******大学本科生毕业论文（设计）题目：树挖坑机总体结构及其零部件的设计专业：姓名：____*** 学号： ********** 指导教师 ***20**年12月15号本科生毕业论文（设计）任务书植树挖坑机的总体结构机器零部件设计中文摘要本文介绍了植树挖坑机的相关背景、国内外研究现状、挖坑机的设计要求及其类型、工作原理、技术性能等。
通过分析指导老师给与的原始数据，确定方案的可行性、经济效益以及综合实际考虑，完成了植树挖坑机的总体设计。
在此基础上对植树挖坑机从结构原理、动力选择、万向传动轴设计、提升机构设计、螺旋挖掘铲的设计、减速器设计进行阐述。
中文关键字挖坑机，减速器，齿轮设计。
ABSTRACTThis paper introduces the background of digging machine for tree planting, the research status at home and abroad, digging machine design requirements and types, working principle, technical performance. Through the analysis of guiding teachers to give the original data, to determine the feasibility of the program, economic benefits and comprehensive practical considerations, completed the design of digging machine for tree planting. On the basis of the digging machine for planting trees from the structure principle, power selection, a universal transmission shaft design, design, spiral digging shovel lifting mechanism design, the design of reducer are expounded.Key wordsDigging machine, reducer, gear design.目录一、引言 (1)1、国内外技术状况 (1)2设计结构 (2)二、设计概述 (2)1、设计主要内容 (2)2、挖坑机的设计要求 (2)3、独立式转速动力输出轴 (3)4、万向传动轴设计 (4)三、挖坑机的设计 (6)1、结构 (7)2、间隙调整 (7)3、设计 (7)四、锥齿轮传动设计计算 (9)1、选择齿轮材料及精度 (9)2、按齿面接触强度设计 (9)3、按齿根弯曲强度设计 (11)4、计算尺寸表 (12)五、轴的计算 (13)1、高速轴的设计 (13)2、低速轴的设计 (17)3、密封和润滑的设计 (21)六、挖坑机框架的设计 (22)1、根据实际情况选购挖坑机 (22)2、螺旋挖铲的设计 (22)3、提升机构设计 (26)4、安全销 (26)七、发展趋势 (27)1、一机多能 (27)2、人机和谐 (27)3、应用范围 (27)八、设计小结 (27)九、致谢 (28)参考文献 (28)一、引言本次设计旨在检验大学四年里同学们的学习成果，梳理专业知识。
通过本次毕业设计找出自己的不足之处，提高自己在设计、制造、生产方面的知识，同时培养同学们团队合作精神，协调工作能力，为将来做上工作岗位打下良好的基础。
本次设计题目为植树挖坑几，我国在“十二五”规划中把生存环境建设摆到了突出的战略位置。
我国三峡长江流域防护林体系建设工程、退耕还林工程中面积为26329.5万公顷，森林面积为15874.1万公顷，近年来人们越来越重视身边的生态环境，“植树造林，保护环境”已成为全民参与的一项大型义务活动，所以单靠手工种树，已经不能满足生态和发展的需求，机械化造林劳动效率高，减轻劳动强度，还能保证质量，降低成本，不仅能得到很好的经济效益，又会带来巨大的生态效益和社会效益。
1、国内外技术状况在国内，悬挂式挖坑机的生产和应用较为广泛，该类挖坑机通常具有较大的功率，机动性强，能挖较大较深坑，大多应用与大面积植树造林，但我国生产的技术水平比较低，在陡坡和复杂地区很难正常进行植树挖坑作业，只能依靠手提式挖坑机。
手提式挖坑机在我国刚刚崭露头角，很多方面不够完善特别是在人机关系方面。
相比之下，国外研究状况要好一些。
有日本生产的自走式高性能挖坑整地机采用柴油机作为动力，适用于坡度高达56°的陡坡作业，每天可挖坑植树300～400个。
美国生产的悬挂式三钻头挖坑机钻头之间的距离是可调节的，适用于平原地区大面积植树造林，工作效率高。
但国外的挖坑机大都价格昂贵。
结合中外挖坑机的特点，本设计主要设计方向是质优价廉，人机协调的悬挂式挖坑机。
悬挂式挖坑机2、设计结构○1整体结构：本书设计的挖坑机是一种与小四轮拖拉机配套的悬挂式挖坑机，有悬挂架、动力输出轴、减速箱、螺旋型钻头等构成；悬挂架分别与拖拉机和减速箱铰合联接，螺旋团头固定在减速箱输出轴上；拖拉机的提升臂带悬挂架进行升降。
○2万向传动轴的设计。
○3减速器的设计：计算传动装置的运动和动力参数，传动零件的设计计算，减速箱的结构设计，轴的计算，键的选择和计算。
二、设计概述1、设计主要内容挖坑机的结构是由一种与小四论拖拉机配套的悬挂式挖坑机，由悬挂架、减速箱、螺旋挖头、等构成；悬挂架两端分别与拖拉机和减速箱铰合连接，万向联轴器连接拖拉机与减速箱的输入输出轴，双螺旋型钻头固定在减速箱的输出轴上，拖拉机的提升臂拖带悬挂架进行升降，动力经万向联轴器传动；此类挖坑机具有结构简单、作业质量好、效率高、移动及通过性能灵活的特点，广泛应用于植树造林、埋设桩柱等作业；设计内容包括：动力选择、万向传动轴设计、螺旋挖铲的设计、减速器的设计。
2、挖坑机设计要求○1挖坑机所挖出的坑径与坑深应满足栽植树木的要求。
○2挖出的坑径要有较好的垂直度，坑壁应整齐，但不宜太光滑，否则不利于根系的生长。
○3在贫瘠的土地上挖树坑时，要求出土率在90%以上，以便在坑内添加肥料和表土回填，改善树木的生长条件；在肥土层较厚的土地上挖植树坑时，可以有25%～40%的松土留在坑内。
挖坑时，抛出土应在坑的周围，抛土半径不应太大，以便回填方便。
○4根据造林技术要求，有时挖坑与造林不是相继进行的。
此时，挖坑土壤可不出坑，只要求钻头破碎草皮、切断灌根、排出石块、疏松土壤，以便蓄水保墒与熟化土壤，这种挖坑又叫穴状整地。
○5设计出的挖坑机应符合以下技术要求：1）配套拖拉机动力为12马力2）怠速输出轴转速540r/min3）工作轴转速220～300 r/min4）挖坑直径500～1000mm5）挖坑深度600～900mm；3、独立式转速动力输出轴参照JSO500-1979《农业拖拉机-动力输出轴和牵引装置-技术规格》选取：○1动力输出轴标准转速540r/min,并应在发动机规定转速的80%-90%之间达到；○2从拖拉机前进方向看，动力输出轴顺时针方向旋转。
○3动力输出轴轴伸及其联结套的型式、尺寸、性能、位置4、万向传动轴设计○1、万向节传动轴组成（图）全防护罩；5-农机动力输入轴；6-万向节传动轴安全防护罩；7-拖拉机动力输出轴安全防护罩；8-拖拉机动力输出轴万向铰链机构（万向节）又称万向联轴器。
它用于传递两相交轴间的运动，这种联轴器可以允许两轴间有较大的夹角（夹角α最大可达到35°-45°）而且机器运转时，夹角发生改变仍可正常转动；但α过大时传动效率会显著降低。
注：万向传动轴必须设置安全防护罩。
○2、万向传动轴的型式与基本尺寸的确定： 1）、万向节传递动轴的传递功率：2）、滚针轴承在万向节叉上的固定型式——孔挡式*注：一般有两种固定形式：孔挡式和轴挡式，新产品不推荐使用轴挡式。
万向节节叉叉腿尺寸 （mm ）节叉叉腿马力等级 传递功率（hp ） 最大传递扭矩 121216B 1B2B3B1D2D800.300.1275++47 0.121.3+0.0060.03028--283D4DL σ1σ 2σ0.2829.4+ 40480.12 0.0120.10L 1L4B1dN Z-D*d*b1102021.40.121.3+ 10.050.02(634.930.03)(29.70.1)8.69-±⨯±⨯5B2d2L3L4L6 3 22 5 503）、十字轴、滚针轴承的尺寸：4)、伸缩轴的型式和截面尺寸：*注：一般型式有方轴管型、柠檬管型、花键轴套型。
本设计采用花键轴套型。
定位销的尺寸○3、传动轴使用条件：1）、环境温度-5℃～40℃；2）、最佳工作角度α=0°～5°；3）、农具入土、出土时万向节夹角允许15°～30°；4）、转速540～1000r/min；5）、静态最大不干涉角70°；6）、定期进行润滑保养。
三、挖坑机的设计１、结构植树挖坑机的传动系统中，减速器选用一级齿轮减速器，主动锥齿轮与输入轴制成一体，用圆锥滚子轴承支承。
这两个轴承安装在减速器箱体轴承孔内，并被阶梯轴定位，用来承受在主减速器工作时对主动锥齿轮产生轴向和径向力。
从动锥齿轮处于两圆锥滚子之间。
圆锥滚子在减速器箱体内被阶梯轴定位。
2、间隙调整○1圆锥滚子轴承预紧：对于圆锥轴承施加适当的预紧力是提高支撑刚度的措施之一。
实践表明锥齿轮两支撑刚度对齿轮寿命影响极大。
大小锥齿轮在水平和垂直平面内的最大变形量应不超过±0.075 mm。
除在结构上采取一定措施外，通常在安装圆锥轴承时带有一定的预紧力。
调整预紧力时应在大、小锥齿轮不受力的情况下进行。
预紧力的大小，以相当于转动齿轮时有2.06～2.45 N·M的阻力矩为宜。
对从动锥齿轮的锥轴承，由于其支承结构不同，受热后轴承的紧度可能增加。
故从动锥齿轮的锥轴承不宜有预紧度，甚至可留有适当间隙。
即便预紧，其预紧程度也不宜超过支承主动锥齿轮轴承的预紧度。
○2齿面接触调整： 适当的齿轮间隙是齿轮正常工作的条件之一，如果间隙过小，不能在齿面之间形成一定厚度的油膜，使轮齿工作面的润滑和冷却变坏，工作中会发生噪音及热量，并加剧轮齿齿面的磨损和擦伤，甚至会导致轮齿卡死和折断；当间隙过大时，轮齿齿面会产生冲击负荷，破坏油膜，并在车速或负荷急剧变化时，出现冲击响声，同样也会加剧齿面的磨损，严重时，能使轮齿折断。