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1、BLQ型立式旱地驅(qū)動耙設(shè)計 目 錄 1 緒論2 1.1引言2 1.2農(nóng)業(yè)土壤耕作的作用與要求3 1.2.1 土壤耕作的作用3 1.2.2 耕整地農(nóng)藝要求4 土壤耕整地機械4 2.整機結(jié)構(gòu)設(shè)計分析6 2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計要求6 2.2 旋刀的運動學分析6 2.3 刀盤分布設(shè)計7 3 傳動方案設(shè)計8 3.1旱地立式驅(qū)動耙主體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計8 3.2 傳動比的分配11 4.功率分析12 4.1單盤作業(yè)扭矩與功率分析12 4.1.1 單盤切削、破碎土壤所需的扭矩12 4.1.2 旱地驅(qū)動耙的功率消耗13 4.1.3 傳動過程的功率分配15 5.傳動

2、件的設(shè)計15 5.1 軸的設(shè)計15 5.1.1 選擇軸的材料15 5.1.2 軸上的功率P，轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T16 5.1.3 確定軸的最小直徑16 軸的強度校核17 5.2軸承的選用和校核25 5.3精度要求27 6. 驅(qū)動耙其它零部件設(shè)計28 6.1懸掛機構(gòu)28 6.2箱體的設(shè)計28 6.3刀具的設(shè)計29 7.總結(jié)30 參考文獻31 致謝32 旱地驅(qū)動耙設(shè)計 1 緒 論 1.1引言 我國是一個農(nóng)業(yè)大國，要實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，首先要實現(xiàn)生產(chǎn)手段現(xiàn)代化。農(nóng)業(yè)機械化就是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后全部實現(xiàn)機械化。其中，土壤耕作實現(xiàn)機械化是減輕農(nóng)業(yè)勞動強度、改善勞動條

3、件、保證作業(yè)質(zhì)量、提高土地單位面積收獲量和提高勞動生產(chǎn)率的重要手段。作為在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中消耗于土壤耕作勞力、動力比重很大的耕地機械就是一種通過機械化土壤耕作形成良好水、肥、氣、熱梯度，創(chuàng)造有利于作物生長發(fā)育的耕層構(gòu)造要求的專用作業(yè)農(nóng)機具。 驅(qū)動式耕耘機械，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械中形成了一個新興品種。此類耕耘機械由拖拉機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工作部件，使之旋轉(zhuǎn)或往復(fù)運動，以提高切土能力并使土壤高度松土。其切土、碎土能力很強，一次就能達到耕、耙?guī)状蔚男Ч蟮乇磔^為平整、且松軟，且能搶農(nóng)時，減少拖拉機進地次數(shù)，降低作業(yè)成本，達到農(nóng)藝要求。它對土壤濕度的適應(yīng)范圍較大，因此，我國

4、南方地區(qū)多用于秋耕稻茬種麥，水稻插秋前的水耕水耙。在我國北方地區(qū)，用于大田作物的淺耕滅茬，起到秸稈還田的作用。另外，還適于鹽堿地種水稻的整地作業(yè)等。因此，近幾年驅(qū)動式耕耘機械的研究與使用有了很大的發(fā)展。目前世界各國生產(chǎn)的驅(qū)動式耕耘機械主要有水平橫軸式、立軸式、往復(fù)式和聯(lián)合作業(yè)式幾大類。 ㈠ 水平橫軸式旋耕機 該類旋耕機的旋轉(zhuǎn)軸輥與地面平行并與前進方向垂直，其工作部件為安裝在水平軸上的旋刀，旋刀在拖拉機動力輸出軸驅(qū)動下，垂直切削土壤，達到切土和碎土的目的。 ㈡ 立軸式旋耕機 它是刀齒和刀片繞立軸旋轉(zhuǎn)的旋耕機，其突出的功能是 可以進行深耕，一般能達到30～35cm，較深的能達到40～50

5、cm，而且可使整個耕層土壤疏松細碎，但前進速度較慢。目前在水田耕耘的機型有：立軸漿葉式旋耕機、立軸爪式旋耕機（英國）、立軸籠式旋耕機（日本）、立軸轉(zhuǎn)齒式旋耕機。國內(nèi)采用立軸式的旋耕機較少。 1.2農(nóng)業(yè)土壤耕作的作用與要求 1.2.1 土壤耕作的作用 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實質(zhì)是通過作物的光合作用，對氣候資源和土地資源的加工。機械化土壤耕作,則是通過農(nóng)機具對農(nóng)田土壤的加工。機械化土壤耕作不同于以人畜力為動力的土壤耕作,因為它對土壤的控制和管理作用比以人畜為動力要大得多,也深刻得多。原蘇聯(lián)土壤學家和耕作學的創(chuàng)始人威廉斯有句名言：“沒有不良的土壤，只有不良的耕種方法”。他所指的耕種方法也包括土壤耕作在內(nèi)

6、。通過國內(nèi)外土壤耕作方法的發(fā)展和多樣化，也證明土壤耕作可能使土壤環(huán)境變好，也可能使土壤環(huán)境變壞。 農(nóng)田土壤在自然力作用下呈現(xiàn)出自上而下的層次結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致土壤的水、肥、氣、熱的層次梯度。這種層次的土壤結(jié)構(gòu)和土壤因素的梯度，有時對作物生育是有利的，有時是不利的。通過機械化土壤耕作，要創(chuàng)造出有利于作物生育的土壤層次結(jié)構(gòu)——耕層構(gòu)造，形成良好的土壤水、肥、氣、熱的梯度。良好的耕層構(gòu)造(以土壤密度梯度或孔隙梯度、三相比梯度為指標)應(yīng)在不同土壤農(nóng)田中，具有充分協(xié)調(diào)多變氣候?qū)ν寥赖挠绊懀詽M足各類作物生育對土壤生活因素的要求。因此，良好的耕層構(gòu)造不是一成不變的。 機械化土壤耕作，創(chuàng)造良好的耕層構(gòu)造，它

7、和農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)一樣，也是一個多目標、多因素、多變量的系統(tǒng)，既土壤——作物——大氣——機器系統(tǒng)(SPAMC)的復(fù)雜系統(tǒng)。[4] 農(nóng)藝對土壤機械化耕整作業(yè)的中心任務(wù)要求是調(diào)節(jié)并創(chuàng)造良好的耕層結(jié)構(gòu)，適宜的三相（固相、液相和氣相）比例，從而協(xié)調(diào)土壤水分、養(yǎng)分、空氣和溫度狀況，以滿足作物生長的農(nóng)藝要求。[5] · 土壤翻耕的作用主要有： ① 松碎土壤 根據(jù)各地不同的氣候條件和不同作物的要求，以及耕層土壤的緊實狀況，每隔一定時期，需要進行土壤耕整作業(yè)，使之疏松而多孔隙；以增強土壤通透性。 ② 翻轉(zhuǎn)耕層 通過耕翻將耕作層土壤上下翻轉(zhuǎn)，改變土層位置，改善耕層理化及生物學性狀，翻埋肥料、殘茬、秸

8、稈和綠肥，調(diào)整耕層養(yǎng)分的垂直分布，培肥地力。同時可消滅雜草以及附著的某些病菌、害蟲卵等，消除土壤有毒物質(zhì)。 ③ 混拌土壤 混拌土壤，將肥料均勻地分布在耕層中，使土肥相融，成為一體，改善土壤的養(yǎng)分狀況。并可使肥土與瘦土混合，使耕層形成均勻一致的營養(yǎng)環(huán)境。 1.2.2 耕整地農(nóng)藝要求 · 耕翻地有以下的農(nóng)藝要求： ① 適時耕翻，既能搶農(nóng)時，又能保證作業(yè)質(zhì)量； ② 耕深適當，并符合農(nóng)業(yè)技術(shù)要求，深度均勻一致； ③ 翻垡良好，無立垡、回垡，殘株雜草要覆蓋嚴密； ④ 耕后地面平整松碎，無重耕、漏耕，盡量減少開閉壟，地頭、地邊整齊； ⑤ 坡地耕翻時應(yīng)沿坡度的等高線進行，以防雨后

9、沖刷土壤，造成水土流失。 · 整地有以下的農(nóng)藝要求： ¨ 旱田整地作業(yè)的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求 ① 整地作業(yè)須適時，以利防旱保墑和提高整地質(zhì)量； ② 整地深度應(yīng)符合農(nóng)藝要求，深度一致、不漏耙、不漏壓； ③ 整地后的地表平整，無壟溝起伏、碎土均勻，表層松軟、下層密實； ④ 修筑畦田要做到地平、土碎、埂直； ¨ 水田整地作業(yè)的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求 ① 耙后土壤松碎，起漿好，能覆蓋綠肥，田面平坦而無壟溝； ② 在原漿田中以耙代耕作業(yè)時，應(yīng)將稻茬直接壓入糊泥中，滅茬起漿性能良好。[6] 1.2.3土壤耕整地機械 (1) 耕地機械 · 鏵式（壁式）犁 鏵式犁是應(yīng)用最普遍的一種耕地機械。其主要優(yōu)點

10、是翻轉(zhuǎn)土垡、覆蓋雜草殘茬和肥料，消滅病蟲害等性能好，但碎土能力較差，耕后尚需進行耙地作業(yè)。由于鏵式犁使用最普遍，數(shù)量又最多，現(xiàn)已發(fā)展成為我國北方與南方兩種系列犁。 [6] · 圓盤犁 圓盤犁工作部件是一個凹面圓盤。工作時，圓盤與前進方向偏一角度。圓盤滾轉(zhuǎn)前進時，前沿刃口切土，后部的凹面將土垡?guī)е蚝?、向上運動，并使之破碎、翻轉(zhuǎn)。 圓盤犁具有使用壽命長，刃口切割力強，不易拖堆堵塞，阻力較小的優(yōu)點。其缺點是圓盤犁的覆蓋性能與溝底平整度不如鏵式犁。[3] (2) 整地機械 · 圓盤耙（輕型圓盤耙、重型圓盤耙、缺口圓盤耙） 圓盤耙主要用于耕后碎土和播種前耙地。它的碎土能力較強，能切斷雜草殘

11、茬與攪土混肥，用于播前整地、收獲后的淺耕滅茬作業(yè)或用于果園林木和草牧場的田間管理。 · 釘齒耙 齒耙其功能是碎土、松土、整平，有的也用來覆蓋撒播的種子和將肥混入土中。各種齒耙有一定的除草作用。 · 水田軋耙及聯(lián)合耙 這類耙在作業(yè)時，工作部件靠土壤阻力滾動前進，常用于水田耕后碎土，使泥土攪混起漿便于插秧。我國南方的水稻區(qū)常用的水田軋耙多屬滾耙。 以上整地機械不論是旱地作業(yè)機械還是水田作業(yè)機械均為被動式機械，要達到預(yù)期的整地效果，需要進行多次重復(fù)作業(yè)，其生產(chǎn)效率低，為了提高生產(chǎn)效率，整地機械日趨向驅(qū)動工作部件發(fā)展。 · 水田驅(qū)動耙 主要用于水田耕翻后的碎土整地作業(yè)，也可用在未耕地淺耕

12、作業(yè)。其工作部件與地面平行的水平軸旋轉(zhuǎn)。一次作業(yè)相當于一般水田耙作業(yè)兩遍以上的質(zhì)量，耙得細爛，表面松軟，碎土率可達80％以上。 驅(qū)動耙都與拖拉機配套使用。由于驅(qū)動型機具可以充分利用拖拉機功率，能控制對土壤的作用強度，可滿足多種耕作要求。 (3) 旋耕機 旋耕機是一種全懸掛并由拖拉機動力輸出軸驅(qū)動的土壤耕作機具，其工作部件為安裝在水平軸上的旋刀，旋刀在拖拉機動力輸出軸驅(qū)動下，垂直切削土壤，達到切土和碎土的目的。 旋耕機的切土、碎土能力很強，一次就能達到耕、耙?guī)状蔚男Ч?，耕后地表較為平整、且松軟，且能搶農(nóng)時，減少拖拉機進地次數(shù)，降低作業(yè)成本，達到農(nóng)藝要求。它對土壤濕度適應(yīng)范圍較大，因此，我

13、國南方地區(qū)多用于秋耕稻茬種麥，水稻插秋前的水耕水耙。在我國北方地區(qū)，用于大田作物的淺耕滅茬，起到秸稈還田的作用。 2.整機結(jié)構(gòu)設(shè)計分析 2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計要求 本課題目的是設(shè)計滿足農(nóng)藝要求的高效率低能耗的旱地立式驅(qū)動耙。 其設(shè)計要求如下： （1）耕深 設(shè)計耙深為h=15cm,調(diào)節(jié)范圍10～18cm，耙深一致； （2）碎土程度 沿地塊對角線選擇具有代表性的5個測點(每點面積為1m2)，若測點耕層內(nèi)有直徑5cm以上的土塊超過5個時，即為碎土不良； （3） 盡量降低整機生產(chǎn)的成本，提高工作效率 其結(jié)構(gòu)要求如下： （1） 符合FS－275的懸掛機構(gòu)的幾何尺寸要求： （2） 符合FS

14、－275拖拉機工作參數(shù)和功率輸出軸的相關(guān)參數(shù)要求。 （3） 機車通過萬向節(jié)將動力輸入機具變速箱驅(qū)動旋刀轉(zhuǎn)動,為了盡量減小傳動的不均勻性，機具與萬向節(jié)之間的銜接點的位置設(shè)置不可過高。 2.2 旋刀的運動學分析 旋刀在工作時的運動為復(fù)合運動，其中繞刀盤中心旋轉(zhuǎn)的運動為相對運動，設(shè)圓周速度為，機組勻速前進運動為牽連運動，前進速度。 為旋刀旋轉(zhuǎn)的角速度，則，圓周速度與機組前進速度之比，λ稱為速度比。的大小對旋刀的運動軌跡及立式驅(qū)動耙的工作狀況有重要影響，它確定了工作部件的運動軌跡如果旋刀以角速度轉(zhuǎn)動，并以速度 前進，那么旋刀的端點A的運動軌跡為余擺線（如下圖）。 僅是旋刀在工作進程中不發(fā)生推

15、土的必要條件，但是否能滿足耙地疏松土壤的需要，還取決于機器前進速度Vm與旋刀工作轉(zhuǎn)速的合理配合 而當時，當?shù)毒哌\動到一定位置時，就會出現(xiàn)Vx〈0的現(xiàn)象，即刀具的絕對速度與機器的前進方向相反，因而能以刀刃切削土壤，其運動軌跡為余擺線。本課題所取的滿足刀刃一直切土的要求。 2.3 刀盤分布設(shè)計 在允許的工作幅寬范圍內(nèi)機具橫向放置六個刀盤，每個刀盤上對稱放置兩把旋刀，刀盤2和刀盤5是主動刀盤，刀盤1和刀盤3由刀盤2上的齒輪驅(qū)動，刀盤4和刀盤6由刀盤5上的齒輪驅(qū)動。刀盤1、2、3的運動相互關(guān)聯(lián)組成一組，刀盤4、5、6運動相互關(guān)聯(lián)組成另外一組，為了防止兩刀盤組在傳動和工作過程中產(chǎn)生運動干涉，刀盤3

16、和刀盤4之間余留一個20mm的間隙。 為了減小或抵消刀盤在工作過程中前進時的橫向分力（橫向分力過大會導(dǎo)致機具的橫向振動，增大機具的損耗，增加機組工作的不平穩(wěn)性），防止同組相鄰兩刀盤上的旋刀與旋刀之間的運動干涉，采取以下措施：1. 主動刀盤（刀盤2和刀盤5 ）旋轉(zhuǎn)方向相反（由機具的傳動裝置實現(xiàn)）； 2. 主動刀盤與相鄰兩刀盤呈60度夾角放置。此時刀盤2和刀盤5、刀盤1和刀盤4、刀盤3和刀盤6的運動是兩兩對稱關(guān)系，每個刀盤產(chǎn)生的橫向分力正好被相對稱的那個刀盤產(chǎn)生的橫向分力相抵消。 圖3-2：刀盤分布示意圖 3 傳動方案設(shè)計 3.1旱地立式驅(qū)動耙主體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計 在滿足農(nóng)業(yè)機械設(shè)計要求和

17、配套機車FS-275的掛接要求的前提下進行結(jié)構(gòu)方案設(shè)計，并參考國內(nèi)外旱地驅(qū)動耙產(chǎn)品數(shù)據(jù)和參考有關(guān)書籍，動力由萬向節(jié)輸入，首先機具上需要設(shè)計一組變速箱使得轉(zhuǎn)速由輸入時的540r/min變成輸出時的190r/min；其次要求將萬向節(jié)輸入的水平方向的動力轉(zhuǎn)變成豎直方向的動力（由錐齒傳動實現(xiàn)），再次實現(xiàn)主動刀盤相互間的反向傳動。為此在設(shè)計過程中擬定了以下三種方案： 方案一：萬向節(jié)輸入動力傳給兩個圓柱齒輪（Ⅰ級傳動），這兩個圓柱齒輪再將動力分別傳遞給左右兩個圓錐齒輪（Ⅱ級傳動），圓錐齒輪組將水平方向的動力轉(zhuǎn)變成豎直方向的動力（Ⅲ級傳動），進而驅(qū)動旋刀的轉(zhuǎn)動。齒輪的轉(zhuǎn)速是在動力傳遞過程中實現(xiàn)的，兩個主動

18、刀盤相對應(yīng)的反向轉(zhuǎn)動由圓錐齒輪的放置位置的不同而實現(xiàn)，具體情況見圖5－3：結(jié)構(gòu)設(shè)計方案一示意圖。本方案的不足之處在于Ⅲ級傳動的傳動軸采用的是懸臂支承結(jié)構(gòu)，當工作環(huán)境比較惡劣（多石土壤）時，會產(chǎn)生較大的振動和噪音，并會降低該機具的使用壽命。整機幾何參數(shù)為：長（1654mm）、寬（450mm）、 高（820mm）、工作時萬向節(jié)銜接點的位置離地面的高度（470mm）。 方案二：與方案一相似，也由三級傳動組成，與方案一所不同的是在Ⅰ級傳動和Ⅱ級傳動之間放置了一個中間圓柱齒輪用以實現(xiàn)兩個主動刀盤相對應(yīng)的反向轉(zhuǎn)動，并且在Ⅱ級傳動的傳動軸上安裝了一個平衡機構(gòu)，用于彌補懸臂支承結(jié)構(gòu)帶來的不利影響。具體情況見

19、圖5－4：結(jié)構(gòu)設(shè)計方案二示意圖。整機幾何參數(shù)為：長（1654mm）、寬（450mm）、高（910mm）、工作時萬向節(jié)銜接點的位置離地面的高度（470mm）。 方案三：與方案一、方案二有著很大的區(qū)別：萬向節(jié)輸入動力直接傳給圓錐齒輪組（Ⅰ級傳動），在Ⅰ級傳動便把水平方向的動力轉(zhuǎn)變成豎直方方案三：與方案一、方案二有著很大的區(qū)別：萬向節(jié)輸入動力直接傳給圓錐齒輪組（Ⅰ級傳動），在Ⅰ級傳動便把水平方向的動力轉(zhuǎn)變成豎直方向的動力，并且在Ⅰ級傳動的傳動軸上安裝了兩個圓柱齒輪，上面的那個齒輪與另外兩個圓柱齒輪組成右方向上的傳動（Ⅱ＇級傳動、Ⅲ＇級傳動），下面的那個齒輪與另外四個圓柱齒輪組成左方向上的傳動（Ⅱ級

20、傳動、Ⅲ級傳動、Ⅳ級傳動），其中Ⅱ級傳動實現(xiàn)了兩個主動刀盤之間相對應(yīng)的反向轉(zhuǎn)動。具體情況見圖5－5：結(jié)構(gòu)設(shè)計方案三示意圖。整機幾何參數(shù)為：長（1654mm）、寬（693mm）、高（930mm）、工作時萬向節(jié)銜接點的位置離地面的高度（540mm）。 這三種方案的設(shè)計思路是在不斷的摸索、分析、總結(jié)的過程中逐漸形成的，設(shè)計方案依次從理論型轉(zhuǎn)向?qū)嵱眯?，其中第三套方案是這三種方案中最成熟也是最實用的。 首先，從結(jié)構(gòu)上考慮雖然方案三的整機幾何尺寸比方案一、方案二大，但由于結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、齒輪布置緊湊、傳動軸受力均勻、動力傳遞平穩(wěn)，使得整機工作時有很高的穩(wěn)定性，從而提高了機具的使用壽命；其次，從成本上考慮

21、方案一只使用了一對圓錐齒輪，而方案一、方案二都使用了兩對圓錐齒輪，但變速箱的齒輪總量大致相同，這使得整機的加工費用大幅度下降，從而提高了整機的經(jīng)濟性；第三，方案三的變速箱由兩部分組成，這便于機具的安裝和修理。 方案三的結(jié)構(gòu)設(shè)計不足之處在于：工作時萬向節(jié)與變速箱之間銜接點的位置相對方案一、方案二銜接點的位置偏高，在Ⅰ級傳動中有可能存在傳動的不均勻性。 綜上所述，方案三在各方面的優(yōu)勢都比較明顯，整機的實用性和經(jīng)濟性尤為突出,因此選定方案三的結(jié)構(gòu)設(shè)計為最終確定方案。 3.2 傳動比的分配 如方案三設(shè)計，總傳動比，萬向節(jié)輸入動力直接傳給圓錐齒輪組構(gòu)成Ⅰ級傳動，傳動比，把水平方向的動力轉(zhuǎn)變

22、成豎直方向的動力。在Ⅰ級傳動的傳動軸上安裝了兩個圓柱齒輪，上面的那個齒輪與另外兩個圓柱齒輪組成右方向上的傳動構(gòu)成Ⅱ＇級傳動和Ⅲ＇級傳動，下面的那個齒輪與另外四個圓柱齒輪組成左方向上的傳動構(gòu)成Ⅱ級傳動、Ⅲ級傳動、Ⅳ級傳動，其中Ⅱ級傳動實現(xiàn)了兩個主動刀盤之間相對應(yīng)的反向轉(zhuǎn)動。 , ，。 4.功率分析 4.1單盤作業(yè)扭矩與功率分析 4.1.1 單盤切削、破碎土壤所需的扭矩 圖3－14示意了單把旋刀切削、破碎土壤時所需的扭矩變化規(guī)律，設(shè)單把旋刀的扭矩曲線為： 單把旋刀切削土壤扭矩圖 單把旋刀每轉(zhuǎn)所需扭矩為： （N.m.rad） 每個刀盤有z把旋刀，則

23、單個刀盤的扭矩為： （N.m.rad） 因此根據(jù)單個刀盤上的扭矩可求得消耗的功率為： 4.1.2 旱地驅(qū)動耙的功率消耗 不考慮轉(zhuǎn)移的力，旱地立式驅(qū)動耙單個刀盤在一個周期所消耗的總功等于： 式中: ——旋刀一個周期內(nèi)所經(jīng)過的路程（m） ——旋刀平均阻力（N） ——單個刀盤上旋刀數(shù) 在一個周期內(nèi)，旋刀所經(jīng)軌跡長度為L，因為旋刀運動軌跡的參數(shù)方程【3】為：， 因此在一個周期內(nèi)，計算平面曲線的弧長： 所以： 將、、代回（25）式，可得： 則旱地驅(qū)動耙所需功率為： 將，代入（27）式，得: 其中： 式中： ——旋刀平均阻力（N） ——單個刀盤上的旋刀數(shù)目 立式

24、驅(qū)動耙消耗的總功率： 其中： ——刀盤的個數(shù) 4.1.3 傳動過程的功率分配 理論情況下，由聯(lián)軸器輸入的功率向兩邊傳遞，傳遞功率，轉(zhuǎn)速為，由于機器的工作環(huán)境的影響和傳動的功耗（萬向節(jié)、錐齒、直齒傳動）的影響，取齒輪傳動效率為0.97，最后傳遞給六把刀盤的功率為. 5.傳動件的設(shè)計 5.1 軸的設(shè)計 根據(jù)相關(guān)理論知識，可知：在傳遞功率相同的情況下，轉(zhuǎn)速小時其傳遞的轉(zhuǎn)矩大，由此需要刀軸的截面大，軸的直徑大，軸的強度須進行強度校核。 并且在傳遞較大功率時，要求其相應(yīng)的軸的直徑大。 由以上理論可知，在軸的設(shè)計校核過程中，在此只需要對軸I和刀軸進行強度校核，其他軸可據(jù)此進行設(shè)計校核。

25、 齒輪箱里面軸I是傳動軸主要承受扭距，刀軸為轉(zhuǎn)軸既承受彎距又承受扭距。 5.1.1 選擇軸的材料 選擇軸的材料為45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，其機械性能由參考書《機械設(shè)計》中表11.1和表11.4查得： 。 5.1.2 軸上的功率P，轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T 取該級圓錐齒輪傳動的效率（包括軸承效率在內(nèi)） 1） 由聯(lián)軸器傳遞給錐齒輪軸I的功率為,傳遞轉(zhuǎn)矩為，轉(zhuǎn)速為。 2） 根據(jù)錐齒輪傳遞功率，考慮功率余量和傳動的功耗（萬向節(jié)、錐齒、直齒傳動），可得每刀軸傳遞的功率為,傳遞轉(zhuǎn)矩為，轉(zhuǎn)速為。 5.1.3 確定軸的最小直徑 對只受扭矩或主要受扭矩的傳動軸，安扭轉(zhuǎn)強度條件計算軸的直徑。若有彎矩作用，可用

26、降低許用應(yīng)力的方法來考慮其影響。 扭矩強度條件為 （11.1） 式中 －軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPa; －軸所受的扭矩，； －軸的轉(zhuǎn)速，； －軸所傳遞的功率，； －軸的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，，見表11.3. 對實心的圓軸， ，以此代入式（11.1），可得軸的直徑 －－－－（式5.1） 式中，為取決于軸材料的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的系數(shù)，其值可查表11.3.。當彎矩相對轉(zhuǎn)矩很小時，取較小值，根據(jù)表11.3選=112，代入上式，則 1） 軸I結(jié)構(gòu)設(shè)計：將上述數(shù)據(jù)代入（式5.1），計算可得，考慮到軸截面上

27、開有花鍵，對于的軸，軸徑增大20％. 可取軸的最小直徑。 參考相關(guān)軸的設(shè)計，可設(shè)計如上的軸的結(jié)構(gòu) 2） 刀軸結(jié)構(gòu)設(shè)計：將上述數(shù)據(jù)代入（式5.1），計算可得，考慮到截面上開有花鍵，對于的軸，軸徑增大20％，并加上需在軸上鉆有內(nèi)孔，可取軸的最小直徑。 5.1.4軸的強度校核 1.軸I的受力分析 1）軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 2）齒輪受力 法向載荷直齒錐齒輪齒面所受的通常都視為集中作用在平均分度圓上，，受力分別為 — 為法向載荷分解的周向分力 —為法向載荷分解的垂直于分度圓錐母線的分力 —分解的徑向分力 —分解的軸向分力 其中滿足關(guān)系，.代入，可得 153，代入上式，可得, ，

28、3）支承反力的計算 a,水平面支承反力 由,得 ，代入計算得， =499N 由，得 ，代入計算得，=572N b,垂直面的支承反力 由得 ,代入計算得，,=757 4)作彎矩圖和扭矩圖 a,水平面彎矩圖 ， b,垂直面彎矩圖 垂直面彎矩 , C、合成彎矩圖 ， d、扭矩圖 前已算得 4）按當量彎矩計算直徑 查表15-8得，根據(jù)表15-7公式計算A截面軸徑 ，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，取是滿足強度要求的 2.刀軸的受力分析 1） 軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 2）齒輪受力 直齒圓柱齒輪傳動時，沿嚙合線作用在齒面上的法向載荷Fn垂直于齒面，在節(jié)點

29、處分解為兩個相互垂直的分力，即圓周了Ft與徑向力Fr,如上圖所示。且滿足： 式中：－－－齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩，單位為； －－－齒輪的節(jié)圓直徑，多標準齒輪即為分度圓直徑，單位為； －－－嚙合角，對標準齒輪，. 其中，將上式數(shù)據(jù)代入可得：,,. 3)支承反力的計算 a,水平面支成反力 由得 ,代入數(shù)據(jù)計算得，, b.垂直面支承反力 由得，,代入數(shù)據(jù)計算得，,. 4)作彎矩圖和扭矩圖 a，水平面彎矩圖 b，垂直面彎矩圖 C，合成彎矩圖 d,扭矩圖 前已算得 3） 按當量彎矩計算軸徑 查表15-8得，根據(jù)表15-7公式計算B截面軸徑 ，

30、在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，取是滿足強度要求的。 5.2軸承的選用和校核 軸承的作用是支撐軸及軸上的零件，保持軸的旋轉(zhuǎn)精度，減少轉(zhuǎn)軸與支撐之間的摩擦和磨損。 滾動軸承的類型應(yīng)根據(jù)所受的載荷大小、性質(zhì)、方向、轉(zhuǎn)速及工作要求來選擇。 在圓錐齒輪變速箱及刀盤中，由于軸同時受徑向載荷和軸向載荷，且為方便安裝，外圈分離，所以圓錐滾子軸承。 滾動軸承在同時承受徑向和軸向聯(lián)合載荷時，為了計算軸承壽命在相同條件下比較，需將實際工作載荷轉(zhuǎn)化為當量動載荷。在當量動載荷作用下，軸承壽命與實際聯(lián)合載荷下軸承的壽命相同。 當量動載荷P的計算公式是 式中， －徑向載荷，N;－軸向載荷，N;－徑向動載

31、荷系數(shù)和軸向動載荷系數(shù)。由于機械工作時常具有震動和沖擊，為此，軸承當量動載荷應(yīng)按下式計算： ，其中，均可通過查表獲得。 若軸承工作轉(zhuǎn)速為，可求的以小時數(shù)為單位的基本額定壽命 ，－壽命指數(shù)，球軸承，滾子軸承。 1）刀盤軸：d=35mm,D=80mm,B=21mm,基本額定動載荷,軸承代號：GB30307 軸的轉(zhuǎn)速為，.動載荷系數(shù)，派生軸向力, 當時；；時；。 ①兩支點反力 （對軸承1的中心取矩），得 (力平衡) ②兩軸承的當量動載荷 , 如上圖所示，，所以軸系有右移的趨勢，所以軸承2被“壓緊”，軸承1被“放松”。 ③軸承壽命 符合要求。 2）軸I：由刀軸的計算

32、可知，以上基準所選出的軸承符合要求，且刀軸受力大，依上面可知，在選擇軸承時，選?。篸=40mm,D=80mm,B=18mm,軸承代號：GB30208 5.3精度要求 為了滿足互換性的要求，零件的加工過程中，加工尺寸須保證在一定的誤差范圍之內(nèi)，滿足一定的精度要求。 根據(jù)相關(guān)工具書可知，農(nóng)業(yè)機械所用的標準公差等級為IT8,在基孔制的常用優(yōu)先配合選用中，在此選用，此配合要求適合于間隙不大的轉(zhuǎn)動配合，或中等轉(zhuǎn)速與中等軸頸壓力的精確轉(zhuǎn)動。 在整個機械的工作過程中，高速轉(zhuǎn)動的錐齒傳動和扭矩較大的刀盤轉(zhuǎn)動對精度要求較高，以避免產(chǎn)生較大的噪音和過度的磨損。依據(jù)上述選用的配合精度要求，在軸的配合過程中均

33、可采用。在刀盤傳動系中，要求6根軸在同一平面位置的同時，要求相互嚙合的齒輪有較高的配合精度。 6. 驅(qū)動耙其它零部件設(shè)計 6.1懸掛機構(gòu) 本旱地立式驅(qū)動耙采用標準的三點式懸掛機構(gòu)，具有較強的穩(wěn)定性。 6.2箱體的設(shè)計 箱體用8mm的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼板制成，轉(zhuǎn)子由重型圓錐軸承支稱，整體軸承座確保齒輪與軸承對中，軸承座由螺栓固定在齒輪箱上如有損害可以方便更換，如下圖示： 6.3刀具的設(shè)計 刀具座用花鍵軸和錐形定心裝置固定在軸上更換簡易，刀具座與刀盤用螺栓進行連接，刀具可以直接插入刀具座，拆卸方便。上下刀盤的厚度為15mm。如下所示： 7.總結(jié) 本課題研究運用現(xiàn)代設(shè)計方法及計算機輔助

34、設(shè)計技術(shù)，對旱地立式驅(qū)動耙進行了理論分析。在設(shè)計過程中，經(jīng)查閱相關(guān)書籍和數(shù)據(jù)，對整個驅(qū)動耙的動力傳輸和相關(guān)性能參數(shù)進行分析，現(xiàn)總結(jié)如下： （1）對旱地立式驅(qū)動耙工作部件的運動學進行了理論分析，旋刀的平均工作阻力隨旋刀的轉(zhuǎn)動半徑、機組前進速度、耕深的增加而增加，隨刀盤轉(zhuǎn)速的增加而減小。 （2） 旱地立式驅(qū)動耙整機的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計：在滿足農(nóng)業(yè)機械設(shè)計要求和配套機車FS-275的掛接要求的前提下進行結(jié)構(gòu)方案設(shè)計。并最終設(shè)計出一套具有較強實用性和經(jīng)濟性的結(jié)構(gòu)方案。 （3）此設(shè)計是在參閱相關(guān)書籍和數(shù)據(jù)的情況下對驅(qū)動耙的傳動原理和相關(guān)性能參數(shù)進行分析，計算。因此難免存在不足之處，這些都有待于今后作深入

35、的研究。 參 考 文 獻 【1】濮良貴. 紀名剛主編 .機械設(shè)計（第七版）.高等教育出版社 【2】朱龍根主編.簡明機械零件設(shè)計手冊.機械工業(yè)出版社 【3】陳翠英．旋耕機速度參數(shù)的合理選擇．農(nóng)業(yè)機械學報.1985(2)：30 【4】劉景泉主編.農(nóng)機實用手冊.北京：人民交通出版社，1998.8 【5】鄭文緯.吳克堅.機械原理（第七版）.北京：高等教育出版社，1997.7 【6】南京農(nóng)業(yè)大學主編.農(nóng)業(yè)機械學(上冊) .北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1996 【7】鎮(zhèn)江農(nóng)業(yè)機械學院主編.農(nóng)業(yè)機械學.北京中國農(nóng)業(yè)機械出版社 致 謝 本文是在曾一凡教授的悉心指導(dǎo)下完成的。在我四年的學習和研

36、究工作中得到了教授的諄諄教誨和無微不至的關(guān)懷，從課程學習、論文設(shè)計到論文的寫作曾老師都給予了我全方位的指導(dǎo)。曾老師淵博的知識、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和兢兢業(yè)業(yè)的敬業(yè)精神，給我以及其他同學樹立了一個良好的榜樣，為我們今后的工作和學習指明了方向，在此致以衷心的感謝! 在本課題論文完成過程中，得到了楊艷艷，王志剛等同學的幫助，在此對所有關(guān)心過我、幫助過我的同學表示最誠摯的謝意! 最后，我要向我的家人表示深深的謝意!感謝你們對我的求學過程的支持和理解!感謝你們給我的無私關(guān)愛和撫育！ 您好，為你提供優(yōu)秀的畢業(yè)論文參考資料，請您刪除以下內(nèi)容，O(∩_∩)O謝謝?。?！A large grou

37、p of tea merchants on camels and horses from Northwest China's Shaanxi province pass through a stop on the ancient Silk Road, Gansu's Zhangye city during their journey to Kazakhstan, May 5, 2015. The caravan, consisting of more than 100 camels, three horse-drawn carriages and four support vehicles,

38、started the trip from Jingyang county in Shaanxi on Sept 19, 2014. It will pass through Gansu province and Xinjiang Uygur autonomous region, and finally arrive in Almaty, formerly known as Alma-Ata, the largest city in Kazakhstan, and Dungan in Zhambyl province. The trip will cover about 15,000 kilo

39、meters and take the caravan more than one year to complete. The caravan is expected to return to Jingyang in March 2016. Then they will come back, carrying specialty products from Kazakhstan A small art troupe founded six decades ago has grown into a household name in the Inner Mongolia autonomous

40、 region. In the 1950s, Ulan Muqir Art Troupe was created by nine young musicians, who toured remote villages on horses and performed traditional Mongolian music and dances for nomadic families. The 54-year-old was born in Tongliao, in eastern Inner Mongolia and joined the troupe in 1975.He says ther

41、e are 74 branch troupes across Inner Mongolia and actors give around 100 shows every year to local nomadic people. "I can still recall the days when I toured with the troupe in the early '80s. We sat on the back of pickup trucks for hours. The sky was blue, and we couldn't help but sing the folk son

42、gs," Nasun says. The vastness of Inner Mongolia and the lack of entertainment options for people living there, made their lives lonely. "The nomadic people were very excited about our visits," Nasun recalls. "We didn't have a formal stage. The audience just sat on the grass. Usually, the performance

43、s became a big party with local people joining in." For him, the rewarding part about touring isn't just about sharing art with nomadic families but also about gaining inspiration for the music and dance. Ulan Muqir literally translates as "red burgeon", and today's performers of the troupe still to

44、ur the region's villages and entertain nomadic families, but their fame has spread around the world. On May 16 and 17, nearly 100 singers and dancers from the troupe performed at Beijing's Poly Theater. Their show, titled Ulan Muqir on the Grassland, depicted the history and development of the art t

45、roupe. "Being from the region allowed me to embrace the culture of Inner Mongolia and being a member of the troupe showed me where I belonged," Nasun, the art troupe's president, who is also a renowned tenor, tells China Daily. During a tour in 1985, he went to a village and met an elderly local ma

46、n, who told him a story about his friendship with a solider from Shenyang, capital of Northeast China's Liaoning province, decades ago. The solider gave the old man a handmade saddle when they bid farewell. The story inspired Nasun to write Carved Saddle, a song that later became one of his most pop

47、ular numbers. Now, every year, Nasun recruits young singers and dancers for the troupe. The troupe has also designed a new repertoire, which is mostly based on the daily lives of Mongolian people, especially the lives of nomadic families, and has combined contemporary musical elements with folk song

48、s of the region. Haimu, a 25-year-old khoomei (a local variant of overtone singing) singer, joined the troupe three years ago. Along with a six-member band, he performs fast songs and soft ones that he writes－all while playing the horse-head fiddle."Although I learned the piano since childhood and g

49、rew up listening to various kinds of music, to me, the folk music of Inner Mongolia is the root," he says. "Performing in remote villages is pleasant. I feel at home on the boundless grasslands, and the warm people there make me feel fulfilled." The first round of spring auction season in Beijing e

50、nded last week, but it failed to create much spring in the art market. Although two pieces of Chinese painting fetched more than 100 million yuan, the decline in trading volume and sale rate showed a downturn this year. In the “Grand View: Chinese Painting Highlight” session at China Guardian 2015 s

51、pring auctions, Pan Tianshou’s representative work Eagle, Rock and Flora hit a record auction price of 279 million yuan, while Li Keran’s masterwork Jinggang Mountain fetched 126.5 million yuan, an unexpected high in recent years. However, the trading volume fells to 1.87 billion yuan from 2.22 bill

52、ion yuan in the same period the year before. The Huangchen 2015 Spring Auctions, which recorded 42.5 million yuan in total sales, experienced the same. The section number went down to 5 from 12 compared to last year. According to expert Shao Jianwu, the art market did not attract much excitement thi

53、s year due to the booming stock market and the persistent problems of forgery and fake deals. The two pieces of Chinese painting notched up high price this spring due to their own value not due to a revival in the market. "The successful transaction of two works with a hammer price of more than 100

54、million yuan once again confirms that valuable and rare works of high quality always earn the long-lasting high price. Chinese painting and calligraphy is still the pillar of the market. However, the overall sales rate has dropped slightly, which reflects the demand for the ordinary auction goods ha

55、s weakened,” said the president of China Guardian’s Hu Yanyan. "Besides, the entry of new buyers also makes certain changes to the direction of purchasing. In a word, the overall market trend is very unpredictable. Although China Guardian 2015 Spring Auctions has achieved remarkable results, it does

56、 not mean that the market has walked out of the predicament. We still have to wait for the big economic boom to invigorate the art market.” Even so, the hot pursuit of some special items appeared this spring. A special session of China Guardian Spring Auctions titled “Fine Gilt—Bronze Buddhist Image

57、s” achieved a great deal with total sales volume of 41.89 million yuan and 92 percent sale rate. The 5th Shamar Rinpoche Statue from 16-17th century of Tibet was sold for 5.06 million yuan. The Beijing Chengxuan Auctions featured almost 2,800 items of coins and stamps in three sessions with good sal

58、e rate. The Huachen Auctions also set a special session of photographs under the condition of large-scale decline of auction sessions. There was a palpable dull thud of disappointment that accompanied the return of the imperial entourage of Zhen Huan to her homeland. It followed a couple years of hu

59、shed excitement as Chinese fans were fed tidbits about their proud concubine who was supposed to conquer the high ground of the North American market. Zhen Huan is, of course, the title character of The Legend of Zhen Huan, a 2011 television series that swept China off its feet and later took other

60、Asian countries by storm. Two years ago, it was reported that HBO, a premium cable service headquartered in the United States, was going to air it in North America after some modification. Now, a condensed version that provides English subtitles but no dubbing has finally been made available on Netf

61、lix for online streaming. This version, highly anticipated as a milestone in China's cultural foray overseas, has been widely panned by its home audience. Retitled Empresses in the Palace, the American version has been shortened from its original 76 episodes at 45 minutes each, to six 90-minute epis

62、odes. The quick pacing threw off many native viewers, who are accustomed to a more leisurely daytime-soap-style narrative rhythm. (Chinese TV stations would run two or three episodes every day.) I did not finish the full-length version and found the truncated one not difficult to follow. What's los

63、t, I believe, are the interesting setups and pauses that illuminate the Chinese art of storytelling. Much of the plot is still there. It is the flavor that was sacrificed. The American edition uses the framework of the Empress Dowager in her senior years reminiscing at the beginning and the end of e

64、ach episode, hinting at what's to come and recapping the key points. This device, not used in the original, is culturally understandable but artistically mediocre. What puzzles me is the two new songs for the opening and end credits. They were written in English, but sung by Chinese with an uncomfor

65、table accent. They were obviously designed to appeal to an English-speaking base, but do not jibe with the Chinese dialogue. Speaking of the dialogue, the English translation, picked apart by some Chinese, is too literal for my taste. I can imagine a typical American hit by a flurry of royal ranks,

66、addresses and greetings, even multiple names and titles for the same person. The first half hour must be a swamp to wade through, very much like my experience of getting through a Tolstoy tome with its endless inflections of names transliterated into lengthy Chinese. I see the choice of verbatim translation as an effort for conveying exotica. It is fairly competent, with no error that I could detect, but fails to rise above words or capture the essence of the language. A cultural product usually