3720 旋耕滅茬機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),滅茬,總體,整體,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄摘要……………………………………………………………………………………… ⅠAbstract ………………………………………………………………………………… Ⅱ第 1章 緒論……………………………………………………………………………11.1 旋耕滅茬機(jī)理論和意義………………………………………………………… 11.2 旋耕滅茬機(jī)的現(xiàn)狀……………………………………………………………… 2第 2章旋耕滅茬機(jī)總體傳動方案的確定……………………………………………42.1 旋耕滅茬機(jī)總體傳動方案的擬定……………………………………………… 42.2 旋耕滅茬機(jī)總體傳動方案的選擇……………………………………………… 42.3 方案對比分析…………………………………………………………………… 6 2.4 本章小結(jié)……………………………………………………………………………7第 3章旋耕滅茬機(jī)總體運(yùn)動計(jì)算……………………………………………………83.1 旋耕滅茬機(jī)總體傳動組成 ……………………………………………………83.2 旋耕滅茬機(jī)總體動力計(jì)算……………………………………………………83.3 旋耕滅茬機(jī)總體動力分配………………………………………………………93.4 本章小結(jié)…………………………………………………………………………11第 4章主要零件的強(qiáng)度校核………………………………………………………124.1 直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算………………………………………………………124.1.1 直齒圓柱齒輪的材料、精度和齒數(shù)選擇…………………………………… 124.1.2 直齒圓柱齒輪的主要強(qiáng)度的計(jì)算……………………………………………124.1.3 第一對直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)的計(jì)算……………………………………144.1.4 第二對直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)的計(jì)算……………………………………164.1.5 錐齒輪的參數(shù)計(jì)算……………………………………………………………174.2 軸的選擇及計(jì)算…………………………………………………………………22 4.2.1 第 II 軸的設(shè)計(jì)及校核………………………………………………………224.2.2 第 IV 軸的設(shè)計(jì)及校核………………………………………………………254.3 軸承的選擇………………………………………………………………………314.3.1 第 II 軸上的軸承壽命計(jì)黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)算……………………………………………………314.3.2 第 V 軸上的軸承壽命計(jì)算……………………………………………………314.4 本章小結(jié) …………………………………………………………………………32結(jié)論………………………………………………………………………………………33參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………………34致謝………………………………………………………………………………………35本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)旋耕滅茬機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系部名稱： 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)班級： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 08-4 班 學(xué)生姓名： 馬洪田 指導(dǎo)教師： 段成燕 職 稱： 講師 黑 龍 江 工 程 學(xué) 院二○一二年六月The Graduation Design for Bachelor's DegreeDesign on Rotary Tillerand Overad MachineCandidate：Ma hongtianSpecialty：Mechanical Design Manufacturing and AutomationClass：08-4Supervisor： Lecturer. Duan ChengyanHeilongjiang Institute of Technology2012-06·Harbin黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄摘要……………………………………………………………………………………… ⅠAbstract ………………………………………………………………………………… Ⅱ第 1章 緒論……………………………………………………………………………11.1 旋耕滅茬機(jī)理論和意義………………………………………………………… 11.2 旋耕滅茬機(jī)的現(xiàn)狀……………………………………………………………… 2第 2章旋耕滅茬機(jī)總體傳動方案的確定……………………………………………42.1 旋耕滅茬機(jī)總體傳動方案的擬定……………………………………………… 42.2 旋耕滅茬機(jī)總體傳動方案的選擇……………………………………………… 42.3 方案對比分析…………………………………………………………………… 6 2.4 本章小結(jié)……………………………………………………………………………7第 3章旋耕滅茬機(jī)總體運(yùn)動計(jì)算……………………………………………………83.1 旋耕滅茬機(jī)總體傳動組成 ……………………………………………………83.2 旋耕滅茬機(jī)總體動力計(jì)算……………………………………………………83.3 旋耕滅茬機(jī)總體動力分配………………………………………………………93.4 本章小結(jié)…………………………………………………………………………11第 4章主要零件的強(qiáng)度校核………………………………………………………124.1 直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算………………………………………………………124.1.1 直齒圓柱齒輪的材料、精度和齒數(shù)選擇…………………………………… 124.1.2 直齒圓柱齒輪的主要強(qiáng)度的計(jì)算……………………………………………124.1.3 第一對直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)的計(jì)算……………………………………144.1.4 第二對直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)的計(jì)算……………………………………164.1.5 錐齒輪的參數(shù)計(jì)算……………………………………………………………174.2 軸的選擇及計(jì)算…………………………………………………………………22 4.2.1 第 II 軸的設(shè)計(jì)及校核………………………………………………………224.2.2 第 IV 軸的設(shè)計(jì)及校核………………………………………………………254.3 軸承的選擇………………………………………………………………………314.3.1 第 II 軸上的軸承壽命計(jì)黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)算……………………………………………………314.3.2 第 V 軸上的軸承壽命計(jì)算……………………………………………………314.4 本章小結(jié) …………………………………………………………………………32結(jié)論………………………………………………………………………………………33參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………………34致謝………………………………………………………………………………………35本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)旋耕滅茬機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系部名稱： 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)班級： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 08-4 班 學(xué)生姓名： 馬洪田 指導(dǎo)教師： 段成燕 職 稱： 講師 黑 龍 江 工 程 學(xué) 院二○一二年六月The Graduation Design for Bachelor's DegreeDesign on Rotary Tillerand Overad MachineCandidate：Ma hongtianSpecialty：Mechanical Design Manufacturing and AutomationClass：08-4Supervisor： Lecturer. Duan ChengyanHeilongjiang Institute of Technology2012-06·Harbin黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)I摘 要機(jī)械旋耕滅茬技術(shù)是對傳統(tǒng)的耕作技術(shù)——機(jī)械翻、耙、壓耕作模式的重大改革。它是利用旋耕機(jī)、滅茬機(jī)、聯(lián)合整地機(jī)與其配套的拖拉機(jī)所進(jìn)行的一次性耕地作業(yè)技術(shù)。現(xiàn)在對于地上秸稈的還田技術(shù)已經(jīng)趨于成熟。但對于根茬，尤其是對玉米根茬的處理。依然是困擾廣大農(nóng)民的一大難題。旋耕滅茬機(jī)總體及側(cè)邊傳動裝置設(shè)計(jì)，來源于生產(chǎn)實(shí)際。本設(shè)計(jì)主要是在普通臥式旋耕機(jī)的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì),使之既能旋耕又能滅薦，以實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容為：總體方案從確定、滅茬狀態(tài)總裝配圖，設(shè)計(jì)側(cè)邊或中間齒輪傳動裝置及刀輥軸。通過改進(jìn)設(shè)計(jì)，增加刀輥軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。在工作時(shí)，通過適當(dāng)?shù)牟鹦逗透难b，就可實(shí)現(xiàn)不同功能的作業(yè)，以達(dá)到一機(jī)多能的目的。旋耕滅茬積及總體側(cè)邊轉(zhuǎn)動裝置的設(shè)計(jì)解決了現(xiàn)有旋耕機(jī)只能旋耕不能滅茬而滅茬機(jī)又只能滅茬不能旋耕的問題。關(guān)鍵詞：滅茬機(jī)；旋耕機(jī)；側(cè)邊傳動裝置；刀輥軸；壓耕黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)IIABSTRACTRotary Tillage Stubble Cleaner .The traditional farming, machinery, farming, the double major reform mode. It is MieCha machine, using rototiller, matched machine joint preparation of a one-time tractor cultivated technique. Now the straw returning to earth have sophisticated technology. But for the root, especially for the treatment of corn crop root. Farmers are still a problemDesign subject rotary tillage stubble cleaner overall for Model and transmission device design by the side, stem from production reality. Is it is it design to improve on the basis of ordinary horizontal rotary tillage machine mainly to design originally, make their can rotary tillage can is it recommend to kill also , in order to realize one machine multi-purpose. The main content designed is: Overall conceptual design , drawing the state job general drawing of the stubble-cleaning , designing by the side or middle gear system and one one hundred sheets of rollers axle .Design through improving, increase the rotational speed of the axle of one one hundred sheets of rollers and change direction. While working, through proper dismantlement and repacking , can realize the homework of different functions , in order to be up to a machine multi-functional purpose .Can only solve rotary tillage not existing of rotary tillage of stubble-cleaning of realizations of subject but stubble cleaner can only stubble-cleaning can problem of rotary tillage. This subject is novel and practical, there is greater improvement technically , have very great market prospects.Keywords: Rotary Tillage； Stubble Cleaner ; Transmission Device By The Side; Axle Of One Hundred Sheets Of Rollers；Pressure Tillage.1旋耕滅茬機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第 1 章 緒 論1.1 旋耕滅茬機(jī)理論和意義旋耕滅茬機(jī)主要來源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要。我國大部分農(nóng)田由于長時(shí)間以來耕作方式單一， 使土壤底部形成了堅(jiān)硬的犁底層，加之多年不施用農(nóng)家肥，以及大量使用化肥和農(nóng)藥，造成了土壤的污染。致使我國土地的有機(jī)質(zhì)逐年下降，農(nóng)作物減產(chǎn)或產(chǎn)量不穩(wěn)。不利于可持續(xù)農(nóng)業(yè)和生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。而根茬還田是土壤有機(jī)質(zhì)的主要來源之一，對于調(diào)節(jié)土壤有機(jī)質(zhì)的平衡，改善土壤腐殖質(zhì)的組成狀況和建立良好的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)都具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。機(jī)械旋耕滅茬技術(shù)是對傳統(tǒng)的耕作技術(shù)——機(jī)械翻、耙、壓耕作模式的重大改革。它是利用旋耕機(jī)、滅茬機(jī)、聯(lián)合整地機(jī)與其配套的拖拉機(jī)所進(jìn)行的一次性耕地作業(yè)技術(shù)。現(xiàn)在對于地上秸稈的還田技術(shù)已經(jīng)趨于成熟。但對于根茬，尤其是對玉米根茬的處理,依然是困擾廣大農(nóng)民的一大難題。玉米作為我國主要糧食作物。種植范圍廣，產(chǎn)量大，僅山東省就有近267萬h㎡ 。但目前機(jī)械化水平仍然比較低。玉米根茬的莖稈直徑約22～26mm,留茬高度約100mm，主根地表下沉深度50～60mm，各層的次生根和根須在地表下呈燈籠狀分布。最大橫截面處直徑200～250mm。粗大而結(jié)實(shí)的根茬位于耕作層中，直接進(jìn)行旋耕碎土作業(yè)時(shí)，根茬難以切斷，而且易纏繞旋耕機(jī)刀軸；播種作業(yè)時(shí)，開溝器遇根茬易發(fā)生堵塞,嚴(yán)重時(shí)無法正常作業(yè)。傳統(tǒng)上為了解決這一問題,大多采用人工刨除的方法將玉米根茬清理出農(nóng)田。這種方式不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且嚴(yán)重浪費(fèi)資源。據(jù)資料顯示：玉米根茬干物質(zhì)中有機(jī)質(zhì)含量高達(dá)75％～ 85％，養(yǎng)料豐富。其中含氮0．75％、磷0．60％、鉀0．9％。若每公頃還田的根茬干物質(zhì)為1200kg，則相當(dāng)于施含5％的優(yōu)質(zhì)農(nóng)家肥19．5 t。20世紀(jì)80年代末以來。我國農(nóng)機(jī)工作者在引進(jìn)國外農(nóng)業(yè)科研成果的基礎(chǔ)上自主研究開發(fā)出多種類型的秸稈還田機(jī)。這類機(jī)械多利用高速旋轉(zhuǎn)的甩刀逆向切斷莖稈，莖稈不斷撞擊罩板，并多次受到切割破碎，碎莖稈在刀輥上部甩出。玉米秸稈粗而脆，剛度較強(qiáng)，粉碎這類秸稈采用打擊與切割相結(jié)合的方式。目前大多數(shù)玉米秸稈粉碎機(jī)的甩刀都采用斜切式L型，利用滑切作用可以減少30％～40％的切割阻力。對于細(xì)軟的小麥、水稻秸稈，采用有支承切割較好，且刀刃要求鋒利。錘爪式甩刀主要用于大中型粉碎機(jī)具上。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，近10年來全國推廣應(yīng)用的根茬處理復(fù)合作業(yè)機(jī)具有210多種，主要生產(chǎn)地為吉林、河北、黑龍江、山東等省。單一的根茬處理是將大田作物的根茬粉碎后直接均勻混拌于100mm的耕層中，達(dá)到播前整地要求，這種處理也稱滅茬作業(yè)。根茬處理復(fù)合作業(yè)是指在碎茬的同時(shí)完成其他作業(yè)要求，如粉碎地上秸稈、深旋耕及播種等。由于復(fù)合作業(yè)能減少拖拉機(jī)對土壤的壓實(shí)和動力消耗，因而應(yīng)用更加廣泛?，F(xiàn)有的各種機(jī)具按作業(yè)模式可大致分為滅茬機(jī)、旋耕機(jī)、旋耕滅茬機(jī)、深松旋耕滅茬機(jī)以及聯(lián)合整地機(jī)等。1.2 旋耕滅茬機(jī)現(xiàn)狀我國北方旱作地區(qū)已推廣的玉米秸稈及根茬粉碎還田技術(shù)是將地上秸稈粉碎，再用旋耕機(jī)深旋翻，將碎秸稈和殘茬翻埋到土層中。在破茬作業(yè)中，旋耕機(jī)的深旋翻是為了使土壤能完全掩埋秸稈，但根茬并未完全被切碎，一部分根須與土壤粘附在一起的根茬翻到地表，反而增加了播種作業(yè)的難度。由于碎茬和碎土對刀軸轉(zhuǎn)速、刀片形狀的要求不同，故旋耕滅茬機(jī)具應(yīng)采用雙刀軸旋轉(zhuǎn)作業(yè)。前軸刀片破碎根茬，深度50mm(約為玉米主根地下深度)；后軸刀片旋耕碎土，并對部分根茬2次破碎，深度100～120mm。雙刀軸確能滿足茬和土的不同切碎要求．但結(jié)構(gòu)相對較為復(fù)雜。正轉(zhuǎn)旋耕滅茬機(jī)由于受到旋轉(zhuǎn)方向及結(jié)構(gòu)的限制，覆蓋性能差。試驗(yàn)表明：當(dāng)秸稈留茬為300～400mm時(shí)，正轉(zhuǎn)旋耕滅茬機(jī)作業(yè)后的植被覆蓋率僅為40％。這給秸稈還田的新農(nóng)藝帶來了不良影響，致使許多農(nóng)戶放火燒秸，造成大量有機(jī)肥的浪費(fèi)。反轉(zhuǎn)旋耕滅茬機(jī)是近年來投入使用的一種新機(jī)具，其刀輥旋轉(zhuǎn)方向與拖拉機(jī)驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)方向相反，從耕底層將留茬和土壤一起通過刀輥和罩殼間隙拋向后方，經(jīng)擋草柵欄分離后，留茬的絕大部分在柵欄前落地，被擊碎的土塊通過柵欄碰到罩殼后再覆蓋在留茬上，達(dá)到埋茬的目的。同時(shí)土塊按上粗下細(xì)的順序依次覆蓋在留茬上，分層顯著，透氣性好，并且不擾亂土層，滿足農(nóng)藝要求。因此今后的旋耕滅茬機(jī)械應(yīng)向雙軸、反轉(zhuǎn)的復(fù)合作業(yè)機(jī)械方向發(fā)展。我國與大中型拖拉機(jī)配套的旋耕滅茬機(jī)保有量有15萬臺，與手扶拖拉機(jī)與小四輪拖拉機(jī)配套的旋耕機(jī)約有200萬臺，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，大力推行旱改水，水稻種植面積迅速增加，擴(kuò)大了對旋耕機(jī)械的市場需求。旋耕滅茬機(jī)的發(fā)展至今已有 150 多年的歷史，最初在英、美國家由 3-4kW 內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動，主要用于庭園耕作，直到 L 型旋耕刀研制成功后，旋耕機(jī)才進(jìn)入大田作業(yè)。20 世紀(jì)初，日本從歐洲引進(jìn)旱田旋耕機(jī)后，經(jīng)過大量的試驗(yàn)研究工作，研制出適用3于水田耕作要求的彎刀，解決了刀齒和刀軸的纏草問題，旋耕機(jī)得到了迅速發(fā)展。孟加拉國 2000 年水稻收獲面積為 1070 萬 h㎡ 。農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展才剛剛起步，目前只有部分灌溉和耕種設(shè)備實(shí)現(xiàn)了機(jī)械作業(yè)?？紤]其種植方式和耕地大小，對各種型號的旋耕機(jī)需求非常大，其進(jìn)行了自發(fā)研究但在很大層度上不能滿足國內(nèi)的需求。旋耕滅茬機(jī)可與 33～40.4kw(45～50 馬力)級各型號拖拉機(jī)配套。在一臺主機(jī)上只需拆裝少量零部件，就能進(jìn)行旋耕、滅茬、條播、化肥深施等多種農(nóng)田作業(yè)。該機(jī)具主要適用于埋青、秸桿還田式在大中型聯(lián)合收割機(jī)作業(yè)后的稻麥高留茬的田塊上進(jìn)行反轉(zhuǎn)滅茬、正轉(zhuǎn)旋耕、三麥條播、與半精量播種、化肥深施等多種農(nóng)田作業(yè)。我在本設(shè)計(jì)中研究旋耕機(jī)的主要內(nèi)容：(1) 參與總體方案設(shè)計(jì)，繪制滅茬機(jī)工作總圖,設(shè)計(jì)左右支臂、第二動力軸及有關(guān)軸承座等。(2) 拖拉機(jī)佩帶旋耕機(jī)滅茬機(jī)作業(yè),使用 1～3 檔前進(jìn)速度，其中旋耕機(jī)滅茬時(shí)使用 1～2 檔，旋耕時(shí)使用 3 檔；(3) 刀棍轉(zhuǎn)速:正轉(zhuǎn) :200r/min 左右(旋耕) 400～500r/min (破垡)反轉(zhuǎn) :200r/min 左右(埋青 滅茬)(4) 最大設(shè)計(jì)耕深 14cm，根據(jù)同類旋耕機(jī)類比，設(shè)計(jì)寬幅為 1.6～1.7m 。本課題擬解決的問題是通過改進(jìn)設(shè)計(jì)，增加刀輥軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。在工作時(shí)，通過適當(dāng)?shù)牟鹦逗透难b，就可實(shí)現(xiàn)不同功能的作業(yè)，以達(dá)到一機(jī)多能的目的。當(dāng)需要旋耕時(shí)，采用 200r/min 左右的正旋作業(yè)；當(dāng)需要破垡和水田耕整時(shí)，采用 500r/min 左右的正旋作業(yè)；當(dāng)需要埋青和滅茬時(shí)，采用 200r/min 左右的反旋作業(yè)；本課題的實(shí)現(xiàn)解決了現(xiàn)有旋耕機(jī)只能旋耕不能滅茬而滅茬機(jī)又只能滅茬不能旋耕的問題。4第 2 章 旋耕滅茬機(jī)總體方案的確定2.1 旋耕滅茬機(jī)總體傳動方案的擬定旋耕滅薦機(jī)狀態(tài)動力為 36.75KW(約 50 馬力) ，動力由拖拉機(jī)動力輸出，軸經(jīng)一對圓錐齒輪和側(cè)邊圓柱齒輪帶動。設(shè)計(jì)的旋耕滅茬方案滿足如下性能、性質(zhì)參數(shù)要求如下：①刀軸轉(zhuǎn)速：正轉(zhuǎn)：200r/min 左右（旋耕） 500r/min 左右（破垡）反轉(zhuǎn)：200 r/min 左右（埋青 滅茬）②設(shè)計(jì)耕深 14cm（最大設(shè)計(jì)耕深）③工作幅寬 1.6m④技術(shù)： （1）旋耕滅茬機(jī)與拖拉機(jī)采用三點(diǎn)懸掛聯(lián)接，作業(yè)時(shí)萬向傳動軸偏置角度不得大于 15°，田間過埂刀端離地高度 150～250mm，此時(shí)萬向傳動軸角度不得大于30°。切斷動力后，旋耕滅茬機(jī)最大提升高度達(dá)刀端離地 250mm 以上。（2）要求旋耕、滅茬作業(yè)能覆蓋拖拉機(jī)輪轍，當(dāng)幅寬小于拖拉機(jī)輪距外緣時(shí)，可采用偏配置。（3）要求結(jié)構(gòu)簡單可靠，保證各項(xiàng)性能指標(biāo)。（4）設(shè)計(jì)時(shí)考慮加工工藝性和裝配工藝性，盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件，以降低制造成本。2.2 旋耕滅茬機(jī)總傳動方案的選擇為了使設(shè)計(jì)的施耕機(jī)既能滿足多項(xiàng)指標(biāo)，又能結(jié)構(gòu)合理，造價(jià)低，在市場上具有一定的先進(jìn)性為此擬定二套方案對此進(jìn)行分析：方案 15圖 2.1 傳動方案一正轉(zhuǎn)動力由拖拉機(jī)動力輸出軸經(jīng)一對圓錐齒和一組四級齒輪帶動刀軸旋耕，此種方案的工作特色：最后一級動力由中間齒輪傳動，兩邊由側(cè)板支撐，高低檔轉(zhuǎn)速通過撥擋實(shí)現(xiàn)，正反轉(zhuǎn)通過調(diào)整圓錐齒輪的嚙合方向來實(shí)現(xiàn)。 （此方法的對稱性較好，剛性高，強(qiáng)度高。但在中間齒輪的底下會出現(xiàn)漏耕土壤的現(xiàn)象，需要增加一個(gè)部件才能解決此現(xiàn)象）采用拔檔變速，操作較為方便，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高。 （見圖 2.1 圖 2.2）圖 2.2 傳動方案一反轉(zhuǎn)6方案 2圖 2.3 傳動方案二正轉(zhuǎn)圖 2.4 傳動方案二反轉(zhuǎn)動力從拖拉機(jī)輸出軸輸出，經(jīng)一對圓錐齒輪和一組圓柱齒輪傳動帶動刀軸旋耕，第二軸到刀軸的傳動用側(cè)邊齒輪來實(shí)現(xiàn)，正反轉(zhuǎn)的實(shí)現(xiàn)通過調(diào)整圓錐齒輪的嚙合方向，高低速的實(shí)現(xiàn)通過對調(diào)側(cè)齒輪箱的高低速齒輪方向，圖 2.3 為正轉(zhuǎn)，圖 2.4 為反轉(zhuǎn)。2.3 方案對比分析7方案 1、兩端平衡，受力勻稱，剛性好，但在中間齒輪的底下出現(xiàn)漏耕土壤，需增設(shè)其它部件以耕除漏耕土壤，采用撥擋變速，操作較好方便，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，造價(jià)高。方案 2、采用側(cè)邊傳動，平衡性較差，一般用偏置，剛性較差，但無需要加漏耕裝置，結(jié)構(gòu)簡單，通過拆下側(cè)邊齒輪，然后調(diào)頭安裝以達(dá)到變速的目的，簡單，操作不是很方便，農(nóng)機(jī)機(jī)械不是交通工具，需要經(jīng)常變速和換向。農(nóng)機(jī)機(jī)械的使用常常一季節(jié)只使用一個(gè)作業(yè)項(xiàng)目，不需要經(jīng)常拆裝。方案 2 比方案 1 結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低，方案 2 更切合實(shí)際的需要，所以方案 2 為選用方案。2.4 本章小結(jié)本章主要對旋耕滅茬機(jī)的傳動方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，對其在滿足使用功能的前提下考慮經(jīng)濟(jì)性最終確定方案，提供了理論依據(jù)，確保了下一步 過程的順利，使我們能夠更好的設(shè)計(jì)傳動部件。8第 3 章 旋耕滅茬機(jī)總體運(yùn)動計(jì)算3.1 旋耕滅茬機(jī)總體傳動組成由農(nóng)用機(jī)提供動力源通過Ⅰ軸傳遞，再經(jīng)直齒錐齒輪 Z1 、Z 2 改變運(yùn)動方向，再由Ⅱ軸的傳遞至側(cè)箱體中，由 Z3、Z 4 、Z 5 傳遞到齒輪 Z6 再由Ⅴ軸帶動刀具實(shí)現(xiàn)旋耕、滅茬功能。其中 Z3 采用較小的齒數(shù)，為了減小側(cè)齒輪外徑尺寸，以盡可能增加齒刀的耕作深度。隋輪齒數(shù) Z4、Z 5 的齒數(shù)待總體結(jié)構(gòu)尺寸確定后再定，任務(wù)書要求，按照方案 2的傳動路線，故萬向節(jié)計(jì)算傳動比，分配和各軸的軌跡，參數(shù)如表 3.1、3.2 所示。表 3.1 齒數(shù)、轉(zhuǎn)速與傳動比軸次 Ⅰ軸 Ⅱ軸 Ⅲ軸 Ⅳ軸 Ⅴ軸Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6齒數(shù)14 30 15 暫不定 暫不定 22傳動比 2.14 1.47總傳動比 3.15轉(zhuǎn)速 r/min 734 343 233表 3.2 齒數(shù)、轉(zhuǎn)速與傳動比軸次 Ⅰ軸 Ⅱ軸 Ⅲ軸 Ⅳ軸 Ⅴ軸Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6齒數(shù) 14 30 22 暫不定 暫不定 15傳動比 2.14 0.68總傳動比 1.46轉(zhuǎn)速 r/min 734 ′343 5043.2 旋耕滅茬機(jī)總體動力計(jì)算9旋耕滅茬機(jī)在動轉(zhuǎn)、旋耕和反轉(zhuǎn)滅茬時(shí)，消耗功率最大，而在水田作業(yè)和存垡作業(yè)時(shí)消耗的功率較小，也就是說，設(shè)在低速檔作業(yè)時(shí)，消耗的功能較大，在高速當(dāng)時(shí)，消耗的功率較小，因此，動力計(jì)算只需要對低速傳動計(jì)算，正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)都是低速運(yùn)動路線傳動比一樣，不同的只是方向相反，故我只按其中一種情況進(jìn)行計(jì)算。各傳動副效率圓錐齒輪傳動 η1=0.96圓柱齒輪 η2=0.96滾柱軸承 η3=0.98球軸承 η4=0.99萬向節(jié) η5=0.963.3 旋耕滅茬機(jī)總體動力分配拖拉機(jī)動力輸出軸的額定輸出功率：根據(jù)有關(guān)資料和經(jīng)驗(yàn)估算，其額定輸出功率為：P 額 =0.8 N 發(fā) （3.1）=29.40KWn=734r/min第一軸及小錐齒輪 Z 的功率、轉(zhuǎn)速和扭矩：P1= KW （3.2）6.279.0842????n1=734 r/minT1=9.55×106 （3.3）1PN?mm560.374.205.9????PZ1= KW98.31?nZ1=734r/minTZ1= N?mm6531 103..06. ????大錐齒輪 Z2 的功率、轉(zhuǎn)速和扭矩為：10Pz2=Pz1· KW （3.4）5.269.0172???nz2= min/r3421zTZ2= N ·mm （3.5）5625 109.75.0.90.9 ?????ZN第二軸的功率、轉(zhuǎn)速和扭矩為：pⅡ =PZ2 KW （3.6）02.63???nⅡ=nZ2 =343r/minTⅡ =9.55 N ·mm （3.7）56z6 104.73.15.9P10??第二軸 Z3 齒輪功率、轉(zhuǎn)速和扭矩為：PZ3= pⅡ =26.02KWnZ3=nⅡ =343r/minTZ3=TⅡ =7.24×106 N ·mm第Ⅲ軸 Z4 齒輪功率PZ4= KW96.24.0263????Z第Ⅲ軸（惰輪軸）不傳遞扭矩，故不校核：第Ⅳ軸 Z5齒輪功率PZ5=PZ4 98.236.09824???第Ⅳ軸（惰輪軸）的傳遞扭矩，故不校核刀軸 Z6齒輪功率、轉(zhuǎn)速和扭矩為：PZ6=P Z5 （3.8）KW79.26.098.234 ?????min/636rZnZ11N?mm5666 103.927.105.9105.9??????ZPTZ（3.9）刀軸的功率、轉(zhuǎn)速和扭矩為：KW79.26?zP?min/3rnzDT N?mm5610.?z?表 3.3 各軸扭矩、轉(zhuǎn)速、功率軸次 動力 Ⅰ軸 Ⅱ軸 Ⅲ軸 Ⅳ軸 刀軸輸出軸軸 Z1 軸 Z2 Z3 Z4 Z5 軸 Z6P 功率（KW）29.4 27.66 27.1 26.02 26.55 26.02 24.98 23.98 22.79 22.79N 轉(zhuǎn)速（r/min）734 734 734 343 343 343 233 233T 扭矩(Nmn）3.6×1053.53×1057.24×1057.39×1057.24×1057.5×1059.5×1053.4 本章小結(jié)本章主要根據(jù)功能要求，計(jì)算總動力輸入，計(jì)算總傳動比及合理分配各級傳動比 。進(jìn)一步通過計(jì)算分配各軸功率。計(jì)算個(gè)軸扭矩和轉(zhuǎn)速。為設(shè)計(jì)各主要傳動部件提供理論。12第 4 章主要零件的強(qiáng)度校核4.1 直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算4.1.1 直齒圓柱齒輪的材料、精度和齒數(shù)選擇根據(jù)同類型結(jié)構(gòu)，大小齒輪構(gòu)造選用 20CrMnTi 表面滲碳后淬火，硬度選用56~62HRC 齒輪精度用 8 級，輪齒表面粗糙度為 Ra1.6硬齒面閉式傳動，失效形式為點(diǎn)蝕Z3=15 Z4=23i= 53.1234?Z（4.1）4.1.2 直齒圓柱齒輪的主要強(qiáng)度的計(jì)算設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：按齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核；按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)；（4.2）??3112??????????????dHEt KTZd（4.3）mNnPT ?????5661 04.73.05.905.9選取材料的接觸疲勞極限應(yīng)力為：MaHlim1??MPaH1lim2?選取材料的彎曲勞極限應(yīng)力為：PF450li1 F450li2?應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N（4.5）??71 1.88346???atn13計(jì)算得53.1?i?80d?MPaZE.952?HmNT??104.7則 （4.6）72 1063.5.8???N接觸疲勞壽命系數(shù)ZN1=1 ZN2=1彎曲疲勞壽命系數(shù) YN1=YN2=1查得接觸疲勞安全系數(shù) SHmin=1, 彎曲疲勞安全系數(shù) SHmin=1.4,又 YST=2.0,試選Kt=1.3;求許用接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力；MPa （4.7）??1364.501minl1 ????NHZS?MPa （4.8）.2inl2?MPa （4.9）??6431.4501minl1 ????NFSTY?MPa （4.10）.22inl2?FST??32311 53.18.01649.85??????????????????????????dHEt KZd（4.11）mm9.2?（4.12）smndV67.10341601????14smVZ25.0167.510????。篕V=1.03KA=1.35，1.??.?（4.13）70.1035??????KVAH修正mm （4.14）.9.13.71?tdmm （4.15）78.650Zm取得標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=7mm；因?yàn)橐_保耕深，提高承載能力所以選擇了 15 齒，而為加工不產(chǎn)生根切的最少齒數(shù)為 17，我選擇小齒輪齒數(shù)為 15，小于最小根切數(shù)，因而 15 齒的齒輪加工時(shí)一定會產(chǎn)生根切，所以小齒輪要用變位齒輪（正變位） 。4.1.3 第一對直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)的計(jì)算查表 12.7 得 總變位 X=0.80mm根據(jù)類比得 X3=0.28mm X4=0.52mm分度圓直徑 mm10573???mZdmm624壓力角 ?0?嚙合角 ???sinta'sin2143??ZX?97.0'中心距變動系數(shù) ????????'cos243y??1937.0156.015中心距 mm812.3'??yma齒高變動系數(shù) mm684.00????X齒數(shù)比 5.134Z?節(jié)圓直徑 mm??5.13.2'2' ???admm9760.34?齒頂高 mm.8???myxhamm95.4?齒根高 mm??79.633???xcfmm1.4fh全齒高 mm.533?famm0644?齒頂圓直徑 mm7.1233?aahdmm9844?齒根圓直徑 mm.33??ffmm7150244ffhd公法線長度 mm mm8.3?kw41.56?kw跨測齒數(shù) k3=2 k4=3固定弦齒厚 mm mm97.10'xS0.2'xS固定弦齒高 mmm6'3?h76'4?h第Ⅳ個(gè)支持圓柱齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖 4.1 所示。16圖 4.1 直齒圓柱齒輪結(jié)構(gòu)圖4.1.4 第二對直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)的計(jì)算由參考文獻(xiàn)[5]表 12.7 得 總變位 X=0.87mm根據(jù)類比得 X5=X4=0.52mm X6=0.35mm分度圓直徑 mm17235???mZdmm546壓力角 ?0?嚙合角 ???sinta2'sin65??ZX?8.0'中心距變動系數(shù) ????????1'cos265y??8.03126.0中心距 mm3.5'?yma17齒高變動系數(shù) mm74.0126.87.0?????yX齒數(shù)比 9356Z?節(jié)圓直徑 mm??.1'2'?admm56.46.056???齒頂高 mm8.3???myxha齒根高 mm??33?cf全齒高 mm16.566?fa齒頂圓直徑 mm722?ahd齒根圓直徑 mm40.66?ff公法線長度 mm 49.5?kw跨測齒數(shù) k 6=3 固定弦齒厚 mm 28.1'xS固定弦齒高 mm '6?h4.1.5 錐齒輪的參數(shù)計(jì)算由參考文獻(xiàn)[5]表 5.1 查得 45 鋼硬度為 217～255HBS，取硬度為225～255HBS。大齒輪選用 45 鋼調(diào)制處理。硬度為 162～217HBS，取 190～217HBS 。齒輪精度等級為 7 級。按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算（由參考文獻(xiàn)[5]公式 5.54）d mm （4.16）13 22)][()5.0(4HERRZuKT?????式中 =9.55 N.m =360N.m?T2?7346..92?nP初選載荷系數(shù) =1.65tK18節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)： = HZ5.20sin2cosinco2?????（4.17）（由文獻(xiàn)[5]表 5.5）得，彈性系數(shù) MPa8.19?EZ取齒寬系數(shù) 3.0R?文獻(xiàn)[5]圖 5.16 得：MPa， MPa571lim?H?52lim?H?由文獻(xiàn)[5]式 5.28 得：[ ]= = 0.9×575MPa=517.5MPa （4.18）P11li0.9[ ] = =0.9×550MPa=495MPa （4.19）2H?2limHd mm （4.20）1 ??321)5.0(7PRRuKT????3 2495)3.0(4.26??124.5mm?μ=i=2.14齒輪數(shù)取 =14;1Z=μ2Z1=2.14×14=29.96取 =302實(shí)際傳動比 和理論值相同。14./3012' ?Zim= 124.5/14=8.8 (4.21)1Zd取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=919=9×14=126mm (4.22)1mzd?mm270392??由文獻(xiàn)[5]表 5.3 得使用系數(shù) =1.00AK由文獻(xiàn)[5]圖 5.4 得動載系數(shù) =1.00V= = mm （4.23）R212Zm??98.14302???mm 取 45mm6./98.4??b?計(jì)算錐齒輪的分度圓錐角：(4.24)?019.2534arctnarct211 ?Z???? 8.609.52??齒頂圓直徑 ， ： 1ad= (4.25)1ad1cos2?ah?= 126+2×1×9 ?02.5=142.31mm(4.26)?2ad2cos?ah?=270+2×1×9 ?13.69=277.61mm齒根圓直徑 ， ：1fd2f= (4.27)1fd1cos2?fh?=126-2×（1+0.2）×9 ?02.5cos=106.43mm= (4.28)2fd2cos?fh?=270–2×（1+0.2）×9 ?13.69cos20=262.31mm齒頂角的計(jì)算 ， ：1a?2= (4.29)1a ????45.397.18arctnrtRh= =1?2?齒根角 ，1f?2f= = (4.30)1f 97.148)0(arctnarct ???Rhf ?15.= =1f?2f?頂錐角 ，1a?2= + (4.31)1a?1a=(25.01+3.45)°=28.4669°= +2a?2a?=（64.98+4.15）°=69.13°小齒輪圓中點(diǎn)分度圓直徑 1md= （1-0.5b/R） (4.32)1=126×（1-0.5×45/148.97）=143.7mm運(yùn)算圓周速度 mv= (4.33)mv106?nd?= 734.=5.5m/s由表選擇 7 級精度合宜校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度21(4.34)??MPaYmzFR??????52211F).0(bKT359當(dāng)量齒數(shù) ,1VZ2計(jì)算錐齒輪的速度系數(shù)Z = = =15.45 (4.35)1V1cos??0.254Z = = =90.92V2?3.69由 Z 和 Z 查 [5]表 12.8 得： 1V2=4.051'FaY=3.852'由文獻(xiàn) [6]圖 5.14 外齒輪齒形系數(shù)：Z ＜90，所以 =1.05 =1.05×4.05=4.25，1V1FaY1'FaYZ ＞90，所以 =1.10 =1.10×3.85=4.24222'由文獻(xiàn) [6]圖 5.18b 齒根疲勞彎曲極限：=230MPa，1limF?=210MPa2li由文獻(xiàn) [6]式 5.31：[ ]=1.14 =1.4×230=322MPa （4.36）1PF?1limF[ ]=1.4 =1.4×210=294MPa （4.37）22li= MPa (4.38)1F ??FPRYz????5221).0(bKT359= 25.43.04796.2???）（=242.32 安全][1F?22= (4.39)2F?1PFS2Y=242.32×4.24/4.25=241.75 安全][2F?錐齒輪主要參數(shù)：傳動比 i=2.14齒數(shù) Z =14 Z =3012分度圓直徑 =126mm =270mmdd齒型系數(shù) h *a=1 c =0.2 =20*??錐距= = mm (4.40)R212Zm??98.14302???圖 4.2 大錐齒輪結(jié)構(gòu)圖4.2 軸的選擇及計(jì)算4.2.1 第 II 軸的設(shè)計(jì)及校核231.估算軸的基本直徑選用 45 鋼調(diào)制處理，估計(jì)直徑 d≤100 由參考文獻(xiàn)[5]表 11.11 表查得=650MPa ,表 11.3，C=118b?d ≥ =118× =39.56mm (4.41)3nPC37426.52.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)表 4.1 初定各軸段直徑位置 軸直徑/mm說明螺帽處 39 為滿足定位與安裝,取標(biāo)準(zhǔn)螺帽 39mm,兩端相同齒輪處 45 考慮齒輪從右端裝入，齒輪孔徑應(yīng)稍大于軸承，并為標(biāo)準(zhǔn)直徑軸承處 50 因軸承需要承受徑向力及軸向力，軸承內(nèi)徑應(yīng)稍大于油封處軸徑，并符合滾動軸承標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)徑，故取軸徑為 50,選用圓柱滾子軸承傳動軸處55 此段軸是軸承的定位作用，應(yīng)略大于軸承段軸直徑所以取 55表 4.2 確定各軸段長度位置 軸段長度/mm 說明螺帽處 18 此段軸應(yīng)長于標(biāo)準(zhǔn)螺帽的長度切不能與端蓋接觸故取 18mm 兩端相同齒輪處 47 此段軸長度包括兩個(gè)部分：齒輪寬度和定位的套筒故取 47mm軸承處 30 考慮到箱體制造誤差、裝配方式等方面該段軸長為 30mm 兩端相同傳遞力處 1681 中間軸上有大錐齒輪、花鍵軸和軸環(huán)，總長為 1681mm全軸長 1833 （18+47+30+1681+30+18）mm=1833mm（3）傳動零件的軸向固定，齒輪處采用 A 型普通平鍵，齒輪處鍵A12×30GB/T1096-2003。（4）其它尺寸 為加工方便，并參照型軸承的安裝尺寸，軸上過渡圓角半徑全部取 r=1mm；軸端倒角為 C23 軸的受力分析24（1）求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩T= N·mm (4.42)5625 1039.745.210.910.9 ?????ZNP(2)求軸上的作用力齒輪的切向力N (4.43)640270.85139d2Fm1 ???Tt(4.44).332t齒輪上徑向力N (4.45)7.50192tan.1790tanF1r ?????齒輪上的軸向力=13790.5/cos20°12958.83N (4.46)αcos/tn(3)各點(diǎn)受彎矩 HM30240.75N (4.47)???5.3091LFAB1rHB153100.85N (4.48)?5.7CDr2C=6440×30.5+ ×740-13790.5×770.5=0BBVAB1-LF??tt VCF=14093.5NVCF同理以 C 點(diǎn)為支點(diǎn)=6137.0NB由圖可知T=7.24× N?mm510（4）按當(dāng)量彎矩校核軸的強(qiáng)度由圖可知截面 B 的彎矩、轉(zhuǎn)矩皆為最大，且相對尺寸較小，所以是危險(xiǎn)截面，應(yīng)與校核 。截面 B 的當(dāng)量彎矩為N?mm 352322 102.4710.76108T)(M???????? ）（）（αe(4.49)25由[5]圖 11.4 查得，對于 45 號鋼 MPa，其中 MPa,故按[5]70?b???65w1???（11-3）得MPa=35.78MPa＜ MPa (4.50)????????733ee501.240.dBM???w1?因此，軸的強(qiáng)度夠 TT圖 4.3 傳動軸的強(qiáng)度計(jì)算圖 4.4 傳動軸結(jié)構(gòu)圖4.2.2 第 IV 根軸的設(shè)計(jì)及校核1 估算軸的基本直徑26選用 45 鋼，調(diào)制處理，估計(jì)值徑 d≤100mm 由[5]表查的 =650MPa,查[5]表b?11-3，C=118d ≥ =118× =39.56mm (4.51)3nPC3742.62 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)表 4.3 初定各軸段直徑位置 軸直徑 說明軸承處 60 因軸承需要承受徑向力及軸向力，軸承內(nèi)徑應(yīng)稍大于油封處軸徑，并符合滾動軸承標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)徑，故取軸徑為 60 選用圓柱滾子軸承，初定軸承型號為 32212，兩端相同螺帽處 39 為滿足定位與安裝取標(biāo)準(zhǔn)螺帽 39mm 兩端相同齒輪處 55 考慮齒輪從右端裝入，齒輪孔徑應(yīng)稍大于軸承， 并為標(biāo)準(zhǔn)直徑端蓋處 65 起到密封工作部分，為固定軸承應(yīng)稍大于軸承處直徑故選擇 65mm兩端相同裝刀處 75 由于該處刀為安裝式，所以要保證軸的強(qiáng)度，選擇 75mm左軸承軸肩處65 為便于軸承拆卸，軸肩高度不能過高，按 32212 型軸承安裝尺寸表 4.4 確定各軸段長度位置 軸段長度/mm說明螺帽處 21 此段軸應(yīng)長于標(biāo)準(zhǔn)螺帽的長度切不能與端蓋接觸故取 21mm 兩端相同齒輪處 42 此段軸長度包括兩個(gè)部分：齒輪寬度和定位的套筒故取 42mm軸承處 30 考慮到箱體制造誤差、裝配方式等方面該段軸長為 30mm 兩端相同軸承端蓋處32 為方便零件的拆裝及內(nèi)部的尺寸，故該段長度為 32mm安裝犁刀處1650 由于要預(yù)留左邊的零件安裝尺寸，所以該段長度為 1650mm軸端擋蓋處8 由于要進(jìn)行密封所以該段為固定擋蓋，故該段長度為 8mm27全軸長 1833 （21+42+30+32+1650+9+8+20+30+21）mm=1833（3）傳動零件的軸向固定 齒輪處采用 A 型普通平鍵，齒輪處鍵A12×30GB/T1096-2003。（4）其它尺寸為加工方便，并參照 32212 型軸承的安裝尺寸[5]，軸上過渡圓角半徑全部取 r=1mm；軸端倒角為 C2。3 軸的受力分析（1）求軸的傳遞的轉(zhuǎn)矩由（3.9）得N·mm （4.52）566 103.927.105.9105.9??????ZPT(2)求軸上的作用力 84763.d2F5TtN （4.53）1205.91???t齒輪上的徑向力=4396N (4.54)?tan78tanF1r?=2256N (4.55)??309t2r齒輪上的軸向力由于刀在軸上成對稱分布所以取 =0xF（3）確定軸的跨距參看[5]圖 11-12。并查的 32212 型軸承的 α 值為 25mm，故左、右軸承的支反力作用點(diǎn)至齒輪力作用點(diǎn)的間距皆為（1/2×1629+30-25）mm=839mm4 按當(dāng)量彎矩校核軸的強(qiáng)度（1）做軸的空間受力簡圖（見圖 4.5b）（2）作水平面受力圖及彎矩 圖（見圖 4.5c）HMN (4.56)20751629834316298F4FrAH ???????=2563N (4.57)977??trB28=2075×839=1741× N?mm (4.58)839FMAHC??310因?yàn)?=0xF所以 =1741× N?mmCHR310=4396×46=202× N?mm46Fr1B??3（3）做垂直受力圖及彎矩 圖（圖 4.5d）VMN (4.59)145916298047816293FttAV ????N (4.60)23F74tt ?????N?mmAVC 08345N?mm3t1B 162076M??（4）做合成彎矩 M 圖（圖 4.5e）N?mm (4.61)323232CVHC 084)(74???? ）（N?mm (4.62)B 159105810??）（(5) 作轉(zhuǎn)矩 T 圖（4.1f）N?mm5666 3.927.5.9105.9????ZPZ(6) 按當(dāng)量彎矩校核軸的強(qiáng)度由圖 4.5a、e、f 可見，截面 B 的彎矩、轉(zhuǎn)矩皆為最大，且相對尺寸較小，所以是危險(xiǎn)截面，應(yīng)與校核。截面 B 的當(dāng)量彎矩為N?mm352322B 10210.96108T)(M??????? ）（）（αe由[5]表 11 .4 查得，對于 45 號鋼 MPa，其中 MPa,故按[5]得7b???6w??MPa=52.15MPa＜ MPa (4.63)???????733ee51.02.dB? 51因此，軸的強(qiáng)度夠。29圖 4.5 刀軸的強(qiáng)度計(jì)算通過計(jì)算 刀軸結(jié)構(gòu)如圖 4.6 所示圖 4.6 刀軸結(jié)構(gòu)圖在側(cè)邊齒輪箱中的第Ⅲ軸、第Ⅳ軸為惰輪軸不傳遞扭矩，故在軸的設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)無需對其進(jìn)行強(qiáng)度校核。30圖 4.7 中間軸結(jié)構(gòu)圖本設(shè)計(jì)對第Ⅲ軸、第Ⅳ軸的尺寸和質(zhì)量均無特殊要求，所以我們對其材料的選擇只要從經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性上進(jìn)行考慮，只需選用 45 號鋼，進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理就可以達(dá)到使用時(shí)的要求。其基本形狀如圖（圖 4.7）所示；查的 =650MPa ,取 C=120b?d ≥ =120× =39.8mm (4.64)3nPC37/24取標(biāo)準(zhǔn)直徑的 d=40mm表 4.5 確定各軸段直徑位置 軸直徑/mm說明軸承處 40 由于不傳遞扭矩，所以選用采用深溝球軸承，為方便軸承從右端裝拆，取軸31徑為 40，初定軸承型號為 6308，兩端相同齒輪處 50 考慮齒輪從右端裝入，齒輪孔徑應(yīng)稍大于軸承處直徑，并未標(biāo)準(zhǔn)直徑 表 4.6 確定各軸段長度位置 軸段長度/mm 說明右端軸承處 33 此段軸只有軸承，故該軸段長度為 33mm齒輪處 40 此段部分只有齒輪因此該段軸長為 40mm左端軸承處 25 此段軸只有軸承，股該軸段長度為 25mm全軸總長 98 （25+40+33）mm=98mm（3）傳動零件的周向固定 齒輪處采用 A 型普通平鍵，齒輪處為鍵A12×28GB/T1096-2003。（4）其他尺寸 為加工方便，并參照 6308 球軸承的安裝尺寸（見軸承手冊） ，軸上過渡圓半徑全部取 r=1mm；軸端倒角 C2。4.3 軸承的選擇4.3.1 第 II 軸上的軸承壽命計(jì)算軸承驗(yàn)算（1）計(jì)算軸承的當(dāng)量動載荷分析軸系可知，軸的安裝方式為兩端固定式，所以，作用在軸上的軸向力由軸的兩端軸承承受，即 785021?A由文獻(xiàn)[5]表 9.4 溫度系數(shù) =1.0tf由文獻(xiàn)[5]表 9.7 沖擊載荷系數(shù) 5.1?d由文獻(xiàn)[5]表 7.2.16 得 N N80C30C由 查文獻(xiàn)[5]表 9.6 得 =0.3505.1870?CAeRA?查文獻(xiàn)[5]表 9.6 得 —軸向系數(shù)， —徑向系數(shù)XY1?1?32由文獻(xiàn)[5]式 9.10N (4.65)95.146)(11???AYRXfPd（2）驗(yàn)算軸承壽命由文獻(xiàn)[5]式（9.6）=16000h (4.66)）（ 95.14630760)(n601L3???PCfTh4.3.2 第 V 軸上的軸承壽命計(jì)算軸承驗(yàn)算（1）計(jì)算軸承的當(dāng)量動載荷分析軸系可知，軸的安裝方式為兩端固定式，所以，作用在軸上的軸向力由軸的兩端軸承承受，即 130421?A由文獻(xiàn)[5]表 9.4 溫度系數(shù) =1.0tf由文獻(xiàn)[5]表 9.7 沖擊載荷系數(shù) 5.1d由文獻(xiàn)[5]表 7.2.16 得 N N80?C320?C由 查文獻(xiàn)[5]表 9.6 得 =0.46.018340?CAeRA?查文獻(xiàn)[5]表 9.6 得 —軸向系數(shù)， —徑向系數(shù)XY1?5.1?由文獻(xiàn)[5]式 9.10N (4.67).3769)(11?ARXfPd（2）驗(yàn)算軸承壽命由文獻(xiàn)[6]式（9.6）=14272h (4.68)）（ 5.376912060)(n601L3???PCfTh在本設(shè)計(jì)中, 第Ⅲ軸、第Ⅳ軸上主要承受軸向力,承受扭矩很小,故選擇球軸承即可。根據(jù)軸的外形尺寸、和軸徑要求在手冊選擇 6308 球軸承。334.4 本章小結(jié)本章主要介紹了典型零件軸、齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算，軸即受到彎矩同時(shí)又受到轉(zhuǎn)矩作用，尺寸計(jì)算。還對軸進(jìn)行了強(qiáng)度校核，并對齒輪的尺寸進(jìn)行了計(jì)算，為今后的設(shè)計(jì)提供理論支持34結(jié) 論旋耕滅茬機(jī)總體及側(cè)邊傳動裝置設(shè)計(jì)，來源于生產(chǎn)實(shí)際。本設(shè)計(jì)主要是在普通臥式旋耕機(jī)的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì),使之既能旋耕又能滅茬，以實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容為：總體方案從確定、滅茬狀態(tài)總裝配圖，設(shè)計(jì)側(cè)邊或中間齒輪傳動裝置及刀輥軸。通過改進(jìn)設(shè)計(jì)，增加刀輥軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。在工作時(shí)，通過適當(dāng)?shù)牟鹦逗透难b，就可實(shí)現(xiàn)不同功能的作業(yè)，以達(dá)到一機(jī)多能的目的。旋耕滅茬機(jī)總體及側(cè)邊傳動裝置的設(shè)計(jì)解決了現(xiàn)有旋耕機(jī)只能旋耕不能滅茬而滅茬機(jī)又只能滅茬不能旋耕的問題。本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)解決了現(xiàn)有旋耕機(jī)只能旋耕不能滅茬而滅茬機(jī)又只能滅不能旋耕的問題；本機(jī)相對其他選跟滅茬機(jī)來說方便拆卸，而且可用于多種農(nóng)用機(jī)，密封性好；本機(jī)的制造成本較低，更有利于大規(guī)模生產(chǎn)，更加適合推廣。本設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)：其中萬向節(jié)應(yīng)注意容易損壞，需要經(jīng)常保養(yǎng)。設(shè)計(jì)中涉及到機(jī)械制造 、機(jī)械設(shè)計(jì)等多方面學(xué)科知識。通過大量的計(jì)算闡述了傳動部件結(jié)構(gòu)的可行性和性能特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)過程中通過大量的文獻(xiàn)資料的閱讀，以大量的理論作為依據(jù)實(shí)現(xiàn)了旋耕滅茬機(jī)的總體傳動方案的設(shè)計(jì)。由于時(shí)間太短在設(shè)計(jì)中還有很多問題沒有考慮到，需要在以后的設(shè)計(jì)中完善。35參考文獻(xiàn)[1]中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院.農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[S].上冊.北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2007[2]中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院.農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[S].下冊.北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2007[3]山東省農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所岳芹，李艷，李淑近等.機(jī)械旋耕滅茬技術(shù)發(fā)展[J].山東：農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程，2007（5）：10.12[4]張欣悅，李連豪，汪春，等.1GSZ-350 型滅茬旋耕聯(lián)合整地機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J].黑龍江：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2009，25(5)：73-77[5]趙偉，張文春，周志立，等.深松旋耕組合作業(yè)機(jī)的研制與試驗(yàn)研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2007，23(1) ：125-128 [6]中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院.農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（上）[S].北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2007：223-249.297 -299 [7]趙偉，周志立，牛毅，等.深松與旋耕組合作業(yè)機(jī)具的開發(fā)[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2007，38(2)： 79-82 [8]成大先主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（第四卷第五版）[S]．化學(xué)工業(yè)出版社[9]大連理工大學(xué)工程畫教教研室.《機(jī)械制圖》[M] 北京：高等教育出版社，2010.9[10]高麗紅.旋拼刀的設(shè)計(jì)及排列淺析[J]，機(jī)械管理開發(fā)，2007，4（2）：16-18[11]馬蘭.機(jī)械制圖［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2006.5 [12]吳宗澤.羅圣國.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊［S］.北京：高等教育出版社. 2006.5 [13]濮良貴.紀(jì)明剛.機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）. 北京：高等教育出版社. 2010.5[14]喻子建.張磊.邵偉平主編.機(jī)械設(shè)計(jì)習(xí)題與解析[S].沈陽：東北大學(xué)出版社，2005[15]朱龍根.簡明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊（第二版）.機(jī)械工業(yè)出版社，2005[16]劉品.李哲.機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測基礎(chǔ).哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.2009.8[17]王隆太.機(jī)械 CAD/CAM 技術(shù)（第三版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社。2010.2[18]劉晉春.白基成.郭永豐.特種加工（第五版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2009.1[19]袁哲俊.王先逵.精密和超精密加工技術(shù)（第二版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2011.1[20]Fuhrman, Jeffrey E. (Hanover, PA) . Potato peeling system .UTZ Quality Foods, Inc. (Hanover, PA),1997,(02)36致 謝值此畢業(yè)設(shè)計(jì)完結(jié)之際，我衷心的感謝在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中給與我?guī)椭母魑焕蠋熀屯瑢W(xué)，謝謝他們！尤其要感謝的是我的指導(dǎo)老師段成燕老師，是她在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中對我認(rèn)真的指導(dǎo)，悉心的照顧和熱情的幫助，才使我順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。段老師淵博的知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和誨人不倦的育人精神將使我終生受益，并將在我今后的學(xué)習(xí)和工作中產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響！在我畢業(yè)設(shè)計(jì)的每一個(gè)階段都凝聚著段老師辛勤的汗水，是她見證了整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的誕生與成長！在此謹(jǐn)向段老師致以我最崇高的敬意和感謝！還要特別感謝在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中給予我?guī)椭钠渌蠋?，是他們及時(shí)指正我的錯(cuò)誤和不足之處，才使我在設(shè)計(jì)過程中少走了不少彎路。他們的工作精神和工作態(tài)度深深的打動了我！