温室大棚除雪装置设计

1、前言本次毕业设计是关于温室大棚除雪装置的设计，首先对温室大棚除雪装置作了简单的 概述；接着分析了该除雪装置的方案布局及工作原理，然后根据这些设计准则按照给定参 数要求进行选型设计；接着对所选择的除雪装置各主要零部件进行了校核。温室大棚除雪 装置由机架、链传动机构、凸轮滚子机构、除雪装置等几个部分组成。目前，温室大棚除 雪装置正朝着长距离，高速度，高效率的方向发展，近年来出现的液压式除雪装置就是其 中的一个。在温室大棚除雪装置的设计、制造以及应用方面 ，目前我国与国外先进水平相比 仍有较大差距，国内在设计制造温室大棚除雪装置过程中存在着很多不足。本次设计是关于温室大棚除雪装置设计，通过对传统的温

2、室大棚除雪装置的结构进行 了改进和优化，使得此种类型的倾斜除雪装置的使用范围更广泛，更加灵活，并且对今后 的选型设计工作有一定的参考价值。关键词：温室大棚除雪装置；传动机构；结构；参考价值目录1前言错误！未定义书签。 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 1.1温室大棚除雪装置的发展概况1 HYPERLINK l bookmark13 o Current Document 1.2温室大棚除雪装置的应用2 HYPERLINK l bookmark21 o Current Document 1.3温室大棚除雪装置的发展方向4

3、2Solidworks 设计基础62.1草图绘制82.2基准特征，参考几何体的创建92.3拉伸、旋转、扫描和放样特征建102.4工程图的设计112.5装配设计133温室大棚除雪装置的设计错误！未定义书签。3.1温室大棚除雪装置的方案布局图的确定错误！未定义书签。3.2温室大棚除雪装置的工作原理194机械传动部分的选型计算20 HYPERLINK l bookmark35 o Current Document 4.1驱动电机的选型计算204.2链传动的选型计算错误！未定义书签。4.3凸轮机构的选型计算错误！未定义书签。 HYPERLINK l bookmark78 o Current Docum

4、ent 4.4直线导轨的设计计算224.5键的选型计算错误！未定义书签。5各重要组成部分的强度校核错误！未定义书签。5.1传动轴强度的校核错误！未定义书签。 HYPERLINK l bookmark90 o Current Document 5.2轴承强度的校核26 HYPERLINK l bookmark108 o Current Document 结论27 HYPERLINK l bookmark111 o Current Document 参考文献28 HYPERLINK l bookmark133 o Current Document 致谢291前言1.1温室大棚除雪装置的发展概况随着

5、世界装备制造业向中国转移及我国温室大棚除雪装置产品的技术进步，中国成为世 界上最大的温室大棚除雪装置产品研发和制造基地指日可待，5年后我国温室大棚除雪装置全球市场占有率将达到50%左右。下游产业的发展和技术进步，要求为其配套的橡胶除雪装 置行业更快地与国际接轨，采用国际先进标准、不断提高产品质量、开发低阻力节能型除雪 装置、加强技术服务，成为下游产业的迫切要求。温室大棚除雪装置作为大宗物料连续输送设备，广泛应用于很多行业，是现代工业和现 代物流业不可或缺的重要技术装备。上世纪80年代初，我国温室大棚除雪装置行业只能生产 TD75型温室大棚除雪装置，因而配套棉帆布除雪装置即可满足要求，但当时国家

6、重点工程项 目中温室大棚除雪装置产品却都是从国外进口。80年代中期，我国温室大棚除雪装置行业开始引进国外先进技术和专用制造设备，设计制造水平有了质的提高，并逐渐替代进口产品。 近年来，我国温室大棚除雪装置总体上已经达到国际先进水平，除满足国内项目建设的需求 外，已经开始批量出口，其设计制造能力、产品性能和产品质量得到了国际市场的认可。而 除雪装置作为承载和牵引构件，是温室大棚除雪装置中的主要部件之一，因此必须满足国内 大型项目及国际更高标准的要求。目前温室大棚除雪装置发展的重点产品包括长距离、大运 量、高带速温室大棚除雪装置，水平及空间曲线越野温室大棚除雪装置，露天矿用移置式温 室大棚除雪装置

7、，大型下运温室大棚除雪装置，自移机尾可伸缩温室大棚除雪装置，园管温 室大棚除雪装置，大倾角上运温室大棚除雪装置，钢丝绳牵引温室大棚除雪装置。重点研发 的核心技术包括温室大棚除雪装置动态分析设计技术，智能化可控驱动系统研发，物料转载 点新型耐磨材料研制，钢结构优化设计技术以及带式输送系统节能技术、环保技术和散料输 送系统集成及工程设计技术等。首先是它运行可靠。在许多需要连续运行的重要的生产单位，如木材加工厂木板的输送， 水泥袋的输送，以及港口内船舶装卸等均采用温室大棚除雪装置。如在这些场合停机，其损 失是巨大的。必要时，温室大棚除雪装置可以一班接一班地连续工作。温室大棚除雪装置动 力消耗低。线路

8、长度根据需要而定。可以安装在小型隧道内，也可以架设在地面交通混乱和 危险地区的上空。根据工艺流程的要求，温室大棚除雪装置能非常灵活地从一点或多点受 料.也可以向多点或几个区段卸料。当同时在几个点向除雪装置上加料（如选煤厂煤仓下的 除雪装置）或沿温室大棚除雪装置长度方向上的任一点通过均匀给料设备向除雪装置给料时， 温室大棚除雪装置就成为一条主要输送干线。温室大棚除雪装置可以在贮煤场料堆下面的巷 道里取料，需要时，还能把各堆不同的物料进行混合。物料可简单地从除雪装置头部卸出， 也可通过犁式卸料器或移动卸料车在除雪装置长度方向的任一点卸料。温室大棚除雪装置，广泛应用于各行各业，物件的组装、检测、调试

9、、包装及运输等。线体输送可根据工艺要求选用：普通连续运行、节拍运行、变速运行等多种控制方式；线体 因地制宜选用：直线、弯道、斜坡等线体形式 输送设备包括：皮带除雪装置也叫温室大棚除 雪装置或胶带除雪装置等，是组成有节奏的流水作业线所不可缺少的经济型物流输送设备。皮带机按其输送能力可分为重型皮带机如矿用皮带除雪装置，轻型皮带机如用在电子塑料， 食品轻工，化工医药等行业。皮带除雪装置具有输送能力强，输送距离远，结构简单易于维 护，能方便地实行程序化控制和自动化操作。运用除雪装置的连续或间歇运动来输送100KG以下的物品或粉状、颗状物品，其运行高速、平稳，噪音低，并可以上下坡传送。我国现在各行各业都

10、处在飞速发展的阶段，迫切需要温室大棚除雪装置行业能够跟得上时代的 发展，工业的进步，需要迅速地开发出一系列各种各样的波状挡边除雪装置，从而来满足矿山开采 等地方的需要。波状挡边温室大棚除雪装置的开发能力的大小取决于科研团队的实力和研发的高度， 所以这些都迫切需要那些有能力有技术的科研人员全身心地投入到温室大棚除雪装置的研发中来， 积极努力地开发创新温室大棚除雪装置，这对于当今社会的发展有着不可替代的意义。1.2温室大棚除雪装置的应用伴随着科学技术的发展，工业革命的紧迫感越来越明显，迫切需要我国温室大棚除雪装置行业 能够向着高速，多元化的方向发展。其中，我国花费大量人力物力来对温室大棚除雪装置进

11、行研究， 和完善，制定了一系列针对温室大棚除雪装置改进的策略，随着时代的发展，科学的进步，温室大 棚除雪装置的发展将一如既往地进行，将会处在高速发展的阶段其具体发展趋势如下：一、未来的几年，温室大棚除雪装置将会朝着大倾角，远距离的方向发展，这样就能够多元化地适 应各个地方，场合的应用，将克服以前输送高度不够高，倾角不够的大的缺陷，从而能够很好地应 用在各个需要温室大棚除雪装置的场合。二、将会改善温室大棚除雪装置的结构，使温室大棚除雪装置能够在不同的场合，不同的环境下面 使用，例如耐高温，耐潮湿等等场合，都可以使用改进后的温室大棚除雪装置，从而降低人工的繁 杂以及能够很好地提高生产效率。三、将会

12、式温室大棚除雪装置输送的产品多元化，而不是单一的输送单一的产品，这样就能够很好 地满足各个行也的需求，也能够让带式输送的应用领域进一步扩大，满足各行各业的需求，从而推 动时代的发展和工业的进步。四、降低能量消耗以节约能源，已成为输送技术领域内科研工作的一个重要方面。已将1吨物料输 送1公里所消耗的能量作为除雪装置选型的重要指标之一。五、减少各种除雪装置在作业时所产生的粉尘、噪声和排放的废气。随着国内贸易活动的不断增加， 温室大棚除雪装置因作为一种输送量大、运行费用低、使用范围广、结构简单、便于维护、能耗较 小、使用成本低的输送设备而会得到更宽广的应用范围，市场前景十分看好。可以用于水平运输或倾

13、斜运输，使用非常方便，广泛应用于现代化的各种工业企业中，如：纸 箱制造厂的纸箱成型输送线中。根据输送工艺要求，可以单台输送，也可多台组成或与其他输送设 备组成水平或倾斜的输送系统，以满足不同布置形式的作业线需要。温室大棚除雪装置主要由多个 端点滚筒及紧套其上的闭合除雪装置组成。带动除雪装置转动的滚筒称为驱动滚筒（传动滚筒）； 另一个仅在于改变除雪装置运动方向的滚筒称为改向滚筒。驱动滚筒由电动机通过减速器驱动，除 雪装置依靠驱动滚筒与除雪装置之间的摩擦力拖动。驱动滚筒一般都装在卸料端，以增大牵引力， 有利于拖动。物料由喂料端喂入，落在转动的除雪装置上，依靠除雪装置摩擦带动运送到卸料端卸 出。温室

14、大棚除雪装置已成为整个生产环节中的重要设备之一。结构先进，适应性强，阻力小、寿 命长、维修方便、保护装置齐全是温室大棚除雪装置显著的特点。在温室大棚除雪装置运行前，首先要确认带式输送机设备、人员、被输送物品均处于安全完好的 状态；其次检查各运动部位正常无异物，检查所有电气线路是否正常，正常时才能将皮带除雪装置 投入运行。最后要检查供电电压与设备额定电压的差别不超过土 5%。1.3温室大棚除雪装置的发展方向由于机械工程的知识总量已经远远超越个人掌握所有，一些专业知识是必不可少的。但是过度 的专业知识分割，使视野狭隘，可以多多参加技术交流，和参加科研项目，缩小范围，提升新技术 的进步和整个块的技术

15、，提高外部条件变化的适应能力。封闭的专业知识的太狭隘，考虑的问题太 特殊，在工作中协调困难，不利于自我提高。因此，自上世纪第二十年代末，出现了一体化的趋势。 人们越来越重视基础理论，拓宽领域，对专业合并的分化。机械工程可以增加产量，提高劳动生产 率，提高生产的经济效益为目标，并研制和发展新的机械产品。在未来，新产品的开发，降低资源 消耗，清洁的可再生能源，成本的控制，减少或消除环境污染作为一个超级经济目标和任务。机器 能完成人的手和脚，耳朵和眼睛等等器官完全不能直接完成的任务。现代机械工程机械和机械设备 创造出更多、更精美的越来越复杂，很多幻想成为过去的现实。人类现在能成为天空的上游和宇宙，

16、潜入海洋，数十亿光年的密切观察，细胞和分子。电子计算机硬件和软件，人类的新兴科学已经开 始加强，并部分代替人脑科学，这是人工智能。这一新的发展已经显示出巨大的作用，但在未来几 年还将继续创造出不可思议的奇迹。人类智慧的增长并没有减少手的效果，而是要求越来越精致， 手工制作，更复杂的工作，从而促进手功能。又一方面实践促进人脑智力。在人类的进化过程中， 以及在每个人的成长过程中，大脑和手是互相促进和平行进化。大脑和手之间的人工智能和机械工程的近似关系，唯一不同的是，智能硬件还需要使用机械制 造。在过去，各种机械离不开人类的操作和控制，反应速度和运算精度的进化是非常缓慢的大脑和 神经系统，人工智能将

17、消除这种限制。相互促进，计算机科学和机械工程进展之间的平行，将在更 高层次的新一轮发展的开始使机械工程。在第十九世纪，机械工程的知识总量仍然是有限的，大学 在欧洲，它与一般的土木工程是一门综合性的学科，称为土木工程，下半场的第十九个世纪成为一 门独立的学科。在第二十世纪，随着机械工程和知识增长的发展开始分解，机械工程专业，有分支 机构。在第二十世纪中期趋势分解，在时间之前和之后的第二次世界大战结束时达到的峰值。由于 机械工程的知识总量已经远远从个人掌握所有，一些专业是必不可少的。但是过度的专业知识使分 割，视野狭隘，可以查看和统筹大局和全球工程和技术交流，缩小范围，新技术的进步和整个块的 技术

18、，外部条件变化的适应能力差。封闭的专业知识的专家太狭，考虑的问题太特殊，在工作协调 困难，不利于自我提高。因此，自上世纪第二十年代末，出现了一体化的趋势。人们越来越重视基 础理论，拓宽领域，对专业合并的分化。综合职业分化和发展知识循环过程的合成，是合理和必要 的。从不同的专业和专业知识的专家，也有综合的知识了解不够，看看其他学科和项目作为一个整 体，从而形成一种相互强烈的集体工作。综合和专业水平。有机械工程全面而专业的冲突；在综合 性工程技术也有综合和专业问题。在人类所有的知识，包括社会科学，自然科学和工程技术，有一 个更高的水平，更广泛的综合性和专业性的问题。当今社会，机械设备的发展日新月异

19、，迫切需要不断开发新的机型来满足不同工况的要求，温室大 棚除雪装置的发展也是如此，现今发展方向大致可以归纳为：开发专用机型驱动滚筒式除雪装置的应用场合很多，有时候受客观条件影响，在运输系统的布置上经常会出 现一些特殊要求，为了满足特殊要求，比如水平拐弯、大倾角25。)直至垂直提升等，这些场合常 规的温室大棚除雪装置是无法胜任的。为了满足某些特殊要求，应开发特殊型温室大棚除雪装置， 如弯曲温室大棚除雪装置、大倾角或垂直提升除雪装置等。提高元部件性能和可靠性整体设备的性能和可靠性主要取决于元部件的性能和可靠性，我国现在的温室大棚除雪装置的 元部件基本上都是各自厂家生产，还没有出现专业化、大规模的元

20、部件生产厂家。除了进一步完善 和提高现有元部件的性能和可靠性，还要不断研究新的技术和开发新的元部件。扩大功能,一机多用温室大棚除雪装置是一种理想的连续运输设备，并且目前还不能完全发挥 其全部作用。可以将温室大棚除雪装置结构作适当修改采取一定的安全施，就可拓展运人、运料或 双向运输等功能，做到一机多用，使其发挥最大经济效益。2 Solidworks设计基础本论文主要研究运用SolidWorks对温室大棚除雪装置进行。在设计过程中，了解SolidWorks 的各种功能。SolidWorks公司成立于1993年，由PTC公司的技术副总裁与CV公司的副总裁发起，总部位于 马萨诸州的康克尔郡(Conco

21、rd,Massachusetts)内。当初的目标是希望在每一个工程师的桌面上提 供一套具有生产力的实体模型设计系统。从1995年推出第一套SolidWorks三维机械设计软件至今 已经拥有位于全球的办事处，并经由300家经销商在全球140个国家进行销售与分销该产品。1997 年，Solidworks被法国达索(Dassault Systemes)公司收购，作为达索中端主流市场的主打品牌。 SolidWorks软件是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统。由于技术创新符合CAD技术的 发展潮流和趋势，SolidWorks公司于两年间成为CAD/CAM产业中获利最高的公司。良好的财务状

22、况 和用户支持使得SolidWorks每年都有数十乃至数百项的技术创新，公司也获得了很多荣誉。该系统 在1995-1999年获得全球微机平台CAD系统评比第一名。从1995年至今，已经累计获得十七项国际 大奖。其中仅从1999年起，美国权威的CAD专业杂志CADENCE连续4年授予SolidWorks最佳编辑 奖，以表彰SolidWorks的创新、活力和简明。至此，SolidWorks所遵循的易用、稳定和创新三大 原则得到了全面的落实和证明，使用它，设计师大大缩短了设计时间，产品快速、高效地投向了市 场。由于SolidWorks出色的技术和市场表现，不仅成为CAD行业的一颗耀眼的明星，也成为华

23、尔 街青睐的对象。终于在1997年由法国达索公司以三亿一千万美元的高额市值将SolidWorks全资并 购。公司原来的风险投资商和股东，以一千三百万美元的风险投资，获得了高额的回报，创造了 CAD 行业的世界纪录。并购后的SolidWorks以原来的品牌和管理技术队伍继续独立运作，成为CAD行业 一家高素质的专业化公司oSolidWorks三维机械设计软件也成为达索企业中最具竞争力的CAD产品。由于使用了 Windows OLE技术、直观式设计技术、先进的parasolid内核（由剑桥提供）以及 良好的与第三方软件的集成技术。SolidWorks成为全球装机量最大、最好用的软件。资料显示，目

24、前全球发放的SolidWorks软件使用许可约28万，涉及航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、 模具、电子通讯、医疗器械、娱乐工业、日用品/消费品、离散制造等分布于全球100多个国家的约 3万1千家企业。在教育市场上，每年来自全球4, 300所教育机构的近145,000名学生通过SolidWorks 的培训课程。据世界上著名的人才招聘网站检索，与其它3D CAD软件相比，SolidWorks相关的招聘广告比其 它软件的总合还要多，这一事实说明了越来越多的工程师和设计者使用SolidWorks三维软件，越来 越多的企业需要SolidWorks人才。Solidworks软件功能强大，易于操作，

25、界面人性化，技术创新， 组件繁多是SolidWorks的五大特点。使得SolidWorks三维软件成为目前全球领先的三维CAD解决 方案。SolidWorks在设计时能够为用户提供不同的设计方案，通过方案的筛选，工程师能从中选择 合适的方案，从而在设计过程中降低设计的错误以及提高产品质量。在目前市场上所见到的三维CAD 解决方案中，SolidWorks是设计过程比较简便又通俗易懂的软件之一。它不仅提供如此人性化的系 统，同时对每个工程师和设计者，乃至整个机械行业提供了良好的发展基础o SolidWorks软件是世 界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统，由于技术创新符合CAD技术的发

26、展潮流和趋势， SolidWorks公司于两年间成为CAD/CAM产业中获利最高的公司。良好的财务状况和用户支持使得 SolidWorks每年都有数十乃至数百项的技术创新，公司也获得了很多荣誉。该系统在1995-1999年 获得全球微机平台CAD系统评比第一名；从1995年至今，已经累计获得十七项国际大奖，其中仅从 1999年起，美国权威的CAD专业杂志CADENCE连续4年授予SolidWorks最佳编辑奖，以表彰 SolidWorks的创新、活力和简明。至此，SolidWorks所遵循的易用、稳定和创新三大原则得到了全 面的落实和证明，使用它，设计师大大缩短了设计时间，产品快速、高效地投向

27、了市场。由于 SolidWorks出色的技术和市场表现，不仅成为CAD行业的一颗耀眼的明星，也成为华尔街青睐的对 象。终于在1997年由法国达索公司以三亿一千万美元的高额市值将SolidWorks全资并购。公司原 来的风险投资商和股东，以一千三百万美元的风险投资，获得了高额的回报，创造了 CAD行业的世 界纪录。并购后的SolidWorks以原来的品牌和管理技术队伍继续独立运作，成为CAD行业一家高素 质的专业化公司，SolidWorks三维机械设计软件也成为达索企业中最具竞争力的CAD产品。由于使用了 Windows OLE技术、直观式设计技术、先进的parasolid内（由剑桥提供）以及良

28、 好的与第三方软件的集成技术，SolidWorks成为全球装机量最大、最好用的软件。资料显示，目前 全球发放的SolidWorks软件使用许可约28万，涉及航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、 模具、电子通讯、医疗器械、娱乐工业、日用品/消费品、离散制造等分布于全球100多个国家的约 3万1千家企业。在教育市场上，每年来自全球4, 300所教育机构的近145,000名学生通过SolidWorks 的培训课程。据世界上著名的人才网站检索，与其它3D CAD系统相比，与SolidWorks相关的招聘广告比其 它软件的总和还要多，这比较客观地说明了越来越多的工程师使用SolidWorks，越来越

29、多的企业雇 佣SolidWorks人才。据统计，全世界用户每年使用SolidWorks的时间已达5500万小时。在美国，包括麻省理工学院（MIT）、斯坦福大学等在内的著名大学已经把SolidWorks列为制 造专业的必修课，国内的一些大学（教育机构）如哈尔滨工业大学、清华大学、浙江工业大学、浙 江大学、华中科技大学、北京航空航天大学、大连理工大学、北京理工大学、武汉理工大学等也在 应用SolidWorks进行教学。Solidworks软件功能强大，组件繁多。Solidworks有功能强大、易学 易用和技术创新三大特点，这使得SolidWorks成为领先的、主流的三维CAD解决方案。SolidW

30、orks 能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量o SolidWorks不仅提供如此强 大的功能，而且对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。SolidWorks在现今社会阶段逐渐广泛应用，并且SolidWorks公司对中国市场重点开发，日后 SolidWorks应用将会更加完善，更加普遍。通过前文对SolidWorks的深入了解后，往后会对 SolidWorks进行个别应用的分析，如建模，装配，工程图，力学分析等。草图绘制掌握点、直线、矩形、弧度圆等基本图形的绘制方法；掌握样条、文字等高级几何图形的绘制 方法；理解集合约束的概念并在草图绘制中熟练应用几何约束；

31、熟练应用阵列、实体转换等草图绘 制工具；能综合应用各种草图绘制实体和利用草图绘制工具完成草图绘。基准特征-参考几何体的创建清楚明白基于特征的建模方式、参数化思想等概念；灵活运用各种建立基准点的方法；灵活运 用各种建立基准轴方法；灵活运用各种建立基准面的方法；灵活运用坐标系的建立方法；能根据建 模需要综合应用各种参考几何体。拉伸、旋转、扫描和放样特征建模灵活运用拉伸特征的概念与建立方法；灵活运用旋转特征的概念与建立方法；掌握扫描特征的 概念与建立方法；灵活运用放样特征的概念与建立方法；通过实践能够准确分析零件的特征，灵活 运用拉伸和旋转也正建立三维模型。综合应用扫描、放样、弯曲、镜向、阵列等特征

32、建立各种实体。工程图设计灵活运用用户自定义工程图格式文件的方法；灵活运用建立标准三视图，剖视图，断面图，局 部图，辅助视图等方法；灵活运用各种注释的方法。装配设计灵活运用自底向上的装配方法；灵活运用生成装配体爆炸图的方法；灵活运用SolidWorks智能 装配技术；灵活运用装配体零部件的状态和属性控制，并能够在装配体中设计子装配体；灵活运用 干涉检查；灵活运用自上向下的装配方法；灵活运用在装配模型工程图中添加零件序号；灵活运用 生成装配体材料明细表的方法。3温室大棚除雪装置的设计3.1温室大棚除雪装置的方案布局图的确定温室大棚除雪装置通过三相电机带动链轮传动机构驱动除雪装置沿着安装在机架顶部的

33、直线导 轨在大棚的顶部来回移动，除雪装上面的除雪风机在凸轮滚子机构的作用下往复摆动一定的角度从 而来对温室大棚的各个角落进行除雪，该除雪装置主要由机架、链传动机构、凸轮滚子机构、除 雪装置等几个部分组成，本次设计的温室大棚除雪装置的方案布局图与结构如下图3-1所示：图3-1温室大棚除雪装置方案布局图3.2温室大棚除雪装置的工作原理温室大棚除雪装置的工作原理为：三相电机带动链轮传动机构驱动除雪装置沿着安装在机架顶 部的直线导轨在大棚的顶部来回移动，除雪装上面的除雪风机在凸轮滚子机构的作用下往复摆动一 定的角度从而来对温室大棚的各个角落进行除雪，其中，机架以及支腿起到了支撑和加固输送线的 作用。4

34、机械传动部分的选型计算4.1驱动电机的选型计算已知整个除雪装置的总重量150KG，其他重量50KG，我们取总重量为200Kg，除雪装置的移动 速度为12r/min。即:G 二 mg = 200 X 10 = 2000NV = 1 - 2m/min = 16.6 - 33.3mm/s具体的电机设计计算如下:1、确定运行时间l =里(t -t ) 本次设计加速时间60 0 1Vl负载速度(m/min)l = 1.2 - =1.2v3 : 60有速度可知每秒上升50mm，电机转速VIn =电机PBn = V- = = 400, /min 电机 PB 0.0053.负载转矩2兀 x 0.9TL =心=

35、.3 x10 X 200 x 0.005 =1.73 N .m 2回式中：4.电机转矩启动转矩T _ 2兀 NM (JM + JL) _ 2兀 x 636.9(JM + 0.00032) _ 125N S60t60 x1.2_ TM必须转矩_(TL+TS)S _ 2.36N.mS为安全系数，这里取1.0。根据以上得出数据，我们选用电机型号为160BL-A，此无电机厂家为机电产品。根据电机的特性曲线以及参数表如下:92BL-4020L192BL-4030H1*-SOW w wV漩rpm8NmNm述NmAAI81S2BL2O15H1LKB200220(AC|1500132S0040B1i总52.5

36、292Bl4015HblK.B400220|AC)19006200820撤53$3400220(AC)300U260042.03.72525492BL4070H1-LKB400220|AC)7000O.M1.100G2.24.452.55$2BlBMOWC)150032ooe小4W550G92BLOHVLK.BGOO列AC)80000.721.44O.t22.44863.6792BI402011IKB400咐20001,91狼O.OB105521.155.0892BL-5020KVLK.B500GO(OC)200024480.1211D22055.0根据计算和特性曲线以及电机基本参数表，我们选

37、用电机型号160BL-4030H1-LK-B，电机额定功率为0.37KW，额定转矩为7.62N.m，最大转矩为9N.m，额定转速为3000r/min。电机大致图如下：外形尺寸292x232，电机输出轴径为24mm。4.2链传动的选型计算已知p=3.7KW，小链轮的转速n1=720r/min，传动比i=2.8，载荷平稳，两班工作制，两 链轮中心距a=500600mm范围，中心距可调，两轮中心连线与水平面夹角近于 35o，小链轮 孔径黑=此皿。计算:i12233445566z1312727252523232121171715优先选用齿数：17，19，21，23，25，38，57，76，95，114

38、z1=29-2i=29-2*2.8=23.4取整数z1=23z1、z2取奇数，则链条节数口为偶数时，可使链条和链轮轮齿磨损均匀。在高速或有冲击 载荷的情况下，小链轮齿最小应有 25齿。（2）大链轮齿数z2Z2=iz1=2.8*23=64.4 取整 z2=65（3）实际传动比i=跖23（4） 设计功率如=圣工况系数，查表5.4-3虹=1， = k*P=10KWPtt = -（5） 单排链条传递功率虬虹，查表5.4-4和5.4-5，齿数系数虹=1指，排数系数虹=1Pa = -1 芸 q=8.13kw（6）链节距p根据此 = ，n1=720r/min，查图5.4-1功率曲线和n1确定的点，应在所选型

39、号链的功率曲线下方附近（不超过直线）。结果为 10A，节距p=15.875mm，（7）验算小链轮轴直径 虑查5.4-7链轮中心孔最大许用直径扑皿（8）初定中心距临“咖为优，无张紧轮时取心辨i4N 4aOniiEi0.2z1( i+1)p0.33z1(i-1)paOmaK -临=35 35 小.S75 =欢 EtmnL - 2a IF确定链条节数p 2 霰勺_ 2 x35p 把+6565-23 3 p一+ 2+/=115.3 取 L? = 116l = 4冬竺g(10)链条长度计算(理论)中心距艮当时，L1-j. = 116-23 =2 2143根据勺一如 ，-把 ，查表5.4-9，若有必要可使

40、用插值。虻=0.24559 a =-22, = 15.875(2x116-23-65)x0.24559 =561.42实际中心距a a=a-Aa，一 般晶=(口皿 a= a -Aa = 561.42 -0.003 x561.42 = 559.74tninz.tip23 :720 ：:15.875.v =4j-.3in s链速 60 x100060 x1000 (14)有效圆周率昨男岑* (15)作用在轴上的力F水平或倾斜的传动FWiiLF,接近垂直的传动F=1.05KaF,大工况系数，见表5.4-3F=1.2 X 1 X 2283.1=2739.7N(16)润滑方式。(17)链条标记：10A-

41、1-116GB 1243-19971表示排数，116表示节数(18)链轮的几何尺寸p=15.875mmi:1=.isrrsiii1)分度圆直径 氏小链轮|：1= r = Hti.JdJsiii23，大链轮d=英巧=3如朝.180&sin652)齿顶圆山d= d+1.25p - dL，= d+(l-)p-dLz0.54 + ISO对于三圆弧-直线齿形小链轮齿顶圆兔=15.S75 x0.54 + 18011 tanf,23=124.072mm，取整 124mm大链轮齿顶圆0.54 +180 tanj：=336.773mm，取整 337mm3)齿根圆直径由=妇禹 小链轮齿根圆直径 4=卜妃 116.

42、585-10.16=106.425mm，取 106.43mm 大链轮齿根圆直径 df=d dl= 328.584-10.16=318.424mm，取 318.42 mm4）节距多变形以上的齿高=0.27 X 15.875=4.286mm （对于三圆弧-直线齿形）l = 0.27p5）最大齿根距90 a= dcos- dt 奇数齿偶数齿LZT90=116.585cos一-10.16小链轮阳 =106.153mm址L. =32S.5S4cos-10.16大链轮公 =318.328mm6）轴凸缘直径*1 QFl .d pcot-1.04hj -0.76zi snd 15.875cot -1.04x1

43、5.09 -0.76小链轮把=99.045mmTl .d 15.875cot-1.04x15.09 -0.76大链轮=311.746mm7）轮毂厚度hh = K + -i+0.01dj，上孔的直径d150K3.24.86.49.5小链轮击=14.232，取整14mm大链轮 6=22.7858，取整数22mm8）轮毂长度ll=3.3h1 = 2.6h小链轮 l=3.3 X 14=46.2mm，取整 46mm大链轮 l=3.3 X 22=72.6mm，取整 72mm小链轮火=此+2 xl4=68mm大链轮 A =x22=104mm 10）齿宽bf九= 单排0.93bL0.95bLp12.7单排九=

44、口93S=0.95 X9.4=8.93mm 11）齿侧半径E= 20min瓦=12）倒角宽0.06pP-13p链号明4、昭5 其它b. =0.13x15.875 = 2.0637,取公侦13）倒角深 h=0.5p=0.5 X 15.875=7.9375mm 14）齿侧凸缘圆角半径 如却=0.635mm （19）链轮公差1）齿根圆直径和量柱测量距极限偏差项 目极限偏差孔径以H8齿顶圆4h11齿根圆直径极限偏差h11齿宽坷h14量柱测量距Mr极限偏差h11小链轮齿根圆直径 山=妇虹116.585-10.16=106.425mm，取106.43mm大链轮齿根圆直径 山=妇角=328.584-10.1

45、6=318.424mm，取318.42 mm!；il06.43hll = 106.43 飞雄 (ji31S.42hll = 318.42 件 ，orrMr =116.585cos+ 10.16 =126.47hll =126.475小链轮量柱测量距Mr =3袤：.焚：配时二+1|.凿=：3类：.员1111=招幻苗大链轮量柱测量距2)径向圆跳动小链轮径向圆跳动=min0.0008df+0.008,0.76=0.0008 X 106.43+0.008=0.093144端面跳动=min0.0009df+0.008,1.144.3凸轮机构的选型计算设已知凸轮的基圆半径为rb,从动件轴线偏于凸轮轴心的左

46、侧，偏距为e,凸轮以等角速度3 顺时针方向转动，用作图法设计凸轮的轮廓曲线，并求出凸轮从动件在各个转角的坐标绝对值如下 表所示。作图方法如下：选取适当的比例尺，按给定的从动件的运动规律绘出位移线图，将位移线图分成若干等分， 得横坐标轴上各点1、2、3、等。过等分点作垂线得从动件在各对应位置时的位移11、22、33、 等。取与位移图相同的比例尺，以任一点O为圆心，rb为半径画基圆。自OA0开始，将基圆圆周沿(一3 1)方向作与图对应的转角等分，得A1、A2、A3、点。连接OA1、OA2、OA3、，它们就 是反转后从动件导路的各个位置。自基圆开始，沿径向线OA1、OA2、OA3、分别向外量取从动件

47、的相应位移，即X1 = X1、Y =Y1、Z = Z1、，用光滑曲线连接A0、A1、A2、A3、各点，即得所求的凸轮轮廓曲线。可求得凸轮运转到 60。,120。,180。,240。,300。,360。时X,V,ZM个方向的点的绝对坐标。凸轮从动件在不同的转角通过作图 法作出的数值绝对坐标分别如下：转角()60120180240300360X(mm)24.6753.41180260.56265.74180Y(mm)89.68-73.09-120.63-46.5149.50197.28(注意:转角60,120等等是常数值)已知摆杆的长度L,摆杆运动规律？ 二? (6 )。先由上述方法确定基圆r0以

48、及中心距a。然后作出 滚子中心B点的理论轮廓曲线，曲线方程如下：已知基圆半径 R=90, X=a sin6 -L sin(6 +? +? 0) Y=a cos6 -L cos(6 +? +? 0) 利用 EB 绘出理论廓线后，再确定滚子半径rr的数值，然后做它的等距线，则为此凸轮的实际轮廓曲线。有了凸 轮廓形曲线之后，再进行其结构设计及尺寸标注等工作就完成了凸轮设计。4.4直线导轨的设计计算导轨主要根据导轨副之间的摩擦情况，导轨分为：(1)滑动导轨两导轨之间为滑动摩擦。结构简单，制造方便，刚度好，抗振性高，是机床上最广泛采用的。特点：导向精度高，不会出现间隙，能自动补偿磨损。一般选取三角形顶角

49、 =90，重型机械 采用大顶角Y =110120。当水平力大于垂直力，V形导轨两侧受力不均匀时，采用不对称V形 导轨。直线导轨和圆导轨均可采用 承载能力大，制造方便。必须留有侧向间隙。不能补偿磨损。 用镶条调整时，会降低导向精度。需注意导轨的保护。直线导轨和圆导轨均可采用尺寸紧凑，适 用于要求高度小、导轨层数多的场合。可构成闭式导轨。用一根镶条可以调整各面的间隙。刚度比 平面导轨小。制造简单，弯曲刚度小，主要用于受轴向载荷的导轨。适用于同时作直线和旋转运动 的场合。滚动导轨滚动直线导轨副是由导轨、滑块、钢球、返向器、保持架、密封端盖及挡板等组成。当导轨与 滑块作相对运动时，钢球就沿着导轨上的经

50、过淬硬和精密磨削加工而成的四条滚道滚动，在滑块端 部钢球又通过返向装置(返向器)进入返向孔后再 进入滚道，钢球就这样周而复始地进行滚动运动。 返向器两端装有防尘密封端盖，可有效地防止灰尘、屑末进入滑块内部。特点：滚动直线导轨副是在滑块与导轨之间放入适当的钢球，使滑块与导轨之间的滑动摩擦变 为滚动摩擦，大大降低二者之间的运动摩擦阻力，从而获得：动、静摩擦力之差很小，随动性极好， 即驱动信号与机械动作滞后的时间间隔极短，有益于提高数控系统的响应速度和灵敏度。驱动功率大幅度下降，只相当于普通机械的十分之一。与V型十字交叉滚子导轨相比，摩擦阻 力可下降约40倍。适应高速直线运动，其瞬时速度比滑动导轨提

51、高约10倍。能实现高定位精度和重复定位精度。 能实现无间隙运动，提高机械系统的运动刚度。成对使用导轨副时，具有“误差均化效应”，从而降低基础件(导轨安装面)的加工精度要求， 降低基础件的机械制造成本与难度。导轨副滚道截面采用合理比值的圆弧沟槽，接触应力小，承接 能力及刚度比平面与钢球点接触时大大提高，滚动摩擦力比双圆弧滚道有明显降低。导轨采用表面硬化处理，使导轨具有良好的可校性；心部保持良好的机械性能。简化了机械结 构的设计和制造。查机械设计手册3第二版选取直线滚动导轨副系列，又根据机床设计要求的特点，本设计初 步选择：直线滚动导轨副选取四方向等载荷型(GGB型)，其特点是：垂直向上向下和左右

52、水平额定载 荷是等同的，额定载荷比较大，刚度高。尺寸规格初选45,其结构形式选择AA型。每根导轨上的滑块数为2。查出全自动轴承磨床推荐的精度等级为3。导轨的材料为HT200.初步确定直线滚动导轨的型号为GGB45AA1C12 3选择用南京工艺设备制造厂的滚动直线导轨如图1B1B5B4B5WM2Xt1tHATKL1L2L3H1dXDXh1R最大长度LGGa/kN342616229M4X10M3X66281282245269. 5174. 5X7. 5X5. 32060640M63. 5规格*164.4键的选型计算键联结是通过键实现轴和轴上零件的周向固定以传递运动和转矩。其中有类型也可以实现轴向

53、固定和传递轴向力，有些类型并能实现轴向动联结，于在圆锥筛的轴上主要通过键来实现传递转矩 和轴向固定所以，只需选用常见的普通平键，键的类型可根据使用要求、工作条件和联结的结构特 点表5-3-15选定，键的长度根据轴毂的长度从标准中选取，键的bXh根据径来确定。轴和带轮的 联结，d=70mm,参考资料 2P5-194 表 5-3-18 (GB/T1095-1979)选用 B20X12，B18X11 和 B12X8 的 普通A型平键，键长分别为90 mm，70 mm，30 mm。5各重要组成部分的强度校核5.1传动轴强度的校核轴的强度计算一般可分为三种：1)按扭转强度或刚度计算；2)按弯扭合成强度计

54、算；3)精确强度校核计算。当轴的支撑位置和轴所受的载荷大小、方向、作用点及载荷种类均已确定，支撑反力及弯矩可求得时，可按照弯曲或者弯扭合成强度进行轴的强度计算。作用在轴上的载荷一般按集中载荷考虑， 如本设计中的带传动对轴的力，其作用点取在轮缘宽度的中点。计算时，通常把轴当作置于铰链支 座上的双支点梁，一般轴的支点近似取为轴承宽度中点。由于本设计所用轴主要是受弯曲强度，很少的扭转强度，是根据扭转强度设计，应校核轴的弯 曲强度，首先分析轴的受力，左端受的是圆锥筛的重力，右端是带轮对轴的力，中间是轴承座的两 个支撑力。轴径是按扭转强度初步设计的，所以要校核轴的弯曲强度，轴的强度校核也就是找出危险截

55、面，看危险截面是否满足轴径条件，如果危险截面满足，那么别的轴径肯定满足；根据轴的实际尺 寸，承受的弯矩、扭矩图考虑应力集中，表面状态，尺寸影响等因素，及轴材料的疲劳极限，计算 危险截面的情况是否满足条件。我所校核的轴是根据许用弯曲应力校核的，即由弯矩产生的弯曲应 力%不超过许用弯曲应力。，一般计算顺序是先画出轴的空间受力图，将轴上作用力分解为水平b b面受力图和垂直面受力图，并求出水平面上和垂直面上的支承点反作用力。然后作出水平面上的弯 矩和垂直面上的弯矩图，作出合成弯矩图和转矩图应用公式M = W2 + (a T)2绘出当量弯矩图，式中a是根据转矩性质而定的应力校正系数。对于不变的转矩，取以

56、=J ；对于脉动的转矩， g +1b取a=具口 ；对于对称循环的转矩取a = 1。”0bg 是材料在对称循环应力状态下的许用弯曲应力；+1bg 是材料在静应力状态下的许用弯曲应力；-1bk 是材料在脉动循环应力状态下的许用弯曲应力；0b在锥筛的设计过程中，轴的材料为45#钢，其基本参数为。广600MPa，。出=200MPa，g = 55MPa，-1bg = 95MPa ；0b应满足下列条件:M0W 30.1b-1bW为轴的抗弯截面系数;轴的受力，轴左端是锥筛对轴的力也就是锥筛的重力，右端是带轮对轴的压力。具体受力情况如下图:由材料力学的相关知识可得：G x 328.5 + R2 x 295 =

57、 F x (187.5 + 295)3846.5 x 328.5 + R2 x 295 = 3100.34 x 483.5解得：R2 = 787.6N由 G + F = R + R2得：R = 6159.24N可得轴的弯矩图则如下:轴所受的转矩如下：T = 9549 x - = 9549 x 264 = 257300N * M n980转矩图如下：n g 以=1b”+1b二巨=0.275 ；200；所以，M = M 2 + (a T )2 = =,M 2 + (0.275 x 257300)所以当量弯矩图为:可知轴承的危险截面在左边轴承支撑处，根据轴的校核条件可以算出:即:M 1265475.

58、8=24.7MPa b W0.1 X 803-1b=61.28mmM， ： 1265475.80.1 xln=V 0.1 x55-1b所以：根据校核，截面强度足够，其它截面也是足够安全的。5.2轴承强度的校核根据根据条件，轴承预计寿命16 X365 X 8=48720小时；1、计算输入轴承(1)已知 nil =458.2r/min两轴承径向反力：FR1=FR2=500.2N；初先两轴承为角接触球轴承7206AC型。根据课本 P265 ( 11-12 )得轴承内部轴向力 FS=0.63FR 则 FS1=FS2=0.63FR1=315.1N；V FS1+Fa=FS2 ； Fa=0 故任意取一端为压紧端，现取 1端为压紧端FA1=FS1=315.1NFA2=FS2=315.1N ；计算当量载荷P1、P2根据课本P263表(11-9 )取f P=1.5;根据课本P262 ( 11-6 )式得P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5 X (1 X 500.2+0)=750.3N;P2=fp(x2FR1+y2FA2)=1.5 X (1 X 500.2+0)=750.3N;V P1=P2 故取 P=750.3N ；V角接触球轴承 8 =3 ；轴承运动和换向时承