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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： 學(xué) 號： 院 系： 指導(dǎo)教師（職稱）： 完成時間 ： 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、傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 15 4.1 傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和傳動比的確定 15 4.2 割草機(jī)功率需求分析和傳動效率 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′動割草 機(jī)的??ˉ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)、傳動系統(tǒng)三?分 成，?帶動?（ ˇ— 機(jī)） 割 、 輸送 小型′動割草機(jī)機(jī)結(jié)構(gòu) ，小 ?，˙ 方a? § ，整機(jī) ???o，? ?強(qiáng) 關(guān)鍵詞： 草 割草機(jī) 機(jī) 設(shè)計(jì) 強(qiáng)度計(jì)算 動 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 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 [1][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 南方農(nóng)村 ￥處山丘陵?，具??·奶牛、羊、鵝¨ 禽養(yǎng)殖的良o(jì)‰ ， 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′動割草機(jī) ?￠￡?￥?§業(yè)， ￡?￥理位置?′動割草機(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′動割草機(jī) 機(jī) 夠 ?，運(yùn) § 型成套的′動割草機(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 割時刀口￠很短時間就鈍`，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￠ 購買時都 慎重，仔細(xì)分析每 機(jī)器的特點(diǎn)、???及? ?，￡樣才? o￥ 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?? o， –?? ， ??·國內(nèi)“ 的·費(fèi) ，所? 發(fā)??良o(jì)、?動化程度 、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， 動強(qiáng)度 ，功效 ，?時 及時 ， ?? 規(guī)模化、?品化及“ 發(fā)展的要求 小型 草 割機(jī) ` 草專業(yè)戶的′?，?減? 草 時?重的體? 動，同時減 工?割草的時ˉ? 草的?˙，還?工? ¨工割草時?草?的 ?， 草生fl的 ? ， ′動割 4 草機(jī)割的草fl度一?，a于?ˇ和運(yùn)輸，— 下的 帶 `很 的方a 隨著 草 產(chǎn)業(yè)的 速 起，— 草機(jī) 化發(fā)展帶 `?的機(jī) ，小型′動割草機(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 ? · a 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 ??o·? 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 傳動系統(tǒng) ?變速箱及主傳動軸將動?送 割草機(jī)輾壓輪， 經(jīng)?二級變 速箱 ?皮帶傳 割刀 時間 ， 動割刀，割刀速度 1800 ?程/分鐘， 兩邊”?一fi 衡飛輪，?減 振動及幫助割刀切割 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)浮動彈簧， 割刀?完 ??浮動 方a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a，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?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′動割草機(jī)￠ 省推 ￠很 的局?? 1.2.2 國內(nèi)電動割草機(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a爾機(jī) 廠生產(chǎn)出`?型的 ?割草機(jī)，同時還生產(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， 動刀 速割草機(jī)接近￡ 時國外同類產(chǎn)品 進(jìn) ，?于某 ?因?十 的時間停止`￡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a ， 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?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a爾 業(yè)機(jī) ˉ廠、寶 業(yè)機(jī) 廠和?疆 機(jī) 廠） 海a爾 業(yè)機(jī) ˉ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 a機(jī)輸 出的動?和?走裝置進(jìn)? 割 草§業(yè) 現(xiàn)￠ 研究的方 是 方a和省時省? ˉ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)外電動割草機(jī)械切割部件發(fā)展概況 切割? 是′動割草機(jī) 的?主要的? ，國內(nèi)外′動割草機(jī) 切割? 的結(jié)構(gòu)分 和圓盤 割草機(jī) ?走動?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 ，a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? 切 割器切割速度 ?于切割速度? ，引起割刀 ￡?? 加， 造成機(jī)器?動 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a ˙ 割草機(jī)功率· ， 10·6 ??/ （ 割草機(jī) 1·2 ??/ ， 動刀割草機(jī) 4·8 ??/ ）工§ 重 割? ，割茬 ，?草多，??￥ 的 ?程度要求 ￠ 草剛度小時? 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)動和 ˙運(yùn)動兩類 ?? 關(guān)的'fi ?” 兩類割草機(jī)￠ 割時所需的動? 一樣， 運(yùn)動的割草機(jī)所需的動? 小， 所? 運(yùn)動的割草機(jī)就成 `主? 如…1所‰是兩 割草機(jī)￠ 割時，所需動? 的?比[8] 圖1旋轉(zhuǎn)式和往復(fù)式割草機(jī)所需動力的比較 7 ? ? ` ′ 力 動 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）¨ a機(jī)配套 又分 前懸掛 和牽引 : （2）?? a機(jī)配套 又分 前懸掛 和牽引 （3）ˉ桿 割草機(jī) ?˙輪和ˉ桿驅(qū)動的 （4）無ˉ桿 割草機(jī) 又稱§ 衡驅(qū)動割草機(jī)， ?動刀的 運(yùn)動，￠此? 程 所產(chǎn)生的 衡又重¨ ?fl的割草機(jī)都是?定 定刀，只?一fi動刀，?動刀的運(yùn)動?率 ， ??? 堵塞， ?? ˇ?—桿 草的切割，currency1?工§時 衡?? 動刀割草機(jī)是兩 刀– 切割 因此驅(qū)動裝置和刀– ?裝置的構(gòu)造比 ， 驅(qū)動時動 衡 優(yōu)越，刀–的 –數(shù)非常 ，所?§業(yè)時 ?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 動強(qiáng)度 ， 工多的 業(yè)生產(chǎn)§業(yè)，考慮?分 的規(guī)?！?，所?本論文主要設(shè)計(jì)一 小 型?a的 動刀的 割草機(jī) 2.2 方案確定 ??fl的分析和比 ，選 動 割草機(jī) ′動割草機(jī)主要?動?源、切割 系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)和?走系統(tǒng) 成 割草機(jī)的動?? 機(jī)? 選擇? 兩 程的 機(jī)， 的 定功率 2.9kW, ˙速 2600r/min,外 166×196×208 切割系統(tǒng)，選 刀– 因 ?刀–運(yùn)動時， 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)動變 運(yùn) 動 ?˙機(jī)構(gòu) 傳動系統(tǒng) 動?? 機(jī)發(fā)動機(jī)皮帶輪輸出后，經(jīng)三角皮帶輪和一? 齒輪兩 級減速，'?變傳動方 后傳 —?˙主軸，￠經(jīng)?聯(lián)軸器將動?傳 —凸輪軸， 帶動刀–進(jìn)?切割，同時，切割器?˙主軸經(jīng)一?小鏈輪將驅(qū)動?傳 —輸送系統(tǒng) 減速器 齒輪傳動 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 考慮機(jī)動?走，￡樣 是 `從 經(jīng)濟(jì)方 考慮 ?走輪的 徑 250mm 小型′動割草機(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)動速度及 關(guān)參數(shù)都要?a 割?? 草機(jī)的動?機(jī)型要小 ， 工§可‰ §fl要 ?a ，整機(jī)?a，–? ???fl? ，'結(jié)· 草 割的農(nóng) 要求，本論文所設(shè)計(jì)的小型′動割草機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)： 配套動?： 機(jī)2.9kW 割 ： 1 m 割茬 度：45mm 切割 ： 動 ? §物 度：600mm 刀–刃口： 刀齒間 ：39mm 刀–運(yùn)動速率：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′動割草機(jī)ˉ體的設(shè)計(jì)方案 確定割草機(jī)的類型 動 割機(jī) 的切割系統(tǒng) 動刀– 傳動系統(tǒng) 減速器 齒輪傳動 輸送系統(tǒng) 帶傳動 ￡一章主要是設(shè)計(jì)小型′動割草機(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， 機(jī)輸出 ˙動?，經(jīng)?輸入軸將動?傳輸—?˙主軸, 經(jīng) ?˙機(jī)構(gòu)變 運(yùn)動 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 ￠動刀 度h一定時， 重割?和 o?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)動一fi?程時間 因 切割器割刀運(yùn)動一fi?程，?˙˙動180°， 時間 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/s[3] 切割 速度? ，￡?? 加，引起機(jī)器?動，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λ= p m V V 將（1）、（3）代入整理 λ= 2rH （5） 現(xiàn)?割草機(jī) H =（1.1·1.5）h 代入（5） 10 λ= 2(1.1 1.5)r h· （6） h 動刀刃 度（mm）， ?型切割器動刀刃 度h 54，代入（6） λ= 2 38(1.1 1.5) 54· = 0.94·1.28 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)的分析和評價 ￡?˙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1.02[3]，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 實(shí)現(xiàn)從 ˙運(yùn)動 刀的 運(yùn)動，?需?一fi 間傳動機(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)動機(jī)構(gòu)的??情況正o ， ? ·，所?凸輪軸 衡?? o，就 需要校核計(jì)算` 3.2.1 凸輪軸的設(shè)計(jì) 凸輪軸的動?是經(jīng)?˙主軸 ?聯(lián)軸器傳動動?， 軸的輸入功率是 2.45kW，軸的 fi選 40Cr調(diào)?， 0A =112·97，[ ]t =35·55MPa，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,軸徑 3% ,?兩fi? 時 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， ④段的 徑即 4 16d = mm， 4 2L = mm 軸段①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②是定位軸肩， 2 28d = mm， 2 43L = mm 軸段③是?裝??輪，????輪的 徑和厚度可 3 20d = mm， 3 20L = mm 軸段⑤fl是圓螺母， 5 20d = mm， 5 42L = mm 3.3 切割裝置的設(shè)計(jì) 3.3.1 動刀的結(jié)構(gòu) 切割裝置主要是?一? 運(yùn)動的動刀和?定 動的 ??分 成，動刀和刀桿 成一體，刀桿和傳動機(jī)構(gòu) ˉ， ?將動?傳 —動刀 ?定 ??分包括刀架， 間隙調(diào) 機(jī)構(gòu)¨，工§時 刀同時§ 運(yùn)動，? 刀間的 草進(jìn)? 割 動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 動刀–是一 ? ， ` 具? o的耐磨?和一定的 擊韌?，刀–一 ·“鋼 成，刃?需淬火 動刀的結(jié)構(gòu)如…3所‰ 12 圖3動刀的結(jié)構(gòu) Fig3 The knife structure 1、 下動刀 2、fl動刀 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 刀的 運(yùn)動，?需?一fi 間傳動機(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、傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 傳動系統(tǒng)將 機(jī)的動?分別傳送—切割器和輸送系統(tǒng) 4.1 傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和傳動比的確定 4.1.1 傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ??′動割草機(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)的傳動系統(tǒng) 見…8 1、 機(jī) 2、聯(lián)軸器 3、動?輸入皮帶輪 4、輸入軸 皮帶輪 5、小 齒輪 6、 齒輪 7、輸送主動鏈 輪 8、輸送從動鏈輪 9、??輪 10、輸送帶輪 ?、減速箱輸入軸 Ⅱ、?˙主軸 Ⅲ、凸輪軸 Ⅶ、 輸送 主軸 圖8 傳動系統(tǒng)簡圖 Fig8 Drive system schematic ?…8可知，動?? 機(jī)發(fā)動機(jī)皮帶輪輸出后經(jīng)皮帶輪3、4和一? 齒輪5、6 兩級減速，'?變傳動方 后傳 —?˙主軸 ?˙主軸經(jīng)聯(lián)軸器將動?傳 —凸輪 15 軸帶動刀桿及動刀 切割運(yùn)動 同時，切割器?˙主軸經(jīng)一?小鏈輪7、8將驅(qū)動 ?傳 —輸送系統(tǒng) 4.1.2 傳動比確定 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 1.6·2.0 m/s，?公 （8） n= 330 30 (1.6~2)38 10PVr -= = 631.58·789.5 r/min ?˙主軸˙速nⅡ=738 r/min 2、確定傳動比 ￠ 定工§狀況， 機(jī) 定˙速 mn =2600r/min,功率 mP =2.9kW,動?經(jīng)皮帶輪輸 出分兩路 一路經(jīng)二級減速后， 接傳 —?˙主軸（nⅡ=738r/min） 因此切割系統(tǒng) 傳動比i ： i= 1i · 2i = mnn Ⅱ =2600738 =3.52 （9） 1i 一級皮帶輪減速比 2i 二級圓 齒輪減速比 ” 傳動的傳動比[4]： 帶傳動比i≤ 5 齒輪傳動比i≤ 5 鏈輪傳動比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 二級減速主動小 齒數(shù) 2z 二級減速從動 齒數(shù) 16 輸送系統(tǒng)傳動是 ??˙主軸 央的小鏈輪，經(jīng)同比傳動—輸送主軸， 動? 帶動輸送帶 輸送 4.2 割草機(jī)功率需求分析和傳動效率 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（N·m/m2） 經(jīng)測定，割草 0L = 200·300，[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 0.22·0.25 kW[11]， 2P =0.22×1 = 0.22 kW （12） 未考慮傳動效率和 ˙所需的功率， 割 割機(jī)? 所 需ˉ功率 ： 1 2 1.94 0.22 2.16P P P= + = + = kW 4.2.2 割草機(jī)的傳動效率 切割器的 運(yùn)動工§是? 機(jī)的皮帶輪輸出動?，經(jīng)皮帶輪、圓 齒輪二級 減速見…9 皮帶輪傳動效率 1 0.96h = ，圓 齒輪傳動效率 2 0.97h = [11]， 切割系統(tǒng) ˉ的傳動效率 1 2 0.96 0.97 0.93h h h= ? ?ˉ 17 圖9 切割系統(tǒng)傳動圖 Fig9 Cutting system transmission diagram （1）”軸的˙速 ?軸 1 2600 1733 1.5 mnn i= = =? r/min Ⅱ軸 2 1733 738 2.35 nn i= = = ? Ⅱ r/min （2）”軸的功率 ?軸 0 1 2.9 0.96 2.78P P h= ? ?? kW Ⅱ軸 2 2.78 0.97 2.70P P h= ? ?Ⅱ? kW （3）”軸的扭矩 ′機(jī)軸 00 2.99550 9550 10.652600 m PT n= = ? N·m ?軸 2.789550 9550 15.321733PT n= = ??? ? N·m Ⅱ軸 2.709550 9550 34.94738PT n= = ?ⅡⅡ Ⅱ N·m 表1 運(yùn)動和動力參數(shù) Table1 Kinematic and dynamic parameters 軸 名 參數(shù) ′動機(jī)軸 ?軸 Ⅱ軸 ˙速n/ （r/min） 2600 1733 738 功率P/ （kW） 2.9 2.78 2.70 18 扭矩T / （N·m） 10.65 15.32 34.94 傳動比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)ˉ傳動比3.52:1，可進(jìn)?二級減速，一級 ?動?皮帶輪輸出 減速，第二級因要?§ ˙運(yùn)動?終˙化 割刀 運(yùn)動， 設(shè)計(jì)二級減速 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 因 淬火處理， 初選7級精度 3、因 是閉 ?齒 齒輪傳動， 初選小齒輪齒數(shù) 1 2 118, 42z z iz= = = 4、閉 ?齒 齒輪傳動， 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) N·m （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?時齒 嚙·–數(shù)， j=1 L 齒輪工§壽?， 300小時 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?載荷系數(shù) ?動載系數(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 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， 皮帶輪的傳動效率 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， 軸徑 3% ，?兩fi? 時 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ˉ接， 軸段 ①的 徑 1d =14mm， 軸fl除?裝齒輪外還??定 齒輪的套?， 1L =14+10+2=16mm 軸段②fl?裝 動軸”，因軸fl￠ ?裝的是 齒輪，軸定位時 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③ 軸肩定位軸”， 軸”的軸 ?定， 3 26d = mm， 3 100L = mm 軸段④fl ?裝軸”， 徑與②的 徑 ¨， 4 20d = mm， 4 12L = mm 軸段⑤fl?裝彈?擋圈??定 的軸”， 5 16d = mm， 5 4L = mm 軸段⑥fl預(yù)留端蓋?裝的 ， 6 20d = mm， 6 28L = mm 軸段⑦fl?裝?皮帶輪，考慮 帶輪裝拆方a， 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 = ? N·mm § ￠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（N·m） 24.03HM = 8.05VM = 扭矩T（N·m） 15.32 ˉ彎矩（N·m） 2 2 25.34 H VM M M= + = 25 計(jì)算彎矩M（N·m） ( )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， 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 ①選擇?的類型 選A型 ? ②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 ③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 ①選擇?的類型 選A型 ? ②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 ③強(qiáng)度驗(yàn)算 確定許 ???聯(lián)接的許 ?和壓強(qiáng) [6]查 ps輊臌 =70·80 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?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?，?前 的功率計(jì)算可知P=2.70kW， 齒輪傳動的效率 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,軸徑 3% ,?兩fi? 時 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, `a于拆裝,軸fl?小 徑選￠⑧段, ⑧段fl?裝的是彈 ?￡圈,即 8 18d = mm， 8 4L = mm 軸段⑦fl?裝小鏈輪, 7 22d = mm， 7 36L = mm 軸段④?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③ 軸肩,?軸” 端?定, 軸”的?裝, 3 32d = mm， 3 80L = mm 軸段⑥fl?裝軸”蓋, 可選與軸④段 徑 ¨, 6 25d = mm， 6 68L = mm 軸段⑤fl 是?裝彈?擋圈, 5 18d = mm， 5 4L = mm 軸段②fl?裝 齒輪, 2 28d = mm， 2 30L = mm 軸段①fl?裝軸”與?定的套?, 徑 軸”的內(nèi)徑, 1 25d = mm， 1 15 6 21L = + = mm 軸段⑨fl?裝聯(lián)軸器，a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 nⅡ=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 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， 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（N·m） 27.73HM = 3.30VM = 扭矩T（N·m） 16 30 ˉ彎矩（N·m） 2 2 27.93 H VM M M= + = 計(jì)算彎矩 eqM （N·m） ( )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 ①選擇?的類型 選A型 ? ②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 ③強(qiáng)度驗(yàn)算 確定許 ???聯(lián)接的許 ?和壓強(qiáng) [6]查 ps輊臌 =70~80