机械毕业设计1469小型半喂入联合收割机中间输送部分设计.doc
机械毕业设计1469小型半喂入联合收割机中间输送部分设计
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机械毕业设计1469小型半喂入联合收割机中间输送部分设计,机械毕业设计论文
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本 科 毕 业 论 文（设 计） 题目 ： 小型半喂入联合收割机中间输送部分设计 学 院： 工 学 院 姓 名： 学 号： 专 业： 年 级： 指导教师： 二 0 一四 年 五 月 nts小型半喂入联合收割机中间输送部分设计 摘 要 半喂入式联合收割机上采用的中间输送装置是全机重要工作部件之一，它工作的好坏直接影 响收割机的工作质量，它的机能是迅速而及时地将割台输来的已割作物以倒吊的形式输送给脱粒装置。输送过程中力求均匀、整体、夹持部位适当；根差小，以利于脱粒。因此它具有：输送 夹持链、脱粒夹持链和压紧钢丝夹持装置三个部分组成。 关键词 :输送装置；输送夹持链；脱粒夹持链；压紧钢丝夹持装置 nts小型半喂入联合收割机中间输送部分设计 Abstract Half feeding type used on combine harvester in the middle of the conveyer is one of the important working parts of the machine, it work good or bad directly affect the work quality of harvester, its function is rapidly and in a timely manner to the cut of the lose to crops in the form of upside-down for threshing device. In the process of conveying to uniform, overall, clamping part appropriate; Small root for threshing. So it is: conveying clamping chain, threshing gripping chains and compression steel wire clamping device of three parts Keywords: Conveying device; Conveying clamping chain; Threshing clamping chain; Clamp wire clamping device nts小型半喂入联合收割机中间输送部分设计 - 1 - 目录 1 概述 . - 3 - 1.1 半喂入式联合收割机中间输送部分的概述 . - 3 - 1.2 中间输送部分的作用 . - 3 - 1.3 中间输送部分的要求 . - 3 - 2 中间输送部分设计 . - 4 - 2.1.1 输送夹持链的结构 . - 4 - 2.1.2 导轨槽 . - 4 - 2.1.3 输送链 . - 5 - 2.2 脱粒夹持链 . - 5 - 2.2.1 脱粒方式 . - 5 - 2.3 压紧钢丝夹持装置 . - 6 - 2.3.1 压紧钢丝夹持装置的优点 . - 6 - 2.3.2 压紧钢丝夹持装置的缺点 . - 6 - 2.4 夹持链条 的动力传输 . - 6 - 3 夹持链链条 . - 7 - 3.1 链条及其组成零件 . - 7 - 3.2 方案设计 . - 7 - 3.3 技术要求 . - 9 - 4 螺旋推运器 . - 10 - 4.1 工作原理和物料的轴向移动速度 . - 11 - 4.2 螺旋推运器的主要参数 . - 13 - 4.3 功率计算 . - 13 - 4.5 螺旋叶片的设计 . - 15 - 4.6 螺旋轴的设计 . - 17 - 5 齿轮传动的设计及计算 . - 18 - 5.1 齿轮精度的选择 . - 19 - 5.2 齿轮材料的选择 . - 19 - 5.3 齿轮齿数的选择 . - 19 - 5.4 直齿锥齿轮的设计 . - 19 - 5.5 带动输送链转动的直齿锥齿轮的设计 . - 22 - 6 链轮的设计及计算 . - 23 - 6.1 选择链轮齿数 . - 23 - 6.2 计算链条的传递功率caP. - 23 - 6.3 确定链条型号和节距 . - 23 - 6.4 计算链节数和中心距 . - 24 - 6.5 计算链速 v，确 定润滑方式 . - 24 - 6.6 计算链传动作用在轴上的轴压力 PF . - 24 - 6.7 链轮的结构和尺寸 . - 24 - 6.8 链传动的张紧与防护 . - 25 - 7 轴的设计及计算 . - 25 - 7.1 选择轴的材料及热处理 . - 25 - nts小型半喂入联合收割机中间输送部分设计 - 2 - 7.2 初估直径 . - 25 - 7.3 结构 设计 . - 25 - 7.4 轴上零件的周向固定 . - 26 - 7.5 轴上倒角与圆角 . - 26 - 7.6 轴的校核 . - 26 - 7.6.1 判断危险截面 . - 27 - 7.6.2 轴的弯扭合成强度校核 . - 28 - 8 联轴器的选择 . - 28 - 8.1 选择联轴器的类型 . - 28 - 8.2 确定联轴器的计算转矩 Tca. - 28 - 8.3 确定联轴器的型号 . - 28 - 8.4 外形结构 . - 29 - 9 键的选用与校核 . - 29 - 9.1 键的选型 . - 29 - 9.2 键的校核 . - 30 - 10 轴承的选择 . - 30 - 10.1 轴承的选型 . - 30 - 10.2 轴承的轴向紧固方式 . - 31 - 10.3 轴承的安装形式 . - 31 - 10.4 轴上零件的周向固定 . - 31 - 参考文献 . - 32 - 致 谢 . - 33 - nts小型半喂入联合收割机中间输送部分设计 - 3 - 1 概述 1.1 半喂入式 联合收割机 中间输送部分的概述 半喂入式联合收割机上采用的中间输送装置是全机重要工作部件之一，它工作的好坏直接影响收割机的工作质量，它的机能是迅速而及时地 将割台输来的已割作物以倒吊的形式输送给脱粒装置。输送过程中力求均匀、整体、夹持部位适当；根差小，以利于脱粒。因此它具有：输送夹持链、脱粒夹持链和压紧钢丝夹持装置三个部分组成。 1.2 中间输送部分的作用 夹持输送链将割台的茎秆输送到滚筒上方，它能保持茎秆的完整性。因此，对谷物输送装置的要求较高，不仅要保证夹持可靠、茎秆不乱，而且还要在输送过程中改变茎秆的方位和使穗部喂入滚筒的深度合适。 1.3 中间输送部分的要求 由其工作的特殊性，要求其结构简单、配置紧凑，对有导轨的输送夹持链，应该尽量 减少导轨的弯曲，以减少摩擦阻力所引起的功率消耗；同时也能是导轨制造工艺简化。输送夹持机构必须工作可靠，并能配合半喂入脱粒要求。 nts小型半喂入联合收割机中间输送部分设计 - 4 - 2 中间输送部分设计 2.1 输送夹持链 输送夹持链的作用是将割台输送来的稻禾夹住，向后传送到脱粒夹持链入口，输送是逐渐变成倒吊形式进行，所以输送夹持链呈圆弧形伸向割台有前方，夹住作物禾秆下部，随着圆弧提升，禾秆也逐渐由水平状态变成倒吊方式输送。 2.1.1 输送夹持链的结构 输送夹持链由导轨槽，输送链两部分部分组成。其结构如图 1 所示： 图 1 输送夹持链 1.夹持链 2.钢丝固定架 3.压紧钢丝 4.导轨 5.吊环 6.座 2.1.2 导轨槽 导轨槽是使输送链在一定的输送线路内回转，因此导轨槽为一封闭导轨，除导轨槽两头需要安装链轮而作相当于链轮圆弧的回转弯曲外，为了使导轨槽紧凑，工作行程和空行程导轨尽量靠近，并且每隔 200mm，焊有连接板使之构成整体。为了使被夹运的稻禾沿回收槽内通过，导轨槽由割台圆弧向上弯曲后便靠向发动机作水平弯曲，在导轨工作行程一侧由 4根吊环固定的夹紧钢丝固定架，其弯曲形状与导轨槽相同。压紧钢丝一端由螺钉安装在固定架上 ，另一端靠钢丝的弹性压在输送链的链套上，压紧钢丝变成各种形状。连续不断地分布在整个导轨，nts小型半喂入联合收割机中间输送部分设计 - 5 - 以适宜的压力压靠输送链链套上，稻禾就在这些压紧钢丝夹持下，由输送链链齿拨送。 2.1.3 输送链 输送链是双排齿滚子链，每节链都有链销，上下链片，滚子，链套和端粒构成 ,为适应输送链的侧向弯曲，下链片销孔向内开成椭圆孔，效果较好。输送链运转时，各链节的运动方向完全由导轨槽决定。导轨槽的弯曲形状较复杂，链节中的滚子，链套和端粒等易损件都采用尼龙 1010 材料，既减轻了重量，又减少噪声和功率消耗。 2.2 脱粒夹持 链 脱粒夹持链是由输送链、导轨槽和压紧机构等部分组成。输送链和导轨槽的机构与输送夹持链完全相同，只是上下链片距离增大，链套较长。以适应夹持脱粒需要。导轨槽的后部为了排草需要而作水平方向弯曲，而脱粒夹持链则无侧向弯曲问题，故上下链片销孔一样。压紧机构则由两段组成。第一段是在稻禾侧向通过滚筒时，要求足够压紧力，而采用了弹簧压杆机构。压紧弹簧座固定在脱离滚筒罩壳上。压杆的输入端有两条导向钢丝套接在上下第一节压杆上。上下导向钢丝端头（圆圈）并成一类。固定在拖拉机机体上，这有利于拦接作物进入脱粒夹持链。各节压杆只延伸 到滚筒轴向出口处为止，并且最后两节压杆为可拆卸，以便拆卸后使茎秆进入滚筒。第二段是紧接上段弹簧压杆机构之后与输送夹持链相同，任采用压紧钢丝型式的压紧机构。 2.2.1 脱粒方式 现有夹持链将禾秆送入滚筒的脱粒方式有三种： 上脱式： 上脱式是一种由滚筒上部轴向通过进行脱粒； 下脱式： 下脱式是一种由滚筒下部轴向通过进行脱粒； 倒挂式： 倒挂式是一种将禾秆穗头朝下，倒挂着由滚筒侧面通过进行脱粒。 通过实验一般认为倒挂式脱粒利用穗头重量，自然朝下，容易整齐喂入，脱粒效果好，脱净率高，夹带损失小，是目前采用最多的一种脱粒方式。采用倒nts小型半喂入联合收割机中间输送部分设计 - 6 - 挂脱粒要求夹持链能将割台上送来的禾秆转一角度，成倒挂状态，卧式割台禾秆要求转 90 。 2.3 压紧钢丝夹持装置 该装置由压紧钢丝和导轨等组成（图 1），在导轨一侧有固定架，其上固连着压紧钢丝，另一侧靠钢丝的弹力压在链套上 ，且连续不断地分布在整个导轨上。禾秆就在这些压紧钢丝支持下，由夹持输送链的链齿拨送。 2.3.1 压紧钢丝夹持装置的优点 结构简单，调节压紧力只需操作固定架上的螺栓即可； 夹持装置不易损坏，无需经常拆装； 基于夹持链输送，夹持效果较理想。 2.3.2 压紧钢丝夹持装置的缺点 由于此夹持台包含封闭的弧形导轨每个链套都和导轨接触运动，增加了链套的磨损，降低了链条的寿命 会出现紧接固定架的一段压力较大，而在链输送方向远离的一端上，压力逐渐减少，出现压力不均，对脱粒不利； 每隔一段距离要安装 一个固定架，并且要安装相应多个吊环，显的繁琐，出现绕稻草的几率就会变大，影响夹持和输送； 夹持量不能太大，不适合与夹持作物沿斜度太大的轨道输送，所以它只适合卧式小型半喂入联合收割机，而不适合像久保田 pro208 等小型立式半喂入联合收割机的夹持输送装置。 2.4 夹持链条的动力传输 夹持链条的动力传输是利用万向节、传动轴结构方式，调整角度大，有利于稻禾传输，极大的提高了系统的可靠性，比传统的链条传输更先进。 nts小型半喂入联合收割机中间输送部分设计 - 7 - 3 夹持链链条 3.1 链条及其组成零件 链条及其组成零件的术语按 GB/T9785，具体名称见图 2. 图 2 夹持链及其组成零 件 3.2 方案设计 链条结构见图 3，链条尺寸应符合图 3和表 1的规定。 图 3 链条结构 表 1 链条尺寸 mm nts小型半喂入联合收割机中间输送部分设计 - 8 - 根据图 3 和表 1 选取链号为 S3320 的链条，节距 P=30mm, 内链节内宽b1=20mm，滚子直径 d1=10mm ，销轴直径 d2=7mm，内链板厚度 T1=1.6mm，外链板厚度 T2=1.6mm。 链条的链板厚度组合应符合表 2的规定 表 2 链板厚度组合 mm 根据表 2选取 内链板厚度 T1=1.6mm，外链板厚度 T2=1.6mm。 链板的型式及尺寸应符合图 4和表 3规定 图 4 链板型式 表 3 链板尺寸 mm nts小型半喂入联合收割机中间输送部分设计 - 9 - 根据图 4 和表 3，选取链板型式为型式 A，链板各部分尺寸 H1 =10mm，H2 =10mm,H3=6mm。 内链板制作“翻边”部分的尺寸应符合图 5和表 4规定。“翻边”即是在链板孔的周边加工出圆筒状的凸台 。 图 5 链板的“翻边”加工 表 4 “翻边”部分尺寸 mm 3.3 技术要求 链长精度 取 15个链节以上长度，没有涂油脂的链条，将链条的一端固定，在另一端施加 175N的载荷测试其长度，链长精度的偏差为其基准长度的 0.4%。基准长度有下式确定： pxx 0nts小型半喂入联合收割机中间输送部分设计 - 10 - 式中：0x 基准长度， mm p 节距， mm x 链节数。 硬度 链条各零件的硬度应符合表 5规定，允许硬度值的换算。 表 5 硬度 零件的名称 硬度 HBC(HRA） 链板 30（ 65.3) 销轴 39(70.0) 滚子 26(63.3) 外观 链条的外观上不得有伤痕、锈迹、毛刺等缺陷。 运行性能 将链条围绕在图 6 所示的辊子上作 180 运动时，链节间的转动必须平滑自如。 产品代号 链 条产品的代号由链号、链板型式代号、链板高度代号、内链板厚度、外链板厚度、链节数和标准号等组成。对于内链板是“翻边”加工的，则在链板型式代号的后面增加 b来表示。 4 螺旋 推运器 螺旋推运器是一种结构简单、工作可靠的输送器，能进行水平、倾斜和垂直输送。它既可以输送细小物料（如谷粒、杂余），也可以输送茎秆。另外，在一些饲料加工机械上还可 以用来进行物料的混合和压缩等，因此适应性较广。但输nts小型半喂入联合收割机中间输送部分设计 - 11 - 送时易使物料破碎，消耗功率比其他输送装置稍高。 螺旋推运器又叫“搅龙”，它由焊在轴上的螺旋叶片、螺旋轴及外壳组成。如下图 7所 示，从一端上方喂入的物料，随着螺旋叶片的旋转，被推运到另一端。根据螺旋叶片的旋向或轴的转向，物料可向不同方向输送 图 7 4.1 工作原理和物料的轴向移动速度 螺旋推运器的工作面，是由一根垂直于轴的直元线一面绕轴等速回转。一面沿轴等速移动而形成的螺旋面。 形成线每转一转移动的距离 S叫螺距，叶片上各点的螺距是相同 的，但因其半径不同，所以各点的螺旋升角是不一样的，外径处的螺旋角最小，内径处的螺旋角最大，其余介于两者之间。 当推运器以角速度绕 Z轴回转时，若在任一半径 r的 O点处有一物料质点如下图所示，则它一面与螺旋面之间发生相对滑动，一面沿 Z轴方向移动。其运动速度可由速度三角形求得。 O点叶片的圆周速度0V= r是牵连速度，用矢量 OA表示，方向为沿 O 点回转的切线方 向；物料相对于螺旋面的滑动速度，平行于 O点螺旋线的切线方向，用矢量 AB 表示；在不考虑摩擦力的情况下，则物料的绝对运动速度nV应沿 O 点螺旋线的法线方向（即垂直于螺旋面而与 Z 轴的夹角为），用矢量 OB 表示，当考虑摩擦力时，其运动速度fV的方向应与法线偏一摩擦角0，若将fV分解，可得物料的轴向速度 ZV 和切向速度tV。轴向速度使物料沿着输送方向移动，切向速度则造成物料在输送过程中的搅拌和 翻动。速度图如8所示： nts小型半喂入联合收割机中间输送部分设计 - 12 - 图 8 根据速度图的分析，可以算出输送物料的轴向运动速度 ZV =fVcos(+) 因为 cosnf VV nV=0Vsin 所以 ZV = 0V cossin cos(+) 而 0V= r=30n tan2 S=tan60Sn所以 ZV = coscos60 Sn cos(+) =60Sn 2cos （ 1 f tan) 式中 f， 摩擦系数和摩擦角， f =tan，铁皮与水稻的摩擦角为 16 35 。 由上式可知，当 1 f tan 0 时， ZV 0，物料将不能沿轴向运动，因此，螺旋推运器的螺旋角应满足以下条件： tantan1即 90 如前所述，推运器内径处的螺旋角最大，故确定时应按此条件进行校核。 由式 可知，当推运器的半径和转速一定时，轴向速度 ZV 是螺旋角 的函数，要使推运器的输送能力增强，可对 ZV 求导，并令ddZV =0，可求得物料的轴向速度最大时的螺旋角为： nts小型半喂入联合收割机中间输送部分设计 - 13 - maxz=24 4.2 螺旋推运器的主要参数 一般用于谷粒和杂余的螺旋推运器，轴径 d=(0.020.03) L(L为推运器的长度）。推运器的长度 L=1200mm,轴颈 d=25mm,转速 n=550 r/min。推运器的外径 D可根据要求的生产率决定。在本设计中的两处螺旋推运器中，所取参数如表 6所示 （ mm） 表 6 外径 螺距 搅龙轴轴颈 叶片数 脱粒螺旋推运器 110 70 1200 16 集粮螺旋推运器 110 70 1200 16 4.3 功率计算 螺旋推运器的功率消耗分为两部分：水平推运和垂直升运。 N=Q(Lh+H） KW 式中 Q 螺旋推运器的生产率 ,脱粒螺旋推运器的生产率和喂入量是相等的，即取平均 1.31Kg/s，由于茎秆和谷粒的比值约为 1.2，所以集粮螺旋推运器取为0.6Kg/s； Lh 螺旋推运器的水平投影，脱粒螺旋推运器的水平投影为 1.2 m,集粮螺旋推运器水平投影为 0.85m； H 推运器升运的垂直高度，脱粒螺旋推运器是水平安装，即升运的垂直高度 H为 0，集粮螺 旋推运器是倾斜安装，推运器与水平的夹角 =45 ，所以集粮螺旋推运器升运的垂直高度 H=0.85m； 推运器倾斜安装的校正系数，如下表 7所示 表 7 推运器轴与水平的夹角 25 30 35 40 45 0 nts小型半喂入联合收割机中间输送部分设计 - 14 - 将数据代入公式得，脱粒螺旋推运器的功率 N=1.31 1.2=1.57KW 集粮螺旋推运器的功率 N=0.6 (0.85+0.85) 1.4=1.43KW 4.4 螺旋叶片种类 螺旋叶片是螺旋推运器的主要部件，用厚度 =3 6mm的钢带或钢板冲压或轧制而成，然后焊或螺钉固定在螺旋轴上，常用的种类有： 满面式 主要用来输送干燥后的粒状、粉状及有黏附性的物料，它推送力大，生产率高，是应用最广的一种。 带式 多用于输送较大粒状、块状和稍带黏性的物 料，也可用于两种物料的混合。 月牙式 将一片片月牙状的叶片按照输送方向，以一定距离用螺钉固定在螺旋轴上形成螺旋，其角度按物料的推进速度和方向能很方便地加以调节，它具有强烈的搅拌作用，适用于输送潮湿发黏和易于挤压成块的物料。 锯齿式 它适用于输送黏性大和腐蚀性强的物料。 图 9 校正系数 1.05 1.13 1.2 1.32 1.4 1.0 nts小型半喂入联合收割机中间输送部分设计 - 15 - 4.5 螺旋叶片的设计 螺旋叶片 常用的叶片有满面式、带式、月牙式、锯齿式四种形式。其形状如图 10下： 图 10 满面式螺旋叶片是最常用的一种形式，是宜输送干燥的，小颗粒的或粉状物料，而所要输送的物料是谷物，属于小颗粒，其粘度、块度、湿度可以不计，所以本设计所选的螺旋叶片是焊在螺旋轴上的满面式螺旋叶片。 螺旋 推运器 按螺旋叶片在螺旋轴上的盘绕方向不同可分为右旋和左旋两种（逆时针盘绕为左旋，顺时针盘绕为右旋），螺旋 推运器 输送物料方向由叶片旋向和轴的旋转方向决定。同一螺旋 推运器 上如有两种旋向的叶片 ，可同时实现两个不同方向物料的输送。如图 11： nts小型半喂入联合收割机中间输送部分设计 - 16 - 图 11 螺旋叶片的相关系数 螺旋直径 D=100mm 螺距 S=70mm 厚度 =2mm 螺旋叶片的下料方法 螺旋叶片通常采用简易执照方法，即用 1.5 4.0mm厚的薄钢板冲压或剪切成带缺口 的圆环，将圆环拉制成一个螺距的叶片，然后将若干个单独的叶片经焊接于螺旋轴形成一个完整的螺旋叶片。 满面式螺旋叶片展开图如图 12 图 12 如图，圆环的尺寸用下面的公式计算： )(2 )( lL dDLR nts小型半喂入联合收割机中间输送部分设计 - 17 - )(2 )( lL dDlr 36022 R LR 式中： R 圆环外圆直径（ mm) r 圆环内圆 直径（ mm) 圆环的缺角 （。 ) L 一个螺距叶片外螺旋线的长度 L= 22)( SD (mm) l 一个螺距叶片内螺旋线的长度 l= 22)( Sd (mm) 通过计算可以得到： L= 22)( SD = 22 70)100( =321.7mm l= 22)( Sd = 22 70)24( =102.9mm 将以上算得的参数带入公式 、 和 得 ： R = 55.9mm r = 17.9mm =0.083 某节螺旋 推运器 部分如图 13 所示： 图 13 4.6 螺旋轴的设计 螺旋轴分为实心管螺旋轴与空心管螺旋轴，多采用空心管螺旋轴制造，采用便于焊接的低碳无缝钢管。 螺旋轴轴径的大小与螺距有关，因为两者共同决定了螺旋叶片的内升角。根据物料的运动分析，可知要保证物料在料槽中的轴向移动，螺旋轴径处的轴向速度 V1 要大于 0，即螺旋内升角 2a p2,又因为 tan =f， tan=ds,所以螺距与轴径之间的关系比满足的条件之一是 nts小型半喂入联合收割机中间输送部分设计 - 18 - Sfd螺距与轴径的关系还应满足的第二个条件是螺旋轴径处的轴向速度 V1 要大于圆周速度 V2 ，及 V1 V2 ,经计算推 理要满足下列公式 : sffd 11轴径计算公式为： d=（ 0.02 0.03） L L=1200mm 系数取 0.02， 得到螺旋轴直径为 d=0.02L=0.021200=24mm 螺旋轴选用空心管轴，采用便于焊接的低碳无缝钢管。管轴直径为 110mm,管壁厚度设为 3mm，螺旋内壁直径为 100mm。 5 齿轮传动的设计及计算 齿轮传动的强度计算是根据齿轮可能出现的失效形式进行的。对一般齿轮传动，目前广泛采用的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度两种计算方法足以确定其承载能力。 1）、闭式齿轮传动 软齿面（ HB 350）闭式齿轮传动：一般失效形式是点面点蚀，故通常先按接触疲劳强度设计几何尺寸，然后用弯曲疲劳强度验算其承载能力。 硬齿面（ HB 350）闭式齿轮传动：一般失效形式是齿根折 断，故通常先按齿根弯曲疲劳强度设计几何尺寸，然后用齿面接触疲劳强度验算其承载能力。 2）、开式齿轮传动 对于开式齿轮传动一般以齿根折断和齿面磨损而失效。但目前尚无完善的磨损计算方法，故仅以齿根弯曲疲劳强度设计几何尺寸或验算其承载能力，并在设计计算时用适当加大模数（增大 10%或 15%）的办法来考虑磨损因素的影响。 由于本次设计的齿轮传动属闭式传动且属于高速传动的硬齿面，因此需按齿根弯曲疲劳强度作为设计准则。下面仅对两直齿齿轮的啮合进行计算与设计。 nts小型半喂入联合收割机中间输送部分设计 - 19 - 5.1 齿轮精度的选择 各类机器所用齿轮传动的精 度等级范围列于下表中，按载荷及速度推荐的齿轮传动精度等级如下表所示。 各类机器所用齿轮传动的精度等级范围如表 8齿轮传动的精度等级： 表 8齿轮传动的精度等级 机器名称 精度等级 机器名称 精度等级 汽轮机 3-6 拖拉机 6-8 金属切削机床 3-8 通用减速器 6-8 轻型汽车 5-8 起重机 7-10 载重汽车 7-9 农业机器 8-11 此部分设计属于农业机械，速度、精度要求都不高，故选用 7级精度（ GB10095 88）。 5.2 齿轮 材料 的选择 直齿锥齿轮 1 的材料为 45 钢，调质后表面淬火，硬度为 40-50HRC,直齿锥齿轮 2的材料为 40Cr，调质后表面淬火，硬度为 48-55HRC;直齿锥齿轮 3的材料为 45 钢，调质后表面淬火，硬度为 40-50HRC,直齿锥齿轮 4 的材料为 40Cr，调质后表面淬火，硬度为 48-55HRC。 5.3 齿轮 齿数 的选择 两对 直齿锥齿轮的 齿数 Z1 =Z2 =21； Z3=Z4 =21；齿数比 u=1； 5.4 直齿锥齿轮的设计 本设计所选用的直齿锥齿轮的轴交角 S=90 。 1 按 齿根弯曲疲劳强度计算 直齿锥齿轮的 弯曲疲劳强度可近似地按平均分度圆处的当量圆柱齿轮进行计算。 因而齿根弯曲疲劳强度设计计算公式为 m1)5.01(4221213FSaFaRRYYuzKT nts小型半喂入联合收割机中间输送部分设计 - 20 - I 确定公式内的各计算数值 、查表可得直齿锥齿轮 1弯曲疲劳强度极限 1FE =500MPa,直齿锥齿轮 2弯曲疲劳强度极限 2FE =600MPa；弯曲疲劳寿命系数1FNK=0.9,K2FN=0.85； Kv=1.3；KHa=KFa=1； KA =1;齿宽系数 R =1/3；齿间载荷分配系数可按下式计算 KH=KF=1.5KbeH。 式中 KbeH是轴承系数，查的 KbeH=1 取弯曲疲劳安全系数 S=1.4，则 F 1 =SK FEFN 11=321.4MPa F 2 =SK FEFN 22=364.3MPa 、计算载荷系数 K K=KA KvKFaKF=1.95 、按当量齿数查取齿形系数和应力校正系数 Y1Fa=2.76； Y2Fa2.76 Y1Sa=1.56； Y2Sa=1.56 、计算 直齿锥齿轮 1、齿轮 2的 FSaFaYY并加以比较。 111 FSaFaYY=4.321 56.176.2 =0.0134 222 FSaFa YY=3.364 56.176.2 =0.0118 直齿锥齿轮 2的数值大 、设计计算 m 0134.01119)315.01(31106 . 9 4 695.1422233 mm=6.14 mm 2 按 齿面接触疲劳强度计算 直齿锥齿轮接触疲劳强度，仍按 平均分度圆处的当量圆柱齿轮进行计算，工作齿宽即为锥齿轮的齿宽 b. 齿面接触疲劳强度设计计算公式为： nts小型半喂入联合收割机中间输送部分设计 - 21 - d1 2.92 uKTZ RRHE 2123)5.01( I 确定公式内的各计算数值 、试选载荷系数 Kt=1.3 、选取齿宽系数 R =1/3；材料的弹性影响系数 ZE =189.8MPa21 ;直齿锥齿轮 1的接触疲劳强度极限 1limH =600MPa； 齿轮 2 的接触疲劳强度极限 2limH =550MPa。接触疲劳寿命系数 K1HN=0.90;K2HN=0.95 载荷系数 K=KA KvKHaKH=1.95 、计算接触疲劳许用应 力。取失效概率为 1%，安全系数 S=
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