总体设计及机架设计说明

1、学校代码：10410 序 号：050357本科毕业设计题目：BB肥生产设备总体设计及机架设计学院：工学院姓名：周资平学号：20050357专 业： 机械设计制造及其自动化年级：2005级指导教师： 涂建平二00九年五月自从我国加入世界贸易组织以来，我国获得一个更加稳定的国际贸易环境，各行各 业都面临着重大的机遇和挑战，肥料行业也不例外，BB肥作为实现测土配方施肥的重 要肥种，越来越受到各方面的重视，中华合作时报农资专刊顺应时势发展，组织业精 英共聚一堂、各抒己见，共同探讨中国BB肥行业的发展思路，如果说第一届BB肥行业 发展论坛的胜利召开为我们指明了发展目标，那么此届发展论坛的召开应该是探讨达

2、到 这个目标我们所需要做的努力。中国BB肥行业的发展正处在一个十分关键的时期，面临着各种机遇和挑战，机遇 就是党和政府对“三农”问题的高度重视、社会主义新农村建设、国家对测土配方施肥 工程的大力提倡，社会大环境给BB肥提供了广阔的发展空间，农资人的睿智为BB肥描 绘了光明的发展前景，但是还要看到，随着市场经济对农资行业的浸透，WTO保护期的 结束，国外农资大鳄对中国农资的分销市场早已垂涎已久，我国化肥行业面临着前所未 有的挑战。中国化肥行业，特别是BB肥行业，应该团结起来、发挥整体优势，做大自 己，抵御来自国外BB肥的强烈冲击。涅盘之后得到的将是永生。这样，BB肥生产设备在我国也必然有很好的发

3、展前景，本设计课题是（9-BB1I型） BB肥生产设备总体设计及传动系统设计。这个课题主要包括总体方案的确定和传动系 统尺寸的确定及计算。完成这个课题，能够让我们学会如何将课堂上所学的理论知识更 好的应用到社会实践中去。由于水平有限。本论文中必然存在不少纸漏和错误，敬请评阅老师们批评指正。关键词：机遇挑战 发展AbstractSince Chinese accession to the World Trade Organization, China access to a more stable in ter national trad ing environment, busi nesses

4、 are faced with major opportunities and challenges, the fertilizer industry is no exception, BB fertilizer soil testing as an important fertilizer Fertilization species, the more to more attention from all sides, the Chinese co-operation conform to the trend of the times Times special agricultural d

5、evelopment, the industry* s elite organizations together to express their views and to discuss Chinas fertilizer industry BB thinking, if we say that the first Development Forum BB fertilizer industry victory held for us a clear development goals, so this session should be convened to develop the Fo

6、rum is to explore to achieve this objective we need to do effortsBB fertilizer Industry in Chin a* s development is at a very critical period, facing a variety of opportunities and challenges, opportunities and the government is the party of Three Rural Issues” attached great importance to building

7、a new socialist countryside, the state soil testing Fertilization a strong proponent of the project, social environment to BB fertilizer provides a broad space for development of human wisdom for agricultural fertilizer BB painted a bright future, but would also like to see, with the market economy

8、on the agricultural industry immersion, the encl of protection period WTO, foreign agricultural predators of the distribution of China* s agricultural market has long been coveted for a long time, China1s fertilizer industry is faced with unprecedented challenges Chinas chemical fertilizer industry,

9、 in particular, BB fertilizer industry should imite together to play the whole advantage of their big, fat BB from abroad against a strong impactSo, BB fertilizer production facilities in China are bound to have good prospects for the development, the design issue is (9-BB II type) BB fertilizer pro

10、duction equipment design and drive system design. The main subject of the overall program, in eluding the ident if icati on and determinati on of transmission and calculation of the size The completion of this subject, can we learn how to learn in class by the application of theoretical knowledge to

11、 the society a better practiceIn this paper, there is bound to be a lot of fault and error please comment criticism teachers.Key words： OpportunityChallengeDevelopment目录1绪论51.1研究的目的和意义51.2我国与世界其他国家BB肥生产设备发展现状61.3 BB肥生产设备的特点71.4 BB肥及其生产设备在我国的发展展望82总体方案确定102.1总体设计要求102.2总体设计102.2.1设计思想102.2.2主要结构102.2

12、.3工作原理 102.2.4工艺流程 102.2.5技术要求112.2.6总体尺寸综合112.3总体图113提升系统的设计计算133.1料斗仓重量计算133.2提升系统的设计计算143.2. 1导轨强度校核 143.2.2导轨刚度校核 183.3提升系统电动机选择 213.3.1选择电动机类型和结构型式213.3.2选择电动机的容量213.3.3选择电动机的型号234机架的设计及校核274.1机架结构类型274. 1. 1按机架外形分类274.1.2按机架的制造方法和材料分类274.2机架结构的选择274.3机架设计计算的准则和要求274. 3. 1机架设计的准则 284.3.2机架设计的一般

13、要求284.4机架的形式及主要参数284.5机架的强度校核304.6机架的刚度校核354.7立柱的强度及稳定性校核415检验安装和使用维修435. 1检验规则435.2吊装，安装和调整435.3使用操作435.4维修保养和故障排除446总结45参考文献46致 471.1研究的目的和意义现今世界化肥产量每年增长率约为2%3%,而中国的增长率一直在10%以上，而 且这一势头还将延续。反观国需求却不乐观：一是农田减少。数据显示，近10年中国 农田面积减少10亿亩，随着退耕还林、退田还草等工程的实施，农田面积还会减少， 势必影响化肥的需求。二是我国自2003年实行对农业免税、补贴等措施后，极调动了 农

14、民的种粮积极性，但毕竟杯水车薪，对促成国化肥需求的增加不具有持续性。三是我 国大部分地区已经出现过量施肥现象，长江流域、华北平原河流、湖泊的水体污染比较 明显，这就直接导致了粮食增产与施用化肥成本的报酬递减现象，造成农民施肥积极性 的下降。另外粮价的持续低迷也影响了农业投入。四是随着测土配方施肥、平衡施肥的 推广，我国化肥施用量大幅增加的可能性很小。目前虽然国每年的需求都在不断增加， 但需求的增加根本赶不上当年产能增长的速度，虽然近年来一部分企业改上了甲醇，但 最近几年中石化多套大型油改煤装置完工后产能的释放以及国际尿素产能的恢复，都让 人对未来几年的供需状况持不乐观的态度。出口关税是否发生变

15、化，国家发改委相关部 门的负责人表示关税会有所微调，我们认为很有可能是全年统一成为15%20%, 15%的 可能性更大一些。如果出口关税做调整的话，国出口将有所增加，对国化肥总量将起到 一定的调剂，也会给生产厂家相对的生存空间。目前，在测土配方施肥能力差的一些地区，适宜大面积推广应用的BB肥，被视为当 地的配方肥，进行宣传、推广和应用；而在测土配方施肥技术能力较强的地区，BB肥 则被视为“基础配方肥”或“配方基础肥”，经过“二次加工处理”，依据当地实际需 要的养分比例和对中、微量元素的要求进行“填平补齐”之后，变成当地推广应用的配 方肥。近几年，中央财政拿出高额补助，在全国31个省的800多个

16、县开展试点示和设立 项目县；地方各级政府也大力支持。几年时间，中央和地方共投入近30个亿，在1240 多个县开展测土配方施肥工作。面对新形势，BB肥要搞好定性、定型、定向、定位，尽量避免错位、缺位，力求 补位和强位。要全面考量自身优势条件，尽快适应测土配方施肥新形势发展的需要。一方面配方就是市场，BB肥要跟着配方走。一个省、一个地县的配方的形成是一 个相当复杂的技术过程，它能反映一个区、一个县、一个乡或一个村的地力状况和养分 需求，也可反映用肥总量等。我们要认真分析研究各地的配方，测算各地养分配比要求 和市场能力。在测土配方施肥的多方参与下，我们提倡双向选择，一是肥料用户要拿着配方选肥 料；项

17、目县要依据配方选对应的肥，以肥选合作企业；反过来企业可以以肥选配方，以 方定地方，以地方定市场，也可以以方调配比”。另一方面BB肥要实现自我调整，自我完善，提高市场适应能力，应搭好四个结合。 一是依据各地配比需要，与自动化结合。二是BB肥要与缓控释、长效结合。三是与水 肥一体化结合。四是与地力水平和实际需求结合，尽量贴近农民和农用。在科学施肥上没有绝对，只有相对。因为农业生产的属性是生物科学的畴，受环境、 气候等不确定因素和条件的影响干扰较大。以固定的配比去对应不确定的因素，很难实 现精确，所以按配比生产的化肥只有更好没有最好。BB肥是我国于二十世纪八十年代发展起来的一种新肥种，它标志着我国农

18、业施肥 和肥料生产步入了一个新的阶段和水平。随着农业生产的不断发展，农民也不断提髙了 科学种田和科学施肥的水平，他们越来越充分的认识到“要想产量大，全靠肥当家”的 深刻含义，因而施肥的观念和水平也不断在改变和发展，从过去单一养分施肥到多养分 施肥，从单一施用磷肥、氮肥过度到施用含有氮、磷、钾养分的复混肥料，从施低浓度 肥料逐步过渡到了追求施用高浓度多元复混肥料。从前那种要想夺高产，就靠美国老 二铁”的时代已经结束，随着我国科学施肥水平的提高，粮食的产量也是一跃再跃，从 过去的亩产二、三百斤一跃超千斤，这是何等的飞跃，如果没有科学施肥水平的提高， 那是何等难以想像的事。在我国国民经济飞速发展的今

19、天，各行各业都在追求高效率， 低消耗，农业也不例外，近两年各地农资市场的信息已告诉我们，农民在企盼和呼唤要 为他们生产各种养分的高浓度BB肥（45%、50%. 55%）。这说明农民不但认可BB肥， 并且在追求高浓度BB肥，认为高浓度BB肥才是低耗高产的肥料。BB肥一直是与其它 复混肥料品种并行发展的品种，但因过去生产水平较低，发展速度缓慢，年生产量只占 复混肥料生产总量的15%,而在美国BB肥的产量和销量则占生产用肥的85%左右。这就 给我们一个启示，BB肥市场在我国还有很大的潜在空间。近两年来，随着市场对高浓 度复混肥料要求的升级，以造粒工艺生产如此高的高浓度复混肥料（45%、50%. 55

20、%） 势必会出现造粒和烘干工艺新的难以解决的技术问题，势必会导致生产的高能耗，低效 率，高成本，这因而会使其在高浓度肥料的市场竞争中逐渐趋于劣势。而BB肥的生产 却恰恰相反，同低浓度复混肥料的生产相比，高浓度BB肥的生产加工成本不但不会增 高，反而会相应降低，因而在复混肥料市场竞争中必然占有一定优势。不难看出，高浓 度复混肥料需求上升的趋势，为BB肥的生产发展带来了新的机遇。另外，由于BB肥生 产的工艺简单，也更加适应配方多变的测土配方肥和随时变更的各种专用肥的生产，再 加上近年来我国为发展肥料行业投入了大量的人力和财力，相继投产了多套大颗粒尿素 和颗粒钾肥的生产装置。这也是为今后BB肥的生产

21、提供了质量保证和原料保证。因而， BB肥的生产和市场前景是美好的。1.2我国与世界其他国家BB肥生产设备发展现状目前来看，我国的BB肥生产总体可分为两大类：一类是间断式；另一类是连续式。 间断电脑大配料一一提升一一间断混拌一一提升一一分袋计量一一包装（间断式） 连续电脑大配料一一提升一一滚筒混拌一一提升一一分袋计量一一包装（连续式）针对目前BB肥生产中存在的缺点和不足，时空科技发展提出了 BB肥生产新工艺， 开发了一体化生产装置。即单袋定量配料、混料、包装新工艺，该工艺采用单袋定量配 料、混料和包装于一体，简化了工艺流程；缩短了混合后物料的运动，这就减少或克服 了物料在运行中的分流现象，提高了

22、产品的合格率，由于工艺流程的缩短，并采用完全 自动化的一体化的生产装置，这就大大提高了生产效率，降低了消耗，即降低了生产成 本，为BB肥发展和市场开发带来了有利的空间。这新的工艺流程与传统工艺相比有着 以下明显优势：1. 投资少由于新工艺比传统工艺少用两台提升计量秤和一台分袋计量秤，所以固定成本明显 减少；新工艺把设备放在地下，所以，新工艺对厂房没有太严格的要求。2. 配料精度高由于新工艺不存在反复提料和分袋计量等过程，集单袋配料、混拌、包装于一体， 避免了物料分流，克服了由于物料比重和颗粒度不同给产品配比精度带来的影响。保证 了单袋的配料精度，也就保证了每一袋的产品质量。3. 生产成本低（以

23、年产10万吨为例）1）.养分含量损耗少：多数厂家为了保证产品的合格率，考虑到生产的不稳定性， 一般在生产过程中都要在规定养分含量的基础上增加1个左右养分，如果一个养分含量 按50元/吨计算，一年生产10万吨BB肥，至少将浪费500万元。而新工艺不需要在规 定养分含量基础上增加含量就可保证市场抽查的合格率。2）.电耗低：新的生产工艺总动力为8千瓦左右。老工艺总动力在45千瓦左右。3）.维修费用低：由于新工艺比老工艺节省了约30%的设备。因而，维修费用也将 大幅度降低。4. 生产效率高由于新工艺节省了大量的设备。因而降低了整个系统在生产过程中的故障率，提高 了生产效率。1.3 肥生产设备的特点该B

24、B肥生产设备是一种低能耗，高效率的生产设备。该设备可以将单质氮、磚、 钾肥及其它微量元素、杀虫剂等按一定比例掺混而成多元素的高浓度复混肥，从而实现 了在农作物生长过程中的配方施肥，该设备可广泛应用于不同作物的不同生长期所需的 各种BB肥的生产。在分析了国外BB肥生产设备优缺点的基础上，设计研制的9BB- II型BB肥生产设 备具有如下特点：1. 混合系统采用滚筒式无损坏混合机，斗式上料机，不仅不损坏物料原有的颗粒 形状，更防止混合后的成品再发生离析现象；分批间歇混合方式，混合均匀度高。混合 机叶片设计独特，搅拌均匀，混合时间W180秒，生产过程中无层析现象，进出料迅速。 有效地提高了产品的质量

25、和市场竞争力。2. 针对我国南方气候潮湿、生产车间相对较小、人工成本高，9BB-II （地面上料 法）生产设备配料系统下置、斗式提升、生产线结构紧凑、占地面积小，直接在地面上 料，劳动强度相对较小。独特的桶式提升装置，最大限度的减少物料和空气的接触，避 免生产过程中物料吸湿反潮，并减短了原料输送的时间，提高了生产效率。3. 9BB-H防腐机型，采用不同的特殊防腐措施，大大延长了设备的使用寿命，特 别适合在多雨潮湿的地区使用。4. 生产线没有任何藏粒的死角，停机后清理方便、简单。5. 设备占地面积小，布置紧凑，维修、操作简单。厂房只需普通平房即可。占地 面积：100-200平方米。建设周期短：建

26、设周期30天左右。6. 在保证产品同等产量和质量的情况下，简化了设备，使设备价格显著下降，只 有国同等设备的一半。设备投资少：5-30万元（人工操作全自动电脑控制）。7. 适应性强。适合各种恶劣现场环境，包括北方高寒地区和南方潮湿地区。&设备升级灵活：在基本配置型（人工操作生产线3-5万吨）的基础上配制电脑 定量包装系统，即可组成半自动生产线，年生产能力可达到5-7万吨；在半自动配置的 基础上配制电脑定量配料系统，即可组成全自动生产线，年生产能力可达到7-10万吨。 用户根据具体情况可分期实施。1.4 BB肥及其生产设备在我国的发展展望在化肥复合化的发展进程中，世界各国都注意到BB肥具有养分配

27、方灵活可调、整 体投资少、使用成本低、节能环保、易开展农化服务等诸多优点而积极发展BB肥产业。 然而，BB肥也有其自身的缺点一一生产、运输和施用中易发生养分分离从而影响肥效。 但从整体上来看，BB肥是科学平衡施肥的理想载体。因此，BB肥产业在美国、加拿大 等国家得到了迅速发展。据IFA （世界肥料工业协会）统计，美国1997年BB肥占固体 复混肥料的80%。我国BB肥产业近年来发展较迅速，年设计产能10万吨以上的企业由1987年的1 家增加到目前的300多家。目前我国BB肥产业进入快速发展阶段，主要表现在：基础颗粒肥料供应充足。我国BB肥生产所需的主要的基础颗粒肥料（尿素、磷酸 一铁、磷酸二鞍

28、、重钙、氯化钾、硫酸钾等）可充足供应。此外，可通过改进工艺将其 它不适宜直接掺混的基础肥料制成BB肥。生产设备与掺混技术国产化。我国第一套BB肥掺混装置是从加拿大引进的。此后 将近20年来，我国BB肥国产装置从无到有，从人工计量、人工包装发展到自动计量、 自动包装，掺混设备从混凝土搅拌机甚至是铁锹发展到大型掺混装置。BB肥产品从单 纯供应无机养分发展到有机无机养分相结合；产品从单纯提供作物矿质营养功能发展到 药肥结合等多种功能；掺混用的材料组分从最初的尿素-璘酸铁-粗粒钾肥” 一种系列 发展到“尿素-璘酸铁-粗粒钾肥-植物营养添加剂”、硝酸枝-过磷酸钙-氯化钾”、“尿素-氯化铁-过磷酸钙-氯化

29、钾”、“硝酸磷肥-氯化钾”、“尿素-氯化铁-硫酸铁- 氯化钾”、“尿素-硫酸铁-磷酸铁-硫酸钾”等多种系列。大型BB肥企业不断涌现，系列化产品日益增多。据不完全统计，我国已有25家以 上的BB肥企业年产能达到10万吨，50家以上的BB肥企业年产能达到5万吨。另据化 肥市场调查结果显示：有50个以上的BB肥厂家，200个以上的不同产品（不区分氯化 钾型和硫酸钾型），氮磷钾总养分含量从25%到60%几乎各种含量都有，其中以40%. 45% 和50%三种含量水平的居多。尽管我国目前BB肥的用量与欧美各国相比还不是很大，不过，随着BB肥生产工艺 的提高。将会有更多的农民认可BB肥的质量，将会有更多的生

30、产厂商看到它潜在的利 润。而按照发达国家的标准，每平方公里的区域应该设一个配肥站，这样便于各地根据 当地土壤情况确定肥料配方。当我国BB肥用量占到化肥总量的50%时，我国的农业生 产与现在相比将是一个质的飞跃。2总体方案确定2. 1总体设计要求1. 适应各种固态粉粒的均匀混合2. 粒状原料在搅拌混合过程中不能破碎3. 生产率为45t/h4. 物料混合均匀度达到技术要求5. 对环境污染小，符合环保要求6. 整体布置美观，紧凑，操作维修方便7. 设备造价低，有较好的技术经济性能2.2总体设计2.2. 1设计思想BB肥料是一种固体散装掺混型复混肥料，是根据土壤的可供养分含量和农作物的 养分需求规律，

31、有针对性地配制成的一种复混肥料。因此，它是根据土壤养分供给情况 和肥料性质，将单质氮、磷、钾肥及其其它微量元素、杀虫剂等按一定比例混合而成的 多元素的高浓度复。因此要求BB肥生产设备在保证原有颗粒不破坏的情况下搅拌均匀。 经过对比试验，我们采用滚筒搅拌装置，该装置水平放置，进出料口在滚简两端，正转 是进料搅拌，反转是出料2.2.2主要结构9BB- II型BB肥生产设备主要由提升斗、搅拌滚筒、电控柜、提升系统、机架等组 成。2. 2.3工作原理将原料肥（大颗粒尿素、钾肥、磷肥）按配方要求比例计量后，分别投入斗式提升 机料斗，经提升机输送到搅拌滚筒（上料时间W30秒），上料时间达到设定值时自动停

32、车，料斗返回地面进行下一次配料操作：原料肥在滚筒中进行充分混合（混合时间W180 秒）混合时间达到设定值时自动停车卸料至成品仓（卸料时间W15秒），卸料时间达到 设定值时自动停车；计量包装采用自动磅计量、手提缝包。上述过程重复操作即可实现 连续性生产。2.2.4工艺流程整套设备的工艺流程如下：原料运输一人工配料一原料提升一滚简混合一卸料一自动计量包装一成品入库2.2.5技术要求1 一般要求：1.1 BB肥生产设备应符合本技术条件的要求，并按批准的产品图样及技术文件制 造。1.2图样上未标注公差应按GB1804的规定。板金件按等级IT14,机加工按IT12。 图样上未注形位公差按GB1184的D

33、级规定。1.3焊缝采用手工电弧焊。2基本功能参数及技术要求：2. 1.生产率：45吨/时；2.2. 装机容量：5.5千瓦；2. 3.分批混合:500kg/批；2. 4.产品质量：混合均匀度变异系数CvWlO%；2. 5.耗能：耗电W5kWh/t2. 6.外形尺寸：7500X3600X6300；2. 7.用材：搅拌滚筒等用不锈钢材料，厚度分别为搅拌滚简4mm、成品仓2mm、提 升斗4mm,其余材料用普通碳钢。2. 2.6总体尺寸综合确定设备外形尺寸：7500X3500X6300o在这个基础上来定其它各个部件的尺寸。 考虑到料斗对导轨的作用，导轨选槽钢126X53X5.5 （GB707-88,型号

34、为12.6）,长度 初步选为10m,导轨与地面角度定为60度。因为还有计量包装系统，所以料斗仓放在 水平地面以下，料斗仓支座离地面髙度为1520nun。第一、二根支架间距离定为1200nun； 第二、三根支架间距离定为7OOmnu料斗仓离左边立柱处定为3810mm0机架由于受到滚 筒的压力作用并考虑支撑滚筒的尺寸，机架的尺寸定为4450X3500,机架选槽钢126 X53X5. 5。立柱选槽钢140X58X6 （GB707-88,型号为14a）,并由两根槽钢140X58 X6焊接在一起而成。左右立柱间相距2900mmo2. 3总体图BB肥生产设备设计图如下:0 0oocoooOOOOOQ000

35、0005 搅拌滚简1.提升斗2提升导轨3提升机构4楼梯6. 机架7.成品仓&控制柜图2.1总体装配图3提升系统的设计计算该BB肥生产设备在地面上料，料斗口初始位置与地面平行。料斗上通过螺栓连接 4个滚轮；通过滑轮支承架连接一个滑轮。提升系统由驱动电机提供动力，经摆线针轮 减速机连接钢丝绳，钢丝绳通过导轨顶端定滑轮连接料斗仓动滑轮。原料肥按配方要求比例计量并投入料斗仓后，按下提升按钮，驱动电机正转，经减 速机带动钢丝绳拉曳料斗仓沿导轨上升，料斗仓上升时，其上的四个滚轮在槽钢导轨的 槽中滚动。当料斗仓提升到导轨顶端撞到行程开关时，驱动电机停止驱动，料斗仓停止 上升，并接通电气设备使料斗仓自动卸料。

36、卸料完成后，按下下降按钮，驱动电机反转， 料斗仓随导轨缓慢下降，下降至初始位置时电机停止转动。重复上述过程即可实现连续 性生产。3.1料斗仓重量计算根据料斗仓设计尺寸计算的重量，已知料斗仓厚度为4mm,材料为不锈钢。由机械设计手册上查得不锈钢的密度为7.9g/cr。具体尺寸如下：i4nns5|51石707图31料斗一侧面设计尺寸图3. 2料斗另一侧面设计尺寸由设计尺寸计算料斗外表面积S=70.7x24x2 = 034xl(rW52 = 48.4 x 31 x 2 = 0.3 x 104cm253 =(140 + 70.7) x 60 令 2 x 2 = 1.264 x 10*W54 = (11

37、0 + 48.4)x53.3 令 2x2 = 0844xl04e加？55 = 140 x 20 x 2 = 0.56 x 104 cm256 = 110x20x2 = 0.44xl04 cm2料斗底面面积：S7 =70.7x48.4 = 0.34xl04cr可得料斗仓面积大概为：S = S + S-, + S3 + S7=(0.34 + 0.3 + 1.264 + 0.844 + 0.56 + 0.44 + 0.34) x 104 =4.088 xloSr得料斗不加其它零件时的重量为：G = S X 4 x 10 cm x 79g / cnf=4.088x 104cm2 x4xlOIc/nx7

38、9g/cm3= 0.13/考虑诸如滚轮等零件的重量，所以将料斗的总重量设为0. 5to3.2提升系统的设计计算3. 2. 1导轨强度校核图3. 3导轨与水平面夹角示意图由已知条件可以求出导轨与水平面所成夹角。1 52tan（9=- = 1.75 &二60.50 60。0.808由& = 60。角可以计算出导轨从初始位置运行到卸料时的长度（设为C）,而已知所列直角三角形的一条边的长度为6. Imo画出支持导轨的三个支架，并计算出1、2两支架间的长度以校核导轨的最大弯曲正应力。所计算的三角形如下:图3.4导轨支架示意图由上图可得：sin60e= , C = d_ = 7.04m,这样证明了导轨长度

39、选9m是可以的 Csin 60Cj = = 2 Amcos60所以导轨的长度最终确定为9m, G为2.4m。导轨（1、2间）受力简化如下图：如图所示，列出静力平衡方程：工 M=0由此得：Rab- PxcqsO = 0从而求出支反力：Ra=Pb再把P、Ra、P-Ra这三个力在导轨的水平方向和竖直方向进行分解。Ra在三力分解后，因为导轨水平方向受力所引起的强度变化和导轨在竖直方向引起的强度 变化比起来，它可以忽略不计。所以在水平方向上无需对导轨进行强度校核，只要在竖 直方向上对导轨校核就可以。于是进一步简化为下图:RckcosePcosO图3.7导轨受水平力简化图然后作出导轨的弯矩图如下图所示：图

40、3.8导轨受力弯矩图在图3.9所示变形情况下，即截面m-m上的弯矩变形凸向下时，截面m-m上的弯矩规定 为正：反之为负。图3.9弯矩变形图所以弯矩:M = Ra cos（P=lt=1.0xl04A ）max 4Z?22PC 2(b= 1 2m)16b在满足该材料的强度时，限定最大正应力不得超过许用应力，于是强度条件为:0.3xl04w-(1)查材料力学可得,在热扎普通槽钢126X53X5.5中,抗弯截面系数W=62. 1 cm3,将W代入上面的公式（1）得：M0.3xl04 max 引参考文献可查得,强度极限7=345420Mpa.取安全系数为3,则O / “115140 可得o-max(7/

41、n,所以导轨的强度足够。3.2.2导轨刚度校核仍然以1、2间导轨长q设为/来进行刚度校核。如下图所示:求出两端支座的支反力为：分段列出弯矩方程PbAC 段：M严十X(0X1 a)PbCB 段： M2 =-J-X2-(X2-6y)(aX2l)由于梁AC和CB两段弯矩不同，挠曲线的微分方程也就不同，所以应分成两段进行积分。 而因为在列出CB段的弯矩方程时，仍用截面左端的外力来计算，这就使得M,的表达式 中包含着的表达式，而增加的项又含有因子a)。在CB段积分时，对含有(X2-a) 的项就以(Xa)为变量。用积分法求弯曲变形所得结果是：AC 段(0X, a)CB 段 CaX. /)PbEI宀冏-1

42、X1E*灯1 I 21ph Y3EIV. -1 +C.X.+D,(j)1 / 6 111 JPbEIV* = M2=-1P,(X2-) 砂川 X；)2 / 2 1 2 / oo(/)积分出现4个常数，需要4个条件来确定。因为挠曲线是连续光滑的曲线，所以在 两段交界的截面C上，由式(i)确定的转角应该等于由式(k)确定的转角，应该由式 (j)确定的挠度应该等于由式(/)确定的挠度。即 x1 =x2 =时，v;=v;,=v2在(i)、(j)、(k)和(/)等式中，令并应用上列连续性条件得:竽耳+ 一答十孕+G型尤+3+型工話I 6I 6由以上两式，即可求得:此外，A、B以边界条件以边界条件C 二C

43、 2 ,D 二D 2边界条件为：X产0时，*=0(m)X.=l 时，V严0 (n)(j)，得：d,=d2=o(1)，得：C1=C2 = (/2-2)皆为角支座,(m)代入式(n)代入式AC 段(0X, a)CB 段(aSX? b,可以断定色为最大转角。最大挠度发生在&二0的截面上。在ab的情况下，。=0的截面AC段，令式（。）dx等于零，得型（广23X（） =061 X。即为发生最大挠度的截面的坐标。在式（p）中，令得最大挠度为:fmax9y/3EIlX。的值一般非常接近0.5/,即挠度最大的截面总在跨度中点附近。因此，可用跨度中点的挠度近似地代替最大挠度。在式（P）中令纸冷，得fl =248

44、E72-4b2)当赵专时，挠度最大。f maxPF48 E/(2)由强度计算中已经计算出的条件可知，C=l = 2Am.而根据机械设计手册可以查得，在热扎普通槽钢126x53x5.5中，弹性模量E二（22. 2） xlO5 N/ zn/?r ,取E=2.2xlO5N/mm2, 1=391 cw4,将 E、I、/代入公式(2)得:/maxPF4SEI(片=PcosO = 1 x 104 xcos60 = 0.5x 104 )mm0.5x1.0x104 x 2.43x10948x2.2x105x391x104=1. 67mm/9 4挠度极限f= = x 1000mm =4. 8mm500500因为

45、/m0.91500x1.2=1129N*/m因为MsM广2200N加，合格可选。式中N输入功率,KW；n输入轴转速，r/min；K工况系数，由机械设计手册查的连续工作时K=1.2；i传动比；T1机械效率，单级时11=0.9；摆线针轮减速电动机，按传动系数分为单级和多级传动类型，该处选用单级。按结 构型式可分为卧式、立式，此处选卧式。1. 适用围传动比：单级 llWiW87两级 121WiW 5133功率：0.4WP40KW输出扭矩：147WGW19620N 加输入转速：nW1500r/min2. 代号由参考文献4行星摆线针轮减速器代号包括型号和规格两部分。型号用汉语字母 拼音表示，X行星摆线针

46、轮减速器，W卧式，D带电动机。规格包括功率、机型号 和传动比三项容，均以实际数字表示。示例：X W D 5. 5- 6- 43f/zjLti= 136兮机旧力率5.5K评帯电型机【：!卜弋行出挫纟氐计轮减过机图3. 12行星摆线针轮减速器代号查机械设计手册可以查得摆线针轮减速电动机外形及电机参数如下:机型d安装尺寸外型尺寸AcEGNKSV1-(1 1)hteH635220055340275125335女3030M1275UO4-21La/U. b)9. b旳425图3.13摆线针轮减速电动机外形3.3. 3.2选择驱动电动机的型号由功率5.5KW,同步转速1500r/min，查机械设计可知驱动

47、电动机选YJE132S-4 型制动三相异步电动机。实际转速1440r/minoY132S-4型5. 5KW外形如下图所示:图3. 14驱动电机外形机座带底脚、端盖上无凸缘的电动机机型号极 数安装尺寸外型尺寸AA/2A/2BcDEFG (1）HKABACADHI)L132S42006534027512533543030M1275100280135210315475表3.1电动机尺寸参数附：YJE系列（IP44）三相异步电动机技术数据型号80V(0 Ir/iDi1披埶观0同牒逊500r/Mn级50HZVS132S5.518.6曲0880.882.22.3表3. 2电动机技术参数4机架的设计及校核在机器中支承或容纳零部件称为机架。如支承罐的塔架、容纳传动齿轮的减速器的 壳体，机床的床身等等统称为机架。4.1机架结构类型4. 1. 1按机架外形分类按机架外形分类：网架式、框架式、梁柱式、板块式和箱壳式。4.1.2按机架的制造方法和材料分类按制造方法，机架可分为铸造机架、焊接机架和螺栓或钾接机架。按机架材料可分 为金属机架、非金属机架。非金属机架又可分为混凝土机架、素混凝土机座平台、花岗 岩机架、塑料机架等。铸造机架常用材料为铸铁、铸钢和铸铝。小型设备（如仪表等）的机架则有铜制或塑料 制造。4.2机架结构的选择进行机架结构形式的选择是一个较复杂的过程，对结构形式、构件截面和结点构造 等均