【《某挖坑机的结构设计案例》1600字】

某挖坑机的结构设计案例1.1挖坑机的结构原理挖坑机的动力来源于拖拉机，经过皮带轮或齿轮变向变速来转动挖头，同时在液压提升机构控制下上下运动，以此实现挖头切土和抛土，从而形成土坑。据资料显示，挖坑机基本情况如下：配套动力22—40kW，坑径300—1000mm，坑深300—1000mm，挖坑机的头部结构为螺旋叶片式，有单头或多头之分，导程也各不相同，也有变导程的。提升机构绝大多数采用三点悬挂式。总体而言，其结构和工作原理基本相同。1.2挖坑机的动力选择深度(mm):550-900挖坑的直径(mm):700钻头转速(r/min):300工效(坑/h):60-80钻头直径(mm):300输送高度(m):0.8运输间隙(mm):450挖坑的动力消耗与坑径、坑深、土壤硬度和下降速度有关。通过试验，坑径D~>600mm，坑深H~>800mm，配套动力应在20~40kW之间。选用DF404-10型拖拉机，其主要参数为40马力，转速为540r/min，最小离地间隙为250mm。1.3挖坑机与拖拉机的联接挖穴机与拖拉机采用三点悬挂装置联接，具有结构简单、作业质量好、效率高、移动及通过性能灵活的特点，广泛应用于植树造林、施肥集水、埋设桩柱等作业。三点悬挂机构示意图(图4-1):图2-1悬挂机构示意图1.4挖坑机的传动路线图图2-2传动路线图动力由拖拉机输出，通过带安全装置的万向传动轴，将动力传到挖穴机的输入轴，再通过一对直齿锥齿轮传动来带动双螺旋叶片型钻头转动，实现挖穴作业。1.1.1功率及挖坑幅度的计算A.功率计算查表得：；；万向联轴器（2个）滚动轴承（一对）圆锥齿轮传动效率总的传动效率:a.拖拉机动力输出轴的额定输出功率为29.4kw已知输入轴转速n1=540r/min,要求工作轴转速n2=300r/min。传动比eq\o\ac(○,3)计算传动装置的运动和动力参数拖拉机输出轴=29.4kw=540r/min2）减速器高速轴：=29.40.970.970.98=27.10kw=499.40N·M=540r/min3）减速器低速轴：=27.100.980.96=25.50kw=845.70N·M=300r/min计算出的参数表:计算出的参数功率PKW转矩TN·M转速nr/min传动比i拖拉机轴29.4520.0540减速器高速轴27.10499.405401减速器低速轴25.50845.703001.81.5独立式转速动力输出轴参照GB/T3871.3农业拖拉机选取：eq\o\ac(○,1)动力输出轴标准转速540r/min,并应在发动机规定转速的80%-90%之间达到；eq\o\ac(○,2)从拖拉机前进方向看，动力输出轴顺时针方向旋转由于动力输出功率小于65kw，所以选取型号为1ϕ35-540的万向轴具体的数值如下表：公称直径35mm花键形式6齿矩形花键轴线位置离地高度：450～675mm允许偏离拖拉机纵向对称平面：50mmeq\o\ac(○,3)动力输出轴轴伸及其联结套的型式、尺寸、性能、位置具体数值如下：动力输出轴型号IIIIII公称直径（mm）353545花键型式6齿矩形花键21齿渐开线花键20齿渐开线花键轴线位置离地高度（mm）450～675动力输出轴功率<48Kw动力输出轴功率>=48Kw650～875450～675允许偏离拖拉机纵向对称平面（mm）505050本设计选用6齿矩形花键花键要素内花键外花键齿数66公差及检验槽宽L键宽S公称尺寸3.69公称尺寸8.69上偏差+0.05综合上偏差-0.05下偏差+0.02上偏差-0.09综合下偏差0下偏差-0.161.6万向传动轴设计eq\o\ac(○,1)、万向节传动轴组成（图）万向铰链机构（万向节）又称万向联轴器。它用于传递两相交轴间的运动，这种联轴器可以允许两轴间有较大的夹角（夹角α最大可达到35°-45°）而且机器运转时，夹角发生改变仍可正常转动；但α过大时传动效率会显著降低。注：万向传动轴必须设置安全防护罩。eq\o\ac(○,2)、万向传动轴的型式与基本尺寸的确定：1)滚针轴承在万向节叉上的固定型式——孔挡式*注：一般有两种固定形式：孔挡式和轴挡式，新产品不推荐使用轴挡式。万向节节叉叉腿尺寸（mm）B804728L40480.120.0120.10LNZ-D*d*b1102021.416322550节叉叉腿花键孔节叉尾部尺寸(mm)Ldbt952028.12）、十字轴、滚针轴承的尺寸：选用型号——Z34607C十字轴组合十字轴HD轴承标准代号dn72.5422870490211.540.120.0250.013)、伸缩轴的型式和截面尺寸：*注：一般型式有方轴管型、柠檬管型、花键轴套型。本设计采用花键轴套型。花键轴套型伸缩轴截面尺寸（mm）马力等级伸缩轴与套管的最小重合长度（mm）花键轴套型套管管（mm）方孔(mm)dS尺寸公差12755034)、固定滚针轴承用挡圈的型式和尺寸：马力等级孔挡式孔用弹性挡圈规格标准代号1228GB893---76矩形的花键孔的节叉用定位销和弹簧的尺寸：花键型号功率等级数量I38型45---60PS12---32PS21I型型（21齿）定位销尺寸