【正文】 其表面系數(shù)為 =????軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理,即 =1 ,??????kK6.????碳鋼的特性系數(shù) =, =??計(jì)算安全系數(shù) 值得caS ????maK???.71?aS???= ＞S= ????S故可知其安全.3)截面 IV 右側(cè)中 北 大 學(xué) 2022 屆 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)第 36 頁(yè) 共 49 頁(yè)抗彎截面系數(shù) W= 3=1003=100000mm3抗扭截面系數(shù) W T==1003=202200mm3彎矩 M 為 M=1749285 1118849Nmm??彎曲應(yīng)力為 = =?89?M截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 ?過(guò)盈配合處得 值 , 用插入法求出,并取 = 于是得??/k ??/k??/k= =??/k?軸按磨削加工 則其表面系數(shù)為 =??故得綜合系數(shù)為 ??????kK6.???計(jì)算安全系數(shù) 值得caS ????maK????aS???= ＞S=??22??S故該軸在截面 V 左側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的. 本題因無(wú)大的瞬時(shí)過(guò)載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱(chēng)性，,軸的設(shè)計(jì)計(jì)算即告結(jié)束 箱體的設(shè)計(jì)中 北 大 學(xué) 2022 屆 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)第 37 頁(yè) 共 49 頁(yè)為了增加密封性和吸振性，箱體采用鑄鐵箱體，用 HT150 制成。 ()???圓整后取 =10其具體參數(shù)見(jiàn)下表 表 箱體的具體參數(shù)名稱(chēng) 符號(hào) 尺寸/ m箱座壁厚 ?10箱蓋壁厚 1 10箱蓋凸緣厚度 1b15箱座凸緣厚度 15箱座底凸緣厚度 2b25地角螺釘直徑 fd24地角螺釘數(shù)目 n4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 1d16蓋與座聯(lián)接螺栓直徑 2 12聯(lián)接螺栓 d2的間距 l 100軸承端蓋螺釘直徑 3d8中 北 大 學(xué) 2022 屆 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)第 38 頁(yè) 共 49 頁(yè)定位銷(xiāo)直徑 d10至外箱壁距離21df 1C22至凸緣邊緣距離2f 2 20軸承旁凸臺(tái)半徑 1R20凸臺(tái)高度 h50外箱壁至軸承座斷面距離 1l 52鑄造過(guò)渡尺寸 x3大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離 1?10齒輪斷面與內(nèi)箱壁距離 28箱蓋，箱座肋厚 m24軸承端蓋外徑 2D225軸承旁聯(lián)接螺栓距離 S260 卷動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 卷繩管的設(shè)計(jì)計(jì)算因?yàn)榈骄砝K管傳遞的功率不大，速度相對(duì)比較低，并考慮到市場(chǎng)價(jià)格的因素，故卷繩管選用 Q275；金屬模制造。 4T中 北 大 學(xué) 2022 屆 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)第 39 頁(yè) 共 49 頁(yè)因?yàn)闇p速機(jī)放置在大棚中間，卷繩管從整體上被分為等長(zhǎng)的兩段，這兩段卷繩管轉(zhuǎn)矩相等，且它們所受的轉(zhuǎn)矩的代數(shù)和等于輸出軸的轉(zhuǎn)矩。所以卷繩管所受的最大轉(zhuǎn)矩為= /2=4549978/2=2274989 Nmm 4T3 1d由于卷繩管與輸出軸相連，考慮到配合因素，取其外徑等于輸出軸的直徑=90mm?d因?yàn)檫x取的材料為 Q275。查表取 =120,于是根據(jù)公式0A ()340)1(???nPd其中 即卷繩管內(nèi)徑與外徑之比。因?yàn)閐1?? md90?則 =??為了增大安全系數(shù)取其內(nèi)徑為 701選擇聯(lián)軸器聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 考慮到轉(zhuǎn)矩變化中等，故取 ,最大負(fù)4TKAC? ?AK載轉(zhuǎn)矩為 m，則?4TN??AC查手冊(cè)選取 WK 型無(wú)鍵聯(lián)軸器 [29]，型號(hào)為 WK90 90，公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩 16400Nmmed1)擬定卷繩管上的裝配方案根據(jù)要求大棚的總長(zhǎng)為 80 米，因?yàn)榫砝K管越長(zhǎng)，越不易制造、運(yùn)輸及安裝.所以將卷繩管分成各段相同的單元，然后用法蘭將各單元連接起來(lái)。因此只需設(shè)計(jì)一段單元卷繩管即可。為了方便制造，運(yùn)輸?shù)?。取每段單元卷繩管的長(zhǎng)度為 6m.中 北 大 學(xué) 2022 屆 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)第 40 頁(yè) 共 49 頁(yè)其具體方案見(jiàn)圖 圖 卷繩管的結(jié)構(gòu)與裝配2)確定各段長(zhǎng)度為了保證絞盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)草簾受力均勻，取每?jī)蓚€(gè)絞盤(pán)間的距離為 3m，則， 另取 mLIV3?? ??? mLI1??3)絞盤(pán)的周向定位考慮到絞盤(pán)所承受的載荷不大，因此可在安裝絞盤(pán)處鑄造一個(gè)類(lèi)似平鍵的凸臺(tái),利用凸臺(tái)與絞盤(pán)聯(lián)結(jié)。經(jīng)計(jì)算確定凸臺(tái)的截面為 202230bhlm???因?yàn)榫砝K管只受扭矩的作用，且卷繩管的直徑時(shí)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕地確地，所以卷繩管的截面無(wú)需校核。對(duì)連結(jié)在一起的兩個(gè)單元卷繩管進(jìn)行計(jì)算，支承卷繩管的兩段可視為鉸支座長(zhǎng)度系數(shù) ,長(zhǎng)度 L=，水平放置，則此時(shí)中性軸為 Z 軸。1??因?yàn)榫砝K管在工作狀態(tài)下只受扭矩的座用，根據(jù)公式其臨界扭矩為 ()lEIMtk/21??式中 E 為彈性模量，查表取 =210GPa中 北 大 學(xué) 2022 屆 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)第 41 頁(yè) 共 49 頁(yè)I 為慣性距 ()4641()6dIm????則 =220KNmlEIMtk/21卷繩管所受的負(fù)載扭矩為KN???Fr1tk可見(jiàn)卷繩管的臨界扭矩遠(yuǎn)大于其所受的負(fù)載扭矩，因此其穩(wěn)定性是安全的 絞盤(pán)的設(shè)計(jì)計(jì)算絞盤(pán)為固定在卷繩軸上的金屬圓盤(pán)，卷簾繩一端固定在絞盤(pán)上，卷繩管轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)絞盤(pán)，絞盤(pán)帶動(dòng)卷簾繩完成作業(yè)。絞盤(pán)為普通機(jī)件，且戶外作業(yè)轉(zhuǎn)速低，故要求的精度不高，選擇材料為灰鑄鐵 HT200 鑄造。 d絞盤(pán)的轉(zhuǎn)速為 ，要在 分鐘內(nèi)完成 6m 長(zhǎng)的工作量，其每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)的纏繞繩子的長(zhǎng)度為 ().???則 , = ()d?取 =480mm 為了固定卷簾繩，絞盤(pán)的兩側(cè)需制出一段臺(tái)階取臺(tái)階的高度為 10mm,絞盤(pán)的外側(cè)直徑 D=50mm。 1)擬定絞盤(pán)的結(jié)構(gòu)方案結(jié)合絞盤(pán)與卷繩管的配合，現(xiàn)選用圖 所示的方案中 北 大 學(xué) 2022 屆 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)第 42 頁(yè) 共 49 頁(yè)2)根據(jù)定位要求確定其幾何參數(shù)(1)因?yàn)榫砝K管與絞盤(pán)利用卷繩管上的凸臺(tái)來(lái)傳遞扭矩，所以為了滿足卷繩管的周向定位要求，絞盤(pán)與卷繩管聯(lián)接處需挖出一段鍵槽，根據(jù)已知鍵槽的截面，鍵槽利用鑄造成型，長(zhǎng)為 35mm，兩個(gè)鍵槽對(duì)稱(chēng)分布。絞盤(pán)2022bhm??與卷繩管的軸向定位是利用螺栓聯(lián)接來(lái)保證的，因?yàn)榻g盤(pán)主要受徑向扭矩的作用，在軸向基本上不受力，因此對(duì)軸向定位的要求條件不高，利用兩個(gè)螺栓即可，螺栓的規(guī)格為 M1060(2)由于卷繩管上凸臺(tái)的長(zhǎng)為 30，故 B－C 段寬度 ，為了保證卷30BCm??簾繩能全部纏繞在絞盤(pán)上并留有一定的寬度，絞盤(pán)的總寬度 B=80mm.至此，已經(jīng)初步確定了絞盤(pán)的形狀尺寸。按扭轉(zhuǎn)校核絞盤(pán)的強(qiáng)度，根據(jù)公式 0[]TW???為單個(gè)絞盤(pán)所受的扭矩 = = 0T0TFrW 為抗扭截面模量 =3()16Dd???=?查手冊(cè)知 =20MPa[]則 ?可知絞盤(pán)的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度是合理的。因?yàn)榻g盤(pán)不受軸向力的作用，故略去強(qiáng)度校核。至此絞盤(pán)的設(shè)計(jì)即將結(jié)束。其具體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)見(jiàn)零件圖。中 北 大 學(xué) 2022 屆 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)第 43 頁(yè) 共 49 頁(yè)卷簾機(jī)要長(zhǎng)年在戶外作業(yè),外界環(huán)境對(duì)滑動(dòng)軸承的影響巨大,為了方便安裝，維護(hù)以及更換滑動(dòng)軸承。故選擇無(wú)潤(rùn)滑的對(duì)開(kāi)式徑向滑動(dòng)軸承。 根據(jù)無(wú)潤(rùn)滑軸承的寬徑比范圍，取寬徑比為 。 45mm ()(/)Bd?? ()smnv /.??? ()? 查手冊(cè)在保證 、 、 的條件下，選定][p?][v][pv?軸承材料為適合無(wú)潤(rùn)滑的碳—石墨。直徑間隙 ， 取軸瓦壁厚為 。.?? md910/?的磨損率，軸瓦工作表面的粗糙度值盡量低些，取 。Ra?2. HT200，鑄造成型。，因此法蘭只起傳遞轉(zhuǎn)矩的左用。又因?yàn)榉ㄌm之間依靠螺栓連接，因此首先設(shè)計(jì)螺栓的連接。1)螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)取螺栓數(shù) Z=4。對(duì)稱(chēng)布置。2)螺栓受力分析螺栓在靜止時(shí)只受橫向力的作用 NF62501?螺栓在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)只受轉(zhuǎn)矩的作用根據(jù)公式求螺栓所受的工作剪力中 北 大 學(xué) 2022 屆 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)第 44 頁(yè) 共 49 頁(yè)取 r=75mm ， 則 7583N??ZiirTF12由于 故取 進(jìn)行計(jì)算，在橫向剪力的作用下，接合面可能產(chǎn)生滑移，12F?2根據(jù)接合面不滑移的條件 ()TKrfSzii?0查手冊(cè)得接合面得摩擦系數(shù) =，取防滑系數(shù) =，則各螺栓所需要f SK的預(yù)緊力為56875N???ZIiSrfTF03)確定螺栓直徑選擇螺栓材料為 Q235，性能等級(jí)為 的螺栓，查的材料屈服極限=240MPa，安全系數(shù) S=，故螺栓材料的許用應(yīng)力 = /S=160MPa。S? ][?S求的螺栓危險(xiǎn)截面的直徑為 （）???][?Fd為了增大安全系數(shù)，按粗牙普通螺紋標(biāo)準(zhǔn)，選取螺紋公稱(chēng)直徑 d=24mm4)按擠壓及剪切進(jìn)行校核查手冊(cè)得 =100MPa ， =60MPa][p?][?擠壓強(qiáng)度條件為= （）min0ldFP?MPa][p? （）??][?故螺栓滿足要求5)確定法蘭的幾何參數(shù)中 北 大 學(xué) 2022 屆 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)第 45 頁(yè) 共 49 頁(yè)在已知螺栓直徑的基礎(chǔ)上取法蘭的直徑 D=184mm，厚度 B=30mm.因?yàn)榉ㄌm的材料強(qiáng)度與螺栓接近，而且材料用量遠(yuǎn)大于螺栓，因此法蘭的強(qiáng)度校核可以省略，則法蘭連接的設(shè)計(jì)已基本結(jié)束。至此，卷動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)已經(jīng)全部完成，其具體參數(shù)及配合關(guān)系可見(jiàn)零件圖及裝配圖所示。中 北 大 學(xué) 2022 屆 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)第 46 頁(yè) 共 49 頁(yè)4 結(jié)論 在三個(gè)多月的設(shè)計(jì)過(guò)程中，查閱了大量的資料，請(qǐng)教了不少的老師和同學(xué)，并且對(duì)卷簾機(jī)在農(nóng)業(yè)中的具體應(yīng)用進(jìn)行了實(shí)地的考察，進(jìn)一步拉近了學(xué)校與社會(huì)的距離。四年才有一次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，是對(duì)所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的一次大的綜合運(yùn)用，為我們將來(lái)步入社會(huì)參加工作打下了基礎(chǔ)。通過(guò)設(shè)計(jì)，掌握了不少東西，進(jìn)一步學(xué)學(xué)會(huì)了對(duì)知識(shí)的融會(huì)貫通，提高了自己分析，設(shè)計(jì)的能力。在設(shè)計(jì)的時(shí)間里，甚至覺(jué)得比自己在以前三年半的時(shí)間里所學(xué)的所有知識(shí)的總和還要多，畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然是大學(xué)生離開(kāi)學(xué)校，步入社會(huì)的最后一課，但是，蘊(yùn)涵在這最后一課里的東西是巨大的，只要我們認(rèn)真把握，認(rèn)真對(duì)待了，我們一定會(huì)有很大的收獲。由于能力有限，本設(shè)計(jì)中仍舊有許多不甚完善的地方，但經(jīng)過(guò)這次設(shè)計(jì),我的基礎(chǔ)理論知識(shí)得到了很大的豐富和鞏固, 設(shè)計(jì)能力得到了鍛煉和提高，并熟練掌握了 AutoCA 等繪圖軟件，最重要的是鍛煉了我的意志和完成較復(fù)雜任務(wù)的計(jì)劃思維，使我懂得了如何在困難中繼續(xù)前進(jìn)，這些東西都會(huì)對(duì)我在以后的人生道路中繼續(xù)前進(jìn)有很大的幫助。中 北 大 學(xué) 2022 屆 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)第 47 頁(yè) 共 49 頁(yè)參 考 文 獻(xiàn)[1] [J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2022,18(增刊):123[2] 《寶鋼減速器圖冊(cè)》：機(jī)械工業(yè)出版社,1995﹒76.[3] 潘文維,羅慶熙,李 [J].北京園藝,2022,(3):425[4] 周長(zhǎng)吉. 日光溫室的結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),1996,12(增刊):27229[5] 崔保苗,王占文,趙聰, 業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2022,23(3):261264[6] ：，2022107[7] ：，1998422.[8] ：，2022822[9] 黃彗春, 2022, 42(481): 35～37[10] 濮良貴,：高等教育出版社，2022﹒235[11] 葛中民,：高等教育出版社,[12] 孟兆范,，2022, (3): 3[13] 梁光啟、林子為,工程材料學(xué) , 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1987[14] 吳宗澤、羅圣國(guó)主編，機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè),高等教育出版社,1992[15] 機(jī)械工程手冊(cè)編輯委員會(huì)編機(jī)械,機(jī)械工程程手冊(cè)，第 1～6 卷機(jī)械工業(yè)出版社,1982[16] 周明衡, :遼寧科技出版社,1995[17] 王步瀛 ：高等教育出版社，1986中 北 大 學(xué) 2022 屆 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)第 48 頁(yè) 共 49 頁(yè)[18] ：高等教育出版社，1997[19] ：機(jī)械工業(yè)出版社，1987[20] ：高等教育出版社，1990[21]