資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 目 錄 1 前言 1 2 總體設(shè)計 2 2.1拔桿粉碎還田機(jī)與拖拉機(jī)的聯(lián)結(jié) 2 2.2 拔桿粉碎還田機(jī)的配置 2 2.3 拔桿部分 3 2.3.1拔桿機(jī)現(xiàn)狀 3 2.3.2 對拔桿機(jī)的要求 4 2.3.3 本課題拔桿機(jī)選擇 4 2.3.4 拔桿機(jī)工作原理 5 2.3.5 本課題拔桿機(jī)的技術(shù)解決方案 5 2.3.6 本拔桿機(jī)的優(yōu)點(diǎn) 6 2.3.7 通軸刨刀的設(shè)計 7 2.2.8拔桿刀軸入土深度可調(diào)設(shè)計...........................................7 3 部件設(shè)計 8 3.1 側(cè)邊齒輪箱總成 8 3.2 刀軸總成 9 4 設(shè)計計算 10 4.1 運(yùn)動計算 10 4.2動力計算 11 4.3 主要零件的應(yīng)力計算及強(qiáng)度校核 15 4.3.1 圓錐齒輪主要零件的應(yīng)力計算及強(qiáng)度校核 15 4.3.2直齒圓柱齒輪 17 4.4 軸與齒輪的計算.....................................................22 5 使用維護(hù)與保養(yǎng) ... 27 6 結(jié)論 29 參考文獻(xiàn) 30 致 謝...............................................................31 附 錄...............................................................32 1前言 機(jī)械化秸稈粉碎直接還田技術(shù), 就是用秸稈粉碎機(jī)將摘穗后的玉米及高粱、小麥等農(nóng)作物秸稈就地粉碎, 均勻地拋灑在地表, 隨即翻耕入土, 使之腐爛分解,直接還田。這種機(jī)械化秸稈粉碎直接還田技術(shù), 不僅能夠改善土壤結(jié)構(gòu), 增加土壤有機(jī)質(zhì)含量, 減少病蟲害, 培肥地力, 延緩?fù)寥腊褰Y(jié), 增強(qiáng)保水保肥能力, 而且能夠爭搶農(nóng)時, 節(jié)省勞動力, 減輕農(nóng)民朋友的勞動強(qiáng)度, 同時也是充分利用秸稈資源、減少秸稈焚燒、保護(hù)大氣環(huán)境、發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、實(shí)現(xiàn)有機(jī)農(nóng)業(yè)和可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)的重要保證。 發(fā)達(dá)國家在還田機(jī)具的研制和生產(chǎn)上起步較早，美國萬國公司于20世紀(jì)60年代初首次在聯(lián)合收割機(jī)上采取切碎機(jī)對秸稈進(jìn)行粉碎還田，其后研制了與90KW拖拉機(jī)配套的60型秸稈切碎機(jī)。英國在20世紀(jì)80年代初在收獲機(jī)上對秸稈進(jìn)行粉碎，并采用梨式耙進(jìn)行深埋。日本采用的是半喂式聯(lián)合收割機(jī)后面安裝切草裝置，一次能完成收獲和秸稈粉碎。我國機(jī)械化秸稈還田回收起源于20 世紀(jì)80 年代，發(fā)展速度較慢，主要開發(fā)的產(chǎn)品是與中小型拖拉機(jī)配套使用的秸稈粉碎還田機(jī)具。 目前國內(nèi)生產(chǎn)的秸稈還田機(jī)械種類繁雜, 且功能單一, 有的只粉碎秸稈不能滅茬, 或秸稈粉碎后不能充分掩埋, 撒落在地表, 不易漚制, 影響播種和種子發(fā)芽。若秸稈粉碎和旋耕滅茬分兩次作業(yè), 又會增加作業(yè)成本。同時, 現(xiàn)有機(jī)具作業(yè)時還存在運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)度差, 動力傳遞可靠系數(shù)小, 無安全保障, 秸稈粉碎率低, 不能鏟除作物根茬等缺陷。 本課題所設(shè)計的秸稈粉碎還田機(jī)是為金馬-500型拖拉機(jī)配套設(shè)計的農(nóng)機(jī)具，該農(nóng)機(jī)具具有拔桿和粉碎的作用?？梢园寻螚U機(jī)和粉碎機(jī)技術(shù)運(yùn)用于同一臺機(jī)子上，設(shè)計、計算與50馬力輪式拖拉機(jī)相匹配的拔稈粉碎還田機(jī)的傳動系統(tǒng)和動力參數(shù)；設(shè)計與拖拉機(jī)懸掛以及連接的機(jī)構(gòu)；設(shè)計拔桿機(jī)和粉碎兩個組成部件以及一個傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，繪制部件圖。最終設(shè)計的拔稈粉碎還田機(jī)能夠達(dá)到, 拔桿機(jī)和粉碎兩個工作部件，能各自獨(dú)立作業(yè)，共用一個傳動系統(tǒng)，即通過換裝不同的組成部件可實(shí)現(xiàn)不同項(xiàng)目的作業(yè)，由于該產(chǎn)品具有一機(jī)兩用的功能，因此具有較好地適用性和一定先進(jìn)性。 2總體設(shè)計 設(shè)計的總體方案，在現(xiàn)有的機(jī)型“錘爪式粉碎還田機(jī)” 的基礎(chǔ)上，融合“拔棉桿機(jī)的技術(shù)，使之兩機(jī)合一，以達(dá)到一次性完成拔桿、粉碎和還田作肥的目的。 粉碎還田機(jī)包括萬向節(jié)傳動總成，整體主梁懸掛總成、中央齒輪箱、側(cè)支承、刀軸和機(jī)罩總成。中央齒輪箱由動力輸入軸、動力輸入軸軸承殼，主動傘齒輪、從動傘齒輪、動力輸出軸、承殼、箱體、箱蓋、軸承、油封和螺栓組成。其特征是動力輸入軸軸承殼向齒輪箱的前上方伸出與整體主梁懸掛總成聯(lián)接，動力輸出軸伸出動力輸出軸軸承殼與刀軸聯(lián)接。在錘爪式粉碎還田機(jī)機(jī)殼上裝一齒輪箱，由中央齒輪箱經(jīng)帶傳動系統(tǒng)傳到拔桿齒輪箱，在齒輪箱里經(jīng)齒輪傳動傳到拔桿刀軸。 粉碎還田機(jī)按普通的分類方式大致可以分為臥式和立式，由于臥式的使用比較普遍，所以本次課題的粉碎還田機(jī)選擇臥式。 2.1 拔桿粉碎還田機(jī)與拖拉機(jī)的聯(lián)結(jié) 作業(yè)機(jī)和拖拉機(jī)的聯(lián)結(jié)方式有：懸掛式、半懸掛式、牽引式等幾種。懸掛式掛接是用拖拉機(jī)上的懸掛機(jī)構(gòu)將作業(yè)機(jī)與拖拉機(jī)聯(lián)結(jié)在一起成為作業(yè)機(jī)組，機(jī)組在道路上行進(jìn)或在地頭轉(zhuǎn)彎時，利用拖拉機(jī)的液壓機(jī)構(gòu)將作業(yè)機(jī)全部或局部提起，這種掛接方式，不僅是在移動狀態(tài)下進(jìn)行工作的各種機(jī)械如犁、耙、中耕機(jī)、播種機(jī)、噴霧機(jī)、收獲機(jī)等已經(jīng)廣泛采用，而且對于某些固定作業(yè)的機(jī)械在移動地點(diǎn)時，也采用了這種技術(shù)。 懸掛式機(jī)組具有許多優(yōu)點(diǎn)： a．機(jī)動性高 作業(yè)機(jī)在懸起后，由于機(jī)器本身不與地面接觸，因而拖拉機(jī)不因帶有農(nóng)具而影響它的原有的機(jī)動性，轉(zhuǎn)向方便靈活，回轉(zhuǎn)半徑小，空行時間少，道路行駛速度高，機(jī)組的通過性能好。 b．結(jié)構(gòu)簡單，重量輕 懸掛式作業(yè)機(jī)因系直接與拖拉機(jī)結(jié)成一體，不需設(shè)置行走輪、牽引裝置和工作部件提升機(jī)構(gòu)。故結(jié)構(gòu)緊湊，可節(jié)約鋼材，減輕機(jī)器重量，減低制造成本。 c．可以改善拖拉機(jī)的牽引性能 由于懸掛式作業(yè)機(jī)是和拖拉機(jī)結(jié)成一體，因此作業(yè)機(jī)的重量以及工作阻力的鉛垂分力，都有可能轉(zhuǎn)移到拖拉機(jī)上，增加拖拉機(jī)后輪的載荷，從而提高拖拉機(jī)輪胎與土壤附著力。 由此，本設(shè)計確定為全懸掛方案。 2.2 拔桿粉碎還田機(jī)的配置 拔桿粉碎還田機(jī)有正配置和偏配置，根據(jù)任務(wù)書要求選擇正配置。 拔桿粉碎還田機(jī)采用兩極或多級減速，其最后一級傳動裝置的配置有兩種方案： a．側(cè)邊傳動； b．中間傳動。 比較：中間傳動多用于正配置的拔桿粉碎還田機(jī)，動力從中間傳至刀軸，整機(jī)受力均勻，剛性好，但有漏粉碎現(xiàn)象，需裝備換擋裝置和漏粉碎裝置，因此齒輪箱結(jié)構(gòu)復(fù)雜。側(cè)邊轉(zhuǎn)動都用于偏至的旋耕機(jī)，作業(yè)是不漏粉碎，容易調(diào)速。對于本科題第一方案較好。 因此，整體設(shè)計為拔桿粉碎還田機(jī)，采用三點(diǎn)懸掛式與拖拉機(jī)連接，偏配置側(cè)邊傳動。 圖2-1拔桿粉碎還田機(jī)機(jī)動原理圖 拔桿粉碎還田機(jī)與拖拉機(jī)聯(lián)接作業(yè)時，萬向傳動軸偏置角度不得大于15°。田間過埂時，刀端離地高度在150～250mm之間，此時萬向傳動軸角度不得大于30°。切斷動力后，拔桿粉碎還田機(jī)最大提升高度達(dá)刀端離地250mm以上；動力輸出軸離地615mm。 2.3拔桿部分 起拔機(jī)構(gòu)是棉柴收獲機(jī)的關(guān)鍵部件，起拔性能的好壞，對于以后的作業(yè)直接影響整機(jī)的性能。 拔桿機(jī)主要用于玉米和棉柴的拔除作業(yè)?，F(xiàn)有的各種拔桿機(jī)雖然作業(yè)質(zhì)量能基本滿足農(nóng)藝要求，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格高、通過性差、操作不方便，推廣工作受到了一定限制。針對上述情況我們研制了拔桿粉碎還田機(jī)。 2.3.1拔棉桿的現(xiàn)狀 我國雖然自60 年代中期就開始了對棉柴收獲機(jī)械的研制工作, 但由于種種原因, 至今還沒能研制成功一種理想的機(jī)型, 推向市場, 應(yīng)用于棉田。所以廣大棉農(nóng)還是“面向黃土, 背朝天”, 據(jù)測定, 人工用手拔棉柴的提拔阻力為40～120 kg/ 株, 可見其勞動強(qiáng)度特別大。面對廣大棉農(nóng)的呼聲, 加速研制棉柴收獲機(jī)械, 應(yīng)得到有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)部門和農(nóng)機(jī)科研單位的高度重視和支持, 盡快研制、開發(fā)出較理想的、適宜我國農(nóng)藝要求的機(jī)型, 早日實(shí)現(xiàn)棉柴收獲機(jī)械化。 我國現(xiàn)在研制的棉柴收獲機(jī)械的“收獲”, 是指把摘拾完棉絮、扎根于土壤中并處于生長狀態(tài)的棉柴, 用鏟切或提拔的方法, 使棉根脫離土壤, 弄到地面上來。到目前為止, 還都是單純地進(jìn)行“收獲”作業(yè), 沒有考慮到“聯(lián)合收獲”的問題, 如“收獲”、撿拾、集束、打捆、運(yùn)輸、切斷及粉碎等一次完成。 A．機(jī)型 我國研制的棉柴收獲機(jī)械按結(jié)構(gòu)設(shè)計分, 有懸掛式、牽引式、鋤鏟式、拔輥式、鏈條式、連桿式和圓盤式等。就目前看, 多數(shù)傾向于與動力機(jī)配置采用前懸掛式, 起拔機(jī)構(gòu)采用拔輥式。 B．種類 按收獲原理分, 我國研制的棉柴收獲機(jī)械歸納起來可分為兩大類, 即鏟切式和提拔式。 a．鏟切式收獲機(jī)械。這類機(jī)械的收獲部件, 一般設(shè)計成一個特殊形狀的大鋤鏟, 工作時使鏟入土一定深度穿行, 由此切斷棉根,并使棉柴向上抬起, 有的后面牽引一耬耙, 把棉柴集成堆。這種棉柴收獲機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單, 制造和使用容易, 但消耗動力大, 殘留棉根較多, 鋪放不整齊, 棉農(nóng)不太歡迎。 b.提拔式收獲機(jī)械。這類機(jī)械的收獲部件多數(shù)采用對輥式, 也有的采用連桿式、圓盤式或是鏈條式。這類機(jī)械的工作過程是當(dāng)動力機(jī)前進(jìn)時, 起拔部件遇到棉柴即能迅速把它夾住, 在動力機(jī)繼續(xù)前進(jìn)的同時, 起拔部件把棉根從地下提拔到地面上來, 然后由輸送機(jī)械把棉柴從機(jī)械側(cè)面送出, 成條狀斜躺在地面上。這類機(jī)械結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,消耗動力較少, 殘留棉根較少, 鋪放整齊, 棉農(nóng)較歡迎。我國70 年代研制的棉柴收獲機(jī)械多數(shù)是利用鏟切原理設(shè)計制造的, 與動力機(jī)的配置多采用后牽引式。90 年代研制的棉柴收獲機(jī)械, 多數(shù)是利用提拔原理設(shè)計制造的, 與動力機(jī)的配置多采用前懸掛式, 這便于操這便于操作者觀察、使用。由于棉柴長勢特殊,沒有一定規(guī)律, 主稈與枝杈堅硬如木材, 要實(shí)現(xiàn)機(jī)械收獲, 確實(shí)難度很大。 本課題目的在于提供一種與粉碎還田機(jī)結(jié)合，能使之兩機(jī)合一，以達(dá)到一次性完成拔桿、粉碎和還田作肥的目的。 2.3.2 對拔桿機(jī)的要求 要求拔桿刀軸入土深度可調(diào)，以及與粉碎輥筒軸相對位置可調(diào)。設(shè)計時注意重心位置，與主機(jī)聯(lián)接后盡可能達(dá)到前后平衡，以減輕負(fù)荷量和提高安全性能。 2.3.3 本課題拔桿機(jī)的選擇 目前使用較多的是一種圓盤式拔棉柴機(jī), 靠的是把棉柴卡入圓盤上的鋸齒內(nèi), 通過拖拉機(jī)的前進(jìn), 利用地輪傳遞扭矩使得圓盤轉(zhuǎn)動與機(jī)具前進(jìn)的差值, 達(dá)到拔和拉的效果來拔出棉柴。在土壤較干情況下, 由于地輪傳遞的力矩有限, 拔斷率和漏拔率太高。為了提高拔凈率, 降低拔斷率, 采用旋耕機(jī)的工作原理( 即由拖拉機(jī)的動力輸出軸通過傳動系統(tǒng)將動力以扭矩的形式直接作用于通軸刨刀, 使之做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動, 切入土中使作物根茬可以翻出來) , 旋轉(zhuǎn)的通軸刨刀切入土壤3 cm～5 cm 深, 直接作用于作物的根部, 達(dá)到拔和刨的效果來拔出棉柴。這樣即使在土壤較干的情況下, 也會提高拔凈率, 降低拔斷率。拔棉柴時受力工作原理如圖2-2 所示。 圖2-2 拔棉柴時受力工作原理圖 2.3.4 拔棉桿機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理 a.拔棉桿機(jī)主要由變速箱、皮帶傳動機(jī)構(gòu)、通軸刨刀等組成。其結(jié)構(gòu)簡圖如圖2-3 圖2-3 拔棉桿機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖 b.工作原理 拖拉機(jī)動力輸出軸輸出的動力通過萬向節(jié)傳遞給棉柴收獲機(jī), 按一定轉(zhuǎn)速比例經(jīng)過變速箱、皮帶傳動機(jī)構(gòu)傳遞給通軸刨刀, 當(dāng)旋轉(zhuǎn)刀軸上的刀刃接觸棉柴根部時, 隨著拖拉機(jī)的前進(jìn)和刀軸的旋轉(zhuǎn)迅速切入棉桿的一定深度, 把棉柴向上拔起, 被拔出的棉柴向后傾倒, 被后面的粉碎機(jī)粉碎還田。在通軸刨刀拔出棉柴的同時, 把地里的殘膜刨起, 有利于殘膜的回收, 減少了白色污染。 2.2.5 本拔桿機(jī)的優(yōu)點(diǎn) 棉花生產(chǎn)過程中, 棉柴收獲是一項(xiàng)勞動強(qiáng)度最大的工作, 使用該機(jī)具后, 可以減少棉農(nóng)的勞動強(qiáng)度, 降低生產(chǎn)成本, 提高生產(chǎn)效益。在收獲棉柴的同時還可回收殘膜, 避免造成土壤的白色污染。同時由于棉柴的及時收獲, 避免了農(nóng)民因要播種小麥而焚燒棉柴, 具有良好的社會效益。 拔桿刀軸入土深度可調(diào)，以及與粉碎輥筒軸相對位置可調(diào)。該機(jī)具在工作時不受棉花行距、株距限制, 具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力, 操作方便, 拔凈率高; 同時還可以一機(jī)多用, 有利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展, 可以大批量生產(chǎn)和推廣。 2.2.6 通軸刨刀的設(shè)計 由于通軸刨刀在作業(yè)時的入土深度只有3 cm～5 cm, 因而刨刀刀片的設(shè)計在長度方面要較短。而刀軸上沒有刀片的地方在工作時容易產(chǎn)生雜草和殘膜的纏繞, 所以采用通軸刨刀的形式, 同時也可以適應(yīng)不同的棉花種植行距。為此, 全軸的刨刀刀片共分配為5 組, 每組3 片刀片, 在圓周上均勻排列。每片刀片的尺寸為50mm×250 mm。5組刀片的工作順序采用1, 4, 5，2, 3, 從而減少了機(jī)具在工作中的受扭情況及機(jī)具的振動。 圖2-4通軸刨刀總成 1．刀輥刀鋒 2.刀輥刀架 3.六角頭螺栓 4.六角頭螺母 5.刀輥支架 6 .刀輥支桿 2.2.8拔桿刀軸入土深度可調(diào)，以及與粉碎輥筒軸相對位置可調(diào)設(shè)計 圖2-5 傳動原理圖 齒輪箱與機(jī)殼用定位銷定位，用螺栓連接，在需要調(diào)節(jié)拔桿刀軸入土深度時，以定位銷為圓點(diǎn)轉(zhuǎn)動到所需的入土深度，然后用螺栓連接。 3 部件設(shè)計 3.1側(cè)邊齒輪箱總成 圖 3-1 側(cè)邊齒輪箱 傳動箱總成,箱蓋上裝有供加油、通氣用的加油螺塞，箱體后上部裝有供檢油用的檢油螺塞，放油螺塞位于箱體下部。大錐齒輪、二軸標(biāo)準(zhǔn)齒輪與第二軸用花鍵連接。傳動齒輪裝載傳動軸上，為過橋齒輪。刀軸花鍵軸中間花鍵與刀軸齒輪連接，兩端花鍵與左、右刀軸內(nèi)花鍵連接，傳遞動力。 傳動箱內(nèi)的幾項(xiàng)調(diào)整： 旋耕機(jī)在使用中，由于軸承、齒輪的磨損，軸承間隙和齒輪嚙合情況都會發(fā)生變化，因此，必要時應(yīng)加以調(diào)整： A．第一軸軸承間隙的調(diào)整 第一軸軸承間隙的正常值為0.1-0.2毫米，當(dāng)軸承間隙超過0.5毫米時，應(yīng)加以調(diào)整。 B．第二軸軸承間隙的調(diào)整 第二軸軸承間隙的正常值為0.1-0.2毫米，當(dāng)軸承間隙超過0.5毫米時，應(yīng)加以調(diào)整。 C．錐齒輪副嚙合印痕的檢查及其調(diào)整 印痕的測取方法： 將紅丹油涂在大錐齒輪工作表面上，用手按正常工作方向轉(zhuǎn)動錐齒輪軸，觀察小錐齒輪工作面上印痕的大小及分布情況。 D．錐齒輪副赤側(cè)間隙的調(diào)整 適當(dāng)?shù)凝X側(cè)間隙是齒輪正常工作的條件之一。間隙過小，則潤滑不良；間隙過大，運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生較大的沖擊和噪音。總之，都將導(dǎo)致齒輪的加速磨損。 齒側(cè)間隙的測取方法： 用保險絲或其他軟金屬，彎成S形，置于齒輪非嚙合面之間，按正常工作方向轉(zhuǎn)動齒輪將保險絲擠扁，然后取出，測量靠近大端處被擠壓的厚度既即為齒側(cè)間隙，正常值為0.26-0.65毫米，如果齒側(cè)間隙超過0.8毫米，即應(yīng)調(diào)整。 E．關(guān)于傳動軸和傳動軸軸端壓蓋與箱體之間的傳動軸紙墊的數(shù)量，規(guī)定為0.5毫米厚各一張，使用單位在拆裝、保養(yǎng)時，務(wù)請注意不得任意增加或減少紙墊的數(shù)量，紙墊的厚度亦不得變更。 F．刀軸花鍵軸軸承間隙的調(diào)整 軸承間隙的正常值為0.1-0.2毫米，當(dāng)軸承間隙超過0.5毫米時，應(yīng)加以調(diào)整。如果軸承間隙調(diào)好后，刀軸齒輪對稱平面不和傳動箱體對稱平面相重合，還需進(jìn)行調(diào)整，其調(diào)整方法可通過增、減刀軸左、右軸承蓋與箱體之間的紙墊來達(dá)到，但紙墊的總厚度不得增加或減少，即左邊增加多少右邊必須減少多少，反之亦然，以防止破壞已調(diào)整好的軸承間隙。 3.2刀軸總成 1.刀軸 2.刀軸套 圖 3-2 拔桿刀軸焊合 刀軸總成（如圖3-2所示）由刀軸、刀軸套組成。 4 設(shè)計計算 4.1 運(yùn)動計算 拔桿粉碎機(jī)配套動力為36.75千瓦（50馬力），動力有拖拉機(jī)動力輸出軸經(jīng)一對圓錐齒輪、帶傳動、側(cè)邊圓柱齒輪帶動刀軸旋轉(zhuǎn)，傳動路線圖見圖4-1，有關(guān)設(shè)計依據(jù)見表4-1. 圖 4-1傳 動路線圖 表4-1 設(shè)計依據(jù) 動力輸出軸轉(zhuǎn)速(r/min) 720 軸距(mm) 1944 前輪距(mm) 1250-1500 前輪距(mm) 1300-1600 前輪距(mm) 8.3-24 后輪胎(mm) 14.9-30 動力輸出軸離地面高度(mm) 615 刀輥轉(zhuǎn)速(r/min) 200-300 拔桿刀軸轉(zhuǎn)速(r/min) 1600-1800 粉碎入土深度(mm) 20 幅寬(mm) 1600 工作壽命(h) 5×800 根據(jù)已有的參數(shù)，選擇齒輪的個數(shù)以及齒輪的齒數(shù)如下圖： 表4-2 齒 數(shù) 模數(shù) 傳動比 圓錐 齒輪 38 6 0.3835 14 6 帶輪 1.1735 圓柱 齒輪 15 3 3.8 57 3 15 3.5 1.333 17 3.5 4.2 動力計算 4.2.1各運(yùn)動副的效率 查有關(guān)文獻(xiàn)得： 圓錐齒輪傳動 =0.96 圓柱齒輪傳動 =0.96 滾柱軸承 =0.98 球軸承 =0.99 萬向節(jié) =0.96 帶輪 =0.96 （4-1） （4-2） 4.2.2動力分配 A 拖拉機(jī)動力輸出軸的額定輸出功率: 其額定輸出功率為:=0.8=0.8×50×0.7355=29.42 KW B算第一軸及大錐齒輪功率,轉(zhuǎn)速和扭矩 29.42×0.98×0.96=27.68 KW r/min KW r/min C第二小錐齒輪功率，轉(zhuǎn)速和扭矩 KW r/min D第二軸功率,轉(zhuǎn)速和扭矩 KW r/min E第二軸功率,轉(zhuǎn)速和扭矩 KW r/min F刀軸和帶輪功率,轉(zhuǎn)速和扭矩 KW r/min G刀軸功率,轉(zhuǎn)速和扭矩 KW r/min H拔桿部分的計算 a帶輪的功率，轉(zhuǎn)速和扭矩 KW r/min b第三軸和的功率，轉(zhuǎn)速和扭矩 KW r/min c第四軸和和的功率，轉(zhuǎn)速和扭矩 KW r/min KW r/min KW r/min d拔桿刀軸和的功率，轉(zhuǎn)速和扭矩 KW r/min KW r/min 表4-3各軸與齒輪考慮傳動效率后相應(yīng)的功率、轉(zhuǎn)速和扭距匯總于 表4-3 軸次 動力 Ⅰ軸 Ⅱ 刀軸 輸出軸 軸 軸 軸 功 率（KW） 29.42 27.68 27.68 26.04 26.57 25.01 22.35 22.81 轉(zhuǎn)速（r/min） 720 720 720 1954.29 1954.29 1954.29 1655.39 1665.39 扭距（） 367.10 359.8 124.70 127.24 122.20 128.92 130.79 傳動比 0.3684 1.1735 總傳動比 0.43 軸次 齒輪軸 Ⅲ 刀軸 軸 軸 功 率（KW） 23.76 23.52 21.46 22.58 22.58 21.68 21.46 轉(zhuǎn)速（r/min） 1651 1651 434.47 434.47 434.47 325.93 325.93 扭距（） 137.42 136.03 471.66 496.27 496.27 635.17 628.73 傳動比 1.1837 3.8 1.333 總傳動比 6 4.3主要零件的應(yīng)力計算及強(qiáng)度校核 4.3.1 圓錐齒輪 a.齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算見下表 表4-4 名稱 代號 公式及依據(jù) 數(shù) 值 單 位 材料 20CrMnTi 表面硬度 HRC 59~64HRC 動力軸轉(zhuǎn)速 n動 720 r/min 計算壽命 T T=10(小時)40（天）5（年） 2000 H 齒數(shù) Z 38 14 模數(shù) m 6 mm 傳動比 i 0.3684 分度圓錐角 69.77° 20.22° 齒寬 b 40 mm 嚙合角 20° 材料系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計手冊 表6.3得 189.8 使用系數(shù) 表6.2得 1.75 動載系數(shù) 圖6.10得 1.15 齒向載荷分布系數(shù) 圖6.13 1.02 載荷系數(shù) K 2.05 齒寬系數(shù) 圓周速度 7.16 M/s 齒面接觸疲勞強(qiáng)度 810.38 MPa 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 接觸疲勞壽命系數(shù) 機(jī)械設(shè)計 圖6.6 接觸疲勞強(qiáng)度極限 MPa 安全系數(shù) 許用接觸應(yīng)力 MPa 彎曲疲勞極限 機(jī)械設(shè)計 圖6.9 彎曲疲勞壽命系數(shù) 彎曲疲勞安全系數(shù) 應(yīng)力修正系數(shù) 機(jī)械設(shè)計 許用彎曲應(yīng)力 MPa 齒形系數(shù) 機(jī)械設(shè)計 表6.4 計算大、小齒輪值 大齒輪數(shù)大，應(yīng)按大齒輪校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 ∵ MPa＜571.43 MPa ∴合格 4.3.2圓柱齒輪的強(qiáng)度計算 表4-5 參數(shù)表 名稱 代號 公式及依據(jù) 數(shù) 值 單位 材料 45 20MnTi 表面硬度 HRC 58~63 齒數(shù) Z 15 57 15 17 模數(shù) m 3 3.5 mm 嚙合角 20 計算壽命 T 2000 h 各齒輪轉(zhuǎn)速 n r/min 傳動比i 3.8 1.333 齒寬 b 材料系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計手冊 表6.3得 189.8 齒輪圓周速度 V m/s 使用系數(shù) 機(jī)械設(shè)計 表6.2得 動載系數(shù) 圖6.10得 齒間載荷分配系數(shù) 齒向載荷分布系數(shù) 圖6.13 齒輪轉(zhuǎn)矩 T 載荷系數(shù) K 齒面接觸疲勞強(qiáng)度 機(jī)械設(shè)計公式6.10 MPa 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 接觸疲勞壽命系數(shù) 機(jī)械設(shè)計 圖6.6 接觸疲勞強(qiáng)度極限 圖 6.8 MPa 安全系數(shù) 許用接觸應(yīng)力 1650 MPa 彎曲疲勞極限 圖6.9 MPa 彎曲疲勞安全系數(shù) 應(yīng)力修正系數(shù) 彎曲疲勞疲勞壽命系數(shù) 機(jī)械設(shè)計 圖6.7 許用彎曲應(yīng)力 MPa 齒形系數(shù) 機(jī)械設(shè)計師手冊 圖17-2 應(yīng)力修正系數(shù) 機(jī)械設(shè)計師手冊 圖17-13 計算大、小齒輪值 齒根彎曲強(qiáng)度 MPa 經(jīng)計算： 安全 安全 安全 安全 4.4齒輪的計算 A．錐齒輪 齒數(shù)： 大端模數(shù)：=6 分度圓直徑： (4-4) 節(jié)錐角： (4-5) 錐矩 (4-6) 齒寬： (4-7) 齒距： (4-8) 變位系數(shù)：由于 所以 由機(jī)械設(shè)計手冊單行本機(jī)械傳動圖13-1-4 取 齒頂高： (4-9) 齒根高： (4-10) (4-11) 齒頂間隙： (4-12) 齒根角： (4-13) 齒頂角: (4-14) 齒頂圓錐角： (4-15) 齒根圓錐角： (4-16) 齒頂圓直徑： (4-17) 節(jié)錐頂點(diǎn)到輪轂距離: (4-18) 大端分度圓弧齒厚： (4-19) 分度圓齒厚： (4-20) 分度圓弦齒高： (4-21) B． 直齒輪（3.4）變位 模數(shù)： 齒數(shù) 壓力角： 螺旋角： 未變位時中心距： 總變位系數(shù)： 齒數(shù)比： 分度圓直徑： 基圓直徑： 齒頂高 齒根高： 全齒高： 齒頂圓直徑： 齒根圓直徑： 齒頂壓力角： 端面重合度： 所以合格 軸向重合度： 總重合度： C．齒輪（5.6） 模數(shù)： 壓力角： 齒數(shù)： 螺旋角： 分度圓直徑： 基圓直徑： 齒頂高： 總變位系數(shù)： 齒頂高 齒根高： 全齒高： 齒頂圓直徑： 齒根圓直徑： 齒頂壓力角： 端面重合度： 所以合格 軸向重合度： 總重合度： 5 使用維護(hù)與保養(yǎng)及使用注意事項(xiàng) 5.1 使用維護(hù)與保養(yǎng) 根據(jù)“防重于漢,養(yǎng)重于修”的原則,正確地進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)是保證旋耕機(jī)正確運(yùn)轉(zhuǎn)、工效高、性能好、使用壽命長的重要方法。 (A)班保養(yǎng)（工作10小時） a.檢查擰緊各連接螺栓、螺母，檢查放油螺塞有無松動。 b.檢查各部位插銷、開口銷有無缺損，必要時添補(bǔ)或更換新件。開口銷不得用舊件或它物替代。 c.檢查傳動箱齒輪油油面，缺油時應(yīng)添加到檢查孔剛剛能流出為止，再擰緊檢油螺塞。 (B)一號保養(yǎng)（拔桿粉碎還田機(jī)工作一季） a.全部進(jìn)行班保養(yǎng)的規(guī)定項(xiàng)目。 b.更換齒輪油。 c.檢查刀軸兩端軸承磨損情況和是否因油封失效而進(jìn)了泥水，拆開清洗并加足黃油，必要時更換新油封。 a.檢查刀片是否過渡磨損，必要時更換新刀片。對于錘爪磨損較大需調(diào)整時，必須用同重量的錘爪（最大差值不得超過20克），方可調(diào)換安裝在滾筒上。 b.檢查傳動箱各軸承間隙及錐齒輪副嚙合的間隙，必要時調(diào)整間隙。 (C)二號保養(yǎng)（拔桿粉碎還田機(jī)工作一年后進(jìn)行） a.徹底清除拔桿粉碎還田機(jī)上的泥土. b.放出齒輪油,進(jìn)行拆卸檢查.特別注意檢查各軸磨損情況,安裝時零件須清潔,安裝好后加注新齒輪油至規(guī)定油面。 c.拆洗刀軸軸承及軸承座，更換油封，安裝時注足黃油。 d.拆洗萬向節(jié)總成，清洗十字軸滾針，如有損壞應(yīng)更換。 e.拆下全部刀片檢查，磨損嚴(yán)重和有裂痕的必須更換。 f.檢查刀軸上的刀座是否裂開，六角孔是否損壞，刀座與刀軸管焊縫是否裂開，必要時鏟去已損壞的刀座并焊上新刀座。 g.修理機(jī)罩及拖板，使其恢復(fù)原狀，如無法修復(fù)應(yīng)更換新件。拔桿粉碎還田機(jī)不工作長期停放，萬向節(jié)應(yīng)拆下放置室內(nèi)，墊高秸稈還田機(jī)是刀尖離地，刀片應(yīng)涂廢機(jī)油防銹，外露花鍵軸亦需涂油防銹。非工作表面剝落的油漆應(yīng)按原色補(bǔ)齊以防銹蝕。秸稈還田機(jī)置于室外應(yīng)覆蓋。 5.2 使用注意事項(xiàng) A秸稈還田機(jī)要正確起動, 機(jī)組起步必須平穩(wěn)。先將秸稈還田機(jī)提升到刀片距離地面10厘米左右,再結(jié)合動力輸出軸使桔稈還田機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。然后選擇適當(dāng)?shù)那斑M(jìn)檔位, 緩慢放松離合器, 在機(jī)組前進(jìn)中降下桔稈還田機(jī), 投入正常作業(yè)。嚴(yán)禁還田機(jī)處于作業(yè)位置下起步, 更不得強(qiáng)行掛接動力輸出軸。否則將會造成動力輸出軸、花鍵套及桔稈還田機(jī)傳動機(jī)構(gòu)的損壞。 B檢修保養(yǎng)秸稈還田機(jī)時, 必須切斷動力, 以防傳動部件傷人。 C倒車時應(yīng)切斷動力, 并將秸稈還田機(jī)升起。作業(yè)時嚴(yán)禁有人在機(jī)組后方跟行。 D更換損壞或磨損的刀片時,更注意保持粉碎刀軸的平衡。個別刀片更換時要對稱進(jìn)行大量更換時, 要將所備刀片按重量分級, 把重量差小于10克的作為同一級, 同一級刀片才可裝在同一根軸上。 E作業(yè)中及時清除或避開地面障礙物, 如石塊、界碑、樹樁等, 以免損壞機(jī)件。 F越過較大溝、埂時, 要注意還田機(jī)的升降高度, 防止萬向節(jié)傳動軸頂死、脫落和刀片吃土。 6 結(jié)論 A本次設(shè)計1GF-160 型拔稈粉碎還田機(jī)結(jié)構(gòu)合理、新穎, 有一定的創(chuàng)新性, 調(diào)整、保養(yǎng)、維修方便。該機(jī)一機(jī)兩用, 可同時完成各種農(nóng)作物的秸稈粉碎還田和拔除秸桿兩項(xiàng)作業(yè), 實(shí)用性強(qiáng)。設(shè)計時盡可能將重心前移，使拔稈粉碎還田機(jī)與主機(jī)聯(lián)接后達(dá)到前后平衡，以減輕負(fù)荷量和提高安全性。拔桿刀軸入土深度可調(diào)，以及與粉碎輥筒軸相對位置可調(diào)。與配套動力掛接簡單, 動力傳動安全可靠, 田間作業(yè)基本不受土壤和地理?xiàng)l件限制, 是農(nóng)戶理想的拔稈粉碎還田機(jī)機(jī)具。 B 該機(jī)性能優(yōu)良, 造價低廉, 作業(yè)質(zhì)量好, 工作效率高, 油料消耗適中, 作業(yè)性能穩(wěn)定可靠, 可為農(nóng)民創(chuàng)造較大的經(jīng)濟(jì)效益, 能節(jié)約大量勞動力, 減輕農(nóng)民勞動強(qiáng)度, 同時, 減少病蟲害和改良土壤, 有效保持秸稈肥力, 增產(chǎn)效果明顯, 有效避免了因秸稈焚燒而造成的環(huán)境污染、能源流失和火災(zāi)發(fā)生。 C 通過對技術(shù)性能指標(biāo)測試和生產(chǎn)試驗(yàn)查定,該機(jī)的主要性能指標(biāo)已達(dá)到或超過國家和行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定和農(nóng)藝要求。秸稈粉碎合格率達(dá)91% , 滅茬率達(dá)82% , 掩埋合格率達(dá)92% , 使用可靠性達(dá)96% 。 參考文獻(xiàn) [1] 徐錦康．機(jī)械設(shè)計[M]．北京:高等教育出版社,2004.4 [2] 機(jī)械工程師手冊編委會．機(jī)械工程師手冊(第三版)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社2007.3 [3] 沈世德．機(jī)械原理[M]．北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.2 [4] 邱宣懷．機(jī)械設(shè)計[M]．北京:高等教育出版社,1997.8 [5] 朱孝錄．齒輪傳動設(shè)計手冊[M]．北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005 [6] 朱炳麒．理論力學(xué)[M]．北京:機(jī)械工業(yè)出版社,4004.6 [7] 王旭、王積森．機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計[M]．北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.7 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田間作業(yè)狀態(tài)圖 1BF-160-00 A0 1 3 拔桿刀部件圖 1BF-160-01-00 A3 1 4 齒輪箱 1BF-160-02 A3 1 5 第一軸 1BF-160-03 A3 1 6 傳動軸 1BF-160-04 A2 1 7 齒輪軸 1BF-160-05 A3 1 8 刀軸 1BF-160-06 A2 1 9 大錐齒輪 1BF-160-07 A2 1 10 小錐齒輪 1BF-160-08 A3 1 11 傳動齒輪 1BF-160-09 A3 1 31