[工学]机械设计课程设计说明书

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1、机械设计课程设计说明书课程名称：机械设计设计题目：卸煤机工作装置的设计院系：机械工程系专业：工程机械年级：2009级姓名：指导教师：西南交通大学峨眉校区2012年3月4日30机械设计课程设计说明书前言随着我国对煤炭能源需求的不断增加，现代交通工具的煤炭运量的提高，研发快速高效的卸煤工具也是急需解决的问题，同时也是必需的。尤其是火车运煤的装卸工具，要求其具有快速高效性，能代替大量人力劳动，能在较短的时间内完成大量煤炭的卸载任务。卸煤机的设计关键是工作装置的设计，我设计的是火车卸煤机，主要用于工矿企业、港口、站台及重点防火单位，对

2、小范围大批量的泡、松、散煤、矿石、块料进行装卸、堆垛、拆垛和喂料作业。本篇设计主要是在常用火车卸煤机的基础上，结合实际的要求改进工作装置中的铲斗以增加铲斗容量，从而提高工作效率。铲斗设计成可伸缩式的，分为左、中、右三块铲板，中间的铲板是和斗杆相连的，而左右两块铲板可沿着中间铲板向相反方向移动，从而增加了铲斗的宽度，提高了铲斗单次扒煤的体积。左右铲板的移动依靠其上的螺母和中间铲板的丝杠的螺旋连接实现它们的螺旋传动，丝杠的转动由液压马达通过齿轮传动系或者链条传动系实现。而液压马达则由卸煤机的液压系统供油使其转动。整个铲斗上面由铲板

3、机构、传动机构、液压系统组成，是一个整体，考虑到整个铲斗结构复杂，重量可能较大，所以选择了较小的液压马达，满足功率的需求即可，而且选材方面尽量选择质量轻、强度高、变形小的材料，以减轻整个铲斗的变形量和重量。另外，一般卸煤时车底都会聚集大量的煤，用卸煤机卸煤时可在车厢的底部另外设计一个挡板，防止卸下的煤钻到车底下。可以节省人力清理车底，提高效率。这样挡板和卸煤机两者同时配合地作业，大大提高了工作效率，缩短了工作时间，节省了人力成本。经设计的卸煤铲斗既可以装在挖掘机上使用，也可以装在卸煤机上使用，与普通的挖掘铲斗具有同样良好的互换

4、性，区别在于它们的结构和功用不同。随着卸煤量的增加，卸煤机的广泛应用，如何设计出一个更加快速高效便捷，结构稳定耐用的卸煤工具变成了迫在眉睫的问题。30机械设计课程设计说明书图1卸煤铲的爆炸图图2卸煤铲的装配图图3卸煤机的场景模拟图30机械设计课程设计说明书目录一、设计题目1二、资料收集1三、总体方案的确定2四、液压马达的计算与选择44.1铲斗负载的计算44.2液压马达的选择4五、铲板的计算与校核55.1中间铲板的计算与校核55.2左右铲板的计算与校核6六、传动件的计算与校核76.1螺杆和螺母的计算与校核76.1.1螺杆的设计计

5、算和强度校核76.1.2螺母的设计计算和强度校核96.2齿轮的计算与校核9七、轴系零、部件的计算与校核127.1滑动轴承的计算与校核137.2装配螺杆的滚动轴承的计算与校核147.3装配输入轴的滚动轴承的计算与校核157.4联轴器的计算与校核167.5输入轴的计算与校核17八、连接件的计算与校核198.1滑动轴承座螺纹连接的计算与校核198.2小齿轮和轴平键连接的计算与校核218.3大齿轮和轴平键连接的计算与校核22九、铲斗的运动仿真和动力分析22十、铲斗的有限元分析和结构优化2310.1中间铲板的分析校核与优化2310.2左

6、右铲板的分析校核与优化2410.3螺杆的有限元分析与校核2510.4输入轴的有限元分析与校核2510.5齿轮的有限元分析与校核2510.6铲斗整体的分析与校核26十一、心得体会27十二、参考文献2830机械设计课程设计说明书30机械设计课程设计说明书一、设计题目30机械设计课程设计说明书30机械设计课程设计说明书根据内蒙彤峰公司的要求，在现有的挖掘机的基础上，设计一个可以在挖掘机上拆卸的卸煤工具，使其能快速高效的在较短的时间内完成大量煤炭的卸载任务。装载煤炭的火车车厢是C70（C70H）型通用敞车车辆，其主要特点是：采用屈服极

7、限为450MPa的高强度钢和新型中梁，载重大、自重轻；优化了底架结构，提高了纵向承载能力，适应万吨重载列车的运输要求。主要参数如下：C70型火车车厢参数载重自重容积长×宽×高（m）换长小门（长×宽m）中门（长×宽m）70吨23.6吨77m313.2×2.89×2.251.3m1.3×11.93×1.65二、资料收集主要是借鉴HX-X135型履带式卸煤机对其铲斗进行改良设计，在主体尺寸数据确定的情况下，设计细节结构，再进行强度校核。HX-X135技术参数（TECHNICALSPECIFICATIONS）整机重量(kg)14180

8、最大挖掘高度(mm)9740额定输出(kw/rpm)62.6/1900最大卸载高度(mm)7090标准斗容(m3)0.6最大挖掘深度(mm)7695系统工作压力(Mpa)20最大挖掘半径(mm)9100工作效率粉煤12分钟/车皮；块煤10分钟/车皮机器最小回转半径(mm)26