1G—160型雙側(cè)傳動(dòng)旋耕機(jī)設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、目目 錄錄 1 前言 1 2 總體設(shè)計(jì)方案 2 2.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容 2 2.2 設(shè)計(jì)依據(jù) 2 2.3 設(shè)計(jì)要求 2 2.4 設(shè)計(jì)方案 3 2.4.1 方案確定 3 2.4.2 與主機(jī)的聯(lián)結(jié)方式3 2.4.3 工作原理 4 2.4.4 零部件設(shè)計(jì) 4 3.設(shè)計(jì)計(jì)算 7 3.1 錐齒輪和鏈輪的運(yùn)動(dòng)計(jì)算 7 3.2 各軸和錐齒輪、鏈輪的動(dòng)力計(jì)算 8 3.3 圓錐齒輪強(qiáng)度計(jì)算 9 4 雙側(cè)鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算12 4.1 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算12 4.2 大小鏈輪設(shè)計(jì)計(jì)算 13 4.2.1 小鏈輪的計(jì)算 13 4.2.2 大鏈輪的計(jì)算 14 5 主要零部件的選擇 15 5.1 最小軸徑的估算 15 5.1.1

2、 第一軸最小軸徑的估算15 5.1.2 傳動(dòng)軸最小軸徑的估算16 5.2 軸承的選用16 5.3 旋耕機(jī)刀片的選擇 16 6 結(jié)論18 參考文獻(xiàn) 19 致 謝 20 附 錄 21 1 前言 旋耕機(jī)于19 世紀(jì)中葉問(wèn)世, 但直到本世紀(jì)20 年代歐洲研制成功直角旋耕刀后， 旋耕機(jī)才在歐洲旱地得到推廣使用, 日本二戰(zhàn)之后為了盡快恢復(fù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展, 決定從 歐美引進(jìn)旋耕機(jī)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。由于日本大多為水田, 直角形旋耕刀不適宜于進(jìn)行 水田耕作。一大批日本學(xué)者開始致力于水田用旋耕刀的研究, 如吉田富穗、松尾昌 樹、坂井純等人研制出了旋耕彎刀, 成功地解決了刀軸纏草等問(wèn)題。我國(guó)農(nóng)機(jī)研究 主要分為四塊, 吉林工業(yè)

3、大學(xué)主要研究鏵式犁; 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)主要研究水稻插秧機(jī)； 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)主要研究旋耕刀; 江蘇理工大學(xué)主要研究旋耕機(jī), 分別提出了反轉(zhuǎn)、 潛土反轉(zhuǎn)、斜置旋耕機(jī)?，F(xiàn)在旋耕機(jī)的研究有兩個(gè)熱點(diǎn), 一個(gè)是國(guó)家今年提出可持 續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略, 降低污染和資源重用已成為當(dāng)前農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的最終目的。秸桿還 田無(wú)疑是一個(gè)重要的研究方向, 其中已出現(xiàn)了反轉(zhuǎn)滅茬旋耕機(jī)等新的旋耕機(jī)機(jī)型。 另一個(gè)熱點(diǎn)是隨著溫室技術(shù)的發(fā)展, 農(nóng)村已大力推廣大棚的使用, 如太原北郊蔬菜 辦已提出很多優(yōu)惠政策來(lái)吸引菜農(nóng)使用大棚。這樣, 小型大棚機(jī)械的研制成為目前 的研究重點(diǎn)。 目前,在國(guó)內(nèi)成型的旋耕機(jī)械產(chǎn)品中,以臥式旋耕機(jī)為主流,該種旋耕機(jī)對(duì)土壤

4、 適應(yīng)性強(qiáng)、混土效果好,一次性作業(yè)可達(dá)到翻土、碎土和平整地表的要求。但一般 耕深較淺,漏耕嚴(yán)重,工作部件易纏草堵泥且作業(yè)時(shí)消耗功率較大。為此,近幾年推 出了立式和斜置式旋耕機(jī)。立式旋耕機(jī)主要適用于滅茬作業(yè),斜置式旋耕機(jī)是一種 綜合了犁耕與旋耕的特點(diǎn),功耗低,耕作質(zhì)量好的新型耕作機(jī)具。 近年來(lái)，鹽城拖拉機(jī)制造有限公司發(fā)展迅猛，年產(chǎn) 3 萬(wàn)臺(tái)系列輪式拖拉機(jī)和 8 萬(wàn)臺(tái)手扶拖拉機(jī)，銷往國(guó)內(nèi) 30 個(gè)省、市和國(guó)外 60 個(gè)多國(guó)家和地區(qū)。經(jīng)調(diào)查，配套 農(nóng)機(jī)具跟不上主機(jī)迅速發(fā)展的要求。其中包括 15 馬力的手拖仍配置 12 馬力的旋耕 機(jī)，輪式 250、700 型拖拉機(jī)是新產(chǎn)品，也沒(méi)有合適農(nóng)具。因此，研制

5、配套旋耕機(jī) 與拖拉機(jī)同步銷售，會(huì)使拖拉機(jī)、旋耕機(jī)兩旺。 本課題設(shè)計(jì)的是一臺(tái)雙側(cè)傳動(dòng)旋耕機(jī)，與黃海金馬-500 型拖拉機(jī)相匹配，用于 農(nóng)田旋耕或破垡作業(yè)。現(xiàn)有的旋耕機(jī)是都為單側(cè)傳動(dòng)，而本課題設(shè)計(jì)的旋耕機(jī)為雙 側(cè)傳動(dòng)?，F(xiàn)有的 1g-150 型旋耕機(jī)的耕寬為 1 米 5，而本臺(tái)旋耕機(jī)的耕寬為 1 米 6。 因?yàn)椴捎秒p側(cè)傳動(dòng)，其受力平均分配于兩側(cè)，可增大耕深，既經(jīng)濟(jì)又方便設(shè)計(jì)。本 產(chǎn)品只是在原有的技術(shù)上稍作改動(dòng)，因此多采用通用件。 2 總體設(shè)計(jì)方案 2.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容 本課題設(shè)計(jì)的是一臺(tái)雙側(cè)傳動(dòng)耕整機(jī)，為達(dá)到雙側(cè)傳動(dòng)旋耕機(jī)效率高，性能好， 操作容易，轉(zhuǎn)動(dòng)方便，適應(yīng)性廣泛，價(jià)格合理的要求，設(shè)計(jì)主要內(nèi)容有：

6、 1總體設(shè)計(jì) 1）設(shè)計(jì)總體方案,采用雙側(cè)齒輪或鏈條傳動(dòng)，而本課題采用的是雙側(cè)鏈輪傳動(dòng)。 2）繪制機(jī)動(dòng)原理圖、總裝圖、田間作業(yè)狀態(tài)圖。 3）有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算、校核。 2零部件設(shè)計(jì) (a) 繪制旋耕部件圖，(b) 繪制開溝部件圖，(c) 繪制傳動(dòng)軸、齒輪、齒輪箱 體、支臂等零件圖，(d) 有關(guān)計(jì)算、校核等。 2.2 設(shè)計(jì)依據(jù) a、設(shè)計(jì)相配套的黃海金馬500 型拖拉機(jī)有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)； 動(dòng)力輸出軸傳速：540/720(1000)轉(zhuǎn)/分；輸出齒輪模數(shù)：6mm； 齒數(shù)： 14； 軸距（mm）：1944 mm；前輪距：1250-1500 mm; 后輪距：1300-1600 mm； 前輪胎：8.3-24 mm，后輪

7、胎：14.9-30 mm； 動(dòng)力輸出軸離地高度：615mm； 行駛速度（km/h）：0.32-30.2； b、耕耘機(jī)械國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：gb/t 5668.1-1995 旋耕機(jī)； c、1g-160 型雙側(cè)傳動(dòng)旋耕機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 刀輥轉(zhuǎn)速：180r/min，240r/min 左右； 最大設(shè)計(jì)耕深：14 cm； 旋耕幅寬：160cm； d、產(chǎn)品壽命：按 5 年，每年工作 800 小時(shí)計(jì)算。 2.3 設(shè)計(jì)要求 a、該機(jī)的性能應(yīng)能滿足農(nóng)藝耕作要求，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)； b、與主機(jī)的聯(lián)接：采用后置式三點(diǎn)懸掛； c、傳動(dòng)方式：雙側(cè)邊傳動(dòng)，對(duì)稱配置。要求旋耕機(jī)的耕幅能覆蓋拖拉機(jī)輪轍； d、設(shè)計(jì)總圖時(shí)應(yīng)注意重心位置，與主機(jī)

8、聯(lián)接后盡可能達(dá)到前后平衡。要求刀 軸轉(zhuǎn)速與機(jī)組前進(jìn)速度配置合理。犁刀的入土角以及刀座排列采用優(yōu)化設(shè)計(jì)，以達(dá) 到節(jié)能的效果； e、旋耕機(jī)與拖拉機(jī)聯(lián)接作業(yè)時(shí)，萬(wàn)向傳動(dòng)軸偏置角度不得大于 15。田間過(guò) 埂時(shí)，刀端離地高度在 150250mm 之間，此時(shí)萬(wàn)向傳動(dòng)軸角度不得大于 30。切 斷動(dòng)力后，旋耕機(jī)最大提升高度達(dá)刀端離地 250mm 以上； f、設(shè)計(jì)時(shí)考慮加工和裝配工藝性，盡可能使用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件，以降低制造 成本。 2.4 設(shè)計(jì)方案 2.4.12.4.1 方案確定方案確定 旋耕機(jī)采用兩級(jí)或多級(jí)減速，其最后一級(jí)傳動(dòng)裝置的配置，有側(cè)邊傳動(dòng)和中間 傳動(dòng)兩種如圖 2-1 所示： a)中間傳動(dòng) b)雙側(cè)傳

9、動(dòng) 1-萬(wàn)向節(jié) 2-旋耕刀軸 圖 2-1 旋耕機(jī)的傳動(dòng) 中間傳動(dòng)都用于正配置的旋耕機(jī)，動(dòng)力從中央傳至刀軸，整機(jī)受力均勻，剛性 好。但需另設(shè)工作部件或采用特殊結(jié)構(gòu)的刀軸，耕中間傳動(dòng)箱下的漏耕土壤。一般 的側(cè)邊傳動(dòng)多用于偏配置的旋耕機(jī)，作業(yè)時(shí)不漏耕，質(zhì)量好。但耕寬過(guò)大時(shí)整機(jī)的 剛性較差。而本課題設(shè)計(jì)的 1g-160 型雙側(cè)傳動(dòng)旋耕機(jī)綜合了這兩種旋耕機(jī)的優(yōu)缺 點(diǎn)，整合成一臺(tái)耕寬增大時(shí)剛性不會(huì)變差，中間漏耕較小，不需另設(shè)工作部件的旋 耕機(jī)。 2.4.22.4.2 與主機(jī)的聯(lián)結(jié)方式與主機(jī)的聯(lián)結(jié)方式 按與拖拉機(jī)聯(lián)結(jié)的方式的不同可分為直接聯(lián)結(jié)式和三點(diǎn)懸掛式兩種，前者用于 手扶拖拉機(jī)上，后者用于大中型拖拉機(jī)上

10、。 與直接聯(lián)結(jié)式相比懸掛式優(yōu)點(diǎn)是： （1） 機(jī)動(dòng)性高 旋耕機(jī)在懸起后，由于機(jī)器本身不與地面接觸，因而拖拉 機(jī)不因帶有農(nóng)具而影響它的原有的機(jī)動(dòng)性，轉(zhuǎn)向方便靈活，回轉(zhuǎn)半徑小，空行時(shí)間 少，道路行駛速度高，機(jī)組的通過(guò)性能好。 （2） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕 懸掛式旋耕機(jī)因系直接與拖拉機(jī)結(jié)成一體，不需 設(shè)置行走輪、牽引裝置和工作部件提升機(jī)構(gòu)。故結(jié)構(gòu)緊湊，可節(jié)約鋼材，減輕機(jī)器 重量，減低制造成本。 （3） 可以改善拖拉機(jī)的牽引性能 由于懸掛式旋耕機(jī)是和拖拉機(jī)結(jié)成一體， 因此旋耕機(jī)的重量以及工作阻力的鉛垂分力，都有可能轉(zhuǎn)移到拖拉機(jī)上，增加拖拉 機(jī)后輪的載荷，從而提高拖拉機(jī)輪胎與土壤附著力。 2.4.32.4.3

11、 工作原理工作原理 1g-160 型雙側(cè)傳動(dòng)旋耕機(jī)的主要結(jié)構(gòu)：旋耕部分是由齒輪箱體、左右支臂殼體、 兩側(cè)邊鏈條箱體和刀軸組合件等部件組成。其傳遞動(dòng)力為 50 馬力。 其工作原理是從拖拉機(jī)內(nèi)的動(dòng)力輸出軸傳出動(dòng)力，通過(guò)齒輪箱將動(dòng)力傳輸給下 一軸，齒輪箱內(nèi)一對(duì)是固定嚙合的錐齒輪，動(dòng)力從齒輪箱內(nèi)傳出，到達(dá)兩側(cè)邊的鏈 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，由鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將動(dòng)力傳輸給刀軸，從而帶動(dòng)刀輥轉(zhuǎn)動(dòng)。如下圖所示： 1-第一軸 2-小錐齒輪 3-大錐齒輪 4-傳動(dòng)軸 5-鏈輪 6-犁刀軸 圖 2-2 總裝配圖 2.4.42.4.4 部件設(shè)計(jì)部件設(shè)計(jì) 如圖 2-3 為錐齒輪箱示意圖： 4 1-軸承蓋，2-油封，3-圓螺母，4-軸承座

12、，5-大錐齒輪，6-螺栓，7-滾子軸承 8-螺栓，9-小錐齒輪，10-螺釘 圖 2-3 齒輪箱示意圖 如圖 2-4 為刀輥結(jié)構(gòu)圖：刀軸由無(wú)縫鋼管制成，軸的兩端焊有軸頭，刀軸上焊 有刀座，刀座按螺旋線排列焊在刀軸上，以供安裝刀片。 10 1左軸頭，2-攔板，3刀座，4刀軸套，5右軸頭 圖 2-4 刀輥結(jié)構(gòu)示意圖 如圖 2-5 為刀軸的截面示意圖： 圖 2-5 刀軸截面示意圖 如圖 2-6 為刀座中心位置圖： 圖 2-6 刀座中心位置圖 3 設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1 錐齒輪和鏈輪的運(yùn)動(dòng)計(jì)算 1g-160 雙側(cè)傳動(dòng)旋耕機(jī)配套動(dòng)力為 50 馬力，動(dòng)力由拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸經(jīng)過(guò)齒 輪箱的一對(duì)錐齒輪組，兩側(cè)邊鏈傳動(dòng)傳

13、動(dòng)路線圖見圖 3-1，有關(guān)設(shè)計(jì)依據(jù)見表 3- 1。 表 3-1 錐齒輪和鏈輪的傳動(dòng)比 齒 數(shù) 模 數(shù) 傳 動(dòng) 比 z1146 錐齒輪傳動(dòng) z2306 2.14 z312 z414 1.17 z512 鏈 輪 z614 1.17 圖 3-1 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)圖 根據(jù)已有參數(shù)，選擇齒輪的個(gè)數(shù)以及齒輪的齒數(shù)如下表 3-2 表 3-2 軸的傳動(dòng)比和轉(zhuǎn)速 軸 次 軸 軸刀 軸 軸刀 軸 z1z2z3z4z5z6 齒 數(shù) 143012141214 傳 動(dòng) 比 2.141.171.17 總傳動(dòng)比 2.93 轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分) 540252215252215 3.2 各軸和齒輪、鏈輪的動(dòng)力計(jì)算 a.各運(yùn)動(dòng)副的效率： 圓柱

14、齒輪傳動(dòng) =0.96 1 鏈輪傳動(dòng) =0.96 2 滾珠軸承 =0.98 3 球軸承 =0.99 4 萬(wàn)向節(jié) =0.96 5 b.動(dòng)力分配 (a)拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸的額定輸出功率： 根據(jù)有關(guān)資料和經(jīng)驗(yàn)估算，其額定輸出功率為： n 額=0.8 n 發(fā)=500.8=40（馬力） 取最大 n 額=40 馬力，作為旋耕機(jī)的功率。 (b)算第一軸及小錐齒輪 z1 的功率、轉(zhuǎn)速和扭矩： =400.960.99=37.632(馬力) =540(轉(zhuǎn)/分) n =716.2=37.632716.2540=49.91(千克/米) n =37.6320.98=36.879（馬力) 1 3 =540(轉(zhuǎn)/分) 1 n

15、=716.2=716.236.879540= 48.91(千克/米) 1 1 1 n (c)第二軸及大錐齒輪的功率、轉(zhuǎn)速、扭矩： 2 =36.6320.96=35.1667(馬力) 2 1 2 =252(轉(zhuǎn)/分) 2 n =716.2=716.235.16672252=99.9461(千克/米) 2 2 2 n =35.166720.98=34.4634(馬力) 2 3 =252(轉(zhuǎn)/分) n 2 n =716.2=716.234.4634252=97.9472(千克/米) n (d)第二軸鏈輪的功率、轉(zhuǎn)速、扭矩： 3 =34.4634(馬力) 3 =252(轉(zhuǎn)/分) 3 n n =94.94

16、72 (千克/米) 3 (e)刀軸上鏈輪的功率、轉(zhuǎn)速、扭矩： 4 =34.46340.96=33.0849(轉(zhuǎn)/分) 4 3 2 =216(轉(zhuǎn)/分) 4 n =716.2=716.233.0849216=109.7010（千克/米） 4 4 4 n (f)第二軸鏈輪的功率、轉(zhuǎn)速、扭矩： 5 =34.4634(馬力) 5 3 =252(轉(zhuǎn)/分) 5 n 3 n =94.9472 (千克/米) 5 3 （g）刀軸上鏈輪的功率、轉(zhuǎn)速、扭矩： 6 =33.0849(轉(zhuǎn)/分) 6 4 =216(轉(zhuǎn)/分) 6 n 4 n =716.2=716.233.0849216=109.7010（千克/米） 6 4

17、4 n 各軸與齒輪考慮傳動(dòng)效率后相應(yīng)功率、轉(zhuǎn)速和扭矩匯總于下表： 表 3-3 匯總表 軸 軸 刀 軸 軸次 動(dòng)力 輸出 軸 軸 z1 軸 z2z3z4 軸 z5z6 功率 （馬力） 4037.636.834.435.134.433.133.134.433.1 轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn) /分) 540540540252252252252216216216 扭矩(千 克米) 49.948.997.999.994.9109.7109.794.9109.7 3.3 圓錐齒輪強(qiáng)度計(jì)算 表 3-4 錐齒輪強(qiáng)度計(jì)算表 數(shù) 值 名 稱 代 號(hào) 公式及依據(jù) z1、z2 單 位 材料 20crmnti 表面硬度 hrc 58-6

18、4 動(dòng)力軸轉(zhuǎn)速n 動(dòng) 540 轉(zhuǎn)/分 計(jì)算壽命 t t=8005（年） 4000 小時(shí) 載荷情況系數(shù) p 查手冊(cè)表 9-p3 1.08 許用接觸應(yīng)力接 20000p21600 千克/厘 米 許用彎曲應(yīng)力彎彎=1.4p /(k) 31823762 耐久極限 -1 手冊(cè)表 9-89 5200 應(yīng)力集中有效系 數(shù) k 查手冊(cè)表 9-95 1.3 1.1 安全系數(shù) q 查手冊(cè)表 9-95 1.90 齒數(shù) z 查手冊(cè)表 9-96 1430 模數(shù) m6cm 傳動(dòng)比 i2.14 分度圓錐角 3060 外錐頂距 l12.09cm 齒寬 b4cm 平均直徑 dm dm=(1-0.5b/l)d 分 84179mm

19、 嚙合角 20 圓周速度 v v=dmn/（60100） 2.83 米/秒 計(jì)算系數(shù) 1 查手冊(cè)表 9-90 280000 載荷集中系數(shù)k 集查手冊(cè)表 9-91 1.55 動(dòng)載荷系數(shù)k 動(dòng)查手冊(cè)表 9-92 1.4 動(dòng)率n 大n 大=m 大n 大/716.2 56.6 馬力 大錐齒輪扭矩m 大 131.3 千克/米 小錐齒輪扭矩n 小n 小=n 動(dòng) 540 轉(zhuǎn)/分 大錐齒輪轉(zhuǎn)速n 大n 大=n 小/l 308.6 轉(zhuǎn)/分 附加載荷系數(shù) k k=k 集k 動(dòng) 2.17 接觸應(yīng)力 接 接1/(l-0.5bi) 千克/厘 米 當(dāng)量齒數(shù) z1z1=z/cos16.2 60 移距系數(shù) 0.390.39

20、幾何系數(shù) x 查手冊(cè) 285 頁(yè)（注） 0.940.94 齒形系數(shù) y 查手冊(cè)表 9-88 0.450.44 彎曲應(yīng)力 小 彎小=71620nkl 千克/厘 米 大齒彎曲應(yīng)力 大 彎大=（y 大/y ?。?彎小 2274 千克/厘 米 接=14308 千克/厘米接=21600 千克/厘米 安全 彎小=2315 千克/厘米彎小=3182 千克/厘米 安全經(jīng)計(jì)算： 彎大=2274 千克/厘米彎大=3762 千克/厘米 安全 4 雙側(cè)鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 鏈傳動(dòng)張緊力小，故對(duì)軸的壓力??；傳動(dòng)效率高，可達(dá) 0.98；結(jié)構(gòu)較緊湊。 4.1 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)小鏈輪的轉(zhuǎn)速=212 轉(zhuǎn)/分和其功率=34.

21、4634kw 查機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) 3 n 0 圖 5.4-1isoa 系列滾子鏈功率曲線圖得鏈號(hào)為 24a。 5 大小鏈輪齒數(shù)為 z1=12，z2=14，根據(jù)表 5.4-7 鏈輪中心孔的最大許用直徑 ，可查得，=12，p=38.1 時(shí)，=60mm，=14，p=38.1 時(shí)， max d 1 max d 2 =79mm。 max d 根據(jù)表 5.4-14 可查得軸向截面齒廓尺寸（gb/t1243-1997） ， 齒寬，雙排時(shí)： 1f b p12.7，=0.91； 1f b 1 b p12.7，=0.93=0.9325.22=23.45mm； 1f b 1 b 鏈輪齒總寬： fn b =（n-1）

22、p +,n排數(shù)； fn b 1f b =（2-1）45.44+23.45=68.89mm; 2f b 齒側(cè)半徑： x r =p； 公稱x r 齒側(cè)倒角： a b 鏈號(hào)為 081、083、084 及 085 時(shí)， =0.06p； 公稱a b 其他鏈號(hào)時(shí)，=0.13p=0.1338.1=4.953mm； 公稱a b 齒側(cè)凸緣（或排間槽）圓角半徑： a r 0.04p=0.0438.1=1.524mm。 a r 表 4-1 滾子鏈鏈輪齒槽形狀計(jì)算 5 計(jì)算公式 名稱代號(hào) 最大齒槽形狀最小齒槽形狀 齒面圓弧半徑 （mm） e r =0.008（+180 mine r 1 d 2 ） =0.12(+2)

23、 maxe r 1 d 齒溝圓弧半徑 （mm） i r=0.505+0.069 maxi r 1 d 3 1 d=0.505 mini r 1 d 齒溝角（ ） =-/z min 120 90=-/z max 140 90 表 4-2 滾子鏈鏈輪主要尺寸計(jì)算 6 名 稱 代 號(hào) 計(jì) 算 公 式備 注 分度圓直徑 （mm） d=p/(/)dsin 180z 齒頂圓直徑 （mm） a d =d+1.25p- maxa d 1 d =d+(1-1.6/)p- mina dz 1 d 可在、 maxa d 范圍內(nèi) mina d 任意選取 分度圓齒高 （mm） a h =(0.625+0.8/)p-0.

24、5 maxa hz 1 d =0.5(p-) mina h 1 d 是為簡(jiǎn)化 a h 放大齒形圖 的繪制而引 入的輔助尺 寸 齒根圓直徑 （mm） f d=d- f d 1 d 齒側(cè)凸緣直徑 （mm） g dp(/)-1.04-0.76 g dctg 180z 2 h 表 43 滾子鏈的基本參數(shù)和尺寸（摘自 gb1243.183） 6 節(jié)距p 排距 pt 滾子外 徑 d1max 內(nèi)鏈節(jié)內(nèi) 寬 b1min 銷軸直 徑 d2max 鏈板高 度 h2max 極限拉伸載 荷 (單排)qmin 每米質(zhì) 量 (單排)q 鏈 號(hào) mmmmmmmmmmmmnkg/m 08a 12.70 14.387.957.

25、853.9612.07138000.60 10a 15.87518.11 10.169.405.0815.09218001.00 12a 19.05 22.78 11.9112.575.9518.08311001.50 16a 25.40 29.29 15.8815.757.9424.13556002.60 20a 31.75 35.76 19.0518.909.5430.18867003.80 24a 38.10 45.44 22.2325.2211.1036.201246005.60 28a 44.45 48.87 25.4025.2212.7042.241690007.50 32a 50

26、.80 58.55 28.5331.5514.2948.2622240010.10 40a 63.50 71.55 39.6837.8519.3460.3334700016.10 48a 76.20 87.83 47.6347.3523.3072.3950040022.60 注：使用過(guò)渡鏈節(jié)時(shí)，其極限拉伸載荷按表列數(shù)值的 80計(jì)算。 4.2 大小鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 4.2.14.2.1 小鏈輪的計(jì)算小鏈輪的計(jì)算 9 分度圓直徑d =p/(/)=38.1/(/) =147.21mmdsin 180 1 zsin 18012 齒頂圓直徑 a d =+1.25p-=147.21+1.2538.1-22.

27、23=172.605mm maxa dd 1 d = +(1+1.6/)p-=147.21+(1+1.6/12)38.1-22.23=168mm mina dd 1 z 1 d 齒根圓直徑 f d 為鏈條滾子直徑 22.23mm 1 ddd f 1 d mm98.12423.2221.147 f d 齒頂高 a h =（0.625+0.8/）p-0.5=(0.625+0.8/12)38.1-0.522.23=15.24mm maxa h 1 z 1 d =0.5(p-)=0.5(38.1-22.23)=7.94mm mina h 1 d 4.2.24.2.2 大鏈輪的計(jì)算大鏈輪的計(jì)算 分度圓直

28、徑d =p/(/)=38.1/(/) =171.22mmdsin 180 1 zsin 18014 齒頂圓直徑 a d =+1.25p-=171.22+1.2538.1-22.23=196.615mm maxa dd 1 d = +(1+1.6/)p-=171.22+(1+1.6/14)38.1-22.23=191mm mina dd 1 z 1 d 齒根圓直徑 f d 為鏈條滾子直徑 22.23mm 1 ddd f 1 d mm99.14823.2222.171 f d 齒頂高 a h =（0.625+0.8/）p-0.5=(0.625+0.8/14)38.1-0.522.23=14.87m

29、m maxa h 1 z 1 d =0.5(p-)=0.5(38.1-22.23)=7.94mm mina h 1 d 5 5 主要零部件的選擇主要零部件的選擇 5.1 最小軸徑的估算 5.1.15.1.1 第一軸的最小軸徑估算第一軸的最小軸徑估算 （1）各軸段的直徑 1 轉(zhuǎn)軸受彎扭組合作用，在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前，其長(zhǎng)度、跨距、支反力及其作用點(diǎn) 的位置等都未知，尚無(wú)法確定軸上彎矩的大小和分布情況，因此也無(wú)法按扭矩組合 強(qiáng)度來(lái)確定轉(zhuǎn)軸上各段的直徑，為此因先按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件估算轉(zhuǎn)軸上僅受轉(zhuǎn)矩作用 的軸段的直徑-軸的最小直徑，然后才能通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定各軸段的直徑。 min0 d 由公式 = （5- min

30、0 d 3 6 )2 . 0/1055 . 9 (np 3 /npc 1） 式中-計(jì)算常數(shù)，=，取決于軸的材料和受載情況，見下cc 3 6 2 . 0/1055 . 9 表 表 5-1 軸常用材料的及值 c 3 軸的材料 20,235aq35,275q 45 simnmosimncr38,35,40 / a mp 2515203525453545 c14912613511212610311297 注：在下述情況時(shí)，取較大值，取較小值：軸所受彎矩較小或只受轉(zhuǎn)矩、載 c 荷比較平穩(wěn)、無(wú)軸向載荷或只有較小的軸向載荷、減速器的低速軸、軸只作單向旋 轉(zhuǎn)；反之取較小值，取較大值。 c 由公式 5-1 可知

31、：=44.85mm，圓整后取 min0 d 3 6 )2 . 0/1055 . 9 (np 3 /npc =45mm，再根據(jù)階梯軸各段直徑的變化原則來(lái)確定各段的直徑，具體操作時(shí)應(yīng) min0 d 注意以下幾點(diǎn)： 7 （1）與軸承配合的軸頸，其直徑必須符合滾動(dòng)軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)系列。 （2）軸上螺紋部分必須符合螺紋標(biāo)準(zhǔn)。 （3）軸肩（或軸環(huán)）定位是軸上部件最方便可靠的定位方法。 （4）與軸上傳動(dòng)零件配合的軸頭直徑，應(yīng)盡可能圓整成標(biāo)準(zhǔn)直徑尺寸系列或 以 0、2、5、8 結(jié)尾的尺寸。 （5）非配合的軸身直徑，可不取標(biāo)準(zhǔn)值，但一般應(yīng)取成整數(shù)。 （2）各軸段的長(zhǎng)度 各軸段的長(zhǎng)度決定于軸上零件的寬度和零件固定的

32、可靠性，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下 幾點(diǎn)： a.軸頸的長(zhǎng)度通常與軸承的寬度相同，滾動(dòng)軸承的寬帶度查相關(guān)手冊(cè)。 b.軸頭的長(zhǎng)度取決于與其相配合的傳動(dòng)零件輪轂的寬度，若該零件需軸向固定， 則應(yīng)使軸頭的長(zhǎng)度較零件輪轂寬度小 23mm,以便將零件沿軸向夾緊，保證其固定的 可靠性。 c.軸身長(zhǎng)度的確定應(yīng)考慮到軸上零件之間的相互位置關(guān)系和裝拆工藝要求。 d.軸環(huán)寬度一般取或，并圓整為整數(shù)。db)15 . 0 1 . 0(hb4 . 1 5.1.25.1.2 傳動(dòng)軸的最小軸徑估算傳動(dòng)軸的最小軸徑估算 由公式 = （5- min0 d 3 6 )2 . 0/1055 . 9 (np 3 /npc 2） =54.278m

33、m，圓整后取=55mm。 min0 d min0 d 其各軸段的直徑和長(zhǎng)度同上可設(shè)計(jì)出傳動(dòng)軸。 5.2 軸承的選用 2 通過(guò)上面軸段的設(shè)計(jì)，可知第一軸安裝的為圓錐滾子軸承，其軸段直徑為 ，根據(jù)常用軸承類型及代號(hào)標(biāo)準(zhǔn)（gb/t297-1993）可選取圓錐滾子軸承50d 7010c，其，。50d80d16b 傳動(dòng)軸安裝的軸承為深溝球軸承，其軸段直徑為，根據(jù)常用軸承類型65d 及代號(hào)標(biāo)準(zhǔn)（gb/t297-1993）可選取代號(hào)為 6013 的深溝球軸承，其， 8 65d ，。100d18b 5.3 旋耕機(jī)刀片的選擇 旋耕機(jī)是動(dòng)力驅(qū)動(dòng)式旋轉(zhuǎn)耕耘機(jī)械，旋耕機(jī)的耕作部分為旋耕刀輥，是由多把旋 11 耕刀在刀

34、軸上按螺旋線排列而成的，旋耕刀分類見圖 5-1。 圖 5-1 旋耕刀分類 旋耕機(jī)的刀片可分為和彎形刀兩種，彎刀的刃口較長(zhǎng)，呈弧形，有較好的碎土 和翻土性能，不易纏草，但消耗的功率較大，本課題設(shè)計(jì)的旋耕機(jī)采用的是彎刀。 其大概結(jié)構(gòu)如圖 5-2。 其安裝方法有下列三種： （1）交錯(cuò)安裝 （2）向外安裝 （3）向內(nèi)安裝 本課題設(shè)計(jì)的旋耕機(jī)采用的是交錯(cuò)安裝法。 圖 5-2 彎刀的結(jié)構(gòu)圖 6 結(jié)論 本課題設(shè)計(jì)的是 1g-160 型雙側(cè)傳動(dòng)旋耕機(jī)，通過(guò)前期大量有關(guān)文獻(xiàn)的閱讀， 了解到有關(guān)本課題的基本知識(shí)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了本課題的設(shè)計(jì)。該旋耕機(jī)由于其 馬力較大，一般用于四輪拖拉機(jī)。該旋耕機(jī)與四輪拖拉機(jī)的聯(lián)接方式是后置式三點(diǎn) 懸掛；傳動(dòng)方式為雙側(cè)傳動(dòng)，對(duì)稱布置，重心平穩(wěn)，與中間鏈傳動(dòng)所不同的是中間 鏈傳動(dòng)所采用的是單鏈傳動(dòng)，中間易漏耕，中間必須加有鏟除漏耕的裝置，而本課 題所設(shè)計(jì)的雙側(cè)傳動(dòng)，不僅增大了旋耕機(jī)的耕寬，還減小了漏耕的程度，中間結(jié)構(gòu) 更為簡(jiǎn)便，當(dāng)然此旋耕機(jī)也有缺陷，此旋耕機(jī)的結(jié)構(gòu)比較大，有左右支臂，相較于 其它類型的旋耕機(jī)更為復(fù)雜。 本旋耕機(jī)設(shè)計(jì)合理，能夠一次完成耕耙作業(yè)，效率高性能好，投入生產(chǎn)后能產(chǎn) 生較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，具有一定先進(jìn)性。 參考文獻(xiàn) 1徐錦康