玉米播种机及设计

1、玉米播种机的设计作者：e所在单位：（e）指导教师：e摘要本设计是根据国内外玉米播种的发展趋势，通用性和适应性不断提高以及本着结构简单操作灵活的原则，而设 计的一种能同时完成播种施肥工作的小型多功能精密播种机。本设计解决了以下三个问题，一：在手推式和牵引力 式两个方案中最终选择了牵引力式。二；经过多次对比，结合我国国情，选择了外排槽轮式排种器。三；动力传动 方案的选择，由于单向传动会导致播种机失衡，前进不平稳，所以最终选择双向传动方案。该机结构上优点，使之 能适应各种田地的播种。小到1-2分大的田块，大到上百亩的田块，不管是平坝、还是浅丘地区；无论是板结的土质，还是疏松的土质都能适应。还可以根据

2、用户的不同要求，配置合适的播种器。通过调节犁铧和和种子储存孔的 行距，能够轻松地播种小麦、大麦、高粱、大豆、玉米等旱粮作物。本例着重对播种机排种器、排肥器、开沟器、 覆土器以及镇压轮等结构进行设计选择。The structural design of the corn planter(e)Tutor: eAbstractT he design is based on the development of trends and seeder,interoperability and adaptabilityin a constantly improving the structure and o

3、peration of flexible simple principles designed to simultaneously accomplish a small planting fertilizationwork multifunctional sophisticated seeder.Thisdesign addresses the following three questions:One:ln the hand-push and traction type two scenarios ultimately chose traction type.Two:After severa

4、l comparison,Combined withChina's nationalconditions,select the efflux slot wheel seeder.Three:Select powertrain solutions,due to the one-way transmission will cause an imbalance planter,ahead is not smooth,so the final choice of two-way transmission scheme.This structural advantages so that the

5、y can adapt to a variety of fields planting.applicable to all sizes of land;whether plains or hills;whether hard soil or loose soil.We can select the planting machine according to the different needs of users.By regulating platoon of vehicles and plow can easily sow wheat,barley,sorghum,soybean,corn

6、 and other crops.This example focuses on the design seeder platoon of vehicles,fertilization devices,trenching vehicles structure.目录1. 引言：11.1精密播种机的发展现状与趋势11.2我国精密播种机发展现状11.3精密播种机的发展前景 1单粒精密播种机迅速发展1132播种机的通用性和适应性不断提高 1精密播种机向高速宽幅发展 1广泛采用联合作业 2新技术的应用不断普及 22. 总体方案设计 错误!未定义书签。2.1播种机概述错误!未定义书签。2.1 .1播种机类

7、型错误!未定义书签。2.1 .2播种机主要结构及功能 错误!未定义书签。2.2设计原则错误!未定义书签。2.3基本结构.错误!未定义书签。2.4工作原理 错误!未定义书签。3. 种箱的结构设计 错误!未定义书签。3.1种箱的设计要求 错误!未定义书签。3.2种箱的容量计算 错误!未定义书签。3.3种箱的结构特点 错误!未定义书签。4. 排种器的结构设计 错误!未定义书签。4.1排种器的技术要求错误!未定义书签。4.2精密播种排种器的类型、特点与适用范围错误!未定义书签。4.3外槽轮式排种器 错误!未定义书签。5. 排肥器的结构设计 错误!未定义书签。5.2种肥施用机械错误!未定义书签。5.3液

8、肥施用机错误!未定义书签。6. 链传动的就结构设计 错误!未定义书签。6.1链条错误!未定义书签。6.2链轮错误!未定义书签。6.3基本类型错误!未定义书签。6.4基本特点错误!未定义书签。6.5主要参数错误!未定义书签。6.6失效形式错误!未定义书签。6.7传动路线的确定 错误!未定义书签。7.8传动比的计算 错误!未定义书签。7. 镇压轮的结构设计 错误!未定义书签。7.1镇压轮的作用与要求 错误!未定义书签。7.3镇压轮的结构设计 错误!未定义书签。8. 行走轮的选型设计 错误!未定义书签。8.1行走轮的设计要求错误!未定义书签。8.2行走轮的结构错误!未定义书签。8.3行走轮的安装 错

9、误!未定义书签。8.4行走轮转速的计算错误!未定义书签。9开沟器的结构设计 错误!未定义书签。9.1开沟器的要求错误!未定义书签。9.2开沟器的结构类型错误!未定义书签。9.3开沟器使用行距与前后列距离错误!未定义书签。10.保养与保管 错误!未定义书签。10.1班保养错误!未定义书签。10.2季保养错误!未定义书签。10.3机具的入库11.播种机使用及注意事项11.1播种机的播前准备11.2正确操纵播种机.结论致谢参考文献.错误!未定义书签 错误!未定义书签。 .错误!未定义书签错.误误定义书书签错误!未定义书签1引言:1.1精密播种机的发展现状与趋势播种机是农业生产中关键作业环节，必须在较

10、短的播种农时内，更具农业技术要求，将种子播 到田地里去，是作物获得良好的发育生产条件。播种质量的好坏，将直接影响到作物的出苗、苗全 和苗壮，因而对产量的影响很大。由于精密播种可以保证种子在田间最合理分布，播种量精确，株 距均匀，播深一致，为种子的生长发育创造最佳条件，可以大量节省种子，减少田间间苗用工，保 证作物稳产高产。因此，现代农业对精密播种机械的要求越来越迫切。1.2我国精密播种机发展现状我国从80年代末便开始研制精密播种机械。由于种子质量、整地条件、机械制造水平及机器价 格等因素制约，我国80年代主要是推广半精量播种。为适应农村生产责任制的要求，大量推广了小 型单体播种机。90年代以来

11、，我国逐步推广精密播种机，有10多个企业生产了 20多种型号的精密播种机。精密播种机以作物种类分为玉米及大豆精密播种机、谷物（小麦）精密播种机、甜菜精密 播种机；以配套动力分为小型（5.8-13.2kw ）、中型（16.2-36.8kw ）和大型播种机；机械式中又可分为垂直圆盘式、垂直窝眼式、锥盘式、纹盘式、水平圆盘式、带夹式等形式精密播种机。1.3精密播种机的发展前景单粒精密播种机迅速发展在国外，中耕作物如甜菜、玉米、棉花和某些蔬菜、豆类的播种都已大量采用精密播种，主要 采用机械式和气力式两种精密播种机。由于气力式播种机对种子尺寸要求不严，不需精选分级，容 易达到单粒精播，而且通用性较好，又

12、能适合较高速播种，因此使用气力式播种机越来越多。为了达到单粒精播，提高株距均匀性，大多采用可精调的刮种器，将多余的种子清除掉；为了 降低投种高度，减小种子下抛速度与前进速度之间的相对速差，而设置导种轮或导种管。但是，精密播种受高速作业的影响很大。现在的精密播种机试验结果表明，一般作业速度在4-8km/h时其株距合格率达 80%以上；而作业速度提高到 11-12km/h时，株距合格率下降到 60%以下。 可见高速精密播种机还有待进一步发展、完善。播种机的通用性和适应性不断提高大多数精密播种机都可以播多种作物，通过更换不同孔径的排种盘（轮）或排种滚筒，使排种 器能适应多种作物种子的播种要求。改变型

13、孔大小或增加成穴机构，使之能达到穴播的要求；改变 排种转速以达到不同株距的要求。所有这些均提高了播种机的通用性。为了适应不同地区、不同土壤、不同整地条件的要求，大多数播种机上配有多种类型的开沟器（双圆盘式、滑刀式等）和镇压轮（橡胶轮、钢板冲压轮、铸铁轮、宽轮等），供选用。同一型号的精密播种机又成系列，有多种行距和行数的变型。如美国CYCLO气压式播种机有牵引式和悬挂式，有4、6、8、12、16行等共16种机型，可为多种功率的拖拉机配套。精密播种机向高速宽幅发展为了在最适合的农业技术条件下、用最短的时间做到适时播种，以及随着拖拉机功率不断增大，为了充分利用其功率，因此要求提高播种机作业的生产率。

14、影响提高播种机组生产率的因素很多。除了提高机组的工作可靠性、减少故障、简化操作以减 少辅助作业时间的利用率外，提高生产率的最主要途径是增大播种机的工作幅宽和提高作业速度。 增大播种机工作幅宽虽能直接有效地提高生产率，但加大工作幅宽使机体庞大，消耗金属多，成本 高。同时，庞大的机体将受到田块大小、地头转弯以及道路运输的限制，使用不方便。因此，国外 很重视提高作业速度的研究。70年代，中耕作物播种机作业速度一般从4-6km/h提高到8-10km/h。如西德 Aermoat n型气力式播种机、法国 Pneumasem气吸式播种机和美国 7000型指夹式播种机的作业速度为8-10km/h，作业质量仍能

15、符合要求。但是，播种机高速作业带来一些问题，如排种性能下降，开沟深度变浅，种 子在沟里弹跳、滚动加剧，以及驾驶条件恶化等等。因此目前作业速度不能太高。中耕作物播种机的工作幅宽，一般单机都由3-4m增大到5-6m有的工作幅宽更大，如美国CYCLO气压式播种机系列中的 16行播种机，其幅宽达 11.68m。加大幅宽使播种机结构庞大笨重， 使悬挂式播种机组纵向稳定性变坏，还受到地块大小、道路运输的限制。广泛采用联合作业播种同时进行联合作业的方式发展很快，形式也比较多，主要有两种：一是在大多数中耕作物 精密播种机上都配置排肥器、施肥开沟器以及施撒农药和除莠剂的装置。如西德、法国和美国的几 种精密播种机

16、都可以在播种同时施化肥、撒农药和除莠剂。二是播前整地和播种联合作业，如旋耕 播种机、犁播机以及有的在开沟器前方加波形圆盘或锄铲进行灭茬播种或耕法播种，以减少耕作次 数，提高生产率，降低作业成本，还可以减少土壤风蚀和起到保墒的作用。新技术的应用不断普及为了提高播种机作业性能和工作可靠性，简化操作、减轻劳动强度、减少辅助作业时间、提高 生产率，播种机上越来越多地采用新技术。如用液压油缸来升降和调节开沟器、划行器、折叠机架； 采用液压马达驱动风机或装肥搅龙；采用信号装置、电子监视装置或监控装置来及时报警故障的发 生，显示播量或自控调节排各大量大小；开沟器装备一次润滑的滚动轴承；行走轮采用无内胎充气

17、轮；快速挂接装置；宽幅手笔呆账加装横向运输轮等。在工艺材料方面，播种机上采用塑料或尼龙的零件更多了，如排种盘、排肥盘、轴套、输种管 等；采用铝金压铸排种轮、排种器体壳，提高了零件精度，减轻了重量；播种机机架和各种杆件采 用薄钢板冷压成异形断面以代替扁钢、角钢和槽钢，增加了刚度和强度，又减轻了重量。2电机选择2.1电动机选择（倒数第三页里有东东）选择电动机类型选择电动机容量电动机所需工作功率为:Pd牛工作机所需功率Pw为:c FvPw 1000 ；传动装置的总效率为：1234；传动滚筒10.96滚动轴承效率2 0.96闭式齿轮传动效率3 0.97联轴器效率代入数值得:0.991 2 3 4 0.

18、96 0.994 0.972 0.992 0.8所需电动机功率为:PdFv1000P d略大于Pd即可10000 400.8 1000 60kW10.52kW选用同步转速1460r/min ; 4级；型号 丫160M-4.功率为11kW确定电动机转速nw1.(i(2'取i01则i1221m125000v1.4i4分配动装i）总传动比nm1460500传动比低速级的传动比图电机端盖取滚筒直径D 500mm元125.6r /min2.2运动和动力参数计算 祸.11电5动w轴 nm 1460r/ min 2P202P高速轴kW& 1460r/0min n2.3中间 /min90550

19、 上03 9550P295502n2P0n。<1nT21T2WIN3 m0.52 0.9995501(36.2r/min68.09N 146010.10263.6N362.20.9710.10kWP3n34T电T4瘗40诋速轴2 310.10 0.990.97Qi 362125.76r/min込.5滚筒轴9.69 9550 P .7697執 125.76i 23n39550 必n4955095509.49125.760.99 0.99735.8N m720 N m9.69 kW9.49kW3齿轮计算3.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1按传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。2绞车为一般工

20、作机器，速度不高，故选用 7级精度（GB 10095-88）。973材料选择。由表10-1选择小齿轮材料为40Cr （调质），硬度为280 HBS大齿轮 材料为45钢（调质）硬度为240 HBS,二者材料硬度差为40 HBS4选小齿轮齿数乙24，大齿轮齿数Z2 24 4.03 96.76。取Z25初选螺旋角。初选螺旋角143.2按齿面接触强度设计由机械设计设计计算公式（10-21 ）进行试算，即d 严入1ZhZed1t vdh确定公式内的各计算数值（1）试选载荷系数kt1.61。zh 2.433。（2）由机械设计第八版图10-30选取区域系数20.87，则（3）由机械设计第八版图10-26查得

21、 10.78，2 1.65。(4)计算小齿轮传递的转矩。955 105 p0 955 105 10.41Nmm 6.8 104Nmm(5)机械设计第八版表146010-7选取齿宽系数d 1(6)机械设计第八版表10-6查得材料的弹性影响系数Ze189.8MPa(7)机械设计第八版图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限Hlim1 600MPa ;大齿轮的接触疲劳强度极限Hlim2 500MPa 。13计算应力循环次数。N160n1 jLh 60 1460 1 2 8 300 15 6.3 109N2-N1.56 1094.03（9 ）由机械设计第八版图（10-19 ）取接触疲劳寿命

22、系数Khn10.90; Khn2 0.95。（10）计算接触疲劳许用应力。取失效概率为1%，KHN1 Iim1K SHN 2 lim 2S许用接触应力H 1 匸 531.25MPa2(11)H计算安全系数S=1，由机械设计第八版式（10-12）得0.9 600MPa 540MPa0.95 550MPa 522.5MPa（1）试算小齿轮分度圆直径ditd1t 32KtT。1 ZhZe342 16.46 100.863 0.7396 16.46 1043 121.738、1Cd=49.56mm H(2) 计算圆周速度V。d1t n146060 100060 1000(3) 计算齿宽及模数d 1t

23、cos空63.78m/smntd1tcos叶z>h=2.25mnt 225bh 49.56/4.5=11.01(4)计算纵向重合度49.56 mm4B.156 cos14 49.56 0.97 小=2mm24242=4.5mm0.318 d z1tan0.318 1 24 tan 14 =20.73（5）计算载荷系数K。 已知使用系数Ka九根据 得动载系数Kv 1.11;机械设计第八版表机械设计第八版图机械设计第八版表v= 7.6 m/s,7级精度，由机械设计第八版图10-8查10-4查得Kh的值与齿轮的相同，故Kh 1.42;10-13查得G倔10-3查得Kh Kh 1.4.故载荷系数

24、KAKvKh Kh 1 1.11 1.4 1.42=2.2（6）按实际的载荷系数校正所算得分度圆直径，由式（10-10a）得49.56 3 1.375 55.11mmd1 d1t49.56 曙0.97 55.11242.22mm由式(10-17).2Kmn 33.3.1确定计2丫 cos?丫 Fa 丫 Sa(7)计算模数diCos55.11 cos14叶二243.3按齿根弯曲强度设计(1)计算载荷系数。K gK/KfKf1.(2)根据纵向重合度影响系数丫0.8811 1.41.9031.35 =2.09从机械设计第八版图10-28查得螺旋角(3)计算当量齿数。ZZ/1cos3c°l。

25、(4)查齿243cos143cos14243(9/97由表10-5查得丫尸玄12426.370.91106.590.912.57; YFa2 2.18(5)查取应力校正系数。由机械设计第八版表10-5查得丫Sa1 1.6； Ysa2 1.79(6)由机械设计第八版图10-24c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限FE1 500MPa ；大齿轮的弯曲强度极限FE2 380MPa ；(7)由机械设计第八版图10-18取弯曲疲劳寿命系数KFN1 0.85 ,Kfn2 a88 ；7(8)计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数n£齐e1 .4,由85机械F 1S(9)计算大、小齿齿轮的S 2.592

26、 S.596Y _ 2035774设计第八版式if4 10-12)得1.4洛丫聲3并加以比较238.86MPa1.40.1363238.860.01642由此可知大齿轮的数值大。332设计计算mn!423 2 2.10 6.8 10 0-88(COS14 ) 242*1.650.01642m m糾.342 0 972mm 4.085对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数 mn大于由齿面齿根弯曲疲 劳强度计算 的法面模数，取 mn 2,已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强需按接触疲劳强度得的分度圆4径100.677mm26.73取 Z 27 ，则 Z227 4.03108.81 取

27、 Z2来计算应有的齿数。于是由109;3.4几何尺寸计算计算中心距a=Z1 Z2mn(27109)2 型140.2mm2 cos2cos14 0.97将中以距圆整为141mm.按圆整后的中心距修正螺旋角- arccos0.97 14.06(Z1Z2)mn(27109)arccosarccos一2a2140.2因 值改变不多，故参数 、k、Zh等不必修正。计算大、小齿轮的分度圆直径Z1mn27 254coscos140.97Z2mn109 2218ccosd2cSs1f240.9755 m m224 mm22d1d2344计算齿轮宽度b dd 11 55.67 55mm圆整后取 b2 56mm；

28、 B1 61mm.低速级取 m=3;上 30;由 i12 Z42.88Z4 2.8? 30 86.4 取 Z4 87g3 m z33 30 90md4 cRzd43826iimm 十a -mm 175.5mm2 2b dd 31 90mm 90mm圆整后取 b490mm, b3 95mm表1高速级齿轮:名称代号计算公式小齿轮大齿轮模数m22压力角2020分 度圆直 径dd 1 m Z1 =2 27=54d2 mz2=2 109=218齿顶咼haha1 ha2 ham 1 2 2齿根咼hfhn hf2 (ha c)m (1 c) 2齿全高hhi h2 (2ha c)m齿 顶圆直 径d*adal

29、(Z1 2ha)m*da2 (Z2 2 ha)m表2低速级齿轮:名称代号计算公式小齿轮大齿轮模数m33压力角2020分 度圆直 径dd 1 m Z1 =3 27=54d2 mz2=2 109=218齿顶咼haha1 ha2ham1 2 2齿根咼hfhf1 hf2(hac)m (1 c) 2齿全高hh1 h2 (2ha c)m齿 顶圆直 径dada1 (乙 2ha)m*da2 (Z2 2ha)m4.轴的设计4.1低速轴求输出轴上的功率P3转速n3和转矩T3P若取每级齿轮P传动的效率.10则。妙979.69kWn2362.2n32125.76r/min32 881求作用在齿轮上的力&_ P

30、39.69T已知低速级大齿轮5的分度圆直径为4Ft d4 n3404d44 101 404mmtan ntan 20Fr Ft36423642r coscos14圆周力fFtan径向3642F taiW 向力08(Na4.1.3初步确定轴的最小直径1N42N m0.36390.97 的1366 N先按式初步估算轴的最小直径.选取轴的材料为45钢，调质处理.根据机械设计第八版表15-3, d min A1120，一于是得n3 112 巖9.69112 3 0.077输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径47.64m md12.为了使所选的轴直径与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号联轴

31、器的计算转矩Tea KaT3,查表考虑到转矩变化很小，故取KA 1.3 ,则:K AT31.3 735842N mm 956594.6N mm按照计算转矩T ca应小于联轴器公称转矩的条件，查标准GB/T 5014-2003或手册,选用LX4型弹性柱销联轴器，其公称转矩为2500000 N mm .半联轴器的孔径 d1 55mm ,故取d1 2 50mm ,半联轴器长度L=112mm,半联轴器与轴配合的毂孔长 度 L1 84mm4.1.4轴的(1)拟定轴上结构设计零件的装配图4-1（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1）根据联轴器dl2 50mm，|l2 84mm；为了满足半联轴器的

32、轴向定位要示求,1-2轴 段右端需制出一轴肩,故取2-3段的直径d2 3 62mm ；左端用轴端挡圈,按轴端直径取 挡圈直径D=65mn半联轴器与轴配合的毂孔长度 Li 84mm,为了保证轴端挡圈只压在 半联轴器上而不压在轴的端面上,故1-2段的长度应比Li略短一些,现取|i2 82mm2）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d2 3 62mm,由轴承产品目录中初步选取 o基本游子隙 组、标准精度级的单列圆锥滚子轴承 30313。其尺寸为d D T=65mm140mm36mm故 d34 d6 7 65mm ;而 |5 6 54.5mm

33、，d5 6 82mm。3）取安装齿轮处的轴段4-5段的直径d4 5 70mm ；齿轮的右端与左轴承之间采 用套筒定位。已知齿轮轮毂的宽度为90mm为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应 略短于轮毂宽度，故取14 5 85mm 。齿轮的左端采用轴肩定位，轴肩高度 h 0.07d，故取h=6mm，则轴环处的直径d5 6 82mm 。轴环宽度b 1-4h ，取l5 660.5mm。4）轴承端盖的总宽度为20m（由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 l=30mm 故取 l2 3 40.57mm低速轴的相关参数：表4-

34、1功率P39.69kW转速n3125.76r/min转矩T3735.842N m1-2段轴长| 1 284mm1-2段直径d1250mm2-3段轴长| 2 340.57mm2-3段直径d2 362mm3-4段轴长l3 449.5mm3-4段直径d3 465mm4-5段轴长| 4 585mm4-5段直径d 4 570mm5-6段轴长| 5 660.5mm5-6段直径d5 682mm6-7段轴长l6 754.5mm6-7段直径d6 765mm(3)轴上零件的周向定位齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。按d4 5查表查得平键截面b*h=20mm 12mm,键槽用键槽铣刀加工，长为,L7=63

35、mm,同时为了保证齿轮与轴配合有 良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为 巴 ；同样，半联轴器与轴的连接，选 用平键为14mm 9mm 70mm，半联轴器与轴的配合为 。滚动轴承与轴的周向定位 是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径公差为 m6。 k6p.2中间轴Po 2310.52 0.990.9710.10kW令2.1求输14出轴上的功率2即2转速n2和转矩T2 b °03甲.2225求0作用在9齿轮上的力263.6N m 2n2362.2因已知低速级小齿轮的分度圆直径为:d3140nd；4 35140mm葺nF tcos因已知高F1)d3Frm3 13tanFt 初步nFt伽按

36、式初步估算轴112d min A0Fr4.2.3 初速级大齿399 丨 399mm1321t111 in1123 10.1( n2362轴的最小直径显然是安装轴承处.923N1120.02733.6mm径电3765 ta n2°3765 0.3639 1412N0.97!钢,调h质处j:理J.根据表15-3，取d12。图4-2初步选择滚动轴承(1) 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、标准精度级的2 d5 635mm，要求并根据d1 235mm,由轴承产品目录中初步选取 0基本游子隙组单列圆锥滚子轴由承。其尺寸为d D*T=35mm 72mm 18.

37、25mm，故d131.8mm;(2) 取安装低速级小齿轮处的轴段 2-3段的直径d 2 3 45mm 1229.8mm ;齿轮的左端与左轴承之间采用套筒定位。已知齿轮轮毂的宽度为95m m,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取|2 3 90mm 。齿轮的右端采用轴肩 定位，轴肩高度h 0.07d，故取h=6mm，贝峙由环处的直径。轴环宽度b 1.4h，取134 12mm。(3) 取安装高速级大齿轮的轴段4-5段的直径d 4 5 45mm;齿轮的右端与右端轴承之间采用套筒定位。已知齿轮轮毂的宽度为56m m，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取14 5

38、 51mm。轴上零件的周向定位齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。按d45查表查得平键截面b*h=22mm 14mm。键槽用键槽铣刀加工，长为63mm,同时为了保证齿轮与轴配合有良 好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为；同样，半联轴器与轴的连接，选用平键为14mm 9mm 70mm，半联轴器与轴的配合为 。滚动轴承与轴的周向定位是由过渡 配合来保证的，此处选轴的直径公差为 m6。中间轴的参数:表4-2功率P210.10kw转速n2362.2r/mi n转矩T2263.6 N m1-2段轴长l 1 229.3mm1-2段直径d1225mm2-3段轴长l 2 390mm2-3段直径d2

39、345mm3-4段轴长l3 412mm3-4段直径d3 457mm4-5段轴长l 4 551mm4-5段直径d4 545mm4.3高速轴4.3.1求输出轴上的功率P1转速n1和转矩若取每级齿轮的传动的效率，则n1 nm 1460r/min4.3.2求作用在齿轮上的力 T已知低速级大齿轮的分度圆直径为 d1怨 mm)9N m1.38Ntan n Cerce ta n200.3639厂“匚 r 匚+ n 1891.381891.38709.55Ncqs1/0.97直径891.38 0.249 470.95N.选取轴的材料为 45钢，调质处理.根据表15-3，取cosFa先按式初步估算轴的最小直径a

40、nA0 112，于是得:3 10.41dm”A0 n11121460输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径 器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号.联轴器的计算转矩t K AT1,查表则：'3112 3 7.13* 10112 1.924 0.121.54mmd 12 为了使所选的轴直径与联轴ca K aT 1,考虑到转矩变化很小，故取KA 1.31.3 68090N mm 88517Nca应小于联轴器公称转矩的条件 査标准GB/T 性柱销联轴器,其公称转矩为 560Q00NTca K AT1 按照计算转矩 手册，选用LX2型弹 d1 30mm，故取 d 度 |_1 82mm .4

41、.4轴的结构设4.4.1拟定轴上零件的装配方案严半联轴器长度L阖mm5014-2003 或.半联轴器的孔径I半联轴器与轴配合的毂孔长mm图4-3442根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1）为了满足半联 轴器的轴向定位要示求,1-2轴段右端需制出一轴肩，故取2-3段的 直径d2 3 42mm ;左端用轴端挡圈,按轴端直径取挡圈直径 D=45mm .半联轴器与轴 配合的毂孔长度l1 82mm ，为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上 而不压在轴的端面 上，故 段的长度应比 略短一些，现取'2 80mm.2）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

42、作要求并根据 d2 3 42mm ，由轴承产品目录中初步选取0基本游子隙组、标准精度级的单列圆锥滚子轴承。其尺寸为d*D*T=45mm*85mm*20.75mm，故d34 d6 7 45mm ;而7 826.75mm ， |3 431.75mm。3） 取安装齿轮处的轴段 4-5段,做成齿轮轴；已知齿轮轴轮毂的宽度为61mm,齿 轮轴的直径为62.29mm。4）轴承端盖的总宽度为20mm （由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 l=30mm，故取 12 345.81mm。5）轴上零件的周向定位齿轮、半联轴器与轴的

43、周向定位均采用平键连接。按d4 5查表查得平键截面b*h=14mm*9mm ，键槽用键槽铣刀加工，长为,1545mm,同时为了保证齿轮与轴配合 有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为 ;同样，半联轴器与轴的连接，选用平键为14mm 9mm 70mm，半联轴器与轴的配合为 。滚动轴承与轴的周向 定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径公差为m6。k6高速轴的参数：表4-3功率10.41kw转速门1460r/mi n转矩T168.09N m1-2段轴长1 1 280mm1-2段直径d1230mm2-3段轴长1 2 345.81mm2-3段直径d2 342mm3-4段轴长l3 445mm5.1齿

44、轮的建模（1）在上工具箱中单 选项，在子类型”列表框 如图5-1所示。-1-1口口*'ciclc 口 QK年冲戸京台啾齿轮的参数化建模E?#?击;些钮，打开新建”对话框，在类型 中选择 实体”选项，在 名称”文本框中输 会用吿救鬥樸用额童狠幫I剧自I”列表框中选择零件入 dachilun_gear ”,3-4段直径d3 431.75mm4-5段轴长| 4 599.5mm4-5段直径d4 548.86mm5-6段轴长| 5 661mm5-6段直径d5 662.29mm6-7段轴长l 6 726.75mm6-7段直径d6 745mm图5-1新建”寸话框2取消选中 使用默认模板”复选项。单击

45、 确定”按钮，打开 新文件选项”对话框,选中其中mmns_part_solid ”选项，如图5-2所示，最后单击”确定按钮，进入三维实体建模环境nnuLE -paTt salidrEsmipricwHaH?MIZKUHLI BZ7&5t«T瓯做SC*?*4. DOUOOCJ5. DOCOOC科 raomnciea orooooSD DIXIDDa1亦 rnncm1. DULUUC用尸宇冒的JT1I戸至凭的用户层空的口弟户定宝的口口（2）设置1在主菜单2在对话容如图5-4所示齿轮参数交勲0. xTSUJUC0. JOCOOC中依次选择工具”|n瓯做341.27245关系”选项,

46、 欷走用户定滋的用户定衣的系统将自动弹出髯JT按钮，然后将齿轮I，完成齿轮参数添加后，单击？确定”按钮，关闭对话框祜冋框中单击中,”对话框。具体内图5-3输入齿轮参数（3）绘制齿轮基本圆在右工具箱单击朋，弹出“草绘”对话框。选择 FRONT基准平面作为草绘平面， 绘制如图5-4所示的任意尺寸的四个圆。（4）设置齿轮关系式，确定其尺寸参数1按照如图5-5所示，在“关系”对话框中分别添加确定齿轮的分度圆直径、基圆 直径、齿根圆直径、齿顶圆直径的关系式。2双击草绘基本圆的直径尺寸，将它的尺寸分别修改为d、da、db、df修改的结图5-4草绘同心圆图5-5 “关系”对话框元索信息坐标系类型 方程必斋的

47、信息确走职消图5-6修改同心圆尺寸图5-7 “曲线：从方程”对话框(5) 创建齿轮齿廓线1在右工具箱中单击匕按钮打开“菜单管理器”菜单，在该菜单中依次选择“曲 线选项” *“从方程” *“完成”选项，打开“曲线：从方程”对话框，如图5-7所示。2在模型树窗口中选择:m 坐标系，然后再从“设置坐标类型”菜单中选择“笛卡尔”选项，如图5-8所示，打开记事本窗口。3在记事本文件中添加渐开线方程式，如图5-9所示。然后在记事本窗中选取“文件”“保存”选项保存设置图5-9添加渐开线方程图5-8 “菜单管理器”对话框4选择图5-11中的曲线1、曲线2作为放置参照，创建过两曲线交点的基准点 PNTQ 参照设

48、置如图5-10所示。确定卑河|征上曲爺：F5 Ct笔在上|下一叔|图5-11基准点参照曲线的选择图5-10 “基准点”对话框5如图5-12所示，单击“确定”按钮，选取基准平面 TOP和RIGHT作为放置参照, 创建过两平面交线的基准轴 A_1,如图6-13所示。匚T；图5-13基准轴A_1图5-12 “基准轴”对话框6如图5-13所示，单击“确定”按钮，创建经过基准点 PNTO和基准轴A_1的基准 平面DTM1如图5-14所示。5-15基准平面对话框5-15基准平面DTM17如图5-16所示，单击“确定”按钮，创建经过基准轴A_1,并由基准平面DTM1转过“ -90/z ”的基准平面DTM2如

49、图5-17所示。- _芒*b -rrf L1j，I 二1'l11 jJ « Jj1 / Jjff"Jf i 尹r E i亡扌，liflMI图5-16 “基准平面”对话框图5-17基准平面DTM28镜像渐开线。使用基准平面 DTM2乍为镜像平面基准曲线，结果如图 5-18所示图5-18镜像齿廓曲线(6) 创建齿根圆实体特征1在右工具箱中单击 用按钮打开设计图标版。选择基准平面FRONTS为草绘平面, 接收系统默认选项放置草绘平面。2在右工具箱中单击按钮打开“类型”对话框，选择其中的“环”单选按钮，然后在工作区中选择图5-19中的曲线1作为草绘剖面。再图标中输入拉伸深度

50、为“b”.FRONT完成齿根圆实体的创建，创建后的结果如图5-20所示。图5-19草绘的图形5-20拉伸的结果(7) 创建一条齿廓曲线I I1在右工具箱中单击按钮，系统弹出“草绘”对话框，选取基准平面fronts为草绘平面后进入二维草绘平面。2在右工具箱单击按钮打开“类型”对话框，选择“单个”单选按钮，使用 和f并结合绘图工具绘制如图5-21所示的二维图形。1i15-21草绘曲线图5-22显示倒角半径3打开“关系”对话框，如图 5-22所示，圆角半径尺寸显示为“ sdO”，在对话框 中输入如图5-23所示的关系式。图5-23 “关系“对话框(8) 复制齿廓曲线1在主菜单中依次选择“编辑” “特征操作”选项，打开“菜单管理器”菜单，选择其中的“复制”选项，选取“移动”