TGSS-50型水平刮板输送机——机头段的catia三维设计与实现

1、图书分类号:密 级毕业设计（论文）TGSS-50型水平刮板输送机一一机头段的catia三维设计与实现TGSS-50 HORIZONTAL SCRAPERCONVEYOR - CATIA THREE-DIMENSIONAL DESIGN AND REALIZATION OF THE MACHINE HEAD学生姓名班 级学院名称 专业名称指导教师 毕业设计（论文）学位论文原创性声明本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行 研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含 任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重 要贡献的个人和集

2、体，均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在 学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。有权保留并向国家有关部 门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借 阅。可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分 内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制 手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名： 导师签名： 日期：年 月 日 日期：年 月 日毕业设计（论文）摘要本论文是介绍如何对TGGS-5理

3、水平刮板输送机-机头段CATIA的三维设计与实现 进行研究的，分析了影响其性能的各项因素，并进行了统计分析、设计计算与传动设 计。桥头段主要分为以下几个部分：电机、减速器、出料斗、大、小链轮、头轮、轴 承、链条、联轴器、箱体、主轴、轴承座、轴承左右端盖、螺母、平键、螺栓。 CATIA 是一款优秀的绘图软件，有极强的三维辅助设计能力，运用CATIA可以方便的构建悬架空间三维模型并能模拟其工作过程，进而对其优化设计，在曲面、曲线绘图方面尤 其占据优势。根据已知因素绘制出各个零部件的CATIA三维视图，从而绘制出输送机机头段的CATIA三维视图。止匕外，本论文对产品的安装、试车、操作、维修保养、故障

4、 排除等方面也有所涉及。关键词输送机；CATIA;机头段；三维设计毕业设计（论文）AbstractThis paper is to describe how TGGS-50 Horizontal scraper conveyor - three-dimensional design and realization of the nose section CATIA research, analyzes the various factors that affect its performance and statistical analysis, design, calculation and

5、 transmission design . Bridge segment is divided into the following sections: motor, reducer, a hopper, large and small sprocket, head wheels, bearings, chains, couplings, housing, shaft, bearing, bearing left and right end caps, nuts, flat key, bolts. CATIA is a good drawing software, a strong thre

6、e-dimensional CAD capability, using CATIA can easily construct a three-dimensional model of the suspension space and can simulate the course of their work, and then optimize its design, surface, curve drawing particular aspects occupy advantage. Draw a three-dimensional view based on known factors i

7、n various parts of CATIA, which draw a three-dimensional view CATIA conveyor head section. In addition, the paper of the product installation, commissioning, operation, maintenance, troubleshooting, and other aspects have also been involved.Keywords Conveyors CATIA Machine head three-dimensional des

8、ign全套图纸 外文文献扣扣 1411494633II毕业设计（论文）目 录 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 摘要I.AbstractII HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 1绪论1. HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 概述1.CATIA软件介绍1.水平刮板输送机工作原理和特点 .3 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 使用范围和特点3.主要结构4.工作原理4. HYPE

9、RLINK l bookmark18 o Current Document 本课题的设计目的和主要内容 5. HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 设计进度安排及要完成任务5. HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 2设计计算6. HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 已知工艺参数6. HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 输送量计算 6. HYPERLINK l bookmark28 o Current Doc

10、ument 刮板链条张力计算6. HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 电动机的功率计算7. HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 输送链的选择与设计 8. HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 链轮设计10 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 减速机计算选型 11 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document .齿轮的计设计 .12 HYPERLINK l bookmar

11、k40 o Current Document 高速级的设计12 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 低速级齿轮的设计 1.6 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 轴的设计与校核 1.9 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 联轴器选择计算 22 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 3 CATIA 绘图25 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 绘图主要步骤25C

12、ATIA运动仿真 31 HYPERLINK l bookmark52 o Current Document 4安装与实现33 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 产品安装33 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 产品试车33 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document 实际操作34 HYPERLINK l bookmark60 o Current Document 生产中的维修保养.34 HYPERLINK l bookmark62 o Current Doc

13、ument 常见的故障及排除方案34毕业设计（论文） TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark64 o Current Document 结束语35 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 致谢36. HYPERLINK l bookmark68 o Current Document 参考文献36 HYPERLINK l bookmark70 o Current Document 附录37II毕业设计（论文）1绪论概述从出现到现在成为主流输送设备，刮板输送机的发展在不断进步，从设计到生产再到 使用，输送机的缺点慢慢的被改善

14、，目前已经成为重要的运输设备。我国刮板输送机的发 展状况比价特殊，需要从两个方面看问题。一方面，相比较而言，我国对刮板输送机的研究比较早。因为我国主要使用的资源是 煤炭，在发展的过程中，煤矿遇到的运输问题也是最多的，因此对于刮板输送机的研究也 相对较多。自改革开放以来，对于用于煤矿的刮板输送机也已经有了重大的突破，也渐渐地掌握了其关键技术，输送机产品系列也越来越丰富。另一方面，我国的刮板输送机行业目前还处于初级阶段，对该行业的研究还不是太成 熟。相对于我国，国外刮板输送机行业的发展方向已经转向长距离、大运量、高带速。刮 板输送机技术跟以前也有了长足的进步，在目前的发展中，刮板输送机的核心技术已

15、经成 为了动态分析与监控，这项技术的开发应用 ，对输送机来说是一场革命，它有效的改善了 输送机的可靠性，对输送机的运行状态能够实时的进行监控。目前来说，国外的研究要比 国内快的多，他们在理论上有了新的突破同时又把理论应用到了实践当中。此外，国外在 刮板输送机的功能多元化方面也有着较大的优势。他们在这方面已经有了很广的应用范围，如大倾角刮板输送机、空间转弯刮板输送机和管装式刮板输送机等各种类型。现阶段，国外很多种类的输送机已经投入使用，另一些也已经处在研发设计当中。在选题之前，已经有很多人研究过这类的课题，但基本上都是二维CAEB件制图。的确，相对于人工绘图，CAD绘图可以更加方便地修改图纸，目

16、前已经被应用于许多的行业 的生产设计，但是CADK论多么的方便都改变不了他是平面制图的事实，也就无法避免掉 平面制图的弊端。平面制图因为是二维图，看起来比较抽象，需要专业的技术人员才能看 懂，所以不利于输送机技术的发展与推广应用。因此，在这基础上，三维制图应用而生， 其中CATIA设计在曲面造型方面有着独特的优势， 对输送带的设计有着极大的帮助。CATIA 三维设计出来的刮板输送机，各个结构之间的约束关系表达的更清楚，整体更形象，不仅 可以体现出设计者的设计思想，还能显现出各个零部件之间的装配与干涉关系，也有利于 非专业人员参考。因此，本课题具有相当的必要性。CATIA软件介绍CATIA是达索

17、公司的主打产品策划规划项目。被用作 PLM一起解决问题的策略中的重 要构成成分，他能够辅助制造商策划自己将来的产品，并且从产品的前期，仿真，阐发以 及详细策划和装配维修，这中间几乎包括所有的工业设计流程。CATIA模块化产品系列提供的款式和造型策划，剖析和摹拟，产品策划，配置和系统毕业设计（论文）项目，办理数码样本机器，机器生产。CATIA的产品依靠通达及可升级的 V5环境构造框架。通过使公司重视产品策划常识，减少研发时间，运用 CATIA的处理方式，可以加速产 品适应市场的需要。而且，自1999年以来，CATIA在各种场合上已经被大量地使用在数字 化原型设计的过程，因而使它变成全球最受人追捧

18、、使用范围最广的产品研发系统。CATIA产品提供了八种三维设计和仿真领域的解决方案，分别是：通用机械，电子电 气，建筑，造船，航空航天，工厂设计，消费品和汽车。CATIA在弧面研究中尤其占据优势：.Generic Shape Design英文缩写GSD被用于创成式造型，是相当齐全的弧线操作工具以及最基本的弯曲平 面组成构件，除了实现弧线操作以外，还能够实现延展，桥接，光顺，修补片断，界限增 添，连接，凹凸，旋转，扫描，切割，投影和高级投影以及倒角的功能。.Free Style Surface英文缩写FSS被用于自由风格造型，他可以说是将GSM能进行了一定程度上的强化。.Automotive C

19、lass A英文缩写ACA被用来进行曲面编辑和曲面打滑，在其工作的时候，不会破坏原来的 光滑表面，可以同时进行多个曲面乃至多个产品的同步操作。.FreeStyle Sketch Tracer英文缩写FST,可用来绘制草图，能够仅凭三视图或者照片绘制出基本外形曲线。.Digitized Shape Editor英文缩写DSE可以绘制曲面，尤其擅长绘制小三角片体。.Shape Sculpter英文缩写QSE和DSE的功能相反，被用来生成曲线。.Shape Sculpter被用来修改小型三角体的外形，可以对其进行很多的操作，功能很强大，和CATIA的曲面操作一样。.Automotive BIW Fa

20、stening汽车车身紧固，可以用来设计焊接方式以及焊接的各种尺寸。.Image & Shape像捏泥人一样进行产品设计，可以非常方便、快速地进行产品外形设计，迅速实现心 里的产品概念，免去复杂的绘制图烦恼。aling Assistant一款功能强大的曲面缝补工具，将各种曲面曲面漏洞修补好。根据以上的的介绍，我们可以很清楚的认识到，CATIA是一款优秀的绘图软件，有极毕业设计（论文）强的三维辅助设计能力，运用 CATIA可以方便的构建悬架空间三维模型并能模拟其工作过 程，进而对其优化设计，在曲面、曲线绘图方面尤其占据优势，是一款功能极其强大、操 作相对便捷的软件，完全符合我们的设计工作要求，因

21、此我们选择了 CATIA作为设计软件 1.3水平刮板输送机工作原理和特点使用范围和特点TGS钾水平刮板输送机能够分成三大类别，分别是：普通型、密封型以及特殊型。在 实际的生产活动中，通常用于粮油的产品加工处理厂的库房、码头、轻型加工业、酿造等 等各行业，被用来运送各种原材料、物料坯体等等小颗粒形态或者粉末形态的物品。不能 用来运送容量大于1t/m3的物料，此外，温度高的、湿度强的、具有腐蚀性的块状的物料 也不能传送。TGSS-50型水平刮板输送机和带式输送机、斗式提升机一样，是一种连续运载设备， 它具有挠性牵引构建，可以在水平方向，倾斜方向以及垂直方向输送散装物料，经常被用 来运输粮油、饲料加

22、工厂原粮以及半成品和成品，尤其适合用在油脂加工厂中油料的输送 以及粮食仓库粮食的输送。密封型水平刮板输送机能够用于输送容易挥发、容易渗入杂物的材料以及其它的一些 容易被引燃、容易被引爆的材料。特殊型的水平刮板输送机有两层刮板、通风刮板、油刮板等类型，可以用来弥补普通 的机械的不足之处。和其他的水平刮板设备相比，它的突出特点有：1、该设施装备经常被用来在水平方向上传输运送一些颗粒状及粉尘类的细小物料， 并且可以能够在倾斜角150范围内输送。因此，在从一个地方进出物料的基础上，他还可 以从不同的地方进出物料，并且可以输送具有毒性的、容易被引爆的、温度高的以及容易 被吹走的物料，可以改善工人工作环境

23、并且可以减少对于环境的污染。2、该设备具有耐用、运转平稳、结构小尺寸、运送量大、低能环保、物料不容易破 损等特性。3、该设备结构简单，封闭性好，进出物料的装置简单实用，可以从多个地点进出物 料，设备安置方式多种多样，可以随意安排，可以在同一时间多个方向进行物料的传输运 送。4、该设备的引导轨道使用的是密度高的具有很强耐磨性的塑料板或者是钻金属板， 在机器外壳的侧面、底面都附有耐磨性超强的钻金属板，可以极大地延长该设备的使用周 期。5、该设备的头、尾以及中间的机器外壳全部采用组装结构，进行各项操作更加的方便快捷有效。毕业设计（论文）6、该设备的链条采用焊接弯板链，模锻链，套筒滚子链等，产品各项性

24、能可靠，机 械强度高，工作时能提供的拉力大，使用周期长。主要结构图1-1图1-2结构原理图本次设计研究的重点是 TGSS-50水平刮板输送机的机头段，是整个设备的动力输出 端，其性能的好坏对设备有重要的影响，其主要组成部分有：机壳、轴承、轴承座、轴承 左端盖、轴承右端盖、主轴、头轮、出料斗、支脚、大链轮、小链轮、链条、上盖板、左 盖板、右盖板、电机、联轴器、减速器、减速器轴、支脚、平键、螺栓、螺母等。本次设 计最终将使用CATIA将以上零部件三维图绘制出，并组装出该设备的三维实体。工作原理进入输送机的物料将会受到刮板链条对其造成的压力以及其本身的重力，由此物料之 间会产生内摩擦，从而使物料保持

25、相对稳定的状态，并克服物料与输送机之间的摩擦力， 使物料随着刮板链条被连续输送。头部和尾部链轮分别为驱动轮和张紧轮，链条啮合在头尾轮上，通过齿轮啮和实现产 品驱动，链条被安置于机槽内部，刮板安装在链条上，可以用于输送物料，电机带动驱动 轮通过带动链条以及张紧轮来带动刮板，从而实现物料的连续输送。该设备的驱动装置安 装在机头段，而张紧装置安装在机尾涨紧轮所在的部分，他的进料口设置在机尾段机槽的 上面，而出料口设置在机头段机槽的下面。在刮板运送机运转的期间，不管是水平或垂直的运送，当材料从进口进来的封闭的机 槽内之后，在刮板的作用力、物料所受到的地球引力等外力的作用下，会产生足够的内摩 擦力，从而

26、使散装材料能够克服摩擦力与重力并形成一个相对而言较为稳定的整体，在输 送机的作用下以一个整体的状态向前进行输送。刮板链条是刮板与链条一体化的产物，它的作用是传递动力以及传送物料，是传递工毕业设计（论文）作变得非常的方便、快捷。机槽是该设备的外部壳体，它可以起到将传动装置等密封以及承载其他零部件的作 用，更重要的它还是物料输送的内部腔体，因此必须有良好的耐磨擦的性能。1.4本课题的设计目的和主要内容本论文设计TGSS-5C水平刮板输送机的方案是：.巩固和深化已有的知识，学习吸收基本的专业知识，提高综合运用这些知识来独立 分析和解决实际问题的能力。.在第一点的基础上进行相关资料的搜集、查阅。.明确

27、相关的指导方案，开始具体的设计，掌握 CAD及CATIA等计算机绘图技能。.要了解实际情况，广泛地收集国内和国际层面的信息。.深入细致的调查研究，从经济，技术和解决问题的能力等方面进行全面分析。本课题的主要的设计内容：从实际出发，在现有设备TGSS-5冰平刮板输送机的基础上进行设计和开发，设计性 能参数如表2-1所示的水平刮板输送机。由于本次研究的是机头段，因此本设计将绘制出 机头段各零部件以及机头整体的 CATIA三维视图，为了出图方便也会绘制 CADT维图，所 有的图都通过计算机绘图绘制。1.5 设计进度安排及要完成任务表1-1总的时间前进速度表时间事件A个星期调查研究与此有美键联系的文章

28、贡献材料，搜集寻找资料第二个星期全面的调研分析已收集的材料，并且提出而且辩论验证整个的研发方案第三个星期设计计算第四个星期设计计算第五个星期设计计算第六个星期绘制总装图的草图第七个兴趣绘制总装图的草图第八个星期 1正式绘制装配图第九个星期正式绘制装配图第十个星期正式绘制零部件图一个星期正式绘制零部件图第十二个星期正式绘制零部件图第十三个星期整理各项资料，写论文毕业设计（论文）2设计计算已知工艺参数Tgss-50型重要的已经知道的数据如下表所示表2-1 已知工艺参数表规格型号TGSS-50产品的生产工作能力（T/D）200250产品的蒸汽压力（Mpa0.5进料时候的温度（C）40出料时候的温度（

29、C）60链条的速度（s/m）0.45 0.65空气当空气进入刮板机时温度（C）105空气当空气离开刮板机时温度（C）68投入刮板机中的豆胚量6.25t/h去水率4基槽的范度mm500输送的距离m90烘干的时间min15主机的功率Kw1.05输送量计算公式见式（2.1）式(2.1)Q =3600B h v式中：设定Q=300t/h-刮板机槽高；-刮板机槽宽；物料容量：取r=0.75t/m3（参照）；是刮板链速度：取v=0.6m/s ;是输送效率，=0.75 （参照SMS40 ;B*h是输送截面。B*h=300/ (3600X0.6 X0.75 X0.75) =0.25取 B=0.5mh =0.5

30、m2.3刮板链条张力计算=L0 1.1G +Gv f + f Jnh式（2.2）式中：T 链条缠进头轮的时候所受到的张力（N）;毕业设计（论文）L0整个机体的长度，L0=40mG-链条单位长度质量，G=36.3kg/m；GV-物料单位长度质量（N/m）;GvQmax3600v=139kg /m式（2.3）f 物料的内摩擦系数；f1物料的外摩擦系数；f =tg 1或 f 1 =tg%式（2.4）式中：,一一物料内摩擦角即堆积角，一般取 如一一物料的外摩擦角，如=35；o oo35 -40，取 40 ；n一一物料对机槽两侧的侧压系数。x n = = 0.941 - sin式（2.5）式中：x动力系

31、数当 vW0.32m/s 时，x=1.0;当 v 之O.32m/s 时，x= 1.5。T=9916kg2.4电动机的功率计算T VN =K1 102 m式（2.6）式中： N 是所需电动机计算功率（kw）;T一一刮板链条张力，T=9916kg；K1备用系数，K=1.1-1.3,取1.1;m传动效率。%=1 口2=0.86式（2.7）式中：”1 JZQ减速器的传动效率，“1=0.920.94,取；F=0.94;”2开式链传动白传动效率，1=0.85 0.90,取n2 =0.900N=74.6kw计算的之电动机功率，必须满满足N电机毕业设计（论文）N电机是电动机的额定功率.因此被设计选择使用三相异

32、步电动机 Y系列（Ip44） Y315L2-10O.5输送链的选择与设计.链条的选择刮板链的张力计算必须满足：TF P 式中：T-是链条的最大张力，T=9916kg ;P刮板链的许用载荷（N）;g重力加速度，取g=9.8N/kg ；F刮板链的使用系数。F=fv* fl * fu =1.2 X 1X 1.2=1.44式（2.8）式中：fv 速度系数，当0. 320. 5mys时，=1 . 2;fl 长度系数，输送机总长度=50m时，fl =1.0 ;fu物料系数，fu =1.2 oT*F =1.44 X9916X9.8N=139.9173.5kN根据抗拉许用载荷，选滚子链条号 20A,节距31.

33、75mm双排链。.齿数选择（优先选用齿数为 17, 19, 21, 23, 25, 38, 57, 76, 95与114）选小链轮齿数为z1 =17 ,传动比i=2,所以大链轮齿数取z2=34.计算链轮转速n式（2.9）z n pv=60 1000式中：p节距，p=31.75mmn1=66.7r/minn2 =33.35r/min.计算链结数与中心距初选中心距a0 =30p2、2链结数Lp02包+!+ z_i 上=85.1p 2、2式 a a0对Lp0圆整并取偶数，则Lp0 =86链传动的最大中心距a = f1P 21P -4 z2 =956.4mm毕业设计(论文).作用在圆周上的有效圆周力F

34、eFe =1000-p式(2.10)v式中：式中：p传递的功率，p=75kw;v链速，v=0.6m/s。Fe=125kN.链传动的张紧主要是为了避免在链条松紧度不够时发生啮合不精确和链条震荡的现象。张紧链条的 方式有很多，当两轮可以调整位置的时候，可以加大两轮的距离。当两轮位置不可以调整 的时候，可以装备张紧轮，后者去掉一两个链条节，从而使链条张紧。有时候用链轮做张 紧轮，有时候用滚轮做张紧轮。张紧可以分为自动张紧和定期张紧，前面的方式大多采用 弹簧，吊重的自动张紧装置，后面的方式大多采用螺旋，偏心等调整装置，除此之外还可 用压板和托板张紧。驱动装置安装于头部驱动轮端，张紧装置设置于尾部张紧轮

35、端，通常采用滑块螺杆式 张紧装置.链传动的润滑链传动的润滑非常重要，对高速，重载的链传动更为重要。良好的润滑可缓冲和冲击， 减轻磨损，延长链条的寿命。由链的型号跟链速，选滴油润滑。.刮板选择水平埋刮板输送机的刮板型式非常多，大体上有两类，T型，U型。T型刮板有Ti,T2,T3等几种型式。常见的为，它在实际上就是一块狭长的矩形钢板或角板，板厚为5-10mm T型式一种比较简单的刮板，用于机槽宽度不大的水平型埋 刮板输送机中。U型刮板主要有U,U2这两种型式。常见的为 U型，用20-25的圆钢或1818-2424的方钢弯曲而成。他的输送能力较 T型强，用于机槽宽度较大的水型埋刮板机 中。综上两种刮

36、板主要用于水平刮板机，在这里我选用型刮板。下面为它的结构简图毕业设计(论文)图2-1.链节的连接方法单个或一对刮板与链杆或链板焊接在一起称为一个链节，许多链节用销轴连接起 来即成为整根刮板链条了。对销轴须进行轴向固定，以防止销铀自镀杆孔中脱出，有下面 几种连接固定方法。(1)可拆卸的固定方法 这类方法分为两种型式，一种是销子定位法，适用于各种链 条另一种是键槽定位法，用于模锻及双板链条。它们的共同特点是拆卸很方便，拆卸中不 破坏主要零件。其中开口销锁紧方式使用最广泛，缺点是不耐磨。键槽定位法是近几年来 出现的一种新结构，连接可靠，装卸容易，但加工制造比较麻烦。(2)半不可拆的固定方法使用一个辅

37、助零件与销轴小头端连接，然后采用点焊的方 法将辅助零件与链板或链杆固定以达到钢紧的目的，去掉点焊缝即可卸下销铀。这种方法 很可靠，不易发生脱链事故。(3)全不可拆的固定方法采用怫接、胀紧或焊接自方法将销轴固定在链杆或链板上 为全不可拆式，这种方法最为安全可靠，但却无法拆卸，使用不方便。如果不是十分特殊 的情况，一般不采用这种方法。综上可根据实际情况选用。2.6链轮设计.选择链轮材料及热处理方法选用45号钢，淬火处理，硬度为 4045HRC.分度圆直径式（2.11 ）P d -,180sin I z )式中：p链条的节距，p=31.75mmd1 =172.8mmd2=344.1mm.齿顶圆直径d

38、a ,滚子外径d1=19.05mm10毕业设计（论文）damin damax =d 1.25p-di得 182.5mmC da1 193.4mm355.3mm 12.7 双排)=17.6mmb1为内链节内宽b1=18.9mm.齿全宽bfn = n7 pt bf1 =72.32mmpt 为排距 pt =49.35mm.7减速机计算选型.减速器的总传动比电动机额定功率为75kW满载车$速是600r/minnmn59066.7=8.811毕业设计（论文）.分配减速器的传动比按展开式布置。考虑润滑条件，为使两级大齿轮直径相近，可按图12 （课程设计指导书）展开曲线差得=3.4,则=2.6。.各轴转速1

39、轴n1=590r/min2轴n2 = n1=173.5r/minii3轴n3=n2=66.7 r/mini2输送轴n4 =33.35r/m.各轴输入功率Pd是电动机功率，取率），链的效率5.各轴输入转矩轴轴轴输送轴=0.99%=0.95。P1P2P3=pd12=72.8kw=P123=69.2kw=p232=65.8kwp4 = p324 =61.3kw（弹性联轴器），2=0.98 （滚子轴承），=0.97 （齿轮效已知电动机输出转矩Td =9550包=9550=1213.98N.mnm输入转矩轴T1 =Td*=1201.84N.m轴T2i1 2 3=3884.41N.m轴T3 =T2i2 2

40、 3=9600.54N.m输送轴T4 =T3 i 4=18241.03N.m.齿轮的计设计高速级的设计1选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数1）按传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动；2）输送机为为一般工作机器，选 7级精度;12毕业设计（论文）3）材料选择，选小齿轮材料为40Cr,硬度280HBs大齿轮为45钢（调质）硬度为2240HBs 二者材料硬度相差40HBS4）选小齿轮齿数 乙=17,大齿轮齿数Z2=3.417=57.8 ,取Z2=58。2按硬面接触强度设计由设计公式进行试算dit . 2.323KT1 i _1 d i式(2.12)1）试选载荷系数Kt =1.3;2）计算小齿轮传递的转矩5

41、 P1T1 =95.5 105 =1.1653）选取齿宽系数包=1 ；14）由表10-6材料的弹性影响系数Ze =189.8MPa2 ; e5）由图10-21d按齿轮硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限仃Hlim1 =600Mpa大齿轮的接触疲劳强度极限入lim2 =550Mpa6）由是10-13计算应力循环次数。N1 =60n1jLh=60 960 1 (2 8 300 15)_ 9= 4.15 10N24.17 1095.88= 7.19 107）由图10-19取接触寿命系数Khn 1=0.90 , Khn 2=0.96;8）计算接触疲劳许用应力取失效卞S率为1%安全系数S=1,得I 1 =K

42、hn1cLlm1 =540MpaS1Hl = Khn2S -Lm =528Mpa计算1）试算小齿轮分度圆直径，代人中较小的值13毕业设计（论文）dit _ 2.3232:丁 1 、 =2.32 31.3x1.16x106 3.4-1/189.8：3.4528=119.8mm2）计算圆周速度v、,二1/1二 119.8 590 ,V= =3.7m/s60 100060 10003）计算齿宽bb= d d1t=1119.8=119.8mm4）计算齿高与齿宽比d八模数 mt=119.8/17=7.05mm乙齿高 h=2.25 mt =15.86mb _ 119.8h - 15.86=7.555）计算

43、载荷系数根据v=6.4m/s,由图10-8查得动载荷系数Kv=1.07;直齿轮，KHql = Kfol = 1 ;由表10-2查得使用系数Ka=1;由表10-4用插值法查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时，KHp=1.423;,b .由 b=7.56, KhP=1.423 查图 10-13 的 KfP=1.31 故载荷系数K -KaKvKh.Kh:=1 1.07 1 1.423=1.5236）按时间的载荷系数校正所算的分吧直径，得 d =d1t3 二 119.8 父 31- 二 126.29mm;Kt1.37）计算模数mm = d1 =7.43乙.按齿根弯曲强度设计14毕业设计（论文）式（

44、2.13）（1）确定公式中个计算值1）得小齿轮的弯曲疲劳强度极限bFEi=500Mpa大齿轮的弯曲强度极限iFE2=380Mpa2）取弯曲疲劳寿命系数 Kfni=0.85, Kfn2=0.88;3）计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数S=1.4得l：F 1 = Kfn； FE1 =303.57MpaLf 2 =Kfn； fe2 =238.86Mpa4）计算载荷系数K -KaKvKf. Kf ：=11.0511.31=1.385）查齿形系数YFa1=2.97 , YFa2=2.18；6）查取应力校正系数YSa1=1.52, YSa2=1.79;Sa iSa2YFa1YSa1:12.97 1.

45、52303.57=0.01487YFa2YFa2KT2.18 1.79238.86=0.02106大齿轮的数值大（2）设计计算m_=6.163 2 1.38 1.16 106 0.02106,1 172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，由于齿数模数m的大小主要取决于齿根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，可取有弯曲强度算得的模数6.16就近圆整并取标准值m=6.5mm按接触强度算得的分度圆直径d1=126.29mm算出小齿轮齿数。d一乙=126.29/6.5=19.4 ,取 20m15毕业设计（论文）Z2=

46、3.420=57.8 取 58这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度, 并做到结构紧凑，避免浪费。.几何尺寸计算（1）计算分度圆直径d1 = mZ| =130mm d2 = mz2 =442mm(2)计算中心距a= d1 d2 =286mm2(3)计算齿轮宽度b= ddi =130mmM B2=130mm B1=135mm低速级齿轮的设计1选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数选小齿轮齿数Z1 =25,大齿轮齿数z2=2.625=65 ,取z2=652按硬面接触强度设计由设计公式进行试算式(2.14)1）试选载荷系数Kt =1.3;2）计算大齿轮传递的转矩工=95

47、.5 105-p2 =3.823）选取齿宽系数%=1 ；14）材料的弹性影响系数Ze =189.8MPa ; e5）小齿轮的接触疲劳强度极限:口m=600Mpa,大齿轮的接触疲劳强度极限二 Hlim2=550Mpa6）计算应力循环次数。Ni =60n1jLh=60 960 1 （2 8 300 15）_ 9= 4.15 1016毕业设计（论文）N2一 一 94.17 104.1= 1.02 1097）取接触寿命系数 Khn 1=0.90 ,Khn 2=0.94;8）计算接触疲劳许用应力取失效卞S率为1%安全系数S=1,得1 =Khn1 二山而1 =540MpaSt H 12 . Khn2 Li

48、m2 =517Mpa（2）计算1）试算小齿轮分度圆直径，代人中较小的值=2.32 31.3 3.8 106 2.6 -112.62189.8I517=172.3mm2）计算圆周速度vV=二 d/260 1000二 172.3 173.560 1000=1.56m/s3）计算齿宽bb= d d1t =1172.3=172.3mm4）计算齿高与齿宽比d必模数 mt =172.3/25=6.89mmZi齿高 h=2.25=15.5mm172.315.5=11.115）计算载荷系数根据v=2.6m/s,得动载荷系数Kv=1.00 ;直齿轮，Kh：. = Kf：. =1 ;使用系数Ka=1；用插值法查得

49、7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时，KhP=1.423;17毕业设计（论文）由 =11.11 , KhP=1.423 查图 10-13 的 Kfp=1.32 故载荷系数K =KaKvKh.Kh:=1111.32=1.326）按时间的载荷系数校正所算的分度圆直径，得d1 =d1tj恪=172.3m2 = 173.2mm7）计算模数mm = =6.9乙3.按齿根弯曲强度设计得弯曲强度的设计公式为式（2.15）（1）确定公式中个计算值FE2=380Mpa1）得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 仃FE1=500Mpa大齿轮的弯曲强度极限仃2）取弯曲疲劳寿命系数 KFNkOCS, KFn2=0.88;3）计算

50、弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数S=1.4得卜=Kfn；fe1 =303.57Mpa二 2 二 Kfn ： fe2 =238.86Mpa4）计算载荷系数K =KaKvKF：KF：=1111.32=1.325）查齿形系数%1=2.62 ,%2=1.59;6）查取应力校正系数Ys*1.52YFaYsa1,2=1.79；2 62 1 522.62 1.52 =0.013118303.5718毕业设计(论文)Y?Yr =1靠；9 =0.011915(2)设计计算m对比计算结果，2 1.32 3.8 106 0.0131181 252=5.9mm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

51、算的模数由于齿数模数m的大小主要取决于弯曲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，可取有弯曲强度算得的模数6.23就近圆整并取标准值m=6mm按接触强度算得的分度圆直径=173.2mm算出小齿轮齿数。d一乙= =173.2/6=28.8 ,取 29 mZ2=2.629=75.4,取 z?=75这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度, 并做到结构紧凑，避免浪费。4.几何尺寸计算(1)计算分度圆直径d1 = mZ| =174mmd2 = mz2 =450mm计算中心距a=d d22=312mm(3)计算齿轮宽度b=dd11

52、74mmM B2=174mm B1=179mm综上，选择二级直齿圆柱齿轮减速器 JQZ598-IV。轴的设计与校核1主轴直径的初步估算轴是组成机械的一个重要零件。它支撑着其他转动件回转并传递转矩，同时它又通过 轴承和机架联接。所有轴上部件都围绕轴心线作回转运动，形成了一个以轴为基准的组合 体-轴系部件。输送机主轴主要受弯矩和转矩。所以按弯转合成力矩初步估算轴径。初步估算轴径：选择轴的材料为45钢、经调质处理。19毕业设计（论文）由机械设计手册第四卷查得材料力学性能数据为表2-2毛坯材料许用弯曲应力7b抗拉强度b bMPa屈服点s sMPa弯曲疲劳强度（T -1MPa扭转疲劳强-1MPa （5T

53、/ r ） ? X （1/（1- 丫4）?式（2.16）或：d A X （P/n） ? X （1/（1- T 4） ?式（2.17）式中：d轴的直径（mm ；T -轴传递的额定转转矩（N.mrm ;P 轴传递的额定功率（kw）；n轴的转速 （r/min ）; r 轴材料的许用切应力（MPa ,见表38.3-2 取p=20;A 按p而定的系数，见表38.3-2取A=102由实心轴的计算公式可得dmin=A式（2.18）故计算的最小轴径为d1=50.5mmd2 =75.0mm d3=101.5mm d4 =125mm20毕业设计（论文）2,输送轴的结构设计以及工作要求，轴设计为实心，两端设计为轴头

54、联结。根据轴所需结构，绘制传动轴 的草图如下：III 目图2-2将以上求得的这个直径作为承受扭矩的最小直径，然后在按轴上的零件装配方案和定位要求，逐步确定各轴段的直径定位轴肩的高度为（0.07-0.1 ） d,非定位为1-2mm轴环宽b1.4h ,旋转电机圆柱形轴伸根据基本尺寸确定。（机械手册5-12）.轴传递的扭矩T1 =Td1 =1327.65N.mT2 =T1 i123=7824.79N.mT3 =T2 i223=29604N.mT4 =T3 i 4=56247.6N.m.链轮上的圆周力：Fe =1000- =1000=224.38kNv轴上受力图如下:图2-3.压轴力式（2.19）Fi

55、 = K FP . Fe式中：Kfp是压轴力系数，Kfp=1.15F1=258.04kN.计算所受的弯矩M =258.04kNX 300mm=77.4kNm作弯矩图如下：21毕业设计(论文)图2-4.对轴进行抗扭转强度校核：本次校核采用第三理论强度进行校核。.抗弯截面模量W=0.2是对称循环变用力，：=1;3333W1=28284.2 mm3 W2 =96747.3 mm3 W3=253344.7 m m3W4 =599668.6 m m3.轴1, 2, 3主要受到扭矩W(r=155Mpa (r=155Mpa o- =155Mpa由 Jm2: 1=46.9: 2=80.8: 3二22.2所以轴

56、1, 2, 3符合强度要求.对轴4的校核轴受力如上图作用，左段既受弯矩又受扭矩作用，所以为危险截面，所以只校核此处 的强度即可。M2;T 2(r=-=159.5Mpa (r=166Mpa强度足够，满足使用要求。2.10联轴器选择计算联轴器一般有两个半联轴器和联接件组成，半联轴器与主，从动轴通常采用键连接。根据工作情况可选择弹性柱销联轴器：特点是结构简单，制造容易，拆装容易，不需 要润滑，并有较好的耐磨性。联轴器可以分为两个大类：刚性联轴器和弹性联轴器。弹性联轴器内含有弹性元件， 既有缓冲和减振能力，又可以补偿两轴之间的偏移。由于柱销与柱销孔间为间隙配合，且柱销富有弹性因而获得补偿两轴相对位移和

57、缓冲 的性能。.电动机输出转矩22毕业设计(论文)T=9550 xPd/n=1213.98N.m式中：Pd电动机功率，Pd=75kwn电动机转速，n=590r/min。.联轴器的计算转矩Tca=Ka.T式(2.20)式中： Ka 工作情况系数，Ka=1.3(工作机时电动机)。Tca=1578.2 NTca Tn综上选择弹性柱销联轴器 HL5型，配合直径55mm.轴承的选择与计算1轴承的选择选择轴承的原则：(1)转速较高、载荷较小且旋转精度要求高时选球轴承；转速较低，载荷较大时选滚子 轴承；(2)轴承同时受轴向与径向联合载荷时选接触球轴承或圆锥滚子轴承；径向载荷过大，径向载荷过小时选深沟球轴承；

58、(3)各类轴承使用时，内外圆间的倾斜角应控制在允许的偏差值范围之内，要不然会增大轴承的附加载荷，从而降低使用寿命；(4)为便于安装拆卸与调整间隙要选用内外圈可分离轴承，具有内锥孔的轴承或带紧定 套的轴承；(5)选用轴承要讲究经济性。结合上述受力分析可得：轴承所受径向力较大，轴向力较小可以忽略不计。根据对各 种系列轴承的分析，又考虑到刮板输送机冲击载荷很小，可以减小轴承的直径，本设计中 依次选取白轴承是1211 (调心滚子轴承),1220,1320,6420(深沟球轴承)型(GB/T276-94) 的轴承轴承个两个。其轴向力传递到轴承上在传递到箱体上：2轴承的润滑与密封：(1)轴承的润滑主要是为

59、了降低摩擦阻力和减轻磨损，也有吸振、冷却、防锈和密封的 作用。根据机械工程手册提供的滚动轴承润滑方式的选择标准， 在综合考虑实际情况， 在设计中采用油润滑，油润滑的优点是润滑的冷却都较好；(2)轴承的密封是为了阻止润滑剂从轴承中流失，也防止外尘、水分进入轴承。本设计中由于刮板输送机在工作过程中对环境要求一般，对各部分的密封装置都没有有很高的要求，故此综合考虑在设计中采用的是毡圈密封。.键的设计和计算1选择键联接的类型和尺寸(机械手册新版第二卷)23毕业设计（论文）一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求，应用平键 根据 d4 =125mm取： 键宽 b =40mm h =22mm L=80m

60、m2校和键联接的强度得 p=125MP工作长度 l=80-49=40mm3键与轮毂键槽的接触高度k =0.5h =11mm4键连接传递的扭矩为 pT= 9550一=27423N.m n5键工作的压强为 2T 2 27423 p = =79Mpa125Mpadkl156.9 11 406 键标记为：键：12X50 A GB/T1096-197924毕业设计（论文）3 CATIA绘图经过以上的研究，对本次毕业设计所需要的大量参数已经有了一些了解，可以开展CATIA绘图，而这次毕业设计所需要绘制的 CATIA图大概有：1、各种型号的螺栓，它们的型号分别是：M16 M 45、M18m50、M 24父1