下載文檔就送全套 紙，扣扣 414951605 學(xué)習(xí)好資料，畢設(shè)專用，答辯優(yōu)秀 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目： 插秧機(jī)機(jī)械變速箱設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 機(jī)械與自動控制學(xué)院 專業(yè)班級： 機(jī)械制造及其自動化（ 4）班 姓 名： 王磊 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 李革 教授 2013 年 05 月 19 日 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 浙 江 理 工 大 學(xué) 機(jī)械與自動控制學(xué)院 畢業(yè)論文誠信聲明 我謹(jǐn)在此保證：本人所寫的畢業(yè)論文，凡引用他人的研究成果均已在參考文獻(xiàn)或注釋中列出。論文主體均由本人獨(dú)立完成，沒有抄襲、剽竊他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的研究成果行為。如出現(xiàn)以上違反知識產(chǎn)權(quán)的情況，本人愿意承擔(dān)相 應(yīng)的責(zé)任。 聲明人（簽名）： 年 月 日 插秧機(jī)機(jī)械變速箱設(shè)計(jì) 2 摘 要 隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械化生產(chǎn)顯得越來越重要。因?yàn)樵谶@個(gè)年代生產(chǎn)效率對我們的日常生活尤為重要。每個(gè)人都需要食物。插秧機(jī)就在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中扮演重要角色。作為插秧機(jī)中的一部分，變速器起到控制其運(yùn)動規(guī)律的作用。通過對市場現(xiàn)有插秧機(jī)變速箱的調(diào)查研究，我發(fā)現(xiàn)一些插秧機(jī)的變速箱在可靠性方面欠佳，還有的在機(jī)器操縱方面顯得比較繁瑣。面對這種情況，我找到一些可以解決這些問題的措施。所以本篇論文主要針對插秧機(jī)的變速箱進(jìn)行設(shè)計(jì)。論文包括插秧機(jī)變速箱的背景，變速箱的功能，以及變速箱的設(shè)計(jì)計(jì)算等方面。設(shè)計(jì)方面主要包括傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，操縱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及箱體的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中主要應(yīng)用 程制圖軟件。 關(guān)鍵詞 ：插秧機(jī)；變速箱；傳動系統(tǒng)；操縱系統(tǒng) 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 of is an in As a of of to of I of of as is of is so So to I to So of It of of of of of of of of of .0 008. 插秧機(jī)機(jī)械變速箱設(shè)計(jì) 4 目 錄 摘 要 一章 緒 論 . 6 . 12 內(nèi)外研究狀況和發(fā)展趨勢 . 12 內(nèi)插秧機(jī)研究狀況 . 12 本插秧機(jī)研究狀況 . 13 . 14 . 15 題研究目的及意義 . 16 計(jì)的主要內(nèi)容 . 16 第二章 傳動方案的確定 . 17 . 17 械式變速器傳動方案 . 18 第三章 基本參數(shù)的確定與計(jì)算 . 19 動機(jī)額定參數(shù) . 19 動比的確定 . 19 動裝置運(yùn)動、動力參數(shù)運(yùn)算 . 19 軸轉(zhuǎn)速 . 19 軸功率 . 20 軸轉(zhuǎn)矩 . 20 齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 20 計(jì)計(jì)算低速級齒輪參數(shù) . 20 他齒輪參數(shù) . 24 齒圓柱齒輪的受力計(jì)算 . 25 第四章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 26 入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 26 算軸的直徑 . 26 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 26 鍵類型 的選取 . 27 承類型的選取 . 27 體長度的選取 . 27 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 28 算軸的直徑 . 28 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 28 體長度的選取 . 29 輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 30 算軸的直徑 . 30 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 30 體長度的選取 . 31 出軸的強(qiáng)度校核及軸承壽命校核 . 31 彎扭合成強(qiáng)度條件校核 . 31 軸端軸承進(jìn)行壽命校核 . 32 輪軸的強(qiáng)度校核及軸承壽命校核 . 33 彎扭合成強(qiáng)度條件校核 . 33 軸端軸承進(jìn) 行壽命校核 . 34 第五章 離合器的選用和裝配 . 36 合器的選用 . 36 擦片式離合器簡介 . 36 擦片式離合器原理 . 36 擦片式離合器裝配主要結(jié)構(gòu) . 38 第六章 操縱系統(tǒng)及箱體相關(guān)設(shè)計(jì) . 39 縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 . 39 縱系統(tǒng)相關(guān)裝配 . 39 體的加工及實(shí)物圖 . 39 第七章 總結(jié)與展望 . 41 . 41 . 41 參考文獻(xiàn) . 42 致謝 . 44 插秧機(jī)機(jī)械變速箱設(shè)計(jì) 6 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 插秧機(jī)機(jī)械變速箱設(shè)計(jì) 8 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 插秧機(jī)機(jī)械變速箱設(shè)計(jì) 10 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 插秧機(jī)機(jī)械變速箱設(shè)計(jì) 12 第一章 緒 論 言 我國是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國，水稻的產(chǎn)量在我國的糧食作物中最高，比世界稻谷單產(chǎn)的平均值還要高出一倍多，是我國的主要的糧食作物。由此可見，水稻在我國的糧食生產(chǎn)中占有十分重要的地位。水稻一般要在特定季節(jié)里生產(chǎn)，同時(shí)育秧移栽、灌溉等生產(chǎn)技術(shù)較為復(fù)雜，采用傳統(tǒng)人工種植方式的勞動強(qiáng)度很大， 由于水稻種植技術(shù)在水稻生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的作用舉足輕重，多年以來，我國大部分從事水稻生產(chǎn)的農(nóng)村地區(qū)一直沿用人工插秧的勞作方式，由于技術(shù)落后、效率低，廣大農(nóng)民朋友迫切需要早日擺脫這種繁重的體力勞動 1。 內(nèi)外研究狀況和發(fā)展趨勢 內(nèi)插秧機(jī)研究狀況 我國的插秧機(jī)行業(yè)是伴隨著國家農(nóng)機(jī)化的進(jìn)程而發(fā)展的，我國 從 20世紀(jì)50年 代開始研究水稻插秧機(jī)，是最早從事水稻插秧機(jī)研究和生產(chǎn)的國家之一。我國水稻插秧機(jī)的研究歷史大致可以劃分為四個(gè)階段 2： 1）人力水稻插秧機(jī)：這是在 1956年研制的一款基于 梳齒縱拉分秧原理的試驗(yàn)樣機(jī)，它在隨后的田間試驗(yàn)中驗(yàn)證了實(shí)現(xiàn)插秧機(jī)械化的可能性。 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 2）機(jī)動水稻插秧機(jī)：這一類插秧機(jī)上應(yīng)用了我國獨(dú)創(chuàng)的轉(zhuǎn)臂滑道分插機(jī)構(gòu)技術(shù)，它的成功研制使我國的插秧機(jī)進(jìn)入了專業(yè)化生產(chǎn)階段，但是這類機(jī)型也具有機(jī)構(gòu)復(fù)雜、取秧可靠性差、插秧質(zhì)量不高等缺點(diǎn)，需要進(jìn)一步改進(jìn)。 3） 2是我國在 2據(jù)日本曲柄搖桿式分插機(jī)構(gòu)，研制出的一款新機(jī)型，插秧頻率高達(dá) 263次 /分鐘，在栽插帶土中、小苗方面的效果較為理想 3。 4）高速水稻插秧機(jī)： 20世紀(jì) 90年代，國內(nèi)一些知 名高校、科研院所和農(nóng)機(jī)企業(yè)開始著手研發(fā)高速水稻插秧機(jī)上的一些關(guān)鍵部件，由于技術(shù)水平限制，當(dāng)時(shí)還主要是對整機(jī)進(jìn)行仿制，目前我國部分企業(yè)已經(jīng)開發(fā)出自主品牌的高速水稻插秧機(jī)，但與日本、韓國相比，在關(guān)鍵技術(shù)方面還有很大差距，在今后一段時(shí)期內(nèi)，我國的科研人員在高速水稻插秧機(jī)的研發(fā)方面任重而道遠(yuǎn)。 本插秧機(jī)研究狀況 日本水稻插秧機(jī)技術(shù)一直處于世界領(lǐng)先水平，早在 19世紀(jì) 50年代，日本國內(nèi)就零零散散的對水稻插秧機(jī)進(jìn)行了研究，并在 19世紀(jì)末頒布了插秧機(jī)技術(shù)相關(guān)的專利。在 20世紀(jì) 50年代日本國內(nèi)對水稻 插秧機(jī)的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了集中的整理和研究，到 1990年時(shí)，日本的機(jī)械插秧面積在水稻種植面積中所占比例就已經(jīng)高達(dá) 韓國雖然起步較晚，但由于引進(jìn)了日本的先進(jìn)技術(shù)，發(fā)展迅猛，水稻插秧機(jī)械化程度較高，到 1996 年時(shí)韓國的機(jī)插面積就已經(jīng)占到整個(gè)水稻種植面積的 97%。現(xiàn)在以日本為例，簡單的介紹一下國外水稻插秧機(jī)的發(fā)展歷程，日本在這方面的研究大致可以分為以下三個(gè)階段 4： 1）步行式插秧機(jī)： 20 世紀(jì) 50年代，日本研制出了以久保田 插秧機(jī)為代表的步行式插秧機(jī)，該類插秧機(jī)采用曲柄連桿式分插機(jī)構(gòu)，插秧頻率 可以達(dá)到 200次 /大的提高了插秧效率，但由于沒有推秧裝置，插秧質(zhì)量較低 5。 2）機(jī)動式插秧機(jī)： 20 世紀(jì) 70年代，日本研制出了曲柄搖桿式的分插機(jī)構(gòu)，采用液壓仿形機(jī)構(gòu)的推秧裝置，并應(yīng)用了最新的材料和工藝，有效地減輕了機(jī)器的振動、增加了插秧的可靠性，使得插秧頻率達(dá)到 270次 /是機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜，加工制造要求高，而且有時(shí)會出現(xiàn)分秧不均的缺陷。 插秧機(jī)機(jī)械變速箱設(shè)計(jì) 14 3）高速插秧機(jī)： 20世紀(jì) 80年代中期，日本成功研制出了對稱布置的行星齒輪式分插機(jī)構(gòu)，該類分插機(jī)構(gòu)具有性能穩(wěn)定可靠、振動小等特點(diǎn)，并且插秧質(zhì)量較好，采用對稱 式結(jié)構(gòu)使得栽植臂的驅(qū)動軸每旋轉(zhuǎn)一周可以插秧兩次，極大地提高了插秧效率，據(jù)實(shí)驗(yàn)記載，該機(jī)構(gòu)的分插頻率能達(dá)到 350 /當(dāng)時(shí)，這種成果在水稻插秧機(jī)高速化方面的研究取得了突破性的進(jìn)步。 時(shí)至今日，日本依然在高速水稻插秧機(jī)的研制技術(shù)方面領(lǐng)先于世界，日本國內(nèi)的久保田、井關(guān)、洋馬等農(nóng)機(jī)企業(yè)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)龐大、經(jīng)驗(yàn)豐富，他們研制出的高速插秧機(jī)性能穩(wěn)定可靠、行駛機(jī)動靈活、插秧效果好，并且乘坐舒適、操縱方便，深受廣大農(nóng)戶的好評 6。 速插秧機(jī)的結(jié)構(gòu)組成 高速插秧機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，是集機(jī)、電、液一體的技術(shù)組 合，一臺性能優(yōu)越的高速插秧機(jī)不僅要在結(jié)構(gòu)、功能方面滿足要求，保證易操作且插秧性能穩(wěn)定可靠，同樣在整機(jī)的外觀設(shè)計(jì)上也應(yīng)滿足現(xiàn)代美學(xué)的要求，這樣才能在同類品牌中脫穎而出，占據(jù)一定的市場份額。當(dāng)然，結(jié)構(gòu)功能方面的高品質(zhì)始終是高速插秧機(jī)在研發(fā)過程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，要加以重視。高速插秧機(jī)的整機(jī)結(jié)構(gòu)布局圖如圖17： 機(jī)構(gòu) 圖 1速插秧機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)圖 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 高速插秧機(jī)在結(jié)構(gòu)上主要是由發(fā)動機(jī)、變速系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、插值系統(tǒng)、行走裝置、液壓轉(zhuǎn)向裝置、操縱機(jī)構(gòu)、拉鎖電裝、面罩 、機(jī)架、浮板、苗架等部分組成。其中最為核心的技術(shù)是插值系統(tǒng)部分，作為高速插秧機(jī)的關(guān)鍵部件，它決定著插秧的效果和質(zhì)量，為此，國內(nèi)外但凡與高速插秧機(jī)研究相關(guān)的課題，大多數(shù)與插值系統(tǒng)有關(guān)，而對高速插秧機(jī)中其它結(jié)構(gòu)部分的研究資料卻很少。 在高速插秧機(jī)的研發(fā)過程中，除了插值系統(tǒng)以外，其傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也頗具難度，高速插秧機(jī)的傳動系統(tǒng)主要由變速系統(tǒng)、插值變速器、前輪和后輪等部分組成，通過變速系統(tǒng)將發(fā)動機(jī)的動力分配到高速插秧機(jī)的插值變速器、前輪、后輪等部分，保證整臺機(jī)器在田能夠穩(wěn)定的工作 8。 高速插秧機(jī)的液壓系統(tǒng)主要包 括齒輪泵、液壓轉(zhuǎn)向裝置以及液壓升降裝置等部分，在整臺插秧機(jī)實(shí)現(xiàn)功能性的過程中具有重要的作用。 高速插秧機(jī)的插值系統(tǒng)主要由插值鏈輪箱、栽植臂等部分組成，其中栽植臂的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在實(shí)際插秧時(shí)，栽植臂按照既定的軌跡完成插秧動作，將秧苗插入田中，因此其運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的軌跡曲線決定著插秧的實(shí)際效果。 拉鎖電裝、機(jī)架、浮板、苗架等裝置，對于高速插秧機(jī)實(shí)現(xiàn)某些特定的功能起著很重要的輔助作用。 速插秧機(jī)中常用的幾種變速方式 高速插秧機(jī)主要有三種變速方式，分別采用機(jī)械式組合變速器、 組合變速器和 組合變速器，這三種 變速器各自的功能特點(diǎn)如下： 1)機(jī)械式組合變速器 機(jī)械式變速器的結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、傳動效率高、制造成本低，比其他類型的變速器歷史悠久、技術(shù)更為成熟，主要由齒輪機(jī)構(gòu)、傳動軸和操縱機(jī)構(gòu)等部分組成，有些機(jī)械式變速器中還有離合器，在汽車行業(yè)應(yīng)用比較廣泛。機(jī)械式變速器在工作中對環(huán)境變化和污染程度的反應(yīng)比較遲鈍，不會因?yàn)榄h(huán)境的過大變化而影響整機(jī)的功能特性。相對而言，機(jī)械式變速器的操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和裝配難度較大，通常比較巧妙。對于本文中高速插秧機(jī)所采用的三軸式機(jī)械式變速器，檔位主要由 3個(gè)前進(jìn)擋、 1個(gè)倒檔和 1個(gè)空擋組成，操縱 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)巧妙，機(jī)械傳遞效率高達(dá) 90%以上。 2)組合變速器 插秧機(jī)機(jī)械變速箱設(shè)計(jì) 16 靜液壓無極變速器（ 稱 叫液壓變速箱，主要是由柱塞馬達(dá)、柱塞泵、殼體以及操縱機(jī)構(gòu)等組合而成的一種液壓裝置。它的作用主要是在整機(jī)的傳動系統(tǒng)中承擔(dān)變速器的全部或者部分調(diào)速功能。由于 統(tǒng)具有很好的制動性能，它的操縱機(jī)構(gòu)沒有機(jī)械式變速器那么復(fù)雜，并且與發(fā)動機(jī)的匹配性較好，可以很容易的匹配不同規(guī)格的發(fā)動機(jī)。泵和馬達(dá)作為 遞總效率卻只有 80%左右，遠(yuǎn)低于 機(jī)械式變速器，這限制了它的應(yīng)用范圍 9。 一些要求操縱簡單、對油耗不敏感的小型機(jī)械上使用的較多。目前，在日本的井關(guān)農(nóng)機(jī)公司生產(chǎn)的高速插秧機(jī)中通常使用 主變速器組合而成的變速系統(tǒng)，這使高速機(jī)的操縱方便，作業(yè)效率較高。 3)組合變速器 液壓機(jī)械無極變速器（ 稱 是一種兼顧 機(jī)械傳遞的高效性和液壓傳動的操控性的一種變速器，它可以實(shí)現(xiàn)無極變速，通常應(yīng)用于需要傳遞較大功率的場合，其中液壓傳遞部分大約占 30%，其余 70%的功 率通過機(jī)械傳動實(shí)現(xiàn) 10，在日本 洋馬公司生產(chǎn)的高速插秧機(jī)應(yīng)用較多。如圖 工作原理簡圖， 般與發(fā)動機(jī)之間通過帶傳動的方式得到大力，主要由 由變量馬達(dá)、變量泵以及行星差速器等部分組合而成，通過機(jī)械傳動和液壓回路的分流方式將發(fā)動機(jī)的動力匯集在行星差速器中，通過行星差速器將所得動力匯合輸出。在工作時(shí)， 過操縱裝置來控制變量泵的排量，進(jìn)而改變行星差速器中行星架的速度大小和旋轉(zhuǎn)方向，實(shí)現(xiàn)插秧機(jī)前進(jìn)、停車的功能。一般通過這種傳動方式可以得到機(jī)械 械擋、直接擋、純液壓傳動等幾種 不同的工作模式，其傳遞效率比液壓傳動的高，但低于機(jī)械傳動效率，可以達(dá)到 85%以上。由于 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，需要設(shè)置倒檔，因此操作相對復(fù)雜。 題研究目的及意義 高速水稻插秧的變速器是其底盤的一個(gè)重要裝置，目前日本進(jìn)入我國的高速插秧機(jī)均為靜液壓無級變速裝置，價(jià)格高、其機(jī)械效率也比較低。為了提高插秧機(jī)的傳動效率、降低高速插秧的價(jià)格，市場上急需一種有級變速裝置。 計(jì)的主要內(nèi)容 1）水稻機(jī)械化插秧的意義及發(fā)展 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 2）插秧機(jī)機(jī)械有級變速器方案設(shè)計(jì)； 2）插秧機(jī)機(jī)械有級變速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 3）完成二維、三維圖紙； 第二章 傳動方案的確定 速插秧機(jī)傳動關(guān)系 圖 2動關(guān)系簡圖 此設(shè)計(jì)主要針對中間機(jī)械式變速器進(jìn)行 。 由圖 2變速器含一個(gè)動力輸入，倆個(gè)動力輸出，動力輸入由發(fā)動機(jī)帶動帶輪來實(shí)現(xiàn)，其中一個(gè)插秧機(jī)機(jī)械變速箱設(shè)計(jì) 18 輸出給主變速器動力，另一個(gè)給液壓齒輪泵提供動力。 械式變速器傳動方案 按照實(shí)際工作的需求，要求此變速箱提供三個(gè)前進(jìn)檔，一個(gè)倒退檔，一個(gè)空擋，并且需要一個(gè)直接與發(fā)動機(jī)相連的輸出軸為液壓 系統(tǒng)提供動力。為了保證動力傳遞的可變性，需要有離合器參與，來實(shí)現(xiàn)動力隨時(shí)的中斷與持續(xù)。為了保證結(jié)構(gòu)緊湊，變速箱體積較小，操作簡單方便以及可靠性和經(jīng)濟(jì)性要求，決定采用滑移齒輪的方式實(shí)現(xiàn)定值傳動比變速 11。 圖 2整體傳動方案 圖 2惰輪軸傳動方案 如圖 22 三個(gè)前進(jìn)檔： 1、當(dāng)齒輪 1和齒輪 6嚙合實(shí)現(xiàn)一檔變速。 2、當(dāng)齒輪 2和齒輪 7嚙合實(shí)現(xiàn)二檔變速。 3、當(dāng)齒輪 3和齒輪 8嚙合實(shí)現(xiàn)三檔變速。 一個(gè)倒退檔：當(dāng)齒輪 4、惰輪 5和齒輪 9嚙合實(shí)現(xiàn)倒檔。 一個(gè)空擋：當(dāng)撥叉移動滑移齒輪不與輸入軸齒輪嚙合則為空檔狀態(tài)。 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 注：輸入軸的齒輪均是空套在軸上，當(dāng)離合器工作時(shí)，輸入軸轉(zhuǎn)速傳遞給離合器，由離合器內(nèi)花鍵將動力傳遞給輸入軸上的齒輪，輸入軸成為常轉(zhuǎn)軸（輸入軸上有花鍵與離合器相連，輸出軸為花鍵軸）。根據(jù)受力分析和經(jīng)驗(yàn)，采取上圖惰輪布置方式。 第三章 基本參數(shù)的確定與計(jì)算 動機(jī)額定參數(shù) 動比的確定 該 變速箱根據(jù)設(shè)計(jì)要求，需要高速，中速，低速三個(gè)前 進(jìn)檔變速。由經(jīng)驗(yàn)和工況需要確定傳動比，高速級傳動比為 速級傳動比為 速級傳動比為 3。倒退檔總傳動比為 輪軸分配傳動比為 1，輸出軸分配傳動比為 動裝置運(yùn)動、動力參數(shù)運(yùn)算 軸轉(zhuǎn)速 輸入軸： m 0 0 01 m 輸出軸（高速級）： r /m 速級）： r /m 速級） : m 00033000314 惰輪軸 : m 00013000415 插秧機(jī)機(jī)械變速箱設(shè)計(jì) 20 輸出軸（倒檔）： m 軸功率 輸入軸： 聯(lián)進(jìn)）： 齒軸承 齒軸承 退）： 齒軸承 軸轉(zhuǎn)矩 電機(jī)軸 ： 速級）： 速級）： 速級） : 檔）： 齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 計(jì)計(jì)算低速級齒輪參數(shù) 1、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) 1）如圖所示的傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動。 2）變速箱一般選用 7級精度 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 3）材料選擇。一般選擇小齒輪材料為 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）選小齒輪齒數(shù)為 17，大齒輪齒數(shù)為 62。 2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算， 即 32（ 1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1） 試選載荷系數(shù) K=2） 小齒輪轉(zhuǎn)矩 3） 選取齒寬系數(shù)為 4） 查得材料的彈性影響系數(shù) ） 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 001 ，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 502 。 6） 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 1011 0 06060 N 7） 取接觸疲勞壽命系數(shù) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，得 M P 4 01l i M P i （ 2） 計(jì)算 1） 試算小齒輪分度圓直徑22 32 2） 計(jì)算圓周速度 v t /1 3） 計(jì)算齒寬 b 4) 計(jì)算齒寬與齒高之比 模數(shù) t 55.齒高 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) ， 7級精度。查得動載系數(shù) 2.1齒輪，1 K ,使用系數(shù) 1用插值法查得 7級精度、小齒輪非對稱布置時(shí) 故載荷系數(shù) 7 0 7 6)按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，得 7)計(jì)算模數(shù) m t (3) 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式為 3 21 1 )(2 F (1)確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 1）查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 001 ；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限 802 ； 2）查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。 取彎曲疲勞安全系數(shù) S= M P M P 4)計(jì)算載 荷系數(shù) K。 取齒形系數(shù)。 查得 6）查取應(yīng)力校正系數(shù)。 查得 7）計(jì)算大、小齒輪的 以比較 01 37 1 F Y 0 1 64 2 F Y 大齒輪的數(shù)值大。 (2) 設(shè)計(jì)計(jì)算 6 4 m 插秧機(jī)機(jī)械變速箱設(shè)計(jì) 24 對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) 于齒輪模數(shù) 齒面接觸疲勞強(qiáng)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(qiáng)度算得的模數(shù) ，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 ，算出小齒輪齒數(shù) 1711 大齒輪齒數(shù)513172 z 。 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度要求，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 4、幾何尺寸計(jì)算 (1) 計(jì)算分度圓直徑 1711 5122 (2) 計(jì)算中心距 1 (3) 計(jì)算齒輪寬度 （ 4）計(jì)算齒頂圓直徑 4211 32222 （ 5）計(jì)算齒根圓直徑 211 222 他齒輪參數(shù) 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 根據(jù)此計(jì)算方法，可以算出其他齒輪 (均為標(biāo)準(zhǔn)齒輪 )的參數(shù)如下： 模數(shù) 齒數(shù) 分度圓直徑 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 齒輪 1 7 輪 2 7 輪 3 1 輪 4 7 輪 5 7 輪 6 1 輪 7 1 輪 8 7 輪 9 6 齒圓柱齒輪的受力計(jì)算 齒輪 1（齒輪 6）所受的切向力： （齒輪 6）所受的徑向力： 93 6 9 620t a 齒輪 2（齒輪 7）所受的切向力： 32221 （齒輪 7）所受的徑向力： 8 220t a 齒輪 3（齒輪 8）所受的切向力： 32231 （齒輪 8）所受的徑向力： 83 6 0 420t a 齒輪 4（ 9）（惰輪 5）所受的切向力： （ 9）（惰輪 5）所受的徑向力： a 插秧機(jī)機(jī)械變速箱設(shè)計(jì) 26 第四章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 算軸的直徑 （ 1） 已知條件 輸入軸的傳遞的功率 P ，轉(zhuǎn)速 30001 n r/傳遞轉(zhuǎn)矩 T 。 （ 2） 選擇軸的材料 因傳遞功率不大，并對重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，故選常用的材料 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。 （ 3）初算直徑 查表取 C=120 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖 4入軸結(jié)構(gòu) 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 如圖 4示，由于該軸前端與發(fā)動機(jī)相連，后端為液壓系統(tǒng)提供動力，所以該軸應(yīng)為常轉(zhuǎn)軸，但又要滿足在發(fā)動機(jī)不停止工作的條件下，實(shí)現(xiàn)主變速箱的工作起停，所以將倆對雙聯(lián)齒輪結(jié)合并空套于軸上，將滾針軸承內(nèi)圈固定于軸上，再將齒輪與軸承外圈固定。主離合器的主動摩擦片與軸前端的花鍵相嚙合，主動摩擦片帶動從動摩擦片與左端雙聯(lián)齒輪的花鍵相嚙合，實(shí)現(xiàn)動力的傳遞。 鍵類型的選取 在此設(shè)計(jì)中根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和經(jīng)濟(jì)性要求選取壓力角為 45度 漸開線花鍵，由于齒形鈍而短，與 壓力角為 30度的漸開線花鍵相比，對連接件的削弱較小，但工作面高度較小，故承載能力較低，多用于載荷較輕，直徑較小的靜聯(lián)接特別適用于薄壁零件的軸轂連接。 漸開線花鍵的定心方式為齒形定心。當(dāng)齒受載時(shí)，齒上的徑向力能起到自動定心的作用利于各齒的均勻受載，其主要失效形式為工作面的壓潰，需要校核其擠壓應(yīng)力。 承類型的選取 由于該軸上的齒輪均為直齒圓柱齒輪，幾乎沒有軸向力的作用，故在軸段使用倆個(gè)深溝球軸承，其特點(diǎn)是主要承受徑向載荷，也可同時(shí)承受較小的軸向載荷。當(dāng)量摩擦系數(shù)最小。在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可承 受純軸向載荷，并且大量生產(chǎn)，價(jià)格最低。滿足經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性要求。 空套在軸上的齒輪，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)用性要求，采用滾針軸承來達(dá)到預(yù)期效果，因?yàn)樵谕瑯拥膬?nèi)徑條件下，與其他類型的軸承相比，其外徑最小，內(nèi)圈和外圈可以分離，工作時(shí)允許內(nèi)、外圈有少量的軸向錯動。有較大的徑向承載能力。一般不帶保持架且摩擦系數(shù)較大。 體長度的選取 軸段 1上安裝于發(fā)動機(jī)相連的聯(lián)軸器，根據(jù)給定的聯(lián)軸器型號，選取軸段長度比聯(lián)軸器輪轂寬度略小，于是選定軸段 1直徑 01 ，長度 。 軸段 2上要安裝與主離合器相連的漸開線花鍵，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選定花鍵型號為 軸段 2直徑 52 ，長度 。 插秧機(jī)機(jī)械變速箱設(shè)計(jì) 28 軸段 3為過渡軸段，為使軸受力均勻，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取軸段 3 直徑23 ，長度 。 軸段 4起到為齒輪軸向定位的作用，應(yīng)比軸的直徑略大，選取軸段 4直徑 54 ，長度 54 。 軸段 5起到主要承載載荷的作用，由剛才試算的結(jié)果，選取軸段 5直徑 ，長度 065 。 軸段 6為了與深溝球軸承配合，直徑需小于軸段 5滿足軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)值，這里取軸段 6直徑 76 ，長度 76 。 軸段 7為了與液壓系統(tǒng)中的齒輪泵相配合，根據(jù)齒輪泵型號選取軸段7直徑 ，長度 。 出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 算軸的直徑 （ 1） 已知條件 為了滿足可靠性要求，應(yīng)按低速級輸出軸功率和轉(zhuǎn)速試算該軸的直徑，給出傳遞的功率 P ，轉(zhuǎn)速 1000r/n ，T 。 （ 2） 選擇軸的材料 因傳遞功率不大，并對重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，故選常用的材料 40 （ 3） 初算直徑 查表取 C=97 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 圖 4輸出軸結(jié)構(gòu) 如圖 4于該軸上的齒輪均為滑移齒輪，為了保證運(yùn)動的精確，由可靠性要求選取花鍵軸，且鍵的類型均為漸開線花鍵，漸開線花鍵可以用制造齒輪的方法來加工，工藝性較好， 制造精度也高，花鍵齒的根部強(qiáng)度高，應(yīng)力集中小，易于定心，在要求經(jīng)常滑移的連接中可以采用漸開線花鍵，其定心方式為齒形定心。當(dāng)齒受載時(shí)，齒上的徑向力能起到自動定心作用，利于各齒受力均勻，因?yàn)榻?jīng)?；疲瑢ㄦI表面磨損較為劇烈，應(yīng)進(jìn)行耐磨性校核，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和計(jì)算給出該花鍵軸的花鍵型號為 體長度的選取 軸段 1為了與深溝球軸承配合，直徑需小于軸段 2滿足軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)值，這里取軸段 1直徑 71 ，長度 41 。 插秧機(jī)機(jī)械變速箱設(shè)計(jì) 30 軸段 2起到主要承載