发布时间 : 星期一 文章葡萄埋藤机的设计更新完毕开始阅读ff56d6a80342a8956bec0975f46527d3240ca69c
4.1中间传动换向齿轮箱的整体结构设计
根据葡萄的种植模式，葡萄埋藤机在工作时根据需要选择机组左侧葡萄藤进行埋土作业，这就要求埋藤机的齿轮箱具有输出和转向的功能，本文第一代样机是在现有的中间传动箱后面加上一级换向齿轮箱，中间通过链条连接两箱体的输入输出轴，这种传动方式结构复杂且前后箱体装配精度要求高，稍有偏差就会使链条断裂损坏本课题设计了一种集传动换向于一体的中间传动换向齿轮箱，一般根据一级齿轮传动换向的原理改变输出轴的旋转方向，这种设计结构复杂，成本较高，本机型采用组合式离合器结构对输出轴进行换向如图（4-1）所示。
图4-1换向齿轮箱示意图 4.2中间传动换向齿轮箱关键部件的设计与强度校核
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4.2.1直齿圆锥齿轮的几何关系及受力分析
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图4-2齿轮受力分析图
直齿圆锥齿轮传动的几何关系，如图（4-2）。d1、dm1、?1和d2、dm2、?2分别为小齿轮和大齿轮的大端分度圆直径、平均直径、分度圆锥角；R为锥距;b为齿宽。小端、大端分度圆直径d1=mz1；d2?mz2
d1zdz 齿数比u?2?2?tan?2tan?1?2?1
d2z2z1d1211m2222d1?d2=1?u2?z1?z2 锥距R R?222b 齿宽系数?R?R?常用?R=0.25～0.3
r 平均直径dmdm?zm
dm1?d1b??sin?1?d1(1?0.5?R) 22d2b??sin?2?d1(1?0.5?R) 22dm1dm1(1?0.5?R) ?z1z1- 12 -
dm2?mm?·
(1) 直齿圆锥齿轮的受力分析
锥齿轮轮齿刚度大端大，小端小，故沿齿宽的载荷分布不均匀，若忽视摩擦力和载荷集中的影响，假设法向力Fn集中作用在齿宽节线中点处，该集中力凡可分解为圆周力Ft径向力Fr、轴向力Fa三个正交的分力为直齿圆锥齿轮轮齿的受力情况。 各力的大小计算如下：
Ft1?2T1 dm1Fa1?Ft1tan?cos?1
Fr?式中:Tm一小锥齿轮转矩(N·m);
Ft1 cos?dm1一小锥齿轮齿宽中点分圆直径(mm)
?1一小锥齿轮的分锥角;
各力方向的判断:主动轮圆周力方向与轮的回转方向相反，从动轮圆周力方向与轮的回转方向相同;径向力分别指向各轮轮心;轴向力分别指向各轮大端。
Ft1?Ft2Fr1??Fa1Fa1?Fr2
4.3直齿圆锥齿轮的参数确定及强度校核 1.参数确定
本文主要进行了中间I轴II轴上相互啮合的直齿锥齿轮的设计。 选用材料:小齿轮:20CrMnTi，渗碳淬火，齿面硬度为55～60HRC
大齿轮:20CrMnTi，渗碳淬火，齿面硬度为55～60HRC 初选齿数:取小齿轮齿数z1=17
大齿轮齿数:z2=27 i?27?1.6 17齿宽系数取?=0.3根据拖拉机的输出转速，选择齿轮精度等级为8级
寿命系数YN1、YN2`；YN1?YN2=1 通过查机械设计手册可得:
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极限应力:?Flim1 =470MPa ?Flim2=470MPa 尺寸系数Yz1、Yz2；Yz1?Yz2?1 安全系数SF：Sz?1.4 将上面求得的数据代入公试
[?2?FlinYXYNF]?S (4-1) F得许用弯曲应力[?470?1?1F1]?2?1.4MPa?671MPa
[?2?470?1?1F2]?1.4MPa?671MPa
2.按齿根弯曲疲劳强度公式计算齿轮主要参数
(1)根据公式m?4.7Y3SaYFaKT1?R(1?0.5?R)2z2[?2 (4-2)
F]u?1其中小齿轮转矩T1?9549Pn?454N·m 分锥角??58?2?arctanu?arctan1.6
?1?90???2?32?
当量齿数zv1?z1cos??1532??17.7
1coszv2?z2cos??2457.99?45.3 2cos查手册可得YFa1?2.91YFa2?2.37
YSa1?1.57YSa2?1.6
通过查手册可得KA?1，KV?1.2KH??1.75
K?KAKVKH??KAKVKF??2.1
将上述求得的数据代入公式可得:
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