多功能青飼料切割機(jī)論文

1、多功能青飼料切割機(jī)學(xué)號(hào)：S20150227 班級(jí) ：機(jī)械1505班 學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院摘要：多功能青飼料切割機(jī)是由裝在同一傳動(dòng)軸上的破碎、切碎兩種功能的機(jī)構(gòu)構(gòu)成。破碎機(jī)構(gòu)主要由刀齒板、切刀、刮刀及輥筒構(gòu)成。加工塊莖類物料時(shí),經(jīng)刀齒的劃割,切刀的切割,刮刀的進(jìn)一步破碎,完成加工過(guò)程;同時(shí),可利用切碎機(jī)構(gòu)加工藤蔓、桿葉類青飼料;并采用輥壓輪對(duì)藤蔓進(jìn)行自動(dòng)進(jìn)給。拆下破碎部件,換上磨碎齒板,又可作為薯類淀粉初加工機(jī)具。因此,既能滿足青飼料加工要求,又能加工薯類淀粉,適應(yīng)農(nóng)村養(yǎng)殖業(yè)的需要。本文首先介紹了多功能青飼料切割機(jī)目前的發(fā)展?fàn)顩r和趨勢(shì)、種類和工藝參數(shù)。然后分析其機(jī)械性能，并根據(jù)其性能和要求，提出多

2、功能青飼料切割機(jī)的結(jié)構(gòu)及其性能特點(diǎn)的各種可行性方案。最后對(duì)各個(gè)方案進(jìn)行相互比較，選出相對(duì)較優(yōu)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。在多功能青飼料切割機(jī)的設(shè)計(jì)中，本文對(duì)各個(gè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的詳細(xì)計(jì)算，并對(duì)變速箱和V帶進(jìn)行了嚴(yán)格的校核計(jì)算，確定了齒輪、電機(jī)、聯(lián)軸器和皮帶等具體參數(shù)。根據(jù)這些參數(shù)繪制出青飼料切割機(jī)的結(jié)構(gòu)總裝圖，同時(shí)在論文中也對(duì)其他構(gòu)件進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，如進(jìn)料口、筒體等。在這次設(shè)計(jì)中進(jìn)一步培養(yǎng)了工程設(shè)計(jì)的獨(dú)立能力，樹立正確的設(shè)計(jì)思想和掌握常用的機(jī)械零件、機(jī)械傳動(dòng)裝置和簡(jiǎn)單機(jī)械設(shè)計(jì)的方法及步驟，要求綜合考慮使用經(jīng)濟(jì)工藝等方面的要求，全方位的運(yùn)用所學(xué)過(guò)知識(shí)，確定合理的設(shè)計(jì)方案。關(guān)鍵詞: 破碎、切碎、

3、切刀、輥筒、輥壓輪、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。1Abstract : A green fodder cutting machine ,by the same equipment on the drive shaft broken, shredding function of the two bodies constituted. Broken bodies is main made up of plate cutters, machetes, blade and roller. Tuber processing materials, with the cutter tooth is removed, the

4、cutter cutting, scraping further broken completed processing . Meanwhile, it will use the sap processing shredding bodies, leveraged leaf green fodder,and using roller round to get the sap Automatic Feed . Broken parts removed and replaced teeth grinding plate, and could serve as the beginning of po

5、tato starch processing machines , therefore, it can satisfy green fodder processing requirements, while potato starch processing, aquaculture industry suitable to rural needs .Cutting machine in modern and the kinds and technology parameter.Then, analysis of the mechanical properties and in accordan

6、ce with their properties and requested, bring forward the structure and the function of as many as possible kinds of feasibility schemes of fodder cutting machine. Finally, and then, put these schemes compare with each others, chose the best scheme to design. In the design of the fodder cutting mach

7、ine,the thesis carries on the detailed calculation of the kinetics and dynamics to the whole organization, and takes a strict calculation of gear-box and v-belt, confirms the concrete parameter of gear, motors, couplings, the belt and so on. And then, based on these parameters, a structure diagram o

8、f fodder cutting machine is draw, at the same time, other components such as feed inlet, bowl, etc. Further educated in this time design independent ability that engineering design, set up the right design thought controls the in common use machine spare parts ,the machine spread to move the device

9、with the simple machine design of method with step ,the consideration that request synthesize usage the request of economic craft etc . Primarily,made use of all-directionsly learned the knowledge.Make sure the reasonable design project.Keywords：Breakers、Shredding 、Cutter 、Roller 、Rolling wheel、Stru

10、cture design.第1章 緒論1.1自然辯證法在機(jī)械發(fā)展領(lǐng)域的應(yīng)用自然辯證法是馬克思哲學(xué)的重要組成部分，其研究對(duì)象是自然界發(fā)展和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一般規(guī)律、人類認(rèn)識(shí)自然和改造自然的一般方法以及科學(xué)技術(shù)在社會(huì)發(fā)展中的作用。自然辯證法的發(fā)展是與人類對(duì)自然界的生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)和人類科技的進(jìn)步密切相關(guān)的。從技術(shù)層面來(lái)講，機(jī)械工業(yè)特別是近代機(jī)械工業(yè)的發(fā)展對(duì)推動(dòng)自然辯證法的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用，它和科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的進(jìn)步一起促進(jìn)了現(xiàn)代自然辯證法的發(fā)展。而同時(shí)，自然辯證法的發(fā)展進(jìn)步又反作用于機(jī)械工業(yè)，兩者之間是互相聯(lián)系，互相作用，共同進(jìn)步的?，F(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的發(fā)展為自然辯證法的發(fā)展提供了豐富多樣的感性資料。它的研究

11、方法與設(shè)計(jì)理念極大的豐富了辯證法的理論體系。馬克思主義自然辯證法的系統(tǒng)自然觀的提出就是典型實(shí)例?，F(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)發(fā)展了系統(tǒng)自然觀的理念。系統(tǒng)自然觀的經(jīng)典思想是普遍聯(lián)系與相互作用，而機(jī)械工業(yè)的發(fā)展實(shí)實(shí)在在的影響了自然界和人類社會(huì)，它所創(chuàng)造的豐富的物質(zhì)財(cái)富影響了人類社會(huì)的方方面面。自然辯證法的系統(tǒng)論思想展現(xiàn)在機(jī)械領(lǐng)域的個(gè)個(gè)環(huán)節(jié)。機(jī)械工業(yè)的產(chǎn)品分為零件產(chǎn)品和整體功能產(chǎn)品，零件是構(gòu)成整體的基礎(chǔ)，是系統(tǒng)的部分，單個(gè)零件不具有任何的功能；大型的機(jī)械產(chǎn)品是由成百上千的小型零件裝配而成的，是一個(gè)整體，是獨(dú)立的系統(tǒng)，只有這個(gè)整體系統(tǒng)才具有人們所期望的功能。正由于機(jī)械工業(yè)中的機(jī)械具有典型的系統(tǒng)整體性特點(diǎn)，故機(jī)械整體的

12、各個(gè)零件都是經(jīng)過(guò)精密設(shè)計(jì)的，各零件之間的配合也是十分精確的，不可以隨便拆裝，否則就會(huì)打亂機(jī)械零件之間的相互聯(lián)系，從宏觀方面來(lái)講，會(huì)破壞整個(gè)機(jī)械的整體特性，機(jī)械的整體性能也會(huì)大打折扣。從設(shè)計(jì)思路上講，機(jī)械的發(fā)展經(jīng)過(guò)了從研究部分到整體的設(shè)計(jì)模式向從整體到部分的設(shè)計(jì)模式。從自然辯證法上看，機(jī)械發(fā)展的歷史是系統(tǒng)思維方式在設(shè)計(jì)領(lǐng)域普遍應(yīng)用的表現(xiàn)。這種思維方式是一種既謹(jǐn)嚴(yán)精細(xì)而又整體論的理論，它的最大的特征是把研究的對(duì)象定義為一個(gè)整體系統(tǒng)，這時(shí)整體所表現(xiàn)出來(lái)的特性是完全不同于部分的特點(diǎn)，而研究所獲得視角與結(jié)論也是完全不同的。系統(tǒng)思維突破的傳統(tǒng)的科學(xué)思維方式，為機(jī)械工作者提供了一種嶄新的科學(xué)思維。今天，我們

13、研究機(jī)械，首先從所研究的機(jī)械整體出發(fā)，研究機(jī)械的功能和行為，然后再考慮部分，從機(jī)械整體、零件與環(huán)境的相互聯(lián)系、相互制約、相互依存的關(guān)系中考察機(jī)械的整體性能和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。在機(jī)械中，機(jī)械整體的功能絕對(duì)不是各個(gè)零件功能的簡(jiǎn)單疊加，而一種可以滿足人類生產(chǎn)需要的新功能。簡(jiǎn)單的例子就是，再機(jī)械行業(yè)中，人們?yōu)榱斯?jié)約成本而會(huì)使用大量的標(biāo)準(zhǔn)件，如螺母、螺釘、墊圈、軸承等，這些標(biāo)準(zhǔn)件被批量生產(chǎn)，通用與各種機(jī)械設(shè)備中，從而組成了各種各樣功能的新式機(jī)械。從系統(tǒng)論上說(shuō)，機(jī)械工業(yè)的發(fā)展并不是孤立無(wú)聯(lián)系的，它從屬于人類社會(huì)這個(gè)更大的系統(tǒng)，是與人類社會(huì)的發(fā)展密切相關(guān)的。從機(jī)械設(shè)計(jì)的形式和結(jié)構(gòu)來(lái)講，現(xiàn)代的機(jī)械是動(dòng)態(tài)的開放系統(tǒng)，與

14、外界有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，不斷與外界進(jìn)行著物質(zhì)、能量和信息的交換，這一特性是我們機(jī)械工作者在設(shè)計(jì)機(jī)械時(shí)必須著重考慮的因素，因?yàn)檫@一特性直接決定著所設(shè)計(jì)機(jī)械的好壞，以及所要求功能的達(dá)成。從機(jī)械與人類社會(huì)發(fā)展的關(guān)系方面講，現(xiàn)代機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)有兩種：簡(jiǎn)單機(jī)械與復(fù)雜機(jī)械，與科學(xué)的發(fā)展有些類似（走向統(tǒng)一與簡(jiǎn)明和走向變化與復(fù)雜）。從機(jī)械工業(yè)與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系方面講，現(xiàn)代機(jī)械的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)越來(lái)越考慮與生態(tài)的關(guān)系。1.2農(nóng)業(yè)機(jī)械在現(xiàn)代化建設(shè)中的應(yīng)用機(jī)械科學(xué)是一門有著悠久歷史的學(xué)科，是國(guó)家建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的支柱學(xué)科之一。機(jī)械制造業(yè)是制造業(yè)的重要組成部分，是國(guó)家工業(yè)體系的重要基礎(chǔ)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的裝備部。機(jī)械制造技術(shù)水平

15、的提高與進(jìn)步對(duì)整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及科技、國(guó)防實(shí)力的提高有著直接的重要的影響，是衡量一個(gè)國(guó)家科技水平和綜合國(guó)力的重要標(biāo)志之一。在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期里，中國(guó)經(jīng)濟(jì)還得靠制造業(yè)牽引。制造業(yè)增加值在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值中所占的比重一直維持在40%以上；中國(guó)財(cái)政收入的一半來(lái)自于制造業(yè)；制造業(yè)吸引了一半的城市就業(yè)人口，農(nóng)村剩余勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移也有將近一半流入了制造業(yè)；20世紀(jì)90年代以來(lái)， 我國(guó)制造業(yè)出口額一直維持在總出口額的80%以上，創(chuàng)造了接近3/4的外匯收入。1988年9月，鄧小平同志根據(jù)當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)和現(xiàn)狀，提出了“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”的論斷。鄧小平同志的這一論斷，體現(xiàn)了馬克思主義的生產(chǎn)力理論和科學(xué)觀?！?/p>

16、科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”，既是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要特點(diǎn)，也是科學(xué)技術(shù)發(fā)展必然結(jié)果。社會(huì)生產(chǎn)力是人們改造自然的能力。作為人類認(rèn)識(shí)自然、改造自然能力的自然科學(xué)，必然包括在社會(huì)生產(chǎn)力之中?？茖W(xué)技術(shù)一旦滲透和作用于生產(chǎn)過(guò)程中，便成為現(xiàn)實(shí)的、直接的生產(chǎn)力?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)和現(xiàn)狀告訴我們，科學(xué)技術(shù)特別是高技術(shù)，正以越來(lái)越快的速度向生產(chǎn)力諸要素全面滲透，同它們?nèi)诤稀?.3市場(chǎng)前景分析經(jīng)過(guò)市場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，很少有適合小型養(yǎng)殖場(chǎng)、專業(yè)戶和個(gè)體農(nóng)戶要求的小型青飼料切割機(jī)，并且這些青飼料切割機(jī)還具有以下缺點(diǎn)： （1）大多數(shù)青飼料切割機(jī)只能單獨(dú)切割塊狀飼料或莖桿類物料。 （2）切割刀刃為直刃、切割剛度低、對(duì)多纖維莖

17、桿的切割性能差。 （3）用手喂入莖桿類物料安全性差。 （4）塊料切碎時(shí)切碎均勻度差。故我們?cè)O(shè)計(jì)一種能滿足小型養(yǎng)殖場(chǎng)、專業(yè)戶和個(gè)體農(nóng)戶要求。切割性能好，操作安全的小型多功能青飼料切割機(jī)。1.4 多功能青飼料切割機(jī)簡(jiǎn)介該新型機(jī)屬于一種多功能的飼料加工機(jī)具，特別適于對(duì)塊莖，塊根類物料的切碎和破碎加工，也可作為薯類淀粉加工機(jī)具使用。目前的飼料加工機(jī)具，一般采用一片或多片刀片，在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中將飼料切碎；對(duì)于塊莖類飼料的加工，則用磨齒片將飼料磨碎。前者滿足了藤蔓，桿葉狀飼料的加工；后者可對(duì)塊莖塊根類飼料的加工。作為一般青飼料的加工，已是可行的了，但加工后的物料中，漿狀體比較多，粒度細(xì)小，對(duì)塊莖類物料的加工，

18、這種情況尤為突出，不利現(xiàn)在推行的青儲(chǔ)飼料技術(shù)的應(yīng)用。青儲(chǔ)飼料工藝對(duì)原料的要求，往往要使切碎或破碎后的飼料保持較好的粒狀，特別對(duì)含淀粉高的薯類青飼料，要求在加工中盡量減少漿狀體，更有利于發(fā)揮青儲(chǔ)飼料的效益。本設(shè)計(jì)的目的是提供一種可將塊莖，塊根類青飼料，一次加工成塊粒狀的青飼料切碎機(jī)；同時(shí)具有藤蔓，桿葉類青飼料的切碎機(jī)構(gòu)；還可較方便地更換上磨碎齒板，作為薯類淀粉加工的多功能機(jī)具。本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是破碎輥筒上的齒、刀部件配合作用，減少了對(duì)物料的擠壓、碰撞的機(jī)會(huì)，降低了塊莖類飼料加工的漿狀體；同時(shí)在加工藤蔓、桿葉類飼料時(shí)采用輥壓輪進(jìn)給，大大提高了送料時(shí)的人身安全；加之同破碎機(jī)構(gòu)安裝在同一傳動(dòng)軸上的切碎機(jī)構(gòu)

19、，既可完成塊莖、塊根類青飼料的加工，又可同時(shí)加工藤蔓、桿葉類飼料。不但簡(jiǎn)化了設(shè)備，又避免了采用不同的傳動(dòng)軸，共用同一動(dòng)力，操作使用時(shí)的麻煩。破碎輥筒上的刀齒板、切刀、刮刀可拆下，換上磨碎齒板，又具有薯類淀粉的加工能力。因而它有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，能充分滿足農(nóng)村，特別是山區(qū)農(nóng)村推廣。效果圖如圖1-1所示。圖1-1 多功能青飼料切割機(jī)效果圖1電動(dòng)機(jī) 2. 皮帶輪防護(hù)罩 3. 防護(hù)罩 4. 進(jìn)料斗 5.進(jìn)料槽 6.機(jī)架 7. 出料槽 第2章 總體設(shè)計(jì)2.1方案的篩選 通過(guò)分析比較常見的臥式切割機(jī)、立式切割機(jī)、臥式輥筒破碎機(jī)、臥式多功能切割機(jī)四種方案，吸收各自優(yōu)點(diǎn)，得到一個(gè)即能切割藤蔓類青飼料，

20、又能切割塊莖類青飼料的多功能青飼料切割機(jī)。并在設(shè)計(jì)中，增加了藤蔓類物料的自動(dòng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)，以提高工作安全性。2.2實(shí)現(xiàn)原理介紹為使破碎和切碎能同時(shí)進(jìn)行，把破碎輥筒，切碎刀盤裝在同一傳動(dòng)軸上。傳動(dòng)軸安裝在機(jī)架上，動(dòng)力由機(jī)架下部的電動(dòng)機(jī)及其主動(dòng)輪，通過(guò)皮帶傳給安裝在傳動(dòng)軸一端的從動(dòng)輪，驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸運(yùn)轉(zhuǎn)使安裝在中部的破碎輥筒及其切刀盤工作。機(jī)架上靠切碎刀盤一側(cè)，制作了切碎機(jī)構(gòu)喂料臺(tái)、自動(dòng)進(jìn)給輥壓輪及刀盤罩；位于傳動(dòng)軸中部的破碎輥筒上，裝有機(jī)殼和進(jìn)料斗，二者用小螺桿連為一體；主動(dòng)輪與從動(dòng)輪間套有皮帶防護(hù)罩；機(jī)架下部制作了切碎，破碎物料的出料斗。2.3電動(dòng)機(jī)的選擇和整體傳動(dòng)比的分析計(jì)算2.3.1電動(dòng)機(jī)的選擇綜

21、合考慮多功能青飼料切割機(jī)的傳動(dòng)裝置，選取同步轉(zhuǎn)速為1500r/min的電動(dòng)機(jī)。Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)及外形尺寸，由參考文獻(xiàn)6 見表18-1和表18-3。表2-1電動(dòng)機(jī)型號(hào)及主要尺寸型號(hào)額定功率（KW）滿載轉(zhuǎn)速（r/min）同步轉(zhuǎn)速（r/min）電動(dòng)機(jī)中心高度(mm)外伸軸直徑和長(zhǎng)度（mm×mm）Y801-40.55139015008019×402.3.2 整體傳動(dòng)比的分析計(jì)算 在主軸與軸、之間有一對(duì)錐齒輪的減速和一對(duì)直齒輪的減速，考慮到各對(duì)齒輪傳動(dòng)比的適宜范圍，查參考文獻(xiàn)6 表2-2現(xiàn)取錐齒輪的傳動(dòng)比i=2,圓柱齒輪的傳動(dòng)比i=3(考慮到設(shè)計(jì)和計(jì)算時(shí)方便)。第3章

22、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.1 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)3.1.1電動(dòng)機(jī)V帶輪的設(shè)計(jì)已知電動(dòng)機(jī)的額定功率為0.55KW,轉(zhuǎn)速n=1500r/min,選取傳動(dòng)比為i=3.9,采用普通V帶傳動(dòng)（1）確定計(jì)算功率由參考文獻(xiàn)1表8-7查得工作情況系數(shù)故 （2）選取帶型根據(jù)P，n 由參考文獻(xiàn)1圖8-11確定選用Z型（3）確定帶輪基準(zhǔn)直徑由參考文獻(xiàn)1表8-6和表8-8取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑 d=71mm則從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑 d=i d=3.971=276.9mm根據(jù)參考文獻(xiàn)1表8-8 取d=280mm按參考文獻(xiàn)1式(8-13)驗(yàn)算帶的速度 V=m/s=5.57<30m/s帶的速度合適。（4）確定V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距根據(jù) 即

23、245.7< a<702初步確定中心距a=400mm根據(jù)參考文獻(xiàn)1式(8-22)計(jì)算所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 L=2 a+(280+71)+=1378.37mm根據(jù)參考文獻(xiàn)1表8-2選取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=1400mm由參考文獻(xiàn)1式(8-23)計(jì)算實(shí)際中心距 a= a+(+)/2=400+(1400-1378.37)/2=410.815mm（5）驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角a由參考文獻(xiàn)1 式(8-7),得 a=180°- =180°-(280-71)57.5°/410.85 =150.747°>90°主輪上的包角合適（6）計(jì)算V帶的根數(shù)Z由參考文獻(xiàn)

24、1 式(8-26)知 由=1500r/min, =71mm, i=3.9 查由參考文獻(xiàn)1表8-4a和參考文獻(xiàn)1表8-5b,得P=0.31kw, P=0.03kw查參考文獻(xiàn)1表8-5,得K=0.92查參考文獻(xiàn)1表8-2,得K=1.14則 =1.697,取z=2（7）確定帶的初拉力F由參考文獻(xiàn)1 式(8-6)知 F=查參考文獻(xiàn)1表8-3, 得q=0.06kg/m,故 F= =49.688N（8）計(jì)算作用在軸上的壓軸力F由參考文獻(xiàn)1式(8-24), 得 F= =192.311N3.1.2主軸V帶輪的設(shè)計(jì)由以上的計(jì)算可知：電動(dòng)機(jī)的V帶輪選實(shí)心式；主軸V帶輪選腹板式。 圖 3-1 V帶輪的輪槽尺寸由參考

25、文獻(xiàn)7 查表3-10和3-11可得 V帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表3-2 表 3-1帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)3.2錐齒輪的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)用于青飼料切割機(jī)閉式直齒圓錐齒輪傳動(dòng)，軸夾角，傳遞功率，轉(zhuǎn)速齒數(shù)u=2.3,單班制5小時(shí)工作 ，壽命10年（每年按300天計(jì)算），小齒輪作懸臂布置。1.選擇齒輪材料和精度等級(jí)（1） 由參考文獻(xiàn)1,小齒輪用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì),齒面硬度250HBS，大齒輪用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì),齒面硬度220HBS。（2）根據(jù)工作情況,選用8級(jí)精度。（3）試選小齒輪齒數(shù) 取 2.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由齒面接觸疲勞設(shè)計(jì)公式 （1）試選載荷系數(shù)（2）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 （3）由表選取齒寬系數(shù)（4）查表得材料的彈性影

26、響系數(shù)（5）確定區(qū)域載荷系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)直齒齒輪傳動(dòng)（6）根據(jù)循環(huán)次數(shù)公式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) （7）查參考文獻(xiàn)1 圖10-19曲線得接觸疲勞壽命系數(shù)，（8）查參考文獻(xiàn)1 圖10-21（d）得接觸疲勞極限應(yīng)力，（9）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1%，安全系數(shù) （10）由接觸強(qiáng)度計(jì)算小齒輪的分度圓直徑 (11) 計(jì)算齒輪的圓周速度 (12)計(jì)算載荷系數(shù) 由參考文獻(xiàn)1 查圖10-8查得取依據(jù)大齒輪兩端支承，小齒輪做懸臂布置，查參考文獻(xiàn)1 表10-9得軸承系數(shù)由公式得 （13）接觸強(qiáng)度載荷系數(shù) （14）按實(shí)際載荷系數(shù)校核分度圓直徑 取標(biāo)準(zhǔn)值m=3mm（15）計(jì)算齒輪的相關(guān)參數(shù) （16）圓整并確定齒寬 圓

27、整取 ，3.校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度（1）確定彎曲強(qiáng)度載荷系數(shù) （2） 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 可得 ， （3） 查參考文獻(xiàn)1 查表10-5得 （4）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 由參考文獻(xiàn)1 圖10-18得彎曲疲勞壽命系數(shù) ， 取安全系數(shù) 由參考文獻(xiàn)1 圖10-20c得 ， 按脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力確定許用彎曲應(yīng)力 （5）校核彎曲強(qiáng)度根據(jù)彎曲強(qiáng)度條件公式 ，進(jìn)行校核 滿足彎曲強(qiáng)度，所以所選參數(shù)合適。3.3圓柱齒輪的設(shè)計(jì)選取傳動(dòng)比i=3,工作壽命10年,每天工作5小時(shí),每年工作300天,小齒輪轉(zhuǎn)速=384.6/2=192.3r/min,選取錐齒輪傳動(dòng)效率=0.95,則功率=0.52250.95=0.496kW其計(jì)算過(guò)程與錐

28、齒輪的原理相同由參考文獻(xiàn)5 查表10-4及以上計(jì)算數(shù)據(jù) 整理如下表3-3表 3-3圓柱齒輪傳動(dòng)參數(shù)參數(shù)代號(hào)參數(shù)值小齒輪大齒輪模數(shù)m1.51.5壓力角20°20°傳動(dòng)比i33齒數(shù)z36108分度圓直徑d54162齒頂高1.51.5齒根高1.8751.875齒頂圓直徑57165齒根圓直徑50.25158.25齒距p4.714.71齒厚s2.3552.355齒槽寬e2.3552.355頂隙c0.3750.375標(biāo)準(zhǔn)中心距a108第4章 軸與校核4.1軸的設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)須在經(jīng)過(guò)初步強(qiáng)度計(jì)算，已知軸的最小直徑以及軸上零件尺寸（主要是轂孔直徑及寬度）后才進(jìn)行。4.1.1主軸的設(shè)計(jì)通過(guò)

29、計(jì)算相關(guān)數(shù)據(jù)，其主要參數(shù)如表4-1。 表 4-1軸承座主要參數(shù)dgA3540803368通過(guò)計(jì)算相關(guān)數(shù)據(jù)，軸的具體尺寸如圖4-1所示圖4-1 傳動(dòng)軸4.1.2傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)通過(guò)計(jì)算相關(guān)數(shù)據(jù)，可以得出軸的具體尺寸如圖4-2所示圖4-2 傳動(dòng)軸4.1.3傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)由于進(jìn)給軸的轉(zhuǎn)速與負(fù)載都比較小,所以不做具體計(jì)算,由整體設(shè)計(jì)決定其尺寸,具體尺寸如圖4-3、圖4-4所示。圖4-3 傳動(dòng)軸圖4-4 傳動(dòng)軸4.2校核4.2.1主軸的校核 1.扭矩的計(jì)算扭矩圖如圖4-6所示圖 4-6 扭矩圖2.彎矩的計(jì)算 彎矩總圖如圖4-7所示圖 4-7 彎矩總圖3.校核軸的強(qiáng)度通過(guò)彎扭圖可以明顯看出在輥筒處的彎扭強(qiáng)度最大

30、 M=67492.6N·mm T=13657N·mm因?yàn)橛膳ぞ禺a(chǎn)生的彎曲應(yīng)力是對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力，而由扭矩所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力則常不是對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力。為了考慮兩者循環(huán)特性不同的影響，引入折合系數(shù)，則計(jì)算應(yīng)力為 參考文獻(xiàn)1式15-4 ， 式中的彎曲應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力。當(dāng)扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為靜應(yīng)力時(shí)，?。划?dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力時(shí)，取；此處取由參考文獻(xiàn)1式（15-5）有 10.62MPa獻(xiàn)1表15-1查得45調(diào)質(zhì)=60Mpa; 由以上計(jì)算可知軸的設(shè)計(jì)是安全的。4.2.2調(diào)心球軸承的壽命計(jì)算圖 4-8 調(diào)心球軸承受力分析通過(guò)計(jì)算其壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于切割機(jī)的使用壽命 ,所以選用的軸承是合理安全的。第5

31、章 進(jìn)給機(jī)構(gòu)與機(jī)架的設(shè)計(jì)5.1進(jìn)給機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中采用輥壓輪對(duì)藤蔓類物料進(jìn)行進(jìn)給，輥壓輪的外緣直徑為，轉(zhuǎn)速由前面的總體設(shè)計(jì)計(jì)算可知 V128.2mm/s在本設(shè)計(jì)中，采用雙槽重疊設(shè)計(jì)，外面鋼槽由3mm厚的鋼板焊成，在槽的兩側(cè)用厚鋼板加厚，然后鏜孔，軸、穿過(guò)孔而被支撐，軸、與輥壓輪用平鍵連接。在鋼槽內(nèi)再插一個(gè)薄壁進(jìn)料槽，槽的底面與水平面成10°傾斜。5.2機(jī)架的設(shè)計(jì)5.2.1機(jī)架的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 1、工況要求：即任何機(jī)架的設(shè)計(jì)首先必須保證機(jī)器的特定工作要求。例如，保證機(jī)架上安裝的零部件能順利運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)架的外形或內(nèi)部結(jié)構(gòu)不致有阻礙運(yùn)動(dòng)件通過(guò)的突起；設(shè)置執(zhí)行某一工況所必需的平臺(tái)；保證上下料的要求、

32、人工操作的方便及安全等。 2、剛度要求：在必須保證特定的外形條件下，對(duì)機(jī)架的主要要求是剛度。如果基礎(chǔ)部件的剛性不足，則在工作的重力、夾緊力、摩擦力、慣性力和工作載荷等的作用下，就會(huì)產(chǎn)生變形，振動(dòng)或爬行，而影響產(chǎn)品定位精度、加工精度及其它性能。 3、強(qiáng)度要求：對(duì)于一般設(shè)備的機(jī)架，剛度達(dá)到要求，同時(shí)也能滿足強(qiáng)度的要求。4、穩(wěn)定性要求：對(duì)于細(xì)長(zhǎng)的或薄壁的受壓結(jié)構(gòu)及受彎-壓結(jié)構(gòu)存在失穩(wěn)問題，某些板殼結(jié)構(gòu)也存在失穩(wěn)問題或局部失穩(wěn)問題。失穩(wěn)對(duì)結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生很大的破壞，設(shè)計(jì)時(shí)必須校核。5、美觀：目前對(duì)機(jī)器的要求不僅要能完成特定的工作，還要使外形美觀。6、 其它：如散熱的要求，防腐蝕及特定環(huán)境的要求。5.2.2機(jī)

33、架設(shè)計(jì)的一般要求在滿足機(jī)架設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的前提下，必須根據(jù)機(jī)架的不同用途和所處環(huán)境，考慮下列各項(xiàng)要求，并有所偏重。1、機(jī)架的重量輕，材料選擇合適，成本低。2、結(jié)構(gòu)合理，便于制造。3、結(jié)構(gòu)應(yīng)使機(jī)架上的零部件安裝、調(diào)整、修理和更換都方便。4、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，工藝性好，還應(yīng)使機(jī)架本身的內(nèi)應(yīng)力小，由溫度變化引起的變形應(yīng)力小。5、抗振性能好。6、耐腐蝕，使機(jī)架結(jié)構(gòu)在服務(wù)期限內(nèi)盡量少修理。7、有導(dǎo)軌的機(jī)架要求機(jī)架導(dǎo)軌面受力合理，耐磨性良好。5.2.3機(jī)架的設(shè)計(jì)步驟1、初步確定機(jī)架的形狀和尺寸。根據(jù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和一般要求，初步確定機(jī)架結(jié)構(gòu)的形狀和尺寸，以保證其內(nèi)外部零件能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。2、根據(jù)機(jī)架的制造數(shù)量、結(jié)構(gòu)形狀及尺寸

34、大小，初定制造工藝。例如非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備單件的機(jī)架、機(jī)座、可采用焊接代替鑄造。3、分析載荷情況。載荷包括機(jī)架上的設(shè)備重量、機(jī)架本身重量、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)載荷等。4、確定結(jié)構(gòu)的形式。例如采用桁架結(jié)構(gòu)還是板結(jié)構(gòu)等，再參考有關(guān)資料，確定結(jié)構(gòu)的主要參數(shù)(即高、寬、板厚與材料等)。5、畫出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。6、參照類似設(shè)備的有關(guān)規(guī)范、規(guī)程，確定本機(jī)架結(jié)構(gòu)所允許的撓度和應(yīng)力。7、進(jìn)行計(jì)算，確定尺寸。8、有必要時(shí)，進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算并校核或做模型試驗(yàn)，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改，確定最終尺寸。 在多功能青飼料切割機(jī)的機(jī)架設(shè)計(jì)中，主體采用40×40×3的等邊對(duì)角鋼，均通過(guò)用手工電弧焊將其連接。在機(jī)架上表面放置一塊10mm厚的

35、鐵板以便固定各零件，在機(jī)架的4個(gè)角上各加焊一塊40×40×10的厚鐵板，以便獲得足夠的強(qiáng)度來(lái)安裝運(yùn)動(dòng)輪。根據(jù)各零件的設(shè)計(jì)尺寸，總觀全局對(duì)機(jī)架進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后機(jī)架整體尺寸為628×540×43719結(jié)束語(yǔ)科學(xué)是人們關(guān)于自然、社會(huì)和思維的知識(shí)體系，技術(shù)則是自然科學(xué)知識(shí)在生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用?？茖W(xué)技術(shù)雖不是生產(chǎn)力的獨(dú)立要素，但當(dāng)它滲透到生產(chǎn)力的三個(gè)基本要素之中，就會(huì)引起生產(chǎn)工具、勞動(dòng)對(duì)象、勞動(dòng)者發(fā)生重大變化，并轉(zhuǎn)化為直接生產(chǎn)力，從而推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)迅速發(fā)展。在現(xiàn)代社會(huì)中，科學(xué)技術(shù)不僅是一般的生產(chǎn)力，而且是第一生產(chǎn)力。因?yàn)椋海ㄒ唬┛茖W(xué)技術(shù)已經(jīng)成為生產(chǎn)力發(fā)展中最重要的因素。在古代，生產(chǎn)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，主要依靠人們體力勞動(dòng)；在近代