水田平地机的设计【稻田搅浆平地机械优秀课程毕业设计含10张CAD图纸带答辩ppt】-jxsj70
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水田平地机的设计【稻田搅浆平地机械优秀课程毕业设计含10张CAD图纸带答辩ppt】-jxsj70
水田平地机的设计【稻田搅浆平地机械】
摘 要
由于我国土地形状复杂，类型繁多，且纬度跨越大，故我国各省的农业机械各有差异，其现代化程度不同。我省是以水稻为主要粮食的地区,且无法适用于大规模的生产，但又是水田，泥泞土地的作业有一定的难度。本文基于机械设计和相关的理论研究，利用减速箱，单片机和液压装置设计了一台水田平地机。由于本人能力有限，此文只着重设计了其传动装置与平地的液压装置。此次设计的水田平地机特点是结构简单，受力均匀，运行平稳，工作效率高。
关键词：水田平地机 ；耕整机 ；手推 ；液压系统设计
Abstract
due to land complex shapes, type range and latitude spans, of agricultural machinery in all the different, varying degrees of its modernization. I mainly hilly land in type, but with rice as the main food of the region. Cannot be applied to large-scale production, but paddy fields, muddy land a job with a certain degree of difficulty. This article is based on research on mechanical design and theories related to the, using gearboxes, hydraulic design of single-chip and a grader for paddy field. Because of my ability is limited, this article only focuses on the design of its gear and leveling of hydraulic equipment. Grader for paddy field feature of the design is simple, uniform, stable operation, high efficiency.
Keywords: grader for paddy field; cultivator; hand; design of hydraulic systems
目 录
摘要 Ⅰ
abstract Ⅱ
前言 Ⅴ
1 绪论 1
1.1 水田平地机在国内外的发展和使用 1
1.2 设计水田平地机的意义 1
1.3 作品的结构特点与优势 2
2 水田平地机的方案选择 3
2.1 柴油机的选择 4
2.2 减速箱的设计 5
2.3 设计V带 6
2.4 齿轮的设计 8
2.5 轴的设计 11
3 液压系统的设计及整体方案的确定 21
3.1 确定液压系统的压力和流量 21
3.2 液压缸主要尺寸的确定 22
3.3 各主要液压器件选择及其工作原理 22
4 润滑方式的确定以及其它的一些要求 26
5 总结 27
参考文献 28
致谢 29
【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】
CAXA制图
低速轴（行走轮）.dwg
低速齿轮.dwg
减速器中间轴.dwg
基座.dwg
平地机具.dwg
平地机总装配图.dwg
文件清单.txt
液压系统.dwg
稻田搅浆平地机的设计.doc
稻田搅浆平地机的设计答辩PPT.ppt
设计说明书修改２.doc
高速轴(1).dwg
高速轴（２）.dwg
高速齿轮.dwg
- 内容简介：
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I 摘 要 由于我国土地形状复杂，类型繁多，且纬度跨越大，故我国各省的农业机械各有差异，其现代化程度不同。我省是以水稻为主要粮食的地区 ,且 无法适用于大规模的生产，但又是水田，泥泞土地的作业有一定的难度。本文基于机械设计和相关的理论研究，利用减速箱，单片机和液压装置设计了一台水田平地机。由于本人能力有限，此文只着重设计了其传动装置与平地的液压装置。此次设计的水田平地机特点是结构简单，受力均匀，运行平稳，工作效率高。 关键词： 水田平地机 ；耕整机 ；手推 ；液压系统设计 to of in of I in as of be to a a of is on on to of a of my is on of of of is of 录 摘要 . . 前言 . 1 绪论 . 1 水田平地机在国内外的发展和使用 . 1 设计水田平地机的意义 . 1 作品的 结构特点与优势 . 2 2 水田平地机的方案选择 . 3 柴油机的选择 . 4 减速箱的设计 . 5 设计 . 6 齿轮的设计 . 8 轴的设计 . 11 3 液压系统的设计及整体方案的确定 . 21 确定液压系统的压力和流量 . 21 液压缸主要尺寸的确定 . 22 各主要液压器件选择及其工作原理 . 22 4 润滑方式的确定以及其它的一些要求 . 26 5 总结 . 27 参考文献 . 28 谢 . 29 V 前 言 稻田搅浆平地机是我省广泛采用的主要水田平地机械，手推式搅浆平地机适应了我省山丘为主的主要地形形式，并且也满足了耕地的主要作业要求。稻田搅浆平地机之所以有广泛的辅助作业能力，是由于它能完成 360度运动。他们可以单独进行，也可以组合进行。本次研究的是一款能在我省水田中平地搅浆的机械，作业后疏松、平整的土壤更加利于之后的播种以及收割。水耙地是水稻插秧的基础，是提高水稻单产的保证措施之一。近几年水田搅浆技术在广大的水稻种植户中已经逐步得到广泛认可并已进行推广和应用。搅浆平地机工作到也随 着生产的需求加以改造，种类繁多。我在前水田平地机的基础上结合平地机的工作原理对在水田平地机的基础上增添了搅浆装置，平地搅浆装置的集合不仅节省时间，减少进地次数的同时也增加了平地的水平，减少了水田耕作的成本。 1 1 绪论 水田平地机在国内外的发展和使用 随着高新技术的发展及在工程机械产品上的应用，以现代微电子技术为代表的高科技正越来越普遍地用来改造工程机械产品的传统结构。成熟技术的移植应用已大大促进了平地机综合技术水平的进一步提高。在满足新的技术要求前提下选择合理的价位，适应不同档次的用户 需求是目前平地机的发展方面。中国市场与国外市场不同，国外发达国家的农业现代化基本已经形成，平地机的市场走势处于低谷，而中国平地机市场刚刚开始启动，另一方面中国是发展中国家，经济实力等远远落后于发达国家，多种因素决定了现阶段的中国市场对平地机不需要很高的技术含量和高的配置，只要具有同样的作业功能和较好的可靠性，具有性能价格比的优势，就会有高的市场份额。近年来，国外平地机之所以从中国市场逐步退出不是因为国外产品的技术水平不高，而是价位太高。进口机的价位约是国产同类机型的 3倍以上。因此，国产平地机必须在保持或略高 于原同类机型价位的基础上，尽量提高整机的可靠性和操作舒适性来适应中国的市场。 从技术发展角度考虑，中国平地机的发展，依然要跟踪国际领先水平。展望迅速发展的中国市场，加入 0 后国内市场国际化的趋势日趋明显。参与国际交换和分工，充分利用国际先进的配套资源和科学技术，实现技术资源的优化配置，成为国内平地机制造业发展的必经之路。中国平地机技术发展的基本特征应是：高、中、低档产品并存。广泛使用新材料、新工艺，提高制造工艺水平，提高产品的可靠性和寿命，这是国产平地机的发展趋势。 设计水田平地机的 意义 随着我国现代化建设事业的迅速发展，农业现代化的建设越来越紧迫。但由于我国土地形状复杂，类型繁多，且纬度跨越大，故我国各省的农业机械各有差异，其现代化程度不同。我省土地类型主要以丘陵为主，但又是以水稻为主要粮食的地区。无法适用于大规模的生产，但又是水田，泥泞土地的作业有一定的难度。因此我省水田对平地类型的机械有一定的要求。使用方便，外形较小，移动方便是我省现阶段水田平地机的研究意义。 2 作品的结构特点与优势 1）通过小型柴油机作为动力源，具有小型水田也能快速工作的特点 2）体 积小、质量轻、结构简单、操作方便、保养方便、成本低廉，无废气及噪音等污染。 3) 平地的高度可在 20 60向 100200,质量 400右（材料由 45钢制作）； 4)前轮采用双轮耕整机构，具有良好的导向性，后面的平地船通过铰链与行走机构相连，可以大幅度拐弯。 5) 平地的效果较理想，且成本低，是小面积平地的首选产品。 3 2 水田平地机的方案选择 据本次设计要求： 设计出一台水田平地机，由现有双轮耕整机牵引，工作部件平地船 通过振动、对土壤挤压，刮平、推送，实现水田中土壤的平整。经参考众多农机类型，我设计了如图 1所示双轮拖挂式水田平地机。 随着国家惠农政策的不断出台，黑龙江省水稻种植面积的不断扩大，水田农机装备的不断提高，水稻搅浆平地机以其适用、稳定、易行、节本特点成为我国水稻种植必备的平地机械。水田搅浆平地是水稻生产中的重要环节，长期以来，水田耕整地一直延续着传统的耕整地作业模式。主要有旱田水整、旱田灭茬水整两种形式，所以使用机具多为拖拉机配套水田犁、旋耕机、水田耙等。这种耕作方式，机具进地次数多，费工费时，劳动强度 大，作业效率低，资源浪费严重，不仅增加水田生产成本，而且作业质量不能满足插秧作业要求。水田搅浆平地机能一次完成碎土，搅浆，压茬及平地等联合作业，田块能满足机械插秧要求。水田平地技术的应用与传统方法相比，降低生产成本、增产、增收，还可以减少整地用水，联合作业又可以缩短整地时间，节省能源消耗，提高作业效率，实现水稻高产稳产，对促进农业增收、农民增收和保证粮食安全生产具有重要的意义。 因此，我设计的水田搅浆平地机是以 柴油机为动力源，经过 V 带传动将功率传给减速器，经历两级减速后又利用 双轮拖动平地船在水田上行走，平地船与拖拉机具采用三点悬挂方式连接，三点悬挂装置的两个提升杆改用两个双作用油缸，其动作可分别控制，以实现平地具左右两侧提升和下降的独立控制，保证平地机具始终处于水平位置工作。悬挂点以铰链连接，人站在平地船上通过手柄掌控方向。液压控制系统控制平底船左右水平。 柴油机的选择 有常识得知：正常成年人的移动速度为 5km/h，考虑安全问题取v=4km/h=水田耕整作业： nn 2 式中： 耕宽，取 1004 耕深，取 10K 土壤比阻，根据资料取 以1型柴油机 6液压装置 图 2装配简图 过对家乡柴油机的使用情况了解， 175F 1 型柴油发动机的使用率特别广，它是最适合本地环境状况与交通状况的柴油机，它能满足轻小型农业机构的要求，故本次研究以龙舟 动力源驱动。其规格如图 2所示： 型号 175径行程（ 75 70 1kw/ 12kw/ 标定转速（ r/ 2600 润滑方式 离心飞溅 净质量（ 44 图 2柴油机铭牌 5 速箱的设计 减速箱的传动比分配 图 2传动装置示意图 of 常识，取 170重取 70臂抬起高度 h=800油机高 500了让人前方视野开阔，取双轮半径 r=500n= 确定传动装置的总传动比和分配传动比：总传动比： 0 0 轮总 分配传动比：取 i 则 21 ) 取 21 3.1 经计算 i i 注： 带i 为带轮传动比， 1i 为高速级传动比， 2i 为低速级传动比。 算传动装置的运动和动力参数 将传动装置各轴由高速到低速依次定为 1轴、 2轴、 3轴、 4轴 01 12 23 34, , , 依次为电机与轴 1，轴 1与轴 2，轴 2与轴 3，轴 3与轴 4，之间的传动 6 效率。 （ 1）各轴转速： m m 带 (2m 8 6 0 0m 带 (2m i n/ 6 0 0n m 带 (2（ 2）各轴输入功率： d d d 39 9 （ 3） 各轴输入转矩： 0 5 09 5 5 0(2 d 带 d 各轴动力参数结果如下表： 表 2各轴动力参数 名 输入功率 P 出功率 P 入转矩 T 出转矩 T 速 r/油机轴 600 高速轴 52 中间轴 84 低速轴 设计 V 带 7 (1)确定 查机械设计手册2053K 则 (2 根据 4.4,由机械设计2053择 带， 1 125d 。 1212 1 3 . 0 5 1 2 5 0 . 9 8 3 7 3 . 6 3 取 2 375d 。 为带传动的滑动率 。 （ 2）验算 带速： v 600125100060 带速在 范围内，合适。 (3)取 a： 初步选取中心距 a： 7 5 0)3 7 51 2 5( o，取 0 750a 。 所以： )(2221221 (2查资料取 2500么实际中心距： 72 验算小带轮包角 ： 211 8 0 5 7 . 3 1 6 3 1 2 0 。 (2求 ： 00 K K (2根据内插值法得 38.1 C F 09.1 8 由内插值法得 959.0 a F 9 5 K 0 Z c(2取 Z=3根。 （ 4）求作用在带轮轴上的压力 有 q=m，单根 220 500 2 . 5 5 0 0 4 . 4 2 . 5( 1 ) ( 1 ) 0 . 1 0 6 . 2 8 1 9 0 . 93 6 . 2 8 0 . 9 5 9q v Nz v K (2 作用在轴上压力： 0 1632 s i n 2 3 1 9 0 . 9 s i n 1 1 3 2 . 822 F N 齿轮的设计 速齿轮的设计 （ 1）材料：高速级小齿轮选用 45 钢调质，齿面硬度为 250速级大齿轮选用 45 钢正火，齿面硬度为 220 （ 2）查机械设计表 11 550H M 540H M p a 。 又由表 11 。 故 M p aM p 0 0 1l i M p aM p 2l i 。 查机械设计第 168页表 11001 502 。 故 M p aM p 1l i M p aM p 1 0 2l i 。 （ 3）按齿面接触强度设计： 9级精度制造，取载荷系数 ，取齿宽系数 4.0a 计算中心距：由机械设计第 165页式 11 9 5231121 考虑高速级大齿轮与低速级大齿轮相差不大取 210a 则 168221 91 Z 1392 Z 实际传动比： 传动比误差： %5% 。 齿宽： 842 b 901 b 高速级大齿轮： 842 b 1392 Z 高速级小齿轮： 901 b 291 Z （ 4）验算轮齿弯曲强度： 根据机械设计第 167页表 111 2 按最小齿宽 2 84b 计算： 1113222 2 1 . 2 1 0 6 . 9 2 . 6 1 0 4 3 . 58 4 2 . 5 2 9 Y M p ab m Z 22 1 213 6 . 8 p 所以安全。 （ 5）齿轮的圆周速度： 29100060 11 查课本第 162页表 11级的的精度是合适的。 低速级大小齿轮的设计 材料：低速级小齿轮选用 45 钢调质，齿面硬度为 250速级大齿选用 45 钢正火，齿面硬度为 220 查机械设计第 166页表 11 550H M p a 540H M p a 。 查机械设计第 165页表 11 。 故 M p aM p 0 0 1l i M p aM p 4l i 10 查课本第 168页表 11 200F M 150F M 。 故 M p aM p 3l i M p aM p 1 0 4l i 。 按齿面接触强度设计： 9 级精度制造，查课本第 164 页表 11：载荷系数 ，取齿宽系数 计算中心距： 由课本第 165页式 11 5232222 (2取 250a 4m 则 34 2 125m 取 3 27Z 4 98Z 计算传动比误差： 98 3 . 5 627 1 0 0 % 1 . 9 % 5 %3 . 5 6 齿宽： 0 . 5 2 5 0 1 2 5 则取 4 125b 34 5 1 0 1 3 0 低速级大齿轮： 4 125b 4 98Z 低速级小齿轮： 3 130b 3 27Z 验算轮齿弯曲强度：查课本第 167页表 113 4 按最小齿宽 4 125b 计算： 333333222 2 1 . 2 1 5 9 1 . 5 2 . 6 5 1 0 4 7 . 91 2 5 4 2 7 Y M p ab m Z (2 42 3 434 0 . 7 p 安全。 齿轮的圆周速度： 32 2 7 4 6 8 0 . 1 2 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m s 查机械设计教材第 162 页表 11级的的精度是合适的。 11 的设计 高速轴的设计与校核 （ 1）材料：选用 45 号钢调质处理。查机械设计第 230页表 14 35 C=100。 （ 2）各轴段直径的确定：根据机械设计课本第 230页式 14 1m i n 133 3 . 5 21 0 0 2 2 . 43 1 4 . 8n (2又因为装小带轮的电动机轴径 38d ，又因为高速轴第一段轴径装配大带轮， 1 0 . 8 1 . 2 3 8d 所以取 1 36d 。 0。 2 40d 因为大带轮要靠轴肩定位，且还要配合密封圈，所以根据机械设计手册手册 85 页表 7 40d ， L2=m+e+l+5=28+9+16+5=58。 3d 段装配轴承且 32，所以由表 6 45d 。选用 6009轴承。 + 3 +2=16+10+2=28。 4d 段主要是定位轴承，取 4 50d 。 5d 装配齿轮段直径：判断是不是作成齿轮轴： 4 1 2 . 52t m 查机械设计手册 51页表 4 e= 6d 段装配轴承所以 6345 8。 校核该轴和轴承： 3 11 6 作用在齿轮上的圆周力为： 11 径向力为 2 9 8 4 2 0 1 0 7 3 t g t g N 作用在轴 1带轮上的外力： 1 1 3 2 N 求垂直面的支反力： 12 2112211 1 0 7 3 8 0 07 3 2 1 1 (221 1 0 7 3 8 0 0 2 7 3V r F N 求垂直弯矩，并绘制垂直弯矩图： 322 2 7 3 2 1 1 1 0 5 7 . 6 .a v l N m 311 8 0 0 7 3 1 0 5 7 . 4 .a v l N m 求水平面的支承力： 由 1 1 2 2()l l F l得 lF 1 9 72 9 4 821173 2112121 5 12 1 9 72 9 4 812 求并绘制水平面弯矩图： 311 2 1 9 7 7 3 1 0 1 5 8 . 2 l N m 322 7 5 1 2 1 1 1 0 1 5 8 . 4 l N m 求 31129 6 1 1 3 2 . 8 3 8 4 . 37 3 2 1 1 21 3 8 4 . 3 1 1 3 2 . 8 1 5 1 7 . 1 F N 求并绘制 323 1 1 3 2 . 8 9 6 1 0 1 0 8 . 7 l N 311 3 8 4 . 3 7 3 1 0 2 7 . 7a F l N F在 311 3 8 4 . 3 7 3 1 0 2 7 . 7a F l N m 求合成弯矩图： 考虑最不利的情况，把 22av 直接相加。 13 2 2 2 22 7 . 7 5 7 . 6 1 5 8 . 2 1 9 6 . 1 .a a F a V a M M N m 2 2 2 22 7 . 7 5 7 . 4 1 5 8 . 4 1 9 6 . 2 .a a F a V a M M N m 求危险截面当量弯矩： 从图可见， 当量弯矩为：（取折合系数 ） e 2220 (2计算危险截面处轴的直径： 因为材料选 择 #45 调质，则 650B ，许用弯曲应力 1 60b M ，则有： 33312 0 6 . 4 1 0 3 2 . 50 . 1 0 . 1 6 0e m m (2因为 54 50ad d d m m d ，所以该轴是安全的。 弯矩及轴的受力分析图 : 图 2高速的弯矩及受力分析图 of 3）键的设计与校核 : 轴1 14 根据 113 6 , 1 0 6 ，确定 考机械设计教材表 10于 1 36d 在30 38 范围内，故 1d 轴段上采用键 ： 10 8 , 采用 键校核 1=0 综合考虑取 l =50 314 4 1 0 6 . 9 1 0 3 7 . 1 3 6 8 5 0 1 0 p a pd l h （ 2 查课本 155页表 10 50 60b 所选键为： : 1 0 8 5 0b h l 中间轴的设计与校核 （ 1）材料：选用 45 号钢调质 处理。查机械设计课本第 230 页表 14 35 C=100。 故 2m i n 233 3 . 2 11 0 0 3 6 . 168n (21d 段要装配轴承，所以查手册第 9页表 1 40d ，查手册 62页表 6208轴承， + 3 + 2 +(2 3)=18+10+10+2=40。 2d 装配低速级小齿轮，且 21取 2 45d ， 28，因为要比齿轮孔长度少 (2 3)。 3d 段主要是定位高速级大齿轮，所以取 3 60d ， 4 =10。 4d 装配高速级大齿轮，取 4 45d 42。 5d 段要装配轴承，所以查手册第 9页表 1 45d ，查手册 62页表 6208轴承， +23 +3+（ 2 3） =18+10+10+2=43。 （ 2）校核该轴和轴承： 4 17 4 作用在 2、 3齿轮上的圆周力： 32222 2 4 7 0 . 3 1 0 27071 3 9 2 . 5 径向力： 15 22 2 7 0 7 2 0 9 8 5 t g t g N 33 8 7 0 9 2 0 3 1 6 9 t g t g N 求垂直面的支反力 : 1 6941 1 774943 1 6 9941 1 79 8 5321322331 2 3 1 2 3 1 6 9 3 1 6 9 8 5 2 5 0 0V r V F F N 计算垂直弯矩： 311 3 1 6 7 4 1 0 2 3 . 9 m l N m 31 1 2 2 2( ) 3 1 6 ( 7 4 1 1 7 ) 9 8 5 1 1 7 1 0 5 3 . 5 n V l l F l N m 求水平面的支承力： 5 8 6941 1 774 2 1 12 7 0 7948 7 0 9321 322331 2 2 3 1 2 7 0 7 8 7 0 9 4 5 8 6 6 8 3 0H t t F F N 计算、绘制水平面弯矩图： 311 4 5 8 6 7 4 1 0 3 2 3 m l N m 32 1 2 3 2( ) 6 8 3 0 ( 7 4 1 1 7 ) 8 7 0 9 1 1 7 1 0 2 9 5 n H l l F l N m 求合成弯矩图，按最不利情况考虑： 2 2 2 22 3 . 9 3 2 3 3 2 3 . 8 .a m a v m a H M N m (22 2 2 25 3 . 5 2 9 5 3 0 0 .a n a v n a H M N m 求危险截面当量弯矩： 从图可见， 当量弯矩为：（取折合系数 ） 222 1 3 22222 计算危险截面处轴的直径： 16 33314 1 1 1 0 4 0 . 90 . 1 0 . 1 6 0e m m 33314 1 3 1 0 4 0 . 90 . 1 0 . 1 6 0e m m 由于 42 45d d m m d ，所以该轴是安全的。 轴承寿命校核： 轴承寿命可由式 ）（ 进行校核，由于轴承主要承受径向载荷的作用，所以，查课本 259页表 1610取 pt 取 3 2 2 2 21 1 1 3 1 6 4 5 8 6 4 5 9 6r v F N (22 2 2 22 2 2 2 5 0 0 6 8 3 0 7 2 7 3r v F N 6 6 3 321 0 1 0 1 2 9 . 5 1 0( ) ( ) 2 . 1 26 0 6 0 6 8 1 . 1 7 2 7 3h f 轴承使用寿命在 23年范围内，因此所该轴承符合农用机械要求。 图 中间轴的弯矩及受力分析图 17 低速 轴 的设计与校核 1) 弯矩及轴的受力分析图如下图： 图 2低速轴的弯矩及受力分析图 of ）键的设计与校核： 已知 8,45 242 参考机械设计表 10于 )5044(2 d 所以取 :14 9 因为齿轮材料为 45钢。查表 1020100 bL=12810取键长为 110. L=820 取键长为 707 根据挤压强度条件，键的校核为： h 2 (2 P ad h 2 所以所选键为 : : 1 4 9 7 0b h l : 1 4 9 1 1 0b h l 18 确定各轴段直径 计算最小轴段直径。 因 为轴主要承受转矩作用，所以按扭转强度计算，由式 14 9 3331 考虑到该轴段上开有键槽，因此取 1 5 7 . 1 ( 1 5 % ) 5 9 . 9d m m 查手册 9页表 1整成标准值，取 31 为使带轮轴向定位，在外伸端设置轴肩，则第二段轴径 02 。查手册 85页表 7 尺寸符合轴承盖和密封圈标准值，因此取 02 。 设计轴段 3d ，为使轴承装拆方便，查手册 62页，表 6 ，采用挡油环给轴承定位。选轴承 6215: 755,1 3 03 d ，考虑到 挡油环轴向定位，故取 804 d 设计另一端轴颈7d，取 573 ，轴承由挡油环定位，挡油环另一端靠齿轮齿根处定位。 轮装拆方便，设计轴头6d，取76 ，查手册 9页表 106 设计轴环5b 使齿轮轴向定位，故取 80265 取 005 1 . 4 1 . 4 ( 0 . 0 7 8 0 3 ) 1 2b h m m , 确定各轴 段长度。 1l 带轮的尺寸决定 ,1071 2 5 5 0l m e L 2 2 5 4 2 5 1 0 1 9m L B m m , 所以 052 轴头长度 1 2 231 2 5)32(6 短 32 33 2 3 3 8 19 其它各轴段长度由结构决定。 （ 3）校核该轴和轴承： 16 求作用力、力矩和和力矩、危险截面的当量弯矩。 作用在齿轮上的圆周力： 3342 2 1 5 9 1 . 5 1 0 81199 8 4 径向力： 8 1 1 9 2 0 2 9 5 5 t g t g N 30 2 1 5 9 1 . 50 . 2 5 1 0 2 9 4 7270F F N 求垂直面的支反力： 21 122 0 4 . 5 2 9 5 5 20889 7 . 5 2 0 4 . 5 21 2 9 5 5 2 0 8 8 8 6 7V r F N 计算垂直弯矩： 322 8 6 7 2 0 4 . 5 1 0 1 8 0 . 8 .a v l N m 求水平面的支承力。 21122 0 4 . 5 8 1 1 9 1038302 21 5 7 1 4 3 7 5 5 1 9 5 9H t F N 计算、绘制水平面弯矩图。 311 3 7 5 5 8 4 . 5 1 0 3 1 7 l N m 322 1 9 5 9 1 6 2 1 0 3 1 7 l N m 求 31122 4 9 7 1 1 6 1158302 21 1 1 5 8 2 9 4 7 4 1 0 5 F N 求 323 2 9 4 7 1 1 6 1 0 3 4 1 l N 20 311 1 1 5 8 9 7 . 5 1 0 1 0 0 . 1m F l N F在 311 1 1 5 8 9 7 . 5 1 0 1 0 0 . 1m F l N 考虑最不利的情况，把2M 直接相加。 2 2 2 21 0 0 . 1 1 8 0 . 8 4 7 6 . 3 6 2 8 .a m m F a v a M M N m 求危险截面当量弯矩。 从图可见， 当量弯矩为：（取折合系数 ） 2 2 2 23( ) 6 2 8 ( 0 . 6 1 5 9 1 ) 1 1 4 2 T N m 计算危险截面处轴的直径。 因为材料选择 #45 调质，查机械设计手册得 50，许用弯曲应力 0 ，则： 33311 4 2 1 0 5 7 . 50 . 1 0 . 1 6 0e m m 考虑到键槽的影响，取 所以该轴是安全的。 （ 4）键的设计与校核： 因为 3 装带轮查课本 153 页表 10键为 b h:18 11 查 155 页表 10 1 0 0 1 2 0b 因为 07初选键长为 100,校核 34 4 1 6 3 7 . 5 1 0 1156 3 1 0 0 1 8 1 1 p ad l h 所以所选键为 : : 1 8 1 1 1 0 0b h l 6 80d 装齿轮查课本 153 页表 10键为 : 22 14查机械设计 155 页表 10 1 0 0 1 2 0b 因为 22初选键长为 100,校核 34 4 1 6 6 5 . 2 1 0 7 6 . 28 0 1 0 0 2 2 1 4 p ad l h 21 所以所选键为 : : 2 2 1 4 1 0 0b h l . 齿轮及带轮的设计 因 3 4 7 . 5 5 0 0ad m m 采用腹板式结构： 表 2高速大齿轮的设计 of 代号 结构尺寸和计算公式 结果 轮毂处直径 1D 1 5 72 轮毂轴向长度 L 84 倒角尺寸 n 0.5 1 齿根圆处的厚度 0 0 ( 2 4 ) 10 腹板最大直径 1D 102 孔直径 0d 0110 ( )d D d 板厚度 c 齿 宽 2柴油机带轮的设计 of 代号 结构尺寸和计算公式 结果 手册 157页 90mm sh 162 13522 2 ( ) 1 2 5 2 2 2 8 1d H m m 81d 0 2 s ( 0 . 2 0 . 3 ) 0 . 2 5 0 10s 1 1 0 15s 2 0 0 5 2减速箱的带轮设计 号 结构尺寸和计算公式 结果 手册 157页 38mm (1 . 8 2 ) 1 . 8 3 8 (1 . 5 2 ) 1 . 5 3 8 取 60mm 2 ( ) 1 2 5 2 2 2 8 1d H m m 81d 0 2 s ( 0 . 2 0 . 3 ) 0 . 2 5 0 10s 1 1 0 15s 2 0 .稻田搅浆平地机械设计 姓名： 指导老师： 学号： . 水田在我省的适用情况 我省土地以丘陵为主，但又以水稻为主的主要粮食的地区。无法适应于大规模的生产，但又是水田，泥泞的土地作业有一定的难度。本文基于机械设计和相关的研究，利用减速箱，和液压装置设计了一台水田搅浆平地机。 搅浆平地机的实体图： 设计的一些不同： 用。 业时更加舒适。 高作业效率。 装配简图： . 结构特点与优势 ）通过小型柴油机作为动力源，具有小型水田也能快速工作的特点。 ）体积小、质量轻、结构简单、操作方便、保养方便。 ）良好的导向性，平地效果理想。 . 工作原理 设计一台稻田搅浆平地机械，由现有双轮耕整机牵引，工作部件通过搅浆，平底船的振动，对土壤的挤压，刮平、推送以实现水田中土壤的平整， 经参考众多农机类型，我设计了如 图 所示双轮拖挂式水田平地机。柴油机为动力源，经过 历两级减速后又利用 轮拖动平地船在水田上行走，平地船与拖拉机具采用三点悬挂方式连接，三点悬挂装置的两个提升杆改用两个双作用油缸，其动作可分别控制，以实现平地具左右两侧提升和下降的独立控制，保证平地机具始终处于水平位置工作。悬挂点以铰链连接，人站在平地船上通过手柄掌控方向。液压控制系统控制平底船左右水平。 . 柴油机的选择 通过对家乡柴油机的使用情况了解， 175适合本地环境与交通状况的柴油机，能满足小型农业机构要求，故本次设计以龙舟 5 . 减速箱的设计 按常识，取 170重取 70臂抬起高度 h=800油机高 500了让人前方视野开阔，取双轮半径r=500n=此设计减速器。 传动装置示意图： 搅浆机具 耕深 20速 150旋耕刀： 名称：左弯刀 名称：右弯刀 回转半径： 245深： 16. 液压装置 在分析国内外平地控制系统的产品的基础上，借鉴它们的成功经验，根据国内现有产品的现状，以及现有的技术水平，以单片机为控制，以液压系统为执行机构，设计了一种精密水田平地控制系统。在系统设计中，结合实验的实际需要，主要以耕整水田为研究对象。利用电磁阀的控制，实现油泵的不同排量，从而实现排种器的转速控制。 平地机具静态简图： 总结： 本次设计旨在设计一款体积小、质量轻、噪音小、操作灵活方便，适合小面积平地的水田搅浆平地机械，基于以上设计要求，经过几次大的设计方案的变动，最后决定用双轮耕整轮作为动力源，通过带传动到齿轮机构以实现减速、搅浆、拖动平底船在水田行走。 至此，我的设计过程结束，谢谢！ I 摘 要 由于我国土地形状复杂，类型繁多，且纬度跨越大，故我国各省的农业机械各有差异，其现代化程度不同。我省土地类型主要以丘陵为主，但又是以水稻为主要粮食的地区。无法适用于大规模的生产，但又是水田，泥泞土地的作业有一定的难度。本文基于机械设计和相关的理论研究，利用减速箱，单片机和液压装置设计了一台水田平地机。由于本人能力有限，此文只着重设计了其传动装置与平地的液压装置。此次设计的水田平地机特点是结构简单，受力均匀，运行平稳，工作效率高。 关键词： 水田平地机 ；耕整机 ；手推 ；液压系统设计 to of in of I in as of be to a a of is on on to of a of my is on of of of is of 录 摘要 . . 前言 . 1 绪论 . 水田平地机在国内外的发展和使用 . 设计水田平地机的意义 . 作品的结构特点与优势 . 2 水田平地机的方案选择 . 3 柴油机的选择 . 4 减速箱的设计 . 减速箱的传动比分配 . 计算传动装置的运动和动力参数 . 设计 . 齿轮的设计 . 轴的设计 . 11 高速大齿轮及带轮的设计 . 22 5 液压系统的设计及整体方案 的确定 . 24 确定液压系统的压力和流量 . 24 液压缸主要尺寸的确定 . 24 各主要液压器件选择及其工作原理 . 25 其他 . 27 6 润滑方式的确定以及其它的一些要求 . 30 7 总结 . 31 参考文献 . 32 致谢 . 33 V 前 言 稻田搅浆平地机是我省广泛采用的主要水田平地机械，手推式搅浆平地机适应了我省山丘为主的主要地形形式，并且也满足了耕地的主要作业要求。稻田搅浆平地机之所以有广泛的辅助作业能力，是由于它能完成 360度运动。他们 可以单独进行，也可以组合进行。本次研究的是一款能在我省水田中平地搅浆的机械，作业后疏松、平整的土壤更加利于之后的播种以及收割。 1 1 绪论 水田平地机在国内外的发展和使用 随着高新技术的发展及在工程机械产品上的应用，以现代微电子技术为代表的高科技正越来越普遍地用来改造工程机械产品的传统结构。成熟技术的移植应用已大大促进了平地机综合技术水平的进一步提高。在满足新的技术要求前提下选择合理的价位，适应不同档次的用户需求是目前平地机的发展方面。中国市场与国外市场不同，国外发达国家的农业现代化基本 已经形成，平地机的市场走势处于低谷，而中国平地机市场刚刚开始启动，另一方面中国是发展中国家，经济实力等远远落后于发达国家，多种因素决定了现阶段的中国市场对平地机不需要很高的技术含量和高的配置，只要具有同样的作业功能和较好的可靠性，具有性能价格比的优势，就会有高的市场份额。近年来，国外平地机之所以从中国市场逐步退出不是因为国外产品的技术水平不高，而是价位太高。进口机的价位约是国产同类机型的 3倍以上。因此，国产平地机必须在保持或略高于原同类机型价位的基础上，尽量提高整机的可靠性和操作舒适性来适应中国的市场。 从技术发展角度考虑，中国平地机的发展，依然要跟踪国际领先水平。展望迅速发展的中国市场，加入 0 后国内市场国际化的趋势日趋明显。参与国际交换和分工，充分利用国际先进的配套资源和科学技术，实现技术资源的优化配置，成为国内平地机制造业发展的必经之路。中国平地机技术发展的基本特征应是：高、中、低档产品并存。广泛使用新材料、新工艺，提高制造工艺水平，提高产品的可靠性和寿命，这是国产平地机的发展趋势。 设计水田平地机的意义 随着我国现代化建设事业的迅速发展，农业现代化的建设越来越紧迫。但由于我国 土地形状复杂，类型繁多，且纬度跨越大，故我国各省的农业机械各有差异，其现代化程度不同。我省土地类型主要以丘陵为主，但又是以水稻为主要粮食的地区。无法适用于大规模的生产，但又是水田，泥泞土地的作业有一定的难度。因此我省水田对平地类型的机械有一定的要求。使用方便，外形较小，移动方便是我省现阶段水田平地机的研究意义。 作品的结构特点与优势 2 1）通过小型柴油机作为动力源，具有小型水田也能快速工作的特点 2）体积小、质量轻、结构简单、操作方便、保养方便、成本低廉，无废气及噪音等污染。 3) 平地的高度可在 20 60向 100200,质量 400右（材料由 45钢制作）； 4)前轮采用双轮耕整机构，具有良好的导向性，后面的平地船通过铰链与行走机构相连，可以大幅度拐弯。 5) 平地的效果较理想，且成本低，是小面积平地的首选产品。 3 2 水田平地机的方案选择 据本次设计要求： 设计出一台水田平地机，由现有双轮耕整机牵引，工作部件平地船通过振动、对土壤挤压，刮平、推送，实现水田中土壤的平整。经参考众多农机类型，我设 计了如图 1所示双轮拖挂式水田平地机。 柴油机为动力源，经过 V 带传动将功率传给减速器，经历两级减速后又利用 V 带传动将功率传递给行走的双轮，双轮拖动平地船在水田上行走，平地船与拖拉机具采用三点悬挂方式连接，三点悬挂装置的两个提升杆改用两个双作用油缸，其动作可分别控制，以实现平地具左右两侧提升和下降的独立控制，保证平地机具始终处于水平位置工作。悬挂点以铰链连接，人站在平地船上通过手柄掌控方向。液压控制系统控制平底船左右水平。 4 3 柴油机的选择 有常识得知：正 常成年人的移动速度为 5km/h，考虑安全问题取v=4km/h=水田耕整作业： nn 1） 式中： 耕宽，取 100cm 耕深，取 10K 土壤比阻，根据资料取 以1 型柴油机 6 液压装置 图 1 总装配简图 过对家乡柴油机的使用情况了解， 175F 1 型柴油发动机的使用率特别广，它是最适合本地环境状况与交通状况的柴油机，它能满足轻小型农业机构的要求，故本次研究以龙舟 动力源驱动。其规格如图 2所示： 5 图 2 柴油机铭牌 6 4 减速箱的设计 减速箱的传动比分配 图 3 传动装置示意图 of 常识，取 170重取 70臂抬起高度 h=800油机高 500了让人前方视野开阔，取双轮半径 r=500n= 确定传动装置的总传动比和分配传动比：总传动比： 0 0 轮总 1） 分配传动比：取 取 21 3.1 经计算 i i 注：带1i 为高速级传动比， 2i 为低速级传动比。 计算传动装置的运动和动力参数 将传动装置各轴由高速到低速依次定为 1轴、 2轴、 3轴、 4轴 7 01 12 23 34, , , 依次为电机与轴 1，轴 1与轴 2，轴 2与轴 3，轴 3与轴 4，之间的传动效率。 （ 1）各轴转速： m m 带 （ 2） m 8 6 0 0m 带 （ 2） m i n/ 6 0 0n m 带 （ 2） （ 2）各轴输入功率： 1 0 1 3 . 6 7 0 . 9 6 3 . 5 2dp p k W 2 1 1 2 0 1 1 2 3 . 6 7 0 . 9 6 0 . 9 9 0 . 9 6 3 . 2 1dp p p k W 3 2 2 3 0 1 1 2 2 3 3 . 6 7 0 . 9 6 0 . 9 9 0 . 9 6 0 . 9 9 0 . 9 6 3 . 0 5dp p p k W 4 3 3 4 0 1 1 2 2 3 3 4 3 . 6 7 0 . 9 6 0 . 9 9 0 . 9 6 0 . 9 9 0 . 9 6 0 . 9 9 0 . 9 9 3 3dp p p k W （ 3） 各轴输入转矩： 0 5 09 5 5 0（ 2） d 带 d 各轴动力参数结果如下表： 表 1 各轴动力 参数 名 输入功率 P 出功率 P 入转矩 T 出转矩 T 速 r/油机轴 600 高速轴 52 中间轴 84 低速轴 设计 V 带 8 (1)确定 查机械设计手册2053K 则 根据 4.4,由机械设计2053选择 带， 1 125d 。 1212 1 3 . 0 5 1 2 5 0 . 9 8 3 7 3 . 6 3 （ 3） 取 2 375d 。 为带传动的滑动率 。 （ 2）验算带速： v 600125100060 带速在 范围内，合适。 (3)取 a： 初步选取中心距 a： 7 5 0)3 7 51 2 5( o，取 0 750a 。 所以： )(2221221 （ 3） 查资料取 2500么实际中心距： 72 验算小带轮包角 ： 211 8 0 5 7 . 3 1 6 3 1 2 0 。 （ 4） 求 ： 00 K K （ 5） 根据内插值法得 38.1 C F 09.1 由内插值法得 9 959.0 a F 9 5 K 0 Z c（ 6） 取 Z=3根。 （ 4）求作用在带轮轴上的压力 有 q=m，单根 220 500 2 . 5 5 0 0 4 . 4 2 . 5( 1 ) ( 1 ) 0 . 1 0 6 . 2 8 1 9 0 . 93 6 . 2 8 0 . 9 5 9q v Nz v K （ 6） 作用在轴上压力： 0 1632 s i n 2 3 1 9 0 . 9 s i n 1 1 3 2 . 822 F N 齿轮的设计 速齿轮的设计 （ 1）材料：高速级小齿轮选用 45 钢调质，齿面硬度为 250速级大齿轮选用 45钢正火，齿面硬度为 220 （ 2）查机械设计表 11 550H M 540H M p a 。 又由表 11 。 故 M p aM p 0 0 1l i M p aM p 2l i 。 查机械设计第 168页表 11001 502 。 故 M p aM p 1l i M p aM p 1 0 2l i 。 （ 3）按齿面接触强度设计： 9级精度制造，取载荷系数 ，取齿宽系数 4.0a计算中心距：由机械设计第 165页式 11 10 5231121 考虑高速级大齿轮与低速级大齿轮相差不大取 210a 则 168221 91 Z 1392 Z 实际传动比： 传动比误差： %5% 。 齿宽： 842 b 901 b 高速级大齿轮： 842 b 1392 Z 高速级小齿轮： 901 b 291 Z （ 4）验算轮齿弯曲强度： 根据机械设计第 167页表 111 2 按最小齿宽 2 84b 计算： 1113222 2 1 . 2 1 0 6 . 9 2 . 6 1 0 4 3 . 58 4 2 . 5 2 9 Y M p ab m Z （ 7） 22 1 213 6 . 8 p 所以安全。 （ 5）齿轮的圆周速度： 29100060 11 查课本第 162页表 11级的的精度是合适的。 低速级大小齿轮的设计 材料：低速级小齿轮选用 45 钢调质，齿面硬度为 250速级大齿选用 45 钢正火，齿面硬度为 220 查机械设计第 166页表 11 550H M p a 540H M p a 。 查机械设计第 165页表 11 。 故 M p aM p 0 0 1l i M p aM p 4l i 查课本第 168页表 11 200F M 150F M 。 11 故 M p aM p 3l i M p aM p 1 0 4l i 。 按齿面接触强度设计： 9 级精度制造，查课本第 164 页表 11：载荷系数 ，取齿宽系数 计算中心距： 由课本第 165页式 11 5232222 （ 6） 取 250a 4m 则 34 2 125m 取 3 27Z 4 98Z 计算传动比误差： 98 3 . 5 627 1 0 0 % 1 . 9 % 5 %3 . 5 6 齿宽： 0 . 5 2 5 0 1 2 5 则取 4 125b 34 5 1 0 1 3 0 低速级大齿轮： 4 125b 4 98Z 低速级小齿轮： 3 130b 3 27Z 验算轮齿弯曲强度：查课本第 167页表 113 4 按最小齿宽 4 125b 计算： 333333222 2 1 . 2 1 5 9 1 . 5 2 . 6 5 1 0 4 7 . 91 2 5 4 2 7 Y M p ab m Z （ 8） 42 3 434 0 . 7 p 安全。 齿轮的圆周速度： 32 2 7 4 6 8 0 . 1 2 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m s 查机械设计教材第 162 页表 11级的的精度是合适的。 的设计 12 高速轴的设计与校核 （ 1）材料：选用 45 号钢调质处理。查机械设计第 230页表 14 35 C=100。 （ 2）各轴段直径的确定：根据机械设计课本第 230页式 14 1m i . 5 21 0 0 2 2 . 43 1 4 . 8n （ 9） 又因为装小带轮的电动机轴径 38d ，又因为高速轴第一段轴径装配大带轮， 1 0 . 8 1 . 2 3 8d 所以取 1 36d 。 0。 2 40d 因为大带轮要靠轴肩定位，且还要配合密封圈，所以根据机械设计手册手册 85 页表 7 40d ， L2=m+e+l+5=28+9+16+5=58。 3d 段装配轴承且 32，所以由表 6 45d 。选用 6009轴承。 + 3 +2=16+10+2=28。 4d 段主要是定位轴承，取 4 50d 。 5d 装配齿轮段直径：判断是不是作成齿轮轴： 4 1 2 . 52t m 查机械设计手册 51页表 4 e= 6d 段装配轴承所以 6345 8。 校核该轴和轴承： 3 11 6 作用在齿轮上的圆周力为： 11 径向力为 2 9 8 4 2 0 1 0 7 3 t g t g N 作用在轴 1带轮上的外力： 1 1 3 2 N 求垂直面的支反力： 13 2112211 1 0 7 3 8 0 07 3 2 1 1 （ 10） 21 1 0 7 3 8 0 0 2 7 3V r F N 求垂直弯矩，并绘制垂直弯矩图： 322 2 7 3 2 1 1 1 0 5 7 . 6 .a v l N m 311 8 0 0 7 3 1 0 5 7 . 4 .a v l N m 求水平面的支承力： 由 1 1 2 2()l l F l得 2112211 2 9 4 8 2 1 9 77 3 2 1 1 N 21 2 9 4 8 2 1 9 7 7 5 1H t F N 求并绘制水平面弯矩图： 311 2 1 9 7 7 3 1 0 1 5 8 . 2 l N m 322 7 5 1 2 1 1 1 0 1 5 8 . 4 l N m 求 31129 6 1 1 3 2 . 8 3 8 4 . 37 3 2 1 1 21 3 8 4 . 3 1 1 3 2 . 8 1 5 1 7 . 1 F N 求并绘制 323 1 1 3 2 . 8 9 6 1 0 1 0 8 . 7 l N 311 3 8 4 . 3 7 3 1 0 2 7 . 7a F l N F在 311 3 8 4 . 3 7 3 1 0 2 7 . 7a F l N m 求合成弯矩图： 考虑最不利的情况，把 22av 直接相加。 2 2 2 22 7 . 7 5 7 . 6 1 5 8 . 2 1 9 6 . 1 .a a F a V a M M N m 2 2 2 22 7 . 7 5 7 . 4 1 5 8 . 4 1 9 6 . 2 .a a F a V a M M N m 14 求危险截面当量弯矩： 从图可见， 当量弯矩为：（取折合系数 ） e 2220 （ 11） 计算危险截面处轴的直径： 因为材料选择 #45 调质，则 650B ，许用弯曲应力 1 60b M ，则有： 33312 0 6 . 4 1 0 3 2 . 50 . 1 0 . 1 6 0e m m （ 12） 因为 54 50ad d d m m d ，所以该轴是安全的。 弯矩及轴的受力分析图 轴1图 4 高速的弯矩及受力分析图 of 3）键的设计与校核 : 根据 113 6 , 1 0 6 ，确定 考机械设计教材表 10于 1 36d 在30 38 范围内，故 1d 轴段上采用键 ： 10 8 , 采用 15 键校核 . 为 0 综合考虑取 l =50 得 314 4 1 0 6 . 9 1 0 3 7 . 1 3 6 8 5 0 1 0 p a pd l h （ 13） 查课本 155页表 10 50 60b 所选键为： : 1 0 8 5 0b h l 中间轴的设计与校核 （ 1）材料：选用 45 号钢调质处理。查机械设计课本第 230 页表 14 35 C=100。 故 2m i n 233 3 . 2 11 0 0 3 6 . 168n （ 14） 1d 段要装配轴承，所以查手册第 9页表 1 40d ，查手册 62页表 6208轴承， + 3 + 2 +(2 3)=18+10+10+2=40。 2d 装配低速级小齿轮，且 21取 2 45d ， 28，因为要比齿轮孔长度少 23。 3d 段主要是定位高速级大齿轮，所以取 3 60d ， 4 =10。 4d 装配高速级大齿轮，取 4 45d 42。 5d 段要装配轴承，所以查手册第 9页表 1 45d ，查手册 62页表 6208轴承， + 3 + 2 +3+（ 2 3） =18+10+10+2=43。 （ 2）校核该轴 和轴承： 4 17 4 作用在 2、 3齿轮上的圆周力： 32222 2 4 7 0 . 3 1 0 27071 3 9 2 . 5 径向力： 22 2 7 0 7 2 0 9 8 5 t g t g N 33 8 7 0 9 2 0 3 1 6 9 t g t g N 求垂直面的支反力 16 3 3 2 2 311 2 3() 9 8 5 (1 1 7 9 4 ) 3 1 6 9 9 4 3167 4 1 1 7 9 4l F l l l 2 3 1 2 3 1 6 9 3 1 6 9 8 5 2 5 0 0V r V F F N 计算垂直弯矩： 311 3 1 6 7 4 1 0 2 3 . 9 m l N m 31 1 2 2 2( ) 3 1 6 ( 7 4 1 1 7 ) 9 8 5 1 1 7 1 0 5 3 . 5 n V l l F l N m 求水平面的支承力： 3 3 2 2 31 1 2 3() 8 7 0 9 9 4 2 7 0 7 2 1 1 45867 4 1 1 7 9 4l F l l l 2 2 3 1 2 7 0 7 8 7 0 9 4 5 8 6 6 8 3 0H t t F F N 计算、绘制水平面弯矩图： 311 4 5 8 6 7 4 1 0 3 2 3 m l N m 32 1 2 3 2( ) 6 8 3 0 ( 7 4 1 1 7 ) 8 7 0 9 1 1 7 1 0 2 9 5 n H l l F l N m 求合成弯矩图，按最不利情况考虑： 2 2 2 22 3 . 9 3 2 3 3 2 3 . 8 .a m a v m a H M N m （ 5） 2 2 2 25 3 . 5 2 9 5 3 0 0 .a n a v n a H M N m 求危险截面当量弯矩： 从图可 见， 当量弯矩为：（取折合系数 ） 222 1 3 22222 计算危险截面处轴的直径： 33314 1 1 1 0 4 0 . 90 . 1 0 . 1 6 0e m m (7) 17 33314 1 3 1 0 4 0 . 90 . 1 0 . 1 6 0e m m 由于 42 45d d m m d ，所以该轴是安全的。 轴承寿命校核： 轴承寿命可由式 ）（ 进行校核，由于轴承主要承受径向载荷的作用，所以，查课本 259页表 1610取 1, 1 .1,取 3 2 2 2 21 1 1 3 1 6 4 5 8 6 4 5 9 6r v F N （ 8） 2 2 2 22 2 2 2 5 0 0 6 8 3 0 7 2 7 3r v F N 6 6 3 321 0 1 0 1 2 9 . 5 1 0( ) ( ) 2 . 1 26 0 6 0 6 8 1 . 1 7 2 7 3h f 轴承使用寿命在 23年范围内，因此所该轴承符合农用机械要求。图 5 中间轴的弯矩及受力分析图 18 低速 轴 的设计与校核 弯矩及轴的受力分析图如下页图：图 6 低速轴的弯矩及受力分析图 of ）键的 设计与校核： 已知 8,45 242 参考机械设计表 10于 2 ( 4 4 5 0 )d 所以取 :14 9 因为齿轮材料为 45钢。查表 10 1 0 0 1 2 0b L=12810取键长为 110. L=820 取键长为 70 根据挤压强度条件，键的校核为： h 2 （ 2） P ad h 2 （ 2） 19 所以所选键为 : : 1 4 9 7 0b h l : 1 4 9 1 1 0b h l 确定各轴段直径 计算最小轴段直径。 因为轴主要承受转矩作用，所以按扭转强度计算，由式 14 3 33133 . 5 61 0 0 5 7 . 11 9 . 1 m 考虑到该轴段上开有键槽，因此取 1 5 7 . 1 ( 1 5 % ) 5 9 . 9d m m 查手册 9页表 1整成标准值，取 1 63d 为使带轮轴向定位，在外伸端设置轴肩，则第二段轴径 2 70d 。查手册 85页表 7尺寸符合轴承盖和密封圈标准值，因此取 2 70d 。 设计轴段 3d ，为使轴承装拆方便，查手册 62页，表 6 ，采用挡油环给轴承定位。选轴承 6215: 1 3 0 , 2 5 , 8 4 d 。 3 75d 设计
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