矿山摇摆式输送机设计

矿⼭摇摆式输送机设计
摘要
当今社会，随着科技的发展，矿⼭摇摆式输送机的应⽤越来越⼴泛，⼈们对输送机的研究从来没有停⽌过,为了满⾜不同的需求，出现了各式各样的输送机，有摇摆式输送机和带式输送机，平板式输送机等为了把⾃⼰所学的专业知识理论更好的应⽤于实际，以摇摆式输送机为⽬标，该输送机主要有三部分组成：连杆机构，电动机，还有个减速器，它的设计是在连杆机构运动分析的基础上，进⾏电动机的选择，减速器零件的设计，其中包含有：轴，齿轮，轴承的设计和校核，材料的选择和附件的设计，最后完成减速器装配，从⽽构建了矿⼭摇摆式输送机，相⽐其他⼏类传输机⽽⾔，该减速器结构简单，装拆使⽤都很⽅便，适⽤范围也⽐较⼴，⼀般可应⽤于煤矿运输，也可⽤于矿⼭⼀类的材料运输。

关键词减速器；传输机；摇摆
Abstract
Today's society, along with the development of technology, mining sway conveyor application of more and more extensive. People on the conveyor of the study have never stopped. In order to meet different requirements for a wide range of conveyor. A swing-and conveyor belt, such as concrete mixers. With the progress of mankind, more and more and more good swing-conveyor will be manufactured to meet the needs of production development. Through this study and research the subject so that students learn knowledge on a systematic grasp and understanding. They found that training and problem-solving abilities. In order to study their expertise in theory better applied to practical, to sway for the transmission of goals. The design of transmission linkage is in motion analysis on the basis of the choice of motors, parts of the design reducer (shaft, gear, bearing the design and verification), the complete reducer assembly, which built a swing-transfer machine. Keywords Reduction gear Transmission machine Swing
⽬录
1绪论 (1)
1.1毕业设计的⽬的，内容和进⾏形式 (1)
1.2机械设计的⼀般过程 (1)
1.2.1选定设计的课题 (1)
2机构简介和设计数据 (2)
2.1机构简介 (2)
3连杆机构与物料的运动分析 (2)
3.1机构进⾏速度分析 (3)
3.2对机构进⾏速度加速度分析 (4)
3.3连杆机构与物料的动态静⼒分析 (5)
4传动装置的总体设计 (9)
4.1动⼒机的机械特性 (9)
4.2电动机的选择 (9)
4.2.1 确定电动机的转速 (9)
4.3总传动⽐的计算与分配 (11)
4.3.1总传动⽐的计算 (11)
4.3.2传动⽐的分配 (11)
5传动零件的设计计算 (13)
5.1带传动的设计 (13)
5.2齿轮的设计 (15)
5.2.1对⾼速级齿轮的参数计算 (15)
5.2.2对低速级齿轮的参数计算 (18)
6轴和轴承的设计 (22)
6.1绘制装配图前的准备⼯作 (22)
6.2对轴的设计 (22)
6.2.1概述 (23)
6.2.2初步设计 (23)
6.3轴的校核 (24)
6.4轴承的设计 (26)
7减速器的附件和机体 (29)
7.1附件概述 (29)
7.1.1附件 (29)
7.1.2轴承端盖设计 (30)
7.1.3轴承的润滑与密封 (30)
7．2箱体的设计 (30)
7.2.1箱体的结构 (30)
7.2.2箱体的结构尺⼨ (31)
7.2.3箱体设计时应满⾜的要求 (32)
7.3承盖、套杯、调整垫⽚组设计与选择 (32) 7.3.1轴承盖 (32)
7.4速器的润滑与密封 (33)
7.4.1齿轮油的选择 (33)
7.4.2润滑济的选择 (33)
7.4.3减速器的密封 (34)
8机架的设计 (35)
结论 (37)
致谢 (38)
附录 (39)
英⽂原⽂： (39)
中⽂翻译： (50)
1绪论
1.1毕业设计的⽬的，内容和进⾏形式
培养理论联系实际的设计思想,训练综合运⽤机械设计和有关先修课程的理论，结合⽣产实际分析和解决⼯程实际问题的能⼒，巩固，加深和扩展有关机械设计⽅⾯的知识；通过制定设计⽅案合理选择传动机构和零件类型，正确计算零件⼯作能⼒，确定尺⼨和选择材料，以及较全⾯的考虑加⼯制造⼯艺，使⽤和维护等要求，之后进⾏结构设计，达到了解和掌握机械零件，机械传动装置或简单机械的设计过程和⽅法；进⾏设计基本技能的训练。

例如计算，绘图，熟悉和运⽤资料（⼿册，图册，标准和规范等）以及使⽤经验数据，进⾏经验估算和处理数据的能⼒。

1.2机械设计的⼀般过程
任何⼀部新机器都要经过设计，研制，⽣产和使⽤等四个阶段。

其中设计阶段通常没有固定的程序，典型的顺序：
（1）明确设计任务，制定设计任务书
（2）提供⽅案并进⾏评价
（3）按照选顶的⽅案进⾏各零部件的总体布置，运动学，动⼒学和零件⼯作能⼒计算，结构设计和绘制总体设计图
（4）施⼯设计：根据总体设计的结果，考虑结构⼯艺性等要求，绘出零件⼯作图
（5）审核图纸
（6）整理设计⽂件，包括：编写计算书，使⽤说明书等。

1.2.1选定设计的课题
摇摆式传输机⼀般在矿⼭采煤，或者⽤于矿⼭运输，整个机器的⼯作过程就包括了运动学，动⼒学和零件⼯作能⼒，通过对摇摆式传输机的设计可以让我们了解整个机器的设计过程，也能够加深和巩固运动学，动⼒学，还有零件设计的能⼒，更加熟悉机械设计的计算机设计⼯具（auto-cad）和资料。

明确设计的⽬的和设计的⼀般过程。

2机构简介和设计数据
2.1机构简介
摇摆式输送机⼀种是⽔平传送材料⽤的矿⼭运输机械（如图2-1）。

电动机通过齿轮Z5-Z6，Z3-Z4，与Z1-Z2使曲柄2在经过六连杆机构使输料槽6作往复移动，放置在槽上的物料7借助摩擦⼒随输料槽⼀起运动。

⽆聊的输料是利⽤机构在某些位置输料槽有相当⼤的加速度，使物料在惯性⼒的作⽤下克服摩擦⼒⽽发⽣滑动，滑动的⽅向恒⾃左往右，从⽽达到输送的⽬的。

在该位置时，物料正好和槽有相对滑动，也就是说，此时物料具有最⼤的速度，⽽槽此时有向左的加速度，使得物料能够脱离⼩车达到输送的⽬的。

2-1输送机构原理图
设计的数据如下表2-1所⽰：
3连杆机构与物料的运动分析
连杆机构与物料的运动分析:
已知：各构件的尺⼨及重⼼S 的位置（构件2的重⼼与轴O 1重合），曲柄2每分钟转数n 2，物料对槽的静、动摩擦系数f 0、f ，以及物料的重量G 。

要求：分析机构5`位置的运动简图、速度、加速度多边形在该位置时，物料正好和槽有相对滑动，也就是说，此时物料具有最⼤的速度，⽽槽此时有向左的加速度，使得物料能够脱离⼩车达到输送的⽬的。

3.1机构进⾏速度分析
图3-1 A 点的速度分析图由图3-1可以知道:
W 01A =2?π?n/60=57.5?6.28/60r/min 式（3.1）
V A =W 01A ?L 01A =57.5?6.28?0.09/60=0.53m/s 式（3.2）
V B = V A + V BA 式（3.3）
⼤⼩？ 0.53 ？
⽅向⊥O O 1A ⊥BA
由于这个速度⽮量⽅程只含有⼆个未知量，因此可以⽤⽮量图解法求解。

具体步骤如下：选定适当的速度⽐例尺U v ,U v =速度⼤⼩/代表速度⼤⼩的线段（m/s ）/mm
在图纸上任选⼀点p 作⽮量V A 的起点，画线段pa=V A /u v mm ⽅向⊥O 1A ，所得⽮量表⽰V A 的⼤⼩和⽅向，沿V A ⽮量端a 作V BA 的⽅向线(⊥AB)以表⽰V BA 的⽅向，过⽮量端p 点作V B 的⽅向线(O 2C)则⼆线交点b 就是⽮量V B 的端点所以其⼤⼩为V BA =0.55m/s,V B =0.69m/s 因为V B 和V C 是同⼀杆O 2上的两点，所以其速度⼤⼩与V B 成⽐例，其⽅向与V B 相同,V C =(270/160)?V B ≈1.16m/s 由V C 速度可以得到V D ，V C 是在D 杆上的滑块，速度沿两个⽅向运动，⽔平⽅向和垂直⽅向，利⽤V C 的正交分解可以得到V DX =V D =1.1m/s ⽅向⽔平向右此前物料和槽没有相对滑动,即槽的速度和加速度就是物料的速度和加速度在此时5`位置时，物料的惯性⼒uN=50000?0.45=22500N ，当稍过5`后，物料的惯性⼒⼤于静摩擦⼒，故物料开始滑动滑动以后其速度不在等于槽的速度加速度，此时物料在⼤⼩，⽅向都不变的动摩察⼒
f=50000?0.35=17500N作⽤下做等速运动。

3.2对机构进⾏速度加速度分析
B点的加速度a
B
W02B=V B/L02B=0.69/0.16=431r/min 式（3.4）
a B n=W
02B
2?L
02B
=4.31?4.31?0.16=2.98m/s2 式（3.5）
a B = a B n + a B t
⼤⼩？ 2.98 ?
⽅向？B→O ⊥O2B
因为该等式具有3个未知量，所以⽆法求解，但是以下等式可以等同上式：
a n A=w o1A2?L01A=4 3.14 3.1457.557.50.09/6060
≈3.26m/s2
因为V BA =0.55m/s
所以W BA=V BA/L BA =0.55/0.302≈1.82r/min
a n BA=W BA2?L BA=1.82?1.82?0.302≈1.0 m/s2
a B = a n B + a t B 式（3.6）
a B = a n BA + a t BA + a n A = a n B + a t B
⼤⼩？ 1 ？ 6 ? 2.98
⽅向？B→A ⊥BA A→O1 ? B→O2 该等式只有两个未知量，可求解，具体作图如下：选定适当的加速度⽐例迟u a
u a=加速度的⼤⼩/代表加速度⼤⼩的线段（m/s2）mm
图3-2 AB杆和CD杆加速度分析图
在图纸上任选⼀点p,过p作⽮量pn1代表a n A，⽅向A→O1过n1作⽮量n1n2，代表a n BA，⽅向B→A，过n 2作直线⊥BA，在过p作⽮量pn3代表a n B⽅向，过O2作直线⊥O2B，两。