玉米聯(lián)合收割機左傳動箱設(shè)計（優(yōu)秀含CAD圖紙+設(shè)計說明書）

玉米聯(lián)合收割機左傳動箱設(shè)計（優(yōu)秀含CAD圖紙+設(shè)計說明書）,玉米,聯(lián)合收割機,傳動,設(shè)計,優(yōu)秀,優(yōu)良,cad,圖紙,說明書,仿單 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書題 目玉米聯(lián)合收割機左傳動箱設(shè)計教師姓名職 稱學(xué) 院學(xué)生姓名學(xué) 號班 級成果形式A論文 B設(shè)計說明書 C實物 D軟件 E作品 任務(wù)下達時間2012年12月04日1畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求：任務(wù)的內(nèi)容：本課題來源于當今企業(yè)批量生產(chǎn)的農(nóng)用機械玉米聯(lián)合收割機，選取其左傳動箱為設(shè)計主要內(nèi)容。進入企業(yè)對現(xiàn)有產(chǎn)品進行調(diào)研，分析產(chǎn)品工作參數(shù)與收割中存在的問題；完成傳動箱的整體結(jié)構(gòu)方案和傳動方案的分析、傳動零件的設(shè)計、箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計、傳動箱精度設(shè)計；滿足傳動箱運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，傳動效率高，結(jié)構(gòu)緊湊的要求。任務(wù)的要求： （1）應(yīng)有高度的自覺性和主動性，主動爭取教師的指導(dǎo)，嚴格按教師的布置、進度要求完成畢業(yè)設(shè)計，要努力學(xué)習(xí)，刻苦鉆研，獨立思考，高質(zhì)量地完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。設(shè)計說明書的字數(shù)在1-1.5萬； （2）目錄、摘要、引言、設(shè)計說明、結(jié)論、致謝、闡述、撰寫格式符合天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計撰寫細則； （3）設(shè)計說明書應(yīng)具有重要部分的設(shè)計說明；結(jié)構(gòu)設(shè)計要合理；結(jié)構(gòu)關(guān)系表達清晰繪圖規(guī)范；設(shè)計中所用的資料、數(shù)據(jù)要求真實、充分；相關(guān)內(nèi)容要充實、具體，應(yīng)有規(guī)范的插圖對應(yīng)說明；能用合理的觀點和方法提出問題，分析和解決問題，設(shè)計圖紙要清晰；標注合理齊全。設(shè)計說明書如：數(shù)據(jù)圖表等圖面要清晰整潔，論述要結(jié)構(gòu)嚴謹、層次清楚、文筆流暢、書寫工整規(guī)范； （4）工程繪圖量折合成圖幅為0號圖紙2張以上；圖幅應(yīng)與表達內(nèi)容的結(jié)構(gòu)及尺寸相符； （5）譯文翻譯應(yīng)與課本有關(guān)的外文資料，譯文字數(shù)3000以上； （6）文獻查閱：15篇以上； （7）畢業(yè)設(shè)計應(yīng)在教師指導(dǎo)下獨立完成，不得由他人代筆，不得抄襲他人作品。2畢業(yè)設(shè)計（論文）工作進度計劃：周 次工作內(nèi)容早進入階段第 1 - 2 周第 3 - 6 周第 7 - 9 周第 10-11 周第 12 周第 13-14 周根據(jù)設(shè)計要求，收集并研讀相關(guān)資料，確定設(shè)計方案，完成開題報告收集現(xiàn)有產(chǎn)品的數(shù)據(jù)，了解其輸入輸出端運動參數(shù)及位置要求。分析產(chǎn)品在工作中可能存在的問題。外文資料的翻譯。傳動齒輪、軸、箱體及相關(guān)附件的設(shè)計、選用和校核。零件圖和裝配圖的設(shè)計、整理。說明書的撰寫及說明書格式的整理。對設(shè)計說明書的格式、裝配圖及零件圖進行修改。答辯教研室（學(xué)科組）主任簽字： 畢 業(yè) 設(shè) 計 開 題 報 告 玉米聯(lián)合收割機左傳動箱設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計開題報告課題題目玉米聯(lián)合收割機左傳動箱設(shè)計課題性質(zhì)A B C D E 課題來源A B C D 成果形式A B C D E 同組同學(xué)開題報告內(nèi)容（見附頁）指導(dǎo)教師意見指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日專家組及學(xué)院意見專家組成員簽字： 教學(xué)院長（簽章）： 年 月 日 畢 業(yè) 設(shè) 計 開 題 報 告課題題目玉 米 聯(lián) 合 收 割 機 左 傳 動 箱 設(shè) 計1 課題來源：本課題來源于當今企業(yè)批量生產(chǎn)的農(nóng)用機械玉米聯(lián)合收割機，選取其左傳動箱為設(shè)計主要內(nèi)容。本課題類型屬應(yīng)用開發(fā)型。2 研究的目的：通過此課題的設(shè)計，培養(yǎng)我們調(diào)查研究、檢索中外文資料的能力；通過本次畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)我們綜合運用所學(xué)的理論知識與實踐技能，樹立正確的設(shè)計思想，掌握機械設(shè)計一般方法和規(guī)律。如：在傳動分析、運動設(shè)計時，運用到機械原理，機械設(shè)計等課程的知識；在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，運用到理論力學(xué)、材料力學(xué)、機械原理、機械設(shè)計等課程的內(nèi)容；在精度設(shè)計時，用到機械設(shè)計、互換性與測量技術(shù)等課程的知識；在設(shè)計中用到Auto CAD二維制圖、UG建模、UG分析、CATIA分析等計算機輔助設(shè)計手段。3 主要研究內(nèi)容具體包括分析產(chǎn)品實地實驗數(shù)據(jù)與收割中存在的問題；完成傳動箱的整體結(jié)構(gòu)方案和傳動方案設(shè)計、傳動零件的設(shè)計、箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計、傳動箱精度設(shè)計；滿足傳動箱運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，傳動效率高，結(jié)構(gòu)緊湊的要求。（1）分析產(chǎn)品實地實驗數(shù)據(jù)與收割中存在的問題，并做優(yōu)化、填寫附表。（2）傳動箱的整體結(jié)構(gòu)方案和傳動方案設(shè)計、以及相關(guān)運動設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、精度設(shè)計；1整體結(jié)構(gòu)方案：輸入軸輸入動力，經(jīng)齒輪傳動，由四個輸出軸輸出動力。以此思路為指導(dǎo)，設(shè)計滿足工作要求、裝配要求、運動要求和結(jié)構(gòu)要求的整體結(jié)構(gòu)方案。2 結(jié)構(gòu)設(shè)計：確定輸入軸及四個輸出軸的位置關(guān)系，以及軸上傳遞動力的齒輪之間的位置關(guān)系。通過以上兩個關(guān)系設(shè)計輸入軸、四個輸出軸、各傳動齒輪、輸出鏈輪以及箱體的尺寸結(jié)構(gòu)，并選用所需的標準件。按照以上思路，重點在傳動零件的設(shè)計校核。3傳動方案設(shè)計及相關(guān)運動設(shè)計：設(shè)計由輸入軸到輸出軸的傳動方案，并設(shè)計各軸、各齒輪之間的運動方案。4 精度設(shè)計a. 為保證傳動的平穩(wěn)性，減小振動帶來的影響，需要保證輸入軸的圓柱度、跳動公差、它與動力輸出軸的垂直度。這就要求其自身的精度，以及箱體軸座孔的精度。b. 為保證傳動的平穩(wěn)性，減小振動噪聲，并增加與軸承的配合性能，需要保證幾個輸出軸座孔的同軸度、圓柱度，及跳動精度。c. 為保證軸承的工作性能以及齒輪副的傳動質(zhì)量，需要保證箱體底座及箱蓋上各孔的圓柱度、它們與箱體側(cè)面的垂直度、相互之間的垂直度、軸線相平行的孔的平行度、對應(yīng)孔的同軸度。d. 對于可通端蓋和端蓋，為了保證其密封性，需要保證其有一定的端面圓跳動，并控制其螺紋孔的位置度公差。e. 為保證箱蓋上的輸出軸齒輪的配合精度，需要控制箱蓋上的螺紋孔的位置精度。（3） 滿足傳動箱運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，傳動效率高，結(jié)構(gòu)緊湊的要求由于要達到傳動箱運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，傳動效率高，結(jié)構(gòu)緊湊的要求，所要涉及的因素很多，影響形式及關(guān)系也十分復(fù)雜，主要依照上文提到的準確的精度設(shè)計、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計、合理的運動參數(shù)設(shè)計等主要因素來保證。4 設(shè)計方法的選用傳統(tǒng)設(shè)計方法的優(yōu)點是比較簡單，設(shè)計費用低廉，但產(chǎn)品的費用較高。作為傳統(tǒng)設(shè)計的延伸和發(fā)展，現(xiàn)代設(shè)計方法更注重設(shè)計方案的選擇，考慮對多種方案的評價，全面考慮現(xiàn)實設(shè)計要求的可能性，并把設(shè)計作為一個系統(tǒng)工程來加以考慮，使機械產(chǎn)品的設(shè)計工作發(fā)生了質(zhì)的飛躍?，F(xiàn)代設(shè)計方法種類很多，各種方法即相對獨立又相互聯(lián)系。經(jīng)過查閱各種文獻，分析各種現(xiàn)代設(shè)計方法的特點及現(xiàn)實可行性后，選出兩組方案。方案一：采用傳統(tǒng)的方法進行箱體設(shè)計。在傳統(tǒng)的二維設(shè)計完成的前提下利用計算機軟件技術(shù)，用AutoCAD軟件進行二維圖形的繪制。在二維圖紙繪制完成之后，在利用UG軟件根據(jù)已有的二維圖紙進行三維實體模型的建立。在三維實體模型全部建立完成后再根據(jù)要求進行校核檢測是否合理。方案二：采用二維圖形設(shè)計與三維實體模型建立并行的設(shè)計方法。在已有二維圖紙的基礎(chǔ)上，先用AutoCAD軟件進行二維圖形的設(shè)計，在箱體尺寸基本確定的時候，根據(jù)已有二維圖紙進行三維實體模型的建立，并進行校核檢測是否合理，如不合理就對二維圖紙進行修改，同時也對三維圖紙進行修改，直到檢測合理。方案比較：通過對兩種方案的評述，方案二比方案一明顯優(yōu)越的多，在設(shè)計中隨錯改錯，大大節(jié)約了時間，縮短了開發(fā)周期，從而節(jié)約人力、物力資源。所以，最終選定方案二進行設(shè)計。同時，為使所設(shè)計的產(chǎn)品具有更好的可靠性，嘗試用優(yōu)化設(shè)計的方法進行參數(shù)的優(yōu)化。5 課題的準備情況在本次設(shè)計過程中，需要綜合運用相關(guān)的理論知識、實踐經(jīng)驗及計算機輔助分析、設(shè)計。在三年多的大學(xué)學(xué)習(xí)生活中，對理論力學(xué)、材料力學(xué)、機械原理、機械設(shè)計、互換性與測量技術(shù)等理論知識已經(jīng)有所掌握，并可運用到實際的設(shè)計中。在機械創(chuàng)新設(shè)計實踐中、機械設(shè)計課程設(shè)計、機械制造工程課程設(shè)計、液壓與氣壓傳動課程設(shè)計等課程設(shè)計中，了解了基本的設(shè)計方法、設(shè)計思路、設(shè)計理念及相關(guān)標準、規(guī)范的查閱方法。具有進一步進行畢業(yè)設(shè)計的實踐經(jīng)驗。在金工實習(xí)、機械制圖實踐、數(shù)控機床實訓(xùn)等實際操作中，對實際產(chǎn)品的運動方案、整體結(jié)構(gòu)、精度要求等方面有了一定的感性認識，為在畢業(yè)設(shè)計中理性知識的運用奠定了良好的基礎(chǔ)。使所設(shè)計的產(chǎn)品更加的貼近生產(chǎn)實際?；揪邆銩uto CAD二維制圖，UG、CATIA三維建模的能力。但是對于用優(yōu)化設(shè)計的方法進行設(shè)計、分析的能力還有所欠缺，需要進一步的學(xué)習(xí)和加強。6 參考文獻1劉思寧.大學(xué)生畢業(yè)設(shè)計全程指導(dǎo).機械類M.成都：西南交通大學(xué)出版社，2001.2蔡學(xué)熙.現(xiàn)代機械設(shè)計方法實用手冊M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.3孫波.機械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計寶典M.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2008.4俞立鈞，徐解民.機械精度設(shè)計基礎(chǔ)及應(yīng)用M.上海：上海大學(xué)出版社，2006.5馮之敬.機械制造工程原理M.北京：清華大學(xué)出版社，2008.6吳宗澤主編.機械設(shè)計禁忌M.機械工業(yè)出版社.1997.7濮良貴, 紀名剛. 機械設(shè)計. 8版M. 北京:高等教育出版社,20068鞏云鵬，添萬祿等. 機械設(shè)計課程設(shè)計M. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，20089楊成云，林騰蛟等.中心傳動齒輪箱體有限元分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計J.重型機械，2001，No.2:424510申永勝. 機械原理. 2版M. 北京: 清華大學(xué)出版社,200511李連進,張維屏.降低齒輪箱噪聲的一種途徑J.東北工學(xué)院學(xué)報,1989,10(4):43944412張喜清,項昌樂,劉輝.多工況下變速箱箱體結(jié)構(gòu)的拓撲優(yōu)化設(shè)計J.中國機械工程,2011,22(15)：1779178213劉少年.程婷，機械制圖M.北京：機械工業(yè)出版社，200814曾攀.有限元分析與應(yīng)用M,北京：清華大學(xué)出版社，200415王伯平.互換性與測量技術(shù)M.北京:機械工業(yè)出版社,2005.7 進度安排周 次工作內(nèi)容早進入階段第 1 - 2 周第 3 - 6 周第 7 - 9 周第 10-11 周第 12 周第 13-14 周根據(jù)設(shè)計要求，收集并研讀相關(guān)資料，確定設(shè)計方案，完成開題報告收集現(xiàn)有產(chǎn)品的數(shù)據(jù)，了解其輸入輸出端運動參數(shù)及位置要求。分析產(chǎn)品在工作中可能存在的問題。外文資料的翻譯。傳動齒輪、軸、箱體及相關(guān)附件的設(shè)計、選用和校核。零件圖和裝配圖的設(shè)計、整理。說明書的撰寫及說明書格式的整理。對設(shè)計說明書的格式、裝配圖及零件圖進行修改。答辯8 預(yù)期效果經(jīng)過老師的指導(dǎo)，自己的刻苦努力及同學(xué)的配合，能夠按照要求完成畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)，并且爭取有所創(chuàng)新。希望自己設(shè)計的成果在工廠生產(chǎn)實踐中起到借鑒、指導(dǎo)的作用。最終完成設(shè)計說明書（一份），0號圖紙2張（一張裝配圖、一張箱體的零件圖，含箱蓋和箱座），外文資料譯文（一篇）。- 4 -畢 業(yè) 設(shè) 計專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 二一三年六月玉米聯(lián)合收割機左傳動箱設(shè)計THE DESIGN ABOUT LEFT WHEEL BOX OF CORN COMBINE HARVESTER 摘 要玉米作為我國的第二大農(nóng)作物，與之相對應(yīng)的我國玉米收獲機械發(fā)展十分遲滯。論文的出發(fā)點正鑒于此，以現(xiàn)有的玉米收獲機產(chǎn)品為出發(fā)點，選取玉米收獲機主要部件左傳動箱，進行改進設(shè)計，使改進后的機型能夠讓農(nóng)機更適應(yīng)中國的玉米種植農(nóng)藝。文章在現(xiàn)有玉米聯(lián)合收割機摘穗機構(gòu)的基礎(chǔ)上，對左傳動箱進行了分析。分析了摘穗機構(gòu)左傳動箱在實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的使用情況及工作中存在的問題，并對左傳動箱進行改進設(shè)計。參照現(xiàn)有玉米收獲機產(chǎn)品的摘穗機構(gòu)，確定傳動箱的工作條件、安裝要求、傳動要求，依據(jù)相關(guān)的參數(shù)對玉米摘穗機構(gòu)左傳動箱進行設(shè)計計算和校核。包括：通過強度分析確定錐齒輪的具體參數(shù)；按照最小軸頸及安裝要求確定各軸的尺寸并進行強度校核；依據(jù)經(jīng)驗公式以及經(jīng)驗值確定箱體尺寸和箱體附件的尺寸。從理論上驗證了左傳動箱各結(jié)構(gòu)滿足強度要求。關(guān)鍵詞：摘穗機構(gòu)；傳動箱；設(shè)計ABSTRACTAs Chinas second-largest corn crop, and the corresponding development of Chinas corn harvest machinery is hysteresis.In this paper, the starting point is to the existing maize harvest machine,to select the mostly component of corn harvest machineleaf wheel box,design improvement,improved model can make farm machinery adapting to Chinas corn agronomic.First is the overall pick ear of corn.it analysis the leaf wheel box and the employing and the problem at the production of agriculture.By existing pick ear of corn of the corn harvester, I make sure the gearboxs working conditions 、installation requirements、transmission requirements. By correlative appealing, the structure design of the key parts of the leaf wheel box.Include: by strength analysis make sure the specific parameters of bevel gear transmission; the design and strength analysis of the spindle is made sure by the minimum shaft journal and the require of setting; ensuring the size of the box and correlative part depend on traditional formula and data. Guarantee the need of the mechanisms strength at the theory.Key Words：Snapping mechanism;wheel box;design目 錄1 引 言11.1 課題研究背景11.2 課題的研究目的11.3 課題來源及主要研究內(nèi)容11.3.1 課題來源11.3.2 主要研究內(nèi)容12 傳動方案分析及需要的輸入功率22.1 傳動方案分析22.2 需要的輸入功率22.2.1 各輸出功率已知22.2.2 需要的輸入功率23 各條傳動線路傳動比的計算33.1 傳動鏈1及傳動鏈2傳動比33.2 傳動鏈3及傳動鏈4傳動比34 傳動裝置的運動和動力參數(shù)的計算44.1 各軸的轉(zhuǎn)速及輸入功率44.2 各軸轉(zhuǎn)矩45 傳動零件的設(shè)計計算55.1 傳遞動力到鏈輪軸的直齒圓錐齒輪的設(shè)計計算55.1.1 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)55.1.2 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計65.1.3 計算幾何尺寸85.1.4 校核齒根彎曲疲勞強度95.2 傳遞動力到輸出軸的直齒圓錐齒輪的設(shè)計計算115.2.1 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)115.2.2 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計125.2.3 計算幾何尺寸145.2.4 校核齒根彎曲疲勞強度155.3 輸入、輸出鏈輪的尺寸結(jié)構(gòu)計算165.4 圓錐齒輪的幾何結(jié)構(gòu)尺寸計算176 軸的設(shè)計計算196.1輸入軸（0軸)的設(shè)計196.1.1 求輸入軸上的各功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩196.1.2 求作用在齒輪及鏈輪上的力196.1.3 初步確定軸的最小直徑216.1.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計216.1.5 求軸上的載荷236.1.6 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度256.2輸出鏈輪軸（軸)的設(shè)計（以軸為例）266.2.1 求輸出鏈輪軸上的各功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩266.2.2 求作用在齒輪及鏈輪上的力266.2.3 初步確定軸的最小直徑276.2.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計286.2.5 求軸上的載荷296.2.6 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度306.3輸出軸（軸)的設(shè)計（以軸為例）326.3.1 求輸出軸上的各功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩326.3.2 求作用在齒輪及鏈輪上的力326.3.3 初步確定軸的最小直徑336.3.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計346.3.5 求軸上的載荷356.3.6 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度377 軸承、聯(lián)接件、潤滑及密封件的選擇和驗算387.1 軸承的校核387.1.1 輸入軸滾動軸承計算387.1.2輸出鏈輪軸滾動軸承計算407.1.3輸出軸滾動軸承計算427.2 鍵聯(lián)接的選擇及校核計算447.2.1輸入軸上鍵的計算447.2.2輸出鏈輪軸上鍵的計算457.2.3輸出軸上鍵的計算457.3 潤滑與密封467.3.1齒輪的潤滑467.3.2軸承的潤滑與密封467.3.3潤滑油牌號及油量計算467.3.4傳動箱的密封468 減速器箱體及其附件478.1 箱體結(jié)構(gòu)形式及材料478.2箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸表478.3 主要附件作用及形式47結(jié) 論49參考文獻50附錄1 參考資料51附錄2 英文文獻52附錄3 中文翻譯60致 謝66III畢業(yè)設(shè)計1 引 言1.1 課題研究背景該課題中的TN-4YD-4 型玉米聯(lián)合收獲機為背負式玉米聯(lián)合收割機。背負式玉米收獲機結(jié)構(gòu)緊湊，行走和轉(zhuǎn)彎都比較靈活。同時也提高了拖拉機的利用率降低了收獲機的成本，有利于在我國推廣。該型玉米收獲機的摘穗裝置采用縱臥式摘穗輥裝置，其結(jié)構(gòu)簡單、田間作業(yè)時的可靠性較高，變相的提高了收獲的效率。玉米收獲機在收獲時適應(yīng)性的重要部分便是玉米的種植行距問題。我國玉米種植方式、習(xí)慣的地域差異比較明顯，很難實現(xiàn)收獲機地域間的流動作業(yè)，這便成為玉米收獲機推廣的一個阻礙。行距相對于收獲機來說過寬或過窄，都將對玉米收獲機械摘穗機構(gòu)的合理配置產(chǎn)生嚴重影響，進而會影響到機具之后的摘穗效果。摘穗輥的間距即傳動箱輸出軸之間的距離，會對摘穗效果造成影響。因此需要把摘穗輥的間隙維持在一個合適的范圍內(nèi)或某一合適的值才能使摘穗效果達到最佳。所以，傳動箱的結(jié)構(gòu)及其零部件的相對位置，將會影響摘穗機構(gòu)的摘穗效果。而且，摘穗輥上的動載較大對傳動箱傳動零件的強度有較高要求。1.2 課題的研究目的中國的玉米收獲一直處于一個落后的階段，在我國急需解決玉米機械收獲的問題，用機械化收獲代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工收獲勢在必行。本課題通過對現(xiàn)有的問題進行分析，取摘穗機構(gòu)的左傳動箱進行設(shè)計。希望能夠為玉米收獲機的研發(fā)貢獻綿薄之力。1.3 課題來源及主要研究內(nèi)容1.3.1 課題來源本課題來源于天津拖拉機制造有限公司生產(chǎn)的鐵牛4YD-4背負式玉米聯(lián)合收獲機。選取其摘穗機構(gòu)的主要部件左傳動箱為設(shè)計主要內(nèi)容。1.3.2 主要研究內(nèi)容1.通過對現(xiàn)有產(chǎn)品的調(diào)研，獲得收割機在工作中的相關(guān)參數(shù)及常見問題。對摘穗機構(gòu)左傳動箱進行設(shè)計計算和校核。2.完成傳動箱總體的結(jié)構(gòu)設(shè)計和零部件的參數(shù)校核，繪制左傳動箱裝配圖及箱體的零件圖。3.綜合分析本設(shè)計中的傳動箱是否達到設(shè)計目標，并就生產(chǎn)實踐中可能會產(chǎn)生的一些問題并提出一些想法。552 傳動方案分析及需要的輸入功率2.1 傳動方案分析此傳動箱需要有四條傳動鏈，并且輸入軸與輸出軸要垂直。要滿足以上傳動要求可以選取蝸輪蝸桿傳動或者錐齒輪傳動。如果選用蝸輪蝸桿傳動，傳動比較平穩(wěn)、噪音小，但傳動箱的尺寸比較大、成本比較高；如果選用錐齒輪傳動，傳動箱的尺寸比較小，并且錐齒輪的成本較蝸輪蝸桿要低。在農(nóng)業(yè)機械中，傳動精度、工作環(huán)境要求不高；產(chǎn)品的成本不能太高，且要求結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)緊湊。綜上所述，沿用現(xiàn)有產(chǎn)品的傳動方案，即：四條鏈均采用直齒圓錐齒輪傳動。2.2 需要的輸入功率2.2.1 各輸出功率已知P鏈左=P鏈右=0.5馬力=0.373kW，取0.4kWP軸左=P軸右= 1 馬力=0.7457kW，取0.75kW其中，P鏈左、P鏈右-分別為左右鏈輪軸的輸出功率；P軸左、P軸右-分別為左右輸出軸的輸出功率。2.2.2 需要的輸入功率考慮傳動裝置的功率損耗，需要的輸入功率為(2-1)其中，為各傳遞路線中輸入軸到各輸出軸的總效率，即：(2-2)其中，-滾動軸承傳動效率取0.99（一對）；-圓錐齒輪傳動效率取0.94（8級精度)。綜合以上各數(shù)據(jù)，如表 2-1：表2-1 輸入、輸出功率P鏈左=P鏈右=0.4kWP軸左=P軸右=0.75kWP入=2.497kW3 各條傳動線路傳動比的計算3.1 傳動鏈1及傳動鏈2傳動比傳動鏈1：主軸-錐齒輪嚙合-左鏈輪軸；傳動鏈2：主軸-錐齒輪嚙合-右鏈輪軸。由于兩輸出鏈輪軸的輸出轉(zhuǎn)速一樣，故有： （3-1）3.2 傳動鏈3及傳動鏈4傳動比傳動鏈3：主軸-錐齒輪嚙合-左輸出軸；傳動鏈4：主軸-錐齒輪嚙合-右輸出軸。由于兩輸出軸的輸出轉(zhuǎn)速一樣，故有：（3-2）4 傳動裝置的運動和動力參數(shù)的計算4.1 各軸的轉(zhuǎn)速及輸入功率表4-1 輸入軸、輸出軸的轉(zhuǎn)速名稱數(shù)值表4-2 各軸的輸入功率名稱數(shù)值4.2 各軸轉(zhuǎn)矩（4-1）（4-2）（4-3）將計算結(jié)果匯總列表如表 4-3：參數(shù)軸名輸入軸軸軸軸軸轉(zhuǎn)速n(r/min)51335035010001000功率p(kW)2.4970.4040.4040.75760.7576轉(zhuǎn)矩T（N.mm）傳動比表4-3 各軸運動及受力參數(shù)5 傳動零件的設(shè)計計算5.1 傳遞動力到鏈輪軸的直齒圓錐齒輪的設(shè)計計算已知：表5-1 各軸的輸入功率名稱輸入軸轉(zhuǎn)速輸出鏈輪軸轉(zhuǎn)速輸出軸扭矩數(shù)值傳動比，由柴油機通過鏈輪帶動，工作壽命10年，每年收割兩季，每季20天，每天10小時，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)、交變載荷、負載狀況惡劣，每季使用后進行必要維護。5.1.1 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)1. 按傳動方案，用直齒圓錐齒輪傳動，齒形制GB/T12369-1990,齒形角，齒頂高系數(shù)，頂隙系數(shù)，螺旋角，用等頂隙收縮齒6。玉米收割機為農(nóng)業(yè)機械，齒輪選用811級精度。而傳動箱的精度相對較高，故選用8級精度7。2. 材料選擇。農(nóng)用機械中的錐齒輪傳動應(yīng)選用結(jié)構(gòu)鋼6。常用結(jié)構(gòu)鋼中45鋼用于制造齒輪、齒條、鏈輪等；40Cr用于承受交變載荷、中等轉(zhuǎn)速、中等負荷、強烈磨損而無很大沖擊的重要零件8。為滿足加工工藝要求，要進行調(diào)質(zhì)處理。故選取小圓錐齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)后表面淬火），硬度為270HBS，大圓錐齒輪材料為45剛（調(diào)質(zhì)），硬度為230HBS7。直齒圓錐齒輪的最小齒數(shù)為146。試選取小圓錐齒輪齒數(shù)，大圓錐齒輪齒數(shù) ，取25。計算齒數(shù)比：（5-1）驗算傳動比誤差：5%（5-2）誤差在允許的范圍內(nèi)。5.1.2 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計公式：（5-3）1.確定公式內(nèi)的各計算值1）試選載荷系數(shù) 2）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。（5-4）3） 取齒寬系數(shù) 4） 查得材料彈性影響系數(shù)7。5）按齒面的硬度查得40Cr（調(diào)質(zhì)后表面淬火270HBS）的接觸疲勞強度極限；45剛（調(diào)質(zhì)230HBS）的接觸疲勞極限7。6）計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)小圓錐齒輪：（5-5）大圓錐齒輪：（5-6）7）查得接觸疲勞壽命系數(shù)7， ；8）計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%,計算接觸疲勞強度時，安全系數(shù)S=17,則有：（5-7）（5-8）2.計算1）試算小齒輪的分度圓直徑，將中的較小值帶入式 5-3，得：2） 計算平均分度圓處的圓周速度平均分度圓直徑：（5-9）平均分度圓處的圓周速度：（5-10）3）計算載荷系數(shù)查表得使用系數(shù)；根據(jù)v=0.9675m/s，8級精度，查表（按表中低一級的精度線）可得：動載系數(shù)；直圓錐齒輪，齒間載荷分配系數(shù)，取：；（按兩個齒輪一個兩端支承一個懸臂）查得，； （5-11）故載荷系數(shù)為：（5-12）4） 按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑為（5-13）5） 計算模數(shù)m（5-14）按標準取m=4。5.1.3 計算幾何尺寸1.計算大端分度圓直徑（5-15）2.計算分錐角（5-16）3.計算錐距（5-17）4.計算齒輪寬度（5-18）圓整??；尺寸整理及其余幾何尺寸計算見表 5-2。5.1.4 校核齒根彎曲疲勞強度，即：（5-19）1.確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值1）查表得大、小圓錐齒輪的彎曲疲勞強度極限為、。表5-2 錐齒輪尺寸名稱大端分度圓直徑傳動比分錐角錐距齒輪寬度小齒輪大齒輪小齒輪大齒輪小齒輪大齒輪符號R數(shù)值681001.47134123055473060.4652025名稱符號計算公式數(shù)值基圓直徑63.993.97齒頂高4齒根高4.8齒頂圓直徑74.61104.5齒根圓直徑60.094.6齒距p12.56齒厚、齒槽寬s、e6.28基圓齒距11.8頂隙0.8中心距842） 查表，取彎曲疲勞壽命系數(shù)3）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.57，則有：（5-20）4）查取齒形系數(shù)。當量齒數(shù)：（5-21）用內(nèi)插值法查表得：（5-22）5）查取應(yīng)力校正系數(shù)用內(nèi)插值法查表得：（5-23）2.設(shè)計計算代入公式 5-19 計算得：所以，抗彎疲勞強度足夠。5.2 傳遞動力到輸出軸的直齒圓錐齒輪的設(shè)計計算已知：表5-3 各軸的輸入功率名稱輸入軸轉(zhuǎn)速輸出軸轉(zhuǎn)速輸出軸扭矩數(shù)值傳動比=0.518；由柴油機通過鏈輪帶動；工作壽命10年，每年收割兩季，每季20天，每天10小時；連續(xù)單向運轉(zhuǎn)、交變載荷、負載狀況惡劣，每季使用后進行必要維護。5.2.1 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)1.按傳動方案，選用直齒圓錐齒輪，齒形制GB/T12369-1990,齒形角，齒頂高系數(shù)，頂隙系數(shù)，螺旋角，用等頂隙收縮齒6。2.玉米收割機為農(nóng)業(yè)機械，齒輪選用811級精度。而傳動箱的精度相對較高，故選用8級精度7。3.材料選擇。農(nóng)用機械中的錐齒輪傳動應(yīng)選用結(jié)構(gòu)鋼6。常用結(jié)構(gòu)鋼中45鋼用于制造齒輪、齒條、鏈輪等；40Cr用于承受交變載荷、中等轉(zhuǎn)速、中等負荷、強烈磨損而無很大沖擊的重要零件8。為滿足加工工藝要求，要進行調(diào)質(zhì)處理；為滿足金屬制的軟齒面齒輪配對齒面的硬度差應(yīng)該在3050HBS或更多。且小齒輪齒面應(yīng)該較硬。故選取小圓錐齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)后表面淬火），硬度為270HBS，大圓錐齒輪材料為45剛（調(diào)質(zhì)），硬度為230HBS，二者材料硬度相差40HBS7。4.直齒圓錐齒輪正交傳動不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)為146。試選取小圓錐齒輪齒數(shù)16，大圓錐齒輪齒數(shù) ，取31。5.計算齒數(shù)比（5-24）驗算傳動比誤差：（5-25）誤差在允許范圍內(nèi)。5.2.2 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計公式：（5-26）1.確定公式內(nèi)的各計算值1）試選載荷系數(shù) 2）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩3）取齒寬系數(shù)4）查表得材料（鍛鋼）彈性影響系數(shù)75）按齒面的硬度查得40Cr（調(diào)質(zhì)后表面淬火 270HBS）的接觸疲勞強度極限，45剛（調(diào)質(zhì) 230HBS）的接觸疲勞極限76）計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（5-27）7）查表得接觸疲勞壽命系數(shù)7， ；8）計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%,計算接觸疲勞強度時，安全系數(shù)S=17,則有:（5-28）2.計算1）試算小齒輪的分度圓直徑，帶入中的較小值，得：（5-29）2)計算平均分度圓處的圓周速度平均分度圓直徑：（5-30）平均分度圓處的圓周速度：（5-31）3）計算載荷系數(shù)由表查得，使用系數(shù)；根據(jù)V= 1.68 m/s，8級精度，查表（按低一級的精度線查?。┛傻茫簞虞d系數(shù) ；直圓錐齒輪，齒間載荷分配系數(shù)，取：；（按兩個齒輪一個兩端支承一個懸臂）查表得：； （5-32）故載荷系數(shù)4）按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑為（5-33）5）計算模數(shù)m（5-34）按標準取m=3.5。5.2.3 計算幾何尺寸1.計算大端分度圓直徑（5-35）2.計算分錐角（5-36）3.計算錐距（5-37）4.計算齒輪寬度（5-38）圓整取5.尺寸整理及其余幾何尺寸計算見 表 5-4。5.2.4 校核齒根彎曲疲勞強度公式：，即：（5-39）1.確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值1）查表得，大、小圓錐齒輪的彎曲疲勞強度極限、;2）查表取彎曲疲勞壽命系數(shù)3）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.57，則有：表5-4 錐齒輪的尺寸名稱大端分度圓直徑傳動比分錐角錐距齒輪寬度小齒輪大齒輪小齒輪大齒輪小齒輪大齒輪符號R數(shù)值56108.50.51627173762422361.052126名稱符號計算公式數(shù)值基圓直徑52.623101.96齒頂高3.5齒根高4.2齒頂圓直徑62.22111.8齒根圓直徑48.54104.65齒距10.99齒厚、齒槽寬5.495基圓齒距10.33頂隙0.7中心距82.25（5-40）4）查取齒形系數(shù)當量齒數(shù)：（5-41）用內(nèi)插值法查表得： ；（5-42）5）查取應(yīng)力校正系數(shù)用內(nèi)插值法表查得：；（5-43）2.設(shè)計計算：代入公式計算得：（5-44）（5-45）所以，抗彎疲勞強度足夠。5.3 輸入、輸出鏈輪的尺寸結(jié)構(gòu)計算1 輸入鏈輪尺寸，見表 5-5。2 輸出鏈輪尺寸，見表 5-6。表5-5 輸入鏈輪結(jié)構(gòu)尺寸名稱節(jié)距輪轂孔直徑輪轂長度輪轂厚度輪轂直徑分度圓直徑符號P數(shù)值12.72028734161.87表5-6 輸出鏈輪結(jié)構(gòu)尺寸名稱節(jié)距輪轂孔直徑輪轂長度輪轂厚度輪轂直徑分度圓直徑符號P數(shù)值31.752030632835.4 圓錐齒輪的幾何結(jié)構(gòu)尺寸計算1 輸入小圓錐齒輪的幾何結(jié)構(gòu)尺寸計算，見表 5-7。2 輸出大圓錐齒輪的幾何結(jié)構(gòu)尺寸計算，見表 5-8。3 輸入大圓錐齒輪的幾何結(jié)構(gòu)尺寸計算，見表5-9。4 輸出小圓錐齒輪的幾何結(jié)構(gòu)尺寸計算，見表 5-10。表5-7 輸入小圓錐齒輪結(jié)構(gòu)尺寸名稱輪轂孔直徑輪轂直徑輪轂長度分度圓直徑齒頂圓直徑符號數(shù)值2642286874.61名稱齒根圓直徑分錐角齒輪寬度錐距符號R數(shù)值60.0634.252060.465注：實際輪轂長為，T為滾動軸承的寬度。表5-8 輸出大圓錐齒輪結(jié)構(gòu)尺寸名稱輪轂孔直徑輪轂直徑輪轂長度分度圓直徑齒頂圓直徑符號數(shù)值152630100104.5名稱齒根圓直徑分錐角齒輪寬度錐距符號R數(shù)值94.655.752560.465表5-9 輸入大圓錐齒輪結(jié)構(gòu)尺寸名稱輪轂孔直徑輪轂直徑輪轂長度分度圓直徑齒頂圓直徑符號數(shù)值315064108.5111.8名稱齒根圓直徑分錐角齒輪寬度錐距符號R數(shù)值104.6562.7062661.05表5-10 輸出小圓錐齒輪結(jié)構(gòu)尺寸名稱輪轂孔直徑輪轂直徑輪轂長度分度圓直徑齒頂圓直徑符號數(shù)值1220305662.22名稱齒根圓直徑分錐角齒輪寬度錐距符號R數(shù)值48.5427.2942161.056 軸的設(shè)計計算6.1輸入軸（0軸)的設(shè)計6.1.1 求輸入軸上的各功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩表6-1 輸入軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩輸入端（）與輸出鏈輪軸配合處（）與輸出軸配合處（）注：其中，；。6.1.2 求作用在齒輪及鏈輪上的力1.已知：1）齒輪受力輸入軸小圓錐齒輪(左右兩個圓錐齒輪相同)的平均分度圓直徑為 （6-1）輸入軸大圓錐齒輪(左右兩個圓錐齒輪相同)的平均分度圓直徑為（6-2）則：（6-3）（6-4）2）鏈輪處受力 輸入軸鏈輪的節(jié)距P為12.7，齒數(shù)為40。 鏈條傳動的壓軸力近似等于緊邊拉力和松邊拉力之和，懸垂拉力不大，故可用。其中為壓軸力系數(shù)，可取1.21.3，取為1.3。則有：（6-5）其中：；2.圓周力、徑向力、軸向力及鏈輪的壓軸力的方向見 圖6-1圖6-1 圓周力、徑向力、及軸向力的方向表6-2 圖6-1中各力的大小名稱數(shù)值320.83496.57365.651331.13355.479106.995名稱數(shù)值331.13355.479106.995320.83496.57365.651名稱數(shù)值747.37464843.求解各作用點之間的距離各力的作用點的距離示意見 圖6-2；各段距離的求解及數(shù)值見 表6-3。圖6-2 輸入軸上力的作用點示意圖表6-3 各力的作用點間距離的求解名稱算式數(shù)值73.530.23124.24347.9336.1.3 初步確定軸的最小直徑先初步估算軸的最小直徑。綜合性價比選取軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）查表取（6-6）輸入軸每一軸段最多有一個鍵槽，所以軸徑增大5%7%。取 。6.1.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1.擬定軸上零件的裝配方案由傳動方案可確定輸入軸上零件的裝配方案，見圖6-3。2.根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1）為了滿足輸入鏈輪的軸向定位，12段軸右端需制出一軸肩，故取23段的直徑。左端用軸端擋圈定位，12段長度適當小于輪轂長度L。所以，取。圖6-3 輸入軸軸上零件的裝配2）為方便小錐齒輪的安裝，取安裝小錐齒輪齒輪處的軸段34、78的直徑；為滿足小錐齒輪的軸向定位，34、78段各需制出一軸肩，故取45、67段的直徑；為方便中間錐齒輪的安裝，取56段的直徑。3）軸23段的長度需要根據(jù)箱體及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)而定，還需要考慮軸承端蓋上固定螺釘?shù)难b拆等方面的要求。取。4）初步選擇滾動軸承：因軸承承受徑向力和軸向力，選用單列角接觸球軸承，由工作要求及錐齒輪輪轂直徑為40，初步選取0基本游隙組標準精度級的單列角接觸球軸承7207C，其尺寸為。且錐齒輪輪轂寬度為，所以：（6-7）其中：L錐齒輪輪轂寬；T滾動軸承寬度這對軸承均采用軸肩進行軸向定位，查表9得7207C型軸承的定位軸肩高度，因此錐齒輪輪轂直徑為42滿足要求。5）軸56段的長度需要略大于輸入軸大齒輪的輪轂長度。取。6）軸45、67段的長度需要根據(jù)軸56段的長度及兩輸出鏈輪軸的位置而定。要求兩輸出鏈輪軸軸線的距離為。且由前文的輸入小錐齒輪的設(shè)計計算可得：輪轂內(nèi)端面到錐心的距離為（如圖6-4）。則取圖6-4 輸入軸長度示意軸各部分尺寸綜合，見表6-4：表6-4 輸入軸各部分尺寸1-22-33-44-55-66-77-8L305045100.968100.945d202426303130263.軸上的周向定位圓錐齒輪及鏈輪的周向定位均采用平鍵連接。按，由手冊6查得輸入鏈輪處平鍵截面為，鍵槽用鍵槽銑刀加工，普通平鍵應(yīng)小于輪轂長，故長為。鏈輪與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，且有一定的震動，故選擇鏈輪輪轂與軸的配合為9、10；按，查得輸入小齒輪處平鍵截面為，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為，同時為保證輸入小錐齒輪與軸配合有良好的對中性，且只在大修時拆卸，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；按，查得輸入大齒輪處平鍵截面為，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為，同時為保證輸入大錐齒輪與軸配合有良好的對中性，且只在大修時拆卸，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；4.確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為，軸上的圓角按R1選取。6.1.5 求軸上的載荷 1.已知：，； ，。2.求解軸承的受力水平面：（6-8）帶入數(shù)據(jù)解得：，通過材料力學(xué)所學(xué)公式，求解各段彎矩并繪制彎矩圖，見圖6-5。垂直面：（6-9）帶入數(shù)據(jù)解得：；通過材料力學(xué)所學(xué)公式，求解各段彎矩、扭矩，繪制彎矩、扭矩圖，見圖6-5。圖6-5 彎矩、扭矩圖表6-5、軸上載荷載荷水平面H垂直面V支反力F彎矩M總彎矩扭矩T,6.1.6 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度根據(jù)圖 可知L2右端面或L3右端面為危險截面，由上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取。軸的計算應(yīng)力為：（6-10）綜上所述，L2右端面為危險截面。前文選定軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），查表7得故安全。6.2輸出鏈輪軸（軸)的設(shè)計（以軸為例）6.2.1 求輸出鏈輪軸上的各功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩表6-6 輸出鏈輪軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩輸入端（）輸出端（）6.2.2 求作用在齒輪及鏈輪上的力1.已知：1）輸出大圓錐齒輪(左右兩個圓錐齒輪相同)的平均分度圓直徑為（6-11）則：2）輸出鏈輪的節(jié)距P為31.75， 齒數(shù)為8鏈條傳動的壓軸力近似等于緊邊拉力和松邊拉力之和，懸垂拉力不大，故可用： （6-12）其中為壓軸力系數(shù)，可取1.21.3，取為1.3。則有：其中，；圓周力、徑向力、軸向力及鏈輪的壓軸力的方向見圖6-6 ：圖6-6 圓周力、徑向力、軸向力及壓軸力的方向表6-7 圖6-6中各力的大小名稱數(shù)值301.6761.7390.8350.956109142.求解各作用點之間的距離。各力的作用點的距離示意見圖6-7圖6-7 輸出鏈輪軸的力的作用點示意3.各段距離的求解及數(shù)值如表6-86.2.3 初步確定軸的最小直徑先初步估算軸的最小直徑。綜合性價比選取軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），查表，取（6-13）輸出鏈輪軸上有鍵槽，將軸徑增大5%7%。且外伸端有注油孔，取 。表6-8 各力的作用點之間的距離的求解名稱算式（單位：mm）數(shù)值18.35634.47617.5126.2.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1.擬定軸上零件的裝配方案，見圖6-8。圖6-8 輸出鏈輪軸軸上零件的裝配方案2.根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1）為了滿足輸入鏈輪的軸向定位，12段軸右端需制出一軸肩。23段上要安裝軸承，初步選擇滾動軸承：因軸承同時受有徑向力和一定的軸向力，選用單列角接觸球軸承，參照工作要求，初步選取0基本游隙組標準精度級的單列角接觸球軸承7204C，其尺寸為。所以23段的直徑。12段左端用軸端擋圈定位，12段長度應(yīng)適當小于輪轂長度L所以取。2）為方便軸承的安裝，取安裝鏈輪處的軸段34的直徑仍為且取較23段松的配合；為了滿足軸承及鏈輪的安裝要求，故取45段的直徑小于34段的直徑，并考慮外端的固定螺母的選用，取45段直徑。3）軸23段的長度需要根據(jù)軸承的寬度、擋圈的厚度以及套筒的結(jié)構(gòu)而定。還需要考慮軸端潤滑油孔的注油等方面的要求。則有：為了鏈輪輪轂與軸承更好的接觸，取。4）軸34段的長度需要略小于輸出鏈輪的輪轂長度。取。5）軸45段的長度由普通墊圈厚度、彈簧墊圈最小厚度、螺母厚度及軸外伸長度而定。所以則取。3.軸各部分尺寸綜合如表6-9 表6-9 輸出鏈輪軸各部分尺寸1-22-33-44-5L29392828d152020164.軸上的周向定位圓錐齒輪及鏈輪的周向定位均采用 平鍵 連接。按，由手冊查得輸出大齒輪處平鍵截面為，鍵槽用鍵槽銑刀加工，普通平鍵應(yīng)小于輪轂長，故長為，同時為保證輸入小錐齒輪與軸配合有良好的對中性，且只在大修時拆卸，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；按，查得輸出鏈輪處平鍵截面為，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為，鏈輪與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，且有一定的震動，故選擇鏈輪輪轂與軸的配合為9、10。5.確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為，軸上的圓角按R0.8選取。6.2.5 求軸上的載荷1.已知1）齒輪及鏈輪的受力：，。2）兩軸承軸向固定方式：內(nèi)圈通過輪轂及套筒進行固定；外圈左端軸承用孔用彈性擋圈進行固定，右端軸承自由浮動，即右端軸承不承受軸向力。2.軸承上所受力的求解1）水平面：（6-14）帶入數(shù)據(jù)解得：，通過材料力學(xué)所學(xué)公式，求解各段彎矩并繪制彎矩圖。見圖6-9。垂直面：（6-15）帶入數(shù)據(jù)解得：，；用材料力學(xué)所學(xué)公式，求解各段彎矩，扭矩。并繪制彎矩、扭矩圖。見圖6-9。表6-10 軸上載荷載荷水平面H垂直面V支反力F彎矩M總彎矩扭矩T6.2.6 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度根據(jù)圖6-9可知12段右端面或右端截面（即輸出錐齒輪的作用截面）為危險截面，由上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計算應(yīng)力為：（6-16）前已選定軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），查表7可得，。故該軸安全。圖7-9 彎矩、扭矩圖6.3輸出軸（軸)的設(shè)計（以軸為例）6.3.1 求輸出軸上的各功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩表6-11 輸出軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩輸入端（）輸出端（）6.3.2 求作用在齒輪及鏈輪上的力1.已知輸出軸小圓錐齒輪的平均分度圓直徑為（6-17）則有： （6-18）2.圓周力、徑向力、軸向力的方向如圖6-10。圖6-10 圓周力、徑向力、及軸向力的方向表6-11 圖6-10中各力的大小名稱數(shù)值312.575101.152.177234.853.求解各作用點之間的距離1）各力的作用點的距離示意如圖6-11。圖6-11 力的作用點示意2）各段距離的求解及數(shù)值如表6-12。表6-12 各力的作用點之間的距離的求解名稱算式（單位：mm）數(shù)值29.0927.756.296.3.3 初步確定軸的最小直徑先初步估算軸的最小直徑。綜合性價比選取軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），查表7，取。（6-18）輸入軸每一軸段最多有一個鍵槽，所以軸徑增大5%7%。取 。6.3.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1.擬定軸上零件的裝配方案（見圖6-12）圖6-12 輸出軸軸上零件的裝配2.根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1）為了滿足輸出軸上小圓錐齒輪的軸向定位，12段軸右端需制出一軸肩。23段上要安裝軸承，初步選擇滾動軸承：因軸承同時受有徑向力和一定的軸向力，選用單列角接觸球軸承，參照工作要求，初步選取0基本游隙組標準精度級的單列角接觸球軸承7202C，其尺寸為。所以23段的直徑。12段左端用軸端擋圈定位，12段長度應(yīng)適當小于輪轂長度L所以取。2）軸23段的長度需要根據(jù)軸承的寬度及套筒的結(jié)構(gòu)而定，為了擋圈安裝方便，取油封段34的軸徑也為，且34段與23段取不同的公差帶。3）軸34段的長度需要略大于軸端油封的寬度。取。4）軸45段的直徑應(yīng)略小于34段，以方便安裝，取為；長度需要根據(jù)整機的裝配要求而定。要求錐齒輪的錐心到球形軸伸中心的距離為。所以則取。球形軸伸在45段右側(cè)適當設(shè)置，由軸右端的直徑為，并考慮與摘穗輥的配合選取球面半徑為11。結(jié)合摘穗輥及球形軸伸選取圓柱銷為。3.輸出軸各部分尺寸綜合如表6-13。4.軸上的周向定位圓錐齒輪的周向定位采用平鍵連接。按，由手冊6查得輸出小圓錐齒輪處平鍵截面為，鍵槽用鍵槽銑刀加工，普通平鍵應(yīng)小于輪轂長，故長為，同時為保證輸出小錐齒輪與軸配合有良好的對中性，且只在大修時拆卸，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為。5.確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為，軸上的圓角按R0.8選取。表6-13 軸各部分尺寸尺寸1-22-33-44-5L29331044d121515136.3.5 求軸上的載荷 1.已知1）齒輪的受力：，2）兩軸承軸向固定方式：內(nèi)圈通過輪轂、套筒及軸用彈性擋環(huán)進行固定；外圈兩端用孔用彈性擋環(huán)進行固定。2.水平面（6-19）帶入數(shù)據(jù)，解得：，通過材料力學(xué)所學(xué)公式，求解各段彎矩并繪制彎矩圖。見圖6-13。3.垂直面（6-20）帶入數(shù)據(jù)解得：，由材料力學(xué)所學(xué)公式，求解各段彎矩，扭矩。并繪制彎矩、扭矩圖。見圖6-13。表6-14 軸上載荷載荷水平面H垂直面V支反力F彎矩M總彎矩扭矩T圖6-13 彎矩、扭矩圖6.3.6 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度根據(jù)圖 可知12段右端面或L1右端面為危險截面，由上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取。軸的計算應(yīng)力為（6-21）前文中已選定軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），查表7得故輸出軸安全。7 軸承、聯(lián)接件、潤滑及密封件的選擇和驗算7.1 軸承的校核7.1.1 輸入軸滾動軸承計算初步選擇的滾動軸承為0基本游隙組標準精度級的單列角接觸球軸承7207C，其尺寸為。查表可知，滾動軸承樣本可知角接觸球軸承7207C的基本額定動載荷，基本額定靜載荷9。輸入軸上各齒輪所受的軸向力的總和為0，即：。如圖8-1。圖7-1 輸入軸受力圖1.兩軸承受到的徑向載荷由6.1.5可知軸承受到的各徑向力的分力的數(shù)值如下表：表7-1 支反力載荷水平面H垂直面V支反力F則：（7-1）2.兩軸的計算軸向載荷1）對于70000C型軸承，查表可知軸承派生軸向力。其中由的大小確定，但現(xiàn)在軸承軸向力未知，故先初取。因此可估算：（7-2）則：（7-3）且：2）小于角接觸球軸承相對軸向載荷的最小值，所以3.兩軸承的當量動載荷。1）因為：，所以：；。2）查表可得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為：對軸承1：對軸承2：3）因為軸承運轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，查表有，取。則：（7-4）4.驗算軸承壽命因為，所以按軸承2的受力大小驗算（取預(yù)期計算壽命，取滾子軸承）：（7-5）故合格。7.1.2輸出鏈輪軸滾動軸承計算初步選擇的滾動軸承為0基本游隙組標準精度級的單列角接觸球軸承7204C，其尺寸為。查滾動軸承樣本可知角接觸球軸承7204C的基本額定動載荷，基本額定靜載荷12。輸出鏈輪軸上各齒輪所受的軸向力為。如圖7-2。圖7-2 輸出鏈輪軸受力示意圖1.兩軸承受到的徑向載荷由6.2.5可知軸承受到的各徑向力的分力的數(shù)值如表7-2：表7-2 支反力載荷水平面H垂直面V支反力F則：（7-6）2.兩軸的計算軸向載荷對于70000C型軸承，查表可知軸承派生軸向力。其中由的大小確定，但現(xiàn)在軸承軸向力未知，故先初取，因此可估算：（7-7）則：（7-8）且：（7-9）由此可查得，。再計算：（7-10）（7-11）（7-12）兩次計算的值相差不大，因此確定，3.兩軸承的當量動載荷因為：（7-13）查表可得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為：對軸承1：；對軸承2：。因為軸承運轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，查表有，取。則：（7-14）4.驗算軸承壽命因為，所以按軸承1的受力大小驗算（取預(yù)期計算壽命；滾子軸承）： 故合格。7.1.3輸出軸滾動軸承計算初步選擇的滾動軸承為0基本游隙組標準精度級的單列角接觸球軸承7202C，其尺寸為。查滾動軸承樣本可知,角接觸球軸承7202C的基本額定動載荷，基本額定靜載荷12。輸出軸上各齒輪所受的軸向力為。受力示意如圖7-3。圖7-3 輸出軸受力示意圖1.兩軸承受到的徑向載荷由6.3.5可知軸承受到的各徑向力的分力的數(shù)值如表7-3：表7-3支反力載荷水平面H垂直面V支反力F則：（7-15）2.兩軸的計算軸向載荷對于70000C型軸承，查表可知軸承派生軸向力。其中由的大小確定，但現(xiàn)在軸承軸向力未知，故先初取，因此可估算：（7-16）則：（7-17）且：（7-18）由此可查得，再計算：（7-19）（7-20）（7-21）兩次計算的值相差不大，因此確定，3.兩軸承的當量動載荷因為：（7-22）查表可得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為：對軸承1：對軸承2：因為軸承運轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，查表有，取。則：（7-23）4.驗算軸承壽命因為，所以按軸承1的受力大小驗算（取預(yù)期計算壽命；滾子軸承）：（7-24）故合格。7.2 鍵聯(lián)接的選擇及校核計算7.2.1輸入軸上鍵的計算1.校核輸入鏈輪處的鍵連接該處選用普通平鍵尺寸為。由于輸入鏈輪在軸端，選用單圓頭普通平鍵（C型），接觸長度；鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。鍵聯(lián)接的強度：（7-25）故單鍵即可。2.校核小圓錐齒輪處的鍵連接該處選用普通平鍵尺寸為。由于右側(cè)小圓錐齒輪在軸端，選用單圓頭普通平鍵（C型）接觸長度，左側(cè)小圓錐齒輪不在軸端，選用圓頭普通平鍵（A型）接觸長度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。則鍵聯(lián)接的強度為：（7-26）故單鍵即可。3.校核大圓錐齒輪處的鍵連接該處選用普通平鍵尺寸為。由于右側(cè)小圓錐齒輪在軸端，選用單圓頭普通平鍵（C型）接觸長度，左側(cè)小圓錐齒輪不在軸端，選用圓頭普通平鍵（A型）接觸長度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。則鍵聯(lián)接的強度為：（7-27）故單鍵即可。7.2.2輸出鏈輪軸上鍵的計算1.校核輸入齒輪處的鍵連接該處選用普通平鍵尺寸為。由于輸入齒輪在軸端，選用單圓頭普通平鍵（C型），接觸長度；鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。鍵聯(lián)接的強度：（7-28）故單鍵即可。2.校核輸出鏈輪處的鍵連接該處選用普通平鍵尺寸為。由于小圓錐齒輪不在軸端，選用圓頭普通平鍵（A型）接觸長度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。則鍵聯(lián)接的強度為：（7-29）故單鍵即可。7.2.3輸出軸上鍵的計算校核輸入齒輪處的鍵連接：該處選用普通平鍵尺寸為。由于輸入齒輪在軸端，選用單圓頭普通平鍵（C型），接觸長度；鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。鍵聯(lián)接的強度：故單鍵即可。7.3 潤滑與密封7.3.1齒輪的潤滑齒輪采用浸油潤滑，查表7可知，選用100號中負荷工業(yè)閉式齒輪油（GB5903-1995）。圓錐齒輪應(yīng)浸入全齒寬，至少應(yīng)浸入齒寬的一半。圓柱齒輪一般浸入油的深度不宜超過一個齒高、但不小于10mm，大齒輪的齒頂?shù)接偷酌娴木嚯x大于等于3050mm。以此為依據(jù)，進行箱體的設(shè)計。7.3.2軸承的潤滑與密封由于傳動箱內(nèi)的各軸承的值均小于，所以軸承均可采用脂潤滑。由于轉(zhuǎn)速不高，且工作條件較惡劣，故選用合成潤滑脂。裝脂量一般以軸承內(nèi)部空間容積的1/32/3為宜。密封防止外界的灰塵、水分等侵入軸承，并阻止?jié)櫥瑒┑穆┦В捎诓捎弥瑵櫥?，所以采用氈圈油封。輸入軸處軸承由于輸入軸上的小錐齒輪的潤滑