買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 單輪手扶式油菜地油菜分廂器結(jié)構(gòu)設(shè)計 摘 要： 油菜 是草本 十字花科 作物，是我國主要 油料作物 和蜜源作物之一，其籽粒是制浸油脂原料主要品種之一。栽培遍及全國，分為冬油菜和 春油菜 兩種。其種植面積占全國油料作物總面積的 40%以上，產(chǎn)量占全國油料總產(chǎn)量的 30%以上，居 世界 首位。 現(xiàn)在要實現(xiàn)油菜產(chǎn)量提升必須使用機械化，油菜 聯(lián)合機械化現(xiàn)在還未普及，同時油菜機械也嚴重缺少，油菜聯(lián)合收獲機存在著嚴重脫粒損失，分析發(fā)現(xiàn)脫粒損失主要集中在割臺損失，約占油菜地收獲損失的 70%以上，主要是由于油菜枝 Y 的纏繞。所以，本文設(shè)計了油菜地油菜分廂器，在油菜生熟之前對油菜進行分廂，從而避免在油菜成熟后收獲時由于分廂造成的脫粒損失，同時可以簡化現(xiàn)有的油菜收獲機械結(jié)構(gòu)，提高效率。 關(guān)鍵詞 ： 分廂器；油菜；機械； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 A a of is in of to is 0% of of 0% of in in to we is is a of in An of a in 0% of in of of . a to so to at 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 目 錄 摘要： . 1 關(guān)鍵詞 . 1 1 前言 . 2 2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及意義 . 3 國外油菜收獲機械現(xiàn)狀 . 3 國內(nèi)油菜收獲機械現(xiàn)狀 . 4 選題研究意義 . 5 3 總體方案擬定 . 6 工 作參數(shù) . 6 制定可行方案 . 6 4 總體設(shè)計 . 8 選擇汽油機 . 8 工作部件曲柄滑塊機構(gòu)的設(shè)計計算 . 9 地輪轉(zhuǎn)速的計算 . 9 傳動裝置總傳動比計算及各級傳動比的分配 . 9 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) . 9 5 關(guān)鍵零部件的設(shè)計計算 . 10 圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算 . 10 選定齒輪類型、精 度等級、材料及齒數(shù) . 10 按齒面接觸強度設(shè)計 . 10 按齒根彎曲強度設(shè)計 . 12 幾何尺寸計算 . 13 普通圓柱蝸桿傳動的設(shè)計計算 . 13 選擇蝸桿傳動的類型 . 13 選擇材料 . 13 按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計 . 13 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸 . 14 校核齒根彎曲疲勞強度 . 14 驗算效率 . 15 精度等級公差和表面粗糙度的確定 . 15 熱平衡核算 . 15 標準直齒圓錐齒輪傳動設(shè)計比賽 . 15 選定齒輪精度等級、材料及齒數(shù) . 15 按齒面接觸強度設(shè)計 . 15 按齒根彎曲強度設(shè)計 . 17 幾何尺寸計算 . 18 鏈傳動的設(shè)計計算 . 18 帶傳動的設(shè)計計算 . 19 軸的校核計算 . 20 鍵連接的選擇及校核計算 . 24 減速器的潤滑與密封 . 24 6 結(jié)論 . 25 參考文獻 . 26 致 謝 . 26 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 1 前言 油菜 籽是草本 十字花科 作物，是我國主要 油料作物 和蜜源作物 之一，其籽粒是制浸油脂原料主要品種之一。栽培遍及全國，分為冬油菜和 春油菜兩種。其種植面積占全國油料作物總面積的 40%以上，產(chǎn)量占全國油料總產(chǎn)量的 30%以上，居 世界 首位。 我國油菜一直沿傳統(tǒng)的生產(chǎn)作業(yè)方式，機械化作業(yè)水平遠低于小麥、水稻乃至大豆和玉米，除 耕整地外，田間管理，收獲主要依靠人工作業(yè)，機械直播和收獲非常少，而面廣量大的意在作業(yè)幾乎全部依靠人工，用工量大，勞動強度高，勞動生產(chǎn)率低。由于市場落后，生產(chǎn)成本高，油菜生產(chǎn)效益低，嚴重影響了農(nóng)民的積極性，制約油菜生產(chǎn)的發(fā)展，從我國油菜生產(chǎn)的實際出發(fā)，從品種、栽培技術(shù)、機械裝備多方面協(xié)調(diào)解決油菜生產(chǎn)機械化問題，研究確定正確的技術(shù)路線，找到正確的技術(shù)途徑，才能使我國油菜全面機械化在正確的道路上快速發(fā)展。 我國分為冬油菜（ 9 月底種植， 5 月底收獲）和春油菜（ 4 月底種植， 9月底收獲）兩大產(chǎn)區(qū)。冬油菜面積和產(chǎn)量均占 90%以上，中于長江流域，春油菜集中于東北和 西北地區(qū) ，以內(nèi)蒙古 海拉爾 地區(qū)最為集中。根據(jù)資源狀況、生產(chǎn)水平和耕作制度，國家農(nóng)業(yè)部將長江流域油菜優(yōu)勢區(qū)劃分為上、中、下游三個區(qū)，并在其中選擇優(yōu)先發(fā)展地區(qū)或縣市。 我國 菜籽的加工分布長江流域既是冬油菜的主產(chǎn)區(qū)，也 是菜油的加工區(qū)和主要消費區(qū)域，長江上中下游沿岸各省加工量約占全國總產(chǎn)量的 90%以上，其中長江中下游加工最為集中。 根據(jù)植物學形態(tài)特征和農(nóng)藝性狀，可將油菜分為白菜型油菜、 甘藍型油菜 、芥菜型油菜及 埃塞俄比亞 芥菜四大類，后者種植面積少，世界上大多數(shù)國家 只種植前三種類型的油菜。 因為油菜育種的目標是致力于高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)育種及雜志優(yōu)勢利用，在指標設(shè)計上主要追求“雙高”和“雙低”，即高油酸和亞油酸含量，低芥酸和硫代葡萄糖忒（檢查硫忒）含量，忽略了對機械化作業(yè)的適應(yīng)性。我國南方的移栽油菜由于株型大、抗倒伏性差、分支多、上下冠層成熟期差別大、角果容易開裂，給機械收獲造成很大困難。 機械收獲方式主要分聯(lián)合收獲和分段收獲（二次收獲）兩種。聯(lián)合收獲由一臺聯(lián)合收獲機一次完成切割、脫粒、清選作業(yè)，收獲過程短，從農(nóng)民角度來看它具有省時、省心、省力的優(yōu)點。從長遠觀點來看南方雨水較多、田 塊小、收獲時間集中，宜采用聯(lián)合收獲。聯(lián)合收獲比如個收割（或買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 機械分段收獲）推遲 5 天左右，在成熟期收獲損失率最低，適收期因此降低約 40%，一般只有 3左右，限制了聯(lián)合收獲的作業(yè)面積，降低了聯(lián)合收割機的利用率。適收期短，單機作業(yè)量低，需要投入的收割機必然增加，據(jù)初步測算，在 3的適收期內(nèi)完成油菜機械收獲，需要投入的聯(lián)合收割機大約是現(xiàn)有稻麥聯(lián)合收割機總量的 ，這是不可能的，也是不經(jīng)濟的?，F(xiàn)階段種植制度多樣性、品種的不適宜性、機器性能不完善、收獲損失率高等都對聯(lián)合收獲形成制約。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及 意義 國外油菜收獲機械現(xiàn)狀 世界油菜子生產(chǎn)主要分布在亞洲、北美洲、歐洲和大洋洲。 1999 年，亞洲的產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的 36%；北美洲約占 21%，主要是加拿大；歐洲占 27%左右；大洋洲約占 5%，主要是澳大利亞。多年來，這些主要生產(chǎn)國年產(chǎn)量一直占世界總產(chǎn)量的 85%左右。世界油菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，格局變化劇烈。從 20 世紀 80 年代開始，中國的油菜子總產(chǎn)量即居世界首位。歐洲的油菜子生產(chǎn)大國為德、法、英三國，波蘭一直是歐洲的油菜種植大國，但自 1999 年后油菜產(chǎn)量銳減。加拿大是產(chǎn)量僅次于中國的世界第二大油菜子生產(chǎn)國 。美國在世界油菜市場上所占份額很小， 1988 年以前每年的產(chǎn)量僅為 1000t，這與美國出于食品安全考慮一度禁止食用高芥酸菜子油有關(guān)，但自 90 年代以來，美國油菜發(fā)展迅速。值得一提的是澳大利亞，該國 1968年首次種植油菜 1416h， 1971 年發(fā)展到 8498590 年代后，于抗病品種的推廣應(yīng)用，油菜得以快速發(fā)展， 1997 年首次突破 50 萬 達到了 178 萬 h，產(chǎn)量達到 t，成為油菜子國際貿(mào)易中的生力軍。 發(fā)達國家的油菜生產(chǎn)，不久用先進機械化手段作為支撐，而 且在提高經(jīng)濟效益山下功夫，特別深注重對油菜品種進行更新，既提高了出來，又培訓處適合機械化生產(chǎn)收割的短枝、分枝交叉少 =角果成熟一致的品種，有效地提高了油菜生產(chǎn)的規(guī)模經(jīng)營和機械化生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。油菜的直接聯(lián)合收獲和分段撿拾收獲方式在這 6 個主產(chǎn)國生產(chǎn)。其中：加拿大、美國直接聯(lián)合收獲和分段撿拾收獲方式并存，該以分段撿拾收獲為主，德國以直接聯(lián)合收獲為主，德國黑格公司生產(chǎn)的油菜聯(lián)合收割機代表了當今世界先進水平。印度采取割放晾曬后場上脫粒方式。 國內(nèi)油菜收獲機械現(xiàn)狀 中國 一個油料消費和進口大國，油菜是中國面積最 大和發(fā)展最快的油料作物。油菜在中國油料生產(chǎn)及食油和蛋白質(zhì)飼料供應(yīng)中占有舉足輕重的地位。它不僅關(guān)系到中國種植業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、優(yōu)化和近 1 億農(nóng)民的增收，也關(guān)系到滿足人民生活水平提高、膳食結(jié)構(gòu)改善以及保障國家食物安全的需要，在能源問題和環(huán)境問題日益突出的情況下，還關(guān)系到中國的能源安全和環(huán)境安全，加強油菜生產(chǎn)意義重大。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 與世界油菜生產(chǎn)不同的是，近兩年中國的油菜種植面積有所下滑，直接影響了油菜產(chǎn)區(qū)廣大農(nóng)民的利益。中國油菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀是：面積大、總產(chǎn)高、市場需求和發(fā)展?jié)摿薮?，但生產(chǎn)規(guī)模、成本、價格和質(zhì)量上存在差距，加工 工藝落后，綜合效益差，在國際市場上缺乏競爭力 當今世界主要油菜生產(chǎn)大國，普遍采用機械化播種與收獲，很多國家油菜生產(chǎn)上世紀就實現(xiàn)了全程機械化。這些國家和地區(qū)油菜生產(chǎn)機械化和規(guī)模生產(chǎn)優(yōu)勢使油菜籽生產(chǎn)成本大幅下降，并直接影響了國際油菜籽價格，對中國油菜生產(chǎn)形成重大沖擊。例如，中國和加拿大是世界上兩個最大的菜油籽生產(chǎn)國，但加拿大是世界上最大的油菜出口國。由于生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模小、機械化程度低，勞動生產(chǎn)率低，中國油菜籽成本為 /千克，而加拿大為 /千克，中國油菜籽單位面積生產(chǎn)成本比加拿大高 2 倍。由于中國油菜 品種成熟不一致、種植以移栽為主等因素的制約，農(nóng)機和農(nóng)藝技術(shù)很難適應(yīng)，制約了中國油菜機械化的發(fā)展。 2006 年底，中國油菜機收水平僅為 機械栽植水平更低，迫切需要大力發(fā)展油菜生產(chǎn)機械化。 中國油菜生產(chǎn)基本還是沿用一家一戶，零散種植的老模式，品種不一，規(guī)模不一。依據(jù)油菜的形態(tài)特征、農(nóng)藝性狀將油菜分為白菜型、芥菜型、甘藍型，不同品種的特性（見表 2）。按種植季節(jié)分有秋種油菜和春種油菜。中國種植的油菜 90%屬冬油菜，主要種植于南方以及北方的部分冬暖地區(qū)，以長江流域最為集中；中國北部、西部和東北部，以及歐洲北部等 高緯度或高海拔低溫地帶，均以種植春油菜為主。加拿大幾乎全為春油菜。 機械化程度低，勞動效率低，用工量多是造成中國油菜生產(chǎn)成本高和效益低主要原因，也是制約油菜生產(chǎn)的瓶頸。要突破這一瓶頸，必須變革現(xiàn)有的油菜種植方式，實施簡化栽培，推廣油菜生產(chǎn)全程機械化，降低生產(chǎn)成本。實現(xiàn)機械化收獲，全國每年油菜收獲至少減少成本 10億元，機械收割比人工收割每畝還可增收 15 25 元。機械化收獲可顯著提高油菜生產(chǎn)的勞動生產(chǎn)率，同時，還提高了油菜籽的商品品質(zhì)。實現(xiàn)油菜機械化收獲，促進油菜生產(chǎn)發(fā)展，對于促進農(nóng)業(yè)增產(chǎn)，農(nóng)民增收具有現(xiàn)實意義 。 中國油菜收割機的研制，可以追溯到 20 世紀 60 年代，江、浙、滬種植油菜的地區(qū)均做過用稻麥收割機進行油菜機收的嘗試，如近幾年北買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 方少數(shù)油菜種植地區(qū)，把油菜聯(lián)合收割機的開發(fā)建立在技術(shù)較為成熟的稻麥聯(lián)合收割機平臺之上，對大型谷物聯(lián)合收割機稍加改裝來收獲油菜，這種思路使得開發(fā)難度和成本降低，周期縮短，也符合農(nóng)民的購買能力。但普遍存在著改制過于粗淺，技術(shù)含量不高，收獲損失嚴重等問題（總損失率達 15% 20%）。 新型脫粒分離裝置的研究，以提高生產(chǎn)率，減少谷粒損失為目標，是現(xiàn)代聯(lián)合收割機最主要的發(fā)展趨勢。在傳統(tǒng)的紋桿切 流滾筒及鍵式逐鎬器的脫粒分離裝置之后，雙滾筒橫置的軸流式結(jié)構(gòu)廣為應(yīng)用，繼而又研制了單滾筒或雙滾筒縱置的軸流式脫粒分離結(jié)構(gòu)。軸流分離清選系統(tǒng)：能夠適應(yīng)油菜打擊 /揉搓 /攪動為主的脫清要求。 選題研究意義 油菜收獲機械的脫粒損失主要集中在割臺損失，約占油菜收獲損失的70%以上，我國大面積種植的油菜對機械作業(yè)的適應(yīng)性較差，特別是我國南方的甘藍型雜交油菜株型大、分枝多、枝杈交叉多，給機械收獲的分行 =切割、輸送帶來困難，近年來采取在聯(lián)合收割機割臺上加分行豎切刀，解決了枝杈交叉分行問題，但造成分行損失較大；角果 易開裂，株冠山下成熟期不一致，下面枯熟上面開花，增加了割臺損失和脫粒清選的夾帶損失。目前聯(lián)合收獲的總損失率一般在 8 12%，甚至更高，這是難以接受的。特殊條件下可以獲得低于 8%的損失率，但不具備普遍意義，本文針對脫粒損失設(shè)計了分廂器，可有效降低收獲時造成的損失。 3 總體方案擬定 工作參數(shù) 單輪手扶式油菜地油菜分廂器結(jié)構(gòu)設(shè)計 1） 人正常行走速度 V 人 = 2） 溝深 200要求地輪半徑應(yīng)大于 200般取輪的直徑 為 500 600處取半徑為 300寬 240） 分廂 板分開的最大距離為 500） 油菜分節(jié)處離地高度： 350 400要求分廂板距地輪中心為 350 400） 為了使機器轉(zhuǎn)彎方便，應(yīng)使機器的總長范圍為 2m 制定可行方案 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 1）動力選擇：分廂器工作地點為油菜地，所以不能選擇電動機，可選柴油機或汽油機。分廂器做作為分開油菜纏連的枝 Y，功率消耗不少很大，通過查閱相關(guān)資料得出分廂所功率為 以要選擇尺寸、重量和價格都偏小的小型通用型汽油機，約 400 元左右，適合農(nóng)民的購買力。 2）執(zhí)行機構(gòu)：因為執(zhí)行機構(gòu)是分開油菜，所以執(zhí)行機構(gòu)應(yīng) 該是能做直線往復運動的機構(gòu)。可供選擇的機構(gòu)有凸輪機構(gòu)，四桿機構(gòu)等，明顯應(yīng)優(yōu)先選用曲柄滑塊機構(gòu)，如圖 1 所示 圖 1 曲柄滑塊機構(gòu) 廂板機架導軌旋轉(zhuǎn)盤1連桿旋轉(zhuǎn)盤2導軌機構(gòu)中滑塊和分廂板是固定鏈接，從而當滑塊在導軌上做直銷往復動 時分廂板跟著滑塊做往復運動 3）傳動部分：以為地輪在油菜地排水溝里行走，排水溝一般不是佷干，最好選用水田間的行走輪，且地輪的行走速度不應(yīng) 選擇帶傳動，應(yīng)選擇鏈傳動以適應(yīng)排水溝里惡劣的工作環(huán)境。小型通用汽油機的轉(zhuǎn)速一般在買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 3600 5500r/以應(yīng)設(shè)置減速箱，應(yīng)使用摩擦離合器切換動力，因為分廂器的速度小，且行走地輪在油菜地的摩擦力大，所以無需設(shè)計剎車。 4）傳動簡圖 圖 2 傳動簡圖 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 4 總體設(shè)計 選擇汽油機 由于分廂器所消耗的功率較小，可選擇普通小型汽油機，油機詳細參數(shù)見表 1. 表 1 汽油機詳細參數(shù) 號 式 強風制冷 四沖程 單缸，氣門頂置式 排量 196 缸徑行程 68 54 轉(zhuǎn)速 3600 最大輸出功率 定功率 力） 大扭矩 N.M/ 500 啟動方式 手拉手反沖 /電啟動（選購） 點火方式 無觸點晶體管點火 油箱容積 油容積 形尺寸（長寬高） 400 350 385 凈重 17 工作部件曲柄滑塊機構(gòu)的設(shè)計計算 1）確定曲柄滑塊機構(gòu)的尺寸：由于要求兩廂分割間距為 500于單個曲柄滑塊機構(gòu)，只需滑塊在導軌上直線運動的最大距離為 250要求曲柄的長度為 桿長度為 250270軌長度為 250 270此?。呵L為 250連桿長250軌長 250）確定與滑塊固定連接的分廂板的長度及曲柄即旋轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速。為了使機器轉(zhuǎn)彎方便，應(yīng)使機器總長為 2m 范圍。在此初選分廂板的實際長度為 1m。板長 L=V 人 T T=L 板長 / V 人 =S) n 曲柄 =1 60/T=75（ r/ 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 地輪轉(zhuǎn)速的計算 分廂器為手扶式，所以要求地輪的轉(zhuǎn)速與人的正常行走相適應(yīng)，取地輪的半徑 R=300 C=d=n 地輪 = 人 /C=60/40（ r/ （ 1） 動裝置總傳動比計算及各級傳動比的分配 i 總 =i 汽油機 /i 地輪 =3600/6 （ 2） 由于傳動比比較大，要選用蝸輪蝸桿，由于地輪的轉(zhuǎn)速最小，且需改變傳動方向，所以可用錐齒輪減速和改變傳動方向。 分廂器的傳動比分配如下： i 圓柱齒輪 =2； i 蝸輪 =24 i 圓錐齒輪 =2 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) 1） 各軸轉(zhuǎn)速 600（ r/ n2=n1/800（ r/ n3=n2/5（ r/ n4=n3/r/ 2） 各軸的輸入功率 P (P 總 =1=P 1=2= 2=3= 3=率的分配： P 地輪 = P 分廂板 =分廂軸 ） 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 5501=10( 5502=19( 550P3/82(買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 5 關(guān)鍵零部件的設(shè)計計算 圓柱齒輪傳動的設(shè)計 計算 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) 1）此處選用直齒圓柱齒輪 2）分廂器為一般工作機器，速度不高，故用 7 級精度（ 3）材料選擇。由機械設(shè)計表 10擇小齒輪的材料為 40質(zhì)），硬度為 280齒輪材料為 45#鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為 240者材料硬度差為 40 4）選小齒輪的齒數(shù)為 0,大齒輪的齒數(shù)為 20=40 按齒面接觸強度設(shè)計 (1)由設(shè)計計算公式得： （ 3） 1）試選載 荷系數(shù) ）計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。 550 P1/ 3）由機械設(shè)計表 10取齒寬系數(shù) 4）由機械設(shè)計表 10得材料的彈性影響系數(shù) 60）由機械設(shè)計表 10齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極 1限 =500齒輪的接觸疲勞強度極限 =400）計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。工作壽命為 10 年 06001(8300 10)= N1/i= 7）由機械設(shè)計表 10接 觸疲勞壽命系數(shù) ）計算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=得 1= （ 4） =219 （ 5） (2) 計算 1）試計算小齒輪分度圓直徑 7（ 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 2）計算圓周速度 = （ 6） 3）計算齒寬 b b= 70=70 （ 7） 4） 計算齒寬與齒高之比 b/h 模數(shù) mt=1=70/20= （ 8） 齒高 h= = 5） 計算載荷系數(shù) 根據(jù) V=13m/s,7 級精度 ,由機械設(shè)計圖 10得動載系數(shù) 直齒輪 ， ， 由機械設(shè)計 表 10得使用系數(shù) 機械設(shè)計表 10插值法查得 7 級精度、小齒輪相對支撐非對稱布置時，由 b/h=機械設(shè)計圖 10 載荷系數(shù) K=） 按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓 直徑，由機械設(shè)計式（ 10 d1=0 =88 （ 10） 7） 計算模數(shù) m m= 1=88/20= 按齒根彎曲強度設(shè)計 由機械設(shè)計式（ 10 彎曲強度 的設(shè)計公式為 m （ 11） 1) 由機械設(shè)計圖（ 10得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 00齒輪的彎曲疲勞強度極限 00） 由機械設(shè)計圖 10彎曲疲勞壽命系數(shù) ） 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=機械設(shè)計式（ 10 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 = = （ 12） = =176 （ 13） 4） 計算載荷系數(shù) K。 取 = 5） 查取齒形系數(shù)。 由機械設(shè)計表 10得 6)查應(yīng)力校正系數(shù) 由機械設(shè)計表 10得 7) 計算大、小齒輪的 并加以比較 = = 大齒輪的數(shù)值大 m 比計算結(jié)果，由齒面接角疲勞強度計算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m 的大小取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù) 與齒數(shù)的乘積）關(guān)，可取由彎曲強度算得的模數(shù) 就近圓整為標準值m=2接觸強度算得的分度圓直徑 8得小齒輪齒數(shù) Z1=d1/m=88/2=44 Z2=i 44=88 幾何尺寸計算 1） 計算分度圓直徑 Z1m=442=88mm Z2m=8822=176） 計算中心距 a=132 ） 計算齒輪寬度 b=88=88 81=93普通圓柱蝸桿傳動的設(shè)計計算 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 選擇蝸桿傳動的類型 根據(jù) 10085推薦，采用漸開線蝸桿（ 選擇材料 蝸桿傳動的功率不大，速度只是中等，故蝸輪桿用 45#鋼。因希望效率高，耐磨性好，故蝸桿的螺旋齒面要求淬火，硬度為 45 55 按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計 根據(jù)閉式蝸桿傳動的設(shè)計準則，線按齒輪面接觸疲勞強度進行設(shè)計，在校核齒根彎曲疲勞強度。由教材式（ 11傳動中心距 a （ 14） 1）確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩 ,估取效率 =則 = （ 2）確定載荷系數(shù) 因工作載荷較穩(wěn)定，故取載荷分布不均系數(shù) 1：由機械設(shè)計表 11取使用系數(shù) ：由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，可取動載系數(shù) K=V=1 1 （ 15） 3）確定彈性影響系數(shù) 選用的是鑄錫磷青銅蝸輪和鋼蝸桿相配，故 60） 確定接觸系數(shù) 先假設(shè)蝸桿分度圓直徑 傳動中心距 a 的比值 d1/a=機械設(shè)計圖 11可查得 5）確定許用應(yīng)力 根據(jù)蝸輪材料為鑄 錫磷青，金屬摸鑄造，蝸桿螺 旋 齒面度 45從 機械設(shè)計表 11得蝸輪的基本許用應(yīng)力 =268力循環(huán)次數(shù) N=600 1 1800（ 8 300 10） = 壽命系數(shù) 則 6）計算中心 a （ 16） 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 因 i=24， 故從機械設(shè)計表 11中心距 a=80數(shù) =桿的分度圓直徑 8時 d1/a=機械設(shè)計圖 11P=為 因此以上結(jié)果可用。 蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸 1）蝸桿 軸向齒距 m=,直徑系數(shù) q=頂圓直徑3（ ，齒根圓直徑 2（ ，分度圓導程角 =100729,蝸桿軸向齒厚 m= 2）蝸輪 蝸輪齒數(shù) 1 變位系數(shù) 算傳動比： i=這時傳動比誤差為： =允許的。 蝸輪分度圓直徑 02（ 蝸輪喉圓直徑 d2=06（ 蝸輪齒根圓直徑 校核齒根彎曲疲勞強度 = 當量齒數(shù) 據(jù) 機械設(shè)計圖 11可查得齒形系數(shù) 旋角系數(shù) -=用彎曲應(yīng)力 =機械設(shè)計表 10輪的基本許用彎曲應(yīng)力 得 =56壽命系數(shù) =6 = 彎曲強度滿足 驗算效率 =(已知 =10 0729， = 相對滑動運動速度 S 有關(guān)。 S=s （ 17） 查機械設(shè)計表 10通圓柱蝸桿傳動 S、 取 代入式中得 =于原始估計值。 精度等級公差和表面粗糙度的確定 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 選擇 8 級精度， f 類側(cè)隙 熱平衡核算 由于摩擦損耗的管理 (1= =產(chǎn)生的熱流量為 1000s，如果潤滑油的溫度限制為 60，則需要的保證正常工作條件的散熱面積至少為 S=標準直齒圓錐齒輪傳動設(shè)計比賽 選定齒輪精度等級、材料及齒數(shù) 1）分廂器為一般工作機器，速度不高，故選用 7 級精度 2）材料選擇。由機械設(shè)計表 10擇齒輪的材料為 40質(zhì)），硬度為 280齒輪材料為 45#鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為 240 3）選小齒輪的齒數(shù)為 0，大齒輪的齒數(shù) 20=40 按齒面接觸強度設(shè)計 由設(shè)計計算公式得： 1） 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 1） 試選載荷系數(shù) ） 計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。 550 =9550 =(3） 選取齒寬系數(shù) 。通常取 常用的值為 4） 由機械設(shè)計表 10得材料的彈性影響系數(shù) 40） 確定 a、 由機械設(shè)計圖 10齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限，大齒輪的接觸疲勞強度極限 b、 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。工作壽命為 10 年 00 3600 1（ 8 300 10） = 1/i= c、 由機械設(shè)計圖 10d、 計算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1 =600 40=550 為中的較小的值，所以 （ 2） 計算 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 1） 計算小齒輪分度圓直徑 0 （ 18） 2） 計算載荷系數(shù) K a、 計算圓周速度 V V=s b、 計算齒寬 b b=1 156=156 c、 計算齒寬與齒高之比 b/h 模數(shù) mt=1=156/20=高 h=b/h=d、 求載荷系數(shù) e、 根據(jù) B=s， 7 級精度，由機械設(shè)計圖 10得動載系數(shù) ，直齒輪， 械設(shè)計表10得使用系數(shù) 機械設(shè)計表 10軸承系數(shù) 載荷分布系數(shù)可按下式計算： 故載荷系數(shù) K=1 1 ） 按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由機械設(shè)計式（ 10 d1=56 =） 計算模數(shù) m= 按齒根彎曲強度設(shè)計 由機械設(shè)計圖 10彎曲強度的設(shè)計公式為 m （ 19） （ 1） 確定公式內(nèi)的各計算數(shù) 1） 由機械設(shè)計圖（ 10得小齒輪的彎曲疲勞強度極限，大齒輪的彎曲疲勞強度機械 =300） 由機械設(shè)計圖 10彎曲疲勞壽命系數(shù) 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 3） 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力。 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=機械設(shè)計式（ 10 = （ 20） =176 （ 21） 4） 計算載荷系數(shù) K。取 =1 5） 查取齒形系數(shù)。 由機械設(shè)計表 10得 2=) 查應(yīng)力校正系數(shù) . 由機械設(shè)計表 10得 2=2 7) 計算大、小齒輪的 并加以比較 =齒輪的數(shù)值大 （ 2） 設(shè)計計算 m （ 23） 對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù) m 大于由齒根疲勞度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m 的大小取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強度算得的模數(shù) 就近圓整為標準值 m=2接觸疲勞強度算得的分度圓