【導(dǎo)讀】設(shè)計（論文）說明書共頁，設(shè)計圖紙張。隨著農(nóng)村現(xiàn)代化進程的加快，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)正朝著多元化的方向發(fā)展。多年來畜牧業(yè)發(fā)展較快，與之相應(yīng)的牧草種植面積也不斷擴大。而中小型牧場資金有限，而且牧草在一個生長期內(nèi)多次收割，急需適。該機主要由切割系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)三部分組成，自帶動力。采用立式割臺、橫向輸送。對草地?zé)o任何負(fù)作用，克服以往機械連年使用使草地退化的缺點。草為主的柔性莖稈特性的牧草品種具有較好的適應(yīng)性。切割器的往復(fù)運動頻率。相同的時間里切割刀切割牧草的面積明顯比以前的割幅大。刀片與刀桿構(gòu)成一。刃，切割牧草的阻力小，割茬平整。小型電動割草機的減速器采用的是錐齒輪傳動，改變傳動方向。維護、保養(yǎng)運輸方便、經(jīng)濟。小型電動割草機技術(shù)參數(shù)和性能指標(biāo)已。達到了預(yù)定的要求。

　　

【正文】 1d =14mm，該軸上除安裝齒輪外還有固定錐齒輪的套筒，則 1L =14+10+2=16mm。 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 軸段 ② 上安裝滾動軸承，因軸上零件安裝的是錐齒輪，軸定位時采用一對角接觸球軸承，選用 7004AC 型角接觸球軸承。故該段的直徑和長度應(yīng)等于軸承內(nèi)徑和寬度，即 2d =20mm,右端定位是套筒，其長度比齒輪輪轂寬度小 2mm，故 2L =10mm。 軸段 ③ 為軸肩定位軸承，為保證軸承的軸向固定，則 3 26d? mm，3 100L? mm。 軸段 ④ 上也安裝軸承，故直徑與 ② 的直徑相等，則 4 20d? mm， 4 12L? mm。 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。 軸段 ⑥ 上預(yù)留端蓋安裝的尺寸，則 6 20d? mm， 6 28L? mm。 軸段 ⑦ 上安裝有皮帶輪，考慮到帶輪裝拆方便，故 7 16d? mm， 7 30L? mm。 （ 3） 軸的受力分析 軸的受力分析見圖 11。 因為軸的輸入功率為 ，轉(zhuǎn)速 =1733r/min ， 1z =18 輸入轉(zhuǎn)矩 10 1531 n? ? ? ?Nmm 作用在小錐齒輪上的各力： 1122tmTTF Dd???? （ 411） 式中 1md —— 小齒輪齒寬中點平均分度圓直徑 ， 11mmd m z? ； m —— 齒寬中點平均模數(shù) ， ? ?1 0 .5 1 .7mRmm ?? ? ?。 則 1 ? 12 2 1 5 3 1 9 .6 8 1 0 0 1 .2 93 0 .6tmTF d ? ?? ? ?N 1ta n cosrtFF ??? 式中 ? —— 壓力角 ， 20???； 1? —— 小齒輪分度圓錐角 ， 由前面計算可知 1 23???。 1t a n c o s 1 0 0 1 . 2 9 t a n 2 0 c o s 2 3 3 3 5 . 4 7rtFF ??? ? ? ? ? ? ?N 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 圖 43 軸的受力圖 1t a n s i n 1 0 0 1 . 2 9 t a n 2 0 s i n 2 3 1 4 2 . 4atFF ??? ? ? ? ? ? ?N 由軸上受力分析可計算軸上的支反力，最大應(yīng)力處 1HM 、 1VM 、 M 、 eqM值于下表 42。 表 42 減速器輸入軸支承點反作用力 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 R （ N） 1 ? 2 ? 1 ? 2 ? 彎矩 M （ Nm） HM ? ? 扭矩 T （ Nm） 總彎矩（ Nm） 22 2 5 .3 4HVM M M? ? ? 計算彎矩 M （ Nm） ? ?22 2 6 .9 6eqM M a T? ? ? （ 式中 ? ） 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 （ 4） 輸入軸的強度校核 由上面的彎曲應(yīng)力圖知 B 處截面為最大應(yīng)力處， ? ?eqeq MW???? （ 412） 查軸的常用材料及其主要機械性能表可知 45 鋼調(diào)質(zhì)時 ， 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 —— 軸計算截面的抗彎截面模量 mm3； 33/ 3 2 0 .1W d d??? （ 413） 3332 6 . 9 6 1 0 3 3 . 70 . 1 0 . 1 2 0e q e qeq MMWd? ?? ? ? ??＜ ??? 故安全。 由于割草機工作季節(jié)強，一荏一般一周多，故不需對其精確校核疲勞強度。 （ 5） 確定軸上鍵的類型和尺寸 軸上零件的周向固定采用鍵，故在錐齒輪與皮帶輪的軸段上開鍵槽。 a 齒輪處的軸段上的鍵 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 =14mm,輪轂長 14L?? mm,查平鍵聯(lián)接的剖面和鍵槽尺寸表 [4]查得鍵寬 b =5mm,h =5mm,L =8mm； ③ 強度驗算 確定許用應(yīng)力 由鍵聯(lián)接的許用應(yīng)力和壓強表 [6]查p?????=70～80MPa； 鍵的工作長度 8 5 3l L b? ? ? ? ?mm 擠壓面高度 / 2 5 / 2 ?? ? ?mm 擠壓應(yīng)力 52 2 0 . 1 5 1 05 3 . 3 2( ) 1 4 2 . 5 3p Td h l? ??? ? ?? ??MPa＜ ? ?P? 故安全。 b 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 強度驗算 確定許用應(yīng)力由鍵聯(lián)接的許用應(yīng)力和壓強表 [6]查p?????=70～ 80 MPa； 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 鍵的工作長度 22 5 17l L b? ? ? ? ?mm 擠壓面高度 / 2 5 / 2 ?? ? ?mm 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。 曲柄主軸的設(shè)計及校核 (1)曲柄主軸的設(shè)計 收割機的切割器動力輸入主軸一端與大錐齒輪相聯(lián)，另一端與小鏈輪相聯(lián)傳送切割的動力，由前面的功率計算可知 P =，錐齒輪傳動的效率為 ,軸的材料選則 40Cr 調(diào)質(zhì)， 0 112 97A ? ～ ， [ ] 35 55?? ～ MPa， 軸的 轉(zhuǎn)速n=738r/min。 軸的最小直徑 300PdAn? （ 414） 取 0 100A? ， ? ? 40? ? MPa ， 則 30 2 .7 01 0 0 1 5 .4 1738d ??mm 由于軸上開鍵槽 ,考慮鍵槽對軸的強度削弱 ,應(yīng)增大軸徑 ,一般有一個 鍵槽時 ,軸徑增大 3%左右 ,有兩個鍵槽時應(yīng)增大 7%左右 ,然后圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑 ,因此 0(1 7 % ) 1 6 .4 9dd? ? ? 將 d 圓整成 18mm。 軸的結(jié)構(gòu)示意圖見 圖 44。 987654321 圖 44 曲柄主軸的結(jié)構(gòu)示意圖 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 (2)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。 軸段 ⑦ 上安裝小鏈輪 ,則 7 22d? mm， 7 36L? mm。 軸段 ④ 安裝軸承 ,其直徑和長度等于相應(yīng)軸承的內(nèi)徑和寬度 ,選用 6025 型深溝球軸承 ,則 4 25d? mm， 4 15L? mm。 軸段 ③ 為軸肩 ,對軸承左端固定 , 為保證軸承的安裝 ,則 3 32d? mm，3 80L? mm。 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。 軸段 ⑤ 上也是安裝彈性擋圈 ,則 5 18d? mm， 5 4L? mm。 軸段 ② 上安裝錐齒輪 ,則 2 28d? mm， 2 30L? mm。 軸段 ① 上安 裝軸承與固定的套筒 ,則直徑為軸承的內(nèi)徑 ,故 1 25d? mm， 1 15 6 21L ? ? ? mm。 軸段 ⑨ 上安裝聯(lián)軸器，便于安裝與定位，取 9d = 20mm， 9L =52mm。 (3)曲柄主軸的受力分析 曲柄主軸的受力見圖 45。 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 圖 45 曲柄主軸的受力圖 因為軸的輸入功率為 ，用于輸送系統(tǒng)功率是 ，則切割系統(tǒng)的功率為 ，主軸的轉(zhuǎn)速為 nⅡ =738 r/min。 大錐齒輪的受力的大小與小錐齒輪的受力大小一致，即 ?? N ?? N ?? N 鏈輪作用在主軸的壓軸力 1 KF? （ 415） 式中 QK —— 壓軸力系數(shù) ，水平傳動 ? ； F —— 有效圓周力 。 1000 /F P v? （ 416） 式中 P —— 為傳遞功率（ kW） ； 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 v — — 為鏈速（ m/s） 。 1160 1000z n pv? ? （ 417） 式中 1z —— 為鏈輪齒數(shù) ； n —— 鏈輪轉(zhuǎn)速（ r/min） ； p —— 為鏈條節(jié)距（ mm） 。 計算得 ? m/s ? N 1 ? N (4)曲柄主軸的強度校核 由上面的彎曲應(yīng)力處錐齒輪截面為最大應(yīng)力處， ? ?eqeq MW???? （ 418） 查軸的常用材料及其主要機械性能表 [6]可知 40Cr 調(diào)質(zhì)時 ， 981b? ? 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 ? ? 90?? MPa。 式中 W —— 軸計算截面的抗彎截面模量 mm3； 33/ 3 2 0 .1W d d??? （ 419） 3332 9 . 5 3 1 0 1 3 . 4 50 . 1 0 . 1 2 8e q e qeq MMWd? ?? ? ? ??MPa＜ ??? 故安 全。 由軸上受力分析可計算軸上的支反力，最大應(yīng)力處 1HM 、 1VM 、 M 、 eqM值于下表 43。 表 43 曲柄主軸的支承點反作用力 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 R （ N） 1 ? 2 ? 1 ? 2 ?? 彎矩 M （ Nm） HM ? ? 扭矩 T （ Nm） 16 總彎矩（ Nm） 22 2 7 .9 3HVM M M? ? ? 計算彎矩 eqM （ Nm） ? ?22 2 9 .5 3eqM M a T? ? ? （ 式中 ? ） (5)確定曲柄主軸上鍵的類型與尺寸 軸上零件的周向固定采用鍵聯(lián)接，在曲柄主軸上與大錐齒輪、鏈輪和聯(lián)軸器聯(lián)接的地方采用鍵聯(lián)接。故需要確定它們的類型及尺寸，以及校核強度。 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 a 與大錐齒輪聯(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 =28mm,輪轂長 L? =30mm,由平鍵聯(lián)接的剖面和鍵槽尺寸表 [4]查得鍵寬 b =8mm,h =7mm,L =25mm； ③ 強度驗算 確定許用應(yīng)力由鍵聯(lián)接的許用應(yīng)力和壓強表 [6] 查得p?????=70~80 MPa 鍵的工作長度 25 8 17l L b? ? ? ? ?mm 擠壓面高度 / 2 7 / 2 ?? ? ?mm 擠壓應(yīng)力 52 2 0 . 3 4 1 0 4 0 . 8 2( ) 2 8 3 . 5 1 7p Td h l? ??? ? ?? ??MPa＜ ??? 故安全。 b 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 強度驗算 確定許用應(yīng)力由鍵聯(lián)接的許用應(yīng)力和壓強表 [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 0 6 4 . 3 9( ) 2 2 3 1 6p Td h l? ??? ? ?? ??MPa＜ ??? 故安全。 c 與聯(lián)軸器聯(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 =20mm,輪轂長 L? =50mm, 由平鍵聯(lián)