卧式旋耕机设计毕业设计

卧式旋耕机设计毕业设计内容摘要：

△ ε1 = 3176。 43′ 在旋耕刀切土的过程中 θ 角在不断变化，当刃口至耕底的距离为 d＇ =（ λ1） /λ，即 K=（ λ1） /λ时， θ 角达到该速比下的最大值， θmax = arctg（ √λ2 1/λ2 1），但通常耕深 dR(λ1)/ λ,故验算时所取的 θmax角为刃口处于地表入土位置 时的数值。 无效隙角 △ ε2 是旋耕刀正切刃外磨刃面成为余摆线的弦时，该弦与余摆线切线构 成的夹角图（ 310） 图 310 无效隙角 △ ε2 = arcsin (h′ / 2ρ) 式中 h′— 纵向截面上外磨刃面的宽度 ρ — 余摆线的曲率半径 根据上式带入计算： △ ε2 = arcsin ( h ′/ 2ρ) = 1176。 49′ △ ε = 1176。 54′ 验算结论是： IT245 旋耕刀在许可工作条件范围内使用，其最小有效隙角为 1176。 54′，不会发生外磨刃面干涉未耕土现象，其设计是合理的。 刀轴受力计算与校核 刀辊轴的外径为 70mm，内径 60mm，壁厚 5mm,截面面积 刀轴受到的最大扭矩为： 淮阴工学院毕业设计说明书 （论文） 第 10 页 共 23 页 T 刀轴 = 9550*（ P 刀轴 /N 刀轴 ） =旋耕刀产生的 阻力矩 : 旋耕机作业时，旋转的弯刀对土壤进行切削、破碎及抛掷，土壤便反作 用 于弯刀上，从而形成了土壤阻力。 由于在整个切削土壤的过程中，耕深由小到大，切割的土壤面先是由小到大，然后又由大到小，弯刀的位置也在不断变化着，所以土壤阻力的大小、方向及作用点在整个切削土壤的过程中都在变化。 通常旋耕刀所受的轴向力垂直于平面很小 ,可忽略。 为了便于分析，在此将阻力 F 沿 X， Z 两坐标轴分解成Fx,Fz 两分力，又可将 F 沿作用点 Q 的法线，切线方向分解成两分力，即法向力 Fn，切向力 Fr，此时，切向力 Fr 对刀轴的旋转中心产生 一阻力矩 M，其大小为： M=Fr * r 式中 r 力 F 的作用点 Q 至旋转中心的距离图。 刀轴的力学模型分析： 刀 轴工作时每把刀片相间入土，承受弯曲、扭转复合载荷作用。 就受弯而言，刀轴的力学模型可简化为一受若干集中载荷作用的简支梁 ， 集中载荷的位置和角度由刀片的排列方式确定，刀轴任意截面处的弯矩方程为： 根据此弯矩方程再结合刀片排列方式可推出刀轴部 (x=L/2)为危险截面。 旋耕机刀轴的最大工作应力 ： 式中 W 为刀轴的抗弯截面模量； M、 Mn 分别为刀 轴危险截面处的弯矩、扭矩。 刀轴强度计算： 有些零件在使用中的主要失效模式是刚度方面的问题。 如果变形量过大，超过允 淮阴工学院毕业设计说明书 （论文） 第 11 页 共 23 页 许的限度，就会影响零件的正常工作，甚至会丧失机器应有的工作性能。 在研究时有刚度要求的零件，必须进行刚度的校核计算。 零件的刚度一般分为弯曲刚度和扭转刚度，弯曲刚度以挠度或偏转角来度量；扭转刚度以扭转角来度量。 刚度的校核计算准则通常是计算零件在受载时的变形量，并控制其不大于许用值。 由于载荷、材质、加工等制造工艺的离散性，同样研究加工的零件在工作中的变形量是不同的，因此不应把变形量作确定性量处 理，而应视其为随机变量。 不同机械零件的刚度研究时对许用变形量的要求不尽相同，有些机械零件的许用变形量也可视为随机量。 许用变形随机变量一般可由下式确定： Y=KI 式中 y——许用变形量，挠度，偏转角或扭转角； K——支承的跨距，单位为 mm； I——常量，按零件的具体要求确定。 旋耕机 的负荷最大的部件是刀辊轴。 刀辊轴可以用实心或空心材料制造。 空心轴可以在小的重量下传递较 大 的扭矩，较好的抵抗扭振。 本文中讨论 旋耕机 的拖拉机提供的功率为 ,刀轴最低转 n= r/min,最高转速 n=500 r/min，材料选用 45 钢，强度极限为 [ζ]=235 Mpa, 由公式可推导出 旋耕机 可传递的最大扭矩为： T 刀轴 = 9550*（ P 刀轴 /N 刀轴 ） =在刀轴中部所受弯矩力为 354Nm,由第三强度理论。 ζ1ζ3=[ζ] 因为 ζ3=0 对于空心轴而言，抗扭截面系数为： 其中 D=70mm,d=60mm 淮阴工学院毕业设计说明书 （论文） 第 12 页 共 23 页 =1/ * 106√3542+35482=231 mpa 235 mpa 因此从理论上强度和材料是能满足要求的。 刀轴的尺寸和连接方式设计 刀轴由于采用折叠的方式，所以打算将刀轴分为三个部分，左侧的轴为 1，中间部分为轴 2，右侧为轴 3。 旋耕机整体耕幅为 ，考虑到农村的道路情况和共 4 垄，每垄为 600mm800mm所以将三个刀轴长度定为轴 1 为 ，轴 2 为 ，轴 3 为 ，中间轴是和传动箱连接，所以要将中间轴分为二段和传动箱的输出轴连接，带动两侧轴转动，中间轴2 二段各为 a 中间轴与传动箱输出轴的连接； 该部分的连接方式不能波动太大，而且要 满足转矩和转速的要求，采用联轴器连接方式，在联轴器当中选用型号为 GY8，轴孔直径为 70mm，本联轴器不具备径向，轴向和角向的补偿性能，刚性好，传递转矩大，结构简单，工作可靠，维护简便，适合用于两轴对中精度良好的一般轴系传动。 其中与输出轴连接的联轴器需要采用花键连接配合 ，如图（ 311,312）。 图 311 联轴器与传动箱配合 淮阴工学院毕业设计说明书 （论文） 第 13 页 共 23 页 图 312 联轴器 b 两侧刀轴与中间刀轴的连接方式； 由于两侧刀轴需要折叠，。