步進(jìn)送料機(jī)的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　1緒論</b></p><p>　　1.1 送料機(jī)的定義</p><p>　　送料機(jī)專門用于粒料,粉料,片狀料，帶狀等材料的自動(dòng)化，數(shù)控化，精確化的輸送【1】。</p><p>　　在激烈競爭的時(shí)代,企業(yè)經(jīng)營與發(fā)展必會面對勞工的短缺,人工成本上揚(yáng)等問題。省力化、合理化與自動(dòng)化將成為企業(yè)發(fā)展的趨向。因此數(shù)控送料機(jī)，自

2、動(dòng)送料機(jī)的應(yīng)用也十分廣泛。在當(dāng)今社會,越來越多的行業(yè)將采用機(jī)械化輸送。這種自動(dòng)送料機(jī)有較高的精確度,而且又環(huán)保,又省時(shí),還大大減少了勞動(dòng)強(qiáng)度。真正的做到了低成本,高回報(bào)。在今飛速發(fā)展的年代,這種自動(dòng)化產(chǎn)品會受到越來越多廠家的青睞與喜歡!</p><p>　　所謂送料機(jī)，送料機(jī)就是輸送材料的機(jī)器，是無論是輕工行業(yè)還是重工業(yè)都不可缺少的設(shè)備。傳統(tǒng)觀念，送料機(jī)是借助于機(jī)器運(yùn)動(dòng)的作用力加力于材料，對材料進(jìn)行運(yùn)動(dòng)運(yùn)輸?shù)臋C(jī)器

3、。近代的送料機(jī)發(fā)生了一些變化，開始將高壓空氣、超聲波等先進(jìn)技術(shù)用于送料技術(shù)中，但人們?nèi)匀粚⑦@些設(shè)備歸納在送料機(jī)類的設(shè)備中。</p><p>　　自動(dòng)化程度高的送料設(shè)備有:由電腦控制的動(dòng)頭式送料機(jī)、激光送料機(jī)、高壓氣壓和電腦送料機(jī)等。另外，國外的司生產(chǎn)一種投影送料機(jī)這種設(shè)備的送臺上設(shè)有感應(yīng)器及目察裝置，用于對材料輪廓掃描，或在材料行投影以引導(dǎo)送料安排。</p><p>　　1.2 送料機(jī)的原

4、理及其種類</p><p>　　據(jù)了解，國內(nèi)的數(shù)控送料機(jī)，都彩用微電腦控制技術(shù)，數(shù)字式顯示，操作簡單方便，能有效控制在0.02MM以內(nèi)做到送料精確，徹底解決了以往送料器送料不準(zhǔn)，調(diào)節(jié)困難的老大難問題。</p><p>　　1.2.1 送料機(jī)的原理及種類</p><p>　　1.2.1.1 帶式送料機(jī)</p><p>　　帶式送料機(jī)的一般結(jié)構(gòu)主

5、要由輸送帶、滾筒、支承裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、張緊裝置、卸料裝置、清掃裝置和機(jī)架等部件組成【2】。帶式送料機(jī)是一種連續(xù)送料機(jī)械，它用一根環(huán)繞于前、后兩個(gè)滾筒上的輸送帶作為牽引及承載構(gòu)件，驅(qū)動(dòng)滾筒依靠摩擦力驅(qū)動(dòng)輸送帶運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)物料一起運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)輸送物料的目的。</p><p>　　1.2.1.2 埋刮板送料機(jī)</p><p>　　埋刮板送料機(jī)由封閉的殼體、刮板鏈條、驅(qū)動(dòng)裝置及張緊裝置等部件組成

6、。埋刮板送料機(jī)工作時(shí)，物料經(jīng)進(jìn)料口進(jìn)入機(jī)殼承載段，受到刮板的推力，與刮板鏈條形成整體一同向前運(yùn)動(dòng)，到達(dá)料槽的卸料口自行排出，刮板鏈條沿機(jī)殼的空載段返回。因其在工作時(shí)刮板鏈條被埋沒在物料中與物料一起向前移動(dòng)，故稱為“埋刮板送料機(jī)”。</p><p>　　1.2.1.3 斗式送料機(jī)</p><p>　　斗式送料機(jī)主要由牽引構(gòu)件（橡膠帶或鏈條）、承載構(gòu)件（料斗）、頭輪和底輪、驅(qū)動(dòng)裝置、張緊裝置、

7、機(jī)殼等組成。閉合的牽引構(gòu)件環(huán)繞于頭輪和底輪上，并被張緊裝置張緊。在牽引構(gòu)件的全長上，每個(gè)一定距離安裝一個(gè)料斗。為防止物料的拋撒和灰塵飛揚(yáng)，這些運(yùn)動(dòng)的部件用機(jī)殼封閉。工作時(shí)，外部的驅(qū)動(dòng)裝置通過頭輪帶動(dòng)牽引構(gòu)件和料斗運(yùn)行。物料從機(jī)座的進(jìn)料口進(jìn)入機(jī)座底部，運(yùn)動(dòng)著的料斗挖起并向上提升。到達(dá)機(jī)頭后，物料在重力和離心力的作用下脫離料斗，從卸料口排出。</p><p>　　1.2.1.4 螺旋送料機(jī)</p>&l

8、t;p>　　螺旋送料機(jī)主要由料槽、螺旋葉片和轉(zhuǎn)動(dòng)軸組成的螺旋體、兩端軸承、中間懸掛軸承及驅(qū)動(dòng)裝置所組成。當(dāng)螺旋體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，進(jìn)入機(jī)槽的物料受到旋轉(zhuǎn)葉片的法向推力，該推力的徑向分量和葉片對物料的摩擦力將使物料繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)；而物料的重力和機(jī)槽對物料的摩擦力又阻止物料繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)螺旋葉片對物料法向推力的軸向分量克服了機(jī)槽對物料的摩擦力及法向推力的徑向分量，物料不和螺旋一起旋轉(zhuǎn)，只沿料槽向前遠(yuǎn)移。</p><p>　　1.

9、2.1.5 振動(dòng)送料機(jī)</p><p>　　振動(dòng)送料機(jī)主要由輸送槽、激振器、主振彈簧、導(dǎo)向桿、隔振彈簧、平衡底架、進(jìn)料裝置和卸料裝置組成。振動(dòng)送料機(jī)是利用某一形式的激振器使槽體沿某一傾斜方向產(chǎn)生振動(dòng)，從而將物料由某一位置運(yùn)送至另外一個(gè)位置。</p><p>　　1.2.2 送料機(jī)的作用</p><p>　　1.2.2.1 帶式送料機(jī)</p><p

10、>　　帶式送料機(jī)是一種生產(chǎn)技術(shù)成熟、使用極為廣泛的【3】輸送設(shè)備，具有最典型的連續(xù)送料機(jī)的特點(diǎn)，近年來發(fā)展很快。其主要優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　?。?）結(jié)構(gòu)簡單，自重輕，容易制造；</p><p>　?。?）輸送路線布置靈活，適應(yīng)性廣，可輸送多種物料；</p><p>　　（3）輸送速度快，輸送距離長，輸送能力大，能耗低；</p><p&g

11、t;　?。?）可連續(xù)輸送，工作平穩(wěn)，不損傷被輸送物料；操作簡單，安全可靠，保養(yǎng)檢修容易，維修管理費(fèi)用低。</p><p>　　帶式送料機(jī)的主要缺點(diǎn)是輸送帶易磨損，且其成本大（約占送料機(jī)造價(jià)的40%）；需用大量滾動(dòng)軸承；在中間卸料時(shí)必須加裝卸料裝置；普通膠帶式不適用于輸送傾角過大的場合。</p><p>　　目前，帶式送料機(jī)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、性能不斷完善，而且不斷有新機(jī)型問世。</p

12、><p>　　1.2.2.2 埋刮板送料機(jī)</p><p>　　埋刮板送料機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是：適用范圍廣，輸送物料的品種多，其他連續(xù)送料機(jī)械難以輸送的物料，許多都可以采用埋刮板送料機(jī)進(jìn)行輸送；密封性能好，物料在封閉的機(jī)槽內(nèi)輸送，不拋撒，不泄露，能防塵、防水、防毒、防爆，大大改善了勞動(dòng)條件，防止環(huán)境污染；工藝布置十分靈活，可用于各不同方向的物料輸送；容易實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)加料或多點(diǎn)卸料；體積小，占地面積小，可

13、在比較狹窄的工作場地使用；輸送過程中物料與刮板鏈條之間基本上無相對運(yùn)動(dòng)，故對物料的損傷??；安裝容易，操作、維修方便，運(yùn)行安全可靠。</p><p>　　埋刮板送料機(jī)的缺點(diǎn)是：輸送距離和提升高度有一定的限制；刮板鏈條與機(jī)槽的磨損較大，磨損部位主要是鏈條關(guān)節(jié)處、機(jī)槽底板及導(dǎo)軌，特別是輸送磨琢性粉塵狀物料時(shí)磨損更為嚴(yán)重；功率消耗較大；不適于輸送粘性大的、懸浮性大的、塊度較大的及磨損性很大的物料。</p>

14、<p>　　1.2.3 送料機(jī)通俗來分類</p><p>　　高速滾輪送料機(jī),新型式送料機(jī),NC滾輪送料機(jī)，數(shù)控送料機(jī)，沖床送料機(jī)，數(shù)控沖床送料機(jī)，數(shù)控滾輪送料機(jī)，數(shù)控自動(dòng)送料機(jī)?？諝庾詣?dòng)送料機(jī)，凸輪驅(qū)動(dòng)送料機(jī) 空氣自動(dòng)送料機(jī)(左右偏擺移位型) 空氣自動(dòng)送料機(jī)(特殊落地型)【4】。</p><p>　　平面送料機(jī)（感應(yīng)式） 高速滾輪送料機(jī) NC伺服滾輪送料機(jī) 高速滾輪送料機(jī)+沖床

15、 高速滾輪送料機(jī) NC電腦厚板送料機(jī) NC厚板電腦精密整平送料機(jī) NC電腦精密整平送料機(jī) 平面（橫）式電子控制送料機(jī)各種專用設(shè)備！更專業(yè)自動(dòng)送料器,高速滾輪送料器,新型式送料器,NC滾輪送料器，數(shù)控送料器，沖床送料器，數(shù)控沖床送料器，數(shù)控滾輪送料器，數(shù)控自動(dòng)送料器空氣自動(dòng)送料器，凸輪驅(qū)動(dòng)送料器 空氣自動(dòng)送料器(左右偏擺移位型)， 空氣自動(dòng)送料器(特殊落地型)，平面送料器（感應(yīng)式）， 高速滾輪送料器 ，NC伺服滾輪送料器 ，高速滾輪送料

16、器+沖床 ，高速滾輪送料器 NC電腦厚板送料器 ，NC厚板電腦精密整平送料器，NC電腦精密整平送料器。</p><p>　　1.3 國內(nèi)外送料機(jī)現(xiàn)狀</p><p>　　1.3.1 國外送料機(jī)現(xiàn)狀</p><p>　　國外帶式輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展很快【5】，其主要表現(xiàn)在2個(gè)方面：一方面是帶式輸送機(jī)的功能多元化、應(yīng)用范圍擴(kuò)大化，如高傾角帶輸送機(jī)、管狀帶式輸送機(jī)、空間轉(zhuǎn)彎帶

17、式輸送機(jī)等各種機(jī)型；另一方面是帶式輸送機(jī)本身的技術(shù)與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長距離、大運(yùn)量、高帶速等大型帶式輸送機(jī)已成為發(fā)展的主要方向，其核心技術(shù)是開發(fā)應(yīng)用于了帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)，提高了帶式輸送機(jī)的運(yùn)行性能和可靠性。其關(guān)鍵技術(shù)與裝備有以下幾個(gè)特點(diǎn)： （1）設(shè)備大型化。其主要技術(shù)參數(shù)與裝備均向著大型化發(fā)展，以滿足年產(chǎn)300-500萬t以上高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要。 （2）應(yīng)用動(dòng)態(tài)分析技術(shù)和機(jī)電一體化、計(jì)算機(jī)監(jiān)控等高

18、新技術(shù)，采用大功率軟起動(dòng)與自動(dòng)張緊技術(shù)，對輸送機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測與監(jiān)控，大大地降低了輸送帶的動(dòng)張力，設(shè)備運(yùn)行性能好，運(yùn)輸效率高。 （3）采用多機(jī)驅(qū)動(dòng)與中間驅(qū)動(dòng)及其功率平衡、輸送機(jī)變向運(yùn)行等技術(shù)，使輸送機(jī)單機(jī)運(yùn)行長度在理論上已有受限制，并確保了輸送系統(tǒng)設(shè)備的通用性、互換性及其單元驅(qū)動(dòng)的可靠性。 （4）新型、高可靠性關(guān)鍵元部件技術(shù)。如包含CST等在內(nèi)的各種先進(jìn)的大功率驅(qū)動(dòng)裝置與調(diào)速裝置、高壽命高速托輥、</p><

19、;p>　　1.3.2 國內(nèi)送料機(jī)現(xiàn)狀</p><p>　　我國生產(chǎn)制造的帶式輸送機(jī)的品種、類型較多。在“八五”期間，通過國家一條龍“日產(chǎn)萬噸綜采設(shè)備”項(xiàng)目的實(shí)施，帶式輸送機(jī)的技術(shù)水平有了很大提高，煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)呂開發(fā)都取得了很大的進(jìn)步。如大傾角長距離帶式輸送機(jī)成套設(shè)備、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)等均填補(bǔ)了國內(nèi)空白，并對帶式輸送機(jī)的減低關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進(jìn)行

20、了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，研制成功了多種軟起動(dòng)和制動(dòng)裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶合器和行星齒輪減速器。</p><p>　　1.3.3 國內(nèi)外帶式輸送機(jī)的差距</p><p>　　1.3.3.1 大型帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵核心技術(shù)上的差距</p><p>　?。?）帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)測技術(shù)  長距離、大功率帶式輸送機(jī)的技術(shù)關(guān)鍵

21、是動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與監(jiān)測，它是制約大型帶式輸送機(jī)發(fā)展的核心技術(shù)。目前我國用剛性理論來分析研究帶式輸送機(jī)并制訂計(jì)算方法和設(shè)計(jì)規(guī)范，設(shè)計(jì)中對輸送帶使用了很高的安全系統(tǒng)（一般取n=10左右），與實(shí)際情況相差很遠(yuǎn)。實(shí)際上輸送帶是粘彈性體，長距離帶式輸送機(jī)其輸送帶對驅(qū)動(dòng)裝置的起、制動(dòng)力的動(dòng)態(tài)響應(yīng)是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，而不能簡單地用剛體力學(xué)來解釋和計(jì)算。已開發(fā)了帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用軟件，在大型輸送機(jī)上對輸送機(jī)的動(dòng)張力進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析與動(dòng)態(tài)監(jiān)測，降低輸送

22、帶的安全系統(tǒng)，大大延長使用壽命，確保了輸送機(jī)運(yùn)行的可靠性，從而使大型帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)達(dá)到了最高水平，并使輸送機(jī)的設(shè)備成本尤其是輸送帶成本大為降低。 （2）可靠的可控軟起動(dòng)技術(shù)與功率均衡技術(shù)  長距離大運(yùn)量帶式輸送機(jī)由于功率大、距離長且多機(jī)驅(qū)動(dòng)，必須采用軟起動(dòng)方式來降低輸送機(jī)制動(dòng)張力，特別是多電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)。為了減少對電網(wǎng)的沖擊，軟起動(dòng)時(shí)應(yīng)有分時(shí)慢速起動(dòng)；還要控制輸送機(jī)起動(dòng)加速度0.3～0.1 m/s2，解決承載帶與驅(qū)動(dòng)帶的

23、帶速同步問題及輸送帶涌浪現(xiàn)象，減少對元部件的沖擊。由于制造</p><p>　　1.3.3.2 技術(shù)性能上差距</p><p>　　我國帶式輸送機(jī)的主要性能與參數(shù)已不能滿足高產(chǎn)【6】高效礦井的需要，尤其是順槽可伸縮帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵元部件及其功能如自移機(jī)尾、高效儲帶與張緊裝置等與國外有著很大差距。 （1）裝機(jī)功率  我國工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)最大裝機(jī)功率為4×2

24、50 kW，國外產(chǎn)品可達(dá)4×970 kW，國產(chǎn)帶式輸送機(jī)的裝機(jī)功率約為國外產(chǎn)品的30%～40%，固定帶式輸送機(jī)的裝機(jī)功率相差更大。 </p><p>　　（2）運(yùn)輸能力  我國帶式輸送機(jī)最大運(yùn)量為3000 t/h，國外已達(dá)5500 t/h。</p><p>　?。?）最大輸送帶寬度  我國帶式輸送機(jī)為1400 mm，國外最大為1830 mm。</p>

25、;<p>　　（4）帶速  由于受托輥轉(zhuǎn)速的限制，我國帶式輸送機(jī)帶速為4m/s，國外為5m/s以上。</p><p>　?。?）工作面順槽運(yùn)輸長度  我國為3000 m，國外為7300m。</p><p>　?。?）自移機(jī)尾  隨著高產(chǎn)高效工作面的不斷出現(xiàn)，要求順槽可伸縮帶式輸送機(jī)機(jī)尾隨著工作面的快速推進(jìn)而快速自移。國內(nèi)自移機(jī)尾主要依賴進(jìn)口，主要

26、有2種：（a）隨轉(zhuǎn)載機(jī)一起移動(dòng)的由英國LONGWALL公司生產(chǎn)的自移機(jī)尾裝置。（b）德國DBT公司生產(chǎn)的自移機(jī)尾裝置。前者只有一個(gè)推進(jìn)油缸，后者則有2個(gè)推進(jìn)油缸。LONGWALL公司生產(chǎn)的自稱機(jī)尾用于在國內(nèi)帶寬1.2 m的輸送機(jī)上，缺點(diǎn)是自移機(jī)尾輸送帶的跑偏量太小，糾偏能力弱，剛性差。德國生產(chǎn)的自移機(jī)尾在國內(nèi)使用效果優(yōu)于前者，水平、垂直2個(gè)方向均有調(diào)偏油缸，糾偏能力強(qiáng)。因此，前者還需完善，后者則需研制。但對自移機(jī)尾的要求是共同的，既要滿

27、足輸送機(jī)正常工作時(shí)防滑的要求，又要滿足在輸送機(jī)不停機(jī)的情況下實(shí)現(xiàn)快速自移。</p><p>　?。?）高效儲帶與張緊裝置  我國采用封閉式儲帶結(jié)構(gòu)和絞車紅緊為主，張緊小車易脫軌，輸送帶易跑偏，輸送帶伸縮時(shí)，托輥小車不自移，需人工推移，檢修麻煩。國外采用結(jié)構(gòu)先進(jìn)的開放式儲帶裝置和高精度的大扭矩、大行程自動(dòng)張緊設(shè)備，托輥小車能自動(dòng)隨輸送帶伸縮到位。輸送帶有易跑偏，不會出現(xiàn)脫軌現(xiàn)象。</p>&

28、lt;p>　?。?）輸送機(jī)品種  機(jī)型品種少，功能單一，使用范圍受限，不能充分發(fā)揮其效能，如拓展運(yùn)人、運(yùn)料或雙向運(yùn)輸?shù)裙δ埽龅揭粰C(jī)多用；另外，我國煤礦的地質(zhì)條件差異很大，在運(yùn)輸系統(tǒng)的布置上經(jīng)常會出現(xiàn)一些特殊要求，如彎曲、大傾角（>+25°）直至垂直提升等，應(yīng)開發(fā)特殊型專用機(jī)種帶式輸送機(jī)。</p><p>　　1.3.3.3 可靠性、壽命上的差距</p><p&

29、gt;　　輸送帶抗拉強(qiáng)度  我國生產(chǎn)的織物整芯阻燃輸送帶最高為2500 N/mm，國外為3150 N/mm。鋼絲繩芯阻燃輸送帶最高為4000 N/mm，國外為7000 N/mm。 （2）輸送帶接頭強(qiáng)度  我國輸送帶接頭強(qiáng)度為母帶的50%～65%，國外達(dá)母帶的70%～75%。 （3）托輥壽命  我國現(xiàn)有的托輥技術(shù)與國外比較，壽命短、速度低、阻力大，而美國等使用的新型注油托輥，其運(yùn)行阻力小，軸承采用

30、稀油潤滑，大大地提高了托輥的使用壽命，并可作為高速托輥應(yīng)用于帶式輸送機(jī)上，使用面廣，經(jīng)濟(jì)效益顯著。我國輸送機(jī)托輥壽命為2萬h，國外托輥壽命5～9萬h，國產(chǎn)托輥壽命僅為國外產(chǎn)品的30%～40%。 （4）輸送機(jī)減速器壽命  我國輸送機(jī)減速器壽命2萬h，國外減速器壽命7萬h。 </p><p>　?。?）帶式輸送機(jī)上下運(yùn)行時(shí)可靠性差。</p><p>　　1.3.3

31、.4 控制系統(tǒng)上差距</p><p>　　驅(qū)動(dòng)方式  我國為調(diào)速型液力偶合器和硬齒面減速器，國外傳動(dòng)方式多樣，如BOSS系統(tǒng)、CST可控傳動(dòng)系統(tǒng)等，控制精度較高。 （2）監(jiān)控裝置  國外輸送機(jī)已采用高檔可編程序控制器PLC，開發(fā)了先進(jìn)的程序軟伯與綜合電源繼電器控制技術(shù)以及數(shù)據(jù)采信、處理、存儲、傳輸、故障診斷與查詢等完整自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。我國輸送機(jī)僅采用了中檔可編程序控制器來控制輸送機(jī)的啟動(dòng)、

32、正常運(yùn)行、停機(jī)等工作過程。雖然能與可控啟（制）支裝置配合使用，達(dá)到可控啟（制）動(dòng)、帶速同步、功率平衡等功能，但沒有自動(dòng)臨近裝置，沒有故障診斷與查詢等。 （3）輸送機(jī)保護(hù)裝置  國外帶式輸送機(jī)除安裝防止輸送帶跑偏、打滑、撕裂、過滿堵塞、自動(dòng)灑水降塵等保護(hù)裝置外，近年又開發(fā)了很多新型監(jiān)測裝置：傳動(dòng)滾筒、變向滾筒及托輥組的溫度監(jiān)測系統(tǒng)；煙霧報(bào)警及自動(dòng)消防滅火裝置；纖維織輸送帶縱撕裂及接頭監(jiān)測系統(tǒng)；防爆電子輸送帶秤自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)。

33、這些新型保護(hù)系統(tǒng)我國基本處于空白。而我國現(xiàn)有的打滑、堆煤、溜煤眼滿倉保護(hù)，防跑偏、超溫灑水，煙霧報(bào)警裝置的可靠性、靈敏性、壽命都較低。</p><p>　　1.4 帶式輸送機(jī)的發(fā)展趨勢</p><p>　　1.4.1 設(shè)備大型化、提高運(yùn)輸能力</p><p>　　為了適應(yīng)高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要，帶式輸【7】送機(jī)的輸送能力要加大。長距離、高帶速、大運(yùn)量、大功率是今后

34、發(fā)展的必然趨勢，也是高產(chǎn)高效礦井運(yùn)輸技術(shù)的發(fā)展方向。在今后的10a內(nèi)輸送量要提高到3000～4000 t/h，還速提高至4～6m/s，輸送長度對于可伸縮帶式輸送機(jī)要達(dá)到3000m。對于鋼繩芯強(qiáng)力帶式輸送機(jī)需加長至5000m以上，單機(jī)驅(qū)動(dòng)功率要求達(dá)到1000～1500 kW，輸送帶抗拉強(qiáng)度達(dá)到6000 N/mm（鋼繩芯）和2500 N/mm（鋼繩芯）。尤其是煤礦井下順槽可伸縮輸送技術(shù)的發(fā)展，隨著高產(chǎn)高效工作面的出現(xiàn)及煤炭科技的不斷發(fā)展，原

35、有的可伸縮帶式輸送機(jī)，無論是主參數(shù)，還是運(yùn)行性能都難以適應(yīng)高產(chǎn)高效工作面的要求，煤礦現(xiàn)場急需主參數(shù)更大、技術(shù)更先進(jìn)、性能更可靠的長距離、大運(yùn)量、大功率順槽可伸縮帶式輸送機(jī)，以提高我國帶式輸送機(jī)技術(shù)的設(shè)計(jì)水平，填補(bǔ)國內(nèi)空白，接近并趕上國際先進(jìn)工業(yè)國的技術(shù)水平。其包含7個(gè)方面的關(guān)鍵技術(shù)：⑴帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)；⑵軟起動(dòng)與功率平衡技術(shù)；⑶中間驅(qū)動(dòng)技術(shù)；⑷自動(dòng)張緊技術(shù)；⑸新型高壽命高速托輥技術(shù)；⑹快速自移機(jī)尾技術(shù)；⑺高效儲帶技術(shù)。<

36、;/p><p>　　1.4.2 提高元部件性能和可靠性</p><p>　　設(shè)備開機(jī)率的高與低主要取決于元部件的性能和可靠性。除了進(jìn)一步完善和提高現(xiàn)有元部件的性能和可靠性，還要不斷地開發(fā)研究新的技術(shù)和元部件，如高性能可控軟起動(dòng)技術(shù)、動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)、高效貯帶裝置、快速自移機(jī)尾、高速托輥等，使帶式輸送機(jī)的性能得到進(jìn)一步的提高。</p><p>　　1.4.3 擴(kuò)大功能，

37、一機(jī)多用化</p><p>　　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)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益。開發(fā)特殊型帶式輸送機(jī)，如彎曲帶式輸送機(jī)、大傾角或垂直提升輸送機(jī)等。</p><p><b>　　2步進(jìn)送料機(jī)的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　2.1 設(shè)計(jì)說明</b></p><p>　　

38、2.1.1 步進(jìn)送料機(jī)</p><p>　　設(shè)計(jì)某自動(dòng)生產(chǎn)線的一部分——步進(jìn)送料機(jī)。</p><p><b>　　具體設(shè)計(jì)要求為：</b></p><p>　　1、電機(jī)驅(qū)動(dòng)，即必須有曲柄。</p><p>　　2、輸送架平動(dòng)，其上任一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡近似為虛線所示閉合曲線（以下將該曲線簡稱為軌跡曲線）。</p>

39、<p>　　3、軌跡曲線為近似的水平直線段，軌跡曲線的最高點(diǎn)低于直線段的距離，以免零件停歇時(shí)受到輸送架的不應(yīng)有的回碰。</p><p>　　2.1.2 設(shè)計(jì)思路</p><p>　　（1）設(shè)計(jì)步進(jìn)送料機(jī)連桿送料機(jī)構(gòu)和齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。</p><p>　　（2）設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)并確定其傳動(dòng)比分配。</p><p>　?。?）圖紙上畫出步進(jìn)

40、送料機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案簡圖和運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。</p><p>　　（4）對平面連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行尺度綜合，并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析；驗(yàn)證輸出構(gòu)件的軌跡是否滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　?。?）完成步進(jìn)送料機(jī)的連桿送料機(jī)構(gòu)、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總圖和主要零部件圖。</p><p>　　2.2步進(jìn)送料機(jī)的工作原理</p><p>　　步進(jìn)送料機(jī)的工作原理。步進(jìn)送料機(jī)概括的

41、說就是能夠?qū)崿F(xiàn)間歇的輸送工件的機(jī)器，它的種類繁多，工作原理也不盡相同。圖2-1為步進(jìn)送料機(jī)工作原理圖。電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)滑架往復(fù)移動(dòng)，工作行程時(shí)滑架上的推爪推動(dòng)工件前移一個(gè)步長，當(dāng)滑架返回是，由于推爪與軸間有扭簧，推爪得一從工件底面滑過，工件保持不動(dòng)，當(dāng)滑架再次向前推進(jìn)時(shí)，推爪已復(fù)位，向前推動(dòng)新的工件前移，前方推爪也推動(dòng)前一工位的工件前移。其傳動(dòng)裝置常使用減速器，有時(shí)也用其他傳動(dòng)設(shè)備?！?】</p><p>

42、　　圖2-1 步進(jìn)送料機(jī)原理圖</p><p>　　2.3步進(jìn)送料機(jī)運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)過程</p><p>　　2.3.1 工藝參數(shù)的給定及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的確定</p><p>　　工藝參數(shù)是一部機(jī)器進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的原始依據(jù)。所以在設(shè)計(jì)之前，必須明確提出其工作任務(wù)，周邊環(huán)境以及更詳細(xì)的工藝要求。</p><p>　　2.3.2 執(zhí)行構(gòu)件件

43、運(yùn)動(dòng)關(guān)系的確定</p><p>　　有時(shí)一部機(jī)器的工作任務(wù)是由多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)共同完成的，這是各執(zhí)行構(gòu)件間必然有一定協(xié)同動(dòng)作關(guān)系，確定這宗關(guān)系的最直觀的方法就是采用運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。</p><p>　　2.3.3 動(dòng)力源的選擇及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的確定</p><p>　　機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用的動(dòng)力源主要是電、液、氣動(dòng)裝置。因此原動(dòng)機(jī)有電動(dòng)機(jī)、液壓馬達(dá)、氣壓馬達(dá)、直線油缸及汽缸等。電動(dòng)機(jī)應(yīng)

44、用最廣泛。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)按其運(yùn)動(dòng)類型劃分，主要有直線運(yùn)動(dòng)、回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、任意軌跡運(yùn)動(dòng)、點(diǎn)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)及位到位運(yùn)動(dòng)。上述運(yùn)動(dòng)又分為連續(xù)運(yùn)動(dòng)和間歇運(yùn)動(dòng)兩類。有些運(yùn)動(dòng)是單程的，有些運(yùn)動(dòng)是往復(fù)式的，不同的運(yùn)動(dòng)應(yīng)由不同的機(jī)構(gòu)或多種機(jī)構(gòu)的組合乃至整個(gè)機(jī)器來實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　2.3.4 方案的比較與決策</p><p>　　一個(gè)設(shè)計(jì)可以由多個(gè)方案來實(shí)現(xiàn)，每個(gè)方案所使用的機(jī)構(gòu)也不盡相同，有時(shí)只是迥異。在

45、達(dá)到性能指標(biāo)的前提下，應(yīng)根據(jù)機(jī)構(gòu)組合的復(fù)雜程度對精度所造成的影響，并根據(jù)經(jīng)濟(jì)性和易維修性對不同方案進(jìn)行比較和決策。</p><p>　　3 送料機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　步進(jìn)送料機(jī)的運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)，機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案是機(jī)械設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的優(yōu)劣，決定了這部機(jī)器的性能、造價(jià)、及市場前景。所謂運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)，即是設(shè)計(jì)者通過何種機(jī)構(gòu)組合為一部完成特定工作任務(wù)的機(jī)械系統(tǒng)的全面構(gòu)思。&

46、lt;/p><p>　　3.1 步進(jìn)送料機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇</p><p>　　3.1.1 步進(jìn)送料機(jī)常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)</p><p>　　常用的送料機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有以下幾種：齒輪機(jī)構(gòu)；螺旋機(jī)構(gòu)；帶傳動(dòng)及鏈傳動(dòng)：連桿機(jī)構(gòu)；凸輪機(jī)構(gòu)?！?】</p><p>　　凸輪機(jī)構(gòu)是一種高副機(jī)構(gòu)。 一般由凸輪，從動(dòng)件和機(jī)架三部分組成，凸輪大都為原動(dòng)件，當(dāng)其運(yùn)動(dòng)(一般

47、為等速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，也有擺動(dòng)或往復(fù)移動(dòng))時(shí)，通過其上一定的衄線輪廓線或凹槽使從動(dòng)件得到連續(xù)的或間歇的往復(fù)移動(dòng)或擺動(dòng)。</p><p>　　3.1.2 送料機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇</p><p>　　由于送料機(jī)的加工過程中要求若干個(gè)相同的被輸送的工件間隔相等的距離350mm，在導(dǎo)軌上向左依次間歇移動(dòng)，即每個(gè)零件耗時(shí)1 s移動(dòng)距離350mm后間歇時(shí)間3 s?？紤]到動(dòng)停時(shí)間之比K=t1/t2之值較特殊，以

48、及耐用性、成本、維修方便等因素，不宜采用槽輪、凸輪等高副機(jī)構(gòu)，而應(yīng)設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)。</p><p>　　由于設(shè)計(jì)要求構(gòu)件實(shí)現(xiàn)軌跡復(fù)雜并且封閉的曲線，所以輸出構(gòu)件采用連桿機(jī)構(gòu)中的連桿比較合適。</p><p><b>　　3.2 連桿機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　3.2.1 連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)</p><p>　　連桿機(jī)

49、構(gòu)構(gòu)件運(yùn)動(dòng)形式多樣，如可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)、擺動(dòng)、移動(dòng)和平面或空間復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，從而可用于實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律和已知軌跡。此外，低副面接觸的結(jié)構(gòu)使連桿機(jī)構(gòu)具有以下一些優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)副單位面積所受壓力較小，且面接觸便于潤滑，故磨損減小；制造方便，易獲得較高的精度；兩構(gòu)件之間的接觸是靠本身的幾何封閉來維系的，它不象凸輪機(jī)構(gòu)有時(shí)需利用彈簧等力封閉來保持接觸。因此，平面連桿機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械、儀表和機(jī)電產(chǎn)品中。平面連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是：一般情況下，只能近似實(shí)現(xiàn)給定的

50、運(yùn)動(dòng)規(guī)律或運(yùn)動(dòng)軌跡，且設(shè)計(jì)較為復(fù)雜；當(dāng)給定的運(yùn)動(dòng)要求較多或較復(fù)雜時(shí)，需要的構(gòu)件數(shù)和運(yùn)動(dòng)副數(shù)往往較多，這樣就使機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作效率降低，不僅發(fā)生自鎖的可能性增加，而且機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律對制造、安裝誤差的敏感性增加；機(jī)構(gòu)中作復(fù)雜運(yùn)動(dòng)和作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件所產(chǎn)生的慣性力難以平衡，在高速時(shí)將引起較大的振動(dòng)和動(dòng)載荷，故連桿機(jī)構(gòu)常用于速度較低的場合。</p><p>　　3.2.2 連桿機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用</p><

51、;p>　　近年來，隨著連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的發(fā)展，電子計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用以及有關(guān)設(shè)計(jì)軟件的開發(fā)，連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)速度和設(shè)計(jì)精度有了較大的提高，而且在滿足運(yùn)動(dòng)學(xué)要求的同時(shí)，還可考慮到動(dòng)力學(xué)特性。尤其是微電子技術(shù)及自動(dòng)控制技術(shù)的引入，多自由度連桿機(jī)構(gòu)的采用，使連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)大為簡化，使用范圍更為廣泛。</p><p>　　根據(jù)構(gòu)件之間的相對運(yùn)動(dòng)為平面運(yùn)動(dòng)或空間運(yùn)動(dòng)，連桿機(jī)構(gòu)可分為平面連桿機(jī)構(gòu)和空間連桿機(jī)構(gòu)。根據(jù)機(jī)

52、構(gòu)中構(gòu)件數(shù)目的多少分為四桿機(jī)構(gòu)、五桿機(jī)構(gòu)、六桿機(jī)構(gòu)等，一般將五桿及五桿以上的連桿機(jī)構(gòu)稱為多桿機(jī)構(gòu)。當(dāng)連桿機(jī)構(gòu)的自由度為1時(shí)，稱為單自由度連桿機(jī)構(gòu)；當(dāng)自由度大于1時(shí)，稱為多自由度連桿機(jī)構(gòu)。根據(jù)形成連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)鏈?zhǔn)情_鏈還是閉鏈，亦可將相應(yīng)的連桿機(jī)構(gòu)分為開鏈連桿機(jī)構(gòu)（機(jī)械手通常是運(yùn)動(dòng)副為轉(zhuǎn)動(dòng)副或移動(dòng)副的空間開鏈連桿機(jī)構(gòu)）和閉鏈連桿機(jī)構(gòu)。單閉環(huán)的平面連桿機(jī)構(gòu)的構(gòu)件數(shù)至少為4，因而最簡單的平面閉鏈連桿機(jī)構(gòu)是四桿機(jī)構(gòu)，其他多桿閉鏈機(jī)構(gòu)無非是在其基

53、礎(chǔ)上擴(kuò)充桿組而成；單閉環(huán)的空間連桿機(jī)構(gòu)的構(gòu)件數(shù)至少為3，因而可由三個(gè)構(gòu)件組成空間三桿機(jī)構(gòu)?！?0】</p><p>　　所有運(yùn)動(dòng)副均為轉(zhuǎn)動(dòng)副的平面四桿機(jī)構(gòu)稱為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，它是平面四桿機(jī)構(gòu)的最基本的型式，其他型式的平面四桿機(jī)構(gòu)都可看作是在它的基礎(chǔ)上通過演化而成的。在此機(jī)構(gòu)中，構(gòu)件4為機(jī)架，與機(jī)架構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的構(gòu)件1、3稱為連架桿，不與機(jī)架組成運(yùn)動(dòng)副的構(gòu)件2稱為連桿。若組成轉(zhuǎn)動(dòng)副的兩構(gòu)件能作整周相對轉(zhuǎn)動(dòng)，則該轉(zhuǎn)動(dòng)副稱

54、為整轉(zhuǎn)副，否則稱為擺動(dòng)副。與機(jī)架組成整轉(zhuǎn)副的連架桿稱為曲柄，與機(jī)架組成擺動(dòng)副的連架桿稱為搖桿。因此，根據(jù)兩連架桿為曲柄或搖桿的不同，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)可分為三種基本型式：</p><p>　　曲柄搖桿機(jī)構(gòu): 其中兩連架桿中有一桿是曲柄另一桿是搖桿；</p><p>　　雙曲柄機(jī)構(gòu)：其中兩連架桿均為曲柄；</p><p>　　雙搖桿機(jī)構(gòu)：其中兩連架桿均為搖桿。</p&

55、gt;<p>　　3.2.3 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)</p><p>　　對于曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，由下一節(jié)整轉(zhuǎn)副存在條件可知，曲柄所聯(lián)接的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副均為整轉(zhuǎn)副，而搖桿所聯(lián)接的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副均為擺動(dòng)副。由于機(jī)構(gòu)中任意兩構(gòu)件之間的相對運(yùn)動(dòng)關(guān)系不因其中哪個(gè)構(gòu)件是固定件而改變，所以當(dāng)將該機(jī)構(gòu)的機(jī)架由4改換為構(gòu)件1時(shí)，則構(gòu)件2、4均變?yōu)榍瑥亩蔀殡p曲柄機(jī)構(gòu)；當(dāng)取構(gòu)件3為機(jī)架時(shí)，則成為雙搖桿機(jī)構(gòu)；當(dāng)取構(gòu)件2為機(jī)架時(shí)，則仍為曲柄

56、搖桿機(jī)構(gòu)。這種通過更換機(jī)架而得到的機(jī)構(gòu)稱為原機(jī)構(gòu)的倒置機(jī)構(gòu)。</p><p>　　需注意的是雙搖桿機(jī)構(gòu)有兩種類型：一種為上圖曲柄搖桿機(jī)構(gòu)取構(gòu)件3為機(jī)架的倒置機(jī)構(gòu)，電扇搖頭機(jī)構(gòu)，即采用這種含兩個(gè)整轉(zhuǎn)副的雙搖桿機(jī)構(gòu)，其中電機(jī)安裝在搖桿4上，轉(zhuǎn)動(dòng)副A處裝有一與連桿1固結(jié)成一體的蝸輪，蝸輪與電機(jī)軸上的蝸桿相嚙合。電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過蝸桿和蝸輪使連桿1和搖桿4作整周相對轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使連架桿2和4作往復(fù)擺動(dòng)，達(dá)到風(fēng)扇搖頭的目的；對

57、于機(jī)構(gòu)中四個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副均為擺動(dòng)副的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，則屬另一種雙搖桿機(jī)構(gòu)，其三種倒置機(jī)構(gòu)均為雙搖桿機(jī)【11】構(gòu)。</p><p>　　3.2.4 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題和方法</p><p>　　連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)通常包括選型、運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)、承載能力計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和繪制機(jī)構(gòu)裝配圖與零件工作圖等內(nèi)容，其中選型是確定連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成，包括構(gòu)件數(shù)目以及運(yùn)動(dòng)副的類型和數(shù)目；運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)是確定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的參數(shù)，包

58、括各運(yùn)動(dòng)副之間的相對位置尺寸以及描繪連桿曲線的點(diǎn)的位置尺寸等等；承載能力計(jì)算是基于強(qiáng)度理論，確定關(guān)鍵零件的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在綜合考慮安裝、調(diào)整、加工工藝性等因素情況下對各零件結(jié)構(gòu)參數(shù)的全面細(xì)化。</p><p>　　平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)是我們主要研究的內(nèi)容，它一般可歸納為以下三類基本問題：</p><p>　　1）實(shí)現(xiàn)構(gòu)件給定位置（亦稱剛體導(dǎo)引），即要求連桿機(jī)構(gòu)能引導(dǎo)某構(gòu)件按規(guī)定

59、順序精確或近似地經(jīng)過給定的若干位置。</p><p>　　2) 實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律（亦稱函數(shù)生成），即要求主、從動(dòng)件滿足已知的若干組對應(yīng)位置關(guān)系，包括滿足一定的急回特性要求，或者在主動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律一定時(shí)，從動(dòng)件能精確或近似地按給定規(guī)律運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　3) 實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動(dòng)軌跡（亦稱軌跡生成），即要求連桿機(jī)構(gòu)中作平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件上某一點(diǎn)精確或近似地沿著給定的軌跡運(yùn)動(dòng)。</p>

60、<p>　　在進(jìn)行平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，往往是以上述運(yùn)動(dòng)要求為主要設(shè)計(jì)目標(biāo)，同時(shí)還要兼顧一些運(yùn)動(dòng)特性和傳力特性等方面的要求，如整轉(zhuǎn)副要求、壓力角或傳動(dòng)角要求、機(jī)構(gòu)占據(jù)空間位置要求等。另外，設(shè)計(jì)結(jié)果還應(yīng)滿足運(yùn)動(dòng)連續(xù)性要求，即當(dāng)主動(dòng)件連續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)件也能連續(xù)地占據(jù)預(yù)定的各個(gè)位置，而不能出現(xiàn)錯(cuò)位或錯(cuò)序等現(xiàn)象。</p><p>　　平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)的方法主要是幾何法和解析法，此外還有圖譜法和模型實(shí)驗(yàn)法

61、。幾何法是利用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程中各運(yùn)動(dòng)副位置之間的幾何關(guān)系，通過作圖獲得有關(guān)運(yùn)動(dòng)尺寸，所以幾何法直觀形象，幾何關(guān)系清晰，對于一些簡單設(shè)計(jì)問題的處理是有效而快捷的，但由于作圖誤差的存在，所以設(shè)計(jì)精度較低。</p><p>　　將K=1/3帶入，=90°。</p><p>　　已知搖桿最大的搖擺距離為350mm，又知極位夾角為90°，我們根據(jù)給定的急回要求設(shè)計(jì)四連桿機(jī)構(gòu)。<

62、;/p><p>　　根據(jù)急回運(yùn)動(dòng)要求設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)，主要利用機(jī)構(gòu)在極位時(shí)的幾何關(guān)系。</p><p>　　設(shè)計(jì)時(shí)，先利用公式3-1 算出極位夾角，并畫出及最大擺程的直線 C1 C2。下面來求固定鉸鏈A 。為此，方程加以描述，通過方程的求解獲得有關(guān)運(yùn)動(dòng)尺寸，故其直觀性差，但設(shè)計(jì)精度高。隨著數(shù)值計(jì)算方法的發(fā)展和計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用，解析法已成為各類平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)的一種有效方法?！?2】</p

63、><p>　　3.3 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的模擬計(jì)算</p><p><b>　　各桿長計(jì)算</b></p><p>　　已知t1 、t2 則行程速度變化系數(shù)</p><p><b>　　K=</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)中t1=1 t2=3 則K=1/3</p><

64、;p>　　然后根據(jù)行程速度變化系數(shù)K，求極位夾角θ</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　分別做C2M垂直于C1C2 和 ∠C2C1N =90-,C2M與C1N交于點(diǎn)P，再做△PC1C2的外接圓，則圓弧上任意一A都滿足∠C1AC2=，所以固定鉸鏈應(yīng)選在此段位置上。由于本設(shè)計(jì)中=90°，故P點(diǎn)與C1C2直線重合，則C1C2即

65、為該圓的直徑。在圓弧上任選一點(diǎn)A，連接AC1和AC2 ，以A為圓心畫一圓，該圓交AC1和AC2于點(diǎn)B1和B2（由于C2D為左側(cè)極值位置，故B點(diǎn)在C2A延長線上），最后確定D點(diǎn)，由于CD桿所走的軌跡為一對稱圖形，故D點(diǎn)應(yīng)該在C1C2的中垂線上，最后所確定的各桿長應(yīng)該滿足曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的桿長特點(diǎn)：</p><p>　　最長桿+最短桿≤其余連桿之和 （3-2）</p><p>　

66、　根據(jù)這一方法畫出圖3-2，其中</p><p><b>　　AB=72</b></p><p><b>　　BC=163</b></p><p><b>　　CD=252</b></p><p><b>　　AD=164</b></p>&

67、lt;p><b>　　CE=102</b></p><p><b>　　C1C2=250</b></p><p><b>　　E1E2=350</b></p><p>　　將本機(jī)構(gòu)各桿長帶入公式3-1中：72+252≤163+164 符合曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的桿長條件經(jīng)過驗(yàn)證，軌跡曲線的E1E2段的最高

68、點(diǎn)高于直線段AB的距離為46，避免了零件停歇時(shí)受到輸送架的不應(yīng)有的回碰。</p><p>　　圖3-1 四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)模擬圖</p><p>　　4其他部件的設(shè)計(jì)及其計(jì)算</p><p>　　4.1 電動(dòng)機(jī)的選擇</p><p>　　表4.1 電動(dòng)機(jī)的選擇</p><p>　　4.2 傳動(dòng)比的分配</p>

69、<p>　　4.2 傳動(dòng)比的分配</p><p>　　4.3 傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.3.1 選精度等級、材料及齒數(shù)，齒型</p><p>　　1）確定齒輪類型．兩齒輪均為標(biāo)準(zhǔn)圓柱斜齒輪。</p><p>　　2）材料選擇．小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240

70、HBS，二者材料硬度差為40HBS。</p><p>　　3）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級精度。</p><p>　　4）選小齒輪齒數(shù)Z1＝24，大齒輪齒數(shù)Z2＝ｉ1·Z1＝4.2×24=100.8,取Z2=101。</p><p>　　5）選取螺旋角。初選螺旋角。</p><p>　　4.3.2 按齒面接觸

71、強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p><b>　　按公式試算，即</b></p><p><b>　　（4-1）</b></p><p>　　4.3.2.1 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p><b>　　（1）試選</b></p><p><b>　

72、　（2）選取區(qū)域系數(shù)</b></p><p>　?。?）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩</p><p><b>　　（4-2）</b></p><p>　?。?）由表選取齒寬系數(shù)</p><p>　?。?）由表查得材料的彈性影響系數(shù)</p><p>　　（6）由圖按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)

73、度極限，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限</p><p>　　（7）由公式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p>　?。?）由圖查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)</p><p>　?。?）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力</p><p>　　取失效概率為１％，安全系數(shù)為S=1，由式得</p><p>　　4.3.2.2 計(jì)算</p>

74、<p>　?。?）試算小齒輪分度圓直徑，由計(jì)算公式得</p><p><b>　?。?）計(jì)算圓周速度</b></p><p>　?。?-3） </p><p>　?。?）計(jì)算齒寬ｂ及模數(shù) </p><p>　?。?-4） </p><p>

75、<b>　　（4-5）</b></p><p>　?。?-6） </p><p>　?。?）計(jì)算縱向重合度</p><p>　　（4-7） </p><p>　　（5）計(jì)算載荷系數(shù)K</p><p><b>　　已知使用系數(shù)</b>&l

76、t;/p><p>　　根據(jù)，７級精度，由圖查得動(dòng)載荷系數(shù)</p><p><b>　　由表查得</b></p><p><b>　　由圖查得</b></p><p><b>　　假定，由表查得</b></p><p>　　故載荷系數(shù)

77、（4-8）</p><p>　?。?）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式得</p><p>　　(4-9）（7）計(jì)算模數(shù)</p><p><b>　?。?-10）</b></p><p>　　4.3.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　由式　可得出mn

78、 （4-11） </p><p>　　4.3.3.1 確定計(jì)算參數(shù)</p><p><b>　?。?）計(jì)算載荷系數(shù)</b></p><p><b>　?。?-12）</b></p><p>　　（2）根據(jù)縱向重合度，從圖中查得螺旋角影響系數(shù)</p>&l

79、t;p><b>　?。?）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)</b></p><p><b>　　（4-13）</b></p><p><b>　?。?）查取齒形系數(shù)</b></p><p><b>　　由表查得　</b></p><p>　　（5）查取應(yīng)力校正系數(shù)<

80、;/p><p><b>　　由表查得　</b></p><p>　　（6）由圖查得，小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限</p><p>　　大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限</p><p>　?。?）由圖查得彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)</p><p>　?。?）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p>　

81、　取彎曲疲勞安全系數(shù)S＝1.4，由式得</p><p>　?。?）計(jì)算大小齒輪的</p><p><b>　　大齒輪的數(shù)據(jù)大</b></p><p>　　4.3.3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，?。?.5mm，已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為

82、了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度， 須按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是有 </p><p><b>　　（4-14）</b></p><p><b>　　取，則</b></p><p>　　4.3.

83、4 幾何尺寸計(jì)算</p><p>　　1）計(jì)算中心距 （4-15）</p><p>　　將中心距圓整為109mm</p><p>　　2）按圓整后的中心距修正螺旋角</p><p><b>　?。?-16）</b></p><p>　　因值改變不多，故參數(shù)、、等不必修正。

84、</p><p>　　3)計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑</p><p><b>　?。?-17）</b></p><p>　　4）計(jì)算大、小齒輪的齒根圓直徑</p><p><b>　?。?-18）</b></p><p><b>　　5）計(jì)算齒輪寬度</b&g

85、t;</p><p>　　（4-19）圓整后??；</p><p><b>　　4.3.5 驗(yàn)算</b></p><p><b>　　（4-20）</b></p><p><b>　?。?-21）</b></p><p><b>　　合適<

86、/b></p><p>　　4.3.6 低速級齒輪參數(shù)</p><p>　　低速級齒輪參數(shù)用同樣的方法可求得　</p><p><b>　　分度圓直徑：</b></p><p><b>　　齒根圓直徑：</b></p><p><b>　　中心距</b&

87、gt;</p><p><b>　　計(jì)算齒寬</b></p><p>　　取 　</p><p>　　5 步進(jìn)送料機(jī)的使用維修保養(yǎng)</p><p>　　啟動(dòng)設(shè)備之前應(yīng)先檢查設(shè)備周圍有無影響設(shè)備運(yùn)行之障礙物，確認(rèn)無疑方可開車運(yùn)轉(zhuǎn)。 </p><p>　　設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中如遇

88、人身、物品及設(shè)備本身發(fā)生異常及危險(xiǎn)情況時(shí)要及時(shí)就近按下急停或停止按鈕，排除故障后方可重新啟動(dòng)。 </p><p>　　設(shè)備應(yīng)設(shè)專人操作，人員必須專門培訓(xùn)后方可上崗操作。 </p><p>　　不允許發(fā)生v帶打滑現(xiàn)象，如有發(fā)現(xiàn)應(yīng)立即張緊v帶。</p><p><b>　　設(shè)備的潤滑： </b></p><p>　　a減速器

89、的潤滑按減速器使用說明書進(jìn)行，一般應(yīng)每年更換一次潤滑油。 </p><p>　　b 驅(qū)動(dòng)裝置鏈條每周用油壺或油刷加油一次，加注 40＃機(jī)油。 </p><p>　　c 各種滾動(dòng)軸承每兩年清洗更換潤滑脂一次。</p><p>　　減速器的潤滑及密封：</p><p><b>　　1潤滑方式的選擇</b></p>

90、<p>　　因?yàn)榇俗兯倨鳛殚]式齒輪傳動(dòng)，又因?yàn)辇X輪的圓周速度，所以采用將大齒輪的輪齒浸入油池中進(jìn)行浸油潤滑?？紤]到高速級大齒輪可能浸不到油，所以在大齒輪下安裝一小油輪進(jìn)行潤滑。軸承利用大齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)把油濺到箱壁的油槽里輸送到軸承機(jī)型潤滑。</p><p><b>　　2密封方式的選擇</b></p><p>　　由于I，II，III軸與軸承接觸處的線速度，

91、所以采用氈圈密封。</p><p><b>　　3潤滑油的選擇</b></p><p>　　因?yàn)樵摐p速器屬于一般減速器，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊可選用工業(yè)齒輪油N200（SH0357-92）。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)的主要成果：</b

92、></p><p>　　(1) 熟練地掌握了步進(jìn)送料機(jī)各部分的結(jié)構(gòu)、原理和功能，了解了國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀。</p><p>　　(2) 掌握了送料機(jī)在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，并在設(shè)計(jì)中針對每個(gè)問題做了適當(dāng)?shù)慕鉀Q。</p><p><b>　　存在的主要問題：</b></p><p>　　(1) 對部分零件的結(jié)構(gòu)尺寸

93、和安裝尺寸掌握的不夠精確。</p><p>　　(2) 設(shè)計(jì)中還采用了一部分老舊的部件。</p><p><b>　　進(jìn)一步研究的建議：</b></p><p>　　(1) 根據(jù)實(shí)際情況對步進(jìn)送料機(jī)整體進(jìn)行簡化，減小步進(jìn)送料機(jī)的重量和體積。</p><p>　　(2) 對各個(gè)部件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使各部分的功能達(dá)到最優(yōu)。&l

94、t;/p><p>　　(3) 由于輸出構(gòu)件尺寸較大，為提高整個(gè)機(jī)構(gòu)的剛度和運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，下一步可以考慮采用對稱結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)有幸得到了……老師的盡心指導(dǎo)，以及實(shí)習(xí)公司各位領(lǐng)導(dǎo)的大力支持。并且在……學(xué)習(xí)和生活的四年中，得到了眾多老師的教導(dǎo)以及很多同學(xué)的幫助，使我在大學(xué)中學(xué)到了豐富

95、的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，為本次設(shè)計(jì)以及今后的工作生活打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　在此，對……以及機(jī)電工程系的各位領(lǐng)導(dǎo)和老師表示衷心感謝并致以崇高的敬意；對本次設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師和各位給予我?guī)椭耐瑢W(xué)表示最誠摯的謝意！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 蒲良貴，紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì).北京：高等教育出版

96、社，2001</p><p>　　[2] 高秀華，王云超，李國忠主編.金屬結(jié)構(gòu).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006</p><p>　　[3] 劉鴻文主編.材料力學(xué).北京：高等教育出版社，2004</p><p>　　[4] 劉小軍，劉振魁主編.機(jī)械制圖.北京：高等教育出版社，2000</p><p>　　[5] 王先奎主編.機(jī)械制造工藝學(xué).北京

97、：機(jī)械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　[6] 王紹軍主編.機(jī)械制造工藝手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1985</p><p>　　[7] 李益民主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993</p><p>　　[8] 沈其文，徐鴻本.機(jī)械制造禁忌手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1985</p><p>　　[9] 孫恒.

98、機(jī)械原理.7版.北京：高等教育出版社. 2006.</p><p>　　[10] 王昆.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書. 北京： 高等教育出版社.1995.</p><p>　　[11] 楊培元 朱福元.液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡明手冊. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社.</p><p>　　[12] 曾正明.實(shí)用鋼鐵材料手冊.2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.</p><p>

99、;　　[13] 施平.機(jī)械工程專業(yè)英語教程.2版.電子工業(yè)出版社.</p><p>　　[14] 機(jī)械工程手冊編輯委員會編．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊．3版．北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2008.</p><p>　　[15] 王昆 何小柏 汪信遠(yuǎn).機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì).高等教育出版社.1996.</p><p><b>　　附 錄</b></

100、p><p><b>　　英文資料：</b></p><p>　　CONVEYOR SYSTEMS</p><p>　　Conveyors are used when material must be moved in relatively large quantities between specific locations over affixe

101、d path. The fixed path is implemented by a track system, which may be in-the-floor, above-the-floor, or overhead. Conveyors divide into two basic categories: (1) powered and (2) non-powered. In powered conveyors, the pow

102、er mechanism is contained in the fixed path, using chains, belts, rotating rolls, or other devices to propel loads along the path. Powered conveyors are commonly us</p><p>　　Types of Conveyors</p><

103、;p>　　A variety of conveyor equipment is commercially available. In the following paragraphs, we describe the major types of powered conveyors, organized according to the type of mechanical power provided in the fixed

104、path.</p><p>　　Roller and Skate Wheel Conveyors. These conveyors have rolls or wheels on which the loads ride. Loads must possess a flat bottom surface of sufficient area to span several adjacent rollers. Pa

105、llets, tote pans, or cartons serve this purpose well. The two main entries in this category are roller conveyors and skate wheel conveyors, pictured in Figure 10.6.</p><p>　　In roller conveyors, the pathway

106、consists of a series of tubes (rollers) that are perpendicular to the direction of travel, as in Figure 10.6(a). The rollers are contained in a fixed frame that elevates the pathway above floor level from several inches

107、to several feet. Flat pallets or tote pans carrying unit loads are moved forward as the rollers rotate. Roller conveyors can either be powered or non-powered. Powered roller conveyor are driven be belts or chains. Non-po

108、wered roller conveyors are </p><p>　　Skate-wheel conveyors are similar in operation to roller conveyors. Instead of rollers, they use skate wheels rotating on shafts connected to a frame to roll pallets or t

109、ote pans or other containers along the pathway, as in Figure 10.6(b). This provides the skate wheel conveyor with a lighter weight construction than the roller conveyor. Applications of skate-wheel conveyors are similar

110、to those of roller conveyors, except that the loads must generally be lighter since the contacts between the l</p><p>　　Belt Conveyors. Belt conveyors consist of a continuous loop: Half its length is used fo

111、r delivering materials, and the other half is the return run, as in Figure 10.7. The belt is made of reinforced elastomer (rubber), so that it possesses high flexibility but low extensibility. At one end of the conveyor

112、is a drive roll that powers the belt. The flexible belt is supported by a frame that has rollers or support sliders along its forward loop. Belt conveyors are available in two common forms: (1)</p><p>　　Conv

113、eyors Driven by Chains and Cables. The conveyors in this group are driven by a powered chain or cable that forms an endless loop. In some cases, the loop forms a straight line, with a pulley at each end. This is usually

114、in an over-and-under configuration. In other conveyors, the loop has a more-complex path, with more than two pulleys needed to define the shape of the path. We discuss the following conveyors in this category: (1) chain,