畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-立式配料稱重機(jī)機(jī)械部件設(shè)計(jì)

機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)頁(yè)共40頁(yè)氣動(dòng)控制系統(tǒng)故障；報(bào)警時(shí)蜂鳴器鳴響，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。⑦具有上述故障顯示功能。⑧具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，內(nèi)容如下：當(dāng)日各時(shí)段，以小時(shí)為單位，兩種原料的輸送量。前一工作日，兩種原料的輸送量。6）機(jī)器有良好的密封，粉料在密閉的條件下稱量與輸送，以防止發(fā)生粉塵污染。2.3機(jī)器工作原理設(shè)計(jì)機(jī)器技術(shù)條件的規(guī)定，機(jī)器將控制的是兩種原料，而且兩種原料的配比要十分精確。所以機(jī)器必須設(shè)計(jì)兩套獨(dú)立的存儲(chǔ)、稱量、輸送系統(tǒng)。兩套系統(tǒng)必須同步工作，兩種粉料的配比應(yīng)符合要求，然后一同輸出。稱量在料斗中進(jìn)行，由稱重傳感器測(cè)量?jī)闪隙分蟹哿系膬糁?。?dāng)每種粉料的重量達(dá)到設(shè)定數(shù)值時(shí)，立即關(guān)閉進(jìn)料口，當(dāng)兩種粉料均已達(dá)到設(shè)定數(shù)值時(shí)且進(jìn)料閘閥均已關(guān)閉時(shí)，同時(shí)打開(kāi)兩個(gè)料口的排料口。兩種粉料同時(shí)輸送到輸送管中，經(jīng)初步混合，然后輸送到下一工序的機(jī)器—混料輸送機(jī)。混料輸送機(jī)安裝在輸送管的下方，其漏斗正對(duì)著輸送管的出口。進(jìn)料口和排料口的開(kāi)啟和關(guān)閉，分別由閘閥控制。進(jìn)料閘閥的開(kāi)口可調(diào)，從而可以調(diào)節(jié)機(jī)器的輸送量。進(jìn)料口的閘閥分兩步完成，當(dāng)料斗中粉料的重量不足設(shè)定值的80%時(shí)，進(jìn)料口全開(kāi)。當(dāng)重量達(dá)到數(shù)值時(shí)，進(jìn)料口關(guān)閉80%。減小進(jìn)料的流量，從而使進(jìn)料的重量得到精確控制;當(dāng)進(jìn)料達(dá)到100%時(shí)，進(jìn)料口完全關(guān)閉。進(jìn)料與排料的閘閥由微機(jī)控制，由氣缸推動(dòng)。機(jī)器有以下部件組成1、料倉(cāng)部件料倉(cāng)是機(jī)器存儲(chǔ)原料的部件，分為兩個(gè)獨(dú)立的部分，分別存儲(chǔ)兩種粉料。料倉(cāng)由薄鋼板焊成。2、進(jìn)料閘閥部件此部件由兩個(gè)閘閥組成，分別安裝在兩個(gè)料倉(cāng)的下方，因而閘閥的底板，而且是可開(kāi)可閉的活動(dòng)底板。3、震動(dòng)給料器部件此部件也是薄鋼板焊接的殼體，分為兩個(gè)部分，分別安裝在兩個(gè)進(jìn)料閘閥的下方，由鉸鏈經(jīng)擺臂定位，有電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速器，再有曲柄連桿驅(qū)動(dòng)，使其繞鉸鏈擺動(dòng)，當(dāng)進(jìn)料閘閥打開(kāi)時(shí)?？墒橇蟼}(cāng)中的粉料順利的向下流動(dòng)。4、隔震圈部件此部件安裝在震動(dòng)給料器和料斗之間，其作用就是防止震動(dòng)給料器的震動(dòng)傳至料斗，影響電子秤稱量的準(zhǔn)確性。隔震部件也是由薄鋼板焊接而成的，安裝在機(jī)架上，用橡膠套與料斗連接，因而可以使震動(dòng)給料器的震動(dòng)傳至料斗。5、料斗部件這是用來(lái)稱量粉料重量的部件。用薄鋼板焊接而成的容器，分為兩件，其下部裝有稱重傳感器，可稱量料斗中粉料的重量。粉料的底部裝有排料閘閥，閘閥打開(kāi)時(shí)可將稱重完的粉料向下輸送。輸送管部件安裝在料斗下方，其兩個(gè)接口分別與兩料斗的排料口相連。兩種符合要求的粉料同時(shí)排進(jìn)輸送管，在管中混合，起到了粗略混料的作用。機(jī)架部分此部件是機(jī)器的骨架部分，機(jī)器的其他部件均安裝在此。8、氣動(dòng)控制部分氣動(dòng)控制系統(tǒng)有氣源處理元件、電磁閥及氣缸組成，用來(lái)控制進(jìn)料閘閥和排料閘閥的開(kāi)啟和關(guān)閉。9、電氣控制系統(tǒng)由強(qiáng)電控制系統(tǒng)和微機(jī)控制系統(tǒng)組成。3料倉(cāng)部件設(shè)計(jì)3.1料倉(cāng)的外形尺寸的確定1、料倉(cāng)總?cè)莘e確定根據(jù)技術(shù)條件的規(guī)定，額定輸送量為。設(shè)料倉(cāng)的容積為此參數(shù)的1/6，則料倉(cāng)的容積為。此為機(jī)器10分鐘的輸送量。即料倉(cāng)應(yīng)每十分鐘加料一次。這樣的加料頻率用人工加料是適宜的。技術(shù)條件所規(guī)定的兩種原料的重量比為滑石粉/輕鈣粉兩種原料分別裝在兩個(gè)料倉(cāng)中，則各料倉(cāng)的容積為：滑石粉料倉(cāng)的額定容量（重量）：輕鈣粉料倉(cāng)的額定容量（重量）：由此計(jì)算兩料倉(cāng)的額定容積（），按下試計(jì)算：式中—粉料的額定容積（）；—粉料的密度：滑石粉密度，輕鈣粉密度代入上式得滑石粉料倉(cāng)的額定容積：輕鈣粉料倉(cāng)的額定容積：料倉(cāng)的容積必須留有余量，設(shè)余量為，則滑石粉料倉(cāng)的容積為，輕鈣粉料倉(cāng)的容積為。2、確定料倉(cāng)的外形尺寸其外形分為上下兩部分：上部分為矩形棱柱體，這是料倉(cāng)的主體；下部分為平端棱錐體。其底部縮小了截面積，以便與其下面的部件連接。為了防止在棱柱體滯留，椎體的傾角應(yīng)大于粉料的安息角。經(jīng)查，粉狀物料的安息角最大為，故確定椎體的傾角應(yīng)大于。為了減少機(jī)器的占地面積，在確定料倉(cāng)的外形尺寸時(shí)，盡量加大了矩形棱柱體的高度尺寸。在進(jìn)行機(jī)器的總體設(shè)計(jì)時(shí)，已確定機(jī)器的加料工作在二樓進(jìn)行，所以加大料倉(cāng)的高度尺寸，也與此吻合。最后確定的料倉(cāng)尺寸為：高寬長(zhǎng)3.2料倉(cāng)部件圖設(shè)計(jì)料倉(cāng)部件圖(如下圖所示)圖3.1料倉(cāng)分為左右兩件，分別存儲(chǔ)兩種粉料，材料為厚的鋼板。其上邊緣折彎處，用機(jī)架與螺栓連接，將料倉(cāng)固定。在料倉(cāng)1與料倉(cāng)2的接觸面上邊緣處，用點(diǎn)焊連接，以防粉料從縫隙中流出。在兩料倉(cāng)的下接口處設(shè)有密封罩。經(jīng)此密封罩，料倉(cāng)部件與安裝在其下方的進(jìn)料閘閥部件連接，并用卡箍、螺釘緊固，防止粉料泄露，污染空氣。料倉(cāng)無(wú)底板，以進(jìn)料閘閥的閘板為底。4進(jìn)料閘閥部件設(shè)計(jì)4.1進(jìn)料閘閥的功能進(jìn)料閘閥部件的功能有：1、作為料倉(cāng)的活動(dòng)底板。閘板關(guān)閉時(shí)料倉(cāng)可以存料，閘板打開(kāi)料倉(cāng)放料。2、控制安裝在其下面的料斗的進(jìn)料量和進(jìn)料速度，進(jìn)料閘閥的進(jìn)料開(kāi)度可調(diào)，開(kāi)度大則進(jìn)料快，開(kāi)度小則進(jìn)料慢。4.2進(jìn)料閘閥設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)料閘閥設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：1、進(jìn)料閘閥，主要由閥座和閘板構(gòu)成。閘板在氣缸的推動(dòng)下，可在閘座的軌道上前后滑動(dòng)。2、當(dāng)閘板移動(dòng)到前部位置時(shí)，長(zhǎng)方孔處于閘閥通道上方，于是閘閥處于開(kāi)啟狀態(tài)，由料倉(cāng)流出的粉料通過(guò)長(zhǎng)方孔向下流動(dòng)，經(jīng)過(guò)震動(dòng)給料器、隔振圈等部件而流入料斗中。當(dāng)閘閥移動(dòng)到后半部分時(shí)，閘板的無(wú)孔處將閥座的通道堵死，于是閥座處于關(guān)閉狀態(tài)，粉料不能向下流動(dòng)。3、調(diào)整氣缸的行程，可是閘閥在開(kāi)啟時(shí)閘板處于不同的位置，從而改變其長(zhǎng)方孔的開(kāi)度，因而改變粉料的流量，控制料斗進(jìn)料的速度。4、閥座的導(dǎo)軌面及壓板的摩擦面利用油繩的毛細(xì)管作用，實(shí)現(xiàn)無(wú)壓連續(xù)潤(rùn)滑，可防止油液過(guò)多造成污染粉料。5、閘板和閥座及壓板的前后面采用橡膠條或氈條密封，防止粉塵泄露。6、閘閥的閥座經(jīng)底托安裝在機(jī)架上，采用螺栓連接。7、氣缸由氣缸支架安裝在機(jī)架上，也采用螺栓連接。8、氣缸安裝時(shí)采用調(diào)整墊控制其安裝精度，以保證閘閥運(yùn)動(dòng)輕松自如。9、閘板與閥座的配合均為較嚴(yán)格的間隙配合，除必須保證加工的公差尺寸外。安裝時(shí)也要保證安裝精度，否則氣缸無(wú)法推動(dòng)其運(yùn)動(dòng)。5振動(dòng)給料器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1振動(dòng)發(fā)生機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)振動(dòng)給料器的部件作用是通過(guò)振動(dòng)使粉料能順利的料倉(cāng)中流入料斗中，所以此部件設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是振動(dòng)發(fā)生裝置的設(shè)計(jì)。這里采用的是電動(dòng)機(jī)-減速器-曲柄連桿機(jī)構(gòu)。其傳動(dòng)原理如圖5.1所示圖5.1振動(dòng)給料器傳動(dòng)原理圖在設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的功率。振動(dòng)給料器的運(yùn)轉(zhuǎn)，是在曲柄連桿的驅(qū)動(dòng)下完成的，使振動(dòng)給料器擺動(dòng)中心反復(fù)擺動(dòng)。當(dāng)曲柄繞其擺動(dòng)中心回轉(zhuǎn)一周時(shí)，在連桿的驅(qū)動(dòng)下，使震動(dòng)給料器繞擺動(dòng)中心反復(fù)的左右擺動(dòng)。當(dāng)曲柄繞其回轉(zhuǎn)中心回轉(zhuǎn)一周時(shí)，在連桿的牽引下，震動(dòng)給料器繞擺動(dòng)中心擺動(dòng)一個(gè)往復(fù)，擺角約為。擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)雖然與剛體的圓周運(yùn)動(dòng)不同，是一種連續(xù)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，但運(yùn)動(dòng)時(shí)各質(zhì)點(diǎn)與擺動(dòng)中心的距離保持不變，所以仍屬于剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)定律仍然適用。在擺動(dòng)中，擺動(dòng)機(jī)構(gòu)雖然受到重力的作用，使負(fù)載力矩產(chǎn)生波動(dòng)，但是由于擺動(dòng)的角度很小，僅為，而且擺動(dòng)半徑又很大，為，所以這種影響可以忽略不計(jì)。5.2曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析計(jì)算根據(jù)上節(jié)所述，剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)定律仍然適用于震動(dòng)給料器的擺動(dòng)的負(fù)載力矩進(jìn)行計(jì)算，但是為了完成這項(xiàng)計(jì)算，還需了解擺動(dòng)的特性。故首先應(yīng)對(duì)該曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析，并用相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法求出震動(dòng)給料器的質(zhì)心e點(diǎn)，在擺動(dòng)時(shí)的每一瞬間的速度和加速度。過(guò)程為：確定各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)及尺寸A.曲柄的轉(zhuǎn)速：。B.曲柄的長(zhǎng)度：。C.連桿的長(zhǎng)度：.D.連桿的鉸接點(diǎn)至震動(dòng)給料器質(zhì)心e點(diǎn)的距離：。E.e點(diǎn)至擺動(dòng)中心點(diǎn)的距離：。繪制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖5.2所示。連桿與震動(dòng)給料器的絞點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)分析及順時(shí)速度分析及計(jì)算當(dāng)曲柄的端點(diǎn)，在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下繞點(diǎn)逆時(shí)針回轉(zhuǎn)時(shí)，連桿上的點(diǎn)在點(diǎn)的帶動(dòng)下也要隨后運(yùn)動(dòng)，而且與點(diǎn)保持不變的距離，故點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)也是以點(diǎn)為圓心的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。由理論力學(xué)可知，當(dāng)一剛體做平面運(yùn)動(dòng)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)可以視為整個(gè)剛體隨其上任意一點(diǎn)的牽連移動(dòng)和該剛體繞這點(diǎn)的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)所組成。因此，構(gòu)件2上的任意一點(diǎn)的速度，等于點(diǎn)的速度與點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的相對(duì)速度的矢量和，故可得下式：式中—C點(diǎn)的絕對(duì)速度，方向垂直于，數(shù)值未知；—B點(diǎn)的絕對(duì)速度，方向垂直于，，其中：（曲柄的角速度），（曲柄的長(zhǎng)度），則圖5.2振動(dòng)給料器振動(dòng)發(fā)生機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；—C點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的相對(duì)速度，方向垂直于，數(shù)值未知。根據(jù)上式的已知量（數(shù)值和方向）可作點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)的每一位置的速度圖解，從而求出速度的數(shù)值。（4）點(diǎn)的加速度分析及瞬時(shí)加速度計(jì)算由理論力學(xué)可知，當(dāng)構(gòu)件做平面運(yùn)動(dòng)時(shí)，其上任意一點(diǎn)的加速度，應(yīng)等于其上任意一點(diǎn)B的加速度(即點(diǎn)的牽連加速度)與點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的相對(duì)加速度(即C點(diǎn)繞B點(diǎn)的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的線加速度)的矢量和。故得下式：點(diǎn)的絕對(duì)線加速度，可以分解為法向分量和切向分量；點(diǎn)的加速度，點(diǎn)運(yùn)動(dòng)為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故切向加速度為零，只有向心加速度，方向由指向，；點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的相對(duì)加速度，可分解為切向分量和發(fā)向分量。則上式可分解為下式：式中點(diǎn)的法向加速度，方向由C指向D，，其中（構(gòu)件3的速度）式中由速度圖解求出，；點(diǎn)的切向加速度，方向垂直于，數(shù)值未知；點(diǎn)對(duì)點(diǎn)切向加速度的法向分量，方向由指向，,其中（構(gòu)件2的速度）式中由速度圖解求出，;點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的相對(duì)加速度的切向分量，方向垂直于，數(shù)值未知。用相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法求曲柄回轉(zhuǎn)一周時(shí)點(diǎn)在各點(diǎn)位置的速度、加速度及角加速度將點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡分為等份，當(dāng)點(diǎn)在各位置時(shí)，求點(diǎn)在相應(yīng)各點(diǎn)的速度和加速度。根據(jù)前面所列矢量方程式，用相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法求之。首先確定制圖的比例尺寸：。速度比例尺：。點(diǎn)在處，，C點(diǎn)在：圖5.3B點(diǎn)在1處（）速度圖解如圖5.3A所示。制圖過(guò)程如下：取任意一點(diǎn)為極點(diǎn)，做直線代表平行，其長(zhǎng)度為再由點(diǎn)作的方向線，再由點(diǎn)作的方向線，此二方向線交于一點(diǎn)，矢量代表。測(cè)量與的長(zhǎng)度，，，由此得加速度圖解如圖5.3B。制圖過(guò)程如下：取任意一點(diǎn)為極點(diǎn)，作直線與圖中過(guò)點(diǎn)作，與圖中平行，代表。其長(zhǎng)度為式中則再由點(diǎn)作直線與圖中垂直，代表的方向線。由點(diǎn)作矢量，與圖中平行由指向，代表。故在圖樣上是無(wú)法測(cè)繪的，故可以認(rèn)為點(diǎn)與點(diǎn)重合。再由點(diǎn)作直線，與圖中的垂直，代表。與交于。由于點(diǎn)與點(diǎn)重合，故也代表。測(cè)量長(zhǎng)度，。則點(diǎn)的角加速度計(jì)算：2）點(diǎn)在處，，點(diǎn)在處：速度圖解與加速度圖解如圖5.4所示，制圖過(guò)程與計(jì)算方法與前文相同，從略。圖5.4B點(diǎn)在2處（）計(jì)算結(jié)果如下：點(diǎn)的瞬時(shí)加速度：。點(diǎn)的線加速度：。點(diǎn)的角加速度：。點(diǎn)在處，，點(diǎn)在處：速度圖解如圖5.5A，加速度圖解如圖5.5B，制圖過(guò)程和計(jì)算過(guò)程與前文相同，從略。計(jì)算結(jié)果如下：點(diǎn)的瞬時(shí)加速度，點(diǎn)的線加速度，點(diǎn)的角加速度。點(diǎn)在處，，點(diǎn)在處：速度圖解如圖5.6A，加速度圖解如圖5.6B制圖過(guò)程與計(jì)算方法與前文相同，從略。計(jì)算結(jié)果如下：點(diǎn)瞬時(shí)加速度：點(diǎn)線加速度：點(diǎn)線角加速度：5）點(diǎn)在處，,點(diǎn)在處：速度圖解如圖5.7A所示，加速度圖解如圖5.7B所示。制圖過(guò)程和計(jì)算方法與前文中相同，從略。圖5.5點(diǎn)在圖5.6點(diǎn)在圖5.7點(diǎn)在處（）處（）處（）計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下：點(diǎn)的瞬時(shí)速度：＝0.092m/s點(diǎn)的線加速度：點(diǎn)的瞬時(shí)速度：6）點(diǎn)在處，,點(diǎn)在處：速度圖解如圖5.8A所示，加速度圖解如圖5.8B所示。制圖過(guò)程和計(jì)算方法與前文中相同，從略。圖5.8Ｂ點(diǎn)在6處（Φ＝150°）計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下：點(diǎn)的瞬時(shí)速度：點(diǎn)的線加速度：點(diǎn)的瞬時(shí)速度：7）點(diǎn)在處，.點(diǎn)在處：速度圖解如圖5.9A所示，加速度圖解如圖5.9所示。制圖過(guò)程和計(jì)算方法與前文中相同，從略。圖5.9點(diǎn)在處（）計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下：點(diǎn)的瞬時(shí)速度：點(diǎn)的線加速度：點(diǎn)的瞬時(shí)速度：8）計(jì)算數(shù)據(jù)匯總?cè)缦拢簩Ⅻc(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡的各位置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)匯總后列在表5.1：表5.1振動(dòng)給料器C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)C點(diǎn)的位置瞬時(shí)速度（m/s）0.010.0610.0920.1020.0920.0630.012線加速度（）0.920.680.340.040.320.640.96角加速度（）3.422.531.283.55根據(jù)上表所列數(shù)據(jù)可以得知，振動(dòng)給料器在曲柄連桿機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下，在和兩點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度最低，但這兩點(diǎn)的線加速度和角加速度卻是為最高值；而在點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)速度最高，但其線加速度和角加速度卻為最低值。上述參數(shù)特征與振動(dòng)給料器的運(yùn)動(dòng)特征是吻合的。在和兩點(diǎn)是點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡的兩個(gè)極限位置，在這兩點(diǎn)，點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向?qū)l(fā)生的變化，運(yùn)動(dòng)速度在換向的瞬間為零，而加速度達(dá)到最高值。5.3振動(dòng)給料器對(duì)擺中心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算進(jìn)行振動(dòng)給料器的動(dòng)力計(jì)算，在完成了振動(dòng)給料器運(yùn)動(dòng)的速度和加速度的分析計(jì)算之后，還需要進(jìn)行振動(dòng)給料器及其容納的粉料在擺時(shí)對(duì)擺中心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算。由于機(jī)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尚未完成，所以轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不能精確計(jì)算，只能根據(jù)圖3.1估算出振動(dòng)給料器的外形尺寸和質(zhì)量，然后進(jìn)行粗略的計(jì)算。當(dāng)然迪種計(jì)算仍然可以滿足動(dòng)力計(jì)算的要求。由于振動(dòng)給料器的殼體與其容納的粉料的密度不同，所以轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算應(yīng)該分別進(jìn)行。（1）輕鈣粉振動(dòng)給料器殼體對(duì)擺動(dòng)中心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖5.10所示。將殼體分為解端板與側(cè)板兩個(gè)部分，分別計(jì)算其對(duì)擺動(dòng)中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。計(jì)算過(guò)程如下：圖5.10輕鈣粉給料器外殼轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算簡(jiǎn)圖1）端板（單件）對(duì)通過(guò)其質(zhì)心的Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算：式中端板（單件）質(zhì)量，設(shè)；端板的長(zhǎng)度，設(shè)；端板的寬度,設(shè)。代入公式得：2）端板（單件）對(duì)擺動(dòng)中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算：根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的平等軸定理，得下式：式中端板（單件）對(duì)質(zhì)心軸Z的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，；端板（單件）質(zhì)量，設(shè)；軸與軸的距離，。代入公式得：3)側(cè)板（單件）對(duì)其質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量按下式計(jì)算：式中側(cè)板（單件）質(zhì)量，設(shè)；側(cè)板的寬度,設(shè)。代入公式得：4)側(cè)板（單件）對(duì)擺動(dòng)中心W軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算：式中側(cè)板（單件）對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（），；側(cè)板（單件）質(zhì)量，；軸與軸的距離，。代入公式得：5)輕鈣粉振動(dòng)給料器殼體對(duì)擺動(dòng)中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算：(2)滑石粉振動(dòng)給料器殼體對(duì)擺動(dòng)中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算計(jì)算如圖5.11所示。也將殼體分為端板和側(cè)板兩部分，分別計(jì)算其對(duì)擺動(dòng)中心W軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。圖5.11滑石粉給料器外殼轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算過(guò)程如下：1）端板（單件）對(duì)通過(guò)其質(zhì)心的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算：式中端板（單件）質(zhì)量（Kg），設(shè)；端板的長(zhǎng)度（m），設(shè)；端板的寬度（m）,設(shè)。代入公式得：2）端板（單件）對(duì)擺動(dòng)中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算：根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的平等軸定理，得下式：式中端板（單件）對(duì)質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（），；端板（單件）質(zhì)量，；Z軸與軸的距離，。代入公式得：3）側(cè)板（單件）對(duì)其質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量按下式計(jì)算：式中側(cè)板（單件）質(zhì)量，設(shè)；側(cè)板的寬度,設(shè)。代入公式得：4）側(cè)板（單件）對(duì)擺動(dòng)中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算：式中側(cè)板（單件）對(duì)軸Z`的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（），；側(cè)板（單件）質(zhì)量，；軸與軸的距離，。代入公式得：5）滑石粉振動(dòng)給料器殼體對(duì)擺動(dòng)中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算：5.4振動(dòng)給料器殼體中的輕鈣粉對(duì)擺動(dòng)中心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算振動(dòng)給料器殼體中的粉料在重力的作用下處于流動(dòng)狀態(tài)，因而它超出了剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算范疇。但是，它的流量是一個(gè)定值，即在單位時(shí)間里注入值等于流出值，因而在振動(dòng)給料器殼體中粉料的質(zhì)量是保持不變的。而且這質(zhì)量不變的粉料，還隨給料器殼體的剛體相同，因而可用轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算的一般公式來(lái)計(jì)算。計(jì)算如圖5.12簡(jiǎn)圖所示。圖5.12給料器內(nèi)輕鈣粉轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算圖計(jì)算過(guò)程如下：1）輕鈣粉對(duì)通過(guò)其質(zhì)心的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算：式中輕鈣粉質(zhì)量，設(shè)（設(shè)填充系數(shù)100%）；兩側(cè)邊的間距，設(shè)；上下邊的間距,設(shè)。代入公式得：2）輕鈣粉對(duì)擺動(dòng)中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算：根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的平等軸定理，得下式：；輕鈣粉質(zhì)量，；Z軸與軸的距離,。代入公式得：5.5振動(dòng)給料器殼體中的滑石粉對(duì)擺動(dòng)中心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算計(jì)算如圖5.13簡(jiǎn)圖所示。圖5.13給料器內(nèi)滑石粉轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算圖計(jì)算過(guò)程如下：1）滑石粉對(duì)通過(guò)其質(zhì)心的Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算：式中滑石粉質(zhì)量，設(shè)（設(shè)填充系數(shù)100%）；兩側(cè)邊的間距，設(shè)；上下邊的間距,設(shè)。代入公式得：2）滑石粉對(duì)擺動(dòng)中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算：根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的平等軸定理，得下式：式中滑石粉對(duì)質(zhì)心軸Z的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（），；輕鈣粉質(zhì)量，；軸與軸的距離，。代入公式得：5.6振動(dòng)給料器殼體及粉料對(duì)擺動(dòng)中心W軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算此轉(zhuǎn)動(dòng)慣量即為前四項(xiàng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量之和：5.7振動(dòng)給料器運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力計(jì)算及減速器選型前言已論述，振動(dòng)給料器的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)仍屬剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，剛體轉(zhuǎn)動(dòng)定律仍然適用，故可以用下式計(jì)算其運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的慣性力矩：式中振動(dòng)給料器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的慣性力矩（）；振動(dòng)給料器殼體及粉料擺動(dòng)時(shí)對(duì)擺動(dòng)中心W軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（），；振動(dòng)給料器殼體及粉料的質(zhì)心點(diǎn)角加速度（）。根據(jù)“剛體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的各角量對(duì)于剛體內(nèi)任何一個(gè)質(zhì)點(diǎn)都是相同的”這一原理，點(diǎn)與點(diǎn)的角加速度是相等的，故點(diǎn)在各位置的值等于表1－3所列各數(shù)值。表5.2振動(dòng)給料器質(zhì)心E點(diǎn)的角加速度質(zhì)心E點(diǎn)的位置角加速度/3.422.531.283.55將上列值依次代入公式，分別計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果列于表5.7.2。表5.3振動(dòng)給料器擺動(dòng)在各點(diǎn)的慣性力矩質(zhì)心點(diǎn)的位置慣性力矩（）3.422.531.283.55曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，除了要克服前述的振動(dòng)給料器的慣性力矩之外，還要克服振動(dòng)給料擺時(shí)在擺動(dòng)鉸鏈處產(chǎn)生的摩擦力矩。此摩擦力矩按下式計(jì)算：式中振動(dòng)給料器擺動(dòng)鉸鏈的摩擦力矩（）；擺動(dòng)軸襯的摩擦因數(shù)，摩擦副為淬火鋼－含油軸承，；軸承孔承受的正壓力，即振動(dòng)給料器的殼體的重量，及部分粉料的重量及流動(dòng)時(shí)的作用力，；摩擦面半徑，即軸承內(nèi)孔半徑，設(shè)。代入公式得：由振動(dòng)給料器的慣性力矩和摩擦力矩，可求出曲柄的負(fù)載力矩。計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖5.14所示。圖5.14曲柄力矩計(jì)算圖根據(jù)理論力學(xué)的定義：“力對(duì)于任何一軸之矩，等于這力在這軸的垂直面上的投影對(duì)該投影面和軸交點(diǎn)之矩”。由圖5.8可列出曲柄的負(fù)載力矩的計(jì)算公式：式中折算到曲柄的負(fù)載力矩（）；曲柄長(zhǎng)度，；曲柄與連桿的夾角，即；振動(dòng)給料器擺動(dòng)時(shí)質(zhì)心E的慣性力矩（），見(jiàn)表1－4；振動(dòng)給料器擺動(dòng)時(shí)鉸鏈的摩擦力矩（），；連桿與振動(dòng)給料器的鉸點(diǎn)到擺動(dòng)中心的距離，；連桿與點(diǎn)連線的夾角，即。角和角由圖5.14中測(cè)出，列于表5.4。表5.4夾角和數(shù)值B、C、D點(diǎn)的位置B1C1DB2C2DB3C3DB4C4DB5C5DB6C6DB7C7D夾角δ∠ABC175°143°112°40′84°57°32°5°夾角γ∠BCD124°121°40′122°40′150°40′130°40′135°40′140°將各值依次代入公式進(jìn)行計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果列于表5.5。表5.5曲柄在各位置的負(fù)載力矩曲柄位置B1B2B3B4B5B6B7慣性負(fù)載力矩(M/N·m)0.0310.1580.1260.0280.1210.1580.041根據(jù)表5.5所列數(shù)據(jù)及初步確定的曲柄轉(zhuǎn)速，可以進(jìn)行減速器選型。為了簡(jiǎn)化機(jī)械的傳動(dòng)系統(tǒng)，首先確定選用臥式帶電動(dòng)機(jī)的減速器，其輸出轉(zhuǎn)速為左右。電動(dòng)機(jī)功率可按下式初步計(jì)算：式中負(fù)載力矩（），按表5.7.5取最大值，：減速器的輸出轉(zhuǎn)速，。代入公式得：由此計(jì)算的數(shù)據(jù)可知，所需要的是微型減速器產(chǎn)品中是空白。從輸出轉(zhuǎn)速、輸出轉(zhuǎn)矩、電動(dòng)機(jī)功率三個(gè)參數(shù)較接近的減速器產(chǎn)品中，選定了天津減速機(jī)廠生產(chǎn)的單級(jí)擺線針輪減速器，型號(hào)及參數(shù)如下：型號(hào)：結(jié)構(gòu)形式：臥式電動(dòng)機(jī)功率：，同步轉(zhuǎn)速：減速比：輸出轉(zhuǎn)矩：6、振動(dòng)給料器部件圖設(shè)計(jì)振動(dòng)給料器部件圖及主要零件見(jiàn)附圖II。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：振動(dòng)給料器部件由機(jī)架支承，給料器殼體經(jīng)擺動(dòng)支架，再經(jīng)擺鉸鏈安裝在機(jī)架上。減速器也安裝在機(jī)架上。本部件用聯(lián)接套與料倉(cāng)部件和進(jìn)料閘閥部件相連。用卡箍堅(jiān)固，可防止粉塵泄漏。聯(lián)接套用聚氨酯制造，采用折疊結(jié)構(gòu)，可伸縮可扭曲，使給料器的擺動(dòng)不受限制。3）安裝時(shí)應(yīng)保證兩件鉸鏈軸的同軸度誤差小于，用修配調(diào)整墊的百度來(lái)實(shí)現(xiàn)。4）裝配時(shí)保證傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)輕快靈活，無(wú)過(guò)大的噪聲。7、隔振圈部件設(shè)計(jì)隔振圈部件，在最初的設(shè)計(jì)中是沒(méi)有的，后來(lái)考慮到振動(dòng)給料器產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)料斗部件的電子稱的稱重精度會(huì)造成一定的影響，才增加的。隔振圈部件，安裝在振動(dòng)給料器部件的下方，又處在料斗部件的上方。由于它是固定在機(jī)架止的，它與上述兩個(gè)部件都是用柔性零件——用聚氨配制造的密封罩——相連接，所以它能有效地將振動(dòng)給料器產(chǎn)生的振動(dòng)阻隔住，使振動(dòng)不會(huì)傳到料斗部件上去。隔振圈部件的主體是用薄鋼板制造的方框形零件。其下部裝有密封罩，與料斗相連。隔振圈部件圖如圖7.1所示。其零件目錄見(jiàn)表7.1。表7.1隔振圈部件零件表代號(hào)名稱材料數(shù)量1密封墊（I）橡膠石棉板，δ＝2mm12邊框（I）Q235A板，δ＝2mm23密封墊（II）橡膠石棉板，δ＝2mm14邊框（II）Q235A板，δ＝2mm25密封罩（I）聚氨酯16密封罩（II）聚氨酯17卡箍（I）Q235A板，δ＝1mm18卡箍（II）Q235A板，δ＝1mm19機(jī)架圖7.1隔振圈部件圖8料斗部件設(shè)計(jì)8.1確定料斗的合理容積及外形尺寸設(shè)計(jì)中首先應(yīng)該考慮的是：技術(shù)條件中所檢定的轉(zhuǎn)送效率必須得到滿足。此項(xiàng)要求是：額定輸送量為，并可在的范圍內(nèi)調(diào)整。設(shè)計(jì)時(shí)系按最大輸送效率來(lái)確定料斗的容積和外形尺寸的。設(shè)兩種粉料，每各輸送一料斗，則兩種粉料每小時(shí)的輸送次數(shù)應(yīng)該按下公式計(jì)算：由此數(shù)據(jù)可以逐步計(jì)算出料斗的合理容積和外形尺寸。計(jì)算過(guò)程如下：根據(jù)兩種粉料的配比，計(jì)算兩種粉料每小時(shí)和第一料斗的輸送量：兩種粉料的配比為：滑石粉/輕鈣粉＝3/2（重量比）由此可計(jì)算出每種粉料每小時(shí)的最大輸送量：滑石粉每小時(shí)的輸送量：輕鈣粉每小時(shí)的輸送量：由上數(shù)據(jù)可以計(jì)算出兩種粉料的第一料斗應(yīng)該有的最大輸送量：滑石粉第一料斗最大的輸送量：輕鈣粉第一料斗最大的輸送量：根據(jù)料斗的輸送量，計(jì)算料斗的容積和外形尺寸：料斗的容積即料斗中可裝粉料的體積（），可按下式計(jì)算：式中料斗容積的余量因數(shù)，??；第一料斗的最大輸送量：滑石粉料斗,輕鈣粉料斗；粉料的密度：滑石粉密度，輕鈣粉密度。代入公式得滑石粉料斗容積：滑石粉料斗容積：確定料斗的外形尺寸，除了根據(jù)以上計(jì)算的料斗容積之外，還要滿足以下幾點(diǎn)要求：（1）料斗上接口的尺寸，要與隔振圈部件下接口的尺寸一致，以便對(duì)接。接口尺寸為：滑石粉料斗上接口尺寸為：長(zhǎng)度：，寬度：輕鈣粉料斗上接口尺寸為：長(zhǎng)度：，寬度：（2）為了使料斗的外形較為美觀，料斗的下接口的尺寸應(yīng)該與上接口的尺寸相同。（3）滑石粉料斗的高度和長(zhǎng)度，應(yīng)該與輕鈣粉料斗的高度和長(zhǎng)度一致。兩者只是寬度不同，前后比例為1/2。（4）料斗的主體為矩形棱柱體，主體與下接口的連接部分為平載棱錐體。為了防止粉料在這里滯留，錐體的傾角應(yīng)該大于粉料的安息角，即大于，最好大于?；谝陨弦?，確定料斗的外形尺寸為：滑石粉料斗：長(zhǎng)=500mm，寬=200mm，高＝350mm輕鈣粉料斗：長(zhǎng)=500mm，寬=400mm，高＝350mm8.2料斗部件圖設(shè)計(jì)料斗部件圖及部件圖主要零件見(jiàn)附圖II設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：1）料斗由厚鋼板制成，為矩形棱柱形殼體，外形簡(jiǎn)單，制造容易。2）料斗的下部為排料閘閥，其結(jié)構(gòu)與進(jìn)料閘閥相同。這樣設(shè)計(jì)便于加工，并可減少設(shè)計(jì)的工作量。3）在確定料斗的容積時(shí)，選擇了較大的余量因數(shù)（1.45）。這是為了使從進(jìn)料閘閥落下來(lái)的粉料在較大的距離上產(chǎn)生間斷。為了調(diào)節(jié)進(jìn)料的流量，進(jìn)料閘閥并非全部打開(kāi)，在閘座的前部（靠近氣缸處），通常處于關(guān)閉狀態(tài)。所以落到料斗中的粉料，分布是不均勻的，后部多而前部少。如果料斗容積余量因數(shù)較小，就會(huì)造成后部的粉料調(diào)出料斗的上接口，甚至與隔振圈部件中的粉料相連，使稱量不準(zhǔn)確。5）粉料的重量由稱重傳感器測(cè)量，由微機(jī)計(jì)算和控制。第一個(gè)料斗都由三件傳感器，三件傳感器呈形分布，即使粉料在料斗中分布不均衡，也不影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。6）安裝時(shí)調(diào)節(jié)調(diào)整螺釘，使料斗的軸線處于垂直狀態(tài)。7）料斗由定位銷軸定位，并防止其傾倒。9輸送管部件設(shè)計(jì)9.1輸送管部件的作用輸送管部件的作用是，是使兩種粉料在這里匯合，然后輸出——輸送到混料機(jī)中。輸送管剖析的主要零件均用鋼板制造。在各零件的連接處，用密封墊圈密封，防止粉料粉塵外漏。為了保證粉料在管道中順下滑，管道的軸線與垂直面的夾角取為。輸送管部件安裝在機(jī)架上，用螺栓固定。為了便于與混料機(jī)銜接，輸出管的外形設(shè)計(jì)成所謂的“天方地圓”形，即上口為矩形，尺寸為，下口為圓形，直徑為。9.2輸送管部件圖輸送管部件圖如9.1所示，由于機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，未列零件表。圖9.1輸送管部件圖10機(jī)架部件設(shè)計(jì)機(jī)架部件是機(jī)器的骨架，機(jī)器的全部零部件都安裝在機(jī)架上。機(jī)架部件由二十多件零件和結(jié)合件組成。部件簡(jiǎn)圖。主要零件及結(jié)合件。由于幅面限制，只標(biāo)注了主要尺寸，尺寸公差、形位公差、技術(shù)條件等未注。各零件的連接均為焊接，焊縫尺寸，方法、形狀未注。安裝其它部件的搭子面，如減速箱底板的上表面，其加工符號(hào)、尺寸、尺寸公差，形位公差等，均在零件圖或結(jié)合件圖中示出。但是，各個(gè)搭子面相互間的尺寸公差和形位公差