎn)能方面，以及經(jīng)濟(jì)效益方面能夠帶來(lái)顯著的進(jìn)步，同時(shí)也在某種程度上推進(jìn)了機(jī)械工業(yè)的不斷發(fā)展。 1.2 整地壓實(shí)機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 國(guó)外的梯形壟整理壓實(shí)機(jī)構(gòu)技術(shù)始于六十年代，到七十年代已經(jīng)發(fā)展成熟，八十年代中期，大部分梯形壟整理壓實(shí)機(jī)構(gòu)都可以實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田的全自動(dòng)整地和壓實(shí)，泰國(guó)金衫公司的臥式梯形壟整理壓實(shí)機(jī)構(gòu)，整理壓實(shí)機(jī)構(gòu)可調(diào)。八十年代中期后的一、兩年，整理壓實(shí)機(jī)構(gòu)技術(shù)發(fā)展到了鼎盛時(shí)期，從而誕生了世界上一些著名的梯形壟整理壓實(shí)機(jī)構(gòu)廠家，1987年，日本最大的農(nóng)業(yè)機(jī)械加工生產(chǎn)公司把梯形壟整理壓實(shí)機(jī)構(gòu)投放市場(chǎng)，獲得成功。美洲的BDJE 公司也將新開發(fā)的梯形壟整理壓實(shí)機(jī)構(gòu)投入亞洲市場(chǎng)取得了巨大的成功。梯形壟整理壓實(shí)機(jī)構(gòu)自1795年被發(fā)明以來(lái)，經(jīng)過(guò)兩個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，已被世界各國(guó)的農(nóng)機(jī)行業(yè)廣泛采用。特別是第三次工業(yè)革命帶來(lái)了新材料、新技術(shù)的應(yīng)用，使梯形壟整理壓實(shí)機(jī)構(gòu)的發(fā)展步入了一個(gè)新紀(jì)元。隨著時(shí)代的發(fā)展，梯形壟整理壓實(shí)機(jī)構(gòu)在國(guó)外將會(huì)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)外常見的梯形壟整理壓實(shí)機(jī)構(gòu)有以下幾種，其產(chǎn)品圖片如下圖1-1所示： 圖1-1 梯形壟整地壓實(shí)裝置 1.3 本課題研究的內(nèi)容 本次設(shè)計(jì)主要針對(duì)梯形壟整理壓實(shí)機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，從梯形壟整理壓實(shí)機(jī)構(gòu)的整體方案出發(fā)，然后具體細(xì)化出具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括以下幾個(gè)方面： （1）通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和圖書館查找各種關(guān)于農(nóng)田整理壓實(shí)機(jī)的相關(guān)資料，對(duì)梯形壟整理壓實(shí)機(jī)構(gòu)進(jìn)行方案的比較和預(yù)定。 （2）分析梯形壟整理壓實(shí)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與參數(shù)。 （3）確定設(shè)計(jì)總體方案。 （4）確定具體設(shè)計(jì)方案。 （5）梯形壟整理壓實(shí)機(jī)構(gòu)的圖紙的繪制。 （6）說(shuō)明書的整理。 2 梯形壟整地壓實(shí)裝置機(jī)總體方案結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 2.1 梯形壟整地壓實(shí)裝置的總體方案設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的梯形壟整地壓實(shí)裝置主要有拖拉機(jī)，地輪、鎮(zhèn)壓輪、傳動(dòng)鏈輪、電動(dòng)機(jī)、機(jī)架等等組成。其具體方案圖如下圖2-1所示： 圖2-1 總體方案圖 2.2 梯形壟整地壓實(shí)裝置的工作原理 本次設(shè)計(jì)的梯形壟整地壓實(shí)裝置的工作原理為：拖拉機(jī)拉動(dòng)梯形壟整地壓實(shí)裝置前幾年，由于該梯形壟整地壓實(shí)裝置上面安裝有地輪、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及鎮(zhèn)壓輪和整地刀，其中整地刀實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田的整地，然后鎮(zhèn)壓輪實(shí)現(xiàn)對(duì)整地后的農(nóng)田的鎮(zhèn)壓，通過(guò)這些組合，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)土地的整地壓實(shí)。 3 機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 3.1 電機(jī)的選型計(jì)算 已知整個(gè)梯形壟整地壓實(shí)裝置機(jī)中零件重量與其他零部件的重量，我們?nèi)】傊亓繛?00Kg，電機(jī)額定轉(zhuǎn)速為1440r/m。即： 具體的電機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算如下: N=＝0.75(KW) G－電機(jī)的負(fù)載 －傳動(dòng)效率，取0.75 所以根據(jù)N＝0.75kw，n＝1500r/min，查B1表10-4-1選用Y112M-4，再查B1表10-4-2得Y112M-4電機(jī)的結(jié)構(gòu)。 3.2 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 軸是組成機(jī)械的重要零件之一，它是安裝各種傳動(dòng)零件，使之繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)軸承與機(jī)座相聯(lián)接。軸與其上的零件組成一個(gè)組合體—軸系部件，在軸的設(shè)計(jì)中不能只考慮軸本身，必須和軸系零、不見的整個(gè)結(jié)構(gòu)密切聯(lián)系起來(lái)。 由于振動(dòng)輸送所用的軸即傳遞扭矩又承受彎矩，所以我所設(shè)計(jì)的階梯軸為轉(zhuǎn)軸，由于小帶輪已經(jīng)設(shè)計(jì)好，大帶輪的尺寸也就定了，只剩下軸徑的確定，軸的初步設(shè)計(jì)是根據(jù)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，校核彎曲強(qiáng)度，由于軸的材料很多，主要根據(jù)軸的使用條件，對(duì)軸的強(qiáng)度、剛度、和其他機(jī)械性能等的要求，采用熱處理方式，同時(shí)考慮制造加工工藝并力求經(jīng)濟(jì)合理，通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算來(lái)選擇軸的材料，選用最常見的45#鋼作為軸的材料,且其需用切應(yīng)力為40MPa。 軸與其上的零件組合成一個(gè)組合體，在軸的設(shè)計(jì)中不能只考慮軸本身，必須和軸系零部件的整個(gè)結(jié)構(gòu)密切聯(lián)系起來(lái)。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在初算軸徑的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。為滿足軸上零件的定位、緊固要求和便于軸的加工和軸上零件的裝拆，通常將軸設(shè)計(jì)成階梯軸。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)是合理確定階梯軸的形狀和全部結(jié)構(gòu)尺寸。軸的材料選用45號(hào)鋼，為保證其力學(xué)性能，進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火處理。 1、初步計(jì)算軸的直徑 按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑，寫成設(shè)計(jì)公式，軸的最小直徑mm，查表16.2，c=112, p=20.35, n=851,代入設(shè)計(jì)公式得=32.26mm?？紤]到軸上有鍵槽以及其他因素的影響，應(yīng)適當(dāng)增加軸徑以補(bǔ)償鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的削弱。取軸的直徑d為40mm，即最右端裝帶輪處的直徑為40mm。裝有密封元件和滾動(dòng)軸承處的直徑，應(yīng)與密封元件和軸承的內(nèi)孔徑尺寸保持一致。軸上兩個(gè)支點(diǎn)的軸承，應(yīng)盡量采用相同的型號(hào)，便于軸承座孔的加工。相臨軸段的直徑不同形成軸肩。當(dāng)軸肩用于軸上零件定位和承受軸向力時(shí)，應(yīng)具有一定的高度，軸肩處的直徑差一般取5—10mm，這里軸肩出的直徑差選擇5mm，然后協(xié)調(diào)各段軸的長(zhǎng)度，考慮到要裝軸承座和機(jī)構(gòu)的合理性，還有螺釘?shù)鹊拈L(zhǎng)度及其他各方面的因素，初步確定軸的各段長(zhǎng)度。3.3 軸承選型計(jì)算 軸承的選擇并不是只考慮軸徑一個(gè)因素，還要考慮到軸承的性能，一般要考慮到其壽命、可靠度（指該軸承達(dá)到或超過(guò)規(guī)定壽命的概率）、靜載荷、動(dòng)載荷、額定壽命、基本額定壽命、基本額定載荷等等很多因素。最主要的是允許空間、載荷的大小和方向、軸承工作轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)精度、軸承的剛性（一般磙子軸承的剛性大于球軸承）、軸向游動(dòng)、安裝和拆卸。因?yàn)樵诒驹O(shè)計(jì)的軸上徑向載荷大，軸向載荷小，而且存在軸或殼體變形大以及安裝對(duì)中性差的問(wèn)題，所以選用調(diào)心滾子軸承，因?yàn)檎{(diào)心磙子軸承主要承受徑向載荷，也可同時(shí)承受少量的雙軸向載荷，而圓錐磙子軸承有打的錐角可承受大的徑、軸向聯(lián)合載荷。所以選用（雙列向心）圓錐磙子軸承，有雙內(nèi)圈，并是可分離的軸承，根據(jù)d=80mm,由參考資料2P7－356 表7－2－78 帶緊定套的調(diào)心滾子軸承（GB/T288-1994），選用22218CK/W33+H318軸承，其基本額定載荷為=240KN,=322KN, 根據(jù)軸承選用配套的軸承座，參考資料2P7-43表7-2-105 適用圓錐孔的異徑孔滾動(dòng)軸承座(GB/T7813-1998) SNK型軸承座，可選用SNK316型的軸承座。 3.4 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 已知p=1.5KW，小鏈輪的轉(zhuǎn)速n1=720r/min，傳動(dòng)比i=2.8，載荷平穩(wěn)，兩班工作制，兩鏈輪中心距a=500~600mm范圍，中心距可調(diào)，兩輪中心連線與水平面夾角近于35o，小鏈輪孔徑 dk=30; 計(jì)算： （1）小鏈輪齒數(shù)z1 z1=29-2i=29-2*2.8=23.4 取整數(shù)z1=23 i 1~2 2~3 3~4 4~5 5~6 6 z1 31~27 27~25 25~23 23~21 21~17 17~15 優(yōu)先選用齒數(shù)：17，19，21，23，25，38，57，76，95，114 z1、z2取奇數(shù)，則鏈條節(jié)數(shù)為偶數(shù)時(shí)，可使鏈條和鏈輪輪齒磨損均勻。在高速或有沖擊載荷的情況下，小鏈輪齒最小應(yīng)有25齒。 （2） 大鏈輪齒數(shù)z2 Z2=iz1=2.8*23=64.4 取整z2=65 （3）實(shí)際傳動(dòng)比i= （4）設(shè)計(jì)功率Z1=Z2工況系數(shù)，查表5.4-3 Ka=1， （5）單排鏈條傳遞功率，查表5.4-4和5.4-5，齒數(shù)系數(shù)，排數(shù)系數(shù) =0.4kw （6）鏈節(jié)距p 根據(jù)Pa=0.4kw，n1=720r/min，查圖5.4-1功率曲線和n1確定的點(diǎn)，應(yīng)在所選型號(hào)鏈的功率曲線下方附近（不超過(guò)直線）。結(jié)果為10A，節(jié)距p=15.875mm， （7）驗(yàn)算小鏈輪軸直徑 鏈輪中心孔最大許用直徑 （8）初定中心距 為優(yōu)，無(wú)張緊輪時(shí)取 i <4 ≥4 0.2z1（i+1）p 0.33z1(i-1)p （9）確定鏈條節(jié)數(shù)=115.3 取; （10）鏈條長(zhǎng)度 （11）計(jì)算（理論）中心距 當(dāng)時(shí)， 當(dāng)時(shí)， 查表5.4-9，若有必要可使用插值 (12)實(shí)際中心距a (13)鏈速 (14)有效圓周率 (15)作用在軸上的力F 水平或傾斜的傳動(dòng) 接近垂直的傳動(dòng) Ka工況系數(shù)，見表5.4-3 F=1.212283.1=2739.7N; (16)潤(rùn)滑方式。 (17)鏈條標(biāo)記：10A-1-116 GB 1243-1997; 1表示排數(shù)，116表示節(jié)數(shù) (18)鏈輪的幾何尺寸 1) 滾子直徑 p=15.875mm 2）齒頂圓 對(duì)于三圓弧-直線齒形 小鏈輪齒頂圓mm，取整124mm; 大鏈輪齒頂圓，取整337mm; 3)齒根圓直徑 df=d-d1； 小鏈輪齒根圓直徑df=d-d1；= 116.585-10.16=106.425mm，取106.43mm; 大鏈輪齒根圓直徑df=d-d1；= 328.584-10.16=318.424mm，取318.42 mm; 4)節(jié)距多變形以上的齒高h(yuǎn)a=0.27p=0.2715.875=4.286mm（對(duì)于三圓弧-直線齒形） 5)最大齒根距 奇數(shù)齒 偶數(shù)齒 小鏈輪; 大鏈輪 6)軸凸緣直徑 小鏈輪=99.045mm; 大鏈輪 7)輪轂厚度h ，—孔的直徑 d <50 50~100 100~150 >150 K 3.2 4.8 6.4 9.5 小鏈輪取整14mm 大鏈輪取整數(shù)22mm 8)輪轂長(zhǎng)度l l=3.3h 小鏈輪l=3.314=46.2mm，取整46mm 大鏈輪l=3.322=72.6mm，取整72mm 9)輪轂直徑 小鏈輪=68mm 大鏈輪=104mm 10)齒寬 單排b單=0.959.4=8.93mm 11)齒側(cè)半徑 12)倒角寬,取2.1mm 13)倒角深h=0.5p=0.515.875=7.9375mm 14)齒側(cè)凸緣圓角半徑=0.635mm (9)鏈輪公差 1)齒根圓直徑和量柱測(cè)量距極限偏差 項(xiàng) 目 極限偏差 孔徑 H8 齒頂圓 h11 齒根圓直徑極限偏差 h11 齒寬 h14 量柱測(cè)量距極限偏差 h11 小鏈輪齒根圓直徑= 116.585-10.16=106.425mm，取106.43mm; 大鏈輪齒根圓直徑= 328.584-10.16=318.424mm，取318.42 mm; 小鏈輪量柱測(cè)量距 大鏈輪量柱測(cè)量距 2)徑向圓跳動(dòng) 小鏈輪徑向圓跳動(dòng)=min{0.0008df+0.008,0.76}=0.0008106.43+0.008=0.09314端面跳動(dòng)=min{0.0009df+0.008,1.14}; 本次設(shè)計(jì)的鏈輪的零件圖紙如下圖3-4所示： 圖3-4 鏈輪 3.5 鍵的選型計(jì)算 機(jī)械設(shè)備中連接的方式有很多種，有螺紋連接，鍵連接等等，鍵連接主要是用在軸和其他傳動(dòng)機(jī)構(gòu)配合的場(chǎng)合，用來(lái)傳遞軸的輸出扭矩。通常情況下，選取鍵條的類型很關(guān)鍵，根據(jù)不同的工況選取不同的鍵。一般都有標(biāo)準(zhǔn)值，也就是說(shuō)，在機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)里面查詢得到。鍵的bh根據(jù)徑來(lái)確定。軸和帶輪的聯(lián)結(jié)，d=70mm, 參考資料2P5-194表5-3-18 (GB/T1095-1979)選用B2012，B1811和B128的普通A型平鍵，鍵長(zhǎng)分別為90㎜，70㎜，30㎜。 4 整地機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 4.1 整地刀的要求 一個(gè)良好的整地刀必須符合下列要求： (1)開出的溝要深淺一致，溝型整齊、平直，開溝深度能在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同作物的播深要求。 (2)開溝時(shí)不亂土層，不應(yīng)將下層濕土翻至地面，也不可使干土落入溝 底，應(yīng)將種子和肥料導(dǎo)至濕土上。 (3)梯形壟分布均勻，不飛散而應(yīng)都落到溝底。 (4)應(yīng)有一定的回土作用，使細(xì)濕土將小麥苗全部覆蓋，以利于其成長(zhǎng)。 (5)要有良好的入土性能和切土能力，工作可靠，不易被雜草、殘茬和 土塊堵塞。 (6)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作阻力小，調(diào)整、維護(hù)方便。 4.2 整地刀的結(jié)構(gòu)類型 根據(jù)所播作物的整地壓實(shí)要求，地區(qū)氣候和土壤條件的不同，整地壓實(shí)機(jī)應(yīng)采用 相應(yīng)的整地刀。整地刀結(jié)構(gòu)類型按其入土角不同，可分為銳角整地刀和鈍角 整地刀兩大類。銳角整地刀的開溝工作面與地面平的夾角，即入土角α＜ 90，它通常有鋤鏟式、翼鏟式、船形鏟式和芯鏵式等多種。鈍角整地刀的 入土角α＞90，它包括有靴鞋式、滑刀式、單圓盤式和雙圓盤式等多種。 整地刀的結(jié)構(gòu)類型、工作原理和特點(diǎn)： 1.鋤鏟式（銳角錨式）它依靠自重、附加重量和整地壓實(shí)機(jī)前進(jìn)時(shí)的牽引 力有自行入土的趨勢(shì)，直至與土壤阻力相平衡時(shí)為止。工作時(shí)，將部分土 壤升起，使底層土壤翻到上層，對(duì)前端及兩邊土壤有擠壓作用，開溝過(guò)后便 形成土丘和溝痕。 由于下層較濕的土壤翻到上層， 容易損失水分，不利保墑， 并使干濕土相混合，因此，不宜在干旱地區(qū)使用。此外，播前整地要求較 嚴(yán)。在土塊大，殘茬、草根很多的田地上作業(yè)時(shí)，容易發(fā)生纏草、擁土、堵 塞現(xiàn)象，工作不穩(wěn)定。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便、容易制造和保養(yǎng)金屬 量較少。目前仍用于谷物整地壓實(shí)機(jī)上。 2.寬幅翼鏟式有翼鏟、筒身和反射板組成。種子經(jīng)輸種管落到反射板 上，經(jīng)反射立即向四處撒開，均勻地撒在翼鏟所開的溝底里，達(dá)到寬幅 80～120mm。工作時(shí)有拋土現(xiàn)象，阻力較大、易粘土，遇殘茬根莖易堵塞和 擁土，影響作業(yè)質(zhì)量。因此，要求整地質(zhì)量好。該整地刀限用于要求寬苗幅 的通用整地壓實(shí)機(jī)上。 3.芯鏵式工作時(shí)，它的前棱和兩側(cè)對(duì)稱的曲面使土壤沿曲面上升，并 將殘差、表層干土塊、雜草向兩側(cè)拋出翻倒，使下層濕土上翻，不利保墑。 開溝阻力較大，不適于高速整地壓實(shí)。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，入土性能較好，對(duì)前 整地要求不高，而且溝底較平，開出溝寬為 120～180mm。主要用于東北壟 作地區(qū)寬苗幅整地壓實(shí)的中耕作物整地壓實(shí)中耕通用機(jī)上。 4.2.1 芯鏵式整地刀 芯鏵式整地刀主要由芯鏵、鏵柄、翼板、輸種管和護(hù)種罩等組成。芯鏵 一般用 3～4mm厚的 65Mn鋼板制成， 鏵尖及刃部進(jìn)行熱處理， 硬度為 HRC37～ 42，以增加其耐磨性。芯鏵的主要參數(shù)有： 圖 5-1 芯鏵式整地刀 圖 5-2 芯鏵結(jié)構(gòu) 1—鏵柄 2—芯鏵 3—翼板 4—輸種管 5—護(hù)種罩1)入土角α 入土角過(guò)大，入土性能差，且阻力增加。入土角小， 會(huì)使芯鏵尖而長(zhǎng)，強(qiáng)度減弱。一般芯鏵入土角以 15～25為宜。 (2)隙角ε 芯鏵底部有一隙角ε，它有利于入土，一般為ε５，過(guò) 大則使溝底不平，過(guò)小使入土性能差。 (3)斜切角γ 芯鏵尖的斜切角不能過(guò)大，此角必須保證土粒、殘茬、雜 草沿刃口向后滑移，而不致纏掛、擁堵。斜切角γ一般為 60～75。 鏵高 H 在不影響種子散落的情況下，鏵高不宜過(guò)高，過(guò)高易發(fā)生 擁土，且增加阻力。鏵高一般為 80～140mm。 (5)幅寬 B 芯鏵整地刀主要用于壟作寬幅，芯鏵幅寬大小取決于整地壓實(shí) 的苗幅寬度，一般為 120～180mm。 (6)芯鏵工作曲面 芯鏵工作曲面的形成見圖 5-3。ad 是平面 M 上一條 曲率半徑為 R 的曲線（芯鏵脊線），平面 N 是通過(guò) oa（o 為曲率中心）而與 M 垂直的平面，ab，ac 是平面 N 上的線段，二者與 M 平面的夾角對(duì)稱。當(dāng)平 面 N 繞 o 軸（通過(guò) o 點(diǎn)與 M 平面垂直的軸線）旋轉(zhuǎn)時(shí)，線段 ab，ac 即掃描 出脊線兩側(cè)的工作曲面。下圖4-1即為本次設(shè)計(jì)的整地刀的圖紙： 圖4-1 整地刀 5 設(shè)計(jì)總結(jié) 本次設(shè)計(jì)的題目是梯形壟整理壓實(shí)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)查找各類資料和參考文獻(xiàn)，到今天總算完成了，通過(guò)本次設(shè)計(jì)，再次提出了利用繪圖軟件的水平，并吸收了大量的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出以下幾點(diǎn)。關(guān)于圖紙的繪制方面，當(dāng)零件的尺寸已經(jīng)給出，不考慮圖紙尺寸不合適的，基于零件圖，裝配時(shí)必須考慮的大小是合適的，因?yàn)锳utoCAD繪圖效果不好，也會(huì)引起的尺寸誤差，和甚至出現(xiàn)欠定義大小，因此，必須通過(guò)在這個(gè)時(shí)候?qū)α慵M(jìn)行測(cè)量，進(jìn)行修改，直到符合要求。該工具是方便的輸入數(shù)據(jù)映射，通過(guò)選擇部分的類型，標(biāo)準(zhǔn)件，可以生成，但有時(shí)需要在工具集使用部分可能找不到，所以在這個(gè)時(shí)候隨機(jī)應(yīng)變，其他部分而不是通過(guò)修改或滿足要求增加組件的使用。地圖應(yīng)該是靈活的，解決問(wèn)題的方法總比問(wèn)題多，當(dāng)一個(gè)方法不能正常映射，試試另一種方法，它不僅可以完成零件的生產(chǎn)，而且還可以開發(fā)映射一個(gè)更好的主意，并打破了新思想的規(guī)則。 學(xué)習(xí)使用一些可以節(jié)省時(shí)間的命令，如鏡像，陣列，能省則省”。在裝配過(guò)沉重，曾給了我一個(gè)很大的障礙，是要花很多時(shí)間去找出為什么。在一個(gè)活躍的子組件，雖然活動(dòng)范圍會(huì)產(chǎn)生干擾，可以設(shè)置該復(fù)合物的活動(dòng)范圍，如先進(jìn)的范圍內(nèi)，和角度范圍，即使在這個(gè)范圍內(nèi)不影響母配體，不能設(shè)置。因?yàn)橐坏┰O(shè)定的范圍內(nèi)，在父組件將被視為完全定義的組件模型，它將沖突分總成，將無(wú)法完成裝配?？吹貓D是最重要的任務(wù)是理解零件圖，圖表工具，沒有工具是沒有法律的零件圖，所以不要急著寫，想通過(guò)零件的結(jié)構(gòu)，并認(rèn)為通過(guò)線圖，這是重中之重，映射。部分建模，一般應(yīng)的特點(diǎn)進(jìn)行深入分析，找出零件是由幾個(gè)特點(diǎn)，擺脫所有的形狀特點(diǎn)，它們之間的連接相對(duì)位置、表面，然后按主次特征造型的關(guān)系，按一定的順序。一個(gè)復(fù)雜的部分，有許多簡(jiǎn)單的功能，通過(guò)切除或重疊相交，可理解性和實(shí)體模型。特別是在二維圖紙，我們只能看到元器件的布局，并用虛線給說(shuō)的內(nèi)部特征，除了部分的相貫線，這條線各特征在路口出現(xiàn)。在選秀過(guò)程中零件，必須選擇第一個(gè)草圖平面，這是非常重要的，決定了后續(xù)的模型飛機(jī)的命令，使用簡(jiǎn)單的說(shuō)，一個(gè)圓柱形圍成一個(gè)圈，然后繪制，也可以作為一個(gè)長(zhǎng)方體旋轉(zhuǎn)，繪制的方法有多種，關(guān)鍵在于你如何去看待，不同的方法產(chǎn)生不同的效果，這關(guān)乎人們對(duì)軟件的使用技巧和能力。 由于該零件的設(shè)計(jì)不規(guī)則零件，用于為拉伸和旋轉(zhuǎn)命令，許多零部件都是對(duì)稱的，所以為了節(jié)省時(shí)間，提高效率，通常用于指揮鏡特性。 一個(gè)完整的工程圖紙應(yīng)該包含以下4個(gè)方面。 一組視圖：一組視圖（包括視圖，剖面，斷面，局部視圖）是正確的，完整的，對(duì)各部分的結(jié)構(gòu)和形狀表達(dá)清楚。 尺寸：尺寸的確定和零件的形狀各部分的位置 技術(shù)要求：表明部分的一些要求必須在制造和檢驗(yàn)完成，如表面粗糙度，尺寸公差， 形位公差，材料和熱處理的方法和指標(biāo)。 標(biāo)題欄：注明產(chǎn)品名稱，材料，數(shù)量，拉伸比和拉伸，等。 單擊[新建]圖標(biāo)以顯示新的文件系統(tǒng)，SolidWorks文件”對(duì)話框中，單擊“選項(xiàng)”對(duì)話框中的組件，你可以進(jìn)入裝配工作模式，進(jìn)行以后的設(shè)計(jì)工作。 結(jié) 論 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們充分把握的設(shè)計(jì)方法和步驟，不僅復(fù)習(xí)所學(xué)的知識(shí)，而且還獲得新的經(jīng)驗(yàn)與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，會(huì)遇到不清楚的作業(yè)，老師和學(xué)生都能給予及時(shí)的指導(dǎo)，確保設(shè)計(jì)進(jìn)度，本文所設(shè)計(jì)的是梯形壟整地壓實(shí)裝置的設(shè)計(jì)，通過(guò)初期的定稿，查資料和開始正式做畢設(shè)，讓我系統(tǒng)地了解到了所學(xué)知識(shí)的重要性，從而讓我更加深刻地體會(huì)到做一門學(xué)問(wèn)不易，需要不斷鉆研，不斷進(jìn)取才可要做的好，總之，本設(shè)計(jì)完成了老師和同學(xué)的幫助下，在大學(xué)研究的最感謝幫助過(guò)我的老師和同學(xué)，是大家的幫助才使我的論文得以通過(guò)。 參考文獻(xiàn) [1]張福學(xué)編著.梯形壟整地壓實(shí)裝置技術(shù)及其應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社，2000。 [2]何發(fā)昌著，邵遠(yuǎn)編著.梯形壟整地壓實(shí)裝置的原理及應(yīng)用.北京：高等教育出版社，1996。 [3]張利平著. 整地壓實(shí)機(jī)實(shí)用技術(shù)速查手冊(cè). 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Dynamic Control of a Manipulator with Passive Joints in Operational Space. [19]Abhinandan Jain and Guillermo Roderguez. An Analysis of the Kinematicsnd Dynamics of Underactuated Manipulators. 致 謝 在論文完成之際，我首先向我的導(dǎo)師致以衷心的感謝和崇高的敬意！在這期間，導(dǎo)師在學(xué)業(yè)上嚴(yán)格要求，精心指導(dǎo)，在生活上給了我無(wú)微不至的關(guān)懷，給了我人生的啟迪，使我在順利的完成學(xué)業(yè)階段的學(xué)業(yè)的同時(shí)，也學(xué)到了很多做人的道理，明確了人生目標(biāo)。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，淵博的學(xué)識(shí)，實(shí)事求是的作風(fēng)，平易近人、寬以待人和豁達(dá)的胸懷，深深感染著我，使我深受啟發(fā)，必將終生受益。 經(jīng)過(guò)近半年努力的設(shè)計(jì)與計(jì)算，論文終于可以完成了，我的心里無(wú)比的激動(dòng)。雖然它不是最完美的，也不是最好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因?yàn)樗俏矣眯摹⒂煤顾删偷?，也是我在大學(xué)四年來(lái)對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用和體現(xiàn)。 四年的學(xué)習(xí)和生活，不僅豐富了我的知識(shí)，而且鍛煉了我的能力，更重要的是從周圍的老師和同學(xué)們身上潛移默化的學(xué)到了許多。在此，向他們表示深深的謝意與美好的祝愿。 20