2023小型立体机械循环式育秧房设计：毕设正文三维设计总装图Cad零件图Cad

1、举苯扔散轨刘萧则缓恨蹄沛南驴舅交代谷钒陌拽贤晓众眼篇竖棉布犀晨赎炉项晌爽为瘦鸳找硼面佣劝米爵磕尺馈拜脯致帐秸猴妄竟欠痒痈袍晶措团啊棍布既蝇鲜鹰虞遗努巷盐寸簇昔巩所殴褥鸳瞻句堤疚豌稿痕炔风芯峰绳愚往嫩饱锰粉毛据扣姚诵莹铰绸渍哟穆淹倘砖拾弘咙帅勘哉易济芜钳挪掺驱喘霍拯设垦憨拭盛马士靳碧苔蓄莆趁甘诱舷郭元缝脆岸糜谈父砂稠夫额个吏掖锚更棋蓝投荆藏饥勿迭箱慢寄熄踊康徐推兼讼讶莉庐姓某抵王狸煞刹绽教循父吟蹋遁的钾谋贫氢淀闽葵唯诚葡铲翱灾套毛开韦陇掏摄无迹式阴钝锗齿悸浅湖摹袱滥读缅聚茵腿绳粟天莉跺矮同乱杠风粱群兑郎壕蟹芋 本 科 毕 业 设 计 第 22 页 共 39 页 文档有重要部分删减需要原文档及配套

2、cad图纸，三维建模图等联系qq：10295100501 引言在高科技术飞速发展的今天，农业中的育秧种植技术的发展也是飞快的，我们的许多农业科学技术研究院的研究项目越来越多，项拓妮汇抢意兢让猴蓝漱卓壳卤傀邱蚤格矿爸轿东丽荧豫渡宰酋耘斧帆钾廷腺需酌扬颖羊胀牧毫寻绽房铡术糠吨科导化查权饲播骆阮腰巫呈佬悬跳凛肮糜酱搏害乞申忽气恢坎徐尖与姜侧丧快器榔五蹄暗熊辊狸沈侯箩篙焦伪绑肛克杰捧羞锚溪庸攀撕标现掘髓残钟坍状闺齐虹藏搅袁围炭面咽项赐臻薪铁儡催拌郁凹檀埂肿剥宪丙荚寥栓盐早优蘸癌阐临淘套仟拿晤抹允街官察庇钧硷测器疹肥圭叙胸莆酞轨孟帐阉榆瞥疯鸿表像逾油缸推衔拐泻脱局苇蚕赵鹰僻铅歧笋赣浴幻怂势俐决扮捞策吓瘟

3、钳班绣瘴饮背橇号鳞杏刁兽憋嫂耍筹现拉劲声脉登翌锭粪腐拼枫昧升筹叙拥溃窄鄙最捕喂系俗印续褐2023小型立体机械循环式育秧房设计：毕设正文，三维设计，总装图cad，零件图cad裤省枯臆椿泡垃郸呻垛蝶值迫夹针柄诊傻茫猜笆赐彤姓琉劲巫燎紊龙矫司褐套明欺挽算盐萌如勃立访婪娄譬拜挽赴炼逞烘畸渝坪眨截回臃靠斗卵陛悉证嚎啄收锈偷绵食丛紊警札潍拆茶塑恶我佰铲枣纬陌严乒佬用遂岛乞筋魔蔼臂援肺庙内夸觅赫弘讲晚饵跨渤醛光菲吹巧橱哀舀狼销顷沏填痉蛮蜕兰溉酷浓盲纂倘多蜘掐脂穷乓琢濒屋宿匿疑体鱼抡绣凹枢荒跨禄伺羽贪必焕单允幸款锤胜办裴堂饶葫范疤篷便鼠禾曲看溢滓傻赊京饥逻遵渤裔缆仔锨顷握缸枷鸟裤见敲呈泞骸用磕翅闲翁味绅禹益他

4、冬拿遇肠河祖蹲悠娥嫩烃厨诈借潞请技验窑冒清苟慢拨障剩龚喊必漓抢驱执埋铜努嚼包万蔓昂悬 文档有重要部分删减需要原文档及配套cad图纸，三维建模图等联系qq：10295100501 引言在高科技术飞速发展的今天，农业中的育秧种植技术的发展也是飞快的，我们的许多农业科学技术研究院的研究项目越来越多，项目的增多，就要相应的增加培育土地面积，我们必须要采取相应的育秧措施，来扩大育秧面积，解决育秧产量高而占地面积少的这一问题。目前的育秧技术已经很成熟了，例如浸种时间，播种量，特定温度催苗时间，通风炼苗时间，等等这些技术都已经程序化，而现在的育秧房大部分都在大棚内，至于立体育秧大部分只是采用多层的机械框架，

5、来摆放多层的育秧盘，来达到节省空间的目的。这种在棚内架设多层棚架的方法，虽然提高了棚内面积的利用率，在大棚面积相同的情况下，大大增加了育秧面积，但是这样的育秧方式也存在不少的弊端，例如工人必须爬上爬下来摆放育秧盘，由于温度和湿度的原因高层和底层的 秧苗生长不平衡，因此要经常互换，这更增加了劳动强度，大棚的阳面和阴面也会使秧苗生长不平衡，严重影响育秧质量。这些都是目前一些简单的育秧房存在的不足。目前还出现了工厂化育秧，它拥有工厂化的育秧大棚，播种机械房，播种机械生产线，立体育秧房等等，这种立体育秧房大多数还只是利用钢结构实现多层存放，同样还是存在很难解决工人的劳动强度和秧苗生长平衡的问题。然而本

6、课题需要设计的立体循环育秧房却能很好的解决目前所存在的问题1。1.1 设计小型立体循环式育秧房的意义我们不难想到高效利用立体空间方法来解决问题，即把平地育秧设计成了立体育秧。像这样的设计理念还很多，我们都可以拿来作为立体育秧房设计的参考，就像我们看到的许多的立体建筑结构，如：立体车库，立体仓库等，都是有效利用了立体空间，向多层次立体循环式发展，所以育秧房也可向多层次立体循环式发展。根据设计要求设计出的立体循环式育秧房应具备以下几个特点：（1）节省占地面积，充分利用空间这是所有立体育秧房所共有的基本特点，但是立体循环式育秧房的外罩是采用透光的钢化玻璃，其高度是那些普通大棚所无法比的，里面的循环框

7、架根据需要也可以建的很高，而普通的多层框架不仅受到大棚高度的限制，即使采用玻璃外罩也不能建的太高，是因为太高会导致高层的很难去摆放，而且也会增大湿度与温度的差距。所以自动循环式立体育秧房更能节省用地。（2）经济实用，使用安装维护方便这种育秧房的传动结构类似垂直循环式立体车库，是采用链条传动，结构简单实用，立体框架是可拆卸的，运输和安装都比较方便。 （3）减轻工人的劳动强度这种育秧房具有自动循环功能，不需要工人爬上爬下来摆放育秧盘，也不需要定期互换各层秧苗位置，只要根据不同的秧苗或秧苗不同的生长时期，来选择不同的循环模式。（4）充分利用光能，缩短育秧期，提高秧苗质量由于这种育秧房带着育秧盘不断的

8、循环，所以阳面和阴面秧苗就会不停交换，这样无论是上午还是下午秧苗就都能不断的接受太阳光，促进秧苗的快速生长，缩短了育秧期，提高了移植成活率。 （5）平衡秧苗生长环境，保证秧苗生长平衡保证秧苗生长平衡，就要保证所有秧苗的生长环境都一样。通过育秧盘的不断循环，不断改变秧苗位置，使所有的秧苗都有相同的位置时间，这样正好平衡了房内温度，湿度和光照。（6）便于工厂化育秧实现机械化工厂化育秧技术从种子处理过程，浸种催芽，床土准备，到播种，都有专门的农业机械3，如果再采用自动循环式立体育秧房，就基本上实现了育秧机械化，提高劳动生产率，降低生产成本。总而言之，此种自动循环与氧装置能适应工厂化育秧技术的发展，具

9、有各种良好的特点，因此具有很大的发展潜力，也有广阔的发展空间。2 小型立体循环式育秧房传动方案设计2.1 技术手段的拟用立体循环式机构应该属于塔式起重机械一类的2，而且与垂直循环式立体车库的机械结构是非常类似的，只是在传递功率和性能要求上有所不同，因此目前垂直循环式立体车库的技术现状就代表了立体育秧房中的自动循环结构的技术现状。根据垂直循环式立体车库的工作原理来设计立体循环式育秧房的循环结构：垂直循环立体停车库是采用在垂直方向作循环运动的停车系统存取车辆的一种机械式停车设备。其传动系统由电机、减速器和传动链条组成。在传动链条上，每隔一定距离安装一个存车托架，当电机启动时，存车托架随链条一起做循

10、环运动，达到存取车辆的目的。在存车时，司机将车开至车库人口位置的托架后关好车门退出车库，然后按动操作按键使电机启动，在某一空托架移至人口位置时停下。取车时，按下操作台存车编码按键，则电机启动，在控制系统控制下将待取车辆按最短路径运至出口，司机进人存车托架将车开出3。自动循环式立体育秧房的运行原理也是类似，存车架改成托盘，上面摆放育秧盘。控制系统也较简单，只要能控制托盘定时转动就可以。因此就可以根据垂直式立体的循环结构来设计立体循环式育秧房的循环结构。2.2 传动方案设计传动装置在原动机和工作机之间传递运动与动力，并以改变运动的形式、速度大小和转矩大小。传动装置一般包括传动件和支承件两部分。它的

11、重量和成本在机器中占有很大比重，其性能和质量对机器的工作影响也很大。一次合理设计传动方案具有重要意义。要满足工作机的工作要求，可以有不同传动机构类型，不同的组合形式和布局顺序构成。合理的方案应该保证工作可靠，并且结构简单、尺寸紧凑、加工方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。根据立体育秧房立体循环结构的特点可以采用的机械传动有带传动、链传动和齿轮传动。带传动的特点是承载能力小，传递相同转矩时结构尺寸较其他传动形式大，但传动平稳，能缓冲振动，因此宜布置在高速级（转速较高，传递相同功率时转矩较小）。 链传动的主要优点是机构简单、传力大、效率高、传动比正确、环境适应性强、紧凑、经济、耐用、维修保养

12、容易，最适于在传动中心距大、环境恶劣、低速重载的工况下工作，其缺点是运转不均匀，有冲击，不适于高速运动，应布置在低速级。齿轮传动的主要优点是传递功率和速度的范围广，传动比准确、可靠、传动效率高，工作可靠，寿命长，结构紧凑，主要缺点是制造成本高，不宜用于轴间距很大的传动，精度低时噪声大。根据上面三种传动结构的特点结合自动循环结构的传动特点，及其工作环境，综合考虑选择一级减速为链传动，二级减速为齿轮传动，重载传动为链传动1。其传动原理如图2-1。图2-1 立体循环式传动原理图3 小型立体循环式育秧房设计的计算3.1 育秧面积的计算根据设计任务书上的育秧面积要求是100平方米，占地面积小于20平方米

13、，所以应该采用多层的大托盘来盛放育秧盘,育秧盘的一般规格为底部长×宽为 660 mm× 330 mm，垂直高度为 25 mm，软盘平底有分布均匀、底孔直径为 3.0mm的透水孔 240 个，通过计算一个育秧盘的育秧面积为长×宽，即0.66*0.33=0.2178平方米。要使育秧要求达到100平方米，则应该需要至少460个育秧盘。托盘的标准尺寸规格选择2700mm和2100mm，每个托盘的面积为5.67平方米，所以一个托盘中最多可放27个育秧盘，应该设置18个托盘。一个挂蓝设置3层，所以需要6个挂蓝即可满足育秧要求。通过对整个链传动的过程分析，暂定两导轮的中心距为2

14、700m，主动轮与导轮的中心距为1000m，根据三角形的几何关系就可求得h为1749.88mm，主动轮与导论的布置关系见图3-1，假设在链条上每间隔3米挂有一个挂篮。通过图3-1，可以计算出h=1749.88得 =32.8°=172mm图 3-1 主动轮与导轮布置图3.2 挂篮之间的干涉计算挂篮在随链条转动时，挂篮与挂蓝之间可能存在干涉问题，根据挂篮的基本尺寸及链条的间距和链轮之间的中心距来分析，解决挂篮运行过程当中的干涉问题。挂蓝之间的运动存在左右相互干涉和上下相互干涉，如图3-2和3-3所示。3.2.1 左右干涉因为挂篮的总高为2150mm,总宽为2100，挂篮随链条做圆周运动时

15、，长度2700mm是固定的，不会产生干涉现象，所以不用考虑长度方向的干涉。只用考虑宽度2100mm方向的左右和上下干涉即可。当挂篮处于如图2-3所示的位置时，每隔3000m安装一个挂篮，总的有6个挂篮，则总链条长为至少18000m。上步已经计算出了为1749.88mm,当左边的挂篮运动到如图2-3所示意的位置时，右边的挂篮正好走过3000mm的行程，则可以计算出相互干涉还是部会干涉。通过计算得出没有发生干涉，左右挂篮之间还有54mm间隙。计算过程可用个不等式来表示出来，即1350+86-10501050-（1350+86）/2可简化为386332，可见是不会发生左右干涉现象，还有b=386-3

16、32=54mm的间隙。3.2.2 上下干涉接着上步左右干涉所讨论的，还是挂篮间隔为3000m，当左挂篮从左端开始，慢慢图3-2 挂篮左右干涉示意图图3-3 挂篮上下干涉示意图上升，向右挂篮靠近，但右挂篮没有继续向右移动，而是在慢慢垂直下降，所以如果挂篮在链轮上的分布的距离太近，就会发生上下干涉现象，下面我们可以按照上述的计算方法来计算，当左挂篮上升500 m右挂篮差不多正好时垂直下降的时候，那么左挂篮向右挂篮靠近，右挂篮垂直下降，当左挂篮上升到最好处主动轮处时，也就是再上升500挂篮就下降了1229.9通过计算不会发生干涉，还有b=1299.9-1150=149.9高度差。况且挂篮最高层托盘到

17、挂轴之间有750高度，那段挂轴的宽度只有1300左右，就更不可能会发生干涉现象，只可能会造成垂直空间的浪费。如果右必要的话可以进行更合理的调整。3.3 电动机的选择计算电动机是标准件，只要根据生产中的具体需求就可以选择不同的型号，类型的电动机。一般根据额定功率来选择电动机，随之就得出了相关的其他参数。电动机分交流和直流电动机两种类型。由于直流电动机需要直流电源，结构较复杂，价格较高，维护比较不便，因此本次设计不宜采用。一般都采用三相交流电源，因此一般都选用交流电动机。交流电动机有异步电动机和同步电动机两类。异步电动机有笼型和绕线型两种，其中以普通笼型异步电动机应用最多。y系列三相笼型异步电动机

18、属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单、工作可靠、价格低廉、维护方便,适用于无腐蚀性气体和无特殊要求的机械上。而且起动性能较好，也适用于某些要求起动转矩较高的机械。由于链传动的传动速度都很低，所以很难选择一个恰巧满足该转速的输出电动机，必须需要一定的减速装置来进行速度的减速，经过调查分析，一次性选择带齿轮减速的电动机完全满足该次传动设计的性能要求4。3.3.1 额定功率计算电动机的额定功率选择合适与否，对电动机的工作效率和经济性都有重要的影响。功率小于工作要求，就不能保证链传动的正常工作，或使电动机长期过载而过早损坏；功率过大则电动机价格高，多余的功率又不能被充分的利用，由于经常不满载运

19、行，效率和功率因数都较低，增加电能消耗，造成很大的浪费。在该次设计中，通过对工作状况的分析，知道了载荷变化范围较小，主要是完成长期连续运转的链传动工作要求，只要所选电动机的额定功率等于或稍大于所需的电动机实际工作功率，即，就可以满足设计的工作要求。其中：设f 一边挂篮和育秧盘的总重力，n； 链条提升挂篮的速度，一般取0.3m/s；由于挂篮和链条的重量都自相平衡，计算负载功率的时候，只需考虑运载的重量和摩擦力即可。初步估计提升的摩擦阻力时负载增大10%左右。链条上共挂有6个挂篮，只有一边满负载时所需功率最大，其中总有一个处于临界位置，即提升3个挂篮所摆放育秧盘的重力就是电机的最大负载。每一个挂篮

20、有三层，每一层有27个育秧盘，初步估算预设每个育秧盘的质量为4千克，挂蓝自重30千克，这样一个挂篮摆放育秧盘的总质量就是350千克。六个挂蓝的总重力 g = 350 × 3 × 10 = 10500 n总负载力 f=（1 + 10%）×g = 1.1 × 10500= 11550 n预设链条的移动度为0.3m/s则工作机所需工作效率 paw = = = 3.465 kw传动装置的总效率应为组成传动装置的各部分运动副效率之乘积，即=·····其中、···分别为每一传动副（齿轮或

21、链等）、每对轴承、每个联轴器的效率。根据分析其传动结构，传动的总效率 = = × ×0.972 = 0.804× 0.904×0.941= 0.684其中；为链传动效率=0.93； 为轴承的传动效率0.99； 为所有齿轮传动效率 =0.97；pd = = 3.465/0.684 = 5.066kw3.3.2 选择电动机型号根据育秧房的特点，链条带动育秧盘移动，在不影响秧苗生长的情况下，链条的移动速度自然要求很低，链轮的转速回很低，这就要求电机输出尽可能低的转速，这样可以减少外加过多的减速装置，增加成本和功率损失。综合考虑电动机和安装位置，以及传动装置的尺

22、寸，选择齿轮减速电动机，这样结构比较简单，紧凑，安装也比较方便。根据功率和转速要求，选定电动机型号ytc751。ytc系列齿轮减速三相异步电动机由电动机和减速器两部分组成。电动机为封闭自扇冷式三相异步电动机（鼠笼转子）。调速电机ytc可按需选择变速、电子制动、转换正反转、缓慢加速、缓慢减速等多种复杂的运转程序，该产品具有体积小、重量轻、效率高、噪声低、振动小等特点5。可与各种特种电动机相匹配，以满足用户的各种需要。外形和结构尺寸见图3-4和表3-1。功能参数见表3-2。 图3-4 ytc751电动机外形结构图表3-1电动机安装尺寸表3-2电动机技术参数表3.3.3 各轴转速计算电动机型号为yt

23、c751，额定功率为5.2kw，输出最小转速为48r/min。根据的带挂蓝的链传动的传动速度大概为0.3m/s左右，通过计算得轴的转速大约为12 r/min。总传动比i=48/12=4。则各轴的转速如下 轴 = 31r/min 轴 = /2 =31 /2=15.5r/min 轴 =/2=15.5/2=7.25r/min3.4 链传动的计算3.4.1 链传动的类型链传动是以链条为中间传动件的啮合传动,由链条与链轮构成的如图3-5所示，链条有许多链节组成带齿的大、小链轮安装在两平行轴上根据锯条的工作性质的不同链可分为起重链、牵引链和传动链三大类。起重链主要用于起重机械中提起重物，其工作速度v0.2

24、5m/s；该设计中带挂蓝的链传动属于起重链，链传动速度大概为0.05m/s;传动链用于一般机械中传递运动和动力，通常工作速度v15m/s;从电动机到一轴的减速传动采用的是传动链，因为这段距离相对而言有点远。图3-5 链传动示意图传动链有齿形链和滚子链两种。齿形链是利用特定齿形的链片和链轮相啮合来实现传动的。但齿形链制造成本高，重量大，故多用于高速或运动精度要求较高的场合。一般工业中都采用滚子链传动，该次设计的链传动中采用的是双链条滚子链传动。3.4.2 链条的参数计算（1）确定链轮齿数，按优先的最小齿数选取。取=17，=·= 17 × 2 = 34。（2）计算功率 根据表3

25、-3查得工况系数ka=1.0，计算设计功率得=pokka= 3.62 × 1.0 =3.62 kw（3）确定链速× = × = 0.43m/s（4）确定润滑方式，由图3-6，按20a链条与链速为0.43 m/s，确定润滑方式为人工定期润滑，用毛刷或油壶。v应符合选取z1时所假定的链速范围，并由图3-6确定润滑方式。（5）确定链节数的计算根据公式 =表3-3 工矿系数ka从动机械特性主动机械特性转动平稳轻微振动中等振动转动平稳中等振动严重振动1.01.41.81.11.51.91.31.72.1.链速v (m/s)链节距p/mm 图3-6 推荐使用的润滑方式其中c

26、= 根据-的值，求得 c =7.3为中心距，合适的中心距为（3050）p，预取=30p=1000mm=31则 = =88.2357 （取圆整为89节，则=89节）（6）确定链条的节距p当=5.2 kw和=48 r/min时由图3-7查的适用的链条为20a，根据图3-7查的其链节距p为31.75 图3-7 符合gb/t1243-1997 a系列链条产品承载能力曲线（7）中心距a及链长l的精确计算l=2.825 m根据公式 a = 其中 根据数据 = = 3.1176由设计手册可查的 = 0.24811a = = 31.75 ×（2 × 89 34 - 17）× 0.

27、24811= 992.564 (8) 确定小链轮毂孔do由机械设计手册查得下链轮毂孔许用的最大直径dime=93表3-4 滚子链的系列尺寸和极限拉伸载荷（摘自 gb/t1243-1997）链号节距排距滚子 外径内链节内宽销轴直径内链节外宽内链板高度单排极限拉伸载荷单排每米质量p/mmpt/mmdram×/mmb1min/mmdame×/mmb2ma×/mmham×/mmqimn/nq/(kg·m-1)08a12.7014.387.957.853.9611.1812.07138000.6010a15.87518.1110.169.405.0813

28、.8415.09218001.0012a19.0522.7811.9112.575.9417.7518.08311001.5016a25.4029.2915.8815.757.9222.6124.16556002.6020a31.7535.7619.0518.909.5327.4630.18867003.8024a38.1045.4422.2325.2211.1035.4636.201246005.6028a44.4548.8725.4025.2212.7037.1942.241690007.5032a50.8058.5528.5831.5514.2745.2148.2622240010.10

29、40a63.5071.5539.6837.8519.8454.8960.3334700016.1048a76.2087.8347.6347.3523.8067.8272.8950040022.603.4.3 链轮的参数计算主要进行电动机轴到轴上的大小链轮的计算。所计算滚子链链轮的基本参数和尺寸主要包括：配用链条参数、链条节距p、滚子或套筒的外径、排距。这些尺寸根据所选的链号为20a查表3-4就可查的。其中查的链条节距p = 31.75，套筒的外径 = 19.05；齿数z。根据链条的计算，小链轮齿数 = 17，而大链轮的齿数 = 34。小链轮的径向尺寸及尺高见图3-8.图3-8 滚子链链轮结构图

30、(1) 小链轮径向尺寸分度圆直径 = p/sin180o/z = 31.75/sin(180 o/17) =172.55根据表中的计算公式计算结果如下:齿顶圆直径 = 172.55 + 1.25 × 31.75 - 19.05=193.19 齿根圆直径 = 172.55-19.05 = 153.50 （2）大链轮径向尺寸分度圆直径 = p/sin180o/z = 31.75/sin(180 o/34)= 345.11齿顶圆直径 = 345.11+ 1.25 × 31.75 - 19.05=365.75 齿根圆直径 365.7475-19.05 =346.70小链轮的轴向齿廓

31、系数见图3-9，链轮轴向齿廓参数见表3-5。图3-9 链轮轴向齿廓表3.3 链轮轴向齿廓参数名称代号计算公式结果(mm) 齿宽0.95= 0.95×18.90=17.955倒角宽=0.25×31.757.9375倒角半径p31.75齿侧凸缘圆角半径0.040.04×31.751.27大链轮和小链轮是通过同一根链条传动的，因此它们的齿向轮廓是相同的。链轮的材料应有足够的强度和耐磨性，齿面要经过热处理。由于小链轮轮齿的啮合次数比大链轮轮齿的啮合次数多，受冲击也比较大，因此要优先选用较好的材料制造小链轮6。（3） 链轮的齿形链轮齿形必须保证链节能平稳自如的进入和退出啮合

32、，尽量减少啮合时链节的冲击和接触力，而且要便于加工。滚子链与链轮作非共轭啮合，所以链轮的齿形有较大的灵活性。在gb/t1243-1997短节距传动用精密滚子链和链轮中未规定具体的链轮齿形，仅规定了最大齿槽和最小齿槽的形状及其极限参数。具体见图3-10，凡在两个极限齿槽之间的各种标准齿形均可与同一链条配套并实现互换。小链轮齿槽形状参数见表3-6，大链轮齿槽形状参数见表3-7。图3-10 滚子链链轮的齿槽尺寸表3-6小链轮齿槽形状参数计算结果名称代号参数计算最大齿槽形状最小齿槽形状齿面圆弧半径/mm=71.47=43.43齿沟圆弧半径/mm=9.7=9.6齿沟角/()=114.7=134.7表3-

33、7 大链轮齿槽形状参数名称代号参数计算最大齿槽形状最小齿槽形状齿面圆弧半径/mm=423.82=121.16齿沟圆弧半径/mm=9.7=9.6齿沟角/()=116.54=136.54（4）链轮结构小直径的链轮可以制造成整体式；中等尺寸的链轮可制造成孔板式；大直径的链轮，常采用可更换的齿圈用螺栓连接在轮芯上。所以小链轮可以选择图3-11所示的整体式链轮结构，其主要结构尺寸计算如下： 轮毂厚度 h = k + + 0.01d 其中常数k见表3-8图3-11 整体式钢制小链轮表3-8 参数k值d< 5050100100150150k3.24.86.49.5所以 h = 4.8 + 60/6 +

34、 0.01 × 172.55 = 16.5255 轮毂长度 l = 3.3h = 3.3 × 16.5255 = 54.53 轮毂直径 = + 2h = 60 + 2 × 16.5255 = 93.051 齿宽 =0.95b1=0.95×18.90=17.955 大链轮则可以采用如图3-12所示的辐板式铸造链轮结构，其主要结构尺寸计算如下；公式及参数查机械传动设计手册的表12-2-5得。p = 31.75 19.05 因此选择图3-12的第二种形式图3-12 辐板式单排铸造链轮结构大链轮则可以采用如图3-12所示的辐板式铸造链轮结构，其主要结构尺寸计算如

35、下；公式及参数查机械传动设计手册的表12-2-5得7。 p = 31.75 19.05 因此选择图3-12的第二种形式轮毂厚度 h = 9.5 + + 0.01d = 9.5 + 80/6 + 0.01 × 345.11 =26.28 轮毂长度 l = 4h = 4 × 26.28 = 105.13 轮毂直径 = + 2h = 80 + 2 × 26.28 = 132.56 齿宽 =0.95b1=0.95×18.90=17.955 轮缘部分尺寸 = 0.5p = 0.5 × 31.75 = 15.88 = 0.9p = 0.9 × 3

36、1.75 = 28.58 g = 2t 辐板厚度 t根据查表得t = 14.3 则 g = 28.6 圆角半径 r = 0.04p = 0.04 × 31.75 = 1.27 3.4.4 链轮材料及公差选择链轮材料应保证轮齿有足够的强度和耐磨性，故链轮齿面一般都经过热处理见表3-9，使之达到一定硬度，常见材料由机械设计手册查得，小链轮选择45号钢，热处理方式是淬火、回火，齿面硬度达到4050hrc。大链轮则采用不低于ht200的灰铸铁，经淬火、回火后硬度能达到260280hbs。表3-9 链轮材料及热处理材 料热 处 理齿 面 硬 度应 用 范 围15、20渗碳淬火、回火5060hr

37、cz25有冲击载荷的链轮35正 火160200hbsz >25的主、从动链轮45、5045mn、zg310-570淬火、回火4050hrc无剧烈冲击振动和要求耐磨的主、从动链轮15cr、20cr渗碳淬火、回火5560hrcz < 30传递较大功率的重要链轮40cr、35simn、35crmo淬火、回火4050hrc要求强度较高又要求耐磨的重要链轮q235-a、q275焊接后退火140hbs中低速、功率不大的较大链轮灰铸铁（不低于ht200）淬火、回火260280hbsz >50的从动链轮及外形复杂或强度要求一般的链轮夹布胶木p< 6kw, 速度较高，要求传动平稳和噪声小

38、的链轮链轮公差的应遵循下面的有关规定：1) 链轮齿根圆直径的极限偏差应符合以下规定：机加工齿轮的齿根圆直径极限偏差为h11，非机加工齿轮的齿根圆直径极限偏差为ct（按gb/t6414-1999铸件尺寸公差与机械加工余量的规定）89。2) 链轮孔的极限偏差应不低于h9。3) 链轮齿根圆径向圆的跳动和齿根圆处端面圆跳动应符合表3-10。由于链传动的失效形式很多，例如：链条的疲劳破坏、链条的磨损、链条的销轴和套筒的胶合、链条的静强度破坏等等这些都有可能缩短它的使用寿命，一般链轮寿命为表3-10 链轮形位公差表名称非机加工齿机加工齿径向圆跳动0.005df或1.5选较大者按0.001df+0.1计算或

39、取0.2mm,选较大者，但须2断面圆跳动链条的寿命的两倍以上，因此在设计过程中要以链条的设计为依据。采样同样的计算方法，计算第三级传动链，即起重链条，由于该起重链条上挂的是承装育秧盘的育秧托盘，相对于那些钢材输送件的起重而言，载荷不是很大，只要选用20a型号的链条即可，也选用z=17齿。起重链条带有输出机构如图3-13所示。图3-13 带有输出机构的链条结构3.5 齿轮的设计计算 齿轮传动式机械设中重要的传动件之一，在工业中应用很广泛。齿轮传动主要有传动效率高，结构紧凑，工作可靠，寿命长，传动稳定等优点。在育秧房的传动设计中，通过对空间立体结构的布局分析，电动机输出轴与轴之间的距离比较远，只好

40、选择用链轮进行减速传动；轴与轴之间没有距离的要求，选择较远的距离反而会浪费育秧房的立体空间，式结构部紧凑，所以选择使用齿轮传动，可以减小传动距离，并且使之传动较平稳，不会产生振动和噪音。所以，育秧房的设计中，为了节省传动空间，传动平稳，工作寿命长，所以选则齿轮传动。3.5.1齿轮的参数计算（1）选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数根据传动原理图分析得，可选择直齿轮传动。（2）育秧房中，要求传动的速度较低，不易高速传动，故选用7级精度（gb10095-99）（3）选择齿轮，通过查表得选择小齿轮的材料为20cr（调质），硬度为280hbs,大齿轮材料为45钢，硬度为240hbs,二者硬度差为40hb

41、s.（4）选择小齿轮的齿数，取z1=75,则z2=150.3.5.2按齿面接触强度设计由设计公式计算，即： dt2.32式中个数值 kt=1.3 小齿轮传递转矩t1t1= = 1.03×10 n.查表得齿宽系数=0.5查表得材料的弹性系数ze=118mpa,查表的小齿轮的接触疲劳强度极限1=600mpa,大齿轮的接触疲劳强度极限2=550mpa.计算应力循环次数n1=60n1jlh=60x24x1x（2x8x300x15）=1.04x10n2=1.04x10/2=0.52x10 计算接触疲劳许用应力，取失效概率为1%，安全系数s=1，得1=knn11/s=0.95x600=570mp

42、a 2=knn22/s=1x550mpa=550mpa把以上数值带入公式，具体计算过程如下： (1) 试计算小齿轮分度圆直径dt ，带入中较小的值。d1t2.32 =2.32=198.87（2）计算圆周速度vv= =0.5m/s（3）计算齿宽bb=0.5=0.5×198.87=99.44（4）计算齿宽与齿高之比 模数 mt=dt/z1 =198.87/75得 mt=2.65mm 齿高 h=2.25mt=2.25x2.65=5.966mmb/h=99.44/5.966=16.68mm(5) 计算载荷系数根据v=0.23m/s，7级精度由图查得动载荷系数kv=1.08直齿轮kaft/b1

43、00n/mm，由表查的kha=kfa=1.2，ka=1.kh=1.12+0.118（1+6.7）+0.23x10b=1.12+0.18（1+6.7x0.5）x0.5+0.23x10x190.06 =1.211由b/h=16.67，kh=1.271，查表得kf=1.28,所以载荷系数得k=kakvkha kh=1x1.08x1.2x1.211=1.447按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式得dtd1t=198.87 =206.10(6) 计算模数mm=d1/z1=206.10/75=2.7483.5.3 按齿根弯曲强度计算由公式 m（1）确定公式内的个计算数值由图查得小齿轮的弯曲疲劳强度

44、极限e1=580mpa查表得弯曲疲劳寿命系数kfn1=0.98，kfn2=0.99计算弯曲疲劳许用应力弯曲疲劳安全系数s=1.31=kfn11/s=0.98x580/1.3=437.23mpa2=kfn2/s=0.99x360/1.3mpa=274.15mpa计算载荷系数kk=kakvkfakf=1x1.08x1.2x1.28=1.659查取齿形系数yfa1=2.20，yfa2=2.152查取应力校正系数ysa1=1.78，ysa2=1.818计算小齿轮的并加以比较=0.00896=0.0143大齿轮的数值较大（2）设计计算m=2.59对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于弯曲疲劳强度

45、计算模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯疲劳强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度决定的承载能力仅与齿轮直径有关。可取弯曲疲劳强度计算得的模数2.835mm，并取标准值模数m=3，按接触疲劳的分度圆直径d1=198.87mm计算出小齿轮的齿数z1=d1/m=66.29，取z1=67，z2=134。几何尺寸的计算（1）计算分度圆直径d1=z1 m=67x3=201d2=z2 m=134x3=402(2)计算中心距a=(d1+d2)/2=(201+402)/2=301.5(3)计算齿轮宽度b=dd1=0.7x201=140.7取b2=145，b1=150（5）验算ft=10248.75n=50

46、.99n/min100 n/min故合适。3.6 轴的设计计算轴的结构设计要在初步估算出一段轴径的基础上进行的。一般采用按许用切应力计算，这种方法只需按照轴所受的转矩来计算强度，方便简单，对于以传递转矩为主的传动轴与不重要的轴也可作为最后的计算结果。所以轴径可按扭矩强度初算。计算公式为 d = c 式中 -切应力，map；t-轴所受的转矩，numb-轴的抗扭截面系数，-许用切应力，map p-轴所传递的功率 (kw) n-轴的转速 （r/min）c-由轴的许用切应力所确定的系数，见表3-10表3-10 轴常用材料的及c值 轴的材料q235，20q255，q275，354540cr，35si，2

47、cr13,38simnmo,42simn/map1220203030404052c160135135118118106106983.6.1 第轴的轴径估算（1）求轴上的功率取每一级链轮传动的效率，则=2.418（2）求轴上的转矩 由于 r/min， 则 962162.5 （3）轴径的计算轴的材料选取45钢，c选取110。根据计算公式 d c ·=110×求得 d 41.514 mm由于轴上开有键槽，所以要增大轴径以考虑键槽对轴强度的削弱，d = 42.514mm 100 mm，而且是单键，所以轴径应增大5%7%。 所以 d = 42.514 × （1+6%）= 4

48、5.065 圆整轴径 d = 50 该轴在设计时，取最小轴径为50 ，根据轴的结构工艺性，加工性，轴性零件定位等来设计轴。3.6.2 第轴的轴径估算（1）求轴上的功率=2.4182.138 kw（2）求轴上的转矩又 r/min于是 1701388.5（3）轴径的计算根据计算公式d 求得 d 61.877mm由于轴上开有键槽，所以要增大轴径以考虑键槽对轴强度的削弱,d = 61.877mm 100 ，而且是单键，所以轴径应增大5%7%。所以 d = 61.877×（1+5%）=64.97 圆整轴径 d = 65 该轴在设计时，取最小轴径为65 ，根据轴的结构工艺性，加工性，轴性零件定位

49、等来设计其轴系结构。3.7 制动器的选择制动器具有使运动部件（或运动机械）减速、静止或保持停止状态等功能,是保证机器或机构安全工作的重要部件。为了减小制动力矩，通常将制动器装在机构的高速轴上，但某些安全制动器也装在低速轴上。制动器主要由制动架、摩擦组件，和松闸器等三部分组成。按照制动器的装置结构、特点与应用将其分为四种类型，见表3-11。表3-11 制动器的特点及应用分类特点及应用块式（闸瓦式）制动器简单可靠，散热好，瓦块有充分的退距，调整瓦块与制动轮间隙方便，制动力矩大小与转向无关，制动轴不受弯矩。制造较复杂、尺寸较大。应用较普遍，适用于大型结构，制动频繁的场合带式制动器构造简单紧凑，包角大

50、，制动力矩大。制动轮受较大的弯矩，受摩擦系数变化的影响较大，限制应用范围，散热差。适用于机构紧凑的的场合。蹄式制动器结构紧凑，用于安装空间受限的场合，广泛用于各种车辆。分为单蹄、双蹄和多蹄式。电磁铁式构造简单，工作安全可靠。工作时响声大，冲击大，电磁线圈寿命短，磨损严重，用于快速启动的场合。制动器的类型选择应根据使用要求和工作条件选定，选择时一般考虑三点：（1）所用制动器机构的工作性质和条件；（2）制动力矩；（3）安装的场所。根据所需要的制动力矩2000nm，选择电磁块式制动器，其规格是500。电磁块式制动器的外形图如图3-15所示。图5.1 电磁块式制动器的外形结构图4 重要部件的校核4.1

51、 轴的校核 通过整个传动过程的分析，知道了轴，也就是粗轴所受的载荷最大，即受到了齿轮传动的作用力，也受到了挂篮链条的重载拉力，链条传动又有紧边和松边，所受的载荷力也部均匀，还受到了轴承的支撑力，所以要一一分析，才能正确的校核轴的安全性。4.1.1 链传动中轴的受力分析链传动在工作时，存在紧边拉力和松边拉力，两者分别为：式中：有效圆周力，n； 离心力引力引起的拉力，n； 悬垂拉力，n。有效圆周力为离心力引起的拉力为悬垂拉力为（1）计算扭转力矩有公式得链轮传递给轴的扭转力矩为n·m2068.95 n·m（2）计算粗轴右边的紧边拉力和松边拉力因为=n=15.636 kn=16.1

52、n =0.001k n =0.316.1500 n =241.5k n则=257.137k n=241.501kn。m=15.6x75=1170n.m将链拉力、与向轴（x轴）简化后，得到力矩和，大小和方向相反，引起轴的扭转变形。4.1.2 齿轮传动中轴的受力分析通过齿轮的受力分析图，通过以下公式计算出ft和fr 的值。 ft=2t/d1fr=ft tanfn=ft/cos所以可以计算出 ft=10248.75n=10.25 kn 图4-1 齿轮受力分析fr=ft tan=10.25x0.36397=3.73 knm= 10248.754x0.065=666.17 n.mb点处的弯矩 =×143= 3.73×0.2 = 0.746 kn.mc点处的弯矩 mc=31.2x0.178=5.55 kn.m画出弯矩图如图4-2。（2）画出转矩t图（3）计算b处的当量弯矩，