課程設(shè)計(jì)說明書---滾筒式輸送機(jī)設(shè)計(jì)

1、<p>　　專 業(yè) 課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書</p><p>　　題目： 滾筒式輸送機(jī)設(shè)計(jì) </p><p>　　學(xué)院（系）：機(jī)械工程與自動化學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級： 機(jī)設(shè)081班 </p><p>　　學(xué) 號： </p>

2、<p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　起止時間：2010.12.12-2011.01.07 </p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書2</b></p><p><b>

3、　　第一章緒論4</b></p><p>　　1.1研究內(nèi)容的現(xiàn)狀4</p><p>　　1.2選題意義5</p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容5</p><p>　　第二章總體方案設(shè)計(jì)6</p><p>　　2.1 技術(shù)參數(shù)6</p><p>　　2.2 確定工

4、藝方案7</p><p><b>　　2.3功能分解7</b></p><p>　　2.4 功能元求解8</p><p>　　2.5 綜合評價9</p><p>　　2.6 傳動系統(tǒng)原理圖9</p><p>　　2.7 傳動系統(tǒng)總體布局10</p><p>　　

5、第三章執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算10</p><p>　　3.1 滾筒受力分析10</p><p>　　3.2滾筒結(jié)構(gòu)尺寸及受力（ANSYS分析）11</p><p>　　3.2.1 建模過程12</p><p>　　3.2.2 施加載荷及約束13</p><p>　　3.2.3 后處理14</p>

6、<p>　　3.3氣缸的選擇15</p><p>　　第四章傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算16</p><p>　　4.1 運(yùn)動與動力設(shè)計(jì)計(jì)算16</p><p>　　4.1.1 電動機(jī)的選擇16</p><p>　　4.1.2 傳動比分配17</p><p>　　4.1.3 各軸轉(zhuǎn)速功率及轉(zhuǎn)矩17</

7、p><p>　　4.2 鏈的設(shè)計(jì)計(jì)算18</p><p>　　4.2.1 確定鏈輪的齒數(shù)18</p><p>　　4.2.2 確定鏈型號和鏈節(jié)距p19</p><p>　　4.2.3 驗(yàn)算鏈速v19</p><p>　　4.2.4 確定鏈條數(shù)和中心距19</p><p>　　4.2.5 計(jì)

8、算壓軸力19</p><p>　　4.2.6 計(jì)算鏈輪直徑20</p><p>　　4.3 滾子鏈的靜強(qiáng)度計(jì)算20</p><p>　　4.4 減速器的選擇20</p><p>　　第五章主要部件的設(shè)計(jì)及計(jì)算21</p><p>　　5.1 設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)21</p><p>　　5

9、.2 主動軸強(qiáng)度校核21</p><p>　　5.2.1計(jì)算鏈輪所受各個分力21</p><p>　　5.2.2將空間分為H和V平面力系，并求支反力22</p><p>　　5.2.3 求軸的彎矩22</p><p>　　5.2.4 求軸的扭矩23</p><p>　　5.2.5畫出彎矩圖以及轉(zhuǎn)矩圖23&l

10、t;/p><p>　　5.2.6 校核軸的靜強(qiáng)度24</p><p>　　5.3 校核軸的疲勞強(qiáng)度25</p><p>　　5.4 滾動軸承的選擇及壽命驗(yàn)算26</p><p>　　5.4.1 滾動軸承的選擇26</p><p>　　5.4.2 壽命驗(yàn)算27</p><p>　　第六章 結(jié)

11、構(gòu)設(shè)計(jì)28</p><p><b>　　第七章 結(jié)論29</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)30</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p><b>　　研究內(nèi)容的現(xiàn)狀</b></p><p>

12、　　在飛速發(fā)展的今天，工業(yè)化生產(chǎn)占了主導(dǎo)地位，任何機(jī)械產(chǎn)品都是經(jīng)過一步步加工，一步步改善而成的。隨著技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品的加工也有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，由單件生產(chǎn)慢慢轉(zhuǎn)變成了流水線的生產(chǎn)。這樣便提高了加工效率。由此，輸送機(jī)也越來越重要了。輸送機(jī)的產(chǎn)生不但節(jié)省了運(yùn)輸時間，也節(jié)約了人力資源，大大提高了運(yùn)輸?shù)男?。本次課程設(shè)計(jì)研究的是滾筒式輸送機(jī)。 滾筒輸送

13、機(jī)適用于各類箱、包、托盤等件貨的輸送，散料、小件物品或不規(guī)則的物品需放在托盤上或周轉(zhuǎn)箱內(nèi)輸送。能夠輸送單件重量很大的物料，或承受較大的沖擊載荷，滾筒線之間易于銜接過濾，可用多條滾筒線及其它輸送機(jī)或?qū)C(jī)組成復(fù)雜的物流輸送系統(tǒng)，完成多方面的工藝需要。可采用積放滾筒實(shí)現(xiàn)物料的堆積輸送。滾筒輸送機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，使用維護(hù)方便。 滾筒輸送機(jī)適用于底部

14、是平面的物品輸送，主要由傳動滾筒、機(jī)架、支架、驅(qū)動部等部分組成。具有輸送量大，速度快，運(yùn)轉(zhuǎn)輕快，能夠?qū)崿F(xiàn)多品種共線分流輸送的</p><p><b>　　選題意義</b></p><p>　　滾筒輸送機(jī)多用于流水線生產(chǎn)，可用多條滾筒線及其它輸送機(jī)或?qū)C(jī)組成復(fù)雜的物流輸送系統(tǒng)，完成多方面的工藝需要?？刹捎梅e放滾筒實(shí)現(xiàn)物料的堆積輸送。滾筒輸送機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，使用維護(hù)

15、方便。能保證準(zhǔn)確的傳動比；傳動尺寸比較緊湊；不需要較大的張緊力；效率高。并且，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，安裝精度要求低，并能在溫度較高，濕度較大，油污較重等惡劣環(huán)境中工作。所以，此滾筒式輸送機(jī)能夠提高產(chǎn)品生產(chǎn)的效率，減少了人力資源，為機(jī)械等行業(yè)創(chuàng)造了更多的財富。

16、 </p><p>　　21世紀(jì)是一個技術(shù)創(chuàng)新的時代，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，柴油機(jī)的應(yīng)用日益增長，由此，柴油機(jī)輸送機(jī)的需求也日益增加。柴油機(jī)本身質(zhì)量較重，并且形狀規(guī)則近似長方體形狀，除此，柴油機(jī)的加工工序較多，利用本次設(shè)計(jì)的滾筒式輸送機(jī)能夠準(zhǔn)確的將柴油機(jī)機(jī)體輸送到各個工位上，并且輸送可靠，由此，節(jié)省了工作時間，提高了柴油機(jī)的生產(chǎn)效率[1]。</p>

17、<p><b>　　1.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　1.輸送機(jī)的總體設(shè)計(jì)</p><p>　　滾筒式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)主要有機(jī)架，直線推動機(jī)構(gòu)，傳動機(jī)構(gòu)組成。機(jī)架主要是由方鋼焊接而成。直線推動機(jī)構(gòu)采用的是氣缸和傳感器，主要是由推板、滑動軸、底座組成。傳動系統(tǒng)主要由電動機(jī)和鏈傳動機(jī)構(gòu)組成。</p><p>　　2.柴油機(jī)轉(zhuǎn)向輸送

18、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　輸送機(jī)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，利用氣缸的直線運(yùn)動實(shí)現(xiàn)的，柴油機(jī)機(jī)體到達(dá)指定位置，通過傳感器的作用，從而氣缸工作，推動推板，通過推板均勻推動整個柴油機(jī)機(jī)體的轉(zhuǎn)向，達(dá)到柴油機(jī)機(jī)體輸送的轉(zhuǎn)向。</p><p><b>　　3.傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　傳動系統(tǒng)采用的是滾子鏈傳動，直聯(lián)電機(jī)通過鍵連接一個滾子鏈輪通過

19、鏈傳動將力和運(yùn)動傳遞到滾筒輸送機(jī)軌道的主軸上，主軸帶動所有滾筒轉(zhuǎn)動，達(dá)到柴油機(jī)機(jī)體的輸送功能。</p><p><b>　　總體方案設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　2.1 技術(shù)參數(shù)</b></p><p>　　表2.1為滾筒輸送機(jī)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)。</p><p>　　表2.1 滾筒輸送機(jī)參

20、數(shù)</p><p>　　2.2 確定工藝方案</p><p>　　柴油機(jī)的直線輸送和輸送轉(zhuǎn)向的工藝路程為：將柴油機(jī)放置在的輸送機(jī)上，通過滾筒的轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)的直線輸送，當(dāng)柴油機(jī)輸送到所需位置，通過外力推動實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)的輸送轉(zhuǎn)向，使柴油機(jī)能夠輸送到各個所需工位。工藝路線圖如圖2.1所示。</p><p><b>　　圖2.1工藝路線圖</b><

21、;/p><p>　　由于本次課程設(shè)計(jì)時間較短，所以只對柴油機(jī)的輸送以及柴油機(jī)的換向輸送進(jìn)行主要的設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　2.3功能分解</b></p><p>　　滾筒式輸送機(jī)的分功能主要由動力功能，傳動功能，控制功能組成。其中動力功能主要由傳動功能和換向功能完成。傳動功能主要是輸送功能?？刂乒δ苤饕怯蓚鲃涌刂埔约皳Q向控制功能完成。本

22、次設(shè)計(jì)的滾筒輸送機(jī)的功能分解如圖2.2所示：</p><p><b>　　圖2.2功能樹</b></p><p><b>　　2.4 功能元求解</b></p><p>　　滾筒式輸送機(jī)的分功能由功能樹得出為轉(zhuǎn)向，輸送，啟動，動力四個分功能。其中轉(zhuǎn)向功能可由人工轉(zhuǎn)向，氣缸推動轉(zhuǎn)向，吊車轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)。輸送功能可由帶式輸送，鏈?zhǔn)捷?/p>

23、送，輥?zhàn)虞斔蛠韺?shí)現(xiàn)。啟停功能可由傳感器控制，人工控制，機(jī)械控制來實(shí)現(xiàn)。動力功能可由電動機(jī)，內(nèi)燃機(jī)，以及液壓系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)各分功能可得到如表2.3滾筒式輸送機(jī)設(shè)計(jì)的形態(tài)學(xué)矩陣。</p><p>　　表2.2 形態(tài)學(xué)矩陣</p><p><b>　　2.5 綜合評價</b></p><p>　　由表2.2形態(tài)學(xué)矩陣可知，在柴油機(jī)機(jī)體輸送過程中，從

24、使用工作環(huán)境，傳動效率，傳動比范圍，傳動速度，制造成本和安裝精度以及柴油機(jī)機(jī)體本身的特征等方面考慮，我認(rèn)為最佳組合是A2+B3+C1+D1。</p><p>　　圖2.3為傳感器控制，氣缸推動原理圖實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)的轉(zhuǎn)向輸送。圖2.4為滾筒式輸送原理圖實(shí)現(xiàn)直線輸送柴油機(jī)功能。本機(jī)整體是通過鏈輪傳動來實(shí)現(xiàn)的。這種方案使得整個機(jī)器結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，使用維護(hù)方便。并且輸送效率很高，成本低廉，安裝精度要求低，并能在溫度偏高，

25、濕度偏大，油污較重等惡劣環(huán)境中工作。</p><p>　　圖2.3 傳感器控制,氣缸推動（A2+C1） </p><p>　　圖2.4 滾筒式輸送（B3） 圖2.5 鏈輪傳動</p><p>　　2.6 傳動系統(tǒng)原理圖</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的滾筒式輸送機(jī)主要由電動機(jī)進(jìn)行動力驅(qū)動，通過

26、鏈?zhǔn)絺鲃訉恿团ぞ貍鲃拥捷斔洼伾?，輸送輥為主動輥，每個輥上均有一個雙排鏈輪，通過鏈傳動使得每個滾筒轉(zhuǎn)動從而達(dá)到柴油機(jī)的輸送功能。柴油機(jī)的轉(zhuǎn)向輸送主要由氣缸來實(shí)現(xiàn)。方案原理圖如圖2.7所示。</p><p>　　圖2.7 方案原理圖</p><p>　　2.7 傳動系統(tǒng)總體布局</p><p>　　由于本次設(shè)計(jì)的滾筒式輸送機(jī)只要應(yīng)用于工廠中，所以輸送機(jī)的總體布局很重

27、要?？傮w布局應(yīng)盡量使得整個機(jī)體占地面積小，不妨礙其他工作人員以及其他機(jī)器的正常工作。方案總體布局圖如圖2.8所示：</p><p>　　圖2.8 方案總體布局圖</p><p><b>　　執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　3.1 滾筒受力分析 </p><p>　　輸送的柴油機(jī)機(jī)體的重量為G=3500N，

28、柴油機(jī)在輸送過程中，同時與四個滾筒接觸，所以有：</p><p>　　每個滾筒所承受的載荷：</p><p>　　滾筒材料選為45號鋼，無潤滑的情況下，摩擦系數(shù)：</p><p><b>　　軸承的摩擦系數(shù)為：</b></p><p>　　滾筒與柴油機(jī)之間的摩擦力為：</p><p>　　N

29、 </p><p>　　一個滾筒的重量大致為：</p><p><b>　　kg</b></p><p>　　軸承轉(zhuǎn)動的摩擦力為：</p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　滾筒的轉(zhuǎn)速為：</b></p>

30、<p><b>　　每個滾筒的功率為：</b></p><p><b>　　W </b></p><p>　　3.2滾筒結(jié)構(gòu)尺寸及受力（ANSYS分析）</p><p>　　已知滾軸的外形尺寸如圖3.1所示：</p><p>　　滾筒的兩端所有方向都有約束，在滾筒中間位置上，水平方向承

31、受力525N，垂直方向承受力為875N，在鍵的位置上承受轉(zhuǎn)矩為Mz=45.7N.M。</p><p>　　圖3.1 滾筒結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　3.2.1 建模過程</p><p>　　單元類型：Solid Brick 8node 45</p><p>　　材料屬性：彈性模量：2x 泊松比：0.3</p><p>

32、;　　建模思路：連續(xù)創(chuàng)建幾個圓柱體，并利用布爾加使其生成一個整體。再創(chuàng)建一個鍵槽，利用布爾減將鍵槽剪掉。整個外形圖確定之后劃分網(wǎng)格，施加約束和載荷。最后進(jìn)行后處理。</p><p>　　步驟：連續(xù)創(chuàng)建幾個圓柱體Modeling—Create—Volumes—cylinder—By Dimensions ，輸入坐標(biāo)值，生成圖形如圖3.2模型一。利用布爾加Boolean將其合為一個整體。</p><

33、;p>　　先轉(zhuǎn)換工作平面，workplane change active cs to— workingplane — offset up by increments— ok創(chuàng)建兩個圓柱體cylinder和一個矩形體block，利用布爾加Boolean將其合成一個整體，再利用布爾減Boolean將其減掉，生成鍵槽，如圖3.3所示。</p><p>　　劃分網(wǎng)格: Meshing—MeshTool—Global

34、—set—NDIV 10—Mesh—PickAll—Close，如圖3.4所示。</p><p><b>　　圖3.2 模型一</b></p><p>　　圖3.3 模型二 圖3.4 模型三</p><p>　　3.2.2 施加載荷及約束</p><p>　　施加

35、約束及載荷的建模思路：滾筒兩端均有任意方向的約束。柴油機(jī)放置在滾筒上，相當(dāng)于在滾筒正中心承受向下的重力作用以及水平方向的摩擦力的作用。</p><p>　　施加約束：Solution—Define Loads—Apply—structural—Displacement—On Areas—選擇4個側(cè)面—OK—施加X和Y方向的約束。如圖3.5，圖3.6所示。</p><p>　　施加載荷：So

36、lution—Define Loads—Apply—structural—Force/Moment選擇上表面—Fx=525N, Fy=875N,Mz=45.7N.M—OK，如圖3.7，圖3.8所示。</p><p>　　求解：Solution—Solve—Current Ls—OK，如圖3.9所示。 </p><p>　　圖3.5模型五

37、 圖3.6模型六</p><p>　　圖3.7模型七 圖3.8模型八</p><p><b>　　3.2.3 后處理</b></p><p>　　后處理即求機(jī)體的變形量以及應(yīng)力:</p><p>　　滾筒的變形量：General Postproc—Pl

38、ot Results—Deformed shape，如圖5.10所示。</p><p>　　滾筒的應(yīng)力：General Postproc—Plot Results—Contour Plot—stress—von Mises stress，如圖5.11所示。 </p><p>　　建模過程圖如下所示：</p><p><b>　　圖3.9模型九</b&

39、gt;</p><p><b>　　圖3.10模型十</b></p><p><b>　　圖3.11模型十一</b></p><p>　　由參考文獻(xiàn)[10]查得[σ]=50 Mpa，最大應(yīng)力為26.9Mpa < [σ]=50 Mpa，故滾筒的尺寸設(shè)計(jì)合理。</p><p><b>　

40、　3.3氣缸的選擇</b></p><p>　　根據(jù)所需，氣缸的行程為500mm,推力至少為525N。</p><p>　　由文獻(xiàn)[5]表21-5-23、表21-5-24、表21-5-25可選氣缸的型號為QCM2 32-500。</p><p><b>　　傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　4.1

41、 運(yùn)動與動力設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　4.1.1 電動機(jī)的選擇</p><p>　　所設(shè)計(jì)的滾筒式輸送機(jī)的每排滾筒數(shù)為10個</p><p>　　運(yùn)輸滾筒的有效拉力為：</p><p><b>　　N</b></p><p>　　滾筒所需的有效功率:</p><p>&

42、lt;b>　　W</b></p><p>　　傳動裝置總效率：η=ηηη滾筒 </p><p><b>　　查表4.1表得出：</b></p><p>　　表4.1 傳動裝置效率</p><p><b>　　傳動總效率η=</b></p><p><

43、b>　　所需電動機(jī)功率為：</b></p><p><b>　　ηW</b></p><p>　　所以可得到兩款合適的電動機(jī)如下所式所示：</p><p>　　可選型號為Y80M2-4，額定功率為0.75kw，轉(zhuǎn)速為1390r/min</p><p>　　還可選型號為Y90s-6，功率為0.75kW，轉(zhuǎn)

44、速為910r/min</p><p>　　比較兩方案可知，方案2的電動機(jī)雖然結(jié)構(gòu)緊湊，傳動比小，但價格和質(zhì)量都比較大,方案1選用的電動機(jī)傳動比較大，但質(zhì)量和價格雖然低，所以選方案1。表4.2為可選電動機(jī)數(shù)據(jù)。</p><p>　　表4.2 電動機(jī)數(shù)據(jù)及傳動比</p><p>　　電動機(jī)型號為Y80M2-4，額定功率為0.75kw，轉(zhuǎn)速為1390r/min。電動機(jī)的中

45、心高度為80mm,外伸軸段D*E=19*40。</p><p>　　4.1.2 傳動比分配</p><p>　　由于本次選擇了Y80M2-4型號電機(jī)，</p><p>　　取，則減速器的傳動比為： </p><p>　　=11.05/1=11.05</p><p>　　4.1.3 各軸轉(zhuǎn)速功率及轉(zhuǎn)矩</p>

46、;<p><b>　　0軸：即電機(jī)軸 </b></p><p><b>　　W</b></p><p><b>　　N·M</b></p><p><b>　　1軸：減速器高速軸</b></p><p><b>　　W&l

47、t;/b></p><p><b>　　N·M</b></p><p><b>　　2軸：減速器低速軸</b></p><p><b>　　W</b></p><p><b>　　N·M </b></p><

48、p><b>　　3軸:即傳動滾筒軸</b></p><p><b>　　W</b></p><p><b>　　N·M</b></p><p>　　4軸：即輸送軌道所有的軸</p><p><b>　　W</b></p>&l

49、t;p><b>　　N·M </b></p><p><b>　　下表4.3為傳動表</b></p><p><b>　　表4.3 傳動表</b></p><p>　　4.2 鏈的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　4.2.1 確定鏈輪的齒數(shù)</p>&

50、lt;p><b>　　因?yàn)?lt;/b></p><p>　　設(shè)鏈速V=0.6-3m/s,根據(jù)文獻(xiàn)[3]表4-13選用小鏈輪齒數(shù)z1=17，</p><p><b>　　則</b></p><p>　　因鏈輪齒數(shù)一般取奇數(shù)，為了均勻磨損，取z2=17</p><p>　　4.2.2 確定鏈型號和鏈節(jié)

51、距p</p><p>　　由文獻(xiàn)[3]表4-14，表4-15，圖4-39，圖4-37查得工作情況系數(shù)</p><p>　　KA=1.5，Kz=0.92, Kp=1.0,</p><p><b>　　則計(jì)算功率：KW</b></p><p>　　根據(jù)P0、n1由文獻(xiàn)[3]圖4-37確定，故選鏈號 08A，鏈節(jié)距p=12.7

52、0mm。</p><p>　　4.2.3 驗(yàn)算鏈速v</p><p><b>　　鏈速</b></p><p><b>　　故滿足要求。</b></p><p>　　4.2.4 確定鏈條數(shù)和中心距</p><p>　　初定中心距a0=（30～50）p=381～635mm，則取

53、a0=400mm</p><p>　　用于表示鏈條長度的鏈節(jié)數(shù)Lp，</p><p>　　=62節(jié) 取LP=62節(jié)</p><p><b>　　實(shí)際中心距</b></p><p>　　4.2.5 計(jì)算壓軸力</p><p>　　壓軸力系數(shù)KQ取1.25</p><p>

54、;<b>　　則壓軸力為：</b></p><p><b>　　N</b></p><p>　　4.2.6 計(jì)算鏈輪直徑</p><p><b>　　小輪分度圓直徑 </b></p><p><b>　　大輪分度圓直徑 </b></p>&l

55、t;p>　　此外，還需確定潤滑方法及潤滑油品種。根據(jù)鏈速及鏈號，選滴油潤滑，由表選46號低黏節(jié)能通用齒輪油。</p><p>　　4.3 滾子鏈的靜強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　鏈條的靜強(qiáng)度計(jì)算式為</p><p>　　查文獻(xiàn)[5]表33.2-2可知</p><p>　　鏈條極限拉伸載荷N </p><p>　　

56、查文獻(xiàn)[5]表33.2-4可知</p><p><b>　　工況系數(shù)</b></p><p>　　查文獻(xiàn)[5]表33.2-3可知</p><p><b>　　有效拉力N</b></p><p>　　因?yàn)殒渹鲃拥乃俣葹?.5m/s,所以離心力引起的拉力Fc可以忽略不計(jì)。</p><

57、p>　　查文獻(xiàn)[5]表33.2-6可知，懸垂拉力</p><p>　　所以鏈條的靜強(qiáng)度為：</p><p>　　[n]=4-8所以滾子鏈的靜強(qiáng)度合格。</p><p>　　4.4 減速器的選擇</p><p>　　根據(jù)傳動比和功率，查參考文獻(xiàn)[3]表18.1-98</p><p>　　可選WD型直聯(lián)臥式擺線針輪一

58、級減速器，該減速器的需用輸入功率為0.75W，傳動比為11，輸出軸直徑為25mm,長為34mm。</p><p>　　主要部件的設(shè)計(jì)及計(jì)算</p><p>　　5.1 設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)</p><p>　　根據(jù)軸上零件的安裝和定位的需要，初定各軸段直徑和長度，作軸的結(jié)構(gòu)圖,如圖5.1所示。</p><p><b>　　圖5.1軸的結(jié)構(gòu)圖

59、</b></p><p>　　5.2 主動軸強(qiáng)度校核</p><p>　　5.2.1計(jì)算鏈輪所受各個分力</p><p>　　本章所涉及的計(jì)算均來源參考文獻(xiàn)[10][11]。</p><p><b>　　鏈速v的確定</b></p><p><b>　　m/s</b&g

60、t;</p><p><b>　　有效圓周力F</b></p><p><b>　　N</b></p><p>　　作用于軸上的拉力QF</p><p><b>　　N</b></p><p>　　5.2.2將空間分為H和V平面力系，并求支反力</

61、p><p><b>　　對于軸端的直徑有</b></p><p>　　d3≥A0 45號鋼 A0 = 110</p><p>　　d3≥110*≥14mm</p><p><b>　　所以d3取17mm</b></p><p>　　中間（與鏈輪相連）軸直徑d2選為2

62、3mm</p><p><b>　　在H面上有：</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　N·mm</b></p><p><b>　　

63、N·mm</b></p><p><b>　　N·mm </b></p><p><b>　　在V面上有：</b></p><p><b>　　由MR2v=0得</b></p><p><b>　　N </b></p

64、><p><b>　　N</b></p><p><b>　　N·mm</b></p><p><b>　　N·mm</b></p><p><b>　　N·mm</b></p><p>　　5.2.3 求

65、軸的彎矩</p><p><b>　　N·mm </b></p><p><b>　　N·mm </b></p><p>　　191940N·mm </p><p><b>　　取</b></p><p>

66、<b>　　根據(jù)</b></p><p><b>　　N·mm </b></p><p><b>　　N·mm </b></p><p><b>　　N·mm</b></p><p><b>　　N·

67、mm</b></p><p>　　5.2.4 求軸的扭矩</p><p><b>　　N·mm</b></p><p>　　5.2.5畫出彎矩圖以及轉(zhuǎn)矩圖</p><p>　　該滾筒如圖5.2所示，截面1.2.3.4四個位置為危險截面，即需要對該滾筒的四個截面進(jìn)行校核。</p><

68、;p>　　圖5.2滾筒的結(jié)構(gòu)圖 </p><p>　　根據(jù)以上所求及其滾筒的結(jié)構(gòu)可得到如圖5.3所示的軸的彎矩扭矩圖。</p><p>　　5.2.6 校核軸的靜強(qiáng)度</p><p>　　根據(jù)圖中軸的結(jié)構(gòu)尺寸，選擇彎矩較大的4剖面和彎矩較大，軸徑較細(xì)的1剖面進(jìn)行驗(yàn)算。根據(jù)主教材查得[]=59 MPa</p><p><b>

69、;　　1剖面的計(jì)算應(yīng)力：</b></p><p><b>　　＜[] 安全</b></p><p><b>　　4的抗彎截面系數(shù)：</b></p><p><b>　　4剖面的計(jì)算應(yīng)力：</b></p><p><b>　　安全</b><

70、/p><p>　　根據(jù)圖中軸的結(jié)構(gòu)尺寸，選擇彎矩叫大的Ⅰ剖面和彎矩較大，軸徑較細(xì)的Ⅱ剖面進(jìn)行驗(yàn)算。根據(jù)文獻(xiàn)[3]查得=59 MPa</p><p><b>　?、衿拭娴挠?jì)算應(yīng)力：</b></p><p><b>　　安全</b></p><p><b>　　Ⅲ剖面的計(jì)算應(yīng)力：</b>

71、;</p><p><b>　　安全</b></p><p>　　圖5.3軸的彎矩轉(zhuǎn)矩圖</p><p>　　5.3 校核軸的疲勞強(qiáng)度</p><p><b>　　a.判斷危險剖面 </b></p><p>　　分別選擇Ⅲ，Ⅳ剖面進(jìn)行驗(yàn)算。Ⅲ剖面所受的彎矩和扭矩大，軸肩圓角處

72、有應(yīng)力集中。</p><p>　?、羝拭娉軓澗睾团ぞ赝?，附近還有過盈配合，鍵槽和軸肩圓角三個應(yīng)力集中源。45鋼調(diào)質(zhì)的機(jī)械性能參數(shù)：。</p><p>　　b.Ⅲ剖面疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核</p><p>　　因軸單向轉(zhuǎn)動，彎曲應(yīng)力為對稱循環(huán)變應(yīng)力。扭剪應(yīng)力按脈動循環(huán)處理。</p><p>　　MPa

73、 </p><p>　　MPa </p><p>　　MPa </p><p>　　MPa </p><p>

74、<b>　　MPa</b></p><p>　　查取應(yīng)力集中系數(shù)，絕對尺寸影響系數(shù)和表面質(zhì)量系數(shù)。</p><p>　　根據(jù)：， r/d=2/23=0.09</p><p><b>　　查得：，，，，，</b></p><p>　　===4.71

75、 </p><p>　　===10.21 </p><p>　　===4.28 </p><p>　　取[S]=1.5～1.8 S>[S], 滿足要求。</p><p><b>　

76、　c. Ⅳ剖面校核</b></p><p>　　因軸單向轉(zhuǎn)動，彎曲應(yīng)力為對稱循環(huán)變應(yīng)力。扭剪應(yīng)力按脈動循環(huán)處理。</p><p><b>　　MPa</b></p><p><b>　　MPa</b></p><p><b>　　查得： ，，，</b></p&

77、gt;<p><b>　　===10.9</b></p><p>　　取[S]=1.5～1.8 S>[S], 滿足要求。</p><p>　　5.4 滾動軸承的選擇及壽命驗(yàn)算</p><p>　　5.4.1 滾動軸承的選擇</p><p>　　針對本次設(shè)計(jì)是輸送柴油機(jī)的滾筒式輸送機(jī)，相對轉(zhuǎn)動速度比

78、較低，并且主要承受徑向載荷，也能承受一定的軸向載荷，采用深溝球軸承,軸承代號6203。</p><p>　　5.4.2 壽命驗(yàn)算</p><p><b>　　根據(jù)軸承6203得</b></p><p>　　=9.58KN =4.78KN得出：</p><p><b>　　N N </b></p

79、><p><b>　　N N </b></p><p>　　Fa=1605.6N</p><p>　　查文獻(xiàn)[3]表9-6得出e=0.40</p><p>　　∴Y1=1.10 X1=0.56</p><p>　　∴Y2=1.10 X2=0.56</p><p>　　

80、根據(jù)軸承承受沖擊狀況得，根據(jù)文獻(xiàn)[3]表9-7軸承承受沖擊狀況得</p><p><b>　　=1.5</b></p><p><b>　　=×(N</b></p><p><b>　　×N</b></p><p><b>　　∵P1＜P2 &

81、lt;/b></p><p><b>　　∴計(jì)算軸承2壽命</b></p><p><b>　　=16927h</b></p><p><b>　　∴壽命足夠。</b></p><p><b>　　第六章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p>&l

82、t;p>　　針對本次課程設(shè)計(jì)進(jìn)行部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：</p><p>　　1.在進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)過程中，要充分考慮總體布局，總體布局要合理，機(jī)構(gòu)的放置不能影響周邊其他機(jī)器的正常運(yùn)行，同時也不能影響周邊其他工作人員的活動等。例如本次設(shè)計(jì)的滾筒式輸送機(jī)中，氣缸的位置要合理、電機(jī)和減速器的位置要合理。如圖6.1。</p><p>　　2.在總體方案設(shè)計(jì)過程中，要考慮人機(jī)學(xué)問題，例滾筒軌道的高度要

83、合理。</p><p>　　圖6.1氣缸、電機(jī)的安放</p><p>　　3.在設(shè)計(jì)滾筒過程中，要考慮到節(jié)省材料，以及輸送柴油機(jī)機(jī)體的可靠性。本次設(shè)計(jì)多次通過焊接手段從而節(jié)約了材料如圖6.2，并達(dá)到了預(yù)期的功能。</p><p>　　4.在輸送軌道的設(shè)計(jì)上，為了使輸送的柴油機(jī)能夠準(zhǔn)確的沿著軌道輸送，在滾筒的兩邊焊接一凸沿，以防止柴油機(jī)掉落。</p>&

84、lt;p>　　圖6.2滾筒的設(shè)計(jì) 圖6.3凸沿的設(shè)計(jì) </p><p><b>　　第七章 結(jié)論</b></p><p>　　滾筒輸送機(jī)多用于流水線生產(chǎn)，可用多條主動滾筒來完成柴油機(jī)機(jī)體的輸送。本次課程設(shè)計(jì)是滾筒輸送機(jī)的設(shè)計(jì)，是用來輸送柴油機(jī)機(jī)體以及實(shí)現(xiàn)90度轉(zhuǎn)向。</p><p>　　滾筒

85、式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)主要有機(jī)架，直線推動機(jī)構(gòu)，傳動機(jī)構(gòu)組成。機(jī)架主要是由方鋼焊接而成。直線推動機(jī)構(gòu)采用的是氣缸和傳感器，主要是由推板、滑動軸、底座組成。傳動系統(tǒng)主要由電動機(jī)和鏈傳動機(jī)構(gòu)組成。</p><p>　　根據(jù)任務(wù)書中的技術(shù)參數(shù)確定工藝原理，并進(jìn)行功能分解和功能元求解，構(gòu)造形態(tài)學(xué)矩陣，確定可行的方案。對執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，由生產(chǎn)率及工藝性，并考慮到周圍環(huán)境的影響，從而確定尺寸參數(shù)及運(yùn)動參數(shù)。在傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，由滾筒

86、所需功率確定減速電機(jī)型號，并分配傳動比，由傳動比設(shè)計(jì)鏈輪的尺寸，考慮到空間及結(jié)構(gòu)的緊湊性，選擇合適的中心距，確定鏈節(jié)數(shù)，并對滾筒做了有限元分析，設(shè)計(jì)合理的尺寸，整臺機(jī)器的外形尺寸為長2611mm，寬1905mm，高454mm，輸送速度為30m/min。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　輸送機(jī)網(wǎng)址: </p>&l

87、t;p>　　徐灝，周世昌，蔡春源．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（4）[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社．2000</p><p>　　孫志禮, 馬星國， 黃秋波. 機(jī)械設(shè)計(jì)[M]. 北京：科學(xué)出版社. 2008</p><p>　　鞏云鵬, 田萬祿, 張偉華, 黃秋波. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M]. 北京：科學(xué)工業(yè)出版社. 2008 </p><p>　　秦大同， 謝里陽. 機(jī)械設(shè)計(jì)

88、手冊（4）[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社. 2011</p><p>　　秦大同， 謝里陽. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（5）[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社. 2011</p><p>　　秦大同， 謝里陽. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（3）[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社. 2011</p><p>　　孫恒， 陳作模. 機(jī)械原理[M]. 北京：高等教育出版社. 2006</p>

89、<p>　　左健民．液壓與氣壓傳動[M]．第三版．北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1996．</p><p>　　哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研組．理論力學(xué)（上、下冊）[M]．第六版．北京：高等教育出版社，1997．</p><p>　　劉鴻文．材料力學(xué)（上、下冊）[M]．第三版．北京：高等教育出版社，1992．</p><p>　　崔占全，邱平善．機(jī)械工程材料[M]