多功能排種器實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)

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China from the 1950 s to introduce grain suitable drill, cotton machine, etc. 60 s has developed into a suspension type grain machine, centrifugal machine, universal frame and gas suction style such as machine machine DuoZhong type, and grinding lines to the development of the device. In the 70 s, has formed the seeding machine general machine and grain joint seeder two series, and has developed precision machine. Europe first Taiwan machine made in 1636 in Greece. In 1830, the russians in livestock HuaLi more on the sowing device LiBo machine made. Britain, the United States and other countries in 1860 years later started mass production work grain suitable drill. 20 centuries later period, there appeared the traction and hanging drill machine, and the use of grain strength of the machine. In 1958, Norway appear first Taiwan centrifugal machine, 50 s gradually developed all kinds of precision machine. China in the 1950 s introduced from abroad grain suitable drill, cotton machine, the 60 s and has successfully developed suspension type grain machine, centrifugal machine, universal frame and gas suction style such as machine machine DuoZhong models, and has developed grinding lines of the device. In the 70 s, has formed the seeding machine general machine and grain joint seeder two series and production. For grain and intertillage crops, grasses, and all kinds of vegetables with suitable drill and XueBo machine are already widely used. At the same time, also has developed DuoZhong precision machine. Corn is uniform, sowing machine depth is consistent, stable, cover earth good row spacing, save seeds, work efficiency higher characteristic. The correct use of machine should pay attention to the following points: master 10 1 in the maintenance of the field before operation to clean up the trash and sowing the device on the open ditch the winding grass, clay, ensure good condition, and the tractors and the transmission, the rotation of the machine parts, according to the requirements of the manual filling lubricating oil, especially every time before operation should pay attention to the transmission chain lubrication and a tight situation on the fastening bolts and sowing. 2 frame cant tilt seeder and tractors to hook up may not be tilt, work should make frame a state level before and after. 3 do well adjusted according to the instructions of the rules and regulations of the main requirements, the rate, open ditch is the spaced, open ditch crackdown on the depth of the wheel turns the soil suitable. 4 attention and good seed to join the seeds of seeds, where there is no box small, Bi, miscellaneous, to ensure the effectiveness of the seeds; Second seed box with kind of quantity of at least to add to that cover the box of entrance, in order to ensure the smooth. 5 test broadcasts to ensure the quality of the large area, seeded before sowing, must hold to test broadcasts 20 meters, observe the machine work. Please agricultural technology personnel, local farmers consultation, testing confirmed that meet local agricultural demands, and then carry on large area sown. 6 note of uniform linear driving NongJiShou choose the assignment walking routes, should guarantee and kind of and mechanical in and out of convenience, planting time to pay attention to more uniformly and in a straight line, line, not fast and slow or stop the leak, lest the replay, broadcast; To prevent the open ditch jams, the rise and fall of machine to are on the march, when turning back or operation should be filed seeder. 7 was the first out first broadcast to rolling out, out, was hard by deep too shallow. 8 often observed planting time constant observation of the device, open ditch device, the cover and transmissions work, such as the clogging, clay, winding grass, seed cover lax, shall be ruled out in time. Adjustment, repair, lubrication or cleaning the winding grass, etc, must be in after parking. 9 protect parts of the machine work, it is strictly prohibited to scale back or sharp turn and the ascension of the machine should slow or land, lest attaint parts. 10 note seed box when the seeds of the homework seed shall be not less than 1/5 of the seed case volume; Transportation or transfer in the plot, when the seed shall not be equipped with seeds, the more can pack other weight. Corn seeder troubleshooting 1 the device not discharge. The main reason is the transmission gear meshing, or no shaft head the row gear square hole to wear, the adjustment, maintenance or replacement. 2 individual the device does not work. The reason is the individual the box seed the scaffolding or the device to be sundry congestion, mouth should clean up sundry; The shaft and individual the tank round of connection pin broken, should be replaced pins; Individual the box of plug-in boards should not open, pull open plug-in boards. 3 the device to the individual, but a groove no seed. The reason is the open ditch or lose jam (occurs in pipe by land wheel of the open ditch device on), should be clear, forming and take corresponding measures to prevent sundry fall into the open ditch. 4 the constantly, out of control. The reason is the separation of the poles clutch fall off or separation clearance sales is too small, and should be put on pins and to lock, or adjust the separation clearance. 5 the intermittent, seeded not divide evenly. The reason is transmission gears mesh clearance is too large, gear sliding, should be adjusted; The clutch spring bounce is too weak, gear to ski, should be adjusted or replace the spring.顯示對(duì)應(yīng)的拉丁字符的拼音字典 - 查看字典詳細(xì)內(nèi)容朗讀顯示對(duì)應(yīng)的拉丁字符的拼音字典 - 查看字典詳細(xì)內(nèi)容朗讀顯示對(duì)應(yīng)的拉丁字符的拼音字典 - 查看字典詳細(xì)內(nèi)容播種機(jī)歷史及簡(jiǎn)介 公元前1世紀(jì)，中國(guó)已推廣使用耬，這是世界上最早的條播機(jī)具，今仍在北方旱作區(qū)應(yīng)用。 1636年在希臘制成第一臺(tái)播種機(jī) 。1830 年俄國(guó)人在畜力多鏵犁上制成犁播機(jī)。 1860年后，英美等國(guó)開(kāi)始大量生產(chǎn)畜力谷物條播機(jī)。20世紀(jì)后相繼出現(xiàn)了牽引和懸掛式谷物條播機(jī)，以及運(yùn)用氣力排種的播種機(jī)。50年代發(fā)展精密播種機(jī)。中國(guó)從20世紀(jì)50年代引進(jìn)了谷物條播機(jī)、棉花播種機(jī)等。60年代先后研制成懸掛式谷物播種機(jī)、離心式播種機(jī)、通用機(jī)架播種機(jī)和氣吸式播種機(jī)等多種類型，并研制成磨紋式排種器。到70年代，已形成播種中耕通用機(jī)和谷物聯(lián)合播種機(jī)兩個(gè)系列，同時(shí)研制成功了精密播種機(jī)。 歐洲第一臺(tái)播種機(jī)于1636年在希臘制成。1830年，俄國(guó)人在畜力多鏵犁上加裝播種裝置制成犁播機(jī)。英、美等國(guó)在1860年以后開(kāi)始大量生產(chǎn)畜力谷物條播機(jī)。20世紀(jì)以后相繼出現(xiàn)了牽引和懸掛式谷物條播機(jī)，以及運(yùn)用氣力排種的播種機(jī)。1958年挪威出現(xiàn)第一臺(tái)離心式播種機(jī)，50年代以后逐步發(fā)展各種精密播種機(jī)。 中國(guó)在20世紀(jì)50年代從國(guó)外引進(jìn)谷物條播機(jī)、棉花播種機(jī)等，60年代先后研制成功懸掛式谷物播種機(jī)、離心式播種機(jī)、通用機(jī)架播種機(jī)和氣吸式播種機(jī)等多種機(jī)型,并研制成功了磨紋式排種器。到70年代,已形成播種中耕通用機(jī)和谷物聯(lián)合播種機(jī)兩個(gè)系列并投入生產(chǎn)。供谷物、中耕作物、牧草、蔬菜用的各種條播機(jī)和穴播機(jī)都已得到推廣使用。與此同時(shí)，還研制成功了多種精密播種機(jī)。 大豆播種機(jī)的使用方法大豆播種機(jī)具有播種均勻、深淺一致、行距穩(wěn)定、覆土良好、節(jié)省種子、工作效率高等特點(diǎn)。正確使用播種機(jī)應(yīng)注意掌握以下10要點(diǎn)： 1 進(jìn)田作業(yè)前的保養(yǎng) 要清理播種箱內(nèi)的雜物和開(kāi)溝器上的纏草、泥土，確保狀態(tài)良好，并對(duì)拖拉機(jī)及播種機(jī)的各傳動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)部位，按說(shuō)明書(shū)的要求加注潤(rùn)滑油，尤其是每次作業(yè)前要注意傳動(dòng)鏈條潤(rùn)滑和張緊情況以及播種機(jī)上螺栓的緊固情況。 2 機(jī)架不能傾斜 播種機(jī)與拖拉機(jī)掛接后，不得傾斜，工作時(shí)應(yīng)使機(jī)架前后呈水平狀態(tài)。 3 搞好各種調(diào)整 按使用說(shuō)明書(shū)的規(guī)定和農(nóng)藝要求，將播種量、開(kāi)溝器的行距、開(kāi)溝覆土鎮(zhèn)壓輪的深淺調(diào)整適當(dāng)。 4 注意加好種子 加入種子箱的種子，達(dá)到無(wú)小、秕、雜，以保證種子的有效性；其次種子箱的加種量至少要加到能蓋住排種盒入口，以保證排種流暢。 5 試播 為保證播種質(zhì)量，在進(jìn)行大面積播種前，一定要堅(jiān)持試播20米，觀察播種機(jī)的工作情況。請(qǐng)農(nóng)技人員、當(dāng)?shù)剞r(nóng)民等檢測(cè)會(huì)診，確認(rèn)符合當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)藝要求后，再進(jìn)行大面積播種。 6 注意勻速直線行駛 農(nóng)機(jī)手選擇作業(yè)行走路線，應(yīng)保證加種和機(jī)械進(jìn)出方便，播種時(shí)要注意勻速直線前行，不能忽快忽慢或中途停車，以免重播、漏播；為防止開(kāi)溝器堵塞，播種機(jī)的升降要在行進(jìn)中操作，倒退或轉(zhuǎn)彎時(shí)應(yīng)將播種機(jī)提起。 7 先播地頭 首先橫播地頭，以免將地頭軋硬，造成播深太淺。 8 經(jīng)常觀察 播種時(shí)經(jīng)常觀察排種器、開(kāi)溝器、覆蓋器以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作情況，如發(fā)生堵塞、粘土、纏草、種子覆蓋不嚴(yán)，及時(shí)予以排除。調(diào)整、修理、潤(rùn)滑或清理纏草等工作，必須在停車后進(jìn)行。 9 保護(hù)機(jī)件 播種機(jī)工作時(shí)，嚴(yán)禁倒退或急轉(zhuǎn)彎，播種機(jī)的提升或降落應(yīng)緩慢進(jìn)行，以免損壞機(jī)件。 10 注意種子箱 作業(yè)時(shí)種子箱內(nèi)的種子不得少于種子箱容積的1/5；運(yùn)輸或轉(zhuǎn)移地塊里時(shí)，種子箱內(nèi)不得裝有種子，更不能裝其他重物。 大豆播種機(jī)故障排除1 排種器不排種。主要原因是傳動(dòng)齒輪沒(méi)有嚙合，或者排種軸頭排種齒輪方孔磨損，調(diào)整、維修或更換。 2 個(gè)別排種器不工作。原因是個(gè)別排種盒內(nèi)種子棚架或排種器口被雜物堵塞，應(yīng)清理雜物；排種軸與個(gè)別排種槽輪的連接銷折斷，應(yīng)更換銷子；個(gè)別排種盒插板未拉開(kāi)，應(yīng)拉開(kāi)插板。 3 排種器排種，但個(gè)別種溝內(nèi)沒(méi)有種子。原因是開(kāi)溝器或輸種管堵塞（多發(fā)生在靠地輪的開(kāi)溝器上），應(yīng)清理堵塞物，并采取相應(yīng)措施防止雜物落進(jìn)開(kāi)溝器。 4 排種不停，失去控制。原因是離合撐桿的分離銷脫落或分離間隙太小，應(yīng)重新裝上銷子并加以鎖定，或調(diào)整分離間隙。 5 排種時(shí)斷時(shí)續(xù)，播種不勻。原因是傳動(dòng)齒輪嚙合間隙過(guò)大，齒輪打滑，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整；離合器彈簧彈力太弱，齒輪要滑，應(yīng)調(diào)整或更換彈簧。6學(xué)校代碼：10410 序 號(hào)：055014 本 科 畢 業(yè) 論 文 題目： 多功能排種器試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 工 學(xué) 院 姓 名： 黃 志 鋒 學(xué) 號(hào)： 20055014 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 年 級(jí)： 2005 級(jí) 指導(dǎo)教師： 趙 進(jìn) 輝 二 OO 九年 五 月 多功能排種器試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 1 摘 要 文章開(kāi)頭介紹了先進(jìn)排種器試驗(yàn)臺(tái)對(duì)于了解和掌握現(xiàn)有精播排種器的技術(shù) 性能，研究和研制新一代高性能播種機(jī)的重要性，本設(shè)計(jì)介紹了一種新型排種 器試驗(yàn)臺(tái)機(jī)械結(jié)構(gòu)與電氣部分的參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算方法，以及電氣設(shè)備的選用依據(jù)： 并給出了總體結(jié)構(gòu)配置圖。排種器試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)可在試驗(yàn)中模擬各種精密排種 器高速作業(yè)狀態(tài)，并達(dá)到精確測(cè)量種子粒距的目的。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)地介紹了該排 種器試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)過(guò)程和方法，并在計(jì)算過(guò)程中插入了一些簡(jiǎn)圖，更有利于理 解。在設(shè)計(jì)的每一過(guò)程中采取嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，以保證各數(shù)據(jù)的精確性。 關(guān)鍵字：農(nóng)業(yè)工程；排種器試驗(yàn)臺(tái)；設(shè)計(jì) 多功能排種器試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 2 Multi-purpose seeding mechanism test platform design Abstract: The article opening introduced the advanced seeding mechanism test platform existing fine broadcasts the seeding mechanism regarding the understanding and grasping the technical performance, studies and develops the new generation of high performance seeder the importance, this design introduced one kind of new seeding mechanism test platform mechanism and the electrical part parameter design calculation method, as well as the electrical equipment selects the basis: And has given the overall structure disposition chart.The seeding mechanism test platform structure may in the experiment simulate each kind of precision seeding mechanism high speed work condition, and achieved the precision measuring plants the goal which the seed is apart from.This design introduced systematically this seeding mechanism test platform design process and the method, and have inserted some diagrams in the computation process, is more advantageous to the understanding.Has the rigorous manner in design each process, guarantees various data the accuracy. Key words:Agricultural engineering; Seeding mechanism test platform; Design 目 錄 多功能排種器試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 3 1 緒論 .1 2 工作原理及總體結(jié)構(gòu) .2 2.1 工作原理 .2 2.2 總體結(jié)構(gòu) .2 3 主要工作部件參數(shù)的設(shè)計(jì) .3 3.1 種床長(zhǎng)度的確定 .3 3.2 種床帶前進(jìn)速度的確定 .3 3.3 排種盤(pán)轉(zhuǎn)速的調(diào)整范圍 .3 3.4 種床帶傳送裝置驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率的確定 .3 4 設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng) .5 4.1 一級(jí)皮帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) .5 4.2 二級(jí)皮帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) .9 5.各軸的設(shè)計(jì) .12 5.1 軸的材料 .12 5.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .13 5.3 第一傳動(dòng)軸（電動(dòng)機(jī)與輸送裝置相連的軸）的設(shè)計(jì) .13 5.4 第二傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) .17 5.5 第三傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) .18 6.畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié) .22 參考文獻(xiàn) .23 致 謝 .24 1 緒論 多功能精量排種器能對(duì)油菜、谷子、芝麻、苜蓿、胡麻、小麥、高粱、綠 多功能排種器試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 4 豆、番茄、玉米、大豆、棉花、油葵等小、中、大粒作物進(jìn)行精量和常量播種。 排種精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠，便于在多種播種機(jī)上配套安裝，提高播種 器的性能。是技術(shù)人員一直追求的目標(biāo)。排種器是播種機(jī)的核心部件之一。排 種器排種質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到播種質(zhì)量的好壞。影響精密播種機(jī)播種質(zhì)量的 因素很多，但主要取決于排種器的排種性能。因此國(guó)內(nèi)外在如何提高排種器的 性能方面作了大量的研究工作并取得了較大進(jìn)展。為了了解和掌握現(xiàn)有精播排 種器的技術(shù)性能，為我國(guó)進(jìn)一步研制推廣精播機(jī)提供設(shè)計(jì)依據(jù)，必須加大對(duì)排 種器試驗(yàn)臺(tái)的研究和開(kāi)發(fā)，排種器實(shí)驗(yàn)臺(tái)是播種機(jī)研發(fā)所使用的主要手段，是 快速產(chǎn)生新一代高性能播種機(jī)必不可少的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。 2 工作原理及總體結(jié)構(gòu) 2.1 工作原理 在田間測(cè)試播種機(jī)性能時(shí)，排種器隨拖拉機(jī)向前進(jìn)方向移動(dòng)。排種器試驗(yàn) 臺(tái)正好相反，它是用輸送帶做種床，并模擬播種機(jī)的田間作業(yè)速度進(jìn)行運(yùn)動(dòng)， 排種器在實(shí)驗(yàn)時(shí)固定不動(dòng)，輸送帶（種床）相對(duì)于排種器運(yùn)動(dòng)。這樣，就使播 多功能排種器試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 5 種機(jī)相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榈孛嫦鄬?duì)于播種機(jī)的運(yùn)動(dòng)。從相對(duì)運(yùn)動(dòng)的概念來(lái)說(shuō)， 是一個(gè)參考坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換問(wèn)題，其效果是一樣的。排種器在固定位置把種子排在 噴上油層的輸送帶上，種子被油層黏住，然后對(duì)種床帶上的排種情況進(jìn)行實(shí)時(shí) 攝錄和處理，從而測(cè)得種子粒距，達(dá)到檢測(cè)排種均勻性等各項(xiàng)指標(biāo)的目的。 2.2 總體結(jié)構(gòu) 試驗(yàn)臺(tái)總體結(jié)構(gòu)如圖 2-1 所示，主要有臺(tái)架，種床帶裝置，排種器安裝架 裝 置 ,以及 5mm 厚，長(zhǎng)寬不一的鐵板。 型 帶 輸 送 帶 傳 動(dòng) 系 統(tǒng)機(jī) 架 電 動(dòng) 機(jī)排 種 器 圖 2-1 試驗(yàn)臺(tái)總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 3 主要工作部件參數(shù)的設(shè)計(jì) 3.1 種床長(zhǎng)度的確定 考慮到被排種器實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用視覺(jué)方法測(cè)得粒距，有時(shí)希望還能從種床帶上 直觀地觀察一小段排種實(shí)況，而種床帶剎車后還會(huì)運(yùn)行一段距離，因此，把種 床帶有效長(zhǎng)度定為 2.8m 較合適，同時(shí)該種床帶的類型為普通橡膠輸送帶，膠布 層數(shù)為三層，上膠+下膠厚度為 3.0+1.5mm 周長(zhǎng)為 6.228m，寬 0.4m，每米長(zhǎng)的 質(zhì)量為 4.01kg/m。 多功能排種器試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 6 3.2 種床帶前進(jìn)速度的確定 當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外的當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外的中耕作物精播機(jī)作業(yè)速度一般都在 58km/h 左右，部分先進(jìn)的氣力式播種機(jī)可達(dá) 1012km/h。一般說(shuō)來(lái)，速度超 過(guò) 10km/h，播種質(zhì)量就有明顯下降的趨勢(shì)且試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求，播種機(jī)試驗(yàn)前進(jìn)速 度為 1.02m/s（3.67.2km/h） 。排種器試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)，除了滿足現(xiàn)有播種機(jī) 的實(shí)際速度要求之外，還應(yīng)提高其測(cè)試范圍，從而種床帶前進(jìn)速度確定為 1.57.5km/h。 3.3 排種盤(pán)轉(zhuǎn)速的調(diào)整范圍 從現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的中耕作物精播機(jī)的作業(yè)速度來(lái)看，其前進(jìn)速度在 12km/h 時(shí)，則對(duì)應(yīng)的排種盤(pán)轉(zhuǎn)速一般在 20200r/min 之間。所以，本試驗(yàn)臺(tái) 排種盤(pán)轉(zhuǎn)速調(diào)試范圍為 15200r/min。 3.4 種床帶傳送裝置驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率的確定 從結(jié)構(gòu)上看，本排種器試驗(yàn)臺(tái)的種床帶傳送裝置是屬于皮帶輸送機(jī)，工作 時(shí)，種床帶處于勻速滑動(dòng)狀態(tài)，因此可粗略計(jì)算驅(qū)動(dòng)種床帶傳送裝置平移運(yùn)動(dòng) 所做的功，來(lái)確定驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率。 1.運(yùn)動(dòng)中滾筒所需的驅(qū)動(dòng)扭力 F1 為： F1=9.80665*G*f=9.80665*24.97428*0.65=159.2N 式中，G種床帶總質(zhì)量，G=6.228*4.01=24.97428kg f橡膠帶與鋼的動(dòng)摩擦系數(shù)，f=0.65 2.滾筒的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩 M1 為： M1=F1*R=159.2*0.1=15.92N.M 式中 R滾筒半徑，R=0.1m 3.滾筒在種床最大前進(jìn)速度下的轉(zhuǎn)數(shù) Nm： Nm=Vm/2PR=60Vm/3.14d=120/(3.14*0.2)=192r/min 式中。Vm種床帶最大前進(jìn)速度 Vm=7.2km/h 4.計(jì)算工作機(jī)功率： P=（M1*Nm）/9550=15.92*192、9550=0.320087kw 5.電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩 M0 為： M0=M1/i=15.92/2=7.96n.M 式中 i電機(jī)與滾筒傳動(dòng)比，i=2 6.在種床帶最大前進(jìn)速度下驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù) n： n=Nm*i=2*192=384r/min 7.由于采用專用變頻電機(jī)，電機(jī)頻率范圍內(nèi)大部分處于恒功率工作狀態(tài)， 則電機(jī)額定功率 P0 為： P0=M0*n/9550=(7.96*384)/9550=0.320067kw 8.播種機(jī)上排種器大都為地輪驅(qū)動(dòng)，單個(gè)排種器的排種盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)所需轉(zhuǎn)矩最 多功能排種器試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 7 大約為 12.75N.M 排種器驅(qū)動(dòng)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩 M1 為： M1=M3/i2=12.75N.M 式中。M 3排種盤(pán)所需最大轉(zhuǎn)矩，M 3=12.75N.M 電機(jī)與排種器軸傳動(dòng)比，i2=1 9.電機(jī)額定功率：P1=2*P*N ， m*M/60=0.272kw 式中，N ， m拍中盤(pán)最高轉(zhuǎn)速，且為 200r/min P=P0+P1=0.320067+0.272=0.592067KW 因此，選取 JZy22-4 型電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的功率為 1.5kw，質(zhì)量為 100kg，調(diào)速范圍為：1201200r/min,此系列電動(dòng)機(jī)式一種交流無(wú)級(jí)變速電動(dòng)機(jī)， 它由籠式異步電動(dòng)機(jī)，電磁轉(zhuǎn)差離合器所組成，與控制器配合后，可在規(guī)定的 負(fù)載下和轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)能均勻地，連續(xù)地?zé)o級(jí)調(diào)速，并能輸出額定的轉(zhuǎn)速。因此， 適用于該排種器試驗(yàn)臺(tái)使用。 4 設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng) 4.1 一級(jí)皮帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 由前已知該電機(jī)于滾筒的傳動(dòng)比為 2，即 i=n1， 式 n1 電機(jī)的轉(zhuǎn)速，且為 384r/min，n2滾筒的轉(zhuǎn)速，且為 192r/min。以下是設(shè)計(jì)時(shí)所要用到的表： 表 4-1 V 帶帶輪最小基準(zhǔn)直徑 Dmin 和基準(zhǔn)直徑系列 D（mm） 多功能排種器試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 8 型號(hào) Y Z A B C D E 最小基準(zhǔn)直徑 Dmin 20 50 75 125 200 355 500 20，22.4，25，28，31.5，40，50，56，63，71，75，80，8 5，90，95，100，106，112，118，125，132，140，150，16 0，170，180，200，212，224，236，250 265，280，300，315，355，375，400，425，450，475，500 ，530 基準(zhǔn)直徑系列 D 560，600，630，670，710，750，800，900，1000 表 4-2 單根普通 V 帶 i1 時(shí)傳動(dòng)功率的增量 P 0(kw) 小帶輪轉(zhuǎn)速 n1（r/min）型號(hào) 傳動(dòng) 比 i 400 730 800 980 1200 1460 1600 2000 2400 2800 3200 0.04 0.07 0.08 0.08 0.11 0.13 0.15 0.19 0.23 0.26 0.30A 1.35 1.5 12 0.05 0.09 0.10 0.11 0.15 0.17 0.19 0.24 0.29 0.34 0.39 0.10 0.17 0.20 0.23 0.30 0.36 0.39 0.49 0.59 0.69 0.79B 1.35 1.5 12 0.13 0.22 0.25 0.30 0.38 0.46 0.51 0.63 0.76 0.89 1.01 表 4-3 特定條件下單根普通 V 帶所能傳遞的功率 P0（kw） 小帶輪轉(zhuǎn)速 n 1 (r/min)型號(hào) 小帶 輪基 準(zhǔn)直 徑 400 730 800 980 1200 1460 1600 2000 2400 2800 3200 75 0.27 0.42 0.45 0.52 0.60 0.68 0.73 0.84 0.92 1.00 1.04 90 0.39 0.63 0.68 0.79 0.93 1.07 1.15 1.34 1.50 1.64 1.75 100 0.47 0.77 0.83 0.97 1.14 1.32 1.42 1.66 1.87 2.05 2.19 125 0.67 1.11 1.19 1.40 1.66 1.93 2.07 2.44 2.74 2.98 3.16 A 160 0.94 1.56 1.69 2.00 2.36 2.74 2.94 3.42 3.80 4.06 4.19 表 4-4 普通 V 帶截面尺寸和單位長(zhǎng)度質(zhì)量 型號(hào) Y Z A B C D E 頂寬 b(mm) 6.0 10.0 13.0 17.0 22.0 32.0 38.0 節(jié)寬 b p (mm) 5.3 8.5 11.0 14.0 19.0 27.0 32.0 高度 h(mm) 4.0 6.0 8.0 11.0 14.0 19.0 25.0 鍥角 a 400 多功能排種器試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 9 單位長(zhǎng)度質(zhì)量 q（kg/m） 0.04 0.06 0.10 0.17 0.30 0.60 0.87 表 4-5 包角系數(shù) Ka 1.計(jì)算功率 Pc 由表可查得：工作情況系數(shù) Ka=1.1，故： Pc=ka*P=1.1*1.5kw=1.65kw. 2.選取普通 V 帶型號(hào) 根據(jù) Pc=1.65kw，n 1=384r/min,可確定選用 A 型。 3.確定帶輪基準(zhǔn)直徑 D1 和 D2： 由查表可取 D1=90mm，=1%，由式得： D2=n1/n2*D1*(1-)=2*90*0.99=178.2mm.取 D2=180mm。 大帶輪轉(zhuǎn)速：n 2=n1*D1*(1-)/D2=（384*90*0.99）/180=190.08r/min.其 誤差120，合適。 7.確定 V 帶的根數(shù) Z： 因?yàn)樵搨鲃?dòng)裝置的傳動(dòng)比 i=2,由查表得 P0=0.05kw.由查表得 K=0.99，Kl=1.01. 由式：Z=Pc/(P0+P0)*K*Kl=1.65/(0.47+0.05)*0.99*1.01=3.7503752 取 Z=4. 8.求作用在帶輪軸上的壓力 Fq： 包 角 a1 1800 1700 1600 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 800 700 Ka 1 0.98 0.95 0.92 0.89 0.86 0.82 0.7 0.74 0.69 0.64 0.58 多功能排種器試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 10 由表查得 q=0.1kg/m,由式得單根 V 帶的張緊力 F0： F0=(500*Pc)/Z*V*(2.5/K-1)+q*V*V =500*1.65/（4*1.80864）*（2.5/0.99-1）+0.1*1.80864*1.80864 =174.26N 作用在帶輪軸上的壓力為： Fq=2*Z*F0*Sin(/2)=2*4*174.26*Sin(171.35/2)=1390.11N 該皮帶傳動(dòng)的簡(jiǎn)圖為下圖 2：輪 1輪 圖 4-1 皮帶傳動(dòng) 1 的簡(jiǎn)圖 9.帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： V 帶輪設(shè)計(jì)的主要要求是質(zhì)量小.結(jié)構(gòu)工藝性好；無(wú)過(guò)大的鑄造內(nèi)應(yīng)力；質(zhì) 量分布均勻，轉(zhuǎn)速高時(shí)要經(jīng)過(guò)動(dòng)平衡；輪槽工作面粗糙度要合適，以減少帶的 磨損；輪槽尺寸和槽面角應(yīng)保持一定的精度，以使載荷分布較為均勻等。 帶輪的材料主要是鑄鐵，常用材料牌號(hào)為為 HT150，HT200.鑄鐵帶輪允許 的最大圓周速度為 25m/s，速度更高時(shí)，可采用鑄鋼或鋼板沖壓后焊接；小功 率時(shí)可用鑄造鋁合金或工程塑料。 鑄鐵 V 帶輪的典型結(jié)構(gòu)有四種：實(shí)心式，腹板式，孔板式和輪輻式?；鶞?zhǔn) 直徑 D（2.53）d（d 為軸的直徑，mm）時(shí)，可采用實(shí)心式；D300mm 時(shí)， 可采用腹板式（當(dāng) D1-d1100mm 時(shí)，可采用孔板式） ；D300mm 時(shí)，可采用輪 輻式。 V 帶輪輪緣的截面及各部尺寸見(jiàn)表 9。由于 V 帶在帶輪上彎曲時(shí)，截面變形 使其鍥角變小。為保證膠帶和帶輪工作面的良好接觸，一般應(yīng)適當(dāng)減小輪槽槽 角。 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要是根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑選擇結(jié)構(gòu)形式；根據(jù)帶的截型確 定輪槽尺寸；帶輪的其它結(jié)構(gòu)尺寸可參照?qǐng)D所列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。確定了帶輪各 部分尺寸后，即可繪制出零件圖，并按工藝要求注出相應(yīng)的技術(shù)條件等。由于 強(qiáng)度均較富裕，所以無(wú)需進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。 多功能排種器試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 11 經(jīng)驗(yàn)公式：d1=(1.82)d,d 為軸的直徑， D0=0.5（D1+d1） d0=(0.20.3)(D1-d1) h1=2903/nzP C=(1/71/4)B L=(1.52)d,當(dāng) B120 0，即合適 7.確定 V 帶根數(shù) Z： 有前已知輪的傳動(dòng)比 i=2, 且有表查得：P0=0.27kw,P0=0.05kw. 再由表查得：K=0.982，Kl=0.96 有式可得： Z=Pc/(P0+P0)*K*Kl =0.2992/(0.27+0.05)*0.96*0.982 =0.992 按相關(guān)規(guī)定取 Z=1. 8.求作用在帶輪軸上的壓力 Fq: 有表查得 V 帶單位質(zhì)量 q=0.1kg/m,由式得單根 V 帶的張緊力： F0=(500*Pc)/Z*V*(2.5/K-1)+q*V*V =500*0.2992/1*0.7536*(2.5/0.982-1)+0.1*0.75362 =306.86756+0.0567913 =306.92435N 作用在帶輪軸上的壓力為： Fq=2*Z*F0*Sin(/2) =2*1*306.92435*Sin(171.770/2) =612.23N 9.帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 有前已知，該傳動(dòng)系統(tǒng)的 V 帶輪可選擇為實(shí)心式帶輪，帶輪材料為 HT150，其中小輪的各項(xiàng)數(shù)據(jù)：Z=1，P=0.2992kw,d=30mm 由式可得出其各數(shù)據(jù)，B=（Z-1）e+2f=(1-1)*15+2*10=20mm D=75mm，Dw=D+2ha=75+2*2.75=80.5mm 由此設(shè)計(jì)出的小輪為下面圖 4-3： 多功能排種器試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 14 圖 4-3 設(shè)計(jì)出的小輪簡(jiǎn)圖 在該傳動(dòng)系統(tǒng)中，與此小輪相配合的大輪的結(jié)構(gòu)和各項(xiàng)數(shù)據(jù)也可由相關(guān)的 知識(shí)計(jì)算出來(lái)，在此就不多說(shuō)了。 多功能排種器試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 15 5.各軸的設(shè)計(jì) 5.1 軸的材料 主要是碳鋼和合金鋼。鋼軸的毛坯多數(shù)用軋制圓鋼和鍛件，有的則直接用 圓鋼。 由于碳鋼比合金鋼價(jià)廉，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低，同時(shí)也可以用熱處理 或化學(xué)熱處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度，故采用碳鋼制造軸尤為廣泛， 其中最常見(jiàn)的是 45 鋼。 合金鋼比碳鋼具有更高的機(jī)械性能和更好的淬火性能。因此，在傳遞大動(dòng) 力，并要求減小尺寸與質(zhì)量，提高軸頸的耐磨性，以及處于高溫或低溫條件下 工作的軸，常采用合金鋼。 必須指出：在一般工作溫度下（低于 200） ，各種碳鋼和合金鋼的彈性模 量均相差不多。因此在選擇鋼的種類和決定鋼的熱處理方法時(shí)，所根據(jù)的是強(qiáng) 度與耐磨性，而不是軸的彎曲或扭曲剛度。但也應(yīng)當(dāng)注意，在既定條件下，有 時(shí)也可選擇強(qiáng)度較低的鋼材，而用適當(dāng)增大軸的截面面積的辦法來(lái)提高軸的剛 度。 各種熱處理（高頻淬火.滲碳.氮化.氰化等）以及表現(xiàn)強(qiáng)化處理（如噴丸. 滾壓等） ，對(duì)提高軸的抗疲勞強(qiáng)度都有著顯著的效果。 高強(qiáng)度鑄鐵和球墨鑄鐵容易做成復(fù)雜的形狀，且具有價(jià)廉.良好的吸振性和 耐磨性，以及對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低等優(yōu)點(diǎn)，可用于制造外形復(fù)雜的軸。 下表 5-1 列出了軸的常用材料及其主要機(jī)械性能： 表 5-1 軸的常用材料及其主要機(jī)械性能 抗拉強(qiáng) 度極限 b 屈服強(qiáng) 度極限 s 彎曲疲 勞極限 -1 剪切疲 勞極限 -1 備注材料牌 號(hào) 熱處 理 毛坯直 徑 （mm） 硬度 （HBS ） （Mpa） 100 400420 225Q235 A 熱軋 或鍛 后空 冷 1002 50 375390 215 170 105 用于不 重要及 受載荷 不大的 軸 正火 100 1702 17 590 295 255 140 回火 1003 00 1622 17 570 285 245 135 45 調(diào)質(zhì) 200 2172 55 640 355 275 155 應(yīng)用最 廣泛 多功能排種器試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 16 因此，結(jié)合各方面的情況，我們可選擇45鋼作為軸的材料 5.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)主要取決于以下因素：軸在機(jī)器中的安裝位置及形式；軸上安裝 的零件的類型.尺寸.數(shù)量以及和軸連接的方法；載荷的性質(zhì).大小方向及分布情 況；軸的加工工藝等。 5.3第一傳動(dòng)軸（電動(dòng)機(jī)與輸送裝置相連的軸）的設(shè)計(jì) 1.選擇軸的材料： 選擇軸的材料為45鋼，其機(jī)械性能由上表可查得： -1b=60MPa, b=640MPa, -1=275MPa, -1=155MPa. 2.求輸入軸上的功率 P2，轉(zhuǎn)矩 T2： 若取帶傳動(dòng)的效率 1=0.96，則： P2=P0* 1 =0.96*1.5kw =1.44kw 轉(zhuǎn)速 n2=192r/min。 所以 T2=9550000*P2/n2 =9550000*1.44/192=71625N.mm 表 5-2 幾種軸的材料的 T和 C 值 軸的材料 A3,20 1Cr18Ni9Ti 35 45 40Cr,35SiMn,2Cr13,20CrMnTi T 1220 1225 2030 3040 4052 C 160135 148125 135118 118107 10798 表 5-3 零件倒角 C 與圓角半徑 R 的推薦值（mm） 直徑 d 610 1018 1830 3050 5080 80120 120180 C 或 R 0.5 0.6 0.8 1.0 1.2 1.6 2.0 2.5 3.0 表 5-4 軸的許用彎曲應(yīng)力（Mpa） 材料 b +1b 0b -1b 400 130 70 40 500 170 75 45 600 200 95 55 碳鋼 700 230 110 65 3.初步確定軸的最小直徑： 根據(jù)表 13，選取 C=122,C 為取決于軸材料的許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 t的系數(shù)。 dmin=C* =112 =21.9072mm32/nP3192/4. 4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 多功能排種器試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 17 1）擬定軸上零件的裝配方案 軸上零件的裝配方案對(duì)軸的結(jié)構(gòu)形式起著決定性的作用。現(xiàn)擬出裝配方案下： BCAF 圖 5-1 軸的裝配方案 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 已確定軸的最小直徑為 21.9072mm，則可設(shè)，VIIIIV 段軸的直徑為 30mm，右端用軸端擋圈定位，接軸端直徑，取擋圈直徑為 33mm,由手冊(cè)可確定 當(dāng)輸送帶寬為 400mm 時(shí)，滾筒的長(zhǎng)度可確定為 450mm，即 LIII-V=450mm。由于考 慮到用套筒對(duì)兩帶輪進(jìn)行軸向定位，初步設(shè)計(jì)該套筒長(zhǎng)度為 l=32mm,內(nèi)徑為 30mm，外徑為 45mm，由于 VIIIIV 段軸的直徑為 30mm，可由皮帶輪的相關(guān) 知識(shí)得出帶輪的寬度 B=20mm，則，VIIIIV 段軸的初步設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為 52mm,因 為此軸是階梯軸設(shè)計(jì)，因此在兩帶輪中間設(shè)計(jì)一個(gè)軸肩，根據(jù)要求，此軸肩高 度 2.5mm，軸肩處的過(guò)渡圓的半徑為 1mm，因此初步設(shè)計(jì) VIIVIII 段軸的直 徑為 35mm，由皮帶輪的相關(guān)知識(shí)可設(shè)計(jì)出該帶輪的寬度 B=65mm，因此初步設(shè)計(jì) VIIVIII 段軸的長(zhǎng)度為 65mm，此軸段與下一個(gè)軸段的連接處設(shè)計(jì)一個(gè)軸肩， 查表可知該軸肩高度為 2.5mm，相關(guān)過(guò)渡圓半徑為 1.2mm，初步設(shè)計(jì) VIVII 段軸的直徑為 40mm，長(zhǎng)度為 40mm，該段與軸承座連接處的軸肩的高度由查相關(guān) 表可知為 3mm，相關(guān)的過(guò)渡圓半徑為 1.6mm，由此 VVI 段軸的直徑可初步設(shè) 計(jì)為 45mm，在該軸段使用套筒進(jìn)行滾筒的軸向定位，該套筒的長(zhǎng)度可初步設(shè)計(jì) 為 14.54mm，內(nèi)徑為 45mm，外徑為 28.69mm，該套筒與滾筒連接處設(shè)計(jì)一個(gè)軸 肩，由查表可得該軸肩高度為 4mm，過(guò)渡圓的半徑為 1.6mm，則 VVI 段軸的 長(zhǎng)度可初步設(shè)計(jì)為 50mm，IIIV 段軸的直徑可初步設(shè)計(jì)為 54mm，前面已知 IIIV 段軸的長(zhǎng)度為 450mm，該軸段與下一個(gè)軸段的連接處設(shè)計(jì)一個(gè)軸肩， 以利于滾筒的軸向定位，由查相關(guān)表，該軸肩的高度可設(shè)計(jì)為 4mm，過(guò)渡圓半 徑為 1.6mm，則，IIIII 段軸的直徑可初步設(shè)計(jì)為 62mm，長(zhǎng)度可設(shè)計(jì)為 10mm，該軸段與下一個(gè)軸段的連接處設(shè)計(jì)一個(gè)軸肩，查相關(guān)表可把該軸肩高度 設(shè)計(jì)為 6mm,過(guò)渡圓半徑為 2mm，則 III 段軸的直徑可初步設(shè)計(jì)為 48mm，長(zhǎng) 度為 20mm，該段軸與下一個(gè)段軸的連接處設(shè)計(jì)一個(gè)軸肩，該軸肩的高度為 多功能排種器試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 18 1.6mm，相關(guān)過(guò)渡圓半徑為 1.6mm,因?yàn)?I 段軸是與軸承相配合的。 3）初步選擇滾動(dòng)軸承。 因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用角接觸球軸承，參照工作 要求并根據(jù) di=45mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0 基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的 角接觸球軸承 46209，右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。由手冊(cè)上查得 46209 型軸承的定位軸肩高度 h=1.1，所以 I 段軸的長(zhǎng)度可初步設(shè)計(jì)為 19mm。 至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。 4）軸上零件的周向定位 皮帶輪，滾筒與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接。按 dIII-V由手冊(cè)查得平鍵截 面 b*h=16*10(GB109579)，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為 85mm（標(biāo)準(zhǔn)鍵長(zhǎng)見(jiàn) GB109679） ，同時(shí)為了保證滾筒與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇滾筒與軸 的配合為 H7/n6；同樣，右端第一個(gè)帶輪與軸的聯(lián)接，選用平鍵 b*h*l=10*8*15,帶 輪與軸的配合為 H7/k6。第二個(gè)帶輪與軸的聯(lián)接，選用平鍵 b*h*l=10*8*45，帶 輪與軸的配合為 H7/k6。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借過(guò)渡配合來(lái)保證的，此 處選軸的直徑尺寸公差為 m6。 5）確定軸上圓角和倒角尺寸 參考表 5-2 ，取軸端倒角為 2*450 ，各軸肩處的圓角半徑見(jiàn)圖 5 。 6）求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)（圖 5-1）做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖（5-2） 。在確定軸承的支 點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)中查取 a 值。因此，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支撐跨距，根據(jù)軸 的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖，扭矩圖和計(jì)算彎矩圖， 從軸的結(jié)構(gòu)圖和計(jì)算彎矩圖中可以看出截面 33 處的計(jì)算彎矩最大，是軸 的危險(xiǎn)截面。截面 33 處的各相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算如下。 7）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 畫(huà)受力簡(jiǎn)圖（如圖 5-2 所示） 畫(huà)軸空間受力簡(jiǎn)圖 5-2： 圖 5-2 軸空間受力簡(jiǎn)圖 圖中 A 為主動(dòng)輪， B 為從動(dòng)輪，已知 PA=1.44kw，P B=0.272kw，n A=nB=192r/min 所以： MA=9550000*PA/nA=9550000*1.44/192=71625N.mm, MB=9550000*PB/nB=9550000*0.272/192=14822.4N.mm 多功能排種器試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 19 從受力情況看出，軸在 CA，AB 兩段內(nèi)，各截面上的扭矩是不相等的，現(xiàn)在 用截面法，根據(jù)平衡方程計(jì)算各段內(nèi)的扭矩，在 AC 段內(nèi)，以 T1表示截面 1 1 上的扭矩，并任意地把 T1的方向假設(shè)為如上圖所示，由平衡方程： T1-WA-WB=0 T1=WA+WB=71625+14822.4=86447.4N.mm 在 AB 段內(nèi)，T 4 表示截面 44 上的扭矩，并任意地把 T4 的方向假設(shè)為 如上圖所示，由平衡方程：T 4-WB=0，所以：T 4 =WB=14822.4N.Mm 扭矩圖如下： 圖 5-3 扭矩圖 由靜力平衡可得：F D+FC=FA+FB FD(L1+L2+L3)+ FC（L 2+L3） 由以上已知：L 1=539mm，L 2=72.5mm，L 3=74.5mm，F(xiàn) A=1252N，F(xiàn) B=612N 所以可求出：F D=-335N，F(xiàn) C=2199N 因此： 在截面 11 處的彎矩 M1=FD*489，扭矩 W1=*d 13/32d1=54mm 截面 11 處的彎曲應(yīng)力 1=M1/W1 =(335*489*32)/(3.14*543)=10.602 在截面 22 處的彎矩 M2=FD*(489+50)=335*539=180，d 2=45， W2=*d 23/32=3.14*453/32=8942mm3 截面 22 處的彎曲應(yīng)力 2=M2/W2=180565/8942= 20.1929 在截面 33 處的彎矩 M3=FD*（489+50+72.5）=335*611.5=204852.5N.mm d3=35mm,W3=*d 33/32=3.14*353/32=4207.11mm3 在截面 33 處的彎曲應(yīng)力 3=M3/W3=204852.5/4207.11=48.692 在截面 44 處的彎矩 M4=FB*74.5=45594N.mmd4=30mm， W4=*d 43/32=2649.375mm 在截面 44 處的彎曲應(yīng)力 4=M4/W4=45594/2649.375=17.21 明顯 3 2 4 1即截面 33 是最危險(xiǎn)的 作出彎矩圖： 多功能排種器試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 20 圖 5-4 彎矩圖 計(jì)算當(dāng)量彎矩： Mca2=M2+(aT)2=204852.52+716252,所以 Mca=217013N.mm 校核軸的強(qiáng)度： 已知軸的當(dāng)量彎矩后，即可針對(duì)某些危險(xiǎn)截面作強(qiáng)度校核計(jì)算，通常只校核軸 上承受最大計(jì)算彎矩的截面（即危險(xiǎn)截面 33）的強(qiáng)度，則由以上數(shù)據(jù)可得: ca = M ca/W3=217013/4207.11=51.5825 -1b=60MPa 即 ca小于 45 鋼的許用彎曲應(yīng)力，故此軸安全。 繪制軸的工作圖，見(jiàn)下圖 5-5：F-24,52.未 注 明 倒 角 為 1x45 技 術(shù) 要 求調(diào) 質(zhì) 0HBS?24,531 ?2,50?15+0.3-2?27+0.39-R R8.608 80.81.6 1.6BCA91055 26其 余 25 4,5R8 3,9R90,75 5.4 第二傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 為了使輸送帶保持水平運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，該軸的設(shè)計(jì)在外形和大小與主動(dòng)軸的外 形和大小大致一樣，過(guò)程如下： 1.擬定軸上零件的裝配方案 軸上零件的裝配方案對(duì)軸的結(jié)構(gòu)形式起著決定性的作用，現(xiàn)擬出該軸的裝 配方案，如下圖 5-6： 多功能排種器試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 21 A 圖 5-6 軸的裝配圖 2.該軸的各段與主動(dòng)軸的相應(yīng)的各段軸徑大小和長(zhǎng)度相同，各相應(yīng)軸肩高度也 相同，過(guò)渡圓半徑大小相同，技術(shù)要求也一樣。 5.5 第三傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 1.選擇軸的材料 選擇軸的材料為 45 鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，其機(jī)械性能由表查得： -1b=60MPa, b=640MPa, -1=275MPa, -1=155MPa. 2. 軸所傳遞的功率為 P3,轉(zhuǎn)速 n3，轉(zhuǎn)矩 T3,若取軸承效率為 0.99，皮帶傳動(dòng)效 率為 0.96，則： P3=0.272/（0.96*0.99）=0.2862kw n3=95.04r/min 于是：T 3=9550000*T3/n3 =9550000*0.2862/95.04 =28758N.mm 3.初步確定軸的最小直徑 先按式初步估算軸的最小直徑，其中 C=112，C 為取決于軸材料的許用扭轉(zhuǎn) 應(yīng)力 t的系數(shù)。 dmin=C*3/nP =112 04.95286. =16.2mm 輸入軸的最小直徑顯然是安裝在軸承端蓋右端的皮帶輪處 4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）擬定軸上零件的裝配方案 軸上零件的裝配方案對(duì)軸的結(jié)構(gòu)形式起著決定性的作用，現(xiàn)擬出一種裝配 方案，如下圖： 多功能排種器試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 22 圖 5-7 軸的裝配圖 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 已確定軸的最小直徑為 16.2mm，可初步設(shè)計(jì)軸的最小直徑為 30mm，即 dVI- VII=30mm,該段軸與皮帶輪配合，由皮帶輪的相關(guān)知識(shí)可得出皮帶輪的寬度為 20mm，則該段軸的長(zhǎng)度可設(shè)計(jì)為 20mm 即 LVI-VII=20mm，為了滿足皮帶輪的軸向 定位要求，VIVII 軸段左端需制出一軸肩，該軸肩高度為 2.5mm，過(guò)渡圓的 半徑為 1mm,右端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑 D=33mm，由于軸肩等 原因，VVI 段軸的直徑可初步設(shè)計(jì)為 35mm，長(zhǎng)度可初步設(shè)計(jì)為 137mm,該軸 段與 IVV 段聯(lián)接處制出一個(gè)軸肩，軸肩高度為 2.5mm,過(guò)渡圓半徑為 1.2mm, 該軸段與軸承端蓋配合，由此，IVV 段軸的直徑可初步設(shè)計(jì)為 40mm，長(zhǎng)度 可設(shè)計(jì)為 50mm，該段軸的左端制出一軸肩以利于定位，該軸肩高度為 3mm，過(guò) 渡圓直徑為 1.6mm，IIIIV 段軸與滾筒配合，因此該段軸的長(zhǎng)度與主動(dòng)軸的 相應(yīng)段軸的長(zhǎng)度一樣，為 450mm，軸的直徑初步設(shè)計(jì)為 48mm，該段軸的左端采 用軸肩進(jìn)行軸向定位，因此在該段軸的左端制出一軸肩，該軸肩高度為 3.5mm，相應(yīng)過(guò)渡圓半徑為 1.6mm，則 IIIII 段軸的直徑可初步設(shè)計(jì)為 56mm，該軸長(zhǎng)可初步設(shè)計(jì)為 10mm。III 段軸的直徑初步設(shè)計(jì)為 48mm，長(zhǎng)度 為 21mm，該段軸的左端需制出一軸肩，以用于滾動(dòng)軸承的軸向定位。由于 I 段 軸與滾動(dòng)軸承配合，因此該軸徑設(shè)計(jì)為 40mm。 3）初步選擇滾動(dòng)軸承 因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用角接觸球軸承。參照工作 要求并根據(jù) dI=40mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0 基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的 角接觸球軸承 46208，其尺寸為 d*D*B=40*80*18，故 LI=18mm，右端滾動(dòng)軸承采 用軸肩進(jìn)行軸向定位。 至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。 4）軸上零件的周向定位 滾筒.皮帶輪與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接。按 dIII-IV=48mm，由手冊(cè)查 得平鍵截面 b*h=14*9(GB109579)，鍵槽用鍵槽銑刀加工，同時(shí)為了保證滾 筒與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇滾筒與軸的配合為 H7/n6;同樣，皮帶輪與 軸的聯(lián)接選用平鍵為 8*7*15，皮帶輪與軸的配合為 H7/k6.滾動(dòng)軸承與軸的周向 定位是借過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。 5）確定軸上圓角和倒角尺寸 多功能排種器試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 23 參考表 5.3.2，取軸端倒角為 1X450。 6）首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。 在確定軸承的支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)中查取 a 值。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出 軸的彎矩圖.扭矩圖和計(jì)算彎矩圖 畫(huà)空間受力簡(jiǎn)圖 圖 5-8 軸空間受力簡(jiǎn)圖 由前已計(jì)算得： T3=28758N.Mm,FC=612N， ，L 1=540.5mm，L 2=147mm 由靜力平衡可得： FA+FB=FC FB*L1=FC(L1+L2) 則：F A+FB=612 540.5*FB=612*（147+540.5） 則：F A=-166.3N，F(xiàn) B=778.3N 計(jì)算以上各截面的彎矩即截面 11，22，33 的彎矩 在截面 11 處的彎矩 M1=FA*489 ，扭矩 W1=*d 13/32，d 1=48mm 截面 11 處的彎曲應(yīng)力 1=M1 /W1 =(166.3*489*32)/(3.14*483)=7.52Mpa 在截面 22 處的彎矩 M2 =FA（490.5+50）=89885.15N.mm,d 2=40mm 扭矩 W2=*d 23/32=3.14*403/32=6280mm3 截面 22 處的彎曲應(yīng)力 2=M2/W2=89885.15/6280 =14.31Mpa 在截面 33 處的彎矩 M3=FA*（490.5+50+147）=114331.25N.mm，d 3=30mm 扭矩 W3=*d 33/32=3.14*303/32=2649.4mm3 截面 33 處的彎曲應(yīng)力 3=M3/W3=114331.25/2649.4=43.2Mpa 由此可知截面 33 是最危險(xiǎn)的,作出扭矩圖和彎矩圖： 多功能排種器試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 24 圖 5-9 扭矩圖 圖 5-10 彎矩圖 根據(jù)已作出的彎矩圖和扭矩圖，求出計(jì)算彎矩圖 Mca： Mca2=M2+(aT)2 =114331.252+287582 所以：M ca=117892N.Mm 校核軸的強(qiáng)度 已知軸的計(jì)算彎矩后即可針對(duì)某些危險(xiǎn)截面作強(qiáng)度校核計(jì)算，通常只校核軸上 承受最大計(jì)算彎矩的截面的強(qiáng)度，即截面 33 的強(qiáng)度。 則由以上數(shù)值可得： ca = M ca/W3=117892/2469.4=47.74Mpa -1b=60MPa,故安全 繪制軸的工作圖。見(jiàn)下圖： 多功能排種器試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 25 技 術(shù) 要 求1.調(diào) 質(zhì) HBS未 注 明 倒 角 為3未 注 明 過(guò) 渡 圓 R=08F- 其 余 圖 5-11 第三傳動(dòng)軸的工作圖 6.畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié) 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是：多功能試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)。這是一個(gè)關(guān)于系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) 的畢業(yè)設(shè)計(jì)，在往界的畢業(yè)設(shè)計(jì)中還未曾有過(guò)該類的設(shè)計(jì)，另外，該設(shè)計(jì)的重 點(diǎn)是各軸和整體傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，排種器和輸送帶的性能的各數(shù)據(jù)是該設(shè)計(jì)的 關(guān)鍵，其中排種器的各數(shù)據(jù)是經(jīng)驗(yàn)值，由于缺乏必要的數(shù)據(jù)，工作停頓了段時(shí) 間，通過(guò)多種渠道，終于查詢到一篇研究所的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，其中有排種器的相關(guān) 數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的不懈努力，設(shè)計(jì)工作基本完成。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，一方面我深感自己知識(shí)的 貧乏和平時(shí)鍛煉的重要性，深刻領(lǐng)會(huì)到實(shí)踐與理論的差異性；另一方面，通過(guò) 這次獨(dú)立的設(shè)計(jì)，更加堅(jiān)定了繼續(xù)努力學(xué)習(xí)的信念，深深體會(huì)到理論與實(shí)踐的 有機(jī)結(jié)合是學(xué)習(xí)和掌握知識(shí)的重要途徑，同時(shí)也是搞好教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。在整 個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，使我提高了獨(dú)立思考問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。在整個(gè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)各種方式收集、查找相關(guān)資料。在此過(guò)程中我刻苦努 力，虛心請(qǐng)教，不放過(guò)任何難 點(diǎn)與疑問(wèn)。而通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我認(rèn)識(shí)到要掌握深層次的模具設(shè)計(jì)需還 需掌握更多的機(jī)械相關(guān)課程的知識(shí)，如機(jī)械制圖、材料力學(xué)，機(jī)械制造，機(jī)械 原理等等。如今我不僅認(rèn) 識(shí)到了如何將知識(shí)更好的與實(shí)踐向結(jié)合，并且通過(guò)這次設(shè)計(jì)使我了解了一些設(shè) 計(jì)方法和使自己更加熟練的掌握了一些設(shè)計(jì)軟件（如 AutoCAD、PRO、Word 等） ， 同時(shí)也使我了解了怎樣去查找設(shè)計(jì)相關(guān)的設(shè)計(jì)資料（包括手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等） 以及進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算等方面有了一定程度的提高，深刻的感受到計(jì)算機(jī)和工具書(shū) 及手冊(cè)在設(shè)計(jì)中帶來(lái)的便利和幫助。 多功能排種器試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 26 參考文獻(xiàn) 1 楊明忠,朱家誠(chéng).機(jī)械設(shè)計(jì) .武漢理工大學(xué)出版社，2001 年,7-5629-1725-6. 2機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)編寫(xiě)組.機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè) .機(jī)械工業(yè)出版社，1989 年，7-111- 00593-7 3曹志超,俞一鳴.鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)機(jī)電實(shí)用技術(shù)手冊(cè).化學(xué)工業(yè)出社,1997 年,7-5025-1519-4 4劉鴻文.材料力學(xué).高等教育出版社,2004 年，7-04-012759-8 5鄭文緯、吳克堅(jiān).機(jī)械原理（第七版）.高等教育出版社. 6范崇夏，溫琴美主編.國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械制圖應(yīng)用示例圖冊(cè).中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1988 7邱宣懷主編.機(jī)械設(shè)計(jì)（第四版）.高等教育出版社，2000 8實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（上下）.中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院，1985 9吳宗澤，羅圣國(guó)主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版） 10曾志新，呂明主編.機(jī)械制造基礎(chǔ).武漢理工大學(xué)出版社，2001 11哈爾濱工業(yè)大學(xué)力學(xué)教研組編.理論力學(xué)（第五版）.高等教育出版社，1998 12蔡曉華，劉俊杰，孔繁亮.排種器試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì) 。 多功能排種器試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 27 致 謝 經(jīng)過(guò)半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)本科生的 畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有導(dǎo)師的 督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。 在這里首先要感謝我的導(dǎo)師趙進(jìn)輝老師。趙老師平日里工作繁多，但在我做畢 業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從外出實(shí)習(xí)到查閱資料，設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢 查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個(gè)過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計(jì) 較為復(fù)雜煩瑣，但是趙老師仍然細(xì)心地糾正圖紙中的錯(cuò)誤。除了敬佩趙老師的 專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積 極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 然后還要感謝大學(xué)四年來(lái)所有的老師，為我們打下機(jī)械專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)； 同時(shí)還要感謝所有的同學(xué)們，正是因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?lì)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì) 才會(huì)順利完成。最后感謝工學(xué)院和我的母校江西農(nóng)業(yè)大學(xué)四年來(lái)對(duì)我的大力 栽培。我們初出茅廬，水平有限，時(shí)間也比較緊迫，所以難免有錯(cuò)誤存在，在 此，我們也真誠(chéng)地希望大家不吝賜教，提出批評(píng)和改正意見(jiàn)。謝謝！ 2009.5.16 多功能排種器試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 28