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UNIVERSITY
本 科 畢 業(yè) 設 計
題目: 碼坯機夾盤機構(gòu)設計
學 院： 工學院
姓 名：
學 號：
專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化
年 級：
指導教師： 職 稱： 副教授
二○一二 年 五 月
1
目錄
目錄 I
摘要 II
Abstract III
1 緒論 1
1.1 磚的主要特點及功用 1
1.2 碼坯機在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀 1
1.3 碼坯機的概述 2
1.3.1 碼坯機工作原理及運動流程 2
1.3.2 碼坯機未來發(fā)展的影響因素 3
2 碼坯機夾盤機構(gòu)設計 3
2.1 夾盤機構(gòu)總體設計方案 3
2.1.1夾盤機構(gòu)設計要求 4
2.1.2 夾盤各功能板塊 4
3 轉(zhuǎn)動機構(gòu)的設計 5
3.1 軸的校核計算 5
3.1.2 軸承的校核 6
3.2 大小齒輪的校核計算和選用 7
3.2.1 選精度等級、材料及齒數(shù)材料及熱處理 8
3.2.2 初步設計齒輪傳動的主要尺寸 8
3.2.3 按齒根彎曲強度設計 10
3.2.4 幾何尺寸計算 11
3.2.5 軸上鍵連接的選擇及校核 12
4 氣壓傳動機構(gòu)的選用 12
4.1 橫向氣壓裝置的選用 12
4.2 縱向氣壓裝置的選用 13
5 夾板機構(gòu)的設計 13
5.1 夾板的整體設計 13
5.1.1 掛板軸的校核和設計 14
6 掛輪的設計 17
6.1 掛輪的整體設計 17
6.1.1 掛輪軸的校核和設計 17
6.1.2 軸承的選用 19
6.1.3 掛輪筒的設計 19
7 框架及各焊接件的作用和選用 20
8 電機和減速器的選用 20
參考文獻 22
致謝 23
摘要
目前，常見碼坯機夾盤機構(gòu)有自動夾坯機構(gòu)、先進機械手機構(gòu)以及半自動半手動夾坯機構(gòu)等多種形式。一般多采用半自動半手動機構(gòu)設計，當坯條由切坯機切出并有傳送帶運送至夾盤正下方，夾盤在手動按鈕的控制下，開始下降，到達一定高度后停止下降，并在電機傳動和氣缸傳動控制下，橫向氣缸裝置向中心推動，帶動夾板加緊，同時縱向氣缸裝置向豎直方向推動，由焊接在下方的方管推動兩側(cè)的角鐵從而同時將夾板加緊，達到夾坯的效果，然后由升降機構(gòu)將夾盤提起并移送至烘燒軌道，依次循環(huán)。整個夾盤機構(gòu)由夾板，縱橫氣缸裝置，中心旋轉(zhuǎn)軸架裝置，夾板掛架裝置，電動氣動裝置以及其他焊件裝置構(gòu)成。夾板兩側(cè)為直線導軌引導的側(cè)板方管，承受壓力大，并且直線性能好，摩擦力小，平穩(wěn)性能好，有利于夾坯?？v向氣缸裝置也為加緊機構(gòu)增加橫向作用力，更大程度上有利于磚坯的夾緊。本文就是通過各方面考慮，綜合對比傳統(tǒng)的夾坯機構(gòu)，獲取整機各零件的參數(shù)，并且通過計算，論證了該設計方案的可行性。
關鍵詞：碼坯機；夾盤；夾坯原理
Abstract
At present, a common code base machine chuck mechanism has automatic blank clamping mechanism, advanced mechanical hand mechanism and a semi-automatic manual blank clamping mechanism and so on many kinds of forms. The general use of semi automatic and manual mechanism design, when the strip by cutting machine cut out and the conveyor to the chuck is below, chuck in the manual button control, began to decline, reaches a certain height to halt the decline, and in motor drive and a cylinder driving control, horizontal cylinder device to the center push, drive the splint intensified, while a longitudinal cylinder device to a vertical drive, at the bottom of the tube driven by welding on both sides of the angle iron and at the same time to reach the splint, blank clamping effect, and then by the lifting mechanism to chuck up and transferred to bake track, followed by cycle. The clamp mechanism consists of a splint, vertical and horizontal cylinder device, a center rotating shaft frame device, clamping plate rack device, electric pneumatic device and other welding device. Two sides of the splint is a linear guide rail guide plates of the square tube, large bearing pressure, and the straight line performance, small friction force, stable performance, is conducive to the blank clamping. Longitudinal cylinder device for clamping mechanism to increase the transverse force, more conducive to the clamping tile. This paper is through the aspects to consider, comprehensive comparison of traditional blank clamping mechanism, acquiring the various parameters of parts, and through calculation, it proves the feasibility of design scheme.
Key words :Setting machine ； Chuck mechanism ；Principle of Folder blank
III
1 緒論
1.1 磚的主要特點及功用
磚體是砌墻用的一種長方體石料，用泥巴燒制而成，多為紅色，俗稱“紅磚”，也有青色“青磚”。中國標準粘土磚的尺寸為240×115×53mm，這一尺寸的目的是為了保證磚的長寬高之比為4:2:1（包括10mm的灰縫寬度）。磚墻的厚度多以磚的倍數(shù)稱呼，由于磚的長度為240mm，因此厚度為一磚的墻又稱“二四”墻，厚度為一磚半的墻又稱“三七”墻，厚度為半磚的墻又稱“一二”墻。 磚一般分為通體磚，假面磚，釉面磚，拋光磚，陶瓷磚等。我們通常用的都是常見的通體磚。燒結(jié)頁巖磚作為一種新型建筑節(jié)能墻體材料，既可用于砌筑承重墻，又具有良好的熱工性能，符合施工建筑模數(shù)，減少施工過程中的損耗，損高工作效率。因此常將貝巖作為磚的常用材料。
1.2 碼坯機在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著我國墻體改革政策，國家對墻材有了一些新的革新要求，國內(nèi)許多磚材生產(chǎn)廠家，吸收引進了國內(nèi)外最先進的生產(chǎn)技術(shù)，研發(fā)生產(chǎn)出國內(nèi)外一流水平的成套制磚設備，為舊磚廠改造成為先進的自動化磚廠提供了可靠的技術(shù)保障。
從上世紀八十年代我國引進國外技術(shù)開始，我國制磚行業(yè)的技術(shù)裝備得到了快速的發(fā)展，例如熱工設備——中斷面、大斷面平頂隧道窯的出現(xiàn)改善了過去輪窯、小窯的操作環(huán)境和操作水平；成型設備使產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)量都得到了極大的提高，取代了非真空擠出機，在燒結(jié)磚廠得到了普遍的推廣和應用，而碼坯設備——自動碼坯機也是運行可靠、技術(shù)先進的設備，目前在很多新建磚廠中應用，但還沒有達到普遍使用。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，企業(yè)對改善勞動環(huán)境，提高科技含量的觀念也在逐漸增強，而人們生活水平提高后，對自己所從事工作的環(huán)境要求也越來越高，逐漸的由體力勞動向非體力勞動或輕體力勞動轉(zhuǎn)變。這就對磚廠的碼坯和卸坯工段用人多且勞動繁重提出了一個課題，用自動碼坯機替代人工碼坯勢在必行，是將來發(fā)展的必然趨勢。
許多磚材機械廠經(jīng)過長期的實踐和摸索，研制生產(chǎn)的全自動碼坯機，設計大膽獨特，功能先進，解決了很多生產(chǎn)應用中的難題，自動碼坯機的組成主要由行走小車、夾盤、分坯臺、升降導桿、鋼軌、液壓系統(tǒng)與電器系統(tǒng)等。主要用于將磚坯編組分縫后自動碼放到窯車上，碼坯形式可按用戶要求確定。工作過程由PLC自動控制，適用于一次碼燒隧道窯和二次碼燒隧道窯的自動化生產(chǎn)。特點：定位準確、夾坯力度可調(diào)、運行穩(wěn)定、減少勞動強度、提高生產(chǎn)效率。
自動碼坯機設備是真空制磚機系列磚瓦自動化生產(chǎn)線中的主要設備。全自動碼坯機可以將編組好的磚坯，按工藝要求的碼放形式，將磚坯整齊、快捷地碼放到窯車上。全自動碼坯機適用一次碼燒或二次碼燒工藝。傳統(tǒng)的人工碼坯，不僅成本高，利潤薄，投資回報小，而且在生產(chǎn)的過程中，人工碼坯受人的影響較大，一旦碼坯工人數(shù)不夠，必然會導致產(chǎn)量的降低，而使用碼坯機則完全避免了這種情況。所以，從發(fā)展的眼光考慮，應該用自動碼坯機取代人工碼坯。
而國外最先進的自動碼坯機、自動碼坯機國內(nèi)外知名品牌、WDJX05 ZMPI型自動碼坯機主要適用于一次碼燒隧道窯中的磚坯自動碼放，本自動碼坯機采用較先進的PLC集中控制。行走旋轉(zhuǎn)采用變頻控制，升降、分坯采用液壓控制，具有高效節(jié)能，維護簡單，成本低廉，運行可靠等特點，全自動碼坯系統(tǒng)代表著目前國際最先進水平。 自動碼坯機主要有專用切條機、切坯機、分坯機、夾坯機、行走系統(tǒng)、升降系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)等組成。 自動碼坯機的工作流程：當切坯機把切好的磚坯推到分坯板上后，分坯缸伸出，帶動分坯板張開對磚坯進行分縫動作，磚坯分縫完成后升降缸下降。當夾盤到達預定夾坯位置后，夾盤夾具工作，夾起磚坯，接著由升降缸提開夾盤至預定高度，分坯缸伸出張開磚坯間風道，行走裝置驅(qū)動碼坯機行走至窯車正上方，旋轉(zhuǎn)裝置完成轉(zhuǎn)向90°，然后開降缸下降至預定放坯高度，夾盤夾具張開把磚坯碼放在窯車上，碼坯機碼放一層，旋轉(zhuǎn)一層，形成十字交叉，經(jīng)過上述動作循環(huán)，即可完成窯車的全部碼坯過程。碼坯機這些功能均通過較行進的PLC變頻通過電器集中控制，實現(xiàn)碼坯機的自動化。 我廠生產(chǎn)的真空磚機設備具有高效節(jié)能、結(jié)構(gòu)緊湊、自動化、維護簡單、運行平穩(wěn)可靠、成本低廉等優(yōu)點，可同時滿足大、中、小型制磚企業(yè)的不同需求，是粘土、頁巖、煤矸石、粉煤灰等原料的理想制磚設備。
1.3 碼坯機的概述
1.3.1 碼坯機工作原理及運動流程
碼坯機主要有專用切條機、切坯機、分坯機、夾坯機、行走系統(tǒng)、升降系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)等組成。 碼坯機的工作流程：當切坯機把切好的磚坯推到分坯板上后，機械手伸出，帶動分坯板張開對磚坯進行分縫動作，分縫完成后的磚坯移送至碼坯機夾盤正下方。當夾盤到達預定夾坯位置后，夾盤夾具工作，夾起磚坯，接著由升降機構(gòu)提開夾盤至預定高度，分坯缸伸出張開磚坯間風道，行走裝置驅(qū)動碼坯機行走至窯車正上方，旋轉(zhuǎn)裝置完成轉(zhuǎn)向90°，然后開降缸下降至預定放坯高度，夾盤夾具張開把磚坯碼放在窯車上，碼坯機碼放一層，旋轉(zhuǎn)一層，形成十字交叉，經(jīng)過上述動作循環(huán)，即可完成窯車的全部碼坯過程。
1.3.2 碼坯機未來發(fā)展的影響因素
碼坯機發(fā)展的影響因素有許多，主要的有以下幾個方面。第一，各組成機構(gòu)單元的配合精度；第二，各組成環(huán)節(jié)的效率和流水線能力；第三，碼坯機的整體效益和成本之間的對比。對于碼坯機的全方面的發(fā)展，我們只有多多汲取國外先進技術(shù)，融合國內(nèi)的具體發(fā)展狀況，根據(jù)國情利用國內(nèi)豐富資源大力改革，努力爭取自己的專利。
2 碼坯機夾盤機構(gòu)設計
2.1 夾盤機構(gòu)總體設計方案
夾盤的總體設計采用現(xiàn)代傳統(tǒng)的碼坯機夾盤機構(gòu)形式，根據(jù)本地地質(zhì)狀況和土質(zhì)資源進行研制，適合于國家標準磚體240×115×53mm，一次性碼坯數(shù)量為27X9塊,加上框架總重量約1.5t。要求盡可能的少掉坯，不掉坯，不會將坯夾壞，夾變形。總裝圖如下：
2.1.1夾盤機構(gòu)設計要求
夾盤機構(gòu)是碼坯機中很重要的組成部分，主要負責對于磚坯的夾緊和移送，對于生產(chǎn)廠家的工作質(zhì)量和環(huán)境要求較高，對于廠家的效益影響更是很大，因此對于夾盤機構(gòu)的設計要求較為嚴格。第一，夾盤的各構(gòu)件要有足夠的承重能力和抗拉能力，尤其是夾板和夾板掛架尤其需要注意。第二，因夾盤大部分為焊接件，因此對于焊件的要求亦要求較高，本設計中焊接件全部為平焊，要求不能有焊縫，連接處要圓滑，對于重要部位的焊接要定位準確，焊接牢固，嚴格遵守工藝流程進行，不能本末倒置。第三，夾盤中夾板的移動對于磚坯的夾緊尤其重要，因此在選用滑動副方面要求摩擦力小，平穩(wěn)性能好，便于調(diào)節(jié)，使用壽命長。第四，氣壓缸的選用要合適，氣壓夾緊裝置的配合要到位，如：橫向氣壓夾緊和縱向氣壓夾緊裝置要同時到位，以便于磚坯的更好夾緊。第五，氣壓缸的各進出氣管安裝要準確。
2.1.2 夾盤各功能板塊
夾盤整體可以分成五個板塊：轉(zhuǎn)動機構(gòu)，氣壓傳動機構(gòu)，夾板機構(gòu)，掛輪機構(gòu)，架體。轉(zhuǎn)動機構(gòu)由軸架、齒條、齒輪組成；氣壓傳動機構(gòu)由氣壓缸、尾座，拉桿座等組成；夾板機構(gòu)由夾板、掛板、掛板軸，軸承組成；掛輪由掛輪板、掛輪軸、軸承組成；架體是由各種型鋼焊接而成。
3 轉(zhuǎn)動機構(gòu)的設計
3.1 軸的校核計算
中心軸架示意圖如下：
在定位設計上，采用一根中心軸，連接圓盤和夾坯框架，起到定位旋轉(zhuǎn)作用，同時也受拉力作用。軸承可以選用圓錐滾子軸承30318。
機架(約1.4t)與濕磚(約1.2t)坯總重約2.6t，因此，中心軸軸向拉力F=26000N，由于機架的旋轉(zhuǎn)對中心軸的扭矩很小，故可以忽略不計。中心軸只受軸向拉力。
軸材料選用45鋼調(diào)質(zhì)，=650Mpa，=360Mpa。軸的設計計算步驟如下：
計算項目 計算內(nèi)容 計算結(jié)果
計算材料許用應力
初算軸徑d
取d=80mm
初步計算軸上各段長度 軸承選擇圓錐滾子軸承30318，寬度B=36mm,兩軸承位之間加一軸套，長度l=30mm
軸的初步結(jié)構(gòu)設計：
螺紋的校核計算 其中：是螺紋的計算直徑；
（是螺紋小徑，H是螺紋牙型全高）
（P是螺紋螺距為2）
所以以上設計參數(shù)合理
3.1.2 軸承的校核
（1）計算軸承的當量動載荷P：
由式：P=X+Y知， 對于深溝球滾子軸承，X=1，Y=0
；
由力學相關知識解得：=2599.6N；；
；728.46N
==3409.6N
==5894.3N
得：= =3409.6N；= =5894.3N
（2）校核計算
軸承的計算額定動載荷，它與所選用軸承型號的基本額定載荷C值必須滿足下式要求：
C=；=3
為軸承的預期使用壽命，
查表，取=6000h
解得=3409.6=15.76KwC=29.5Kw
=5894.3=27.24KwC=29.5Kw
綜上：軸承滿足使用要求，選用合理
3.2 大小齒輪的校核計算和選用
濕磚坯是互相垂直擺放的，而分坯機上的磚坯是單向，這就需要一個旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，能旋轉(zhuǎn)90°然后將濕磚坯放下堆砌。在這里采用齒輪傳動，利用行星齒輪，將電機固定，利用另外一齒輪做相對運動旋轉(zhuǎn)90°。齒條的圓周角為110°，實際轉(zhuǎn)動為90°，用于保險。將月牙齒輪固定在夾坯框架上，電機轉(zhuǎn)動，帶動框架一起轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動到90°時停止。
3.2.1 選精度等級、材料及齒數(shù)材料及熱處理
考慮此減速器的功率及現(xiàn)場安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒面漸開線齒輪
（1）齒輪材料及熱處理
大小齒輪的材料為40Cr。齒面滲碳淬火，齒面硬度為48～55HRC；
（2）齒輪精度
選擇7級，齒根噴丸強化。
3.2.2 初步設計齒輪傳動的主要尺寸
因為硬齒面齒輪傳動，具有較強的齒面抗點蝕能力，故先按齒根彎曲疲勞強度設計，再校核持面接觸疲勞強度。
（1）按齒面接觸強度設計
按式（10—21）試算，即 ?dt≥
1） 確定公式內(nèi)的各計算系數(shù)
① 試選Kt＝1.6
試選小齒輪齒數(shù)=35，則大齒輪齒數(shù)=164
②因為齒輪為硬齒面，宜選取較小齒寬系數(shù)φd＝0.8
③由選取區(qū)域系數(shù)ZH＝2.433
④由查得＝0.76，＝0.92，則εα＝＋＝1.68
⑤由查得材料的彈性影響系數(shù)ZE＝189.8
⑥由,按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限，查?。剑?100MPa；
⑦ 由式10－13計算應力循環(huán)次數(shù)
N1＝60n1jLh＝60×480×1×（2×8×300×8）＝1.105×
N2＝N1/5＝2.21×
由圖10－19查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1＝0.95；KHN2＝0.97
⑧ 計算接觸疲勞許用應力
取失效概率為1％，安全系數(shù)S＝1，得
[σH]1＝＝0.95×1100MPa＝1045MPa
[σH]2＝＝0.97×1100MPa＝1067MPa
[σH]＝([σH]1＋[σH]2)/2＝1056MPa
2） 計算
① 試算小齒輪分度圓直徑d1t
d1t≥ =140
③ 計算齒寬b及模數(shù)mnt
b=φd×d1t=0.8×58.748mm=46.9984.mm
= =2.85
h=2.25=2.25×2.85mm=6.413mm
b/h=46.9984/6.413=7.33
④ 計算縱向重合度εβ
=0.318×0.8×20× =1.269
⑤ 計算載荷系數(shù)K
已知載荷平穩(wěn)，所以取KA=1
根據(jù)v=1.48m/s,7級精度，由圖10—8查得動載系數(shù)KV=1.04；由表10—4查與直齒輪的相同，按硬齒面，非對稱布置查得=1.281
由表10—13查得KFβ=1.19
由表10—3查得KHα=KHα=1.4。故載荷系數(shù)
K= =1×1.04×1.4×1.281=1.865
⑥ 按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式（10—10a）得
?=61.824mm
⑦ 計算模數(shù)mn
= mm=2.999
3.2.3 按齒根彎曲強度設計:
由式(10—17) ≥
1） 確定計算參數(shù)
① 計算載荷系數(shù)
K==1×1.04×1.4×1.19=1.733
②根據(jù)縱向重合度εβ==1.269，從圖10－28查得螺旋角影響系數(shù) ? Yβ＝0.88
③ 計算當量齒數(shù)
=/cos β=20/cos =20.061
=/cos β=160/cos =164.897
④ 查取齒型系數(shù)
由表10－5查得=2.80；=2.18
⑤ 查取應力校正系數(shù)
由表10－5查得=1.55；=1.790
⑥ 計算[σF]
查10-20（d）圖，?。剑?00Mpa。
取失效概率為1％，安全系數(shù)S＝1，
KFN1=0.9
KFN2=0.92
[σF]1=450Mpa
[σF]2=460MPa
⑦ 計算大、小齒輪的并加以比較
=0.009435
=0.008215
?小齒輪的數(shù)值大。
2） 設計計算
mn≥ =2.7699
對比兩計算結(jié)果，法面模數(shù)相差不多。
取標準值，=3，=61.824
3.2.4 幾何尺寸計算:
1） 計算中心距
=19.996，取=20
則=100
a ==185.5mm ，a圓整后取186mm
2） 按圓整后的中心距修正螺旋角
=
3） 計算大、小齒輪的分度圓直徑
d1 =62.000
d2 =310.000
4） 計算齒輪寬度
b=φd×d1=49.6mm
圓整B1=50mm，B2=45mm
3.2.5 軸上鍵連接的選擇及校核
因無特殊要求，選用圓頭普通平鍵，鍵8×7，通常（1.6～1.8）d
因此，L（1.6～1.8）×34=54.4～61.2mm，取L=50mm；
校核計算如下：
鍵的接觸長度=L-b=50-10=40mm。鍵與縠的接觸高度h2=82=4mm；
許用擠壓應力查表取=150Mpa；所以鍵連接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為：
T=d=×0.004×0.04×0.034×150×=408N·m=129.68N·m。
所以，以上選擇的參數(shù)滿足強度要求。合理。
4 氣壓傳動機構(gòu)的選用
4.1 橫向氣壓裝置的選用
由工作過程知，四個氣缸須各提供推力F，取臨界狀態(tài)，即所有磚坯的重量由四個氣缸提供的推力4F來平衡，查資料得磚坯與鋼板之間的摩擦因數(shù)約為0.6，已知磚坯總重約1.2t。
4F=12000 F=5KN，查機械設計手冊，選用QGBQ系列氣缸，缸徑為100mm，推程為300mm的氣缸。
4.2 縱向氣壓裝置的選用
由于縱向氣缸主要用于輔助橫向氣缸夾緊磚坯作用，因此可選用小型號氣缸，查機械設計手冊，選用QGBQ系列氣缸，缸徑為32mm，推程為150mm的氣缸。
5 夾板機構(gòu)的設計
5.1 夾板的整體設計
夾坯機構(gòu)是由氣缸收緊帶動兩邊夾板對濕磚坯進行壓緊，產(chǎn)生摩擦力，從而對磚坯進行碼放。在對夾板進行設計時，考慮到夾板移動和懸吊的問題，采用滾輪，這樣摩擦力較小，兩邊夾板是同時向中間運動，其兩邊夾板最大行程為360mm。在設計夾板掛輪的同時，考慮到平衡性問題，所以一組掛板需要兩個掛輪，因為夾板分兩組，所以采用10組掛輪掛板。在軌道上，采用方管銑削一槽，可起到懸吊夾板掛板軸并沿方管滾動的作用。
在中間夾板的設計上，考慮到每塊磚兩頭互相擠壓如果沒有定位的話，比較容易歪，同時，中間夾板只起到增加摩擦和定位的作用，所以采用3mm鐵板，因為其沒有受到很大的向下的壓力，所以，同樣采用輪式，但是考慮到加工和更換簡便，直接采用軸承代替輪子在軌道上走，軌道是用60×60mm方鋼在中間銑槽，軸承采用6203。
在碼放磚坯完成一次后，氣缸伸出，夾板要回復到初始狀態(tài)，需要一個定位裝置，這里采用布帶，要求布帶能承受受較大拉力，且拉伸時布帶所產(chǎn)生彈性形變較小，因為其工作場所，對布帶要求抗污抗油能力較強，這里選用軍用背包布帶。
在氣缸連接上，在一端夾板上固定尾端，氣缸端部加法蘭，因為氣缸行程300mm,不滿足兩夾板中間距離，加一桿件，與氣缸用螺紋連接。兩端用活節(jié)螺栓，用銷連接。
5.1.1 掛板軸的校核和設計
（1） 初步選定滾動軸承
軸的材料選用45鋼。根據(jù)滾輪軸承位內(nèi)徑d=52mm，初步選用6203軸承。由手冊查得軸承內(nèi)徑d=17mm，寬B=14mm。
掛板軸示意圖如下：
（2) 擬定軸上裝配零件的裝配方案
掛輪在方管內(nèi)壁行走，且平均受力不大，故每組掛輪只設一個軸承，軸上設一軸肩用來定位軸承，軸末端設計一軸用卡簧槽。
（3）計算設計并校核軸
首先，根據(jù)軸的受力情況，計算軸所受彎矩，因為在負載時軸所受的力是最大的，所以依此計算，負載時濕磚坯重1.2噸，另外機架夾板總重0.3噸，總共相當于有24根短軸平均受力，每根軸受力F=625N。
作軸的受力簡圖
F1=F2=F/2=312.5N
做軸的彎矩圖：
（4）校核其彎曲強度：
校核軸彎矩最大的截面
355Mpa
校核軸肩處的截面
355Mpa
以上校核均滿足要求，所以軸的參數(shù)設計合理。
（5）校核軸承疲勞壽命
計算軸承的當量動載荷P：
由式：知：對不承受軸向載荷的深溝球軸承，X=1，Y=0
==312.5N
得： ===312.5N；
校核計算
已知軸承轉(zhuǎn)速為57r/min。軸承的計算額定動載荷，它與所選用軸承型號的基本額定載荷C值必須滿足下式要求：
C=；
為軸承的預期使用壽命，
查表，取=6000h
解得=312.5= 0.855Kw
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