矿山摇摆式输送机设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 摘要 当今社会，随着科技的发展，矿山摇摆式输送机的应用越来越广泛 ， 人们对输送机的研究从来没有停止过 ,为了满足不同的需求，出现了各式各样的输送机 ， 有摇摆式输送机和带式输送机，平板式输送机等 为了把自己所学的专业知识理论更好的应用于实际，以摇摆式 输送 机为目标， 该输送机主要有三部分组成：连杆机构，电动机，还有个减速器，它 的设计是在连杆机构运动分析的基础上， 进行 电动机的选择，减速器零件的设计 ，其中包含有： 轴 ， 齿轮，轴承的设计和校核， 材料的选择和附件的设计，最后 完成减速器装配，从而构建了 矿山 摇摆式 输送 机， 相比其他几 类传输机而言，该减速器结构简单，装拆使用都很方便，适用范围也比较广，一般可应用于煤矿运输，也可用于矿山一类的材料运输。 关键词 减速器；传输机；摇摆 买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ s of of on of In to a of A as of be to of so on a In to in to to of of is in on of of of a 文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 目 录 1 绪论 . 1 业设计的目的，内容和进行形式 1 械设计的一般过程 . 1 定设计的课题 1 2 机构简介和设计数据 2 构简介 2 3 连杆机构与物料的运动分析 2 构进行速度分析 . 3 机构进行速度加速度分析 4 杆机构 与物料的动态静力分析 . 5 4 传动装置的总体设计 9 力机的机械特性 . 9 动机的选择 . 9 定电动机的转速 . 9 传动比的计算与分配 11 传动比的计算 . 11 动比的分配 . 11 5 传动零件的设计计算 13 传动的设计 13 轮的设计 15 高速级齿轮的参数计算 . 15 低速级齿轮的 参数计算 . 18 6 轴和轴承的设计 . 22 制装配图前的准备工作 22 轴的设计 22 述 . 23 步设计 . 23 的校核 24 承的设计 26 7 减速器的附件和机体 29 件概述 29 件 . 29 承端盖设计 . 30 承的润滑与密封 . 30 7 2 箱体的设计 . 30 体的结构 . 30 体的结构尺寸 . 31 体设计时应满足的要求 . 32 盖、套杯、调整垫片组设计与选择 32 承盖 . 32 器的润滑与密封 33 轮油的选择 . 33 买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 滑济的选择 . 33 速器的密封 . 34 8 机架的设计 . 35 结论 37 致谢 . 38 附录 . 39 英文原文： . 39 中文翻译： . 50 买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 1 绪论 业 设计的目的，内容和进行形式 培养理论 联系实际的设计思想 ,训练综合运用机械设计和有关先修课程的理 论，结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力，巩固，加深和扩展有关机械设计方面的知识；通过制 定 设计方案 合理 选择传动机构和零件类 型，正确计 算零件工作能力，确定尺寸和选择材料，以及 较 全面的考虑加工制造工艺，使用和维护等要求，之后进行结构设计，达到了解和掌握机械零件，机械传动装置或简单机械的设计过程和方法； 进行设计基本技能的训练。例如计算，绘图，熟悉和运用资料（手册，图册，标准和规范等）以及使用经验数据，进行经验估算和处理数据的能力。 械设计的 一般过程 任何一部新机器都要经过设计，研制，生产和使用等四个阶段。其中设计阶段通常没有固定的程序，典型的顺序： （ 1）明确设计任务，制定设计任务书 （ 2）提供方案并进行评价 （ 3）按照选顶的方案进行各零部件的总体布置，运动学，动力学和零件工作能力计算，结构设计和绘制总体设计图 （ 4）施工设计：根据总体设计的结果，考虑结构工艺性等要求，绘出零件工作图 （ 5）审核图纸 （ 6）整理设计文件，包括：编写计算书，使用说明书等。 定设计的课题 摇摆式传输机一般在矿山采煤，或者用于矿山运输 ，整个机器的工作过程就包括了运动学，动力学和零件工作能力，通过对摇摆式传输机的设计可以让我们了解整个机器的设计过程，也能够加深和巩固运动学，动力学，还有零件设计的能力，更加熟悉机械设计的计算机设计工具（ 资料。 明确设计 的目的和设计的一般过程。 买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 2 机构简介和设计数据 构简介 摇摆式输送机一种是水平传送材料用的矿山运输机械（如图 2电动机通过齿轮 曲柄 2 在经过六连杆机构使输料槽 6 作往复移动，放置在槽上的物料 7 借助摩擦力 随输料槽一起运动。无聊的输料是利用机构在某些位置输料槽有相当大的加速度，使物料在惯性力的作用下克服摩擦力而发生滑动，滑动的方向恒自左往右，从而达到输送的目的。在该位置时，物料正好和槽有相对滑动，也就是说，此时物料具有最大的速度，而槽此时有向左的加速度，使得物料能够脱离小车达到输送的目的。 2送机构原理图 设计的数据如下表 2示： 表 2计数据 设计 连杆机构与物料的运动分析 符号 H 01A 02B 020 f 位 r/mm 据 82 93 475 90 302 160 270 110 40 0000N 3 连杆机构与物料的运动分析 连杆机构与物料的运动分析 : 买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 已知：各构件的尺寸及重心 S 的位置（构件 2 的重心与轴 合），曲柄 2 每分钟转数 料对槽的静、动摩擦系数 f，以及物料的重量 G。 要求：分析机构 5位置的运动简图、速度、加速度多边形在该位置时，物料正好和槽有相对滑动，也就是说，此时物料具有最大的速度，而 槽此时有向左的加速度，使得物料能够脱离小车达到输送的目的。 构进行速度分析 图 3A 点的速度分析图 由图 3 n/60=0r/ 式（ 01A 0=s 式（ = + 式（ 大小 ？ ？ 方 向 O 于这个速度矢量方程只含有二个未知量，因此可以用矢量图解法求解。具体步骤如下： 选定适当的速度比例尺 度大小 /代表速度大小的线段（ m/s） /在图纸上任选一点 线段 A/ 得矢量表示 表示 矢量端 二线交点 s,2上的两点，所以其速度大小与 方向 与 (270/160) D， 杆上的滑块，速度沿两个方向运动，水平方向和垂直方向，利用 D=即槽的速度和加速度就是物料的速度和加速度在此时 5位置时，物料的惯性力 0000 2500N，当稍过 5后，物料的惯性力大于静摩擦力，故物料开始滑动滑动以后其速度不在等于槽的速度加速度， 此时物料在大小，方向都不变的动摩察力买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ f=50000 7500 机构进行速度加速度分析 B/31r/ 式（ 02 式（ = + 小 ？ ? 方向 ？ BO 为该等式具有 3个未知量，所以无法求解，但是以下等式可以等同上式： 4 3 . 1 4 3 . 1 4 5 7 . 5 5 7 . 5 0 . 0 9 / 6 0 6 0 因为 s 所以 a .0 m/= + 式（ = + + = + 小 ？ 1 ？ 6 ? 向 ？ BA A ? B等式只有两个未知量，可求解，具体作图如下： 选定适当的加速度比例迟 ua 速度的大小 /代表加速度大小的线段（ m/ 3在图纸上任选一点 p,过 p 作矢量 表 向 A 矢量 表 向 BA，过 n 2 作直线 过 p 作矢量 表 向，过 直线 两买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 直线交于 B,所以由图知道， 表 表 表 所以： a B=pb m/ 式（ a BA=.7 m/s2 .4 m/ 3速度分析图 因为 是位于同一杆上的两点，所以其加速度的大小成相应的比例， 如图 3方向应相同 ： aC=270/260=5.2 m/此可以得出来连杆 2在 5位置时，小车的速度为 加速度大小为 0.8 m/向和速度方向相反，所以该时候物料由于惯性力的作用继续向右运动，使得物料达到输送的目的。当刚过 5位置时候，小车就具有向左的加速度，使得小车作减速运动，我们就把这个时候 5位置当作是小车有最大的速度。 杆机构与物料的动态静力分析 在进行机构的动态静力分析时候，必须考虑如何先确定各构件的惯性力。机构的动态静力分析的步骤如下： (1) 分析各构件的惯性力，并把它们视为外力加于产生这些惯性力的构件上 . (2) 根据静定条件将机构分解为若干个构件组和平衡力作用的构件，进行力的分析其顺序一般是由外力全部已知的构件组开始，逐步推算到平衡力（为未知外力）作用的构件。求构件杆 3处的惯性力利用上 面的已经求出来的条件和加速度分析图示，可以得出来，质心 G3/g= 356/10 57 N 式（ 3a= 12N m 式（ 买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 由图将通过质心 3和作用在构件 惯性力 其大小和方向仍为 是作用线从质心 12/ 57 =07 式（ 同样对于构件 4的偏移距离 G4/g= 1 136= 136N 式（ 4 4a= 1 100N m 式（ 100/ 136=700 式（ 对杆 受力分析： 的力的图示：以构件 构件 为示力体，将其运动副中的反力分解为沿构件和垂直构件轴线的两个分力，则考虑构件 衡时，由 得 : 179+ 302 167=0 式（ 如要合适的分析该图，能找到 就可以求出来 大小，所以对小车进行分析：小车上 50000N 的物料对小车具有向左的摩擦力 以及小车下面的托滚对小车也有摩擦力 f,而此时小车没有加速度，所以小车没有惯性力，及： = f 式（ 对小车下的托滚进行受力分析 N=6=50000+2940=52940N 式（ 由 N 和 F所产生的转动力矩相等得到： F 25 2=N 2 式（ F 25 2=52940 2 F3180N 而 f=50000 7500N 式（ 所以： = f 7500 3179 294017170N 式（ 由 得：买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 图 3 4 的受力分析 式（ 17170 136 360 297N 以整个杆组 为示力体， 可画出下图 3所示，最后 由力 得 平衡条件 得： 图 3 3杆 4的 受力分析 3+66=0 式（ 626N 所以 814N m 此时已经求出来 的最大力矩。通过对连杆机构的速度分析，加速度分析和静态买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 动力分析，得到杆 最大力矩，为传动装置的设计做准备。 买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 4 传动装置的总体设计 传动装置总体设计的目的是确定传动方案。选定电动机型号，合理分配传动比及计算传动装置的运动和动力参数，为计算各级传动件准备条件。 机器一般由原动机，传动装置和工作机三部分组成， 常见机械传动的主要性能，在布置传动顺序时，一般考虑以下几点： (1) 带传动的承载能力小，传递相同转距时结构尺寸其 他传动形式大，但传动平稳，能缓冲减振，因此宜布置在高速区。 (2) 链传动运转不均匀时，有冲击，不适合高速度传动，应布置在底速级 (3) 圆锥齿轮加工困难，特别是大直径，大摸数的圆锥齿轮，所以只有在需改变轴的布置方向时采用，并尽量放在高速级和限制传动比，以减小圆锥齿轮的直径和摸数。 (4) 开式齿轮传动的工作环境差，润滑条件不好，磨损严重，寿命短，应布置在底速级 (5) 一般将改变运动形式的机构（螺旋传动，连杆机构，凸轮机构）布置在传动系统的最后一级，并常用于工作机的执行机构。 力机的机械特性 此机 器设计可把电动机看作为二次动力机。二次动力机是用一次动力机驱动发电机等变能机产生的各种形态的能，转变为机械的机械能机器。如发电机液压马达等。机械特性的一般都用转矩 T（或功率 P）与转速 n 的关系曲线，即： T=f(n)或 P=f(n)曲线表示该输送机采用电动机作为动力源，一下对电动机性能作介绍尺寸：大功率 /重量：大调速方法和性能：交流电动机通常是不可调速的，需要时则可通过变频、变级或变转差率进行调速。运行温度的控制：在正常环境下使用，电动机采用风冷，温低于允许值。高温使用性能：受缘的限制，采用耐热的缘材料和特殊 设计可提高使用温度。防燃爆性能：需要采用防爆电动机。恶劣环境适应性：采用封闭式电动机。故障反应：运转故障或严重过载可能烧坏电动机，加需有过载保护装置。噪声：噪声小。初始成本：低。维护费用：少。 动机的选择 电动机是最常用的原动机，具有结构简单，工作可靠，控制简便和维护容易等优点。电动机的选择主要包括选择其类型和结构形式、容量（功率）和转速，确定具体型号。 定电动机的转速 额定功率相同的电动机有四种同步的转速可以选用，电动机的转速越高，则磁极越少，尺寸及重 量越轻，价格也就越低，但是电动机的转速 较 高也引起传动装置的尺寸和重量的增大 ， 使成本增加，因此该电动机选择合理的转速 为 1480r/动的功率主要根据工作装置的功率来确定，工作装置的功率根据工作阻力的速度确买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 定，即： W 550=4818 550=29 式（ 其 中： 表示 工作机所需工作功率 ； 表 示 工作机的阻力矩， N m； 工作机的转速， r/ 电动机的额定功率应等于或略大于电动机所需的输出功率，以便电动机工作时不会过在载过热，所以取电动机的功率： 相关的手册得： 电动机的型号 ： 定功率 ： 7 步转速 ： n=1500r/载转速 ： 480r/具体实例见下图 : E=225=820=18=53=149 4动机示意图 买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 传动比的计算与分配 传动比的计算 电动机确定以后，根据电动机的满载转速 480r/和工作机构 转速 以计算传动装置的总传动比 : i=nm/480/ 式（ 该传动比 较 大，一级传动无法实现，传动装置由多级串联而成，则必须 设计合理的各级传动比的乘积和总传动比相等 动比的分配 总传动比的分配是个比 较 重要的问题，它将影响到传动装置的外廓尺寸、重量、润滑等许多的问题，具体分配时应考虑以下的问题： 个级传动比最好在其范围内选取，平带 i=24,圆柱齿轮 i=35,0 应使各级传动结构的尺寸协调，匀称利于安装，防止相干涉，在有带传动的传动装置中，为防止大带轮和底盘相碰撞，通常使带的传动比小于齿轮的传动比 卧式减器中，应使各级大齿轮的直径相近，便于齿轮浸油润滑，由于低速级的圆周速度低，大齿 轮直径可稍大些 ，传动级数 较 多时，按 前小后大 的原则，即从高速轴到低速轴的传动比依次增加，这样可使中间轴具有 较 高的转速和 较 小的转矩，从而减小其尺寸和重量 （ 1） 计算总传动比 i= （ 2） 分配各级传动比 为了使带的尺寸不至过大，满 。则齿轮的传动比 i=于齿轮采用二级传动分配 传动比 取第一级传动比： 为： i = 式（ 所以： （ 3） 计算传动装置的运动和动力参数 各轴的转速 n1=nm/480/2=740r/ 式（ n2=n1/40/31r/n3=n2/31/4=r/ 4） 各轴的功率 m1=37 式（ 12=3=文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ （ 5） 各轴的转矩 550 Pm/550 37/1480=m 式（ 550 P1/550 40=m 550 P2/550 31=m 412 N m 把上面计算的数据，综合到下表 4： 表 4动和动力参数 参数 电动机轴 1 级轴 2 级轴 3 级轴 转速 n/(r/1480 740 231 率 P/7 矩 T/N m 412 传动比 i 2 效率 文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 5 传动零件的设计计算 传动装置包括各种类型的零部件，其中决定其工作性能，结构布置和尺寸大小的主要是传动零件。支承零件和联接零件都要根据传动零件的要求来设计，因此一般先应先设计计算传动零件，确定其尺寸，参数，材料和结构。减速器是独立，完整的传动部件。为了使设计减速器时的原始条件比 较 准确，通常应先设计减速器以外的传动部件，例如 V 带传动，链传动和开式齿轮传动。 传动的设计 此处用 V 带有一下的优点： （ 1） 电动机的主轴与一级轴的皮带设计，该从动轮常用 V 带， V 带已经标准 化、系列化主要设计内容是 V 带型号和根数，带轮的材料、直径和轮缘宽度、中心距。 （ 2） 注意带轮的大小与其他机件的装配或协调关系，如小带轮直径与电动机中心距高是否相称，其轴孔直径与电动机是否一致，大带轮直径是否过大导致与机架相碰，大小带轮直径及带长均应符合标准系列 （ 3） 应计算出 V 带对轴的压力，因为在分析轴的受力时还要使用 （ 4） 能缓和载荷冲击 （ 5） 运行平稳无噪声 （ 6） 制造和安装精度不像啮合传动那样严格 （ 7） 过载时将引起带在带轮上的打滑，因而可防止其他的零件的损坏 （ 8） 可增加带长的以适应中心距 较 大的工作条件 此处用 V 带有一下的缺点： （ 1） 有弹性滑动和打滑，使效率低和不能保持准确的传动比传递 （ 2） 传递同样大的圆周力时，轮廓尺寸和轴上的压力都比啮合传动大 （ 3） 带寿命短 由上面的计算可以知道，电动机为 Y 系列三相异步电动机，功率为 37速为 1480r/ 1 上的转速为 493r/为矿山输送机，所以每天工作不低于 16h，载荷变动 较 大 。 工作状况系数 ： 算功率 ： P=37= 式（ 选带的型号可以根据上面的数据查相关手册，选 C 型带 小带轮的直径 ： 50带轮的直径 ： 买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 1 A) n1/94 式（ 设 A=1% 选 00带轮的转速 : 1 A) (1 250 1480/500=732r/ 式（ 计算带长 : 2)/2=(250+500)/2=375 式（ =( 2=250/2=125取中心距 : 2 (2)a1+h 1500mma564 : a=700长 : 22 / 3 . 1 4 5 0 0 2 7 0 0 2 5 0 2 / 7 0 0 3 0 5 9mD a a m m 基准长度 : 150中心角和包角： 中心距： 2( ) / 4 ( ) 2 8 / 4 D L D 式（ =780带的根数： 带速： 11 / 6 0 1 0 0 0 3 . 1 4 2 5 0 1 4 8 0 / 6 0 1 0 0 0V D n 式（ =s 传动比： i=2 带根数： = 以取带的根数为 7 根 轴上的载荷： 012 s i n / 2 F a 式（ = 2 7 4 4 0 s i n 7 0 5 7 8 9 N 带的 材料：以涤纶为带的承载层 V 型带。 带轮的结构设计（小带轮）：带轮采用的是 由选的电机型号可知：其轴伸直径为 140度为 L=225小带轮的轴孔直径买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 应取 140 轮的设计 （ 1） 齿轮传动的设计需要确定齿轮的材料，模数，齿数，分度圆螺旋角，转向，变位系数，分度圆，顶圆，根圆齿宽和中心距等。 （ 2） 材料选择的时候应注意毛坯的制造方法，当齿轮直径 d 500，多采用锻造毛坯，当直径 d 500，多采用铸造毛坯，小齿轮齿根圆直径与轴劲接近时，多做成齿轮轴，材料应兼顾轴的要求 。 （ 3） 齿轮设计时，应注意在确定齿数，模数和分度圆螺旋角时，不能独立的一个一个决定，而应综合考虑，当齿轮传动中心距一定时，齿数多，模数小，既能增加重合度，又能降低齿高，减小滑动系数，减轻摩损胶合。 （ 4） 要正确处理设计计算的尺寸数据，应分别不同情况进行标准化，整圆或求出精确数值。 高速级齿轮的参数计算 由于传动装置带有连杆机构，则设计为闭试传动，每天工作不低于 16 小时，两班制，预期寿命 10 年，每年 300 个工作日，在使用期间内工作时间占 50%，动力为电动机，工作中有中等振动，传动不逆转，齿轮对称 布置，传动尺寸无严格限制，齿面允许少量点噬，无严重过载。 故小齿轮采用 40治处理，硬度为 24086均取 260轴 1 相啮合的大齿轮用 45 号钢调质处理，硬度 22986均取 240面接触疲劳强度计算 初步计算 转矩： 61 1 19 5 5 0 1 0 / 9 5 5 0 0 0 0 3 6 . 2 6 / 7 4 0 4 6 7 9 5 0T P n N m m 式（ 齿宽系数 : d=b/ d=触疲劳极限 : 10 80步计算的许用接触应力 : 710=639 580=522d 值查表得： 5 初步计算小齿轮 1 的直径 : 买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 2312( 1 ) / d d Hd i A T u u 式（ 3 24 6 7 9 5 0 3 . 2 1 185 5 2 2 3 . 2 1 113步取齿宽： b=1 113d d 式（ 校核计算： 圆周速度 v=11 / 6 0 1 0 0 0 3 . 1 4 1 1 3 7 4 0 / 6 0 0 0 0 4 . 3 8 /d n m s 式（ 精度等级为： 8 级 初选齿数 : 0, z2=i 20=64 m=d1/13/20= 式（ m 取 5.5 13/1， 1 7 使用系数 查表可得： 荷系数 查表可得： t=2T1/ 467950/113=8282N 式（ b=9550/113=21 . 8 8 3 . 2 (1 / 1 / ) c o sa 式（ 1 . 8 8 3 . 2 ( 1 / 2 4 1 / 6 4 ) c o s 2 0 = 4 ) / 3 0 . 7 7 =A+B(b+C 310 b= 式（ 载荷系数： v H K K K 式（ 1 . 5 1 . 2 1 . 6 9 1 . 4 4 . 2 6 弹性系数： 1 8 9 . 8 P a节点区域系数： 触最小安全系数 : 工作时间 : 6 3 0 0 1 0 0 . 2 9 6 0 0 h 接触寿命系数： 7910 10N 91 1072 102 买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 接触许用应力： 1 l i m 1 1 m i n / 7 1 0 1 . 1 8 / 1 . 0 5 6 7 6H H N M P a 式（ 2 l i m 2 2 m i n / 7 1 8H H N M P a验算 : 1 212 ( 1 )H E Zb d u 式（ 2 4 . 2 6 ( 3 . 2 1 1 ) 4 6 7 9 5 01 8 9 . 8 2 . 5 0 . 7 7 5 7 01 2 9 1 2 9 3 . 2 1 1H上述表明接触疲劳强度适合，无需调整 确定传动主要尺寸 实际分度圆直径： 11 5 . 5 2 1 1 1 6d m Z 式（ 22 5 . 5 6 7 6 9d m Z 心距： 12( ) / 2 5 . 5 ( 2 1 6 7 ) / 2 2 4 2a m Z Z m m 式（ 齿宽： b= 1 1 6 1 1 6d m m 式（ 取 2616根弯曲疲劳强度验算： 重合度系数 Y： Y = =间载荷分配系数： 1 ，2 弯曲疲劳极限： li m 1 600F M P a ，li m 2 450F M P a 应力循环次数 101 10， 62 3 10弯曲寿命系数： 许用弯曲应力 F： l i m 1 11m i n 3 9