中耕除草机的设计【全套CAD图纸+毕业论文答辩资料】

买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 下载文档就送 纸全套 14951605 或 1304139763 沈阳化工大学科亚学院 本科毕业论文 题 目： 中耕除草机的设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 机制 1103 学生姓名： 温佳润 指导教师： 侯志敏 论文提交日期： 2015 年 6 月 1 日 论文答辩日期： 2015 年 6 月 5 日 沈阳化工大学科亚学院全日制普通本科生 毕业设计诚信声明 郑重声明：所呈交的本科毕业论文是自己在导师的指导下，进行研究所取得的结果，结果不存在知识产权争议。除文中曾经声明援用的内容外，本论文不含任何其余个人或团体已经颁发或撰写过的文章结果。对本文的咨询做出重要贡献的小我和团体在文中均作 了精确的解释并表达了感谢。同时，本论文的著作权由本人与湖南农业大学东方科技学院、指导教师共同拥有。自己一切明白本说明的法令后果由本人担当。 毕业设计作者签名： 温 佳 润 2015 年 5 月 24 日 目 录 第一章 前言 . 1 计的意义 . 1 品的用途及使用范围 . 1 第二章 中耕除草机的设计原理和参数 . 2 要工作原理 . 2 要技术指标和重要技术参数 . 2 经考虑过的若干方案的比较 . 3 键问题及其解决办法 . 5 构的功能及特点 . 8 第三章 中耕除草机的整体设计 . 9 体设计方案 . 9 第四章 中耕常见杂草切割阻力研究 . 11 验台构成及原理 . 11 究结果 . 12 第五章 齿轮的计算部分 . 14 轮设计思路及要求 . 14 轮设计过程 . 15 第六章 轴的计算部分 . 19 耕除草机中轴 设计 . 19 耕除草机中轴 I 的设计 . 22 第七章 刀具的设计计算部分 . 25 具的概述 . 25 具的运动分析 . 26 具的结构尺寸及相关参数 . 27 第八章 端面齿轮及拨杆的设计部分 . 29 面齿轮和拨杆的概述 . 29 面齿轮和拨杆的运动分析 . 29 结 论 . 34 参考文献 . 35 致 谢 . 36 附 录 . 37 摘要 设计，除草机主要才用滚轮传动 机械运动，具有结构简单，连接稳定的优点，噪音非常小，而且操作非常简单，使使用人带来便利，也带来了安慰周围的人，安静的环境 ,可以更好的满足客户的需求。 基于机械设计及相关理论的研究 ,设计了一个行除草机传动部分 ,使用凸轮的设计方法和推杆端面齿轮和拨杆设计。行除草机的设计左右是对称的 ,特点是结构简单、统一的力量 ,稳定运行 ,摩擦阻力小 ,弯曲性能好 ,不容易出现堵塞 ,有很强的适应性。 关键词： 中耕除草机 ;除草 ;减速器 ;凸轮 to to To on of of by a is is 阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章 前言 1 第一章 前言 计的意义 除草机已经有 200 年的历史 ,锄除草机使用更多的内燃机动力 ,排气污染和严重的噪音危害。国家大力提倡“节能减排”的今天 ,作为“十二五”的国家政策宣传贯彻执行 ,节能产品会越来越 多消费者的青睐。保护环境 ,减少空气污染 ,从我做起 ,人人有责 ,让天空更蓝 ,减少碳排放 ,为地球降温 ,让自己和下一代健康的绿色环境。设计一个无废气污染噪音污染废水污染的除草机有很好的前景。行除草机主要用于滚轮驱动机械运动的设计 ,结构简单、光滑连接 ,噪音非常小 ,操作方便 ,用户带来方便 ,也给周围的人带来舒适 ,安静的环境。 品的用途及使用范围 因为有电厂电力引擎除草机 ,维护、维修成本高 ， 发动机同时除草机主要依靠高速旋转的叶片，稻草结果 ,整个机器的安全性要求更高 ， 操作也会给员工带来强烈冲击 ， 操作不是很舒服。 虽然，引擎行除草机除草效率较高 ， 除草效果好 ， 但它的价格更贵 ,现在 ， 普通用户难以接受。通过市场调查 ， 我决定设计一种没有引擎驱动 ， 无污染 ， 轻巧简洁 ， 操作方便 ， 美观实用适用于普通用户行除草机 ， 没有发动机 ， 是一种绿色环保的除草机。提倡环境保护区域 ， 是理想的除草工具。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 中耕除草机的设计原理和参数 2 第二章 中耕除草机的设计原理和参数 要工作原理 这台机器设计，除草机主要采用轮运动的齿轮传动变速箱实现往复运动的功能的工具。行除草机通过变速齿轮，齿轮端面，拨杆和剪刀和其他构件，端面齿轮和拨杆工作匹配。端面齿轮通过自己的旋转将旋转的 方向传力杆，导致水平方向的往复运动，因此，该工具本身往复运动。因为杂草变种人的举止扭矩范围不够大，因此在刀具的选择尤其注意为了提高除草机的效率成为重要的原则。 除草机由人机走在工作中，所以，后轮驱动的除草机 1 2 大齿轮轴传动驱动，通过齿轮和齿轮 2 3 的生长机制来提高速度，并驱动凸轮 4(关闭为了实现几何形状和容易调整，需要两端面凸轮总成 )的形式返回，结束凸轮 4 驱动拨杆 5 运动，通过终端与拨杆凸轮 4 5 转换机制的旋转运动变成直线往复运动，使固定活动刀片和固定刀片固定在框架上形成相对交错运动，完成杂草控制动作 。如图 图 机器的运动简图 要技术指标和重要技术参数 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 中耕除草机的设计原理和参数 3 除草机的总体设计参数 外形尺寸： 5 8 6 3 6 9 2 0 0 输入功率： 轮子转速： m 力矩： 1 2 3 3 4 . 5 7T N m m轮 净质量： 30M 变速要求：单级刀具，一固定刀片和一活动刀片相互运动 除草机的刀具设计参数 表 1具设计参数 项目 切割器的形式 切割幅宽 刀片间距 刀片运动形式 刀片往复频率 刀片形状 配套动力 操作人数 净重 中耕除草机 往复切割 2400动 860r/形 13r/ 人 30经考虑过的若干方案的比较 见几种除草机械除草原理 （ 1） 滚刀式除草机 15。其鼓和固定床与刀片刀。滚刀形状像一个圆筒形笼，螺旋切刀安装在圆柱表面，滚刀旋转稻草杆相对于底刀生产逐步削减剪切滑动和草叶。滚刀式除草机的质量取决于割草刀片数量和滚刀的速度滚刀，滚刀叶片数量，越多的单元沿着长度切割的次数越多，割草还好，滚刀刀数量范围通常 3 12 件；滚刀的速度越高，剪草很好。滚刀式除草机价格昂贵 ,严格维护。 （ 2） 旋转叶片式除草机 (也称为刀挂 )15。它是由横向悬挂 在直叶片垂直轴在高速切割上层叶片的草。其工作装置的细长的除草刀或刀片刀横刀板，高速旋转叶片碰撞与草茎，切，这是不支持的。类风叶形状的叶片，在高速旋转下，表面上形成一定的真空草吹到直立的茎，容易降低，加上套管，涡流的形成将碎草送一套草切割设备沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 中耕除草机的设计原理和参数 4 或出口喷出从套管泄漏，是目前国内外最受欢迎的除草机。 （ 3）甩刀式除草机 15。 切割设备的垂直于叶片表面的铰链轴的旋转，高速时，在离心力的作用下，垂直于轴的叶片甩的核心，不断影响刀片割草茎。由于刀片和刀轴铰链或磁盘，当碰到沉重打击对象可以让路而损坏机器。 （ 4）甩绳式除 草机 15。 在工作装置由尼龙绳割草板，盾牌的后面。割草盘高速旋转时，露在外面的尼龙绳在离心力的作用下，像一群直叶片影响草茎迅速切断了草。 草机的工作设计方案 我们可以设计行除草机必须首先通过一个分力。为了让操作员操作在正常步行速度 ,通过增长的机构继续转移。除草作用相对运动方向的叶片和人民的方向垂直移动 ,通过增长身体运动前需要传递给执行机构组件转换后水平。 除草机是通过分析组成框图 ， 如图 图 耕除草机的组成框图 他工作设计方案的比较 可以实现手把杂草控制功 能的技术原理，但是每个人都有优点和缺点，具体分析如下： （ 1）用脚驱动。 用脚驱动时，一般运营商需要驱动机站或坐在硬 ,所以草机的设计，除了要把草完成，但也承担运营商的重量和方向控制装置 ，使机器结构复杂，尺寸较大，对中耕杂草生长的分布不适合，不适合在中耕使用。 （ 2）用手驱动。 驱动，可以避免司机用脚的问题，使机柜设计，操作灵活。 因此，我们选择设计手动式除草机。 （ 3）切割方式。用刀割的草。但草软草的一端是自由的，而切是很难实现的。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 中耕除草机的设计原理和参数 5 （ 4） 一打。玩刀或草绳中断。修理草这样速度很高时，中断的草还没有下来之前，草，草 等产品，但结果是不好的。 （ 5）用剪的方式。 用刀割草，使用两个叶片之间的相对运动原理将更容易割草，和不需要一个高速度。因此，我们选择机器的目的是作为一个人工除草机。 手动方式和手，手推两种。机器很容易实现简单的旋转和往复直线运动 ,如果用手处理实现往复运动的执行组件，因为除草机取决于人推动，操作员完成动作太多，不便于操作。让操作员只能通过简单的操作可以完整的杂草控制作用，可以用手推除草机推动，除草机滚轮旋转将旋转运动到往复运动和输出到执行组件。显然为了机器是手动式，除草机是合理和可行的。 根据检查信息，可选组 合，变化规律构成的初步方案。通过前面的分析，手动式行除草机只需要一项运动形式转换功能（即，旋转直线往复运动），所以，不必在矩阵表配置列表。转向直线往复运动转换函数最简单的机构为曲柄滑块机构，直推杆盘形凸轮机构和齿轮齿条机制。 键问题及其解决办法 速机构的设计选择 生长机制是传输的核心力量和变速机构。其速度变化直接改变剪切刀具的运动。我锄除草机采用圆柱凸轮传动机构。 可以利用圆盘的形状轮廓特征 ,因此阀瓣旋转通过拨杆的一侧固定在滑块上 (可以调节水平 )运动 ,所以你得到一个新的凸轮 ,凸轮 ,其工作原理如图 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 中耕除草机的设计原理和参数 6 图 圆柱凸轮传动机构 种增速方式的实现比较 用组合法实现增速。 为了使运营商在正常步行速度操作 ,力量应该通过通过机构的增长继续传递。由于输入组件的固定轴旋转运动转换机制，所以在除草移动输入组件运动的轮子和组件之间的转换机制，可用于链、皮带和齿轮传动。为了使除草机结构紧凑，可以使用齿轮传动的设计。齿轮和齿轮与直齿佳能、螺旋圆柱齿轮传动，圆锥齿轮和蜗轮蜗杆传动，等。蜗轮和蜗杆传动的效率低，一般蠕虫是活跃的，和交叉轴的空间 ,应用于割草机，可使支撑结构是复杂的。 圆锥齿轮传动的轴相交，一个齿轮的暂停，也会使除草机支撑结构是复杂的。直齿圆柱齿轮和螺旋圆柱齿轮轴相互平行，支撑结构相对简单，同时除草机不高，负载的速度不大，因此，选择直齿圆柱齿轮的增长机制。 机构组成方案如图所示： 1)带动齿轮增速的曲柄滑块机构 : 图 动齿轮增速的曲柄滑块机构 2)带齿轮增速的直动推杆盘状凸轮机构： 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 中耕除草机的设计原理和参数 7 图 齿轮增速的直动推杆盘状凸轮机构 3) 带齿轮增速的齿轮齿条机构： 图 齿轮增速的齿轮齿条机构 以上为机构简图。 由于不同的政治工具剪切方向和除草机垂直方向 ，如图 示 )1 和 2)方案 ,组织不能最终满足设计要求 ,仍然需要机构进一步配置。 计划 1 使用李子凸轮 (梅花形凸轮廓线 )和连杆机构实现导轨上的滑块的往复运动，工作原理如图 示。 图 花凸轮传动机构 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 中耕除草机的设计原理和参数 8 方案 2 圆柱凸轮机构是用来改变凸轮轴旋转到滑块的往复运动，示。 图 柱凸轮传动机构 在图 6所示的梅花凸轮机构中， 往复运动的凸轮旋转成执行组件需要添加一个支点和一个组件的两个低副 (或组件一双更高 )，它将增加机构的复杂性，和设计应该短(否则将不可避免地增加梅花凸轮的大小 ，或过度的原因梅花迫在眉睫的凸轮曲线 )的边缘 ,将减少传递到滑块。如图 示，图 柱凸轮机构和端面凸轮机构结构简单，可以被认为是除草机设计运动转换机制。 构的功能及特点 机器使用一个固定的刀片刀片剪切相对运动和活动的原则，结构紧凑，体积小，重量轻，噪音低、无污染、使用方便、灵活； 没有发动机驱动，使用安全、可靠 ,易于维护，使用持久的铝制底盘和结构，没有生锈的特点，从来没有卷曲； 前轮采用万向轮，具有良好的指导、生活的后轮轮长球轴承 ,除草机转动时很容易推动； 金属处理很容易褶皱，减少包装 大小，处理长度可伸缩，也适用于不同的运营商的高度； 底盘独特的设计可以防止草阻塞出口； 美观的外表，更适合家庭用户的审美需求，除了效果理想，成本低。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章 中耕除草机的整体设计 9 第三章 中耕除草机的整体设计 体设计方案 草 机 的设计原理 轮传动机构，通过单级减速器传动扭矩，再由端面齿轮和拨杆改变了方向，最终输出往复式剪切运动。 总体方案设计如图 图 体方案设计 案 的选择 解决方案一：经济增长实现通过使用齿轮机构，提高机器的工作效率，解决了人工除草机工作效率不高，使用面凸轮 机构 (运动形式转换，就会变成一条直线往复运动 ,满足杂草控制运动的需求，形似天车，解决问题的处理努力的端面凸轮。 方案 2：与蜗轮和蜗杆传动直接驱动割草盘，采用修剪草坪。机构比较简单，方便拆卸的刀具。但草地是柔软的，免费的一端，采用割草截断的方法很难实现，除草的数量。如果你想快速的效率，必须使用高功率。除草机结构的解决方案很简单，与轴向位置比较容易定位相比，蜗轮和蜗杆传动除草机水平引起的垂直轴的框架结构复杂。和增长机制，端面齿轮和拨杆运动组合，结构简单、实用的凸轮推杆运动组。杂草数量同时，权力必须的情况下，剪切 方式总是比切割模式效率高。蜗轮蜗杆传动除沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章 中耕常见杂草切割阻力研究 10 草机组织方案图如图 示。 通过比较我选择方案一，选择方案一能够更好的实现运动传递。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章 中耕常见杂草切割阻力研究 11 第四章 中耕常见杂草切割阻力研究 为了确定锄除草机切割杂草方案是可行的，并进行了研究，以确定行行常见杂草切削阻力除草机切削时切削力的杂草。 验台构成及原理 试验台如图 11 所示：电机试验台 率 335 w,额定转速 1500 r / 度开关可以实现速度 0 1500 r / 紧装置固定在电机轴垂直的平面，得到最大切 削阻力杂草。切割设备句柄自制 80 毫米半径。压力测量装置由压力传感器和压力显示， 5 公斤范围、最低阅读 斤。 图 轮蜗杆传动的割草机 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章 中耕常见杂草切割阻力研究 12 图 验台 电机外壳固定在支承轴承，可以摇摆转子的轴线重合。电动机启动时，转动手柄阻力杆 (由于定子和转子之间的交互磁场，当叶片剪杂草茎，以转子马达壳旋转相反的方向，由固定在定子转矩住房转让臂扭力杆 (递到压力传感器和数显控制仪表上的阅读。一般工程计算，空载转矩 以忽略不计，能想到的电磁转矩 T 等于 输出扭矩轴 (10、 11)。那就 是： 输出轴扭矩 :认为应该 磁转矩 :T=10C 切削阻力： 显控制仪表读数： 割阻力的手臂 ( 80 毫米 )， 扭力杆 ( 120 毫米 )。削阻力可以通过式 (1)计算： 1 究结果 取中耕常见杂草狗尾草与牛筋草为研究对象 1，得出： 沈阳化工大学科亚学院 学士学位论文 第四章 中耕常见杂草切割阻力研究 13 图 草直径与切割力关系 通过实际运用中除草机械的分析与杂草生长特性分析，取除草 F=250N. 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第五章 齿轮的计算部分 14 第五章 齿轮的 计 算部分 杂草控制是通过实验 获得 F = 250 n;端施加到齿轮上力的大小如下：12125F F N 车轮提供转矩驱动剪刀、机械运动。假设车轮的直径 200D ；。 假定人的正常行走步数为 500 /mm s 。 假定所有刀具的力量来自车轮的扭矩由运动引起的。 则 1 2 1 F v 1 轴 12() 1 3 8 . 9 轴 12 1 4 6 . 1； 轮子所传递的功率大小为： 2 1 4 9 . 1轮 (1) 轮设计思路及要求 除草机中的齿轮设计要求 （ 1） 合理的选择模块 :在现代传播设计，每个齿轮模块的选择是不同的。但为了经济和使用需求，主要模块 : 2m 。 （ 2） 合理的压力 角的选择：对于相同的齿轮分度圆，如果压力角是不同的，毕业圆基圆也不同。当压力角越大，基圆直径越小，渐开线曲线越多，齿根会变厚，齿面曲率半径增加，因此可以提高齿弯曲强度和接触强度。 螺旋角的合理选择，以保证稳定的齿轮传动，噪音低和更少的影响，所有齿轮选择更大的螺旋角 ,通常约为 30。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第五章 齿轮的计算部分 15 （ 3） 分析 8 牙齿 :容积式齿轮，与修正系数的增加，附录也增加，附录将逐渐变尖。所以你必须计算齿顶圆锥齿轮。 （ 4） 除草机的齿轮强度计算方法 8：局发布了我国国家标准，渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法是设置参照国际标准化组织的计算方法 ，该方法充分考虑各种因素的影响齿轮的承载能力，现在已经成为最准确、全面齿轮强度计算方法。 各种牙齿载荷影响因素大致可以分为四个方面，分别有四个负载系数修改名字，这四个系数分别使用系数、动载荷系数、齿的载荷分布系数和齿间载荷分布系数。 各种齿轮强度计算方法所采用的动载荷系数千伏在形式上有很大的差别，考虑的问题是不一样的。 各种齿轮强度计算方法采用齿的载荷分布系数的计算方法各不相同。 各种齿轮强度计算方法采用齿间载荷分布系数有很大区别处理 由于汽车变速箱的工作特点，使牙齿的负荷波动 ,对于这种不稳定的负载情况。 你可以看到从上面的四个国际标准化组织 齿轮强度计算方法是一种更为合理和精确的方法 ,所以本文齿轮设计计算使用这种方法。 齿轮的传动功率，牙处于悬臂状态 ,齿根弯曲应力和其他压力，并有较大的应力集中，为了使生命的齿轮在一个预定的时期不是折断事故 ,必须使最大应力小于许用应力的牙根。 轮设计过程 （ 1）输出转矩设计： 转速 1 1 3 . 0 4 / m i 5 6 0 轴 I 上的转速 3 3 9 . 1 2 / m i nn n i r 计算轮子传递的转矩 69 . 5 5 1 0 PT n 轮 可得： 1 2 3 3 4 . 5 7T N m m轮 轴 I 上的转矩为： 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第五章 齿轮的计算部分 16 12 3 9 1 1 . 0 9 m (2) （ 2）齿轮的参数设计： 选择齿轮材料、热处理、精度等级及其齿数 使用除草机为一般 工作机、齿轮材料及热处理、 8 精度。齿轮 :40 调 )、齿面硬度 280齿轮 :45 钢 (空调 )、齿面硬度是 240 选择小齿轮齿数： 3，大齿轮齿数： 2 1 1 69Z u Z （ 3）基本参数的选择 试选载荷系数： 选择的齿宽系数为： 查得弹性系数为： 1 8 9 p a (3) 按齿面硬度查取接触疲劳极限： 小齿轮： 720H M P a ， 大齿轮： 580H M P a ； （ 4）计算应力循环次数 N 假设机器负载有轻微的震动 ,除草大约是每月一次 ,每次 2 小时 ,预计使用寿命为50 年。 齿轮的应力循环次数： 1160 hN 可得： 81 1 2 1 0N 大齿轮的应力循环次数为： 712 3 . 7 3 1 0NN i (4) (5)接触疲劳寿命的计算接触疲劳许用应力检查系数： 小齿轮 1 , 大齿轮 2 接触疲劳强度安全系数 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第五章 齿轮的计算部分 17 有公式： 1 l i m 11 5 9 1 . 6H N K M P （ 5） 2 l i m 22 6 6 2 . 4H N K M P （ 6） 试算小齿轮分度圆直径 21312 1 Z （ 7） 可得： 1 2 2 td 为了保证制造工艺简单，取 1 40td 模数： 11 1 . 7 4 ( )dm m 取标准模数 2( )m 小齿轮分度圆直径： 1146d m z m m 大齿轮分度圆直径： 22138d m z m m 大齿轮齿宽 21 3 6 . 8dB b d m m ,圆整取 37b ； 小齿轮齿宽 1 42B (加宽 5中心距 12 922m m 小齿轮齿全高 1 1 1 2 2 . 5 4 . 5h h m m 大齿轮齿全高 2 2 2 2 2 . 5 4 . 5h h m m （ 6）计算载荷系数 K 查得使用系数 圆周力 1 12 1 7 0 . 0 5t ， 1 . 2 5 1 7 0 . 0 5 5 . 7 437b m m 查得动载荷系数 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第五章 齿轮的计算部分 18 查得齿间载荷分配系数 ， 查得齿向载荷分布系数 ， 一般经仔细跑合，取 1 计算载荷系数 2 . 0 3 4A V H K K K （ 7）修正计算： 3311 2 . 0 3 44 0 4 3 . 3 31 . 6d m 已取 1 4 6 4 3 . 3 3d m m m m ,符合接触疲劳强度条件。 （ 8）齿轮齿根弯曲疲劳强度校核过程 确定设计参数 载荷系数 K= 1 . 2 5 1 . 1 7 1 . 2 1 . 2 2 . 0 3 4A V F K K 小齿轮传递的转矩 1 3 9 1 1 . 0 9T N m m 检查齿形系数 1 , 2 和应力修正系数 1 ， 2 检查弯曲疲劳寿命因素：小齿轮 1 ,大齿轮 2 通过齿面硬度查得齿轮的弯曲疲劳极限 ：小齿轮 620F M P a , 大齿轮 450F M P a 计算弯曲疲劳许用应力 F 取弯曲疲劳强度安全系数 由公式 1 l i m 11 F N ,可得 1 4 0 5 P a 由公式 2 l i m 22 F N ，可得 2 3 1 1 . 5F M P a 齿根弯曲应力 11 1 1 112 8 0 . 5F F S Y M P ab d m 12 1 1 212 7 4 . 2F F S Y M P ab d m 结论：计算可得弯曲疲 劳强度足够。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论 文 第六章 轴的计算部分 19 第六章 轴的计算部分 耕除草机中轴 设计 （ 1） 有特殊要求的轴，选择了 45 钢调质处理 ， 640B 初步估算轴径： 根据输入的抗扭强度估算轴的最小直径。根据 45 钢 , 116C 根据公式5%1 33m i n 210 . 1 3 8 91 1 6 8 . 6 1 5 9 . 0 53 3 9 . 1 2 加，取 10d （ 2） 从左轮子连接处向右取： 1 0 1 2 1 4 1 2 1 0m m m m m m m m m m。 考虑到轴的结构工艺性：考虑到结构工艺性，轴的轴左和右制成 2 45倒角。 （ 3）轴 结构设计后，轴部分力量的大小和点位置参数如轴径、轴承寿命、段落是已知的。 齿轮上作用力的大小转矩： 1 2 3 3 4 . 5 7T N m m轮 齿轮 端面分度圆直径： 22 2 6 9 1 3 8 ( )c o s c o s 0z m m 圆周力： 22 1 7 0 . 0 5 ( )t 轮 径向力： t a n t a n 2 01 7 0 . 0 5 6 1 . 9 ( )c o s c o s 0 N 轴向力： t a n 0 ( ) N (8) 受力简图如 13 所示： 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第六章 轴的计算部分 20 图 直面上受力简图 垂直平面轴承的反应力和弯矩主要部分： 1 2 2 . 5 6 9 3 0 . 9 5 ( )1 2 2 . 5 1 2 2 . 5 3 0 . 9 5 ( )D V r B F N 截面 1 2 2 . 5 3 7 9 1 ( ) N m m 左 1 2 2 . 5 3 7 9 1 ( ) N m m 右 垂直面上截面的弯矩如下所示： 图 直面上截面的弯矩 轴承的弯矩和水平平面轴承的主要部分： 1 2 2 . 5 8 5 ( )1 2 2 . 5 1 2 2 . 5 8 5 ( )D H t B F N 截面 C 处的弯矩为： 1 2 2 . 5 1 0 4 1 2 ( )C H B N m m 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第六章 轴的计算部分 21 在水平面上截面的支持力反映在如 14 图所示： 图 平面上截面的支反力 截面 C 处的合成弯矩为： 22 1 1 0 8 1 ( ) M N m m 左 左 22 1 1 0 8 1 ( ) M N m m 右 右 水平面上截面的弯矩及合成弯矩： 图 平面上截面 的弯矩及合成弯矩 按弯扭合成应力校核轴的强度 当进行了检查，对最大弯矩和扭矩的轴截面强度通常是检查，和截面应力计算得到： 22 4 8 . 5 7 ( ) P (9) 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第六章 轴的计算部分 22 通过查表可知： 材料是 45 钢，调质处理的许用应力 1 60M ，因为 1v ，故安全。 耕除草机中轴 I 的设计 （ 1）选择轴 I 无特殊要求的材料，和 45 钢调质处理条件的选择 640B 初步估算轴径： 按扭转强度估计的输入端的最小轴径。按 45 钢，取 116C 根据公式5%1 33m i n 110 . 1 4 6 11 1 6 1 2 . 6 4 1 3 . 2 71 1 3 . 0 4 加，取 14d （ 2） 轴 I 的结构设计。在我上轴零件轴向方向取向。大齿轮轴我对称定位，左右两端套定位，安装、电力传输很简单，常用 的两端轴承相同的大小，以便加工、安装和维护 ,方便拆卸轴承、轴承轴肩不宜过高 。齿轮与轴的轴向固定采用普通平键联接。 根据乍得轴断面尺寸的直径齿轮的关键，为合作，滚子轴承内圈与轴基本孔系统的使用。确定段落耳轴位置确保肩的高度，和长度从左向右轮附件分 14 毫米， 16 毫米， 18 毫米， 22 毫米， 18 毫米， 16 毫米， 14 毫米。 考虑轴的结构工艺性：考虑到轴的结构工艺性，在轴的左端和右段均制成 2 45倒角。 轴 结构设计后，轴部分力量的大小和点位置参数如轴径、轴承寿命、段落是已知的。 该力对齿轮的扭矩： T =3911N 轮端面分度圆直径： 11 2 2 3 4 6 ( )c o s c o s 0z m m 圆周力： 12 1 7 0 . 0 5 ( )径向力： t a n t a n 2 01 7 0 . 0 5 6 1 . 9 ( )c o s c o s 0 N 轴向力： t a n 0 ( ) N 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第六章 轴的计算部分 23 轴 图 I 垂直面上受力简图 轴承的弯矩和垂直平面的主要部分： 211 2 0 . 5 2 4 . 5 1 2 0 . 5 2 1 6 . 5 1 3 0 . 5 ( )1 2 2 . 5 1 2 2 . 5 F F 6 8 . 6 ( )D V r B F N 方向相反 截面 C 处的弯矩为： 11 2 0 . 5 9 6 3 7 2 5 ( ) F N m m 左 2 9 6 1 2 0 . 5 2 0 2 6 6 ( ) F N m m 右 轴 I 垂直面上截面的弯矩 图 矩的轴垂直剖面 水平平面轴承的反应力和弯矩的主要部分 ： 1 2 0 . 5 8 5 ( )1 2 0 . 5 1 2 0 . 5 8 5 ( )D H t B F N 截面 1 2 0 . 5 1 0 2 4 6 ( )C H B N m m 轴 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第六章 轴的计算部分 24 图 I 水平面上截面的支反力 of 面 C 处的合成弯矩为： 22 1 0 9 0 2 ( ) M N m m 左 左 22 2 2 7 0 9 ( ) M N m m 右 右 轴 I 在如图 19 的水平面支撑力。 按弯扭合成应力校核轴的强度 当进行了检查，其最大弯矩和扭矩的轴截面强度通常是检查，取 该截面上的计算应力： 22 2 1 . 4 4 ( ) P (10) 通过查表可知： 材料是 45 钢 ,调质处理的许用应力 1 60M ，因为 1v ，所以安全。 图 I 水平面上截面的弯矩及合成弯矩 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第七章 刀具的设计计算部分 25 第七章 刀具的设计计算部分 具的概述 除草机采用刚性切割类型、运动模式选择往复运动。 往复切割装置由上、下两套刀，动态和双动两个方面。本设计采 用单一动作的运动。单动刀动刀刀是往复运动，其特点是： 0S t t ，叶片的旅行距离和上下刀片都是平等的。 剪切机的上部和下部叶片形状是相同的，剪切，割草两边同时，旅行，速度的大小变化，合理的切削方法是使用一个更大的剪切速度。 刀片的速度图如图 21所示。 剪刀自右移 ,其速度和增加逐渐从零，没有达到 之前，因为刀接触 ,而不是减少。 叶片到达时，两个叶片开始接触，然后被称为切削速度，然后移动到正确的叶片运动减少，叶片到来之前，这两个相互接触刀片，不再切割后，然后被称为切削速度。 由 1 1切割速率的变化转变限度。由图 21可知， 1 于终切速 1 切割速度的变化： 图 割速度的变化 在切割过程中， 一些草的顶部是一个刀片侧到另一个刀和剪切 ,然后切割前倾。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第七章 刀具的设计计算部分 26 具的运动分析 刀片机一起旅行时间的距离称为切刀的过程中，表达了在 H,绝对距离内刀具运动如： 1 0 . 5 12 0 3 6 2 8 6 . 4 90 . 6 2 8 3t n m 500my v t m m 式中： 机器的前进速度 ） 1t 刀具水平运动的距离 C 轮子的周长 一个行程所需要的时间为： 10 201 0 . 0 72 8 6 . 4 9 一个行程运动的绝对距离： 20x 0 35my v t m m 可得切刀的进程 H 为： 0 35mH v