9Z-9型铡草机设计(7)

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因扭转切应力不是对称循环应力，故引入折合系数α，取??0.3 抗弯截面系数：

W??d332?0.1d3?0.1?0.053?1.25?10?5

截面上的弯曲应力：

??截面上的扭转切应力：

M1319.6??25.57MPa W1.25?10?5??TT271.8???10.9MPa ?5WT2W2.5?10轴的弯扭强度条件为：

?ca?[??1]

查表15-1得 则：

2?ca?25.572?4?（0.3?10.9）?25.78MPa?[??1]

[??1]?70MPa

符合弯扭强度条件。

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第四章 典型零件的结构工艺性分析

轴类零件是常见的典型零件之一。按轴类零件结构形式不同，一般可分为光轴、阶梯轴和异型轴三类；或分为实心轴、空心轴等。它们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件，以传递扭矩和运动。

轴在设计中应遵循以下设计原则：

1. 轴和装在轴上的零件要有准确的工作位置； 2. 轴上的零件应便于拆装和调整; 3. 轴应具有良好的制造工艺性； 4. 轴应能避免应力集中，改善受力状况； 5. 轴应结构简单，经济性好。

基于上述要求，我们一般将轴做成阶梯型，用轴肩定位，在轴肩处，为防止应力集中，一般用圆角过渡，但有的轴肩精度要求较高，这种情况下一般开退刀槽。

轴精度的选择一般根据以下原则： 一、 尺寸精度

起支承作用的轴颈为了定位，通常对其尺寸精度要求较高（IT5~IT7），装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低（IT6~IT9）。 二、 几何形状精度

轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔的圆度、圆柱度等，一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。对精度要求较高的内外圆表面，应在图纸上标注其允许偏差。 三、 相互位置精度

轴类零件的位置精度要求，主要由轴在机械中的位置和功用决定。通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求，否则会影响传动件（齿轮等）的传动精度，并产生噪声。普通精度的轴，其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01~0.03mm，高精度轴（如主轴）通常为0.001~0.005mm。 四、 表面粗糙度

一般与传动件相配合的轴颈表面粗糙度为Ra2.5~0.63?m，与轴承相配合的

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支承轴颈的表面粗糙度为Ra0.63~0.16?m。 五、 结构的合理性

轴结构的设计不但要有加工合理性的工艺性，还应有合理的装配工艺性。 针对以上要求，现以切碎器主轴为例进行结构工艺性分析。 该轴结构设计如图4-1

图4-1 主轴结构尺寸

六、 制定机械加工工艺过程

主轴加工工艺过程如下表4-1

表4-1 主轴加工工艺过程 工序 工序 名称 工序内容 加工简图 设备 准备 40Cr钢下料?55?620 1.粗车一端面,钻中心孔 2.粗车另一端，至长615，钻中心孔 3.粗车一端外圆，分别至 ?50.3?130?45?105粗车 ?32.3?48 4.掉头，粗车另一端外圆，分别至 CA6140 ?50.3?153?45.3?92 33

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1.半精车左端面至轴长611 2.半精车左端外圆面至 0.5?45??0.2?88 3 半精车 0.5?50??0.2?61 3.调头，半精车右端外圆面至 0.5?32??0.2?49 0.5?54??0.2?220 0.5?50??0.2?26.5 CA6140 1.精车右端面至 0.025?32m6（??50 ?0.009）0.03?54m6（?）?218 ?0.0110.027?50k7（??27 ?0.002）4 精车 车2×45o倒角，车砂轮越程槽 2.调头，精车左端面至轴长610 3.精车左端外圆面至 0.025?45m6（??89 ?0.009） CA6140 车2×45o倒角，车砂轮越程槽 5 铣键槽 分别铣140160100?0.043，?0.043，?0.036两平面至尺寸 ?0.027?50k7（）?61至 ?0.0021.磨外圆面0.018?50k6（?）?61 ?0.002 6 磨削 2. 磨外圆面?50k7（?0.027?0.002）?27至 M143A 0.018?50k6（??27 ?0.002）1.钻2×φ9孔 7 车 2.钻孔φ5攻M6内螺纹 3.调头，钻孔φ7攻M8内螺纹 Z-2027 8

检验 按图纸检验 34

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第五章 技术经济效益分析

§5.1 生产成本计算

生产成本主要由原材料费用、人工工资、管理费用三大部分组成。原材料费用与工人工资基本相等。整台机器大约重895千克，而组成机器的材料又有好坏之分，有标准件和非标准件的区别。材料费用大约为5500元，工人工资与管理费用大约为3000元，即成本大约为8500元。

§5.2 市场售价预测

从用户的利益与企业盈利双重角度考虑出发，选择市场价钱为11000元每台，这对与很多饲养牲畜大户或者中小型畜牧企业来说，既能满足需求，又不会增加太大的经济负担。可以说受到广大用户的青睐，同时也会给用户和企业带来较大的效益。

§5.3 社会与经济效益分析

不断降低农民劳动强度、提高生产率和企业的经济效益，增加农民收入，已是农机发展的必然趋势。但我国农业、畜牧业生产手段还很落后，与国际上的现代化生产模式有很大差距，采用先进的机械化作业代替繁重的手工劳动是一项长期的任务。近年来，随着农村经济结构的调整，牲畜养殖业得到快速发展。在牲畜的生长过程中，用切碎的秸秆作饲料，可以增加牲畜的适口性，提高消化率及吸收率，减少饲养过程中的浪费，缩短饲养周期。及时处理大量秸秆，避免秸秆因腐烂焚烧带来的环境污染问题，而且为大面积以地养地，增加土壤有机质含量，改善土壤结构、培肥地力，提高农作物产量走出了新路子，减轻了环境污染。此外，秸秆还田在抗旱保墒、减少化肥用量和节约生产成本、保护生态环境等方面均有明显效果，而且对农业的可持续发展有重大的作用。因而农户对使用安全、价格适中的铡草机要求比较迫切，为此我们研制了9Z-9型铡草机，该机具已通过性能检测并已批量产品推广，受到用户欢迎，取得了较好的社会和经济效益。

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