小型拖拉机整体车架的设计【优秀机械毕业设计论文】【有三维图纸】
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本科毕业设计（论文） 小型拖拉机整体车架设计 学 院 机械工程学院 专业班级 学生姓名 学生学号 指导教师 提交日期 2016年 月 日 华南理工大学广州学院 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得 的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 2016 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本人完全了解华南理工大学广州学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：按照有关要求提交学位论文的印刷本和电子版本；华南理工大学广州学院图书馆有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；可以 采用复印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的的前提下，可以公布论文的部分或全部内容。 学位论文作者签名： 日期： 2016 年 月 日 指导教师签名： 日期： 2016 年 月 日 作者联系电话： 电子邮箱： 摘 要 汽车 工业是一个国家的重要产业，机械工业的发展无时不刻都在影响着国家经济的发展，人类的进步离不开机械工业的发展。在全球经济发展的大环境下，中国各个行业被其他国家的先进技术影 响的同时，越来越多的外国企业和品牌传播到中国已经成为现实。在新的市场需求的推动下，对 小型拖拉机整体车架 进行改良和优化是当务之急。生产 小型拖拉机整体车架 的企业，必须充分考虑到在 小型拖拉机整体车架 运行中可能出现的问题，尽量使 小型拖拉机整体车架 的 标准化程度越高越好， 稳定和强度越来越好 ，国内 小型拖拉机整体车架 的研发及制造要与全球号召的 稳固牢靠 、 性能稳定 主题保持一致。 小型拖拉机整体车架 的发展与人类社会的进步和科学技术的水平密切相关。 本次设计在题目是 小型拖拉机整体车架的 设计，目前，国内 小型拖拉机整体车架 的研发也在向朝着 结构多样化 、功能复合化、 强度稳定化 的方向发展，廉价，简单，方便成了 小型拖拉机整体车架 发展的主题。 关键词： 机械产品 小型拖拉机整体车架 制造 主题 1 is of on is of on is on Is of a of of At is in is of is do is C so as to by a In at in of is of 2 目 录 1 绪论 . 1 题的来 源与研究的目的和意义 . 1 课题研究的内容 . 6 究的意义 . 7 2 小型拖拉机整体车架总体结构的设计 . 6 的设计计算 . 8 动轴承强度的校核计算 . 错误 !未定义书签。 的强度计算与 校核 . 错误 !未定义书签。 栓的选型计算 . 错误 !未定义书签。 3 小型拖拉机整体车架中主要零件的三维建模 . 16 臂的三维建模 . 错误 !未定义书签。 撑架的三维建模 . 错误 !未定义书签。 接臂的三维建模 . 错误 !未定义书签。 座的三维建模 . 20 型拖拉机整体车架的三维建模 . 21 结 论 . 22 参考文献 . 23 致 谢 . 24 3 1 绪论 题的来 源与研究的目的和意义 我国生产的 小型拖拉机整体车架 结构简陋， 稳定系数 始终不高，虽然经过几十年的发展，近期产品的质量较早期有所提高。但受国产配套件质量及设计水平等的影响，我国目前生产的 小型拖拉机整体车架 的总体水平与进口产品及港口用户的要求仍有较大差距， 小型拖拉机整体车架 的生产也是如此，为满足市场需求，开发出一种新型的 小型拖拉机整体车架 势在必行！ 相信此种 小型拖拉机整体车架 的出现将会大大提高 拖拉机 的 稳定性能和安全性能 ，为 生产小型拖拉机车架的 企业的生产的年产能方面，以及经济效益方面能够带来显著的进 步，同时也在某种程度上推进了 车辆 工业的不断发展。 随着国际标准化（ 实施 ， 世界 小型拖拉机整体车架 以采用新材料、新技术、新工艺、新结构为基础 ,19世纪 80 年代，美国的 型拖拉机整体车架 应用到该公司的子公司 型拖拉机车架 的机械公司，经过几年的运行，为该公司创造了不菲的利润。继美国 司之后，德国的 型拖拉机车架 的利润所在，投入了相当大的人力和精力来开发研制 小型拖拉机车架 ，并且与二十世纪中期投入到了北美等市场。当前，全世界各大机械 人厂商为了提高产品的竞争力，都大力进行 小型拖拉机整体车架 的研发工作。现在国外等著名 小型拖拉机整体车架 的品牌中，都有 小型拖拉机整体车架 的销售，全世界 小型拖拉机整体车架 的应用越来越广泛。有一点值得注意的是， 小型拖拉机整体车架 的市场，由最初的日本，欧洲，已经渗透到北美市场，因此 小型拖拉机整体车架 是当今 小型拖拉机车架 生产加工企业比配的设备已经成为主要趋势。西方资本主义国家有巨大的 小型拖拉机整体车架 销售市场，机械人工业是西方资本主义国家的机械工业之一。 目前国外特别是美国正在考虑发展 小型拖拉机整体车架 的功率最 大化，产能最优化的问题。自“九五”期间 小型拖拉机整体车架 的开发和研制已经被列入美国的重大科技攻关计划，以跟踪世界技术的发展和开发适合美国机械工业发展的 小型拖拉机整体车架 。 4 我国从 1953年开始生产 小型拖拉机整体车架 ，于 1958年自行设计制造切割半径在 50、 70、 90、 120、 500等 小型拖拉机车架 的 小型拖拉机整体车架 之后，为了适应 小型拖拉机车架 生产厂家的需要， 1959 年又制造了 500、 1000、 1200等大直径的 小型拖拉机整体车架 。 为了满足 小型拖拉机车架 生产工业发展需要，我国于 1970年研制了大 型 小型拖拉机整体车架 。经运转实践证明效果很好。同年，福建的金明公司更是大量引入外来技术人才，全身心地投入到了 小型拖拉机车架 切割机的研发中，利用丰富的人力资源和设备，研发出了多种可夹持不同直径 小型拖拉机车架 的切割机，与同年 12也投入市场，获得了非常大的经济利润。近几年又研制出 70小型拖拉机整体车架 ，其设计能力为 1750t/h，实际达到 2508t/h， 由于机械工程的知识总量已经远远超越个人掌握所有，一些专业知识是必不可少的。但是过度的专业知识分割，使视野狭隘，可以多多参加 技术交流，和参加科研项目，缩小范围，提升新技术的进步和整个块的技术，提高外部条件变化的适应能力。封闭的专业知识的太狭隘，考虑的问题太特殊，在工作中协调困难，不利于自我提高。因此，自上世纪第二十年代末，出现了一体化的趋势。人们越来越重视基础理论，拓宽领域，对专业合并的分化。机械工程可以增加产量，提高劳动生产率，提高生产的经济效益为目标，并研制和发展新的机械产品。在未来，新产品的开发，降低资源消耗，清洁的可再生能源，成本的控制，减少或消除环境污染作为一个超级经济目标和任务。机器能完成人的手和脚，耳朵和眼睛等等器 官完全不能直接完成的任务。现代机械工程机械和机械设备创造出更多、更精美的越来越复杂，很多幻想成为过去的现实。人类现在能成为天空的上游和宇宙，潜入海洋，数十亿光年的密切观察，细胞和分子。电子计算机硬件和软件，人类的新兴科学已经开始加强，并部分代替人脑科学，这是人工智能。这一新的发展已经显示出巨大的作用，但在未来几年还将继续创造出不可思议的奇迹。人类智慧的增长并没有减少手的效果，而是要求越来越精致，手工制作，更复杂的工作，从而促进手功能。又一方面实践促进人脑智力。在人类的进化过程中，以及在每个人的成长过程中，大 脑和手是互相促进和平行进化。 大脑和手之间的人工智能和机械工程的近似关系，唯一不同的是，智能硬件 5 还需要使用机械制造。在过去，各种机械离不开人类的操作和控制，反应速度和运算精度的进化是非常缓慢的大脑和神经系统，人工智能将消除这种限制。相互促进，计算机科学和机械工程进展之间的平行，将在更高层次的新一轮发展的开始使机械工程。在第十九世纪，机械工程的知识总量仍然是有限的，大学在欧洲，它与一般的土木工程是一门综合性的学科，称为土木工程，下半场的第十九个世纪成为一门独立的学科。在第二十世纪，随着机械工程和知识增 长的发展开始分解，机械工程专业，有分支机构。在第二十世纪中期趋势分解，在时间之前和之后的第二次世界大战结束时达到的峰值。由于机械工程的知识总量已经远远从个人掌握所有，一些专业是必不可少的。但是过度的专业知识使分割，视野狭隘，可以查看和统筹大局和全球工程和技术交流，缩小范围，新技术的进步和整个块的技术，外部条件变化的适应能力差。封闭的专业知识的专家太狭，考虑的问题太特殊，在工作协调困难，不利于自我提高。因此，自上世纪第二十年代末，出现了一体化的趋势。人们越来越重视基础理论，拓宽领域，对专业合并的分化。综合职业 分化和发展知识循环过程的合成，是合理和必要的。从不同的专业和专业知识的专家，也有综合的知识了解不够，看看其他学科和项目作为一个整体，从而形成一种相互强烈的集体工作。综合和专业水平。有机械工程全面而专业的冲突；在综合性工程技术也有综合和专业问题。在人类所有的知识，包括社会科学，自然科学和工程技术，有一个更高的水平，更广泛的综合性和专业性的问题。 目前机械式 小型拖拉机整体车架 将逐渐被全自动 小型拖拉机整体车架 所代替。传统的机械式的 小型拖拉机整体车架 已经不能完全满足当今市场的需要，迫切需要各种多功能的 小型拖拉机整体 车架 来满足市场需求，如是福建金明公司加大人力开发出了五个规格十四种类型的 小型拖拉机整体车架 ，然而我国机械人业所需的小型拖拉机整体车架 全部依赖进口，这使得国产机械人配备 小型拖拉机整体车架后，成本增加很大，而装备自行开发生产 小型拖拉机整体车架 ，其成本提高不大 ，说明 小型拖拉机整体车架 的市场前景令人乐观。 传统的小型拖拉机整体车架的产品图如下图 1所示： 6 图 1 课题研究的内容 本次设计主要针对 小型拖拉机整体车架 进行设计，从 小型拖拉机整体车架 的整体方案出发，然后具体细化出具体内部结构， 其具体内部结构主要包括以下几个方面： （ 1）通过网络和图书馆查找各种关于 小型拖拉机车架 的相关资料，对 小型拖拉机整体车架 进行方案的比较和预定。 （ 2）分析 小型拖拉机整体车架 的结构与参数 （ 3）确定设计总体方案 （ 4）确定具体设计方案 （ 5） 小型拖拉机整体车架 的三维图的绘制、 件图的绘制。 （ 6）说明书的整理 7 究的意义 本论文主要研究运用 型拖拉机整体车架 进行设计。通过对小型拖拉机整体车架 进行设计，来了解 小型拖拉机整体车架 的结构组成、工作原理以及以后的发展 趋势和现状。 该 课题来自于 小型拖拉机车架加工型机械公司 的生产实际 ， 通过设计 出小型拖拉机整体车架，从而来 掌握 小型拖拉机整体车架的整个 设计生产流程，培养工程意识。 我国生产的 小型拖拉机整体车架 结构简陋，稳定系数始终不高，虽然经过几十年的发展，近期产品的质量较早期有所提高。但受国产配套件质量及设计水平等的影响，我国目前生产的小型拖拉机整体车架的总体水平与进口产品及港口用户的要求仍有较大差距，小型拖拉机整体车架的生产也是如此，为满足市场需求，开发出一种新型的小型拖拉机整体车架势在必行！本文运用大学所学的知识， 提出了小型拖拉机整体车架的结构组成、工作原理以及主要零部件的设计中所必须的理论计算和相关强度校验，构建了小型拖拉机整体车架总的指导思想，从而得出了该小型拖拉机整体车架的优点是高效，经济，并且校正质量高，运行平稳的结论。 通过设计小型拖拉机整体车架，要求学生掌握大学四年所学到的知识，了解机械原理，机械设计，以及传动机构设计等方面的知识，综合运用三维绘图软件，二维绘图软件对机械设备进行设计。通过本次毕业设计，综合提高学生的实际应用水平和设计能力。 相信此种小型拖拉机整体车架的出现将会大大提高小型 拖拉机车架的切割能力和质量，为企业的生产的年产能方面，以及经济效益方面能够带来显著的进步，同时也在某种程度上推进了机械工业的不断发展。 2 小型拖拉机整体车架 总体结构的设计 的设计计算 本次设计的花生剥壳机的转轴主要是起到对完好的花生进行剥壳的功能，所以它的各个轴肩直径的确定和强度的校核计算非常重要。 （ 1）初步确定轴的直径 8 7 9551 3 03 000 （ 根据工作条件，取 80d 2）传动轴受力分析 360 11 mt （ 3 1062222co 4 4co s 1 N （ 2062222s i 4 4062222s i n N （ （ 3）绘制传动轴的受力简图，求支座反力 垂直面支反力： 由 0： 0257 032 1 2/3 6 3 12/3 6 023 由 0Y ，得： 6 3 1 （ 水平面支反力： 由 0： 032 6 1 4 42 3 L 0Z ，得： 9 6 3 1 （ （ 4）作弯矩图： 图 动轴的受力简图 9 垂直面弯矩 ： 4 9 9 0 8 92 （ 水平面弯矩 ： 8 0 3 6 02 （ 合成弯矩 M 图： 82 2222 （ （ 5）作转矩 T N 6）校核轴的强度： 按弯扭合成应力校核轴的强度 校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面 C）的强度。由文献 1，15知，取 ，轴的计算应力 3252232 （ 选定轴的材料为 45 钢，调质处理，由文献 1表 115 可知， 601 此， 1 安全。 （ 7）精确校核轴的疲劳强度 判断危险截面 从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看，截面 引起的应力集中最严重，而 受载的情况来看，截面 应力集中不大，故 需校核截面 V。 截面 抗弯截面系数 3 dW （ 10 抗扭截面系数 5 4 8 8 0 01 4 3 （ 截面 为 （ 截面 为 32000001 T 截面上的弯曲应 4 4 00 6 6 5 70 （ 截面上的扭转切应力 8 8 0 03 2 0 0 0 0 01 T （ 轴的材料为 45 钢，调质处理。由文献 1表 115 可知， 640B 751 1551 由文献 1 附表 83 可知，用插入法求出 k， 文献 1 附图 43 可知，表面质量系数为： 轴未经表面强化处理， 1q固得综合系数为 1 13 ， 23 可知，碳钢的特性系数 取 取 所以轴在截面 V 左侧的安全系数为 11 751 （ （ 222 SS （ 故该轴在截面 V 左侧的强度是足够的。 动轴承强度的校核计算 （ 1）滚动轴承的选择 滚动轴承为 深沟球 轴承 6205，由文献 2表 得 862N，1490N， 83.0e ， Y 。 （ 2）寿命验算 轴承所受支反力合力 222 （ 对于 深沟球 轴承，派生轴向力互相抵消。 0文献 2表 得， ， 0 0 51 （ 按轴承 9310366 （ hL h= 年 由于 小型拖拉机车架 的 运转平稳 ，必须选择较大寿命的轴承，轴承能达到所计算的寿命。 12 经审核后，此轴承合格。 本次小型拖拉机整体车架的设计选取的轴承是深沟球轴承，具体的滚动轴承的选取过程如下： （ 1）滚动轴承的选择 滚动轴承为 深沟球 轴承 6205， 751N， 136095.0e ， Y 。 （ 2）寿命验算 轴承所受支反力合力 222 对于 深沟球 轴承，派生轴向力互相抵消。 0 975得 ； 1 2 4 4 01 按轴承 h; hL h= 9310366 年 ; 所以此 轴承合格。 的强度计算与校核 截面 抗弯截面系数 3 dW 抗扭截面系数 4 3 9 4 0 01 3 3 13 截面 为 面 为 3200000T 截面上的弯曲应力 9 7 00 6 6 5 70 面上的扭转切应力 9 4 0 03 2 0 0 0 0 01 T面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数及按文献 1附表 23 查取。因 ， 又由文献 1附图 13 可得轴的材料的敏感系数为 q， 1，附 43 为 (1 (1 1附图 23 可得轴的截面形状系数为 由文献 1附图 33 可得轴的材料的敏感扭转剪切尺寸系数 为 综合系数为 左侧的安全系数为 7 51 14 222 SS 故该轴在截面 栓的选型计算 螺栓的强度在机械联接中至关重要， 特别是在重要的场合，其强度校核和计算尤其重要。其受力简图如上图所示，图中以合力 代替均匀分布的作用力假设应力在剪切面内是均匀分布的，若 为剪切面面积，则应力为： 与剪切面相切，故为剪应力。 2、挤压实用计算 在工程上也使用相似剪切的计算方法，假设挤压应力是均匀分布的，则 挤压面面积 为挤压面的正投影面积。对于平键接触面面积就是挤压面面积；对于螺栓挤压面面积 就是直径平面面积，其值为 。 3、强度条件 剪切和挤压的强度条件如下： 15 剪切强度条件： 挤压强度条件： 式中 塑性材料： 脆性材料： 先按剪切强度设计： ? d 再用挤压强度条件设计，挤压力为 ，所以 ? ? 16 d 最后得到螺栓的抗大强度和抗剪强度是合适的。 3 小型拖拉机整体车架 中主要零件的三维建模 臂的三维建模 17 撑架的三维建模 接臂的三维建模 18 座的三维建模 型拖拉机整体车架的三维建模 19 结 论 本次毕业设计的题目是 小 型拖拉机整体车架 的设计，直到今天，毕业设计总算接近尾声了，通过这次对于 小型拖拉机整体车架 的设计，使我们充分把握的设计方法和步骤，不仅复习所学的知识，而且还获得新的经验与启示，在各种软件的使用找到的资料或图纸设计，会遇到不清楚的作业，老师和学生都能给予及时的指导，确保设计进度，本文所设计的是 小型拖拉机整体车架 的设计，通过初期的方案的制定，查资料和开始正式做毕设，让我系统地了解到了所学知识的重要性，从而让我更加深刻地体会到做一门学问不易，需要不断钻研，不断进取才可要做的好，总之，本设计完成了老师和同学的帮助下， 在大学研究的最感谢帮助过我的老师和同学，是大家的帮助才使我的论文得以通过。 20 参考文献 1 徐灏等 第 2、 3册 )M(第二版） 械工业出版社，2003:98 100 2 程悦荪 设计 M国农业出版社，1981:67 69 3 周纪良 M械工业出版社， 1991:102 105 4 吉林工业大学教研室编 M国农业出版社，1982:209 211 5 成大先主编 减（变）速器电机与电器 M学工业出版社， 1999:81 83 6 朱冬梅 M等教育出版社， 2000:303 305 7 陈立德 M等教育出版社， 2002:222 225 8 陈
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