塑膠運動場地攤鋪機設(shè)計【含3張CAD圖帶開題報告-獨家】.zip

塑膠運動場地攤鋪機設(shè)計【含3張CAD圖帶開題報告-獨家】.zip,含3張CAD圖帶開題報告-獨家,塑膠,運動場,地攤,設(shè)計,CAD,開題,報告,獨家 塑膠運動場地攤鋪機設(shè)計Design of Plastic Sports Site Paving Machine摘要塑膠運動地面，包括塑膠跑道、塑膠球類場地等，是 20 世紀(jì) 60 年代西方發(fā)達(dá)國家首先 研制成功的新技術(shù)。我國于 1979 年研制成功，并通過了國家鑒定。塑膠材料的攤鋪是塑膠跑道攤鋪施工中最重要的作業(yè),攤鋪機的作用之一，就是要把人力從繁重的勞動中解放出來。它應(yīng)該像公路瀝青攤鋪機那樣，機器開過去即可鋪出塑膠地面。設(shè)計參考公路瀝青攤鋪機和觀摩手工攤鋪過程，搜集與設(shè)計相關(guān)資料從而確定攤鋪機的性能。必須具有完整的攤鋪功能，既能攤鋪透氣型顆粒塑膠，也能攤鋪混合型塑膠具有混料的功能。關(guān)鍵詞：攤鋪機的速度混料裝置 履帶iiAbstractPlastic sports ground, including plastic runways, plastic ball venues, etc., was the first new technology developed by Western developed countries in the 1960s. Our country was successfully developed in 1979 and passed the National appraisal. The paving of plastic materials is the most important operation in the construction of plastic runway paving. One of the functions of the paving machine is to liberate manpower from heavy labor. It should be like a road asphalt paver, and the machine can open up the plastic floor. Design reference highway asphalt paving machine and observing the manual paving process, collect and design relevant data to determine the performance of the paving machine. Must have a complete paving function, not only can spread the breathable granule plastic, but also can spread the mixed plastic has the function of mixing material.Keywords：Speed of paverMixing deviceTrack目錄摘要iAbstractii1 引言12.確定攤鋪機的性能方案32.1 主要技術(shù)參數(shù)的確定33.機器的部件劃分與總體布局設(shè)計53.1 機器的部件設(shè)計53.2 機身部件設(shè)計及計算53.3 機架主要零件強度計算74.履帶傳動部件設(shè)計及計算154.1 .履帶的結(jié)構(gòu)設(shè)計154.2 履帶傳動的動力計算164.3 履帶傳動系統(tǒng)設(shè)計及主要元件選型174.4 傳動軸強度校核195. 攤鋪部件設(shè)計225.1 攤鋪部件的作用與功能225.2 .攤鋪部件的結(jié)構(gòu)225.3 滑座橫向往復(fù)運動傳動系統(tǒng)236.混料部件設(shè)計及計算266.1 混料機構(gòu)的技術(shù)參數(shù)266.2 混料轉(zhuǎn)子負(fù)載轉(zhuǎn)矩計算276.3 混料部件傳動系統(tǒng)設(shè)計296.4 傳動鏈主要零件強度校核306.5 混料部件設(shè)計337.搖臂起吊部件設(shè)計及計算357.1 主要技術(shù)參數(shù)及技術(shù)條件357.2 橫臂受力計算及用料選擇357.3 立柱受力計算及用料選擇367.4 提升傳動機構(gòu)設(shè)計378.總裝配圖的繪制40結(jié)論41致謝42參考文獻(xiàn)431 引言攤鋪機是一種主要用于路面基層和面層各種材料攤鋪作業(yè)的施工設(shè)備，是由各種不同的系統(tǒng)相互配合完成攤鋪工作的，主要包含行走系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)，輸分料系統(tǒng)等等，隨著我國等級趨向多元化。等級公路，縣鄉(xiāng)級公路均達(dá)到前所未有的規(guī)模，標(biāo)準(zhǔn)和速度向前推進(jìn)。同時路面施工的速度也在飛速提高，這樣在推動公路施工機械化的同時也對施工機械技術(shù)水平施工工藝和路面材料及路面結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了越來越高的要求。而施工機械技術(shù)水平和施工工藝對等級和施工速度有著重要的影響。現(xiàn)在國內(nèi)使用的攤鋪機:國外的品牌主要有:德國的 ABG、VOGELE、DYNAPAC、美國的 BK、意大利的比泰利、瑪連尼、日本的新瀉等。國內(nèi)主要品牌有:西筑、陜建、徐工、華晨華通、中聯(lián)、三一重工、新筑等。依據(jù)中國的施工現(xiàn)狀和政策機制等因素,歐洲型的低速度、高密實、中大寬度攤鋪施工工藝被廣泛采用,德國 ABG 結(jié)構(gòu)型式的攤鋪更是引導(dǎo)行業(yè)的潮流,但從 20 世紀(jì) 90 年代的大型化(即攤鋪寬度大于 9m,甚至到 16m)發(fā)展到了 21 世紀(jì)的中型化,即攤鋪寬度合理化回歸到69m 機型占主導(dǎo)地位,使得眾多國內(nèi)廠家重新調(diào)整開發(fā)思路,當(dāng)前,主要攤鋪機廠家都有百花齊放,百家爭鳴之勢。攤鋪寬度覆蓋 4.512.5m,厚度覆蓋 10350mm，形成了攤鋪寬度大 612m、中46m;技術(shù)水平高(全液壓、全自動)、中(半機械液壓、半自動)、低(機械);產(chǎn)品售價高(200 萬元以上)、中(80200 萬元以上)、低(80 萬元以下)三種系列產(chǎn)品,以供施工單位選擇?，F(xiàn)代攤鋪對攤鋪面面強度，剛度，密實性，均勻性。平整度，行車舒適性。高速性，安全性等要求不斷提高。例如近幾年在限制寬大攤鋪后，出現(xiàn)了兩臺甚至于三臺攤鋪機并行作業(yè)的觀點， 近而將來可能出現(xiàn)左右并行攤鋪，再加上前后兩層或三層同時作業(yè)攤鋪，當(dāng)前我國施工機械而言， 攤鋪機其技術(shù)先進(jìn)性與歐美發(fā)達(dá)國家同步，如同時采用數(shù)字式找平裝置，非接觸式平衡梁，瀝青混合料轉(zhuǎn)運車等，但壽命與國際先進(jìn)水平相比還有很大差距，這可能我所的施工工藝和路面設(shè)計9需要很大的改良，而攤鋪機本身的制造加工質(zhì)量和談工藝對眼鋪面的質(zhì)量影響更不可忽視，由于施工工藝對攤鋪機設(shè)計制造提出了更高的要求，同時對攤鋪機行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提出了更高的要求，但隨著市場準(zhǔn)入制度的深入，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)只是一個宏觀控制和結(jié)果的檢驗。2.確定攤鋪機的性能方案攤鋪機的生產(chǎn)效率按相當(dāng)于一個 15 人的施工隊人工攤鋪的生產(chǎn)效率設(shè)定，為 2000m2/日。占用勞力 6 人：駕駛機器 1 人，操縱混料機構(gòu) 1 人，配料 1 人，供料 2 人，機動 1 人。1）攤鋪機由兩條履帶支承和驅(qū)動，與地面接觸面積較大能使機身能穩(wěn)定行駛，使得攤鋪面的平整度有良好的保證。2） 兩條履帶由兩臺滑差電動機分別驅(qū)動。3） 設(shè)置一個電磁離合器在傳動軸上，可以保證直行時兩履帶同步運行。4） 為了減少動力消耗將履帶設(shè)計成滾動式，與此同時解決滑動履帶容易易磨損的問題。5） 為了解決攤鋪塑膠的難題，設(shè)計料槽和鏟料壓光板。鏟料壓光板在攤鋪時應(yīng)作與前進(jìn)方向垂直的橫向往復(fù)運動，把攤鋪層從料槽中割出來，并且壓光壓實已攤鋪層表面。6） 設(shè)計標(biāo)尺，指針，調(diào)節(jié)手柄，方便攤鋪厚度的調(diào)節(jié)。7） 設(shè)計供料混料機構(gòu)，混料桶的桶底設(shè)有閘門，控制排料速度。在料筒的下方安裝滾輪，使料桶能沿料槽移動，以實現(xiàn)均勻布料。8）行車速度由滑差電動機控制器控制，速度可調(diào)，有數(shù)碼顯示，可實現(xiàn)自動恒速行駛。9）攤鋪機應(yīng)設(shè)有一個工作平臺，供操作人員操作和存放攤鋪用的原材料。10）設(shè)計一個起吊機構(gòu)，便于清理混料轉(zhuǎn)子時起吊之用。2.1 主要技術(shù)參數(shù)的確定1） 攤鋪寬度： 2.44m（2 條跑道寬度）；1.22m （1 條跑道寬度）2） 攤鋪厚度： 5 30mm3） 行駛速度： 0.65m/min）4） 攤鋪速度：13m/min5） 混料效率：100L/min6） 使鏟料壓光板實現(xiàn)橫向往返運動：頻率： 80 100 次/min幅度： 30mm7） 機器的外形尺寸：長 2600mm ；寬 2440mm；高 400mm3.機器的部件劃分與總體布局設(shè)計3.1 機器的部件設(shè)計1.機身部件機身結(jié)構(gòu)是攤鋪機的主體，其它部件都是安裝在這個主體部件上。機身部件由上下兩層框架結(jié)構(gòu)件組成：下層為是由槽鋼焊接而成的長方形機架；兩側(cè)的后端各伸出一個支架，稱為伸臂；上層是由角鋼焊接而成的工作臺。2. 履帶及其傳動部件在機架的左右側(cè)邊框上分別安裝兩條履帶。履帶的兩套傳動系統(tǒng)分別安裝在機架的長方形框架兩側(cè)。4.攤鋪部件攤鋪機構(gòu)安裝在機器的末端即兩伸臂的端部。橫向往復(fù)運動的傳動機構(gòu)安裝內(nèi)部。5.混料部件混料部件則由傳動機構(gòu)，料槽、混料桶組成。料槽由伸臂支承安裝在攤鋪部件的前面?；炝贤暗牡装灏惭b在料槽的正上方，且底部安裝滾輪使混料桶可以沿著料槽移動。混料轉(zhuǎn)子的傳動機構(gòu)安裝在混料桶的底板上，可以隨著底板進(jìn)行移動。6.起吊部件為了防止影響機器的駕駛和混料作業(yè)，起吊部件安裝在機器的左前角。其立柱套筒的底部固定在機架上，上部固定在工作臺上。3.2 機身部件設(shè)計及計算1.機身部件的結(jié)構(gòu)機身部件主要由以下幾部分組成。（1）機架結(jié)合件（見圖 3-1）是由 16#槽鋼焊接而成的長方形框架，長 1600mm,寬 2420mm。其左右邊梁是履帶安裝的位置，下平面是履帶軌道。在距機架中心線 380mm 處的兩側(cè)，各焊接一個桁架，用來支撐工作臺的中部。桁架與左右邊梁的底邊用角鋼相連，構(gòu)成了履帶傳動系統(tǒng)的滑差電動機與減速器的安裝底座。機架為網(wǎng)格式結(jié)構(gòu)，從而具有足夠的剛度完成攤鋪施工工作。在左右邊梁的后部安裝伸臂，用螺栓緊固，用錐銷定位。在前后橫梁的上平面上各焊三件立柱。立柱高 220mm，端面有螺孔，用來緊固工作臺。機架是攤鋪機最重要的部件對保證機器運行的穩(wěn)定性和攤鋪質(zhì)量起著關(guān)鍵作用。其加工精度可按比普通機床床身的精度低 2 級來要求。履帶導(dǎo)軌的直 線 度 、平 面 度 、 兩 導(dǎo) 軌 的 平 行 度 均 按 GB/T 1184 1996 的 9 級 精 度 來 要 求 。圖 3-1 機架結(jié)合件(2)工作臺結(jié)合件工作臺是由角鋼焊接而成的長方形網(wǎng)格式框架。工作臺是操作人員的工作場所，也用來存放攤鋪原料。在工作臺的右前角安裝操作臺，并設(shè)有座椅和蓬罩，均用螺釘緊固， 必要時可以拆卸。工作臺用 10 個 M12X30 螺釘與機架緊固成一個整體，使機身部件的剛度得到很大提高。(3)左、右伸臂左伸臂和右伸臂也是用 16#槽鋼和鋼板焊接而成的，像兩條臂膀向后伸出， 上面安裝料槽和攤鋪部件。其端部 200mm* 227mm 的加工面是攤鋪部件的安裝基準(zhǔn)面，并且是調(diào)整攤鋪層厚度的調(diào)整螺桿的安裝位置。所以伸臂安裝時，對兩伸臂的平行度和等高度、定位槽的位置度和平行度等均有較高的要求。在檢測合格后用螺釘緊固，用錐銷定位。3.3 機架主要零件強度計算機架采用型鋼焊接件。設(shè)計的槽鋼焊接機架如圖 3-2 所示。初步選定的是 16#槽鋼，并且進(jìn)行機架主要零件的強度計算。(1) 左邊梁與左伸臂裝配后強度計算經(jīng)過一系列輔助計算，左邊梁與左伸臂在裝配后所承受的載荷數(shù)值、作用點的位置及載荷的來源如圖 3-2 所示。圖 3-2 左邊梁左伸臂受力圖1)計算簡圖：2)求支反力：由圖可知，左邊梁與左伸臂為簡支梁，其平衡條件為：Y=0,Ma =0,Mb=0。由Mb=0 得：Ra =(9.5x2145150x203029x184022.3x1800+117x1750+14.5x1362+40x970+56.7x800+22.6 x400)/1600=460.048kgf由Ma =0 得RB=22.6x(1600-400)+56.7x(1600-800)+40x(1600-970)+14.5x(1600-1362)-117x(1750-1600)+22.3x(1800-1600) +29x(1840-1600)+150x(2030-1600)+9.5x(2145-1600)/1600=1.552kgf校核計算值：由 Y=0 得:p =(9.5 +150+29+22.3 +117+14. 5 +40+56.7+22.6) kgf =461.6kgf Ra +RS =(460.048 +1.552)kgf=461.6kgf 。由上計算可知，幾乎全部載荷都作用在支座 A 上。3)求左伸臂在各受力截面承受的彎矩和剪力，并求出最大彎矩和最大剪力：校核左伸臂的強度。由圖 3-2，左伸臂安裝到左邊梁上變成懸臂梁。其最大彎矩與最大剪力，產(chǎn)生在左側(cè)的緊固螺栓所在的截面。此截面的坐標(biāo)值為：X=(1600 -15)mm = 1585mm。求彎矩的一般法則是：彎矩在數(shù)值上等于作用于梁截面左段或右段諸外力對此截面形心的力矩的代數(shù)和。因此，計算各受力截面的彎矩 M：X=2145mm 截面:M=0X=2030mm 截 面 :M=-9.5x(2.145-2.03)kgfm =-1.09kgfm X=1840mm 截 面 ：M=-9.5x(2.145-1.84)kgfm-150x(2.03-1.84)kgfm=-31.4kgfm X=1800mm 截面:M= -9.5 x(2.145-1.8)kgfm-150x(2.03-1.8)kgfm-29 x (L 84 -1, 8)kgfm=-38.9kgfmX= 1750mm 截 面 M=-9.5x(2.145 - 1.75)kgfm -150x(2.03-1.75)kgfm-29x(l.84-1.75)kgfm-22.3x(l.8-l.75)kgfm=-49.48kgfmX= 1585mm 截面:M = -9.5x(2.145 -1.585)kgfm -150x(2.03 -1.585)kgfm-29x(1.84-1.585)kgfm-22.3x(1.8 -1.585)kgfm-117 x (1.75 -1. 585) kgfm = -103.56kgf m求剪力的一般法則是：剪力在數(shù)值上等于作用于梁截面左段或右段諸外力的代數(shù)和。 求各受力截面剪力 Q:X=2030 2145mm,Q= -4.5kgf X=1840 2030mm,Q= -(9.5+150)kgf=-159.5kgf X=1800 1840mm,Q=-(9.5+150+29)kgf= -188.5kgfX=1750-1800mm,Q=-(9.5+150+29+22.3)kgf=-210.8kgf X=1585 1750mm,Q=-(9.5+150+29+22.3+117)mm =-327.8kgf由上述計算可得，左伸臂承受的最大彎矩 M=103.56kgfm,危險截面在 X =1585mm 處;承受的最大剪力為-327.8kgf，位置在 X= 1585 1750mm 處。左伸臂受力圖、彎矩圖、剪力圖，如圖 3-3 所示。21452030184018001750彎矩圖剪力圖圖 3-30102030405060708090100Kgf. m050100150200250300350kgf左伸臂承受的最大剪力僅為 327. 8kgf，16 號槽鋼可以承受，只校核其抗彎強度即可。4）左伸臂抗彎強度校核：19梁的抗彎強度校核條件：smax= M maxW s式中max危險截面的最大彎曲應(yīng)力；Mmax 危險截面承受的最大彎矩，MMAX= 103. 56kgf m = 10356kgfcm；W 材料的抗彎截面系數(shù)，16#槽鋼 W=117cm3；材料的許用彎曲應(yīng)力。材料為 Q235A， =70N/mm2,即 = 714kg/cm2。代入上式得= 88. 5kgf/cm2 714kgf/cm2即左伸臂承受的最大彎曲應(yīng)力遠(yuǎn)小于其許用彎曲應(yīng)力,材料合格。圖 3-4 左伸臂裝配簡圖，計算簡圖(2) 左伸臂剛度計算攤鋪部件安裝在左右伸臂的外端，因此伸臂的剛度對攤鋪的質(zhì)量有很大的影響。混料部件施加到一個伸臂上的作用力最大值為 117kgf，最小值為 7.3kgf。載荷的變化會使伸臂在載荷作用下產(chǎn)生的撓度同時變化，有可能影響攤鋪厚度。需對其進(jìn)行剛度計算。撓度方程：fmax =(3L - C )式中 f-A 端撓度的變化值(cm);P載荷變化值(kgf)，P=(117.4-7.3)kgf =11O.kgf；E材料彈性模量(kg/cm2),鋼 E=2xl02kgf/cm2; J-截面慣性矩(cm4), 16#槽鋼 J=935cm4;C-受力點至危險截面距離(cm),C=345mm =34.5cm；L懸臂梁長度(鏟料壓光板邊緣至危險截面的垂直距離，cm), L= 493mm=49.3cm代入上式得f=0.00132cm =0.0132mm由此得，伸臂的剛度合格，載荷的變化對撓度的影響非常小，對攤鋪厚度的影響忽略不計。右邊梁、右伸臂的受力狀況與左邊梁、左伸臂相同，因此不需再進(jìn)行計算。(3) 后橫梁強度計算后橫梁的受力狀況復(fù)雜。經(jīng)計算，將后橫梁承受的載荷如下： P1460kgf, 左 邊 梁 傳 遞 的 載 荷 ； P2455kgf, 右 邊 梁 傳 遞 的 載 荷 ； P345.6kgf,工作臺 N2 支點及履帶傳動軸作用力； P454.2kgf,工作臺 N8 支點及履帶傳動軸作用力； P5129.1kgf, 左 桁 架 作 用 力 ； P6138.3kgf,右桁架作用力；p720kgf, 履 帶 傳 動 軸 作 用 力 ； P820kgf, 履 帶 傳 動 軸 作 用 力 ； P9114.4kgf,后橫梁自重及工作臺支點作用力；上述各項載荷的作用點的位置，可由機架結(jié)合件圖、部件裝配圖、總裝配圖中算出。在受力圖中標(biāo) 出 。 1)繪受力圖：后橫梁受力如圖 3-5 所示。圖 3-5 后橫梁受力圖，彎矩圖，剪力圖2)求支反力：在各載荷作用下梁處于平衡狀態(tài)，得平衡條件為Y= 0,MA=0,MB=o由MB=0 得支座 A 的支反力為RA=460x(2x1005+140) +45.6x(2x1005+105)+15x(2 x1005-70)129.1x(1005+70+230+93)+20x(1005+70+230)+20x(1005+70)114.4x1005+20x(1005-70)+138.3x(542+70)15x70-54.2x(140-35)-455 x 140（2x1005）=742.5853kgf同理由MA=0=0 得支座 B 的支反力 RB=744.0147kgf3)求各受力截面彎矩：P1 截面：M=0P2 截面：M=0P3 截面：M=-460 x0.035kgfm =-16.1kgfmP4 截面：M=-455 x0.035kgfm=-15.9kgfmA 截面：M=(-460x0.14-45.6 xO.105)kgfm = -69.188kgfmP5 截面：M =(-460 x0.752 -45.6 x0.717+742.59 x0.612-15 x0.542)kgfm = 67.72kgfmP6 截 面 ：M =(-455 xO.752-54.2x0.717 +744.015 x9.612-15 x0.542)kgfm = 66.19kgfm P7 截面：M =(-460 x 1.075 - 45.6x1.04 +742. 59 x0.935 -15 x0.865 - 129.1 x0.323 - 20x0.23)kgfm =93.12kgfm ，P8 截面 M =(-455x1.075 -54.2x1.04+744.015 x0.935 -15 x0.865 -138.3x0.323)kgfm = 92.51kgfmP9 截面;M=( -460x1. 145 -45.6x1. 11 +742. 59 x 1005 - 15 x0. 935 - 129.1 x0. 393 -20x0.3 -20 x0.07)kgf - m=96.85kgf mB 截面：M=(-455x0.14 -54.2x0.105)kgfm= -69.39kgfm4)求受力截面最大剪力：BP4 截面 Q=(-234.8 +744)kgf=509.2kgf5)求最大彎矩和最大剪力：后橫梁承受的最大彎矩為 96.82kgfm，位于梁的中心線處。臂承受的最大彎矩(103.56kgf m)0 由于兩者所用的材料是相同的， 左伸臂的抗彎強度足夠，后橫梁的抗彎強度也必符合強度條件，故不必再計算。后橫梁承受的最大剪力為 509.2kgf 和 505.6kgf，位置在 A B 兩處，。6)后橫梁抗剪強度校核：由于后橫梁承受最大剪力的方向與槽鋼的對稱軸相差 90，其剪力主要由槽鋼的腹板承 受， 故危險截面的剪應(yīng)力可由下式得出滿意的近似值：VAtmax =wmax危險截面最大剪應(yīng)力；V 危險截面承受的剪力，V = 509.2kgf;Aw 槽鋼腹板面積， Aw =13. 4cm x0. 85cm = 11.4cm2。代入上式得：max= =44.7kgf/cm2許用剪應(yīng)力按脈動循環(huán)應(yīng)力選材料為 Q235A, =500kgf/cm2。max ,即符合強度條件。4.履帶傳動部件設(shè)計及計算4.1 .履帶的結(jié)構(gòu)設(shè)計1.攤鋪機攤鋪作業(yè)時是用履帶驅(qū)動。因為履帶與路面是剛性的面接觸，使攤鋪機的行駛不受路面局部不平整的影響，可以使攤鋪面達(dá)到較高的平面度。2.履帶強度計算在履帶傳動中，銷軸承受載荷最大，全部載荷為 2000kgf。在最惡劣的條件下，此載荷只由四節(jié)履帶板來承受，則作用在每件銷軸上的每個受力截面的載荷為Q=2000（4x2x2）=125kgf銷軸的強度條件為t= Q tA式中銷軸危險截面承受的最大剪應(yīng)力； Q銷軸危險截面承受的最大剪切載荷，Q = 125kgf = 1225N； A銷軸危險截面面積，A =27. 7mm2；材料的許用剪應(yīng)力，材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)、淬火）， =80MPa 代人上式得 =44. 2MPa40.3mm，設(shè)計可行。9.履帶傳動部件裝配圖設(shè)計（1）兩臺滑差電動機及兩臺減速器體積和重量較大， 將它們安裝在機架的空檔中。這計有（2）部件裝配圖說明履帶傳動部件293） 履帶的張緊由調(diào)整螺栓 14 控制，調(diào)整后用螺母鎖緊。4） 左右履帶傳動鏈的元件和零件，除傳動軸 2 和 2稍有區(qū)別外，其余完全相同。5） 圖中各代號代表的零件及規(guī)格如下：1滾動軸承 1209 （GB/T 2811994）。2左傳動軸。2,右傳動軸。3電磁離合器，型號為 DLY016。4軸承座。5減速器，型號為 XW1. 1-41/59。6短節(jié)距精密滾子鏈，p = 15. 875mm。7短節(jié)距精密滾子鏈，P =9. 525mm。8滑差電動機，型號為 YCT132MA。9滾動軸承 1209 （GB/T 2701994）。10張緊鏈輪支架。11滾動履帶。12履帶驅(qū)動鏈輪。13履帶張緊鏈輪。14 調(diào)整螺檢。5. 攤鋪部件設(shè)計5.1 攤鋪部件的作用與功能1)割料與壓光功能。2)為了順利完成割料與壓光工作，鏟料壓光板還要像用刀割肉那樣，沿著與前進(jìn) 方向垂直的方向左右往復(fù)運動，稱為橫向往復(fù)運動。運動幅度為 30mm，頻率為 85 次/ min。3)為了防止攤鋪材料與鏟料壓光板粘結(jié)，鏟料壓光板有電加熱的功能，可實現(xiàn)恒溫自動控制。4)攤鋪厚度在 30mm 范圍內(nèi)可任意調(diào)整，而且調(diào)整方便、控制準(zhǔn)確。5.2 .攤鋪部件的結(jié)構(gòu)攤鋪部件由以下零件組成： (1)升降橫梁由 4mm 厚鋼板折彎焊接而構(gòu)成主體。上表面加工成為減速器與立軸等件的安裝基準(zhǔn)面。下表面面經(jīng)過精密加工，作為滾動導(dǎo)軌槽和下導(dǎo)軌的安裝基準(zhǔn)面。其兩側(cè)端面，也經(jīng)精密加工，作為本部件在左右伸臂上安裝與升降調(diào)整的基準(zhǔn)面。在升降橫梁內(nèi)部，安裝橫向往復(fù)運動傳動機構(gòu)。(2)下導(dǎo)軌下導(dǎo)軌安裝在升降橫梁的下面，從下方托起座椅。 (3)支架也是由鋼板焊接而成。上平面用螺釘緊固安裝在滑座上；下平面安裝爐料壓光板。電熱板裝在支架下平面與鏟料壓板之間，料壓光板加熱，并安裝溫度傳感器，進(jìn)行溫控。(4)鏟料壓光板也是由鋼板焊接而成，其形狀及尺寸如圖 1-22 所示。寬 23mm、角度為 30 的斜面安裝后伸入到料槽下方的缺口中。在施工時， 隨著攤鋪機前進(jìn)，鏟料壓光板不停地作著橫向往復(fù)運動，由 30斜面的刃口把料槽中的材料切開，使攤鋪用料按需要的厚度攤鋪在地面上，多余的料沿斜面上移，被料槽中的塑料簾和鏟料壓光板阻擋，從而留在料槽中。(5)鏟料壓光板鏟料壓光板也是鋼板焊接件，其形狀及尺寸。在左視圖中，寬 23mm、角度為30的斜面安裝后伸入到料槽下方的缺口中。在施工時， 隨著攤鋪機前進(jìn)，鏟料壓光板不停地作著橫向往復(fù)運動，由 30斜面的刃口把料槽中的材料切開，使攤鋪用料按需要的厚度攤鋪在地面上，多余的料沿斜面上移，被料槽中的塑料簾和鏟料壓光板的 a 面阻擋，留在料槽中。（6）升降調(diào)節(jié)機構(gòu)是用來完成調(diào)整攤鋪的厚度。松開兩伸臂上的鎖緊螺母，使升降橫梁放松，通過手柄轉(zhuǎn)動升降螺桿，使升降橫梁帶動鏟料壓光板上升或下降， 從而調(diào)整爐料壓光板下平面與地面的距離，就可調(diào)整攤鋪層的厚度。攤鋪厚度由標(biāo)尺指針指示5.3 滑座橫向往復(fù)運動傳動系統(tǒng)滑座運動是在水平面內(nèi)做直線往復(fù)運動，與曲柄滑塊運動相同，不同的只是這里的滑塊很長，橫貫攤鋪機的全部寬度，所以采用曲柄滑塊 機構(gòu)來設(shè)計這一傳動系統(tǒng)，如圖 5-1 所示。圖 5-1a帶電動機立式擺線針輪減速器。輸出轉(zhuǎn)速： 85r/min,減速比：1:17。b 曲 柄 ( 即 偏 心 套 )， 偏 心 距 為 15mm 。c 連 桿 ， 長 度 為 150mm 。d滑座往復(fù)運動軸承. e滾動導(dǎo)軌。f 滾動軸承。在傳動系統(tǒng)中，帶電動機的減速器的功率和輸出轉(zhuǎn)矩是未知數(shù)，所以設(shè)計中的首要問題便是計算傳動系統(tǒng)所需要的功率和轉(zhuǎn)矩(1)橫向往復(fù)運動的阻力計算1)攤鋪材料對鏟料壓光板的摩擦力。在攤鋪時攤鋪材料與鏟料壓光板四個工作面,所產(chǎn)生的摩擦力為F1 = (45 +23 +4 +80) x2470 x0.OOlkgf = 385.3kgfsin 30式中 0.001 是在 20環(huán)境溫度下測定的單位面積的切向阻力。當(dāng)溫度降至 8：時，此數(shù)據(jù)應(yīng)增大 50%。故，F(xiàn)1=385.3kgfxl.5 =577.95kgf = 5663.9N。2)滑座運動時導(dǎo)軌的摩擦力 F2 為 F2 = mG式中 G運動機構(gòu)的重量，G = 150kgf = 1471.5N；導(dǎo)軌的滾動摩擦因數(shù)，取=0.005。 代人上式得：F2 =0.005 xl50kgf = 0。75kgf = 7.35N 3)運動機構(gòu)的慣性力 P 為P=-mac式中 m運動機構(gòu)的質(zhì)量，m = 150kg；ac滑座在運動中質(zhì)心 C 的加速度。（2）減速器選型,橫向往復(fù)運動屬于脈動循環(huán)負(fù)載?？砂簇?fù)載轉(zhuǎn)矩的平均值選擇，并有適當(dāng)余量。計算負(fù)載轉(zhuǎn)矩的平均值：M = M1 + M 2 + M 3 + M 4 +M 5+M 6 = 52.9Nm初選的減速器型號為 BLDO. 751 一 17,電機功率 N=0.75KW，減速比 i=17，輸出轉(zhuǎn)速 n=85r/min。（3）連桿強度校核橫向往復(fù)運動，其作用力都經(jīng)連桿軸傳遞至滑座，該零件承受剪應(yīng)力危險截面軸徑為 425mm，材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)）。強度條件為t= Q tA式中 T危險截面剪應(yīng)力；Q危險截面承受的剪力，Qmax=5702N； A截面面積，A = 491mm2 ；許用剪應(yīng)力，=（0. 6 0. 8）s,取t =0.7s , s-1 = 60N/mm2, = 0.7 x60N/mm2 =42N/mm20 代人上式得 =42N/mm2符合強度條件，故設(shè)計可行。6.混料部件設(shè)計及計算混料部件解決了攤鋪機的供料問題，6.1 混料機構(gòu)的技術(shù)參數(shù)1） 混料效率：100L/min。2） 混料桶容積：100L。3） 混料桶主要尺寸：內(nèi)徑中 500mm;內(nèi)高 600mm；裝料高度 520mm。4） 混料轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速：約 1520r/min。5） 料槽容積： 200L。2.混料葉片的設(shè)計混料機構(gòu)的設(shè)計是從混料葉片的設(shè)計開始的。首先參考了手工攤鋪中用于混料的攪拌機的結(jié)構(gòu)和工作原理如圖 6-1 所示。圖 6-1 混料攪拌機結(jié)構(gòu)工作原理3. 混料轉(zhuǎn)子的設(shè)計如圖 6-2 所示混料轉(zhuǎn)子則由 5 片葉片和主軸構(gòu)成，葉片按順序連接焊成一體，并自下而上焊接在主軸上。 葉片的螺距為 1OOmm，5 片的總高度為 500mm。圖 6-2 混料轉(zhuǎn)子混料轉(zhuǎn)子的工作原理：當(dāng)主軸帶動葉片順時針轉(zhuǎn)動時，桶壁和主軸附近的材料隨葉片上升。由于桶底是封閉的，所以在桶的下部形成負(fù)壓，迫使桶上部的材料從三角孔中返回桶底。這樣就使桶中的材料產(chǎn)生了垂直方向的循環(huán)流動，如圖中箭頭所示。同時，葉片的旋轉(zhuǎn)又使材料產(chǎn)生圓周運動。這兩個運動的合成，會使材料很快被攪拌均勻，其混料的效率很高。又由于葉片與攬拌材料直接接觸，推動其運動，與依靠離心力使材料運動相比節(jié)省能量。6.2 混料轉(zhuǎn)子負(fù)載轉(zhuǎn)矩計算混料轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時最大的阻力是材料對轉(zhuǎn)子的阻力， (1)葉片阻力矩計算將葉片分成三個區(qū)域分別計算。1) (490 -410) mm 區(qū)域：軸向投影面積： A= 56548. 6mm2。nnn軸向阻力：G = l.5Af(f 攤鋪材料對鋼片運動的單位面積法向阻力，f =0.006kgf/mm2 ，G= 56548. 6 x0. 006 x 1. 5kgf = 508. 9kgf。螺旋中徑：d2 = 490mm -40mm = 450mm。螺旋中徑螺紋升角： = arctantpd2=4.046葉片旋轉(zhuǎn)阻力矩:M1=F d22= 8099. 2kgf mm。2) =(410-110) mm (輪輻)區(qū)域：螺旋中徑：d2 =（410110）/2 mm = 260mm螺旋中徑螺紋升角： = = 6. 98。軸向投影面積：A =40199. 8mm2。軸向阻力：G =40199.8 x0.006 x 1.5kgf = 361.8kgf。葉片旋轉(zhuǎn)阻力矩：M2 = 361. 8 x tan6. 98x 260/2kgfmm =5758. 4kgfmm。 3)= (110-50) mm 區(qū)域：螺旋中徑：d2 =(110+50)/2mm=80mm。螺旋中徑螺紋升角： = 21. 697 軸向投影面積:A=7539. 8mm2軸向阻力：G =7539. 8 x0_006 x1.5kgf=67.86kgf。葉片旋轉(zhuǎn)阻力矩：M3 =67. 86 x tan21. 697x80/2kgfmm = 1080kgfmm。每件葉片的阻力矩：M = M1+ M2 + M3 = 8099. 2kgfmm + 5758.4kgfm + 1080kgfmm =14937. 6kgfmm = 14. 94kgfm5 件葉片的阻力矩：MY=5 x 14. 94kgfm = 74. 7kgfm(2)主軸旋轉(zhuǎn)阻力矩計算主軸直徑：D=50mm,裝料高度：H = 520mm,攤鋪材料對鋼片運動的單位面積切向阻力：ft=0.001kgf/mm2。主軸旋轉(zhuǎn)阻力矩：,zM = 1.5pD2 Hf2t= 1.5 px 502 x 520 x 0.001kgfmm= 3063kgfmm = 3. 1kgfm2混料轉(zhuǎn)子阻力矩總和M：M =My +Mz=74. 7kgfm +3. 1kgfm =77. 8kgfm6.3 混料部件傳動系統(tǒng)設(shè)計由于帶孔螺旋葉片混料轉(zhuǎn)子的混料效率較高，要克服的阻力矩也較大，因此其傳動系統(tǒng)的設(shè)計，許愿通過傳動鏈來降低轉(zhuǎn)速，以達(dá)到增大轉(zhuǎn)矩和節(jié)能的目的。(1)混料機構(gòu)傳動系統(tǒng)如圖 6-3 所示。傳動系統(tǒng)由兩級鏈輪減速和一級齒輪減速組成。傳動鏈的末級大齒輪與混料轉(zhuǎn)子的主軸用螺栓緊固，從而帶動混料轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。圖 6-3 混料機構(gòu)傳動系統(tǒng)圖中各代號所代表的元件和零件說明如下：1三相異步電動機，同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min，功率待定；2鏈輪，節(jié)距 9. 525mm,齒數(shù) z=11；3短節(jié)距精密滾子鏈，節(jié)距 p = 9. 525mm；4鏈輪，節(jié)距 p =9. 525mm，齒數(shù) z =42；5鏈輪，節(jié)距 p =9. 525mm，齒數(shù) z = 15；6滾動軸承 6006 (GB/T 2761994)；7齒輪，模數(shù) m=5mm,齒數(shù) z=14；8滾動軸承 6006 (GB/T 2761994) ；9短節(jié)距精密滾子鏈，節(jié)距 p =9. 525mm；10 鏈輪，節(jié)距 p= 9. 525mm，齒數(shù) z= 3；11混料葉片;12 滑動軸承;13混料桶;14大齒輪，模數(shù) m=5mm，齒數(shù) z = 120;15滾動軸承 7006AC ( GB/T 2922007);16混料轉(zhuǎn)子主軸。(2)電動機的選型及混料轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速校核已確定，混料轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為 1520r/min， 校核其轉(zhuǎn)速：39n = 1430r/min x 11 x4215 x3914 = 16. 8r/min轉(zhuǎn)速符合設(shè)計要求。120確定電動機功率：Nr = kMnb 975h式中 Nr傳動系統(tǒng)輸人功率(kW);kb計算不準(zhǔn)確因數(shù)，kb=11.6,取 1.6;M負(fù)載轉(zhuǎn)矩(kgfm)，M =77. 8kgfm；n混料轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速(r/min)，n = 16. Br/min； 傳動效率，取 =0.85。代人上式得：Nr =2.52kw選擇電動機：型號為 Y100L2額定功率為 3kW,轉(zhuǎn)速為 1430r/min。6.4 傳動鏈主要零件強度校核(1)鏈條 9 靜強度校核傳動鏈中共有兩條鏈條，節(jié)距均為 9.525mm,但鏈條 9 傳遞轉(zhuǎn)矩較大，故應(yīng)校核其強度。鏈條 9 承受的最大拉伸載荷：F =975 xN x z4 x 2000 maxnz2d5式中 N電動機功率，N= 3kW； n電動機轉(zhuǎn)速，n= 1430r/min；z4鏈輪 4 齒數(shù)，z4=42；z2鏈輪 2 齒數(shù)，z2=11；d5鏈輪 5 分度圓直徑，d5 =45. 81 mm。代人上式得鏈條靜強度計算式Fmax = 3341. 5Nn= Q nFt式中 n安全因數(shù)； Q鏈條極限拉伸載荷，Q=8900N；Ft鏈輪圓周力，F(xiàn)t=3341.5N； n許用安全因數(shù)，n=36。代入上式得n= 2. 66n 接近n的下限，故設(shè)計可行。(2) 大齒輪14 的材料選擇和強度校核大齒輪14 的參數(shù)如下：m=5mm，z = 120,分 度圓直徑D=600mm。此零件由于外徑較大，結(jié)構(gòu)為輻輪，適宜采用鑄件，選用材料為 ZG310-570 (ZG45),由于是開式傳動，只校核其齒根彎曲應(yīng)力，強度條件為s = 2kM n s fWbd mYW式中 k載荷因數(shù)，k=1.3-1.5,取 1.4；齒輪承受的轉(zhuǎn)矩Mn齒輪承受的轉(zhuǎn)矩（kgfm ），最大值 Mmax= 975 42 39 120 0.85 kgfm = 147. 9kgfm；b齒寬（mm）, b= 40mm;df分度圓直徑（mm）, df= 600mm；m模數(shù)（mm）, m =5mm；Y齒形因數(shù)，查圖得 Y = 0.302;1430111514ww 許用彎曲應(yīng)力（kgf/cm2）， = 1420kgf/cm2代入上式得w = 1142kgf/cm2即w w ,設(shè)計可行。(3)小齒輪 7 強度校核小齒輪 7 的參數(shù)如下：m = 5mm, z = 14, df = 70mm, b = 40mm,材料為 45 鋼(調(diào)質(zhì)，高頻感應(yīng)加熱淬火，4045HRC)。承受的轉(zhuǎn)矩：Mn= 975 x3 42 39kgfrn =20. 3kgfm = 20300kgfmm。載荷因數(shù)：k = 1.4齒形因數(shù)：Y= 0.238。14301115-1w許用應(yīng)力： = 1930kgf/cm2。代人上式得w=17. 1 kg/mm2 = 1710kgf/cm2即w -1w ,設(shè)計可行。（4）混料轉(zhuǎn)子主軸強度校核主軸局部視圖如圖 6-4 所示。圖 6-4 混料轉(zhuǎn)子局部視圖其危險截面 aa 直徑為 50mm，材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），承