散粮装车机喂料部分结构设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 次 1 前言 . 2 2 传动方案设计 . 3 3 喂料部分设计及计算 . 4 知原始数据 . 4 旋输送设计计算 . 4 机的选择 . 6 送量校核 . 6 速机的选择 . 7 轴器的选择 . 8 动轴轴承的选择 . 8 壳的结构 . 8 动轴的设计 . 8 传动设计计算 . 8 旋轴的设计 . 11 4 车架部分设计及计算 . 15 架设计 . 15 向系统设计 . 16 轮轴设计 . 18 走装置设计 . 19 撑架设 计 . 22 设计结论 . 23 设计心得 . 24 致谢 . 25 参考资料 . 26 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 1 前言 输送机是在一定的线路上连续输送物料的物料搬运机械，又称连续输送机。输送机输送能力大，运距长，还可在输送过程中同时完成若干工艺操作，所以应用十分广泛。汽车散粮装车机是一种散粮装车设备，也是一种输送机械，具有可移动，操作轻巧方便等特点，可以很好的完成散粮装车任务。 散料装汽车是散粮接收发放系统中必不可少的重要组成部分。装车机效率决定着装车发放作业的效率。研究高效的 装汽车作业散料装车机具有良好的实际应用价值。本设计的目的在于完成散粮装车机喂料部分结构设计。内容包括：查阅资料、方案设计，撰写方案论证报告，设计计算，绘制图纸（总装图、主要部装和零件图），完成设计说明书等。通过本课题可以训练学生的机械设计、粮食工程、工程材料、计算机应用等综合运用能力。 装车机的种类也很繁多，有摇臂式散粮装车机，也有螺旋式散粮装车机，还有刮板式装车机（扒谷机）。形式也较灵活，可以由几种输送机械的配合而组成，也可以是专门的机械设备，但其主体一定还是输送机械。可以采用带式输送机，刮板输送机，螺旋 输送机等输送机械；可以是单级，也可以是多级，比如说可以先用一个喂料机喂料，然后在将散粮通过皮带机等输送到散粮车上。有鉴于此，本装车机的基本组成为：喂料部分，输送部分。输送部分采用带式输送机，喂料部分采用双向螺旋式喂料。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 2 传动方案设计 本次设计喂料装置结构如图 1所示。 喂料部分传动路线为：电机 减速机 联轴器 传动轴 链传动 螺旋喂料。 传动轴轴承采用带立式座外球面球轴承 列，螺旋输送轴采用带凸台圆形座外球面球轴承 列。电机与减速机直联在一起，减速机采用行星摆线针轮减速机，联轴器采用弹 性柱销联轴器，螺旋喂料采用双向反螺旋喂料，螺旋轴采用无缝钢管制成，两头各焊接一个轴头。 图 1喂料部分 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 3 喂料部分设计 及 计算 知原始数据 本次设计装车机主要原始数据如表 1所示。 表 1 已知工艺参数表 旋输送设计计算 本次设计采用双向反螺旋式喂料，如图 1所示。 表 2 各种散拉物料的特 性系数 物料名称 推荐填充系数 A 值 小麦 5 大豆 5 稻谷 0 表 3 倾斜修正系数 输送机的倾斜角度 （ 0） 0 5 10 15 20 修正系数 0 1 格型号 送物料 散粮 装车能力 Q（ t/h） 100 物料密度 0（ t/ 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 叶片形式 满面式 齿式 带式 浆式 1) 确定螺旋直径 D 本螺旋体采用满面式螺旋叶片，水平输送。由于双向螺旋双 向喂料，故而将其输送量折合为 75t/h 计算，取 b=s/表 2得 5， 为 表 3得 0为 将上述数据带入公式得螺旋直径 式 （ 3 取 D=300s=70旋轴径 d=0 式中， Q 输送量（ t/h） ； b s/ A 物料特性系数，见表 2； 填充系数，见表 2； 物料密度（ t/ 0 倾斜修正系数，见表 3； 螺旋叶片的形式对输送量的影响系数，见表 3。 (2) 确定螺旋转速 式 （ 3 验算转速 式 （ 3 验算结果 n满足要求。可以将转 速降低来达到要求，取 n=138 (3) 值的验算 将有关数据代入公式得： 7 50 . 5570 . 947 0100247 r p 52 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 1002 式 （ 3 (4) 校核输送量 将验算后的数据带入公式得： 式 （ 3 验算结果符合要 求，取 Q=75t/h。 (5) 驱动功率的计算 已知 Q=100t/h； L 平 =2m； H=0；取0=总=K=以上数据代入公式得 式 （ 3 式 （ 3 式中， L 平 输送机水平投影长度（ m）； H 倾斜输送时物料提升高度（ m）； 0 物料的总阻力系数，对于谷物、油料及其加工产品，0= K 功率储备系数，一般为 总 传动装置的总效率，一般取 机的选择 根据以上计算数据可选电机为 定功率为 考虑到本次设计任务为 100t/h，而且在实际作业中有各种不可预料的因素，考虑到以上各种因素选择电机型号为 Y 系列 4极 定功率 载转速 1400 送量校核 根据电机型号从新计算输送量。 式 （ 3 100247 52 2367100367 0 总轴电 总电轴 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 式 （ 3 ，满足设计要求。 速机的选择 由于螺旋轴转速较低，而且不能有很大的地方安装减速机，故而 需要减速比较大且体积小的减速机。本次设计采用行星摆线针轮减速机。根据电机转速和螺旋轴转速初步确定减速比为 81 4 0 0 减 式 （ 3 由于链传动有一定的减速作用故将减速比定为 i =9。减速机输出转速为 式 （ 3 输出功率为 减电减 式 （ 3 输出轴直径 45出转矩为 式 （ 3 减速机型号选 电机与减速机直联，如图 2所示。 图 2 1 5 5 09 5 5 0 m 5691400 减 平轴100买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 轴器的选择 根据减速机的输出轴径 45出转矩为 机械设计手册，选用弹性柱销联轴器型号为 。主动端： 51=84动端： 0L=84 动轴轴承的选择 考虑到转速较低，且传动轴外露的特点，宜采用带座轴承。根据联轴器输出轴孔直径 40动轴轴承选用带立式座外球面球轴承 壳的结构 考虑到装车机需要进入仓内作业，为了方便出入粮仓，加之考虑到后面输送部分宽度 840以将机壳加宽一点，取机壳左右宽度为 2058 根据后面输送部分与喂料部分的结合长度，取机壳前后长度为 519 机壳上装螺旋组件的地方开豁口，便于安装螺旋组件，安装完以后用钢板焊接。 动轴的设计 根据联轴器输出轴的直径 0联轴器长度 L=84立式座外球面球轴承 0度为 0度根据喂料部分壳体长度可定为 460一轴段与第一轴段轴径相同为 45度可由链传动确定，下一轴段与小链轮配合，轴径定为 35小链轮的宽度可定该轴段长度，其结果见链轮设计部分 。 传动设计计算 链传动计算 (1) 输入功率 轴承联减链 。 式 （ 3 (2) 输入转速 56减链。 式 （ 3 (3) 减速比为 链i， 式 （ 3 输出转速为 。 式 （ 3 8440 84453 1 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 (4) 选择链轮齿数 取小链轮齿数为 5，大链轮的齿数为 链 式 （ 3 (5) 确定计算功率 查机械设计手册得工况系数 动链轮齿数系数 排链，计算功率为 链 式 （ 3 (6) 选择链条型号和节距 根据 56选链型为 12A，链条节距为 (7) 计算链节数和中心距 初选中心距 30 50)P=(30 50) 00 10应的链长节数为 2121100 式 （ 3 取 07。 计算理论中心距 式 （ 3 实际中心距为 a =a=721中 a= (8) 计算链条长度 将数据带入公式得链条长度 p 式 （ 3 (9) 计算链速，确定润滑方式 式 （ 3 232822421222121 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 由 V=2A，查得应用滴油润滑。 (10) 有效圆周力 式 （ 3 (11) 作用于轴上的拉力计算 压轴力系数为 况系数 作用于轴上的拉力为 e= 式 （ 3 链轮计算 (1) 小链轮计算 小链轮基本参数见下表 4 表 4 小链轮基本参数（ 链条节距 p 条滚子外径 条内链板高度 h 条排距 条内链节内宽 a) 分度圆直径 式 （ 3 圆整为 52 b) 齿顶圆直径 式 （ 3 式 （ 3 式中， 滚子直径 。 取 64 c) 齿根圆直径 式 （ 3 d) 齿高 F e i i n 001 a 91 5 m i n a m a x f 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 式 （ 3 式 （ 3 取 式中， 链条滚子外径。 e) 轮毂厚度 根据传动轴与链轮配合处轴径 35式 （ 3 式中， d150= f) 轮毂长度 式 （ 3 式 （ 3 取 L=55 g) 齿宽 因 p= 2 式 （ 3 (2) 大链轮计算 基本参数和计算公式按照小链轮。其计算结果为： 7079mm，高、齿宽同小链轮，轮毂厚度 h，轮毂长度 果在螺旋轴设计计算中给出。 旋轴的设计 (1) 已知数据 转速 n=137送功率 P=缝钢管直径为 60度为 2008 (2) 选择轴的材料和热处理方式 根据转速和功率可选无缝钢管材料为 接轴头材料为 45钢调质处理。 (3) 初估轴的最小直径 a m i n a m a x k i n 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 焊接轴头部分最小轴径为与链轮配合处，此处有一个键槽， A 值需增加 5%，取A=124，于是得 30 轴头 。 式 （ 3 估算无缝钢管直径 137 3 433 430 钢管 。 式 （ 3 式中， 空心轴内外径比值，此处 =50/60= 无缝钢管直径 d 钢管 =60需要求。因焊接轴头与链轮配合处有一键槽，故将计算得出的轴径增大 7%得 d 轴头 =因轴头部分需与钢管焊接，根据钢管内径 50步选定 d 轴头 =40链轮轮毂厚度为 k 。 式 （ 3毂长度为 式 （ 3 式 （ 3 取 L=58 (4) 轴的结构设计 最小轴径处根据链 轮宽度 58轴端加装轴端挡圈，根据轴径 40端挡圈公称直径为 50了保证挡圈只压在链轮毂上而不压在轴端，需使轴端长度比链轮宽度稍短，取其长度为 57下来一段应与轴承配合，两者之间应有一个轴 肩，取其轴径为 45此同时选定轴承采用带凸台圆形座外球面球轴承 据其轴套长度 50该段尾部应有退刀槽，取其长度为 中退刀槽宽度为 1下来一段轴肩需与无缝钢管焊接在一起，钢管内径 50该段轴径也应为 50无缝钢管长度为 2008右都要 安装轴承，机壳两端挡板距离2058板厚度 4板距轴承轴套 1钢管端部距轴肩距离为 223可定出该段长度可定为 85可满足要求。最右端轴段也安 装 度只需比轴承轴套宽度稍宽即可，取其长度为 50径为 45 i n 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 (5) 轴上零件的周向固定 链轮与轴的周向固定采用平键连接，根据配合处轴径 40得平键截面 bh=12 8，键槽用键槽铣刀加工，根据配合轴段长度 57键长 L=50时为了保证链轮与轴配合有良好的对中性，故选择链轮轮 毂与轴的配合为 H8/承与轴采用过渡配合 H7/时采用紧定螺钉连接也可起到一定的周向固定作用，选紧定螺钉型号为 10。 (6) 确定轴上圆角、倒角和退刀槽尺寸 轴端倒角 1 450，各个轴肩圆角半径为 刀槽 1 (7) 求轴上载荷 将轴当成简支梁，两个轴承充当铰链，装配链轮端悬臂，轴上所受载荷为链轮所施加的有效拉力和压轴力。由于左右所受轴向力相同，故轴所受轴向力相互抵消。轴的计算简图见下图 3-（ a）所示。 F 1F H2(b) A 7 2 5 0 0 N .m m( c ) pF v2(d )eF p(a )A B CF a 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 图 3 轴的载荷分析图 图中， 2088 水平支反力为 图 3 式 （ 3 式 （ 3 垂直面支反力为 图 3 （ 3 式 （ 3 (8) 绘弯矩图 水平弯矩图 大弯矩为 2500 垂直弯矩图 大弯矩为 02667 总弯矩图 大弯矩为 2222 1026677250025685 式 （ 3 1 0 2 6 6 7 N .m ( e ) 6 8 5 N.m m(f ) 2 0 N .m m(g ) 121 0 6 8 8 5 52 1121买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 (9) 绘扭矩图 整个轴长范围内仅受链轮处扭矩，其值为： T=9550000P/n=9550000 37=66920 式 （ 3 扭矩图见图 3 (10) 校核轴的强度 从上面的分析可以知道轴上的危险截面为 需校核 第三强度理论计算应力。轴上所受扭转切应力为脉动循环变应力，取 = 轴的计算应力为： M P 。 式 （ 3 前已选定轴的材料为 45钢，调制处理，查得 60此 故安全。 4 车架部分设计 及计算 车架设计 由于本次设计的装车机质量不大，且其行驶速度不能太 高，大约为人的步行速度，故其行驶速度设计为 1m/s。车架采用较简单型钢焊接钢结构 。见下图 4所示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 图 4车架焊接组件 1234 中间横梁 2用工字钢， h=100， b=80。两端横梁 3和两边纵梁 1采用槽钢， h=100mm，b=60槽朝外，工字钢焊接在槽钢的背面。 车架要与下面的车轮相连接，由于焊接组件底部距离车轮轴较近，且装车机工作频率不太大，工作环境路面良好，故只在两边的槽钢下面焊接有两块钢板，不必采用钢板弹簧将钢板直接焊接在车轮轴 上。 车架的总体长度为 2000宽度为 840两个值是由输送部分决定的。为使车架受力均匀，将中间设计两个横梁，且最左端中间横梁 （第一横梁） 2距离左端部横梁 （前横梁） 距离为 590过一段距离后在加一根比较小的横梁，称为副横梁 （第二横梁） 。这两根横梁之间焊接一块厚 20根横梁之间的距离是由减速机座宽度决定的，其值将在行走装置设计中给出。右端中间横梁 （第三横梁） 距离右端端部横梁 （后横梁） 距离可定为 529于车架中间部分受力最大，这也是中间加装副横梁的原 因之一，所以使得两个中间横梁距离两端端部横梁的距离不一致。 转向系统设计 转向系统由转向操纵机构和转向器、 转向传动机构组成。 结构设计如图 5所示。图 5为俯视图。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 图 5 转向系统 1234567其中 2转向器采用齿轮齿条式转向器，转向操纵机构 3为直径为 30 向横拉杆为直径 20端焊接有接头与转向拉杆用带孔螺栓连接。转向节 6是转向系统的重要部分，见图 6 所示。转向节与车轮前轴的连接如图7所示。两车轮之间的距离根据车架总宽度定为 1110右都留出 84安装转向节。 图 6 转向节 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 图 7 转向节与车轮的连接 1214 60； 345676 25； 9前梁端部制有主销孔，与转向节的上下主销转向节 9与前梁 5通过主销 6连接，主销两端有封盖 7通过螺栓 8连 接。转向节下耳上有凸缘，转向拉杆 4 通过球头销与凸缘连接，从而使转向拉杆拉动转向节转动。在拉杆上也制有凸缘，凸缘与转向横拉杆通过带孔螺栓连接，从而使拉杆拉动左车轮的同时也拉动转向横拉杆带动右车轮转动。 车轮轴设计 轮轴设计 前轮轴需与转向节相连，故在前轮轴两端制成与转向节配合使用的拳部，并且要有一定的倾角来满需车轮主销内倾角，主销内倾角设为 60然后再将前梁过度到水平圆形轴段。由于机器整体重量不大，将水平轴端直径设计为 60 根据前述左右车轮距离 111045中中 间水平段长度为569端向 内倾斜 60。结构如图 8所示。 图 8 前轮轴 轮轴设计 后轮轴是驱动轴，上面安装有驱动装置。根据前轮轴设计，后轮轴轴径也为 60后轮轴需要轴壳用来和车架连接，即所谓的桥壳。取桥壳外径为 90壳用厚度为 5内径为 80轴与桥壳内壁距离为 10轴总长度有两车轮距离决定。后轴桥壳需伸进车轮轮毂里面，用一对圆锥滚子轴承和端部凸缘与轮毂相接。由于中间需加装行走链轮，故桥壳需要易于拆 卸。故将桥壳制成左右两半，根据行走链轮在轴上的位置来确定左右桥壳的长度。桥壳通过其端部凸缘与买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 一对带菱形座外球面球轴承 承轴套一端顶住链轮作为链轮的轴向固定，链轮的周向固定采用键连接，选用。其结构如图 9所示。 图 9 后轴、链轮、轴承、桥壳的装配关系 123承； 45 行走装置设计 动装置设计 驱动装置同样采用喂料部分的直联电机型摆线针轮减速机，电机同样采用定功率 载转速 1400速机型号为 动效率取 = 动装置设计 (1) 输入功率 P 链 装车机速度不能太快，约为人的步行速度为宜，取其速度为 V=1m/s。因速度较低，故行走装置采用链传动，则链传动输入功率为 链P 。 式 （ 4 (2) 链轮转速 前轮直径取 400后轴转速及从动链轮转速为： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 012 式 （ 4 传动比取 i=主动链轮转速为 式 （ 4 (3) 选择链轮齿数 选择小链轮齿数为 9，则大链轮齿数为 i 98 。 式 （ 4 (4) 确定计算功率 查机械设计手册得工况系数 数系数 排链，则计算功率为 式 （ 4 (5) 选择链条型号和节距 根据 2机械设计手册，可选链型为 16A。其节距为p= (6) 计算链节数和中心距 初选中心距 30 50)P=(30 50)62 1270 13应的链长节数为 。 式 （ 4 取链长节数 04。 (7) 计算链条长度 将数据带入公式得链条长度为 p 式 （ 4 (8) 计算链速，确定润滑方式 式 （ 4 由 V=6A，查得应用定期人工润滑方式润滑。 (9) 计算有效 圆周力 1 e 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 式 （ 4 (10) 计算作用于轴上的拉力 查得压轴力系数为 况系数 作用于轴上的拉力为 式 （ 4 轮计算 (1) 小链轮计算 小链轮已知参数如下表 5 表 5 小链轮参数（ 链条节距 p 条滚 子外径 条内链板高度 h 条排距 条内链节内宽 算公式同喂料部分，这里就不在一一详细表述，只列出 最终 结果如下表 6 表 6 小链轮计算参数（ d da df ha h L 54 165 138 5 15 (2) 大链轮计算 大链轮基本参数参数同小链轮，其计算结果如表 7所示。 表 7 大链轮计算参数（ d da df ha h L 27 239 211 14 30 100 15 行走 装置的结构如图 10所示 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 图 10 行走装置 支撑架设计 支撑架是支撑输送部分的结构，其高度应有输送部分倾斜角度而定。本此设计中支撑架的结构如图 11所示。 支撑架上面有 50的窝边，以便与输送部分壳体相连，下部焊接在车架上。在车架的右边焊接有座板 2，可供人坐在上面控制装车机的操作。座板 2下面有两根角钢 3焊接支撑。其中宽度 B=300度 2由输送部分的倾斜角度和支 撑位置决定。座 板 2 时候厚度为 400 图 11 支撑架 1234在支撑架的前边（ 要加装液压缸，用来举升喂料部分，后边（ 要安装输送部分驱动电机。 2B 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 设计结论 在本装车机设计中我负责喂料部分和车架的设计。 在喂料部分中，我做了如下工作： 喂料部分的整体和各个部分结构设计； 各种标准件的选择； 传动路线的确定； 传动轴的设计； 链传动的设计； 螺旋喂料的设计计算； 螺旋轴的校核。 在车架部分我做了如下工作： 车架焊接组件的设计； 转向系统设计； 车轮轴的设计，后轮轴与车架焊接组件的连接； 行走装置的设计； 支撑架的设计。 相比于以往的装车机，本次设计的装车机结构更加紧凑，直接将两种输送机械结合在一起，避免了用不同的输送机搭配组成装车机所带来的一些麻烦，而且螺旋轴采用带座轴承，拆装方便 。操作更加方便，设计有控制台，可以直接按控制台上的按钮就可以实现装车机的行走，喂料部分的举升等操作，可移动性好。如果适当增加螺旋喂料 参数就可提高输送量 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 设计心得 通过这几个月的毕业设计，使我对毕业设计有了新的概念认识。毕业设计不仅仅是一次设计而已，它更是一次练兵，是我们走出校园，走向工作岗位的一次实战演练。通过几个月的毕业设计可以使我们将大学四年里学到的东西得到应用，不然我们就只是纸上谈兵了，我们以后在工作岗位中要用到的东西是我们好多在学校学不到的东西，这最后一次的毕业设计正是我们学这些我们学不到的东西的一个好机会。 我接到毕业设计课题之后我们就开收集有关该课题的资料，老师也带我们去粮库进行了两次实地考察，使我们在 脑子中想象的设备变成了现实中实物，这对我们的毕业设计有着至关重要的作用。我们可以借鉴我们看到的设备来获得一些信息，当然我们不能照抄。在确定了结构以后我们就要着手绘制图纸了，这个阶段是最累人的阶段，因为我们已经好久没 有接触过 。 现在已经大概 3年没有接触过了。所以我们还得从头把 ”回来。绘图也不是一个简单的事情。我早上都是 7点就起来坐在电脑前面开始画图了，到晚上寝室熄灯了我才睡觉，晚上睡觉有时候做梦都梦见我在画图。在画图的那段日子里真不好受啊。图大概花了一个月的时 间来画，画好了之后我就该写设计说明书了。由买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 于我们做的设计是我们学校以前没有做过的东西，所以我们花的时间比较多，设计说明书花了一个多星期的时间来完成。 总之毕业设计不是一件简单的事情，如果认真的做的话能学到好多东西，不论是专业的知识还是通用的基本知识我们都能学到好多，比如说 说自己的实一点也不好， 过这次毕业设计我学了好多以前我不知道的 们这次是两个人合作做一个设计，我们两个通力合作，不仅完成了毕业设计，而且也增加了我们之间的友谊，看来毕 业设计的作用不仅使我们学到知识，而且也使我们增进了同学之间的友谊。等我们把毕业设计做好的时候，我们看着自己的设计成果，自豪感就会油然而生，那是一种难以言表的喜悦，那时就会感到这半年以来的工作没有白做，汗水没有白洒。 致谢 此次毕业设计的结束也预示着美好大学校园生活的结束。以后我将到郑州大学进行研究生阶段的学习，此次毕业设计是对