Φ2500圆盘给料机的设计（全套含CAD图纸）
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辽宁科技大学本科毕业生设计（论文）第I页2500圆盘给料机摘要圆盘给料机是一种使用广泛的连续式容积加料设备，能均匀连续地将物料喂送到下一设备中。其工作原理为圆盘中部有一位于接料仓下口而高度可调的下料套筒，物料从下料套筒和圆盘的间隙中漏散出来，并被刮板从圆盘上刮落下来。它在整个烧结生产工艺流程中是必不可少的，它使混合料具有足够的透气性，以获得较高的生产率。圆盘给料机有不同类型与规格，我设计的题目是“2500圆盘给料机”，采用双电动机传动方式。具有承载量大；运转平稳可靠；结构简单；容易维修；管理方便；检修周期长等特点。在这次设计中，我完成了以下工作设计方案选择与确定；电动机的选择；主要零部件的设计与校核；确定了维修维护方案。关键词烧结；圆盘给料机；电动机传动；二级减速器。辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第II页2500DISKFEEDERENGINEABSTRACTTHEDISKFEEDERMACHINEISONEKINDOFUSEWIDESPREADCONTINUOUSTYPEVOLUMEFEEDINGEQUIPMENT,ITCANTHEUNIFORMANDCONTINUITYFEEDTHEMATERIALDELIVERSINTHENEXTEQUIPMENTITSPRINCIPLEOFWORKHASFORTHEDISCMIDDLEONEISLOCATEDATMEETSTHEBUNKERENDOPENING,ANDTHEHIGHLYADJUSTABLEYUMMYTREATSSLEEVE,THEMATERIALLEAKSFROMTHEYUMMYTREATSSLEEVEANDINDISCSGAPDISPERSES,ANDBLOWSBYTHESCRAPERTHEMATERIALFROMTHEDISCFALLSDOWNINTHEENTIREAGGLUTINATIONTECHNIQUEOFPRODUCTIONFLOWONISESSENTIAL,ITENABLESTHEBLENDTOHAVETHEENOUGHPERMEABILITY,OBTAINSTHEHIGHPRODUCTIVITYTHEDISCFEEDINGENGINEHASDIFFERENTTYPEANDTHESPECIFICATION,THETOPICIDESIGNIS“2500DISCFEEDINGENGINE”,ADOPTTHELISTELECTRICALLYOPERATEDENGINEDRIVEMETHODITHASCHARACTERISTICSSUCHASTHEBIGLOADBERRINGCAPACITYREVOLUTIONSTEADYRELIABLESIMPLESTRUCTURE,EASYTOSERVICE,MANAGESCONVENIENTLY,OVERHAULLONGPERIODANDSOONINTHISDESIGN,IHAVECOMPLETEDTHEFOLLOWINGWORKCHOINGANDDETERMINEDTHEDESIGNPROPOSALCHOOSESTHEAPPROPRIATEELECTRICMOTORDESIGNEDANDEXAMINEDTHEMAINSPAREPARTDETERMINEDTHEAPPROPRIATESERVICEMAINTENANCEPLANKEYWORDSSINTERING；DISKFEEDER；MOTORDRIVE；TWOCLASSREDUCER。辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第III页目录摘要IABSTRACTII11给料机的分类1111带式给料机1112板式给料机1113刮板给料机1114链式给料机1115圆盘给料机2116螺旋给料机2117叶轮给料机3118振动给料机3119往复给料机412我国圆盘给料设备的发展与现状5121国产圆盘给料机的发展趋势6122圆盘给料机的工作原理和分类713烧结生产车间的工艺流程及主要生产设备8131烧结生产工艺流程8132烧结生产主体设备914我国圆盘给料设备的发展与现状1115特点13第二章分析计算1321确定传动方案13辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第IV页211敞开式圆盘给料机13212封闭式圆盘给料机14213方案的确定1522电机选择16221选择电机的类型16222选择电动机容量16223电动机转速的选择17224电动机型号的确定1823传动比的分配18231总传动比是18232分配传动装置各级传动比1824传动装置的总体布置1825计算传动装置的运动和动力参数202510轴的计算（电机轴）202521轴的计算（高速轴）202532轴的计算（中间轴）202543轴的计算（低速轴轴）21第三章传动零部件的设计计算2231齿轮的设计计算与校核22311斜齿圆柱齿轮的设计22312大斜齿圆柱齿轮设计2832轴的设计计算与校核30321高速轴的设计30322中间轴的设计35辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第V页323低速轴的设计4033键的校核44331连接联轴器上的键44332连接小斜齿轮的键44333连接大斜齿轮上的键45334连接滚筒上的键45335连接链轮的键4534轴承的校核46341校核一轴轴承寿命46342校核二轴轴承寿命47343校核三轴轴承寿命48第四章链传动的设计与计算5041选择链轮齿数5042确定计算功率5043选择链条型号和节距5044计算链节数和中心距5045计算链速V，确定润滑方式5146计算链传动作用在轴上的压轴力51PF47链轮材料的选择及处理51第五章蜗轮蜗杆的设计5251选择蜗杆的传动类型5252选择材料5253按齿面接触疲劳强度进行设计52辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第VI页54计算蜗轮和蜗杆的主要参数与几何尺寸5455校核齿根弯曲疲劳强度5556蜗杆传动的热平衡核算56第六章圆盘给料机的安装润滑与维修5861安装58611对装配前零件的要求58612安装和调整的要求58613密封要求58614试验要求5862润滑5863维护59参考文献61致谢63辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第1页第一章绪论11给料机的分类给料机是物料搬运机械化和自动化系统中的辅助设备。按工作构件的运动方式，给料机可分为3种1直线式，如带式给料机、板式给料机、刮板给料机；2回转式，如链式给料机、圆盘给料机、螺旋给料机和叶轮给料机；3往复式，如振动给料机、往复给料机。选用给料机时必须考虑下列因素给料量及其调节范围、给料量精确度、物料的特性、安装方式、外形尺寸、可靠性、环境保护条件和自重等。111带式给料机其结构组成与带式输送机基本相同。但带式给料机的上托辊间距较小，以承受料仓内物料的压力。输送带两边装有导料档板，以防止撒料。带速一般小于05M/MIN。改变带速或出料口挡板的高度可调节给料量。带式给料机给料量大，结构简单，适用于多种物料；但外形尺寸较大，给料的封闭性差，给料量精确度不高，输送带易磨损，不宜用于粒度大、粉尘大、灼热的物料。112板式给料机结构组成与板式输送机基本相同。板速一般小于01M/S。改变板速或出料口挡板的高度可调节给料量。这种给料机能承受物料的冲击，适用于磨琢性大，堆积密度大的大块物料和高温物料；但结构复杂，自重大，给料量精确度不高，不宜用于粉状物料。113刮板给料机工作原理和牵引件都与刮板给料机相同。刮板给料机可实现封闭、多点给料，适用于粉状或粒状、磨琢性和粘性较小的物料。114链式给料机闭合环链套挂在同一驱动轴的各链轮上，与料仓出口宽度相适应，多条并排布置，形成一道链幕图11，靠链条的重量阻止物料流出。当链轮带动链条时，物料以近于链条速度沿斜槽卸出。改变链轮转速可调节给料量。链式给辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第2页料机适用于大、中粒度的物料。它的结构简单、耗能少，但料粒相差悬殊时容易漏料。图11链式给料机115圆盘给料机由可回转的圆盘、导料套筒和刮板等部分组成图12。料仓内的物料通过导料套筒堆积在镶有耐磨衬板的圆盘上，圆盘转动，物料被刮板刮出给料。调节刮板位置或导料套筒的高低可改变给料量。圆盘直径一般在3M以下，转速不超过10R/MIN。圆盘给料机运转平稳可靠，调节给料量较方便，耗能少，但结构比较笨重，适用于粘性较小的粉粒状物料。图12圆盘给料机辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第3页116螺旋给料机利用螺旋的旋转推动物料在输送槽内运动而给料。输送槽大多为管状，有单管和双管两种。螺旋有等螺距和不等螺距、等直径和不等直径、单头和双头等多种。改变螺旋转速可调节给料量，给料量的精确度较高，并可实现密封给料。在气力输送装置中使用时，可由低压区往高压区给料。螺旋给料机外形尺寸小，但机件磨损较严重，易碾碎物料，适用于粘性和磨琢性较小的粉粒状物料。117叶轮给料机由机壳和叶轮组成图13。机壳上、下端的进、出料口分别与料仓、受料设备连接。叶轮绕水平轴线转动时物料落入叶轮的各腔格之间，随叶轮旋转半周后卸入受料设备。均压管能使进入料区前的腔格泄去高压，以免到料区时不能进料。改变叶轮转速可调节给料量。叶轮直径一般在500MM以下，转速不超过45R/MIN。这种给料机结构比较简单，外形尺寸小，自重轻，给料时密闭性好，适用于小粒度和粉状物料。图13叶轮给料机118振动给料机工作原理和结构组成与振动输送机基本相同。使用较多的是电磁式振动给料机图14和偏心块惯性式振动给料机图15。这种给料机通常通过弹簧悬挂在料仓下方。给料机的料槽可以水平布置，也可以布置成角度不超过10的下倾式。辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第4页1电磁式振动给料机大多在共振状态下工作，振动频率为50HZ，振幅一般小于2MM，结构较简单，安装方便，自重轻，容易调节给料量，因此便于和电子秤等设备组成负反馈系统，实现给料量的自动精确控制。这种给料机无回转部件，维护简单，耗电少，但功率因数较低。2偏心块惯性式振动给料机大多在超共振状态下工作，振动频率为25HZ，常采用偏心块直接装在电动机上的惯性激振电动机。改变各偏心块的相对位置可调节给料量，但在运行时给料量不能自动调整。特点是结构简单，使用可靠。图14电磁式振动给料机图15偏心块惯性式振动给料机119往复给料机由固定机体和活动底板组成。机体与料仓相连，底板由曲柄连杆机构带动作往复运动或摆动。当底板连同物料向前运动时，料仓内的物料随之填满机体内的空间。当底板向后运动时，底板上的物料不能随之返回而受阻卸出，实现给料。改变底板运动的幅度、频率和出料闸门的高度可调节给料量。给料量一般在40T/H以内。这类给料机适用于中、小粒度物料，主要有槽式和摆式两种。槽式给料机的底板是平的，工作时作往复运动图16。摆式给料机图17的底板为弧形，铰接在机体上，工作时底板摆动。图16槽式给料机图17摆式给料机辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第5页圆盘式给料机是一种使用广泛的连续式容积加料设备,能均匀连续地将物料喂送到下一设备中,喂料量可以调节,可喂送粉状、小块状的物料如煤料、粘土等,是一般磨机、烘干机的常用配套设备。并且适用于冶金、煤炭、建材、化工、电力部门及机械化铸造车间等精确连续均匀地给料与配料之用。本设备的工作环境温度为4040，不适于输送流动性太差或流动性特别好的物料。12我国圆盘给料设备的发展与现状2O世纪50年代初，矿井用给料设备主要依赖机械式往复给料机。该机型结构简单，动力消耗较大，设备笨重。其原理是，由连杆及偏心轴传动，往复作业，处理量小且成间接成堆式不均匀给料。但该机型维修量小、耐用，布置所需高度低，且对物料的粒度组成、外在水分等物理性质要求不严。已广泛用在各矿井生产中。特别是煤矿井下，直到目前，对其在恶劣条件下的适用性仍给予好评。随着矿井机械化程度的提高，对K型往复式给料机已作了大量改进，由单屈臂改为双屈臂，给料量已增加到10002000TH。6O年代，随着生产技术的发展，相继出现了电磁振动给料机，并迅速得到广泛应用。原机械工业部相继在东北的辽阳、河南鹤壁和江苏海安设立定点3家生产厂。该机型属于双质体共振钢型弹力振动，相对于K型往复给料机，其适应性更加广泛。由于结构紧凑、质量轻、可无级调速以及适用220380V不同等级电压与电耗少等特点，在国内得到推广。然而，由于该机型存在电磁铁振动时噪声大、振频高3000次MIN、振幅小115MM和调整运量的振幅大小取决于E型电磁铁静块与动块间隙、板弹簧片数以及联接杆螺母紧程度等原因，如果调节不当，间隙太大则电流增大长时间线圈铁芯会发热损坏，间隙过小造成振幅减少，致使用户深感生产管理不便。特别是在增加调速时，因噪声过大影响职工身心健康。为减少料仓直接作用在给料机上物料的垂直压力，配置料斗及导料仓时辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第6页要有一定的角度和高度；对水分大、沾结湿滞性物料，因其频率高、振幅小出现板结和不下料现象，使其局限于非防爆场合使用；因电磁铁怕水、怕潮、振动时会产生火花而导致瓦斯爆炸，对密度较大矿石的给料也不太适合；因振幅小对物料抛浮力小，其给料量也受到限制。由鞍钢生产的DK,DB系列吊式圆盘给料机均采用敞开式给料方式，但给料套筒却有敞开和封闭两种。PDX型新型圆盘给料机采用立式减速机传动，可独立使用，为国家“八五”重点攻关项目，“国家火炬计划项目”和“江苏省高新技术产品”，该产品是在消化，吸收国外实际开发设计的一种高可靠性，高效率，节能型新型圆盘给料机，其结构比国外圆盘给料机更先进，合理，并拥有多项专利。目前，已在国内重大项目工程中广泛采用，德兴铜矿、安庆铜矿、招远金矿、上海宝钢、三峡工程、神华大柳塔洗煤厂、榆家梁、孙家沟、兖州济宁三号井以及各大矿务局等。它采用吊挂、座式等配置，便于工艺布置及空间利用。在十多年的推广应用中，得到广大用户的一致好评，正在日益发挥作用。被公认为是目前最先进的产品之一。121国产圆盘给料机的发展趋势1996年以前的圆盘给料机（1）物料仓和传动机构无密封罩，（2）多数采用伞齿轮传动，（3）物料的轴向重力载荷由推力轴承承担。1996年以后改型的圆盘给料机（1）物料仓有密封罩，（2）改为大齿圈和小齿轮内啮合传动，（3）由以回转支承代替推力轴承承担物料的轴向重力载荷。改进型的圆盘给料机取得了较好的使用效果，但存在一些缺陷的弊端内啮合形式导致小齿轮承受圆周力相当大，因为要求匹配大尺回转支撑，增加制造成本；而且要求与回转支撑连接的各部件提高精度、密封性小齿轮出故障,不便维修一旦出现故障,势必影响整条生产线的连续运行。物料仓内套筒结构中采用了耐磨衬板,但其使用寿命较短,增加了制造和运行成本转动圆盘衬板与套筒接触部位磨损快,导致衬板使用寿命低,家大了运行成辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第7页本而且耐磨衬板制造维修成本高,更换不方便内套筒底部与转动圆盘间间隙大30100MM,出料量不准确从以上各类给料机的发展历程可以看出，我国圆盘给料机顺应国外给料机发展模式圆盘给料机可靠耐用，维护量少，生产效率高，便于自动化管理；大型化可提高处理能力，适应高产高效集约化生产需要，实现微机自动化控制、动态分析与监控技术相结合；拓展各机型的适用范围，以满足不同物料运输的需要，降低动力消耗和噪声，更加环保和人性化设计。122圆盘给料机的工作原理和分类圆盘式给料机由驱动装置、给料机本体、计量用带式输送机和计量装置组成。给料机和带式输送机由一套驱动装置驱动，该驱动装置的电磁离合器具有实现给料机的开、停和兼有功能转换的作用。计量带式输送机的带速小于1M/S,为了测定带速设有速度检测装置，为了防止称量辊偏斜设有检测杆进行调整。圆盘给料机的工作原理就是利用料仓中的物料在重力作用下落到圆盘的盘面上，盘面回转在刮板作用下将物料均匀连续的输出到称量装置上,套筒与盘面一般间隙在2530MM之间。圆盘给料机分座式和吊式两种安装方式；根据物料的粒度来定有好几种型号等等1）DK型为吊开式，DB型为吊闭式。型型圆盘给料机能均匀，连续地将粉状，颗粒状或小块状的物料喂送到下一道设备中给料能力可通过改变下料套筒的高度和卸料刮板的位置来调整当采用调速电动机或直流电动机时，还可通过改变电动机的转速来调整给料量。2）PDX型新型圆盘给料机采用立式减速机传动，可独立使用，为国家“八五”重点攻关项目，“国家火炬计划项目”和“江苏省高新技术产品”，该产品是在消化，吸收国外实际开发设计的一种高可靠性，高效率，节能型新型圆盘给料机，其结构比国外圆盘给料机更先进，合理，并拥有多项专利。辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第8页3）PZ系列圆盘给料机皆为座式，有重型、轻型、热料型三种十五个规格，适用于中、细粒物料的给料，广泛应用在矿山、冶金、煤炭、建材、化工、电力等部门的生产中。该系列圆盘给料机是在认真总结国内外圆盘给料机技术水平基础上，采用了0渐开线包络蜗杆蜗轮副传动新技术设计而成的0渐开线包络蜗杆蜗轮副传动，通过一次包络获得了二次包络的效果，使给料机具有承载能力大、运行平稳、工作可靠、给料均匀、结构简单紧凑、维护方便、使用寿命长等特点，因为给料精度高，所以适合自动计量和自动给料。4）ZMBR、MBR重型圆盘给料机是一种容积计量的给料配料设备,广泛应用于冶金、化工、煤炭、建材及电力等工业部门，它的优点是结构简单，给料均匀、准确，运行平稳可靠，承载量大，调节方便，调节范围较宽，维护管理筒便，与料仓连接的出料口尺寸较大，便于安装和物料的排料。ZMBR、MBR重型圆盘给料机系座式安装，传动结构封闭，能在料尘较多的工作环境下工作，具承载力大、检修周期长的优点。由于能承受较大的料柱压力，故通常将其直接安装在料仓下部，向其他设备给料13我国圆盘给料设备的发展与现状2O世纪50年代初，矿井用给料设备主要依赖机械式往复给料机。该机型结构简单，动力消耗较大，设备笨重。其原理是，由连杆及偏心轴传动，往复作业，处理量小且成间接成堆式不均匀给料。但该机型维修量小、耐用，布置所需高度低，且对物料的粒度组成、外在水分等物理性质要求不严。已广泛用在各矿井生产中。特别是煤矿井下，直到目前，对其在恶劣条件下的适用性仍给予好评。随着矿井机械化程度的提高，对K型往复式给料机已作了大量改进，由单屈臂改为双屈臂，给料量已增加到10002000TH。6O年代，随着生产技术的发展，相继出现了电磁振动给料机，并迅速得到广泛应用。原机械工业部相继在东北的辽阳、河南鹤壁和江苏海安设立定点3家生产厂。该机型属于双辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第9页质体共振钢型弹力振动，相对于K型往复给料机，其适应性更加广泛。由于结构紧凑、质量轻、可无级调速以及适用220380V不同等级电压与电耗少等特点，在国内得到推广。然而，由于该机型存在电磁铁振动时噪声大、振频高3000次MIN、振幅小115MM和调整运量的振幅大小取决于E型电磁铁静块与动块间隙、板弹簧片数以及联接杆螺母紧程度等原因，如果调节不当，间隙太大则电流增大长时间线圈铁芯会发热损坏，间隙过小造成振幅减少，致使用户深感生产管理不便。特别是在增加调速时，因噪声过大影响职工身心健康。为减少料仓直接作用在给料机上物料的垂直压力，配置料斗及导料仓时要有一定的角度和高度；对水分大、沾结湿滞性物料，因其频率高、振幅小出现板结和不下料现象，使其局限于非防爆场合使用；因电磁铁怕水、怕潮、振动时会产生火花而导致瓦斯爆炸，对密度较大矿石的给料也不太适合；因振幅小对物料抛浮力小，其给料量也受到限制。由鞍钢生产的DK,DB系列吊式圆盘给料机均采用敞开式给料方式，但给料套筒却有敞开和封闭两种。PDX型新型圆盘给料机采用立式减速机传动，可独立使用，为国家“八五”重点攻关项目，“国家火炬计划项目”和“江苏省高新技术产品”，该产品是在消化，吸收国外实际开发设计的一种高可靠性，高效率，节能型新型圆盘给料机，其结构比国外圆盘给料机更先进，合理，并拥有多项专利。目前，已在国内重大项目工程中广泛采用，德兴铜矿、安庆铜矿、招远金矿、上海宝钢、三峡工程、神华大柳塔洗煤厂、榆家梁、孙家沟、兖州济宁三号井以及各大矿务局等。它采用吊挂、座式等配置，便于工艺布置及空间利用。在十多年的推广应用中，得到广大用户的一致好评，正在日益发挥作用。被公认为是目前最先进的产品之一。14特点圆盘给料机是一种比较成熟的给料设备，它具有以下优点辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第10页1承载量大；2运转平稳可靠；3结构简单，容易维修，管理方便,检修周期长；4给料均匀稳定、容易调节，调节范围较宽；5与料仓连接的卸料口尺寸较大，便于安装和排料；6传动结构封闭，能在灰尘较多的工作环境下工作。它的缺点主要是安装空间尺寸较大，结构比较笨重，制造费用高。辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第11页第二章分析计算21确定传动方案211敞开式圆盘给料机在圆盘上部安装有与圆盘同心的其直径小于圆盘的套筒，距离套筒下端面有一定的高度，套筒内装有物料，圆盘工作转动时，散落在套筒与圆盘所构成的同心圆之间盘上的物料在刮板的挡刮作用下，被送进受料装置中或运输带上，这种给料方式的圆盘给料机，叫敞开式圆盘给料机。敞开式圆盘给料机，没有良好的润滑条件，易落入灰尘、矿料和杂物，齿轮、轴及转动摩擦部位会迅速磨损。但其设备轻，结构简单，便于制造，多为中小烧结厂采用。其结构示意图如图21所示。辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第12页图21敞开式圆盘给料机示意图212封闭式圆盘给料机在圆盘上方，于盘面圆周范围宽度的排料口，盘面工作转动时，容器内物料在刮板作用下，从排料口排向受料装置中或运输带上，这种给料方式的圆盘给料机，叫封闭式圆盘给料机。封闭式圆盘给料机传动的齿轮及轴承等部件装在刚度较大的密封壳里，因而有着良好的润滑条件，检修周期长，但设备重、造价高、制造困难，大型烧结厂采用较多。其结构示意图如图22所示。辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第13页图22封闭式圆盘给料机示意图213方案的确定此设备工作在大型钢铁厂，其设备工作时间长。在烧结车间中工作环境恶劣，灰尘多。因为封闭式圆盘给料机传动机构实现全密封，有益于提高传动机构寿命、效率；降低了零部件的制造精度和成本；能在灰尘较多的工作环境下工作，具有承载力大、检修周期长的优点。所以选用封闭式圆盘给料机。辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第14页22电机选择221选择电机的类型由于圆盘给料机工作在灰尘多的环境下，故可以选用能防止灰尘、铁屑或其他杂物侵入电机内部的电机。所以选用适用于灰尘多、水土飞溅场所的Y160L型系列封闭式异步电动机。222选择电动机容量电动机工作功率为；21WDP工作机所需功率；22KWTNPW950其中T为阻力矩取R08M,H24M,球团矿密度3/2MT所以VHR2所以，38460又因为,GKNTGMT8762,/2令物料摩擦因数，摩擦力为F,15KNF6872150所以FMFGJ602）（510）（MKN814所以工作机转矩MNW38614T将求得的数据代入22得工作机功率为KWKWTNPW978095461950辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第15页传动装置的总效率；264321其中圆柱齿轮传动效率；9701滚动轴承传动效率；83联轴器的传动效率；4将以上数值代人（26）则传动装置的总效率；82509809670424321所以电动机所需功率为；KWPWD58/9（1）皮带传动装置的总效率总带轴承2齿轮联轴器0950992097099089（2）电机所需的工作功率P0FV/1000总300028/（1000089）88KW因载荷平稳，电动机额定功率PED略大于PD。即可所以选取电动机的额定功率为11KW。223电动机转速的选择选用满载转速为和两种作对比。MIN970RIN1460R已知要求圆盘转度为，总传动比，其中为电机的满载IWMIN转速。辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第16页现将两种电动机的有关数据列于表21比较。表21两种电动机的数据比较方案电动机型号额定功率/KW满载转速MINR总传动比I4160LY15146029711970197上表可知方案总传动比过大，为了能合理的分配传动比，使传动装置结构紧凑决定选用方案。224电动机型号的确定根据电动机功率和转速，确定电动机型号为。610LY23传动比的分配231总传动比是；160/97WMANI232分配传动装置各级传动比高速级的传动比；521I低速级的传动比；7324传动装置的总体布置根据以上参数确定传动装置的布置，具体布置如图23所示。辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第17页辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第18页图23圆盘给料机传动装置布置图25计算传动装置的运动和动力参数2510轴的计算（电机轴）；KWPD59；MIN70RN；MNT593095002521轴的计算（高速轴）；KWKP40400；MIN97I101RRNI；NT520/459512532轴的计算（中间轴）；KWP98798131辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第19页；MIN38I5297012RRIN；NNPT219222543轴的计算（低速轴轴）；KW480698322；MIN5I723RRIN；MNNPT148/489053将各轴的运动和动力参数列于表22表22各轴的运动和动力参数轴号功率KWP转矩MNT转速IN1R传动比I0959359701940592597028921938838414485511257辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第20页第三章传动零部件的设计计算31齿轮的设计计算与校核311斜齿圆柱齿轮的设计已知输入功率为，小齿轮轴的转矩，传动比KWP40591MNT5921。521I1初选精度、材料、齿数圆盘给料机为一般工作机器，速度不高。故选用7级精度。材料选择大齿轮材料为ZG45，硬度为240HBS。小齿轮即齿轮轴的材料为45钢（调质），硬度为280HBS。二者材料硬度差为40HBS。选小齿轮的齿数，大齿轮的齿数，取。501Z12502Z125Z查机械设计手册中图16217及图16226查得小齿轮的接触疲劳强度极限；MPAH641LIM大齿轮的接触疲劳强度极限；502LI小齿轮的弯曲疲劳强度极限；FE1大齿轮的弯曲疲劳强度极限；PA3822按齿面接触强度初步确定中心距并初选主要参数；（31）321467UKTUAHPD其中小齿轮传递扭矩；MNT591载荷系数试选；K4齿宽系数由机械设计4表107选取；40D齿数比暂取；U52I辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第21页许用接触应力HP由机械设计图1019取接触疲劳寿命系数，8701HNK；9302HNK取失效概率为1，安全系数S1。许用接触应力为；MPASKHNHP5260871LIM1。P1932LI2将以上数据代入（31）中计算中心距其中代入较小的值HP；MA18965124096473按经验公式；AMN245070取标准模数；253计算几何尺寸，501Z12ZMN计算分度圆直径；MZD5120251；N82计算中心距；A201齿宽；MBA30250所以取，。D13D81；44按齿根弯曲强度校核辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第22页；（316）FSAFTFBMYK式中分度圆上的圆周力；NDTT33110640529载荷系数K（317）HVAK由机械设计4表102使用系数；1A由机械设计4图108动载系数；3V齿间载荷分配系数直齿轮；HK由机械设计4表104齿向载荷分配系数271HK上述各值代入（317）得433HVA查机械设计4表105得齿形系数；9FAY查机械设计4表105应力校正系数；521S将以上数值代入（316）得；MPAF0253097416由公式；（318）SKFENF1查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；MPAFE4301大齿轮的弯曲疲劳强度极限；26取弯曲疲劳寿命系数，；8501FNK8FN取弯曲疲劳安全系数；4S所以有辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第23页；MPASKFENF2614130851；FEF322应为，所以安全。F已知输入功率为，小齿轮轴的转矩，传动比KWP40591MNT5921。1I1初选精度、材料、齿数1圆盘给料机为一般工作机器，速度不高。故选用7级精度。2材料选择大齿轮材料为ZG45，硬度为240HBS。小齿轮即齿轮轴的材料为45钢（调质），硬度为280HBS。二者材料硬度差为40HBS。3选小齿轮的齿数，大齿轮的齿数，取。871Z8712Z2Z查机械设计手册中图16217及图16226查得小齿轮的接触疲劳强度极限；MPAH601LIM大齿轮的接触疲劳强度极限；52LI小齿轮的弯曲疲劳强度极限；FE1大齿轮的弯曲疲劳强度极限；PA38022按齿面接触强度初步确定中心距并初选主要参数；（31）321467UKTUAHPD其中小齿轮传递扭矩；MNT591载荷系数试选；K4齿宽系数由机械设计4表107选取；40D齿数比暂取；U1I辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第24页许用接触应力HP由机械设计图1019取接触疲劳寿命系数，8701HNK；9302HNK取失效概率为1，安全系数S1。许用接触应力为；MPASKHNHP5260871LIM1。P1932LI2将以上数据代入（31）中计算中心距其中代入较小的值HP；MA18965124096473按经验公式；AMN245070取标准模数；253计算几何尺寸，871Z2ZN1计算分度圆直径；MZMD7519825；N2计算中心距；A2027191齿宽；MBA3050所以取，。D719D75192；4按齿根弯曲强度校核辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第25页；（316）FSAFTFBMYK式中分度圆上的圆周力；NDTT331109075922载荷系数K（317）HVAK由机械设计4表102使用系数；1A由机械设计4图108动载系数；3V齿间载荷分配系数直齿轮；HK由机械设计4表104齿向载荷分配系数271HK上述各值代入（317）得433HVA查机械设计4表105得齿形系数；9FAY查机械设计4表105应力校正系数；521S将以上数值代入（316）得；MPAF86253097419由公式；（318）SKFENF1查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；MPAFE4301大齿轮的弯曲疲劳强度极限；26取弯曲疲劳寿命系数，；8501FNK8FN取弯曲疲劳安全系数；4S所以有辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第26页；MPASKFENF2614130851；FEF322应为，所以安全。F312大斜齿圆柱齿轮设计已知输入功率为，小齿轮轴的转矩，传动比。KWP982MNT21972I1初选定齿轮类型、精度等级、材料、齿数2按传动方案选用直齿圆柱齿轮传动。2圆盘给料机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。2材料选择由机械设计4表101选择大齿轮材料为ZG45，硬度为240HBS。小齿轮即齿轮轴材料为45钢（调质），硬度为280HBS。二者材料硬度差为40HBS。3选小齿轮齿数，大齿轮，取。291Z203972Z203Z由机械设计4图1021B按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；MPAH61LIM大齿轮的接触疲劳强度极限；5702LI2按接触强度初步确定中心距（315）321467UKTUAHPD其中小齿轮传递扭矩；MNT92载荷系数试选；K31齿宽系数由机械设计4表107选取；40D齿数比暂取；U7I许用接触应力HPMINLHS辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第27页由机械设计手册6表16233取最小安全系数；1MINHS按大齿轮计算；MPASHP251870MINL将以上数据代入（315）得；MA256076251840937643按经验公式；AMN8120标准模数；33计算几何尺寸，291Z0ZN计算分度圆直径；MZMD873291；N6092计算中心距；A348871齿宽；MBA03420所以取，。71B64按齿根弯曲强度校核；（316）FSAFTFBMYK式中分度圆上的圆周力；NDTT3312105879载荷系数K（317）HVAK由机械设计4表102使用系数；1A由机械设计4图108动载系数；3V辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第28页齿间载荷分配系数直齿轮；1HK由机械设计4表104齿向载荷分配系数271HK上述各值代入（317）得433HVA查机械设计4表105得齿形系数；9FAY查机械设计4表105应力校正系数；521S将以上数值代入（316）得；MPAF1025297435由公式；（318）SKFENF1查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；MPAFE4301大齿轮的弯曲疲劳强度极限；26取弯曲疲劳寿命系数，；8501FNK8FN取弯曲疲劳安全系数；4S所以有；MPASFENF2614130851；KFEF322应为，所以安全。F小轮结构为齿轮轴。32轴的设计计算与校核321高速轴的设计已知其输入功率；转矩；转速。KWP40591MNT5921MIN9701RN传动零件齿轮的主要参数尺寸为模数；小齿轮齿数为，5Z辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第29页大齿轮齿数为；小齿轮分度圆直径，大齿轮分度圆直径125ZMD13；中心距；齿宽，。MD28MA0B0021选择轴的材料该轴无特殊要求，因而选用45钢调质处理。2初步确定轴的最小直径按公式初步估算轴的最小直径，根据机械设计4表153取，120A于是得；MNPAD8239704512330MIN输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径（图31）。为了使所选76D的轴的直径与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。76D联轴器的计算转矩，机械设计4表141考虑到转矩变化极小，3TKACA故选取，则31AKMNTACA12050592133按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件，查标准GB/T50142003选用HL3型弹性柱销联轴器，其公称转矩为。半联轴器的孔径63，故取，半联轴器长度L112MM，半联轴器与轴配合的MD321MD3276毂孔长度L184MM。3轴的结构设计1拟定轴上零件的装配方案其装配方案如图31所示图31轴的结构与装配辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第30页2根据轴向定位的要求确定轴上的各段直径和长度167轴段左端需制出一轴肩，而56段要安装滚动轴承故需参考轴承内径。2初步选择滚动轴承。因轴承同时受径向力和轴向力的作用，故选用单列圆锥滚子轴承。参照工作要求并根据，由轴承产品目录中初步确定MD4560游隙组标准精度等级的单列圆锥滚子轴承32309，其尺寸，故，而。MTDD25710452165ML4021滚动轴承均采用轴肩进行轴向定位，轴承的定位轴肩高度H5MM，因此取。12段上的滚动轴承右边为轴肩定位，左边为轴承端盖定位；5654段上的滚动轴承左边为轴肩定位，右边为轴承端盖定位。334段为齿轮段，所以。ML70434取齿轮距箱体内壁之距离，所以45段的长度。而A15ML705423段左有套筒，应取齿轮距内壁的距离为，而轴肩到齿轮的距离为2，所以23段的长度为。ME10EL10325确定56段长度，齿轮和轴配合长度为50MM，套筒长度20MM,轴承长度50MM，所以。ML19865至此已初步确定轴的各段直径和长度。其具体结构尺寸见图纸3轴上零件的周向定位半联轴器与轴的轴向定位均采用平键连接，按，查得平键截面MD3276，键槽用键槽铣刀加工，长为80MM，同时选择半联轴器与MHB810轴的配合为，选用键为。滚动轴承与轴的周67KHMLHB8010向点位是由过度配合来保证的，此处选轴的直径公差为H6。4确定轴上圆角和倒角尺寸其具体尺寸见图纸4求轴上的载荷辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第31页（1）求作用在齿轮上的力1小斜齿轮上的力为圆周力；NDTFTC16451209312径向力；NOTCR6018CS/2TANOS/AN0轴向力；TA59642大斜齿轮上的力为圆周力；NDTFTD75190232径向力；NONTR350491CS/20TAN4COS/A轴向力；TDA3T各力的受力方向如图34（A）所示（2）确定轴承支点位置，从机械设计手册6中查取A值对于32309，；3计算支反力MA651水平面上的支反力；NFFTCTDNH17643629814593628151。TTTC32垂直面上的支反力；NFFRCRDNV6473629801536298151。RRCV32（3）画弯矩图截面C处的弯矩图为图34（B）（C）；水平面上的弯矩；MNFMNHC601683106832辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第32页垂直面上的弯矩；MNFMNVC210683106832截面D处的弯矩图为图34（B）（C）；水平面上的弯矩；TAH156016594016533垂直面上的弯矩MNFMRDAV33（4）合成弯矩其合成弯矩图为图32（D）；CVHC652602。MNMAA17015（5）画扭矩图扭矩图如图32（E）。MNT781辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第33页5按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时，只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面A）的强度。该轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环应力，取，轴的计算应力60；MPAWTMACA18810157673232322前已选定轴的材料为45钢，调质处理,由机械设计4表151查得许用应力，因此，故安全。P6011CA322中间轴的设计已知其输入功率；传递转矩；转速。KWP982MNT219MIN382RN辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第34页传动零件齿轮的主要参数尺寸为1选择轴的材料该轴无特殊要求，因而选用45钢调质处理。2初步确定轴的最小直径按公式初步估算轴的最小直径，由机械设计4表153，取，120A于是得；MNPAD3089120330MIN最小直径为安装滚动轴承处，为了使所选的轴径与滚动轴承的孔径相43D适应，故需同时选取滚动轴承的型号，选用单列圆锥滚子轴承32309，其尺寸，所以，即。MTDD25381045M5MD4587433轴的结构设计（1）拟定轴上零件的装配方案其装配方案如图33所示图33轴的结构与装配（2）根据轴向定位的要求确定轴上的各段直径和长度1为满足滚动轴承32309的周向定位要求34，78轴段左端需制出一轴肩，故取67段的直径。滚动轴承与轴配合的毂孔长度L40MM，为了MD504保证轴端挡圈只压在滚动轴承上而不压在端面上，故67段应比L略短一些，现取。L706辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第35页2取齿轮距箱体内壁之距离为20MM，已知斜齿轮轮齿宽为30MM，所以78段的长度。齿轮左端采用轴肩定位，齿轮右端与轴承之间采用套ML14087筒定位。3滚动轴承的初步选择。参照工作要求并根据，由轴承产MD453品目录中初步选取0基本游隙组，标准精度等级的单列圆锥滚子轴承32309，其尺寸为，故。而套筒的距MTDD25381045D453离为10MM，所以。L34滚动轴承30209左端为轴肩定位，故已知轴承端盖的长度M03260MM，23段应略长，故。D7032至此已初步确定轴的各段直径和长度。其具体结构尺寸见图纸3轴上零件的周向定位齿轮与轴的周向定位采用平键联接，选用，同时MLHB7018为了保持齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮毂与轴的配合为。滚8HF动轴承与轴的周向定位是由过度配合来保证的，此处选轴的直径公差为K6。4求轴上的载荷1求作用在齿轮上的力1小斜齿轮上的力为圆周力；NDTFTC23775190232径向力；NTCR2168COSTANOSA轴向力；NFTCA4T23702大斜齿轮上的力为圆周力；DTMTD1592819312辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第36页径向力；NFNTDR57819COS/20TAN159COS/A轴向力；NTA678T各力的受力方向如图34（A）所示2确定轴承支点位置，从机械设计手册6中查取A值对于30209，MA813计算支反力水平面上的支反力；NFFTCTDNH67431582709315801。TDTC2839596262垂直面上的支反力；NFFRDRCNV719231578623152861。RRV3603024画弯矩图截面C处的弯矩图为图34（B）（C）；水平面上的弯矩；MNFMNHC152086239108632垂直面上的弯矩；NVC8332截面A处的弯矩图为图34（B）（C）；水平面上的弯矩；MNFMTDAH813001591033垂直面上的弯矩RDAV477833辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第37页5合成弯矩其合成弯矩图为图32（D）；MNMCVHC153815222。AA74306画扭矩图扭矩图如图32（E）。MNT57817按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时，只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面A）的强度。该轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环应力，取，轴的计算应力60辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第38页；MPAWTMACA278011576373232322前已选定轴的材料为45钢，调质处理,由机械设计4表151查得许用应力，因此，故安全。P6011CA323低速轴的设计已知其输入功率；转矩；转速。K483MNT483IN53R1选择轴的材料该轴无特殊要求，因而选用45钢调质处理。2初步确定轴的最小直径按公式初步估算轴的最小直径，由机械设计4表153，取，120A于是得；MNPAD70548120330MIN最小直径为安装滚动轴承处，滚动轴承处的轴的直径，为了使6532D所选的轴径与滚动轴承的孔径相适应，故需同时选取滚动轴承的型号，根据最小直径选取单列圆锥滚子轴承32016，其尺寸，MTDD37108所以。MD8065323轴的结构设计（1）拟定轴上零件的装配方案其装配方案如图35所示辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第39页图3
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