棉模運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計(jì)

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棉模運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計(jì)I摘 要近年來，隨著棉花種植面積的逐步擴(kuò)大，以及采棉機(jī)的大量引進(jìn)，棉花散花的運(yùn)輸問題顯得較為迫切，特別是由于采棉機(jī)工作效率高，更需要大容量的棉花運(yùn)輸機(jī)。目前國內(nèi)棉花運(yùn)輸形式很多，有手推車、農(nóng)業(yè)三輪車、拖拉機(jī)掛斗等運(yùn)輸，但這些運(yùn)輸方式只適用于一家一戶運(yùn)輸，運(yùn)量小、效率低、成本高。尤其在使用采棉機(jī)地區(qū)，沒有專用的運(yùn)輸機(jī)是不行的，因采棉機(jī)效率高，必須采用壓膜后由專用運(yùn)輸機(jī)由專用車輛運(yùn)輸，否則由于運(yùn)量不能滿足需求，會(huì)造成棉花的損失。為了解決棉膜的自動(dòng)運(yùn)輸問題，提高效率，設(shè)計(jì)一種裝卸自動(dòng)化程度高、結(jié)構(gòu)緊湊、配置合理的棉膜運(yùn)輸機(jī)；包括運(yùn)輸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、升降油缸和棉膜裝卸平臺(tái)等。該棉膜運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì)合理，輸送鏈強(qiáng)度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，速度較高，節(jié)約能源，對(duì)環(huán)境的污染小。關(guān)鍵詞： 棉膜，專用運(yùn)輸機(jī)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，輸送鏈，自動(dòng)裝卸IIABSTRACTIn recent years, with the cotton planting area gradually expanded, and the large importsof cotton-picking machine, cotton bulk transportation problem is more urgent, especially because cotton-picking machine work efficiency is high, need more large capacity of cotton conveyor.At present many domestic cotton transportation form, trolleys, agricultural tricycle, tractor hang bottle, such as transportation, but these only applies to a one transportation, small volume, low efficiency and high cost. Especially in areas using cotton-picking machine, can't do without a dedicated transport, because cotton-picking machine with high efficiency, after pressure membrane must be used by special transport by special vehicles to transport, because of the traffic won't be able to meet the demand, will cause the loss of the cotton.In order to solve the problem of cotton film automatic transport, improve efficiency, design a kind of loading and unloading of high degree of automation, compact structure and reasonable configuration of cotton membrane transport; Transmission mechanism including transportation, lifting oil cylinder and cotton film loading and unloading platform, etc. Membrane transport aircraft design is reasonable, the cotton conveyor chain high strength, simple structure, convenient operation, high speed, energy saving, little pollution to the environment.Keywords: cotton film, special conveyor, transmission mechanism, conveyor chain, automatic loading and unloadingIII目錄緒 論 .11.1 課題的來源及意義 11.2 論文主要內(nèi)容 12 總體方案的設(shè)計(jì) .22.1 鏈條輸送機(jī)概述 22.2 棉膜運(yùn)輸機(jī)主傳動(dòng)方案確定 52.3 棉膜運(yùn)輸機(jī)的主要參數(shù) 73 工作原理與特點(diǎn) 83.1 鏈傳動(dòng)的組成和工作原理 83.1.1 鏈傳動(dòng)的組成 83.1.2 鏈傳動(dòng)的失效形式 .93.2 鏈傳動(dòng)的結(jié)構(gòu) .93.2.1 滾子鏈的結(jié)構(gòu) 93.2.2 鏈輪的結(jié)構(gòu) 114 傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 154.1 鏈的設(shè)計(jì) .154.2 鏈輪設(shè)計(jì)計(jì)算 .214.2.1 鏈輪 的設(shè)計(jì)計(jì)算 .211z4.2.2 滾子鏈的材料的選擇與處理 .244.3 升降液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .254.4 電機(jī)的計(jì)算及選擇 .265 基于 Solidworks 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .285.1Solidworks 概述 285.2 基于 SolidWorks 的建模 295.2.1 小鏈輪的建模 .295.2.2 鏈條的建模 .375.2.3 三維模型 435.3 模型圖片設(shè)計(jì)存在問題和改進(jìn)思路 .456 章 總結(jié) 47IV參考文獻(xiàn) .49致 謝 .500緒 論1.1 課題的來源及意義近年來，隨著棉花種植面積的逐步擴(kuò)大，以及采棉機(jī)的大量引進(jìn)，棉花散花的運(yùn)輸問題顯得較為迫切，特別是由于采棉機(jī)工作效率高，更需要大容量的棉花運(yùn)輸車。據(jù)測(cè)算，一臺(tái)采棉機(jī)正常工作時(shí)，需- 臺(tái)棉花運(yùn)輸車與其配套工作。各農(nóng)牧團(tuán)場(chǎng)均是在原5t農(nóng)用拖車的基礎(chǔ)上進(jìn)行改制，雖然可用，但畢竟有諸多不便，一是因其所用輪胎大，車廂底板離地面較高，造成裝車不方便；二是原農(nóng)用車限制了其車廂的外型盡寸，造成容積不夠，不能適應(yīng)采棉機(jī)的工作要求。針對(duì)以上情況，在對(duì)農(nóng)用運(yùn)輸車進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)單、實(shí)用的棉花運(yùn)輸機(jī)。棉膜輸送機(jī)是以鏈條作為繞性牽引構(gòu)件的輸送機(jī)，因其能夠繞過小直徑的鏈條和滑輪，特別是使用短節(jié)距的鏈條時(shí)，易于在鏈條上固接工作構(gòu)件，鏈條用鏈輪驅(qū)動(dòng)可靠地傳動(dòng)牽引力，承受載荷時(shí)牽引量小等優(yōu)點(diǎn)，非常適合用于棉膜運(yùn)輸機(jī)的棉膜裝卸機(jī)構(gòu)上。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來源于生產(chǎn)與市場(chǎng)的需求。棉膜運(yùn)輸機(jī)是為了降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高棉花生產(chǎn)及運(yùn)輸效率而設(shè)計(jì)的專用運(yùn)輸機(jī)，其有著顯著的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益。1.2 論文主要內(nèi)容本文主要圍繞帶棉膜運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計(jì)為中心，通過對(duì)棉膜運(yùn)輸機(jī)的總體方案設(shè)計(jì)、分析，對(duì)棉膜運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)，不涉及液壓馬達(dá)的設(shè)計(jì)，分析方案的可行性及結(jié)構(gòu)的合理性，對(duì)主要傳動(dòng)方案及傳動(dòng)部件進(jìn)行校核，最后完成棉膜運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計(jì)。1.根據(jù)棉模運(yùn)輸機(jī)的要求，確定總體方案，分析方案可行及結(jié)構(gòu)合理性；2.棉膜運(yùn)輸機(jī)主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算；3.主要工作部件設(shè)計(jì)計(jì)算及校核；4.提出設(shè)計(jì)存在問題和今后改進(jìn)思路12 總體方案的設(shè)計(jì)2.1 鏈條輸送機(jī)概述跟著社會(huì)文明的成長(zhǎng)與進(jìn)步，運(yùn)輸作為手段也不斷發(fā)展，機(jī)械式連續(xù)輸送機(jī)獲得了廣泛的使用。鏈條輸送機(jī)以其能在高溫和低溫惡劣環(huán)境下工作，也能低速運(yùn)行，此外在水平內(nèi)循環(huán)與陡坡度的條件下搬運(yùn)貨物的優(yōu)點(diǎn)，得到使用者的認(rèn)可。而且其裝卸不用停車，可以高速度進(jìn)行運(yùn)輸，有很高的生產(chǎn)率，因?yàn)殒湕l輸送機(jī)供料均勻與運(yùn)行速度穩(wěn)定，工作過程中消耗的功率很小，壽命長(zhǎng)。鏈條輸送機(jī)的設(shè)計(jì)主要包括確定底板寬度、確定裙板高度、載荷的計(jì)算及校核、選擇輸送鏈、鏈輪的設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)鏈輪軸的設(shè)計(jì)、軸的疲勞強(qiáng)度校核、選配電動(dòng)機(jī)、選擇滾動(dòng)軸承、選擇聯(lián)軸器等。鏈條輸送機(jī)的誕生與鏈條一樣，可以追尋到一千多年以前。水車在我國鄉(xiāng)村使用了1600多年，它的結(jié)構(gòu)，其實(shí)就是一種鏈條輸送機(jī)。相關(guān)的鏈條輸水機(jī)械，無論在中國，還是其他古國，在一千多年前曾有記錄。鏈條輸送機(jī)的發(fā)展前期，因?yàn)槭艿脚c鏈條性能與社會(huì)整體水平的制約，發(fā)展速度較為緩慢。直到20世紀(jì)前期，各種工業(yè)機(jī)械的大量生產(chǎn)對(duì)輸送提出了較高要求。另一方面，于1800年發(fā)明的套筒滾子鏈獲得大規(guī)模生產(chǎn)，為鏈條輸送機(jī)的發(fā)展壯大提供了有利的條件。接著，各種各樣的鏈條輸送機(jī)陸續(xù)誕生，專業(yè)生產(chǎn)廠不斷建立，像美國的 WEBB 公司，還有：美國的 ASI；日本的 NKC、大福與椿本；德國的多爾等。鏈條輸送機(jī)也已從前期低水平階段發(fā)展到現(xiàn)在的功能完善、調(diào)速精度高、可靠性好、技術(shù)含量高的機(jī)械產(chǎn)品。2在鏈條輸送機(jī)發(fā)展的歷程中，除了鏈條產(chǎn)品的發(fā)展和新材料的出現(xiàn)，對(duì)鏈條輸送機(jī)的發(fā)展是一種巨大的推動(dòng)力。鏈條輸送機(jī)的控制系統(tǒng)中配了高靈敏度、高精度、高可靠性的速度控制、信號(hào)采集、信號(hào)傳遞、邏輯執(zhí)行元器件，使的鏈條輸送機(jī)的電氣控制水平有了巨大提高。目前，高性能的鏈條輸送機(jī)已具有故障自行診斷、故障等級(jí)評(píng)判和模糊智能控制等先進(jìn)功能。中國的鏈條工業(yè)是解放之后才開始正式建立的，機(jī)械化輸送行業(yè)在我國的發(fā)展也只有幾十年的歷程，因此，我國的鏈條輸送機(jī)行業(yè)是一個(gè)年輕的朝陽行業(yè)。鏈條輸送機(jī)的生產(chǎn)是從國外同行設(shè)備進(jìn)行測(cè)繪和仿造開始的。前期，專業(yè)生產(chǎn)廠比較少，規(guī)模不大，鏈條輸送機(jī)大部分是一些專業(yè)廠作為非標(biāo)準(zhǔn)件來生產(chǎn)加工的，所以，技術(shù)不配套，生產(chǎn)效率低，發(fā)展極為緩慢。直到80年代，特別是改革開放以后，為了滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需要，許多新興的工廠開始建立。具有知識(shí)密集、人才密集、資金密集與信息密集等特點(diǎn)的廠家在激烈競(jìng)爭(zhēng)中生存下來并迅速發(fā)展。80年代后期到90年代初期，我國的鏈條輸送機(jī)械進(jìn)入了快速發(fā)展階段，汽車、摩托車、家電、輕工、化工、鋼鐵等行業(yè)引進(jìn)了許多國外成套進(jìn)口設(shè)備，有很多是鏈條輸送設(shè)備。棉膜運(yùn)輸機(jī)的總體方案設(shè)計(jì)依據(jù)棉膜的尺寸與重量，裝卸棉膜的時(shí)間，依據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)條件和資料以及國內(nèi)外同類產(chǎn)品的有關(guān)工藝資料等，擬訂棉膜運(yùn)輸機(jī)的總體方案，并進(jìn)行方案圖樣和有關(guān)技術(shù)文件的設(shè)計(jì)。棉膜尺寸：10×2.5×2.5m 的棉膜，3棉膜重量：大概 8~10t由棉膜的尺寸及重量可以得出如下結(jié)論：棉膜的尺寸非常大，采用一般的手工裝卸是不現(xiàn)實(shí)的，只能采用自動(dòng)裝卸棉膜裝置；為了便于棉膜的裝卸，其導(dǎo)向精度也應(yīng)該有保證；結(jié)合國內(nèi)外棉膜運(yùn)輸機(jī)的研究，現(xiàn)在普遍采用鏈條拖動(dòng)棉膜自動(dòng)裝卸，采用液壓馬達(dá)帶動(dòng)鏈條傳動(dòng)能夠滿足重載快速傳動(dòng)。圖 1 為棉膜運(yùn)輸機(jī)圖片。圖一、棉膜運(yùn)輸機(jī)研究國內(nèi)外棉膜運(yùn)輸機(jī)的結(jié)構(gòu)及方案，確定棉膜運(yùn)輸機(jī)的總體方案。棉膜運(yùn)輸機(jī)的主要包括液壓控制系統(tǒng)、自動(dòng)裝卸系統(tǒng)及自動(dòng)行走系統(tǒng)，自動(dòng)裝卸系統(tǒng)包括主題和多根并列設(shè)置在主題上可回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)鏈條，自動(dòng)裝卸系統(tǒng)與地面夾角可調(diào)節(jié)，自動(dòng)行走系統(tǒng)設(shè)置在自動(dòng)裝卸系統(tǒng)的下方，自動(dòng)裝卸系統(tǒng)、自動(dòng)行走系統(tǒng)連接液壓控制系統(tǒng)。為了裝卸棉膜時(shí)平穩(wěn)性好，防止在裝卸時(shí)棉膜跑偏，鏈條傳輸要保證傳輸?shù)木?，自?dòng)裝卸系統(tǒng)的鏈條齒上部有前傾的勾踢，給裝棉膜時(shí)提供足夠的拉力，4又可以避免卸棉膜時(shí)掛棉花；為了便于使自動(dòng)裝卸系統(tǒng)傾斜，裝卸系統(tǒng)本體下方與牽引機(jī)器連接有傾斜擺缸。為了防止打滑并承載量大，自動(dòng)行走系統(tǒng)上下擺動(dòng)以適應(yīng)不同地面，自動(dòng)行走系統(tǒng)包括兩個(gè)履帶裝置和驅(qū)動(dòng)兩個(gè)履帶裝置行走的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。2.2 棉膜運(yùn)輸機(jī)主傳動(dòng)方案確定2.2.1 鏈條輸送的種類鏈條輸送的類型很多，但常見的只有下列四類輸送形式。(1) 懸掛鏈條輸送：整機(jī)是架設(shè)在空中，輸送物品借吊具與滑架在空間立體范圍內(nèi)運(yùn)行。(2) 承托式鏈條輸送：整機(jī)架設(shè)在地面，輸送物品放在輸送鏈條上，以操作者適應(yīng)的高度運(yùn)行，可以沿線體作多工位操作。(3) 刮板式鏈條輸送：輸送的塊狀、粉狀或粉末狀物料放置在槽內(nèi)，通過輸送鏈條刮送，自動(dòng)化程度高。(4) 鏈條提升：在輸送鏈條上配置眾多的托架，料盤和料斗。主要在垂直方向提升物料。根據(jù)以上形式對(duì)比，選擇板式鏈條輸送。板式輸送機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：1.適用范圍廣，大件和成件物均可輸送；2.輸送能力大；53．牽引鏈的強(qiáng)度高，可用作長(zhǎng)距離輸送。4．輸送線路布置靈活。板式輸送機(jī)能較大的傾角和較小的彎曲半徑的條件輸送，布置的靈活性大。5.運(yùn)行平穩(wěn)可靠。2.3布置形式板式輸送的布置形式可分為：水平型、傾斜型、水平傾斜型、傾斜水平型、綜合型。選擇和確定板式輸送機(jī)的布置形式，要考慮一下幾點(diǎn)：（1）必須滿足工藝要求。即應(yīng)能符合工藝提出的運(yùn)輸路線、輸送量和需要在其上面完成的工藝作業(yè)等要求。（2）滿足工藝要求的前提下，力求最簡(jiǎn)單的布置形式。布置形式越簡(jiǎn)單，輸送機(jī)線路的轉(zhuǎn)折越少，其運(yùn)行阻力就越小，因而可降低制造成本，提高經(jīng)濟(jì)性。（3）布置時(shí)，應(yīng)充分考慮輸送機(jī)與各有關(guān)工種的關(guān)系。故應(yīng)綜合各方面的情況，達(dá)到整體布置的合理性和經(jīng)濟(jì)性。綜合考慮，棉膜輸送機(jī)選用傾斜型板式輸送形式。升降機(jī)構(gòu)采用液壓液壓傳動(dòng)是用液體作為介質(zhì)來傳遞能量的，液壓傳動(dòng)與上述三種傳動(dòng)來比較有以下一些優(yōu)點(diǎn)：（1）易于獲得較大的力或力矩2.3 棉膜運(yùn)輸機(jī)的主要參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)6容積：50m3載重量：8至10T外形尺寸：12000×2600×2500mm功率：小于22KW系統(tǒng)壓力：16MPa傳輸速度：5-10m/min3 工作原理與特點(diǎn)裝卸系統(tǒng)主要有本體及多排鏈條組成，本體是由鋼板及型材焊接組成，多排鏈由并列設(shè)置在主題上可回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)鏈條組成。3.1 鏈傳動(dòng)的組成和工作原理3.1.1鏈傳動(dòng)的組成鏈傳動(dòng)由主動(dòng)鏈輪1、從動(dòng)鏈輪2和中間撓性件鏈條3組成，通過鏈條的鏈節(jié)7與鏈輪上的輪齒相嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。圖3.1 鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)的特點(diǎn): 鏈傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：與帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)沒有彈性滑動(dòng)和打滑，能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比；需要的張緊力、作用于軸的壓力也小，可減少軸承的摩擦損失；結(jié)構(gòu)緊湊；能在溫度較高、有污染等惡劣環(huán)境場(chǎng)合下工作。與齒輪傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)的制造和安裝精度要求比較低；中心距較大時(shí)其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。鏈傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是：瞬時(shí)鏈速和鏈傳動(dòng)比不是常數(shù)，因此傳動(dòng)平穩(wěn)性較差，工作中有一定的沖擊和噪聲。目前，鏈傳動(dòng)廣泛應(yīng)用于工況較為惡劣、傳動(dòng)比精度要求不是很高的農(nóng)業(yè)、礦業(yè)、起重、冶金、運(yùn)輸、石油、化工、機(jī)械中。3.1.2 鏈傳動(dòng)的失效形式鏈輪和鏈條相比,鏈輪的強(qiáng)度高,使用壽命較長(zhǎng),所以鏈傳動(dòng)的失效,主要是鏈條的失效,其主要失效形式是: (1) 鏈條疲勞破壞：(2) 鏈條鉸鏈的磨損： (3) 鏈條鉸鏈膠合：8(4) 鏈條沖擊破斷：(5) 鏈條的過載拉斷：3.2 鏈傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)3.2.1滾子鏈的結(jié)構(gòu)滾子鏈?zhǔn)怯梢幌盗袃?nèi)鏈節(jié)和外鏈節(jié)相間組成的環(huán)形鏈條。其組成零件包括滾子 1、套筒 2、銷軸 3、內(nèi)鏈板 4 和外鏈板 5。圖3.2 鏈傳動(dòng)基本結(jié)構(gòu)滾子與套筒、套筒與銷軸之間為間隙配合：內(nèi)鏈板與套筒、外鏈板與銷軸之間為過盈配合。滾子鏈分為單排鏈、雙排鏈和多排鏈。多排鏈承載能力更大，但各排受載均勻不好，通常不應(yīng)該超過 3 排或 4 排，雙排鏈結(jié)構(gòu)應(yīng)用較多。為了形成鏈節(jié)首尾相連的環(huán)形鏈條，要用接頭加以聯(lián)接。滾子鏈的接頭形式如圖所示。圖 3.3 滾子鏈的接頭形式當(dāng)鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)時(shí)，接頭處采用開口銷(a)或彈簧鎖片(b)來固定。當(dāng)鏈節(jié)數(shù)9為奇數(shù)時(shí)，需另增加一個(gè)過渡鏈節(jié)(c)才能構(gòu)成環(huán)形，形成鏈的薄弱環(huán)節(jié)。應(yīng)盡可能避免使用奇數(shù)鏈節(jié)。滾子鏈主要參數(shù)是節(jié)距 、滾子外徑 和內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬 ，對(duì)于多排鏈還有排p1d1b距 。節(jié)距 是滾子鏈的基本參數(shù)。當(dāng)節(jié)距增大時(shí)，鏈條中各零件的尺寸都會(huì)相tp應(yīng)的增大，傳動(dòng)能力也隨之增大。滾子鏈傳動(dòng)的基本參數(shù)：鏈輪齒數(shù)：為降低動(dòng)載荷，提高鏈傳動(dòng)的平穩(wěn)性，小鏈輪齒數(shù)應(yīng)該稍微多一些為好。但小鏈輪齒數(shù)也不宜過多，否則 會(huì)很大，從而使鏈傳動(dòng)較早發(fā)生跳齒i失效。 鏈條工作一段時(shí)間后，磨損使銷軸變細(xì)、使套筒和滾子變薄，在拉伸載荷的作用下，鏈條的節(jié)距伸長(zhǎng)。鏈條節(jié)距變長(zhǎng)后、鏈繞上鏈輪時(shí)節(jié)圓 向齒頂移F d動(dòng)。一般鏈條節(jié)數(shù)為偶數(shù)以避免使用過渡接頭。為使磨損均勻，提高壽命，鏈輪齒數(shù)最好與鏈節(jié)數(shù)互質(zhì)，若不能保證互質(zhì)，也應(yīng)使其公因數(shù)盡可能小。鏈的節(jié)距：鏈的節(jié)距越大，理論上承載能力越高。但節(jié)距越大，由鏈條速度變化和鏈節(jié)嚙入鏈輪產(chǎn)生沖擊所引起的動(dòng)載荷也越大，反而使鏈承載能力和壽命降低。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能選用小節(jié)距的鏈，重載時(shí)選取小節(jié)距多排鏈的實(shí)際效果往往比選取大節(jié)距單排鏈的效果更好。中心距和鏈長(zhǎng)：鏈傳動(dòng)中心距過小，則小鏈輪上的包角小，同時(shí)嚙合的鏈輪齒數(shù)就少；若中心距過大，則容易易使鏈條抖動(dòng)。一般可取中心距 =(30～50) ，ap10最大中心距 ≤80 。p鏈條長(zhǎng)度用鏈的節(jié)數(shù)表示。按帶傳動(dòng)求帶長(zhǎng)的公式可導(dǎo)出由此算出的鏈節(jié)數(shù)須圓整為整數(shù)，最好取為偶數(shù)。 運(yùn)用上式可解得中心距 的公式。a為便于安裝鏈條和調(diào)節(jié)鏈的張緊程度，一般應(yīng)將中心距設(shè)計(jì)成可調(diào)節(jié)的；或者應(yīng)有張緊裝置。3.2.2鏈輪的結(jié)構(gòu)1）鏈輪的主要尺寸鏈輪的主要尺寸包括齒數(shù) 、分度圓直徑 、齒頂圓直徑 、齒根圓直徑 、zdadfd節(jié)距多邊形以上齒高 、齒寬 、齒側(cè)凸緣直徑 等ah1fbg圖3.4 鏈輪的主要尺寸2）鏈輪的形狀與結(jié)構(gòu)通常，鏈輪是由齒圈、輪轂和輪輻三部分組成。常見鏈輪形狀有：1.單片式11單排鏈輪。2.單凸緣式單雙排鏈輪。3.雙凸緣式單排鏈輪。鏈輪的結(jié)構(gòu)大致有：1.整體結(jié)構(gòu)。一般應(yīng)用在標(biāo)準(zhǔn)鏈條 =38.1以下的單、雙排，單、雙凸緣鏈輪p的加工。2.焊接結(jié)構(gòu)。主要應(yīng)用在中、大規(guī)格單、雙凸緣鏈輪的加工。加工時(shí)，凸緣都采用棒料車成凸形。齒圈部分可采用板材切割后加工外徑與軸孔，孔一端車出焊接破口套入凸緣部分進(jìn)行焊接。焊接時(shí)要兩端焊。3.鑄造鏈輪。主要應(yīng)用在大型鏈輪的加工，加工時(shí)只加工齒圈、凸緣兩端面、外徑和內(nèi)徑及鍵槽，然后再加工齒形。環(huán)鏈輪都是鑄造的。鑄造鏈輪的材料一般有兩種，鑄鐵和鑄鋼如HT150、HT200和ZG310-570。4.鍛造鏈輪。主要應(yīng)用在受力較大的中、大規(guī)格鏈輪的生產(chǎn)上。鍛造時(shí)，不管是單凸緣式或雙凸緣式，一般都鍛成凸形，軸孔留出足夠的加工余量，材料利用率較低，成本高。3）鏈輪的材料選用鏈輪的材料應(yīng)具有足夠的耐磨性和強(qiáng)度。通常，小鏈輪用較好的材料。一般工況下，采用45、50、45Mn鋼，經(jīng)淬火、回火處理，齒面硬度 40~50HRC。重要工況下，采用15Cr、20Cr材料，經(jīng)表面滲碳、淬火和回火處理，齒面硬度55~60HRC;或40Cr、35CrMo材料，經(jīng)淬火、回火處理，齒面硬度 40~50HRC。簡(jiǎn)單工況下，采用35鋼經(jīng)正火處理，齒面硬度160~200HBS；或15、20鋼經(jīng)表面滲碳、淬火和回火處理，齒面硬度50~60HRC。4）鏈輪齒形的幾何形狀與設(shè)計(jì)原則121.鏈輪齒形的幾何形狀：常見鏈輪的幾何形狀有三圓弧一直線形、兩圓弧一直線形、兩圓弧凸齒形、一圓弧一直線形、齒槽中心有偏移的直線齒形和直線齒形。2.設(shè)計(jì)原則：鏈輪齒形設(shè)計(jì)主要應(yīng)滿足三方面要求：即嚙合要求、使用要求、工藝性與精度要求。(1)保證鏈條能順利的嚙入與嚙出，不會(huì)有干涉現(xiàn)象。(2)具有足夠的容納鏈條節(jié)距伸長(zhǎng)的能力。(3)具有合理的作用角。(4)齒廓曲線與鏈傳動(dòng)工況相適應(yīng)。(5)有利于嚙入和防止因鏈條跳動(dòng)而掉鏈。(6)加工工藝性好。13144 傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)一棉膜運(yùn)輸機(jī)的滾子鏈傳動(dòng)。通過計(jì)算液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)(匹配動(dòng)力需要 65匹，功率 22KW，轉(zhuǎn)速 =700 )，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 =700 ，載荷平穩(wěn)，鏈1nmi/r2nmi/r傳動(dòng)中心距不應(yīng)小于 10000 。4.1 鏈的設(shè)計(jì)1、選擇鏈輪齒數(shù)鏈傳動(dòng)速比：=500/500=1 （4-1 ）21ni?由表 4-1 選小鏈輪齒數(shù) =31 。1z表 4-1 齒數(shù)推薦值傳動(dòng)比 i 1～2 3～4 5～6 ＞6齒數(shù) z1 31～ 27 25 ～23 21 ～17 17大鏈輪齒數(shù) z2=iz1=1×31=31，合適。2、確定計(jì)算功率已知鏈傳動(dòng)工作平穩(wěn)，液壓馬達(dá)拖動(dòng)，由表 4-2 選 =1.3，計(jì)算功率為：AK=1.2×22 =26.4 （4-2） PKAC?kW表 4-2 工況系數(shù) A15輸入動(dòng)力種類載荷種類內(nèi)燃機(jī)-液力傳動(dòng) 電動(dòng)機(jī)或汽輪機(jī) 內(nèi)燃機(jī)-機(jī)械傳動(dòng)平穩(wěn)載荷 1.0 1.0 1.2中等沖擊載荷 1.2 1.3 1.4較大沖擊載荷 1.4 1.5 1.73．初定中心距 ，取定鏈節(jié)數(shù) 初定中心距，推薦 =(30~50) 。0apL0ap初定 由于 ； =20000/25.4+31=818.40 （4-3）選取偶數(shù)鏈節(jié) =818 節(jié)pL4．選取鏈節(jié)距首先確定系數(shù) ， ， 。ZKLP由表 4-3 查得小鏈輪齒數(shù)系數(shù) =1.34。ZK表 4-3 輪齒數(shù)系數(shù) Z1Z9 10 11 12 13 14 15 16 17zK0.446 0.500 0.554 0.609 0.664 0.719 0.775 0.831 0.887119 21 23 25 27 29 31 33 35z1.00 1.11 1.23 1.34 1.69 1.89 2.08 2.29 2.50由 圖 4-1 查得 （鏈長(zhǎng)系數(shù)） =1.08LK16圖4-1鏈長(zhǎng)系數(shù) LK選單排鏈，由表 4-4 查得 =1。P表 4-4 多排鏈系數(shù) KP 排數(shù) 1 2 3 4 5 6pK1 1.7 2.5 3.3 4.0 4.6由圖 4-2 選擇滾子鏈型號(hào)為 16A，由表 3-5 查鏈節(jié)距 =25.40 。pm圖4-2 A系列單排滾子鏈的額定功率曲線17表 4-5 滾子鏈規(guī)格和主要參數(shù)節(jié)距 p 排距 pt 滾子最大直徑d1內(nèi)鏈節(jié)最小內(nèi)寬 b1銷軸最大直徑d2內(nèi)鏈板最大高度 h2鏈號(hào)/mm05B 8.00 5.64 5.00 3.00 2.31 7.1106B 9.525 10.24 6.35 5.72 3.28 8.2608A 12.70 14.38 7.92 7.85 3.98 12.0708B 12.70 13.92 8.51 7.75 4.45 11.8110A 15.875 18.11 10.16 9.40 5.08 15.0912A 19.05 22.78 11.91 12.57 5.94 18.0816A 25.40 29.29 15.88 15.75 7.92 24.135.確定鏈長(zhǎng)和中心距鏈長(zhǎng) /1000=818×25.4/1000=20.777m (4-4)pLP??中心距=10000mm (4-5)22121184ppzzzaLL?? ??????????? ????????????????? ?18符合要求。中心距減小量=(0.002～0.004） 10000=20~40 (4-6)aa)04.~2.(???m實(shí)際中心距=643.3-（1.28~2.6）=10020~10040 (4-7)as??? m取實(shí)際中心距 =10030 。sm6．求作用在軸上的力。驗(yàn)算鏈速=9.18m/s (4-8)作用在軸上的壓軸力。計(jì)算有效圓周力=1000 =1000×26.4/9.18=2875.4 (4-9)eFvP/ N水平工作，查表 4-6 取壓軸力系數(shù) =1.30。QK軸上的壓力19= × =1.30×2875.4 =3738.02 (4-10)QFKN表 4-6 軸的載荷因數(shù) fK傳動(dòng)布置水平或傾斜角≤40° 垂直或傾斜角＞40°載荷因素穩(wěn)定載荷 沖擊載荷 穩(wěn)定載荷 沖擊載荷KF 1.15 1.30 1.05 1.157 選擇潤滑方式根據(jù)鏈速 v=9.18m/s，鏈節(jié)距 p=25.4，按圖 4-3 鏈傳動(dòng)選擇油浴或飛濺潤滑方式。圖4-3 推薦的潤滑方式設(shè)計(jì)結(jié)果：滾子鏈選用 16A,鏈輪齒數(shù) =31， =31，中心距 =1000 ，1z2'am壓軸力 =3738.02 。QFN4.2 鏈輪設(shè)計(jì)計(jì)算204.2.1 鏈輪 的設(shè)計(jì)計(jì)算1z1.材料選擇：采用 35 鋼經(jīng)正火處理，齒面硬度 160~200HBS。2.分度圓直徑d=p/（ sin180°/z）=25.4/（sin180°/25）=251.23mm (4-11)3.齒頂圓直徑 ad=251.23+1.25×25.4+10.16=293.14 (4-12)(查表 滾子最大直徑 =10.16 )1dm(4-13)??min11+-.6/adzp??=251.23+（1+1.6/31 ）×25.4-10.06=267.88取 =268(mm)。ad4.齒根圓直徑 f=251.23-10.16=241.08mm (4-14) 5.分度圓弦齒高 ah(4-15)amx11=(0.625+.8/)0.5zpd?=（0.625+0.8/31 ）×25.4-0.5×10.16=11.45mm=7.67mm （4-16)取 =7.7 。ahm6.最大齒根距離 XL=251.23cos（90°/25）-10.16=240.57mm217.齒側(cè)凸緣直徑 （查表 為內(nèi)鏈板最大高度； =15.09gd2hahm(4-17)1cot(80/).40.76gpz???=25.4cot（180°/25）-1.04×25.4-0.76=174.404（ ）8.齒側(cè)圓弧半徑 er(4-18)(4-19)9 滾子定位圓弧半徑 ir(4-20)(4-21)min10.5.05.16.3()rdm???10.滾子定位角 ?(4-22)11 齒寬： （是內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬，查表 9.40mm）1fb(4-23)0.95.9.408.3()f m???12.齒側(cè)倒角 ab(4-24)13.齒側(cè)半徑 xr(4-25)14.鏈輪齒總寬 （ 為排數(shù)）fnb(4-26)18.93()()fntpm????15.軸轂厚度 ：（假設(shè)軸孔 為 50 ，查表 4-7 =6.4）hkdK22(4-27)k=+/60.16.450/.126.=1.0()hKdd m????表 4-7 常數(shù) K 的取值名稱 結(jié)構(gòu)尺寸（參考） kdh=+0.16Kd ＜50 50 ～100 100～ 150 ＞150輪轂厚度h常數(shù)K 3.2 4.8 6.49.5 9.516.輪轂長(zhǎng)度 L(4-28))(8.52163max mh???(4-29).42in取長(zhǎng)度 為 50L17 輪轂直徑 hd。 (4-30))(8216502mk????4.2.2 滾子鏈的材料的選擇與處理滾子在工作時(shí)，是和鏈輪嚙合的，所以需要一定的強(qiáng)度和硬度。在此，我選擇 35Cr 作為滾子的材料。因?yàn)閺?qiáng)度以及韌性較高的中碳含量的調(diào)制鋼，強(qiáng)度極限比 35 號(hào)鋼高 20%。工藝性能與 30Cr 相似。35Cr 廣泛用于制造齒輪、軸、滾子、螺栓以及其他重要零件上。銷軸和套筒都是在內(nèi)部工作的，我選用 35 號(hào)鋼作為制造材料。因?yàn)?35 號(hào)鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼有良好的塑性和適當(dāng)強(qiáng)度，工藝性能較好，多在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用。23內(nèi)外鏈板鏈板在鏈傳動(dòng)過程中主要承受交變拉伸和沖擊載荷，鏈節(jié)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)還容易側(cè)磨，經(jīng)過一定次的循環(huán)，鏈板容易疲勞拉斷因此，鏈板的材料應(yīng)具我選用 40Mn，40Mn 碳素結(jié)構(gòu)鋼，用于制造永受疲勞負(fù)荷的零件，如曲軸、連桿等?？ɑ傻淖饔檬强ňo連接銷，所以需要一定的彈性。我選用 65MN, 65Mn，錳提高淬透性，經(jīng)熱處理后的綜合力學(xué)性能優(yōu)于碳鋼，但有過熱敏感性和回火脆性。用作小尺寸各種扁、圓彈簧、座墊彈簧、彈簧發(fā)條，也可制作彈簧環(huán)、氣門簧、離合器簧片、剎車彈簧。鏈條銷軸、套筒和滾子在交變載荷作用下承受沖擊載荷磨損，這就要求這些零件具有表面耐磨、芯部柔韌和耐疲勞性能，因此，這些零件通常都要進(jìn)行表面滲碳處理。特別是標(biāo)準(zhǔn)鏈條的銷軸、套筒和滾子由于采用的材料都是低碳鋼和低合金鋼，滲碳后既耐磨又耐疲勞，完全可以保證標(biāo)準(zhǔn)鏈條使用性能的需要。在此對(duì)銷軸進(jìn)行滲碳 0.3mm 處理。4.3 升降液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是底部?jī)A斜時(shí)的主要部分，根據(jù)棉模傾斜時(shí)靠液壓推動(dòng)，擬定出合理的液壓系統(tǒng)圖，液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，必須從實(shí)際情況出發(fā)，有機(jī)地結(jié)合各種傳動(dòng)形式，充分發(fā)揮液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，力求設(shè)計(jì)出工作可靠、成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、維修方便、操作簡(jiǎn)單的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)初需要計(jì)算來確定液壓系統(tǒng)的參數(shù)，然后通過液壓參數(shù)來進(jìn)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選用液壓元件的規(guī)格。設(shè)計(jì)夾具液壓系統(tǒng)工作要求：空載快速伸出—定位—慢速回程—液壓泵卸荷。根據(jù)載重 8T 至 10T，為保證在規(guī)定工況下升起，取其 1.2 倍的載荷設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng) 12T。快進(jìn)和快退速度相同，因此選用單桿活塞式液壓缸，并使兩液壓面積為 ,快進(jìn)時(shí)采用差動(dòng)連接，選取夾緊缸的工作壓力為 18Mpa，液壓缸的回12A?24油背壓力為零，快進(jìn)速度為 5m/min，工作速度 1m/min，機(jī)械效率為 0.95，則夾緊缸內(nèi)徑為 ??644120.317395cmFDmp???????缸內(nèi)徑圓整成就近的標(biāo)準(zhǔn)值，得 D=320mm，液壓缸活塞桿直徑，就近圓整成標(biāo)準(zhǔn)值 d=230mm。3206d缸徑、桿徑取標(biāo)準(zhǔn)值后的有效工作面積：無桿腔有效面積： 222130844ADm????活塞桿面積： 2223 156d?有桿腔有效面積： 2213804385A???液壓缸所需流量：快伸： 618034.4/minQAV???快降： 325工作受載： 6110.8/i??液壓系統(tǒng)采用二位四通電磁閥來控制上升、下降換向動(dòng)作，而為避免工作時(shí)突然斷電松開，液壓系統(tǒng)中應(yīng)采用失電夾緊方式。考慮到當(dāng)進(jìn)油路壓力瞬時(shí)下降時(shí)夾具仍能保持工作位置，所以液壓系統(tǒng)接入單向節(jié)流閥，其中節(jié)流閥起著調(diào)速作用，單向閥起著保壓作用。在該液壓回路中裝有減壓閥，用來調(diào)節(jié)夾緊力的大小并保持夾緊力的穩(wěn)定，夾具的液壓系統(tǒng)原理如圖所示。