【《某山地耕地机的详细设计计算案例》3700字】

某山地耕地机的详细设计计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u2265某山地耕地机的详细设计计算案例 1109871.1耕地机耕幅的明确 1163051.2发动机选择 1295331.2耕地机的链传动计算 265491.3齿轮传动的设计 3239781.4耕地刀的设计 7158451.5限深装置的设计 111.1耕地机耕幅的明确按照耕地作业时单位幅宽性能消耗和主机动力出口单位时间做功的多少[4]，可以选取幅宽,幅宽较大(刀片增多)将会产生发动机工作超载,想要保证主机单位时间做功的多少就必须选取适合的幅宽，根据经验以及农艺要求，一般旱耕耕深为12--16cm。要求实际生产中幅宽（B）的初步选定为1m。耕幅与柴油发动机的功率相关联，并且改变了耕地机与发动机的装备方式。耕幅与发动机动力二轴的正常条件下，可以根据耕深，幅宽来确定发动机的功率。1.2发动机选择发动机功率的大小决定整台机器工作速度，耕深，耕幅等。发动机的主要参数包括类型，额定功率，额定转速等。根据山地耕地机工作环境和载荷特点，选用功率大的柴油机。确定所需功率，即。PN≥PNη传动效率K系数Pf由于耕地机主要在山地丘陵工作，考虑到输出功率与耕刀在行进所消耗的功率可由经验公式得Pf=0.1Kλ=H--耕深，取14cm；B--耕宽，取1m；V速度，取0.80m/s;KλKgK1KP考虑到山地耕地机的工作环境系数K=1.25，采用链传动η=0.90；得P综上所述采用P=5.5KW,n=1450r/min的171型柴油电动机，传动比取i=1.2。1.2耕地机的链传动计算山地耕地机有中间传动和侧边传动两种形式。此设计中耕地机的耕幅为1m，采取中心全齿轮传动。然而两边传递动力采取链传动，链传动拥有构造简易，传动相对平稳，传递效率较高并且造价便宜以及没有弹性化动和打滑等特点。所以，通常在一级传动中采取。然而齿轮传动没有弹性滑动和打滑情形，因而可以维持准确的传递动力比，传递动力效率高，轴上径向心压力较小，构造较为紧密，通常在二级传递动力时采取。最后经过链传动传达到刀辊轴。左、右两侧都有刀轴。它有不能放置弯刀的缺点这样不设置特别工作的零件，它应该会产生遗漏耕种现象。链传动的设计a.确定齿数查表机械设计书得z1=21.大链轮数 z2=iz1=1.2×23=71.6,取z2确定传动比 i=7323=1.17 误差在规定范围内b.确定链条假设中心距a0=40p lpo=2a取链条数为偶数lyc.链条节距取工作情况系数KA=1.0，齿数Kkl=(lP0≥1.0×5.51.23×1.07×1.0故选取的柴油发动机合适查机械设计书得当n1c.实际中心距a=p4d.润滑方式v=z1pn推算预紧力F F0=500查找表格q=0.06kg/m，所以F=47.5推算运用在轴上的气胀轴 Fp=2zF0sin1.3齿轮传动的设计1.1.1变速箱的工作原理一般齿轮变速箱主要采用齿轮传动达到减低速度的目的[5]，为了实现山地耕地机的不同行驶方向行驶，变速箱内需要采取多对不同的齿轮副，通过操作挡杆变换使变速箱内不同齿轮副工作来达到耕地机换挡的目的。1.2.4变速箱原理图图4变速原理图Fig.4Transmissionschematicdiagram1)箱体外部采用链传动，内部采用传动效率高的直齿轮传动；轴1是输入轴，轴上有一个常啮合小齿轮。轴2是中间轴，有3个不同功能的齿轮。轴4是输出轴，轴上有两个滑移齿轮。轴3是倒挡轴，轴上有一个倒挡轮。2)传动路线前进档；齿轮1.1与齿轮2.1啮合————齿轮2.2与齿轮4.1啮合。倒挡；齿轮1.1与2.1啮合————齿轮2.3与齿轮1.1啮合————齿轮1.1与齿轮4.2啮合。1.2.5传动比的计算和分配山地耕地机前进根据山地耕地机行进速度v取0.80m/s，公式n=1000×60×vπ×d=1000×60×0.83.14×56=30.7r/min 传动比i=145030.7传动比分配柴油发动机输出转速为n=1450r/min,发动机与变速器之间由链条传动，初步选定链条的传动比为3，变速箱传动方案属于圆柱齿轮减速器，为了使整体结构合理，稳定。查询机械设计手册可选取i1=6.48；根据总传动比，链传动可以计算出i山地耕地机倒退时；根据山地耕地机倒退速度v取0.07m/s，n=1000×60×v传动比i=100023.9当发动机输出转速在1000r/min以下，此时的变速箱为减速箱，中间的齿轮用于改变输出轴的转向。传动比跟前进时传动比相同i1=3，此时各级齿轮的传动比分别为i2=4.07,计算各轴的转速和转矩 n1=n∕i=1450/3=483r/min n2=n/i n4=n各轴的输入和输出功率根据机械设计手册，链传动的机械传递效率为0.98，则各轴输入效率 P1=5500×0.98=5390kw P2=P3=5170×0.齿轮设计与校核材料的选择。根据机械设计手册齿轮部分的设计，在结合山耕地机的工作条件，大小齿轮都采用材料为40Cr（调质处理），硬度为280HBS，确定精度等级7级，压力角取200初选小齿轮齿数为Z1 Z2=i按齿面接触疲脑强度设计：由齿轮计算公式进行计算算，即：dt≥确定公式内的各参数值：k T=9.55×10由机械设计教材中的表10-7选取齿宽系数为==1根据机械设计教材中的表10-20查弹性作用系数为ZE=189.8MPa1/2区域系数Z计算接触疲劳系数Zε计算接触疲劳许用应力；根据机械设计手册查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别是σHlim1计算应力循环次数；N1=60nN2=根据设计手册查得接触疲劳寿命系数KHN1=0.90,σH=σH2=取较小的作为该齿轮副的接触疲劳许用应力σdt=3计算对应模数d1=对应的齿轮模数m=d1表3变速箱参数表Table3Gearboxparameterstable齿轮1.12.12.22.31.14.14.2齿数162252525335333模数2222222传动比36.084.074.054.0531.8齿宽455553475342441.4耕地刀的设计1.4.1耕刀种类耕刀是耕地机主要的耕地部件。刀具形状，参数对耕地机工作量，发动机的功率消耗都影响很大。为了适应不同的耕地需求，人们对耕刀进行了大量研究。目前主要使用的耕刀主要由三类。(1)主要应用于水田旱耕，刀琨回转半径R有225mm,245mm,260mm三种。(2)主要应用于肥沃水田，刀琨回转半径R有195mm,210mm,225mm,235mm四种。(3)主要应用于浅耕，刀琨回转半径R有150mm,175mm两种。1.4.2刀刃确定耕刀刀刃包含正切刃和侧切刃这两部分。由于山地耕地是浅层土耕种模式，这种耕地深度大约6-10mm水田一般比旱地多2-3mm，这样根据农艺要求选择耕刀刀琨回转半径为195mm为正切刃。目前侧切刃常用阿基米德螺线确定[7]阿基米德螺线，其方程为;r=r0静态滑切角φ为;tanφ=r0K式中;r—侧切刃回转半径r0K—阿基米德螺线常数，取1.1415。φ-极角tanφ=φ=arctanr=r0+Kφ=195+1.1.4.3滑切角确定旋耕刀耕种时速度是不断变化的，滑切角也是不断变化的。刀具每一点的绝对速度v是该点圆周线速度vw与耕机前进速度vm的矢量和，r是该点回转半径。旋耕刀的圆周线速度比前进速度大，为了方便研究计算，假定vmτs=tanrc=τ其他参数的确定刀身宽一般取50mm左右，耕刀弯刀工作宽幅应在30-50mm。弯折角300−40应用GB699—65规定65Mn钢制作，利用刀具或砂轮等削去工件的部分需要执行分配热治理，淬火区硬度为HRC50~55。耕地弯刀的检验测量需要选用样板，刃口曲线形状不能够有大于3毫米的误差。图5刀的构造设计图Fig.5Structruredesigndrawingofthecutte1.4.4耕刀总数确定耕地机的工作部件是旋耕刀，在此次设计中，刀是装在刀座上，刀座固定在刀轴上，所以刀轴的间距是固定的，在查阅大量国内外耕地机文献，同时考虑到实际的生产环境，取刀距b=50mm,求弯刀总数Z。Z=1000BZB耕幅b刀座间距Z1Z弯刀总数

Z=1.4.5耕刀刀轴排列设计耕刀在刀轴上的排列组合，不仅能影响耕种的质量，刀轴的受力平衡以及整体的能耗大小，而且能够防止漏耕现象的出现，所以耕刀在刀轴上的排列必须优化选择。从参考文献[13][14]了解刀具目前使用较多的排列。刀轴上的受力需要以平衡为主，这就是本篇论文对刀具排列的考虑，所以选择如下图所示的排列方式[13][14]。从选择的结果可以看出，刀具排布有以下特点，(1)刀轴在每转过定角180(2)耕刀在刀轴分段排布，并且是相对称的左右螺旋线排列。让刀轴的平衡力可以得到保证。(3)相邻耕刀相差的相位角不大，且都是定值，刨土细密耕地质量高。(4)刀具相对较少，对能耗要求低。图6刀片排列展开图Fig6Thebladearrangementgregh表4刀片排列相位角展开表Table4ThrpieaceAngleofblade刀片号1234567891011121314151617181920相位角072216324180162288108252144198270126306180363425423418这篇论文探讨的山地耕地机，其旋耕切削装置划分左右两个刀轴并且刀具在左右两个刀轴上相称布列。因为旋耕弯刀切削土壤，所以使土壤破碎充足；抛土弯刀进行二度破碎对切削土壤，并且将土壤抛掷于后侧方强力压制成型装备的工作部分；L型弯刀将土壤切削为梯形截面的最初田埋。这三种刀具一起作用，将会破碎的土壤抛掷到强力压制成型装备的工作部分，为接下来的筑埋成形做好打算。1.5限深装置的设计耕地机是一种工作界限比较普及的农村使用的机械。当单位时间所做的功20kw的柴油机带领的耕地机时，假使