设计任务书设计题目：直线振动输送机设计要求：该产品由于研制及小批量生产状态，其工时、工装费用较高，使成本提高，在推广新产品的同时，严格控制产品的各种消耗，在保证质量的前提下，进一步降低成本，降低费用，加强核算，就能使该产品的价格进一步降低，取得更好的社会效益和经济利益。
故此设计应注意以下要求：1、输送槽体截面采用优化理论确定，槽体采用耐热板制作，各段间的连接部件要求平整；2、振动电机两台采用穿透螺栓连接，激振力可调；3、主振弹簧为非线形弹簧，可用调整螺栓调节其预压缩量，以适应不同比重的物料输送；4、输送量大，调试容易，安装方便。
设计进度：2006年10月8日～2006年10月15日：搜集有关直线振动输送机的材料；2006年10月15日～2006年10月23日：作振动输送机力学模型及动力分析；2006年10月24日～2006年11月24日：计算振动输送机的运动学参数与性能参数2006年11月25日～2006年12月5日：样机的试验和调试；2006年12月6日～2006年12月16日：任务书的整理与设计。
2006年12月16日～2006年12月24日：打印论文准备答辩指导教师（签名）：面对我国经济近年来的快速发展，机械制造工业的壮大，在国民经济中占重要地位的制造业领域得以健康快速的发展。
制造装备的改进，使得作为工业重要设备的各类机械工艺装备也有了许多新的变化，尤其是振动机械产品，其在今天机械产品的地位越来越重要。
在原普通水平输送机的基础上，经过市场与现场调研，应用非线性振动理论，微弯等截面梁的弯曲振动理论、最优化理论、近共振理论急CAD技术，研制出振动机械新产品。
该产品与国内外同类产品相比具有重量轻、体积小、节能、低噪声、高效的特点，是一个极具有发展前景、推广及应用价值高的高新技术产品。
本文从零件的分析，工艺规格设计，夹具的设计三个方面，阐述了直线振动输送机设计与制造的全过程。
尤其在工艺规程设计中，我们运用了大量的科学的加工理论及计算公式，选择了基面，制定了工艺路线确定了机械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸，最后确定了切削用量及基本工时。
关键词：非线性、变质量系统、自同步、近共振、双质体、摘要 (1)前言 (2)1 振动输送机的工作原理和特点 (4)1.1工作原理 (4)1.2特点 (4)2 国内外振动输送机的发展趋势与现状 (5)3结构方案的拟订 (6)4振动输送机力学模型及动力分析 (9)5振动输送机的运动学参数与性能参数 (13)5.1角频率的选择与计算 (13)5.2 槽体倾角α0的选取 (13)5.3 振动方向角的选择 (13)5.4 抛掷指数的选择 (13)5.5电动机功率的计算 (17)6弹性元件的设计与选择 (19)6.1减振弹簧的设计 (19)6.2非线性主振弹簧的设计 (21)7对输送机强度和刚度的校核 (24)7.1槽体的强度校核 (24)7.2槽体的局部刚度校核 (25)8 同步性分析 (27)9物料在抛掷过程中的周期性分析 (28)10样机的试验和试制总结 (29)致谢 (30)参考文献 (31)在工业生产和生活中，人们都使用或接触过许多机器，这些机器能承担人力不能或不便承担的工作，能大大提高人们的劳动生产率，改进产品质量，还能改善人们的劳动环境，减轻劳动强度，尤其是使用机器可大规模进行生产，实现高度的机械化生活的需要。
因此使用机器进行生产的水平是一个国家综合国力的标志，也是这个国家工业化水平的标志。
此次我们设计的机器为直线振动输送机。
该机用于各种颗粒状，中等块度以下的非粘性物料（含水量小于5%）。
最适宜于输送高磨耗，高温度（300度以下的物料）如水泥，熟料，烘干热矿渣，沙等，还可以用于冶金，矿山，化工，电力等行业，是一种理想的新型输送设备。
本机有以下特点：⒈输送量大，重量轻，电耗低。
⒉负载特性好，机槽振幅受电压波动动输送量的影响很小；起动快，在满足负载的情况下均能正常起动；起动快，停车时整机稳定。
⒊结构简单，调试容易，磨损件少，维修量小。
⒋安装方便，不需要专用的地基和地脚螺栓，便于移动位置。
⒌隔振性能好，故适宜水泥及矿渣库顶输送。
本机主要组成部分：本机主要由出料槽体、底架、主振弹簧、减振弹簧、弹簧座、振动电机等部件组成。
⒈输送槽体截面采用优化理论确定，槽体采用耐热板制作，各段间的连接部件要求平整。
⒉振动电机两台采用穿透螺栓连接，激振力可调。
⒊主振弹簧为非线形弹簧，可用调整螺栓调节其预压缩量，以适应不同比重的物料输送。
该产品由于研制及小批量生产状态，其工时、工装费用较高，使成本提高，在推广新产品的同时，严格控制产品的各种消耗，在保证质量的前提下，进一步降低成本，降低费用，加强核算，就能使该产品的价格进一步降低，取得更好的社会效益和经济利益。
1 振动输送机的工作原理和特点1.1工作原理振动输送机是通过激振源产生的激振力，强迫物料在振动输送机的槽体内按一定方向做简谐运动。
当其运动速度达到一定值时（大于重力加速度），物料便在承载体（槽体）内做微小的连续的抛掷运动，从而使物料向前运动，实现输送目的。
激振源的选择是振动机械设计的一个关键问题，考虑上述工况下输送机的载荷、速度情况等，参考国内外的先进经验，以振动电机为激振源可使结构简化、调节方便、安装维修量小、能耗降低。
激振电机是在电机轴上安装偏心块，振动电机工作时，电机带动偏心块做回转运动产生激振力，该类振动输送机采用两台振动电机产生一个合成的斜向上的振动力，使物料在槽体内做斜向上简谐运动。
两台电机不断振动，物料连续做周期抛掷运动，从而达到输送物料的目的。
1.2特点1.2.1、优点该机结构简单、重量较轻、造价不高；能量消耗较少、设备运行费用低；润滑点与易损件少，维护保养方便；物料呈抛掷状态运输，对承载体磨损少，可输送磨琢性材料；可以多点给料和多点卸料；便于对含尘的、有毒的、带挥发性气体的物料进行密闭输送，有利于环境保护。
1.2.2、缺点向上输送效率低；粉状和含水量大、粘性物料输送效果不佳；制造和调试不良时噪音加大；某些机型对地基有一定的动载荷；输送距离不长。
2国内外振动输送机的发展趋势与现状由于振动理论的日趋成熟及振动电机在振动机械上的应用，使得世界工业发达国家近年来在输送机方面的开发与研制发展异常迅速。
现已广泛用于矿山、冶金、建材、化工等各个领域。
其发展趋势大致有以下几个方面：⒈标含数优化：重量最轻，造价最低、能耗最少；噪声最小，效率最高，输送量最大；⒉磨损轻，润滑点少，磨损环节少，零部件寿命长，维修量小，维修费用低；⒊输送高温材料：允许输送物料的温度可达350℃，短时温度可达680℃—1000℃；⒋承载构件做成密封结构，便于封闭输送粉尘性大、有毒、有挥发性异味、危害人体健康和环境卫生的物料；⒌输送过程中，可同时完成其他工艺作业，如筛分、混合、烘干和加热、冷却、清洗等，实现一机多用；⒍可水平或倾斜安装，一般向上、向下倾角分别不超过12°—15°；近年来，国内在振动输送机方面也得到迅速发展和应用。
不少研制单位、高校及厂家对振动输送机进行了广泛的研究，但就其效率、功能、规格、寿命等诸方面与发达国家相比，还有较大的差距。
国内较为成功的结构形式主要有：单管、双管输送机、平衡式、不平衡式输送机，单质体、双质体输送机，偏心连杆式、惯性激振式、电磁激振式输送机。
惯性式振动输送机是近年来开始研制的，其长度多在7m以下，个别样机可达12m。
目前，国内同类产品存在主要问题如下：⒈动装置多采用偏心连杆机构，偏心连杆负荷大，应力高，槽体的弯曲应力大，槽体的横向刚度要求高，由此整机重量也成正比增加；⒉结构较为复杂，加工件多，安装、调试、维修工作量大，机体重量大，功耗大，效率低；⒊当设计、制造、安装、调试不当时，常产生较大噪声和振动，弹簧易损坏，维修量过大，影响机器的正常工作；⒋激震源效率低，寿命短，易出现故障，导致维护工作量大，成本提高，以至整机寿命大大缩短；⒌弹性或刚性连杆驱动集中作用于输送机槽体和底架上，使该处极易损坏或断裂。
在本次设计中，我们设计的主要是双质体共振式惯性振动输送机，即我们说明的直线振动输送机。
3结构方案的拟订输送机械按其结构特点和用途可分16类，有带式输送机、板式输送机、刮板式输送机、振动输送机、螺旋输送机、气力输送机等。
由于带式输送机由于输送带上有覆盖胶，因此不能输送高温物料；刮板式输送机不适于输送不允许碾碎和磨损的脆性物料；链式输送机是一种用于水平（或倾斜≤15°）输送粒状、粉状的输送机械，则它不使用于大块物料的输送；埋刮板式输送机是刮板链条埋于被输送物料之中，故不适合传送大块物料；螺旋式输送机不适用于输送，易变质的、粘性大的、易结块的及大块物料，因为这些物料在输送时会粘结在螺旋上并随之旋转不前或吊在轴承处形成物料积塞，而使螺旋机不能正常工作；故根据设计要求，我们选择振动输送机。
振动输送机按其驱动装置可分三类：偏心连杆式、回转偏心重块惯性式及电磁驱动式。
偏心连杆式主要由带轮、偏心轴轴承和连杆构成。
轴承座固定在底架上，电机通过带轮使偏心轴转动并带动连杆往复运动，然后连杆推动槽体按设计的振幅和频率工作，我们以单质体偏心连杆振动输送机为例说明，其结构示意图如下：偏心连杆振动输送机这种结构复杂而且偏心连杆负荷大，应力高，设计必须精细，研制精度高，成本高，润滑应良好，稍有不当，很快损坏，且连杆以巨大驱动力作用于输送槽体，有一个很大的横向分力，使槽体易于产生弯曲变形，因此对槽体的刚度要求高，所以这种方案不适合。
惯性振动输送机是利用偏心质量旋转时产生离心力作为激震力，其驱动装置就是利用上述两种驱动装置，其又分为单质体和双质体。
单质体惯性振动器同步驱动振动输送机的结构示意图如下：单质体自同步惯性振动输送机这种结构简单，但其传给基础的动态力很大，而且不能实现长距离输送，这是因为：物料在整个槽体内其垂直方向上的分速度是不同的，当物料被输送到一定距离后，其垂直方向的速度变为0，以至欲停止不前。
惯性式驱动装置主要有惯性振动器驱动和电机拖动偏心重块驱动两种形式，惯性振动器由特种双出轴振动电动机和装在电动轴端的偏心重块构成外偏心块与内侧固定偏心块相对角度可以调整。
以改变惯性力的大小，调整方便。
同时由知惯性振动器的激振力可很大，但电动功率很小。
双质体结构则克服单质体的缺点，它是在底架下方另加一组减振弹簧。
由于这种弹簧较软，而且振动幅值很小，因此传给基础的力很小，其示意图如下：直线振动输送机这种结构中由于弹簧钢板和主振弹簧的共同作用，使得槽体在进行输送时比较稳定。
双质体结构的主振弹簧可以采用线性弹簧和非线性弹簧两种方式。
经实验分析，非线性弹簧不仅具有线性弹簧的功能，而且具备如下优点：⒈运转具有稳定的振幅；⒉可以采用比较接近共振点的工作状态，因此，激振力可以经过线性振动小；⒊结构上可以减小弹簧尺寸；⒋调节非线性弹簧间隙可以容易地调整机器的工作点；⒌承载能力大。