【導(dǎo)讀】隨著市場(chǎng)對(duì)馬鈴薯需求的不斷增加，馬鈴薯的產(chǎn)業(yè)化，機(jī)械化種植、收獲、深加工。機(jī)械已經(jīng)成為各國(guó)的重要課題。據(jù)統(tǒng)計(jì)2021年全世界馬鈴薯種植面積約為2021萬(wàn)hm2，首位，我國(guó)家也成為世界上馬鈴薯消費(fèi)增長(zhǎng)最快的國(guó)家之一。但是在我國(guó)大部分地區(qū)占。生產(chǎn)總用工70%以上的馬鈴薯收獲作業(yè)至今基本上還是停留在傳統(tǒng)階段（主要靠人畜力，械化收獲水平較低嚴(yán)重影響了馬鈴薯的規(guī)模生產(chǎn)，使之遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿(mǎn)足不了市場(chǎng)的需求。研制機(jī)具的技術(shù)水平也與國(guó)外相差甚大，勞動(dòng)強(qiáng)度還是較大，嚴(yán)重制約了馬鈴薯。因此，為了適應(yīng)發(fā)展的要求，本文通過(guò)對(duì)目前馬鈴薯收獲機(jī)械的了解，這種新型的的馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)分離裝置采用了弧形撥齒式分離裝置。性土壤中使用的限制，提高了土薯分離效率。大大減小了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。

　　

【正文】 第 頁(yè) 27 如表 31 電機(jī)參數(shù) 型 號(hào) 額定功率 kW 滿(mǎn) 載 時(shí) 同步轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 重量 kg 額定電流 A 轉(zhuǎn)速 1 效率 % 功率因數(shù) cosφ Y112M6 960 80.5 1000 45 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 普通 V型帶具有兩側(cè)與輪槽附著較好，當(dāng)量摩擦因數(shù)較大，允許包角小，傳動(dòng)比較大，中心距較小，預(yù)緊力較小，傳動(dòng)功率大的特點(diǎn)，因此本設(shè)計(jì)采用普通 V型帶傳動(dòng)。具體計(jì)算內(nèi)容如下： 傳動(dòng)比 i= in/960m in/120021 ?? rrnn ①計(jì)算設(shè)計(jì)功率： d? ，由 ?Ak ，故 。 ②帶型選擇：根據(jù) kwPd ? ， m in/1200~m in/6001 rrn ? ，初步選用 A型。 ③選取帶輪基準(zhǔn)直徑 dd1和 dd2，取 dd1＝ 90mm 由 ? ? ? ? mmdnnd dd 0011212 ??????? ? 查表有 ?? ，取 mmdd 1122 ? 。 ④驗(yàn)算帶速 v： smnd d / 120210100060 11 ?? ????? ??? ，在 5m/s－ 25m/s 范圍內(nèi)，合適。 ⑤確定中心距 a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度 dL ： 初選中心距 mma 3200 ? ，符合 ? ? ? ?21021 dddd ddadd ???? 。 畢業(yè)論文 （ 設(shè)計(jì) ） 用紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 頁(yè) 28 即： mmamm 0 ?? ； 帶長(zhǎng)： ? ? ? ? ? ? ? ? mma ddddaL ddddd 901121129023202422 202122100 ?? ??????????? ??對(duì) A 型帶選用基準(zhǔn)長(zhǎng)度 mmLd 0011? ，然后計(jì)算實(shí)際中心距： ? ? ? ? mmddLA ddd 112904 001184 21 ??????? ?? ? ? ? ? mmddB dd 901128 2212 ????? mmBAAa 22 ??????? 這里取 mma 400? 。 ⑥小帶輪包角 1? ： ???????????????? 121 a dd dd? 。 ⑦確定帶的根數(shù) Z： 由 i=， sm/?? ，得 ?? ， ??? ， 因 ?? ? ，查得 ??k ； 因 mmLd 0011? ，查得 ?lk ； 帶的根數(shù)： ? ? ? ? ? ? ????????? ????? ldd kkZ ?； 考慮到試驗(yàn)摘輥輸入功 率是正常工作的 2倍，所以取 2?Z 。 ⑧確定初拉力 0F ： 單根普通 V型帶的初拉力為： 畢業(yè)論文 （ 設(shè)計(jì) ） 用紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 頁(yè) 29 ? ? ? ? NqZk kF d 220 ????? ????????? ????。 ⑨計(jì)算壓軸力 QF ： 壓軸力： NFZFQ i i n2 10 ??????????? ?。 帶輪設(shè)計(jì) 在無(wú)特殊要求情況下帶輪材料通常選用灰鑄鐵（ HT150， HT200），因帶輪承載能力小，故采用普通 A型實(shí)心輪設(shè)計(jì)。 輪與軸采用普通平鍵連接 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)普通 平鍵連接得擠壓強(qiáng)度條件： ????? ?? D hlTD klTp 42 (MPa) 式中： T—— 傳遞的轉(zhuǎn)矩， Nmm； D—— 軸的直徑， mm； K—— 鍵與輪槽的接觸高度， mm； H—— 鍵的高度， mm, h=2k； l —— 鍵的工作長(zhǎng)度， mm,(A 型 bLl ?? ,C 型 2bLl ?? )； B—— 鍵的寬度， mm； [ ??? ]—— 許用擠壓應(yīng)力， MPa， 查表有鑄鐵鍵在輕微 沖擊下 [ ??? ]=40 MPa。 由鍵的剪切強(qiáng)度理論有： ???? ?? Dbl2 （ MPa） ,查表有 90??? MPa。（ 1）電動(dòng)機(jī) Y2－ 132S－ 6與帶輪采用 C 型普通平鍵聯(lián)接 按一般鍵連接查手冊(cè)有 810???hb ， L=50； 畢業(yè)論文 （ 設(shè)計(jì) ） 用紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 頁(yè) 30 由擠壓強(qiáng)度條件： ????? ?? D hlTD klTp 42 ， 即 ? ? MP aMP aD hlTD k lTp 23000442 ????????? ????。 由剪切強(qiáng)度條件： ???? ?? Dbl2 ， 即 ? ? MP aMP aD bl 2300022 ????????? ???。 （ 2）電動(dòng)機(jī) Y2－ 112M－ 6與帶輪采用 C型普通平鍵聯(lián)接 按一般鍵連接查手冊(cè)有 78???hb ,L=40； 由擠壓強(qiáng)度條件： ????? ?? D hlTD klTp 42 ， 即 ? ? MP aMP aD hlTD k lTp 23000442 ????????? ????。 由剪切強(qiáng)度條件： ???? ?? Dbl2 ， 即 ? ? MP aMP aD bl 2300022 ????????????。 （ 3）帶輪與傳動(dòng)軸采用 C型普通平鍵聯(lián)接 按一般鍵連接查手冊(cè)有 78???hb ,L=40； 由擠壓強(qiáng)度條件 ????? ?? D hlTD klTp 42 ， 即 ? ? MP aMP aD hlTD k lTp 23000442 ????????? ????。 由剪切強(qiáng)度條件： ???? ?? Dbl2 ， 即 ? ? MP aMP aD bl 2300022 ????????????。 （ 4）聯(lián)軸器與傳動(dòng)軸之間采用 C 型普通平鍵聯(lián)接 按一般鍵連接查手冊(cè)有 66???hb ,L=25；由擠壓強(qiáng)度條件 ????? ?? D hlTD klTp 42 ， 畢業(yè)論文 （ 設(shè)計(jì) ） 用紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 頁(yè) 31 即 ? ? MP aMP aD hlTD k lTp 23000442 ????????? ????。 由剪切強(qiáng)度條件： ???? ?? Dbl2 ， 即 ? ? MP aMP aD bl 2300022 ????????? ???。 軸設(shè)計(jì) 按經(jīng)驗(yàn)公式初步估算軸徑： ? ?nCnd ?????? ?? 6； 選擇 45鋼，則有 mmnCd ???? ；每加一個(gè)鍵槽 d值應(yīng)曾大 5％，設(shè)計(jì)最小軸徑 25mm。 選擇軸的材料為 45 鋼，根據(jù)初步確定的軸上各部分尺寸和結(jié)構(gòu)繪制空間受力簡(jiǎn)圖，將簡(jiǎn)化到軸上的力分解成水平力和垂直力，求出軸承處的支持反力；繪出彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖，計(jì)算當(dāng)量彎矩；判斷 危險(xiǎn)剖面，按彎扭組合理論對(duì)軸的危險(xiǎn)剖面進(jìn)行校核。 （ 1）對(duì)傳動(dòng)軸 1進(jìn)行強(qiáng)度校核。 ①由帶輪的設(shè)計(jì)求得，帶輪的壓軸力： NFZF Q i i n2 10 ?????????? ?， 這里取 NFq 495? 。收摘玉米時(shí)摘輥軸所受的鉛直拉力按 NF 500? 計(jì)算， 此時(shí)轉(zhuǎn)矩： mNnPT . ????? 。 ②求支座反力 在鉛直面內(nèi)有： 0?? BM , 05 5 04 6 51 0 0 ?????? FFF CQ , 則 NFFF QC 485465 495100550500465 100550 ?????????； 0?? CM , 085465565 ?????? FFFBQ ；畢業(yè)論文 （ 設(shè)計(jì) ） 用紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 頁(yè) 32 NFFF QB 510465 49556585500465 56585 ??????????? 。 ③做彎矩圖 在鉛直面內(nèi) B點(diǎn)有： mNmmNFM QB . 9 5 0 0100495100 ?????????? ； 在 C 點(diǎn)有： mNmmNFM C . 2 5 0 0855 0 085 ?????????? 。 ④畫(huà)扭矩圖。 (a)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 (b)受力分析 (c)水平面受力 (d)水平面垮距圖 (e)轉(zhuǎn)距圖 圖 33傳動(dòng)軸 1載荷分 析 畢業(yè)論文 （ 設(shè)計(jì) ） 用紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 頁(yè) 33 ⑤按軸的彎扭組合強(qiáng)度校核 因軸單向工作，考慮到該軸無(wú)規(guī)律加載且有沖擊，取 1?? 。 查表 得： [? ]=[ 1?? ]=55Mpa,根據(jù)公式 ? ? ? ???? ??? W TMe22， ? ? ? ? ? ? MP aMP aW TMe 2865014950032222 ???? ????? ??? 安全。 （ 2）對(duì)傳動(dòng)軸 2進(jìn)行強(qiáng)度校核 ①由帶輪的設(shè)計(jì)求得，帶輪的壓軸力： NFZF Q i i n2 10 ?????????? ?， 這里取 NFq 495? ，計(jì)算轉(zhuǎn)矩 mNnPT . ????? 。 ②求支座反力 在鉛直面內(nèi)有： 0?? BM , 0601 2 5 ???? Cq FF , 則 NFF qC 49512560125 ?????； 0?? CM , 0601 8 5 ????Bq FF ， NFF qB 49518560185 ????? 。 ③做彎矩圖 鉛直面內(nèi) B點(diǎn)有： mNmmNFM qB . 9 5 0 0125)495(125)( ?????????? (a)結(jié)構(gòu)草圖 畢業(yè)論文 （ 設(shè)計(jì) ） 用紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 頁(yè) 34 (b)受力簡(jiǎn)圖 (c)水平面受力 (d)水平面彎距圖 (e) 轉(zhuǎn)距圖 圖 34傳動(dòng)軸二載荷分析圖 ④畫(huà)扭矩圖 ⑤按軸的彎扭組合強(qiáng)度校核 該軸單向工作，考慮到該軸無(wú)規(guī)律加載且有沖擊，取 1?? 。 查表 得： [? ]=[ 1?? ]=55Mpa,根據(jù)公式? ? ? ???? ??? W TMe 22， 即： ? ? ? ? ? ? MP aMP aW TMe 28650161875 32222 ???? ????? ??? 安全。 （ 3）對(duì)傳動(dòng)軸 3進(jìn)行強(qiáng)度校核 ①此軸只受摘穗輥的鉛直拉力 NF 500? ， 計(jì)算轉(zhuǎn)矩： mNnPT . ????? 。 畢業(yè)論文 （ 設(shè)計(jì) ） 用紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 頁(yè) 35 ②求支座反力 在鉛直面內(nèi)有： 0?? BM , 011560 ???? FFC , 則 NFFC 50011560115 ?????； 0?? CM , 060)55( ????? BFF ， NFFB 500556055 ?????， ③做彎矩圖 鉛直面內(nèi) B點(diǎn)有： mNmmNFM BC . 7 5 0 060) 5 8(60)( ?????????? 。 ④畫(huà)扭矩圖 ⑤按軸的彎扭組合強(qiáng)度校核 因軸單向工作，考慮到該軸無(wú)規(guī)律加載且有沖擊，取 1?? 。 查表 得 [? ]=[ 1?? ]=55Mpa,根據(jù)公式 ? ? ? ???? ??? W TMe22， 即： ? ? ? ? ? ? MP aMP aW TMe 28650127500 32222 ???? ????? ??? 安全。 (a)結(jié)構(gòu)草圖 (b)受力簡(jiǎn)圖 畢業(yè)論文 （ 設(shè)計(jì) ） 用紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 頁(yè) 36 (c)水平受力 (d)水平面彎距圖 (e)轉(zhuǎn)距圖 圖 35傳動(dòng)軸三載荷分析圖 軸承選擇及校核 考慮到總體結(jié)構(gòu)及布局的影響選擇帶菱形座外球面球軸承（帶頂絲），帶座軸承代號(hào) UCFLU205。 由軸的設(shè)計(jì)計(jì)算知實(shí)驗(yàn)臺(tái)軸承僅承受徑