六槽移鋼機傳動系統設計【全套CAD圖紙+Word說明書】

買文檔就送您 01339828或 11970985 1 畢業(yè)設計 (論文 ) 六槽移鋼機傳動系統設計 院 （系）： 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 學生姓名： 學 號： 指導教師單位： 姓 名： 職 稱： 2015 年 06月 22日 買文檔就送您 01339828或 11970985 要 本次畢業(yè)設計是關于 六槽移 鋼機 的設計。首先對六槽移鋼機作了簡單的概述；接著分析了六槽移鋼機的選型原則及計算方法；然后根據這些設計準則與計算選型方法按照給定參數要求進行選型設計；接著對所選擇的六槽移鋼機各主要零部件進行了校核。在六槽移鋼機 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 ,國內在設計制造 六槽移鋼機 過程中存在著很多不足。 整機結構主要由電動機產生動力將需要的動力通過聯軸器傳遞到齒輪上，通過齒輪再過渡到另外一組齒輪上，然后再通過齒輪過渡到蝸輪蝸桿上。同時本文對該方案六槽移鋼機的關鍵零部件設計過程進行了詳細闡述 ，其主要內容包括系統總體方案的設計、電動機的選擇、執(zhí)行機構的設計、傳動零部件的設計、軸的設計與校核以及軸承的選擇、等。 本文主要介紹六槽移鋼機的發(fā)展狀況，六槽移鋼機結構設計原理，六槽移鋼機總體方案分析及確定，六槽移鋼機結構設計內容所包含的機械圖紙的繪制，的計算，結構設計結論與建議。 本論文研究內容： (1) 六槽移鋼機 總體結構設計。 (2) 六槽移鋼機 工作性能分析。 (3)電動機的選擇。 (4) 六槽移鋼機 的傳動系統、執(zhí)行部件。 (5)對設計零件進行設計計算分析和校核。 (6)繪制整機裝配圖及重要部件裝配 圖和設計零件的零件圖。 關鍵詞 ：六槽移鋼機 ， 傳動裝置 ， 連桿，減速器 買文檔就送您 01339828或 11970985 is of of of to in of on in at to a in of by to to of to At on is of of of of of of in of of of (1) of (2) of of (3) (4) of (5) of (6) of 文檔就送您 01339828或 11970985 錄 摘 要 . . 緒論 . 1 槽移鋼機的發(fā)展史 . 1 槽移鋼機的用途 . 1 槽移鋼機的優(yōu)越性 . 2 槽移鋼機的特點 . 2 槽移鋼機與其他移鋼機的比較 . 2 槽移鋼機減速器 . 3 2 六槽移鋼機總體方案 . 6 槽移鋼機設計方案 . 6 . 6 槽移鋼機方案二 . 6 . 7 . 7 槽移鋼機執(zhí)行機構的選型與設計 . 8 槽移鋼機傳動裝置方案確定 . 9 3 電動機選擇、傳動系統運動和動力參數計算 . 11 要參數 . 11 動機的選擇 . 11 動裝置總傳動比的確定及各級傳動比的分配 . 13 動參數和動力參數計算 . 14 4 圓柱齒輪傳動零件的設計計算 . 15 擇齒輪材料及精度等級 . 15 齒面接觸疲勞強度設計 . 15 據齒根彎曲 疲勞強度設計 . 17 5 蝸輪蝸桿傳動設計計算 . 20 擇蝸桿傳動類型 . 20 買文檔就送您 01339828或 11970985 V 擇材料 . 20 齒面接觸疲勞強度進行設計 . 20 桿與蝸輪的主要參數與幾何尺寸 . 22 核齒根彎曲疲勞強度 . 22 算效率 . 23 度等級公差和表面粗糙度的確定 . 23 平衡核算 . 24 6 軸的設計計算 . 25 軸的結構設計 . 25 軸的結構設計 . 28 軸的結構設計 . 30 核軸的強度 . 32 7 軸承的選擇和校核 . 38 速軸軸承的校核 . 38 速軸軸承的校核 . 39 算輸入軸軸承 . 41 算輸出軸軸承 . 44 8 鍵聯接的選擇和校核 . 46 的選擇 . 46 的校核 . 46 軸器的選擇 . 47 9 減速器的潤滑、密封和潤滑牌號的選擇 . 48 動零件的潤滑 . 48 輪傳動潤滑 . 48 . 48 速器密封 . 48 外伸端密封 . 48 承靠箱體內側的密封 . 48 體結合面的密封 . 48 10 減速器箱體設計及附件的選擇和說明 . 49 買文檔就送您 01339828或 11970985 1 六槽移鋼機其他零件設計 . 51 結束語 . 53 參考文獻 . 54 致謝 . 55 買文檔就送您 01339828或 11970985 文檔就送您 01339828或 11970985 文檔就送您 01339828或 11970985 文檔就送您 01339828或 11970985 X 買文檔就送您 01339828或 11970985 文檔就送您 01339828或 11970985 文檔就送您 01339828或 11970985 文檔就送您 01339828或 11970985 1 1 緒論 進入 21世紀，我國工件工業(yè)快速發(fā)展， 深加工產業(yè)規(guī)模也在飛速 擴大 ,現有 工件機械設備 生產能力小 ,不能滿足大型 加工廠 的 生成 要求。因此 ,改進和擴大現有 工件機械設備 是完全必要的。 六槽移鋼機作為工件加工的基礎設備， 在我國廣泛應用幾十年。生產實踐證明 ,該設備對品種、粒度等適應性強 ,與其他給料設備相比 ,具有運行安全可靠、性能穩(wěn)定、噪音低、維護工作量少等優(yōu)點 ,仍不失推廣使用的價值。 槽移鋼機的發(fā)展史 運輸機設 備是礦生產系統的主要設備之一 ,給設備的可靠性 ,特別是關鍵咽喉部位給設備的可靠性 ,直接影響整個生產系統的正常運行。目前 ,我國礦使用的給設備主要是六槽移鋼機和電振工件六槽移鋼機。 六槽移鋼機最早研制于 20世紀 60年代初 ,70年代 ,國外工件六槽移鋼機發(fā)展狀況也與國內大相徑庭 ,并沒有更高的技術含量 ,但價格卻是國內同類產品的 4 5倍。 槽移鋼機的用途 國內外無縫鋼管市場，目前均處于消費增長期，國內無縫鋼管消費量將保持較快的增長速度，為我國無縫鋼管的發(fā)展提供了有利時機。 首先， 能源、交通、石化用管需求量不減，高性能品種增長迅速。能源、交通、石油化工等設施的建設和維修所需無縫鋼管仍在鋼材市場需求中占有相當重要的地位。近幾年對高性能新品種的需求量增長較快，例如高性能油井管、大口徑電站鍋爐用管、耐腐蝕、耐低溫的石化用管以及不銹鋼管等等。 其次，輸送石油、天然氣、成品油、煤漿、礦漿等流體的管線管，尤其是高強度管線用管的需求量將會大幅上升。 第三，建筑業(yè)的高速增長，建筑結構用高檔網架管材需求量增長迅速。 第四，高技術含量的鋼管需求量增加。汽車、家電、造船、設備制造等行業(yè)對無縫鋼管數量需求增 加、品種及質量要求提高，無縫鋼管品種向高技術含量方向發(fā)展。 買文檔就送您 01339828或 11970985 2 槽移鋼機的 優(yōu)越性 槽移鋼機的特點 (1) 結構簡單 ,維修量小 在六槽移鋼機中 ,電動機和減速器均采用標準件 ,其余大部分是焊接件 ,易損部件少 ,用在礦惡劣條件下 ,其適用性深受使用單位的好評。 (2) 性能穩(wěn)定 六槽移鋼機對的牌號 ,粒度組成 ,水分、物理性質等要求不嚴 ,當來料不均勻 ,水分不穩(wěn)定且夾有大塊、橡膠帶、木頭及鋼絲等時 ,仍能正常工作。 (3) 噪音低 六槽移鋼機是非振動式給料設備 ,其噪音發(fā)生源只有電動機和減速器 ,而這兩個的噪音都很低。尤其在井下或倉等封閉型場所 ,噪音無法擴散 ,這一點是電動給料機所無法達到的。 (4) 安裝方便、高度小 六槽移鋼機一般安裝在倉倉口 ,不需另外配制倉口閘門溜槽及電動機支座 ,安裝可一步到位 ,調整工作量小 ,而電動工件六槽移鋼機由于不能直接承受倉壓 ,需要另外安放倉口過渡溜槽 ,相比之下 ,六槽移鋼機占有高度小 ,節(jié)省了建筑面積和投資。 槽移鋼機與 其他 移鋼機的比較 往復式與振動式工件六槽移鋼機兩種給料方式不同點是給料頻率和幅值以及運動軌跡不同。在使用過程中，由于振動式給料機給料頻率高，噪聲也大；由于它是 靠高頻振動給料，其振動和頻率受物料密度及比重影響較大，所以，給料量不穩(wěn)定，給料量的調整也比較困難；由于是靠振動給料，給料機必須起振并穩(wěn)定在一定的頻率和振幅下，但振動參數對底板受力狀態(tài)很敏感，故底板不能承受較大的倉壓，需增加給料槽的長度，結果是增加了整體高度，使工程投資加大；由于給料高度加大，無法用于替換目前大量使用的六槽移鋼機。 減速器是一種由封閉在剛性殼體內的齒輪傳動、蝸桿傳動或齒輪 蝸桿傳動所組成的獨立部件，常用在動力機與工作機之間作為減速的傳動裝置；在少數場合下也用作增速的傳動裝置，這時就稱為增速器。減 速器由于結構緊湊、效率較高、傳遞運動準確可靠、使用維護簡單，并可成批生產，故在現代機械中應用很廣。 買文檔就送您 01339828或 11970985 3 槽移鋼機 減速器 減速器類型很多，按傳動級數主要分為：單級、二級、多級；按傳動件類型又可分為：齒輪、蝸桿、齒輪 桿 減速器系統框圖 以下對幾種減速器進行對比： 1）圓柱齒輪減速器 當傳動比在 8以下時，可采用單級圓柱齒輪減速器。大于 8時，最好選用二級 (i=8 40)和二級以上 (i40)的減速器。單級減速器的傳動比如果過大，則其外廓尺寸將很大。二級和二級以上圓柱齒輪減速器的傳動布 置形式有展開式、分流式和同軸式等數種。展開式最簡單，但由于齒輪兩側的軸承不是對稱布置，因而將使載荷沿齒寬分布不均勻，且使兩邊的軸承受力不等。為此，在設計這種減速器時應注意： 1)軸的剛度宜取大些；2)轉矩應從離齒輪遠的軸端輸入，以減輕載荷沿齒寬分布的不均勻； 3)采用斜齒輪布置，而且受載大的低速級又正好位于兩軸承中間，所以載荷沿齒寬的分布情況顯然比展開好。這種減速器的高速級齒輪常采用斜齒，一側為左旋，另一側為右旋，軸向力能互相抵消。為了使左右兩對斜齒輪能自動調整以便傳遞相等的載荷，其中較輕的齠輪軸在軸向應能作小 量游動。同軸式減速器輸入軸和輸出軸位于同一軸線上，故箱體長度較短。但這種減速器的軸向尺寸較大。 圓柱齒輪減速器在所有減速器中應用最廣。它傳遞功率的范圍可從很小至 40 000周速度也可從很低至 60m/s 一 70m s，甚至高達 150m s。傳動功率很大的減速器最好采用雙驅動式或中心驅動式。這兩種布置方式可由兩對齒輪副分擔載荷，有利于改善受力狀況和降低傳動尺寸。設計雙驅動式或中心驅動式齒輪傳動時，應設法采取自動平衡裝置使各對齒輪副的載荷能得到均勻分配，例如采用滑動軸承和彈性支承。 圓柱齒輪減速器有 漸開線齒形和圓弧齒形兩大類。除齒形不同外，減速器結構基本相同。傳動功率和傳動比相同時，圓弧齒輪減速器在長度方向的尺寸要比漸開線齒輪減速器約 30。 2）圓錐齒輪減速器 它用于輸入軸和輸出軸位置布置成相交的場合。二級和二級以上的圓錐齒輪減速器常由圓錐齒輪傳動和圓柱齒輪傳動組成，所以有時又稱圓錐 圓柱齒輪減速器。因為圓電動機 聯軸器 高速軸 中間軸 低速軸 買文檔就送您 01339828或 11970985 4 錐齒輪常常是懸臂裝在軸端的，為了使它受力小些，常將圓錐面崧，作為，高速極：山手面錐齒輪的精加工比較困難，允許圓周速度又較低，因此圓錐齒輪減速器的應用不如圓柱齒輪減速器廣。 3）蝸桿減速 器 主要用于 傳動比較大 (j10)的場合。通常說蝸桿傳動結構緊湊、輪廓尺寸小，這只是對傳減速器的傳動比較大的蝸桿減速器才是正確的，當傳動比并不很大時，此優(yōu)點并不顯著。由于效率較低，蝸桿減速器不宜用在大功率傳動的場合。 蝸桿減速器主要有蝸桿在上和蝸桿在下兩種不同形式。蝸桿圓周速度小于 4m/s 時最好采用蝸桿在下式，這時，在嚙合處能得到良好的潤滑和冷卻條件。但蝸桿圓周速度大于 4m/避免攪油太甚、發(fā)熱過多，最好采用蝸桿在上式。 4） 齒輪 它有齒輪傳動在高速級和蝸桿傳動在高速級兩種布置形式。前者結構較緊 湊，后者效率較高。 通過比較，我們選定圓柱齒輪減速器。 減速器結構 近年來，減速器的結構有些新的變化。為了和沿用已久、國內目前還在普遍使用的減速器有所區(qū)別，這里分列了兩節(jié)，并稱之為傳統型減速器結構和新型減速器結構。 1）傳統型減速器結構 絕大多數減速器的箱體是用中等強度的鑄鐵鑄成，重型減速器用高強度鑄鐵或鑄鋼。少量生產時也可以用焊接箱體。鑄造或焊接箱體都應進行時效或退火處理。大量生產小型減速器時有可能采用板材沖壓箱體。減速器箱體的外形目前比較傾向于形狀簡單和表面平整。箱體應具有足夠的剛度，以免受載后變 形過大而影響傳動質量。箱體通常由箱座和箱蓋兩部分所組成，其剖分面則通過傳動的軸線。為了卸蓋容易，在剖分面處的一個凸緣上攻有螺紋孔，以便擰進螺釘時能將蓋頂起來。聯接箱座和箱蓋的螺栓應合理布置，并注意留出扳手空間。在軸承附近的螺栓宜稍大些并盡量靠近軸承。為保證箱座和箱蓋位置的準確性，在剖分面的凸緣上應設有 2 3 個圓錐定位銷。在箱蓋上備有為觀察傳動嚙合情況用的視孔、為排出箱內熱空氣用的通氣孔和為提取箱蓋用的起重吊鉤。在箱座上則常設有為提取整個減速器用的起重吊鉤和為觀察或測量油面高度用的油面指示器或測油孔。關于箱體 的壁厚、肋厚、凸緣厚、螺栓尺寸等均可根據經驗公式計算，見有關圖冊。關于視孔、通氣孔和通氣器、起重吊鉤、油面指示 均可從有關的設計手冊和圖冊中查出。在減速器中廣泛采用滾動軸承。只有在載荷很大、工作條件買文檔就送您 01339828或 11970985 5 繁重和轉速很高的減速器才采用滑動軸承。 2）新型減速 器 結構 下面列舉兩種聯體式減速器的新型結構，圖中未將電動機部分畫出。 1）齒輪 蝸桿二級減速器； 2）圓柱齒輪 圓錐齒輪 圓柱齒輪三級減速器。 這些減速器都具有以下結構特點： 在箱體上不沿齒輪或蝸輪軸線開設剖分面。為了便于傳動零件的安裝，在適當部位有 較大的開孔。 在輸入軸和輸出軸端不采用傳統的法蘭式端蓋，而改用機械密封圈；在盲孔端則裝有沖壓薄壁端蓋。 輸出軸的尺寸加大了，鍵槽的開法和傳統的規(guī)定不同，甚至跨越了軸肩，有利于充分發(fā)揮輪轂的作用。 和傳統的減速器相比，新型減速器結構上的改進，既可簡化結構，減少零件數目，同時又改善了制造工藝性。但設計時要注意裝配的工藝性，要提高某些裝配零件的制造精度。 買文檔就送您 01339828或 11970985 6 2 六槽移鋼機總體方案 槽移鋼機設計方案 設計方案： 機械手進行移動物料 4、采用電機帶動減速器，然后帶動連桿機構實現往復運動 方案一采用雙作用缸實現物料的分離功能和定位夾緊功能 氣動送料機由兩個基本應用模塊組成：物料分離模塊及傳送模塊。物料分離模塊由兩個雙作用氣缸組成，分別實現物料的分離功能和定位夾緊功能。 為保證真空系統的氣流通暢，以提高真空發(fā)生器的真空度，回路 4中的真空控制回路不安裝節(jié)流閥。同時，回路 4中的所有連接氣管應盡可能的短， 以減小空氣流通阻力，提高真空度。 采 用氣缸的優(yōu)點： 減少了物料的運送步驟，縮短了加工時間，操作簡單。 缺點： 對物料的放置有很高的精度要求，造價高昂，一般的小型企業(yè)不采用 槽移鋼機方案二 方案二利用機械手進行送料 機械手是以小車形式通過鋼繩同滑塊聯接起來， 由上升運動牽引小車作前進的水平運動完成送料，由通過鋼繩連接的重物使小車作復位運動。 由小車機械手將工件進行送料，提高了生產效率，保證了質量，改善了勞動強度，確保了人生安全。 采用機械手送料的優(yōu)點： 買文檔就送您 01339828或 11970985 7 送料相同，可以連續(xù)生產。 缺點： 首先由于整個過程均由機械手實現，所以對機械 手的要求度很高，其次，如果工件大小不一要經常更換。 方案三采用伺服電機控制工作臺進行送料 由單片機產生驅動脈沖信號，步進電機的驅動器收到驅動脈沖信號后，步進電機將會按照設定的方向轉動一個固定的角度，將電脈沖轉化成交位移。電機的轉速由脈沖信號頻率來控制決定，再由電機控制工作臺進行送料沖壓。 優(yōu)點： 1、可以連續(xù)生產，并且能實現一人控制幾臺機器 2、可靠性高，由于送料機構外部由步進電機控制，所以每次的行程都是固定值。 3、 低功耗，低電壓。在許多沒有電力供應的應用場合，較低的功耗和工作 電壓是生產便捷化的必要條件。 4、維護方便，經濟實用。 六槽移鋼機結構是由電動機、減速器、聯軸器、 H 形架、連桿、底板 (給料槽 )、傳動平臺、漏斗閘門、托輥等組成。 方案四采用電機帶動減速器，然后帶動連桿機構實現往復運動 傳動原理：當電動機開動后，經彈性聯軸器、減速器、曲柄連 桿 機構拖動傾斜的底板在 托 輥上作直線往復運動，當底板正行時 ,將槽形機體內的帶到機體前端 ;底板逆行時 ,槽形機體內的被機體后部的斜板擋住 ,底板與之間產生相對滑動 ,機體前端的自行落下。將均勻地卸到運輸機械或其它篩選設備上 。該機設有帶漏斗、帶調節(jié)閥門和不帶漏斗、不帶調節(jié)閥門兩種形式。 綜合以上的比較，選擇方案 4來設計六槽移鋼機機構。 買文檔就送您 01339828或 11970985 8 槽移鋼機執(zhí)行機構的選型與設計 （ 1）機構分析 執(zhí)行機構由電動機驅動，原動件輸出等速圓周運動。傳動機構應有運動轉換功能，將原動件的回轉運動轉變?yōu)橥茥U的直線往復運動，因此應有急回運動特性。同時要保證機構具有良好的傳力特性，即壓力角較小。 為合理匹配出力與速度的關系，電動機轉速快扭矩小，因此應設置蝸桿減速器，減速增扭。 （ 2）機構選型 方案一：用擺動導桿機構實現運動形式的轉換功能。 方案二：用偏置曲柄滑塊機構實現運動形式的轉換功能。 方案三：用曲柄搖桿機構和搖桿滑塊機構串聯組合，實現運動形式的轉換功能。 （ 3）方案評價 方案一：結構簡單，尺寸適中，最小傳動角適中，傳力性能良好，且慢速行程為工作行程，快速行程為返回行程，工作效率高。 方案二：結構簡單，但是不夠緊湊，且最小傳動角偏小，傳力性能差。 方案三：結構復雜，且滑塊會有一段時間作近似停歇，工作效率低，不能滿足工作周 期 地要求。 綜上所述，方案一作為六槽移鋼機執(zhí)行機構的實施方案較為合適。 （ 4）機構設計 方案一 方案二 方案三 買文檔就送您 01339828或 11970985 9 （ 5）性能評價 圖示位置即為最小位置 ,經計算。性能良好。 槽移鋼機傳動裝置方案確定 （ 1）傳動方案設計 由于輸入軸與輸出軸有相交，因此傳動機構應選擇錐齒輪或蝸輪蝸桿機構。 方案一：二級圓錐 圓柱齒輪減速器。 方案二：齒輪 蝸桿減速器。 方案三：蝸桿 齒輪減速器。 （ 2）方案評價 由周期 t=8 移鋼機n=7.5 r/ = 4s ,而電動機同步轉速為 1000r/500r/總傳動比為 00 , 較大，方案一 方案二 方案三 買文檔就送您 01339828或 11970985 10 因此傳動比較小的方案一不合適，應在方案二與方案三中選。而方案二與方案三相比，結構較緊湊，且蝸桿在低速級，因此方案二較為合適。 買文檔就送您 01339828或 11970985 11 3 電動機選擇、傳動系統運動和動力參數計算 要參數 1：外徑 外徑 6068度 10m;壁厚 : 移鋼機移送鋼管根數 6根 3： 移鋼機動作周期 8s 其他所需參數見相關資料 動機的選擇 按工作要求和條件 ,選用 由周期 t=8 移鋼機n=7.5 r/ = 4s 由 2表 13圓柱齒輪傳動 i 齒 小于 8 蝸輪蝸桿傳動 i 齒 =8 40 則傳動裝置總傳動比的合理范圍為 i 總 =（ 2 8）（ 8 40） =（ 16 200） 電動機轉速的可選范圍為 故電動機轉速可選范圍為 1 2 0 1 5 0 0 / m i nd a Wn i n r 。符合這一范圍的同步轉速 根據電動機所需功率和同步轉速，查 2表 12合這一范圍的常用同步轉速有1500 1000 移鋼機移動的總重量 G =6 式中 m g g =文檔就送您 01339828或 11970985 12 則 G =6 6 h g =6 103 (168/ 1010 94.5 面的鋼管對與步進梁相連接的齒輪產生的轉矩 T 為： T=中 管重力對大齒輪產生轉矩的力臂），L=104 104 生在與步進梁相連接的齒輪的功率 P=1044=18.5 6根鋼管由 2臺移鋼機共同移動，故每臺移鋼機的功率移鋼機 移鋼機P= P 移鋼機 = 確定電動機的型號 選上述不同轉速的電動機進行比較，查機械基礎 0 及相關資料得電動機數據和計算出總的傳動比，列于下表： 表 3機參數比較 表 方案 電機型號 額定功率機轉速 r/機質量考 價格（元） 總傳動比 同步 轉速 滿載轉速 1 1 1500 1460 123 760 1 1000 970 147 1022 用同步轉速為 :1500 r/降低電動機重量和價格，由表二選取同步轉速為 1500r/系列電動機，型號為 買文檔就送您 01339828或 11970985 13 查機械基礎 1，得到電動機的主要參