百合種植機(jī)的設(shè)計(jì)

百合種植機(jī)的設(shè)計(jì)摘要在農(nóng)業(yè)機(jī)械中，百合種植機(jī)是對(duì)百合進(jìn)行播種作業(yè)的農(nóng)業(yè)機(jī)械。目前，百合與我們的生活息息相關(guān)，所以百合的播種和收獲十分重要。為了降低農(nóng)民在百合播種時(shí)的勞動(dòng)強(qiáng)度，滿足播種均勻、播深一致的農(nóng)藝要求；降低百合播種的種子損傷率，本文設(shè)計(jì)了小型自走式百合種植機(jī)。本文首先概述了種植機(jī)械的現(xiàn)狀分析、分類，以及播種技術(shù)的要求，并詳細(xì)敘述了百合種植機(jī)的總體設(shè)計(jì)和一些零部件的設(shè)計(jì)，包括種植機(jī)的動(dòng)力選擇、機(jī)械傳動(dòng)的選擇及尺寸、軸的設(shè)計(jì)、鏈輪的設(shè)計(jì)、以及其他的零部件設(shè)計(jì)等。該種植機(jī)以汽油機(jī)為動(dòng)力源，由汽油機(jī)的輸出軸輸出動(dòng)力，通過傳動(dòng)部分帶動(dòng)排種器轉(zhuǎn)動(dòng)播種，百合從開溝器落入地表。在設(shè)計(jì)中考慮播種深度連續(xù)可調(diào)、種子破碎率和播種均勻度，使其符合國家標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)中在考慮實(shí)用的同時(shí)，兼顧經(jīng)濟(jì)節(jié)約，從而達(dá)到結(jié)構(gòu)合理、生產(chǎn)成本低、能耗小、效率高，而且操作方便的目的。關(guān)鍵詞：自走式；穴播；鏈傳動(dòng)；百合種植機(jī)目錄1引言 12種植機(jī)的概述 22.1百合種植機(jī)的現(xiàn)狀分析 22.2種植機(jī)的分類 22.3百合播種技術(shù)要求 42.3.1播前準(zhǔn)備 42.3.2播種期的確定 42.3.3播種方法 43百合種植機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 43.1設(shè)計(jì)總體方案的確定 43.2工作阻力的確定 53.3工作速度的確定 53.4驅(qū)動(dòng)功率的確定 63.5地輪的轉(zhuǎn)速 63.6傳動(dòng)比的確定 74鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 74.1地輪與排種器之間的鏈傳動(dòng) 74.2地輪與減速器之間的鏈傳動(dòng) 125帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 176地輪與減速器之間鏈輪的設(shè)計(jì) 206.1鏈輪的材料選擇 206.2主動(dòng)鏈輪的設(shè)計(jì) 206.3從動(dòng)鏈輪的設(shè)計(jì) 217帶輪的設(shè)計(jì) 217.1帶輪的材料選擇 217.2主動(dòng)帶輪的設(shè)計(jì) 217.3從動(dòng)帶輪的設(shè)計(jì) 228軸的設(shè)計(jì)及校核 228.1初步確定軸的最小直徑 228.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 238.3軸的強(qiáng)度校核計(jì)算 249結(jié)語 26參考文獻(xiàn) 27.PAGE5.1引言百合作為一種具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的作物，在食用、藥用及觀賞等領(lǐng)域都占據(jù)著顯著地位。在食用方面，百合口感鮮美，富含多種營(yíng)養(yǎng)成分，如蛋白質(zhì)、維生素以及多種礦物質(zhì)，深受消費(fèi)者喜愛，被廣泛應(yīng)用于各類美食制作中，無論是作為菜肴的主料還是輔料，都能為菜品增添獨(dú)特的風(fēng)味與豐富的營(yíng)養(yǎng)。在藥用領(lǐng)域，百合具有潤(rùn)肺止咳、清心安神等功效，是許多中藥方劑中的重要組成部分，對(duì)于一些呼吸系統(tǒng)疾病以及心神不寧等癥狀有著良好的輔助治療作用。其觀賞價(jià)值同樣不容小覷，百合花朵形態(tài)優(yōu)雅，色彩豐富，有白色、粉色、黃色等多種顏色，常被用于園林景觀布置以及鮮切花市場(chǎng)，為人們的生活環(huán)境增添了諸多美感。?目前，百合的市場(chǎng)需求呈現(xiàn)出持續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。隨著人們生活水平的提高，對(duì)于健康食品的追求愈發(fā)強(qiáng)烈，百合作為營(yíng)養(yǎng)豐富且具有一定保健功效的食材，其在食品市場(chǎng)的份額不斷擴(kuò)大。在醫(yī)藥行業(yè)，隨著對(duì)傳統(tǒng)中醫(yī)藥的深入研究與開發(fā)，百合的藥用價(jià)值得到進(jìn)一步挖掘，對(duì)其原材料的需求也相應(yīng)增加。而在花卉市場(chǎng)，由于人們對(duì)生活品質(zhì)的追求，對(duì)鮮花的需求日益旺盛，百合憑借其美麗的外觀成為了熱門的花卉品種之一，市場(chǎng)銷量逐年上升。這一系列市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)，促使百合種植產(chǎn)業(yè)不斷擴(kuò)大規(guī)模，以滿足市場(chǎng)的供應(yīng)需求。?然而，當(dāng)前百合種植過程中面臨著諸多嚴(yán)峻的問題。傳統(tǒng)的百合種植方式主要依賴人工操作，這一方式存在著諸多弊端。人工種植效率極為低下，在種植過程中，需要人工逐一將百合種球放置于土壤中，并確保種球的芽尖朝上，這一過程耗費(fèi)大量的時(shí)間與精力。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，人工種植百合，每人每天的種植數(shù)量極為有限，難以滿足大規(guī)模種植的需求。不僅如此，人工種植的均勻度難以保證，由于人為因素的影響，種球之間的行距、株距往往存在較大差異，這不僅影響了土地資源的有效利用，還可能導(dǎo)致百合生長(zhǎng)過程中養(yǎng)分獲取不均衡，從而影響百合的整體品質(zhì)與產(chǎn)量。同時(shí)，人工成本的不斷攀升也給百合種植產(chǎn)業(yè)帶來了沉重的負(fù)擔(dān)。隨著勞動(dòng)力市場(chǎng)價(jià)格的上漲，雇傭人工進(jìn)行百合種植的費(fèi)用逐年增加，這在很大程度上壓縮了種植戶的利潤(rùn)空間，嚴(yán)重制約了百合種植產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；l(fā)展。?此外，傳統(tǒng)種植方式還容易對(duì)種球造成損傷。在人工搬運(yùn)與種植過程中，種球可能會(huì)受到碰撞、擠壓等外力作用，導(dǎo)致種球表面出現(xiàn)破損，這不僅增加了種球感染病菌的風(fēng)險(xiǎn)，降低了種球的成活率，還可能影響百合生長(zhǎng)后期的品質(zhì)與產(chǎn)量。而且，由于人工種植的速度較慢，大量種球堆積等待種植，長(zhǎng)時(shí)間的堆積會(huì)導(dǎo)致種球的新鮮度下降，進(jìn)一步影響百合的種植效果。?為了解決這些問題，研發(fā)一款高效、精準(zhǔn)且能保護(hù)種球的百合種植機(jī)迫在眉睫。百合種植機(jī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，有望從根本上改變當(dāng)前百合種植的困境，提高種植效率，降低人工成本，保障種球的成活率與種植質(zhì)量，從而推動(dòng)百合種植產(chǎn)業(yè)朝著現(xiàn)代化、規(guī)?；?、高效化的方向發(fā)展，滿足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求，提升百合種植產(chǎn)業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)力。本文首先概述了種植機(jī)械的現(xiàn)狀分析、分類，以及播種技術(shù)的要求，并詳細(xì)敘述了百合種植機(jī)的總體設(shè)計(jì)和一些零部件的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過程中充分考慮到種植機(jī)在工作時(shí)常見的問題，采用汽油機(jī)動(dòng)力，減輕了勞動(dòng)人民的工作強(qiáng)度，即使老年人也可以十分方便的使用；機(jī)型小巧靈活，不僅在平原上能夠很好地工作，而且在耕地以梯田、坡地、小塊田地為主的地區(qū)也可以正常工作。本文所設(shè)計(jì)的小型自走式百合種植機(jī)的工作原理是：進(jìn)行播種工作時(shí)，起動(dòng)汽油機(jī)，汽油機(jī)通過帶傳動(dòng)與減速器相連，減速器主要負(fù)責(zé)將汽油機(jī)的高轉(zhuǎn)速減速為適宜農(nóng)藝要求的轉(zhuǎn)速，減速器的輸出軸通過鏈傳動(dòng)與地輪相連，從而帶動(dòng)地輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，地輪軸安裝滾動(dòng)軸承，地輪的另一端安裝鏈輪通過一鏈輪帶動(dòng)排種器工作，將種子箱里的種子由排種器經(jīng)過開溝器播入土中，然后通過覆土器進(jìn)行覆土作業(yè)，同時(shí)由鎮(zhèn)壓輪控制播種的深度，在需要轉(zhuǎn)彎或暫停時(shí)，可以通過啟動(dòng)離合器控制小型種植機(jī)的行進(jìn)。該種植機(jī)采用窩眼輪式排種器，可以對(duì)百合等進(jìn)行播種。通過排種器的轉(zhuǎn)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)播種作業(yè)。2種植機(jī)的概述2.1百合種植機(jī)的現(xiàn)狀分析種植機(jī)的設(shè)計(jì)[3]開發(fā)向大型機(jī)械化和小型專業(yè)化兩個(gè)方向發(fā)展。在發(fā)展大功率拖拉機(jī)的地區(qū)趨向于進(jìn)一步增大種植機(jī)的工作幅寬和作業(yè)速度，改善高速作業(yè)下的播種質(zhì)量。對(duì)不同種子、播量、株距以及各種土壤和地面條件的通用性和適應(yīng)性正進(jìn)一步擴(kuò)大同時(shí)各種聯(lián)合作業(yè)機(jī)和免耕種植機(jī)也在繼續(xù)發(fā)展。小型專業(yè)種植機(jī)將更廣泛地被應(yīng)用于玉米、甜菜、棉花、豆類和某些蔬菜作物。排種器零件的制造精度將不斷提高，并更多地采用可以在發(fā)生異常情況下及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)的電子監(jiān)視裝置。此外，播種方法也在不斷改進(jìn)，如采用蠕動(dòng)泵排種的膠液播種法，可免除不良土壤條件對(duì)種子發(fā)芽的影響，還能同時(shí)施用農(nóng)藥、肥料等。百合的播種工作是整個(gè)百合生產(chǎn)過程中十分重要的一環(huán)，而種植機(jī)的選用是播種工作中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此百合種植機(jī)是播種過程中最重要的機(jī)具。百合播種作業(yè)是一項(xiàng)繁重的勞動(dòng)，無論在單季或多季作物地區(qū)，都占用著大量的勞動(dòng)力。播種的質(zhì)量直接影響著百合的生長(zhǎng)與收獲狀況，人工播種不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，花費(fèi)勞力多，而且容易造成播深不均勻，種子破碎率高及種子間的行距和株距不均勻等缺點(diǎn)，為了提高生產(chǎn)率，避免這種情況的發(fā)生，做到播深均勻，應(yīng)廣泛采用機(jī)械進(jìn)行播種。隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，在現(xiàn)代交通工具日趨普及、畜力減少、農(nóng)民紛紛外出打工、農(nóng)民工工資提高、農(nóng)戶可支配收入增加等因素的共同作用下，在耕地以梯田、坡地、小塊田地為主，現(xiàn)代化大型農(nóng)耕設(shè)備施展不開的農(nóng)村地區(qū)，已經(jīng)呈現(xiàn)并且進(jìn)一步放大著一個(gè)市場(chǎng)空白。因此，小型自走式百合種植機(jī)有著廣泛的市場(chǎng)，滿足廣大農(nóng)民的需要。2.2種植機(jī)的分類種植機(jī)主要有谷物條播機(jī)、中耕作物穴播機(jī)、撒播機(jī)、精密種植機(jī)、及聯(lián)合作業(yè)種植機(jī)。這幾種機(jī)型的輔助部件基本相同，只是其核心工作部件——排種器有較大差異。（1）條播機(jī)主要用于谷物、蔬菜、牧草等小粒種子的播種作業(yè)，常用的有谷物條播機(jī)。作業(yè)時(shí)，由行走輪帶動(dòng)排種輪旋轉(zhuǎn)，種子自種子箱內(nèi)的種子杯按要求的播種量排入輸種管，并經(jīng)開溝器落入開好的溝槽內(nèi)，然后由覆土鎮(zhèn)壓裝置將種子覆蓋壓實(shí)。出苗后作物成平行等距的條行。用于不同作物的條播機(jī)除采用不同類型的排種器和開溝器外，其結(jié)構(gòu)基本相同，一般由機(jī)架、牽引或懸掛裝置、種子箱、排種器、傳動(dòng)裝置、輸種管、開溝器、劃行器、行走輪和覆土鎮(zhèn)壓裝置等組成。其中影響播種質(zhì)量的主要是排種裝置和開溝器。常用的排種器有槽輪式、離心式、磨盤式等類型。開溝器有鋤鏟式、靴式、滑刀式、單圓盤式和雙圓盤式等類型。（2）穴播機(jī)按一定行距和穴距，將種子成穴播種的種植機(jī)械。每穴可播1粒或多粒種子，分別稱單粒精播和多粒穴播。主要用于玉米、棉花、甜菜、向日葵、豆類等需要中耕的作物,通常又稱中耕作物種植機(jī)。針對(duì)中耕作物行距較寬且需調(diào)整的特點(diǎn)，穴播機(jī)常采用單體形式,每一個(gè)播種單體包括一整套工作部件,能完成開溝、排種、覆土、鎮(zhèn)壓等整個(gè)作業(yè)過程。多個(gè)單體按所需行距裝在同一橫梁上，即構(gòu)成不同行數(shù)和工作幅寬的穴播機(jī)，與不同功率等級(jí)的拖拉機(jī)配套。國內(nèi)還發(fā)展了播種中耕通用機(jī)，即在同一通用機(jī)架上可以按所需行距安裝成組的播種或中耕部件。（3）撒播機(jī)使撒出的種子在播種地塊的整個(gè)地面均勻分布的種植機(jī)。常用的機(jī)型為離心式撒播機(jī)，附裝在農(nóng)用運(yùn)輸車的后部，由種子箱及其下方的一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的撒布輪構(gòu)成。撒布輪由運(yùn)輸車的地輪通過鏈條傳動(dòng)。種子由種子箱落到撒布輪上，在離心力作用下沿切線方向撒出,播幅可達(dá)8～12米，但作業(yè)粗放,種子不易播勻,且露于地表，易遭鳥獸啄食。撒播機(jī)也可用以施撒粉狀或粒狀肥料、石灰及其他物料。附裝撒播裝置也可安裝在農(nóng)用飛機(jī)上使用。（4）精密種植機(jī)以精確的播種量、株行距和深度進(jìn)行播種的機(jī)械播種方式。具有節(jié)省種子、免除出苗后的間苗作業(yè)、使每株作物的營(yíng)養(yǎng)面積均勻等優(yōu)點(diǎn)。多為單粒穴播和精確控制每穴粒數(shù)的多粒穴播。一般在穴播機(jī)各類排種器的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成。如改進(jìn)窩眼輪排種器上孔型的形狀和尺寸，使其只接受一粒種子并防止空穴；將排種器與開溝器直接連接或置于開溝器內(nèi)以降低投種高度，控制種子下落速度，避免種子彈跳；在水平圓盤排種器上加裝垂直圓盤式投種器，以改變投種方向和降低投種高度，避免種子位移;在雙圓盤式開溝器上附裝同位限深輪,以確保播種深度穩(wěn)定。多粒精密穴播機(jī)是在排種器與開溝器之間加設(shè)成穴機(jī)構(gòu)，使排種器排出的單粒種子在成穴機(jī)構(gòu)內(nèi)匯集成精確數(shù)量的種子群，然后播入種溝。此外，還研制了一些新的結(jié)構(gòu)，如使用事先將單粒種子按一定間距固定的紙帶播種，或使種子從一條垂直回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的環(huán)形橡膠或塑料制種帶孔排入種溝等。2.3百合播種技術(shù)要求2.3.1播前準(zhǔn)備對(duì)于百合種子的質(zhì)量要求[4]，品種的純度應(yīng)高于98％，發(fā)芽率高于85％，含水量低于13％。挑選種子時(shí)，應(yīng)剔除病斑粒、蟲食粒、雜質(zhì)，使種子凈度達(dá)到98％或更高些。2.3.2播種期的確定春播百合，當(dāng)春天氣溫通過8℃時(shí)，即可開始播種。除地溫之外，土壤墑情也是限制播種早晚的重要因素。一個(gè)地區(qū)，一個(gè)地點(diǎn)的百合具體播種時(shí)問，需視百合品種生育期的長(zhǎng)短、土壤墑情好差而定。早熟些的品種晚播，晚熟些的早播；土壤墑情好些，可晚些播，墑情差些，應(yīng)搶墑播種。2.3.3播種方法（1）精量點(diǎn)播采用機(jī)械壟上單、雙行等距精量點(diǎn)播；雙行間的間距為10～12cm。（2）壟上機(jī)械雙條播雙條間距10～12cm，要求對(duì)準(zhǔn)壟頂中心播種，偏差不超過±3cm。（3）窄行平播黑龍江省北部地區(qū)多采用此種播種法。行距45～50cm，實(shí)行播種、鎮(zhèn)壓連續(xù)作業(yè)。無論采用何種播法，均要求覆土厚度3～5cm。過淺，種子容易落干；過深，子葉出土困難。3百合種植機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1設(shè)計(jì)總體方案的確定設(shè)計(jì)方案：該種植機(jī)動(dòng)力源采用汽油機(jī)，播種方式為單行播種。傳動(dòng)示意圖如圖2—1：圖2—1種植機(jī)傳動(dòng)圖1、汽油機(jī)2、帶輪3、減速器4、地輪5、鏈輪和鏈條6、排種器7、種箱百合播種時(shí)要求株距16～22cm,行距40cm。由于采用汽油機(jī)為動(dòng)力，還需要離合器進(jìn)行控制。3.2工作阻力的確定工作阻力主要是種植機(jī)與地面接觸的裝置的作業(yè)阻力，包括開溝器、覆土器、鎮(zhèn)壓輪、行走輪等等。參考《小型電動(dòng)種植機(jī)研制》，種植機(jī)的工作阻力可由公式(1)給出:（1）故由公式（1）可得:,即百合種植機(jī)正常工作時(shí)，受到的工作阻力是407.8N。3.3工作速度的確定生產(chǎn)率為畝/時(shí)其中，每天按八小時(shí)工作制最大生產(chǎn)率轉(zhuǎn)化為行距最小為0.4m，則由《新編機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)》可查得人的正常步行速度為，單用人力進(jìn)行播種時(shí)由于負(fù)重，速度會(huì)減慢，而汽油機(jī)提供的動(dòng)力正好可以彌補(bǔ)這一點(diǎn)。假定人在工作程中是勻速前進(jìn)的，綜合考慮多方面的因素，可將此種植機(jī)的速度定為，即，稍高于人的正常步行速度。3.4驅(qū)動(dòng)功率的確定種植機(jī)工作所需功率，應(yīng)有種植機(jī)的工作阻力和行走速度來求定，即種植機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率[7]可由公式（2）給出：（2）其中：—種植機(jī)的工作阻力—種植機(jī)的行進(jìn)速度故由公式（2）得：根據(jù)計(jì)算得到的驅(qū)動(dòng)功率，選取汽油機(jī)、。3.5地輪的轉(zhuǎn)速根據(jù)實(shí)際情況，選取地輪的的直徑為地輪轉(zhuǎn)速[7]由公式（3）給出：（3）其中：v—地輪行走速度—地輪的半徑故由公式（3）得：3.6傳動(dòng)比的確定（1）地輪與排種器之間的傳動(dòng)比地輪與排種器之間的傳動(dòng)比由公式（4）給出：（4）其中：Z—百合之間的株距A—排種器上的孔數(shù)—地輪的直徑—滑移率故由公式（4）得：（2）汽油機(jī)與地輪之間的傳動(dòng)比汽油機(jī)與地輪之間的傳動(dòng)比可由公式（5）給出：（5）其中：、分別為汽油機(jī)與地輪的轉(zhuǎn)速故由公式（5）得：由此可知需加一減速器汽油機(jī)與減速器之間選用帶傳動(dòng)，取合理選擇減速器，取減速器的傳動(dòng)比則減速器與地輪之間的傳動(dòng)比為4鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)4.1地輪與排種器之間的鏈傳動(dòng)1）設(shè)計(jì)計(jì)算（1）選擇鏈輪齒數(shù)根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書，取小鏈輪齒數(shù)=17,大鏈輪的齒數(shù)[8]可由公式（6）給出：（6）故由公式（6）得：參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書，取標(biāo)準(zhǔn)值（2）確定計(jì)算功率該鏈傳動(dòng)是單排鏈計(jì)算功率可由公式（7）給出：（7）其中：—工況系數(shù)—主動(dòng)鏈輪齒數(shù)系數(shù)—傳遞的功率查《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書表9-6和圖9-13取值：=1.0，=1.5，代入公式（7）可求得：（3）選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距根據(jù)及，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書圖9-11，可選鏈條的型號(hào)12A-1.查表9-1，鏈條節(jié)距為p=19.05mm.（4）計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距中心距可由公式（8）給出：（8）代入公式（8）有：?。合鄳?yīng)的鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)可由公式（9）給出：（9）代入公式（9）可求得：取鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)節(jié)鏈傳動(dòng)的最大中心距可由公式（10）給出：（10）其中：—中心距計(jì)算系數(shù)查《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書表9-7取值：代入公式（10）可求得：（5）計(jì)算鏈速v，確定潤(rùn)滑方式鏈速可由公式（11）給出：（11）代入公式（11）可求得：根據(jù)v=0.34和鏈號(hào)12A-1，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書圖9-14可知鏈條的潤(rùn)滑方式應(yīng)采用定期人工潤(rùn)滑。（6）計(jì)算壓軸力鏈傳動(dòng)的有效圓周力可由公式（12）給出：（12）代入公式（12）可求得：壓軸力可由公式（13）給出：（13）其中：—鏈輪的壓軸力系數(shù)查《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書可知鏈輪的壓軸力系數(shù)代入公式（13）可求得：2）鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸（1）分度圓直徑d鏈輪的分度圓直徑d[10]可由公式（14）給出：（14）代入（14）可求得：（2）齒頂圓直徑鏈輪的齒頂圓直徑可由公式（15）、（16）給出：（15）（16）其中：—滾子直徑查《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書查表9-1取值：代入公式（15）、（16）可求得：小鏈輪齒頂圓直徑的確定取大鏈輪齒頂圓直徑的確定?。?）齒根圓直徑的確定（4）分度圓齒高鏈輪的分度圓齒高可由公式（17）、（18）給出：（17）（18）代入公式（17）、（18）可求得：小鏈輪分度圓齒高的確定取大鏈輪分度圓齒高的確定取4.2地輪與減速器之間的鏈傳動(dòng)主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速可由公式（19）給出：（19）代入公式（19）可求得：1）設(shè)計(jì)計(jì)算（1）選擇鏈輪齒數(shù)根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書，取小鏈輪齒數(shù)=17,大鏈輪的齒數(shù)可由公式（6）給出：（6）故由公式（6）得：參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書，取標(biāo)準(zhǔn)值（2）確定計(jì)算功率該鏈傳動(dòng)是單排鏈計(jì)算功率可由公式（7）給出：（7）其中：—工況系數(shù)—主動(dòng)鏈輪齒數(shù)系數(shù)—傳遞的功率查《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書表9-6和圖9-13取值：=1.0，=1.5，代入公式（7）可求得：（3）選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距根據(jù)及，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書圖9-11，可選鏈條的型號(hào)10A-1.查表9-1，鏈條節(jié)距為p=15.875mm.（4）計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距中心距可由公式（8）給出：（8）代入公式（8）有：?。合鄳?yīng)的鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)可由公式（9）給出：（9）代入公式（9）可求得：取鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)節(jié)鏈傳動(dòng)的最大中心距可由公式（10）給出：（10）其中：—中心距計(jì)算系數(shù)查《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書表9-7取值：代入公式（10）可求得：（5）計(jì)算鏈速v，確定潤(rùn)滑方式鏈速可由公式（11）給出：（11）代入公式（11）可求得：根據(jù)v=0.4和鏈號(hào)10A-1，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書圖9-14可知鏈條的潤(rùn)滑方式應(yīng)采用定期人工潤(rùn)滑。（6）計(jì)算壓軸力鏈傳動(dòng)的有效圓周力可由公式（12）給出：（12）代入公式（12）可求得：壓軸力可由公式（13）給出：（13）其中：為鏈輪的壓軸力系數(shù)查《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書可知鏈輪的壓軸力系數(shù)代入公式（13）可求得：2）鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸（1）分度圓直徑d鏈輪的分度圓直徑d可由公式（14）給出：（14）代入（14）可求得：（2）齒頂圓直徑鏈輪的齒頂圓直徑可由公式（15）、（16）給出：（15）（16）其中：—滾子直徑查《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書查表9-1取值：代入公式（15）、（16）可求得：小鏈輪齒頂圓直徑的確定取大鏈輪齒頂圓直徑的確定?。?）齒根圓直徑的確定（4）分度圓齒高鏈輪的分度圓齒高可由公式（17）、（18）給出：（17）（18）代入公式（17）、（18）可求得：小鏈輪分度圓齒高的確定取大鏈輪分度圓齒高的確定取5帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)根據(jù)《簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》一書，可確定從汽油機(jī)到地輪之間的傳動(dòng)效率，則由公式（19）給出：（19）代入公式（19）可求得：汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速（1）確定計(jì)算功率計(jì)算功率可由公式（20）給出：（20）其中：—工作情況系數(shù)查《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書表8-7取值：代入公式（20）可求得：（2）選擇V帶的類型根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書，由、查圖8-11選用z帶。（3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速1初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑查《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書表8-6和表8-7，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑2驗(yàn)算帶速帶速可由公式（21）給出：（21）代入公式（21）可求得：因?yàn)?，故帶速合適。（3）計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑大帶輪的基準(zhǔn)直徑可由公式（22）給出：（22）其中：—汽油機(jī)與帶輪之間的傳動(dòng)比代入公式（22）可求得：（4）確定帶的中心距和基準(zhǔn)長(zhǎng)度1初定中心距中心距可由公式（23）給出：（23）代入公式（23）有：得：?。?計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度基準(zhǔn)長(zhǎng)度可由公式（24）給出：（24）代入公式（24）有：得：按《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書查表8-2，選擇相近的基準(zhǔn)長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)值，可查得：3計(jì)算實(shí)際中心距實(shí)際中心距可由公式（25）給出：（25）代入公式（25）可求得：（5）驗(yàn)算小帶輪上的包角包角可由公式（26）給出：（26）代入公式（26）可求得：（6）計(jì)算帶的根數(shù)V帶的根數(shù)可由公式（27）給出：（27）其中：—單根普通V帶的許用功率—包角系數(shù)—材質(zhì)系數(shù)—計(jì)入傳動(dòng)比的影響時(shí)，單根V帶傳遞的功率的增量查《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書表8-5和表8-2取值：，由，可查《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書表8-4a得：由，和z形帶可查《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書表8-4b得：代入公式（27)可求得:取z=2（7）確定帶的初拉力單根V帶的初拉力可由公式（28）求得：（28）其中：—傳動(dòng)帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量—傳動(dòng)帶的功率—V帶的速度—V帶的根數(shù)代入公式（28）可求得：(8)計(jì)算壓軸力為了設(shè)計(jì)安裝帶輪軸和軸承，必須確定V帶作用在軸上的壓力，它等于V帶兩邊的初拉力之和，忽略V帶兩邊的拉力差，則壓力值可以近似由下列公式（29）求得：（29）代入公式（29）可求得：6地輪與減速器之間鏈輪的設(shè)計(jì)6.1鏈輪的材料選擇由《簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知鏈輪材料常用灰鑄鐵、鋼、鋁合金等。因?yàn)殒溳喌凝X數(shù)，所以材料選定為20鋼，硬度為.6.2主動(dòng)鏈輪的設(shè)計(jì)鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是根據(jù)鏈輪的分度圓直徑，選擇鏈輪的結(jié)構(gòu)形式，由鏈輪的直徑較小選擇整體式；通過查《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書，可以確定主動(dòng)鏈輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)，其他的相關(guān)尺寸可以根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算求得。主動(dòng)鏈輪的結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖6-1小鏈輪6.3從動(dòng)鏈輪的設(shè)計(jì)從動(dòng)鏈輪的結(jié)構(gòu)同樣采用整體式，從動(dòng)鏈輪的參數(shù)通過查《機(jī)械設(shè)計(jì)》可以得到，其他的相關(guān)尺寸可以根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算求得。因此，從動(dòng)鏈輪的結(jié)構(gòu)與主動(dòng)鏈輪的結(jié)構(gòu)相同，只是直徑不同。7帶輪的設(shè)計(jì)7.1帶輪的材料選擇由《簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知帶輪材料常用灰鑄鐵、鋼、鋁合金或工程塑料等其中灰鑄鐵應(yīng)用的最廣。因?yàn)閹л喌霓D(zhuǎn)速，即，轉(zhuǎn)速比較低，所以材料選定為灰鑄鐵，硬度為。7.2主動(dòng)帶輪的設(shè)計(jì)帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑，選擇帶輪的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)帶的型號(hào)來確定帶輪輪槽的尺寸，設(shè)計(jì)如下（1）主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)選擇：主動(dòng)帶輪的基準(zhǔn)直徑，而與主動(dòng)帶輪配合的汽油機(jī)軸的直徑是，所以主動(dòng)帶輪采用實(shí)心式。（2）帶輪參數(shù)的選擇：通過查《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書，可以確定主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)，其他的相關(guān)尺寸可以根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算求得。主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖7-1小帶輪7.3從動(dòng)帶輪的設(shè)計(jì)（1）從動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)選擇：因?yàn)楦鶕?jù)主動(dòng)帶輪基準(zhǔn)直徑和傳動(dòng)比來確定，所以從動(dòng)帶輪采用腹板式。（2）從動(dòng)帶輪參數(shù)的選擇：通過查《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書，可以查得帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)，其他的相關(guān)尺寸可以根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算求得。因此，從動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)與主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)不同。8軸的設(shè)計(jì)及校核8.1初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書，根據(jù)表15-3，取.軸的最小直徑可由公式（30）得出：（30）其中：—地輪軸上的驅(qū)動(dòng)功率—地輪軸的轉(zhuǎn)速代入公式（30）可求得：地輪軸的最小直徑顯然是安裝鏈輪處軸的直徑，為了與鏈輪的孔徑相適應(yīng)，取。8.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）擬定軸上零件的裝配方案圖8-1地輪軸的裝配2）確定軸的各段直徑的長(zhǎng)度（1）為了滿足鏈輪軸向定位，1-2軸段右端需制出一軸肩，故取2-3段軸的直徑；左端用定位螺釘定位，由鏈輪的結(jié)構(gòu)可知取。（2）為了安裝軸承端蓋，取。（3）初步選擇滾動(dòng)軸承[12]。因軸承主要承受徑向載荷的作用，故選用深溝球軸承。參考工作要求，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的深溝球軸承6207，其尺寸為，故；而右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。由《簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得6207型軸承定位軸肩高度h=，因此，?。?）取安裝地輪處的軸段4-5的直徑；地輪與軸之間采用定位螺釘進(jìn)行定位。已知地輪的輪轂的寬度為，地輪的幅寬為，同時(shí)為了與機(jī)架保持一定的距離，取。（5）軸段6-7左端安裝裝軸承端蓋對(duì)軸承進(jìn)行軸向定位，右端對(duì)鏈輪用軸肩進(jìn)行軸向定位，取，。（6）為了滿足大鏈輪的安裝要求，軸段7-8的直徑；參考鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，取。3）軸上零件的周向定位地輪、鏈輪與軸的周向定位均采用定位螺釘進(jìn)行定位。為了保證地輪與軸具有良好的對(duì)中性，故選擇地輪輪轂與軸的配合[15]為；同樣，鏈輪與軸的連接配合為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位[16]是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為。4）確定軸上倒角尺寸查《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書，根據(jù)表15-2，取軸端倒角為。8.3軸的強(qiáng)度校核計(jì)算1）軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定軸承的支點(diǎn)位置時(shí)，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書圖15-23可查得e值。對(duì)于深溝球軸承，查得e=0.5。因此，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距為。水平方向上的力為、;、.垂直方向上的力為、;、。水平方向上的彎矩[17]為、；垂直方向上的彎矩為、。扭矩。計(jì)算總彎矩可由公式（31）得出：（31）代入公式（31）可求得：做出彎矩圖：圖8-2軸的載荷分析圖2）校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度軸的彎扭合成強(qiáng)度條件可由公式（32）得出：