輸送機(jī)傳動(dòng)輥臺(tái)設(shè)計(jì)【連續(xù)輸送機(jī)械】【運(yùn)輸設(shè)備】
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傳動(dòng)輥臺(tái)設(shè)計(jì)
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第1章 緒 論 1
1.1傳動(dòng)輥臺(tái)的發(fā)展過程 1
1.2傳動(dòng)輥臺(tái)設(shè)計(jì)的目的和意義 1
1.3傳動(dòng)輥臺(tái)的特點(diǎn)及運(yùn)行特性 2
1.3.1 傳動(dòng)輥臺(tái)的特點(diǎn)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2
1.3.2 現(xiàn)代傳動(dòng)輥臺(tái)的運(yùn)行特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.4 傳動(dòng)輥臺(tái)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
第2章 傳動(dòng)輥臺(tái)總體結(jié)構(gòu)及部件 5
2.1傳動(dòng)輥臺(tái)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 5
2.2輔助裝置及轉(zhuǎn)運(yùn)方式 6
2.2.2 轉(zhuǎn)運(yùn)小車 6
2.2.3 升降輸送機(jī) 7
2.3 輸送機(jī)部件 7
2.3.1輥?zhàn)?8
2.3.2 機(jī)身 9
2.4 驅(qū)動(dòng)裝置 10
2.5 本章小結(jié) 11
第3章 傳動(dòng)輥臺(tái)的參數(shù)計(jì)算 12
3.1 原始依據(jù) 12
3.2 基本參數(shù)計(jì)算 12
3.2.1 輥?zhàn)娱L度 12
3.2.2輥?zhàn)娱g距 13
3.2.3輥?zhàn)又睆?13
3.2.4輸送機(jī)高度 14
3.2.5輸送速度 14
3.3 動(dòng)力式輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)計(jì)算 14
3.3.1 功率計(jì)算 14
3.4 輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)選型參數(shù) 15
3.5 本章小結(jié) 15
第4章 機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)裝置的設(shè)計(jì) 16
4.1 轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì) 16
4.1.1選擇電動(dòng)機(jī) 16
4.1.2計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 16
4.2 蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17
4.3 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 19
4.3.1最小軸徑的確定 19
4.3.2確定各軸段的直徑和長度..．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 20
4.3.3 蝸輪軸的強(qiáng)度計(jì)算 21
4.4 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 24
4.4.1鏈條的選擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
4.4.2鏈輪的設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
4.5鍵的選擇與校核 26
4.6機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)上輥臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的選取 26
4.7液壓升降系統(tǒng)的選取 27
4.8本章小結(jié) 27
結(jié) 論 29
參考文獻(xiàn) 30
致 謝 31
第1章 緒 論
1.1傳動(dòng)輥臺(tái)的發(fā)展過程
傳動(dòng)輥臺(tái)是一種古老的運(yùn)輸設(shè)備。傳動(dòng)輥臺(tái)作為一種輸送成件物品的連續(xù)輸送機(jī)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(dòng)輥臺(tái)組成的生產(chǎn)線、裝配線應(yīng)運(yùn)而生。尤其是連續(xù)生產(chǎn)流水線的普遍采用，為傳動(dòng)輥臺(tái)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(yùn)輸機(jī)械相比，現(xiàn)代輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)除了具有結(jié)構(gòu)簡便、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、維護(hù)方便的傳統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)外，其顯著優(yōu)點(diǎn)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(yùn)、分揀等流水生產(chǎn)線中，幾乎隨處可以發(fā)現(xiàn)有輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)組成的輸送系統(tǒng)。
在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，迅速發(fā)展的傳動(dòng)輥臺(tái)制造業(yè)早已進(jìn)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(dòng)輥臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)化工作，自五十年代起，就開始致力于傳動(dòng)輥臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的制定，幾經(jīng)更新和完善，對(duì)規(guī)范和推動(dòng)傳動(dòng)輥臺(tái)生產(chǎn)制造的標(biāo)準(zhǔn)化 、系列化和通用化，保證和促進(jìn)輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)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(dá)國家相比，我國傳動(dòng)輥臺(tái)的發(fā)展及標(biāo)準(zhǔn)起步較晚。八十年代以前，傳動(dòng)輥臺(tái)僅在軋鋼鑄造 發(fā)動(dòng)機(jī)裝配等車間的機(jī)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(yuǎn)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(dòng)，機(jī)械化、自動(dòng)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(dòng)輥臺(tái)也隨之得到廣泛應(yīng)用，展現(xiàn)出蓬勃的生機(jī)，引進(jìn)與國產(chǎn)相得益彰，使輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)生產(chǎn)制造的規(guī)模和水平，進(jìn)入了一個(gè)新的階段。
1.2傳動(dòng)輥臺(tái)設(shè)計(jì)的目的和意義
傳動(dòng)輥臺(tái)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(duì)于非平底物品及柔性物品可借助托盤實(shí)現(xiàn)輸送.與其他輸送成件物品的運(yùn)輸機(jī)相比,除了具有結(jié)構(gòu)簡單、 運(yùn)轉(zhuǎn)可靠 、維護(hù)方便、 經(jīng)濟(jì) 、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)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(gè)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(shí)作為工藝設(shè)備的物料輸入和輸出段；輥?zhàn)娱g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(duì)輸送過程中的物品進(jìn)行加工、裝配、試驗(yàn)、分揀、包裝、儲(chǔ)存等各種工藝性操作,便于對(duì)輸送過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；兩臺(tái)輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的連接尺寸小，可以運(yùn)轉(zhuǎn)較小尺寸的物品；雙排或數(shù)排輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)可以并排組成大寬度的輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)，以運(yùn)行大型成件物品；允許輸送高溫物品；輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)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(shí)不需要特殊土建基礎(chǔ)。
由于傳動(dòng)輥臺(tái)在輸送成件物品時(shí)具有明顯優(yōu)點(diǎn)，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?zhàn)拥膹S家可以采用專機(jī)生產(chǎn)線大批量生產(chǎn)輥?zhàn)硬考瑥亩缘统杀沮A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?zhàn)虞斔蜋C(jī)機(jī)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(gè)國家生產(chǎn)輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的廠家多達(dá)十幾個(gè)到數(shù)十個(gè)，各種通用和專用輥?zhàn)?，各種規(guī)格品種應(yīng)有盡有。在機(jī)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(dòng)輥臺(tái)的特點(diǎn)及運(yùn)行特性
1.3.1 傳動(dòng)輥臺(tái)的特點(diǎn)
傳動(dòng)輥臺(tái)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(duì)于非平底物品及柔性物品可借助托盤實(shí)現(xiàn)輸送.與其他輸送成件物品的運(yùn)輸機(jī)相比,除了具有結(jié)構(gòu)簡單、 運(yùn)轉(zhuǎn)可靠 、維護(hù)方便、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)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(gè)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(shí)作為工藝設(shè)備的物料輸入和輸出段，輥?zhàn)娱g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(duì)輸送過程中的物品進(jìn)行加工、 裝配 、試驗(yàn) 、分揀 、包裝、 儲(chǔ)存等各種工藝性操作,便于對(duì)輸送過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
(4) 兩臺(tái)輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的連接尺寸小，可以運(yùn)轉(zhuǎn)較小尺寸的物品。
(5) 雙排或數(shù)排輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)可以并排組成大寬度的輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)，以運(yùn)行大型成件物品。
(6) 允許輸送高溫物品。
(7) 傳動(dòng)輥臺(tái)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(shí)不需要
特殊土建基礎(chǔ)。
1.3.2 現(xiàn)代傳動(dòng)輥臺(tái)的運(yùn)行特性
伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，傳動(dòng)輥臺(tái)展現(xiàn)出以下特性：
1.具有直線輸送彎道輸送直角轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)動(dòng)運(yùn)行或依靠重力輸送的性能；
2.可以借用升降臺(tái)補(bǔ)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(jī)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(yùn)行過程中可受控暫停，以便完成某道工序或等待進(jìn)行下一道工序，也可定距積存和放行；
4.在輸送機(jī)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(dòng)輥臺(tái)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用和系統(tǒng)工程、優(yōu)化工程、價(jià)值工程、人機(jī)工程等現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論的不斷發(fā)展，促使許多跨學(xué)科的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法出現(xiàn)，使傳動(dòng)輥臺(tái)設(shè)計(jì)進(jìn)入高質(zhì)量、高效率的階段。
1.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是隨著計(jì)算機(jī)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(jì)方法。它的發(fā)展與應(yīng)用，對(duì)提高設(shè)計(jì)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(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)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(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法已成為工程技術(shù)人員進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計(jì)活動(dòng)不可缺少的手段。
2.模塊化設(shè)計(jì)
模塊化設(shè)計(jì)是根據(jù)模塊化原則，設(shè)計(jì)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(tái)模塊化設(shè)計(jì)以功能分析為基礎(chǔ)，將輥臺(tái)上同一功能的基本部件、元件、零件設(shè)計(jì)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(jìn)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(jì)
有限元設(shè)計(jì)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(jì)算方法。它能整體、全面、多功能隨意組合，進(jìn)行靜力、動(dòng)力、電場、磁場等分析。對(duì)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(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算中應(yīng)用。
4.優(yōu)化設(shè)計(jì)
優(yōu)化設(shè)計(jì)方法可根據(jù)產(chǎn)品要求，合理的確定和計(jì)算各種參數(shù)，以期達(dá)到最佳的設(shè)計(jì)目的。
5.動(dòng)態(tài)仿真設(shè)計(jì)
國外近年來在起重機(jī)設(shè)計(jì)中采用了動(dòng)態(tài)仿真設(shè)計(jì)的新方法，即用計(jì)算機(jī)對(duì)機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)在各種工況下承受載荷進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)隨時(shí)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(jì)和推斷實(shí)際運(yùn)行的各種數(shù)據(jù)，并在對(duì)輥臺(tái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析計(jì)算時(shí)采用。
第2章 傳動(dòng)輥臺(tái)總體結(jié)構(gòu)及部件
2.1傳動(dòng)輥臺(tái)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
1．無動(dòng)力式輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)
無動(dòng)力式輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)自身無驅(qū)動(dòng)裝置,輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動(dòng)呈被動(dòng)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(dòng)物品，人力推動(dòng)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(dòng)裝
置推拉等方式，可按要求的速度移動(dòng)物品，便于控制運(yùn)行狀態(tài)，需要時(shí)還可以實(shí)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(jì)實(shí)用，但不易控制物品
運(yùn)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(dòng)力式輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)
動(dòng)力式輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)本身具有驅(qū)動(dòng)裝置，輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動(dòng)呈主動(dòng)狀態(tài)，可以嚴(yán)格控制物品運(yùn)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(shí)現(xiàn)輸送過程的自動(dòng)控制。
鏈傳動(dòng)承載能力大，通用性好，布置方便，對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，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?zhàn)虞斔蜋C(jī)。但在多塵環(huán)境中工作時(shí)鏈條容易磨損，高速運(yùn)行時(shí)噪聲較大。
鏈傳動(dòng)分單鏈傳動(dòng)和雙鏈傳動(dòng)。單鏈傳動(dòng)布置緊湊，適用于輕載，低速，持續(xù)運(yùn)行的場合，
3．限力式輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)
限力式輥?zhàn)觾?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(yùn)行阻力超過限定的輥?zhàn)庸ぷ髁?，可使摩擦片打滑。輥?zhàn)拥南薅芈愿哂谡］斔蜁r(shí)的運(yùn)行阻力矩，其結(jié)構(gòu)見圖2.1。
4．圓柱形輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)
圓柱形輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)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(dòng)。一般用于輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)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?zhàn)虞斔蜋C(jī)結(jié)構(gòu)
5．圓錐形輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)
圓錐形輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)用于輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)圓弧段，多于圓柱形輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)直線段配合
使用，可以避免物品在 圓弧段運(yùn)行發(fā)生滑動(dòng)和錯(cuò)位現(xiàn)象，保持正常方位。
6．輪形輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)
輪形輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)自重輕，運(yùn)行阻力小。分邊輥和多輥兩類。
（1）邊輥輸送機(jī) 輥?zhàn)友貦C(jī)架兩側(cè)分布，輸送機(jī)中間部位可以布置其他設(shè)備適于運(yùn)送底部剛度比較大的物品，輥?zhàn)訜o輪緣的 邊輥輸送機(jī)要求物件寬度大于輪間寬度，必要時(shí)設(shè)置水平導(dǎo)向裝置，有邊緣的邊輥輸送機(jī)有導(dǎo)向作用，但對(duì)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(jī) 結(jié)構(gòu)輕便，可以作為輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)直線段和圓弧段，分直列式與交錯(cuò)式，交錯(cuò)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?zhàn)虞斔蜋C(jī)
定軸式輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)繞定軸旋轉(zhuǎn)，輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動(dòng)部分自重輕，運(yùn)行阻力小，輥?zhàn)优c機(jī)架
整體組裝性好，是通用的輥?zhàn)又涡问健?
8. 轉(zhuǎn)軸式輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)
轉(zhuǎn)軸式輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)輥?zhàn)优c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?zhàn)颖阌诎惭b，調(diào)整，拆卸。多用于重載和運(yùn)轉(zhuǎn)精度較高的場合。
通過對(duì)上述各種形式的輸送機(jī)的特點(diǎn)比較，確定設(shè)計(jì)的輸送機(jī)的類型為轉(zhuǎn)軸式輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)。
2.2輔助裝置及轉(zhuǎn)運(yùn)方式
在比較復(fù)雜的輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)線路系統(tǒng)中，當(dāng)相鄰區(qū)段輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)成垂直，平行，上下等布置形式時(shí)，物品一般需要輔助裝置進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.2.1 萬向球臺(tái)、機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)
成垂直布置的輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)之間的物品運(yùn)送，可采用萬向球臺(tái)和機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)。轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備安裝在輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)交叉處。
萬向球臺(tái)臺(tái)面設(shè)有可在任意方向轉(zhuǎn)動(dòng)的滾球。物品依靠人力推動(dòng)，可在臺(tái)面上做任意方向的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。適用于轉(zhuǎn)運(yùn)重量輕，輸送量少的平底物品。按臺(tái)面寬度分四種規(guī)格，可與相應(yīng)寬度的輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)配套使用。
機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)臺(tái)面設(shè)有圓柱形長輥，物品進(jìn)入轉(zhuǎn)臺(tái)后，隨轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)90度繼續(xù)輸送。機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)適于和機(jī)動(dòng)式，限力式輥?zhàn)又睆綖?0，60mm的輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)配套使用。
（a）轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)運(yùn) （b）直線轉(zhuǎn)運(yùn)
圖2.2 轉(zhuǎn)向裝置
2.2.2 轉(zhuǎn)運(yùn)小車
當(dāng)多臺(tái)輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)成平行布置時(shí)，可采用轉(zhuǎn)運(yùn)小車完成輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)之間的物品轉(zhuǎn)運(yùn)。
轉(zhuǎn)運(yùn)車軌道與輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)成直角布置，轉(zhuǎn)運(yùn)車沿軌道運(yùn)行，臺(tái)面輥?zhàn)雍托凶邫C(jī)構(gòu)均為機(jī)動(dòng)。分長輥轉(zhuǎn)運(yùn)小車和多輥轉(zhuǎn)運(yùn)小車，分別與長輥輸送機(jī)和邊輥輸送機(jī)配套使用。
2.2.3 升降輸送機(jī)
升降輸送機(jī)具有輸入，提升和輸出機(jī)構(gòu)，適用于布置在不同樓層的輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)之間的轉(zhuǎn)運(yùn)。升降機(jī)分單盤和多盤兩種形式。單盤升降輸送機(jī)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(yùn)行，適用于物件轉(zhuǎn)運(yùn)頻繁的場合。其結(jié)構(gòu)見圖2.3。
由于設(shè)計(jì)的傳動(dòng)輥臺(tái)是在平面內(nèi)的輸送，確定選用機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)來實(shí)現(xiàn)其轉(zhuǎn)向。
2.3 輸送機(jī)部件
為方便部件選用，輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)每種型式都獨(dú)立地配備了輥?zhàn)?，?qū)動(dòng)裝置，機(jī)架，支腿，調(diào)節(jié)腳等部件，在輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)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(jì)。
2.3.1輥?zhàn)?
輥?zhàn)邮禽佔(zhàn)虞斔蜋C(jī)直接承載和輸送物品的基本部件。
多輥輸送機(jī)輥?zhàn)优c機(jī)架組合為獨(dú)立的單元部件外，其它型式的GZT型輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)均具有各自的輥?zhàn)硬考?，可按?guī)定的輥?zhàn)又睆胶烷L度規(guī)格選用。
圖2.3 升降機(jī)
軸動(dòng)力式圓柱形，圓錐形輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)，其輥?zhàn)影炊瞬啃问椒州S套式和插入式，軸套式起調(diào)心作用，可調(diào)節(jié)輥?zhàn)虞S心位置，從而可獲得較高的輥?zhàn)悠矫娑?，插入式拆裝方便，但無調(diào)心作用。定軸動(dòng)力式圓柱形，與圓錐形輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)，其輥?zhàn)佣瞬拷Y(jié)構(gòu)形式均為軸套式，有調(diào)心作用。定軸無動(dòng)力邊輥輸送機(jī)輥?zhàn)樱卜终{(diào)心和不調(diào)心兩種形式。
多輥輸送機(jī)的多輥單元中，輥?zhàn)优c機(jī)架合成一單元部件，直列式可按輥?zhàn)又睆胶蛦卧L度選用，交錯(cuò)式可按輥?zhàn)又睆?，輸送機(jī)寬度，布置形式及單元長度選取。
輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的輥?zhàn)右话阌锰间撝圃欤缬刑厥庖髸r(shí),可按用戶要求,制造涂塑,包膠的鋼輥?zhàn)?也可用鋁合金,不銹鋼等材料制造。
(1) 鋼輥?zhàn)? 鋼輥?zhàn)舆m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(shí),可采用包膠,涂塑的鋼輥?zhàn)印?
(2) 不銹鋼輥?zhàn)? 不銹鋼輥?zhàn)油獗砻烙^，耐酸、堿等腐蝕性強(qiáng)，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?zhàn)? 鋁合金輥?zhàn)咏Y(jié)構(gòu)輕便，外表美觀，耐腐蝕性能好，承載能力低于鋼輥?zhàn)樱圃斐杀靖哂阡撦佔(zhàn)?。適于輕載、要求外表美觀或移動(dòng)輕便的工作場合。
1.輥?zhàn)? 2.傳動(dòng)鏈環(huán)
(a) 輸送機(jī)中的輥?zhàn)?
(b) 輥?zhàn)硬考疽鈭D1
1-調(diào)節(jié)螺栓 2-軸承端蓋 3-小銅塊 4-軸瓦
5-輥?zhàn)?6-軸承座 7-齒條
(c)輥?zhàn)硬考疽鈭D2
圖3.1 輥?zhàn)拥膽?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?zhàn)印?
2.3.2 機(jī)身
1.機(jī)架
在確定輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)型式以后，可根據(jù)輥?zhàn)又睆?、輥?zhàn)娱L度選擇機(jī)架，并需要規(guī)定機(jī)架長度和機(jī)架的輥?zhàn)娱g距。
單鏈傳動(dòng)的輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)，因驅(qū)動(dòng)裝置和傳動(dòng)布置的需要，分機(jī)頭、中間架、尾架三種形式。頭架與驅(qū)動(dòng)裝置連接，尾架內(nèi)設(shè)置尾輪等傳動(dòng)系統(tǒng)附件，中間架可根據(jù)整個(gè)機(jī)架長度需要選取。雙鏈傳動(dòng)輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的機(jī)架無頭、中、尾之分，只有一種形式。
2.支腿
在確定輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)型式以后，可根據(jù)輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)高度選擇支腿。
支腿一般布置在機(jī)架端部及相鄰機(jī)架連接處，需要時(shí)也可按要求在機(jī)架其它部位架設(shè)支腿。單鏈傳動(dòng)的輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)（GZT4、GZT7、GZT8型）支腿分通用型支腿和驅(qū)動(dòng)站支腿，驅(qū)動(dòng)站支腿專供安置驅(qū)動(dòng)裝置用。其它形式的輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的支腿只有一種形式。
3.調(diào)節(jié)腳
為便于輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)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?zhàn)虞斔蜋C(jī)型式配套選用。
2.4 驅(qū)動(dòng)裝置
在確定了輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)形式以后，可按輥?zhàn)又睆?、輸送速度及功率等參?shù)選擇驅(qū)動(dòng)裝置。
輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，采用電動(dòng)機(jī)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(dòng)效率高的優(yōu)點(diǎn)。如有調(diào)速要求，可采用變頻或電磁調(diào)速。中、輕型輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置一般布置在機(jī)架下部，重型輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置在地面底架上。輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的傳動(dòng)部分封閉在罩殼內(nèi)，以保證操作安全。驅(qū)動(dòng)裝置部件內(nèi)已包括鏈傳動(dòng)及張緊裝置等。
單鏈傳動(dòng)的輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)，其驅(qū)動(dòng)裝置布置在輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)端部。為保證鏈條、鏈輪正常嚙合和補(bǔ)償鏈條因磨損等原因引起的伸長，傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)有張緊裝置和導(dǎo)軌。單鏈傳動(dòng)一個(gè)段的長度不宜超過15m，否則容易產(chǎn)生鏈條脈動(dòng)現(xiàn)象，影響物品平穩(wěn)輸送。
雙鏈傳動(dòng)的輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)，其驅(qū)動(dòng)裝置一般宜布置在輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)中部，這樣
可以改善鏈條鏈輪受力情況，提高傳動(dòng)效率。傳動(dòng)輥?zhàn)娱g距應(yīng)為1/2鏈條節(jié)距的整數(shù)倍。雙鏈傳動(dòng)的傳遞鏈環(huán)數(shù)不宜大于150，否則傳動(dòng)效率會(huì)明顯降低。
鏈傳動(dòng)輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的傳動(dòng)鏈條采用標(biāo)準(zhǔn)套筒輥?zhàn)渔湥Ｓ面湕l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(jī)的基本部件—輥?zhàn)?，輥?zhàn)拥姆诸惣捌涮攸c(diǎn)，以及機(jī)身的組成。還介紹了用于輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置。另外介紹了輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)，亦即傳動(dòng)輥臺(tái)的各種形式，以及它們各自的特點(diǎn)。另外，還簡要的提及輸送機(jī)的各種輔助裝置，用來實(shí)現(xiàn)平面內(nèi)、空間中多方向的輸送。
第3章 傳動(dòng)輥臺(tái)的參數(shù)計(jì)算
3.1 原始依據(jù)
輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的型式：轉(zhuǎn)軸動(dòng)力式圓柱形長輥輸送機(jī)
圖3.1定軸動(dòng)力式輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)外形圖
長度:2880mm;
布置方式: 垂直放置的兩個(gè)輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)；
物品輸送量(單位時(shí)間內(nèi)輸送物品件數(shù))：3件/分鐘；
單個(gè)物件的質(zhì)量、材質(zhì)、外形尺寸。
質(zhì)量：50~60kg; 材質(zhì)：無腐蝕性材料；外形尺寸：500mmx640mmx600mm
3.2 基本參數(shù)計(jì)算
3.2.1 輥?zhàn)娱L度
1. 輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)直線段
圓柱形輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)直線段的輥?zhàn)娱L度一般可參照?qǐng)D,按下式計(jì)算:
=500mm+100mm=600mm
式中 l — 輥?zhàn)娱L度, mm;
B— 物件寬度, mm;
— 寬度裕量, mm ,可取 B =50～150mm 。
對(duì)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?zhàn)娱L度。
采用輪形輥?zhàn)拥亩噍佪斔蜋C(jī)，其輸送速度一般可按下式計(jì)算：
(3.1)
式中 W— 輸送寬度，mm;
B — 物件寬度，mm;
——寬度裕量，可取 B =50～150mm 。
當(dāng)輪形輥?zhàn)由儆?列時(shí)，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?zhàn)娱g距
輥?zhàn)娱g距p應(yīng)保證一個(gè)物件始終支撐在3個(gè)以上的棍子上。一般情況下按下式選取：
p=1/3L (3.2)
對(duì)要求輸送平穩(wěn)的物品：
p=(1/4~1/5)l (3.3)
式中 p—輥?zhàn)娱g距，mm ;
L—物件長度，mm 。
P =1/4x640=160mm.
對(duì)柔性大的細(xì)長物品，還需核算物件的撓度，物件在一個(gè)輥?zhàn)娱g距上的撓度應(yīng)小于1/500，否則需要適當(dāng)縮小輥?zhàn)娱g距。
輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的物品裝載段如承受沖擊載荷時(shí)，也需縮小輥?zhàn)娱g距或增大輥?zhàn)又睆健?
對(duì)雙鏈傳動(dòng)的棍子輸送機(jī)，輥?zhàn)娱g距應(yīng)為1/2鏈條節(jié)距的整數(shù)倍。
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角宜小于5度，以改善傳動(dòng)情況。
3.2.3輥?zhàn)又睆?
輥?zhàn)又睆紻與輥?zhàn)映休d能力有關(guān)，，可按下式選?。?
F[F] (3.4)
式中 F — 作用在單個(gè)輥?zhàn)由系妮d荷，N；
[F] — 單個(gè)輥?zhàn)由系脑试S載荷，N。
作用在單個(gè)輥?zhàn)由系妮d荷F，與物件質(zhì)量、支撐物件的輥?zhàn)訑?shù)以及物件底部特性有關(guān)，可按下式計(jì)算：
(3.5)
式中 m —單個(gè)物件的質(zhì)量，kg;
—單個(gè)輥?zhàn)佑行е蜗禂?shù)，與物件底面特型及輥?zhàn)悠矫娑扔嘘P(guān)，一般可取=0.7，對(duì)底部剛度很大的物品，可取=0.5；
—多列輥?zhàn)硬痪獬休d系數(shù)，對(duì)單列輥?zhàn)?，可?1，對(duì)雙列輥?zhàn)尤?
=0.7~0.8；
n —支撐單個(gè)物件的輥?zhàn)訑?shù)；
g —重力加速度，取g =9.81m/s2。
F= 50x9.81/(0.7x1x4)=175.2N
單個(gè)輥?zhàn)拥脑试S載荷[F]，與輥?zhàn)又睆郊伴L度有關(guān)，可從產(chǎn)品樣本中查取。在確定需要的單個(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)又睆紻。
當(dāng)D1=60mm, [F]=180N>175.2N,取D=60mm.經(jīng)計(jì)算選用附帶6mm厚膠皮外套的輥?zhàn)印?
輥?zhàn)訁?shù)：
輥?zhàn)舆x用45號(hào)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?zhàn)觾?nèi)徑。
3.2.4輸送機(jī)高度
輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)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(jī)架直接固定在草坪上。
取H=800mm。
3.2.5輸送速度
輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)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(dòng)力式輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的 可取v =0.2-0.4m/s，動(dòng)力式輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)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(jī)架受力情況。當(dāng)工藝上對(duì)輸送機(jī)速度嚴(yán)格要求時(shí)，輸送速度應(yīng)按工藝要求選取，但無動(dòng)力式輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)不宜大于0.5m/s，動(dòng)力式輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)不宜大于1.5m/s，其中鏈傳動(dòng)輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)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(dòng)力式輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)計(jì)算
3.3.1 功率計(jì)算
1. 計(jì)算功率
(3.6)
式中 —傳動(dòng)輥?zhàn)虞S計(jì)算功率，kW ;
—鏈條牽引力，N，對(duì)單鏈傳動(dòng)，取F=，按下式計(jì)算，對(duì)雙鏈傳動(dòng)，取F=，按下式計(jì)算；
=1718N，鏈輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的傳動(dòng)鏈條牽引力, N
v ——輸送速度，m/s ;
——輥?zhàn)渔溳喒?jié)圓直徑，mm ;
——輥?zhàn)又睆?，mm 。
=[1718x0.3x(86.4/53)]/1000=0.84KW
2. 電動(dòng)機(jī)功率
(3.7)
式中 P —電動(dòng)機(jī)功率，KW;
— 傳動(dòng)輥?zhàn)虞S計(jì)算功率, KW
K —功率安全系數(shù),K=1.2-1.5;
—驅(qū)動(dòng)裝置效率，=0.65-0.85。
P=1.5x0.840.7=1.8KW
輥?zhàn)铀柁D(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(dòng)機(jī)
功率：2.2kW； 轉(zhuǎn)速：115r/min.
表3.1 定軸動(dòng)力式輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)技術(shù)參數(shù)
D
50
60
76
89
l
320~1000
320~1000
320~1250
320~1400
B
l +70
l+70
l+80
l+85
W
l +190
l +190
l +186
l +205
H
400
500
630
800
h
6
6
4
4
p
100
125
150
180
3.4 輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)選型參數(shù)
轉(zhuǎn)軸動(dòng)力式:見表3.1。
3.5 本章小結(jié)
本章主要對(duì)傳動(dòng)輥臺(tái)各部件基本參數(shù)的確定。輸送機(jī)的長度、以及輸送物品的大小及重量；輥?zhàn)拥拈L度、直徑、輥?zhàn)娱g距；還有輸送機(jī)的高度，輸送速度及關(guān)于鏈條牽引力的計(jì)算。
第4章 機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)裝置的設(shè)計(jì)
4.1 轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)
4.1.1選擇電動(dòng)機(jī)
(1) 選擇電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)。
(2) 選擇電動(dòng)機(jī)功率
工作機(jī)所需功率 KW (4.1)
式中，=3420N，=0.5m/s，工作機(jī)的效率=0.94~0.96。對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)，取=0.95。帶入上式得
KW
電動(dòng)機(jī)的輸出功率
KW (4.2)
式中，為電動(dòng)機(jī)至轉(zhuǎn)軸的傳動(dòng)裝置總效率。
取蝸桿傳動(dòng)效率；十字聯(lián)周軸器效率=0.95,滾動(dòng)軸承效率=0.995,
= 0.66
故 KW
因載荷不平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)功率需稍大于，查文獻(xiàn)[5]中Y系列電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表選電動(dòng)機(jī)的額定功率為3KW。
(3) 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速
轉(zhuǎn)臺(tái)工作轉(zhuǎn)速為=20r/min,即軸的轉(zhuǎn)速。蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比范圍為i=30~83，可見電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的重量和價(jià)格,常選用同步轉(zhuǎn)速為1000 r/min的Y系列電動(dòng)機(jī)Y132S-6,其滿載轉(zhuǎn)速=960 r/min。
4.1.2計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)
1.傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比
i==960/20=48,即蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比
2.各軸轉(zhuǎn)速
蝸桿軸 =912r/min
蝸輪軸 =912/48=19 r/min
3.各軸功率
蝸桿軸 KW
蝸輪軸 KW
4.各軸扭矩
電機(jī)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(jì)
已知蝸桿輸入功率P=2.85 kW，轉(zhuǎn)速=960r/min,傳動(dòng)比i=48,單向傳動(dòng)，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(shí)。
1.選擇傳動(dòng)的類型和精度等級(jí)
考慮到傳遞的功率不大，轉(zhuǎn)速較低，選用ZA蝸桿，精度等級(jí)GB10089—88。
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45～55HRC。蝸輪齒圈用鑄錫青銅ZcuSn10P1,金屬模鑄造。
由文獻(xiàn)[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 MPa
3.選擇蝸桿頭數(shù)和蝸輪齒數(shù)
根據(jù)傳動(dòng)比i=48,參考文獻(xiàn)[3]，取=1，則==481=48。
4.按蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)
(4.3)
(1)確定載荷系數(shù)K 由文獻(xiàn)[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(jì)算作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩 按=1由文獻(xiàn)[7]取效率=0.7，則
=952612Nmm
(3)確定彈性系數(shù),查文獻(xiàn)[3]得, =155。
(4)計(jì)算，確定模數(shù)m和蝸桿分度圓直徑
=5021.2 mm3
根據(jù)計(jì)算得5021.2，查文獻(xiàn)[3]，取m=8mm, =80mm（）
(5)確定中心距a
mm=232mm
5.校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度
(1)計(jì)算蝸桿導(dǎo)程角
(2)計(jì)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(qiáng)度
MPa
=15.59MPa< []=36.1 MPa
彎曲強(qiáng)度滿足要求。
6.蝸桿和渦輪主要尺寸計(jì)算
(1) 蝸桿
蝸桿分度圓直徑mm
蝸桿直徑系數(shù)
蝸桿齒頂圓直徑 mm=96mm
蝸桿齒根圓直徑 mm=60.8mm
蝸桿導(dǎo)程角
蝸桿軸向齒距mm=25.12mm
蝸桿導(dǎo)程mm=25.12mm
蝸桿軸向齒厚mm=12.56mm
(2) 蝸輪
蝸輪分度圓直徑mm=384mm
蝸輪喉圓直徑384+2(1+0)8mm=400mm
蝸輪齒根圓直徑384-2(1+0.2-0)8mm=364.8mm
4.3 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算
4.3.1最小軸徑的確定
1.軸的材料選擇
根據(jù)軸的工作環(huán)境為普通溫度下的無腐蝕場合,及工作載荷不大,無強(qiáng)沖擊選擇應(yīng)用最廣泛的45鋼。
2.根據(jù)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度確定軸的最小直徑
軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為:
（4.4）
式中 ——扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力單位為MPa；
T——軸所受的扭矩，單位為N.mm;
——軸的抗扭截面系數(shù)，單位為mm3
n——軸的轉(zhuǎn)速，單位為r/min;
P——軸傳遞的功率，單位為KW;
d——計(jì)算截面處軸的直徑，單位為mm;
——許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為MPa.
由上式可得軸的直徑
d≥ （4.5）
式中 A0= , 對(duì)于空心軸，則
(4.6)
式中, 即空心軸的內(nèi)徑d1與外徑d之比，通常取=0.5～0.6。
查文獻(xiàn)[3]表11.3可得A=120
蝸輪軸為一實(shí)心軸，故將蝸輪軸的傳遞功率kW,轉(zhuǎn)速為=20 r/min,代入公式4.5得：
=55.7mm
因軸上開有鍵槽，故55.7(1+5%)=58.485mm,圓整為60mm。即最小軸徑為60mm。
3.其他尺寸 為加工方便參照?qǐng)A柱滾子軸承N414安裝尺寸，軸端倒角為C2。
4.3.2 確定各軸段的直徑和長度
各軸段的長度，主要取決于各零件與軸配合部分的軸向尺寸和零件間必要的軸向間隔距離。
軸段①的直徑=60，根據(jù)托盤的厚度確定=47mm;
軸段②上安裝滾動(dòng)軸承，其直徑和長度應(yīng)等于軸承內(nèi)徑和寬度，故=70mm, =80mm;
軸段③上安裝蝸輪，其孔徑為85mm,故軸徑=85mm,考慮箱體高度及安裝要求，=65mm;
軸段④為定位蝸輪的軸環(huán)，其軸肩高度為=14mm,故=99mm,其長度為10mm;
軸段⑤的直徑與其上安裝的軸承內(nèi)徑相等，由于同一根軸上的軸承一般選用相同型號(hào)，故=70mm,該段長度=36mm。
圖4.1蝸輪軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.3.3 蝸輪軸的強(qiáng)度計(jì)算
1. 通常只校核軸上危險(xiǎn)截面（即承受最大計(jì)算彎矩）的強(qiáng)度.從軸的結(jié)構(gòu)和計(jì)算彎矩圖可以得出截面的值列于表4.1。
表 4.1 軸的受力分析
載
荷
水平面H
垂直面V
支反力
R
N, .3N
N, =1881.3N
彎矩
N.mm
N.mm
總彎矩
N.mm
轉(zhuǎn)矩
N.mm
計(jì)算彎矩
N.mm
由表中數(shù)據(jù)可計(jì)算得：
MPa
軸的材料為45鋼，查文獻(xiàn)[8]得MPa。
MPa，故軸的強(qiáng)度滿足要求。
2．精確校核軸的疲勞強(qiáng)度
判斷危險(xiǎn)截面
從應(yīng)力集中來看，從受力分析來看，危險(xiǎn)截面有兩個(gè)地方；一是軸端靠頂板處截面，一是蝸輪與軸接觸處截面危險(xiǎn)。
截面Ⅰ 左側(cè)的校核
抗彎截面系數(shù)：mm3；
抗扭截面系數(shù)：mm3 ；
彎矩： N.mm；
轉(zhuǎn)矩： N.mm ；
彎矩應(yīng)力 MPa；
扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 MPa；
查表得MPa,=350MPa,=200MPa。經(jīng)插值后的軸肩的有效應(yīng)力集中系數(shù) 。
由文獻(xiàn)[3]查取尺寸系數(shù) ；
許用安全系數(shù)由文獻(xiàn)[3]查得 ，取。
對(duì)于轉(zhuǎn)軸是對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力，所以平均應(yīng)力。
轉(zhuǎn)矩應(yīng)力幅MPa,在軸的計(jì)算中，常把轉(zhuǎn)矩看成是脈沖循環(huán)載荷，所以平均應(yīng)力MPa。
只考慮轉(zhuǎn)矩作用時(shí)的安全系數(shù)
；
只考慮轉(zhuǎn)矩作用的安全系數(shù)
截面Ⅱ左端的校核
抗彎截面系數(shù)：mm3；
抗扭截面系數(shù)：mm3；
彎矩：N.mm；
轉(zhuǎn)矩：N.mm；
彎曲應(yīng)力 MPa；
扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 MPa；
由文獻(xiàn)[3]用差值法求得，過盈配合產(chǎn)生的有效應(yīng)力集中系數(shù)，；
。
由文獻(xiàn)[3]得尺寸系數(shù)：；表面質(zhì)量系數(shù)。于是可得出軸截面Ⅱ左側(cè)的分別為
所以截面安全。
4.4 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)
4.4.1鏈條的選擇
采用滾子鏈傳動(dòng)，設(shè)計(jì)步驟及方法如下：
1.確定鏈輪齒數(shù)
鏈速v =0.5-0.8m/s,希望結(jié)構(gòu)緊湊，選取鏈輪齒數(shù)=17；
2.確定鏈條鏈節(jié)數(shù)
初定中心距=20p,則鏈節(jié)數(shù)
=37.27
取=38節(jié)
3.計(jì)算單排鏈所能傳遞的功率及鏈節(jié)距P
由文獻(xiàn)[3]查得工作情況系數(shù)=1，故
=6KW
按鏈輪轉(zhuǎn)速估計(jì)，鏈工作在功率曲線凸峰左側(cè)時(shí)，可能出現(xiàn)鏈板疲勞破壞。查得鏈輪齒數(shù)系數(shù)=1.11；鏈長系數(shù)=1.07；選單排鏈，叉的多排鏈系數(shù)=1.0，故得所需傳遞功率為
=6.14KW
根據(jù)鏈輪轉(zhuǎn)速=30r/min及功率=6.14KW,查得鏈節(jié)距p=15.875mm.選擇鏈號(hào)為10A-138GB1243.1-83。同時(shí)也證明原估計(jì)鏈工作在額定功率曲線凸峰左側(cè)是正確的。
4.確定鏈實(shí)際長度L及中心距a
=0.5m
=200mm
中心距調(diào)整量=21.48mm
實(shí)際中心距mm
5.驗(yàn)算鏈速
0.3m/s
與原估計(jì)鏈速相符。
6.驗(yàn)算鏈輪轂孔
由文獻(xiàn)[3]查得鏈輪轂孔許用最大直徑=45mm,大于電動(dòng)機(jī)軸徑D=42mm,合適。
7.作用在軸上的壓軸力Q
圓周力
978N
按水平布置取壓軸力系數(shù)KQ=1.15,有
Q =KQ1.12N
4.4.2鏈輪的設(shè)計(jì)
1.鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸
分度圓直徑
齒頂圓直徑
所以d取92mm。
齒根圓直徑
齒高 mm
4.5鍵的選擇與校核
1.選擇鍵的類型 因蝸輪工作時(shí)對(duì)中性要求較高，故選A型普通平鍵。
2.確定鍵的尺寸 根據(jù)軸徑d=85mm,轂孔長L’=80mm,由表4.2查得，取鍵寬b=22mm,鍵高h(yuǎn)=14mm,鍵長L=63mm。
3.驗(yàn)算擠壓強(qiáng)度
確定許用擠壓應(yīng)力。 由文獻(xiàn)[3]可查得，[]=100~120MPa
表4.2 普通平鍵的主要尺寸
軸的直徑d
鍵寬b×鍵高h(yuǎn)
軸的直徑d
>
軸的直徑d
鍵的長度系列
L
6，8，10，12，14，16，18 ，20，22，25，28，32，36，40，45，50，56，63，70，80，90，100，110，125，140，180，200，220，…
計(jì)算工作轉(zhuǎn)矩。=9.53Nmm
強(qiáng)度驗(yàn)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(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)上輥臺(tái)電動(dòng)機(jī)的選取
該電動(dòng)機(jī)與減速器機(jī)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(dòng)機(jī)，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(tái)。
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(tái)尺寸：800x800mm
電源：380v,50Hz
4.8本章小結(jié)
本章主要介紹了機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)部分用于驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)、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(duì)軸、鍵等部分進(jìn)行了校核。
結(jié) 論
本次傳動(dòng)輥臺(tái)的設(shè)計(jì)是其中的一種關(guān)于轉(zhuǎn)軸雙鏈輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的輸送輥臺(tái)、機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)的設(shè)計(jì)。該輥臺(tái)由三部分組成，可以實(shí)現(xiàn)平面內(nèi)兩垂直方向上的全自動(dòng)物品輸送。用于直線部分的輥臺(tái)，主要由多個(gè)輥?zhàn)?、鏈輪、鏈條、驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成，通過鏈傳動(dòng)的方式來傳遞動(dòng)力，使輸送物品在輥臺(tái)上平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)。用于實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向的部分——機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，由一個(gè)主電機(jī)帶動(dòng)與其連接的轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)，其上裝有多個(gè)行程開關(guān)及接觸器，用于實(shí)現(xiàn)輥臺(tái)的全自動(dòng)輸送。首先，當(dāng)物品從一個(gè)方向輸送到轉(zhuǎn)臺(tái)上時(shí)，接觸到其上的傳感器，轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)停轉(zhuǎn)，液壓缸開始工作使轉(zhuǎn)臺(tái)上升，轉(zhuǎn)過90度；然后，轉(zhuǎn)臺(tái)再下降到原高度，電動(dòng)機(jī)起轉(zhuǎn)，將物品輸送至另一個(gè)方向。
該設(shè)計(jì)的創(chuàng)新之處在于機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)部分的設(shè)計(jì)。通過電機(jī)的帶動(dòng)及多個(gè)接觸器的使用，來實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)的轉(zhuǎn)向輸送，改變了過去依靠人力來實(shí)現(xiàn)的方式。但由于水平有限和所學(xué)知識(shí)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(shí)踐，可以更好的改進(jìn)轉(zhuǎn)臺(tái)，使其水平能夠達(dá)到更好的滿足生產(chǎn)要求。
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致 謝
整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)得到馬慧良老師的耐心指導(dǎo)和細(xì)心幫助，經(jīng)過幾個(gè)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(jì)。從剛接觸這一課題時(shí)的一知半解到現(xiàn)在的小有成績，確實(shí)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(shí)指正我設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)和不足之處，并對(duì)我的設(shè)計(jì)提出了很多建設(shè)性和創(chuàng)新性的建議，對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)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(dú)特的人格魅力一直深深地感染和激勵(lì)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(jì)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(jī)電工程系的全體老師，是他們的培育和教誨讓我成為一個(gè)有志的青年，四年的朝夕相處給我留下了寶貴的財(cái)富,讓我有了向著理想邁進(jìn)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(xiàn)給老師們,亦祝學(xué)院的明天更加美好！
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