機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-FMS中物流輸送系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【全套圖紙】

I 無無錫錫太太湖湖學(xué)學(xué)院院 信信 機(jī)機(jī) 系系 機(jī)機(jī)械械工工程程及及自自動(dòng)動(dòng)化化 專專業(yè)業(yè) 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)論論 文文 任任 務(wù)務(wù) 書書 一、題目及專題：一、題目及專題： 1、題目 FMS 中物流輸送系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2、專題 二、課題來源及選題依據(jù)二、課題來源及選題依據(jù) FMS 是輸送系統(tǒng)中的重要組成部分，合理的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有利于物料的 更好的運(yùn)輸。從而節(jié)省了大量的勞動(dòng)力與財(cái)力。FMS 的合理設(shè)計(jì)占舉足輕重 的地位。合理的存儲(chǔ)、運(yùn)輸系統(tǒng)的通過 FMS 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使學(xué)生對(duì) FMS 中的 物流系統(tǒng)有一個(gè)更為感性、深刻、全面的認(rèn)識(shí)，從而由導(dǎo)師確立的課題。 三、本設(shè)計(jì)（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求：三、本設(shè)計(jì)（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求： 畢業(yè)論文是最后階段對(duì)大學(xué)四年知識(shí)的檢測。通過課題的設(shè)計(jì)，使學(xué)生合 理得使用所學(xué)到的各種知識(shí)和文化，從而進(jìn)行對(duì)所學(xué)知識(shí)合理運(yùn)用能力的檢 測。同時(shí)學(xué)會(huì)二維、三維軟件、以及 word 文檔的運(yùn)用。完成任務(wù)書、開題報(bào)告、 實(shí)習(xí)報(bào)告、外文翻譯等。 II 四、接受任務(wù)學(xué)生：四、接受任務(wù)學(xué)生： 機(jī)械 95 班班 姓名姓名 五、開始及完成日期：五、開始及完成日期： 自自 2012 年年 11 月月 12 日日 至至 2013 年年 5 月月 25 日日 六、設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)（或顧問）：六、設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)（或顧問）： 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師 簽名簽名 簽名簽名 簽名簽名 教教研研室室主主任任 學(xué)科組組長研究所所長學(xué)科組組長研究所所長 簽名簽名 系主任系主任 簽名簽名 2012 年年 11 月月 12 日日 III 摘摘 要要 自動(dòng)化立體倉庫是一項(xiàng)合理運(yùn)輸、存儲(chǔ)物料的技術(shù)工程。立體貨架是它主要的標(biāo)志， 它的基礎(chǔ)是配套先進(jìn)運(yùn)輸?shù)臋C(jī)械設(shè)備，運(yùn)用計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸、存儲(chǔ)的 機(jī)械自動(dòng)化的功能，是目前先進(jìn)的倉庫。它占地小、存儲(chǔ)量大、周轉(zhuǎn)快，是機(jī)電一體化 的產(chǎn)物。它集儲(chǔ)存功能、運(yùn)輸功能、管理功能于一體。 緊接著本文重點(diǎn)研究了各種輸送設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，適用場合以及具體設(shè)計(jì)計(jì)算 進(jìn)行了討論。并按照其提供的設(shè)計(jì)方法，綜合考慮各種因素，設(shè)計(jì)出一個(gè)小型立體倉庫 的輸送系統(tǒng)。該輸送系統(tǒng)的主輸送機(jī)采用滾筒輸送機(jī)，回庫輸送設(shè)備采用履帶式輸送機(jī)， 出/入庫輸送機(jī)采也用帶式輸送，換向輸送機(jī)的主體結(jié)構(gòu)與出/入庫輸送機(jī)基本相同，換向 機(jī)構(gòu)采用氣動(dòng)裝置。然后分別對(duì)各輸送機(jī)進(jìn)行了具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算校核，最后給出 設(shè)計(jì)的最終結(jié)果。 關(guān)鍵字：關(guān)鍵字：立體倉庫；立體貨架；輸送機(jī) 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706 IV Abstract Automated three-dimensional warehouse is one of the multi-warehousing science and technology projects. It mainly marked by high-level three-dimensional shelf to complete advanced handling equipment based in advanced computer control technology as the main means of achieving handling, storage mechanization, automation, new modern warehouse storage management. It has small area and large stocks. The advantages of quick turnover are information collection, storage, management with the integration of high-technology-intensive products. This paper gives emphasis to the configurations of all kinds of transportation equipments，the occasion that suit for and calculations of design and intension checkout. According to design method that provided, making a comprehensive survey, we had designed a mini type transportation equipments of automated three-dimensional warehouse. Transportation equipments are the important conveyable equipments of flow-rack automated storage and retrieval systems. It not only has horizontal and vertical travel model, but also whole case and salver travel model. Whatever the forms of travel, the size and weight of storage goods decides the main parameters of transportation equipments. Moreover, the load rate in unit time is also important. Unit load and flow-rack automated storage and retrieval systems are widely used in the transportation equipments now. Key words:three-dimensional warehouse;three-dimensional rack;transportation equipments V 目目 錄錄 摘 要.III ABSTRACTIV 目 錄 V 1 緒論.1 1.1 論文研究內(nèi)容和意義.1 1.2 國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r.1 1.3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求1 2 小型 FMS 立體倉庫輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案討論.2 2.1 總體設(shè)計(jì)思路.2 2.2 最終設(shè)計(jì)方案確定.2 3 滾筒輸送機(jī)的設(shè)計(jì).4 3.1 滾筒輸送機(jī)傳動(dòng)及動(dòng)力部件機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).4 3.2 滾筒輸送機(jī)輸送部件機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).4 3.3 滾筒輸送機(jī)總體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).4 3.4 基本結(jié)構(gòu)尺寸與受力計(jì)算討論.5 3.4.1 原始參數(shù)5 3.4.2 基本結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)計(jì)算5 3.4.3 受力計(jì)算討論7 3.5 滾筒輸送機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)果.16 4 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì).17 4.1 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)及動(dòng)力部件機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).17 4.2 帶式輸送機(jī)總體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).17 4.3 鏈傳動(dòng)尺寸計(jì)算與受力校核.17 4.4 帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)果.20 5 出/入庫輸送機(jī)的設(shè)計(jì)22 VI 5.1 出/入庫輸送機(jī)傳動(dòng)及動(dòng)力部件機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)22 5.2 出/入庫輸送機(jī)輸送部件機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)22 5.3 出/入庫輸送機(jī)總體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)22 5.4 主軸設(shè)計(jì)及校核計(jì)算.23 5.5 出/入庫輸送機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)果26 6 換向輸送機(jī)的設(shè)計(jì).27 6.1 換向輸送機(jī)傳動(dòng)及動(dòng)力部件機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).27 6.2 換向輸送機(jī)輸送部件機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).27 6.3 換向裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).27 6.4 換向輸送機(jī)總體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).28 6.5 換向輸送機(jī)主軸上軸承的校核計(jì)算.29 6.6 換向輸送機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)果.30 7 總結(jié)與展望.31 7.1 結(jié)論.31 7.2 不足之處及未來展望.31 致 謝.32 參考文獻(xiàn).33 FMS 中輸送物料輸送系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 1 緒論緒論 1.1 論文研究內(nèi)容和意義論文研究內(nèi)容和意義 本論文主要針對(duì)自動(dòng)化立體倉庫輸送系統(tǒng)的一切設(shè)備進(jìn)行必要且深入的研究，用了 較大的篇幅對(duì)不同輸送設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，如重力輸送機(jī)，動(dòng)力輸送機(jī)， 圓帶滾子輸送裝置，空間輸送機(jī)，滾筒輸送機(jī)及其換向裝置。 最后根據(jù)前面章節(jié)所提出的基本法方法，基本原則以及設(shè)計(jì)實(shí)例，設(shè)計(jì)出一個(gè)小型 立體倉庫輸送系統(tǒng)，它包括兩臺(tái)滾筒輸送機(jī)的設(shè)計(jì)及計(jì)算，一臺(tái)帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)，兩 臺(tái)出入庫輸送機(jī)和兩臺(tái)換向輸送機(jī)的設(shè)計(jì)。 本論文在把主要篇幅給予輸送系統(tǒng)設(shè)備的同時(shí)，也把一部分篇幅用于物流系統(tǒng)概論 以及自動(dòng)化立體倉庫的闡述。在緒論中，我就對(duì)這部分內(nèi)容做了深入淺出的介紹。這部 分內(nèi)容包括何謂物流系統(tǒng)，物流系統(tǒng)在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r，以及其在中國的前景以及本 論文所達(dá)到的相關(guān)要求。 1.2 國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r 物料輸送系統(tǒng)是將物料通過輸送裝置，運(yùn)輸、存儲(chǔ)到指定的位置。其經(jīng)過幾十年的 發(fā)展，得到了飛躍的發(fā)展與完善。隨著科技的發(fā)展，它在機(jī)械制造及其自動(dòng)化中起著越 來越不可替代的作用。 1967 年英國研制并建造了 FMS 系統(tǒng)。通過幾十年左右的發(fā)展與完善，F(xiàn)MS 已由實(shí) 驗(yàn)轉(zhuǎn)變成實(shí)用。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，世界于 1990 年投資達(dá)到約 140 億美元，歐洲占 50%，日、 德、美、俄、英等領(lǐng)先工業(yè)國家已經(jīng)投入資金于 FMS，并得到了成功運(yùn)行。汽車的換代 需要十五年，而通過 FMS，已經(jīng)降至不滿五年了，機(jī)械制造及其自動(dòng)化得到了飛躍的發(fā) 展，從而節(jié)約了大量的勞動(dòng)力， 由此可知，F(xiàn)MS 使機(jī)械制造及其自動(dòng)化的發(fā)展程度大幅 的提高。 1984 年中國開發(fā)并研制了第一個(gè) FMS 系統(tǒng)，其落后于西方國家 17 年。中國的首個(gè) FMS 系統(tǒng)由北京的機(jī)床研究所投資研制成功的。中國雖然并未大面積普及 FMS 系統(tǒng)，但 在將來 FMS 定會(huì)在中國大部分地區(qū)流行。 1.3 本課題本課題應(yīng)達(dá)到的要求應(yīng)達(dá)到的要求 通過畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)，從而了解物料輸送系統(tǒng)、立體倉庫等，進(jìn)而進(jìn)行獨(dú)立的輸送 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 畢業(yè)論文是最后階段對(duì)大學(xué)四年知識(shí)的檢測。通過課題的設(shè)計(jì)，使學(xué)生合理得使用 所學(xué)到的各種知識(shí)和文化，從而進(jìn)行對(duì)所學(xué)知識(shí)合理運(yùn)用能力的檢測。同時(shí)學(xué)會(huì)二維、 三維軟件、以及 word 文檔的運(yùn)用。完成任務(wù)書、開題報(bào)告、實(shí)習(xí)報(bào)告、外文翻譯說明書 等。 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2 2 小型小型 FMS 立體倉庫輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案討論立體倉庫輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案討論 2.1 總體設(shè)計(jì)思路總體設(shè)計(jì)思路 1 設(shè)計(jì)背景 我國自動(dòng)化倉庫正處于不斷發(fā)展和完善階段，世界主要工業(yè)國家都把著眼點(diǎn)放在開 發(fā)性能可靠的新產(chǎn)品和采用高技術(shù)上。近年來，國內(nèi)外在建設(shè)物流系統(tǒng)及自動(dòng)化倉庫方 面更加注重實(shí)用性和安全性。大型自動(dòng)化倉庫系統(tǒng)已不再是發(fā)展方向。為了適應(yīng)工業(yè)發(fā) 展的新形勢，出現(xiàn)了規(guī)模更小、反應(yīng)速度更快、用途更廣的自動(dòng)化倉庫系統(tǒng)。它是把先 進(jìn)的控制技術(shù)應(yīng)用到分段輸送和技預(yù)定線路輸送方面，保持高度的柔性和高生產(chǎn)率，滿 足于工業(yè)庫存搬運(yùn)的需要1。標(biāo)推的模塊式自動(dòng)化倉庫系統(tǒng)已引起人們的關(guān)注，這種系統(tǒng) 在硬件和軟件方面比傳統(tǒng)的根據(jù)用戶要求而提供的自動(dòng)化倉庫有更多的現(xiàn)成產(chǎn)品。這種 模塊式系統(tǒng)的價(jià)格一般也比較適中。 2 設(shè)計(jì)要求 立體倉庫輸送系統(tǒng)要求注重實(shí)用性和安全性；規(guī)模小、反應(yīng)速度快、用途廣；具有 更短的操作周期和更高的生產(chǎn)能力；同時(shí)性價(jià)比高，成本低，外形美觀。 3 設(shè)計(jì)方案 本輸送系統(tǒng)是一小型 FMS 立體倉庫的輸送設(shè)備，根據(jù)以上設(shè)計(jì)要求，我的設(shè)計(jì)思路 與方案為:輸送系統(tǒng)的主輸送機(jī)為滾筒輸送機(jī)，回庫輸送設(shè)備采用履帶式輸送機(jī)，出/入庫 輸送機(jī)采也用帶式輸送，換向輸送機(jī)的主體結(jié)構(gòu)與出/入庫輸送機(jī)基本相同，換向機(jī)構(gòu)采 用氣動(dòng)裝置2。 2.2 最終設(shè)計(jì)方案確定最終設(shè)計(jì)方案確定 經(jīng)過討論，現(xiàn)決定輸送系統(tǒng)的主輸送機(jī)采用滾筒輸送機(jī)，回庫輸送設(shè)備采用履帶式 輸送機(jī)，出/入庫輸送機(jī)采也用帶式輸送，換向輸送機(jī)的主體結(jié)構(gòu)與出/入庫輸送機(jī)基本相 同，換向機(jī)構(gòu)采用氣動(dòng)裝置，換向方案采用轉(zhuǎn)臺(tái)模式3。整個(gè)輸送系統(tǒng)成 U 字型，如圖 2.1 所示貨物采用托盤托運(yùn)，出/入庫輸送操作由系統(tǒng)的主輸送機(jī)滾筒輸送機(jī)完成，分別 由兩路輸送，彼此分開。帶式輸送機(jī)則在中間，連接著兩路滾筒輸送機(jī)。它與滾筒輸送 機(jī)的轉(zhuǎn)角處則由兩臺(tái)換向轉(zhuǎn)臺(tái)來完成托盤的換向，從而實(shí)現(xiàn)貨物從出庫口由搬運(yùn)機(jī)械運(yùn) 走后，托盤的回庫4。 FMS 中輸送物料輸送系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 圖 2.1 最終設(shè)計(jì)方案 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 4 3 滾筒輸送機(jī)的設(shè)計(jì)滾筒輸送機(jī)的設(shè)計(jì) 3.1 滾筒輸送機(jī)傳動(dòng)及動(dòng)力部件機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滾筒輸送機(jī)傳動(dòng)及動(dòng)力部件機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)以上方案討論，滾筒輸送機(jī)的傳動(dòng)部分定為使用鏈傳動(dòng)，動(dòng)力為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)， 了解鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，鎖緊部分由專門為其設(shè)計(jì)的鎖緊鏈輪通過鎖緊架和鎖緊螺桿來實(shí)現(xiàn)。 圖 3.1 滾筒輸送機(jī)鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 3.2 滾筒輸送機(jī)輸送部件機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滾筒輸送機(jī)輸送部件機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本滾筒輸送機(jī)輸送部件采用空心滾筒，材料為 45 鋼，采用套筒焊接于內(nèi)部，用鍵連 接與主軸進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的傳遞。如圖 3.2 和 3.3 所示，主軸的運(yùn)動(dòng)則通過鏈條與鏈輪的運(yùn)動(dòng)來 傳遞。 圖 3.2 滾筒輸送機(jī)輸送部件 圖 3.3 滾筒結(jié)構(gòu) 3.3 滾筒輸送機(jī)總體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滾筒輸送機(jī)總體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本輸送系統(tǒng)的主輸送設(shè)備采用滾筒輸送機(jī)，總體結(jié)構(gòu)如圖 3.4 所示： FMS 中輸送物料輸送系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5 圖 3.4 滾筒輸送機(jī)總體結(jié)構(gòu)圖 3.4 基本結(jié)構(gòu)尺寸與受力計(jì)算基本結(jié)構(gòu)尺寸與受力計(jì)算討論討論 3.4.1 原始參數(shù)原始參數(shù) 1 滾筒輸送機(jī)的形式，長度以及布置形式。 2 輸送量（單位時(shí)間內(nèi)輸送物品的件數(shù)） ，輸送速度，載荷在滾筒輸送機(jī)上的分布 情況。 3 單個(gè)物品的質(zhì)量，外包裝的材質(zhì)，外形尺寸。 3.4.2 基本結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)計(jì)算基本結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)計(jì)算 3.4.2.1 滾筒長度滾筒長度 滾筒輸送機(jī)直線段8 圓柱形滾筒輸送機(jī)直線段的滾筒長度一般如圖 3.5 按照下式計(jì)算： (3.1) lBB 滾筒長度(mm)；物品寬度(mm)；寬度裕度(mm)，一般可取lBB 50150mm。B l l 圖 3.5 圓柱形滾筒輸送機(jī)直線段的滾筒長度 對(duì)于底部剛度很大的物件，在不影響止常輸送和安全的情況下，物品寬度可大于滾 筒長度，一般取。0.8lB 采用短滾筒的多輥輸送機(jī)，其輸送機(jī)寬度一般可參照圖 3.6，按下式計(jì)算： (3.2) WBB 輸送機(jī)寬度(mm)；物品寬度(mm)；寬度裕量(mm)， 一般可取WBB 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 6 50mm。B W W 圖 3.6 短滾筒的多輥輸送機(jī) 當(dāng)多滾筒少于 4 列時(shí)，只宜輸送剛度大的平底物品，物品寬度應(yīng)大于輸送機(jī)寬度， 可取。(0.70.8)WB: 3.4.2.2 輥?zhàn)娱g距輥?zhàn)娱g距 輥?zhàn)娱g距 P 是保證一個(gè)物品始終支撐在三個(gè)以上的輥?zhàn)由?，般情況下，可按下式 選?。?/3pL 對(duì)要求輸送平穩(wěn)的物品： LP)5/14/1 ( 輥?zhàn)娱g距(mm)；物品長度(mm)。pL 對(duì)柔性大的細(xì)長物品，還需核算物件的擾度；物品在一個(gè)輥?zhàn)娱g距上的擾度應(yīng)小于 輥?zhàn)娱g距的 l/500，否則需適當(dāng)縮小輥?zhàn)娱g距。輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的裝載物品段如承受沖擊載荷 時(shí)，也需縮小輥?zhàn)娱g距或增大輥?zhàn)又睆?；?duì)雙鏈傳動(dòng)的輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)輥?zhàn)娱g距應(yīng)為 1/2 鏈 條節(jié)距的整數(shù)借。輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)以圓弧段中心線上的輥?zhàn)娱g距作為計(jì)算輥?zhàn)娱g距。當(dāng)圓弧 段采用鏈傳動(dòng)時(shí)，相鄰兩傳動(dòng)輥?zhàn)拥膴A角應(yīng)小于 5 度，以改善傳動(dòng)狀況。 3.4.2.3 輥?zhàn)又睆捷佔(zhàn)又睆?輥?zhàn)又睆?D 與輥?zhàn)映休d能力有關(guān)，可按下式選?。?FF 作用在單個(gè)輥?zhàn)由系妮d荷(N)， 單個(gè)輥?zhàn)由系脑试S載荷(N)。F F 作用在單個(gè)輥?zhàn)由系妮d荷，與物品質(zhì)量、支承物品的輥?zhàn)訑?shù)以及物品底部特性有F 關(guān)，可按此式計(jì)算： (3.3) 12 /FmgK K n 單個(gè)物品的質(zhì)量(kg)；m 單列輥?zhàn)佑行еС邢禂?shù)，與物品底面特性及輥?zhàn)悠矫娑扔嘘P(guān)，一般可取 1 K 0.77；對(duì)底部剛度很大的物品，可取0.5； 1 K 1 K 多列輥?zhàn)硬痪獬休d系數(shù)，對(duì)雙列輥?zhàn)樱?.70.8；對(duì)單列輥?zhàn)?，取?2 K 2 K 1； 2 K n支承單個(gè)物品的輥?zhàn)訑?shù)； g重力加速度，取 g9.81 2 /m s FMS 中輸送物料輸送系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7 單個(gè)輥?zhàn)拥脑试S載荷，與輥于直徑及長度有關(guān)，可從產(chǎn)品樣本中查取。在確定需 F 要的單個(gè)輥?zhàn)釉试S載荷及輥?zhàn)娱L度以后，即可選擇適當(dāng)?shù)妮佔(zhàn)又睆?D。 3.4.2.4 輸送機(jī)高度輸送機(jī)高度 輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)高度根據(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、調(diào)試、裝卸區(qū)段人員操作位置等)確定，一般 H=500800mm，也可不設(shè)支腿，使機(jī) 架直接固定在地坪上。 3.4.2.5 輸送速度輸送速度 輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的輸送速度 根據(jù)生產(chǎn)工作要求和輸送方式確定。一般情況下，無動(dòng)力式v 輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)可取 0.20.4 m/s，動(dòng)力式輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)可取 0.250.5 m/s，并盡可能取較vv 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(jī)架受力 情況。當(dāng)工藝上對(duì)輸送速度嚴(yán)格限定時(shí)，輸送速度應(yīng)技工藝要求選取，但無動(dòng)力式輥?zhàn)?輸送機(jī)不宜大于 0.5m/s，動(dòng)力式輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)不宜大于 1.5 m/s，其中鏈傳動(dòng)輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)不 宜大于 0.5m/s。 3.4.2.6 輸送能力的計(jì)算輸送能力的計(jì)算 輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的質(zhì)量輸送能力用下式計(jì)算： (3.4) 3.6 mG Iq v 輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的計(jì)件輸送能力用下式計(jì)算： (3.5) 3600v Z a 輸送機(jī)質(zhì)量輸送量(t / h) m I 連續(xù)輸送機(jī)的計(jì)件輸送量(件/h)Z 輸送機(jī)工作速度(m/s)v 每米長度物品的質(zhì)量(kg / m)，輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)輸送的是成件物品。 G q 每米長度物品的質(zhì)量用下式計(jì)算： (3.6) / G qG a G單件物品的質(zhì)量(kg) 輸送機(jī)上物品的間距(m)a 3.4.3 受力計(jì)算討論受力計(jì)算討論 3.4.3.1 運(yùn)行阻力運(yùn)行阻力 由于物品沿輥?zhàn)舆\(yùn)動(dòng)的總阻力系由三部分組成，動(dòng)力式滾筒輸送機(jī)水平或傾斜布置 時(shí)的物品運(yùn)行阻力，一般可分別按以下公式計(jì)算。 1 輥?zhàn)虞S頸處的摩擦阻力 (N) 1 W 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 8 (3.7) 1 cos cos m Gd Wzqg D 在實(shí)際應(yīng)用中，則公示簡化為： cos 1 cos m 1 d WzqG g D G單件物品的質(zhì)量(kg) 單個(gè)棍子旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量(kg)q 與單件物品同時(shí)接觸的輥?zhàn)訑?shù)z 輥?zhàn)虞S直徑(cm)d 輥?zhàn)油鈴?cm)D 輥?zhàn)逾櫮Σ料禂?shù)，滾動(dòng)軸承0.050.1，滑動(dòng)軸承0.20.3 重力加速度()g 2 /m s 物品與輥?zhàn)拥哪Σ两?m 輸送機(jī)傾角 2 物品沿輥?zhàn)訚L動(dòng)阻力 (N) 2 W (3.8) 2 2 cos k WGg D k物品與輥?zhàn)娱g滾動(dòng)摩擦系數(shù)，對(duì)于一般的鋼制輥?zhàn)涌砂幢?3-1 選取。 表 3-1 物品與輥?zhàn)娱g滾動(dòng)摩擦系數(shù) 物品材料k物品材料k 鋼0.7-0.9木材1.5-2.5 3 物品沿輥?zhàn)踊瑒?dòng)阻力 (N) 3 W (3.9) 3 cos m WGgf 物品沿輥?zhàn)拥幕瑒?dòng)摩擦系數(shù)：其余符號(hào)意義同前。 m f 所以，單件物品沿輥?zhàn)舆\(yùn)動(dòng)的總阻力(N)為： 123T WWWW 對(duì)有輪緣的輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)，按下式計(jì)算： 123 () T WC WWW C輪緣附加阻力系數(shù)，C1.21.5 在物品開始移動(dòng)時(shí)，固靜摩擦力的作用，其運(yùn)行阻力要大于上述計(jì)算值。靜摩擦系 數(shù)一般約為動(dòng)摩擦系數(shù)的 1517 倍。當(dāng)物品輸人間隔時(shí)間較長，且運(yùn)行速度大于 0.5 m/s 時(shí)，還須考慮運(yùn)行中的慣性阻力。 3.4.3.2 物品輸送速度的確定物品輸送速度的確定 物品沿輥?zhàn)舆\(yùn)動(dòng)的速度與滾筒輸送機(jī)的工作狀態(tài)及附加阻力的大小有關(guān)，情況比較 復(fù)雜，通常按動(dòng)能定理簡化如下公式： FMS 中輸送物料輸送系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 (3.10) 2 0 2 2sin1cos k zqdk vgLv GDD 物品通過 L 距離時(shí)的速度(m/s) k v 物品進(jìn)入輸送機(jī)時(shí)的速度(m/s) 0 v 輸送距離(m)L 對(duì)于無動(dòng)力式滾筒輸送機(jī)來講，輸送速度一般不應(yīng)超過 0.5 m/s。如果輸送距離較長， 輸送速度過大的，應(yīng)在輸送線路上增加阻尼限速裝置，最簡單的方法是在兩段傾斜輸送 之間增加一段水平輸送，以保證輸送平穩(wěn)。 3.4.3.3 物品與輥?zhàn)拥哪Σ亮ξ锲放c輥?zhàn)拥哪Σ亮?為保讓物品沿滾筒輸送機(jī)運(yùn)動(dòng)，物品與輥?zhàn)拥哪Σ亮?yīng)能克服輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)動(dòng)阻力，即 (3.11) cos() m d f GgzqG g D 式中符號(hào)意義同前，要使物品能夠沿輥?zhàn)右苿?dòng)，必須盡量減小輥?zhàn)拥馁|(zhì)量、輥?zhàn)虞S 直徑和軸頸處的摩擦系數(shù)，并盡可能加大輥?zhàn)拥闹睆健?3.4.3.4 輥?zhàn)拥挠?jì)算載荷輥?zhàn)拥挠?jì)算載荷 在進(jìn)行滾筒輸送機(jī)零件強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，輥?zhàn)拥挠?jì)算載荷按下列值確定；單列輥?zhàn)虞斔?機(jī)取，雙列輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)取。(0.50.7)Gg:(0.40.6)Gg: G單件物品的質(zhì)量（kg） ，其余符號(hào)同前。 輥?zhàn)又亓斔偷乃俣纫话悴灰顺^ 0.5 m/s。當(dāng)輸送距離過長、速度超限時(shí)，應(yīng)在線 路中增設(shè)阻尼裝置，以保證輸送平穩(wěn)。 3.4.3.5 正常輸送時(shí)的鏈條牽引力正常輸送時(shí)的鏈條牽引力 1 單鏈傳動(dòng) (3.12) 000 0.25 Gddii g D FfLgqqm CmCLq g D 單鏈傳動(dòng)輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)傳動(dòng)鏈條牽引力(N) 0 F 摩擦系數(shù)f 滾筒輸送機(jī)長度(m)L 重力加速度，取 g9.81g 2 /m s 輥?zhàn)又睆?m)D 輥?zhàn)渔溳喒?jié)圓直徑(m) g D 每米長度物品的質(zhì)量(kg/m) G q 每米長度鏈條的質(zhì)量(kg/m) 0 q 單個(gè)傳動(dòng)輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動(dòng)部分的質(zhì)量(kg) d m 每米長度內(nèi)傳動(dòng)輥?zhàn)訑?shù) d C 單個(gè)非傳動(dòng)輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)動(dòng)部分的質(zhì)量(kg) i m 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 10 每米長度內(nèi)非傳動(dòng)輥?zhàn)訑?shù) i C 摩擦系數(shù)見表 3-2 表 3-2 摩擦系數(shù) 物品與輥?zhàn)咏佑|的底面材料作用在以個(gè)輥?zhàn)由系妮d 荷（包括輥?zhàn)幼灾兀?N金屬木板硬紙板 0110 1100450 450900 900 0.04 0.03 0.025 0.02 0.045 0.035 0.03 0.025 0.05 0.05 0.045 0.05 2 雙鏈傳動(dòng) (3.13) g n g fW QD F D 雙鏈傳動(dòng)輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)傳動(dòng)鏈條牽引力(N) n F 摩擦系數(shù)f 傳動(dòng)輥?zhàn)又睆?mm)D 傳動(dòng)輥?zhàn)渔溳喒?jié)圓直徑(mm) g D 傳動(dòng)系數(shù)Q 單個(gè)傳動(dòng)輥?zhàn)佑?jì)算載荷(N) g W (3.14) 1 gire Wmdamammg 非傳動(dòng)輥?zhàn)优c傳動(dòng)輥?zhàn)訑?shù)量比，a/ id aCC 均布在每個(gè)輥?zhàn)由系奈锲返馁|(zhì)量(kg)， r m/ rmdr mqCC 團(tuán)鏈條的質(zhì)量(kg) e m 其余符號(hào)同前 傳動(dòng)系數(shù)： (3.15) 11 n i Q i i傳動(dòng)輥?zhàn)渔渹鲃?dòng)效率損失系數(shù)，i 值與工作條件有關(guān)，潤滑情況0.010.03i : 良好時(shí)取小值，惡劣時(shí)取較大值； n傳動(dòng)輥?zhàn)訑?shù)。 傳動(dòng)系數(shù) Q 見表 3-3 FMS 中輸送物料輸送系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11 表 3-3 傳動(dòng)系數(shù) Q 輥?zhàn)渔渹鲃?dòng)效率損失系數(shù) i傳動(dòng) 輥?zhàn)訑?shù) n0.010.0150.020.0250.03 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 1.05 1.1 1.16 1.22 1.29 1.36 1.44 1.52 1.61 1.70 1.81 1.92 2.04 2.16 2.30 1.07 1.16 1.25 1.36 1.47 1.60 1.75 1.91 2.09 2.29 2.51 2.76 3.04 3.35 3.70 1.09 1.21 1.35 1.51 1.69 1.90 2.14 2.42 2.75 3.12 3.56 4.07 4.66 5.36 6.17 1.12 1.28 1.46 1.69 1.95 2.27 2.66 3.10 3.66 4.33 5.14 6.12 7.32 8.78 10.56 1.15 1.34 1.59 1.89 2.26 2.72 3.02 4.29 4.93 6.07 7.52 9.36 11.7 14.08 18.50 注：1.Q 值是由表中查得的系數(shù)乘以傳動(dòng)輥?zhàn)訑?shù)而得，如果實(shí)際傳動(dòng)輥?zhàn)訑?shù)介于表中兩個(gè)輥?zhàn)訑?shù)之間， 因取較大值。例如，當(dāng) n62，i0.025 時(shí)，Q3.10 2 表中得出的值，僅適用于趨動(dòng)裝置布置在趨動(dòng)端部的情況，如果布置在趨動(dòng)段中央時(shí)，傳動(dòng)輥 子數(shù)應(yīng)取實(shí)際傳動(dòng)輥?zhàn)訑?shù)的 1/2。 3 功率計(jì)算 (1) 計(jì)算功率 (3.16) 0 1000 g D PFv D 傳動(dòng)輥?zhàn)虞S計(jì)算功率(KW)； 0 P 鏈條牽引力(N)，對(duì)單鏈傳動(dòng)，；對(duì)雙鏈傳動(dòng)，。v 0 FF n FF 輸送速度(m/s)v 輥?zhàn)渔溳喒?jié)圓直徑(mm) g D (2) 電動(dòng)機(jī)功率 (3.17) 0 KP P 電動(dòng)機(jī)功率(KW)；P 傳動(dòng)輥?zhàn)虞S計(jì)算功率(KW) 0 P 功率安全系數(shù)，K1.21.5K : 驅(qū)動(dòng)裝置效率，0.650.85: 3.4.3.7 輸送物品在停止器作用下停止運(yùn)行時(shí)的鏈條受力計(jì)算輸送物品在停止器作用下停止運(yùn)行時(shí)的鏈條受力計(jì)算 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 12 當(dāng)輸送機(jī)端部物品在停止器作用下停止運(yùn)行時(shí)，其他后續(xù)物品隨之陸續(xù)停止并積聚 起來，直至布滿整段滾筒輸送機(jī)。此時(shí)輥?zhàn)虞S繼續(xù)傳動(dòng)，而輥筒不轉(zhuǎn)，輥?zhàn)觾?nèi)部的摩擦 片(環(huán))打滑。限力式輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)積放狀態(tài)下的鏈條牽引力以及所需的驅(qū)動(dòng)功率均大于輸送 狀態(tài)，改應(yīng)按積放狀態(tài)計(jì)算鏈條牽引力和選擇電動(dòng)機(jī)功率。 1 鏈條牽引力 單鏈傳動(dòng)時(shí)，可按下式計(jì)算： (3.18) 00 2 0.25 d g D LC M D FLq g D 雙鏈傳動(dòng)時(shí)，則按下式計(jì)算： (3.19) 2 g n D QM D F D 單鏈傳動(dòng)阻力式輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)積放狀態(tài)下鏈條最大牽引力(N) 0 F 雙鏈傳動(dòng)限力式輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)積放狀態(tài)下鏈條最大牽引力(N) n F 限力輥?zhàn)又睆?mm)D 眼力輥?zhàn)渔溳喒?jié)圓直徑(mm) g D 輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)長度(mm)；L 每米長度內(nèi)限力輥?zhàn)訑?shù)(1/m) d C 輥?zhàn)酉拗屏?N.m)M 每米長度鏈條質(zhì)量(kg/m) 0 q 輥?zhàn)觽鲃?dòng)系數(shù)Q 2 功率計(jì)算 單鏈傳動(dòng)： (3.20) 0 1000 KF v P 雙鏈傳動(dòng)： (3.21) 1000 n KF v P 電動(dòng)機(jī)功率(W)；P 功率安全系數(shù)；K1.21.5K : 單鏈傳動(dòng)限力式輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)積放狀態(tài)下鏈條最大牽引力(N)； 0 F 雙鏈傳動(dòng)限力式輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)積放狀態(tài)下鏈條最大牽引力(N)； n F 輸送速度（m/s） ；v 驅(qū)動(dòng)裝置效率，。0.650.85: FMS 中輸送物料輸送系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13 3.4.3.8 鏈輪尺寸及鏈傳動(dòng)布置計(jì)算鏈輪尺寸及鏈傳動(dòng)布置計(jì)算 已知條件： 軸的轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)比，1.7kW 1 75 /minnr3i P 計(jì)算： 1 鏈輪齒數(shù) 選 1 17Z 大鏈輪齒數(shù) 21 3 1751Zi Z : 2 鏈條節(jié)數(shù) 初定中心距，由式 0 40ap (3.22) 2 001221 2 22 p apZZZZ L pa 2 40175151 17 2 2402 pp pp 80340.73114.73 116 p L 3 計(jì)算功率 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊查得，故1.0 A K (3.23) 1.0 1.71.7 CA PK PkW 4 鏈條節(jié)距 (3.24) 0 C ZLm P P K K K 估計(jì)此鏈傳動(dòng)工作即可能出現(xiàn)鏈板疲勞破壞，得： 1.081.08 1 17 0.887 1919 Z Z K 0.26 0.26 116 1.04 100100 p L L K 采用單排鏈，故1.0 m K 0 1.7 1.99 0.887 1.04 1.0 PkW 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊查得當(dāng)時(shí)，16A 鏈條能傳遞的功率為 3.8kW（1.99kW） ， 1 75 /minnr 故采用 16A 鏈條，節(jié)距 p=25.4mm 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 14 5 實(shí)際中心距 將中心距設(shè)計(jì)成可調(diào)節(jié)的，不必計(jì)算實(shí)際中心距，可取 0 4040 25.41016aapmm 6 鏈速 (3.25) 11 1725.4 75 0.54/ 60 100060 1000 Z pn vm s 7 選擇潤滑方式 按，由手冊知應(yīng)采用滴油潤滑。25.4pmm0.54/vm s 8 鏈輪校核 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊查得 16A 鏈條每米長質(zhì)量 q=2.60kg/m, 故離心拉力: 22 2.6 0.540.76cFqvN 因鏈速很低，值很小，可不計(jì)。 c F 水平布置時(shí)垂度系數(shù)7 y K 3 7 2.6 9.81 40 25.4 10181.4 yy FK qgaN 圓周力 10001000 1.99 3685 0.54 p FN v 緊邊拉力 1 3685 181.43866.4 y FFFN 松邊拉力 2 181.4 y FFN (1.21.3) ,1.2 QQ FFFF:取1.2 36854422 Q FN 靜力強(qiáng)度安全系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊查得 16A 鏈的極限拉伸載荷 Q=55600N，故安全 系數(shù) 1 55600 1448 3866.4 A Q S K F : 9 鏈輪主要尺寸 分度圓直徑 小鏈輪： 1 25.4 138.2 180180 sinsin 17 oo P dmm Z 大鏈輪： 2 25.4 112.6 180180 sinsin 51 oo P dmm Z 齒頂圓直徑 FMS 中輸送物料輸送系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15 小鏈輪： max1 1.25 a ddpd 38.2 1.25 25.4 15.8854.07mm min1 1.6 1 a ddpd Z 1.6 38.2125.4 15.8845.3 17 mm 取45 a dmm 大鏈輪： max1 1.25 a ddpd 112.6 1.25 25.4 15.88128.5mm min1 1.6 1 a ddpd Z 1.6 112.6125.4 15.88121.3 51 mm 取120 a dmm 齒根圓直徑 小鏈輪： 1 138.2 15.88122.3 f dddmm 大鏈輪： 1 144.6 15.88128.7 f dddmm 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 16 3.5 滾筒輸送機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)果滾筒輸送機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)果 表 3-4 電動(dòng)機(jī)選擇 電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y 90L4額定轉(zhuǎn)速 r/min1400 電動(dòng)機(jī)質(zhì)量 kg22減速器傳動(dòng)比 i1：6 輸出轉(zhuǎn)速 r/min233額定功率 kw1.5 最大轉(zhuǎn)矩 N.m2.2額定轉(zhuǎn)矩 N.m2.2 表 3-5 鏈輪設(shè)計(jì)參數(shù) 頂圓直徑 mm根圓直徑 mm 分度圓直徑 mm齒數(shù)使用軸承 型號(hào) 軸徑 mm 主動(dòng)鏈輪7053581522 從動(dòng)鏈輪70535815600440 鎖緊鏈輪70535815600440 滾筒鏈輪7053581522 表 3-6 滾筒輸送機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)輸送速度 m/s1最大輸送載荷 kg25 滾筒直徑 mm82滾筒間距 mm240 滾筒寬度600 水平輸送距離 mm5000輸送平面高度700 使用鏈條型號(hào)16A鏈條鏈結(jié)表面硬度160-200HBC 鏈條材料35 鋼鏈條熱處理方式正火 輸送貨物托盤尺寸550mm(長)700mm(寬)20mm(厚度) 鏈傳動(dòng)傳動(dòng)比 i1：1 FMS 中輸送物料輸送系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 4 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì) 4.1 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)及動(dòng)力部件機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)傳動(dòng)及動(dòng)力部件機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 帶式輸送機(jī)在本輸送系統(tǒng)中應(yīng)用于回庫流程中，其動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)提供，電動(dòng)機(jī)與主 驅(qū)動(dòng)軸之間的運(yùn)動(dòng)通過鏈輪與鏈條傳遞，驅(qū)動(dòng)軸與輸送帶之間則通過摩擦力來傳遞運(yùn)動(dòng)， 履帶的張緊則采用螺釘鎖緊。7輸送機(jī)采用寬大的輸送履帶，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，輸送 平穩(wěn)。其傳動(dòng)及動(dòng)力部件機(jī)械結(jié)構(gòu)如圖 4.1 所示。 圖 4.1 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)及動(dòng)力部件結(jié)構(gòu) 4.2 帶式輸送機(jī)總體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)總體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 帶式輸送機(jī)采用寬大的輸送履帶，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，輸送平穩(wěn)。效果圖如下： 圖 4.2 帶式輸送機(jī)總裝圖 4.3 鏈傳動(dòng)尺寸計(jì)算與受力校核鏈傳動(dòng)尺寸計(jì)算與受力校核 帶式輸送機(jī)鏈傳動(dòng)的計(jì)算9 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 18 已知條件： 軸的轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)比，1.7kW 1 75 /minnr1.2i P 計(jì)算： 1 鏈輪齒數(shù) 選 1 16Z 大鏈輪齒數(shù) 21 1.2 1620Zi Z: 2 鏈條節(jié)數(shù) 初定中心距， 0 18ap (4.1) 2 001221 2 22 p apZZZZ L pa 2 40175151 17 2 2402 pp pp 36 180.8754.87 55 p L 3 計(jì)算功率 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊查得，故 1.0 A K (4.2)1.0 1.71.7 CA PK PkW 4 鏈條節(jié)距 (4.3) 0 C ZLm P P K K K 估計(jì)此鏈傳動(dòng)工作于疲勞曲線的左側(cè)（即可能出現(xiàn)鏈板疲勞破壞） ，得： 1.081.08 1 17 0.887 1919 Z Z K 0.26 0.26 116 1.04 100100 p L L K 采用單排鏈，故1.0 m K 0 1.7 0.2 0.887 1.04 10 PkW 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊查得當(dāng)時(shí)，16A 鏈條能傳遞的功率為 3.8kW（1.99kW） ， 1 75 /minnr FMS 中輸送物料輸送系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 19 故采用 16A 鏈條，節(jié)距 p=12mm 5 實(shí)際中心距 將中心距設(shè)計(jì)成可調(diào)節(jié)的，不必計(jì)算實(shí)際中心距，可取 0 4018 12216aapmm 6 帶速 (4.4) 11 16 12 75 0.24/ 60 100060 1000 Z pn vm s 7 選擇潤滑方式 按，由手冊知應(yīng)采用滴油潤滑。12pmm0.24/vm s 8 校核鏈輪 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊查得 16A 鏈條每米長質(zhì)量 q=2.60kg/m, 故離心拉力： 22 2.6 0.240.15cFqvN 因鏈速很低，值很小，可不計(jì)。 c F 水平布置時(shí)垂度系數(shù)7 y K 3 7 2.6 9.81 18 12 1043.4 yy FK qgaN 圓周力 10001000 0.2 829.1 0.24 p FN v 緊邊拉力 1 829.143.4872.5 y FFFN 松邊拉力 2 43.4 y FFN (1.21.3) ,1.2 QQ FFFF:取 1.2 829.1994.9 Q FN 靜力強(qiáng)度安全系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊查得 16A 鏈的極限拉伸載荷 Q=55600N，故安全 系數(shù)9 (4.5) 1 55600 6368 872.5 A Q S K F : 9 鏈輪主要尺寸 分度圓直徑 小鏈輪： 1 12 60.5 180180 sinsin 17 oo P dmm Z 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 20 大鏈輪： 2 12 76.7 180180 sinsin 51 oo P dmm Z 齒頂圓直徑 小鏈輪： max1 1.25 a ddpd 75.2 1.25 12 15.8875.6mm min1 1.6 1 a ddpd Z 1.6 75.2125.4 15.8873.6 17 mm 取74 a dmm 大鏈輪： max1 1.25 a ddpd 90.2 1.25 12 15.8890.1mm min1 1.6 1 a ddpd Z 1.6 90.2112 15.8888.7 20 mm 取89 a dmm 齒根圓直徑 小鏈輪： 1 77.39 15.8856.5 f dddmm 大鏈輪： 1 92.59 15.8871.7 f dddmm 4.4 帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)果帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)果 表 4-1 電動(dòng)機(jī)選擇 電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y 90L4額定轉(zhuǎn)速 r/min1400 電動(dòng)機(jī)質(zhì)量 kg22減速器傳動(dòng)比 i1：6 輸出轉(zhuǎn)速 r/min233工作功率 kw15 最大轉(zhuǎn)矩 N.m2.2額定轉(zhuǎn)矩 N.m2.2 FMS 中輸送物料輸送系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 21 表 4-2 鏈輪設(shè)計(jì)參數(shù) 頂圓直徑 mm根圓直徑 mm 分度圓直徑 mm齒數(shù)使用軸承 型號(hào) 軸徑 mm 主動(dòng)鏈輪73.656.561.51622 從動(dòng)鏈輪88.471.776.72028 表 4-3 滾筒輸送機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)輸送速度 m/s0.8設(shè)計(jì)輸送載荷 kg25 輸送帶寬度 mm706設(shè)計(jì)通過寬度 mm700 中間支撐滾筒間距 mm200端部滾筒間距 mm3860 輥?zhàn)舆x用軸承型號(hào)6304中間滾筒選用軸承型號(hào)6002 水平輸送距離 mm4000輸送平面高度700 使用鏈條型號(hào)16A鏈條鏈結(jié)表面硬度160-200HBC 鏈條材料35 鋼鏈條熱處理方式正火 輸送貨物托盤尺寸550mm(長)700mm(寬)20mm(厚度) 鏈傳動(dòng)傳動(dòng)比 i4：5主/從鏈輪中心距 mm216 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 22 5 出出/入庫輸送機(jī)的設(shè)計(jì)入庫輸送機(jī)的設(shè)計(jì) 5.1 出出/入庫輸送機(jī)傳動(dòng)及動(dòng)力部件機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)入庫輸送機(jī)傳動(dòng)及動(dòng)力部件機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 出/入庫輸送機(jī)用于貨物的出/入庫環(huán)節(jié)，貨物通過它輸送到搬運(yùn)機(jī)器人上，然后出庫， 入庫也相同，只是過程相反10。其動(dòng)力由自帶減速箱的步進(jìn)電機(jī)提供，它與主軸的運(yùn)動(dòng)傳 遞也是通過鏈輪與鏈條，主軸與鏈輪通過鍵連接來傳遞轉(zhuǎn)矩，其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖 5.1 所示： 圖 5.1 出/入庫輸送機(jī)傳動(dòng)及動(dòng)力部件機(jī)械結(jié)構(gòu) 5.2 出出/入庫輸送機(jī)輸送部件機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)入庫輸送機(jī)輸送部件機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本出/入庫輸送機(jī)的輸送部件采用帶傳動(dòng)，傳送帶為專門設(shè)計(jì)，帶輪材料采用塑料， 這是考慮到輸送功率并不大，而塑料又易于做復(fù)雜外形型的緣故。帶輪中鑲嵌有軸承， 采用過盈配合安裝，在用過渡配合與帶輪軸配合12。輸送帶的鎖緊是采用鎖緊架通過鎖緊 螺母進(jìn)行鎖緊。 5.3 出出/入庫輸送機(jī)總體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)入庫輸送機(jī)總體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 出/入庫輸送機(jī)用于貨物的出/入庫環(huán)節(jié)，貨物通過它輸送到搬運(yùn)機(jī)器人上，然后出庫， 入庫也相同，只是過程相反13?？傃b配圖如圖 5.2 所示。 FMS 中輸送物料輸送系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 23 圖 5.2 出/入庫輸送機(jī)總裝圖 5.4 主軸設(shè)計(jì)及校核計(jì)算主軸設(shè)計(jì)及校核計(jì)算 鏈輪 I 與鏈輪 II 間的作用力如下： (5.1) 121 2 25200 21224 41.177 ttI FFTdN 12 tan 459 cos tn rr F FFN ； 11 tan299 aat FFFN 選擇軸材料 主軸選用 45 鋼調(diào)質(zhì)處理， 1 初步估算軸的直徑為14 ，其中，代入得： 3P dAmm n 140,0.74,280min II APPkw nnr 30.74 14019.4 280 dmm 2 主軸的受力分析 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 24 主軸的結(jié)構(gòu)如圖 5.3 所示，求垂直面內(nèi)的支承反力，作彎矩圖如圖 5.4 中 b、c 所示。 1212 0,()1224 149 (54 149)898.4 BAYt MRFlllN ， 1 0,1224898.4325.6 BYtAY YRFRN 求 C 點(diǎn)垂直面內(nèi)的彎矩，其彎矩圖； 1 898.4 5448514 CYAY MRlN mm 求水平面內(nèi)的支承反力及彎矩圖， ，0 B M 1 123112 () () 2 41.177 (459 149311.2 71299) (54 149)476 2 AZRQa d RFlFlFll N （5.2） ； 1 0,476311.2459328 BZAZQr ZRRFFN 求 B、C 點(diǎn)水平面內(nèi)的彎矩： 1 476 5425704 CZAZ MRlN mm ， 1 11 41.177 476 5429919548 22 CZAZa d MRlFN mm 3 311.2 7122095 BZQ MFlN mm 求合成彎矩： 2222 485142570454903 CCYCZ MMMN mm “2“222 485141954852304 CCYCZ MMMN mm ； 2222 02209522095 BBYBZ MMMN mm 繪制彎矩圖 ，25200 I TTN mm FMS 中輸送物料輸送系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 25 圖 5.3 主軸結(jié)構(gòu) 圖 5.4 主軸受力分析 圖 5.5 主軸彎矩圖 由圖 5.5 可知，危險(xiǎn)截面為 C 面 求當(dāng)量彎矩，取，0.6 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 26 2222 ()54903(0.6 25200)56947 VCC MMTN mm 3 校核軸的強(qiáng)度 材料選用 45 鋼調(diào)質(zhì)，C 面為危險(xiǎn)截面，校核 C 點(diǎn)的 1 650,60 Bb MPaMPa 強(qiáng)度，由公式，考慮到軸上零件的削弱 33 1 (0.1)56947 (0.1 60)21.2 eb dMmm 作用，將 d 增大 4%，故，小于，所以強(qiáng)度足夠。1.04 21.222.05dmm30mm 5.5 出出/入庫輸送機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)果入庫輸送機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)果 表 5-1 電動(dòng)機(jī)選擇 電動(dòng)機(jī)型號(hào)90BYG450C 步 進(jìn)電機(jī) 電流 A4電壓 V100 電動(dòng)機(jī)質(zhì)量 kg4.8相數(shù)2/4保持轉(zhuǎn)矩 N.M6.3 空載運(yùn)行頻率 KHz 700空載起動(dòng)頻率 Hz 10定位轉(zhuǎn)矩 N.M0.08 工作轉(zhuǎn)速 r/min120運(yùn)行步距角0.9 度驅(qū)動(dòng)器2HB1108MA 表 5-2 鏈輪設(shè)計(jì)參數(shù) 頂圓直徑 mm根圓直徑 mm 分度圓直徑 mm齒數(shù)使用軸承 型號(hào) 軸徑 mm 主動(dòng)鏈輪7053581514 從動(dòng)鏈輪7053581520 表 5-3 滾筒輸送機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)輸送速度 m/s0.5設(shè)計(jì)輸送載荷 kg25 輸送帶寬度 mm40輸送帶間距 mm630 主軸直徑 mm20帶輪間距 mm240 從動(dòng)帶輪直徑 mm80主動(dòng)帶輪直徑 mm80 主軸選用軸承型號(hào)6302帶輪選用軸承型號(hào)6302 水平輸送距離 mm4000輸送平面高度700 使用鏈條型號(hào)16A鏈條鏈結(jié)表面硬度160-200HBC 鏈條材料35 鋼鏈條熱處理方式正火 輸送貨物托盤尺寸550mm(長)700mm(寬)20mm(厚度) 鏈傳動(dòng)傳動(dòng)比 i1：1主軸/端部從動(dòng)帶輪間距 mm720 FMS 中輸送物料輸送系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 27 6 換向輸送機(jī)的設(shè)計(jì)換向輸送機(jī)的設(shè)計(jì) 6.1 換向輸送機(jī)傳動(dòng)及動(dòng)力部件機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)換向輸送機(jī)傳動(dòng)及動(dòng)力部件機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 換向輸送機(jī)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在出/入庫輸送機(jī)基礎(chǔ)上展開，傳動(dòng)及動(dòng)力部件與出/ 入庫輸送機(jī)完全相同，在此不再贅述。所不同的是其換向部分。 6.2 換向輸送機(jī)輸送部件機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)換向輸送機(jī)輸送部件機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 換向輸送機(jī)的部件也與出/入庫輸送機(jī)完全相同，均是采用帶傳動(dòng)，在此不在贅述。 6.3 換向裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)換向裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 換向輸送機(jī)的換向裝置是其核心部件，在此將作重點(diǎn)闡述。換向裝置的動(dòng)力源采用 氣動(dòng)裝置，通過氣缸推動(dòng)活塞，再由活塞推動(dòng)換向搖柄，由換向搖柄將轉(zhuǎn)矩傳遞給換向 軸從而實(shí)現(xiàn)輸送部件的換向轉(zhuǎn)彎，此種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)現(xiàn)，較之在前 述設(shè)計(jì)方案討論中的圓弧型支架要簡單的多，同時(shí)也容易制造與裝配15。換向軸安裝于換 向基座內(nèi)，其中安裝有推力軸承與滾動(dòng)軸承，前者承受軸向力，主要是輸送部件和要輸 送貨物的重力，后者承受徑向力，主要用來保持輸送部件的平衡，以及平衡在換向時(shí)旋 轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的角動(dòng)量。其具體結(jié)構(gòu)如圖 6.1 所示。 圖 6.1 換向裝置結(jié)構(gòu) 由于換向時(shí)要產(chǎn)生沖擊載荷，因此設(shè)計(jì)了彈簧緩沖支架用于平衡沖擊。其結(jié)構(gòu)如圖 6.2 所示 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 28 圖 6.2 換向緩沖裝置結(jié)構(gòu) 6.4 換向輸送機(jī)總體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)換向輸送機(jī)總體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖 6.3 輸送機(jī)總裝圖 FMS 中輸送物料輸送系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 29 6.5 換向輸送機(jī)主軸上軸承的校核計(jì)算換向輸送機(jī)主軸上軸承的校核計(jì)算 圖 6.4 軸承受力分析 2222 111 291692.1751 rvh FFFN 2222 222 64253.4261 rvh FFFN m 11 0.680.68 751511 r FFN 22 0.680.68 249.6177.5 r FFN 12 511 246.3264.