小型拔梗机的研究机设计_毕业设计(编辑修改稿)

小型拔梗机的研究机设计_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

基本许用应力  H ’ =268MPa。 设这种农业机械每年工作三个月，每天工作八小时，能使用五年，所以这种小型拔梗机的研究及设计 19 机械的寿命为 hL h 3 6 0 058303 。 应力循环系数 72  hLjnN 寿命系数 108 77 HNK 则     M P aK HHNH   (6)计算中心距 mma 4 3 1 2   取中心距 mma 70 ，因 8i ，故从［ 1］中表 112中取模数 m=5,蜗杆分度圆直径 mmd 601 。 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 （ 1） 蜗杆 直径系数 q=12；齿顶圆直径 mmda 701  ；齿根圆直径 mmdf 481  ；分度圆导程角   45279。 （ 2） 蜗轮 蜗轮齿数 162Z ； 变位系数 02x ； 传动比 8i ； 蜗轮分度圆圆直径 mmmzd 8016522  蜗轮喉圆直径 mmhdd aa 902 222  蜗轮齿根圆直径 mmhdd ff 222  小型拔梗机的研究及设计 20 校核齿根弯曲疲劳强度  FFaF YYmdd KT    221 当量齿数   45279c o s 16c o s 3322  zz v 根据 02x ， vz ，从［ 1］中图 1119可查得齿形系数 FaY。 螺旋角系数 9 3 2 4 01  Y 许用弯曲应力     FNF K 39。 F  从［ 1］中表 118 查得由 ZCuSn10P1 制造的蜗轮的基本许用弯曲应力  MPaF 5639。  寿命系数 109 76 FNK   M P aM P aF  M P aF   弯曲强度是满足要求的。 小型拔梗机的研究及设计 21 齿轮的设计与计算 由于拔梗机的拔梗装置是由左右茎秆夹持装置和拔叉组成，为了使茎秆受力均匀，更好的提高拔净率，必须使左右茎秆夹持装置的速度一致，拔梗装置的动力主要靠齿轮传递，所以此次的齿轮为同级齿轮传动。 即 43 mm ， 43 zz 。 此次设计的齿轮大体示意图如图 32 图 32 齿轮结构图 按弯曲强度确定齿轮模数 由［ 2］中公式 （ 611）可得：  3 2312FFdYzKTm  式中： k —— 载荷系数，一般取 k=～ 2 取 k= 1T —— 齿轮传递的额定转矩 N mm 小型拔梗机的研究及设计 22 mmNT  2 2 9 2 0 08/1 0 0 0 6 FY —— 复合齿形系数 取 FY = d —— 齿宽系数 取 d = 3Z —— 齿轮齿数 试取 3Z =25  F —— 许用弯曲应力  F = minlimHHS limH —— 齿轮选用气体渗碳处理的许用应力 取 limH =1300 minHS —— 接触强度计算的最小安全系数 取 minHS =  F = minlimHHS = 1300/ = N/ 2mm 计算   mmYzKTm FFd 1 8 2 9 2 0 3 23 23 1    对此计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数 m 大于由齿根弯曲疲劳强度 计算的模数，由于齿轮模数 m 的大小取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面 接触疲劳强度所 决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关。 可取 m=4mm。 按接触强度确定齿轮分度圆直径与中心距 由［ 1］中公式（ 109a）得：  3 213 HEdZuuKTd  （ 1）确定公式内的各计算数值 式中 K—— 载荷系数 取 K =。 小型拔梗机的研究及设计 23 1T —— 齿轮传递的额定转矩（ ）。 u—— 齿数比 u= 1 d —— 齿宽系数 d= H —— 许用接触应力 minlimHHH S  查［ 1］中表 106查得材料的弹性影响系数 MPaZ E  limH —— 实验齿轮的接触疲劳极限应力（ N/ 2mm ） 取 limH = 1300 minHS —— 接触强度计算的最小安全系数 取 minHS = H = minlimHHS = 1300/ = N/ 2mm 计算可得：   mmZuuKTd HEd 2 2 9 20 3 23213   可得： mmzmd 1 0 0254333  经计算，齿轮可用。 齿宽的确定 由公式 33 db d 已知 d 1003 d 式中 3b —— 齿宽 3d —— 齿轮分度圆直径 mmd 1002543  33 db d = 100 =25 mm 小型拔梗机的研究及设计 24 因 u=1，所以 mmdd 10034  mmbb 2543  计算齿轮相关参数、确定各齿轮 详见表 31 中心距   mmzzma 1 0 02121  表 31 齿轮的基本参数 齿轮 齿数 模数 m 分度圆直径1d 齿顶高ah 齿根高fh 全齿高h 齿顶圆直径ad 齿根圆直径fd 3z 25 4 100 4 5 9 106 90 4z 25 4 100 4 5 9 106 90 传动箱轴的计算 传动轴是拔梗机的主要设计部件之一，它是在脱粒机正常工作过程中，承担主要转矩、扭矩、弯矩和支撑传动轴上的回转零件，工作环境恶劣，因此传动轴的设计是一个十分关键的步骤，它的合理型及强度直接影响到拔梗机的工作效率和质量。 传动轴的主要作用有两点： 支持轴上所安装的回转零件，使其有确定的工作位置； 传递轴上的运动和动力。 轴按照轴线形状的不同，可以分为曲轴、直轴软轴和挠性轴等，根据拔梗机的结构特点和组成形状及工作强度和环境的要求， 此拔梗机的输入轴和其他轴都选用直轴形式传递，而且选用直轴中的阶梯轴，轴的设计如下： 由公式 3 5Td得： 式中 d —— 轴的最小直径 mm T —— 轴传递的额定转矩 Nmm 小型拔梗机的研究及设计 25  —— 轴的许用转应力 MP 轴的材料为 45 ，查取  = 40～ 52 取  =40 一轴的设计 由转速 min/125rn 功率 P=3KW，确定轴的最小直径， mmNT  2 2 9 2 0 01 2 5 61 轴最小直径为 mmd 92 0053  一轴为普通平键 (A)轴传动，且最小直径处安装有 深沟球滚子轴承，查手册［ 3］ 取 d=35mm，所以深沟球滚子轴承的型号为 6207，基本尺寸见表 32 普通平键 (A)轴为： 16914  lhb 表 32 6207轴承基本参数 轴承 代号 基本尺寸 /mm 安装尺寸 /mm 基本额定动载荷 基本额定静载荷 极限 转速 d D B rs min da min Ds max ras max /kN 脂润滑 油润滑 6207 35 62 14 1 41 56 1 9000 1200 二轴的设 计 由于一轴与二轴为齿轮传动且传动比为 i=1，所以有： mmNTT  2 2 9 2 0 012 小型拔梗机的研究及设计 26 轴最小直径为 mmd 4022 92 0053  因二轴最小直径处安装有圆锥滚子轴承，查手册 ［ 3］ 取 mmd 352 。 其圆锥滚子轴承型号为 30207，基本参数见表 33： 表 33 30207轴承基本参数 轴承 代号 基本尺寸 /mm 安装尺寸 /mm 基本额定动载荷 基本额定静载荷 极限 转速 d D B rs min da min Ds max ras max /kN 脂润滑 油润滑 30207 35 72 17 1 42 65 1 5300 6700 三轴的设计 在设计过程中二轴与三轴的转速都是由蜗杆与轴上的蜗轮相啮合而来，且两蜗轮的基本参数相同，故两轴的转速相同，所以最小轴径相等。 三轴的最小轴径为 mmd in3 。 因三轴最小轴径处与圆锥滚子轴承相配合，所以选取最小轴径 mmd 353 。 与之配合的轴承型号为 30207，其基本参数见表 33。 轴的校核 通过设计可知，传动箱中四轴承受的转矩、弯矩最大，故校核四轴。 轴的材料为 45 钢材，经调质处理，查得材料力学性能数据为： 硬度 220250HB，抗拉强度 750b 屈服点 550s 弯曲疲劳极限 3501  扭转疲劳极限 2020  许用静应力   300H 许用疲劳应力   2331941  小型拔梗机的研究及设计 27 按转矩计算 最小轴径为 3m inm in nPAd  式中 A—— 按  定的系数 取 A= 100 P—— 功率 P=55 KW minn —— 最小转速 minn =202 r/min 计算得 mmd 2 0255339。 m in  39。 minmin dd  故安全。 轴上受力分析 轴传递的转矩 mmNPT  31 6 0 02 0 29 5 5 0 圆柱齿轮圆周力 NdTFt 3311 7 5 6 0 022  式中 d —— 三轴圆柱齿轮分度圆直径 mm 径向力 NFF tr 6879t an11   锥齿轮圆周力 KNdTFt 3312 4 0 6 0 022  式中 d—— 三轴锥齿轮分度圆直径 mm。