【正文】 ......... 17 6 彈性元件的設(shè)計與選擇 ...................................................... 19 減振彈簧的設(shè) 計 ...................................................... 19 非線性主振彈簧的設(shè)計 ................................................ 21 7 對輸送機強度和剛度的校核 .................................................. 24 槽體的強度校核 ...................................................... 24 槽體的局部剛度校核 .................................................. 25 8 同步性分析 ............................................................... 27 9 物料在拋擲過程中的周期性分析 .............................................. 28 10 樣機的試驗和試制總結(jié) ..................................................... 29 致 謝 ..................................................................... 30 參考文獻 ................................................................... 31 濟源職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 2 摘 要 面對我國經(jīng)濟近年來的快速發(fā)展，機械制造工業(yè)的壯大 ，在國民經(jīng)濟中占重要 地位的制造業(yè)領(lǐng)域得以健康快速的發(fā)展。設(shè)計任務(wù)書 設(shè)計題目 ： 直線振動輸送機 設(shè)計要求： 該產(chǎn)品由于研制及小批量生產(chǎn)狀態(tài)，其工時、工裝費用較高，使成本提高，在推廣新產(chǎn)品的同時，嚴格控制產(chǎn)品的各種消耗，在保證質(zhì)量的前提下，進一步降低成本，降低費用，加強核算，就能使該產(chǎn)品的價格進一步降低，取得更好的社會效益和經(jīng)濟利益。制造裝備的改進，使得作為 工業(yè)重要設(shè)備的各類機 械 工藝裝備也有了許多新的變化，尤其是 振動機械產(chǎn)品 ，其在今天 機械產(chǎn)品 的地位越來越重要。 尤其在工藝 規(guī)程 設(shè)計中， 我們運 用了大量的科學的加工理論及計算公式， 選擇了基面，制定了工藝路線 確定了機械加工 余量、工序尺寸和毛坯尺寸，最后 確定 了 切削用量及基本工時 。 該機用于各種顆粒狀，中等塊度以下的非粘性物料（含水量小于 5%）。 ⒊ 結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)試容易，磨 損件少，維修量小。 ⒈輸送槽體截面采用優(yōu)化理論確定，槽體采用耐熱板制作，各段間的連接部件要求平整。 濟源職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 4 1 振動輸送機的工作原理和特點 工作原理 振動輸送機是通過激振源產(chǎn)生的激振力，強迫物料在振動輸送機的槽體內(nèi)按一定方向做簡諧運動。兩臺電機不斷振動，物料連續(xù)做周期拋擲運動，從而達到輸送物料的目的?，F(xiàn)已廣泛用于礦山、冶金、建材、化工等各個領(lǐng)域。不少研制單位、高校及廠家對 振動輸送機進行了廣泛 的研究，但就其效率、功能、規(guī)格、壽命等諸方面與發(fā)達國家相比，還有較大的差距。 在本次設(shè)計中，我們設(shè)計的主要是雙質(zhì)體共振式慣性振動輸送機，即我們說明的直線振動輸送機。 振動輸送機按其驅(qū)動裝置可分三類：偏心連桿式、回轉(zhuǎn)偏心重塊慣 性式及電磁驅(qū)動式。 濟源職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 7 單質(zhì)體慣性振動器同步驅(qū)動振動輸送機的結(jié)構(gòu)示意圖如下： 單質(zhì)體自同步慣性振動輸送機 這種結(jié)構(gòu)簡單，但其傳給基礎(chǔ)的動態(tài)力很大，而且不能實現(xiàn)長距離輸送，這是因為 ：物料在整個槽體內(nèi)其垂直方向上的分速度是不同的，當物料被輸送到一定距離后，其垂直方向的速度變?yōu)?0，以至欲停止不前。 雙質(zhì)體結(jié)構(gòu)則克服單質(zhì)體的缺點，它是在底架下方另加一組減振彈簧。 電磁驅(qū)動裝置一般采用電磁振動器，電磁振動輸送機采用雙質(zhì)體近共界調(diào)諧振動系統(tǒng)。 濟源職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 9 4 振動輸送機力學模型及動力分析 為了更好地對振動機進行設(shè)計與分析，我們先對其進行力學模型分析（如圖），下面分無阻尼自由振動和無阻尼強迫振動兩種情況（假定振動物體沒有阻力，自由振動振幅是不變的。取加速度和力的正方向與坐標方向一致，根據(jù)牛頓定理即可得到質(zhì)體和的無阻自由振動微分方程： 濟源職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 10 圖 42 圖 43 ????????????????)()(12222121111xxkxmxxxkxm （ 1） 令 a=k1+k2/m1 b=k2/m1 m2=k2（ x2x1） 于是方程（ 1）可以寫成： ???????????????00212211cxcxxbxaxx （ 2） 這是二階常數(shù)線性齊次微分方程另其解為： ?????????)sin ()sin (211??ptAxptAx （ 3） 其中振幅 A1與 A2頻率 P和相位角ψ都有待于確定，將 3式代入 2式得： ? ?? ???????????????0)s i n ()(0)s i n ()(121212??ptApccAptbAApa （ 4） 如果 3式是方程 組 2的解，則 4式恒成立，由于 Sin(pt+ψ )不恒為零。 采用彈性力為非線性特性線時，由于采用變徑或變距硬特性螺旋彈簧，使 該變質(zhì)量系統(tǒng)能在承受突加載荷時，彈簧力增加，在突然減荷時，彈性力減小，對于減少功耗，簡化機體結(jié)構(gòu)，減輕整機重量起到了十分顯著的效果。此次設(shè)計為水平安裝，即取α =0176。當 K=2~4 時 ,β =31176。 ；當 K=6~8 時，β =20176。 D=ksinβ /cosα 當 D1時，即 4π 2 f 2 sinβ gcosα時，物料做拋擲運動。 =b)實際水平速度 V=CaChCmCwVd = =Ca：傾角影響系數(shù)。查得： Cw= 濟源職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 15 輸料槽的設(shè)計 大多數(shù)槽體是壓制而成的，一般采用 Q235A 鋼板或采用 16Mn 低合金鋼板，鋼板厚度38mm，為了減少慣性力，應盡量減輕槽體的重量?！?[(ac)/2]2+bc 其中 a=(k1+k2)/m1=(6032134+3519167)/3718 =2569 b=k2/m1=3519167/3718=947 =947 c=k2/m2=3519167/1859 =1893 濟源職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 17 ∴ P122=2231177。 （其中 t為節(jié)距， t一般取 D/3— D/2，這里取 t= D=25mm） 則自由高度 H0為： H0=nt+ =8 24+ 12 =215mm 穩(wěn)定性驗算 高徑比： b=H0/D2=215/50=＜ 不需要進行穩(wěn)定性驗算。 因為主振彈簧振幅為 ，為防止彈簧與彈簧座分離， 則彈簧的靜變形量 A0≥ ,為了安全取 A0=5mm，即為最大變形量。 ∴彈簧的自由高度由公式得： H0 =∑ t1＋ d =12＋ = 根據(jù)以上計算即可得到彈簧的結(jié)構(gòu)尺 濟源職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 24 7 對輸送機強度和剛度的校核 槽體 的強度校核 槽體 材料選用 Q235，其δ s=235MPa,δ b=375MPa . 槽體長度 L＝ 30m， B＝ 600mm,h=200mm. 在槽體內(nèi)充滿物料時可以進似把槽體看做受均勻載荷的簡支梁（在這里我們?nèi)蓪虬逯g的距離 l=）如圖所示： 7－ 1 解： (1)求支座的支反力 FA,FB,如圖所示，有平衡條件∑ MB=0, ∑ Fy=0. 可得： FA=FB=ql/2 (2)列剪力方程和彎矩方程 距梁左端 A 為 x 的任意截面上的剪力和彎矩為： Q(x)=FAqx=ql/2qx (0＜ x＜ L) （ 1） M(x)=Faxqx(x/2)=(ql/2)xqx2/2 (0＜ x＜ L) （ 2） (3)畫剪力彎矩圖