（优秀毕业全套设计）混辗式混砂机机械结构设计（整套下载）

现如今混砂机功率确定多数情况下采用类比法，根据现有混砂机的数据和统计结果，对于辗轮式混砂机每千克加料量需要的安装功率为若混辗式混砂机的加砂量为，则需电动机功故选取电动机，其转速降落较大，要实现大的传动比减速器可采用摆线针轮减速器，蜗轮蜗杆减速器，三级圆锥圆柱齿轮传动。

如果选用三级圆锥圆柱齿轮传动功率损耗大，初定为摆线针轮减速器，若采用立式带电动机结构，结构上过于庞大，底座离把过高，稳定性不够，也不美观，只能采用不带电动机的型式，由于输入，输出轴皆为主轴，必须设计台单级圆锥齿轮减速器，若采用动机竖装与带电动机型式的摆线针轮减速器般无二，行星齿轮减速器实物如.图所示。

图.行星齿轮减速器减速器的选择决定采用摆线针轮减速器，不但体积巧，重量小，传动比大，还具有效率高过载能力大，使用时间长的特点，据查机械设计手册共用其型号为型减速器，不足部分采用单级圆锥齿轮减速，取减速比为，无标准型号需自行设计。

.电动机的选择电动机是个机器的心脏，虽然在机械结构设计的过程中我们只要选择标准件，不需要自己设计，也不可能自己单独设计出款合适的电动机，但是电动机的重要性还是要知道的。

电动机有很多的种类，大概的分类如下．通过工作电源分类。

．通过结构和工作原理分类异。

．通过起动与运行方式分类。

．通过用途分类。

．通过转子的结构分类。

．通过运转速度分类。

大致有如下的名称比如有级恒速电动机无级恒速电动机有级变速电动机和无极变速电动机外，还区分成电磁调速电动机直流调速电动机变频调速电动机和开关磁阻调速电动机。

上文曾经提到目前混砂机功率的确定多采用类比法，根据现有混砂机的统计数据，对于辗轮式混砂机每千克加料量需要的安装功率为若辗轮式混砂机的加砂量为，则需要电动机功率故本课题所要选取的电动机为，型号为型电动机，该机具有效率高，较大节能起动转矩，性能强噪音低，振动微弱，可靠性高，功率等级与安装尺寸符合级标准，使用方便维护便捷的优点。

电动机实物图如图.所示。

图.电动机实物.砂门控制机构采用液动机构有污染需设立单独的液压工作站，制造成本高。

采用气动机构有噪音，由于工厂有现成气源，只需选择相应的气阀，气缸即少，投资小，故采用气动机构。

.控制电路部分设计电动机绕组接成三角形的时候，每相绕组所承受的是电源的线电压然而接成星型时，每相绕组所承受的电压是电源的相电压。

如此来说，对于正常运行时定子绕组接成的三角形的电机，控制电路也是通过时间原则进行控制。

启动时将电动机定子绕组连成星型，加载电动机的每相绕组上的电压为额定电压，从而减小了启动电流。

带启动后按预先整定的时间把电动机换成三角形连接，使得电动机在额定的电压下运行。

由于电动机起动扭矩大，功率大，电动机需启动，电动机只需单向旋转，由于采用螺栓调整机构，必须加入较完善的过载保护。

本设计选择用采用可编程控制器来控制。

控制电路采用的优点的主要特点可靠性高，抗干扰能力强高可靠性是电气控制设备的核心功能。

由于采用现代大规模集成电路技术，采用高标准的生产工艺，内部电路采用领先的抗干扰技术，具有突出的可靠性。

如三菱系列平均无故障时间达到万小时。

些使用特别中央处理器的的平均无故障工作时间更长。

从外电路比较采用控制系统构成，与同级别的继电器接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百上千次，从而大大降低了故障。

齐全，功能完备。

适用性的快速演变，已经形成了大，中，小各级系列产品。

可用于各种水平的工业控制应用。

排除逻辑现代基本的计算能力具有良好的数据处理能力，适用于不同领域的数字化控制。

近年来，新兴的的功能模块，设定的空间控制，时间控制，和其他各种工业控制。

增强的通信能力与及人机界面技术采用控制系统的各个组成部分的重点和发展变得得心应手。

系统设计和施工的工作量轻，易于使用和维护方便，容易调整用存储逻辑代替接线逻辑，简化了控制外部设备的接线，使控制系统的设计和施工期变短，同时保持它变得方便。

更重要的是，允许相同的设备是可以改变的，通过改变程序生产过程成为现实。

这是非常适合多品种，小批量的生产应用。

同时，带有硬件故障自我检测功能，故障报警信息及时提示。

在其应用程序中，应用程序仍可以导入外围设备的故障自诊断程序，允许系统以排除其它电路及设备也有个自诊断保护。

因此，整个系统有个非常完美的可靠性见怪不怪了。

体积小，重量轻，功耗低，超紧凑型，例如，新品种的底部较小，重量不超过克，功耗只有几瓦。

由于体积小，更加容易进入机械内部，是实现机电体化的理想控制设备。

目前，在海内外已广泛应用于金属，石油，环保及航空等不同行业，这些行业的发展建设个非常良好的促进作用。

不久的将来还会更加深入在这些领域带来高自动化的产业时代。

逻辑控制开关是最基本和最重要的应用，它取代传统的继电器控制电路，逻辑控制，顺序控制，无论是演技上的个单的设备控制也可以用于多组控制及自动化生产线。

如电镀生产线，注塑机，印刷机，包装机械，机床，生产线。

控制部分的设计先选用进行电动机启动控制。

主电路如.所示，输入输出分配表如表所示，控制接线图如.所示，梯行图如.所示。

在图.中，电动机有接触器控制，其中将电动机定子绕组连接成星型，将电动机定子绕组连接成三角形。

与不能同时吸合，否则将产生电源短路。

在程序设计过程中，应充分考虑有星型向三角形切换时间，即由完全断开包括灭弧时间到接通这段时间应锁定住，以防电源短路。

图.控制部分主电路图表输出输入分配表输入信号停止按钮启动按钮输出信号接触器接触器接触器图.控制部分接线图图.控制部分梯形图第三章传动部件的设计.减速器圆锥齿轮传动的设计根据前面.节减速箱的选择和.节电动机的内容从而知道，该对齿轮传动的输入功率为，小齿轮的转速，传动比为.。

假设混砂机要工作年，每年大概天，每天两班，每班工作小时，期间载荷平稳，连续单向运转。

由这些条件，就可以对齿轮进行设计计算。

.选定齿轮类型精度等级材料及齿数按传动方案，选用直齿圆锥齿轮传动，齿形制，齿形角，齿顶高系数，顶隙系数，螺旋角，不变位。

混砂机为般工作机器，速度其实不高，故可以选用级精度。

材料选择，小齿轮材料为调质，硬度为，大齿轮材料为刚调质，硬度为，二者材料硬度相差。

选小齿轮齿数。

.按齿面接触疲劳强度设计公式.确定公式内的各计算值查得材料弹性影响系数。

按齿面的硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳极限选定齿轮类型精度等级材料及齿数。

计算应力循环次数小齿轮.大齿轮.查得接触批量使用时间系数计算接触疲劳许用应力.试选计算试算小齿轮的分度圆直径，带入中的较小值得取齿宽系数计算圆周速度.计算载荷系数根据，级精度，查得齿向载荷分布，所以。

按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径.技术模数.按齿根弯曲疲劳强度设计公式.确定公式内的各计算值查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限，大齿轮的弯曲疲劳强度。

查得弯曲疲劳使用时间系数计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数.，则，.载荷系数。

节圆锥角查取齿形系数查取应力校正系数计算大小齿轮的，并加以比较。

.大齿轮的数值大。

由公式.设计计算综合分析考虑，取按接触强度算的的分度圆直径，所以大齿轮数。

.主要尺寸计算计算大端分度圆直径计算节锥顶距节圆锥角大端齿顶圆直径齿宽计算齿轮的几何尺寸齿顶高齿根高全齿高齿根角齿根角根锥角顶锥角分度圆弧齿厚分度圆弦齿厚分度圆弦齿高.轴的设计轴的功用及分类.轴的功用轴是组成机器的重要零件之。

轴的主要功用是支承旋转零件例如齿轮蜗轮等传递运动和动力。

.轴的分类按轴承受的载荷不同，可将轴分为转轴，心轴和传动轴三种。

根据轴线的形状的不同，轴又区分成直轴曲轴和挠性钢丝轴。

曲轴和挠性钢丝轴属于专用零件。

直轴按外形不同又区分成光轴和阶梯轴。

光轴形状简单，应力集中少，易加工，但轴上零件不易装配和定位，常用于心轴和传动轴。

台阶轴部的轴部的直径是不样的，这样的设计使轴部接近的强度，而容易的装配和拆卸部件和固定轴，在本机中的最常见的台阶轴。

通常是由实心轴与直轴，但为了减少结构的重量，或在些机器上，以满足要求，也可以使用空心轴。

.轴的组成轴的外形受下面几个因素决定其毛坯不同轴上作用力的不同和分布情况轴上零件的位置配合性质及其联接固定的方法轴承的类型尺寸和位置轴的加工方法装配方法以及其他特殊要求。

可见影响轴的结构与尺寸的因素很多，设计轴时要全面综合的考虑各种因素。

对轴的结构进行设计主要是确定轴的结构形状和尺寸。

轴的强度与工作应力的大小和性质有关。

在选择轴的结构和形状时应注意以下几个方面使轴的形状接近于等强度条件尽量避免各轴段剖面突然改变以降低局部应力集中改变轴上零件的布置，有时可以减小轴上的载荷改进轴上零件的结构也可以减小轴上的载荷。

.轴上零件的轴向定位及固定轴上零件的轴向定位及固定通过轴向固定部件或者轴肩之间的配合完成定位与固定。

.轴上零件的周向定位及固定轴上零件的周向定位及固定首先要满足机器传递的状态和旋转的力的影响，还要兼顾轴向和周向的定位和固定。

常用的周向定位及固定方法有键花键销过盈配合及紧定螺钉等。

在齿轮与轴之间的周向固定采用了平键联接。

.轴的结构工艺性轴的结构应便于加工与装配。

形状力求简单，阶梯轴的级数尽可能少，而且各段直径不易相差太大。

轴上需磨削的轴段应设计出砂轮越程槽，需车制螺纹的轴段应有退刀槽。

退刀槽等些尺寸经可能统。

为便于装配，轴端应有倒角。

轴肩高度不能妨碍零件的拆卸。

开键的话需要将他们放在轴的同端。

对于阶梯轴般设计成两端小中间大的形状，以便于零件从两端装拆。

级减速箱轴的设计.输入轴的设计选择轴的材料初选轴的材料为号钢，经过调质处理，其性能通过查表可得。

轴的尺寸计算输入轴上的功率，转速。

初步确定轴的最小直径取.轴的结构设计.图.所示为输入轴的装配方案图.输入轴装配方案.根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度，如图.所示图.输入轴的结构选择联轴器根据条件选取确定联轴器转矩，结合电动机型号，选用弹性套柱销联轴器，电动机的输出轴径为。

即该端选用的半轴连接器的孔径，故取轴径，半联轴器毂空的长度。

故取。

初步选择滚动轴承轴承同时承载径向力和轴向力，故选用单列圆锥滚子轴承。

参照工作要求，并根据尺寸，选取基本游隙组标准精度级的单列深沟球轴承其尺寸为。

从而可以知道，。

由经验公式算肩高度故取，从而确定。