浅议臂式斗轮堆取料机铲斗三维造型及回转机构设计毕业设计说明书论文范文.doc

浅议臂式斗轮堆取料机铲斗三维造型及回转机构设计毕业设计说明书论文范文浅议臂式斗轮堆取料机铲斗三维造型及回转机构设计毕业设计说明书论文范文导读SMANDBUCKETTHREEDIMENSIONALMODELINGBUCKETSHAPETHECHOICESARETHEFOURTHOVAL,SHAPE,FORCEBALANCE,THESTANDARDREQUIREMENTSOFTHEBUCKETERECHANISM,PLAYEDTHESUPPORTINGPARTANDTHEROTARYDRIVEROTARY,CONNECTION,SUPPORTANDANTIR本人所传说明书均为完整版下载无须修改直接可用只为更好的学习交流说明书仅供参考目录摘要2一、二、前言3铲斗的形状确定421、铲斗的尺寸计算422、铲斗的设计形状分析633、铲斗的材料选择9三、回转机构的组成1131、方案设计与比较1132、回转支撑装置的受力计算及选型1533、行星齿减速器设计19331、选取行星齿轮传动的传动类型和传动简图19332、配齿计算21333、传动效率的计算28334、结构设计29335、齿轮强度校核30四、设计总结36心得与体会38致谢词39浅议臂式斗轮堆取料机铲斗三维造型及回转机构设计毕业设计说明书论文范文导读DYERMACHINEROTARYMECHANISMBUCKET2一前言斗轮堆取料机是在小型挖掘机的基础上发展起来的堆、取合一的轨道式装卸设备，主要应用于火电厂、矿山、港口、钢铁、水泥等行业以及大型水利工地的散料的堆取、输送和均料。它具有堆BLE,LONGLIFEMOSTIMPORTANTTHINGISTHEROTATIONTRANSMISSIONDEVICEITSELFISSMALLSIZE,LIGHTENTANDREDUCETHEBODYSTRUCTUREANDBODYERMACHINEROTARYMECHANISMBUCKET2一前言斗轮堆取料机是在小型挖掘机的基础上发展起来的堆、取合一的轨道式装卸设备，主要应用于火电厂、矿山、港口、钢铁、水泥等行业以及大型水利工地的散料的堆取、输送和均料。它具有堆取料能力大、料场占地面积小、操作方便、容易实现自动控制等优点而被工业部门广泛使用，斗轮堆取料机属于大型高效的堆取料设备。斗轮堆取料机类设备包括悬臂式、桥式、门架式等不同的种类，以及单一功能的取料机、堆料机、混匀取料机等。随着火力发电厂、港口码头、水泥、钢铁、矿山等散料输送系统的迅猛发展，斗轮堆取料机开始向大型化、自动化的方向发展。连续装卸机械的采用，大大缩短了装卸时间，提高了工作效率，减轻了工人劳动强度。在功率相同的情况下，斗轮堆取料机的生产率约为单斗装载机的1525倍。连续装卸机械形成了搬运机械的一大类别，斗轮堆取料机是散货料场专用堆取设备。斗轮堆取料机主要用于散料的堆存、挖掘和均料。它既可以通过旋转的斗轮在储料场进行取料运走，有可以将来料经斗臂架带式运输机反向运行而将物料堆存到料场，属于连续高效的堆取合一的装卸设备。1图11斗轮堆取料机3二铲斗的形状确定铲斗是装载机工作装置的主要组成部件,装载机工作中既用铲斗直接切削、铲掘物料,又用它装载、运输和倾卸物料,所以铲斗的结构形状及尺寸参数对插入阻力、掘起力及生产率有着很大的影响。因此所设计的铲斗除应具有一定的容积外,还应具有合理的断面形状和较小的回转半径以保证较大的掘起力,较小的插入阻力及较大的满斗系数。装载机铲斗由前刃有的装有斗齿、侧刃、斗底、后壁、侧壁及后挡板焊合而成的斗形构件,它在车辆纵向断面的形状是不变的,所以铲斗的形状取决于断面的形状。铲斗形状的合理设计，有利于减少插入阻力，提高铲斗的铲取力，使矿物流动顺畅，大大提高铲斗的装载系数，保证一次铲装满，减少工作时间，提高铲斗的生产能力和工作效率。完整说明书和图纸叩叩36070250121铲斗的尺寸计算铲斗数目的多少直接影响斗轮堆取料机的生产率。决定铲斗数345678浅议臂式斗轮堆取料机铲斗三维造型及回转机构设计毕业设计说明书论文范文导读论生产率Q确定以后，挖掘散料时，铲斗数目推荐位Z6008当已知斗距A，还可以用下式子进行计算Z斗轮的铲斗数目一般推荐值为6Z12我国目前已生产的斗轮堆取料机的斗轮铲斗数目大多为Z79，个别的有12个。经验表明，铲斗数目在此范围内，至少可以保证有两个以上的铲斗同时切入物料进行挖掘状态，使斗轮振动减目以及尺寸的重要条件是铲斗的卸料过程铲斗的个数应该满足下列要求。1保证铲斗完全卸空，并使写出的无聊落到卸料板内。不能使铲斗提前撒料和过了卸料区斗内仍残留物料。2保证铲斗过程平稳，载荷波动小，机器是在挖掘冻煤和较硬散料时铲斗的个数根据载荷确定。从保证斗轮工作得到较稳定载荷的目的出发，当铲斗依次出、入散料时，起最大和最小力的差值应当在15范围之内。确定铲斗数目的方法有多种，如前苏联学者推荐，铲斗的数目应为一般散料，Z812个铲斗；较硬散料，Z1418个铲斗。一般斗轮直径D尺寸大，铲斗数目相应增加，确定是应予以考虑。一般经验推荐4Z（D的单位为M。）当理论生产率Q确定以后，挖掘散料时，铲斗数目推荐位Z6008当已知斗距A，还可以用下式子进行计算Z斗轮的铲斗数目一般推荐值为6Z12我国目前已生产的斗轮堆取料机的斗轮铲斗数目大多为Z79，个别的有12个。经验表明，铲斗数目在此范围内，至少可以保证有两个以上的铲斗同时切入物料进行挖掘状态，使斗轮振动减小。因此由D582M，可求得Z10个斗轮的形状多种多样，本设计选用的是四分之一椭圆形。椭圆的面积公式为SA椭圆长轴的长度B椭圆短轴的长度所以斗容的计算公式为斗容1/4斗深进尺量L完整说明书和图纸叩叩360702501即（06为煤的密度）根据经验公式铲斗的壁厚一般去5CM综上进尺量0732M斗深斗容0813M0208T斗宽0749M壁厚5CM522材料号数1实体名称铲斗1铲斗的设计形状分析材料SISES155875N/M301983MM,137201E006N/M0761205MM,617317MM,最小位置最大位置图21铲斗的应力分析图6位移图解名类型称小0MM,375382图解URES合位移20M370096MM,18017225MMMM274784E006M0MM,MM,最位置最大位置铲斗1COSMOSXPRESSSTUDY位移图解2图22铲斗的位移变化图7变形图解铲斗1COSMOSXPRESSSTUDY变形图解3图23铲斗的变形图823铲斗的材料选择斗轮堆取料机由于常年工作在室外恶劣的环境下工作，所以对铲斗的材料选取也特别的重345678浅议臂式斗轮堆取料机铲斗三维造型及回转机构设计毕业设计说明书论文范文导读最多的耐磨材料用于在一般装载和挖掘场合中作业的大型机器上重型长齿具有较长的磨损寿命和较大的强度螺栓固定式斗齿用于没有裂断问题的多数一般应用环境10三回转机构的组成31方案设计和比较回转机构主要由支撑部分和回转驱动装置组成。回转支撑一般有组合滚子轴承、上下座圈等组成。回转驱动装置由电动机、正交要，通常情况的材料都是由铸铁直接铸造生成Q235在铲斗的斗唇部分都堆焊有斗箍，用以增加铲斗的刚性和强度。同时还有斗齿，减小斗口的磨损。斗齿选用的材料一般为高强度合金调质钢，高锰钢（经水韧处理，使其具备“内韧外硬”的特性）当在松散、研磨性物料中作业时，螺栓固定式铲刃可提供额外的底刃保护。更换快速、简单；可改进以增加另一次磨损寿命。螺栓固定式铲刃部分直接栓接在底刃的底部，防止铲刃在齿之间发生扇形畸变。它们还可分摊通常由齿尖和齿座吸收的部分磨损力。它们可确保作业表面更洁净。对所有尺寸的护角系统底刃都提供螺栓固定式铲刃部分。因此按铲刃的形状和工作性能的不同，可分为以下种类完整说明书和图纸叩叩360702501用于高压密物料，如粘土铲斗齿尖选件穿透力特别坚硬磨损寿命长用于高冲击和撬出作业，如岩石短齿特别坚硬磨损寿命长长齿用于没有裂断问题的多数一般应用环境9适用于大多数应用使用整体淬硬的DH2钢制造实用性无焊接节点自动磨锐在沙土或石砾等研磨性材料作业场合中使用磨损添加了耐磨材料，可延长使用寿命并非在所有机器上可用用于高压密物料，如粘土角尖/尖角最佳的穿透力最少的耐磨材料用于在沙土、石砾和碎石场合中作业的大型机器上重型耐磨型最多的耐磨材料用于在一般装载和挖掘场合中作业的大型机器上重型长齿具有较长的磨损寿命和较大的强度螺栓固定式斗齿用于没有裂断问题的多数一般应用环境10三回转机构的组成31方案设计和比较回转机构主要由支撑部分和回转驱动装置组成。回转支撑一般有组合滚子轴承、上下座圈等组成。回转驱动装置由电动机、正交行星齿轮减速器、联轴器、机座等组成总体传动方案路线图温度静止的回转机构电动机机械能控制信息风向旋转运动的回转机构回转支承的机械能工作信息回转机构噪声发热图31黑箱示意图11表31回转机构的形态学矩阵1234A（减速器）行星齿轮减速器减速机蜗轮蜗杆减速器无级变速器B（回转支承）单排四点球接触式单排交叉滚珠式双排异球式三排异球式C（传动方式）带传动齿轮传动链传动蜗轮蜗杆传动D（联轴器）弹性联轴器刚性联轴器滑块联轴器挠性联轴器综合表格信息总体传动路线的方案有4444256斗轮堆取料机对回转传动装置的要求,按其重要程度顺序归纳为下列几条1回转平稳,起动制动惯性力小。2在重载、轻载或空载回转时可实现不同的速度,即有调速功能,以提高施工工效。3使用可靠,寿命长。如果故障频繁,对施工工期影响太严重。4工作时可停止定位,非工作状态可自由转动。5回转传动装置本身尺寸小重量轻,以便于上支座结构布置及减轻整体结构和悬臂机构的计算345678浅议臂式斗轮堆取料机铲斗三维造型及回转机构设计毕业设计说明书论文范文导读负荷,减少压重。这对轨道式作业的斗轮堆取料机尤为突出。6传动效率高,以节约电能。A1B3C2D1即电机弹性联轴器行星传动减速器输出小齿轮双排异球式回转支承。行星齿轮减速器特点它是一种新型传动装置，具有重量轻、体积小、重量轻、传动比大点，而且这种传动采用标准的圆柱，齿形最简单，基本实现了受载零件全部做纯滚,并且各主要受力处多为凹凸接触，且有较高的接触强度。而且现在12服役的塔机大部分用的都是星齿行星齿轮减速器。行星减速器如图32所示图32行星齿轮减速器1电机2液力耦合器3制动器4行星减速器5输出小齿轮6回转支承7螺栓这是我们成系列配置设计的结构,简图如图32所示它具有回转平稳、高低两速、停止定位、径向尺寸小、传动效率高、自重轻等特点,是目前市场上的主流产品，并且有的厂家已经提供成套的产品。1行星减速器内的齿轮是淬火后磨削的高精度硬齿面齿轮,输出小齿轮及回转大齿轮都经表面淬火,所以传动功率大、传动效率高、噪声小、使用可靠、寿命长。2行星减速器输出端按斗轮堆取料机悬臂结构专门设计,采用GB29787滚锥轴承、双层骨架式油封、大直径输出轴,与输出小齿轮花键联接,克服了前面所述的其它减速器输出端经常出现的多种缺陷,并可根据主机需要,简便地配换各种参数的输出小齿轮,以满足不同规的塔机要求。3行星减速器有A型长颈及B型短颈两种,可满足不同的上支座结构。传动比I可根据需要另行匹配。最后选择的传动方案。因为该方案具有塔机对回转机构装置的要求，具有回转平稳，起动制动惯性力小；使用可靠,寿命长；工作时可停止定位,非工作状态可自由转动；最重要的是回转传动装置本身尺寸小，重量轻,便于上支座结构布置及减轻机身结构和机身的自重,减少了机身的重量。1332回转支撑装置的受力计算及选型由上一章的铲斗的尺寸形状以及材料，铲斗的重量为3552KG，同时由已知的斗轮重量可求得为8450KG。已知回转半径为30M悬臂的重量为另外由于悬臂中还有很多支撑装置和一些支持架，所以悬臂的重量总体重量约为35T。综上，回转支承所承受的总体力为因此，为了平衡斗轮堆取料机的正常工作，需要克服斗轮及其铲斗的重力做功和克服悬臂重量做功因此克服斗轮及其铲斗做功为悬臂俯仰机构的俯仰角为克服悬臂做功度综上驱动装置为了维持机器的正常运行需做功为即又由T84S103S作用在电机轴上的机构传动部分的惯性阻力矩TGM,因为作用在电机轴上的机构的转动惯量很小，可以忽略不计，所以这部分不计。但是在实际中这345678浅议臂式斗轮堆取料机铲斗三维造型及回转机构设计毕业设计说明书论文范文导读功率03115K的共同作用下，对不的应用场合，由于主机的工作方式和结构型式不同，上述三种载荷的作用组合情况将有所变化，有时可能是两种载部分是要计算在内的。14因此针对这种大功率的驱动力，选择机械行业专用电机，重型机械驱动电机YZP型，再根据输出功率达到13K的共同作用下，对不的应用场合，由于主机的工作方式和结构型式不同，上述三种载荷的作用组合情况将有所变化，有时可能是两种载荷的共同作用，有时也可能是一个载荷的单独作用。通常回转支承的安装方式有以下两种型式座式安装和悬挂式安装。两种安装型式支承承受的载荷示意如下座式安装图35座式安装法悬挂式安装16图36悬挂式安装法回转支承选型所需的技术参数有1回转支承承受的载荷2每种载荷及其所占作业时间的百分比3在每种载荷作用下回转支承的转速或转速4作用在齿轮上的圆周力5回转支承的尺寸6其他的运转条件四计总结通过本次设计，主要针对斗轮堆取料机的铲斗进行三维造型和对回转机构的改进进行研发。本次设计的铲斗并非工地挖掘机铲斗，外观形状和容积都有着很大的区别。铲斗在工作中要承受巨大的冲击载荷并遭受剧烈的磨损，因此，铲斗在设计中要注意一下方面完整说明书和图纸叩叩360702501（1）要求重量轻，强度刚度好；几何形状合理，挖掘阻力小；（2）耐冲击耐磨损以及易损件维护更换方便等等。（3）在设计中，铲斗的几何形状基本参数不是由回转半径R计算而得，而是由总体参数，斗形参数等计算而得而回转机构在斗轮堆取料机的整体运行中却起到至关重要的作用。从驱动到执17行机构，整个传动过程中，分别应用了电机、联轴器、减速器、啮合齿轮等，使回转机构能够平稳流畅的转动，从而实现悬臂及其斗轮的转动。在这次设计中，通过已知的斗轮参数和回转参数等，首先通过计算求出整机在正常工作下，回转机构所承受的载荷、扭矩和功率等，从而选择出电机型号，再通过电机的已知参数转速，和回转速度从而求出需要选择的减速器的传动比。再通过斗轮堆取料机的工作环境，功率大小等选择出适合的减速器，此次设计，选用了二级行星齿轮减速器，其传动比大，占用空间小，特别的适合斗轮堆取料机。而回转支撑则是选用的双排异球滚珠式结构，承载能力强，结构简单。整个回转机构分为回转支撑部分和回转驱动部分。回转支撑一般由组合滚子轴承、上下座圈等组成。回转驱动装置由电动机、正交行星减速器、制动器、联轴器、机座、罩子等组成。下座圈下部固定在门座上，下座圈上345678浅议臂式斗轮堆取料机铲斗三维造型及回转机构设计毕业设计说明书论文范文导读部与带外齿的棍子轴承外圈相连；上座圈上部支撑着转盘，上座圈下不与滚子轴承内圈相连。回转驱动装置一般安装在转盘尾部或侧部，回转驱动的数量根据设备需要可采用13组驱动。安装在减速器输出轴上的驱动齿轮与轴承的外齿相啮合，通过电动机的动力传动，实现转盘以上部分对于门座的回转。其齿圈和座圈的组合形式为外齿式，这样的使得回转机构的结构更加简洁，但是由于回转机构上的所受载荷特别大，因此对材料的选择上就特别的苛刻，这样可能也就增加了材料的费用。18心得与体会通过此次毕业设计，我不仅把知识融会贯通，而且丰富了大脑，同时在查找资料的过程中也了解了许多课外知识，开拓了视野，使自己在专业知识方面和动手能力方面有了质的飞跃。毕业设计是我作为一名学生即将完成学业的最后一次作业，他既是对学校所学知识的全面总结和综合应用，又为今后走向社会的实际操作应用铸就了一个良好开端，毕业设计是我对所学知识理论的检验与总结，能够培养和提高设计者独立分析和解决问题的能力；是我在校期间向学校所交的最后一份综和性作业，从老师的角度来说，指导做毕业设