【正文】 最后再一次忠心的感謝學(xué)校和機(jī)械工程學(xué)院給了我這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)。同時(shí)，我也得到了同組中同學(xué)的幫助，在此也一并表示感謝。老師淵博的專業(yè)技術(shù)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的學(xué)術(shù)精神也在深深感染著我們，為我們今后的生活和工作提供了很好的楷模，在此，我要向指導(dǎo)老師致以最衷心的感謝。就設(shè)計(jì)過程中存在的問題及時(shí)提出改進(jìn)方案和建議，同時(shí)針對設(shè)計(jì)中存在的問題及時(shí)給予詳細(xì)而準(zhǔn)確的解答，并且時(shí)時(shí)不忘督導(dǎo)我們按設(shè)計(jì)日程進(jìn)行設(shè)計(jì)。我還要感謝學(xué)校的老師，謝謝您們這么多年在學(xué)校對我的教育和教誨，通過您們的幫助，使我成為了一名合格的大學(xué)畢業(yè)生，成為了國家實(shí)現(xiàn)四個(gè)現(xiàn)代化棟梁之才的?？芍^收獲頗豐。 經(jīng)過這段時(shí)間的學(xué)習(xí)，不僅拓寬了知識(shí)面，而且鞏固了大學(xué)里學(xué)到的機(jī)械專業(yè)的知識(shí)。 由于能力所限 ,經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中尚有許多不足之處 ,懇請各位老師給予指教。同時(shí)，也是對大學(xué)四年學(xué)習(xí)知識(shí)的一次檢驗(yàn)，達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計(jì)的根本目的。最后是鍛煉了合作能力，學(xué)會(huì)了堅(jiān)持與妥協(xié)，培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)精神。 這次設(shè)計(jì)讓我獲益良多，首先是四年學(xué)習(xí)的系統(tǒng)復(fù)習(xí)，并在其基礎(chǔ)上進(jìn)一步理論聯(lián)系實(shí)際，通過實(shí)踐深化理論知識(shí)。整個(gè)設(shè)計(jì)是在邊繪制邊計(jì)算的過程中完成的。 在近三個(gè)月的設(shè)計(jì)過程中，我了解了一些農(nóng)業(yè)機(jī)械的內(nèi)容以及其它有關(guān)的內(nèi)容的知識(shí)。本次設(shè)計(jì)我設(shè)計(jì)的是小型拔梗機(jī)。如果機(jī)器很長一段時(shí)間未使用，需注意機(jī)器的保養(yǎng)，定期檢查機(jī)器的各裝置是否有損壞。拔梗時(shí)，特別是在山丘地區(qū)，應(yīng)盡量保持機(jī)器的平衡，盡量少在夜間工作。如有問題，應(yīng)當(dāng)及時(shí)解決。開機(jī)前檢查柴油是否加足，冷卻水是否加滿；特別情況下，還需自帶足夠的柴油。其詳細(xì)參數(shù)見《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊》表 8－ 7［ 5］ 。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。故該設(shè)計(jì)中采用有補(bǔ)償能力的撓性聯(lián)軸器，結(jié)合傳遞的轉(zhuǎn)扭同時(shí)考慮到過載保護(hù)等，選擇彈性套柱聯(lián)軸器。機(jī)架的組裝完成后，機(jī)架外露表面須刷防銹漆。左右機(jī)架分別有一塊加強(qiáng)板進(jìn)行強(qiáng)度的加強(qiáng)，加強(qiáng)板與左右機(jī)架的連接方式是采用螺栓連接，在機(jī)架與加強(qiáng)板加工過程中，對其上螺栓連接孔的位置有一定的技術(shù)要求。焊接時(shí)主要保證加強(qiáng)鐵與機(jī)架的位置要求，同時(shí)要保證焊接時(shí)不能出現(xiàn)焊渣，裂縫等現(xiàn)象。為了節(jié)約成本，機(jī)架全件采用焊接件與螺栓連接。 小型拔梗機(jī)的研究及設(shè)計(jì) 36 機(jī)架的主要作用為支承與安裝其它各零件。 根據(jù)所設(shè)計(jì)的傳動(dòng)箱的要求，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，采用臥式兩級(jí)整體鑄鐵機(jī)體。若機(jī)體承受圈套的栽花，且有振動(dòng)的沖擊的作用可用鑄鋼， ZG45 和 ZG55 等。單件生產(chǎn)可以焊接。立式法蘭式機(jī)體結(jié)構(gòu)，它可適用于與立式電動(dòng)機(jī)相組合的場合。它可以鑄，也可以焊接。通常多用于專用的齒輪傳動(dòng)中，且有一定的生產(chǎn)批量。通常多用于專用的齒輪傳動(dòng)中，且 有一定的生產(chǎn)批量。按其結(jié)構(gòu)的不同，又可將機(jī)體分為整體式和剖分式。在進(jìn)行箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)制造工藝、安裝工藝和使用維護(hù)及經(jīng)濟(jì)性等條件來決定其具體的結(jié)構(gòu)型式。本機(jī)中的軸承采用脂潤滑，選用代號(hào)為 LXAAMHA1 鈣基潤滑脂。常用的固體潤滑方法有： 1）用粘接劑將固體潤滑劑粘接在滾道和保持架上； 2）把固體潤滑劑加入工程塑料和粉末冶金材料中，制成有自潤滑性能的軸承零件； 3）用電鍍、高頻濺射、離子鍍層、化學(xué)沉積的技術(shù)使固體潤滑劑或軟金屬在軸承零件摩擦表面形成一層均勻致密的薄膜。 小型拔梗機(jī)的研究及設(shè)計(jì) 35 在一些特殊條件下，如果使用脂潤滑和油潤滑達(dá)不到可靠的潤滑要求時(shí)，則可采用固體潤滑方法。但潤滑 軸承的油霧，可能部分隨空氣散逸，要污染環(huán)境。（ 5）油霧潤滑 當(dāng)軸承滾動(dòng)體的線速度很高時(shí)，常采用油霧潤滑，以避免其他潤滑方法由于供油過多，油的內(nèi)摩擦增大而增高軸承的工作溫度。用油泵將潤滑油增壓，通過油管或特制的油孔，經(jīng)噴嘴將油噴射到軸承中去；流過軸承后的潤滑油，經(jīng)過過濾冷卻后循環(huán)使用。（ 3）飛濺潤滑 這是一般閉式傳動(dòng)齒輪裝置中的軸承常用的潤滑方式，即利用齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)把潤滑 齒輪的油甩到四周的壁面上，然后通過適當(dāng)?shù)臏喜郯延鸵胼S承中。（ 2）滴油潤滑 適用于需要定量供應(yīng)潤滑油的軸承部件，滴油量應(yīng)適當(dāng)控制，過多的油量將引起軸承溫度的增高。潤滑油的主要性能指標(biāo)是粘度， 轉(zhuǎn)速越高，應(yīng)選用粘度越低的潤滑油；載荷越大，應(yīng)選用高粘度的潤滑油。因此軸承在此條件下很容易失效和破損，所以為了延長軸承的使用壽命， 潤滑對于滾動(dòng)軸承具有重要的意義 。其基本參數(shù)見表 32 和表 33。軸承主要 是一個(gè)支撐軸的零件 ， 在軸的兩端必須裝有軸承，它可以引導(dǎo)軸的旋轉(zhuǎn)，也可承受軸上空轉(zhuǎn)的零件。工作時(shí)，動(dòng)力由輸入軸傳遞給蝸桿，再由蝸桿和渦輪的嚙合傳遞給拔梗裝置，通過圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)使拔叉叉住棉梗進(jìn)行拔梗。它主要是由拔叉、圓盤和連接螺釘組成，拔叉的主要作用是用于棉花拔梗，圓盤起固定拔叉的作用。 彎曲應(yīng)力幅為 WMa 2?? 式中 W —— 抗彎斷面系數(shù) 查得 262 mcmW ???? M P aPaa 66 ?????? 由于是對稱循環(huán)彎曲應(yīng)力，故平均應(yīng)力為 0?m? 根據(jù)式 maKS ?????????? ?? ?1 得 ： 式中 1?? —— 45彎曲對稱循環(huán)應(yīng)力時(shí)的疲勞極限 取 MPa3501 ??? ?K —— 正應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù) ??K ? —— 表面質(zhì)量系數(shù) ? = ? —— 尺寸系數(shù) 查 ? = 計(jì)算 1035066 ????????S 切應(yīng)力幅為 M P aWTpam 2025595502 631 ??????????? 式中 pW —— 抗扭斷面系數(shù) 小型拔梗機(jī)的研究及設(shè)計(jì) 32 mdW p 633 0 ?????? 根據(jù)式 mxaxxt KS???????? ?1 式中 1?? —— 45 扭轉(zhuǎn)疲勞 極限 1?? =200MPa xK —— 切應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù) xK = ? —— 表面質(zhì)量系數(shù) ? = ? —— 尺寸系數(shù) 查 ? = x? —— 平均應(yīng)力折算系數(shù) x? = 計(jì)算 10127 10200666 ?????????xS 軸 H 截面的安全系數(shù)由公式 2222 ?????? xxSSSSS?? 由表可知 ??S =～ 故 ??SS? ,該軸 H截面是安全的。 小型拔梗機(jī)的研究及設(shè)計(jì) 29 小型拔梗機(jī)的研究及設(shè)計(jì) 30 圖 33 受力分析及轉(zhuǎn)矩圖 （ 1）齒輪作用在水平面的彎矩圖 mmNaFM AHH ?????? 4 2 7 4 41 mmNcFM BHH ?????? 6 5 5 2 （ 2）齒輪作用在垂直平面內(nèi)的彎矩圖 mmNaFM AVV ?????? 9 0 6 9 4 2 0 4 91 mmNcFM BVV ?????? 0 5 3 6 0 7 5 2 02 （ 3）合成彎矩圖 mmNMMM HH ???? mmNMMM VV ???? 0 54 0 5 722212 （ 4）作轉(zhuǎn)矩圖 mmNT ?? 小型拔梗機(jī)的研究及設(shè)計(jì) 31 確定危險(xiǎn)截面及安全系數(shù)校驗(yàn)計(jì)算 （ 1） 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)尺寸及彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖、截面 H處的轉(zhuǎn)矩、彎矩最大，且有花鍵槽引起的應(yīng)力集中和軸肩處的應(yīng)力，故 H面處最危險(xiǎn)， H面為危險(xiǎn)截面。minmin dd ? 故安全。 軸的材料為 45 鋼材，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，查得材料力學(xué)性能數(shù)據(jù)為： 硬度 220250HB，抗拉強(qiáng)度 750?b? 屈服點(diǎn) 550?s? 彎曲疲勞極限 3501 ??? 扭轉(zhuǎn)疲勞極限 2020 ??? 許用靜應(yīng)力 ? ? 300?H? 許用疲勞應(yīng)力 ? ? 2331941 ???? 小型拔梗機(jī)的研究及設(shè)計(jì) 27 按轉(zhuǎn)矩計(jì)算 最小軸徑為 3m inm in nPAd ? 式中 A—— 按 ??? 定的系數(shù) 取 A= 100 P—— 功率 P=55 KW minn —— 最小轉(zhuǎn)速 minn =202 r/min 計(jì)算得 mmd 2 0255339。與之配合的軸承型號(hào)為 30207，其基本參數(shù)見表 33。三軸的最小軸徑為 mmd in3 ? 。 軸按照軸線形狀的不同，可以分為曲軸、直軸軟軸和撓性軸等，根據(jù)拔梗機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和組成形狀及工作強(qiáng)度和環(huán)境的要求， 此拔梗機(jī)的輸入軸和其他軸都選用直軸形式傳遞，而且選用直軸中的階梯軸，軸的設(shè)計(jì)如下： 由公式 ??3 5?Td?得： 式中 d —— 軸的最小直徑 mm T —— 軸傳遞的額定轉(zhuǎn)矩 Nmm? 小型拔梗機(jī)的研究及設(shè)計(jì) 25 ??? —— 軸的許用轉(zhuǎn)應(yīng)力 MP 軸的材料為 45 ，查取 ??? = 40～ 52 取 ??? =40 一軸的設(shè)計(jì) 由轉(zhuǎn)速 min/125rn? 功率 P=3KW，確定軸的最小直徑， mmNT ????? 2 2 9 2 0 01 2 5 61 軸最小直徑為 mmd 92 0053 ??? 一軸為普通平鍵 (A)軸傳動(dòng)，且最小直徑處安裝有 深溝球滾子軸承，查手冊［ 3］ 取 d=35mm，所以深溝球滾子軸承的型號(hào)為 6207，基本尺寸見表 32 普通平鍵 (A)軸為： 16914 ????? lhb 表 32 6207軸承基本參數(shù) 軸承 代號(hào) 基本尺寸 /mm 安裝尺寸 /mm 基本額定動(dòng)載荷 基本額定靜載荷 極限 轉(zhuǎn)速 d D B rs min da min Ds max ras max /kN 脂潤滑 油潤滑 6207 35 62 14 1 41 56 1 9000 1200 二軸的設(shè) 計(jì) 由于一軸與二軸為齒輪傳動(dòng)且傳動(dòng)比為 i=1，所以有： mmNTT ??? 2 2 9 2 0 012 小型拔梗機(jī)的研究及設(shè)計(jì) 26 軸最小直徑為 mmd 4022 92 0053 ??? 因二軸最小直徑處安裝有圓錐滾子軸承，查手冊 ［ 3］ 取 mmd 352 ? 。 齒寬的確定 由公式 33 db d?? 已知 ?d? 1003 ?d 式中 3b —— 齒寬 3d —— 齒輪分度圓直徑 mmd 1002543 ??? 33 db d?? = 100 =25 mm 小型拔梗機(jī)的研究及設(shè)計(jì) 24 因 u=1，所以 mmdd 10034 ?? mmbb 2543 ?? 計(jì)算齒輪相關(guān)參數(shù)、確定各齒輪 詳見表 31 中心距 ? ? mmzzma 1 0 02121 ??? 表 31 齒輪的基本參數(shù) 齒輪 齒數(shù) 模數(shù) m 分度圓直徑1d 齒頂高ah 齒根高fh 全齒高h(yuǎn) 齒頂圓直徑ad 齒根圓直徑fd 3z 25 4 100 4 5 9 106 90 4z 25 4 100 4 5 9 106 90 傳動(dòng)箱軸的計(jì)算 傳動(dòng)軸是拔梗機(jī)的主要設(shè)計(jì)部件之一，它是在脫粒機(jī)正常工作過程中，承擔(dān)主要轉(zhuǎn)矩、扭矩、彎矩和支撐傳動(dòng)軸上的回轉(zhuǎn)零件，工作環(huán)境惡劣，因此傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)是一個(gè)十分關(guān)鍵的步驟，它的合理型及強(qiáng)度直接影響到拔梗機(jī)的工作效率和質(zhì)量。 小型拔梗機(jī)的研究及設(shè)計(jì) 23 1T —— 齒輪傳遞的額定轉(zhuǎn)矩（ ） 。 可取 m=4mm。此次設(shè)計(jì)的齒輪大體示意圖如圖 32 圖 32