起壟機設計（機械CAD圖紙）

1、本科機械畢業(yè)設計論文cad圖紙 qq 401339828 摘要起壟機是一種深受農戶歡迎的農具，主要適用于署類、豆類、蔬菜類的田間耕后起壟作業(yè)，起壟機具有壟距、壟高、起壟行數(shù)、角度調整方便，配套范圍廣、適應能力強、作業(yè)效率高、應用前進廣等特點。目前我國大部分起壟機存在的主要問題是結構復雜、拆裝不便，換刀時間長，費工費時。本設計在連接上選擇螺栓固定方式連接，結構簡單、連接穩(wěn)固、操作和拆裝方便。由于在工作過程中刀具為易損件，因此刀具用螺栓固定的方式固定在刀座上便于換刀提高工作效率。 關鍵詞：起壟機；刀具；設計i abstractridging machine is a kind of welcome

2、 by farmers farming tools, mainly is suitable for the agency, beans, vegetables cultivated in the field of the prominent ridge, ridging machine has high ridge distance, ridge, ridging rows, angle adjustment is convenient, supporting a wide range, strong adaptability, high efficiency, wide applicatio

3、n forward. at present our country most of the main problems of ridging machine is complex and inconvenient disassembling structure, tool change time is long, takes work. this design choice way bolted connections in the connection, simple structure, stable connections, and tear open outfit and conven

4、ient operation. because in the working process of the cutter for the wearing parts, therefore cutting tool bolted way fixed on the cutter holder is easy to change to improve work efficiency.key words : ridging machine; cutting tool; design目 錄1 緒論11.1 研究背景11.2 國內外研究現(xiàn)狀和水平發(fā)展趨勢11.3 中國農業(yè)發(fā)展的展望22 基本原理22.1

5、主要規(guī)格32.2 主要結構簡介43 方案確定53.1 總體設計53.2 主要部分確定54 起壟機各部分選擇64.1 柴油機的選擇64.2 刀軸轉速的選擇74.3 工作幅寬選擇74.4 傳動形式選擇84.4 刀滾選擇84.4.1 刀具84.4.2 刀滾半徑94.5 齒輪箱的選擇94.5.1 側邊傳動的中間齒輪箱94.5.2 側邊傳動箱94.5.3 中間傳動起壟機的齒輪箱105 參數(shù)設計105.1 刀具轉速與前進速度的合理性105.2 傳動比的確定105.3 傳動部分設計115.3.1 各傳動副效率115.3.2 i軸115.3.3 變速箱115.3.4 軸115.4 齒輪的設計115.4.1 基

6、礎的確定115.4.2 按齒輪彎曲疲勞強度計算125.4.3 齒輪幾何尺寸的確定145.5 軸的設計155.5.1 軸的基本數(shù)據(jù)155.5.2 高速軸的設計155.5.3 低速軸的設計155.5.4 刀軸結構的設計165.6 鏈輪的設計175.7 變速齒輪箱的設計185.8 旋耕中消除漏耕作裝置18結 論20參考文獻21致 謝22iv1 緒論 起壟機是由拖拉機動力輸出軸驅動的旋耕起壟整地機具，其利用旋耕刀軸進行耕地，最后進行起壟的多功能作業(yè)，減少了拖拉機下田次數(shù)，提高工作效率，并增加了土地的有機肥含量，它是我國旱地旋耕起壟整地的先進農機具之一。起壟機是一種集碎土、翻土、開溝、起壟、整畦等功能于

7、一體的新型農用耕作機械。具有體積小、結構緊湊、操作簡便等優(yōu)點。我國作為農業(yè)大國，不少農機學者在起壟機方面進行了大量的研究工作。為了促進旋耕起壟機械的發(fā)展，本人選擇了起壟機作為自己的畢業(yè)設計論文課題，借鑒了不少知名學者的重要研究成果，書寫成文。1.1 研究背景 農田的耕翻、整地起壟開溝是農業(yè)生產最為繁重的勞動環(huán)節(jié)。長期以來，都只能靠青、壯年勞力和畜力來完成，勞動強度大，生產效率低，嚴重制約了農作物生產和農村經(jīng)濟發(fā)展。沒有勞力的農戶和外出打工戶，根本就無法有效的進行農作物種植和生產。雇工不但成本高，還難以保證作業(yè)質量。使用整地起壟機后，徹底解決了農作物種植中勞動強度大，作業(yè)成本高及勞動工序多等問題

8、。受到了農民、農機手和有關部門的肯定和歡迎。而且起壟機具有工作可靠、結構簡單、造價低等特點，并且可以一次性完成旋耕和起壟兩個工序，從而提高了機具的利用率，降低了作業(yè)成本，有較好的前景。1.2 國內外研究現(xiàn)狀和水平發(fā)展趨勢 上個世紀90年代初期，機械走進農村，逐步取代原始的耕作方式。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們種植農作物種類及規(guī)模的不斷增大，市場對農機械的要求也越來越高。世界各國都紛紛將農機械的改革和發(fā)展作為提高產量的主要研究手段。而許多西方國家由于在工業(yè)上的優(yōu)勢，農機械的技術也遠遠領先于國內。美國、德國等國家在上世紀80年代末逐漸施行土地集中化管理，運用現(xiàn)代科技實施整地、播種、施肥、收割，使農村種植逐

9、漸向多元化一條龍發(fā)展。而起壟機作為一種農用耕作機器，在農業(yè)生產中有著舉足輕重的作用。現(xiàn)在在起壟機大都具備基本的翻土功能，但各國都在致力于提高起壟機性能的研究?，F(xiàn)在，我國在起壟機的前沿科技方面與發(fā)達國家還有很大的差距。主要表現(xiàn)在：（1）起壟機關鍵核心技術上的差距，（2）技術性能上差距，（3）可靠性、壽命上的差距，（4）大面積作業(yè)能力上的差距，（5）操控系統(tǒng)上的差距。目前，世界各國都在加快研究對現(xiàn)有輸送機的核心技術進行改革的步伐。其中，在關鍵技術與裝備上卓有成效的主要有：（1）設備大型化，（2）操作智能化（3）新型、高可靠性（4）關鍵元部件技術，在減少人工作業(yè)的同時提高生產效率高。隨著對起壟機研究

10、的深入和市場需求，未來煙地起壟機在考慮能源和環(huán)境的同時，將會向著設備大型化、提高元部件性能和可靠性、操作智能化、一機多用化等方面發(fā)展1.3 中國農業(yè)發(fā)展的展望 創(chuàng)新是農業(yè)機械化水平提高的關鍵，未來農機化創(chuàng)新的特點：一是加強技術創(chuàng)新。要結合農業(yè)結構調整，加快農機新技術、機具的研究與開發(fā)，力爭在糧食作物、經(jīng)濟作物和牧業(yè)等機械化生產關鍵環(huán)節(jié)、關鍵技術，以及農產品分級、加工轉化等方面取得新的突破，提高農機化技術水平。二是加強機制創(chuàng)新。要進一步深化農機化科技體制改革，充分發(fā)揮農機科研院校、大型農機企業(yè)的積極作用，優(yōu)化農機科技資源配置。三是加強農機化新技術的推廣應用。要重點推廣水稻機械化生產、玉米收獲及育

11、苗移栽機械化、機械化旱作節(jié)水農業(yè)、秸稈機械化還田、糧食產地烘干、設施農業(yè)機械化、經(jīng)濟作物機械化、牧業(yè)機械化、農產品加工和農用航空“十大”農機化技術。2 基本原理起壟機工作原理：拖拉機與本機聯(lián)接后，拖拉機的動力經(jīng)傳動輸出軸，萬向節(jié)總成傳至本機中間傳動箱總成的小錐形齒軸，經(jīng)過一對小錐齒輪減速并改變方向。首先通過一對圓柱齒輪減速，通過花鍵軸將動力傳遞到起壟刀滾總成，使起壟埋茬刀滾總成旋轉。旋耕機無論是裝在手扶拖拉機上，還是裝在輪式拖拉機或履帶拖拉機上，其工作原理基本相同（如圖1.1 圖1.2所示） 刀具是起壟機的主要工作零件，好像是好多小鋤齒按螺旋形安裝在水平刀軸上，刀軸與拖拉機輪軸平行，由拖拉機動

12、力輸出軸經(jīng)萬向節(jié)，變速箱驅動旋轉（旋轉方向和拖拉機驅動軸相同），刀具隨刀軸轉動自地面從上向下切削土壤，由于拖拉機的前進，旋轉的刀片不斷切入未耕土壤，切下的土塊被拋向后方，并與罩殼，拖板相撞擊，進一步破碎再落到地面，又由于起壟刀具是扇形，將切碎土塊向中間壟起，最后形成壟溝。切下來的土塊是楔形，縱斷面垂直于機具前進方看去呈現(xiàn)月牙形。這種形狀的形成原因，是由于刀片隨刀軸旋轉的同時，還要跟隨拖拉機前進的合成運動的結果。月牙輪廓線就是刀片端點合成的軌跡。因此，刀具旋轉速度和拖拉機前進速度的快慢，就決定了土塊的大小。實踐證明，刀片轉速大，而前進速度小時，土塊細小；刀片轉速小，而前進速度大時，土塊粗大。要達

13、到農業(yè)要求的碎土效果，務需合理選配刀片轉速和前進速度。為了便于分析問題，用速比系數(shù)來表示轉速和機組前進速度的配合關系。速比系數(shù) =刀片端點圓周速度/機組前進速度1圖1.1 速度簡圖圖1.2 起壟機工作過程2.1 主要規(guī)格表1起壟機的主要規(guī)格型號sgfq-125 sgfq-140sgfq-180sgfq-200配套動力（hp）354050555565旋耕深度（cm） 1215耕幅（cm）125140180200刀軸轉速（r/min）動力輸出軸轉 速540720旋耕刀軸235266生產率前進速度（km/h）0.62 生產率15起壟數(shù)（個）12122323壟距（cm）100/60120/7090/6

14、0100/66壟高（cm）1820外形尺寸（cm）（長*寬*高）154128124169128124208128124228128124整機質量（kg）適應范圍：用于旱田或煙地的旋耕施肥起壟整地。 2.2 主要結構簡介 起壟機主要是由中間傳動齒輪箱、懸掛裝置、機架、機罩總成、起壟刀輥、起壟刀具總成等組成。如圖2.1所示。 圖2.12.2.1 中間齒輪箱 中間齒輪箱由箱體、一對錐齒輪、三個平齒輪及軸等組成。拖拉機動力經(jīng)萬向節(jié)傳至中間齒輪箱，經(jīng)變速從二軸傳給滅茬刀輥，從四軸（底部花鍵軸）傳給旋耕刀輥。箱蓋上有通氣的加油螺塞，箱底有放油螺塞，左側軸承蓋上由檢油螺塞。2.2.2 機罩總成 機罩分前左、

15、右機罩與原旋耕機左、右機罩，都由罩板與連接板焊接而成，其主要作用為擋土2.2.3 懸掛總成 采用直接聯(lián)結使整機與拖拉機連接起來。2.2.4 起壟刀軸總成 起壟刀軸分左、右刀軸兩部分，呈對稱分布。3 方案確定3.1 總體設計聯(lián)接方式采用直接聯(lián)接，這樣機架主要由提升梁、中間齒輪箱體、側邊鏈條（或齒輪）箱體、右側板等機件構成。中間齒輪箱體用連接體固定在拖拉機后橋殼體上，側邊鏈條（或齒輪）箱體和右側板部件則與中間齒輪箱左、右主梁活鉸聯(lián)接，通過提升梁使側邊鏈條（或齒輪）箱與右側板繞中間齒輪箱左、右主梁旋轉，達到刀滾的升降。3.2 主要部分確定直接聯(lián)接的旋耕機沒有萬向節(jié)，而是采用牙嵌離合器，把柴油機的動力

16、直接傳遞到旋耕機上。因此傳動部分我們可以這樣理解。柴油機-牙嵌離合器-皮帶輪傳動-鏈輪傳動-中間齒輪箱-側邊鏈輪箱-刀軸。如圖2.2所示。 圖2.24 起壟機各部分選擇4.1 柴油機的選擇 這里，通過比較性價比，我們選擇常州王常柴油機有限公司的柴油機該公司主要型號柴油機如表2所示： 表2：柴油機主要型號型號r185 r192zs195zs1105zs1110zs1115 zs1115mzs1125zs1130l28mlc195缸徑?jīng)_程85*8292*9095*115100*115110*115115*115115*115125*115 130*120125*12095*115活塞總排量0.51

17、00.5980.8150.9961.0931.19451.1945 1.411.5931.480.815壓速比17.517171717171716.516.51717標準功率/轉速5.88/8/26007.7/8.8/24009.54/220012.1/220013.2/220014.7/2200 14.7/220017.65/220020/220020.2/22008.82/12/2200 最大功率/轉速6.5/9/26008.46/9.7/240010.6/220013.2/220014.7/2200 16.2/2000 16.2/200019.41/220022/220022/22009

18、.7/13.2/2000燃油消耗率280287242.1238238238238244.8244.8254.2238凈質量9090145150180185195210210210145我們選擇的柴油機為r185.4.2 刀軸轉速的選擇正確選擇起壟機刀軸轉速和拖拉機轉速.為保證起壟機在作業(yè)中碎土符合農藝要求,旱田作業(yè)前進速度選用23km/h,水田或耙地作業(yè)則可選用35km/h.對起壟機刀軸轉速而言,一般旱耕或耕作比阻較大的土壤時選用低速擋,其轉速為200r/min左右,在水耕、耙地和耕作比阻較小的土壤時選用高速擋,其轉速一般為270r/min左右。這里，我們假定刀軸轉速為260r/min。4.3

19、 工作幅寬選擇從使用角度來看，工作幅寬以大于拖拉機后輪外側的輪距為好。這樣，起壟機能對稱地配置在拖拉機后面，可以避免牽引偏移，操作較平穩(wěn)，又可適應各種耕作方法的作業(yè)（左、右回轉，套耕等）。但工作往往受到拖拉機功率的限制。系列起壟機以適應南方水田地區(qū)的農藝要求為主，根據(jù)水田特點故工作幅寬可以選擇1100mm。4.4 傳動形式選擇 選用中間傳動還是側邊傳動？一般工作幅寬小于拖拉機拖拉機后輪寬度的起壟機多用于側邊傳動，工作幅寬大于拖拉機后輪外緣寬度的起壟機，多采用中間傳動。根據(jù)前面對工作幅寬的設想，這里我們選用側邊傳動。將齒輪傳動與鏈條傳動進行對比，齒輪傳動可靠性好，使用壽命長，結構緊湊，但是重量大

20、，優(yōu)質合金用量多；鏈條傳動較輕便，重量輕，特別在中心距大的時候，比齒輪傳動優(yōu)越。針對鏈條傳動壽命短，易損壞等問題，經(jīng)改進并在11.5米起壟機上用1英寸雙排套筒滾子鏈條傳動，基本可靠，并且鏈條更換簡單，綜合考慮來看，這里我們選用鏈條傳動。4.4 刀滾選擇刀滾主要由刀具、刀座、刀軸組成的。刀具和刀座都是全系列通用的。它是起壟機的主要工作部件，刀具形狀及其排列形式直接影響起壟機的工作性能。4.4.1 刀具起壟機的刀軸上設計裝有9把起壟刀，左4把右4把中間1把。9把刀具在刀軸上等距排列，其中中間1把為旋耕刀在耕作過程中起碎土作用，其聯(lián)接刀座與刀軸軸線成7夾角焊接。其中8把刀（左4把右4把）在耕作過程中

21、除了起碎土作用外還要將碎土撥向中間，所以其聯(lián)接刀座與刀軸軸線成20夾角焊接。安裝起壟刀具的刀盒在刀軸上排列成螺紋線，以改善刀軸旋轉是的平衡，并且左邊4把右旋右邊4把左旋。起壟刀具在起壟過程中除了將泥土打碎外，還要將泥土由兩邊往中間推起形成壟硅，故刀身設計的較為寬闊，刃口部位微彎，形狀如風扇葉或螺旋槳葉。刀具的高度從根部到刃口頂部為150mm，刀具的寬度從刀頭至刀尾為240mm，刃口彎曲部分是從刃口頂部往下60mm處起弧形，圓弧半徑為100mm，彎曲分左右，向做彎為左刀向右彎為右刀，刀具的結構示意圖如圖4.1所示。 圖4.1 由于起壟刀具在耕作時同時受較大的徑向力和軸向力，因此在材料上選擇6mm

22、厚的65mn鋼板加工制作而成，由于起壟刀具的特點，目前我國有一些工廠或使用單位還是用手工鍛打彎刀，形狀不易保持正確一直。下面是手工手工制造起壟機彎刀應注意的關鍵性問題：（1）應盡可能選用規(guī)定的65錳鋼材料。這種材料耐磨，使用壽命長，熱處理后不易變形；（2）按著圖形展開形狀做外形樣板，以供鍛造檢測之用；（3）先加工刀柄固定孔，用樣板彎刀的孔為基準，檢測鍛打出來的成品，將多余部分切除；（4）磨刃口；（5）以刀柄和固定孔為定位基準，按尺寸彎型（可以做一個簡單的彎型模具）；（6）用彎型樣板檢測，合格后熱處理。國產刀具有耐磨性好的優(yōu)點，但抗折強度差，不能適應復雜的土，質和意外撞擊。為提高起壟機刀具內在質

23、量,充分發(fā)揮65錳鋼的特性。使其既耐磨而義杭折；因此建議熱處理工藝改進如下：第一種方案 保證刀尖、刀刀部分有良好的耐磨性，而刀背和刀棲部分都有足夠的抗折強度 ，為此，設術條件和熱處理如下：1. 刀尖、刀刃部分的硬度為 hrc5458 ,刀背和刀柄部分硬度為hrc4347。2. 金相組織。刀尖、刀刀部分為回火馬氏體，刀背和刀棲部分為回火屈氏體。3. 熱處理工藝。先將刀片加熱到810830整體淬火，使硬度達到hrc6063，然后再局部分級回火（380400）及刀尖和刀刃部分低溫回火（180200） 。第二種方案 由既保證刀具在耐磨性好，又達到抗折強度高的硬度最佳值來確定。即綜合機械性能較好。其技術

24、條件和熱處理工藝應為：1. 片整體硬度為hrc4750；2. 相組織均為回火屈氏體；3. 處理工藝。將刀片加熱到810830整體淬火，使硬度達到hrc6063，然后再整體中溫回火（380400）。以上兩種方案比較 第一種情況刀具機械性能比較理想 ,但熱處理工藝較復雜第二種情況刀片的耐磨性和抗折強度比第一種情況差些，而對寬刀較為合理，但熱處理工藝較簡單。故起壟機刀具適合選擇第二種方式。4.4.2 刀滾半徑刀滾半徑是刀軸回轉中心到刀片端點的距離。刀滾半徑的確定主要根據(jù)起壟作業(yè)要達到的最大深耕深，在滿足耕深要求和結構允許的前提下，刀滾半徑應設計的盡量小些，使刀片端點的圓周速度不致于過大，避免增加起壟

25、功率的消耗，同時也可使整個起壟機的結構比較緊湊，減輕整機重量。而起壟機耕深一般為80150mm,故采用刀滾半徑為245毫米和260毫米的兩種彎刀。這里我們選擇245毫米的起壟刀。4.5 齒輪箱的選擇4.5.1 側邊傳動的中間齒輪箱中間齒輪箱把拖拉機輸出軸傳來的動力，改換傳動方向和變速后傳給側邊齒輪箱。無變速齒輪的中間齒輪箱，由一對錐齒輪、兩根軸組成。這種箱體結構簡單、體積小、重量輕。4.5.2 側邊傳動箱系列起壟機的側邊傳動箱，有齒輪傳動和鏈條傳動兩種。三個圓柱齒輪的側邊齒輪箱，通過它將中間齒輪箱傳來的動力傳給刀軸，箱體除了安裝齒輪外，又是起壟機矩形框架的組成部分，所以要求牢固，可靠，剛齒輪較

26、大，鍛造加工比較困難，優(yōu)質材料用量較多。四個圓柱齒輪的側邊齒輪箱。這種箱體中心距較大，用于有交換齒輪的中間齒輪箱的旋耕機。與三個的側邊齒輪箱比較，中間齒輪較小，但零件多，結構重量比較大。側邊鏈條箱由鏈輪，張緊滑輪，鏈條箱體等零件組成。用于11.5米耕幅的起壟機。鏈條規(guī)格為一英寸雙排套筒滾子鏈（加強型）。主、被動鏈輪中心距有兩種，小的中心距和上述三個齒輪傳動的主被動齒輪的中心距相同，大的中心距和四個齒輪傳動的中心距相同，主要考慮到側邊齒輪傳動和鏈條傳動起壟機中某些零件的通用性，以提高多品種的“三化”程度。在結構和工藝等方面，鏈條傳動比齒輪傳動有一定的優(yōu)越性，關鍵是要提高鏈條的壽命，工作可靠性和降

27、低成本，同時也要注意正確的使用和調整。4.5.3 中間傳動起壟機的齒輪箱中間傳動起壟機的齒輪箱，主要由一對錐齒輪，三個圓柱齒輪組成。采用這種形式的齒輪箱，拖拉機動力經(jīng)萬向節(jié)傳給齒輪減速并改變方向后，直接帶動力軸旋轉工作。刀軸分為左右兩段安裝在齒輪箱兩側。這種結構形式的特點是機架牢固，剛性好，布局合理，特別是用于耕幅大于拖拉機輪距的時候，更能顯示出它的優(yōu)越性。缺點是中間齒輪箱不能安裝彎刀，如果不設置特殊工作部件來彌補，將出現(xiàn)漏耕或工作部件掛草堵塞等現(xiàn)象。5 參數(shù)設計5.1 刀具轉速與前進速度的合理性起壟機作業(yè)時，起壟刀上各點的運動軌跡為余擺線，刀端的運動軌跡可用下列方程式表示： （3.1）式中機

28、組前進的速度（m/s） r起壟刀的回轉半徑（mm） 起壟刀的回轉角速度（rad/s） t起壟刀的轉角（rad）將速比系數(shù)代入式（3.1）中得 （3.2） 式（3.2）表示，值不同時，起壟刀在土壤中的運動軌跡和所切土垡的形狀各不相同。由此可知速比系數(shù)應該大于零。即刀具端點圓周速度大于機組前進速度。5.2 傳動比的確定根據(jù)柴油機的滿載轉速2600 r/min和起壟刀軸的轉速260 r/min，傳動裝置的總傳動比為10左右，總傳動比為各級傳動比i1i2i3的乘積。根據(jù)傳動比的分配原則及各種傳動的性能，分配傳動比。帶傳動具有結構簡單傳動平穩(wěn)，造價低廉，以及緩沖吸震等特點。因此一般在一級傳動中采用，i1

29、=2.5。而齒輪傳動無彈性滑動和打滑現(xiàn)象，因而能保持準確的傳動比，傳動效率高，軸上徑向壓力較小，結構較為緊湊。二級傳動采用變速箱i2=4。側邊傳動采用鏈傳動，可以沒有傳動比，起到傳動功能。5.3 傳動部分設計5.3.1 各傳動副效率帶傳動 1=0.94圓柱齒輪 2 =0.97滾子鏈傳動 3=0.97滾動軸承 4=0.985.3.2 i軸i軸轉速：n0=2600r/min；i軸輸出功率：p1=5.88kw；i軸轉矩： t1=95505.88/2600=21.60nm；5.3.3 變速箱變速箱輸入轉速：ni=n0/i1=2600/2.5=1040 r/min；變速箱輸出轉速：ni出=ni/i2=1

30、040/4=260r/min；變速箱輸入功率：px1=p10.940.97=5.36kw變速箱輸出功率：px2=px10.97=5.20kw變速箱輸入轉矩：tii=95505.36/1040=49.22nm；變速箱輸出轉矩：tii出=95505.20/1040=47.75nm；5.3.4 軸軸轉速：n=ni出=260r/min；軸輸入功率：pii= px20.97=5.04kw；軸輸出功率：pii出= pii0.97=4.89kw；軸輸入轉矩：tii=95505.94/260=185.12nm；軸輸出轉矩：tii出=95504.89/260=179.61nm； 表2軸 號功率p（kw）轉矩t（

31、nm）轉速n（r/min）傳動比i輸入輸出輸入輸出2.5i軸5.8821.602600變速箱軸5.365.2049.2247.7510404ii軸5.044.89185.12179.612605.4 齒輪的設計5.4.1 基礎的確定1. 材料的選擇 2. 表3 材料處理材料牌號熱處理方法強度極限屈服極限硬 度45正 火560200169217調 質580220229286 其中小齒輪45號鋼調質，大齒輪45號鋼正火2.根據(jù)實際需要，選用直齒圓柱齒輪傳動3.起壟機為一般工作機器，速度不高，故選用7級精4.選小齒輪齒數(shù)z1=25，大齒輪齒數(shù)z2=i z1=1005.4.2 按齒輪彎曲疲勞強度計算由

32、設計計算公式（12-14）進行試算，即 確定公式內的各計算數(shù)值計算載荷系數(shù)k kt=1.3計算扭矩t1=49.22nmt2=47.75nm齒輪傳動齒寬系數(shù) 查機械設計課本，根據(jù)表12-7選取齒寬系數(shù)=1查表12-12查得材料彈性影響系數(shù)ze=189.8mpa1/2 。由圖12-13按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限=710mpa；大齒輪的接觸疲勞強度極限=580mpa。由式（12-15）計算應力循環(huán)系數(shù) n1=60n1jlh=601040110000=6.24108n2=6.24108/4=1.56108由圖12-24查得彎曲疲勞壽命系數(shù)；。計算接觸疲勞許用應力一般可靠度（失效概率不大于）

33、，安全系數(shù)s=1.2，由式12-11得 =639mpa=522mpa初步計算的小齒輪直徑 =64.7mm 取d1=65mm初步齒寬b=d1=65mm校核計算 圓周速度v v=3.54m/s齒數(shù)z和模數(shù)m初取齒數(shù) z1=25，z2=iz1=100 m=d1/z1=65/25=2.6由表12.3.取 m=2.5則 z1=65/2.5=26 z2=104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)kh 由表12.10 先求 ft=1514 n =34.94n/mm100n/mm=1.88-3.2(+)cos =1.88-3.2(1/26+1/104

34、) =1.73z=0.87kh=1.32齒間載荷分布系數(shù)kh 由表12.11 kh=a+b()2 +c10-3b =1.17+0.1612+0.6110-365 =1.37載荷系數(shù)k k=kakvkhkh=3.26節(jié)點區(qū)域系數(shù)zh zh= 2.5驗算 h =189.82.50.87=516mpah2 計算結果表明，接觸疲勞強度較為合適，齒輪尺寸無需調整。確定傳動主要尺寸實際分度圓直徑d 因模數(shù)取標準值時，齒數(shù)已重新確定，但并未圓整，故分度圓直 不會改變，即 d1=mz1=2.526=65mm d2=mz2=2.5104=260mm中心距a a=162.5mm齒寬b b=65mm齒根彎曲疲勞強度

35、驗算重合度系數(shù)y y=0.25+=0.68 （式12.18）齒間載荷分配系數(shù)kf 由表12.10 ，kf=1/y=1/0.68=1.47齒向載荷分布系數(shù)kf kf=1.38載荷系數(shù)k k=1.51.21.471.38=3.65齒形系數(shù)yfa 由圖12.21 yfa1=2.46 yfa2=2.19應力修正系數(shù)ysa 由圖12.22 ysa1=1.65 ysa1=1.8彎曲疲勞極限flim 由圖12.23c flim 1=600mpa flim 2=450mpa彎曲最小安全系數(shù)sfmin 由表12.14 sfmin =1.25彎曲疲勞壽命系數(shù) 由圖12.24 yn1=0.95 yn2=0.97尺寸

36、系數(shù)yx 由圖12.25 yx=1.0許用彎曲應力【f】 【f1】=456mpa 【f2】=349mpa驗算 f1 = 95mpa f2 = 93mpa傳動無嚴重過載，故不作靜強度校核。5.4.3 齒輪幾何尺寸的確定齒頂圓直徑 由機械零件設計手冊得 h*a =1 c* = 0.25齒距 p = 23.14=6.28(mm)齒根高 齒頂高 齒根圓直徑 5.5 軸的設計5.5.1 軸的基本數(shù)據(jù)由表2可知變速箱軸輸入的功率p1=5.36kw ，變速箱軸輸出的功率p2=5.20kw；變速箱軸輸入的轉矩t1=49.22nm，變速箱軸輸出的轉矩t2=47.75nm；變速箱軸輸入的轉速n1=1040r/mi

37、n，變速箱軸輸出的轉速n2=260r/min；5.5.2 高速軸的設計1. 確定高速軸的最小直徑 選取軸的材料為40cr調質處理，按機械設計書中要求取a0=105，則得： 綜合軸的強度，以價格要求，取d1=25mm2.軸的結構設計 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑 由于安裝帶輪，所以該段直徑尺寸選為25mm， 考慮到軸向定位可靠，所以段直徑選為30 mm， 段軸要安裝軸承，考慮到軸肩要有 2mm 的圓角，根據(jù)機械設計手冊，軸承選用6207型深溝球軸承，即該段直徑定為35mm，外徑72mm，厚度21mm， 段軸為小齒輪，齒頂圓直徑為70mm， 、 軸肩固定軸承，直徑為45mm， 段軸要安裝軸承

38、，直徑定為35mm。 各段長度的確定 連接大帶輪，長度為70mm， 段長度為100mm， ，為滾動軸承部分，長度定為23mm， ，為中間間隙，長度定為20mm， 為齒輪部分，長度定為65mm。5.5.3 低速軸的設計1.確定低速軸的最小直徑 選取軸的材料為40cr調質處理，按機械設計書中要求取a0=105，則得 綜合考慮，d2=35mm2. 低速軸結構設計根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑 由于安裝帶輪，所以該段直徑尺寸選為35mm， 考慮到軸向定位可靠，所以段直徑選為40 mm， 段軸要安裝軸承，考慮到軸肩要有 2mm 的圓角，根據(jù)機械設計手冊，軸承選用6207型深溝球軸承，即該段直徑定為4

39、5mm，外徑100mm，厚度27mm， 段軸為小齒輪，齒頂圓直徑為35mm， 、 軸肩固定軸承，直徑為50mm， 段軸要安裝軸承，直徑定為45mm。 各段長度的確定 連接大帶輪，長度為70mm， 段長度為100mm， ，為滾動軸承部分，長度定為27mm， ，為中間間隙，長度定為20mm， 為齒輪部分，長度定為65mm。 低速軸的總長為329mm。5.5.4 刀軸結構的設計軸的結構設計包括定出軸的合理的外形設計和全部的機構尺寸。軸的結構主要取決于以下因素：軸在機器中的安裝位置及形式：軸上安裝的零件的類型、尺寸、數(shù)量以及和軸連接的方法；載荷的性質、大小、方向及分布情況；軸的加工工藝等。由于影響軸的

40、結構的因素較多，且其結構形式又要隨著具體情況的不同而異，所以軸沒有標準的結構形式。設計時，必須針對不同情況進行分析。但是，不論何種具體條件，軸的結構都應滿足：軸和裝在軸上的零件要有準確的工作位置；軸上的零件應便于裝配和調整；軸應具有良好的制造工藝等。 擬訂軸上零件的裝配方案是進行軸的結構設計的前提，它決定軸的基本形式。起壟刀軸為垂直安裝，配置方案為：密封圈、下端軸襯、上端軸襯、齒輪、軸端螺母依次從軸的上端向下端安裝。 1刀軸 2軸端螺母 3 滾動軸承 4密封圈 圖4-2刀軸及其上零件裝配示意圖為了防止軸上零件受力時發(fā)生沿軸或周向的相對運動，軸上除了有游動或空轉的要求者外，都必須進行軸向和周向定

41、位，以保證其準確的工作位置。軸向定位油封下端用彈簧擋圈定位，上端以刀架定位；下端軸承內圈以刀軸定位，外圈以刀軸架定位；上端軸承內圈以軸端螺母定位，外圈以刀軸架定位。周向定位軸端螺母上的鍵定位各個軸段直徑和長度的確定根據(jù)軸上的各零件的尺寸即可定出刀軸各段的尺寸?？傞L度有主體箱的下部尺寸來確定。故可確定刀軸長度l=112cm。 1-軸頭 2-起壟刀 4-刀軸 5-花鍵半軸 圖4-3刀軸結構示意圖5.6 鏈輪的設計 鏈傳動是通過鏈條將具有特殊齒形的主動鏈輪的運動和動力傳遞到具有特殊齒形的從動鏈輪的一種傳動方式。鏈傳動有許多優(yōu)點，與帶傳動相比，無彈性滑動和打滑現(xiàn)象，平均傳動比準確，工作可靠，效率高；傳

42、遞功率大，過載能力強，相同工況下的傳動尺寸??；所需張緊力小，作用于軸上的壓力小；能在高溫、潮濕、多塵、有污染等惡劣環(huán)境中工作。 鏈的排數(shù)愈多，承載能力愈高，但鏈的制造與安裝精度要求也愈高，且愈難使各排鏈受力均勻，將大大降低多排鏈的使用壽命，故排數(shù)不宜超過4排。當傳動功率較大時，可采用兩根或兩根以上的雙排鏈或三排鏈。 鏈傳動并不減速，依據(jù)機械設計手冊上的數(shù)據(jù)，選擇滾子鏈的型號為12a。具體參數(shù)如下： 鏈節(jié)距p=19.05mm 滾子外距dr=11.91mm 銷軸直徑dz=5.94mm 內鏈節(jié)內寬b1=12.57mm 內鏈節(jié)外寬b2=17.75mm 內鏈板高度h=18.08mm 排距pt=22.78

43、mm計算得出 分度圓直徑d=145.95mm 齒頂圓直徑da=157.86mm 齒根圓直徑df=134.04mm 圖5.1 鏈輪5.7 變速齒輪箱的設計起壟機變速齒輪箱用螺釘固定在拖拉機變速箱上，箱內有一根傳動軸，其上套著大小兩個齒輪，分別與行走部分變速箱內刀軸傳動齒輪嚙合。齒輪的兩端面制有牙嵌式離合器的棘輪，兩齒輪中間有一個離合套，該套能在傳動軸有花鍵的部分左右移動。用刀軸變速撥叉移動離合套，使其與其某一側的齒輪嚙合，就能通過刀片傳動軸及刀軸傳動箱內的四個齒輪，使刀軸高速或者低速旋轉，進行工作。 5.8 旋耕中消除漏耕作裝置中間傳動起壟機的傳動箱設在刀軸中間，有一定的寬度，刀片在旋轉工作時要讓開箱體，為保證安全，還要求刀片與箱體之間保留一定的間隙，因此，箱體寬度和這個間隙就成了耕地時的漏耕地段。所以必須設計消除漏耕的裝置，在這里采用在刀軸上安裝特殊結構的刀片來實現(xiàn)，當?shù)遁S旋轉時，刀片即能切割箱體下面的土壤，又能讓開箱體，不和箱體相碰。故可采用下圖所示刀具進行消除漏耕。 圖5.2消除漏耕刀具 結 論