鏈式提升機的設計

鏈式提升機的設計,鏈式,提升,晉升,設計 畢業(yè)設計（論文） 題 目 鏈式提升機設計 院 （系） 機械工程學院 專業(yè)班級 學生姓名 學號 指導教師 職稱 評閱教師 職稱 2016年 4 月 23 日 摘 要 本次畢業(yè)設計是關于鏈式提升機的設計，首先對鏈式提升機作了簡單的概述；接著分析了該提升機的方案布局及工作原理，然后根據(jù)這些設計準則按照給定參數(shù)要求進行選型設計；接著對所選擇的鏈條提升機各主要零部件進行了校核。鏈式提升機由驅動機構，機架，機架，以及鏈傳動，滾筒傳動等幾個部分組成。目前，鏈式提升機正朝著長距離，高速度，低摩擦的方向發(fā)展，近年來出現(xiàn)的氣墊式鏈條提升機就是其中的一個。在鏈式提升機的設計、制造以及應用方面,目前我國與國外先進水平相比仍有較大差距,國內(nèi)在設計制造鏈式提升機過程中存在著很多不足。 本次設計是關于鏈式提升機設計，通過對傳統(tǒng)的鏈式提升機的結構進行了改進和優(yōu)化，使得此種類型的傾斜提升機的使用范圍更廣泛，更加靈活，并且對今后的選型設計工作有一定的參考價值。 關鍵詞：鏈式提升機 驅動機構 結構 參考價值 I ABSTRACT This graduation design is the optimization design of driving roller conveyor, first on the driving roller type conveyer is summarized; then analyzed the selection principle and calculating method of driving roller conveyor; then calculated based on these design criteria and abase is designed; then checked on the main parts selected conveyor. Is the drive roller conveyor consists of four main parts: driving device, tension device, middle rack, and the moving part. Finally, a simple description of the installation and maintenance of transport. At present, the drive roller conveyor is moving towards long distance, high speed, low friction direction, air cushion conveyor in recent years is one of the. In the design, driving roller type conveyer manufacture and application, at present our country compared with foreign advanced level there are still large gaps, domestic in the design and manufacture of driving . This design is the optimization design of driving roller conveyor, by comparing the control, structure driven roller conveyor for the traditional are improved and optimized, the applicable range of driving roller conveyor of the type of a broader, more flexible, and has certain reference value to the selection and design of the work. Keywords：Driving roller type conveyer optimal ;Crankshaft;Processing craft;Type selection design 目 錄 摘要 I ABSTRACT II 一 課題研究的內(nèi)容 1 （一）鏈式提升機的發(fā)展概況 1 （二）鏈式提升機的應用 2 （三）鏈式提升機的發(fā)展方向 4 二 鏈式提升機的設計 6 （一）鏈式提升機的方案布局圖的確定 9 （二）鏈式提升機的工作原理 12 三 機械傳動部分的選型計算 13 （一）驅動電機的選型計算 15 （二）鏈傳動的選型計算 16 (三）機組缸組件中氣缸的選型計算 17 （四）滾筒的選擇及計算 19 1.鏈條提升機寬度的計算 20 （五）鍵的選型計算 20 四 各重要組成部分的強度校核 21 （一）傳動軸強度的校核 22 （二）軸承強度的校核 23 結 論 25 參考文獻 26 致 謝 27 一 課題研究的內(nèi)容 （一）鏈式提升機的發(fā)展概況 隨著世界裝備制造業(yè)向中國轉移及我國鏈式提升機產(chǎn)品的技術進步，中國成為世界上最大的鏈式提升機產(chǎn)品研發(fā)和制造基地指日可待，5年后我國鏈式提升機全球市場占有率將達到50%左右。下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和技術進步，要求為其配套的橡膠鏈條提升機行業(yè)更快地與國際接軌，采用國際先進標準、不斷提高產(chǎn)品質量、開發(fā)低阻力節(jié)能型鏈條提升機、加強技術服務，成為下游產(chǎn)業(yè)的迫切要求。 ? 鏈式提升機作為大宗物料連續(xù)輸送設備，廣泛應用于很多行業(yè)，是現(xiàn)代工業(yè)和現(xiàn)代物流業(yè)不可或缺的重要技術裝備。上世紀80年代初，我國鏈式提升機行業(yè)只能生產(chǎn)TD75型鏈式提升機，因而配套棉帆布鏈條提升機即可滿足要求，但當時國家重點工程項目中鏈式提升機產(chǎn)品卻都是從國外進口。80年代中期，我國鏈式提升機行業(yè)開始引進國外先進技術和專用制造設備，設計制造水平有了質的提高，并逐漸替代進口產(chǎn)品。近年來，我國鏈式提升機總體上已經(jīng)達到國際先進水平，除滿足國內(nèi)項目建設的需求外，已經(jīng)開始批量出口，其設計制造能力、產(chǎn)品性能和產(chǎn)品質量得到了國際市場的認可。而鏈條提升機作為承載和牽引構件，是鏈式提升機中的主要部件之一，因此必須滿足國內(nèi)大型項目及國際更高標準的要求。目前鏈式提升機發(fā)展的重點產(chǎn)品包括長距離、大運量、高帶速鏈式提升機，水平及空間曲線越野鏈式提升機，露天礦用移置式鏈式提升機，大型下運鏈式提升機，自移機尾可伸縮鏈式提升機，園管鏈式提升機，大傾角上運鏈式提升機，鋼絲繩牽引鏈式提升機。重點研發(fā)的核心技術包括鏈式提升機動態(tài)分析設計技術，智能化可控驅動系統(tǒng)研發(fā)，物料轉載點新型耐磨材料研制，鋼結構優(yōu)化設計技術以及帶式輸送系統(tǒng)節(jié)能技術、環(huán)保技術和散料輸送系統(tǒng)集成及工程設計技術等。 首先是它運行可靠。在許多需要連續(xù)運行的重要的生產(chǎn)單位，如木材加工廠木板的輸送，水泥袋的輸送，以及港口內(nèi)船舶裝卸等均采用鏈式提升機。如在這些場合停機，其損失是巨大的。必要時，鏈式提升機可以一班接一班地連續(xù)工作。鏈式提升機動力消耗低。由于物料與鏈條提升機幾乎無相對移動，不僅使運行阻力小（約為刮板提升機的1/3-1/5），而且對貨載的磨損和破碎均小，生產(chǎn)率高。這些均有利于降低生產(chǎn)成本。鏈式提升機的輸送線路適應性強又靈活。線路長度根據(jù)需要而定．短則幾米，長可達10km以上?？梢园惭b在小型隧道內(nèi)，也可以架設在地面交通混亂和危險地區(qū)的上空。根據(jù)工藝流程的要求，鏈式提升機能非常靈活地從一點或多點受料．也可以向多點或幾個區(qū)段卸料。當同時在幾個點向鏈條提升機上加料（如選煤廠煤倉下的提升機）或沿鏈式提升機長度方向上的任一點通過均勻給料設備向鏈條提升機給料時，鏈式提升機就成為一條主要輸送干線。鏈式提升機可以在貯煤場料堆下面的巷道里取料，需要時，還能把各堆不同的物料進行混合。物料可簡單地從提升機頭部卸出，也可通過犁式卸料器或移動卸料車在鏈條提升機長度方向的任一點卸料。 鏈式提升機，廣泛應用于各行各業(yè)，物件的組裝、檢測、調(diào)試、包裝及運輸?shù)?。線體輸送可根據(jù)工藝要求選用：普通連續(xù)運行、節(jié)拍運行、變速運行等多種控制方式；線體因地制宜選用：直線、彎道、斜坡等線體形式 輸送設備包括：皮帶提升機也叫鏈式提升機或膠帶提升機等，是組成有節(jié)奏的流水作業(yè)線所不可缺少的經(jīng)濟型物流輸送設備。皮帶機按其輸送能力可分為重型皮帶機如礦用皮帶提升機，輕型皮帶機如用在電子塑料，食品輕工，化工醫(yī)藥等行業(yè)。皮帶提升機具有輸送能力強，輸送距離遠，結構簡單易于維護，能方便地實行程序化控制和自動化操作。運用鏈條提升機的連續(xù)或間歇運動來輸送100KG以下的物品或粉狀、顆狀物品，其運行高速、平穩(wěn)，噪音低，并可以上下坡傳送。 我國現(xiàn)在各行各業(yè)都處在飛速發(fā)展的階段，迫切需要鏈式提升機行業(yè)能夠跟得上時代的發(fā)展，工業(yè)的進步，需要迅速地開發(fā)出一系列各種各樣的波狀擋邊提升機，從而來滿足礦山開采等地方的需要。波狀擋邊鏈式提升機的開發(fā)能力的大小取決于科研團隊的實力和研發(fā)的高度，所以這些都迫切需要那些有能力有技術的科研人員全身心地投入到鏈式提升機的研發(fā)中來，積極努力地開發(fā)創(chuàng)新鏈式提升機，這對于當今社會的發(fā)展有著不可替代的意義。 （二）鏈式提升機的應用 伴隨著科學技術的發(fā)展，工業(yè)革命的緊迫感越來越明顯，迫切需要我國鏈式提升機行業(yè)能夠向著高速，多元化的方向發(fā)展。其中，我國花費大量人力物力來對鏈式提升機進行研究，和完善，制定了一系列針對鏈式提升機改進的策略，隨著時代的發(fā)展，科學的進步，鏈式提升機的發(fā)展將一如既往地進行，將會處在高速發(fā)展的階段,其具體發(fā)展趨勢如下： 一、未來的幾年，鏈式提升機將會朝著大傾角，遠距離的方向發(fā)展，這樣就能夠多元化地適應各個地方，場合的應用，將克服以前輸送高度不夠高，傾角不夠的大的缺陷，從而能夠很好地應用在各個需要鏈式提升機的場合。 二、將會改善鏈式提升機的結構，使鏈式提升機能夠在不同的場合，不同的環(huán)境下面使用，例如耐高溫，耐潮濕等等場合，都可以使用改進后的鏈式提升機，從而降低人工的繁雜以及能夠很好地提高生產(chǎn)效率。 三、將會式鏈式提升機輸送的產(chǎn)品多元化，而不是單一的輸送單一的產(chǎn)品，這樣就能夠很好地滿足各個行也的需求，也能夠讓帶式輸送的應用領域進一步擴大，滿足各行各業(yè)的需求，從而推動時代的發(fā)展和工業(yè)的進步。 四、降低能量消耗以節(jié)約能源，已成為輸送技術領域內(nèi)科研工作的一個重要方面。已將1噸物料輸送1公里所消耗的能量作為提升機選型的重要指標之一。 五、減少各種提升機在作業(yè)時所產(chǎn)生的粉塵、噪聲和排放的廢氣。隨著國內(nèi)貿(mào)易活動的不斷增加，鏈式提升機因作為一種輸送量大、運行費用低、使用范圍廣、結構簡單、便于維護、能耗較小、使用成本低的輸送設備而會得到更寬廣的應用范圍，市場前景十分看好。 可以用于水平運輸或傾斜運輸，使用非常方便，廣泛應用于現(xiàn)代化的各種工業(yè)企業(yè)中，如：紙箱制造廠的紙箱成型輸送線中。根據(jù)輸送工藝要求，可以單臺輸送，也可多臺組成或與其他輸送設備組成水平或傾斜的輸送系統(tǒng)，以滿足不同布置形式的作業(yè)線需要。鏈式提升機主要由多個端點滾筒及緊套其上的閉合鏈條提升機組成。帶動鏈條提升機轉動的滾筒稱為驅動滾筒（傳動滾筒）；另一個僅在于改變鏈條提升機運動方向的滾筒稱為改向滾筒。驅動滾筒由電動機通過減速器驅動，鏈條提升機依靠驅動滾筒與鏈條提升機之間的摩擦力拖動。驅動滾筒一般都裝在卸料端，以增大牽引力，有利于拖動。物料由喂料端喂入，落在轉動的鏈條提升機上，依靠鏈條提升機摩擦帶動運送到卸料端卸出。 鏈式提升機已成為整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的重要設備之一。結構先進，適應性強，阻力小、壽命長、維修方便、保護裝置齊全是鏈式提升機顯著的特點。 在鏈式提升機運行前，首先要確認帶式輸送機設備、人員、被輸送物品均處于安全完好的狀態(tài)；其次檢查各運動部位正常無異物，檢查所有電氣線路是否正常，正常時才能將皮帶提升機投入運行。最后要檢查供電電壓與設備額定電壓的差別不超過±5%。 (三）鏈式提升機的發(fā)展方向 當今社會，機械設備的發(fā)展日新月異，迫切需要不斷開發(fā)新的機型來滿足不同工況的要求，鏈式提升機的發(fā)展也是如此，現(xiàn)今發(fā)展方向大致可以歸納為： (1)?開發(fā)專用機型 ? 驅動滾筒式鏈條提升機的應用場合很多，有時候受客觀條件影響，在運輸系統(tǒng)的布置上經(jīng)常會出現(xiàn)一些特殊要求，為了滿足特殊要求，比如水平拐彎、大傾角（>25o）直至垂直提升等,這些場合常規(guī)的鏈式提升機是無法勝任的。為了滿足某些特殊要求，應開發(fā)特殊型鏈式提升機,如彎曲鏈式提升機、大傾角或垂直提升提升機等。 (2)?提高元部件性能和可靠性 ? 整體設備的性能和可靠性主要取決于元部件的性能和可靠性，我國現(xiàn)在的鏈式提升機的元部件基本上都是各自廠家生產(chǎn)，還沒有出現(xiàn)專業(yè)化、大規(guī)模的元部件生產(chǎn)廠家。除了進一步完善和提高現(xiàn)有元部件的性能和可靠性,還要不斷研究新的技術和開發(fā)新的元部件。 (3)?擴大功能,一機多用鏈式提升機是一種理想的連續(xù)運輸設備，并且目前還不能完全發(fā)揮其全部作用?？梢詫㈡準教嵘龣C結構作適當修改,采取一定的安全施，就可拓展運人、運料或雙向運輸?shù)裙δ?做到一機多用,使其發(fā)揮最大經(jīng)濟效益。 2 鏈式提升機的設計 （一）鏈式提升機的方案布局圖的確定 鏈式提升機通過三相電機帶動鏈輪傳動驅動主動滾筒帶動整個提升機運轉，主要由驅動裝置，主動滾筒，被動滾筒，過渡滾筒，機組缸，鏈輪傳動裝置以及機架等等部分組成，本次設計的鏈式提升機的方案布局圖與結構如下圖2-1所示： 圖2-1 鏈式提升機方案布局圖 (二）鏈式提升機的工作原理 驅動裝置是整個鏈條提升機的核心部分，通過電機帶動鏈條傳動從而帶動主動滾筒轉動，主動滾筒與鏈條提升機在鏈條連接的作用下帶動鏈條提升機運行，從而帶動鏈條提升機上面的物料運行。整條鏈條提升機通過張緊滾筒預緊，通過過渡滾筒保證鏈條提升機始終往一個方向運行。其中，機架以及支腿起到了支撐和加固輸送線的作用。 3 機械傳動部分的選型計算 （一）驅動電機的選型計算 已知整個提升機的總重量150KG,其他重量50KG，我們?nèi)】傊亓繛?00Kg，物品移動速度為1~2r/min。即： 具體的電機設計計算如下: 1、確定運行時間 本次設計加速時間 負載速度（m/min） 有速度可知每秒上升50mm， 電機轉速 3.負載轉矩 式中： 4.電機轉矩 啟動轉矩 必須轉矩 S為安全系數(shù)，這里取1.0。 根據(jù)以上得出數(shù)據(jù)，我們選用電機型號為160BL-A，此無電機廠家為機電產(chǎn)品。根據(jù)電機的特性曲線以及參數(shù)表如下： 根據(jù)計算和特性曲線以及電機基本參數(shù)表，我們選用電機型號160BL-4030H1-LK-B，電機額定功率為0.37KW，額定轉矩為7.62N.m，最大轉矩為9N.m， 額定轉速為 3000r/min。電機大致圖如下： 外形尺寸292x232，電機輸出軸徑為24mm。 （二）鏈傳動的選型計算 已知p=0.37KW，小鏈輪的轉速n1=720r/min，傳動比i=2.8，載荷平穩(wěn)，兩班工作制，兩鏈輪中心距a=500~600mm范圍，中心距可調(diào)，兩輪中心連線與水平面夾角近于35o，小鏈輪孔徑。 計算： （1）小鏈輪齒數(shù)z1 ???? z1=29-2i=29-2*2.8=23.4???? 取整數(shù)z1=23 i 1~2 2~3 3~4 4~5 5~6 6 z1 31~27 27~25 25~23 23~21 21~17 17~15 ? 優(yōu)先選用齒數(shù)：17，19，21，23，25，38，57，76，95，114 z1、z2取奇數(shù)，則鏈條節(jié)數(shù)為偶數(shù)時，可使鏈條和鏈輪輪齒磨損均勻。在高速或有沖擊載荷的情況下，小鏈輪齒最小應有25齒。 （2）大鏈輪齒數(shù)z2 ?? Z2=iz1=2.8*23=64.4?? 取整z2=65 （3）實際傳動比i= （4）設計功率???工況系數(shù)，查表5.4-3， （5）單排鏈條傳遞功率，查表5.4-4和5.4-5，齒數(shù)系數(shù)，排數(shù)系數(shù)=1 =8.13kw （6）鏈節(jié)距p 根據(jù)，n1=720r/min，查圖5.4-1功率曲線和n1確定的點，應在所選型號鏈的功率曲線下方附近（不超過直線）。結果為10A，節(jié)距p=15.875mm， （7）驗算小鏈輪軸直徑 查5.4-7鏈輪中心孔最大許用直徑 （8）初定中心距 為優(yōu)，無張緊輪時取 i <4 ≥4 0.2z1（i+1）p 0.33z1(i-1)p ????? （9）確定鏈條節(jié)數(shù) =115.3 取 （10）鏈條長度 （11）計算（理論）中心距 當時， ??? 當時， 根據(jù)，查表5.4-9，若有必要可使用插值。 (12)實際中心距a ，一般 (13)鏈速 (14)有效圓周率 (15)作用在軸上的力F ?? 水平或傾斜的傳動 ?? 接近垂直的傳動 ????工況系數(shù)，見表5.4-3 ?? F=1.2×1×2283.1=2739.7N (16)潤滑方式。 (17)鏈條標記：10A-1-116 GB 1243-1997 ???????????????? 1表示排數(shù)，116表示節(jié)數(shù) (18)鏈輪的幾何尺寸 ?? 滾子直徑? p=15.875mm ?? 1）分度圓直徑 ?? 小鏈輪，大鏈輪 2）齒頂圓 ???， ?? 對于三圓弧-直線齒形 小鏈輪齒頂圓=124.072mm，取整124mm 大鏈輪齒頂圓=336.773mm，取整337mm 3）齒根圓直徑 小鏈輪齒根圓直徑= 116.585-10.16=106.425mm，取106.43mm 大鏈輪齒根圓直徑= 328.584-10.16=318.424mm，取318.42 mm 4)節(jié)距多變形以上的齒高=0.27×15.875=4.286mm（對于三圓弧-直線齒形） 5)最大齒根距 奇數(shù)齒 偶數(shù)齒 小鏈輪=106.153mm 大鏈輪=318.328mm 6)軸凸緣直徑 小鏈輪=99.045mm 大鏈輪=311.746mm 7)輪轂厚度h ????????，——孔的直徑 d <50 50~100 100~150 >150 K 3.2 4.8 6.4 9.5 ?? 小鏈輪=14.232，取整14mm ?? 大鏈輪=22.7858，取整數(shù)22mm 8)輪轂長度l ??? l=3.3h??? 小鏈輪l=3.3×14=46.2mm，取整46mm 大鏈輪l=3.3×22=72.6mm，取整72mm 9)輪轂直徑， 小鏈輪=68mm 大鏈輪=104mm 10)齒寬 單排 單排=0.95×9.4=8.93mm 11)齒側半徑 ????? 12)倒角寬 ?? ????，取2.1mm 13)倒角深h=0.5p=0.5×15.875=7.9375mm 14)齒側凸緣圓角半徑=0.635mm (19)鏈輪公差 ? 1)齒根圓直徑和量柱測量距極限偏差 項? 目 極限偏差 孔徑 H8 齒頂圓 h11 齒根圓直徑極限偏差 h11 齒寬 h14 量柱測量距極限偏差 h11 ?小鏈輪齒根圓直徑= 116.585-10.16=106.425mm，取106.43mm 大鏈輪齒根圓直徑= 328.584-10.16=318.424mm，取318.42 mm ， 小鏈輪量柱測量距 大鏈輪量柱測量距 ?2)徑向圓跳動 小鏈輪徑向圓跳動=min{0.0008df+0.008,0.76}=0.0008×106.43+0.008=0.093144 端面跳動=min{0.0009df+0.008,1.14} (三）機組缸組件中氣缸的選型計算 根據(jù)系統(tǒng)工況可知，本傾斜提升機上面的氣缸是用來出料的，當產(chǎn)品到了出料的位置，光電傳感器感應高了產(chǎn)品的到來，就會反饋信號給中控系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)通過電磁閥控制該圓筒氣缸動作，產(chǎn)品在推板的作用下出料。根據(jù)已知條件可知： 已知鏈式提升機上面產(chǎn)品重量以及其他零部件的總重量為30KG（采用預估算法），根據(jù)公式F=P*S=0.5(取氣壓0.6Mpa）*S,可得S=31.5mm。式中： F是所需要的輸出力； P是系統(tǒng)壓力； S就是活塞面積； n是安全系數(shù)，一般氣缸水平使用取0.7，垂直使用取0.5； 于是算出氣缸缸徑為63mm，行程根據(jù)實際情況我們選擇250，所以我們選擇AIRTAC63X150不銹鋼圓筒氣缸。 （四）滾筒的選擇及計算 求軸上的功率P3和轉速N3與轉矩T3，若取沒級齒輪的傳動效率（包括軸承效率在內(nèi)）=0.97，則： P3=250X0.97=228.2KW. 則軸的角轉速A=N2x2x3.14/60=6.63rad/s. 首先，我們選擇Q235鋼板作為我們制作滾筒的材料，并取[Q]-4Q,對于Q235A鋼，Q=235N/MM2.則T=86.71XP/VR2X0.0338W 式中，P=功率，KW.V=帶速度 M/S R=滾筒半徑。W代表滾筒長度，查表，經(jīng)計算可知，滾筒長度W=970。 1. 鏈條提升機寬度的確定 根據(jù)公式，B=SQRT(Q/（k*γ*v*c*ξ））我們可知： 已知：Q=100t/h； 端面系數(shù)k=360； 物料容重γ=0.90t/m3； 皮帶速度v=1.5m/s； 傾角系數(shù)c=0.91； 速度系數(shù)ξ=1.00； 將以上各數(shù)值代入計算式，得：B=0.521m根據(jù)計算和設計經(jīng)驗，選取B= 970mm的寬度，滿足系統(tǒng)工況要求。 （五）鍵的選型計算 鍵聯(lián)結是通過鍵實現(xiàn)軸和軸上零件的周向固定以傳遞運動和轉矩。其中有類型也可以實現(xiàn)軸向固定和傳遞軸向力，有些類型并能實現(xiàn)軸向動聯(lián)結，于在圓錐篩的軸上主要通過鍵來實現(xiàn)傳遞轉矩和軸向固定所以，只需選用常見的普通平鍵，鍵的類型可根據(jù)使用要求、工作條件和聯(lián)結的結構特點表5-3-15選定，鍵的長度根據(jù)軸轂的長度從標準中選取，鍵的b×h根據(jù)徑來確定。軸和帶輪的聯(lián)結，d=70mm, 參考資料2P5-194表5-3-18 (GB/T1095-1979)選用B20×12，B18×11和B12×8的普通A型平鍵，鍵長分別為90㎜，70㎜，30㎜。 四 各重要組成部分的強度校核 (一）傳動軸強度的校核 軸的強度計算一般可分為三種： 1）按扭轉強度或剛度計算；2）按彎扭合成強度計算；3）精確強度校核計算。 當軸的支撐位置和軸所受的載荷大小、方向、作用點及載荷種類均已確定，支撐反力及彎矩可求得時，可按照彎曲或者彎扭合成強度進行軸的強度計算。作用在軸上的載荷一般按集中載荷考慮，如本設計中的帶傳動對軸的力，其作用點取在輪緣寬度的中點。計算時，通常把軸當作置于鉸鏈支座上的雙支點梁，一般軸的支點近似取為軸承寬度中點。 由于本設計所用軸主要是受彎曲強度，很少的扭轉強度，是根據(jù)扭轉強度設計，應校核軸的彎曲強度，首先分析軸的受力，左端受的是圓錐篩的重力，右端是帶輪對軸的力，中間是軸承座的兩個支撐力。 軸徑是按扭轉強度初步設計的，所以要校核軸的彎曲強度，軸的強度校核也就是找出危險截面，看危險截面是否滿足軸徑條件，如果危險截面滿 足，那么別的軸徑肯定滿足；根據(jù)軸的實際尺寸，承受的彎矩、扭矩圖考慮應力集中，表面狀態(tài)，尺寸影響等因素，及軸材料的疲勞極限，計算危險截面的情況是否滿足條件。我所校核的軸是根據(jù)許用彎曲應力校核的，即由彎矩產(chǎn)生的彎曲應力不超過許用彎曲應力，一般計算順序是先畫出軸的空間受力圖，將軸上作用力分解為水平面受力圖和垂直面受力圖，并求出水平面上和垂直面上的支承點反作用力。然后作出水平面上的彎矩和垂直面上的彎矩圖，作出合成彎矩圖和轉矩圖應用公式繪出當量彎矩圖，式中是根據(jù)轉矩性質而定的應力校正系數(shù)。對于不變的轉矩，取；對于脈動的轉矩，??；對于對稱循環(huán)的轉矩取。 是材料在對稱循環(huán)應力狀態(tài)下的許用彎曲應力； 是材料在靜應力狀態(tài)下的許用彎曲應力； 是材料在脈動循環(huán)應力狀態(tài)下的許用彎曲應力； 在錐篩的設計過程中，軸的材料為45#鋼，其基本參數(shù)為，，，；應滿足 下列條件： 或 W為軸的抗彎截面系數(shù)； 軸的受力，軸左端是錐篩對軸的力也就是錐篩的重力，右端是帶輪對軸的壓力。 具體受力情況如下圖： 由材料力學的相關知識可得： 解得： 由 得： 可得軸的彎矩圖則如下： 軸所受的轉矩如下： 轉矩圖如下： =； 所以，= 所以當量彎矩圖為： 可知軸承的危險截面在左邊軸承支撐處，根據(jù)軸的校核條件可以算出： ； 即： 所以：根據(jù)校核，截面強度足夠，其它截面也是足夠安全的。 （二）軸承強度的校核 根據(jù)根據(jù)條件，軸承預計壽命16×365×8=48720小時； 1、 計算輸入軸承 （1）已知nⅡ=458.2r/min?兩軸承徑向反力：FR1=FR2=500.2N?； 初先兩軸承為角接觸球軸承7206AC型。 根據(jù)課本P265（11-12）得軸承內(nèi)部軸向力FS=0.63FR則FS1=FS2=0.63FR1=315.1N?； (2)∵FS1+Fa=FS2；Fa=0?故任意取一端為壓緊端，現(xiàn)取1端為壓緊端 FA1=FS1=315.1N?FA2=FS2=315.1N； (4)計算當量載荷 P1、P2根據(jù)課本P263表（11-9）取f?P=1.5;根據(jù)課本P262（11-6）式得P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5×(1×500.2+0)=750.3N;? P2=fp(x2FR1+y2FA2)=1.5×(1×500.2+0)=750.3N;? ∵P1=P2故取P=750.3N；? ∵角接觸球軸承 ε=3?； 軸承運動和換向時承受過大的沖擊負荷，或當軸承靜止時，由于機器振動等因素都會使接觸處形成凹坑。外界硬粒進入軸承內(nèi)，也可在接觸表面形成壓痕，這種永久變形量超過一定限度，就會防礙直線運動平穩(wěn)性，引起振動和噪音，振動會進一步?jīng)_擊凹坑周圍材料，造成惡性循環(huán)，使凹坑面積擴大，這種永久變形量用基本額定靜載荷限定。鋼球和套圈接觸點兩者永久變形量之和等于鋼球直徑的萬分之一時的靜載荷，定義為基本額定靜載荷C0。 軸承使用時，沖擊力很難測定，常用選取適當?shù)撵o載荷安全系統(tǒng)來保證軸承靜載荷不超過基本額定靜載荷。選型時使軸承承受的靜載荷P0 C0/FS，不受振動和沖擊場合FS取1.0 1.5，受振動和沖擊工作場合FS取2.0~7.0。 軸承由于反復承受工作載荷，首先在表面下一定深度處，強度較弱部分形成裂紋，繼而發(fā)展到接觸表面，使金屬成片狀剝落下來，這種剝落稱為疲勞剝落。在安裝、潤滑、密封正常的情況下，絕大多數(shù)軸承的破壞是疲勞破壞，一般所說的軸承壽命就是指軸承的疲勞壽命。直線軸承額定壽命規(guī)定為5萬米， 通過限定基本額定動載荷C來保證。由于軸承壽命具有分散性，即同一批材料、相同工藝生產(chǎn)、相同使用條件下的軸承壽命不相同，所以軸承基本額定動載荷C定義為一批相同的軸承在相同條件下運行5萬米，軸承不生任何疲勞剝落現(xiàn)象所能承受的動載荷。 結 論 時間過得真快啊，轉眼間四年時間都過去了，在這四年中，我學到了許多專業(yè)知識，就拿這次的畢業(yè)設計來說吧，我查閱了《機械設計手冊》，《傾斜提升機結構設計》，使我充分掌握了鏈式提升機的設計方法和步驟，更重要的復習所學專業(yè)的知識，以前總認為學這些專業(yè)知識沒用，那是我太天真了，當這次的畢業(yè)設計，它幫了我不少的忙，特別是《機械設計》這課對我的畢業(yè)設計幫助特別大，都怪上課沒認真聽講，導致做畢業(yè)設計時要問比我學的好的同學，通過這次做畢業(yè)設計讓我認識到學習不是個壞事，是為了自己的，還有學習這些知識精通的話對我們找個好工作有大大的幫助，總之我除了感謝我的老師和幫助過我的同學外更要感謝自己的。 參考文獻 [1] 張華 機械設備設計 北京：科學出版社，2004.5 [2] 李念 鏈式提升機操作系統(tǒng)概述 北京：機械工業(yè)出版社，2005.1 [3] 張棟 鏈式提升機的創(chuàng)新設計.高等教育出版社，2004.3 [4] 姜繼海，宋錦春，高常識. 鏈式提升機工作原理.高等教育出版社，2002.8 [5] 張春林，曲繼方，張美麟.機械創(chuàng)新設計.機械工業(yè)出版社，2001.4 [6] 錢平.機械設計應用技術 機械工業(yè)出版社，2005.1 [7] 張遼遠. 鏈式提升機的設計與實現(xiàn). 機械工業(yè)出版社，2002.8 [8] 基恩士傳感器選擇手冊 2010版本 [9] 黃長藝，嚴普強.機械工程測試技術基礎. 機械工業(yè)出版社，2001.1 [10] 張桓，陳作模.機械原理.高等教育出版社，2000.8 [11] 王昆，何小柏，汪信遠. 鏈式提升機原理.高等教育出版社，1995.12 [12] 徐錦康.機械設計. 高等教育出版社，2004.4 [13] 鄧星鐘.機電傳動控制.華中科技大學出版社，2001.3 [14] 劉延俊.液壓與氣壓傳動.機械工業(yè)出版社，2002.12 [15] 章宏甲，黃誼，王積偉. 鏈式提升機的逆向設計.機械工業(yè)出版社，2000.5 [16] 胡泓，姚伯威.機電一體化原理及應用. 北京：國防工業(yè)出版社，2000.6 [17] 陳鐵鳴 鏈式提升機的創(chuàng)新. 高等教育出版社，2003.7 [18] 孫靖民.機械優(yōu)化設計. 機械工業(yè)出版社，2005.1 [19] Hirohiko Arai, Kazuo Tanie, and Susumu Tachi. Dynamic Control of a Manipulator with Passive Joints in Operational Space 致 謝 當我寫到這里的時候，我心里是別提有多么的開心，不管前面的對與錯，總之，我覺得自己做到這里已不錯了，感謝老師和幫助我的同學一起到圖書館查資料的那些同學們，要不是你們恐怕我現(xiàn)在真不知道自己能做到哪里，首先您不僅在學習學業(yè)上對我以精心的指導，同時還在我改寫論文時給我鼓勵和支持，從這點看出老師當初選你當我的老師我是明智的，而且，通過這次寫論文我知道遇到什么事總要靠別人來完成，現(xiàn)在我覺得這種想法是我錯啦，也許自己做的比那些人做的會更好，同時，我要把這種態(tài)度放到工作當中，我相信我自己一定可以比別人做的出色。說實話，我從開始認真做畢業(yè)設計的時候，才領悟到知識確實是種強大的工具，我現(xiàn)在想來前面失去的，我想在通過在工作中補回來，想到這里自己說了句“呵呵”，但是話說回來，這次的畢業(yè)設計我花了挺大的功夫，雖然是苦，但心里挺開心的，我想如果大學這四年我好好來利用它的話，我的畢業(yè)設計不談在班里第一個交，最少也在前十個人之前交，最后在這里衷心的對所有關心我?guī)椭业谋磉_我由衷敬意，謝謝各位同學的幫助。 22