爬坡加料机设计.docx

西 南 交 通 大 学 PAGE \* MERGEFORMAT20 西 南 交 通 大 学 机械设计说明书 设计题目：爬坡加料机设计 姓 名：钟树建 学 号班 级：机电一班 指导老师：冯鉴 目录 摘要3 一、机械设计任务书4 1.1设计题目简介4 1.2设计任务4 二、传动方案的拟定及选择5 2．1传动方案分析5 2．2传动方案确定5 三、电动机的选择6 3．1电动机类型6 3．2电动机功率选择6 3．3电动机转速的选择7 3．4电动机型号的选择7 四、传动装置的相关计算7 4．1传动比的分配7 4．2各个轴的转速计算7 4．3各个轴的输出功率计算7 4．4各个轴的输出转矩计算8 五、V带传动的设计及计算8 5.1确定计算功率8 5.2确定V带的带型及带速8 5.3确定V带的中心距a和基准长度9 5.4验算小带轮上的包角9 5.5计算带的根数9 5.6计算单根带初拉力的最小值10 5.7计算带传动的压轴力10 5.8确定V带截面尺寸10 六、V带带轮的设计及计算10 6.1选择带轮材料10 6.2选择带轮结构形式10 6.3确定带轮的轮槽12 七、齿轮传动12 7.1高速级齿轮计算12 7.2低速级齿轮计算15 八、轴的设计18 九、轴承的校核21 十、联轴器设计22 十一、卷扬机设计22 11．1钢丝绳的选择22 11．2卷筒的结构设计及计算23 十二、小车的设计27 12.1轨道27 12.2车轮27 12.3车轮直径28 十三、制动器的选择28 十四、Pro/E三维建模及仿真29 14.1电动机模型29 14.2带传动模型29 14.3减速器模型29 14.4联轴器模型30 14.5卷扬机模型30 14.6小车模型32 14.7制动器模型33 14.8运动仿真34 十五、ANSYS有限元分析35 十六、结论36 十七、参考文献36 摘 要 生产流程中，爬坡加料机可把块状、颗粒状物料从贮料仓中均匀、定时、连续地给到受料装置中去，在砂石生产线中可为破碎机械连续均匀地喂料，并对物料进行粗筛分，广泛用于冶金、煤矿、选矿、建材、化工、磨料等行业的破碎、筛分联合设备中。 本文首先分析了爬坡加料机的工作原理，确定了传递方案并画出了它的机构运动简图，结合题目中所提供的数据确定了电动机的功率和转速,然后运用齿轮传动原理,设计并计算了减速传递装置，其次综合各机构设计了卷扬机的结构,最后利用AutoCAD绘制了减速传动装置装配图及各零件图，通过Pro/E建立了爬坡加料机的三维模型并进行了运动仿真。 关键字： AutoCAD、Pro/E、运动仿真 一、机械设计任务书 设计题目： 爬坡加料机设计 1．1设计题目简介 1—卷扬机 2—传动装置 3—滑轮 4—小车 5—电动机 6—导轨（β=60 如图为爬坡加料机的工作示意图。电动机通过传动装置实现减速后驱动卷扬机工作，卷扬机通过钢缆拖动小车沿导轨做往复运动。原动机为三相交流电动机，单班制间歇运转，轻微振动，较大灰尘，小批量生产。 设计参数与要求： 题号 装料所受重力G(N) 导轨长度L(mm) 运行速度ν(m/s) 轮距l(mm) 3 4000 660 0.4 500 1．2设计任务 1、确定传动方案，绘制机构运动简图。 2、确定电动机的功率和转速。 3、设计减速传动装置。 4、设计卷扬机结构。 5、绘制减速传动装置装配图。 6、绘制主要零件图。 7、利用Pro/E软件建立三维模型并仿真。 8、编写设计计算说明书。 二、传动方案的拟定及选择 2．1传动方案分析 根据任务书的要求，传动装置应满足工作可靠、传动效率高、结构简单、尺寸紧凑、成本低廉、使用和维护方便的要求。 2．2传动方案确定 为了确定传动方案，由已知条件计算出卷扬机的转速： n 选用同步转速为1000r/min或1500r/min的电机，则可估算出传动装置的总传动比： i 根据算出的传动比，我们想到了三种传动方案： 方案一：带-单级圆柱齿轮减速器 图一 方案一：传动装置简单，采用带传动，安装维修方便，且有缓冲过载作用，噪声较低，但不适合高速重载。 方案二：单级蜗杆减速器 图二 方案二：结构紧凑，传动平稳，噪声较低，但传动效率低，而且蜗轮市场价格高，生产成品高。 方案三：二级圆柱齿轮减速器 图三 方案三：齿轮相对于轴承对称布置，载荷分布均匀，齿轮传动具有交大的承载能力、效率高、尺寸紧凑，带传动传动平稳、又能吸振，综合考虑了上前两方案的优缺点，使本方案达到了最佳的效果。因此我们决定采用方案三作为爬式加料机传动装置的设计方案。 三、电动机的选择 3．1电动机类型 与单相异步电