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文檔簡介
1、本科機械畢業(yè)設計論文CAD圖紙 QQ 401339828 目錄摘要51、引言51.1研究設計制缽機的意義51.2制缽機現(xiàn)狀分析51.3制缽機的應用前景51.4課題研究的內容及擬采取的技術、方法52、制缽機的用途和設計要求52.1用途52.2設計要求53、制缽機總體方案的設計53.1工藝分析53.2 機構的方案比較及選擇53.3拌料、填料53.4物料輸送和各工序轉移53.5缽體的成型和沖出53.6播種和覆土53.7協(xié)調配合關系53.8擬定傳動方案54、繪制工作循環(huán)圖55、減速系統(tǒng)的設計55.1電動機的選擇55.2傳動比的確定,各軸功率以及帶傳動設計55.3齒輪設計和校對56、主要結構設計56.1
2、模盤的結構和尺寸確定56.2曲柄(偏心輪)滑塊(滑桿)機構的結構尺寸56.3軸的結構設計及其校核56.4軸承的校核56.5鍵較核56.6機構生產調節(jié)說明57、總結5參考文獻:5致謝5制缽機的設計摘要:本文所設計的ZBJ1000型制缽機是用來生產在農業(yè)生產中廣泛使用的育秧缽。育秧缽的缽體由配有各種肥料的土壤做成圓柱狀,上端有一凹孔,用來播種種子。用育秧缽進行育苗和移栽,能夠保證種子有足夠養(yǎng)料以及種子成苗后可以方便的移栽到田間,種子發(fā)芽率、成活率高,苗體強壯且防蟲害。 ZBJ1000型制缽機,吸取了前人研究成果的精華,與手工制缽和過去的制缽機不同的是,ZBJ1000型制缽機具有生產率更高,結構更簡
3、單,操作更方便,基本實現(xiàn)自動化,性價比高等優(yōu)點;提高了生產效率并可實現(xiàn)大規(guī)模生產,可以保證秧苗早育、早熟、早上市,同時還能節(jié)約勞動力、種子、肥料、農藥等。 本文從ZBJ1000型制缽機的工作原理、運動協(xié)調、總體結構、運動和尺寸等多方面進行了說明和分析。關鍵詞:制缽機、育秧、運動分析、營養(yǎng)缽Abstract:ZBJ1000 earthen bowl machine ,which is designed in this text ,is used to produce the seedling bowl ,which is very popular in the agricultural prod
4、uce .The seedling bowl is made as a cylinder by the nutritional soil ,which consists of all kinds of fertilizer .And there is a cave pit in the top of the bowl , which is the very hole we put the seedling in .Growing and transplanting the seeds in this bowl can make sure the seeds have enough time a
5、nd nutrition to grow with ,high germination rate ,high survival rate ,strong and anti-pest. ZBJ1000 earthen bowl machine ,differently from the former machine ,has lots of benefits just like :higher production ,easier structure ,more convenient handling ,automation and economy .Besides it can realize
6、 the earlier growth ,earlier maturity ,earlier on market , and it can economy labor force ,fertilizer and agrochemical at the same time. This text is going to introduce the ZBJ1000 earthen bowl machine about its structure ,motion ,work principle and size.Keywords:earthen bowl machine 、nursery 、kinem
7、atical analysis 、bowl.1、引言1.1研究設計制缽機的意義 育苗制缽機廣泛應用于我國農業(yè)生產中,目前,建設社會主義新農村是我國的一項政策。在建設社會主義新農村的過程中,提高農業(yè)機械的生產效率,降低農業(yè)機械的成本是不容忽視的,從這個方面來說,本課題設計全自動制缽機是響應國家政策,是有利于農村發(fā)展的,具有長遠的發(fā)展前景。 選制缽機作為畢業(yè)設計的內容,一方面,可全面的總結大學四年來所學的專業(yè)知識,并將本專業(yè)各方面的知識的運用結合起來,鍛煉了自己的機械綜合運用專業(yè)素質;另一方面,初步嘗試了從事系統(tǒng)的科學研究,通過本次設計,深入認識了一般成型機的設計方法和思路,對畢業(yè)以后的工作學習有
8、很大的幫助。此外,制缽機的設計內容、工作量適合,作為畢業(yè)設計的內容是完全符合要求的。1.2制缽機現(xiàn)狀分析 1.國內發(fā)展概況我國對農作物機械化育苗移栽技術的研究早在20世紀50年代末至60年代初已經(jīng)開始,但當時人們只看到育苗移栽的好處和效率,忽視了經(jīng)濟效益,更沒有科學地分析育苗移栽機械化生產過程中的多種技術難題。近年來,人們對育苗移栽技術有了進一步認識,開始對其重視起來。然而,由于我國地域遼闊,自然條件千差萬別,各地的生產條件和環(huán)境各不相同,加之各地經(jīng)濟發(fā)展水平不一致,所以到現(xiàn)在為止,總體上基本于一種小規(guī)模手工操作狀態(tài)。1.3制缽機的應用前景機械化育苗的發(fā)展促進了種植制度的改革和進步機械化育苗技
9、術的發(fā)展促使作物移栽種植面積增加,露地直播面積減少。種植者認為:購買商品苗直接定植,雖然較露地直播約增加成本20%左右,但是可實現(xiàn)管理規(guī)范化,而且種植密度有保障,節(jié)省勞力,能增產20%,作物生長整齊一致,便于機械化作業(yè)和采收。2、制缽機的用途和設計要求2.1用途營養(yǎng)土缽制缽機是一種制作培育苗缽體土胚的機器,該機可替代人工自動制作缽體,具有生產效率高,結構簡單,穩(wěn)固可靠,容易操作等特點。育苗缽是一種培農作物育苗用的土胚,它能使種子在育苗期有足夠的養(yǎng)料及苗成長后能方便的移植到田間栽種。育苗缽由配有各種肥料的土壤做成圓柱形狀并在上端挖一個凹孔使之成缽狀。使用時將種子播在凹孔中,用土覆蓋,待苗成長后連
10、育苗缽一起移到田間栽種即可。2.2設計要求1.缽的結構尺寸(見圖2.1) 圖2.1 營養(yǎng)土缽 本設計具體參數(shù)有如下幾點要求:1、 生產率;2、 設工作年限10年,每年工作300天,每天工作8小時。3、 營養(yǎng)土缽規(guī)格2025mm,播種量為。3、制缽機總體方案的設計3.1 工藝分析3.1.1最早的手工制秧缽的方法步驟:(1)將肥料和土壤拌均勻,用篩子篩細。 (2)將上述土壤放入一個模子,見圖3.1 a 。 (3)用一沖頭將土壤沖緊,沖頭下部有一凸頭,見圖3.1 b 。 (4)再將模子托起,育苗缽被沖出,見圖3.1 c 。a) b) c)圖3.1 手工制作營養(yǎng)土缽由手工制造方法可知,制造缽體需要五個
11、工藝流程,即填料沖壓成型播種覆土沖出成品進入下一個循環(huán) 圖3.23.2 機構的方案比較及選擇3.2.1制缽壓缽、送缽執(zhí)行機構的方案比較方案一:曲柄(偏心輪)滑塊(滑桿)機構(如圖3.3所示)圖3.3 圖3.3偏心輪的勻速轉動,推動滑塊上下滑動,滑塊帶動壓桿推桿上、下移動實現(xiàn)對模盤孔內土進行沖壓成缽。優(yōu)點:偏心輪適合較高的轉速,在曲柄轉動下,帶動壓桿往復運動,并且采用對心結構,能使壓桿推桿運動平穩(wěn),而且能夠承受較大的載荷,機械效率較高。缺點:傳動路線較長。方案二:凸輪機構(如圖3.4所示)圖3.4 圖3.4凸輪機構勻速轉動,推動推桿上下移動,壓桿推桿對營養(yǎng)土缽沖壓成型。優(yōu)點:通過設計不同的輪廓曲
12、線,可以實現(xiàn)預期的各種運動規(guī)律,并能有效沖擊,只要恰當設計好輪廓曲線,能使壓力大小隨運動而變化并且凸輪機構響應快速,機構緊湊。缺點:凸輪不適合較快速的運轉,很容易磨損。方案三:曲柄滑塊機構(如圖3.5所示)圖3.5 圖3.5曲柄勻速轉動,推動滑塊上下移動,滑塊帶動壓桿推桿上下移動實現(xiàn)對營養(yǎng)土的沖壓。此方案與方案一、二比較,區(qū)別在于驅動構件的不同,在大麻煩是動力部分,無法提供足夠的動力帶動驅動件轉動。綜上三種方案所述,由于要求機構運動速度較快,傳動平穩(wěn),機械效率高,機械使用壽命長,綜合考慮選擇方案一。 3.2.2排種機構的設計與分析 方案一、槽輪機構(如圖3.6所示)圖3.6 圖3.6撥盤勻速轉
13、動,撥盤上的圓銷進入槽輪徑向槽時,推動槽輪轉動,從而實現(xiàn)排種,圓銷未進入槽輪,槽輪不動,不排種,槽輪間歇性運動實現(xiàn)定時定地的排種。優(yōu)點:機構簡單,外形尺寸小,機械效率搞,并能較平穩(wěn)的間歇性轉動,適用于速度不太高的場合。缺點:存在柔性沖擊,使構件損壞,而且槽輪機構制造工藝復雜。方案二:幾輪機構(如圖3.7所示)圖3.7 圖3.7當搖桿逆時針轉動時,棘爪推動棘輪順時針轉動一個角度,止動爪阻止棘輪轉動,棘輪靜止不動,搖桿往復擺動以撥動棘輪間歇轉動,棘輪沒轉動一格,就往下排種,搖桿順時針轉動不排種。優(yōu)點:機構簡單,制造方便,運動可靠。缺點:工作時有較大的沖擊和噪聲,運動槽度較差,不適合高速轉動和重載荷
14、場合。方案三:不完全齒輪機構(如圖3.8所示)圖3.8 圖3.8完全齒輪轉動一圈,推動從動輪轉動一格,從而使種子下落到缽孔內,在不嚙合時,種子則不會下落。優(yōu)點:結構簡單,容易制造,工作可靠,制造成本低。缺點:受到?jīng)_擊較大,不適合高速的運動場合,齒數(shù)較少,會產生根切,對齒輪造成破壞,傳動平穩(wěn)性較差。綜上三種方案,考慮到傳動平穩(wěn)性,及更好地滿足設計要求,選擇方案一合適。3.2.3缽盤轉動機構的設計與分析方案一、槽輪機構(如圖3.6所示)主動撥盤帶動圓銷轉動,圓銷進入槽輪時,驅動槽輪轉動,帶動缽盤轉動,圓銷未進入槽輪時,槽輪被卡住,缽盤不轉動,從而實現(xiàn)了缽盤每轉過60的間歇運動。優(yōu)點:槽輪機構簡單,
15、外形尺寸小,機械效率高,并能夠平穩(wěn)地間歇性轉位。方案二、棘輪機構(如圖3.7所示)搖桿往復擺動,使棘輪間歇性轉動,棘輪每轉動一格,缽盤就轉動一格,棘輪靜止時,缽盤不動。優(yōu)點:機構簡單,制造方便,運動可靠,棘輪每轉過角度的大小可以在較大范圍內調節(jié)。缺點:工作時有較大的沖擊和噪聲而且運動精度較差。方案三、不完全齒輪(如圖3.8所示)優(yōu)點:結構簡單,容易制造,工作可靠。缺點:不完全齒輪有較大的沖擊。綜上所述選擇方案一,方案一機械效率高,傳動平穩(wěn),能夠間歇的轉位。3.3拌料、填料 將已拌好的營養(yǎng)土在攪拌箱內繼續(xù)充分拌勻,并填入??兹缓蠊纹健嚢柘鋬鹊臄嚢璨婵善鹛盍贤茥U的作用,同時它也起到破壞營養(yǎng)土的“
16、安息狀態(tài)”的作用,它在攪拌箱內作連續(xù)回轉運動。3.4物料輸送和各工序轉移 轉盤上的??讛?shù)至少應有六個,其工藝職能分別為待料,填料,成型,播種,覆土和沖出。轉盤和模孔作間歇的轉動。由控制系統(tǒng)帶動起回轉速度的快慢和各工序之間的轉移。3.5缽體的成型和沖出 兩沖頭作直線往復運動,在??字袑⑼寥罃D壓成型和沖出缽體,成型沖頭比沖出沖頭的工作行程要長,其差值取決于缽體的尺寸、土壤的壓縮比以及所選曲柄滑塊機構的桿長關系等。3.6播種和覆土 在缽體的成型和沖出過程之間要有播種和覆土機構,該機構由棉花播種機的播種機構演變而來,是由同步帶帶動機構轉動,同時取一定量的種子和土壤由導管導入缽體,同時完成播種和覆土。其
17、機構采用下圖結構: 圖3.9 上面的結構非常簡單。由下端回轉體的回轉,通過其上的凹坑來取種子或營養(yǎng)土。其坑的的大小可以由種子的尺寸和需要覆土量來調節(jié)。3.7協(xié)調配合關系 兩沖頭作直線往復運動。當轉盤靜止時,由沖頭沖模而脫離??祝倩貜偷?jīng)_壓位置,完成一次沖壓,同時播種輪轉一周完成一次播種和覆土;周而復始。3.8擬定傳動方案 制缽機主要由兩部分組成:工作機構和傳動機構。主要包括攪拌箱、攪拌叉、槽輪轉盤、沖頭,導管等。主要功能是:(1)將配有各種肥料的土壤拌勻,然后填入模孔中;(2)將模孔中松散的土壤經(jīng)壓緊、成型并最終將缽體沖出;(3)在成型和將缽體沖出之間有導管將種子和土壤導入,完成播和覆土。傳
18、動機構:主要包括電動機、皮帶輪、齒輪副、曲柄連桿機構等,傳動路線有三條: 一條是由電動機皮帶傳動直齒輪圓柱齒輪傳動曲柄連桿機構所組成,主要功能是完成壓緊和沖出動作; 另一條是由直齒圓柱齒輪圓錐齒輪傳動直齒圓柱齒輪轉盤,其主要功能是完成土壤的攪拌和填料動作。并且由轉盤上的槽輪完成間歇運動。 還有一條是由直齒輪圓柱齒輪傳動直齒圓柱齒輪(曲柄連桿機構)-同步帶-導管,主要功能是完成播種和覆土工作;1)傳動系統(tǒng)的分析圖3.10如圖3.10所示,制缽機的總體布局的特點為:(1)攪拌箱處于整機的最高的位置,便于直接將土壤在填料推桿即攪拌叉作用下,通過箱體底部的缺口自動填入下部轉盤的??字小#?)兩沖頭由同
19、一個曲柄滑塊機構帶動,并且?guī)觾蓻_頭的滑軸V軸(即曲柄滑塊機構中的滑塊)與轉盤的回轉軸合二為一,攪拌器的轉軸與小齒輪9的轉軸共用軸IV,結構因此得到簡化,傳動鏈緊湊,提高了傳動精度。(3)攪拌箱下面的支撐體采用“雙八字”形鑄件,電動機處于機體的最低位置有利于降低重心,穩(wěn)定機身。(4)帶輪和高速齒輪置于支撐體左側,滑軸,沖頭及轉盤置于支撐體右側,一方面高速傳動部分便于集中安裝防護罩,另一方面有利于整機的平衡,此外也有利于裝配,檢修。(5)播種和覆土機構采用導管引入,減小了體積,簡化了機構。4、繪制工作循環(huán)圖 由于攪拌機構的運動是連續(xù)進行的,故主要考慮沖頭和模孔之間的運動關系。為了協(xié)調它們之間的運
20、動,特繪制出工作循環(huán)圖,如圖4.1所示。圖4.1 制缽機工作循環(huán)圖 機械的運動循環(huán)是指機械完成其功能所需要的總時間,通常以T表示。機械的運動循環(huán)往往與各執(zhí)行機構的運動循環(huán)相一致,因為執(zhí)行機構的生產節(jié)奏就是整臺機器的運動節(jié)奏。執(zhí)行機構中執(zhí)行構件的運動循環(huán)至少包括一個工作行程和一個空回行程。在我們這個設計里就是這樣,執(zhí)行構件沖頭的運動循環(huán)就是有一個工作行程和一個急速的空回行程。因此,可以沖頭運動循環(huán)T可以表示為: 式中 -執(zhí)行機構工作行程時間; -執(zhí)行機構空回行程時間。 要繪制工作循環(huán)圖,首先要確定執(zhí)行機構的運動循環(huán)時間T。因為制缽機的生產率要求是3000個/小時,即50個/分鐘。同時,偏心輪轉一
21、圈(360),沖頭完成一次工作循環(huán)。所以,偏心輪的轉速為n=50r/min,其運動循環(huán)時間為T=60/n=1.2s其次,就是要確定執(zhí)行構件各區(qū)段的運動時間及相應的偏心輪轉角。由于沖頭的工作行程是隨著轉盤一起轉動的,而且轉過的角度是確定的。所以,工作行程的時間可以根據(jù)轉盤的轉速和沖頭轉過的角度來確定;而空回行程的時間應該相對較短。與工作行程和空回行程相對應的偏心輪轉角分別為180。5、減速系統(tǒng)的設計5.1電動機的選擇(1) 選擇電動機的類型按工作要求和工作條件選用Y系列三相籠型異步電動機,全封閉自扇冷式結構,電壓220V。(2) 選擇電動機的功率 1)選擇依據(jù):電動機額定功率 電動機所需工作功率
22、為: 工作機的有效功率,單位(KW)。從動機到工作輸送帶間的總效率。其中帶傳動的效率直齒輪傳動8級;滾子軸承的效率(一對);錐齒輪的效率槽輪的效率;2)電動機的功率由該設備所消耗的功率決定,該設備的消耗的功率主要有: 壓緊沖出營養(yǎng)缽所做功; 轉盤轉動過程中克服摩擦力做功; 攪拌器消耗功率;1、壓緊和沖出時營養(yǎng)缽作功 沖頭工作時平均所受的壓力取100kg(按經(jīng)驗選?。瑳_頭行程為160mm,上下的總位移為320mm,每小時往返1880次,所消耗的功率按下式計算:式中 F沖頭在行程所受的平均壓力,單位 N; S沖頭每次行程的位移量,單位 m; n沖頭每小時的行程次數(shù),單位 次/小時。因此壓緊和沖出
23、時作功,但主要消耗在第一工位。模孔轉盤上均勻分布著6個??祝鶕?jù)每小時生產定額,模孔轉盤的轉速為 轉盤每轉一圈,沖頭上下6次往復運動。則偏心輪的轉速為:2、 轉盤轉動過程中克服摩擦做功3、 轉盤克服的摩擦力有:1、底板(土缽擋板)與轉盤的摩擦; 2、攪拌箱的攪拌器與轉盤上的摩擦; 3、土壤與轉盤的摩擦。其消耗的功率大約為:=0.2kw (類比法,參考文獻5);3、攪拌器消耗功率由于攪拌器的轉速不高,估計推動1立方米的土料需要1噸的力。攪拌器的體積為:=3.140.25=0.03142推動的土料需要的平均力: =消耗功率:總的工作功率:總的機械功率:則電動機的功率為:(3)選擇電動機由于該機為農
24、用機械,主要是針對農村和農場設計的,一般的農村用電電壓為220V,又異步電動機比直流電動機使用方便,價格低廉,因此該機采用單相電容啟動異步電動機作動力源。電動機型號為Y90S4,其特性參數(shù)見下表。表5.1電動機主要技術數(shù)據(jù)、外形和安裝尺寸表型號額定功率/kW滿載轉速/r/min最大轉矩重量/kgY90S41.114002.222外形尺寸/mmmmmmL(AB/2+AD)+HD中心高/mmH安裝尺寸/mmAB軸伸尺寸/mmmmDE平鍵尺寸/mmmmFG3102451909014010024508205.2傳動比的確定,各軸功率以及帶傳動設計5.2.1傳動比的確定由設計要求可知,電動機的給定轉速,
25、而生產率的給定值為1880 穴/小時,即生產率為所以總傳動比的大小可以確定根據(jù)機械設計中關于V型帶傳動比分配原:由于帶傳動的傳動比不宜太大,一般5,故可分。要求偏心輪轉6圈時轉盤旋轉一圈,因此就要求兩錐齒輪的傳動比和轉盤齒輪的傳動比乘積等于6,即: =其它齒輪的傳動比為了保證轉盤和攪拌器的尺寸和攪拌器的速度,并簡化機構,選兩直齒錐齒輪的傳動比=1,則小齒輪5和直齒圓柱齒輪的傳動比=6。所以小齒輪5的轉速、攪拌器的轉速和偏心輪的轉速三者相同。5.2.2計算各軸的轉速和功率(1)各軸的轉速 軸 軸 軸 (2)各軸功率由機械設計課程設計指導書表9.2查得,帶傳動的效率;直齒輪傳動8級的效率0.97;
26、滾子軸承的效率0.98(一對);錐齒輪傳動8級的效率0.97;=0.9 類比法,參考文獻5,則轉盤所需功率=0.2kw 軸所需功率 軸所需功率 軸所需功 5.2.3 設計V型帶輪的結構和尺寸和校對1.確定計算功率 計算功率,KW;工作情況系數(shù);所需傳遞的額定功率,KW;根據(jù)機械設計表8-7,載荷變動小,空、輕載起動,選取=1.1,則 =1.11.1=1.21KW2. 選擇V帶型,小帶輪轉速, 由機械設計圖8-11選擇Z型V帶。取,由機械設計表8-8進行圓整選擇。3. 驗證帶速 因為,故V帶合適。4. 確定中心距a和基準長度 根據(jù)機械設計知: 所以取=450由 根據(jù)機械設計表8-2選取基帶長度
27、=1600mm 5. 計算實際中心距小帶輪上的包角: 即符合設計驗證條件,所以此設計方案合理。6. 確定帶的根數(shù)Z 1)計算單根V帶的額定功率 由根據(jù)機械設計表8-4a得。 根據(jù)和Z型帶查表8-4b得。 查機械設計表8-5得,查表8-2得,于是 2)計算V帶的根數(shù)z 取4根7計算單根V帶的初拉力的最小值由表8-3得Z型帶的單位長度,所以應使帶的實際初拉力。8計算壓軸力壓軸力的最小值9帶輪的結構設計帶輪的材料都采用HT200,由大帶輪的基準直徑,所以大帶輪采用輪輻式;由于小帶輪的安裝直徑d=26mm,查得小帶輪為實心輪。5.3齒輪設計和校對5.3.1直齒輪設計和校對(1) 第一對齒輪設計(類型、
28、材料、精度、齒數(shù))1)選用直齒圓柱齒輪傳動;2)由于農業(yè)機械攪拌機械為一般工作機器,速度不高,所以選用8級精度(GB10095-88).3)材料由查機械設計10-1表,選擇小齒輪材料為40Cr(調質),硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼(調質),硬度為240HBS,二者材料硬度差為40HBS。4)選小齒輪齒數(shù),大齒輪齒數(shù)。(2) 按齒面接觸強度計算由設計計算公式(機械設計10-9a)進行計算,即1)確定公式內各計算數(shù)值1. 選擇載荷系數(shù) =1.3;2. 計算小齒輪傳遞的轉矩:3. 由機械設計表10-7可知,選擇齒寬系數(shù)4. 由機械設計表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)5. 由機械設計圖10-
29、21d按齒面硬度查的小齒輪的接觸疲勞強度極限;大齒輪的接觸疲勞強度極限。6. 計算應力縮環(huán)次數(shù) 7.由機械設計10-19圖,取接觸疲勞壽命系數(shù) 8.計算接觸疲勞需用應力。 取失效概率為1%,安全系數(shù) 2) 計算1試計算小齒輪分度圓直徑 帶入中較小的值2計算圓周速度1. 計算齒寬 1) 計算齒寬與齒高之比模數(shù) 齒高 所以齒寬與齒高之比 2. 計算載荷系數(shù)根據(jù),7級精度,查機械設計圖10-8可得,動載系數(shù)=1.05直齒輪由機械設計表10-2查得使系數(shù);由機械設計 表10-4用插值法查得7級精度、小齒輪相對稱位置時由,,查機械設計圖10-13得;故載荷系數(shù) 3. 按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直
30、徑,由機械設計10-10a得 4. 計算模數(shù) (3)按齒根彎曲疲勞強度計算由彎曲強度的設計計算公式: 1)確定公式內的各計算數(shù)值1、由機械設計中圖10-20查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限;大齒輪的的彎曲疲勞強度極限。2、由機械設計圖10-18取彎曲壽命系數(shù);3、計算彎曲疲勞許用應力 取彎曲疲勞安全系數(shù),得 4、 計算載荷系數(shù) 5、 查取齒形系數(shù)由機械設計表10-5查得 6、查取應力校正系數(shù)由機械設計表10-5查得 7、計算大、小齒輪并加以比較大齒輪的數(shù)值大。2)設計計算對比計算結果,由曲面接觸疲勞強度計算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù),由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲疲勞強度所決定的承載
31、能力,而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力,僅與齒輪直徑(即模數(shù)與齒數(shù)的乘積)有關,可取由彎曲強度算得的模數(shù)1.63并就近圓整為,按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑,算出小齒輪的齒數(shù): 大齒輪齒數(shù) ,取。(4)幾何尺寸計算1)計算分度圓直徑 2)計算中心距3)計算齒輪寬度取。齒輪1和2的幾何尺寸如下:(5) 結構設計及繪制齒輪零件圖 (6)驗算設計1)由設計過程知 ,即小齒輪齒數(shù)大于發(fā)生根切的最小齒數(shù),所以該設計滿足不發(fā)生根切的條件;2)重合度驗算由 則 即該設計滿足重合度條件要求。5.3.2圓錐齒輪設計和校對 在決定錐齒輪的尺寸之前,先要確定以下一些條件(1)由于為小型農用機械錐齒輪傳動,初取,因
32、為,?。?(2)該齒輪的受力較大,故材料選用鑄鋼ZG35; (3)該齒輪的傳動功率是第軸的功率;則設計參數(shù)可依次得出:(1)計算基本參數(shù)1)齒數(shù)比 錐距 平均分度圓直徑 所以 以表示當量直齒圓柱齒輪的模數(shù),則當量齒數(shù)為 2)根據(jù)求齒形系數(shù)Y,查表可得Y=0.282;3)根據(jù)齒輪材料求4)查表查得的鑄鋼單向工作時的=16.5,因為是開式傳動,所以將降低20%使用,得=13.25)求Y =0.28213.2=3.72;6)求齒寬系數(shù)及齒寬一般取,則:7)求錐齒輪的評價模數(shù)由上述一些條件查得=4.5,所以求得錐齒輪大端模數(shù) 由于m=5.4mm不是標準模數(shù),所以取m=6mm,所以齒頂高。(2)各尺寸計
33、算數(shù)值齒根高 齒高 分度圓直徑 齒頂直徑 齒根圓直徑 錐距 齒寬 齒頂角 齒根角 齒頂錐角 齒根圓錐角圖 5.2錐齒輪的各部分尺寸 錐齒孔的直徑與其配合的軸徑?jīng)Q定,現(xiàn)取為;輪轂直徑 輪轂寬度 6、主要結構設計6.1模盤的結構和尺寸確定 模盤上有6個均勻分布的???,根據(jù)苗缽的規(guī)格和土壤的壓縮比,現(xiàn)確定??椎母叨菻=96mm,孔徑d=60mm,轉盤的材料為鑄鐵HT250,由于強度低,孔與外圓之間的壁厚不宜太薄,取10mm,孔與孔之間的壁厚為10mm,由于是間歇傳動,故采用了槽輪結構。 槽輪機構的典型機構如下圖所示,他有主動撥盤1,從動槽輪2和機架組成。 槽輪機構的結構簡單,外形尺寸小,其機械效率高
34、,并能較平穩(wěn)地,間歇的進行轉位。但因傳動時尚存在柔性沖擊,故常用于轉速不太高的場合。普通的槽輪機構有外槽輪和內槽輪機構之分。它們均用于平行軸間的間歇傳動,但前者槽輪與撥盤的轉向相反,而后者則轉向相同。外槽輪機構應用比較廣泛。在機械中最常用的是徑向槽均勻分布的槽輪機構。對于這種機構,在設計計算時,首先應根據(jù)工作要求確定槽輪的槽數(shù)Z=6和主動撥盤的圓銷數(shù)n=1;再按受力情況和實際機械所允許的安裝空間尺寸,確定中心距L和圓銷半徑r;最后可按圖中機構的幾何關系,由下列各式求出其它尺寸:撥盤軸的直徑及槽輪的直徑受以下條件限制: 鎖止或弧的半徑大小,根據(jù)槽輪輪葉齒頂厚度b來確定,通常取b=3-10mm 取
35、L=315mm,計算得: r=10mm b=10mmR=157.5mm, S=272.8mm125.3mm 取 h=125.3mm轉盤的結構和尺寸見下圖圖6.1 槽輪轉盤結構、尺寸圖6.2曲柄(偏心輪)滑塊(滑桿)機構的結構尺寸見圖6.2,此處偏心輪的偏心距即相當于曲柄長度a,滑桿即相當于滑塊,畫成簡圖,如圖6.2。它是屬于對心曲柄滑塊機構。(1) 偏心距的確定見圖3.7可見,滑桿上下往復移動的行程S,要等于模孔的高度和沖頭在??淄獾囊欢尉嚯x之和,即S=96+64=160mm。參考平面連桿機構部分,S=2a,見圖6.2,得到:圖6.2曲柄連桿示意圖(2) 具體結構 (見圖6.3)圖6.3曲柄連
36、桿機構結構圖偏心輪用平鍵,止退墊圈,圓螺母固定在軸上,凡是用此種方法固定的,都要求軸頸長度比輪轂孔長度短。為了使螺母不與連桿相碰,將偏心輪設計成凹坑,將螺母置于凹坑中,凹坑直徑可比止退墊圈直徑大。偏心輪不宜做的太厚,可在之間。為了增加與軸的配合部分長度,還必須設計一凸緣。偏心輪外圓與偏心銷孔之間的壁厚考慮為15mm左右,因此可以算出偏心輪的外圓直徑為210mm。偏心輪的結構與尺寸見圖6.4。 圖6.4偏心輪的結構 圖6.5 曲柄連桿機構(3)決定連桿的長度和尺寸曲柄滑塊機構存在的條件是:曲柄的長度a要小于或等于連桿的長度b,見圖5.5,即。在設計時,一般取最小的傳動角適當?shù)倪x的偏大一些,為此,
37、將選為70度。則連桿的長度為: (4)偏心銷的裝配圖6.6偏心銷的裝配圖1-偏心輪 2圓螺母 3-平墊圈 4-連桿 5-軸套 6-軸 7-墊片 8-螺母 9-平鍵 10-套筒 11-軸 連桿與偏心銷的裝配其摩擦部分用銅套。銅套的厚度根據(jù)經(jīng)驗一般取,銅套的長度,d為銅套的內徑25mm,則 取; mm取L=30mm。在決定銅套內徑的公差時,要特別注意當銅套壓入連桿孔時銅套內徑的縮小,對薄壁銅套其收縮量約為銅套外徑過盈量的0.80.9倍,因此在確定銅套尺寸時,要適當加大銅套的內徑與軸配合的間隙。6.3軸的結構設計及其校核 以軸為例說明制缽機各軸的結構設計。軸上裝有一個直齒圓柱齒輪2,一個直齒圓錐齒輪
38、3和一個偏心輪13,既承受彎距,又承受扭距,屬轉軸類型。1選擇軸的材料該軸傳動中小功率,且轉速較低,故選用45鋼,調質處理,其力學性能由表21-1查得, 由表21-23查得A=1142,初步估計軸的直徑由表21-22公式初步估算軸2直徑 取 3軸的結構設計 圖6.7軸的結構簡圖如圖所示 :圓柱齒輪、偏心輪軸向定位的軸肩直徑不能太小,故加用套筒幫助軸向承壓,其軸端固定采用小圓螺母和平墊圈。從表3-2-75選擇小圓螺母的尺寸參數(shù)為:M301.5 ;由表8-288選擇C級平墊圈的尺寸參數(shù):。圓錐齒輪用 的軸環(huán)定位并承受軸向力,用緊定螺釘加以固定。由表3-2-46,選取開槽圓柱頭螺釘M625。圓柱齒輪
39、、圓錐齒輪及偏心輪的周向定位采用普通平鍵B型,由表9-5得,其尺寸bhL分別為、12840、10832。由于錐齒輪的存在,軸上有軸向力,所以兩個滾動軸承均采用角接觸球軸承,其型號分別為7308C,7307C,其外形尺寸dDB分別為409023、358021。采用脂潤滑。其結構見附圖4 按當量彎距法校核做出軸的受力簡圖(如圖6.8),求作用在軸上的力水平面()垂直面()直齒輪錐齒輪偏心輪軸承反 力圖6.8軸的受力分析圖當時,軸為最危險。偏心輪與同它嚙合的齒輪,中心線的連線與水平面成45度夾角,則偏心輪作用于軸的力在水平面的分力為在垂直面的分力為其中軸承反力分別在水平面內和垂直面內進行計算。在水平
40、面里求支反力:由得,則可求得。則N在垂直面里求支反力:由得, 則可求得。則=3070.3N作出彎矩圖(如圖6.9)(N.m)垂直面()水平面()截面合成彎距截面合成彎距截面=42.63合成彎距圖6.9 彎矩圖5,作出轉距圖(如圖6.10) T=189.07N.m圖6.10 轉矩圖6作出當量彎距圖(如圖6.11) 圖6.11當量彎矩圖7確定許用應力 由上已知8校核軸徑則按照當量彎距法較核,軸的強度足夠。參考文獻:1張曉玲主編.機械原理課程設計指導.北京航空航天大學出版社,2008.2葛龍光,竇曉黎,葉建偉. 手提式制缽器技術簡介.云南農業(yè), 1997,(5).3孟憲源,姜琪主編.機構構型與應用.
41、機械工業(yè)出版社,2004 . 4侯珍秀主編.機械系統(tǒng)設計.哈爾濱工業(yè)大學出版社,2000 . 5 張維凱,王曙光. AutoCAD2007中文版標準教程北京:清華大學出版社,2007. 6 濮良貴,紀名剛.機械設計(第八版).北京:高等教育出版社,2007. 7 孫恒,陳作模.機械原理(第七版)。北京:高等教育出版社,2006. 8 成大先主編.機械設計手冊.北京:化學工業(yè)出版社,2004. 9 鄭文緯,吳克堅.東南大學機械學學科組,機械原理M.北京:高等教育出版,1999,6.10 蔣恩臣.農業(yè)生產機械化.3版.北京:中國農業(yè)出版社,2003,311 機械設計手冊編委會.機械設計手冊.第2卷
42、.北京:機械工業(yè)出版社,2004,812 農業(yè)工程大學.農業(yè)機械學M.北京:北京農業(yè)出版社,1999,613 楊文珍,陸秋君,趙勻.圓盤式精密播種制缽機運動學優(yōu)化設計.浙江大學學報(農業(yè)與生命科學版)31(3),2005,414 楊文珍,陸秋君,趙勻.圓盤式精密播種制缽機計算機分析與設計.中國農業(yè)化,2004,415 楊文珍,趙勻,李革,俞高紅.播種制缽機的研究與展望.農業(yè)化研究,2003,316 王世剛,張秀親,苗淑杰.機械設計實踐.哈爾濱:哈爾濱工程大學出版社,2003,817 徐灝.機械設計手冊.2版.北京:北京工業(yè)出版社,2001,918 趙大龍玉米制缽機畢業(yè)設計論文.安徽科技學院.2
43、010.6致謝首先,我要特別感謝我的指導老師趙老師,她對我畢業(yè)設計給予了很多的指導,花費了很多的心血,使我最后圓滿完成了畢業(yè)設計。在趙老師悉心教導的這段時間里,她嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度,淵博的知識,正直的人格,給我留下了極深的印象,為我今后的工作、生活樹立了良好的榜樣。其次,我還要感謝我的同學,在畢業(yè)設計過程給予我很大的幫助,在我不懂的時候,他們總是耐心的給我講解,同樣使我受益匪淺。最后,我要感謝所有幫助過我的人,在這里真誠的說一聲謝謝!Mechanical Technology in the rubber industry outlined in the application In the dev
44、elopment of human society in the modern process. Rubber Industries is an indispensable Economy, Trade and Industry. In the rubber industry in the development of rubber technology and rubber machinery (or electromechanical) to the progress and development of technology played an important role in pro
45、moting this. The development of rubber industry, rubber and rubber machinery industry technology constitutes a technical rubber products all the technical process and industrial technology system. Made in 1820 by the British human-driven single-roller rubber mixing machine. 1826 twin-roll Drum open
46、rubber mixing machine into production beginning of the human rubber machinery production prelude. So far, human society has been the application of rubber machinery 180 years of history. 1839 since. A series of rubber machinery and equipment will come out, in addition to the application of vulcanize
47、d rubber vulcanization facilities, and other rubber machinery, such as plunger hose extrusion machine (1858), screw extruder (1879), rubber calendering Machine (1843 1900), Closed rubber mixing machine (1916). Rubber machinery and equipment. At that time, has spent the rubber industry production pro
48、cess, the promotion of the development of rubber industry has played a facilitating role. 1904, lead oxide, magnesium oxide, such as the discovery of inorganic curing agent, in particular 1919 organic Thiofide D, the discovery and use of M, and further promote the improvement of production efficienc
49、y has greatly improved the performance of the use of rubber products, expanded use. 1920 accession to the carbon black rubber, makes rubber products would be an overall improvement in performance and improvement. Therefore, the application of carbon black rubber industry and promoting the progress a
50、nd all-round development. In the early 20th century and the middle of the Soviet Union, the United States, Britain, Germany, France and other countries, has invented a synthetic rubber industrial technologies. And the establishment of a series of synthetic rubber production equipment and factories.
51、Coupled with the regions natural rubber production of large-scale resources for the mankind modern rubber industry opened up the comprehensive development of the material resource base. Is a highly flexible rubber typical materials, its physical properties are very complicated. Most of the processin
52、g of rubber molding process are similar to the melt flow and deformation process, but also in the processing of rubber products, the Health and plastic to go through plastic necklace, mixing, pressure-type, shape, curing process procedures, in order to become products. In the modern chemical product
53、s, such as rubber, plastics, paints, fibers, lubricants, ceramics, and other similar material production and engineering applications, the complexity of its mechanical properties. Purely based on the elasticity, viscosity or plasticity theory theory can not meet these materials processing requirements of the deformation process. So based on the nature of the complex mechanics of the research topic - rheological theory will be refe
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