【草坪落葉清掃機(jī)的設(shè)計(jì)7200字（論文）】

)計(jì)算可得134mm4.2.2主要軸與滾筒帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)于帶輪的計(jì)算功率有：名詞解釋：K━━━使用系數(shù)，數(shù)值取1P━━━━所需額定功率計(jì)算可得78.47W主軸和滾筒的傳動(dòng)比有：i=計(jì)算可得3考慮到帶輪的轉(zhuǎn)速以及傳遞功率，采用Z型三角帶考慮到已經(jīng)選用Z型V帶以及實(shí)際的工作需求，選用小帶輪的基準(zhǔn)直徑初步定為d=54mm則大帶輪基準(zhǔn)直徑為：為了計(jì)算方便，本文取d為160mm計(jì)算皮帶輪轉(zhuǎn)速有：計(jì)算可得1.33m/s中心距范圍有：0.7（54+160）﹤a﹤2（54+160）149.8﹤a﹤428初定中心距取380mm基準(zhǔn)長(zhǎng)度有：計(jì)算得到1129mm，取Ld=1120mm根據(jù)基準(zhǔn)長(zhǎng)度就可以算出帶輪的實(shí)際中心距有：取實(shí)際中心距為380mm小帶輪包角有：α計(jì)算得到163.2°為了保證V帶不打滑影響傳動(dòng)，帶輪包角應(yīng)該大于120°該設(shè)備使用單根V帶便足以正常工作V帶張緊力有：名詞解釋：m━━━━━Z型三角帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量，數(shù)值取0.06━━━━包角系數(shù),數(shù)值取0.95計(jì)算可得129.97N軸上的力F有：F=2F計(jì)算可得249.3NF通過查詢機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)以及結(jié)合相關(guān)工作需求，選用比較堅(jiān)固的實(shí)心式帶輪，孔徑d=20mm，采用輪寬B=14mm。輪槽寬b通過查詢相關(guān)資料選擇8.5mm外徑d=60mm，設(shè)計(jì)大帶輪時(shí)，考慮到d≧2.5d，則選用安裝調(diào)整方便快捷的腹板式帶輪，孔徑d=25mm，輪寬B=15mm名詞解釋：h━━━━基準(zhǔn)線上槽深f━━━━基準(zhǔn)線下槽深可得D=132mm計(jì)算可得40mm4.2.3垂直軸與圓盤刷帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算P有：計(jì)算可得47.12W由草坪落葉清掃機(jī)的總體傳動(dòng)比可知該部分的傳動(dòng)比為為1，選擇Z型V帶考慮到已經(jīng)選用Z型V帶以及實(shí)際的工作需求，選用小帶輪的基準(zhǔn)直徑初步定為d=100mm計(jì)算帶速有：計(jì)算可得0.36m/s實(shí)際中心距有： 基準(zhǔn)長(zhǎng)度有：為了便于本文的計(jì)算選用Ld=1250mmV帶張緊力有：式中：m━━━━━Z型三角帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量，數(shù)值取0.06━━━━包角系數(shù),數(shù)值取0.88計(jì)算可得104N作用在軸上的力F有：計(jì)算可得208N計(jì)算可得312N帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：采用P型結(jié)構(gòu)（腹板式）來設(shè)計(jì)兩個(gè)帶輪4.3主要軸的設(shè)計(jì)計(jì)算4.3.1主要軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)翻閱相關(guān)資料，采用45鋼調(diào)質(zhì)處理作為主軸的材料，取A=112，可以計(jì)算出軸的最小直徑：d計(jì)算可得13.2mm，初步取得最小直徑為20mm使用下圖的裝配方案：軸的各段直徑和長(zhǎng)度分析有：查詢相關(guān)資料可知，若想實(shí)現(xiàn)軸的定位可以有很多種方法，包括：軸肩，套筒，擋圈等。在1軸段右側(cè)可以制造出一個(gè)軸肩來實(shí)現(xiàn)定位，所以可以制造出長(zhǎng)度為23mm，寬度為25mm的軸段2。1軸段的右側(cè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)成功定位，那么再給1軸段的左端加一個(gè)擋圈，其直徑設(shè)為28㎜。在設(shè)計(jì)中需要讓擋圈只壓在帶輪上面，所以采用1軸段的長(zhǎng)度和直徑都是20mm；根據(jù)設(shè)計(jì)要求可采用滾動(dòng)軸承。在設(shè)計(jì)過程中需要考慮軸承會(huì)受到軸向力和徑向力的共同作用，先采用3軸段的直徑為30㎜，考慮主要軸的工作需求，我們初步選擇圓錐滾子軸承32006型。通過查閱相關(guān)資料得知其具體參數(shù)為30㎜×55㎜×13㎜,因此采用3軸段的長(zhǎng)度和直徑分別為22cm和30cm。為了實(shí)現(xiàn)軸向定位，右端軸承采用套筒來實(shí)現(xiàn)目的。由機(jī)械制造手冊(cè)可知厚度為h=4㎜,采用4軸段的直徑為30㎜。根據(jù)已知條件有帶輪輪轂寬度是25mm，在軸段5處安裝齒輪，采用其直徑為30mm，其右側(cè)用套筒定位，左側(cè)用擋圈定位，在右側(cè)套筒的右端可以定位帶輪。在制造6軸段的時(shí)候，應(yīng)該保證其長(zhǎng)度不大于輪轂寬度，這樣可以使套筒和齒輪之間可以緊密結(jié)合，不易松動(dòng)，取22㎜。使用高度在3.5mm軸肩來定位帶輪，軸肩高度需要保證h>0.07d,則軸環(huán)處的直徑為42㎜。軸環(huán)寬度b≥1.4h,取7軸段的長(zhǎng)度為10㎜。為了使右端齒輪可以正常定位，采用階梯軸形式，擬定8軸段的長(zhǎng)度和直徑分別為193㎜和35mm。左端的軸徑長(zhǎng)度和部件結(jié)構(gòu)與右端的大體相同。用平鍵連接齒輪和帶輪與軸的軸向定位。查詢機(jī)械制造手冊(cè)，根據(jù)齒輪和軸的直徑可得平鍵截面尺寸分別為： 軸和輪轂的配合為H7/n6可以保證軸和齒輪有著良好的對(duì)中性.軸和圓錐滾子軸承采用過渡配合，h6為軸的直徑尺寸公差。 4.3.2主要軸的校核通過對(duì)于主要軸的分析，計(jì)算出主要軸的支反力，彎矩，扭矩等?？梢酝ㄟ^校核危險(xiǎn)截面C來進(jìn)行軸的校核。軸的抗彎截面系數(shù)有：名詞解釋：b━━━━━普通平鍵鍵槽寬度，數(shù)值取10 t━━━━━普通平鍵鍵槽深度，數(shù)值取3.5 d━━━━━軸的直徑，數(shù)值取35 計(jì)算可得3851mm軸的計(jì)算應(yīng)力有：σ名詞解釋： ━━━━扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力，數(shù)值取0.6M━━━━受到的彎矩，數(shù)值取46620 T━━━━受到的扭矩，數(shù)值取20800計(jì)算可得12.54Mp45鋼的許用彎曲應(yīng)力為60Mp，即〔σ〕=60Mp60即〔σ〕>σ經(jīng)過計(jì)算可知，該軸的計(jì)算應(yīng)力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于材料的許用彎曲應(yīng)力，校核合格，此軸可以正常投入使用平鍵的校核通過日常學(xué)習(xí)以及查詢相關(guān)文獻(xiàn)料可知鍵的主要失效形式長(zhǎng)期使用過度磨損以及強(qiáng)度較弱的零件在工作途中壓潰了工作面，在設(shè)計(jì)過程中無需考慮過度磨損，只需要進(jìn)行應(yīng)力的校核本文采用的鍵，軸，輪轂的主要材料都是鋼，通過查詢課本，可得到許用應(yīng)力一般在（100～120）Mpa計(jì)算鍵的許用應(yīng)力有：名詞解釋：k━━━━平鍵連接時(shí)的工作長(zhǎng)度，數(shù)值取14━━━━傳遞的轉(zhuǎn)矩,數(shù)值取20.8計(jì)算可得49.48Mp110即〔σ〕>σ經(jīng)過計(jì)算可知，平鍵的計(jì)算應(yīng)力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于材料的許用應(yīng)力，平鍵校核合格，可以正常投入使用。4.4車架的設(shè)計(jì)小型充電式草坪落葉清掃機(jī)車架的具體作用是支撐連接裝置內(nèi)各零部件。在設(shè)計(jì)車架時(shí)，盡量保證車架與地面的距離可以低一些，從而保證重心降低，使小型充電式草坪落葉清掃機(jī)的穩(wěn)定性提高。經(jīng)過相關(guān)因素的再三考慮，選擇Q235無縫方矩管作為小型充電式草坪落葉清掃機(jī)的車架支撐。車架立柱采用無縫方矩管，無縫方矩管重量較輕，抗腐蝕性能強(qiáng)，抗拉強(qiáng)度高，是一種極為優(yōu)秀的機(jī)械材料，可以減少成本，降低重量，簡(jiǎn)化工序。選用Q235冷軋鋼板作為車架底板的材料，蓄電池及電機(jī)依次擺放在車架底板上面，其力學(xué)性能比較優(yōu)越。尺寸范圍是1070mm×800mm×5mm。4.5錐齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算4.51錐齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)前文可知所設(shè)計(jì)的小型充電式草坪落葉清掃機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速為600，圓盤刷的轉(zhuǎn)速為60，滾筒的轉(zhuǎn)速為40，并沒有轉(zhuǎn)速比較快的零件。所以選擇傳動(dòng)平穩(wěn)，穩(wěn)定性高，制造及安裝都比較簡(jiǎn)單的斜齒錐齒輪。大錐齒輪的齒面硬度選擇220HBS，小錐齒輪的齒輪硬度選擇250HBS，大錐齒輪和小錐齒輪直徑的齒面硬度相差30HBS且兩者硬度均小于350HBS，所以齒面為軟齒面，符合制造要求，設(shè)定精密等級(jí)為8級(jí)精度。根據(jù)傳動(dòng)比為2可知大齒輪與小齒輪之間的齒數(shù)比齒數(shù)比：μ=根據(jù)草坪落葉清掃機(jī)的內(nèi)部空間以及錐齒輪之間齒數(shù)的關(guān)系可以先選擇：z=17，z=35計(jì)算分錐角δ有：計(jì)算可得0.48569所以δ=25°90′53″；δ=64°9′37″錐齒輪的分度圓直徑有：d=mz名詞解釋：m━━━━大端端面模數(shù)，數(shù)值取4計(jì)算可得d=68mm；d=132mm錐距R有：計(jì)算可得76.98mm齒寬b有：計(jì)算可得22mm參考點(diǎn)錐距R有：計(jì)算可得67.86mm小端錐距R有：計(jì)算可得55.82mm取齒寬中點(diǎn)螺旋角為35°，大錐齒輪逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，小錐齒輪順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)初定參考點(diǎn)螺旋角有：計(jì)算可得37.5°齒高h(yuǎn)有： 計(jì)算可得6.17mm因?yàn)閆﹥16，所以高變位系數(shù)為0齒頂高h(yuǎn)有：h=(1+x)m計(jì)算可得h=h=2.708mm齒根高h(yuǎn)有：計(jì)算可得h=h=3.462mm切向變位系數(shù)x有：v計(jì)算可得x=0.02，x=-0.02齒頂圓直徑d有：計(jì)算可得d=71.64mm,d=133.74mm外錐高A有：A計(jì)算可得A=68.816mm，A=32.143mm按照結(jié)構(gòu)確定，安裝距A=88mm,A=72mm通過查詢相關(guān)文獻(xiàn)，由β=38°54′，==1.1229,查得大端螺旋角β=49°55′弧齒厚s有：計(jì)算可得s=6.36mm，s=6.2mm查詢機(jī)械制造手冊(cè)有：參考點(diǎn)法向模數(shù)為2，參考點(diǎn)實(shí)際螺旋角為39°，假象平面齒輪齒數(shù)為2將上述數(shù)據(jù)匯總于表格如下4.52錐齒輪校核計(jì)算查詢相關(guān)文獻(xiàn)后取許用彎曲應(yīng)力〔σ〕=400Mp查詢相關(guān)文獻(xiàn)后取許用接觸應(yīng)力〔σ〕=525Mp計(jì)算T有：T=9550計(jì)算可得4.6N·m計(jì)算F有：F=計(jì)算可得135N計(jì)算σ有：名詞解釋：K━━━載荷系數(shù)：K=KKKK，數(shù)值取1，1.15，1.1，1.1━━━━齒形系數(shù)，數(shù)值取2.97 ━━━━應(yīng)力校正系數(shù)，數(shù)值取1.52Ф━━━━齒寬系數(shù)，數(shù)據(jù)取0.33計(jì)算可得12.37Mp〔∴經(jīng)過計(jì)算校核可知，錐齒輪的計(jì)算應(yīng)力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于材料的許用彎曲應(yīng)力，校核合格，齒輪可以正常投入使用計(jì)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度σ有：名詞解釋：Z━━━━━彈性影響系數(shù)，數(shù)值取188Ф━━━━━齒寬系數(shù)，數(shù)值取0.33u━━━━━━錐齒輪之間傳動(dòng)比，數(shù)值取2計(jì)算可得7.12Mp〔∴經(jīng)過計(jì)算可知，錐齒輪的計(jì)算應(yīng)力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于材料的許用接觸應(yīng)力，校核合格，齒輪可以正常投入使用4.6其他機(jī)構(gòu)的選擇4.61螺栓和螺母的選擇在小型落葉清掃機(jī)的工作過程中，螺栓主要受到拉應(yīng)力的作用，通過查閱相關(guān)資料，選用GB/T5783-2000作為相應(yīng)的螺栓選擇。螺母主要需要配合相應(yīng)螺栓的使用，所以選擇GB6170-2000。4.62車輪的選擇通過查閱大量相關(guān)資料，可以選擇一前輪（萬向輪）二后輪（定向輪）完成小型落葉清掃機(jī)的車輪設(shè)計(jì)。萬向輪及定向輪選用森恒聚