【導(dǎo)讀】水倉清理系統(tǒng)由集料裝置、液壓泵站、行走機(jī)構(gòu)、清理機(jī)四部分組成。提高了其處理能力，屬于小型清挖機(jī)，適合小型選煤廠的建設(shè)需要。勞動效率和系統(tǒng)的可靠性都有重要的意義。

　　

【正文】 1270 *)2 1938(2 381940*2 2????? = 為了避免使用過渡鏈節(jié)，將0pL圓整為pL=108 鏈傳動的最大中心距為 )](2[* 211 zzLpfa p ??? 查表 9— 7 ?f a=*[2*108（ 19+138） ] = （ 6） .計算鏈速 v，確定潤滑方式 平均鏈速按式 9— 1 計算 smpnzv /*60 **191000*60 ** 11 ??? 由 《機(jī)械設(shè)計》 圖 9— 14 選擇潤滑方式為滴油潤滑。 （ 7） .計算鏈傳動作用在軸上的壓軸力 pF NFkFeFpp ) *1000(** ??? （ Fpk — 壓軸力系數(shù)，垂直傳動取 ， eF — 有效圓周力） （ 8） .鏈輪結(jié)構(gòu)與參數(shù) ① 主動輪分度圓直徑 d1= )180sin(1?zp ? mm d2= )180sin (2?zp ? mm ② 齒頂圓直徑：由公式 ra dpdd ??? （ d— 分度圓直徑， p— 節(jié)距， z— 齒數(shù)， rd — 滾子直徑） 得 1 ?admm mmda 2 ? 鏈輪寬度 b=75mm， 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 25 （ 9） . 結(jié)構(gòu)見附圖 鏈板及漏斗設(shè)計 鏈板設(shè)計 根據(jù) 斗式 煤泥清挖機(jī) 總長要求約為 4m，隔板裝斗初步設(shè)計 ，板式鏈距L=200mm，寬 B=40mm 斗子間距 400mm，決定裝 20 個斗 ，并采用斗子焊接在鏈板上，故選用材料 Q235焊接性良好，鏈板厚度 t=15mm。 鏈板校核： 主軸所傳遞功率： *3*0 ?? app ?主 = 方形星輪所受扭矩： npT 9550? = mNr kw . in/27 50 ? 由 T=F*L 得： F=T/L= σ =F/A (A=(Bd).t) ≦ [σ ] A=(4016)*15=360 2mm σ = MP amm N 2 ? 取安全系數(shù) S=4， Q23— A 毛抷尺寸 ≦ 16 的屈服極限σ s=165MPa ?Ss? [σ ]= MP 5 ? σ≤ [σ ] 故鏈板強(qiáng)度足夠 銷軸校核 根據(jù) d=100mm 從表 6— 1中查得鍵的截面尺寸為：寬度 b=28mm 高度 h=26mm。由輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長 L=70mm（比輪轂寬度小一些）。 鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由表 6— 2查得許用擠壓應(yīng)力 [ p? ]=100MPa。鍵的工作長度 l=Lb=70mm28mm=42mm，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 k==*26mm=13mm。 已知 m in/ ?? 小小 ，p 根據(jù)公式 m* *9550np9550 NT ???小 又因為 *pp ?? 小大 ， min/n27n ?大 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 26 根據(jù)公式 m**9550np9550 NT ???小 *42*13 1000**2kl d1000*2 MPTP ??? 小小? ＜ [σ ] MPTP *42*13 10 00*31937*2kl d10 00*2 ??? 。小小? a [σ ] 故兩鍵都合適。 已知銷軸的直徑： d=，板寬： B=15mm 且已知 F=， A=B*d=15*= 2mm ?? AF? ＜ [σ ]=100MPa 故銷軸合適。 方形星輪及主動設(shè)計 （ 1） .根據(jù)方形星輪鏈傳動原理 ，方形星輪相當(dāng)于鏈輪演化成 4 齒的鏈輪，考慮到鏈板長 L=200，故將星輪做成 160mm寬，以便于傳動。 （ 2） .星輪結(jié)構(gòu)見附圖 （ 3） .主動軸設(shè)計： 1）求主動軸上的功率 主P ，轉(zhuǎn)速 主n 和轉(zhuǎn)矩 主T r / m i n27i1*i1*nn*3*210a0?????主主 ?PP 于是 mNPT .27 *9550n*9550 ??? 主主主 2） 求作用在方形星輪上的力 NNLTF *160 3 ???方主 3）初步確定軸的最小直徑 選取軸的材料 45 號鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)表 153，取 A0=112，于是得： .5m m5127 *112n30m in ???主主pAd 軸的最小直徑是安裝大鏈輪的，考慮直鍵槽削弱 取 d1=55mm 4）主動軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ① 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 27 ，Ⅰ — Ⅱ軸段右端需制出一軸肩，故取Ⅱ — Ⅲ段直徑d2=60mm， 左端用軸端擋圈定位，按軸段直徑取擋圈 D=65mm， Ⅰ — Ⅱ 段的長度 L1，應(yīng)比鏈輪轂長短一些，取 L1=70mm。 ，因軸承只受徑向力，故選用單列圓柱滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)d2=60mm，由機(jī)械設(shè)計手冊初步選取 N313 標(biāo)準(zhǔn)精度級單列圓錐滾子軸承。其尺寸d*D*B=65*140*33，故 d3=d6=65mm， L3=L6=33mm 滾動軸承內(nèi)側(cè)用擋油環(huán)，防止煤泥水對油脂的沖刷。 圖 3— 1 軸的結(jié)構(gòu)與裝 配 Ⅳ — Ⅴ的直徑 d4=d3=65mm 左側(cè)方形星輪用擋油環(huán)定位，右側(cè)星輪右端用軸環(huán)定位，兩星輪之間用套筒定位，軸肩高 h，故取 h=5m，則軸環(huán)處直徑 d5=75mm，軸環(huán)寬度 b≧ ，取L5=15mm。 20mm，根據(jù)軸承端蓋餓裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與鏈輪右端面間的距離取 20mm，故取 L2=40mm。 400mm，星輪寬 95mm，按裝配要求 L5=540mm， 至此，已初步確定了軸各段直徑和長度。 ②軸上零件的周 向定位 鏈輪、星輪與軸的周向定位均采用平鏈連接。 按 d1 查手冊的平鍵截面 b*h=16*10 鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為 65mm，同時為了保證鏈輪與軸配合有良好的對中性，故選擇鍵輪輪轂與軸的配合為67nH ，同樣星輪與軸的連接，選用平鍵 b*h=18*85,配合為 67KH ，滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 28 尺寸公差為 m6. ③確定軸上圓角和傾角尺寸 參考表 15— 2，取軸端倒角為 2*45176。，各軸肩的圓角半徑見圖 ④求軸 上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖 （圖 3— 1）做出軸的計算簡圖（圖 3— 2）根據(jù)軸的 計算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖（圖 3— 2） 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 29 F NV1F NH1F t1F r1F r0F t0F t2F r2F NV2F NH2F r0F NV1F r1 F r2F NV2F t0 F NH1F t1 F t2F NH2MMTVMH(a)(b)(c)(d)(e) 圖 3— 2 軸的載荷分析圖 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及變距和扭矩圖可以看出截面 c 是軸的危險截面?，F(xiàn)將計算出危險截面c 處的 MMM VH , 值列于 表 31： 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 30 載荷支反力F彎矩總彎矩扭矩T水平面H 垂直面VF = F = F = F =8890NNH2M = mmBH . M = mmCH .M = mmCH .M =552767N mmBV . M =1238064N mmCV .M =782320N mmDV .M = mmB . M = mmC. M = mmD .T =928470N mm1 . T =464235N mm2 .表 31 主動軸彎矩、扭矩值 ⑤ .按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度。 進(jìn)行校核時，通常只 校核軸上最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度，根據(jù)式 （ 15— 5）及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 d=，軸的計算應(yīng)力： 32221265* )92 847 0*( 615 97 4)( ???? W dTM cca? = 由表 15— 1 查得 45 號鋼 [ 1?? ]=60MPa ca? [ 1?? ] ，需增加軸的直徑， 取 d1=55mm， d2=60mm， d3=70mm=d6=d4， d5=75mm 經(jīng)校核， ca? =[ 1?? ],故安全。 滾輪及從動軸的設(shè)計及校核 （ 1） .取鏈板傳動效率為 ，則從動軸傳遞的功率： 軸承鏈主從 ?? **PP ? =**= m in/r27?? 主從 nn 于是 m*.886927 NPT ??? 從從從 （ 2） .求作用在滾軸上的力： 已知滾軸直徑 d=160mm NTFt 15n ??從從 NFF os tr ??? （ 3） .初步確定軸的最小直徑： 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 31 選軸的材料 45 號鋼，調(diào)質(zhì)處理，取 A0=112，于是得： .4m m5027 *112n30mi n ???從從pAd 從動軸最小直徑是安裝軸承，取整 d1=55mm （ 4） .軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1）擬定軸上零件的裝配方案 考慮最小經(jīng)濟(jì)原則，減小毛坯 2 材料采用中間套筒定位。 ?55H7/m6?60?H7/m662443959541R2R2 圖 33 從動軸結(jié)構(gòu)圖 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 ①為了滿足工作條件要求，決定采用滑動軸承，并采用 軸肩定位，兩端加軸承端蓋。 初步選擇滑動軸承，因軸承只承受徑向力的作用，所以 L1=L3=43. ②取安裝滾輪處直徑為 d2=60mm 由于滾軸只起支撐導(dǎo)向作用，并且要求消除兩鏈之間的傳動差 ，采用一端鍵槽周向定位，另一端滾輪空套在軸，并要求與方形星輪位置相協(xié)調(diào)， 故軸上滾輪結(jié)構(gòu)尺寸如 圖 3— 4 所示： L2=LL1L3=6264343=540MM ③ .軸承端蓋的總寬度為 20mm （ 3） .軸上零件的周向定位 左端滾輪周向定位采用平鍵連接，按 d2 查表 6— 1 得平鍵 b*h*l=16*10*85 同時為了保證齒 輪與軸配合有良好對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為67nH ； （ 4） .確定軸上圓角和倒角尺寸： 參考表 15— 2，取軸端倒角為 2*45176。，各軸肩處圓角半徑見圖 33 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 32 帶鍵槽滾輪 不帶鍵槽滾輪圖 34 滾輪結(jié)構(gòu)圖 （ 5） .求軸上的載荷，首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖，根據(jù)軸的計算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖（圖 35）。 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面 b 是軸的危險截面?，F(xiàn)將計算出截面 b 處 MMM VH 、 的值列于 表 32： 載荷彎矩總彎矩扭矩T水平面H 垂直面VF =F = F = =M = =369665N mmBH .M CH M = =739330N mmBV .M CVM = = mmB .M CT = mm .NH2 F NH2支反力F 表 32 主動軸彎矩、扭矩值 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 33 FN V 1 FN H 1 FN V 2FN H 2FN V 1Fr1Fr1Ft2Fr2FN V 2Ft1Fr2FN H 1Ft2Ft2FN H 2(a )(b )(c )(d )(e ) TMVMHM 圖 35 從動軸載荷分析圖 （ 6）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)式（ 155）及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取α=，軸的計算應(yīng)力。 MP aMP aW TM aca )( 729 0)( 3 2222 ?? ????? ?? 前已選定軸的材料 為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表 151 查得 ? ? MPa601 ??? 。因此 ca? ? ?1?? ，故河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 34 安全 。 做圖步驟： 軟件介紹 CAD 即計算機(jī)輔助設(shè)計 (CADComputer Aided Design) 利用計算機(jī)及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計人員進(jìn)行設(shè)計工作 。簡稱 cad。 在工程和產(chǎn)品設(shè)計中，計算機(jī)可以幫助設(shè)計人員擔(dān)負(fù)計算、信息存儲和制圖等項工作。 CAD 還包含：電氣 CAD、 外貿(mào)結(jié)算 CAD、加拿大元、冠狀動脈性心臟病、計算機(jī)輔助診斷、服裝 CAD 等含義 基本技術(shù) 主要包括交互技術(shù)、圖形變換技 術(shù)、曲面造型和實體造型技術(shù)等。 在計算機(jī)輔助設(shè)計中，交互技術(shù)是必不可少的。交互式 cad 系統(tǒng)， 指用戶在使用計 cad 系統(tǒng) 算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計時，人和機(jī)器可以及時地交換信息。采用交互式系統(tǒng)，人們可以邊構(gòu)思 、邊打樣、邊修改，隨時可從圖形終端屏幕上看到每一步操作的顯示結(jié)果，非常直觀。 圖形變換的主要功能是把用戶坐標(biāo)系和圖形輸出設(shè)備的坐標(biāo)系聯(lián)系起來；對圖形作平移、旋轉(zhuǎn)、縮放、透視變換 ；通過矩陣運算來實現(xiàn)圖形變換。 計算機(jī)設(shè)計自動化 計算機(jī)自身的 cad，旨在實現(xiàn)計算機(jī)自身設(shè)計和研制過程的自動化或半 自動化。研究內(nèi)容包括功能設(shè)計自動化和組裝設(shè)計自動化，涉及計算機(jī)硬件描述語言、系統(tǒng)級模擬、自動邏輯綜合、邏輯模擬、微程序設(shè)計自動化、自動邏輯劃分、自動布局布線，以及相應(yīng)的交互圖形系統(tǒng)和工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。集成電路 cad 有時也列入計算機(jī)設(shè)計自動化的范圍。 編輯本段定義 計算機(jī)輔助設(shè)計指利用計算機(jī)及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計人員進(jìn)行設(shè)計工作，簡稱 CAD。 在工程和產(chǎn)品設(shè)計中，計算機(jī)可以幫助設(shè)計人員擔(dān)負(fù)計算、信息存儲和制圖等項工作。在設(shè)計中通常要用計算機(jī)對不同方案進(jìn)行大量的計算、分析和比較，以決定最優(yōu)方案；各種設(shè)計信 息，不論是數(shù)字的、文字的或圖形的，都能存放在計算機(jī)的內(nèi)存或外存里，并能快速地檢索；設(shè)計人員通常用草圖開始設(shè)計，將草圖變?yōu)楣ぷ鲌D的繁重工作可以交給計算機(jī)完成；由計算機(jī)自動產(chǎn)生的設(shè)計結(jié)果，可以快速作出圖形顯示出來，使設(shè)計人員及時對設(shè)計作出判斷和修改；利用計算機(jī)可以進(jìn)行與圖形的編輯、放大、縮小、平移和旋轉(zhuǎn)等有關(guān)的圖形數(shù)據(jù)加工工作。 CAD 能夠減輕設(shè)計人員的勞動，縮短設(shè)計周期和提高設(shè)計質(zhì)量。 基本功能 平面繪圖 能以多種方式創(chuàng)建直線、圓、橢圓、多邊形、樣條曲線等基本圖形對象 ，繪圖輔助工具 AutoCAD 提供了正交、對象捕捉、極軸追蹤、捕捉追蹤等 AutoCAD 的操作界面 ： 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 35 繪圖輔助工具。正交功能使用戶可以很方便地繪制水平、豎直直線，對象捕捉可 幫助拾取幾何對象上的特殊點，而追蹤功能使畫斜線及沿不同方向定位點變得更加容易。編輯圖形 AutoCAD 具有強(qiáng)大的編輯功能，可以移動、復(fù)制、旋轉(zhuǎn)、陣列、拉伸、延長、修剪、縮放對象等 標(biāo)注尺寸 可以創(chuàng)建多種類型尺寸，標(biāo)注外觀可以自行設(shè)定。書寫文字 能輕易在圖形的任何位置、沿任何方向書寫文字，可設(shè)定文字字體、傾斜角度及寬度縮放比例等屬性圖層管理功能 圖形對象都位于 某一圖層上，可設(shè)定圖層顏色、線型、線寬等特性。三維繪圖可創(chuàng)建 3D 實體及表面模型，能對實體本身進(jìn)行編輯。網(wǎng)絡(luò)功能 可將圖形在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布，或是通過網(wǎng)絡(luò)訪問 AutoCAD 資源。數(shù)據(jù)交換 AutoCAD 提供了多種圖形圖像數(shù)據(jù)交換格式及相應(yīng)命令。 國際上有影響的 CAD 系統(tǒng)大致可分為兩類：一類發(fā)展較早，系統(tǒng)龐大，稱它們?yōu)閭鹘y(tǒng)型 CAD 系統(tǒng)；另一類是近幾年發(fā)展起來的，功能新穎，雖然目前規(guī)模較小，但有較好的發(fā)展前景的，稱它們?yōu)楦倪M(jìn)型 CAD 系統(tǒng)。當(dāng)然這二者并無嚴(yán)格界限，而且它們之間技術(shù)上也正在相互滲透，處于共同發(fā)展之中。 傳統(tǒng) 型 CAD 系統(tǒng)，一般已有之十余年的歷史。它們起源于 60 年代末或 70 年代初期。如CADDS 是 CV公司 1969年推出， UGII是 1975年起家， SDRC公司于 1967年成立， CADAM系統(tǒng)是洛克希德飛機(jī)公司 1965 年著手研制， CATIA 起源于 1975 年，還有像 Applicon、 Inter－ graph、 CDC 的 ICEM、 Calma 的 DDM、 Auto－ Trol 的 S7000 等也是在同一時期發(fā)展起來的。這些現(xiàn)代有名的 CAD/CAM 軟件都是規(guī)模巨大、功能復(fù)雜的系統(tǒng)，它們開發(fā)的工作量已達(dá)數(shù)千人年．而且又有很多用戶在這些支撐軟 件的基礎(chǔ)上進(jìn)行了大量的二次開發(fā)工作。因此，這些系統(tǒng)既要從技術(shù)上繼續(xù)發(fā)展，又要照顧到現(xiàn)有用戶工作的繼承性，它們包袱沉重，處境困難。有些系統(tǒng)支撐不住，就被別的公司吞并，如 CADAM。有的公司幾經(jīng)周折，改寫或部分改寫原有系統(tǒng)，有了新的發(fā)展，如 Intergraph 從 1987 年開始徹底改寫原有的機(jī)械 CAD/CAM 系統(tǒng)成為 I/EMS， CV公司全部重寫了 CADDS4 系統(tǒng)等。有的公司購買或移植其他公司的優(yōu)秀軟件，以求改進(jìn)自己系統(tǒng)的功能。如 UG 巨子 1988年將 Shape Data公司的 Parasolid 納入 UGI，集成效果好 。 Euclid 移植了雷諾汽車公司的 Unisurf 和 SurfAPT。CDC 購買了 Pro/Engineer 的核心軟件， AutoDesk 公司計劃買下 Acts 等。這些系統(tǒng)性能有很大改進(jìn)，在競爭中求生存，在生存中繼續(xù)發(fā)展，使它們的業(yè)務(wù)繼續(xù)上升。傳統(tǒng)型 CAD系統(tǒng)大多數(shù)未在數(shù)據(jù)模式、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設(shè)計思想和用戶界面等方面作根本性的改進(jìn)。有文獻(xiàn)指出：近一二十年來，雖然 CAD/CAM 事業(yè)終究在成長著，但缺乏技術(shù)上的突破。不像汽車制造技術(shù)那樣，對汽車的安全可靠、車型式樣、舒適方便及廢氣排放等方面做出了如此大的進(jìn)步，達(dá)到了來預(yù)料的水 平。而現(xiàn)今的