《机械设计爬坡加料机的设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计爬坡加料机的设计（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 .机械设计说明书设计题目：爬坡加料机设计 目录摘要3一、机械设计任务书41.1设计题目简介41.2设计任务4二、传动方案的拟定及选择521传动方案分析522传动方案确定5三、电动机的选择631电动机类型632电动机功率选择633电动机转速的选择734电动机型号的选择7四、传动装置的相关计算741传动比的分配742各个轴的转速计算743各个轴的输出功率计算744各个轴的输出转矩计算8五、V带传动的设计及计算85.1确定计算功率85.2确定V带的带型及带速85.3确定V带的中心距a和基准长度95.4验算小带轮上的包角95.5计算带的根数95.6计算单根带初拉力的最小值105.7计算带传动的压轴力
2、105.8确定V带截面尺寸10六、V带带轮的设计及计算106.1选择带轮材料106.2选择带轮结构形式106.3确定带轮的轮槽12七、齿轮传动127.1高速级齿轮计算127.2低速级齿轮计算15八、轴的设计18九、轴承的校核21十、联轴器设计22十一、卷扬机设计22111钢丝绳的选择22112卷筒的结构设计及计算23十二、小车的设计2712.1轨道2712.2车轮2712.3车轮直径28十三、制动器的选择28十四、Pro/E三维建模及仿真2914.1电动机模型2914.2带传动模型2914.3减速器模型2914.4联轴器模型3014.5卷扬机模型3014.6小车模型3214.7制动器模型331
3、4.8运动仿真34十五、ANSYS有限元分析35十六、结论36十七、参考文献36范文.摘 要生产流程中，爬坡加料机可把块状、颗粒状物料从贮料仓中均匀、定时、连续地给到受料装置中去，在砂石生产线中可为破碎机械连续均匀地喂料，并对物料进行粗筛分，广泛用于冶金、煤矿、选矿、建材、化工、磨料等行业的破碎、筛分联合设备中。本文首先分析了爬坡加料机的工作原理，确定了传递方案并画出了它的机构运动简图，结合题目中所提供的数据确定了电动机的功率和转速,然后运用齿轮传动原理,设计并计算了减速传递装置，其次综合各机构设计了卷扬机的结构,最后利用AutoCAD绘制了减速传动装置装配图及各零件图，通过Pro/E建立了爬
4、坡加料机的三维模型并进行了运动仿真。关键字： AutoCAD、Pro/E、运动仿真一、机械设计任务书设计题目： 爬坡加料机设计 11设计题目简介1卷扬机 2传动装置 3滑轮 4小车 5电动机 6导轨（）如图为爬坡加料机的工作示意图。电动机通过传动装置实现减速后驱动卷扬机工作，卷扬机通过钢缆拖动小车沿导轨做往复运动。原动机为三相交流电动机，单班制间歇运转，轻微振动，较大灰尘，小批量生产。设计参数与要求：题号装料所受重力G(N)导轨长度L(mm)运行速度(m/s)轮距(mm)340006600.450012设计任务1、确定传动方案，绘制机构运动简图。2、确定电动机的功率和转速。3、设计减速传动装置
5、。4、设计卷扬机结构。5、绘制减速传动装置装配图。6、绘制主要零件图。7、利用Pro/E软件建立三维模型并仿真。8、编写设计计算说明书。二、传动方案的拟定及选择21传动方案分析根据任务书的要求，传动装置应满足工作可靠、传动效率高、结构简单、尺寸紧凑、成本低廉、使用和维护方便的要求。22传动方案确定 为了确定传动方案，由已知条件计算出卷扬机的转速：选用同步转速为1000r/min或1500r/min的电机，则可估算出传动装置的总传动比：根据算出的传动比，我们想到了三种传动方案：方案一：带-单级圆柱齿轮减速器 图一方案一：传动装置简单，采用带传动，安装维修方便，且有缓冲过载作用，噪声较低，但不适合
6、高速重载。方案二：单级蜗杆减速器 图二方案二：结构紧凑，传动平稳，噪声较低，但传动效率低，而且蜗轮市场价格高，生产成品高。方案三：二级圆柱齿轮减速器图三方案三：齿轮相对于轴承对称布置，载荷分布均匀，齿轮传动具有交大的承载能力、效率高、尺寸紧凑，带传动传动平稳、又能吸振，综合考虑了上前两方案的优缺点，使本方案达到了最佳的效果。因此我们决定采用方案三作为爬式加料机传动装置的设计方案。三、电动机的选择31电动机类型与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料，卷扬机工作需要频繁变向，因此选用Y系列三相异步电动机。32电动机功率选择卷扬机工作的有效功率为：传动装置总效率：联轴器的传
7、动效率；二级圆柱齿轮传动的传动效率；滚动轴承的传动效率；V带传动的传动效率；卷扬机的传动效率。查阅资料书得，则传动装置总效率为：则电动机所需功率为：因此，选用额定功率为3Kw的电动机。33电动机转速的选择由前面知，选择同步转速为1500r/min或1000r/min的电动机。34电动机型号的选择查阅资料书可知，同步转速为1500r/min或1000r/min的电动机为Y100L2-4和Y132S-6，它们的具体参数查阅资料可得下表：电动机型号额定功率（Kw）同步转速（r/min）满载转速（r/min）总传动比轴外伸轴径轴外伸长度Y100L2-431500143095.562860Y132S-6
8、3100096062.833860综合上表，选择电动机型号为Y100L2-4。总传动比为。四、传动装置的相关计算41传动比的分配根据前面选择的电动机的型号以及传动方案，查阅资料，取带传动的传动比，则二级减速器的总传动比为：将二级圆柱齿轮减速器分为高速级和低速级，则其高速级的传动比为：低速级的传动比为：42各个轴的转速计算小带轮转速：大带轮转速：43各个轴的输出功率计算A轴的输出频率：B轴的输出频率： C轴的输出频率：D轴的输出频率：44各个轴的输出转矩计算五、V带传动的设计及计算带传动是一种挠性传动，因具有结构简单、传动平稳、价格低廉和缓冲吸振等特点，可以通过打滑，提高设备的防过载能力，在机械
9、传动中得到了广泛应用。V带传动是靠V带的两侧面与轮槽侧面压紧产生摩擦力进行动力传递的。与平带传动比较，V带传动的摩擦力大，因此可以传递较大功率。V带较平带结构紧凑，而且V带是无接头的传动带，所以传动较平稳，是带传动中应用最广的一种传动。51确定计算功率查阅资料书得：计算功率为：式中：工作情况系数； 计算功率； 所需传递的功率，等于电动机额定功率。52确定V带的带型及带速由及小带轮转速，选择V带带型为B带。查机械设计手册得：由于，初选小带轮的基准直径：式中，滑动率，一般为1% 2%，可忽略不计； 大带轮的基准直径。则，V带带速：由于，验算的带速合适。53确定V带的中心距a和基准长度初选中心距：计
10、算所需的基准长度：选择带的基准长度：计算实际中心距：54验算小带轮上的包角小带轮的包角小于大带轮的包角，小带轮上的摩擦力也相应的小于大带轮上的摩擦力，因此打滑只会发生在小带轮上，为了提高带传动的工作能力，有：包角大小合适。55计算带的根数为了使各根V带受力均匀，V带数量应少于10根。根据小带轮的基准直径和转速，查阅资料得：，根据，和B型带，查得：，则：单根V带的额定功率为则V带的根数为：所以取Z=3。56计算单根带初拉力的最小值查得B型V带单位长度质量为：。则单根V带所需的最小初拉力为：所以应使带的实际初拉力：。57计算带传动的压轴力压轴力的最小值为：58确定V带截面尺寸根据确定的B型V带，则
11、其尺寸参数为：节宽，顶宽，高度，横截面积，棱角。六、V带带轮的设计及计算61选择带轮材料常用的带轮材料为HT150或HT200，转速较高时可选择铸钢或钢板冲压焊接而成，小功率可采用铸铝或塑料。本题选择HT200为带轮材料。62选择带轮结构形式对于小带轮，由于，选择V带轮为腹板式，如下图。63确定带轮的轮槽查阅资料得：。七、齿轮传动7.1高速级齿轮计算7.1.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 已选直齿圆柱齿轮传动，爬式加料机数度不高，故选用8级精度选择小齿轮材料为（调质），齿心硬度为280HBS，齿面硬度为50HRC，大齿轮材料为45钢（调质），齿心硬度为240HBS，齿面硬度为45HRC。
12、 选小齿轮齿数，大齿轮齿数，取整。7.1.2按齿面接触强度设计试选载荷系数为小齿轮的转矩：选取齿宽系数 查得材料的弹性影响系数查得：小齿轮的接触疲劳强度极限； 大齿轮的接触疲劳强度极限。应力循环次数：取接触疲劳寿命系数： 取失效率为1%，安全系数。则： 试计算小齿轮分度圆直径，带入中较小的值：计算圆周速度： 计算齿宽： 计算齿宽齿高之比： 根据，级精度，查得动载系数：直齿轮，使用系数根据级精度，小齿轮相对支承对称布置时，由，查得。故载荷系数：按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径：计算模数： 7.1.3按齿根弯曲强度设计查得小齿轮的弯曲疲劳极限：查得大齿轮的弯曲疲劳极限：取疲劳寿命系数： 计算弯
13、曲疲劳许用应力：取弯曲疲劳安全系数，得：计算载荷系数： 查得齿形系数和应力校正系数： 取数值较大的，即。设计计算：对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数 m 大于齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数 m 的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径有关，可取标准值。算出小齿轮齿数：，取整得。 取整得：。7.1.4几何尺寸计算计算分度圆直径：计算中心距：计算齿轮宽度： 取，7.2低速级齿轮计算已选直齿圆柱齿轮传动，爬式加料机的速度要求不高，故选用8级精度选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS。选小齿轮齿数为，大齿轮齿数 取整。7.2.1按齿面接触强度设计试选载荷系数小齿轮的转矩选取齿宽系数 查得材料的弹性影响系数查得小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的解除疲劳强度极限。应力循环次数：取接触疲劳寿
