螺旋式散裝物料收集器的設(shè)計【說明書+CAD+SOLIDWORKS】

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本論文主要研究運用SolidWorks對螺旋式散裝物料收集器進行設(shè)計。在設(shè)計過程中，了解SolidWorks的各種功能。本設(shè)計主要針對螺旋式散裝物料收集器進行設(shè)計，先規(guī)劃出螺旋式散裝物料收集器的整體結(jié)構(gòu)方案，然后從這個方案入手，具體細化出具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)。螺旋式散裝物料收集器的結(jié)構(gòu)原理螺旋式散裝物料收集器的結(jié)構(gòu)原理 該螺旋式散裝物料收集器的工作原理為：人工或者其他配套設(shè)備將物料倒入進料斗，然后里面的螺旋式收集器對物料進行收集并沿著傳動軸儲料管上移，直到儲料管的頂端的物料出口自動排出，達到物料收集的作用，其工作方式：由電機帶動傳動軸轉(zhuǎn)動，向上運輸物料其具體的結(jié)構(gòu)原理圖分析如下圖所示：螺旋式散裝物料收集器的結(jié)構(gòu)原理螺旋式散裝物料收集器的結(jié)構(gòu)原理螺旋式散裝物料收集器的具體結(jié)構(gòu)螺旋式散裝物料收集器的具體結(jié)構(gòu) 該螺旋式散裝物料收集器的具體結(jié)構(gòu)為：螺旋收集器的進料口放置于成堆堆放的散裝物料里面，然后里面的螺旋式收集器對物料進行收集并沿著儲料管上移，直到儲料管的頂端的物料出口自動排出。螺旋式散裝物料收集器的具體結(jié)構(gòu)螺旋式散裝物料收集器的具體結(jié)構(gòu) 螺旋式散裝物料收集器的具體結(jié)構(gòu)螺旋式散裝物料收集器的具體結(jié)構(gòu)1、送料機構(gòu) 送料機構(gòu)主要有料筒和螺旋收集器組成，通過將螺旋收集器的進料端放入散裝物料里面來進行送料。2、輸送機構(gòu)3、輸送機構(gòu)主要由螺旋收集器和傳動軸，軸承座等組成，是該螺旋式散裝物料收集器的核心部件。下圖即為螺旋送料輸送器的螺旋收集器的零件圖：選型計算選型計算電機的選型計算 螺旋式散裝物料收集器是通過電機通過V帶傳動帶動傳動軸旋轉(zhuǎn)，而螺旋式收集器是與傳動軸通過鍵槽固結(jié)的，這樣就帶動了螺旋式收集器的轉(zhuǎn)動來進行散裝物料的收集。具體的電機選型計算過程如下：N=3(KW)G螺旋式散裝物料收集器的生產(chǎn)能力，1000kg/h W收集2kg物料耗用能量，其值與玉米直徑有關(guān)，d小則w大，選型計算選型計算 當(dāng)d3mm，取w0.0030kw.h/kg。傳動效率，取0.75。所以根據(jù)N3kw，n1500r/min，查B1表10-4-1選用Y112M-4，再查表得Y112M-4電機的結(jié)構(gòu)。電機的具體產(chǎn)品圖如下圖所示：選型計算選型計算傳動軸的設(shè)計計算 軸體的研究需要憑借扭轉(zhuǎn)強度來調(diào)整彎曲的強度，因為可用作軸的原料比較多，所以必須得明確軸的應(yīng)用環(huán)境，還有規(guī)定諸如剛度，強度以及別的機構(gòu)機能?？梢允褂脽崽幚磉@種方法，當(dāng)然也要琢磨怎樣使加工簡單并且花費較少，用研究計算所得的數(shù)據(jù)以確定軸體的用料，綜上所述：故采取45號鋼當(dāng)成軸體的原料，它需要40MPa的切應(yīng)力，然后需要做正火或者調(diào)質(zhì)處理來確保它的力學(xué)性能。裝有密封元件和滾動軸承處的直徑，應(yīng)與密封元件和軸承的內(nèi)孔徑尺寸保持一致。軸體上面存在兩支點的軸承要選用一樣的標(biāo)準(zhǔn)，方便加工軸承的座孔，并減少生產(chǎn)中的誤差。挨著的軸段，應(yīng)使直徑不一樣構(gòu)成軸肩，軸肩在軸體上部件定位以及承受軸向力時要 選型計算選型計算提供相應(yīng)的高度，軸肩的直徑差通常選5到10mm，本文軸肩處采取5毫米的直徑差，接著把每段軸體的長度尺寸匹配到一塊，還要注意軸承座的安裝以及結(jié)構(gòu)是否合理。其中軸的設(shè)計計算步驟如下：（1）初步確定軸的直徑：mm 根據(jù)工作條件，取 mm；傳動軸零件圖如下圖所示：校核計算校核計算軸承強度的校核計算（1）滾動軸承的選擇滾動軸承為深溝球軸承6205，由文獻2表得 KN，KN，。（2）壽命驗算 軸承所受支反力合力 對于深溝球軸承，派生軸向力互相抵消。由文獻2表 得，校核計算校核計算 按軸承B的受力大小驗算：=h=年 由于螺旋式散裝物料收集器傳動軸的運轉(zhuǎn)平穩(wěn)和受力結(jié)構(gòu)，必須選擇較大壽命的軸承，軸承能達到所計算的壽命。經(jīng)審核后，此軸承合格。結(jié)論結(jié)論 本課題是螺旋式物料收集器的總體設(shè)計及傳動系統(tǒng)設(shè)計。設(shè)計物料收集器是為了提高專用機床的工作效率，本機主要用于物料的收集。根據(jù)不同的收集物體和收集要求，可以對機床的部分結(jié)構(gòu)進行靈活的調(diào)整。螺旋式物料收集器能滿足物料收集的要求，且結(jié)構(gòu)簡單，運行平穩(wěn)，工作可靠，易于調(diào)整工作日程，便于維修保養(yǎng)?？紤]到設(shè)計的軸過于長，如果用角接觸球軸承需要經(jīng)常更換，用圓錐滾子軸承則不要經(jīng)常更換。設(shè)計的物料收集器，工作效率高，它可以精確的運動，傳輸是穩(wěn)定可靠的，使用安全，易于維護，滿足切割要求，工作行程很容易調(diào)整，能保證所需皮革樣式準(zhǔn)確切除。在設(shè)計中，設(shè)計精度有待提高和完善，相信隨著社會發(fā)展，螺旋式物料收集器應(yīng)用會更加廣泛。致謝致謝 現(xiàn)在，我的心里感到特別高興和激動，在這里，我打心里向我的導(dǎo)師和同學(xué)們表示衷心的感謝！因為有了老師的諄諄教導(dǎo)，才讓我學(xué)到了很多知識和做人的道理，由衷地感謝我親愛的老師，您不僅在畢業(yè)設(shè)計上對我精心指導(dǎo)，在生活上面也給予我無微不至的關(guān)懷支持和理解，給了我許多在畢業(yè)設(shè)計中的靈感和啟發(fā)，所以我才能順利地完成大學(xué)階段的畢業(yè)設(shè)計，也學(xué)到了很多有用的知識，同時我的生活中的也有了一個明確的目標(biāo)。使我懂得了：“紙上學(xué)來終覺淺，絕知此事要躬行”的道理。最后，感謝親愛的答辯導(dǎo)師，祝愿導(dǎo)師在以后的日子了工作順利，心想事成；祝同學(xué)早日找到自己滿意的工作，事業(yè)有成。 本科畢業(yè)設(shè)計 題 目: 散裝物料收集器的設(shè)計 英文題目：The design of sprial bulk matiar collection 學(xué) 院： 機電工程學(xué)院 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 2015 年 11 月 25 日 畢 業(yè) 設(shè) 計 獨 創(chuàng) 性 聲 明該 畢 業(yè) 設(shè) 計 是 我 個 人 在 導(dǎo) 師 指 導(dǎo) 下 進 行 的 研 究 工 作 及 取 得 的 研 究 成 果 。 文 中除 了 特 別 加 以 標(biāo) 注 和 致 謝 的 地 方 外 ， 不 包 含 其 他 人 或 其 他 機 構(gòu) 已 經(jīng) 發(fā) 表 或 撰 寫 過的 研 究 成 果 。 其 他 同 志 對 本 研 究 的 啟 發(fā) 和 所 做 的 貢 獻 均 已 在 論 文 中 作 了 明 確 的 聲明 并 表 示 了 謝 意 。 作 者 簽 名 ：日 期 ： 年 月 日 畢 業(yè) 設(shè) 計 使 用 授 權(quán) 聲 明本 人 完 全 了 解 青 島 濱 海 學(xué) 院 有 關(guān) 保 留 、 使 用 畢 業(yè) 設(shè) 計 的 規(guī) 定 ， 即 ： 學(xué) 校 有 權(quán)保 留 送 交 畢 業(yè) 設(shè) 計 的 復(fù) 印 件 ， 允 許 被 查 閱 和 借 閱 ； 學(xué) 校 可 以 公 布 全 部 或 部 分 內(nèi) 容 ，可 以 采 用 影 印 、 縮 印 或 其 他 復(fù) 制 手 段 保 存 該 畢 業(yè) 設(shè) 計 。 保 密 的 畢 業(yè) 設(shè) 計 在 解 密 后遵 守 此 規(guī) 定 。 作 者 簽 名 ： 導(dǎo) 師 簽 名 ： 日 期 ： 年 月 日 摘要 本次設(shè)計的題目是螺旋式散裝物料收集器的設(shè)計，此種螺旋式散裝物料收集器 的出現(xiàn)不僅能夠大大提高生產(chǎn)效率，也可以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的自動化大生產(chǎn)，當(dāng)今激烈的 市場競爭和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對螺旋式散裝物料收集器的設(shè)計及制造提出了更 高的要求,要求新型的螺旋式散裝物料收集器能夠承載更多的散裝物料，并且能夠做 到高精度，高效率來對散裝物料進行收集作業(yè)。以螺旋式散裝物料收集機構(gòu)為研究 對象,探討一種形式簡潔、方便控制的自動收集器模型,從產(chǎn)能規(guī)劃和收集速度兩個 層面上研究提高該螺旋式散裝物料收集器的速度與產(chǎn)能的方法,對于推動螺旋式散裝 物料收集器機械基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)研究,提高我國在自動化行業(yè)的競爭實力將具有 非常深遠的意義。 本課題研究一種螺旋式散裝物料收集器，研究一種高速、輕型、低成本,高速的 螺旋物料收集器，該種類型設(shè)備的設(shè)計，不但在自動化領(lǐng)域是一個新的突破，對物 料的輸送領(lǐng)域的理論和應(yīng)用來說，也是一個新的發(fā)展方向。對推動機構(gòu)設(shè)計理論、 散裝物料收集技術(shù)、計算機控制技術(shù)、技術(shù)經(jīng)濟分析等多學(xué)科交叉，具有重要理論 意義和工程實用價值。 關(guān)鍵詞：螺旋式 散裝物料 收集器 ABSTRACT Thispaerminlyitroducesthcurentsiuatondevlopmentrospectfautotivbutdcatinty,abtyistryixricgahitrnkwdelopeoprui.Butdeohecunstuaonfepsedevlopmntisr,ntsadze,qalityfprsliw,hicsrioulyrsticthedvlopetofheinustr.WithcownehinCianedearbyar,ngthsauqmie,andtsamte,througthprctiindevlopdcrieconldethacrorindbuywilbenuyofChia'smtisgliusty,knwastheatotivendstr"cdgold",unhedutry.hispariltohefurbamechanisthemainexcutionelmtso degnofmicwakngwolsofteurbs.Ipricleiialsyhroizt,leactivybhsrctofthecrankoe,fontgvetauds,deilpefanvtrischeconigr,wenthcurtajctordigolstrigtliesgme,titrajetyhtdiagolveislnlehwaknotin,rbo.Kewors:Tesinofsprialbulatircleti，Manufcte,Eficny,Importaigicne This paper mainly introduces the current situation and development prospect of automotive beauty decoration industry, car beauty industry is experiencing a hitherto unknown development opportunity. But due to the current situation of enterprise development disorder, not standardized, quality of personnel is low, which seriously restrict the development of the industry. With car ownership in China increased year by year, change the status quo is imminent, and at the same time, through the practice in developed countries concluded that car decoration and beauty will be the century of China's most promising gold industry, known as the automotive industry "second gold", is a sunshine industry. his paper mainly to the four bar mechanism as the main execution elements to design of micro walking the whole scheme of the four bar mechanism. Its principle is diagonal synchronization, leg activity by the structure of the crank rocker, front leg movements around the same, it detailed performance curve characteristics of the connecting rod,when the curve trajectory diagonal straight line segment,the motion trajectory when the diagonal curve is slanting line do the walking motion, robot. Key words: The design of sprial bulk matiar collection，Manufacture,Efficiency,Important significance 目 錄 摘 要 ..............................................................I ABSTRACT.........................................................II 1 引 言 ............................................................1 1.1 課 題 的 來 源 與 研 究 的 目 的 和 意 義 ...............................1 1.2 本 課 題 研 究 的 內(nèi) 容 ...........................................3 2 螺 旋 式 散 裝 物 料 收 集 器 總 體 結(jié) 構(gòu) 的 設(shè) 計 ..............................5 2.1 螺 旋 式 散 裝 物 料 收 集 器 的 結(jié) 構(gòu) 原 理 ..............................7 2.2 螺 旋 式 散 裝 物 料 收 集 器 的 結(jié) 構(gòu) ..................................8 2.2.1 進 料 機 構(gòu) ................................................9 2.2.2 輸 送 機 構(gòu) ...............................................10 2.2.3 驅(qū) 動 機 構(gòu) ...............................................10 3 機 械 傳 動 部 分 的 設(shè) 計 計 算 .........................................11 3.1 電 機 的 選 型 計 算 .............................................12 3.2 V 帶 傳 動 的 設(shè) 計 計 算 .........................................14 3.3 帶 傳 動 的 設(shè) 計 ...............................................10 3.3.1 設(shè) 計 功 率 ...............................................10 3.3.2 選 定 帶 型 ..............................................10 3.3.3 傳 動 比 ................................................14 3.3.4 小 帶 輪 基 準(zhǔn) 直 徑 ........................................15 3.3.5 大 帶 輪 基 準(zhǔn) 直 徑 ........................................15 3.3.6 帶 速 驗 算 ..............................................15 3.3.7 初 定 軸 間 距 ............................................15 3.3.8 所 需 帶 的 基 準(zhǔn) 長 度 ......................................16 3.3.9 實 際 軸 間 距 ............................................17 3.3.10 小 帶 輪 包 角 ...........................................17 3.3.11 單 根 V 帶 的 基 本 額 定 功 率 ................................18 3.3.12 時 單 根 V 帶 型 額 定 功 率 增 量 ..........................18?i 3.3.13 V 帶 的 根 數(shù) ............................................19 3.3.14 單 根 V 帶 的 預(yù) 緊 力 .....................................20 3.3.15 作 用 在 軸 上 的 力 ........................................20 3.3.16 帶 輪 的 結(jié) 構(gòu) 和 尺 寸 ......................................21 3.4 傳 動 軸 的 設(shè) 計 計 算 ...........................................21 4 各 主 要 零 部 件 強 度 的 校 核 .........................................22 4.1 軸 承 強 度 的 校 核 計 算 .........................................25 5 電 氣 控 制 部 分 的 設(shè) 計 與 安 裝 .......................................26 結(jié) 論 .............................................................27 致 謝 .............................................................28 參 考 文 獻 .........................................................29 青島濱海學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 0 1 緒論 1.1 課 題 的 來 源 與 研 究 的 目 的 和 意 義 在對散裝物料進行收集的過程中，通過工程實踐確定采用螺旋式輸送方式的收 集，并通過查找資料發(fā)現(xiàn)螺旋式物料收集器的機械化程度最高，幾乎所有的大型的 對散裝物料進行加工的廠家都具備這種設(shè)備。國內(nèi)少許大型螺旋式散裝物料收集器 前后從德國、丹麥、瑞士、日本等購買了更方便快捷的物料收集器設(shè)備，但其花費 金額相當(dāng)巨大。當(dāng)前，袖珍散裝物料采集器，為企業(yè)所使用的大部分配置是我們自 己的科技人員設(shè)計改造的螺旋式輸送方式的收集器是為中、小型散裝物料，用于加 工企業(yè)所設(shè)計的較為理想的收集各種散裝物料的設(shè)備提供了理念。 螺旋式輸送方式的收集器作為對散裝物料進行加工的必備設(shè)備的一種，它的設(shè) 計和研發(fā)就極為重要。 螺旋式散裝物料收集器自從上世紀(jì)九十年代開始就陸續(xù)地被應(yīng)用在散裝物料的 收集方面，但傳統(tǒng)的螺旋式散裝物料收集器由于收集精度不高，速度緩慢，有好多 工廠仍然采用其他的收集方式，但其他散裝物料收集方式的勞動效率低下，所以此 次設(shè)計的螺旋式散裝物料收集器，在傳統(tǒng)的螺旋式散裝物料收集器的基礎(chǔ)上進行改 進創(chuàng)新，應(yīng)用合理的結(jié)構(gòu)以及動力機構(gòu)，從而來克服以往的螺旋式散裝物料收集器 所不能克服的問題，對后續(xù)的螺旋式散裝物料收集器的設(shè)計制造有一定的參考意義 和價值。 目前，市面上的螺旋式散裝物料收集器的產(chǎn)品圖片如下圖 1，圖 2，圖 3 所示： 圖 1 青島濱海學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 1 圖 2 圖 3 青島濱海學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 2 1.2 本 課 題 研 究 的 內(nèi) 容 本論文主要研究運用 SolidWorks 對螺旋式散裝物料收集器進行設(shè)計。在設(shè)計 過程中，了解到 SolidWorks 的各種功能。 本設(shè)計主要針對螺旋式散裝物料收集器進行設(shè)計，先規(guī)劃出螺旋式散裝物料收 集器的整體結(jié)構(gòu)方案，然后從這個方案入手，具體細化出具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其具體內(nèi) 部結(jié)構(gòu)主要包括以下幾個方面： 1、螺旋式散裝物料收集器的收集裝置的設(shè)計，確實具體結(jié)構(gòu)是回轉(zhuǎn)式或者是直 線式。 2、螺旋式散裝物料收集器的執(zhí)行機構(gòu)的選擇，從齒輪傳動、鏈輪傳動，V 帶傳 動中經(jīng)過思量選擇齒輪傳動機構(gòu)。 3、該螺旋式散裝物料收集器可以實現(xiàn)自動收集散裝物料，能夠通過人工單手操 作，可以實現(xiàn)散裝物料的自動收集。 4、螺旋式散裝物料收集器的結(jié)構(gòu)的設(shè)計。 通過了解實際螺旋式散裝物料收集器的相關(guān)結(jié)構(gòu)組成以及在網(wǎng)上查找大量關(guān)于 物料收集器的資料，經(jīng)過考證，該螺旋式散裝物料收集器的設(shè)計方案可行，能夠為 后續(xù)的螺旋式散裝物料收集器的生產(chǎn)帶來一定的參考價值和借鑒意義。 青島濱海學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 3 2 螺旋式散裝物料收集器總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計 2.1 螺 旋 式 散 裝 物 料 收 集 器 的 結(jié) 構(gòu) 原 理 該螺旋式散裝物料收集器的工作原理為：人工或者其他配套設(shè)備將物料倒入進 料斗，然后里面的螺旋式收集器對物料進行收集并沿著傳動軸儲料管上移，直到儲 料管的頂端的物料出口自動排出，達到物料收集的作用，其工作方式：由電機帶動 傳動軸轉(zhuǎn)動，向上運輸物料其具體的結(jié)構(gòu)原理圖分析如下圖所示： 2.2 螺 旋 式 散 裝 物 料 收 集 器 的 結(jié) 構(gòu) 該螺旋式散裝物料收集器的具體結(jié)構(gòu)為：螺旋收集器的進料口放置于成堆堆放 的散裝物料里面，然后里面的螺旋式收集器對物料進行收集并沿著儲料管上移，直 青島濱海學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 4 到儲料管的頂端的物料出口自動排出。 青島濱海學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 5 2.2.1 送 料 機 構(gòu) 送料機構(gòu)主要有料筒和螺旋收集器組成，通過將螺旋收集器的進料端放入散裝 物料里面來進行送料。 2.2.2 輸 送 機 構(gòu) 輸送機構(gòu)主要由螺旋收集器和傳動軸，軸承座等組成，是該螺旋式散裝物料收 集器的核心部件。 2.2.3 驅(qū) 動 機 構(gòu) 驅(qū)動機構(gòu)主要電機通過帶傳動實現(xiàn)傳動軸的轉(zhuǎn)動，而螺旋式收集器是與傳動 軸通過鍵槽固結(jié)的，所以從而帶動了螺旋式收集器的轉(zhuǎn)動來進行散裝物料的收集， 并提高了效率。 青島濱海學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 6 3 機械傳動部分的設(shè)計計算 3.1 電 機 的 選 型 計 算 螺旋式散裝物料收集器是通過電機通過 V 帶傳動帶動傳動軸旋轉(zhuǎn)，而螺旋式收 集器是與傳動軸通過鍵槽固結(jié)的，這樣就帶動了螺旋式收集器的轉(zhuǎn)動來進行散裝物 料的收集。具體的電機選型計算過程如下： N= ＝3(KW)?WG? G－螺旋式散裝物料收集器的生產(chǎn)能力，1000kg/h W－收集 2kg 能源消耗，其值與生產(chǎn)物徑直相關(guān)，小直徑的值，當(dāng) d＝3mm， 以 w＝0.0030kw.h/kg。（查 B5p ）75 －傳動效率，取 0.75? 綜上根據(jù) N＝3 kw，n＝1500r/min，查 B1 表 10-4-1 采用 Y112M-4，然后得 Y112M-4 電機結(jié)構(gòu)表。 3.2 V 帶 傳 動 的 設(shè) 計 計 算 3.2.1 設(shè) 計 功 率 dP kwKPAd 8.4.???? －工作條件系數(shù)，查表 8－1－22 ，B1，帶取 ＝1.2AK P－傳遞的功率 3.2.2 選 定 帶 型 根據(jù)對普通 VB1 和 8－1－2，和小滑輪的速度選擇 A 型 V 帶， －小帶輪轉(zhuǎn)速，1n 為 1440r/min 3.2.3 傳 動 比 1.76 ＝ ＝?0i2ni1min/81076.4r? 3.2.4 小 帶 輪 基 準(zhǔn) 直 徑 （ MM）1d 由 B1 表 8－1－12 和表 8－1－14 選定 ＝100mm> ＝75r/min 1dmind 青島濱海學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 7 3.2.5 大 帶 輪 基 準(zhǔn) 直 徑 （ MM）2d cmdi1760.12 ???? 由 B3 表 8－7 得 =180mm2d 3.2.6 帶 速 驗 算 smvsm ndv /3025/54.710610ax????????? 3.2.7 初 定 軸 間 距 （ MM）a da28)(10? 3.2.8 所 需 帶 的 基 準(zhǔn) 長 度 （ MM）0dL 0 204)()(212210 adaLd ????? ＝ 88?? ＝886mm 依根據(jù)表 8－1－8B1 帶 =900mm，即用型為 A－900 3.2.9 實 際 軸 間 距 a m Lad287690200 ＝?????? 3.2.10 小 帶 輪 包 角 1? ??3.57812????ad = ??.10 = ?64 3.2.11 單 根 V 帶 的 基 本 額 定 功 率 1p 根據(jù)模型，和一般 B1V 表 8－1－27（c）采取 1.32kw 青島濱海學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 8 3.2.12 時 單 根 V 帶 型 額 定 功 率 增 量?i 1P? 根據(jù)該模型，并檢查 B1 表 8127（c）0.15 3.2.13 V 帶 的 根 數(shù) Z Z = 49.387.096)15.032.(4)(1 ???????LadkpP －皮帶輪的小角修改選取系數(shù)查 B1 表在 8－1－23,選用 0.96 ak －B1 表 8-1-8 長的修正因子，選擇 0.87L 3.2.14 單 根 V 帶 的 預(yù) 緊 力 0F B1 表 8 - 1 - 8 長的修正因子，選擇 0.8720)15.(mvZPkFda??? = 254.70.496. ? =134（N） V 帶每米長的質(zhì)量（公斤/米）檢查 B1 表 8－1－24，以 0.1k/gm 3.2.15 作 用 在 軸 上 的 力 ?F )(062sin4132sin0 NZF????? ? )(1598ii310max? ? －考慮新帶初預(yù)緊力為正常預(yù)緊力的 1.5 倍ax?F 3.2.16 帶 輪 的 結(jié) 構(gòu) 和 尺 寸 皮帶輪應(yīng)具有足夠的強度，應(yīng)使其結(jié)構(gòu)和工藝性好，質(zhì)量均勻，重量輕，避免 由于鑄件和產(chǎn)生過大的應(yīng)力。 砂輪槽的工作表面應(yīng)是光滑（表面粗糙度應(yīng)小一些）以減輕磨損和功率損耗。 滑輪材料應(yīng)選 HT200。 3.3 傳 動 軸 的 設(shè) 計 計 算 青島濱海學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 9 軸體的研究需要憑借扭轉(zhuǎn)強度來調(diào)整彎曲的強度，因為可用作軸的原料比較多， 所以必須得明確軸的應(yīng)用環(huán)境，還有規(guī)定諸如剛度，強度以及別的機構(gòu)機能?？梢?使用熱處理這種方法，當(dāng)然也要琢磨怎樣使加工簡單并且花費較少，用研究計算所 得的數(shù)據(jù)以確定軸體的用料，綜上所述：故采取 45 號鋼當(dāng)成軸體的原料，它需要 40MPa 的切應(yīng)力。然后需要做正火或者調(diào)質(zhì)處理來確保它的力學(xué)性能。裝有密封元 件和滾動軸承處的直徑，應(yīng)與密封元件和軸承的內(nèi)孔徑尺寸保持一致。軸體上面存 在兩支點的軸承要選用一樣的標(biāo)準(zhǔn)，方便加工軸承的座孔，并減少生產(chǎn)中的誤差。 挨著的軸段，應(yīng)使直徑不一樣構(gòu)成軸肩，軸肩在軸體上部件定位以及承受軸向力時 要提供相應(yīng)的高度，軸肩的直徑差通常選 5 到 10mm，本文軸肩處采取 5 毫米的直徑 差，接著把每段軸體的長度尺寸匹配到一塊，還要注意軸承座的安裝以及結(jié)構(gòu)是否 合理。其中軸的設(shè)計計算步驟如下： （1）初步確定軸的直徑 mm （3.32）5.62310???npAd 根據(jù)工作條件，取 mmd （2）傳動軸受力分析 N （3.33） 4.513602.91???mtdTF N （3.34） 54.173062cos0.cos ''1 ????tgtgr?? N （3.35）2in4.52in ''''?? ???ta （3）繪制傳動軸的受力簡圖如下圖所示，求支座反力 ①垂直面支反力： 由 ，得：??0CM （3.36）025732??arBYFLR N r 13.6295.761/3024.1/62 ????? 由 ，得：?0Y 青島濱海學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 10 N （3.37）67.2301.6954.173????BYrCYRF ②水平面支反力： 由 ，得：?0CM （3.38）32??LFRtBZ N02.13685.762412??t 由 ，得：?0Z N （3.39）.3092.184.3???BrCRF （4）作彎矩圖： ①垂直面彎矩 圖：YM C 點 N·mm （3.40）495.70825.613.29???LRBY ②水平面彎矩 圖： Z 青島濱海學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 11 C 點 N·mm （3.41）675.48035.267.302???LRMBZ ③合成彎矩 圖： C 點 N·mm （3.42）153.6785.4780395.470222 ?????CZYM （5）作轉(zhuǎn)矩 T 圖： 青島濱海學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 12 N·mm6102.3??T （6）校核軸的強度： 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度，軸的最大彎矩和扭矩的截面上（即危險截面 C） 的強度。通過文獻 [1]， ，它是已知的計算軸線的，取 ，軸的計算應(yīng)力6.0?? MPa （3.43）3.14150.)2.96(3678)( 3 252232 ?????WTMc??? 所選軸的材料為 45 鋼，淬火和回火，可以從，文獻[1]表可知， 兆帕，??601??? 因此， ，它是安全的。??1??ca （7）精確校核軸的疲勞強度 ①判斷危險截面 在不同方向應(yīng)力集中對軸的受力分析和疲勞強度來看，截面 IV 和 V 引起的應(yīng)力 集中最為嚴(yán)重，而 V 面受的彎矩較大；從荷載的情況發(fā)現(xiàn)，截面應(yīng)力最大，但應(yīng)力 集中程度很小，所以在沒有檢驗的情況下，C 面不用校核。只需校核截面 V 的應(yīng)力。 ②截面 V 左側(cè) 抗彎截面系數(shù) mm （3.44）27401.0.33???dW3 抗扭截面系數(shù) mm （3.45）582T 青島濱海學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 13 截面 V 左側(cè)的彎矩 M 為 Mpa （3.46）628.570.6153.678??? 截面 V 上的扭矩 T 為 MPa 201 截面上的彎曲應(yīng) Mpa （3.47）.74.Wb? 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 MPa （3.48）83.5031??T? 軸的材料為 45 鋼，淬火和回火處理。文獻[1]表 是已知的， 兆帕1?640?B? 兆帕， 兆帕，是已知文獻。2751???15??? 通過文件[1] 時間表可以找到，用插入法找出。 ，8.2??k24.8.0????k 軸應(yīng)使用精車加工，根據(jù)【1】 附圖 可知，表面質(zhì)量系數(shù)應(yīng)是：3? 84.0???? 軸未經(jīng)表面強化處理， 1q 固得綜合系數(shù)為 （3.49）9.284.021???????????kK 43.1..?? 根據(jù)文獻[1] 中的資料可知，碳鋼的特性系數(shù) 取2.0~1???.0??? 取5? 5? 因此，軸的安全系數(shù)是在第五節(jié)的左側(cè) （3.50）34.01.289.751 ???????mbKS??? 青島濱海學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 14 （3.51）02.1983.502.4371 ???????maKS???? （3.52）...19.02 ?Sca?? 總結(jié)：在左側(cè)的側(cè)邊軸的強度是足夠的。 ③截面 V 右側(cè) 抗彎截面系數(shù) mm219703.01.3???dW3 抗扭截面系數(shù) mm42T 截面 V 左側(cè)的彎矩 M 為 MPa628.570.6153.678??? 截面 V 上的扭矩 T 為 MPa 20 截面上的彎曲應(yīng)力 MPa.92.Wb? 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 MPa8.74301??T? 理論應(yīng)力集中系數(shù)的橫截面的形成和時間表根據(jù)文獻【1】 因 ， ，023.1?dr 8.10dD ，5??3?? 軸類材料 1 的敏感系數(shù)： ，8.0?q7.? 因此，有效應(yīng)力集中系數(shù)為文獻中的[1，附 ]43? （3.53）87.1)05.2(3.1)(1??????????k 687??q 由文獻[1]附圖 可得軸的截面形狀系數(shù)為235.0?? 在文件[1]附圖 可得軸的原料的敏感扭轉(zhuǎn)剪切尺寸系數(shù)為? 76.0??? 綜合系數(shù)為 青島濱海學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 15 41.38.05.71???????????kK ..6.2?? 因此，軸的安全系數(shù)在第五節(jié)的左側(cè): 29.801.8524.371 ???????maKS??? 6.423..1a?? 5.17.896.24.82 ??????SSca?? 因此，在第五節(jié)的左側(cè)軸的安全強度是足夠的。 青島濱海學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 16 4 各主要零部件強度的校核 4.1 軸 承 強 度 的 校 核 計 算 （1）滾動軸承的選擇 滾動軸承為深溝球軸承 6205，由文獻 [2]表 得24.39? KN， KN， ， 。862?rC1490?or 8.e01?Y （2）壽命驗算 軸承所受支反力合力 N （4.1）74.1502.3681.292 ????BZYBR 對于深溝球軸承，派生軸向力互相抵消。 ， N0BaF7.aCF 由文獻[2]表 得， ，24.39?eRB? N （4.2）74.1508.7150?????BaBrYRP 按軸承 B 的受力大小驗算 h （4.3）9 31066 78.4.5820101 ?????????????????BrhPCnL h= 年978.4??54. 由于螺旋式散裝物料收集器傳動軸的運轉(zhuǎn)平穩(wěn)和受力結(jié)構(gòu)，必須選擇較大壽命 的軸承，軸承能達到所計算的壽命。 經(jīng)審核后，此軸承合格。 青島濱海學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 17 5 電氣控制部分的設(shè)計與安裝 此次設(shè)計的螺旋式散裝物料收集器的電器部分主要是針對控制三相電機這個部 分，一本都是通過變頻器來控制，通常由于該收集器都是固定在一個部位或者移動 的，所以一般電氣控制箱體根據(jù)該散裝物料收集器的類型來選擇，固定式的就是固 定在散裝物料收集器或者其他地方就行，在需要開機操作的時候，人工只要按下按 鈕就可以。 一般此類設(shè)備的控制可以直接采用單片機控制，因為單片機成本低廉且電路簡 單，利于使用者的自己處理簡單的問題，并且能夠?qū)崿F(xiàn)對該螺旋式散裝物料分割器 的控制。 青島濱海學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 18 結(jié) 論 本課題是螺旋式物料收集器的總體設(shè)計及傳動系統(tǒng)設(shè)計。 設(shè)計物料收集器是為了提高專用機床的工作效率，本機主要用于物料的收集。 根據(jù)不同的收集物體和收集要求，可以對收集器底部的部分結(jié)構(gòu)進行靈活的調(diào)整。 螺旋式物料收集器能滿足物料收集的要求，且結(jié)構(gòu)簡單，運行平穩(wěn)，工作可靠， 易于調(diào)整工作日程，便于維修保養(yǎng)?？紤]到設(shè)計的軸過于長，如果用角接觸球軸承 需要經(jīng)常更換，用圓錐滾子軸承則不要經(jīng)常更換。設(shè)計的物料收集器，工作效率高， 它可以精確的運動，傳輸是穩(wěn)定可靠的，使用安全，易于維護，滿足切割要求，工 作行程很容易調(diào)整，能保證所需皮革樣式準(zhǔn)確切除。在設(shè)計中，設(shè)計精度有待提高 和完善，相信隨著社會發(fā)展，螺旋式物料收集器應(yīng)用會更加廣泛。 青島濱海學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 19 致謝 現(xiàn)在，我的心里感到特別高興和激動，在這里，我打心里向我的導(dǎo)師和同 學(xué)們表示衷心的感謝！因為有了老師的諄諄教導(dǎo)，才讓我學(xué)到了很多知識和做人 的道理，由衷地感謝我親愛的老師，您不僅在畢業(yè)設(shè)計上對我精心指導(dǎo)，在生活 上面也給予我許多細致的關(guān)懷、支持和理解，給了我許多在畢業(yè)設(shè)計中的靈感和 啟迪，所以我才能順利地完成大學(xué)階段的畢業(yè)設(shè)計，也學(xué)到了很多有用的知識， 同時我的生活中的也有了一個明確的目標(biāo)。使我懂得了：要腳踏實地，不能讀死 書的道理。并且在做畢業(yè)設(shè)計過程中，我想了很多，關(guān)于以后規(guī)劃的問題，知道 想要什么，我不再是過去的那個懵懂少年和調(diào)皮的我啦。導(dǎo)師嚴(yán)謹?shù)闹笇?dǎo)的態(tài)度， 耐心細致中的講解，認真負責(zé)，無私奉獻，寬容豁達的教學(xué)態(tài)度都是我們應(yīng)該學(xué) 習(xí)和提倡的。通過近半年的設(shè)計計算和查找資料，查找各類螺旋式散裝物料收集 器的相關(guān)資料，畢業(yè)設(shè)計終于完成了，我感到非常興奮和高興。雖然它是不完美 的，也不是最好的，但在我心中，它是我最珍惜的，因為我是怎么想的，這是我 付出的汗水獲得的成果，是我在大學(xué)四年知識的運用和總結(jié)。四年的學(xué)習(xí)和生活， 不僅豐富了我的知識，而且鍛煉了我的個人能力，明白了一個重要道理，切勿紙 上談兵，更重要的是來自老師和同學(xué)的潛移默化讓我學(xué)到很多有用的知識，在這 里，謝謝老師以及所有關(guān)心我和幫助我的人，謝謝大家。在以后的工作中，我們 將繼續(xù)努力，爭取把自己的本職工作做好。 另外也感謝我的父母，朋友的幫助。在做設(shè)計感覺受挫，枯燥與迷茫時，是 他們在悉心的鼓勵為我釋放壓力，鼓勵我不要氣餒，不忘來時的路，勇敢面對。 每周一次和父母的通話，與朋友和同學(xué)的長談后都使我精神放松，斗志倍增，以 飽滿的熱情重新投入到完成畢業(yè)設(shè)計的工作上來，感謝他們，正是他們的不懈支 持和充分理解才能使我順利完成畢業(yè)設(shè)計。 最后，感謝我的導(dǎo)師，祝愿導(dǎo)師在以后的日子了工作順利，心想事成；祝同 學(xué)早日找到自己滿意的工作，事業(yè)有成。 青島濱海學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 20 參考文獻 [1] 鄧星鐘. 螺旋式散裝物料收集器設(shè)計手冊[M]. 華中科技大學(xué)出版社， 2002。 [2] 孫志禮、冷興聚、魏延剛等 . 螺旋式散裝物料收集器中的應(yīng)用 [M]. 東北大學(xué) 出版社， 2003。 [3] 徐灝. 機械設(shè)計手冊[M]第 5 卷. 機械機械出版社， 1992。 [4] 吳宗澤. 機械設(shè)計師手冊[M]. 機械機械出版社， 2002 。 [5] 成大先. 機械設(shè)計圖冊[M]. 化學(xué)機械出版社， 2002 年。 [6] 羅洪量 . 機械原理課程設(shè)計指導(dǎo)書[M]（第二版）. 高等教育出版社，1986。 [7] JJ.杰克（美） . 機械與機構(gòu)的設(shè)計原理[M]（第一版）. 機械機械出版社， 1985 。 [8] 王玉新. 機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計方法學(xué)[M]（第一版）. 天津大學(xué)出版社， 1996。 [9] 張建民. 機械缸[B][M]. 北京理工大學(xué)出版社，1992 。 [10] 馬香峰. 螺旋式散裝物料收集器結(jié)構(gòu)學(xué)[B] [M] . 機械機械出版社，1991 。 [11] [俄]IO.M.索羅門采夫. 機械缸圖冊[B] [M]. 機械機械出版社，1993。 [12] 黃繼昌、徐巧魚、張海貴等. 實用機械機構(gòu)圖冊[B] [M]. 人民郵電出版社， 1996。 [13] 天津大學(xué)《機械缸設(shè)計基礎(chǔ)》編寫組. 機械缸設(shè)計基礎(chǔ)[B] [M]. 天津科學(xué)技 術(shù)出版社，1981。 [14] 金茂菁. 我國機械缸發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 缸技術(shù)與應(yīng)用， 2001， 01（4）。 [15] 喬東凱 黃崇林. 移動式機械缸設(shè)計的動力學(xué)分析[J] .茂名學(xué)院學(xué)報， 2003， 13（3）。 [16] 張廣鵬 方英武 田忠強.整機結(jié)構(gòu)方案的動態(tài)性能評價[J]. 西安理工大學(xué)學(xué)報， 2004，20（1）。 [17] 王田苗. 機械缸發(fā)展思考[J]. 技術(shù)與應(yīng)用，2004 年，（2）期。 [18] 李瑞峰.21 世紀(jì)--中國機械的快速發(fā)展時代[J]. 中國科技成果， 2001，（18）期。 青島濱海學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 21 [19] 曲忠萍. 國外發(fā)展態(tài)勢分析[J]. 缸技術(shù)與應(yīng)用， 2001，（02）。 [20] 徐學(xué)林. 互換行與測量技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 湖南大學(xué)出版社， 2005。 [21]《機械設(shè)計手冊》聯(lián)合編寫組. 機械設(shè)計手冊[M] 下冊. 石油化學(xué)機械出版社， 1978。 [22] 趙松年、張奇鵬. 機電一體化機械系統(tǒng)設(shè)計[M]. 機械機械出版社，1996。