臥式旋耕機(jī)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-12-29 16:12 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 △ ε1 = 3176。43′ 在旋耕刀切土的過程中 θ 角在不斷變化，當(dāng)刃口至耕底的距離為 d＇ =（ λ1） /λ，即 K=（ λ1） /λ時(shí)， θ 角達(dá)到該速比下的最大值， θmax = arctg（ √λ2 1/λ2 1），但通常耕深 dR(λ1)/ λ,故驗(yàn)算時(shí)所取的 θmax角為刃口處于地表入土位置 時(shí)的數(shù)值。 無效隙角 △ ε2 是旋耕刀正切刃外磨刃面成為余擺線的弦時(shí)，該弦與余擺線切線構(gòu) 成的夾角圖（ 310） 圖 310 無效隙角 △ ε2 = arcsin (h′ / 2ρ) 式中 h′— 縱向截面上外磨刃面的寬度 ρ — 余擺線的曲率半徑 根據(jù)上式帶入計(jì)算： △ ε2 = arcsin ( h ′/ 2ρ) = 1176。49′ △ ε = 1176。54′ 驗(yàn)算結(jié)論是： IT245 旋耕刀在許可工作條件范圍內(nèi)使用，其最小有效隙角為 1176。54′，不會(huì)發(fā)生外磨刃面干涉未耕土現(xiàn)象，其設(shè)計(jì)是合理的。 刀軸受力計(jì)算與校核 刀輥軸的外徑為 70mm，內(nèi)徑 60mm，壁厚 5mm,截面面積 刀軸受到的最大扭矩為： 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （論文） 第 10 頁 共 23 頁 T 刀軸 = 9550*（ P 刀軸 /N 刀軸 ） =旋耕刀產(chǎn)生的 阻力矩 : 旋耕機(jī)作業(yè)時(shí)，旋轉(zhuǎn)的彎刀對(duì)土壤進(jìn)行切削、破碎及拋擲，土壤便反作 用 于彎刀上，從而形成了土壤阻力。由于在整個(gè)切削土壤的過程中，耕深由小到大，切割的土壤面先是由小到大，然后又由大到小，彎刀的位置也在不斷變化著，所以土壤阻力的大小、方向及作用點(diǎn)在整個(gè)切削土壤的過程中都在變化。通常旋耕刀所受的軸向力垂直于平面很小 ,可忽略。為了便于分析，在此將阻力 F 沿 X， Z 兩坐標(biāo)軸分解成Fx,Fz 兩分力，又可將 F 沿作用點(diǎn) Q 的法線，切線方向分解成兩分力，即法向力 Fn，切向力 Fr，此時(shí)，切向力 Fr 對(duì)刀軸的旋轉(zhuǎn)中心產(chǎn)生 一阻力矩 M，其大小為： M=Fr * r 式中 r 力 F 的作用點(diǎn) Q 至旋轉(zhuǎn)中心的距離圖。 刀軸的力學(xué)模型分析： 刀 軸工作時(shí)每把刀片相間入土，承受彎曲、扭轉(zhuǎn)復(fù)合載荷作用。就受彎而言，刀軸的力學(xué)模型可簡化為一受若干集中載荷作用的簡支梁 ， 集中載荷的位置和角度由刀片的排列方式確定，刀軸任意截面處的彎矩方程為： 根據(jù)此彎矩方程再結(jié)合刀片排列方式可推出刀軸部 (x=L/2)為危險(xiǎn)截面。旋耕機(jī)刀軸的最大工作應(yīng)力 ： 式中 W 為刀軸的抗彎截面模量； M、 Mn 分別為刀 軸危險(xiǎn)截面處的彎矩、扭矩。 刀軸強(qiáng)度計(jì)算： 有些零件在使用中的主要失效模式是剛度方面的問題。如果變形量過大，超過允 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （論文） 第 11 頁 共 23 頁 許的限度，就會(huì)影響零件的正常工作，甚至?xí)适C(jī)器應(yīng)有的工作性能。在研究時(shí)有剛度要求的零件，必須進(jìn)行剛度的校核計(jì)算。 零件的剛度一般分為彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度，彎曲剛度以撓度或偏轉(zhuǎn)角來度量；扭轉(zhuǎn)剛度以扭轉(zhuǎn)角來度量。剛度的校核計(jì)算準(zhǔn)則通常是計(jì)算零件在受載時(shí)的變形量，并控制其不大于許用值。 由于載荷、材質(zhì)、加工等制造工藝的離散性，同樣研究加工的零件在工作中的變形量是不同的，因此不應(yīng)把變形量作確定性量處 理，而應(yīng)視其為隨機(jī)變量 。 不同機(jī)械零件的剛度研究時(shí)對(duì)許用變形量的要求不盡相同，有些機(jī)械零件的許用變形量也可視為隨機(jī)量。 許用變形隨機(jī)變量一般可由下式確定： Y=KI 式中 y——許用變形量，撓度，偏轉(zhuǎn)角或扭轉(zhuǎn)角； K——支承的跨距，單位為 mm； I——常量，按零件的具體要求確定。 旋耕機(jī) 的負(fù)荷最大的部件是刀輥軸。刀輥軸可以用實(shí)心或空心材料制造?？招妮S可以在小的重量下傳遞較 大 的扭矩，較好的抵抗扭振。 本文中討論 旋耕機(jī) 的拖拉機(jī)提供的功率為 ,刀軸最低轉(zhuǎn) n= r/min,最高轉(zhuǎn)速 n=500 r/min，材料選用 45 鋼，強(qiáng)度極限為 [ζ]=235 Mpa, 由公式可推導(dǎo)出 旋耕機(jī) 可傳遞的最大扭矩為： T 刀軸 = 9550*（ P 刀軸 /N 刀軸 ） =在刀軸中部所受彎矩力為 354Nm,由第三強(qiáng)度理論 。ζ1ζ3=[ζ] 因?yàn)?ζ3=0 對(duì)于空心軸而言，抗扭截面系數(shù)為： 其中 D=70mm,d=60mm 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （論文） 第 12 頁 共 23 頁 =1/ * 106√3542+35482=231 mpa 235 mpa 因此從理論上強(qiáng)度和材料是能滿足要求的。 刀軸的尺寸和連接方式設(shè)計(jì) 刀軸由于采用折疊的方式，所以打算將刀軸分為三個(gè)部分，左側(cè)的軸為 1，中間部分為軸 2，右側(cè)為軸 3。 旋耕機(jī)整體耕幅為 ，考慮到農(nóng)村的道路情況和共 4 壟，每壟為 600mm800mm所以將三個(gè)刀軸長度定為軸 1 為 ，軸 2 為 ，軸 3 為 ，中間軸是和傳動(dòng)箱連接，所以要將中間軸分為二段和傳動(dòng)箱的輸出軸連接，帶動(dòng)兩側(cè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，中間軸2 二段各為 a 中間軸與傳動(dòng)箱輸出軸的連接； 該部分的連接方式不能波動(dòng)太大，而且要 滿足轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的要求，采用聯(lián)軸器連接方式，在聯(lián)軸器當(dāng)中選用型號(hào)為 GY8，軸孔直徑為 70mm，本聯(lián)軸器不具備徑向，軸向和角向的補(bǔ)償性能，剛性好，傳遞轉(zhuǎn)矩大，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，維護(hù)簡便，適合用于兩軸對(duì)中精度良好的一般軸系傳動(dòng)。其中與輸出軸連接的聯(lián)軸器需要采用花鍵連接配合 ，如圖（ 311,312） 。 圖 311 聯(lián)軸器與傳動(dòng)箱配合 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （論文） 第 13 頁 共 23 頁 圖 312 聯(lián)軸器 b 兩側(cè)刀軸與中間刀軸的連接方式； 由于兩側(cè)刀軸需要折疊，
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