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制钵机的设计【7张CAD图纸】【优秀】

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关键词：: 制钵机设计 cad图纸

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制钵机的设计

39页 10000字数+说明书+任务书+外文翻译+7张CAD图纸【详情如下】

A3偏心轮.dwg

任务书.doc

偏心轮.dwg

制钵机的设计论文.doc

外文翻译--机械技术在橡胶工业中的应用概述.doc

大带轮.dwg

大齿轮.dwg

槽轮转盘.dwg

装配图.dwg

轴.dwg

A3偏心轮.gif

槽轮转盘.gif

大齿轮.gif

大带轮.gif

偏心轮.gif

制钵机的设计.gif

轴.gif

摘　　要5

1、引言5

1.1研究设计制钵机的意义5

1.2制钵机现状分析5

1.3制钵机的应用前景5

1.4课题研究的内容及拟采取的技术、方法5

2、制钵机的用途和设计要求5

2.1用途5

2.2设计要求5

3、制钵机总体方案的设计5

3.1工艺分析5

3.2 机构的方案比较及选择5

3.3拌料、填料5

3.4物料输送和各工序转移5

3.5钵体的成型和冲出5

3.6播种和覆土5

3.7协调配合关系5

3.8拟定传动方案5

4、绘制工作循环图5

5、减速系统的设计5

5.1电动机的选择5

5.2传动比的确定，各轴功率以及带传动设计5

5.3齿轮设计和校对5

6、主要结构设计5

6.1模盘的结构和尺寸确定5

6.2曲柄（偏心轮）滑块（滑杆）机构的结构尺寸5

6.3轴Ⅲ的结构设计及其校核5

6.4轴承的校核5

6.5键较核5

6.6机构生产调节说明5

7、总结5

参考文献:5

致谢5

制钵机的设计

摘　要：本文所设计的ZBJ1000型制钵机是用来生产在农业生产中广泛使用的育秧钵。育秧钵的钵体由配有各种肥料的土壤做成圆柱状，上端有一凹孔，用来播种种子。用育秧钵进行育苗和移栽，能够保证种子有足够养料以及种子成苗后可以方便的移栽到田间，种子发芽率、成活率高，苗体强壮且防虫害。

ZBJ1000型制钵机，吸取了前人研究成果的精华，与手工制钵和过去的制钵机不同的是，ZBJ1000型制钵机具有生产率更高，结构更简单，操作更方便，基本实现自动化，性价比高等优点；提高了生产效率并可实现大规模生产，可以保证秧苗早育、早熟、早上市，同时还能节约劳动力、种子、肥料、农药等。

本文从ZBJ1000型制钵机的工作原理、运动协调、总体结构、运动和尺寸等多方面进行了说明和分析。

关键词：制钵机、育秧、运动分析、营养钵

Abstract：ZBJ1000 earthen bowl machine ,which is designed in this text ,is used to produce the seedling bowl ,which is very popular in the agricultural produce .The seedling bowl is made as a cylinder by the nutritional soil ,which consists of all kinds of fertilizer .And there is a cave pit in the top of the bowl , which is the very hole we put the seedling in .Growing and transplanting the seeds in this bowl can make sure the seeds have enough time and nutrition to grow with ,high germination rate ,high survival rate ,strong and anti-pest.

ZBJ1000 earthen bowl machine ,differently from the former machine ,has lots of benefits just like :higher production ,easier structure ,more convenient handling ,automation and economy .Besides it can realize the earlier growth ,earlier maturity ,earlier on market , and it can economy labor force ,fertilizer and agrochemical at the same time.

This text is going to introduce the ZBJ1000 earthen bowl machine about its structure ,motion ,work principle and size.

Keywords：earthen bowl machine 、nursery 、kinematical analysis 、bowl.

1、引言

1.1研究设计制钵机的意义

育苗制钵机广泛应用于我国农业生产中，目前，建设社会主义新农村是我国的一项政策。在建设社会主义新农村的过程中，提高农业机械的生产效率，降低农业机械的成本是不容忽视的，从这个方面来说，本课题设计全自动制钵机是响应国家政策，是有利于农村发展的，具有长远的发展前景。

选制钵机作为毕业设计的内容，一方面，可全面的总结大学四年来所学的专业知识，并将本专业各方面的知识的运用结合起来，锻炼了自己的机械综合运用专业素质；另一方面，初步尝试了从事系统的科学研究，通过本次设计，深入认识了一般成型机的设计方法和思路，对毕业以后的工作学习有很大的帮助。此外，制钵机的设计内容、工作量适合，作为毕业设计的内容是完全符合要求的。

1.2制钵机现状分析

1.国内发展概况

　　　我国对农作物机械化育苗移栽技术的研究早在20世纪50年代末至60年代初已经开始，但当时人们只看到育苗移栽的好处和效率，忽视了经济效益，更没有科学地分析育苗移栽机械化生产过程中的多种技术难题。近年来，人们对育苗移栽技术有了进一步认识，开始对其重视起来。然而，由于我国地域辽阔，自然条件千差万别，各地的生产条件和环境各不相同，加之各地经济发展水平不一致，所以到现在为止，总体上基本于一种小规模手工操作状态。

1.3制钵机的应用前景

　　　机械化育苗的发展促进了种植制度的改革和进步机械化育苗技术的发展促使作物移栽种植面积增加，露地直播面积减少。种植者认为:购买商品苗直接定植，虽然较露地直播约增加成本20%左右，但是可实现管理规范化，而且种植密度有保障，节省劳力，能增产20%，作物生长整齐一致，便于机械化作业和采收。

2、制钵机的用途和设计要求

2.1用途

　　　营养土钵制钵机是一种制作培育苗钵体土胚的机器，该机可替代人工自动制作钵体，具有生产效率高，结构简单，稳固可靠，容易操作等特点。

　　　育苗钵是一种培农作物育苗用的土胚，它能使种子在育苗期有足够的养料及苗成长后能方便的移植到田间栽种。育苗钵由配有各种肥料的土壤做成圆柱形状并在上端挖一个凹孔使之成钵状。使用时将种子播在凹孔中，用土覆盖，待苗成长后连育苗钵一起移到田间栽种即可

2.2设计要求

1.钵的结构尺寸（见图2.1）

图2.1 营养土钵

本设计具体参数有如下几点要求:

生产率；

设工作年限10年，每年工作300天，每天工作8小时。

营养土钵规格2025mm，播种量为。

3、制钵机总体方案的设计

3.1 工艺分析

3.1.1最早的手工制秧钵的方法

　　　步骤：（1）将肥料和土壤拌均匀，用筛子筛细。

（2）将上述土壤放入一个模子，见图3.1 a 。

（3）用一冲头将土壤冲紧，冲头下部有一凸头，见图3.1 b 。

（4）再将模子托起，育苗钵被冲出，见图3.1 c 。

参考文献:

[1]张晓玲主编.机械原理课程设计指导.北京航空航天大学出版社，2008.

[2]葛龙光，窦晓黎，叶建伟. 手提式制钵器技术简介.云南农业, 1997,(5).

[3]孟宪源，姜琪主编.机构构型与应用.机械工业出版社，2004 .

[4]侯珍秀主编.机械系统设计.哈尔滨工业大学出版社，2000 .

[5] 张维凯，王曙光. AutoCAD2007中文版标准教程．北京:清华大学出版社，2007.

[6] 濮良贵，纪名刚.机械设计（第八版）.北京：高等教育出版社，2007.

[7] 孙恒,陈作模.机械原理(第七版)。北京：高等教育出版社，2006.

[8] 成大先主编.机械设计手册.北京：化学工业出版社，2004.

[9] 郑文纬,吴克坚.东南大学机械学学科组,机械原理[M].北京:高等教育出版,1999,6.

[10] 蒋恩臣.农业生产机械化.3版.北京:中国农业出版社，2003,3

[11] 机械设计手册编委会.机械设计手册.第2卷.北京：机械工业出版社，2004,8

[12] 农业工程大学.农业机械学[M].北京:北京农业出版社,1999，6

[13] 杨文珍，陆秋君，赵匀.圆盘式精密播种制钵机运动学优化设计.浙江大学学报（农业与生命科学版）31（3）,2005,4

[14] 杨文珍，陆秋君，赵匀.圆盘式精密播种制钵机计算机分析与设计.中国农业化，2004,4

[15] 杨文珍，赵匀，李革，俞高红.播种制钵机的研究与展望.农业化研究，2003，3

[16] 王世刚，张秀亲，苗淑杰.机械设计实践.哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2003,8

[17] 徐灏.机械设计手册.2版.北京：北京工业出版社，2001,9

[18] 赵大龙玉米制钵机毕业设计论文.安徽科技学院.2010.6

内容简介：: 湘潭大学毕业设计说明书题目：制钵机的设计学院：兴湘学院专业：机械设计制造及其自动化学号：姓名：指导教师：完成日期： 2014年5月25日目录摘要51、引言51.1研究设计制钵机的意义51.2制钵机现状分析51.3制钵机的应用前景51.4课题研究的内容及拟采取的技术、方法52、制钵机的用途和设计要求52.1用途52.2设计要求53、制钵机总体方案的设计53.1工艺分析53.2 机构的方案比较及选择53.3拌料、填料53.4物料输送和各工序转移53.5钵体的成型和冲出53.6播种和覆土53.7协调配合关系53.8拟定传动方案54、绘制工作循环图55、减速系统的设计55.1电动机的选择55.2传动比的确定，各轴功率以及带传动设计55.3齿轮设计和校对56、主要结构设计56.1模盘的结构和尺寸确定56.2曲柄（偏心轮）滑块（滑杆）机构的结构尺寸56.3轴的结构设计及其校核56.4轴承的校核56.5键较核56.6机构生产调节说明57、总结5参考文献:5致谢5制钵机的设计摘要：本文所设计的ZBJ1000型制钵机是用来生产在农业生产中广泛使用的育秧钵。育秧钵的钵体由配有各种肥料的土壤做成圆柱状，上端有一凹孔，用来播种种子。用育秧钵进行育苗和移栽，能够保证种子有足够养料以及种子成苗后可以方便的移栽到田间，种子发芽率、成活率高，苗体强壮且防虫害。 ZBJ1000型制钵机，吸取了前人研究成果的精华，与手工制钵和过去的制钵机不同的是，ZBJ1000型制钵机具有生产率更高，结构更简单，操作更方便，基本实现自动化，性价比高等优点；提高了生产效率并可实现大规模生产，可以保证秧苗早育、早熟、早上市，同时还能节约劳动力、种子、肥料、农药等。本文从ZBJ1000型制钵机的工作原理、运动协调、总体结构、运动和尺寸等多方面进行了说明和分析。关键词：制钵机、育秧、运动分析、营养钵Abstract：ZBJ1000 earthen bowl machine ,which is designed in this text ,is used to produce the seedling bowl ,which is very popular in the agricultural produce .The seedling bowl is made as a cylinder by the nutritional soil ,which consists of all kinds of fertilizer .And there is a cave pit in the top of the bowl , which is the very hole we put the seedling in .Growing and transplanting the seeds in this bowl can make sure the seeds have enough time and nutrition to grow with ,high germination rate ,high survival rate ,strong and anti-pest. ZBJ1000 earthen bowl machine ,differently from the former machine ,has lots of benefits just like :higher production ,easier structure ,more convenient handling ,automation and economy .Besides it can realize the earlier growth ,earlier maturity ,earlier on market , and it can economy labor force ,fertilizer and agrochemical at the same time. This text is going to introduce the ZBJ1000 earthen bowl machine about its structure ,motion ,work principle and size.Keywords：earthen bowl machine 、nursery 、kinematical analysis 、bowl.1、引言1.1研究设计制钵机的意义育苗制钵机广泛应用于我国农业生产中，目前，建设社会主义新农村是我国的一项政策。在建设社会主义新农村的过程中，提高农业机械的生产效率，降低农业机械的成本是不容忽视的，从这个方面来说，本课题设计全自动制钵机是响应国家政策，是有利于农村发展的，具有长远的发展前景。选制钵机作为毕业设计的内容，一方面，可全面的总结大学四年来所学的专业知识，并将本专业各方面的知识的运用结合起来，锻炼了自己的机械综合运用专业素质；另一方面，初步尝试了从事系统的科学研究，通过本次设计，深入认识了一般成型机的设计方法和思路，对毕业以后的工作学习有很大的帮助。此外，制钵机的设计内容、工作量适合，作为毕业设计的内容是完全符合要求的。1.2制钵机现状分析 1.国内发展概况我国对农作物机械化育苗移栽技术的研究早在20世纪50年代末至60年代初已经开始，但当时人们只看到育苗移栽的好处和效率，忽视了经济效益，更没有科学地分析育苗移栽机械化生产过程中的多种技术难题。近年来，人们对育苗移栽技术有了进一步认识，开始对其重视起来。然而，由于我国地域辽阔，自然条件千差万别，各地的生产条件和环境各不相同，加之各地经济发展水平不一致，所以到现在为止，总体上基本于一种小规模手工操作状态。1.3制钵机的应用前景机械化育苗的发展促进了种植制度的改革和进步机械化育苗技术的发展促使作物移栽种植面积增加，露地直播面积减少。种植者认为:购买商品苗直接定植，虽然较露地直播约增加成本20%左右，但是可实现管理规范化，而且种植密度有保障，节省劳力，能增产20%，作物生长整齐一致，便于机械化作业和采收。2、制钵机的用途和设计要求2.1用途营养土钵制钵机是一种制作培育苗钵体土胚的机器，该机可替代人工自动制作钵体，具有生产效率高，结构简单，稳固可靠，容易操作等特点。育苗钵是一种培农作物育苗用的土胚，它能使种子在育苗期有足够的养料及苗成长后能方便的移植到田间栽种。育苗钵由配有各种肥料的土壤做成圆柱形状并在上端挖一个凹孔使之成钵状。使用时将种子播在凹孔中，用土覆盖，待苗成长后连育苗钵一起移到田间栽种即可。2.2设计要求1.钵的结构尺寸（见图2.1）图2.1 营养土钵本设计具体参数有如下几点要求:1、生产率；2、设工作年限10年，每年工作300天，每天工作8小时。3、营养土钵规格2025mm，播种量为。3、制钵机总体方案的设计3.1 工艺分析3.1.1最早的手工制秧钵的方法步骤：（1）将肥料和土壤拌均匀，用筛子筛细。（2）将上述土壤放入一个模子，见图3.1 a 。（3）用一冲头将土壤冲紧，冲头下部有一凸头，见图3.1 b 。（4）再将模子托起，育苗钵被冲出，见图3.1 c 。a) b) c)图3.1 手工制作营养土钵由手工制造方法可知，制造钵体需要五个工艺流程，即填料冲压成型播种覆土冲出成品进入下一个循环图3.23.2 机构的方案比较及选择3.2.1制钵压钵、送钵执行机构的方案比较方案一：曲柄（偏心轮）滑块（滑杆）机构（如图3.3所示）图3.3 图3.3偏心轮的匀速转动，推动滑块上下滑动，滑块带动压杆推杆上、下移动实现对模盘孔内土进行冲压成钵。优点：偏心轮适合较高的转速，在曲柄转动下，带动压杆往复运动，并且采用对心结构，能使压杆推杆运动平稳，而且能够承受较大的载荷，机械效率较高。缺点：传动路线较长。方案二：凸轮机构（如图3.4所示）图3.4 图3.4凸轮机构匀速转动，推动推杆上下移动，压杆推杆对营养土钵冲压成型。优点：通过设计不同的轮廓曲线，可以实现预期的各种运动规律，并能有效冲击，只要恰当设计好轮廓曲线，能使压力大小随运动而变化并且凸轮机构响应快速，机构紧凑。缺点：凸轮不适合较快速的运转，很容易磨损。方案三：曲柄滑块机构（如图3.5所示）图3.5 图3.5曲柄匀速转动，推动滑块上下移动，滑块带动压杆推杆上下移动实现对营养土的冲压。此方案与方案一、二比较，区别在于驱动构件的不同，在大麻烦是动力部分，无法提供足够的动力带动驱动件转动。综上三种方案所述，由于要求机构运动速度较快，传动平稳，机械效率高，机械使用寿命长，综合考虑选择方案一。 3.2.2排种机构的设计与分析方案一、槽轮机构（如图3.6所示）图3.6 图3.6拨盘匀速转动，拨盘上的圆销进入槽轮径向槽时，推动槽轮转动，从而实现排种，圆销未进入槽轮，槽轮不动，不排种，槽轮间歇性运动实现定时定地的排种。优点：机构简单，外形尺寸小，机械效率搞，并能较平稳的间歇性转动，适用于速度不太高的场合。缺点：存在柔性冲击，使构件损坏，而且槽轮机构制造工艺复杂。方案二：几轮机构（如图3.7所示）图3.7 图3.7当摇杆逆时针转动时，棘爪推动棘轮顺时针转动一个角度，止动爪阻止棘轮转动，棘轮静止不动，摇杆往复摆动以拨动棘轮间歇转动，棘轮没转动一格，就往下排种，摇杆顺时针转动不排种。优点：机构简单，制造方便，运动可靠。缺点：工作时有较大的冲击和噪声，运动槽度较差，不适合高速转动和重载荷场合。方案三：不完全齿轮机构（如图3.8所示）图3.8 图3.8完全齿轮转动一圈，推动从动轮转动一格，从而使种子下落到钵孔内，在不啮合时，种子则不会下落。优点：结构简单，容易制造，工作可靠，制造成本低。缺点：受到冲击较大，不适合高速的运动场合，齿数较少，会产生根切，对齿轮造成破坏，传动平稳性较差。综上三种方案，考虑到传动平稳性，及更好地满足设计要求，选择方案一合适。3.2.3钵盘转动机构的设计与分析方案一、槽轮机构（如图3.6所示）主动拨盘带动圆销转动，圆销进入槽轮时，驱动槽轮转动，带动钵盘转动，圆销未进入槽轮时，槽轮被卡住，钵盘不转动，从而实现了钵盘每转过60的间歇运动。优点：槽轮机构简单，外形尺寸小，机械效率高，并能够平稳地间歇性转位。方案二、棘轮机构（如图3.7所示）摇杆往复摆动，使棘轮间歇性转动，棘轮每转动一格，钵盘就转动一格，棘轮静止时，钵盘不动。优点：机构简单，制造方便，运动可靠，棘轮每转过角度的大小可以在较大范围内调节。缺点：工作时有较大的冲击和噪声而且运动精度较差。方案三、不完全齿轮（如图3.8所示）优点：结构简单，容易制造，工作可靠。缺点：不完全齿轮有较大的冲击。综上所述选择方案一，方案一机械效率高，传动平稳，能够间歇的转位。3.3拌料、填料将已拌好的营养土在搅拌箱内继续充分拌匀，并填入模孔然后刮平。搅拌箱内的搅拌叉可起填料推杆的作用，同时它也起到破坏营养土的“安息状态”的作用，它在搅拌箱内作连续回转运动。3.4物料输送和各工序转移转盘上的模孔数至少应有六个，其工艺职能分别为待料，填料，成型，播种，覆土和冲出。转盘和模孔作间歇的转动。由控制系统带动起回转速度的快慢和各工序之间的转移。3.5钵体的成型和冲出两冲头作直线往复运动，在模孔中将土壤挤压成型和冲出钵体，成型冲头比冲出冲头的工作行程要长，其差值取决于钵体的尺寸、土壤的压缩比以及所选曲柄滑块机构的杆长关系等。3.6播种和覆土在钵体的成型和冲出过程之间要有播种和覆土机构，该机构由棉花播种机的播种机构演变而来，是由同步带带动机构转动，同时取一定量的种子和土壤由导管导入钵体，同时完成播种和覆土。其机构采用下图结构：图3.9 上面的结构非常简单。由下端回转体的回转，通过其上的凹坑来取种子或营养土。其坑的的大小可以由种子的尺寸和需要覆土量来调节。3.7协调配合关系两冲头作直线往复运动。当转盘静止时，由冲头冲模而脱离模孔，再回复到冲压位置，完成一次冲压，同时播种轮转一周完成一次播种和覆土；周而复始。3.8拟定传动方案制钵机主要由两部分组成：工作机构和传动机构。主要包括搅拌箱、搅拌叉、槽轮转盘、冲头，导管等。主要功能是：（1）将配有各种肥料的土壤拌匀，然后填入模孔中；（2）将模孔中松散的土壤经压紧、成型并最终将钵体冲出；（3）在成型和将钵体冲出之间有导管将种子和土壤导入，完成播和覆土。传动机构：主要包括电动机、皮带轮、齿轮副、曲柄连杆机构等，传动路线有三条：一条是由电动机皮带传动直齿轮圆柱齿轮传动曲柄连杆机构所组成，主要功能是完成压紧和冲出动作；另一条是由直齿圆柱齿轮圆锥齿轮传动直齿圆柱齿轮转盘，其主要功能是完成土壤的搅拌和填料动作。并且由转盘上的槽轮完成间歇运动。还有一条是由直齿轮圆柱齿轮传动直齿圆柱齿轮（曲柄连杆机构）-同步带-导管，主要功能是完成播种和覆土工作；1）传动系统的分析图3.10如图3.10所示，制钵机的总体布局的特点为：（1）搅拌箱处于整机的最高的位置，便于直接将土壤在填料推杆即搅拌叉作用下，通过箱体底部的缺口自动填入下部转盘的模孔中。（2）两冲头由同一个曲柄滑块机构带动，并且带动两冲头的滑轴V轴（即曲柄滑块机构中的滑块）与转盘的回转轴合二为一，搅拌器的转轴与小齿轮9的转轴共用轴IV，结构因此得到简化，传动链紧凑，提高了传动精度。（3）搅拌箱下面的支撑体采用“双八字”形铸件，电动机处于机体的最低位置有利于降低重心，稳定机身。（4）带轮和高速齿轮置于支撑体左侧，滑轴，冲头及转盘置于支撑体右侧，一方面高速传动部分便于集中安装防护罩，另一方面有利于整机的平衡，此外也有利于装配，检修。（5）播种和覆土机构采用导管引入，减小了体积，简化了机构。4、绘制工作循环图由于搅拌机构的运动是连续进行的，故主要考虑冲头和模孔之间的运动关系。为了协调它们之间的运动，特绘制出工作循环图，如图4.1所示。图4.1 制钵机工作循环图机械的运动循环是指机械完成其功能所需要的总时间，通常以T表示。机械的运动循环往往与各执行机构的运动循环相一致，因为执行机构的生产节奏就是整台机器的运动节奏。执行机构中执行构件的运动循环至少包括一个工作行程和一个空回行程。在我们这个设计里就是这样，执行构件冲头的运动循环就是有一个工作行程和一个急速的空回行程。因此，可以冲头运动循环T可以表示为：式中 -执行机构工作行程时间； -执行机构空回行程时间。要绘制工作循环图，首先要确定执行机构的运动循环时间T。因为制钵机的生产率要求是3000个/小时，即50个/分钟。同时，偏心轮转一圈（360），冲头完成一次工作循环。所以，偏心轮的转速为n=50r/min，其运动循环时间为T=60/n=1.2s其次，就是要确定执行构件各区段的运动时间及相应的偏心轮转角。由于冲头的工作行程是随着转盘一起转动的，而且转过的角度是确定的。所以，工作行程的时间可以根据转盘的转速和冲头转过的角度来确定；而空回行程的时间应该相对较短。与工作行程和空回行程相对应的偏心轮转角分别为180。5、减速系统的设计5.1电动机的选择（1）选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用Y系列三相笼型异步电动机，全封闭自扇冷式结构，电压220V。（2）选择电动机的功率 1）选择依据：电动机额定功率电动机所需工作功率为：工作机的有效功率，单位（KW）。从动机到工作输送带间的总效率。其中带传动的效率直齿轮传动8级；滚子轴承的效率（一对）；锥齿轮的效率槽轮的效率；2）电动机的功率由该设备所消耗的功率决定，该设备的消耗的功率主要有：压紧冲出营养钵所做功；转盘转动过程中克服摩擦力做功；搅拌器消耗功率；1、压紧和冲出时营养钵作功冲头工作时平均所受的压力取100kg（按经验选取），冲头行程为160mm，上下的总位移为320mm，每小时往返1880次，所消耗的功率按下式计算：式中 F冲头在行程所受的平均压力，单位 N; S冲头每次行程的位移量，单位 m； n冲头每小时的行程次数，单位次/小时。因此压紧和冲出时作功，但主要消耗在第一工位。模孔转盘上均匀分布着6个模孔，根据每小时生产定额，模孔转盘的转速为转盘每转一圈，冲头上下6次往复运动。则偏心轮的转速为：2、转盘转动过程中克服摩擦做功3、转盘克服的摩擦力有：1、底板（土钵挡板）与转盘的摩擦； 2、搅拌箱的搅拌器与转盘上的摩擦； 3、土壤与转盘的摩擦。其消耗的功率大约为：=0.2kw （类比法，参考文献5）；3、搅拌器消耗功率由于搅拌器的转速不高，估计推动1立方米的土料需要1吨的力。搅拌器的体积为：=3.140.25=0.03142推动的土料需要的平均力： =消耗功率：总的工作功率：总的机械功率：则电动机的功率为：（3)选择电动机由于该机为农用机械，主要是针对农村和农场设计的，一般的农村用电电压为220V，又异步电动机比直流电动机使用方便，价格低廉，因此该机采用单相电容启动异步电动机作动力源。电动机型号为Y90S4，其特性参数见下表。表5.1电动机主要技术数据、外形和安装尺寸表型号额定功率/kW满载转速/r/min最大转矩重量/kgY90S41.114002.222外形尺寸/mmmmmmL(AB/2+AD)+HD中心高/mmH安装尺寸/mmAB轴伸尺寸/mmmmDE平键尺寸/mmmmFG3102451909014010024508205.2传动比的确定，各轴功率以及带传动设计5.2.1传动比的确定由设计要求可知，电动机的给定转速，而生产率的给定值为1880 穴/小时，即生产率为所以总传动比的大小可以确定根据机械设计中关于V型带传动比分配原：由于带传动的传动比不宜太大，一般5，故可分。要求偏心轮转6圈时转盘旋转一圈，因此就要求两锥齿轮的传动比和转盘齿轮的传动比乘积等于6，即： =其它齿轮的传动比为了保证转盘和搅拌器的尺寸和搅拌器的速度，并简化机构，选两直齿锥齿轮的传动比=1，则小齿轮5和直齿圆柱齿轮的传动比=6。所以小齿轮5的转速、搅拌器的转速和偏心轮的转速三者相同。5.2.2计算各轴的转速和功率（1）各轴的转速轴轴轴（2）各轴功率由机械设计课程设计指导书表9.2查得，带传动的效率；直齿轮传动8级的效率0.97；滚子轴承的效率0.98（一对）；锥齿轮传动8级的效率0.97；=0.9 类比法，参考文献5，则转盘所需功率=0.2kw 轴所需功率轴所需功率轴所需功 5.2.3 设计V型带轮的结构和尺寸和校对1.确定计算功率计算功率，KW；工作情况系数；所需传递的额定功率，KW;根据机械设计表8-7，载荷变动小，空、轻载起动，选取=1.1，则 =1.11.1=1.21KW2. 选择V带型，小带轮转速，由机械设计图8-11选择Z型V带。取，由机械设计表8-8进行圆整选择。3. 验证带速因为，故V带合适。4. 确定中心距a和基准长度根据机械设计知：所以取=450由根据机械设计表8-2选取基带长度 =1600mm 5. 计算实际中心距小带轮上的包角：即符合设计验证条件，所以此设计方案合理。6. 确定带的根数Z 1）计算单根V带的额定功率由根据机械设计表8-4a得。根据和Z型带查表8-4b得。查机械设计表8-5得，查表8-2得，于是 2）计算V带的根数z 取4根7计算单根V带的初拉力的最小值由表8-3得Z型带的单位长度，所以应使带的实际初拉力。8计算压轴力压轴力的最小值9带轮的结构设计带轮的材料都采用HT200，由大带轮的基准直径，所以大带轮采用轮辐式；由于小带轮的安装直径d=26mm,查得小带轮为实心轮。5.3齿轮设计和校对5.3.1直齿轮设计和校对(1) 第一对齿轮设计（类型、材料、精度、齿数）1）选用直齿圆柱齿轮传动；2）由于农业机械搅拌机械为一般工作机器，速度不高，所以选用8级精度（GB10095-88）.3)材料由查机械设计10-1表，选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。4)选小齿轮齿数，大齿轮齿数。(2) 按齿面接触强度计算由设计计算公式（机械设计10-9a）进行计算，即1）确定公式内各计算数值1. 选择载荷系数 =1.3；2. 计算小齿轮传递的转矩：3. 由机械设计表10-7可知，选择齿宽系数4. 由机械设计表10-6查得材料的弹性影响系数5. 由机械设计图10-21d按齿面硬度查的小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。6. 计算应力缩环次数 7.由机械设计10-19图，取接触疲劳寿命系数 8.计算接触疲劳需用应力。取失效概率为1%,安全系数 2）计算1试计算小齿轮分度圆直径带入中较小的值2计算圆周速度1. 计算齿宽 1) 计算齿宽与齿高之比模数齿高所以齿宽与齿高之比 2. 计算载荷系数根据，7级精度，查机械设计图10-8可得，动载系数=1.05直齿轮由机械设计表10-2查得使系数；由机械设计表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对称位置时由,，查机械设计图10-13得；故载荷系数 3. 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由机械设计10-10a得 4. 计算模数 (3)按齿根弯曲疲劳强度计算由弯曲强度的设计计算公式： 1）确定公式内的各计算数值1、由机械设计中图10-20查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的的弯曲疲劳强度极限。2、由机械设计图10-18取弯曲寿命系数；3、计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数，得 4、计算载荷系数 5、查取齿形系数由机械设计表10-5查得 6、查取应力校正系数由机械设计表10-5查得 7、计算大、小齿轮并加以比较大齿轮的数值大。2）设计计算对比计算结果，由曲面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲疲劳强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度算得的模数1.63并就近圆整为，按接触疲劳强度算得的分度圆直径，算出小齿轮的齿数: 大齿轮齿数，取。（4）几何尺寸计算1)计算分度圆直径 2）计算中心距3)计算齿轮宽度取。齿轮1和2的几何尺寸如下：(5) 结构设计及绘制齿轮零件图 (6)验算设计1）由设计过程知，即小齿轮齿数大于发生根切的最小齿数，所以该设计满足不发生根切的条件；2)重合度验算由则即该设计满足重合度条件要求。5.3.2圆锥齿轮设计和校对在决定锥齿轮的尺寸之前，先要确定以下一些条件（1）由于为小型农用机械锥齿轮传动,初取，因为，取；（2）该齿轮的受力较大，故材料选用铸钢ZG35；（3）该齿轮的传动功率是第轴的功率；则设计参数可依次得出：（1）计算基本参数1)齿数比锥距平均分度圆直径所以以表示当量直齿圆柱齿轮的模数，则当量齿数为 2)根据求齿形系数Y，查表可得Y=0.282；3)根据齿轮材料求4）查表查得的铸钢单向工作时的=16.5，因为是开式传动，所以将降低20%使用，得=13.25）求Y =0.28213.2=3.72;6)求齿宽系数及齿宽一般取，则：7）求锥齿轮的评价模数由上述一些条件查得=4.5，所以求得锥齿轮大端模数由于m=5.4mm不是标准模数，所以取m=6mm,所以齿顶高。（2）各尺寸计算数值齿根高齿高分度圆直径齿顶直径齿根圆直径锥距齿宽齿顶角齿根角齿顶锥角齿根圆锥角图 5.2锥齿轮的各部分尺寸锥齿孔的直径与其配合的轴径决定，现取为；轮毂直径轮毂宽度 6、主要结构设计6.1模盘的结构和尺寸确定模盘上有6个均匀分布的模孔，根据苗钵的规格和土壤的压缩比，现确定模孔的高度H=96mm,孔径d=60mm，转盘的材料为铸铁HT250，由于强度低，孔与外圆之间的壁厚不宜太薄，取10mm，孔与孔之间的壁厚为10mm，由于是间歇传动，故采用了槽轮结构。槽轮机构的典型机构如下图所示，他有主动拨盘1，从动槽轮2和机架组成。槽轮机构的结构简单，外形尺寸小，其机械效率高，并能较平稳地，间歇的进行转位。但因传动时尚存在柔性冲击，故常用于转速不太高的场合。普通的槽轮机构有外槽轮和内槽轮机构之分。它们均用于平行轴间的间歇传动，但前者槽轮与拨盘的转向相反，而后者则转向相同。外槽轮机构应用比较广泛。在机械中最常用的是径向槽均匀分布的槽轮机构。对于这种机构，在设计计算时，首先应根据工作要求确定槽轮的槽数Z=6和主动拨盘的圆销数n=1；再按受力情况和实际机械所允许的安装空间尺寸，确定中心距L和圆销半径r；最后可按图中机构的几何关系，由下列各式求出其它尺寸：拨盘轴的直径及槽轮的直径受以下条件限制: 锁止或弧的半径大小，根据槽轮轮叶齿顶厚度b来确定，通常取b=3-10mm 取L=315mm，计算得： r=10mm b=10mmR=157.5mm, S=272.8mm125.3mm 取 h=125.3mm转盘的结构和尺寸见下图图6.1 槽轮转盘结构、尺寸图6.2曲柄（偏心轮）滑块（滑杆）机构的结构尺寸见图6.2，此处偏心轮的偏心距即相当于曲柄长度a，滑杆即相当于滑块，画成简图，如图6.2。它是属于对心曲柄滑块机构。（1）偏心距的确定见图3.7可见，滑杆上下往复移动的行程S，要等于模孔的高度和冲头在模孔外的一段距离之和，即S=96+64=160mm。参考平面连杆机构部分，S=2a，见图6.2，得到：图6.2曲柄连杆示意图（2）具体结构（见图6.3）图6.3曲柄连杆机构结构图偏心轮用平键，止退垫圈，圆螺母固定在轴上，凡是用此种方法固定的，都要求轴颈长度比轮毂孔长度短。为了使螺母不与连杆相碰，将偏心轮设计成凹坑，将螺母置于凹坑中，凹坑直径可比止退垫圈直径大。偏心轮不宜做的太厚，可在之间。为了增加与轴的配合部分长度，还必须设计一凸缘。偏心轮外圆与偏心销孔之间的壁厚考虑为15mm左右，因此可以算出偏心轮的外圆直径为210mm。偏心轮的结构与尺寸见图6.4。图6.4偏心轮的结构图6.5 曲柄连杆机构（3）决定连杆的长度和尺寸曲柄滑块机构存在的条件是：曲柄的长度a要小于或等于连杆的长度b,见图5.5，即。在设计时，一般取最小的传动角适当的选的偏大一些，为此，将选为70度。则连杆的长度为：（4）偏心销的装配图6.6偏心销的装配图1-偏心轮 2圆螺母 3-平垫圈 4-连杆 5-轴套 6-轴 7-垫片 8-螺母 9-平键 10-套筒 11-轴连杆与偏心销的装配其摩擦部分用铜套。铜套的厚度根据经验一般取，铜套的长度，d为铜套的内径25mm，则取； mm取L=30mm。在决定铜套内径的公差时，要特别注意当铜套压入连杆孔时铜套内径的缩小，对薄壁铜套其收缩量约为铜套外径过盈量的0.80.9倍，因此在确定铜套尺寸时，要适当加大铜套的内径与轴配合的间隙。6.3轴的结构设计及其校核以轴为例说明制钵机各轴的结构设计。轴上装有一个直齿圆柱齿轮2，一个直齿圆锥齿轮3和一个偏心轮13，既承受弯距，又承受扭距，属转轴类型。1选择轴的材料该轴传动中小功率，且转速较低，故选用45钢，调质处理，其力学性能由表21-1查得，由表21-23查得A=1142，初步估计轴的直径由表21-22公式初步估算轴2直径取 3轴的结构设计图6.7轴的结构简图如图所示：圆柱齿轮、偏心轮轴向定位的轴肩直径不能太小，故加用套筒帮助轴向承压，其轴端固定采用小圆螺母和平垫圈。从表3-2-75选择小圆螺母的尺寸参数为：M301.5 ；由表8-288选择C级平垫圈的尺寸参数：。圆锥齿轮用的轴环定位并承受轴向力，用紧定螺钉加以固定。由表3-2-46，选取开槽圆柱头螺钉M625。圆柱齿轮、圆锥齿轮及偏心轮的周向定位采用普通平键B型，由表9-5得，其尺寸bhL分别为、12840、10832。由于锥齿轮的存在，轴上有轴向力，所以两个滚动轴承均采用角接触球轴承，其型号分别为7308C，7307C，其外形尺寸dDB分别为409023、358021。采用脂

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