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螺旋混料输送机的设计【含5张CAD图带开题报告-独家】.zip

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含5张CAD图带开题报告-独家 螺旋 输送 设计 CAD 开题 报告 独家
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目 录1 英文文献翻译11.1 Development course of conveyor11.2 输送机发展历程52 专业阅读书目72.1 机械设计72.2 现代工程图学72.3 机械原理82.4 材料力学82.5 互换性与技术测量82.6 机械制造技术92.7 机电传动控制92.8 机械制造基础102.9 数控技术102.10理论力学101 英文文献翻译1.1 Development course of conveyor Conveyor isacommondonthaveFlexible tractioncomponentcontinuousconveyingmachinery,alsocalledcontinuousconveyor.Itisamaterialhandlingequipment,it withhandlingabilitystrong,persistent,direction,flexible,andotheradvantagesinindustrialproductioninlargebeing applied.Althoughmanytypesofbeltconveyor,but its workingprincipleisbasicsimilar,mostaredrivingdraught deviceanddrivetransmissioncontainertransportmaterials. Conveyorcanundertakelevel,thetiltand.verticalconveyor, alsocanmakethespacetransportroutes,transmissionlines isusuallyfixed,isamodernproductionandlogistics transportindispensableimportantmechanicalequipment.Ithas transmissioncapacityisstrong,longdistancetransportationetc.Withthedevelopmentofindustry,conveyoralsoobtainedfastdevelopment,conveyorproductshavebeenalsograduallyimproved.Withtheemergenceofthepowerequipmentofsimilarprincipleisapplied,conveyorcontinuingintothe19th century,Foresightedness fabrics,wireropefortractionbeltconveyor.Theprincipleofbeltconveyor,whenappliedinthe17thcenturyalsorecordedconveyor,in1880Germancompanydevelopeddrivenbysteambeltconveyor.ThentheBritishandGermanandlaunchedinertialconveyor,ifthe conveyorbelt,theapplicationoftheprinciple,creatingatiltof thebeltconveyor,belt,tractionwithchains.Allsortsofconveyorduringthistimeariseconveyor,basedonhuman,hydraulicpowerdrivesuch.Allthestructures conveyorsuccessivelyappeared.In1887Americansproducedthescrewconveyor,makeenterpriseinternal,betweenenterpriseandinter-citytransportationpossible.Thedevelopmenthistory ofbeltconveyor,theyveryancientinsteadoftheoriginalmotiveforconveyorprovidedrivingforce.AncientpeoplebegantousewateroverturnedandhighTongueconveyor,inturnafterthewaterconservancyprojectsbeltconveyor begininpower.Quick-temperedexaltsConveyorin19th centuryeightiesobtainedfastdevelopment,conveyoritselfis inindustrialproductionplaysamoreandmoreimportant role.Afterenteringthedevelopmentofthe20thcentury,in beltin1905Swissproducedsteelbeltconveyor,keelleafboard,canistertodotoachievethematerial conveying container conveyor,machinerymanufacturing,steelmetallurgical industries technology enhances unceasingly.Americans Rubens in 1896 after applicationbecametheinventorofbeltconveyor. Accordingtothemodeofoperationconveyingmachinerycan bedividedinto:1:beltconveyor2:screwconveyor3:Du patternliftmachine.Thefutureoflargescale,willtowardbeltusescope,energyconsumption,lowpollutionless,materialautomatically grading,etc.Large-scaleincludingconveyingcapacityincreases,conveying theincreaseofspaceandtransportationAngleincreases,etc.Forexample,thetransmissiondistancehydraulictransmissiondevice7.3kilometersabove,thetransmissiondistanceof beltconveyorbynearly15kilometers,composedsomeTaiwancontactbetweenpartyaandpartybbeltconvenerswordalsoappearconstantly.Manycountriesareexploringlong-distancelarge-capacitycontinuousconveyingmaterialmoreperfect conveyorstructure.Enlargeconveyorscopeofapplication, referstodevelopmentcanbeinhightemperature,lowtemperatureconditioncorrosive,radioactive,inflammablematerialenvironment,aswellashot,explosive,easytotransportthe Rachelregiment,viscousmaterialconveyor.Basedonthedevelopmentprocessofthespiralconveyor, wecanknowthefuturedevelopmentdirectionofthespiralconveyorareasfollows:(1) Thetrafficvolumegreater,highspeed,highservice life.Highspeedmeanshighproductivity,reduceproduction costperunittime.Wearisthelimitscrewconveyorlifeofmainreason,reducematerialandspiral,enhancethefrictioncoefficientbetweenscrewaxiswearandimprovematerial betweentheperformance,socanlargelyprolongtheservicelifeofbeltconveyor.(2)Thelowenergyconsumptionandreduceenergyconsumption Screwconveyorinmostoftheenergycostsonfriction losses.Therefore,howtoreduceenergyconsumptionis researchanddesignscrewconveyortobesolvedurgently problemsandthefuturedirectionofdevelopment.(3)Thedevelopmentofintelligentdirection.Futurescrew conveyorandcomputerhasmoreandmorecloselylinked, suitableforprogramcontrol,intelligentoperation.Materialhandling,machineonlineinstallationandmaintenanceare shouldbeabletorealizeintelligentmanagement.(4)Maybebentofthespacetransfers.Inorderto overcomethehorizontalandverticalscrewconveyordueto the limitations of structureonlyconveyingmaterial shortage,straightyearsappearedflexiblescrewconveyor, springscrewconveyor,etc.Othervariousscrewconveyor shouldalsoinordertoachievethespace,candevelopnewtypebendingconveyingconstantly.(5)Thecombinedtransport,compoundtothelarge-scale development.Intheprocessofusingscrewconveyor, combiningvariouscontinuousconveyormachinery,toperform complexmaterialconveying.Large-scaleincludingsinglelengthoflarge-scale,transportationcapacityoflarge-scale,transmissionAngleunits,etc.(6)Expandapplicationscope.Atpresent,screwconveyor,thelimitedexpandingtheirapplicationscope,andstudythe lowtemperature,hightemperatureconditionsinacorrosive,radioactive,inflammablematerialenvironment,andcan transporthot.Explosive,easygroup,viscousmaterialscrew conveyor.(7)Environmentaldesign,reducepollution,achievethe purposeofgreendesign.Thetraditionalscrewconveyoris inopenundertheconditionofwork,intransportation powder,granulerawmaterials,materials,seriousimpactis flyingovertheenvironmentaround,especiallyinconveying fertilizer,cement,ore,coalandotherpowdereasyGuiyangmaterialparticularlyserious.Inordertosolvethisproblem,weshoulddevelopvariousformsofenvironmentalprotectioninadvance,andscrewconveyorbelttosolvethisproblem,undoubtedlyhaveverybigdevelopmentspace.1.2 输送机发展历程输送机是一种常用的不具有挠性牵引构件的连续物料搬运机械,又称连续输送机。是一种物料搬运装备,它以搬运能力强、持续性好、方向灵活等优点,在工业生产中大量被应用。输送机的种类虽然很多,但是其工作原理却基本相似,多数都是以动力驱动牵引装置,带动输送容器运输物料。输送机可进行水平、倾斜和垂直输送,也可组成空间输送线路,输送线路一般是固定的,是现代化生产和物流运输不可或缺的重要机械设备。它有输送能力强,运输距离长等优点。随着工业的发展,输送机也得到了快速的发展,输送机产品也得到了逐步的完善。随着动力设备的出现,输送机的类似原理应用一直持续到了19世纪,外国人用编织物、钢丝绳为牵引带输送机。输送机的原理应用,在17世纪时也有记载输送机,1880年德国公司开发出由蒸汽驱动的带式输送机。随后英国人和德国人又推出了惯性输送机,若从输送机原理的应用上来讲输送机,制作出倾斜的带式输送机,以链条等作牵引输送机。各种输送机在这段时间里相继出现输送机,是以人力、水力等力量驱动。各种结构的输送机相继出现了。1887年美国人制造出了螺旋输送机,使企业内部、企业之间乃至城际输送成为可能。输送机的发展历史非常久远,他们代替了原始动力为输送机提供驱动力。古时人们开始应用水翻车和高转筒车输送机,以后中诺皮带输送机在水利工程中开始大显威力。 输送机在19世纪八十年代后期得到了快速的发展,输送机本身也在工业生产中扮演着越来越重要的角色。进入二十世纪以后输送机的发展,在1905年瑞士人生产了钢带式输送机,以龙骨叶板、筒做输送容器来实现物料的搬运输送机,机械制造、钢铁冶金等行业的技术不断提高。美国人鲁宾斯在1896年经申请成为了带式输送机的发明人。输送机械按运作方式可以分为:1:带式输送机2:螺旋输送机3:斗式提升机.未来输送机的将向着大型化、使用范围广、能量消耗低、污染较少、物料自动分拣等方面发展。 大型化包括输送能力增大、输送距离的增大及输送倾角增大等几个方面。例如,水力输送装置的输送距离已达440公里以上,带式输送机的输送距离将近15公里,由若干台组成联系甲乙两地的“带式输送道”也不断出现。不少国家正在探索长距离、大运量连续输送物料的更完善的输送机结构。扩大输送机的使用范围,是指发展能在高温、低温条件下有腐蚀性、放射性、易燃性物质的环境中工作的,以及能输送炽热、易爆、易结团、粘性物料的输送机。通过对螺旋输送机发展历程的了解,我们可以预见未来螺旋输送机的发展方向如下:运量更大、高速度、高使用寿命。高速度意味着高的生产率,减少单位时间生产成本。磨损是限制螺旋输送机寿命的主要原因,降低物料与螺旋之间的摩擦系数,增强螺旋轴间的耐磨性,改善物料的性能,这样可以在很大程度上延长输送机的使用寿命。低的能源消耗以及减少能量的消耗。螺旋输送机的大部分能源消耗都在摩擦损失上。因此如何降低能源的消耗是研究和设计螺旋输送机亟待要解决的难题和今后的发展方向。智能化方向的发展。未来的螺旋输送机和电脑有着越来越密切的联系,适合程序的控制、智能操作。物料的装卸、机器上网安装和维护都应当能实现智能化管理。空间的可弯曲输送。为了克服水平和垂直螺旋输送机由于构造上的限制而只能直线输送物料的不足,近些年来出现了可弯曲的螺旋输送机,弹簧螺旋输送机等。另外其他的各种螺旋输送机也应该为了实现空间、可弯曲输送不断研制新的机型。组合复合化的输送,向大型化发展。在使用螺旋输送机的过程中,结合各种连续输送机械,来完成复杂物料的输送。大型化包括单机长度的大型化、运输能力的大型化、输送角度的大型化等。扩大应用范围。目前,螺旋输送机的受到限制,要不断扩大其应用范围,研究其在低温、高温条件下有腐蚀性、放射性、易燃性物质的环境中工作的,以及能输送炙热。易爆、易结团、粘性物料的螺旋输送机。环保设计,减少污染,实现绿色设计的目的。传统的螺旋输送机是在敞开的状态下工作的,在输送粉状、颗粒状物料时,物料易散落飞扬,严重影响周边的环境,特别是在输送化肥、水泥、矿石、煤炭等粉末易飞扬物料时尤为严重。为了解决这个问题,我们应当提前研制多种形式的环保输送机,而螺旋输送机对于解决这个难题,无疑具有很大的发展空间。2 专业阅读书目2.1 机械设计机械设计(machine design),根据用户的使用要求对专用机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并。机械设计,将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。 机械设计是机械工程的重要组成部分,是机械生产的第一步,是决定机械性能的最主要的因素。机械设计的努力目标是:在各种限定的条件(如材料、加工能力、理论知识和计算手段等)下设计出最好的机械,即做出优化设计。优化设计需要综合地考虑许多要求,一般有:最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少环境污染。这些要求常是互相矛盾的,而且它们之间的相对重要性因机械种类和用途的不同而异。设计者的任务是按具体情况权衡轻重,统筹兼顾,使设计的机械有最优的综合技术经济效果。过去,设计的优化主要依靠设计者的知识、经验和远见。随着机械工程基础理论和价值工程、系统分析等新学科的发展,制造和使用的技术经济数据资料的积累,以及计算机的推广应用,优化逐渐舍弃主观判断而依靠科学计算。(王为,旺建晓. 机械设计M . 武汉:华中科技大学出版社,2007.)2.2 现代工程图学 本书是全国教育科学“十五”规划教育部重点课题的研究成果,是根据教育部2005年制定的“普通高等院校工程图学课程教学基本要求”,并总结作者多年来教学改革的经验编写而成的,是2007年江苏省高等学校立项精品教材。 全书共10章,主要内容包括制图基本知识、正投影法基础、立体的投影、组合体的视图、轴测图、机件常用表达方法、标准零件与常用零件、零件图、装配图、计算机绘图。与本书配套的现代工程图学习题集同时由清华大学出版社出版。 本书融现代工程图学与计算机绘图的内容于一体,融传统教学手段和现代教学手段于一体,融汉语、英语和德语教学于一体。本书突出应用型特色,注重立体构形能力、图视思维表达能力、自主学习能力和专业外语交流能力的培养。(赵大兴,高成慧,赵成刚. 现代工程图学M . 武汉:湖北科学技术出版社,2006.)2.3 机械原理本书除绪论外共十三章,包括机构的结构分析、平面机构的运动分析、平面连杆机构及其设计、凸轮机构及其设计、齿轮机构及其设计、轮系及其设计、其他常用机构、机械运动方案的拟定、平面机构的力分析、平面机构的平衡、机器的机械效率、机器的运转及其速度波动的调节、计算机在机构分析和综合中的应用。此外,书末还附有各章思考题和习题以及常用的图表。机械原理是一门介绍各类机械产品中常用机构设计的基本知识、基本理论和基本方法的重要技术基础课程。机械原理以高等学校机械类专业的学生为对象,以机构系统运动方案设计为主线,面向产品设计,强调学科之间的交叉融合,注重相关课程教学内容的边界再设计,通过启发创新思维,培养学生主动实践的工程设计能力。机械原理重点讨论连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇机构等常用机构的设计和机构系统动力学、机构创新设计的一般规律和方法,将设计基本知识、基本理论与设计方法有机地融合,通过理论学习与不断实践加强创新思维和工程设计能力的训练,为机械产品创新设计提供必要的基础知识与方法。(魏兵,熊禾根. 机械原理M . 武汉:华中科技大学出版社,2007.)2.4 材料力学刘鸿文 浙江大学教授。长期从事固体力学教学工作。曾任教育部教材编审委员会委员,国家教委(教育部)工科力学课程教学指导委员会主任委员兼材料力学课程教学指导组组长。1989年被授予全国优秀教师。1991年起享受政府特殊津贴。杭州市第六届人大代表,浙江省第四届政协常委,全国政协第六、七、八届委员。全书分I、两册,共分18章。第1册包含了材料力学课程中的基本内容,内容包括:绪论,拉伸、压缩与剪切,扭转,弯曲内力,弯曲应力,弯曲变形,应力和应变分析,强度理论,组合变形,压杆稳定,动载荷,交变应力,平面图形的几何性质等。第册包含了材料力学课程较深入的内容,内容包括:弯曲的几个补充问题,能量方法,超静定结构,平面曲杆,厚壁圆筒和旋转圆盘,矩阵位移法,杆件的塑性变形等(刘鸿文. 材料力学M . 北京:高等 教育出版社,2009.)2.5 互换性与技术测量 本书根据“互换性与技术测量”课程学时压缩的情况,编写时尽量贯彻既完整全面又简洁实用的思想。其主要内容包括:互换性与标准化概论、圆柱体结合尺寸精度的控制与评定、测量技术基础、几何公差及检测、表面轮廓特征的控制与评定、典型零部件的几何精度设计、圆柱齿轮传动误差的评定与齿轮的精度设计、机械系统的精度设计和机械精度设计与实例分析。附录中还列出“常用词汇中英文对照”和若干工程示意图,书中所有工程实例可利用索引查找,并为任课教师免费提供电子课件。 本书是机械工程及其自动化专业的教学用书,也可以作为近机类专业如轻工机械、化工机械等专业的教学用书,同时可供科研及生产单位从事产品设计和计量测试等工作的工程技术人员使用。(陈于萍,周兆元. 互换性与测量技术基础M . 北京:机械工业出版社,2009.)2.6 机械制造技术机械制造技术内涵广泛、学科交叉,并且不断地发展与完备,在激烈的国际市场竞争中,制造业要求生存和发展,必须掌握并科学运用最先进的制造技术。先进制造技术也是改造传统产业的有力武器。先进制造技术的发展与产业化,将对国民经济的发展产生越来越大的影响。本书系统介绍各种先进制造技术的理念和装备技术,旨在使学生熟悉国内外先进制造技术前沿,开阔学生思维,拓宽知识面,掌握先进的方法,培养学生创新思维和工程实践的能力。全书共分六章,主要介绍先进技术的内涵、虚拟制造技术、微细加工技术、纳米制造技术、快速成型技术、制造自动化技术。本书可以作为机械设计及理论、机械制造及自动化、工业工程、车辆工程、机械电子工程等专业的硕士研究生、博士研究生的课程教材,也可以作为科研和工程技术人员的参考书。(李全铨,周明研. 机械制造技术M.北京:中国水利水电出版社,2004.)2.7 机电传动控制机电传动控制是2001年高等教育出版社出版的一本图书。该书紧密结合典型机电自动控制系统,详细介绍了控制系统的组成以及设计方法。既有常用的电气控制方法,又有先进的控制技术。具有系统性、实用性和先进性。 全书除绪论和附录外共分5章,第1章机电传动断续控制,第2章可编程序控制器(PLC)及其应用,第3章步进电动机传动控制,第4章机电传动速度连续控制,第5章机电传动伺服系统。每章末均有思考题和习题。该书是高等工科院校机械工程及自动化专业的系列教材之一,也可供机电相关专业选用及有关科研和工程技术人员参考。2.8 机械制造基础本书根据高等教育人才培养目标及规格要求进行编写。在吸收近年来高等教育教学改革经验的基础上,根据企业生产一线对应用型高等技术人才在机械制造技术方面的技能要求,结合机械制造技术的发展趋势,将传统教材金属切削原理与刀具、金属切削机床、机械制造工艺学、机床夹具设计、数控技术等的相关内容有机地结合在一起,以项目、课题、案例为主线。本书内容涵盖有:金属切削加工基本定义、机械加工工艺规程制订、典型零件加工工艺、机械加工质量分析、装配工艺基础、机床夹具设计基础、常用机械加工方法及其装备、数控加工工艺、现代加工技术九个项目。可供高等院校机电类专业使用,也可作为普通高等院校及有关工程技术人员参考。每个项目后附有知识点、技能点、课题分析、相关知识及项目驱动题目,可使广大读者更好地掌握所学的知识和技能。2.9 数控技术本书为中国机械工程学科教程配套系列教材暨教育部高等学校机械设计制造及其自动化专业教学指导分委员会推荐教材。全书共分为7章。第1章简要介绍了数控的有关概念、数控机床的组成、工作原理、分类及其发展趋势;第2章深入分析了插补原理,并详细介绍了典型的插补方法;第3章简要介绍了计算机数控系统硬件的组成、功能和软件的功能及结构;第4章按照工作原理的不同分别对各种数控位置检测装置进行了深入分析;第5章对数控伺服系统的类型,伺服电机原理及控制方法,现代典型数控伺服系统进行了较详细的讲解;第6章讲述了数控手工编程,介绍了数控编程的工艺处理方法、编程误差的来源和控制方法、数控编程中的指令代码及数控编程;第7章介绍了自动编程、CAXA软件的使用及加工案例。本书可作为本科院校相关专业学生的教学用书,也适合研究生、专科学生、从事数控技术及有关工程技术人员阅读参考。(数控技术/杜国臣,王士军主编.-北京:中国林业出版社;北京大学出版社,2006.)2.10理论力学理论力学(theoretical mechanics)是研究物体机械运动的基本规律的学科。力学的一个分支。它是一般力学各分支学科的基础。理论力学通常分为三个部分:静力学、运动学与动力学。静力学研究作用于物体上的力系的简化理论及力系平衡条件;运动学只从几何角度研究物体机械运动特性而不涉及物体的受力;动力学则研究物体机械运动与受力的关系。动力学是理论力学的核心内容。理论力学的研究方法是从一些由经验或实验归纳出的反映客观规律的基本公理或定律出发,经过数学演绎得出物体机械运动在一般情况下的规律及具体问题中的特征。理论力学中的物体主要指质点、刚体及刚体系,当物体的变形不能忽略时,则成为变形体力学(如材料力学、弹性力学等)的讨论对象。静力学与动力学是工程力学的主要部分。(李卓球. 理论力学M.武汉:武汉理工大学出版社 2012.)13螺旋混料输送机的设计Design of spiral mixing conveyor摘 要随着现代科学的发展,输送机也得到了快速发展,其产品应用领域也越来越广泛,种类也变得越来越多,但都无法满足用户的需求。螺旋混料输送机的设计,是对混料和输送两种设备功能的集成。输送机作为现代生产和物流运输不可或缺的机械设备之一,主要有槽体、旋转主轴、叶片、轴承、传动装置及驱动系统组成。传动部分采用三级链传动来实现系统的减速,变速器实现变速。第一级链传动是电动机和变速器之间的传动;第二级链传动是变速器和传动轴之间的传动;第三级链传动是传动轴和输送机螺旋轴之间的传动。通过对螺旋输送机的部件设计,对传动系统的设计提出技术要求。根据部件设计计算所得的主要参数,对传动系统进行设计,其中包括对电动机的选型、变速器的参数计算、传动链的设计和传动轴的设计与校核。最终完成对螺旋混料输送机的选型设计。关键词:螺旋混料输送机、变数器、链传动、传动轴。AbstractWith the development of modern science, the conveyor has also developed rapidly, and its product application field has become more and more extensive, and the variety has become more and more, but it cannot meet the needs of users.The design of spiral mixing conveyor is the integration of two kinds of equipment functions. As one of the indispensable mechanical equipment in modern production and logistics transportation, conveyor is composed of tank, rotating spindle, blade, bearing, transmission device and driving system. The transmission part adopts the three-level chain drive to realize the deceleration of the system. The first chain drive is the transmission between the motor and the transmission; The second chain drive is the transmission between the transmission and the transmission shaft; The third chain drive is the transmission between the propeller shaft and the spiral shaft of the conveyor. Through the design of the parts of the screw conveyor, the technical requirements for the design of the transmission system are put forward. According to the parts design and calculation of main parameter of the transmission system design, including the selection of motor, transmission parameters are calculated, the design of the transmission chain and transmission design and check. Finally, the selection design of the spiral mixing conveyor is completed.Keywords: screw mixing conveyor, variable device, chain drive, transmission shaft.目 录摘 要iAbstractii1.绪论1.1. 引言1.2. 螺旋混料输送机的发展现状1.3. 螺旋混料输送机国内外现状1.4课题研究的目的、内容及意义2. 螺旋混料输送机结构设计2.1. 螺旋混料输送机设计的技术条件2.2. 螺旋混料输送机概述2.3. 螺旋混料输送机的工作原理2.4. 螺旋混料输送机部件设计2.4.1. 混料输送体积流量计算2.4.2. 漏斗的设计2.4.3. 料槽的设计2.4.4. 螺旋的设计2.4.5. 轴承座机构的设计2.4.6. 传动系统的设计结 论参考文献致 谢v1.绪论1.1. 引言进入二十一世纪,伴随着我国经济日新月异的发展, 各行各业之间竞争日趋激烈,要想在竞争中处于优势,就要不断去创新, 提高生产效率,才能使产品在市场上占有技术优势,才能拥有更强的市场竞争力。科学技术发展至今,传统的人工混料和肩扛手拿的运输方式在各行各业早就退出历史舞台,取而代之是机械输送设备。螺旋输送机广泛应用与冶金、建材、化工、粮食及机械加工等各部门。其结构简单,横截面尺寸小,密封性能好,可以实现多点装料和卸料,制造成本低,主要用于各种粉料、粒状及小块物料的输送,在物料的输送过程中完成混合搅拌。螺旋混料输送设备是在建筑业和物流输送中用途较广的一种输送设备,其作用包括混料搅拌和物流输送两部分。这两项功能的实现,可以通过多种办法和手段来实现。1.2. 螺旋混料输送机的发展现状 随着科学技术的不断发展,输送机作为物流运输设工业生产不可或缺的重要设备之一,在市场上广泛使用,但目前的混料输送设备大多使用在要求输送精度不高领域中。在要求混料效果较高的行业来说,设计一台高精度得人混料输送设备,大都通过科研团队前期的定量计算与定性分析,研发出符合技术条件的专用混料输送机,但这些设备的在市场上存在较大的局限性,因为专用设备的通用性较差,且制造成本也比较高,后续的维修也需要专员维修,所以,不少企业希望运用现有的技术条件,改造或设计出一款通用性好、价格低廉的混料输送机成为许多行业的共同目标。1.3. 螺旋混料输送机国内外现状输送机是现代生产和物流运输不可缺少的重要机械设备之一,特别是在我国码头航运行业中发展较为迅速,为此国家也投入了大量的人力物力,实行相关推进政策,使得输送机的技术水平有了很大的提高。长期以来,研究人员不断研究新技术,开发新产品,目的是为了是输送机功能更加多元化,来填补了国内的空白,长距离和大倾角的输送机设备一直研究人员不断探索的方向,这些技术的突破,将使我国输送机到达新的领域。国外的输送机技术发展很快,其主要表现在两个方面,一是螺旋输送机的功能实现多样化,适用范围较广,另一方面是螺旋输送机输送距离在理论上实现突破,并确保输送系统设备的通用性、互换性,提高了螺旋输送机的运行性能和可靠性。相比国内来说,国外的输送机技术较为娴熟,系统更加完善。1.4课题研究的目的、内容及意义 螺旋混料输送机是将现代混料设备和输送设备相结合,设计出的满足市场需求创新产品,其设计的目的是为了将混料与输送这两道工序简化成一道工序。螺旋输混料送机的功能是在配重称量机将料输入到进料漏斗的同时,操作者将进料阀口打开,并控制阀口的开度,使物料按规定的比例输入漏斗中,当启动混料输送机时,再将原料搅拌混合输送到下一道工序的入口处。在技术改造之前,混料的加工在铲式混料罐中进行。它的生产方式是一罐一罐间接完成,在制品的输出是不连续的。而新设计的螺旋混料输送机,不仅实现了连续输出,而且还将混料和输送合为一体,节省了许多工时,提高了生产效率。螺旋混料输送机的设计内容主要是对输送机的槽体、旋转主轴、叶片、轴承、传动装置及驱动系统的设计,通过对螺旋输送机的各个部件进行设计,对其传动系统的设计提出技术要求。根据部件设计计算所得的主要参数,对传动系统进行设计,其中包括对电动机的选型、变速器的参数计算、传动链的设计和传动轴的设计与校核。最终完成螺旋混料输送机的设计。螺旋混料输送机的设计,是在传统混料输送设备的使用和现代设计经验的基础上,设计出的一种新产品,它的广泛应用对于减轻繁重的体力劳动,提高生产效率,实现物料混料输送一体化,都具有重要的现实意义。2. 螺旋混料输送机结构设计2.1. 螺旋混料输送机设计的技术条件1) 机器的功能为混料、输送两用机,在输送中完成混料加工,因此,混料的质量线应当符合技术条件的规定。2) 混料输送物料的种类和重量比为:1 粉料:滑石粉的重量比:;轻钙粉的重量比:。2 液体料:氯蜡的重量比,配比:。3) 生产效率:额定混料输送量为5t/h。 其中:滑石粉 1.8t/h; 轻钙粉粉 1.2t/h; 氯蜡 1.8t/h;4) 混料输送量可调,调整范围为,即按额定值,人工调节。5) 输送距离:1.4m。2.2. 螺旋混料输送机概述在货场或工厂中应用的物料输送设备的种类有很多,按照物料的特性要求和结构不同,分为滚筒输送机、螺旋输送机等,在用途上往往只要求它有输送功能。螺旋输送机广泛应用于粮食工业,机械制造业等国民经济各部门中,不可或缺的重要输送机械设备之一。但是,在这条生产线上,不仅要求设备能够实现输送功能,而且还要具备混料的功能。因此,符合此条件的设备唯有螺旋混料输送机。如图1-1所示,此类机械设备的优点是:结构简单、制造成本较低、维修方便、机槽的密封性能较好,可以实现多点进料和多点卸料。其缺点是:功率消耗较大,因为在物料输送过程中,物料与机械设备的壳体一直处于干摩擦的状态下;输送机的输送距离受到限制。 图2-1 螺旋输送机示意图1 电动机 2 减速器 3 漏斗 4 电螺旋轴 5 叶片 6 料槽 7 卸料口 8 轴承2.3. 螺旋混料输送机的工作原理螺旋混料输送机的输送原理:输送机在电动机的驱动下,带动螺旋体旋转,由于物料自身的重力和螺旋混料输送机的机壳对物料的摩擦阻力阻止了物料跟随螺旋叶片的旋转,因此,物料与螺旋体之间产生相对运动,如同不旋转的螺母沿着转动的螺杆轴向移动,来实现物料的输送。螺旋混料输送机的混料原理:在物料输送过程中,物料与螺旋叶片之间是相对运动的,大多数情况下不会随螺旋体旋转,但还是有一部分会跟随螺旋体旋转,在离心力和自身重力作用下,物料之间的运动速度和方向不相同,因此产生了混料效果。所以,在对混料要求不高的设备,一般可以由普通的螺旋输送机来完成。但在对混料功能要求较高的设备,其叶片的结构形式需要从新设计。在市场上常用的螺旋输送机叶片形式分为满叶式、桨叶式、带叶式和齿式四种形式,每种叶片根据形状不同,其使用功能也不一样。a型满叶式,构造简单,其输送功能好,但混料功能差,适用于输送散落性较好的、干燥颗粒的或粉状物料。b型是桨叶式,其机构简单,具有有较强搅拌和混料功能,但其输送性能较差。c型是带叶式,适用于输送块状或粘滞性的物料。d型为齿式,其输送功能和混料功能均介于a型和b型之间。 图2-2 螺旋叶片形状a) 满叶式 b)桨叶式 c) 带叶式 d) 齿叶式2.4. 螺旋混料输送机部件设计2.4.1. 混料输送体积流量计算在混料输送机设计的技术条件中,通过技术条件规定设备的质量流量和物料的密度,从而确定混料输送机的体积流量,按下式计算: 式中 技术条件规定设备的质量流量,其中滑石粉的质量流量,轻钙粉的质量流量流量,氯蜡的质量流量; 物料密度,其中滑石粉密度,轻钙粉密度,氯蜡密度 ,则各物料的体积流量为:滑石粉体积流量: Q1V=1.8/0.982(m/h)=1.833m/h轻钙粉体积流量: Q2V=1.2/0.332(m/h)=3.614m/h氯蜡体积流量: Q3V=2/1.2(m/h)=1.667m/h混合后的体积流量: QV=Q1V+Q2V+Q3V=(1.833+3.614+1.667)m/h=7.114m/h2.4.2. 漏斗的设计漏斗不仅仅作为物料的存储容器,而且还是不同设备之间在一条生产线上的衔接件,根据用户的不同设计要求,设计出漏斗,但这些要求往往对后面输送机的设计产生一定的影响。 (1)、漏斗设计的技术条件螺旋混料输机是由二元配料称量机提供粉料,是同一生产线上的配套设备,且配料称量机是间断性提供粉料,但通过技术改造后的生产线要求螺旋混料输送机在制品输出上实现连续,所以漏斗不仅仅作为原料的接收口,还要具备一定的存储功能,且存储量是输送机一分钟的输出量。 5t/60=5000kg/60=83.3kg在配料称量机将粉料输人进料漏斗的同时,操作者需要将液体料的进料阀口打开,并控制阀口的开度,使液体料能够按规定比例输送到进料漏斗中,因此漏斗需要在中间设置隔板,将两种物料分隔开,其中要求各物料的重量为:1) 滑石粉:30kg。2) 轻钙粉:20kg。3) 氯蜡: 33.3kg。(2)、漏斗的外形尺寸计算及图形设计确定漏斗外形尺寸,必须注意以下几点要求:1) 漏斗的容积要比漏斗中所容纳物料的质量大10%。2) 漏斗是正对着配料称重机的输出管的出口,因此在设计中需要考虑输出管的出口尺寸相匹配,该配料称重机的输出管的直径为263mm。3) 漏斗作为混料输送机的进料口,设计时直接将漏斗安装料槽上的,因为料槽上口为长方形,所以漏斗的外形为四棱锥形。4) 为了使粉料能够顺畅地流进料槽中,漏斗棱锥面的倾角必须大于粉料的安息角。查阅相关文献,得知粉料的最小安息角为370。漏斗的设计过程如下:计算漏斗容积。根据设计要求,进料漏斗最大的存储量为: G=83.31.1kg=91.63kg=0.092t 则漏斗的容积应为 V=G/式中G 漏斗最大存储量为,; 原料混合后的密度(t/m),=QG/QV=(5t/h)/7.114t/m=0.7028t/m 代入公式得 V=0.092/0.7028t/m=0.13m 其中液体料氯蜡的容积(m3)按下式计算: 式中 GY 漏斗所能称装的液体重量,; 3 氯蜡的密度, 3=1.2t/m3。 代入公式得 氯蜡在漏斗中所占比重: 通过以上计算所得的数据,用来确定漏斗中隔板所处的位置。确定漏斗尺寸,绘制简图。通过前面的设计计算,初步确定了外形尺寸并绘简图,如图1-3所示。 图2-3 进料漏斗简图校核漏斗的容积: 即漏斗的容积满足设计要求。校核两个斜面的倾角: 倾角,即斜面的倾角满足机构斜面的设计要求。确定隔板的位置:L=670mm23.6%=158.1mm校核液体物料的容积: 即漏斗中液体物料的容积和设计值一样,则满足设计要求。2.4.3. 料槽的设计料槽一般设计成截面为U型的长槽。这样设计不仅方便安装盖板,而且还方便对槽内螺旋轴的维护和清洁。螺旋混料输送机所输送的物料为粘性物质,很容易附着在螺旋轴上并随之运动。料槽一般设计成U形状,可以减少粘性物质对料槽的附着程度。料槽上的进料口与进料漏斗连接,所以其基本尺寸得到确定。料槽的长度由设计技术要求来确定输送距离。并绘制简图,如1-4所示。 图2-4 料槽结构件简图2.4.4. 螺旋的设计1、螺旋叶片的设计(1)、确定螺旋叶片的外形尺寸和形式 料槽设计成U型,为了使物料搅拌均匀,U型槽底部和叶片应当空出7-10mm的空隙,查阅相关资料,取螺旋叶片直径为200mm,U型底面径108mm,空隙去9毫米。 根据螺旋外径确定叶片的螺距t,a型叶片的螺距为t=0.6D则: 叶片的旋转方向为右旋,内径,片厚。叶片形式采用“阴”矩形齿,如图1-5所示。 图2-5 螺旋叶片简图(2) 、螺旋叶片下料展开计算1) 、内径展开的长度 2) 、外径展开的长度 3) 、当量内径 4) 、当量外径 5) 、内径展开角 6) 、外径展开角 7) 、绘制螺旋叶片下料展开图 ,如图1-6所示。 图2-6 螺旋叶片下料展开图 8) 、螺旋叶片的材料,选择拉伸或冲压成型,加工时材料会收到较大的塑性变形,因此选用塑性较好的材料进行加工。2、 搅拌叶片的设计在螺旋输送机中,普通的螺旋叶片就具有一定的混料功能,但相对于螺旋混料输送机来说,远远达不到其设计要求,其混料效果较低,质量达不到标准要求。 为了弥补这个缺陷,增加了搅拌叶片,使其搅拌效果达到设计要求。搅拌叶片的外形为棱锥体,上尖下宽如图1-7所示,搅拌叶片的高度尺寸恰好与螺旋叶的缺口接上,两者结合起来,使混料效果大幅度提高。如图1-8所示。 图2-7 搅拌叶片简图 图2-8 搅拌叶片位置图3、 螺旋轴的设计(1) 、物料对机械运动阻力的测定 由于没有类似的样机作为参考,因此只能通过试验测定物料对机械的运动阻力。试验如下: 在室温条件下,将聚醚75g、氯蜡320g、滑石粉358g、轻钙粉37.5g,作为试验用的原材料料,放入玻璃杯中混合搅拌,在搅拌过程中随时间的推移,物料呈现不同状态,搅拌30s时烧杯中物料的形状呈现糊状,经过2min搅拌后均匀。如图1-9所示: 图2-9 混合物料输送阻力测定图通过实验测得物料的“切向阻力”;“法向阻力”。(2) 、 计算各零件承受的物料的阻力和阻力矩。 1)螺旋叶片工作时产生的阻力矩计算。 螺旋叶片承受的阻力矩计算: 式中F1 圆周阻力(N); Q 轴向阻力(N),Q=A1Fn,F n=0.062N/mm2,故, 螺旋角(0),=16.5550。 螺旋叶片摩擦角(0),由此得。代入公式计算得 由此阻力形成的阻力矩按下式计算: 式中 螺旋中径(mm),代入公式计算得 叶片缺口处法向力矩计算: 式中 螺旋叶片缺口侧面积,; n 缺口数量n=4; 缺口半径,。 代入公式计算得 叶片缺口处切向力矩计算: 式中 物料对叶片的切向阻力,; 叶片板厚(mm),=4mm; b 缺口宽度(mm),b=30mm; n 缺口数量n=4; H 缺口的底面高度(mm),。 代入公式计算得 叶片外径的阻力矩计算: 式中 叶片外径螺旋线的长度(mm),。 代入公式计算得 螺旋转动单件叶片承受的阻力矩: 各螺旋叶片承受的力矩之和: 2)搅拌叶片运转时物料所受的阻力计算:阻力矩的计算:搅拌叶片投影在轴线上的面积 当螺旋轴转动时,投影面积也会受到轴向载荷,由此形成圆周阻力矩为 式中 单片轴向载荷, 搅拌叶片的螺旋角(0),=33.82710; 摩擦角(0),; 螺旋轴直径(mm),; 搅拌叶片高度(mm),。代入公式计算得搅拌叶片侧面的阻力矩计算: 式中 叶片的板厚(mm),=4mm;H 叶片的高度(mm),H=37mm。代入公式计算得 单件搅拌叶片的阻力矩: 全部搅拌叶片承受的阻力矩之和: 3)螺旋轴运转时产生的物料阻力矩计算: 式中 输送机的工作距离(mm),;代入公式计算得 4)螺旋轴运转时料槽对物料的阻力矩计算: 式中A 料槽与物料的接触面积(mm2), 螺旋叶片外径的螺旋角(0),; 螺旋叶片外径(mm),; 代入公式计算得 5)总力矩的计算: (3) 、螺旋轴强度计算及材料的选择。 螺旋轴体强度计算。考虑到螺旋轴工作时只收到扭矩作用,并无其他里作用,因此在结构类型上采用空心的,既满足使用要求,又节约成本。查阅相关资料,取轴的外径尺寸为57mm。 式中 空心轴轴径比,; 空心轴的最大负载力矩,; 许用扭转剪应力,材料为,查取相关资料,取 空心轴外径,。代入公式计算得空心轴内径为 取空心轴内径d1=46mm。材料的选择 根据设计要求,查阅相关文献,选择的无缝钢管作为轴的材料,轴的外径,轴的壁厚为5.5mm。1) 、轴头强度计算及尺寸确定。 式中 T 轴头所传递的转矩(Nm),T=439Nm; 材料许用扭转剪应力(N/mm2),材料为35钢,=1535N/mm2取=25N/mm2代入公式计算得 考虑到轴上需要有键槽与链轮连接,因此一般情况下轴的直径径需要增大5%, 则,取标准值。(4) 、绘制螺旋结合件简图 图2-10 螺旋结合件简图1 螺旋轴后轴头 2 挡环 3 螺旋叶片 4 搅拌叶片 5 轴体 6 螺旋轴前轴头4、 输送量校核(1) 、确定螺旋轴的极限转速 式中 A 物料的特性因素,通过查取相关资料,取A=50; D 螺旋叶片的外径,。 代入公式计算得 取n=100r/min。(2) 、输送量校核计算 式中 D 螺旋叶外径,; t 螺旋叶片螺距,; n 螺旋极限转速,; 物料堆积密度,; 填充因数,取推荐值; C 修正因数,。代入公式计算得 当螺旋轴的速度达到时,物料的输送量为,比原先设定值大,故机构设计符合要求。2.4.5. 轴承座机构的设计 螺旋轴是由轴承来实现支撑的,因此需要对轴承座机构的进行设计。在设计中主要解决以下问题:1) 、轴承类型的选择。2) 、轴的轴向定位方法。3) 、轴承的密封和润滑。1、后轴承座装配图设计及机械密封设计由于螺旋输送机输送的距离很长,螺旋轴前后轴承间距大,而且轴承安装的基准面难于达到同轴度要求,因此轴承选择了调心球轴承,具有良好的调心作用。螺旋轴的轴向定位通过后轴承来定位,在后轴承的右端,是螺旋轴在液体物料中运转,所以密封问题最为重要。通过查取相关资料进行比较,最后选择机械密封,其密封效果好,使用寿命长。后轴承座和机械密封结构,如图1-11b所示,其零件见表1-1。有图可知,轴承内外都采用不紧密配合,方便以后拆装。轴承的润滑采用干油润滑,避免对料槽污染。(a) (b)图2-11 轴承座装配图 表2-1 前后轴承座装配图零件表代号名称材料数量1后轴头属螺旋结合件12挡圈13调心球轴承14弹簧碳素弹簧钢丝65螺旋叶片属螺旋结合件156静环QSn6.5-0.4青铜17O型密封圈18内六角圆柱端紧定螺钉19内六角螺钉1210料槽后端板属料槽结合件111内六角螺钉1212后轴承盖HT200113后轴承座HT200114动环YG8碳化钨硬质合金115无骨架橡胶油封116前轴承座HT200117圆螺母用止动垫圈118前轴承盖HT200119小圆螺母120前轴头属螺旋结合件121调心球轴承122推力球轴承123料槽前端板属料槽结合件124螺旋轴属螺旋结合件1机械密封设计:(1)、摩擦副材料的选择 用于机械密封的摩擦副材料需要具备良好的耐磨性,一定的抗冲刷性,因为随螺旋轴的运转,密封介质中难免会有少量粉料进入,使得摩擦副产生较大的摩擦力:选择动环 碳化钨硬质合金;静环 青铜 ,并且材料容易获得。(2)、摩擦面的尺寸确定 通过对后轴承装配,确定其摩擦副的安装尺寸,动环外径为。通过查阅参考文献,确定其摩擦副的密封端面和螺旋轴的接触宽度为,静环的内径。(3)、确定端面比压 式中 叶端面比压; 弹簧比压; 轴承室介质压力 ,。由此得 即端面比压和弹簧比压相等,因此不给予考虑。(4)、确定弹簧比压,应当满足以下要求:1)在设备启动和停止时,弹簧依然保持在密封状态。2)在保证密封同时,还要使密封面上能保留一层薄薄的液膜,使之润滑摩擦面。3)要克服O型密封圈对其产生的摩擦力。综合考虑上述要求,并根据机械设计对密封面的设计要求,查取相关资料,取弹簧比压=0.25MPa。(5)、密封面平均摩擦速度计算: 式中 密封面外径, =0.07m; 密封面内径, =0.07m; 螺旋轴转速,n=100r/min;代入公式计算得 (6)、校验值 式中 端面比压, ; 密封面平均摩擦速度,; 许用值,查取相关文献,取。 代入公式计算得 (7)、密封弹簧的设计 式中 密封面外径, =7cm; 密封面内径, =6cm; 弹簧比压,;代入公式计算得弹簧的数量:n=6。弹簧的形式:圆柱形压缩弹簧。端部形式:端部并紧磨平,支撑圈为1圈。1) 、原始条件:弹簧的最大工作载荷: 弹簧的类别:类。弹簧的中径:取。弹簧工作时的最大载荷高度:根据后轴承装配图所能使用的安装空间,取弹簧工作时的最大载荷高度为左右。弹簧的旋绕比:取。端部的形式:端部压缩成一圈。2) 、弹簧参数的计算 弹簧钢丝的直径d: 曲度因素K: 校核最大工作载荷: 式中 弹簧钢丝许用剪应力, 取=1065MPa。代入公式计算得 所计算的数值与原始条件要求值42.54N很接近且略大一些,因此上述设定的D、d、K、C各个数值均可确认。节距t:一般取。有效圈数n:n=8(经过验算,当n=8时,最大工作载荷下的高度才能实现)总圈数:单圈刚度: 式中 材料弹性模, 取。 代入公式计算得 弹簧刚度P:自由高度H0:最大工作载荷下的变形:校核最大工作载荷下的高度:计算所得的数值与原始条件要求的数值相等,因此上述参数均可确定。工作极限载荷: 式中 , 故工作极限载荷下的变形:工作极限载荷下的变形:最小的工作载荷:最小工作载荷下的变形:最小工作载荷下的高度:展开的长度:弹簧工作图如图1-12所示。 图2-12 弹簧应力应变示意图(8) 、机械密封结构尺寸的确定 在完成机械密封设计中弹簧的设计后,其各零件尺寸参数都得以确定,通过验算校核,最终确定机械密封结构尺寸。 如图1-13所示。 图2-13 后轴承座机械密封设计1 密封弹簧 2 O形密封圈 3 动环 4 静环 5 螺钉 6 后轴承座 7 螺旋轴 8 料槽端板2.前轴承座装配图设计 前轴承装配图如图1-11a所示。 设计应当满足以下要求:1)、螺旋轴在运转时,随着螺旋叶片在物料中不断旋转,推动物料轴向运动,使得轴产生较大的轴向力,因此,在对前轴承座装配设计时,需平衡产生的轴向力,故选用能承受较大的轴向力的推力球轴承22。2)、螺旋轴在运转时,随着搅拌叶片在物料中不断旋转搅拌,使得轴产生径向力,因此,在对前轴承座装配设计时,需平衡此产生的径向力,故选用能承受径向载荷和较小轴向载荷的调心球轴承21。3)、因为调心球轴承只能承受较小的轴向力, 所以在装配时要求前轴承和后轴承没有轴向间隙,在拧紧螺母19时力道要适中,保证螺旋轴运转灵活。4)、因前轴承座不与物料接触,所以在对前轴承密封方式上,采用简单的橡胶油封,用干油润滑,定期开盖加油,但不能使用稀油润滑,防止对物料污染。2.4.6. 传动系统的设计通过前期的设计,对传动系统的设计提出了要求:1) 螺旋轴的极限转速为;2) 螺旋轴的最大负载力矩为;3) 混料输送量可调,调整的范围为,即额定数值的,且能实现无级调整。螺旋轴运转功率的计算按下式计算: 式中 螺旋轴运转时最大的负载力矩,; 螺旋轴的最大转速,。 即 1.螺旋转速范围的确定根据对螺旋混料输送机输送量的设计计算,可以确定其螺旋轴在输送量为额定时、最大时、最小时应当达到的转速,进一步确定转速范围。当然,计算是会产生误差,所得的数据不会很准确,可通过选择变速器时将调速范围适当放大,就能弥补误差。1) 、输送量为额定时的转速: 2) 、输送量为最大时的转速: 3) 、输送量为最小时的转速: 通过螺旋转速在输送量为额定时、最大时、最小时的计算,可以确定螺旋混料输送机在工作时螺旋轴的转速范围为,从而计算出转速比为,通过该转速比来确定变速器的类型。2.传动链的设计传动系统图的设计:(1) 通过前文所叙述,传动链的功能需满足以下要求: 减速 减速比为变速 变速的范围为1)、在实现减速要求,有两种设计方案选择:采用减速器;采用链传动减速在整个传动系统中,要求系统的减速比为。如果采用方案其减速器减速,那么传动结构变得很庞大,成本费用高,不符合设计目标;如果采用方案二,通过3级链传动减速就能满足系统要求,并且整个传动系统结构紧凑。2)、通过使用变速器来实现传动系统的变速。通过设计思想,绘制传动系统图,如图1-14所示。 图2-14 传动系统图1 链条() 2 链条() 3 链条() 4 电动机 5 P型齿链式无级变速器 6 传动轴 7 螺旋混料输送机 小链轮() 大 小链轮 大链轮 小链轮 大链轮(2)、电动机功率计算和电动机选型式中 螺旋轴工作时的输入功率,; 螺传动效率,代入公式计算得 通过查取参考文献机械课程设计中表16-1,选择Y系列三相异步电动机,其型号为:,电动机的额定功率为,满载转速为。(3) 、变速器的选型设计 根据传动系统对变数器的设计要求,变数器性能上不仅能实现无级变速,而且系统所传递的动力经过变数器后应当满足输送机正常运转,并且转速比为1.66。通过查阅相关文献,最终选用变数器类型为P4型齿链式变速器,它工作效率高,为85%95%,能在艰难的环境中工作并保持效率不变,而且通过变速器后输出的转速稳定,调速准确。 变速器参数的计算:1) 、变速器的输入转速校核:通过查阅变速器相关资料,根据其技术规定,该类型变速器的输入转速为。 通过上述计算,即对传动系统的设计,符合技术要求。2) 、变速器的调速范围确定:通过对变速器输入转速的校核,确定其输入转速为,查阅相关资料,确定在此输入转速下,变速器输出的转速为。为此对输出转速进行校核计算。 即变速器满足设计要求。3) 、变速器输出转矩的校核:通过上述计算,知道变速器的转速是在一定范围内,因此该变速器的输出功率并不是恒定不变的,其输出功率随转速的加快而逐渐上升,其输出转矩会随着转速的升高而逐渐下降。根据变速器技术规定,当变速器的输入转速为时,其输出转速在一定范围内,其输出功率为。根据以上数据可绘制转速-功率曲线图,得出以下数据:当变速器的输入转速为时,变速器的输出功率为;当变速器的输入转速为时,其输出功率为,从而得出变速器的输出转矩。 将各数值代入公式计算得: 当时:当时:将计算所得的数值是否满足要求应?当进行校核,按下式计算: 式中 作用到变速器输出轴的负载专矩(N.m); 链的传动效率,; 螺旋轴运转时的负载力矩。 代入公式计算得 通过对螺旋轴输出转矩的校核,确定其变速器的各个参数均满足设计要求,因此,在传动系统中选用P4型齿链式无级变速器满足系统要求。(4) 、链传动的设计 由传动系统图可知该系统由三处链传动,其作用是既保证元件的连接,又实现减速。传动链所采用的链条为滚子链。1) 、第一级链传动的设计。根据传动系统图的设计,在这一级链传动中,需要将电动机的额定转速降低到变速器要求的输入转速。初步选择链号:初步选择链条的型号为05B,链条的节距为8mm。确定小链轮的齿数:由于小链轮是与电动机机轴直接相连接,小链轮齿数受到轴头直径的限制。其机轴直径为。初定大轮的齿数: 初定中心距为460mm。确定链条节数:式中 以节距计的中心距,; 计算因数,。代入公式计算得 经圆整,取。计算中心距: 式中 计算因数,当时,。代入公式计算得 实际中心距a:为了保证链条有合理的松边下垂量,实际中心距应比计算中心距小,应将中心距减小,则实际中心距,经圆整后为460mm。链条速度v的计算: 属于中速链传动。计算小轮有效圆周力: 式中 设计功率,。代入公式计算得 作用在轴上的力F: 式中 轴的载荷因数,。代入公式计算得 链条静强度校核: 式中 链条极限拉伸载荷,; 许用安全因数,。代入公式计算得 即安全因数在许用范围内,故满足设计要求。考虑到链轮属于标准件,其型号可根据链条的规格进行选择,因此不需要从新设计。2)第二级链传动的计算 为了避免传动系统的外形尺寸过大,与输送机的万幸尺寸不相称,因此在这一级链传动中增加了传动轴,变速器与传动轴之间的传动比为i=3:1。初步选择链号:选择传动链的型号为,其中链节距为。小链轮的齿数确定:选取小链轮的齿数为。大链轮的齿数:。初定中心距为:初步确定中心距为688mm。松边设有张紧装置。确定
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