手扶自走旋刀式草坪机传动部分设计说明书

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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＜