《基于SolidWorks的皮帶式運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì)》8000字（論文）

ⅠⅠ基于SolidWorks的皮帶式運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-3"\u摘要 Ⅰ關(guān)鍵詞 Ⅰ1緒論 摘要：帶式運(yùn)輸機(jī)在工業(yè)中占據(jù)很重要的地位，它載重量大、可轉(zhuǎn)彎、可在各種工作環(huán)境中使用。因此我的課題是要對(duì)傳統(tǒng)的帶式運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，使其結(jié)構(gòu)更合理，承載能力更大，使用更加方便。本課題研究的是對(duì)糧食類帶式運(yùn)輸機(jī)的改進(jìn)優(yōu)化。先進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要包含機(jī)架、托輥、輥筒、動(dòng)力裝置和輸送帶的設(shè)計(jì)。完成后，對(duì)照結(jié)果，進(jìn)行相應(yīng)的三維建模結(jié)構(gòu)驗(yàn)證，保證設(shè)計(jì)合理。對(duì)帶式運(yùn)輸機(jī)的改進(jìn)優(yōu)化將會(huì)使其操作更加便捷，作用范圍更加廣泛，同時(shí)工作效率也得到相應(yīng)的提高。關(guān)鍵詞：帶式運(yùn)輸機(jī)改進(jìn)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三維建模1緒論1.1研究背景帶式運(yùn)輸機(jī)是我們現(xiàn)代流水線作業(yè)中非常重要的一部分，它載重量大、可轉(zhuǎn)彎、可運(yùn)輸溫度高的貨物，還可以在各種工作環(huán)境中使用。我國各行各業(yè)的發(fā)展，都離不開帶式運(yùn)輸機(jī)，如開采、鋼鐵冶煉、食品加工等等。所以我的課題是要對(duì)傳統(tǒng)的帶式運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，使帶式運(yùn)輸機(jī)的結(jié)構(gòu)更合理，承載能力更大，使用更加方便。1.2目前國內(nèi)外研究現(xiàn)狀本課題研究的輸送機(jī)，其實(shí)他本質(zhì)上也屬于帶式運(yùn)輸機(jī)的一種。所以我們分析國內(nèi)外的發(fā)展情況，主要就是分析國內(nèi)外帶式運(yùn)輸機(jī)的發(fā)展情況。在國外工業(yè)革命時(shí)期，蒸汽機(jī)大量生產(chǎn)，這就需要開采大量的煤炭，英國首先對(duì)此展開了研究，他們利用皮帶裝置來運(yùn)輸煤炭，這也就是帶式運(yùn)輸機(jī)，這一發(fā)明使得人們有了解決需求的方式，但早期的帶式運(yùn)輸機(jī)是非常簡(jiǎn)陋的，而且能夠運(yùn)輸?shù)木嚯x也是非常短暫的，更不用說那緩慢的速度了，所以，人們?yōu)榱烁涌焖俦憬莸倪\(yùn)輸煤炭，有了更深的研究?，F(xiàn)如今，帶式運(yùn)輸機(jī)的類型層出不窮，有的能夠?qū)崿F(xiàn)大傾角的運(yùn)輸，有的能夠?qū)崿F(xiàn)長距離的運(yùn)輸，有的重型貨物也能夠順利實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸，還有拐彎運(yùn)輸裝置等等。在國內(nèi)，帶式運(yùn)輸機(jī)的現(xiàn)代化裝置是起步很晚的，在新中國成立前，我國使用的都是民國時(shí)期人們留下的老舊帶式運(yùn)輸機(jī)，這種輸送機(jī)是非常不便的。之后我國從蘇聯(lián)引進(jìn)的帶式運(yùn)輸機(jī)，但發(fā)現(xiàn)這種輸送機(jī)也存在很大的問題，他所能運(yùn)輸?shù)木嚯x很短，材料的性能也不好，針對(duì)此問題，我國仿制并研究改進(jìn)了帶式運(yùn)輸機(jī)，有了鋼繩芯的誕生，大大提高了輸送機(jī)的輸送能力，例如在以前，到礦山開采煤礦需要運(yùn)輸超過一公里的距離，使用礦車輸送效率是很低的，但有了鋼繩芯的發(fā)明，輸送煤礦的效率得到了大幅度的提升，可以說鋼繩芯的產(chǎn)生打開了帶式運(yùn)輸機(jī)的一扇大門，為帶式運(yùn)輸機(jī)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。改革開放之后，隨著科技的速發(fā)展，國內(nèi)企業(yè)在參考已有的技術(shù)之上，生產(chǎn)出了長距離、大載重的帶式運(yùn)輸機(jī)，先后發(fā)明了自動(dòng)控制技術(shù)、PLC技術(shù)控制并應(yīng)用到了帶式運(yùn)輸機(jī)上，這使得帶式運(yùn)輸機(jī)機(jī)械化設(shè)備轉(zhuǎn)變成了自動(dòng)化設(shè)備。圖1常見的帶式運(yùn)輸機(jī)目前國內(nèi)生產(chǎn)的帶式運(yùn)輸機(jī)相比于國外來說，國外的裝機(jī)容量比國內(nèi)的裝機(jī)容量要更大，國內(nèi)的帶式運(yùn)輸機(jī)在使用壽命和技術(shù)性能上也有著一定的差距，我國最大生產(chǎn)率運(yùn)輸物料一小時(shí)也不能超過3000噸。而國外最大功率裝機(jī)容量的帶式運(yùn)輸機(jī)及每小時(shí)運(yùn)輸能力可以超過5000噸。單憑這一數(shù)字上，就能看出國內(nèi)外在同級(jí)設(shè)備上的差距。雖然如今我國與它們?cè)诩夹g(shù)與設(shè)備層次上還有一定的差距，但相信隨著我國科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展這些差距會(huì)不斷縮小。1.3本課題研究的主要內(nèi)容本課題所研究的是對(duì)糧食類帶式運(yùn)輸機(jī)的改進(jìn)優(yōu)化。在研究時(shí)參考查閱了許多關(guān)于帶式運(yùn)輸機(jī)的資料，對(duì)現(xiàn)有類似的帶式運(yùn)輸機(jī)的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)優(yōu)化，讓帶式運(yùn)輸機(jī)的總體結(jié)構(gòu)更加緊湊合理。先進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要包括機(jī)架、托輥、輥筒、動(dòng)力裝置、輔助裝置和輸送帶的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)完成以后，對(duì)照結(jié)果，進(jìn)行相應(yīng)的三維建模結(jié)構(gòu)驗(yàn)證，保證設(shè)計(jì)合理。通過研究用于糧食運(yùn)輸過程中的帶式運(yùn)輸機(jī)的工作效率有了較大程度的提高，操作更加簡(jiǎn)單，同時(shí)省去了不必要的人工成本。

2帶式運(yùn)輸機(jī)的總體設(shè)計(jì)方案2.1設(shè)計(jì)基本要求本課題研究的是對(duì)糧食類帶式運(yùn)輸機(jī)的改進(jìn)優(yōu)化設(shè)計(jì)，其主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括機(jī)架、托輥、輥筒、動(dòng)力裝置、輔助裝置和輸送帶等。要求輸送帶能夠滿足糧食輸送的工作，同時(shí)具有過載保護(hù)和運(yùn)輸角度調(diào)節(jié)等多種功能。2.2各分部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案2.2.1帶式運(yùn)輸機(jī)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)本課題在開始研究之前首先查閱了國內(nèi)外相關(guān)課題研究成果，找到了大量的資料。然后參考目前已有的帶式運(yùn)輸機(jī)，進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)和優(yōu)化，讓其結(jié)構(gòu)更加緊湊，安全性更高，運(yùn)輸效果更好。然后進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，下圖為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖。圖2-1總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖2.2.2帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的選擇帶式運(yùn)輸機(jī)的動(dòng)力部分是本設(shè)計(jì)研究的重點(diǎn)，我們需要將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)過傳動(dòng)系統(tǒng)和減速器，然后才能輸送到主動(dòng)滾筒上。機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的種類是很多的，最常用的傳送方式有帶、鏈和齒輪傳動(dòng)等，我們分別列舉其特點(diǎn)，選出最適合本次課題的方式。在機(jī)械應(yīng)用中很多都要用到齒輪，齒輪幾乎成為機(jī)械的代名詞，比如在國徽當(dāng)中就是通過齒輪來代表工業(yè)。齒輪傳動(dòng)最大的特點(diǎn)就是可以傳遞較大的力，相比于帶傳動(dòng)來說齒輪傳動(dòng)它的傳動(dòng)比較準(zhǔn)確一些，因?yàn)辇X輪傳動(dòng)沒有過載打滑的情況發(fā)生，但是它的傳動(dòng)比也沒有非常的準(zhǔn)確，因?yàn)榇嬖邶X側(cè)間隙。典型的齒輪傳動(dòng)應(yīng)用場(chǎng)合有汽車變速箱、機(jī)床的主軸箱等，齒輪傳動(dòng)可以應(yīng)用在轉(zhuǎn)速不是非常高的場(chǎng)合，如果是轉(zhuǎn)速特別高的場(chǎng)合，還是建議使用帶傳動(dòng)[1]。但齒輪傳動(dòng)有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)它可以用在傳動(dòng)比很大的場(chǎng)合，比如某一級(jí)傳動(dòng)，想將轉(zhuǎn)速提高很多，或者將轉(zhuǎn)速降低很多，可以考慮使用齒輪傳動(dòng)。齒輪傳動(dòng)使用時(shí)間長了以后就會(huì)出現(xiàn)輪齒磨損嚴(yán)重，甚至有輪齒折斷的危險(xiǎn)，所以使用一定時(shí)間后要進(jìn)行保養(yǎng)并及時(shí)潤滑。鏈傳動(dòng)在機(jī)械應(yīng)用中也是很常見的，盡管它和帶傳動(dòng)盡管原理不一樣，但它也是利用嚙合來實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。所以他的傳動(dòng)比也要比帶傳動(dòng)要準(zhǔn)確一些，同時(shí)也沒有過載保護(hù)的功能。鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)具有一定的相似性，它也不能在轉(zhuǎn)速較高的的情況下應(yīng)用，但是當(dāng)兩軸的中心距較大時(shí)可以采用這種方式。假如此處采用齒輪傳動(dòng)方式的話，由于要增大兩個(gè)傳動(dòng)軸之間的距離，就要將齒輪的尺寸做的很大，這樣會(huì)增加用料成本，導(dǎo)致齒輪重量過重，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)體積過大，整體機(jī)身笨重。鏈傳動(dòng)在長時(shí)間使用以后，也會(huì)出現(xiàn)各種問題，比如傳動(dòng)噪聲過大，就需要及時(shí)對(duì)鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行保養(yǎng)和潤滑[1]。帶傳動(dòng)在機(jī)械中的應(yīng)用廣泛程度可以說僅次于齒輪傳動(dòng)，它具有傳動(dòng)轉(zhuǎn)速高和過載打滑的特點(diǎn)，所以常用于第一級(jí)傳動(dòng)。日常生活中的機(jī)械都是電機(jī)將動(dòng)力輸出后經(jīng)過帶傳動(dòng)減速，再傳遞給其他傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。根據(jù)以上的分析，加上糧食運(yùn)輸?shù)囊?，采用帶傳統(tǒng)是最為合適的。2.2.3帶式運(yùn)輸機(jī)減速器的選擇上面我們已經(jīng)確定了帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)采用帶傳動(dòng)，但光有帶傳統(tǒng)還不行，我們還需要有一個(gè)減速裝置，也就是還需要配一個(gè)減速器。減速器的種類有很多，如何選擇適用于本設(shè)計(jì)的減速器我們需要進(jìn)行具體的分析。減速器在機(jī)械領(lǐng)域也是很常見的。日常生活中最常用的是齒輪減速器。它分為很多的種類，例如直齒輪和斜齒輪減速器。其優(yōu)勢(shì)是可以傳遞較大的力矩。蝸輪蝸桿減速器廣泛應(yīng)用于輸送裝置和起重設(shè)備當(dāng)中，原因就在于該減速器減速效果特別明顯，所謂減速效果明顯也就是我們所說的傳動(dòng)比特別大，同時(shí)具有自鎖功能。因?yàn)榫哂羞@些特點(diǎn)所以該減速器特別適合用在起重設(shè)備上。其材料一般采用非常耐磨的青銅材料制作。行星輪減速器的結(jié)構(gòu)比較特殊，其結(jié)構(gòu)相對(duì)比較緊湊，同時(shí)減速的效果也很明顯。但是它沒有自鎖功能，所以它主要應(yīng)用在結(jié)構(gòu)緊湊，同時(shí)要求傳動(dòng)比較大的機(jī)械當(dāng)中，其中應(yīng)用的一個(gè)典型代表就是風(fēng)力發(fā)電機(jī)。經(jīng)過上面的分析，同時(shí)結(jié)合本設(shè)計(jì)實(shí)際工作的要求，最終決定采用齒輪減速器，齒輪的齒形為直齒圓柱齒輪。圖2-2本設(shè)計(jì)的總體結(jié)構(gòu)圖

3帶式運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算3.1機(jī)架的設(shè)計(jì)機(jī)架的作用是固定機(jī)械設(shè)備的各個(gè)組成零部件，同時(shí)承擔(dān)機(jī)器本身的重量和工作時(shí)產(chǎn)生的所有受力。因?yàn)闄C(jī)器工作時(shí)，所受到的力最終還是會(huì)傳導(dǎo)到機(jī)架上，因此其必須符合相應(yīng)的強(qiáng)度和剛性方面的要求。對(duì)于一般的機(jī)器來說機(jī)架的重量占到總重量比重地很大一部分，為了避免設(shè)備過重，機(jī)架結(jié)構(gòu)在滿足受力的條件下應(yīng)盡可能的做得輕便一些，進(jìn)行一些輕量化的處理和優(yōu)化設(shè)計(jì)。所以要求其必須滿足相應(yīng)的強(qiáng)度和剛性方面的要求，同時(shí)盡量輕便些。機(jī)架材料選擇采用Q235型材焊接而成，這種材料在機(jī)械設(shè)備上往往被用來焊接作為設(shè)備的機(jī)架、底座以及承重結(jié)構(gòu)件等。在工程建造上面，這種材料往往被用來制作承重鋼結(jié)構(gòu)，比如建筑的立柱，或者是屋頂?shù)闹瘟旱萚2]。這種材料性價(jià)比比較高，綜合強(qiáng)度比較好，同時(shí)容易焊接成型，價(jià)格比較便宜，在建筑工程和機(jī)械中的應(yīng)用度比較高。所以本設(shè)計(jì)的機(jī)架就是采用這種材料制造而成。3.2運(yùn)行阻力的計(jì)算根據(jù)公式：(3-1)(3-2)(3-3)式中：—重段運(yùn)行阻力—空段運(yùn)行阻力;—每米膠帶上貨載質(zhì)量;——每米膠帶的質(zhì)量;多芯帆布膠帶計(jì)算公式(3-4)式中：—膠帶平均密度;—帆布層數(shù)；此處取;—一層帆布厚度,此處取;，—上、下膠厚度，此處取，;，—上、下托輥可轉(zhuǎn)動(dòng)部件每米的質(zhì)量;——輸送機(jī)長;——輸送機(jī)安裝傾角;，——槽型，平型托輥的阻力系數(shù);——承載托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分重量;——回空段承載托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分重量;——承載托輥組間距，;此處取,;——回空段承載托輥組間距;其中：(3-5)(3-6)經(jīng)最終計(jì)算得：3.3選擇托輥及問題本次課題選用的是鋼托輥，其制作材料通常為無縫鋼管。根據(jù)帶寬B的數(shù)值經(jīng)相應(yīng)資料查詢，托輥直徑選用。圖3-1圖3-1槽型緩沖托輥因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)的運(yùn)輸機(jī)適用于糧食的輸送，為了避免糧食的灑落，我們上側(cè)選用槽型托輥，下方選用平行托輥。3.4滾筒強(qiáng)度校核1）滾筒的最小直徑(3-7)2）最小滾筒直徑還可用下列公式計(jì)算(3-8)式中：——芯層厚度;——系數(shù)，鋼絲繩此處?。?145;其中按值為計(jì)算。3)驗(yàn)算滾筒的比壓因?yàn)闈L筒工作時(shí)所承受的比壓是比較大的，所以將牽引力一分為二；總的牽引力(3-9)其分離點(diǎn)所承受的拉力由式(3-10)因，故未超出滾筒強(qiáng)度范圍。3.5軸的強(qiáng)度校核軸對(duì)于大部分的機(jī)器來說都是至關(guān)重要的零件，因?yàn)檩S一般要擔(dān)負(fù)著傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)，同時(shí)承受軸上零件載荷的重任，所以軸的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及其合理性具有很高的要求。一般我們?cè)O(shè)計(jì)的軸都是轉(zhuǎn)軸，他在工作中既要傳遞動(dòng)力，也就是要傳遞扭矩，同時(shí)還要承受軸上面的彎矩。關(guān)于軸的材料，我們一般常用的是性價(jià)比比較高的材料，比如45#鋼和40Gr等材料，這些材料的綜合力學(xué)性能比較好，同時(shí)價(jià)格也不是很貴，可以說性價(jià)比是很高的。軸的毛坯在制造時(shí)一般采用鍛造，至于是使用機(jī)械模鍛還是手工自由鍛，要根據(jù)加工批量和加工成本來確定。之所以軸的毛坯使用鍛造不使用鑄造，是因?yàn)殄懺烀鲀?nèi)部晶體排列會(huì)發(fā)生改變，提高軸的強(qiáng)度和韌性。就好像古代的劍必須要經(jīng)過千錘萬打之后才能夠變成一把強(qiáng)度很高的寶劍。軸的毛坯鍛造好以后，在進(jìn)行機(jī)械加工前一般需要進(jìn)行多道的熱處理工序，開始加工前的熱處理是為了讓材料硬度降低便于機(jī)床切削，機(jī)加工完成以后的熱處理一般是調(diào)制和高溫淬火。另外有一些特殊要求的軸，還要進(jìn)行表面處理，比如滲碳等工序。其最終目的就是為了提高軸的強(qiáng)度，讓軸表面變得很硬，但是軸芯部分仍具有一定的韌性。這樣做的目的是軸在工作過程中部分零件和軸面會(huì)產(chǎn)生接觸磨損軸的表面，為了提高其耐磨性，軸的表面一定要硬。但有時(shí)軸也要承受一部分沖擊載荷，所以說在原基礎(chǔ)上還要具有一定的韌性，只有其表面硬軸芯韌，才能滿足我們工作的要求。舉一個(gè)不是很恰當(dāng)?shù)谋确剑秃孟裎覀冊(cè)谂腼冞^程中，外酥里嫩的口感才是最好的，同樣的道理在機(jī)械加工中一樣適用。因此本設(shè)計(jì)的軸采用滿足以上幾個(gè)條件的45#鋼鍛造毛坯，并進(jìn)行后續(xù)加工處理[3]。采用鋼,調(diào)質(zhì)處理,機(jī)械性能為:抗拉強(qiáng)度,屈服點(diǎn),彎曲疲勞極限,扭轉(zhuǎn)疲勞極限,許用靜應(yīng)力,許用疲勞應(yīng)力[3]。初選軸徑，取。按疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核（a）僅考慮彎矩作用時(shí)的安全系數(shù)(3-11)（b）僅考慮扭矩作用時(shí)的安全系數(shù)(3-12)式中：—彎曲時(shí)的有效應(yīng)力集中系數(shù);—扭轉(zhuǎn)時(shí)的有效應(yīng)力集中系數(shù);—軸表面質(zhì)量系數(shù);—彎曲時(shí)的尺寸影響系數(shù);—扭轉(zhuǎn)時(shí)的尺寸影響系數(shù);—材料拉伸的平均應(yīng)力折算系數(shù);—材料扭轉(zhuǎn)的平均應(yīng)力折算系數(shù);—抗扭截面模數(shù);—對(duì)稱循環(huán)彎曲應(yīng)力的應(yīng)力幅;—脈動(dòng)循環(huán)扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的應(yīng)力幅;—脈動(dòng)循環(huán)扭轉(zhuǎn)應(yīng)力平均應(yīng)力;最終得：僅考慮彎矩作用時(shí)的安全系數(shù):僅考慮扭矩作用時(shí)的安全系數(shù):安全系數(shù)(3-13)由強(qiáng)度校核條件得：(3-14)軸承的材料為鋼。經(jīng)過查詢可知，若其許用剪切為到間，取；滾筒軸的許用安全系數(shù),均滿足設(shè)計(jì)要求[5]。3.6牽引力和電動(dòng)機(jī)選擇3.6.1傳動(dòng)滾筒牽引力(3-15)3.6.2電動(dòng)機(jī)功率及選擇(3-16)式中：—電動(dòng)機(jī)功率;—膠帶運(yùn)行速度;—減速器機(jī)械效率,;—功率備用系數(shù),;經(jīng)過上述分析，同時(shí)結(jié)合本設(shè)計(jì)皮帶輸送機(jī)的實(shí)際工作要求，最終選用型電動(dòng)機(jī)一臺(tái)，并將其裝到第一個(gè)傳動(dòng)滾筒上，型號(hào)參數(shù)如下：(參數(shù)為：功率,轉(zhuǎn)速）。圖2-2常見的Y系列異步電機(jī)3.7減速器的選擇計(jì)算傳動(dòng)比(3-17)式中：——電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速;——滾筒速度;——滾筒半徑;確定規(guī)格：采用合適的型減速器（），如下圖所示。圖3-3減速器的裝配示意圖3.8帶式運(yùn)輸機(jī)的三維設(shè)計(jì)上面我們完成了帶式運(yùn)輸機(jī)的主要結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)，為了驗(yàn)證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，保證零部件裝配以后不會(huì)出現(xiàn)干涉等問題，所以我們需要對(duì)它進(jìn)行三維建模，以驗(yàn)證以上的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理。3.8.1三維建模發(fā)展及作用簡(jiǎn)介現(xiàn)實(shí)生活中，在全方面的理解和研究一件東西時(shí)，往往離不開畫圖，圖的樣式自然也是多種多樣，但是畫在紙上的是平面圖，遠(yuǎn)沒有立體圖讓人看的清晰直觀，所以我們把畫立體圖稱為三維建模。有了三維建模的方法，任何難以用平面圖研究的東西也能畫出立體圖，對(duì)于人類來說，能全方位看到的事物最容易被了解。最初三維建模的方法被用于美國對(duì)飛機(jī)的研究中，將飛機(jī)整體用三維圖表現(xiàn)出來時(shí)，可以360°無死角的分析飛機(jī)的機(jī)翼和機(jī)身。當(dāng)時(shí)的美國在對(duì)于三維建模的方法只有在研究非常高端事物時(shí)才會(huì)被用到，像機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研究也只使用到了平面圖，畫出的圖紙一般非研究者無法看懂，在研究時(shí)更是困難重重，所以平面圖的局限性非常大，在真正需要全方位研究和分析事物時(shí)根本無法發(fā)揮作用[5]。因此，三維建模對(duì)機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)發(fā)展提供了非常大的幫助。后來被應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域之中，不僅機(jī)械建筑方面被應(yīng)用到，還有在我國的初高中數(shù)學(xué)課本中的幾何知識(shí)的學(xué)習(xí)中也可以見到三維立體圖，這足以證明三維建模對(duì)人類的生活和所有事物的研究與分析都是有利無害的。當(dāng)美國的三維建模方法被我國應(yīng)用后，一開始，沒有三維建模任何基礎(chǔ)情況下，只能人工繪畫三維立體圖，后來經(jīng)研究發(fā)明了三維打印機(jī)，使其可以像實(shí)物一樣用手觸并分析，更加有利于研究者對(duì)事物對(duì)分析，但是由于三維打印機(jī)的發(fā)明是在三維建模的的基礎(chǔ)上發(fā)展，而且一臺(tái)三維打印機(jī)的成本非常高，中小型規(guī)模的研究室無法使用的起，只有很重要的研究室才能用的起這種昂貴的三維打印機(jī)，但是合理地使用三維建模方法會(huì)加快研究的速度，因此人們研發(fā)了一些三維建模軟件。有了這些軟件的出現(xiàn)之后，再也不用人工繪畫三維立體圖，也不需要購買昂貴的三維打印機(jī)，只需要在電腦上安裝三維建模軟件便可以的到要研究的事物的立體直觀圖，使用三維建模軟件時(shí)，立體圖上的東西可以被拉伸放大研究，能研究的東西也不被限制。總的來說，三維打印機(jī)和三維軟件的發(fā)明都基于三維建模方法的使用，而且三維建模對(duì)機(jī)械研究都是非常有意義的。3.8.2傳動(dòng)系統(tǒng)的建模過程在本次設(shè)計(jì)過程中，帶式運(yùn)輸機(jī)的建模主要分為了幾個(gè)小的部分，首先電機(jī)的建模，然后是傳統(tǒng)系統(tǒng)的建模，傳動(dòng)系統(tǒng)中主要是減速器的建模，我另外還有其他輔助部件的建模?？傮w來說，建模過程不算是非常復(fù)雜，因?yàn)橛衅渲泻枚嗖考际菢?biāo)準(zhǔn)件，比如電動(dòng)機(jī)軸承等，標(biāo)準(zhǔn)件不需要建模，直接從軟件的標(biāo)準(zhǔn)件庫中插入即可。另外齒輪和軸的設(shè)計(jì)都有專門的三維設(shè)計(jì)輔助工具，因此只要輸入?yún)?shù)軟件就能自動(dòng)生成模型，所以總的來說建模是比較快速的。本設(shè)計(jì)之所以沒有把完整的帶式運(yùn)輸機(jī)都建模出來，是因?yàn)閹竭\(yùn)輸機(jī)的核心部件最有價(jià)值的部分就是它的傳動(dòng)系統(tǒng)，其中最難建模最需要設(shè)計(jì)的也是這部分，所以本設(shè)計(jì)主要是把完整的傳動(dòng)系統(tǒng)建模出來，也就是只建模到主動(dòng)滾筒的部分。其余輸送帶以及托管這些都有標(biāo)準(zhǔn)件，所以也不需要建模。圖3-4本設(shè)計(jì)的三維建模截圖另外要熟練地使用三維建模軟件是需要日積月累的學(xué)習(xí)的，和其他技能一樣也是需要有反復(fù)練習(xí)熟能生巧的過程。掌握建模方法容易，但是要靈活熟練的運(yùn)用好三維建模軟件，還需要我們的刻苦練習(xí)。在裝配的過程中，首先插入固定不動(dòng)的零件，一般是機(jī)架底座之類，然后利相應(yīng)的約束關(guān)系，即配合，將其他零部件與之進(jìn)行配合，至于使用哪種約束關(guān)系需要根據(jù)所設(shè)計(jì)機(jī)器的真實(shí)零部件的具體裝配情況而決定。一般用的最多的配合是重合和同心等命令，但也有一些比較復(fù)雜的約束關(guān)系。在進(jìn)行帶傳動(dòng)約束的時(shí)候，要利用裝配體特征中的皮帶鏈的命令來進(jìn)行約束。齒輪傳動(dòng)、螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)等配合關(guān)系的約束要利用機(jī)械約束關(guān)系當(dāng)中對(duì)應(yīng)的命令來進(jìn)行約束，一般情況下為了讓配合約束效果更貼近于實(shí)際配合效果，需要繪制輔助線來進(jìn)行輔助配合約束，從而完成裝配的全部工作[11]。圖3-5本設(shè)計(jì)的三維建模截圖最后為了進(jìn)一步模擬機(jī)器在日常生活中的實(shí)際工作狀態(tài)，可以進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。運(yùn)動(dòng)仿真的必須在裝配關(guān)系約束完成以后才能進(jìn)行，運(yùn)動(dòng)仿真的最終目的，就是為了查看機(jī)器在實(shí)際工作時(shí)的真實(shí)情況，測(cè)評(píng)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，以及最終能否滿足設(shè)計(jì)者的實(shí)際要求。在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真時(shí)，需要設(shè)置馬達(dá)，所謂馬達(dá)就是運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)力。當(dāng)原動(dòng)力部件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)，其他與之配合的零部件會(huì)按照配合約束關(guān)系，做出相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)一直會(huì)傳遞到末端執(zhí)行零件，從而完成整個(gè)機(jī)器運(yùn)動(dòng)仿真過程的模擬[13]。所以在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真之前必須要添加完所有的約束關(guān)系，并且確保約束關(guān)系不能出現(xiàn)過約束、欠約束和約束錯(cuò)誤的情況。4結(jié)論本課題研究的是對(duì)糧食類帶式運(yùn)輸機(jī)的改進(jìn)優(yōu)化。在研究時(shí)我查閱了許多關(guān)于帶式運(yùn)輸機(jī)的資料，對(duì)現(xiàn)有類似的帶式運(yùn)輸機(jī)的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)優(yōu)化，讓帶式運(yùn)輸機(jī)的總體結(jié)構(gòu)更加緊湊，布局更加合理。先進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要包括機(jī)架、托輥、輥筒、動(dòng)力裝置、輔助裝置和輸送帶的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)完成以后，再進(jìn)行相應(yīng)的圖紙繪制