篩煤機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),篩煤機(jī),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 篩煤機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 班 級： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)老師： 完成日期： 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是關(guān)于篩煤機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，首先對篩煤機(jī)作了簡單的概述；接著分析了該篩煤機(jī)的方案布局及工作原理，然后根據(jù)這些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則按照給定參數(shù)要求進(jìn)行選型設(shè)計(jì)；接著對所選擇的篩煤機(jī)各主要零部件進(jìn)行了校核。篩煤機(jī)結(jié)構(gòu)裝置由驅(qū)動機(jī)構(gòu)，機(jī)架，入煤口，擋板，轉(zhuǎn)子等幾個(gè)部分組成。目前，篩煤機(jī)正朝著長距離，高速度，低摩擦的方向發(fā)展，近年來出現(xiàn)的氣墊式篩煤機(jī)就是其中的一個(gè)。在滾軸類篩煤機(jī)的設(shè)計(jì)、制造以及應(yīng)用方面,目前我國與國外先進(jìn)水平相比仍有較大差距,國內(nèi)在設(shè)計(jì)制造篩煤機(jī)過程中存在著很多不足。 本次設(shè)計(jì)是關(guān)于篩煤機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，通過對傳統(tǒng)的篩煤機(jī)結(jié)構(gòu)裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，使得此種類型的篩煤機(jī)的使用范圍更廣泛，更加靈活，并且對今后的選型設(shè)計(jì)工作有一定的參考價(jià)值。 關(guān)鍵字：篩煤機(jī) 結(jié)構(gòu) 類型 設(shè)計(jì) I Abstract Car seat system is an essential part of the automobile body, the structure design of motor vehicle occupants, comfortable and safe sense humor has a direct impact. Among them, the comfort of the car seat system is mainly affected by the overall size of the seat and the main components of the structure. The design of the car seat is via a link mechanism to realize the folding and unfolding of the car seat, the seat is equally applicable to cars, planes, trains and other areas, whether it is for long or short time ride, its regulatory function have achieved functional and comfortable unity. The design puts forward a kind of simple and easy to control, compact design, high reliability of the seat adjustment mechanism, mainly consists of a base, a backrest and a connecting rod mechanism, electric cylinder, limit chute. This design mainly through hinged bar between the car seat of the unfolding and refolding, through the sliding limit, the electromechanical integration control seat of action. 關(guān)鍵字： 汽車座椅 調(diào)節(jié) 折疊 限位 Keyword: disreycar seat adjustment folding limit 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文第 Ⅰ 頁 共 Ⅰ 頁 目 錄 1 引言 1 1.1課題的來源與目的 1 1.2本課題的意義 2 1.3本課題研究的主要內(nèi)容 3 2 篩煤機(jī)機(jī)械傳動部分的設(shè)計(jì) 6 2.1篩煤機(jī)總體方案布局圖的確定 8 2.2篩煤機(jī)的工作原理 10 2.3電機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 11 2.4電動推桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 11 2.4.1電動推桿的定義 12 2.4.2電動推桿的主要結(jié)構(gòu) 13 2.4.3電動推桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 15 2.5傳動軸的設(shè)計(jì) 17 2.6鍵的選型設(shè)計(jì) 17 2.7螺栓的選型計(jì)算 18 2.8軸承的選型計(jì)算 18 3 主要零件的強(qiáng)度校核 19 3.1傳動軸強(qiáng)度的校核 20 3.2機(jī)架強(qiáng)度的校核 21 3.3軸承強(qiáng)度的校核 22 4 設(shè)計(jì)總結(jié) 24 結(jié) 論 26 致 謝 27 參考文獻(xiàn) 28 24 第 24 頁 共 29 頁 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 1 引言 1.1 課題的來源與目的 我國生產(chǎn)的篩煤機(jī)結(jié)構(gòu)簡陋，篩煤效率始終不高，雖然經(jīng)過幾十年的發(fā)展，近期產(chǎn)品的質(zhì)量較早期有所提高。但受國產(chǎn)配套件質(zhì)量及設(shè)計(jì)水平等的影響，我國目前生產(chǎn)的篩煤機(jī)的總體水平與進(jìn)口產(chǎn)品及港口用戶的要求仍有較大差距，篩煤機(jī)的生產(chǎn)也是如此，為滿足市場需求，開發(fā)出一種新型的篩煤機(jī)勢在必行！ 相信此種篩煤機(jī)的出現(xiàn)將會大大提高煤炭的篩煤能力和質(zhì)量，為企業(yè)的生產(chǎn)的年產(chǎn)能方面，以及經(jīng)濟(jì)效益方面能夠帶來顯著的進(jìn)步，同時(shí)也在某種程度上推進(jìn)了機(jī)械工業(yè)的不斷發(fā)展。 隨著國際標(biāo)準(zhǔn)化（SIO）的實(shí)施，世界篩煤機(jī)以采用新材料、新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),19世紀(jì)80年代，美國的HUGER公司將新開發(fā)的篩煤機(jī)應(yīng)用到該公司的子公司---一個(gè)生產(chǎn)煤炭的機(jī)械公司，經(jīng)過幾年的運(yùn)行，為該公司創(chuàng)造了不菲的利潤。繼美國HUGER公司之后，德國的DESTO公司也看到了煤炭篩煤機(jī)的利潤所在，投入了相當(dāng)大的人力和精力來開發(fā)研制煤炭篩煤機(jī)，并且與二十世紀(jì)中期投入到了北美等市場。當(dāng)前，全世界各大機(jī)械人廠商為了提高產(chǎn)品的競爭力，都大力進(jìn)行篩煤機(jī)的研發(fā)工作?，F(xiàn)在國外等著名篩煤機(jī)的品牌中，都有篩煤機(jī)的銷售，全世界篩煤機(jī)的應(yīng)用越來越廣泛。有一點(diǎn)值得注意的是，篩煤機(jī)的市場，由最初的日本，歐洲，已經(jīng)滲透到北美市場，因此篩煤機(jī)是當(dāng)今棒料生產(chǎn)加工企業(yè)比配的設(shè)備已經(jīng)成為主要趨勢。西方資本主義國家有巨大的篩煤機(jī)銷售市場，機(jī)械人工業(yè)是西方資本主義國家的機(jī)械工業(yè)之一。 目前國外特別是美國正在考慮發(fā)展篩煤機(jī)的功率最大化，產(chǎn)能最優(yōu)化的問題。自“九·五”期間篩煤機(jī)的開發(fā)和研制已經(jīng)被列入美國的重大科技攻關(guān)計(jì)劃，以跟蹤世界技術(shù)的發(fā)展和開發(fā)適合美國機(jī)械工業(yè)發(fā)展的篩煤機(jī)。 我國從1953年開始生產(chǎn)篩煤機(jī)，于1958年自行設(shè)計(jì)制造篩煤半徑在50、70、90、120、500等煤炭的篩煤機(jī)之后，為了適應(yīng)煤炭生產(chǎn)廠家的需要，1959年又制造了500、1000、1200等大功力的篩煤機(jī)。 為了滿足煤炭生產(chǎn)工業(yè)發(fā)展需要，我國于1970年研制了大型篩煤機(jī)。經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)踐證明效果很好。同年，福建的金明公司更是大量引入外來技術(shù)人才，全身心地投入到了煤炭篩煤機(jī)的研發(fā)中，利用豐富的人力資源和設(shè)備，研發(fā)出了多種可篩選不同原煤的篩煤機(jī)，與同年12也投入市場，獲得了非常大的經(jīng)濟(jì)利潤。近幾年又研制出PX1400/170篩煤機(jī)，其設(shè)計(jì)能力為1750t/h，實(shí)際達(dá)到2508t/h，是設(shè)計(jì)值的1.6倍。 目前機(jī)械式篩煤機(jī)將逐漸被全自動篩煤機(jī)所代替。傳統(tǒng)的機(jī)械式的篩煤機(jī)已經(jīng)不能完全滿足當(dāng)今市場的需要，迫切需要各種多功能的篩煤機(jī)來滿足市場需求，如是福建金明公司加大人力開發(fā)出了五個(gè)規(guī)格十四種類型的篩煤機(jī)，然而我國機(jī)械人業(yè)所需的篩煤機(jī)全部依賴進(jìn)口，這使得國產(chǎn)生產(chǎn)煤炭企業(yè)配備篩煤機(jī)后，成本增加很大，而裝備自行開發(fā)生產(chǎn)篩煤機(jī)，其成本提高不大，說明篩煤機(jī)的市場前景令人樂觀。傳統(tǒng)的篩煤機(jī)的產(chǎn)品圖如下圖1、圖2所示： 圖1 圖2 1.2 本課題的意義 本次設(shè)計(jì)的是篩煤機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，通過對以往類似的篩煤機(jī)進(jìn)行參考和研究，從而制定出了該篩煤機(jī)的整體方案，然后進(jìn)行細(xì)化。當(dāng)前，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國的用電量不斷的增長，因此，電廠就得提高發(fā)電量，這就意味著需要燃燒更多的煤，原煤在進(jìn)入鍋爐之前經(jīng)過一系列的工序，變成煤面，以此來提高煤的利用率。煤要求炭機(jī)械是系統(tǒng)中必不可少的設(shè)備。鍋爐制粉系統(tǒng)磨煤機(jī)原煤的粒度不能超過50mm，但實(shí)際使用的原煤中經(jīng)常有較大粒度的煤塊，所以原煤在進(jìn)入磨煤機(jī)以前必須破碎。為提高碎煤機(jī)的破碎效率和節(jié)約能耗，在原煤破碎前，先要進(jìn)行篩分，符合磨煤機(jī)要求粒度的煤，直接經(jīng)滾軸篩煤機(jī)送入帶式輸送機(jī)，較大粒度的煤塊則進(jìn)入碎煤機(jī)進(jìn)行破碎。在這些環(huán)節(jié)當(dāng)中，篩煤機(jī)擔(dān)當(dāng)者重要的角色，它的單位時(shí)間篩選能力，直接影響燃燒煤的供應(yīng)量。 現(xiàn)在市場上的滾軸篩煤機(jī)的產(chǎn)品種類很多，但是單位時(shí)間的篩分能力都有 限，影響了燃燒煤的供應(yīng)，因此，需要設(shè)計(jì)篩分能力較大的滾軸篩煤機(jī)。在其 他條件不變的情況下，篩縫寬度對篩分率影響很大。篩條寬度一定，篩縫越寬， 開孔率越大，煤炭透篩概率越高。當(dāng)篩縫加大時(shí)，雖然篩分率提高了，但同時(shí) 也加大了磨煤機(jī)和粗煤泥回收設(shè)備的負(fù)荷。 因此，在綜合考慮精煤產(chǎn)率和設(shè)備生產(chǎn)能力的同時(shí)，適當(dāng)加寬篩面的篩縫。在滾軸篩傾角為10°的情況下，滾軸篩篩軸增加至10根，使篩面寬度增加到 1800mm，用增加滾軸篩有效篩選面積的方式增加滾軸篩的生產(chǎn)能力。 大腦和手之間的人工智能和機(jī)械工程的近似關(guān)系，唯一不同的是，智能硬件還需要使用機(jī)械制造。在過去，各種機(jī)械離不開人類的操作和控制，反應(yīng)速度和運(yùn)算精度的進(jìn)化是非常緩慢的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)，人工智能將消除這種限制。相互促進(jìn)，計(jì)算機(jī)科學(xué)和機(jī)械工程進(jìn)展之間的平行，將在更高層次的新一輪發(fā)展的開始使機(jī)械工程。在第十九世紀(jì)，機(jī)械工程的知識總量仍然是有限的，大學(xué)在歐洲，它與一般的土木工程是一門綜合性的學(xué)科，稱為土木工程，下半場的第十九個(gè)世紀(jì)成為一門獨(dú)立的學(xué)科。在第二十世紀(jì)，隨著機(jī)械工程和知識增長的發(fā)展開始分解，機(jī)械工程專業(yè)，有分支機(jī)構(gòu)。在第二十世紀(jì)中期趨勢分解，在時(shí)間之前和之后的第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束時(shí)達(dá)到的峰值。由于機(jī)械工程的知識總量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)從個(gè)人掌握所有，一些專業(yè)是必不可少的。但是過度的專業(yè)知識使分割，視野狹隘，可以查看和統(tǒng)籌大局和全球工程和技術(shù)交流，縮小范圍，新技術(shù)的進(jìn)步和整個(gè)塊的技術(shù)，外部條件變化的適應(yīng)能力差。封閉的專業(yè)知識的專家太狹，考慮的問題太特殊，在工作協(xié)調(diào)困難，不利于自我提高。因此，自上世紀(jì)第二十年代末，出現(xiàn)了一體化的趨勢。人們越來越重視基礎(chǔ)理論，拓寬領(lǐng)域，對專業(yè)合并的分化。綜合職業(yè)分化和發(fā)展知識循環(huán)過程的合成，是合理和必要的。從不同的專業(yè)和專業(yè)知識的專家，也有綜合的知識了解不夠，看看其他學(xué)科和項(xiàng)目作為一個(gè)整體，從而形成一種相互強(qiáng)烈的集體工作。綜合和專業(yè)水平。有機(jī)械工程全面而專業(yè)的沖突；在綜合性工程技術(shù)也有綜合和專業(yè)問題。在人類所有的知識，包括社會科學(xué)，自然科學(xué)和工程技術(shù)，有一個(gè)更高的水平，更廣泛的綜合性和專業(yè)性的問題。 本論文主要研究運(yùn)用SolidWorks對篩煤機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過對篩煤機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，來了解篩煤機(jī)的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及以后的發(fā)展趨勢和現(xiàn)狀。該課題來自于棒料加工型機(jī)械公司的生產(chǎn)實(shí)際，通過設(shè)計(jì)出篩煤機(jī)，從而來掌握篩煤機(jī)的整個(gè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)流程，培養(yǎng)工程意識。 我國生產(chǎn)的篩煤機(jī)結(jié)構(gòu)簡陋，篩煤效率始終不高，雖然經(jīng)過幾十年的發(fā)展，近期產(chǎn)品的質(zhì)量較早期有所提高。但受國產(chǎn)配套件質(zhì)量及設(shè)計(jì)水平等的影響，我國目前生產(chǎn)的篩煤機(jī)的總體水平與進(jìn)口產(chǎn)品及港口用戶的要求仍有較大差距，篩煤機(jī)的生產(chǎn)也是如此，為滿足市場需求，開發(fā)出一種新型的篩煤機(jī)勢在必行！本文運(yùn)用大學(xué)所學(xué)的知識，提出了篩煤機(jī)的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及主要零部件的設(shè)計(jì)中所必須的理論計(jì)算和相關(guān)強(qiáng)度校驗(yàn)，構(gòu)建了篩煤機(jī)總的指導(dǎo)思想，從而得出了該篩煤機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是高效，經(jīng)濟(jì)，并且校正質(zhì)量高，運(yùn)行平穩(wěn)的結(jié)論。 通過設(shè)計(jì)篩煤機(jī)，要求學(xué)生掌握大學(xué)四年所學(xué)到的知識，了解機(jī)械原理，機(jī)械設(shè)計(jì)，以及傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識，綜合運(yùn)用三維繪圖軟件，二維繪圖軟件對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，綜合提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用水平和設(shè)計(jì)能力。 相信此種篩煤機(jī)的出現(xiàn)將會大大提高煤炭的篩煤能力和質(zhì)量，為企業(yè)的生產(chǎn)的年產(chǎn)能方面，以及經(jīng)濟(jì)效益方面能夠帶來顯著的進(jìn)步，同時(shí)也在某種程度上推進(jìn)了機(jī)械工業(yè)的不斷發(fā)展。 1.3 本課題研究的內(nèi)容 篩煤機(jī)作為煤炭機(jī)械的一種，在生產(chǎn)煤炭的公司有著非常普及的應(yīng)用，目前市面上的煤炭篩煤機(jī)篩煤精度不高是主要的問題，所以在參考了以往的類似的煤炭篩煤機(jī)的基礎(chǔ)上，通過市場調(diào)研和歸納總結(jié)，得出了本次設(shè)計(jì)的煤炭篩煤機(jī)的總體方案與具體結(jié)構(gòu)。 本次設(shè)計(jì)主要針對篩煤機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，從篩煤機(jī)的整體方案出發(fā)，然后具體細(xì)化出具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括以下幾個(gè)方面： （1）通過網(wǎng)絡(luò)和圖書館查找各種關(guān)于煤炭篩煤機(jī)的相關(guān)資料，對篩煤機(jī)進(jìn)行方案的比較和預(yù)定。 （2）分析篩煤機(jī)的結(jié)構(gòu)與參數(shù)。 （3）確定設(shè)計(jì)總體方案。 （4）確定具體設(shè)計(jì)方案。 （5）篩煤機(jī)的裝配圖、零件圖的繪制。 （6）說明書的整理。 2 篩煤機(jī)機(jī)械傳動部分的設(shè)計(jì) 2.1 篩煤機(jī)總體方案布局圖的確定 本次設(shè)計(jì)的篩煤機(jī)為滾軸篩煤機(jī)，其主要由機(jī)架、傳動機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)子、擋板、入煤口、出煤口等等組成，其具體方案布局圖如下圖3所示： 圖3 2.2 篩煤機(jī)的工作原理 燃煤從上部進(jìn)煤口進(jìn)入，有電動推桿帶動擋板控制進(jìn)煤流向。滾動軸依次呈階梯傾斜式排列，每根軸分別有一臺減速電動機(jī)單獨(dú)拖動。當(dāng)擋板位置處于 過篩面時(shí)，滾動軸啟動運(yùn)行，不同粒度的燃煤被篩分，小粒度原煤由過篩面出 煤口處落下；而大塊原煤由大塊出煤口處落下，進(jìn)入下一級工序——碎煤機(jī)進(jìn) 行破碎。當(dāng)擋板位置處于旁路時(shí)，燃煤全部從旁路出煤口落下。 2.3 電機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 已知整個(gè)篩煤機(jī)的總重量1500KG,其他重量500KG，我們?nèi)】傊亓繛?000Kg，物品移動速度為1~2r/min。即： 具體的電機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算如下: 1、確定運(yùn)行時(shí)間 本次設(shè)計(jì)加速時(shí)間 負(fù)載速度（m/min） 有速度可知每秒上升50mm， 電機(jī)轉(zhuǎn)速 3.負(fù)載轉(zhuǎn)矩 式中： 4.電機(jī)轉(zhuǎn)矩 啟動轉(zhuǎn)矩 必須轉(zhuǎn)矩 S為安全系數(shù)，這里取1.0。 根據(jù)以上得出數(shù)據(jù)，我們選用電機(jī)型號為92BL-4020L1，此電機(jī)廠家為機(jī)電產(chǎn)品。根據(jù)電機(jī)的特性曲線以及參數(shù)表如下： 根據(jù)計(jì)算和特性曲線以及電機(jī)基本參數(shù)表，我們選用電機(jī)型92BL-4030H1-LK-B，電機(jī)額定功率為1.5KW，額定轉(zhuǎn)矩為27.62N.m，最大轉(zhuǎn)矩為29N.m，額定轉(zhuǎn)速為 3000r/min。電機(jī)大致圖如下： 外形尺寸292x232，電機(jī)輸出軸徑為40mm。 2.4 電動推桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 2.4.1 電動推桿的定義 電動推桿,英文名字致動器線性、電動缸和線性致動器。電動推桿是一種電力驅(qū)動裝置將電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成線性往復(fù)運(yùn)動的推桿?？捎糜诟鞣N簡單或復(fù)雜的過程實(shí)施機(jī)械的使用,為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、集中控制或自動控制。電動推桿是一種電動執(zhí)行機(jī)構(gòu),工作原理是電機(jī)通過蝸輪旋轉(zhuǎn)或齒輪直線移動,并通過推拉動作往復(fù)運(yùn)動。近年來,該設(shè)備廣泛應(yīng)用于各種簡單和復(fù)雜機(jī)械設(shè)備制造。電動推桿的主要成分是:電機(jī)、減速器、螺旋(蠕蟲)?？蛇x配件:行程開關(guān)、電位器、安裝支架等。電動推桿型指向共同的T型齒輪和滾珠螺桿2,T型齒的場合工作頻率不太高,每小時(shí)電動推桿工作約10倍,完全滿足。T型齒輪電動推桿可以完全自我鎖定功能,以確保絕對安全的應(yīng)用程序。滾珠絲桿可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作,為了滿足高頻應(yīng)用的需要。電動推桿行程開關(guān)來控制推桿中風(fēng),中風(fēng)到達(dá)設(shè)定值時(shí),電機(jī)自動斷電,電位計(jì)是用來顯示運(yùn)行的推桿推桿的行程值可以達(dá)到隨時(shí)可以在自動化控制和調(diào)整。電動推桿升降系統(tǒng)負(fù)載力量最多250 kn,用于解決高承載推和拉起重裝置,可以實(shí)現(xiàn)拖,拖著,拖著四個(gè)同步功能。 2.4.2電動推桿的主要結(jié)構(gòu) 電動推桿由一個(gè)電機(jī)，驅(qū)動減速齒輪，螺桿，螺母，導(dǎo)套，頂桿，滑塊，彈簧，殼體與渦輪，微動開關(guān)等組成。 電動推桿是一種新的電動執(zhí)行器，電動推桿是主要由電機(jī)，推桿和由一個(gè)新的線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制裝置，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，集中控制。氣動執(zhí)行器在整個(gè)控制過程中需要有一些壓力，但消耗量小的放大器可以使用，但日積月累，天然氣消費(fèi)量仍然是巨大的。執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用電動推桿，你需要提供一個(gè)變化的控制，開放，開放時(shí)間達(dá)到所需的功率不能，因此，從能源的角度來看，電動推桿驅(qū)動氣動執(zhí)行器具有明顯的節(jié)能優(yōu)勢比天然氣。適用于遠(yuǎn)距離控制，廣泛應(yīng)用于電力，化工，冶金，礦山，輕工業(yè)，交通運(yùn)輸，對節(jié)流閥，造船等部門，門開閉機(jī)構(gòu)，物料搬運(yùn)，流量控制，等。它已被越來越多的部門用它來代替機(jī)械手，液壓閥，自動減速機(jī)構(gòu)。 2.4.3電動推桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 篩煤機(jī)中座椅的動作主要是靠電動推桿來完成的，由系統(tǒng)工況可知，篩煤機(jī)的承重量我們假定為200KG,假定連桿機(jī)構(gòu)的移動速度為20mm/ s,則有下列計(jì)算： F=Mg=200x9.8=1960N. 功率P=FXV=1960x0.3=6533w=6.5kw 電機(jī)扭矩T=9550P/n=9550x6.5/1400=44N.m 則推桿扭矩 T推=TXiXη=44X1X0.98=43.12N.m. 由式F=2πηT/I可得推桿推力為200N, 其中，η是絲桿傳遞效率，I是絲桿導(dǎo)程。 2.5 傳動軸的設(shè)計(jì) 軸作為機(jī)器的一個(gè)關(guān)鍵組成部分，其為各類傳動部件的安裝，傳動的扭矩和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動圍繞軸進(jìn)行，而且經(jīng)過軸承和機(jī)架連接。為了滿足定位軸上的緊固件和容易加工和裝配的軸類零件和拆卸，通常軸設(shè)計(jì)成階梯軸。軸系的零件是由軸和它上邊的零部件構(gòu)成一個(gè)裝配體系，研究軸的過程中不僅要研究軸體自己的數(shù)據(jù)，還要將系統(tǒng)里的全部零碎部件融合在一起。 傳動軸是沙灘車的最關(guān)鍵零件，對于保證沙灘車正常運(yùn)轉(zhuǎn)和提高沙灘車行駛能力有著重要的意義。 傳動軸設(shè)計(jì)首先是確定它的受力情況。沙灘車行駛時(shí)，由于制造、安裝、檢修等原因，常會出現(xiàn)傳動軸壓在錐襯套下口的情況。我們就按傳動軸處于最不利的這種情況，作為傳動軸受力狀態(tài)，并且按承受最大扭矩和正常扭矩F兩種集中載荷（圖4.9）計(jì)算傳動軸的強(qiáng)度。 用圖解可以求得和對O點(diǎn)的力矩 （3.54） （3.55） 將和分解到動錐平面和垂直于進(jìn)動平面的力矩 （3.56） （3.57） （3.58） （3.59） 式中 —偏心套給傳動軸的反力與進(jìn)動平面的夾角，一般=15°~25°。 此外，動錐在進(jìn)動平面內(nèi)還作用著旋回力矩和重力矩，故 （3.60） （3.61） （3.62） （3.63） 所以，動錐上各力對O點(diǎn)的總力矩為： 和被傳動軸套給傳動軸下端的實(shí)際反力和對O點(diǎn)的力矩所平衡，所以： （3.64） （3.65） 已知或后，把動錐的傳動軸看成懸臂梁，則其危險(xiǎn)斷面上的彎曲應(yīng)力為 （3.66） （3.67） 對于強(qiáng)度限為50~65MPa的優(yōu)質(zhì)鋼，=100~120MPa；=200~240MPa。 利用上述方法，可以求得傳動軸危險(xiǎn)斷面b—b的直徑。然后，根據(jù)沙灘車的進(jìn)動角、錐襯套的結(jié)構(gòu)尺寸大小以及傳動軸與錐襯套上下口間隙，便可決定傳動軸下端直徑的值。傳動軸上部與動錐內(nèi)孔相配合部位的軸向的尺寸，可按設(shè)計(jì)確定的破碎腔椎體部分尺寸并參考實(shí)際資料確定。傳動軸與椎體內(nèi)孔相配合部位的直徑，可參考實(shí)際資料確定。 2.6 鍵的選型設(shè)計(jì) 鍵聯(lián)結(jié)是通過鍵實(shí)現(xiàn)軸和軸上零件的周向固定以傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩。其中有類型也可以實(shí)現(xiàn)軸向固定和傳遞軸向力，有些類型并能實(shí)現(xiàn)軸向動聯(lián)結(jié)，于在圓錐篩的軸上主要通過鍵來實(shí)現(xiàn)傳遞轉(zhuǎn)矩和軸向固定所以，只需選用常見的普通平鍵，鍵的類型可根據(jù)使用要求、工作條件和聯(lián)結(jié)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)表5-3-15選定，鍵的長度根據(jù)軸轂的長度從標(biāo)準(zhǔn)中選取，鍵的b×h根據(jù)徑來確定。軸和帶輪的聯(lián)結(jié)，d=70mm, 參考資料2P5-194表5-3-18 (GB/T1095-1979)選用B20×12，B18×11和B12×8的普通A型平鍵，鍵長分別為90㎜，70㎜，30㎜。 2.7 螺栓的選型計(jì)算 螺栓的強(qiáng)度在機(jī)械聯(lián)接中至關(guān)重要，特別是在重要的場合，其強(qiáng)度校核和計(jì)算尤其重要。其受力簡圖如上圖所示，圖中以合力代替均勻分布的作用力假設(shè)應(yīng)力在剪切面內(nèi)是均勻分布的，若為剪切面面積，則應(yīng)力為：? 與剪切面相切，故為剪應(yīng)力。 2、擠壓實(shí)用計(jì)算 在工程上也使用相似剪切的計(jì)算方法，假設(shè)擠壓應(yīng)力是均勻分布的，則? 擠壓面面積為擠壓面的正投影面積。對于平鍵接觸面面積就是擠壓面面積；對于螺栓擠壓面面積就是直徑平面面積，其值為。? 3、強(qiáng)度條件? 剪切和擠壓的強(qiáng)度條件如下：? 剪切強(qiáng)度條件：≤ 擠壓強(qiáng)度條件：≤ 式中 塑性材料： ? 脆性材料： ?先按剪切強(qiáng)度設(shè)計(jì)：? ≤??≤ d≥ 再用擠壓強(qiáng)度條件設(shè)計(jì)，擠壓力為，所以? ≤? ?≤ d≥ 最后得到螺栓的抗大強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度是合適的。 2.8 軸承的選型計(jì)算 （1）滾動軸承的選擇 滾動軸承為雙列圓錐滾子軸承350324B，由文獻(xiàn)[2]表得KN，KN，，。 （2）壽命驗(yàn)算 軸承所受支反力合力 N 對于雙列圓錐滾子軸承，派生軸向力互相抵消。 ，N 由文獻(xiàn)[2]表得， ， N 按軸承B的受力大小驗(yàn)算 h h=年 由于篩煤機(jī)的沖擊力較大，必須選擇較大壽命的軸承，又由于沙灘車的沖擊力，軸承并不能達(dá)到所計(jì)算的壽命。 3 主要零件的強(qiáng)度校核 3.1 傳動軸強(qiáng)度的校核 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面C）的強(qiáng)度。由文獻(xiàn)可知，取，軸的計(jì)算應(yīng)力 MPa 選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻(xiàn)[1]表可知，MPa。因此，，故安全。 （7）精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 ①判斷危險(xiǎn)截面 從應(yīng)力集中對軸的疲勞強(qiáng)度的影響來看，截面IV和V引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重，而V受的彎矩較大；從受載的情況來看，截面C的應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大，故C面不用校核。只需校核截面V。 ②截面V左側(cè) 抗彎截面系數(shù) mm 抗扭截面系數(shù) mm 截面V左側(cè)的彎矩M為 Mpa 截面V上的扭矩T為 MPa 截面上的彎曲應(yīng) Mpa 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力MPa 軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。MPa，MPa，MPa。 用插入法求出 ， 軸按精車加工，可知，表面質(zhì)量系數(shù)為： 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理， 固得綜合系數(shù)為 可知，碳鋼的特性系數(shù) 取 取 所以軸在截面V左側(cè)的安全系數(shù)為 故該軸在截面V左側(cè)的強(qiáng)度是足夠的。 ③截面V右側(cè) 抗彎截面系數(shù) mm 抗扭截面系數(shù) mm 截面V左側(cè)的彎矩M為 MPa 截面V上的扭矩T為 MPa 截面上的彎曲應(yīng)力 MPa 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 MPa 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及?。阂?，， ， 軸的材料的敏感系數(shù)為 ， 故有效應(yīng)力集中系數(shù)按文獻(xiàn)[1，附]為 軸的截面形狀系數(shù)為 軸的材料的敏感扭轉(zhuǎn)剪切尺寸系數(shù)為 綜合系數(shù)為 所以軸在截面V左側(cè)的安全系數(shù)為 故該軸在截面V左側(cè)的強(qiáng)度是足夠的。 3.2 機(jī)架的強(qiáng)度校核 機(jī)架的選擇根據(jù)篩煤機(jī)上面的所有組成部件，原煤的多少和重量來定，方通機(jī)架受力分析得出，由分析得出篩煤機(jī)機(jī)架在平衡狀態(tài)下只受地面對其的支撐力和在其表面上物體所給的壓力。見下圖： 即原煤和其上面的組成零部件以及軸承等等給的壓力為G+G1（零部件重量）=10000N（5000Kg）+(1000X20N)=20000N; 根據(jù)方通承載力計(jì)算公式： M=Pac/L （僅用于截面) f=M/W≤材料的許用應(yīng)力。 M=Pac/L=11960xL，本次設(shè)計(jì)初定L為1200mm 則M=13456N.M ，初定方通為80x80x6。計(jì)算W得出 折算后位360Mpa 查的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235A的抗拉強(qiáng)度為360~500Mpa，由于360Mpa遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于375Mpa，所以方通滿足強(qiáng)度要求。本次設(shè)計(jì)的機(jī)架圖紙如下圖3所示： 圖8 機(jī)架圖紙 3.3 滾動軸承強(qiáng)度的校核 本次棒料切割機(jī)的設(shè)計(jì)選取的軸承是深溝球軸承，具體的滾動軸承的選取過程如下： （1）滾動軸承的選擇 滾動軸承為深溝球軸承6205，KN，KN，，。 （2）壽命驗(yàn)算 軸承所受支反力合力 N; 對于深溝球軸承，派生軸向力互相抵消。 ，N; 得 ； N； 按軸承B的受力大小驗(yàn)算: h; h=年; 所以此軸承合格。 4 設(shè)計(jì)總結(jié) 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)即將完成，它是對大學(xué)四年所學(xué)知識的復(fù)習(xí)與總結(jié)，同時(shí)也是對新的知識探索的一個(gè)歷程。設(shè)計(jì)中有關(guān)篩煤機(jī)的每個(gè)環(huán)節(jié)都經(jīng)反復(fù)思考當(dāng)然時(shí)常會有考慮不周的地方，如實(shí)驗(yàn)的過程中發(fā)現(xiàn)課堂上所學(xué)習(xí)的理論知識與實(shí)踐中的操作和加工過程還是有一定的差距進(jìn)行實(shí)踐操作還需要嘗試的改進(jìn)。但通過不斷的查閱文獻(xiàn)資料以及指導(dǎo)老師的幫助使得此次畢業(yè)設(shè)計(jì)所遇到棘手的問題得到及時(shí)的解決。通過不斷的解決實(shí)驗(yàn)中所遇到的問題，在這個(gè)過程中我也學(xué)會了從哪方面下手如何采用正確有效的方法去分析問題以及搜集整理文獻(xiàn)資料，同時(shí)能把理論問題運(yùn)用到實(shí)踐中。 因?yàn)檫@次畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)是以小組的形式進(jìn)行的，所以，不僅僅要有方法一起去發(fā)現(xiàn)問題，協(xié)商問題，討論問題，并且解決問題。通過這次設(shè)計(jì)與制作，更加深刻了對書本知識的理解和認(rèn)識，明白了程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過程．通過這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會到這句千古名言的真正含義．我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，學(xué)會腳踏實(shí)地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 結(jié)論與展望 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是篩煤機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，直到今天，畢業(yè)設(shè)計(jì)總算接近尾聲了，通過這次對于篩煤機(jī)的設(shè)計(jì)，使我們充分把握的設(shè)計(jì)方法和步驟，不僅復(fù)習(xí)所學(xué)的知識，而且還獲得新的經(jīng)驗(yàn)與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，會遇到不清楚的作業(yè)，老師和學(xué)生都能給予及時(shí)的指導(dǎo)，確保設(shè)計(jì)進(jìn)度，本文所設(shè)計(jì)的是篩煤機(jī)的設(shè)計(jì)，通過初期的方案的制定，查資料和開始正式做畢設(shè)，讓我系統(tǒng)地了解到了所學(xué)知識的重要性，從而讓我更加深刻地體會到做一門學(xué)問不易，需要不斷鉆研，不斷進(jìn)取才可要做的好，總之，本設(shè)計(jì)完成了老師和同學(xué)的幫助下，在大學(xué)研究的最感謝幫助過我的老師和同學(xué)，是大家的幫助才使我的論文得以通過。 回憶過去，展望未來，我感概良深，覺得以后還有很長一段路要走，我必須努力工作，用自己的實(shí)際行動來回報(bào)社會和父母。 參考文獻(xiàn) [1] 鄭淑芳 機(jī)械設(shè)計(jì)理論研究與探討 北京：科學(xué)出版社，2004.5 [2] 黃長藝 篩煤機(jī)概述 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.1 [3] 周宏甫. 篩煤機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì).高等教育出版社，2004.3 [4] 姜繼海，宋錦春，高常識. 篩煤機(jī)工作原理.高等教育出版社，2002.8 [5] 張春林，曲繼方，張美麟.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，2001.4 [6] 錢平. 篩煤機(jī)應(yīng)用技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社，2005.1 [7] 張遼遠(yuǎn). 篩煤機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn). 機(jī)械工業(yè)出版社2002.8 [8] 基恩士傳感器選擇手冊 2010版本 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Dynamic Control of a Manipulator with Passive Joints in Operational Space 致謝 此次畢業(yè)論文即將結(jié)尾，回想近階段的點(diǎn)點(diǎn)滴滴，心中充滿無限感激與留戀。由于缺乏經(jīng)驗(yàn)，操作過程中難免有些考慮不周的地方，如果沒有老師的指導(dǎo)和同學(xué)的支持與幫助，想要完成本次的畢業(yè)論文是相當(dāng)艱難地。在此，謹(jǐn)向我的論文指導(dǎo)老師，老師致以最誠摯的謝意！老師思路開闊，條理清晰，知識淵博，熟悉各類儀器的使用，在機(jī)械方面有一定的造詣。在論文的選題、資料的收集、實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與完成以及論文的審定及成稿等方面都給予了細(xì)心的指導(dǎo)與建議，尤其在試驗(yàn)中遇到問題時(shí)，總能得到老師專業(yè)細(xì)心的解答 ，對此十分感激 ；感謝各位老師在實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)儀器等方面給予的幫助。同時(shí)感謝所有在實(shí)驗(yàn)和論文寫作過程中幫助過我的同學(xué)，感謝她們對我的幫助和鼓勵。謝謝老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)們的陪伴支持，使我的實(shí)驗(yàn)課題及論文撰寫順利完成。最后感謝所有閱讀本論文的老師，給我提出寶貴的建議，非常感謝！