【正文】 總裝簡圖 4 主要零部件的設 計計算 整機結(jié)構(gòu) 邵陽學院畢業(yè)設計（論文） 11 本次設計的 茶樹重修剪機 主要由 機架、 刀具 、皮帶輪、汽油機以及其他零部件和支承件組成。 由 雙人推動車前進，汽油機帶動皮帶輪傳遞動力到軸承，帶動刀片工作。 設計要求 技術(shù)指標 （ 1） 修剪 高 度 ： 300mm； （ 2）修剪幅寬： 670mm； （ 3）工作效率：最高 ； （ 4）切口平整度：平均 85％ ； 要經(jīng)濟指標 （ 1）效率是人工的 1525 倍 ； （ 2）與人工相比，修剪 1 h m2 可以節(jié)省 約 1500 元費用。 汽油機的選擇 已知給定 刀具 （圖 ）參數(shù)如下 （ 1） 切削力 F=150N； （ 2） 切削最大半徑 R=60mm； （ 3） 刀片轉(zhuǎn)速 n=1500r/min. 圖 刀具 邵陽學院畢業(yè)設計（論文） 12 汽油機的選擇計算 T=FR=150N= / 95 50 9 15 00 / 95 50 T n k w? ? ? ? 4 / 8 3P k w== 3 3 / 4 3 5P k w= + = 2 5 / 4 3 7P k w= + = 1 7 / 4 3 9P k w= + = 9 / 4 k w== 由以上計算，我決定 選擇 2E60C 型汽油機，立軸，水冷， P= n=2500r/min,T=。 帶輪的設計與計算 帶傳動是一種摩擦傳動，由具有彈性和柔性的帶繞在帶輪上所產(chǎn)生的摩擦力來傳遞運動和動力，帶傳動主要用在中、小功率傳遞中，傳動平穩(wěn)，噪聲小。在需要精確傳動比的地方，同步帶因不需要潤滑而得到廣泛的應用；而更多的地方不需要精確的傳動比，因此其他形式的帶傳動廣泛應用在國民經(jīng)濟和人民生活的各個領(lǐng)域。一般來說，帶傳 動的功率 P=60KW,線速度的范圍為 525m/s,傳動比 i=7. 工作參數(shù)：工作機輸出功率 ； 工作效率：最高 ； 前進速度10m/min。 帶輪材料的選擇及熱處理 帶輪一般采用鑄造成型，選用 HT200（ GB97667），因為其具有優(yōu)良的鑄造性、減磨 性，而且由于它的石墨組織松軟，能夠吸收振動，具有良好的消振性；帶輪進行時效處理，以消除內(nèi)應力；帶輪的各面均進行精加工，工作表面的粗糙度 =微米，其余 = 微米。 帶Ⅰ的設計 （ 1） 確定計算功率 CP KA 邵陽學院畢業(yè)設計（論文） 13 工 況 空、輕載起動 重載起動 每天工作小時數(shù) /h 10 10~16 16 10 10~16 16 載荷變動微小 液體攪拌機，通風機，和鼓風機（≤）、離心式水泵和壓縮機、輕型輸送機 載荷變動小 帶式輸送機（不均勻載荷）、通風機（ ）、旋轉(zhuǎn)式水泵和壓縮機、發(fā)電機金屬切削床、旋轉(zhuǎn)篩、劇木機和木工機械 載荷變動較大 制磚機、斗式提升機、往復式水泵和壓縮機、起重機、磨粉機、沖剪機、橡膠機械、振動篩、紡織機械、重載運送機 載荷變動很大 破碎機（旋轉(zhuǎn)式。顎式等）、磨碎機（球磨、棒磨、管磨） 表 工作 情況系數(shù) KA 由表 查得 AK =， 由 此 得 CP = AK P ==. （ 2） 選擇普通 V 帶型號 由設備要求，選用 V 帶傳動。 由 CP = ,n=2500r/min和文獻 [2]圖 510 確定選用 B 型 V 帶 。 （ 3） 確定帶輪直徑 1d 、 2d 選取 1d =140mm 且 1d =140mm125mm 由文獻 [2]式 (517)得 大帶輪直徑為 2d =1n 1d / 2n =2500/1500140=233mm . 由式 517,實際傳動比 I、 從動輪的轉(zhuǎn)速分別為 i= 2d / 1d =236/140= 2n =1n /i=2500/=1479r/min 從動輪的轉(zhuǎn)速誤差為（ 14791500） /1500100%= %.在 ? 5%以內(nèi)，為允許值 。 （ 4） 驗算帶速 V V=? 1d 1n /601000=18m/s 邵陽學院畢業(yè)設計（論文） 14 在 525m/s 的范圍內(nèi)。 （ 5） 確定帶的基準長度 DL 和實際中心距 按結(jié)構(gòu)設計要求初定中心距 ( 1d + 2d )a2( 1d + 2d ) 263a752 初定 a=500mm 由 文獻 [2]式 523 得 0l =2 0a +? ( 1d + 2d )/2+ 221()dd? /4 0a =2500+ ? (140+236)/2+(236140)/（ 4500 ） = 由文獻 [2]表 54，選取帶的基準長度 DL =1600mm 由式 524 計算實際中心距 a≈ 0a + 39。2ddLL =（ 500+1600 ） = （ 6） 校驗小帶輪包角 1? 小帶輪包角 1? =180 21()dd? /a =180 (236140)/505 =169 120 滿足要求。 （ 7） 確定 V 帶根數(shù) Z 由文獻 [2]式（ 526） Z≧ CP / 00()LP P K K?? 由表 512 查得 LK =， 由表 56 查 得 0P =， 由表 59 得功率增量0P = 1LKn 1(1 )ik? ，由表 511 查得 bk = 310? 根據(jù)傳動比 i= 查表 得 ik = 則 0P = 310? 2500（ 1 ） = 由表 512 查得帶長度修正系數(shù) LK = ， 由表 查得包角系數(shù) K? = 得普通 V 帶的根數(shù) Z=(+)= 取 Z=2 根 邵陽學院畢業(yè)設計（論文） 15 （ 8） 求初拉力 0F 及帶輪軸上的壓力 QF 由文獻 [2]式（ 527），單根帶的張緊力為 0F = 5 0 0 2 .5( 1) 0 .1 70 .9 9CPZV ??2?? = 25 0 0 2 . 5( 1 ) 0 . 1 72 1 8 0 . 9 9? ???? ? ? ? ??? = 由式（ 528），帶輪軸的壓軸力為 1QF =2 0F Z 1sin2? =22272 169sin2 =904N （ 9） 設計結(jié)果 由以上計算及分析我決定 選擇 2 根 B4000GB117189V 帶 , 中心距a=505mm ,帶輪直徑 1d =140mm , 2d =236mm ,軸上壓力 1QF =904N 帶 Ⅱ 設計 已知 DPP 帶 =7 .4 0. 94 =7 kw= h ?， 主動輪的轉(zhuǎn)速 1500r/min,從動輪轉(zhuǎn)速1500r/min。 （ 1） 確定計算功率 CP 由表 查得 AK = ，由 此 得 CAP K P==7= （ 2） 選擇普通 V 帶型號 根據(jù) CP =， 1 1500 / minnr? ， 由 文獻 [2]圖 510 選用 B 型普通 V 帶 （ 3） 確定帶輪基準直徑 1d 2d 選取 1d =125mm ,且為 B 型 V 帶最小直徑 由 文獻 [2]式 (517)得 大帶輪直徑為 ： 2d = 112 15001500dn dn =125=125mm 由 文獻 [2]式 517 則實際傳動比 i ,從動輪的實際轉(zhuǎn)速分別為： 邵陽學院畢業(yè)設計（論文） 16 21125 1125dddi d= = = 12 1500 1 5 0 0 / m in1nnri= = = 從動輪的轉(zhuǎn)速誤差率為： 1500 15001500 100%=0 在 177。5% 以內(nèi)，為允許值。 （ 4） 驗算帶速 V 11 1 2 5 1 5 0 0 9 . 8 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0ddnV m s?? ??? ? ??? 在 525m/s 范圍內(nèi) 。 （ 5） 確定帶的基準長度 dL 和實際中心距 a 按結(jié)構(gòu)設計要求初定中心距 0a （ 12dd+ ） 0a ( 12dd+ ) 得 175 0a 500 取 0a =200mm 由 文獻 [2]式 523 得 2120 0 2 1 0()2 ( )24 dddd ddl a d d a?? ?? ? ? 2(1 2 5 1 2 5 )2 2 0 0 (1 2 5 1 2 5 )4 2 0 02? ?? ? ? ? ? ? = 由 文獻 [2]表 54 選取 基準長度 dL =800mm 由文獻 [2]式 524 計算實際中心距 a≈ 0a + 39。2ddLL =（ 200+1600 ） = （ 6） 校驗小帶輪包角 1? 小帶輪包角 211 180 dddda?? ? ? ? ???? =180120 滿足要求。 邵陽學院畢業(yè)設計（論文） 17 （ 7） 確定 V 帶根數(shù) Z 文獻 [2]式（ 526） 00()C LPZ P P K K??? ? 根據(jù) 1d =125mm， 1n =1500r/min , 由表 56 查得 0 KW= 。 由文獻 [2]表 59 得功率增量 0P = 1LKn 1(1 )ik? 由 文獻 [2]表 511 查得 查得 49 4Kb ?? ??? 根據(jù)傳動 比 i=1 查表 得 iK =1 則 01 1(1 )b iP K n K=D=0 由表 512 查得帶長度修正系數(shù) = ，由 表 查得包角系數(shù) Ka=1 得普通 V 帶根數(shù) 7 .7 1 .93 .3 2 0 .9 7 1Z ???? 取 Z=2 （ 8） 求初拉力 0F 及帶輪軸上的壓力 QF 由文獻 [2]式（ 527），單根帶的張緊力為 20 5 0 0 2 .5( 1 )PCF q vZv K? ? ?? 25 0 0 7 2 .5( 1 ) 0 .1 721?? ? ? ? ???? ??? =284N 由式（ 528），帶輪軸的壓軸力為 1202 sin 2QF F Z= a =1136N （ 9） 計算結(jié)果 選用 2 根 B800GB117189V 帶，中心距 a=200mm , 帶輪直徑12125 , 125ddd m m d m m== ，軸上壓力 2 1136QFN? 軸的設計計算 邵陽學院畢業(yè)設計（論文） 18 軸Ⅰ的設計 （ 1） 選擇軸的材料 ，確定許用應力 因這個 設計的 對 軸 的 材料無特殊要求，故選用 45 鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，由 文獻 [3]表 查得 其 強度極限 650B MPas= ， 許用彎曲應力 1[ ] 60b MPas= （ 2） 按 扭曲 強度估算軸徑 由 表 得 107 118c =~ 由式 ()得 33 7( 1 0 7 1 1 8 ) 1 8 . 1 91500Pd c m mn? ? ? ? ? ? ? ?? 因最小軸徑處有鍵槽存在，故將估算增大 3%～ 5%取為 ～ 由設計手冊查得標準直徑 1 25d mm= （ 3） 設計軸的結(jié)構(gòu)并繪制機構(gòu)草圖 ① 確定各軸段直徑 1 25d mm=