總體設(shè)計及機(jī)架設(shè)計

《總體設(shè)計及機(jī)架設(shè)計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《總體設(shè)計及機(jī)架設(shè)計（48頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、學(xué)校代碼：10410 序 號：050357 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 題目： BB肥生產(chǎn)設(shè)備總體設(shè)計及機(jī)架設(shè)計 學(xué) 院： 工 學(xué) 院 姓 名： 周 資 平 學(xué) 號： 20050357 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 年 級： 2005 級 指導(dǎo)教師：

2、 涂 建 平 二OO九年 五 月 摘 要 自從我國加入世界貿(mào)易組織以來，我國獲得一個更加穩(wěn)定的國際貿(mào)易環(huán)境，各行各業(yè)都面臨著重大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，肥料行業(yè)也不例外，BB肥作為實(shí)現(xiàn)測土配方施肥的重要肥種，越來越受到各方面的重視，中華合作時報農(nóng)資?？槕?yīng)時勢發(fā)展，組織業(yè)內(nèi)精英共聚一堂、各抒己見，共同探討中國BB肥行業(yè)的發(fā)展思路，如果說第一屆BB肥行業(yè)發(fā)展論壇的勝利召開為我們指明了發(fā)展目標(biāo)，那么此屆發(fā)展論壇的召開應(yīng)該是探討達(dá)到這個目標(biāo)我們所需要做的努力。 中國BB肥行業(yè)的發(fā)展正處在一個十分關(guān)鍵的時期，面臨著各種機(jī)遇和挑戰(zhàn)，機(jī)遇就是黨和政府對“三農(nóng)”問題的高度

3、重視、社會主義新農(nóng)村建設(shè)、國家對測土配方施肥工程的大力提倡，社會大環(huán)境給BB肥提供了廣闊的發(fā)展空間，農(nóng)資人的睿智為BB肥描繪了光明的發(fā)展前景，但是還要看到，隨著市場經(jīng)濟(jì)對農(nóng)資行業(yè)的浸透，WTO保護(hù)期的結(jié)束，國外農(nóng)資大鱷對中國農(nóng)資的分銷市場早已垂涎已久，我國化肥行業(yè)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。中國化肥行業(yè)，特別是BB肥行業(yè)，應(yīng)該團(tuán)結(jié)起來、發(fā)揮整體優(yōu)勢，做大自己，抵御來自國外BB肥的強(qiáng)烈沖擊。涅盤之后得到的將是永生。 這樣，BB肥生產(chǎn)設(shè)備在我國也必然有很好的發(fā)展前景，本設(shè)計課題是（9-BBⅡ型）BB肥生產(chǎn)設(shè)備總體設(shè)計及傳動系統(tǒng)設(shè)計。這個課題主要包括總體方案的確定和傳動系統(tǒng)尺寸的確定及計算。完成這個課題

4、，能夠讓我們學(xué)會如何將課堂上所學(xué)的理論知識更好的應(yīng)用到社會實(shí)踐中去。 由于水平有限。本論文中必然存在不少紕漏和錯誤，敬請評閱老師們批評指正。 關(guān)鍵詞：機(jī)遇 挑戰(zhàn) 發(fā)展 Abstract Since Chinese accession to the World Trade Organization, China access to a more stable international trading environment, businesses are faced with major opportunities and challenges, the fertiliz

5、er industry is no exception, BB fertilizer soil testing as an important fertilizer Fertilization species, the more to more attention from all sides, the Chinese co-operation conform to the trend of the times Times special agricultural development, the industrys elite organizations together to expres

6、s their views and to discuss Chinas fertilizer industry BB thinking, if we say that the first Development Forum BB fertilizer industry victory held for us a clear development goals, so this session should be convened to develop the Forum is to explore to achieve this objective we need to do efforts.

7、 BB fertilizer Industry in Chinas development is at a very critical period, facing a variety of opportunities and challenges, opportunities and the government is the party of "Three Rural Issues" attached great importance to building a new socialist countryside, the state soil testing Fertilizatio

8、n a strong proponent of the project, social environment to BB fertilizer provides a broad space for development of human wisdom for agricultural fertilizer BB painted a bright future, but would also like to see, with the market economy on the agricultural industry immersion, the end of protection pe

9、riod WTO, foreign agricultural predators of the distribution of Chinas agricultural market has long been coveted for a long time, Chinas fertilizer industry is faced with unprecedented challenges. Chinas chemical fertilizer industry, in particular, BB fertilizer industry should unite together to pla

10、y the whole advantage of their big, fat BB from abroad against a strong impact. So, BB fertilizer production facilities in China are bound to have good prospects for the development, the design issue is (9-BB Ⅱ type) BB fertilizer production equipment design and drive system design. The main subjec

11、t of the overall program, including the identification and determination of transmission and calculation of the size. The completion of this subject, can we learn how to learn in class by the application of theoretical knowledge to the society a better practice. In this paper, there is bound to be

12、 a lot of fault and error please comment criticism teachers. Key words: Opportunity Challenge Development 目錄 1 緒 論 5 1.1 研究的目的和意義 5 1.2 我國與世界其他國家BB肥生產(chǎn)設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀 6 1.3 BB肥生產(chǎn)設(shè)備的特點(diǎn) 7 1.4 BB肥及其生產(chǎn)設(shè)備在我國的發(fā)展展望 8 2 總體方案確定 10 2.1 總體設(shè)計要求 10 2.2 總體設(shè)計 10 2.2.1 設(shè)計思想 10 2.2.2 主要結(jié)構(gòu)

13、10 2.2.3 工作原理 10 2.2.4 工藝流程 10 2.2.5 技術(shù)要求 11 2.2.6 總體尺寸綜合 11 2.3 總體圖 11 3 提升系統(tǒng)的設(shè)計計算 13 3.1 料斗倉重量計算 13 3.2 提升系統(tǒng)的設(shè)計計算 14 3.2.1 導(dǎo)軌強(qiáng)度校核 14 3.2.2 導(dǎo)軌剛度校核 18 3.3 提升系統(tǒng)電動機(jī)選擇 21 3.3.1 選擇電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式 21 3.3.2 選擇電動機(jī)的容量 21 3.3.3 選擇電動機(jī)的型號 23 4 機(jī)架的設(shè)計及校核 27 4.1 機(jī)架結(jié)構(gòu)類型 27 4.1.1 按機(jī)架外形分類 27 4.1.2 按機(jī)架

14、的制造方法和材料分類 27 4.2 機(jī)架結(jié)構(gòu)的選擇 27 4.3 機(jī)架設(shè)計計算的準(zhǔn)則和要求 27 4.3.1 機(jī)架設(shè)計的準(zhǔn)則 28 4.3.2 機(jī)架設(shè)計的一般要求 28 4.4 機(jī)架的形式及主要參數(shù) 28 4.5 機(jī)架的強(qiáng)度校核 30 4.6 機(jī)架的剛度校核 35 4.7 立柱的強(qiáng)度及穩(wěn)定性校核 41 5 檢驗(yàn)安裝和使用維修 43 5.1 檢驗(yàn)規(guī)則 43 5.2 吊裝，安裝和調(diào)整 43 5.3 使用操作 43 5.4 維修保養(yǎng)和故障排除 44 6 總結(jié) 45 參考文獻(xiàn) 46 致 謝 47 1 緒 論 1.1研

15、究的目的和意義 現(xiàn)今世界化肥產(chǎn)量每年增長率約為2%～3%，而中國的增長率一直在 10%以上，而且這一勢頭還將延續(xù)。反觀國內(nèi)需求卻不樂觀：一是農(nóng)田減少。數(shù)據(jù)顯示，近10年中國農(nóng)田面積減少10億畝，隨著退耕還林、退田還草等工程的實(shí)施，農(nóng)田面積還會減少，勢必影響化肥的需求。二是我國自2003年實(shí)行對農(nóng)業(yè)免稅、補(bǔ)貼等措施后，極大地調(diào)動了農(nóng)民的種糧積極性，但畢竟杯水車薪，對促成國內(nèi)化肥需求的增加不具有持續(xù)性。三是我國大部分地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)過量施肥現(xiàn)象，長江流域、華北平原河流、湖泊的水體污染比較明顯，這就直接導(dǎo)致了糧食增產(chǎn)與施用化肥成本的報酬遞減現(xiàn)象，造成農(nóng)民施肥積極性的下降。另外糧價的持續(xù)低迷也影響了農(nóng)業(yè)

16、投入。四是隨著測土配方施肥、平衡施肥的推廣，我國化肥施用量大幅增加的可能性很小。目前雖然國內(nèi)每年的需求都在不斷增加，但需求的增加根本趕不上當(dāng)年產(chǎn)能增長的速度，雖然近年來一部分企業(yè)改上了甲醇，但最近幾年中石化多套大型油改煤裝置完工后產(chǎn)能的釋放以及國際尿素產(chǎn)能的恢復(fù)，都讓人對未來幾年的供需狀況持不樂觀的態(tài)度。出口關(guān)稅是否發(fā)生變化，國家發(fā)改委相關(guān)部門的負(fù)責(zé)人表示關(guān)稅會有所微調(diào)，我們認(rèn)為很有可能是全年統(tǒng)一成為15%～20%，15%的可能性更大一些。如果出口關(guān)稅做調(diào)整的話，國內(nèi)出口將有所增加，對國內(nèi)化肥總量將起到一定的調(diào)劑，也會給生產(chǎn)廠家相對的生存空間。 目前,在測土配方施肥能力差的一些地區(qū)，適宜大面

17、積推廣應(yīng)用的BB肥，被視為當(dāng)?shù)氐呐浞椒?，進(jìn)行宣傳、推廣和應(yīng)用；而在測土配方施肥技術(shù)能力較強(qiáng)的地區(qū)，BB肥則被視為“基礎(chǔ)配方肥”或“配方基礎(chǔ)肥”，經(jīng)過“二次加工處理”，依據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際需要的養(yǎng)分比例和對中、微量元素的要求進(jìn)行“填平補(bǔ)齊”之后，變成當(dāng)?shù)赝茝V應(yīng)用的配方肥。 近幾年，中央財政拿出高額補(bǔ)助，在全國31個省的800多個縣開展試點(diǎn)示范和設(shè)立項(xiàng)目縣；地方各級政府也大力支持。幾年時間，中央和地方共投入近30個億，在1240多個縣開展測土配方施肥工作。 面對新形勢，BB肥要搞好定性、定型、定向、定位，盡量避免錯位、缺位，力求補(bǔ)位和強(qiáng)位。要全面考量自身優(yōu)勢條件，盡快適應(yīng)測土配方施肥新形勢發(fā)展的需要。

18、 一方面配方就是市場，BB肥要跟著配方走。一個省、一個地縣的配方的形成是一個相當(dāng)復(fù)雜的技術(shù)過程，它能反映一個區(qū)、一個縣、一個鄉(xiāng)或一個村的地力狀況和養(yǎng)分需求，也可反映用肥總量等。我們要認(rèn)真分析研究各地的配方，測算各地養(yǎng)分配比要求和市場能力。 在測土配方施肥的多方參與下，我們提倡雙向選擇，一是肥料用戶要拿著配方選肥料；項(xiàng)目縣要依據(jù)配方選對應(yīng)的肥，以肥選合作企業(yè)；反過來企業(yè)可以以肥選配方，以方定地方，以地方定市場，也可以“以方調(diào)配比”。 另一方面BB肥要實(shí)現(xiàn)自我調(diào)整，自我完善，提高市場適應(yīng)能力，應(yīng)搭好四個結(jié)合。 一是依據(jù)各地配比需要，與自動化結(jié)合。二是BB肥要與緩控釋、長效結(jié)合。三是與水肥一

19、體化結(jié)合。四是與地力水平和實(shí)際需求結(jié)合，盡量貼近農(nóng)民和農(nóng)用。 在科學(xué)施肥上沒有絕對，只有相對。因?yàn)檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的屬性是生物科學(xué)的范疇，受環(huán)境、氣候等不確定因素和條件的影響干擾較大。以固定的配比去對應(yīng)不確定的因素，很難實(shí)現(xiàn)精確，所以按配比生產(chǎn)的化肥只有更好沒有最好。 BB肥是我國于二十世紀(jì)八十年代發(fā)展起來的一種新肥種，它標(biāo)志著我國農(nóng)業(yè)施肥和肥料生產(chǎn)步入了一個新的階段和水平。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，農(nóng)民也不斷提高了科學(xué)種田和科學(xué)施肥的水平，他們越來越充分的認(rèn)識到“要想產(chǎn)量大，全靠肥當(dāng)家”的深刻含義，因而施肥的觀念和水平也不斷在改變和發(fā)展，從過去單一養(yǎng)分施肥到多養(yǎng)分施肥，從單一施用磷肥、氮肥過度到施

20、用含有氮、磷、鉀養(yǎng)分的復(fù)混肥料，從施低濃度肥料逐步過渡到了追求施用高濃度多元復(fù)混肥料。從前那種“要想奪高產(chǎn)，就靠美國老二銨”的時代已經(jīng)結(jié)束，隨著我國科學(xué)施肥水平的提高，糧食的產(chǎn)量也是一躍再躍，從過去的畝產(chǎn)二、三百斤一躍超千斤，這是何等的飛躍，如果沒有科學(xué)施肥水平的提高，那是何等難以想像的事。在我國國民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，各行各業(yè)都在追求高效率，低消耗，農(nóng)業(yè)也不例外，近兩年各地農(nóng)資市場的信息已告訴我們，農(nóng)民在企盼和呼喚要為他們生產(chǎn)各種養(yǎng)分的高濃度BB肥（45%、50%、55%）。這說明農(nóng)民不但認(rèn)可BB肥，并且在追求高濃度BB肥，認(rèn)為高濃度BB肥才是低耗高產(chǎn)的肥料。BB肥一直是與其它復(fù)混肥料品種并

21、行發(fā)展的品種，但因過去生產(chǎn)水平較低，發(fā)展速度緩慢，年生產(chǎn)量只占復(fù)混肥料生產(chǎn)總量的15%，而在美國BB肥的產(chǎn)量和銷量則占生產(chǎn)用肥的85%左右。這就給我們一個啟示，BB肥市場在我國還有很大的潛在空間。近兩年來，隨著市場對高濃度復(fù)混肥料要求的升級，以造粒工藝生產(chǎn)如此高的高濃度復(fù)混肥料（45%、50%、55%）勢必會出現(xiàn)造粒和烘干工藝新的難以解決的技術(shù)問題，勢必會導(dǎo)致生產(chǎn)的高能耗，低效率，高成本，這因而會使其在高濃度肥料的市場競爭中逐漸趨于劣勢。而BB肥的生產(chǎn)卻恰恰相反，同低濃度復(fù)混肥料的生產(chǎn)相比，高濃度BB肥的生產(chǎn)加工成本不但不會增高，反而會相應(yīng)降低，因而在復(fù)混肥料市場競爭中必然占有一定優(yōu)勢。不難看

22、出，高濃度復(fù)混肥料需求上升的趨勢，為BB肥的生產(chǎn)發(fā)展帶來了新的機(jī)遇。另外，由于BB肥生產(chǎn)的工藝簡單，也更加適應(yīng)配方多變的測土配方肥和隨時變更的各種專用肥的生產(chǎn)，再加上近年來我國為發(fā)展肥料行業(yè)投入了大量的人力和財力，相繼投產(chǎn)了多套大顆粒尿素和顆粒鉀肥的生產(chǎn)裝置。這也是為今后BB肥的生產(chǎn)提供了質(zhì)量保證和原料保證。因而，BB肥的生產(chǎn)和市場前景是美好的。 1.2 我國與世界其他國家BB肥生產(chǎn)設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀 目前來看，我國的BB肥生產(chǎn)總體可分為兩大類：一類是間斷式；另一類是連續(xù)式。 間斷電腦大配料——提升——間斷混拌——提升——分袋計量——包裝（間斷式） 連續(xù)電腦大配料——提升——滾筒混拌——提升

23、——分袋計量——包裝（連續(xù)式） 針對目前BB肥生產(chǎn)中存在的缺點(diǎn)和不足，秦皇島時空科技發(fā)展有限公司提出了BB肥生產(chǎn)新工藝，開發(fā)了一體化生產(chǎn)裝置。即單袋定量配料、混料、包裝新工藝，該工藝采用單袋定量配料、混料和包裝于一體，簡化了工藝流程；縮短了混合后物料的運(yùn)動，這就減少或克服了物料在運(yùn)行中的分流現(xiàn)象，提高了產(chǎn)品的合格率，由于工藝流程的縮短，并采用完全自動化的一體化的生產(chǎn)裝置，這就大大提高了生產(chǎn)效率，降低了消耗，即降低了生產(chǎn)成本，為BB肥發(fā)展和市場開發(fā)帶來了有利的空間。這新的工藝流程與傳統(tǒng)工藝相比有著以下明顯優(yōu)勢： 1．投資少 由于新工藝比傳統(tǒng)工藝少用兩臺提升計量秤和一臺分袋計量秤，所以固定成

24、本明顯減少；新工藝把設(shè)備放在地下，所以，新工藝對廠房沒有太嚴(yán)格的要求。 2．配料精度高 由于新工藝不存在反復(fù)提料和分袋計量等過程，集單袋配料、混拌、包裝于一體，避免了物料分流，克服了由于物料比重和顆粒度不同給產(chǎn)品配比精度帶來的影響。保證了單袋的配料精度，也就保證了每一袋的產(chǎn)品質(zhì)量。 3．生產(chǎn)成本低（以年產(chǎn)10萬噸為例） 1)．養(yǎng)分含量損耗少：多數(shù)廠家為了保證產(chǎn)品的合格率，考慮到生產(chǎn)的不穩(wěn)定性，一般在生產(chǎn)過程中都要在規(guī)定養(yǎng)分含量的基礎(chǔ)上增加1個左右養(yǎng)分，如果一個養(yǎng)分含量按50元/噸計算，一年生產(chǎn)10萬噸BB肥，至少將浪費(fèi)500萬元。而新工藝不需要在規(guī)定養(yǎng)分含量基礎(chǔ)上增加含量就可保證市場抽

25、查的合格率。 2)．電耗低：新的生產(chǎn)工藝總動力為8千瓦左右。老工藝總動力在45千瓦左右。 3)．維修費(fèi)用低：由于新工藝比老工藝節(jié)省了約30%的設(shè)備。因而，維修費(fèi)用也將大幅度降低。 4．生產(chǎn)效率高 由于新工藝節(jié)省了大量的設(shè)備。因而降低了整個系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中的故障率，提高了生產(chǎn)效率。 1.3 BB肥生產(chǎn)設(shè)備的特點(diǎn) 該BB肥生產(chǎn)設(shè)備是一種低能耗，高效率的生產(chǎn)設(shè)備。該設(shè)備可以將單質(zhì)氮、磷、鉀肥及其它微量元素、殺蟲劑等按一定比例摻混而成多元素的高濃度復(fù)混肥，從而實(shí)現(xiàn)了在農(nóng)作物生長過程中的配方施肥，該設(shè)備可廣泛應(yīng)用于不同作物的不同生長期所需的各種BB肥的生產(chǎn)。 在分析了國內(nèi)外BB肥生產(chǎn)設(shè)備優(yōu)

26、缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計研制的9BB—Ⅱ型BB肥生產(chǎn)設(shè)備具有如下特點(diǎn)： 1．混合系統(tǒng)采用滾筒式無損壞混合機(jī)，斗式上料機(jī)，不僅不損壞物料原有的顆粒形狀，更防止混合后的成品再發(fā)生離析現(xiàn)象；分批間歇混合方式，混合均勻度高?；旌蠙C(jī)葉片設(shè)計獨(dú)特，攪拌均勻，混合時間≤180秒，生產(chǎn)過程中無層析現(xiàn)象，進(jìn)出料迅速。有效地提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和市場競爭力。 2．針對我國南方氣候潮濕、生產(chǎn)車間相對較小、人工成本高，9BB—Ⅱ（地面上料法）生產(chǎn)設(shè)備配料系統(tǒng)下置、斗式提升、生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小，直接在地面上料，勞動強(qiáng)度相對較小。獨(dú)特的桶式提升裝置，最大限度的減少物料和空氣的接觸，避免生產(chǎn)過程中物料吸濕反潮，并減短了原

27、料輸送的時間，提高了生產(chǎn)效率。 3．9BB—Ⅱ防腐機(jī)型，采用不同的特殊防腐措施，大大延長了設(shè)備的使用壽命，特別適合在多雨潮濕的地區(qū)使用。 4．生產(chǎn)線沒有任何藏粒的死角，停機(jī)后清理方便、簡單。 5．設(shè)備占地面積小，布置緊湊，維修、操作簡單。廠房只需普通平房即可。占地面積：100-200平方米。建設(shè)周期短：建設(shè)周期30天左右。 6．在保證產(chǎn)品同等產(chǎn)量和質(zhì)量的情況下，簡化了設(shè)備，使設(shè)備價格顯著下降，只有國內(nèi)同等設(shè)備的一半。設(shè)備投資少：5-30萬元（人工操作——全自動電腦控制）。 7．適應(yīng)性強(qiáng)。適合各種惡劣現(xiàn)場環(huán)境，包括北方高寒地區(qū)和南方潮濕地區(qū)。 8．設(shè)備升級靈活：在基本配置型（人工操作

28、生產(chǎn)線3-5萬噸）的基礎(chǔ)上配制電腦定量包裝系統(tǒng)，即可組成半自動生產(chǎn)線，年生產(chǎn)能力可達(dá)到5-7萬噸；在半自動配置的基礎(chǔ)上配制電腦定量配料系統(tǒng)，即可組成全自動生產(chǎn)線，年生產(chǎn)能力可達(dá)到7-10萬噸。用戶根據(jù)具體情況可分期實(shí)施。 1.4 BB肥及其生產(chǎn)設(shè)備在我國的發(fā)展展望 在化肥復(fù)合化的發(fā)展進(jìn)程中，世界各國都注意到BB肥具有養(yǎng)分配方靈活可調(diào)、整體投資少、使用成本低、節(jié)能環(huán)保、易開展農(nóng)化服務(wù)等諸多優(yōu)點(diǎn)而積極發(fā)展BB肥產(chǎn)業(yè)。然而，BB肥也有其自身的缺點(diǎn)——生產(chǎn)、運(yùn)輸和施用中易發(fā)生養(yǎng)分分離從而影響肥效。但從整體上來看，BB肥是科學(xué)平衡施肥的理想載體。因此，BB肥產(chǎn)業(yè)在美國、加拿大等國家得到了迅速發(fā)展。據(jù)

29、IFA（世界肥料工業(yè)協(xié)會）統(tǒng)計，美國1997年BB肥占固體復(fù)混肥料的80%。 我國BB肥產(chǎn)業(yè)近年來發(fā)展較迅速，年設(shè)計產(chǎn)能10萬噸以上的企業(yè)由1987年的1家增加到目前的300多家。目前我國BB肥產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展階段，主要表現(xiàn)在： 基礎(chǔ)顆粒肥料供應(yīng)充足。我國BB肥生產(chǎn)所需的主要的基礎(chǔ)顆粒肥料（尿素、磷酸一銨、磷酸二銨、重鈣、氯化鉀、硫酸鉀等）可充足供應(yīng)。此外，可通過改進(jìn)工藝將其它不適宜直接摻混的基礎(chǔ)肥料制成BB肥。 生產(chǎn)設(shè)備與摻混技術(shù)國產(chǎn)化。我國第一套BB肥摻混裝置是從加拿大引進(jìn)的。此后將近20年來，我國BB肥國產(chǎn)裝置從無到有，從人工計量、人工包裝發(fā)展到自動計量、自動包裝，摻混設(shè)備從混凝土

30、攪拌機(jī)甚至是鐵鍬發(fā)展到大型摻混裝置。BB肥產(chǎn)品從單純供應(yīng)無機(jī)養(yǎng)分發(fā)展到有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分相結(jié)合；產(chǎn)品從單純提供作物礦質(zhì)營養(yǎng)功能發(fā)展到藥肥結(jié)合等多種功能；摻混用的材料組分從最初的“尿素-磷酸銨-粗粒鉀肥”一種系列發(fā)展到“尿素-磷酸銨-粗粒鉀肥-植物營養(yǎng)添加劑”、“硝酸銨-過磷酸鈣-氯化鉀”、“尿素-氯化銨-過磷酸鈣-氯化鉀”、“硝酸磷肥-氯化鉀”、“尿素-氯化銨-硫酸銨-氯化鉀”、“尿素-硫酸銨-磷酸銨-硫酸鉀”等多種系列。 大型BB肥企業(yè)不斷涌現(xiàn)，系列化產(chǎn)品日益增多。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國已有25家以上的BB肥企業(yè)年產(chǎn)能達(dá)到10萬噸，50家以上的BB肥企業(yè)年產(chǎn)能達(dá)到5萬噸。另據(jù)化肥市場調(diào)查結(jié)果顯示：山

31、東有50個以上的BB肥廠家，200個以上的不同產(chǎn)品（不區(qū)分氯化鉀型和硫酸鉀型），氮磷鉀總養(yǎng)分含量從25%到60%幾乎各種含量都有，其中以40%、45%和50%三種含量水平的居多。 盡管我國目前BB肥的用量與歐美各國相比還不是很大，不過，隨著BB肥生產(chǎn)工藝的提高。將會有更多的農(nóng)民認(rèn)可BB肥的質(zhì)量，將會有更多的生產(chǎn)廠商看到它潛在的利潤。而按照發(fā)達(dá)國家的標(biāo)準(zhǔn)，每平方公里的區(qū)域應(yīng)該設(shè)一個配肥站，這樣便于各地根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥狼闆r確定肥料配方。 當(dāng)我國BB肥用量占到化肥總量的50%時，我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與現(xiàn)在相比將是一個質(zhì)的飛躍。 2 總體方案確定 2.1 總體設(shè)計要

32、求 1.適應(yīng)各種固態(tài)粉粒的均勻混合 2.粒狀原料在攪拌混合過程中不能破碎 3.生產(chǎn)率為4～5t/h 4.物料混合均勻度達(dá)到技術(shù)要求 5.對環(huán)境污染小，符合環(huán)保要求 6.整體布置美觀，緊湊，操作維修方便 7.設(shè)備造價低，有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能 2.2 總體設(shè)計 2.2.1 設(shè)計思想 BB肥料是一種固體散裝摻混型復(fù)混肥料，是根據(jù)土壤的可供養(yǎng)分含量和農(nóng)作物的養(yǎng)分需求規(guī)律，有針對性地配制成的一種復(fù)混肥料。因此，它是根據(jù)土壤養(yǎng)分供給情況和肥料性質(zhì)，將單質(zhì)氮、磷、鉀肥及其其它微量元素、殺蟲劑等按一定比例混合而成的多元素的高濃度復(fù)合肥。因此要求BB肥生產(chǎn)設(shè)備在保證原有顆粒不破壞的情況下攪拌

33、均勻。經(jīng)過對比試驗(yàn)，我們采用滾筒攪拌裝置，該裝置水平放置，進(jìn)出料口在滾筒兩端，正轉(zhuǎn)是進(jìn)料攪拌，反轉(zhuǎn)是出料 2.2.2 主要結(jié)構(gòu) 9BB-Ⅱ型BB肥生產(chǎn)設(shè)備主要由提升斗、攪拌滾筒、電控柜、提升系統(tǒng)、機(jī)架等組成。 2.2.3 工作原理 將原料肥（大顆粒尿素、鉀肥、磷肥）按配方要求比例計量后，分別投入斗式提升機(jī)料斗，經(jīng)提升機(jī)輸送到攪拌滾筒（上料時間≤30秒），上料時間達(dá)到設(shè)定值時自動停車,料斗返回地面進(jìn)行下一次配料操作：原料肥在滾筒中進(jìn)行充分混合（混合時間≤180秒）混合時間達(dá)到設(shè)定值時自動停車卸料至成品倉（卸料時間≤15秒），卸料時間達(dá)到設(shè)定值時自動停車；計量包裝采用自動磅計量、手提縫包。

34、上述過程重復(fù)操作即可實(shí)現(xiàn)連續(xù)性生產(chǎn)。 2.2.4 工藝流程 整套設(shè)備的工藝流程如下： 原料運(yùn)輸→人工配料→原料提升→滾筒混合→卸料→自動計量包裝→成品入庫 2.2.5 技術(shù)要求 1 一般要求： 1.1 BB肥生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)符合本技術(shù)條件的要求，并按批準(zhǔn)的產(chǎn)品圖樣及技術(shù)文件制造。 1.2 圖樣上未標(biāo)注公差應(yīng)按GB1804的規(guī)定。板金件按等級IT14，機(jī)加工按IT12。圖樣上未注形位公差按GB1184的D級規(guī)定。 1.3 焊縫采用手工電弧焊。 2 基本功能參數(shù)及技術(shù)要求： 2.1.生產(chǎn)率：4—5噸/時； 2.2.裝機(jī)容量：5.5千瓦； 2.3.分批混合：500kg/批；

35、 2.4.產(chǎn)品質(zhì)量：混合均勻度變異系數(shù)Cv≤10%； 2.5.耗能：耗電≤5kWh/t 2.6.外形尺寸：750036006300； 2.7.用材：攪拌滾筒等用不銹鋼材料，厚度分別為攪拌滾筒4mm、成品倉2mm、提升斗4mm，其余材料用普通碳鋼。 2.2.6 總體尺寸綜合 確定設(shè)備外形尺寸：750035006300。在這個基礎(chǔ)上來定其它各個部件的尺寸。考慮到料斗對導(dǎo)軌的作用，導(dǎo)軌選槽鋼126535.5（GB707-88,型號為12.6），長度初步選為10m，導(dǎo)軌與地面角度定為60度。因?yàn)檫€有計量包裝系統(tǒng)，所以料斗倉放在水平地面以下，料斗倉支座離地面高度為1520mm。第一、二根支架

36、間距離定為1200mm；第二、三根支架間距離定為700mm。料斗倉離左邊立柱處定為3810mm。機(jī)架由于受到滾筒的壓力作用并考慮支撐滾筒的尺寸，機(jī)架的尺寸定為44503500，機(jī)架選槽鋼126535.5。立柱選槽鋼140586（GB707-88,型號為14a），并由兩根槽鋼140586焊接在一起而成。左右立柱間相距2900mm。 2.3 總體圖 BB肥生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計圖如下： 1．提升斗 2.提升導(dǎo)軌 3.提升機(jī)構(gòu) 4.樓梯 5.攪拌滾筒 6.機(jī)架 7.成品倉 8.控制柜 圖2.1 總體裝配圖 3 提升

37、系統(tǒng)的設(shè)計計算 該BB肥生產(chǎn)設(shè)備在地面上料，料斗口初始位置與地面平行。料斗上通過螺栓連接4個滾輪；通過滑輪支承架連接一個滑輪。提升系統(tǒng)由驅(qū)動電機(jī)提供動力，經(jīng)擺線針輪減速機(jī)連接鋼絲繩，鋼絲繩通過導(dǎo)軌頂端定滑輪連接料斗倉動滑輪。 原料肥按配方要求比例計量并投入料斗倉后，按下提升按鈕，驅(qū)動電機(jī)正轉(zhuǎn)，經(jīng)減速機(jī)帶動鋼絲繩拉曳料斗倉沿導(dǎo)軌上升，料斗倉上升時，其上的四個滾輪在槽鋼導(dǎo)軌的槽中滾動。當(dāng)料斗倉提升到導(dǎo)軌頂端撞到行程開關(guān)時，驅(qū)動電機(jī)停止驅(qū)動，料斗倉停止上升，并接通電氣設(shè)備使料斗倉自動卸料。卸料完成后，按下下降按鈕，驅(qū)動電機(jī)反轉(zhuǎn)，料斗倉隨導(dǎo)軌緩慢下降，下降至初始位置時電機(jī)停止轉(zhuǎn)動。重復(fù)上述過程即可

38、實(shí)現(xiàn)連續(xù)性生產(chǎn)。 3.1 料斗倉重量計算 根據(jù)料斗倉設(shè)計尺寸計算的重量，已知料斗倉厚度為4mm，材料為不銹鋼。由《機(jī)械設(shè)計手冊》上查得不銹鋼的密度為7.9g/。具體尺寸如下： 圖3.1料斗一側(cè)面設(shè)計尺寸 圖3.2料斗另一側(cè)面設(shè)計尺寸 由設(shè)計尺寸計算料斗外表面積S 料斗底面面積： 可得料斗倉面積大概為： 得料斗不加其它零件時的重量為: 考慮諸如滾輪等零件的重量，所以將料斗的總重量設(shè)為0.5t。 3.2 提升系統(tǒng)的設(shè)計計算 3.2.1 導(dǎo)軌強(qiáng)度校核 圖3.3導(dǎo)軌與水平面夾角示意圖 由

39、已知條件可以求出導(dǎo)軌與水平面所成夾角。 tan= = 由=角可以計算出導(dǎo)軌從初始位置運(yùn)行到卸料時的長度（設(shè)為C），而已知所列直角三角形的一條邊的長度為6.1m。畫出支持導(dǎo)軌的三個支架，并計算出1、2兩支架間的長度以校核導(dǎo)軌的最大彎曲正應(yīng)力。所計算的三角形如下： 圖3.4導(dǎo)軌支架示意圖 由上圖可得：，，這樣證明了導(dǎo)軌長度選9m是可以的 所以導(dǎo)軌的長度最終確定為9m，為2.4m。 導(dǎo)軌（1、2間）受力簡化如下圖： 圖3.5導(dǎo)軌（1、2）間受力簡化圖 如圖所示，列出靜力平衡方程： 由此得： 從而求出支反力： 再把P、Ra、P-Ra這三個力在導(dǎo)軌的水平方向和豎直方

40、向進(jìn)行分解。 圖3.6導(dǎo)軌受力分解圖 在三力分解后，因?yàn)閷?dǎo)軌水平方向受力所引起的強(qiáng)度變化和導(dǎo)軌在豎直方向引起的強(qiáng)度變化比起來，它可以忽略不計。所以在水平方向上無需對導(dǎo)軌進(jìn)行強(qiáng)度校核，只要在豎直方向上對導(dǎo)軌校核就可以。 于是進(jìn)一步簡化為下圖： 圖3.7導(dǎo)軌受水平力簡化圖 然后作出導(dǎo)軌的彎矩圖如下圖所示： 圖3.8導(dǎo)軌受力彎矩圖 在圖3.9所示變形情況下，即截面m-m上的彎矩變形凸向下時，截面m-m上的彎矩規(guī)定為正：反之為負(fù)。 圖3.9彎矩變形圖 所以彎矩： 設(shè) 若要使得y取最大值，則，這樣為最大值。 所以在料斗（已經(jīng)裝了BB肥時）沿導(dǎo)軌運(yùn)行到正中

41、間時，料斗對導(dǎo)軌的彎曲應(yīng)力最大。料斗總重為0.5t,加上BB肥原料500kg,因此料斗裝上BB肥后總重為1.0t。 則 （P=1t=） =（b=1.2m） 在滿足該材料的強(qiáng)度時，限定最大正應(yīng)力不得超過許用應(yīng)力，于是強(qiáng)度條件為： （1） 查《材料力學(xué)》可得，在熱扎普通槽鋼126535.5中，抗彎截面系數(shù)W=62.1，將W代入上面的公式（1）得： 引參考文獻(xiàn)可查得，強(qiáng)度極限[]=345～420Mpa,取安全系數(shù)為3，則[]∕n=115～140 可得<[]∕n，所以導(dǎo)軌的強(qiáng)度足夠。 3.2.2 導(dǎo)軌剛度校核 仍然以1、2間導(dǎo)軌長設(shè)為來進(jìn)行剛度校核。如下圖所示：

42、 圖3.10導(dǎo)軌受力圖 求出兩端支座的支反力為： , 分段列出彎矩方程 AC段： (0) CB段： （） 由于梁AC和CB兩段內(nèi)彎矩不同，撓曲線的微分方程也就不同，所以應(yīng)分成兩段進(jìn)行積分。而因?yàn)樵诹谐鯟B段的彎矩方程時，仍用截面左端的外力來計算，這就使得的表達(dá)式中包含著的表達(dá)式，而增加的項(xiàng)又含有因子（-a）。在CB段積分時，對含有（-a）的項(xiàng)就以（-a）為變量。用積分法求彎曲變形所得結(jié)果是： AC段(0) CB段（） EI= （i） （j） EI （k） （） 積分出現(xiàn)4個常數(shù)，需要4個條件來確定。因

43、為撓曲線是連續(xù)光滑的曲線，所以在兩段交界的截面C上，由式（i）確定的轉(zhuǎn)角應(yīng)該等于由式（k）確定的轉(zhuǎn)角，應(yīng)該由式（j）確定的撓度應(yīng)該等于由式（）確定的撓度。 即 時，， 在（i）、（j）、（k）和（）等式中，令，并應(yīng)用上列連續(xù)性條件得: 由以上兩式，即可求得： C=C , D=D 此外，A、B皆為角支座，邊界條件為： X=0時， V=0 (m) X=1時， V=0 (n) 以邊界條件（m）代入式（j）,得： D=D=0 以邊界條件（n）代入式（l）,得： C=C= 把求得的四個積分常數(shù)代入（i

44、）、（j）、（k）和（）四式，得轉(zhuǎn)角和擾度方程如下； AC段（0） CB段（a） (o) (p) (q) (r) 受一個集中力P作用的簡支梁，其最大轉(zhuǎn)角一般在兩端截面上，在式（o）、（q）中分別令和，得： 若a>b，可以斷定為最大轉(zhuǎn)角。 最大撓度發(fā)生在=0的截面上。在a>b的情況下，θ=0的截面AC段內(nèi)，令式（o）等于零，得 即為發(fā)生最大撓度的截面的坐標(biāo)。在式（p）中，令得最大撓度為： 的值一般非常接近0.5，即撓度最大的截面總在跨度中點(diǎn)附近。因此，可用跨度中點(diǎn)的撓度近似地代替最大撓度。在式（p）中令，得 當(dāng)a=b=時，撓度最大。

45、 （2） 由強(qiáng)度計算中已經(jīng)計算出的條件可知，。而根據(jù)《機(jī)械設(shè)計手冊》可以查得，在熱扎普通槽鋼中，彈性模量E=(2～2.2)N/,取E=2.2N/，I=391，將E、I、代入公式（2）得： （） =- =1.67mm 撓度極限[f]= =4.8mm 因?yàn)?[f]，所以導(dǎo)軌的剛度足夠。 3.3 提升系統(tǒng)電動機(jī)選擇 電動機(jī)是已經(jīng)系列化的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。在機(jī)械設(shè)計中，主要根據(jù)所需電動機(jī)的輸出功率，工作條件及經(jīng)濟(jì)性要求，從產(chǎn)品目錄中選擇其類型、結(jié)構(gòu)型式、容量（功率）和轉(zhuǎn)速、并確定型號。 3.3.1 選擇電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式 減速機(jī)選擺線針輪減

46、速機(jī)。三相異步交流電動機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡單，制造、使用和維修方便，價格便宜，所以在工業(yè)中得到廣泛的使用。Y系列籠型三相異步交流電動機(jī)具有效率高、啟動轉(zhuǎn)矩大、價格低，維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。適用于不易爆，不易燃、無腐蝕性氣體的一般場所和無特殊要求的機(jī)械上，例如：機(jī)床、泵、風(fēng)機(jī)、運(yùn)輸機(jī)械、食品機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械等。也適用于對起動轉(zhuǎn)矩要求較高的機(jī)械，如壓縮機(jī)等，對于經(jīng)常啟動，制動和反轉(zhuǎn)的場合，要求電動機(jī)的轉(zhuǎn)動慣量小及過載能力大，應(yīng)選用冶金及其起重用的YZ（籠型）或YZR（繞線型）系列。在我們設(shè)計的驅(qū)動電機(jī)選用YEJ系列。 該系列電機(jī)高效節(jié)能、噪音低、安裝尺寸和功率等級完全符合IEC標(biāo)準(zhǔn)和DIN42673標(biāo)準(zhǔn)。采用B

47、級絕緣，外殼防護(hù)等級為IP44，冷卻方式為IC0141，額定電壓和頻率分別為380V、50HZ、工作制為連續(xù)工作制S1。 該系列電機(jī)應(yīng)在下列條件下使用： 1、海拔不超過1000米；環(huán)境空氣最高溫度隨季節(jié)變化，最高溫度為40度最低溫度為-15度。若在海拔1000米或者40度以上條件下使用，應(yīng)按GB755的規(guī)定。 2、環(huán)境濕度最濕月月平均最高相對濕度為90%，同時該月月平均最低溫度不高于25度。 3.3.2 選擇電動機(jī)的容量 選擇電動機(jī)的容量就是合理確定電動機(jī)的額定功率。電動機(jī)功率選擇合理與否，對其工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。電動機(jī)功率小于工作要求時，則不能保證工作機(jī)正常工作，或使電動機(jī)長期過

48、載，發(fā)熱大而過早損壞；電動機(jī)功率過大，電動機(jī)容量不能充分利用，效率和功率因素都較低，造成浪費(fèi)。所以，對于載荷不變或變化不大，且在常溫下長期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的電動機(jī)，只需使電動機(jī)負(fù)載不超過其額定值，電動機(jī)便不會過熱，因此，選擇電動機(jī)就是根據(jù)電動機(jī)的額定功率稍大于（或等于）所需電動機(jī)功率來選擇電動機(jī)。 電動機(jī)工作時所需的功率按下式計算： （KW） （1-1） 式中：—滑輪工作所需的功率，（KW）；—電動機(jī)的工作效率，=0.85工作機(jī)所需的功率一般根據(jù)工作機(jī)的生產(chǎn)阻力和運(yùn)動參數(shù)計算： （KW） （1-2） 式中：F—滑輪的工作阻力，（N）；V—滑輪的速度，（m/s）； 于是需

49、要求出F和V. 先求F.當(dāng)料斗沿導(dǎo)軌開始提升后，對導(dǎo)軌進(jìn)行受力分析如下圖所示； 圖3.11料斗提升受力分析 由〈〈機(jī)械設(shè)計手冊〉〉可以查得，在料斗提升時料斗與導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)為μ=0.1，摩擦力f= μ= μ=0.05G 由力的平衡條件得F= =（ =0.916G=N =N 由〈〈現(xiàn)代混凝土建筑結(jié)構(gòu)施工手冊〉〉可以查得，在機(jī)械工程中，材料的提升速度最小為0.12m/s，最大為0.6m/s，此處設(shè)計時，為了安全和可靠系數(shù)比較高，選v=0.3m/s。 將F=和v=0.3m

50、/s代入式（1—2）得： 再將，η=0.85代入式（1-1）中得到 3.23KW 引參考文獻(xiàn)〈〈機(jī)械設(shè)計指導(dǎo)〉〉，考慮到上列計算公式與實(shí)際工作時的工況差異頗大，為了安全和整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，通常取功率裕度系數(shù)為1～3,此處取1.6，于是計算電動機(jī)功率： 由于載荷平穩(wěn)，電動機(jī)額定功率應(yīng)略大于即可。所以初步選定功率為5.5KW的電動機(jī)。 3.3.3選擇電動機(jī)的型號 3.3.3.1選擇減速電動機(jī)的型號 因?yàn)楹突嗊B接的減速電機(jī)給滑輪提供動力，所以滑輪的速度也是這個減速電動機(jī)的速度。則電機(jī)轉(zhuǎn)速為 （設(shè)滾筒直徑為200mm） = =28.7r/min 由此確

51、定選用輸出轉(zhuǎn)速為35r/min的減速電動機(jī)。功率選5.5KW，同步轉(zhuǎn)速選1500r/min，所以傳動比i==43。 由這些條件，最后確定選用擺線針輪減速機(jī)XWD5.5-6-43.t它的公稱許用轉(zhuǎn)矩為 查《化工設(shè)備全書》可知，該型號電機(jī)工作時，它的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩 Ms= （） =9550 =1129N 因?yàn)镸s<=2200，合格可選。 式中 N—輸入功率,KW； n—輸入軸轉(zhuǎn)速，r/min； K—工況系數(shù)，由《機(jī)械設(shè)計手冊》查的連續(xù)工作時K=1.2； i—傳動比； η—機(jī)械效率，單級時η=0.9； 擺線針輪減速電動機(jī)，按傳動系數(shù)分為單級和多級傳動類型，

52、該處選用單級。按結(jié)構(gòu)型式可分為臥式、立式，此處選臥式。 1.適用范圍 傳動比： 單級 11≤i≤87 兩級 121≤i≤ 5133 功率： 0.4≤P40KW 輸出扭矩： 147≤≤19620 輸入轉(zhuǎn)速： n≤1500r/min 2.代號 由參考文獻(xiàn)[4]行星擺線針輪減速器代號包括型號和規(guī)格兩部分。型號用漢語字母拼音表示， X—行星擺線針輪減速器，W—臥式，D—帶電動機(jī)。規(guī)格包括功率、機(jī)型號和傳動比三項(xiàng)內(nèi)容，均以實(shí)際數(shù)字表示。 示例： 圖3.12行星擺線針輪減速器代號 查《機(jī)械設(shè)計手冊》可以查得擺線針輪減速電動機(jī)外形及電機(jī)參數(shù)如

53、下： 圖3.13擺線針輪減速電動機(jī)外形 3.3.3.2選擇驅(qū)動電動機(jī)的型號 由功率5.5KW，同步轉(zhuǎn)速1500r/min，查《機(jī)械設(shè)計》可知驅(qū)動電動機(jī)選YJE132S-4型制動三相異步電動機(jī)。實(shí)際轉(zhuǎn)速1440r/min。 Y132S-4型5.5KW外形如下圖所示： 圖3.14驅(qū)動電機(jī)外形 機(jī)座帶底腳、端蓋上無凸緣的電動機(jī) 表3.1 電動機(jī)尺寸參數(shù) 附：YJE系列（IP44）三相異步電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù) 表3.2電動機(jī)技術(shù)參數(shù) 4 機(jī)架的設(shè)計及校核 在機(jī)器中支承或容納零部件稱為機(jī)架。如支承罐的塔架、容納

54、傳動齒輪的減速器的殼體，機(jī)床的床身等等統(tǒng)稱為機(jī)架。 4.1機(jī)架結(jié)構(gòu)類型 4.1.1 按機(jī)架外形分類 按機(jī)架外形分類：網(wǎng)架式、框架式、梁柱式、板塊式和箱殼式。 4.1.2 按機(jī)架的制造方法和材料分類 按制造方法，機(jī)架可分為鑄造機(jī)架、焊接機(jī)架和螺栓或鉚接機(jī)架。按機(jī)架材料可分為金屬機(jī)架、非金屬機(jī)架。非金屬機(jī)架又可分為混凝土機(jī)架、素混凝土機(jī)座平臺、花崗巖機(jī)架、塑料機(jī)架等。 鑄造機(jī)架常用材料為鑄鐵、鑄鋼和鑄鋁。小型設(shè)備（如儀表等）的機(jī)架則有銅制或塑料制造。 4.2 機(jī)架結(jié)構(gòu)的選擇 進(jìn)行機(jī)架結(jié)構(gòu)形式的選擇是一個較復(fù)雜的過程，對結(jié)構(gòu)形式、構(gòu)件截面和結(jié)點(diǎn)構(gòu)造等均需要結(jié)合具體的情況進(jìn)行仔細(xì)的分析

55、。對結(jié)構(gòu)方案要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。由于各種設(shè)備有不同的規(guī)范和要求，制定統(tǒng)一的機(jī)架結(jié)構(gòu)選擇方法較困難。但是，可以利用結(jié)構(gòu)力學(xué)的知識提出下列一般的規(guī)則。這些規(guī)則是為了節(jié)約材料在選擇形式時應(yīng)遵守的一般規(guī)律。 1．結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布情況要與材料的性能相適應(yīng)，以便發(fā)揮材料的優(yōu)點(diǎn)。軸力較彎矩能更充分地利用材料。桿件受軸力作用時，截面上的材料分布是均勻的，所有材料都能得到充分利用。但在彎矩作用下截面的應(yīng)力分布是不均勻的，所以材料的應(yīng)力分布不夠經(jīng)濟(jì)。 機(jī)械結(jié)構(gòu)中許多構(gòu)件所受的都是沿垂直于桿軸的方向作用的。彎矩沿桿變化很迅速。有垂直載荷處，彎矩曲線有曲率，且曲率與載荷集度成正比。最大的彎矩限于一小段內(nèi)，在較長段內(nèi)

56、材料不能充分利用，這是彎曲構(gòu)件不經(jīng)濟(jì)的另一原因。 2.結(jié)構(gòu)的作用在于把載荷由施力點(diǎn)傳到基礎(chǔ)。載荷傳遞的路程愈短，結(jié)構(gòu)使用的材料愈省。 3.結(jié)構(gòu)的連續(xù)性可以降低內(nèi)力，節(jié)省材料。 4.3 機(jī)架設(shè)計計算的準(zhǔn)則和要求 4.3.1機(jī)架設(shè)計的準(zhǔn)則 1．工況要求 任何機(jī)架的設(shè)計首先必須保證機(jī)器的特定工作要求。例如，保證機(jī)架上安裝的零部件能順利運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)架的外形或內(nèi)部結(jié)構(gòu)不致有阻礙運(yùn)動件通過的突起；設(shè)置執(zhí)行某一工況所必須的平臺；保證上下料的要求、人工操作的方便及安全等。 2．剛度要求 在必須保證特定外形條件下，對機(jī)架的主要要求是剛度。例如機(jī)床的剛度決定了機(jī)床的效率和加工的精度；在齒輪減速器中

57、，箱殼的剛度決定了齒輪的嚙合性及運(yùn)轉(zhuǎn)性能。 3．強(qiáng)度要求 對于一般的機(jī)架，剛度達(dá)到要求，同時也能滿足強(qiáng)度的要求。但對于重載設(shè)備的強(qiáng)度要求必須引起足夠的重視。其準(zhǔn)則是在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)中可能發(fā)生的最大載荷情況下，機(jī)架上任何點(diǎn)的應(yīng)力都不得大于容許應(yīng)力。此外，還要滿足疲勞強(qiáng)度的要求。 4．穩(wěn)定性 對于細(xì)長的或薄壁的受力結(jié)構(gòu)及受彎—壓結(jié)構(gòu)存在失穩(wěn)問題，某些板殼結(jié)構(gòu)也存在失穩(wěn)問題或局部失穩(wěn)問題。失穩(wěn)對結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生很大的破壞，設(shè)計時必須校核。 5．美觀 目前對機(jī)器的要求不僅要求能完成特定的工作，還要使外形美觀。 6．其他 如散熱的要求；防腐蝕及特定環(huán)境的要求；對于精密機(jī)械儀表等熱變形小的

58、要求，等等。 4.3.2 機(jī)架設(shè)計的一般要求 在滿足機(jī)架設(shè)計準(zhǔn)則的前提下，必須根據(jù)機(jī)架的不同用途和所處環(huán)境，考慮下列各項(xiàng)要求，并有所偏重。 1.機(jī)架的重量輕，材料選擇合適，成本低。 2.結(jié)構(gòu)合理，便于制造。 3.結(jié)構(gòu)應(yīng)使機(jī)架上的零部件安裝、調(diào)整、修理和更換都方便。 4.結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，工藝性好，還應(yīng)使機(jī)架本身的內(nèi)應(yīng)力小，由于溫度變化引起的變形應(yīng)力小。 5.抗振性能好。 6.耐腐蝕，使機(jī)架結(jié)構(gòu)在服務(wù)期限內(nèi)盡量少修理。 7.有導(dǎo)軌的機(jī)架要求導(dǎo)軌面受力合理，耐磨性良好。 4.4 機(jī)架的形式及主要參數(shù) 在BB肥生產(chǎn)設(shè)備中，經(jīng)過多方面的考慮后，決定選用框架式的金屬機(jī)架。在下圖4-1中

59、，陰影部分表示滾筒，滾筒通過桿件和主機(jī)架連成一整體，由機(jī)架的立柱支撐。 圖4.1機(jī)架的外形結(jié)構(gòu) 圖4.2主機(jī)架結(jié)構(gòu) 由圖4-2計算主機(jī)架重量： 首先計算總長度L L= 所以 L= =17800+11900+7000+7200=43900mm （槽鋼12.318kg/m） 為了維修方便，在機(jī)架上還有一塊4mm厚的鋼板（4450mm3500mm）。 鋼板重 = 考慮到存在一些不確定因素，所以取機(jī)架重量為1.

60、2噸。 4.5機(jī)架的強(qiáng)度校核 主機(jī)架受滾筒作用如圖4.3所示：（已知滾筒自重0.8噸） 圖4.3主機(jī)架受滾筒作用圖 由圖4.3可以看出，滾筒對主機(jī)架的壓力主要是作用在梁1和2上，3和4沒受什么影響，然后梁1和2把力傳到了梁5和6上，最終由梁5和6承擔(dān)了滾筒對機(jī)架的作用力，而因?yàn)樗鼈兪菍ΨQ的，為了簡化機(jī)架的受力，把所有對機(jī)架的作用力都只有一半在梁5和6上檢驗(yàn)即可。 現(xiàn)在取梁5來做受力分析，如圖4-4所示： 圖4.4梁5受力分析圖 而根據(jù)已設(shè)計好的數(shù)據(jù)和圖紙可得下列數(shù)據(jù)。 P=1.0t為料斗（含料時）的重量， 為滾筒（含料時）的重量， 為機(jī)架自重， 為成品倉（含料時）

61、的重量， ，，，， 由力和彎矩方程求出支反力和 圖4.5梁5的受力圖 由力和彎矩公式列方程求出支反力和 ， 代入數(shù)據(jù)解得：=1.09t =1.11t 因?yàn)橐獧z驗(yàn)剛架的強(qiáng)度，必須用最大的彎矩來計算，所以，必須求出在梁5上的最大彎矩。 段的最大彎矩： 圖4.6 段受力和彎矩圖 在圖4-6中，由，得: （0≤X≤） 當(dāng)X=時，最大， 段的最大彎矩： 圖4.7段受的彎矩圖 在圖4-7中，由，得 = 當(dāng)X=時，最大， =537.5t?mm 段的最大彎矩：

62、 圖4.8段彎矩圖 在圖4.8中，由，得 （0≤X≤） = =0.24X+（1.09X1250-0.5X1650）t?mm =0.24X+537.5t?mm 當(dāng)X=時，最大，=0.24X200t?mm+537.5t?mm =609.5t?mm 段的最大彎矩： 圖4.9彎矩圖 在圖4-9中，由得 （0≤X≤） =0.36X+505.5t?mm 當(dāng)X=時，最大， =613.5t?mm 段的最大彎矩： 圖4.10彎矩圖 在圖4-10中，由 得: （0≤X≤） =

63、（1.11－0.4）X－0.4x600 =0.76X－240 t?mm 當(dāng)X=時，最大， =558t?mm 段的最大彎矩：見下圖圖4.11所示 圖4.11段彎矩圖 在圖4-11中，由 得 （0≤X≤） 當(dāng)X=時，最大， =240t?mm 在梁5上，段的最大彎矩分別為，537.5t?mm，=609.5t?mm，613.5t?mm，558t?mm 最大，所以，最大彎矩發(fā)生在上。 在校核材料的強(qiáng)度時，限定最大正應(yīng)力不得超過許用應(yīng)力，于是強(qiáng)度條件為： 而由已知條

64、件得: （1） 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計手冊》中，可以查得在熱扎普通槽鋼中，W=80.5，將W代入上面的公式（1）得： 76.2MPa 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計手冊》，可查得[]=375～460MPa，取安全因素n=3,[]/n=125~153。 因?yàn)?[]，的強(qiáng)度足夠。 這樣，梁5的強(qiáng)度是足夠的。從總體上來看的話，機(jī)架的強(qiáng)度也是足夠的。對機(jī)架設(shè)計的分析：由計算可以知道，在處強(qiáng)度最大，對整個機(jī)架考慮后，為了使機(jī)架更加安全可靠，考慮加上加強(qiáng)梁。 4.6機(jī)架的剛度校核 由圖4.5可知梁5的受力圖。 圖4.5梁5的受力圖 和強(qiáng)度計算一樣，采用分步驟的計算。對作用處進(jìn)行計算，為

65、了簡化計算，將CA部分作為懸臂梁受力如下圖所示： 在作用下，由《材料力學(xué)》查懸臂梁撓度計算公式可得C點(diǎn)的撓度是 因?yàn)樵贏的右端還有梁，所以需要求出在截面A的轉(zhuǎn)角，由《材料力學(xué)》查得 =0.00032 而在梁A—B段，因?yàn)樵邳c(diǎn)、和這三個點(diǎn)上最有可能出現(xiàn)撓度最大的情況，所以，取這三個點(diǎn)來分析。 對作用處進(jìn)行計算，分析如下圖4-13所示： 圖4.13作用力圖 在作用下，由《材料力學(xué)》查得F點(diǎn)的撓度是： =1.53mm 由《材料力學(xué)》查得對截面A和B的轉(zhuǎn)角和的計算公式并求出這兩個數(shù)值： = =0.0

66、015 = =0.0014 對作用處進(jìn)行計算，分析如圖4.14所示： 圖4.14對梁的作用力圖 在作用下，由《材料力學(xué)》查的E點(diǎn)的撓度為： =1.64mm 由《材料力學(xué)》查得對截面A和B的轉(zhuǎn)角和的計算公式并求出這兩個數(shù)值： = = 0.00247 = =0.0015 對作用處進(jìn)行計算，分析如圖4-15所示 圖4.15對梁的作用力圖 在作用下，由《材料力學(xué)》查得F點(diǎn)的撓度為： =1.23mm 由《材料力學(xué)》查得對截面A和B的轉(zhuǎn)角和的計算公式并求出這兩個數(shù)值 = =0.0012 = =0.0015 對作用處進(jìn)行計算校核,作用校核圖如下： 為了簡化計算，將BG部分作為懸臂梁如圖4-16所示。 在作用下，由《材料力學(xué)》查得G點(diǎn)撓度為： = =0.23mm 因?yàn)樵贐的左端還有梁，所以需要求出在截面B的轉(zhuǎn)角 由《材料力學(xué)》查得== =0.00058 引《材料力學(xué)》可知，在小變形且材料服從胡克定理的情況下，