草坪根茎采集收获机动力传动箱的设计（机械部分设计）.doc

1、中文摘要 本说明书主要介绍了草坪根茎采集收获机动力传动箱的设计，要求满足工作机的性能要求，适应工作条件，工作可靠，传动装置的结构简单、尺寸紧凑、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。包括方案选择：传动零件的设计，其中又包括了带传动，链传动，齿轮传动，带轮，链轮，齿轮的设计及校核；轴的设计计算及校核；轴承的选择和计算；链联接的选择和校核；箱体的设计（主要结构尺寸的设计计算及说明）；润滑和密封。关键词传动箱；齿轮；齿轮轴；轴；轴承；键 ABSTRACT The main content of this instruction is explains the design of transmissio

2、n ,which is used in machine of the lawn rootstock gather and harvest .It is required to content the performance demands upon the working parts ,adapt to the working condition and work credible .The transmission has a simple structure ,compact size ,low cost ,high efficiency and convenient to used an

3、d maintenance .In this instruction ,it includes selecting plans ,designing the elements such as belt drive ,chain drive ,gear drive ,belt wheel ,chain wheel and gears ,designing and verifying the gears ,the shafts ,the bearings ,the keys and the box(the main sizes of structure),lubricating and seali

4、ng.Key words：tarnsmission；gears；shafts；bearings；keys 目 录第一章 绪论11.1课题依据11.2方案比较2第二章 总传动设计32.0各根轴的功率，转速及转矩3第三章 各零件部件设计43.1带传动的设计计算4 3.1.1 输入轴带轮53.2链传动设计计算63.3齿轮传动设计计算7 3.3.1齿轮1和齿轮2的传动计算7 3.3.2齿轮3和齿轮5的传动计算 11 3.3.3计算齿轮4和齿轮6的参数 143.4轴的设计计算及校核 15 3.4.1第一根轴的设计计算 15 3.4.2第二根轴的设计计算 17 3.4.3第三根轴的设计计算 19 3.4.

5、4第四根轴的设计计算 213.5键联接的选择和校核 23 3.5.1轴一上的键 23 3.5.2轴二上的键 23 3.5.3轴三上的键 23 3.5.4轴四上的键 243.6箱体的设计 253.7减速器的润滑 25第四章 小结 26致谢27参考文献 28第一章 绪论1.1课题依据 草坪业作为园林绿化的基础组成部分，得以空前发展，但由于历史原因和科技水平的限制，我国草坪业的发展始终停留在低水平，低层次上面。再加上目前我国生产草坪的草种几乎依赖进口，进口的草种价格偏高，且进口的渠道有限，这些因素都极大的制约了我国草坪业的发展。 另外，我国目前生产商品草皮绝大部分直接种植在田间地头，每售一茬需带走约

6、2cm的表土，对地力破坏严重，运输成本高，且铲草皮工艺落后（目前主要依赖人工铲运），造成商品草坪厚度不均，铺植后高低不平，这些因素也从一方面制约了草坪业的发展。目前国内虽然也出现了一些较为先进的商品草皮的生产方法，如无土草毯，植生带等，但其生产成本偏高，且只是适用于少数品种。 有些草坪品种利用基根茎较强的萌蘖能力的特点进行根茎直播来建植草坪的方法早已取得成功，但由于根茎的获取比较麻烦，目前主要靠手工操作，效率低，使得这一成果很难大规模推广。 在上述的背景下，研究草坪根茎规模化生产工艺，探索收获根茎的新方法、新工艺，解决根茎收获的难点，提高收获效率，开发除草籽、草坪以外的商品化新种源“根茎”。那

7、么这种根茎收获采集机器将有很大的市场和发展潜力。 主要技术性能指标：配套动力：58HP工作幅宽，500mm采集工作部件形式：甩刀，前进速度：二档 1m/s、0.5m/s，气吸形式：惯性风机，惯流风机转速：1100r/min。 在本机器中，动力传动箱即减速器是在发动机和工作机之间的独立传动部件，首先考虑选用直齿圆柱齿轮减速，因为这类减速器加工方便，效率高，成本较低。考虑到这种机器在草坪上作业，为减少对草坪的损伤，机器本身重量应尽可能减轻；同事，此类机器属于小型农用机械，体积小，重量轻，所以减速器的设计应从低成本，体积小，重量轻的原则出发。功率分配：自走1kw，惯流风机1kw，振动筛0.5kw，甩

8、刀3.5kw。1.2 方案比较： 方案一：各部分工作部件都从发动机直接输出动力，减速箱仅用来传递自走部分动力。这个方案采用一级传动，这个方案是不可行的，一是由于传动比过大，齿轮直径大，从而减速箱体积过大；尔时轴二与轴一转速相反，而轴一与发动机出去转速相同，甩刀鱼发动机通过带传动直接相连，相应甩刀轴转速与轴一相同，那么自走方向即前进方向就与甩刀工作方向相反，这是不合理的。 方案二：各部分工作部件都从发动机直接输出动力，减速箱仅用来传递自走部分动力。这个方案的有点是采用二级传动，使结构更紧凑，从而减速箱的整体尺寸减小，同时输出轴轴三转速方向与轴一相同，保证了前进方向与甩刀的工作方向一致。但是，缺点

9、是个工作部件都是从发动机输出动力，而发动机的出去转速为1800r/min，从整体考虑，惯流风机和振动筛的传动路线不容易实现，带来很多不便。 方案三：甩刀直接从发动机输出动力，惯流风机、振动筛和自走动力通过减速器传递。轴二的转速与振动筛350r/min左右相差不远，可通过带传送降速实现；轴一与轴四通过升速输出，输出转速为1100r/min，与惯流风机相连，且输出转速与输入轴相反，符合要求。此方案从整体考虑，坚固个部分动力动力传递，结构紧凑，减速箱体积小，重量轻，且制造简单，便于各部分得协调安装，设计合理，从而减低了生产成本，所以采用此方案。第二章 总传动设计2.0 各轴的功率，转速及转矩 传动效

10、率带=0.96，齿=0.96 注：查表所得1. 轴I功率，转速及转矩 PI=P带=2.50.96=2.4kw nI=720r/min T1=95.5105PI/nI=3.316104Nmm2. 轴II功率，转速及转矩 P带齿=0.94080.98=0.923kw nII=247r/min TII=95.5105PII/nII=3.63104Nmm3. 轴III功率，转速及转矩 PIII=PII齿=0.94080.98=0.923kw 取i齿=2.88 nIII=86r/min TIII=95.5105PIII/nIII=1.02105Nmm4. 轴IV功率，转速及转矩 PIV=P带齿=10.9

11、60.98=0.9408kw niv=1100r/min iIV=720/1100=0.6545 TIV=95.5105PIV/nIV=8.17103Nmm第三章 各零件部件设计3.1.1输入轴带轮1.确定计算功率Pca 查得工作情况系数KA=1.1，故 Pca=KAP=1.12.5=2.75kw2.选取窄V带带型 确定选用SPZ型3.确定带轮基准直径 取主动轮基准直径dd1=80mm 从动轮基准直径dd2=idd1=802.5=200mm 验算带的速度 V 带的速度合适。4.确定窄V带的基准长度和传动中心距 根据0.7（dd1+ dd2）ao2（dd1+ dd2）,初步确定中心距ao=400

12、mm 计算带所需的基准长度 = 选基准长度Ld=1250mm 计算实际中心距 a= 主动轮上的包角合适。5.验算主动轮上的包角1 1= 主动轮上的包角合适。6.计算窄V带的根数z Z= 查得P0=1.86kw，P=0.3kw，Ka=0.96，KL=0.94 则z= 取z=2根7.计算预紧力F0 F0= =8.计算作用在轴上的压轴力Fp Fp=3.2链传动设计计算1.选择链轮齿数z1,z2 假定链速v=0.63m/s，取小链轮z1=17，则z2=iz1=1.817=312.计算功率Pca 处定中心距=30p，则链节数为3确定链条链节数Lp Lp= =4.确定链条的节距p 按小链轮转速估计，链工作在功率曲线顶点左侧时，可能出现链板疲劳破坏。查得小链轮齿数系数 Kz= KL= 选取单排链，查得Kp=1.0，故 P0= 选链号为10A单排链，也证实原估计链工作在额定功率曲线左侧是正确的，查得链节距p=15.875mm5.确定链长L及中心距a L=