【正文】 略值為: ， 。 電動機(jī)功率計算電動機(jī)所需工作功率為式中：工作機(jī)所需工作功率，指工作機(jī)主動端運輸帶所需功率。在設(shè)計過程中，由于工件傳輸機(jī)一般為長期連續(xù)運轉(zhuǎn)，載荷不變或很少變化的機(jī)械,并且傳遞功率較小，故只需使電動機(jī)的額定功率等于或梢大于電動機(jī)的實際輸出功率 ,即。 功率的計算電動機(jī)在功率方面的選擇是否合適將直接影響到電動機(jī)在工作性能和經(jīng)濟(jì)性能方面的體現(xiàn)。根據(jù)所給條件中工作場地的要求：每天二班制工作，載荷中有中度沖擊，工作環(huán)境清潔，室內(nèi)，三相交流電源。交流電動機(jī)有異步電動機(jī)和同步電動機(jī)兩類，異步電動機(jī)又分為籠型和繞線型兩種，其中普通籠型異步電動機(jī)在平時應(yīng)用最廣泛。機(jī)械設(shè)計中要根據(jù)工作機(jī)的工作情況和運動，動力參數(shù)等，選擇合適的電動機(jī)類型、結(jié)構(gòu)形式、傳遞的功率和轉(zhuǎn)速，再根據(jù)這些確定電動機(jī)的型號。減速器是一種相對精密的機(jī)械，使用它的目的是降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩[10]。5 減速器的設(shè)計減速器是原動機(jī)和工作機(jī)之間的獨立的閉式傳動裝置，用來降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩，以滿足工作需要，在某些場合也用來增速，稱為增速器。圖12 軸銷受力示意圖 the anxial force diagram1）臨界載荷的計算該連桿為兩端鉸支細(xì)長壓桿，根據(jù)材料力學(xué)中公式可知，它的臨界載荷為： 式(32)2）校核鋼的屈服應(yīng)力，所以，連桿壓縮屈服所需的軸向壓力為 式(33)由以上的分析可以得知，為了保證壓桿在軸向壓力的作用下不被導(dǎo)致失穩(wěn),必須滿足下面的穩(wěn)定條件： 式(34)式中：代表穩(wěn)定安全系數(shù)； 代表穩(wěn)定許用壓力。因此，從擠壓強(qiáng)度考慮，接頭的許用載荷是 式(31) 穩(wěn)定性的校核當(dāng)作用在細(xì)長桿上的軸向力達(dá)到或超過一定限度的時候，桿件可能會突然產(chǎn)生彎曲，即失穩(wěn)現(xiàn)象。擠壓應(yīng)力為，銷或孔的直徑為d ，耳片的厚度為t ，根據(jù)實驗分析結(jié)果得知: 式(29)Td表示受壓圓柱面在相應(yīng)徑向平面上的投影；表示最大擠壓應(yīng)力，數(shù)值上與徑向截面的平均壓應(yīng)力相等。當(dāng)擠壓應(yīng)力過大時，在孔和銷接觸的局部區(qū)域內(nèi)，將產(chǎn)生明顯的塑性變形，導(dǎo)致影響孔，銷間的正常配合。剪切面上的剪應(yīng)力不得超過連接件上的許用剪應(yīng)力，即要求 也即 式(26)其中許用剪切應(yīng)力表示為連接件的剪切極限應(yīng)力除以安全系數(shù)。根據(jù)受力情況可以看出，軸銷上主要受剪切力的作用。以下為計算軸和耳片[3]。連結(jié)件的受力與變形都比較復(fù)雜，在工程實際中，我們常常采用簡化分析的方法。查表得密度。 確定各構(gòu)件的慣性力和慣性力偶矩在對機(jī)械進(jìn)行動態(tài)靜力分析時需要求出各構(gòu)件的慣性力，在新機(jī)械的設(shè)計中，機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件的結(jié)構(gòu)尺寸，質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量等參數(shù)都尚未確定，根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗先給出各構(gòu)件的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量等參數(shù)，再進(jìn)行靜力分析，在這個基礎(chǔ)上進(jìn)行各構(gòu)件的強(qiáng)度驗算，再根據(jù)驗算的結(jié)果對構(gòu)件尺寸進(jìn)行修正，最后定出構(gòu)件的結(jié)構(gòu)尺寸。而進(jìn)行力分析的順序一般是由離受平衡力作用的構(gòu)件的最遠(yuǎn)構(gòu)件組開始，逐步推算到平衡力作用的構(gòu)件上[7]。進(jìn)行動態(tài)靜力分析首先是求出個構(gòu)件的慣性力，并把它們當(dāng)作外力加于產(chǎn)生這些慣性力的構(gòu)件上面。 式(11)5）求。圖4 加速度分析圖 Acceleration analysis diagram如圖33 所示，取點作為加速度多邊形的極點，并作代表，則加速度比例尺可求得，然后再按上式作圖，可求得代表，其大小為 式(9)3）求 因為點E和點C都在桿上 式(10)4）求 利用點F和點E的相對運動關(guān)系可得　　　　　　　　?。健　　　　　?　　　　　+　　　　　　方向　　　 　　　　　　√　　　　　　　F→E ⊥FE 大小　　水平向右　　　　√　　　　　　　　　　　　　　 式中的方向和的大小未知，用作圖法求解。然后再求解，1)求 因為曲柄作等速回轉(zhuǎn)，所以沒有切向加速度。如圖3所示，取點P作為速度多邊行的極點，并作代表，那么速度比例尺可以求得。圖3 速度分析圖 Velocity diagram1）求 式(2)方向垂直于AB，指向與的轉(zhuǎn)向一致。在用圖解法作機(jī)構(gòu)的運動分析時，需要先繪出該機(jī)構(gòu)的運動簡圖，然后再根據(jù)運動簡圖進(jìn)行速度和加速度的分析，求解的步驟說明如下： 繪制機(jī)構(gòu)運動簡圖根據(jù)前面所描繪的方法和步驟，選取尺寸比例尺= (m/mm)，并按照比例尺準(zhǔn)確地繪制出機(jī)構(gòu)的運動簡圖如圖11所示。對機(jī)構(gòu)進(jìn)行速度和加速度的分析時，首先要根據(jù)運動合成原理列出機(jī)構(gòu)運動的矢量方程，然后再根據(jù)該方程來作圖進(jìn)行解決。因此可以定出該要求設(shè)計的機(jī)構(gòu)的總體尺寸，即=a=115mm，=b=385mm, =c=380mm, =d=380mm, =550mm,=180mm。；對于一些受力很小或者不經(jīng)常使用的操縱機(jī)構(gòu)，則可允許傳動角小一些，只要不發(fā)生自鎖就可以。圖2 機(jī)構(gòu)的運動示意圖 Kinematic diagram of mechanism 校核最小傳動角在機(jī)構(gòu)運動過程中，傳動角的大小是不停變化的，為了保證機(jī)構(gòu)的傳動性能要求，設(shè)計時應(yīng)使≥40176。設(shè)計時應(yīng)注意，曲柄的軸心A不能選在弧段上，否則機(jī)構(gòu)將不能滿足運動連續(xù)性的要求。作△的外接圓,那么圓弧上任一點A到和的連線所形成的夾角∠都等于極位夾角 ，所以曲柄的軸心A應(yīng)在這個圓弧上。作使∠=90176。(K1)/(K+1)176。 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計通過擺角及行程速比系數(shù)K=。 鉸點位置和曲柄長度的設(shè)計根據(jù)行程速比和傳動角要求鉸點A的位置及曲柄連桿長度。50176。輸送時滑架受到的阻力Fr視為常數(shù)，滑架寬度為250mm，使用折舊期為5年，每天二班制工作，載荷里有中等沖擊，工作環(huán)境清潔，室內(nèi)，三相交流電源，用于小批量生產(chǎn)。綜上所述：平面四桿機(jī)構(gòu)中曲柄存在的條件是四個桿的長度關(guān)系，誰做機(jī)架決定是否會存在曲柄[1]。此時，如果取最短桿為機(jī)架，則得到雙曲柄機(jī)構(gòu)；若取最短桿的任何一個相連構(gòu)件為機(jī)架，則得到曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；如果取最短桿對面構(gòu)件為機(jī)架，則得到雙搖桿機(jī)構(gòu)。(2)在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，如果某個轉(zhuǎn)動副能夠成為整轉(zhuǎn)副，則它所連接的兩個構(gòu)件中，必有一個為最短桿，并且四個構(gòu)件的長度關(guān)系滿足桿長之和條件。在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄為原動件，搖桿為從動件時，可以把曲柄的連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變?yōu)閾u桿的往復(fù)擺動，此種機(jī)構(gòu)應(yīng)用比較廣泛。(6) 連桿機(jī)構(gòu)中運動的傳遞要經(jīng)過中間構(gòu)件，而各構(gòu)件的尺寸不可能做得絕對準(zhǔn)確，再加上運動副間的間隙，故運動傳遞的累積誤差比較大[3]。(5) 在連桿機(jī)構(gòu)的運動過程中，一些構(gòu)件（如連桿）的質(zhì)心在作變速運動，由此產(chǎn)生的慣性力不好平衡，因而會增加機(jī)構(gòu)的動載荷，使機(jī)構(gòu)產(chǎn)生強(qiáng)迫振動。連桿機(jī)構(gòu)中的連桿，可以看作是在所有方向上無限擴(kuò)展的一個平面，該平面稱為連桿平面。(3) 在主動件運動規(guī)律不變的情況下，只要改變連桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的相對尺寸，就可以使從動件實現(xiàn)不同的運動規(guī)律和運動要求。(2) 構(gòu)件運動形式具有多樣性。連桿機(jī)構(gòu)的特點：(1) 連桿機(jī)構(gòu)中構(gòu)件間以低副相連，低副兩元素為面接觸，在承受同樣載荷的條件下壓強(qiáng)較低，因而可用來傳遞較大的動力。(2)這些機(jī)構(gòu)中的運動副一般均為低副。連桿機(jī)構(gòu)的定義：(1)原動件的運動都要經(jīng)過一個不直接與機(jī)架相聯(lián)的中間構(gòu)件才能傳動從動件，中間構(gòu)件稱為連桿。本課題的難點是連桿尺寸的分析和動力運動的分析，減速器的各軸和齒輪的計算設(shè)計[2]。所以此方案較合理。而且液壓機(jī)構(gòu)成本太高，維護(hù)檢修復(fù)雜。方案二也存在類似的問題，方案三機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，構(gòu)造也較為普通，且運行時噪聲低。它必須由雙環(huán)形脈沖信號、功率驅(qū)動電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。 經(jīng)過可行性調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)方案一中步進(jìn)電機(jī)的功率和工作狀況要求中的中度沖擊問題對步進(jìn)電機(jī)的影響不能很好的解決，而且步進(jìn)電機(jī)擁有一個很明顯的優(yōu)點，就是它有精確的正反轉(zhuǎn)功能，因為步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)化為角位移，或線位移的開環(huán)控制元件，在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速，停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載的變化而影響，即給電機(jī)加一個脈沖信號，電機(jī)則轉(zhuǎn)過一個步距角，這一線性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機(jī)只有同期性的誤差而無累積誤差等特點，使得在速度控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來控制變的非常簡單，而且低速精度高。通過普通電動機(jī)可以獲得運動所需要的動力，減速器調(diào)整相應(yīng)的速度和節(jié)奏，連桿機(jī)構(gòu)實現(xiàn)不同的速度比，節(jié)奏，步長和滑架的運動軌跡[2]。該機(jī)構(gòu)由液壓機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)相互配合，使擋板做曲線運動。本方案采用液壓動力裝置以推動擋板左右往復(fù)運動。方案二：運用齒輪齒條和步進(jìn)電動機(jī)來實現(xiàn)滑架的往復(fù)運動，通過步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，齒條固定在滑架上，利用齒輪齒條間的傳動來實現(xiàn)滑架的往返運動。輸送時滑架受到的阻力Fr視為常數(shù)，滑架寬度為250mm，使用折舊期為5年，每天二班制工作，載荷里有中等沖擊，工作環(huán)境清潔，室內(nèi)，三相交流電源，用于小批量生產(chǎn)。如大傾角長距離輸送機(jī)成套設(shè)備、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮輸送機(jī)等均填補(bǔ)了國內(nèi)空白，并對輸送機(jī)的減低關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，研制成功了多種軟起動和制動裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置，驅(qū)動系統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶合器和行星齒輪減速器[1]。我國生產(chǎn)制造的輸送機(jī)的品種、類型較多。（4）新型、高可靠性關(guān)鍵元部件技術(shù)。（2）應(yīng)用動態(tài)分析技術(shù)和機(jī)電一體化、計算機(jī)監(jiān)控等高新技術(shù)，采用大功率軟起動與自動張緊技術(shù)，對輸送機(jī)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測與監(jiān)控，大大地降低了輸送帶的動張力，設(shè)備運行性能好，運輸效率高。目前，在煤礦井下使用的輸送機(jī)已達(dá)到表1所示的主要技術(shù)指標(biāo)，其關(guān)鍵技術(shù)與裝備有以下幾個特點：（1）設(shè)備大型化。采用什么機(jī)構(gòu)或傳動方式、速度及加速度、運動軌跡的設(shè)計是其中的核心問題，某些結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計也可成為設(shè)計的內(nèi)容，本課題是典型的機(jī)械設(shè)計及理論的應(yīng)用[1]。本課題來源于社會生產(chǎn)實踐，屬于工程設(shè)計類。在越來越注重生產(chǎn)效益的今天，自動化的輸送可以節(jié)省很多不必要的時間和人力資源，從而可以獲得最高的收益。在任何的設(shè)備生產(chǎn)線上，不管是物料，還是工件及部件的輸送都要用到輸送機(jī)。它結(jié)構(gòu)簡單、造價低、輸送能力大，運輸距離長，還可在輸送過程中同