機械設計爬坡加料機的設計.doc

機械設計說明書設計題目：爬坡加料機設計 目錄摘要3一、機械設計任務書41.1設計題目簡介41.2設計任務4二、傳動方案的擬定及選擇521傳動方案分析522傳動方案確定5三、電動機的選擇631電動機類型632電動機功率選擇633電動機轉速的選擇734電動機型號的選擇7四、傳動裝置的相關計算741傳動比的分配742各個軸的轉速計算743各個軸的輸出功率計算744各個軸的輸出轉矩計算8五、V帶傳動的設計及計算85.1確定計算功率85.2確定V帶的帶型及帶速85.3確定V帶的中心距a和基準長度95.4驗算小帶輪上的包角95.5計算帶的根數(shù)95.6計算單根帶初拉力的最小值105.7計算帶傳動的壓軸力105.8確定V帶截面尺寸10六、V帶帶輪的設計及計算106.1選擇帶輪材料106.2選擇帶輪結構形式106.3確定帶輪的輪槽12七、齒輪傳動127.1高速級齒輪計算127.2低速級齒輪計算15八、軸的設計18九、軸承的校核21十、聯(lián)軸器設計22十一、卷揚機設計22111鋼絲繩的選擇22112卷筒的結構設計及計算23十二、小車的設計2712.1軌道2712.2車輪2712.3車輪直徑28十三、制動器的選擇28十四、Pro/E三維建模及仿真2914.1電動機模型2914.2帶傳動模型2914.3減速器模型2914.4聯(lián)軸器模型3014.5卷揚機模型3014.6小車模型3214.7制動器模型3314.8運動仿真34十五、ANSYS有限元分析35十六、結論36十七、參考文獻36摘 要生產(chǎn)流程中，爬坡加料機可把塊狀、顆粒狀物料從貯料倉中均勻、定時、連續(xù)地給到受料裝置中去，在砂石生產(chǎn)線中可為破碎機械連續(xù)均勻地喂料，并對物料進行粗篩分，廣泛用于冶金、煤礦、選礦、建材、化工、磨料等行業(yè)的破碎、篩分聯(lián)合設備中。本文首先分析了爬坡加料機的工作原理，確定了傳遞方案并畫出了它的機構運動簡圖，結合題目中所提供的數(shù)據(jù)確定了電動機的功率和轉速,然后運用齒輪傳動原理,設計并計算了減速傳遞裝置，其次綜合各機構設計了卷揚機的結構,最后利用AutoCAD繪制了減速傳動裝置裝配圖及各零件圖，通過Pro/E建立了爬坡加料機的三維模型并進行了運動仿真。關鍵字： AutoCAD、Pro/E、運動仿真一、機械設計任務書設計題目： 爬坡加料機設計 11設計題目簡介1卷揚機 2傳動裝置 3滑輪 4小車 5電動機 6導軌（）如圖為爬坡加料機的工作示意圖。電動機通過傳動裝置實現(xiàn)減速后驅動卷揚機工作，卷揚機通過鋼纜拖動小車沿導軌做往復運動。原動機為三相交流電動機，單班制間歇運轉，輕微振動，較大灰塵，小批量生產(chǎn)。設計參數(shù)與要求：題號裝料所受重力G(N)導軌長度L(mm)運行速度(m/s)輪距(mm)340006600.450012設計任務1、確定傳動方案，繪制機構運動簡圖。2、確定電動機的功率和轉速。3、設計減速傳動裝置。4、設計卷揚機結構。5、繪制減速傳動裝置裝配圖。6、繪制主要零件圖。7、利用Pro/E軟件建立三維模型并仿真。8、編寫設計計算說明書。二、傳動方案的擬定及選擇21傳動方案分析根據(jù)任務書的要求，傳動裝置應滿足工作可靠、傳動效率高、結構簡單、尺寸緊湊、成本低廉、使用和維護方便的要求。22傳動方案確定 為了確定傳動方案，由已知條件計算出卷揚機的轉速：選用同步轉速為1000r/min或1500r/min的電機，則可估算出傳動裝置的總傳動比：根據(jù)算出的傳動比，我們想到了三種傳動方案：方案一：帶-單級圓柱齒輪減速器 圖一方案一：傳動裝置簡單，采用帶傳動，安裝維修方便，且有緩沖過載作用，噪聲較低，但不適合高速重載。方案二：單級蝸桿減速器 圖二方案二：結構緊湊，傳動平穩(wěn)，噪聲較低，但傳動效率低，而且蝸輪市場價格高，生產(chǎn)成品高。方案三：二級圓柱齒輪減速器圖三方案三：齒輪相對于軸承對稱布置，載荷分布均勻，齒輪傳動具有交大的承載能力、效率高、尺寸緊湊，帶傳動傳動平穩(wěn)、又能吸振，綜合考慮了上前兩方案的優(yōu)缺點，使本方案達到了最佳的效果。因此我們決定采用方案三作為爬式加料機傳動裝置的設計方案。三、電動機的選擇31電動機類型與單相異步電動機相比，三相異步電動機運行性能好，并可節(jié)省各種材料，卷揚機工作需要頻繁變向，因此選用Y系列三相異步電動機。32電動機功率選擇卷揚機工作的有效功率為：傳動裝置總效率：聯(lián)軸器的傳動效率；二級圓柱齒輪傳動的傳動效率；滾動軸承的傳動效率；V帶傳動的傳動效率；卷揚機的傳動效率。查閱資料書得，則傳動裝置總效率為：則電動機所需功率為：因此，選用額定功率為3Kw的電動機。33電動機轉速的選擇由前面知，選擇同步轉速為1500r/min或1000r/min的電動機。34電動機型號的選擇查閱資料書可知，同步轉速為1500r/min或1000r/min的電動機為Y100L2-4和Y132S-6，它們的具體參數(shù)查閱資料可得下表：電動機型號額定功率（Kw）同步轉速（r/min）滿載轉速（r/min）總傳動比軸外伸軸徑軸外伸長度Y100L2-431500143095.562860Y132S-63100096062.833860綜合上表，選擇電動機型號為Y100L2-4?？倐鲃颖葹椤Ｋ?、傳動裝置的相關計算41傳動比的分配根據(jù)前面選擇的電動機的型號以及傳動方案，查閱資料，取帶傳動的傳動比，則二級減速器的總傳動比為：將二級圓柱齒輪減速器分為高速級和低速級，則其高速級的傳動比為：低速級的傳動比為：42各個軸的轉速計算小帶輪轉速：大帶輪轉速：43各個軸的輸出功率計算A軸的輸出頻率：B軸的輸出頻率： C軸的輸出頻率：D軸的輸出頻率：44各個軸的輸出轉矩計算五、V帶傳動的設計及計算帶傳動是一種撓性傳動，因具有結構簡單、傳動平穩(wěn)、價格低廉和緩沖吸振等特點，可以通過打滑，提高設備的防過載能力，在機械傳動中得到了廣泛應用。V帶傳動是靠V帶的兩側面與輪槽側面壓緊產(chǎn)生摩擦力進行動力傳遞的。與平帶傳動比較，V帶傳動的摩擦力大，因此可以傳遞較大功率。V帶較平帶結構緊湊，而且V帶是無接頭的傳動帶，所以傳動較平穩(wěn)，是帶傳動中應用最廣的一種傳動。51確定計算功率查閱資料書得：計算功率為：式中：工作情況系數(shù)； 計算功率； 所需傳遞的功率，等于電動機額定功率。52確定V帶的帶型及帶速由及小帶輪轉速，選擇V帶帶型為B帶。查機械設計手冊得：由于，初選小帶輪的基準直徑：式中，滑動率，一般為1% 2%，可忽略不計； 大帶輪的基準直徑。則，V帶帶速：由于，驗算的帶速合適。53確定V帶的中心距a和基準長度初選中心距：計算所需的基準長度：選擇帶的基準長度：計算實際中心距：54驗算小帶輪上的包角小帶輪的包角小于大帶輪的包角，小帶輪上的摩擦力也相應的小于大帶輪上的摩擦力，因此打滑只會發(fā)生在小帶輪上，為了提高帶傳動的工作能力，有：包角大小合適。55計算帶的根數(shù)為了使各根V帶受力均勻，V帶數(shù)量應少于10根。根據(jù)小帶輪的基準直徑和轉速，查閱資料得：，根據(jù)，和B型帶，查得：，則：單根V帶的額定功率為則V帶的根數(shù)為：所以取Z=3。56計算單根帶初拉力的最小值查得B型V帶單位長度質量為：。則單根V帶所需的最小初拉力為：所以應使帶的實際初拉力：。57計算帶傳動的壓軸力壓軸力的最小值為：58確定V帶截面尺寸根據(jù)確定的B型V帶，則其尺寸參數(shù)為：節(jié)寬，頂寬，高度，橫截面積，棱角。六、V帶帶輪的設計及計算61選擇帶輪材料常用的帶輪材料為HT150或HT200，轉速較高時可選擇鑄鋼或鋼板沖壓焊接而成，小功率可采用鑄鋁或塑料。本題選擇HT200為帶輪材料。62選擇帶輪結構形式對于小帶輪，由于，選擇V帶輪為腹板式，如下圖。63確定帶輪的輪槽查閱資料得：。七、齒輪傳動7.1高速級齒輪計算7.1.1選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) 已選直齒圓柱齒輪傳動，爬式加料機數(shù)度不高，故選用8級精度選擇小齒輪材料為（調質），齒心硬度為280HBS，齒面硬度為50HRC，大齒輪材料為45鋼（調質），齒心硬度為240HBS，齒面硬度為45HRC。 選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)，取整。7.1.2按齒面接觸強度設計試選載荷系數(shù)為小齒輪的轉矩：選取齒寬系數(shù) 查得材料的彈性影響系數(shù)查得：小齒輪的接觸疲勞強度極限； 大齒輪的接觸疲勞強度極限。應力循環(huán)次數(shù)：取接觸疲勞壽命系數(shù)： 取失效率為1%，安全系數(shù)。則： 試計算小齒輪分度圓直徑，帶入中較小的值：計算圓周速度： 計算齒寬： 計算齒寬齒高之比： 根據(jù)，級精度，查得動載系數(shù)：直齒輪，使用系數(shù)根據(jù)級精度，小齒輪相對支承對稱布置時，由，查得。故載荷系數(shù)：按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑：計算模數(shù)： 7.1.3按齒根彎曲強度設計查得小齒輪的彎曲疲勞極限：查得大齒輪的彎曲疲勞極限：取疲勞壽命系數(shù)： 計算彎曲疲勞許用應力：取彎曲疲勞安全系數(shù)，得：計算載荷系數(shù)： 查得齒形系數(shù)和應力校正系數(shù)： 取數(shù)值較大的，即。設計計算：對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù) m 大于齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關，可取標準值。算出小齒輪齒數(shù)：，取整得。 取整得：。7.1.4幾何尺寸計算計算分度圓直徑：計算中心距：計算齒輪寬度： 取，7.2低速級齒輪計算已選直齒圓柱齒輪傳動，爬式加料機的速度要求不高，故選用8級精度選擇小齒輪材料為40Cr（調質），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調質），硬度為240HBS。選小齒輪齒數(shù)為，大齒輪齒數(shù) 取整。7.2.1按齒面接觸強度設計試選載荷系數(shù)小齒輪的轉矩選取齒寬系數(shù) 查得材料的彈性影響系數(shù)查得小齒輪的接觸疲勞強度極限，大齒輪的解除疲勞強度極限。應力循環(huán)次數(shù)：取接觸疲勞壽命系數(shù)： 計算接觸疲勞許用應力：（取失效率為1%，安全系數(shù)為S=1.1）試計算小齒輪分度圓直徑:計算圓周速度：計算齒寬：計算齒寬齒高之比：根據(jù)，8級精度，查得動荷載系數(shù)，直齒輪，,使用系數(shù)。根據(jù)8級精度，小齒輪相對支承對稱布置時，。由，查得，故載荷系數(shù)：按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑：計算模數(shù)：7.2.2按齒根彎曲強度設計查得小齒輪的彎曲疲勞極限：查得大齒輪的彎曲疲勞極限：取疲勞壽命系數(shù)： 計算彎曲疲勞許用應力：取彎曲疲勞安全系數(shù):,得：計算載荷系數(shù)：查得齒形系數(shù)和應力校正系數(shù): 取數(shù)值較大值0.01467取標準值，算出小齒輪齒數(shù)，取整，取整。7.2.3幾何尺寸計算計算分度圓直徑：計算中心距：計算齒輪寬度：取，。八、 軸的設計（輸出軸（C 軸）的設計）1、輸出軸上的功率，轉速，轉矩。2、求作用在齒輪上的力3、擬定軸上零件的裝配方案 通過對傳動裝置的分析初步擬定輸出軸的裝配方案如下圖：4、初步確定軸的最小直徑 取軸的材料為 45 鋼，調質處理，查表取，則： 軸上會有兩平鍵用來定位，會削減軸的承載能力，應適當放大軸徑，輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑。為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應，故需要同時選取聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計算轉矩，考慮到轉矩變化比較小，故取，則：按照計算轉矩應小于聯(lián)軸器的公稱轉矩的條件，選用WH8型滑塊聯(lián)軸器，其公稱轉矩。半聯(lián)軸器的孔徑可以取 55mm。故最小直徑取55mm,半聯(lián)軸器長度，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度。5、軸的結構設計根據(jù)裝配方案圖可畫出軸的簡圖如下圖： 已經(jīng)確定，為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，AB 軸段右端需制出一軸肩，故取 BC 段的直徑，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故取 AB 段得長度應比略短一些，現(xiàn)取。 因軸承只承受徑向力作用，故選用深溝球軸承，根據(jù)，選用深溝球軸承 6212，其尺寸為：，故：，而。 右端滾動軸承采用軸肩定位，故取查得6212的軸肩定位高度為 5mm,因此?。?。 取安裝齒輪處的軸徑。齒輪左端與軸承之間采用套筒定位，該段直徑，長度。已知齒輪寬度為 100mm，故取。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度，故取，因此軸肩處的直徑，軸肩寬度。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，故取。 至此，已初步確定了軸的各段長度和直徑。齒輪與軸的周向定位均采用雙圓頭平鍵。按查得平鍵尺寸：，鍵槽用鍵槽銑刀加工；同時為了保證良好的對中性，故選擇齒輪與軸的配合為；同樣，半聯(lián)軸器與軸選用半圓頭平鍵，尺寸為，半聯(lián)軸器與軸的配合為。 對所選的平鍵進行校核：，其中：，。根據(jù)軸的材料為 45 鋼，查得，故所選平鍵合適。查得 F、G、H 處軸肩圓角半徑為 2.5，其余均為 2.0。首先根據(jù)軸的結構圖做出軸的計算簡圖。算出簡支梁軸的支撐跨度，再做出彎矩圖、扭矩圖。如下圖所示：從軸的結構圖以及彎矩圖和扭矩圖中可以看出截面 W 是軸的危險截面。 計算得出軸上載荷參數(shù)，如下表。載荷水平面H垂直面V支座反力彎矩總彎矩扭矩按彎扭組合應力校核軸的強度，通常只校核承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面）的強度。取，軸的計算應力： 根據(jù)已選定軸的材料為 45 鋼，調質處理，查得，故安全。九、軸承的校核1、軸承的受力 徑向力： 軸向力等于零。2、求軸承當量載荷查得在軸向力為零時，徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)分別為，。查得，取。則：3、驗算軸承壽命計算預期壽命:選用大的當量載荷驗算，查得，則：軸承滿足使用要求。十、聯(lián)軸器設計聯(lián)軸器用來可用來傳遞運動和轉矩，能夠有效消除由于制造及安裝誤差、承載后的變形以及溫度變化的影響，使軸與軸之間的傳動更加平穩(wěn)?；瑝K聯(lián)軸器屬于無彈性元件的撓性聯(lián)軸器，由于中間滑塊的質量減小且具有彈性，因而有較高的極限轉速，該聯(lián)軸器結構簡單、尺寸緊湊，符合本題要求。根據(jù)已經(jīng)計算出的減速器輸出功率選擇WH8型滑塊聯(lián)軸器。選擇公稱轉矩。十一、卷揚機設計電動卷揚機由于操作方法不同，其結構相差很大。我們將其分為電控卷揚機和溜放型卷揚機兩類。電控卷揚機通過通電或斷電以實現(xiàn)卷揚機的工作或制動。物料的提升或下降由電動機的正反轉來實現(xiàn)，操作簡單方便。本題采用電控卷揚機。111鋼絲繩的選擇11.1.1鋼絲繩的種類和構造鋼絲繩的種類根據(jù)鋼絲繩中鋼絲與鋼絲的接觸狀態(tài)不同又可分為：（1）點接觸鋼絲繩 各層鋼絲直徑均相同，而內外各層鋼絲的節(jié)距不同，因而相互交叉形成點接觸。其特點是接觸應力高、表面粗糙、鋼絲易折斷、使用壽命低。但制造工藝簡單，價格便宜。這種鋼絲繩在受拉、尤其是受彎時由于鋼絲間的點接觸、造成應力集中而產(chǎn)生嚴重壓痕導致鋼絲疲勞斷裂。（2）線接觸鋼絲繩 由不同直徑的鋼絲統(tǒng)制而成，每一層鋼絲的節(jié)距相等，由于外層鋼絲位于內層鋼絲之間的溝槽內，因此內外層鋼絲間形成線接觸。這種鋼絲繩的內層鋼絲雖承受比外層鋼絲稍大的應力，但它避免了應力集中，減少了鋼絲間的摩擦阻力，使鋼絲繩在彎曲上有較大的自由度，從而顯著提高了抗疲勞強度；線接觸鋼絲繩比點接觸鋼絲繩的有效鋼絲總面積大，因而承載能力高。卷楊機優(yōu)先選用線接觸鋼絲繩。11.1.2鋼絲繩直徑的選擇鋼絲繩選擇多采用安全系數(shù)法：式中，整條鋼絲繩的破斷拉力，單位N；卷揚機工作級別規(guī)定的最小安全系數(shù)；鋼絲繩的額定拉力，單位N。鋼絲繩直徑：式中，鋼絲繩最大靜拉力，N； 鋼絲繩選擇系數(shù)。由于負載G=4000N，采用單滑輪組，則鋼絲繩承受載荷：該卷揚機工作級別為M7，查閱資料得：鋼絲繩系數(shù)選擇c0.123，則：選擇d=8mm。鋼絲繩最小拉斷力：式中，n安全系數(shù)，查機械設計手冊選n=7。查閱資料，本題目中鋼絲繩選用鋼芯鋼絲繩，鋼絲繩型號選擇：619（a）類6-19S-8。112卷筒的結構設計及計算11.2.1卷筒的分類按照鋼絲繩在卷筒上的卷繞層數(shù)分，卷筒分單層繞和多層繞兩種。一般起重機大多采用單層繞卷筒。只有在繞繩量特別大或特別要求機構緊湊的情況下，為了縮小卷筒的外形尺寸，才采用多層繞的方式。本設計采用單層繞。11.2.2卷筒繩槽的確定為了防止使用過程中鋼絲繩脫槽，本題選用深槽，鋼絲繩直徑選用8mm，則：式中，R槽底半徑；槽深；槽的節(jié)距；鋼絲繩直徑。已知，則：R=4.324.8，取R=4.5mm；c=4.85.6mm，取c=5mm；t=1416mm，取t=14mm。11.2.3卷筒的設計本題采用花鍵連接卷筒。為了延長鋼絲繩的壽命，采用鑄鐵卷筒。卷筒的設計主要尺寸有節(jié)徑、卷筒長度、卷筒壁厚。式中，與機構工作級別和鋼絲繩結構有關的系數(shù)； 根據(jù)工作環(huán)境級別為M7，查機械設計手冊得：，又，則：選擇。本題采用單滑輪傳動，則：式中，卷筒總長度； 繩槽部分長度，； 固定鋼絲繩所需要的長度，一般?。?兩端的邊緣長度，取； 卷筒無繩槽部分長度，取100mm； 最大起升高度，取5000mm； 滑輪組倍率，取2； 槽的節(jié)距； 附加安全圈數(shù)，通常取n1.53圈，這里取2。所以，選取。對于鑄鐵筒壁根據(jù)鑄造工藝的要求，鑄鐵卷筒的壁厚不應小于12 mm，取。11.2.4卷筒強度計算卷筒材料一般采用不低于HT200的鑄鐵，本題的卷筒無特殊需要，額定起重重量不是很大，所以選擇材料為HT200。本題中L=400 mm，=230 mm，符合3的要求，所以只計算壓應力：式中，鋼絲繩單層卷繞時卷筒所受壓應力； 鋼絲繩最大拉力； 卷筒壁厚； 應力減小系數(shù)，取A=0.8。 許用壓力，對于鑄鐵，鑄鐵抗壓強度極限，查資料得，則。則：符合強度要求。11.2.5卷筒軸的計算已知繩的額定拉力3460N，卷筒直徑230mm，鋼絲繩的直徑8mm，查機械傳動設計手冊，軸的材質選擇45鋼，調制處理，軸承選用型號為61911深溝球軸承。 卷筒軸是不動的心軸，根據(jù)受力分析可知，當鋼絲繩位于右極限位置時，心軸受力較大，因此應按有極限位置進行軸的強度計算。計算時，卷筒支承作用到心軸的力，可簡化為作用于軸承寬度中點的集中力。 1、按扭轉強度條件計算式中：扭轉切應力，Mpa；軸所受的扭矩，N.mm；軸的抗扭截面系數(shù)，；軸的轉速，r/min；P軸傳遞的功率，Kw；d計算截面處的直徑，mm；許用扭轉切應力，查閱資料得45號鋼：；由于，則：符合要求2、按彎扭合成強度條件計算取卷筒自重F=500N，由得：所以。所以做出彎矩圖，扭矩圖，如下圖。所以，則軸的應力為：式中，軸的計算應力，Mpa； 軸所受的彎矩，N.mm； 軸所受的扭矩，N.mm； 軸的抗彎截面系數(shù)，； 折合系數(shù)，取0.3； 軸的許用彎曲應力。已知，查資料得：，所以：符合條件。3、按疲勞強度計算卷筒軸的疲勞強度，即式中，鋼絲繩的當量拉力；當量拉力系數(shù)。 為使計算簡便，可假設1。由前述可知，心軸的應力性質可認為是按脈動循環(huán)規(guī)律變化，則，彎曲應力為： 平均應力和應力幅為 35.9Mpa 查資料得：1.88，0.92，0.78，0.34，則安全系數(shù)為： 2.1式中，有效應力集中系數(shù)； 表面狀態(tài)系數(shù)； 絕對尺寸系數(shù)； 等效系數(shù)。一般疲勞強度安全系數(shù)，所以該軸的疲勞強度足夠。4、按靜強度計算卷筒軸的靜強度計算，需要用靜強度計算拉力，可按下式求得： 式中 靜強度計算最大拉力； 動載荷系數(shù)，查手冊：取。查資料得：材料的抗彎屈服極限則靜強度計算安全系數(shù)：綜上，該軸符合本設計要求。十二、小車的設計12.1軌道橋式起重機所用的軌道有鐵路鋼軌（P型）、起重機專用鋼軌（QU型）以及方鋼或扁鋼，本設計采用起重機專用鋼軌（QU型）。12.2車輪車輪材料一般選用ZG55鑄鋼，對于輪壓較大的車輪可采用合金鋼。本題目中，材料選用45號鋼。為了提高車輪的使用壽命，車輪的踏面應進行熱處理，表面硬度為HB300350。淬火深度不小于15 mm，并均勻的過渡到未淬火層。12.3車輪直徑車輪的最大輪壓：小車自重取，負載，假設輪壓均布，則：，載荷率查起重機課程設計，當運行速度小于60 m/min，時工作類型為中級，車輪直徑選為D=350 mm。十三、制動器的選擇按照制動器構造特征，可分為帶式制動器、塊式制動器、蹄式制動器和盤式制動器四種。與其他制動器相比，盤式制動器具有散熱快、重量輕、制動迅速、調整方便的優(yōu)點。特別是高負載時耐高溫性能好，制動效果穩(wěn)定，受外界環(huán)境因素的影響更小，在嚴寒氣候和極限駕駛狀態(tài)下開車，盤式制動器更容易在短時間內讓車停下來。盤式制動器分為固定鉗式和浮動鉗式。固定鉗式雖易于保證鉗的剛度，容易實現(xiàn)從鼓式到盤式的改型，能適應不同回路驅動系統(tǒng)的要求，但液壓缸較多，使制動鉗結構復雜；熱負荷大時，液壓缸和跨越制動盤的油管或油道中的制動液容易受熱汽化。相對于固定鉗式，浮動鉗式成本低、制動效果更好。本題選擇滑動鉗盤式制動器。制動鉗可以相對于制動盤做軸向滑動，其中只在制動盤的內側置有液壓缸，外側的制動塊固裝在鉗體上。制動時活塞在液壓作用下使活動制動塊壓靠到制動盤。而反作用力則推動制動鉗體連同固定制動塊壓向制動盤的另一側，直到兩制動塊受力均勻為止。十四、Pro/E三維建模及仿真14.1電動機模型14.2帶傳動模型 大帶輪 小帶輪 皮帶14.3減速器模型高速軸 中間軸 低速軸箱體箱蓋裝配體14.4聯(lián)軸器模型 軸體 滑塊14.5卷揚機模型卷筒 擋板 心軸 擋圈 機座14.6小車模型底盤 車身 擋板 軸 車輪 導軌 裝配體14.7制動器模型 活塞 機架 制動承塊 鉗體 制動盤裝配體14.8運動仿真總裝配1、定義帶傳動，添加伺服電機。2、定義各部件運動時間3、仿真根據(jù)分析仿真出來的結果，其與題目所給要求大致符合。十五、ANSYS有限元分析1、選擇單元類型2、定義材料屬性 3、劃分單元4、施加約束及荷載5、分析結果十六、結論通過本次課程設計，我獲益匪淺。從電動機型號的選擇、減速器設計到聯(lián)軸器的選擇，再到卷揚機和小車的設計，每一步驟都經(jīng)過了認真反復的演算，直至最終我成功完成本次課程設計的工作。首先，我的學科綜合運用的能力得到了鍛煉。機械設計過程是一個機械設計、機械原理、理論力學、材料力學、互換性、數(shù)學等的綜合運用過程。在設計過程中總會遇到許多內容，這就要求我在解決實際問題的時候，要把實際問題抽象為理論要素。其次，分析問題的能力也的道理提高，箱體的設計首先從整體的傳動過程分析，到齒輪設計及軸的設計。要先從總體上把握整個設計的內容，把這些內容分步驟進行，才能設計中顧全總體需要，不至于相互之間尺寸不匹配。最后，我進一步熟悉了Pro/E軟件三維建模和運動仿真的相關知識。同時，通過本次設計，我發(fā)現(xiàn)自己還有些許不足，必須在有限的時間里，盡快彌補，為以后打好基礎。十七、參考文獻【1】唐曾寶，常建娥，機械設計課程設計（第三版），華中科技大學出版社，2010；【2】馮鑒，何俊，機械原理，西南交通大學出版社，2008；【3】蒲良貴，紀明剛，機械設計（第八版），高等教育出版社，2006；【4】西南交通大學材料力學課程教研組，材料力學（第四版），2009；【5】鐘日銘，Pro/ENGINEER Wildfire5.0基礎入門與范例，2010；