轻型土槽实验台车机构设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 科 毕 业 论 文（设 计） 题目 ： 轻型土槽实验台车 机构 设计 学 院 ： 工学院 姓 名 ： 学 号： 专 业： 机械设计制造及其自动化 年 级： 指导教师： 职 称： 二 一 二 年 五 月 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 摘要 农业机械性能试验在田间进行，受农时影响、季节性等诸多条件的制约。在分析现有土槽实验台车发展的现状基础上，根据海峡两岸山地大部分都采用轻型农机具。以及一些福建山地农业机械存在的问题 ，设计了轻型土槽实验台车，可以用来测试所涉及的农业机械整体或工作部件的性能参数，以降低成本，提高设计功率，缩短农业机械的研制和投产周期，及 时提供适合山地地貌使用的现代农业机械，是现代农业技术在海峡西岸经济区的特色农业产业带、主导产业、重点特色农产品的增产、增收和可持续发展种花卉重要作用，加快推进两岸山地农业现代化。对加快推进海峡西岸经济区山地农业机械化和现代农业化的发展具有重要意义。 本设计收集了多种海峡西岸山地轻小型农机具及其配套工作部件的参数，通过分析和整理发现大部分轻小型农机具其配套动力在 下，行进速度在10km/h 以下。鉴于此，通过 e 进行建模，制造出结构紧凑、重量轻、操作方便、能为多种海峡西岸山地的轻小型农机具 提供测试轻型土槽实验台车。 关键词： 轻型； 土槽； 实验台车； 速比 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 of in by on of of to on of be to be of s or it is to of to of of is of an in of of an of on of It is to up of in of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目录 摘要 . I . 绪论 . 1 型土槽实验台车概述 . 1 2 整体机构设计与工作原理 . 1 动系统 . 1 走机构设计 . 3 3 辅助装置 . 3 机选择 . 3 机参数 . 3 电方式 . 4 壤处理部分 . 4 频器概述 . 4 4 电气控制部分 . 4 型土槽实验台车的控制系统 . 4 5 设计结果 . 5 型土槽实验台车的设计结果 . 5 6 土槽实验台车部分零件的设计 . 6 动装置运动和动力参数的计算 . 6 动比分配 . 6 轴的转速计算 . 6 各轴输入功率计算 . 7 各轴输入扭矩计算 . 7 带传动的设计计算 . 7 轮传动的设计计算 . 10 参 考 文 献 . 14 致 谢 . 15 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 绪论 型土槽实验台车概述 轻型 土槽实验台车是交流电动机、传动机构、行走机构、操纵系统等部分组成，除电动机之外的部分统称为底盘。通常所说的轻型土槽实验台车指除去工作装置的部分，也叫主车，故主车挂接各种不同的工作装置后，可实现对不同作业功能的工作部件或农机具进行性能测试。结合本设计的预期目标，确定后轮驱动，工作原理：三相异步电机通过皮带一级减速后，将动力传递到减速器，再通过链轮传到后轮轴上。实现后轮 驱动。 台车的长度根据实验装置需要， 台车规格为。台车后端安装三点悬挂机构，用液压控制，可实现上下移动，便以安装各种农机具。根据挂接在架上的各种仪器，车架全部都是由钢 45 焊接而成的。 本课题的轻型土槽试验台车采用土槽固定不动，土槽实验台车在土槽上运动。室内土槽采用直线型结构。室内土槽系统主要包括土槽、土槽实验台车车架、驱动行走机构、移行机构和升降机构、测试部分和控制部分等。 2 整体机构设计与工作原理 动系统 利用 e 构建出减速器的三维模型树 ， 如图。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 传动系统的原理图， 如图 已知三相异步电动机输出轴额定转速为 2880r/动比：皮带轮为 2，减速器传动比为 轮的传动比为 此总得传动比为 频率调节范围是 15z， 调速范围是 m/s。 如下表，不同频率对应的台车速度 频率 机实际转速r/车速度m/s 频率 电机实际转速 台车速度 15 864 3 6 4 7 5 2016 8 6 9 7 0 1152 8 1 9 2 0 2304 3 1 4 2 5 1440 3 6 4 7 5 2592 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 28 6 9 7 0 1728 8 1 9 2 0 2880 走机构设计 轻型土槽实验台车的行走系统主要有四个车轮组成。车轮为橡胶轮，主要是采用后轮驱动，其作用主要是把三相异步电动机的动力传到驱动轮上，将驱动转矩变为台车行走的驱动力。 本设计中行走轮选用外径 400橡胶轮，用于在铁轨上行走，由于车轮有凹进去的部分，可以依附铁轨，所以不用导向机构 。 3 辅助装置 机选择 根据海峡两岸山地大部分采用轻小型农业机械的实际情况，采用单动力源，即一台电动机来提供。驱动轮 在后轮。 轻型土槽实验台车牵引机构的动力设计是轻型土槽实验台车的设计关键。如果动力不足，就会出现电机温度升高甚至将电机烧坏等现象，而且难以驱动农业机械整机或工作部件工作。所以在对台车动力系统进行设计过程中，综合分析海峡西岸轻小型农业机械大部分采用 油机或汽油机作为配套动力情况。而且 结合了各种作业部件消耗分析，即农业机械工作部件与土壤摩擦，克服土壤与农业机械工作部件曲面粘接、切削功耗，土壤扭转变形功耗，破碎土壤功耗，抛掷土垡功耗等一系列数据。 同时，参考了国内外参考文献与经验值， 选用了 动机，通过调速，可以对不同农业机械工作部件进行测试。 机参数 根据本设计技术指标和参数要求，选择功率足够且重量较轻的电机；在本设计中选用型号为 主要技术参数如表所示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 电机型号 额定功率（ 同步转速（ ） 额定转速（ ） 极数 启动方式 4 3000 2880 1 电源启动 电方式 参照国内外设计经验以及本课题的需要，本设计供电方式采用空中架缆方式，因为空中架缆方式比原来电缆拖链凡事美观、安全、可靠，还能防鼠咬。其工作原理是电缆通过滑轮钩，悬挂在横杆上，当台车移动时，滑轮可跟着实验台车移动。 壤处理部分 将旋耕机工作部件或螺旋土槽覆土器挂接在轻型土槽试验台车上。 具体处理步骤：一、旋耕机 用来疏松土壤；二、挂接土槽螺旋覆土器将土填回到原来位置；三、用镇压滚筒来压实土壤（最好配有浇水机构）。 频器概述 变频器工作原理：变频器的主要电路是给异步电动 机提供调压调频电源的电力变换部分，其主要电路有两类：一是电压型，将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。二是电流型，即将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。它由将工频电源变换为直流功率的 “整流器 ”，吸收再变流器和逆变器产生的电压脉动的 “平波回路 ”，以及将直流功率变换为交流功率的 “逆变器 ”这三部分构成。变频器的输出频率与 典雅成正比例变化。例如：380V 变频器，最高频率为 500应 0V， 50应 380V。电流与负载有关系，与输出频率电压 没有直接关系。 4 电气控 制部分 型土槽实验台车的控制系统 控 制 系 统 采 用 变频 器 进 行 转 速 的 实 时 控 制 。 变 频 器 选 用 三 列 ，其参数见下表 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 型号 额定功率（ 电源相数 电源频率（ 额定电压（ V） 最大输入电流 输出电流频率 50/60 380 00 下图是控制系统的主接线图，图中 M 为驱动工作的电机。需要控制启 /停，正/反转；根据测试要求，需要调速控制，所以在三相电路中串联变频器实现变频调速。信号灯设 计根据不同 需要邮电路直接实现或由接触器线圈来控制，可以显示电源是否正常供电、电机的启停、正反转等运行情况。 控制电路电位器反转启动三相交流电5 设计结果 型土槽实验台车的设计结果 轻型土槽实验台车下图所示。轻型土槽实验台车的技术参数见下表 名称 参数 长 宽 高（ 20001300785 速度范围 行走轮外径（ 400 电机 用功率 低于 4文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 6 土槽实验台车部分零件的设计 动装置运动和动力参数的计算 动比分配 根据常用传动机构的主要特征及适用范围： 取 V 带传动的传动比 为 2，则减速器传动比 各轴的转速计算 ： =2880 = m 4 4 022 8 8 0 r= 31440480 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 4n = 各轴输入功率计算 ： 1P = =4 2P = P= 2P P = 各轴输入扭矩计算 1T =9550 =955042880Nm=m 2T =9550 2P =9550440Nm=m 3T=9550 3P =955080Nm=m 95504T m 将上述结果列入表格，以供查 用。 轴号 转速 n（ ） 功率 P矩 T（ Nm） I 2880 4 I 1440 80 V 带传动的设计计算 选用普通 V 带传动，动力机位 Y 系列三相异步电动机，功率 P=4n=960 ，每天工作 16h，中心距小于 600 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 计算项目 计算内容 计算结果 定 V 带型号和带轮直径 工作情况系数 由表 =算功率 = P= =带型号 由图 B 型 小带轮直径 由表 取=200带轮直径 =（ 1=（=400 选=400为滑动率，取 =2% 大带轮转速 =（ 1=（ 4002880200 =1440 计算项目 计算内容 计算结果 5% 以上所选参数合理 计算带长 求 = = 3002 400200 =300 求 = = 1002 200400 =100 初取中心距 a=500长 L= +2a+ = 300+2500+5001002 L=1962文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 基准长度 由图 =2000中心距和包角 中心距 a= + = a=00轮包角 = 60 = 00400 6 0 =20 求带根数 计算项目 计算内容 计算结果 带速 v= = v=传动比 i= =2 i=2 带根数 由表 = = Z= = = 取 z=5 根 带轮结构设计 由于带速 v 30 ，带轮用 造。小带轮采用整体式买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 结构，大带轮采用轮辐式结构，且 D 500辐数目取为 综上整理带传动参数如表： 小带轮直径 大带轮直径传动比i 带基准长度根数 Z 中心距 a 20000 200 齿轮传动的设计计算 使用要求：预期使用寿命 10 年，每年 300 个工作日，在使用期限内，工作时间占 20%。工作有中等振动，传动不逆转，齿轮对称布置。传动尺寸无严格限制，无严重过载。传动比 i=3,。 因传动尺寸无严格限制，且为开 式传动，故小齿轮用 45 钢，调质处理，硬度 241286均取为 260齿轮用球墨铸铁 度 17030均取为 200式传动的齿轮，主要失效形式是弯曲疲劳折断和磨粒磨损，磨损尚无完善的计算方法，故只进行弯曲疲劳强度计算。 计算项目 计算内容 计算结果 转矩 由前表查得 =宽系数 由表，取 = =曲疲劳极限 由图 =500350步计算的许用 弯曲应力 =00 =350买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 =50 =245 由表，取 = =取齿轮齿数 取小齿轮齿数 =20 =20 齿形系数 由图 =计算项目 计算内容 计算结果 =力修正系数 由图 =步计算的齿轮模数 m m = m=4 初步宽度 b b= =4040计算 圆周速度 v v= = v=精度等级 由表 选 9 级等级 齿数 z 和模数 m 由前计算， m=4； =20 =i =60 =20 =60 使用系数 由表 =载系数 由表 =合度 = = ） = =文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 重合度系数 = =间载荷分配系数 由表， = = =向载荷分配系数 = =图 =荷系 数 K K= = K=曲最小安全系数 由表 =力循环次数 =60 =60114400 = =60 =60114400 = 弯曲寿命系数 由图 =寸系数 由图 =用弯曲应力 = = =368 = =算 = = 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 = = 传动无严重过载，故不作静强度校核齿轮的结