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設(shè)計(jì)題目 小型煙根挖掘機(jī)設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 金山學(xué)院 專業(yè)年級(jí)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 2011級(jí) 學(xué) 號(hào)： 116712161 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師、職稱： 2015年 5 月 18 日 - 29 - 目錄 摘要 - 3 - Abstract - 4 - 第一章 緒 論 - 5 - 1.1煙根挖掘機(jī)的研究目的和意義 - 5 - 1.2 煙根挖掘機(jī)的簡(jiǎn)介 - 5 - 1.3煙根挖掘機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)及前景 - 6 - 1.4 國(guó)內(nèi)外煙根挖掘機(jī)的研究現(xiàn)狀 - 8 - 第二章 煙根挖掘機(jī)工作原理與構(gòu)造 - 9 - 2.1 煙根挖掘機(jī)的工作原理 - 9 - 2.1 煙根挖掘機(jī)的構(gòu)造 - 9 - 第三章 整機(jī)方案設(shè)計(jì) - 11 - 3.1 總體設(shè)計(jì) - 11 - 3.2主要結(jié)構(gòu)的確定 - 11 - 3.2.1動(dòng)力輸入裝置 - 11 - 3.2.2 整機(jī)的基本參數(shù) - 13 - 第四章 煙根挖掘機(jī)零部件及參數(shù)的選擇 - 14 - 4.1 動(dòng)力機(jī)的選擇 - 14 - 4.2 傳動(dòng)比 - 16 - 4.2.1刀軸設(shè)計(jì) - 16 - 4.3 鏈的選擇設(shè)計(jì) - 17 - 4.3.1.鏈傳動(dòng)的主要失效形式 - 19 - 4.3.2鏈傳動(dòng)的計(jì)算準(zhǔn)則 - 19 - 4.4 刀具的材質(zhì)選擇 - 22 - 4.5 變速器的設(shè)計(jì) - 23 - 4.6 轉(zhuǎn)動(dòng)軸的強(qiáng)度校核 - 23 - 4.7支撐架擋板的設(shè)計(jì) - 25 - 第五章 設(shè)計(jì)小結(jié) - 27 - 第六章 參考文獻(xiàn) - 28 - 第七章 致謝 - 29 - 摘要 煙根挖掘機(jī)，又可以稱作是拔桿機(jī)。就是用拔桿裝置將煙草、棉花等作物采摘完的根莖自動(dòng)連根拔起。一些秸稈矮小的農(nóng)作物在田間耕作的時(shí)候直接打碎埋入土里，但是像煙草，棉花等作物的根莖比較粗長(zhǎng)的不易這樣處理，因此就需要連根拔起再進(jìn)行二次處理。煙根挖掘機(jī)是將作物根莖拔起后便于轉(zhuǎn)移或者直接將根莖在田里處理粉碎，節(jié)省勞動(dòng)力，大大減輕了農(nóng)民朋友的勞動(dòng)強(qiáng)度，便于農(nóng)民進(jìn)行土壤改良和翻耕，同時(shí)也便于充分利用植物根莖資源，一定程度上減少了根莖燃燒帶來的環(huán)境污染，有利于保護(hù)大氣環(huán)境，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，便于實(shí)現(xiàn)有機(jī)農(nóng)業(yè)和可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)。本次設(shè)計(jì)主要是針對(duì)挖掘機(jī)的挖掘切割部分和傳動(dòng)系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：煙根挖掘機(jī);傳動(dòng)系統(tǒng)；切割挖掘 Abstract tobacco root excavator, pulling rod can be described as machine. Is to use pull rod device will be picking the roots of tobacco, cotton and other crops automatically by the roots. Some short straw of crops in the field farming directly break buried in the grave, but like tobacco, cotton and other crops root fairly thick long difficult this kind of treatment, so they need to be uprooted and secondary processing. Smoke root excavator is transferring crop roots pull up later processing crushing in the fields or directly to the roots, the save Labour, and greatly reduce the labor intensity of farmers friends, facilitate the farmers for soil improvement and ploughing, also easy to make full use of plant root resources, to a certain extent reduced the rhizome combustion pollution to the environment, is conducive to protect the atmospheric environment, the development of ecological agriculture, to realize organic agriculture and agricultural sustainable development. This design mainly for excavator digging cutting part and the analysis of the transmission system design. Keywords: smoke root excavator, transmission system; Cutting excavation section. 第一章 緒 論 1.1 煙根挖掘機(jī)的研究目的和意義 我國(guó)是全世界全世界最大的煙草生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，生產(chǎn)并消費(fèi)了全球三分之一的卷煙，八項(xiàng)指標(biāo)位居“世界第一”，烤煙種植面積第一，烤煙產(chǎn)量世界第一，烤煙增長(zhǎng)速度世界第一，卷煙產(chǎn)銷量世界第一，卷煙增長(zhǎng)速度世界第一，吸煙人數(shù)世界第一，吸煙人數(shù)增加量世界第一，煙稅增長(zhǎng)速度世界第一。中國(guó)有3.5億煙民，占世界總數(shù)的百分之二十五，其煙草生產(chǎn)占世界的百分之三十五，而煙草銷售占世界的百分之三十二。 據(jù)中國(guó)報(bào)告大廳發(fā)布的《2013-2018年中國(guó)煙草行業(yè)市場(chǎng)調(diào)查報(bào)告》了解到，中國(guó)目前仍然是全球最大的煙草市場(chǎng)，煙草制品消費(fèi)量約占全球總量的三分之一。2002-2012 年，中國(guó)卷煙銷量年均增長(zhǎng) 3.7%，稅利貢獻(xiàn)平均增長(zhǎng)19.6%，占全國(guó)財(cái)政收入總額的7%左右。其中，2012年全行業(yè)實(shí)現(xiàn)工商稅利8649.39億元，同比增長(zhǎng)15.79%，卷煙產(chǎn)銷量4950萬箱，同比增長(zhǎng)在2.4%左右，種植烤煙2118萬畝，收購(gòu)烤煙5474萬擔(dān)；戶均收入4.45萬元，同比增長(zhǎng)48.4%。根據(jù)各種有力的數(shù)據(jù)報(bào)道我們可以看出來，煙草行業(yè)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)目前依然躍居于各行業(yè)之首，成為我國(guó)財(cái)政收入的支柱產(chǎn)業(yè)。 而目前我國(guó)煙草的生產(chǎn)種植主要來源于煙農(nóng)。大多數(shù)的煙農(nóng)在生產(chǎn)過程的還是采用比較落后的人力手動(dòng)作業(yè)，這就在生產(chǎn)中大大浪費(fèi)了時(shí)間與人力資源。這些在煙草的前期種植過程還還不太明顯，但是后期煙草成熟收獲是就尤為明顯了：煙桿粉碎、秸稈粉碎、煙草培土、煙根挖掘等等，這些工作量大且費(fèi)力，單單是靠人力作業(yè)完全是不夠的。所以煙農(nóng)目前最需要的就是用農(nóng)用機(jī)械來代替人力勞作。所以，對(duì)小型農(nóng)作機(jī)械用具的開發(fā)研究和探索，對(duì)于提高農(nóng)民生產(chǎn)水平和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重大意義。 此次設(shè)計(jì)我們要做的是煙根挖掘機(jī)的設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)煙草拔稈機(jī)是將煙稈整根拔起，但易導(dǎo)致煙稈打碎殘留，根土分離不夠理想，故現(xiàn)在提出兩段式的收獲工藝，即采用先切割煙稈，再挖掘煙根。為了實(shí)現(xiàn)這種新工藝，需要設(shè)計(jì)出一種小型煙根挖掘機(jī)來清除煙稈收獲后的殘留煙根。這種小型煙根挖掘機(jī)適用于丘陵地帶的地形地勢(shì)運(yùn)作。 如此通過小型煙根挖掘機(jī)在生產(chǎn)中的應(yīng)用，可以做到節(jié)約勞動(dòng)力，節(jié)約生產(chǎn)時(shí)間，減輕勞動(dòng)人員的工作量。例如：原本煙根清除是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)費(fèi)力的工作，由于煙根在地里埋得較深，人工勞作時(shí)有時(shí)必須徒手拔除，這樣做則可能會(huì)劃傷皮膚。在應(yīng)用煙根挖掘機(jī)之后，就不會(huì)存在諸如此類的問題了，大大節(jié)省的生產(chǎn)時(shí)間和勞動(dòng)力，而且更方便安全。 1.2煙根挖掘機(jī)的簡(jiǎn)介 煙根挖掘機(jī)是一種農(nóng)業(yè)種植生產(chǎn)機(jī)械，是一種可進(jìn)行拔除煙草根桿作業(yè)的拔桿機(jī)。煙草根桿作為煙草的一部分，既不宜做燃料進(jìn)行焚燒，也不宜做肥料直接還田。煙葉采收結(jié)束后必須將遺留的煙桿去除干凈并進(jìn)行相應(yīng)處理，避免煙桿廢棄物對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境帶來污染。其次，加強(qiáng)對(duì)煙桿資源的綜合利用，如制造板材、活性炭等，不僅可以有效處理這些廢棄物，而其可以變廢為寶，提高煙農(nóng)的經(jīng)濟(jì)收入。這些處理過程都需要對(duì)煙草根桿桿進(jìn)行拔除并有效地破碎。 1.3 煙根挖掘機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)及前景 近年來，隨著科技科技興煙的意識(shí)不斷地增強(qiáng)，在發(fā)展現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)和實(shí)行煙葉標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)各項(xiàng)措施的推動(dòng)下，徹底清除田間煙柱殘?bào)w，減少初侵染源以減輕第二年病蟲危害在廣大煙農(nóng)心中已形成共識(shí)。實(shí)踐中，大部分煙區(qū)已經(jīng)將此項(xiàng)工作作為后期田間管理的重要內(nèi)容來抓，但效果不甚理想，部分煙區(qū)尤其是生產(chǎn)技術(shù)落后，種植水平低下，煙農(nóng)意識(shí)不到位的地方忽視了該項(xiàng)工作，任煙桿，煙根遺留田間。由于煙柱殘?bào)w的處理不當(dāng)導(dǎo)致病蟲危害發(fā)生加劇已經(jīng)給煙葉生產(chǎn)者造成了嚴(yán)重影響，并將繼續(xù)帶來后遺癥，而如何有力的組織和引導(dǎo)煙農(nóng)及時(shí)清除田間煙柱殘?bào)w，并將其正確的處理和有效的利用則顯得至關(guān)重要。 煙葉采收后的煙桿，煙根的煙柱殘?bào)w是有害微生物的越冬場(chǎng)所，同時(shí)也是重要的傳播途徑。若不及時(shí)將殘?bào)w清除田間，一方面煙桿煙根在田間的繼續(xù)生長(zhǎng)會(huì)吸收土壤養(yǎng)分，降低土壤肥力，還為病蟲的不斷繁殖提供場(chǎng)所，導(dǎo)致有害生物種群數(shù)量急劇上升，使大規(guī)模病蟲危害暴發(fā)流行;另一方面，病株殘?bào)w留于田間，附著其上的有害生物在風(fēng)等傳播媒介的作用下進(jìn)一步在不同地塊和地區(qū)間傳播，或煙柱腐爛后病原物直接落入土壤中造成各種有害微生物的擴(kuò)散，增加土壤中越冬菌和蟲口基數(shù)。煙柱殘?bào)w能顯著地增加第二年初侵染源，嚴(yán)重的可導(dǎo)致病害大流行，蟲災(zāi)泛濫。煙柱殘?bào)w在田間多留一天就多一分隱患，通常情況下，采拷結(jié)束一塊地就清理一塊地，如若沒有足夠的勞動(dòng)力，也應(yīng)該在采烤結(jié)束后立即進(jìn)行。煙桿清出煙田后，要在野外不種煙的一塊地統(tǒng)一堆放，待可點(diǎn)燃后及時(shí)堆燒，以防止有害生物的繼續(xù)繁殖和傳播。煙草的黑脛病，煙草青枯病，根黑腐等都是根莖病害，根系上攜帶有較多的有害生物，必須清除田間。雖然秸稈還田能增加土壤肥力，但是煙草具有自毒現(xiàn)象，腐爛后產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)將對(duì)下一季的作物生長(zhǎng)產(chǎn)生副作用；同時(shí)，煙桿上攜帶的病原和蟲原也將隨之進(jìn)入田間，造成再侵染，導(dǎo)致煙桿還田得不償失。煙桿必須連桿帶根一并拔除干凈，嚴(yán)禁用刀砍下煙桿后將煙根煙蔸留在田間。 煙桿的根系非常發(fā)達(dá)，煙桿平均直徑（距地面50cm）在30mm左右，高1.6m以上，采用傳統(tǒng)的人工拔出方式非常費(fèi)時(shí)費(fèi)力。目前采用人工拔除煙桿大約1.5~2畝/人*天，采用機(jī)械化拔桿機(jī)拔除方式至少達(dá)到20畝/人*天；人工拔桿成本大約為50元/畝，機(jī)械化拔桿大約15元/畝。而今農(nóng)村勞動(dòng)力大量外出務(wù)工，人力成本逐年增加，以每個(gè)勞動(dòng)力工資為80元/天計(jì)算，每畝煙地的煙桿拔除費(fèi)用為50多遠(yuǎn)，煙桿的收獲工作急需一種機(jī)械來替代繁重的人工勞動(dòng)，同時(shí)最大程度的節(jié)省勞動(dòng)成本，為煙農(nóng)增加收益。因此，實(shí)現(xiàn)我國(guó)煙草拔桿機(jī)機(jī)械化已成為煙業(yè)生產(chǎn)的一項(xiàng)重大課題。 1.4國(guó)內(nèi)外煙根挖掘機(jī)的研究現(xiàn)狀 CN101558708 公開了一種煙葉拔桿機(jī)，包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、掘兜轉(zhuǎn)子、送桿轉(zhuǎn)子和集桿箱，所述送桿轉(zhuǎn)子位于掘兜轉(zhuǎn)子和集桿箱之間，所述掘兜轉(zhuǎn)子和送桿轉(zhuǎn)子相鄰設(shè)置，并且軸向平行，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)掘兜轉(zhuǎn)子和送桿轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，所述掘兜轉(zhuǎn)子上設(shè)有齒釘。該煙葉拔桿機(jī)可以一次性連續(xù)將煙桿掘起，將其收集后進(jìn)行有規(guī)律的堆放，改變現(xiàn)有手工拔或挖的勞作方式，使煙桿拔除實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。 圖1-1我國(guó)現(xiàn)有農(nóng)用拔桿機(jī)型1 CN201409310 公開了另一種煙草拔桿機(jī)，它包括架體，在所述架體上傾斜向上設(shè)置有由動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)的相向運(yùn)動(dòng)的一對(duì)鏈條，在所述鏈條相鄰一側(cè)的架體上分別設(shè)置有由壓力彈簧控制的鏈條軌道。使用時(shí)，用拖拉機(jī)作牽引動(dòng)力，拖拉機(jī)向前行走時(shí)，煙桿進(jìn)入兩相向運(yùn)動(dòng)的鏈條之間，因兩鏈條為傾斜向上設(shè)置，并在其相鄰一側(cè)的架體上分別設(shè)置有由壓力彈簧控制的鏈條軌道可使兩鏈條能夠相互擠緊，這樣就可以將煙桿緊緊夾住，并隨鏈條向斜上方運(yùn)動(dòng)被輕松拔出；雖然煙桿的粗細(xì)不一致，因壓力彈簧可自動(dòng)調(diào)整鏈條之間的空隙，使煙草拔桿機(jī)能夠適應(yīng)不同粗細(xì)煙桿的拔桿作業(yè)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，一小時(shí)便可拔掉四畝地的煙桿，與原先人工拔桿相比極大的提高了效率。 圖1-2 簡(jiǎn)易拔桿機(jī) 上述兩種拔桿機(jī)，拔桿原理不同，但基本上代表了國(guó)內(nèi)兩大類機(jī)型。其中，CN201409310 所述拔桿機(jī)，是直接對(duì)煙桿進(jìn)行拔除作業(yè)，功率消耗大。由于煙草根系發(fā)達(dá)，拔除過程中容易發(fā)生斷根、斷莖等現(xiàn)象，最終會(huì)殘留在土地中，拔除不凈，且所拔除的根莖上的附土仍需人工去除。CN101558708 所述拔桿機(jī)，是將煙桿掘起、輸送從而達(dá)到拔桿的作用，其掘兜轉(zhuǎn)子齒釘磨損大，易傷根莖，且輸送機(jī)構(gòu)不能滿足有效集料的要求。另外，上述兩種拔桿機(jī)均不具有破碎根桿功能。 目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)比較先進(jìn)的國(guó)家比如美國(guó)、日本、加拿大等國(guó)家，煙草種植早就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化。在煙草根基、秸稈利用方面歐美國(guó)家以及日本通用的做法是將其粉碎還田。在這方面的煙草機(jī)械主要有煙桿收割機(jī)BTM-2000、殘桿處理機(jī)、殘桿切碎機(jī)、殘桿拔根機(jī)KB-2、拔根切碎機(jī)KB-3C等. 第二章 煙根挖掘機(jī)工作原理與構(gòu)造 2.1 煙根挖掘機(jī)的工作原理 煙草拔桿機(jī)是根據(jù)煙葉可持續(xù)種植的要求及我國(guó)丘陵、山區(qū)煙葉種植的環(huán)境條件和種煙農(nóng)藝要求開發(fā)的產(chǎn)品，適用于絕對(duì)含水率15％~30％的壤土、輕粘土、煙葉采摘后5天內(nèi)拔桿作業(yè)。它以我司W(wǎng)M610A微型耕耘機(jī)為工作主機(jī)，186F風(fēng)冷柴油機(jī)為工作動(dòng)力，采用反轉(zhuǎn)掘蔸的作業(yè)方式,經(jīng)刀具旋轉(zhuǎn)將煙蔸掘起，并向后輸送到整機(jī)后部收集堆放。其工作主機(jī)具有性能穩(wěn)定、多檔變速、操作便捷、可選配培土及覆膜等各種機(jī)具。煙草拔桿機(jī)具有煙蔸及根系清理干凈、附土少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作使用方便、作業(yè)高效、油耗低等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于山區(qū)、丘陵。 2.1 煙根挖掘機(jī)的構(gòu)造 圖2.1-1所示該款煙根挖掘機(jī)包括機(jī)架、行走輪、動(dòng)力傳輸裝置、根莖掘起裝置及變速器；其特征在于：所述根莖掘起裝置為一根莖掘起輥筒，包括輥筒軸，及在輥筒軸上交錯(cuò)安裝的若干個(gè)旋耕刀，圍繞輥筒軸的周向固定安裝有若干根與輥筒軸平行的纏繞棒。 圖2-1 傳動(dòng)裝置采用液壓傳動(dòng)裝置，主要由液壓馬達(dá)、鏈輪、鏈條、支架等結(jié)構(gòu)組成，采用液壓結(jié)構(gòu)傳動(dòng)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于安裝、性能可靠等特點(diǎn)。該產(chǎn)品采用傾斜和傳動(dòng)的拔桿方式，通過鏈輪和鏈條靈活運(yùn)轉(zhuǎn)，將煙桿連續(xù)不斷拔起輸出。煙桿的拔掉可靠率達(dá)95％以上。適合區(qū)域?yàn)槠皆?、山區(qū)、丘陵等地形。 第三章 整機(jī)方案設(shè)計(jì) 3.1 總體設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的根莖挖掘機(jī)主要是以煙葉根為主，同時(shí)可以適用于玉米，棉花等作物，能一次性將煙草根莖進(jìn)行兩段式清除，先切割煙桿，然后挖掘煙根。力求設(shè)計(jì)出一種適用于丘陵地帶的小型煙根挖掘機(jī)。通過小型煙根挖掘機(jī)在生產(chǎn)中的應(yīng)用，可以做到節(jié)約勞動(dòng)力，節(jié)約生產(chǎn)時(shí)間，減輕勞動(dòng)人員的工作量。例如：原本煙根清除是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)費(fèi)力的工作，由于煙根在地里埋得較深，人工勞作時(shí)有時(shí)必須徒手拔除，這樣做則可能會(huì)劃傷皮膚。在應(yīng)用煙根挖掘機(jī)之后，就不會(huì)存在諸如此類的問題了，大大節(jié)省的生產(chǎn)時(shí)間和勞動(dòng)力，而且更方便安全。 其作業(yè)工藝流程如下： 小型農(nóng)作物根莖挖掘機(jī)是由內(nèi)燃機(jī)，行走輪，機(jī)架，破土拔桿裝置等組成。作業(yè)時(shí)，啟動(dòng)動(dòng)力裝置帶動(dòng)刀具轉(zhuǎn)動(dòng)，壓低扶手使刀具貼近根莖深入地表對(duì)根莖進(jìn)行挖掘切割，然后將切割挖掘好的根莖挖刨出地表方便之后煙農(nóng)的統(tǒng)一收集（由于煙草根莖有自毒現(xiàn)象，所以不建議留田深埋處理）。 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容： （1）收集煙根特性及挖掘機(jī)械設(shè)計(jì)制造的相關(guān)理論基礎(chǔ)知識(shí)； （2）提出煙根挖掘機(jī)設(shè)計(jì)方案,并作方案比較，確定總體方案及相關(guān)參數(shù)； （3) 完成煙根挖掘機(jī)的主要機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)； （4) 挖掘參數(shù)選擇； （5）繪制圖紙并完成設(shè)計(jì)說明書。 3.2主要結(jié)構(gòu)的確定 3.2.1動(dòng)力輸入裝置 煙草根莖挖掘機(jī)的動(dòng)力輸入目前有三種方案選擇：（1）鏈傳動(dòng)；（2）V型帶傳動(dòng)（3）同步帶傳動(dòng)。 ① ② 圖3-1①②鏈傳動(dòng) ③ ④ 圖3-2 ③④V帶傳動(dòng) 圖3-3 同步帶傳動(dòng) 表3-1傳動(dòng)方案分析 傳動(dòng)類型 傳動(dòng)效率 使用壽命 傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩 成本 鏈傳動(dòng) 較好 最長(zhǎng) 較好 一般 V帶傳動(dòng) 正常 較長(zhǎng) 最好 較貴 同步帶傳動(dòng) 最好 最短 小 昂貴 由上分析，鏈傳動(dòng)具有整體尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)效率高，使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)鏈傳動(dòng)使用的鏈條能在高溫和潮濕的環(huán)境中工作。在我所做的設(shè)計(jì)中動(dòng)力輸入的方案上選用鏈傳動(dòng)。 3.2.2 整機(jī)的基本參數(shù) 此次設(shè)計(jì)的為小型的根莖挖掘機(jī)，其挖掘裝置懸掛在行走架后方，由手扶架控制升降。挖掘是，拖拉機(jī)自行開道，挖掘道具破土切割挖掘根莖將作物根莖挖掘翻出地表。簡(jiǎn)潔易操作，有效地優(yōu)化了整機(jī)的機(jī)構(gòu)，同時(shí)也提高了小型內(nèi)燃機(jī)功率的利用性能。 整機(jī)基本參數(shù) 表3-2 主發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù) 汽油機(jī)功率、轉(zhuǎn)速 7.5kW 1800r/min 行走輪直徑（mm） 400 小皮帶輪直徑（mm） 87 大皮帶輪直徑（mm） 231 主機(jī)變速箱動(dòng)力輸出軸轉(zhuǎn)速（r/min） 678 表3-3 主機(jī)變速箱參數(shù) 行走檔位 主機(jī)變速箱行走輸出軸轉(zhuǎn)速r/min 前進(jìn)1 15.60 前進(jìn)2 29.25 前進(jìn)3 38.56 前進(jìn)4 72.30 前進(jìn)5 49.93 前進(jìn)6 93.62 前進(jìn)7 64.94 前進(jìn)8 121.75 倒退1 23.16 倒退2 43.42 第四章 煙根挖掘機(jī)零部件及參數(shù)的選擇 4.1 動(dòng)力機(jī)的選擇 我們都知道，無論是汽油機(jī)還是柴油機(jī)，他們都屬于內(nèi)燃機(jī)，都是燃燒燃料后通過推動(dòng)氣缸內(nèi)活塞做往返運(yùn)動(dòng)來將燃料中的化學(xué)能量轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)車輛前進(jìn)的機(jī)械能量，因此兩者的工作原理大體是相同的。 作為日常使用的燃料本身，柴油機(jī)的能量密度最高，比液化天然氣高出近2倍，比汽油高出10%以上。與汽油相比，柴油不易揮發(fā)，著火點(diǎn)比較高，不易因偶然情況被點(diǎn)燃活發(fā)生爆炸。由于兩者的揮發(fā)性和燃點(diǎn)的不同，導(dǎo)致使用這兩種燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)有不同的點(diǎn)火方式。 圖4-1車用柴油機(jī) 傳統(tǒng)柴油機(jī)采用壓縮空氣的辦法提高空氣溫度，使空氣溫度超過柴油的自燃燃點(diǎn)，這是再噴入柴油，柴油噴霧和空氣混合的同時(shí)自己點(diǎn)火燃燒。因此，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)無需點(diǎn)火系。同時(shí)柴油機(jī)的供油系統(tǒng)也相對(duì)簡(jiǎn)單，因此柴油機(jī)的可靠性要比汽油機(jī)的好。 圖4-2常柴ZS1115單缸柴油機(jī) 由于不受爆燃的限制一級(jí)柴油的自然需要，柴油機(jī)壓縮比很高。熱效率和經(jīng)濟(jì)性都要好于汽油機(jī)，同時(shí)在相同的功率的情況下，柴油機(jī)的扭矩大，最大功率是的轉(zhuǎn)速低，只用于載貨汽車的使用。 但柴油級(jí)由于工作壓力大，要求各有關(guān)零件具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度，所以柴油機(jī)比較笨重，體積較大；柴油機(jī)的噴油泵和噴嘴制造精度要求高，所以成本較高；另外，柴油機(jī)工作粗暴，振動(dòng)噪聲大；柴油不易蒸發(fā)，冬季冷車啟動(dòng)困難。 圖4-3汽油機(jī) 圖4-4 LL170S汽油機(jī) 汽油機(jī)的特點(diǎn)：體積小，重量輕，啟動(dòng)性好。汽油機(jī)中，油氣混合氣進(jìn)入氣缸后，在壓縮接近終了時(shí)火花塞點(diǎn)燃，因此，汽油機(jī)需要一套控制火花塞工作的點(diǎn)火系統(tǒng)，此系統(tǒng)必須精確控制火花塞放電的是時(shí)刻和火花能量的大小，才能保證汽油機(jī)的工作正常，汽油機(jī)的燃料供給系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)是汽油機(jī)上發(fā)生故障比例比較高的部位。此外，由于汽油的燃點(diǎn)比較低，汽油機(jī)的壓縮比就不能太高，以免油氣自然，因此其熱效率和經(jīng)濟(jì)性較柴油機(jī)為差。 汽油機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于其體積小，重量輕，價(jià)格便宜；啟動(dòng)性號(hào)，最大功率是的轉(zhuǎn)速高；工作中震動(dòng)及噪聲小，因此，在載客汽車，特別是轎車中，汽油機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用。 由于上述特點(diǎn)，此次的設(shè)計(jì)所要的是汽油機(jī)。因?yàn)樵撏诰驒C(jī)是單人操作，所以重量要輕，體積要??；而煙根挖掘機(jī)使用于丘陵。坡地等地勢(shì)，所以要選用相同功率下轉(zhuǎn)速較高的汽油機(jī)。另一方面，汽油機(jī)的價(jià)錢相對(duì)便宜，更適合農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)水平。 4.2 傳動(dòng)比 傳動(dòng)比在機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中，其始端主動(dòng)輪與末端從動(dòng)輪的角速度或轉(zhuǎn)速的比值，機(jī)構(gòu)中瞬時(shí)輸入速度與輸出速度的比值稱為機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比。 機(jī)構(gòu)中瞬時(shí)輸入速度與輸出速度的比值稱為機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比。機(jī)構(gòu)中兩轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件角速度的比值，也稱速比。構(gòu)件a和構(gòu)件b的傳動(dòng)比為Ⅰ=ωa/ ωb=na/nb，式中ωa和ωb分別為構(gòu)件a和b的角速度(弧度/秒)；na和nb分別為構(gòu)件a和b的轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）（注：ω和n后的a和b為下腳標(biāo)）。當(dāng)式中的角速度為瞬時(shí)值時(shí)，則求得的傳動(dòng)比為瞬時(shí)傳動(dòng)比。 當(dāng)式中的角速度為平均值時(shí)，則求得的傳動(dòng)比為平均傳動(dòng)比。對(duì)于大多數(shù)齒廓正確的齒輪傳動(dòng)和摩擦輪傳動(dòng),瞬時(shí)傳動(dòng)比是不變的對(duì)于鏈傳動(dòng)和非圓齒輪傳動(dòng)，瞬時(shí)傳動(dòng)比是變化的。對(duì)于嚙合傳動(dòng)，傳動(dòng)比可用a和b輪的齒數(shù)Za和Zb表示，i=Zb/Za；對(duì)于摩擦傳動(dòng),傳動(dòng)比可用a和b輪的直徑和b表示，i=b/a。 這時(shí)傳動(dòng)比一般是表示平均傳動(dòng)比。在液力傳動(dòng)中，液力傳動(dòng)元件傳動(dòng)比一般指的是渦輪轉(zhuǎn)速和泵輪轉(zhuǎn)速B的比值,即=/B。液力傳動(dòng)元件也可與機(jī)械傳動(dòng)元件(一般用各種齒輪輪系)結(jié)合使用，以獲得各種不同數(shù)值的傳動(dòng)比（輪系的傳動(dòng)比見輪系）。 傳動(dòng)比=使用扭矩÷9550÷電機(jī)功率×電機(jī)功率輸入轉(zhuǎn)數(shù)÷使用系數(shù) 傳動(dòng)比=主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速與從動(dòng)輪的比值=它們分度圓直徑的反比。即：i=n1/n2=D2/D1 i=n1/n2=z2/z1（齒輪的） 4.2.1刀軸設(shè)計(jì) 在本設(shè)計(jì)中，刀軸的主要作用是連接挖掘刀和旋耕刀組件，以及通過旋轉(zhuǎn)為挖掘刀的工作提供直接動(dòng)力。在《材料力學(xué)》中我們?cè)谥溃簩?shí)心軸的切應(yīng)力在橫截面的半徑方向上是按線性規(guī)律分布的，即越靠近實(shí)心軸的圓心，切應(yīng)力越小，實(shí)心材料不能充分發(fā)揮作用，若制成空心軸，材料的抗扭截面系數(shù)和橫截面對(duì)圓心的極慣性矩都會(huì)增大，選用40Cr,這樣既減輕了重量，節(jié)省了材料，又增加了軸的強(qiáng)度。 3.7.2 分析刀軸的功率P3，轉(zhuǎn)速n3，轉(zhuǎn)矩T3 由上段的已知條件有：=0.96，=0.96 =3.84kW×0.96×0.86=3.53kW，又刀軸轉(zhuǎn)速 = T3 3.7.3初步確定軸最小直徑 選取軸的材料為40cr鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-3，取A0=97，于是得 = 中間傳遞軸的最小直徑是與刀軸鏈輪與刀軸相接觸的部位. 3.7.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）擬定軸上零件的裝配方案 由于軸上有固定培土刀并采用螺栓和螺母配合鎖附的安裝方式，如下圖采用方案是左端軸承端蓋、軸承、右端軸承端蓋、軸承、鏈輪、軸端擋圈依從上到下，從左至右安裝，左端加端蓋，如下圖10所示： 圖3-6刀軸 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 (1)為了滿足裝配鏈輪的軸向定位要求，軸的Ⅲ軸段左端需制出軸肩，故取段的直徑dⅢ為25mm，Ⅱ的左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取軸端擋圈直徑為28mm。Ⅱ左端的鏈輪采用螺母固定，及以?shī)A角120。攻牙面，以螺絲固定。 (2)初步選擇滾動(dòng)軸承 選用深溝滾子軸承，參照工作要求并根據(jù)dⅤ=20mm，查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-1取軸承代號(hào)為6005的深溝滾子軸承，其基本尺寸為d×D×B=20mm×47mm×12mm， dⅠ= 20mm。右端滾動(dòng)軸承采用軸肩定位，取定位高度h=3mm，因此，取dⅣ=31mm。 3）軸上零件的徑向定位 齒輪、鏈輪與軸的徑向定位均采用平鍵連接。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6-1《普通平鍵和普通楔鍵的主要尺寸》取bh=12mm8mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為20mm，同時(shí)為了保證齒輪、鏈輪輪轂與配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪、鏈輪輪轂與軸的配合為；滾動(dòng)軸承與軸的定位是由過渡配合來保證的，此次選軸的直徑公差為m6. 4）確定軸上圓角和倒角尺寸 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-2《零件倒角C與圓角半徑R的推薦值》，取軸端倒角為 245°，各軸肩的圓角半徑見cad圖。 4.3 鏈的選擇設(shè)計(jì) 在之前的傳動(dòng)方式中，經(jīng)過比較我選擇了各方面性價(jià)比比較高的鏈傳動(dòng)方式。 其中滾子鏈?zhǔn)且环N用于傳送機(jī)械動(dòng)力鏈條，廣泛應(yīng)用與家庭、工業(yè)和農(nóng)業(yè)機(jī)械，其中包括輸送機(jī)、繪圖機(jī)、印刷機(jī)、汽車、摩托車、以及自行車。它由一系列短圓柱滾子鏈接在一起，由一個(gè)稱為鏈輪的齒輪驅(qū)動(dòng)。這是一個(gè)簡(jiǎn)單，可靠，高效的動(dòng)力傳遞裝置。 圖4-5滾子鏈 滾子鏈的傳動(dòng)主要參數(shù)鏈的節(jié)距和排數(shù)和鏈的齒數(shù)。 其中鏈的節(jié)距和排數(shù)：節(jié)距越大，能傳遞的功率也越大，但運(yùn)動(dòng)的不均勻性、動(dòng)載荷、噪聲也相應(yīng)的增大。應(yīng)此，在滿足承載能力的條件下，應(yīng)盡可能選用小節(jié)距的鏈， 鏈輪齒數(shù)：齒數(shù)不應(yīng)過少或過多，過少會(huì)使運(yùn)動(dòng)不均勻性加劇，過多因磨損而引起的節(jié)距增長(zhǎng)導(dǎo)致滾子與鏈輪齒的接觸點(diǎn)向鏈輪齒頂移動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致傳動(dòng)容易發(fā)生跳齒和脫鏈現(xiàn)象，縮短鏈的使用壽命，而且為了磨損均勻齒數(shù)最好是與鏈節(jié)數(shù)互為質(zhì)數(shù)的奇數(shù)。 中心距和鏈節(jié)數(shù)：中心距過小時(shí)鏈與小輪嚙合的齒數(shù)少，若中心距大則松邊垂度過大，傳動(dòng)中容易引起鏈條顫動(dòng)，一般鏈條節(jié)數(shù)應(yīng)為偶數(shù)。 圖4-6單排滾子鏈 滾子鏈規(guī)格及主要參數(shù) DIN ISO鏈號(hào) 節(jié)距 滾子直徑 內(nèi)節(jié)內(nèi)寬 銷軸直徑 銷軸長(zhǎng)度 內(nèi)斂版高度 極限拉伸載荷 平均拉伸載荷 每米長(zhǎng)重 P d1max b1min D2max Lmax Lc max H2 max Q min Q0 q mm mm mm mm mm mm mm KN KN Kg/m 04B-1 6.0 4.0 2.80 1.05 6.0 5.6 5.0 3.0 3.4 0.11 05B-1 8.0 5.0 3.0 2.01 9.9 9.8 7.11 5.0 5.7 0.20 *06B-1 9.525 6.35 5.72 3.28 13.2 14.2 8.2 9.0 10.2 0.41 08B-1 12.7 8.51 7.75 4.45 16.7 18.0 11.8 18.0 19.1 0.69 10B-1 15.875 10.16 9.65 5.08 19.6 21.0 14.7 22.4 26.5 0.93 12B-1 19.05 12,.07 11,68 5.72 22.5 24.0 16.10 29.0 32.2 1.15 16B-1 25.4 15,.88 17.02 8.28 36.0 37.2 21.05 60.0 70.4 2.71 20B-1 31.75 19.05 19.56 10.19 41.1 44.7 26.31 95.0 101.5 3.70 24B-1 38.1 25.40 25.40 14.63 53.3 57.5 33.3 160.0 174.0 7.10 28B-1 44.45 27.94 30.99 15.90 64.8 69.5 36.9 200.0 213.9 8.50 32B-1 50.8 29.21 30.99 17.81 66.2 71.0 42.1 250.0 267.5 10.25 40B-1 63.5 39.37 38.10 22.89 82.2 89.2 52.96 355.0 379.9 16.35 48B-1 76.2 48.26 45.72 29.24 99.1 107 63.8 560.0 599.0 25.00 4.3.1.鏈傳動(dòng)的主要失效形式 鏈傳動(dòng)的主要失效形式包括下面幾種： 1 鉸鏈磨損：鏈節(jié)在進(jìn)入和退出齒合時(shí)，銷軸和套筒之間存在相對(duì)滑動(dòng)，在不能保證充分潤(rùn)滑的條件下，將引起鉸鏈的過度磨損導(dǎo)致鏈輪節(jié)圓增大，練與鏈輪的齒合點(diǎn)外移，最終將產(chǎn)生齒跳或脫鏈而使得傳動(dòng)失效。它是開式鏈傳動(dòng)的主要失效形式。 2 鏈板的疲勞破壞：鏈板在變應(yīng)力狀態(tài)下工作，經(jīng)過一定的循環(huán)次數(shù)鏈板會(huì)產(chǎn)生疲勞斷裂。在潤(rùn)滑條件狼嚎且設(shè)計(jì)安裝正確的情況下，鏈板的疲勞強(qiáng)度是決定鏈傳動(dòng)工作能力的主要因素。 3 點(diǎn)蝕和多次沖擊破斷 4 銷軸和套筒的膠合 5 過載拉斷 4.3.2鏈傳動(dòng)的計(jì)算準(zhǔn)則 通常鏈輪的壽命為鏈壽命的2到3倍以上，故鏈傳動(dòng)的承載能力以鏈的強(qiáng)度和壽命為依據(jù)。 閉式傳動(dòng)中，V> 0.6m/s鏈傳動(dòng)， 按由鉸鏈磨損，鏈板的疲勞破壞，滾子，套筒和銷軸沖擊破斷，銷軸與套筒的膠合限制的額定功率曲線設(shè)計(jì)；V<0.6m/s 鏈傳動(dòng)，主要失效形式為過載拉斷，按靜強(qiáng)度計(jì)算。 開式鏈傳動(dòng)主要失效形式喂磨損，進(jìn)行磨損條件性計(jì)算，即P<=[P]. （1）選擇鏈輪齒數(shù)Z1、Z2 由于是降速，動(dòng)力輸出軸為小鏈輪，中間軸為大鏈輪，鏈齒均取國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)尺寸，小鏈輪齒數(shù)Z1=15，大鏈輪齒數(shù)為Z2 ；Z2 = Z1×i1=15×1.87=28 （2）計(jì)算當(dāng)量的單排鏈的計(jì)算功率 根據(jù)鏈傳動(dòng)的工作情況、主動(dòng)鏈輪齒數(shù)和鏈條排數(shù)，將鏈傳動(dòng)所傳遞的功率修正為當(dāng)量的單排練的集散功率： 式中： ——工況系數(shù), 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表9-6（178頁(yè)）得=1.0； ——主鏈輪齒數(shù)系數(shù)，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖9-13(179頁(yè))查得=1.46； ——多排鏈系數(shù)，單排鏈為1。 =1.0×1.46×4/1=5.84kw （3）確定鏈條型號(hào)和節(jié)距P 鏈條型號(hào)根據(jù)當(dāng)量的單排鏈的計(jì)算功率=5.84kW和主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速=678r/min。查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖9-11《A系列、單排滾子鏈額定功率曲線》得到鏈號(hào)為10A，再查 表9-1《滾子鏈規(guī)格和主要參數(shù)》得到鏈條節(jié)距P=15.875mm，ISO鏈號(hào)為10A。 （4）計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距 初選中心距=（30~50）P =（30~50）×15.875mm =476.25~793.75mm 取=600mm。 按下式計(jì)算鏈節(jié)數(shù)LP0 為了避免使用過度鏈節(jié)，應(yīng)將計(jì)算出的鏈節(jié)數(shù)LP0圓整為偶數(shù)，即 LP=110節(jié)， 鏈傳動(dòng)的最大中心距為：a= 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表9-7《中心距計(jì)算系數(shù)f1》取=0.24970 a==701mm （5）計(jì)算鏈速v，確定潤(rùn)滑方式 v===2.69m/s 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖9-14《潤(rùn)滑范圍選擇圖》，根據(jù)平均鏈速與鏈號(hào)可采用油池潤(rùn)滑或油盤飛濺潤(rùn)滑，查表9-9得到說明：采用不漏油的外殼，在鏈輪側(cè)邊安裝甩油盤，飛濺潤(rùn)滑。用甩油盤圓周速度大于3m/s。其供油量：甩油盤浸油深度為12~35mm. （6）計(jì)算鏈傳動(dòng)作用在軸上的壓軸力FP 壓軸力FP 可近似取為　FP 式中： ——有效圓周力，Ｎ； ——壓軸力系數(shù)，對(duì)于水平傳動(dòng)＝1.15；對(duì)于垂直傳動(dòng)=1.05。 有效圓周力 鏈輪水平布置時(shí)的壓軸力系數(shù)1.15，則壓軸力為FP=1710.03N 綜上小結(jié)：由以上計(jì)算得出：第一級(jí)鏈輪，小齒輪齒數(shù)Z1=15，大鏈輪的齒數(shù)Z2 =30，鏈條的鏈節(jié)數(shù)LP =110節(jié)，中心距a=701mm。 4.4 挖掘刀的材質(zhì)選擇 我們的生活中常用刀具材料分為：工具鋼（包括碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼），硬質(zhì)合金，超硬刀具材料（包括陶瓷，金剛石及立方氮化硼等）其中： （1）.高速鋼 高速鋼特別適用于制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜的成形刀具，孔加工刀具例如各類銑刀、拉刀、齒輪刀具、螺紋刀具等；由于高速鋼硬度，耐磨性，耐熱性不及硬質(zhì)合金，因此只適于制造中、低速切削的各種刀具。 高速鋼按其性能分成兩大類：普通高速鋼和高性能高速鋼。 （2）.硬質(zhì)合金 硬質(zhì)合金大多用在剛性好，刃形簡(jiǎn)單的高速切削刀具上，隨著技術(shù)的進(jìn)步，復(fù)雜刀具也在逐步擴(kuò)大其應(yīng)用。 鎢鈷類硬質(zhì)合金是由WC和 Co燒結(jié)而成，代號(hào)為YG，一般適用于加工鑄鐵和有色金屬等脆性材料。 鎢鈷類硬質(zhì)合金是由WC和 Co燒結(jié)而成，代號(hào)為YG，一般適用于加工鑄鐵和有色金屬等脆性材料。 鎢鈷類硬質(zhì)合金是由WC和 Co燒結(jié)而成，代號(hào)為YG，一般適用于加工鑄鐵和有色金屬等脆性材料。 （3）.涂層刀具材料 硬質(zhì)合金或高速鋼刀具通過化學(xué)或物理方法在其上表面涂覆一層耐磨性好的難熔金屬化合物，既能提高刀具材料的耐磨性，而又不降低其韌性。 對(duì)刀具表面涂覆的方法有兩種： 化學(xué)氣相沉積法（ＣＶＤ法），適用于硬質(zhì)合金刀具； 物理氣相沉積法（ＰＶＤ法），適用于高速鋼刀具。 涂層材料可分為ＴiC涂層、TiN涂層、ＴiC與TiN涂層、Al2O3涂層等。 由于煙草根莖部位韌性較高，比較不容易弄斷，所以刀具的材質(zhì)上我們選用高速剛制成的刀具，他的各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)與我們的要求比較相符。 4.5 變速器的設(shè)計(jì) 變速器是汽車傳動(dòng)系中最主要的部件之一。 　　 它的作用是： （1）.在較大范圍內(nèi)改變汽車行駛速度的大小和汽車驅(qū)動(dòng)輪上扭矩的大小。 　 ?。?）.實(shí)現(xiàn)倒車行駛 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸一般都是只能向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的，而汽車有時(shí)需要能倒退行駛，因此，往往利用變速箱中設(shè)置的倒檔來實(shí)現(xiàn)汽車倒車行駛。 　 （3）.實(shí)現(xiàn)空檔 　　當(dāng)離合器接合時(shí)，變速箱可以不輸出動(dòng)力。例如可以保證駕駛員在發(fā)動(dòng)機(jī)不熄火時(shí)松開離合器踏板離開駕駛員座位。 　　 在該煙根挖掘機(jī)的設(shè)計(jì)中，我們使用的是手動(dòng)變速，所以配用的變速器是手動(dòng)變速器（Manual Transmission 簡(jiǎn)稱MT）又稱機(jī)械式變速器，即必須用手撥動(dòng)變速桿（俗稱“檔把”）才能改變變速器內(nèi)的齒輪齒和位置，改變傳動(dòng)比，從而達(dá)到變速的目的。轎車手動(dòng)變速器大多為四檔或者武當(dāng)有級(jí)式齒輪傳動(dòng)變速器，并且通常帶同步器，換擋方便，噪音小。手動(dòng)變速在操縱時(shí)必須踩下離合器，方便撥得動(dòng)變速桿。 手動(dòng)變速器是與自動(dòng)變速器相對(duì)而言的，其實(shí)在自動(dòng)變速器出現(xiàn)之前所有的機(jī)械都是采用手動(dòng)變速的。最常見的手動(dòng)變速器多為五檔（四個(gè)進(jìn)檔，1個(gè)倒擋），也有采用6檔位變速器。一般來說，手動(dòng)變速器的傳動(dòng)效率要比自動(dòng)變速器的高。 4.6 轉(zhuǎn)動(dòng)軸的強(qiáng)度校核 本文使用的軸都為轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所以可以使用扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件估算法估算軸徑。 為增強(qiáng)強(qiáng)度和尺寸方面考慮，本文都使用實(shí)心軸，材料為45#鋼。 計(jì)算實(shí)心軸扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，計(jì)算條件： 說明： P－傳遞的功率(kW) ; n－軸的轉(zhuǎn)速(r/min) ; d－軸的直徑(mm) ; [τT] －材料的許用扭剪應(yīng)力 (Mpa) 由上式可得，軸的最小直徑d為： d≥A0 不同材料軸的值大小不一，常用材料的軸，值見下表： 軸的材料 Q235.20 35 45 1Cr18Ni9Ti 40Cr,35SiMn, 2Cr13,42SiMn [τr]/N*mm 12-20 20-30 30-40 15-25 40-52 A 160-135 125-118 118-107 148-125 100.7-98 則，查表得知，45#鋼的A0值取110。又有發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率最高為7.5kW，輸出轉(zhuǎn)速為1800r/min，經(jīng)過帶傳動(dòng)后（傳動(dòng)比為0.44）傳進(jìn)輸入軸，則： 當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸材料為45#鋼實(shí)心軸時(shí)，需要的最小軸徑為7.1mm。又因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)軸有鍵槽導(dǎo)致強(qiáng)度降低。所以，需要求得有一個(gè)鍵槽的軸的最小直徑： 本文設(shè)計(jì)的輸入輸出軸的最小直徑分別為13mm和20mm，所以設(shè)計(jì)的輸入輸出軸均符合強(qiáng)度要求。 4.7支撐架擋板的設(shè)計(jì) 圖4-7機(jī)架 機(jī)架的主要作用作為制成和安裝其他的個(gè)零件。此次設(shè)計(jì)的煙根挖掘機(jī)的機(jī)架其主要目的無二，也是為了支撐變速箱，挖掘裝置等部件。為了節(jié)約成本，機(jī)架全部采用焊接和螺栓鏈接，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，機(jī)架焊接的主要包括左右機(jī)架，加強(qiáng)鋼板，角鐵梁等部分。焊接時(shí)主要保證加強(qiáng)貼與機(jī)架的位置要求，同時(shí)要保證焊接不能出現(xiàn)焊渣，裂縫等現(xiàn)象。機(jī)架的材料主要是厚度喂5mm的角鋼，用等離子切割機(jī)切割成型后，采用沖壓等方式進(jìn)行加工。左右機(jī)架分別有一塊加強(qiáng)版進(jìn)行強(qiáng)度的加強(qiáng)。加強(qiáng)板與左右機(jī)架的鏈接方式是采用螺栓鏈接。由于我們的煙根挖掘機(jī)的工作環(huán)境為丘陵盆地，甚至于山地地區(qū)。移動(dòng)較多，多以為了是工作人員的安全得到保障，在焊接時(shí)就要是得工件表面不能存在焊渣，以及裂縫等問題存在。機(jī)架在組裝完成后，機(jī)架外露的部分要刷上防銹漆。 第五章 總結(jié) 本次設(shè)計(jì)中，通過各項(xiàng)測(cè)量計(jì)算繪圖等等，得出了本眼根挖掘機(jī)機(jī)構(gòu)的整機(jī)結(jié)構(gòu)。并根據(jù)相關(guān)原理得到整的裝配圖，還從煙根挖掘機(jī)的工作要求，設(shè)計(jì)出了新型的煙根挖掘機(jī)的結(jié)構(gòu)。本次設(shè)計(jì)的煙根挖掘機(jī)主要是就傳統(tǒng)煙草拔稈機(jī)是將煙稈整根拔起，但易導(dǎo)致煙稈打碎殘留，根土分離不夠理想做出改變，提出兩段式的收獲工藝，即采用先切割煙稈，再挖掘煙根。該型挖掘機(jī)利用安裝在同一工作軸上兩側(cè)的旋耕刀，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)刀軸旋轉(zhuǎn)，旋耕刀旋松土壤，然后挖掘刀對(duì)煙根進(jìn)行挖掘刨除。，實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤的疏松和輸送，并通過擋泥板保持壟面的平整。最終該煙根挖掘機(jī)效果良好，達(dá)到了預(yù)期的目的。 第六章 參考文獻(xiàn) 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時(shí)光匆匆，這份畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的完成也將預(yù)示這我這四年大學(xué)生活的結(jié)束，同時(shí)這份設(shè)計(jì)也是對(duì)我大學(xué)四年的學(xué)業(yè)的綜合檢查。 歷時(shí)將近兩個(gè)月的時(shí)間終于將這篇論文寫完，在論文設(shè)計(jì)完成過程中 首先真摯的感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師鄭文鑫老師。他在忙碌的教學(xué)工作中抽出時(shí)間指導(dǎo)我畢業(yè)設(shè)計(jì)，鄭老師從選題指導(dǎo)、論文框架到細(xì)節(jié)修改，都給予了細(xì)致的指導(dǎo)，提出了很多寶貴的意見與建議，老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神對(duì)我產(chǎn)生重要影響。 另外許多老師和同學(xué)也在此期間對(duì)我提供了了知道和幫助。在此向幫助和指導(dǎo)過我的各位老師表示由衷的感謝！