1869_GD1型山藥收獲機(jī)設(shè)計(jì),_gd1,山藥,收獲,收成,設(shè)計(jì) 單位代碼 02 學(xué) 號(hào) 080105031 分 類(lèi) 號(hào) TH6 密 級(jí) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)GD1 型山藥收獲機(jī)設(shè)計(jì)院 （ 系 ） 名 稱 工 學(xué) 院 機(jī) 械 系專(zhuān) 業(yè) 名 稱 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 制 造 及 其 自 動(dòng) 化學(xué) 生 姓 名 張 盼 盼 指 導(dǎo) 教 師 薛 東 彬 2012 年 5 月 13 日 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 頁(yè)GD1 型山藥收獲機(jī)設(shè)計(jì)摘要GD1 型山藥收獲機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、巧妙、合理，可以完成機(jī)械化的收獲作業(yè)，效率可以提高幾十倍，可以大大普及推廣深土經(jīng)濟(jì)農(nóng)作物的種植，提高農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)效益。本次設(shè)計(jì)對(duì)傳統(tǒng)的農(nóng)用機(jī)械的提升部分有所改進(jìn)，使其工作部分能夠垂直升降，達(dá)到精準(zhǔn)快速收獲山藥的目的。首先，本文對(duì)傳統(tǒng)的山藥收獲方式進(jìn)行了論述，并詳細(xì)闡述了此山藥收獲機(jī)的工作原理。其次，本文對(duì)山藥收獲機(jī)的齒輪傳動(dòng)部分，垂直提升部分，空心螺旋鋼片軸此三部分進(jìn)行論述。最后，本文對(duì)山藥收獲機(jī)各部分設(shè)計(jì)的計(jì)算過(guò)程進(jìn)行的詳細(xì)闡述。關(guān)鍵詞：齒輪傳動(dòng)部分，垂直提升部分，空心螺旋鋼片軸 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 I 頁(yè)The design of yam harvest machine GD1 Author:Zhang PanpanTutor:Xue DongbinAbstractThe structure of Yam harvest machine GD1 is simple,clever,rational.Mechanized harvesting operations can be completed, its efficiency can be improved several times.The planting of deep soil economic crops can be greatly popularize , which can improve the economic efficiency of farmers. The design improve the enhance part of traditional agricultural machine. Making its work part to lift vertically.To achieve the purpose of harvesting yam accurately and rapidly. Firstly, the traditional yam harvest methods are discussed, and elaborated on the working principle of the yam harvest.Secondly,discourse the gear transmission part of the yam harvest machine, vertical lifting part , the hollow spiral steel shaft this three part.Finally, the yam harvest machine design calculation process is described in detail.Key words: gear transmission part,the vertical lifting part,the hollow spiral steel shaft 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 II 頁(yè)目錄1 設(shè)計(jì)方案說(shuō)明 .............................................................11.1 設(shè)備介紹 .............................................................11.1.1 山藥收獲機(jī)的組成及工作原理 .....................................11.1.2 山藥收獲機(jī)現(xiàn)狀 .................................................11.2 設(shè)計(jì)要求 .............................................................42 設(shè)計(jì)方案分析 .............................................................53 單級(jí)圓錐齒輪減速器的設(shè)計(jì) ...............................................63.1 齒輪傳動(dòng)部分設(shè)計(jì) ......................................................63.2 軸的設(shè)計(jì) .............................................................113.2.1 小錐齒輪軸的設(shè)計(jì) ................................................113.2.2 大錐齒輪軸的設(shè)計(jì) ...............................................173.3 減速器箱體的設(shè)計(jì) .....................................................194 支撐部分的設(shè)計(jì) ..........................................................215 工作部分的設(shè)計(jì) ..........................................................245.1 山藥收獲機(jī)的收獲工具 .................................................245.2 收獲工具工作原理 .....................................................24設(shè)計(jì)總結(jié) ..................................................................25致謝 .......................................................................26參考文獻(xiàn) ..................................................................27 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 0 頁(yè)1 設(shè)計(jì)方案說(shuō)明1.1 設(shè)備介紹1.1.1 山藥收獲機(jī)的組成及工作原理山藥收獲機(jī)由動(dòng)力輸出部分、減速部分、支撐部分和工作部分四部分組成。山藥收獲機(jī)簡(jiǎn)圖如圖 1.1 所示：圖 1.1山藥收獲機(jī)的工作原理：拖拉機(jī)液壓系統(tǒng)帶動(dòng)的垂直提升機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)工具的豎直運(yùn)動(dòng)，柴油機(jī)動(dòng)力輸出實(shí)現(xiàn)工具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。1.1.2 山藥收獲機(jī)現(xiàn)狀目前，在山藥收獲時(shí)，我們一般采用人工挖掘的方式，這種收獲方式費(fèi)時(shí)、費(fèi)力， 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 1 頁(yè)收獲效率低，且易將山藥損傷或折斷。為了克服目前農(nóng)作物，尤其是山藥等深土農(nóng)作物收獲的難題，廣大設(shè)計(jì)者進(jìn)行了刻苦的鉆研。以下是幾種山藥收獲機(jī)概述，這些資料來(lái)源于中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專(zhuān)利檢索網(wǎng)站。第一種山藥收獲機(jī)的發(fā)明者是盧雙貴，這種山藥收獲機(jī)，由切割帶鋸、松土板和螺旋提升機(jī)組成，通過(guò)前面的帶鋸繞山藥溝切割，帶鋸上部連接轉(zhuǎn)輪，中間穿過(guò)狹長(zhǎng)形開(kāi)口，下部套住軸承，中間的松土板隨著在后將土松動(dòng)，松土板固定在套管中的伸縮桿上由油壓氣泵提供動(dòng)力，最后的螺旋提升機(jī)在切割的土方下部向上轉(zhuǎn)動(dòng)，即可把山藥向上頂出。由于采用拖拉機(jī)為動(dòng)力，切割的土方大于山藥溝，從山藥底部向上拱，不僅保證了山藥的完整性，不折斷山藥，而且保持了山藥溝的原貌，工作效率大為提高，每天可挖掘山藥三至五畝。山藥收獲機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖如圖 1.2 所示：圖 1.2第二種山藥收獲機(jī)發(fā)明者是李善文，這種山藥收獲機(jī)的右下方，垂直連接有兩根平行的滑動(dòng)軸，滑動(dòng)軸底端與底機(jī)架連接；活動(dòng)軸上，套裝有一對(duì)滑動(dòng)套之間安裝有連動(dòng)輪，二個(gè)連動(dòng)輪之間由固定支架連接，兩個(gè)連動(dòng)輪外徑之間連著連動(dòng)帶，連動(dòng)帶上固定連接有若干個(gè)扁板狀的護(hù)土板機(jī)二個(gè)護(hù)土板；在機(jī)架上方安裝有提升輪，在底機(jī)架上，安裝有變速箱，它作為過(guò)渡動(dòng)力源使用；使用時(shí)，底板機(jī)架與拖拉機(jī)類(lèi)農(nóng)用運(yùn)輸車(chē)類(lèi)連接并提供動(dòng)力，帶動(dòng)該機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)收獲作業(yè)。該機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、巧妙、合理，可以完成機(jī)械化 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 2 頁(yè)的收獲作業(yè)，省力、省時(shí)，效率可以提高幾十倍，可以大大普及推廣深土經(jīng)濟(jì)農(nóng)作物的種植，提高農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)效益。山藥收獲機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖如圖 1.3 所示：圖 1.3第三種山藥收獲機(jī)是智能山藥收獲機(jī)，發(fā)明人有王慧、張銀良、盧澤宇、王濰。這種山藥收獲機(jī)包括支架，該支架包括連接支架和與其滑動(dòng)連接的安裝支架，安裝支架上穿過(guò)有絲杠，絲杠的頂端固定有皮帶輪，所述安裝支架上固定有控制裝置，安裝支架的下方靠近連接支架的一端通過(guò)兩個(gè)支撐桿活動(dòng)連接有套筒，套筒側(cè)面對(duì)稱安裝有兩條接合縫，在接合縫處套筒通過(guò)套筒鎖套固定，兩支撐桿的一端在套筒的接合縫處于套筒鉸接，另一端與安裝支架連接；安裝支架上遠(yuǎn)離連接支架的一端固定連接有帶鋸，帶鋸的輸入軸通過(guò)皮帶與動(dòng)力裝置相連，安裝支架上還有與套筒對(duì)應(yīng)的定位機(jī)構(gòu)。該智能山藥收獲機(jī)實(shí)現(xiàn)了山藥的機(jī)械收獲且可以避免誤傷山藥。 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 3 頁(yè)山藥收獲機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖如圖 1.4 所示：圖 1.41.2 設(shè)計(jì)要求本設(shè)計(jì)總要求：設(shè)計(jì)山藥收獲機(jī)用于山藥的自動(dòng)收獲作業(yè)。給定的條件和要求:翻土作業(yè)時(shí)的作業(yè)量為 1-2 立方米 /小時(shí)，采用螺旋排除浮土，螺旋轉(zhuǎn)速為 150-200 轉(zhuǎn)/分鐘。 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 4 頁(yè)2 設(shè)計(jì)方案分析經(jīng)論證得出總體設(shè)計(jì)方案為：動(dòng)力部分：包括兩個(gè)動(dòng)力輸出部分，一是柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的 30 匹農(nóng)用拖拉機(jī)，其提供收獲工具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。二是由拖拉機(jī)自帶液壓系統(tǒng)提供收獲工具豎直方向的運(yùn)動(dòng)。減速部分：由單級(jí)圓錐齒輪減速器實(shí)現(xiàn)工作調(diào)速。支撐部分：由 Q235 材料焊接而成的垂直提升機(jī)構(gòu)。工作部分：采用外焊螺旋鋼片空心式工具。 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 5 頁(yè)3 單級(jí)圓錐齒輪減速器的設(shè)計(jì)3.1 齒輪傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)選用 30 馬力的農(nóng)用拖拉機(jī)，功率 22.1KW。從而得出所設(shè)計(jì)的減速器輸入軸轉(zhuǎn)速 n1為 540r/min，輸出軸轉(zhuǎn)速 n2為 180r/min。計(jì)算得減速器傳動(dòng)比為 3。此傳動(dòng)比符合單級(jí)圓錐齒輪傳動(dòng)比范圍。1.傳動(dòng)效率計(jì)算為拖拉機(jī)內(nèi)部變速裝置及其它傳動(dòng)總的效率，取 為 0.96。0? 0?η 為設(shè)計(jì)減速器的總功率。傳動(dòng)效率分別為：萬(wàn)向聯(lián)軸器效率 ，滾動(dòng)軸承的效率 ，圓錐齒0.921??0.953??輪傳動(dòng)效率 ，聯(lián)軸器效率.54 0.96?傳動(dòng)裝置的總效率 應(yīng)為組成傳動(dòng)裝置的各部分運(yùn)動(dòng)副效率之乘積,即： 90..95.05654321 ?????2.各軸轉(zhuǎn)速min1rni/802i?3.各軸輸入功率 kwp59.2032101???6.542?4.各軸輸入轉(zhuǎn)矩：90.??min541rn/802?kwp59.1362? 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 6 頁(yè)T1=9550 P1/ n1=9550×20.79KW/540r/min=367.68N·mT2=9550 P2/ n2=9550×19.36KW/180r/min=1027.16N·mT1==367.68N·mT2=1027.16N·m圖 3.15.選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)如圖 3.1 傳動(dòng)方案，選用單級(jí)圓錐齒輪傳動(dòng)。1）運(yùn)輸機(jī)為一般農(nóng)用機(jī)械，選用 7 級(jí)精度，齒形角 ，齒頂高20???系數(shù) ，頂隙系數(shù) 。*ah?*0.2c?2）選擇大小錐齒輪的材料均為 40Cr（調(diào)質(zhì)+表面淬火） ，硬度為 48-50HRC。3）初步選取小齒輪齒數(shù) Z1=18，大齒輪齒數(shù) Z2=54。6.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)1）試選載荷系數(shù) K=2.852）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T1=367.68N·m=367680N·mm 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 7 頁(yè)3）確定齒寬系數(shù) Φ R=0.33。4）查得材料彈性影響系數(shù) 。1289.EZMPa?5）由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得齒輪的齒面接觸疲勞極限，σ Hlim1 =σ Hlim2 =1100MPa。安全系數(shù) S=1.6）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)小齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：N1=60n·j·L·h=5.0×10 8；大齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：N2=N1/3=1.67×10 8。7）接觸疲勞壽命系數(shù)：K HN1=0.93 ，K HN2=0.97,彎曲疲勞壽命系數(shù)：KFN1=0.85，K FN2=0.888)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力[σ H]1= = KHN1?σ Hlim1/S=1023MPa[σ H]2= KHN2?σ Hlim2/S=1067MPa9)試算小齒輪的分度圓直徑，帶入許用應(yīng)力中的較小值得： =109.17mm22131 )5.0(9. ????????HERRt ZuTd??10）計(jì)算圓周速度 v smn/9.3106????11)計(jì)算載荷系數(shù)據(jù)速度 ，7 級(jí)精度，得動(dòng)載荷系數(shù) KV=1.07,使用系數(shù) KA =1.75， KHβ =KFβ =1.65，K α =1。故載荷系數(shù) K= KHβ ?Kα ?KA?KV =3.0912）按實(shí)際載荷系數(shù)校正所得分度圓直徑112.15?31ttkd13）計(jì)算模數(shù) 6.231zdmN1=5.0×108N2=1.67×108[σ H]1= 1023MPa[σ H]2=1067MPam17.091?tds/09.3??15.2?dm36 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 8 頁(yè)7.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)1）由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查取的齒輪彎曲疲勞極限 σ EF1=σ EF2=620MPa，安全系數(shù) S=1.3。2）許用彎曲應(yīng)力:[σ F]1 = KFN1?σ EF1/S=405.38MPa[σ F]2 = KFN2?σ EF2/S=419.69MPa3)載荷系數(shù) K= KFβ ?Kα ?KA?KV =3.094)查取齒形系 YFa1=2.91，Y Fa2=2.30，Y Sa1=1.53，Y Sa2=1.71。5)比較 YSa1?YFa1/ [σ F]1與 YSa2?YFa2/ [σ F]2取較大者YSa1?YFa1/ [σ F]1=0.010983YSa2?YFa2/ [σ F]2=0.0093716）計(jì)算模數(shù)m≥ =5.96????3215.04FasRRYuZKT?????對(duì)比計(jì)算結(jié)果，按機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選取模數(shù) m=6，按接觸強(qiáng)度得分度圓直徑 =112.15，算出小齒輪齒數(shù) ,1d 196.81??mdz 5732??z=405.38MPa??1F?=419.69MPa219z28.大小圓錐齒輪主要尺寸如表 3.1 所示：表 3.1名稱符號(hào)公式直齒圓錐小齒輪直齒圓錐大齒輪齒數(shù) zz19 57模數(shù) m m 6傳動(dòng)比 i i 3 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 9 頁(yè)分度圓錐度 ?，iarctg11?12-90?。 18.43° 71.57°分度圓直徑 dmz112 336齒頂高ahha*?6 6齒根高f mcaf)(*?7.2 7.2齒全高 h fah?13.2 13.2齒頂圓直徑ad，1*1cos2??2ma123(大端) 340（大端）齒根圓直徑f ，1*1cshff??22o?dff 98 331齒距 p ?18.84 18.84齒厚 s ms? 9.42 9.42齒槽寬 e 2e9.42 9.42頂隙 c c* 1.2 1.2錐距 R 21d??177 177齒頂角a?，21f1fa?1.94° 2.33°齒根角f ??Rhrctgfff?21 2.33° 1.94° 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 10 頁(yè)齒頂圓錐角a?，11aa????2229.37° 73.9°齒根圓錐角f ，11ff?22ff???16.1° 69.63°當(dāng)量齒數(shù)vzcoszv 20 180齒寬 bR??58 583.2 軸的設(shè)計(jì)3.2.1 小錐齒輪軸的設(shè)計(jì)1.確定最小軸頸 mdRbdm945.011?????????圓周力: NTFmt78231徑向力: Ntr 270143.8cos20tancosan1 ????????軸向力: t 9i783i1 ???2.初步確定軸的尺寸選軸的材料為 45 鋼，調(diào)制處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，取A0=110。最小軸徑： mnPAd375409.21330min ??輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑 dⅠ-Ⅱ ,如圖所示md941?NFt78231r0?a91md37in? 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 11 頁(yè)圖 3.2的軸頸 dⅠ-Ⅱ 與聯(lián)軸器的直徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。聯(lián)軸器的選擇：工作情況系數(shù) KA=2.4計(jì)算轉(zhuǎn)矩:Tca=K A?T=2.4×212.2 N·m=509 N·m按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tca 應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件。即Tca≤[T]，其中[T]為該型號(hào)聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩。選用 WSD8 型萬(wàn)向聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 1120N·m。半聯(lián)軸器的孔徑為 38mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂長(zhǎng)度 L1為 82。為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故段的長(zhǎng)度比 L1略短一些，因此 L1 段軸的長(zhǎng)度為 80 mm。3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)擬定軸上零件的裝配方案，如圖 3.2 所示。根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度。 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 12 頁(yè)圖 3.3為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，L2 段軸 d2=44mm,右端用軸承端蓋定位，根據(jù)軸承端蓋的厚度取這段軸的長(zhǎng)度為 L2=60。L3 段軸需安裝軸承，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中查取標(biāo)準(zhǔn)精度等級(jí)的圓錐滾子軸承 30311，其尺寸 d×D×T=55×120×31.5，故d3=55mm，L3=31.5mm。因此 L5 段軸直徑和長(zhǎng)度與 L3 段軸相同且要對(duì)軸套進(jìn)行軸向定位，d4=55,L4=28.5。L4 段安裝軸承的左端用套筒定位，右端用軸肩定位。取其定位軸肩高度為 5mm，取 d4=65,L4 段軸的長(zhǎng)度由結(jié)構(gòu)而定為 80mm。取軸套長(zhǎng)度為 21，小齒輪的寬度為63mm，因此 L6 段軸的長(zhǎng)度為 21+63-1=83mm。經(jīng)計(jì)算，軸的總長(zhǎng)度為 364 mm。4.求軸上的載荷圖 3.4 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 13 頁(yè)圖 3.5圖 3.6 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 14 頁(yè)圖 3.7軸段的支反力情況為： 表 3.2 距左端距離 水平支反力 Rh1 垂直支反力 Rv148.5mm 10186.5N 4066N 距左端距離 水平支反力 Rh2 垂直支反力 Rv2180.5mm -3395.5N -1637N5)彎曲應(yīng)力校核確定危險(xiǎn)截面，根據(jù)彎矩圖和扭矩圖可得距左端 180.5mm 處，得到最大的彎矩和扭矩，并且此處所示的支反力為最大值，從而確定此 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 15 頁(yè)處為危險(xiǎn)截面，進(jìn)行強(qiáng)度校核時(shí)，則只需要校核此處的強(qiáng)度。彎曲應(yīng)力校核公式： ????132210???????dTM223().54Pa?而許用疲勞應(yīng)力為 180Mpa，即彎曲應(yīng)力校核通過(guò)。6）疲勞強(qiáng)度校核 ??SS????maK????1aS????1對(duì)危險(xiǎn)截面進(jìn)行疲勞強(qiáng)度校核得：直徑：38mm危險(xiǎn)截面的彎矩 M：5000N·mm ,扭矩 T：60000N·mm有效應(yīng)力集中系數(shù)（彎曲作用）：2.05 （扭轉(zhuǎn)作用）：1.55截面的疲勞強(qiáng)度安全系數(shù) S：32.21。許用安全系數(shù)[S]：1.9。兩處疲勞強(qiáng)度校核通過(guò)。7）扭轉(zhuǎn)剛度校核圓軸扭轉(zhuǎn)變形的計(jì)算公式， 。G——材料的切變模4158indlT???量（MPa） ，對(duì)鋼 G= （MPa）, ——分別代表階梯軸第 i810.?iil.段上所傳遞的轉(zhuǎn)矩、長(zhǎng)度、內(nèi)外直徑。圓軸的扭轉(zhuǎn)角為 0.0039，經(jīng)計(jì) 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 16 頁(yè)算得扭轉(zhuǎn)剛度變形為 ，而許用扭轉(zhuǎn)變形為0.65/m???0.25~1.0 ，從而扭轉(zhuǎn)剛度校核通過(guò)。/m?本軸因無(wú)大的瞬時(shí)過(guò)載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱性，故可略去靜強(qiáng)度校核。3.2.2 大錐齒輪軸的設(shè)計(jì)1）確定最小軸頸 mdRbdm2815.02?????????圓周力: NTFmt732徑向力: ?a Ntr 2701cos0an1????軸向力: 2Rt 9i1?2）初步確定軸的尺寸選軸的材料為 45 鋼，調(diào)制處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，取 A0=110。最小軸徑： mnPAd31.5230min??輸出軸的最小直徑要加工成花鍵，根據(jù)花鍵的直徑標(biāo)準(zhǔn)以及工具軸的內(nèi)徑設(shè)計(jì)此段軸的直徑為 56mm。md281?NFt73a0291?3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)擬定軸上零件的裝配方案，如圖 3.8 所示。根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度。 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 17 頁(yè)圖 3.8圖 3.9為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，軸直徑 d1=60mm,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L1=84mm。L3 段軸需安裝軸承，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中查取標(biāo)準(zhǔn)精度等級(jí)的單列圓錐滾子軸承30314，其尺寸 d×D×T=70×150×38，故 d3=70mm,左端用軸承端蓋定位,根據(jù)軸承端蓋的厚度 d2=68,L2=88,L3 段右端用套筒定位,取 L3=68mm。L7 段軸直徑和 L3 段軸相同d7=d3=70,L7=38。L4 段安裝齒輪，取其定位軸肩高度為 5mm，則 d4=80。L6 段軸的長(zhǎng)度由結(jié)構(gòu)而定為 100mm。大齒輪的主要尺寸如圖 3.10 所示：圖 3.10 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 18 頁(yè)經(jīng)校核，大齒輪軸強(qiáng)度條件滿足。4）花鍵校核（1）花鍵主要失效形式是工作面的壓潰。（2）按工作面上的擠壓應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算。（3）花鍵的連接強(qiáng)度條件：σ P=2T×103/ΨZlhd m≤[σ P]①由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查?。害贰d荷不均勻系數(shù)，取值為 0.7Z——花鍵齒數(shù)，取值為 8l——齒的工作長(zhǎng)度，取值為 52mmh——花鍵齒側(cè)的工作長(zhǎng)度，取值為 1mmdm——花鍵的平均徑，取值為 55mm[σ P]——花鍵連接的許用壓應(yīng)力，取值為 120MPa②代入公式計(jì)算得出：σ P=38.2 MPa≤[σ P]因此選用花鍵的規(guī)格為：N×d×D×B=8×56×65×10,滿足傳動(dòng)及使用條件。3.3 減速器箱體的設(shè)計(jì)減速器的箱體采用鑄造（HT=150）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)。1.機(jī)體要有足夠的剛度2.在機(jī)體為加肋，外輪廓為長(zhǎng)方形，增強(qiáng)了軸承座剛度。3.機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性鑄件壁厚為 10，圓角半徑 R=2。機(jī)體外形簡(jiǎn)單，方便制造。減速器箱體的結(jié)構(gòu)尺寸如表 3.2 所示：表 3.2名稱 符號(hào) 計(jì)算公式 結(jié)果 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 19 頁(yè)箱座壁厚 ?10箱蓋壁厚 1 10箱蓋凸緣厚度 b115.?15箱座凸緣厚度 ?15箱座底凸緣厚度 2.2 25地腳螺釘直徑 fd12036??af M16地腳螺釘數(shù)目 n查手冊(cè) 4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 1dfd75.1 M12機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑 2=（0.5~0.6）2f M12軸承端蓋螺釘直徑 3d=（0.4~0.5）3fdM12定位銷(xiāo)直徑 =（0.7~0.8） 210， ， 至外fd12機(jī)壁距離1C查機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) 221818， 至凸緣邊f(xié)2緣距離2查機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) 2016外機(jī)壁至軸承座端面距離 1l= + +（ 5~10）1lC2 50大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離 1?>1.21?12齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁 2>2 11 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 20 頁(yè)距離4. 支撐部分的設(shè)計(jì)垂直提升機(jī)構(gòu)原理見(jiàn)圖 2。主臂有夾角為 的兩軸向直線槽，桿 和 可沿直線0?1R2槽作軸線方向直線運(yùn)功。由于兩桿左端孔與約束由曲線槽轉(zhuǎn)動(dòng)銷(xiāo)軸相連結(jié)，因此，主臂作擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，桿 、 另兩端 A 點(diǎn)和 B 點(diǎn)既做軸線方向移動(dòng)又做沿曲線槽的轉(zhuǎn)動(dòng)，且1R2兩點(diǎn)在主臂的擺動(dòng)過(guò)程中始終保持在一條固定的垂線上，其運(yùn)動(dòng)分析如下。圖 4.1實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng) ,3065,180,5 mRLRmLR???，接 近R 為連桿定長(zhǎng)，即圖 4.1 中取 = =1200mm， ， 。從圖 2 的分析可得出：208???故曲線槽中心線的極坐標(biāo)方程：??cos)(??L 10cos5cos???? 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 21 頁(yè)圖 2 中桿 和 夾角為 ，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中位置相差 。其運(yùn)動(dòng)關(guān)系中有如下關(guān)系：1R20808)cos()cos)(2)( ??????????RL（圖 4.2導(dǎo)軌材料全部采用 Q235 焊接而成，經(jīng)計(jì)算強(qiáng)度滿足使用條件。圖 4.3 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 22 頁(yè)圖 4.4α 在 0-35 間,θ 為 ,固 在 0-35，而在 在 8-43 范圍內(nèi),查得082?1?F=10KN。 12?COSF?，ini?得 2122?SiTaos?當(dāng) ， 時(shí) 有最大值 71KN。查得 ， ，得02??08FMPa260][??][42????dFd=18.65mm，取直徑 30mm. 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 23 頁(yè)5 工作部分的設(shè)計(jì)5.1 山藥收獲機(jī)的收獲工具收獲工具由兩部分構(gòu)成：一部分為 45 鋼制成的空心軸，外徑為 100mm，內(nèi)徑為80mm。另一部分為材料為 45 鋼的螺旋鋼片,是由錐軋機(jī)整體冷軋成形。該工具的工作長(zhǎng)度為 850mm,工具總長(zhǎng)度為 1030mm。5.2 收獲工具工作原理工具在減速器輸出軸帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)。由液壓缸推動(dòng)工具下移，將連同山藥在內(nèi)的土柱打入工具內(nèi)部后，工具上移，帶停轉(zhuǎn)后卸下銷(xiāo)釘，快速頂出山藥土柱，完成一次收獲。 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 24 頁(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)為期四個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，終于我們完成了我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們綜合知識(shí)的一次應(yīng)用，心里很高興能在即將工作之際，將這幾年學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)來(lái)了一次整體復(fù)習(xí)，這對(duì)即將踏上工作崗位的我是一次綜合素質(zhì)的提升。在沒(méi)有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺(jué)得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過(guò)這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我明白了自己原來(lái)知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺(jué)得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽(tīng)聽(tīng)不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)。不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的的確覺(jué)得困難比較多，真是萬(wàn)事開(kāi)頭難，不知道如何入手。經(jīng)過(guò)薛老師的指導(dǎo)漸漸的摸到頭緒，在不斷的資料搜索和查閱后，整體的思路應(yīng)運(yùn)而生，最后終于完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)，有種如釋重負(fù)的感覺(jué)。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過(guò)應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我們認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。以后還要將畢業(yè)設(shè)計(jì)的這股干勁兒用在工作中，因?yàn)閻?ài)著這個(gè)專(zhuān)業(yè)，所以我相信我一定能做好！ 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 25 頁(yè)致謝在此要感謝我們的指導(dǎo)老師薛東彬老師對(duì)我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我們的幫助。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我們懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我們獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我們充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我們終身受益。 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 26 頁(yè)參考文獻(xiàn)[1]夏建中.土力學(xué) [M].北京：中國(guó)電力出版社， 2009.[2]孫波.畢業(yè)設(shè)計(jì)寶典 [M]..西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2008.[3]濮良貴.紀(jì)名剛 .機(jī)械設(shè)計(jì)[M]..北京：高等教育出版社，2006.[4]秦方有.汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)原理[M]..北京：北京理工大學(xué)出版社，1997.[5]R .康韋 R .羅斯[美] .工業(yè)廢物處理手冊(cè)[J].北京：工人出版社， 1993.[6]徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991.[7]北京鋼鐵學(xué)院.機(jī)械零件[M]. 北京：人民教育出版社，1990.[8]董慶華.機(jī)械零件 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