畢業(yè)設計說明書散糧裝車機喂料部分結(jié)構(gòu)設計.pdf

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1、機電工程學院畢業(yè)設計說明書設 計 題 目 : 散 糧 裝 車 機 喂 料 部 分 結(jié) 構(gòu) 設 計 學 生 姓 名 ： 劉 延 濤學 號 ： 20054740218專 業(yè) 班 級 ： 車 輛 工 程 0502指 導 教 師 ： 徐 蕓2009 年 6 月 5 日 目 次1 前 言 ..............................................................................................................................12 傳 動 方 案 設 計 ...................

2、...........................................................................................23 喂 料 部 分 設 計 及 計 算 ..................................................................................................33.1 已 知 原 始 數(shù) 據(jù) .........................................................................

3、.................................33.2 螺 旋 輸 送 設 計 計 算 ..................................................................................................33.3 電 機 的 選 擇 ..............................................................................................................63.4 輸 送 量 校 核 ........

4、......................................................................................................63.5 減 速 機 的 選 擇 ..........................................................................................................63.6 聯(lián) 軸 器 的 選 擇 ..........................................................

5、................................................73.7 傳 動 軸 軸 承 的 選 擇 ..................................................................................................73.8 機 殼 的 結(jié) 構(gòu) ..............................................................................................................7 3.9 傳

6、動 軸 的 設 計 ..........................................................................................................73.10 鏈 傳 動 設 計 計 算 ......................................................................................................83.11 螺 旋 軸 的 設 計 ............................................

7、............................................................114 車 架 部 分 設 計 及 計 算 ................................................................................................144.1 車 架 設 計 ............................................................................................................

8、....144.2 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) 設 計 ........................................................................................................164.3 車 輪 軸 設 計 ............................................................................................................174.4 行 走 裝 置 設 計 ................................

9、........................................................................194.5 支 撐 架 設 計 ............................................................................................................21設 計 結(jié) 論 ..............................................................................................

10、..............................23設 計 心 得 ............................................................................................................................24致 謝 ..................................................................................................................................

11、..25參 考 資 料 ............................................................................................................................26 1 前 言 2 輸 送 機 是 在 一 定 的 線 路 上 連 續(xù) 輸 送 物 料 的 物 料 搬 運 機 械 ， 又 稱 連 續(xù) 輸 送 機 。 輸送 機 輸 送 能 力 大 ， 運 距 長 ， 還 可 在 輸 送 過 程 中 同 時 完 成 若 干 工 藝 操 作 ， 所 以 應 用 十分 廣 泛 。 汽 車 散 糧

12、 裝 車 機 是 一 種 散 糧 裝 車 設 備 ， 也 是 一 種 輸 送 機 械 ， 具 有 可 移 動 ，操 作 輕 巧 方 便 等 特 點 ， 可 以 很 好 的 完 成 散 糧 裝 車 任 務 。散 料 裝 汽 車 是 散 糧 接 收 發(fā) 放 系 統(tǒng) 中 必 不 可 少 的 重 要 組 成 部 分 。 裝 車 機 效 率 決 定著 裝 車 發(fā) 放 作 業(yè) 的 效 率 。 研 究 高 效 的 裝 汽 車 作 業(yè) 散 料 裝 車 機 具 有 良 好 的 實 際 應 用 價值 。 本 設 計 的 目 的 在 于 完 成 散 糧 裝 車 機 喂 料 部 分 結(jié) 構(gòu) 設 計 。 內(nèi) 容 包 括

13、 ： 查 閱 資 料 、方 案 設 計 ， 撰 寫 方 案 論 證 報 告 ， 設 計 計 算 ， 繪 制 圖 紙 （ 總 裝 圖 、 主 要 部 裝 和 零 件 圖 ） ，完 成 設 計 說 明 書 等 。 通 過 本 課 題 可 以 訓 練 學 生 的 機 械 設 計 、 糧 食 工 程 、 工 程 材 料 、 計 算 機 應 用 等 綜 合 運 用 能 力 。裝 車 機 的 種 類 也 很 繁 多 ， 有 搖 臂 式 散 糧 裝 車 機 ， 也 有 螺 旋 式 散 糧 裝 車 機 ， 還 有刮 板 式 裝 車 機 （ 扒 谷 機 ） 。 形 式 也 較 靈 活 ， 可 以 由 幾 種 輸

14、 送 機 械 的 配 合 而 組 成 ， 也可 以 是 專 門 的 機 械 設 備 ， 但 其 主 體 一 定 還 是 輸 送 機 械 。 可 以 采 用 帶 式 輸 送 機 ， 刮 板輸 送 機 ， 螺 旋 輸 送 機 等 輸 送 機 械 ； 可 以 是 單 級 ， 也 可 以 是 多 級 ， 比 如 說 可 以 先 用 一個 喂 料 機 喂 料 ， 然 后 在 將 散 糧 通 過 皮 帶 機 等 輸 送 到 散 糧 車 上 。 有 鑒 于 此 ， 本 裝 車 機的 基 本 組 成 為 ： 喂 料 部 分 ， 輸 送 部 分 。 輸 送 部 分 采 用 帶 式 輸 送 機 ， 喂 料 部 分

15、 采 用 雙向 螺 旋 式 喂 料 。2 傳 動 方 案 設 計 本 次 設 計 喂 料 裝 置 結(jié) 構(gòu) 如 圖 1所 示 。喂 料 部 分 傳 動 路 線 為 ： 電 機 — 減 速 機 — 聯(lián) 軸 器 — 傳 動 軸 — 鏈 傳 動 — 螺 旋 喂 料 。傳 動 軸 軸 承 采 用 帶 立 式 座 外 球 面 球 軸 承 UCP2系 列 ， 螺 旋 輸 送 軸 采 用 帶 凸 臺 圓 形座 外 球 面 球 軸 承 UCFC2系 列 。 電 機 與 減 速 機 直 聯(lián) 在 一 起 ， 減 速 機 采 用 行 星 擺 線 針 輪減 速 機 ， 聯(lián) 軸 器 采 用 彈 性 柱 銷 聯(lián) 軸 器 ，

16、 螺 旋 喂 料 采 用 雙 向 反 螺 旋 喂 料 ， 螺 旋 軸 采 用無 縫 鋼 管 制 成 ， 兩 頭 各 焊 接 一 個 軸 頭 。 3 圖 1 喂 料 部 分3 喂 料 部 分 設 計 及 計 算3.1 已 知 原 始 數(shù) 據(jù)本 次 設 計 裝 車 機 主 要 原 始 數(shù) 據(jù) 如 表 1所 示 。表 1 已 知 工 藝 參 數(shù) 表 3.2 螺 旋 輸 送 設 計 計 算本 次 設 計 采 用 雙 向 反 螺 旋 式 喂 料 ， 如 圖 1所 示 。表 2 各 種 散 拉 物 料 的 特 性 系 數(shù)規(guī) 格 型 號 ZCJ100輸 送 物 料 散 糧裝 車 能 力 Q（ t/h） ≥

17、100物 料 密 度 γ0（ t/m3） 0.75 4 物 料 名 稱 推 薦 填 充 系 數(shù) ? A 值小 麥 0.30～ 0.40 75大 豆 0.20～ 0.30 45稻 谷 0.30～ 0.40 60表 3 傾 斜 修 正 系 數(shù)輸 送 機 的 傾 斜 角 度 （ 0） 0 5 10 15 20修 正 系 數(shù) β0 1 0.9 0.8 0.7 0.65K1值葉 片 形 式 滿 面 式 齒 式 帶 式 漿 式K1 1.0 0.8 0.7 0.5(1) 確 定 螺 旋 直 徑 D本 螺 旋 體 采 用 滿 面 式 螺 旋 葉 片 ， 水 平 輸 送 。 由 于 雙 向 螺 旋 雙 向 喂

18、料 ， 故 而 將 其輸 送 量 折 合 為 75t/h計 算 ， 取 b=s/D為 0.9。 查 表 2得 A為 75， ? 為 0.5， 查 表 3 得 β 0為 1.0， K1為 1.0。將 上 述 數(shù) 據(jù) 帶 入 公 式 得 螺 旋 直 徑 式 （ 3-1）取 D=300mm， s=0.9D=270mm， 螺 旋 軸 徑 d=0.2D=60mm。式 中 ， Q— 輸 送 量 （ t/h） ；b— s/D比 值 ；A— 物 料 特 性 系 數(shù) ， 見 表 2；? — 填 充 系 數(shù) ， 見 表 2； — 物 料 密 度 （ t/m3） ；β 0— 傾 斜 修 正 系 數(shù) ， 見 表 3；

19、 mm331110.750.5570.947 755.2 ????????? 5.2 10047 KbA QD ???0? 5 htKsnDQ /1.751175.064.013827.03.04747 21002 ?????????? ???K1— 螺 旋 葉 片 的 形 式 對 輸 送 量 的 影 響 系 數(shù) ， 見 表 3。(2) 確 定 螺 旋 轉(zhuǎn) 速 式 （ 3-2）驗 算 轉(zhuǎn) 速 式 （ 3-3）驗 算 結(jié) 果 n>nmax， 不 滿 足 要 求 。 可 以 將 轉(zhuǎn) 速 降 低 來 達 到 要 求 ， 取 n=138rpm。(3) ? 值 的 驗 算將 有 關(guān) 數(shù) 據(jù) 代 入 公

20、式 得 ： 式 （ 3-4）(4) 校 核 輸 送 量將 驗 算 后 的 數(shù) 據(jù) 帶 入 公 式 得 ： 式 （ 3-5）驗 算 結(jié) 果 符 合 要 求 ， 取 Q=75t/h。(5) 驅(qū) 動 功 率 的 計 算已 知 Q=100t/h； L 平 =2m； H=0； 取 0? =1.2； 取 總? =0.9； K=1.4。 將 以 上 數(shù) 據(jù) 代 入公 式 得 式 （ 3-6）式 （ 3-7）式 中 ， L 平 — 輸 送 機 水 平 投 影 長 度 （ m） ；H— 傾 斜 輸 送 時 物 料 提 升 高 度 （ m） ；0? — 物 料 的 總 阻 力 系 數(shù) ， 對 于 谷 物 、 油

21、料 及 其 加 工 產(chǎn) 品 ， 0? =1.2～ 1.3；K— 功 率 儲 備 系 數(shù) ， 一 般 為 1.2～ 1.4；總? — 傳 動 裝 置 的 總 效 率 ， 一 般 取 0.80～ 0.90。 ?? 100247 KsD Qn ??? rpm1751175.05.027.03.047 752 ????????? DAnmax rpm1383.075 ??? 100247 KsnD Q ??? 64.01175.013827.03.047 752 ???????? KWLQN 7.03.12367100367 0 ????? ?平軸 KW15.185.0 7.04.1 ???? 總軸電

22、 ?NkN 6 3.3 電 機 的 選 擇根 據(jù) 以 上 計 算 數(shù) 據(jù) 可 選 電 機 為 Y90S-4型 ， 額 定 功 率 為 1.1KW， 但 考 慮 到 本 次 設計 任 務 為 ≥ 100t/h， 而 且 在 實 際 作 業(yè) 中 有 各 種 不 可 預 料 的 因 素 ， 考 慮 到 以 上 各 種 因素 選 擇 電 機 型 號 為 Y系 列 4極 Y90L-4電 機 ， 額 定 功 率 1.5KW， 滿 載 轉(zhuǎn) 速 1400rpm。3.4 輸 送 量 校 核根 據(jù) 電 機 型 號 從 新 計 算 輸 送 量 。 式 （ 3-8）式 （ 3-9） ， 滿 足 設 計 要 求 。3.

23、5 減 速 機 的 選 擇由 于 螺 旋 軸 轉(zhuǎn) 速 較 低 ， 而 且 不 能 有 很 大 的 地 方 安 裝 減 速 機 ， 故 而 需 要 減 速 比 較大 且 體 積 小 的 減 速 機 。 本 次 設 計 采 用 行 星 擺 線 針 輪 減 速 機 。 根 據(jù) 電 機 轉(zhuǎn) 速 和 螺 旋 軸轉(zhuǎn) 速 初 步 確 定 減 速 比 為 2.101381400 ??? nni 電減 式 （ 3-10）由 于 鏈 傳 動 有 一 定 的 減 速 作 用 故 將 減 速 比 定 為 i=9。 減 速 機 輸 出 轉(zhuǎn) 速 為式 （ 3-11）輸 出 功 率 為 KWPP 46.197.05.1 ?

24、??? 減電減 ? 式 （ 3-12）輸 出 軸 直 徑 45mm， 輸 出 轉(zhuǎn) 矩 為 89.4N.m 式 （ 3-13）減 速 機 型 號 選 ZWD4型 。 將 電 機 與 減 速 機 直 聯(lián) ， 如 圖 2所 示 。???? 15646.195509550 nPT 減 min/15691400 rn ??減 KWNN 91.04.1 85.05.1K ???? 總電軸 ? htNQ /1392.12 91.0367L367 0 ????? ?平 軸htQ /100? 7 圖 2 ZWD4 型 擺 線 針 輪 減 速 機3.6 聯(lián) 軸 器 的 選 擇根 據(jù) 減 速 機 的 輸 出 軸 徑

25、 45mm， 輸 出 轉(zhuǎn) 矩 為 89.4N.m。 查 機 械 設 計 手 冊 ， 選 用 彈性 柱 銷 聯(lián) 軸 器 型 號 為 。 主 動 端 ： Z型 軸 孔 、 C型 鍵 槽 、 dz=45mm、L 1=84mm； 從 動 端 ： J1型 軸 孔 、 A型 鍵 槽 、 d2=40mm、 L=84mm。3.7 傳 動 軸 軸 承 的 選 擇考 慮 到 轉(zhuǎn) 速 較 低 ， 且 傳 動 軸 外 露 的 特 點 ， 宜 采 用 帶 座 軸 承 。 根 據(jù) 聯(lián) 軸 器 輸 出 軸孔 直 徑 40mm， 傳 動 軸 軸 承 選 用 帶 立 式 座 外 球 面 球 軸 承 UCP208。3.8 機 殼

26、 的 結(jié) 構(gòu)考 慮 到 裝 車 機 需 要 進 入 倉 內(nèi) 作 業(yè) ， 為 了 方 便 出 入 糧 倉 ， 加 之 考 慮 到 后 面 輸 送 部分 寬 度 840mm， 可 以 將 機 殼 加 寬 一 點 ， 取 機 殼 左 右 寬 度 為 2058mm。根 據(jù) 后 面 輸 送 部 分 與 喂 料 部 分 的 結(jié) 合 長 度 ， 取 機 殼 前 后 長 度 為 519mm。機 殼 上 裝 螺 旋 組 件 的 地 方 開 豁 口 ， 便 于 安 裝 螺 旋 組 件 ， 安 裝 完 以 后 用 鋼 板 焊 接 。3.9 傳 動 軸 的 設 計 根 據(jù) 聯(lián) 軸 器 輸 出 軸 的 直 徑 d2=4

27、0mm， 半 聯(lián) 軸 器 長 度 L=84mm， 帶 立 式 座 外 球 面 球軸 承 UCP208寬 度 49.2mm可 定 該 段 軸 徑 為 40mm， 長 度 為 148mm.中 間 軸 段 軸 徑 為 50mm，長 度 根 據(jù) 喂 料 部 分 殼 體 長 度 可 定 為 460mm， 下 一 軸 段 與 第 一 軸 段 軸 徑 相 同 為 45mm，長 度 可 由 鏈 傳 動 確 定 ， 下 一 軸 段 與 小 鏈 輪 配 合 ， 軸 徑 定 為 35mm， 由 小 鏈 輪 的 寬 度 可定 該 軸 段 長 度 ， 其 結(jié) 果 見 鏈 輪 設 計 部 分 。 8440 84453 1

28、 ??JZCLX 8 3.10 鏈 傳 動 設 計 計 算3.10.1 鏈 傳 動 計 算(1) 輸 入 功 率 KWPP 43.199.099.046.1 ????? 軸 承聯(lián)減鏈 ?? 。 式 （ 3-14）(2) 輸 入 轉(zhuǎn) 速 rpmnn 156?? 減鏈 。 式 （ 3-15）(3) 減 速 比 為 13.192.10 ??鏈i ， 式 （ 3-16）輸 出 轉(zhuǎn) 速 為 rpmn 13813.1156 ?? 。 式 （ 3-17）(4) 選 擇 鏈 輪 齒 數(shù)取 小 鏈 輪 齒 數(shù) 為 Z 1為 25， 大 鏈 輪 的 齒 數(shù) 為 2813.12512 ???? 鏈iZZ 。 式 （

29、 3-18）(5) 確 定 計 算 功 率查 機 械 設 計 手 冊 得 工 況 系 數(shù) KA為 1.2， 主 動 鏈 輪 齒 數(shù) 系 數(shù) KZ為 1.31， 單 排 鏈 ，計 算 功 率 為 KW28.243.131.12.1 ????? 鏈PKKP ZAca 式 （ 3-19）(6) 選 擇 鏈 條 型 號 和 節(jié) 距根 據(jù) P ca=2.28KW及 n1=156rpm,可 選 鏈 型 為 12A， 鏈 條 節(jié) 距 為 p為 19.05mm。(7) 計 算 鏈 節(jié) 數(shù) 和 中 心 距初 選 中 心 距 a0=(30～ 50)P=(30～ 50) 19.05=700～ 952.5mm。 取

30、a0=710mm。 相 應的 鏈 長 節(jié) 數(shù) 為 5.106222 02121100 ??????? ????? apZZZZpaLp ? 式 （ 3-20）取 L P=107。計 算 理 論 中 心 距 式 （ 3-21）mmZZZZLZZLpa pp 72328224 21222121 ????????? ?????? ???????? ????????? ??? ? 9 實 際 中 心 距 為 a′ =a-Δ a=721mm， 其 中 Δ a=0.003a=2mm 。(8) 計 算 鏈 條 長 度將 數(shù) 據(jù) 帶 入 公 式 得 鏈 條 長 度 mpLL p 04.21000 ?? 式 （

31、 3-22）(9) 計 算 鏈 速 ， 確 定 潤 滑 方 式 式 （ 3-23）由 V=1.24m/s和 鏈 號 12A， 查 得 應 用 滴 油 潤 滑 。(10) 有 效 圓 周 力 式 （ 3-24）(11) 作 用 于 軸 上 的 拉 力 計 算壓 軸 力 系 數(shù) 為 KFp為 1.18， 工 況 系 數(shù) KA為 1.2， 則 作 用 于 軸 上 的 拉 力 為FP=KFpKA Fe=1.18 1.2 1169.35=1655.8N 式 （ 3-25）3.10.2 鏈 輪 計 算(1) 小 鏈 輪 計 算小 鏈 輪 基 本 參 數(shù) 見 下 表 4 表 4 小 鏈 輪 基 本 參 數(shù)

32、（ mm） 鏈 條 節(jié) 距 p 19.05鏈 條 滾 子 外 徑 d1 11.91鏈 條 內(nèi) 鏈 板 高 度 h 18.08鏈 條 排 距 p1 22.78鏈 條 內(nèi) 鏈 節(jié) 內(nèi) 寬 b1 12.57a) 分 度 圓 直 徑 式 （ 3-26）圓 整 為 d 1=152mm。 Nv PFe 35.116924.1 43.110001000 ???? mmZpd 99.15125180sin05.19180sin 001 ???????????????????? smpnZv /24.1100060 05.1915625100060 11 ?? ????? 10 b) 齒 頂 圓 直 徑 式 （

33、 3-27）式 （ 3-27）式 中 ， d1— 滾 子 直 徑 。取 da1=164mm。c) 齒 根 圓 直 徑 式 （ 3-28）d) 齒 高 式 （ 3-29） 式 （ 3-30）取 ha=5mm。式 中 ， d1— 鏈 條 滾 子 外 徑 。e) 輪 轂 厚 度根 據(jù) 傳 動 軸 與 鏈 輪 配 合 處 軸 徑 35mm可 得 小 鏈 輪 厚 度 為 式 （ 3-31）式 中 ， K為 常 數(shù) ， 當 d>150mm時 取 K=9.5。f) 輪 轂 長 度 式 （ 3-31）式 （ 3-32） 取 L=55mm。g) 齒 寬因 p=19.05>12.7， 故bf=0.95b1=0.9

34、5 12.57=12mm。 式 （ 3-33）(2) 大 鏈 輪 計 算 mmdZpdda 92.15791.11256.1105.191526.11 1min ???????? ??????????? ??? mmdpdda 9.16391.1105.1925.115225.1 1max ???????? mmddd f 09.14091.111521 ????? ? ? ? ? mmdpha 57.391.1105.195.05.0 1min ?????? mmdpZh a 54.691.115.005.19258.0625.05.08.0625.0 1max ?????????? ???

35、?????? ?? mmddKh k 85.1615201.06355.901.06 ???????? mmhL 81.4385.166.26.2 min ???? mmhL 6.5585.163.33.3 ???? 11 基 本 參 數(shù) 和 計 算 公 式 按 照 小 鏈 輪 。 其 計 算 結(jié) 果 為 ： d2=170mm， da2=179mm，df2=158.23mm， 齒 高 、 齒 寬 同 小 鏈 輪 ， 輪 轂 厚 度 h， 輪 轂 長 度 L有 鏈 輪 軸 孔 決 定 ， 結(jié)果 在 螺 旋 軸 設 計 計 算 中 給 出 。3.11 螺 旋 軸 的 設 計(1) 已 知 數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)

36、 速 n=137rpm， 輸 送 功 率 P=0.96KW， 無 縫 鋼 管 直 徑 為 60mm， 長 度 為 2008mm。(2) 選 擇 軸 的 材 料 和 熱 處 理 方 式根 據(jù) 轉(zhuǎn) 速 和 功 率 可 選 無 縫 鋼 管 材 料 為 Q235-A， 焊 接 軸 頭 材 料 為 45鋼 調(diào) 質(zhì) 處 理 。(3) 初 估 軸 的 最 小 直 徑 焊 接 軸 頭 部 分 最 小 軸 徑 為 與 鏈 輪 配 合 處 ， 此 處 有 一 個 鍵 槽 ， A值 需 增 加 5%， 取A=124， 于 是 得 mmnPAd 73.2313795.0124 330 ????軸 頭 。 式 （ 3-

37、34）估 算 無 縫 鋼 管 直 徑 mmnPAd 42.2983.01 113796.01241 1 3 433 430 ???????? ?鋼 管 。 式 （ 3-35）式 中 ， ? — 空 心 軸 內(nèi) 外 徑 比 值 ， 此 處 ? =50/60=0.83。無 縫 鋼 管 直 徑 d 鋼 管 =60>29.42mm， 滿 需 要 求 。 因 焊 接 軸 頭 與 鏈 輪 配 合 處 有 一 鍵 槽 ，故 將 計 算 得 出 的 軸 徑 增 大 7%得 d 軸 頭 =25.39mm， 但 因 軸 頭 部 分 需 與 鋼 管 焊 接 ， 根 據(jù) 鋼管 內(nèi) 徑 50mm， 初 步 選 定 d

38、軸 頭 =40mm。 則 鏈 輪 輪 轂 厚 度 為 mmddKh k 87.1717001.06405.901.06 ???????? 。 式 （ 3-36）輪 轂 長 度 為 式 （ 3-37）式 （ 3-38）取 L=58mm。(4) 軸 的 結(jié) 構(gòu) 設 計 mmhL 5987.173.33.3 ???? mmhL 46.4687.176.26.2min ???? 12 最 小 軸 徑 處 根 據(jù) 鏈 輪 寬 度 58mm， 在 軸 端 加 裝 軸 端 擋 圈 ， 根 據(jù) 軸 徑 40mm， 軸 端 擋圈 公 稱 直 徑 為 50mm， 為 了 保 證 擋 圈 只 壓 在 鏈 輪 轂 上

39、 而 不 壓 在 軸 端 ， 需 使 軸 端 長 度 比鏈 輪 寬 度 稍 短 ， 取 其 長 度 為 57mm， 接 下 來 一 段 應 與 軸 承 配 合 ， 兩 者 之 間 應 有 一 個 軸肩 ， 取 其 軸 徑 為 45mm， 于 此 同 時 選 定 軸 承 采 用 帶 凸 臺 圓 形 座 外 球 面 球 軸 承 UCFC209，根 據(jù) 其 軸 套 長 度 50mm， 且 該 段 尾 部 應 有 退 刀 槽 ， 取 其 長 度 為 51.2mm， 其 中 退 刀 槽 寬度 為 1mm， 接 下 來 一 段 軸 肩 需 與 無 縫 鋼 管 焊 接 在 一 起 ， 鋼 管 內(nèi) 徑 50m

40、m， 故 該 段 軸 徑也 應 為 50mm， 因 無 縫 鋼 管 長 度 為 2008mm， 左 右 都 要 安 裝 軸 承 ， 機 殼 兩 端 擋 板 距 離2058mm， 擋 板 厚 度 4mm， 擋 板 距 軸 承 軸 套 1mm， 故 鋼 管 端 部 距 軸 肩 距 離 為 22mm伸 入鋼 管 長 度 為 63mm， 即 可 定 出 該 段 長 度 可 定 為 85mm， 即 可 滿 足 要 求 。 最 右 端 軸 段 也 安 裝 UCFC209軸 承 ， 長 度 只 需 比 軸 承 軸 套 寬 度 稍 寬 即 可 ， 取 其 長 度 為 50mm， 軸 徑 為 45mm。(5)

41、軸 上 零 件 的 周 向 固 定鏈 輪 與 軸 的 周 向 固 定 采 用 平 鍵 連 接 ， 根 據(jù) 配 合 處 軸 徑 40mm， 查 得 平 鍵 截 面 bh=12 8， 鍵 槽 用 鍵 槽 銑 刀 加 工 ， 根 據(jù) 配 合 軸 段 長 度 57mm， 取 鍵 長 L=50mm。 同 時 為了 保 證 鏈 輪 與 軸 配 合 有 良 好 的 對 中 性 ， 故 選 擇 鏈 輪 輪 轂 與 軸 的 配 合 為 H8/h7； 軸 承與 軸 采 用 過 渡 配 合 H7/js6， 同 時 采 用 緊 定 螺 釘 連 接 也 可 起 到 一 定 的 周 向 固 定 作 用 ，選 緊 定 螺

42、釘 型 號 為 M8 10。(6) 確 定 軸 上 圓 角 、 倒 角 和 退 刀 槽 尺 寸軸 端 倒 角 1 45 0， 各 個 軸 肩 圓 角 半 徑 為 R1， 退 刀 槽 1 0.4。(7) 求 軸 上 載 荷將 軸 當 成 簡 支 梁 ， 兩 個 軸 承 充 當 鉸 鏈 ， 裝 配 鏈 輪 端 懸 臂 ， 軸 上 所 受 載 荷 為 鏈 輪所 施 加 的 有 效 拉 力 和 壓 軸 力 。 由 于 左 右 所 受 軸 向 力 相 同 ， 故 軸 所 受 軸 向 力 相 互 抵 消 。軸 的 計 算 簡 圖 見 下 圖 3-（ a） 所 示 。Fe Fp(a) A B CFa Fa

43、13圖 3 軸 的 載 荷 分 析 圖圖 中 ， L1=62mm， L2=2088mm。水 平 支 反 力 為 FH1， FH2。 見 圖 3-b。 Fe FH1 FH2(b) A B CMH72500N.mm(c) A B CFp Fv1 Fv2(d) CA B102667 N.mm MV(e) A B C M125685N.mm(f) A B C T66920N.mm(g) A B C 14 式 （ 3-39）式 （ 3-40）垂 直 面 支 反 力 為 FV1， FV2。 見 圖 3-d 式 （ 3-41）式 （ 3-42）(8) 繪 彎 矩 圖水 平 彎 矩 圖 M H見 圖 3-c，

44、 最 大 彎 矩 為 B點 彎 矩 。 MHB=72500 N.mm。垂 直 彎 矩 圖 MV見 圖 3-e， 最 大 彎 矩 為 B點 彎 矩 。 MVB=102667 N.mm?？?彎 矩 圖 M見 圖 3-f， 最 大 彎 矩 為 B點 彎 矩 。????? 2222 10266772500VBHBB MMM 125685N.mm。 式 （ 3-43）(9) 繪 扭 矩 圖整 個 軸 長 范 圍 內(nèi) 僅 受 鏈 輪 處 扭 矩 ， 其 值 為 ：T=9550000P/n=9550000 0.91/137=66920N.mm。 式 （ 3-44）扭 矩 圖 見 圖 3-g。(10) 校 核

45、 軸 的 強 度 從 上 面 的 分 析 可 以 知 道 軸 上 的 危 險 截 面 為 B處 ， 故 需 校 核 B處 強 度 。 按 第 三 強度 理 論 計 算 應 力 。 軸 上 所 受 扭 轉(zhuǎn) 切 應 力 為 脈 動 循 環(huán) 變 應 力 ， 取 α =0.6。軸 的 計 算 應 力 為 ： ? ? ? ? MPaW TMca 6.14451.0 669206.0125685 3 2222 ?? ????? ?? 。 式 （ 3-45）前 已 選 定 軸 的 材 料 為 45鋼 ， 調(diào) 制 處 理 ， 查 得 [σ -1]=60MPa。 因 此 σ ca<[σ -1]， 故安 全 。4

46、 車 架 部 分 設 計 及 計 算4.1 車 架 設 計由 于 本 次 設 計 的 裝 車 機 質(zhì) 量 不 大 ， 且 其 行 駛 速 度 不 能 太 高 ， 大 約 為 人 的 步 行 速度 ， 故 其 行 駛 速 度 設 計 為 1m/s。 車 架 采 用 較 簡 單 型 鋼 焊 接 鋼 結(jié) 構(gòu) 。 見 下 圖 4所 示 。 NFFF NLLFF HeH eH 12047.3435.1169 7.342088 6235.116921 121 ????? ???? NFFF NLLFF PVV PV 17058.166517.49 17.492088 628.165521121 ?????

47、 ???? 15 圖 4 車 架 焊 接 組 件1-縱 梁 ； 2-中 間 橫 梁 ； 3-減 速 機 座 底 板 ； 4-端 部 橫 梁中 間 橫 梁 2用 工 字 鋼 ， h=100， b=80。 兩 端 橫 梁 3和 兩 邊 縱 梁 1采 用 槽 鋼 ， h=100mm，b=60mm。 將 槽 朝 外 ， 工 字 鋼 焊 接 在 槽 鋼 的 背 面 。車 架 要 與 下 面 的 車 輪 相 連 接 ， 由 于 焊 接 組 件 底 部 距 離 車 輪 軸 較 近 ， 且 裝 車 機 工作 頻 率 不 太 大 ， 工 作 環(huán) 境 路 面 良 好 ， 故 只 在 兩 邊 的 槽 鋼 下 面 焊

48、 接 有 兩 塊 鋼 板 ， 不 必采 用 鋼 板 彈 簧 將 鋼 板 直 接 焊 接 在 車 輪 軸 上 。車 架 的 總 體 長 度 為 2000mm， 總 寬 度 為 840mm， 這 兩 個 值 是 由 輸 送 部 分 決 定 的 。為 使 車 架 受 力 均 勻 ， 將 中 間 設 計 兩 個 橫 梁 ， 且 最 左 端 中 間 橫 梁 （ 第 一 橫 梁 ） 2距 離 左 端 部 橫 梁 （ 前 橫 梁 ） 距 離 為 590mm， 跨 過 一 段 距 離 后 在 加 一 根 比 較 小 的 橫 梁 ， 稱為 副 橫 梁 （ 第 二 橫 梁 ） 。 這 兩 根 橫 梁 之 間 焊

49、接 一 塊 厚 20mm的 正 方 形 鋼 板 用 來 作 為 減速 機 座 底 板 。 兩 根 橫 梁 之 間 的 距 離 是 由 減 速 機 座 寬 度 決 定 的 ， 其 值 將 在 行 走 裝 置 設計 中 給 出 。 右 端 中 間 橫 梁 （ 第 三 橫 梁 ） 距 離 右 端 端 部 橫 梁 （ 后 橫 梁 ） 距 離 可 定 為 529mm。由 于 車 架 中 間 部 分 受 力 最 大 ， 這 也 是 中 間 加 裝 副 橫 梁 的 原 因 之 一 ， 所 以 使 得 兩 個 中間 橫 梁 距 離 兩 端 端 部 橫 梁 的 距 離 不 一 致 。 16 4.2 轉(zhuǎn) 向 系

50、統(tǒng) 設 計轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) 由 轉(zhuǎn) 向 操 縱 機 構(gòu) 和 轉(zhuǎn) 向 器 、 轉(zhuǎn) 向 傳 動 機 構(gòu) 組 成 。結(jié) 構(gòu) 設 計 如 圖 5所 示 。 圖 5為 俯 視 圖 。 圖 5 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng)1-方 向 盤 ； 2-轉(zhuǎn) 向 器 ； 3-轉(zhuǎn) 向 操 縱 機 構(gòu) ； 4-轉(zhuǎn) 向 拉 桿 ； 5-轉(zhuǎn) 向 橫 拉 桿 ； 6-轉(zhuǎn) 向 節(jié) ； 7-車 輪其 中 2轉(zhuǎn) 向 器 采 用 齒 輪 齒 條 式 轉(zhuǎn) 向 器 ， 轉(zhuǎn) 向 操 縱 機 構(gòu) 3為 直 徑 為 30mm的 Z字 形的 桿 件 ， 轉(zhuǎn) 向 橫 拉 桿 為 直 徑 20mm的 桿 件 ， 兩 端 焊 接 有 接 頭 與 轉(zhuǎn) 向 拉 桿 用

51、帶 孔 螺 栓 連接 。 轉(zhuǎn) 向 節(jié) 6是 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) 的 重 要 部 分 ， 見 圖 6所 示 。 轉(zhuǎn) 向 節(jié) 與 車 輪 前 軸 的 連 接 如 圖7所 示 。 兩 車 輪 之 間 的 距 離 根 據(jù) 車 架 總 寬 度 定 為 1110mm， 左 右 都 留 出 84mm來 安 裝 轉(zhuǎn)向 節(jié) 。 17 圖 6 轉(zhuǎn) 向 節(jié) 圖 7 轉(zhuǎn) 向 節(jié) 與 車 輪 的 連 接1-轉(zhuǎn) 向 橫 拉 桿 ； 2-帶 孔 螺 栓 M14 60； 3-轉(zhuǎn) 向 操 縱 桿 ； 4-轉(zhuǎn) 向 拉 桿 ； 5-前 梁 ； 6-主 銷 ； 7-封 蓋 ；8-螺 栓 M6 25； 9-轉(zhuǎn) 向 節(jié)前 梁 端 部 制 有

52、 主 銷 孔 ， 與 轉(zhuǎn) 向 節(jié) 的 上 下 主 銷 轉(zhuǎn) 向 節(jié) 9與 前 梁 5通 過 主 銷 6連 接 ，主 銷 兩 端 有 封 蓋 7通 過 螺 栓 8連 接 。 轉(zhuǎn) 向 節(jié) 下 耳 上 有 凸 緣 ， 轉(zhuǎn) 向 拉 桿 4通 過 球 頭 銷與 凸 緣 連 接 ， 從 而 使 轉(zhuǎn) 向 拉 桿 拉 動 轉(zhuǎn) 向 節(jié) 轉(zhuǎn) 動 。 在 拉 桿 上 也 制 有 凸 緣 ， 凸 緣 與 轉(zhuǎn) 向橫 拉 桿 通 過 帶 孔 螺 栓 連 接 ， 從 而 使 拉 桿 拉 動 左 車 輪 的 同 時 也 拉 動 轉(zhuǎn) 向 橫 拉 桿 帶 動 右車 輪 轉(zhuǎn) 動 。4.3 車 輪 軸 設 計 4.3.1 前 輪 軸

53、設 計前 輪 軸 需 與 轉(zhuǎn) 向 節(jié) 相 連 ， 故 在 前 輪 軸 兩 端 制 成 與 轉(zhuǎn) 向 節(jié) 配 合 使 用 的 拳 部 ， 并 且要 有 一 定 的 傾 角 來 滿 需 車 輪 主 銷 內(nèi) 傾 角 ， 主 銷 內(nèi) 傾 角 設 為 60然 后 再 將 前 梁 過 度 到 水平 圓 形 軸 段 。 由 于 機 器 整 體 重 量 不 大 ， 將 水 平 軸 端 直 徑 設 計 為 60mm。 根 據(jù) 前 述 左右 車 輪 距 離 1110mm轉(zhuǎn) 向 節(jié) 尺 寸 可 得 前 梁 總 長 度 為 945mm， 其 中 中 間 水 平 段 長 度 為569mm， 兩 端 向 內(nèi) 傾 斜 6 0

54、。 結(jié) 構(gòu) 如 圖 8所 示 。 18 圖 8 前 輪 軸4.3.2 后 輪 軸 設 計后 輪 軸 是 驅(qū) 動 軸 ， 上 面 安 裝 有 驅(qū) 動 裝 置 。 根 據(jù) 前 輪 軸 設 計 ， 后 輪 軸 軸 徑 也 為 60mm。但 后 輪 軸 需 要 軸 殼 用 來 和 車 架 連 接 ， 即 所 謂 的 橋 殼 。 取 橋 殼 外 徑 為 90mm， 橋 殼 用 厚度 為 5mm的 鋼 管 制 成 ， 則 內(nèi) 徑 為 80mm， 后 軸 與 橋 殼 內(nèi) 壁 距 離 為 10mm。 后 軸 總 長 度 有兩 車 輪 距 離 決 定 。 后 軸 橋 殼 需 伸 進 車 輪 輪 轂 里 面 ，

55、用 一 對 圓 錐 滾 子 軸 承 和 端 部 凸 緣與 輪 轂 相 接 。 由 于 中 間 需 加 裝 行 走 鏈 輪 ， 故 橋 殼 需 要 易 于 拆 卸 。 故 將 橋 殼 制 成 左 右兩 半 ， 根 據(jù) 行 走 鏈 輪 在 軸 上 的 位 置 來 確 定 左 右 橋 殼 的 長 度 。 橋 殼 通 過 其 端 部 凸 緣 與一 對 帶 菱 形 座 外 球 面 球 軸 承 UCFLU212連 接 ， 軸 承 軸 套 一 端 頂 住 鏈 輪 作 為 鏈 輪 的 軸 向 固 定 ， 鏈 輪 的 周 向 固 定 采 用 鍵 連 接 ， 選 用 。 其 結(jié) 構(gòu) 如 圖 9所 示 。 圖 9

56、后 軸 、 鏈 輪 、 軸 承 、 橋 殼 的 裝 配 關(guān) 系1-橋 殼 ； 2-螺 栓 ； 3-UCFLU212 軸 承 ； 4-行 走 鏈 輪 ； 5-后 軸 ； 19 4.4 行 走 裝 置 設 計4.4.1 驅(qū) 動 裝 置 設 計驅(qū) 動 裝 置 同 樣 采 用 喂 料 部 分 的 直 聯(lián) 電 機 型 擺 線 針 輪 減 速 機 ， 電 機 同 樣 采 用Y90L-4， 額 定 功 率 1.5KW， 滿 載 轉(zhuǎn) 速 1400rpm。 減 速 機 型 號 為 ZWD-4， 傳 動 效 率 取η =0.97。4.4.2 傳 動 裝 置 設 計(1) 輸 入 功 率 P 鏈裝 車 機 速 度

57、不 能 太 快 ， 約 為 人 的 步 行 速 度 為 宜 ， 取 其 速 度 為 V=1m/s。 因 速 度 較低 ， 故 行 走 裝 置 采 用 鏈 傳 動 ， 則 鏈 傳 動 輸 入 功 率 為KW46.197.05.1P ???? ?鏈P 。 式 （ 4-1）(2) 鏈 輪 轉(zhuǎn) 速前 輪 直 徑 取 400mm。 則 后 軸 轉(zhuǎn) 速 及 從 動 鏈 輪 轉(zhuǎn) 速 為 ：rpmn 484.014.3 6012 ???? 式 （ 4-2）傳 動 比 取 i=1.5， 則 主 動 鏈 輪 轉(zhuǎn) 速 為 rpminn 72485.1 21 ???? 式 （ 4-3）(3) 選 擇 鏈 輪 齒 數(shù)選

58、 擇 小 鏈 輪 齒 數(shù) 為 Z1=19， 則 大 鏈 輪 齒 數(shù) 為Z2=iZ1=19 1.5=28。 式 （ 4-4）(4) 確 定 計 算 功 率查 機 械 設 計 手 冊 得 工 況 系 數(shù) K A為 1.2， 齒 數(shù) 系 數(shù) KZ為 1.31， 單 排 鏈 ， 則 計 算 功率 為 Pca=KAKZP鏈 =1.2 1.31 1.46=2.3KW。 式 （ 4-5）(5) 選 擇 鏈 條 型 號 和 節(jié) 距根 據(jù) Pca=2.3KW及 n1=72rpm， 查 機 械 設 計 手 冊 ， 可 選 鏈 型 為 16A。 其 節(jié) 距 為p=25.4mm。(6) 計 算 鏈 節(jié) 數(shù) 和 中 心

59、 距 20 初 選 中 心 距 a0=(30～ 50)P=(30～ 50) 25.4=762～ 1270mm。 取 a0=913mm。 相 應 的鏈 長 節(jié) 數(shù) 為 53.113222 02212100 ??????? ????? apZZZZpaLp ? 。 式 （ 4-6）取 鏈 長 節(jié) 數(shù) Lp=104。(7) 計 算 鏈 條 長 度將 數(shù) 據(jù) 帶 入 公 式 得 鏈 條 長 度 為 mpLL p 64.21000 ?? 式 （ 4-7） (8) 計 算 鏈 速 ， 確 定 潤 滑 方 式 式 （ 4-8）由 V=0.58m/s和 鏈 號 16A， 查 得 應 用 定 期 人 工 潤 滑

60、 方 式 潤 滑 。(9) 計 算 有 效 圓 周 力 式 （ 4-9）(10) 計 算 作 用 于 軸 上 的 拉 力查 得 壓 軸 力 系 數(shù) 為 K FP為 1.18， 工 況 系 數(shù) KA為 1.2， 則 作 用 于 軸 上 的 拉 力 為FP=KFPKAFe=1.18 1.2 2517.24=3564.41N。 式 （ 4-10）4.4.3 鏈 輪 計 算(1) 小 鏈 輪 計 算小 鏈 輪 已 知 參 數(shù) 如 下 表 5 表 5 小 鏈 輪 參 數(shù) （ mm）鏈 條 節(jié) 距 p 25.4鏈 條 滾 子 外 徑 d 1 15.88鏈 條 內(nèi) 鏈 板 高 度 h 18.54鏈 條 排

61、距 p1 29.29鏈 條 內(nèi) 鏈 節(jié) 內(nèi) 寬 b1 15.75 smpZnv /58.0100060 4.251972100060 11 ?? ????? NvPFe 24.251758.046.110001000 ???? 21 計 算 公 式 同 喂 料 部 分 ， 這 里 就 不 在 一 一 詳 細 表 述 ， 只 列 出 最 終 結(jié) 果 如 下 表 6表 6 小 鏈 輪 計 算 參 數(shù) （ mm）d da df ha h L bf154 165 138 13.5 18.5 75 15(2) 大 鏈 輪 計 算大 鏈 輪 基 本 參 數(shù) 參 數(shù) 同 小 鏈 輪 ， 其 計 算 結(jié) 果

62、如 表 7所 示 。表 7 大 鏈 輪 計 算 參 數(shù) （ mm）d d a df ha h L bf227 239 211 14 30 100 15行 走 裝 置 的 結(jié) 構(gòu) 如 圖 10所 示 圖 10 行 走 裝 置4.5 支 撐 架 設 計支 撐 架 是 支 撐 輸 送 部 分 的 結(jié) 構(gòu) ， 其 高 度 應 有 輸 送 部 分 傾 斜 角 度 而 定 。 本 此 設 計中 支 撐 架 的 結(jié) 構(gòu) 如 圖 11所 示 。支 撐 架 上 面 有 50mm寬 的 窩 邊 ， 以 便 與 輸 送 部 分 殼 體 相 連 ， 下 部 焊 接 在 車 架 上 。在 車 架 的 右 邊 焊 接 有

63、 座 板 2， 可 供 人 坐 在 上 面 控 制 裝 車 機 的 操 作 。 座 板 2下 面 有 兩根 角 鋼 3焊 接 支 撐 。 其 中 寬 度 B=300mm， 高 度 H1和 H2由 輸 送 部 分 的 傾 斜 角 度 和 支 22 撐 位 置 決 定 。 座 板 2時 候 厚 度 為 4mm的 鋼 板 焊 接 在 一 起 的 邊 長 300mm的 中 空 板 件 。 圖 11 支 撐 架1-支 撐 架 ； 2-座 板 ； 3-座 板 支 架 ； 4-窩 邊在 支 撐 架 的 前 邊 （ H1邊 ） 需 要 加 裝 液 壓 缸 ， 用 來 舉 升 喂 料 部 分 ， 后 邊 （ H

64、2邊 ）需 要 安 裝 輸 送 部 分 驅(qū) 動 電 機 。H1 H2B 23 設 計 結(jié) 論在 本 裝 車 機 設 計 中 我 負 責 喂 料 部 分 和 車 架 的 設 計 。在 喂 料 部 分 中 ， 我 做 了 如 下 工 作 ： ? 喂 料 部 分 的 整 體 和 各 個 部 分 結(jié) 構(gòu) 設 計 ； ?各 種 標 準 件 的 選 擇 ； ? 傳 動 路 線 的 確 定 ； ? 傳 動 軸 的 設 計 ； ? 鏈 傳 動 的 設 計 ； ?螺 旋 喂 料 的 設 計 計 算 ； ? 螺 旋 軸 的 校 核 。在 車 架 部 分 我 做 了 如 下 工 作 ： ? 車 架 焊 接 組 件

65、的 設 計 ； ? 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) 設 計 ； ?車輪 軸 的 設 計 ， 后 輪 軸 與 車 架 焊 接 組 件 的 連 接 ； ? 行 走 裝 置 的 設 計 ； ?支 撐 架 的 設計 。 相 比 于 以 往 的 裝 車 機 ， 本 次 設 計 的 裝 車 機 結(jié) 構(gòu) 更 加 緊 湊 ， 直 接 將 兩 種 輸 送 機 械 結(jié) 合 在 一 起 ， 避 免 了 用 不 同 的 輸 送 機 搭 配 組 成 裝 車 機 所 帶 來 的 一 些 麻 煩 ， 而 且 螺 旋軸 采 用 帶 座 軸 承 ， 拆 裝 方 便 。 操 作 更 加 方 便 ， 設 計 有 控 制 臺 ， 可 以 直 接 按

66、 控 制 臺 上的 按 鈕 就 可 以 實 現(xiàn) 裝 車 機 的 行 走 ， 喂 料 部 分 的 舉 升 等 操 作 ， 可 移 動 性 好 。 如 果 適 當增 加 螺 旋 喂 料 參 數(shù) 就 可 提 高 輸 送 量 24 設 計 心 得通 過 這 幾 個 月 的 畢 業(yè) 設 計 ， 使 我 對 畢 業(yè) 設 計 有 了 新 的 概 念 認 識 。 畢 業(yè) 設 計 不 僅僅 是 一 次 設 計 而 已 ， 它 更 是 一 次 練 兵 ， 是 我 們 走 出 校 園 ， 走 向 工 作 崗 位 的 一 次 實 戰(zhàn)演 練 。 通 過 幾 個 月 的 畢 業(yè) 設 計 可 以 使 我 們 將 大 學 四 年 里 學 到 的 東 西 得 到 應 用 ， 不 然我 們 就 只 是 紙 上 談 兵 了 ， 我 們 以 后 在 工 作 崗 位 中 要 用 到 的 東 西 是 我 們 好 多 在 學 校 學不 到 的 東 西 ， 這 最 后 一 次 的 畢 業(yè) 設 計 正 是 我 們 學 這 些 我 們 學 不 到 的 東 西 的 一 個 好 機會 。 我 接 到 畢