小型切草機(jī)的設(shè)計(jì)含8張CAD圖帶開題-獨(dú)家.zip

小型切草機(jī)的設(shè)計(jì)含8張CAD圖帶開題-獨(dú)家.zip,小型,切草機(jī),設(shè)計(jì),CAD,開題,獨(dú)家 小型切草機(jī)的設(shè)計(jì) 摘要 現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的技術(shù)在進(jìn)行推廣的時(shí)候，主要就是通過(guò)農(nóng)業(yè)機(jī)械化來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這就是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)必然要經(jīng)過(guò)的發(fā)展歷程，對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械化加快發(fā)展，是我們國(guó)家推進(jìn)城鎮(zhèn)化建設(shè)，全面建設(shè)農(nóng)村的小康社會(huì)的一個(gè)重要的手段，對(duì)農(nóng)業(yè)的機(jī)械化進(jìn)一步加大發(fā)展的力度，它也可以對(duì)糧食的綜合生產(chǎn)能力進(jìn)行很好的保護(hù)，也能將糧食的綜合生產(chǎn)能力提高上去，這樣一來(lái)農(nóng)民的收入就可以大大增加了?？紤]農(nóng)民在種草之前，需要對(duì)其進(jìn)行定長(zhǎng)切斷，而這個(gè)工作量是非常巨大。因此，研究一種小型定長(zhǎng)切草機(jī)是非常有意義的。 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是小型切草機(jī)的設(shè)計(jì)，對(duì)種植草進(jìn)行定長(zhǎng)切割，以便保持其再次種植的存活率。本次設(shè)計(jì)完成了整體結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)；動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算；喂料裝置的設(shè)計(jì)與計(jì)算；剪切裝置的設(shè)計(jì)與計(jì)算。 本次設(shè)計(jì)的小型切草機(jī)其構(gòu)造簡(jiǎn)單，適應(yīng)能力強(qiáng)，在農(nóng)村尤其是在山區(qū)，值得大范圍的推廣使用。 關(guān)鍵詞：小型、切草機(jī)、定長(zhǎng)、設(shè)計(jì)、種植 ABSTRACT Modern agriculture technology in the promotion of the time, mainly through agricultural mechanization to achieve, and this is the inevitable development of modern agriculture through the development process, accelerate the development of agricultural mechanization, is our country to promote urbanization, the comprehensive construction of rural well-off society An important means of mechanization of agriculture to further increase the intensity of development, it can also be a comprehensive protection of grain production capacity for good protection, but also to improve the comprehensive production capacity of grain up, so that the income of farmers Can be greatly increased. Consider the farmers in the grass before the need for its fixed length cut off, and this workload is very great. Therefore, it is very meaningful to study a small fixed length lawn mower. The main content of this design is the design of small scissors, planting grass for fixed length cutting, in order to maintain its survival rate of re-planting. This design has completed the design of the overall structure of the program; power system design and calculation; feeding device design and calculation; shear device design and calculation. The design of the small grass weaving a simple structure, adaptability, especially in the mountains in rural areas, worthy of a wide range of promotion and use. Key words：Small, cut grass, fixed length, design, planting 目 錄 摘要 I ABSTRACT II 1 緒論 1 1.1 本課題研究意義及目的 1 1.1.1 本課題研究的意義 1 1.1.2 本課題研究的目的 1 1.2 國(guó)內(nèi)外切草機(jī)的研究現(xiàn)狀 2 1.2.1 國(guó)內(nèi)切草機(jī)的研究現(xiàn)狀 2 1.2.2 國(guó)外切草機(jī)的研究現(xiàn)狀 2 1.3 本課題研究的方法及預(yù)期目標(biāo) 2 1.3.1 本課題研究的方法 2 1.3.2 本課題研究的預(yù)期目標(biāo) 3 2 總體方案的設(shè)計(jì)與確定 4 2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)及要求的確定 4 2.2 主要參數(shù)的計(jì)算 4 2.3 總體方案的確定 4 3 喂料裝置的設(shè)計(jì)與計(jì)算 7 3.1 整機(jī)配置的選擇與確定 7 3.2 主要參數(shù)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 7 3.2.1 主要參數(shù)的計(jì)算 7 3.2.2 輸送帶張力的計(jì)算 8 3.2.3 輸送帶不打滑條件 8 3.3 電動(dòng)機(jī)選擇 9 3.4 減速器的選擇 10 3.5 輸送帶的選擇與確定 11 3.5.1 類型和層數(shù)的選擇 11 3.5.2 帶寬的選擇 11 3.6 驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)與計(jì)算 12 3.7 傳動(dòng)滾筒的設(shè)計(jì)與計(jì)算 12 3.8 改向滾筒的設(shè)計(jì)與計(jì)算 13 3.9 托輥的設(shè)計(jì)與計(jì)算 13 3.10 拉緊裝置的設(shè)計(jì)與計(jì)算 14 3.11 輸送帶下垂度校核 15 3.12 驅(qū)動(dòng)頭架的設(shè)計(jì)與計(jì)算 16 3.13 拉緊尾架的設(shè)計(jì)與計(jì)算 16 3.14 軸承的選擇、校核、潤(rùn)滑與密封 16 3.14.1 軸承型號(hào)的確定 16 3.14.2 軸承壽命校核 17 3.14.3 軸承潤(rùn)滑的選擇 17 3.14.4 軸承密封形式的選擇 17 3.15 鍵的選擇及驗(yàn)算 17 4 剪切裝置及其他零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 19 4.1 氣缸類型的選擇 19 4.2 氣缸型號(hào)的選擇 19 4.3 機(jī)架的設(shè)計(jì) 20 4.4 刀架的設(shè)計(jì) 21 4.5 刀具的選擇 21 4.6 連接套的設(shè)計(jì) 21 4.7 壓草裝置的設(shè)計(jì)、計(jì)算與校核 22 4.7.1 壓輥的設(shè)計(jì)與計(jì)算 22 4.7.2 軸承座的設(shè)計(jì)與計(jì)算 22 4.7.3 軸承端蓋的設(shè)計(jì)與計(jì)算 23 4.7.4 軸承的選擇、校核、潤(rùn)滑與密封 23 結(jié)論 25 致謝 26 參考文獻(xiàn) 27 II 1 緒論 1.1 本課題研究意義及目的 1.1.1 本課題研究的意義 對(duì)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的來(lái)說(shuō)，農(nóng)業(yè)機(jī)械化是發(fā)展的重要基礎(chǔ)，也是看生產(chǎn)力是否先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)，這也是將農(nóng)村的生產(chǎn)率大幅提高的一個(gè)重要的手段。在推廣農(nóng)村的科學(xué)技術(shù)的時(shí)候，農(nóng)業(yè)機(jī)械化是一個(gè)重要的載體，也是發(fā)展農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的一個(gè)必須要經(jīng)過(guò)的過(guò)程，促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化，對(duì)于城鎮(zhèn)化的建設(shè)，還有在農(nóng)村全面建設(shè)小康社會(huì)都是非常重要的，對(duì)綜合的糧食生產(chǎn)能力起到了大幅的提高，對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的進(jìn)程也推進(jìn)了很多，這樣一來(lái)農(nóng)民的收入就大大的提高了。一個(gè)，用了農(nóng)業(yè)機(jī)械之后，可以將人工替代掉，這樣農(nóng)村的勞動(dòng)力從事的勞動(dòng)就沒(méi)有原來(lái)那么繁瑣了，那么他們就可以做別的工作，那么農(nóng)民的收入也就增加了；另外一個(gè)，在進(jìn)行播種，還有施肥的時(shí)候，都可以用機(jī)械進(jìn)行精量的工作，將秸稈還返還到田地里面去，這樣一來(lái)農(nóng)業(yè)的技術(shù)就大大提高了，將農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)成本降低了；第三點(diǎn)，在對(duì)農(nóng)機(jī)進(jìn)行維修，售后的時(shí)候也需要?jiǎng)趧?dòng)力，這樣一來(lái)農(nóng)民的就業(yè)機(jī)會(huì)就大大增加了。所以說(shuō)，這篇論文研究的內(nèi)容還是比較有現(xiàn)實(shí)的意義的。 經(jīng)過(guò)市場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)。針對(duì)一些比較小的養(yǎng)殖場(chǎng)，還有專業(yè)戶，還有個(gè)體戶來(lái)說(shuō)，他們需要的切草機(jī)是體型要小一點(diǎn)的，現(xiàn)在的切草機(jī)合適他們使用的不是很多。并且這些切草機(jī)還具有以下缺點(diǎn)： 1、絕大部分的切草機(jī)只能單純的對(duì)塊狀的植物，或者是莖稈類的直徑進(jìn)行切割。 2、設(shè)備在進(jìn)行切割的時(shí)候刀都是直刀，在進(jìn)行切割的時(shí)候剛度不高，在切割纖維莖稈的時(shí)候，效果沒(méi)有多好。 3、在將莖稈類物料在喂進(jìn)到機(jī)器里面去的時(shí)候，安全性非常不好。 4、切下來(lái)的草料存活率較低。 1.1.2 本課題研究的目的 通過(guò)本次對(duì)小型切草機(jī)的設(shè)計(jì)和研究，其主要目的有： 1、通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)切草機(jī)的市場(chǎng)調(diào)研，發(fā)現(xiàn)其品種較少，功能不全，自動(dòng)化程度不高。為此，對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)和研究，為切草機(jī)的改進(jìn)和優(yōu)化提供一定的幫助； 2、通過(guò)本次設(shè)計(jì)對(duì)大學(xué)所學(xué)的所有字?jǐn)?shù)進(jìn)行全面的總結(jié)和鞏固，為后面的學(xué)習(xí)和動(dòng)作奠定基礎(chǔ)； 3、通過(guò)本次設(shè)計(jì)掌握一般性機(jī)械結(jié)構(gòu)的研究方法和設(shè)計(jì)思路等。 1.2 國(guó)內(nèi)外切草機(jī)的研究現(xiàn)狀 1.2.1 國(guó)內(nèi)切草機(jī)的研究現(xiàn)狀 我們國(guó)家針對(duì)切草機(jī)的研究是比較晚的，雖然說(shuō)是這樣，但是發(fā)展的速度確實(shí)很快的。切草機(jī)是比較早進(jìn)行定型，而且推廣的比較多的一種機(jī)器，這種機(jī)器主要是對(duì)草進(jìn)行切割的，它工作的原理就是切割。切草機(jī)的構(gòu)造是比較簡(jiǎn)單的，并且耗費(fèi)的能耗不高，生產(chǎn)的效率是非常高的等等。切草機(jī)將草切成一段一段，方便后期進(jìn)行種植，不過(guò)這種機(jī)具也存在一定不足，如生產(chǎn)率低，功耗較大，用于加工多汁和韌性較大與纖維較多的物料時(shí)，容易出現(xiàn)阻塞機(jī)具等問(wèn)題。 1.2.2 國(guó)外切草機(jī)的研究現(xiàn)狀 歐美以及一些畜牧業(yè)比較發(fā)達(dá)國(guó)家在秸稈加工機(jī)械應(yīng)用方面起步較早，相繼研制生產(chǎn)出許多技術(shù)性能優(yōu)良、工藝性和配套性先進(jìn)的秸稈加工機(jī)具和設(shè)備。多年來(lái)，國(guó)外的切草機(jī)，自動(dòng)化程度是非常高的，并且通用性也是很好的，體積很大，主要是對(duì)秸稈還有飼草料進(jìn)行切割的，生產(chǎn)效率提高了很多，并且秸稈還有飼料草切割的質(zhì)量是非常好的。切草機(jī)的功率都是非常大的，并且功能也比較齊全，在這樣的基礎(chǔ)上，發(fā)達(dá)國(guó)家有研制出來(lái)了比較小的切草機(jī)，這種機(jī)器的工作刀片在進(jìn)行分布的時(shí)候是順著螺旋線進(jìn)行的，機(jī)器在震動(dòng)的時(shí)候幅度是比較小的，在對(duì)物料進(jìn)行加工的時(shí)候是非常的均勻的，另外還有一種小型的切草機(jī)，機(jī)器上用來(lái)進(jìn)行粉碎的轉(zhuǎn)子是鉸鏈錘片，一共有六個(gè)，這個(gè)粉碎的部分就跟一般的切草機(jī)是一樣的，結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜，但是生產(chǎn)效率高到每小時(shí)兩噸。美國(guó)萬(wàn)國(guó)公司于上世紀(jì)60年代初首次在聯(lián)合收割機(jī)上采用切草機(jī)對(duì)草料進(jìn)行切割，其后研制了與90KW拖拉機(jī)配套的60型切草機(jī)。在歐洲，他們對(duì)于小型切草機(jī)的生產(chǎn)還是非常重視的。這種小型切草機(jī)的特征是體積不大，質(zhì)量比較小，并且損耗的動(dòng)能也不多。 1.3 本課題研究的方法及預(yù)期目標(biāo) 1.3.1 本課題研究的方法 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是小型切草機(jī)的設(shè)計(jì)，研究的思路和方法為通過(guò)資料的查閱了解和掌握切草機(jī)的工作原理、特點(diǎn)、分類及研究現(xiàn)狀等內(nèi)容；依據(jù)掌握的資料對(duì)小型切草機(jī)進(jìn)行總體方案的選擇、比較、論證與確定；通過(guò)得到的總體方案，對(duì)其涉及到的主要零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算。對(duì)總體結(jié)構(gòu)及主要零部件進(jìn)行裝配圖和零部件圖的繪制。采用總結(jié)法對(duì)本次設(shè)計(jì)進(jìn)行全面的總結(jié)。 1.3.2 本課題研究的預(yù)期目標(biāo) 通過(guò)本次對(duì)小型切草機(jī)的設(shè)計(jì)和研究，預(yù)測(cè)達(dá)到下面的效果： 1、滿足國(guó)內(nèi)草苗種植的實(shí)際需要； 2、有足夠的工作強(qiáng)度和安全性能； 3、適應(yīng)性較強(qiáng)。本次設(shè)計(jì)的機(jī)器要滿足結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作維修均比較簡(jiǎn)便； 4、通過(guò)本次設(shè)計(jì)掌握一般機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法和計(jì)算步驟。 IV 2 總體方案的設(shè)計(jì)與確定 2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)及要求的確定 1、技術(shù)參數(shù)的確定 生產(chǎn)效率≧每小時(shí)360kg 2、設(shè)計(jì)要求的確定 將有一定濕度的青草，包括根的整草，定長(zhǎng)切后草長(zhǎng)30mm。因?yàn)榇蟾旁?0mm處有一個(gè)節(jié)，只要有這個(gè)節(jié)，它就可以生根。完成剪切裝置和喂料機(jī)構(gòu)比例換算，滿足剛好每進(jìn)30mm切一次。 2.2 主要參數(shù)的計(jì)算 1、每小時(shí)加工效率的確定 通過(guò)資料的查閱，能夠知道一捆青草約重10kg，本課題需要的生產(chǎn)效率最少達(dá)每小時(shí)360kg；也就是說(shuō)每小時(shí)需要完成36捆青草的加工。 2、每小時(shí)喂料次數(shù)的確定 設(shè)一捆青草分4次喂料。則每小時(shí)喂料次數(shù)=1X4X36=144次（即0.42分鐘/次）。 3、喂料裝置速度的確定 通過(guò)資料及對(duì)青草長(zhǎng)度的測(cè)量，取青草的長(zhǎng)度為300mm，則每小時(shí)共需要喂料的總長(zhǎng)度為300X144=43200mm。這樣就得到了喂料速度 4、剪切裝置切斷頻率的確定 通過(guò)上面對(duì)喂料速度的確定，能夠知道1秒喂料裝置將向前輸送12mm，在2.5秒時(shí)喂料裝置將正好輸送30mm（本次設(shè)計(jì)需要的切斷定長(zhǎng)）。 即剪切裝置切斷頻率為。 2.3 總體方案的確定 通過(guò)對(duì)任務(wù)書的解讀，確定本次設(shè)計(jì)的小型切草機(jī)，其主要組成部分包括2部分：喂料裝置和剪切裝置。 1、喂料裝置方案的確定 在農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)的時(shí)候，將輸送機(jī)應(yīng)用在流水線上面，主要用于零件、物料的輸送，因?yàn)楸敬芜\(yùn)輸?shù)臐癫荻际潜容^輕，而且比較小的，所以設(shè)計(jì)的運(yùn)輸機(jī)都要低一點(diǎn)?？聪旅娴膱D2.1就是在日常里面經(jīng)常使用的運(yùn)輸機(jī)。 圖2.1 皮帶輸送機(jī)外形圖 這種帶式的喂料裝置是由傳動(dòng)滾筒，改向滾筒，輸送帶，還有托輥等等。這些部分組成，在圖紙2.2里面展示的就是喂料裝置的原理圖紙。撓性的輸送帶2圍繞在上面的托輥上面，也圍繞在下面的托輥，接下來(lái)因?yàn)閭鲃?dòng)滾筒帶來(lái)的動(dòng)力，拉緊的這個(gè)部分6，它的作用是用來(lái)對(duì)輸送帶的拉盡力進(jìn)行調(diào)整的，這樣的話輸送帶的能力就可以很好的保證了。滾筒上面的包角有多大，對(duì)這個(gè)傳動(dòng)滾筒的驅(qū)動(dòng)輸送帶的功率又很大的影響，一般來(lái)說(shuō)，包角比較大的話，那么傳動(dòng)的能力就越大。改向滾筒的作用就是來(lái)改變傳動(dòng)包角的大小的。輸送機(jī)上面，不管哪一個(gè)滾軸的軸承都用的是滾動(dòng)軸承，這樣可以降低在運(yùn)行時(shí)候產(chǎn)生的摩擦力還有消耗的功率。 圖2.2 喂料裝置原理圖 1、改向滾筒；2、輸送帶；3、上托輥；4、傳動(dòng)滾筒；5、下托輥；6、拉緊裝置 2、剪切裝置方案的確定 在本次設(shè)計(jì)的剪切裝置中，采用氣缸作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，利用計(jì)時(shí)器和編碼器控制液壓缸，以保證液壓缸切斷刀的切斷頻率為2.5秒/次。具體結(jié)構(gòu)見圖2.3剪切裝置原理圖。氣缸1在機(jī)架2的支撐下，帶動(dòng)切斷刀3進(jìn)行上下移動(dòng)，完成濕草的切斷。 圖2.3 剪切裝置原理圖 1、氣缸； 2、機(jī)架； 3、切斷刀 氣壓傳動(dòng)在工作的時(shí)候，它的原理就是通過(guò)空氣壓縮機(jī)，將這個(gè)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成為空氣的壓力能量，之后加上控制零部件還有輔助零部件的控制還有配合，將空氣的壓力能在轉(zhuǎn)變成為機(jī)械能，這樣就可以將直線動(dòng)作轉(zhuǎn)變成為回轉(zhuǎn)的動(dòng)作，而且還對(duì)外進(jìn)行做功。 本次剪切裝置采用的氣壓傳動(dòng)，其優(yōu)點(diǎn)如下： 1、它的工作介質(zhì)是空氣，非常的簡(jiǎn)單而且便利，之后用好了再將空氣排出去，對(duì)環(huán)境沒(méi)有任何的影響。 2、因?yàn)榭諝庠谶M(jìn)行流動(dòng)的時(shí)候損耗是沒(méi)有多大的，對(duì)空氣進(jìn)行壓縮的時(shí)候，可以集中進(jìn)行供氣，并且輸送的距離還非常遠(yuǎn)。 3、那氣壓傳動(dòng)也液壓傳動(dòng)進(jìn)行比較，它的動(dòng)作更加的快，并且靈敏度還比較高，后期在進(jìn)行維護(hù)的時(shí)候沒(méi)有那么復(fù)雜，管路也不會(huì)出現(xiàn)堵塞的情況，還不會(huì)有介質(zhì)的變質(zhì)情況出現(xiàn)，對(duì)于更換介質(zhì)，還有補(bǔ)充介質(zhì)的很多問(wèn)題都不存在的。 4、氣動(dòng)傳動(dòng)在對(duì)環(huán)境進(jìn)行適應(yīng)的時(shí)候適應(yīng)性是非常好的，安全性很好，可靠性很高，可以在危險(xiǎn)的地方進(jìn)行工作。 5、啟動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，而且非常的輕，不管是裝，還有維護(hù)的時(shí)候都是比較簡(jiǎn)單的。壓力的等級(jí)沒(méi)有多高，所以說(shuō)用起來(lái)是很簡(jiǎn)單的。 6、空氣是可以進(jìn)行壓縮的，氣動(dòng)的系統(tǒng)可以在出現(xiàn)過(guò)載的時(shí)候，進(jìn)行自我保護(hù)。 3 喂料裝置的設(shè)計(jì)與計(jì)算 3.1 整機(jī)配置的選擇與確定 按照輸送帶的大小，傳動(dòng)滾筒個(gè)數(shù)，拉緊這個(gè)部分的結(jié)構(gòu)還有卸料的方法不一樣，帶式輸送機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)還有形式有很多種。如圖3.1列出了幾種整機(jī)典型配置圖。 圖3.1 帶式輸送機(jī)的典型配置 根據(jù)本課題的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，已經(jīng)權(quán)衡要求，選擇單滾筒傳動(dòng)的第一種配置方式。 3.2 主要參數(shù)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 3.2.1 主要參數(shù)的計(jì)算 通過(guò)上面對(duì)參數(shù)的計(jì)算：帶速，帶寬取，一捆濕草的重量。 在一般帶式輸送機(jī)傳動(dòng)滾筒上所需要的圓周力可用空載運(yùn)行阻力、物料水平輸送的附加阻力、物料輸送的提升阻力之和以及特種阻力之和等四種阻力的和表示。由于該輸送機(jī)用于水平輸送濕草。 故圓周驅(qū)動(dòng)力： 傳動(dòng)滾筒上的軸功率主要在使用的圓周驅(qū)動(dòng)力還有輸送帶的速度 式中—圓周驅(qū)動(dòng)力，；—帶速，。 計(jì)算公式推導(dǎo)和簡(jiǎn)化，得： 式中—輸送機(jī)長(zhǎng)度，； —輸送帶寬，； —帶速，； —輸送機(jī)小時(shí)生產(chǎn)能力，。 已知，，，解得。再由上式解得。 3.2.2 輸送帶張力的計(jì)算 輸送帶的張力不是恒定不變的，在這個(gè)整個(gè)帶子上面是有變化的，對(duì)張力有影響的東西是非常多的，要想讓機(jī)器可以正常的進(jìn)行工作，輸送帶的張力要滿足下面的兩個(gè)方面的需求才可以： 1、在任何有承載的時(shí)候，輸送帶上面受到的張力可以讓傳動(dòng)滾筒上面的圓周力可以通過(guò)摩擦力再輸送到輸送帶上面來(lái)，在這個(gè)時(shí)候還要保證輸送帶和滾筒之間不能出現(xiàn)打滑的情況； 2、在輸送帶上面的張力要大，這樣才能夠保證這兩組之間的垂度要比規(guī)定的數(shù)值小。 3.2.3 輸送帶不打滑條件 圓周驅(qū)動(dòng)力經(jīng)過(guò)摩擦傳送到輸送帶上面去，詳細(xì)的看下面的圖紙3.2。 圖3.2 作用于輸送帶的張力 為了能夠保證在進(jìn)行輸送的時(shí)候不出現(xiàn)打滑的情況，要確保帶子上面的張力滿足下面的公式： —輸送機(jī)滿載啟動(dòng)或制動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的最大圓周驅(qū)動(dòng)力，開啟的時(shí)候，啟動(dòng)系數(shù)1.3～1.7； —代表的是傳動(dòng)滾筒跟輸送帶之間的摩擦系數(shù)； —代表的是在傳動(dòng)滾筒的上面，所有的輸送帶的圍包角。 它的數(shù)值按照幾何的條件來(lái)進(jìn)行確定，正常來(lái)說(shuō)單滾筒驅(qū)動(dòng)取3.3-3.7，折合=～，在這里??； —?dú)W拉系數(shù)。 根據(jù)本設(shè)計(jì)的工況要求，查表取歐拉系數(shù)，解得。 3.3 電動(dòng)機(jī)選擇 1、選擇電動(dòng)機(jī)的類型 電動(dòng)機(jī)是選擇最多的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，而且現(xiàn)在電動(dòng)機(jī)的研制都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化而且系列很多。在實(shí)際的工作中要根據(jù)不同的情況，來(lái)選擇適用于不同環(huán)境的電動(dòng)機(jī)的類型，包括電動(dòng)機(jī)的具體數(shù)據(jù)，款式，功率等等，然后，再來(lái)確定它的型號(hào)。 電動(dòng)機(jī)有兩種，一種是直流的，一種是交流的，一般情況下，交流電只是在工業(yè)領(lǐng)域里面使用。在交流的狀況下電動(dòng)機(jī)還有兩種，一種是異步的電動(dòng)機(jī)，還有一種是同步的電動(dòng)機(jī)。對(duì)異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行分類，有籠型電動(dòng)機(jī)，還有繞線型的電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的種類非常多，用的最多的就是籠型異步電動(dòng)機(jī)。 結(jié)合論文中的電動(dòng)機(jī)工作環(huán)境，工作位兩班倒，負(fù)荷中等，沖擊力也相對(duì)中等，工作環(huán)境比較整潔，使用的電源是三相電。確定使用的電動(dòng)機(jī)的電壓是三百八十伏的，是Y系列的，是三相電的籠型異步電動(dòng)機(jī)。 查閱有關(guān)資料，確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)是YZ型。 2、選擇電動(dòng)機(jī)的容量 電動(dòng)機(jī)所需工作功率為 式中：F—輸送帶的牽引力，N；—輸送帶的速度，m/s； —電動(dòng)機(jī)至輸送帶的傳動(dòng)總功率； 傳動(dòng)總功率： —軸承的傳動(dòng)效率，取0.98； —蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)效率，取0.7； —，取0.99； —滾筒的傳動(dòng)效率，此處為0.96。 所以 3、確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 滾筒軸工作轉(zhuǎn)速為 D—傳動(dòng)滾筒直徑，取190mm； —輸送帶帶速，此處為12mm/s。 可得。 因?yàn)橐患?jí)蝸桿減速器的傳動(dòng)比i=10～40，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為： 按照容量和轉(zhuǎn)速的要求，選擇使用的電動(dòng)機(jī)的型號(hào)是YZ112M-6。 選用的電動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)如表3.1。 表3.1 電動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 額定功率 （KW） 定子電流 （A） 轉(zhuǎn)速 （r/min） 最大 轉(zhuǎn)矩 堵轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)矩 效率 （%） 功率 因數(shù) YZ112M-6 1.5 4.25 920 2.0 2.0 69.5 0.765 3.4 減速器的選擇 按照帶速，傳動(dòng)滾筒直徑和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，經(jīng)過(guò)推算能夠得到減速器的傳動(dòng)比： 查詢相關(guān)資料以后知道，蝸桿減速器的結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊，工作的效率不高，可以用在載荷比較小的機(jī)器上面，需要進(jìn)行間歇工作的地方。所以這個(gè)系統(tǒng)里面使用蝸桿減速器的型號(hào)是CW型圓弧圓柱，這種減速器主要是用在冶金行業(yè)，礦山行業(yè)等等這些機(jī)械設(shè)備上面。 由下式可初步計(jì)算減速器的功率 —減速器計(jì)算輸入機(jī)械功率，單位是Kw； —減速器計(jì)算輸入熱功率； —減速器實(shí)際輸入功率； —工作載荷系數(shù)，取1.25； —啟動(dòng)頻率系數(shù)，取1.1； —小時(shí)負(fù)荷系數(shù)，取0.7； —環(huán)境溫度系數(shù)，取1.14。 所以， 由于大于，故按進(jìn)行選擇。 選擇的減速器的技術(shù)參數(shù)如下表3.2。 表3.2 減速器的技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 高速軸輸入轉(zhuǎn)矩 額定輸入功率 傳動(dòng)比 中心距 CW125-25-Ⅱ 2000r/min 5.6 KW 25 125mm 3.5 輸送帶的選擇與確定 3.5.1 類型和層數(shù)的選擇 在這篇爐溫里面，輸送帶的夾心材質(zhì)用的就是棉帆布帶，這個(gè)棉帆布帶是四層的。 3.5.2 帶寬的選擇 用來(lái)運(yùn)輸成件的物料的輸送帶，根據(jù)需要運(yùn)輸?shù)奈锲返淖畲蟮捏w積的對(duì)角線的長(zhǎng)度，然后再加上大概200mm的多余的量，這樣就是這個(gè)運(yùn)輸帶的寬度了，詳細(xì)的看下面圖3.3所展示的，然后再加上需要運(yùn)輸?shù)奈锛陌b沒(méi)有多大，所以設(shè)定帶的寬是500mm。這個(gè)時(shí)候需要包裝箱子的對(duì)角線的長(zhǎng)度是不能比400mm還要大的，這是因?yàn)榈陌b箱在傳送帶上的時(shí)候，傳送帶受到的重量是比僅僅傳送物料的重要要大很多，這樣來(lái)看，用的傳送帶還是有包裝箱的，這些傳送帶的數(shù)據(jù)和它都是相同的。 圖3.3 輸送帶寬 3.6 驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)與計(jì)算 依據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)資料，驅(qū)動(dòng)裝置見表3.3。 表3.3 驅(qū)動(dòng)裝置 驅(qū)動(dòng)裝置型式 功率范圍/ 備注 Y系列電機(jī)—聯(lián)軸器—減速器 1.1～37 功率時(shí) 電壓為 功率時(shí)電壓 為 Y系列電機(jī)—液力耦合器—減速器 45～315 電機(jī)滾筒傳動(dòng) 2.2～55 其他驅(qū)動(dòng)型式 355 用戶自行設(shè)計(jì) 由于本輸送機(jī)應(yīng)用于小功率場(chǎng)合，故選擇Y系列電機(jī)—聯(lián)軸器—減速器。 在進(jìn)行傳送動(dòng)力的時(shí)候，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度是很大的，在工作的時(shí)候有震動(dòng)而且開啟是非常頻繁的，因?yàn)樵谶B接電動(dòng)機(jī)還有減速器的地方使用的是彈性聯(lián)軸器。在減速器還有滾筒連接的地方轉(zhuǎn)動(dòng)的速度是很慢的，但是要承受一定的重量，而且這兩個(gè)軸不是在一個(gè)基礎(chǔ)上面，有一定的偏差，所以使用滑塊聯(lián)軸器。 3.7 傳動(dòng)滾筒的設(shè)計(jì)與計(jì)算 傳動(dòng)滾筒是傳遞動(dòng)力的主要部件。正常使用的帶式的運(yùn)輸機(jī)里面的傳動(dòng)滾筒按照受到的力量來(lái)進(jìn)行分類有輕型的，中型的還有重型的。 滾筒直徑一樣，并且還配裝了好幾種不同類型的軸承，還有軸承座中心距。 原來(lái)使用的滾筒的表面都是膠面的，膠面上的形狀也有三種，一種是左向的人字形，一種是右向的人字形，還有一種是菱形。在使用的時(shí)候要用光面的傳送滾筒的時(shí)候，是要進(jìn)行訂貨的。 傳動(dòng)滾筒的直徑與長(zhǎng)度符合的規(guī)定。見表3.4。 表3.4 傳動(dòng)滾筒參數(shù)mm 帶寬B 滾筒直徑 500 630 800 2000 1250 1400 光 膠 光 膠 光 膠 光 膠 光 膠 光 膠 500 √ 650 √ √ 800 √ √ √ √ √ √ 2000 √ √ √ √ √ 1200 √ √ √ √ √ 1400 √ √ √ √ √ 按照論文里面的實(shí)際需要，選擇使用的傳動(dòng)滾筒是輕型的，膠面的，直徑是500mm的，在這里給它用的潤(rùn)滑方式是壓注油嘴潤(rùn)滑這個(gè)滾筒的軸承座使用的是壓注油嘴潤(rùn)滑。 3.8 改向滾筒的設(shè)計(jì)與計(jì)算 改向滾筒根據(jù)承受能力的不一樣來(lái)進(jìn)行分類，有重型的，中型的，還有輕型的這幾種。改向滾筒的直徑一般比傳動(dòng)滾筒的直徑小一級(jí)。 改向滾筒根據(jù)表面的不一樣進(jìn)行分類，有光面的，還有膠棉的。因?yàn)樵撓虻臐L動(dòng)跟傳統(tǒng)的滾筒相比較，承受的能力沒(méi)有那么大，所以正常都是用光面的。 滾筒軸承座進(jìn)行潤(rùn)滑的方法跟傳統(tǒng)的滾筒是一樣的。 故綜之，選擇輕型、表面為光面、直徑為190mm的改向滾筒，滾筒軸承座采用壓注油嘴潤(rùn)滑。 3.9 托輥的設(shè)計(jì)與計(jì)算 托輥主要是用來(lái)支撐住輸送帶還有這個(gè)帶子上面的物品的，用來(lái)確保輸送帶轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定，這個(gè)托輥是整個(gè)裝置里面非常重要的零部件，這種托輥在整個(gè)裝置里面用的是很多的，而且形式也有很多種，價(jià)格還是很高的。 托輥的使用是不是合理，會(huì)影響到整個(gè)機(jī)器能不能正常的使用，維修起來(lái)是不是方便，更加會(huì)影響到機(jī)器的使用年限。托輥可分為：承載托輥、回程托輥。 其中承載托輥分為：槽形托輥、緩沖托輥等。回程托輥來(lái)進(jìn)行分類，有下面幾種，平行下托輥，螺旋托輥，還有V型托輥等等。 托輥輥?zhàn)拥闹睆礁斔蜋C(jī)的帶子的寬度，帶子的速度，還有能夠承受的重量都有關(guān)系，但是跟輸送機(jī)整個(gè)帶子的長(zhǎng)度還有傾斜的角度是沒(méi)有關(guān)系的。 托輥的直徑大小跟帶子的寬度之間的關(guān)系要符合相關(guān)規(guī)定，托輥的直徑大小跟托輥的長(zhǎng)也要符合相關(guān)的規(guī)定才可以。 在帶子的速度已經(jīng)確定下來(lái)的時(shí)候，托輥的滾子在進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候速度要盡可能的慢一點(diǎn)，在使用時(shí)間一樣的時(shí)候，轉(zhuǎn)動(dòng)的速度很快，那么機(jī)器的使用時(shí)間就沒(méi)有多長(zhǎng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的速度要是不快，那么機(jī)器的使用時(shí)間就長(zhǎng)一點(diǎn)。不過(guò)呢，棍子的直徑要小一點(diǎn)，假如說(shuō)直徑過(guò)分的大了，整個(gè)輸送機(jī)在進(jìn)行工作的時(shí)候配合就不大好，在一開始進(jìn)行投資的資金就會(huì)很高。正常規(guī)定好：輥?zhàn)釉谶M(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候速度一定不能大于每分鐘六百轉(zhuǎn)。 已經(jīng)知道輸送帶的寬度是B=500mm，而且?guī)ё愚D(zhuǎn)動(dòng)的速度v=12mm/s，結(jié)合上面所分析的，加上表格，最后設(shè)定托輥的直徑長(zhǎng)度是62mm。因輸送帶承載的載荷并不大，所以分別選擇平行上托輥和平行下托輥為承載托輥和回程托輥。 使用輸送帶運(yùn)輸?shù)奈锲返闹亓勘?0Kg還要大的時(shí)候，那么托輥相互之間的距離不能比物品長(zhǎng)度的一半還要長(zhǎng)；運(yùn)輸?shù)奈锲繁?0Kg還要小的時(shí)候，可以設(shè)定托輥之間的距離是1327mm。初定喂料裝置上放置的濕草其重力為20kg，故選擇承載托輥間距為94mm。 3.10 拉緊裝置的設(shè)計(jì)與計(jì)算 輸送帶一開始的拉緊力是通過(guò)拉緊裝置輸出來(lái)的，在進(jìn)行工作的時(shí)候可以讓整個(gè)輸送帶一直保持拉緊力不變，這樣可以保證驅(qū)動(dòng)滾筒打滑，可以讓輸送帶在托輥的中間的撓度確保在一定的數(shù)值以內(nèi)。拉緊裝置在整個(gè)帶式輸送機(jī)上來(lái)說(shuō)是不能夠少的一個(gè)部分，這個(gè)拉緊裝置好不好會(huì)直接影響到整個(gè)帶式的輸送機(jī)的性能的好壞。 簡(jiǎn)單的拉緊裝置的類型有：重力拉緊裝置，螺旋拉緊裝置、固定絞車?yán)o裝置等。各種拉緊裝置的特點(diǎn)如下： 1、0 S+ {/ d3 a( P' x??A% X8 @重力拉緊裝置 這種結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)是最最簡(jiǎn)單的，并且用的也是最多的一種類型。它工作的原理是通過(guò)重錘進(jìn)行自動(dòng)拉緊，因?yàn)槭峭ㄟ^(guò)重錘自身的重量實(shí)現(xiàn)的拉近，那么它可以確保不管什么情況，拉緊力的大小都不會(huì)出現(xiàn)改變的，還能對(duì)膠帶的伸長(zhǎng)進(jìn)行自動(dòng)的補(bǔ)償。這種類型的拉緊裝置，最大的特點(diǎn)就是拉緊力的變化不會(huì)有任何的改變，改變的只是拉緊的位移，一般都是在距離比較遠(yuǎn)的，固定式的運(yùn)輸機(jī)上面用，長(zhǎng)度要比500m還長(zhǎng)的輸送機(jī)，拉緊的行程是很大的，可以把拉緊滾筒的小車安裝在輸送機(jī)的下面，這樣就確保重錘自動(dòng)實(shí)現(xiàn)拉緊。 2、螺旋拉緊裝置 該結(jié)構(gòu)相對(duì)來(lái)說(shuō)也不復(fù)雜，但是拉緊的行程沒(méi)有多大，可以用在距離比較短的輸送機(jī)上面，這個(gè)拉緊裝置的拉緊力在調(diào)節(jié)的時(shí)候都是通過(guò)絲桿進(jìn)行手動(dòng)的調(diào)節(jié)的，可以用在最長(zhǎng)80m的短輸送機(jī)的上面。一些重量比較輕的，運(yùn)輸?shù)牧勘容^小的輸送機(jī)上面，可以酌情進(jìn)行延長(zhǎng)。按照輸送帶的張力，選擇動(dòng)力是液壓缸。 （3）" ?* x3 ?) C8 B6 z' K5 Z固定絞車?yán)o裝置 通過(guò)小型的絞車來(lái)進(jìn)行拉緊的，一般絞車的減速器是渦輪蝸桿，通過(guò)這個(gè)減速器使得鋼繩繞在卷筒上面，這樣膠帶就被拉緊了。這種類型的拉緊裝置好處就是體積不大，但是產(chǎn)生的拉力是很大的，可用于500m 以上中等長(zhǎng)度以上的輸送機(jī)。唯一不大滿意的地方就是，要想有固定的拉緊力出現(xiàn)，事先就需要將需要的拉緊力調(diào)整好才行，有了拉緊力之后，他們是不能自行調(diào)整的，如果絞車有障礙出現(xiàn)了，或者是控制系統(tǒng)有障礙出現(xiàn)了，那么膠帶機(jī)的拉緊力就沒(méi)有了，或者是拉緊力就一直這樣不會(huì)改變了，安全性不好，可靠性也不好。 選擇行程為500mm，最大拉緊力為9kN的螺旋拉緊裝置。 3.11 輸送帶下垂度校核 為了能夠控制輸送帶在兩個(gè)托輥之間的下垂的角度，在輸送帶上面任意一個(gè)作用點(diǎn)的最小的張力，驗(yàn)算的公式如下。 承載分支 回程分支 式中 —允許最大夏垂度，一般，此處取0.01； —承載上托輥間距（最小張力處），已經(jīng)確定值為94mm； —回程下托輥間距（最小張力處）已經(jīng)確定值為94mm； —重力加速度； —每米長(zhǎng)度輸送帶質(zhì)量，。此處選； —每米長(zhǎng)度輸送產(chǎn)品質(zhì)量，，按下式計(jì)算： 得。 解得： ， 表3.5 初始計(jì)算張力時(shí)使用的輸送帶質(zhì)量 輸送機(jī)長(zhǎng)度 帶寬 輸送帶質(zhì)量 輸送帶厚度 <50 (棉帆布帶) 500 6.8 13.5 650 8.8 800 10.9 2000 13.6 1200 16.3 1400 19 3.12 驅(qū)動(dòng)頭架的設(shè)計(jì)與計(jì)算 一般滾筒，減速器，還有電動(dòng)機(jī)在進(jìn)行支撐的時(shí)候都是通過(guò)驅(qū)動(dòng)偷家來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這整個(gè)裝置在進(jìn)行支撐的時(shí)候，選擇性能比較好的槽鋼來(lái)進(jìn)行，對(duì)角鋼進(jìn)行再次的固定，電動(dòng)機(jī)固定，減速器固定，傳動(dòng)滾筒機(jī)座固定的時(shí)候都是用角鋼來(lái)進(jìn)行的。在連接鋼板的時(shí)候用焊接技術(shù)來(lái)進(jìn)行，在連接的槽鋼的時(shí)候也使用焊接，它們的焊縫基本上都是接連不斷的角焊，焊接的物品都是在搭接處對(duì)三面進(jìn)行焊接。按照這個(gè)中心線的高，固定電動(dòng)機(jī)還有減速器的架子高度都是在97mm，傳動(dòng)滾筒架高614mm，詳細(xì)的結(jié)構(gòu)圖紙都在圖紙里面畫出來(lái)了。 3.13 拉緊尾架的設(shè)計(jì)與計(jì)算 拉緊尾架通常都是對(duì)傳動(dòng)滾筒來(lái)進(jìn)行支撐的，要裝螺旋拉緊裝置。因?yàn)榇_定的拉緊行程是500mm，另外還要將在傳動(dòng)滾筒上的兩個(gè)滾筒座之間的距離350mm都加上去，確定拉緊尾架的長(zhǎng)是1300mm，確定它的寬為380mm。詳細(xì)的數(shù)據(jù)還有結(jié)構(gòu)都在圖紙里面畫出來(lái)了。 3.14 軸承的選擇、校核、潤(rùn)滑與密封 3.14.1 軸承型號(hào)的確定 軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，生產(chǎn)廠家是專業(yè)的生產(chǎn)廠家。滾動(dòng)軸承的種類，大小還有公差等級(jí)都有相應(yīng)的國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)，我們?cè)跈C(jī)械設(shè)計(jì)的時(shí)候，只要根據(jù)我們實(shí)際的需要，就可以選擇符合條件的軸承，然后在對(duì)軸承進(jìn)行選擇。本次設(shè)計(jì)軸的直徑知道，所以我們就可以將軸承的型號(hào)確定下來(lái)，確定為RNU202圓柱滾子軸承。選用的這個(gè)軸承他在直徑方向上能夠承受374牛頓的力，他的壽安能夠達(dá)到29.2千小時(shí)，并且在工作的時(shí)候他的溫度不能超過(guò)100攝氏度。 3.14.2 軸承壽命校核 由相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)及設(shè)計(jì)資料，徑向基本額定載荷 RNU202軸承基本額定動(dòng)載荷=12.8kN，=1， =1.2，=3，將以上有關(guān)數(shù)據(jù)代入上式，可求得P=901.4N。 因此能夠曉得軸承安裝的這個(gè)地方需要承受直徑方向的最大的力是901.4牛頓，本選擇的電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器傳動(dòng)其輸出端為374牛頓。因此選擇的軸承是合理。 3.14.3 軸承潤(rùn)滑的選擇 在進(jìn)行工作的時(shí)候既有滾動(dòng)又有滑動(dòng)，所以這樣以后就摩擦和磨損都少了很多，這樣就可以很好的降低了燒傷還有銹蝕的可能性，所以我們一定要進(jìn)行潤(rùn)滑。我們經(jīng)常用的潤(rùn)滑劑有油還有脂狀的還有固體狀的。油比脂要好，可以在高溫的情況下使用，在脂不能滿足的情況下我們都是使用油。但是脂比油好在密封性好而且不容易流失，加一次可以用好久，所以脂用的也是比較多的。我們論文里面需要的軸承轉(zhuǎn)動(dòng)的速度要低一點(diǎn)而且要能夠承受一定的重量，并且在工作的時(shí)候是不間斷的，所以我們?cè)趯?duì)它進(jìn)行潤(rùn)滑的時(shí)候，還是潤(rùn)滑脂更好一點(diǎn)。 3.14.4 軸承密封形式的選擇 1、軸承的預(yù)緊 預(yù)緊的意思就是我們把軸承撞到座和軸的上面以后，我們通過(guò)一定的方式讓里面滾動(dòng)的物體和里面還有外面的全之間保持壓緊的狀態(tài)。 我們對(duì)軸承進(jìn)行預(yù)緊的目的：在支撐的時(shí)候剛性更好，震動(dòng)和噪音能夠有效的降低，也要防止?jié)L動(dòng)體因?yàn)閼T性在圈內(nèi)和圈外進(jìn)行滑動(dòng)。 2、軸承的安裝和拆卸 在我們的軸承沒(méi)有進(jìn)行破開的時(shí)候我們必須要按照軸的方向進(jìn)行安裝還有拆卸，我們應(yīng)該最先選擇使用里面的圈還有外面的圈來(lái)把軸承分開。在我們的軸承在長(zhǎng)一點(diǎn)的軸上面安裝的時(shí)候，為了能夠方便我們進(jìn)行安裝，我們選擇圈里面的孔是1：12的。 3.15 鍵的選擇及驗(yàn)算 在選擇哪一個(gè)鍵的時(shí)候要考慮兩個(gè)方面，一個(gè)是鍵的類型，還有一個(gè)是鍵的大小。確定鍵的類型的時(shí)候要注意鍵的結(jié)構(gòu)，還有在用的時(shí)候有什么注意點(diǎn)，還有工作的環(huán)境是什么；鍵的大小要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)還有強(qiáng)度來(lái)選擇。一般輪轂的長(zhǎng)度可取為L(zhǎng)＇≈（1.5～2）d,這里d為軸的直徑.選擇的這個(gè)鍵的長(zhǎng)度也要達(dá)到相關(guān)的規(guī)定。一般的平鍵的相關(guān)數(shù)據(jù)在下面表格里面： 表3.6 普通平鍵的主要尺寸 軸的直徑d 軸的直徑d > 軸的直徑d 鍵的長(zhǎng)度系列L 6，8，10，12，14，16，18 ，20，22，25，28，32，36，40，45，50，56，63，70，80，90，100，110，125，140，180，200，220，… 1、電機(jī)和減速器連接 鍵選擇C型平鍵，由d1 =48mm,查表b1=14mm,h1=9mm,L1=70mm 鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算：根據(jù)平鍵聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度條件 由機(jī)械設(shè)計(jì)表7.1查得=120MPa 所以平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度足夠。 2、減速器和滾輪連接 確定的型號(hào)應(yīng)該是C型的，已經(jīng)知道d2 =70mm,查閱相關(guān)表格以后可以知道 鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算：根據(jù)平鍵聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度條件 由機(jī)械設(shè)計(jì)表7.1查得=120MPa 所以平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度足夠。 27 4 剪切裝置及其他零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 本次設(shè)計(jì)的剪切裝置采用氣缸，氣動(dòng)技術(shù)，它的工作介質(zhì)就是空氣，將空氣轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰窟M(jìn)行傳遞。氣壓傳動(dòng)的好處是可以防火，防爆，效率高，并且沒(méi)有污染等等。具有： 1、它是以空氣為工作介質(zhì)的，不需要考慮來(lái)源，因?yàn)榈教幎际?，用好了之后排到空氣里面，?duì)環(huán)境沒(méi)有任何的污染，沒(méi)有必要設(shè)置回收裝置。 2、空氣的粘度沒(méi)有多大，那么在流動(dòng)的時(shí)候，損耗的壓力也沒(méi)有多少，非常的節(jié)約能耗，可以用在集中供氣，還有距離比較遠(yuǎn)的輸送上。 3、動(dòng)作迅速，反應(yīng)快，調(diào)節(jié)方便，維護(hù)簡(jiǎn)單，系統(tǒng)有故障時(shí)，容易排除。 4.1 氣缸類型的選擇 在確定氣缸的種類的時(shí)候，要對(duì)工作要求，還有工作條件多加注意。 1、要求氣缸到達(dá)行程終端無(wú)沖擊現(xiàn)象和撞擊噪聲應(yīng)選擇緩沖氣缸； 2、要求重量輕，應(yīng)選輕型缸；要求安裝空間窄且行程短，可選薄型缸；有橫向負(fù)載，可選帶導(dǎo)桿氣缸； 3、在進(jìn)行制動(dòng)的時(shí)候?qū)τ诰鹊囊蠛芨?，?yīng)該使用鎖緊氣缸。不能讓活塞桿進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，選擇的氣缸是有桿不回轉(zhuǎn)的功能；在溫度很高的狀況下，使用的是耐熱缸；在腐蝕性的環(huán)境下，使用的氣缸是耐腐蝕性的；在灰塵很多的惡劣環(huán)境下，這個(gè)氣缸要在活塞桿的伸出一頭裝一個(gè)防塵罩。 4、要求無(wú)污染時(shí)需要選用無(wú)給油或無(wú)油潤(rùn)滑氣缸等。 但是在進(jìn)行剪切的這個(gè)動(dòng)作的時(shí)候，它實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)是通過(guò)沖擊力來(lái)進(jìn)行的，所以說(shuō)使用得氣缸是沖擊類的。 4.2 氣缸型號(hào)的選擇 1、氣缸作用力的大?。? 活塞桿上的推力是多少，拉力是多少，是要按照工作時(shí)候需要多大的力來(lái)確定的。所以在確定氣缸的時(shí)候，應(yīng)該讓這個(gè)氣缸的輸出力還有一點(diǎn)余量。假如說(shuō)氣缸的直徑選擇的小了，并且輸出的時(shí)候力量滿足不了要求，那么氣缸就沒(méi)有辦法正常的進(jìn)行工作了；如果說(shuō)氣缸的直徑選擇的太大的話，機(jī)器就會(huì)非常龐大，并且造價(jià)還比較高，而且耗氣量還變大了，對(duì)能源的浪費(fèi)更多。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要使用增力裝置，這樣可以將氣缸的體積變的小一點(diǎn)。 預(yù)選氣缸直徑 F：為剪切面面積 ：為抗剪切強(qiáng)度 （1）確定氣缸的軸向負(fù)載力F=100N （2）查表得氣缸的負(fù)載率 （2）確定氣缸的使用壓力P 但作用氣缸一般在0.15~0.25MPa，取P=0.2 MPa 預(yù)設(shè)桿徑和缸徑之比為d/D=0.5 ，，解得D=100mm 查資料選取濟(jì)南華能氣動(dòng)元器件公司生產(chǎn)的QGCH系列沖擊氣缸，這種系列的氣缸結(jié)構(gòu)是不復(fù)雜的，并且耗氣量沒(méi)有多少，這樣就能出現(xiàn)一種沖擊力非常大的氣缸。 選用參數(shù)如下： 缸徑（mm）： 100 沖程（mm）：200 沖擊系數(shù)（K）：0.51 沖擊功（J）：143 沖擊頻率（次/分）：24 最高使用壓力（MPa）：1 環(huán)境溫度（）：5~80 4.3 機(jī)架的設(shè)計(jì) 切斷部分的機(jī)架組成部分是左邊的立柱，右邊的立柱，工作臺(tái)面，還有連接橫梁這幾個(gè)部分。在連接這些部分的時(shí)候，一般有三種方式，分別是整體焊接，組合和組合的焊接。機(jī)架如果是整體進(jìn)行焊接的，那么剛性是最好的，因?yàn)轶w積非常的大，后期要進(jìn)行退火，還有機(jī)械的加工的時(shí)候，是有一定難度的。有的生產(chǎn)廠家先加工連接梁還有焊接之后退火的工作臺(tái)進(jìn)行生產(chǎn)，之后用比較少的焊縫對(duì)左邊和右邊的立柱進(jìn)行焊接。這樣一來(lái)不僅可以確保機(jī)架的剛度滿足要求，還能將焊接時(shí)候形狀的改變，還有焊接時(shí)候產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力減少很多。組合機(jī)架的剛性就沒(méi)有那么好了，但是在生產(chǎn)的時(shí)候比較容易?，F(xiàn)在的組合機(jī)架，在進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候用榫頭還有螺栓來(lái)進(jìn)行連接，組合-焊接型的機(jī)架跟組合機(jī)架比，剛度要好很多。 4.4 刀架的設(shè)計(jì) 在剪切裝置上，刀架是非常重要的部分，需要剪切的濕草在進(jìn)行剪切的時(shí)候精度，還有切口這個(gè)地方的質(zhì)量，跟刀架還有機(jī)架上的導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系，所以對(duì)于刀架的強(qiáng)度還有剛度要尤其關(guān)注一些。 現(xiàn)在用的比較多的刀架的結(jié)構(gòu)有：整體焊接直線類型的，組合-焊接型的，還有整體焊接搖擺型的。 整體焊接結(jié)構(gòu)的擺動(dòng)刀架基本上都是用在液壓氣壓機(jī)械傳動(dòng)上，作為切斷部分。按照活塞還有刀架怎么進(jìn)行連接的方式來(lái)進(jìn)行分類： 1、側(cè)面柱塞油缸的刀架； 2、活塞和油缸兩端鉸接式的刀架； 3、帶有柱塞的刀架。 這三種類型的刀架，對(duì)它們的斷面進(jìn)行考慮的時(shí)候，要注意抗彎還有抗扭，通過(guò)比較本次設(shè)計(jì)的刀架選擇第一種類型側(cè)面柱塞油缸的刀架。 4.5 刀具的選擇 一般來(lái)說(shuō)我們國(guó)家生產(chǎn)的剪切裝置的刀片，使用的原材料是6CrW2Si，（熱處理后硬度為RC58-60)。T7A,9CrSi，Cr12P1，Cr12Mo和Cr6VP這些材料也可以用來(lái)生產(chǎn)刀片。在國(guó)外，他們還使用了硬質(zhì)合金B(yǎng)K15或BK20鑲在剪刀片上。 本次刀片將選擇T7A作為其材料。刀片最上面的面要比工作臺(tái)面稍微低一點(diǎn)，這個(gè)誤差一般在-0.20毫米。具體結(jié)構(gòu)見零件圖。 4.6 連接套的設(shè)計(jì) 連接套用于連接氣缸與刀具，這樣的話，不管是氣缸的同心度，還是道具的同心度，都是有所要求的。同時(shí)對(duì)精度也有較高的要求。具體精度要求見零件圖。 4.7 壓草裝置的設(shè)計(jì)、計(jì)算與校核 4.7.1 壓輥的設(shè)計(jì)與計(jì)算 1、壓輥?zhàn)饔玫拇_定 本次設(shè)計(jì)的壓輥，其主要作用是將送至剪切裝置的草，進(jìn)行壓制。但其作用還不能太大，因?yàn)榧羟泻蟮牟菔切枰獙?duì)其進(jìn)行種植的。 2、壓輥材料的確定 本次設(shè)計(jì)的壓輥其作用上面已經(jīng)對(duì)其進(jìn)行了講述，通過(guò)資料的查閱，其材料確定為工程塑料。 3、壓輥結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的壓輥其具體結(jié)構(gòu)見下圖4.1 圖4.1 壓輥零件圖 4、壓輥的校核 本次設(shè)計(jì)的壓輥只是對(duì)草進(jìn)行簡(jiǎn)單的壓制，其受力幾乎可以忽略不計(jì)。因此，壓輥的強(qiáng)度和剛度均滿足要求。 4.7.2 軸承座的設(shè)計(jì)與計(jì)算 1、軸承座作用的確定 本次設(shè)計(jì)的軸承座，其主要作用是支承壓輥和軸承。 2、軸承座材料的確定 本次設(shè)計(jì)的壓輥其作用上面已經(jīng)對(duì)其進(jìn)行了講述，通過(guò)資料的查閱，其材料確定為HT200。 3、軸承座結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的軸承座，其具體結(jié)構(gòu)見下圖4.2 圖4.2 軸承座零件圖 4.7.3 軸承端蓋的設(shè)計(jì)與計(jì)算 1、軸承端蓋作用的確定 本次設(shè)計(jì)的軸承端蓋，其主要作用是為軸承提供密封的環(huán)境。 2、軸承端蓋材料的確定 本次設(shè)計(jì)的壓輥其作用上面已經(jīng)對(duì)其進(jìn)行了講述，通過(guò)資料的查閱，其材料確定為HT200。 3、軸承端蓋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的軸承端蓋，其具體結(jié)構(gòu)見下圖4.3 圖4.3 軸承端蓋零件圖 4.7.4 軸承的選擇、校核、潤(rùn)滑與密封 1、軸承的選擇 通過(guò)軸承設(shè)計(jì)手冊(cè)的查閱，確定軸承的型號(hào)為6204深溝球軸承。 2、軸承壽命校核 本次選擇的軸承其型號(hào)為6204深溝球軸承。其徑向基本額定載荷 =10.6kN，=1， =1.2，=3，將以上有關(guān)數(shù)據(jù)代入上式，可求得P=625N。 考慮到本裝置只是對(duì)草進(jìn)行簡(jiǎn)單的壓制，受力幾乎可以忽略不計(jì)。因此選擇的軸承是合理。 3、軸承潤(rùn)滑的選擇 本次選擇的軸承其潤(rùn)滑方式選擇為脂潤(rùn)滑。 4、軸承密封形式的選擇 本次選擇的軸承其密封方式選擇為密封圈對(duì)其進(jìn)行密封。 結(jié)論 本次設(shè)計(jì)我完成了小型切草機(jī)的設(shè)計(jì)，其主要包括2部分：喂料裝置和剪切裝置。對(duì)喂料裝置的設(shè)計(jì)完成了滾筒設(shè)計(jì)、電動(dòng)機(jī)選擇等。對(duì)剪切裝置的設(shè)計(jì)完成了氣缸的選擇，機(jī)架的設(shè)計(jì)、刀架和刀具的選擇等等。 當(dāng)然，這個(gè)設(shè)計(jì)肯定有不足的地方，畢竟是進(jìn)行的理論上的設(shè)計(jì)，能否在實(shí)際的生產(chǎn)活動(dòng)中得到運(yùn)用，還是個(gè)未知數(shù)。除了考慮可行性以外，我們還要考慮這個(gè)制造的成本，為了能夠?qū)崿F(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，我知道自己還要不斷的努力。 致謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)完成之際，我要特別感謝我的指導(dǎo)老師。他人真的很好，在對(duì)待學(xué)術(shù)這方面非常的嚴(yán)謹(jǐn)，也非常的細(xì)心。平時(shí)，他跟我們就像是朋友一樣，但是關(guān)系到學(xué)習(xí)的東西，他一定是對(duì)我們高標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)要求的。在寫論文的時(shí)候，他對(duì)我也是非常嚴(yán)格的，不管是選題，定題，到后來(lái)的改論文，潤(rùn)色，知道老師一直非常認(rèn)真的給我進(jìn)行指導(dǎo)，協(xié)助我將思路開闊下來(lái)，并且還對(duì)我進(jìn)行點(diǎn)撥和幫助。正是以為知道老師對(duì)我的這些幫助，我的論文才能在這么快完成，謝謝。在此祝愿全天下所有老師身體健康，全家幸福！ 參考文獻(xiàn) [1]毛謙德，李振清主編，袖珍機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè).第二版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 [2]王三民，諸文俊.機(jī)械原理與設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.12 [3]徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M](第5卷).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1992.1 [4]丁德全.金屬工藝學(xué)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.5 [5]陳立德.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書[M].北京:高等教育出版社,2000 [6]姜繼海,宋錦春,高常識(shí).液壓與氣壓傳動(dòng)[M].北京:高等教育出版社,2002.1 [7]溫松明.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)[M].長(zhǎng)沙:湖南大學(xué)出版社,2003.6 [8]范思沖.畫法幾何及機(jī)械制圖[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.6 [9]謝鐵邦 李柱 席宏卓.互換性與技術(shù)測(cè)量[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，1998.9 [10] 李興中 陳啟松 朱福元.液壓設(shè)備管理維護(hù)手冊(cè)[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1996.12 [11]吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)下冊(cè)[S].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2002.1 [12]單麗云.工程材料[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社.2000 [13]邱宣懷.機(jī)械設(shè)計(jì)[M](第四版).北京：高等教育出版社.1997 [14]M.T.Maison，Compliance and Force Control for Computer Controlled Manipulators.IEEE Trans.on Systems, Man and Cybemetics,SMC-11,6 (1981),pp.418-432 [15] D.L.Pieper， Thekinematics of Manipulators Under Computer Control，Doctorall Dissertation,Stanford University,1968. [16]肖旭霖主編，食品機(jī)械與設(shè)備.北京：科學(xué)出版社，2006 [17]石一兵主編，食品機(jī)械與設(shè)備.北京：中國(guó)商業(yè)出版社，1990 28