氣力式-離心式棉花堆垛機的設(shè)計【含SW三維3D建模及7張CAD圖紙】

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擦，容易形成索絲，并且破壞棉纖維表面的臘質(zhì)層，影響皮棉品質(zhì)。裝載機在推送籽棉的過程中，車輪不可避免要碾壓到籽棉，將其中的棉籽壓碎形成棉纖維疵點,在壓力的作用下棉籽油粘附在纖維上，污染棉花。 3)裝載機只能從棉垛的邊緣逐步進行堆放，一旦到位后，再也無法改變，其堆垛的高度只能達到4米左右，遇到籽棉場地不夠時，無法再對棉垛進行加高。 本課題重點研究怎樣更好的處理籽棉的運輸，減少對棉花質(zhì)量的影響，并且增加堆放棉垛的靈活性，節(jié)省棉垛占地面積，減少或杜絕火災(zāi)等不利情況的發(fā)生。解決思路是設(shè)計一種氣息式堆垛機原理是：利用風(fēng)機的負壓將籽棉吸到籽棉卸料器的塵籠上，籽棉從卸料器的閉流器掉下去后，經(jīng)風(fēng)機的正壓吹出，在風(fēng)管的作用下，根據(jù)需要堆成垛。 關(guān)鍵詞：離心式風(fēng)機，氣力式運輸，閉流器。 目 錄 1.概述 1 籽棉堆垛機的研制意義 1 所涉及的問題在國內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析 1 國內(nèi)外學(xué)者主要的研究方向 5 2、風(fēng)機的設(shè)計 6 2.1風(fēng)機在農(nóng)業(yè)機械中應(yīng)用及選型 6 2.2 風(fēng)機葉輪設(shè)計 6 2.3 進氣口的設(shè)計 7 2.4 風(fēng)機外殼的設(shè)計 8 3、V帶設(shè)計 10 3.1.確定計算功率 10 3.2 選擇V帶帶型 10 3.3.確定帶輪基準直徑 10 3.4確定帶的基準長度和傳動中心距 10 3.5計算預(yù)緊力 11 4、電動機的選取 13 4.1電動機類型和結(jié)構(gòu)的選擇 13 4.2選擇電動機容量 13 4.3電動機轉(zhuǎn)速的選擇 13 5、軸的設(shè)計 15 總 結(jié) 17 致 謝 18 參考文獻 19 16 屆畢業(yè)設(shè)計 棉花堆垛機的設(shè)計 學(xué)生姓名 學(xué) 號 所屬學(xué)院 專 業(yè) 班 級 指導(dǎo)老師 日 期  前 言 棉花是關(guān)系國計民生的戰(zhàn)略物資，也是僅次于糧食的第二大農(nóng)作物。棉花是涉及農(nóng)業(yè)和紡織工業(yè)兩大產(chǎn)業(yè)的商品，是全國1億多棉農(nóng)收入的主要來源，是紡織工業(yè)的主要原料，也是廣大人民的生活必須品，棉紗及棉布還是出口創(chuàng)匯的重要商品。棉花還可以用來制造輪胎等的簾線、火藥以及作為醫(yī)藥用棉等。因此，棉花的生產(chǎn)、流通、加工和消費，與人民群眾的生活和廣大棉農(nóng)的利益息息相關(guān)，對國民經(jīng)濟的發(fā)展也有著重要影響。 2003年全國棉花總產(chǎn)量為496萬噸，到2004年全國棉花總產(chǎn)量632萬噸，到2005年全國棉花產(chǎn)量開始下降到2014年為650.5萬噸。但也保持在較高的水平。棉花從生長成熟到紡成棉紗要經(jīng)過一個復(fù)雜的運輸過程和加工過程。提高棉花的運輸效率，對于降低全過程的棉花加工成本有重要的經(jīng)濟意義。 1）以前堆垛采用裝載機，在安全上有很大的弊端，在搬運的過程中，裝載機鏟斗不可避免與地面磨擦，或碰到地面的石子，或碰到鐵器，這都是著火的導(dǎo)火索。另外，裝載機自身電器繁多，一旦某線路短路也會形成火花，導(dǎo)致火險,可能造成堆垛場失火造成安全事故和經(jīng)濟損失 2)使用裝載機搬運籽棉垛，在搬運的過程中，籽棉在地面上磨 擦，容易形成索絲，并且破壞棉纖維表面的臘質(zhì)層，影響皮棉品質(zhì)。裝載機在推送籽棉的過程中，車輪不可避免要碾壓到籽棉，將其中的棉籽壓碎形成棉纖維疵點,在壓力的作用下棉籽油粘附在纖維上，污染棉花。 3)裝載機只能從棉垛的邊緣逐步進行堆放，一旦到位后，再也無法改變，其堆垛的高度只能達到4米左右，遇到籽棉場地不夠時，無法再對棉垛進行加高。 本課題重點研究怎樣更好的處理籽棉的運輸，減少對棉花質(zhì)量的影響，并且增加堆放棉垛的靈活性，節(jié)省棉垛占地面積，減少或杜絕火災(zāi)等不利情況的發(fā)生。解決思路是設(shè)計一種氣息式堆垛機原理是：利用風(fēng)機的負壓將籽棉吸到籽棉卸料器的塵籠上，籽棉從卸料器的閉流器掉下去后，經(jīng)風(fēng)機的正壓吹出，在風(fēng)管的作用下，根據(jù)需要堆成垛。 關(guān)鍵詞：離心式風(fēng)機，氣力式運輸，閉流器。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 目 錄 1.概述 1 籽棉堆垛機的研制意義 1 所涉及的問題在國內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析 1 國內(nèi)外學(xué)者主要的研究方向 5 2、風(fēng)機的設(shè)計 6 2.1風(fēng)機在農(nóng)業(yè)機械中應(yīng)用及選型 6 2.2 風(fēng)機葉輪設(shè)計 6 2.3 進氣口的設(shè)計 7 2.4 風(fēng)機外殼的設(shè)計 8 3、V帶設(shè)計 10 3.1.確定計算功率 10 3.2 選擇V帶帶型 10 3.3.確定帶輪基準直徑 10 3.4確定帶的基準長度和傳動中心距 10 3.5計算預(yù)緊力 11 4、電動機的選取 13 4.1電動機類型和結(jié)構(gòu)的選擇 13 4.2選擇電動機容量 13 4.3電動機轉(zhuǎn)速的選擇 13 5、軸的設(shè)計 15 總 結(jié) 17 致 謝 18 參考文獻 19 工程概況 離心式棉花堆垛機的設(shè)計中應(yīng)用了離心風(fēng)機的正負壓的作用，將棉花提升到4-5米高的棉花垛上，需要動力由132-s電機提供，風(fēng)機采用6-23離心式物料運輸式風(fēng)機。著重研究動力傳遞和風(fēng)機選型，利用風(fēng)機的負壓將地上的棉花吸入吸氣管經(jīng)過網(wǎng)格轉(zhuǎn)子，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動和重力的作用下進入閉流器，再跟隨閉流器轉(zhuǎn)動進入出氣口，此時受到風(fēng)機正壓的風(fēng)力作用，吹入上出氣口，落到籽棉垛上。 根據(jù)風(fēng)機運用場合，選擇出風(fēng)機型號，得出風(fēng)機安裝尺寸。確定管道截面大小后，選擇管道內(nèi)徑，再確定傳動部分組件，完成整機設(shè)計 1.概述 籽棉堆垛機的研制意義 棉花的加工工藝過程如下圖，而籽棉堆垛機處理的就是第一步，人工的搬運不利于運輸效率的提高。又會浪費大量的人力、物力，而且搬運工人的安全也得不到保障。因此研制一種高效的籽棉堆垛機。對于減輕的體力勞動，提高搬運效率，降低棉花總價工成本有重要意義。 圖（1-1） 所涉及的問題在國內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析 以前,很多企業(yè)認為自動化倉儲系統(tǒng)是高技術(shù),難以掌握,且故障率高,現(xiàn)在它的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍,這一方面說明了人們認識的提高,另一方面也說明現(xiàn)在的系統(tǒng)和設(shè)備更實用。目前國內(nèi)自己獨立制造并投入正常生產(chǎn)運行的立體庫高度已達22米,其堆垛機運行速度達到了105m/min.。技術(shù)、產(chǎn)品以及系統(tǒng)設(shè)計日益成熟。運用成熟的方法和工具,綜合能力及實際經(jīng)驗是非常重要的。管理、監(jiān)控和調(diào)度軟件的開發(fā)環(huán)境、軟件平臺已經(jīng)很成熟,圖形用戶界面、彈出式菜單、工具鈕、快捷鍵、數(shù)據(jù)庫和圖形軟件等工具為開發(fā)和操作者帶來了極大的方便。運用CAD/CAM和數(shù)控等技術(shù)進行設(shè)備的加工制造。近些年,倉儲物流技術(shù)飛速發(fā)展,人們對它的理解也不斷加深,已經(jīng)認識到物流系統(tǒng)設(shè)計的目標是提高整體效率和綜合效益,其他工作應(yīng)圍繞這個中心目標展開。倉儲系統(tǒng)是多種設(shè)備及技術(shù)的集成,倉儲的范圍也在向各方向延伸,如集成化管理、物品的來源(采購、外運或生產(chǎn)線等)、物料的去向(生產(chǎn)車間、運輸、代理商或買主),成為連接產(chǎn)銷和供需的重要環(huán)節(jié)。在技術(shù)方面向靈敏搬運、自動包裝和柔性碼垛延伸。倉儲系統(tǒng)的設(shè)備配置更加合理,以便充分發(fā)揮各自的性能,提高整體效率,降低建設(shè)及使用成本,節(jié)省能源,提高管理效率。系統(tǒng)布局根據(jù)檢驗、配貨、儲存、發(fā)貨、裝運的不同要求進行不同的配置,這些都是以先進的設(shè)計工具、信息技術(shù)以及豐富的系統(tǒng)設(shè)計經(jīng)驗為基礎(chǔ)的。美國的勞動力成本比較高,作為補償必須采用自動化技術(shù),提高技術(shù)革新的效率。機械電子技術(shù)的發(fā)展為倉庫提高工作效率提供了可能和必要條件,叉車、自動搬運車(AMV)和托盤的合作作業(yè)使倉庫從低層向高層立體化飛速發(fā)展。隨著搬運機械的迅速發(fā)展,濃縮包裝、散裝包裝袋的出現(xiàn)使節(jié)約勞力、節(jié)省通道的高層立體倉庫數(shù)量明顯增加。堆垛機剛問世時只有手動操作,為了駕駛方便司機室便伴隨著堆垛機出現(xiàn)了,司機室是隨載貨臺一同上下和前后移動的。在倉儲技術(shù)發(fā)展到自動化階段,由于手動操作、排除故障和維修的需要,在很多情況下仍保留了堆垛機司機室。目前在日本已出現(xiàn)了不隨載貨臺移動的司機室,載貨臺和司機室分別由不同的驅(qū)動系統(tǒng)帶動,這就解決了堆垛機在半空中發(fā)生故障時,維修人員必須爬上去修理和恢復(fù)的麻煩以及由此帶來的安全問題,也使操作更靈活。在不需操作人員跟機操作時,司機室可停在下面,節(jié)省了能源。這種用法越來越多了。 氣力輸送系統(tǒng)分類 氣力輸送系統(tǒng)的分類方法有很多，如按照料氣比分類、按照料氣兩相流體力學(xué)特征分類、按照料氣兩相運動特征分類、按照裝置特征分類等。主要分類有以下兩種:根據(jù)輸送裝置分類，其依據(jù)來自輸送管道中空氣壓力狀態(tài):另一種是物料在管道中的流動狀態(tài)分類，其依據(jù)相圖、輸送管道中氣固流動狀態(tài)、單位時間的輸送量及料氣比。? (1).按輸送裝置特征,氣力輸送可以分為負壓式、正壓式及混合式三種。 ?(a)負壓輸送? 負壓輸送系統(tǒng)是以輸送系統(tǒng)末端的引風(fēng)裝置運轉(zhuǎn)時形成負壓與外界壓力差為動力的。由于壓力差的存在，外界空氣被吸入管道，同時物料隨空氣的運動而被帶入管道。到達終點后，物料從空氣中被分離出來并收集，空氣則經(jīng)凈化后排入大氣或循環(huán)使用。負壓輸送系統(tǒng)多用于集中式輸送，即多點向一點輸送，如車間除塵、糧食入倉等。 (b)正壓輸送? 正壓輸送是最早使用的氣力輸送系統(tǒng)，也是氣力輸送的最基本形式。正壓輸送是利用系統(tǒng)起點的風(fēng)機向輸送管道內(nèi)通入壓縮空氣，利用管道起點與終點的壓力差，使空氣在管道內(nèi)流動，并帶動物料運動的。正壓輸送系統(tǒng)中，物料由供料裝置送入輸送系統(tǒng)，在輸送終點，物料與空氣分離。與負壓氣力輸送系統(tǒng)相比，正壓輸送系統(tǒng)的輸送距離較長。正壓輸送系統(tǒng)適于分散輸送，即一點向多點輸送，在輸送管線中，物料可在任意卸料點依靠物料的重力與輸送介質(zhì)實現(xiàn)分離。? (c)混和輸送系統(tǒng) 混和輸送系統(tǒng)是在同一輸送系統(tǒng)中將正壓輸送系統(tǒng)和負壓輸送系統(tǒng)聯(lián)用的一種輸送系統(tǒng)?；旌洼斔拖到y(tǒng)結(jié)合了正壓和負壓輸送系統(tǒng)的特點，因而可用于復(fù)雜的輸送條件。?? (2)?按照料氣比，氣力輸送系統(tǒng)又可以分為稀相氣力輸送、濃相動壓氣力輸送、濃相靜壓氣力輸送和筒式氣力輸送。 (a)稀相氣力輸送 稀相氣力輸送的特點在于輸送系統(tǒng)內(nèi)氣流速度高，物料呈懸浮狀態(tài)，空隙率大。物料的輸送主要依靠氣流速度的動能。稀相氣力輸送采用的速度通常為12～40m／s，料氣質(zhì)量比一般為1～5，最大不超過15。 (b)濃相動壓氣力輸送 濃相動壓氣力輸送的氣流速度一般在8～15m／s之間。濃相動壓輸送中物料在管內(nèi)呈密集狀態(tài)分布，依靠空氣的動能來輸送。這類氣送裝置有：高壓壓送、高真空吸送和流態(tài)化輸送。濃相動壓輸送的料氣比變化范圍很大，高壓壓送與高真空吸送的料氣比大致在15～50之間，流動狀態(tài)呈脈動集團流；而對于易充氣的粉料，料氣比高達200以上，呈流態(tài)化輸送。? (c)濃相靜壓氣力輸送 濃相靜壓氣力輸送中物料密集而栓塞管道，依靠氣流的靜壓來推送物料。濃相靜壓氣力輸送可分為柱流和栓流兩種：柱流氣力輸送：密集物料連續(xù)地充塞管道內(nèi)而形成料柱，料柱運動速度低，一般為0．2--一2m／s，柱流氣力輸送僅適用于短距離輸送。栓流氣力輸送：人為地把料柱預(yù)先切割成較短的料柱，輸送時，氣栓與料栓相間分開。栓流氣力輸送適用于中距離輸送。 (d)筒式氣力輸送 筒式氣力輸送是預(yù)先將需要輸送的物料裝入傳輸筒或筒車內(nèi)，利用空氣的靜壓使傳輸筒 或筒車在管道內(nèi)滑行的輸送方法，適用于既難于懸浮，而又無法成栓的成件貨物的輸送，如火車上單據(jù)、文件的輸送，郵局中信件的輸送等。 ? 氣力輸送的特點 （1）優(yōu)點由于氣力輸送的輸送介質(zhì)(一般為空氣)在多數(shù)情況下到終點后即排入大氣，沒有回程，因此與其它輸送技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：? (a)管道路線靈活，占地面積最小?？筛鶕?jù)空間條件合理設(shè)計管道路線布局，不受場地和空間限制；? (b)不污染環(huán)境，也不受環(huán)境污染。由于被輸送物料全部通過管道輸送，與外界隔離，因此不會對外界環(huán)境造成污染，尤其是負壓輸送系統(tǒng)；物料不受環(huán)境的影響，特別是對于化學(xué)不穩(wěn)定物料，可采用惰性氣體作為輸送介質(zhì)實現(xiàn)物料的氣力輸送；? (c)輸送效率和自動化程度高。由于輸送系統(tǒng)中沒有機械傳動環(huán)節(jié)，因此不需要專人操作；? (d)可輸送距離長?？梢酝ㄟ^分級輸送或采用混和輸送的方法延長管道輸送距離；? (e)輸送過程中可以通過定量分流來實現(xiàn)各工藝過程直接的銜接。? （2）缺點? (a)與其他散狀固體物料輸送設(shè)備相比，氣力輸送系統(tǒng)動力消耗較大，特?別是稀相氣力輸送系統(tǒng)。? (b)使用受到限制。氣力輸送系統(tǒng)只能用于輸送干燥、無磨琢性、有時還需要能自由流動的物料。如果成品不允許破碎，則脆性的、易于碎裂的物料不宜采用稀相氣力輸送。除非是特殊設(shè)計，否則易吸潮、結(jié)塊的物料也不宜采用氣力輸送系統(tǒng)。易氧化的物料不宜用空氣輸送，但可以采用帶有氣體循環(huán)返回的惰性氣體來代替空氣；? (c)輸送距離受到限制。至目前為止，氣力輸送系統(tǒng)只能用于比較短的輸送距離，一般小于3000m，對較粘的物料則更短，例如炭黑，目前其輸送距離在2000m以內(nèi)；? (d)物料特性如堆積密度、粒度、粒子強度、休止角、磨琢性等的微小變化，都能造成操作上的困難；? (e)?易磨損、易堵塞、高能耗 國內(nèi)外學(xué)者主要的研究方向 可以歸納為以下四個方面： 其一，從整體性能角度設(shè)計堆垛機方案。結(jié)合巷道堆垛機特點，對有軌堆垛機整機設(shè)計進行研究，對幾種堆垛機方案進行比較給出單雙立柱堆垛機的設(shè)計方案等。 其二，研究堆垛機結(jié)構(gòu)設(shè)計為主。以巷道堆垛機結(jié)構(gòu)為分析對象，研究堆垛機各種運動，堆垛機結(jié)構(gòu)的狀態(tài)；對有軌堆垛機的水平機構(gòu)進行研究，提出了載重 0.2~1t、立柱高度 10~20m 的堆垛機系列設(shè)計和設(shè)計方法；從堆垛機結(jié)構(gòu)計算角度研究了堆垛機外載荷、內(nèi)部受力、剛度、強度等計算方法和步驟。 其三，研究堆垛機控制系統(tǒng)技術(shù)。論述堆垛機控制系統(tǒng)工作原理等，并著重分析堆垛機速度精度控制和給出了 PLC 系統(tǒng)控制流程圖；從應(yīng)用 PLC 的角度闡述了堆垛機控制系統(tǒng)工作原理，以激光測距技術(shù)作為巷道堆垛機的認址檢測手段，開發(fā)并應(yīng)用變頻器無級調(diào)速閉環(huán)控制方式，提出一種新型巷道堆垛機高速運行的控制方法。 其四，充分利用先進的計算機軟件對堆垛機進行計算分析、運動仿真。利用三維實體軟件建立堆垛機實體模型，然后導(dǎo)入分析軟件對堆垛機性能進行仿真分析。  2、風(fēng)機的設(shè)計 2.1風(fēng)機在農(nóng)業(yè)機械中應(yīng)用及選型 因農(nóng)業(yè)機械對于風(fēng)機一般都有不同的要求，與國家標準系列的風(fēng)機在風(fēng)壓、風(fēng)量等參數(shù)上有可能不一樣，因此為適應(yīng)農(nóng)業(yè)機械的應(yīng)用條件，需對風(fēng)機進行設(shè)計計算。 農(nóng)業(yè)機械上的離心風(fēng)機應(yīng)用較多，其類型分為通用型和清糧型。通用型一般為單面進風(fēng)，葉片寬度較窄，采用渦型外殼，效率較高。農(nóng)業(yè)機械上大多為中壓及高壓風(fēng)機，用于播種、植保、輸送及烘干等機械上。 棉花在吹送至高處的過程中，需要的風(fēng)量、風(fēng)壓較大，為了較好的滿足棉花的運輸要求，綜合考慮其他因素，本采摘裝置上的吹送風(fēng)機采用通用型離心式風(fēng)機。 2.2 風(fēng)機葉輪設(shè)計 葉輪是離心風(fēng)機的心臟部分，它的尺寸和幾何形狀對風(fēng)機的特性有著重大的影響，離心通風(fēng)機的葉輪一般由前盤、后盤、葉片和軸盤等組成，其結(jié)構(gòu)有揮接和鉚接兩種形式。 比轉(zhuǎn)數(shù) 風(fēng)機類型 15~65 前向葉輪離心風(fēng)機 20~90 后向葉輪離心風(fēng)機 18~36 軸流式風(fēng)機 <10~15 羅茨風(fēng)機或其他回轉(zhuǎn)風(fēng)機 表2-1 比轉(zhuǎn)速風(fēng)機類型 (1)比轉(zhuǎn)數(shù) （2-1） n—風(fēng)機轉(zhuǎn)速，r/min。 =；參考表格，根據(jù)經(jīng)驗，選用后向葉輪離心式分機。 (2)壓力系數(shù) 根據(jù)經(jīng)驗，壓力系數(shù)=0.7~1.5，選擇=1.4。 （2-2） —葉輪圓周速度，m/s。 m/s （2-3） —葉輪外徑，mm； 代入數(shù)值得。 （3）流量系數(shù) = （2-4） 代入數(shù)值得； (4)葉輪內(nèi)徑 ； 2.3 進氣口的設(shè)計 進氣口一般錐形比圓筒形要好，弧形比錐形要好，組合形式比非組合形式要好，錐弧形進氣口的禍流區(qū)最小，此外還應(yīng)注意葉輪入口的間隙型式、套口間隙比對口間隙形式好。由于農(nóng)業(yè)機械上對離心風(fēng)機的要求不是很高，本文中采用圓筒形進氣口，便于制造加工。 a圓筒形 b圓錐形 c弧形 d錐筒形 e弧筒形 f錐弧形 圖2-2 離心風(fēng)機進氣形狀 2.4 風(fēng)機外殼的設(shè)計 風(fēng)機外殼的作用是將離開葉輪的氣體集中、導(dǎo)流，并將氣體的部分動能擴壓轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓。通用型風(fēng)機的外殼分為圓筒形外殼和一般用渦殼，圓筒形外殼結(jié)構(gòu)簡單，外廓尺寸小，制造容易，但是損失較大，氣流出口速度不均勻，而一般用蝸殼則具有較好的導(dǎo)流作用，損失相對較小，效率高。目前離心通風(fēng)機普遍采用矩形渦殼，優(yōu)點是工藝簡單適于焊接。本文中風(fēng)機鍋殼外形能選擇為對數(shù)螺線型。 葉片數(shù)量參照下表采用13葉片 葉片形式 推薦葉片數(shù)Z 葉片形式 推薦葉片數(shù)Z 強后彎葉片 8-10 徑向出口工業(yè)廢氣或廢料輸送 5-10 后彎機翼葉片 8-12 前彎葉片高壓鼓風(fēng)機 12-16 一般后彎葉片 12-16 一般前彎葉片 16-23 徑向出口高壓鼓風(fēng)機 10-20 強前彎多翼葉輪 32-64 表（2-2） 圖2-3 圖2-4 閉流器設(shè)計籽棉吸入大機殼后，由于重力落入閉流器，閉流器旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子，使落入底部的風(fēng)機出口，將棉花吹上一定高度的棉花垛上。 17 3、V帶設(shè)計 3.1.確定計算功率 （3-1） 式中：----計算功率，單位為kW p----傳遞的額定功率，單位為kW由機械設(shè)計手冊查得工作情況系數(shù)為KA=1.3， =1．3×6．1=7．93kW 3.2 選擇V帶帶型 根據(jù)和由機械設(shè)計手冊確定選用A型V帶。 3.3.確定帶輪基準直徑 由機械設(shè)計手冊取主動輪的基準直徑=90mm 根據(jù)公式計算得從動輪的基準直徑 ==1.06×200=280mm 驗算帶的速度 （3-2） （3-3） 故帶速符合設(shè)計要求。 3.4確定帶的基準長度和傳動中心距 據(jù)，初步確定中心距a0=550mm。 皮帶基準長度計算 （3-4） 由機械設(shè)計手冊選帶的基準長度Ld=1750mm皮帶實際中心距計算a=550+15.5=515.5mm 3.5計算預(yù)緊力 查機械設(shè)計手冊得： 故: 帶傳動特點 是： （1）傳送帶具有良好的撓性和彈性，可以吸收振動以及緩和沖擊，從而使傳動平穩(wěn)、噪音小； （2）在過載時，傳送帶與帶輪之間可以發(fā)生相互滑動，打滑雖使傳動失效，但可防止破壞其他零件，從而起到保護作用； （3）適合于主動軸、從動軸之間中心距比較大的傳動； （4）其結(jié)構(gòu)簡單，制造、安裝和維護都比較方便，成本低廉。 帶傳動的缺點： （1）由于存在彈性滑動的，所以不能保證固定不變的傳動比； （2）傳動的外廓尺寸較大； （3）由于要施加張緊力，所以就會產(chǎn)生較大的壓軸力，使軸和軸所承受的力比較大。 （4）效率偏低， （5）造成壽命較短。 通常，帶傳動適用于中小功率的傳動。目前V帶傳動應(yīng)用最廣，一般帶速為v為5m/s到25m/s,傳動比i小于等于7，傳動效率0.90至0.95。 帶傳動的受力分析 (3-5) 圖2-1 帶傳動的受力情況 兩邊拉力之差稱為帶傳動的有效拉力，也就是帶所傳遞的圓周力F。即 (3-6) 圓周力F(N)、帶速v（m/s）和傳遞功率P(kW)之間的關(guān)系為 (3-7) 若帶所需傳遞的圓周力超過帶與輪面之間的極限摩擦力總和時，帶與帶輪將發(fā)生顯著的相對滑動，這種想象稱為打滑。經(jīng)常出現(xiàn)打滑將使帶的磨損加劇、傳動效率降低，以致使傳動失效。 4、電動機的選取 4.1電動機類型和結(jié)構(gòu)的選擇 本裝置的工作狀況：工作機負載啟動，有輕微震動，單向運轉(zhuǎn)，使用期限10年，工作環(huán)境溫度適宜，較干燥，按工作條件選用三相籠形異步電動機，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380V，Y型。 4.2選擇電動機容量 電動機所需的工作功率為： （4-1） 工作機所需工作功率，kW； 由電動機至工作機主動端運輸帶的總效率。 （4-2） T-工作機阻力矩，； n-工作時閉流器的轉(zhuǎn)速，r/min。 阻力矩等于阻力與阻力作用點到轉(zhuǎn)軸的垂直距離之積，，約合1200N，作用力到轉(zhuǎn)軸的的距離為200mm，因此，工作機的阻力矩為240。 工作機在轉(zhuǎn)速30r/min時，工作效率較好。 （4-3） 取=0.98（滾子承軸），=0.97 4.3電動機轉(zhuǎn)速的選擇 n=75/min二級減速器傳動比i=6，故電機轉(zhuǎn)速可選范圍240r/min-1200r/min，符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速為：750r/min、1000r/min，根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》查出的電動機型號，因此由以下兩種選擇方案 ： 表4-1電動機數(shù)據(jù) 方案 電動機 型號 額定功率kW 同步 轉(zhuǎn)速 滿載 轉(zhuǎn)速 電動機重量 1 Y90L-6 1.1 1000 910 25 2 Y132S 2.2 750 710 63 本參考比價僅供參考，表中數(shù)值為相對值。查《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》P170表12－6。綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸，質(zhì)量，價格以及傳動比，可見第二種方案比較合適，因此選定電動機的型號是Y132s型。風(fēng)機用電機功率要求較大，需要高轉(zhuǎn)速，選用132s-2的3000r/min電機 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 5、軸的設(shè)計 （1）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計就是使軸的各部分具有合理的形狀和尺寸。 其主要要求是：軸應(yīng)該便于加工。軸上零件要容易裝拆（制造安裝的要求）。軸和軸上零件需要有準確的工作位置（定位）。各零件需要牢固而可靠地相對固定（固定）。改善其受力狀況，減小應(yīng)力集中。如上圖從左到右依次為： 與大帶輪配合的軸 取 為動力部分，過軸肩 取 取 由于使用的軸承為深溝球軸承GB/T276-94查《機械設(shè)計手冊》表6-1得b=16mm S為滾動軸承內(nèi)側(cè)與箱體的距離，s=3～10mm，取s=5mm Δ為端面距箱體外壁的距離，Δ=5～20mm，取Δ=17mm 由于使用的軸承為深溝球軸承GB/T276-94查《機械設(shè)計手冊》得b=16mm，S為滾動軸承內(nèi)側(cè)與箱體的距離，s=3～10mm，取s=3mm，Δ為端面距箱體外壁的距離，取Δ=4mm （2）軸上零件的周向定位。 周向定位均采用平鍵連接。按由《機械設(shè)計》教材p53表4-1查得鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為12mm。 滾動軸承與軸的周向定位是通過過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6 （3）確定軸上圓角和倒角尺寸。 參考《機械設(shè)計》教材P16表1-27，由于 取軸端倒角為，各軸肩處的圓角半徑見軸的俯視圖上標注。 22 總 結(jié) 此次設(shè)計的任務(wù)是完成棉花堆垛機機的設(shè)計。這是我們在大學(xué)期間所進行的一次非常全面的設(shè)計，為自己在大學(xué)四年所學(xué)習(xí)知識的全面總結(jié)和鞏固，使我們初步了解和掌握做設(shè)計的基本步驟、基本方法，通過本環(huán)節(jié)把我們在大學(xué)期間所學(xué)課程中所獲得的理論知識在設(shè)計實踐中加以綜合運用，把大學(xué)四年來所學(xué)的知識貫穿起來，使理論知識和生產(chǎn)實踐密切的結(jié)合起來，為我將來的實際工作打下了堅實的基礎(chǔ)。 這是一個非常全面而系統(tǒng)的設(shè)計題目，非常鍛煉人。從方案的論證到最終的設(shè)計，涉及的領(lǐng)域包括：機械制圖，機械原理，工程材料，機械設(shè)計等等。通過設(shè)計實踐，提高我計算、制圖能力；使我們能熟練地應(yīng)用有關(guān)參考資料、計算圖表、手冊、圖集、規(guī)范，熟悉有關(guān)的國家標準。機械方面知識得到系統(tǒng)的鞏固和提升。在進行畢業(yè)設(shè)計的同時，我還學(xué)到了許多新的知識，如Solidworks，CAD2007的使用和WORD、POWERPOINT等軟件的應(yīng)用。 我深刻的認識到，要想成為一名合格的工程設(shè)計人員只是掌握本專業(yè)的知識是遠遠不夠的，應(yīng)該具有更加淵博的知識，如應(yīng)該對計算機應(yīng)用，農(nóng)產(chǎn)品的特性，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展現(xiàn)狀等各個方面能力進行加強。 在設(shè)計過程中也曾遇到很多的問題，但通過查閱相關(guān)的書籍、手冊以及老師的精心指導(dǎo)，都得到了解決，設(shè)計過程基本順利完成 致 謝 回顧整個畢業(yè)設(shè)計過程，雖然充滿了困難與曲折，但我受益匪淺。本次畢業(yè)設(shè)計課題是棉花堆垛機的總體設(shè)計,本設(shè)計是為了解決實際生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)力低的問題，減少成本。本設(shè)計是學(xué)習(xí)大學(xué)期間專業(yè)課程以后所進行的，是對我大學(xué)所學(xué)知識的一次大檢驗。使我能夠?qū)⒗碚撆c實踐更加融會貫通，加深了我對理論知識的理解，強化了實際生產(chǎn)中的實際認知。 總的來說，這次設(shè)計，使我在基本理論的綜合運用以及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的鍛練，提高了我獨立思考問題、解決問題以及創(chuàng)新設(shè)計的能力，為我以后工作奠定了一個堅實的基礎(chǔ)。本次設(shè)計任務(wù)雖已順利完成，但由于本人水平有限，缺乏經(jīng)驗，作品難免會有很多不足，在此希望各位老師及同學(xué)見諒。 本次畢業(yè)設(shè)計是在郭老師的認真指導(dǎo)下進行的。郭老師經(jīng)常為我解答一系列的疑難問題，引導(dǎo)我的設(shè)計思路。在歷經(jīng)三個多月的設(shè)計過程中，一直熱心的輔導(dǎo)。在此，我忠心地向他表示誠摯的感謝和敬意！ 參考文獻 [1]荊明. 倉儲自動化技術(shù)的新進展[J]. 物流技術(shù)與應(yīng)用,1999,02:1-4. 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