（终稿）果蔬大棚电动卷帘机的设计（全套完整有CAD）

选取轴得材料为钢，调制处理。

查表取，于是轴得最小直径显然是安装联轴器处的直径为了使所选得轴直径与联轴器得孔径相适应，故需同时选取联轴器的型号。

联轴器的计算转矩考虑到转矩变化中等，故取最大负载转矩为.••查手册选取型无键联轴器，其型号为，公称转矩•.轴的结构设计拟定轴上零件的装配方案图.输出轴的结构与装配根据轴上定位的要求确定轴的各段直径和长度为了满足半联轴器的轴向定位要求．轴段右端需制出铀肩，故取段的直径，联轴器与轴的配合长度为.为了更好的安装，故取.初步选择滚动轴承。

因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用单列圆锥滚子轴承。

参照工作要求并根据，由轴承产品目录中初步选取基本游隙组标准精度级的单列圆锥滚子轴承。

尺寸为，故.取安装齿轮处的轴段的直径，齿轮的左端与左轴承之间采用套筒定位，则齿轮轮毂的宽度为，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取。

齿轮的左端采用轴肩定位。

轴肩高度.取，故。

轴环宽度.，取。

右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位。

由手册上查得型轴承的定位轴肩高度因此取.ⅢⅣ.为了使输出轴与传动轴更好的配合取。

轴承端盖的总宽度为由减速器及轴承端盖的结构设计而定。

根据轴承端盖的装拆及便于对轴承舔加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半联铀器左端面间的距离，故取.至此，已经初步确定了轴的各段直径和长度轴上零件的周向定位半联轴器与轴的联接采用轴套连接，尺寸为，滚动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为。

齿轮与轴的周向定位均采用平键联接。

选用平键为，键槽用键槽铣刀加工，齿轮与与轴的配合为。

确定轴上计算齿宽及模数.计算纵向重合度计算载荷系数已知使用系数根据.级精度，查的动载系数.查得.查得.故载荷系数.按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径.计算模数.按齿根弯曲强度设计.确定计算参数查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限大齿轮的弯曲疲劳强度极限查得弯曲疲劳寿命系数计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数.计算载荷系数根据纵向重合度.，查得螺旋角影响系数.计算当量齿数查取齿型系数得，查取应力校正系数计算大小齿轮的并加以比较大齿轮的数值大。

设计计算.对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数．取.，可满足弯曲强度。

但为了同时满足接触疲劳强度．需按接触疲劳强度算得的分度圆直径.来计算应有的齿数。

于是由.取，.几何尺寸计算计算中心距.将中心距圆整为按圆整后的中心距修正螺旋角.因值改变不多，故参数等不必修正。

计算大小齿轮的分度圆直径计算齿轮宽度.圆整后取结构设汁以大齿轮为例。

因齿轮齿顶圆直径大于，而又小于，故以选用腹板式结构为宜。

其它有关尺寸见零件图。

传动轴的设计.求传动轴上的功率转速和转矩取蜗轮的传动效率为.则.•.求作用在蜗轮上的力求作用在齿轮上的力.初步确定轴得最小直径选取蜗杆轴得材料为钢，调制处理。

查表取，于是轴得最小直径显然是安装轴承处的直径为了使所选得轴直径与轴承的内径相适应，故需同时选取轴承的型号。

因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用单列圆锥滚子轴承。

参照工作要求由轴承产品目录中初步选取基本游隙组标准精度级的单列圆锥滚子轴承。

尺寸为.，故。

.轴的结构设计拟定轴上零件的装配方案，如图图.传动轴的结构与装配确定轴的各段直径和才长度取安装蜗轮处的轴的直径，蜗轮的左端与左轴承之间采用套筒定位。

已知蜗轮轮毂的宽度为，为了使套简端面可靠地压紧蜗轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取.蜗轮的右.蜗杆的结构设计拟定蜗杆上零件的装配方案如图所示图.蜗轮的结构与装配图根据蜗杆定位的要求确定蜗杆的各段直径和长度为了满足半联轴器的轴向定位要求．蜗杆段右端需制出铀肩，故取段的直径，左端用轴端挡圈定位．按轴端直径取挡圈直径。

半联轴器与蜗杆配合的毂孔长度以，为了保证轴端挡圈只压在半联铀器上而不压在蜗杆的端面上，故段的长度应比略短些，现取初步选择滚动轴承。

因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，考虑到蜗杆左侧所受的载荷较大，故蜗杆左侧选用双列圆锥滚子轴承。

参照工作要求并根据，由轴承产品目录中初步选取基本游隙组标准精度级的双列圆锥滚子轴承，尺寸为.。

右侧滚动轴承选择角接触轴承，尺寸为取挡油环的长度为，则，因为轴承左侧要用圆螺母定位，故的长度应略短于，取.同理。

取.轴承端盖的总宽度为由减速器及轴承端盖的结构设计而定。

根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半联铀器右端面间的距离，故取.至此，已经初步确定了轴的各段直径和长度。

蜗杆上零件的周向定位半联轴器与蜗杆的周向定位均采用平键联接。

半联轴器与蜗杆的联接，选用平健为，键槽用键槽铣刀加工，半联轴器与蜗杆的配合为。

滚动轴承与蜗杆的周向定位是借过渡配合来保证的，此处选蜗杆的直径尺寸公差为。

确定蜗杆上圆角和倒角尺寸取蜗杆端倒角为，各轴肩处的圆角半径见零件图。

.求蜗杆上的载荷首先根据蜗杆的结构图作出蜗杆的计算简图。

在确定轴承的支点位置时，从手册中查取值.对于型圆锥滚子轴承，由手册中查得.。

因此，作为简支梁的蜗杆的支承跨距根据蜗杆的计算简图作出蜗杆的弯矩图和扭矩图图.蜗轮的载荷分析图从蜗杆的结构图以及弯矩图和扭矩图中可以看出截面是蜗杆的危险截面。

现将计算出的截面处的以及的值列于表.。

表.蜗轮的扭矩和弯矩载荷水平面垂直面支反力弯矩.••总弯矩•扭矩•.按弯扭合成应力校核蜗杆的强度进行校核时，通常只校核蜗杆上承受最大弯矩和扭矩的截面即危险截面的强度。

则由式及上表中的数值，并取.蜗杆的计算应力.前已经选定蜗杆的材料为钢调质处理．由手册查得，因此故安全。

.精确校核蜗杆的疲劳强度判断危险截面截面，Ⅱ，Ⅲ，只受扭矩作用，虽然键槽轴肩及过渡配合引起的应力集中均将削弱轴的疲劳强度，但由于蜗杆的最小直径是按扭转强度较为宽裕地确定的，所以，Ⅱ，Ⅲ，均无需校核。

从应力集中对蜗杆的疲劳强度的影响来看相比较很短。

因此不用考虑电动机的发热与升温。

其负载是均匀增大的且转速稳定，故可忽略电动机的震动与变速。

主要影响电动机寿命的因素是功率转速及环境因素。

应技术要求电动机的输出功率为.，减速机降速后速度为因此尽量选择要具有较底转速的电动机.此外考虑到电动机式户外作业，它还要具有防雨，防尘等功能。

综合考虑各种因素，所选择的电动机为款齿轮减速电动机型号配用电机输出功率.，输出转速，输出转矩，极数，电动机的安装型式为基本安装型计算总传动比和分配各级传动比传动装置的总传动比为.分配结果为第级蜗轮蜗杆传动比为。

第二级齿轮传动比为。

.计算传动装置的运动和动力参数.各轴转速各轴功率依次为电动机与蜗杆，蜗杆与传动轴，传动轴与输出轴之间的传动效率。

根据手册取.，.，.。

依次为蜗杆，传动轴和输出轴上的输入功率.各轴转矩•.••.•.传动机构及零件的设计计算.带传动的设计计算已知电动机功率.，转速，传动比.确定计算功率查得工作情况系数.，故选取带带型根据，确定选取型。

.确定带轮基准直径查表取主动轮直径则从动轮直径验算带得速度带得速度合适.确定带的基准长度和传动中心距根据.初步确定中心距计算带所需要的基准长度.圆整厚取带的基准长度计算实际中心距计算带的根数.由，.得查表得，.则取根.计算预紧力计算作用在轴上的压轴力.至此带轮的计算设计已经完成，其具体结构见零件图。

.减速器的设计计算蜗轮蜗杆的设计计算.选择蜗杆传动根据的推荐，采用渐开线蜗杆选择材料考虑到蜗杆传动传递的功率不大，速度只是中等，故蜗杆采用钢因希望效率高些，耐磨性好些，故蜗杆螺旋齿面要求淬火，硬度为。

蜗轮用铸锡磷青铜，金属模铸造。

为了节约贵重的有色金属降低成本，仅齿圈用青铜制造，而轮芯用灰铸铁制造。

.按齿面接触疲劳强度进行设计根据闭式蜗杆传动的设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行设计，再校核齿根弯曲疲劳强度。

传动中心距.确定作用在蜗轮上的转矩，根据式.得•确定载荷系数因工作载荷均匀增加，故取载荷分布不均系数.，由手册选取使用系数.由于转速不高，冲击不大，可取动载荷.则.确定弹性影响系数帘机主要有两种工作方式种是固定式，卷帘机固定在大棚后墙的砖垛上，它模拟人工操作，通过缠绕在轴上的绳子的拉紧和放松。

利用机械动力把草帘子卷上去，利用大棚的坡度和草帘子的重量往下滚放草帘子。

该种型号的卷帘机造价较高，大棚要有定的坡度，如果棚面坡度太平，草帘子滚不下来，当风大时容易乱绳并影响工作，且安装复杂。

另种是走动式，这种卷帘机由悬臂杆支撑杆电机减速机构和卷帘轴等组成。

其工作方式是采用机械手的原理，利用卷帘机的动力上下自由卷放草帘子，不必受大棚坡度大小的限制。

但存在以下不足，悬臂杆和支撑杆稳定性差，对草帘整体弯度要求较高，不易满足长度较大的大棚，且其卷帘轴被焊接成整体构件，拆装不方便。

对于较常见的米长的果蔬大棚，通过文献检索，有些满足要求的卷帘机械，现将代表性的结构特点分析如下。

图是种卷帘机的使用状态示意图，该卷帘机采用固定式结构，主要由工作电机及固定机构，减速机，卷绳管，卷帘绳，螺栓，轴承等组成。

其工作原理为电机通过减速箱减速，使输出轴与卷绳管连接，带动卷绳管转动，卷绳管与卷帘绳端固定，电机工作，卷绳管带动卷帘绳卷起，卷帘绳带动草帘卷起，完成卷的过程。

电动反转，卷帘在自身重力作用下沿绳放下，完成放的过程。

其中卷帘机的电机和减速机分别固定在电机支杆上，电机支杆的下端固定在温室的墙上。

大棚卷帘机包括多个卷绳管支承机构，卷绳管直接与减速箱的输出轴相连。

卷绳管通过支架固定。

支架通过螺栓固定在大棚的顶墙上。

卷帘绳端套在卷绳轴上，另端绕过卷轴大棚顶端。

其中电机通过减速机予以减速，带动整体。

优点结构简单，以电机驱动，卷帘