玉米秸秆粉碎机的设计
综合系数 K??K??碳钢的特性系数 k???k???1??1?1?1 K??2.035K??1.542 ???????0.1???0.05 S??3.19S??11.96Sca?3.188?1.5 故 安全 计算安全系数 ??1K??a????m??1S??K??a????mS??Sca?S?S?2S??S?2
3.3.4输出轴的结构设计
3.3.4.1装配方案如图所示
3.3.4.2 确定轴的直径和长度:
第一、五处安装轴承,第三阶段安装锥齿轮,第四阶段安装套筒,定位轴承;第六阶段与小带轮相连。轴上有两个键槽,最小的直径为右端带轮处,宽度取72mm,安装轴承的直径取80mm,轴承选用61016型号 80?125?14, 第二阶直径取88mm长度取41mm,
20
玉米秸秆粉碎机的设计
第三阶定位右边的齿轮, 键选用25?14?110。 第四阶安装套筒固定齿轮,套筒的长度取27mm。
第六阶安装轴承与带轮相连,键槽选用18?11?56,选用单圆头平键。
3.3.5输出轴上的载荷与校核
3.3.5.1计算作用在齿轮上的力
Ft2?2T22?26678??804.766N dm266.3804
径向力Fr1?Ft1tan?cos?1轴向力Fa1?Ft1tan?sin?1 带轮的径向力:
F1?2Ttan20/d?16286N
两个轴承的水平压力:
F11??15N
F12?28486N
3.3.5.2画弯矩,扭矩图
由于竖直上只有轴承的重力,所以只考虑水平面上的情况,弯矩144000N.mm
3.3.5.3按弯扭合成应力校核轴的强度
进行校核时,通常只校核轴上承受最大弯矩的截面(既危险截面)的强度。根据上表中的数值,查机械设计手册,并取??0.6,轴的计算应力为:
21
玉米秸秆粉碎机的设计
前已选定轴的材料为45钢调质处理, 查得
?ca?M2???T?W2?650732??0.6?47962?0.1?4032?11.12MPa
???1??60MPa,因此?ca????1?,故安全。
3.3.5.4校核轴的疲劳强度
弯矩M 总弯矩 扭矩 抗弯截面系数 抗扭截面系数 MH?63950N.mm MV?12036N.mm 22M?MH?MV?639502?120362?65073N.mmT?T1?47962N.mm W?0.1D3 W?34300mm3 WT?0.2D3 WT?68600mm3 弯曲应力 ?b?M W?b? M?41.90MPa W扭转应力 T?T? WT?T? T?19.65MPa WT查表15-1 ?B?735MPa??1?355MPa??1?200MPa ???1.8???1.4 q??0.82q??0.85 轴上环槽处的理论应力集中系数 查表r取2mm 轴的材料敏性系数 r/d?0.074D/d?1.111 22
玉米秸秆粉碎机的设计
有效应力集中系数 k??1?q?(???1)k??1?q?(???1) k??1.656k??1.34 尺寸系数 扭转尺寸系数 表面质量系数附图 ???0.85 ???0.9 ??????0.92 k?K??综合系数 ??k???1??1?1?1 K??2.035K??1.542 K??????碳钢的特性系数 ???0.1???0.05 S??8.37S??11.96Sca?6.85?1.5 故 安全 计算安全系数 ??1K??a????m??1S??K??a????mS??Sca?S?S?S??S?22
23
玉米秸秆粉碎机的设计
4主要工作部件的设计
4.1秸秆粉碎刀辊工作原理
玉米秸秆首先被拖拉机前横梁推斜,机组再行进一段距离后,秸秆还田机横梁 A 点就抵住玉米秸秆,由于拖拉机的地隙高于秸秆还田机的喂入口高度,A 点起一定的支承作用,这时甩刀砍切秸秆比在纯无支承状态砍切要好一些。
目前,秸秆还田机基本都是采用锤爪、弯刀等以高速砍、切、撞、搓、撕的方式将玉米秸秆直接粉碎还田。粉碎工作部件的旋转方向与机具前进方向相反,
粉碎部件是该机的核心工作部件。粉碎刀辊的转速、甩刀的配制方式及数量是直接影响秸秆粉碎性能的主要参数。甩刀数量越多,甩刀的线速度越大。对秸秆的粉碎效果越好。
考虑动力的匹配以及作业的安全性, 选用了卧式结构。20把锤爪式甩刀按螺旋线均匀分布在刀轴上。刀盘回转直径D=512mm;刀轴转速n=1800r/min;甩刀的最大线速度v=40m/s。
24