【正文】 章 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ???????????????????????? 15 4． 1 傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和傳動(dòng)比確定????????????????? 15黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 如需要圖紙等資料，聯(lián)系 1961660126 研究成果的嚴(yán)肅態(tài)度以及向讀者提供有關(guān)信息的出處，正文之后一般應(yīng)列出參考文獻(xiàn)表引文應(yīng)以原始文獻(xiàn)和第一手資料為原則。 4) 著錄參考文獻(xiàn)有利于節(jié)省論文篇幅。一般來說，學(xué)術(shù)論文具有 論證色彩，或具有論辯色彩。國家級(jí)期刊主管單位是國家部門或直屬部門。 關(guān)鍵詞 ： 牧草；收割機(jī)；機(jī)械設(shè)計(jì)；強(qiáng)度計(jì)算；雙動(dòng) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 ABSTRACT With the quickening course of modernization in the country, the agriculture industrial structure is facing to the multiplex direction. The stock breeding have developed quickly for 20 years, correspondingly the area of the pasture grass have increasingly expanded. At present the pasture grass is the middle or small scale, and the field block size is different, and uneven. Therefore the largescale pasture grass harvesting machine is difficult to work in these local areas. However the fund of the middle and small scale pasture is limited, the pasture grass have been harvested many times in one vegetal period. So the harvest machines which suit the middle and small scale pasture is needed urgently. According to resembling design principle and various restraint conditions for reaper, the optimal overall scheme of reaper working on hillside and some suitable design parameters such as rotational speed of main shaft in cutting system, cutting speed index, conveying speed index have been determined. The reaper is mainly posed of cutting, conveying and Transmission system. This machine with selfdriven power (the watercooling diesel engine of ) was adopted to vertical header, horizontal conveying . Keywords: Herbage。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 隨著農(nóng)村現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)正朝著多元化的方向發(fā)展。無論是對(duì)進(jìn)口機(jī)械還是國產(chǎn)機(jī)械，國內(nèi)用戶在購買時(shí)都應(yīng)該慎重，仔細(xì)分析每種機(jī)器的特點(diǎn)、性能以及適應(yīng)性，這樣才能更好地使其發(fā)揮最大的作用，為我國牧草產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)大的裝備支持 [4]。小型牧草收割機(jī)普遍得到牧草專業(yè)戶的歡迎，能減輕牧草收 獲時(shí)繁重的體力勞動(dòng)，同時(shí)減少工人割草的時(shí)候都牧草的踐踏，還有工人用手工割草時(shí)對(duì)草根的傷害，使牧草生長的更旺盛，用牧草收黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 割機(jī)割的草長度一致，便于捆扎和運(yùn)輸，給剩下的環(huán)節(jié)帶來了很大的方便。早期應(yīng)用普遍的是往復(fù)式割草機(jī)，為了提高機(jī)具的生產(chǎn)率，盡量加大割幅以及提高機(jī)具的前進(jìn)速度。世界著名牧草機(jī)械制造商約翰 與許多的發(fā)達(dá)國家相比有很大的差距。 目前，我國生產(chǎn)的牧草收獲機(jī)械的主要企業(yè)有 3 家（海拉爾牧業(yè)機(jī)械總廠、寶昌牧業(yè)機(jī)械廠和新疆畜牧機(jī)械廠）。按照割草幅寬可為窄幅和寬幅式割 草機(jī)。 回轉(zhuǎn)式割草機(jī)研究發(fā)展概況 近年來，西歐由于種植牧草面積大量增加，并使用大量含氮肥料使牧草高大，茂密而趨于倒伏。如圖 所示是兩種割草 機(jī)在收割時(shí)，所需動(dòng)力的對(duì)比 [8]。因此驅(qū)動(dòng)裝置和刀片支撐裝置的構(gòu)造比較復(fù)雜，但驅(qū)動(dòng)時(shí)動(dòng)態(tài)平衡較 優(yōu)越，刀片的往復(fù)次數(shù)非常高，所以作業(yè)時(shí)相對(duì)比較快。將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橥鶑?fù)運(yùn)動(dòng)采用雙曲柄機(jī)構(gòu)。牧草機(jī)的動(dòng)力機(jī)型要小巧，工作可靠；操作上要簡單便利，整機(jī)輕便，價(jià)格低廉。因回轉(zhuǎn)式切割器切割功率消耗大，對(duì)地面的平坦程度要求較高，不適應(yīng)于山地、丘陵、梯田等地段，因此選用普通 Ⅰ 往復(fù)式切割器 [2]。但切割速度太大，慣性力增加，引起機(jī)器震動(dòng)，因此選擇適宜切割速度是關(guān)鍵，曲 柄主軸轉(zhuǎn)速 738 r/min。 軸的結(jié)構(gòu)示意圖見圖 。 動(dòng)刀是切割器的主要工作零件，采用光刃結(jié)構(gòu)，光刃切割省力，割荏整齊，但易磨鈍，工作中需經(jīng)常磨刀，主要用于牧草收割。切割裝置的設(shè)計(jì)包括刀片結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、刀片間隙的調(diào)整、偏心輪的設(shè)計(jì)和相關(guān)附件的設(shè)計(jì)。因此切割系統(tǒng)傳動(dòng)比 i 為： i= 1i 經(jīng)測定，割草 0L = 200～ 300， 所以 1P = 1 200102??= 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)輸送系統(tǒng)功率需求為 2 bP PB? （ ） 式中 bP —— 輸送系統(tǒng)單位割幅所需功率（ kW/m） ， 一般取 ～ kW，則 2P =1 = kW （ ）式中未考慮傳動(dòng)效率和空轉(zhuǎn)所需的功率，故立式割臺(tái)往復(fù)收割機(jī)最低所需總功率為： 12 1 .9 4 0 .2 2 2 .1 6P P P? ? ? ? ?kW 收割機(jī)的傳動(dòng)效率 切割器的往復(fù)運(yùn)動(dòng)工作是由柴 油機(jī)的皮帶輪輸出動(dòng)力，經(jīng)皮帶輪、圓錐齒輪二級(jí)減速 見圖 。 因?yàn)槭情]式硬齒面齒輪傳動(dòng) ， 故初選小齒輪齒數(shù) 1 2 118 , 42z z iz? ? ?則 。 111l im 1 8 0 0 6401 .2 5NFF FYS?? ??? ? ? ??? MPa 222 l im 1 8 0 0 6401 .2 5NFF FYS?? ??? ? ? ??? MPa （ 7）計(jì)算載荷系數(shù) K A v a FK K K K K?? （ ） 式中 AK —— 工作情況系數(shù) ， 由使用系數(shù)表查得 ? ； vK —— 動(dòng)力載荷系數(shù) 。 減速箱輸入軸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 減速箱輸入軸的設(shè)計(jì) 該軸的一端與皮帶輪相聯(lián)，另一端與小錐齒輪相聯(lián)，且都是懸臂式，軸的材料選用 45 鋼調(diào)質(zhì)時(shí)，取皮帶輪的傳動(dòng)效率為 ，則計(jì)算出皮帶輪和齒輪與軸相聯(lián)地方軸的直徑 300PdAn? （ ） 式中 P —— 軸傳遞的功率（ kW） ； n —— 軸的轉(zhuǎn)速 （ r/min） 由前面的計(jì)算可知 ? ? kW， 1733n? ? r/min 30 2 .7 81 0 3 1 2 .0 61733d ? ? ?mm 由于軸上開鍵槽，考慮鍵槽對(duì)軸的強(qiáng)度削弱，應(yīng)增大軸徑，一般有一個(gè)鍵槽時(shí)，軸徑增大 3%左右，有兩個(gè)鍵槽時(shí)應(yīng)增大 7%左右，然后圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑，因此 ? ? 01 7 % 1 2 .9 0dd? ? ?mm 將 d 圓整成 14mm，即 14d? mm 由于與皮帶輪相聯(lián)的軸徑較長，且是懸臂式，與減速箱體相配，見圖 。 軸段 ⑤ 上安裝彈性擋圈以固定它右側(cè)的軸承，則取 5 16d? mm， 5 4L? mm。 表 減速器輸入軸支承點(diǎn)反作用力 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 R （ N） 1 ? 2 ? 1 ? 2 ? 彎矩 M （ N （ 2）皮帶輪軸段上的鍵 ① 選擇鍵的類型 選 A 型普通平鍵 ； ② 確定鍵的尺寸 根據(jù)軸徑 d =16mm,輪轂長 30L?? mm,查平鍵聯(lián)接的剖面和鍵槽尺寸表 [4]查得鍵寬 b =6mm,h =5mm, L =22mm； ③ 強(qiáng)度驗(yàn)算 確定許用應(yīng)力由鍵聯(lián)接的許用應(yīng)力和壓強(qiáng)表 [6]查 p?????=70～ 80 MPa； 鍵的工作長度 22 5 17l L b? ? ? ? ?mm 擠壓面高度 / 2 5 / 2 2 .5hh? ? ? ?mm 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 擠壓應(yīng)力 52 2 0 .1 5 1 04 4 .1 2( ) 1 6 2 .5 1 7p Td h l? ??? ? ?? ??MPa＜ ? ?P? 故安全。 軸段 ⑥ 上安裝軸承蓋 ,故可選與軸 ④ 段直徑相等 ,則 6 25d ? mm， 6 68L? mm。 1000 /F P v? （ ） 式中 P —— 為傳遞功率（ kW） ； v —— 為鏈速（ m/s） 。m） 22 2 7 .9 3HVM M M? ? ? 計(jì)算彎矩 eqM （ Nmm （ 3）確定型號(hào) 查設(shè)計(jì)手冊(cè)，選取凸緣聯(lián)軸 YL5，它的公稱扭矩為 63 N （相關(guān)尺寸的確定參 [4] ） ② 采用凸緣式結(jié)構(gòu) 圖 軸承蓋結(jié)構(gòu) ③ 尺寸計(jì)算 與此對(duì)應(yīng)的軸承外徑為 42mm，則 2 42D? mm ? ?4 0. 85 0. 9 35 .7 37 .8DD??～ ～， 取 4 37D? mm 因采用套杯結(jié)構(gòu)， 6S? mm 根據(jù)軸承外徑選 4M6 ，則 3 6d? 故 0 2 32 70D D S d? ? ? ?mm ? ?1 0 32. 5 3 86D D d? ? ?～ mm ??， 取 8e? mm 10m? mm （ 2） 曲柄主軸的軸承蓋 ① 材料選用鑄鐵 HT150，結(jié)構(gòu)尺寸如圖 所示 。 （ 3）箱體的結(jié)構(gòu)尺寸 通過其中的傳動(dòng)件，軸和軸系部件的結(jié)構(gòu)尺寸，按經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)關(guān)系在減速器裝配草圖的設(shè)計(jì)和繪制過程中確定。 （ 2）與鏈輪聯(lián)接處的鍵 ① 選擇鍵的類型 選 A 型普通平鍵 ； ② 確定鍵的尺寸 根據(jù)軸徑 d =22mm,輪轂長 36L?? mm,由平鍵聯(lián)接的剖面和鍵槽尺寸表 [4]查得鍵寬 b =6mm, h =6mm, L =32mm； ③ 強(qiáng)度驗(yàn)算 確定許用應(yīng)力由鍵聯(lián)接的許用應(yīng)力和壓強(qiáng)表 [6]查得 p?????=70~80 MPa 鍵的工作長度 22 6 16l L b? ? ? ? ?mm 擠壓面高度 / 2 6 / 2 3hh?? ? ?mm 擠壓應(yīng)力 52 2 0 .3 4 1 06 4 .3 9( ) 2 2 3 1 6p Td h l? ??? ? ?? ??MPa＜ ??? 故安全。 由軸上受力分析可計(jì)算軸上的支反力，最大應(yīng)力處 1HM 、 1VM 、 M 、 eqM 值于下表 。 軸段 ⑨ 上安裝聯(lián)軸器，便于安裝與定位，取 9d = 20mm， 9L =52mm。 987654321 圖 曲柄主軸的結(jié)構(gòu)示意圖 確定軸的各段直徑和長度 根據(jù)軸上零件的定位 ,為了便于拆裝 ,軸上最小直徑選在 ⑧ 段 , ⑧ 段上安裝的是彈性當(dāng)圈 ,即 8 18d? mm， 8 4L? mm。m） ? ? 22 2 6 .9 6eqM M a T? ? ? （ 式中 ? ） 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 輸入軸的強(qiáng)度校核 由上面的彎曲應(yīng)力圖知 B 處截面為最大應(yīng)力處， ? ?eqeq MW???? （ ） 查軸的常用材料及其主要機(jī)械性能表可知 45 鋼調(diào)質(zhì)時(shí) ， 637b? ? MPa ， 根據(jù) b? 值查軸的許用彎曲應(yīng)力表查得軸的許用彎曲應(yīng)力 ? ? 55? ? MPa 式中 W —— 軸計(jì)算截面的抗彎截面模量 mm3； 33/ 32 0. 1W d d??? （ ） 3332 6 . 9 6 1 0 3 3 . 7