下運帶式輸送機阻尼限速器畢業(yè)設(shè)計說明書

1、<p>　　本科畢業(yè)論文(設(shè)計)</p><p>　　題目： 　下運帶式輸送機阻尼限速器 </p><p>　　學(xué)院： 煤炭工程學(xué)院 </p><p>　　班級： </p><p>　　姓名： </p><p

2、>　　指導(dǎo)教師： 職稱： 副教授 </p><p>　　完成日期： 2012 年 5 月 31 日</p><p>　　下運帶式輸送機阻尼限速器設(shè)計</p><p>　　摘要：一種機械式阻尼限速器，用于克服下運帶式輸送機運行時在物料重力的分力作用下產(chǎn)生的自動加速，使其制動更容易。它由箱體、軸、凸輪、壓縮彈簧、導(dǎo)向套、導(dǎo)桿、軸承、調(diào)節(jié)螺栓

3、、頂蓋、視孔蓋、通氣器、油塞等組成，凸輪隨軸轉(zhuǎn)動通過導(dǎo)桿壓縮彈簧產(chǎn)生阻尼力矩作用于阻尼滾筒，使皮帶勻速運動。其工作原理簡單，運行可靠，安全性高，結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小，精度要求低，加工裝配容易，安裝維修方便，具有很強適用性。</p><p>　　關(guān)鍵詞：阻尼限速器、凸輪、壓縮彈簧、調(diào)節(jié)螺栓</p><p>　　Under The Belt Conveyor Damping Speed Lim

4、iter Design</p><p>　　Abstract: A mechanical damping speed limiter, is used to overcome the automatic belt conveyor running in the material of the force of gravity under acceleration, making braking more easi

5、ly. By the box, shaft, cam, compression springs, guide sleeve, the guide rod bearings, adjusting screw, top cover, as the manhole cover, ventilation, oil plug, composed of the cam follower shaft rotational damping torque

6、 compression spring guide rod the role of the damping drum, so that the belt of uniform motion</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1. 引言4</b></p><p>　　1.1 適用范圍和研

7、究目的4</p><p>　　1.2 實用價值和理論意義4</p><p>　　1.3 國內(nèi)外阻尼限速器應(yīng)用簡況4</p><p>　　1.4 結(jié)構(gòu)及工作原理4</p><p><b>　　1.5 創(chuàng)新點5</b></p><p>　　1.6 設(shè)計要求6</p><

8、p>　　1.7 內(nèi)容安排6</p><p>　　2. 設(shè)計參數(shù)及設(shè)計規(guī)范6</p><p>　　2.1 方案設(shè)計6</p><p>　　2.2 實驗情況及設(shè)計參數(shù)7</p><p>　　2.2 設(shè)計規(guī)范9</p><p>　　3. 主要零件設(shè)計9</p><p>　　3.1 軸

9、結(jié)構(gòu)設(shè)計9</p><p>　　3.2 凸輪設(shè)計12</p><p>　　3.5 導(dǎo)向套頂蓋設(shè)計17</p><p>　　3.6 軸承端蓋設(shè)計17</p><p>　　3.7 套筒設(shè)計19</p><p>　　4 .主要零件的選擇及校核19</p><p>　　4.1 彈簧的選擇及校

10、核19</p><p>　　4.2 軸承的選擇及校核22</p><p>　　4.3 螺栓的選擇及校核24</p><p>　　4.4 銷的選擇及校核25</p><p>　　5. 箱體設(shè)計26</p><p>　　5.1 箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸表26</p><p>　　5.2 箱體附件

11、設(shè)計28</p><p>　　5.3 箱體加工工藝30</p><p>　　6 阻尼器的潤滑與密封33</p><p><b>　　7 設(shè)計小結(jié)33</b></p><p><b>　　參考文獻35</b></p><p><b>　　引言</b&g

12、t;</p><p><b>　　適用范圍和研究目的</b></p><p>　　所設(shè)計的阻尼限速裝置必須在下運帶式輸送機工作時能夠克服皮帶</p><p>　　自動加速現(xiàn)象，使制動比較容易，在制動過程中不會出現(xiàn)滾料、打滑、飛車等事故，另外，在下運帶式輸送機滿載情況下關(guān)閉驅(qū)動電機能夠順利實現(xiàn)停車，滿足礦山生產(chǎn)需求。</p><

13、;p><b>　　實用價值和理論意義</b></p><p>　　隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和對煤炭需求的日益增多,礦用設(shè)備發(fā)揮著重要的作用，其性能，效率直接影響著煤炭產(chǎn)量。下運帶式輸送機作為設(shè)備中不可或缺的一部分，保證其正常運轉(zhuǎn)就愈發(fā)重要。下運帶式輸送機阻尼限速器克服皮帶自動加速現(xiàn)象，阻尼限速器的工作原理簡單，便于安裝和操作，使下運帶式輸送機的制動問題更容易解決，改善了原有制動裝置體積龐大、

14、操作復(fù)雜、要求操作人員技術(shù)水平較高，不適應(yīng)中小型煤礦使用等缺陷，明顯提高了下運帶式輸送機的安全性。</p><p>　　國內(nèi)外阻尼限速器應(yīng)用簡況</p><p>　　目前在國內(nèi)外的煤炭生產(chǎn)輸送的過程中，對下運帶式輸送機常用的制動方式有液力制動裝置、液壓制動裝置、盤式制動裝置和變頻制動等四種。</p><p>　　裝有液力制動系統(tǒng)的下運帶式輸送機是我國重點科技攻關(guān)項目

15、主要是通過在下運帶式輸送機的驅(qū)動裝置中安裝液力制動系統(tǒng)，分兩步實現(xiàn)制動，即先由該系統(tǒng)將帶式輸送機速度減慢減速度在(0.1～0.3m/s2)，降至額定速度的三分之一。然后由機械抱閘最終制動，當井下發(fā)生突然停電事故時，仍可實現(xiàn)二級制動。該系統(tǒng)目前能夠達到的主要參數(shù)為：β=-20°，運量Q=1500t/h，帶速v=3.15m/s，運距L=2000m。液力制動系統(tǒng)雖然在煤礦井下現(xiàn)場的下運帶式輸送機中應(yīng)用比較廣泛，但是此種制動裝置存在著

16、體積龐大、多種能源（電、液、氣）操作復(fù)雜、要求操作人員技術(shù)水平較高等缺陷。故不適應(yīng)中小型煤礦使用。故急需開發(fā)一種既安全可靠又經(jīng)濟實用的制動技術(shù)——阻尼制動。</p><p>　　下運帶式輸送機阻尼限速器基本解決了在下運帶式輸送機運行工作中的皮帶自動加速問題，阻尼限速器的工作原理簡單，便于安裝和操作，使下運帶式輸送機的制動問題更容易解決，明顯提高了下運帶式輸送機的安全性。</p><p>　

17、　1.4 結(jié)構(gòu)及工作原理</p><p>　　當下運帶式輸送機工作運行時，凸輪與同軸的阻尼滾筒共同轉(zhuǎn)動，此時，凸輪轉(zhuǎn)動過程中始終與滾輪接觸，由于凸輪外形輪廓的變化，凸輪通過滾輪向上推動導(dǎo)桿，導(dǎo)桿上升時需要克服壓縮彈簧的彈力，同理，由于壓縮彈簧被壓縮產(chǎn)生的彈性力通過導(dǎo)桿和滾輪作用在凸輪上，對凸輪的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生阻尼力矩，最終將此阻尼力矩傳遞給阻尼滾筒，達到了控制阻尼滾筒保持勻速轉(zhuǎn)動、皮帶保持勻速運動的目的。另外，通過調(diào)整

18、壓縮彈簧的初始位移，可以改變凸輪機構(gòu)產(chǎn)生的阻尼力矩的大小。</p><p><b>　　創(chuàng)新點</b></p><p>　　（1）新型下運帶式輸送機阻尼限速器基本解決了下運帶式輸送機運行過程中的皮帶自動加速問題，使下運帶式輸送機的制動問題更容易解決，明顯提高了下運帶式輸送機工作的安全性。</p><p>　　（2）新型下運帶式輸送機阻尼限速器采

19、用了四個凸輪錯位安裝的方式，對阻尼滾筒產(chǎn)生的阻尼力矩的波動性較小，并且可以根據(jù)現(xiàn)場下運帶式輸送機的實際工作情況，對阻尼限速器產(chǎn)生的最大阻尼力矩進行一定范圍的調(diào)節(jié)。</p><p>　　（3）新型下運帶式輸送機阻尼限速器采用的是機械式阻尼方式，阻尼限速器的工作原理簡單、運行可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、外形尺寸小、精度要求低、加工裝配容易、安裝維修方便，具有很強的適用性。</p><p><b>

20、;　　1.6 設(shè)計要求</b></p><p>　　在畢業(yè)設(shè)計中要求學(xué)生注意培養(yǎng)認真負責，塌實細致的工作作風(fēng)，保質(zhì)保量按時完成任務(wù)的習(xí)慣，要求學(xué)生做到隨時復(fù)習(xí)所學(xué)的基本理論，查閱自己的學(xué)習(xí)筆記和參考書，及時了解有關(guān)設(shè)計資料，在調(diào)研和收集資料中，做好準備工作，充分發(fā)揮自己的主觀能動性和創(chuàng)造性，要結(jié)合任務(wù)書的要求，認真了解現(xiàn)成生產(chǎn)中對設(shè)計課題的要求和生產(chǎn)經(jīng)驗，以及存在的問題，找出解決的方法，認真精心設(shè)計，

21、確保圖紙質(zhì)量和計算準確。</p><p><b>　　內(nèi)容安排</b></p><p>　　本設(shè)計本著嚴緊認真的科學(xué)態(tài)度進行設(shè)計，首先對下運帶式輸送機阻尼限速器進行了簡單的概述，簡述了阻尼減速器的特點即應(yīng)用場合；其次主要對軸、凸輪、導(dǎo)向套等的結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計和對穩(wěn)定性進行校核，對阻尼限速器的波動性及力矩調(diào)節(jié)范圍進行了改進；在本設(shè)計最的后重點對箱體和附屬結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計。&

22、lt;/p><p><b>　　設(shè)計參數(shù)及設(shè)計規(guī)范</b></p><p><b>　　2.1 方案設(shè)計</b></p><p>　　為了克服下運帶式輸送機運行時在物料重力的分力（下滑力）作用下產(chǎn)生的自動加速現(xiàn)象、使下運帶式輸送機的制動更容易，項目研制小組設(shè)計了包括機械阻尼、液力阻尼、電磁阻尼等多套方案，后經(jīng)過多次反復(fù)比較和研

23、究，認為液力阻尼、電磁阻尼結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，又受到井下使用條件限制，最終將項目的整體方案制定為：采用機械式阻尼作為防止下運帶式輸送機的皮帶自動加速的裝置，其原理是利用阻尼限速器在下運帶式輸送機運行的整個過程中對阻尼滾筒連續(xù)產(chǎn)生阻尼力矩，并以此阻尼力矩來抵消由于物料重力的分力（下滑力）產(chǎn)生的慣性力矩，使下運帶式輸送機的皮帶始終保持勻速運動狀態(tài)。</p><p>　　根據(jù)制定出來整體方案，我們又具體制定了機械式阻

24、尼限速器的分步研制方案，主要內(nèi)容如下：</p><p>　?。?）用于克服下運帶式輸送機自動加速的具體辦法是在下運帶式輸送機的下部加裝一個（或多個）阻尼滾筒和一臺（或多臺）阻尼限速器，使阻尼限速器產(chǎn)生的阻尼力矩作用在阻尼滾筒上，起到抵消皮帶的慣性力矩作用，通過防止阻尼滾筒加速旋轉(zhuǎn)的方法來達到皮帶勻速運動的目的。</p><p>　　（2）根據(jù)現(xiàn)場的不同情況，設(shè)計時按現(xiàn)場下運帶式輸送機滿載時

25、能夠產(chǎn)生的最大慣性力矩來確定阻尼限速器的最小阻尼力矩，并將其作為阻尼限速器設(shè)計的原始數(shù)據(jù)。</p><p>　　（3）為增強阻尼限速器的適用性，針對下運帶式輸送機的技術(shù)參數(shù)和使用現(xiàn)場條件不同，所設(shè)計的阻尼限速器的最大阻尼力矩可在一定范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)。</p><p>　?。?）為了使阻尼限速器的結(jié)構(gòu)簡單，便于安裝和操作，阻尼限速器的基本結(jié)構(gòu)采用凸輪機構(gòu)。</p><p&g

26、t;　　當下運帶式輸送機工作運行時，阻尼限速器的相互錯位90°的四個凸輪與同軸的阻尼滾筒共同轉(zhuǎn)動，此時，每個凸輪轉(zhuǎn)動過程中始終與滾輪接觸，由于凸輪外形輪廓的變化，凸輪通過滾輪向上推動導(dǎo)桿，導(dǎo)桿上升時需要克服壓縮彈簧的彈力，同時，由于壓縮彈簧被壓縮產(chǎn)生的彈性力通過導(dǎo)桿和滾輪作用在凸輪上，對凸輪的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生阻尼力矩，最終將此阻尼力矩傳遞給阻尼滾筒，達到了控制阻尼滾筒保持勻速轉(zhuǎn)動、皮帶保持勻速運動的目的。雖然凸輪在轉(zhuǎn)動過程中所產(chǎn)生的阻

27、尼力矩大小隨時在變化，但由于采用了四個凸輪錯位90°的結(jié)構(gòu)，所以在下運帶式輸送機運行過程中，總有兩個凸輪處在工作推程中，阻尼限速器的整體阻尼力矩的大小在較小的范圍內(nèi)波動，而且阻尼限速器的最小阻尼力矩接近或超過下運帶式輸送機上物料重力所產(chǎn)生的最大下滑力矩，所以完全可以保證控制阻尼滾筒保持勻速轉(zhuǎn)動、皮帶保持勻速運動。另外，通過調(diào)整壓縮彈簧的初始位移，可以改變凸輪機構(gòu)產(chǎn)生的阻尼力矩的大小。</p><p>　

28、　2.2實驗情況及設(shè)計參數(shù)</p><p>　　1.研究對下運皮帶阻尼方式</p><p>　　設(shè)計小組對所設(shè)計阻尼裝置的最終目的非常清楚，所設(shè)計的阻尼裝置必須在下運帶式輸送機工作時能夠克服皮帶自動加速現(xiàn)象，另外，在下運帶式輸送機滿載情況下關(guān)閉驅(qū)動電機能夠順利實現(xiàn)停車。經(jīng)過認真研究和討論，設(shè)計小組最終決定要用一種簡單的機械式阻尼限速器來實現(xiàn)上述的研制目的，具體實現(xiàn)的方式是在下運帶式輸送機的

29、下部加裝一部滾筒，通過設(shè)計的機械式阻尼限速器對該滾筒施加阻尼來控制該滾筒的轉(zhuǎn)速，以達到最終控制皮帶勻速運動或靜止不動的目的，所以該滾筒又稱為阻尼滾筒。</p><p>　　2.確定最大下滑力矩</p><p>　　下運帶式輸送機在制動過程中會出現(xiàn)滾料、皮帶打滑、飛車等事故的根本原因是皮帶上物料的重力作用，皮帶上物料重力的分力（下滑力）產(chǎn)生的下滑力使皮帶產(chǎn)生加速度，研制阻尼裝置的目的就是通過

30、作用在阻尼滾筒上的阻尼力矩來抵消上述的下滑力矩，達到控制皮帶勻速運動或靜止不動的目的，所以阻尼裝置研制的最基本原始參數(shù)是在物料重力的分力（下滑力）作用下產(chǎn)生的最大下滑力矩M（作用在阻尼滾筒上）。</p><p>　　為了確定最大下滑力矩M，我們經(jīng)過多次實際模擬實驗，并經(jīng)過理論分析，得出了定性結(jié)論：下運帶式輸送機上物料的重力產(chǎn)生下滑力的部分占物料總重力的比例很小。具體實際模擬實驗情況如下：</p>&

31、lt;p>　?。?）實驗設(shè)備：帶寬800mm，長20m帶式輸送機一臺。</p><p>　　（2）實驗基本參數(shù)：β=-20°，Q=250t/h，v=2m/s。</p><p>　　（3）實驗條件：托輥之間距離為1.5m，皮帶張緊程度適中。</p><p><b>　?。?）實驗過程：</b></p><p&g

32、t;　　1）將帶式輸送機抱閘制動；</p><p>　　2）在帶上均勻加載278 kg原煤（按運量及帶速進行計算的帶上每米長的煤重為13.88kg/m，20 m帶長上的煤總重為278kg）；</p><p>　　3) 松開抱閘，皮帶開始緩慢下移時在帶式輸送機上端按照13.88kg/m的流量連續(xù)補載；</p><p>　　4）取時間為30s時，測定皮帶的實際位移S。&

33、lt;/p><p>　　經(jīng)過上述的同樣三次實驗過程，分別得出實際的位移S1為22.2m、S2為22.9m、S3為22.6m。三次實驗平均值S=22.56m。</p><p>　　因為皮帶受到恒力的作用，故其為勻變速運動，根據(jù)公式：</p><p>　　由此可得=2×22.6/302=0.05m/s2</p><p>　　又根據(jù) F=ma

34、可得出實際產(chǎn)生加速的下滑力為：</p><p>　　光滑斜面理論下滑力為：</p><p>　　F理=G×sin20°=278×9.8×0.342=932N</p><p>　　該值與理論斜面下滑力的比值為/ F理=14/932=0.015</p><p>　　通過上述模擬實驗，并考慮到托輥間距和皮帶的

35、張緊程度等因素，當下傾角β=-20°，皮帶上能夠產(chǎn)生下滑力的物料重力僅占皮帶上總物料重力下滑分力的1%～2%。</p><p><b>　　設(shè)計參數(shù)；</b></p><p>　　下傾角 β=-20°</p><p>　　運距 L=150m，</p><p>　　運量Q=250t/h，</p&g

36、t;<p><b>　　帶速v=2m/s，</b></p><p><b>　　帶寬B=0.8m。</b></p><p>　　阻尼滾筒直徑 D=450mm</p><p>　　當下傾角β=-20°，經(jīng)模擬實驗可知，皮帶上能夠產(chǎn)生下滑力的物料重力僅占皮帶上總物料重力下滑力分力的1%~2%。取1.5

37、%。</p><p>　　在滿載輸送情況下，150m皮帶上的煤的總重力G=,3600)=,7200) =51000N</p><p>　　實際產(chǎn)生的下滑力F=0.015G（1-f）sin20°=209N</p><p>　　在F的作用下使阻尼滾筒產(chǎn)生的最大下滑力矩M=D·F/2=47Nm</p><p><b>

38、　　2.2 設(shè)計規(guī)范</b></p><p>　　為減小沖擊，保證穩(wěn)定性，凸輪偏心距不超過20mm。</p><p>　　為防止導(dǎo)桿失穩(wěn)，導(dǎo)桿與導(dǎo)向套的接觸長度應(yīng)大于其總長的1/3。</p><p>　　彈簧的最大壓縮量大于導(dǎo)桿的最大變化量。</p><p><b>　　3 主要零件設(shè)計</b></p&

39、gt;<p><b>　　3.1構(gòu)設(shè)計軸結(jié)</b></p><p>　　軸的轉(zhuǎn)矩 T=M=47Nm</p><p><b>　　滾筒的轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　軸上的功率p==0.418kw</p><p>　　初步確定軸的最小直徑 取A=112</p><

40、p><b>　　mm</b></p><p>　　查手冊選用GY6型凸緣聯(lián)軸器，孔徑d1=40mm，根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度，如下圖所示</p><p>　　凸輪與軸的配合選用圓頭平鍵，根據(jù)軸徑d=56mm選用鍵bh=16mm10mm。由輪轂長度L=60mm，取鍵長l=45mm。</p><p><b>　　鍵的

41、校核</b></p><p><b>　　б= 故安全。</b></p><p>　　聯(lián)軸器與軸的配合選用單圓頭平鍵，根據(jù)軸徑d=40mm，取 bh=12mm8mm，根據(jù)孔長取鍵長L=40mm。 </p><p>　　鍵的校核 б= 故安全</p><p><b>　　軸的校核</b&g

42、t;</p><p><b>　　軸受力分析如下</b></p><p>　　經(jīng)分析當四個凸輪與滾子的接觸位置分別為1、2、3、4時對軸的作用最大。如圖</p><p>　　經(jīng)受力分析計算得下表</p><p>　　按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度，由表可知，只需校核彎矩和扭矩最大 截面

43、的強度，取a=0.6</p><p>　　軸的應(yīng)力б=軸的材料為45鋼，調(diào)制處理。</p><p>　　【б-1】=60Mpa>б=43.68Mpa</p><p><b>　　故安全。</b></p><p><b>　　3.2 凸輪設(shè)計</b></p><p>

44、<b>　　凸輪的結(jié)構(gòu)形狀</b></p><p>　　對凸輪機構(gòu)的設(shè)計而言，最關(guān)鍵的設(shè)計是凸輪的結(jié)構(gòu)形狀。對凸輪的設(shè)計一開始，我們想使問題簡單化，所以就簡單將凸輪的外形設(shè)計為一個圓輪廓，而將回轉(zhuǎn)中心（O）偏離幾何中心（O1），形成一個偏心圓凸輪機構(gòu)，如圖2所示。</p><p><b>　　圖2 偏心圓凸輪</b></p><

45、;p>　　凸輪初步設(shè)計出來后，我們進行了簡單的受力分析和有關(guān)計算，通過分析和計算我們得知：這種偏心輪式的凸輪雖然外形輪廓簡單，制造容易，但卻不能采用，原因是在凸輪的推程中雖然能夠產(chǎn)生阻尼力矩，但在回程中產(chǎn)生的卻是驅(qū)動力矩，所以用偏心圓作為凸輪的方案很快就被否定了。</p><p>　　隨后我們經(jīng)過反復(fù)分析和研究，最終設(shè)計出了能夠?qū)嶋H使用的凸輪，如圖3所示，該凸輪的形狀是由不同圓心不同直徑的兩個相切圓盤各取一

46、半的方法得到的，凸輪的轉(zhuǎn)動中心與小半圓盤的圓心重合。經(jīng)過該凸輪的運動和受力分析可知：在凸輪的推程中，利用凸輪偏心距的增大來壓縮彈簧，增加凸輪轉(zhuǎn)動時的阻尼力矩；而在凸輪的回程中，彈簧雖然通過導(dǎo)桿和滾輪對凸輪仍然有恒定的作用力（該作用力是由于彈簧的初始位移產(chǎn)生的），但由于凸輪的回程輪廓為圓，凸輪受到的作用力始終通過回轉(zhuǎn)中心，力臂為零，所以不會產(chǎn)生驅(qū)動力矩。</p><p><b>　　其尺寸形狀如下；<

47、;/b></p><p>　　圖4 凸輪機構(gòu)的運動分析</p><p>　　上圖中：R＂=85mm R=120mm R＇=105mm e =20mm rb=100mm r0=15mm</p><p>　　A0為從動件（滾輪和導(dǎo)桿）起始位置，根據(jù)反轉(zhuǎn)原理，當從動件反轉(zhuǎn)φ角后，其位移為S，由圖4可知：</p><p>　　S=

48、LOA-rb. （1）</p><p><b>　　由△AOC可得：</b></p><p><b>　　LOA=φ</b></p><p>　　根號前“-”無意義，去掉，并帶入公式（1）得：</p><p>　　S=φ+ - rb （

49、2）</p><p>　　根據(jù)公式（2）可以計算出來當從動件反轉(zhuǎn)不同的角度φ時，其對應(yīng)的位移S的具體數(shù)值，其結(jié)果見表1。</p><p>　　表1 轉(zhuǎn)角φ對應(yīng)位移數(shù)值</p><p>　　凸輪的加工工藝 凸輪材料選用45，用車床、鏜床對凸輪粗加工，再對其進

50、行淬火后的中溫回火，增強其硬度的同時具有良好的塑性和韌性，并對凸輪表面進行碳氮共滲再次增強表面的硬度，最后對凸輪精加工。凸輪表面粗糙度為0.8； 3.3 導(dǎo)桿設(shè)計

51、 </p><p>　　短導(dǎo)桿的上端設(shè)有螺紋孔與調(diào)節(jié)螺栓M16相配合。</p><p>　　長導(dǎo)桿下端開有小凹槽內(nèi)安裝軸承與凸輪接觸，兩者接觸應(yīng)保持在小槽內(nèi)，以確保穩(wěn)定。</p><p>　　導(dǎo)桿材料選用45鋼。導(dǎo)桿表面粗糙度0.8。</p><p>　　3.4 導(dǎo)向套設(shè)計 </p><p>

52、　　導(dǎo)向套起穩(wěn)定彈簧作用，根據(jù)彈簧尺寸確定導(dǎo)向套各個尺寸如上圖所示；導(dǎo)向套內(nèi)壁設(shè)有環(huán)繞儲油溝，保證潤滑。</p><p><b>　　導(dǎo)向套加工工藝</b></p><p>　　導(dǎo)向套材料選用45鋼，用車床、鏜床粗加工，淬火后高溫回火提高其綜合性能，最后精加工，內(nèi)壁粗糙度為1.6.</p><p>　　3.5 導(dǎo)向套頂蓋設(shè)計 </p>

53、;<p><b>　　結(jié)構(gòu)尺寸如下所示；</b></p><p>　　導(dǎo)向套材料選用45鋼，設(shè)有注油孔。</p><p>　　3.6 軸承端蓋設(shè)計</p><p>　　軸承蓋選用嵌入式，其結(jié)構(gòu)簡單緊湊，裝拆方便。</p><p>　　根據(jù)所選深溝球軸承 6010，設(shè)計透蓋結(jié)構(gòu)尺寸如下圖</p>

54、<p>　　軸承外徑D=80mm 透蓋外徑d=92mm 氈圈溝槽厚度B=12mm 。</p><p>　　軸承悶蓋尺寸結(jié)構(gòu)如右 </p><p>　　透蓋密封采用氈圈密封，查機械手冊確定其結(jié)構(gòu)尺寸如</p><p>　　3.7 套筒設(shè)計 </p><p>　　套筒裝于軸上，對凸輪起到軸向定位的作用，材料選用45鋼，根據(jù)軸徑d=

55、56mm，查機械手冊確定套筒結(jié)構(gòu)尺寸如圖所示；</p><p>　　4 主要零件的選擇及校核</p><p>　　4.1 彈簧的選擇及校核</p><p>　　壓縮螺旋彈簧主要參數(shù)</p><p>　　簧絲直徑 d=10mm </p><p>　　彈簧中徑 D=50mm</p><p>　　

56、有效圈數(shù)n=16 旋繞比 c=D/d=5 </p><p>　　彈簧材料 60si2Mn</p><p>　　節(jié)距 p=0.28D=14mm</p><p>　　自由長度 =pn+1.6d==240mm。</p><p>　　剪切彈性模量 G=Mpa</p><p><b>　　剛度系數(shù) k=<

57、;/b></p><p>　　其彈簧特性曲線見圖5</p><p><b>　　圖5 彈簧特性曲線</b></p><p><b>　　彈簧的強度校核</b></p><p><b>　　許用應(yīng)力【】=</b></p><p>　　對凸輪機構(gòu)推程中

58、受力和力矩的計算</p><p>　　當彈簧壓入時，彈性力，對應(yīng)凸輪轉(zhuǎn)過角時，由計算取初始壓縮量=25mm，,由圖可知（），由圖受力分析，在推程中凸輪受到的阻尼力矩 則 將不同位置的轉(zhuǎn)角φ、壓力角α、彈性力F、位移S的值帶入上式，則不同對應(yīng)的s值、F值、值、值如下表</p><p>　　φ、α、F、S與Mf的對應(yīng)關(guān)系</p><p>　　為了保證阻尼力矩連續(xù)

59、性則至少應(yīng)有兩個凸輪，其中一個保持工作，雙凸輪機構(gòu)的阻尼力矩分布圖如下；</p><p>　　由圖可知，當阻尼器第一個凸輪開始進入工作推程后，整個推程中所受到的阻尼力矩從0到最大值（50.4Nm）再降到0變化著，第二個凸輪工作后重復(fù)第一個凸輪的過程，阻尼力矩波動性較大，如果實際中平均阻尼力矩小于下滑力矩，就不會達到阻尼器設(shè)計的目的。綜合考慮性能、經(jīng)濟等因素將凸輪的數(shù)量定為四個，相互錯位90°。力矩分布圖

60、如上所示，由圖可知錯位90°的四個相同凸輪在推程中能夠產(chǎn)生的最大阻尼力矩出現(xiàn)在之間，。最小阻尼力矩出現(xiàn)在位置，，這樣使阻尼力矩的波動性控制在比較小的范圍內(nèi)，也明顯提高了平均阻尼力矩。</p><p>　　4.2 軸承的選擇及校核</p><p>　　因主要承受徑向載荷，選用深溝球軸承，參照工作要求根據(jù)軸徑d=50mm，查機械設(shè)計手冊，選取6010軸承，基本尺寸，基本額定動載荷=2

61、2000N，預(yù)計工作壽命=20000h，查設(shè)計手冊可知 </p><p>　　查表得； </p><p><b>　　則 </b></p><p>　　驗算6010軸承的壽命，根據(jù)公式</p><p><b>　　符合</b></p><p>

62、　　根據(jù)dn值查表，軸承采用脂潤滑。</p><p>　　滾子軸承的選擇及校核</p><p>　　根據(jù)需求滾子軸承也選用深溝球軸承，軸承最大徑向載荷N</p><p>　　軸承轉(zhuǎn)速n=560r/min </p><p>　　預(yù)計壽命，初選6002軸承，額定動載荷C=5.58kN</p><p><b>　　

63、查設(shè)計手冊 </b></p><p>　　查設(shè)計手冊 </p><p><b>　　則當量動載荷 P=</b></p><p>　　驗算6002軸承的壽命</p><p><b>　　故安全。</b></p><p>　　4.3 螺

64、栓的選擇及校核</p><p><b>　　調(diào)節(jié)螺栓</b></p><p>　　螺栓的受力分析 當彈簧壓縮最大時，螺栓所受最大軸向載荷F=6500N。</p><p>　　確定螺栓直徑；選擇螺栓材料為Q235，性能等級為3.6的螺栓，查表可知材料屈服極限=180Mpa，安全系數(shù)s=1.5，故螺栓的許用應(yīng)力。</p><

65、p>　　則螺栓危險面的直徑（螺紋小徑d1）為</p><p><b>　　d1</b></p><p>　　按粗牙普通螺紋標準（GB/T196-2003）,根據(jù)需求，調(diào)節(jié)螺栓選用六角全螺紋螺栓，螺紋規(guī)格 d=M16.（螺紋小徑d1=13.835mm>9.45mm）</p><p><b>　　連接螺栓（螺栓組）</b

66、></p><p>　　通過螺栓組將導(dǎo)向套、頂蓋固定于上箱體上。結(jié)構(gòu)圖如下所示</p><p><b>　　螺栓受軸向載荷</b></p><p><b>　　預(yù)緊力F0>=</b></p><p>　　則螺栓危險截面的直徑（螺紋小徑d1）為</p><p>&l

67、t;b>　　d1>=</b></p><p>　　按粗牙普通螺紋標準（GB/T196-2003）選用螺紋公稱直徑d=10mm（螺紋小徑d1=8.376mm>7.85mm）</p><p>　　箱蓋與箱座機架的連接選用螺栓，螺紋規(guī)格d=M16，螺紋長度為44mm，</p><p>　　螺栓長度為130mm，數(shù)目為4.</p>

68、<p>　　4.4 銷的選擇及校核</p><p>　　作用：為了精確地鏜制減速器的軸承座孔，在分箱面凸緣上兩端裝置兩個圓錐銷釘定位。</p><p>　　箱蓋與箱座采用圓錐銷定位，查機械手冊選圓錐銷d=12mm L=75mm</p><p><b>　　數(shù)目為2，結(jié)構(gòu)如下</b></p><p>　　導(dǎo)桿與

69、滾子軸承采用銷軸連接，根據(jù)軸承內(nèi)徑d=15mm，查機械手冊確定銷軸的結(jié)構(gòu)尺寸如下圖；</p><p>　　銷軸與導(dǎo)桿用開口銷定位。</p><p><b>　　銷軸的強度計算</b></p><p><b>　　銷軸的剪切應(yīng)力 </b></p><p><b>　　銷軸的彎曲應(yīng)力</

70、b></p><p><b>　　故安全。</b></p><p><b>　　箱體設(shè)計 </b></p><p>　　5.1 箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸表</p><p>　　5.2 箱體附件設(shè)計</p><p><b>　　視孔蓋</b></p

71、><p>　　作用：為了檢查箱內(nèi)凸輪滾子工作情況及注油；</p><p>　　位置：為便于同時觀察凸輪滾子工作情況及注油情況；</p><p>　　同時考慮到箱體的尺寸，選擇的結(jié)構(gòu)尺寸如下：（見圖一）</p><p><b>　　油塞螺釘：</b></p><p>　　為了換油時排出減速器內(nèi)原有的潤滑

72、油，在箱體的底部最低位置應(yīng)設(shè)有排油孔。平時排油孔用油塞螺釘密封，換油時將油塞螺釘擰開排出舊油，更換新油，螺釘直徑d取箱體壁厚δ的1.5～2倍，而δ=15mm，故取d=24mm。查得有關(guān)數(shù)據(jù)如下：（結(jié)構(gòu)見下圖）</p><p><b>　　吊耳</b></p><p>　　為了便于搬運阻尼器，在箱蓋上鑄出起吊耳環(huán)，取箱蓋上的起吊耳環(huán)和箱體上的起吊鉤結(jié)構(gòu)和主要尺寸如下：

73、</p><p>　　d=b≈（1.8～2.5）δ=18mm</p><p>　　d=(1～1.2)d=18mm</p><p>　　e=(0.8～1)d=16mm</p><p><b>　　啟蓋螺釘</b></p><p>　　為了便于開啟箱蓋，在箱蓋側(cè)邊的凸緣上裝有一個啟蓋螺釘。啟蓋螺釘除

74、頭部做成圓頭外，d=M10。</p><p><b>　　其結(jié)構(gòu)如左圖：</b></p><p><b>　?。?</b></p><p>　　5.3 箱體加工工藝</p><p><b>　　零件的分析</b></p><p>　　為了保證箱

75、體部件的配合精度，對箱體零件的加工，主要有如下技術(shù)要求：</p><p>　?。?）支承孔的尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度</p><p>　　箱體上的主要支承孔尺寸公差等級為IT6級，圓度為0.006~0.008mm，表面粗糙度值為Ra1.6~0.8um。</p><p>　　(2)支承孔之間的相互位置精度</p><p>　　同一軸線的

76、孔應(yīng)有一定的同軸度要求，否則，不僅使軸的裝配困難，并且使軸的運轉(zhuǎn)情況不良，加劇軸承的磨損和發(fā)熱，影響機器的精度和正常工作。支承孔間的中心距允差一般為±0.0 5mm；軸心線的平行度為0.03~0.1mm；同軸線孔的同軸度為0.02mm。 </p><p>　　(3)主要平面的形狀精度、相互位置精度和表面粗糙度</p><p>　　箱體的主要平面一般都是裝配或加工中的定位基準面，直

77、接影響箱體與機器總裝時的相對位置和接觸剛度，也影響箱體加工中的定位精度。一般裝配和定位基面的平面度在0.05范圍之內(nèi)；表面粗糙度值為Ra1.6um以內(nèi)。</p><p>　　（4）支承孔與主要平面間的相互位置精度</p><p>　　箱體的主要支承孔與裝配基面的位置精度由該部件裝配后精度要求所確定，一般為0.02mm左右。</p><p><b>　　毛坯

78、的選擇 </b></p><p>　　一般箱體零件的材料為灰鑄鐵，灰鑄鐵具有容易成形、切削性能和抗震性能好、成本低等優(yōu)點。常用牌號為HT150~HT250,選擇HT150的鑄件。</p><p><b>　　1．加工方法的選擇</b></p><p>　　（1）箱蓋、箱體主要加工部分是分割面、軸承孔、通孔和螺孔，其中軸承孔在箱蓋、箱

79、體合箱后再進行鏜孔加工，以確保兩個軸承孔中心線與分割面的位置，以及兩個孔中心線的平行度和中心距。</p><p>　?。?）整個箱體壁薄，容易變形，在加工前要進行時效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力，加工時要注意夾緊位置和夾緊力大小，防止零件變形。</p><p>　?。?）箱蓋、箱體分割面上的孔的加工，采用專用鉆模，按外形找正，這樣可保證孔的位置精度要求。</p><p>　　

80、（4）兩孔平行度精度主要由設(shè)備精度來保證。工件一次裝夾，主軸不移動，靠移動工作臺來保證兩孔的中心距。</p><p>　?。?）箱蓋、箱體不具有互換性，所以每裝配一套必須鉆、鉸定位銷。</p><p>　?。?）若批量生產(chǎn)可采用專用鏜床，從而保證加工精度及提高生產(chǎn)效率。</p><p><b>　　2．定位基準</b></p>&

81、lt;p>　　粗基準的選擇 箱體最先加工的是箱蓋與箱座的結(jié)合面，以凸緣不加工面為粗基準，及箱蓋以凸緣上表面，底座以凸緣面為粗基準。這樣可以保證對合面凸緣厚薄均勻，減少箱體合裝時對合面的變形。</p><p>　　精基準的選擇 箱體的結(jié)合面與底面（裝配基面）有一定的尺寸精度和相互位置精度要求；軸承孔軸線應(yīng)在對合面上，與底面也有一定的尺寸精度和相互位置精度要求。為了保證以上幾項要求，加工底座對合面時，應(yīng)以底

82、面為精基準，使對合面加工時的定位基準與設(shè)計基準重合；箱體合箱后加工軸承孔時，仍以底面為主要定位基準，并與底面上的兩定位孔組成典型的“一面兩孔”定位方式。這樣軸承孔的加工，其定位基準既符合“基準統(tǒng)一”原則，也符合“基準重合”原則，有利于保證軸承孔軸線與對合面的重合度及與裝配基面的尺寸精度和平行度。</p><p><b>　　制定工藝路線</b></p><p>　　采

83、用帶有平旋盤的臥式鏜床一次性加工出軸承端面和軸孔，從而保證孔和端面的垂直度，利用端銑刀進行端面銑削；軸孔利用后立柱刀桿支架支承鏜刀桿的鏜削方式進行加工，這種鏜刀桿的形狀誤差、后立柱刀桿支架軸線與主軸軸線的重合度誤差，對鏜孔精度的影響是不大的。</p><p>　　6 阻尼器的潤滑與密封</p><p><b>　　潤滑方式的確定</b></p><

84、p>　　由于所設(shè)計的阻尼器為四個凸輪裝于同一軸上，凸輪轉(zhuǎn)速不高，84.48，其ν=1.4,顯然小于ν=2,根據(jù)推薦,減速器的齒輪采用浸油潤滑,由于凸輪半徑尺寸不同，凸輪大徑D=105mm，小徑d=85mm，因而浸油深度就不一樣。為了使兩凸輪各部分潤滑良好,取h=50mm,這樣潤滑油能帶到凸輪小徑表面上,潤滑可靠。</p><p><b>　　軸承潤滑</b></p>&l

85、t;p>　　由于浸油零件的圓周速度小，濺油功用不大，為了減少各軸承之間的磨擦，減少磨損和發(fā)熱量，考慮到壽命只五年，一般不需拆卸，故采用油脂潤滑軸承。</p><p>　　油的密封及防止脂的稀釋</p><p>　　由于軸承采用脂潤滑,為了防止擠出的熱油流入軸承,靠小齒輪軸的軸承采用了檔油環(huán)。</p><p>　　軸上部裝有凸輪,而凸輪是浸在油中的,為了防止箱內(nèi)

86、的油進入軸承,稀釋脂,故采用了甩油環(huán)結(jié)構(gòu)。</p><p>　　密封：為了使限速器的分箱面不漏油，應(yīng)在裝阻尼器時在分箱上涂密封膠。</p><p>　　凸緣式軸承端蓋的凸緣，視孔蓋以及油塞等處需裝紙封油墊（或皮封油圈），以確保密封性，對于邊蓋，也應(yīng)選用氈封油圈密封。</p><p><b>　　7 設(shè)計小結(jié) </b></p>&l

87、t;p>　　通過此次畢業(yè)設(shè)計，我不僅把知識融會貫通，而且豐富了大腦，同時在查找資料的過程中也了解了許多課外知識，開拓了視野，認識了將來電子的發(fā)展方向，使自己在專業(yè)知識方面和動手能力方面有了質(zhì)的飛躍。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計是我作為一名學(xué)生即將完成學(xué)業(yè)的最后一次作業(yè)，他既是對學(xué)校所學(xué)知識的全面總結(jié)和綜合應(yīng)用，又為今后走向社會的實際操作應(yīng)用鑄就了一個良好開端，畢業(yè)設(shè)計是我對所學(xué)知識理論的檢驗與總結(jié)，能夠培

88、養(yǎng)和提高設(shè)計者獨立分析和解決問題的能力；是我在校期間向?qū)W校所交的最后一份綜和性作業(yè)，從老師的角度來說，指導(dǎo)做畢業(yè)設(shè)計是老師對學(xué)生所做的最后一次執(zhí)手訓(xùn)練。其次，畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)是老師檢驗其教學(xué)效果，改進教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量的絕好機會。</p><p>　　畢業(yè)的時間一天一天的臨近，畢業(yè)設(shè)計也接近了尾聲。在不斷的努力下我的畢業(yè)設(shè)計終于完成了。在沒有做畢業(yè)設(shè)計以前覺得畢業(yè)設(shè)計只是對這幾年來所學(xué)知識的大概總結(jié)，但是真的面

89、對畢業(yè)設(shè)計時發(fā)現(xiàn)自己的想法基本是錯誤的。畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我明白了自己原來知識太理論化了，面對單獨的課題的是感覺很茫然。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我才明白學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。</p><p>　　總之

90、，不管學(xué)會的還是學(xué)不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負的感覺。此外，還得出一個結(jié)論：知識必須通過應(yīng)用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學(xué)會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認為只有到真正會用的時候才是真的學(xué)會了。</p><p>　　在此要感謝我們的指導(dǎo)老師zz老師對我悉心的指導(dǎo)，感謝老師們給我的幫助。在設(shè)計過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗和自學(xué)，并

91、向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設(shè)計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這個設(shè)計做的也不太好，但是在設(shè)計過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計的最大收獲和財富，使我終身受益。</p><p><b>

92、;　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 孫恒，陳作模.機械原理［M］.北京-高等教育出版社.2010.1</p><p>　　[2] 濮良貴，紀名剛.機械設(shè)計［M］.北京-高等教育出版社.2010.3</p><p>　　[3] 成大先.機械設(shè)計手冊.第5卷［M］.北京－化學(xué)工業(yè)出版社,2008.3</p><p>　

93、　[4] 成大先.機械設(shè)計手冊.第1卷［M］.北京－化學(xué)工業(yè)出版社,2008.3</p><p>　　[5] 成大先.機械設(shè)計手冊.第3卷［M］.北京－化學(xué)工業(yè)出版社,2008.3</p><p>　　[6] 劉鴻文.材料力學(xué)I［M］. 北京－高等教育出版社.2004.1</p><p>　　[7] 成大先.機械設(shè)計手冊.第2卷［M］.北京－化學(xué)工業(yè)出版社,2008