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1 編 號 江南大學(xué)太湖學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計 論 文 寧 題目 偏心升降滾床的結(jié)構(gòu)設(shè)計 機(jī) 電 系 機(jī) 械 工 程 及 自 動 化 專 業(yè) 學(xué) 號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 職稱 講 師 職稱 年 月 日 I 江南大學(xué)太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 誠 信 承 諾 書 本人鄭重聲明 所呈交的畢業(yè)設(shè)計 論文 偏心升降滾床的結(jié) 構(gòu)設(shè)計是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進(jìn)行研究所取得的成果 其內(nèi)容除 了在畢業(yè)設(shè)計 論文 中特別加以標(biāo)注引用 表示致謝的內(nèi)容外 本 畢業(yè)設(shè)計 論文 不包含任何其他個人 集體已發(fā)表或撰寫的成果作 品 班 級 學(xué) 號 作者姓名 2012 年 月 日 II 無錫太湖學(xué)院 信息與機(jī)械工程 系 機(jī)械設(shè)計制造及自動化 專業(yè) 畢 業(yè) 設(shè) 計 論 文 任 務(wù) 書 一 題目及專題 題目 偏心升降滾床的結(jié)構(gòu)設(shè)計 二 課題來源及選題依據(jù) 滾床輸送線是車間物流生產(chǎn)線中的一種裝用輸送設(shè)備 結(jié)構(gòu)簡單 緊湊 形式多樣 在物流輸送領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用 而偏心升降滾床 利用偏心結(jié)構(gòu)實現(xiàn)滾床在較小高度范圍內(nèi)升降 實現(xiàn)不同高度線體間 工件的移動 更進(jìn)一步擴(kuò)展了滾床輸送線的應(yīng)用范圍 本課題所研究 的偏心升降滾床 是一汽大眾汽車有限公司成都工廠總裝車間車門輸 送線中的專用輸送設(shè)備 具有實際意義 三 本設(shè)計 論文或其他 應(yīng)達(dá)到的要求 1 熟悉整個輸送線的結(jié)構(gòu)及設(shè)計參數(shù) 2 根據(jù)所輸送工件的結(jié)構(gòu)特點和相關(guān)參數(shù) 完成偏心升降滾床方案設(shè) 計 總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計草圖 3 根據(jù)設(shè)計參數(shù)和輸送要求 完成相關(guān)計算 主要包括電機(jī)功率計算 及選型 帶傳動設(shè)計計算 驅(qū)動軸的設(shè)計計算 輥子梁剛度計算 滾 輪接觸強(qiáng)度計算 軸承 鍵 聯(lián)軸器的選用等等 4 根據(jù)計算結(jié)果 確定偏心升降滾床結(jié)構(gòu)尺寸 完成總裝圖 5 完成重要零部件的部件圖或零件圖 要求完成 III 1 設(shè)計說明書一份 不少于 30 頁 2 總體裝配圖 1 張 重要零部件的部件圖或零件圖若干 四 接受任務(wù)學(xué)生 機(jī)械 83 班 姓名 馮 愷 五 開始及完成日期 自 2011 年 11 月 日 至 2012 年 5 月 日 六 設(shè)計 論文 指導(dǎo) 或顧問 指導(dǎo)教師 簽名 簽名 簽名 教研室主任 學(xué)科組組長 簽名 系主任 簽名 2010 年 月 日 IV 摘 要 本文研究的是一種可以實現(xiàn)偏心升降滾床 該滾床滾床輸送線是車間物流生產(chǎn)線 中的一種裝用輸送設(shè)備 結(jié)構(gòu)簡單緊湊 形式多樣 在物流輸送領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用 而偏心升降滾床 利用偏心結(jié)構(gòu)實現(xiàn)滾床在較小高度范圍內(nèi)升降 實現(xiàn)不同高度線體 間工件的移動 更進(jìn)一步擴(kuò)展了滾床輸送線的應(yīng)用范圍 本文首先對滾床設(shè)備進(jìn)行了概述 對滾床的研究情況進(jìn)行深入探索 完成對包括 電機(jī)功率計算及選型 帶傳動設(shè)計計算 驅(qū)動軸的設(shè)計計算 輥子梁剛度計算 滾輪 接觸強(qiáng)度計算 軸承 鍵 聯(lián)軸器的選用等 關(guān)鍵詞 偏心升降滾床 偏心 升降滾床 V Abstract This paper is a study of the eccentric lifting roller machine can be realized the roller of roller conveyor line workshop logistics production line in a loading conveyor equipment simple and compact structure formal diversity in logistics transportation is widely applied to the field While the eccentric lifting roller machine use of eccentric structure to realize rolling machine in a smaller range of height of lifting different heights line body movement of the workpiece further expanded the application range of roller conveyor line This paper firstly rolling equipment are introduced the model of complete in depth exploration including motor power calculation and selection of design and calculation belt drive drive shaft design roller roller beam stiffness calculation of contact strength calculation bearings couplings key selection Key words eccentric lifting roller machine eccentric lifting roller machine 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 VI 目 錄 摘 要 IV Abstract V 目 錄 VI 1 緒 論 1 1 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1 1 2 國內(nèi)外發(fā)展趨勢 1 1 3 課題來源及選題依據(jù) 2 1 4 本課題的研究內(nèi)容和所需解決的問題 2 2 偏心升降滾床總體方案設(shè)計 3 2 1 偏心升降滾床的組成原理 3 2 2 偏心升降滾床的設(shè)計要求 3 2 3 擬定偏心升降滾床設(shè)計參數(shù) 3 2 4 偏心升降滾床傳動機(jī)構(gòu)的選擇 4 2 4 1 常見機(jī)構(gòu)的特點和應(yīng)用 4 2 4 2 傳動機(jī)構(gòu)的確定 5 2 4 3 偏心升降滾床傳動原理 6 2 5 偏心升降滾床總體設(shè)計方案 6 3 偏心升降滾床的參數(shù)計算 8 3 1 同步帶的概述 8 3 1 1 同步帶介紹 8 3 1 2 同步帶的特點 8 3 1 3 同步帶傳動的主要失效形式 9 3 1 4 同步帶傳動的設(shè)計準(zhǔn)則 11 3 1 5 同步帶分類 11 3 2 減速電機(jī)介紹 12 3 3 滾床電機(jī)的選取 13 3 4 同步帶傳動計算 滾床部分 15 VII 3 4 1 同步帶計算選型 15 3 4 2 同步帶的主要參數(shù) 結(jié)構(gòu)部分 18 3 4 3 同步帶的設(shè)計 20 3 4 4 同步帶輪的設(shè)計 20 3 5 偏心升降裝置電機(jī)計算選型 21 3 6 同步帶傳動計算 偏心升降部分 22 3 6 1 同步帶設(shè)計計算選型 22 3 6 2 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 25 3 7 滾床驅(qū)動軸的計算 26 3 8 滾床滾輪接觸強(qiáng)度的計算 31 3 9 軸承的選型及校核 32 總結(jié) 34 參考文獻(xiàn) 35 致 謝 36 偏心升降滾床的結(jié)構(gòu)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文 1 1 緒 論 1 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 目前輸送機(jī)已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)經(jīng)濟(jì)各個部門 近年來在露天礦和地下礦的聯(lián)合 運輸系統(tǒng)中輸送機(jī)又成為重要的組成部分 主要有 鋼繩芯輸送機(jī) 鋼繩牽引膠帶輸 送機(jī)和排棄場的連續(xù)輸送設(shè)施等 這些輸送機(jī)的特點是輸送能力大 適用范圍廣 可運 送礦石 煤炭 巖石和各種粉狀物料 特定條件下也可以運人 安全可靠 自動化程 度高 設(shè)備維護(hù)檢修容易 爬坡能力大 經(jīng)營費用低 由于縮短運輸距離可節(jié)省基建 投資 目前 輸送機(jī)的發(fā)展趨勢是 大運輸能力 大帶寬 大傾角 增加單機(jī)長度和水 平轉(zhuǎn)彎 合理使用膠帶張力 降低物料輸送能耗 清理膠帶的最佳方法等 我國已于 1978 年完成了鋼繩芯輸送機(jī)的定型設(shè)計 國外輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展很快 其主要表現(xiàn)在 2 個方面 一方面是輸送機(jī)的功能 多元化 應(yīng)用范圍擴(kuò)大化 如高傾角帶輸送機(jī) 管狀輸送機(jī) 空間轉(zhuǎn)彎輸送機(jī)等各種 機(jī)型 另一方面是輸送機(jī)本身的技術(shù)與裝備有了巨大的發(fā)展 尤其是長距離 大運量 高帶速等大型輸送機(jī)已成為發(fā)展的主要方向 其核心技術(shù)是開發(fā)應(yīng)用于了輸送機(jī)動態(tài) 分析與監(jiān)控技術(shù) 提高了輸送機(jī)的運行性能和可靠性 其關(guān)鍵技術(shù)與裝備有以下幾個 特點 1 設(shè)備大型化 2 應(yīng)用動態(tài)分析技術(shù)和機(jī)電一體化 3 輸送系統(tǒng)設(shè)備的 通用性 互換性及其單元驅(qū)動的可靠性 4 新型 高可靠性關(guān)鍵元部件技術(shù) 1 2 國內(nèi)外發(fā)展趨勢 國內(nèi)外輸送機(jī)技術(shù)的差距及發(fā)展趨勢 一 大型輸送機(jī)的關(guān)鍵核心技術(shù)上的差距 1 輸送機(jī)動態(tài)分析與監(jiān)測技術(shù)長距離 大功率輸送機(jī)的技術(shù)關(guān)鍵是動態(tài)設(shè)計與監(jiān)測 它是制約大型輸送機(jī)發(fā)展的核心技術(shù) 目前我國用剛性理論來分析研究輸送機(jī)并制訂 計算方法和設(shè)計規(guī)范 設(shè)計中對輸送帶使用了很高的安全系統(tǒng) 與實際情況相差很遠(yuǎn) 實際上輸送帶是粘彈性體 長距離輸送機(jī)其輸送帶對驅(qū)動裝置的起 制動力的動態(tài)響 應(yīng)是一個非常復(fù)雜的過程 而不能簡單地用剛體力學(xué)來解釋和計算 國外已開發(fā)了輸 送機(jī)動態(tài)設(shè)計方法和應(yīng)用軟件 在大型輸送機(jī)上對輸 送機(jī)的動張力進(jìn)行動態(tài)分析與動 態(tài)監(jiān)測 降低輸送帶的安全系統(tǒng) 大大延長使用壽命 確保了輸送機(jī)運行的可靠性 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 2 從而使大型輸送機(jī)的設(shè)計達(dá)到了最高水平 并使輸送機(jī)的設(shè)備成本尤其是輸送帶成本 大為降低 2 可靠的可控軟起動技術(shù)與功率均衡技術(shù) 長距離大運量輸送機(jī)由于功率 大 距離長且多機(jī)驅(qū)動 必須采用軟起動方式來降低輸送機(jī)制動張力 特別是多電機(jī) 驅(qū)動時 國內(nèi)已大量應(yīng)用調(diào)速型液力偶合器來實現(xiàn)輸送機(jī)的軟起動與功率平衡 解決 了長距離輸送機(jī)的起動與功率平衡及同步性問題 但其調(diào)節(jié)精度及可靠性與國外相比 還有一定差距 此外 長距離大功率輸送機(jī)除了要求一個運煤帶速外 還需要一個驗 帶的帶速 調(diào)速型液力偶合器雖然實現(xiàn)軟啟動與功率平衡 但還需研制適合長距離的 無級液力調(diào)速裝置 二 技術(shù)性能上差距我國輸送機(jī)的主要性能與參數(shù)已不能滿足高 產(chǎn)高效礦井的需要 尤其是順槽可伸縮輸送機(jī)的關(guān)鍵元部件及其功能如自移機(jī)尾 高 效儲帶與張緊裝置等與國外有著很大差距 1 3 課題來源及選題依據(jù) 滾床輸送線是車間物流生產(chǎn)線中的一種裝用輸送設(shè)備 結(jié)構(gòu)簡單緊湊 形式多樣 在物流輸送領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用 而偏心升降滾床 利用偏心結(jié)構(gòu)實現(xiàn)滾床在較小高 度范圍內(nèi)升降 實現(xiàn)不同高度線體間工件的移動 更進(jìn)一步擴(kuò)展了滾床輸送線的應(yīng)用 范圍 本課題所研究的偏心升降滾床 是一汽大眾汽車有限公司成都工廠總裝車間車 門輸送線中的專用輸送設(shè)備 具有實際意義 1 4 本課題的研究內(nèi)容和所需解決的問題 1 熟悉整個輸送線的結(jié)構(gòu)及設(shè)計參數(shù) 2 根據(jù)所輸送工件的結(jié)構(gòu)特點和相關(guān)參數(shù) 完成偏心升降滾床方案設(shè)計 總體結(jié) 構(gòu)的設(shè)計草圖 3 根據(jù)設(shè)計參數(shù)和輸送要求 完成相關(guān)計算 主要包括電機(jī)功率計算及選型 帶 傳動設(shè)計計算 驅(qū)動軸的設(shè)計計算 輥子梁剛度計算 滾輪接觸強(qiáng)度計算 軸承 鍵 聯(lián)軸器的選用等等 4 根據(jù)計算結(jié)果 確定偏心升降滾床結(jié)構(gòu)尺寸 完成總裝圖 5 完成重要零部件的部件圖或零件圖 要求完成 1 設(shè)計說明書一份 不少于 30 頁 2 總體裝配圖 1 張 重要零部件的部件圖或零件圖若干 偏心升降滾床的結(jié)構(gòu)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文 3 2 偏心升降滾床總體方案設(shè)計 2 1 偏心升降滾床的組成原理 偏心升降滾床的總體設(shè)計方案由以下三部分組成 圖 2 1 偏心升降滾床組成機(jī)構(gòu) 工作原理 升降電機(jī)啟動 同步帶運轉(zhuǎn) 帶動四個升降偏心帶輪旋轉(zhuǎn) 偏心帶輪 上的滾動軸承此時沿著上部支架滾動 從而實現(xiàn)了部支架的升 降 上部支架升 降 是由導(dǎo)向組件來引導(dǎo)的 其升 降的精度是靠導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合來保證的 水平運動 電機(jī)啟動 同步帶運轉(zhuǎn) 通過滾輪和滑撬之間摩擦實現(xiàn)滑撬的直線運動 滑橇上裝有 定位裝置 重復(fù)定位精度較高 一般為 0 3mm 由于采用了同步帶傳動和摩擦輪傳動 此種整體傳動的結(jié)構(gòu)緊湊 傳動平穩(wěn) 效率高 2 2 偏心升降滾床的設(shè)計要求 1 技術(shù)參數(shù)設(shè)計 主要尺寸規(guī)格 運動參數(shù) 轉(zhuǎn)速和進(jìn)給范圍 動力參數(shù) 電機(jī) 功率 最大拉力 2 總體布局設(shè)計 相互位置關(guān)系 運動分析 運動仿真 干涉檢查 外觀造型 3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計 整機(jī)靜剛度 整機(jī)的運動性能 整機(jī)的熱特性 2 3 擬定偏心升降滾床設(shè)計參數(shù) 額定荷重 250Kg 線體長度 2800mm 輥輪直徑 125mm 輥輪間距 764mm 線體寬度 560mm 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 4 滾床寬 橇體中心 345mm 距滾床高 滾輪上表面 550mm 升降行程 100mm 升降速度 3m min 2 4 偏心升降滾床傳動機(jī)構(gòu)的選擇 2 4 1 常見機(jī)構(gòu)的特點和應(yīng)用 類型 特點 應(yīng)用 連桿機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡單 制造容易 工作可靠 傳動 距離較遠(yuǎn) 傳遞載荷較大 可實現(xiàn)急回 運動規(guī)律 但不易獲得勻速運動或其他 任意運動規(guī)律 傳動不平穩(wěn) 沖擊與振 動較大 用于從動件行程較大或承受重 載的工作場合 可以實現(xiàn)移動 擺動等復(fù)雜的運動規(guī)律或運動 軌跡 凸輪機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)緊湊 工作可靠 調(diào)整方便 可獲 得任意運動規(guī)律 但動載荷較大 傳動 效率較低 用于從動件行程較小和載荷不 大以及要求特定運動規(guī)律的場 合 非圓齒輪 機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡單 工作可靠 從動件可實現(xiàn)任 意轉(zhuǎn)動規(guī)律 但齒輪制造較困難 用于從動件作連續(xù)轉(zhuǎn)動和要求 有特殊運動規(guī)律的場合 槽輪間歇 機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡單 從動件轉(zhuǎn)位較平穩(wěn) 而且可 實現(xiàn)任意等時的單向間歇轉(zhuǎn)動 但當(dāng)撥 盤轉(zhuǎn)速較高時 動載荷較大 常用作自動轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu) 特別適 用于轉(zhuǎn)位角度在 45 以上的低 速傳動 凸輪式間 歇機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)較簡單 傳動平穩(wěn) 動載荷較小 從動件可實現(xiàn)任何預(yù)期的單向間歇轉(zhuǎn)動 但凸輪制造困難 用作高速分度機(jī)構(gòu)或自動轉(zhuǎn)位 機(jī)構(gòu) 不完全齒 輪機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡單 制造容易 從動件可實現(xiàn)較 大范圍的單向間歇傳動 但嚙合開始和 終止時有沖擊 傳動不平穩(wěn) 多用作輕工機(jī)械的間歇傳動機(jī) 構(gòu) 螺旋機(jī)構(gòu) 傳動平穩(wěn)無噪聲 減速比大 可實現(xiàn)轉(zhuǎn) 動與直線移動 傳動平穩(wěn)無噪聲 互換 滑動螺旋可做成自鎖螺旋機(jī)構(gòu) 工作速 度一般很低 只適用于小功率傳動 多用于要求微動或增力的場合 如機(jī)床夾具以及儀器 儀表 還用于將螺母的回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變 為螺桿的直線運動的裝置 摩擦輪機(jī) 構(gòu) 有過載保護(hù)作用 軸和軸承受力較大 工作表面有滑動 而且磨損較快 高速 傳動時壽命較低 用于儀器及手動裝置以傳遞回 轉(zhuǎn)運動 圓柱齒輪 機(jī)構(gòu) 載荷和速度的許用范圍大 傳動比恒定 外廓尺寸小 工作可靠 效率高 制造 和安裝精度要求較高 精度低時傳動噪 聲較大 無過載保護(hù)作用 斜齒圓柱齒 輪機(jī)構(gòu)運動平穩(wěn) 承載能力強(qiáng) 但在傳 廣泛應(yīng)用于各種傳動系統(tǒng) 傳 遞回轉(zhuǎn)運動 實現(xiàn)減速或增速 變速以及換向等 偏心升降滾床的結(jié)構(gòu)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文 5 動中會產(chǎn)生軸向力 在使用時必須安裝 推力軸承或角接觸軸承 齒輪齒條 機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡單 成本低 傳動效率高 易于 實現(xiàn)較長的運動行程 當(dāng)運動速度較高 或為提高運動平穩(wěn)性時 可采用斜齒或 人字齒條機(jī)構(gòu) 廣泛應(yīng)用于各種機(jī)器的傳動系 統(tǒng) 變速操縱裝置 自動機(jī)的 輸送 轉(zhuǎn)向 進(jìn)給機(jī)構(gòu)以及直 動與轉(zhuǎn)動的運動轉(zhuǎn)換裝置 圓錐齒輪 機(jī)構(gòu) 用來傳遞兩相交軸的運動 直齒圓錐齒 輪傳遞的圓周速度較低 曲齒用于圓周 速度較高的場合 用于減速 轉(zhuǎn)換軸線方向以及 反向的場合 如汽車 拖拉機(jī) 機(jī)床等 螺旋齒輪 機(jī)構(gòu) 常用于傳遞既不平行又不相交的兩軸之 間的運動 但其齒面間為點嚙合 且沿 齒高和齒長方向均有滑動 容易磨損 因此只宜用于輕載傳動 用于傳遞空間交錯軸之間的運 動 蝸輪蝸桿 機(jī)構(gòu) 傳動平穩(wěn)無噪聲 結(jié)構(gòu)緊湊 傳動比大 可做成自鎖蝸桿 自鎖蝸桿傳動的效率 很低 低速傳動時磨損嚴(yán)重 中高速傳 動的蝸輪齒圈需貴重的減摩材料 如青銅 制造精度要求較高 刀具費用昂貴 用于大傳動比減速裝置 但功 率不宜過大 增速裝置 分 度機(jī)構(gòu) 起重裝置 微調(diào)進(jìn)給 裝置 省力的傳動裝置 行星齒輪 機(jī)構(gòu) 傳動比大 結(jié)構(gòu)緊湊 工作可靠 制造 和安裝精度要求高 其他特點同普通齒 輪傳動 主要有漸開線齒輪 擺線針輪 諧波齒輪 3 種齒形的行星傳動 常作為大速比的減速裝置 增 速裝置 變速裝置 還可實現(xiàn) 運動的合成與分解 帶傳動機(jī) 構(gòu) 軸間距離較大 工作平穩(wěn)無噪聲 能緩 沖吸振 摩擦式帶傳動有過載保護(hù)作用 結(jié)構(gòu)簡單 安裝要求不高 外廓尺寸較 大 摩擦式帶傳動有彈性滑動 不能用 于分度系統(tǒng) 摩擦易起電 不宜用于易 燃易爆的場合 軸和軸承受力較大 傳 動帶壽命較短 用于傳遞較遠(yuǎn)距離的兩軸的回 轉(zhuǎn)運動或動力 鏈傳動機(jī) 構(gòu) 軸向距離較大 平均傳動比為常數(shù) 鏈 條元件間形成的油膜有吸振能力 對惡 劣環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)能力 工作可靠 軸上載荷較小 瞬時運轉(zhuǎn)速度不均勻 高速時不如帶傳動平穩(wěn) 鏈條工作時因 磨損伸長后容易引起共振 一般需增設(shè) 張緊和減振裝置 用于傳遞較遠(yuǎn)距離的兩軸的回 轉(zhuǎn)運動或動力 2 4 2 傳動機(jī)構(gòu)的確定 根據(jù)上述表格和任務(wù)書條件 距離較遠(yuǎn) 屬于長距離輸送物料 初步選擇帶傳動 機(jī)構(gòu)和鏈條傳動機(jī)構(gòu) 帶式滾床的結(jié)構(gòu)是驅(qū)動裝置與同步帶相接 同步帶與輸送組件 相接 導(dǎo)向輪組件安裝在支架上 驅(qū)動組件安裝在支架上 這種滾床的優(yōu)點在于 與 普通滾床輸送機(jī)采用基本相同的結(jié)構(gòu)形式 大多數(shù)零部件與普通滾床輸送機(jī)通用 減 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 6 少了零部件的種類 有利于設(shè)備制造廠家的生產(chǎn)管理 減少了整個輸送系統(tǒng)中輸送機(jī) 的種類 方便用戶的日常使用和維護(hù) 但是由于滑行上升過程中不得出現(xiàn)打滑和倒退現(xiàn)象 故鏈傳動機(jī)構(gòu)承載能力相對 較大 結(jié)合本次設(shè)計課題是一汽大眾汽車有限公司成都工廠總裝車間車門輸送線中的 專用輸送設(shè)備 是用于輸送汽車裝配零件使用 設(shè)計最大載重為 250kg 承載能力相對 較小 裝配車間工作條件相對較好 而且?guī)鲃觾r格相對便宜 綜合以上幾點 最終 確定齒形同步帶傳動傳動作為本偏心升降滾床的傳動機(jī)構(gòu) 2 4 3 偏心升降滾床傳動原理 根據(jù)帶式滾床主要通過同步帶來驅(qū)動輥子 若干個滾輪軸組件安裝在機(jī)架上 各滾 輪軸組件之間由過同步帶連接 張緊裝置安裝在過同步帶一側(cè) 并可調(diào)節(jié)過同步帶的 張緊度 驅(qū)動裝置安裝在機(jī)架上 一般情況下 都在在機(jī)架一側(cè)安裝有導(dǎo)向輪 其常 用的特征為由一對槽鋼構(gòu)成整體機(jī)架 在整體機(jī)架內(nèi)設(shè)置加強(qiáng)筋 該滾床均由主框架 動力輥子 傳動構(gòu)件 傳動裝置和張緊裝置等主要部分組成 動力輥子按一定計算間隔均勻布置 動力輥子由安裝在一根通軸上的兩個滾輪以及軸 上的帶輪或帶輪組成 若滾床上的電機(jī)為減速變頻電機(jī) 則這種滾床則會有變頻可選 滾輪上的配置定位裝置可實現(xiàn)撬體精確定位 2 5 偏心升降滾床總體設(shè)計方案 通過對比 本設(shè)計總體方案最終決定為偏心升降滾床 滾床傳輸部分則選擇帶式 滾床 具體的設(shè)計如圖 2 2 所示 將滾床組件固定于總成上 導(dǎo)向輪組件安裝在滾床組 件一端 具體見下圖 偏心升降滾床的結(jié)構(gòu)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文 7 圖2 2 偏心滾床總體布置圖 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 8 3 偏心升降滾床的參數(shù)計算 3 1 同步帶的概述 3 1 1 同步帶介紹 同步帶是綜合了帶傳動 鏈條傳動和齒輪傳動的優(yōu)點而發(fā)展起來的新塑傳動帶 它由帶齒形的一工作面與齒形帶輪的齒槽嚙合進(jìn)行傳動 其強(qiáng)力層是由拉伸強(qiáng)度高 伸長小的纖維材料或金屬材料組成 以使同步帶在傳動過程中節(jié)線長度基本保持不變 帶與帶輪之間在傳動過程中投有滑動 從而保證主 從動輪間呈無滑差的間步傳動 同步帶傳動 見圖 3 1 時 傳動比準(zhǔn)確 對軸作用力小 結(jié)構(gòu)緊湊 耐油 耐磨 性好 抗老化性能好 一般使用溫度 20 80 v 50m s P 300kw i10r min 可按基本額定動載荷計算值選擇軸承 然后校 核其額定靜載荷是否滿足要求 當(dāng)軸承可靠性為 90 軸承材料為常規(guī)材料并在常規(guī) 條件下運轉(zhuǎn)時 取 500h 作為額定壽命的基準(zhǔn) 同時考慮溫度 振動 沖擊等變化 則 軸承基本額定動載荷可按下式進(jìn)行簡化計算 rTndmhCPf C 基本額定動載荷計算值 N P 當(dāng)量動載荷 N fh 壽命因數(shù) 1 fn 速度因數(shù) 0 822 偏心升降滾床的結(jié)構(gòu)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文 33 fm 力矩載荷因數(shù) 力矩載荷較小時取 1 5 較大時取 2 fd 沖擊載荷因數(shù) 1 5 fT 溫度因數(shù) 1 CT 軸承尺寸及性能表中所列徑向基本額定動載荷 N 查文獻(xiàn) 3 中的表 6 2 8 至 6 2 12 得 f h 1 f n 0 822 f m 1 5 f d 1 5 f T 1 在本輸送裝置中 可以假設(shè)軸承只承受徑向載荷 則當(dāng)量動載荷為 P XFr YFa 查文獻(xiàn) 3 的表 6 2 18 得 X 1 Y 0 所以 P F r 1128N 由以上可得 NfCTndmh 6 3087128 05 本輸送機(jī)中的軸承承受的載荷多為徑向載荷 所以選取深溝球軸承 查文獻(xiàn) 6 的 附表 6 1 并考慮軸的外徑 選取軸承 6305 RZ 其具體參數(shù)為 內(nèi)徑 d 25mm 外徑 D 62mm 基本額定載荷 基本額定靜載荷 極限速度為k2 rCkN5 10 rC 10000r min 質(zhì)量為 0 219kg 然后校核該軸承的額定靜載荷 額定靜載荷的計算公式為 rPSC00 式中 基本額定靜載荷計算值 N 0 當(dāng)量靜載荷 N 安全因數(shù)0S 軸承尺寸及性能表中所列徑向基本額定靜載荷 N rC 查文獻(xiàn) 3 的表 6 2 14 知 對于深溝球軸承 其當(dāng)量靜載荷等于徑向載荷 查文獻(xiàn) 3 的表 6 2 14 知 安全系數(shù) 2 10 S 則軸承的基本額定靜載荷為 kNCPSr 6 13528 00 由上式可知 選取的軸承符合要求 主要包括電機(jī)功率計算及選型 帶傳動設(shè)計計算 驅(qū)動軸的設(shè)計計算 輥 子梁剛度計算 滾輪接觸強(qiáng)度計算 軸承 鍵 聯(lián)軸器的選用等等 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 34 總結(jié) 時間過的很快 短短的幾個月 一轉(zhuǎn)眼就過去了 而我的畢業(yè)設(shè)計 偏心升降滾 床的設(shè)計 在老師和同學(xué)的幫助和指導(dǎo)下終于完成 在整個設(shè)計過程中 做很多的工 作并不是一帆風(fēng)順 剛開始對 偏心升降滾床 是一個模糊的概念 起初還真的有點 無從下手的感覺 但是 經(jīng)過公司的實習(xí)過程中 讓我真的知道了偏心升降滾床是怎 樣工作的 它的每一個動作是怎樣執(zhí)行的 特別是前期工作對偏心升降滾床資料的查 詢 但一段時間后還是沒有什么進(jìn)展的 當(dāng)時心里有點急了 這樣下去什么時候才能 夠完成呢 于是就不斷的向同學(xué)以及師兄請教 由于還有很多的工作要做 還需要查 很多的資料 于是去圖書館還有向同學(xué)借有關(guān)的書籍等等 對于 CAD 畫圖方面 由于 以前沒有認(rèn)真的學(xué)習(xí) 所以就用一段時間來學(xué)習(xí) CAD 開始畫的并不是很理想 經(jīng)過老 師的反復(fù)指導(dǎo)和監(jiān)督下終于把相應(yīng)的圖紙畫出來了 畢業(yè)設(shè)計是一個不斷學(xué)習(xí)的過程 從最初到結(jié)束 讓我真正知道理論很實際的重要性 要做好一件事情要考慮的因素有 很多 必須合理的安排好設(shè)計時間 學(xué)校是一個小社會 出到學(xué)校外面工作是一個復(fù) 雜的社會 畢業(yè)設(shè)計就是我們接觸外面的世界的一個轉(zhuǎn)折點 總之 通過畢業(yè)設(shè)計 我深刻體會到要做好一個完整的事情 需要有系統(tǒng)的思維方 式和方法 對待要解決的問題 要耐心 要善于運用已有的資源來充實自己 同時我 也深刻的認(rèn)識到 在對待一個新事物時 一定要從整體考慮 完成一步之后再作下一 步 這樣才能更加有效 參考文獻(xiàn) 35 參考文獻(xiàn) 1 吳宗澤主編 機(jī)械設(shè)計與課程設(shè)計 高等教育出版社 1898 2 黃華梁主編 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)第二版 中央廣播電視大學(xué)出版社 1990 3 吳宗澤主編 機(jī)械設(shè)計禁忌 500 例 機(jī)械工業(yè)出版社 1988 4 吳宗澤主編 機(jī)械設(shè)計實用手冊 化學(xué)工業(yè)出版社 1990 5 成大先主編 機(jī)械設(shè)計手冊 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2004 6 花國梁主編 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) 北京 北京理工大學(xué)出版社 1990 7 熊文修主編 機(jī)械零件 高等教育出版社 1997 8 羅圣國主編 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊第二版 高等教育出版社 1998 9 鄭樹森主編 機(jī)械零件設(shè)計手冊 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 1998 10 胡勇克主編 螺旋輸送器的原理與設(shè)計 南昌大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2000 12 4 30 33 11 編輯委員會編 運輸機(jī)械設(shè)計選用手冊 化學(xué)工業(yè)出版社 下冊 1992 12 梁庚煌主編 運輸機(jī)械設(shè)計選用手冊 下冊 教育出版社 1990 36 致 謝 四年的艱苦跋涉 幾個月的精心準(zhǔn)備 畢業(yè)論文終于到了劃句號的時候 心頭照 例該如釋重負(fù) 但寫作過程中常常出現(xiàn)的輾轉(zhuǎn)反側(cè)和力不從心之感卻揮之不去 論文 寫作的過程并不輕松 工作的壓力時時襲擾 知識的積累尚欠火候 于是 我只能一 次次埋頭于圖書館中 一次次在深夜奮筆疾書 第一次花費如此長的時間和如此多的 精力 完成一篇具有一定學(xué)術(shù)價值的論文 其中的艱辛與困難難以訴說 但曲終幕落 后留下的滋味 值得我一生慢慢品嘗 敲完最后一個字符 重新從頭細(xì)細(xì)閱讀早已不陌生的文字 我感觸頗多 雖然其 中沒有什么值得特別炫耀的成果 但對我而言 是寶貴的 它是無數(shù)教誨 關(guān)愛和幫 助的結(jié)果 我要感謝我的指導(dǎo)教師 XX 老師 老師雖身負(fù)教學(xué) 科研重任 仍抽出時間 不時 召集我和同門以督責(zé)課業(yè) 從初稿到定稿 不厭其煩 一審再審 大到篇章布局的偏 頗 小到語句格式的瑕疵 都一一予以指出 是他傳授給我方方面面的知識 拓寬了 我的知識面 培養(yǎng)了我的功底 對論文的完成不無裨益 我還要感謝學(xué)院所有教過我 的老師 是你們讓我成熟成長 感謝學(xué)院的各位工作人員 他細(xì)致的工作使我和同學(xué) 們的學(xué)習(xí)和生活井然有序 謹(jǐn)向我的父母和家人表示誠摯的謝意 他們是我生命中永遠(yuǎn)的依靠和支持 他們 無微不至的關(guān)懷 是我前進(jìn)的動力 他們的殷殷希望 激發(fā)我不斷前行 沒有他們就 沒有我 我的點滴成就都來自他們 讓我依依不舍的還有各位學(xué)友 同門和室友 在我需要幫助的時候他們伸出溫暖 的雙手 鼎立襄助 能和他們相遇 相交 相知是人生的一大幸事 本論文的完成遠(yuǎn)非終點 文中的不足和淺顯之處則是我新的征程上一個個新的起 點 我將繼續(xù)前行 編 號 江南大學(xué)太湖學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計 論 文 寧 題目 偏心升降滾床的結(jié)構(gòu)設(shè)計 機(jī) 電 系 機(jī) 械 工 程 及 自 動 化 專 業(yè) 學(xué) 號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 職稱 講 師 職稱 年 月 日 I 江南大學(xué)太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 誠 信 承 諾 書 本人鄭重聲明 所呈交的畢業(yè)設(shè)計 論文 偏心升降滾床的結(jié) 構(gòu)設(shè)計是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進(jìn)行研究所取得的成果 其內(nèi)容除 了在畢業(yè)設(shè)計 論文 中特別加以標(biāo)注引用 表示致謝的內(nèi)容外 本 畢業(yè)設(shè)計 論文 不包含任何其他個人 集體已發(fā)表或撰寫的成果作 品 班 級 學(xué) 號 作者姓名 2012 年 月 日 無錫太湖學(xué)院 信息與機(jī)械工程 系 機(jī)械設(shè)計制造及自動化 專業(yè) 畢 業(yè) 設(shè) 計 論 文 任 務(wù) 書 一 題目及專題 題目 偏心升降滾床的結(jié)構(gòu)設(shè)計 二 課題來源及選題依據(jù) 滾床輸送線是車間物流生產(chǎn)線中的一種裝用輸送設(shè)備 結(jié)構(gòu)簡單 緊湊 形式多樣 在物流輸送領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用 而偏心升降滾床 利用偏心結(jié)構(gòu)實現(xiàn)滾床在較小高度范圍內(nèi)升降 實現(xiàn)不同高度線體間 工件的移動 更進(jìn)一步擴(kuò)展了滾床輸送線的應(yīng)用范圍 本課題所研究 的偏心升降滾床 是一汽大眾汽車有限公司成都工廠總裝車間車門輸 送線中的專用輸送設(shè)備 具有實際意義 三 本設(shè)計 論文或其他 應(yīng)達(dá)到的要求 1 熟悉整個輸送線的結(jié)構(gòu)及設(shè)計參數(shù) 2 根據(jù)所輸送工件的結(jié)構(gòu)特點和相關(guān)參數(shù) 完成偏心升降滾床方案設(shè) 計 總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計草圖 3 根據(jù)設(shè)計參數(shù)和輸送要求 完成相關(guān)計算 主要包括電機(jī)功率計算 及選型 帶傳動設(shè)計計算 驅(qū)動軸的設(shè)計計算 輥子梁剛度計算 滾 輪接觸強(qiáng)度計算 軸承 鍵 聯(lián)軸器的選用等等 4 根據(jù)計算結(jié)果 確定偏心升降滾床結(jié)構(gòu)尺寸 完成總裝圖 5 完成重要零部件的部件圖或零件圖 要求完成 III 1 設(shè)計說明書一份 不少于 30 頁 2 總體裝配圖 1 張 重要零部件的部件圖或零件圖若干 四 接受任務(wù)學(xué)生 機(jī)械 83 班 姓名 馮 愷 五 開始及完成日期 自 2011 年 11 月 日 至 2012 年 5 月 日 六 設(shè)計 論文 指導(dǎo) 或顧問 指導(dǎo)教師 簽名 簽名 簽名 教研室主任 學(xué)科組組長 簽名 系主任 簽名 2010 年 月 日 摘 要 本文研究的是一種可以實現(xiàn)偏心升降滾床 該滾床滾床輸送線是車間物流生產(chǎn)線 中的一種裝用輸送設(shè)備 結(jié)構(gòu)簡單緊湊 形式多樣 在物流輸送領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用 而偏心升降滾床 利用偏心結(jié)構(gòu)實現(xiàn)滾床在較小高度范圍內(nèi)升降 實現(xiàn)不同高度線體 間工件的移動 更進(jìn)一步擴(kuò)展了滾床輸送線的應(yīng)用范圍 本文首先對滾床設(shè)備進(jìn)行了概述 對滾床的研究情況進(jìn)行深入探索 完成對包括 電機(jī)功率計算及選型 帶傳動設(shè)計計算 驅(qū)動軸的設(shè)計計算 輥子梁剛度計算 滾輪 接觸強(qiáng)度計算 軸承 鍵 聯(lián)軸器的選用等 關(guān)鍵詞 偏心升降滾床 偏心 升降滾床 V Abstract This paper is a study of the eccentric lifting roller machine can be realized the roller of roller conveyor line workshop logistics production line in a loading conveyor equipment simple and compact structure formal diversity in logistics transportation is widely applied to the field While the eccentric lifting roller machine use of eccentric structure to realize rolling machine in a smaller range of height of lifting different heights line body movement of the workpiece further expanded the application range of roller conveyor line This paper firstly rolling equipment are introduced the model of complete in depth exploration including motor power calculation and selection of design and calculation belt drive drive shaft design roller roller beam stiffness calculation of contact strength calculation bearings couplings key selection Key words eccentric lifting roller machine eccentric lifting roller machine 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 VI 目 錄 摘 要 IV Abstract V 目 錄 VI 1 緒 論 8 1 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 8 1 2 國內(nèi)外發(fā)展趨勢 8 1 3 課題來源及選題依據(jù) 9 1 4 本課題的研究內(nèi)容和所需解決的問題 9 2 偏心升降滾床總體方案設(shè)計 10 2 1 偏心升降滾床的組成原理 10 2 2 偏心升降滾床的設(shè)計要求 10 2 3 擬定偏心升降滾床設(shè)計參數(shù) 10 2 4 偏心升降滾床傳動機(jī)構(gòu)的選擇 11 2 4 1 常見機(jī)構(gòu)的特點和應(yīng)用 11 2 4 2 傳動機(jī)構(gòu)的確定 12 2 4 3 偏心升降滾床傳動原理 13 2 5 偏心升降滾床總體設(shè)計方案 13 3 偏心升降滾床的參數(shù)計算 15 3 1 同步帶的概述 15 3 1 1 同步帶介紹 15 3 1 2 同步帶的特點 15 3 1 3 同步帶傳動的主要失效形式 16 3 1 4 同步帶傳動的設(shè)計準(zhǔn)則 18 3 1 5 同步帶分類 18 3 2 減速電機(jī)介紹 19 3 3 滾床電機(jī)的選取 20 3 4 同步帶傳動計算 滾床部分 22 VII 3 4 1 同步帶計算選型 22 3 4 2 同步帶的主要參數(shù) 結(jié)構(gòu)部分 25 3 4 3 同步帶的設(shè)計 27 3 4 4 同步帶輪的設(shè)計 27 3 5 偏心升降裝置電機(jī)計算選型 28 3 6 同步帶傳動計算 偏心升降部分 29 3 6 1 同步帶設(shè)計計算選型 29 3 6 2 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 32 3 7 滾床驅(qū)動軸的計算 33 3 8 滾床滾輪接觸強(qiáng)度的計算 38 3 9 軸承的選型及校核 39 總結(jié) 41 參考文獻(xiàn) 42 致 謝 43 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 8 1 緒 論 1 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 目前輸送機(jī)已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)經(jīng)濟(jì)各個部門 近年來在露天礦和地下礦的聯(lián)合 運輸系統(tǒng)中輸送機(jī)又成為重要的組成部分 主要有 鋼繩芯輸送機(jī) 鋼繩牽引膠帶輸 送機(jī)和排棄場的連續(xù)輸送設(shè)施等 這些輸送機(jī)的特點是輸送能力大 適用范圍廣 可運 送礦石 煤炭 巖石和各種粉狀物料 特定條件下也可以運人 安全可靠 自動化程 度高 設(shè)備維護(hù)檢修容易 爬坡能力大 經(jīng)營費用低 由于縮短運輸距離可節(jié)省基建 投資 目前 輸送機(jī)的發(fā)展趨勢是 大運輸能力 大帶寬 大傾角 增加單機(jī)長度和水 平轉(zhuǎn)彎 合理使用膠帶張力 降低物料輸送能耗 清理膠帶的最佳方法等 我國已于 1978 年完成了鋼繩芯輸送機(jī)的定型設(shè)計 國外輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展很快 其主要表現(xiàn)在 2 個方面 一方面是輸送機(jī)的功能 多元化 應(yīng)用范圍擴(kuò)大化 如高傾角帶輸送機(jī) 管狀輸送機(jī) 空間轉(zhuǎn)彎輸送機(jī)等各種 機(jī)型 另一方面是輸送機(jī)本身的技術(shù)與裝備有了巨大的發(fā)展 尤其是長距離 大運量 高帶速等大型輸送機(jī)已成為發(fā)展的主要方向 其核心技術(shù)是開發(fā)應(yīng)用于了輸送機(jī)動態(tài) 分析與監(jiān)控技術(shù) 提高了輸送機(jī)的運行性能和可靠性 其關(guān)鍵技術(shù)與裝備有以下幾個 特點 1 設(shè)備大型化 2 應(yīng)用動態(tài)分析技術(shù)和機(jī)電一體化 3 輸送系統(tǒng)設(shè)備的 通用性 互換性及其單元驅(qū)動的可靠性 4 新型 高可靠性關(guān)鍵元部件技術(shù) 1 2 國內(nèi)外發(fā)展趨勢 國內(nèi)外輸送機(jī)技術(shù)的差距及發(fā)展趨勢 一 大型輸送機(jī)的關(guān)鍵核心技術(shù)上的差距 1 輸送機(jī)動態(tài)分析與監(jiān)測技術(shù)長距離 大功率輸送機(jī)的技術(shù)關(guān)鍵是動態(tài)設(shè)計與監(jiān)測 它是制約大型輸送機(jī)發(fā)展的核心技術(shù) 目前我國用剛性理論來分析研究輸送機(jī)并制訂 計算方法和設(shè)計規(guī)范 設(shè)計中對輸送帶使用了很高的安全系統(tǒng) 與實際情況相差很遠(yuǎn) 實際上輸送帶是粘彈性體 長距離輸送機(jī)其輸送帶對驅(qū)動裝置的起 制動力的動態(tài)響 應(yīng)是一個非常復(fù)雜的過程 而不能簡單地用剛體力學(xué)來解釋和計算 國外已開發(fā)了輸 送機(jī)動態(tài)設(shè)計方法和應(yīng)用軟件 在大型輸送機(jī)上對輸 送機(jī)的動張力進(jìn)行動態(tài)分析與動 態(tài)監(jiān)測 降低輸送帶的安全系統(tǒng) 大大延長使用壽命 確保了輸送機(jī)運行的可靠性 偏心升降滾床的結(jié)構(gòu)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文 9 從而使大型輸送機(jī)的設(shè)計達(dá)到了最高水平 并使輸送機(jī)的設(shè)備成本尤其是輸送帶成本 大為降低 2 可靠的可控軟起動技術(shù)與功率均衡技術(shù) 長距離大運量輸送機(jī)由于功率 大 距離長且多機(jī)驅(qū)動 必須采用軟起動方式來降低輸送機(jī)制動張力 特別是多電機(jī) 驅(qū)動時 國內(nèi)已大量應(yīng)用調(diào)速型液力偶合器來實現(xiàn)輸送機(jī)的軟起動與功率平衡 解決 了長距離輸送機(jī)的起動與功率平衡及同步性問題 但其調(diào)節(jié)精度及可靠性與國外相比 還有一定差距 此外 長距離大功率輸送機(jī)除了要求一個運煤帶速外 還需要一個驗 帶的帶速 調(diào)速型液力偶合器雖然實現(xiàn)軟啟動與功率平衡 但還需研制適合長距離的 無級液力調(diào)速裝置 二 技術(shù)性能上差距我國輸送機(jī)的主要性能與參數(shù)已不能滿足高 產(chǎn)高效礦井的需要 尤其是順槽可伸縮輸送機(jī)的關(guān)鍵元部件及其功能如自移機(jī)尾 高 效儲帶與張緊裝置等與國外有著很大差距 1 3 課題來源及選題依據(jù) 滾床輸送線是車間物流生產(chǎn)線中的一種裝用輸送設(shè)備 結(jié)構(gòu)簡單緊湊 形式多樣 在物流輸送領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用 而偏心升降滾床 利用偏心結(jié)構(gòu)實現(xiàn)滾床在較小高 度范圍內(nèi)升降 實現(xiàn)不同高度線體間工件的移動 更進(jìn)一步擴(kuò)展了滾床輸送線的應(yīng)用 范圍 本課題所研究的偏心升降滾床 是一汽大眾汽車有限公司成都工廠總裝車間車 門輸送線中的專用輸送設(shè)備 具有實際意義 1 4 本課題的研究內(nèi)容和所需解決的問題 1 熟悉整個輸送線的結(jié)構(gòu)及設(shè)計參數(shù) 2 根據(jù)所輸送工件的結(jié)構(gòu)特點和相關(guān)參數(shù) 完成偏心升降滾床方案設(shè)計 總體結(jié) 構(gòu)的設(shè)計草圖 3 根據(jù)設(shè)計參數(shù)和輸送要求 完成相關(guān)計算 主要包括電機(jī)功率計算及選型 帶 傳動設(shè)計計算 驅(qū)動軸的設(shè)計計算 輥子梁剛度計算 滾輪接觸強(qiáng)度計算 軸承 鍵 聯(lián)軸器的選用等等 4 根據(jù)計算結(jié)果 確定偏心升降滾床結(jié)構(gòu)尺寸 完成總裝圖 5 完成重要零部件的部件圖或零件圖 要求完成 1 設(shè)計說明書一份 不少于 30 頁 2 總體裝配圖 1 張 重要零部件的部件圖或零件圖若干 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 10 2 偏心升降滾床總體方案設(shè)計 2 1 偏心升降滾床的組成原理 偏心升降滾床的總體設(shè)計方案由以下三部分組成 圖 2 1 偏心升降滾床組成機(jī)構(gòu) 工作原理 升降電機(jī)啟動 同步帶運轉(zhuǎn) 帶動四個升降偏心帶輪旋轉(zhuǎn) 偏心帶輪 上的滾動軸承此時沿著上部支架滾動 從而實現(xiàn)了部支架的升 降 上部支架升 降 是由導(dǎo)向組件來引導(dǎo)的 其升 降的精度是靠導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合來保證的 水平運動 電機(jī)啟動 同步帶運轉(zhuǎn) 通過滾輪和滑撬之間摩擦實現(xiàn)滑撬的直線運動 滑橇上裝有 定位裝置 重復(fù)定位精度較高 一般為 0 3mm 由于采用了同步帶傳動和摩擦輪傳動 此種整體傳動的結(jié)構(gòu)緊湊 傳動平穩(wěn) 效率高 2 2 偏心升降滾床的設(shè)計要求 1 技術(shù)參數(shù)設(shè)計 主要尺寸規(guī)格 運動參數(shù) 轉(zhuǎn)速和進(jìn)給范圍 動力參數(shù) 電機(jī) 功率 最大拉力 2 總體布局設(shè)計 相互位置關(guān)系 運動分析 運動仿真 干涉檢查 外觀造型 3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計 整機(jī)靜剛度 整機(jī)的運動性能 整機(jī)的熱特性 2 3 擬定偏心升降滾床設(shè)計參數(shù) 額定荷重 250Kg 線體長度 2800mm 輥輪直徑 125mm 輥輪間距 764mm 線體寬度 560mm 偏心升降滾床的結(jié)構(gòu)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文 11 滾床寬 橇體中心 345mm 距滾床高 滾輪上表面 550mm 升降行程 100mm 升降速度 3m min 2 4 偏心升降滾床傳動機(jī)構(gòu)的選擇 2 4 1 常見機(jī)構(gòu)的特點和應(yīng)用 類型 特點 應(yīng)用 連桿機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡單 制造容易 工作可靠 傳動 距離較遠(yuǎn) 傳遞載荷較大 可實現(xiàn)急回 運動規(guī)律 但不易獲得勻速運動或其他 任意運動規(guī)律 傳動不平穩(wěn) 沖擊與振 動較大 用于從動件行程較大或承受重 載的工作場合 可以實現(xiàn)移動 擺動等復(fù)雜的運動規(guī)律或運動 軌跡 凸輪機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)緊湊 工作可靠 調(diào)整方便 可獲 得任意運動規(guī)律 但動載荷較大 傳動 效率較低 用于從動件行程較小和載荷不 大以及要求特定運動規(guī)律的場 合 非圓齒輪 機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡單 工作可靠 從動件可實現(xiàn)任 意轉(zhuǎn)動規(guī)律 但齒輪制造較困難 用于從動件作連續(xù)轉(zhuǎn)動和要求 有特殊運動規(guī)律的場合 槽輪間歇 機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡單 從動件轉(zhuǎn)位較平穩(wěn) 而且可 實現(xiàn)任意等時的單向間歇轉(zhuǎn)動 但當(dāng)撥 盤轉(zhuǎn)速較高時 動載荷較大 常用作自動轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu) 特別適 用于轉(zhuǎn)位角度在 45 以上的低 速傳動 凸輪式間 歇機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)較簡單 傳動平穩(wěn) 動載荷較小 從動件可實現(xiàn)任何預(yù)期的單向間歇轉(zhuǎn)動 但凸輪制造困難 用作高速分度機(jī)構(gòu)或自動轉(zhuǎn)位 機(jī)構(gòu) 不完全齒 輪機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡單 制造容易 從動件可實現(xiàn)較 大范圍的單向間歇傳動 但嚙合開始和 終止時有沖擊 傳動不平穩(wěn) 多用作輕工機(jī)械的間歇傳動機(jī) 構(gòu) 螺旋機(jī)構(gòu) 傳動平穩(wěn)無噪聲 減速比大 可實現(xiàn)轉(zhuǎn) 動與直線移動 傳動平穩(wěn)無噪聲 互換 滑動螺旋可做成自鎖螺旋機(jī)構(gòu) 工作速 度一般很低 只適用于小功率傳動 多用于要求微動或增力的場合 如機(jī)床夾具以及儀器 儀表 還用于將螺母的回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變 為螺桿的直線運動的裝置 摩擦輪機(jī) 構(gòu) 有過載保護(hù)作用 軸和軸承受力較大 工作表面有滑動 而且磨損較快 高速 傳動時壽命較低 用于儀器及手動裝置以傳遞回 轉(zhuǎn)運動 圓柱齒輪 機(jī)構(gòu) 載荷和速度的許用范圍大 傳動比恒定 外廓尺寸小 工作可靠 效率高 制造 和安裝精度要求較高 精度低時傳動噪 聲較大 無過載保護(hù)作用 斜齒圓柱齒 輪機(jī)構(gòu)運動平穩(wěn) 承載能力強(qiáng) 但在傳 廣泛應(yīng)用于各種傳動系統(tǒng) 傳 遞回轉(zhuǎn)運動 實現(xiàn)減速或增速 變速以及換向等 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 動中會產(chǎn)生軸向力 在使用時必須安裝 推力軸承或角接觸軸承 齒輪齒條 機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡單 成本低 傳動效率高 易于 實現(xiàn)較長的運動行程 當(dāng)運動速度較高 或為提高運動平穩(wěn)性時 可采用斜齒或 人字齒條機(jī)構(gòu) 廣泛應(yīng)用于各種機(jī)器的傳動系 統(tǒng) 變速操縱裝置 自動機(jī)的 輸送 轉(zhuǎn)向 進(jìn)給機(jī)構(gòu)以及直 動與轉(zhuǎn)動的運動轉(zhuǎn)換裝置 圓錐齒輪 機(jī)構(gòu) 用來傳遞兩相交軸的運動 直齒圓錐齒 輪傳遞的圓周速度較低 曲齒用于圓周 速度較高的場合 用于減速 轉(zhuǎn)換軸線方向以及 反向的場合 如汽車 拖拉機(jī) 機(jī)床等 螺旋齒輪 機(jī)構(gòu) 常用于傳遞既不平行又不相交的兩軸之 間的運動 但其齒面間為點嚙合 且沿 齒高和齒長方向均有滑動 容易磨損 因此只宜用于輕載傳動 用于傳遞空間交錯軸之間的運 動 蝸輪蝸桿 機(jī)構(gòu) 傳動平穩(wěn)無噪聲 結(jié)構(gòu)緊湊 傳動比大 可做成自鎖蝸桿 自鎖蝸桿傳動的效率 很低 低速傳動時磨損嚴(yán)重 中高速傳 動的蝸輪齒圈需貴重的減摩材料 如青銅 制造精度要求較高 刀具費用昂貴 用于大傳動比減速裝置 但功 率不宜過大 增速裝置 分 度機(jī)構(gòu) 起重裝置 微調(diào)進(jìn)給 裝置 省力的傳動裝置 行星齒輪 機(jī)構(gòu) 傳動比大 結(jié)構(gòu)緊湊 工作可靠 制造 和安裝精度要求高 其他特點同普通齒 輪傳動 主要有漸開線齒輪 擺線針輪 諧波齒輪 3 種齒形的行星傳動 常作為大速比的減速裝置 增 速裝置 變速裝置 還可實現(xiàn) 運動的合成與分解 帶傳動機(jī) 構(gòu) 軸間距離較大 工作平穩(wěn)無噪聲 能緩 沖吸振 摩擦式帶傳動有過載保護(hù)作用 結(jié)構(gòu)簡單 安裝要求不高 外廓尺寸較 大 摩擦式帶傳動有彈性滑動 不能用 于分度系統(tǒng) 摩擦易起電 不宜用于易 燃易爆的場合 軸和軸承受力較大 傳 動帶壽命較短 用于傳遞較遠(yuǎn)距離的兩軸的回 轉(zhuǎn)運動或動力 鏈傳動機(jī) 構(gòu) 軸向距離較大 平均傳動比為常數(shù) 鏈 條元件間形成的油膜有吸振能力 對惡 劣環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)能力 工作可靠 軸上載荷較小 瞬時運轉(zhuǎn)速度不均勻 高速時不如帶傳動平穩(wěn) 鏈條工作時因 磨損伸長后容易引起共振 一般需增設(shè) 張緊和減振裝置 用于傳遞較遠(yuǎn)距離的兩軸的回 轉(zhuǎn)運動或動力 2 4 2 傳動機(jī)構(gòu)的確定 根據(jù)上述表格和任務(wù)書條件 距離較遠(yuǎn) 屬于長距離輸送物料 初步選擇帶傳動 機(jī)構(gòu)和鏈條傳動機(jī)構(gòu) 帶式滾床的結(jié)構(gòu)是驅(qū)動裝置與同步帶相接 同步帶與輸送組件 相接 導(dǎo)向輪組件安裝在支架上 驅(qū)動組件安裝在支架上 這種滾床的優(yōu)點在于 與 普通滾床輸送機(jī)采用基本相同的結(jié)構(gòu)形式 大多數(shù)零部件與普通滾床輸送機(jī)通用 減 偏心升降滾床的結(jié)構(gòu)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文 13 少了零部件的種類 有利于設(shè)備制造廠家的生產(chǎn)管理 減少了整個輸送系統(tǒng)中輸送機(jī) 的種類 方便用戶的日常使用和維護(hù) 但是由于滑行上升過程中不得出現(xiàn)打滑和倒退現(xiàn)象 故鏈傳動機(jī)構(gòu)承載能力相對 較大 結(jié)合本次設(shè)計課題是一汽大眾汽車有限公司成都工廠總裝車間車門輸送線中的 專用輸送設(shè)備 是用于輸送汽車裝配零件使用 設(shè)計最大載重為 250kg 承載能力相對 較小 裝配車間工作條件相對較好 而且?guī)鲃觾r格相對便宜 綜合以上幾點 最終 確定齒形同步帶傳動傳動作為本偏心升降滾床的傳動機(jī)構(gòu) 2 4 3 偏心升降滾床傳動原理 根據(jù)帶式滾床主要通過同步帶來驅(qū)動輥子 若干個滾輪軸組件安裝在機(jī)架上 各滾 輪軸組件之間由過同步帶連接 張緊裝置安裝在過同步帶一側(cè) 并可調(diào)節(jié)過同步帶的 張緊度 驅(qū)動裝置安裝在機(jī)架上 一般情況下 都在在機(jī)架一側(cè)安裝有導(dǎo)向輪 其常 用的特征為由一對槽鋼構(gòu)成整體機(jī)架 在整體機(jī)架內(nèi)設(shè)置加強(qiáng)筋 該滾床均由主框架 動力輥子 傳動構(gòu)件 傳動裝置和張緊裝置等主要部分組成 動力輥子按一定計算間隔均勻布置 動力輥子由安裝在一根通軸上的兩個滾輪以及軸 上的帶輪或帶輪組成 若滾床上的電機(jī)為減速變頻電機(jī) 則這種滾床則會有變頻可選 滾輪上的配置定位裝置可實現(xiàn)撬體精確定位 2 5 偏心升降滾床總體設(shè)計方案 通過對比 本設(shè)計總體方案最終決定為偏心升降滾床 滾床傳輸部分則選擇帶式 滾床 具體的設(shè)計如圖 2 2 所示 將滾床組件固定于總成上 導(dǎo)向輪組件安裝在滾床組 件一端 具體見下圖 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 14 圖2 2 偏心滾床總體布置圖 偏心升降滾床的結(jié)構(gòu)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文 15 3 偏心升降滾床的參數(shù)計算 3 1 同步帶的概述 3 1 1 同步帶介紹 同步帶是綜合了帶傳動 鏈條傳動和齒輪傳動的優(yōu)點而發(fā)展起來的新塑傳動帶 它由帶齒形的一工作面與齒形帶輪的齒槽嚙合進(jìn)行傳動 其強(qiáng)力層是由拉伸強(qiáng)度高 伸長小的纖維材料或金屬材料組成 以使同步帶在傳動過程中節(jié)線長度基本保持不變 帶與帶輪之間在傳動過程中投有滑動 從而保證主 從動輪間呈無滑差的間步傳動 同步帶傳動 見圖 3 1 時 傳動比準(zhǔn)確 對軸作用力小 結(jié)構(gòu)緊湊 耐油 耐磨 性好 抗老化性能好 一般使用溫度 20 80 v 50m s P 300kw i10r min 可按基本額定動載荷計算值選擇軸承 然后校 核其額定靜載荷是否滿足要求 當(dāng)軸承可靠性為 90 軸承材料為常規(guī)材料并在常規(guī) 條件下運轉(zhuǎn)時 取 500h 作為額定壽命的基準(zhǔn) 同時考慮溫度 振動 沖擊等變化 則 軸承基本額定動載荷可按下式進(jìn)行簡化計算 rTndmhCPf C 基本額定動載荷計算值 N P 當(dāng)量動載荷 N fh 壽命因數(shù) 1 fn 速度因數(shù) 0 822 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 40 fm 力矩載荷因數(shù) 力矩載荷較小時取 1 5 較大時取 2 fd 沖擊載荷因數(shù) 1 5 fT 溫度因數(shù) 1 CT 軸承尺寸及性能表中所列徑向基本額定動載荷 N 查文獻(xiàn) 3 中的表 6 2 8 至 6 2 12 得 f h 1 f n 0 822 f m 1 5 f d 1 5 f T 1 在本輸送裝置中 可以假設(shè)軸承只承受徑向載荷 則當(dāng)量動載荷為 P XFr YFa 查文獻(xiàn) 3 的表 6 2 18 得 X 1 Y 0 所以 P F r 1128N 由以上可得 NfCTndmh 6 3087128 05 本輸送機(jī)中的軸承承受的載荷多為徑向載荷 所以選取深溝球軸承 查文獻(xiàn) 6 的 附表 6 1 并考慮軸的外徑 選取軸承 6305 RZ 其具體參數(shù)為 內(nèi)徑 d 25mm 外徑 D 62mm 基本額定載荷 基本額定靜載荷 極限速度為k2 rCkN5 10 rC 10000r min 質(zhì)量為 0 219kg 然后校核該軸承的額定靜載荷 額定靜載荷的計算公式為 rPSC00 式中 基本額定靜載荷計算值 N 0 當(dāng)量靜載荷 N 安全因數(shù)0S 軸承尺寸及性能表中所列徑向基本額定靜載荷 N rC 查文獻(xiàn) 3 的表 6 2 14 知 對于深溝球軸承 其當(dāng)量靜載荷等于徑向載荷 查文獻(xiàn) 3 的表 6 2 14 知 安全系數(shù) 2 10 S 則軸承的基本額定靜載荷為 kNCPSr 6 13528 00 由上式可知 選取的軸承符合要求 主要包括電機(jī)功率計算及選型 帶傳動設(shè)計計算 驅(qū)動軸的設(shè)計計算 輥 子梁剛度計算 滾輪接觸強(qiáng)度計算 軸承 鍵 聯(lián)軸器的選用等等 偏心升降滾床的結(jié)構(gòu)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文 41 總結(jié) 時間過的很快 短短的幾個月 一轉(zhuǎn)眼就過去了 而我的畢業(yè)設(shè)計 偏心升降滾 床的設(shè)計 在老師和同學(xué)的幫助和指導(dǎo)下終于完成 在整個設(shè)計過程中 做很多的工 作并不是一帆風(fēng)順 剛開始對 偏心升降滾床 是一個模糊的概念 起初還真的有點 無從下手的感覺 但是 經(jīng)過公司的實習(xí)過程中 讓我真的知道了偏心升降滾床是怎 樣工作的 它的每一個動作是怎樣執(zhí)行的 特別是前期工作對偏心升降滾床資料的查 詢 但一段時間后還是沒有什么進(jìn)展的 當(dāng)時心里有點急了 這樣下去什么時候才能 夠完成呢 于是就不斷的向同學(xué)以及師兄請教 由于還有很多的工作要做 還需要查 很多的資料 于是去圖書館還有向同學(xué)借有關(guān)的書籍等等 對于 CAD 畫圖方面 由于 以前沒有認(rèn)真的學(xué)習(xí) 所以就用一段時間來學(xué)習(xí) CAD 開始畫的并不是很理想 經(jīng)過老 師的反復(fù)指導(dǎo)和監(jiān)督下終于把相應(yīng)的圖紙畫出來了 畢業(yè)設(shè)計是一個不斷學(xué)習(xí)的過程 從最初到結(jié)束 讓我真正知道理論很實際的重要性 要做好一件事情要考慮的因素有 很多 必須合理的安排好設(shè)計時間 學(xué)校是一個小社會 出到學(xué)校外面工作是一個復(fù) 雜的社會 畢業(yè)設(shè)計就是我們接觸外面的世界的一個轉(zhuǎn)折點 總之 通過畢業(yè)設(shè)計 我深刻體會到要做好一個完整的事情 需要有系統(tǒng)的思維方 式和方法 對待要解決的問題 要耐心 要善于運用已有的資源來充實自己 同時我 也深刻的認(rèn)識到 在對待一個新事物時 一定要從整體考慮 完成一步之后再作下一 步 這樣才能更加有效 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 42 參考文獻(xiàn) 1 吳宗澤主編 機(jī)械設(shè)計與課程設(shè)計 高等教育出版社 1898 2 黃華梁主編 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)第二版 中央廣播電視大學(xué)出版社 1990 3 吳宗澤主編 機(jī)械設(shè)計禁忌 500 例 機(jī)械工業(yè)出版社 1988 4 吳宗澤主編 機(jī)械設(shè)計實用手冊 化學(xué)工業(yè)出版社 1990 5 成大先主編 機(jī)械設(shè)計手冊 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2004 6 花國梁主編 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) 北京 北京理工大學(xué)出版社 1990 7 熊文修主編 機(jī)械零件 高等教育出版社 1997 8 羅圣國主編 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊第二版 高等教育出版社 1998 9 鄭樹森主編 機(jī)械零件設(shè)計手冊 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 1998 10 胡勇克主編 螺旋輸送器的原理與設(shè)計 南昌大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2000 12 4 30 33 11 編輯委員會編 運輸機(jī)械設(shè)計選用手冊 化學(xué)工業(yè)出版社 下冊 1992 12 梁庚煌主編 運輸機(jī)械設(shè)計選用手冊 下冊 教育出版社 1990 附 錄 43 致 謝 四年的艱苦跋涉 幾個月的精心準(zhǔn)備 畢業(yè)論文終于到了劃句號的時候 心頭照 例該如釋重負(fù) 但寫作過程中常常出現(xiàn)的輾轉(zhuǎn)反側(cè)和力不從心之感卻揮之不去 論文 寫作的過程并不輕松 工作的壓力時時襲擾 知識的積累尚欠火候 于是 我只能一 次次埋頭于圖書館中 一次次在深夜奮筆疾書 第一次花費如此長的時間和如此多的 精力 完成一篇具有一定學(xué)術(shù)價值的論文 其中的艱辛與困難難以訴說 但曲終幕落 后留下的滋味 值得我一生慢慢品嘗 敲完最后一個字符 重新從頭細(xì)細(xì)閱讀早已不陌生的文字 我感觸頗多 雖然其 中沒有什么值得特別炫耀的成果 但對我而言 是寶貴的 它是無數(shù)教誨 關(guān)愛和幫 助的結(jié)果 我要感謝我的指導(dǎo)教師 XX 老師 老師雖身負(fù)教學(xué) 科研重任 仍抽出時間 不時 召集我和同門以督責(zé)課業(yè) 從初稿到定稿 不厭其煩 一審再審 大到篇章布局的偏 頗 小到語句格式的瑕疵 都一一予以指出 是他傳授給我方方面面的知識 拓寬了 我的知識面 培養(yǎng)了我的功底 對論文的完成不無裨益 我還要感謝學(xué)院所有教過我 的老師 是你們讓我成熟成長 感謝學(xué)院的各位工作人員 他細(xì)致的工作使我和同學(xué) 們的學(xué)習(xí)和生活井然有序 謹(jǐn)向我的父母和家人表示誠摯的謝意 他們是我生命中永遠(yuǎn)的依靠和支持 他們 無微不至的關(guān)懷 是我前進(jìn)的動力 他們的殷殷希望 激發(fā)我不斷前行 沒有他們就 沒有我 我的點滴成就都來自他們 讓我依依不舍的還有各位學(xué)友 同門和室友 在我需要幫助的時候他們伸出溫暖 的雙手 鼎立襄助 能和他們相遇 相交 相知是人生的一大幸事 本論文的完成遠(yuǎn)非終點 文中的不足和淺顯之處則是我新的征程上一個個新的起 點 我將繼續(xù)前行