課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書滾筒式輸送機(jī)設(shè)計(jì)

1、東北大學(xué)專 業(yè) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書題目： 滾筒式輸送機(jī)設(shè)計(jì) 學(xué)院（系）：機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 機(jī)設(shè)081班 學(xué) 號(hào)： 080302067 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 起止時(shí)間：2010.12.12-2011.01.07 遼寧工業(yè)大學(xué)專業(yè)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書2第一章緒論41.1研究?jī)?nèi)容的現(xiàn)狀41.2選題意義51.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容5第二章總體方案設(shè)計(jì)62.1 技術(shù)參數(shù)62.2 確定工藝方案72.3功能分解72.4 功能元求解82.5 綜合評(píng)價(jià)92.6 傳動(dòng)系統(tǒng)原理圖92.7 傳動(dòng)系統(tǒng)總體布局10第三章執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算103.1 滾筒受力分析103.2滾筒結(jié)構(gòu)尺寸及受力（ansys分析）113

2、.2.1 建模過(guò)程123.2.2 施加載荷及約束133.2.3 后處理143.3氣缸的選擇15第四章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算164.1 運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力設(shè)計(jì)計(jì)算164.1.1 電動(dòng)機(jī)的選擇164.1.2 傳動(dòng)比分配174.1.3 各軸轉(zhuǎn)速功率及轉(zhuǎn)矩174.2 鏈的設(shè)計(jì)計(jì)算184.2.1 確定鏈輪的齒數(shù)184.2.2 確定鏈型號(hào)和鏈節(jié)距p194.2.3 驗(yàn)算鏈速v194.2.4 確定鏈條數(shù)和中心距194.2.5 計(jì)算壓軸力194.2.6 計(jì)算鏈輪直徑204.3 滾子鏈的靜強(qiáng)度計(jì)算204.4 減速器的選擇20第五章主要部件的設(shè)計(jì)及計(jì)算215.1 設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)215.2 主動(dòng)軸強(qiáng)度校核215.2.1計(jì)算鏈輪所受各

3、個(gè)分力215.2.2將空間分為h和v平面力系，并求支反力225.2.3 求軸的彎矩225.2.4 求軸的扭矩235.2.5畫出彎矩圖以及轉(zhuǎn)矩圖235.2.6 校核軸的靜強(qiáng)度245.3 校核軸的疲勞強(qiáng)度255.4 滾動(dòng)軸承的選擇及壽命驗(yàn)算265.4.1 滾動(dòng)軸承的選擇265.4.2 壽命驗(yàn)算27第六章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)28第七章 結(jié)論29參考文獻(xiàn)30第一章 緒論1.1 研究?jī)?nèi)容的現(xiàn)狀在飛速發(fā)展的今天，工業(yè)化生產(chǎn)占了主導(dǎo)地位，任何機(jī)械產(chǎn)品都是經(jīng)過(guò)一步步加工，一步步改善而成的。隨著技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品的加工也有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，由單件生產(chǎn)慢慢轉(zhuǎn)變成了流水線的生產(chǎn)。這樣便提高了加工效率。由此，輸送機(jī)也越來(lái)越重

4、要了。輸送機(jī)的產(chǎn)生不但節(jié)省了運(yùn)輸時(shí)間，也節(jié)約了人力資源，大大提高了運(yùn)輸?shù)男省１敬握n程設(shè)計(jì)研究的是滾筒式輸送機(jī)。 滾筒輸送機(jī)適用于各類箱、包、托盤等件貨的輸送，散料、小件物品或不規(guī)則的物品需放在托盤上或周轉(zhuǎn)箱內(nèi)輸送。能夠輸送單件重量很大的物料，或承受較大的沖擊載荷，滾筒線之間易于銜接過(guò)濾，可用多條滾筒線及其它輸送機(jī)或?qū)C(jī)組成復(fù)雜的物流輸送系統(tǒng)，完成多方面的工藝需要?？刹捎梅e放滾筒實(shí)現(xiàn)物料的堆積輸送。滾筒輸送機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，使用維護(hù)方便。 滾筒輸送機(jī)適用于底部是平面的物品輸送，主要由傳動(dòng)滾筒、機(jī)架、支架、驅(qū)動(dòng)部等部分組成。具有輸送量大，速度快，運(yùn)轉(zhuǎn)輕快，能夠?qū)崿F(xiàn)多品種共線分流輸送的特點(diǎn)。結(jié)

5、構(gòu)形式上，從驅(qū)動(dòng)形式上分為有動(dòng)力、無(wú)動(dòng)力、電動(dòng)滾筒等，按布局形式分為水平輸送，傾斜輸送和轉(zhuǎn)彎輸送。目前，滾筒式輸送機(jī)的傳動(dòng)形式有單鏈輪、雙鏈輪、o型皮帶、平面摩擦傳動(dòng)帶、同步帶等1。 1.2 選題意義滾筒輸送機(jī)多用于流水線生產(chǎn)，可用多條滾筒線及其它輸送機(jī)或?qū)C(jī)組成復(fù)雜的物流輸送系統(tǒng)，完成多方面的工藝需要。可采用積放滾筒實(shí)現(xiàn)物料的堆積輸送。滾筒輸送機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，使用維護(hù)方便。能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比；傳動(dòng)尺寸比較緊湊；不需要較大的張緊力；效率高。并且，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，安裝精度要求低，并能在溫度較高，濕度較大，油污較重等惡劣環(huán)境中工作。所以，此滾筒式輸送機(jī)能夠提高產(chǎn)品生產(chǎn)的效率，減少了人力資

6、源，為機(jī)械等行業(yè)創(chuàng)造了更多的財(cái)富。 21世紀(jì)是一個(gè)技術(shù)創(chuàng)新的時(shí)代，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，柴油機(jī)的應(yīng)用日益增長(zhǎng)，由此，柴油機(jī)輸送機(jī)的需求也日益增加。柴油機(jī)本身質(zhì)量較重，并且形狀規(guī)則近似長(zhǎng)方體形狀，除此，柴油機(jī)的加工工序較多，利用本次設(shè)計(jì)的滾筒式輸送機(jī)能夠準(zhǔn)確的將柴油機(jī)機(jī)體輸送到各個(gè)工位上，并且輸送可靠，由此，節(jié)省了工作時(shí)間，提高了柴油機(jī)的生產(chǎn)效率1。1.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容 1.輸送機(jī)的總體設(shè)計(jì)滾筒式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)主要有機(jī)架，直線推動(dòng)機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。機(jī)架主要是由方鋼焊接而成。直線推動(dòng)機(jī)構(gòu)采用的是氣缸和傳感器，主要是由推板、滑動(dòng)軸、底座組成。傳動(dòng)系統(tǒng)主要由電動(dòng)機(jī)和鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。2.柴油機(jī)轉(zhuǎn)向輸送系

7、統(tǒng)的設(shè)計(jì)輸送機(jī)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，利用氣缸的直線運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，柴油機(jī)機(jī)體到達(dá)指定位置，通過(guò)傳感器的作用，從而氣缸工作，推動(dòng)推板，通過(guò)推板均勻推動(dòng)整個(gè)柴油機(jī)機(jī)體的轉(zhuǎn)向，達(dá)到柴油機(jī)機(jī)體輸送的轉(zhuǎn)向。 3.傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)采用的是滾子鏈傳動(dòng)，直聯(lián)電機(jī)通過(guò)鍵連接一個(gè)滾子鏈輪通過(guò)鏈傳動(dòng)將力和運(yùn)動(dòng)傳遞到滾筒輸送機(jī)軌道的主軸上，主軸帶動(dòng)所有滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到柴油機(jī)機(jī)體的輸送功能。第二章 總體方案設(shè)計(jì)2.1 技術(shù)參數(shù)表2.1為滾筒輸送機(jī)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)。表2.1 滾筒輸送機(jī)參數(shù)參數(shù)名稱數(shù)值輥筒直徑（mm）76柴油機(jī)的尺寸（mm）輸送柴油機(jī)的速度（m/min）30柴油機(jī)的質(zhì)量（kg）3502.2 確定工藝方案 柴油機(jī)的直線

8、輸送和輸送轉(zhuǎn)向的工藝路程為：將柴油機(jī)放置在的輸送機(jī)上，通過(guò)滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)的直線輸送，當(dāng)柴油機(jī)輸送到所需位置，通過(guò)外力推動(dòng)實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)的輸送轉(zhuǎn)向，使柴油機(jī)能夠輸送到各個(gè)所需工位。工藝路線圖如圖2.1所示。柴油機(jī)推動(dòng)柴油機(jī)的輸送柴油機(jī)定位柴油機(jī)的放置柴油機(jī)輸送轉(zhuǎn)向柴油機(jī)送到各工位 圖2.1工藝路線圖由于本次課程設(shè)計(jì)時(shí)間較短，所以只對(duì)柴油機(jī)的輸送以及柴油機(jī)的換向輸送進(jìn)行主要的設(shè)計(jì)。2.3功能分解滾筒式輸送機(jī)的分功能主要由動(dòng)力功能，傳動(dòng)功能，控制功能組成。其中動(dòng)力功能主要由傳動(dòng)功能和換向功能完成。傳動(dòng)功能主要是輸送功能?？刂乒δ苤饕怯蓚鲃?dòng)控制以及換向控制功能完成。本次設(shè)計(jì)的滾筒輸送機(jī)的功能分解如

9、圖2.2所示：輸送功能傳動(dòng)功能轉(zhuǎn)向功能 動(dòng)力功能滾筒輸送機(jī) 啟動(dòng) 控制功能停止 圖2.2功能樹2.4 功能元求解滾筒式輸送機(jī)的分功能由功能樹得出為轉(zhuǎn)向，輸送，啟動(dòng)，動(dòng)力四個(gè)分功能。其中轉(zhuǎn)向功能可由人工轉(zhuǎn)向，氣缸推動(dòng)轉(zhuǎn)向，吊車轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)。輸送功能可由帶式輸送，鏈?zhǔn)捷斔?，輥?zhàn)虞斔蛠?lái)實(shí)現(xiàn)。啟停功能可由傳感器控制，人工控制，機(jī)械控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。動(dòng)力功能可由電動(dòng)機(jī)，內(nèi)燃機(jī)，以及液壓系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)各分功能可得到如表2.3滾筒式輸送機(jī)設(shè)計(jì)的形態(tài)學(xué)矩陣。表2.2 形態(tài)學(xué)矩陣分功能功能分解 1 2 3 a轉(zhuǎn)向 人工轉(zhuǎn)向 氣缸推動(dòng)吊車轉(zhuǎn)向 b輸送 帶式輸送 鏈?zhǔn)捷斔洼佔(zhàn)虞斔?c啟停 傳感器控制 人工控制機(jī)械控制 d動(dòng)

10、力電動(dòng)機(jī)內(nèi)燃機(jī)液壓2.5 綜合評(píng)價(jià)由表2.2形態(tài)學(xué)矩陣可知，在柴油機(jī)機(jī)體輸送過(guò)程中，從使用工作環(huán)境，傳動(dòng)效率，傳動(dòng)比范圍，傳動(dòng)速度，制造成本和安裝精度以及柴油機(jī)機(jī)體本身的特征等方面考慮，我認(rèn)為最佳組合是a2+b3+c1+d1。圖2.3為傳感器控制，氣缸推動(dòng)原理圖實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)的轉(zhuǎn)向輸送。圖2.4為滾筒式輸送原理圖實(shí)現(xiàn)直線輸送柴油機(jī)功能。本機(jī)整體是通過(guò)鏈輪傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這種方案使得整個(gè)機(jī)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，使用維護(hù)方便。并且輸送效率很高，成本低廉，安裝精度要求低，并能在溫度偏高，濕度偏大，油污較重等惡劣環(huán)境中工作。 圖2.3 傳感器控制,氣缸推動(dòng)（a2+c1） 圖2.4 滾筒式輸送（b3） 圖2.

11、5 鏈輪傳動(dòng)2.6 傳動(dòng)系統(tǒng)原理圖本次設(shè)計(jì)的滾筒式輸送機(jī)主要由電動(dòng)機(jī)進(jìn)行動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，通過(guò)鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)將動(dòng)力和扭矩傳動(dòng)到輸送輥上，輸送輥為主動(dòng)輥，每個(gè)輥上均有一個(gè)雙排鏈輪，通過(guò)鏈傳動(dòng)使得每個(gè)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)從而達(dá)到柴油機(jī)的輸送功能。柴油機(jī)的轉(zhuǎn)向輸送主要由氣缸來(lái)實(shí)現(xiàn)。方案原理圖如圖2.7所示。 圖2.7 方案原理圖2.7 傳動(dòng)系統(tǒng)總體布局由于本次設(shè)計(jì)的滾筒式輸送機(jī)只要應(yīng)用于工廠中，所以輸送機(jī)的總體布局很重要?？傮w布局應(yīng)盡量使得整個(gè)機(jī)體占地面積小，不妨礙其他工作人員以及其他機(jī)器的正常工作。方案總體布局圖如圖2.8所示： 圖2.8 方案總體布局圖第三章 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 滾筒受力分析 輸送的柴油機(jī)機(jī)體的重量為

12、g=3500n，柴油機(jī)在輸送過(guò)程中，同時(shí)與四個(gè)滾筒接觸，所以有：每個(gè)滾筒所承受的載荷： 滾筒材料選為45號(hào)鋼，無(wú)潤(rùn)滑的情況下，摩擦系數(shù)： 軸承的摩擦系數(shù)為： 滾筒與柴油機(jī)之間的摩擦力為：n 一個(gè)滾筒的重量大致為：kg 軸承轉(zhuǎn)動(dòng)的摩擦力為：n 滾筒的轉(zhuǎn)速為： 每個(gè)滾筒的功率為：w 3.2滾筒結(jié)構(gòu)尺寸及受力（ansys分析）已知滾軸的外形尺寸如圖3.1所示：滾筒的兩端所有方向都有約束，在滾筒中間位置上，水平方向承受力525n，垂直方向承受力為875n，在鍵的位置上承受轉(zhuǎn)矩為mz=45.7n.m。454239932350766210392317 圖3.1 滾筒結(jié)構(gòu)圖3.2.1 建模過(guò)程單元類型：so

13、lid brick 8node 45材料屬性：彈性模量：2x 泊松比：0.3建模思路：連續(xù)創(chuàng)建幾個(gè)圓柱體，并利用布爾加使其生成一個(gè)整體。再創(chuàng)建一個(gè)鍵槽，利用布爾減將鍵槽剪掉。整個(gè)外形圖確定之后劃分網(wǎng)格，施加約束和載荷。最后進(jìn)行后處理。步驟：連續(xù)創(chuàng)建幾個(gè)圓柱體modelingcreatevolumescylinderby dimensions ，輸入坐標(biāo)值，生成圖形如圖3.2模型一。利用布爾加boolean將其合為一個(gè)整體。先轉(zhuǎn)換工作平面，workplane change active cs to workingplane offset up by increments ok創(chuàng)建兩個(gè)圓柱體cyl

14、inder和一個(gè)矩形體block，利用布爾加boolean將其合成一個(gè)整體，再利用布爾減boolean將其減掉，生成鍵槽，如圖3.3所示。劃分網(wǎng)格: meshingmeshtoolglobalsetndiv 10meshpickallclose，如圖3.4所示。 圖3.2 模型一 圖3.3 模型二 圖3.4 模型三 3.2.2 施加載荷及約束施加約束及載荷的建模思路：滾筒兩端均有任意方向的約束。柴油機(jī)放置在滾筒上，相當(dāng)于在滾筒正中心承受向下的重力作用以及水平方向的摩擦力的作用。施加約束：solutiondefine loadsapplystructuraldisplacementon area

15、s選擇4個(gè)側(cè)面ok施加x和y方向的約束。如圖3.5，圖3.6所示。施加載荷：solutiondefine loadsapplystructuralforce/moment選擇上表面fx=525n, fy=875n,mz=45.7n.mok，如圖3.7，圖3.8所示。求解：solutionsolvecurrent lsok，如圖3.9所示。 圖3.5模型五 圖3.6模型六 圖3.7模型七 圖3.8模型八3.2.3 后處理后處理即求機(jī)體的變形量以及應(yīng)力:滾筒的變形量：general postprocplot resultsdeformed shape，如圖5.10所示。滾筒的應(yīng)力：general

16、postprocplot resultscontour plotstressvon mises stress，如圖5.11所示。 建模過(guò)程圖如下所示： 圖3.9模型九 圖3.10模型十 圖3.11模型十一由參考文獻(xiàn)10查得=50 mpa，最大應(yīng)力為26.9mpa < =50 mpa，故滾筒的尺寸設(shè)計(jì)合理。3.3氣缸的選擇 根據(jù)所需，氣缸的行程為500mm,推力至少為525n。由文獻(xiàn)5表21-5-23、表21-5-24、表21-5-25可選氣缸的型號(hào)為qcm2 32-500。第四章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力設(shè)計(jì)計(jì)算4.1.1 電動(dòng)機(jī)的選擇所設(shè)計(jì)的滾筒式輸送機(jī)的每排滾筒數(shù)為10個(gè)運(yùn)

17、輸滾筒的有效拉力為：n滾筒所需的有效功率:w傳動(dòng)裝置總效率：=滾筒 查表4.1表得出： 表4.1 傳動(dòng)裝置效率傳動(dòng)裝置的效率滾筒鏈滾動(dòng)軸承0.960.970.98 傳動(dòng)總效率=所需電動(dòng)機(jī)功率為：w所以可得到兩款合適的電動(dòng)機(jī)如下所式所示：可選型號(hào)為y80m2-4，額定功率為0.75kw，轉(zhuǎn)速為1390r/min還可選型號(hào)為y90s-6，功率為0.75kw，轉(zhuǎn)速為910r/min比較兩方案可知，方案2的電動(dòng)機(jī)雖然結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)比小，但價(jià)格和質(zhì)量都比較大,方案1選用的電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)比較大，但質(zhì)量和價(jià)格雖然低，所以選方案1。表4.2為可選電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)。表4.2 電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)及傳動(dòng)比方案號(hào)電機(jī)型號(hào)額定功率同步轉(zhuǎn)

18、速滿載轉(zhuǎn)速總傳動(dòng)比1y80m247.51500139011.072y90s47.510009104.06電動(dòng)機(jī)型號(hào)為y80m2-4，額定功率為0.75kw，轉(zhuǎn)速為1390r/min。電動(dòng)機(jī)的中心高度為80mm,外伸軸段d*e=19*40。4.1.2 傳動(dòng)比分配由于本次選擇了y80m2-4型號(hào)電機(jī)， 取，則減速器的傳動(dòng)比為： =11.05/1=11.054.1.3 各軸轉(zhuǎn)速功率及轉(zhuǎn)矩0軸：即電機(jī)軸 w n·m1軸：減速器高速軸 w n·m2軸：減速器低速軸 w n·m 3軸:即傳動(dòng)滾筒軸 w n·m4軸：即輸送軌道所有的軸 w n·m 下表4.3

19、為傳動(dòng)表 表4.3 傳動(dòng)表序 號(hào) 功 率 p/kw轉(zhuǎn) 速n/（r/min）轉(zhuǎn) 矩t/n·m傳動(dòng)型式 傳動(dòng)比 效 率0 0666 13904.58減速器11.050.9610666 139050.62 0666 125.74.58鏈傳動(dòng)10.930633 125.748.0940602 125.745.7鏈傳動(dòng) 1 0.974.2 鏈的設(shè)計(jì)計(jì)算4.2.1 確定鏈輪的齒數(shù)因?yàn)樵O(shè)鏈速v=0.6-3m/s,根據(jù)文獻(xiàn)3表4-13選用小鏈輪齒數(shù)z1=17，則因鏈輪齒數(shù)一般取奇數(shù)，為了均勻磨損，取z2=174.2.2 確定鏈型號(hào)和鏈節(jié)距p由文獻(xiàn)3表4-14，表4-15，圖4-39，圖4-37查得工

20、作情況系數(shù)ka=1.5，kz=0.92, kp=1.0,則計(jì)算功率：kw根據(jù)p0、n1由文獻(xiàn)3圖4-37確定，故選鏈號(hào) 08a，鏈節(jié)距p=12.70mm。4.2.3 驗(yàn)算鏈速v鏈速故滿足要求。4.2.4 確定鏈條數(shù)和中心距初定中心距a0=（3050）p=381635mm，則取a0=400mm用于表示鏈條長(zhǎng)度的鏈節(jié)數(shù)lp，=62節(jié) 取lp=62節(jié)實(shí)際中心距4.2.5 計(jì)算壓軸力壓軸力系數(shù)kq取1.25則壓軸力為：n4.2.6 計(jì)算鏈輪直徑小輪分度圓直徑 大輪分度圓直徑 此外，還需確定潤(rùn)滑方法及潤(rùn)滑油品種。根據(jù)鏈速及鏈號(hào)，選滴油潤(rùn)滑，由表選46號(hào)低黏節(jié)能通用齒輪油。4.3 滾子鏈的靜強(qiáng)度計(jì)算鏈條的

21、靜強(qiáng)度計(jì)算式為查文獻(xiàn)5表33.2-2可知鏈條極限拉伸載荷n 查文獻(xiàn)5表33.2-4可知 工況系數(shù)查文獻(xiàn)5表33.2-3可知 有效拉力n因?yàn)殒渹鲃?dòng)的速度為0.5m/s,所以離心力引起的拉力fc可以忽略不計(jì)。查文獻(xiàn)5表33.2-6可知，懸垂拉力所以鏈條的靜強(qiáng)度為：n=4-8所以滾子鏈的靜強(qiáng)度合格。4.4 減速器的選擇根據(jù)傳動(dòng)比和功率，查參考文獻(xiàn)3表18.1-98可選wd型直聯(lián)臥式擺線針輪一級(jí)減速器，該減速器的需用輸入功率為0.75w，傳動(dòng)比為11，輸出軸直徑為25mm,長(zhǎng)為34mm。第五章 主要部件的設(shè)計(jì)及計(jì)算5.1 設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)根據(jù)軸上零件的安裝和定位的需要，初定各軸段直徑和長(zhǎng)度，作軸的結(jié)構(gòu)圖,

22、如圖5.1所示。圖5.1軸的結(jié)構(gòu)圖5.2 主動(dòng)軸強(qiáng)度校核5.2.1計(jì)算鏈輪所受各個(gè)分力本章所涉及的計(jì)算均來(lái)源參考文獻(xiàn)1011。鏈速v的確定m/s有效圓周力fn作用于軸上的拉力qfn5.2.2將空間分為h和v平面力系，并求支反力對(duì)于軸端的直徑有d3a0 45號(hào)鋼 a0 = 110d3110*14mm所以d3取17mm中間（與鏈輪相連）軸直徑d2選為23mm在h面上有：nnn·mmn·mmn·mm 在v面上有：由mr2v=0得n nn·mmn·mmn·mm5.2.3 求軸的彎矩n·mm n·mm 191940n

23、3;mm 取根據(jù)n·mm n·mm n·mmn·mm5.2.4 求軸的扭矩n·mm5.2.5畫出彎矩圖以及轉(zhuǎn)矩圖該滾筒如圖5.2所示，截面1.2.3.4四個(gè)位置為危險(xiǎn)截面，即需要對(duì)該滾筒的四個(gè)截面進(jìn)行校核。 圖5.2滾筒的結(jié)構(gòu)圖 根據(jù)以上所求及其滾筒的結(jié)構(gòu)可得到如圖5.3所示的軸的彎矩扭矩圖。5.2.6 校核軸的靜強(qiáng)度根據(jù)圖中軸的結(jié)構(gòu)尺寸，選擇彎矩較大的4剖面和彎矩較大，軸徑較細(xì)的1剖面進(jìn)行驗(yàn)算。根據(jù)主教材查得=59 mpa1剖面的計(jì)算應(yīng)力： 安全4的抗彎截面系數(shù)：4剖面的計(jì)算應(yīng)力： 安全根據(jù)圖中軸的結(jié)構(gòu)尺寸，選擇彎矩叫大的剖面和彎矩較大，軸徑

24、較細(xì)的剖面進(jìn)行驗(yàn)算。根據(jù)文獻(xiàn)3查得=59 mpa剖面的計(jì)算應(yīng)力： 安全剖面的計(jì)算應(yīng)力： 安全轉(zhuǎn)矩圖fr2vfr1vfr2hfr1h 總圖 圖5.3軸的彎矩轉(zhuǎn)矩圖5.3 校核軸的疲勞強(qiáng)度a.判斷危險(xiǎn)剖面 分別選擇，剖面進(jìn)行驗(yàn)算。剖面所受的彎矩和扭矩大，軸肩圓角處有應(yīng)力集中。剖面除受彎矩和扭矩外，附近還有過(guò)盈配合，鍵槽和軸肩圓角三個(gè)應(yīng)力集中源。45鋼調(diào)質(zhì)的機(jī)械性能參數(shù)：。 b.剖面疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核因軸單向轉(zhuǎn)動(dòng)，彎曲應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力。扭剪應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)處理。mpa mpa mpa mpa mpa查取應(yīng)力集中系數(shù)，絕對(duì)尺寸影響系數(shù)和表面質(zhì)量系數(shù)。根據(jù)：， r/d=2/23=0.09查得：，=4

25、.71 =10.21 =4.28 取s=1.51.8 s>s, 滿足要求。c. 剖面校核因軸單向轉(zhuǎn)動(dòng)，彎曲應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力。扭剪應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)處理。mpa mpa 查得： ， =10.9 取s=1.51.8 s>s, 滿足要求。5.4 滾動(dòng)軸承的選擇及壽命驗(yàn)算5.4.1 滾動(dòng)軸承的選擇針對(duì)本次設(shè)計(jì)是輸送柴油機(jī)的滾筒式輸送機(jī)，相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)速度比較低，并且主要承受徑向載荷，也能承受一定的軸向載荷，采用深溝球軸承,軸承代號(hào)6203。5.4.2 壽命驗(yàn)算根據(jù)軸承6203得=9.58kn =4.78kn得出：n n n n fa=1605.6n 查文獻(xiàn)3表9-6得出e=0.40y1=1.10

26、 x1=0.56y2=1.10 x2=0.56根據(jù)軸承承受沖擊狀況得，根據(jù)文獻(xiàn)3表9-7軸承承受沖擊狀況得=1.5=×(n ×n p1p2 計(jì)算軸承2壽命=16927h壽命足夠。第六章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)針對(duì)本次課程設(shè)計(jì)進(jìn)行部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：1.在進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)過(guò)程中，要充分考慮總體布局，總體布局要合理，機(jī)構(gòu)的放置不能影響周邊其他機(jī)器的正常運(yùn)行，同時(shí)也不能影響周邊其他工作人員的活動(dòng)等。例如本次設(shè)計(jì)的滾筒式輸送機(jī)中，氣缸的位置要合理、電機(jī)和減速器的位置要合理。如圖6.1。2.在總體方案設(shè)計(jì)過(guò)程中，要考慮人機(jī)學(xué)問(wèn)題，例滾筒軌道的高度要合理。 圖6.1氣缸、電機(jī)的安放3.在設(shè)計(jì)滾筒過(guò)程中，要考慮到節(jié)省材料，以及輸送柴油機(jī)機(jī)體的可靠性。本次設(shè)計(jì)多次通過(guò)焊接手段從而節(jié)約了材料如圖6.2，并達(dá)到了預(yù)期的功能。4.在輸送軌道的設(shè)計(jì)上，為了使輸送的柴油機(jī)能夠準(zhǔn)確的沿著軌道輸送，在滾筒的兩邊焊接一凸沿，以防止柴油機(jī)掉落。 圖6.2滾筒的設(shè)計(jì) 圖6.3凸沿的設(shè)計(jì)