马铃薯收获机的设计
?80?25?
?105节 (4) 确定链条节距p
1?040
p0??KApKzKlKp
1.7?1.51.34?1.05?1
?1.8kw
由表查得Kz?1.34;由图按小链轮转速估计,链工作在功率曲线凸峰左侧,
K?1可能出现链板疲劳破坏。由表查得Kl?1.05;选单列链,由表查得p
根据
p0于n1,由图选用链号为10A,并且也证实了原估计链工作在额定功
率曲线凸峰左侧是正确的。
由表查得链节距p为15.875mm。 (5) 验算链速V
V?Zpn160?1000
与原假设相符。
?25?15.875?201.5?1.33 60000(6) 计算实际中心距
a??pZ?Z2[(Lp?1)?4215.875[(105?25)?4(Lp?Z1?Z22Z?Z12)?8(2)]22?
(105?25)2].2mm ?3.97(80?80)?635(7) 作用在轴上的压力Q
Q?1.3F 圆周力
F?1000pv
?1000?1.5?1128N1.33
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.4N 故:Q?1.3?1128?1466(8) 润滑方式
p,选择滴油润滑。
根据v和c) 链轮材料的选择
链轮的材料应当能够满足强度和耐磨性的要求。在低速、轻载、平稳传动中,链轮可采用中碳钢制造;中速、中载时,采用中碳钢淬火处理,其硬度>40HRC~45HRC;高速、重载、连续工作时的传动,采用低碳钢、低碳合金钢表面渗碳淬火(如用15、20Cr、12CrNi3等钢淬硬至55HRC~60HRC)或中碳钢、中碳合金钢表面淬火。
本多功能马铃薯收获机为中速、中载,所以采用中碳钢淬火处理,其硬度>40HRC~45HRC。
d) 链轮机构的尺寸计算
该链轮为滚子链轮。 (1)分度圆直径 d?p?127mm ?180sinz(2) 齿顶园直径
180?)?15.875(0.54?7.94)?135mm da?p(0.54?cotz(3 )齿根园直径
df?d?dr?127?10.16?117 (4) 最大齿根距离
90??dr?123.752?10.16?116.6mm Lx?dcosz(5) 齿侧凸缘直径
180?d?pcos?1.04h?0.76 g z?115.8mm所以取 dg?87mm
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链轮结构如图9:
图9 链轮
5.链轮轴的设计和校核 5.1链轮轴的设计
链轮轴的作用是将大带轮上的动力传送到两个主动链轮上,从而带动分离输送器运动,进而达到分离输送的目的。
该轴的设计步骤如下: (1) 轴2和轴4部分:这两部分都是装链轮的。因为链轮的厚度为75mm,所以设计该部分轴长度为70mm。 (2) 轴1和轴5部分:这两部分都是装轴承的,所选轴承为角接触球轴承,其宽度为24.75mm。设计两轮侧面距机架内壁距离为20mm,所以设计该部分轴长为50mm。
(3) 轴6部分:该部分上装轴承端盖,设计其长度为33mm。 (4) 轴7部分:该部分上装大带轮,所以其设计长度也为70mm。 (5) 轴3部分:该部分通过计算可得其长度为488mm。 其结构如图11:
图11 链轮轴
5.2.链轮轴的校核
先作出轴的受力计算简图,取集中载荷作用于带轮、链轮和轴承中点。 (1)带轮上作用力的大小
压轴力 FP?1974N
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则
REH?FPcos??1974?307?1545.9N392 243??1227.5N392
(2) 链轮上作用力的大小
.4N 压轴力 Q?1466REV??FPsin???1974?则
RBH?RCH?Qcos??1466.4?RBV?RCV?Qsin??1466.4?307?1148.4N392 243?909N392
求垂直面上轴承的支反力画主要截面弯矩图
RDV? RAV垂直面受力图 见图(b)主要截面弯矩图 见图(c) (3)求水平面上轴承的支反力,画主要截面弯矩图
RDH?REH?801?RCH?600?RBH?60?3001.8N665
REV?801?RCV?600?RBV?60??575.8N665
?909?2?575.8?1227.5?1156.3N
.4?2?1545.9?3001.8?840.8N RAH?1148水平面受力图 见图(d)主要截面弯矩图 见图(e) (40截面D处垂直面,水平面合成弯矩
弯矩图见图(f)
225MD?166940?210242.4?2.68?10N?mm
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6. 挖掘装置的设计
6.1挖掘铲的构成
挖掘铲由独立铲片、铲片固定板和角度调节机构组成。铲尖角度设计为钝角,这样可以减小铲前的入土深度,从而降低无效挖掘深度的动力消耗。挖掘铲铲尖的形状采用“w”型,前进阻力较小,入土性能好。
6.2挖掘铲的设计
挖掘铲的铲片是多片铲的变形,铲片与铲片之间留有间隙,这带来很多优点。 (1)一方面是减少铲尖与土壤的接触面积,达到减少阻力的目的。 (2)另一方面是减轻了机器前部的重量,防止铲尖下陷。
多片铲在工作时发生局部磨损时,更换方便维修成本低。一般单株块茎在土壤中的分布宽度为400mm,块茎分布的深度一般为在地表下120-200mm之间。 为了保证铲刃的自动清理功能,铲刃的倾斜角度铲刃上的滑切力能克服摩擦力,即:
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?可由受力确定,使土壤在