0012-智能送進(jìn)型裝配線用零件擺架的機(jī)械傳動(dòng)和電控方式的設(shè)計(jì)【全套6張CAD圖+文獻(xiàn)翻譯+說明書】,全套6張CAD圖+文獻(xiàn)翻譯+說明書,智能,送進(jìn),裝配線,零件,機(jī)械傳動(dòng),以及,方式,設(shè)計(jì),全套,cad,文獻(xiàn),翻譯,說明書,仿單 1 1.智能送進(jìn)型裝配線用零件擺架的研究現(xiàn)狀及實(shí)用意義 1.1 研究背景 周轉(zhuǎn)車是一種生活生產(chǎn)中必備的工具，生活中，超市的手推購物車，機(jī)場的， 等等為便民節(jié)能的周轉(zhuǎn)車到處可見。生產(chǎn)中更是必不可少；機(jī)械廠的零部件配送 車、電子廠的線路板掛架車、塑膠外殼存放車、各種半成品配送、成品存放轉(zhuǎn)移 的周轉(zhuǎn)工具都統(tǒng)稱為周轉(zhuǎn)車。 在搬運(yùn)行業(yè)中占據(jù)著著非常重要的地位，隨著各行 各業(yè)物流搬運(yùn)環(huán)節(jié)顯得日益重要以及貨物搬運(yùn)量的增加， 周轉(zhuǎn)車 的數(shù)量也會(huì)越來 越多，并且要求其多功能、多款型，能方便不同場合的使用。 一般來說具有存儲(chǔ) 空間大，空間應(yīng)用靈活，裝卸貨物速度快，操作簡單，推動(dòng)輕便省力等特點(diǎn) 。 周 轉(zhuǎn)車 是現(xiàn)代物流搬運(yùn)行業(yè)和生產(chǎn)企業(yè)的必備搬運(yùn)利器，是常見的工具車，廣泛用 于超市、食品、電子、醫(yī)藥等各種企事業(yè)單位，幾乎涵蓋了整個(gè)供應(yīng)鏈的各個(gè)環(huán) 節(jié)，節(jié)省人力，降低成本，提高效率。并且 周轉(zhuǎn)車 的使用可以確保人員、物品在 搬運(yùn)中的安全。 所以對(duì)于周轉(zhuǎn)車的設(shè)計(jì)與改良具有重 大意義。 1.2 研究的意義 1． 2.1 研究零件周轉(zhuǎn)車的意義 本課題 基于某柴油機(jī)有限公司的柴油機(jī)裝配生產(chǎn)線中的裝配供應(yīng)鏈存在的 問題所設(shè)計(jì)的項(xiàng)目。待裝配零件往往擺放在一個(gè)帶輪子的供應(yīng)儲(chǔ)存架上，由于生 產(chǎn)線上空間所限，該儲(chǔ)存架放置位置只能是垂直于裝配生產(chǎn)線擺放，裝配工人從 上面取出零件裝配到柴油機(jī)上，這樣工人取放儲(chǔ)存架零件的方便程度既影響到該 2 工位的生產(chǎn)效率，也影像到工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；儲(chǔ)藏架近端的零件很容易取放，但 是遠(yuǎn)端的零件取放往返就要多走十?dāng)?shù)步，使得生產(chǎn)節(jié)奏變慢。對(duì)零件擺架進(jìn)行有 效改造，使之更能方便裝配工人操作，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，大力提高生產(chǎn)效率 1.2.2 零件周轉(zhuǎn)車的類型分析 周轉(zhuǎn)車的特點(diǎn) ： 1、一定安裝有腳輪，腳輪是便于移動(dòng)的必要裝置 2、符合 JIT 生產(chǎn)、符合人體工程學(xué)，便于操作、提高生產(chǎn) 效益 3、可重復(fù)使用 周轉(zhuǎn)車的腳輪有很多種可以選擇，不同的腳輪有不同的使用年限，影響著周 轉(zhuǎn)車的使用壽命，腳輪的材質(zhì)有 3 種：金鉆、灰膠、 PPU 材質(zhì) 。 規(guī)格主要是：固 定、平板活動(dòng)、平板帶剎、膨脹活動(dòng)、膨脹帶剎 5 種。主體材料：有不銹鋼、鋁 型材、線棒、線網(wǎng)，臺(tái)面板有鋼板、理化板 周轉(zhuǎn)車 根據(jù)用途可分為： 1、防靜電周轉(zhuǎn)車， 2、導(dǎo)電周轉(zhuǎn)車， 3、零部件防 靜電周轉(zhuǎn)車 。 防靜電周轉(zhuǎn)車也稱為 PCB 板周轉(zhuǎn)車 、轉(zhuǎn)運(yùn)車、存放車等。廣泛用于 SMT 加 工、 機(jī)械、汽車、家電、輕工、電子等生產(chǎn)企業(yè)，能耐酸耐堿、耐油污，無毒無味， 可用于存放 PCB 板，清潔方便， PCB 板周轉(zhuǎn)便捷、堆放整齊，便于管理。其 合 理的設(shè)計(jì) ，優(yōu)良的品質(zhì)，適用于 SMT 工廠物流中的運(yùn)輸、配送、儲(chǔ)存、流通加 工等環(huán)節(jié)。防靜電周轉(zhuǎn)車可用于各類倉庫、生產(chǎn)現(xiàn)場等多種場合，在物流管理越 來 越被廣大企業(yè)重視的今天，防靜電周轉(zhuǎn)車幫助完成生產(chǎn)物品存放的 通用化 、 一體化管理，是生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)代化管理的必備品。 其 特點(diǎn) 是： 無毒、無味、防 3 潮、耐腐蝕、周轉(zhuǎn)靈活、耐用、可調(diào)節(jié)、外觀華麗等特點(diǎn)。具備抗折，抗老化， 承載強(qiáng)度大， 拉伸、壓縮、撕裂、溫度高、做成 PCB 周轉(zhuǎn)車 既可用于周轉(zhuǎn)又可用 于半成品存放 ,輕巧、耐用、可調(diào)節(jié) 等性能。 可根據(jù)用戶需求訂做各種規(guī)格、尺 寸，可配輪或固定 腳杯 ，防塵、防靜電，外形美觀大方。一般防靜電周轉(zhuǎn)車 根據(jù) 客戶提供的尺寸設(shè)計(jì)制作，做到最合理裝載，并可多列排放，有效利用廠房空間， 增大電子元件、 PCB 板、 無塵車間 部件儲(chǔ)存量，節(jié)約生產(chǎn)成本。 普通周轉(zhuǎn)車 ： 1、可調(diào)節(jié)平放式防靜電周轉(zhuǎn)車、 2、不銹鋼防靜電周轉(zhuǎn)車、 3、豎式防靜電周轉(zhuǎn)車 , 防靜電周轉(zhuǎn)箱根據(jù)物理性能可以分為： 1、防靜電：表面阻值 10 的 6 次方至 10 的 9 次方 2、導(dǎo)電：表面阻值 10 的 4 次方以下至 10 的 6 次方 根據(jù)槽板材質(zhì)可分為： 1、注塑型。 2、金屬型。 現(xiàn)在市場上最暢銷的是線棒周轉(zhuǎn)車：由線棒及標(biāo)準(zhǔn)連接配件組合而成，具有 拆卸方便，組裝靈活，提高生產(chǎn)效率等特點(diǎn)。周轉(zhuǎn)車作為工廠的組裝、生產(chǎn)、維 修、操作 等工作的物料周轉(zhuǎn)而設(shè)計(jì)的，它的臺(tái)面經(jīng)特殊處理，具有防腐、防靜 電等特性，多種臺(tái)面的選擇，可配合不同的使用要求。 線棒周轉(zhuǎn)車也叫防靜電周轉(zhuǎn)車或是 PCB 板周轉(zhuǎn)車，它能耐酸、耐堿、耐油污， 無毒無味，故它具有抗折，抗老化，承載強(qiáng)度大的特點(diǎn)，能拉伸、壓縮、撕裂、 4 溫度 高、所以做成的 PCB周轉(zhuǎn)車既可用于周轉(zhuǎn)又可用于半成品 存放 ,輕巧、耐用、 可調(diào)節(jié)，尤其是聚氨酯腳輪，對(duì)無塵車間地板，無損傷也無痕跡。線棒周轉(zhuǎn)車主 要由柔性線棒管材、線棒金屬接頭、層板和腳輪組成。有些企業(yè)為了防止產(chǎn)品刮 花，還會(huì)給線棒管材包上一層 EPE 珍珠棉或者塑膠。線棒周轉(zhuǎn)車的款式及規(guī)格都 可根據(jù)企業(yè)的實(shí)際需求設(shè)計(jì)組裝。周轉(zhuǎn)車由線棒及其配件構(gòu)成，因此安裝方便， 靈活性高，可以隨意控制高度和大小，它可以根據(jù)你的想象和你對(duì)它的特殊要求 來個(gè)性化的組裝，廣泛用于 SMT 加工、機(jī)械、汽車、家電、輕工、電子等生產(chǎn) 企業(yè)物流中的運(yùn)輸、配送、儲(chǔ)存、流通加工等環(huán)節(jié)。 1.3 課題研究的主要內(nèi) 容 1.3.1 主要內(nèi)容 本題目屬機(jī)、電一體化機(jī)械設(shè)計(jì)與制造類型的課題，本課題需要同時(shí)對(duì)機(jī) 械結(jié)構(gòu)、傳感器感知裝置及對(duì)應(yīng)的控制程序的設(shè)計(jì)。 1.3.2 關(guān)于題目的具體要求 1、 完成該設(shè)計(jì)的裝配總圖的繪制 2、 完成該總圖對(duì)應(yīng)全套零件圖的繪制 3、 對(duì)該控制電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，完成設(shè)計(jì)圖紙。 1.4 關(guān)鍵問題及解決思路 1.4.1 關(guān)鍵問題 5 1、電動(dòng)機(jī)和減速器的選擇 2、傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)和方案設(shè)計(jì) 1.4.2 解決及思路方案 電動(dòng)機(jī)和減速器可以經(jīng)過估算，設(shè)計(jì)大概尺寸，經(jīng)校核無誤，就可查表和資 料選擇相應(yīng)的零件。 我們?yōu)樵摿慵苻D(zhuǎn)車的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)了 2 種方案： 1. 電機(jī)和減速 器 在車體的底部支撐板上 2.電機(jī)和減速 器 在車體的上方。兩種方案 的共同之處都是電機(jī)帶動(dòng)減速 器 轉(zhuǎn)動(dòng)，減速 器 在帶動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，鏈輪輪帶動(dòng)皮帶 向前運(yùn)動(dòng)。皮帶 傳動(dòng)是 經(jīng)過皮帶輪與皮帶 之 間的摩擦力，帶動(dòng)皮帶向前運(yùn)動(dòng)的一 種傳動(dòng) 方式 。經(jīng)過認(rèn)真的考慮工廠的實(shí)際情況，我選擇了第 1 個(gè)方案，因?yàn)楣S 提供安置零件周轉(zhuǎn)車的空間有限，如果選擇第 1 種方案的話，無疑會(huì)使零件周轉(zhuǎn) 車所占空間增大，所以初步選定第一種方案。 1.4.3 最終設(shè)計(jì)方案 傳動(dòng)裝置主視圖 6 傳動(dòng)裝置俯視圖 傳動(dòng)裝置左視圖 最終方案：電機(jī)和減速 器 放置在車體的底部 ， 該零件周轉(zhuǎn)車驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的 示意圖如圖所示，傳動(dòng)系統(tǒng)包括 ： 主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、鏈條、鏈輪。零件周轉(zhuǎn)車每 7 層放置了一組皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。零件周轉(zhuǎn)車的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由 3 條皮帶、 9 條鏈條和 14 個(gè)鏈輪組成；電機(jī)帶動(dòng)減速 器 轉(zhuǎn)動(dòng)，減速 器 的輸出軸增長，軸上安裝一個(gè)鏈輪， 通過鏈條與第一層的鏈輪相連，從而帶動(dòng) 第 一層的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，軸上兩端安裝兩個(gè)鏈 輪，第一層與第二層相連接 ， 第二層與第三層相連接的鏈輪均采用 三 排鏈輪，第 二層與第三層與第一層大體相似，都是通過鏈條把 它們 連接在一起，從而實(shí)現(xiàn)一 起運(yùn)動(dòng)。 2. 零件擺架系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 2.1 機(jī)械傳動(dòng) 2.1． 1 帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn) 帶傳動(dòng)靠摩擦力工作且?guī)Ь哂袕椥裕?1、 能緩和沖擊，吸收震動(dòng)，傳動(dòng)平穩(wěn) 無噪音， 2、 結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)制造方便，成本較低， 3、 具有過載保護(hù)作用。 鏈轉(zhuǎn)動(dòng)用在工作可靠，低速重載，工作環(huán)境惡劣，以及其他不宜采用齒輪傳 動(dòng)和帶傳動(dòng)的場合，例如翻土機(jī)的運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用鏈傳動(dòng)，雖然經(jīng)常受到土塊、泥 漿和瞬時(shí)過載等的影響，依然能夠很好的工作。 2.1.2 帶傳動(dòng)在高速級(jí)，鏈傳動(dòng)在低速級(jí) 若將鏈傳動(dòng)放置高速級(jí)，會(huì)加劇運(yùn)動(dòng)的不均勻性，動(dòng)載荷變大，震動(dòng)和噪音 增大，降低鏈傳動(dòng)的壽命，鏈傳動(dòng)只能實(shí)現(xiàn)平行軸間的同向傳動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不能保 證恒定的瞬時(shí)傳動(dòng)比，磨損后易發(fā)生跳齒，工作時(shí)有噪音，不宜用在載荷變化很 大、高速和急速反向的傳動(dòng)中，即應(yīng)布置在低速級(jí)。 若將帶傳動(dòng)放置低俗級(jí)， 會(huì)使結(jié)構(gòu)尺寸增大，及應(yīng)布置在高速級(jí)，與電機(jī)直接相連，可以騎到緩沖吸震的 8 作用，還能起到過載打滑的作用，保護(hù)零件，放在高速級(jí)，功率不變的情況下， 高速級(jí)速度高，帶傳動(dòng)所需的有效拉力就小，帶傳動(dòng)的尺寸也就較小。 2.1.3 齒輪傳動(dòng) 齒輪傳動(dòng) 是機(jī)械傳動(dòng)中最重要的傳動(dòng)之一，形式很多，應(yīng)用廣泛，傳遞的功 率可達(dá)數(shù)十萬千瓦，圓周速度可達(dá) 200m/s。 齒輪傳動(dòng)的主要特點(diǎn)： 1、 效率高，在常用的機(jī)械傳動(dòng)中，以齒輪傳動(dòng)的效 率最高。 2、 結(jié)構(gòu)緊湊，在同樣的使用條件下，齒輪傳動(dòng)所需的空間尺寸一般較 小。 3、 工作可靠，壽命長，設(shè)計(jì)制造正確合理、使用良好的齒輪傳動(dòng)，工作十 分可靠，壽命可達(dá)一、二十年，這是其他機(jī)械傳動(dòng)不可比擬的。 4、 傳動(dòng)比穩(wěn)定， 傳動(dòng)比穩(wěn)定往往是對(duì)傳動(dòng)性能的基本要求，齒輪傳動(dòng)獲得廣泛的應(yīng)用，也就是由 于這一特點(diǎn)。 我們這個(gè)項(xiàng)目就是采用的動(dòng)力帶，電機(jī)傳遞出的動(dòng) 力，通過聯(lián)軸器與減速機(jī) 高速軸連接，高速軸開始轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)中間軸轉(zhuǎn)動(dòng)，中間軸帶動(dòng)低速軸轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī) 通過減速機(jī)，而非直接與設(shè)備軸連接，因整個(gè)零件周轉(zhuǎn)車所需的轉(zhuǎn)速較小，因此 我們采用二級(jí)減速機(jī)進(jìn)行減速，低速軸輸出的動(dòng)力與設(shè)備軸相連，軸上有兩個(gè)皮 帶輪，帶動(dòng)皮帶向前運(yùn)動(dòng)。這種傳動(dòng)方法，可靠性較高。 2.2 系統(tǒng)構(gòu)成 2.2.1 控制系統(tǒng) 光電傳感器是通過把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化來實(shí)現(xiàn)控制的。光電 傳感器在一般情況下，有三部分構(gòu)成，它們分為：發(fā)送器、接收器和檢測電 路。 發(fā)送器對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來源于 半導(dǎo)體光源，發(fā)光二 9 極管、激光二極管及紅外發(fā)射二極管，光束不間斷地發(fā)射或者改變脈沖寬度。接 收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面裝有光學(xué)元件如 透鏡和光圈等。在其后面是檢測電路，它能濾出有效信號(hào)和應(yīng)用該信號(hào)。此外光 電開關(guān)的結(jié)構(gòu)元件中還有發(fā)射板和光導(dǎo)纖維。 三角反射板是結(jié)構(gòu)牢固的發(fā)射裝置。它由很小的三角錐體反射材料組成， 能夠使光束準(zhǔn)確地從反射板中返，回具有實(shí)用意義。它可以在與光軸 0 到 25 的 范圍改變發(fā)射角，使光束幾乎是從一根發(fā)射線經(jīng)，過反射后還是從這根反射線返 回。它的分類和工作方式有： 槽型光電傳感器：把一個(gè)光發(fā)射器和一個(gè)接收器面對(duì)面地裝在一個(gè)槽的兩側(cè) 的是槽形光電。發(fā)光器能發(fā)出紅外光或可見光在無阻情況下光接收器能收到光。 但當(dāng)被檢測物體從槽中通過時(shí)，光被遮擋光電開關(guān)便動(dòng)作，輸出一個(gè)開關(guān)控制信 號(hào)，切斷或接通負(fù)載電流，從而完成一次控制動(dòng)作。槽形開關(guān)的檢測距離因?yàn)槭?整體結(jié)構(gòu)的限制一般只有幾厘米。 對(duì)射型光電傳感器：若把發(fā)光器和收光器分離開，就可使檢測距離加大，由 一個(gè)發(fā)光器和一個(gè)收光器組成的光電開關(guān)就稱為對(duì)射分離式光電開關(guān)，簡稱對(duì)射 式光電開關(guān)。它的檢測距離可達(dá)幾米乃至幾十米。使用時(shí)把發(fā)光器和收 光器分別 裝在檢測物通過路徑的兩側(cè)，檢測物通過時(shí)阻擋光路，收光器就動(dòng)作輸出一個(gè)開 關(guān)控制信號(hào)。 反光板型光電開關(guān)： 把發(fā)光器和收光器裝入同一個(gè)裝置內(nèi)，在它的前方裝 一塊反光板，利用反射原理完成光電控制作用的稱為反光板反射式光電開關(guān)。正 常情況下，發(fā)光器發(fā)出的光被反光板反射回來被收光器收到，一旦光路被檢測物 擋住，收光器收不到光時(shí)光電開關(guān)就動(dòng)作，輸出一個(gè)開關(guān)控制信號(hào)擴(kuò)散反射型光 10 電開關(guān)，它的檢測頭里也裝有一個(gè)發(fā)光器和一個(gè)收光器但前方?jīng)]有反光板， 正常情況下發(fā)光器發(fā)出的光收光器是找不到的當(dāng)檢測物通過時(shí)擋住了光。并把光 部分 反射回來，收光器就收到光信號(hào)輸出一個(gè)開關(guān)信號(hào)。 擴(kuò)散反射型光電開關(guān)：它的檢測頭里也裝有一個(gè)發(fā)光器和一個(gè)收光器但前方 沒有反光板，正常情況下，發(fā)光器發(fā)出的光收光器是找不到的當(dāng)檢測物通過時(shí)擋 住了光，并把光部分反射回來，收光器就收到光信號(hào)輸出一個(gè)開關(guān)信號(hào)。 原理圖 三個(gè)紅外傳感器的開關(guān)與電 動(dòng) 機(jī)串聯(lián)。當(dāng)三層紅外傳感器同時(shí)感應(yīng)到零件缺 11 少的情況，才控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，以防止零件還沒有被取走皮帶就向前送進(jìn)，導(dǎo)致零 件掉落的情況出現(xiàn)。 電路如圖所示 2.2.2 零件擺架框架的設(shè)計(jì) 零件 周轉(zhuǎn)車 的車體結(jié)構(gòu)均采用 30mm 的方鋼，通過焊接相連；鏈條選擇與 鏈輪配套的型號(hào) 10A；皮帶選擇 5mm 厚。 2）當(dāng)鏈輪只需橫向傳動(dòng)的時(shí)采用單排鏈輪： 3)當(dāng)鏈輪既需要橫向傳動(dòng)又需要縱向傳動(dòng)的時(shí)采用雙排鏈輪： 12 4)電動(dòng)機(jī)與皮帶機(jī)通過皮帶與皮帶輪相連接，采用 V 型皮帶，皮帶輪圖如下： 2.3 減速器設(shè)計(jì) 2.3.1 根據(jù)零件周轉(zhuǎn)車的要求設(shè)定的已知參數(shù) （ 1）技術(shù)參數(shù)： 周轉(zhuǎn)車自重 :100kg 周轉(zhuǎn)車最大載重： 500kg 卷筒直徑： 500mm 卷筒線速度： 0.5m/s 13 （ 2）工作條件： 在室內(nèi)常溫下 ， 每日一班制工作，工作年限為 10 年，傳動(dòng)不逆轉(zhuǎn)，有輕微 振動(dòng)，主軸轉(zhuǎn)速的允許誤差為± 5%。 2.3.2 電動(dòng)機(jī)的選擇，傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 （ 1）電動(dòng)機(jī)類型的選擇 選用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓 380V， Y 型 （ 2）選擇電動(dòng)機(jī)的容量 電動(dòng)機(jī)所需工作效率為 Pd = Pwη a kW (1) 由式 Pw = Fv1000 kW (2) 因此 Pd = Fv1000η a kW (3) 傳動(dòng)裝置的總效率 η a應(yīng)為組成傳動(dòng)裝置的各部分運(yùn)動(dòng)副效率之乘積，即 η a = η 1η 24η 32η 4η w (4) =0.96×0.984 ×0.982 ×0.96×0.96 =0.78 式中： η 1帶傳動(dòng)傳動(dòng)效率 η 1=0.96 14 η 2滾子軸承傳動(dòng)效率 η 2=0.98 η 3齒輪傳動(dòng)效率（精度 7 級(jí)） η 3=0.98 η 4齒輪聯(lián)軸器傳動(dòng)效率 η 4=0.96 η w卷筒傳動(dòng)效率 η w=0.96 計(jì)算鏈傳動(dòng)所需拉力，其公式為 F= m ? g ?f (5) =(100+500)×9.8×0.2 =1176N 式中： m------ 重量，千克 g------- 牛每千克 重力系數(shù) f ------- 摩擦系數(shù) ( f=0.2 ) 由（ 2）（ 3）（ 4） (5)式得 Pd = 0.75 kW （ 3）確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 卷筒軸工作轉(zhuǎn)速為 nw = 60×1000vπD = 60×1000×0.5π×500 = 19.1r min? 取 V 帶傳動(dòng)比 i1 = 2~4，二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比 i2 = 8~40，則總傳動(dòng) 比合理范圍 ia = 16~160,故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為 nd = ia ?nw = (16~160) ×19.1 = 305.6~3056r min? 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 750、 1000、 1500 和 3000r min? 根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊(cè)查出有 3 種使用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，因此有 3 種傳 動(dòng)比方案，如表一： 15 表一 方案 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 /kW 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 r min? 電動(dòng)機(jī)質(zhì) 量 /kg 滿載效率 /% 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 1 Y802-2 1.1 3000 2830 17 77 2 Y90S-4 1.1 1500 1400 22 78 3 Y90L-6 1.1 1000 910 25 73.5 綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、效率，可見方案 3 比較適合。因 此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y90L-6，其主要性能如下表二： 表二 型號(hào) 額定功 率 /Kw 滿載時(shí) 起動(dòng)電流 額定電流 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速 r min? 電流（ 380 時(shí)） A 效率 /% 功率 因數(shù) Y90L-6 1.1 910 3.2 73.5 0.72 5.5 2.0 2.2 電動(dòng)機(jī)主要外形和安裝尺寸： 中心高 H 外形尺寸 L× (AC2 + AD)×HD 底腳安裝尺寸 A×B 地腳螺栓孔 直徑 K 軸伸尺寸 D×E 裝鍵部位尺 寸 F×GD 90 335×242.5×190 140×125 10 24×50 8×7 2.3.3 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比 (1) 總傳動(dòng)比 16 ia =nmn w =91019.1=47.64 (2)分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比 ia=i0 ?i 式中 i0、 i 分別為帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比。 為使 V 帶傳動(dòng)外廓尺寸不致過大，初步取 i0=3（實(shí)際的傳動(dòng)比要在設(shè)計(jì) V 帶傳動(dòng) 時(shí)，由所選大、小帶輪的標(biāo)準(zhǔn)直徑之比計(jì)算），則減速器傳動(dòng)比為： i =ia i 0 =47.643 =15.88 (3)分配減速器的各級(jí)傳動(dòng)比 按展開式布置，考慮潤滑條件，為使兩級(jí)大齒輪直徑相近，可由圖展開式曲線查 得 i1=4.71，則 i2=i/i1=15.88/4.71=3.37 2.3.4 傳動(dòng)參數(shù)的計(jì)算 （ 1）各軸的轉(zhuǎn)速 n（ r/min） 高速軸一的轉(zhuǎn)速： n1= nm =910 r/min 中間軸二的轉(zhuǎn)速： n2= n1/ i1=910/4.71=193.21 r/min 低速軸三的轉(zhuǎn)速： n3= n2/ i2=193.21/3.37=57.33 r/min 卷筒軸： n4= n3=57.33r/min （ 2）各軸的輸入功率 P（ KW） 高速軸一的輸入功率 ：Ｐ 1 =Ｐ dη 1=0.753 0.96=0.72 KW 中間軸二的輸入功率：Ｐ 2=Ｐ 1η 2η 3=0.723 0.983 0.98=0.69 KW 低速軸三的輸入功率：Ｐ 3=Ｐ 2η 2η 3=0.693 0.983 0.98=0.66 KW 卷筒軸的輸入功率：Ｐ 4=Ｐ 3η 2η 4=0.663 0.983 0.96=0.62 KW 1-3 軸的輸出功率分別為輸入功率乘以軸承效率 0.98. 17 （ 3）各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 T（ N2 M） 電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩 高速軸一的輸入轉(zhuǎn)矩： T1=9550Ｐ d/ nm =9550×0.75/910=7.56 N2 m 中間軸二的輸入轉(zhuǎn)矩： T2=9550Ｐ 2/ n2 =95503 0.69÷193.21=34.11 N2 m 低速軸三的輸入轉(zhuǎn)矩： T3==9550Ｐ 3/ n3=109.94 1-3 軸的輸出轉(zhuǎn)矩分別為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩乘以軸承效率 0.98. 2.3.4 鏈輪的選擇 一級(jí)鏈輪與減速機(jī)低速軸連接，鏈輪上開有孔，保證鏈輪與軸穩(wěn)固連接，一 級(jí)鏈輪與二級(jí)鏈輪之間的傳動(dòng)比為 3。 2.4 高速級(jí)斜齒輪的設(shè)計(jì)和計(jì)算 2.4.1 選定圓錐齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)。 1）齒輪的材料，精度和齒數(shù)選擇，因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，小齒輪選用 40Cr， 大齒輪選用 45 鋼，鍛選項(xiàng)毛坯，大、小齒輪，淬火加回火處理，均用硬齒面， 小齒輪齒面硬度取 280HRC，大齒輪齒面硬度 240HRC。 2）齒輪精度用 7 級(jí)精度，硬齒面閉式傳動(dòng)，失效形式為占蝕； 3）考慮傳動(dòng)平穩(wěn) 性，齒數(shù)宜多取些，取 Z1=17，則 Z2=173 4.71=80.07，取 Z2=80。 4）選取螺旋角，初選螺旋角β =14°。 2.4.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 按下式試算，即 18 d1≥ ? ?3 d 12 H 2 K Tμ 1μ)ó( ??? ?HE ZZ 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1.試選載荷系數(shù) K=1。 2.計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。 T1=9550Ｐ 1/ n1=7.56 N2 m 3.選取齒寬系數(shù)φ d=1。 4.由表 10-6 查得材料的彈性影響系數(shù) ZE=189.8MPa1/2 5.由圖 10-21d 按齒面強(qiáng)度查得小，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度 σ Hlim1=1400 MPa σ Hlim2=1340 MPa 6.由下式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 N1=60n1 jLh=603 9103 13（ 23 83 3003 15） =3.933 109 N2= N1/ i1=3.933 109/4.71=0.833 109 7.由圖 10-19 取接觸疲勞壽命系數(shù) KHN1=0.96， KHN2=0.98。 8.計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。取失效概率為 0.01，安全系數(shù) S=1 由下式得： [σ H]1=σ Hlim1 KHN1/S=14003 0.96/1=1344 MPa [σ H]2=σ Hlim2 KHN2/S=13403 0.98/1=1313 MPa 9.由圖選取區(qū)域系數(shù) ZH=2.6 10.由圖查得 1?? =0.78， 2?? =0.87，則 ?? = 1?? + 2?? =1.65 11.許用接觸力： （ 1） [σ H] =（ [σ H]1+[σ H]2） /2=(1344+1313)/2=1329 MPa 19 （ 2）計(jì)算 1）試算 d1≥ ? ?3 d 12 H 2 K Tμ 1μ)ó( ??? ?HE ZZ =11.53mm 2）圓周速度 V= t1d? n1/(603 1000) =0.55m/s 3)齒寬 b= d? d1t=11.53mm 模數(shù) mn=d1 cosβz 1 =0.66 齒高 h=2.25mn=2.253 0.66=1.48mm b/h=7.79 4)計(jì)算縱向重合度 ?? =0.318 d? Z1 tanβ =0.3183 173 tan14=1.35 5）計(jì)算載荷系數(shù) K 根據(jù) V=0.55m/s， 7 級(jí)精度，由圖 10-8 查得動(dòng)載系數(shù) KV=1.1， ?? FH KK ? =1.1； 由表 10-4 查得使用系數(shù) KA=1.25；由表查得 7 級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布 置時(shí)， ?HK =1.504。查圖得 ?FK =1.55；故載荷系數(shù)： K=KAKV ?? HH KK =1.253 1.13 1.13 1.504=2.2748 6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由下式得 d1= d1t（ K/Kt） 1/3=11.53×(2.2748/1） 1/3=15.16mm 7)計(jì)算模數(shù) mn= mn= d1cosβ /Z1=0.86mm 3.9 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 mn≥ 3 21d 21 ][z c o s2 F SF YYYKT ??? ? ?? ? ? 20 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1）計(jì)算載荷系數(shù) K K= KAKV ?? FF KK =1.253 1.13 1.13 1.55=2.34 2)根據(jù)縱向重合度 ?? =1.35，從圖查得螺旋角影響系數(shù) ?Y =0.88 3)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) ZV1= ?31cos z =18.61 ZV2= ?32cos z =121.02 4）查取齒形系數(shù) 由表 10-5 查得 YFa1=2.85； YFa2=2.18 5）查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表 10-5 查得 YSa1=1.55； YSa2=1.79 6）由圖查得 小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限σ FE1=920MPa 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限σ FE2=920MPa 7）由圖取彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN1=0.96， KHN2=0.98 8）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。 取彎曲疲勞安全系數(shù)安全系數(shù) S=1，由下式得： [σ F]1=σ FE1 KFN1/S=9203 0.96/1=883.2 MPa [σ F]2=σ FE2 KFN2/S=9203 0.98/1=901.6 MPa 9）計(jì)算大、小齒輪的 YSa YFa/[σ F]并加以比較 YSa YFa/[σ F]1=2.853 1.55/883.2=0.005 21 YSa YFa/[σ F]2=2.183 1.79/901.6=0.004 小齒輪的數(shù)值大。 設(shè)計(jì)計(jì)算 mn≥ 3 21d 21 ][z c o s2 F SF YYYKT ??? ? ?? ? ? =0.65mm 即 m=1mm 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) nm 大于由齒根彎 曲疲勞 強(qiáng) 度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) nm 主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒 面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)， 可取 nm =1mm，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 d1=15.16mm，算出小齒輪齒數(shù) . z1 = d1 cosβm ≈ 15 z2=4.713 15? 70 幾何尺寸計(jì)算 計(jì)算中心距 a= ?cos2z 21 nmz ）（ ? = 14cos2 1)7015( ?? =43.87mm 將中心距圓整為 44mm 將圓整后的中心距修正螺旋角 β =arcos a mz n2z 21 ）（ ? =arcos 442 1)7015( ? ?? =12° 因β值改變不多，故參數(shù) HZK ，， ??? 等不必修正。 3）計(jì)算分度圓直徑 ?? ?co s/zd 11 nm 153 1/cos12° =15.53mm ?? ?c o s/zd 22 nm 703 1/cos12° =72.47mm 4）計(jì)算齒輪寬度 22 b= 1d? =13 15.53=15.53mm 圓整后取 B2=16mm， B1=21mm； 5)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 齒頂高 ha=mn（ h*an+xn） =23（ 1+0） =2mm 齒根高 hf=mn（ h*an+C*n-xn） =23（ 1+0.25-0） =2.5mm 齒高 h=ha+hf=4.5mm 齒頂圓直徑： 小齒輪 da=d+2 ha=19.53mm 大齒輪 da=76.47mm 齒根圓直徑： 小齒輪 df=d-2 hf=10.53mm 大齒輪 da=67.47mm 2.5 低速級(jí)斜齒輪的設(shè)計(jì)和計(jì)算 2.5.1 選定圓錐齒輪 的 類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)。 1.齒輪的材料，精度和齒數(shù)選擇，因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，小齒輪選用 40Cr， 大齒輪選用 45 鋼，鍛選項(xiàng)毛坯，大、小齒輪，淬火加回火處理，均用硬齒面， 小齒輪齒面硬度取 60HRC，大齒輪齒面硬度 56HRC。 2.齒輪精度用 7 級(jí)精度，硬齒面閉式傳動(dòng)，失效形式為占蝕； 3.考慮傳動(dòng)平穩(wěn)性，齒數(shù)宜多取些，取 Z1=17，則 Z2=173 3.37=57.29，取 Z2=57。 4.選取螺旋角，初選螺旋角β =14°。 2.5.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 按下式試算，即 23 d1≥ ? ?3 d 12 H 2 K Tμ 1μ)ó( ??? ?HE ZZ 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 （ 1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1）試選載荷系數(shù) K=1。 2）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。 T3=9550Ｐ 2/ n2=34.11 N2 m 3）選取齒寬系數(shù)φ d=1。 4）由表查得材料的彈性影響系數(shù) ZE=189.8MPa1/2 5)由圖按齒面強(qiáng)度查得小，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度 σ Hlim1=1400 MPa σ Hlim2=1340 MPa 6）由下式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 N1=60n1 jLh=603 193.213 13（ 23 83 3003 15） =0.833 109 N2= N1/ i2=0.833 109/3.37=0.253 109 7)由圖取接觸疲勞壽命系數(shù) KHN1=0.96， KHN2=0.98。 8）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。取失效概率為 0.01，安全系數(shù) S=1 由下式得： [σ H]1=σ Hlim1 KHN1/S=14003 0.96/1=1344 MPa [σ H]2=σ Hlim2 KHN2/S=13403 0.98/1=1313 MPa 9) 由圖選取區(qū)域系數(shù) ZH=2.6 10.由圖查得 1?? =0.78， 2?? =0.87，則 ?? = 1?? + 2?? =1.65 11)許用接觸力： [σ H] =（ [σ H]1+[σ H]2） /2=(1344+1313)/2=1329 MPa 24 （ 2）計(jì)算 1）試算 d1≥ ? ?3 d 12 H 2 K Tμ 1μ)ó( ??? ?HE ZZ =19.48mm 2）圓周速度 V= t1d? n1/(603 1000) =0.2m/s 3)齒寬 b= d? d1t=19.48mm 模數(shù) mn=d1 cosβz 1 =1.15 h=2.25mn=2.253 1.15=2.59mm b/h=7.52 4)計(jì)算縱向重合度 ?? =0.318 d? Z1 tanβ =0.3183 173 tan14=1.35 5）計(jì)算載荷系數(shù) K 根據(jù) V=0.13m/s， 7 級(jí)精度，由圖查得動(dòng)載系數(shù) KV=1.03， ?? FH KK ? =1.1； 由表查得使用系數(shù) KA=1.25；由表查得 6 級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置時(shí)， ?HK =1.502。查圖得 ?FK =1.6；故載荷系數(shù)： K=KAKV ?? HH KK =1.253 1.033 1.13 1.502=2.13 6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由下式得 d1= d1t（ K/Kt） 1/3=25.06mm 7)計(jì)算模數(shù) mn= d1cosβ /Z1=1.43mm 即 m=1.4mm 2.5.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 mn≥ 3 21d 21 ][z c o s2 F SF YYYKT ??? ? ?? ? ? 25 （ 1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1）計(jì)算載荷系數(shù) K K= KAKV ?? FF KK =1.253 1.033 1.13 1.6=2.27 2)根據(jù)縱向重合度 ?? =1.35，從圖查得螺旋角影響系數(shù) ?Y =0.88 3)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) ZV1= ?31cos z =18.61 ZV2= ?32cos z =49.3 4）查取齒形系數(shù) 由表查得 YFa1=2.85； YFa2=2.32 5）查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表查得 YSa1=1.54； YSa2=1.70 6）由圖查得 小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限σ FE1=920MPa 大齒輪的 彎曲疲勞強(qiáng)度極限σ FE2=920MPa 7）由圖取彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN1=0.96， KHN2=0.98 8）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。 取彎曲疲勞安全系數(shù)安全系數(shù) S=1，由下式得： [σ F]1=σ FE1 KFN1/S=9203 0.96/1=883.2 MPa [σ F]2=σ FE2 KFN2/S=9203 0.98/1=901.6 MPa 9）計(jì)算大、小齒輪的 YSa YFa/[σ F]并加以比較 YSa YFa/[σ F]1=2.853 1.55/883.2=0.005 26 YSa YFa/[σ F]2=2.283 1.70/901.6=0.004 小齒輪的數(shù)值大。 （ 2）設(shè)計(jì)計(jì)算 mn≥ 3 21d 21 ][z c o s2 F SF YYYKT ??? ? ?? ? ? =1.02mm 即 m=2mm 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) nm 大于由齒根彎曲疲勞 強(qiáng) 度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) nm 主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒 面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積 ）有關(guān)， 可取 nm =2mm，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 d1=25.06mm，算出小齒輪齒數(shù) z1= d1cosβ / mn? 13 z2=3.373 13? 44 （ 3）幾何尺寸計(jì)算 1）計(jì)算中心距 a= ?cos2z 21 nmz ）（ ? = 14cos2 2)4413( ?? =58.84mm 將中心距圓整為 59mm 2）將圓整后的中心距修正螺旋角 β =arcos a mz n2z 21 ）（ ? =arcos 592 2)4413( ? ?? =12.03° 因β值改變不多，故參數(shù) HZK ，， ??? 等不必修正。 3）計(jì)算分度圓直徑 ?? ?co s/zd 11 nm 133 2/cos12.03° =27.06mm ?? ?c o s/zd 22 nm 443 2/cos12.03° =91.09mm 4）計(jì)算齒輪寬度 27 b= 1d? =13 27.06=27.06mm 圓整后取 B2=30mm， B1=35mm； 5)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 齒頂高 ha=mn（ h*an+xn） =1.53（ 1+0） =1.5mm 齒根高 hf=mn（ h*an+C*n-xn） =1.53（ 1+0.25-0） =1.875mm 齒高 h=ha+hf=3.375mm 齒頂圓直徑： 小齒輪 da=d+2 ha=30.06mm 大齒輪 da=94.09mm 齒根圓直徑： 小齒輪 df=d-2 hf=23.31mm 大齒輪 da=87.34mm 3. 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 圖 1 傳動(dòng)系統(tǒng)的總輪廓圖 28 3.1 軸的材料選擇及最小直徑估算 根據(jù)工作條件，小齒輪的直徑較?。?d1=15.33mm），采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，選用 45 鋼，正火，硬度 HB=170 217 。 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度法進(jìn)行最小直徑估算，即 3min 0 PdAn? 初算軸徑，若最小直徑軸段開 有鍵槽，還要考慮鍵槽對(duì)軸的強(qiáng)度影響。 0A 值由表 26— 3 確定： 0A =103 3.1.1 高速軸最小直徑的確定 由 ' 131min 0 1 PdAn? =9.53 因高速軸最小直徑處安裝聯(lián)軸器，設(shè)有一個(gè)鍵槽，由于減 速器輸入軸通過聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)軸相聯(lián)結(jié)，則外伸段軸徑與電動(dòng)機(jī)軸徑不得相差 太大，否則難以選擇合適的聯(lián)軸器，取 1min 0.8 mdd? ， md 為電動(dòng)機(jī)軸直徑，由前 以選電動(dòng)機(jī)查表 6-166： 38md mm? ， 1m in 0 .8 3 8 3 0 .4d m m? ? ?，綜合考慮各因素， 取 d1min=10mm 3.1.2 中間軸最小直徑的確定 d2min= A0 √p2n 2 3 =15.74mm，因中間軸最小直徑處安裝滾動(dòng)軸承，取為標(biāo)準(zhǔn)值 d2min=17. 3.1.3 低速軸最小直徑的確定 d3min= A0√p3n 3 3 =23.26，因低速軸最小直徑處安裝聯(lián)軸器，設(shè)有一鍵槽，則，參見 聯(lián)軸器的選擇，查表 6-96，就近取聯(lián)軸器孔徑的標(biāo)準(zhǔn)值 d3min=25mm。 29 3.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.2.1 高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖 2 （ 1）、各軸段的直徑的確定 11d ：最小直徑，安裝聯(lián)軸器 d11=d1min=10mm 12d ：密封處軸段，根據(jù)聯(lián)軸器軸向定位要求，以及密封圈的標(biāo)準(zhǔn)查表 6-85（采 用氈圈密封）， d12=11mm 13d ：滾動(dòng)軸承處軸段， d13=12mm，滾動(dòng)軸承選取 7001C。 14d ：過渡軸段，取 d14=14mm 15d ：滾動(dòng)軸承處軸段 d15=d13=12mm （ 2）、各軸段長度的確定 11l ：由聯(lián)軸器長度查表 6-96 得， L=32mm，取 l11=23mm 12l ：由箱體結(jié)構(gòu)、軸承端蓋、裝配關(guān)系確定 l12=20mm 13l ：由滾動(dòng)軸承確定 l13=16mm 14l ：由裝配關(guān)系及箱體結(jié)構(gòu)等確定 l14=44,5mm 15l ：由滾動(dòng)軸承、擋油盤及裝配關(guān) 系確定 l15=16mm 16l ：由小齒輪寬度 b1=21mm 確定，取 l16=21mm 30 3.2.2 中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖 3 （ 1）、各軸段的直徑的確定 21d ：最小直徑，滾動(dòng)軸承處軸段， d21=d2min=17mm，滾動(dòng)軸承選 7003C 22d ：低速級(jí)小齒輪軸段 d22=19mm 23d ：軸環(huán)，根據(jù)齒輪的軸向定位要求 d23=25mm 24d ：高速級(jí)大齒輪軸段 d24=19mm 25d ：滾動(dòng)軸承處軸段 d25=d21=17mm （ 2）、各軸段長度的確定 21l ：由滾動(dòng)軸承、裝配關(guān)系確定 l21=25mm 22l ：由低速級(jí)小齒輪的轂孔寬度 b3=35mm 確定 l22=33mm 23l ：軸環(huán)寬度 l23=5mm 24l ：由高速級(jí)大齒輪的轂孔寬度 b2=16mm 確定 l24=15mm 25l ：由滾動(dòng)軸承、擋油盤及裝配關(guān)系等確定 l25=25mm 3.2.3 低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 31 圖 4 （ 1）、各軸段的直徑的確定 31d ：滾動(dòng)軸承處軸段 d31=35mm，滾動(dòng)軸承選取 7007C 32d ：低速級(jí)大齒輪軸段 d32=38mm 33d ：軸環(huán)，根據(jù)齒輪的軸向定位要求 d33=45mm 34d ：過渡軸段，考慮擋油盤的軸向定位 d34=40mm 35d ：滾動(dòng)軸承處軸段 d35=35mm 36d ：密封處軸段，根據(jù)聯(lián)軸器的軸向定位要求，以及密封圈的標(biāo)準(zhǔn)（采用氈圈 密封） d36=27mm 37d ：最小直徑，安裝聯(lián)軸器的外伸軸段 d37=dmin=25mm （ 2）、各軸段長度的確定 31l ：由滾動(dòng)軸承、擋油盤及裝配關(guān)系確定 l31=27.5mm 32l ：由低速級(jí)大齒輪的轂孔寬 b4=30mm 確定 l32=28mm 33l ：軸環(huán)寬度 l33=5mm 34l ：由裝配關(guān)系、箱體結(jié)構(gòu)確定 l34=15mm 35l ：由滾動(dòng)軸承、擋油盤及裝配關(guān)系確定 l35=27.5mm 36l ：由箱體結(jié)構(gòu)、軸承端蓋、裝配關(guān)系確定 l36=30mm 32 37l ：由聯(lián)軸器的轂孔寬 1 60L mm? 確定 l37=40mm 經(jīng)校核滿足要求。 4. 減速機(jī)附件設(shè)計(jì) 4． 1 窺視孔蓋與窺視孔 在減速器 的 上部可以看到傳動(dòng)零件嚙合處要開窺視孔，大小只要 能 夠手伸 進(jìn)操作即可。以便檢查齒面接觸 的 斑點(diǎn)和齒側(cè)間隙，了解嚙合情況。潤滑油也 是 由此注入機(jī)體內(nèi)。 4.2 放油螺塞 放油孔位置設(shè)在油池最低處，并安排在不與其他部件靠近的 那 一側(cè)，以便 放油，放油孔用螺塞堵住并 且 加封油圈以加強(qiáng)密封。 4.3 油標(biāo) 油標(biāo) 是 用來檢查油面高度，以保證有正常的油量。此安裝于便于觀察油面 及油面穩(wěn)定之處 ， 即低速級(jí)傳動(dòng)件附近；用帶有螺紋部分的油尺，油尺上的油面 刻度線應(yīng)按傳動(dòng)件浸入深度 多少 確定。 4.4 通氣器 減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于摩擦 會(huì)產(chǎn)生 熱，機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，導(dǎo)致潤 滑油從縫隙向外滲透，所以 需要 在機(jī)蓋頂部或窺視孔上裝通氣器，使機(jī)體內(nèi)熱空 氣 能 自由溢出， 以 保證機(jī)體內(nèi)壓力均衡，提高機(jī)體內(nèi)縫隙處的密封性，通氣器用 帶孔 的 螺釘制成。 4.5 啟蓋螺釘 為了 方便 啟蓋， 需要 在機(jī)蓋側(cè)邊的邊緣裝一至二個(gè)啟蓋螺釘。在啟蓋時(shí)， 33 可先擰動(dòng)螺釘頂起機(jī)蓋；螺釘?shù)拈L度要大于凸緣厚度，釘桿 頂 部要做成圓柱形狀 半圓形，以免頂壞 箱體 ；螺釘直徑與凸緣連接螺栓 要 相同。在軸承端蓋上也可以 安裝取蓋螺釘， 以 便于拆卸端蓋。對(duì)于需做軸向調(diào)整的套環(huán)， 需 裝上二個(gè)螺釘， 便于調(diào)整。 4.6 定位銷 為了保證剖分式機(jī)體的軸承座孔的加工 和 裝配精度，在機(jī)體連接凸緣的長 度方向兩端 需 各安置一個(gè)圓錐定位銷。兩銷相距盡量遠(yuǎn) 一 些，以提高定位精度。 如機(jī)體是對(duì)稱的，銷孔位置應(yīng) 不 對(duì)稱布置。 4.7 環(huán)首螺釘、吊環(huán)和吊鉤 為了拆卸及搬運(yùn) 方便 ，應(yīng)在機(jī)蓋上裝有環(huán)首螺釘或鑄出吊鉤、吊環(huán)。 4.8 調(diào)整墊片 用于調(diào)整軸承 之 間隙，有的起到調(diào)整傳動(dòng)零件軸向位置的作用。 4.9 密封裝置 如果 伸出軸 和 端蓋之間有間隙，必須安裝密封件，以防止漏油和污物進(jìn)入 機(jī)體內(nèi) 部 。 5.潤滑和密封設(shè)計(jì) 傳動(dòng)零件的潤滑 我 采用浸油潤滑。滾動(dòng)軸承的潤滑 我 采用脂潤滑。因?yàn)閭?動(dòng)裝置屬于輕型的， 而 且傳速較低，其速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于（ 1.5-2）3 100000r/min， 所以采用脂潤滑，箱體內(nèi)選用 SH0357-92 中的 50 號(hào)潤滑， 需 裝至規(guī)定高度。 34 參考文獻(xiàn) [1]區(qū)健 .論我國工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展三大階段分析 [J].城市建設(shè)理論研究， 2011（ 24） . 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Beardsly, Mechanical Engineering, ASME, Regents Publishing Company,Inc,1998 35 附錄：開題報(bào)告 智能送進(jìn)型裝配線用零件擺架的機(jī)械傳動(dòng)和 電控方式的設(shè)計(jì)開題報(bào)告 1. 論文結(jié)構(gòu) 1.1 總體結(jié)構(gòu)的設(shè)想 論文的總體結(jié)構(gòu)將做如下安排： 1.綜述目前智能送進(jìn)型裝配線用零件擺架基礎(chǔ)理論研究與應(yīng)用研究狀況、裝配線用零件 擺架現(xiàn)狀及改進(jìn)意義等。 2.總結(jié)智能送進(jìn)型裝配線用零件擺架對(duì)于企業(yè)生產(chǎn)的影響。 3.研究智能送進(jìn)型裝配線用零件擺架在生產(chǎn)過程中可能產(chǎn)生的不穩(wěn)定因素。 4.設(shè)計(jì)智能送進(jìn)型裝配線用零件擺架的機(jī)械傳動(dòng)和電控方式。 1.2 主要解決的問題 1．了解目前大部分企業(yè)所用的零件擺架解構(gòu)及利弊。 2．進(jìn)行智能送進(jìn)型裝配線用零件擺架設(shè)計(jì)方案和具體解構(gòu)分析。其中傳動(dòng)裝置采用帶 傳動(dòng)，皮帶傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：①緩和沖擊、吸收震動(dòng)、噪音少、成本低、保養(yǎng)維修較方便； ②變化傳動(dòng)比。 缺點(diǎn)：①皮帶傳動(dòng)易打滑，傳動(dòng)比不準(zhǔn)確 ②抗熱性差，抗過載能力差，易衰老③傳動(dòng)阻尼大，特別是在冷車時(shí) ④使軸承側(cè)向受力過大。 簡單點(diǎn)說，就是皮帶傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)有中心距變化范圍廣，結(jié)構(gòu)簡單，傳動(dòng)平穩(wěn)，有緩沖載荷 和安全保護(hù)作用，缺點(diǎn)是外徑尺寸大，效率低，傳動(dòng)比不準(zhǔn)確，使用壽命短。另外，皮帶傳 動(dòng)，傳動(dòng)比不精確但可以過負(fù)荷保護(hù)。齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)比精確但沒有過負(fù)荷保護(hù)。齒輪可以 反向，皮帶不可以。皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)維護(hù)簡單。 3. 分析智能送進(jìn)型裝配線用零件擺架可能對(duì)企業(yè)，對(duì)生產(chǎn)帶來的不穩(wěn)定因素。比如增 36 加成本之類的 1． 3 主要工作 本項(xiàng)目屬于為方便生產(chǎn)對(duì)裝配零件儲(chǔ)存架進(jìn)行改進(jìn)，傳統(tǒng)待裝配零件儲(chǔ)存架是多層、且 每層都是固定不動(dòng)的，本設(shè)計(jì)要求將固定的每層儲(chǔ)存架都修改成具有自動(dòng)控制系統(tǒng)的機(jī)械傳 動(dòng)結(jié)構(gòu)，即利用板型鏈傳動(dòng)構(gòu)成每層的分層，利用機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)該板型鏈向前傳送其上 擺放的零件，當(dāng)出口端每層零件都被取走后，自動(dòng)控制傳感器感應(yīng)到了零件的空置，自動(dòng)帶 動(dòng)板型鏈向前運(yùn)動(dòng)一個(gè)零件的位置，以保證安裝工人可以隨手取到零件，免除了工人往返走 路的時(shí)間，當(dāng)剩余零件不足 2 個(gè)以后，儲(chǔ)存架上的告警黃燈開始閃爍，通知供應(yīng)工人及時(shí)更 換儲(chǔ)存架，以保證對(duì)生產(chǎn)線上的零件供應(yīng) 。 1.完成該設(shè)計(jì)的裝配總圖的繪制 2.完成該總圖對(duì)應(yīng)全套零件圖的繪制 3.對(duì)該控制電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，完成設(shè)計(jì)圖紙。 2.課題意義 2.1 智能送進(jìn)型裝配線用零件擺架的機(jī)械傳動(dòng)和電控方式的設(shè)計(jì)來源 本項(xiàng)目是基于某柴油機(jī)有限公司的柴油機(jī)裝配生產(chǎn)線中的裝配供應(yīng)鏈中，待裝配零件往 往擺放在一個(gè)帶輪子的供應(yīng)儲(chǔ)存架上，由于生產(chǎn)線上空間所限，該儲(chǔ)存架放置位置只能是垂 直于裝配生產(chǎn)線擺放，裝配工人從上面取出零件裝配到柴油機(jī)上，這樣工人取放儲(chǔ)存架零件 的方便程度既影響到該工位的生產(chǎn)效率，也影像到工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；儲(chǔ)藏架近端的零件 很容 易取放，但是遠(yuǎn)端的零件取放往返就要多走十?dāng)?shù)步，使得生產(chǎn)節(jié)奏變慢。本課題就要著力解 決上述問題，對(duì)零件擺架進(jìn)行有效改造，使之更能方便裝配工人操作，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，大力 提高生產(chǎn)效率 2.2 裝配線用零件擺架現(xiàn)狀 我國對(duì)于零件擺架自動(dòng)化技術(shù)的要求比較低，目前國內(nèi)企業(yè)大部分仍然采用單一不動(dòng)型 擺架為主。由于生產(chǎn)線上空間所限，該儲(chǔ)存架放置位置只能是垂直于裝配生產(chǎn)線擺放，裝配 工人從上面取出零件裝配到柴油機(jī)上，這樣工人取放儲(chǔ)存架零件的方便程度既影響到該工位 的生產(chǎn)效率，也影像到工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 37 2.3 智能送進(jìn)型裝配線用零件 擺架設(shè)計(jì)意義 本設(shè)計(jì)看起來僅僅免除了每裝配一次工人走十?dāng)?shù)步的時(shí)間，但是由于生產(chǎn)線每天要裝配 成百上千臺(tái)機(jī)器，工作節(jié)拍相當(dāng)緊張，點(diǎn)滴體力的節(jié)省匯集起來就節(jié)省的巨大的體力勞動(dòng)， 對(duì)生產(chǎn)效率的影響也是相當(dāng)?shù)拇蟆? 自動(dòng)化水平的高低，早已成為衡量一個(gè)國家科技水平的重要標(biāo)志之一。目前， 一些發(fā) 達(dá)國家及早地將注意力轉(zhuǎn)向自動(dòng)裝配技術(shù)，并取得了卓越的成果。一些產(chǎn)品、 部件的裝配 過程逐漸擺脫了人工操作，而我國工業(yè)生產(chǎn)中的自動(dòng)化程度依然不高， 裝配速度和生產(chǎn)效 率亦較低。這一方面緣于我國人口眾多、勞動(dòng)力便宜，企業(yè)不愿 將有限的資金用于 自動(dòng)化 裝配技術(shù)的研究，另一方面也是由于自動(dòng)化裝配研制成本 較高、適用面窄，國內(nèi)許多企業(yè) 雖有需求但資金不足。但是隨著我國市場經(jīng)濟(jì)體制 的完善和對(duì)外貿(mào)易的日益增加，國內(nèi)外 的競爭越來越激烈，企業(yè)對(duì)裝配的自動(dòng)化需 求也必定會(huì)日趨增長，而引進(jìn)國外的先進(jìn)設(shè)備 價(jià)格又過于昂貴，因此我國企業(yè)要真正的提高自動(dòng)化裝配水平和競爭能力必須在借鑒國外先 進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上自主研發(fā)，以盡量少的費(fèi)用研究和開發(fā)出符合我國企業(yè)需求的自動(dòng)化裝配生 產(chǎn)線。因此我國的自動(dòng)化裝配技術(shù)研究具有很大的開發(fā)和應(yīng)用前景。裝配自動(dòng)化的重要性還 在于促進(jìn)產(chǎn)品制造系統(tǒng)的整體 優(yōu)化，生產(chǎn)率得以全面提