玉米播種機的設計 (2)

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1、e 玉米播種機的設計 作者：e 所在單位：（e） 指導教師：e [摘要] 本設計是根據(jù)國內(nèi)外玉米播種的發(fā)展趨勢，通用性和適應性不斷提高以及本著結構簡單操作靈活的原則，而設計的一種能同時完成播種施肥工作的小型多功能精密播種機。本設計解決了以下三個問題，一：在手推式和牽引力式兩個方案中最終選擇了牽引力式。二；經(jīng)過多次對比，結合我國國情，選擇了外排槽輪式排種器。三；動力傳動方案的選擇，由于單向傳動會導致播種機失衡，前進不平穩(wěn)，所以最終選擇雙向傳動方案。該機結構上優(yōu)點，使之能適應各種田地的播種。小到1-2分大的田塊，大到上百畝的田塊，不管是平壩、還是淺丘地區(qū)；

2、無論是板結的土質(zhì)，還是疏松的土質(zhì)都能適應。還可以根據(jù)用戶的不同要求，配置合適的播種器。通過調(diào)節(jié)犁鏵和和種子儲存孔的行距，能夠輕松地播種小麥、大麥、高粱、大豆、玉米等旱糧作物。本例著重對播種機排種器、排肥器、開溝器、覆土器以及鎮(zhèn)壓輪等結構進行設計選擇。 [關鍵詞] 精密播種 播種機 播種 施肥 覆土 鎮(zhèn)壓 The structural design of the corn planter e （e） Tutor: e [Abstract] The design is based on the dev

3、elopment of trends and seeder,interoperability and adaptability in a constantly improving the structure and operation of flexible simple principles designed to simultaneously accomplish a small planting fertilization work multifunctional sophisticated seeder.This design addresses the following three

4、 questions:One:In the hand-push and traction type two scenarios ultimately chose traction type.Two:After several comparison,Combined with China's national conditions,select the efflux slot wheel seeder.Three:Select powertrain solutions,due to the one-way transmission will cause an imbalance planter,

5、ahead is not smooth,so the final choice of two-way transmission scheme.This structural advantages so that they can adapt to a variety of fields planting.applicable to all sizes of land;whether plains or hills;whether hard soil or loose soil.We can select the planting machine according to the differe

6、nt needs of users.By regulating platoon of vehicles and plow can easily sow wheat,barley,sorghum,soybean,corn and other crops.This example focuses on the design seeder platoon of vehicles,fertilization devices,trenching vehicles structure. [Key words] precision seeding; planter; sowing; ferti

7、lization 目錄 1.引言： 1 1.1精密播種機的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 1 1.2我國精密播種機發(fā)展現(xiàn)狀 1 1.3精密播種機的發(fā)展前景 1 1.3.1單粒精密播種機迅速發(fā)展 1 1.3.2播種機的通用性和適應性不斷提高 1 1.3.3精密播種機向高速寬幅發(fā)展 1 1.3.4廣泛采用聯(lián)合作業(yè) 2 1.3.5新技術的應用不斷普及 2 2. 總體方案設計 錯誤！未定義書簽。 2.1播種機概述 錯誤！未定義書簽。 2.1 .1播種機類型 錯誤！未定義書簽。 2.1 .2播種機主要結構及功能 錯誤！未定義書簽。 2.2 設計原則 錯誤！未定義書簽。 2.3

8、基本結構 錯誤！未定義書簽。 2.4工作原理 錯誤！未定義書簽。 3.種箱的結構設計 錯誤！未定義書簽。 3.1 種箱的設計要求 錯誤！未定義書簽。 3.2 種箱的容量計算 錯誤！未定義書簽。 3.3 種箱的結構特點 錯誤！未定義書簽。 4.排種器的結構設計 錯誤！未定義書簽。 4.1排種器的技術要求 錯誤！未定義書簽。 4.2精密播種排種器的類型、特點與適用范圍 錯誤！未定義書簽。 4.3 外槽輪式排種器 錯誤！未定義書簽。 5.排肥器的結構設計 錯誤！未定義書簽。 5.2 種肥施用機械 錯誤！未定義書簽。 5.3 液肥施用機 錯誤！未定義書簽。 6.鏈傳動的就結構

9、設計 錯誤！未定義書簽。 6.1 鏈條 錯誤！未定義書簽。 6.2 鏈輪 錯誤！未定義書簽。 6.3 基本類型 錯誤！未定義書簽。 6.4 基本特點 錯誤！未定義書簽。 6.5 主要參數(shù) 錯誤！未定義書簽。 6.6 失效形式 錯誤！未定義書簽。 6.7 傳動路線的確定 錯誤！未定義書簽。 7.8 傳動比的計算 錯誤！未定義書簽。 7.鎮(zhèn)壓輪的結構設計 錯誤！未定義書簽。 7.1 鎮(zhèn)壓輪的作用與要求 錯誤！未定義書簽。 7.3 鎮(zhèn)壓輪的結構設計 錯誤！未定義書簽。 8.行走輪的選型設計 錯誤！未定義書簽。 8.1 行走輪的設計要求 錯誤！未定義書簽。 8.2 行走輪的

10、結構 錯誤！未定義書簽。 8.3 行走輪的安裝 錯誤！未定義書簽。 8.4 行走輪轉(zhuǎn)速的計算 錯誤！未定義書簽。 9.開溝器的結構設計 錯誤！未定義書簽。 9.1 開溝器的要求 錯誤！未定義書簽。 9.2開溝器的結構類型 錯誤！未定義書簽。 9.3開溝器使用行距與前后列距離 錯誤！未定義書簽。 10.保養(yǎng)與保管 錯誤！未定義書簽。 10.1 班保養(yǎng) 錯誤！未定義書簽。 10.2 季保養(yǎng) 錯誤！未定義書簽。 10.3 機具的入庫 錯誤！未定義書簽。 11.播種機使用及注意事項 錯誤！未定義書簽。 11.1 播種機的播前準備 錯誤！未定義書簽。 11.2 正確操縱播種機

11、錯誤！未定義書簽。 結 論 錯誤！未定義書簽。 致 謝 錯誤！未定義書簽。 參考文獻 錯誤！未定義書簽。 35 1.引言： 1.1精密播種機的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 播種機是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中關鍵作業(yè)環(huán)節(jié)，必須在較短的播種農(nóng)時內(nèi)，更具農(nóng)業(yè)技術要求，將種子播到田地里去，是作物獲得良好的發(fā)育生產(chǎn)條件。播種質(zhì)量的好壞，將直接影響到作物的出苗、苗全和苗壯，因而對產(chǎn)量的影響很大。由于精密播種可以保證種子在田間最合理分布，播種量精確，株距均勻，播深一致，為種子的生長發(fā)育創(chuàng)造最佳條件，可以大量節(jié)省種子，減少田間間苗用工，保證作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。因此，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對精密播種機械的要求越來越迫切。 1.2我國精

12、密播種機發(fā)展現(xiàn)狀 我國從80年代末便開始研制精密播種機械。由于種子質(zhì)量、整地條件、機械制造水平及機器價格等因素制約，我國80年代主要是推廣半精量播種。為適應農(nóng)村生產(chǎn)責任制的要求，大量推廣了小型單體播種機。90年代以來，我國逐步推廣精密播種機，有10多個企業(yè)生產(chǎn)了20多種型號的精密播種機。精密播種機以作物種類分為玉米及大豆精密播種機、谷物（小麥）精密播種機、甜菜精密播種機；以配套動力分為小型（5.8-13.2kw）、中型（16.2-36.8kw）和大型播種機；機械式中又可分為垂直圓盤式、垂直窩眼式、錐盤式、紋盤式、水平圓盤式、帶夾式等形式精密播種機。 1.3精密播種機的發(fā)展前景

13、 1.3.1單粒精密播種機迅速發(fā)展 在國外，中耕作物如甜菜、玉米、棉花和某些蔬菜、豆類的播種都已大量采用精密播種，主要采用機械式和氣力式兩種精密播種機。由于氣力式播種機對種子尺寸要求不嚴，不需精選分級，容易達到單粒精播，而且通用性較好，又能適合較高速播種，因此使用氣力式播種機越來越多。 為了達到單粒精播，提高株距均勻性，大多采用可精調(diào)的刮種器，將多余的種子清除掉；為了降低投種高度，減小種子下拋速度與前進速度之間的相對速差，而設置導種輪或?qū)ХN管。 但是，精密播種受高速作業(yè)的影響很大?，F(xiàn)在的精密播種機試驗結果表明，一般作業(yè)速度在4-8km/h時其株距合格率達80%以上；而作業(yè)速度提高到1

14、1-12km/h時，株距合格率下降到60%以下?？梢姼咚倬懿シN機還有待進一步發(fā)展、完善。 1.3.2播種機的通用性和適應性不斷提高 大多數(shù)精密播種機都可以播多種作物，通過更換不同孔徑的排種盤（輪）或排種滾筒，使排種器能適應多種作物種子的播種要求。改變型孔大小或增加成穴機構，使之能達到穴播的要求；改變排種轉(zhuǎn)速以達到不同株距的要求。所有這些均提高了播種機的通用性。 為了適應不同地區(qū)、不同土壤、不同整地條件的要求，大多數(shù)播種機上配有多種類型的開溝器（雙圓盤式、滑刀式等）和鎮(zhèn)壓輪（橡膠輪、鋼板沖壓輪、鑄鐵輪、寬輪等），供選用。同一型號的精密播種機又成系列，有多種行距和行數(shù)的變型。如美國

15、CYCLO氣壓式播種機有牽引式和懸掛式，有4、6、8、12、16行等共16種機型，可為多種功率的拖拉機配套。 1.3.3精密播種機向高速寬幅發(fā)展 為了在最適合的農(nóng)業(yè)技術條件下、用最短的時間做到適時播種，以及隨著拖拉機功率不斷增大，為了充分利用其功率，因此要求提高播種機作業(yè)的生產(chǎn)率。 影響提高播種機組生產(chǎn)率的因素很多。除了提高機組的工作可靠性、減少故障、簡化操作以減少輔助作業(yè)時間的利用率外，提高生產(chǎn)率的最主要途徑是增大播種機的工作幅寬和提高作業(yè)速度。增大播種機工作幅寬雖能直接有效地提高生產(chǎn)率，但加大工作幅寬使機體龐大，消耗金屬多，成本高。同時，龐大的機體將受到田塊大小、地頭轉(zhuǎn)彎以及

16、道路運輸?shù)南拗?，使用不方便。因此，國外很重視提高作業(yè)速度的研究。 70年代，中耕作物播種機作業(yè)速度一般從4-6km/h提高到8-10km/h。如西德AermoatⅡ型氣力式播種機、法國Pneumasem氣吸式播種機和美國7000型指夾式播種機的作業(yè)速度為8-10km/h，作業(yè)質(zhì)量仍能符合要求。但是，播種機高速作業(yè)帶來一些問題，如排種性能下降，開溝深度變淺，種子在溝里彈跳、滾動加劇，以及駕駛條件惡化等等。因此目前作業(yè)速度不能太高。 中耕作物播種機的工作幅寬，一般單機都由3-4m增大到5-6m有的工作幅寬更大，如美國CYCLO氣壓式播種機系列中的16行播種機，其幅寬達11.68m。加大幅寬使播

17、種機結構龐大笨重，使懸掛式播種機組縱向穩(wěn)定性變壞，還受到地塊大小、道路運輸?shù)南拗啤? 1.3.4廣泛采用聯(lián)合作業(yè) 播種同時進行聯(lián)合作業(yè)的方式發(fā)展很快，形式也比較多，主要有兩種：一是在大多數(shù)中耕作物精密播種機上都配置排肥器、施肥開溝器以及施撒農(nóng)藥和除莠劑的裝置。如西德、法國和美國的幾種精密播種機都可以在播種同時施化肥、撒農(nóng)藥和除莠劑。二是播前整地和播種聯(lián)合作業(yè)，如旋耕播種機、犁播機以及有的在開溝器前方加波形圓盤或鋤鏟進行滅茬播種或耕法播種，以減少耕作次數(shù)，提高生產(chǎn)率，降低作業(yè)成本，還可以減少土壤風蝕和起到保墑的作用。 1.3.5新技術的應用不斷普及 為了提高播種機作業(yè)性能和

18、工作可靠性，簡化操作、減輕勞動強度、減少輔助作業(yè)時間、提高生產(chǎn)率，播種機上越來越多地采用新技術。如用液壓油缸來升降和調(diào)節(jié)開溝器、劃行器、折疊機架；采用液壓馬達驅(qū)動風機或裝肥攪龍；采用信號裝置、電子監(jiān)視裝置或監(jiān)控裝置來及時報警故障的發(fā)生，顯示播量或自控調(diào)節(jié)排各大量大??；開溝器裝備一次潤滑的滾動軸承；行走輪采用無內(nèi)胎充氣輪；快速掛接裝置；寬幅手筆呆賬加裝橫向運輸輪等。 在工藝材料方面，播種機上采用塑料或尼龍的零件更多了，如排種盤、排肥盤、軸套、輸種管等；采用鋁金壓鑄排種輪、排種器體殼，提高了零件精度，減輕了重量；播種機機架和各種桿件采用薄鋼板冷壓成異形斷面以代替扁鋼、角鋼和槽鋼，增加了剛度和強度

19、，又減輕了重量。 2.電機選擇 2.1電動機選擇（倒數(shù)第三頁里有東東） 2.1.1選擇電動機類型 2.1.2選擇電動機容量 電動機所需工作功率為： ； 工作機所需功率為： ； 傳動裝置的總效率為： ； 傳動滾筒 滾動軸承效率 閉式齒輪傳動效率 聯(lián)軸器效率 代入數(shù)值得： 所需電動機功率為： 略大于 即可。 選用同步轉(zhuǎn)速1460r/min ；4級 ；型號 Y160M-4.功率為11kW 2.1.3確定電動機轉(zhuǎn)速 取滾筒直徑 1.分配傳動比 （1）總傳動比 (2)分

20、配動裝置各級傳動比 取兩級圓柱齒輪減速器高速級傳動比 則低速級的傳動比 2.1.4 電機端蓋組裝CAD截圖 圖2.1.4電機端蓋 2.2 運動和動力參數(shù)計算 2.2.1電動機軸 2.2.2高速軸 2.2.3中間軸 2.2.4低速軸 2.2.5滾筒軸 3.齒輪計算 3.1選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) 1>按傳動方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動。 2>絞車為一般工作機器，速度不高，故選用7級精度（GB 10095-88）。 3>材料選擇。由表10-1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280

21、 HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240 HBS，二者材料硬度差為40 HBS。 4>選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)。取 5初選螺旋角。初選螺旋角 3.2按齒面接觸強度設計 由《機械設計》設計計算公式（10-21）進行試算，即 3.2.1確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 （1）試選載荷系數(shù)1。 （2）由《機械設計》第八版圖10-30選取區(qū)域系數(shù)。 （3）由《機械設計》第八版圖10-26查得，，則。 （4）計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。 （5）由《機械設計》第八版表10-7 選取齒寬系數(shù) （6）由《機械設計》第八版表10-6查得材料的彈性影響系數(shù) （7）由《機械設計》第八版圖10

22、-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 ；大齒輪的接觸疲勞強度極限 。 13計算應力循環(huán)次數(shù)。 （9）由《機械設計》第八版圖（10-19）取接觸疲勞壽命系數(shù); 。 （10）計算接觸疲勞許用應力。 取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由《機械設計》第八版式（10-12）得 （11）許用接觸應力 3.2.2計算 （1）試算小齒輪分度圓直徑 ===49.56mm （2）計算圓周速度 （3）計算齒寬及模數(shù) ==2mm h=2.252.252=4.5mm 49.56/4.5=11.01 （4）計算縱向重合度 0.318124ta

23、n=20.73 （5）計算載荷系數(shù)K。 已知使用系數(shù)根據(jù)v= 7.6 m/s,7級精度，由《機械設計》第八版圖10-8查得動載系數(shù) 由《機械設計》第八版表10-4查得的值與齒輪的相同，故 由《機械設計》第八版圖 10-13查得 由《機械設計》第八版表10-3查得.故載荷系數(shù) 11.111.41.42=2.2 （6）按實際的載荷系數(shù)校正所算得分度圓直徑，由式（10-10a）得 （7）計算模數(shù) 3.3按齒根彎曲強度設計 由式（10-17） 3.3.1確定計算參數(shù) （1）計算載荷系數(shù)。 =2.09 （2）根據(jù)縱向重合度 ，從《機械設計》第八版

24、圖10-28查得螺旋角影響系數(shù) （3）計算當量齒數(shù)。 （4）查齒形系數(shù)。 由表10-5查得 （5）查取應力校正系數(shù)。 由《機械設計》第八版表10-5查得 （6）由《機械設計》第八版圖10-24c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 ；大齒輪的彎曲強度極限 ； （7）由《機械設計》第八版圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù) ，； （8）計算彎曲疲勞許用應力。 取彎曲疲勞安全系數(shù)S＝1.4,由《機械設計》第八版式（10-12）得 （9）計算大、小齒輪的 并加以比較。 = 由此可知大齒輪的數(shù)值大。 3.3.2設計計算 對比計算結果，由齒面接觸疲勞強

25、度計算的法面模數(shù) 大于由齒面齒根彎曲疲勞強度計算 的法面模數(shù)，取2，已可滿足彎曲強度。但為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度得的分度圓直徑100.677mm 來計算應有的齒數(shù)。于是由 取 ，則 取 3.4幾何尺寸計算 3.4.1計算中心距 a= 將中以距圓整為141mm. 3.4.2按圓整后的中心距修正螺旋角 因值改變不多，故參數(shù)、、等不必修正。 3.4.3計算大、小齒輪的分度圓直徑 3.4.4計算齒輪寬度 圓整后取. 低速級 取m=3; 由 取 圓整后取

26、 表 1高速級齒輪： 名　　稱 代號 計 算 公 式 　　　小齒輪 大齒輪 模數(shù) m 2 2 壓力角 20 20 分度圓直徑 d =227=54 =2109=218 齒頂高 齒根高 齒全高 h 齒頂圓直徑 表 2低速級齒輪： 名　　稱 代號 計 算 公 式 　　　小齒輪 大齒輪 模數(shù) m 3 3 壓力角 20 20 分度圓直徑 d =327=54 =2109=218 齒頂高 齒根高 齒

27、全高 h 齒頂圓直徑 4.　軸的設計 4.1低速軸 4.1.1求輸出軸上的功率轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 若取每級齒輪的傳動的效率,則 4.1.2求作用在齒輪上的力 因已知低速級大齒輪的分度圓直徑為 圓周力 ,徑向力 及軸向力 的 4.1.3初步確定軸的最小直徑 先按式初步估算軸的最小直徑.選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理.根據(jù)《機械設計》第八版表15-3,取 ,于是得 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑.為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應,故需同時選取聯(lián)軸器型號. 聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩, 查表考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小

28、,故取 ,則: 按照計算轉(zhuǎn)矩應小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件,查標準GB/T 5014-2003或手冊,選用LX4型彈性柱銷聯(lián)軸器,其公稱轉(zhuǎn)矩為2500000 .半聯(lián)軸器的孔徑 ,故取 ,半聯(lián)軸器長度 L=112mm ,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度. 4.1.4軸的結構設計 （1）擬定軸上零件的裝配方案 圖4-1 （2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 1)根據(jù)聯(lián)軸器為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位

29、要示求,1-2軸段右端需制出一軸肩,故取2-3段的直徑 ;左端用軸端擋圈,按軸端直徑取擋圈直徑D=65mm.半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度,為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上,故1-2 段的長度應比 略短一些,現(xiàn)取. 2)初步選擇滾動軸承.因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用,故選用單列圓錐滾子軸承.參照工作要求并根據(jù),由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0 基本游子隙組 、標準精度級的單列圓錐滾子軸承30313。其尺寸為dDT=65mm140mm36mm，故 ；而。 3）取安裝齒輪處的軸段4-5段的直徑 ；齒輪的右端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為90mm，為了使套筒

30、端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應略短于輪轂寬度，故取 。齒輪的左端采用軸肩定位，軸肩高度 ，故取h=6mm ，則軸環(huán)處的直徑 。軸環(huán)寬度 ，取。 4）軸承端蓋的總寬度為20mm（由減速器及軸承端蓋的結構設計而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離l=30mm，故取 低速軸的相關參數(shù)： 表4-1 功率 轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)矩 1-2段軸長 84mm 1-2段直徑 50mm 2-3段軸長 40.57mm 2-3段直徑 62mm 3-4段軸長 49.5mm

31、 3-4段直徑 65mm 4-5段軸長 85mm 4-5段直徑 70mm 5-6段軸長 60.5mm 5-6段直徑 82mm 6-7段軸長 54.5mm 6-7段直徑 65mm （3）軸上零件的周向定位 齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。按查表查得平鍵截面b*h=20mm12mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為L=63mm,同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 ；同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵為14mm9mm70mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為。滾動軸承與軸的周向定位是由過

32、渡配合來保證的，此處選軸的直徑公差為m6。 4.2中間軸 4.2.1求輸出軸上的功率轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 4.2.2求作用在齒輪上的力 （1）因已知低速級小齒輪的分度圓直徑為： （2）因已知高速級大齒輪的分度圓直徑為： 4.2.3初步確定軸的最小直徑 先按式初步估算軸的最小直徑.選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理.根據(jù)表15-3,取 ,于是得： 軸的最小直徑顯然是安裝軸承處軸的直徑。 圖 4-2 4.2.4初步選擇滾動軸承. （1）因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用,故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù),由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0 基本游子

33、隙組 、標準精度級的單列圓錐滾子軸承。其尺寸為dD*T=35mm72mm18.25mm，故，； （2）取安裝低速級小齒輪處的軸段2-3段的直徑 ；齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為95mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應略短于輪轂寬度，故取 。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度，故取h=6mm，則軸環(huán)處的直徑。軸環(huán)寬度，取。 （3）取安裝高速級大齒輪的軸段4-5段的直徑齒輪的右端與右端軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為56mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應略短于輪轂寬度，故取。 4.2.5軸上零件的周向定位 齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周

34、向定位均采用平鍵連接。按查表查得平鍵截面b*h=22mm14mm。鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為63mm,同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 ；同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵為14mm9mm70mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為 。滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑公差為m6。 中間軸的參數(shù)： 表4-2 功率 10.10kw 轉(zhuǎn)速 362.2r/min 轉(zhuǎn)矩 263.6 1-2段軸長 29.3mm 1-2段直徑 25mm 2-3段軸長 90mm 2-3段直徑 45mm

35、 3-4段軸長 12mm 3-4段直徑 57mm 4-5段軸長 51mm 4-5段直徑 45mm 4.3高速軸 4.3.1求輸出軸上的功率轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 若取每級齒輪的傳動的效率,則 4.3.2求作用在齒輪上的力 因已知低速級大齒輪的分度圓直徑為 4.3.3初步確定軸的最小直徑 先按式初步估算軸的最小直徑.選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理.根據(jù)表15-3,取 ,于是得： 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑.為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應,故需同時選取聯(lián)軸器型號. 聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩 , 查

36、表 ,考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小,故取 ,則: 按照計算轉(zhuǎn)矩 應小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件,查標準GB/T 5014-2003 或手冊,選用LX2型彈性柱銷聯(lián)軸器,其公稱轉(zhuǎn)矩為560000 .半聯(lián)軸器的孔徑 ,故取 ,半聯(lián)軸器長度 L=82mm ,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度. 4.4軸的結構設計 4.4.1擬定軸上零件的裝配方案 圖4-3 4.4.2根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 1)為了滿足半聯(lián) 軸器的軸向定位要示求,1-2軸段右端需制出一軸肩,故取2-3 段的直徑 ;左端用軸端擋圈,按軸端直徑取擋圈直徑D=45mm .半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度 ,

37、為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上 而不壓在軸的端面上,故 段的長度應比 略短一些,現(xiàn)取. 2)初步選擇滾動軸承.因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用,故選用單列圓錐滾子軸承.參照工作要求并根據(jù) ,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0 基本游子隙組 、標準精度級的單列圓錐滾子軸承。其尺寸為d*D*T=45mm*85mm*20.75mm，故 ；而 ，mm。 3）取安裝齒輪處的軸段4-5段,做成齒輪軸；已知齒輪軸輪轂的寬度為61mm，齒輪軸的直徑為62.29mm。 4）軸承端蓋的總寬度為20mm（由減速器及軸承端蓋的結構設計而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面

38、與半聯(lián)軸器右端面間的距離l=30mm，故取。 5）軸上零件的周向定位 齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。按 查表查得平鍵截面b*h=14mm*9mm ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為L=45mm,同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 ；同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵為14mm9mm70mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為 。滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑公差為m6。 高速軸的參數(shù)： 表4-3 功率 10.41kw 轉(zhuǎn)速 1460r/min 轉(zhuǎn)矩 1-2段軸長 80mm 1-2

39、段直徑 30mm 2-3段軸長 45.81mm 2-3段直徑 42mm 3-4段軸長 45mm 3-4段直徑 31.75mm 4-5段軸長 99.5mm 4-5段直徑 48.86mm 5-6段軸長 61mm 5-6段直徑 62.29mm 6-7段軸長 26.75mm 6-7段直徑 45mm 5.齒輪的參數(shù)化建模 5.1齒輪的建模 （1）在上工具箱中單擊按鈕，打開“新建”對話框，在“類型”列表框中選擇“零件”選項，在“子類型”列表框中選擇“實體”選項

40、，在“名稱”文本框中輸入“dachilun_gear”，如圖5-1所示。 圖5-1“新建”對話框 2>取消選中“使用默認模板”復選項。單擊“確定”按鈕，打開“新文件選項”對話框，選中其中“mmns_part_solid”選項，如圖5-2所示，最后單擊”確定“按鈕，進入三維實體建模環(huán)境。 圖5-2“新文件選項”對話框 （2）設置齒輪參數(shù) 1>在主菜單中依次選擇“工具” “關系”選項，系統(tǒng)將自動彈出“關系”對話框。 2>在對話框中單擊按鈕，然后將齒輪的各參數(shù)依次添加到參數(shù)列表框中，具體內(nèi)容如圖5-4所示，完成齒輪參數(shù)添加后，單擊“確定”按鈕，關閉對話框。 圖5-3輸入齒輪

41、參數(shù) （3）繪制齒輪基本圓 在右工具箱單擊，彈出“草繪”對話框。選擇FRONT 基準平面作為草繪平面，繪制如圖5-4所示的任意尺寸的四個圓。 （4）設置齒輪關系式，確定其尺寸參數(shù) 1>按照如圖5-5所示，在“關系”對話框中分別添加確定齒輪的分度圓直徑、基圓直徑、齒根圓直徑、齒頂圓直徑的關系式。 2>雙擊草繪基本圓的直徑尺寸，將它的尺寸分別修改為、、、修改的結果如圖5-6所示。 圖5-4草繪同心圓 圖5-5“關系”對話框 圖5-6修改同心圓尺寸

42、 圖5-7“曲線：從方程”對話框 （5）創(chuàng)建齒輪齒廓線 1>在右工具箱中單擊按鈕打開“菜單管理器”菜單，在該菜單中依次選擇“曲線選項” “從方程” “完成”選項，打開“曲線：從方程”對話框，如圖5-7所示。 2>在模型樹窗口中選擇坐標系，然后再從“設置坐標類型”菜單中選擇“笛卡爾”選項，如圖5-8所示，打開記事本窗口。 3>在記事本文件中添加漸開線方程式，如圖5-9所示。然后在記事本窗中選取“文件” “保存”選項保存設置。 圖5-8“菜單管理器”對話框

43、 圖5-9添加漸開線方程 4>選擇圖5-11中的曲線1、曲線2作為放置參照，創(chuàng)建過兩曲線交點的基準點PNTO。參照設置如圖5-10所示。 曲 線1 曲 線 2 圖5-11基準點參照曲線的選擇 圖5-10“基準點”對話框 5>如圖5-12所示，單擊“確定”按鈕，選取基準平面TOP和RIGHT作為放置參照，創(chuàng)建過兩平面交線的基準軸A_1，如圖6-13所示。 圖5-12“基準軸”對話框 圖5-13基準軸A_1 6>如圖5-13所示，單

44、擊“確定”按鈕，創(chuàng)建經(jīng)過基準點PNTO和基準軸A_1的基準平面DTM1,如圖5-14所示。 5 5-15基準平面對話框 5-15基準平面DTM1 7>如圖5-16所示，單擊“確定”按鈕，創(chuàng)建經(jīng)過基準軸A_1，并由基準平面DTM1轉(zhuǎn)過“-90/z”的基準平面DTM2，如圖5-17所示。 圖5-16“基準平面”對話框 圖5-17基準平面DTM2 8>鏡像漸開線。使用基準平面DTM2作為鏡像平面基準曲線，結果如圖

45、5-18所示。 圖5-18鏡像齒廓曲線 （6）創(chuàng)建齒根圓實體特征 1>在右工具箱中單擊按鈕打開設計圖標版。選擇基準平面FRONT作為草繪平面，接收系統(tǒng)默認選項放置草繪平面。 2>在右工具箱中單擊按鈕打開“類型”對話框，選擇其中的“環(huán)”單選按鈕，然后在工作區(qū)中選擇圖5-19中的曲線1作為草繪剖面。再圖標中輸入拉伸深度為“b”，完成齒根圓實體的創(chuàng)建，創(chuàng)建后的結果如圖5-20所示。 圖5-19草繪的圖形

46、 5-20拉伸的結果 （7）創(chuàng)建一條齒廓曲線 1>在右工具箱中單擊按鈕，系統(tǒng)彈出“草繪”對話框，選取基準平面FRONT作為草繪平面后進入二維草繪平面。 2>在右工具箱單擊按鈕打開“類型”對話框，選擇“單個”單選按鈕，使用和并結合繪圖工具繪制如圖5-21所示的二維圖形。 圖 5-21 草繪曲線圖 5-22顯示倒角半徑 3>打開“關系”對話框，如圖5-22所示，圓角半徑尺寸顯示為“sd0”，在對話框中輸入如圖5-23所示的關系式。

47、 圖5-23“關系“對話框 （8）復制齒廓曲線 1>在主菜單中依次選擇“編輯” “特征操作”選項，打開“菜單管理器”菜單，選擇其中的“復制”選項，選取“移動”復制方法，選取上一步剛創(chuàng)建的齒廓曲線作為復制對象。 圖5-24依次選取的 菜單 2>選取“平移”方式，并選取基準平面FRONT作為平移參照，設置平移距離為“B”，將曲線平移到齒坯的另一側(cè)。 圖5-25輸入旋轉(zhuǎn)角度 3>繼續(xù)在“移動特征”菜單中選取“旋轉(zhuǎn)”方式，并選取軸A_1作為旋轉(zhuǎn)復制參照，設置旋轉(zhuǎn)角度為“asin(2*b*t

48、an(beta/d))”，再將前一步平移復制的齒廓曲線旋轉(zhuǎn)相應角度。最后生成如圖5-26所示的另一端齒廓曲線。 圖5-26創(chuàng)建另一端齒廓曲線 （9）創(chuàng)建投影曲線 1>在工具欄內(nèi)單擊按鈕，系統(tǒng)彈出“草繪”對話框。選取“RIGUT”面作為草繪平面，選取“TOP”面作為參照平面，參照方向為“右”，單擊“草繪”按鈕進入草繪環(huán)境。 2>繪制如圖5-27所示的二維草圖，在工具欄內(nèi)單擊按鈕完成草繪的繪制。 圖5-27繪制二維草圖 3>主菜單中依次選擇“編輯” “投影”選項，選取拉伸的齒根圓曲面為投影表面，投影結

49、果如下圖5-28所示。 圖5-28投影結果 （10）創(chuàng)建第一個輪齒特征 1>在主菜單上依次單擊“插入” “掃描混合”命令，系統(tǒng)彈出“掃描混合”操控面板，如圖5-29所示。 2>在“掃描混合”操控面板內(nèi)單擊“參照”按鈕，系統(tǒng)彈出“參照”上滑面板，如圖6-30所示。 圖5-29 “掃描混合”操作面板 圖5-30“參照”上滑面板 3>在“參照”上滑面板的“剖面控制”下拉列表框內(nèi)選擇“垂直于軌跡”選項，在“水平/垂直控制”下拉列表框內(nèi)選擇“垂直于曲面”選項，如圖5-

50、30示。 4>在繪圖區(qū)單擊選取分度圓上的投影線作為掃描混合的掃引線，如圖5-31示。 掃描引線 圖5-31選取掃描引線 5>在“掃描混合”操作面板中單擊“剖面”按鈕，系統(tǒng)彈出“剖面”上滑面板，在上方下拉列表框中選擇“所選截面”選項，如圖5-32所示。 圖5-32“剖面”上滑面板 圖5-33 選取截面 6>在繪圖區(qū)單擊選取“掃描混合”截面，如圖5-33所示。 7>在“掃描混合”操控面板內(nèi)單擊按鈕完成第一個齒的創(chuàng)建，完成后的特征如圖5-34所示。

51、 圖5-34完成后的輪齒特征 圖5-35“選擇性粘貼“對話框 (11)陣列輪齒 1>單擊上一步創(chuàng)建的輪齒特征，在主工具欄中單擊按鈕，然后單擊按鈕，隨即彈出“選擇性粘貼”對話框，如圖5-35所示。在該對話框中勾選“對副本應用移動/旋轉(zhuǎn)變換”，然后單擊“確定”按鈕。 圖5-36 旋轉(zhuǎn)角度設置 圖5-37復制生成的第二個輪齒 2>單擊復制特征工具欄中的“變換”，在“設置”下拉菜單中選取“旋轉(zhuǎn)”選項，“方向參照”選取軸A_1，可在模型數(shù)中選取，也可以直接單擊選擇。輸入旋轉(zhuǎn)角度“360/z”,

52、如圖6-36所示。最后單擊按鈕，完成輪齒的復制，生成如圖6-37所示的第2個輪齒。 3>在模型樹中單擊剛剛創(chuàng)建的第二個輪齒特征，在工具欄內(nèi)單擊按鈕，或者依次在主菜單中單擊“編輯” “陣列”命令，系統(tǒng)彈出“陣列”操控面板，如圖6-38所示。 圖5-38 “陣列”操控面板 圖5-39 完成后的輪齒 圖5-40齒輪的最終結構 4>在“陣列”操控面板內(nèi)選擇“軸”陣列，在繪圖區(qū)單擊選取齒根園的中心軸作為陣列參照，輸入陣列數(shù)為“88”偏移角度為“360/z”。在“陣列”操控面板內(nèi)單擊按鈕，完成陣

53、列特征的創(chuàng)建，如圖5-39所示。 5>最后“拉伸”、“陣列”輪齒的結構，如圖5-40所示 致謝 本論文是在ee老師的悉心指導下完成的。e老師淵博的專業(yè)知識，嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，精益求精的工作作風，誨人不倦的高尚師德，嚴以律己、寬以待人的崇高風范，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠。不僅使我樹立了遠大的學術目標、掌握了基本的研究方法，，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。本論文從選題到完成，每一步都是在導師的指導下完成的，傾注了導師大量的心血。 在此，謹向e老師表示崇高的敬意和衷心的感謝！ 本論文的順利完成，

54、離不開各位老師、同學和朋友的關心和幫助。感謝CAD培訓中心老師的指導和幫助。 后文是被我人為屏蔽掉了，想要原版嗎？小伙伴，在第2章電機選擇中CAD圖里找我聯(lián)系方式吧 參考文獻 [1]王定.礦用小絞車[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,1981. [2]程居山.礦山機械[M].徐州:中國礦業(yè)大學出版社,2005.8. [3]王洪欣,李木,劉秉忠.機械設計工程學[M].徐州;中國礦業(yè)大學出版社,2001. [4]唐大放,馮曉寧,楊現(xiàn)卿. 機械設計工程學[M].徐州;中國礦業(yè)大學出版社,2001. [5]

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