【《鸡场自动喂食机机械部分设计计算案例》3500字】

鸡场自动喂食机机械部分设计计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u31713鸡场自动喂食机机械部分设计计算案例 128251.1鸡场自动喂食机行走机构设计 160201.1.1车轮与轨道设计 1225131.1.2行走机构电机的选用 2271401.2输料装置设计 4273711.2.1输料装置参数计算 4284851.2.2输料装置电机型号的选用 619761.3传动装置设计 7240051.1.1链条与轴承设计 734841.1.2传动轴的设计 91.1鸡场自动喂食机行走机构设计参数设计：举升最大重量Q＝1000kg，喂料小车行走速度30m/min。1.1.1车轮与轨道设计（1）车轮与轨道的选取与校核车轮的轮压最大值：＝（GXC+Q)式（3-1）公式中：喂食机本身的重量为，设定＝2000kgf由条件可知，喂食机举升的最大重量Q＝1000kgf载荷率＝1000车轮选型：由条件可知，运行速度＝30m/min，，当＝30m/min，＜0.9时，对工作类型的级别进行比较，可知为中型。最终选择的车轮直径为250mm，选择P11的轨道，该轨道的最大许用轮压为1480kg，符合要求。（2）喂食机车轮的疲劳值计算等效载荷的计算：Qd公式中：等效系数的值ϕ2通过等效载荷的值可以计算出车轮的轮压： PjP公式中：Pd＝Qd+Gxc4＝600+20004＝600kgf接触疲劳应力的计算：σjd对于车轮材料ZG55Ⅱ,在17K-19K之间，单位：。＜，符合。（3）喂食机车轮强度校核σd对于车轮材料,查得在20K—19K之间，单位：。＜，符合。1.1.2行走机构电机的选用根据养殖场的工作环境，负荷的大小，最终我们确定选择电动机的类型为系列三相异步电动机。（1）工作阻力计算：由初始条件可知，喂食机的行走速度V＝30（m/min）＝0.5（m/s）F将G1、G根据车轮与轨道的型号，其滚动摩擦系数f的值在0.05到0.7之间,本设计中取f＝0.15，可知Fw（2）运行阻力计算车轮与轴承和地面的之间的总阻力矩：式(3-6)由Dc=250mm，选取车轮轴承的型号为7520，d内径=100mm；滚动摩擦系数k=0.005；轴承摩擦系数通过计算得：M喂食机运行时的摩擦阻力：Pm（3）功率的计算工作机功率计算公式：式（3-8）本设计采用的链传动的η取0.97带入得：P电动机的输出功率为Pw由工作机所需功率和传动装置的总效率可求得电动机所需的输出功率P0公式中，η为总效率η＝η1η公式中：链轮传动的效率η1取0.97，滚动球轴承的效率η带入计算得：η＝0.97×0.99＝0.96得出P由输出功率可算出电动机额定功率PedPed＝（1～1.3）由Y系列电动机技术数据，选电动机的额定功率Ped（4）减速器型式的选择根据养殖场的工作情况以及载荷的要求，选择分流式二级圆柱齿轮减速器作为电机的减速装置。（5）电动机的转速的确定从动轴的转速:Nw＝一般二级圆柱齿轮减速器的传动比范围为8～40，故电动机转速的可选范围为ndnd'＝ia'n（6）电动机型号的选择根据上述电动机转速以及额定功率的计算，有如下两种电机满足使用条件表3-1额定功率为0.37kW转速满足要求的电动机电动机型号额定功率（kW）转速（r/min）效率价格（元）Y2-801-60.3790062.0289Y2-90S-60.3770062.0325由于两种电动机都满足使用要求，且效率也相同，而Y2-801-6的价格相比之下较低，故选择电动机的型号为：Y2-801-6。根据电动机的选用，配套选择减速器的型号为：YCJ132,输出转速为24r/min。1.2输料装置设计1.2.1输料装置参数计算螺旋输送的基本原理是通过螺旋输送结构的叶片螺旋结构，通过不断正向转动我们的螺旋输送叶片，从而产生楔形的轴向输送动力，让其中的物料能够跟随叶片进行前进，从而最终落入到我们指定的物料出口当中，本次我们的螺旋输送装置，主要通过螺旋输送装置最终输送到均布的四个落料出口位置，并在出口位置分别设置电磁阀门从而保证我们的物料能够单独不受干扰的落入到不同的落料孔中。图1.1螺旋输送机（1）螺旋输送机的螺旋直径的确定由于，物料的黏性不是很大，所以螺旋直径的计算方式为：式(3-12)公式中的取值范围在0.25到0.30之间，ψ值取0.27；K值取0.0565；物料堆积比重的取值范围在1.2~1.8之间，我们取＝1.5；C值取为1。将参数带入公式(3-12)，得到螺旋直径为：最终选择标准螺旋直径。(2)螺旋输送机的极限转速的确定螺旋输送机的极限转速可由下列公式确定式(3-13)公式中，螺旋轴的极限转速为；物料综合特性的系数为A；值查参考文献，得。所以,螺旋输送机的极限转速由公式(3-13)算得：最终选择标准螺旋输送机转速为60r/min螺杆直径和可移动的螺旋输送机的极限速度,计算结果差不多,所以我们需要检查填充系数：式(3-14)公式中：S为螺旋输送机的螺距螺旋节距在螺旋输送机中是螺旋输送机的螺旋直径,本次设计中的S＝D＝0.4m。然后带入公式(3-12)校核：圆整后的值允许范围在为0.25到0.30之间，合适。1.2.2输料装置电机型号的选用（1）功率的确定螺旋机轴上所需功率由下列公式确定：式(3-15)公式中：功率备用系数k的取值范围为1.2~1.4，取为1.3；物料阻力系数为，取为1.2。由公式(3-15)得（2）减速器型式的确定由于载荷比较平稳，可选用展开式两级圆柱齿轮减速器作为电机的减速装置。（3）电动机型号的选择根据以上计算得的工作功率可选择为额定功率为15kW的Y系列电机，如下几种电机比较符合输料装置的设计要求表3-2额定功率为15kW满足设计要求的电动机电动机型号额定功率（kW）转速（r/min）效率Y2-160M2-215kW293089.0Y2-160L-415kW146089.0Y2-180L-615kW97089.0为了传动比尽可能小，故选择转速为970r/min的电动机由转速可计算出传动比iaia所以最终我们选择的电动机型号为：Y2-180L-6根据电动机的选用，配套选择减速器的型号为：YCJ250,输出转速为56r/min。1.3传动装置设计1.1.1链条与轴承设计承载力和速度的要求，选择链轮传动，传动比大，结构紧凑，工字轨道稳定运行，高承载能力和传动效率。其传动简图如下图所示：图3-2传动简图（1）传动装置总传动比传动装置的总传动比＝1公式中：电动机满载转速为nm（2）Ⅰ轴与Ⅱ轴的转速n1n2（3）Ⅰ轴与Ⅱ轴功率的计算P1＝PP2（4）各轴的转距电机轴T0TT（5）链条与链轮的选型轴的直径d＝50mm，传动比为1选择链轮齿数Z＝33定链的节距取KA＝1.0，齿数系数KZ＝0.73，单排链，则计算功率为①选择链条型号和节距通过数据Pcm=8.03kW,可选择链条的型号32A，链条的节距P＝50.8②链节数、中心距的计算中心距a0取a0L取链长节数Lp＝94节可计算链长为：L=L中心距系数F12337.6mm③链速计算以及润滑方式的选择根据链速以及链条的选型，可采用滴油润滑④压轴力Fp有效圆周力:Fp（6）轴承的选取校核由初始条件可知，行走速度为30m/min则每个轴承所承受的压力为F=52500转速n则式（3-16）根据计算结果最终选择调心滚子轴承调心滚子轴承的主要性能参数：d＝70mm，D＝125mm，B＝31mm，＝158KN，＝205KN径向载荷＝131250N轴向载荷＝0N故/＝0<e可得： ＝x+y式（3-17）由（3-17）得，式（3-18）可以得到：L>>h，符合条件。1.1.2传动轴的设计（1）传动轴的尺寸设计图3-3传动轴主视图（2）传动轴的强度计算传动轴应该根据负载和压力的情况，不同情况下的计算方法也不一样，最后许用压力也要适当。图3-4传动轴受力简图危险截面的弯矩计算合成强度校核，需要弯矩和扭矩的数据，而以上条件已知，则可依据以上数据计算应力：式（3-19）轴的扭转强度条件：可得轴的直径：应力：（3-20）对于圆轴，弯曲应力为，扭转切应力为,将，代入公式得轴的弯扭合成强度条件为：公式中：（Mpa）为（3-20）中计算出的轴的应力；轴所受的弯矩为M；轴所受的扭矩为N；轴的抗弯截面系数为W；对称循环变应力时轴的许用弯曲应力为疲劳强度校核:式（3-21）弯曲刚度校核：式（3-22）公式中：阶梯轴的长度为（mm）；阶梯轴第i段的直径为（mm）；阶梯轴的计算长度为（mm）；阶梯轴计算长度内的轴段数为。弯