油茶墾復(fù)機(jī)中間傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)【中間齒輪傳動(dòng)】
油茶墾復(fù)機(jī)中間傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)【中間齒輪傳動(dòng)】,中間齒輪傳動(dòng),油茶墾復(fù)機(jī)中間傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)【中間齒輪傳動(dòng)】,油茶,墾復(fù),中間,傳動(dòng)系統(tǒng),設(shè)計(jì),齒輪,傳動(dòng)
江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書
設(shè)計(jì)（論文）
課題名稱
油茶墾復(fù)機(jī)的中間傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
院（系）
工學(xué)院
專 業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
指導(dǎo)教師
職 稱
講師
學(xué) 歷
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）要求：
1. 要求在完成論文期間，積極主動(dòng)，查閱大量文獻(xiàn)，獨(dú)立創(chuàng)新；
2. 按時(shí)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容，方案切實(shí)可行；
3. 獨(dú)立繪制裝配圖和零件圖；
4. 圖紙量不少于1.5張A0；
5. 獨(dú)立完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，格式正確，要求字?jǐn)?shù)不少于4000字；
6. 完成電子文檔，并打印裝訂成冊(cè)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容與技術(shù)參數(shù)：
1. 可實(shí)現(xiàn)旋耕工作深度20~25cm，作業(yè)耕幅1.2~1.3m；
2. 可使生產(chǎn)率達(dá)到0.2~0.3k㎡/h；
3可實(shí)現(xiàn)動(dòng)力減速輸出；
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作計(jì)劃：
1. 了解本機(jī)工作原理，明白設(shè)計(jì)意義；
2. 查閱資料并畫出機(jī)械機(jī)構(gòu)草圖；
3. 通過計(jì)算確定零件尺寸，并掌握零件主要參數(shù)及材料熱處理方式；
4. 寫設(shè)計(jì)說明書；
5. 根據(jù)設(shè)計(jì)說明書的計(jì)算尺寸，畫出各零件圖；
6. 畫出機(jī)械總裝配圖。
接受任務(wù)日期 2012 年 2 月 7 日 要求完成日期 2012 年 5 月 10 日
學(xué) 生 簽 名 2012年 5 月 10 日
指導(dǎo)教師簽名 年 月 日
院長(zhǎng)（主任）簽名 年 月 日
JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY
本 科 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)）
題目： 油茶墾復(fù)機(jī)中間傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
學(xué) 院： 工 學(xué) 院
姓 名：
學(xué) 號(hào)：
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
年 級(jí)：
指導(dǎo)教師： 職 稱： 講師
二0 一二 年 五 月
摘 要
歷年來的豐產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)證明：抓緊夏季墾復(fù)荒山，加強(qiáng)熟山中耕培育，是保證全面油茶大豐收的主要關(guān)鍵。油茶地經(jīng)墾復(fù)后土壤疏松,保水保肥,促進(jìn)茶株根系發(fā)育,春季所發(fā)新梢數(shù)、梢長(zhǎng)、新葉數(shù)、花芽數(shù)分別比不墾復(fù)的增加48.5%、118.7%、11.5%和88?7%,而且茶籽千粒重增加0.7一3.3公斤,畝產(chǎn)量增加11.7一39.2公斤,增產(chǎn)15.7%一81.6%。所謂的墾復(fù)是指翻耕荒蕪的茶山而言，其目的在于：消除雜草灌木，促進(jìn)土壤風(fēng)化，故宜用深挖。墾復(fù)的深度視情況而定，一般７～８寸。本課題運(yùn)用制圖軟件對(duì)油茶墾復(fù)機(jī)中間傳動(dòng)進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，其中包括中間傳動(dòng)，側(cè)邊的傳動(dòng)，旋轉(zhuǎn)鍬的設(shè)計(jì)。通過蝸輪蝸桿的變向?qū)?dòng)力傳到側(cè)邊，使用大小齒輪實(shí)現(xiàn)減速后傳給刀，既解決了側(cè)邊傳動(dòng)耕幅較小的問題，也實(shí)現(xiàn)了低速、高效率的墾復(fù)要求。
關(guān)鍵字：油茶，墾復(fù)機(jī)，中間傳動(dòng)，設(shè)計(jì)
Abstract
Over the years the high yield experience proves: hold summer cultivation of barren mountain, strengthen cultivation cultivation is to ensure that the cooked hill, comprehensive bumper harvest of Camellia tea. Camellia tea by reclamation after loose soil, fertilizer and water conservation, the promotion of tea plant root development, spring hair shoot number, shoot length, leaf number, new flower bud number were less than48.5%,118.7% increase in the county,88,11.5% and7%, and the tea seed weight increased by 0.73.3kg, yield increase11.739.2 kilograms, increase production 15.7%81.6%. The so-called reclamation is plowed barren mountain, its purpose is: to eliminate weeds shrubs, to promote soil weathering, therefore suitable for deep. Reclamation of depth depending on the situation, general 7 ~8 inch. The subject of the use of mapping software on Camellia tea cultivating machine intermediate transmission mechanism design, including the intermediate drive, side drive, rotary shovel design. Through the worm gear turning to power side, using the size gear speed reducing unit to the cutter, which solves the side driving the tilling amplitude is smaller, but also to achieve a low, efficient reclamation requirements.
Keywords: tea, cultivating machine, an intermediate transmission, design
目錄
１ 緒 論 1
1.1 引言 1
1.2 油茶墾復(fù)的簡(jiǎn)介 1
２油茶墾復(fù)機(jī)的工作原理 2
2.1 油茶墾復(fù)機(jī)的工作方式 2
2.2 油茶墾復(fù)機(jī)傳動(dòng)的選擇 2
2.3 油茶墾復(fù)機(jī)的耕作機(jī)具的選擇 2
2.4 油茶墾復(fù)機(jī)的工作原理的總圖 3
2.4.1油茶墾復(fù)機(jī)工作原理簡(jiǎn)述 3
2.4.2油茶墾復(fù)機(jī)的三維裝配圖 4
2.4.3 油茶墾復(fù)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的二維圖 5
2.5 油茶墾復(fù)機(jī)的耕作機(jī)具 6
2.5.1旋耕刀的部分原理圖 6
2.5.2旋耕刀的部分原理說明 6
3油茶墾復(fù)機(jī)中間傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 7
3.1傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 7
3.1.1中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 7
3.1.2中間傳動(dòng)系統(tǒng)部分的原理簡(jiǎn)述 7
3.1.3旋耕鍬的技術(shù)參數(shù) 7
3.2傳動(dòng)比的確定 8
3.3齒輪的設(shè)計(jì) 8
3.3.1 錐齒輪的基本幾何尺寸 8
3.3.2 直齒圓柱齒輪的的設(shè)計(jì) 8
3.4 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 11
3.4.2 初步計(jì)算軸上各段長(zhǎng)度 11
3.4.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 11
3.4.4.繪制軸的彎扭矩圖，對(duì)危險(xiǎn)截面進(jìn)行校核 12
3.5 軸承的校核 14
3.5.1 計(jì)算軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P： 14
3.5.2 校核計(jì)算 14
3.5.3 軸上鍵連接的選擇及校核 15
3.5.4軸上螺母的選擇 15
3.6懸掛機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 16
3.7 耕作機(jī)具的設(shè)計(jì) 18
４總結(jié) 19
參 考 文 獻(xiàn) 20
致謝 21
IV
油茶墾復(fù)機(jī)中間傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
１ 緒 論
1.1 引言
在盛產(chǎn)油茶的三江縣進(jìn)行連續(xù)幾年的試驗(yàn)觀測(cè)表明,油茶地經(jīng)墾復(fù)后土壤疏松,保水保肥,促進(jìn)茶株根系發(fā)育,春季所發(fā)新梢數(shù)、梢長(zhǎng)、新葉數(shù)、花芽數(shù)分別比不墾復(fù)的增加48.5%、118.7%、11.5%和88?7%,而且茶籽千粒重增加0.7一3.3公斤,畝產(chǎn)量增加11.7一39.2公斤,增產(chǎn)15.7%一81.6%。一般深墾(深度為18一20厘米)于元月份茶株梢芽末萌動(dòng)之前進(jìn)行,以提高土溫、濕度及土層養(yǎng)分,促進(jìn)梢芽萌動(dòng)和座果;淺墾(深度<18厘米)于七八月份茶果膨大期進(jìn)行,減少地表徑流和水分蒸發(fā),接納降水,促進(jìn)花芽分化、茶果膨大和油脂的轉(zhuǎn)化。
1.2 油茶墾復(fù)的簡(jiǎn)介
油茶從栽種到開花結(jié)果只需要3-5年時(shí)間，而受益期長(zhǎng)達(dá)60余年，油茶林通過墾復(fù)，清除了雜草灌木，改善林地的環(huán)境、疏松土壤、增強(qiáng)抗性，減少病蟲的傷害；又將林地雜草翻埋于土中，增加了土壤肥力，促進(jìn)油茶生長(zhǎng)發(fā)育和提高產(chǎn)量，該措施投入低，見效快，易為林農(nóng)接受。
墾復(fù)的季節(jié)分為兩種，一種為冬季墾復(fù)，要求深挖，深度為２０到２５ｃｍ，并要求起塊大，土塊翻邊，草蔸朝天，翻過來的土塊無須打碎，形成坑坑洼洼，像魚鱗一樣，以增加蓄水，改良土壤。另種為夏季墾復(fù)，耕深為１０到１５ｃｍ。
墾復(fù)的方法可采用全墾、帶墾、穴墾及階梯式墾、壕溝墾等，不論采用哪種方法都應(yīng)以搞好水土保持為前提。同時(shí)要因地制宜，根據(jù)不同的地形地勢(shì)、林地狀況和經(jīng)營(yíng)的方式采取相應(yīng)的墾復(fù)方法。
全墾是在地勢(shì)平坦，坡度在１５o以下的荒蕪油茶山。全墾就是將油茶林地的土壤自下而上全部翻挖過來、挖時(shí)要環(huán)山水平而上，邊挖邊把泥土蓋在雜草、灌木上面，做成一條條土埂，阻隔山水，防止水土流失，同時(shí)還可以加速雜草、灌木的腐爛，提高土壤的肥力。
２ 油茶墾復(fù)機(jī)的工作原理
2.1 油茶墾復(fù)機(jī)的工作方式
油茶墾復(fù)機(jī)的是由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)架、土壤耕作機(jī)具、懸掛機(jī)構(gòu)等組成的，通過懸掛機(jī)構(gòu)將墾復(fù)機(jī)連接在一部拖拉機(jī)后面，然后傳動(dòng)機(jī)構(gòu)把拖拉機(jī)的動(dòng)力傳到傳動(dòng)軸上，傳動(dòng)軸經(jīng)由墾復(fù)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)把動(dòng)力傳到刀上，通過旋轉(zhuǎn)的方式對(duì)土壤進(jìn)行墾復(fù)。根據(jù)要求選擇墾復(fù)的方法，實(shí)現(xiàn)荒地的墾復(fù)。
2.2 油茶墾復(fù)機(jī)傳動(dòng)的選擇
油茶墾復(fù)機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有兩種方式,一種方式是中間傳動(dòng)，另一種是側(cè)邊傳動(dòng)。中間傳動(dòng)和側(cè)邊傳動(dòng)的選用各有利弊，一般耕幅小于拖拉機(jī)后輪外緣寬度的墾復(fù)機(jī)多采用側(cè)邊傳動(dòng)，耕幅大于拖拉機(jī)后輪外緣寬度（即1.5米以上）的墾復(fù)機(jī)，多采用中間傳動(dòng)。中間傳動(dòng)由于中間有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使得在耕地時(shí)中間部位有漏耕現(xiàn)象。
選用鏈條還是齒輪傳動(dòng)？在大功率時(shí)，相對(duì)的說，齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)要小些，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明齒輪傳動(dòng)可靠性好，使用的壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)緊湊，但重量大，優(yōu)質(zhì)的合金材料用量多；鏈條傳動(dòng)較簡(jiǎn)單，重量輕，特別是在中心距大的時(shí)候，比齒輪傳動(dòng)優(yōu)越。
依據(jù)設(shè)計(jì)的要求在動(dòng)力為33.1-40.4kw，工作深度為20-25cm,作業(yè)幅寬為1.2-1.3m的條件下，我選擇中間齒輪傳動(dòng)。
2.3 油茶墾復(fù)機(jī)的耕作機(jī)具的選擇
在刀具的選擇上我們有三種，分別為旋轉(zhuǎn)鍬、鏵式犁、旋耕機(jī)。
鏵式犁雖然是一種傳統(tǒng)的土壤耕作機(jī)具，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以翻垡，但碎土能力不足，需要通過后續(xù)工序的碎土作業(yè)，才能達(dá)到苗床的要求，鏵式犁工作需要很大的牽引力，這使拖拉機(jī)的重量減輕受到限制，使機(jī)組本身的移動(dòng)消耗的功率增加。
旋耕機(jī)的碎土能力和混土能力強(qiáng)，但消耗比較高，不能翻垡，耕深一般比較淺。
而旋轉(zhuǎn)鍬與鏵式犁及旋耕機(jī)相比，它的最大特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速低，垡片大，耕得深，可以翻垡，能量消耗比旋耕機(jī)小，碎土能力比鏵式犁好。
根據(jù)前面油茶墾復(fù)機(jī)的簡(jiǎn)介和設(shè)計(jì)的要求，我們可以知道，作為冬季墾復(fù)的特點(diǎn)在于耕的深，能翻垡。故我選擇旋轉(zhuǎn)鍬作為本設(shè)計(jì)墾復(fù)機(jī)的耕作機(jī)具。
2.4 油茶墾復(fù)機(jī)的工作原理的總圖
圖1 中間傳動(dòng)式旋耕機(jī)機(jī)械原理總圖
1-軸 2-犁刀 3-旋轉(zhuǎn)鍬 4-支架 5-箱體
2.4.1油茶墾復(fù)機(jī)工作原理簡(jiǎn)述
通過拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出，經(jīng)傳動(dòng)軸將動(dòng)力傳給錐齒輪，錐齒輪進(jìn)行一級(jí)減速傳動(dòng)到變速箱5的輸入軸經(jīng)行走傳動(dòng)線路三級(jí)減速后傳到行走輸出軸帶動(dòng)行走地輪轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械的行走。另外一邊輸入軸運(yùn)動(dòng)經(jīng)三級(jí)減速傳遞到旋耕軸1，實(shí)現(xiàn)機(jī)械的旋耕作業(yè)
2.4.2油茶墾復(fù)機(jī)的三維裝配圖
2.4.3 油茶墾復(fù)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的二維圖
1-軸 2-錐齒輪 3，4--18齒齒輪 5-54齒齒輪 6-24齒齒輪
2.5 油茶墾復(fù)機(jī)的耕作機(jī)具
2.5.1旋耕刀的部分原理圖
1 -刀軸 2 -刀盤 3-旋轉(zhuǎn)刀 4 -支板
2.5.2旋耕刀的部分原理說明
轉(zhuǎn)子繞軸1旋轉(zhuǎn),在刀盤2上裝有三把L形刀齒，兩個(gè)相鄰刀盤的刀齒要對(duì)著安裝，在刀的背后裝有頂板4（裝在刀盤的內(nèi)側(cè)）。工作時(shí)刀切開垡片，頂板和刀一起把垡片帶到后面。當(dāng)?shù)栋眼移蛏咸崞饡r(shí)，垡片脫落頂板而滑下。
垡片長(zhǎng)度應(yīng)該大于L，以保證拋投時(shí)垡片位于刀上。該部件的特點(diǎn)在于具有頂板。
3油茶墾復(fù)機(jī)中間傳動(dòng)的設(shè)計(jì)
3.1傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
3.1.1中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖
3.1.2中間傳動(dòng)系統(tǒng)部分的原理簡(jiǎn)述
通過拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出，經(jīng)傳動(dòng)軸I將動(dòng)力傳給錐齒輪，錐齒輪進(jìn)行一級(jí)減速，再由同軸II的直齒輪I將動(dòng)力傳給下一級(jí)齒輪II，直齒輪II將動(dòng)力傳遞給齒輪III進(jìn)行二級(jí)減速，齒輪III將動(dòng)力傳遞給旋耕軸齒輪VI，旋轉(zhuǎn)軸V再將動(dòng)力傳遞給旋轉(zhuǎn)鍬。
3.1.3旋耕鍬的技術(shù)參數(shù)
依據(jù)設(shè)計(jì)要求動(dòng)力為３３.１－４０.４kw，工作幅寬為1.9m,最大耕深為30cm,所以選擇東方紅－LX604系列的拖拉機(jī)，轉(zhuǎn)速選為540r/min,在根據(jù)要求工作效率為0.2-0.3h㎡/h，和相關(guān)的資料可得刀具的轉(zhuǎn)速為135r/min。
3.2 傳動(dòng)比的確定
傳動(dòng)比i=540/135=4，由此得Z2/Z1=3,Z4/Z3=1,Z5/Z4=3,Z6/Z5=0.44由于耕深要求，故選擇Z3的傳動(dòng)比為1的齒輪以增加高度。
設(shè)計(jì)Z1=12,Z2=36,Z3=12,Z4=12,Z5=54,Z6=24
n=540r/min,n=n=180r/min,n=n3=1180r/min,n5=60r/min,n6=135r/min
P=38.5×0.98=37.73kw,P=37.73×0.98=36.9754kw
齒輪參數(shù)
模數(shù)（mm）
壓力角（°）
齒數(shù)（個(gè)）
直徑（mm）
齒輪1
4
20
12
220
齒輪2
4
20
36
238
齒輪3
16
20
18
310
齒輪4
16
20
18
310
齒輪5
16
20
54
432
齒輪6
16
20
24
172
3.3 齒輪的設(shè)計(jì)
3.3.1 錐齒輪的基本幾何尺寸
基 本 參 數(shù)
數(shù) 值
錐 齒 1 ?！?shù) m
4mm
錐 齒 1的 齒 形 角
20o
錐 齒 1 分 度 圓 直 徑ｄ
220mm
錐 齒 2 齒 數(shù) z
12
錐 齒 2 模 數(shù)m
4mm
錐 齒 2 分 度 圓 直 徑ｄ
238mm
錐 齒 2 的 齒 數(shù)z
36
3.3.2 直齒圓柱齒輪的的設(shè)計(jì)
由上得：i=3
1.齒輪材料選擇：
小齒輪4：40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度 241-286HB
大齒輪5：QT500-7，調(diào)質(zhì)處理，硬度 229-286HB
2.計(jì)算校核：
（1） 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算
{1}.初步計(jì)算：
轉(zhuǎn)矩T T=9.55×106=9.55×106 × T =2001286.11N. mm
齒寬系數(shù)d 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表12.13， 取d=1.0
接觸疲勞極限σ 由圖12.17c σ=710MPa，σ=580MPa
初步計(jì)算的許用接觸應(yīng)力[σH] [σH]=0.9σ
[σ] =639MPa,[σ]=522MPa
Ad的值 由表12.16 取Ad=96mm
初步計(jì)算小齒輪直徑d d Ad 取d=120mm
{2} 校核計(jì)算
圓周速度v v= v=1.36m/s
精度等級(jí) 由表12.6 選8級(jí)精度
齒數(shù)z和模數(shù)m z= d/m m=5，z=18,z=54
使用系數(shù)KA 由表12.9 KA=1.5
動(dòng)載系數(shù)KV 由圖 12.9 KV=1.2
齒間載荷分配系數(shù) K K＝ K＝1.42
齒向載荷分布系數(shù)K K＝1.48
載荷系數(shù)K K= KA KV K K K=3.78
彈性系數(shù)Z 由表12.12 Z=189.8
接觸最小安全系數(shù)S 由表12.14 S= 1.05
接觸壽命系數(shù) 由圖12.18 Z=1.18，Z=1.25
許用接觸應(yīng)力[σ] [σ]= [σ] =798MPa, [σ]=690MPa
驗(yàn)算 σ= ZZZ σ=644MPa< [σ] {3} 確定傳動(dòng)的主要尺寸
實(shí)際分度圓直徑d d=220mm，d=238mm
中心距a a=180mm
3.齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算
載荷系數(shù)K K=3.65
彎曲疲勞極限σ 由圖12.23c σ=600MPa, σ=450MPa
許用彎曲應(yīng)力 =
=456MPa,=394MPa
驗(yàn)算 = =241MPa,=234MPa
傳動(dòng)無嚴(yán)重過載，故不作靜強(qiáng)度校核。
3.4 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)
選擇軸的材料，因傳動(dòng)軸是錐齒輪與齒輪之間的軸，應(yīng)與齒輪3的材料一致，故材料為45鋼調(diào)質(zhì)。相關(guān)尺寸如下圖所示
軸材料選用45鋼調(diào)質(zhì)，=650Mpa，=360Mpa。軸的設(shè)計(jì)計(jì)算步驟如下：
計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算內(nèi)容 計(jì)算結(jié)果 3.4.1初算軸徑d
dC 由表，C=112
=112×
=26.72mm 取d=40mm
3.4.2 初步計(jì)算軸上各段長(zhǎng)度
軸承選6208，寬度B=18mm；
小齒輪齒寬b=75mm；
3.4.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：
計(jì)算軸上載荷：
由前計(jì)算：
齒輪作用在軸上載荷：
===21984N，=714.48N·m
3.4.4.繪制軸的彎扭矩圖，對(duì)危險(xiǎn)截面進(jìn)行校核
簡(jiǎn)化軸上載荷如圖：
其中， =21984N，T==714.48N·m， ==21984×=20658.2N
==21984×=7518.97N
畫軸的彎矩圖，扭矩圖
由彎矩圖、扭矩圖可知B點(diǎn)為危險(xiǎn)截面。對(duì)B點(diǎn)進(jìn)行校核計(jì)算：
M===19565.8Nm
查表得：=215Mpa，=102.5Mpa，=60Mpa
對(duì)于不變的轉(zhuǎn)矩，取===0.27
===19566.8N·m
所以：
===12.23Mpa=60Mpa
滿足強(qiáng)度要求。
軸承選用6208，錐輪和齒輪結(jié)構(gòu)見零件圖。
3.5 軸承的校核
3.5.1 計(jì)算軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P：
由式：P=X+Y知， 對(duì)不承受軸向載荷的深溝球軸承，X=1，Y=0
:；
由力學(xué)相關(guān)知識(shí)解得：=2599.6N；；
；728.46N
==3409.6N
==5894.3N
得：= =3409.6N；= =5894.3N
3.5.2 校核計(jì)算
軸承的計(jì)算額定動(dòng)載荷，它與所選用軸承型號(hào)的基本額定載荷C值必須滿足下式要求：
C=；=3
為軸承的預(yù)期使用壽命，
查表，取=6000h
解得=3409.6=21.68KwC=29.5Kw
=5894.3=27.24KwC=29.5Kw
綜上：軸承滿足使用要求，選用合理
3.5.3 軸上鍵連接的選擇及校核
因無特殊要求，選用圓頭普通平鍵，鍵10×8，通常（1.6～1.8）d
因此，L（1.6～1.8）×34=54.4～61.2mm，取L=50mm；
校核計(jì)算如下：
鍵的接觸長(zhǎng)度=L-b=50-10=40mm。鍵與縠的接觸高度h2=82=4mm；
許用擠壓應(yīng)力查表取=150Mpa；所以鍵連接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為：
T=d=×0.004×0.04×0.034×150×=408N·m=129.68N·m。
所以，以上選擇的參數(shù)滿足強(qiáng)度要求。合理。
3.5.4軸上螺母的選擇
因螺母只需一般的固定作用，并無特殊要求，所以選用普通六角螺母M10。
3.6懸掛機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
懸掛機(jī)構(gòu)的作用是掛接懸掛式農(nóng)具，連接墾復(fù)機(jī)和拖拉機(jī)的機(jī)具。懸掛機(jī)構(gòu)如下圖，主要由連桿、起落搖臂、支桿等組成?！ ?
懸掛機(jī)構(gòu)總圖
支桿
連桿
起落搖臂
3.7 耕作機(jī)具的設(shè)計(jì)
根據(jù)前面關(guān)于耕作機(jī)具的選擇我們可以知道，我們所選的刀具為旋轉(zhuǎn)鍬，它的最大特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速低，垡片大，耕得深，可以翻垡，能量消耗比旋耕機(jī)小，碎土能力比鏵式犁好。在排列上，為了使更好的耕作，避免漏耕，故采用中間箱體增加一把犁刀，如下圖：
４總結(jié)
此次畢業(yè)設(shè)計(jì)從從動(dòng)的方式和傳動(dòng)比上入手，根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，查閱相關(guān)的資料確定配置動(dòng)力和刀軸的轉(zhuǎn)速，然后依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)關(guān)于齒輪的設(shè)計(jì)的方法對(duì)中間傳動(dòng)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和相關(guān)參數(shù)、強(qiáng)度的設(shè)計(jì)。由于對(duì)于墾復(fù)的理解和相關(guān)的參數(shù)的不理解，使得第一次的設(shè)計(jì)在各方面達(dá)不到技術(shù)的要求，無法進(jìn)行墾復(fù)。墾復(fù)的特點(diǎn)在于其實(shí)在荒蕪的茶山上進(jìn)行的耕作，在耕作時(shí)要求低速，耕深，所以相應(yīng)的力矩就較大。而且在刀具上的選擇上墾復(fù)的特點(diǎn)也是不得不考慮的因素，故而我選擇較大的傳動(dòng)比以實(shí)現(xiàn)低速的耕作，選擇旋轉(zhuǎn)鍬以實(shí)現(xiàn)對(duì)墾復(fù)的作業(yè)。本次設(shè)計(jì)也使我對(duì)畫圖軟件有了更深的認(rèn)識(shí)，根據(jù)饒老師的指導(dǎo)，首先我利用Proe繪畫了三維圖，得以達(dá)到簡(jiǎn)明直觀的圖，對(duì)以后的設(shè)計(jì)有了很大的幫助，然后用AutoCAD軟件，繪制好零件和裝配圖，在饒老師的精心指導(dǎo)下，結(jié)合機(jī)械相關(guān)的書籍和文獻(xiàn)才完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]邱宣懷、郭可謙、吳宗澤等.機(jī)械設(shè)計(jì).4版.北京：高等教育出版社.2010.
[2]劉混舉、趙河明、王春燕.機(jī)械可靠性設(shè)計(jì).北京：國(guó)防工業(yè)出版社.2010.
[3]于永泗、齊民.機(jī)械工程材料.8版.大連：大連理工大學(xué)出版社.2010.
[4]鄭文緯、吳克堅(jiān).機(jī)械原理.7版.北京：高等教育出版社.2010.
[5]劉鴻文.材料力學(xué).4版.北京：高等教育出版社.2010.
[6]邵立新 夏素民 孫江宏等編著 Pro/E Wildfire 3.0 中文版.北京：清華大學(xué)出版社.2007.
[7]陳于萍、周兆元.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ).2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2009.
[8]何銘新、錢可強(qiáng).機(jī)械制圖.5版.北京：高等教育出版社.2008.
[9]蔣曉、沈培玉、苗青.AutoCAD2008中文版機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)例教程.北京：清華大學(xué)出版社.2008.
[10]趙衛(wèi)軍 主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)，北京：科學(xué)出版社.2010
致謝
轉(zhuǎn)眼間，我已經(jīng)在美麗的江西農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院度過了四個(gè)年頭。四年，這是我人生中非常重要的四年。給我留下了大學(xué)生活的美好回憶，留下了一筆無形的巨大的知識(shí)財(cái)富。這必將對(duì)我今后的學(xué)習(xí)、工作、生活產(chǎn)生積極、長(zhǎng)足的幫助。感謝江西農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院四年來的培養(yǎng)，在此，我真誠(chéng)地向我尊敬的老師們和母校表達(dá)我深深的謝意！
畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我的導(dǎo)師饒洪輝老師的多次指導(dǎo)下完成的。從畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題、構(gòu)思、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到論文寫作的過程中，饒洪輝老師多次與我深入細(xì)致地探討，并給我提出切實(shí)可行的指導(dǎo)性建議。而且還給我提供了多套方案和設(shè)計(jì)思路。饒老師的高深精湛的造詣與嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)精神將永遠(yuǎn)激勵(lì)著我。在此，請(qǐng)?jiān)试S我向尊敬的饒洪輝老師表示真摯的謝意！
在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，也得到了許多同學(xué)的寶貴建議，同時(shí)還得到許多社會(huì)人士的支持和幫助，在此一并致以誠(chéng)摯的謝意。
最后，向在百忙中抽出時(shí)間對(duì)此畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)審并提出寶貴意見的各位老師表示衷心地感謝！
衷心祝愿母校江西農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院的明天更加美好！
22
編 號(hào)
江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 工學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)材料
題 目
油茶墾復(fù)機(jī)中間傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
專 業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué)生姓名
材 料 目 錄
序號(hào)
附 件 名 稱
數(shù)量
備注
1
畢業(yè)設(shè)計(jì)論文
1
2
總裝圖
1
3
零件圖
11
4
設(shè)計(jì)任務(wù)書
1
二〇一二年五月
附 錄
Transmission shaft important components and fault diagnosis ruled out
Universal joint is a key component of car transmission. In front of a rear wheel drive car engine, transmission shaft installed in universal output shaft and axles Lord reducer between input shaft; And lead the engine of the car front wheel drive shaft is omitted, gimbal installed in both responsible for driving and be responsible for steering the front axle half shaft between with wheels. Automobile is a movement of the object. On the drive cars, engine, clutch and transmission as a whole, and installed in the frame by frame drive axle of elastic suspension connecting with a distance, both between, need to undertake connection. Auto operation of pavement produces jumpy, rough load variation or two assembly installation position difference, will make the transmission output shaft and axles Lord deceleration .
In engine front rear wheel drive (or with all-wheel drive) bus and because cars in athletic process suspension deformation, the drive shaft Lord reducer input shaft and transmission (or FenDongXiang) output shaft often had relative motion between, in addition, in order to effectively avoid some institutions or device (can't achieve linear transmission), must have a device to achieve power, then the normal transmission appeared gimbal transmission. Gimbal transmission must have the following features: A, guaranteed by the relative position between the two axis within the expected changes, can reliably transfer power;B, assure that connects the two axis can even work. Because universal arising from the Angle of additional load, vibration and noise should be in the range of allowable; C, transmission efficiency should be high, long service life, simple structure, easy fabrication, maintenance easy. For car is concerned, due to a cross axis gimbal output shaft relative to the input shaft (have certain Angle) is not constant rotation, therefore, must adopt double gimbal (or more), and the universal shaft driving with two linked to decorate in the same plane cardan, and make two gimbal Angle are equal. It is very important. In the design should minimize the Angle of universal.
Auto transmission shaft common fault performance for damage, wear, deformation and lost dynamic balance, resulting in driving car produce abnormal sound and vibration car transmission shaft common faults, these auto transmission shaft common faults will cause serious damage to the relevant components. Vehicle, in starting or urgent acceleration out "Gordon sound, but obviously shows part of the desert feeling, pine, if not driving axle gears shaft is loose desert pine desert part. The site is nothing else but loose labels bearing or steel bowl of universal's cross with lugs fork, telescopic sets of spline shaft and spline sets. Generally speaking, the shaft with bearing desert trunnion amount shall not exceed spline 0.13 mm, telescopic with spline set of meshing gap should not be more than 0.3 mm. More than use limit shall repair
Automobile driving if chassis happen "buzz" sound, and running speed, the higher the voice is bigger. The auto transmission shaft is usually due to common faults of universal's cross axes and bearing wear pine, transmission shaft desert intermediate bearings wear, middle rubber bearing damage or hanger loose, or because the position by fixed hanger wrong.
Axle shaft deflection and whether interference occurs. If the car runs with the increased speed, and increase noise with jitter, this car is usually due to transmission shaft common faults caused lose balance. This vibration most obvious in driving indoor feeling. The balabcing dynamic balance shafts should be less than is 100 g. cm.
Dynamic balance shafts will lead to failure serious damage to the relevant components. The most common automobile transmission shaft common failures are clutch shell crack and the middle rubber bearing fatigue damage. Among the shaft installed in the maintenance of pylon is very important. If hanger installation location undeserved, can increase working resistance and noise transmission, resulting in bearing early damage. This kind of car transmission shaft common failure probability is very big, then solve the auto transmission shaft common faults in the way is: reinstall hanger, first hanger retaining bolt don't tightened with cars driving wheel apart, hang low ground jack block, slowly rotating shaft and hanger automatic transmission shaft to find are and then the hanger retaining bolt tightened.
傳動(dòng)軸重要部件及故障診斷排除
萬向節(jié)是汽車傳動(dòng)軸上的關(guān)鍵部件。在前置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)的車輛上，萬向節(jié)傳動(dòng)軸安裝在變速器輸出軸與驅(qū)動(dòng)橋主減速器輸入軸之間；而前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)的車輛省略了傳動(dòng)軸，萬向節(jié)安裝在既負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)又負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向的前橋半軸與車輪之間。汽車是一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體。在后驅(qū)動(dòng)汽車上，發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器與變速器作為一個(gè)整體安裝在車架上，而驅(qū)動(dòng)橋通過彈性懸掛與車架連接，兩者之間有一個(gè)距離，需要進(jìn)行連接。汽車運(yùn)行中路面不平產(chǎn)生跳動(dòng)，負(fù)荷變化或者兩個(gè)總成安裝位置差異，都會(huì)使得變速器輸出軸與驅(qū)動(dòng)橋主減速器輸入軸之間的夾角和距離發(fā)生變化，因此要用一個(gè)“以變應(yīng)變”的裝置來解決這一個(gè)問題，因此就有了萬向節(jié)。
在發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)（或全輪驅(qū)動(dòng)）的汽車上，由于汽車在運(yùn)動(dòng)過程中懸架變形，驅(qū)動(dòng)軸主減速器輸入軸與變速器（或分動(dòng)箱）輸出軸間經(jīng)常有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，此外，為有效避開某些機(jī)構(gòu)或裝置（無法實(shí)現(xiàn)直線傳遞），必須有一種裝置來實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的正常傳遞，于是就出現(xiàn)了萬向節(jié)傳動(dòng)。萬向節(jié)傳動(dòng)必須具備以下特點(diǎn)：a 、保證所連接兩軸的相對(duì)位置在預(yù)計(jì)范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)，能可靠地傳遞動(dòng)力；b 、保證所連接兩軸能均勻運(yùn)轉(zhuǎn)。由于萬向節(jié)夾角而產(chǎn)生的附加載荷、振動(dòng)和噪聲應(yīng)在允許范圍內(nèi)；c 、傳動(dòng)效率要高，使用壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，維修容易。對(duì)汽車而言，由于一個(gè)十字軸萬向節(jié)的輸出軸相對(duì)于輸入軸（有一定的夾角）是不等速旋轉(zhuǎn)的，為此必須采用雙萬向節(jié)（或多萬向節(jié)）傳動(dòng)，并把同傳動(dòng)軸相連的兩個(gè)萬向節(jié)叉布置在同一平面，且使兩萬向節(jié)的夾角相等。這一點(diǎn)是十分重要的。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減小萬向節(jié)的夾角。
汽車傳動(dòng)軸常見故障表現(xiàn)為傳動(dòng)軸損壞、磨損、變形以及失去動(dòng)平衡，造成汽車在行駛中產(chǎn)生異響和振動(dòng)的汽車傳動(dòng)軸常見故障，這些汽車傳動(dòng)軸常見故障嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致相關(guān)部件的損壞。汽車行駛中，在起步或急加速時(shí)發(fā)出“格登”的聲響，而且明顯表現(xiàn)出機(jī)件松曠的感覺，如果不是驅(qū)動(dòng)橋傳動(dòng)齒輪松曠則顯然是傳動(dòng)軸機(jī)件松曠。松曠的部位不外乎是萬向節(jié)十字軸承或鋼碗與凸緣叉，伸縮套的花鍵軸與花鍵套。一般來講，十字軸軸徑與軸承曠量不應(yīng)超過0.13mm,伸縮花鍵軸與花鍵套嚙合間隙不應(yīng)大于0.3mm。超過使用極限應(yīng)當(dāng)修復(fù)或更換。
汽車傳動(dòng)軸常見故障表現(xiàn)為傳動(dòng)軸損壞、磨損、變形以及失去動(dòng)平衡，造成汽車在行駛中產(chǎn)生異響和振動(dòng)的汽車傳動(dòng)軸常見故障，這些汽車傳動(dòng)軸常見故障嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致相關(guān)部件的損壞。汽車行駛中，在起步或急加速時(shí)發(fā)出“格登”的聲響，而且明顯表現(xiàn)出機(jī)件松曠的感覺，如果不是驅(qū)動(dòng)橋傳動(dòng)齒輪松曠則顯然是傳動(dòng)軸機(jī)件松曠。松曠的部位不外乎是萬向節(jié)十字軸承或鋼碗與凸緣叉，伸縮套的花鍵軸與花鍵套。一般來講，十字軸軸徑與軸承曠量不應(yīng)超過0.13mm,伸縮花鍵軸與花鍵套嚙合間隙不應(yīng)大于0.3mm。超過使用極限應(yīng)當(dāng)修復(fù)或更換。
汽車行駛中若底盤發(fā)生“嗡嗡”聲，而且運(yùn)行速度越高，聲音越大。這個(gè)汽車傳動(dòng)軸常見故障一般是由于萬向節(jié)十字軸與軸承磨損松曠、傳動(dòng)軸中間軸承磨損、中間橡膠支承損壞或吊架松動(dòng)，或是由于吊架固定的位置不對(duì)所致。
6×4汽車在重負(fù)荷時(shí)，特別在行駛顛簸中偶爾發(fā)出敲擊聲，應(yīng)注意檢查中后橋平衡軸是否變位而與傳動(dòng)軸發(fā)生干涉。汽車運(yùn)行中若隨著車速的增高而噪聲增大，并且伴隨有抖動(dòng)，這個(gè)汽車傳動(dòng)軸常見故障一般是由于傳動(dòng)軸失去平衡所致。這種振動(dòng)在駕駛室內(nèi)感覺最為明顯。傳動(dòng)軸動(dòng)平衡的不平衡量應(yīng)小于100g.cm。
傳動(dòng)軸動(dòng)平衡失效嚴(yán)重會(huì)導(dǎo)致相關(guān)部件的損壞。最常見的汽車傳動(dòng)軸常見故障是離合器殼裂紋和中間橡膠支承的疲勞損壞。傳動(dòng)軸中間吊架的安裝在維修中十分重要。如果吊架安裝位置不當(dāng)，會(huì)增加傳動(dòng)軸運(yùn)轉(zhuǎn)阻力和噪聲，導(dǎo)致軸承的早期損壞。這類汽車傳動(dòng)軸常見故障發(fā)生概率非常大，那么解決這個(gè)汽車傳動(dòng)軸常見故障的做法是：在重新安裝吊架時(shí)，首先將吊架固定螺栓不要擰緊，將汽車驅(qū)動(dòng)輪用千斤頂支離地面，掛低速檔，慢慢旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)軸使傳動(dòng)軸和吊架自動(dòng)找正，然后再將吊架固定螺栓擰緊。
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