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1、 全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計 桔園開溝機設(shè)計 Design of ditcher for orange garden 由于部分原因，說明書已刪除大部分，完整版說明書，CAD圖紙等，聯(lián)系153893706 學生姓名： 學 號： 2 年級專業(yè)及班級： 2008級機械設(shè)計制造及其自動 指導老師及職稱： 學 部： 理工學 提交日期：2012 年 5 月 目 錄 摘要…………………………………………………………………………………………3 關(guān)鍵詞…………………………

2、……………………………………………………………3 1 前言………………………………………………………………………………………4 1.1 課題研究的目的和意義…………………………………………………………4 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢……………………………………………………4 1.2.1 內(nèi)外研究現(xiàn)狀……………………………………………………………5 1.2.2 國外開溝機………………………………………………………………5 1.2.3 國內(nèi)開溝機………………………………………………………………5 2 土

3、壤特性分析……………………………………………………………………………6 2.1 土壤的分類………………………………………………………………………6 2.2 土壤物理特性……………………………………………………………………6 2.2.1 土壤物理性能指標………………………………………………………7 2.2.2 土壤的力學特性…………………………………………………………7 2.4 總結(jié)……………………………………………………………………………11 3 螺旋開溝刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計………………………………………………………………

4、11 3.1 開溝機刀具總體結(jié)構(gòu)要求……………………………………………………11 3.2 開溝刀具參數(shù)設(shè)計……………………………………………………………12 3.2.1 開溝刀具結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)確定…………………………………………12 3.2.2 開溝刀具運動參數(shù)設(shè)計………………………………………………13 3.3 螺旋開溝刀具結(jié)構(gòu)結(jié)論………………………………………………………21 4 螺旋開溝機結(jié)構(gòu)設(shè)計計算……………………………………………………………21 4.1 總體方案的設(shè)計…………………………………

5、……………………………21 4.2 主要零部件的設(shè)計……………………………………………………………22 4.2.1 帶輪設(shè)計參見表………………………………………………………22 4.2.2 大帶輪軸的設(shè)計………………………………………………………23 4.2.3 角接觸球軸承設(shè)計報告………………………………………………25 4.2.4 深溝球軸承設(shè)計報告…………………………………………………26 5 設(shè)計總結(jié)………………………………………………………………………………26 參考文獻……………………

6、………………………………………………………………27 致謝………………………………………………………………………………………28 桔園開溝機的設(shè)計 摘要：桔子是我國重要的水果，改革開放和農(nóng)村產(chǎn)業(yè)的調(diào)整促進桔子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，桔子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，也帶動了桔子生產(chǎn)作業(yè)機具的研

7、究和發(fā)展，我國桔子生產(chǎn)機具的開發(fā)雖具有一定的基礎(chǔ)，但與桔子產(chǎn)業(yè)化發(fā)展需求還有很大的距離，進口專業(yè)開溝機價格昂貴，因此研制出滿足農(nóng)戶需求，價格低廉的桔園專業(yè)開溝機設(shè)備是非常必要的。 桔園開溝機的開溝部件采用螺旋開溝刀具，其特點是，結(jié)構(gòu)簡單、部件緊湊、動力消耗少、行走速度快、能很好地適應桔園作業(yè)環(huán)境，提高勞動效率。 關(guān)鍵詞：開溝機；螺旋；桔園；開溝；手扶拖拉機 THE DESIGN OF DITCHER IN ORANGELY Abstract:Orange is an impor

8、tant fruit, The development of the orange industry have promoted by reforming and opening and the regulation of rural industrial structure. It also drove orange production equipment research and development, Orange production equipment development has certain foundation in China,but it also has lon

9、g distance from the development need of industrialization and imports professional ditching machine is expensive, therefore ,develop to meet the farmers demand, manufacture low price and professional citrus orchard ditching machine equipment is very necessary. Orchard ditching machine ditching co

10、mponents adopting helix ditching cutter, which is characterized by simple structure, compact, less power consumption, high running speed, and can be well adapted to the orchard operating environment, improve labor efficiency. Key words: ditching machine/spiral/citrus orchard /ditching/walking

11、 tractor 1 前言 1.1 課題研究的目的和意義 桔子是我國水果生產(chǎn)的重要品種，中國是桔子的原產(chǎn)地，桔子主要產(chǎn)自長江中下游和長江以南地區(qū)，數(shù)千年的栽培歷史肯定不能說清楚具體位置。經(jīng)阿拉伯人傳遍歐亞大陸，桔子至今在荷蘭和德國都還被稱為“中國蘋果”。中國是柑橘的重要原產(chǎn)地之一，柑橘資源豐富，優(yōu)良品種繁多，有4000多年的栽培歷史。據(jù)考證，直到公元1471年，桔、柑、橙等柑橘類果樹才從中國傳入葡萄牙，公元1665年才傳入美國。雖然桔子在中國有著悠久的歷史，但是其桔園生產(chǎn)作業(yè)機具的發(fā)展與桔園產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的需求還是有很大的差距。 開溝機是巖土定性結(jié)構(gòu)施工的專業(yè)工程設(shè)

12、備，廣泛用于通訊電纜、石油管線、農(nóng)田水利以及軍事等工程建設(shè)的連續(xù)開溝作業(yè)。隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展和生產(chǎn)機械化程度的提高，市場也迫切需要一種取代人力和通用挖掘機的專業(yè)開溝機械。 多年來，我國對專業(yè)開溝設(shè)備的研發(fā)投入不足，專業(yè)開溝設(shè)備品種單一，應用范圍狹窄，大部分開溝施工仍停留在人工開挖或使用通用液壓挖掘機挖掘?qū)用?。人工或通用挖掘機開溝，不僅施工速度慢、效率低、勞動強度大、管理困難、費用高，且溝型成型差，尤其對較硬的土壤很難挖掘。而進口專業(yè)開溝機價格昂貴，極大制約了國內(nèi)用戶的需求[1]。 因此研制出滿足農(nóng)戶需求，價格低廉的桔園專業(yè)開溝機設(shè)備是非常必要的。 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)

13、展趨勢 1.2.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 開溝機主要有兩種：第一種為開種溝而設(shè)計的開溝器，開溝器為小型從動部件，靠牽引作用力而開出適合種子發(fā)育的種床，溝形表現(xiàn)為小、窄、淺等特點，開溝器常作為播種機一附屬部件而掛靠其上；第二種為開排水溝或其它用途的開溝機，開溝機相對較大型，一般以主動型部件為主，消耗功率大，體積大，溝深且寬[2]。 1.2.2 國外開溝機 旋轉(zhuǎn)開溝機是六十年代出現(xiàn)的一種連續(xù)挖土機械，適宜開挖梯形截面的農(nóng)用溝渠。由于其牽引力小、能均勻散開溝內(nèi)土壤，工作效率高，因而得到迅速發(fā)展和廣泛應用。在國外主要以大型開溝機為主，蘇聯(lián)、意大利、法國、日本等國都有不同型號的系列產(chǎn)品，從

14、結(jié)構(gòu)特點和使用性能兩方面來看，目前基本上以蘇聯(lián)和意大利為代表的兩大類型。蘇聯(lián)從1975年開始推出一系列的旋轉(zhuǎn)開溝機產(chǎn)品：TP-171A全液壓銑切式開溝機、MK-47犁刀-銑切式開溝機。意大利主要生產(chǎn)DARL系列的單圓盤開溝機心及DBR系列的雙圓盤開溝機。兩大類型的開溝機主要區(qū)別在于：前者是開挖大型溝渠的大型機械，且能一次性成溝，所采用的是切拋分開型的刀齒；后者是臨時性的小溝渠，采用的是切拋合一型的刀齒[3,4]。 國外開溝機的代表機型有：切削鏈式開溝機、螺旋助推式開溝機、側(cè)置式公路開溝機、圓盤旋轉(zhuǎn)式開溝機，主要特點是以大功率，重機型為主，功耗大，體積也大。 1.2 .3 國內(nèi)開溝機 我

15、國開溝機的種類很多，60年代開始從國外引進，從七十年代開始正式研制旋轉(zhuǎn)開溝機，通過自身研究和借鑒國外的經(jīng)驗，目前逐步形成了適合我國國情的開溝機系列，到現(xiàn)在已經(jīng)有幾十種型號。其主要型式有四種： （1）鏵式犁開溝機 鏵式犁開溝機屬于從動型工作部件，利用“刨削”原理，沿直線運動對土壤進行刨削。加工過程相對鏵式犁切削速度要大。鏵式犁型開溝機主要應用于蔬菜的栽種和植樹造林等，我國主要有KGTP和京HK-14兩種類型，KGTP工作原理；隨著機組前進，犁尖入土，開軸的土沿著犁體上升。冀板將土推向兩面三刀側(cè)、冀尾板將溝壁壓緊，形成梯形斷面的溝渠，達到列溝培土的目的。京HK-14開溝機在工作時，前面的犁鏵起

16、土，分土板片土扣翻到兩面三刀側(cè)，形成農(nóng)藝要求的一種溝型。該機型入土阻力小，質(zhì)量輕，工作性能好，可以開出成型溝，但溝型斷面不平整。 （2）鏈齒式開溝機 1992年，江西省農(nóng)機研究所和江西農(nóng)業(yè)大學針對果園開溝，設(shè)計了與豐收180GV拖拉機配套的1K-30型鏈齒式開溝機，開溝機通過鏈條上的刀齒逆向切削土壤，切削垡片由鏈齒出溝面，再由雙向攪龍輸送到溝兩測，完成開溝作業(yè)。 1K-30型鏈式開溝機主要特點；開溝理管時，溝形一次成型，種植山藥可不開溝只松土，刮土板改變刀齒排列，達到深松土60～100cm，可節(jié)省大量人力。配套拖拉機功率17～37kw,開溝深度600mm、1000mm、1500mm，開溝

17、寬度140mm、160mm、200mm、300mm，工作速度200～600m/h。 （3）螺旋式開溝機 2000年東北農(nóng)業(yè)大學針對了泥炭（沼澤地的產(chǎn)物）的開采而設(shè)計了一種1KL-100型立式螺旋式開溝機，其工作部件采用錐螺旋式攪龍切拋土，可開挖出較大型梯形溝渠。在立式開溝機的思路上，2001年昆明市農(nóng)業(yè)機械研究所又研制出1KS-22型雙軸式。采用雙軸結(jié)構(gòu)，兩套旋轉(zhuǎn)方向相反的刀軸同時切拋上下溝土，能開出小型矩形溝渠。 （4）圓盤式開溝機 圓盤式開溝機屬旋轉(zhuǎn)式開溝機，將開溝部件做成圓盤式結(jié)構(gòu)，利用動力輸出軸帶動刀盤旋轉(zhuǎn)切削土壤，我國從七十年代開始正式研制，通過自身研究和借鑒國外的經(jīng)驗，目前

18、逐步形成了適合我國國情的開溝機系列。定型為東方紅-75拖拉機配套的1KD-100單圓盤旋轉(zhuǎn)開溝機和1KD-100雙圓盤旋轉(zhuǎn)開溝機，為鐵牛-55拖拉機配套了1K-80雙圓盤旋轉(zhuǎn)開溝機。結(jié)合我國國情出發(fā)的：即要求重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，又要求能耗小，生產(chǎn)率高。到80年代，圓盤式開溝機又生產(chǎn)出一系列產(chǎn)品：1KSQ-35型（配套8.8千瓦拖拉機）、1K-0型、1K-35-1A型、1K-35型、1KH-35型等[5，6]。 2 土壤特性分析 2.1 土壤的分類 開溝機與土直接作用，土壤既是開溝器的支撐物，又是它的作業(yè)對象。一方面開溝機利用土壤對輪胎摩擦力行走，另一方面，土壤會作用于螺旋刀具，

19、對開溝機開溝作業(yè)形成阻力。因此，研究土壤特性是研究開溝機的基礎(chǔ)。土是由土粒、水和空氣組成，其數(shù)量比例關(guān)系不僅可描述土的物理性質(zhì)和它所處的狀態(tài)，還可以反映土的力學性質(zhì)。土壤可簡單分為粘性土和非粘性土：粘性土顆粒間具有粘聚李，無粘性土顆粒間沒有粘聚力。土壤的物理機械性質(zhì)與土壤固體顆粒粒度及其級配（既土壤機械組成）有關(guān)。土壤機械組成是土壤物理化學性質(zhì)的重要基礎(chǔ)。土壤按顆粒細度劃分為礫石質(zhì)土類、砂土類、亞砂土類、粉土類、亞粘土類、粘土類等[9，10]。 砂土顆粒大、孔隙大、易漏水、無或只有較弱的粘接性、粘附型、塑性，開溝阻力小。粘土顆粒細、孔隙小、滲透性差、蓄水量大，有機質(zhì)分解慢，有機質(zhì)含量

20、較多。粘土粘接性、粘附性和塑性強，干時堅硬，濕時泥濘，開溝 阻力大，開溝困難。 2.2 土壤物理性質(zhì) 2.2.1 土壤物理性質(zhì)指標 土壤的物理特性包含一系列測定指標，主要包括土壤密度、土壤比重、土壤含水量等。土壤密度指單位體積土的質(zhì)量，單位是kg/m3。它與土壤比重的區(qū)別在于土壤比重是將土粒質(zhì)量與同體積4℃時的純水質(zhì)量相比，比值無量綱。 土的含水量指土中水分的質(zhì)量與土粒質(zhì)量的百分比，它對土壤塑性、粘著性有重要的影響。當含水量超過一定值WS時，粘性土呈現(xiàn)流動狀態(tài)：當含水量小于一定值WX時，粘性土因失去壓延性而變成固體狀態(tài)。根據(jù)土壤含水量對塑性影響的高低，土壤還可細分為粘性

21、土、亞粘土、亞砂土、砂土。 土的粘著性指土粘附在其他物體上的能力。當粘性土含水量大于粘著界限Wn時，土壤開始粘附與物理上，土壤的這種特性會增大開溝器犁鏟阻力、減少刀具切削量，影響開溝工作進行。 除此之外，土壤的物理機械特性還包括土壤的粘聚力C、內(nèi)摩擦角Φ和密度ρ等。各種土壤物理性能參數(shù)[10]：見表1。 表1 土壤物理性能參數(shù) Table 1 Parameters of the physical properties of soil 塑性土分類 粘性

22、 亞粘性 亞砂土 ρ Φ c ρ Φ c ρ Φ c /10kg.m-3//MPa /10kg.m-3//MPa /10kg.m-3//MPa 硬度 2.2 22 0.1 2.2 25 0.06 2.1 28 0.02 半硬 2.1 20 0.06 2.1 23 0.04 2.0 26

23、 0.015 低塑 2.1 18 0.04 2.1 21 0.025 2.0 24 0.01 塑性 2.0 14 0.02 1.9 17 0.015 1.9 20 0.005 高塑 1.9 8 0.01 1.9 13 0.01 1.9 18 0.002 流動 1.8 6 0.005 1.8 10 0.005 1

24、.8 14 0 2.2.2 土壤的力學特性 土壤的力學特性反映了土壤受外力時土體內(nèi)部的應力變化。本文涉及到的土壤力學知識只要為極限平衡理論和土壤切削理論。探討這些理論對后文尋求工作裝置尺寸，設(shè)計合理結(jié)構(gòu)、減小功耗有重要意義。 （1） 極限平衡理論 ①受力分析。無論哪種土體，在受到外力作用時，都是在剪應力作用下失效破壞的。對于非粘性土，其剪切力符合庫倫摩擦定律，極限剪應力公式為[10] τ，=σtanΦ （1） 式中：τ

25、， 非粘性土土體極限剪應力，MPa： σ 土體主應力，MPa： Φ 土的內(nèi)摩擦角，。 對于粘性土，極限剪應力還與粘聚力c有關(guān) τ，，=c + σtanΦ （2） 式中：τ，， 粘性土土體極限剪應力，MPa： C 粘聚

26、力，MPa。 粘性土與非粘性土的極限剪應力可用圖 1 表示，圖中橫坐標σ為主應力，縱坐標τ為剪應力。由圖1可知：無論粘性土還是非粘性土，極限剪應力與主應力均為線性關(guān)系，當土壤剪應力落在直線下方，土壤不會發(fā)生失效破壞，反之，土壤失效，被剪切。 圖1 土壤極限剪應力 Figure 1 Limit shear stress of soil 在開溝器刀具切割土壤時，土體內(nèi)部剪切應力在沒有超過極限剪切力τ（τ，或τ，，)時，屬于彈性平衡狀態(tài)：當土層內(nèi)部剪應力

27、超過極限剪應力τ，（或τ，，）時，屬于塑性流動狀態(tài)。介于兩中狀態(tài)之間即為極限平衡狀態(tài)。參照材料力學的單元體研究方法，現(xiàn)取土壤單元體為研究對象，如圖2所示[11]。 土單元體收到來自四面八方的壓力，因各個剖面受力情況大致相同，在此只討論一個面的二向應力。土壤的主應力有σ1和σ2，且σ1〉σ2，m-n是與主應力作用面呈α角的任意斜面。 根據(jù)靜力平衡條件，令ΣX = 0，ΣY = 0 可以求得 （3） 式中：σ1 、σ2 土壤單元體上下底面與側(cè)面主應力，MPa

28、 τ 土壤剪應力，MPa α 主應力作用面與m-n面夾角 如圖3為土壤的莫爾應力圓，圖中橫坐標是主應力，縱坐標代表土體剪切應力，只要知道圖2中的α值，便可找到相應的σ和τ值 圖4表示土體的極限平衡條件。由式（3)和圖4可知，在α=45的截面上τ值為最大，但由于4上σ1 和σ2 所代表的應用值與極限剪應力相差較大，故此時土體未發(fā)生破壞。若改變主應力值，例如增大 σ1 的值 σ2 不變，或減小σ2值σ1不變，都可增大莫爾應力圓的直徑，使應力圓與極限剪應力線相切圖上的 M,

29、點表示土體剪應力τ 達到極限剪應力τ，，土體處于極限平衡狀態(tài)。若繼續(xù)增大σ1 和σ2的值，莫爾應力圓超過極限剪應力，土體發(fā)生塑性流動。土體滑移面與最大主應力作用面夾角為 （4） 圖2 土單元受力分析 Figure 2 Soil stress of unit 圖3 莫爾應力圓

30、 圖4 極限平衡圓 此處已刪除 ③上升土體與刃面摩擦功耗。單元體在克服與土壤摩擦的同時，還與螺旋系數(shù)的乘積等于此摩擦阻力[20,21]。即 （25） 微塊克服刃面摩擦功耗為 （26) 則有 （27) 式中：μ 土壤外摩擦系數(shù)，

31、取μ=0.6 S 微小土塊沿螺線刀刃運行至出口處的弧長，100m 代入式(27),有W2，，，=50.5W 總輸送功耗： （3) 土塊加速與拋散功耗 土塊加速與拋散的功率消耗可理解為等于土體單元時間內(nèi)的出口動能，因此計算進出動能就可知土體加速與拋散消耗功率。根據(jù)物理學可知，動能公式為其中用設(shè)計生產(chǎn)率表示土塊質(zhì)量m，土塊出口速度，其中vZ是土塊出口時平均軸向分速度，vP是土塊拋出時的圓周速度，即有 （28） 式中：[

32、Q] 設(shè)計生產(chǎn)率，kg/s,Q=19kg/s R， 刀具出口處半徑，R=50mm K 生產(chǎn)率降低系數(shù)，K=0.3 則計算得到W3=297.6W 3.3 螺旋開溝刀具結(jié)構(gòu)結(jié)論 刀具為雙螺旋變導程結(jié)構(gòu)，螺旋角為62.4。刀具外緣加工成鋸齒形狀。螺旋刀片高度為320，經(jīng)過以上的設(shè)計計算分析，得出開溝刀具的總功耗和總扭矩：總功耗為W=W1+W2+W3=4050.08W：總扭矩為 M=9549N/n = 146.5 Nm 4 螺旋開溝機結(jié)構(gòu)設(shè)計計算 4.1

33、 總體方案的設(shè)計 考慮到桔園的具體作業(yè)環(huán)境，本設(shè)計決定采用螺旋開溝刀具。動力通過農(nóng)夫小精靈的動力輸出軸輸出轉(zhuǎn)速為1230r/min，經(jīng)過小帶輪傳送到刀架上的大帶輪，再由大帶輪通過軸傳送到錐齒輪減速器；最后再由錐齒輪的下端軸通過刀具連接軸將動力傳送到刀具上進行開溝作業(yè)，傳遞示，意圖如圖14。有第三部分設(shè)計可以得知刀具轉(zhuǎn)速約為280r/min， 總傳動比定為4.4，帶輪傳動比定為2.14，錐齒輪減速器選用傳動比約為2.06選用錐齒輪減速器的Z8系列。 考慮到作業(yè)的實際環(huán)境和使用的方便性，本設(shè)計的刀具安裝架采用可翻轉(zhuǎn)和拆卸性，當開溝機不作業(yè)時，刀具安裝架可向上翻轉(zhuǎn)，這樣就縮小了開溝機

34、的行走和使用空間；另外，在開溝機長期不需要工作時，刀架可拆卸下來，這樣，農(nóng)夫小精靈手扶拖拉機就可以用著它用，提高了工具的使用效率，節(jié)約了用戶的開支。 圖14 動力傳遞圖 Figure 14 Figure momentum transfer 4.2 主要零部件的設(shè)計 本設(shè)計的零部件設(shè)計均采用機械設(shè)計手冊（軟件版）進行設(shè)計計算和驗算 4.2.1 帶輪設(shè)計參見表4 表

35、4 帶輪設(shè)計數(shù)據(jù) Table 4 Pulley design data 名稱 數(shù)量 單位 傳動功率P1 4 KW 主動軸轉(zhuǎn)速n1 1230 r/min 從動軸轉(zhuǎn)速n2 574.766

36、 r/min 傳動比i 2.14 設(shè)計功率pd 5 KW 小帶輪基準直徑d 114 ㎜ 大帶輪基準直徑D 500 ㎜

37、 續(xù)表4 名稱 數(shù)量 單位 初定軸間距a0 500 ㎜ 所需基準長度Ld 4000 ㎜ 實際軸間距a 500 ㎜ 單根V帶傳遞的功率

38、 2.82 KW 傳動比i≠1的功率 0.46 KW 帶速V 7 m/s 小帶輪包角α 165 V帶的根數(shù)Z 2 單根V帶的預緊力 2

39、36 N 4.2.2 大帶輪軸的設(shè)計過程 （1） 軸的總體設(shè)計信息如表5 表5 軸總體設(shè)計數(shù)據(jù) Table 5 Axis design data 名稱 數(shù)值 單位 軸的轉(zhuǎn)向方式 單向恒定 軸的工作情況

40、 無腐蝕條件 軸的轉(zhuǎn)速 575 r/min 功率 4 KW 轉(zhuǎn)矩 66434.78 Nmm 材料牌號 45 調(diào)質(zhì) 硬度（HB)：230 抗拉強度

41、 650 MPa 屈服點 360 MPa 彎曲疲勞極限 270 MPa 扭轉(zhuǎn)疲勞極限 155 MPa 許用靜應力 260 MPa 許用疲勞應力

42、 180 MPa （2） 確定軸的最小直徑如表6 表6 確定軸最小直徑數(shù)據(jù) Table 6 To deterermine the minimum diameter of shaft data 名稱 數(shù)值 單位 A值為

43、 115 許用剪應力范圍 30～40 MPa 最小直徑的理論計算值 21.95 mm 滿足設(shè)計的最小軸徑 22 mm (3) 彎曲應力校核如表7 表7 彎曲應力校核數(shù)據(jù)

44、 Table 7 Bending stress calibration data 名稱 數(shù)值 單位 危險截面的 X坐標 180 mm 直徑 25 mm 危險截面的彎矩M 120 Nmm

45、 扭矩T 120 Nmm 截面的計算工作應力 -9.22 MPa 許用疲勞應力 180 MPa 結(jié)論：25mm處彎曲應力校核通過：彎曲應力校核通過 （4） 安全系數(shù)校核表8 表8 安全系數(shù)校核數(shù)據(jù)

46、 Table 8 Calibration factor of safety data 名稱 數(shù)值 單位 危險截面的X坐標 170 mm 直徑 25 mm 危險截面的彎矩M 120 Nmm 扭矩T

47、 146 Nmm 有效應力集中系數(shù) 2.05 扭轉(zhuǎn)作用 1.55 截面的疲勞強度安全系數(shù)S 1129.89 許用安全系數(shù)（S） 2.0 結(jié)論：170mm處疲勞強度校核通過 臨界轉(zhuǎn)速計算如表9 表9 臨界轉(zhuǎn)速計算數(shù)據(jù) Table 9 Calculati

48、on of critical speed data 名稱 數(shù)值 單位 當量直徑dv 60.43 ㎜ 軸截面的慣性矩I 654605.89＾4 ㎜ 支承距離與L的比值 0.47 軸所受的重力 400

49、 N 支座形式系數(shù)λ1 9.0 軸的一階臨界轉(zhuǎn)速ner1 24934.97 r/min 4.2.3 角接觸球軸承設(shè)計報告 角接觸球軸承設(shè)計報告 如表10 表10 角接觸球軸承設(shè)計報告 Table 10 Angular contact ball bearing design report 名稱 數(shù)值

50、 單位 設(shè)計參數(shù) 徑向力Fr 900 N 軸向力Fa 400 N 軸頸直徑d1 40 mm 轉(zhuǎn)速n 520

51、 r/min 要求壽命Lh′ 1500 h 溫度系數(shù)ft 1 潤滑方式 脂潤滑 被選軸承信息 軸承類型 角接觸球軸承 軸承型號 7008AC 軸承內(nèi)徑 d

52、 40 mm 軸承外徑D 68 ㎜ 軸承寬度 B 15 mm 基本額定動載荷 C 19000 N 續(xù)表

53、10 名稱 數(shù)量 單位 基本額定靜載荷Co 14500 N 極限轉(zhuǎn)速（脂） 8000 r/min 結(jié)論:經(jīng)過校核，軸承壽命Lh=29648（h），則驗算結(jié)構(gòu)合格 4.2.4 深溝球軸承設(shè)計報告 深溝球軸承設(shè)計報告如表11 表11 深溝球軸承設(shè)計報告

54、 Table 11 Reports the design of deep groove ball bearing 名稱 數(shù)值 單位 設(shè)計參數(shù) 徑向力Fr 100 N 軸向力Fa 100 N 軸徑直徑d1

55、 40 ㎜ 轉(zhuǎn)速n 535 r/min 要求壽命Lh′ 5000 h 溫度系數(shù)ft 1 潤滑方式 脂潤滑 被選軸承信息

56、 軸承類型 深溝球軸承 軸承型號 61908 軸承內(nèi)徑d 40 mm 軸承外徑D 62 mm 軸承寬度B 12 mm 基本額定動載荷C 13700

57、 N 基本額定靜載荷Co 9900 N 極限轉(zhuǎn)速（脂） 9500 r/min 結(jié)論：經(jīng)過校核，軸承壽命Lh=1813071（h)，則驗算合格 5 設(shè)計總結(jié) 經(jīng)過幾個月的努力，總算完成了桔園開溝機的設(shè)計，經(jīng)過實地考察，方案確定和設(shè)計計算驗證，本次設(shè)計的開溝機具有如下優(yōu)點：實用與桔園中用于開排水溝等開溝作業(yè)，免除了人工作業(yè)，提高了勞動效率；此開溝機還具有結(jié)構(gòu)簡單、運動靈活、通用性強等優(yōu)點，另外

58、，當機器不作業(yè)時，可以方便地將機架拆卸下來，這樣就減少了機器的存放空間，除此之外，此開溝機的零件均為常見的材料制造而成，部分零件采用國家標準零件，這些使得成本大大降低，這樣就能更廣泛的為廣大農(nóng)民所接受。 由于個人能力有限，本次設(shè)計也存在著一些不足和考慮不周全的地方，由于機架向旁邊伸出過長，其受力較大，簡單的角鋼焊接結(jié)構(gòu)在壽命方面有影響，在刀具的升降方面，要靠機架安裝時的旋轉(zhuǎn)，增加了勞動強度和操作的復雜度，托架的設(shè)計不能很好的將機架的受力傳遞到手扶拖拉機上，在開溝的起始階段，刀具的入土要先靠人工將扶手抬起一定的高度，做好再由尾輪架調(diào)節(jié)好開溝的深度，這樣又增加了操作的復雜度。

59、經(jīng)本次畢業(yè)設(shè)計，不僅鞏固了大學所學的理論知識，也使個人的能力得到了一定的鍛煉和提高。 參考文獻 [1] 李倩. 立式螺旋開溝器及開溝機整機特性研究[D] 吉林：吉林大學機械科學與工程學院 院，2007:4-24 [2] 宗躍. 挖溝機械的發(fā)展狀況及市場前景[J]. 工程機械，2001（7）：50-53 [3] 李金琦. 旋轉(zhuǎn)開溝機[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)機械出版社，1984：23-30 [4] 尹大慶、韓永俊、張建平. 工程開溝機工作機理的研究[J]. 農(nóng)機化研究，2003（3）： 77-78 [5] 徐慎

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65、bucket position tracking for a large hydraulic excavator[J]. Mechanism and Machine Theory,2005(40):1-16 致 謝 歷時將近兩個月的時間終于將這篇論文寫完，在論文的寫作過程中遇到了無數(shù)的困難和障礙，都在同學和老師的幫助下度過了。尤其要強烈感謝我的論文指導老師—李明老師，他對我進行了無私的指導和幫助，不厭其煩的幫助進行論文的修改和改進。另外，在校圖書館查找資料的時候，圖書館的老師也給我提供了很多方面的支持與幫助。在此向幫助和指導過我的各位老師表示最中心的感謝！ 感謝這篇論文所涉及到的各位學者。本文引用了數(shù)位學者的研究文獻，如果沒有各位學者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。 感謝我的同學和朋友，在我寫論文的過程中給予我了很多你問素材，還在論文的撰寫和排版燈過程中提供熱情的幫助。由于我的學術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位老師和學友批評和指正！ 19