可调轨迹惯性激振器设计与分析【含10张cad图纸+文档全套资料】

喜欢就充值下载吧。。资源目录里展示的文件全都有，，请放心下载，，有疑问咨询QQ:414951605或者1304139763 ======================== 喜欢就充值下载吧。。资源目录里展示的文件全都有，，请放心下载，，有疑问咨询QQ:414951605或者1304139763 ======================== 北华航天工业学院毕业论文 毕业设计报告(论文) 报告(论文)题目： 可调轨迹惯性激振器 设计与分析 作者所在系部： 机电工程学院 作者所在专业： 机械设计制造及自动化 作者所在班级： B13113 作 者 姓 名 ： 魏许杰 作 者 学 号 ： 20134011311 指导教师姓名： 段新豪 完 成 时 间 ： 2017年6月 北华航天工业学院教务处制 北华航天工业学院 本科生毕业设计（论文）原创性及知识产权声明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 可调轨迹惯性激振器设计与分析 是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本设计（论文）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。因本毕业设计（论文）引起的法律结果完全由本人承担。 本毕业设计（论文）成果归北华航天工业学院所有。本人遵循北华航天工业学院有关毕业设计（论文）的相关规定，提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本。本人同意北华航天工业学院有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以营利为目的的前提下，可以公布非涉密毕业设计（论文）的部分或全部内容。 特此声明 毕业设计（论文）作者： 指导教师： 年 月 日 年 月 日 摘 要 振动筛是利用振子激振所产生的往复旋型振动而工作的，而激振器可以产生周期变化的激振力，是振动筛实现功能的重要核心部件。 目前常用的激振器大多都是单一运动方式的，即直线型、圆型、椭圆型的运动方式。随着人们对生产力的要求日益提高，单一模式的激振器已经不能满足生产要求了。设计一种可以在一台机器上获得不同轨迹运动的激振器已经成了迫切要求。而本文则是主要设计一种新型的可变轨迹惯性激振器，从而获得较高的生产效率，增加生产效益。 在设计可变轨迹激振器之前，首先了解产生激振力的条件以及影响因素，了解目前生活中常用的激振器分类及其工作方式。其次去了解目前激振器的应用场合和工作环境。最后，结合文献、教材、国内外论文充分了解设计的基本思路，通过分析，着重去解决设计方面的核心难点。 本次设计的设计的可变轨迹激振器有以下优点： 一、 可以在一台机器上获得不同的运动轨迹，省时省力大大提高了效益，降低了成本。 二、 在工作期间，例如采煤，筛矿石时由于不规则的物体在振动时卡在了筛网上，影响生产效率，此时可以用可变轨迹激振器变换运动轨迹将物体震落。而不需要人工参与，提高了安全系数。 三、 本次设计的激振器的偏心块的质量可变，可以获得不同的偏心块质量，可以获得不同大小的激振力，进而改变振幅大小。提高了激振器的利用效率。 关键词： 激振器 激振力 可变轨迹 偏心块 II Abstract Vibrating screen is to use the vibrator excitation generated by the reciprocating screw type vibration and work, and the vibrator can produce cycle vibration force, is one of the important core parts vibrating screen function. The most commonly used vibrators are simple motion, which is linear, circular, and elliptical. With the increasing demand for productivity, the single mode of exciter has failed to meet production requirements. The design of an exciter that can achieve different trajectories on a machine has become an urgent requirement. In this paper, the main design is a new type of variable trajectory inertia exciter, which can achieve high production efficiency and increase production efficiency. Before the design variable trajectory vibrator, first understand the terms and conditions of the exciting force and impact factors, understand the current classification of vibrator is commonly used in life and the way to work. Second, to understand the application and working environment of the current exciter. Finally, the paper discusses the basic idea of design in combination with the literature, teaching materials, domestic and foreign papers, and analyzes the key points of design. The design of a variable trajectory vibrator has the following advantages: Frist, can obtain different motion track on a machine, save time saves greatly the benefit, reduces the cost. Second, during the period of work, such as coal, ore screen when the vibration due to the irregular object when the card on the screen, affects the production efficiency, can use at this time variable trajectory vibrator transform objects trajectory will shatter. Instead of requiring human involvement, the safety factor is improved. Finally, the design variable, the quality of the eccentric block vibrator can get different quality of eccentric block, can get different sizes of exciting force, and then change amplitude. The efficiency of the exciter is improved. Key words： Vibration exciter exciting force Variable trajectory Eccentric block IV 目 录 摘 要 I Abstract II 第1章　绪论 1 1.1　激振器的产生： 1 1.2　激振器分类： 1 1.3　惯性激振器工作原理： 1 1.4　激振器特点及发展方向： 1 1.5　毕业设计设计内容： 1 第2章　激振器的工作理论 2 2.1　惯性激振器的理论基础 2 2.1.1　直线形运动轨迹 2 2.1.2　圆线形运动轨迹 3 2.1.3　椭圆线形运动轨迹 3 第3章　可调轨迹激振器的设计 4 3.1　可调轨迹的实现 4 3.2　可调轨迹的分析 4 第4章　偏心块 6 4.1　偏心块的设计 6 4.1.1　偏心块形状的选择 6 4.1.2　偏心块材料的选择 7 4.1.3　激振力的计算 7 第5章　齿轮设计与校核 8 5.1　齿轮的设计 8 5.1.1　齿轮的结构设计 8 5.1.2　齿轮的受力分析 8 5.2　齿轮强度校核 9 第6章　平键的设计与校核 10 6.1　平键的设计 10 6.2　平键强度校核 11 第7章　轴的设计与校核 12 7.1　主动轴的设计 12 7.1.1　主动轴的直径和长度设计 12 7.1.2　主动轴的校核 13 7.2　从动轴的设计 16 7.2.1　从动轴的直径与长度设计 16 7.2.2　从动轴的强度校核 17 第8章　箱体的设计 20 第9章　结论 21 第1章　绪论 1.1　激振器的产生： 在很多的情况下，振动是一种不必要的和有害的。但是在某些特定的场合，振动是有益的。最近二十多年，应用振动原理而工作的机械（简称振动机械）得到了迅速的发展。在矿山和冶金行业、选煤厂、水泥厂等得到了广泛的应用，发挥了在重要作用。 1.2　激振器分类： 振动机械由以下三个部分构成：激振器、工作机体、弹性元件。其中激振器是振动机械的核心部分。目前常用的激振器有惯性激振器、弹性连杆式激振器、电磁式激振器、液压式或气动式激振器，以及凸轮式激振器等。 1.3　惯性激振器工作原理： 偏心块回转产生所需的激励力。单向激励力惯性式激振器一般由两根转轴和一对速比为 1的齿轮组成。两根转轴等速反向回转,轴上两偏心块在Y方向产生惯性力的合力。工作时将激振器固定于被激件上，被激件便获得所需的振动。在振动机械中还广泛采用一种自同步式惯性式激振器。这种激振器的两根转轴分别由两台特性相近的感应电动机驱动,而且不用齿轮,依靠振动同步原理使两个带偏心块的转轴实现等速反向回转，从而获得单向激励力。 1.4　激振器特点及发展方向： 激振器与其他类型的机械相比，优点是结构简单、制造难度较低、重量较轻、成本低安装方便等优点，但是也存在零部件的寿命较短以及噪音较大等特点。 随着社会的进步以及对生产质量要求得提高，以后的激振器会朝着更加智能多样化发展。集合多重优势于一身提高生产效率，降低成本。 1.5　毕业设计设计内容： 本次的毕业设计主要是在单一轨迹激振器的基础上做出改进，实现激振器可调轨迹的功能。 第2章　激振器的工作理论 2.1　惯性激振器的理论基础 2.1.1　直线形运动轨迹 激振器原理如图2-1： 图2-1激振器结构简图 图2-1是一个最基本的直线型激振器，结构简图如下图。激振器有主动轴偏心块、传动齿轮、从动轴偏心块、主动轴、偏心轴组成。此时为初始状态，两个偏心轮的位置相同。两齿轮的模数和压力角以及齿数完全一样，即齿轮为1：1的外啮合齿轮，从而两个轴的速度相同。 根据激振器的结构可知，偏心块的产生的力是周期性的离心力。由公式： （2-1） 式中：F——激振力（N） m——偏心块的质量（kg） E——偏心块的偏心距(m) ——偏心块的角速度（r/min） 得出结论： 当两偏心块运动到正上方或正下方的时候，其中大小相等、方向相同，质量相等，偏心距相同，此时两个偏心块各自的激振力F1、F2大小相同方向相同，此时激振器的合力为2F; 当偏心块处于其他位置上时，质量相等、偏心距相等，但在此时两个偏心块的速度却大小相等、方向相反。根据公式可知F1=-F2，此时合力F=0; 在偏心块反复做圆周运动的时候，合力是周期性变化的即0→2F→0→2F→0…… 可以推出：激振器在这种运动方式是上下的直线形轨迹。 2.1.2　圆线形运动轨迹 此外，激振器还有两种基本运动轨迹椭圆形和圆形。它们的实现形式分别如下图简图： 图2-2圆形轨迹示意图 图2-3椭圆形轨迹示意图 图2-2为圆形运动轨迹的简图。在这种运动方式下，激振器中只有主动轴运动，从动轴不运动。因此只有一个偏心块运动，产生圆周各个方向的离心力。此时激振器的力F大小相同，方向时刻变化（切于偏心块）。 根据上述的分析：当仅有一个偏心块做圆周运动时，激振器的运动轨迹是圆形。 2.1.3　椭圆线形运动轨迹 图2-3实现的椭圆形运动轨迹，它的实现方式与圆形类似。主动轴与从动轴以大小相等的速度转动。但此时的从动轴多了一个小偏心块，该小偏心块产生的激振力为F3。激振器运动轨迹将不再是直线。 当偏心块运动到正上方或正下方时，激振器的合力为F=F1+F2+F3。但在其他位置激振器的合力却不再是0。比如当偏心块位于90°或270°时，此时主动轴和从动轴产生的力是相反的，合力F=F1=F2+F3=F3（其中F1=-F2）。 在这种运动形式下，当偏心块不位于正上方或正下方时，合力大小也不为0。但力是小于偏心块在正上方或正下方位置的合力。 根据上述的分析：当两轴的偏心块质量不同时，激振器的运动轨迹是椭圆形的。 第3章　可调轨迹激振器的设计 3.1　可调轨迹的实现 基于上述分析已经了解了激振器的基本工作方式，但传统的激振器只能单一的实现某种运动轨迹。本次设计就是要在一台激振器上实现直线、圆、椭圆、三种方式。 图3-1可调轨迹的结构简图 如图3-1： 在实现圆、椭圆运动轨迹的时候，需要一个齿轮的滑动，于是采用了滑移齿轮，而从动轴则采用了花键联接。因为花键有较好的导向性。8是一个双滑移齿轮，它与从动轴通过花键联接可以在指定位置自由滑动。7是一个拨叉用以实现滑移齿轮的滑动。 3.2　可调轨迹的分析 5是外啮合齿轮，与双滑移齿轮的大齿轮的压力角、齿数、模数都相等。当皮带轮转动时，主动轴与从动轴等速反向转动，带动两个大偏心块转动。此时激振器为直线运动轨迹。 当拨叉滑移到主动轴的两个齿轮中间位置时，只有主动轴转动，齿轮无啮合。此时只有主动轴的偏心块产生激振力，激振器的运动轨迹是圆形。 根据第一章的分析，产生椭圆形的运动轨迹需要添加一个新的偏心块。但如果小偏心块与从动轴连接在一起，即小偏心块随着偏心轴一起转动时，由于主动轴和从动轴偏心块的质量不一样，产生的激振力也不同会导致直线形的运动轨迹不能实现。 考虑加入一个空套的偏心块。如下图一个带有内啮合齿轮的小偏心块与轴承配合在一起，轴承与从动轴配合到一起。当滑移齿轮的大齿轮与主动轴的齿轮啮合到一起时，由于小偏心块空套在轴承上，此时的小偏心块是不会随着从动轴转动的。 当拨叉将滑移齿轮拨到外齿轮与内齿轮啮合的位置时，此时从动轴的两个偏心块同时转动，且速度相同（传动比是1:1的内啮合齿轮的速度和转动方向完全相同）。这样就实现了椭圆形的运动轨迹。 上述分析了可变轨迹激振器的设计方法，此设计主要利用的离心力的特点以及齿轮啮合的特征。 第4章　偏心块 4.1　偏心块的设计 4.1.1　偏心块形状的选择 根据激振器的工作原理，选择半圆形的偏心块。在转动的时候可以产生回转的离心力。结大偏心块的结构简图如下： 图4-1大偏心块的结构简图 如图4-1，偏心块大径R=213mm，小径r=82mm，中心孔r0=58.5mm。偏心块厚度为B=83mm。 小偏心块的结构简图如下： 图4-2小偏心块的结构简图 如图，偏心块大径R=220mm，小径r=140mm，中心孔r0=107.5mm。偏心块厚度为B=73mm 4.1.2　偏心块材料的选择 偏心块材料选用Q235,材料的密度为ρ=7.8×103Kg/m³，此材料适用于要求不太高的零件比较合适。激振器主动轴和从动轴各有一个大偏心块，若要实现椭圆的运动轨迹则需要加进来一个偏心块2。 4.1.3　激振力的计算 偏心块的偏心距公式为： （4-1） 质量计算公式为： （4-2） 激振力的计算公式为： （4-3） 式中：F——激振力 m——偏心块的质量（kg） E——偏心块的偏心距(m) ——-偏心块的角速度（rad/min） 或： （4-4） 其中ρ为密度(T/m3) 将上面的数据代入方程中可得到： 大偏心块的激振力F1=3624.5N; 小偏心块的激振力F2=2765.1N 第5章　齿轮设计与校核 5.1　齿轮的设计 根据激振器的结构，要实现可变轨迹惯性激振器，需要一对1:1外啮合齿轮实现直线振动。如果要实现椭圆轨迹则需要再加入一个偏心块。此时需要利用一对内啮合齿轮将偏心块加进来。基于此原理来实现齿轮。要求两轴等速反向转动。 5.1.1　齿轮的结构设计 齿轮选用的材料是45号钢调质HB241-269，7级精度。采用标准圆柱直齿轮，外齿轮和内齿轮均使用模数m=5，标准压力角α=20°。 外啮合齿轮参数如下: 齿数z=56 分度圆直径d=mz=280mm 齿顶高 ha=ha×m=5mm 齿根高hf=(ha+c)×m=6.25mm 齿全高h=11.25mm 齿顶圆直径da=d+2ha×m=290mm 齿根圆直径df=d-2(ha+c)×m=267.5mm 齿厚 s=πm/2=7.85mm 内啮合齿轮参数如下： 内啮合齿轮：齿数z=40 分度圆直径d=mz=200mm 齿顶高ha=ha×m=5mm 齿根高hf=(ha+c)×m=6.25mm 齿全高h=11.25mm 齿顶圆直径da=d+2ha×m=210mm 齿根圆直径df=d-2(ha+c)×m=187.5mm 齿厚s=πm/2=7.85mm 5.1.2　齿轮的受力分析 主动轴的主要受力情况如下： 转矩T=9550P/n=9550×7.1×1000/960=70.6N.mm 齿轮圆周力Ft=2T/d=2×70.6/0.28=1008.6N 齿轮径向力Fr=Ft×tan20=367.2N 5.2　齿轮强度校核 齿轮传动的主要失效形式是轮齿的失效，而轮齿的失效形式与工作条件、速度、载荷、材料热处理等有关。为了保证齿面有足够的接触疲劳强度和轮齿有足够的弯曲疲劳强度，必须进行校核以保证机器的传动安全而准确。 1、齿轮的弯曲疲劳强度校核 弯曲疲劳强度校核计算式为： （5-1） 其中： （5-2） φd=b/d （5-3） 查《简明机械手册》表6-2取使用系数KA=1.35；动载系数KV=1.2；齿间载荷分配系数Kα=1.2；齿向载荷分配系数Kβ=1.388，即K=1.35×1.2×1.2×1.388=2.698。 查表6-5取齿形系数YFa=2.32，应力修正系数YSa=1.70 将上述数据代入公式（5-1）中可得： σF=72.8Mpa<［σF］=350Mpa,因此齿轮的弯曲疲劳强度符合设计要求。 2、齿面接触疲劳强度校核 接触疲劳强度计算公式为： (5-4) 其中ZH是区域系数大小为2.5，ZE查表取ZE=188.9，μ是啮合齿数之比大小为1。将数据代入公式（5-4）得： σH=662.865MPa<［σH］=800Mpa，所以满足齿面接触疲劳强度要求。 综上齿轮设计满足要求。 第6章　平键的设计与校核 6.1　平键的设计 在激振器的设计中，齿轮和偏心块都是通过平键与轴相连。键是一种标准件，通常用来连接轴与轴上的旋转零件起周向固定零件的作用以传递旋转运动和扭矩。平键的主要失效形式挤压破坏和剪断。 普通平键通常分为两种类型，如下图： 图6-1键的示意简图 图6-2平键尺寸 如图6-1与图6-2：普通平键分为A型、B型，该激振器采用的是A型平键，材料选用45号钢。 平键1的尺寸是L=83mm，h=18mm，b=32mm，l=51mm，平键2的尺寸是L=47mm，h=18mm，b=32mm，l=15mm。 6.2　平键强度校核 对于普通平键联接，分为动联接和静联接。其中动联接的主要失效形式是磨损，需要进行压强校核。而该激振器的联接方式为静联接，静联接的只要失效形式是压溃，只需要进行挤压强度校核。 平键联接的挤压强度条件为： （6-1） 式中： T——转矩（N·mm）； d——轴径（mm）； h——键的高度（mm）； l——键的工作长度（mm）； [σp]——许用挤压应力（MPa）； 对于平键1： 主动轴的d=117mm、L=83mm、h=18mm、b=32mm、l=51mm、T=47086N·mm；将数据代入公式（6-1）得σp=8.75Mpa。 通过《简明机械书册》可知钢的许用应力[σp]=120~150Mpa，取[σp]=130Mpa>σp，所以平键1满足强度要求，设计合理。 对于平键2： 从动轴径是d=116mm、L=47mm、h=18mm、b=32mm、l=15mm、T=47086N·mm；将数据代入公式（6-1）得σp=8.75Mpa。≤[σp]=130Mpa，同样满足要求，设计合理。 综上，平键可以满足强度要求，设计合理。 第7章　轴的设计与校核 7.1　主动轴的设计 先初步估算轴的最小轴径，选用轴的材料为40cr，调质处理。根据《简明机械设计手册》表14-11取A=120，于是根据公式： （7-1） 其中： Dmin——最小轴径（mm）； A——固定数； P——轴的功率（kw）； n——轴的转速（r/min）； 该激振器选用的电机是 。该电机的额定功率是7.5kw，转速是1440r/min。 由于电机与激振器采用的是带传动，而带传动的效率η=94.6%。所以主动轴的功率P=7.5kw×94.6%=7.1kw。而采用的带传动的传动比是1.5，则主动轴的转速n=1440/1.5=960rad/min。 可以得公式中的数据分别为：A=120；n=960r/min；P=7.1kw。代入公式（7-1）得到dmin=23.47mm 选择轴径为90mm。 7.1.1　主动轴的直径和长度设计 各轴段的直径确定 D90： 最小直径 安装轴承及端盖处d=90mm D116： 安装偏心块1以及平键的位置，直径d=116mm D119：根据从动轴偏心块安装位置确定，直径d=119mm D127：轴环，根据定位要求确定直径为d=127mm D119：安装齿轮1的位置，直径为d=119mm D117：拨叉空挡调节区域，直径为d=117mm D116： 齿轮2的安装位置，直径为d=116mm D105：根据从动轴偏心块3安装位置，避免干涉直径为105mm D45：支撑轴承的安装位置，直径为90mm 各轴段的直径确定 D90： 根据轴承的厚度以及端盖，令长度l=94mm D116： 安装偏心块1以及平键的位置，令长度l=89mm D119：根据从动轴偏心块安装位置确定，令长度l=88mm D127：轴环，根据定位要求确定，令长度l=6mm D119：安装齿轮1的位置，令长度l=48mm D117：拨叉空挡调节区域，令长度l=211mm D116： 齿轮2的安装位置，令长度l=48mm D105：根据从动轴偏心块3安装位置，避免干涉令长度l=194mm D45：支撑轴承的安装位置，令长度l=94mm 主动轴的结构简图如下： 图7-1主动轴的结构简图 7.1.2　主动轴的校核 主动轴的受力分析： 根据轴的结构图，画出轴的载荷分析。在确定轴的支撑点时，由手册可以得到，做出轴的弯矩图和扭矩图。如下所示： 图7-2主动轴力简图 其中激振力F=3624.5N,根据第5章5.1.2可知齿轮的圆周力Ft=504.3N,径向力Fr=183.6N。 做水平面内弯矩图（图7-3） 由力的平衡关系可得Ft=FH1+FH2;齿轮的合力矩为零得FH1×（89+88）=FH2×（211+48+190）可得FH1=104.8N，FH2=399.5N。 齿轮处的弯矩为 MH=FH1×（88+89+6）=19123.5N·mm 图7-3水平面弯矩图 做垂直面内弯矩图（图7-4） 由力的平衡关系可得Fr+F=FV1+FV2;F×（89+47）=Fr1×（89+88+6）+Fv2×（190+211+48）代入数据可得Fv1=2782.5N,FV2=1025.5N; 偏心块处的弯矩为 Mv1=Fv1×（45+47）=256026.8N·mm 齿轮处的弯矩为 Mv2=Fv1×（88+89+6）=509197.5N·mm 图7-4垂直面弯矩图 做合成弯矩图(图7-5) 由： （7-2） 带入数据可得偏心块处总弯矩M1=256588.4N·mm；齿轮处总弯矩M2=569934N·mm 图7-5总弯矩图 主动轴上载荷分布 根据轴的结构图和弯矩图以及扭矩图可以得出齿轮中间截面处为危险截面，先计算出轴的弯矩，如下表7-1所示： 载荷 水平面(H) 竖直面（V） 支反力(N) FH1=104.8N,FH2=399.5N FV1=2782.5N,FV2=1025.5N 弯矩（N·mm） MH=19123.5N·mm MV1=256026.5N·mm MV2=509197.5N·mm 扭矩（N·mm） T=70600N·mm 总弯矩（N·mm） M1=569924N·mm 表7-1 轴的强度校核 按照弯矩扭矩的合成应力计算校核轴的强度时，只需要校核轴上承受最大的弯矩和扭矩的截面，也就是左边偏心块的中心截面处的强度，根据如下公式： (7-2) 其中[-1]为轴的许用弯曲应力。 考虑到主动轴的运转不均匀、振动、启动、停车等因素，假定为脉动循环应力，查表10-6取折合系数α为0.59。将上表中的数据代入公式(7-2),可得a=62.78Mpa。 式中W为抗扭截面模量（mm3），计算公式为： （7-3） 其中b=32mm，h=18mm，d=117mm，代入公式（7-3）得W=175cm3 主动轴采用的材料是40cr，调质处理。查表10-2可知[-1]=70Mpa。因此ca ＜[-1]，故满足强度设计要求，所以设计合理。 7.2　从动轴的设计 由于齿轮选用的是传动比为1:1啮合，则主动轴与从动轴的转速相同n=960r/min。 齿轮传动的传动效率约为0.97，则P=7.0kw。 最小轴径的确定： 先初步估算轴的最小轴径，选用轴的材料为40cr，调质处理。根据《简明机械设计手册》表14-11取A=120，于是根据公式 （7-4） 其中：A=120；n=960r/min；P=7.0kw，代入公式（7-4）得：dmin=23.1mm 选择轴径为90mm 从动轴的结构设计 7.2.1　从动轴的直径与长度设计 各轴段的直径确定： D45：最小直径 安装轴承及端盖处d=90mm D58：主动轴安装偏心块的位置，直径d=116mm D59.5：从动轴偏心块安装位置确定直径d=119mm D63.5：轴环，根据定位要求确定直径为d=127mm D60：花键位置，直径为d=120mm D48：偏心块3和轴承区域 直径为d=96mm D45：轴承1的安装位置 直径为d=90mm 各轴段的长度确定： D45：最小直径 安装轴承及端盖处长度L=92mm D58：主动轴安装偏心块的位置，L=89mm D59.5：从动轴偏心块安装位置确定直径L=94mm D63.5：轴环，根据定位要求确定直径为L=6mm D60：花键位置，直径为L=388mm D48：偏心块3和轴承区域L=103mm D45：轴承1的安装位置直径为L=92mm 从动轴的结构简图如下： 图7-6从动轴的结构简图 7.2.2　从动轴的强度校核 从动轴的受力分析 根据轴的结构图，画出轴的载荷分析。在确定轴的支撑点时，由手册可以得到，做出轴的弯矩图和扭矩图。如下所示： 图7-7从动轴力简图 图7-8水平面弯矩图 图7-9垂直面弯矩图 图7-10总弯矩图 轴上载荷分布 根据轴的结构图和弯矩图以及扭矩图可以得出齿轮中间截面处为危险截面，先计算出轴的弯矩，如下图所示： 载荷 水平面(H) 竖直面（V） 支反力(N) FH1=270.5N,FH2=233.8N FV1=2978.3N,FV2=3411.3N 弯矩（N·mm） MH=13052N·mm MV1=325064N·mm MV2=578754.5N·mm MV3=337536N·mm 扭矩（N·mm） T=70600N·mm 总弯矩（N·mm） M1=595267N·mm 表7-2 轴的强度校核 按照弯矩扭矩的合成应力计算校核轴的强度时，只需要校核轴上承受最大的弯矩和扭矩的截面，也就是从动轴左边偏心块的中心截面处的强度。 根据公式（7-3）可算得该位置该位置的抗扭截面模量W=143.5cm3，其中b=32mm，h=18mm，d=115mm。 又由表7-2可知T=70600N·mm，M=595267N·mm。将上述数据代入公式(7-2)可得a=52.16Mpa 从动轴采用的材料是40cr，调质处理。查表10-2可知[-1]=70Mpa。因此ca ＜[-1]，故满足强度设计要求，所以设计合理。 综上所述，主动轴和从动轴满足设计要求。 第8章　箱体的设计 本次激振器的箱体采用的是铸铁，箱体的侧面与轴承的端盖通过螺丝配合在一起。箱体支撑并包容了激振器的各个零件，如：滑移齿轮、轴承、主动轴、从动轴等。箱体应有如下特点： 1、具有足够的支撑强度和刚度，保证机器的正常运行与工作。 2、箱体应结构简单、便于加工与安装。 3、在满足工作要求下，箱体的尺寸应足够小以减轻质量。 4、箱体两侧有把手,以方便运输和移动. 5、箱体盖有法兰，方便与振动台连接。 箱体的设计图及如下： 图8-1 箱体简图 第9章　结论 本次设计的激振器是新型的可变轨迹惯性激振器。惯性激振器拥有结构简单、动力强、维修方便、等特点，所以在日常社会生产中应用最为广泛。但日常运用的惯性激振器比较单一，只能完成某一种类型的运动轨迹，不利于生产力的提高。 可变轨迹惯性激振器的设计突破了传统激振器的约束，在一台激振器上实现了三种运动轨迹。设计的主要思路是在不影响直线运动轨迹的前提下实现圆形和椭圆形的运动轨迹如下图9-1所示。这也是本次设计的重点和难点所在。 以往的惯性激振器利用两个齿轮的啮合获得激振力，本次的创新就是添加了一个空套的偏心块，可以产生椭圆形的运动轨迹。但在实际应用中考虑到环境因素、湿度、温度、地形等复杂因素等等，肯定与设计有差异。所以在正常使用时要根据实际情况进行具体分析。 根据对外文文献、发明专利分析学习，设计出了这次激振器。本次的创新对于生产力和效率有了显著的提高。 创新是进步的动力。在日益发展的当今社会，在制造方面创新确是很缺失的。本次的设计对我的创新思维有很大的帮助。希望以后能继续进步。 图9-1激振器三维图 致 谢 为期几个月的毕业设计现在已经基本结束。回顾整个毕业设计过程，虽然在这个过程中遇到了很多的困难与挫折，但我从中学到了很多东西，有的甚至是我要从零开始学起，这整个的过程受益匪浅。本次毕业设计的题目是可调轨迹惯性激振器的设计与分析。这次的毕业设计题目是老师自拟题目，本意在于设计一个新式的惯性激振器。为工业生产提供一种更加科学的与人性化的振动筛激振器。此次毕业设计要求严谨细致。这个毕业设计集合了我的大学所学内容，是我在大学期间完成本专业应修的课程后的体现，是对我这几年来来所学知识的一次大检验，也是对我实习过程的再学习和在温习，为走出校园面向社会做出了更好的铺垫。此次毕业设计使我能够在毕业前将理论与实践融会贯通，并且学到了书本上没有提及的知识点，提高了我对机械软件的更深的认识，加深了我对理论知识的理解，加深了我对工业机械的认识，让我的实践与思考能力得到很好地提升。 经过此次毕业设计，我掌握了现在世界上最新的惯性激振器的品种与工作状态。对于激振器的常用运动轨迹做出了了解与仔细分析。对于机械的各种结构的调整我查阅了很多的资料，让我对机械方面的知识有了更深入的了解。同时也让我了解了我国在重工业机械与发达国家之间的差距。我们要在今后努力的去发展属于我们自己的工业机械。 总的来是说，这次毕业设计让我在基本的理论综合运用和正确地去解决实际问题方面得到比较好的提高。不仅仅提高了我在问题中独立思考、创新设计以及解决问题的能力，而且减小了我和工厂从事技术的专业人员之间的差距，这对我以后从事工程技术工作奠定了一个很好的桥梁。 本次的毕业设计虽然已经完成了，但是由于我个人水平不高比较有限，而且缺乏一些真正实践的经验，有可能会在论文中出现很多问题甚至是一些很明显的错误，在此我真诚的恳请各位老师的批评与指正。 此次毕业设计是在段新豪老师的认真指导下完成的。段老师经常会为我解答一系列的疑难问题，为我在完成毕设过程中提出了很多宝贵意见，同时指导我的思想，引导我的设计思路，让我在此次过程中少走了很多弯路。在这次的毕业设计过程中，一直热心的辅导我，再次我表示由衷的感谢。很多其他的同学也对我在自己的毕业设计过程中给予许多的帮助。在此，感谢各位老师和同学的付出和指导。 参考文献 [1] 罗贤海．惯性振动筛激振器的改进[J]．陶瓷学报，1996，03：21-24. 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