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1、宿州学院本科生毕业设计-对辊式破碎机传动系统的结构设计 2016届本科生毕业设计 分类号：TH122题 目: 对辊式破碎机传动系统的结构设计作 者 姓 名： 钱 太 利 学 号： 2012080905 学 院： 机械与电子工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 指导教师姓名： 李恒征 指导教师职称： 助 教 工程师 2016年5月8日辊式破碎机主传动系统设计摘要辊式破碎机主传动系统主要由两级圆锥-圆柱齿轮减速器和第三级的内齿圆柱齿轮传动机构组成，本系统具有原理简单、容易实现、工作可靠的优点。其减速器为一般减速机构，具有通用性。由于辊式破碎机主传动系统设计的主要部分是减速器，因此本次设计将通
2、过和一般减速器的比较，进行改进和优化，使之达到一个很好的设计要求。本设计主要侧重于减速器的设计。首先，本次设计将在总体方面进行了设计，确立了传动方案，分配了各级的传动比，并阐述了选择这样一个传动方案的理由。其次，本次设计在总体设计的宏观基础上，对各级传动部件逐个分析设计，分别是圆锥齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动和内齿圆柱齿轮传动。再次，本次设计对减速器的高速轴、中间轴、低速轴分别详细进行了设计。然后确立了减速器的大致框架，绘制了减速器装配图和若干零件图。最后，本次设计选取了一到两个特殊零件进行了校核，保证了系统的安全和稳定运行。关键词：辊式，传动，减速器，校核Roll Crusher Main D
3、rive System DesignAbstractThe roller crusher main drive system is composed of the cone - cylinder gear reducer and the third-class gear transmission within institutions .The system is simple in the principle, easy to realize and reliable at work. The reducer is the general slowdown framework so it h
4、as inter-operable. As the design of speed reducer is the main part of the roller crusher main drive system, the design will be through comparison and optimization improvements for some general reducer to meet a good design requirements.The design focuses mainly on the design of speed reducer.Firstly
5、, this design was carried out in the overall design, established a transmission program, allotted the transmission ratio at all levels and described the reasons for such a transmission choice.Secondly, the design was based on the macro-design , analysed and designed all transmission components which
6、 were named the cone gears drive, the helical gears transmission and the gears drive within institutions.Third, the high-speed reducer shaft, the intermediate shaft and the low speed shaft had been designed respectively in detail. Then a general framework of the reducer were establish and the reduce
7、r assembly drawings and a number of parts drawing were mapped.Finally, the 1-2 special parts selected conducted a check to ensure the security and stability of the system when to be running.Keywords: roller, transmission, gear reducer, check 目录1 绪论.11.1 本次设计的背景及目.11.2 本次设计的主要内容.11.3 本次设计的步骤.21.4 本次设
8、计的具体要求.22 传动系统总体设计.32.1 传动方案的拟定及说明.32.2 总体布置简图.32.3 总体设计.42.3.1 电动机的选择.42.3.2 传动装置的总传动比及其分.42.3.3 传动装置的运动和动力参数计算.53 传动件设计计算.63.1 直齿圆锥齿轮传动的设计.63.1.1 设定齿轮类型、精度等级、材料及齿数.63.1.2 按齿面接触强度设计.63.1.3 按齿根弯曲强度设计.83.1.4 几何尺寸计算.93.2 斜齿圆柱齿轮的设计.103.2.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数.103.2.2 按齿面接触强度设计.113.2.3 按齿根弯曲强度设计.133.2.4 几
9、何尺寸计算.143.3 内齿圆柱齿轮的设计.153.3.1 设定齿轮类型、精度等级、材料及齿数.153.3.2 按齿面接触强度设计.163.3.3 按齿根弯曲强度设计.173.3.4 几何尺寸计算.193.3.5 传动比校核.204 轴的设计.204.1 轴的材料选择和最小直径估算.204.2 轴的结构设计.214.2.1 高速轴的设计.214.2.2 中间轴结构设计.214.2.3 低速轴的结构设计.225 轴的校核.235.1 轴的力学模型的建立.235.1.1 轴上力的作用点位置和支撑跨距的确定.235.1.2 轴上力的作用点位置和支撑跨距的确定.235.2 计算.245.2.1 计算轴
10、上的作用力.245.2.2 计算支反力.255.2.3 绘制转矩、弯矩图.265.2.4 弯扭合成强度校核.275.2.5 安全系数法疲劳强度校核.276 键的选择与校核.297 滚动轴承的选择.298 联轴器的选择.308.1 载荷计算.308.2 载荷计算.309 密封与润滑以及箱体附件的设计.31结论.32致谢.33参考文献.34设计方案设计题目：对辊式破碎机一何谓对辊式破碎机对辊式破碎机适用于冶金、建材、耐火材料等工业部门破碎中、高等硬度的物料。该系列对辊式破碎机主要由辊轮组成、辊轮支撑轴承、压紧和调节装置以及驱动装置等部分组成。出料粒度的调节：两辊轮之间装有楔形或垫片调节装置，楔形装
11、置的顶端装有调整螺栓，当调整螺栓将楔块向上拉起时，楔块将活动辊轮顶离固定轮。驱动机构是由两个电动机，通过三角皮带传动到槽轮上拖动辊轮，按照相对方向运动旋转。为了安全，传动部分应根据实际情况自行安装安全罩。二对辊式破碎机的优势1.对辊破碎机结构简单、占用空间小，操作维修较方便。内部装有防尘板，密封性能好，避免了破碎后的细小物料的扬溅，粉尘少，工作噪声低，工作环境有较大的改善。磨料辊体重新进行优化设计，设备使用终身不需要换磨机辊体，而旧型对辊机使用一年就需拆开大修，更换辊体。2.结构紧凑、重量轻、体积小，对于相同生产能力要求的粉磨系统，装备PDG-II对辊破碎机可显著节省投资。3.结构简单、占用空
12、间小，操作维修较方便。内部装有防尘板，密封性能好，避免了破碎后的细小物料的扬溅，粉尘少，工作噪声低，工作环境有较大的改善。4.磨料辊体重新进行优化设计，设备使用终身不需要换磨机辊体，而旧型对辊机使用一年就需拆开大修，更换辊体。5.对辊破碎机磨辊上装有可更换耐磨衬板，耐磨衬板采用国内先进耐磨材料，具有使用寿命长，不易损坏，方便维修等优点。连续使用寿命可达一年以上，磨损严重时，移开机盖即可更换。维修量小，成本低，这是任何国内其他型式的破碎机都无法比拟的。6.在粉磨系统中装备PDG-II对辊破碎机，可使粉磨设备的生产能力得以充分发挥，一般可提高产量30%-40%，总能耗可降低20%-30%。7.在高
13、产量、重型破碎生产过程中，辊式破碎机因为具有较好的外部结构和工作特性，所以时常优于其他类型的破碎机，当破碎力作用在机架上时，对辊破碎机比大型圆锥破碎机所占用的空间小，对安装基座产生的变形较小，对辊式破碎机比颚式破碎机具有更大的生产能力，滚石破碎机的缺点是因为破碎机集中于辊子的中心，故需要高强的轴，轴承及支撑机构。辊式破碎机自出现以来，得到了广泛的应用，但一直是作为鄂式破碎机，圆锥破碎机等的配套设备，作为对物料的二次破碎，也就是说，辊式破碎机一直处于配角地位，在实际应用中的数量相对要少。8.对辊破碎机磨辊上装有可更换耐磨衬板，耐磨衬板采用国内先进耐磨材料，具有使用寿命长，不易损坏，方便维修等优点
14、。连续使用寿命可达一年以上，磨损严重时，移开机盖即可更换。维修量小，成本低，这是任何国内其他型式的破碎机都无法比拟的。9.对辊破碎机装有安全防护装置，当有意外金属铁件进入破碎腔后，防护装置动作，铁件漏出设备正常运转。10.对辊破碎机磨料辊体辊缝在1mm20mm间任意可调，根据破碎粒度的要求调好辊缝后，破碎粒度能得到可靠控制，全部以理想粒度由破碎腔下方排出。11.结构简单合理，运行成本低，运转平稳，高效节能，破碎效率高，出料粒度可调。12.对辊破碎机是低转速高压力对辊挤压的工作原理。物料由破碎机上部垂直落入破碎腔里，由两辊之间产生的强大压力挤压破碎下，物料大部分已经成为粉状，剩余小部分颗粒状物料
15、的内部已经产生大量裂纹。在进一步粉碎过程中，可较大地降低粉磨能耗，提高产量。三对辊式破碎机主体结构以及设计思路对辊式破碎机主要由以下几部分组成：1.进料部分：送进物料进行初次筛选，并防止意外金属件进入破碎腔；2.磨料辊体破碎部分：对物料进行破碎处理；3.传动部分：传递动力以及控制减速主体，减速箱设计与传动系统的设计；4.外形设计：包括结构件的设计以及计算；5.润滑部分：整体润滑方式的选择与设计；8 结论通过此次毕业设计，使我了解到机械手的很多相关知识。使我也了解了当前国内外在此方面的一些先进生产和制造技术，掌握了一定的机械设计方面的基础，也学会了使用ADAMS软件创建模型，了解了机械手设计的一
16、般过程，通过对机械手的结构设计作了系统的设计,从而重新而更加深刻地认识机械手。本课题需要拟设计一圆柱坐标机械手，使其能在两个工位之间传递工件，同时机械手在工作的过程中，其动作必须协调一致，也是为了运转时安全可靠，达到性能稳定。这些内容基本上是我自己翻阅图书上了解到的。这为以后的工作和学习打下良好的基础。1.本次毕业设计只是对机械手的结构和驱动做了系统的计算设计，设计中没有涉及的很深入，对这方面有点模糊，需要在以后的工作学习中了解和掌握。2.本次设计的是三自由度气动机械手设计，相对于通用机械手，动作固定，结构简单，同时成本低廉，专用性比较高，同时可实现车间内的一些搬运工作。 在完成这次课题的过程
17、中，我从很多老师，同学那儿学到了很多的知识，通过与他们的沟通交流，让我提高了不少。做这个课题的过程中，极大地激发了我学习的欲望和兴趣，因为这个课题囊括的内容有很多，比如机械设计，理论力学，机械原理，液压与气压传动等等多学科之间的综合。所以，要弄清楚所要做的课题，这些必备知识是基础。我经常遇到各种各样的问题，有的是知识方面的不足导致的，有的是设计经验方面不足导致的。这对我以后的工作有很大的帮助,今后我会在工作中不断的学习,努力的提高自己的水平。15参考文献1张元兴,罗金良,何价来.拟人机械手的研究与发展J.现代机械,2013,06:1-5.2陶海斌,倪俊芳.气动机械手自动搬运控制系统的设计J.电
18、工电气,2013,01:49-52+56.3马青华.气动搬运机械手的机械结构设计J.机械管理开发,2013,03:26-27.4郝立伟.在工业生产中关于气动机械手的设计J.民营科技,2013,08:34.5包欢欢.气动机械手回转臂结构设计J.科技创新与应用,2013,28:21.6唐监怀,张荣权,杨海斌.模具设计与制造专业指导性人才培养方案J.江苏教育,2013,Z3:41-55.7池城.气动机械手在高频淬火中的应用研究D.辽宁工程技术大学,2013.8邵丹璐.基于残余动量的机械手臂故障检测与分类D.中国计量学院,2014.9易鹏.直角坐标型气动机械手轨迹跟踪控制研究D.昆明理工大学,2013
19、.10范世亮.三自由度平行四边形机构机械手的机构分析及实现的研究D.沈阳工业大学,2013.11郑鹏,刘冠伟.炼胶生产线气动机械手的优化设计J.科技视界,2014,01:97-98.12胡志刚,陈伟卓.基于触摸屏的气动机械手控制系统设计J.自动化技术与应用,2014,01:83-85+88.13叶金玲,周钦河,赖乙宗.自动化生产线机械手全气动控制系统设计J.制造技术与机床,2014,04:79-82.14张辉,王永兴,王生泽,肖薇薇.六自由度外骨骼式康复机械臂机构设计J.机械设计与研究,2014,02:26-29.15许焰,庞佑霞,杨兴发.五自由度机械手在机械专业实验分级教学中的应用J.当代教
20、育实践与教学研究,2014,11:66-67.16王广业,刘加利.气动通用上下料机械手结构设计J.科技致富向导,2014,30:256-257.17Yuan Shihua , Hu Jibin. The research on the efficiency of multirange hydro-mechanical transmissionJ. Journal of Beijing Institute of Technology,199818Goo Bong Chung and Byung-Ju Yi etl. Design and analysis of a spatial 3_DOF M
21、icromanipulator for tele-operationA.Proceed-ings of the IEEE/RST International conference on Inellligent Robots and SystemC.USA,2001致 谢在开始这次毕业设计的过程中，我得到了很多老师和同学的帮助。记得一开始对于论文是什么都不知道，更无从谈及里面的内容以及相关的格式了。自己也是在网上搜索了一番，慢慢的懂得了论文的知识要点。在这里，我要特别感谢工程师李鹏老师和助教李恒征老师的用心关照，细心指导，我才得以把论文这个工作开始下去，正如俗话所说“万事开头难”。当然，在这里也
22、少不了很多同学以及其他老师的指点，在此表示由衷的感谢！我深知论文的完成绝非易事，没有几个月的沉淀和积累，是达不到一定的效果的。一直还记得自己经常跑到图书馆查阅资料，翻阅书籍，与一些同学老师沟通，交流。通过这些交谈，慢慢地从别人那汲取了很多有营养的元素，更深刻地让我认识到自己知识的匮乏，这也让我有了进一步学习的动力，在他们的帮助下，我取得了很大的进步。同时他们丰富的理论知识及实际工作经验、对待学术问题的科学态度令我钦佩。在课题研究的整个过程中，李恒征老师一直给予了悉心的指导与帮助，当然还有李鹏老师和刘浩老师给予我不少宝贵的建议与帮助。这次课题的研究过程，现在细细体会还是值得回味的，让我成长了许多。最后向其他关心我支持我的老师、朋友、同学一并表示感谢！附录附录图1：气动回路图 (见另附图纸1)；附录图2：手爪装配图 (见另附图纸2)；附录图3：转动壳体零件图 (见另附图纸3)；附录图4：机械手总装配图 (见另附图纸4)。