共 8 頁 第 1 頁帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)和制造一 前言1 課題來源:當(dāng)今科技越來越智能化,機(jī)械化,數(shù)字化,勞動(dòng)力得到空前的解放.與此同時(shí)這也給我們帶來了新的挑戰(zhàn).怎樣才能使勞動(dòng)力得到更充分的解放呢?而這樣的解放帶來的效益如何得到更大的提高,帶著這些問題我查閱資料,根據(jù)我這段期間的院外實(shí)踐設(shè)計(jì)了一個(gè)帶式輸送機(jī)的方案.其目的在于解放勞動(dòng)力,提高生產(chǎn)力.我設(shè)計(jì)的這一輸送機(jī),它主要由電動(dòng)機(jī),聯(lián)軸器,減速器,鼓輪四大部分組成.其中聯(lián)軸器,減速器是設(shè)計(jì)的重點(diǎn),由于減速器和聯(lián)軸器的要求較高,所以用數(shù)控設(shè)備來加工以滿足所需精度.2 課題類型:由于考慮到運(yùn)輸?shù)臋C(jī)動(dòng)性和平穩(wěn)性,我采取了以普通平帶為輸送載體的平帶輸送機(jī)的設(shè)計(jì)方案.首先普通平帶的傳動(dòng)比不得大于 5 一般不大于 3 而其它幾種常見的帶的傳動(dòng)比都是小于等于 10 雖然傳動(dòng)比小的效率低,但其價(jià)格便宜適宜中小企業(yè)的規(guī)模.而從帶速方面考慮普通平帶的帶速為 15-30 并不比其它的幾種常見的帶子的帶速慢.此外普通平帶的抗拉強(qiáng)度大,耐濕性好,中心距大,價(jià)格便宜,但傳動(dòng)比小,效率較低,可呈交叉,半交叉及有導(dǎo)輪的角度傳動(dòng),傳動(dòng)功率可達(dá) 500kw.帶傳動(dòng)的軸間距范圍大,工作平穩(wěn),噪聲小,能緩和沖擊,吸收振動(dòng),摩擦型帶有滑動(dòng)不能用分度鏈,由于帶摩擦起電,不易用于易燃易爆的地方,軸和軸承上的作用力大的壽命較短.3 課題意義該課題面向中小企業(yè),側(cè)重于經(jīng)濟(jì)利益的最大化,故此設(shè)計(jì)方案與其傳統(tǒng)的加工方法相比更具有側(cè)重性.首先其結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)的更為簡(jiǎn)單,從而安裝起來十分的容易,操作共 8 頁 第 2 頁起來方便,對(duì)操作的技術(shù)要求也低適應(yīng)中小企業(yè)的運(yùn)作.其次,由于其成本低故采用的帆布平帶的壽命也較短,但其摩擦性能良好保證了運(yùn)輸?shù)钠椒€(wěn)性能.再次,帆布平帶采用螺栓接頭,便于更換,由于采用的是單級(jí)減速器,故其維修成本和安裝成本大大降低.最后,雖然是為了經(jīng)濟(jì)利益的最大化,但為了使其其它部件的精度得到保證,與傳統(tǒng)的加工的方法相比其傳動(dòng)部件是通過數(shù)控設(shè)備加工出來的.這樣在保證經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí)也保證了零件的精密度.4 國(guó)內(nèi)外數(shù)控的需求和現(xiàn)狀分析：數(shù)控是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)，據(jù)各國(guó)報(bào)導(dǎo)，數(shù)控工業(yè)在歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家被稱之“點(diǎn)鐵成金”的“磁力工業(yè)”，如今世界數(shù)控工業(yè)的發(fā)展速度超過了新興的電子工業(yè)，已實(shí)現(xiàn)了數(shù)控專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化和商業(yè)化，因而深受贊譽(yù)。美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為“數(shù)控工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基石”，日本稱數(shù)控工業(yè)為“進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力”，在德國(guó)，被冠之以“金屬加工業(yè)中的帝王”之稱號(hào)，而歐盟一些國(guó)家稱“數(shù)控就是黃金”，新加坡政府則把數(shù)控工業(yè)作為“磁力工業(yè)”，中國(guó)數(shù)控權(quán)威經(jīng)理稱為“數(shù)控是印鈔機(jī)”。可見數(shù)控工業(yè)在世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有重要的地位。數(shù)控技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平的重要．專家預(yù)言：２１世紀(jì)機(jī)械制造的競(jìng)爭(zhēng)，其實(shí)質(zhì)是數(shù)控技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。加入世貿(mào)組織后，中國(guó)正在逐步向“世界制造中心”邁進(jìn)。近年來隨著小批量生產(chǎn)所占的比重越來越大，生產(chǎn)的市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)也變的日益的激烈起來。生產(chǎn)廠商在提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)還要通過頻繁的改型來滿足市場(chǎng)變化的需求。即使是大批量生產(chǎn)，也改變了產(chǎn)品長(zhǎng)期一塵不變的做法。我國(guó)過早在１９５８年就開始了數(shù)控機(jī)床的研制工作，１９９０年，我國(guó)機(jī)床總數(shù)為３１７００００臺(tái)，其中數(shù)控機(jī)床僅為２３５００臺(tái)，只占機(jī)床總數(shù)的０.７４％。機(jī)械工業(yè)景氣檢測(cè)中心２００２年《中國(guó)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀分析》報(bào)告指出，２００１年，我國(guó)機(jī)床工業(yè)產(chǎn)值也名列世界第五名，同年國(guó)內(nèi)數(shù)控金屬切削機(jī)床產(chǎn)量也達(dá)１.８萬臺(tái)，比上年增長(zhǎng)了２８.５％。金屬切削機(jī)床行業(yè)產(chǎn)值數(shù)控化率從２０００年的１７.４％提高到 ２００１年的２２.７％。今年來，在國(guó)外的數(shù)控系統(tǒng)與伺服系統(tǒng)制造技術(shù)突飛猛進(jìn)的大背景下，通過大量的技術(shù)引進(jìn)，我國(guó)數(shù)控機(jī)床在品種，數(shù)量，質(zhì)量方面都得到了全面而迅速的發(fā)展。隨著車輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展，減速器的比例將不共 8 頁 第 3 頁斷提高。同時(shí)對(duì)減速器的壽命和復(fù)雜程度也將提出越來越高的要求。以數(shù)控機(jī)床的加工代普通機(jī)床進(jìn)行加工生產(chǎn)減速器、數(shù)控化進(jìn)程進(jìn)一步加快，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展的比例將不斷增大。由于機(jī)械零件的復(fù)雜程度和精度的不斷提高，對(duì)數(shù)控機(jī)床的要求也越來越高。中國(guó)的數(shù)控技術(shù)也雖然發(fā)展迅速但是與需求相比，顯然是供不應(yīng)求，其主要是缺口集中于精密、大型、復(fù)雜、高端領(lǐng)域。中國(guó)在數(shù)控精度、壽命和制造周期及生產(chǎn)能力方面與國(guó)際平均水平和發(fā)達(dá)國(guó)家仍有較大的差距，國(guó)內(nèi)主業(yè)數(shù)控廠是“大而全”、“小而全”的組織形式，而在國(guó)外數(shù)控企業(yè)是“小而專”、“小而精”。因而發(fā)現(xiàn)了中國(guó)數(shù)控業(yè)的四大弊病：1、體制不順、基礎(chǔ)薄弱2、科研開發(fā)及技術(shù)攻關(guān)方面投入太少3、工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低4、模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后1.工件的裝夾加工中心的夾具一般都不復(fù)雜，只要求有簡(jiǎn)單的定位，夾緊機(jī)構(gòu)就可以了。對(duì)夾具的基本要求有簡(jiǎn)單的定位能保障在加工中心工作臺(tái)之間保持一定的尺寸關(guān)系。應(yīng)使夾緊機(jī)構(gòu)元件與加工面之間保持一定的安全距離，以防止夾具與刀具在加工過程中發(fā)生碰撞，夾具的剛性和穩(wěn)定性要好。2.刀具的裝夾加工中心是由刀柄，刀體，刀片和相關(guān)附件構(gòu)成的。刀柄是刀具在主軸上的定位和裝甲機(jī)構(gòu)，刀體是用于支撐刀片，并與刀片一起固定于刀柄上，刀片用于支撐刀片并與刀片一起固定于刀柄上。代培是由刀具的切削刃，是刀具中的耗材，相關(guān)的附件包括接桿，彈簧夾頭，刀座，平衡塊，以及緊古用的特殊螺釘?shù)?。加工中心中的刀柄，刀體和相關(guān)的附件是成系列的，由于加工中心的工藝能力強(qiáng)大，因此其刀具種類也比較多。一般方位銑削類，鏜削類，轉(zhuǎn)削類等。由于加工中心配備有刀庫，所以加工過程中不需要人工頻繁地?fù)Q刀，只需要將各種加工用具編號(hào)依次裝入刀庫就可以了3.對(duì)刀共 8 頁 第 4 頁加工中心對(duì)刀的目的是確定工件原點(diǎn)。在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置。常用光電式尋邊器裝在加工中心主軸上。其對(duì)刀步驟如下：（1）用手把帶刀柄的光點(diǎn)式尋邊器裝在加工中心主軸上。如主軸上已裝有刀具，用一只手同時(shí)按上下倆個(gè)“刀具松開”鍵，使主軸的刀具松開，操作人員聽到松開聲音后，一只手抓住刀具往下拉，另一只手還是地按住兩個(gè)“刀具松開”鍵上，直到刀具的刀柄離開主軸錐面.，才松開按鍵，以完成主軸上刀具的拆卸。然后進(jìn)行光點(diǎn)式尋邊器的安裝，光點(diǎn)式尋邊器的刀柄與主軸錐面接觸后，按下“刀具加緊”鍵，以加緊光電式尋邊器。（2）把夾好的工件表面擦干凈后。由于在進(jìn)行工件裝甲時(shí)，主軸已基本位于工件的正上方，所以可以按下 handweel 水平軟件，進(jìn)入手輪進(jìn)給窗口，選擇y 軸使能，10 反向搖手搖電脈沖發(fā)生器將尋邊器離開工件右側(cè)面，性質(zhì) Z 軸，用手搖電脈沖發(fā)生器上伸超過工件及工件最高點(diǎn) 。然后選擇 X 軸使，用手搖電脈沖發(fā)生器使主軸上升到適當(dāng)?shù)奈恢?用手搖脈沖發(fā)生器移動(dòng)到超過工件的前側(cè)面處。然后選擇 x 軸使能，用手搖脈沖發(fā)生器使尋邊器移動(dòng)到工件 x 軸的大致中心位置，再選擇 z 軸的使能，用手搖脈沖發(fā)生器將尋邊器降低到工件的前側(cè)面處。(3) 在選擇 Y 軸使能，用手搖脈沖發(fā)生器球頭與工件前側(cè)面間的間隙較小時(shí)，降低進(jìn)給，繼續(xù)用手搖脈沖發(fā)生器使尋邊器接近工件的前側(cè)面，當(dāng)光電式尋邊器發(fā)出紅光時(shí)，說明尋邊器球頭與工件側(cè)面接觸，操作人員應(yīng)停止進(jìn)給，并記下此時(shí)顯示在手輪進(jìn)給窗口的 Y軸坐標(biāo)為 Y1。（４） 反向搖動(dòng)手輪脈沖發(fā)生器，使尋邊器離開工件前側(cè)面，選擇“Z”使能，用手搖脈沖發(fā)生器上開到超過工件及夾具最高處。然后選擇“Y”軸使能，用手搖脈沖發(fā)生器是尋邊器超過工件后側(cè)面處。再選擇 Z 軸使能，用手搖脈沖發(fā)生器使尋邊器降低到達(dá)工件的后側(cè)面外。（５） 再選擇 Y 軸使能，用手搖脈沖發(fā)生器使尋邊器接近工件后側(cè)面，當(dāng)尋邊器探頭與工件后側(cè)面間的間隙較小時(shí)，再選擇 Y 軸使能，用手搖脈沖發(fā)生器使尋邊器接近工件后側(cè)面，當(dāng)尋邊器探頭與工件后側(cè)面間的間隙較小時(shí)，降低共 8 頁 第 5 頁進(jìn)給增量，繼續(xù)用手搖脈沖發(fā)生器使尋邊器逐漸靠近工件后側(cè)面。當(dāng)光電式尋邊器發(fā)出紅光時(shí)，操作人員停止進(jìn)給，并記下此時(shí)顯示在手輪進(jìn)給窗口的 Y 軸坐標(biāo)。（６） 發(fā)向搖動(dòng)脈沖發(fā)生器使尋邊器離開工件后側(cè)面，選擇 Z 軸使能，用手搖脈沖發(fā)生器使尋邊器上升到超過工件及夾具的最高處。然后選擇 Y 軸使能，用手搖脈沖發(fā)生器使尋邊器大致沿 Y 軸的對(duì)稱中心處再選擇 X 軸使能，用手搖脈沖發(fā)生器使尋邊器到達(dá)工件沿 Y 軸的對(duì)稱中心處。再選擇 X 軸使能，用手搖脈沖發(fā)生器使尋邊器到達(dá)超過工件左側(cè)面處。選擇 Z 軸使能，用手搖脈沖發(fā)生器將尋邊器降低帶工件的左側(cè)面處。（７）再選擇 x 軸使能，用手搖脈沖發(fā)生器，使尋邊器接近工件左側(cè)面處，選擇 z 軸使能，當(dāng)尋邊器球頭與工件后側(cè)面間的間隙較少時(shí)，降低進(jìn)給，繼續(xù)用手搖脈沖發(fā)生器使尋邊器發(fā)出紅光時(shí)，操作人員停止進(jìn)給，并記下此時(shí)顯示在手輪進(jìn)給窗口的 x 坐標(biāo)。（８）反向搖動(dòng)脈沖發(fā)生器離開工件側(cè)面選擇 z 使能。用手搖脈沖發(fā)生器上升到工件及夾具的最高處。然后選擇 x 軸使能，用手搖脈沖發(fā)生器，使尋邊器越過工件，到達(dá)超過工件右側(cè)面處，再選擇 z 軸上能，用手搖脈沖發(fā)生器降低到達(dá)工件的右側(cè)面處。（９）再選擇 x 軸使能，用手搖脈沖發(fā)生器使尋邊器接近工件右側(cè)面，當(dāng)尋邊器球頭與右側(cè)面間的間隙較小時(shí)，降低進(jìn)給，繼續(xù)用手搖脈沖發(fā)生器，使尋邊器逐漸靠近工件右側(cè)面。當(dāng)光電式尋邊器發(fā)出紅光時(shí)，操作人員停止進(jìn)給，并記下此時(shí)顯示在手輪進(jìn)給窗口的 x 軸坐標(biāo)。（10 ） 反向搖手搖電脈沖發(fā)生器將尋邊器離開工件右側(cè)面，性質(zhì) Z 軸， 用手搖電脈沖發(fā)生器上伸超過工件及工件最高點(diǎn) 。然后選擇 X 軸使，用手搖電脈沖發(fā)生器使主軸上升到適當(dāng)?shù)奈恢?二 方案論證 5 課題研究的方法:共 8 頁 第 6 頁首先,對(duì)一個(gè)課題的研究要對(duì)該課題進(jìn)行可行性分析.其次,確定課題方案,再次,畫圖,設(shè)計(jì)計(jì)算.最后,審核.在這一過程中通常采取理論聯(lián)系實(shí)際的原則.通過上網(wǎng)查閱資料,圖書館翻看各類書籍,個(gè)人一段時(shí)期的實(shí)訓(xùn)經(jīng)歷,老師的指導(dǎo)等等一個(gè)又一個(gè)渠道.把這一個(gè)又一個(gè)渠道在腦海里匯總加工,最終設(shè)計(jì)出來并能成功的服務(wù)于生產(chǎn)并使企業(yè)從中獲取更大利益.6 設(shè)計(jì)及制造方案:由于帆布帶式輸送機(jī)的要求不是很高,我在設(shè)計(jì)這一機(jī)器的時(shí)候采取了舉重放輕的方法.所謂的舉重就是在設(shè)計(jì)該機(jī)器重要部件的時(shí)候采用電腦繪圖,編程,并通過數(shù)控設(shè)備加工,而在其它部件上由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,壽命較短,安裝方便,故都是買成品組裝的方法.設(shè)計(jì)完了就需要加工制造,而在這一方面,為了經(jīng)濟(jì)利益更大化和使用價(jià)值的更大化想結(jié)合,我又采取了選取不同的材料和不同的加工方式的方法來降低成本.這樣下來既能設(shè)計(jì)出符合要求的機(jī)械又提高了經(jīng)濟(jì)效益.7 可行性分析:通過這一段時(shí)期的院外實(shí)踐和從各方面的資料獲知,輸送機(jī)這一機(jī)種有廣闊的市場(chǎng)前景,而對(duì)于越來越多的中小企業(yè)來說輸送機(jī)里面的帶式輸送機(jī)更具競(jìng)爭(zhēng)性,競(jìng)爭(zhēng)需要價(jià)格和科技做后盾,于是我選擇了帆布帶式輸送機(jī)作為設(shè)計(jì)的課題,為什么說我要選擇帆布帶輸送機(jī)作為設(shè)計(jì)的課題呢?其可行性到底有多高,下面我分析一下.首先,帆布帶式輸送機(jī)的抗拉強(qiáng)度較大,耐濕性好,價(jià)廉,耐熱.這樣可以保證在惡劣的環(huán)境下也可以工作.其次,帆布帶式輸送機(jī)軸間距范圍較大.工作平穩(wěn),噪聲小,能緩和沖擊,吸收振動(dòng),這樣可以保證工作的質(zhì)量.再次,帆布帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,安裝方便,適用中小企業(yè)的批量生產(chǎn).三 文獻(xiàn)綜述:8 課題研究的目標(biāo):該課題主要是為了滿足中小企業(yè)的生產(chǎn)需一年能工作 300 天左右,適應(yīng)三班制,從而共 8 頁 第 7 頁達(dá)到經(jīng)濟(jì)利益的最大化.此外還要保證該機(jī)器的工作壽命不宜過短.故障次數(shù)和平均故障維修時(shí)間過多和過短,滿足了這些條件該課題就算是設(shè)計(jì)成功了.9 課題研究的內(nèi)容:帆布帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)的內(nèi)容及已知條件:原動(dòng)機(jī)種類,工作機(jī)的名稱及其特性,原動(dòng)機(jī)額定功率和轉(zhuǎn)速.許用帶輪直徑,軸間距要求等設(shè)計(jì)滿足的條件有:運(yùn)動(dòng)學(xué)的條件,傳動(dòng)比,幾何條件;帶輪直徑,帶長(zhǎng),中心距滿足的一定幾何關(guān)系;傳動(dòng)能力條件:中心距,帶速應(yīng)在合理的范圍內(nèi),此外,還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性,工藝性的要求.設(shè)計(jì)結(jié)果:帶的種類,帶型,所需帶根數(shù)或帶寬,帶長(zhǎng),帶輪直徑,軸間距,帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸,預(yù)緊力,軸載荷等.10 擬解決關(guān)鍵的問題:（1）在帶傳動(dòng)工作時(shí)可以清楚的觀察到帶松弛下垂的現(xiàn)象。怎樣解決這一問題，現(xiàn)取主輪上的帶為研究對(duì)象并用 F 表示輪作用于摩擦力之和，其方向切于主動(dòng)輪圓周 式中 F 與 f 的差稱為有效拉力也就是帶所能傳遞的圓周力。設(shè) p 為主動(dòng)輪的輸入功率（kw）v 為帶輪圓周速度 m/s 則 F=1000p/v（n）由此可知，借助帶與帶輪的張緊，使主動(dòng)輪上的輸入功率轉(zhuǎn)化為帶兩邊的拉力差值。從而克服從動(dòng)輪上的阻力距，帶動(dòng)從動(dòng)輪工作。雖然，當(dāng) F，P 及 V 一定時(shí)帶能傳遞的圓周力 F 有一個(gè)極限值。如果郁郁某種原因，機(jī)器出現(xiàn)過載，則圓周力 F 不能克服從動(dòng)輪上的阻力距，帶的面發(fā)生滑動(dòng)，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速急劇降低甚至不動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為打滑。打滑是帶傳動(dòng)的主要失效形式之一。因此，設(shè)計(jì) 帶傳動(dòng)時(shí)應(yīng)保證帶傳動(dòng)不發(fā)生打滑。（2）帶的耐久性取決于最大應(yīng)力的大小和應(yīng)力循環(huán)的總次數(shù)。當(dāng)傳遞的功率一定時(shí)，應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達(dá)到一定值后便將帶疲勞損壞即帶將分層，脫開或斷裂。應(yīng)力最大則允許的循環(huán)總次數(shù)就越小，為了保證有足夠的壽命須使帶在一定壽命下的許用應(yīng)力使用，一般況下彎曲應(yīng)力所占的比例較大，它對(duì)帶的壽命有明顯的影響。（3）帶輪的精度應(yīng)通過數(shù)控加工技術(shù)加工，減速器和聯(lián)軸器也是通過數(shù)控技術(shù)加工。共 8 頁 第 8 頁四 進(jìn)度安排：2.20-3.1 選擇課題，構(gòu)思，定下進(jìn)度安排，并經(jīng)常與指導(dǎo)老師聯(lián)系，溝通。3.2-3.9 查資料。3.10-3.20 寫完開題報(bào)告。3.21-3.25 交給指導(dǎo)老師批閱。3.26-4.1 修改。4.2-4.9 查資料。4.10-20 寫完論文。 4.21-4.25 交給指導(dǎo)老師批閱。4.26-5.1 修改。5.2-5.30 畫圖。5.31-6.2 交給指導(dǎo)老師批閱。6.4-6.8 修改。6.9-6.10 上交已修改完的畢業(yè)論文。6.11 申請(qǐng)答辯參考文獻(xiàn)：1《機(jī)械設(shè)計(jì)圖冊(cè)》化學(xué)工業(yè)出版社 成大先主編2 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 （單行本） 減[變]速器`電機(jī)與電器 化學(xué)工業(yè)出版社 成大先 主編3《機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社 吳宗澤主編4《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 （單行本）機(jī)械傳動(dòng) 化學(xué)工業(yè)出版社 成大先主編5《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社主編6 《實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》 遼寧科學(xué)技術(shù) 出版社 李洪主編7 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第六版 高等教育出版社 盧玉明 主編 徐灝