玉米灭茬种肥联合播种机灭茬机构结构设计

1、2bfh-4型玉米灭茬种肥联合播种机灭茬机构结构设计本文对玉米种植意义、玉米耕作方式的现状及未來发展趙势、玉米播种机械发展历程与特点进 行分析和介绍，同时对玉米联合播种机的市场需求及现有产品进行调查分析，分析2bfh-4型玉米灭 茬种肥联合播种机的市场前景o2bfh-4型玉米灭茬种肥联合播种机在秸秆灭茬还r1的同时施肥播种， 实现了免耕播种，不仅提高工作效率，而且节省了成本。该机型设计新颖，结构紧凑，操作简单， 符合坏保要求，工作效率高，灭茬率高等优点，是一种国内比较先进的玉米联合播种机机型。本文 为2bfii-4型玉米灭茬种肥联合播种机灭茬机构结构设计，灭茬机构作为联合播种机的重要组成部分,

2、 是实现免耕播种的前提条件，动力由配套拖拉机提供，采用三点悬挂方式与配套拖拉机连接，考虑 到灭茬作业需要较大的功率输入，且作业环境较差，采用具有传动可靠且效率较高的齿轮传动装置， 灭茬方式釆用刀具于刀盘之上共同旋转灭茬。根据整机的参数确定灭茬结构的外形尺寸。根据设计 的原始参数，设计校核传动装置、作业装置及其他辅助装置，最后根据设计尺寸进行灭茬机构的二 维工程图绘制。关键词：玉米；播种机；灭茬；免耕播种the stubble body structure design of 2bfh-4 species of corn stubbleunited seeder fertilizerabstra

3、ctsignificance of this paper, corn, corn tillage situation and future development trends, development process of com planting and mechanical characteristics of the analysis and presentation, while the market demand for corn combine seeder investigation and analysis of existing products, analysis 2bf

4、h-4 type united com stubble seed fertilizer seeder market prospects. 2bfh-4 types of fat corn stubble straw stubble in the joint drills to field planting, while fertilization to achieve the no-tillage sowing, not only to improve efficiency and cost savings. the model design, compact structure, easy

5、operation, environmental compliance, high efficiency, high stubble, etc., is a joint domestic corn planter more advanced models. this article the stubble body structure design of 2bfh-4 species of corn stubble united seeder fertilizer, planter stubble institutions as an important part of the joint i

6、s a prerequisite for achieving no-till seeding, power provided by the supporting tractor, using three methods and the suspension supporting the tractor connection, taking into account the need for larger power tiller operation input, and the poor working environment, using a reliable and efficient t

7、ransmission gearing, means using the tool in the stubble on the common rotary cutter stubble according to the parameters of machine dimensions to determine the structure of stubble according to the original design parameters, design checking gear, working equipment and other assistive devices, accor

8、ding to the design size of the final stubble institutions drawing two-dimensional works.keywords： 2bfh-4 com joint planter; stubble institutions; gear drive;two-dimensionalengineering drawings摘要iabstract11第一章综述11.1玉米及玉米种植对我国国民经济发展的重要意义11.2玉米耕作方式的现状及未來发展趋势11. 2. 1现阶段玉米主要耕作方式11.2.2未来发展趋势11. 3玉米播种机械发展历

9、程与特点21.3. 1谷物条播机31.3.2点播机31.3.3联合播种机41.3.4免耕播种机61. 4玉米联合播种机的市场前景分析61.5.本次毕业设计的意义和目的7第二章玉米灭茬机构工作原理及方案设计82.1整机结构与工作原理82. 2灭茬机构工作原理82. 3灭茬机构方案设计82. 3. 1整体框架结构82. 3. 2传动及灭茬作业机械部分9第三章2bfh-4型玉米灭茬种肥联合播种机灭茬机构结构设计计算103.1设计的原始参数103. 2设计计算书103. 2.1机架的设计103.2.2减速器的设计103.2. 3齿轮传动组总成的设计253.2. 4刀盘总成的设计34第四章总结35参考文

10、献36致谢37第一章综述1.1玉米及玉米种植对我国国民经济发展的重要意义根据有关资料显示,2009-2010年度我国玉米产量达到15亿吨左右,成为仅次于美 国的世界第二大玉米生产国。玉米是一种高产稳产的粮食作物，其生产在国民经济中占 有很重要的地位。它不但是重要的粮食，而且是发展畜牧业的重要饲料，乂是轻工业、 食品业等不可缺少的原料之一。随着我国工业化的不断发展，对玉米的需求也越来越大。 然而，由于我国人均耕地面积木来就少，不可能将过多的耕地用于玉米的生产，为了达 到提高产量的目的，我国必须提高单位种植面积的产量。1.2玉米耕作方式的现状及未来发展趋势1. 2.1现阶段玉米主要耕作方式人类社会

11、发展到今天，人口、粮食、资源、环境等问题已成为困扰人类的全球性问 题。以消耗资源、破坏生态、牺牲环境为代价发展农业，逐渐成为过去。实现农业机械 化是农业可持续发展的必要条件和重要的推动力。农业机械化是一个使用农业机械逐步代替人、畜力进行农业生产的技术改造和经济 发展过程。玉米的耕作方式也正在发生着深刻的变化。玉米耕作由原先是纯人、畜力耕作逐渐 发展到人机耕作，有的地方甚至实现了完全机械化。随着玉米耕作机械的不断发展和推 广，玉米耕作方式也有了新的发展。近年成功推广的机械深耕、深松、虚实耕作法、免 耕（少耕）法、秸秆还田等耕作新技术，有效地改善土壤结构、增强蓄水保墻能力，节 约了宝贵的水资源，有

12、利的促进了玉米生产的可持续发展。当然，就我国而言，由于起 步较晚，农业机械发展相对落后，我国许多地区依然在使用传统的耕作方式进行生产。 1.2.2未来发展趋势保护性耕作是世界农业耕作方式的趋势，近年来这一耕作方式在我国也得到了长足 的发展。保护性耕作是相对于传统翻耕的一种新型耕作技术。它的定义是：“用大量秸秆残 茬覆盖地表，将耕作减少到只要能保证种子发芽即可，并主要用农药来控制杂草和病虫 害的一种耕作技术”。根据保护性耕作的特点，由于它有利于保水保土、所以称为保护 性耕作。针对保护性耕作的基本要点，也可以用四句话来概括：秸秆覆盖、免耕播种、 以松代翻、化学除草。保护性耕作起源于20世纪30年代

13、的美国，目前美国、加拿大和澳大利亚等 国已基本全部采用了以机械化为支撑的保护性耕作。我国北方地区一直沿袭传统的以锌式犁翻耕土壤、裸露休闲耕作法。由于实 行深耕细耙，破坏了土壤结构，降低了土壤的水肥含量，裸露的耕地表土也加剧 了沙尘暴的肆虐。中国农业大学课题组在山西省经过近9年的连续试验研究，初步研究岀一套 适合中国国情的保护性耕作技术体系。结果显示，机械化保护性耕作技术与传统 耕作技术相比，可降低地表径流60%左右，减少土壤流失80%,减少大风扬沙60%； 同时可以增加休闲期土壤储水量，提高水肥利用效率，减少作业工序，增加农作 物产量。灭茬免耕播种技术是保护性耕作的重要环节，同时也是实现保护性

14、耕作方式的关键 技术。因此，发展和掌握先进的灭茬免耕技术对我国农业的可持续快速发展具有重要的 意义。1.3玉米播种机械发展历程与特点玉米播种是玉米种植过程中一个重要环节，也是保证玉米丰产丰收的一个关键环节。 玉米播种的季节性强、劳动强度高、作业量有大。加快发展玉米播种作业机械化，对于 提高作业效率，缩短播种时间，减轻劳动力生产强度，有效保证玉米实现适时、适量、 满足农艺环境条件播种，使玉米获得良好的牛产发育基础。而且，随着农村劳动力的大 量转移和收入水平的提高，农民的牛产、牛活观念和经济行为发牛了根木性的改变，加 快玉米播种机械化进程成为广大农民的迫切需要。需要是发展的动力。从耕地、播种、 收

15、获三个主要牛产环节的机械化水平来看，播种机械化是较成熟的环节。但随着农业机 械化的发展，市场对玉米播种机械化的要求也越来越高。为此，加快玉米播种机械化的 发展已成为当务之急。玉米播种机械化技术是指在满足玉米的播种期、播种量、种子在 出间的分布状态、播种深度和播后覆盖压实程度等农业技术要求下，用机械来完成对玉 米的播种、覆盖压实等生产环节的作业技术。公元前1世纪，中国已推广使用楼，这是世界上最早的条播机具，今仍在北 方旱作区应用。1636年在希腊制成第一台播种机。1830年俄国人在畜力多弾犁上制成犁播 机。i860年后，英美等国开始大量生产畜力谷物条播机。20世纪后相继出现了 牵引和悬挂式谷物条

16、播机，以及运用气力排种的播种机。50年代发展精密播种机。 中国从20世纪50年代引进了谷物条播机、棉花播种机等。60年代先后研制成悬 挂式谷物播种机、离心式播种机、通用机架播种机和气吸式播种机等多种类型， 并研制成磨纹式排种器。到70年代，已形成播种中耕通用机和谷物联合播种机两 个系列，同时研制成功了精密播种机。欧洲第一台播种机于1636年在希腊制成。1830年，俄国人在畜力多锌犁上加 装播种装置制成犁播机。英、美等国在i860年以后开始大量生产畜力谷物条播机。20世纪以后相继出现了牵引和悬挂式谷物条播机，以及运用气力排种的播种机。 1958年挪威出现第一台离心式播种机，50年代以后逐步发展各

17、种精密播种机。中国在20世纪50年代从国外引进谷物条播机、棉花播种机等，60年代先后 研制成功悬挂式谷物播种机、离心式播种机、通用机架播种机和气吸式播种机等 多种机型，并研制成功了磨纹式排种器。到70年代，已形成播种中耕通用机和谷物 联合播种机两个系列并投入生产。供谷物、中耕作物、牧草、蔬菜用的各种条播 机和穴播机都已得到推广使用。与此同时，还研制成功了多种精密播种机。1. 3. 1谷物条播机条播机能够一次完成开沟、均匀条形布种和覆土工序。条播机一般由机架、行走装 置、种子箱、排种器、开沟器、覆土器、镇压器、传动机构及开沟深浅调节机构等组成。 图1.1是国产24行谷物条播机的总体结构图。图1.

18、1 24行谷物条播机的总体结构图1地轮2 排种器3 排肥器4.种肥箱5自动离合器操纵杆6 起落机构7.播深调节机构&覆土器9.开沟器10.输种肥管11转动机构12.机架 1.3.2点（穴）播机播种玉米多采用该机型。其主要工作不分是靠成穴器来实现种子的单粒或成穴摆放。 目前我国使用较广的点（穴）播机是水平圆盘式、窝眼轮式和气力式点（穴）播机。图1.3.2所示为2bz-6型悬挂式播种机，主要用于大粒种子的穴播。这种播种机的机架由 横梁、行走轮、悬挂架等构成，而种子箱、排种器、开沟器、覆土镇压器等则构成播种 单体，单体数与播种行数相等。图1.3.2 2bz-6型悬挂式播种机(播种单体)1主横

19、梁2扶手3种子筒及排种器4.踏板5镇压轮6覆土板7成穴轮8.开沟器9.行走轮10.传动链11四杆方形机构12下悬挂架13.划行器架14.上悬挂架1.3.3联合播种机联合作业机具能同时完成整地、筑坡、平畦、铺膜、播种、施肥、喷药等多项作业 或其中某儿项作业。联合作业机具可以减少田间作业次数，减轻机械对土壤的压实，缩 短作业周期，抢农时，还可以节约设备投资，降低作业成本。因此，联合播种机近儿年 在生产中得到广泛应用，是未来种植机械的发展方向。目前用于牛产的联合播种机主要 有旋耕播种机和整地播种机。图1.3.3 (1)是一种适用于在为耕地上作业的旋耕播种机示意图。图1.3.3 (2)是一种适用于已耕

20、地上作业的整地播种机示意图。010图1.3.3 (1)旋耕播种机示意图1.松土除草铲2齿轮箱3肥料箱4.种子箱5.传动链6.导种管7.镇压轮&开沟器9.传动轮10.旋耕机图1.3.3 (2)整地播种机示意图1分配器2.种子箱3.输种管4风机5传动轮6开沟器7.碎石镇压器8.松土铲9.立式旋耕耙10.机架1. 3. 4免耕播种机免耕播种是近年来发展的保护性耕作中一项农业栽培新技术，它是在未耕整的茬地 上直接播种，与此配套的机具称为免耕播种机。免耕播种机的多数部件与传统播种机相 同。不同的是由于免耕翻地土壤坚硬，地表还有残茬，因此，必须配置能切断残茬和破 土开种沟的破茬部件。图1. 3.

21、4为2bqm-6a型气吸式免耕播种机简图。图1.3.4 2bqm-6a型气吸式免耕播种机简图1.地轮2.主梁3.风机4.肥料箱5.四杆机构6.种子箱7.排种器&覆上镇压轮9.开沟器10.输种管11.输肥管12.破茬松土器1.4玉米联合播种机的市场前景分析虽然我国玉米播种机经过多年的发展，已经达到了比较完善发达的水平。但随着我 国农业机械化的不断发展以及农民收入的不断提高，加之我国巨大的玉米种植面积，玉 米联合播种机在我国依然拥有着巨大的市场需求。并且随着我国城市化的不断发展和人口老龄化的加剧，我国劳动力资源将发生结构 性变化，农村劳动力必将锐减，这也将对未来农业机械提出更高的要求。尤其

22、是新型的玉米免耕播种机更是未来玉米播种机械发展的方向。因此政府应该扶持企业研制开发新型玉米免耕播种机。虽然在现有保护性耕作作业 模式下，我国的玉米免耕播种机基木上可用，但在技术含量上与保护性耕作的整体目标 要求以及国外先进机具差距较大。需要政府通过采取相应的扶持政策，鼓励企业（特别 是大中型生产企业）、科研院所加大开发力度，加强适用技术模式和适用机具的研究, 在探索农机与农艺相互结合的研究基础上，将机具与作业模式的适用性研究作为今后推 广玉米免耕播种技术的主要方向，从而提高我国玉米免耕播种机的整体技术水平。1-5本次毕业设计的意义和目的玉米播种机械化是农业机械化的重要组成部分和关键环节，虽然我

23、国目前玉米播种 机发展相对较成熟，但与西方发达国家相比还是有一定的差距。实现玉米播种机械化是 一项复杂的系统工程，需要将科研、生产、推广、管理纳入这个大系统，把这些工作紧 密地集合起来。首先要把握住产品开发、推广方向。农民需要的是能够满足不同农艺要 求及性能可靠、操作简便、价格适应不同经济发展水平、机械效率高的系列化玉米播种 机械，这就要求有关方面应统一规划和制定不同的发展目标，使各环节工作协调一致。 其次要依靠科技进步，抓住机遇，稳定推进。玉米联合播种机在农机产品中属于复杂程 度较高的机具，它需要一次完成一系列复杂作业，涉及的技术范围也较广，其设计与制 造都有相当的难度，特别是关键部件的关键

24、技术，除需要经过理论研究外，还需要大量 的试验改进，无论是技术开发还是企业生产都不能逾越生产性试验阶段，科研和技术开 发工作更需要加大投入力度。第三，农业、农机部门要加强合作，进行机器与农艺相互 配套适应性的研究，在选用玉米品种和确定最佳种植方式上，使机器与农艺最大可能地 结合配套，以便于玉米播种机械的推广应用。玉米播种是玉米种植生产过程中第一道工序，也是保证玉米丰产丰收的一个关键环 节。玉米播种的季节性强、劳动强度大、作业量大。目前，玉米联合播种机的使用还没 有推广普及，特别在中西部地区，现有的玉米播种机一般在收获小麦或其它作物后将秸 秆述田，然后硕茬播种。也有将小麦秸秆回收利用再耕作播种或

25、硬茬播种，如陕西省农 机局研制的2bf-4型玉米播种机，该机是在秸秆还田后的大田播种，考虑到还田后再播 种费工费时，我们认为在2bf-4型玉米播种机基础上设计2bfh-4型玉米灭茬种肥联合 播种机灭茬机很有必要，该机在秸秆灭茬述田的同时施肥播种，提高工作效率了，节省 了成本。本设计是该机灭茬机构结构设计。灭茬机构是免耕播种机与传统播种机的主要区别 所在。在本次毕业设计中的主要任务是根据设计的数据，对关键零、部件进行强度校核 计算，进行二维工程图绘制，最后画出装配图进行装配。对关键零、部件做岀三维模型 进行分析。第二章玉米灭茬机构工作原理及方案设计2.1整机机构与工作原理该机为四行玉米联合播种机

26、。灭茬机构工作动力及行走动力由配套拖拉机提供，且 统一控制。根据我国玉米种植现状，在对国内外相关技术分析调研的基础上，确定该玉米灭茬 种肥联合播种机大致分前后两部分。前一部分为灭茬机构，后一部分为种肥联合播种机 构，两部分间采用螺纹连接。整机装配如图2.1：图2. 1 2bfi1-4型玉米灭茬种肥联合播种机整机装备图1.刀盘及刀片2 减速器3.灭茬机构4 油缸5 大梁6.排种肥器7.种肥箱 & 镇压轮9 动力轮10.开沟器工作时，整机在配套拖拉机的带动下行走，灭茬机构3由配套的拖拉机提供动力， 通过万向节及减速器2及相关传动件总成将动力传给刀盘及刀片1,刀片最终进行灭茬 作业；开沟器1

27、0在拖拉机的带动下，在经过灭茬处理的土地上进行开沟作业；紧接着 种肥箱7中的种子及肥料经排种肥器6落入沟中，其中拍种肥器6由动力轮9经过链传 动带动；最后镇压轮8在弹簧力和自重的作用下对种子进行覆土镇压。技傾求1,装配谄糕2z总甌输无卡1呱2. 2灭茬机构工作原理灭茬机构主要是利用机械化根茬粉碎还cei技术，机具工作时旋转刀片切削作物割去 秸秆后的剩余根茬（地上及地下10厘米内部分）及土壤，并把切削下来的根及土壤向 后抛掷与挡泥罩相撞击，使根茬及土块进一步破碎再落到地面，一次完成刨茬、切碎及 垄上耕耙作业。灭茬构机由机架、传动箱总成、刀片固定圆盘总成、刀片挡泥板组合件等组成。2.3灭茬机构方案

28、设计2. 3. 1整体框架结构本机构是与拖拉机配套的机具，拟采用悬挂式悬挂于拖拉机后桥后面。可通过液压升降来调节垄上灭茬深浅。整体框架结构见下图2. 3. 11图2.3. 1灭茬机构整体基本框架示意图1.甩刀输出轴2.齿轮传动轴3.人字架4.减速器5.连接轴6.轮子7.齿 轮组箱体8 刀盘2. 3. 2传动及灭茬作业机械部分本机构的传动及作业机械拟采用如下图2. 3. 2所示结构方案。该方案主要利用齿轮 传动来传递动力，具有传动功率范围大、传动效率高、传动比准确、使用寿命长、工作 可靠等优点。不过对制造及安装精度要求高，且成本相对较高。32图2. 3.2灭茬机构传动及作业机械示意简图1.减速器

29、输入轴2.减速器小锥齿轮3.减速器人锥齿轮4.减速器输出轴5.刀片6.刀盘7 .甩刀输出轴8.齿轮传动组工作时，配套动力由万向节经减速器输入轴1输入，经一级锥形减速器减速转向后， 由减速器输出轴4传到齿轮传动组件8,再经甩刀输出轴7传到刀盘6及刀片5上，最 终实现刀片5的灭茬作业。第三章2bfh-4型玉米灭茬种肥联合播种机灭茬机构结构设计计算经过设计方案的确定，需要对一些关键零部件进行设计。主要设计的部分有机架的 设计，减速器的相关设计，以及从减速器输出轴到刀盘总成z间的齿轮传动装置的相关 设计。3. 1设计的原始参数配套动力：36. 8kw （拖拉机50马力）发动机输出转速：632r/min

30、灭茬速度：v,=5. 5m/s （满足灭茬率290%的要求） 刀齿进给量：s=50mm（满足灭茬后碎茬长度80mm的农业生产要求）灭茬深度：h二50mm灭茬刀轴转速：v=1250r/inin外形尺寸（长 mmx 宽 mmx 高 mm） :2330x600x 1100作业行数：5行3. 2设计计算说明书计算与说明结果3. 2.1机架的设计根据机具的配置和外形尺寸的需要，并考虑机架能有足够的强 度和刚度，且又形状简单，便于制造，能与配套拖拉机更好的连接， 本机采用框架结构。机架上部为两根主梁，成人字形焊接，主要与 配套拖拉机连接；下部为工字型框架，其两端安装有两个地轮，用 于承载支扌掌传动总成与灭

31、茬工作部分。机架材料拟采用45钢或 q235o具体结构设计图见附图。3. 2. 2减速器的设计（1）减速器类型的选择为了满足工作机工作需求和动力机方便放置，减速器输入轴和 输出轴位置需布置成垂直相交。故，本设计选用一级圆锥直齿轮减 速器。（2）确定传动比i已知配套拖拉机动力输出轴转速为632r/min,灭茬刀轴转速为 1250r/mino故，计算出传动比为：7=632/1250=0.506i=0. 506（3）齿轮传动设计输入功率戶入二15式中：联轴器效率口二0.99 （查1得）px =36. 4kw戶入二36.8x0. 99=36. 4kwl入主动轮转速 1=632r/mi n几=632r/

32、min主动轮传递的转矩t 严.55x l(f pj n严.55x 106x36. 4/632=5. 5x jq5n mmtr5 5x105选齿轮材料及热处理方法n mm查2p211表12. 7主动轮用40cr调质处理，齿面硬度hb241'286；从动轮用400调质处理，齿面硬度hb241286。（查2 p221表12.7)选择齿宽系数屮d屮円.3查21p222表12. 13,选屮严3选择齿轮精度查2p207表12. 6选7级精度,估计节点圆周速度k8m/so选齿轮齿数乙=29z,=29乙习5z2= 7=0. 506x29=14. 7,取z=15（当轮齿有轻微根切时，增大了齿根圆角，对轮

33、齿抗弯强度有利，故工程上允许轮齿产生轻微根切，这吋可取z二14）u=1.93u 二29/15二 1.93极限应力接触极限应力ohliml=l. 331ibs+366. 7=241 x 1. 33+366. 7=687. 2n/mm2°hlim2二l 33hbs+366. 7=241 x 1. 33+366. 7二687. 2n/mrr二687. 2n/ mryi弯曲极限应力ofliml=0. 844hbs+377. 9=0. 844x267+377. 9=603. 2 n/fliml-ofhm2=0. 844hbs+377. 9=0. 844x267+377. 9=603. 2 n/

34、mm?°fum2=603- 2按齿面接触疲劳强度设计2a=kh( z e z h ze)屮 r (1-0.5 屮 j “ oh使用系数ka=1° 查【2】p215表12.9。动载系数kr二115查【2 p216图12. 9。齿间载荷分配系数kh.和kf（l:估计¥100伽1.93cos a = j “ 二 / 7 二0. 8879j1.93"cos£ 二 2二 i 1：二0. 4600r <93-z. 29 z “cos0.887932,66z2 - 157二32. 61力 cos & 0.4600£ 二1.883. 2

35、(丄 + 丄)cos0 = l68 "z、, zv2v10 750 75匕"25 +十5 +诡"70v =i=1 29kh“ z： 0.882y; = 070 = 1-43齿向载荷分布系数k砂和kr：kh0= kf0 = ''5（一轮悬臂，一轮非对称）n/ mmkekt 15cosj=0. 8879 cos 尻二0. 46007 =32. 667 =32. 61e =1.68oarze 0.88yr=0.70kh戶 29kfjekh =3.41kf =3-78ze = 89.8ympazh心swmin-05zn=zn=yn=yn=载荷系数：k厂 k

36、a/gk脸k厂 2.0x1.15x1.29x1.15 = 3.41k严 knkvk沧k/2.0x1.15x1.43x1.15 = 3.78 弹性系数z广189.8存莎（2p221表12.12,钢-钢）接触最小安全系数5wmin = l-05（2jp225表12. 14, 般可靠度）zni = zn=l故将数据带入上式计算得：d、$103. 8mm计算模数 m二 d/z1038/29=358 取m二4(查2p206表 12. 3) 齿轮1分度圆直径弘二山乙=4x29=116mm验算圆周速度几=(1 一 0.5 屮丿 =(1 一 0.5 x 0.3) x 116 二 98.6 加加兀 clm 兀

37、x 98.6x632/v,n 60x100060x1000与原估算相符r 二号 jz： + za、j292+152 =65.299mm b二屮jr二0. 3x65. 299=19. 6mm取 b二20mm辺=2x5.5x10 “h6n 宀d98.6b=20mm20ka f 二 1°x1116 =55.8nimmv 100n/mm ,与原估算相符。校核齿面接触疲劳强度齿宽系数 屮r 二b/r二20/65. 3=0. 306（jh = zezh 乙"kht= 189.8x2.5x（）.88x4.7x3.41x5.5x100.306x（l-0.5x0.306）2xl 16*1.9

38、3厶2=485n/ v （7=654.5n /齿面接触疲劳强度满足要求齿根弯曲疲劳强度校核齿形系数匕孑2.55,匕2.54（查2jp247 图 12. 30）应力修正系数ysys.2ysat = 丫边=1 &（查21p248 图 12.31）弯曲最小安全系数 sf =1-25kj f min（查2p225 表 12. 14）尺寸系数yx = 1.0（查2p232 图 12.25）需用弯曲应力6 <6】满足要求y% 产 2.55*孑2.54匕丁匕孑168s“q25乙=10(tfyy nyx 603.2x1x1 心和/2l(7fij = t(7fj=1 25=483yv/mmq f

39、min_47k?y加人忆c2 , 2<1=48/广/凡!"2 j" =215 n/加加 2 <” = 483 /v/加j t /-al jl scx齿根弯曲疲劳强度有较大富余。齿轮结构设计大齿轮结构设计：=加 zi = 4x 29 = 116mmd = 2/ncos= 116 + 2x4x1x0.8879 = 12303劝b = 20 mind = 41 mmdi = 16 = 1.6x41 = 65.6/fim,取 d = 60 mmj = (0.4 1.0)d、=(0.4 1.0)x41 = 16.4 41mm ,取 l) = 20 mm5 = arccos

40、 (cos 5)= arccos 0.8879 = 27.389h f = 1 2m = 1.2 x 4 = 4.8/?wt 0.2r = 0.2x 65.3 = 13.06mm,取 t = 13mmchf4.8. rr a °0(=如g r = arctg 65 3 二 4.204顶锥角 = 5 + 0 = 27.389° + 4.204 = 31.593°根锥角厲广 50 = 27389°4204 = 23.185°大齿轮工作图见附图小齿轮结构设计：乩=116mmd =123.103mmclb = 20mm£ = 41 mm

41、63;)i = 60mmj = 20mmhf =4.8mmt = 13mm也= 4x15 = 60mmd = d? + 2m ha cos § = 60 + 2x4xlx 0.4600 = 63.68m/wh = 20mmd, = 25mmdid、 =1.6x25 = 40mm,取 d2 = 40mml2 = （0.4 1.0） d = （0.4 1.0） x 25 = 10 25mm,取 l? = 22.5mm,-arccos （cos 厶）=arccos0.4600 = 62.613hf 1.2m = 1.2x4 = 4.smmt 0.27? = 0.2x65.3 = 13.06

42、mm,取t = 13mm& = arctg 卡=arctg 篇=4.204顶锥角氐:=5 + = 62.613 + 4.204 =66.817 根锥角西=& - = 62.613° - 4.204 =58.409° 小齿轮工作图见附图（4）减速器轴承的选择与校核 轴承类型的选择：圆锥齿轮减速器其轴承上同时受径向和轴向联合载荷，故输入 轴选用角接触滚珠轴承；由于输出轴径向载荷较大、轴向载荷较小, 故可选用深沟滚珠轴承。轴承型号的选择：角接触滚珠轴承选7208ac （gb/t292-94）深沟滚珠轴承选6206 （gb/t276-94） 校核计算项ii工作条件和

43、参数名称角接触滚珠轴承深沟滚珠轴承型号7208ac6206基本额定动载荷c35.2kn19.5kn基本额定静载荷24.5kn11.5kn轴承的工作条件和主要参数2=60mm力=63.68mm s chb = 20mm d = 25mm= 40mml2 = 22.5mmhf =4.8mmt = 13mmco,.e0.680.42x,yx=l, y=0x=0.56, y=1.04径向载荷f = 4706.7nl八f =2337.7n1 r2轴向载荷p =243&4n1 gf =4512.3n1 a2载荷性质有强大冲击转速632r/min1250r/min寿命30008000h上表中有关数据

44、有2,3差得。 输入轴轴承计算简图rab轴承的径向载荷f = 1569n人 ra2 2几肓几亍4706心丽a轴承的附加轴向载荷fsa = 068 pra = 0.68x1569 二 1067nf厂 3138nsa输入轴轴承校核计算a轴承的径向载荷几冷几十4706e569nb轴承的附加轴向载荷fs厂 2134nf 厂 137wf"f"mnf a产 3505 nfd - 20x=l, y=0fsb = 0.68 prb = 0.68x3138 = 2134n(查2p371 表 18.4) p + psa = 2438 +1067 = 3505n > psb = 2134n

45、轴有向右跑的趋势，b轴承承受尸,力fw = fa + fs% = 3505 - 2134 二 1371na轴承的轴向载荷几二几=1°67nb轴承的轴向载荷代厂几+ f/1371+ 2134 = 3505n冲击载荷系数f = 2.0(查2p375表18.8)a轴承的当量动载荷row <"8x=l, y=0pra = /(x p a + yp j = 2x(1 x 1569 + 0x 1067) = 3138nb轴承的当量动载荷c()r3505 24.5x1000= 0.143 " = 0.68x=l, y=0prli 訂x fb + y f=2 x (1 x

46、3138 + () x 3505) = 6276n厶叭1 = 4653 几/5021/zp）l > p a，应按b轴承校核寿命 厶”“=嘉（涪）皿53” 该轴承的寿命满足要求。同理，对输出轴深沟滚珠轴承进行校核计算得:"熱;）si”故亦满足设计要求。（5）输入、输出轴的设计运动和动力参数计算轴名功率（kw）转矩（nmm）转速(r/min)传动比i效率n输入输出输入输出动力机 输出轴36.85500063217 = 0.97“2 = 09减速器 输入轴135.735.053350522836320.506“ ,=0-95 2 = 0.98减速器 输出轴234.332.626995

47、264551250表屮7、2、7分别为万向联轴器、轴承和单级锥齿轮减速器的 传动效'率。fh3p5表17查的俣宗泽等编.机械设计课程设计手册>>,高等教育出版社，1999年）输入轴的结构设计：估算轴径山，查p314表16.2,取0102（假设轴材料为40cr）/. > q - = 102x3 2 = 39mmu1 v nv 632根据锥齿轮的设计尺寸数据和所选用的轴承，画出其结构草图。nxdxdxb右端采用矩形花键与配套动力连接，其型号：父(gb/t1144-2001)与齿轮连接处采用普通圆头平键连接，其型号：键12x8x18 (gb/t1096-2003)其结构简图

48、见图3.1a轴的空间受力分析：把两滚动轴承简化为较支，作用点在其中点处；把作用在齿轮 和联轴器上的力简化成集中力，弯矩从轮缘中点开始，扭矩从轮毂 中点开始。右端联轴器有方向不定的径向力f()作用。fo = (o.2o.5)f取 fo = o.3f(查手册矢ii联轴器的d = 100mmpt = 2t/ d = 2x53350/100 = 1067n0.3 ft = 0.3x1067 = 320n方向不定，按最危险情况考虑。空间受力简图见图3.1bo垂直面受力分析与弯矩计算：垂直面受力图见图3.1cm = pa 讪 / 2 = 2438 x 98.6 / 2 = 1.2 x 10' n

49、mm轴承a、b的支反力：ab = 144mmr 7 -，円-2402nab几产厂讥产2205nd点弯矩为：从左端计算mdva = raz 2 而“ =2.306 x 10 n mm从右端计算m必=忑/3i°6xlon 加加mnzrm dz2 = i-30xj05 n mm - m 可见计算正确。垂直面弯矩图见图3.1d水平面受力分析与弯矩计算：水平面受力图见图3.1e轴承a、b的支反力：m=2xnmrl 仏=230两g心冷凡"854n2tf产14563"dmrby = f 厂 r/9709nd点弯矩为 m” r打竽二4.66x 10* mm水平面弯矩图见图3.1f

50、初步合成弯矩：从左端算起 m，di = m2dzt + m2dy=5-2xlo5n.mm从右端算起爲2+m二=4.7x10nm初步合成弯矩图见图3lg联轴器径向力fo弯矩图：轴承支反力：凡产f。荒/而"81n凡产 f° + & = 816nb点弯矩m b0= fo xbc = 435x126 = 0.55 x 0 n mm联轴器径向力f°弯矩图见图3. lh合成弯矩图：d点弯矩：从左端算产 ml + md产 52xl(/ + 076xl05"96xl05nmm从右端算/sssmd2 = md2 + md° = 4.7x10 +0.76x

51、10 =5.46xl0'nf13点弯矩：m 厂 m/°55x105n皿合成弯矩图见图35im)严6<13沏胚=宓1 0"切=4.7x ©v加mo=354 m曲mq产5.9&10加1吋fd2 = 5.46x1 (jn*nm扭矩图：t = 0.73 x 0、n mm扭转切应力按脉动循环变化，应力校正系数0 = 55/95 = 0.58 (2p315 表 16.3)at = 0.58x 0.73 xjq5 = 0.42 x ()' n mm扭矩图见图3lj计算弯矩图：d点弯矩：从左端计算m 叶=jm 匚 + (at)2 = 5.96 x 1

52、0 n mm从右端计算仏“2 =就2 + (刃)2 = 5.47 x1 ()5 n 枷”b点弯矩m 阴=(crt)2 = o.69 x i o' n 加r点弯矩从左端计算：m 呗=jm ； + (刃丫 = 045 x 10讪肌m从右端计算m 呢 2 = me = °15x103m计算弯矩图见图3. ikm=q55k 0n呦7' = 0.73x105*ww刃=0.42x ° n nm沏丿)k)图3.1轴的计算图按弯矩校核该轴的强度由计算简图可以看岀，d截面或b截面是危险截面。d截面校核查p332表7,得d截面抗弯截面系数71 3 bt （d43w = 32vi

53、= 5.8x10 mmkm" = 10.3n/血查2p315 表 16.3 cr_j = 557v/mm2，安全b截面校核b截面的抗弯截面系数w = 0.1/ = 6.4x0加亦6 w安全.右m“/w = 10$n/加vg=55n/血,安全。 该轴结构设计图见附图.同理，对输出轴进行结构设计，经按弯矩校核该轴强度，亦满足 要求。其结构设计图见附图。（6）减速器箱体的设计及其润滑根据齿轮及轴的尺寸，并依据齿轮传动的位置，设计其结构和 尺寸大小。具体结构图见附图。减速器的润滑：一、减速器中齿轮的润滑采用润滑油润滑，方 式为油池浸浴润滑；二、减速器中轴承的润滑采用润滑脂润滑。3. 2. 3齿轮传动组总成的设计根据设计要求，木灭茬机构工作行数为5行，故需要设计5个 刀盘输出轴，且各轴输出转速相等。所以，各轴之