加料器設(shè)計-畢業(yè)設(shè)計說明書

機電與車輛工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（說明書）題目：專業(yè)：班級：姓名：學(xué)號：指導(dǎo)教師：日期：目錄TOC\o"1-3"\h\u289511前言 1217702轉(zhuǎn)鼓式加料器的工作原理 1215793轉(zhuǎn)鼓式加料器結(jié)構(gòu)部分設(shè)計 2189913.1轉(zhuǎn)鼓外形尺寸的確定 248103.2接卸料分析 2293304電動機功率的確定 35834.1各軸轉(zhuǎn)速、輸入功率的確定 337874.2各軸的輸入轉(zhuǎn)矩的確定 3215275電動機的選用 341826電動機的結(jié)構(gòu)外形 41347傳動方案的確定 4297587.1傳動比的計算 422877.2常用的機械傳動方法又可供選擇： 48538總體及傳動方案的確定 5107009普通V帶輪的設(shè)計 6219369.1帶輪的設(shè)計要求和帶輪材料 6317889.2帶輪的結(jié)構(gòu) 6221929.3帶輪的技術(shù)要求 6143179.4V帶傳動的張緊裝置 6291269.5V帶各參數(shù)計算 7234899.6大小帶輪參數(shù)選擇及其帶輪圖 917119.6.1小帶輪參數(shù)選擇 9319879.6.2大帶輪參數(shù)選擇 102455810減速器的選型 102259011軸的設(shè)計與計算 113041011.1計算最小直徑 112339011.2工作機軸的校核 122307912聯(lián)軸器的選擇 142065613軸承的選擇 162741313.1軸承的選擇計算 172402813.2軸承盒蓋的設(shè)計 181941314鍵的選擇及其校核 182530814.1電動機軸上鍵的選擇 181381914.2大帶輪軸鍵的選擇 191989215電控原理圖 1924974總結(jié) 204850致謝 2032738參考文獻 21轉(zhuǎn)鼓式加料器的設(shè)計摘要：本文闡述了轉(zhuǎn)鼓式加料器的工作原理及結(jié)構(gòu)特征，并在此基礎(chǔ)上進行了加料器的技術(shù)參數(shù)的計算、總體方案的確定等。其中包括轉(zhuǎn)鼓、軸及箱體等零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，整體結(jié)構(gòu)及裝配圖設(shè)計等。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)鼓式加料器、轉(zhuǎn)鼓軸、減速器、電動機1前言轉(zhuǎn)鼓式加料器是加料器的一種，它是大部分機械設(shè)備用來定量的供料及卸料的一部分。而轉(zhuǎn)鼓式加料器是指通過旋轉(zhuǎn)的鼓體產(chǎn)生的離心力及其葉輪結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)加料并對進料進行密封。它是機械設(shè)備發(fā)展的產(chǎn)物，同時它的發(fā)展又推動著機械及其交叉科學(xué)的進步。轉(zhuǎn)鼓式加料器在食品、醫(yī)藥、化工、能源、礦業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，對于微硅粉這種細小顆粒的物料進行加料，同時，還要實現(xiàn)對進料的密封，從而達到某些工業(yè)生產(chǎn)的要求。在食品、化工、粉末冶金等行業(yè)，要對大量粉體進行定量配料的或者包裝的生產(chǎn)。目前，粉體定量存在速度低，誤差大，環(huán)境污染嚴重等問題。高性能定量的加料器對提高粉體定量生產(chǎn)效率、改善工作環(huán)境、節(jié)約資源、加強環(huán)保和安全生產(chǎn)等起到了重要的作用。2轉(zhuǎn)鼓式加料器的工作原理轉(zhuǎn)鼓加料器原理：轉(zhuǎn)鼓式加料器是通過自身的轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)將粉粒帶入進料腔或儲存處，其進料量和速度可通過轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)。它的自身結(jié)構(gòu)特點可起到對進料的密封的作用，這是有些加料器所沒有的，其原理結(jié)構(gòu)簡單而且便于維護修理。它通過減速機通過傳動件將動力傳遞到葉輪，使其在殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)。當物料從進料口落到上端料斗后，隨著葉輪的旋轉(zhuǎn)被傳送到下端，由出料口排出。因整個物料輸送過程是在密閉空間中進行，故旋轉(zhuǎn)加料器很適用于化工、冶金、輕工、水泥、水電、醫(yī)藥、食品、糧食等密閉輸送各種粉狀及小顆粒物料。旋轉(zhuǎn)加料器在PVC生產(chǎn)裝置中主要安裝在干燥器、旋風除塵器及布袋除塵器的出料口處，因其具有一定程度的氣密性，因此在系統(tǒng)兩端有壓差的情況下仍可保證物料的正常輸送，在輸送過程中不漏氣且不破壞物料的形狀，當需要改變物料輸送量時可通過調(diào)節(jié)葉輪的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)[1]。所以，轉(zhuǎn)鼓式加料器對于細小顆粒粉粒狀的物料是非常適宜的選擇。其結(jié)構(gòu)，如下圖1所示。圖1如圖所示（1殼體2葉輪3隔腔4葉片）3轉(zhuǎn)鼓式加料器結(jié)構(gòu)部分設(shè)計3.1轉(zhuǎn)鼓外形尺寸的確定本論文所給的原始參數(shù)如下:1.物料名稱：硅微粉；2.物料容重：1.4噸/米3；3.工作方式連續(xù)；4.處理能力：5噸/小時；5.物料粒徑：大于200目。對轉(zhuǎn)鼓其卸料量有如下方程式：Q=60×60r/min×Ψ×ρ×vv=L(R-r)[π(R+r)-Z×δ]）]Q——加料器每小時的加料量（或卸料量）；n——轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速；v——加料器旋轉(zhuǎn)一周的排量；ρ——物料的容重；δ——葉輪的隔板厚度；Ψ——葉輪格腔的裝滿系數(shù)，一般取0.8；Z——葉輪的個數(shù)；L——轉(zhuǎn)鼓的長度；R——葉輪外緣半徑；r——轉(zhuǎn)鼓內(nèi)徑的半徑。即轉(zhuǎn)鼓的外形尺寸分別如下：L=120mm；R=60mm；r=26mm；Z=6；δ=10mm。以上數(shù)據(jù)代入V求得結(jié)果與原始數(shù)據(jù)理論值接近，故選擇符合要求[4]。3.2接卸料分析1、接料的分析轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速n為60r/min，R=139mm，則葉輪轉(zhuǎn)動的線速度為V=2πRn/60;設(shè)在葉輪轉(zhuǎn)動過圓弧AC，則所需的時間：TAC=AC/V(s)；物料落入格腔的時間：TB=2hg(h為格腔的高度)，則一定有：TAC>TB通過計算V=2πRn/60=0.7536m/s，TAC=0.14m/s，要使TB<0.14則h<0.0714m與轉(zhuǎn)鼓尺寸R-r=0.07m(<0.0714m)，故符合接料的條件[5]。2、卸料的分析設(shè)葉輪轉(zhuǎn)過的圓弧為DF，則其的線速度為TDF=0.14m/s,物料從格腔下落的時間需要TE=2hg，同上，也符合卸料的條件[6]。由前面可知出料的容量V1=25L，進料的容量V2=35L，根據(jù)以往設(shè)計經(jīng)驗，取料斗的長、寬、高位0.2m，0.1m，0.4m，料斗的容量V0=50L>35L,所取尺寸符合要求。4電動機功率的確定工作機的功率計算和電動機功率的計算:Pd=Pw/ηaPd--工作機所需的功率，KW；ηa--由電機至工作機主動端的總效率；經(jīng)過計算：Pw=0.75KW4.1各軸轉(zhuǎn)速、輸入功率的確定根據(jù)電動機轉(zhuǎn)速、工作機的轉(zhuǎn)速及各級傳動裝置的工作效率傳動比，確定各軸的轉(zhuǎn)速[7]。（1）由所選電動機型號在滿載時的轉(zhuǎn)速為：1390r/min；（2）轉(zhuǎn)鼓工作時轉(zhuǎn)鼓軸的轉(zhuǎn)速為：60r/min；（3）擺線式減速器轉(zhuǎn)速為：n2=1390/23=60r/min。根據(jù)電動機的功率工作機的功率及各級效率計算各軸的輸入功率大小如下：（1）電動機的額定功率為：0.75kw；（2）減速器的功率為0.75×(0.99×0.94)=0.697kw；（3）轉(zhuǎn)鼓的工作功率為：0.697×(0.99×0.96×0.96)=0.636kw。4.2各軸的輸入轉(zhuǎn)矩的確定根據(jù)工作機的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、傳動比及效率確定各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計算如下：（1）電動機的輸入轉(zhuǎn)矩為：Td=9550Pd/n=9550·0.75/1390=5.15N·m;（2）減速器的輸入轉(zhuǎn)矩為：T2=Td×ia×η2=110.22N·m（3）轉(zhuǎn)鼓的輸入轉(zhuǎn)矩為：T=9550P/n=9550·0.49/60=78N·m 軸名功率Kv轉(zhuǎn)矩Nm傳動比轉(zhuǎn)速r/min電動機軸0.755.15231390減速器軸0.697110.22601轉(zhuǎn)鼓軸0.636785電動機的選用1、功率：0.75kw2、型號：Y802-4傳動比及動力參數(shù)的設(shè)計；Ia=Nm/n=1390/60=23式中：Ia——總的傳動比；Nm——電動機的滿載轉(zhuǎn)速；n——工作機的轉(zhuǎn)速。6電動機的結(jié)構(gòu)外形（如圖2所示）圖2電動機結(jié)構(gòu)圖7傳動方案的確定7.1傳動比的計算初步確定傳動比，由于總傳動比i總=1500/60=25。普通V帶傳動范圍為2～5，v帶的傳動比取4，那減速器的傳動比就為25/4=6.25，減速器選為二級圓柱齒輪減速器。7.2常用的機械傳動方法又可供選擇：（1）帶傳動通過一級皮帶輪實現(xiàn)傳動，帶有過載保護作用、有緩沖吸振的作用、運行平穩(wěn)且無噪音、適于遠距離傳動、制造安裝的精度要求不高、成本低；但有彈性滑動使傳動比i的不恒定、張緊力較大（與嚙合傳動相比）軸上的壓力較大、結(jié)構(gòu)的尺寸較大不緊湊、打滑使得帶壽命較短等缺點，應(yīng)用范圍傳動比要求不高，要求過載保護，一般的傳動范圍2—5。（2）齒輪傳動采用齒輪傳動。它的優(yōu)點：效率高，傳動比恒定；結(jié)構(gòu)緊湊，壽命長，但制造、安裝精度要求高；中心距不宜較大。它能夠?qū)崿F(xiàn)很大的傳動比；圓柱齒輪二級減速器i≤60。（3）鏈傳動采用鏈傳動。但它只能實現(xiàn)平行軸間的鏈輪的同向傳動，對惡劣環(huán)境能適應(yīng)；運轉(zhuǎn)時不能保持恒定的瞬時的傳動比，磨損后易發(fā)生跳齒，傳動不平穩(wěn)，多用于低速傳動等；i≤8。（4）蝸桿傳動結(jié)構(gòu)緊湊，傳動比大，傳動平穩(wěn)，噪聲小；效率低，制造要求精度高，成本較高；i≤120。因為鏈傳動運轉(zhuǎn)不均勻，有沖擊，不適合高速傳動，而帶傳動平穩(wěn)，能緩沖減振，又本設(shè)計總傳動比比較高，還要通過減速器二級減速[2]。所以，我們的設(shè)計機構(gòu)從總體和經(jīng)濟性考慮選擇帶傳動、齒輪傳動。傳動方案（一）：結(jié)構(gòu)簡單可靠，傳動方式簡單可靠、運行平穩(wěn)可靠，易于調(diào)速，安裝和維修方便，使用越來越廣泛。傳動方案（二）：運行較平穩(wěn)，但其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，不易于安裝及維修，而且?guī)鲃右状蚧?，傳動比不精確。帶輪尺寸過大占用的空間大而且對于加料器的總體尺寸設(shè)計、總體結(jié)構(gòu)和美觀有一定的影響[3]。圖3傳動方案（一）、（二）8總體及傳動方案的確定圖41電動機2減速器3聯(lián)軸器4v帶5工作機9普通V帶輪的設(shè)計我們采用V帶作為傳動的方案，由前面知iv=4；n小帶輪=n電機=1500轉(zhuǎn)/min；圖5帶傳動示意圖1大帶輪2V型皮帶3小帶輪三角皮帶是連接電機外伸軸上的帶輪和傳動軸上的帶輪的紐帶，三角皮帶輪使從電機輸入到主軸上的轉(zhuǎn)速降低，從而使總傳動比達到要求。9.1帶輪的設(shè)計要求和帶輪材料帶輪既應(yīng)有足夠的強度，又應(yīng)使其結(jié)構(gòu)的工藝性要好，質(zhì)量的分布均勻、重量輕，并避免由于鑄造而產(chǎn)生過大的內(nèi)應(yīng)力，帶速V＞25m/s時帶輪應(yīng)進行動的平衡。輪槽表面應(yīng)光滑（表面粗糙度一般取Ra=3.2μm），以減輕帶的磨損。帶輪材料常用灰鑄鐵、鋼、鋁合金或工程塑料等，灰鑄鐵應(yīng)用的最廣，當帶速V≤25m/s時用HT150或HT200，V≥25～45m/s時則采用HT300或鑄鋼如ZG340-640，ZG310-570，也可用鋼板沖壓焊接而成，小功率傳動的帶輪也可以用鑄鋁或塑料[8]。9.2帶輪的結(jié)構(gòu)帶輪由輪緣、輪輻和輪轂三部分組成。輪輻的部分有實心輻板（或孔板）和橢圓輪輻式等三種型式?？梢砸罁?jù)帶輪的基準直徑參考表來確定V帶輪的典型的結(jié)構(gòu)[9]。9.3帶輪的技術(shù)要求（1）帶輪的各部位都不允許有裂縫、砂眼、縮孔及氣泡。（2）帶輪輪槽的工作面的表面粗糙度Ra=3.2μm，輪轂孔Ra=3.2μm，輪緣和軸孔端面Ra=6.3～12.5μm，輪槽底Ra=12.5μm，輪槽棱邊要有倒圓或修鈍。（3）轂孔公差為H7或H8，輪轂長度上偏差為IT14，下偏差為0（參考[10]）。（4）輪轂的圓跳動的公差應(yīng)小于規(guī)定的值。9.4V帶傳動的張緊裝置各種材質(zhì)的V帶都不是完全的彈性體，經(jīng)過一定時間的運轉(zhuǎn)后，均會發(fā)生塑性變形，使預(yù)緊力的降低。為了保證帶傳動的能力，應(yīng)定期檢查預(yù)緊力的數(shù)值。最常見的張緊裝置有定期張緊裝置、自動張緊裝置和張緊輪張緊裝置等幾種。在本設(shè)計中，由于自動張緊裝置和張緊輪張緊裝置自身的特點，不適合本設(shè)計中皮帶輪張緊要求的需要。因此，在轉(zhuǎn)鼓加料器的設(shè)計中，采用手動定期張緊作為皮帶輪的張緊裝置。如圖6所示圖6張緊裝置其特點是：采用定期的改變中心距的方法，來調(diào)節(jié)帶的預(yù)緊力，使帶重新張緊。在水平或傾斜不大的傳動中，可用定期張緊的方法，將裝有帶輪的電動機安裝在制有滑道的基板上。要調(diào)節(jié)帶的預(yù)緊力時，松開基板上的各螺栓的螺母，旋動調(diào)節(jié)螺釘，將電動機向右推移到所需的位置，最后擰緊螺母。9.5V帶各參數(shù)計算V帶各參數(shù)計算見表2表2：普通V帶的傳動設(shè)計計算計算項目符號單位計算公式和參數(shù)說明說明設(shè)計功率kw=1.1×3=3.3Kw—工況系數(shù)P—傳遞的功率選擇帶型根據(jù)和選擇帶型為A型查圖可知傳動比i=4通常=0.01～0.02—小帶輪轉(zhuǎn)速—大帶輪轉(zhuǎn)速—小帶輪基準直徑—大帶輪基準直徑—彈性滑動率，為提高V帶壽命和減少帶的根數(shù)，條件允許時盡量大些小帶輪基準直徑mm125為提高V帶的壽命，宜選取較大的直徑（查表）大帶輪基準直徑mm=4×125×（1-0.02）=490查表選取=500mm驗算轉(zhuǎn)動比誤差=4.082×100%=(4.082-4)/4×100%=2.05%符合要求帶速Vm/sυ==9.35m/s初定中心距mm0.7（+）a02（+）437.5a01250或根據(jù)總體結(jié)構(gòu)要求定取a0=700確定帶的基準長度0mm=2431.5mm取查機械設(shè)計P146頁表8-2選取帶的基準長度=2500mm(GB/T11544-1997)實際中心距amm=734mm安裝時所需最小中心距=696.5mm張緊或補7償申長所需最大的中心距=809mm小帶輪包角角度=V帶的根數(shù)z根=1.582取z=2由圖表可查，當=125,=1430當i=4時P0=1.91KW△P0=0.17KW查=0.92=1.09單根V帶的初拉力FN==160N作用在軸上的力QN=619.6N9.6大小帶輪參數(shù)選擇及其帶輪圖9.6.1小帶輪參數(shù)選擇小帶輪參數(shù)選擇小帶輪的各參數(shù)見表3表3小帶輪的各參數(shù)dadddBlhc130.512528333311.45小帶輪結(jié)構(gòu)如圖7圖7小帶輪結(jié)構(gòu)圖9.6.2大帶輪參數(shù)選擇大帶輪的各參數(shù)見表4表4大帶輪各參數(shù)dadddd1d2BlδS2hc505.55002460450333316.31011.45大帶輪的結(jié)構(gòu)如圖9圖8大帶輪結(jié)構(gòu)圖10減速器的選型擺線針輪減速器型號的確定；由前面的設(shè)計和計算，得到總傳動比為ia=23；故可選用單級擺線針輪減速器進行減速。對于單級擺線擺線針輪減速機（BW.BWY.BWD,BL.BLY,BLD)機型號有：12、15、18、22、27、33、39、45、55、65。傳動比：9、11、17、23、29、35、43、59、71、87。根據(jù)傳動比：23，故選用BL（法蘭式立裝雙軸擺線針輪速機）（參考[11]）機型：22,傳動比：23。如下圖9所示：圖9法蘭式立裝雙軸擺線針輪速機11軸的設(shè)計與計算由于不同機械有不同的要求，軸的形式是各種式樣的。軸的結(jié)構(gòu)形式和與其相聯(lián)接的零件關(guān)系很大，所以一定要與它們組成的軸系及整個機器要一起考慮。對軸的各部分結(jié)構(gòu)進行的分析，發(fā)現(xiàn)它們主要有下列部分組成：（1）軸上零件如齒輪、聯(lián)軸器和車輪等在軸上定位的和固定的部分。（2）用軸支承在箱體或其它零件上的支承部分，一般多與軸承相配合。（3）傳遞轉(zhuǎn)矩的部分，如鍵、銷軸或過盈配合處的結(jié)構(gòu)。（4）安裝密封件的或與密封件相作用部分的結(jié)構(gòu)。（5）軸的直徑不同部分聯(lián)接處的過渡部分的結(jié)構(gòu)。（參考[12]）所以，可以先由軸系的不同要求，將軸的各部分分開考慮，再根據(jù)相互關(guān)系和加工、安裝、拆卸、維修等的要求綜合考慮，并相應(yīng)地調(diào)整各部分的結(jié)構(gòu)和尺寸鏈。本設(shè)計主要是要設(shè)計工作機的傳動軸，即圓盤和軸做在一起的那個軸。11.1計算最小直徑首先，要求輸出軸上的功率P和轉(zhuǎn)速n；P=Pd·η1·η2·η3=0.75kw（η1、η2、η3分別為帶傳動、減速器、聯(lián)軸器的傳動效率）n=20r/min根據(jù)許用公扭應(yīng)力計算公式：可以得對于45鋼A值可以查表5：軸的材料Q235-A、20Q275、35（1Cr18Ni9Ti）4540Cr、35SiMn38SiMo、3Cr13[τT]/MPa15～2520～3525～4535～55A149～126135～112126～103112～97表5軸常用的幾種材料及A值經(jīng)查表可得；A取112根據(jù)軸端截面處開有的鍵槽，應(yīng)增大軸徑以考慮鍵槽對軸強度的削弱；故軸直徑應(yīng)加大（5～7）%，則：在設(shè)計時，軸的最小處直徑應(yīng)比理論計算的要大一些，然后，再綜合考慮（軸承的型號和聯(lián)軸器的型號）圓整為標準的直徑，可取dmin=48mm；選擇軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。11.2工作機軸的校核圖10軸的水平受力和彎矩圖軸的材料選用45鋼調(diào)質(zhì)處理，δB=650MPa，δs=360MPa；計算的結(jié)果過程，見表6圖11垂直受力和彎矩圖表6軸的校核各參數(shù)計算計算項目計算內(nèi)容計算結(jié)果計算支承反力軸承受水平力F2=FrFr=2561N軸兩端所受圓周力F1=2Tca/d1F2=2T/d2F1=10670NFt=3323N水平面（xy）受力圖見圖11垂直面（xz）受力圖見圖12畫軸彎矩圖水平面彎矩圖見圖11垂直面彎矩圖見圖12合成彎矩圖見圖12畫軸轉(zhuǎn)矩圖軸受轉(zhuǎn)矩T=1163N轉(zhuǎn)矩圖見圖12計算項目計算內(nèi)容計算結(jié)果許用應(yīng)力許用應(yīng)力值用插值法由表查得=105Mpa=58MPa應(yīng)力校正系數(shù)=0.55=0.55畫當量彎矩圖當量彎矩=0.55×1163=639.65當量彎矩M′=1476N·m校核軸徑軸徑mmmmd1=39.5經(jīng)計算可知，所選取的軸徑和材料滿足傳動的要求。12聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器的選用。聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器（凸緣聯(lián)軸器、套筒聯(lián)軸器、夾殼聯(lián)軸器）和撓性聯(lián)軸器兩大類。剛性聯(lián)軸器是適用于兩軸能嚴格對中的并在工作中不發(fā)生相對位移的地方；撓性聯(lián)軸器適用于兩軸有偏斜（可分為同軸線、平行軸線、相交軸線）的或在工作中有相對位移（可分為軸向位移、徑向位移、角位移、綜合位移）的地方。對于載荷平穩(wěn)的、轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的、同軸度好的、無相對位移的，可選用剛性聯(lián)軸器，有相對位移的需選用無彈性元件的撓性聯(lián)軸器。載荷和速度不大，同軸度不易保證，宜選用頂剛彈性聯(lián)軸器；載荷、速度變化較大的最好選用具有緩沖、減振作用的變彈性聯(lián)軸器。對于動載荷較大的機器，宜選用重量輕、轉(zhuǎn)動慣量小的聯(lián)軸器。對于聯(lián)軸器的其它需求是：1）裝拆方便；2）尺寸較小；3）質(zhì)量較輕；4）維護簡單等。聯(lián)軸器的安裝位置宜盡量靠近軸承。在剛性聯(lián)軸器中，凸緣聯(lián)軸器是應(yīng)用最廣泛的一種。這種聯(lián)軸器主要由兩個分別在軸端的半聯(lián)軸器和聯(lián)接它們的螺栓組成。制造半聯(lián)軸器的材料通常為:中等以下載荷，V35時采用中等強度的鑄鐵；重載時，V時采用鍛鋼或鑄鐵鋼。此處V為聯(lián)軸器外緣的圓周速度。凸緣聯(lián)軸器的對中精度可靠，傳遞轉(zhuǎn)矩較大，但要求兩軸度較好；主要用于載荷平穩(wěn)的連接中。根據(jù)其載荷的情況，計算轉(zhuǎn)矩，軸的直徑和工作轉(zhuǎn)速等因素來進行的計算。應(yīng)使：式中： Tc——計算轉(zhuǎn)矩；K——工作情況系數(shù)；Pw——驅(qū)動功率；n——工作轉(zhuǎn)速；Tn——公稱轉(zhuǎn)矩。前面已計算出最小軸徑d=48mm，輸出軸最小的直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑d。聯(lián)軸器的計算的轉(zhuǎn)矩，查機械設(shè)計書上表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩的變化很小，故：在前面軸得設(shè)計時已確定了聯(lián)軸器型號的選取：查得《機械設(shè)計》表14-1，取Ka=1.7則Tca=Ka*T=1.7*78=132.6N·m。根據(jù)本設(shè)計的要求，要求對中性的要好，能減振的，傳動比較大的、公稱轉(zhuǎn)矩較大的，故選用的是彈性柱銷聯(lián)軸器。選用的LX2型彈性柱銷聯(lián)軸器，其具體的結(jié)構(gòu)及基本參數(shù),如圖13以及表7所示，圖13LX2型彈性柱銷聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)形式圖表7LX2型彈性柱銷聯(lián)軸器基本參數(shù)及主要尺寸表7LX2型彈性柱銷聯(lián)軸器基本參數(shù)及主要尺寸型號公稱轉(zhuǎn)矩TnN·m許用轉(zhuǎn)速[n]（r/min）軸孔直徑（d1、d2、dZ）軸孔長度mmDmmD1mmBmmSmm轉(zhuǎn)動慣量Kg·m2質(zhì)量kgY型J、J1、Z型LL1LLX31250475030,32,35,3882608216090202.50.026840,42,45,4811284112LX2560630020，22，2452385212055282.50.009525，2862446230，32，35826082根據(jù)上表可知，按照計算轉(zhuǎn)矩Tca應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件，又查得標準GB/T5014-2003(《機械設(shè)計指導(dǎo)手冊》表8-2)，選用LX2型彈性柱銷聯(lián)軸器，其的公稱轉(zhuǎn)矩為560N·m，半聯(lián)軸器的孔徑25mm。選取的半聯(lián)軸器孔徑d1=25mm，半聯(lián)軸器的長度L=50，與軸配合的轂孔長度L1=32mm。13軸承的選擇滾動軸承是標準件，由專門的軸承廠成批生產(chǎn)在機械設(shè)計中只要由工作條件選用合適的滾動軸承內(nèi)型和型號進行組合的結(jié)構(gòu)設(shè)計。滾動軸承的內(nèi)、外圈和滾動體用的強度高、耐磨性好的鉻錳高碳鋼制造，常用的牌號如GCr15、GCr15SiMn等（G表示滾動軸承鋼），淬火后硬度應(yīng)不低于61HRC～65HRC，工業(yè)表面要求磨削、拋光。保持架的選用較軟的材料制造，常用低碳鋼板沖壓后鉚接或焊接而成的。實體保持架則選用銅合金、鋁合金、酚醛層壓布板或工程塑料等材料。與滑動軸承的比較，滾動軸承有以下的優(yōu)點：1）在一般工作條件下，摩擦阻力矩大體和液體動力潤滑軸承相當，比混合潤滑軸承小很多倍。滾動軸承效率（0.98～0.99）比液體動力潤滑軸承（0.995）略低，但較混合潤滑軸承（0.95）要高一些。采用的滾動軸承機器起動力矩小，有利于在負載下的起動。2）徑向游隙比較小，向心角接觸軸承可用預(yù)緊方法消除游隙，運轉(zhuǎn)精度高。3）對于同尺度的軸頸，滾動軸承的寬度比滑動軸承小，可使機器的軸向結(jié)構(gòu)緊湊。4）大多數(shù)滾動軸承能同時受徑向和軸向載荷，故軸承組合結(jié)構(gòu)較簡單。5）消耗潤滑劑少，便于密封，易于維護。6）不需要用有色金屬。7）標準化程度高，成本較低。滾動軸承因有專門的工廠的生產(chǎn)，能保證質(zhì)量，在使用、安裝、更換等方面又很方便，故在中速、中載和一般工作條件下運轉(zhuǎn)的機器中應(yīng)用非常普遍。在特殊工作的條件在如高速、重載、精密、高溫、低溫、防腐、防磁、微型、特大型等場合，也可以用滾動軸承，但需要在結(jié)構(gòu)、材料、加工工藝、熱處理等方面，采用一些特殊的技術(shù)措施。由本設(shè)計結(jié)構(gòu)分析，選用滾動軸承，它主要承受徑向載荷，也可同時承受小的軸向的載荷。當量摩擦系數(shù)最小。在高轉(zhuǎn)速時，可用來承受軸向載荷的大量生產(chǎn)，而且價格也較低。13.1軸承的選擇計算滾動軸承的當量動載荷，計算使用如下公式其中：—載荷性質(zhì)系數(shù)—軸承的當量動載荷—徑向系數(shù)—軸承所受到徑向載荷—軸向系數(shù)—軸承所受到的軸向載荷查的表得：=1.2X=1Y=0根據(jù)上述的計算可知：軸承的徑向的載荷為Fr=2561N，而軸向的載荷Fa可以視為零。X取0.5，那么軸承，P=1.20.562561=1721N。那么軸承的應(yīng)有的基本額定動載荷值，C=還有前面所設(shè)計的與軸配合的軸徑為60mm。滾動軸承的基本壽命的計算：其中：L10h——以小時數(shù)表示的軸承基本額定壽命；n—軸承工作轉(zhuǎn)速；C—基本額定動載荷；P—當量動載荷；ε—軸承的壽命指數(shù)（其中球軸承壽命指數(shù)ε=3，而對于滾動軸承指數(shù)ε=10/3）取軸承的基本額定壽命為5000h，利用上式可以計算出軸承的計算壽命，因此，綜上所述，通過對滾動軸承設(shè)計的計算：所選擇的軸承符合要求，其代號為7007AC。軸承的結(jié)構(gòu)圖如圖14所示。圖14軸承的結(jié)構(gòu)圖13.2軸承盒蓋的設(shè)計軸承蓋用來限定軸承的位置和密封作用，常用的軸承的蓋有螺栓固定式和嵌入式兩種。前者可較容易調(diào)整軸承的軸向間隙和嚙合件的軸向位，但其結(jié)構(gòu)較重；后者結(jié)構(gòu)的簡單，但嵌槽加工困難。它的結(jié)構(gòu)的特點設(shè)計為螺栓固定式。軸承的盒蓋，如右圖15所示圖15軸承端蓋結(jié)構(gòu)圖14鍵的選擇及其校核鍵聯(lián)接時，通常被聯(lián)接材料構(gòu)造和尺寸已被初步?jīng)Q定，聯(lián)接的載荷也已求得的。所以，可根據(jù)聯(lián)接的結(jié)構(gòu)的特點使用要求和工作條件來選擇鍵的類型，再根據(jù)軸的徑從標準中選出截面的尺寸并考慮轂長選出鍵的長度，然后用適當?shù)男：擞嬎愎綇姸鹊尿炈恪?4.1電動機軸上鍵的選擇根據(jù)電動機軸徑和輪轂長度在標準中選擇鍵的尺寸，如表5所示。表5鍵的各參數(shù)軸鍵鍵槽公稱直徑d/mm公稱尺寸b×h/mm公稱尺寸b/mm寬度b深度半徑r極限偏差軸t/mm轂t1/mm最小/mm最大/mm>228×78-0.0154.05圖16鍵的結(jié)構(gòu)圖鍵的校核假如壓力在鍵長度內(nèi)均勻分布，那么根據(jù)擠壓強度或耐磨性的條件計算，求得聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩：=所以能滿足電動機在滿載荷時的所需的轉(zhuǎn)矩。14.2大帶輪軸鍵的選擇根據(jù)其軸徑和聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點，選擇鍵的參數(shù)如表6所示，表6鍵的各參數(shù)軸鍵鍵槽公稱直徑d/mm公稱尺寸b×h/mm公稱尺寸b/mm寬度b深度半徑r極限偏差軸t/mm轂t1/mm最小/mm最大/mm22～308×78-0.0154.05經(jīng)計算的同樣符傳動的要求。其它各軸上的所選鍵與電動機軸上的鍵相同。15電控原理圖電控主要是控制電動機的起動、停止，實現(xiàn)自動控制，并具有必要的保護的。本設(shè)計采用控制器、熔斷器、熱繼電器和按鈕所組成的控制裝置對控制對象進行的控制?？刂蒲b置能依據(jù)生產(chǎn)工藝過程，對控制對象所提出實現(xiàn)控制的作用。其圖17如下所示：圖17電控原理圖電動機合上閘刀開關(guān)QS下，起動按鈕SB2，接觸器KM的吸引線圈通電，其主接觸點KM閉合，電動機起動。由接觸點的輔助接觸點KM并聯(lián)于起動按鈕，所以當松開手斷開起動按鈕后，接觸器線圈KM通過其輔助常開接觸點可以繼續(xù)保持通電，維持其吸合狀態(tài)，所以電動機不會停止。和起動按鈕并聯(lián)的輔助常開觸點稱為自鎖觸點。按停止按鈕SB1，接觸器KM的吸引線圈失電釋放，所有KM常開觸點的斷開。KM主觸點的斷開，電動機的失電停轉(zhuǎn)；KM輔助觸點的斷開，消除自鎖?？偨Y(jié)本論文設(shè)計是對轉(zhuǎn)鼓式加料器進行理論設(shè)計，設(shè)計內(nèi)容有：電動機選型、皮帶輪尺寸計算、皮帶類型、傳動軸設(shè)計、聯(lián)軸器、減速器的選型，工作機軸設(shè)計、裝配圖以及電控原理圖。該設(shè)計在產(chǎn)品系列設(shè)計中具有一定的意義。本次設(shè)計同時考慮到產(chǎn)品的系列設(shè)計，雖然僅僅是單獨的產(chǎn)品設(shè)計，經(jīng)過本次設(shè)計可以擴展為整個系列的設(shè)計。同時在本次設(shè)計中我們參考了很多有關(guān)方面的設(shè)計。本次設(shè)計我深深地認識到系統(tǒng)設(shè)計的重要性，以前我們做的主要是單一的零部件的設(shè)計，沒有從根本上體會到這一點，而且這次設(shè)計把自己在大學(xué)期間所學(xué)的專業(yè)知識都聯(lián)系起來。綜合應(yīng)用，自己的動手操作能力也變強了。還有，在這里也非常感謝老師的精心指導(dǎo)，才使得我的論文順利完成。畢業(yè)設(shè)計對即將畢業(yè)的學(xué)生無疑是很重要的，認真系統(tǒng)的做好它，不管現(xiàn)在還是對我以后的職業(yè)生涯都是很重要的。致謝通過這一階段的努力，我的畢業(yè)論文《轉(zhuǎn)鼓式加料器設(shè)計》終于完成了，這也意味著我四年的大學(xué)生活即將結(jié)束。在大學(xué)階段，我在學(xué)習(xí)上和思想上都獲益匪淺，這除了自身的努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵是分不開的。在本論文的寫作過程中，我的導(dǎo)師傾注了大量的心血，從選題到開題報告，從寫作提綱，到一遍又一遍地指出設(shè)計存在的問題，嚴格把關(guān)，循循善誘，在此我表示衷心感謝。同時我還要感謝在我學(xué)習(xí)期間，給我極大關(guān)心和支持的各位老師以及關(guān)心我的同學(xué)和朋友。寫作畢業(yè)論文是一次再系統(tǒng)學(xué)習(xí)的過程，畢業(yè)論文的完成，同樣也意味著新的學(xué)習(xí)生活的開始。我將銘記：我曾是學(xué)院的一名學(xué)子，在今后的工作中，把學(xué)院的優(yōu)良傳統(tǒng)發(fā)揚光大。感謝各位專家老師的批評指導(dǎo)。最后，再次謹向百忙之中評閱本文的各位專家、教授表示誠摯的感謝。祝各位身體健康，工作順利！參考文獻[1]楊章偉.VisualBasic完全自學(xué)寶典[M]。北京：清華大學(xué)出版社，2008.7[2]運輸機械設(shè)計選用手冊編輯委員會.運輸機械設(shè)計手冊（下冊），化學(xué)工業(yè)出版社，1999.1[3]潘地林.VisualBasic程序設(shè)計[M]。北京：高等教育出版社，2006.8[4]孫桓，陳作模，葛文杰.機械原理[M]。北京：高等教育出版社，2006.5[5]濮良貴，紀名剛.機械設(shè)計[M]。北京：高等教育出版社，2006.5[6]秦汝明.常用機械傳動的計算機輔助設(shè)計計算系統(tǒng)的研究[J].成組技術(shù)與生產(chǎn)現(xiàn)代化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