3775 油茶墾復(fù)機(jī)中間傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),油茶,墾復(fù),中間,傳動(dòng)系統(tǒng),設(shè)計(jì) 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)（論文）課 題 名 稱(chēng)油茶墾復(fù)機(jī)的中間傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名 彭星亮 院（系） 工學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師 饒洪輝 職 稱(chēng) 講師 學(xué) 歷 博士畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）要求：1. 要求在完成論文期間，積極主動(dòng)，查閱大量文獻(xiàn)，獨(dú)立創(chuàng)新；2. 按時(shí)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容，方案切實(shí)可行；3. 獨(dú)立繪制裝配圖和零件圖；4. 圖紙量不少于 1.5 張 A0；5. 獨(dú)立完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，格式正確，要求字?jǐn)?shù)不少于 4000 字；6. 完成電子文檔，并打印裝訂成冊(cè)。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容與技術(shù)參數(shù)：1.可實(shí)現(xiàn)旋耕工作深度 20~25cm，作業(yè)耕幅 1.2~1.3m；2.可使生產(chǎn)率達(dá)到 0.2~0.3k㎡/h；3 可實(shí)現(xiàn)動(dòng)力減速輸出；畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作計(jì)劃：1.了解本機(jī)工作原理，明白設(shè)計(jì)意義；2.查閱資料并畫(huà)出機(jī)械機(jī)構(gòu)草圖；3.通過(guò)計(jì)算確定零件尺寸，并掌握零件主要參數(shù)及材料熱處理方式；4.寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；5.根據(jù)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的計(jì)算尺寸，畫(huà)出各零件圖；6.畫(huà)出機(jī)械總裝配圖。接受任務(wù)日期 2012 年 2 月 7 日 要求完成日期 2012 年 5 月 10 日學(xué) 生 簽 名 2012 年 5 月 10 日指導(dǎo)教師簽名 年 月 日院長(zhǎng)（主任）簽名 年 月 日1油茶墾復(fù)機(jī)中間傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)１ 緒　論1.1 　 引 言在盛產(chǎn)油茶的三江縣進(jìn)行連續(xù)幾年的試驗(yàn)觀測(cè)表明,油茶地經(jīng)墾復(fù)后土壤疏松,保水保肥,促進(jìn)茶株根系發(fā)育,春季所發(fā)新梢數(shù)、梢長(zhǎng)、新葉數(shù)、花芽數(shù)分別比不墾復(fù)的增加48.5%、118.7%、11.5%和88?7%,而且茶籽千粒重增加0.7一3.3公斤,畝產(chǎn)量增加11.7一39.2公斤,增產(chǎn)15.7%一81.6%。一般深墾(深度為18一20厘米)于元月份茶株梢芽末萌動(dòng)之前進(jìn)行,以提高土溫、濕度及土層養(yǎng)分,促進(jìn)梢芽萌動(dòng)和座果;淺墾(深度<18厘米)于七八月份茶果膨大期進(jìn)行,減少地表徑流和水分蒸發(fā),接納降水,促進(jìn)花芽分化、茶果膨大和油脂的轉(zhuǎn)化。1.2　油茶墾復(fù)的簡(jiǎn)介油茶從栽種到開(kāi)花結(jié)果只需要3-5年時(shí)間，而受益期長(zhǎng)達(dá)60余年，油茶林通過(guò)墾復(fù)，清除了雜草灌木，改善林地的環(huán)境、疏松土壤、增強(qiáng)抗性，減少病蟲(chóng)的傷害；又將林地雜草翻埋于土中，增加了土壤肥力，促進(jìn)油茶生長(zhǎng)發(fā)育和提高產(chǎn)量，該措施投入低，見(jiàn)效快，易為林農(nóng)接受。墾復(fù)的季節(jié)分為兩種，一種為冬季墾復(fù)，要求深挖，深度為２０到２５ｃｍ，并要求起塊大，土塊翻邊，草蔸朝天，翻過(guò)來(lái)的土塊無(wú)須打碎，形成坑坑洼洼，像魚(yú)鱗一樣，以增加蓄水，改良土壤。另種為夏季墾復(fù)，耕深為１０到１５ｃｍ。墾復(fù)的方法可采用全墾、帶墾、穴墾及階梯式墾、壕溝墾等，不論采用哪種方法都應(yīng)以搞好水土保持為前提。同時(shí)要因地制宜，根據(jù)不同的地形地勢(shì)、林地狀況和經(jīng)營(yíng)的方式采取相應(yīng)的墾復(fù)方法。全墾是在地勢(shì)平坦，坡度在１５o以下的荒蕪油茶山。全墾就是將油茶林地的土壤自下而上全部翻挖過(guò)來(lái)、挖時(shí)要環(huán)山水平而上，邊挖邊把泥土蓋在雜草、灌木上面，做成一條條土埂，阻隔山水，防止水土流失，同時(shí)還可以加速雜草、灌木的腐爛，提高土壤的肥力。2２ 油茶墾復(fù)機(jī)的工作原理2.1　油茶墾復(fù)機(jī)的工作方式油茶墾復(fù)機(jī)的是由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)架、土壤耕作機(jī)具、懸掛機(jī)構(gòu)等組成的，通過(guò)懸掛機(jī)構(gòu)將墾復(fù)機(jī)連接在一部拖拉機(jī)后面，然后傳動(dòng)機(jī)構(gòu)把拖拉機(jī)的動(dòng)力傳到傳動(dòng)軸上，傳動(dòng)軸經(jīng)由墾復(fù)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)把動(dòng)力傳到刀上，通過(guò)旋轉(zhuǎn)的方式對(duì)土壤進(jìn)行墾復(fù)。根據(jù)要求選擇墾復(fù)的方法，實(shí)現(xiàn)荒地的墾復(fù)。2.2　油茶墾復(fù)機(jī)傳動(dòng)的選擇油茶墾復(fù)機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有兩種方式,一種方式是中間傳動(dòng)，另一種是側(cè)邊傳動(dòng)。中間傳動(dòng)和側(cè)邊傳動(dòng)的選用各有利弊，一般耕幅小于拖拉機(jī)后輪外緣寬度的墾復(fù)機(jī)多采用側(cè)邊傳動(dòng)，耕幅大于拖拉機(jī)后輪外緣寬度（即1.5米以上）的墾復(fù)機(jī)，多采用中間傳動(dòng)。中間傳動(dòng)由于中間有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使得在耕地時(shí)中間部位有漏耕現(xiàn)象。選用鏈條還是齒輪傳動(dòng)？在大功率時(shí)，相對(duì)的說(shuō)，齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)要小些，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明齒輪傳動(dòng)可靠性好，使用的壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)緊湊，但重量大，優(yōu)質(zhì)的合金材料用量多；鏈條傳動(dòng)較簡(jiǎn)單，重量輕，特別是在中心距大的時(shí)候，比齒輪傳動(dòng)優(yōu)越。依據(jù)設(shè)計(jì)的要求在動(dòng)力為33.1-40.4kw，工作深度為20-25cm,作業(yè)幅寬為1.2-1.3m的條件下，我選擇中間齒輪傳動(dòng)。2.3　油茶墾復(fù)機(jī)的耕作機(jī)具的選擇在刀具的選擇上我們有三種，分別為旋轉(zhuǎn)鍬、鏵式犁、旋耕機(jī)。鏵式犁雖然是一種傳統(tǒng)的土壤耕作機(jī)具，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以翻垡，但碎土能力不足，需要通過(guò)后續(xù)工序的碎土作業(yè)，才能達(dá)到苗床的要求，鏵式犁工作需要很大的牽引力，這使拖拉機(jī)的重量減輕受到限制，使機(jī)組本身的移動(dòng)消耗的功率增加。旋耕機(jī)的碎土能力和混土能力強(qiáng)，但消耗比較高，不能翻垡，耕深一般比較淺。而旋轉(zhuǎn)鍬與鏵式犁及旋耕機(jī)相比，它的最大特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速低，垡片大，耕得深，可以翻垡，能量消耗比旋耕機(jī)小，碎土能力比鏵式犁好。根據(jù)前面油茶墾復(fù)機(jī)的簡(jiǎn)介和設(shè)計(jì)的要求，我們可以知道，作為冬季墾復(fù)的特點(diǎn)在于耕的深，能翻垡。故我選擇旋轉(zhuǎn)鍬作為本設(shè)計(jì)墾復(fù)機(jī)的耕作機(jī)具。32.4 油茶墾復(fù)機(jī)的工作原理的總圖圖 1 中間傳動(dòng)式旋耕機(jī)機(jī)械原理總圖1-軸 2-犁刀 3-旋轉(zhuǎn)鍬 4-支架 5-箱體2.4.1 油茶墾復(fù)機(jī)工作原理簡(jiǎn)述通過(guò)拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出，經(jīng)傳動(dòng)軸將動(dòng)力傳給錐齒輪，錐齒輪進(jìn)行一級(jí)減速傳動(dòng)到變速箱 5 的輸入軸經(jīng)行走傳動(dòng)線路三級(jí)減速后傳到行走輸出軸帶動(dòng)行走地輪轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械的行走。另外一邊輸入軸運(yùn)動(dòng)經(jīng)三級(jí)減速傳遞到旋耕軸 1，實(shí)現(xiàn)機(jī)械的旋耕作業(yè)42.4.2 油茶墾復(fù)機(jī)的三維裝配圖52.4.3　油茶墾復(fù)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的二維圖1-軸 2-錐齒輪 3，4--18 齒齒輪 5-54 齒齒輪 6-24 齒齒輪62.5 油茶墾復(fù)機(jī)的耕作機(jī)具2.5.1 旋耕刀的部分原理圖1 -刀軸 2 -刀盤(pán) 3-旋轉(zhuǎn)刀 4 -支板 2.5.2 旋耕刀的部分原理說(shuō)明轉(zhuǎn)子繞軸 1 旋轉(zhuǎn),在刀盤(pán) 2 上裝有三把 L 形刀齒，兩個(gè)相鄰刀盤(pán)的刀齒要對(duì)著安裝，在刀的背后裝有頂板 4（裝在刀盤(pán)的內(nèi)側(cè)） 。工作時(shí)刀切開(kāi)垡片，頂板和刀一起把垡片帶到后面。當(dāng)?shù)栋眼移蛏咸崞饡r(shí)，垡片脫落頂板而滑下。垡片長(zhǎng)度應(yīng)該大于 L，以保證拋投時(shí)垡片位于刀上。該部件的特點(diǎn)在于具有頂板。73油茶墾復(fù)機(jī)中間傳動(dòng)的設(shè)計(jì)3.1傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.1.1 中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖3.1.2 中間傳動(dòng)系統(tǒng)部分的原理簡(jiǎn)述通過(guò)拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出，經(jīng)傳動(dòng)軸 I 將動(dòng)力傳給錐齒輪，錐齒輪進(jìn)行一級(jí)減速，再由同軸 II 的直齒輪 I 將動(dòng)力傳給下一級(jí)齒輪 II，直齒輪 II 將動(dòng)力傳遞給齒輪 III進(jìn)行二級(jí)減速，齒輪 III 將動(dòng)力傳遞給旋耕軸齒輪 VI，旋轉(zhuǎn)軸 V 再將動(dòng)力傳遞給旋轉(zhuǎn)鍬。3.1.3 旋耕鍬的技術(shù)參數(shù)依據(jù)設(shè)計(jì)要求動(dòng)力為３３.１－４０.４kw，工作幅寬為1.9m,最大耕深為30cm,所以選擇東方紅－LX604系列的拖拉機(jī)，轉(zhuǎn)速選為540r/min,在根據(jù)要求工作效率為0.2-80.3h㎡/h，和相關(guān)的資料可得刀具的轉(zhuǎn)速為135r/min。3.2　傳動(dòng)比的確定傳動(dòng)比i=540/135=4，由此得Z2/Z1=3,Z4/Z3=1,Z5/Z4=3,Z6/Z5=0.44由于耕深要求，故選擇Z3的傳動(dòng)比為1的齒輪以增加高度。設(shè)計(jì)Z1=12,Z2=36,Z3=12,Z4=12,Z5=54,Z6=24n =540r/min,n =n =180r/min,n =n3=1180r/min,n5=60r/min,n6=135r/min1234P =38.5×0.98=37.73kw,P =37.73×0.98=36.9754kw2齒輪參數(shù)模數(shù)（mm） 壓力角（°） 齒數(shù)（個(gè)） 直徑（mm）齒輪 1 4 20 12 220齒輪 2 4 20 36 238齒輪 3 16 20 18 310齒輪 4 16 20 18 310齒輪 5 16 20 54 432齒輪 6 16 20 24 1723.3　齒輪的設(shè)計(jì)3.3.1 錐齒輪的基本幾何尺寸基　本　參　數(shù) 　　　　　數(shù)　值錐 齒 1　?！?shù) m 　　　　　　　4mm錐 齒 1的　齒　形　角　 0?　　　　　　 20o　錐 齒 1　分　度　圓　直　徑ｄ 1 220mm錐 齒 2　齒　數(shù) z 1 12錐 齒 2　模　數(shù)m 4mm錐 齒 2　分　度　圓　直　徑ｄ 2 238mm錐 齒 2　的　齒　數(shù)z 2 363.3.2 直齒圓柱齒輪的的設(shè)計(jì)由上得：i =35491.齒輪材料選擇：小齒輪 4：40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度 241-286HB大齒輪 5：QT500-7，調(diào)質(zhì)處理，硬度 229-286HB2.計(jì)算校核：（1） 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算{1}.初步計(jì)算：轉(zhuǎn)矩 T T =9.55×106 =9.55×106 × T =2001286.11N. mm33np18073.3齒寬系數(shù) d 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 12.13， 取 d=1.0? ?接觸疲勞極限 σ 由圖 12.17c σ =710MPa，σ =580MPalimH 3limH4limH初步計(jì)算的許用接觸應(yīng)力[σ H] [σ H]=0.9σ li[σ ] 3H=639MPa,[σ ]=522MPa4HAd的值 由表 12.16 取 Ad=96mm初步計(jì)算小齒輪直徑 d d Ad 取 d =120mm3???321UTH????3{2} 校核計(jì)算圓周速度 v v= v=1.36m/s1063?n?精度等級(jí) 由表 12.6 選 8 級(jí)精度齒數(shù) z 和模數(shù) m z= d/m m=5，z =18,z =5434使用系數(shù) KA 由表 12.9 KA=1.5動(dòng)載系數(shù) KV 由圖 12.9 K V=1.2齒間載荷分配系數(shù) K 　　 K ＝ 　　　　　 　　　　 K ＝1.42?H?21?z?H齒向載荷分布系數(shù) K 　　　　　　　　　　　　　　K ＝1.48 ? ?載荷系數(shù) K K= KA KV K K K=3.78?H?彈性系數(shù) Z 　 由表 12.12 Z =189.8E EMPa10接觸最小安全系數(shù) S 由表 12.14 S = 1.05minH minH接觸壽命系數(shù) 由圖 12.18 Z =1.18，Z =1.253N4N許用接觸應(yīng)力[σ ] [σ ]=[σ ] =798MPa, [σ ]=690MPaHHNSZlim?3H驗(yàn)算 σ = Z Z Z σ =644MPa< [σ ] E?ubdKT12??4H{3} 確定傳動(dòng)的主要尺寸實(shí)際分度圓直徑 d d =220mm，d =238mm34中心距 a a=180mm3.齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算載荷系數(shù) K K=3.65彎曲疲勞極限 σ 由圖 12.23c σ =600MPa, σ =450MPalimF3limF4limF許用彎曲應(yīng)力 =??????inlFXNSY=456MPa, =394MPa??3F???4F驗(yàn)算　　　 = 　　　　　 =241MPa, =234MPa?YbdmKTSa23F?4F傳動(dòng)無(wú)嚴(yán)重過(guò)載，故不作靜強(qiáng)度校核。113.4 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)選擇軸的材料，因傳動(dòng)軸是錐齒輪與齒輪之間的軸，應(yīng)與齒輪 3 的材料一致，故材料為 45 鋼調(diào)質(zhì)。相關(guān)尺寸如下圖所示軸材料選用 45 鋼調(diào)質(zhì)， =650Mpa， =360Mpa。軸的設(shè)計(jì)計(jì)算步驟如下：計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算內(nèi)容 計(jì)算結(jié)果 3.4.1 初算軸徑 d d C 由表，C=112=112×=26.72mm 取 d=40mm3.4.2 初步計(jì)算軸上各段長(zhǎng)度 軸承選 6208，寬度 B=18mm；小齒輪齒寬 b=75mm；123.4.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：計(jì)算軸上載荷：由前計(jì)算：齒輪作用在軸上載荷：= = =21984N， =714.48N·m65714802?3.4.4.繪制軸的彎扭矩圖，對(duì)危險(xiǎn)截面進(jìn)行校核簡(jiǎn)化軸上載荷如圖：其中， =21984N，T= =714.48N·m， = =21984× =20658.2N= =21984× =7518.97N13畫(huà)軸的彎矩圖，扭矩圖由彎矩圖、扭矩圖可知 B 點(diǎn)為危險(xiǎn)截面。對(duì) B 點(diǎn)進(jìn)行校核計(jì)算：M= = =19565.8N m8.691.1835?查表得： =215Mpa， =102.5Mpa， =60Mpa對(duì)于不變的轉(zhuǎn)矩，取 = = =0.27= = =19566.8N·m2)48.71.0(28.1956??所以：= = =12.23Mpa =60Mpa204.1?滿足強(qiáng)度要求。軸承選用 6208，錐輪和齒輪結(jié)構(gòu)見(jiàn)零件圖。143.5 軸承的校核3.5.1 計(jì)算軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷 P：由式：P=X +Y 知， 對(duì)不承受軸向載荷的深溝球軸承， X=1，Y=0:；由力學(xué)相關(guān)知識(shí)解得： =2599.6N； ；； 728.46N= =3409.6N= =5894.3N得： = =3409.6N； = =5894.3N3.5.2 校核計(jì)算軸承的計(jì)算額定動(dòng)載荷 ，它與所選用軸承型號(hào)的基本額定載荷 C 值必須滿足下式要求：C = ； =3 為軸承的預(yù)期使用壽命，查表，取 =6000h解得 =3409.6 =21.68Kw C=29.5Kw3601748.?15=5894.3 =27.24Kw C=29.5Kw3601748.?綜上：軸承滿足使用要求，選用合理3.5.3 軸上鍵連接的選擇及校核因無(wú)特殊要求，選用圓頭普通平鍵，鍵 10×8，通常 （1.6～1.8）d因此，L （1.6～1.8）×34=54.4～61.2mm，取 L=50mm；校核計(jì)算如下：鍵的接觸長(zhǎng)度 =L-b=50-10=40mm。鍵與縠的接觸高度 h 2=8 2=4mm；許用擠壓應(yīng)力 查表取 =150Mpa；所以鍵連接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為：T= d = ×0.004×0.04×0.034×150× =408N·m =129.68N·m。所以，以上選擇的參數(shù)滿足強(qiáng)度要求。合理。3.5.4 軸上螺母的選擇因螺母只需一般的固定作用，并無(wú)特殊要求，所以選用普通六角螺母 M10。163.6懸掛機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)懸掛機(jī)構(gòu)的作用是掛接懸掛式農(nóng)具，連接墾復(fù)機(jī)和拖拉機(jī)的機(jī)具。懸掛機(jī)構(gòu)如下圖，主要由連桿、起落搖臂、支桿等組成。　　　　　　　　　　　　 懸掛機(jī)構(gòu)總圖支桿17連桿　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　起落搖臂183.7 耕作機(jī)具的設(shè)計(jì)根據(jù)前面關(guān)于耕作機(jī)具的選擇我們可以知道，我們所選的刀具為旋轉(zhuǎn)鍬，它的最大特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速低，垡片大，耕得深，可以翻垡，能量消耗比旋耕機(jī)小，碎土能力比鏵式犁好。在排列上，為了使更好的耕作，避免漏耕，故采用中間箱體增加一把犁刀，如下圖：19４總結(jié)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)從從動(dòng)的方式和傳動(dòng)比上入手，根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，查閱相關(guān)的資料確定配置動(dòng)力和刀軸的轉(zhuǎn)速，然后依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)關(guān)于齒輪的設(shè)計(jì)的方法對(duì)中間傳動(dòng)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和相關(guān)參數(shù)、強(qiáng)度的設(shè)計(jì)。由于對(duì)于墾復(fù)的理解和相關(guān)的參數(shù)的不理解，使得第一次的設(shè)計(jì)在各方面達(dá)不到技術(shù)的要求，無(wú)法進(jìn)行墾復(fù)。墾復(fù)的特點(diǎn)在于其實(shí)在荒蕪的茶山上進(jìn)行的耕作，在耕作時(shí)要求低速，耕深，所以相應(yīng)的力矩就較大。而且在刀具上的選擇上墾復(fù)的特點(diǎn)也是不得不考慮的因素，故而我選擇較大的傳動(dòng)比以實(shí)現(xiàn)低速的耕作，選擇旋轉(zhuǎn)鍬以實(shí)現(xiàn)對(duì)墾復(fù)的作業(yè)。本次設(shè)計(jì)也使我對(duì)畫(huà)圖軟件有了更深的認(rèn)識(shí)，根據(jù)饒老師的指導(dǎo)，首先我利用 Proe 繪畫(huà)了三維圖，得以達(dá)到簡(jiǎn)明直觀的圖，對(duì)以后的設(shè)計(jì)有了很大的幫助，然后用 AutoCAD 軟件，繪制好零件和裝配圖，在饒老師的精心指導(dǎo)下，結(jié)合機(jī)械相關(guān)的書(shū)籍和文獻(xiàn)才完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。20參 考 文 獻(xiàn)[1]邱宣懷、郭可謙、吳宗澤等.機(jī)械設(shè)計(jì).4 版.北京：高等教育出版社.2010.[2]劉混舉、趙河明、王春燕.機(jī)械可靠性設(shè)計(jì).北京：國(guó)防工業(yè)出版社.2010.[3]于永泗、齊民.機(jī)械工程材料.8 版.大連：大連理工大學(xué)出版社.2010.[4]鄭文緯、吳克堅(jiān).機(jī)械原理.7 版.北京：高等教育出版社.2010.[5]劉鴻文.材料力學(xué) .4 版.北京：高等教育出版社.2010.[6]邵立新 夏素民 孫江宏等編著 Pro/E Wildfire 3.0 中文版.北京：清華大學(xué)出版社.2007.[7]陳于萍、周兆元.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ).2 版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2009.[8]何銘新、錢(qián)可強(qiáng).機(jī)械制圖.5 版.北京：高等教育出版社.2008.[9]蔣曉、沈培玉、苗青.AutoCAD2008 中文版機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)例教程.北京：清華大學(xué)出版社.2008.[10]趙衛(wèi)軍 主編 . 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)，北京：科學(xué)出版社.201021致謝轉(zhuǎn)眼間，我已經(jīng)在美麗的江西農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院度過(guò)了四個(gè)年頭。四年，這是我人生中非常重要的四年。給我留下了大學(xué)生活的美好回憶，留下了一筆無(wú)形的巨大的知識(shí)財(cái)富。這必將對(duì)我今后的學(xué)習(xí)、工作、生活產(chǎn)生積極、長(zhǎng)足的幫助。感謝江西農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院四年來(lái)的培養(yǎng)，在此，我真誠(chéng)地向我尊敬的老師們和母校表達(dá)我深深的謝意！畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我的導(dǎo)師饒洪輝老師的多次指導(dǎo)下完成的。從畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題、構(gòu)思、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到論文寫(xiě)作的過(guò)程中，饒洪輝老師多次與我深入細(xì)致地探討，并給我提出切實(shí)可行的指導(dǎo)性建議。而且還給我提供了多套方案和設(shè)計(jì)思路。饒老師的高深精湛的造詣與嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)精神將永遠(yuǎn)激勵(lì)著我。在此，請(qǐng)?jiān)试S我向尊敬的饒洪輝老師表示真摯的謝意！在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，也得到了許多同學(xué)的寶貴建議，同時(shí)還得到許多社會(huì)人士的支持和幫助，在此一并致以誠(chéng)摯的謝意。 最后，向在百忙中抽出時(shí)間對(duì)此畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)審并提出寶貴意見(jiàn)的各位老師表22示衷心地感謝！衷心祝愿母校江西農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院的明天更加美好！ IJIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY本 科 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)）題目： 油茶墾復(fù)機(jī)中間傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 工 學(xué) 院 姓 名： 彭 星 亮 學(xué) 號(hào)： 20080945 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 年 級(jí)： 機(jī)制 081 指導(dǎo)教師： 饒洪輝 職 稱(chēng)： 講師 二 0 一二 年 五 月II摘 要?dú)v年來(lái)的豐產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)證明：抓緊夏季墾復(fù)荒山，加強(qiáng)熟山中耕培育，是保證全面油茶大豐收的主要關(guān)鍵。油茶地經(jīng)墾復(fù)后土壤疏松,保水保肥,促進(jìn)茶株根系發(fā)育,春季所發(fā)新梢數(shù)、梢長(zhǎng)、新葉數(shù)、花芽數(shù)分別比不墾復(fù)的增加48.5%、118.7%、11.5%和 88 ? 7%,而且茶籽千粒重增加 0.7 一 3.3 公斤,畝產(chǎn)量增加 11.7 一 39.2 公斤,增產(chǎn) 15.7%一 81.6%。所謂的墾復(fù)是指翻耕荒蕪的茶山而言，其目的在于：消除雜草灌木，促進(jìn)土壤風(fēng)化，故宜用深挖。墾復(fù)的深度視情況而定，一般７～８寸。本課題運(yùn)用制圖軟件對(duì)油茶墾復(fù)機(jī)中間傳動(dòng)進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，其中包括中間傳動(dòng)，側(cè)邊的傳動(dòng)，旋轉(zhuǎn)鍬的設(shè)計(jì)。通過(guò)蝸輪蝸桿的變向?qū)?dòng)力傳到側(cè)邊，使用大小齒輪實(shí)現(xiàn)減速后傳給刀，既解決了側(cè)邊傳動(dòng)耕幅較小的問(wèn)題，也實(shí)現(xiàn)了低速、高效率的墾復(fù)要求。關(guān)鍵字：油茶，墾復(fù)機(jī)，中間傳動(dòng)，設(shè)計(jì)IIIAbstractOver the years the high yield experience proves: hold summer cultivation of barren mountain, strengthen cultivation cultivation is to ensure that the cooked hill, comprehensive bumper harvest of Camellia tea. Camellia tea by reclamation after loose soil, fertilizer and water conservation, the promotion of tea plant root development, spring hair shoot number, shoot length, leaf number, new flower bud number were less than48.5%,118.7% increase in the county,88,11.5% and7%, and the tea seed weight increased by 0.73.3kg, yield increase11.739.2 kilograms, increase production 15.7%81.6%. The so-called reclamation is plowed barren mountain, its purpose is: to eliminate weeds shrubs, to promote soil weathering, therefore suitable for deep. Reclamation of depth depending on the situation, general 7 ~8 inch. The subject of the use of mapping software on Camellia tea cultivating machine intermediate transmission mechanism design, including the intermediate drive, side drive, rotary shovel design. Through the worm gear turning to power side, using the size gear speed reducing unit to the cutter, which solves the side driving the tilling amplitude is smaller, but also to achieve a low, efficient reclamation requirements.Keywords: tea, cultivating machine, an intermediate transmission, designIV目錄１ 緒　 論 ..............................................................................................................................11.1 　 引 言 ...........................................................................................................................11.2　 油茶墾復(fù)的簡(jiǎn)介 .........................................................................................................1２油茶墾復(fù)機(jī)的工作原理 ......................................................................................................22.1　 油茶墾復(fù)機(jī)的工作方式 ..............................................22.2　 油茶墾復(fù)機(jī)傳動(dòng)的選擇 ..............................................22.3　 油茶墾復(fù)機(jī)的耕作機(jī)具的選擇 ........................................22.4 油茶墾復(fù)機(jī)的工作原理的總圖 ........................................32.4.1 油茶墾復(fù)機(jī)工作原理簡(jiǎn)述 .........................................32.4.2 油茶墾復(fù)機(jī)的三維裝配圖 .........................................42.4.3　 油茶墾復(fù)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的二維圖 ..................................52.5 油茶墾復(fù)機(jī)的耕作機(jī)具 ...............................................62.5.1 旋耕刀的部分原理圖 .............................................62.5.2 旋耕刀的部分原理說(shuō)明 ...........................................63 油茶墾復(fù)機(jī)中間傳動(dòng)的設(shè)計(jì) ...............................................73.1 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ............................................................................................................73.1.1 中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 .................................................................................................73.1.2 中間傳動(dòng)系統(tǒng)部分的原理簡(jiǎn)述 .............................................................................73.1.3 旋耕鍬的技術(shù)參數(shù) .................................................................................................73.2 傳動(dòng)比的確定 ................................................................................................................83.3 齒輪的設(shè)計(jì) ....................................................................................................................83.3.1 錐齒輪的基本幾何尺寸 .........................................................................................83.3.2 直齒圓柱齒輪的的設(shè)計(jì) .........................................................................................83.4 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) .............................................................................................................113.4.2 初步計(jì)算軸上各段長(zhǎng)度 ....................................................................................113.4.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： ................................................................................................113.4.4.繪制軸的彎扭矩圖，對(duì)危險(xiǎn)截面進(jìn)行校核 .......................................................123.5 軸承的校核 .................................................................................................................143.5.1 計(jì)算軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷 P： ...............................................................................143.5.2 校核計(jì)算 ..............................................................................................................143.5.3 軸上鍵連接的選擇及校核 ................................................................................153.5.4 軸上螺母的選擇 ...................................................................................................153.6 懸掛機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ..........................................................................................................163.7 耕作機(jī)具的設(shè)計(jì) .........................................................................................................18４總結(jié) ..................................................................19參 考 文 獻(xiàn) .............................................................20致謝 ....................................................................21 編 號(hào) 20080945 江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 工學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 材 料專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)生姓名 彭星亮材 料 目 錄序號(hào) 附 件 名 稱(chēng) 數(shù)量 備注1 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 總裝圖 13 零件圖 114 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 1二〇一二年五月題 目 油茶墾復(fù)機(jī)中間傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)（論文）課 題 名 稱(chēng)油茶墾復(fù)機(jī)的中間傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名 彭星亮 院（系） 工學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師 饒洪輝 職 稱(chēng) 講師 學(xué) 歷 博士畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）要求：1. 要求在完成論文期間，積極主動(dòng)，查閱大量文獻(xiàn)，獨(dú)立創(chuàng)新；2. 按時(shí)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容，方案切實(shí)可行；3. 獨(dú)立繪制裝配圖和零件圖；4. 圖紙量不少于 1.5 張 A0；5. 獨(dú)立完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，格式正確，要求字?jǐn)?shù)不少于 4000 字；6. 完成電子文檔，并打印裝訂成冊(cè)。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容與技術(shù)參數(shù)：1.可實(shí)現(xiàn)旋耕工作深度 20~25cm，作業(yè)耕幅 1.2~1.3m；2.可使生產(chǎn)率達(dá)到 0.2~0.3k㎡/h；3 可實(shí)現(xiàn)動(dòng)力減速輸出；畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作計(jì)劃：1.了解本機(jī)工作原理，明白設(shè)計(jì)意義；2.查閱資料并畫(huà)出機(jī)械機(jī)構(gòu)草圖；3.通過(guò)計(jì)算確定零件尺寸，并掌握零件主要參數(shù)及材料熱處理方式；4.寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；5.根據(jù)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的計(jì)算尺寸，畫(huà)出各零件圖；6.畫(huà)出機(jī)械總裝配圖。接受任務(wù)日期 2012 年 2 月 7 日 要求完成日期 2012 年 5 月 10 日學(xué) 生 簽 名 2012 年 5 月 10 日指導(dǎo)教師簽名 年 月 日院長(zhǎng)（主任）簽名 年 月 日1油茶墾復(fù)機(jī)中間傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)１ 緒　論1.1 　 引 言在盛產(chǎn)油茶的三江縣進(jìn)行連續(xù)幾年的試驗(yàn)觀測(cè)表明,油茶地經(jīng)墾復(fù)后土壤疏松,保水保肥,促進(jìn)茶株根系發(fā)育,春季所發(fā)新梢數(shù)、梢長(zhǎng)、新葉數(shù)、花芽數(shù)分別比不墾復(fù)的增加48.5%、118.7%、11.5%和88?7%,而且茶籽千粒重增加0.7一3.3公斤,畝產(chǎn)量增加11.7一39.2公斤,增產(chǎn)15.7%一81.6%。一般深墾(深度為18一20厘米)于元月份茶株梢芽末萌動(dòng)之前進(jìn)行,以提高土溫、濕度及土層養(yǎng)分,促進(jìn)梢芽萌動(dòng)和座果;淺墾(深度<18厘米)于七八月份茶果膨大期進(jìn)行,減少地表徑流和水分蒸發(fā),接納降水,促進(jìn)花芽分化、茶果膨大和油脂的轉(zhuǎn)化。1.2　油茶墾復(fù)的簡(jiǎn)介油茶從栽種到開(kāi)花結(jié)果只需要3-5年時(shí)間，而受益期長(zhǎng)達(dá)60余年，油茶林通過(guò)墾復(fù)，清除了雜草灌木，改善林地的環(huán)境、疏松土壤、增強(qiáng)抗性，減少病蟲(chóng)的傷害；又將林地雜草翻埋于土中，增加了土壤肥力，促進(jìn)油茶生長(zhǎng)發(fā)育和提高產(chǎn)量，該措施投入低，見(jiàn)效快，易為林農(nóng)接受。墾復(fù)的季節(jié)分為兩種，一種為冬季墾復(fù)，要求深挖，深度為２０到２５ｃｍ，并要求起塊大，土塊翻邊，草蔸朝天，翻過(guò)來(lái)的土塊無(wú)須打碎，形成坑坑洼洼，像魚(yú)鱗一樣，以增加蓄水，改良土壤。另種為夏季墾復(fù)，耕深為１０到１５ｃｍ。墾復(fù)的方法可采用全墾、帶墾、穴墾及階梯式墾、壕溝墾等，不論采用哪種方法都應(yīng)以搞好水土保持為前提。同時(shí)要因地制宜，根據(jù)不同的地形地勢(shì)、林地狀況和經(jīng)營(yíng)的方式采取相應(yīng)的墾復(fù)方法。全墾是在地勢(shì)平坦，坡度在１５o以下的荒蕪油茶山。全墾就是將油茶林地的土壤自下而上全部翻挖過(guò)來(lái)、挖時(shí)要環(huán)山水平而上，邊挖邊把泥土蓋在雜草、灌木上面，做成一條條土埂，阻隔山水，防止水土流失，同時(shí)還可以加速雜草、灌木的腐爛，提高土壤的肥力。2２ 油茶墾復(fù)機(jī)的工作原理2.1　油茶墾復(fù)機(jī)的工作方式油茶墾復(fù)機(jī)的是由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)架、土壤耕作機(jī)具、懸掛機(jī)構(gòu)等組成的，通過(guò)懸掛機(jī)構(gòu)將墾復(fù)機(jī)連接在一部拖拉機(jī)后面，然后傳動(dòng)機(jī)構(gòu)把拖拉機(jī)的動(dòng)力傳到傳動(dòng)軸上，傳動(dòng)軸經(jīng)由墾復(fù)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)把動(dòng)力傳到刀上，通過(guò)旋轉(zhuǎn)的方式對(duì)土壤進(jìn)行墾復(fù)。根據(jù)要求選擇墾復(fù)的方法，實(shí)現(xiàn)荒地的墾復(fù)。2.2　油茶墾復(fù)機(jī)傳動(dòng)的選擇油茶墾復(fù)機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有兩種方式,一種方式是中間傳動(dòng)，另一種是側(cè)邊傳動(dòng)。中間傳動(dòng)和側(cè)邊傳動(dòng)的選用各有利弊，一般耕幅小于拖拉機(jī)后輪外緣寬度的墾復(fù)機(jī)多采用側(cè)邊傳動(dòng)，耕幅大于拖拉機(jī)后輪外緣寬度（即1.5米以上）的墾復(fù)機(jī)，多采用中間傳動(dòng)。中間傳動(dòng)由于中間有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使得在耕地時(shí)中間部位有漏耕現(xiàn)象。選用鏈條還是齒輪傳動(dòng)？在大功率時(shí)，相對(duì)的說(shuō)，齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)要小些，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明齒輪傳動(dòng)可靠性好，使用的壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)緊湊，但重量大，優(yōu)質(zhì)的合金材料用量多；鏈條傳動(dòng)較簡(jiǎn)單，重量輕，特別是在中心距大的時(shí)候，比齒輪傳動(dòng)優(yōu)越。依據(jù)設(shè)計(jì)的要求在動(dòng)力為33.1-40.4kw，工作深度為20-25cm,作業(yè)幅寬為1.2-1.3m的條件下，我選擇中間齒輪傳動(dòng)。2.3　油茶墾復(fù)機(jī)的耕作機(jī)具的選擇在刀具的選擇上我們有三種，分別為旋轉(zhuǎn)鍬、鏵式犁、旋耕機(jī)。鏵式犁雖然是一種傳統(tǒng)的土壤耕作機(jī)具，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以翻垡，但碎土能力不足，需要通過(guò)后續(xù)工序的碎土作業(yè)，才能達(dá)到苗床的要求，鏵式犁工作需要很大的牽引力，這使拖拉機(jī)的重量減輕受到限制，使機(jī)組本身的移動(dòng)消耗的功率增加。旋耕機(jī)的碎土能力和混土能力強(qiáng)，但消耗比較高，不能翻垡，耕深一般比較淺。而旋轉(zhuǎn)鍬與鏵式犁及旋耕機(jī)相比，它的最大特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速低，垡片大，耕得深，可以翻垡，能量消耗比旋耕機(jī)小，碎土能力比鏵式犁好。根據(jù)前面油茶墾復(fù)機(jī)的簡(jiǎn)介和設(shè)計(jì)的要求，我們可以知道，作為冬季墾復(fù)的特點(diǎn)在于耕的深，能翻垡。故我選擇旋轉(zhuǎn)鍬作為本設(shè)計(jì)墾復(fù)機(jī)的耕作機(jī)具。32.4 油茶墾復(fù)機(jī)的工作原理的總圖圖 1 中間傳動(dòng)式旋耕機(jī)機(jī)械原理總圖1-軸 2-犁刀 3-旋轉(zhuǎn)鍬 4-支架 5-箱體2.4.1 油茶墾復(fù)機(jī)工作原理簡(jiǎn)述通過(guò)拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出，經(jīng)傳動(dòng)軸將動(dòng)力傳給錐齒輪，錐齒輪進(jìn)行一級(jí)減速傳動(dòng)到變速箱 5 的輸入軸經(jīng)行走傳動(dòng)線路三級(jí)減速后傳到行走輸出軸帶動(dòng)行走地輪轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械的行走。另外一邊輸入軸運(yùn)動(dòng)經(jīng)三級(jí)減速傳遞到旋耕軸 1，實(shí)現(xiàn)機(jī)械的旋耕作業(yè)42.4.2 油茶墾復(fù)機(jī)的三維裝配圖52.4.3　油茶墾復(fù)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的二維圖1-軸 2-錐齒輪 3，4--18 齒齒輪 5-54 齒齒輪 6-24 齒齒輪62.5 油茶墾復(fù)機(jī)的耕作機(jī)具2.5.1 旋耕刀的部分原理圖1 -刀軸 2 -刀盤(pán) 3-旋轉(zhuǎn)刀 4 -支板 2.5.2 旋耕刀的部分原理說(shuō)明轉(zhuǎn)子繞軸 1 旋轉(zhuǎn),在刀盤(pán) 2 上裝有三把 L 形刀齒，兩個(gè)相鄰刀盤(pán)的刀齒要對(duì)著安裝，在刀的背后裝有頂板 4（裝在刀盤(pán)的內(nèi)側(cè)） 。工作時(shí)刀切開(kāi)垡片，頂板和刀一起把垡片帶到后面。當(dāng)?shù)栋眼移蛏咸崞饡r(shí)，垡片脫落頂板而滑下。垡片長(zhǎng)度應(yīng)該大于 L，以保證拋投時(shí)垡片位于刀上。該部件的特點(diǎn)在于具有頂板。73油茶墾復(fù)機(jī)中間傳動(dòng)的設(shè)計(jì)3.1傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.1.1 中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖3.1.2 中間傳動(dòng)系統(tǒng)部分的原理簡(jiǎn)述通過(guò)拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出，經(jīng)傳動(dòng)軸 I 將動(dòng)力傳給錐齒輪，錐齒輪進(jìn)行一級(jí)減速，再由同軸 II 的直齒輪 I 將動(dòng)力傳給下一級(jí)齒輪 II，直齒輪 II 將動(dòng)力傳遞給齒輪 III進(jìn)行二級(jí)減速，齒輪 III 將動(dòng)力傳遞給旋耕軸齒輪 VI，旋轉(zhuǎn)軸 V 再將動(dòng)力傳遞給旋轉(zhuǎn)鍬。3.1.3 旋耕鍬的技術(shù)參數(shù)依據(jù)設(shè)計(jì)要求動(dòng)力為３３.１－４０.４kw，工作幅寬為1.9m,最大耕深為30cm,所以選擇東方紅－LX604系列的拖拉機(jī)，轉(zhuǎn)速選為540r/min,在根據(jù)要求工作效率為0.2-80.3h㎡/h，和相關(guān)的資料可得刀具的轉(zhuǎn)速為135r/min。3.2　傳動(dòng)比的確定傳動(dòng)比i=540/135=4，由此得Z2/Z1=3,Z4/Z3=1,Z5/Z4=3,Z6/Z5=0.44由于耕深要求，故選擇Z3的傳動(dòng)比為1的齒輪以增加高度。設(shè)計(jì)Z1=12,Z2=36,Z3=12,Z4=12,Z5=54,Z6=24n =540r/min,n =n =180r/min,n =n3=1180r/min,n5=60r/min,n6=135r/min1234P =38.5×0.98=37.73kw,P =37.73×0.98=36.9754kw2齒輪參數(shù)模數(shù)（mm） 壓力角（°） 齒數(shù)（個(gè)） 直徑（mm）齒輪 1 4 20 12 220齒輪 2 4 20 36 238齒輪 3 16 20 18 310齒輪 4 16 20 18 310齒輪 5 16 20 54 432齒輪 6 16 20 24 1723.3　齒輪的設(shè)計(jì)3.3.1 錐齒輪的基本幾何尺寸基　本　參　數(shù) 　　　　　數(shù)　值錐 齒 1　模　數(shù) m 　　　　　　　4mm錐 齒 1的　齒　形　角　 0?　　　　　　 20o　錐 齒 1　分　度　圓　直　徑ｄ 1 220mm錐 齒 2　齒　數(shù) z 1 12錐 齒 2　?！?shù)m 4mm錐 齒 2　分　度　圓　直　徑ｄ 2 238mm錐 齒 2　的　齒　數(shù)z 2 363.3.2 直齒圓柱齒輪的的設(shè)計(jì)由上得：i =35491.齒輪材料選擇：小齒輪 4：40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度 241-286HB大齒輪 5：QT500-7，調(diào)質(zhì)處理，硬度 229-286HB2.計(jì)算校核：（1） 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算{1}.初步計(jì)算：轉(zhuǎn)矩 T T =9.55×106 =9.55×106 × T =2001286.11N. mm33np18073.3齒寬系數(shù) d 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 12.13， 取 d=1.0? ?接觸疲勞極限 σ 由圖 12.17c σ =710MPa，σ =580MPalimH 3limH4limH初步計(jì)算的許用接觸應(yīng)力[σ H] [σ H]=0.9σ li[σ ] 3H=639MPa,[σ ]=522MPa4HAd的值 由表 12.16 取 Ad=96mm初步計(jì)算小齒輪直徑 d d Ad 取 d =120mm3???321UTH????3{2} 校核計(jì)算圓周速度 v v= v=1.36m/s1063?n?精度等級(jí) 由表 12.6 選 8 級(jí)精度齒數(shù) z 和模數(shù) m z= d/m m=5，z =18,z =5434使用系數(shù) KA 由表 12.9 KA=1.5動(dòng)載系數(shù) KV 由圖 12.9 K V=1.2齒間載荷分配系數(shù) K 　　 K ＝ 　　　　　 　　　　 K ＝1.42?H?21?z?H齒向載荷分布系數(shù) K 　　　　　　　　　　　　　　K ＝1.48 ? ?載荷系數(shù) K K= KA KV K K K=3.78?H?彈性系數(shù) Z 　 由表 12.12 Z =189.8E EMPa10接觸最小安全系數(shù) S 由表 12.14 S = 1.05minH minH接觸壽命系數(shù) 由圖 12.18 Z =1.18，Z =1.253N4N許用接觸應(yīng)力[σ ] [σ ]=[σ ] =798MPa, [σ ]=690MPaHHNSZlim?3H驗(yàn)算 σ = Z Z Z σ =644MPa< [σ ] E?ubdKT12??4H{3} 確定傳動(dòng)的主要尺寸實(shí)際分度圓直徑 d d =220mm，d =238mm34中心距 a a=180mm3.齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算載荷系數(shù) K K=3.65彎曲疲勞極限 σ 由圖 12.23c σ =600MPa, σ =450MPalimF3limF4limF許用彎曲應(yīng)力 =??????inlFXNSY=456MPa, =394MPa??3F???4F驗(yàn)算　　　 = 　　　　　 =241MPa, =234MPa?YbdmKTSa23F?4F傳動(dòng)無(wú)嚴(yán)重過(guò)載，故不作靜強(qiáng)度校核。113.4 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)選擇軸的材料，因傳動(dòng)軸是錐齒輪與齒輪之間的軸，應(yīng)與齒輪 3 的材料一致，故材料為 45 鋼調(diào)質(zhì)。相關(guān)尺寸如下圖所示軸材料選用 45 鋼調(diào)質(zhì)， =650Mpa， =360Mpa。軸的設(shè)計(jì)計(jì)算步驟如下：計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算內(nèi)容 計(jì)算結(jié)果 3.4.1 初算軸徑 d d C 由表，C=112=112×=26.72mm 取 d=40mm3.4.2 初步計(jì)算軸上各段長(zhǎng)度 軸承選 6208，寬度 B=18mm；小齒輪齒寬 b=75mm；123.4.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：計(jì)算軸上載荷：由前計(jì)算：齒輪作用在軸上載荷：= = =21984N， =714.48N·m65714802?3.4.4.繪制軸的彎扭矩圖，對(duì)危險(xiǎn)截面進(jìn)行校核簡(jiǎn)化軸上載荷如圖：其中， =21984N，T= =714.48N·m， = =21984× =20658.2N= =21984× =7518.97N13畫(huà)軸的彎矩圖，扭矩圖由彎矩圖、扭矩圖可知 B 點(diǎn)為危險(xiǎn)截面。對(duì) B 點(diǎn)進(jìn)行校核計(jì)算：M= = =19565.8N m8.691.1835?查表得： =215Mpa， =102.5Mpa， =60Mpa對(duì)于不變的轉(zhuǎn)矩，取 = = =0.27= = =19566.8N·m2)48.71.0(28.1956??所以：= = =12.23Mpa =60Mpa204.1?滿足強(qiáng)度要求。軸承選用 6208，錐輪和齒輪結(jié)構(gòu)見(jiàn)零件圖。143.5 軸承的校核3.5.1 計(jì)算軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷 P：由式：P=X +Y 知， 對(duì)不承受軸向載荷的深溝球軸承， X=1，Y=0:；由力學(xué)相關(guān)知識(shí)解得： =2599.6N； ；； 728.46N= =3409.6N= =5894.3N得： = =3409.6N； = =5894.3N3.5.2 校核計(jì)算軸承的計(jì)算額定動(dòng)載荷 ，它與所選用軸承型號(hào)的基本額定載荷 C 值必須滿足下式要求：C = ； =3 為軸承的預(yù)期使用壽命，查表，取 =6000h解得 =3409.6 =21.68Kw C=29.5Kw3601748.?15=5894.3 =27.24Kw C=29.5Kw3601748.?綜上：軸承滿足使用要求，選用合理3.5.3 軸上鍵連接的選擇及校核因無(wú)特殊要求，選用圓頭普通平鍵，鍵 10×8，通常 （1.6～1.8）d因此，L （1.6～1.8）×34=54.4～61.2mm，取 L=50mm；校核計(jì)算如下：鍵的接觸長(zhǎng)度 =L-b=50-10=40mm。鍵與縠的接觸高度 h 2=8 2=4mm；許用擠壓應(yīng)力 查表取 =150Mpa；所以鍵連接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為：T= d = ×0.004×0.04×0.034×150× =408N·m =129.68N·m。所以，以上選擇的參數(shù)滿足強(qiáng)度要求。合理。3.5.4 軸上螺母的選擇因螺母只需一般的固定作用，并無(wú)特殊要求，所以選用普通六角螺母 M10。163.6懸掛機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)懸掛機(jī)構(gòu)的作用是掛接懸掛式農(nóng)具，連接墾復(fù)機(jī)和拖拉機(jī)的機(jī)具。懸掛機(jī)構(gòu)如下圖，主要由連桿、起落搖臂、支桿等組成?！　　　　　　　　　　　?懸掛機(jī)構(gòu)總圖支桿17連桿　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　起落搖臂183.7 耕作機(jī)具的設(shè)計(jì)根據(jù)前面關(guān)于耕作機(jī)具的選擇我們可以知道，我們所選的刀具為旋轉(zhuǎn)鍬，它的最大特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速低，垡片大，耕得深，可以翻垡，能量消耗比旋耕機(jī)小，碎土能力比鏵式犁好。在排列上，為了使更好的耕作，避免漏耕，故采用中間箱體增加一把犁刀，如下圖：19４總結(jié)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)從從動(dòng)的方式和傳動(dòng)比上入手，根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，查閱相關(guān)的資料確定配置動(dòng)力和刀軸的轉(zhuǎn)速，然后依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)關(guān)于齒輪的設(shè)計(jì)的方法對(duì)中間傳動(dòng)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和相關(guān)參數(shù)、強(qiáng)度的設(shè)計(jì)。由于對(duì)于墾復(fù)的理解和相關(guān)的參數(shù)的不理解，使得第一次的設(shè)計(jì)在各方面達(dá)不到技術(shù)的要求，無(wú)法進(jìn)行墾復(fù)。墾復(fù)的特點(diǎn)在于其實(shí)在荒蕪的茶山上進(jìn)行的耕作，在耕作時(shí)要求低速，耕深，所以相應(yīng)的力矩就較大。而且在刀具上的選擇上墾復(fù)的特點(diǎn)也是不得不考慮的因素，故而我選擇較大的傳動(dòng)比以實(shí)現(xiàn)低速的耕作，選擇旋轉(zhuǎn)鍬以實(shí)現(xiàn)對(duì)墾復(fù)的作業(yè)。本次設(shè)計(jì)也使我對(duì)畫(huà)圖軟件有了更深的認(rèn)識(shí)，根據(jù)饒老師的指導(dǎo)，首先我利用 Proe 繪畫(huà)了三維圖，得以達(dá)到簡(jiǎn)明直觀的圖，對(duì)以后的設(shè)計(jì)有了很大的幫助，然后用 AutoCAD 軟件，繪制好零件和裝配圖，在饒老師的精心指導(dǎo)下，結(jié)合機(jī)械相關(guān)的書(shū)籍和文獻(xiàn)才完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。20參 考 文 獻(xiàn)[1]邱宣懷、郭可謙、吳宗澤等.機(jī)械設(shè)計(jì).4 版.北京：高等教育出版社.2010.[2]劉混舉、趙河明、王春燕.機(jī)械可靠性設(shè)計(jì).北京：國(guó)防工業(yè)出版社.2010.[3]于永泗、齊民.機(jī)械工程材料.8 版.大連：大連理工大學(xué)出版社.2010.[4]鄭文緯、吳克堅(jiān).機(jī)械原理.7 版.北京：高等教育出版社.2010.[5]劉鴻文.材料力學(xué) .4 版.北京：高等教育出版社.2010.[6]邵立新 夏素民 孫江宏等編著 Pro/E Wildfire 3.0 中文版.北京：清華大學(xué)出版社.2007.[7]陳于萍、周兆元.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ).2 版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2009.[8]何銘新、錢(qián)可強(qiáng).機(jī)械制圖.5 版.北京：高等教育出版社.2008.[9]蔣曉、沈培玉、苗青.AutoCAD2008 中文版機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)例教程.北京：清華大學(xué)出版社.2008.[10]趙衛(wèi)軍 主編 . 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)，北京：科學(xué)出版社.201021致謝轉(zhuǎn)眼間，我已經(jīng)在美麗的江西農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院度過(guò)了四個(gè)年頭。四年，這是我人生中非常重要的四年。給我留下了大學(xué)生活的美好回憶，留下了一筆無(wú)形的巨大的知識(shí)財(cái)富。這必將對(duì)我今后的學(xué)習(xí)、工作、生活產(chǎn)生積極、長(zhǎng)足的幫助。感謝江西農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院四年來(lái)的培養(yǎng)，在此，我真誠(chéng)地向我尊敬的老師們和母校表達(dá)我深深的謝意！畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我的導(dǎo)師饒洪輝老師的多次指導(dǎo)下完成的。從畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題、構(gòu)思、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到論文寫(xiě)作的過(guò)程中，饒洪輝老師多次與我深入細(xì)致地探討，并給我提出切實(shí)可行的指導(dǎo)性建議。而且還給我提供了多套方案和設(shè)計(jì)思路。饒老師的高深精湛的造詣與嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)精神將永遠(yuǎn)激勵(lì)著我。在此，請(qǐng)?jiān)试S我向尊敬的饒洪輝老師表示真摯的謝意！在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，也得到了許多同學(xué)的寶貴建議，同時(shí)還得到許多社會(huì)人士的支持和幫助，在此一并致以誠(chéng)摯的謝意。 最后，向在百忙中抽出時(shí)間對(duì)此畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)審并提出寶貴意見(jiàn)的各位老師表22示衷心地感謝！衷心祝愿母校江西農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院的明天更加美好！