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时间:2018-11-16
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1、南京林业大学专业特色创新实践设计说明书(论文)学生姓名:学号:学院(系):机械电子工程学院专业:机械设计制造及其自动化题目:手扶自走旋刀式草坪机传动机构创新设计分组题号讲师指导教师:职称:2012年6月04日摘要:草坪修剪机的发展,从最初的人力、手推直至今日的内燃机驱动、电动、液压式、气垫式、电子控制、电脑控制以及以太阳能为能源的全自动、低噪音的高智能剪草机的问世,已有一百多年历史。由于经济的发展、园林事业的需要,修剪机的生产和技术更新也越来越得到各国的重视。手扶自走旋刀式草坪修剪机转速一般为3000~3600r/
2、min,驱动轮直径若为14mm,则传动比大约为20~30,所以经过二级减速实现。手扶自走旋刀式草坪修剪机行走的驱动形式,第一级为V型皮带传动,并以张紧轮张紧的方式进行动力的离合。第二级为差速器传动,使修剪机在转弯的时候,两轮与地面之间不会打滑。设计说明书:根据数据发动机输出功率2.9马力(约为2131.5W),输出转速3600r/min,假设修剪机步行速度1m/s,车轮直径14cm,w=v/r=14.3r/s,n=v/2*3.14=2.27r/s,i=60/2.27=21.9,则取V带传动的传动比为4,差速器中第一
3、级锥齿传动的传动比为6.一.带传动的设计与校核已知P0=2131.5W,n1=3600r/min,i=4,每天工作8小时,电动机10%用来输送,90%用来刀片的割草,则P=0.2KW1.确定计算功率Pca由表8-7查得工作情况系数KA=1.2,故Pca=KAP=0.24KW2.选择V带的类型根据Pca、n1选用Z型。3.确定带轮的基准直径dd并验算带速1)初选小带轮的基准直径dd1。由表8-8取小带轮的基准直径dd1=50mm2)验算带速v==9.42m/s,因为5m/s<v<30m/s,故带速合适3)计算大带轮的
4、基准直径。dd2=idd1=200mm4.确定V带的中心距a和基准长度Ld1)初定中心距a0=200mm2)基准长度Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+(dd1-dd2)2/4a0=820.8mm由表8-2选基准长度=8003)a=a0+(Ld-Ld0)/2=190mm5.验算小带轮上的包角α1=180-(dd1-dd2)57.3/a=135o≥906.计算带的根数z查表8-4a得P0=0.26KW,表8-4b得⊿P0=0.04KW,c0.88,KL=1.00Pr=(P0+⊿P0)KΑKL=0.
5、264,z=Pca/Pr=1,选用1根V带一.锥齿的设计与校核已知i=6,P=0.19,工作8小时,工作寿命15年,每年300天,n1=900r/min1.选定齿轮的材料及齿数小齿轮材料为40Cr(调制),硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢(调制),硬度为240HBS。选用小齿轮齿数z1=18,z2=6*z1=1082.确定许用应力N1=60n1JLh=1.944*109,N2=N1/i=0.324*109由手册查得σHlim1=600MPa,σHlim2=550MPa,σFE1=500MPa,σFE2=380
6、MPaKHN1=0.90,KHN2=0.95,KFN1=0.85,KFN2=0.88接触疲劳安全系数S=1,弯曲疲劳安全系数S=1.4根据公式[σ]=Kσ/S,则[σH1]=540MPa,[σH2]=522.5MPa,[σF1]=303.57MPa,[σF2]=238.86MPa3.几何尺寸计算T1=9.55*105P/n1=2016N·mmδ1=arctanz1/z2=9.49o,δ2=90-δ1=80.54o载荷系数取K=1.5弹性系数查手册取ZH=189.8节点区域系数取ZH=2.5节宽系数取=0.4分度圆直
7、径d1≥2.92=18.63mm大端模数me=d1/z1=1.035,取me=2分度圆直径d1=mez1=36d2=mez2=216齿顶高ha=me=2mm齿宽b≤Re/3=36.5,取b=35mm齿宽中点分度圆直径dm1=d1(1-0.5)=28.8mm当量齿数18.25o,657.0984.校核齿面接触疲劳强度=194.9MPa≤5.校核弯曲疲劳强度17.03<15<
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