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12级毕业设计（论文）任务书（陈剑峰）.doc

直径0.6M的绿化植树挖掘机设计【手推式植树挖坑机】【16张CAD图纸+答辩论文】

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016-107圆梦设计直径0.6M的绿化植树挖掘机毕业设计说明书查重版.doc---(点击预览)

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!!016-107圆梦设计【3-25】直径0.6M的绿化植树挖掘机设计装配图.dwg

万向节连接件A4.dwg

上拉杆A3.dwg

上拉杆连接件A3dwg.dwg

下拉杆焊接件A3.dwg

传动轴1连接件A3.dwg

传动轴焊接件A2.dwg

八面箱体A3.dwg

刀头A3.dwg

带轮1.dwg

带轮2.dwg

支承架.dwg

支架.dwg

法兰盘A3.dwg

电路原理图.dwg

轴承座.dwg

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关键词：: 直径绿化植树挖掘机设计手推式挖坑全套 cad 图纸答辩论文

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摘要

本课题来源于生产实际,目前，我国正在大力加强植树造林建设，特别是江苏沿海地区，政府部门每年都规划植树造林，然而植树造林存在一个问题，需要大量的人力来投入，而现在，国家倡导绿色造林，为了更有效的植树造林,出现了机械造林。

整机结构主要由电动机、机架、传动带、锥齿轮构成。由电动机产生动力通过带轮减速器将需要的动力传递到带轮上，带轮带动V带，从而带动整机装置运动.

本论文研究内容摘要：

(1)植树挖掘机总体结构设计。

(2)植树挖掘机工作性能分析。

(3)电动机的选择。

(4)对植树挖掘机的传动系统、执行部件及机架设计。

(5)对设计零件进行设计计算分析和校核。

(6)绘制整机装配图及重要部件装配图和设计零件的零件图。

关键词：植树挖掘机，结构设计,电动机

Abstract

This topic comes from the actual production, at present, China is making great efforts to strengthen the afforestation construction, especially in the coastal areas of Jiangsu Province, the government every year are planning afforestation, however afforestation existence a problem and need a lot of manpower investment, and now, a national advocacy green forestation, in order to more effective reforestation, planting machine.

The structure of the utility model is mainly composed of an electric motor, a machine frame, a transmission belt and a bevel gear. The power is generated by the motor through the belt wheel reducer will need the power transmission to the belt wheel, the belt wheel drives the V belt, thus drives the whole unit to move.

Summary of the research content of this paper:

(1) the overall structure design of excavator plant.

(2) analysis of planting performance of excavator.

(3) the choice of motor.

(4) transmission system, execution unit and frame design of excavator plant.

(5) the design of parts design calculation and check.

(6) drawing machine assembly and important parts assembly drawings and parts drawings design.

Keywords: planting excavator, structure design, motor

摘要 I

Abstract II

第1章植树挖掘机的介绍 1

1.1 选题背景及其意义 1

1.2 挖掘机的种类和国内外研究现状 1

第2章植树挖掘机总体参数的设计 4

2.1 数据要求 4

2.2 整体设计方案 4

2.3 驱动方案和传动方式的选择与设计 4

2.3.1 各类驱动方案分析 5

2.3.2 本设计驱动方案的确定 5

第3章植树挖掘机主要传动件计算 12

3.1 带传动设计 12

3.2选择带型 12

3.3确定带轮的基准直径并验证带速 13

3.4确定中心距离、带的基准长度并验算小轮包角 14

3.5确定带的根数z 15

3.6确定带轮的结构和尺寸 15

3.7确定带的张紧装置 15

第4章轴的设计 22

4.1 求作用在带轮上的力 22

4.2 初步确定轴的最小直径 23

4.3 轴的结构设计 23

4.4 求轴上的载荷 24

4.5按弯曲扭转合成应力校核轴的强度 25

4.6 精确校核轴的疲劳强度 25

第5章键的选择与校核 39

5.1 带轮1上键的选择与校核 39

5.1.1键的选择 39

5.1.2 键的校核 39

5.2 带轮2上键的选择与校核 40

5.2.1 键的选择 40

5.2.2 键的校核 41

5.3 带轮3上键的选择与校核 41

5.3.1 键的选择 41

5.3.2 键的校核 42

5.4 带轮4上键的选择与校核 42

5.4.1 键的选择 42

5.4.2 键的校核 43

第6章控制系统的设计 39

6.1 控制系统总体方案 39

6.2 鉴向 39

6.3 计数的扩展 40

6.4 中断的扩展 41

6.5 数摸转换器的选择 43

6.6 电机驱动芯片选择 45

结论 48

参考文献 49

致谢 50

第1章植树挖掘机的介绍

1.1 选题背景及其意义

在国家“十二五”规划中，提出了生态文化是中华传统文化、和谐文化的重要组成

部分，是支撑生态文明的基础。国家林业局第七次全国森林资源清查结果显示，全国森

林面积达到 1.95 亿 hm ，森林覆盖率达到 20.36%，森林蓄积量为 137.21 亿 m 。从以

上统计数字可以看出，我国森林资源的平均水平依然很低，虽然我国的森林面积居世界

第五位，但森林覆盖率只相当于世界森林覆盖率（31.7%）的 64%；全国人均森林面积

相当于世界人均水平的 25%。另外，我国的森林质量不高，单位面积森林蓄积量仅为

世界平均水平的 84.8%。为了进一步提高我国的森林覆盖率及生态环境，发展生态文化，

需要开展大规模的造林工程，大面积地进行植树造林活动。人工造林投入大、产出少、

用工多，效率低、速度慢、劳动强度大，而使用机械造林则可以解决这些问题。造林机

械化是造林工程的发展方向，而要进行机械化造林就必须有配套的造林机械。

植树挖掘机是一种造林机械设备，目前国内造林机械的发展水平还不高，多为人工

控制，很少能实现自动化作业。如何将先进的自动化、智能化技术应用到机械造林中，

提高造林机械的自动化、智能化水平是摆在林业机械科研工作者面前的一个技术问题。

国外挖掘机的发展要先进得多，主要发展方向是对于大型的挖坑机要集多种功能于一

身，增加辅助设备。小型的挖掘机则侧重于机构的优化设计。本课题主要设计一个大型

挖掘机，适合于城市道路旁、公园内、绿地上栽植树的挖坑作业。

空心钻筒挖掘机是用中空筒式钻头作为工作部件的大型挖掘机。空心钻筒两端无盖

也无底，下端镶有硬质合金切削齿，能在十分坚硬的地面条件下进行钻削挖坑作业，适

用于在市政工程中道路改线、居民区和建筑群四周的建筑渣土中，以及条件恶劣的特殊

土壤中钻挖大坑，用来移植园林绿化大径级树木。

1.2 挖掘机的种类和国内外研究现状

挖掘机的种类很多。如果按其与配套动力的连接方式进行分类，可分为悬挂式挖坑

机、手提式挖掘机、牵引式挖掘机和自走式挖掘机。按挖掘机上配置的钻头数量有单钻

头、双钻头和多钻头；钻头根据形状又分为螺旋式钻头、螺旋带式钻头、叶片型钻头和

螺旋齿式钻头等。

图 1-1 悬挂式挖掘机

图 1-2 驾驶式挖掘机

手提式挖掘机又分为单人手提式和双人手提式。手提式挖掘机一般功率较小，以单缸风冷汽油发动机为动力，通过离合器和减速箱连接钻头。钻头转速一般为100-200r/min，由于速比较大，减速机构大多采用蜗轮蜗杆或摆线行星轮机构。挖掘机的钻头多为单片螺旋片型，这种钻头在挖坑过程中向上排土的性能好。手提式挖掘机适用于拖拉机不能通过的地形复杂的山地、丘陵和沟壑地区，挖坑直径和深度都比较小，也可用于果树的追肥及埋设桩柱。如3WS-28型手提式挖掘机，采用015A-1 型发动机，最大功率2.8kW，转速280-320r/min，挖坑尺寸（坑径×深度）320mm×500mm，质量17.6kg。拖拉机式挖掘机有多种形式。一种是挖坑设备通过三点悬挂与拖拉机相连，动力直接由拖拉机的发动机输出轴提供；另一种是挖坑设备安放在拖拉机的后侧或一侧；还有一种是挖坑设备安放在单独的拖车上由拖拉机牵引，动力由液压泵提供。例如，东方红- IW60型挖掘机就是通过三点悬挂与拖拉机相连。该机可与多种型号的拖拉机配套使用，具有结构合理、易于操作、经济耐用、便于维修等优点，可用于大面积的植树造林挖坑作业，挖坑直径500-650mm，深度400-700mm，每小时可以挖坑100个以上。与国内相比，国外挖掘机的发展要先进得多。很多国外的专家在传动机构和挖头的设计上都取得了很大的突破。目前，国外的挖掘机主要研究方向是，对于大型的挖掘机械要集多种功能于一身，增加辅助设备；小型的挖掘机则侧重于机构的优化设计，并且非常注意人机工程学在设计中的应用。日本生产的自走式高性能挖坑整地机采用柴油机作动力，该机将行走脚与轮胎组合成行走装置，为全液压式，平时用轮胎行驶，坡地时则靠行走脚行走，适用于陡坡林地作业，实现了一机多用。英国生产的 05H8300 型悬挂式挖坑机和美国生产的悬挂式三钻头挖掘机的钻头间距可调（即行距可调），其适用于平原地区的大面积植树造林，工作效率很高。美国和加拿大生产的手提式挖掘机，发动机与钻头之间采用分离式，通过液压传动驱动钻头工作。此种挖掘机在工作时发动机与操作者距离较远，可大大减少噪声对操作者的影响，充分考虑了人机工程学原理。

直径0.6M植树挖掘机装配图.png

八面箱体.png

传动轴1焊接件.png

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说明书1.png

内容简介：: 分类号密级宁宁波大红鹰学院毕业设计 (论文 ) 直径绿化植树挖掘机设计所在学院机械与电气工程学院专业机械设计制造及其自动化班级 12 机自 x 班姓名学号指导老师 2016 年 3 月 31 日 I 诚信承诺我谨在此承诺：本人所写的毕业设计（论文）直径绿化植树挖掘机设计均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。承诺人（签名）： 2016 年 3 月 31 日 I 摘要本课题来源于生产实际 ,目前，我国正在大力加强植树造林建设，特别是江苏沿海地区，政府部门每年都规划植树造林，然而植树造林存在一个问题，需要大量的人力来投入，而现在，国家倡导绿色造林，为了更有效的植树造林 ,出现了机械造林。整机结构主要由电动机、机架、传动带、锥齿轮构成。由电动机产生动力通过带轮减速器将需要的动力传递到带轮上，带轮带动而带动整机装置运动 . 本论文研究内容摘要： (1)植树挖掘机总体结构设计。 (2)植树挖掘机工作性能分析。 (3)电动机的选择。 (4)对植树挖掘机的传动系统、执行部件及机架设计。 (5)对设计零件进行设计计算分析和校核。 (6)绘制整机装配图及重要部件装配图和设计零件的零件图。关键词：植树挖掘机，结构设计 ,电动机 at is to in a a of a in to of is of an a a a is by to to of of (1) of (2) of of (3) of (4) of (5) of (6) 录摘要 I 1 章植树挖掘机的介绍 1 题背景及其意义 1 掘机的种类和国内外研究现状 1 第 2 章植树挖掘机总体参数的设计 4 据要求 4 体设计方案 4 动方案和传动方式的选择与设计 4 类驱动方案分析 5 设计驱动方案的确定 5 第 3 章植树挖掘机主要传动件计算 12 传动设计 12 择带型 12 定带轮的基准直径并验证带速 13 定中心距离、带的基准长度并验算小轮包角 14 定带的根数 z 15 定带轮的结构和尺寸 15 定带的张紧装置 15 第 4 章轴的设计 22 作用在带轮上的力 22 步确定轴的最小直径 23 的结构设计 23 轴上的载荷 24 弯曲扭转合成应力校核轴的强度 25 确校核轴的疲劳强度 25 第 5 章键的选择与校核 39 轮 1 上键的选择与校核 39 键的选择 39 键的校核 39 轮 2 上键的选择与校核 40 的选择 40 的校核 41 轮 3 上键的选择与校核 41 的选择 41 的校核 42 轮 4 上键的选择与校核 42 的选择 42 的校核 43 第 6 章控制系统的设计 39 制系统总体方案 39 向 39 数的扩展 40 断的扩展 41 摸转换器的选择 43 机驱动芯片选择 45 结论 48 参考文献 49 致谢 50 第 1 章植树挖掘机的介绍 1 第 1 章植树挖掘机的介绍题背景及其意义在国家“十二五”规划中，提出了生态文化是中华传统文化、和谐文化的重要组成部分，是支撑生态文明的基础。国家林业局第七次全国森林资源清查结果显示，全国森林面积达到，森林覆盖率达到森林蓄积量为 m 。从以上统计数字可以看出，我国森林资源的平均水平依然很低，虽然我国的森林面积居世界第五位，但森林覆盖率只相当于世界森林覆盖率（的 64%；全国人均森林面积相当于世界人均水平的 25%。另外，我国的森林质量不高，单位面积森林蓄积量仅为世界平均水平的为了进一步提高我国的森林覆盖率及生态环境，发展生态文化，需要开展大规模的造林工程，大面积地进行植树造林活动。人工造林投入大、产出少、用工多，效率低、速度慢、劳动强度大，而使用机械造林则可以解决这些问题。造林机械化是造林工程的发展方向，而要进行机械化造林就必须有配套的造林机械。植树挖掘机是一种造林机械设备，目前国内造林机械的发展水平还不高，多为人工控制，很少能实现自动化作业。如何将先进的自动化、智能化技术应用到机械造林中，提高造林机械的自动化、智能化水平是摆在林业机械科研工作者面前的一个技术问题。国外挖掘机的发展要先进得多，主要发展方向是对于大型的挖坑机要集多种功能于一身，增加辅助设备。小型的挖掘机则侧重于机构的优化设计。本课题主要设计一个大型挖掘机，适合于城市道路旁、公园内、绿地上栽植树的挖坑作业。空心钻筒挖掘机是用中空筒式钻头作为工作部件的大型挖掘机。空心钻筒两端无盖也无底，下端镶有硬质合金切削齿，能在十分坚硬的地面条件下进行钻削挖坑作业，适用于在市政工程中道路改线、居民区和建筑群四周的建筑渣土中，以及条件恶劣的特殊土壤中钻挖大坑，用来移植园林绿化大径级树木。掘机的种类和国内外研究现状挖掘机的种类很多。如果按其与配套动力的连接方式进行分类，可分为悬挂式挖坑机、手提式挖掘机、牵引式挖掘机和自走式挖掘机。按挖掘机上配置的钻头数量有单钻头、双钻头和多钻头；钻头根据形状又分为螺旋式钻头、螺旋带式钻头、叶片型钻头和螺旋齿式钻头等。 2 3 宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 2 图 1挂式挖掘机图 1驶式挖掘机手提式挖掘机又分为单人手提式和双人手提式。手提式挖掘机一般功率较小，以单缸风冷汽油发动机为动力，通过离合器和减速箱连接钻头。钻头转速一般为100于速比较大，减速机构大多采用蜗轮蜗杆或摆线行星轮机构。挖掘机的钻头多为单片螺旋片型，这种钻头在挖坑过程中向上排土的性能好。手提式挖掘机适用于拖拉机不能通过的地形复杂的山地、丘陵和沟壑地区，挖坑直径和深度都比较小，也可用于果树的追肥及埋设桩柱。如 3手提式挖掘机，采用 015发动机，最大功率转速 280 挖坑尺寸（坑径深度） 320500量拖拉机式挖掘机有多种形式。一种是挖坑设备通过三点悬挂与拖拉机相连，动力直接由拖拉机的发动机输出轴提供；另一种是挖坑设备安放在拖拉机的后侧或一侧；还有一种是挖坑设备安放在单独的拖车上由拖拉机牵引，动力由液压泵提供。第 1 章植树挖掘机的介绍 3 例如，东方红 - 挖掘机就是通过三点悬挂与拖拉机相连。该机可与多种型号的拖拉机配套使用，具有结构合理、易于操作、经济耐用、便于维修等优点，可用于大面积的植树造林挖坑作业，挖坑直径 500度 400小时可以挖坑 100个以上。与国内相比，国外挖掘机的发展要先进得多。很多国外的专家在传动机构和挖头的设计上都取得了很大的突破。目前，国外的挖掘机主要研究方向是，对于大型的挖掘机械要集多种功能于一身，增加辅助设备；小型的挖掘机则侧重于机构的优化设计，并且非常注意人机工程学在设计中的应用。日本生产的自走式高性能挖坑整地机采用柴油机作动力，该机将行走脚与轮胎组合成行走装置，为全液压式，平时用轮胎行驶，坡地时则靠行走脚行走，适用于陡坡林地作业，实现了一机多用。英国生产的 05型悬挂式挖坑机和美国生产的悬挂式三钻头挖掘机的钻头间距可调（即行距可调），其适用于平原地区的大面积植树造林，工作效率很高。美国和加拿大生产的手提式挖掘机，发动机与钻头之间采用分离式，通过液压传动驱动钻头工作。此种挖掘机在工作时发动机与操作者距离较远，可大大减少噪声对操作者的影响，充分考虑了人机工程学原理。在我国，植树造林具有季节性和区域性的特点，机具作业时间短，单一功能的机具年利用率较低。因此，在今后的设计中，要尽量考虑一机多用的问题。具体的实施措施有：一是更换不同的钻头，以适应于不同的土壤条件和工作环境；二是设计通用机架，在更换工作部件后即可完成其他项目的营林作业，以提高其利用率。挖掘机不仅要适用于平原、沙地和丘陵，还要能够用于山地和沟壑。过去的便携式挖掘机已经不能适应大规模生产的要求，开发研制适用于坡地造林的自行式机械是大势所趋。坡地自行式造林机械应能自动调平驾驶员座椅，可以向行走脚自行的方向发展，以使其具有较强的越障能力。对于受到严重侵蚀的坡地应先在坡地上修造梯田，然后在梯田上造林。宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 4 第 2 章植树挖掘机总体参数的设计据要求设计的原始数据：“直径绿化植树挖掘机”的驱动使用电动机驱动，其功率通过计算获得；“直径绿化植树挖掘机”的打孔孔径为，孔深为。设计技术要求：“直径绿化植树挖掘机”采用人工推行行走，打孔过程为机械自动，以实现打孔过程的自动化。本课题的设计包括植树挖掘机的机械结构设计与植树挖掘机的电气控制系统设计两大部分。体设计方案图 2树挖掘机方案图通过电动机带动带传动实现一级减速，然后通过锥齿轮换向，将带传动输出的锥齿轮与钻头的旋转结合起来。动方案和传动方式的选择与设计在挖掘机的更新改造中，驱动方案和传动方式的选择与设计极为重要。不同的驱动第 2 章植树挖掘机总体参数的设计 5 和传动方式是和作业环境和作业需求分不开的。对于驱动方式，现有挖掘机有机械驱动、电力驱动、液压驱动和混合驱动等方式。可供选择的动力源有汽油发动机，柴油发动机，电动机。虽然电力驱动在特性匹配、传动效率、环保性等方面更具优势，但无法适应我国植树造林环境多样性和复杂性的要求，轻质小型汽油发动机的发展为挖掘机的更新改造提供了可靠的保障。传动系统是挖掘机重要的组成部分，直接影响着挖掘机钻轴的性能和整体结构。合理选用传动系统，是保证钻头主轴满足挖坑要求，实现高效挖坑，取得良好效益的重要工作。类驱动方案分析挖掘机的驱动方式可分为：汽油机通过离合器、减速箱、万向轴等不同组合的传动方式来驱动钻头主轴工作的机械驱动；以电动机为动力驱动钻头主轴的电驱动；以液压缸和液压马达为动力驱动钻头主轴的液压驱动；以机械驱动和电动机分别驱动行走和钻头的混合驱动。机械驱动就是齿轮皮带链条之类，效率高且结构简单，使用维修比较方便。另外，皮带可以防止过载，减低启动冲击。同时可以保证传输设备的安全，而且更换容易，成本低廉。机械传动的缺点是不灵活，难以实现远距离传动。电力驱动就是发电机通过电线驱动电动机来输出动力，远距离传动时效率最高而且不容易出故障，然而这种方式的单位功率比不高，占地方，同时费用也比较高。液压驱动是用油泵驱动液压油通过管道流向油缸迫使活塞前进来输出动力。该方式比较灵活，过载能力强，调速范围较宽，传动平稳柔和，结构紧凑。但成本较高，维修工作量大，费用高，远距离传动时会在管道内产生过大的压力损失，使效率下降。混合驱动的结构复杂，操作与维修都比单一形式的繁琐，在一般的小面积作业器械中很少用到。现代发动机系统不断向小型化和轻量化发展，同时其系统精度和性能能够满足较高的要求，这为新型挖掘机的开发创造了良好的条件。设计驱动方案的确定根据以上分析，结合新型自走式挖掘机的技术要求，选择机械驱动作为主要研究对象，在传动过程中以万向轴和软轴两种方式作为比较。具体方式如下：宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 6 图 2动方案挖掘机钻头的参数不仅影响到钻头本身的结构，同时也关系到挖掘机的整体结构、工作效率、劳动条件的改善，合理的参数是设计好挖掘机的前提。挖掘机钻头的主要参数有： 1）钻头直径 D； 2）钻头高度 h； 3）螺旋长度 4）螺旋升角 a； 5）钻头转速 n； 6）刀片切土及安装角度。前三个参数是根据作业的要求给定，其它参数则需要设计者综合考虑来确定。图 2头主要参数示意图 1)钻头入土阻力的近似计算钻头入土阻力的大小与钻头的参数及作业环境有很大的关系，它影响着钻头的功耗及作业的质量。由于挖坑过程太复杂 , 有很多影响因素。在此采用近似的方法计算挖坑过程中钻头入土时受到的阻力。钻头入土时的阻力可由钻尖和刀片入土阻力在垂直轴上的投影之和得到。第 2 章植树挖掘机总体参数的设计 7 钻尖入土阻力与进给量、钻尖直径密切相关。资料显示，经实验证明，分叉型钻尖入土阻力最小，锥形小螺旋型最大，三角型次之。但钻尖入土阻力相对总阻力的大小与钻尖直径与钻头总直径的比值有很大关系。比值越大相对阻力越大，比值越小相对阻力越小。为此，在满足定位要求的基础上应尽可能地减小钻尖的直径，来减小钻尖入土阻力。在近似计算中，可以统一用分叉型钻尖的入土阻力经验公式来表示钻尖的入土阻力大小即：刀片上的入土阻力可近似等于土壤变形阻力与刀片切土阻力在垂直轴上投影之和，如图 2示。图 2片入土阻力分析宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 8 土壤坚实度是影响阻力的最主要的土壤因子，它是一个综合性指标，与组成阻力矩的各个部分都有很大关系。粘土中土粒之间具有较大的凝集力，不易破碎，同时粘土与钻头螺旋面的摩擦阻方大于砂土的摩擦阻力。故挖掘机在粘土中的功率消耗和阻力矩最大。土壤含水率对阻力矩也有很大影响，当水分较低时，土块坚硬、阻力较大。随着含水量的增加，到达下塑限时，土壤较软，阻力很小，土壤处于最佳工作状态。随着水分的继续增多，到达粘着限时，出现粘着力，土壤便会粘附到钻头上，使阻力增大。 2)钻头合理转速的确定钻头的转速是挖掘机的主要参数之一，转速的高低，不仅关系到挖掘机本身的结构，而且影响到钻头翼片的输土效果。通常情况下，粘土作业选用的转速较砂土作业的低，作业于含水量大的土要比含水量小的转速低；作业坑径大的转速较坑径小的低。钻头的转速及进给量增加，工作效率会随之提高，但进给量增加会引起转矩和所需功率的增大。在功率一定时，可以采用小进给量高转速来综合提高钻机的效率。在一定范围内，转速的增大则螺旋翼片的升土能力相应增强。但转速超过一定范围后，不仅切削能力下降，功率消耗增加，而且振动增大，给操作者带来了困难。转速的选择必须保证一定的生产率的情况下，既要具有较好的升土能力，又能使钻头具有较强的切土能力。挖掘第 2 章植树挖掘机总体参数的设计 9 机螺旋钻头作业时，在刀片切削土壤的同时，土块在螺旋叶片的作用下向上移动。当转速较低时，刀片切下的土块只能被后面继续上来的土块推着向上运动，受叶片摩擦力和自身重量的作用下挤后面上来的土块，易造成阻塞和叶片变形，使钻头的阻力增大。当转速较高时，被切下的土块和钻头一起旋转，在离心力的作用下使土块压向坑壁，于是在接触面上坑壁对土块产生阻止其旋转的摩擦力。在翼片和坑壁的作用下，土块相对坑壁向上运动，直至升到地面后，脱离坑壁阻挡，被抛到坑的周围。土块质点在上升过程中的受力如图 2示。图 2块质点受力分析根据直径绿化植树挖掘机的要求，可以初步选取率电动机。查机械设计课程设计手册得：选择，其铭牌如下表 2 表 2Y 系列三相异步电动机电机型号额定功率载转速 r/转转矩 /额定转矩最大转矩 /额定转矩质量 32步转速 1500 r/ 级 1440 81 宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 10 （ a）（ b）图 2电动机的安装及外形尺寸示意图第 2 章植树挖掘机总体参数的设计 11 表 2电动机的安装技术参数中心高/型尺寸 /（ + 脚安装尺寸 A B 地脚螺栓孔直径 K 轴伸尺寸 D E 装键部位尺寸 F 32 515 345 315 216 178 12 38 80 10 43 宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 12 第 3 章植树挖掘机主要传动件计算传动设计输出功率 P=速 440r/00r/表 3作情况系数工作机原动机类类一天工作时间 /h 10 1016 16 10 1016 16 载荷平稳液体搅拌机；离心式水泵；通风机和鼓风机（）；离心式压缩机；轻型运输机荷变动小带式运输机（运送砂石、谷物），通风机（）；发电机；旋转式水泵；金属切削机床；剪床；压力机；印刷机；振动筛荷变动较大螺旋式运输机；斗式上料机；往复式水泵和压缩机；锻锤；磨粉机；锯木机和木工机械；纺织机械荷变动很大破碎机（旋转式、颚式等）；球磨机；棒磨机；起重机；挖掘机；橡胶辊压机据稳，两班工作制（ 16 小时），查机械设计，取 1 . 1 7 . 5 8 . 2 5 k e P k W 择带型普通 d 和小带轮的转速械设计 3 11选取。第 3 章植树挖掘机主要传动件计算 13 图 3型图根据算出的小带轮转速 1440r/查图得： 0 100 可知应选取带。定带轮的基准直径并验证带速由机械设计 3 7查得，小带轮基准直径为 80 100取 075 295表 13 表 3 带带轮最小基准直径槽型 Y Z A B C D E 0 75 125 200 355 500 21211440 = 2 . 8 8 , = 9 0 2 . 8 8 = 2 5 9 . 2 m 所以由机械设计 3得250 误差验算传动比：21250= 2 . 8 3(1 ) 9 0 (1 2 % )d 误（为弹性滑动率）误差112 . 8 3 2 . 8 81 0 0 % 1 0 0 % 1 . 5 8 % 5 %2 . 8 8 误符合要求宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 14 带速 1 9 0 1 4 4 0v = 6 . 7 9 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 满足 5m/以宜选用总之，小带轮选带轮选择带轮的材料：选用灰铸铁，定带的张紧装置选用结构简单，调整方便的定期调整中心距的张紧装置。由机械设计 3 12查得， 0 面已得到1a =z=4，则1a 1 5 3 . 72 s i n = 2 4 1 3 3 . 4 6 s i n N = 1 0 3 8 . 1 4 z F 对带轮的主要要求是质量小且分布均匀、工艺性好、与带接触的工作表面加工精度要高，以减少带的磨损。转速高时要进行动平衡，对于铸造和焊接带轮的内应力要小 , 带轮由轮缘、腹板（轮辐）和轮毂三部分组成。带轮的外圈环形部分称为轮缘，轮缘是带轮的工作部分，用以安装传动带，制有梯形轮槽。由于普通文） 16 夹角是 40 ，为了适应 V 带在带轮上弯曲时截面变形而使楔角减小，故规定普通为 32 、 34 、 36 、 38 （按带的型号及带轮直径确定），轮槽尺寸见表7在轴上的筒形部分称为轮毂，是带轮与轴的联接部分。中间部分称为轮幅（腹板），用来联接轮缘与轮毂成一整体。表 3通 V 带轮的轮槽尺寸（摘自项目符号槽型 Y Z A B C D E 基准宽度 b p 基准线上槽深 h 基准线下槽深 h 槽间距 e 8 12 15 19 37 第一槽对称面至端面的距离 f 6 7 9 16 23 28 最小轮缘厚 5 6 10 12 15 带轮宽 B B =( z e + 2 f z 轮槽数外径 d a 轮槽角 32 对应的基准直径 d d 60 - - - - - - 34 - 80 118 190 315 - - 36 60 - - - - 475 600 38 - 80 118 190 315 475 600 极限偏差 1 辐）结构的不同分为以下几种型式：（ 1）实心带轮：用于尺寸较小的带轮 (3)，如图 3 第 3 章植树挖掘机主要传动件计算 17 （ 2）腹板带轮：用于中小尺寸的带轮 ( 300 )，如图 3 （ 3）孔板带轮：用于尺寸较大的带轮 (d) 100 )，如图 3 （ 4）椭圆轮辐带轮：用于尺寸大的带轮 ( 500 )，如图 3 （ a）（ b）（ c）（ d）图 3轮结构类型根据设计结果，可以得出结论：小带轮选择实心带轮，如图（ a） ,大带轮选择孔板带轮如图（ c） 3）设计锥齿轮传动根据工作要求，传动设计成标准直齿圆锥齿轮传动，考虑到可能圆锥小齿轮齿根圆到键槽底部的距离所以将圆锥小齿轮与轴设计成一体，圆锥大齿轮单独设计，材料选用 45 钢。由于选用的是闭式硬齿面齿轮，齿轮齿面磨损和弯曲疲劳折断是主要的失效形式，因此设计这类齿轮传动时按弯曲疲劳强度进行设计计算，宜选取较小的齿数1z，17 2015。（ a）估算齿轮主要参数及尺寸齿数 1Z , 2Z ：齿数比以选择 201 Z ,则齿宽系数 R ： 3141R，取。齿宽系数不宜取过大，避免引起小端齿顶过薄，齿根圆角半径过小，应力集中过大。根据手册 16，按齿面接触疲劳强度计算小齿轮大端分度圆直径 1d 和大端模数 m ： 3 2l i 190 A （宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 18 式中： 1T 齿轮传递的扭矩；工况系数；动载系数； R 齿宽系数；试验齿轮的接触疲劳极限应力；查手册 16得到， 1 1550H 由于 T N m， , 5.1i 。将数据代入得到小齿轮大端分度圆直径 531 d 大端模数据标准分度圆模数，取 5.2m 。圆锥齿轮主要尺寸计算 16：（（ 12 90 （ 11（ Rm （（ Rm （式中： d 大端分度圆直径； 1 、 2 节锥角； R 锥距；中点分度圆直径；当量齿数； m 平均模数。第 3 章植树挖掘机主要传动件计算 19 齿宽 b ，取 10b 将数据代入计算得： a r c t a r c t a n1 i 50409090 12 1 dR Rm Rm 640co s 111 4650co s 222 Rm 根据大、小臂两级链轮的减速，锥齿轮传动中主动轮转速 nr/ 中点分度圆上的圆周力 0 02 0 0 011 。（ b）按齿面接触疲劳强度进行校核计算接触用单位齿宽上的载荷（查 16手册，齿向载荷分布系数，计算接触疲劳应力H 4 221 （计算齿轮的接触疲劳极限应力 l i m 1 l i m 2 l i H N R L v W Z Z Z Z （式中：宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 20 寿命系数；润滑剂系数；齿面光洁度系数；速度系数；工作硬化系数；尺寸系数。查手册 16得到 1Z ， Z 。所以， i m/1l i m/ l i S ，安全系数较高。所以，接触疲劳强度满足，参数合理。（ c）按齿根弯曲疲劳强度的校核计算弯曲用单位齿宽上的载荷位系数 ,，则120。应力集中校正系数2 齿形系数 Y，据12121，所以：弯曲计算应力F根据公式： 1 1 1 a sa Y （ 3 章植树挖掘机主要传动件计算 21 2221 11F a a （数据代入计算得： FF安全系数 S 查 16手册，得弯曲疲劳寿命系数查 16手册，得弯曲疲劳极限为 4401 4252 许用应力： K 111 （ K 222 （将数据代入计算得： K 5222 K 此 11 、 22 ，弯曲疲劳强度满足，参数合理 17。宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 22 第 4 章轴的设计低速级轴的设计与校核作用在带轮上的力因已知低速级带轮的直径为 2d 250 而 23232 1 4 9 5 0250 0 圆周力向力轴向力图 4轴的载荷分布图第 4 章轴的设计 23 步确定轴的最小直径（ 1）先按课本37015步估算轴的最小直径。选取轴的材料为 45钢 ,调质处理。根据课本370p 315361 表P，取 112是得 o 76 112 3 的结构设计（ 1）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用 ,故选用单列圆锥滚子轴承。参照工作要求并根据 7 80 轴承产品目录中初步选取 0基本游隙组、标准精度级的单列圆锥滚子轴承（ 297 1994） 30217型，其尺寸为 d D T 85 150 30.5 0 8 85 端圆锥滚子轴承采用套筒进行轴向定位，取套筒宽为 14 6 44.5 取安装带轮处的轴段 d - 90 轮的左端与左轴承之间采用套筒定位。已知带轮毂的宽度为 90 了使套筒端面可靠地压紧带轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取 l - 86 轮的右端采用轴肩定位，轴肩高 h 取 h 7 5 104 环宽度 ,取 b 12 轴承端盖的总宽度为 37.5 减速器及轴承端盖的结构设计而定 )。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求 ,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 0 ,故取 0 67.5 至此，已初步确定了低速轴的各段直径和长度。图 4低速轴的结构设计示意图宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 24 表 4低速轴结构设计参数段名参数 - - - - - - 直径 /5 H7/0 85 0 H7/04 85 度 /05 6 86 12 b h L/0 12 分类号密级宁宁波大红鹰学院毕业设计 (论文 ) 直径绿化植树挖掘机设计所在学院机械与电气工程学院专业机械设计制造及其自动化班级 12 机自 x 班姓名学号指导老师 2016 年 3 月 31 日 I 诚信承诺我谨在此承诺：本人所写的毕业设计（论文）直径绿化植树挖掘机设计均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。承诺人（签名）： 2016 年 3 月 31 日 I 摘要本课题来源于生产实际 ,目前，我国正在大力加强植树造林建设，特别是江苏沿海地区，政府部门每年都规划植树造林，然而植树造林存在一个问题，需要大量的人力来投入，而现在，国家倡导绿色造林，为了更有效的植树造林 ,出现了机械造林。整机结构主要由电动机、机架、传动带、锥齿轮构成。由电动机产生动力通过带轮减速器将需要的动力传递到带轮上，带轮带动而带动整机装置运动 . 本论文研究内容摘要： (1)植树挖掘机总体结构设计。 (2)植树挖掘机工作性能分析。 (3)电动机的选择。 (4)对植树挖掘机的传动系统、执行部件及机架设计。 (5)对设计零件进行设计计算分析和校核。 (6)绘制整机装配图及重要部件装配图和设计零件的零件图。关键词：植树挖掘机，结构设计 ,电动机 at is to in a a of a in to of is of an a a a is by to to of of (1) of (2) of of (3) of (4) of (5) of (6) 录摘要 I 1 章植树挖掘机的介绍 1 题背景及其意义 1 掘机的种类和国内外研究现状 1 第 2 章植树挖掘机总体参数的设计 4 据要求 4 体设计方案 4 动方案和传动方式的选择与设计 4 类驱动方案分析 5 设计驱动方案的确定 5 第 3 章植树挖掘机主要传动件计算 12 传动设计 12 择带型 12 定带轮的基准直径并验证带速 13 定中心距离、带的基准长度并验算小轮包角 14 定带的根数 z 15 定带轮的结构和尺寸 15 定带的张紧装置 15 第 4 章轴的设计 22 作用在带轮上的力 22 步确定轴的最小直径 23 的结构设计 23 轴上的载荷 24 弯曲扭转合成应力校核轴的强度 25 确校核轴的疲劳强度 25 第 5 章键的选择与校核 39 轮 1 上键的选择与校核 39 键的选择 39 键的校核 39 轮 2 上键的选择与校核 40 的选择 40 的校核 41 轮 3 上键的选择与校核 41 的选择 41 的校核 42 轮 4 上键的选择与校核 42 的选择 42 的校核 43 第 6 章控制系统的设计 39 制系统总体方案 39 向 39 数的扩展 40 断的扩展 41 摸转换器的选择 43 机驱动芯片选择 45 结论 48 参考文献 49 致谢 50 第 1 章植树挖掘机的介绍 1 第 1 章植树挖掘机的介绍题背景及其意义在国家“十二五”规划中，提出了生态文化是中华传统文化、和谐文化的重要组成部分，是支撑生态文明的基础。国家林业局第七次全国森林资源清查结果显示，全国森林面积达到，森林覆盖率达到森林蓄积量为 m 。从以上统计数字可以看出，我国森林资源的平均水平依然很低，虽然我国的森林面积居世界第五位，但森林覆盖率只相当于世界森林覆盖率（的 64%；全国人均森林面积相当于世界人均水平的 25%。另外，我国的森林质量不高，单位面积森林蓄积量仅为世界平均水平的为了进一步提高我国的森林覆盖率及生态环境，发展生态文化，需要开展大规模的造林工程，大面积地进行植树造林活动。人工造林投入大、产出少、用工多，效率低、速度慢、劳动强度大，而使用机械造林则可以解决这些问题。造林机械化是造林工程的发展方向，而要进行机械化造林就必须有配套的造林机械。植树挖掘机是一种造林机械设备，目前国内造林机械的发展水平还不高，多为人工控制，很少能实现自动化作业。如何将先进的自动化、智能化技术应用到机械造林中，提高造林机械的自动化、智能化水平是摆在林业机械科研工作者面前的一个技术问题。国外挖掘机的发展要先进得多，主要发展方向是对于大型的挖坑机要集多种功能于一身，增加辅助设备。小型的挖掘机则侧重于机构的优化设计。本课题主要设计一个大型挖掘机，适合于城市道路旁、公园内、绿地上栽植树的挖坑作业。空心管工作空心筒钻头挖掘机作为大型挖掘机的成员。无盖或底部的空心管两端，底部镶嵌硬质合金切削齿，是公路市政工程，住宅建筑和四周的建筑垃圾重新路由非常恶劣土壤条件下钻探发掘工作的特殊条件和土壤贫瘠钻坑移植美化大口径类树木。掘机的种类和国内外研究现状挖掘机的种类很多。如果按其与配套动力的连接方式进行分类，可分为悬挂式挖坑机、手提式挖掘机、牵引式挖掘机和自走式挖掘机。按挖掘机上配置的钻头数量有单钻头、双钻头和多钻头；钻头根据形状又分为螺旋式钻头、螺旋带式钻头、叶片型钻头和螺旋齿式钻头等。 2 3 宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 2 图 1挂式挖掘机图 1驶式挖掘机手提式挖掘机又分为单人手提式和双人手提式。手提式挖掘机一般功率较小，以单缸风冷汽油发动机为动力，通过离合器和减速箱连接钻头。钻头转速一般为 100于速比较大，减速机构大多采用蜗轮蜗杆或摆线行星轮机构。挖掘机的钻头多为单片螺旋片型，这种钻头在挖坑过程中向上排土的性能好。手提式挖掘机适用于拖拉机不能通过的地形复杂的山地、丘陵和沟壑地区，挖坑直径和深度都比较小，也可用于果树的追肥及埋设桩柱。如 3掘机，采用 015发动机，最大功率转速 280 挖坑尺寸（坑径深度） 320500 质量拖拉机式挖掘机有多种形式。一种是挖坑设备通过三点悬挂与拖拉机相连，动力直接由拖拉机的发动机输出轴提供；另一种是挖坑设备安放在拖拉机的后侧或一侧；还有一种是挖坑设备安放在单独的拖车上由拖拉机牵引，动力由液压泵提供。第 1 章植树挖掘机的介绍 3 例如，东方红 - 挖掘机就是通过三点悬挂与拖拉机相连。该机可与多种型号的拖拉机配套使用，具有结构合理、易于操作、经济耐用、便于维修等优点，可用于大面积的植树造林挖坑作业，挖坑直径 500度 400小时可以挖坑 100 个以上。与国内相比，国外挖掘机的发展要先进得多。很多国外的专家在传动机构和挖头的设计上都取得了很大的突破。目前，国外的挖掘机主要研究方向是，对于大型的挖掘机械要集多种功能于一身，增加辅助设备；小型的挖掘机则侧重于机构的优化设计，并且非常注意人机工程学在设计中的应用。日本生产的自走式高性能挖坑整地机采用柴油机作动力，该机将行走脚与轮胎组合成行走装置，为全液压式，平时用轮胎行驶，坡地时则靠行走脚行走，适用于陡坡林地作业，实现了一机多用。英国生产的 05型悬挂式挖坑机和美国生产的悬挂式三钻头挖掘机的钻头间距可调（即行距可调），其适用于平原地区的大面积植树造林，工作效率很高。美国和加拿大生产的手提式挖掘机，发动机与钻头之间采用分离式，通过液压传动驱动钻头工作。此种挖掘机在工作时发动机与操作者距离较远，可显著减少运营商的人体工程学原理上完全符合的噪音影响。在中国，造林季节和地区特点，设备运行时间是在一个单一功能的设备的短，利用率低。因此，设计在未来中，为了尽量考虑机器的问题。具体实施办法是：第一，切换到另一种调整钻不同的土壤条件和工作环境 ;二是设计通用机架，在更换工作部件后即可完成其他项目的营林作业，以提高其利用率。挖掘机不仅要适用于平原、沙地和丘陵，还要能够用于山地和沟壑。过去的便携式挖掘机已经不能适应大规模生产的要求，开发研制适用于坡地造林的自行式机械是大势所趋。坡地自行式造林机械应能自动调平驾驶员座椅，可以向行走脚自行的方向发展，以使其具有较强的越障能力。对于受到严重侵蚀的坡地应先在坡地上修造梯田，然后在梯田上造林。宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 4 第 2 章植树挖掘机总体参数的设计据要求设计的原始数据：“直径绿化植树挖掘机”的驱动使用电动机驱动，其功率通过计算获得；“直径绿化植树挖掘机”的打孔孔径为，孔深为。设计技术要求：“直径绿化植树挖掘机”采用人工推行行走，打孔过程为机械自动，以实现打孔过程的自动化。本课题的设计包括植树挖掘机的机械结构设计与植树挖掘机的电气控制系统设计两大部分。体设计方案图 2树挖掘机方案图通过电动机带动带传动实现一级减速，然后通过锥齿轮换向，将带传动输出的锥齿轮与钻头的旋转结合起来。动方案和传动方式的选择与设计在挖掘机的翻新，程序和传输模式的选择和设计是极其重要的。另一个站和传输模第 2 章植树挖掘机总体参数的设计 5 式和环境是密不可分的，和工作要求。对于操作，有机械驱动，电驱动，液压驱动器和混合动力驱动和其他资源的现有挖掘机。替代能源具有汽油发动机，柴油发动机，电动机。虽然电驱动特性，传动效率高，环保和适合的好处等方面，却无法适应环境的绿化，小型汽油发动机的发展对轻装修挖掘机提供了需求的多样性和复杂性可靠的保障。传输是挖掘机，对性能有直接影响和挖掘机钻头轴的整体结构的一个重要组成部分。传输系统的合理使用是保证满足掏的要求钻杆，挖掘效率，性能好重要工作。类驱动方案分析挖掘机司机可分为：经由耦合，变速箱的各种组合，传动轴驱动模式到钻主轴驱动的工作机械驱动汽油发动机，是钻主轴电动机驱动的电动驱动器，液压缸和液压钻主轴电动机驱动的液压驱动，机械驱动器和发动机为动力的混合动力驱动的运行和练习。机械传动就像一个链带，效率高，结构简单，维修方便。另外，为避免在轮胎负荷，降低其开始。同时，我们可以确保的传输设备的安全性，以及更换是简单且廉价的。机械传动的缺点是不够灵活的，难以达到长的距离。发电机是由一个螺纹在驱动马达的输出功率最高的效率驱动的，很长的距离是不容易出故障，但在该方式的单位的功率比不高，以及良好的对站点相对较高。通过导管到缸为液压泵驱动油压驱动系统迫使活塞向前输出功率。更灵活，过载能力强，调速范围宽，光滑，柔软驱动，结构紧凑。然而，其成本高，维护工作量，成本高，会产生长途驾驶期间在管过度压力损失，从而使效率降低。混合动力推进结构复杂，操作和比单个形式繁琐，一般保养，操作器械的小面积很少使用。现代发动机系统保持的尺寸和重量的发展，而精度和系统的性能具有更大的需求，满足了有利条件新挖掘机的发展。设计驱动方案的确定根据以上分析，结合新型自走式挖掘机的技术要求，选择机械驱动作为主要研究对象，在传动过程中以万向轴和软轴两种方式作为比较。具体方式如下：宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 6 图 2 动方案挖掘机钻头参数不仅影响结构本身，而且还涉及到挖掘机的总体结构，工作效率，改善工作条件和合理的说法是好的设计挖掘机的前提。最重要的参数钻头挖掘机是： 1）钻头直径 D; 2）钻井高度 h， 3）螺旋线长度 4）螺旋角， 5）钻转速 n， 6），和刀片切割土壤的最大角度。基于特定应用的要求的前三个参数，其他参数都考虑在内，以确定设计者的需要。图 2头主要参数示意图 1)钻头入土阻力的近似计算阻力埋钻的大小和钻井参数和操作环境已经影响有很大的关系，但就业和钻头的质量。由于挖掘过程过于复杂，有许多因素。在该方法中，向由电阻器埋在钻挖期间计算的近似。电阻器埋入在由在垂直轴和突起的电阻掩埋得到的钻头点和刀钻头。第 2 章植树挖掘机总体参数的设计 7 钻尖埋入电阻和电源，密切相关的钻尖的直径。统计显示，实验表明裂解圆锥螺旋最大的三角形第二。然而，钻尖的比掩埋相对于钻头直径的前端和良好的关系的整体直径的尺寸的总电阻的电阻。该比率越大，相对电阻，较小的比例相对较小的阻力。因此，为了实现定位的基础上，要求应该尽可能地降低钻头点的直径，在钻点，以减少埋入电阻。近似计算可以用经验公式埋入电阻分岔钻尖钻尖被组合以掩埋即提到的电阻器的大小：在片材上埋入电阻可以是大约相同的土壤阻力和切割底板变形的阻力在垂直轴上和突起，如图 2示。图 2片入土阻力分析宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 8 土壤板结的主要土壤因子的耐用性，是一个综合性指标，与阻力矩的各个组成部分有很大的关系。一个大的内聚力之间的粘土颗粒，不易破碎，同时与钻头螺旋正方形粘土表面摩擦阻力比沙土的摩擦阻力大。因此，在该粘土挖掘机功耗和最大牵引转矩。土壤湿度对阻力矩大的影响，当水层，硬土块，更大的阻力。水含量的增加，达到的塑料，软土的下限，阻力小，土壤继续功能达到最佳效果。作为水继续增加，直到达到粘附的极限，发生粘连，土壤是将坚持钻头，以增加阻力。 2）钻头给出一个合理的速度钻孔机是液压挖掘机，速度水平，不仅对于挖掘机本身的结构中最重要的参数之一，而且还影响到螺旋杆翼的输出效果。通常情况下，操作速度比粘土砂操作的选择是低，在低水含量的就业比土小速度的水含量越大 ;工作坑直径比直径较小的低速孔大。钻孔速度和功率的增加的工作效率的量将增加，因为电源但隆起产生所需的扭矩和功率增加。在恒功率，少量进料集成快的，在为了提高安装效率。在一定范围内，速度的增加而增加，以相应地增加土壤螺旋翅片的容量。但速度超过一定范围时，削减不仅增加了能量消耗和振动增大，很难使操作者的能力。在某些速度的选择应确保的情况生产率，就必须有良好的土壤升，但也钻头具有很强的切地面的能力。当螺旋挖掘机操作时，土第 2 章植树挖掘机总体参数的设计 9 壤的切割过程中刀片，土块到螺旋桨叶片的影响下向上移动。当转速较低时，刀片切土块只备份土块继续推动向上运动，挤压背后的叶片摩擦和根据其自身的重量可达土块，它很容易导致拥塞，叶扭曲，一块阻力增大。式子里，速度，土块被切割和钻头的对坑的侧面离心力的作用下一起旋转，使得土块，使坑壁土块的接触表面防止摩擦的旋转。根据阀和坑，坑壁土块相对向上运动，直至上升到地面后，从进站的双方的行动是围绕井抛出。如图 2作的上升过程中的颗粒土块。图 2块质点受力分析根据直径绿化植树挖掘机的要求，可以初步选取率电动机。查机械设计课程设计手册得：选择，其铭牌如下表 2 表 2Y 系列三相异步电动机电机型号额定功率载转速 r/转转矩 /额定转矩最大转矩 /额定转矩质量 32步转速 1500 r/ 级 1440 81 宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 10 （ a）（ b）图 2电动机的安装及外形尺寸示意图第 2 章植树挖掘机总体参数的设计 11 表 2电动机的安装技术参数中心高/型尺寸 /（ + 脚安装尺寸 A B 地脚螺栓孔直径 K 轴伸尺寸 D E 装键部位尺寸 F 32 515 345 315 216 178 12 38 80 10 43 宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 12 第 3 章植树挖掘机主要传动件计算传动设计输出功率 P=速 440r/00r/表 3作情况系数工作机原动机类类一天工作时间 /h 10 1016 16 10 1016 16 载荷平稳液体搅拌机；离心式水泵；通风机和鼓风机（）；离心式压缩机；轻型运输机荷变动小带式运输机（运送砂石、谷物），通风机（）；发电机；旋转式水泵；金属切削机床；剪床；压力机；印刷机；振动筛荷变动较大螺旋式运输机；斗式上料机；往复式水泵和压缩机；锻锤；磨粉机；锯木机和木工机械；纺织机械荷变动很大破碎机（旋转式、颚式等）；球磨机；棒磨机；起重机；挖掘机；橡胶辊压机据稳，两班工作制（ 16 小时），查机械设计，取 1 . 1 7 . 5 8 . 2 5 k e P k W 择带型普通 d 和小带轮的转速械设计 3 11选取。第 3 章植树挖掘机主要传动件计算 13 图 3型图根据算出的小带轮转速 1440r/查图得： 0 100 可知应选取带。定带轮的基准直径并验证带速由机械设计 3 7查得，小带轮基准直径为 80 100取 075 295表 13 表 3 带带轮最小基准直径槽型 Y Z A B C D E 0 75 125 200 355 500 21211440 = 2 . 8 8 , = 9 0 2 . 8 8 = 2 5 9 . 2 m 所以由机械设计 3得250 误差验算传动比：21250= 2 . 8 3(1 ) 9 0 (1 2 % )d 误（为弹性滑动率）误差112 . 8 3 2 . 8 81 0 0 % 1 0 0 % 1 . 5 8 % 5 %2 . 8 8 误符合要求宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 14 带速 1 9 0 1 4 4 0v = 6 . 7 9 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 满足 5m/以宜选用总之，小带轮选带轮选择带轮的材料：选用灰铸铁，定带的张紧装置选用结构简单，调整方便的定期调整中心距的张紧装置。由机械设计 3 12查得， 0 面已得到1a =z=4，则1a 1 5 3 . 72 s i n = 2 4 1 3 3 . 4 6 s i n N = 1 0 3 8 . 1 4 z F 对带轮的主要要求是质量小且分布均匀、工艺性好、与带接触的工作表面加工精度要高，以减少带的磨损。转速高时要进行动平衡，对于铸造和焊接带轮的内应力要小 , 带轮由轮缘、腹板（轮辐）和轮毂三部分组成。盘的外环形部分具有轮缘，该轮缘用于安装一与梯形槽轮形成轮胎工作盘的部分。因为 0的两侧之间的角宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 16 度，以在 V 型皮带轮部变形弯曲从而减小了楔形角时进行调整，的使 32的普通 34， 36 ， 38（取决于模型并确定滑轮的直径），圆的尺寸示于表 7称为轮毂的筒状部的轴线，是联接盘和轴的一部分。中间部分是车轮的络），被用来作为一个整体靠近轮辋和轮毂。表 3通 V 带轮的轮槽尺寸（摘自项目符号槽型 Y Z A B C D E 基准宽度 b p 基准线上槽深 h 基准线下槽深 h 槽间距 e 8 12 15 19 37 第一槽对称面至端面的距离 f 6 7 9 16 23 28 最小轮缘厚 5 6 10 12 15 带轮宽 B B =( z e + 2 f z 轮槽数外径 d a 轮槽角 32 对应的基准直径 d d 60 - - - - - - 34 - 80 118 190 315 - - 36 60 - - - - 475 600 38 - 80 118 190 315 475 600 极限偏差 1 辐）结构的不同分为以下几种型式：（ 1）实心带轮：用于尺寸较小的带轮 (3)，如图 3 第 3 章植树挖掘机主要传动件计算 17 （ 2）腹板带轮：用于中小尺寸的带轮 ( 300 )，如图 3 （ 3）孔板带轮：用于尺寸较大的带轮 (d) 100 )，如图 3 （ 4）椭圆轮辐带轮：用于尺寸大的带轮 ( 500 )，如图 3 （ a）（ b）（ c）（ d）图 3轮结构类型根据设计结果，可以得出结论：小带轮选择实心带轮，如图（ a） ,大带轮选择孔板带轮如图（ c） 3）设计锥齿轮传动根据工作要求，传动设计成标准直齿圆锥齿轮传动，考虑到可能圆锥小齿轮齿根圆到键槽底部的距离所以将圆锥小齿轮与轴设计成一体，

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