手推式割草機(jī)的傳動(dòng)齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u11320手推式割草機(jī)的傳動(dòng)齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算案例 1208171.1齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型 189681.2錐齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 1280481.3齒輪的設(shè)計(jì)原則 417611.4齒輪材料的選擇和熱處理 5267241.5割草機(jī)行走輪的設(shè)計(jì) 5本次研究設(shè)計(jì)的這種手推式割草機(jī)的主要是設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)部分,割草機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)主要是由帶動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)長(zhǎng)軸高速轉(zhuǎn)動(dòng)然后通過(guò)一對(duì)特殊的弧型錐齒輪把電機(jī)動(dòng)力從長(zhǎng)軸改變方向然后傳遞到割刀軸上,由帶動(dòng)切刀軸上的圓盤(pán)切割刀高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)從而達(dá)到割草的主要目的,傳動(dòng)系統(tǒng)部分的設(shè)計(jì)主要是對(duì)弧型錐齒輪的設(shè)計(jì)。1.1齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型1)在一些農(nóng)業(yè)機(jī)械、工程機(jī)械和簡(jiǎn)單工程機(jī)械設(shè)備中,有一些傳動(dòng)齒輪不是自帶機(jī)械外殼,齒輪完全可以暴露從內(nèi)在外,這就可以叫開(kāi)式齒輪傳動(dòng)。這種齒輪傳動(dòng)容易受到異物入侵,而且傳動(dòng)潤(rùn)滑性很差,工作環(huán)境條件差,而且傳動(dòng)輪齒容易受到磨損,所以只適合低速傳動(dòng)。2)一般用于生產(chǎn)汽車(chē)、機(jī)床、航空民用發(fā)動(dòng)機(jī)等的箱體齒輪機(jī)械傳動(dòng)都必須是直接安裝在精密機(jī)械加工和完全密封的封閉箱體中,這就可以叫做封閉式箱體齒輪機(jī)械傳動(dòng),又稱(chēng)箱式齒輪箱。與開(kāi)式或半開(kāi)式電機(jī)相比,它不僅具有最佳的機(jī)械潤(rùn)滑和安全保護(hù)性能條件,而且精度很高主要是適用于重要場(chǎng)合。本次研究設(shè)計(jì)的新型手推式自動(dòng)割草機(jī)由于割草傳動(dòng)齒輪零件整體尺寸相對(duì)較小,傳動(dòng)總成齒輪零件尺寸和傳動(dòng)質(zhì)量相對(duì)較小,轉(zhuǎn)速相對(duì)較高,如果傳動(dòng)選擇采用開(kāi)式容易嚴(yán)重?fù)p壞其使用壽命,因此割草齒輪機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)選擇采用閉式齒輪傳動(dòng)。1.2錐齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算確定設(shè)計(jì)計(jì)算的基本參數(shù)大小齒輪的材料選擇45號(hào)調(diào)質(zhì)鋼。齒輪為8級(jí)精度。試選小齒輪齒數(shù)z1=20z2=i×z二．按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式為：d查表取載荷系數(shù)Kt計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T=9500×10查表選取齒寬系數(shù)?R確定彈性影響系為ZE確定區(qū)域載荷系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪傳動(dòng)ZH根據(jù)循環(huán)次數(shù)公式N=60njLNN2=查圖得接觸疲勞壽命系數(shù)K查圖得解除疲勞極限應(yīng)力σ計(jì)算解除疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)SσHσH取兩個(gè)中較小的σH計(jì)算小齒輪的分度圓直徑ddd計(jì)算齒輪的圓周速度v=π計(jì)算載荷系數(shù)查表得KK接觸強(qiáng)度載荷系數(shù)K=按實(shí)際的載荷系數(shù)校正分度圓直徑d圓整并取標(biāo)準(zhǔn)m=2.計(jì)算齒輪的相關(guān)參數(shù)δR=圓整并確定齒寬b=取b=b1三．校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度1.確定彎曲強(qiáng)度載荷系數(shù)K=2.計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)z1.查表得Y4.計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力由圖得彎曲疲勞壽命系數(shù)KσFN1按脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力確定許用應(yīng)力σσ校核彎曲強(qiáng)度根據(jù)彎曲強(qiáng)度條件公式σFσF1σF1滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度，所選參數(shù)合適。圖3-1錐齒輪的結(jié)構(gòu)圖1.3齒輪的設(shè)計(jì)原則齒輪間的傳遞主要是靠著前齒面和轉(zhuǎn)動(dòng)齒的相互咬合運(yùn)動(dòng)來(lái)進(jìn)行工作的,齒輪傳遞是轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪系統(tǒng)直接參與傳遞作業(yè)的部分,所以轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪的發(fā)生故障主要還是發(fā)生在轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪的前齒面上。主要技術(shù)故障表現(xiàn)形式主要有脆性彎折、齒面腐蝕、齒面磨損、齒面膠合及塑性變形等。齒輪減速驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力強(qiáng)度系數(shù)計(jì)算通常是以表示齒輪驅(qū)動(dòng)可能發(fā)生故障的參數(shù)形式開(kāi)始進(jìn)行的。對(duì)于一般傳動(dòng)齒輪,采用目前廣泛普遍采用的彎曲疲勞強(qiáng)度和齒輪接觸疲勞強(qiáng)度兩種標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算公式方法可用來(lái)精確校正其疲勞強(qiáng)度。軟齒面(HBS≤350)齒輪閉合傳動(dòng)齒輪失效傳動(dòng):一般來(lái)說(shuō)失效型傳動(dòng)是由于點(diǎn)面面受侵蝕,所以通常根據(jù)機(jī)械接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)來(lái)設(shè)計(jì)一種幾何傳動(dòng)尺寸,然后用彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)來(lái)檢查其傳動(dòng)承載能力。硬齒面(HBS≥350)的故障閉形檢查齒輪裝載傳動(dòng):一般發(fā)生故障的齒輪形狀主要是齒輪牙根牙齒折斷,根據(jù)齒輪牙根的彎曲疲勞強(qiáng)度值來(lái)設(shè)計(jì)齒輪幾何傳動(dòng)尺寸,以及硬齒面上的接觸疲勞強(qiáng)度值來(lái)檢查齒輪裝載傳動(dòng)能力1.4齒輪材料的選擇和熱處理齒輪結(jié)構(gòu)材料對(duì)整個(gè)齒輪的運(yùn)動(dòng)承載能力和齒輪結(jié)構(gòu)部件尺寸的大小影響很大,合理的正確選擇齒輪材料已經(jīng)是當(dāng)前齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要研究?jī)?nèi)容之一。從齒輪故障的形狀可以看出，在設(shè)計(jì)齒輪傳遞時(shí)，為了防止齒面磨損、防止腐蝕、防止膠合以及防止塑性變形的能力，應(yīng)使齒面具有足夠的強(qiáng)度。齒輪芯部應(yīng)具有足夠的韌性和強(qiáng)度，使齒根彎曲或斷裂。因此，對(duì)齒輪材料性能的基本要求是，齒面硬度高，齒芯十分堅(jiān)韌。同時(shí)材料具有良好的機(jī)械加工和熱處理工藝性。最后低成本符合經(jīng)濟(jì)性要求。由于割刀的頭的轉(zhuǎn)速較大，所以大小齒輪的轉(zhuǎn)速也比較大所以材料選擇合金鋼。因?yàn)榇笮↓X的轉(zhuǎn)速相差不大，齒面硬度可大致相同，因此大小齒均選用20CrMnTi。經(jīng)滲碳消光處理后，屈服極限為850mpa，齒芯硬度為300hbs。1.5割草機(jī)行走輪的設(shè)計(jì)割草機(jī)移動(dòng)的行走輪是由內(nèi)部的齒輪和一個(gè)輪胎部件組成。依據(jù)上面的弧型錐齒輪的設(shè)計(jì),內(nèi)部的齒輪由45號(hào)鋼齒輪制成。輪胎不僅與內(nèi)部的齒輪結(jié)構(gòu)相匹配,而且還是保持割草機(jī)穩(wěn)定割草的關(guān)鍵。因此,輪胎的整體尺寸需求要與電動(dòng)割草機(jī)的輪胎整體結(jié)構(gòu)形狀和使用尺寸要求