【導(dǎo)讀】到這個(gè)目標(biāo)我們所需要做的努力。中國(guó)化肥行業(yè)，特別是BB肥行業(yè)，應(yīng)該團(tuán)結(jié)起來(lái)、發(fā)揮整體優(yōu)勢(shì)，做大自。己，抵御來(lái)自國(guó)外BB肥的強(qiáng)烈沖擊。涅盤(pán)之后得到的將是永生。BB肥生產(chǎn)設(shè)備總體設(shè)計(jì)及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。這個(gè)課題主要包括總體方案的確定和傳動(dòng)系。統(tǒng)尺寸的確定及計(jì)算。完成這個(gè)課題，能夠讓我們學(xué)會(huì)如何將課堂上所學(xué)的理論知識(shí)更。好的應(yīng)用到社會(huì)實(shí)踐中去。本論文中必然存在不少紕漏和錯(cuò)誤，敬請(qǐng)?jiān)u閱老師們批評(píng)指正。

　　

【正文】 表 電動(dòng)機(jī)尺寸參數(shù) 附： YJE 系列（ IP44）三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù) 表 電動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù) BB 肥生產(chǎn)設(shè)備提升系統(tǒng)設(shè)計(jì) 26 4 機(jī)架的設(shè)計(jì)及校核 在機(jī)器中支承或容納零部件稱(chēng)為機(jī)架。如支承罐的塔架、容納傳動(dòng)齒輪的減速器的殼體，機(jī)床的床身等等統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)架。 機(jī)架結(jié)構(gòu)類(lèi)型 按機(jī)架外形分類(lèi) 按機(jī)架外形分類(lèi)：網(wǎng)架式、框架式、梁柱式、板塊式和箱殼式。 按機(jī)架的制造方法和材料分類(lèi) 按制造方法，機(jī)架可分為鑄造機(jī)架、焊接機(jī)架和螺栓或鉚接機(jī)架。按機(jī)架材料可分為金屬機(jī)架、非金屬機(jī)架。非金屬機(jī)架又可分為混凝土機(jī)架、素混凝土機(jī)座平臺(tái)、花崗巖機(jī)架、塑料機(jī)架等。 鑄造機(jī)架常用材料為鑄鐵、鑄鋼和鑄鋁。小型設(shè)備（如儀表等）的機(jī)架則有銅制或塑料制造。 機(jī)架結(jié)構(gòu)的選擇 進(jìn)行機(jī)架結(jié)構(gòu)形式的選擇是一個(gè)較復(fù)雜的過(guò)程，對(duì)結(jié)構(gòu)形式、構(gòu)件截面和結(jié)點(diǎn)構(gòu)造等均需要結(jié)合具體的情 況進(jìn)行仔細(xì)的分析。對(duì)結(jié)構(gòu)方案要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。由于各種設(shè)備有不同的規(guī)范和要求，制定統(tǒng)一的機(jī)架結(jié)構(gòu)選擇方法較困難。但是，可以利用結(jié)構(gòu)力學(xué)的知識(shí)提出下列一般的規(guī)則。這些規(guī)則是為了節(jié)約材料在選擇形式時(shí)應(yīng)遵守的一般規(guī)律。 1．結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布情況要與材料的性能相適應(yīng)，以便發(fā)揮材料的優(yōu)點(diǎn)。軸力較彎矩能更充分地利用材料。桿件受軸力作用時(shí)，截面上的材料分布是均勻的，所有材料都能得到充分利用。但在彎矩作用下截面的應(yīng)力分布是不均勻的，所以材料的應(yīng)力分布不夠經(jīng)濟(jì)。 機(jī)械結(jié)構(gòu)中許多構(gòu)件所受的都是沿垂直于桿軸的方向作用的。彎矩沿桿 變化很迅速。有垂直載荷處，彎矩曲線(xiàn)有曲率，且曲率與載荷集度成正比。最大的彎矩限于一小段內(nèi)，在較長(zhǎng)段內(nèi)材料不能充分利用，這是彎曲構(gòu)件不經(jīng)濟(jì)的另一原因。 。載荷傳遞的路程愈短，結(jié)構(gòu)使用的材料愈省。 ，節(jié)省材料。 機(jī)架設(shè)計(jì)計(jì)算的準(zhǔn)則和要求 BB 肥生產(chǎn)設(shè)備提升系統(tǒng)設(shè)計(jì) 27 機(jī)架設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則 1．工況要求 任何機(jī)架的設(shè)計(jì)首先必須保證機(jī)器的特定工作要求。例如，保證機(jī)架上安裝的零部件能順利運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)架的外形或內(nèi)部結(jié)構(gòu)不致有阻礙運(yùn)動(dòng)件通過(guò)的突起；設(shè)置執(zhí)行某一工況所必須的 平臺(tái)；保證上下料的要求、人工操作的方便及安全等。 2．剛度要求 在必須保證特定外形條件下，對(duì)機(jī)架的主要要求是剛度。例如機(jī)床的剛度決定了機(jī)床的效率和加工的精度；在齒輪減速器中，箱殼的剛度決定了齒輪的嚙合性及運(yùn)轉(zhuǎn)性能。 3．強(qiáng)度要求 對(duì)于一般的機(jī)架，剛度達(dá)到要求，同時(shí)也能滿(mǎn)足強(qiáng)度的要求。但對(duì)于重載設(shè)備的強(qiáng)度要求必須引起足夠的重視。其準(zhǔn)則是在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)中可能發(fā)生的最大載荷情況下，機(jī)架上任何點(diǎn)的應(yīng)力都不得大于容許應(yīng)力。此外，還要滿(mǎn)足疲勞強(qiáng)度的要求。 4．穩(wěn)定性 對(duì)于細(xì)長(zhǎng)的或薄壁的受力結(jié)構(gòu)及受彎 — 壓結(jié)構(gòu)存 在失穩(wěn)問(wèn)題，某些板殼結(jié)構(gòu)也存在失穩(wěn)問(wèn)題或局部失穩(wěn)問(wèn)題。失穩(wěn)對(duì)結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生很大的破壞，設(shè)計(jì)時(shí)必須校核。 5．美觀 目前對(duì)機(jī)器的要求不僅要求能完成特定的工作，還要使外形美觀。 6．其他 如散熱的要求；防腐蝕及特定環(huán)境的要求；對(duì)于精密機(jī)械儀表等熱變形小的要求，等等。 機(jī)架設(shè)計(jì)的一般要求 在滿(mǎn)足機(jī)架設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的前提下，必須根據(jù)機(jī)架的不同用途和所處環(huán)境，考慮下列各項(xiàng)要求，并有所偏重。 ，材料選擇合適，成本低。 ，便于制造。 、調(diào)整、修理和更換 都方便。 ，工藝性好，還應(yīng)使機(jī)架本身的內(nèi)應(yīng)力小，由于溫度變化引起的變形應(yīng)力小。 。 ，使機(jī)架結(jié)構(gòu)在服務(wù)期限內(nèi)盡量少修理。 ，耐磨性良好。 機(jī)架的形式及主要參數(shù) 在 BB 肥生產(chǎn)設(shè)備中，經(jīng)過(guò)多方面的考慮后，決定選用框架式的金屬機(jī)架。在下圖41 中，陰影部分表示滾筒，滾筒通過(guò)桿件和主機(jī)架連成一整體，由機(jī)架的立柱支撐。 BB 肥生產(chǎn)設(shè)備提升系統(tǒng)設(shè)計(jì) 28 圖 機(jī)架的外形結(jié)構(gòu) 圖 主機(jī)架結(jié)構(gòu) 由圖 42 計(jì)算主機(jī)架重量 機(jī)架G ： 首先計(jì)算總長(zhǎng)度 L L= 4321 LLLL ??? 1 44 50 4 17 80 0L mm? ? ? mmL 119007)18003500(2 ???? mmL 7 0 0 023 5 0 03 ??? mmL 7 2 0 041 8 0 04 ??? 所以 L= 4321 LLLL ??? =17800+11900+7000+7200=43900mm （槽鋼 ） BB 肥生產(chǎn)設(shè)備提升系統(tǒng)設(shè)計(jì) 29 1 4 3 .9 1 2 .3 1 8 5 4 0 .7 6G kg? ? ? 為了維修方便，在機(jī)架上還有一塊 4mm厚的鋼板（ 4450mm? 3500mm）。 鋼板重 ?2G 504 45 ???? 機(jī)架G = tkgGG 0 2 6 0 2 8 4 021 ????? 考慮到存在一些不確定因素，所以取機(jī)架重量 為 噸。 機(jī)架的強(qiáng)度校核 主機(jī)架受滾筒作用如圖 所示：（已知滾筒自重 噸） 圖 主機(jī)架受滾筒作用圖 由圖 可以看出，滾筒對(duì)主機(jī)架的壓力主要是作用在梁 1 和 2 上， 3 和 4 沒(méi)受什么影響，然后梁 1 和 2 把力傳到了梁 5 和 6 上，最終由梁 5 和 6 承擔(dān)了滾筒對(duì)機(jī)架的作用力，而因?yàn)樗鼈兪菍?duì)稱(chēng)的，為了簡(jiǎn)化機(jī)架的受力，把所有對(duì)機(jī)架的作用力都只有一半在梁 5和 6 上檢驗(yàn)即可。 現(xiàn)在取梁 5 來(lái)做受力分析，如圖 44 所示： 圖 梁 5 受力分析圖 而根據(jù)已設(shè)計(jì)好的數(shù)據(jù)和圖紙可得下列數(shù)據(jù)。 BB 肥生產(chǎn)設(shè)備提升系統(tǒng)設(shè)計(jì) 30 P= 為料斗（含料 時(shí)）的重量， tPP 1 ?? tP ? 為滾筒（含料時(shí)）的重量， tPPP ????? tP ?? 為機(jī)架自重， tPP ??? tP ?? 為成品倉(cāng)（含料時(shí)）的重量， tPP ??? mml 4001 ? ， mml 12502 ? ， mml 3003 ? ， mml 3004 ? mml 10505 ? ， mml 6006 ? 由力和彎矩方程求出支反力 AR 和 BR 圖 梁 5 的受力圖 由力和彎矩公式列方程求出支反力 AR 和 BR ? ?0yP ， 042321 ??????? PPPPP ? ?0AM 0)()()()( 654324432232322543211 ?????????????????? lllllPlllPllPlPllllRlP B 代入數(shù)據(jù)解得： AR = BR = 因?yàn)橐獧z驗(yàn)剛架的強(qiáng)度，必須用最大的彎矩來(lái)計(jì)算，所以，必須求出在梁 5 上的最大彎矩。 1l 段的最大彎矩： 圖 1l 段受力和彎矩圖 BB 肥生產(chǎn)設(shè)備提升系統(tǒng)設(shè)計(jì) 31 在圖 46 中，由 ? ?0AM ，得 : 011 ??MXP XPM 11 ? （ 0≤X≤1l ） 當(dāng) X= 1l 時(shí)， 1M 最大， mmtmmlPM ????? a x1 2l 段的最大彎矩： 圖 段受的彎矩圖 在圖 47 中，由 ? ?0AM ，得 0)( 211 ???? MXRXlP A )( 112 XlPXRM A ??? )0( 2lX?? = mmtXlPXPR A ????? )( 111 當(dāng) X= 2l 時(shí)， 2M 最大， mmtmmtM ????? 2 0 01 2 5 a x2 =?mm 3l 段的最大彎矩： 圖 段彎矩圖 在圖 中，由 ? ?0AM ，得 0)()( 322211 ???????? MXPXlRXllP A BB 肥生產(chǎn)設(shè)備提升系統(tǒng)設(shè)計(jì) 32 XPXllPXlRM A ??????? 221123 )()( （ 0≤X≤3l ） = 11211 )( lPXPPR A ???? =+（ ） t?mm =+?mm 當(dāng) X= 3l 時(shí)， 3M 最大， max3M =?mm+?mm =?mm 4l 段的最大彎矩： 圖 彎矩圖 在圖 49 中，由 ? ?0oM 得 0)()( 425654 ????????? MXPXlRXllP B )()( 654254 XllPXPXlRM B ???????? （ 0≤X≤4l ） )()( 564524 llPlRXPPR BB ???????? =+?mm 當(dāng) X= 4l 時(shí)， 4M 最大 ， mmtmmtM ????? 0 53 0 a x4 =?mm 5l 段的最大彎矩 ： BB 肥生產(chǎn)設(shè)備提升系統(tǒng)設(shè)計(jì) 33 圖 彎矩圖 在圖 410 中，由 ? ?0oM 得 : 0)( 564 ???? MXRXlP B 6445 )( lPXRPM B ??? （ 0≤X≤5l ） =（ － ） X－ =－ 240 t?mm 當(dāng) X= 5l 時(shí)， 5M 最大， mmtmmtM ????? 2 4 01 0 5 a x5 =558t?mm 6l 段的最大彎矩：見(jiàn)下圖圖 所示 圖 段彎矩圖 在圖 411 中，由 ? ?0oM 得 064 ??MXP 64 MXP ? （ 0≤X≤6l ） 當(dāng) X= 6l 時(shí)， 6M 最大， mmttlPM ???? 6 0 a x6 =240t?mm 在梁 5 上， ,, 654321 llllll 段的最大彎矩分別為 mmtM ?? 200m a x1 ， ?max2M ?mm，max3M =?mm， ?max4M ?mm， ?max5M 558t?mm BB 肥生產(chǎn)設(shè)備提升系統(tǒng)設(shè)計(jì) 34 max4M 最大，所以，最大彎矩發(fā)生在 4l 上。 在校核材料的強(qiáng)度時(shí)，限定最大正應(yīng)力不得超過(guò)許用應(yīng)力，于是強(qiáng)度條件為： please contact Q 3053703061 give you perfect drawings 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，可查得 [? ]=375～ 460MPa，取安全因素 n=3,[? ]/n=125~153。 因?yàn)?max? [? ]， 4l 的強(qiáng)度足夠。 這樣，梁 5 的強(qiáng)度是足夠的。從總體上來(lái)看的話(huà)，機(jī)架的強(qiáng)度也是足夠的。對(duì)機(jī)架設(shè)計(jì)的分析：由計(jì)算可以知道，在 4l 處強(qiáng)度最大，對(duì)整個(gè)機(jī)架考慮后，為了使機(jī)架更加安全可靠，考慮加上加強(qiáng)梁。 機(jī)架的剛度校核 由圖 可知梁 5 的受力圖 。 圖 梁 5 的受力圖 和強(qiáng)度計(jì)算一 樣，采用分步驟的計(jì)算。對(duì) 1P 作用處進(jìn)行計(jì)算，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，將 CA 部分作為懸臂梁受力如下圖所示： 在 1P 作用下，由《材料力學(xué)》查懸臂梁撓度計(jì)算公式可得 C 點(diǎn)的撓度是 mmEIlPv c 6 )4 0 0( 45 342112 ????? ???? 因?yàn)樵?A 的右端還有梁，所以需要求出 1P 在截面 A 的轉(zhuǎn)角 c? ，由《材料力學(xué)》查得 c? 45 2421105 )4 00( ???? ???? EIlP = BB 肥生產(chǎn)設(shè)備提升系統(tǒng)設(shè)計(jì) 35 而在梁 A— B 段，因?yàn)樵邳c(diǎn) ?2P 、 3P 和 ?2P 這三個(gè)點(diǎn)上最有可能出現(xiàn)撓度最大的情況，所以，取這三個(gè)點(diǎn)來(lái)分析。 對(duì) ?2P 作用處進(jìn)行 計(jì)算，分析如下圖 413 所示： 圖 ?2P 作用力圖 在 ?2P 作用下，由《材料力學(xué)》查得 F 點(diǎn)的撓度是： mmE I lblbPv D 2 9 0 0105 6 3 )1 6 5 02 9 0 0(1 6 5 )( 45 23224232222 ?????? ???????? = 由《材料力學(xué)》查得 ?2P 對(duì)截面 A 和 B 的轉(zhuǎn)角 2)( ?PA? 和 2)( ?PB? 的計(jì)算公式并求出這兩個(gè)數(shù)值： 2)( ?PA? EIl blabP 6 )(2 ???? = 2 9 0 0105 6 )1 6 5 02 9 0 0(1 2 5 01 6 5 454 ????? ?????? = 2)( ?PB? EIl alabP 6 )(2 ???? = 2 9 0 0105 6 )1 2 5 02 9 0 0(1 2 5 01 6 5 454 ????? ?????? = 對(duì) 3P 作用處進(jìn)行計(jì)算，分析如圖 所示： BB 肥生產(chǎn)設(shè)備提升系統(tǒng)設(shè)計(jì) 36 圖 3P 對(duì)梁的作用力圖 在 3P 作用下，由《材料力學(xué)》查的 E點(diǎn)的撓度為： mmE I lblbPv E )13502900( )( 45 23224232232 ?????? ??????? = 由《材料力學(xué)》 查得 3P 對(duì)截面 A和 B的轉(zhuǎn)角 3)( PA? 和 3