【《割草机传动系统的设计计算过程案例》2900字】

割草机传动系统的设计计算过程案例目录TOC\o"1-3"\h\u13792割草机传动系统的设计计算过程案例 1130001.1设计要求 1245811.2传动系统的结构设计及选型计算 1154611.1.1皮带选型 1192491.1.2V带及带轮计算 26301.3轴的计算 68591.3.1计算出轴的直径 6223961.3.2轴的校核 7137911.3.3曲柄滑块设计 101.1设计要求1.合理的设计计算传动系统的结构和传动方式。1.合理确定各部件的输入轴和输出轴之间的传动比。1.2传动系统的结构设计及选型计算拖拉机动力输出轴转速为540r/min。给出的配套动力25-36kW。取25kW。根据割草机的割刀速度可以求得传动比i=1.7。1.1.1皮带选型带的传动形式非常多，能够按照带的种类差异分好，在带工作的时候我们可以将带分为带与带轮中间依靠摩擦运动的和带与带轮中间依靠啮合运动。带与带轮中间依靠摩擦运动的过程中，轮带还能够继续划分分为带是上下一样的带、带的样子是梯形的带、带的样子是圆形的带，这是因为这几种类的轮带的横截面的面积不一样。平带的传动机构非常容易，一般使用于传送带中心距较大的传动机构中，圆带结构也很简单，大多情况下实用于小功率传动机构，V带横截面的形态是等腰梯形，使用在传动比大的、构造紧凑的地方。根据《机械设计》指导书及上网查找资料确定选择选择B型V带，如图2-1所示：图2-1V带选择尺寸1.1.2V带及带轮计算带传动的设计计算带轮的结构形式如图2-2所示：图2-2V带的结构示例已知电机传动功率为25kW，即PP式中：P1为轴1功率Pη1是万向轴联轴器的传动效率，这里ηη2为角接触球轴承的传动效率，这里η3对传动机构的功率进行计算由《机械设计》指导书表2-3查得工作情况系数KP图2-3工况系数根据上表选择B型V带1、选择好带轮的基准直径dd，带速ν1）初定小带轮的基准直径dd2。由图2-4所示，取小带轮基准直径为d图2-4带轮的基准直径选择2）计算带运动时的速度νν=因为5m/s<6.33m/s<30m/s，所以带速合适。3）计算小带轮的基准直径。根据《机械设计》指导书，计算大带轮基准直径。d所以dd1.2、计算V带的中心距a和选择基准长度Ld1）初定中心距为a02）计算带所需的基准长度

L由图2-5可以选择出V带的基准长度L图2-5带的基准长度3）计算出两个带轮之间的中心距距离a。a≈考虑带的制造在制作时候的误差，给出中心距的变动范围381.54mm~443.92mm。3、验算小带轮上的包角αα包角符合要求。查表得V带根数为4根。根据以上结果可以知道Kα4、单根V带的预紧力由表得B型带的单位长度质量q=0.17kg/m，所以F5、计算出带对于轴的压力FF在我们设计割草机的时候我们需要注意皮带传动的安全防护在外面应该设置合理的安全防护，如安全罩，可以有效保护使用者安全。1.3轴的计算1.3.1计算出轴的直径1、初定轴的最小的直径。用45钢来制作轴，调质处理。于是就有轴一：d轴二：d2、根据计算确定轴的各段直径轴一的最小直径是39.84mm，由于轴的安装有标准，所以选择直径为50mm。轴二的最小直径是31.3mm，由于轴的安装有标准，所以选择直径为32mm。所以输出轴的最小直径就是放在联轴器的轴的直径d1−2对联轴器计算出转矩为Tca=KT大带轮的转矩：T小带轮的转矩T联轴器转矩：T在选择联轴器时候，联轴器的公称转矩要大于计算出来的转矩Tca的数值，经过翻阅资料GB/T5014−2017，我们要用LX4型弹性柱销联轴器，它的公称转矩的数值为2.5×106N•mm。查表可知半联轴器的孔径d1=50mm，所以取3、轴的结构设计我们在确定轴各个阶段的直径时要使联轴器准确定位：我们要让联轴器可以准确的定位，在1-2处需要一个轴肩，所以2-3阶段的直径选择d2−3=55mm。为了保证轴可以安装在支撑座上所以取L1−2=100mm。2）开始选择滚动轴承。轴承在工作时收到径向和轴向方向的力，所以选用角接触球轴承，角接触球轴承需要成对使用，且配合方式则是背对背使用S7211轴承，其尺寸为d×D×B=55mm×100mm×21mm，所以L1−2=3）对轴上的零件进行定位带轮，半联轴器和轴之间的衔接要靠键。由轴的直径可以查到带轮与轴连接的平键截面b×ℎ=16mm×10mm，长为60mm，同时能够让带轮与轴配合有更好的配合，所以就选择带轮轮毂与轴的配合H7/h6，将半联轴器安放在轴上要靠键，选用平键为16mm×10mm×80mm，所以联轴器在安放在带轮轴上的配合尺寸则小齿轮上的轴根据以上公式则也可以计算出d1=32mmd21.3.2轴的校核对轴的强度校核计算时，要确定好轴的受力情况在什么方向手里，对它计算，之后选择可以允许的应力。在本课题中轴的主要承受扭矩并承受弯矩，所以对于轴的校核应按弯扭矩校核条件计算。图2-6轴一的设计图图2-7轴一受力及弯矩分析图V型带轮对轴的径向力为Fr1=1394N，带轮的转矩T1=429×101、求两端支座的支反力：FF可以求出FF2、截面C的水平弯矩为：MM3、求出垂直平面弯矩MV支座反力：FFFFC截面左侧合成垂直平面弯矩：M得出结果MC截面右侧合成垂直平面弯矩：M得出结果为：M4、求出合成弯矩，并且画出弯矩图，如图（d）所示：C截面左侧合成弯矩为M=解得：M=211326.9N∙mmC截面右侧合成弯矩为M=解得：M=211326.5N∙mm5、已知转矩，做出转矩图。如图（e）所示：6、求出当量弯矩并且做出当量弯矩图，找出危险截面弯矩，因为这个轴是单项传动，所以α=0.6所以危险弯矩：MeM7、校核轴的强度：d≥解得d≥39.27mm轴在C处直径为60mm，所以满足使用条件。1.3.3曲柄滑块设计往复式切割器的刀具在运动时产生往复惯性力，对大型的机器的作用力更加的大尤其是割草机一类的机器，因为小带轮的转速较高所以曲柄转速也随着增高，惯性力也因其比较大，导致机器因为剧烈的振动和剧烈的摩擦给机构带来负担。所以我们要对刀具产生的力进行力平衡。平衡方案主要有部分平衡法和全平衡法这两种方法。所以在平衡的时候我们采纳部分平衡法。图2-8曲柄部分力平衡如图2-8所示，我们可以在曲柄的反向延长线增加配重，通过加质量来使力平衡。有下列式子可以知道：a=−质量为MC的滑块