玉米育苗制钵机设计

欢迎下载本文档参考使用，如果有疑问或者需要CAD图纸的请联系q1484406321目 录摘要.1关键词. . .21 前言21.1 选题的目的和意义41.2 本课题在国内外的研究状况41.2.1 国内发展概况.2 1.2.2 国外发展概况. .31.3 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42.2 设计要求53 方案确定63.1 工艺分析73.1.1 最早的手工制秧钵的方法73.1.2 运动机构93.1.3 对各运动机构的要求103.2 拟定机器的工作原理图和运动循环图123.3 方案确定133.3.1 模孔转盘方案的讨论134 运动设计与动力计算144.1 电动机的选择144.1.1 电动机的功率确定144.1.2 选择电动机154.2 确定各传动机构的传动比164.3 计算各轴的转速和功率175 结构设计185.1 模孔转盘的结构和尺寸185.2 转盘齿轮的结构和尺寸185.3 轮的结构尺寸195.4 直齿圆柱齿轮的结构和尺寸225.5 带轮的结构和尺寸23 5.6 曲柄（偏心轮）滑块（滑杆）机构的结构尺寸. .275.7 轴的结构设计285.8 轴承的校核336 主要零件的强度校核326.1 转盘齿轮对（齿轮5、齿轮6）327 营养钵土的设计要求.328 主要零件的强度校核328 主要零件的强度校核32结束语34参考文献34致谢. . . .35附录. . . .35玉米育苗制钵机设计学 生：曾波指导老师：翁伟（湖南农业大学东方科技学院2008级机械设计制造及其自动化，长沙410128） 摘 要：老式育苗制钵机由蜂窝煤成型机改进得来，体积庞大，结构复杂，成本高，效率低。本设计从老式育苗制钵机出发，在传动系统和执行机构上都做了很大的改进。本机每小时能生产3000个钵体，可广泛应用于玉米、蔬菜、瓜果等秧苗的制钵。该机采用单相电动机做动力源，可在广大的农村使用，不用担心需要较高的动力电压的问题。文中较详细的设计了制钵机的传动系统和执行机构，对各个零件做了具体的结构尺寸设计，并对受载荷较大的零件进行了精确的校核。包括齿轮、带轮、轴和轴承等零部件的校核。该机的设计大量运用标准件，大大缩短了设计工作量和降低了生产制造周期及成本。主要设计内容有：方案的确定；电机的选择；各轴的转速、功率和转矩计算；带、齿轮、及锥齿轮的设计与计算；轴的最小直径；带、齿轮、及锥齿轮的尺寸计算以及方案图、装配图和零件图的绘制。关键词：制育苗钵机 钵体 传动系统 执行机构The Design Maize Seedling Bowl Making Machine DesignAuthor:Zeng BoTutor:Wen Wei(Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128)Abstract: The old system of seedlings from the legacy of improvement in the briquettes machine, the size, structure complex, high cost and low efficiency. The design of the legacy from the old system of starting seedlings in the transmission system and executing agencies have done on a lot of improvement. The machine can produce per hour legacy of 4000, can be widely applied to corn, vegetables, fruits and other seedlings of the legacy system. The aircraft uses a single-phase motors to power source, can be used in the vast rural areas, need not worry about a higher power voltage problem. In a more detailed design of the system for the seedlings Bowl drive system and implementing agencies, the various parts to do a specific size of the structure design, and in the larger load of spare parts for the precise calibration. Including gear, pulley, and axle bearings and other parts of the check. The extensive use of the aircraft design standard parts, greatly reducing the workload of the design and lower manufacturing costs and manufacturing cycle. Main design elements include: the determination of the project, choice of Motor and the speed of every axial, the calculation of power and torque, the design and calculation of the belt or gear and the Bevel gear, the smallest diameter of axis, calculation to the size of belt wheel and gears and Bevel gear and protracting the drawing of the project and the assemblage and the part.Key words: the legacy of the legacy of seedlings. Bowl transmission system Implementing agencies1 前言1.1 选题的目的和意义制钵机是可用于制作圆柱形带种籽孔的棉花、玉米、瓜果、 花卉以及中草药等多种蔬菜农作物育苗用营养钵。钵体培育后移栽，能保证幼苗质量，达到早育、早熟、早上市、稳产、高产的目的，还可节省劳力、种子肥料、农药。同时，该设备生产效率高，结构简单，稳固可靠，容易操作。是现代农业生产必不可少的工具。中国是世界最大的蔬菜生产国，蔬菜产量占世界总产量的60%左右。我国蔬菜栽植机械的发展较慢，秧苗栽植几乎全部由人工完成，不仅劳动强度大、生产效率低，而且栽植质量差、生产成本高。显而易见，实现蔬菜农作物栽植机械化已成为农业生产的迫切需要。选育秧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，育秧钵机的设计内容、工作量适合，作为毕业设计的内容是完全符合要求的。1.2 本课题在国内外的研究状况1.2.1 国内的发展概况我国对机械制钵机研究始于 20世纪 70年代，至今已研制了多种型号的制钵机。在“七五”期间，北京引进国外机械化育苗生产线，主要以生产蔬菜苗钵为主，可以实现钵土制备、钵体成形、打坑、精密播种及覆土等工艺的机械化。在“八五”期间，经农业部立项，进行了“盘苗设备及配套技术研究”，研制出“精密播种生、产线设备”，主要用来制造以蔬菜、甜菜为主的苗钵。“机械化制钵机的研制”课题被国家科委列入“九五”攻关项目，已研制出2ZBJ-50型机械化制钵机，能实现制钵过程机械化操作，制造出来的营养钵能够满足玉米、棉花等经济作物的移栽要求。总体来讲，我国制钵机的研制与开发有了较大发展。目前，我国在这方面的研究也很多，并且有越来越多的适应性更广的机型正在研究中或已研制出来。1.2.2 国外发展概况20世纪初期，欧洲一些国家开始大量种植蔬菜和经济作物，出现了早期的近代秧苗栽植机具。这些机具仍为手动栽植，只是减轻了栽秧者肢体反复屈伸的繁重劳动；到20世纪30年代后期，出现了栽植机构或栽秧器代替人工直接栽秧，使送秧入沟过程实现了机械化；自20世纪50年代开始，欧洲国家开展作物压缩土钵育苗及移栽的生产技术研究，研制出多种不同结构型式的半自动移栽机和制钵机；至20世纪70年代，前苏联蔬菜栽植机械化水平为58%，国营农场已达67%；到20世纪80年代，半自动移栽机已在西方国家的农业生产中广泛使用，制钵；育苗和移栽已形成完整的机械作业系统，实现了各种机见配套使用。到目前为止，作物压缩土钵成型、钵上单粒精密播种和相应的自动化移栽设备在技术上基本达到了完善，亦广泛应用于实际生产。欧洲的几个主要国家大部分的蔬菜生产和几乎全部的大地花卉生产都采用育苗移栽生产工艺。1.3 课题研究的内容及拟采取的技术、方法本课题是对制钵机的成型机的设计。设计主要针对执行机构的运动展开。为了达到要求的运动精度和生产率，必须要求传动系统具有一定的传动精度并且各传动元件之间应满足一定的关系，以实现各零部件的协调动作。该设计均采用新国标，运用模块化设计，设计内容包括动力源的选择设计，传动件的设计，执行机构的设计及设备零部件等的设计。2 制钵机的用途和设计要求2.1 用途制钵机是一种制作培农作物钵体土胚的机器，该机可替代人工自动制作秧钵，具有生产效率高，结构简单，稳固可靠，容易操作等特点。制钵是一种培育秧苗用的土胚，它能使种子在育苗期有足够的养料及秧苗成长后能方便的移植到田间栽种。育秧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，待秧苗成长后连育秧钵一起移到田间栽种即可。2.2 设计要求1)秧钵的结构尺寸（见图1） 2)生产率3000个/小时。 3)设备名称ZB60型育秧钵机。4)特点结构简单，体积小，维护方便，成本低，拖动功率小。5)使用期限810年，67个月检修一次。3 方案确定3.1 工艺分析3.1.1 最早的手工制钵的方法步骤 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 a 。 3)用一冲头将土壤冲紧，冲头下部有一凸头，见图3 b 。 4)再将模子托起，育秧钵被冲出，见图3c 。图1 育苗钵制钵机Fig.1 Seedlings of bo port machinea) b) c)图2 手工制作育苗钵Fig.2 Handmade seedling port由手工制造方法可知，制造钵体需要三个工艺流程，即填料冲压成型冲出成品进入下一个循环。3.1.2 老式制钵机 这种制作方法很像制作蜂窝煤，如图4所示。它的动作过程是这样的：电动机 经带传动、齿轮传动将动力和运动传给齿轮7。齿轮7一方面通过偏心销使运动经由连杆8传动滑动支架作上下移动，另方面齿轮7又由一对锥齿轮将运动传到端面凸轮离合器11（它和轴用导向键联接，不仅能随陬转动，而且还能在轴上移动）。若端面凸轮在旁边固定着的从动滚子10的强制下，向上抬起并压缩弹簧，离合器11就处在脱开状态，在其下面的齿轮9（和轴空套）就不会转动。当端面凸轮继续转到凸轮凹面与从动滚子10接触时，端面凸轮就会在弹簧力的作用下向下推移。是离合器啮合，运动就经过齿轮9带动转盘转动。当转到一定位置时，凸轮会再次转到凸轮面与滑轮接触，此时凸轮又会在滑轮的强制下使离合器再次脱开，齿轮9就会停止转动。这一过程恰好转盘转过60，而被定位销20销住，也就是在转盘停顿的时间里，滑动支架正好带着固定在它上面的压紧冲头和冲出冲头在模孔中作一次上下往复运动，以完成压紧和冲出一只育苗钵的过程。 这种制钵机有如下的缺点：1)结构复杂、零件较多； 2)容易损坏、不易维修； 3)造价较高。 3.1.3 新方案的形成 在设计新的制钵机时有下面几点值得改进： 1)育苗钵机的压制压力较小，用手制造时估计冲击压力约为100公斤左右，故压紧机构可以设计得简单一些； 2) 老式制钵机的转盘是间歇运动，是靠端面凸轮离合器实现的。凸轮每转动60就停顿一次，机构比较复杂，凸轮不易制作，且容易失效，造价也高。如果有办法在转盘转动的同时进行压紧和冲出动作，就可以取消定位装置和端面凸轮离合器专职，这样，动作和机构都比较简单、也不容易失效； 3)搅拌叉19可以直接装在齿轮9的轴上、省掉一对锥齿轮； 4)用转盘的方法将模孔转位，此方法比较见大，应该保留； 5)传动机构比较简单，如有可能当然还可以设计得更简单一些。 这样，在参考老式制钵机的基础上加以改进，就形成了一个新的设计方法，见图5所示。图3 老式育苗机Fig.3 Old seedlings machine3.2 运动机构在确定上述方案之后就可以进行机构设计，整个机器由以下机构组成： 3.3.1 工作机构 工作机构要求完成： 1)将没有搅拌均匀的配有肥料的土壤再次搅拌均匀，然后拨入模孔直至充满再次将多余的土壤刮掉； 2)模孔中松散的土壤经第一道工位压紧后，再经第二道工位压紧成型的育秧钵从模孔中冲出； 3) 将没有经过压紧和冲出过程的模孔移到压紧和冲出冲头下面，进行压紧个冲出。针对工作机构的要求，并参考老式制钵机的工作机构，改进后的新方案有如下的一些特点： 1) 搅拌的结构不变； 2) 模孔转盘的结构不变，只是将间歇转动改变为连续转动，取消了端面凸轮离合器，简化了机构； 3) 因为转盘转动是连续的，无停顿时间，所以要求冲头在压紧和冲出过程中，也要跟随转盘一起转动。而在回程中当脱离转盘后，又要回到原来的位置。图4 转盘冲头机构Fig.4 Turntable punch institutions 进行下一次压紧和冲出动作。为此，就设想出图4的机构。图中两个冲头固定在冲头座上，而冲头座空套在轴上，由偏心轮经过连杆机构冲头一起上下运动，完成压紧和冲出动作。当冲头进入模孔后，就随转盘一起转动。而当冲头腿粗原来的位置和准确的进入模孔时，由于扭力弹簧的作用，冲头就回到原来的位置。为了使冲头准确地回到原来的位置和准确地进入模孔，必须设计定位了调整装置。调整螺钉固定在轴上，用调整螺钉调整冲头的平面位置，以使冲头准确地进入模孔。3.3 对各运动机构的要求3.3.1 搅拌原料、填料、刮除余料为了能更好的使各种原料混合均匀，土壤原料可在送入搅拌器前人工进行加工均匀混合，将土壤在搅拌箱内充分搅拌均匀，然后靠搅拌器推动及自身的重力和流动性填入模孔后刮平。搅拌器以旋转的方式运动，以实现连续循环工作。3.3.2 物料的输送和各工艺的转接为了实现指定的生产，要求转盘上的模数孔不得少于4个，即待料模孔、填料模孔、成型模孔、冲出模孔。模孔制作在转盘上，一起作回转运动，在各个传动件的协调动作下，使其具有一定的速度和位移，完成钵体的制作工艺。图5 制作育苗钵的工艺流程图Fig.5 Production of seedling bo process flow diagram 3.3.3 成型和冲出的实现为了提高生产率和简化结构，将成型和冲出分两个冲头同时实现，冲头作上下直线往复运动，由于成型和冲出要求的行程不同，故两冲头的长度有差别，其尺寸长度与钵体和转盘的尺寸有关。由于两冲头的运动规律相同，可用同一个机构来带动，因行程较长，这里选用曲柄滑块机构来带动两冲头动作。3.3.4 各机构之间的协调关系为了使该机实现规定的动作，要求各机构（包括传动机构、执行机构和其它辅助机构）必须满足一定的关系，不能发生干涉。因该机的转盘是连续旋转的，所以要求冲头在冲压和冲出过程中能与转盘一起转动，而在冲压或冲出完成后，能立即回到初始位置，继续下一个循环动作。同时，冲头在冲压前（即空行程结束时）要能与转盘的模孔很好的配合上，这就要求带动冲头的曲柄滑块机构和带动转盘的转位机构的速比一定和满足一定的传动精度。3.3.5 各传动机构的速度控制和实现为了实现已经拟定的生产率，考虑到原动机（这里用电动机）的转速过高的问题，需用减速装置将原动机的速度降到所需的速度。在各种的传动系统中，齿轮传动以其传动效率精度高，结构紧凑，传动平稳，寿命长的优点而得到广泛的应用，所以这里主要选用齿轮作各执行机构的传动装置。3.4 拟定机器的工作原理图和运动循环图3.4.1 工作原理图该机的动力由电动机经减速装置减速后，分两条传动路线传动到执行机构，一路经齿轮机构、曲柄连杆机构传到滑杆，滑杆带动冲头作上下的直线往复运动；另一路通过其它齿轮传动，将动力提供给转盘和搅拌器，使其实现物料的搅拌和模孔转盘的转位动作。图6 育苗钵工作原理图Fig.6 Seedling bo work principle diagram3.4.2 绘制两冲头工作循环图由于冲头每作一次循环运动，转盘转动60，这里按转盘每转动60（偏心轮转动360）为一周期进行绘制循环图。冲头的行程位移公式（以冲头运动到最低点为位置零点）为： 其中 为偏心轮的半径； 为偏心轮的转角； 连杆长度； 导杆的长度。画出冲头的运动循环图如下：图7 育秧钵机直线型运动循环图Fig.7 The seedlings bo linear movement cycle machine figure 3.5 方案确定 本次设计由老式制钵机改进得来，通过对老式制钵机的结构功能分析，并针对各个机构分别进行讨论，得出新的制钵机方案。其老式制钵机的结构简图如下：3.5.1 模孔转盘方案的讨论1)连续式特点：直接用齿轮传递功率和动力，转盘工作过程中不停歇。实现简单、可靠，没有冲击、振动，运动平稳。但对冲头工作中的定位和运动精度的要求相对较高。停歇式（间歇式）对本机来说，由于其结构相对简单，冲击不是很大，精度要求一般，因此可选用比较常用的槽轮机构做本机的间歇式运动机构。特点：转位迅速，效率高，对冲头的控制相对简单，机构零部件较多，加工制造图8 老式制钵机的工作原理图 Fig.8 The old machine work principle of bo figure有一定的困难，调节性能差，在拨销进入和脱出槽轮时会产生有限的二次冲击。结论：在情况相同的情况下，使用新型的连续性制钵机能更好的节约成本，同时带来更加快捷的工作条件。比老式更加实用。4 运动设计与动力计算4.1 电动机的选择4.1.1 电动机的功率确定电动机的功率由该设备所消耗的功率决定。该设备消耗的功率主要有：1)压紧和冲出时作功时冲头工作时平均所受的压力取100kg（按经验选取），冲头总行程为160mm ，上下一次总位移为320mm ，每小时往复4000次，所消耗功率按下式计算式中 F冲头在行程中所受的平均压力，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。 （1） 因此 =9.81000.348kw （2）2)转盘转动过程中克服摩擦力做功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=0.02512 （3）推动的土料需要的平均力：=246.176消耗功率： =246.1766.9080.2=0.34kw （4）取 =0.34kw总的工作功率： =+=0.348+0.2+0.34=0.888kw （5）总的机械效率选： =0.75则电动机的功率为：=1.184kw （6）4.1.2 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YC100L4，其特性参数见下表。表1 电动机的特性参数The characteristics of motor parameters电压 功率 转速 效率 功率 堵转转矩 最大转矩 堵转电流/V /KW /rmin （%） 因素 额定转矩 额定转矩 A220 1.5 1500 73 0.75 2.5 1.8 37采用B3型安装，其安装尺寸见下表。表2 电动机的安装尺寸For the mounting dimensions系列 座机号 安装尺寸 A B C D E F G H K YC系列 100L 160 140 63 28 60 8 24 100 12外型尺寸见下表表3 电动机的外型尺寸The exterior of motor size外型尺寸（不大于）AB AC AE DH L205 220 130 260 4304.2 确定各传动机构的传动比该机的传动机构传动路线组成：电动机的动力经带轮传给单级开式齿轮减速器，然后分两路传动，一路由锥齿轮传给转盘和搅拌器，另一路由偏心轮带动滑杆和冲头作上下的往复运动。考虑到生产率的要求和工作机构的配合，各传动机构的传动比应满足下列关系：1)转盘转速= (7)=11.112)偏心轮的转速根据设计工艺，转盘每转一圈，要求冲头作6次上下往复运动，则偏心轮的转速为：=6=11.116=66.66 (8)3)总的传动比主传动路线要求将电动机的转速经带传动，直齿圆柱齿轮传动降到偏心轮的转速，其总的传动比为： =22.5 (9)由于带传动的传动比不宜太大，一般510，故可分配传动比=4，=5.6。4)内传动路线传动比要求偏心轮转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： =6 (10)5)其它齿轮的传动比0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。4.3 计算各轴的转速和功率根据传动比及功率计算方法，可按公式=和=计算。已知电动机YC100L4，其=1.5KW =1500r/mir，又=4，=5.6，=1，=6，选 =0.95 （第四卷）表33.14 =0.98 （第四卷）表33.11 =0.99 =0.9 类比法，4.3.1 各轴转速 轴 =375 r/min (11)轴 =66.96 r/min (12)轴 =66.96 r/min (13)4.3.2 各轴功率 由前面的计算可知，转盘所需功率=0.2 kw。所以有轴 =+=+=0.5490.55 kw (14)轴 =+=+=0.955 kw (15) 轴 =0.99 kw (16)5 结构设计5.1 模孔转盘的结构和尺寸转盘上有六个均匀分布的模孔，根据育秧机的规格，现确定模孔的高度H=120毫米，孔径d=60毫米，转盘的材料为铸铁30-50HBS。由于强度较低，孔与外圆之间的壁厚不宜太薄，取为10毫米，孔与孔之间的壁厚为15毫米，从而可以设计转盘的结构尺寸。如图5-1，经过计算转盘外圆直径应为230毫米。5.2 转盘齿轮的结构和尺寸齿轮与转盘可做成一体，材料都是30-50HBS。由于强度较容易磨损，故模数可选择大一些，现定为m=4毫米，这样就可以保持一定的寿命。与其配合的小齿轮，故可以用35号钢调质处理。 根据,若取小齿轮数，从而可以算出它们的几何尺寸（见图7） 小齿轮分度圆直径 (17) 大齿轮分度圆直径 (18) 小齿轮齿顶圆直径 (19)大齿轮齿顶圆直径 （20）小齿轮齿根圆直径 （21）小齿轮齿根圆直径 （22）由于齿轮是铸造齿轮，又是开式传动方式，取齿宽系数，则齿宽，取B=30mm；中心距 （23）小齿轮，应做成实心结构，其孔径由与其相配的轴的结构尺寸决定；大齿轮，应做成辐板式结构。由于它和转盘做成一体，六个模孔正好可作为齿轮辐板上的孔，中间的孔径由滑杆的直径决定。 在决定齿轮尺寸时，还要考虑搅拌箱的结构。由图可以看大哦，如果两齿轮中心距a太小，势必就会缩小搅拌箱的直径。上面决定的a=252毫米对搅拌箱来说上合适的。结构尺寸如图：图9 转盘齿轮Fig.9 Wheel gear5.3 锥齿轮的结构尺寸在决定锥齿轮的尺寸之前，先要确定以下一些条件：1)该齿轮速比故二齿轮的齿数相等，初步选定为20，即=20；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，。根据上列一些条件就可以求锥齿轮的模数，其求法如下：5.3.1 求锥齿轮的当量齿数 (24)式中 Z-锥齿轮齿数； Z=20 -分度圆锥角。 (25)则 1)代入上式得 2)根据求齿形系数Y2)查表可得齿形系数Y=0.282；5.3.2 根据齿轮材料求查表查的铸钢单向工作时的=16.5公斤/毫米，因为是开式传动，所以将降低20使用，得5.3.3 求Y值得Y5.3.4 求齿宽系数一般选取 (26)求锥齿轮平均模数由上述一些条件查得=4.5；求锥齿轮大端模数m (27)由于5.4不是标准模数，故实际选用m=6。确定了锥齿轮的模数，齿数，就可以根据计算几何尺寸，计算方法如下；分度圆锥角 (28)齿顶高 齿根高 =1.2m=1.2 6=7.2mm 齿高 h=+=6+7.2=13.2mm (29) 分度圆直径 d=mz=620=120mm (30) 齿顶直径 齿根圆直径 锥距 mm (31) 齿宽 (32)齿顶角 (33)齿根角 (34)齿顶圆锥角 (35) 齿根圆锥角 (36)锥齿孔的直径由与其配合的轴径决定，现取为=40毫米，则孔径也是40毫米；轮毂直径 (37) 轮毂宽度 (38)图10 锥齿轮的各部分尺寸Fig.10 The bevel gear dimensions 图11 一对相啮合的锥齿轮 Fig.11 A pair of meshed the bevel gear5.4 直齿圆柱齿轮的结构和尺寸通过齿轮传动的强度设计计算后，只要确定出齿轮的主要尺寸后，如尺寸，模数，齿宽，螺旋角，分度圆直径就可以对齿轮的结构设计。齿轮的结构设计与几何尺寸有关，进行结构设计时必须考虑各方面因素，通常是先按齿轮的直径大小，选定合适的结构形式，然后在根据经验数据，进行结构设计一般来说，转速高，转矩就小，模数也就可以小一些。齿轮5，齿轮6转速低，并已选定模数m=4，这里的齿轮1，齿轮2转速较高，模数相应的就该小一些，现在确定为m=3.又根据i2=7,确定齿数z1=17,则z2=17x7=119.至于他们的几何尺寸和结构，设计和计算方法和转盘齿轮一样，这里不在重复。大齿轮2的结构如图14所示。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7级精度（GB10095-88）.3)材料由查表10-1查的，选择小齿轮材料为40（调质），硬度为280HBS，大齿轮为45度钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。5.5 带轮的结构和尺寸图12 大齿轮结构图Fig.12 Big gear structure已知带所传递的名义功率N电=1.1千瓦，根据“七，带传动”部分表7-4计算如下：由表7-5，选取工作情况系数KI=1，则计算功率N计=KIxN电=1.1千瓦根据N计=1.1千瓦和N电=1410转/分，由图7-9查的为O型胶带，但考虑到农村使用情况，工作条件较差，日晒雨淋，胶带容易失效，故选用A型胶带。参考表7-3和7-6，选取小带轮直d1=100毫米：大带轮直径d2=ixd1=4x100毫米；验算 25米/秒，故合用；初定中心距a0(见公式7-2)， (39) 0.7（d1+d2）a02(d1+d2) 0.7(100+400)a02(100+400) 350a01000,取a0=600毫米;三角胶带的计算长度（见公式7-3）应为： (40) 从表7-7中选取A带相近的计算长度L计=2033毫米，其内周长L内=2000毫米；实际中心距a应为： (41)验算小带轮包角a1(见公式7-1)： (42)计算三角胶带根数Z。由表7-8查得，当v=7.4米/秒、A型胶带小带轮直径d1=100毫米时，单根胶带所能传递的功率N0=1千瓦，当a1=151.6时，由表7-9查的K包角0.93；由表7-7查的K带长=1.03从而得到： 取Z=2根。 (43)大带轮的材料均选用HT200灰口铸铁；结构型式，当d轴小=18毫米，d1=100毫米时，查得小带轮为实心轮；当d轴大=30毫米，d2=400毫米时，大带轮在四椭圆轮辐附近，故采用四椭圆轮辐结构。带轮的轮槽尺寸。 轮辐式预应力索桁结构属于双层悬索体系,是一种轻型、效率极高的新型空间结构形式。其结构由外环、内环及连系内、外环的辐射状布置的索桁架组成,索桁架一般由承重索和相反曲率的稳定索以及拉索之间的压(拉)杆组成。在某些轮辐式预应力索桁结构中除设置稳定索和承重索外,还增设了连系索。轮辐式预应力索桁结构由于预应力的引入而具有良好的稳定性和结构刚度。近年来国内新建轮辐式预应力索桁结构较少,且已建的轮辐式预应力索桁结构多为直线布索。带传动和大带轮的结构尺寸见图15和图16 图13 减速器机构带传动示意图 Fig.13 Reducer institutions belt transmission schemes5.6 曲柄（偏心轮）滑块（滑杆）机构的结构尺寸见图17,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11。它是属于对心曲柄滑块机构5.6.1 偏心距的确定偏心轮用平键，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。偏心轮不宜做的图14 减速器机构中大带轮结构尺寸图 Fig.14 Reducer institutions with round the structure size figure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15毫米左右，因此可以算出偏心轮的外圆直径为210毫米。偏心轮的结构与尺寸见图19。见图16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=100+60=160毫米。参考平面连杆机构部分，S=2a，见图5.2，得到： (44)5.6.2 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： 5.6.3 具体结构。如上图17和图18所示根据图式，可以看得到偏心轮的结构，从而确定所需要求的零件。偏心轮机构，包括主轴和套在主轴上的偏心轮，所述偏心轮上设有若干均匀分布的径向螺孔，其数量常可为3个或4个，所述螺孔上分别配有各自的螺钉，所述偏心轮和主轴之间还设有若干柱面形垫片，所述垫片从内侧挡住各螺孔，旋紧各螺钉，螺钉的尾部将垫片压紧，就可以将偏心轮固定住，由于垫片同主轴的接触面积大，因此在保证偏心轮固定的同时，不会在主轴上顶出凹痕，消除了凹痕对偏心轮转角调整的影响，也增大了偏心轮固定的可靠性。偏心轮就结构有两种，一种是固定轴心，一种是活动轴心，所谓偏心，顾名思义，就是他的内心不是居于外圆的正中，当轴转动，带动偏心轮一起转动，这就是一般的凸轮机构，5.6.4 偏心销的装配 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25毫米，则 (46)取； 图15 偏心轮的结构Fig.15 Eccentric structure 图16 曲柄连杆机构 Fig.16 Crank rod system取L=30毫米。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量约为铜套外径过盈量的0.80.9（这里指的是薄壁铜套），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，其加大量由计算得到，见图5.6。图17 薄壁铜套压入前后的间隙变化Fig.17 Thin copper set of pressure into the before and after the gap5.7 轴的结构设计以轴II为例说明制钵机各轴的结构设计。轴II上装有一个直齿圆柱齿轮，一个直齿圆锥齿轮和一个偏心轮，既承受弯距，又承受扭距，属转轴类型。5.7.1 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， (47) 由表21-23查得A=1145.7.2 初步估计轴的直径由表21-22公式初步估算轴2径 取 (48)5.7