連續(xù)式輪胎輸送機(jī)設(shè)計(jì)

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1、全套設(shè)計(jì)（圖紙）加扣扣 194535455摘要 為了減小工人的勞動強(qiáng)度，提高工作效率，對輪胎實(shí)現(xiàn)靈活的輸送，因此設(shè)計(jì)了連續(xù)式輪胎輸送機(jī)。該裝置是固定在地上的，由電動機(jī)、鏈條、托架、鏈條托軌、可調(diào)底座、底層機(jī)架、中層機(jī)架、頂層機(jī)架等裝置組成。這個設(shè)備可以連續(xù)地輸送輪胎，設(shè)備上配有電機(jī)，通過電動機(jī)和鏈條來輸入動力，所以電機(jī)可以正轉(zhuǎn)，也可以反轉(zhuǎn)，輪胎可以上進(jìn)下出，也可以下進(jìn)上出，輸送比較靈活，很方便，而且這個設(shè)備也可以用來輸送其他的一些物件。連續(xù)式輪胎輸送機(jī)不僅結(jié)構(gòu)簡單、自動化程度高、操作簡便，而且在很大程度上改善了工作人員的工作環(huán)境，節(jié)約了很大的人力物力，提高了運(yùn)輸輪胎的效率。關(guān)鍵詞：連續(xù) 輪胎

2、輸送 自動化 Abstract In order to reduce the labor intensity, improve work efficiency, flexible conveyor tire, so the design of continuous tire conveyors. The device is fixed on the ground, by the motor, chain, bracket, chain prop up the rail, adjustable stand, the bottom of the rack, middle rack, top rac

3、k device. This equipment can be transported in succession tires, equipment with motor input power by an electric motor and chain, so that the motor can forward you can reverse the tires can make progress under can also be carried out under the more flexible, transportation, is very convenient, and t

4、his device can also be used to transport other objects. Continuous tire conveyors simple structure, high degree of automation, easy to operate, but also greatly improve the working environment of the staff, saving a lot of manpower and material resources, improve the efficiency of the transport tire

5、s.Keywords: Continuous tires conveyor automation目錄摘要IIAbstractIII一 緒 論11.1 本課題的來源、目的及意義11.2 課題背景及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀21.2.1課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀21.2.2 課題的研究趨勢預(yù)測31.2.3課題的技術(shù)領(lǐng)域和背景技術(shù)41.3 本課題研究的主要內(nèi)容51.4本章小結(jié)5二、 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案及可行性分析62.1需達(dá)到的要求及關(guān)鍵技術(shù)6 2.1.1.需達(dá)到要求、技術(shù)指標(biāo)62.1.2.關(guān)鍵技術(shù)62.2課題分析62.3設(shè)計(jì)要點(diǎn)72.4具體方案72.5輸送機(jī)的整體結(jié)構(gòu)和工作原理132.6 本章小結(jié)14三 連續(xù)式輪胎輸送機(jī)

6、結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)143.1 概敘143.2 托架的設(shè)計(jì)143.3鏈條的設(shè)計(jì)183.3.1內(nèi)外側(cè)鏈環(huán)繞法與長度設(shè)計(jì)203.4 可調(diào)底座的設(shè)計(jì)233.5 鏈環(huán)張緊組件的設(shè)計(jì)263.6頂部鏈條托軌的設(shè)計(jì)28四 軸的設(shè)計(jì)與校核294.1機(jī)構(gòu)的動力計(jì)算294.2軸的設(shè)計(jì)304.2.1計(jì)算軸的最小軸徑304.2.2軸I的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)304.2.3軸I的強(qiáng)度演算324.2.4校核軸的強(qiáng)度34五 連續(xù)式輪胎輸送機(jī)注意事項(xiàng)5.1設(shè)備的安裝345.2設(shè)備的操作方法355.3設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)35六 結(jié)論與展望36七 參考文獻(xiàn)37八 致謝.38一 緒 論1.1 本課題的來源、目的及意義本課題來源于十堰東風(fēng)汽車設(shè)備專用廠實(shí)際中對

7、于輪胎的運(yùn)輸與擺放的設(shè)備所需要的要求，對輪胎運(yùn)輸現(xiàn)場進(jìn)行科學(xué)管理、歸納和完善，以期最終形成高效的輪胎運(yùn)輸系統(tǒng)。通過對連續(xù)式輪胎輸送機(jī)的設(shè)計(jì)試驗(yàn)，針對輪胎輸送帶的擺放問題，完成輪胎的輸送，用以指導(dǎo)輪胎自動運(yùn)輸?shù)纳a(chǎn)實(shí)踐，達(dá)到提高生產(chǎn)、獲得高效率生產(chǎn)整車的目標(biāo)。 連續(xù)式輪胎輸送機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡單;所占空間位置小;易于輸送;制造費(fèi)用較低，而且其有效地避免了斜坡輸送輪胎所導(dǎo)致的輪胎不穩(wěn)定和輸送帶過長的問題。適應(yīng)于汽車制造業(yè)及其他企業(yè)使用，可以減輕勞動強(qiáng)度，以便可實(shí)現(xiàn)自動自化操作。通過對本課題的研究，可以進(jìn)一步提高車間內(nèi)的資源利用率，優(yōu)化輪胎的運(yùn)輸通道，提高輪胎的安裝率，從而提高整車的生產(chǎn)率，提高安裝

8、過程的安全系數(shù)，綜合降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。1.2 課題背景及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 當(dāng)前國內(nèi)輪胎運(yùn)輸機(jī)自行設(shè)計(jì)的產(chǎn)品技術(shù)水品多數(shù)還相當(dāng)于國際80年代初、中期水平，只有少數(shù)設(shè)備在吸收國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過更新?lián)Q代達(dá)到了國際90年代初的水平。隨著國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的蓬勃發(fā)展，國家重點(diǎn)工程項(xiàng)目紛紛上馬，一些大型、關(guān)鍵工程一般都采用國際公開招標(biāo)方式采購機(jī)械設(shè)備。國外新型輪胎運(yùn)輸機(jī)和舊運(yùn)輸機(jī)因此大量涌入中國市場,使國內(nèi)用戶對國外相關(guān)設(shè)備的性能、作業(yè)可靠性、效率等方面有了較深入的了解，從而也認(rèn)識到國產(chǎn)輪胎輸送設(shè)備無論在制造質(zhì)量、外觀造型方面，更主要的是在技術(shù)性能（可靠性與安全性、工作效率

9、及操作方便性、舒適性）等方面與國外的設(shè)備差距很大。國內(nèi)不少用戶為了達(dá)到作業(yè)高效率以確保工期按時完成，寧愿花較多的錢購買進(jìn)口設(shè)備或購買與國內(nèi)新機(jī)價(jià)格相當(dāng)工作可靠性仍然較高的國外二手設(shè)備。在這種形勢下，國產(chǎn)輪胎運(yùn)輸機(jī)當(dāng)然面臨很大的沖擊和壓力。用模塊化設(shè)計(jì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的整機(jī)設(shè)計(jì)方法，將輪胎運(yùn)輸機(jī)上功能基本相同的構(gòu)件、部件和零件制成有多種用途，有相同聯(lián)接要素和可換的標(biāo)準(zhǔn)模塊，通過小同模塊的相互組合，形成小同類型和規(guī)格的運(yùn)輸機(jī)。對輪胎運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，只需針對某幾個模塊。設(shè)計(jì)新型輪胎運(yùn)輸機(jī)，只需選用小同模塊重新進(jìn)行組合?？墒箚渭∨可a(chǎn)的運(yùn)輸機(jī)改換成具有相當(dāng)批量的模塊生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)高效率的專業(yè)化生產(chǎn)，企業(yè)的生產(chǎn)

10、組織也可由產(chǎn)品管理變?yōu)槟K管理。由于汽車生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)效率日益提高，以及整車生產(chǎn)過程中輪胎裝卸搬運(yùn)費(fèi)用所占比例費(fèi)用逐漸增加，促使高速輪胎運(yùn)輸機(jī)的需求量不斷增長，輸送量越來越大，工作速度越來越高，并對能耗和可靠性提出更高的要求。輪胎運(yùn)輸機(jī)的更新和發(fā)展，在很大程度上取決于電子的傳動與改進(jìn)。將機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)相結(jié)合，將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、光纜技術(shù)、模糊控制技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械的驅(qū)動和控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)輪胎運(yùn)輸機(jī)的自動化和智能化。如今高效的輪胎輸送機(jī)主要由全數(shù)字化控制驅(qū)動裝置、可編程序控制器、故障診斷及數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等設(shè)備組成。1.2.2 課題的研究趨勢預(yù)測由于考慮到效率、安全性

11、以及成本經(jīng)濟(jì)性等情況，目前的輪胎輸送機(jī)都朝著經(jīng)濟(jì)實(shí)用、可靠安全的方向發(fā)展，因此我設(shè)計(jì)的連續(xù)式輪胎輸送機(jī)要向低成本、安全性性高、效率高的方向發(fā)展。如今社會對于汽車的需求量越來越大，而汽車的輪胎又經(jīng)常更換，所以對于輪胎的需求量也越來越大。那么現(xiàn)在和以后對于輪胎的擺放以及運(yùn)輸就會成為一個大問題。操作機(jī)動靈活、結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低，實(shí)用性強(qiáng)就是一直以來的研究方向。而這類連續(xù)式輪胎輸送機(jī)現(xiàn)在市面上的種類還非常少，研究還不是很全面，很多技術(shù)還有待完善，因此研究此方向的課題仍然有很大的發(fā)展前景。 1.2.3課題的技術(shù)領(lǐng)域和背景技術(shù)本課題研究的技術(shù)屬于輸送行業(yè)，具體的說就是通過輸送機(jī)上的輸送帶對輪胎進(jìn)行輸送。目前

12、有不少工廠和車間對于輪胎的一些特定的輸送都是用吊臂，但是吊臂必須要有人操作，而且比較慢，工作效率低，占用空間大，并且不是很安全，這樣勞動成本和危險(xiǎn)性都很大。利用我所設(shè)計(jì)的這個連續(xù)式輪胎輸送機(jī)，就能有效地增大安全系數(shù)。由于我設(shè)計(jì)的這個輸送機(jī)外面有防護(hù)網(wǎng)，所以輪胎在輸送過程中不會掉落或者碰到工人。同時我設(shè)計(jì)的這個輸送機(jī)有連續(xù)輸送的能力。輸送機(jī)上總共有7個分開的輸送帶，每個輸送帶都單獨(dú)地輸送一個輪胎，能夠重復(fù)輸送，這樣就大大增加了輸送輪胎的效率。輸送機(jī)被設(shè)計(jì)成豎直方向的，滿足了輪胎的一些特殊的運(yùn)輸要求。而且輸送帶不僅可以正方向轉(zhuǎn)動，也能反方向轉(zhuǎn)動，也就是說不僅能將輪胎從上方運(yùn)送到下方，也能將其從下方

13、運(yùn)送到上方。而對于這個多層的輸送帶，由于輸送輪胎，就設(shè)置成由幾塊板組合而成，如果將輸送帶改為別的形式組成，就可以輸送別的物品，可以拓展出很多用途。隨著中國居民生活水平的逐步提高，人們也越來越多地用汽車代步，這樣未來對于輪胎的需求量肯定越來越大，所以在工廠里運(yùn)送輪胎來安裝的工作量會越來越大，對于這種連續(xù)式輪胎輸送機(jī)的需求量肯定也越來越大。此裝置可用于工廠里運(yùn)輸安裝輪胎，也可以用于小型車間里擺放輪胎。同樣此裝置還能用于建筑、礦場、碼頭、港口集裝箱等不同領(lǐng)域。1.3 本課題研究的主要內(nèi)容 本課題研究的目的是為了減小工人勞動強(qiáng)度，提高勞動效率，提供一種可對輪胎實(shí)行靈活高效運(yùn)輸、安全轉(zhuǎn)運(yùn)的裝置。主要組成

14、部分：底層機(jī)架、中層機(jī)架、頂層機(jī)架、鏈條組件、鏈環(huán)張緊組件、托架、鏈條托軌、傳動軸、可調(diào)底座；課題需完成的任務(wù)：輸送帶擺放方式的設(shè)計(jì)、鏈條纏繞方式的設(shè)計(jì)、輪胎托架的設(shè)計(jì)、連續(xù)式輪胎輸送機(jī)總成圖，以及部分組件的總成，系統(tǒng)的其余部分只作了解。1.4本章小結(jié)本章介紹了連續(xù)式輪胎輸送機(jī)的發(fā)展歷史、國內(nèi)外輸送機(jī)的現(xiàn)狀；闡述了課題來源、目的及研究意義；最后介紹了課題要完成的主要任務(wù)。2、 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案及可行性分析2.1需達(dá)到的要求及關(guān)鍵技術(shù) 2.1.1.需達(dá)到要求、技術(shù)指標(biāo) 本課題預(yù)期成果實(shí)現(xiàn)多個工件的同時輸送功能，全自動電動控制。輸送工件：汽車輪胎節(jié) 拍：35s/臺從輪胎開始進(jìn)入到完全進(jìn)入輸送機(jī)用時：4

15、s輪胎從頂層機(jī)架輸送到底層機(jī)架用時：16s輪胎從底層機(jī)架完全輸出輸送機(jī)用時：4s(以輪胎最大直徑來計(jì)) 2.1.2.關(guān)鍵技術(shù)通過合理巧妙的鏈條繞行結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)工件（輪胎）的柔性循環(huán)和連續(xù)提升，使得多個工件能夠同時輸送，快速穩(wěn)定可靠，達(dá)到全自動電動控制。2.2課題分析 本課題研究的是連續(xù)式輪胎輸送機(jī)得設(shè)計(jì)，鑒于所給的工作條件，輪胎由一定的高度輸進(jìn)，然后經(jīng)由輪胎輸送機(jī)輸送，到一個比較低的工作臺（或者由較低工作臺輸進(jìn)，從較高工作臺輸出），再由工人用吊鉤將輪胎調(diào)走安裝或使用。輪胎輸送要求平穩(wěn)安全，盡量減少人工操作，增加效率。2.3設(shè)計(jì)要點(diǎn)對于連續(xù)式輪胎輸送機(jī)的設(shè)計(jì)，主要是保證在達(dá)到要求的情況下，通過設(shè)計(jì)

16、而盡量使輪胎的輸送能夠達(dá)到自動化，降低工人的操作量，并擁有安全可靠、效率高、成本低廉的特點(diǎn)。目前國內(nèi)的汽車需求量越來越大，而專門用于運(yùn)輸輪胎的設(shè)備還比較少，現(xiàn)以普通輪胎的大小和質(zhì)量來設(shè)計(jì)連續(xù)式輪胎輸送機(jī)，以后能更廣泛地使用。而且這樣的輸送機(jī)要結(jié)構(gòu)簡單，便于國內(nèi)的廠家生產(chǎn)，這樣才能較好地滿足大眾的需求。本課題主要為連續(xù)式輪胎輸送機(jī)的托架擺放的設(shè)計(jì)。2.4具體方案 方案一 連續(xù)式輪胎輸送機(jī)在輸送輪胎時，考慮到輪胎的安全運(yùn)輸，即要保證輪胎的不滑動等，采用執(zhí)行機(jī)構(gòu)（輸送帶）水平多層放置，每一層輸送帶只運(yùn)輸一個輪胎，連續(xù)輸送，反復(fù)使用，具體設(shè)計(jì)如下： 圖2.1方案一的具體結(jié)構(gòu)(主視) 圖2.2方案一的具

17、體結(jié)構(gòu)（俯視）方案二： 綜合考慮到對輸送機(jī)特定的高度差和輸出距離問題，將執(zhí)行機(jī)構(gòu)（輸送帶）傾斜放置，具體設(shè)計(jì)如下： 圖2.3方案二的具體結(jié)構(gòu)方案三：將執(zhí)行機(jī)構(gòu)（輸送帶）水平放置，具體設(shè)計(jì)如下： 圖2.4方案三的具體結(jié)構(gòu) 2.4.1 三個方案優(yōu)缺點(diǎn)方案一（輸送帶豎直多層放置）的優(yōu)缺點(diǎn)：首先輸送帶的傳動裝置是用的鏈條，鏈傳動是應(yīng)用較廣的一種機(jī)械傳動，是屬于帶有中間撓性件的嚙合傳動，所以傳動比較精準(zhǔn)和平穩(wěn)。 由于輪胎是由輸送機(jī)上方輸入，由輸送機(jī)下方輸出，或輸入方向與輸出方向可以互換，輸送帶豎直多層放置，在輸送帶輸送輪胎過程中，輸送帶始終保持水平狀態(tài)，所以輪胎也在輸送帶上保持水平狀態(tài)，這樣可以將輪胎比

18、較平穩(wěn)地從上方送到下方，輪胎不會滑動，非常安全。 每層輸送帶都對應(yīng)一個輪胎從上往下輸送，這樣就比較精確不會像皮帶一樣打滑。由于輸送帶可以彎曲，所以這些各層的輸送帶在完成輸送任務(wù)后，由鏈條牽引，從輸送機(jī)底層返回輸送機(jī)頂層，重新開始輸送任務(wù)，這樣循環(huán)往復(fù)，可以節(jié)約資源。每層輸送帶都是由多個細(xì)長的鐵板做成，由螺栓將其固定在鏈條上。這樣輸送帶就比較靈活，隨鏈條的轉(zhuǎn)動而向前運(yùn)動，所以每個鐵板之間不會產(chǎn)生干涉或擠壓。而且各個鐵板之間有間隙，這樣的輸送帶就不怕熱脹冷縮帶來的變形，各鐵板之間不會有擠壓。這樣的輸送帶因?yàn)樗幌衿б粯诱w都連在一起，而且在齒輪處滾動時各鐵板互不干涉，所以不會像皮帶那樣有擠壓力、

19、彎曲力和拉伸力，所以這種輸送帶的壽命比較長。輸送帶由鐵板組成，鐵板比較堅(jiān)固，所以一般不用怎么維護(hù)。輸送帶由齒輪和鏈條帶動，所以在維護(hù)時只要按時給齒輪鏈條上油，比較簡單和方便。由于鐵板之間有間隙，所以在運(yùn)行過程中可能會有異物掉入輸送帶里，導(dǎo)致輸送帶卡住。而且輸送帶采用鏈條傳動，故不便用于長距離的傳送輪胎。機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，制作起來比較麻煩，而且裝置不好更換零件。從總體上來說，輪胎由其他裝置送到輪胎輸送機(jī)入口處，一層輸送帶剛好把當(dāng)前一個輪胎帶走，下一層輸送帶再負(fù)責(zé)后面的一個輪胎，很精確，可以實(shí)現(xiàn)全自動；由上往下輸送很平穩(wěn)；在輪胎出口處輪胎被輸送帶送到水平滑臺上，由工人將輪胎取走，很方便。所以這種輸送帶

20、經(jīng)濟(jì)節(jié)約，準(zhǔn)確方便，總體來說非常不錯。 方案二（輸送帶傾斜放置）的優(yōu)缺點(diǎn)： 輸送帶傾斜放置，就要采用皮帶作為輸送帶，因?yàn)閮A斜運(yùn)輸輪胎時，要保證輪胎不滑動，而皮帶的摩擦系數(shù)比較大，所以其比較適合。而且用皮帶作為輸送帶，工作時傳動平穩(wěn)無噪音，能緩沖吸振。工作中如果遇到過載，帶將會在帶輪上打滑，可防止薄弱零部件損壞，起到安全保護(hù)作用。而且皮帶的造價(jià)低廉，不需要潤滑，易維護(hù)。過載時將引起打滑，使皮帶的運(yùn)動處于不穩(wěn)定狀態(tài)，這樣就會導(dǎo)致輪胎從皮帶上掉落，造成危險(xiǎn)。此時效率急劇下降，磨損加劇，皮帶的壽命會受到嚴(yán)重影響。皮帶在運(yùn)行中會產(chǎn)生反復(fù)伸縮，特別是帶輪上的繞曲會使皮帶體內(nèi)部產(chǎn)生摩擦引起功率損失。而且皮帶

21、在工作時，軸承受到皮帶的拉力，也引起轉(zhuǎn)矩?fù)p失。輸送帶傾斜放置運(yùn)送輪胎時，由圖可知輸送帶會有過渡段（上下各有一處），當(dāng)輪胎經(jīng)過這樣的地方時，輪胎不能與皮帶充分接觸，從而導(dǎo)致輸送的不穩(wěn)定，輪胎也可能滑動或從輸送帶上掉下，產(chǎn)生危險(xiǎn)。而且采用皮帶輸送，可能會有皮帶跑偏、皮帶撕裂的情況，而且有時候摩擦產(chǎn)生大量的熱，可能會導(dǎo)致火災(zāi)。 方案三（輸送帶水平放置)的優(yōu)缺點(diǎn)：輸送帶水平放置時，輸送帶既可以采用皮帶，也可以采用類似于方案一中的鐵塊輸送帶，鑒于鐵塊輸送帶總體性能比較好，所以選取鐵塊輸送帶。那么這一方案就有了部分鐵塊輸送帶的優(yōu)點(diǎn)，不過由給定的要求和條件看出，輪胎的輸送要有一個高度差，而水平輸送帶放在地上

22、，所以要對輪胎進(jìn)行人工提升或下降，這樣就增加了人工操作。而且在工人提升或下降輪胎的過程中，由于各種失誤會導(dǎo)致危險(xiǎn)，也不可能一直讓工人來起吊輪胎，因?yàn)楝F(xiàn)今汽車的生產(chǎn)量越來越大，對輪胎的需求量也越來越高，所以需要快速的接近全自動的運(yùn)輸輪胎的方式，用這種方式不僅效率低，而且不安全，因而這種方式不是很好。2.4.2 可行性分析：綜合分析以上三個方案，從效率、成本和安全性等方面來看，還是方案一中用多層輸送帶連續(xù)輸送比較好，不僅安全性高，而且還能達(dá)到運(yùn)輸輪胎的自動化，減少工人的操作量，提高效率。相比其他兩個方案，方案一的可行性最強(qiáng)，故應(yīng)選方案一。2.5輸送機(jī)的整體結(jié)構(gòu)和工作原理1） 連續(xù)式輪胎輸送機(jī)的整體

23、系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 圖2.5連續(xù)式輪胎輸送機(jī)整體結(jié)構(gòu) 2）工作原理連續(xù)式輪胎輸送機(jī)由可調(diào)底座 、鏈環(huán)張緊組件 、底層機(jī)架 、中層機(jī)架 、提升機(jī)護(hù)網(wǎng) 、內(nèi)側(cè)鏈環(huán)支撐軌 、外側(cè)鏈環(huán)支撐軌 、鏈條組件 、托架 、頂層機(jī)架 、驅(qū)動組件 、頂部鏈條托軌 、傳動軸組件A 、傳動軸支撐座 、傳動軸組件B 、底部鏈條托軌A 、底部鏈條托軌B 、傳動軸組件C 、光柵組件等20多臺設(shè)備組成。運(yùn)輸輪胎時，工人通過電動按鈕啟動輸送機(jī)，輸送機(jī)上的電動機(jī)將動力通過鏈條和鏈輪輸入，同一個軸上的鏈輪再由鏈條帶動托架，托架上面放置輪胎工件，從而達(dá)到自動化輸送輪胎的目的。2.6 本章小結(jié)本章按照連續(xù)式輪胎輸送機(jī)所提出的技術(shù)要求，對輸送機(jī)的

24、執(zhí)行機(jī)構(gòu)（輸送帶）的擺放方案進(jìn)行了分析和確定，并詳細(xì)闡述了輸送機(jī)的組成及工作原理。 三 連續(xù)式輪胎輸送機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.1 概敘 連續(xù)式輪胎輸送機(jī)主要包括電動機(jī)、托架、鏈條、可調(diào)底座、機(jī)架等。本章將對輸送機(jī)的主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。3.2 托架的設(shè)計(jì)輪胎的托架由鏈條牽引，這里就將托架設(shè)計(jì)成由多個方管組合而成的一個板，長度和寬度由輪胎的最大和最小直徑來定。托架里面方管(即支撐梁)的擺放情況如下： 圖3.1 托架 在托架的前后方均有一根比較長的方管，這根方管通過銷軸與鏈條連接在一起，從而保證托架固定在鏈條上，精確移動，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下： 圖3.2 托架前后方管在托架上有三條鑲在托架上的鏈條，用于與傳動軸上的鏈

25、輪嚙合。同時托架上還有內(nèi)鏈環(huán)連接臂和外鏈環(huán)連接臂，外鏈接臂通過自制銷軸與外鏈環(huán)相連，內(nèi)鏈接臂通過銷軸與外鏈環(huán)相連。內(nèi)聯(lián)環(huán)與外鏈環(huán)雖然擺放方式不一樣，但鏈條節(jié)數(shù)是一樣的，所以在輸送輪胎的過程中能夠使托架始終保持水平。每個方管之間都有間隙，這樣在運(yùn)輸過程中方管之間不會產(chǎn)生干涉，也不會因?yàn)闊崦浝淇s而產(chǎn)生擠壓。這樣的托架下面的鏈環(huán)與鏈輪相嚙合，傳動非常精確。托架的長和寬要根據(jù)輪胎的直徑來設(shè)計(jì)，輪胎的最大與最小直徑查廠方輪胎清單可知：Dmax=1225mm，Dmin=839mm那么托架的長與寬就必須比1225mm大。托架的長（前后方向）應(yīng)該比輪胎直徑大300400mm，這樣托架在運(yùn)送輪胎是左右都有150

26、200mm的空余，既不浪費(fèi)材料，也提高了安全性。 查閱廠方余料清單可知廠里有寬和高為4040、8080、100100的方管，材料為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，代號Q235，后兩者的寬和高過大，不宜做托架的支撐梁，這里就選擇4040的方管。輪胎在輸送過程中是由鏈環(huán)帶著前進(jìn)后出的，所以托架在前后（長）方向留的空余應(yīng)比左右（寬）方向留的空余大。那么托架的寬就初步定為b=1225+502=1325mm寬度方向?qū)τ谳喬蛇吘闪?0mm的空余。那么長度方向大概在1225+300=1525左右。后面鏈條的設(shè)計(jì)（前后有相互的依據(jù)）可知鏈條上最下面的鏈環(huán)的直徑為31.75mm，所以為了保證兩個支撐梁在轉(zhuǎn)過鏈輪時不會產(chǎn)生擠

27、壓，將每兩個支撐梁之間的距離定為31.752=63.5mm則初步計(jì)算所需的支撐梁根數(shù)為 152563.5=24.01563.524=1524mm,故總共需25根支撐梁，最前和最后一根支撐梁上焊接帶雙耳的滾子鏈，則托架的長度為： a=1524+40/22=1564mm另外鏈環(huán)連接臂要比普通支撐梁長200mm,左右各100mm,用于將托架固定于鏈條上。 同時為了清晰地表示托架在鏈條上的定位情況，這里將托架空載上升過程中的情況展現(xiàn)出來如下： 圖3.3 托架與鏈條連接圖3.3鏈條的設(shè)計(jì)由于輸送帶（托架）選擇了豎直多層放置，所以這幾個托架就由鏈條牽引，這些托架在運(yùn)輸輪胎的的過程中是保持水平的，當(dāng)不運(yùn)輸輪

28、胎時就由鏈條牽引重新返回頂部，反復(fù)運(yùn)輸。那么要保持托架的水平就不能只用兩根鏈條，要兩組鏈條，一組內(nèi)鏈條，一組外鏈條。如下圖： 圖3.4 內(nèi)外鏈條擺放位置（a） 圖3.5 內(nèi)外鏈條擺放位置（b）對于這個鏈條的設(shè)計(jì)，兩組鏈條，關(guān)鍵就是通過鏈條的巧妙纏繞來達(dá)到托架在輸送輪胎的過程中始終保持水平的目的，并在輸送結(jié)束后使托架重新返回頂層，反復(fù)運(yùn)輸。鏈條的纏繞方法如下：3.3.1內(nèi)外側(cè)鏈環(huán)繞法與長度設(shè)計(jì)這里初步將輸送機(jī)的高度定為56m，因?yàn)檫@個高度對于設(shè)備廠里的車間來說比較適合，能夠解決實(shí)際的輪胎輸送的環(huán)境的問題。查閱廠方的資料可知輸送機(jī)將運(yùn)輸?shù)妮喬サ淖畲蠛穸葹?38mm。為了保證輪胎足夠的運(yùn)輸空間，應(yīng)將

29、每兩個輪胎在運(yùn)輸過程中的距離（即托架間距）保持在輪胎厚度的46倍之間，這樣能夠保證不干涉。那么輸送機(jī)中能同時運(yùn)輸?shù)妮喬?shù)為：50003384=3.7最下面的托架是輸出輪胎的，故其距離與后一個托架的距離應(yīng)該比其他的小。所以輸送機(jī)可以同時輸送4個輪胎。當(dāng)托架空載時，即托架輸送完輪胎返回輸送機(jī)頂端時，在升降機(jī)豎直方向能夠容得下的托架個數(shù)為 50001564=3.19，那么輸送機(jī)還能放置3個空載的托架，綜合以上可知在輸送機(jī)的鏈條上可以放置7個托架。由于托架分別于內(nèi)外側(cè)鏈環(huán)相連，所以內(nèi)外鏈條就必須都分為7段。在動力計(jì)算中，鏈條上的力即與鏈輪上的力相同，因?yàn)榱Φ淖饔檬窍嗷サ?，而鏈輪上的力?009.88N

30、，查閱機(jī)械手冊選擇合適的鏈條，鏈條能承受的力要比經(jīng)計(jì)算的大，故初選鏈條的型號為24A，其單排鏈極限位能承受的載荷為1860N，節(jié)距P=38.1mm考慮到托架要在運(yùn)輸輪胎是保持水平，則設(shè)計(jì)內(nèi)外側(cè)鏈條的繞法和托架安裝的位置如圖所示： 圖3.6 內(nèi)外鏈條繞法內(nèi)外側(cè)鏈環(huán)上標(biāo)的點(diǎn)即為托架與鏈環(huán)用銷軸與托架相連的地方。外鏈環(huán)與外鏈環(huán)連接臂相連，內(nèi)鏈環(huán)與內(nèi)鏈環(huán)連接臂相連，那么理論上內(nèi)鏈環(huán)與外鏈環(huán)的總長應(yīng)該是相等的。對于托架的7段，外側(cè)鏈環(huán)最上面的寬度就是托架的長度，為1524mm，這里沒有記內(nèi)外鏈環(huán)連接臂的半個寬度，因?yàn)橛墟溳喆嬖?，托軌?jīng)過這里的時候會有彎曲，托軌在長度上會減小。 152438.1=40那么

31、對于鏈條來說，要把一個托架完全覆蓋，則每段至少需要41節(jié)鏈環(huán)。但是鏈條不能與托架的總長等長，鏈條要比托架的總長長，而且在鏈條改變繞行方向處都有鏈輪，鏈輪直徑初步定在在200300mm之間，共有5個鏈輪，20025=500mm，則7段鏈條中每段鏈條都應(yīng)比托架長度至少長500mm，則有50038.1=13.1，故每段鏈條應(yīng)該有41+13=54節(jié)鏈環(huán)鏈條節(jié)數(shù)最好取為奇數(shù)，故將每段鏈條的節(jié)數(shù)定為55節(jié)。所以內(nèi)外鏈條總長均為：L=55738.1=14668.5mm3.4 可調(diào)底座的設(shè)計(jì) 圖3.7 可調(diào)底座（a）可調(diào)底座位于機(jī)架的最底部，以保證機(jī)架的水平，其包括底板、改制螺栓、螺母和薄螺母。 圖3.8 可

32、調(diào)底座的外形尺寸（b）在連續(xù)式輪胎輸送機(jī)的底部安放可調(diào)底座是因?yàn)椴还艿厣峡雌饋矶嗥?，?shí)際上還是有一些小的坑洼，所以要保證輸送機(jī)擺放的水平穩(wěn)定，就必須安裝一個可調(diào)底座，通過它來調(diào)節(jié)輸送機(jī)。在機(jī)架調(diào)整好后，可調(diào)底座上的下層螺母通過點(diǎn)焊與底板焊接在一起，這樣是為了防止螺栓松動。 圖3.9 可調(diào)底座的底板尺寸底板和螺栓采用Q235材料。3.5 鏈環(huán)張緊組件的設(shè)計(jì) 圖3.10 張緊組件在機(jī)架中的位置 圖3.11 鏈環(huán)張緊組件 鏈環(huán)張緊組件由頂板、支撐桿、滑塊、V形槽活動塊、安裝板、六角螺栓等組成。軸承是連接在滑塊上的，滑塊可以在支撐桿上上下移動，當(dāng)滑塊調(diào)整到適當(dāng)位置后，鏈條被張緊，然后通過六角螺母固定在

33、支撐桿上。 鏈環(huán)張緊組件位于底層機(jī)架，機(jī)架后面左右兩側(cè)各一個。鏈條張緊器的種類很多，在傳動結(jié)構(gòu)，如機(jī)床、汽車、摩托等應(yīng)用鏈條傳動系統(tǒng)的地方都有應(yīng)用，作用是防止鏈條脫落和松動、不產(chǎn)生異響。具有調(diào)節(jié)鏈條緊松度的功能；防止鏈條松動、脫落，減輕鏈輪、鏈條磨損；延長鏈輪、鏈條使用壽命。這里鏈條張緊組件主要是起到張緊鏈條的作用，因?yàn)樵O(shè)計(jì)的這個輸送機(jī)在輸送輪胎的過程中托架是通過銷軸只連接在鏈條上的，如果鏈條不張緊的話，托架就會向下凹陷或者出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，不利于輪胎的輸送。鏈條張緊組件很好地避免了鏈條的松弛，有效地提高了輪胎的輸送效率。而且采用的這個張緊組件設(shè)計(jì)巧妙，結(jié)構(gòu)簡潔，操作簡單，維護(hù)也很方便，所占空間小

34、，屬于大規(guī)模生產(chǎn)的組件。3.6頂部鏈條托軌的設(shè)計(jì) 圖3.12 頂部鏈條托軌在機(jī)架中的位置 圖3.13 頂部鏈條托軌 頂部鏈條托軌由托軌、支撐臂、內(nèi)六角螺釘、六角螺母、彈墊組成，前面設(shè)計(jì)的頂端鏈條的長度為1524mm，再加上前后均有直徑200mm左右的鏈輪，則初步將頂部托軌長度定在 1524-20022=1324mm 以下由于1300mm距1324mm太近，故初步將其長度定為1250mm。兩個支撐臂的位置另有要求。 另外在托軌的前后端均做成倒角，這有利于鏈環(huán)的順利進(jìn)去托軌并順利出去，延長了鏈條的壽命，而且利于鏈條反過來運(yùn)轉(zhuǎn)。 頂部鏈條托軌用于支撐和引導(dǎo)外鏈環(huán)在頂部的正常前進(jìn)和運(yùn)轉(zhuǎn)，共兩條，在機(jī)架

35、上左右對稱。 四 軸的設(shè)計(jì)與校核4.1機(jī)構(gòu)的動力計(jì)算單個工件最大重量G2=51kg可積放工件數(shù)量n=4個查閱廠方物料清單，算出單個輸送鏈板重量G1=18.904kg查機(jī)械手冊找到24A鏈條每米質(zhì)量，算出鏈條總質(zhì)量G3=67.625kg則在連續(xù)式輪胎輸送機(jī)中受力最大的軸是動力輸入軸I，其將動力輸入。則在輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時所受的總力為 F=G1g7+G2g4+G3g=4039.53N則兩個鏈輪上的力為（鏈輪均為雙鏈輪）F1=F/4=4039.53/4=1009.88N假設(shè)輸送鏈輪的直徑為D=210mm,則鏈輪的周才為C=鏈條的輸送速度為V=12254100060=18.375m/min,定為V=20

36、m/min鏈輪是由鏈條來帶動的， 則鏈輪軸上所傳遞的功率大小為：4.2軸的設(shè)計(jì)4.2.1計(jì)算軸的最小軸徑該軸無特殊要求，選擇45鋼調(diào)質(zhì)處理初步估算軸徑：輸入軸的轉(zhuǎn)速按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算最小軸徑。按45鋼，取C=116根據(jù)公式，為保證安全，取4.2.2軸I的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于動力輸入軸上要安裝鏈輪、軸承，本應(yīng)該用軸肩來定位它們的，但是該軸上要安裝3個鏈輪和2個軸承，在軸的左右兩端均要安裝鏈輪，而且再靠近中線一點(diǎn)的要安裝2個軸承，最中間也要安裝一個軸承，托架前端在經(jīng)過此軸時，托架是水平的，同時也要保證托架不會上下顛簸，所以在鏈輪與鏈環(huán)接觸、軸承與鏈環(huán)接觸的地方要保持齊平。在軸承外側(cè)兩邊的鏈輪處，這里的兩個鏈輪

37、是連接在一起的，這一部分軸上的力是非常大的?？拷芯€的兩個軸承，由于只是與托架底部的鏈環(huán)接觸了一下，受力比兩個鏈輪的受力要小。位于中線上的鏈輪，也是與托架下方的鏈條輕微接觸，因而在此處軸所受的力是最小的。以往設(shè)計(jì)的軸都是中間直徑大，兩端直徑較小，但是考慮到這根軸受力的特殊性，以及要保證鏈輪與托架底部接觸時等高的條件，就將該軸設(shè)計(jì)為光軸，沒有軸肩。如圖：軸I上零件定位：最外面鏈輪通過軸端擋圈和套筒實(shí)現(xiàn)軸向定位，通過普通平鍵實(shí)現(xiàn)周向定位；里面的兩個鏈輪通過套筒實(shí)現(xiàn)軸向定位，通過普通平鍵實(shí)現(xiàn)周向定位；軸承通過套筒實(shí)現(xiàn)軸向定位。 圖4.1 動力輸入軸I 考慮軸的結(jié)構(gòu)工藝性：考慮到軸的結(jié)構(gòu)工藝性，軸的左

38、端和右段均在制成45倒角。4.2.3軸I的強(qiáng)度演算經(jīng)設(shè)計(jì)之后，各軸段作用力大小和作用點(diǎn)位置、軸承跨距、各段軸徑等參數(shù)均已知。 齒輪上作用力的大小轉(zhuǎn)矩：鏈輪端面分度圓直徑：圓周力：鏈輪水平布置時的壓軸力系數(shù)KFp=1.15,則壓軸力為Fp=KFpFe=25951.15=2984.25N則由尺寸關(guān)系取矩算得最左邊動力輸入處的力的大小為F1=2505N右邊鏈環(huán)處的力的大小為F2=479.25N左邊動力輸入處的扭矩大小為M1=370304Nmm中間鏈輪處的扭矩大小為M2=441150Nmm最右邊鏈輪處的扭矩大小為M3=70845.7Nmm軸的載荷分析如圖： 圖4.1 軸的彎矩和扭矩圖按彎扭合成應(yīng)力校核

39、軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即圖中的M2處的截面）強(qiáng)度4.2.4校核軸的強(qiáng)度按第三強(qiáng)度理論校核軸的應(yīng)力其中為折合系數(shù)，取為0.3.對于直徑為d的軸，其軸的彎扭合成強(qiáng)度條件為W=d3/32代入數(shù)據(jù)，166.82Mpa而軸的材料為45鋼，其強(qiáng)度為195Mpa,滿足強(qiáng)度要求 五 連續(xù)式輪胎輸送機(jī)的注意事項(xiàng)5.1設(shè)備的安裝 連續(xù)式輪胎輸送機(jī)的安裝過程要遵循特定的次序，因?yàn)槠渲杏幸恍┙M件有定位或精度要求，而且有的地方是協(xié)調(diào)整個裝置的，像鏈條這樣的組件，應(yīng)該是在機(jī)架里面所有的東西都裝好之后再安裝到鏈輪上。5.2設(shè)備的操作方法連續(xù)式輪胎輸送機(jī)在使用時，應(yīng)先開啟機(jī)器一段時間，

40、讓輸送機(jī)正常平穩(wěn)地運(yùn)轉(zhuǎn)起來，然后再輸送輪胎，否則可能導(dǎo)致鏈條卡死現(xiàn)象。另外輪胎的重量和大小要嚴(yán)格控制在規(guī)定的范圍之內(nèi)，不能超過范圍，否則可能導(dǎo)致輪胎卡在輸送機(jī)之內(nèi)或鏈條拉斷。5.3設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng) 設(shè)備要定期檢查發(fā)動機(jī)是否異常，并且要檢查托架與鏈環(huán)連接是否有松動，如有就必須及時將其緊上。還要看托架支撐梁與支撐梁之間是否有異物，避免有東西卡主托架。在鏈輪處要經(jīng)常上機(jī)油，保證正常的潤滑，這樣可以增加鏈輪和鏈環(huán)的壽命。連續(xù)式輪胎輸送機(jī)盡量要在比較干燥的環(huán)境中工作，因?yàn)槌睗窨赡軐?dǎo)致輸送機(jī)生銹，如果銷軸和螺栓等一些重要的零件生銹了就要立即更換，否則容易發(fā)生危險(xiǎn)。六 結(jié)論與展望本課題研究了連續(xù)式輪胎輸送機(jī)

41、的系統(tǒng)特點(diǎn)，我在做設(shè)計(jì)的過程中調(diào)查了一下市場上輪胎輸送機(jī)的生產(chǎn)情況和使用情況，對于輸送機(jī)有了非常深刻的了解，同時設(shè)計(jì)了輸送機(jī)的整體的結(jié)構(gòu)，以及對功率、尺寸等具體參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和校核。本課題在研究過程中的創(chuàng)新點(diǎn)是突破傳統(tǒng)的輸送機(jī)輸送裝置水平或傾斜放置方法，而將其豎直放置，托架多層放置后，每個托架只輸送一個輪胎，非常精確。不過我的論文中的設(shè)計(jì)只是在理論上，大多沒有經(jīng)過實(shí)際的檢驗(yàn)，不能將論文中的理論變成實(shí)物，但是可以為以后相關(guān)輸送機(jī)的實(shí)際設(shè)計(jì)與制造提供參考和依據(jù)。未來對于輪胎輸送機(jī)的需求量肯定會越來越大，這方面的研究以后也會越來越多。我的論文里面對于實(shí)際工作方面的考慮還有很大的欠缺，而且所提供的可供

42、選擇的方案比較少，今后在研究的過程中肯定要多考慮實(shí)際因素，而且要考慮到輸送機(jī)的多種用途，多提供一些方案，比如更換托架的種類，就能夠運(yùn)輸別的一些東西。 七 參考文獻(xiàn)1 楊明忠，朱家誠.機(jī)械設(shè)計(jì)M.武漢：武漢理工大出版社，2001：243-2632王世剛，張秀親，苗淑杰.機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐.哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，20033楊可楨，程光蘊(yùn)，李仲生.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，北京：高等教育出版社，20064徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.第2版.第3卷.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20005徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.第2版.第5卷.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20006徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.第2版.第4卷.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20007汪愷

43、.機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊.第3卷.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20008 鄭文緯，吳克堅(jiān).機(jī)械原理M.北京：高等教育出版社，19979 機(jī)械工程手冊編委會.機(jī)械工程手冊S.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，198210劉鴻文.材料力學(xué)1（第四版）M.高等教育出版社.200311大連理工大學(xué)工程畫教研室，機(jī)械制圖（第五版）北京：高等教育出版社，200612 機(jī)械工程手冊編委會.機(jī)械工程手冊S.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，198213劉鴻文.材料力學(xué)1（第四版）M.北京：高等教育出版社.2003 八 致 謝 通過這一個學(xué)期的努力，我的畢業(yè)論文連續(xù)式輪胎輸送機(jī)的設(shè)計(jì)終于完成了，這意味著我的大學(xué)生活即將結(jié)束了。非常感謝趙老師在

44、我的大學(xué)的最后學(xué)習(xí)階段畢業(yè)設(shè)計(jì)階段給我的指導(dǎo)，從最初的定題，到資料收集，到寫作、修改，到論文定稿，都給了我耐心的指導(dǎo)和無私的幫助。特別是趙老師每個星期都讓我們?nèi)ラ_一次會，讓我們跟上進(jìn)度，一定抓緊時間，這才讓我不敢放松，時刻保持警惕，然后才有了充足的時間來完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。還有校外的指導(dǎo)老師徐老師，我也經(jīng)常去找他問一些問題，他也很耐心地給我講解。還有各位評審的老師，在這里，忠心地謝謝您們！雖然我的畢業(yè)設(shè)計(jì)做完了，但是由于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足和專業(yè)知識的缺乏，我的論文可能還有很多遺漏、欠缺或錯誤的地方，希望老師們能夠給我指出，我一定虛心接受，在以后的學(xué)習(xí)、工作生活中進(jìn)一步完善自己。在這里，再一次感謝母校和各位老師們，謝謝你們教給了我知識，教會了我如何做人，這讓我受益終生。今后我將不斷努力，奮勇向前，爭取更大的進(jìn)步。謝謝！30