輸送機-TGSS－50型水平刮板輸送機－ 機頭段設計,輸送機-TGSS－50型水平刮板輸送機－,機頭段設計,輸送,tgss,50,水平,機頭,設計 畢業(yè)設計（論文） 2007屆畢業(yè)生 畢業(yè)設計說明書 題 目: 院系名稱： 專業(yè)班級： 學生姓名： 學 號： 指導教師： 教師職稱： 2007年 05 月 20 日 摘 要 刮板輸送機是輸送粉塵狀、小顆粒及小塊等散狀物料的連續(xù)輸送設備，可以水平、傾斜和垂直輸送。MC即指垂直型輸送機，由于輸送時，刮板鏈條全被埋在物料之中，故稱為MC埋刮板輸送機；又因為埋刮板機槽寬是200mm所以稱為MC20型刮板輸送機。輸送物料具有內(nèi)擦力和側(cè)壓力等特性。垂直輸送時，主要依賴物料所具有的起拱特性。封閉機槽內(nèi)的物料在受到刮板鏈條在運動方向的推力，且受到下部不斷的給料而阻止上物料下滑的阻力時，產(chǎn)生橫向阻力時，產(chǎn)生橫向側(cè)壓力，從而增加物料的內(nèi)摩擦力，當物料之間的內(nèi)摩擦力大于物料和側(cè)壁間的外摩擦力及物料自重時，物料就隨刮板鏈條在運動中有振動，有些物料的料拱會時而形成，因而使物料在輸送過程中對于鏈條產(chǎn)生一種滯后現(xiàn)象，影響輸送能力。埋刮板輸送機主要由封閉斷面的殼體（機槽）、刮板鏈條、驅(qū)動裝置及張緊裝置等部件組成。其設備結(jié)構簡單、體積小、密封性能好、安裝維修比較方便；能多點加料、多點卸料，工藝選型及布置較為靈活；在輸送飛揚性、有毒、高溫、易燃易爆的物料時，可改善工作條件，減少環(huán)境污染。埋刮板輸送機目前已被廣泛應用于化工、建材、冶金、電力、糧食、輕工和交通領域。MC型埋刮板輸送機是采用傾斜度較大或垂直的布置一中刮板輸送機，其傾角一般為30。≤a≤90。。單臺設備的輸送高度不大于30m。 關鍵詞： 輸送 料拱 內(nèi)摩擦力 外摩擦力 側(cè)壓力 目 錄 1. 前言……………………………………………………………………………………… 1 1.1. 輸送技術和輸送設備的概況………………………………………………………… 1 1.2. 埋刮板輸送機工作原理的特點……………………………………………………… 3 1.3. 本課題的設計目的和主要設計內(nèi)容………………………………………………… 4 2.設計進度安排和主要任務………………………………………………………………… 5 3.設計計算書………………………………………………………………………………… 6 3.1.已知參數(shù)………………………………………………………………………………… 6 3.2.總體方案制定…………………………………………………………………………… 6 3.2.1. 功率計算和主要尺寸的確定……………………………………………………… 6 3.2.2. 傳動設計…………………………………………………………………………… 7 3.2.3. 減速器選型……………………………………………………………………………9 3.2.4. 聯(lián)軸器的選擇…………………………………………………………………………10 3.3. 鏈傳動設計………………………………………………………………………………11 3.4. 軸的設計計算和校核……………………………………………………………………14 3.5. 軸承選擇與計算…………………………………………………………………………17 4. 設備的安裝和調(diào)試…………………………………………………………………………20 5. 設備的維護和保養(yǎng)…………………………………………………………………………23 結(jié)束語………………………………………………………………………………………… 24 致謝…………………………………………………………………………………………… 28 參考文獻……………………………………………………………………………………… 29 - 30 - 1. 前 言 畢業(yè)設計作為對我們?nèi)甏髮W專業(yè)學習的一個總結(jié)，是對我們?nèi)晁鶎W進行的一次大檢驗，也是對所學專業(yè)知識和動手能力的全面考核。通過這次畢業(yè)設計，可以檢驗一個學生是不是符合了當代大學生的基本標準、能不能作為一名合格的大學生走向社會。對于我們學生而言，在畢業(yè)設計的過程中一定會遇到這樣或那樣的錯誤，但是只要做到及早發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，就可以令我們發(fā)現(xiàn)自己的不足。 我選擇的是題目是埋刮板輸送機的設計。該課題屬于中等偏難的題目，我的主要任務是對該設備做改進式的設計，豐富產(chǎn)品系列，對設備存在的不足之處進行改進、完善。 在開始設計之前我們進行了資料的搜集和整理工作，學習和了解輸送的工作原理和結(jié)構特點；還進行了實地的調(diào)研工作，對所設計的題目有了理性和感性的雙重認識，以確保設計更合理、更實用。 在設計的具體工作階段，我完成了全部數(shù)據(jù)的理論計算，包括設備的總體設計、方案確定、傳動設計等，進行了設計結(jié)果的圓整以及強度、使用壽命等內(nèi)容的校核，繪制了設備所有的裝配和大部分零件圖。這一過程是整個畢業(yè)設計的主體過程，也是關鍵過程，它不僅反應了我們的學習和理解能力，也是對我們動手能力和綜合應用知識能力的檢驗。 我相信，在老師的悉心指導下，通過同學們之間的相互幫助和相互探討，我們一定能圓滿地完成此次畢業(yè)設計。 1.1 輸送技術與輸送設備的概況 輸送技術是完成對物品的輸送和轉(zhuǎn)移，好的輸送技術和輸送設備的合理選擇會大大降低輸送成本和提高輸送效率，同時還會降低對周圍環(huán)境的影響。目前輸送技術和輸送設備在不同的領域有著不同的發(fā)展，在不同的領域有不同的側(cè)重點。較常用的有氣力輸送、自動分揀輸送和埋刮板輸送技術及其它相關設備。 1.1.1.氣力輸送 氣力輸送是指管道中高速流動的空氣與物料混合后的輸送過程：氣力輸送的特點是：輸送速度高且輸送量大，可提高工效；能靈活地配管 便于把物料輸送到目的地；配制也較方便，有利于建立自動流水線。氣力輸送可分為：混臺輸送法、流態(tài)化法、粉料供料法等。粉料供料法可分為負壓法和正壓法兩種。負壓法主要適用于從幾個地方集中輸送到一個地方，且?guī)讉€地方間的距離較近 而正壓法適用于一處向數(shù)個需要點輸送，輸送量大．而且距離遠。正壓法系統(tǒng)壓力高于大氣壓．不會侵入空氣和雨水。 1.1.2自動分揀輸送 自動分揀輸送是集光、機、電于一體的現(xiàn)代化技術。過去它的應用領域主要集中在國家郵政行業(yè)。近兩年，煙草、圖書、醫(yī)藥、快件、零售等行業(yè)的物流配送的急速發(fā)展，使適應各行業(yè)小批量、多品種、多客戶端的各種高效揀選和自動輸送分揀設備有了廣闊的應用前景。 1.1.3埋刮板輸送技術 近十幾年來， 我國埋刮板輸送技術經(jīng)歷了從無到有， 從低到高的發(fā)展過程， 特別是最近幾年， 設計和生產(chǎn)水平有了進一逐步的提高， 有許多經(jīng)驗值得總結(jié)、介紹和推廣，但從總體上看，與工業(yè)發(fā)達的先進國家相比， 仍有相當?shù)牟罹?，有些方面的技術我國還未涉及， 還是空白。例如港口用的埋刮板卸船機， 大型多功能的埋刮板輸送系統(tǒng)， 各種專用機型， 埋刮板輸送的精確計量技術， 各種新材料、新工藝的研制等。另外， 這一產(chǎn)品的推廣和普及程度還遠遠不夠。因此在我國還有進一步火力推廣和發(fā)展埋刮板輸送技術的必要， 預計在今后的幾年內(nèi)， 會有如下發(fā)展：完成通用系列設計。開發(fā)的通用型產(chǎn)品， 將會陸續(xù)設計和生產(chǎn)； 還有平面環(huán)型埋刮板輸送機， 幾年內(nèi)可望出現(xiàn)第一臺直接用于生產(chǎn)的產(chǎn)品， 其系列規(guī)格在三、五年內(nèi)也會相繼開發(fā)完畢。 由于輸送過程中對環(huán)境的污染已引起國內(nèi)外輸送機設計、制造和生產(chǎn)使用部門的廣泛重視。為了減少輸送過程中的污染、提倡環(huán)保無害化輸送物料，減少物料拋撒浪費，從而導致人們對封閉式輸送技術開發(fā)研究，出現(xiàn)了多種管道機械式輸送設備和許多新型設備 1.2. 埋刮板輸送機的工作原理和特點 埋刮板輸送機是輸送粉塵狀、小顆粒及小塊等散狀物料的連續(xù)輸送設備，可以水平、傾斜和垂直輸送。輸送時，刮板鏈條全被埋在物料之中，故稱為埋刮板輸送機。散料具有內(nèi)摩擦力和側(cè)壓力等特性。水平輸送時，物料受到刮板鏈條在運動方向的推力，當料層間的內(nèi)摩擦力大于物料與槽壁間的外摩擦力時，物料就隨著刮板鏈條向前運動。在料層高度與機槽寬度之比值滿足一定的條件時，物料是穩(wěn)定的。 垂直輸送時，主要依賴物料所具有的起拱特性。封閉機槽內(nèi)的物料在受到刮板鏈條在運動方向的推力，且受到下部不斷給料而阻止上部物料下滑的阻力時，產(chǎn)生橫向側(cè)壓力，從而增加物料的內(nèi)摩擦力當物料之間的內(nèi)摩擦力大于物料和側(cè)壁間的外摩擦力及物料自重時，物料就隨刮板鏈條在運動中有振動，有些物料的料拱會時而形成，因而使物料在輸送過程中對于鏈條產(chǎn)生一種滯后現(xiàn)象，影響輸送能力。 埋刮板輸送機主要由封閉斷面的殼體（機槽）、刮板鏈條、驅(qū)動裝置及張緊裝置等部件組成。設備結(jié)構簡單、體積小、密封性能好、安裝維修比較方便；能多加點料、多點卸料，工藝選型及布置較為靈活；在輸送飛揚性、有毒、高溫、易燃易爆的物料時，可改善工作條件，減少環(huán)境污染。 埋刮板輸送機已被廣泛應用于化工、建材、冶金、電力、糧食、輕工和交通。 MC型埋刮板輸送機是采用傾斜度較大或垂直的布置一中刮板輸送機，其傾角一般為30。≤a≤90。。單臺設備的輸送高度不大于30m。 MC型埋刮板輸送機大體結(jié)構參見下圖。 1.3.本課題的設計目的和主要設計內(nèi)容 本課題擬通過設計一個型號的MC型埋刮板輸送機，學習如何綜合應用本專業(yè)的知識進行資料的查閱、方案的擬定和設備的具體設計，熟悉機械圖樣的繪制方法，熟練掌握計算機繪圖的技能。通過此次設計我們在學習和實踐能力都可以上一個新的臺階，提高分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)認真、踏實、嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L。 主要的設計內(nèi)容如下： 設計一個埋刮板輸送機，設計產(chǎn)量MC20 （實現(xiàn)對物料的輸送），完成整體結(jié)構、傳動裝置、機頭部裝等零部件的設計、繪圖，所有的圖紙均采用計算機繪圖。 2. 設計進度安排及要完成任務 本設計總的時間約14周，主要進度安排見表2-1。 表2-1 進度安排 時 間 工 作 內(nèi) 容 第4～5周 調(diào)研、查資料、完成畢業(yè)實習報告（調(diào)研報告） 第6～8周 總體方案確定、系統(tǒng)總體設計 第9～14周 詳細設計 第15～16周 編制設計說明書，準備答辯 畢業(yè)設計期間所要完成的主要任務： （1） 總裝圖的設計與繪制。 （2） 根據(jù)總裝圖完成埋刮板輸送機機頭及其附屬零件（如鏈輪、軸、視鏡、殼體等）尺寸設計并完成機頭部裝圖的圖紙繪制。 （3） 完成設計說明書，并檢驗其中的錯誤改進不足。 3.設計計算書 3.1. 已知參數(shù) 主要已知參數(shù)見表3-1。 表3-1 已知參數(shù)表 規(guī)格型號 MC20 配備功率 kW 3kw 理論輸送量 6.35T/h 物料容量 0.42T/m 刮板鏈速度 0.17m/s 效率 0.7 3.2. 總體方案的確定 3.2.1主要尺寸的確定 設計計算及說明 計算結(jié)果 產(chǎn)量計算公式： Q=3600B*h*V*r*n 及其已知參數(shù) ：Q是設計產(chǎn)量:6.35T/h h是刮板機槽高 B是刮板機槽寬 r是物料容量：0.42T/m3 V刮板鏈速度：0.17m/s n效率：0.7 所以B*h=20/（3600×0.42×0.4×0.7）=0.047 取B＝200 mm 式中B=0.20m,由上邊公式知: h=0.047/0.25m=0.188m 圓整h=0.2m 理論輸送量：Q=3600B×h×V×r×n =3600×0.25×0.2×0.4×0.42 =30.24kg/h>20kg/h 總體尺寸 L0—— 機頭輪與機尾輪中心距，m 水平輸送距離為55m,考慮兩個鏈輪的直徑取L0=50m H0—— 機頭輪與機尾輪中心高，m 垂直輸送距離為35m, 考慮兩個鏈輪的直徑取H0=35m L1——進料口中心與機尾輪中心距離，m 因為采用加料后間接提取物料，故應至少加上機尾輪的半徑， 所以取L1=11.2m h—— 垂直承載段機槽高度，m B—— 垂直承載段機槽寬度，m 至此基本尺寸已確定完畢 B=0.20m h=0.15m Q＝30.24(Kg/h) L0=51.87m Ll=11.9m H0=38.83m 3.2.2 傳動設計 設計計算及說明 計算結(jié)果 功率計算： （一）理論張力計算 T1=G(3.5L1+H0)+Gr[(3.7L0+33L1)(f+f1nh／B)+k] ② T2=GH0 ⑧ 式中：T1 —— 刮板鏈繞入頭輪時的張力，即刮板鏈的最 大張力，kgf T2—— 刮板鏈繞出頭輪時的張力，kgf G一刮板鏈每米重量，kg Ll—— 機頭輪與機尾輪中心距，m H0—— 機頭輪與機尾輪中心高，m h—— 垂直承載段機槽高度，m B—— 垂直承載段機槽寬度，m k——加料1：3中心至尾輪中心距離，因采用加料 后直接提材料，材料不繞過機尾輪，故Lo=0 Gr——物料每米重量，kg/m Gr=Q／3600v ④ 式中：Q計算輸送量，kg/h V— — 刮板鏈速，m／s Gr=30.24×1000／(3600×0.4)=21(kg/m) f——物料的內(nèi)摩擦系數(shù) f1—— 物料的外摩擦系數(shù) f=tanψ． f1=tanψ1⑨ 式中 f一物料內(nèi)摩擦角ψ，45。 f1— 物料外摩擦角ψ1，31。。 f=tan45。=l f1=tan31。=0.6 n一物料對機槽兩側(cè)的側(cè)壓系數(shù) n=x／(1+sinψ )=1．5/(1+sin45。)=0.879 ⑥ 式中：x——動力系數(shù)，當V>0.32m／s，x=1.5 k一物料對機槽四壁的側(cè)壓系數(shù)，k=3 計算得：Tl=166982.65 (kgf) T2=51.87×17．4=902.5(kgf) 刮板鏈的張力計算必須滿足：fT1 ≤[F]⑦ 式中：[F]—— 刮板鏈的許用載荷，kgf； f一刮板鏈的使用系數(shù) f=fvflfu=1.2×1.0×1.15=1.38 ⑧ 式中：fv—— 速度系數(shù)，當0．32F >tT1，sGw一26型刮板鏈承載能力符合要求。 (二) 電動機功率計算 N=k*(T1一T2 )V／102ηm ⑨ 式中：k2—— 備用系數(shù)，k =1．1—1．3取k =1．2 ηm—— 傳動效率 ηm=η1η2=0.95×0.85=0.8075 式中：η1—— 減速機傳動效率 =0.95 η2—— 摩擦式聯(lián)軸器的傳動效率 =0.85 計算得：N=5.8 (kw) 電動機選擇： 根據(jù)公式計算的電動機功率，必須滿足N≤N電 選用電動機：型號為Y200L一8，功率為15kW，電壓等級 380V，臺數(shù)2臺。3kW×2>5.8kW 滿足N電機大于N的設 計選用要求。 電機功率 3 kw n=0.879 Tl=166982.65 (kgf) T2=902.5(kgf) f=1.38 N=5.8kw N=3kw 3.2.3.減速機選型 選擇擺線針輪減速機，此減速機的特點是體積小，工作性能穩(wěn)定，對外界的條件的要求不高，可以正、反兩向運轉(zhuǎn)。同時選擇直聯(lián)式，可以提高對中度，減小安裝空間。 設計計算及說明 計算結(jié)果 功率選擇 P＝載荷功率×工況系數(shù)∕擺線減速器效率 ＝1.2×1.35∕0.90＝1.8 Kw 效率 η＝0.9 工況系數(shù) K＝1.35 試選擇XWD3-5-59 輸入功率 N＝3 Kw 傳動比 i＝59 減速機輸出轉(zhuǎn)矩 M＝975×9.8×N×i×η×K/n ＝9555×N×i×η×K/n ＝9555×3×59×0.9×1.35/1500 ＝1370 N.m 許用扭矩 [m]＝2000n*m M＝1370 N.m< [m]＝2000n*m P＝1.8 Kw M＝1370 N.m 滿足使用要求 3.2.4聯(lián)軸器選擇 根據(jù)工作情況可選擇彈性柱銷聯(lián)軸器：特點是結(jié)構簡單，制造容易，拆裝容易，不需要潤滑，并有較好的耐磨性。 由于柱銷與柱銷孔間為間隙配合，且柱銷富有彈性因而獲得補償兩軸相對位移和緩沖的性能。 設計計算及說明 計算結(jié)果 Tc＝K·9550·Pw/n≤[Tn] (N.m) 工況系數(shù)， 取K＝1.5 驅(qū)動功率, Pw＝3×0.9＝2.7Kw 工作轉(zhuǎn)速 n＝1500/59＝25.43r/min 扭矩 Tc＝1.5×9550×2.7/25.43 ＝1520N 選擇HL5型 Pw＝2.7Kw Tc＝1520N，HL5型聯(lián)軸器 3.3.鏈傳動設計計算 1.鏈傳動設計計算 計算項目 計算內(nèi)容 計算結(jié)果 1.確定鏈輪齒數(shù)Z1、Z2 因其傳動比i=1.8，查[2]表11-6選取Z1=30則Z2=i*1.8=54 Z1=30 Z2=54 2.實際傳動比 i’=Z2/Z1=54/30=1.8 i=1.8 3.鏈輪轉(zhuǎn)速 n1=36r/min n2=20r/min n1=36r/min n2=20r/min 4.設計功率Pd=3kw 由表11-7取KA=1;由表[2]11-8取Kz=0.6 由式（11-4） PA=KA*Kz*P=1.8kw PA=1.8kw 5.選用鏈條 由Pd=1.8kw和n1=36r/min查[2]圖11-10，選得鏈號為24A,節(jié)距P=38.10mm,單排鏈 24A鏈條 Pd=1.8kw P=38.10mm 6.驗算鏈速v 由式（11-1） V= Z1*n1*p/(60*1000) =30*20r/min*1.8kw/（60*1000）m/s =0.018m/s<15m/s,在限定范圍內(nèi) V=0.018m/s 7.初選中心距a0 因結(jié)構上無限定，初選a0=35p 8確定鏈節(jié)數(shù)Lp 由式（11-5），初算鏈節(jié)數(shù) Lp0=2a0/p+(z1+z2)/2+(z1+z2/2) Lp0=113.6 對Lp0圓整并取偶數(shù)，則Lp=114 Lp=114 9理論中心距a 因(lp-z1)/(z2-z1)=(114-30)/(54-30) =84/24=3.556 用插值法求得ka=0.24868,則由式（11-7） ，得 a=[2lp-(z1+z2)]kap =[114×2-30-54]×0.24868×31.75mm =1009.9mm a=1137.9mm 10.實際中心距 a’=a-△a, △a=(0.004-0.002)a, △a=0.004a,則 a’=a-△a=1009.9-0.004×1009.9mm =1000mm a’=1000mm 11.作用在圓周上的力FQ 由式（11-9） FQ≈1000(1.2～1.3)P/v =1000(1.2～1.3)×3/0.4=(9000～9750)N FQ=9000N～9750N 12.潤滑方式 1由P=3.2m,v=0.17m/s查[2]圖11-13，選用滴油潤滑 滴油潤滑 13鏈條標記 114A-1×GB1243.1-83 2.鏈輪設計 1選擇材料及熱處理方法 選用45鋼，淬火處理，硬度為40～45HRC 45鋼淬火 40～45HRC 2.分度圓直徑d d1=38.10/0.167mm=228.144mm d2=38.10/0.0915mm=416.393mm d1=228.144mm d2=416.393mm 3.齒頂圓直徑df 由表11-1，得滾子外徑d1=22.23mm 由表11-2，dmax=d+1.25p-d1, dmin=d+(1-1.6/z)p-d1,得 225.67mm≤da1≤238.13mm 416.201mm ≤da2≤429.861mm da1=232mm da2=420mm 4齒根圓直徑 由表11-2，得： d?1=dI-d1=(228.144-22.23)mm =205.914mm d?2=(416.393-22.23)mm =394.163mm d?1=205.91mm d?2=394.16mm 5齒形 按GB1244-85 6鏈輪公差 齒根圓直徑公差為h11，齒頂圓直徑公差為h11；齒坯孔公差為H8；尺寬公差為h14；齒根圓徑向圓跳動小鏈輪為10、大鏈輪為11級；齒根圓處端面圓跳動小鏈輪為10級、大鏈輪為11級 3.4.軸的設計與校核 3.4.1 主軸直徑的初步估算 軸是組成機械的一個重要零件。它支撐著其他轉(zhuǎn)動件回轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩，同時它又通過軸承和機架聯(lián)接。所有軸上部件都圍繞軸心線作回轉(zhuǎn)運動，形成了一個以軸為基準的組合體---軸系部件。 輸送機主軸主要受彎矩和轉(zhuǎn)矩。所以按彎轉(zhuǎn)合成力矩初步估算軸徑。 初步估算軸徑： 選擇軸的材料為45鋼、經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。 由機械設計手冊第四卷 表38.1-1查得材料力學性能數(shù)據(jù)為 毛坯 材料 硬度 (HB) 抗拉強度σb MPa 屈服點 σs MPa 彎曲疲勞強度σ-1 MPa 扭轉(zhuǎn)疲勞強τ-1 MPa <=200 217-155 650 360 270 155 E=2.15x10e5Mpa 根據(jù)表38.3-1公式初步算軸徑，由于材料為45鋼，由表38.3-2 軸的材料 Q235 45 [τ]/N· mm-2 12~20 20~30 A 160~135 118~107 注：當彎矩相對較小或只受轉(zhuǎn)矩時，[τ]取較大值，A取較小值；反之[τ]取較小值，A取較大值。 由于結(jié)構設計需采用實心軸結(jié)構，所以按照實心軸的許用切應力的計算公式： d ≥ (5T/[τ] ) ? × (1/(1-γ4))? 或： d ≥ A×(P/n) ? × (1/(1-γ4))? 其中： d ——軸的直徑（mm） T—---軸傳遞的額定轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩（N.mm） P—— 軸傳遞的額定功率（kw） n—— 軸的轉(zhuǎn)速 （r/min） n=20r/min [τ]——軸材料的許用切應力（MPa），見表38.3-2 取[τ]=20 A—— 按[τ]而定的系數(shù)，見表38.3-2取A=115 γ——空心圓軸的內(nèi)直徑d0與外直徑d之比。 由實心軸的計算公式可得 dmin=A =115=61.103mm 故初取軸徑為: d=80mm 由機械零件設計手冊第13章 按上式計算的軸徑，未考慮鍵槽對軸強度的影響，若開一個鍵槽則軸徑增大3%~7%，經(jīng)計算得： d=82.4～85.6mm 故主軸直徑取 d=90mm。 如圖所示，根據(jù)軸的受力 3．4．2 軸的結(jié)構設計 以及工作要求，軸設計為實心，兩端設計為軸頭聯(lián)結(jié)。根據(jù)軸所需結(jié)構，繪制軸的草圖如下： 受力簡圖 3．4．3 軸上受力分析 軸傳遞的轉(zhuǎn)矩T1 T1=3x9.55x1000000/20（ N·m） =1432500 N·m 1.求作用在鏈輪上的圓周力： Ft1=2T/d1=2×1432500/218=13242.20183N Ft2=2T/d2=2×1432500/432=6631.94444N F1=( Ft1*L+Ft2*L1)/L2 =(13242.202N×476mm+6631.94444N×170mm)/370N =20082.762N F2=6631.944N×170/370=3047.1096N 作受力圖如下： 垂直面受力示意圖 2.計算所受的彎矩 M1=Ft1=13242.20183N×106mm=1403673.394N??mm M2=Ft2=6631.94444N×170/370×170mm=518008.6333N??mm 作彎矩圖如下： 合成彎矩圖 3.軸的強度校核： A處為危險截面，所以只校核此處的強度即可。本次校核采用第三理論強度進行校核 截面A出的當量彎矩M==1403673N·mm a=[σ]/[σ]=59/98=0.6 σ=M/W==27.4155N/<[σ]=270Mpa 強度足夠，滿足使用要求。 3.5.軸承的選擇與計算： 3.5.1 軸承的選擇 選擇軸承的原則： （1）轉(zhuǎn)速較高、載荷較小且旋轉(zhuǎn)精度要求高時選球軸承；轉(zhuǎn)速較低，載荷較大時選滾子軸承； （2）軸承同時受軸向與徑向聯(lián)合載荷時選接觸球軸承或圓錐滾子軸承；徑向載荷過大，徑向載荷過小時選深溝球軸承； （3）各類軸承使用時，內(nèi)外圓間的傾斜角應控制在允許的偏差值范圍之內(nèi)， 要不然會增大軸承的附加載荷，，從而降低使用壽命； （4）為便于安裝拆卸與調(diào)整間隙要選用內(nèi)外圈可分離軸承，具有內(nèi)錐孔的軸承或帶緊定套的軸承； （5）選用軸承要講究經(jīng)濟性。 結(jié)合上述受力分析可得：軸承所受徑向力較大，軸向力較小可以忽略不計。根據(jù)對各種系列軸承的分析，又考慮到刮板輸送機沖擊載荷很小，可以減小軸承的直徑，本設計中（部裝圖）選取6316型(GB/T276-94)深溝球軸承兩個。其軸向力傳遞到軸承上在傳遞到箱體上： 3.5.2 軸承的組合結(jié)構設計: 為了保證軸承的正常工作，在正確選擇軸承類型和型號的同時，還需要合理設計軸承的組合，主要考慮以下幾個方面： 1）軸系的固定的結(jié)構類型設計： 目前，軸承軸系的固定結(jié)構典型的有三類： （1）兩端單向固定； （2）一端雙向固定，一端游動； （3）兩端游動。 本設計在對這幾種結(jié)構進行分析，并根據(jù)刮板鏈輪運動的實際情況，設計過程中采用的是一端固定一端游動的結(jié)構類型。 2）軸承的配合： 軸承的周向固定和徑向間隙的大小是通過軸承和軸及軸承座的配合達到的。徑向間隙不僅關系到軸承的運轉(zhuǎn)精度，同時還會影響它的使用壽命。軸承是標準件，與相關零件配合時其內(nèi)孔與外徑分別是基準孔和基準軸，在配合時不需要標注。軸承內(nèi)孔與外徑都具有公差帶較小的負偏差，與圓柱體的基準孔和基準軸都不盡相同。本設計中的軸承的回轉(zhuǎn)套圈受旋轉(zhuǎn)載荷，應選用較緊的配合。綜合考慮：為了與設計中采用的較高公差等級的軸承配合的軸與孔，對加工精度、表面粗糙度及形位公差都要有相應的較高的要求，在設計中軸承做孔公差帶選用：k7；軸外徑公差帶選用：H8。 3）軸承的潤滑與密封： （1）軸承的潤滑主要是為了降低摩擦阻力和減輕磨損，也有吸振、冷卻、防銹和密封的作用。根據(jù)《機械工程手冊》提供的滾動軸承潤滑方式的選擇標準，在綜合考慮實際情況，在設計中采用油潤滑，油潤滑的優(yōu)點是潤滑的冷卻都較好； （2）軸承的密封是為了阻止?jié)櫥瑒妮S承中流失，也防止外塵、水分進入軸承。 本設計中由于刮板輸送機在工作過程中對環(huán)境要求一般，對各部分的密封裝置都沒有有很高的要求，故此綜合考慮在設計中采用的是氈圈密封。 3.5.3.軸承的計算 由于所受軸向力F較小而徑向力F1過大，故軸向力忽略不計。 1.確定C、C 查手冊6316型軸承的基本額定動載荷C=122kN,基本額定靜負荷C=86.5kN 2.計算F/ C值，并確定e的值 e=0 3.計算當量動負荷P 由[2]中式（15-7）得P=XF1+YF F/F1=0=e 有表[2]15-10查得X=1,Y=0,于是 P=1×20082.762N=20082.7N 4.計算軸承壽命 有[2]式（15-5）得L=16667/60n() 由[2]表（15-8）=1.0～1.2，取=1.2；有表15-9查得=1（常溫）；6314型軸承為深溝球軸承，壽命指數(shù)ε=3。則 L==2109.449h 壽命滿足使用要求 5.靜強度校核 計算當量靜載荷 P=20082.7N 取安全系數(shù)S=1.2 計算工作額定靜載荷 S P=1.2×20082.7=24099.4N<86500N 靜強度滿足使用要求 綜合所選軸承能滿足使用要求 4. 設備的安裝和調(diào)試 4.1設備的安裝和調(diào)試 （1） 安裝工作必須有鉗工、起重工、電工、電焊工等專業(yè)工人參加。 （2）安裝時首先用水平儀找平基礎和安裝支架的水平度，然后使之固定。 4.1.1 埋刮板輸送機的安裝： a.按制造廠出廠時各段機殼的連接標記順序組裝，各段機槽法蘭內(nèi)口的連接應平整、密合，如有錯位，只允許比刮板鏈條運行前方的法蘭口稍低，其值不得大于1mm,不允許接口法蘭和導軌處有上下、左右的錯移，以保證刮板鏈條運行時不致產(chǎn)生卡碰現(xiàn)象。 b.機體組裝后測定其機槽兩側(cè)對稱中心面的對稱度。根據(jù)輸送機長短，機槽兩側(cè)對對稱中心面的對稱度偏差值不應超過[3]表5-1-26的范圍。 c.調(diào)整后頭部必須牢固地焊于安裝支架上。尾部、中間機殼和其他節(jié)段應適當固定，以防止輸送機在運行時產(chǎn)生搖動位移。 d.頭輪、尾輪及導輪、托輪必須對中。輪軸應保持平行，以避免刮板鏈條在運行時跑偏。 e.安裝刮板鏈條時應再次檢查刮板鏈條是否轉(zhuǎn)動靈活。只有轉(zhuǎn)動靈活的刮板鏈條方可進行安裝。 裝入刮板鏈條前應先將所有觀察蓋、頭部和尾部的端蓋板、彎曲段的下蓋板打開（必要時可將水平段、回轉(zhuǎn)段的上蓋板也打開），尾輪調(diào)到拉緊行程的起端，判明刮板鏈條的運行方向（運行方向見施工圖或裝箱說明轉(zhuǎn)段的上蓋板也打開），尾輪調(diào)到拉緊行程的起端，判明刮板鏈條的運行方向（運行方向見施工圖或裝箱說明書的箭頭所示。這對模鍛鏈雙板鏈尤為重要，切勿裝反），準備好刮板鏈條需要的數(shù)量，并應配有少量備件。 在組裝刮板鏈條時，應根據(jù)輸送機的機型、長度和安裝現(xiàn)場的具體條件，確定安裝辦法和相應的措施。 在一般情況下，采用分段組裝的辦法，即將10節(jié)左右的刮板鏈條串接為一組，逐組在輸送機里安裝。當刮板鏈條繞過頭輪后可用人工盤車帶動。MC型埋刮板輸送機的刮板鏈條，自上而下吊裝較為方便。 f.驅(qū)動裝置架必須牢固的安裝在基礎或平臺支架上。電動機、減速器的出軸應和輸送機頭部出軸平行，大、小鏈輪應對中，定位后用螺栓與驅(qū)動裝置架禁固。 4.1.2.試車運轉(zhuǎn) 1.空載運轉(zhuǎn) 完成輸送機各部分安裝工作后，即可進行空載運轉(zhuǎn)試驗。開車前應做如下工作： （1）所有軸承、傳動部件和減速器內(nèi)應有足夠的潤滑油； （2）檢查和清除輸送機機槽內(nèi)部遺留的工具、鐵件或其他雜物； （3）全面檢查輸送機各部分是否完好無損，刮板鏈條松緊度是否合適。 當上述各項準備工作做好后，先手動盤車，觀察刮板鏈條是否與殼體卡碰和跑偏，當無缺陷后，可接通電源，點動開車。如運轉(zhuǎn)正常，即可進行空載運轉(zhuǎn)。 空載運轉(zhuǎn)時，在頭部、尾部和中間各主要部位，應設有專人觀察刮板鏈條和驅(qū)動部分的運轉(zhuǎn)情況。如發(fā)現(xiàn)問題應及時停車。 當空載運轉(zhuǎn)2h并對運轉(zhuǎn)情況認為滿意后，可進行負載運轉(zhuǎn)試驗。 負載運轉(zhuǎn)正常后，即可加料進行負載試驗。先空載起動，待運轉(zhuǎn)正常時，逐漸加料，力求加料均勻，不得驟然大量加料，以防堵塞或過載。加料口應設有篦子格網(wǎng)，以防大塊物料或鐵塊混入機槽中。 試運轉(zhuǎn)時應做好原始記錄，其中包括空載和負載運轉(zhuǎn)時的電壓、電流、功率、刮板鏈條運行速度等，并核對和設計要求是否吻合。 4.2操作和維護 （1）每次起動后，應先空載運轉(zhuǎn)一定時間，待設備運轉(zhuǎn)正常后方可加料，應保持加料均勻，不得大量突增或過載運行。 （2）如無特殊情況，不得負載停車。一般應在停止加料后，待機糟內(nèi)物料基本卸空時再停車。如滿載運輸時發(fā)生緊急停車后的起動，必須先點動幾次或適量排除機槽內(nèi)的物料，這對MC型和MZ型尤為重要，排料可打開彎曲段的下觀察蓋板進行。 （3）若有數(shù)臺輸送機組合成一條流水線，起動時應先開動最后一臺，而且諸臺往前開動，停車順序應與起動順序相反。這也可采取電器聯(lián)鎖控制。 （4）操作人員應經(jīng)常檢查機器各部，特別是刮板鏈條和驅(qū)動裝置應保持完好無損狀態(tài)。一旦發(fā)現(xiàn)有殘缺損傷的機件（如刮板嚴重變形或脫落、鏈條的開口銷脫落、彎曲段中間導軌嚴重磨損等），應及時修復或更換。 5. 設備的維護和保養(yǎng) 5.1.概述 埋刮板輸送機是靠楔板鏈條治料槽運行輸送物料的。刮板斷裂、鏈條拉斷、料槽磨損都是常見的故障。正確的保養(yǎng)和維修不僅能保證設備的安全運行，而且是提高工作效率、經(jīng)濟效益和延長使用壽命的重要手段。保養(yǎng)—— 埋刮板輸送機在每次使用完畢，應對設備進行清掃和檢查。如有剩余物料壓結(jié)在槽內(nèi)，應當清除干凈， 零部件有局部、微小的事故隱患，應及時排除。鏈條過松，應進行調(diào)整；刮板鏈條出現(xiàn)裂墳或嚴重磨損，應予以更換；潤滑點應及時加油。維修——除應對巳損壞的零部件及時修理或更換外，還要對關鍵部件、易磨損零件定期進行檢查， 并按安全使用要求進行修理， 使設備繼續(xù)保持最佳的工作狀態(tài)。此外，還要建立一套保養(yǎng)與維修規(guī)程，事故修理記錄和司機崗位責任等制度。下面結(jié)合我國埋甜板輸送機的實際使用情況，介紹一些關鍵零部件的維修方法。 5.2.刮板鏈條的修理和更換 單個鏈節(jié)轉(zhuǎn)動不靈活時， 可拆下鏈節(jié)，取出銷軸，用砂紙打磨，直至裝入后轉(zhuǎn)動靈活為止，但不要修整鏈桿的銷軸孔， 也不要涂抹潤滑油 如有某個刮板彎曲變形，應取下鏈節(jié)，采用局部加熱變形的方法予以校正，切不可冷敲， 避免刮板損壞或脫落。若變形嚴重， 應更換該鏈節(jié)。如有數(shù)個鏈節(jié)轉(zhuǎn)動不靈活，可在拆卸后重新選配組裝。連接鏈桿銷軸的開口銷必須選用長度適中的、直徑略小于鏈孔的規(guī)格，彎曲定位后開口銷不可超過鏈桿的寬度。大修中更換刮板鏈條時切勿留用舊的鏈條， 因為即使其表面上仍完好，但實際上銷軸及鏈桿孔卻有較大的磨損或變形， 很容易出現(xiàn)各種運行故障。 5.3 頭輪的維修 頭輪齒的磨損是頭輪損壞的主要形式。通常輪齒的使用壽命較長， 因表面淬火后硬度達HRC40~50，但有個別齒淬火硬度不夠， 有軟點， 使用中很抉出現(xiàn)較大的磨損 變形及壓潰等現(xiàn)象。修復時可對有缺陷的輪齒進行堆焊。頭輪材料為45號鋼或Zq,45，其焊接性能較差，有出現(xiàn)裂紋的傾向，焊接前應先預熱，焊后須消除內(nèi)應力， 然后加工齒形并淬火。如果所有輪齒硬度均不夠， 則應重新進行熱處理，或更換頭輪。如果輪齒的硬度符臺要求， 但已顯著磨損， 大修時也應更換新頭輪。但對套筒滾子鏈條使用的頭輪， 可調(diào)換方向繼續(xù)使用。頭輪有整體式和組臺式兩種。組合式頭輪在摜環(huán)后只要換齒圈， 輪轂仍可使用。目前有關設計部門正在研制用手模鍛鏈及雙扳鏈的雙側(cè)工作齒頭輪以取代單側(cè)工作齒，這樣工作面一側(cè)磨損之后，可拆下調(diào)頭再用一次。 5.4. 尾部軸承座的慘復 當尾部鏈條張緊裝置采用螺桿受壓的方式，尾部軸承座較易于損壞，損壞部位是軸承座與上下導軌滑動配臺的導槽，在偏載及尾軸歪斜情況下， 導槽易被憋斷一塊a軸承座局部損壞后應及早修復， 否則影響與上下導軌的滑動配合，不易均勻調(diào)節(jié)張緊力。在鋼板上鉆孔用螺釘擰入軸承座固定。整體加固法已在四川昭化紙廠MSO63型埋刮板輸送機尾部軸承座的露復中使用。修復后使用三年多，現(xiàn)仍完好無損。尾部殼體容易發(fā)生變形的 缸是兩傭安裝調(diào)節(jié)螺桿的垂直側(cè)板。當輸送機頭轉(zhuǎn)卡料、積科 嚴重超載時， 刮板鏈條將被迫伸長，產(chǎn)生較大附加張力，并對尾部調(diào)節(jié)螺耔施加壓力。甚至導致垂直側(cè)板凸起。矯正的辦法是先清除卡辯與積料，將調(diào)節(jié)螺軒及固定螺母卸下， 甩局部加熱的方法對變形的垂直側(cè)板進行校正。另外，還必須采取預防措施防止變形。調(diào)節(jié)螺桿如受擅變形，應進行加熱校正。 5.5. 更換底板和導軌 底板和導軌都是品磨損零件。為了更換方便，所有承載殼俸的底板都做成可拆式的， 通常在大修時更換。為延長底板的使用壽命， 有時可在底板上加設下導軌。下導軌與底板一般用點捍固定。至于支承導軌的原設計是與殼體焊成一體的，磨損后需連同兩底板—起更換，顯然不經(jīng)濟，故需將固定式改為可拆式。 5.6.上回轉(zhuǎn)段的維修方法 該部件維修時應保證導輪正常轉(zhuǎn)動，否則導軌磨損快， 并可能拉斷鏈桿。若有積料、卡輪故障或?qū)л喤c底部彎扳的高差變小時，導輪轉(zhuǎn)動即受阻礙，輪面局部很快磨凹 為防止導輪受阻， 可加設定位銷并讓導輪軸伸出軸承座之外．導輪受阻時需拆下檢查，如果是局部磨損，可先堆焊， 然后機加工。 底部彎板導輪槽與導輪兩側(cè)的間隙應均勻。如有一側(cè)間隙過大， 可在間隙大的這一側(cè)底部彎板下方加焊圓弧狀長鋼板條(見圖5)。如果兩側(cè)間隙都過大，可在每側(cè)加焊一塊鋼板或制作一塊如圖6所示的開槽鋼板， 焊在彎板下方(見圖7)。 5.7．密封不良的處理 埋刮板輸送機的密封性根重要，蓐接的各個部件都要考慮密封問題。的軸與軸承座，軸與透蓋之間也都要用氈圈密封。最不易保證密封質(zhì)量的部位有： 彎曲段和上回轉(zhuǎn)段承載殼體與空載殼體的連接處}垂直中間段之間階梯法蘭的連接處等。原園是彎曲曲率沒有保證一致性及階梯法蘭高度尺寸誤差太大。對后者可增加密封墊填補空隙，對前者除可局部校正修復外，也可用粘合劑進行密封。當物料呈極細的粉塵狀時， 普通型埋刮板輸送機是不能滿足密封要求的，這時必須選用密封型的埋刮板輸送機，并須考慮防粉塵爆炸的問題。 5.8.各殼體法蘭變形的修理 殼體制造中的主要毛病是底板不平整、兩倒板內(nèi)凹、法蘭不夠平整、支承導軌不等高、殼體扭曲等等。這些制作中的誤差要求不超過規(guī)定值。但對法蘭面的平直度在運輸及安裝過程中要充分注意， 切勿園碰擅g『起變形。為此，在銣造及校正(或安裝好)后，在法蘭與殼體之間加焊三角形筋板定位。三角形筋板盡量焊在法蘭周邊處 此法在山東鋁廠MSFSO型和昭化紙廠MCQ63型埋刮板輸送機上使用后，雖經(jīng)長途運輸，殼體法蘭仍完好。凡機槽寬度大于600ram的各種埋刮板輸送機都可采用這種方法防止法蘭變形。 安裝中可能還有法蘭內(nèi)口錯位度連接螺栓孔錯位的現(xiàn)象， 維修時要優(yōu)先保證法蘭內(nèi)口對正，使承載殼體的底板對齊， 即使錯位， 也只能是刮板鏈條運行前方的法蘭底口稍低(約凡用螺檢 1ram)， 不允許相反 連接螺檢孔錯位時， 應備軸系中 以某一但4的法蘭孔為準， 用銼刀局部銼去另一法蘭孔的錯位部分，不要將整個法蘭孔均勻擴大。 5.9．其他 (1)防止頭輪組移動的方法 為了防止頭部傳動輪組件的移動．可在頭部軸承座與軸承固定板之間增加定位銷，或在調(diào)整后用斜鐵點焊定位。 (2)背板磨損的修復 垂直型埋刮板輸送機頭部空載殼體的背板在刮板鏈條的撞擊和摩擦下最易磨損，磨穿后可將該部位割下， 重新貼上一塊鋼板與原殼體焊接， 或用可拆式連接。 (3) A型加料段支承導軌的改進 水平型埋刮板輸送機A型加料段內(nèi)的支承導軌是整體的，可能妨礙物料加人并影響物料的穿過性， 若物料粒度較大，粘附性較強， 可將加料口下方的支承導軌去掉一段與加料口長相等的長度。改進后有利于物料的加人， 防止_出現(xiàn)堵塞，對預防尾部積料也有一定的作用。 結(jié) 束 語 14周的時間匆匆而過，畢業(yè)設計即將結(jié)束。在這段時間內(nèi)，我們從開題報告、前期的理論學習、實地的考察及調(diào)研到中期的計算與畫圖，后期的整理、校改，遇到了很多困難和問題，甚至有些困難是我們沒有預料到的。但是我們也學到了很多的東西，所學的這些東西一樣也是非常寶貴的，是平時的學習中無法領悟到的。 想當初搞設計時對刮板輸送機的概念一無所知，腦海中一片空白。雖說學了不少專業(yè)知識，但是由于不知道刮板輸送機為何物，所以設計無從談起。經(jīng)過老師的悉心指導，在理論上知道了它的原理，又在老師的帶領下，我們來到鄭州四維集團有限公司進行調(diào)研，指導教師為我們講解，使我們更進一步熟悉設備的情況?；貋砗?，開始基本的設計：整理參數(shù)、查閱資料、計算數(shù)據(jù)、繪圖等。到這時才發(fā)現(xiàn)自己有許多東西沒學，知識欠缺。好在，這次畢業(yè)設計又讓我有了補償?shù)臋C會，盡管有點累但卻值得。 在畢業(yè)設計的過程中，我發(fā)現(xiàn)獲得最新信息和實習是非常重要的。我認為多了解我們所學的專業(yè)的相關信息，尤其是最近、最新的信息。原因很簡單，我們設計的東西是拿來用的，在使用中會有各種各樣的外界的、內(nèi)在的因素產(chǎn)生影響，這些是純理論學習中常常忽視的，然而在實際的設計過程中卻是無法回避、必須考慮和解決的。 總的來說，畢業(yè)設計不只是檢驗所學，更是一個學習、提高、成長的過程。  致 謝 在整個畢業(yè)設計過程中在本次設計中，得到河南工業(yè)大學學校和機電工程學院的大力支持和幫助，同時鄭州四維糧油工程有限公司提供了許多實用的參考資料，在此向他們表示感謝。 我的導師吳偉中老師進行了指導，他一絲不茍的工作態(tài)度讓我們明白了科學的嚴謹性，他平易近人的教學態(tài)度讓我們學會了謙虛待人，他是我們學習的榜樣，是我們的良師益友。在此，我向吳老師表達我最真摯的謝意，并真心的祝愿吳老師工作順利，萬事如意！ 同組同學的幫助也讓我受益匪淺。做畢業(yè)設計的過程不是走形式，它不僅是檢驗所學知識、實踐所學技能的過程，而且是一個學習、提高、成長的過程。它充分體現(xiàn)了學習工科不僅培育知識技能，還能幫助我們建立一套嚴謹求實的思維體系，訓練邏輯推理能力，養(yǎng)成一種一絲不茍、認真踏實的工作作風，為以后的工作打下良好的基礎。 總而言之，在這里我對為我們畢業(yè)設計提供幫助的單位和個人表示最深的謝意！對三年來給予我們指導的各位領導和老師表示感謝！并對參考文獻的作者表示忠心的感謝！  參考文獻 [1]. 成大先. 機械設計手冊[M]. 北京. 化學工業(yè)出版社. 2002 [2]. 張瑩.機械設計基礎[M]. 北京.機械工業(yè)出版社. 1997.7 [3]. 梁德本，葉玉駒. 機械制圖手冊[M]. 北京. 機械工業(yè)出版社. 2002 [4]. 黃平，劉建素等. 常用機械零件及機構圖冊[M]. 北京. 化學工業(yè)出版社.1999 [5]. 劉玉蘭，汪學德等. 油脂制取與加工工藝學[M]. 北京. 科學出版社. 2003 [6]. 吳宗澤，羅圣國.機械設計課程設計手冊[M].北京.高等教育出版社.2005 [7]. 《機械設計手冊》聯(lián)合編寫組編.機械設計手冊.中冊.[M].北京.化學工業(yè)出版社.1987 [8]. 申永勝.機械原理教程[M].北京.清華大學出版社[M].2006 [9]. 余俊.等.機械設計手冊2[M].北京.機械工業(yè)出版社.1991 [10]. 邱宣懷.等.機械設計手冊5[M].北京。機械工業(yè)出版社.1991