12)由于該割草機在其工作的時候速度比較低，設(shè)計最終選取8級精度的齒輪3)考慮到齒輪的失效形式，在齒輪齒面的選擇方面需要確保其具備良好的例如：齒輪若采用正火碳鋼工藝加工制造，則其沖擊荷載要求相對一般的應(yīng)用場景下，調(diào)質(zhì)碳鋼工藝下加工制造的齒輪足以適30HBs-50HBs左右的齒輪齒面硬度通常為金屬加工制成5,在割草機工作時，可2齒輪尺寸的設(shè)計要選擇齒數(shù)較少的齒輪。在正常情況下一般可以選取Z=16~20。在本次按照需求假設(shè)選取的小齒輪得齒數(shù)z?=20,設(shè)計這個割草機的傳動比u=2.05,則選2取的大齒輪的齒數(shù)Z?=uZ?=41,故而大齒輪齒數(shù)取Z?=41。據(jù)調(diào)查，發(fā)動機剪草機在正常工作情況下，轉(zhuǎn)速是2800r/min。通常情況下，人們正常行走的速度大約得滾刀達到除草的速度。由以上幾個數(shù)據(jù)可知，選取430mm左右的齒輪后輪直徑最佳，該類型的齒輪有著38.4r/min的平均轉(zhuǎn)速。在這里通過查找機械設(shè)計的約為10-15mm。由此數(shù)據(jù)按照我們的設(shè)計需要，此割草機的質(zhì)量應(yīng)該不大于50設(shè)此割草機在正常使用時可以使用的壽命為8年。3軸I和軸Ⅱ上的齒輪1和齒輪2的設(shè)計基本參數(shù)Zi=20Z?=41u=2.05根據(jù)計算公式計算6,即1)根據(jù)上面的公式試著確定公式里的各種數(shù)值(1)選擇載荷系數(shù)K?=1.3(2)計算小齒輪的轉(zhuǎn)矩T?=0.985T=0.985×7500(4)材料彈性影響系數(shù)ZE=189.8MP(6)齒面應(yīng)力循化次數(shù)的計算：N?=60n,jL=60×0.64×1×2×8×300×8=1.5×13N?=N?u=3.6×10?(7)通過查找機械設(shè)計手冊可以得到齒輪的接觸疲勞壽命系數(shù)KHNI=1.33;(8)輪齒面接觸疲勞的應(yīng)力計算：可以取失效概率為1%,正常工作時的安全系數(shù)為S=1,經(jīng)過計算可以得到2)計算(1)在割草機中小齒輪的分度圓直徑計算完成后，在接觸疲勞的許用應(yīng)力(2)根據(jù)上面的公式，我們來計算齒輪圓的齒寬以及在其運動時的圓周速(3)計算齒輪的模數(shù)模數(shù)m=d?/Z=22.5/20=1.125mm假設(shè)KAF?/b<100N/mm,可以經(jīng)過查找得到KHa=KFa=1.2;其使用系數(shù)為KA=1.25荷系數(shù)為K=1.9542.根據(jù)齒根的彎曲疲勞強度進行校核1)根據(jù)上面的公式試著確定計算公式里的各種數(shù)值(1)小齒輪彎曲疲勞極限為σFE?=500MP2;大齒的彎曲疲勞極限為(2)經(jīng)過查找可以得到齒輪的彎曲疲勞壽命系數(shù)為KFN?=1;KFN?=0.98;(3)計算齒輪彎曲疲勞的許用應(yīng)力(4)計算齒根的載荷系數(shù)經(jīng)過計算可以得到K=1.875(5)經(jīng)過查找可以得到齒形系數(shù)為(6)經(jīng)過查找可以得到應(yīng)力的校正系數(shù)為Ysa?=1.55,Ysa?=1.67;(7)根據(jù)以上數(shù)值來計算小齒輪和大齒輪的并將結(jié)果進行比較，可由此可見，大齒輪的數(shù)值大于小齒輪的數(shù)值2)設(shè)計計算5由上面的幾個數(shù)值可以看出，為滿足實際應(yīng)用需求，22.5毫米為小齒輪的分1.齒輪幾何尺寸的計算1)依據(jù)公式計算大小齒輪的分度圓直徑由于齒輪的分度圓直徑不能取小數(shù)點，所以d?=266mm2)依據(jù)公式計算大齒輪于小齒輪的中心距a=(d?+d?)/2=(130+2663)依據(jù)公式計算齒輪的寬度所以取B?=136mm,B?=130mm。4)依據(jù)公式計算大齒輪和小齒輪的齒頂圓直徑5)依據(jù)公式計算大齒輪和小齒輪的齒根圓直徑一般情況下，齒輪的結(jié)構(gòu)通常與它的制造工藝，幾何尺寸和材質(zhì)有關(guān)系，正常情況下為多鍛坯或者是模鑄坯，若400毫米為齒輪的毛坯直徑時，就可以考慮鑄造毛坯；若齒根直徑過于小，為了避免接合槽處輪轂因為過于薄弱而失去應(yīng)該有的效果，需要確保齒輪的一體化加工?？偟脕碚f，160毫米為小齒輪的齒頂圓直徑的最大數(shù)值。如下圖2所示：6圖圖3小齒輪的形狀結(jié)構(gòu)圖7圖4大齒輪的形狀結(jié)構(gòu)圖1.1.2鏈輪機構(gòu)設(shè)計鏈條驅(qū)動主要用于可靠的工作，兩個軸距離遙遠的地方，驅(qū)動器不合適。滾子鏈是最廣泛使用的，牙齒鏈具有復雜的結(jié)構(gòu)，高價格和難以制為確保齒輪的良好的耐磨性與強度，鏈輪的材質(zhì)選擇至關(guān)重要，又因為小鏈輪齒的嚙合所需要的時間遠遠超過大型鏈輪齒的嚙合所需要的時間時間，并且沖擊也會比大型鏈齒輪嚴重，所以采用較好的材料加工制造小鏈輪最佳?？偟脕碚f，35鋼與20鋼分別為大、小鏈輪的最佳合成材料。1.選擇小鏈輪和大鏈輪的齒數(shù)Z,Z?假定v=0.6到3m/s為滾子鏈的鏈速，Zi=17為小鏈輪的齒數(shù)最佳，而大鏈輪得齒數(shù)Z?=iZ?=4×17=68。2.計算其功率Pca經(jīng)過機械設(shè)計手冊可以查得其工作情況系數(shù)KA=1,前面計算出P=T?×n?/9550=7387.5×0.64×60×2.4/83.計算滾子鏈鏈條的鏈節(jié)數(shù)Lp確定初定中心距ao=17P,所以它的鏈節(jié)數(shù)為經(jīng)過計算取Lp=80節(jié)4.確定滾子鏈的中心距a和鏈長L滾子鏈的中心距減少量△a=(0.002—0.004)a=(0.002—0.004)×275.5=0.551—1.102mm滾子鏈的實際中心距a'=a-△a=275.5mm-(0.551—1.102)mm=27根據(jù)計算，所以取a'=275mm5.驗算滾子鏈的鏈速與開始設(shè)想的相符。6.計算小鏈輪的轂孔dk經(jīng)過查找機械設(shè)計手冊可以得到小鏈輪的轂孔的許用最大直徑為45毫米。7.鏈輪的幾何尺寸計算1)計算大鏈輪與小鏈輪的分度圓直徑d大=p/sin(180°/z?)=15.875/sin(180°/68)=343.74mm2)計算大鏈輪與小鏈輪的齒頂圓直徑9經(jīng)過計算，所以取d小=95mm圖5小帶輪的形狀結(jié)構(gòu)圖圖6大帶輪的形狀結(jié)構(gòu)圖1.軸材料的選擇在機械研發(fā)的領(lǐng)域中，碳鋼普及應(yīng)用程度相對更高，在碳鋼中45號鋼是被所受的載荷較小并且轉(zhuǎn)速很低，所以三個軸的材料均可以選擇用45號鋼。2.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計以下為決定軸結(jié)構(gòu)的主要因素：第一，實際中軸的安裝位置以及形式；第二，軸的數(shù)量、尺寸與類型等因素；第三，分布，性質(zhì)與方向；第四，軸的結(jié)構(gòu)形式和其加工工藝都會因為具體的情況而有所不同，實際中的標準結(jié)構(gòu)形式還未統(tǒng)一，所以在設(shè)計時必須考慮到一切可能發(fā)身生的情況進行具體的分析，需要確保其在實際安裝與拆裝時的便捷7。在選取軸的時候，所應(yīng)用材料為45號鋼經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理的。依據(jù)軸上零件的制造工藝，安裝以及定位軸向，軸肩、套筒、軸向端部固定件與軸承端蓋是明確軸部件軸向定位的主要依據(jù)。肩部定位肩部和非定位軸肩部。肩部位置是最簡單，最靠譜的一種方法，但是肩部位置不僅會增加軸的直徑，并且軸肩會發(fā)生截面突變而使應(yīng)力變得集中，,而且肩不定位非常浪費時間，也不利于加工。所以，在軸向力特別大的情況下主要采取肩部定位的方法。套筒定位結(jié)構(gòu)簡單，定位可靠，軸上不需要開槽和切制螺紋，不會影響軸的為了避免軸上零件與軸間的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生，通常以圓周定位軸零件實現(xiàn)。其中，緊定螺釘為常用的圓周定位零件，但其仍存在一定缺陷。即，適用面較窄，僅適用于較小傳力場合。通常來說，我們在設(shè)計的時候采用標準直徑用來滿足我們所設(shè)計的有配合要求的軸端設(shè)計。在這里，軸徑是作為一個標準件的安裝位置，所以我們在安裝的時候需要與其相對應(yīng)的標準值來對它進行安裝。為了使軸承、齒輪等其它零件的裝配更為方便，為了避免配合面上的傷痕，綜上所述，以下為相關(guān)軸結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計內(nèi)容：(1)軸1的設(shè)計1)根據(jù)公式求出作用在軸1上的齒輪2的力F??=2T/d?=2×7500/266.因此結(jié)果，可以知道軸所承受的力非常小P?=T?n?/9550=7500×0.64×2)根據(jù)公式初步確定軸的最小直徑經(jīng)過查找機械設(shè)計手冊可以得到，取A?=112,根據(jù)公式所以在這里軸的最小直徑的取值為20mm。.3)依據(jù)軸向定位的要求來確定軸的每一段長度與直徑1.在車輪的設(shè)計方面，根基據(jù)設(shè)計的需要可以選取M16的螺母定位與用套筒定位，來滿足我們這次設(shè)計的實際軸向定位需求。2.滾動軸承。按照我們的設(shè)計需要，應(yīng)該選擇深溝球軸承來滿足我們這次的設(shè)計需求。在其設(shè)計的過程中，因為所選的軸的最小直徑為20mm,以GB/T276-1994國家級標準為原則，結(jié)合實際工作需求，確立單列深溝球軸承6004為設(shè)計軸承。經(jīng)過我們的分析與討論，我們決定選擇套筒定位的方法應(yīng)用在此機器軸承的內(nèi)部，這樣可以方便我們安裝擋油環(huán)的需求，在外部我們決定選擇采用軸承端蓋定位的方法。除此之外，考慮到過渡配合確保周向定位因素，所以在軸承安裝的軸承架方面以m6為軸的直徑尺寸公差。L2-3=L8-9=12mm。1.由于齒輪的配合原因，所以直徑d3-4=25mm,取L?-4=137mm。4.取安裝齒輪處的軸段直徑ds-6=30mm,Ls-6=128mm;齒輪的右端采用軸端定位，直徑為d6-7=30mm,L?-7=10mm;齒輪左端采用圓螺母定位，取用M27圓螺母，螺紋L4-5=20mm。6.軸承端蓋采用M5的螺釘固定，軸承端蓋寬度為20mm,取L1-2=L?-10=60mm.確定了軸1的各段直徑和長度后，初步確定軸1的結(jié)構(gòu)圖。圖7軸1的結(jié)構(gòu)設(shè)計(2)軸2的設(shè)計安照軸1的結(jié)構(gòu)設(shè)計1)求出作用在軸2上齒輪1的力Fr?=F?tana=111.7×tanP?=T?n?/9550=7387.5×0.64×64×2.4/952)初步確定軸的最小直徑3)依據(jù)軸向定位的要求來確定軸的每一段長度與直徑2.L2-3=L8-9=10mm,d2-3=d3.3-4段和7-8段是安裝大鏈輪的軸端，取直徑為30mm,長度為10mm,4.5-6段為小齒輪，左端用圓螺母定位，右端用軸肩定位，圓螺母取M42,長度為25mm,軸肩直徑是52mm,長度為10mm。確定軸2的各段長度后，初步確定軸2的結(jié)構(gòu)圖。圖8軸2的結(jié)構(gòu)設(shè)計(3)軸3的設(shè)計參照軸1,軸2可以得出，取軸3的dmin=20mm也滿足要求。依據(jù)軸向定位的要3.3-4段與7-8段是安裝小鏈輪軸端，故直徑為30mm,長度為1