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文檔簡介

1、畢業(yè)設(shè)計(論文)基于ug的tgss-50型水平刮板輸送機-機頭段設(shè)計the tgss-50 ug-based horizontal scraper conveyor head section design學(xué)生姓名學(xué)院名稱專業(yè)名稱指導(dǎo)教師20*年5月27日 摘要刮板輸送機是輸送粉塵狀、小顆粒及小塊等散狀物料的連續(xù)輸送設(shè)備,可以水平、傾斜和垂直輸送。ms即指水平型輸送機,由于輸送時,刮板鏈條全被埋在物料之中,故稱為ms埋刮板輸送機;又因為埋刮板機槽寬是500mm所以稱為ms50型刮板輸送機。輸送物料具有內(nèi)擦力和側(cè)壓力等特性。垂直輸送時,主要依賴物料所具有的起拱特性。封閉機槽內(nèi)的物料在受到刮板鏈條在

2、運動方向的推力,且受到下部不斷的給料而阻止上物料下滑的阻力時,產(chǎn)生橫向阻力時,產(chǎn)生橫向側(cè)壓力,從而增加物料的內(nèi)摩擦力,當(dāng)物料之間的內(nèi)摩擦力大于物料和側(cè)壁間的外摩擦力及物料自重時,物料就隨刮板鏈條在運動中有振動,有些物料的料拱會時而形成,因而使物料在輸送過程中對于鏈條產(chǎn)生一種滯后現(xiàn)象,影響輸送能力。埋刮板輸送機主要由封閉斷面的殼體(機槽)、刮板鏈條、驅(qū)動裝置及張緊裝置等部件組成。其設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、體積小、密封性能好、安裝維修比較方便;能多點加料、多點卸料,工藝選型及布置較為靈活;在輸送飛揚性、有毒、高溫、易燃易爆的物料時,可改善工作條件,減少環(huán)境污染。埋刮板輸送機目前已被廣泛應(yīng)用于化工、建材、冶金

3、、電力、糧食、輕工和交通領(lǐng)域。ms型埋刮板輸送機是采用傾斜度較小或水平布置的一種刮板輸送機,其傾角一般為0。a15。單臺設(shè)備的輸送高度不大于80m。關(guān)鍵詞 輸送;料拱;內(nèi)摩擦力;外摩擦力;側(cè)壓力abstractscraper conveyor is conveying dust, small particles and small pieces of etc of continuous conveying equipment, vertical and horizontal, tilt. ms horizontal conveyor, because that means, scraper c

4、onveyor chains are buried in the material, so called ms scraper conveyor, and because the wind was buried trigger 500mm therefore called slot width ms50 type scraper conveyor. materials to be conveyed with force and the lateral pressure inside brush etc. vertical conveyor, which mainly rely on mater

5、ials of arch characteristics. sealing material in the slot machine by scraper chain in the direction of movement, and is constantly under the thrust of the feeding and prevent slipping on the resistance, transverse resistance, transverse lateral pressure, thus increasing the friction material, when

6、materials within the friction between the inside wall of the room than material and the friction and weight materials, materials with scraper chain in movement, some materials are of vibration, thus will sometimes arch in the process of conveying material to produce a lag phenomenon chain, transmiss

7、ion capacity. scraper conveyor consists mainly of closed cross-section of the shell (machine), scraper chain, driving device and a device etc. parts. the equipment is simple in structure, small volume, sealed performance is good, easy installation and maintenance, can more charging and discharging p

8、oints, process selection and arrangement more flexible, the dust, poisonous, high temperature, inflammable and explosive materials, can improve the working conditions, and reduce environmental pollution. scraper conveyor has been widely used in chemical industry, building materials, metallurgy, elec

9、tric power, food, light industry and transportation. ms type scraper conveyor is smaller or using gradient layout of a level of scraper coveyor, its angle is commonly 0. more than a more than 15. the single machine conveyance height is not more than 80m.keywords transport within the friction frictio

10、n material arch lateral pressure徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)目 錄摘要iabstractii1 緒論11.1 概述11.1.1 本課題的意義、目的、研究范圍以及要達到的技術(shù)要求11.1.2 國內(nèi)外的發(fā)展概況及其存在的問題21.2 ug和autocad的介紹21.2.1 ug的介紹21.2.2 autocad的介紹31.3 tgss-50型水平刮板輸送機工作原理和特點41.3.1 工作原理41.3.2 使用范圍和特點41.3.3 主要結(jié)構(gòu)52 設(shè)計計算62.1 總體方案的確定62.1.1 主要尺寸的確定62.1.2 刮板鏈條張力計算62.2關(guān)于熱量部分的計算72.

11、3 傳動裝置設(shè)計102.3.1 輸送鏈的選擇與設(shè)計102.3.2 鏈輪設(shè)計和基于ug的建模132.3.3 電動機的選擇152.3.4 減速器的選擇162.3.5 齒輪的設(shè)計172.3.6 聯(lián)軸器的選擇和基于ug的建模242.3.7 軸的設(shè)計與校核252.3.8 軸承和鍵的計算與選擇,基于ug對鍵的建模282.3.9 基于ug建模的有限元分析293 安裝與試車323.1 安裝323.2 試車324 使用與維修344.1 操作344.2 維修保養(yǎng)34結(jié)論35致謝36參考文獻37381 緒論1.1 概述1.1.1 本課題的意義、目的、研究范圍以及要達到的技術(shù)要求1.1.1.1 意義和目的培養(yǎng)理論聯(lián)系

12、實際的設(shè)計思想,訓(xùn)練綜合運用機械設(shè)計、工程材料等有關(guān)的課程的理論,結(jié)合生產(chǎn)實際分析和解決工程實際問題的能力,鞏固、加深和擴展有關(guān)機械設(shè)計、工程材料等方面的知識;通過制訂設(shè)計方案,合理選擇傳動機構(gòu)和零件類型,正確計算零件工作能力、確定尺寸和選擇材料,以及較全面地考慮制造工藝、使用和維護等要求,之后進行結(jié)構(gòu)設(shè)計,達到了解和掌握機械零件、機械傳動裝置或簡單機械的設(shè)計過程和方法;進行設(shè)計基本技能的訓(xùn)練。例如計算、繪圖、熟悉和運用設(shè)計資料(手冊、圖冊、標準、和規(guī)范等)以及使用經(jīng)驗數(shù)據(jù)、進行經(jīng)驗估算和處理數(shù)據(jù)的能力。通過此次設(shè)計,提高對ug、autocad等繪圖軟件的應(yīng)用,培養(yǎng)認真、踏實、嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。

13、1.1.1.2 主要設(shè)計內(nèi)容和要求畢業(yè)設(shè)計課題為水平干燥輸送機設(shè)計,借助autocad軟件,先設(shè)計繪制圖形,然后編制設(shè)計和制造工藝,通過車、銑床進行加工,從而實現(xiàn)零件的設(shè)計、制造一體化的圖紙設(shè)計和圖紙制造。主要性能參數(shù):輸送距離:100(m)生產(chǎn)能力:220300(t/d)蒸汽壓力:0.5(mpa)進料溫度:40(c)出料溫度:60(c)進入刮板機的空氣溫度:110(c)離開刮板機的空氣溫度:64(c)進入刮板機的豆胚量:6.30(t/h)進入刮板機的空氣溫度:110(c)鏈條速度:0.50.65(s/m)設(shè)計要求:1、至少三張a0的圖紙2、設(shè)計說明書一份,15000字3、譯文5000字1.1

14、.2 國內(nèi)外的發(fā)展概況及其存在的問題輸送機是在一定的線路上連續(xù)輸送物料的物料搬運機械,又稱連續(xù)輸送機。輸送機可進行水平、傾斜和垂直輸送,也可組成空間輸送線路,輸送線路一般是固定的。輸送機輸送能力大,運距長,還可在輸送過程中同時完成若干工藝操作,所以應(yīng)用十分廣泛。輸送機的發(fā)展歷程:中國古代的高轉(zhuǎn)筒車和提水的翻車,是現(xiàn)代斗式提升機和刮板輸送機的雛形;17世紀中,開始應(yīng)用架空索道輸送散狀物料;19世紀中葉,各種現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的輸送機相繼出現(xiàn)。1868年,在英國出現(xiàn)了帶式輸送機;1887年,在美國出現(xiàn)了螺旋輸送機;1905年,在瑞士出現(xiàn)了鋼帶式輸送機;1906年,在英國和德國出現(xiàn)了慣性輸送機。此后,輸送機受

15、到機械制造、電機、化工和冶金工業(yè)技術(shù)進步的影響,不斷完善,逐步由完成車間內(nèi)部的輸送,發(fā)展到完成在企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間甚至城市之間的物料搬運,成為物料搬運系統(tǒng)機械化和自動化不可缺少的組成部分。 未來輸送機的將向著多功能化、大型化發(fā)展、物料自動分揀、降低能量消耗、減少污染等方面發(fā)展。 擴大輸送機的使用范圍,是指發(fā)展能在高溫、低溫條件下有腐蝕性、放射性、易燃性物質(zhì)的環(huán)境中工作的,以及能輸送熾熱、易爆、易結(jié)團、粘性物料的輸送機。而水平輸送機就是將物料的輸送、刮板、冷卻等工藝過程合理結(jié)合。它可在輸送物料的過程中同時進行物料的干燥和冷卻,主要用于大豆生坯、膨化料、預(yù)榨餅的輸送,也可用于浸出粕的輸送干燥、輸送

16、冷卻。 水平輸送機結(jié)構(gòu)合理,節(jié)省了設(shè)備投資及車間面積,避免了豆胚在較長的輸送距離中,因豆胚的溫度降低、形成表面水分而對浸出產(chǎn)生的不利影響。而且采用熱空氣直接對流干燥,對料胚加熱均勻,干燥速率較高。輸送干燥過程中物料的翻動少,料層運行平穩(wěn),粉末度小。 它主要由密閉的機殼、機殼內(nèi)的水平篩板或柵板、刮板鏈條、鏈輪、傳動機構(gòu)、張緊裝置、空氣加熱器、離心通風(fēng)機等部分組成。豆坯通過分料裝置均勻地落在水平輸送機的水平篩板上,在刮板鏈條的拖動下向前移動,同時風(fēng)機鼓入的熱風(fēng)穿過篩板和料層,將料層加熱并進行干燥,干燥后的料胚在篩板末端缺口處排出機外,而載濕空氣從機殼上部的出氣口排出。 水平輸送機在輸送物料的同時進

17、行物料的干燥,可以省去一條輸送刮板。主要用于大豆生坯、膨化料、預(yù)榨餅的輸送、去水干燥,浸出粕的冷卻干燥或其它油料加工中的加熱輸送過程。適用于大、中、小不同規(guī)模的浸出油廠。1.2 ug和autocad的介紹1.2.1 ug的介紹ug是unigraphics的縮寫,這是一個交互式cad/cam系統(tǒng),它功能強大,可以輕松實現(xiàn)各種復(fù)雜實體及造型的建構(gòu)。它在誕生之初主要基于工作站,但隨著pc硬件的發(fā)展和個人用戶的迅速增長,在pc上的應(yīng)用取得了迅猛的增長,目前已經(jīng)成為模具行業(yè)三維設(shè)計的一個主流應(yīng)用。 ug的開發(fā)始于1990年7月,它是基于c語言開發(fā)實現(xiàn)的。ug nx是一個在二和三維空間無結(jié)構(gòu)網(wǎng)格上使用自適

18、應(yīng)多重網(wǎng)格方法開發(fā)的一個靈活的數(shù)值求解偏微分方程的軟件工具。其設(shè)計思想足夠靈活地支持多種離散方案。因此軟件可對許多不同的應(yīng)用再利用。 一個給定過程的有效模擬需要來自于應(yīng)用領(lǐng)域(自然科學(xué)或工程)、數(shù)學(xué)(分析和數(shù)值數(shù)學(xué))及計算機科學(xué)的知識。然而,所有這些技術(shù)在復(fù)雜應(yīng)用中的使用并不是太容易。這是因為組合所有這些方法需要巨大的復(fù)雜性及交叉學(xué)科的知識。最終軟件的實現(xiàn)變得越來越復(fù)雜,以致于超出了一個人能夠管理的范圍。一些非常成功的解偏微分方程的技術(shù),特別是自適應(yīng)網(wǎng)格加密(adaptivemeshrefinement)和多重網(wǎng)格方法在過去的十年中已被數(shù)學(xué)家研究,同時隨著計算機技術(shù)的巨大進展,特別是大型并行計

19、算機的開發(fā)帶來了許多新的可能。 ug的目標是用最新的數(shù)學(xué)技術(shù),即自適應(yīng)局部網(wǎng)格加密、多重網(wǎng)格和并行計算,為復(fù)雜應(yīng)用問題的求解提供一個靈活的可再使用的軟件基礎(chǔ)1.2.2 autocad的介紹autocad是由美國autodesk公司于二十世紀八十年代初為計算機應(yīng)用cad技術(shù)而開發(fā)的繪圖程序軟件包,它易于使用、適應(yīng)性強、易于二次開發(fā),經(jīng)過不斷的完善,現(xiàn)已經(jīng)成為國際上廣為流行的繪圖工具。autocad可以繪制任意二維和三維圖形,并且同傳統(tǒng)的手工繪圖相比,用autocad繪圖速度更快、精度更高、而且便于個性,它已經(jīng)在航空航天、造船、建筑、機械、電子、化工、美工、輕紡等很多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,并取得了豐

20、碩的成果和巨大的經(jīng)濟效益。而autocad2004版本以它能在windows平臺下更方便的更快捷的進行繪圖和設(shè)計工作,以它更高質(zhì)量和更高速度的超強圖形功能、三維功能、internet功能,而為廣大用戶所喜愛并廣泛流行。autocad不僅具有良好的用戶界面,通過交互菜單或命令行方式便可以進行各種操作;而且具有減小繪圖量、縮短設(shè)計周期、易于建立和使用標準圖庫及改善繪圖質(zhì)量、提高設(shè)計及管理水平等一系列優(yōu)點,并且能根據(jù)用戶的指令迅速而準確地繪制出所需要的圖形,具有易于校正錯誤以及大量修改圖形而無需重新繪制的特點,而且能輸出清晰、準確的圖紙,是手工繪制根本無法比擬的一種高效繪圖工具。它的多文檔設(shè)計環(huán)境,

21、讓非計算機專業(yè)人員也能很快地學(xué)會使用。在不斷實踐的過程中更好地掌握它的各種應(yīng)用和開發(fā)技巧,從而不斷提高工作效率。隨著cad基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展,對cad系統(tǒng)的功能要求也越來越高。設(shè)計人員不再僅僅滿足于借助cad系統(tǒng)來達到“甩圖板”的目的,而是希望它能本質(zhì)上減輕大量簡單繁瑣的工作,使他們能集中精力于那些富有創(chuàng)造性的高層次思維活動中。以二維形式表達的工程圖是工程技術(shù)人員反映其設(shè)計思想的語言,還包含著一些行業(yè)約定和簡化,通過選擇最合理的投影面、剖切位置、剖切方式來表達零件的幾何和加工信息,具有簡單、完整、準確等特點,這種以投影原理為基礎(chǔ)的工程圖能夠表達的零件的復(fù)雜性幾乎是無限的,人類近200

22、年的使用充分證明了工程圖表征零件的合理性。在進行畢業(yè)設(shè)計的時候借助autocad軟件和ug軟件,先設(shè)計繪制圖形,然后編制設(shè)計和制造工藝,進行加工,從而實現(xiàn)零件的設(shè)計、制造一體化的圖紙設(shè)計和圖紙制造。 通過本次畢業(yè)設(shè)計,希望用autocad軟件和ug軟件把設(shè)計和制造為一體,三維立體和二維表達等方面都可以很好的解決,并解決從設(shè)計到制造成型的一系列實際問題。1.3 tgss-50型水平刮板輸送機工作原理和特點1.3.1 工作原理進入機槽的物料受到刮板鏈條在運動方向的壓力和自身重量的作用,在物料間產(chǎn)生內(nèi)磨擦力,這種磨擦力保證了物料層之間的穩(wěn)定狀態(tài),并能克服物料在機槽內(nèi)移動而產(chǎn)生的外磨擦阻力,使物料形成

23、隨刮板鏈條一起運動的連續(xù)的整體的物料流而被輸送。頭尾鏈輪即為驅(qū)動輪和張緊輪,鏈條作為牽引構(gòu)件被環(huán)繞支承于頭尾鏈輪和機槽內(nèi),安裝于鏈條上的刮板為輸送物料構(gòu)件,物料在封閉形機槽內(nèi)通過連續(xù)運轉(zhuǎn)的刮板鏈條實現(xiàn)輸送。與前面二種輸送機相同,刮板輸送機的驅(qū)動裝置安裝于頭部驅(qū)動輪端,張緊裝置設(shè)置于尾部張緊輪端,通常采用滑塊螺桿式張緊裝置,其進料口開設(shè)于尾部機槽上部,卸料口開設(shè)于頭部機槽下部。注意,膠帶輸送機和斗提機的牽引構(gòu)件是通過摩擦實現(xiàn)驅(qū)動,而刮板輸送機的鏈條是通過齒嚙合實現(xiàn)驅(qū)動。刮板輸送機工作時,無論是水平還是垂直輸送,當(dāng)物料從進料口進人封閉的機槽后,在刮板推力、物料自身重力等外力作用下,散體物料形成足夠

24、的內(nèi)摩擦,該內(nèi)摩擦力足以克服物料輸送時所受的機槽對其的外摩擦力及垂直輸送時物料的重力,這樣物料就可形成一個相對穩(wěn)定的整體,在刮板鏈條的作用下完整地向前輸送。刮板鏈條它是由刮板和鏈條連接于一體而形成的,其作用是承載、傳遞動力和輸送物料。機槽是刮板輸送機的外殼,它起到密封和支承其他構(gòu)件的作用,更重要的它還是物料犏送的內(nèi)腔,必須有良好的耐磨性1.3.2 使用范圍和特點tgss系列水平刮板輸送機可分為普通性、密封型和特殊型三類。主要適用于糧油加工廠倉庫、碼頭、輕工等行業(yè)輸送各種原料、料坯等小顆粒狀或粉狀物料。較之水平刮板機其它設(shè)備,它的顯著特點是:1、該設(shè)備常用于水平輸送顆粒和粉狀物料,也能在150角

25、范圍內(nèi)作傾斜輸送。在單點進出料基礎(chǔ)上,也可以多點進料,多點出料,對輸送有毒、易爆、高溫和易飛揚的物料,對改善工人操作條件和減少環(huán)境污染等方面有突出的特點。 2、該機具有整機壽命高、運行平穩(wěn)、輸送量大、能耗低、物料破損率低等特點3該機結(jié)構(gòu)簡單,密封性好,進卸料裝置簡單,可多點進卸料,可同時多方向完成物料的輸送。4、導(dǎo)軌采用高密度耐磨塑料板或錳板,在機殼的側(cè)面和底面均鑲有耐磨性良好的錳材鋼板,大大延長了使用壽命。5、頭、尾機殼及中間機殼均采用組裝式結(jié)構(gòu),裝、拆、檢修、維護等簡單易行。6、鏈條采用模鍛鏈,套筒滾子鏈等,性能可靠,強度高,拉力大,壽命長。1.3.3 主要結(jié)構(gòu)tgss-50型刮板輸送機的

26、主要結(jié)構(gòu)是傳動裝置、機頭、中間段、進(出)料段、機尾、刮板鏈條等。本機的機殼采用組裝式,根據(jù)現(xiàn)場輸送距離的長短,可以方便的進行調(diào)整,并便于運輸和安裝。1.4 設(shè)計進度安排第一周第二周 調(diào)研、查閱相關(guān)文獻,收集資料。第三周 綜合分析文獻資料,提出并論證整體設(shè)計方案。第四周第六周 設(shè)計計算。第七周第八周 繪總裝圖的草圖。第九周第十一周 繪裝配圖,零件圖。第十二周第十四周 整理圖紙資料,撰寫畢業(yè)論文。2 設(shè)計計算2.1 總體方案的確定2.1.1 主要尺寸的確定產(chǎn)量計算見式(2.1): 式(2.1)式中:q設(shè)計產(chǎn)量:300t/dh刮板機槽高b刮板機槽寬r物料容量:0.75t/m3v刮板鏈速度:0.6m

27、/sn效率:0.75取b500 mm式中b=0.5m,由上邊公式知圓整h=0.5m所以可以滿足生產(chǎn)要求要求??傮w尺寸h 垂直承載段機槽高度,mb 垂直承載段機槽寬度,m至此基本尺寸已確定完畢2.1.2 刮板鏈條張力計算刮板鏈條張力計算見式(2.2) 式(2.2)式中: t繞入頭輪時的張力,即最大張力(n);輸送機長度,=100m;g刮板鏈條每米重量,g=36.3kg/m(參照sms40) ;物料每米重量(nm),見式(2.3); 式(2.3)式中:q計算輸送量,kg/hv刮板鏈速,ms物料的內(nèi)摩擦系數(shù),按下面公式計算;f=tg,為物料的內(nèi)摩擦角,取40;物料的外摩擦系數(shù),即物料與殼體的摩擦系數(shù)

28、。f=tg,為物料的外摩擦角,取35;n物料對機槽兩側(cè)的側(cè)壓系數(shù),計算見式(2.4) 式(2.4)式中:x動力系數(shù)當(dāng)032ms時,x=1.0;當(dāng)vo32ms時,x1.5。h輸送物料的料層高度t=25076.5kgf2.2關(guān)于熱量部分的計算1.單位時間產(chǎn)量單位時間的產(chǎn)量見式(2.5) 式(2.5) w0每小時產(chǎn)量 w日產(chǎn)量w220300t/d2.水分蒸發(fā)量的計算 式(2.6)式中: ca-干空氣的比熱,取ca=1.01(干空氣) c-水蒸汽比熱 取c=1.88() h0-空氣濕度,由,查t-h圖得 h0=0.011kg水/kg干空氣則由式(2.6)得:l(kw)3.輸出熱量(1) 被干燥物料由t

29、1升溫至t2所需熱量 式(2.7) 其中c1-豆胚比熱,取c1=2.09kj/kg 則由式(2.7)得:=73kw(2) 被干燥物料中水分由t2的水變?yōu)閠2的水蒸汽時,蒸發(fā)所需熱量q2=w(1.88t2+2492-4.18t2) =250(1.8864+2492-4.1860)=590380=164kw(3) 干燥機熱損失 式(2.8) 其中:a-干燥器壁面至周圍空氣的傳熱膜系數(shù)(kw/m2) a-干燥器與周圍空氣的接觸面積(m2) 由干燥輸送機外殼尺寸得a=(400.5+400.61+0.50.61)2=89.4m2 t壁-干燥器壁面的平均溫度 取t壁=50 t介-周圍空氣的平均溫度 干燥機

30、安裝在室外,按冬季取t介=0 則由式(2.8)得:q3=9.4+0.052(50-0)10-389.4(50-0)=53.6(kw) (4) 廢氣帶走的熱量的計算見式(2.9): l(kw) 式(2.9)4.空氣消耗由輸入、輸出熱平衡得l則空氣耗量l=6.12kg干空氣/s5.風(fēng)機風(fēng)量的計算風(fēng)機風(fēng)量的計算見式(2.10) l 式(2.10)6.換熱量的計算空氣通過換熱器時獲得的熱量的計算見式(2.11) (kw) 式(2.11)若熱損失為換熱器總熱量的15%,則總熱量的計算見式(2.12) (kw) 式(2.12)7.加熱蒸汽消耗量的計算選加熱蒸汽飽和溫度為150,設(shè)在飽和溫度下排出冷凝液,1

31、50水蒸汽的氣化潛熱為2115kj/kg,則蒸汽消耗量為:8.換熱面積的計算 設(shè)風(fēng)速v=4m/s則迎風(fēng)面積選用sxl-a-129/2型換熱器,查說明書得迎風(fēng)面積為1.08m2,散熱面積63.6m2則實際風(fēng)速 由vr查說明書得傳熱系數(shù)k=37.12w/m2則傳熱面積為: 式(2.13)其中則由式(2.13)得:30%安全系數(shù),則需換熱器數(shù)量 圓整取n=5(臺)2.3 傳動裝置設(shè)計2.3.1 輸送鏈的選擇與設(shè)計 刮板鏈條是埋刮板輸通機的承載牽引構(gòu)體,是由許多鏈節(jié)通過銷軸等零件順序連接而成,鏈節(jié)又由不同的鏈條和刮板焊接組合而成。根據(jù)機槽寬度、節(jié)距大小、承載特性的不同,鏈條和刮板有各種不同的型式。刮板

32、的聯(lián)結(jié)采用焊接方式,而精鑄型可以將鏈條與刮板焊成一體。刮板板輸送機是一種高效率、節(jié)能的連續(xù)運輸機械,因此通常稱之為連續(xù)物流輸送機。 理論板輸送機的輸送鏈條有如下三種結(jié)構(gòu)型式:模鍛鏈條、套簡滾子鏈條和雙板鏈條。(1)模鍛鏈條(代號dl) 由鏈桿與銷軸組成,鏈桿通過模鍛或輥鍛,再近行銑、鉆、鉸等機加工制成,分為大頭、小頭、桿身三部分,小頭是連接端,大頭與頭輪輪齒嚙合。具有強度高、結(jié)構(gòu)簡單、使用可靠、裝拆方便等特點。由于進行等強度設(shè)計,在相同強度和相同節(jié)距的條件下,模鍛鏈條的重量最輕。(2)套筒滾子鏈條(代號gl) 由內(nèi)、外鏈板、銷軸、滾子和襯套織成,有時襯套可省去,內(nèi)外鏈板沖壓而成。該鏈條以其滾子

33、與頭輪輪齒嚙合,有利于減小摩擦。其特點是轉(zhuǎn)動靈活,膠接處比壓較低,可降低磨損,延長使用壽命。它的重雖較大、拆換鏈條時必須成對更換。 (3)雙板鏈條(代號bl) 雙板鏈條的鏈桿由兩塊彎曲鍍板點焊連接而成,鏈板為沖壓件。焊接后形成如同模鍛鏈桿一樣的大頭、小頭及桿身,作用也相同。這種鏈條節(jié)距較大,具有承載能力強、裝拆方便,使用安全可靠等特點,但無法進行等強度設(shè)計,致使其重量最大。鏈桿或鏈板的材料為45鋼或45mn,后者為高強度鏈條所用的材料,通常采用45鋼即可,并進行調(diào)質(zhì)處理??紤]到鏈的常用性以及計算方便,本設(shè)計采用滾子鏈。1.鏈條的選擇刮板鏈的張力計算必須滿足式(2.14): 式(2.14)式中:

34、t 是鏈條的最大張力, t=25076.5kgf;p 刮板鏈的許用載荷(n) ;g重力加速度,取g=9.8n/kg;f刮板鏈的使用系數(shù)。式中: 速度系數(shù), =12;長度系數(shù), =1.0;物料系數(shù),=1.2。則由式(3.10)得:根據(jù)抗拉許用載荷,選滾子鏈條號28b,節(jié)距44.45mm,雙排鏈。2.齒數(shù)選擇優(yōu)先選用齒數(shù)為17,19,21,23,25,38,57,76,95與114選小鏈輪齒數(shù)為 =17,傳動比=2,所以大鏈輪齒數(shù)取=343.計算鏈輪轉(zhuǎn)速n 式(2.15)p是節(jié)距,p=44.45mm,則由式(2.15)得:=47.64r/min =23.82r/min4.計算鏈結(jié)數(shù)與中心距初選中心

35、距=30p鏈結(jié)數(shù) 式(2.16)則由式(2.16)得:=85.7對圓整并取偶數(shù),則=86節(jié)鏈傳動的最大中心距計算見式(3.13)5.作用在圓周上的有效圓周力 式(2.17)式中:p傳遞的功率,p=200kw;v鏈速,v=0.6m/s。則由式(2.17)得:=333kn6.作用在軸上的拉力計算見式(2.18) 式(2.18)7.鏈條標記根據(jù)設(shè)計計算結(jié)果,采用雙排28b滾子鏈,節(jié)距為44.45mm,節(jié)數(shù)為86節(jié),其標記為:28b-2 gb/t1243-20068.鏈傳動的張緊鏈張緊的目的,主要是為了避免在鏈條的松邊垂度過大時產(chǎn)生嚙合不良和鏈條的震動現(xiàn)象,同時也為了增加鏈條與鏈輪的包角。當(dāng)中心線與水

36、平線夾角大于60度是,通常設(shè)置張緊裝置。張緊的方法很多,當(dāng)中心距可調(diào)式,可通過調(diào)整中心距的長度來控制張緊長度。當(dāng)不可調(diào)式,可設(shè)置張緊輪,或在鏈條磨損后去掉一兩個鏈節(jié),以恢復(fù)原來的張緊程度。張緊輪可以是鏈輪,也可以是滾輪。張緊有自動張緊和定期張緊,前者多用彈簧,吊重的自動張緊裝置,后者可用螺旋,偏心等調(diào)整裝置,另外還可用壓板和托板張緊。驅(qū)動裝置安裝于頭部驅(qū)動輪端,張緊裝置設(shè)置于尾部張緊輪端,通常采用滑塊螺桿式張緊裝置9.鏈傳動的潤滑鏈傳動中有潤滑油時,有利于緩和沖擊、減小摩擦和降低磨損。潤滑條件良好與否對傳動工作能力和使用壽命有很大影響。潤滑時,應(yīng)設(shè)法將油注入鏈活動關(guān)節(jié)間的縫隙中,并均勻分布于鏈

37、寬上。潤滑油應(yīng)加在松邊上,因為這時鏈節(jié)處于松弛狀態(tài),潤滑油容易進入各摩擦面之間。由鏈的型號跟鏈速,查圖14-23(機械設(shè)計第四版,邱宣懷主編),選滴油潤滑。10護罩和鏈條箱為了工作安全、保護環(huán)境清潔、防止灰塵侵入、減小噪聲以及由于潤滑需要(護罩可兼做油池)等原因,鏈傳動常用鑄造或焊接護罩封閉。兼做油池的護罩應(yīng)設(shè)置油面指示器、注油孔,排油孔等11鏈節(jié)的連接方法單個或一對刮板與鏈桿或鏈板焊接在一起稱為一個鏈節(jié),許多鏈節(jié)用銷軸連接起來即成為整根刮板鏈條了。對銷軸須進行軸向固定,以防止銷鈾自鍍桿孔中脫出,有下面幾種連接固定方法。(1)可拆卸的固定方法 這類方法分為兩種型式,一種是銷子定位法,適用于各種

38、鏈條另一種是鍵槽定位法,用于模鍛及雙板鏈條。它們的共同特點是拆卸很方便,拆卸中不破壞主要零件。其中開口銷鎖緊方式使用最廣泛,缺點是不耐磨。鍵槽定位法是近幾年來出現(xiàn)的一種新結(jié)構(gòu),連接可靠,裝卸容易,但加工制造比較麻煩。(2)半不可拆的固定方法 使用一個輔助零件與銷軸小頭端連接,然后采用點焊的方法將輔助零件與鏈板或鏈桿固定以達到鋇緊的目的,去掉點焊縫即可卸下銷鈾。這種方法很可靠,不易發(fā)生脫鏈事故。(3)全不可拆的固定方法 采用鉚接、脹緊或焊接自方法將銷軸固定在鏈桿或鏈板上為全不可拆式,這種方法最為安全可靠,但卻無法拆卸,使用不方便。如果不是十分特殊的情況,一般不采用這種方法。綜上可根據(jù)實際情況選用

39、。2.3.2 鏈輪設(shè)計和基于ug的建模鏈輪輪齒的齒形應(yīng)保證鏈節(jié)能自由地進入和退出嚙合,在嚙合時應(yīng)保證良好的接觸,同時它的形狀應(yīng)盡可能地簡單1.選擇鏈輪材料及熱處理方法選用45號鋼,淬火、回火處理,硬度為4045hrc,主要用于無劇烈沖擊振動和要求耐磨損的主、從動鏈輪。2.分度圓直徑 式(2.19)式中:鏈條的節(jié)距, =44.45mm;則由式(2.19)得: =241.6mm =483.2mm3.齒頂圓直徑滾子外徑=19.05mm 式(2.20) 式(2.21)則由式(2.20)和式(2.21)得262.8mm278.1mm504.4mm519.7mm4齒根圓直徑 式(2.22)由式(2.22)

40、得:=222.55mm=464.15mm5齒高 式(2.23) 式(2.24)由式(2.23)和式(2.24)得: = =12.7mm=20.35mm =19.3mm6確定的最大凸緣直徑 式(2.25)為內(nèi)鏈節(jié)高度=30.18mm;由式(2.25)得:=205.6mm=445.8mm7齒寬計算見式(2.26) 式(2.26)為內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬=18.9mm8齒全寬計算見式(2.27) =72.32mm 式(2.27)為排距=49.35mm;排數(shù)9.用ug繪制鏈輪三維圖,如圖2-1圖2-1 鏈輪2.3.3 電動機的選擇 式(2.28)式中:n是所需電動機計算功率(kw);t刮板鏈條張力;備用系數(shù),1.

41、1-1.3,取1.1; nm 傳動效率。nm=n1n2=0.940.90=0.0.846,式中:n1 jzq減速器(展開式二級齒輪減速器)傳動效率 ,n1=0.92-0.94,取n1=0.94n2開式鏈傳動的傳動效率,n2=0.85-0.90,取n2=0.90。則有式(2.28)計算得:n=186.5kw計算的之電動機功率,必須滿滿足nn式中:n是電動機的額定功率.故選用三相異步電動機y系列y2-355l-8,電動機額定功率為200kw,轉(zhuǎn)速590r/min,效率0.91.5,功率因素0.75,電壓等級380v,臺數(shù)1臺。注:(綜合考慮到電動機的常用性,機械的負載性質(zhì)和生產(chǎn)工藝對電動機的要求,

42、使用場所的環(huán)境條件,運行可靠性等條件,故選擇三相異步電動機y系列封閉式三相異步電動機)2.3.4 減速器的選擇1 減速器的總傳動比的計算見式(2.29)電動機額定功率為200kw,滿載轉(zhuǎn)速是590r/min =12.44 式(2.29)2.分配減速器的傳動比按展開式布置??紤]潤滑條件,為使兩級大齒輪直徑相近,對展開式二級圓柱齒輪減速器,可取i=(1.31.4)i,其中i為高速級傳動比,i為低速級傳動比, 式(2.30)由式(2.30)取i=4.1低速級傳動比的計算見式(2.31): 式(2.31)3.各軸轉(zhuǎn)速1軸 =592r/min2軸 =144.4r/min3軸 =47.7 r/min輸送軸

43、 =23.82r/min4.各軸輸入功率1軸 =194kw2軸 =184.4kw3軸 =174.9kw輸送軸 =162.8kw是電動機的功率取=0.99(彈性聯(lián)軸器),=0.98(滾子軸承),=0.97(齒輪效率),鏈的效率=0.95。5.各軸輸入轉(zhuǎn)矩已知電動機輸出轉(zhuǎn)矩計算見式(2.32) 式(2.32)輸入轉(zhuǎn)矩1軸 =1277.6n.m2軸 =4979.4n.m3軸 =14342.2n.m 輸送軸 =27250.18n.m2.3.5 齒輪的設(shè)計2.3.5.1 高速級齒輪的設(shè)計1.選定齒輪類型,精度等級,材料及齒數(shù)1)按傳動方案,選用直齒圓柱齒輪傳動;2)輸送機為為一般工作機器,選7級精度;3

44、)材料選擇,選小齒輪材料為40cr,硬度280hbs,大齒輪為45鋼(調(diào)質(zhì))硬度為2240hbs,二者材料硬度相差40hbs;4)選小齒輪齒數(shù)=17,大齒輪齒數(shù)=4.117=69.7,取=70。2按硬面接觸強度設(shè)計由式(2.33)進行試算 式(2.33)(1)確定公式中的計算值1)試選載荷系數(shù)=1.3;2)計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩3)由表12.13(機械設(shè)計第四版,邱宣懷主編)選取齒寬系數(shù);4)由表12.12(機械設(shè)計第四版,邱宣懷主編)材料的彈性影響系數(shù);5)由圖12.17(機械設(shè)計第四版,邱宣懷主編)按齒輪硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限600mpa,大齒輪的接觸疲勞強度極限=550mpa。6

45、)由公式12.12(機械設(shè)計第四版,邱宣懷主編)計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。7)由圖12.18(機械設(shè)計第四版,邱宣懷主編)取接觸壽命系數(shù)=0.90 , =0.96;8)計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%,安全系數(shù)s=1,由公式12.11得(2)計算1)試算小齒輪分度圓直徑,代人中較小的值,計算見式(2.34) 式(2.34)2)計算圓周速度見式(2.35) 式(2.35)3)計算齒寬見式(2.36) 式(2.36)4)計算齒高與齒寬比見式(2.37)和式(2.38) 模數(shù): 齒高: 式(2.37) 式(2.38)5)計算載荷系數(shù)根據(jù)v=5.29m/s,由圖12.9查得動載荷系數(shù)=1.07;直齒輪,

46、;由表12.9(機械設(shè)計第四版,邱宣懷主編)查得使用系數(shù)=1;由表12.11(機械設(shè)計第四版,邱宣懷主編)用插值法查得7級精度,小齒輪相對支承非對稱布置時,=1.423;由=6.33,=1.423查表12.11的=1.31故載荷系數(shù)=11.0711.423=1.5236)按時間的載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑見式(2.39) 式(2.39)7)計算模數(shù)見式(2.40) 式(2.40)查機械原理表10-1得:=123.按齒根彎曲強度設(shè)計由式12.17得彎曲強度的設(shè)計公式見式(2.41) 式(2.41)(1)確定公式中個計算值1)由圖12.23(機械設(shè)計第四版,邱宣懷主編)查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限=500mpa,大齒輪的彎曲強度極限=380mpa;2)由圖12.24(機械設(shè)計第四版,邱宣懷主編)取彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.85,=0.88;3)計算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.4由式12.19(機械設(shè)計第四版,邱宣懷主編)得=303.57mpa=238.86mpa4)計算載荷系數(shù)見式(2.42) 式(2.42)5)查齒形系數(shù)由圖12.21(機械設(shè)計第四版,邱宣懷主編)插得=2.97 , =2.18;6)

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