鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)設(shè)計(jì)

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)設(shè)計(jì) 院 （系） 機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 職稱 評(píng)閱教師 職稱 2016年 4 月 23 日 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是關(guān)于鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)的設(shè)計(jì)，首先對(duì)鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)作了簡(jiǎn)單的概述；接著分析了該提升機(jī)的方案布局及工作原理，然后根據(jù)這些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則按照給定參數(shù)要求進(jìn)行選型設(shè)計(jì)；接著對(duì)所選擇的鏈條提升機(jī)各主要零部件進(jìn)行了校核。鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，機(jī)架，機(jī)架，以及鏈傳動(dòng)，滾筒傳動(dòng)等幾個(gè)部分組成。目前，鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)正朝著長(zhǎng)距離，高速度，低摩擦的方向發(fā)展，近年來(lái)出現(xiàn)的氣墊式鏈條提升機(jī)就是其中的一個(gè)。在鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)的設(shè)計(jì)、制造以及應(yīng)用方面,目前我國(guó)與國(guó)外先進(jìn)水平相比仍有較大差距,國(guó)內(nèi)在設(shè)計(jì)制造鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)過(guò)程中存在著很多不足。 本次設(shè)計(jì)是關(guān)于鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)的鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化，使得此種類型的傾斜提升機(jī)的使用范圍更廣泛，更加靈活，并且對(duì)今后的選型設(shè)計(jì)工作有一定的參考價(jià)值。 關(guān)鍵詞：鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī) 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu) 參考價(jià)值 I ABSTRACT This graduation design is the optimization design of driving roller conveyor, first on the driving roller type conveyer is summarized; then analyzed the selection principle and calculating method of driving roller conveyor; then calculated based on these design criteria and abase is designed; then checked on the main parts selected conveyor. Is the drive roller conveyor consists of four main parts: driving device, tension device, middle rack, and the moving part. Finally, a simple description of the installation and maintenance of transport. At present, the drive roller conveyor is moving towards long distance, high speed, low friction direction, air cushion conveyor in recent years is one of the. In the design, driving roller type conveyer manufacture and application, at present our country compared with foreign advanced level there are still large gaps, domestic in the design and manufacture of driving . This design is the optimization design of driving roller conveyor, by comparing the control, structure driven roller conveyor for the traditional are improved and optimized, the applicable range of driving roller conveyor of the type of a broader, more flexible, and has certain reference value to the selection and design of the work. Keywords：Driving roller type conveyer optimal ;Crankshaft;Processing craft;Type selection design 目 錄 摘要 I ABSTRACT II 一 課題研究的內(nèi)容 1 （一）鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)的發(fā)展概況 1 （二）鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)的應(yīng)用 2 （三）鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)的發(fā)展方向 4 二 鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)的設(shè)計(jì) 6 （一）鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)的方案布局圖的確定 9 （二）鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)的工作原理 12 三 機(jī)械傳動(dòng)部分的選型計(jì)算 13 （一）驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選型計(jì)算 15 （二）鏈傳動(dòng)的選型計(jì)算 16 (三）機(jī)組缸組件中氣缸的選型計(jì)算 17 （四）滾筒的選擇及計(jì)算 19 1.鏈條提升機(jī)寬度的計(jì)算 20 （五）鍵的選型計(jì)算 20 四 各重要組成部分的強(qiáng)度校核 21 （一）傳動(dòng)軸強(qiáng)度的校核 22 （二）軸承強(qiáng)度的校核 23 結(jié) 論 25 參考文獻(xiàn) 26 致 謝 27 一 課題研究的內(nèi)容 （一）鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)的發(fā)展概況 隨著世界裝備制造業(yè)向中國(guó)轉(zhuǎn)移及我國(guó)鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步，中國(guó)成為世界上最大的鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)產(chǎn)品研發(fā)和制造基地指日可待，5年后我國(guó)鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)全球市場(chǎng)占有率將達(dá)到50%左右。下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，要求為其配套的橡膠鏈條提升機(jī)行業(yè)更快地與國(guó)際接軌，采用國(guó)際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)、不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量、開發(fā)低阻力節(jié)能型鏈條提升機(jī)、加強(qiáng)技術(shù)服務(wù)，成為下游產(chǎn)業(yè)的迫切要求。 鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)作為大宗物料連續(xù)輸送設(shè)備，廣泛應(yīng)用于很多行業(yè)，是現(xiàn)代工業(yè)和現(xiàn)代物流業(yè)不可或缺的重要技術(shù)裝備。上世紀(jì)80年代初，我國(guó)鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)行業(yè)只能生產(chǎn)TD75型鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)，因而配套棉帆布鏈條提升機(jī)即可滿足要求，但當(dāng)時(shí)國(guó)家重點(diǎn)工程項(xiàng)目中鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)產(chǎn)品卻都是從國(guó)外進(jìn)口。80年代中期，我國(guó)鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)行業(yè)開始引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和專用制造設(shè)備，設(shè)計(jì)制造水平有了質(zhì)的提高，并逐漸替代進(jìn)口產(chǎn)品。近年來(lái)，我國(guó)鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)總體上已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，除滿足國(guó)內(nèi)項(xiàng)目建設(shè)的需求外，已經(jīng)開始批量出口，其設(shè)計(jì)制造能力、產(chǎn)品性能和產(chǎn)品質(zhì)量得到了國(guó)際市場(chǎng)的認(rèn)可。而鏈條提升機(jī)作為承載和牽引構(gòu)件，是鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)中的主要部件之一，因此必須滿足國(guó)內(nèi)大型項(xiàng)目及國(guó)際更高標(biāo)準(zhǔn)的要求。目前鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)發(fā)展的重點(diǎn)產(chǎn)品包括長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、高帶速鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)，水平及空間曲線越野鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)，露天礦用移置式鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)，大型下運(yùn)鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)，自移機(jī)尾可伸縮鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)，園管鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)，大傾角上運(yùn)鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)，鋼絲繩牽引鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)。重點(diǎn)研發(fā)的核心技術(shù)包括鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)動(dòng)態(tài)分析設(shè)計(jì)技術(shù)，智能化可控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研發(fā)，物料轉(zhuǎn)載點(diǎn)新型耐磨材料研制，鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)以及帶式輸送系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)、環(huán)保技術(shù)和散料輸送系統(tǒng)集成及工程設(shè)計(jì)技術(shù)等。 首先是它運(yùn)行可靠。在許多需要連續(xù)運(yùn)行的重要的生產(chǎn)單位，如木材加工廠木板的輸送，水泥袋的輸送，以及港口內(nèi)船舶裝卸等均采用鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)。如在這些場(chǎng)合停機(jī)，其損失是巨大的。必要時(shí)，鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)可以一班接一班地連續(xù)工作。鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)動(dòng)力消耗低。由于物料與鏈條提升機(jī)幾乎無(wú)相對(duì)移動(dòng)，不僅使運(yùn)行阻力小（約為刮板提升機(jī)的1/3-1/5），而且對(duì)貨載的磨損和破碎均小，生產(chǎn)率高。這些均有利于降低生產(chǎn)成本。鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)的輸送線路適應(yīng)性強(qiáng)又靈活。線路長(zhǎng)度根據(jù)需要而定．短則幾米，長(zhǎng)可達(dá)10km以上?？梢园惭b在小型隧道內(nèi)，也可以架設(shè)在地面交通混亂和危險(xiǎn)地區(qū)的上空。根據(jù)工藝流程的要求，鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)能非常靈活地從一點(diǎn)或多點(diǎn)受料．也可以向多點(diǎn)或幾個(gè)區(qū)段卸料。當(dāng)同時(shí)在幾個(gè)點(diǎn)向鏈條提升機(jī)上加料（如選煤廠煤倉(cāng)下的提升機(jī)）或沿鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)長(zhǎng)度方向上的任一點(diǎn)通過(guò)均勻給料設(shè)備向鏈條提升機(jī)給料時(shí)，鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)就成為一條主要輸送干線。鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)可以在貯煤場(chǎng)料堆下面的巷道里取料，需要時(shí)，還能把各堆不同的物料進(jìn)行混合。物料可簡(jiǎn)單地從提升機(jī)頭部卸出，也可通過(guò)犁式卸料器或移動(dòng)卸料車在鏈條提升機(jī)長(zhǎng)度方向的任一點(diǎn)卸料。 鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，物件的組裝、檢測(cè)、調(diào)試、包裝及運(yùn)輸?shù)?。線體輸送可根據(jù)工藝要求選用：普通連續(xù)運(yùn)行、節(jié)拍運(yùn)行、變速運(yùn)行等多種控制方式；線體因地制宜選用：直線、彎道、斜坡等線體形式 輸送設(shè)備包括：皮帶提升機(jī)也叫鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)或膠帶提升機(jī)等，是組成有節(jié)奏的流水作業(yè)線所不可缺少的經(jīng)濟(jì)型物流輸送設(shè)備。皮帶機(jī)按其輸送能力可分為重型皮帶機(jī)如礦用皮帶提升機(jī)，輕型皮帶機(jī)如用在電子塑料，食品輕工，化工醫(yī)藥等行業(yè)。皮帶提升機(jī)具有輸送能力強(qiáng)，輸送距離遠(yuǎn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于維護(hù)，能方便地實(shí)行程序化控制和自動(dòng)化操作。運(yùn)用鏈條提升機(jī)的連續(xù)或間歇運(yùn)動(dòng)來(lái)輸送100KG以下的物品或粉狀、顆狀物品，其運(yùn)行高速、平穩(wěn)，噪音低，并可以上下坡傳送。 我國(guó)現(xiàn)在各行各業(yè)都處在飛速發(fā)展的階段，迫切需要鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)行業(yè)能夠跟得上時(shí)代的發(fā)展，工業(yè)的進(jìn)步，需要迅速地開發(fā)出一系列各種各樣的波狀擋邊提升機(jī)，從而來(lái)滿足礦山開采等地方的需要。波狀擋邊鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)的開發(fā)能力的大小取決于科研團(tuán)隊(duì)的實(shí)力和研發(fā)的高度，所以這些都迫切需要那些有能力有技術(shù)的科研人員全身心地投入到鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)的研發(fā)中來(lái)，積極努力地開發(fā)創(chuàng)新鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)，這對(duì)于當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展有著不可替代的意義。 （二）鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)的應(yīng)用 伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)革命的緊迫感越來(lái)越明顯，迫切需要我國(guó)鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)行業(yè)能夠向著高速，多元化的方向發(fā)展。其中，我國(guó)花費(fèi)大量人力物力來(lái)對(duì)鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)進(jìn)行研究，和完善，制定了一系列針對(duì)鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)改進(jìn)的策略，隨著時(shí)代的發(fā)展，科學(xué)的進(jìn)步，鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)的發(fā)展將一如既往地進(jìn)行，將會(huì)處在高速發(fā)展的階段,其具體發(fā)展趨勢(shì)如下： 一、未來(lái)的幾年，鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)將會(huì)朝著大傾角，遠(yuǎn)距離的方向發(fā)展，這樣就能夠多元化地適應(yīng)各個(gè)地方，場(chǎng)合的應(yīng)用，將克服以前輸送高度不夠高，傾角不夠的大的缺陷，從而能夠很好地應(yīng)用在各個(gè)需要鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)的場(chǎng)合。 二、將會(huì)改善鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)的結(jié)構(gòu)，使鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)能夠在不同的場(chǎng)合，不同的環(huán)境下面使用，例如耐高溫，耐潮濕等等場(chǎng)合，都可以使用改進(jìn)后的鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)，從而降低人工的繁雜以及能夠很好地提高生產(chǎn)效率。 三、將會(huì)式鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)輸送的產(chǎn)品多元化，而不是單一的輸送單一的產(chǎn)品，這樣就能夠很好地滿足各個(gè)行也的需求，也能夠讓帶式輸送的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大，滿足各行各業(yè)的需求，從而推動(dòng)時(shí)代的發(fā)展和工業(yè)的進(jìn)步。 四、降低能量消耗以節(jié)約能源，已成為輸送技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)科研工作的一個(gè)重要方面。已將1噸物料輸送1公里所消耗的能量作為提升機(jī)選型的重要指標(biāo)之一。 五、減少各種提升機(jī)在作業(yè)時(shí)所產(chǎn)生的粉塵、噪聲和排放的廢氣。隨著國(guó)內(nèi)貿(mào)易活動(dòng)的不斷增加，鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)因作為一種輸送量大、運(yùn)行費(fèi)用低、使用范圍廣、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于維護(hù)、能耗較小、使用成本低的輸送設(shè)備而會(huì)得到更寬廣的應(yīng)用范圍，市場(chǎng)前景十分看好。 可以用于水平運(yùn)輸或傾斜運(yùn)輸，使用非常方便，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化的各種工業(yè)企業(yè)中，如：紙箱制造廠的紙箱成型輸送線中。根據(jù)輸送工藝要求，可以單臺(tái)輸送，也可多臺(tái)組成或與其他輸送設(shè)備組成水平或傾斜的輸送系統(tǒng)，以滿足不同布置形式的作業(yè)線需要。鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)主要由多個(gè)端點(diǎn)滾筒及緊套其上的閉合鏈條提升機(jī)組成。帶動(dòng)鏈條提升機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒稱為驅(qū)動(dòng)滾筒（傳動(dòng)滾筒）；另一個(gè)僅在于改變鏈條提升機(jī)運(yùn)動(dòng)方向的滾筒稱為改向滾筒。驅(qū)動(dòng)滾筒由電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器驅(qū)動(dòng)，鏈條提升機(jī)依靠驅(qū)動(dòng)滾筒與鏈條提升機(jī)之間的摩擦力拖動(dòng)。驅(qū)動(dòng)滾筒一般都裝在卸料端，以增大牽引力，有利于拖動(dòng)。物料由喂料端喂入，落在轉(zhuǎn)動(dòng)的鏈條提升機(jī)上，依靠鏈條提升機(jī)摩擦帶動(dòng)運(yùn)送到卸料端卸出。 鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)已成為整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的重要設(shè)備之一。結(jié)構(gòu)先進(jìn)，適應(yīng)性強(qiáng)，阻力小、壽命長(zhǎng)、維修方便、保護(hù)裝置齊全是鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)顯著的特點(diǎn)。 在鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)運(yùn)行前，首先要確認(rèn)帶式輸送機(jī)設(shè)備、人員、被輸送物品均處于安全完好的狀態(tài)；其次檢查各運(yùn)動(dòng)部位正常無(wú)異物，檢查所有電氣線路是否正常，正常時(shí)才能將皮帶提升機(jī)投入運(yùn)行。最后要檢查供電電壓與設(shè)備額定電壓的差別不超過(guò)5%。 (三）鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)的發(fā)展方向 當(dāng)今社會(huì)，機(jī)械設(shè)備的發(fā)展日新月異，迫切需要不斷開發(fā)新的機(jī)型來(lái)滿足不同工況的要求，鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)的發(fā)展也是如此，現(xiàn)今發(fā)展方向大致可以歸納為： (1)開發(fā)專用機(jī)型 驅(qū)動(dòng)滾筒式鏈條提升機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合很多，有時(shí)候受客觀條件影響，在運(yùn)輸系統(tǒng)的布置上經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些特殊要求，為了滿足特殊要求，比如水平拐彎、大傾角（>25）直至垂直提升等,這些場(chǎng)合常規(guī)的鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)是無(wú)法勝任的。為了滿足某些特殊要求，應(yīng)開發(fā)特殊型鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī),如彎曲鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)、大傾角或垂直提升提升機(jī)等。 (2)提高元部件性能和可靠性 整體設(shè)備的性能和可靠性主要取決于元部件的性能和可靠性，我國(guó)現(xiàn)在的鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)的元部件基本上都是各自廠家生產(chǎn)，還沒(méi)有出現(xiàn)專業(yè)化、大規(guī)模的元部件生產(chǎn)廠家。除了進(jìn)一步完善和提高現(xiàn)有元部件的性能和可靠性,還要不斷研究新的技術(shù)和開發(fā)新的元部件。 (3)擴(kuò)大功能,一機(jī)多用鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)是一種理想的連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，并且目前還不能完全發(fā)揮其全部作用?？梢詫㈡?zhǔn)教嵘龣C(jī)結(jié)構(gòu)作適當(dāng)修改,采取一定的安全施，就可拓展運(yùn)人、運(yùn)料或雙向運(yùn)輸?shù)裙δ?做到一機(jī)多用,使其發(fā)揮最大經(jīng)濟(jì)效益。 2 鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)的設(shè)計(jì) （一）鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)的方案布局圖的確定 鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)通過(guò)三相電機(jī)帶動(dòng)鏈輪傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)滾筒帶動(dòng)整個(gè)提升機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，主要由驅(qū)動(dòng)裝置，主動(dòng)滾筒，被動(dòng)滾筒，過(guò)渡滾筒，機(jī)組缸，鏈輪傳動(dòng)裝置以及機(jī)架等等部分組成，本次設(shè)計(jì)的鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)的方案布局圖與結(jié)構(gòu)如下圖2-1所示： 圖2-1 鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)方案布局圖 (二）鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)的工作原理 驅(qū)動(dòng)裝置是整個(gè)鏈條提升機(jī)的核心部分，通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)鏈條傳動(dòng)從而帶動(dòng)主動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)滾筒與鏈條提升機(jī)在鏈條連接的作用下帶動(dòng)鏈條提升機(jī)運(yùn)行，從而帶動(dòng)鏈條提升機(jī)上面的物料運(yùn)行。整條鏈條提升機(jī)通過(guò)張緊滾筒預(yù)緊，通過(guò)過(guò)渡滾筒保證鏈條提升機(jī)始終往一個(gè)方向運(yùn)行。其中，機(jī)架以及支腿起到了支撐和加固輸送線的作用。 3 機(jī)械傳動(dòng)部分的選型計(jì)算 （一）驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選型計(jì)算 已知整個(gè)提升機(jī)的總重量150KG,其他重量50KG，我們?nèi)】傊亓繛?00Kg，物品移動(dòng)速度為1~2r/min。即： 具體的電機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算如下: 1、確定運(yùn)行時(shí)間 本次設(shè)計(jì)加速時(shí)間 負(fù)載速度（m/min） 有速度可知每秒上升50mm， 電機(jī)轉(zhuǎn)速 3.負(fù)載轉(zhuǎn)矩 式中： 4.電機(jī)轉(zhuǎn)矩 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 必須轉(zhuǎn)矩 S為安全系數(shù)，這里取1.0。 根據(jù)以上得出數(shù)據(jù)，我們選用電機(jī)型號(hào)為160BL-A，此無(wú)電機(jī)廠家為機(jī)電產(chǎn)品。根據(jù)電機(jī)的特性曲線以及參數(shù)表如下： 根據(jù)計(jì)算和特性曲線以及電機(jī)基本參數(shù)表，我們選用電機(jī)型號(hào)160BL-4030H1-LK-B，電機(jī)額定功率為0.37KW，額定轉(zhuǎn)矩為7.62N.m，最大轉(zhuǎn)矩為9N.m， 額定轉(zhuǎn)速為 3000r/min。電機(jī)大致圖如下： 外形尺寸292x232，電機(jī)輸出軸徑為24mm。 （二）鏈傳動(dòng)的選型計(jì)算 已知p=0.37KW，小鏈輪的轉(zhuǎn)速n1=720r/min，傳動(dòng)比i=2.8，載荷平穩(wěn)，兩班工作制，兩鏈輪中心距a=500~600mm范圍，中心距可調(diào)，兩輪中心連線與水平面夾角近于35o，小鏈輪孔徑。 計(jì)算： （1）小鏈輪齒數(shù)z1 z1=29-2i=29-2*2.8=23.4 取整數(shù)z1=23 i 1~2 2~3 3~4 4~5 5~6 6 z1 31~27 27~25 25~23 23~21 21~17 17~15 優(yōu)先選用齒數(shù)：17，19，21，23，25，38，57，76，95，114 z1、z2取奇數(shù)，則鏈條節(jié)數(shù)為偶數(shù)時(shí)，可使鏈條和鏈輪輪齒磨損均勻。在高速或有沖擊載荷的情況下，小鏈輪齒最小應(yīng)有25齒。 （2）大鏈輪齒數(shù)z2 Z2=iz1=2.8*23=64.4 取整z2=65 （3）實(shí)際傳動(dòng)比i= （4）設(shè)計(jì)功率工況系數(shù)，查表5.4-3， （5）單排鏈條傳遞功率，查表5.4-4和5.4-5，齒數(shù)系數(shù)，排數(shù)系數(shù)=1 =8.13kw （6）鏈節(jié)距p 根據(jù)，n1=720r/min，查圖5.4-1功率曲線和n1確定的點(diǎn)，應(yīng)在所選型號(hào)鏈的功率曲線下方附近（不超過(guò)直線）。結(jié)果為10A，節(jié)距p=15.875mm， （7）驗(yàn)算小鏈輪軸直徑 查5.4-7鏈輪中心孔最大許用直徑 （8）初定中心距 為優(yōu)，無(wú)張緊輪時(shí)取 i <4 ≥4 0.2z1（i+1）p 0.33z1(i-1)p （9）確定鏈條節(jié)數(shù) =115.3 取 （10）鏈條長(zhǎng)度 （11）計(jì)算（理論）中心距 當(dāng)時(shí)， 當(dāng)時(shí)， 根據(jù)，查表5.4-9，若有必要可使用插值。 (12)實(shí)際中心距a ，一般 (13)鏈速 (14)有效圓周率 (15)作用在軸上的力F 水平或傾斜的傳動(dòng) 接近垂直的傳動(dòng) 工況系數(shù)，見(jiàn)表5.4-3 F=1.212283.1=2739.7N (16)潤(rùn)滑方式。 (17)鏈條標(biāo)記：10A-1-116 GB 1243-1997 1表示排數(shù)，116表示節(jié)數(shù) (18)鏈輪的幾何尺寸 滾子直徑 p=15.875mm 1）分度圓直徑 小鏈輪，大鏈輪 2）齒頂圓 ， 對(duì)于三圓弧-直線齒形 小鏈輪齒頂圓=124.072mm，取整124mm 大鏈輪齒頂圓=336.773mm，取整337mm 3）齒根圓直徑 小鏈輪齒根圓直徑= 116.585-10.16=106.425mm，取106.43mm 大鏈輪齒根圓直徑= 328.584-10.16=318.424mm，取318.42 mm 4)節(jié)距多變形以上的齒高=0.2715.875=4.286mm（對(duì)于三圓弧-直線齒形） 5)最大齒根距 奇數(shù)齒 偶數(shù)齒 小鏈輪=106.153mm 大鏈輪=318.328mm 6)軸凸緣直徑 小鏈輪=99.045mm 大鏈輪=311.746mm 7)輪轂厚度h ，——孔的直徑 d <50 50~100 100~150 >150 K 3.2 4.8 6.4 9.5 小鏈輪=14.232，取整14mm 大鏈輪=22.7858，取整數(shù)22mm 8)輪轂長(zhǎng)度l l=3.3h 小鏈輪l=3.314=46.2mm，取整46mm 大鏈輪l=3.322=72.6mm，取整72mm 9)輪轂直徑， 小鏈輪=68mm 大鏈輪=104mm 10)齒寬 單排 單排=0.959.4=8.93mm 11)齒側(cè)半徑 12)倒角寬 ，取2.1mm 13)倒角深h=0.5p=0.515.875=7.9375mm 14)齒側(cè)凸緣圓角半徑=0.635mm (19)鏈輪公差 1)齒根圓直徑和量柱測(cè)量距極限偏差 項(xiàng) 目 極限偏差 孔徑 H8 齒頂圓 h11 齒根圓直徑極限偏差 h11 齒寬 h14 量柱測(cè)量距極限偏差 h11 小鏈輪齒根圓直徑= 116.585-10.16=106.425mm，取106.43mm 大鏈輪齒根圓直徑= 328.584-10.16=318.424mm，取318.42 mm ， 小鏈輪量柱測(cè)量距 大鏈輪量柱測(cè)量距 2)徑向圓跳動(dòng) 小鏈輪徑向圓跳動(dòng)=min{0.0008df+0.008,0.76}=0.0008106.43+0.008=0.093144 端面跳動(dòng)=min{0.0009df+0.008,1.14} (三）機(jī)組缸組件中氣缸的選型計(jì)算 根據(jù)系統(tǒng)工況可知，本傾斜提升機(jī)上面的氣缸是用來(lái)出料的，當(dāng)產(chǎn)品到了出料的位置，光電傳感器感應(yīng)高了產(chǎn)品的到來(lái)，就會(huì)反饋信號(hào)給中控系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)通過(guò)電磁閥控制該圓筒氣缸動(dòng)作，產(chǎn)品在推板的作用下出料。根據(jù)已知條件可知： 已知鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)上面產(chǎn)品重量以及其他零部件的總重量為30KG（采用預(yù)估算法），根據(jù)公式F=P*S=0.5(取氣壓0.6Mpa）*S,可得S=31.5mm。式中： F是所需要的輸出力； P是系統(tǒng)壓力； S就是活塞面積； n是安全系數(shù)，一般氣缸水平使用取0.7，垂直使用取0.5； 于是算出氣缸缸徑為63mm，行程根據(jù)實(shí)際情況我們選擇250，所以我們選擇AIRTAC63X150不銹鋼圓筒氣缸。 （四）滾筒的選擇及計(jì)算 求軸上的功率P3和轉(zhuǎn)速N3與轉(zhuǎn)矩T3，若取沒(méi)級(jí)齒輪的傳動(dòng)效率（包括軸承效率在內(nèi)）=0.97，則： P3=250X0.97=228.2KW. 則軸的角轉(zhuǎn)速A=N2x2x3.14/60=6.63rad/s. 首先，我們選擇Q235鋼板作為我們制作滾筒的材料，并取[Q]-4Q,對(duì)于Q235A鋼，Q=235N/MM2.則T=86.71XP/VR2X0.0338W 式中，P=功率，KW.V=帶速度 M/S R=滾筒半徑。W代表滾筒長(zhǎng)度，查表，經(jīng)計(jì)算可知，滾筒長(zhǎng)度W=970。 1. 鏈條提升機(jī)寬度的確定 根據(jù)公式，B=SQRT(Q/（k*γ*v*c*ξ））我們可知： 已知：Q=100t/h； 端面系數(shù)k=360； 物料容重γ=0.90t/m3； 皮帶速度v=1.5m/s； 傾角系數(shù)c=0.91； 速度系數(shù)ξ=1.00； 將以上各數(shù)值代入計(jì)算式，得：B=0.521m根據(jù)計(jì)算和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，選取B= 970mm的寬度，滿足系統(tǒng)工況要求。 （五）鍵的選型計(jì)算 鍵聯(lián)結(jié)是通過(guò)鍵實(shí)現(xiàn)軸和軸上零件的周向固定以傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩。其中有類型也可以實(shí)現(xiàn)軸向固定和傳遞軸向力，有些類型并能實(shí)現(xiàn)軸向動(dòng)聯(lián)結(jié)，于在圓錐篩的軸上主要通過(guò)鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)傳遞轉(zhuǎn)矩和軸向固定所以，只需選用常見(jiàn)的普通平鍵，鍵的類型可根據(jù)使用要求、工作條件和聯(lián)結(jié)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)表5-3-15選定，鍵的長(zhǎng)度根據(jù)軸轂的長(zhǎng)度從標(biāo)準(zhǔn)中選取，鍵的bh根據(jù)徑來(lái)確定。軸和帶輪的聯(lián)結(jié)，d=70mm, 參考資料2P5-194表5-3-18 (GB/T1095-1979)選用B2012，B1811和B128的普通A型平鍵，鍵長(zhǎng)分別為90㎜，70㎜，30㎜。 四 各重要組成部分的強(qiáng)度校核 (一）傳動(dòng)軸強(qiáng)度的校核 軸的強(qiáng)度計(jì)算一般可分為三種： 1）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度或剛度計(jì)算；2）按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算；3）精確強(qiáng)度校核計(jì)算。 當(dāng)軸的支撐位置和軸所受的載荷大小、方向、作用點(diǎn)及載荷種類均已確定，支撐反力及彎矩可求得時(shí)，可按照彎曲或者彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行軸的強(qiáng)度計(jì)算。作用在軸上的載荷一般按集中載荷考慮，如本設(shè)計(jì)中的帶傳動(dòng)對(duì)軸的力，其作用點(diǎn)取在輪緣寬度的中點(diǎn)。計(jì)算時(shí)，通常把軸當(dāng)作置于鉸鏈支座上的雙支點(diǎn)梁，一般軸的支點(diǎn)近似取為軸承寬度中點(diǎn)。 由于本設(shè)計(jì)所用軸主要是受彎曲強(qiáng)度，很少的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，是根據(jù)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度設(shè)計(jì)，應(yīng)校核軸的彎曲強(qiáng)度，首先分析軸的受力，左端受的是圓錐篩的重力，右端是帶輪對(duì)軸的力，中間是軸承座的兩個(gè)支撐力。 軸徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)的，所以要校核軸的彎曲強(qiáng)度，軸的強(qiáng)度校核也就是找出危險(xiǎn)截面，看危險(xiǎn)截面是否滿足軸徑條件，如果危險(xiǎn)截面滿 足，那么別的軸徑肯定滿足；根據(jù)軸的實(shí)際尺寸，承受的彎矩、扭矩圖考慮應(yīng)力集中，表面狀態(tài)，尺寸影響等因素，及軸材料的疲勞極限，計(jì)算危險(xiǎn)截面的情況是否滿足條件。我所校核的軸是根據(jù)許用彎曲應(yīng)力校核的，即由彎矩產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力不超過(guò)許用彎曲應(yīng)力，一般計(jì)算順序是先畫出軸的空間受力圖，將軸上作用力分解為水平面受力圖和垂直面受力圖，并求出水平面上和垂直面上的支承點(diǎn)反作用力。然后作出水平面上的彎矩和垂直面上的彎矩圖，作出合成彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖應(yīng)用公式繪出當(dāng)量彎矩圖，式中是根據(jù)轉(zhuǎn)矩性質(zhì)而定的應(yīng)力校正系數(shù)。對(duì)于不變的轉(zhuǎn)矩，??；對(duì)于脈動(dòng)的轉(zhuǎn)矩，?。粚?duì)于對(duì)稱循環(huán)的轉(zhuǎn)矩取。 是材料在對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力狀態(tài)下的許用彎曲應(yīng)力； 是材料在靜應(yīng)力狀態(tài)下的許用彎曲應(yīng)力； 是材料在脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力狀態(tài)下的許用彎曲應(yīng)力； 在錐篩的設(shè)計(jì)過(guò)程中，軸的材料為45#鋼，其基本參數(shù)為，，，；應(yīng)滿足 下列條件： 或 W為軸的抗彎截面系數(shù)； 軸的受力，軸左端是錐篩對(duì)軸的力也就是錐篩的重力，右端是帶輪對(duì)軸的壓力。 具體受力情況如下圖： 由材料力學(xué)的相關(guān)知識(shí)可得： 解得： 由 得： 可得軸的彎矩圖則如下： 軸所受的轉(zhuǎn)矩如下： 轉(zhuǎn)矩圖如下： =； 所以，= 所以當(dāng)量彎矩圖為： 可知軸承的危險(xiǎn)截面在左邊軸承支撐處，根據(jù)軸的校核條件可以算出： ； 即： 所以：根據(jù)校核，截面強(qiáng)度足夠，其它截面也是足夠安全的。 （二）軸承強(qiáng)度的校核 根據(jù)根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命163658=48720小時(shí)； 1、 計(jì)算輸入軸承 （1）已知nⅡ=458.2r/min兩軸承徑向反力：FR1=FR2=500.2N； 初先兩軸承為角接觸球軸承7206AC型。 根據(jù)課本P265（11-12）得軸承內(nèi)部軸向力FS=0.63FR則FS1=FS2=0.63FR1=315.1N； (2)∵FS1+Fa=FS2；Fa=0故任意取一端為壓緊端，現(xiàn)取1端為壓緊端 FA1=FS1=315.1NFA2=FS2=315.1N； (4)計(jì)算當(dāng)量載荷 P1、P2根據(jù)課本P263表（11-9）取fP=1.5;根據(jù)課本P262（11-6）式得P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5(1500.2+0)=750.3N; P2=fp(x2FR1+y2FA2)=1.5(1500.2+0)=750.3N; ∵P1=P2故取P=750.3N； ∵角接觸球軸承 ε=3； 軸承運(yùn)動(dòng)和換向時(shí)承受過(guò)大的沖擊負(fù)荷，或當(dāng)軸承靜止時(shí)，由于機(jī)器振動(dòng)等因素都會(huì)使接觸處形成凹坑。外界硬粒進(jìn)入軸承內(nèi)，也可在接觸表面形成壓痕，這種永久變形量超過(guò)一定限度，就會(huì)防礙直線運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性，引起振動(dòng)和噪音，振動(dòng)會(huì)進(jìn)一步?jīng)_擊凹坑周圍材料，造成惡性循環(huán)，使凹坑面積擴(kuò)大，這種永久變形量用基本額定靜載荷限定。鋼球和套圈接觸點(diǎn)兩者永久變形量之和等于鋼球直徑的萬(wàn)分之一時(shí)的靜載荷，定義為基本額定靜載荷C0。 軸承使用時(shí)，沖擊力很難測(cè)定，常用選取適當(dāng)?shù)撵o載荷安全系統(tǒng)來(lái)保證軸承靜載荷不超過(guò)基本額定靜載荷。選型時(shí)使軸承承受的靜載荷P0 C0/FS，不受振動(dòng)和沖擊場(chǎng)合FS取1.0 1.5，受振動(dòng)和沖擊工作場(chǎng)合FS取2.0~7.0。 軸承由于反復(fù)承受工作載荷，首先在表面下一定深度處，強(qiáng)度較弱部分形成裂紋，繼而發(fā)展到接觸表面，使金屬成片狀剝落下來(lái)，這種剝落稱為疲勞剝落。在安裝、潤(rùn)滑、密封正常的情況下，絕大多數(shù)軸承的破壞是疲勞破壞，一般所說(shuō)的軸承壽命就是指軸承的疲勞壽命。直線軸承額定壽命規(guī)定為5萬(wàn)米， 通過(guò)限定基本額定動(dòng)載荷C來(lái)保證。由于軸承壽命具有分散性，即同一批材料、相同工藝生產(chǎn)、相同使用條件下的軸承壽命不相同，所以軸承基本額定動(dòng)載荷C定義為一批相同的軸承在相同條件下運(yùn)行5萬(wàn)米，軸承不生任何疲勞剝落現(xiàn)象所能承受的動(dòng)載荷。 結(jié) 論 時(shí)間過(guò)得真快啊，轉(zhuǎn)眼間四年時(shí)間都過(guò)去了，在這四年中，我學(xué)到了許多專業(yè)知識(shí)，就拿這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)吧，我查閱了《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，《傾斜提升機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》，使我充分掌握了鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)的設(shè)計(jì)方法和步驟，更重要的復(fù)習(xí)所學(xué)專業(yè)的知識(shí)，以前總認(rèn)為學(xué)這些專業(yè)知識(shí)沒(méi)用，那是我太天真了，當(dāng)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，它幫了我不少的忙，特別是《機(jī)械設(shè)計(jì)》這課對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)幫助特別大，都怪上課沒(méi)認(rèn)真聽講，導(dǎo)致做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)要問(wèn)比我學(xué)的好的同學(xué)，通過(guò)這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)不是個(gè)壞事，是為了自己的，還有學(xué)習(xí)這些知識(shí)精通的話對(duì)我們找個(gè)好工作有大大的幫助，總之我除了感謝我的老師和幫助過(guò)我的同學(xué)外更要感謝自己的。 參考文獻(xiàn) [1] 張華 機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì) 北京：科學(xué)出版社，2004.5 [2] 李念 鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)操作系統(tǒng)概述 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.1 [3] 張棟 鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì).高等教育出版社，2004.3 [4] 姜繼海，宋錦春，高常識(shí). 鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)工作原理.高等教育出版社，2002.8 [5] 張春林，曲繼方，張美麟.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，2001.4 [6] 錢平.機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用技術(shù) 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Dynamic Control of a Manipulator with Passive Joints in Operational Space 致 謝 當(dāng)我寫到這里的時(shí)候，我心里是別提有多么的開心，不管前面的對(duì)與錯(cuò)，總之，我覺(jué)得自己做到這里已不錯(cuò)了，感謝老師和幫助我的同學(xué)一起到圖書館查資料的那些同學(xué)們，要不是你們恐怕我現(xiàn)在真不知道自己能做到哪里，首先您不僅在學(xué)習(xí)學(xué)業(yè)上對(duì)我以精心的指導(dǎo)，同時(shí)還在我改寫論文時(shí)給我鼓勵(lì)和支持，從這點(diǎn)看出老師當(dāng)初選你當(dāng)我的老師我是明智的，而且，通過(guò)這次寫論文我知道遇到什么事總要靠別人來(lái)完成，現(xiàn)在我覺(jué)得這種想法是我錯(cuò)啦，也許自己做的比那些人做的會(huì)更好，同時(shí)，我要把這種態(tài)度放到工作當(dāng)中，我相信我自己一定可以比別人做的出色。說(shuō)實(shí)話，我從開始認(rèn)真做畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候，才領(lǐng)悟到知識(shí)確實(shí)是種強(qiáng)大的工具，我現(xiàn)在想來(lái)前面失去的，我想在通過(guò)在工作中補(bǔ)回來(lái)，想到這里自己說(shuō)了句“呵呵”，但是話說(shuō)回來(lái)，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)我花了挺大的功夫，雖然是苦，但心里挺開心的，我想如果大學(xué)這四年我好好來(lái)利用它的話，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)不談在班里第一個(gè)交，最少也在前十個(gè)人之前交，最后在這里衷心的對(duì)所有關(guān)心我?guī)椭业谋磉_(dá)我由衷敬意，謝謝各位同學(xué)的幫助。 22