輸送機傳動輥臺設(shè)計【連續(xù)輸送機械】【運輸設(shè)備】

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論1.1傳動輥臺的發(fā)展過程傳動輥臺是一種古老的運輸設(shè)備。傳動輥臺作為一種輸送成件物品的連續(xù)輸送機械，在鑄造、冶金及其他加工制造業(yè)中有悠久的應(yīng)用歷史。近二十年來，由于家電等工業(yè)蓬勃興起，各種有傳動輥臺組成的生產(chǎn)線、裝配線應(yīng)運而生。尤其是連續(xù)生產(chǎn)流水線的普遍采用，為傳動輥臺的廣泛應(yīng)用和發(fā)展注入了新的活力。與其他輸送成件物品的運輸機械相比，現(xiàn)代輥子輸送機除了具有結(jié)構(gòu)簡便、運轉(zhuǎn)可靠、維護方便的傳統(tǒng)優(yōu)點外，其顯著優(yōu)點就是它與連續(xù)生產(chǎn)工藝過程良好的相容性和配套性。它不僅可以連接生產(chǎn)工藝過程，而且可以直接參與生產(chǎn)工藝過程；在安裝布置上可以很方便地與工藝設(shè)備及其他輸送設(shè)備連接配合。因而，在現(xiàn)在化生產(chǎn)的各類加工、裝配、測試、包裝、貯運、分揀等流水生產(chǎn)線中，幾乎隨處可以發(fā)現(xiàn)有輥子輸送機組成的輸送系統(tǒng)。 在工業(yè)發(fā)達國家，迅速發(fā)展的傳動輥臺制造業(yè)早已進入成熟階段，形成了專業(yè)化和規(guī)模生產(chǎn)。各類通用和專用產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)形式多樣，規(guī)格品種俱全，并且不斷推陳出新，可以滿足各行各業(yè)的需要。與此相應(yīng)，均十分重視傳動輥臺的標(biāo)準(zhǔn)化工作，自五十年代起，就開始致力于傳動輥臺標(biāo)準(zhǔn)的制定，幾經(jīng)更新和完善，對規(guī)范和推動傳動輥臺生產(chǎn)制造的標(biāo)準(zhǔn)化 、系列化和通用化，保證和促進輥子輸送機技術(shù)水平和制造質(zhì)量，起了良好的作用。 與工業(yè)發(fā)達國家相比，我國傳動輥臺的發(fā)展及標(biāo)準(zhǔn)起步較晚。八十年代以前，傳動輥臺僅在軋鋼鑄造 發(fā)動機裝配等車間的機械化流水生產(chǎn)線中得到較大規(guī)模的應(yīng)用，多以專用非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備為主，遠未形成通用 定型產(chǎn)品的批量生產(chǎn)制造。至八十年代中期，隨著我國工業(yè)的起飛，尤其是汽車 家電等新興產(chǎn)業(yè)的崛起和帶動，機械化、自動化流水生產(chǎn)線開始被大量采用并逐漸普及到各行業(yè)，傳動輥臺也隨之得到廣泛應(yīng)用，展現(xiàn)出蓬勃的生機，引進與國產(chǎn)相得益彰，使輥子輸送機生產(chǎn)制造的規(guī)模和水平，進入了一個新的階段。1.2傳動輥臺設(shè)計的目的和意義 傳動輥臺可沿水平或較小的傾斜角輸送具有平直底部的成件物品,如板、 棒 、管 、型材、 托盤、 箱類容器以及各種工件.對于非平底物品及柔性物品可借助托盤實現(xiàn)輸送.與其他輸送成件物品的運輸機相比,除了具有結(jié)構(gòu)簡單、 運轉(zhuǎn)可靠 、維護方便、 經(jīng)濟 、節(jié)能等優(yōu)點外,最突出的就是它與生產(chǎn)工藝過程能較好地銜接和配套,并有功能的多樣性,具體表現(xiàn)在以下幾個方面：布置靈活,容易分段和連接,可以根據(jù)需要,由直線、圓弧、水平、傾斜、分支、合流等區(qū)段以及輔助裝置,組成形式、閉式、平面、立體等各種形式的輸送路線；便于和工藝設(shè)備銜接配套,銜接方式簡易緊湊,有時作為工藝設(shè)備的物料輸入和輸出段；輥子間的空隙部位便于布置各種裝置和設(shè)備；物品輸送平穩(wěn),便于對輸送過程中的物品進行加工、裝配、試驗、分揀、包裝、儲存等各種工藝性操作,便于對輸送過程實現(xiàn)自動控制；兩臺輥子輸送機的連接尺寸小，可以運轉(zhuǎn)較小尺寸的物品；雙排或數(shù)排輥子輸送機可以并排組成大寬度的輥子輸送機，以運行大型成件物品；允許輸送高溫物品；輥子輸送機標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化程度高，易于拼裝組成不同的生產(chǎn)線，同時不需要特殊土建基礎(chǔ)。由于傳動輥臺在輸送成件物品時具有明顯優(yōu)點，因而在各生產(chǎn)部門和行業(yè)的物件輸送中，尤其是在各種流水生產(chǎn)線中得到了廣泛應(yīng)用。另外，由于薄壁 高精度無縫鋼管的大量生產(chǎn)和專用軸承的專業(yè)化生產(chǎn)，使制造中 輕型輥子的廠家可以采用專機生產(chǎn)線大批量生產(chǎn)輥子部件，從而以低成本贏得各種市場的需求。由于冷彎型鋼和中空異彩斷面鋁合金軋制型材的研制成功和大量生產(chǎn)，使中輕型輥子輸送機機架的外觀不僅十分美觀，且使現(xiàn)場的安裝十分方便。在美、 英、 德、 日等國，每個國家生產(chǎn)輥子輸送機的廠家多達十幾個到數(shù)十個，各種通用和專用輥子，各種規(guī)格品種應(yīng)有盡有。在機械、軍工、輕工、化工、醫(yī)藥、食品、郵電、冶金、建材、倉庫、物資分配中得到廣泛應(yīng)用。1.3傳動輥臺的特點及運行特性1.3.1 傳動輥臺的特點 傳動輥臺可沿水平或較小的傾斜角輸送具有平直底部的成件物品,如板、 棒、 管、型材、托盤、箱類容器以及各種工件.對于非平底物品及柔性物品可借助托盤實現(xiàn)輸送.與其他輸送成件物品的運輸機相比,除了具有結(jié)構(gòu)簡單、 運轉(zhuǎn)可靠 、維護方便、經(jīng)濟、節(jié)能等優(yōu)點外,最突出的就是它與生產(chǎn)工藝過程能較好地銜接和配套,并有功能的多樣性,具體表現(xiàn)在以下幾個方面：(1) 布置靈活，容易分段和連接，可以根據(jù)需要，由直線、圓弧、水平、傾斜、分支、合流等區(qū)段以及輔助裝置，組成開式、閉式、平面、立體等各種形式的輸送路線。(2) 便于和工藝設(shè)備銜接配套,銜接方式簡易緊湊,有時作為工藝設(shè)備的物料輸入和輸出段，輥子間的空隙部位便于布置各種裝置和設(shè)備。(3) 物品輸送平穩(wěn),便于對輸送過程中的物品進行加工、 裝配 、試驗 、分揀 、包裝、 儲存等各種工藝性操作,便于對輸送過程實現(xiàn)自動控制。(4) 兩臺輥子輸送機的連接尺寸小，可以運轉(zhuǎn)較小尺寸的物品。(5) 雙排或數(shù)排輥子輸送機可以并排組成大寬度的輥子輸送機，以運行大型成件物品。(6) 允許輸送高溫物品。(7) 傳動輥臺標(biāo)準(zhǔn)化、 系列化 、通用化程度高，易于拼裝組成不同的生產(chǎn)線同時不需要特殊土建基礎(chǔ)。1.3.2 現(xiàn)代傳動輥臺的運行特性 伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，傳動輥臺展現(xiàn)出以下特性：1.具有直線輸送彎道輸送直角轉(zhuǎn)運機動運行或依靠重力輸送的性能；2.可以借用升降臺補足因工藝和設(shè)備要求的高差而使生產(chǎn)線路聯(lián)成一體；也可用提升機將不同樓層的生產(chǎn)線聯(lián)成一體，組成三維的生產(chǎn)線；3.工件在運行過程中可受控暫停，以便完成某道工序或等待進行下一道工序，也可定距積存和放行；4.在輸送機上可以水平回轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，以校正工藝需求的工件姿態(tài)。1.4傳動輥臺現(xiàn)代設(shè)計方法 隨著計算機技術(shù)的廣泛應(yīng)用和系統(tǒng)工程、優(yōu)化工程、價值工程、人機工程等現(xiàn)代設(shè)計理論的不斷發(fā)展，促使許多跨學(xué)科的現(xiàn)代設(shè)計方法出現(xiàn)，使傳動輥臺設(shè)計進入高質(zhì)量、高效率的階段。1.計算機輔助設(shè)計(CAD)計算機輔助設(shè)計是隨著計算機及其外圍設(shè)備發(fā)展而迅速形成的一門新興的現(xiàn)代設(shè)計方法。它的發(fā)展與應(yīng)用，對提高設(shè)計質(zhì)量和效率、提高產(chǎn)品的市場生存和競爭力發(fā)揮十分明顯的作用。電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展使計算機輔助設(shè)計硬件設(shè)備性能得以提高，各種硬件設(shè)備不僅已形成了產(chǎn)品，而且己成為CAD的一般配置。目前，計算機輔助設(shè)計方法已成為工程技術(shù)人員進行創(chuàng)造性設(shè)計活動不可缺少的手段。2.模塊化設(shè)計模塊化設(shè)計是根據(jù)模塊化原則，設(shè)計一些基本的模塊單元，通過不同的組合形成不同的產(chǎn)品，以滿足用戶的多種需要。輥臺模塊化設(shè)計以功能分析為基礎(chǔ)，將輥臺上同一功能的基本部件、元件、零件設(shè)計成具有不同用途、不同功能的模塊，這些模塊具有相同的連接要素，可以互換，選用不同的模塊進行組合可形成不同類型和規(guī)格的產(chǎn)品。3.有限元設(shè)計 有限元設(shè)計是根據(jù)變分原理求解數(shù)學(xué)、物理問題的一種數(shù)值計算方法。它能整體、全面、多功能隨意組合，進行靜力、動力、電場、磁場等分析。對完成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的系統(tǒng)分析十分有效，現(xiàn)己在輥臺結(jié)構(gòu)計算中應(yīng)用。4.優(yōu)化設(shè)計 優(yōu)化設(shè)計方法可根據(jù)產(chǎn)品要求，合理的確定和計算各種參數(shù)，以期達到最佳的設(shè)計目的。5.動態(tài)仿真設(shè)計 國外近年來在起重機設(shè)計中采用了動態(tài)仿真設(shè)計的新方法，即用計算機對機構(gòu)與結(jié)構(gòu)在各種工況下承受載荷進行運行狀態(tài)隨時間變化過程的仿真模擬，得到仿真輸出參數(shù)和結(jié)果，以此來估計和推斷實際運行的各種數(shù)據(jù)，并在對輥臺進行動態(tài)分析計算時采用。第2章 傳動輥臺總體結(jié)構(gòu)及部件2.1傳動輥臺結(jié)構(gòu)及特點1無動力式輥子輸送機無動力式輥子輸送機自身無驅(qū)動裝置,輥子轉(zhuǎn)動呈被動狀態(tài)，物品依靠人力重力或外部推拉裝置。按布置分水平和傾斜兩種方式。(1) 水平布置 依靠人力重力或外部推拉裝置移動物品，人力推動適于品物重量輕,輸送距離短，工作不頻繁的場合。外部推拉采用鏈條牽引，膠帶牽引，液壓氣動裝置推拉等方式，可按要求的速度移動物品，便于控制運行狀態(tài)，需要時還可以實現(xiàn)步移，積放等功能，用于物品重量大，輸送距離長，工作比較頻繁的場合。(2) 傾斜布置 依靠物品重力做重力式輸送，結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟實用，但不易控制物品運輸狀態(tài)，物品之間易發(fā)生撞擊，不易輸送易碎物品。適用于短距離輸送及重力式高架倉庫。2動力式輥子輸送機動力式輥子輸送機本身具有驅(qū)動裝置，輥子轉(zhuǎn)動呈主動狀態(tài)，可以嚴(yán)格控制物品運行狀態(tài)，按規(guī)定的速度精確，平穩(wěn)，可靠的輸送物品，便于實現(xiàn)輸送過程的自動控制。鏈傳動承載能力大，通用性好，布置方便，對環(huán)境適應(yīng)性強，可在經(jīng)常接觸油，水及濕度較高的地方工作，是最常用的一種輥子輸送機。但在多塵環(huán)境中工作時鏈條容易磨損，高速運行時噪聲較大。 鏈傳動分單鏈傳動和雙鏈傳動。單鏈傳動布置緊湊，適用于輕載，低速，持續(xù)運行的場合，3限力式輥子輸送機限力式輥子內(nèi)部具有軸向摩擦片和徑向摩擦環(huán)，一般情況下起傳遞力矩的作用，在物品受阻或積存的情況下，因運行阻力超過限定的輥子工作力矩，可使摩擦片打滑。輥子的限定力矩略高于正常輸送時的運行阻力矩，其結(jié)構(gòu)見圖2.1。4圓柱形輥子輸送機圓柱形輥子輸送機通用性好，可以輸送具有平直底部的各種物品，允許物品的寬度在較大的范圍內(nèi)變動。一般用于輥子輸送機線路的直線段。(a) 限力式長輥 b)限力式邊輥 圖2.1 限力式輥子輸送機結(jié)構(gòu)5圓錐形輥子輸送機圓錐形輥子輸送機用于輥子輸送機圓弧段，多于圓柱形輥子輸送機直線段配合使用，可以避免物品在 圓弧段運行發(fā)生滑動和錯位現(xiàn)象，保持正常方位。6輪形輥子輸送機 輪形輥子輸送機自重輕，運行阻力小。分邊輥和多輥兩類。 （1）邊輥輸送機 輥子沿機架兩側(cè)分布，輸送機中間部位可以布置其他設(shè)備適于運送底部剛度比較大的物品，輥子無輪緣的 邊輥輸送機要求物件寬度大于輪間寬度，必要時設(shè)置水平導(dǎo)向裝置，有邊緣的邊輥輸送機有導(dǎo)向作用，但對物品寬度有嚴(yán)格限制，多用于專用生產(chǎn)線。（2）多輥輸送機 結(jié)構(gòu)輕便，可以作為輥子輸送機直線段和圓弧段，分直列式與交錯式，交錯式通用性好，既可做圓弧段也可做直線段。直列式多用于立體倉庫多層貨架的輥道。7定軸式輥子輸送機定軸式輥子輸送機繞定軸旋轉(zhuǎn)，輥子轉(zhuǎn)動部分自重輕，運行阻力小，輥子與機架整體組裝性好，是通用的輥子支撐形式。8. 轉(zhuǎn)軸式輥子輸送機轉(zhuǎn)軸式輥子輸送機輥子與軸一起旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸支撐在兩端的軸承座內(nèi)。轉(zhuǎn)軸式輥子便于安裝，調(diào)整，拆卸。多用于重載和運轉(zhuǎn)精度較高的場合。 通過對上述各種形式的輸送機的特點比較，確定設(shè)計的輸送機的類型為轉(zhuǎn)軸式輥子輸送機。2.2輔助裝置及轉(zhuǎn)運方式在比較復(fù)雜的輥子輸送機線路系統(tǒng)中，當(dāng)相鄰區(qū)段輥子輸送機成垂直，平行，上下等布置形式時，物品一般需要輔助裝置進行運轉(zhuǎn)。2.2.1 萬向球臺、機動轉(zhuǎn)臺 成垂直布置的輥子輸送機之間的物品運送，可采用萬向球臺和機動轉(zhuǎn)臺。轉(zhuǎn)運設(shè)備安裝在輥子輸送機交叉處。萬向球臺臺面設(shè)有可在任意方向轉(zhuǎn)動的滾球。物品依靠人力推動，可在臺面上做任意方向的移動和轉(zhuǎn)動。適用于轉(zhuǎn)運重量輕，輸送量少的平底物品。按臺面寬度分四種規(guī)格，可與相應(yīng)寬度的輥子輸送機配套使用。機動轉(zhuǎn)臺臺面設(shè)有圓柱形長輥，物品進入轉(zhuǎn)臺后，隨轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)90度繼續(xù)輸送。機動轉(zhuǎn)臺適于和機動式，限力式輥子直徑為50，60mm的輥子輸送機配套使用。 （a）轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)運 （b）直線轉(zhuǎn)運圖2.2 轉(zhuǎn)向裝置2.2.2 轉(zhuǎn)運小車 當(dāng)多臺輥子輸送機成平行布置時，可采用轉(zhuǎn)運小車完成輥子輸送機之間的物品轉(zhuǎn)運。轉(zhuǎn)運車軌道與輥子輸送機成直角布置，轉(zhuǎn)運車沿軌道運行，臺面輥子和行走機構(gòu)均為機動。分長輥轉(zhuǎn)運小車和多輥轉(zhuǎn)運小車，分別與長輥輸送機和邊輥輸送機配套使用。2.2.3 升降輸送機升降輸送機具有輸入，提升和輸出機構(gòu)，適用于布置在不同樓層的輥子輸送機之間的轉(zhuǎn)運。升降機分單盤和多盤兩種形式。單盤升降輸送機為間歇式工作，適于負(fù)載大而工作不太頻繁的場合；多盤生講述送幾位連續(xù)運行，適用于物件轉(zhuǎn)運頻繁的場合。其結(jié)構(gòu)見圖2.3。由于設(shè)計的傳動輥臺是在平面內(nèi)的輸送，確定選用機動轉(zhuǎn)臺來實現(xiàn)其轉(zhuǎn)向。2.3 輸送機部件為方便部件選用，輥子輸送機每種型式都獨立地配備了輥子，驅(qū)動裝置，機架，支腿，調(diào)節(jié)腳等部件，在輥子輸送機型式確定以后，即可按規(guī)定的規(guī)格和數(shù)量，成套的選用該種形式的所有部件，完成安裝設(shè)計。2.3.1輥子輥子是輥子輸送機直接承載和輸送物品的基本部件。 多輥輸送機輥子與機架組合為獨立的單元部件外，其它型式的GZT型輥子輸送機均具有各自的輥子部件，可按規(guī)定的輥子直徑和長度規(guī)格選用。 圖2.3 升降機 軸動力式圓柱形，圓錐形輥子輸送機，其輥子按端部形式分軸套式和插入式，軸套式起調(diào)心作用，可調(diào)節(jié)輥子軸心位置，從而可獲得較高的輥子平面度，插入式拆裝方便，但無調(diào)心作用。定軸動力式圓柱形，與圓錐形輥子輸送機，其輥子端部結(jié)構(gòu)形式均為軸套式，有調(diào)心作用。定軸無動力邊輥輸送機輥子，也分調(diào)心和不調(diào)心兩種形式。 多輥輸送機的多輥單元中，輥子與機架合成一單元部件，直列式可按輥子直徑和單元長度選用，交錯式可按輥子直徑，輸送機寬度，布置形式及單元長度選取。輥子輸送機的輥子一般用碳鋼制造，如有特殊要求時,可按用戶要求,制造涂塑,包膠的鋼輥子,也可用鋁合金,不銹鋼等材料制造。(1) 鋼輥子 鋼輥子適用于一般用途的輕、中、重載各種情況.如有防震、防滑等要求時,可采用包膠,涂塑的鋼輥子。(2) 不銹鋼輥子 不銹鋼輥子外表美觀，耐酸、堿等腐蝕性強，可承受輕、中、重各類載荷。制造成本高。適用于醫(yī)藥、食品等行業(yè)。(3) 鋁合金輥子 鋁合金輥子結(jié)構(gòu)輕便，外表美觀，耐腐蝕性能好，承載能力低于鋼輥子，制造成本高于鋼輥子。適于輕載、要求外表美觀或移動輕便的工作場合。 1.輥子 2.傳動鏈環(huán)(a) 輸送機中的輥子 (b) 輥子部件示意圖11-調(diào)節(jié)螺栓 2-軸承端蓋 3-小銅塊 4-軸瓦 5-輥子 6-軸承座 7-齒條 (c)輥子部件示意圖2圖3.1 輥子的應(yīng)用 考慮到加工成本，及其載荷不大的情況，選用包膠的鋼輥子。2.3.2 機身1.機架在確定輥子輸送機型式以后，可根據(jù)輥子直徑、輥子長度選擇機架，并需要規(guī)定機架長度和機架的輥子間距。 單鏈傳動的輥子輸送機，因驅(qū)動裝置和傳動布置的需要，分機頭、中間架、尾架三種形式。頭架與驅(qū)動裝置連接，尾架內(nèi)設(shè)置尾輪等傳動系統(tǒng)附件，中間架可根據(jù)整個機架長度需要選取。雙鏈傳動輥子輸送機的機架無頭、中、尾之分，只有一種形式。2.支腿 在確定輥子輸送機型式以后，可根據(jù)輥子輸送機高度選擇支腿。支腿一般布置在機架端部及相鄰機架連接處，需要時也可按要求在機架其它部位架設(shè)支腿。單鏈傳動的輥子輸送機（GZT4、GZT7、GZT8型）支腿分通用型支腿和驅(qū)動站支腿，驅(qū)動站支腿專供安置驅(qū)動裝置用。其它形式的輥子輸送機的支腿只有一種形式。3.調(diào)節(jié)腳為便于輥子輸送機支腿在地坪上的固定和安裝調(diào)整，支腿下部設(shè)有調(diào)節(jié)腳或墊板，可按輥子輸送機型式配套選用。2.4 驅(qū)動裝置在確定了輥子輸送機形式以后，可按輥子直徑、輸送速度及功率等參數(shù)選擇驅(qū)動裝置。輥子輸送機的驅(qū)動裝置，采用電動機與行星擺線針輪減速器組合形式，具有結(jié)構(gòu)緊湊、布置方便、傳動效率高的優(yōu)點。如有調(diào)速要求，可采用變頻或電磁調(diào)速。中、輕型輥子輸送機的驅(qū)動裝置一般布置在機架下部，重型輥子輸送機的驅(qū)動裝置在地面底架上。輥子輸送機的傳動部分封閉在罩殼內(nèi)，以保證操作安全。驅(qū)動裝置部件內(nèi)已包括鏈傳動及張緊裝置等。單鏈傳動的輥子輸送機，其驅(qū)動裝置布置在輥子輸送機端部。為保證鏈條、鏈輪正常嚙合和補償鏈條因磨損等原因引起的伸長，傳動系統(tǒng)中設(shè)有張緊裝置和導(dǎo)軌。單鏈傳動一個段的長度不宜超過15m，否則容易產(chǎn)生鏈條脈動現(xiàn)象，影響物品平穩(wěn)輸送。雙鏈傳動的輥子輸送機，其驅(qū)動裝置一般宜布置在輥子輸送機中部，這樣可以改善鏈條鏈輪受力情況，提高傳動效率。傳動輥子間距應(yīng)為1/2鏈條節(jié)距的整數(shù)倍。雙鏈傳動的傳遞鏈環(huán)數(shù)不宜大于150，否則傳動效率會明顯降低。 鏈傳動輥子輸送機的傳動鏈條采用標(biāo)準(zhǔn)套筒輥子鏈，常用鏈條節(jié)距為 12.7、15.875、25.4mm 。2.5 本章小結(jié) 本章主要介紹了輸送機的基本部件輥子，輥子的分類及其特點，以及機身的組成。還介紹了用于輸送機的驅(qū)動裝置。另外介紹了輥子輸送機，亦即傳動輥臺的各種形式，以及它們各自的特點。另外，還簡要的提及輸送機的各種輔助裝置，用來實現(xiàn)平面內(nèi)、空間中多方向的輸送。第3章 傳動輥臺的參數(shù)計算3.1 原始依據(jù)輥子輸送機的型式：轉(zhuǎn)軸動力式圓柱形長輥輸送機 圖3.1定軸動力式輥子輸送機外形圖長度:2880mm;布置方式: 垂直放置的兩個輥子輸送機；物品輸送量(單位時間內(nèi)輸送物品件數(shù))：3件/分鐘；單個物件的質(zhì)量、材質(zhì)、外形尺寸。質(zhì)量：5060kg; 材質(zhì)：無腐蝕性材料；外形尺寸：500mmx640mmx600mm3.2 基本參數(shù)計算3.2.1 輥子長度1. 輥子輸送機直線段 圓柱形輥子輸送機直線段的輥子長度一般可參照圖,按下式計算:=500mm+100mm=600mm式中 l 輥子長度, mm;B 物件寬度, mm; 寬度裕量, mm ,可取 B =50150mm 。 對于底部剛度很大的物件，在不影響正常輸送和安全的情況下，物件寬度可大于輥子長度。 采用輪形輥子的多輥輸送機，其輸送速度一般可按下式計算： (3.1) 式中 W 輸送寬度，mm;B 物件寬度，mm; 寬度裕量，可取 B =50150mm 。當(dāng)輪形輥子少于4列時，只宜輸送剛度大的平底物件，物件寬度應(yīng)大于輸送寬度，可取W=(0.7-0.8)B。3.2.2輥子間距輥子間距p應(yīng)保證一個物件始終支撐在3個以上的棍子上。一般情況下按下式選?。?p=1/3L (3.2)對要求輸送平穩(wěn)的物品： p=(1/41/5)l(3.3)式中 p輥子間距，mm ; L物件長度，mm 。 P =1/4x640=160mm. 對柔性大的細長物品，還需核算物件的撓度，物件在一個輥子間距上的撓度應(yīng)小于1/500，否則需要適當(dāng)縮小輥子間距。 輥子輸送機的物品裝載段如承受沖擊載荷時，也需縮小輥子間距或增大輥子直徑。 對雙鏈傳動的棍子輸送機，輥子間距應(yīng)為1/2鏈條節(jié)距的整數(shù)倍。 輥子輸送機以圓弧段中心線上的輥子間距作為計算輥子間距。當(dāng)圓弧段采用鏈傳動時，相鄰兩傳動輥子的夾角宜小于5度，以改善傳動情況。3.2.3輥子直徑輥子直徑D與輥子承載能力有關(guān)，可按下式選取： FF (3.4)式中 F 作用在單個輥子上的載荷，N； F 單個輥子上的允許載荷，N。 作用在單個輥子上的載荷F，與物件質(zhì)量、支撐物件的輥子數(shù)以及物件底部特性有關(guān)，可按下式計算： (3.5)式中 m 單個物件的質(zhì)量，kg; 單個輥子有效支撐系數(shù)，與物件底面特型及輥子平面度有關(guān)，一般可取=0.7，對底部剛度很大的物品，可取=0.5； 多列輥子不均衡承載系數(shù)，對單列輥子，可取=1，對雙列輥子取=0.70.8；n 支撐單個物件的輥子數(shù)； g 重力加速度，取g =9.81m/s2。F= 50x9.81/(0.7x1x4)=175.2N單個輥子的允許載荷F，與輥子直徑及長度有關(guān)，可從產(chǎn)品樣本中查取。在確定需要的單個輥子允許載荷及輥子長度以后，即可選擇適當(dāng)?shù)妮佔又睆紻。當(dāng)D1=60mm, F=180N175.2N,取D=60mm.經(jīng)計算選用附帶6mm厚膠皮外套的輥子。輥子參數(shù)：輥子選用45號鋼，外部包裹膠皮套筒。L=600mm；D2=72mm；D=53mm 其中L為長度，D1為鋼套外徑，D2為橡膠外套直徑，d為輥子內(nèi)徑。3.2.4輸送機高度輥子輸送機高度H根據(jù)物品輸送的工藝要求（如線路系統(tǒng)中工藝設(shè)備物料出入口的高度，裝配、測試、裝卸區(qū)段工作人員操作位置等）確定，一般取H=500-800 mm,也可不設(shè)支腿，使機架直接固定在草坪上。取H=800mm。3.2.5輸送速度 輥子輸送機的輸送速度根據(jù)生產(chǎn)工藝要求和輸送方式確定。一般情況下，無動力式輥子輸送機的 可取v =0.2-0.4m/s，動力式輥子輸送機可取0.25-0.5m/s，并盡可能取較大值，以便在同樣滿足輸送量要求的前提下，使物品分布間隔較大，從而改善機架受力情況。當(dāng)工藝上對輸送機速度嚴(yán)格要求時，輸送速度應(yīng)按工藝要求選取，但無動力式輥子輸送機不宜大于0.5m/s，動力式輥子輸送機不宜大于1.5m/s，其中鏈傳動輥子輸送機不宜大于0.5m/s 。取速度v=0.3m/s.即1.8m/min 每件物體0.5m 3件1.5m 所以符合要求。3.3 動力式輥子輸送機計算 3.3.1 功率計算1. 計算功率 (3.6)式中 傳動輥子軸計算功率，kW ; 鏈條牽引力，N，對單鏈傳動，取F=，按下式計算，對雙鏈傳動，取F=，按下式計算； =1718N，鏈輥子輸送機的傳動鏈條牽引力, N v 輸送速度，m/s ; 輥子鏈輪節(jié)圓直徑，mm ; 輥子直徑，mm 。=1718x0.3x(86.4/53)/1000=0.84KW2. 電動機功率 (3.7)式中 P 電動機功率，KW; 傳動輥子軸計算功率, KW K 功率安全系數(shù),K=1.2-1.5; 驅(qū)動裝置效率，=0.65-0.85。P=1.5x0.840.7=1.8KW輥子所需轉(zhuǎn)速為115r/min （n=） 所以按已知工作要求和條件選用JB-T6447-92 YCJR齒輪減速三相異步電動機 功率：2.2kW； 轉(zhuǎn)速：115r/min.表3.1 定軸動力式輥子輸送機技術(shù)參數(shù)D50607689l3201000320100032012503201400Bl +70l+70l+80l+85Wl +190l +190l +186l +205H400500630800h6644p1001251501803.4 輥子輸送機選型參數(shù)轉(zhuǎn)軸動力式:見表3.1。3.5 本章小結(jié) 本章主要對傳動輥臺各部件基本參數(shù)的確定。輸送機的長度、以及輸送物品的大小及重量；輥子的長度、直徑、輥子間距；還有輸送機的高度，輸送速度及關(guān)于鏈條牽引力的計算。 第4章機動轉(zhuǎn)臺裝置的設(shè)計4.1 轉(zhuǎn)臺驅(qū)動裝置總體設(shè)計4.1.1選擇電動機(1) 選擇電動機類型按已知工作要求和條件選用Y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動機。(2) 選擇電動機功率工作機所需功率 KW (4.1)式中，=3420N，=0.5m/s，工作機的效率=0.940.96。對轉(zhuǎn)臺，取=0.95。帶入上式得KW電動機的輸出功率 KW (4.2)式中，為電動機至轉(zhuǎn)軸的傳動裝置總效率。取蝸桿傳動效率；十字聯(lián)周軸器效率=0.95,滾動軸承效率=0.995, = 0.66故 KW因載荷不平穩(wěn)，電動機功率需稍大于，查文獻5中Y系列電動機技術(shù)數(shù)據(jù)表選電動機的額定功率為3KW。(3) 確定電動機轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)臺工作轉(zhuǎn)速為=20r/min,即軸的轉(zhuǎn)速。蝸輪蝸桿的傳動比范圍為i=3083，可見電動機轉(zhuǎn)速可選范圍為r/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750 r/min，1000 r/min,1500 r/min 三種,為減少電動機的重量和價格,常選用同步轉(zhuǎn)速為1000 r/min的Y系列電動機Y132S-6,其滿載轉(zhuǎn)速=960 r/min。4.1.2計算傳動裝置的總傳動比、運動和動力參數(shù)1.傳動裝置總傳動比 i=960/20=48,即蝸輪蝸桿的傳動比2.各軸轉(zhuǎn)速 蝸桿軸 =912r/min 蝸輪軸 =912/48=19 r/min3.各軸功率 蝸桿軸 KW 蝸輪軸 KW4.各軸扭矩 電機軸 T0 =9550=29.8N.m 蝸桿軸 N.m 蝸輪軸 N.m 4.2 蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 已知蝸桿輸入功率P=2.85 kW，轉(zhuǎn)速=960r/min,傳動比i=48,單向傳動，載荷基本平穩(wěn)，沖擊較小，要求使用壽命5年，每年工作300天，每天工作8小時。 1.選擇傳動的類型和精度等級考慮到傳遞的功率不大，轉(zhuǎn)速較低，選用ZA蝸桿，精度等級GB1008988。2.選擇材料，確定許用應(yīng)力 蝸桿采用45鋼，表面淬火，硬度為4555HRC。蝸輪齒圈用鑄錫青銅ZcuSn10P1,金屬模鑄造。由文獻3中分別查得=220MPa, =56MPa應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=60=60=1.44壽命系數(shù) =0.9554 =0.7435許用應(yīng)力 =0.9554=210.2 MPa =0.743556=41.6 MPa3.選擇蝸桿頭數(shù)和蝸輪齒數(shù)根據(jù)傳動比i=48,參考文獻3，取=1，則=481=48。4.按蝸輪齒面接觸疲勞強度設(shè)計 (4.3)(1)確定載荷系數(shù)K 由文獻3中選取使用系數(shù)=1.1；由于載荷較平穩(wěn)，所以選取=1；因速度不高，選取=1.05。則 K=1.111.05=1.16(2)計算作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩 按=1由文獻7取效率=0.7，則=952612Nmm(3)確定彈性系數(shù),查文獻3得, =155。(4)計算，確定模數(shù)m和蝸桿分度圓直徑 =5021.2 mm3根據(jù)計算得5021.2，查文獻3，取m=8mm, =80mm（）(5)確定中心距a mm=232mm5.校核齒根彎曲疲勞強度(1)計算蝸桿導(dǎo)程角 (2)計算蝸輪當(dāng)量齒數(shù) =48.72(3)確定齒形系數(shù) 根據(jù)=48.72，=0，查得=2.38(4)確定螺旋角系數(shù) (5)校核彎曲強度 MPa =15.59MPa軸的直徑d鍵的長度系列L6，8，10，12，14，16，18 ，20，22，25，28，32，36，40，45，50，56，63，70，80，90，100，110，125，140，180，200，220，計算工作轉(zhuǎn)矩。=9.53Nmm強度驗算鍵工作長度l=L-b=(63-22)mm=41mm擠壓面高度7mm擠壓應(yīng)力 MPa=78.13MPa安全。4.6機動轉(zhuǎn)臺上輥臺電動機的選取 該電動機與減速器機構(gòu)為標(biāo)準(zhǔn)配套使用可選功率為1KW 轉(zhuǎn)速為80r/min的JB-T6447-92 YCJR齒輪減速三相異步電動機，其外形尺寸： L=280mm；D=25mm。4.7液壓升降系統(tǒng)的選取液壓升降系統(tǒng)采用固定剪叉式液壓升降升降平臺。額定載荷：2500kg最低高度：386 mm最大起升高度：84mm最大高度：470mm平臺尺寸：800x800mm電源：380v,50Hz4.8本章小結(jié) 本章主要介紹了機動轉(zhuǎn)臺部分用于驅(qū)動的電動機、用于轉(zhuǎn)向的蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)，以及液壓升降系統(tǒng)的參數(shù)及結(jié)構(gòu)布置的確定。另外，對軸、鍵等部分進行了校核。結(jié)論 本次傳動輥臺的設(shè)計是其中的一種關(guān)于轉(zhuǎn)軸雙鏈輥子輸送機的輸送輥臺、機動轉(zhuǎn)臺的設(shè)計。該輥臺由三部分組成，可以實現(xiàn)平面內(nèi)兩垂直方向上的全自動物品輸送。用于直線部分的輥臺，主要由多個輥子、鏈輪、鏈條、驅(qū)動電機組成，通過鏈傳動的方式來傳遞動力，使輸送物品在輥臺上平穩(wěn)的運動。用于實現(xiàn)轉(zhuǎn)向的部分機動轉(zhuǎn)臺，由一個主電機帶動與其連接的轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動，其上裝有多個行程開關(guān)及接觸器，用于實現(xiàn)輥臺的全自動輸送。首先，當(dāng)物品從一個方向輸送到轉(zhuǎn)臺上時，接觸到其上的傳感器，轉(zhuǎn)臺電機停轉(zhuǎn)，液壓缸開始工作使轉(zhuǎn)臺上升，轉(zhuǎn)過90度；然后，轉(zhuǎn)臺再下降到原高度，電動機起轉(zhuǎn)，將物品輸送至另一個方向。 該設(shè)計的創(chuàng)新之處在于機動轉(zhuǎn)臺部分的設(shè)計。通過電機的帶動及多個接觸器的使用，來實現(xiàn)了全自動的轉(zhuǎn)向輸送，改變了過去依靠人力來實現(xiàn)的方式。但由于水平有限和所學(xué)知識的不足，肯定還存在若干問題，希望通過以后的學(xué)習(xí)和實踐，可以更好的改進轉(zhuǎn)臺，使其水平能夠達到更好的滿足生產(chǎn)要求。 參考文獻1張亮有，胡萌，帶式輸送機驅(qū)動滾筒非標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計J.山西科技，2011年5月10日2周哲波，王玥，帶式輸送機托輥的長壽命設(shè)計.J機械設(shè)計與制造，2010年3月23日3王三民，機械原理與設(shè)計課程設(shè)計M. 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整個畢業(yè)設(shè)計得到馬慧良老師的耐心指導(dǎo)和細心幫助，經(jīng)過幾個月來的努力以及與同學(xué)的合作，我完成了這次畢業(yè)設(shè)計。從剛接觸這一課題時的一知半解到現(xiàn)在的小有成績，確實經(jīng)歷一段刻苦的學(xué)習(xí)過程，但在這里我特別感謝我的指導(dǎo)老師馬慧良老師，是他為我推薦材料，精心指導(dǎo)和策劃，及時指正我設(shè)計的缺點和不足之處，并對我的設(shè)計提出了很多建設(shè)性和創(chuàng)新性的建議，對我的畢業(yè)設(shè)計給予了很大的幫助。馬老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，一絲不茍的工作精神，忘我的工作熱情，以身作則的工作方式，以及獨特的人格魅力一直深深地感染和激勵著我，使我受益匪淺。在此致以誠摯的敬意和衷心的感謝！畢業(yè)設(shè)計的完成還要感謝我的同學(xué)們，他們不僅在精神上不斷支持我，而且還幫我收集資料，在此向他們表示我最誠摯的謝意！師恩難忘，我還要感謝機電工程系的全體老師，是他們的培育和教誨讓我成為一個有志的青年，四年的朝夕相處給我留下了寶貴的財富,讓我有了向著理想邁進的資本。即將離開這美麗的校園,與敬愛的老師們告別,將我誠摯的祝福獻給老師們,亦祝學(xué)院的明天更加美好！31