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泰山职业技术学院毕业设计（论文）院系：机电工程系专业：机电一体化班级：2008级机电7班姓名：2011年6月 日论文题目 CAD在机械设计中的应用摘 要：目前，CAD技术突飞猛进的发展，为机械制造业提供了强大的技术支持。从CAD的概念及应用、CAD技术在机械设计中的优点、CAD技术在机械设计中的不足和CAD技术的发展趋势四个方面对这个问题进行了论述，提出了一些思考。 关键词：CAD；机械设计；应用。目录摘要和关键词1目录21.计算机辅助设计（CAD）的研究现状及发展趋势31.1CAD技术简介31.2CAD软件现状、主要分类，及各自的主要特色31.3CAD发展方向42.CAD技术在机械设计中的优点62.1 符合人的思维过程62.2 缩短了机械设计周期62.3 零件设计和修改非常方便62.4 在装配环境中装配零件方便直观62.5 提高机械产品的技术含量和质量73. CAD技术在机械设计中的不足74. CAD技术的发展趋势75. 结论86. 参考文献81.计算机辅助设计（CAD）的研究现状及发展趋势1.1 CAD技术简介 CAD技术是随着电子技术和计算机技术的发展而逐步发展起来的，它具有工程及产品的分析计算、几何建模、仿真与试验、绘制图形、工程数据库管理和生成设计文件等功能。进二十年来，由于计算机硬件性能的不断提高，CAD技术有了大规模的发展，目前CAD计算已经应用于许多行业，如机械、汽车、飞机、船舶、电子、轻工、建筑、化工、纺织及服装等。CAD技术应用于机械类产品设计的比例最大，机械CAD在整个工程CAD中占有比较重要的位置。1.2 CAD软件现状、主要分类，及各自的主要特色CAD是工程技术人员以计算机为工具，对产品和工程进行设计、绘图、分析和编写技术文档等设计活动的总称。根据模型的不同，CAD系统一般可分为二维CAD系统和三维CAD系统：二维CAD系统一般将产品和工程设计图纸看成是“点、线、圆、弧、文本”等几何元素的集合，所依赖的数学模型是几何模型。目前使用最多的是Autodesk公司的AutoCAD软件。三维CAD系统的核心是产品的三维模型，这种三维模型包含了更多的实际结构特征，使用户在采用三维CAD造型工具进行产品结构设计时，更能反映时间产品的构造或加工制造过程。目前使用最多的有PTC公司的Pro/Engineer软件；EDS公司的UGH软件；Solidwords软件；UG公司的SolidEdge软件。根据产品结构，产生方式和组织管理形式不同，企业对CAD软件的功能又有四方面不同需求：一、计算机二维绘图功能：“甩掉图版”把科技人员从繁琐的手工绘图中解放出来，其是CAD应用的主要目标，也是CAD技术的最重要功能。二、计算机辅助工业设计（CAPP）功能：进行工艺设计，工艺设计任务管理，材料定额管理等功能，实现工艺过程标准化，保证获得高质量的工艺规程，提高企业工艺编制的效率和标准化。三、三维设计，装配设计，曲面设计，钣金设计，有限元设计，机构运动仿真，注塑分析，数控加工等三维CAD，CAM功能，可以解决企业的三维设计，虚拟设计与装配，机构运动分析，应力应变分析，钣金件的展开和排样等困难，使企业走向真正的CAD设计。四、产品数据管理PDM。复杂产品的设计和开发，不仅要考虑产品设计开发结果，而且必须考虑产品设计开发过程的管理与控制。管理产品生命周期的所有数据（包括图纸技术文档）以及产品开发的工艺过程，使CAD、CAPP、CAM等系统实现的数据共享，使产品设计工作规范化保持一致性，保证图纸、工艺卡、加工代码、技术资料等的安全性。1.3 CAD发展方向当前工业企业正面临着市场全球化、制造国际化和品种需求多样化的新挑战，各企业间围绕着时间、质量和成本的竞争越来越激烈。由此出现了一系列先进制造技术、系统和新的生产管理方法。如并行工程、及时生产、精良生产、敏捷制造和虚拟现实技术等，所有这些先进制造技术和系统都与CAD系统的发展与应用密切相关。目前CAD系统的发展趋势主要体现在以下几方面：1、CAD系统应用面向产品的全过程：在产品的全过程中，要求产品的信息能在产品生命周期的不同环节方便地转换，有助于产品开发人员在设计阶段能全方位地考虑产品的成本、质量、进度及用户需求。2、CAD系统应满足并行设计的要求：并行工程的关键是用并行设计方法代替串行设计方法。产品在设计过程中可以容易地被分解为不同的模块，分别由不同设计人员分工进行设计，然后通过计算机网络进行组装和集成。在产品的开发过程中，使开发组成员易于实现半结构化通信，同时不同的设计层具有不同的管理使用权限。对产品建立统一的数据模型后进行动态管理。3、CAD系统应满足灵活的虚拟现实技术：设计人员可在虚拟现实中创造新的产品模型，并检查设计效果，可以及早看到新产品的外形，以使从多方面观察和评审所设计的产品；可以运用虚拟工具任意改变产品的外形而无需耗费材料及占用加工设备，这种方法可尽早地发现在产品研制过程的最初阶段出现的设计缺陷如结构空间的干涉等问题，以保证设计的准确性。CAD系统要具有很好的可移植性和自组织性；在CAD系统中，用户可以根据自己的需要随时加入运行文件和模块，还可重新装配各个模块中的子模块，或者按照自己的要求修改系统中的不足之处，而这种修改不会影响这个CAD系统。4、CAD系统要具有很好的集成性：CAD与CAPP、CAM的集成已成为工程领域中急需解决的问题。一般可以通过两个途径来解决：一是通过接口，将现有的各自独立的CAD、CAPP和CAM系统连接起来；二是开发集成的CAD/CAPP/CAM系统。5、智能CAD系统：智能CAD是一种新型的高层次计算机辅助设计方法和技术。它将人工智能的理论和技术与CAD相结合，使计算机具有支持人类专家的设计思维、推理决策及模拟人的思维方法与智能行为的能力，从而把设计自动化推向更好的层次，这种智能性具体表现为：（1）智能地支持设计人员，而且是人机接口也是智能的。系统必须懂得设计人员的意图，能够检测失误，回答问题，提出建议方案等。（2）具有推理能力，使不熟悉的设计人员也能做出好的设计来。在未来的几十年里，CAD技术将在建模技术、软件组件集成智能化方面进一步发展，因而也必将在机械工程设计的各个领域发挥越来越重要的作用。2. CAD技术在机械设计中的优点1.1 符合人的思维过程机械设计师在设计时总是先构思后表达，由于脑海中构思出的产品形状是三维的，因而直接建立反映产品真实几何形状的三维实体模型自然是理想的表达方式。这可使机械设计师更加专注于产品设计本身，而不是产品的图形表示，符合机械设计师的创新意识，有利于设计的连续进行。由于CAD三维设计得到的三维立体图具有直观、易于理解等特点，不仅能促进机械设计师的思维深入，有利于设计的扩展，而且也便于与他人进行交流。1.2 缩短了机械设计周期CAD三维机械设计有利于解决复杂的几何造型问题。它可以由简单几何实体通过布尔运算等功能组合出各种复杂的几何实体，并能自动生成相贯线和截交线，大大减轻了设计工作量，缩短机械设计周期近1/3，大幅度地提高了设计和生产效率。在用三维CAD系统进行新机械的开发设计时，只需对其中部分零部件进行重新设计和制造，而大部分零部件的设计都将继承以往的信息，使机械设计的效率提高了3-5倍。同时，三维CAD系统具有高度变型设计能力，能够通过快速重构，得到一种全新的机械产品。1.3 零件设计和修改非常方便使用三维CAD系统软件，可以在装配环境中设计新零件，也可以利用相邻零件的位置及形状来设计新零件，既方便又快捷，还可保证新零件与相邻零件的精确配合，避免了单独设计零件出现错误而导致装配的失败。比如可以在装配环境中根据箱体的形状及其他的配合要求快速准确地设计出所需要的箱盖来。零件环境中有查找器，在完成机械零件造型时，资源查找器同时列出了完成该零件的所有命令，点击这些命令就可以很清楚地了解完成该零件的每个步骤，并利用资源查找器中的零件回放把零件造型的全过程通过动画连续地演示出来，使人一目了然。修改零件时，也可以点击资源查找器中相对应的命令来完成，更方便地是在装配环境中也可以进行零件的修改，即点击要修改的零件就可以进入零件环境来完成零件的修改。1.4 在装配环境中装配零件方便直观运用不同的装配关系可以把各个机械零件装配起来。在装配过程中，资源查找器中的装配路径查找器记录了零件之间的装配关系，若装配不正确或发生干涉，查找器即予以显示，同时可对零件的装配进行静干涉的检查，如果发现干涉就可及时对零件等进行修改，以保证设计的正确性。另外，零件还可以隐藏，在隐藏了外部零件后，可清楚地看到内部的装配结构。在整个机器或某个部件装配模型完成后还能进行运动演示，对于有一定运动行程要求的，可检验行程是否达到要求，对于在静态下不发生干涉而在运动中出现碰撞的也可检验出来，从而及时对设计进行更改，保证设计的正确性，避免了机械产品生产后才发现问题需要修改甚至报废。同时还可以进行运动仿真，能清楚地看到机器运动的全过程。直接在计算机上对设计出的零件进行虚拟加工和装配试验，检查零件加工工艺性和装配质量(有否干涉、松动等)，从而减少昂贵的产品试验模型费用。1.5 提高机械产品的技术含量和质量由于机械产品与信息技术相融合，同时采用了CAD设计方法和CIMS组织生产，使机械产品设计有了新发展。三维CAD技术采用先进的设计方法，如优化、有限元受力分析等，保证了产品的设计质量。同时，大型企业数控加工手段较完善，再采用CAD/CAPP/CAM进行机械零件加工，一致性很好，保证了产品的质量。三维机械设计不仅可以方便地描述对象的形状、大小和位置等几何特征，而且还可以赋予设计对象以颜色、纹理、体积、重心、惯性矩等多种信息，达到对设计对象几何形状确切的数学描述和工作状态的物理模拟，从而更充分、准确、全面、真实地表达设计者的意图。3. CAD技术在机械设计中的不足1. 把CAD技术作为取代图板的绘图工具，并未实现真正的设计。目前有些单位用CAD三维软件做出的三维模型仅为效果图，并没有用在整体空间设计和受力分析，还停留在平面设计上，只是把用手工出图转变为计算机出图的现状。当然计算机出图有很多的优点，例如美观、规范、修改容易、存档方便等。但是如果只停留在这个阶段，就失去CAD的作用，因为CAD是辅助设计，不是辅助绘图。 2 .精通CAD技术的设计人员不足。三维CAD技术是一个复杂多变的系统，并不是每个设计人员都能掌握得很好，大部分人员没有受过专门的训练，对它的功能了解不够，他们完成的设计很可能不够完善。4.CAD技术的发展趋势随着计算机性能的提高，网络通讯的普及化、信息处理的智能化，CAD三维技术正向规范化、智能化、集成化的方向发展。（1）规范化。规范化(标准化)的趋势体现在几个方面：数据模型的规范化(标准化)、数据交换格式的标准化和CAD资源的规范化等。数据模型应采用STEP标准体系。随着STEP标准体系的逐步完善，它对于几何数据、工程数据模型的思想将作为新一代CAD系统的开发指南。靠以前的一些标准接口已经无法完全满足CAD数据交换的要求。目前，参数化特征模型的传输还是一个世界难题，在STEP标准基础上，相信这一点能有所突破。（2）智能化。特征造型和参数设计的采用即是智能化方面的进步。软件不仅仅是提供一些绘制的工具由人们去使用，也不再将占线面数据存储在一起，而忽略其内在联系。特征和参数的引入使得软件似乎成为人类(用户)一个更聪明的助手。CAD软件应该更大限度地将工程数据概念集成到数据模型中，例如目前，CAD软件的特征模型主要是解决零件几何造型的问题，而对于后续分析、CAPP和加工的需要还考虑得不够。（3）集成化。集成化是当今CAD技术发展的又一大趋势。CAD技术不是孤立的。首先，它集成了计算机软硬件、数据库、外围设备、图形学、网络及各个应用领域的技术。同时，它又不断和CAM(计算机辅助制造)、CAPP(计算机辅助工艺流程规划)、MIS（管理信息系统)、PDM(产品数据管理)以及MRP(制造资源管理)等系统相集成。由于Internet的发展，使得这些设想得以实现。如何构造在Internet体系上的CAD/CAM集成化系统将会是人们追踪的热点。特别是在全球经济一体化的背景下，并行工程、异地设计制造等概念的发展和应用，基于网络、基于WEB的协同设计制造系统大受青睐。现在已有一些标准，如解决异构系统平台的XML和XML-3D，以及解决三维图形、图像在互联网上传输共享的VRML标准相继出台，已经为我们在互联网的构架下，建立协同设计和协同工作的环境打下了基础。5.结论本文通过对CAD技术发展的介绍突飞猛进的发展，为机械制造业提供了强大的技术支持。从CAD的概念及应用、CAD技术在机械设计中的优点、CAD技术在机械设计中的不足和CAD技术的发展趋势四个方面对这个问题进行了论述，提出了一些思考。参考文献1董超.Auto CAD三维制图在机械设计中的应用. 试验技术与试验机，2004，（3）.2赵志.Auto CAD在机械设计中的应用. 同煤科技，2007，（4）.3张夕琴.CAD/CAE技术在机械设计中的应用.装备制造技术，2007,（12）.4刁燕，罗华，计算机辅助设计讲义，四川大学锦江学院，2008.85孙恒，陈作模，葛文杰，机械原理，北京，高等教育出版社，2006.56佘蔚荔，佘冠洲，刘乐年，CAD/CAM应用技术，7北京电子工业出版社。2006.18张武军，徐海军，SolidWords2008三维建模实例精解，北京，机械工业出版社，2007.119李建雨，袁清珂，张湘伟，CAD/CAM/CAE系统原理。北京，电子工业出版社，2006.610仲梁维，张国全，计算机辅助设计与制造，北京，北京大学出版社，2006.8致谢 在这次毕业论文的完成过程中，我得到了很多老师和同学的帮助，其中我的论文指导教师对我的关心和支持尤为重要。在此，我再次真诚地向帮助过我的老师和同学表示感谢！ 7 / 8 西南科技大学 毕业设计（论文） 2012届毕业生毕业设计说明书题 目: TGSS-50型水平刮板输送机设计院系名称：西南科技大学专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 教师职称： 2012 年 5 月 16 日1目 录1 前言 12 水平刮板输送机工作原理和特点 32.1 使用范围和特点 32.2 主要结构 42.3 工作原理 4 3 本课题的设计目的和主要内容 54 设计进度安排及要完成任务 55 设计计算 65.1 已知工艺参数 65.2 计算内容 75.2.1. 单位时间产量 75.2.2 水分蒸发量的计算 75.2.3 输出热量 75.2.4 空气消耗85.2.5 风机风量的计算85.2.6 换热量的计算95.2.7 加热蒸汽消耗量的计算95.2.8 换热面积的计算96 传动设计 106.1 减速机选型106.2 联轴器选择 116.3 齿轮计算117 安装168 试车179 操作1710 维修保养 1811 常见故障及排除 18结束语 19致谢 21参考文献 221 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。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。输送机的发展历程：中国古代的高转筒车和提水的翻车，是现代斗式提升机和刮板输送机的雏形；17世纪中，开始应用架空索道输送散状物料；19世纪中叶，各种现代结构的输送机相继出现。1868年，在英国出现了带式输送机；1887年，在美国出现了螺旋输送机；1905年，在瑞士出现了钢带式输送机；1906年，在英国和德国出现了惯性输送机。此后，输送机受到机械制造、电机、化工和冶金工业技术进步的影响，不断完善，逐步由完成车间内部的输送，发展到完成在企业内部、企业之间甚至城市之间的物料搬运，成为物料搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分。 未来输送机的将向着多功能化、大型化发展、物料自动分拣、降低能量消耗、减少污染等方面发展。 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。而水平输送机就是将物料的输送、刮板、冷却等工艺过程合理结合。它可在输送物料的过程中同时进行物料的干燥和冷却，主要用于大豆生坯、膨化料、预榨饼的输送，也可用于浸出粕的输送干燥、输送冷却。 水平输送机结构合理，节省了设备投资及车间面积，避免了豆胚在较长的输送距离中，因豆胚的温度降低、形成表面水分而对浸出产生的不利影响。而且采用热空气直接对流干燥，对料胚加热均匀，干燥速率较高。输送干燥过程中物料的翻动少，料层运行平稳，粉末度小。 它主要由密闭的机壳、机壳内的水平筛板或栅板、刮板链条、链轮、传动机构、张紧装置、空气加热器、离心通风机等部分组成。豆坯通过分料装置均匀地落在水平输送机的水平筛板上，在刮板链条的拖动下向前移动，同时风机鼓入的热风穿过筛板和料层，将料层加热并进行干燥，干燥后的料胚在筛板末端缺口处排出机外，而载湿空气从机壳上部的出气口排出。 水平输送机在输送物料的同时进行物料的干燥，可以省去一条输送刮板。主要用于大豆生坯、膨化料、预榨饼的输送、去水干燥，浸出粕的冷却干燥或其它油料加工中的加热输送过程。适用于大、中、小不同规模的浸出油厂。在TGSS-50型水平刮板输送机改进设计的时候，我采用的绘图软件AutoCAD。 AutoCAD是由美国Autodesk公司于二十世纪八十年代初为计算机应用CAD技术而开发的绘图程序软件包，它易于使用、适应性强、易于二次开发，经过不断的完善，现已经成为国际上广为流行的绘图工具。AutoCAD可以绘制任意二维和三维图形，并且同传统的手工绘图相比，用AutoCAD绘图速度更快、精度更高、而且便于个性，它已经在航空航天、造船、建筑、机械、电子、化工、美工、轻纺等很多领域得到了广泛应用，并取得了丰硕的成果和巨大的经济效益。而AutoCAD2004版本以它能在windows平台下更方便的更快捷的进行绘图和设计工作，以它更高质量和更高速度的超强图形功能、三维功能、internet功能，而为广大用户所喜爱并广泛流行。AutoCAD不仅具有良好的用户界面，通过交互菜单或命令行方式便可以进行各种操作；而且具有减小绘图量、缩短设计周期、易于建立和使用标准图库及改善绘图质量、提高设计及管理水平等一系列优点，并且能根据用户的指令迅速而准确地绘制出所需要的图形，具有易于校正错误以及大量修改图形而无需重新绘制的特点，而且能输出清晰、准确的图纸，是手工绘制根本无法比拟的一种高效绘图工具。它的多文档设计环境，让非计算机专业人员也能很快地学会使用。在不断实践的过程中更好地掌握它的各种应用和开发技巧，从而不断提高工作效率。随着CAD基础理论和应用技术的不断发展，对CAD系统的功能要求也越来越高。设计人员不再仅仅满足于借助CAD系统来达到“甩图板”的目的，而是希望它能本质上减轻大量简单繁琐的工作，使他们能集中精力于那些富有创造性的高层次思维活动中。以二维形式表达的工程图是工程技术人员反映其设计思想的语言，还包含着一些行业约定和简化，通过选择最合理的投影面、剖切位置、剖切方式来表达零件的几何和加工信息，具有简单、完整、准确等特点，这种以投影原理为基础的工程图能够表达的零件的复杂性几乎是无限的，人类近200年的使用充分证明了工程图表征零件的合理性。由于二维CAD能很好的满足我的毕业设计绘图软件需求，因此我选择了二维CAD。 本毕业设计课题为水平干燥输送机设计，借助AutoCAD软件，先设计绘制图形，然后编制设计和制造工艺，通过车、铣床进行加工，从而实现零件的设计、制造一体化的图纸设计和图纸制造，具有相当大的实用价值和发展空间。 通过本次毕业设计，希望用AutoCAD软件把设计和制造为一体，并解决从设计到制造成型的一系列实际问题。2 TGSS-50型水平刮板输送机工作原理和特点2.1 使用范围和特点TGSS系列水平刮板输送机分为普通性、密封型和特殊型三类。主要适用于粮油加工厂仓库、码头、轻工、酿造等行业输送各种原料、料坯等小颗粒状或粉状物料。不宜输送容量大于1t/m3的物料以及高温、高湿、腐蚀性物料或块状物料。TGSS-50型水平刮板输送机是与胶带输送机、斗式提升机一样，刮板输送机也是一种具有挠性牵引构件的连续输送机械，可用于水平、倾斜和垂直方向输送散体物料，常用于粮油、饲料加工厂原粮、半成品及成品的输送，特别适用于油脂加工厂生产工艺中油料的输送和粮食仓库原粮的输送。密封型水平刮板可用于浸出油厂输送含有易挥发、易渗溶剂的物料及其它易燃易爆的物料。特殊型有双层刮板、油刮板、通风刮板等。较之水平刮板机其它设备，它的显著特点是：1、该设备常用于水平输送颗粒和粉状物料，亦能在150角范围内作倾斜输送。因此，在单点进出料基础上，也可多点进料，多点出料，对输送有毒、易爆、高温和易飞扬的物料，改善工人操作条件和减少环境污染等方面有突出的特点。 2、该机具有整机寿命高、运行平稳、结构尺寸小、输送量大、能耗低、物料破损率低等特点3结构简单，密封性好，进卸料装置简单，可多点进卸料，布置形式灵活，可同时多方向完成物料的输送。4、导轨采用高密度耐磨塑料板或锰板，在机壳的侧面和底面均镶有耐磨性良好的锰材钢板，大大延长了使用寿命（选用）。5、头、尾机壳及中间机壳均采用组装式结构，装、拆、检修、维护和更换衬板等简单易行。6、链条采用焊接弯板链，模锻链，套筒滚子链等，性能可靠，强度高，拉力大，寿命长。2.2 主要结构 图1结构原理图本机主要由传动装置、机头、中间段、进（出）料段、机尾、刮板链条等部分组成。 该机机壳采用组装式，根据现场输送距离的长短，可以方便的进行调整，并便于运输和安装。2.3 工作原理 进入机槽的物料受到刮板链条在运动方向的压力和自身重量的作用，在物料间产生内磨擦力，这种磨擦力保证了物料层之间的稳定状态，并能克服物料在机槽内移动而产生的外磨擦阻力，使物料形成随刮板链条一起运动的连续的整体的物料流而被输送。头尾链轮即为驱动轮和张紧轮，链条作为牵引构件被环绕支承于头尾链轮和机槽内，安装于链条上的刮板为输送物料构件，物料在封闭形机槽内通过连续运转的刮板链条实现输送。与前面二种输送机相同，刮板输送机的驱动装置安装于头部驱动轮端，张紧装置设置于尾部张紧轮端，通常采用滑块螺杆式张紧装置，其进料口开设于尾部机槽上部，卸料口开设于头部机槽下部。注意，胶带输送机和斗提机的牵引构件是通过摩擦实现驱动，而刮板输送机的链条是通过齿啮合实现驱动。刮板输送机工作时，无论是水平还是垂直输送，当物料从进料口进人封闭的机槽后，在刮板推力、物料自身重力等外力作用下，散体物料形成足够的内摩擦，该内摩擦力足以克服物料输送时所受的机槽对其的外摩擦力及垂直输送时物料的重力，这样物料就可形成一个相对稳定的整体，在刮板链条的作用下完整地向前输送。刮板链条它是由刮板和链条连接于一体而形成的，其作用是承载、传递动力和输送物料。机槽是刮板输送机的外壳，它起到密封和支承其他构件的作用，更重要的它还是物料犏送的内腔，必须有良好的耐磨性3 本课题的设计目的和主要内容本课题拟通过设计一个型号的水平输送刮板机，完成机头段的设计和计算； 学习如何综合应用本专业的知识进行资料的查阅、方案的拟定和设备的具体设计，熟悉机械图样的绘制方法，熟练掌握计算机绘图的技能。通过此次设计，提高分析问题、解决问题的能力，培养认真、踏实、严谨的工作作风。主要的设计内容：设计TGSS-50型水平刮板输送机，设计产量1025（m3/h）（处理原料为破碎大豆），完成整体结构、传动装置、筒体部装、底座装置等零部件的设计、绘图，所有的图纸均采用计算机绘图。4 设计进度安排及要完成任务 本设计总的时间约13周，主要进度安排见表2-1。表2-1 进度安排时 间工 作 内 容第45周调研、查资料、完成毕业实习报告（调研报告）第68周总体方案确定、系统总体设计第912周详细设计第1314周编制设计说明书，准备答辩5 设计计算5.1 已知工艺参数TGSS-50型主要已知参数见表5-1。表5-1 已知工艺参数表规格型号TGSS-50生产能力 （m3/h)10-25蒸汽压力 (MPa)0.5进料温度 ( C) 40出料温度 ( C)60链条速度(s/m)0.50.63进入刮板机的空气温度110离开刮板机的空气温度64进入刮板机的豆胚量6.25t/h去水率4机槽宽度 mm500输送距离 m90烘干时间 min15主机功率 Kw0.855.2 计算内容计算内容计算结果5.2.1. 单位时间产量 W0W1000/24 (220300)1000/24=9166.712500Kg/h W0每小时产量 W日产量W220300T/D5.2.2 水分蒸发量的计算 W=GW=6.254%=0.25t/h=250kg/h=0.0694kg/s， Ca-干空气的比热，取Ca=1.01（kj/kg干空气） C-水蒸汽比热 取C=1.88（kj/kg) H0-空气湿度，由t0=20，j0=70%，查t-H图得 H0=0.011kg水/kg干空气则Q0=L（1.01+1.880.011）（110-20）=92.8L（KW）5.2.3 输出热量 1.被干燥物料由T1升温至T2所需热量 Q1=GC1（T2-T1） 其中C1-豆胚比热，取C1=2.09kj/kg 则Q1=6.2510002.09（60-40） =261250kj/h=73KW 2.被干燥物料中水分由T2的水变为t2的水蒸汽时，蒸发所需热量 Q2=W（1.88t2+2492-4.18T2) =250(1.8864+2492-4.1860) =590380kj/h=164KW 3.干燥机热损失 Q3=aA（t壁-t介) 其中:a-干燥器壁面至周围空气的传热膜系数（KW/m2) a=9.4+0.052(t壁-t介）10-3 A-干燥器与周围空气的接触面积（m2） 由干燥输送机外壳尺寸得 A=（400.5+400.61+0.50.61）2=89.4m2 t壁-干燥器壁面的平均温度 取t壁=50 t介-周围空气的平均温度 干燥机安装在室外，按冬季取t介=0 则Q3=9.4+0.052（50-0）10-389.4（50-0）=53.6（KW） 4.废气带走的热量： Q4=LCH（t2-t0）=L(Ca+CH0)（t2-t0） =L(1.01+1.88H0)（t2-t0） =L(1.01+1.880.011)(64-20) =45.3L(KW)5.2.4 空气消耗 由输入、输出热平衡得 Q0 =Q1+Q2+Q3+Q4 =73+164+53.6+45.3L 则空气耗量L=6.12kg干空气/S5.2.5 风机风量的计算 VS=L（0.773+1.244H0） =6.12（0.773+1.2440.011） =5.17（m3/s) =18602m3/h5.2.6 换热量的计算 空气通过换热器时获得的热量为 Q0=92.8L =92.86.12=568（KW） 若热损失为换热器总热量的15%，则总热量为 Q=668(KW)5.2.7 加热蒸汽消耗量的计算 选加热蒸汽饱和温度为150，设在饱和温度下排出冷凝液，150水蒸汽的气化潜热为2115kj/kg，则蒸汽消耗量为： D=0.316(kg/s)=1137kg/h5.2.8 换热面积的计算 设风速V=4m/s则迎风面积S=1.6(m/s)选用SXL-A-129/2型换热器，查说明书得 迎风面积为1.08m2，散热面积63.6m2 则实际风速V=4.79m/s Vr=1.2V=1.24.79=5.8kg/m2S 由Vr查说明书得传热系数K=37.12W/m2则传热面积为： F= 其中tm=76.4 则F=236m2 30%安全系数，则 F=2361.3=307m2 需换热器数量 n=4.82（台） 圆整取n=5（台）W=9166.712500Kg/h Q0 =92.8L KWQ1 =73KWQ2 =164KWQ3 =53.6KWQ4 =45.3LKWVS =18602m3/hQ =668(KW)D =1137kg/hN =5台6 传动设计计算内容6.1 减速机选型摆线针轮减速机输出转矩M的计算方法见天津减速机总厂的产品样本P16页，减速机输出转矩M M9759.8NiK/n 9555NiK/n 8866 N.m 其中： N：输入功率（KW）N=0.85KWi：传动比 ；n：转速（rpm） ：效率取0.9； K：工况系数， K1.35减速器附件选择： 座和箱体等零件工作能力的主要指标是刚度，其次是强度和抗震性能，此外，对具体的机械，还应满足特殊的要求，并力求具有良好的工艺性。 机座和箱体的结构形状和尺寸大小，决定于安装在它的内部或外部的零件和部件的形状和尺寸及其相互配置、受力与运动情况等。设计时，应使所装的零件和部件便于装拆与操作。 窥视孔、视孔盖：为了便于检查传动的啮合情况、润滑状态、接触斑点和齿侧间隙，并为了向箱体内注入润滑油，应在传动件啮合区的上方设置窥视孔。窥视孔尺寸应足够大，以便检查操作。视孔盖用螺钉紧固在窥视孔上，其下垫有密封垫，以防止润滑油漏出或污物进入箱体内。视孔盖可用钢板、铸铁等制成。通气器，减速器运转时，会因摩擦发热而导致箱内温度升高、气体膨胀、压力增大。为使含油受热膨胀气体能自由地排出，以保持箱体内外压力平衡，防止润滑油沿箱体结合面、轴外伸处及其他缝隙渗漏出来，常在视孔盖或箱盖上设置通气器。通气器的结构形式很多，常见的有通气塞、通气罩和通气帽等。通气塞的通气能力较小，用于发热较小、较清洁的场合；通气罩和通气帽通气能力大，带过滤网，可防止停机后灰尘随空气进入箱内。放油孔及螺塞，为了将污油排放干净，应在油池最低位置处设置放油孔。放油孔应避免与其他机件相靠近，以便放油。平时放油孔用螺塞及封油垫圈密封。油标，用于指示减速器内的油面高度，以保证箱体内有适当的油量。起吊装置，为便于拆卸和搬运减速器，应在箱体上设置起吊装置。启盖螺钉，为防止润滑油从箱体剖分面处外漏，常在箱盖和箱座的剖分面上涂上水玻璃或密封胶，在拆卸时会接较紧而不易分开。为此，常在箱盖或箱座上设置启盖螺钉，其位置宜与连接螺栓共线，以便钻孔定位销，用于保证轴承座孔的镗孔精度，并保证减速器每次装拆后轴承座的上、下两半孔始终保持加工时的位置精度。轴承盖，用于对轴系零件进行轴向固定和承受轴向载荷，同时起密封作用，选择凸缘式轴承端盖结构。 6.2 联轴器选择联轴器一般有两个半联轴器和联接件组成，半联轴器与主，从动轴通常采用键连接根据工作情况可选择弹性柱销联轴器：特点是结构简单，制造容易，拆装容易，不需要润滑，并有较好的耐磨性。联轴器可以分为两个大类：刚性联轴器和弹性联轴器。弹性联轴器内含有弹性元件，既有缓冲和减振能力，又可以补偿两轴之间的偏移由于柱销与柱销孔间为间隙配合，且柱销富有弹性因而获得补偿两轴相对位移和缓冲的性能。TcK9550Pw/nTn (N.m)工况系数， 取K1.5驱动功率, Pw30.92.7Kw工作转速 n1500/5925.43r/min扭矩 Tc1.595502.7/25.43 1520N选择HL5型6.3 齿轮计算渐开线齿轮设计计算书（1）确定齿轮类型: 标准斜齿轮，齿轮配合为外啮合传动。（2）选择材料设减速机传动效率0.9，速比i，齿轮传动速比i1；不考虑轴承的功率消耗；小齿轮材料45，调质220250HBS，表面淬火HRC45，齿数23，齿圈材料ZG340640（ZG45），正火200-220HBS，则齿根弯曲疲劳极限Flim1240MPa，Flim2170MPa，许用接触应力H1600MPa，H2（新编机械设计手册P429、机械设计基础P181）。小齿轮扭矩（减速机输出扭矩）：T19.55P0/ n19.55P0/（n0/i）9.550.9P0i/ n0 1267762.5 N.mm P0：电机输出功率（KW） n0：电机转速 n03000rpm n1：减速机出轴转速（rpm），n1n0/i。 n121rpm 计算许用弯曲应力F确定寿命系数YN设计工作年限15年（年工作300天），每天工作24小时。小齿轮寿命系数： N160n0/itk60n0/i（1530024） 1.65大齿轮寿命系数： N2N1/i1 2.7因N1、N2均大于3106，齿面接触疲劳强度计算 确定公式内的各计算数值试选载荷系数=1.5计算小齿轮的名义转矩 T11267762.5 N.mm由表12-12选齿宽系数=0.8设计计算1）计算小齿轮分度圆直径 =184.4mm2）圆周速度=7.595m/s3)确定载荷系数 由表12-9查取使用系数 （直齿轮） 由图12-24和图12-25查得 所以 =1.31由公式确定 =39.07 +0.0193所以=2.86故载荷系数 =3.754）按实际载荷系数矫正小齿轮分度圆直径计算值 =246.193确定主要几何参数和尺寸1） 确定模数 = =10.25圆整为122） 分度圆直径 =1224=288 =12 148=17763） 计算中心距 =0.512（24+148） 10324） 计算齿宽=0.8288=230.4 取=250 =240校核齿根弯曲疲劳强度 确定计算参数1） 由表12-13查取齿形系数和应力修正系数=2.62=1.59=2.14=1.8022） 由图12-23查取弯曲疲劳强度系数 =1 3）计算许用应力，取弯曲疲劳最小安全系数 204 144.5校核计算=47.75=42.4满足疲劳强要求 计算结果Pw2.7KwTc1520N，HL5型联轴器T11267762.5 N.mmN11.65N22.7 =184.4mm+0.0193=39.07m=12d1=288d2=1776a=1032B1=250B2=240=2.62=1.59=2.14=1.802=17 安装 （1）安装前，应对各个零、部件进行检查、清点、分类、妥善保管，不得露天堆放，以免腐蚀损坏。发现有零部件缺损、不符合要求，应清洗更换或维修。（2）刮板链条是关键部件，安装前应检查其关节转动是否灵活，否则，应及时修整，但不允许涂抹润滑油。（3）应仔细核对机壳和驱动装置基础平台的安装尺寸，如有问题应及时调整处理。（4）准备好必要的安装材料和工具。（5）由具有专业技术水平的钳工、起重工、电工和电焊工组成一支安装队伍。（6）用水平仪测定基础和安装支架的水平度，然后使之固定。安装步骤：1按总装配图的要求和出厂时各段机槽的连接标记安装机槽。2测量和调整天机槽的总不直度及法兰接头、头尾轮的安装位置。3安装刮板链条。安装刮板链条前应根据输送机的机型、长度和现场条件确定具体的安装方法，在一般情况下，采用分段组装的方法，即每l0节左右串成一组，逐组往输送机里装，绕过头轮后，可用人工盘车带动；MC型、MZ型刮板输送机的刮板链条安装，应自上而下吊装，但应注意固定好刮板链条的尾部，以防刮板链条下滑而造成事故。刮板链条的连接，MS型可在水平中间段上部即空载段进行，MC型和MZ型则应在过渡段的上观察窗予以连接。4刮板链条安装完毕后，调整张紧装置，保证刮板链条有适当的紧度，最后保证尚未利用的张紧行程不小于总行程的一半。5安装驱动装置，使其牢固安装在基础或平台支架上。安装的基本要求：1应保证机槽的水平和垂直度，特别要保证机槽内壁的平直度，不允许法兰接头和导轨接口处有上下、左右错位。2输送机头部必须牢固地焊接于安装支架，尾部和中间段适当固定。3头轮、尾轮及导向轮必须对中，轮轴应保持平行。安装完毕后，为所有轴和传动部件加注润滑油，然后进行空载和负载试车，达到要求后方可投入正常生产使用8 试车 1、设备安装后必须进行空运转，空运转不得少于1小时。 2、开机前应认真检查设备各个传动部位，清理杂物，加润滑油脂。 3、空运转时，出现异常响声应立即停机检查。 4、运转中检查刮板链条是否有跑偏、卡碰现象，并进行调节。 5、运转数小时后，检查轴承是否发热，链条运行是否平稳，齿轮、链条啮合情况，有问题及时调整处理。9 操作（1）操作时同样遵循“无载起动，空载停车”的原则。如因特殊情况发生紧急停车后，重新启动时，须先点动几次，或适当排除机槽内物料；MC型和MZ型可打开弯曲过渡段下部观察窗盖板进行排料。（2）工作过程中，严防金属件、大块物料或杂质进入机槽内，以免损坏设备或造成其他事故。（3）应经常检查设备各部件，特别是刮板链条和驱动装置，使其保持完好无损的状态。如发现有残缺损伤的机件，应及时修复或更换。（4）注意保持所有轴承和驱动部分有良好的润滑。刮板输送机各部位的润滑见表。10 维修保养 1、操作人员应随时注意设备各零部件的运行情况，特别是链条和栅板、风机、电机、减速机的情况。 2、经常检查各温度表、压力表的可靠性。 3、经常检查连接部位的密封和磨损程度，及时更换。 4、注意每班清扫一次机内挡风装置帆布上的积屑，严禁积尘太多造成自燃。 5、每半年中修一次，一年大修一次，全面检查设备各个零、部件。11 常见故障及排除 (见表2) 常见故障及排除 表2故障现象原 因排除方法料中带有铁钉等异物防止进料夹带，并排除已进异物1、刮板链条运行有异声链条松驰张紧链条刮板链条跑偏，磕碰机壳调整，使链条对中2、排出湿空气温度高，而料水分含量高热空气走短路，料床铺料不均，栅板部分无料调整料位，使铺料均匀料层过薄加厚料层，到适当高度3、出料水分高热风温度低，流量少料层厚度不均匀a.提高蒸汽供量及蒸汽压力b.加大热空气流量蒸汽加热器渗漏热空气中含水水汽停汽检查加热器，对渗漏点补焊4、栅板下漏料严重栅板破损过大停机检查破漏点，并修补小 结以上就是本次设计计算的全过程。这次设计不仅使我对所设计的设备有了更深的了解，还使我学到了许多在书本上学不到的东西，这对我以后走上社会，走向工作岗位都有十分重要的意义。毕业设计是综合运用所学知识进行设计实践的环节，为对我们在生产实际中进行调查研究的能力、观察问题、分析问题能力的培养至关重要。通过毕业设计的锻炼，我们运用所学知识的能力、解决问题的能力、创新设计的能力都得到了很好的锻炼和加强。毕业设计使我学到了不少新知识和研究方法，完善了知识结构，它使我在大学里所学的基础理论知识、专业技术知识得到了融会贯通。通过做水平刮板输送设备，使我增强了解决实际生产问题的能力，让我深刻认识到了理论与实践相结合的重要性。三个月的毕业设计使我感悟甚深：首先，让我了解到理论与实
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