毕业设计说明书-散粮装车机喂料部分结构设计

机电工程学院毕业设计说明书设计题目:散粮装车机喂料部分结构设计学生姓名：刘延涛学号：20054740218专业班级：车辆工程0502指导教师：徐芸2009年6月5日目次1前言..............................................................12传动方案设计......................................................13喂料部分设计及计算................................................23.1已知原始数据....................................................23.2螺旋输送设计计算................................................23.3电机的选择......................................................53.4输送量校核......................................................53.5减速机的选择....................................................53.6联轴器的选择....................................................63.7传动轴轴承的选择................................................63.8机壳的结构......................................................63.9传动轴的设计....................................................63.10链传动设计计算..................................................73.11螺旋轴的设计...................................................104车架部分设计及计算...............................................134.1车架设计.......................................................134.2转向系统设计...................................................154.3车轮轴设计.....................................................164.4行走装置设计...................................................184.5支撑架设计.....................................................20设计结论.............................................................22设计心得.............................................................23致谢.................................................................24参考资料.............................................................2511前言输送机是在一定的线路上连续输送物料的物料搬运机械，又称连续输送机。输送机输送能力大，运距长，还可在输送过程中同时完成若干工艺操作，所以应用十分广泛。汽车散粮装车机是一种散粮装车设备，也是一种输送机械，具有可移动，操作轻巧方便等特点，可以很好的完成散粮装车任务。散料装汽车是散粮接收发放系统中必不可少的重要组成部分。装车机效率决定着装车发放作业的效率。研究高效的装汽车作业散料装车机具有良好的实际应用价值。本设计的目的在于完成散粮装车机喂料部分结构设计。内容包括：查阅资料、方案设计，撰写方案论证报告，设计计算，绘制图纸（总装图、主要部装和零件图），完成设计说明书等。通过本课题可以训练学生的机械设计、粮食工程、工程材料、计算机应用等综合运用能力。装车机的种类也很繁多，有摇臂式散粮装车机，也有螺旋式散粮装车机，还有刮板式装车机（扒谷机）。形式也较灵活，可以由几种输送机械的配合而组成，也可以是专门的机械设备，但其主体一定还是输送机械。可以采用带式输送机，刮板输送机，螺旋输送机等输送机械；可以是单级，也可以是多级，比如说可以先用一个喂料机喂料，然后在将散粮通过皮带机等输送到散粮车上。有鉴于此，本装车机的基本组成为：喂料部分，输送部分。输送部分采用带式输送机，喂料部分采用双向螺旋式喂料。2传动方案设计本次设计喂料装置结构如图1所示。喂料部分传动路线为：电机—减速机—联轴器—传动轴—链传动—螺旋喂料。传动轴轴承采用带立式座外球面球轴承UCP2系列，螺旋输送轴采用带凸台圆形座外球面球轴承UCFC2系列。电机与减速机直联在一起，减速机采用行星摆线针轮减速机，联轴器采用弹性柱销联轴器，螺旋喂料采用双向反螺旋喂料，螺旋轴采用无缝钢管制成，两头各焊接一个轴头。2图1喂料部分3喂料部分设计及计算3.1已知原始数据本次设计装车机主要原始数据如表1所示。表1已知工艺参数表3.2螺旋输送设计计算本次设计采用双向反螺旋式喂料，如图1所示。规格型号ZCJ100输送物料散粮装车能力Q（t/h）≥100物料密度γ0（t/m3）0.753表2各种散拉物料的特性系数物料名称推荐填充系数A值小麦0.30～0.4075大豆0.20～0.3045稻谷0.30～0.4060表3倾斜修正系数输送机的倾斜角度（0）05101520修正系数β010.90.80.70.65K1值叶片形式满面式齿式带式浆式K11.00.80.70.5(1)确定螺旋直径D本螺旋体采用满面式螺旋叶片，水平输送。由于双向螺旋双向喂料，故而将其输送量折合为75t/h计算，取b=s/D为0.9。查表2得A为75，为0.5，查表3得β0为1.0，K1为1.0。将上述数据带入公式得螺旋直径式（3-1）取D=300mm，s=0.9D=270mm，螺旋轴径d=0.2D=60mm。式中，Q—输送量（t/h）；b—s/D比值；A—物料特性系数，见表2；—填充系数，见表2；—物料密度（t/m3）；mm331110.750.5570.947755.25.210047KbAQD04htKsnDQ/1.751175.064.013827.03.0474721002β0—倾斜修正系数，见表3；K1—螺旋叶片的形式对输送量的影响系数，见表3。(2)确定螺旋转速式（3-2）验算转速式（3-3）验算结果nnmax，不满足要求。可以将转速降低来达到要求，取n=138rpm。(3)值的验算将有关数据代入公式得：式（3-4）(4)校核输送量将验算后的数据带入公式得：式（3-5）验算结果符合要求，取Q=75t/h。(5)驱动功率的计算已知Q=100t/h；L平=2m；H=0；取0=1.2；取总=0.9；K=1.4。将以上数据代入公式得式（3-6）式（3-7）式中，L平—输送机水平投影长度（m）；H—倾斜输送时物料提升高度（m）；0—物料的总阻力系数，对于谷物、油料及其加工产品，0=1.2～1.3；K—功率储备系数，一般为1.2～1.4；100247KsDQnrpm1751175.05.027.03.047752DAnmaxrpm1383.075100247KsnDQ64.01175.013827.03.047752KWLQN7.03.123671003670平轴KW15.185.07.04.1总轴电NkN5总—传动装置的总效率，一般取0.80～0.90。3.3电机的选择根据以上计算数据可选电机为Y90S-4型，额定功率为1.1KW，但考虑到本次设计任务为≥100t/h，而且在实际作业中有各种不可预料的因素，考虑到以上各种因素选择电机型号为Y系列4极Y90L-4电机，额定功率1.5KW，满载转速1400rpm。3.4输送量校核根据电机型号从新计算输送量。式（3-8）式（3-9），满足设计要求。3.5减速机的选择由于螺旋轴转速较低，而且不能有很大的地方安装减速机，故而需要减速比较大且体积小的减速机。本次设计采用行星摆线针轮减速机。根据电机转速和螺旋轴转速初步确定减速比为2.101381400nni电减式（3-10）由于链传动有一定的减速作用故将减速比定为i=9。减速机输出转速为式（3-11）输出功率为KWPP46.197.05.1减电减式（3-12）输出轴直径45mm，输出转矩为89.4N.m式（3-13）减速机型号选ZWD4型。将电机与减速机直联，如图2所示。15646.195509550nPT减min/15691400rn减KWNN91.04.185.05.1K总电轴htNQ/1392.1291.0367L3670平轴htQ/1006图2ZWD4型摆线针轮减速机3.6联轴器的选择根据减速机的输出轴径45mm，输出转矩为89.4N.m。查机械设计手册，选用弹性柱销联轴器型号为。主动端：Z型轴孔、C型键槽、dz=45mm、L1=84mm；从动端：J1型轴孔、A型键槽、d2=40mm、L=84mm。3.7传动轴轴承的选择考虑到转速较低，且传动轴外露的特点，宜采用带座轴承。根据联轴器输出轴孔直径40mm，传动轴轴承选用带立式座外球面球轴承UCP208。3.8机壳的结构考虑到装车机需要进入仓内作业，为了方便出入粮仓，加之考虑到后面输送部分宽度840mm，可以将机壳加宽一点，取机壳左右宽度为2058mm。根据后面输送部分与喂料部分的结合长度，取机壳前后长度为519mm。机壳上装螺旋组件的地方开豁口，便于安装螺旋组件，安装完以后用钢板焊接。3.9传动轴的设计根据联轴器输出轴的直径d2=40mm，半联轴器长度L=84mm，带立式座外球面球轴承UCP208宽度49.2mm可定该段轴径为40mm，长度为148mm.中间轴段轴径为50mm，长度根据喂料部分壳体长度可定为460mm，下一轴段与第一轴段轴径相同为45mm，长度可由链传动确定，下一轴段与小链轮配合，轴径定为35mm，由小链轮的宽度可定该轴段长度，其结果见链轮设计部分。8440844531JZCLX73.10链传动设计计算3.10.1链传动计算(1)输入功率KWPP43.199.099.046.1轴承联减链。式（3-14）(2)输入转速rpmnn156减链。式（3-15）(3)减速比为13.192.10链i，式（3-16）输出转速为rpmn13813.1156。式（3-17）(4)选择链轮齿数取小链轮齿数为Z1为25，大链轮的齿数为2813.12512链iZZ。式（3-18）(5)确定计算功率查机械设计手册得工况系数KA为1.2，主动链轮齿数系数KZ为1.31，单排链，计算功率为KW28.243.131.12.1链PKKPZAca式（3-19）(6)选择链条型号和节距根据Pca=2.28KW及n1=156rpm,可选链型为12A，链条节距为p为19.05mm。(7)计算链节数和中心距初选中心距a0=(30～50)P=(30～50)×19.05=700～952.5mm。取a0=710mm。相应的链长节数为5.1062