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附 錄
Transmission shaft important components and fault diagnosis ruled out
Universal joint is a key component of car transmission. In front of a rear wheel drive car engine, transmission shaft installed in universal output shaft and axles Lord reducer between input shaft; And lead the engine of the car front wheel drive shaft is omitted, gimbal installed in both responsible for driving and be responsible for steering the front axle half shaft between with wheels. Automobile is a movement of the object. On the drive cars, engine, clutch and transmission as a whole, and installed in the frame by frame drive axle of elastic suspension connecting with a distance, both between, need to undertake connection. Auto operation of pavement produces jumpy, rough load variation or two assembly installation position difference, will make the transmission output shaft and axles Lord deceleration .
In engine front rear wheel drive (or with all-wheel drive) bus and because cars in athletic process suspension deformation, the drive shaft Lord reducer input shaft and transmission (or FenDongXiang) output shaft often had relative motion between, in addition, in order to effectively avoid some institutions or device (can't achieve linear transmission), must have a device to achieve power, then the normal transmission appeared gimbal transmission. Gimbal transmission must have the following features: A, guaranteed by the relative position between the two axis within the expected changes, can reliably transfer power;B, assure that connects the two axis can even work. Because universal arising from the Angle of additional load, vibration and noise should be in the range of allowable; C, transmission efficiency should be high, long service life, simple structure, easy fabrication, maintenance easy. For car is concerned, due to a cross axis gimbal output shaft relative to the input shaft (have certain Angle) is not constant rotation, therefore, must adopt double gimbal (or more), and the universal shaft driving with two linked to decorate in the same plane cardan, and make two gimbal Angle are equal. It is very important. In the design should minimize the Angle of universal.
Auto transmission shaft common fault performance for damage, wear, deformation and lost dynamic balance, resulting in driving car produce abnormal sound and vibration car transmission shaft common faults, these auto transmission shaft common faults will cause serious damage to the relevant components. Vehicle, in starting or urgent acceleration out "Gordon sound, but obviously shows part of the desert feeling, pine, if not driving axle gears shaft is loose desert pine desert part. The site is nothing else but loose labels bearing or steel bowl of universal's cross with lugs fork, telescopic sets of spline shaft and spline sets. Generally speaking, the shaft with bearing desert trunnion amount shall not exceed spline 0.13 mm, telescopic with spline set of meshing gap should not be more than 0.3 mm. More than use limit shall repair
Automobile driving if chassis happen "buzz" sound, and running speed, the higher the voice is bigger. The auto transmission shaft is usually due to common faults of universal's cross axes and bearing wear pine, transmission shaft desert intermediate bearings wear, middle rubber bearing damage or hanger loose, or because the position by fixed hanger wrong.
Axle shaft deflection and whether interference occurs. If the car runs with the increased speed, and increase noise with jitter, this car is usually due to transmission shaft common faults caused lose balance. This vibration most obvious in driving indoor feeling. The balabcing dynamic balance shafts should be less than is 100 g. cm.
Dynamic balance shafts will lead to failure serious damage to the relevant components. The most common automobile transmission shaft common failures are clutch shell crack and the middle rubber bearing fatigue damage. Among the shaft installed in the maintenance of pylon is very important. If hanger installation location undeserved, can increase working resistance and noise transmission, resulting in bearing early damage. This kind of car transmission shaft common failure probability is very big, then solve the auto transmission shaft common faults in the way is: reinstall hanger, first hanger retaining bolt don't tightened with cars driving wheel apart, hang low ground jack block, slowly rotating shaft and hanger automatic transmission shaft to find are and then the hanger retaining bolt tightened.
傳動軸重要部件及故障診斷排除
萬向節(jié)是汽車傳動軸上的關鍵部件。在前置發(fā)動機后輪驅動的車輛上,萬向節(jié)傳動軸安裝在變速器輸出軸與驅動橋主減速器輸入軸之間;而前置發(fā)動機前輪驅動的車輛省略了傳動軸,萬向節(jié)安裝在既負責驅動又負責轉向的前橋半軸與車輪之間。汽車是一個運動的物體。在后驅動汽車上,發(fā)動機、離合器與變速器作為一個整體安裝在車架上,而驅動橋通過彈性懸掛與車架連接,兩者之間有一個距離,需要進行連接。汽車運行中路面不平產(chǎn)生跳動,負荷變化或者兩個總成安裝位置差異,都會使得變速器輸出軸與驅動橋主減速器輸入軸之間的夾角和距離發(fā)生變化,因此要用一個“以變應變”的裝置來解決這一個問題,因此就有了萬向節(jié)。
在發(fā)動機前置后輪驅動(或全輪驅動)的汽車上,由于汽車在運動過程中懸架變形,驅動軸主減速器輸入軸與變速器(或分動箱)輸出軸間經(jīng)常有相對運動,此外,為有效避開某些機構或裝置(無法實現(xiàn)直線傳遞),必須有一種裝置來實現(xiàn)動力的正常傳遞,于是就出現(xiàn)了萬向節(jié)傳動。萬向節(jié)傳動必須具備以下特點:a 、保證所連接兩軸的相對位置在預計范圍內(nèi)變動時,能可靠地傳遞動力;b 、保證所連接兩軸能均勻運轉。由于萬向節(jié)夾角而產(chǎn)生的附加載荷、振動和噪聲應在允許范圍內(nèi);c 、傳動效率要高,使用壽命長,結構簡單,制造方便,維修容易。對汽車而言,由于一個十字軸萬向節(jié)的輸出軸相對于輸入軸(有一定的夾角)是不等速旋轉的,為此必須采用雙萬向節(jié)(或多萬向節(jié))傳動,并把同傳動軸相連的兩個萬向節(jié)叉布置在同一平面,且使兩萬向節(jié)的夾角相等。這一點是十分重要的。在設計時應盡量減小萬向節(jié)的夾角。
汽車傳動軸常見故障表現(xiàn)為傳動軸損壞、磨損、變形以及失去動平衡,造成汽車在行駛中產(chǎn)生異響和振動的汽車傳動軸常見故障,這些汽車傳動軸常見故障嚴重時會導致相關部件的損壞。汽車行駛中,在起步或急加速時發(fā)出“格登”的聲響,而且明顯表現(xiàn)出機件松曠的感覺,如果不是驅動橋傳動齒輪松曠則顯然是傳動軸機件松曠。松曠的部位不外乎是萬向節(jié)十字軸承或鋼碗與凸緣叉,伸縮套的花鍵軸與花鍵套。一般來講,十字軸軸徑與軸承曠量不應超過0.13mm,伸縮花鍵軸與花鍵套嚙合間隙不應大于0.3mm。超過使用極限應當修復或更換。
汽車傳動軸常見故障表現(xiàn)為傳動軸損壞、磨損、變形以及失去動平衡,造成汽車在行駛中產(chǎn)生異響和振動的汽車傳動軸常見故障,這些汽車傳動軸常見故障嚴重時會導致相關部件的損壞。汽車行駛中,在起步或急加速時發(fā)出“格登”的聲響,而且明顯表現(xiàn)出機件松曠的感覺,如果不是驅動橋傳動齒輪松曠則顯然是傳動軸機件松曠。松曠的部位不外乎是萬向節(jié)十字軸承或鋼碗與凸緣叉,伸縮套的花鍵軸與花鍵套。一般來講,十字軸軸徑與軸承曠量不應超過0.13mm,伸縮花鍵軸與花鍵套嚙合間隙不應大于0.3mm。超過使用極限應當修復或更換。
汽車行駛中若底盤發(fā)生“嗡嗡”聲,而且運行速度越高,聲音越大。這個汽車傳動軸常見故障一般是由于萬向節(jié)十字軸與軸承磨損松曠、傳動軸中間軸承磨損、中間橡膠支承損壞或吊架松動,或是由于吊架固定的位置不對所致。
6×4汽車在重負荷時,特別在行駛顛簸中偶爾發(fā)出敲擊聲,應注意檢查中后橋平衡軸是否變位而與傳動軸發(fā)生干涉。汽車運行中若隨著車速的增高而噪聲增大,并且伴隨有抖動,這個汽車傳動軸常見故障一般是由于傳動軸失去平衡所致。這種振動在駕駛室內(nèi)感覺最為明顯。傳動軸動平衡的不平衡量應小于100g.cm。
傳動軸動平衡失效嚴重會導致相關部件的損壞。最常見的汽車傳動軸常見故障是離合器殼裂紋和中間橡膠支承的疲勞損壞。傳動軸中間吊架的安裝在維修中十分重要。如果吊架安裝位置不當,會增加傳動軸運轉阻力和噪聲,導致軸承的早期損壞。這類汽車傳動軸常見故障發(fā)生概率非常大,那么解決這個汽車傳動軸常見故障的做法是:在重新安裝吊架時,首先將吊架固定螺栓不要擰緊,將汽車驅動輪用千斤頂支離地面,掛低速檔,慢慢旋轉傳動軸使傳動軸和吊架自動找正,然后再將吊架固定螺栓擰緊。
江西農(nóng)業(yè)大學畢業(yè)設計(論文)任務書
設計(論文)
課題名稱
油茶墾復機的中間傳動系統(tǒng)的設計
學生姓名
院(系)
工學院
專 業(yè)
機械設計制造及其自動化
指導教師
職 稱
講師
學 歷
畢業(yè)設計(論文)要求:
1. 要求在完成論文期間,積極主動,查閱大量文獻,獨立創(chuàng)新;
2. 按時完成畢業(yè)設計內(nèi)容,方案切實可行;
3. 獨立繪制裝配圖和零件圖;
4. 圖紙量不少于1.5張A0;
5. 獨立完成畢業(yè)設計說明書,格式正確,要求字數(shù)不少于4000字;
6. 完成電子文檔,并打印裝訂成冊。
畢業(yè)設計(論文)內(nèi)容與技術參數(shù):
1. 可實現(xiàn)旋耕工作深度20~25cm,作業(yè)耕幅1.2~1.3m;
2. 可使生產(chǎn)率達到0.2~0.3k㎡/h;
3可實現(xiàn)動力減速輸出;
畢業(yè)設計(論文)工作計劃:
1. 了解本機工作原理,明白設計意義;
2. 查閱資料并畫出機械機構草圖;
3. 通過計算確定零件尺寸,并掌握零件主要參數(shù)及材料熱處理方式;
4. 寫設計說明書;
5. 根據(jù)設計說明書的計算尺寸,畫出各零件圖;
6. 畫出機械總裝配圖。
接受任務日期 2012 年 2 月 7 日 要求完成日期 2012 年 5 月 10 日
學 生 簽 名 2012年 5 月 10 日
指導教師簽名 年 月 日
院長(主任)簽名 年 月 日
JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY
本 科 畢 業(yè) 論 文(設 計)
題目: 油茶墾復機中間傳動系統(tǒng)的設計
學 院: 工 學 院
姓 名:
學 號:
專 業(yè): 機械設計制造及其自動化
年 級:
指導教師: 職 稱: 講師
二0 一二 年 五 月
摘 要
歷年來的豐產(chǎn)經(jīng)驗證明:抓緊夏季墾復荒山,加強熟山中耕培育,是保證全面油茶大豐收的主要關鍵。油茶地經(jīng)墾復后土壤疏松,保水保肥,促進茶株根系發(fā)育,春季所發(fā)新梢數(shù)、梢長、新葉數(shù)、花芽數(shù)分別比不墾復的增加48.5%、118.7%、11.5%和88?7%,而且茶籽千粒重增加0.7一3.3公斤,畝產(chǎn)量增加11.7一39.2公斤,增產(chǎn)15.7%一81.6%。所謂的墾復是指翻耕荒蕪的茶山而言,其目的在于:消除雜草灌木,促進土壤風化,故宜用深挖。墾復的深度視情況而定,一般7~8寸。本課題運用制圖軟件對油茶墾復機中間傳動進行機構設計,其中包括中間傳動,側邊的傳動,旋轉鍬的設計。通過蝸輪蝸桿的變向將動力傳到側邊,使用大小齒輪實現(xiàn)減速后傳給刀,既解決了側邊傳動耕幅較小的問題,也實現(xiàn)了低速、高效率的墾復要求。
關鍵字:油茶,墾復機,中間傳動,設計
Abstract
Over the years the high yield experience proves: hold summer cultivation of barren mountain, strengthen cultivation cultivation is to ensure that the cooked hill, comprehensive bumper harvest of Camellia tea. Camellia tea by reclamation after loose soil, fertilizer and water conservation, the promotion of tea plant root development, spring hair shoot number, shoot length, leaf number, new flower bud number were less than48.5%,118.7% increase in the county,88,11.5% and7%, and the tea seed weight increased by 0.73.3kg, yield increase11.739.2 kilograms, increase production 15.7%81.6%. The so-called reclamation is plowed barren mountain, its purpose is: to eliminate weeds shrubs, to promote soil weathering, therefore suitable for deep. Reclamation of depth depending on the situation, general 7 ~8 inch. The subject of the use of mapping software on Camellia tea cultivating machine intermediate transmission mechanism design, including the intermediate drive, side drive, rotary shovel design. Through the worm gear turning to power side, using the size gear speed reducing unit to the cutter, which solves the side driving the tilling amplitude is smaller, but also to achieve a low, efficient reclamation requirements.
Keywords: tea, cultivating machine, an intermediate transmission, design
目錄
1 緒 論 1
1.1 引言 1
1.2 油茶墾復的簡介 1
2油茶墾復機的工作原理 2
2.1 油茶墾復機的工作方式 2
2.2 油茶墾復機傳動的選擇 2
2.3 油茶墾復機的耕作機具的選擇 2
2.4 油茶墾復機的工作原理的總圖 3
2.4.1油茶墾復機工作原理簡述 3
2.4.2油茶墾復機的三維裝配圖 4
2.4.3 油茶墾復機的傳動機構的二維圖 5
2.5 油茶墾復機的耕作機具 6
2.5.1旋耕刀的部分原理圖 6
2.5.2旋耕刀的部分原理說明 6
3油茶墾復機中間傳動的設計 7
3.1傳動機構的設計 7
3.1.1中間傳動機構簡圖 7
3.1.2中間傳動系統(tǒng)部分的原理簡述 7
3.1.3旋耕鍬的技術參數(shù) 7
3.2傳動比的確定 8
3.3齒輪的設計 8
3.3.1 錐齒輪的基本幾何尺寸 8
3.3.2 直齒圓柱齒輪的的設計 8
3.4 傳動軸的設計 11
3.4.2 初步計算軸上各段長度 11
3.4.3 軸的結構設計: 11
3.4.4.繪制軸的彎扭矩圖,對危險截面進行校核 12
3.5 軸承的校核 14
3.5.1 計算軸承的當量動載荷P: 14
3.5.2 校核計算 14
3.5.3 軸上鍵連接的選擇及校核 15
3.5.4軸上螺母的選擇 15
3.6懸掛機構的設計 16
3.7 耕作機具的設計 18
4總結 19
參 考 文 獻 20
致謝 21
IV
油茶墾復機中間傳動系統(tǒng)的設計
1 緒 論
1.1 引言
在盛產(chǎn)油茶的三江縣進行連續(xù)幾年的試驗觀測表明,油茶地經(jīng)墾復后土壤疏松,保水保肥,促進茶株根系發(fā)育,春季所發(fā)新梢數(shù)、梢長、新葉數(shù)、花芽數(shù)分別比不墾復的增加48.5%、118.7%、11.5%和88?7%,而且茶籽千粒重增加0.7一3.3公斤,畝產(chǎn)量增加11.7一39.2公斤,增產(chǎn)15.7%一81.6%。一般深墾(深度為18一20厘米)于元月份茶株梢芽末萌動之前進行,以提高土溫、濕度及土層養(yǎng)分,促進梢芽萌動和座果;淺墾(深度<18厘米)于七八月份茶果膨大期進行,減少地表徑流和水分蒸發(fā),接納降水,促進花芽分化、茶果膨大和油脂的轉化。
1.2 油茶墾復的簡介
油茶從栽種到開花結果只需要3-5年時間,而受益期長達60余年,油茶林通過墾復,清除了雜草灌木,改善林地的環(huán)境、疏松土壤、增強抗性,減少病蟲的傷害;又將林地雜草翻埋于土中,增加了土壤肥力,促進油茶生長發(fā)育和提高產(chǎn)量,該措施投入低,見效快,易為林農(nóng)接受。
墾復的季節(jié)分為兩種,一種為冬季墾復,要求深挖,深度為20到25cm,并要求起塊大,土塊翻邊,草蔸朝天,翻過來的土塊無須打碎,形成坑坑洼洼,像魚鱗一樣,以增加蓄水,改良土壤。另種為夏季墾復,耕深為10到15cm。
墾復的方法可采用全墾、帶墾、穴墾及階梯式墾、壕溝墾等,不論采用哪種方法都應以搞好水土保持為前提。同時要因地制宜,根據(jù)不同的地形地勢、林地狀況和經(jīng)營的方式采取相應的墾復方法。
全墾是在地勢平坦,坡度在15o以下的荒蕪油茶山。全墾就是將油茶林地的土壤自下而上全部翻挖過來、挖時要環(huán)山水平而上,邊挖邊把泥土蓋在雜草、灌木上面,做成一條條土埂,阻隔山水,防止水土流失,同時還可以加速雜草、灌木的腐爛,提高土壤的肥力。
2 油茶墾復機的工作原理
2.1 油茶墾復機的工作方式
油茶墾復機的是由傳動機構、機架、土壤耕作機具、懸掛機構等組成的,通過懸掛機構將墾復機連接在一部拖拉機后面,然后傳動機構把拖拉機的動力傳到傳動軸上,傳動軸經(jīng)由墾復機的傳動機構把動力傳到刀上,通過旋轉的方式對土壤進行墾復。根據(jù)要求選擇墾復的方法,實現(xiàn)荒地的墾復。
2.2 油茶墾復機傳動的選擇
油茶墾復機傳動機構有兩種方式,一種方式是中間傳動,另一種是側邊傳動。中間傳動和側邊傳動的選用各有利弊,一般耕幅小于拖拉機后輪外緣寬度的墾復機多采用側邊傳動,耕幅大于拖拉機后輪外緣寬度(即1.5米以上)的墾復機,多采用中間傳動。中間傳動由于中間有傳動機構使得在耕地時中間部位有漏耕現(xiàn)象。
選用鏈條還是齒輪傳動?在大功率時,相對的說,齒輪傳動結構要小些,根據(jù)相關數(shù)據(jù)表明齒輪傳動可靠性好,使用的壽命長,結構緊湊,但重量大,優(yōu)質的合金材料用量多;鏈條傳動較簡單,重量輕,特別是在中心距大的時候,比齒輪傳動優(yōu)越。
依據(jù)設計的要求在動力為33.1-40.4kw,工作深度為20-25cm,作業(yè)幅寬為1.2-1.3m的條件下,我選擇中間齒輪傳動。
2.3 油茶墾復機的耕作機具的選擇
在刀具的選擇上我們有三種,分別為旋轉鍬、鏵式犁、旋耕機。
鏵式犁雖然是一種傳統(tǒng)的土壤耕作機具,它的結構簡單,可以翻垡,但碎土能力不足,需要通過后續(xù)工序的碎土作業(yè),才能達到苗床的要求,鏵式犁工作需要很大的牽引力,這使拖拉機的重量減輕受到限制,使機組本身的移動消耗的功率增加。
旋耕機的碎土能力和混土能力強,但消耗比較高,不能翻垡,耕深一般比較淺。
而旋轉鍬與鏵式犁及旋耕機相比,它的最大特點是轉速低,垡片大,耕得深,可以翻垡,能量消耗比旋耕機小,碎土能力比鏵式犁好。
根據(jù)前面油茶墾復機的簡介和設計的要求,我們可以知道,作為冬季墾復的特點在于耕的深,能翻垡。故我選擇旋轉鍬作為本設計墾復機的耕作機具。
2.4 油茶墾復機的工作原理的總圖
圖1 中間傳動式旋耕機機械原理總圖
1-軸 2-犁刀 3-旋轉鍬 4-支架 5-箱體
2.4.1油茶墾復機工作原理簡述
通過拖拉機的動力輸出,經(jīng)傳動軸將動力傳給錐齒輪,錐齒輪進行一級減速傳動到變速箱5的輸入軸經(jīng)行走傳動線路三級減速后傳到行走輸出軸帶動行走地輪轉動,實現(xiàn)機械的行走。另外一邊輸入軸運動經(jīng)三級減速傳遞到旋耕軸1,實現(xiàn)機械的旋耕作業(yè)
2.4.2油茶墾復機的三維裝配圖
2.4.3 油茶墾復機的傳動機構的二維圖
1-軸 2-錐齒輪 3,4--18齒齒輪 5-54齒齒輪 6-24齒齒輪
2.5 油茶墾復機的耕作機具
2.5.1旋耕刀的部分原理圖
1 -刀軸 2 -刀盤 3-旋轉刀 4 -支板
2.5.2旋耕刀的部分原理說明
轉子繞軸1旋轉,在刀盤2上裝有三把L形刀齒,兩個相鄰刀盤的刀齒要對著安裝,在刀的背后裝有頂板4(裝在刀盤的內(nèi)側)。工作時刀切開垡片,頂板和刀一起把垡片帶到后面。當?shù)栋眼移蛏咸崞饡r,垡片脫落頂板而滑下。
垡片長度應該大于L,以保證拋投時垡片位于刀上。該部件的特點在于具有頂板。
3油茶墾復機中間傳動的設計
3.1傳動機構的設計
3.1.1中間傳動機構簡圖
3.1.2中間傳動系統(tǒng)部分的原理簡述
通過拖拉機的動力輸出,經(jīng)傳動軸I將動力傳給錐齒輪,錐齒輪進行一級減速,再由同軸II的直齒輪I將動力傳給下一級齒輪II,直齒輪II將動力傳遞給齒輪III進行二級減速,齒輪III將動力傳遞給旋耕軸齒輪VI,旋轉軸V再將動力傳遞給旋轉鍬。
3.1.3旋耕鍬的技術參數(shù)
依據(jù)設計要求動力為33.1-40.4kw,工作幅寬為1.9m,最大耕深為30cm,所以選擇東方紅-LX604系列的拖拉機,轉速選為540r/min,在根據(jù)要求工作效率為0.2-0.3h㎡/h,和相關的資料可得刀具的轉速為135r/min。
3.2 傳動比的確定
傳動比i=540/135=4,由此得Z2/Z1=3,Z4/Z3=1,Z5/Z4=3,Z6/Z5=0.44由于耕深要求,故選擇Z3的傳動比為1的齒輪以增加高度。
設計Z1=12,Z2=36,Z3=12,Z4=12,Z5=54,Z6=24
n=540r/min,n=n=180r/min,n=n3=1180r/min,n5=60r/min,n6=135r/min
P=38.5×0.98=37.73kw,P=37.73×0.98=36.9754kw
齒輪參數(shù)
模數(shù)(mm)
壓力角(°)
齒數(shù)(個)
直徑(mm)
齒輪1
4
20
12
220
齒輪2
4
20
36
238
齒輪3
16
20
18
310
齒輪4
16
20
18
310
齒輪5
16
20
54
432
齒輪6
16
20
24
172
3.3 齒輪的設計
3.3.1 錐齒輪的基本幾何尺寸
基 本 參 數(shù)
數(shù) 值
錐 齒 1 ?!?shù) m
4mm
錐 齒 1的 齒 形 角
20o
錐 齒 1 分 度 圓 直 徑d
220mm
錐 齒 2 齒 數(shù) z
12
錐 齒 2 ?!?shù)m
4mm
錐 齒 2 分 度 圓 直 徑d
238mm
錐 齒 2 的 齒 數(shù)z
36
3.3.2 直齒圓柱齒輪的的設計
由上得:i=3
1.齒輪材料選擇:
小齒輪4:40Cr,調質處理,硬度 241-286HB
大齒輪5:QT500-7,調質處理,硬度 229-286HB
2.計算校核:
(1) 齒面接觸疲勞強度計算
{1}.初步計算:
轉矩T T=9.55×106=9.55×106 × T =2001286.11N. mm
齒寬系數(shù)d 由《機械設計》表12.13, 取d=1.0
接觸疲勞極限σ 由圖12.17c σ=710MPa,σ=580MPa
初步計算的許用接觸應力[σH] [σH]=0.9σ
[σ] =639MPa,[σ]=522MPa
Ad的值 由表12.16 取Ad=96mm
初步計算小齒輪直徑d d Ad 取d=120mm
{2} 校核計算
圓周速度v v= v=1.36m/s
精度等級 由表12.6 選8級精度
齒數(shù)z和模數(shù)m z= d/m m=5,z=18,z=54
使用系數(shù)KA 由表12.9 KA=1.5
動載系數(shù)KV 由圖 12.9 KV=1.2
齒間載荷分配系數(shù) K K= K=1.42
齒向載荷分布系數(shù)K K=1.48
載荷系數(shù)K K= KA KV K K K=3.78
彈性系數(shù)Z 由表12.12 Z=189.8
接觸最小安全系數(shù)S 由表12.14 S= 1.05
接觸壽命系數(shù) 由圖12.18 Z=1.18,Z=1.25
許用接觸應力[σ] [σ]= [σ] =798MPa, [σ]=690MPa
驗算 σ= ZZZ σ=644MPa< [σ] {3} 確定傳動的主要尺寸
實際分度圓直徑d d=220mm,d=238mm
中心距a a=180mm
3.齒根彎曲疲勞強度驗算
載荷系數(shù)K K=3.65
彎曲疲勞極限σ 由圖12.23c σ=600MPa, σ=450MPa
許用彎曲應力 =
=456MPa,=394MPa
驗算 = =241MPa,=234MPa
傳動無嚴重過載,故不作靜強度校核。
3.4 傳動軸的設計
選擇軸的材料,因傳動軸是錐齒輪與齒輪之間的軸,應與齒輪3的材料一致,故材料為45鋼調質。相關尺寸如下圖所示
軸材料選用45鋼調質,=650Mpa,=360Mpa。軸的設計計算步驟如下:
計算項目 計算內(nèi)容 計算結果 3.4.1初算軸徑d
dC 由表,C=112
=112×
=26.72mm 取d=40mm
3.4.2 初步計算軸上各段長度
軸承選6208,寬度B=18mm;
小齒輪齒寬b=75mm;
3.4.3 軸的結構設計:
計算軸上載荷:
由前計算:
齒輪作用在軸上載荷:
===21984N,=714.48N·m
3.4.4.繪制軸的彎扭矩圖,對危險截面進行校核
簡化軸上載荷如圖:
其中, =21984N,T==714.48N·m, ==21984×=20658.2N
==21984×=7518.97N
畫軸的彎矩圖,扭矩圖
由彎矩圖、扭矩圖可知B點為危險截面。對B點進行校核計算:
M===19565.8Nm
查表得:=215Mpa,=102.5Mpa,=60Mpa
對于不變的轉矩,取===0.27
===19566.8N·m
所以:
===12.23Mpa=60Mpa
滿足強度要求。
軸承選用6208,錐輪和齒輪結構見零件圖。
3.5 軸承的校核
3.5.1 計算軸承的當量動載荷P:
由式:P=X+Y知, 對不承受軸向載荷的深溝球軸承,X=1,Y=0
:;
由力學相關知識解得:=2599.6N;;
;728.46N
==3409.6N
==5894.3N
得:= =3409.6N;= =5894.3N
3.5.2 校核計算
軸承的計算額定動載荷,它與所選用軸承型號的基本額定載荷C值必須滿足下式要求:
C=;=3
為軸承的預期使用壽命,
查表,取=6000h
解得=3409.6=21.68KwC=29.5Kw
=5894.3=27.24KwC=29.5Kw
綜上:軸承滿足使用要求,選用合理
3.5.3 軸上鍵連接的選擇及校核
因無特殊要求,選用圓頭普通平鍵,鍵10×8,通常(1.6~1.8)d
因此,L(1.6~1.8)×34=54.4~61.2mm,取L=50mm;
校核計算如下:
鍵的接觸長度=L-b=50-10=40mm。鍵與縠的接觸高度h2=82=4mm;
許用擠壓應力查表取=150Mpa;所以鍵連接所能傳遞的轉矩為:
T=d=×0.004×0.04×0.034×150×=408N·m=129.68N·m。
所以,以上選擇的參數(shù)滿足強度要求。合理。
3.5.4軸上螺母的選擇
因螺母只需一般的固定作用,并無特殊要求,所以選用普通六角螺母M10。
3.6懸掛機構的設計
懸掛機構的作用是掛接懸掛式農(nóng)具,連接墾復機和拖拉機的機具。懸掛機構如下圖,主要由連桿、起落搖臂、支桿等組成。
懸掛機構總圖
支桿
連桿
起落搖臂
3.7 耕作機具的設計
根據(jù)前面關于耕作機具的選擇我們可以知道,我們所選的刀具為旋轉鍬,它的最大特點是轉速低,垡片大,耕得深,可以翻垡,能量消耗比旋耕機小,碎土能力比鏵式犁好。在排列上,為了使更好的耕作,避免漏耕,故采用中間箱體增加一把犁刀,如下圖:
4總結
此次畢業(yè)設計從從動的方式和傳動比上入手,根據(jù)設計的要求,查閱相關的資料確定配置動力和刀軸的轉速,然后依據(jù)機械設計關于齒輪的設計的方法對中間傳動進行方案設計和相關參數(shù)、強度的設計。由于對于墾復的理解和相關的參數(shù)的不理解,使得第一次的設計在各方面達不到技術的要求,無法進行墾復。墾復的特點在于其實在荒蕪的茶山上進行的耕作,在耕作時要求低速,耕深,所以相應的力矩就較大。而且在刀具上的選擇上墾復的特點也是不得不考慮的因素,故而我選擇較大的傳動比以實現(xiàn)低速的耕作,選擇旋轉鍬以實現(xiàn)對墾復的作業(yè)。本次設計也使我對畫圖軟件有了更深的認識,根據(jù)饒老師的指導,首先我利用Proe繪畫了三維圖,得以達到簡明直觀的圖,對以后的設計有了很大的幫助,然后用AutoCAD軟件,繪制好零件和裝配圖,在饒老師的精心指導下,結合機械相關的書籍和文獻才完成本次畢業(yè)設計。
參 考 文 獻
[1]邱宣懷、郭可謙、吳宗澤等.機械設計.4版.北京:高等教育出版社.2010.
[2]劉混舉、趙河明、王春燕.機械可靠性設計.北京:國防工業(yè)出版社.2010.
[3]于永泗、齊民.機械工程材料.8版.大連:大連理工大學出版社.2010.
[4]鄭文緯、吳克堅.機械原理.7版.北京:高等教育出版社.2010.
[5]劉鴻文.材料力學.4版.北京:高等教育出版社.2010.
[6]邵立新 夏素民 孫江宏等編著 Pro/E Wildfire 3.0 中文版.北京:清華大學出版社.2007.
[7]陳于萍、周兆元.互換性與測量技術基礎.2版.北京:機械工業(yè)出版社.2009.
[8]何銘新、錢可強.機械制圖.5版.北京:高等教育出版社.2008.
[9]蔣曉、沈培玉、苗青.AutoCAD2008中文版機械設計標準實例教程.北京:清華大學出版社.2008.
[10]趙衛(wèi)軍 主編. 機械設計基礎課程設計,北京:科學出版社.2010
致謝
轉眼間,我已經(jīng)在美麗的江西農(nóng)業(yè)大學工學院度過了四個年頭。四年,這是我人生中非常重要的四年。給我留下了大學生活的美好回憶,留下了一筆無形的巨大的知識財富。這必將對我今后的學習、工作、生活產(chǎn)生積極、長足的幫助。感謝江西農(nóng)業(yè)大學工學院四年來的培養(yǎng),在此,我真誠地向我尊敬的老師們和母校表達我深深的謝意!
畢業(yè)設計是在我的導師饒洪輝老師的多次指導下完成的。從畢業(yè)設計的選題、構思、結構設計到論文寫作的過程中,饒洪輝老師多次與我深入細致地探討,并給我提出切實可行的指導性建議。而且還給我提供了多套方案和設計思路。饒老師的高深精湛的造詣與嚴謹求實的治學精神將永遠激勵著我。在此,請允許我向尊敬的饒洪輝老師表示真摯的謝意!
在做畢業(yè)設計的過程中,也得到了許多同學的寶貴建議,同時還得到許多社會人士的支持和幫助,在此一并致以誠摯的謝意。
最后,向在百忙中抽出時間對此畢業(yè)設計進行評審并提出寶貴意見的各位老師表示衷心地感謝!
衷心祝愿母校江西農(nóng)業(yè)大學工學院的明天更加美好!
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