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實(shí)習(xí)報(bào)告
一、概述
經(jīng)過大學(xué)近四年的學(xué)習(xí)，我們迎來了最后一學(xué)期的畢業(yè)實(shí)習(xí)，它對我們來說是邁向社會工作的前奏，為了做好畢業(yè)設(shè)計(jì)，同時(shí)將學(xué)習(xí)的理論知識和實(shí)踐相結(jié)合，鞏固和加深對所學(xué)知識的理解，提高實(shí)踐能力，所以我們要明確實(shí)習(xí)目的：將所學(xué)的理論知識與實(shí)踐結(jié)合起來，培養(yǎng)勇于探索的創(chuàng)新精神、提高動手能力，加強(qiáng)社會活動能力，嚴(yán)肅認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度，為以后專業(yè)實(shí)習(xí)和走上工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
二、實(shí)習(xí)過程
實(shí)習(xí)期間，我們來到了鹽城拖拉機(jī)廠，參觀了鹽城拖拉機(jī)廠的生產(chǎn)流程，生產(chǎn)車間。
公司簡介：鹽城拖拉機(jī)廠位于黃海之濱，是中華人民共和國生產(chǎn)中小型拖拉機(jī)的主要專業(yè)廠之一，為國家大型企業(yè)。1993年悅達(dá)集團(tuán)、鹽城拖拉機(jī)廠等六家企業(yè)經(jīng)國家批準(zhǔn)組建為“江蘇悅達(dá)股份有限公司”，向社會公開發(fā)行股票。并通過ISO9001國際質(zhì)量體系認(rèn)證。鹽城拖拉機(jī)廠技術(shù)力量雄厚，生產(chǎn)設(shè)備精良，加工工藝先進(jìn)，測試手段齊全，質(zhì)量保證體系完善，具備較強(qiáng)的產(chǎn)品開發(fā)和設(shè)計(jì)能力。本廠具有大批量生產(chǎn)黃海牌東風(fēng)-12型、金馬-81型手扶拖拉機(jī)和金馬系列輪式拖拉機(jī)的能力。黃海牌拖拉機(jī)獲“江蘇省名牌產(chǎn)品”稱號。產(chǎn)品暢銷國內(nèi)外，深受用戶歡迎。黃海牌東風(fēng)-12型和金馬-81型手扶拖拉機(jī)為牽引、驅(qū)動兼用型拖拉機(jī)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、耐用可靠、操作靈活等特點(diǎn)，適用于水田、旱田、果園、菜園的犁、旋耕、耙、收、運(yùn)和固定等作業(yè)，該產(chǎn)品為國家銀獎產(chǎn)品。黃海牌金馬18、20、22、25,30馬力兩輪驅(qū)動和四輪驅(qū)動拖拉機(jī)為金馬系列產(chǎn)品，具有牽引力大、油耗低、功能多、操作方便、用途廣泛和使用可靠等特點(diǎn),適用于旱田、丘陵、菜園、園藝和多種農(nóng)田的固定作業(yè),更是短途運(yùn)輸?shù)睦硐牍ぞ?。金馬輪式拖拉機(jī)可另外選配有液壓轉(zhuǎn)向、駕駛室、安全架、草地胎等。該產(chǎn)品榮獲部優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品獎、國際展覽金獎、并獲國際OECD組織的認(rèn)可，產(chǎn)品批量出口到海外五大洲的五十多個(gè)國家和地區(qū)，并多次承擔(dān)國家經(jīng)濟(jì)援外項(xiàng)目。展望未來，我們將繼續(xù)為用戶提供一流的產(chǎn)品和滿意的服務(wù)，盡心盡力是我們的責(zé)任和永遠(yuǎn)的追求。
在實(shí)習(xí)過程中最重要的是安全第一。對于任何機(jī)械廠，安全始終是重中之重，所以在實(shí)習(xí)老師的帶領(lǐng)下，首先對我們進(jìn)行了一些安全教育和以及在實(shí)習(xí)過程中的安全事項(xiàng)和需注意的項(xiàng)目。比如在進(jìn)加工車間時(shí)了，不允許穿涼鞋進(jìn)廠；進(jìn)廠必須穿長褲；禁止在廠里吸煙，進(jìn)廠后衣服不準(zhǔn)敞開，外套不準(zhǔn)亂掛在身上，不得背背包進(jìn)廠；人在廠里不要成堆，不要站在生產(chǎn)主干道上；在沒有實(shí)習(xí)老師的允許情況下，不準(zhǔn)亂按按扭、開關(guān)；
三、實(shí)習(xí)內(nèi)容
首先我們來到了零件的原始毛坯加工車間，在老師的指導(dǎo)作用下，我們了解到了下面知識，零件一般是由毛胚加工而成。而在現(xiàn)有的生產(chǎn)條件下，毛胚主要有鑄件，鍛件和沖壓件等幾個(gè)種類。鑄件是把熔化的金屬液澆注到預(yù)先制作的鑄型腔中，待其冷卻凝固后獲得的零件毛胚。在一般機(jī)械中，鑄件的重量大都占總機(jī)重量的50%以上，它是零件毛胚的最主要來源。鑄件的突出優(yōu)點(diǎn)是它可以是各種形狀復(fù)雜的零件毛胚，特別是具有復(fù)雜內(nèi)腔的零件毛胚，此外，鑄件成本低廉。據(jù)指導(dǎo)我們實(shí)習(xí)的師傅說，我們廠主要就是靠這種方式制作毛坯。但其缺點(diǎn)是在其生產(chǎn)過程中，工序多，鑄件質(zhì)量難以控制，鑄件機(jī)械性能較差，而鍛件是利用沖擊力或壓力使用，加熱后的金屬胚料產(chǎn)生塑性變形，從而獲得的零件毛胚。鍛件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度往往不及鑄件。但是，鍛件具有良好的內(nèi)部組織，從而具有良好的機(jī)械性能。所以用于做承受重載和沖擊載荷的重要機(jī)器零件和工具的毛胚，沖壓件是利用沖床和專用模具，使金屬板料產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得的制體。沖壓通常是在常溫下進(jìn)行，沖壓件具有重量輕，剛性好，尺寸精度高等優(yōu)點(diǎn)，在很多情況下沖壓件可直接作為零件使用。
其次來到加工車間，這里給我的第一感覺就是太大了車間共分為五部分，分別為車削加工，銑削及其他加工，鉗工，數(shù)控加工，焊接，幾乎是涵蓋機(jī)械加工的各個(gè)方面，大概有五六百人同時(shí)在里面進(jìn)行各種零件加工，雖然我們在學(xué)校的時(shí)候也進(jìn)行過金工實(shí)習(xí)，做過一些零件，對機(jī)床也有一定認(rèn)識，但是真的處于那種加工零件的氣氛下，有很大的不同，一是我們學(xué)校的機(jī)床都是有一定年代的，很少近年出來的新型加工機(jī)床二是在速度上，我們的加工速度也太慢了，加工同一個(gè)零件，我們需要的時(shí)間大概是這些加工師傅的五六倍，根本不能進(jìn)行工業(yè)化的生產(chǎn)。在此次對加工車間的認(rèn)識過程中，我更加明白了機(jī)械本 加工一些流程；
然后裝配車間。任何機(jī)器都是有一個(gè)又一個(gè)零件裝配而來，在裝配車間，這里大概有接近一百多人在進(jìn)行零件的收集和裝配，以及包裝，再發(fā)送至儲貨廠，在這個(gè)車間，工人師傅首先將起所收集的零件進(jìn)行飛類，一便于進(jìn)行組裝，確定裝配方法，裝配順序，所需工具；再進(jìn)行清洗零件，去除油污，銹蝕，涂油，確保機(jī)器組裝以后，表面整潔美觀。在產(chǎn)品裝配完成以后，還要對零件各方面進(jìn)行調(diào)試，檢查運(yùn)動件的靈活性，密封性等性能，再轉(zhuǎn)箱入庫。
最后，我們來到質(zhì)檢部門，他們主要是對所生產(chǎn)出來的產(chǎn)品進(jìn)行隨機(jī)性的抽查，記錄其數(shù)據(jù)，并返回到加工車間，對產(chǎn)品進(jìn)行修正和修改，更好的生產(chǎn)儲合格產(chǎn)品。至于銷售部分，據(jù)銷售相關(guān)部門介紹，由于該企業(yè)采取的訂單式生產(chǎn)，所以銷路一路看好對機(jī)械制造的體會。
四、分析
很快實(shí)習(xí)就結(jié)束,該次實(shí)習(xí),真正到達(dá)機(jī)械制造業(yè)的第一前線,了解了我國目前制造業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r也粗步了解了機(jī)械制造也的發(fā)展趨勢.在新的世紀(jì)里,科學(xué)技術(shù)必將以更快的速度發(fā)展，更快更緊密得融合到各個(gè)領(lǐng)域中,而這一切都將大大拓寬機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展方向.
在將來機(jī)械制造將會向“四個(gè)化”發(fā)展，即柔性化、靈捷化、智能化、信息化.即使工藝裝備與工藝路線能適用于生產(chǎn)各種產(chǎn)品的需要，能適用于迅速更換工藝、更換產(chǎn)品的需要,使其與環(huán)境協(xié)調(diào)的柔性,使生產(chǎn)推向市場的時(shí)間最短且使得企業(yè)生產(chǎn)制造靈活多變的靈捷化,還有使制造過程物耗,人耗大大降低,高自動化生產(chǎn),追求人的智能于機(jī)器只能高度結(jié)合的智能化以及主要使信息借助于物質(zhì)和能量的力量生產(chǎn)出價(jià)值的信息化
當(dāng)然機(jī)械制造業(yè)的四個(gè)發(fā)展趨勢不是單獨(dú)的，它們是有機(jī)的結(jié)合在一起的，是相互依賴，相互促進(jìn)的。同時(shí)由于科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，也將會使它出現(xiàn)新的發(fā)展方向。前面我們看到的是機(jī)械制造行業(yè)其自身線上的發(fā)展。然而，作為社會發(fā)展的一個(gè)部分，它也將和其它的行業(yè)更廣泛的結(jié)合。2１世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的重要性表現(xiàn)在它的全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協(xié)調(diào)的綠色制造等。它將使人類不僅要擺脫繁重的體力勞動，而且要從繁瑣的計(jì)算、分析等腦力勞動中解放出來，以便有更多的精力從事高層次的創(chuàng)造性勞動，智能化促進(jìn)柔性化，它使生產(chǎn)系統(tǒng)具有更完善。
五、實(shí)習(xí)感想：
紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行?！痹诙虝旱膶?shí)習(xí)過程中，實(shí)習(xí)中，我采用了看、問，親自動手等方式,對在工作中人與人的關(guān)系做了進(jìn)一步的了解,分析了人與人之間特點(diǎn),方式.我深深地感覺到自己所學(xué)知識的膚淺和在實(shí)際運(yùn)用中的專業(yè)知識的匱乏.一旦接觸到實(shí)際，才發(fā)現(xiàn)自己知道的是多么少，這時(shí)才真正領(lǐng)悟到“學(xué)無止境”的含義。
我們的教育應(yīng)該社會實(shí)踐更多得結(jié)合起來,采用理論和實(shí)踐的辦學(xué)模式,做到課堂教育與社會實(shí)踐的關(guān)系，暑期實(shí)踐與平時(shí)實(shí)踐的關(guān)系，社會實(shí)踐廣度與深度的關(guān)系，分別同過課堂,暑期和實(shí)踐把我們所學(xué)的和運(yùn)用想結(jié)合起來,才能更完全的掌握.
“千里之行，始于足下”，這短暫而又充實(shí)的實(shí)踐，我認(rèn)為對我走向社會起到了一個(gè)非常重要作用，對將來走上工作崗位也有著很大幫助。更重要的是要向他人虛心求教，遵守組織紀(jì)律和單位規(guī)章制度，與人文明交往等一些做人處世的基本原則都要在實(shí)際生活中認(rèn)真的貫徹，好的習(xí)慣也要在實(shí)際生活中不斷培養(yǎng)。領(lǐng)導(dǎo)和同事們的經(jīng)驗(yàn),好的習(xí)慣和他們的知識也會是我們?nèi)松械囊淮髮氋F的財(cái)富.這次實(shí)踐更讓我肯定了做事先做人的道理,要明白做人的道理，如何與人相處是現(xiàn)代社會的做人的一個(gè)最基本的問題。對于自己這樣一個(gè)即將步入社會的人來說，需要學(xué)習(xí)的東西很多，他們就是最好的老師，正所謂“三人行，必有我?guī)煛保覀兛梢韵蛩麄儗W(xué)習(xí)很多知識、道理。
文 獻(xiàn) 資 料
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鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2010 1WX-90 型植樹挖穴機(jī)設(shè)計(jì) 摘 要：現(xiàn)代新型挖坑機(jī)的研發(fā)主要向系列化、多功能和高性能方向發(fā)展。本植樹 挖坑機(jī)是針對目前使用廣泛的江蘇 50 型四輪拖拉機(jī)配套而設(shè)計(jì)的。懸掛式挖坑機(jī) 采用與拖拉機(jī)三點(diǎn)懸掛式聯(lián)接，即鉆頭在懸掛支臂的一端，支臂的另一端置于拖拉 機(jī)懸掛支點(diǎn)上。 本挖坑機(jī)主要是對傳統(tǒng)的懸掛式植樹挖坑機(jī)的傳動部分和挖掘部分的改進(jìn)。 在主軸箱設(shè)計(jì)方面，根據(jù)江蘇 50 型拖拉機(jī)的傳動參數(shù)，合理的設(shè)計(jì)錐齒輪的傳動 比以及強(qiáng)度計(jì)算等。在總體設(shè)計(jì)方面，盡量簡化挖坑機(jī)的結(jié)構(gòu)，減少其零件數(shù)目， 以降低成本。對于雙螺旋葉片設(shè)計(jì)，其直徑由下往上逐漸減小，其螺旋夾角也由下 往上逐漸減小，以避免鉆頭工作時(shí)與塘壁發(fā)生碰撞和摩擦等情況，提高了工作穩(wěn)定 性。 關(guān)鍵詞：挖坑機(jī)；懸掛；雙螺旋葉片 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2010 1 1WK-90-Type Planting Excavation Machine Abstract: The digging machine of modern research and development of new main to the serialization, multi-functional and high-performance direction. The tree digging machine is currently used for a wide range of Jiangsu 50-wheel tractor designed package. Suspended digging machine with a tractor connected to a suspended three-point, that is, the bit at the end of suspension arm, the other end of the arm at the fulcrum of the flying tractor. The digging machine is suspended from the traditional tree digging machine parts and the transmission part of the improvement of mining. In designing the spindle box, according to Jiangsu 50 tractor transmission parameters, and it needs a reasonable design of the bevel gear transmission ratio and the strength calculation. In the overall design, the digging machine tries to simplify the structure, reducing the number of its parts in order to reduce costs. Blade design for the double helix, whose diameter gradually decreases from bottom to top, the spiral angle also decreases from bottom to top in order to avoid the bit of work with the Tong-wall collisions and friction, etc., increased job stability. Key words: Digging machine; Suspension; Double helix leaves 1WX-90 型植樹挖穴機(jī)設(shè)計(jì) 2 目 錄 1 引言 .................................................................1 1.1 本課題的設(shè)計(jì)意義 ...................................................1 1.2 國內(nèi)（外）發(fā)展概況及現(xiàn)狀 ...........................................1 1.3 課題由來及設(shè)計(jì)條件 .................................................2 1.4 課題設(shè)計(jì)思路 .......................................................3 2 總體方案設(shè)計(jì) ..........................................................3 2.1 整機(jī)構(gòu)介紹 ..........................................................3 2.2 作業(yè) 原理 ...........................................................3 2.3 挖穴機(jī)與拖拉機(jī)的聯(lián)接 ...............................................4 2.4 挖穴機(jī)的動力部分 ...................................................4 2.4.1 功率及挖坑幅度計(jì)算 ................................................5 2.5 挖坑機(jī)主要技 術(shù)規(guī)格和基本技術(shù)參數(shù) ...................................6 3 部件設(shè)計(jì) ..............................................................7 3.1 螺旋葉的設(shè) 計(jì) .......................................................7 3.1.1 鉆頭的設(shè)計(jì) .......................................................7 3.1.2 雙螺旋葉片 的設(shè)計(jì) .................................................7 4 設(shè)計(jì)計(jì)算 .............................................................8 4.1 動力分配 計(jì)算 ........................................................8 4.2 萬向聯(lián)軸器的選用計(jì)算 ...............................................8 4.2.1 萬向節(jié)總成 .......................................................8 4.3 齒輪軸 .............................................................8 4.4 軸承的選 用與計(jì)算 ..................................................10 5 主要零件強(qiáng)度 計(jì)算 .....................................................12 5.1 齒輪的校核 計(jì)算 .....................................................12 5.2 主軸的校核 計(jì)算 ....................................................15 6 挖坑機(jī) 使用和使用中 的注意事項(xiàng) .........................................21 6.1 挖坑機(jī)使用 .........................................................21 6.2 使用中的注意事項(xiàng) ...................................................21 7 結(jié)論 .................................................................22 參考文獻(xiàn) ..............................................................23 致 謝 ..............................................................24 附件清單 ..............................................................25 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2010 3 1 引言 1.1 本課題的設(shè)計(jì)意義 近年來，鹽城拖拉機(jī)制造有限公司發(fā)展快速，年產(chǎn) 3 萬臺系列輪式拖拉機(jī)和 8 萬臺手扶拖拉機(jī)，銷往國內(nèi) 30 個(gè)省、市和國外 60 多個(gè)國家和地區(qū)。如今，配套農(nóng) 用機(jī)具跟不上主機(jī)迅速發(fā)展的要求。其中包括 1WK-50 型輪式拖拉機(jī)，沒有合適農(nóng) 機(jī)配套。因此，研制配套挖坑機(jī)與拖拉機(jī)同步銷售，會使得拖拉機(jī)，挖坑機(jī)兩旺。 我設(shè)計(jì)的是一臺植樹挖穴機(jī)，與黃海金馬-50 型拖拉機(jī)相匹配，用于植樹造林 及其他的小型挖坑作業(yè)?，F(xiàn)有的挖穴機(jī)多為手提式挖穴機(jī)，起工作效率不高，使用 條件不便，穩(wěn)定性能不太理想，因此，本課題設(shè)計(jì)的植樹挖穴機(jī)要求工作穩(wěn)定，工 作效率高。隨著地球環(huán)境的日益惡化，需要大量植樹造林，改善環(huán)境，因此，研制 經(jīng)濟(jì)高效的植樹挖穴機(jī)將深受廣大人名群眾的歡迎。 1.2 國內(nèi)（外）發(fā)展概況及現(xiàn)狀 中國挖穴機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展出現(xiàn)的問題中，許多情況不容樂觀，如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、 產(chǎn)業(yè)集中于勞動力密集型產(chǎn)品；技術(shù)密集型產(chǎn)品明顯落后于發(fā)達(dá)工業(yè)國家；生產(chǎn)要 素決定性作用正在削弱；產(chǎn)業(yè)能源消耗大、產(chǎn)出率低、環(huán)境污染嚴(yán)重、對自然資源 破壞力大；企業(yè)總體規(guī)模偏小、技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱、管理水平落后等。 我國植樹造林機(jī)具現(xiàn)狀我國植樹造林機(jī)械赴較晚，主要在南方為種植橡膠實(shí)現(xiàn) 產(chǎn)業(yè)化，有為東方紅-75、熱特-25 型拖拉機(jī)配套的挖穴機(jī)，而北方地區(qū)為栽植果樹 和防護(hù)林，也研制了為中型輪式拖拉機(jī)如上海-50、神牛-25 型拖拉機(jī)配套的開溝機(jī)、 挖穴機(jī)，這種機(jī)具既可以挖植樹穴坑，也可以挖梯形溝槽用于果樹施溝肥。對大面 積的機(jī)械植樹造林，多采用鏵式系歹開溝機(jī)，如 1K-40、1K-50 和 1K-60 型開溝機(jī)。 我國植樹造林機(jī)械雖有多個(gè)品種，但由于栽種樹苗多在山地、坡地，土質(zhì)條件復(fù)雜， 影響了機(jī)械的使用效果，基本上用人工挖坑栽苗，生產(chǎn)的挖穴機(jī)批量較小。近幾年 來，由于經(jīng)濟(jì)林的興起以及國家為防治水土流失，退耕還林、種草種樹已引起各有 關(guān)部門的普遍重視，并加大了植樹造林機(jī)械的投入，取得了良好的效果。 挖穴機(jī)為了適應(yīng)不同土壤、不同作業(yè)條件的要求，國外生產(chǎn)的不同動力配套的 造林用挖穴機(jī)，有手提式、背負(fù)式、手扶拖拉機(jī)式和拖拉機(jī)式 4 種。 A.手提式挖穴機(jī)，分為單人式與雙人式。日本多用單人手提式，歐洲各國則多 采用雙人手提式。手提式挖穴機(jī)發(fā)動機(jī)的功率一般為 1.3--3.7kw，多采用油鋸和割 灌機(jī)的單缸風(fēng)冷汽油發(fā)動機(jī)為動力。單人和雙人手提式挖穴機(jī)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)經(jīng)離心 式離合器和減速箱，將轉(zhuǎn)數(shù)降低到 100--200r/min，再傳到挖穴鉆頭。由于減速比 很大，多采用蝸輪蝸桿或擺線針輪行星傳動機(jī)構(gòu)，以便減少機(jī)器的質(zhì)量。由于雙人 手提式挖穴機(jī)質(zhì)量可以大一些，有的采用多段直齒輪減速機(jī)構(gòu)。有的挖穴機(jī)為了使 挖穴機(jī)鉆頭能自動地由地中拔出，在傳動機(jī)構(gòu)中裝有逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。國外所用的挖穴鉆 頭多為螺旋片型，挖穴時(shí)自穴中向上排土的性能好，螺旋片型有單螺旋和雙螺旋兩 1WX-90 型植樹挖穴機(jī)設(shè)計(jì) 4 種。山地造林時(shí)，挖穴的直徑和深度為 25--30 厘米，因此多采用 1.5--2 個(gè)節(jié)距的 螺旋片。為了提高螺旋片型挖穴機(jī)的切根性能，有的將螺旋邊緣做成缺口狀。國外 所用挖穴機(jī)鉆頭的轉(zhuǎn)數(shù)都不太高，以免將穴中的土壤甩得過遠(yuǎn)，一般周邊速度為 3 米/秒左右，鉆頭轉(zhuǎn)數(shù)為 200--300r/min。裝有逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的挖穴機(jī)在拔出鉆頭時(shí)，土 壤會向相反方向旋轉(zhuǎn)，不會從穴中拋出。手扶拖拉機(jī)式挖穴機(jī)的功率為 3.7-- 7.3kw，輪式拖拉機(jī)挖穴機(jī)的功率為 36.8--73.6kw。 B.懸掛式挖穴機(jī)主要用于栽植大樹苗時(shí)的挖穴作業(yè)，挖穴直徑為 50--80 厘米， 挖穴深度為 60 厘米，挖穴機(jī)懸掛在 25.7--58.8kw 拖拉機(jī)上。挖穴機(jī)由縱吊桿、帶 安全裝置的萬向傳動軸、減速器和不同直徑的挖穴鉆頭組成。減速器由一對直齒錐 齒輪組成，更換不同直徑的挖穴鉆頭時(shí)，要更換不同的錐齒輪，可換挖穴鉆頭有 3 種，直徑分別為 80、60、30 厘米。鉆頭由空心鉆桿、葉片和切土刀片組成，鉆桿 下端有定心尖。工作時(shí)，由拖拉機(jī)動力輸出軸經(jīng)萬向傳動軸帶動旋轉(zhuǎn)工作部件完成 挖穴作業(yè)，利用液壓裝置控制鉆頭升降。 C.液壓式挖穴機(jī)在發(fā)達(dá)國家已普遍推廣。由于液壓技術(shù)的普及推廣，發(fā)達(dá)國家 在挖穴機(jī)上已采用液壓傳動裝置，主要用在液壓輸出能力較強(qiáng)的拖拉機(jī)或挖掘機(jī)的 機(jī)型上，用液壓泵驅(qū)動齒輪機(jī)構(gòu)傳動系統(tǒng)。DANUSER 液壓挖穴機(jī)裝有高效、轉(zhuǎn)向密 封性能好的液壓馬達(dá)，可調(diào)節(jié)機(jī)械鏈條與齒輪，使扭距增大 4 倍。采用液壓驅(qū)動比 用萬向節(jié)套管傳動更靈活方便，當(dāng)遇到障礙物時(shí)能起到安全緩沖作用。 1.3 課題由來及設(shè)計(jì)條件 A.設(shè)計(jì)內(nèi)容 設(shè)計(jì)一臺植樹挖穴機(jī)，與黃海金馬-50 型拖拉機(jī)相匹配，用于植樹造林。主要 的設(shè)計(jì)內(nèi)容有： a)總體設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)總體方案。繪制挖穴機(jī)總圖； b)零部件設(shè)計(jì):根據(jù)挖坑機(jī)總圖，設(shè)計(jì)齒輪箱等傳動機(jī)構(gòu)；繪制傳動軸、齒輪、 齒輪箱體、鉆頭等零件圖；有關(guān)計(jì)算、校核等。 B.設(shè)計(jì)依據(jù) a) 相配套的江蘇-50 型四輪拖拉機(jī)主要技術(shù)數(shù)據(jù) ①力輸出軸轉(zhuǎn)速:720r/min; 540 r/min ②動力輸出軸離地高度:645mm b) LY/T1491-1999,懸掛式挖穴機(jī) 技術(shù)條件[S]. c) 挖穴機(jī)技術(shù)參數(shù) ①挖穴直徑:70cm ②挖穴深度：70cm ③鉆頭轉(zhuǎn)速：150～250r/min ④鉆頭形式：采用雙螺旋葉片結(jié)構(gòu)； ⑤工作效率：60～90 坑塘/小時(shí) ⑥按 5 年壽命，每年工作 800 小時(shí)計(jì)。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2010 5 C.設(shè)計(jì)要求 a) 挖穴機(jī)與拖拉機(jī)采用三點(diǎn)懸掛聯(lián)接， 作業(yè)時(shí)萬向傳動軸偏置角度不得大于 15°，田間移位或運(yùn)輸前必須先切斷動力，將螺旋鉆頭提升至最大高度，此時(shí)鉆頭 頂尖離地高度應(yīng)大于 300mm。 b) 螺旋葉片的轉(zhuǎn)速過高，會將泥土拋得很遠(yuǎn)，造成填坑缺土。轉(zhuǎn)速過低，則造 成工作效率不高。因此在設(shè)計(jì)時(shí)，要充分調(diào)研和實(shí)踐，確定合適的轉(zhuǎn)速， c) 為保證工作性能，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮其穩(wěn)定性，避免受力不均勻而造成抖動； d) 結(jié)構(gòu)簡單可靠，盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件，以降低制造成本。 1.4 課題設(shè)計(jì)思路 在開始該機(jī)設(shè)計(jì)前，參考對比了一系列已有的植樹挖穴機(jī)，例如懸掛式挖穴機(jī)， 手提式挖穴機(jī)，液壓式挖穴機(jī)等，總結(jié)發(fā)現(xiàn)他們都要用到由一對齒輪傳動組成的減 速箱，而本課題采用的是懸掛式挖穴機(jī)的方式，一種與小四輪拖拉機(jī)配套的懸掛式 挖坑機(jī)，由懸掛架、帶安全裝置的萬向傳動軸、減速箱、雙螺旋葉片型鉆頭等構(gòu)成； 懸掛架兩端分別與拖拉機(jī)和減速箱鉸合連接，雙螺旋型鉆頭固定在減速箱的輸出軸 上；工作時(shí)，拖拉機(jī)的提升臂拖帶懸掛架進(jìn)行升降，由拖拉機(jī)動力輸出軸經(jīng)萬向傳 動軸帶動旋轉(zhuǎn)工作部件完成挖穴作業(yè)；具有結(jié)構(gòu)簡單、作業(yè)質(zhì)量好、效率高、移動 及通過性能靈活的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于植樹造林、施肥集水、埋設(shè)樁柱等作業(yè)。 2 總體方案設(shè)計(jì) 2.1 整機(jī)構(gòu)介紹 一種與小四輪拖拉機(jī)配套的懸掛式挖坑機(jī)，由懸掛架、帶安全裝置的萬向傳動 軸、減速箱、雙螺旋型鉆頭等構(gòu)成，減速箱由一對錐齒輪傳動組成。 2.2 作業(yè)原理 一種與小四輪拖拉機(jī)配套的懸掛式挖坑機(jī)，由懸掛架、帶安全裝置的萬向傳動 軸、減速箱、雙螺旋型鉆頭等構(gòu)成；懸掛架兩端分別與拖拉機(jī)和減速箱鉸合連接， 雙螺旋型鉆頭固定在減速箱的輸出軸上；工作時(shí)，拖拉機(jī)的提升臂拖帶懸掛架進(jìn)行 升降，由拖拉機(jī)動力輸出軸經(jīng)萬向傳動軸帶動旋轉(zhuǎn)工作部件完成挖穴作業(yè)；具有結(jié) 構(gòu)簡單、作業(yè)質(zhì)量好、效率高、移動及通過性能靈活的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于植樹造林、 施肥集水、埋設(shè)樁柱等作業(yè)。 挖坑作業(yè)時(shí)，拖拉機(jī)液壓懸掛裝置處于浮動狀態(tài)，使鉆頭對準(zhǔn)挖坑標(biāo)記中心靠 自重下落，拖拉機(jī)的動力輸出軸通過傳動軸和減速器帶動鉆頭旋轉(zhuǎn)入土，鉆頭切去 中心部分土壤，進(jìn)而鉆頭葉片下端的刀片切削土壤，切下的土壤在離心力作用下被 拋向穴壁，并在摩擦力作用下沿著葉片螺旋向上升到地面被拋到穴的周圍，挖到預(yù) 1WX-90 型植樹挖穴機(jī)設(shè)計(jì) 6 定深度時(shí)，通過液壓懸掛裝置提升鉆頭到運(yùn)輸狀態(tài)，再轉(zhuǎn)移到下一個(gè)挖坑地點(diǎn)。 2.3 挖穴機(jī)與拖拉機(jī)的聯(lián)接 挖穴機(jī)與拖拉機(jī)采用三點(diǎn)懸掛裝置聯(lián)接，具有結(jié)構(gòu)簡單、作業(yè)質(zhì)量好、效率高、 移動及通過性能靈活的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于植樹造林、施肥集水、埋設(shè)樁柱等作業(yè)。 三點(diǎn)懸掛機(jī)構(gòu)示意圖（圖 2-1）： 圖 2-1 三點(diǎn)懸掛機(jī)構(gòu)示意圖 2.4 挖穴機(jī)的動力部分 圖 2-2 傳動路線圖 動力由拖拉機(jī)輸出，通過帶安全裝置的萬向傳動軸，將動力傳到挖穴機(jī)的輸入 軸，再通過一對直齒錐齒輪傳動來帶動雙螺旋葉片型鉆頭轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)挖穴作業(yè)。 (如圖 2-4 所示) 2.4.1 功率及挖坑幅度計(jì)算 A.功率計(jì)算 查表得： ； ；96.0?圓 錐 齒?98.0?滾 子 軸 承?96.0?萬 向 節(jié)? 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2010 7 a.拖拉機(jī)動力輸出軸的額定輸出功率 作為設(shè)計(jì)功率)(408.58.0馬 力發(fā)額 ???N b.計(jì)算第一軸及小錐齒輪 的功率、轉(zhuǎn)速和扭矩1Z 齒輪軸： )(632.7馬 力萬 向 節(jié)軸 承額 ?I min/0rnI )(4.72.162.7 米千 克 ????IINM87936..03.1 馬 力軸 承 ??IZ )(4.72162.76 11 米千 克 ????Znmin/01rZ c.立軸與大錐齒輪 功率、轉(zhuǎn)速和扭矩:2 馬 力 ）圓 錐 (402.3596.87.31 ?????ZNin/24012 rnZ)(36.8.622 米千 克 ?ZZM 立軸功率、轉(zhuǎn)速和扭矩為： )(91.42 馬 力軸 承 ???ZINmin/32rnI )(198.06.71米千 克 ???IIM 各軸與齒輪考慮傳動效率后相應(yīng)功率，轉(zhuǎn)速和扭矩匯總?cè)绫?2-3 所示： 表 2-3 各軸功率、轉(zhuǎn)速和扭矩表 軸次 動力輸出軸 I 軸 II 軸 1WX-90 型植樹挖穴機(jī)設(shè)計(jì) 8 軸 1Z軸 2Z 功率（馬力） 40 37.632 36.879 35.404 34.696 轉(zhuǎn)速（r/min） 720 720 720 234 234 扭矩（千克 米）?39.789 37.433 36.685 108.361 106.193 B.挖坑幅度 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，挖坑直徑為 70cm，深為 70cm，因此，雙螺旋葉片最大直徑為 70cm.如圖 2-4 所示： 圖 2-4 挖坑幅度示意圖 2.5 挖坑機(jī)主要技術(shù)規(guī)格和基本技術(shù)參數(shù) 型號：1WK-90 型植樹挖穴機(jī) 型式：三點(diǎn)懸掛聯(lián)接，中間齒輪傳動 配套動力：黃海金馬-50 型輪式拖拉機(jī) 挖坑幅度：挖坑直徑 D=70mm,挖坑深度 H=70mm 作業(yè)速度： I 檔 540r/min II 檔 720r/min 螺旋葉轉(zhuǎn)速： I 檔 175.5r/min II 檔 234r/min 螺旋葉旋轉(zhuǎn)直徑：70mm 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2010 9 3 部件設(shè)計(jì) 3.1 螺旋葉的設(shè)計(jì) 3.1.1 鉆頭的設(shè)計(jì) 圖 3-1 鉆頭的設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，鉆頭與螺旋葉軸之間采用花鍵聯(lián)接，銷釘固定，材料選用 45 鋼，表面淬火處理，提高耐磨性和硬度，并及時(shí)進(jìn)行回火處理，消除內(nèi)應(yīng)力，提高 工件韌性。結(jié)構(gòu)如圖 3-1 所示。 3.1.2 雙螺旋葉片的設(shè)計(jì) 圖 3-2 雙螺旋葉片的設(shè)計(jì) 1WX-90 型植樹挖穴機(jī)設(shè)計(jì) 10 雙螺旋葉片結(jié)構(gòu)如圖 3-2 所示，采用調(diào)制處理，表面淬火，設(shè)計(jì)時(shí)，為避免工 作停止后抬起時(shí)導(dǎo)致坑壁碰觸，破壞作業(yè)效果，因此特設(shè)計(jì)為下方直徑較大，上方 直徑較小，葉片與中間軸焊接固定，與立軸采用花鍵聯(lián)接，銷釘固定。 4 設(shè)計(jì)計(jì)算 4.1 動力分配計(jì)算 （4-1）n950PT?? 式中：P 功率 n 轉(zhuǎn)速 已知各運(yùn)動副的效率： 圓錐齒輪傳動 η 3=0.96， 球軸承 η 2=0.99， 根據(jù)拖拉機(jī)型號——黃海金馬—50 型查的輸出功率 P 為 18.4KW，轉(zhuǎn)速 N=540r/min, 雙缸內(nèi)燃機(jī)，取輸出軸的設(shè)計(jì)功率為 P=18.4KW。 4.2 萬向聯(lián)軸器的選用計(jì)算 4.2.1 萬向節(jié)總成 萬向節(jié)總成是將拖拉機(jī)動力傳遞給旋耕機(jī)齒輪箱的傳動件, 萬向節(jié)總成主要由 活節(jié)夾叉、方軸夾叉、方軸套夾叉、十字節(jié)、方軸等零部件組成。十字節(jié)兩端裝有 孔用彈性擋圈、防止十字節(jié)軸向移動而滑出。十字節(jié)上裝有黃油嘴、內(nèi)注黃油、供 滾針軸承潤滑用。方軸與方套為滑動連接，在升降或左右擺動旋耕機(jī)時(shí)，方軸能在 方套內(nèi)伸縮，確保正常傳動而不致脫出。由于挖坑機(jī)工作負(fù)荷為變載荷工作條件差， 因此選用的十字軸應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和可靠性。 a 萬向聯(lián)軸器的理論轉(zhuǎn)矩 mNnPT????39.12540.8950Kc7632. b 根據(jù)拖拉機(jī)動力輸出軸的尺寸參數(shù)確定配套的萬向節(jié)有兩種，一種是大的， 另一種是小的，根據(jù)它與動力輸入軸（齒輪軸）想聯(lián)，齒輪軸與萬向節(jié)采用花鍵聯(lián) 接，故根據(jù)花鍵尺寸查得萬向節(jié)的直徑 D 為 50mm，大型萬向節(jié)。 4.3 齒輪軸 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2010 11 圖 4-1 齒輪軸示意圖 轉(zhuǎn)速： n=540r/min 功率 p=18.4KW 轉(zhuǎn)矩 mNnPT????37.2540.18950 估算軸的最小直徑： 3minAd?? 查表可得： 20 鋼 A。= 49—126 Mpa 取中間值 A。= 137 Mpa md450.1837min?? 檢驗(yàn)： ?????32.dT ： 許用應(yīng)力。????MPa251.9042.7.53?????? ∴ 合格 軸的材料 20Cr 20Cr 熱處理：滲碳淬火 回火 硬度：淬火表面：56—62HRC 確定各軸段的尺寸。 1WX-90 型植樹挖穴機(jī)設(shè)計(jì) 12 圖 4-2 加工尺寸示意圖 先確定 D1 處的直徑： D1=44mm. L12 的長度： L12=88mm. D2 處軸身段直徑： D2 處的軸肩高 h=（0.07—0.1）D=3.36—4.8mm. 但因該軸肩幾乎不承受軸向力，故取 h=3mm. 則 D2=D1+2h=44+2x3=50mm. L23 長度： L23=23mm. D3 處軸身段直徑： 取 D3=55mm. L34 的長度： L34=9mm. D4 處軸身段直徑： 此處裝的是軸套，取 D4=51mm. L45 的長度： L45=3mm. D5 處軸身段直徑： 此處裝的是軸承，選用軸承 30311，根據(jù)軸承型 號，查的參數(shù)如下： 內(nèi)徑 d=55mm, 外徑 D=120mm, 寬度 B=29mm, 故取 D5=55mm. L56 長度： L56=26mm. D6 處軸身段直徑： 此處不受軸向力，故取 D6D7=63mm. 4.4 軸承的選用與計(jì)算 滾動軸承的選擇，一般從以下幾個(gè)方面考慮： 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2010 13 a.載荷的大小，方向和性質(zhì) 按載荷的大小、性質(zhì)選擇 在外輪廓尺寸相同的情況下，滾子軸承比球軸承 承載能力大，適用于載荷較大或有沖擊的場合。球舟車適用于載荷較小、振動和沖 擊較小的場合。 按載荷方向選擇 當(dāng)承受純徑向載荷時(shí)，通常選用徑向接觸軸承或者深溝球 軸承；當(dāng)承受純軸向載荷時(shí)，通常選用推力軸承；當(dāng)承受較大徑向載荷和一定軸向 載荷時(shí)，可選用角接觸向心軸承；當(dāng)承受較大軸向載荷和一定徑向載荷時(shí)，可選用 角接觸推力軸承，或者將向心推力軸承和推力軸承進(jìn)行組合，分別承受徑向和軸向 載荷。 b.軸承的轉(zhuǎn)速 一般情況下工作轉(zhuǎn)速的高低并不影響軸承的類型選擇，只有在轉(zhuǎn)速高時(shí)，才會 有比較顯著的影響。 根據(jù)工作轉(zhuǎn)速選擇軸承類型時(shí)，可參考以下幾點(diǎn)：1).球軸承比滾子軸承具有 較高的極限轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)精度，高速時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用球軸承；2).為減少離心慣性力， 高速時(shí)宜選用同一直徑系列中外徑較小的軸承。當(dāng)用一個(gè)外徑較小的軸承承載能力 不能滿足要求時(shí)，可再裝一個(gè)相同的軸承，或者考慮采用寬系列的軸承。外徑較大 的軸承宜用于低速重載場合；3).推力軸承的極限轉(zhuǎn)速都很低，當(dāng)工作轉(zhuǎn)速高，軸 向載荷不十分大時(shí)，可采用角接觸球軸承或深溝球軸承替代推力軸承；4).保持架 的材料和結(jié)構(gòu)對軸承轉(zhuǎn)速影響很大。實(shí)體保持架比沖壓保持架允許更高的轉(zhuǎn)速。 c.軸承的安裝和拆卸 便于裝拆也是選擇軸承類型時(shí)應(yīng)考慮的一個(gè)因素。 d.經(jīng)濟(jì)性 一般而言，球軸承比滾子軸承便宜；派生型軸承比其他基本型軸承貴；同型號 軸承，精度高一級價(jià)格將急劇增加。故在滿足使用功能的前提下，應(yīng)盡量選用低精 度、價(jià)格便宜的軸承。 在挖穴機(jī)中，輸入軸和輸出軸承受載荷（徑向和軸向）較大，分別采用 32310 32212 30311 圓錐滾子軸承。 在這里，我就對輸入軸使用的 30311 軸承進(jìn)行校核計(jì)算： 查詢機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得：溫度系數(shù)， 圓錐滾子軸承，ε=3；對于該利用率;1?tf 不高，每年工作 800h 的機(jī)械，工作 5 年，預(yù)期壽命 h’=4000h。 查表得：30311 軸承的額定動載荷是 155Kn，額定的靜載荷是 188Kn。 35.078.??Fra 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得 X=0.4,Y=1.1,于是NYXP2.1?? 計(jì)算軸承壽命 kL 取 ，又 30311 為圓0.8.1tpff、 錐滾子軸承，壽命植指數(shù) ，3/10?? 1WX-90 型植樹挖穴機(jī)設(shè)計(jì) 14 則由式： 該軸合適 hPf CnLptk4081567?????????? 5 主要零件強(qiáng)度計(jì)算 5.1 齒輪的校核計(jì)算 A.齒輪幾何尺寸計(jì)算 錐齒數(shù)： ， 402?z 模數(shù)： 齒數(shù)比： 錐距： 齒寬系數(shù)： ， ，取 。Rb??35.02～ 31?R? 齒寬中點(diǎn)直徑： 分度圓直徑： 變位： 取變位 4.021??x B.齒輪的校核 載荷系數(shù) (5-1) 式中 ——使用系數(shù)AK ——動載荷系數(shù) ——齒向載荷分布系數(shù) V???mdRm67..1???v 94cos/??235.7/in ?KVA? 132z?md69.221????????5.6m13z 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2010 15 使用系數(shù) KA 是考慮齒輪嚙合時(shí)外部因素引起的附加動載荷的影響系數(shù)。它取 決于工作機(jī)和原動機(jī)的工作特性、軸與聯(lián)軸器系統(tǒng)的質(zhì)量和剛度以及運(yùn)行狀態(tài)。對 于一般設(shè)計(jì)， KA 值可按表 5—1 選取。 表 5-1 的取值系數(shù)AK 查表 5-1 得： 75.1?AK 查文獻(xiàn)[13]圖 6.10 得： 04.V 查文獻(xiàn)[13]圖 6.13 得： 1? 由公式（5-1）得 取2.2?K a.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 （5-2） 式中 ——齒輪齒面接觸應(yīng)力 ——節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ——考慮節(jié)點(diǎn)處齒廓形狀對接觸應(yīng)力的影響系數(shù) ——許用接觸應(yīng)力 其中: ??HVVEHbdTZ???????121H?ZE??H ??1cos221111 ????? TdFTmtvtv 2sin1???RbR 1WX-90 型植樹挖穴機(jī)設(shè)計(jì) 16 取 ，查文獻(xiàn)[13]圖 6.19 得： ??20?5.2?HZ 整理得： （5-3） 整理得： （5- 4） 查文獻(xiàn)[13]表 6.3 得： MPaZE8.19? 查文獻(xiàn)[13]圖 6.8 得： ，2limlim05HH??? 查文獻(xiàn)[13]圖 6.6 得： ，.1NK9.2N 所以得： 考慮工作時(shí)實(shí)用功率為 74%，動力輸出軸以拖拉機(jī)功率 75%計(jì)算， 由公式（5-4）得，以 為計(jì)算。min/5401rn? 得 ，符合設(shè)計(jì)要求。md5.841? b.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 (5-5) 式中 ——齒輪彎曲應(yīng)力 ——許用彎曲應(yīng)力 ——當(dāng)量轉(zhuǎn)矩 ——齒形系數(shù) ——修正系數(shù) ——當(dāng)量分度圓直徑 其中: 整理得： (5-6)????3215.04FSaRRYzKTm??????? ??FmVSaFFbdYKT????12????mZKTdRHER897.05.3 211 ?????????????? mNnPT ???????? 56161 107.254098.0673...905.9額 ????3 211.5?????????RHERZKTd?????HRREHd?????312.045F???1vTFaYS1vd????????MPaKHNH 2.1034// 221121 lili?????? ??Rmv dT ???5.01cos//1mv21 ?????、、 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2010 17 查文獻(xiàn)[13]圖 6.9 得： MPaF38021limli?? 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： ，71064.8??N71.?N 查文獻(xiàn)[13]圖 6.7 得: ，9.K9. 取定彎曲疲勞安全系數(shù) ，應(yīng)力修正系數(shù) ，則FS2?STY 當(dāng)量齒數(shù) 取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù) ，變位 0.4 則 因?yàn)? < ， 所以按大齒輪進(jìn)行齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算，由公式（5-6）得： II 檔時(shí)， 498.3?m 設(shè)計(jì) ，符合設(shè)計(jì)要求。56? 5.2 主軸的校核計(jì)算 A.軸的設(shè)計(jì) a.輸出軸輸入功率 kwP42.175.073.098.6.02????額軸min/5.17rn?軸 b.軸上裝配方案 如圖 5-2 所示 圖 5-2 軸的設(shè)計(jì) c.確定軸最小直徑 mind 段僅受彎矩作用，軸徑最小，因軸所受彎矩較小，只受玩轉(zhuǎn)矩作用，單Ⅰ ～ Ⅱ ??aYFSTN4.5/1lim11 P3222??76.0cos/???zv 981 6.165.2.60159.482012 ???? SaFavnv Yzz ，，，，???079.4.1??SFaY?4.53282?F?? 2SaFY1SaFY?????178.315.014222?????FSaRYzKT???71S，，，， mNT ??? 566 9.5174.5.1.9軸軸軸 1WX-90 型植樹挖穴機(jī)設(shè)計(jì) 18 向 旋轉(zhuǎn)， 值取小，材料為 45 鋼，查文獻(xiàn)[13]表 11.3 得 。C ， 時(shí)， 更min/234rn?軸 in0d 小，因此，取 ， 。md50in?l130 d.確定各段軸長度： 段采用花鍵與齒輪聯(lián)接，軸肩高 ，Ⅱ ～ Ⅲ ??dh5.41.80～～ ? 取 。則hml4622?， 段寬度查表 .?、?～ Ⅳ b57,.1? ml2.733， 段用花鍵聯(lián)接雙螺旋葉片，取 。Ⅳ ～ Ⅴ d644， 段裝配軸承 30310 軸頸尺寸公差 ，取倒角Ⅰ ～ Ⅱ kC 段裝配軸承 30312 尺寸公差Ⅳ ～ Ⅴ e.軸的受力分析 如圖 5-3 所示： 軸承 30312， ，軸承 30310，m26??m23?? 圓周力 徑向力 軸向力 ， ??0MB，得：0D C 處水平彎矩： 垂直彎矩： P81.45.723min0 ???軸軸 ??NzTdF Rmt 7254.0122?????L.6.5.4/8?3tr 618cos/tan754cos/an???t .i?ma??62/??NLFtNH537/231?182LarV 4.6/3?N92??mH??451NFMV87L N?6332 10C 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2010 19 1WX-90 型植樹挖穴機(jī)設(shè)計(jì) 20 圖 5-3 軸的受力分析 B.軸的校核 mzd2602?? 截面Ⅱ處應(yīng)力接觸最大，應(yīng)力集中，定為危險(xiǎn)截面。 a.截面Ⅱ左側(cè)強(qiáng)度校核 抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) Ⅱ左側(cè)彎矩 mNM??821 截面上彎曲應(yīng)力 截面上扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 MPaWb 093.8216/8??T.??333216060.. md??40T 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2010 21 平均應(yīng)力 ，0?m?MPa96.? 應(yīng)力幅 ，ba38 . 查文獻(xiàn)[13]表 11.2 得： ， ，B40??MPa2751???Pa15??? 查文獻(xiàn)[13]附表 1.6，軸肩理論應(yīng)力系數(shù) ，0.?3.? 材料敏性系數(shù) 查文獻(xiàn)[13]圖 2.8 并經(jīng)插值得： ，82.?q0? 有效應(yīng)力集中系數(shù) ??8.1???qk 261???? 尺寸及截面形狀系數(shù) ，查文獻(xiàn)[13]圖 2.9 得 md602 6.??? 扭轉(zhuǎn)剪切尺寸系數(shù) 由 ，查文獻(xiàn)[13]圖 2.10 得 D80? 表面質(zhì)量系數(shù) 查文獻(xiàn)[13]圖 2.12 得 9.0??? 表面強(qiáng)化系數(shù) 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理 1?q 疲勞強(qiáng)度綜合影響系數(shù) 等效系數(shù) 材料 45 鋼 ， ，取2.0～??.0?? ，取15～?? 5?? 僅有彎曲正應(yīng)力時(shí)計(jì)算安全系數(shù) 僅有扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 彎扭聯(lián)合作用下計(jì)算安全系數(shù) 材料均勻，載荷與應(yīng)力計(jì)算精確時(shí)： ，取5.13～?S.?S ，左側(cè)疲勞強(qiáng)度合格。Sca? b.截面Ⅱ右側(cè)強(qiáng)度校核 抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) Ⅱ右側(cè)彎矩 mNM??820361 截面上彎曲應(yīng)力 截面上扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 平均應(yīng)力 ，0?m?Pa8.6? 應(yīng)力幅 ，Mba295 . 過盈配合處 值，配合 H7/k6 ，查文獻(xiàn)[13]附表 1.4 得， ，??/k 52./???k 6.???maKS??95.1????28.2???ca MPaW b 629.510/8?T43.2 76./???kK??? 333.. md?2T? 1WX-90 型植樹挖穴機(jī)設(shè)計(jì) 22 02./8.0/?????kk 疲勞強(qiáng)度綜合影響系數(shù) 僅有彎曲正應(yīng)力時(shí)計(jì)算安全系數(shù) 僅有扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 彎扭聯(lián)合作用下計(jì)算安全系數(shù) 材料均勻，載荷與應(yīng)力計(jì)算精確時(shí)： ，取5.13～?S.?S ，右側(cè)疲勞強(qiáng)度合格。Sca? 結(jié)論：該軸符合設(shè)計(jì)要求。 6 挖坑機(jī)使用和使用中的注意事項(xiàng) 6.1 挖坑機(jī)使用 挖坑機(jī)的選用首先明確挖坑直徑大小與深度，其次是所用動力大小。一般是動 力小的拖拉機(jī)挖坑也小，挖大坑所需拖拉機(jī)也大。目前我國拖拉機(jī)以中小型居多， 這給使用者想用小動力或小拖拉機(jī)挖大的樹坑帶來一定難度。因?yàn)橥诳訖C(jī)所需功率 的大小與挖坑直徑、土壤的性質(zhì)關(guān)系極大，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，在普遍礦壤土（比阻 0.2~0.3 左右）用 25 馬力左右的輪式拖拉機(jī)配用挖坑機(jī)，可以開直徑 50cm 左右的 坑。反之在粘重土壤（比阻 0.4~0.5）需用 50 馬力左右的拖拉機(jī)配用挖坑機(jī)，可見 土壤的性質(zhì)、堅(jiān)實(shí)程度、水分多少，對挖坑機(jī)的功能影響非常大。現(xiàn) 在用戶總希望用小功率拖拉機(jī)配挖大直徑的挖坑機(jī)是不現(xiàn)實(shí)的。為此只能從施 605.11????maKS???793.1?ma??8.2???ca 611????7./??? 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2010 23 工作業(yè)的工藝上多做文章，即采用多次開挖方法，如開挖 50cm 直徑的坑當(dāng)功耗不 夠時(shí)，便第一次用 30cm 直徑的鉆頭開挖，功率消耗便減少一半，當(dāng)?shù)谝槐樽鳂I(yè)完 畢后，再改用 50cm 直徑的鉆頭，這樣就可以達(dá)到用小功率拖拉機(jī)開挖較大的直徑 挖穴坑，但是所消耗的時(shí)間長與消耗功率多，帶來操作者的使用麻煩。手提式挖坑 機(jī)為什么沒能推廣使用。森林采伐以后重新栽種樹苗多為山區(qū)、丘陵地栽種小樹苗， 一般拖拉機(jī)很難上山種植，希望采用手提式挖坑機(jī)。由于國產(chǎn)手提式幾年前雖然產(chǎn) 品，但在個(gè)別性能上還不過關(guān)，加之修配網(wǎng)點(diǎn)少，沒有大量推廣，更重要的原因是 我國植樹造林屬國家下達(dá)任務(wù)，地方節(jié)省投資。目前農(nóng)業(yè)勞力價(jià)格便宜，如買一臺 國產(chǎn)機(jī)需 2000 多元，而國外機(jī)價(jià)格昂貴至 6000~7000 元，所以采用機(jī)械化作業(yè)投 入產(chǎn)出比失調(diào)，不能獲得滿意的經(jīng)濟(jì)效益，而且手提挖坑機(jī)作業(yè)過程提移挖坑機(jī)勞 動強(qiáng)度比人工挖坑還費(fèi)力，每天效率也就是 100~200 個(gè)坑，還不如人力勞動強(qiáng)度， 所以一直推廣不了，即算一筆帳可以看出：一臺手提挖坑機(jī)成本 2000 元，作業(yè)時(shí)， 一個(gè)坑合成本（人工費(fèi)、油費(fèi)、機(jī)具折舊費(fèi)）為（20+10+2000/100 天=50 元/100 天） /200 穴=0.25 元。如用人工挖坑每天挖 20~50 個(gè)，人工費(fèi)不同地區(qū) 10~20 元，則為 0.2 元~0.4 元 /穴，所以人工費(fèi)用與機(jī)具關(guān)不多，無法使用推廣。相反如果一臺鐵牛 55 拖拉機(jī)挖直徑 50cm 的穴，一天可挖 500~1000 穴，人工效率一天只挖 10~20 個(gè)， 則機(jī)具作業(yè)是人工的 100 倍，一個(gè)臺機(jī)具 5 千元使用五天就可收回成本，不但減輕 勞動強(qiáng)度，提高工作效率，還提高了經(jīng)濟(jì)效益，深為用戶所接受。 6.2 使用中的注意事項(xiàng) 初次使用時(shí)變速箱內(nèi)應(yīng)加注齒輪油 ,其油面高度應(yīng)不低于小齒輪直徑的 1/2,并 且每工作 10-15t 檢查 1 次變速箱的油量;萬向節(jié)應(yīng)注黃油。作業(yè)過程中限定拖拉機(jī) 駕駛員 1 人操作 ,變速箱上不準(zhǔn)站人,以保證作業(yè)安全 ;刀片螺栓應(yīng)隨時(shí)檢查緊固,鉆 頭達(dá)到作業(yè)深度后,應(yīng)控制鉆頭慢慢升起,以利于螺旋片將坑內(nèi)的余土逐漸地排出坑 外。拖拉機(jī)懸掛挖坑機(jī)長距離行走時(shí),應(yīng)將機(jī)具升到最大高度,鎖住油缸,慢速行駛,以 免挖坑機(jī)與地面硬揚(yáng)相碰損壞機(jī)具。 7 結(jié)論 本課題設(shè)計(jì)的植樹挖穴機(jī)，在主軸箱設(shè)計(jì)方面，根據(jù)江蘇 50 型拖拉機(jī)的傳動 參數(shù)，( 功率 18.4KW，轉(zhuǎn)速 540r/m)合理的設(shè)計(jì)錐齒輪的傳動比以及強(qiáng)度計(jì)算等。 在技術(shù)方面，是由傳動箱、傳動軸、雙螺旋葉片和鉆頭等組成。在總體設(shè)計(jì)方面， 盡量簡化挖坑機(jī)的結(jié)構(gòu)，減少其零件數(shù)目，以降低成本。對于雙螺旋葉片設(shè)計(jì)，其 直徑由下往上逐漸減小，其螺旋夾角也由下往上逐漸減小，以避免鉆頭工作時(shí)與塘 壁發(fā)生碰撞和摩擦等情況，提高了工作穩(wěn)定性。此設(shè)計(jì)可以用于綠化建設(shè)，植樹造 林，也可用于其他挖坑作業(yè)，可以彌補(bǔ)現(xiàn)在的手提式挖穴機(jī)的效率低下，功能單一 的缺點(diǎn)。本機(jī)在用于植樹造林時(shí)，節(jié)省了工時(shí)，緩解勞動力繁重的問題，降低人力， 而且機(jī)器結(jié)構(gòu)簡單，安裝簡便，使用安全可靠，操作方便，功率消耗小，穩(wěn)定性好。 1WX-90 型植樹挖穴機(jī)設(shè)計(jì) 24 由于設(shè)計(jì)缺乏經(jīng)驗(yàn)，所以總體結(jié)構(gòu)還是有缺陷的，并且缺少實(shí)際生產(chǎn)制造和挖 穴作業(yè)試驗(yàn)。按照計(jì)劃完成目標(biāo)任務(wù)后，相信該機(jī)能夠滿足生產(chǎn)實(shí)際的需要，各項(xiàng) 性能指標(biāo)能夠達(dá)到任務(wù)書的要求，具有較好的社會應(yīng)用價(jià)值。此設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)過程中 遵循機(jī)械設(shè)計(jì)手冊取用數(shù)據(jù)，若有錯(cuò)誤，望原諒并改正。 參考文獻(xiàn) [1] 王合．農(nóng)業(yè)機(jī)械化與電氣化[J]．1W50（30）型植樹挖坑機(jī)的研制與應(yīng)用，2004，(5)：41- 42． [2] 于建國, 屈錦衛(wèi). 林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備[J]. 挖坑機(jī)刀片切削模型的建立及其 MATLAB 分析, 2006: 第 34 卷 第 7 期 32-33. 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[13] 徐錦康,等.機(jī)械設(shè)計(jì)[J].高等教育出版社,2006.12. 致 謝 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對我大學(xué)四年所學(xué)知識的一次全面考察，它也是對即將走向社 會的我進(jìn)行的一次有效實(shí)用的訓(xùn)練。在這短短的幾個(gè)月里，在我的不斷努力下，現(xiàn) 在回顧這段時(shí)間的成績，真是受益良多。我的課題是研究一種與輪式拖拉機(jī)配套的 農(nóng)用機(jī)械，用于植樹挖穴，通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)過程，讓我充分體會到設(shè)計(jì)的艱辛， 從苦心設(shè)計(jì)零件，到查閱大量的圖書資料，選用合理的數(shù)據(jù)分析，既要考慮加工工 藝，又要考慮它的實(shí)用性，既要對數(shù)字進(jìn)行分析研究，又要分析工藝系統(tǒng)中加工因 素與之對應(yīng)關(guān)系，這段時(shí)間的設(shè)計(jì)過程中，讓我的理論知識更加充實(shí)，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)更 1WX-90 型植樹挖穴機(jī)設(shè)計(jì) 26 加豐富，理論與實(shí)踐上的結(jié)合更是有了很大的進(jìn)步。這樣既鞏固了大學(xué)所學(xué)的知識， 也提高了我的獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。我在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)分析、工藝過 程分析、公差配合等方面建立了一個(gè)系統(tǒng)概念，從而提高了在實(shí)踐生活中從事一線 生產(chǎn)工作技術(shù)的能力，增強(qiáng)了工作協(xié)調(diào)能力。在設(shè)計(jì)過程中，我也遇到了一些自己 不理解的問題，比如螺旋葉片帶土問題，怎樣保持坑壁不破壞的問題等等，最后通 過老師的講解和分析，我最終慢慢理解，體會，終于克服了許多問題，完成了畢業(yè) 設(shè)計(jì)。 雖然本次設(shè)計(jì)任務(wù)業(yè)已順利完成，但由于我水平有限，缺乏生產(chǎn)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)， 因此雖然查閱了大量的書籍、數(shù)據(jù)資料，但還是難免會留下一些不足之處，希望原 諒改正。 在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的開始到結(jié)束一直得到曹兆熊老師的指導(dǎo)與督促，并給與了大 量的幫助，使得我克服了許多技術(shù)上的問題，還有在設(shè)計(jì)過程中，得到了小組中其 他同學(xué)的大量幫助，我對你們表示真誠的感謝。 附 件 清 單 序號 圖名 圖號 圖幅 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2010 27 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21 22 23 24 25 26 27 28 總裝圖 1WX-90.01 A0 齒輪箱 1WX-90.02 A1 箱體 1WX-90.03 A1 田間工作作業(yè)圖 1WX-90.04 A2 齒輪軸 1WX-90.05 A3 大齒輪 1WX-90.06 A3 立軸 1WX-90.07 A3 隔套 I 1WX-90.08 A4 隔套Ⅱ 1WX-90.09 A4 固定軸 1WX-90.10 A4 固定軸板 1WX-90.11 A4 大端軸承座 1WX-90.12 A4 小端蓋 1WX-90.13 A4 鉆頭焊合 1WX-90.14 A3 軸承座 1WX-90.15 A3 軸承端蓋焊合 1WX-90.16 A3 大端蓋 1WX-90.17 A4 支臂 1WX-90.18 A3 支撐桿 1WX-90.19 A4 連接花鍵 1WX-90.14-01 A4 加強(qiáng)板 1WX-90.14-02 A4 立柱 1WX-90.14-03 A4 封板 1WX-90.14-05 A4 加強(qiáng)角板 1WX-90.14-07 A4 立板 1WX-90.14-08 A4 拉板 1WX-90.16-01 A3 加強(qiáng)肋 1WX-90.16-02 A4 上端蓋 1WX-90.16-03 A4