（优秀毕业全套设计）圆形堆取料机设计（整套下载）

从保证刮板工作得到较稳定载荷的目的出发，当铲斗依次出入散料时，其最大和最小力的差值应当在以内。

取料器容量取决于机器的理论生产率和物料的松散系数。

设，当为已知量时，根据已经确定的刮板的理论生产率就可以计算出斗容，根据对世界上台刮板挖掘机的统计，值见表。

计算斗容时，可以选用表中的平均值，斗容的单位常用升和立方米来表示。

则铲斗容量.刮板速度的确定式中刮板的切割速度，刮板直径，速度系数，取.。

部件设计.桥式刮板取料机构设计刮板取料机构构成桥式刮板取料机构主要由电动机液力偶合器减速器齿轮刮板轴转配刮板体立柱及溜料倒料装置等构成，见图堆料机取料机进料口等。

图桥式刮板取料部件刮板驱动电机选用刮板驱动功率主要消耗于切割功率铲斗装填功率物料与挡板的摩擦功率物料动能功率物料提升功率以及克服机械传动的阻力。

般把这四项消耗功率合并称为切割功率。

对于切割功率和提升功率有以下简化计算公式切割功率提升功率其中.物料切割力，物料黏性，物料黏性随地表以下深度的增加而增加，地表.式中切割阻力，系数，般取.圆形堆取料机平均生产率，刮板半径，物料堆积密度，松散系数，般取利用系数，取值范围为圆形堆取料机理论生产率，。

代入计算得.则切割阻力.故切割功率提升功率驱动功率考虑到由于冬季雪水的渗透冻结，挖掘物料的阻力要比其他季节大。

般认为北方冬季挖掘冻结物料时所需功率是其它季节所需功率的.倍，故刮板取料机所需最大驱动功率为选取传动效率为.，则所需电机的功率至少是参考其它刮板取料机的参数，本次设计将采用功率为的电动机。

由于取料机在煤场工作，灰尘多，环境较恶劣，故电动机必须有防尘功能。

系列封闭式三相异步电机的结构特点效率高耗电少，性能好，噪音低，振动小，体积小，重量轻，运行可靠，维修方便。

为级绝缘。

结构为全封闭自扇冷式，能防止灰尘铁屑杂物侵入电动机内部，适用于灰尘多土扬水溅的场合，如农业机械矿山机械搅拌机碾米等，应用较广泛。

综上所述，选择三相异步电动机，功率为，同步转速，液力偶合器选用液力偶合器是刮板驱动系统中重要的部分，置于刮板驱动电动机与减速箱之间传递动力，其作用有时似乎与联轴器相同，但实质全然不同。

具有如下优点无极调速。

在电机转速恒定下可以无极调节工作机的转速，与传统的节流调节相比可以大量节省电能。

防护动力过载，偶合器泵轮和涡轮之间没有机械联系，转矩是通过油来传递的，是种柔性和有滑差的传动。

当负载的阻力突然增大时，其滑差可以增大，甚至制动，电机可继续运转而不致停车。

可隔离振动，缓和冲击。

可方便实现离合。

偶合器流道冲油即接合，将油排空即行脱离。

除轴承外无磨损件，工作可靠，寿命长。

由于刮板取料机构既要防护动力过载，又希望大惯量工作在较长的启动过程中，电动机不会出现过大负荷，故选用延充式限矩型。

延充式限矩型液力偶合器主要用于启动困难的和大惯量的工作机时，在启动过程中电动机可具有较低的载荷，防护动力系统动力过载，协调多台原动机间载荷分配，不能调速和脱离。

已知电动机的额定功率为，额定转速为，故选用型延充式液力偶合器。

门架的设计钢材的弹性模量比为.密度。

结构的基本组合的荷载分项系数，永久荷载分项系数是.，可变荷载的分项系数是.。

对般的结构钢，其许用应力取料机门架许用挠度销齿传动设计销齿传动的特点及应用销齿传动属于齿轮传动的种特殊形式。

其中，具有圆销齿的大齿轮为销轮，另个具有般齿轮轮齿齿形的小齿轮称为齿轮。

如图所示。

销齿传动有外粘合内粘合和齿条粘合等三种型式，使用时，般常以齿轮作为主动轮，因为，当以销轮作为主动时，齿轮的轮齿齿顶先进入啮合，将会降低其传动效率，故不用销轮作为主动。

由于销轮的轮齿是圆销形，故与般齿轮相比，它具有结构简单加工容易造价低拆修方便等优点，故以销轮代替尺寸较大的般渐开线齿轮时，将具有很大的经济性。

特别是个别销齿破坏时，只需个别更换，不致整个销轮报废。

销轮传动适用于低速重载的机械传动和粉尘多润滑条件差等工作环境比较恶劣的场所。

广泛应用于起重机械化工冶金矿山等部门的些低速而大型的机械设备中。

销齿传动结构见图。

图销齿传动销齿传动应用本次设计的个创新点就是改变传统的电机驱动刮板轴的传动方式，而是将销齿圈焊接与刮板体的侧，减速器的输出轴上直接装齿轮，通过两者的啮合使刮板转动。

销齿圈的轮齿是圆销，它结构简单加工方便造价低拆修方便，销齿传动适用于低速重载机械传动和粉尘多润滑环境较恶劣的场合，能使刮板驱动机构的制造成本减少倍多，同时还运行平稳，易于检修。

已知驱动电机额定功率，额定转速，效率为.液力偶合器传动效率.减速器传动比和传动效率分别为，.销齿传动系统中销轮的转速和传动效率分别为，.计算销齿轴的转矩设备总传动比销齿传动比销轮功率销轮轴的转矩选定材料及确定许用应力销齿材料采用钢，正火处理，。

按查表得，查表，按对称循环载荷计算式中疲劳极限，销齿变面状况系数，.许用安全系数，的取值范围为，取.。

齿轮材料采用钢，调质处理，。

按查表得.选定和确定等参数查表取销轮齿数取齿销齿传动实际传动比.销轮实际转速实际总传动比按.查图得.。

为了保证齿顶不变尖且有定厚度，还要保证重合度的值不小于，则试取.。

按.查图得.在需用范围内，故合格。

销齿直径确定及强度校核按接触强度公式计算取按弯曲强度验算公式校核取，则，故销齿弯曲强度足够按弯曲强度验算公式校核齿轮轮齿弯曲强度故齿轮轮齿弯曲强度足够。

几何尺寸计算齿轮齿数销轮齿数销齿直径齿距齿轮节圆直径销轮节圆直径齿轮齿根圆角半径取齿轮齿根圆角半径中心至节圆距离取齿轮齿顶高齿轮齿根高齿轮全齿高齿轮齿廓过渡圆弧半径取齿轮齿顶圆直径齿轮齿根圆直径中心距齿轮齿宽销齿计算长度销齿中心至夹板边缘距离取销轮夹板厚度取夹板挤压强度校核取故夹板挤压强度足够。

刮板轴的设计及校核计算作用在轴上的力根据前面计算可知扭矩圆周力径向力轴向力初步估算轴的直径选取钢作为轴的材料，调质处理由公式计算轴的最小直径并加大以考虑键槽的影响查表取则图刮板轴的结构图绘制轴的弯矩图和扭矩图水平方向上的力.垂直方向上的力水平方向上的弯矩.•垂直方向上的弯矩.•最大弯矩.•按弯扭合成强度校核轴的强度当量弯矩其中折合系数轴的材料为钢，调质处理。

，得材料许用应力轴的计算应力为由于轴截面有键槽故代入计算得故该轴满足强度要求计算危险截面的工作应力取第个轴肩面作为危险面截面弯矩截面扭矩抗弯截面系数抗扭截面系数截面上弯曲应力截面上扭剪应力弯曲应力幅弯曲平均应力扭切应力确定材料的机械性能查表可知钢弯曲疲劳极限剪切疲劳极限合金钢材料的特性系数，确定综合影响系数轴肩圆角处有效应力集中系数，根据查表计算得，配合处综合影响系数，根据配合计算得.，.尺寸系数，根据图查得，表面状况系数计算安全系数取需要安全系数故疲劳强度安全。

图轴的计算简图.上车回转机构设计回转机构选型回转支承装置主要有两大类柱式和转盘式。

采用转柱式回转支撑装置的起重机具有个与回转机构装成体的转柱，转柱插入门座中，依靠上下支座支撑，并通过驱动装置来实现回转运动。

采用滚动轴承式回转支撑装置的起重机，其回转机构安装在个大转盘上，转盘支撑在滚轮滚子或滚柱等滚动体上，滚动体则可以在门座的滚动座圈上滚动。

其中滚动轴承式回转支撑回转装置具有尺寸小，结构紧凑，承载能力大，回转摩擦阻力小，滚动体与滚道之间的间隙小，维护方便，使用寿命长，易于实现“三化”，并且能同时承受垂直力，水平力和倾覆力矩等系列优点。

为了适应不同的使用要求，滚动轴承式回转支撑装置有多种型式，主要有单排四点接触球式，双排异径球式，单排交叉滚柱式和三排滚柱式等。

由于刮板取料机的回转部分尺寸较大，所以本设计采用转盘式旋转支承装置。

根据转盘传递载荷方法的不同，转盘式旋转支承装置又可以分为三种型式少支点的支承滚轮式多支点的滚子夹套式和滚动轴承式。

本设计选用滚动轴承式，滚动轴承式旋转支承装置主要有双排球轴承式图双排滚珠支承由上下两排滚珠内外座圈隔离体密封和润滑装置等组成，内外座圈中的个可制成上下分片式。

上排滚珠承受载荷较大，故滚珠直径较小。

在较大的轴向力和倾复力矩作用下，可将其接触角设计成能白由地移动到接近“。

因此，它比同样大小，同样数目单排滚珠支承的承载能力大得多，能承受很大的轴向载荷和倾覆力矩，且在承受载荷时，不会引起滚道分离，保证了齿轮正常啮合，但成本高。

图双排球轴承式回转支承交叉滚子轴承式图这种旋转支承装置中的滚柱接触压力角般为，相邻滚柱的轴线是交叉排列的。

由于滚柱与滚道是线接触，所以承载能力比滚珠式的大。

具有承载能力高加工工艺简单结构紧凑重量轻高度小降低重心，提高稳定性等优点，为了保证滚柱与滚道有足够的接触长度，对与座圈相连接的构件的刚度和安装精度要求高些。

在起重机械堆取料机等应用较多。

图交叉滚子轴承式回转支承四点接触滚珠式图这种旋转支承装置的内外座圈滚道是两个对称的圆弧曲面，滚珠的接触压力角般为，它具有结构简单重量轻承载能力大高度尺寸小的优点。

适用于回转式输送机焊接操作机中小型起重机和圆形堆取料机。

图四点接触滚珠式回转支承三排滚子式图这种旋转支承装置中两排滚柱在水平方向平行排列以承受轴向载荷，另有排垂直排列的滚柱承受径向载荷。

三排滚子式旋转支承装置比上述各种轴承式旋转支承装置的承载能力大，但制造及安装精度要求较高同时，与之相连的构件也要有足够的刚度。

这种旋转支承装置多用于起重量很大座圈外径又受到限制的取料机上。

图三排滚子式回转支承由于本设计属于小型取料机，在保证承受能力合格的情况下，考虑到经济性和方便性，决定采用交叉滚子轴承式回转支承。

回转机构由交叉滚子轴承式回转支承上座圈下座圈及固定在转盘后部的回转驱动装置组成，下座圈下部固定在门座上，下座圈上部与带外齿的推力向心单排四点接触球式回转支承外圈相连上座圈上部支撑着转盘，上座圈下部与滚珠轴承内圈相连。

回转驱动装置般安装在转盘尾部或侧部。

安装在减速器输出轴上的驱动齿轮与轴承的外齿相啮合，通过电动机的动力传动，实现转盘以上部分对于门座的回转。

上车回转机构应该能保证刮板回转到所需工作位置，停机时，保证上部回转机构停留在个位置。

回转机构设计本次设计要求上车回转速度为.。

旋转驱动装置选用卧式电动机与行星减速器的传动方式，传动效率.旋转时摩擦阻力矩换算摩擦系数，可取滚动体中心圆直径，滚动体法向反力之绝对值总和，式中旋转支承装置所受的总垂直力旋转支承装置所受的总水平力滚动体的接触角风阻力矩计算风载荷式中作用在机器上或武平上的风载荷，风力系数风压高度变化系数计算风压，垂直于风向的迎风面积，查表可得.，风阻力矩由于本机器都是用在水平轨道上，所以本次设计忽略了倾斜所造成的旋转阻力矩。

所需要的电动机功率为式中为回转机构转速将上面所计算得出的数据带入得根据上述计算及参考其它的资料，本次设计回转机构所选用的电动机型号为，.效率为.。

系列电磁铁制动三相异步电动机为全封闭自扇冷笼型转子具有附加圆盘型直流电磁铁制动的三相异步电动机，它适用于快速停止准确定位的场合，同时它还适用于灰尘多，环境较恶劣的场所，故本次设计采用它作为回转机构的驱