自動線箱體工件翻轉(zhuǎn)機設(shè)計方案

1、自動線箱體工件翻轉(zhuǎn)機設(shè)計方案緒論選題背景翻轉(zhuǎn)機定義翻轉(zhuǎn)機能適應(yīng)不同規(guī)格的貨物的翻轉(zhuǎn)要求，安全、平穩(wěn)、有效地提供工藝輸送，實現(xiàn)將貨物由臥式轉(zhuǎn)換成立式或?qū)⒘⑹睫D(zhuǎn)換成臥式的作業(yè)目標。廣泛應(yīng)用于冶金、沖壓、鉞金、模具、造紙、冷藏、鋼帶、線盤、桶料、卷料等行業(yè)。翻轉(zhuǎn)機原理利用減速電機或液壓單元驅(qū)動翻轉(zhuǎn)機，翻轉(zhuǎn)機帶動工件勻速翻轉(zhuǎn)。本機包括由翻轉(zhuǎn)錢鏈連接的底座和翻轉(zhuǎn)體，翻轉(zhuǎn)機通過翻轉(zhuǎn)錢鏈和底座進行 連接，在翻轉(zhuǎn)機的中部設(shè)有膠輾，膠輪架與底座形成連接，方便快捷地將貨物進 行任意角度的翻轉(zhuǎn)，或者附加到輸送線，采用多段速控制，和行程開關(guān)，將貨物 翻轉(zhuǎn)任一角度后移動到下道流水線；實現(xiàn)貨物輸送的立體流程，無需人工和行

2、吊 等高輸送率特點，翻轉(zhuǎn)機結(jié)構(gòu)簡單、造價低、工作效率高、安全可靠。翻轉(zhuǎn)機分類：翻轉(zhuǎn)機根據(jù)最大翻轉(zhuǎn)角度可分為 900翻轉(zhuǎn)機、180。翻轉(zhuǎn)機。根據(jù)其實現(xiàn)的性能可分為鋼卷翻轉(zhuǎn)機、模具翻轉(zhuǎn)機、板材翻轉(zhuǎn)機。鋼卷翻轉(zhuǎn)機實現(xiàn)將重型鋼卷吊放到翻轉(zhuǎn)機的 V型面，通過090翻轉(zhuǎn)，實 現(xiàn)將鋼卷平放到托盤上。模具翻轉(zhuǎn)機，在維修大、中型本K具時，實現(xiàn)將模具翻轉(zhuǎn) 090 ,方便、省 力、安全地為模具進行開合和吊裝。 是沖壓車間不可缺少的輔助設(shè)備， 也是大型 模具修理的理想設(shè)備。板材翻轉(zhuǎn)機是汽車工業(yè)生產(chǎn)的專用設(shè)備， 用于大型薄板垛料的翻轉(zhuǎn)，是沖壓 自動化生產(chǎn)線必需的輔助設(shè)備，不但可以減少板料表面劃傷，提高產(chǎn)品質(zhì)量，同 時降

3、低了操作人員的勞動強度，提高了生產(chǎn)效率。翻轉(zhuǎn)機作用對于一些特殊貨物，如果采用原始的人工方法翻轉(zhuǎn)，可能出現(xiàn)意外的危險，導(dǎo) 致工件的損壞；危及操作人員的人身安全；損壞吊裝設(shè)備。該類設(shè)備的主要特點體 現(xiàn)在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)成熟、不會出現(xiàn)維修事故。發(fā)展前景專業(yè)翻轉(zhuǎn)機的發(fā)展帶動了打包機、纏繞機等包裝行業(yè)的發(fā)展，翻轉(zhuǎn)機工業(yè)的 發(fā)展，要結(jié)合我國國情和現(xiàn)有行業(yè)的基礎(chǔ)實際，加強“三個關(guān)聯(lián)”，就是將翻轉(zhuǎn)機與制造業(yè)高端相關(guān)聯(lián)，向高效益產(chǎn)業(yè)求發(fā)展。翻轉(zhuǎn)機作為包裝行業(yè)的新成員， 能適應(yīng)不同規(guī)格的貨物的翻轉(zhuǎn)要求，實現(xiàn)將臥式轉(zhuǎn)換成立式或?qū)⒘⑹睫D(zhuǎn)換成臥式 的翻轉(zhuǎn)機作業(yè)目標。之前經(jīng)濟危機的爆發(fā)成為中國政府主動調(diào)整原先經(jīng)濟發(fā)展模式的催化

4、劑，翻轉(zhuǎn)機在制造業(yè)中的重要母機地位，將翻轉(zhuǎn)機及所加工制品與可持續(xù)發(fā)展的 國策相關(guān)聯(lián)，通過包裝行業(yè)的覆蓋面和巨大產(chǎn)量， 促使我國的機械行業(yè)經(jīng)濟增長 方式從依靠投資和出口拉動向消費、 服務(wù)型和新興產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變，翻轉(zhuǎn)機以突破既有 的生產(chǎn)可能性邊界、形成內(nèi)生的長期可持續(xù)增長。2設(shè)計方案確定10原始依據(jù)輸送箱體零件，長500mm、寬400 nlm、高300mm。箱體質(zhì)量60 kg。根據(jù)全自動翻轉(zhuǎn)機的工作方式及設(shè)計要求，翻轉(zhuǎn)機分為水平輸送部分和水平 旋轉(zhuǎn)部分及連接機構(gòu)，其中的連接機構(gòu)為重要的部分。水平旋轉(zhuǎn)部分方案確定4為實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)機的水平90。旋轉(zhuǎn)，我們最常見的方式是通過電動機輸送動力, 然后通過其它功能實現(xiàn)旋

5、轉(zhuǎn)功能，例如齒輪傳動、齒條傳動、帶傳動、鏈傳動等 機構(gòu)。同時也可以采用液壓傳動或氣壓傳動來實現(xiàn)， 液壓及氣壓設(shè)計也是現(xiàn)代設(shè) 計中經(jīng)常使用的設(shè)計方案。翻轉(zhuǎn)機在水平旋轉(zhuǎn)的時候所需要的速度很小， 傳動過程要平穩(wěn)，為使翻轉(zhuǎn)機 的機構(gòu)簡單可靠，傳動精度高，帶傳動與鏈傳動都不能很好的達到設(shè)計要求， 如 果采用液壓或氣壓方式傳動來完成功能， 則需要附加的設(shè)施，例如空壓機等，因 為自動線上，空間很有限，每一部位的工作空間要盡可能小，要使用結(jié)構(gòu)越小， 其它附件越小越好，使用液壓或氣壓也增加了經(jīng)常維護的額外工作，故選用電動機與齒輪傳動的方式。在齒輪傳動中，為了使水平旋轉(zhuǎn)能夠平穩(wěn)進行，則齒輪轉(zhuǎn) 速就需要非常低才能達

6、到要求，而所選取的電動機為考慮其成本等原因， 一般都 是選到普通的電動機，其轉(zhuǎn)速都會比較大，故需要減速器進行減速才能完成， 為 了設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單方便，參考同類產(chǎn)品的設(shè)計，我們可以直接選取減速機來完成動 力輸送，最后通過一級齒輪傳動來完成速度控制， 這樣就盡可能的減少了翻轉(zhuǎn)機 的結(jié)構(gòu)，減速機也是一種標準的機械，不會因為增加減速器而使結(jié)構(gòu)增大。圖2-1齒輪傳動機構(gòu)輸送部分方案確定19因為該自動線輸送箱體類零件，故選用輾子輸送方式。輻子輸送背景輾子輸送機是一種用途十分廣泛的連續(xù)運輸設(shè)備，近二十年得到了迅速的發(fā) 展，在工業(yè)發(fā)達的美、英、德、日等國，對輾子輸送的研究和生產(chǎn)尤為突出，結(jié) 構(gòu)形式及規(guī)格品種達數(shù)

7、十種，甚至上百種，并完全系列化，可以滿足不同行業(yè)、 不同用戶的生產(chǎn)要求。在國內(nèi)，近年來引進了大量的以輾子輸送機組成的各種流水生產(chǎn)線和裝配線，顯示出輾子輸送機在流水生產(chǎn)線中的巨大優(yōu)越性，引起了行家們的廣泛第五空間，不少單位也研究和生產(chǎn)各種形式的輾子輸送機械。輻子輸送特點及應(yīng)用范圍輾子輸送機可以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。與其它輸送成件物品的運輸 機相比，除了具有結(jié)構(gòu)簡單、運輸可靠、維護方便、經(jīng)濟、節(jié)能等特點以外，最 突出的就是它與生產(chǎn)工藝過程能較好地銜接和配套，前有功能的多樣性，具體表現(xiàn)在以下幾方面。(1)布置靈活，容易分段和

8、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)功能多樣，可以按無動力式、動力式、積放式等多種輸送方式輸送或 積存物品，可以在輸送過程中升降、移動 、翻轉(zhuǎn)物品，可以結(jié)合輔助裝置，按 直角、平行、上下等方式實現(xiàn)物品在輾子輸送機之間或輾子輸送機與其輸送機 之間的轉(zhuǎn)動。(3)便于和工藝設(shè)備銜接配套，銜接方式簡易緊湊，有時可以直接作為工 藝 設(shè)備的物料輸入和輸出段。輾子間的空隙部位便于布置各種裝置和設(shè)備。(4)物品輸送平衡，便 于對輸送過程中的物品進行加工、裝配、試驗、分 揀、包裝、儲存等各種工藝性操作，便于對輸送

9、過程實現(xiàn)自動控制。(5)兩臺輾子輸送機的連接尺寸小，可以轉(zhuǎn)運較小尺寸的物品。(6)雙排或數(shù)排輾子輸送機可以并排組成大寬度的輾子輸送機，以運送大 型成件物品。(7)允許輸送高溫物品。(8)輾子輸送機標準化、系列、通用化程度高，易于拼裝組成不同的生產(chǎn) 線，同時不需要特殊土建基礎(chǔ)。出于輾子輸送機在輸送成件物品時具有明顯優(yōu)點， 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)線中得到了廣泛的應(yīng)用。2.3.3輸送設(shè)計型號確定本次設(shè)計參考GZT型輸送機系列設(shè)計，該型號是由機械部工程建設(shè)中心和機械工業(yè)鑄造機械情報網(wǎng)組織開發(fā)的，于1991年完成，并符合行業(yè)標準JB/T7012-1993。GZT型輾子

10、輸送品種規(guī)格比較齊全，是國內(nèi)比較完整的輾子輸送機 系列產(chǎn)品。動力式輾子輸送本身帶有驅(qū)動裝置， 輾子轉(zhuǎn)動呈主動狀態(tài)可以嚴格控 制物品運行速度，按規(guī)定的速度精確、平穩(wěn)、可靠地輸送物品，便于實現(xiàn)輸送 過程的自動控制。鏈傳動承載能力大，通用性好，布置方便，對環(huán)境適應(yīng)性強，可以經(jīng)常接觸 油、水及溫度較高的地方工作，是最常用的一種動式輾子輸送機。 但在多塵的環(huán) 境中工作時鏈條容易磨損，調(diào)整運行時噪聲較大。鏈傳動分單鏈傳動和雙鏈傳動。單鏈傳動結(jié)構(gòu)布置緊湊，適用于輕載。低速、 持續(xù)運行的場合；雙鏈傳動適用于載荷較大、速度較高、起動和制動比較頻繁的 場合；在此次設(shè)計中翻轉(zhuǎn)機輸送箱體質(zhì)量不大， 但要求在工作過程中

11、需要頻繁啟 動、制動，故采用GZT明定軸動力式圓柱形長輾輸送機（雙鏈傳動）。根據(jù)本次 設(shè)計的要求選則雙鏈傳動，選擇雙鏈輪輾子，具結(jié)構(gòu)如圖2-2:J 4圖2-2雙鏈輪輻子為方便部件選用，GZT型輾子輸送機每種型式都獨立地配備了輾子、驅(qū)動裝 置、機架、支腿、調(diào)節(jié)腳等部件，在輾子輸送機型式確定之后，即可按需要的規(guī) 格和數(shù)量，成套地選用該種型式的所有部件， 完成安裝圖設(shè)計。初步確定輸送機 架結(jié)構(gòu)如下圖2-3:輸送架輾子是輾子輸送機直接承載和輸送的基本部件。GZT型輾子輸送機的輾子一 般用碳鋼制造，如有特殊要求時，可按用戶要求，制造涂塑、包膠的鋼輾子，也 可用鋁合金、不銹鋼等材料制造。鋼輾子一鋼輾子適用

12、于一般用途的輕、中、重載各種情況。如有防震、防滑 等要求時，可采用包膠、涂塑的鋼輾子。不銹鋼輾子一不銹鋼輾子外表美觀，耐酸、堿等腐蝕性強，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)。鋁合金輾子一鋁合金輾子結(jié)構(gòu)輕便 ，外表美觀，耐腐蝕性能好，承載能力 低于鋼輾子，制造成本高于鋼輾子。適于輕載、要求外表美觀或移動輕便的工作 場合?？紤]到本次設(shè)計的實際工作情況，翻轉(zhuǎn)機工作中沒有其它腐蝕性的液氣體， 結(jié)構(gòu)簡單，不需要外表美觀，且制造成品要求低，故選用鋼輾子較為合理。機架一在確定輾子輸送機形式以后，可根據(jù)輾子直徑、輾子長度選擇機架， 并需要規(guī)定機架長度和機架的輾子間距。根據(jù)輾子的結(jié)構(gòu)

13、，選擇槽形鋼較為合理, 其初步結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖2-4:圖2-4輸送機架單鏈傳動的輾子輸送機，因驅(qū)動裝置和傳動系統(tǒng)布置的需要，分頭架、中單鏈傳動的輾子輸送機，因驅(qū)動裝置和傳動系統(tǒng)布置的需要，分頭架、中間架、尾架三種形式。頭架與驅(qū)動裝置連接，尾架內(nèi)設(shè)置尾輪等傳動系統(tǒng)附件，中間架可根據(jù)整個機架長度需要選取。 雙鏈傳動輾子輸送機的機架無頭、 中、尾 之分，只有一種形式。本次設(shè)計選擇為雙鏈傳動，則將驅(qū)動裝置安裝在輸送機架 中間部位，具結(jié)構(gòu)設(shè)計如下圖2-5:鏈輪輻子輸送架I鏈輪輻子輸送架I減速機座板圖2-5鏈傳動機構(gòu)支腿一在確定輾子輸送機型式以后，可根據(jù)輾子輸送機高度選擇支腿。支 腿一般布置在機架端部及相鄰機

14、架連接處，需要時也可按要求在機架其化部位加 設(shè)支腿。單鏈傳動的輾子輸送機支腿分通用型支腿和驅(qū)動站支腿，驅(qū)動站支腿專供安置驅(qū)動裝置用。其他型式的輾子輸送機的支腿只有一種形式。調(diào)節(jié)腳一為便于輾子輸送機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，可按輾子輸送機型式配套選用。在確定輾子輸送機型式以后，可按輾子直徑、輸送速度及功率等參數(shù)選擇驅(qū) 動裝置。GZT型輾子輸送機的驅(qū)動裝置，采用電動機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、傳動效率高的優(yōu)點。如有調(diào)整要求，可采用電磁或變 頻高速。中、輕型輾子輸送機的驅(qū)動裝置一般布置在機架下部，重型輾子輸送機的驅(qū)動裝置在地面底架上。輾子輸

15、送機的傳動部分封閉在罩殼內(nèi)，以保證操作安 全。驅(qū)動裝置部件內(nèi)已包括鏈傳動及張緊裝置等。單鏈傳動的輾子輸送機，具驅(qū)動裝置布置在輾子輸送機端部。為保證鏈條、 鏈輪正常嚙合和補償鏈條因磨損等原因引起的伸長，傳動系統(tǒng)中設(shè)有張緊裝置和導(dǎo)軌。單鏈傳動的一個驅(qū)動段的長度不宜超過 15m否則容易產(chǎn)生鏈條脈動現(xiàn)象， 影響物品平衡輸送。雙鏈傳動的輾子輸送機，具驅(qū)動裝置一般宜布置在輾子輸送機中部，這樣可改善鏈條鏈輪受力情況，提高傳動效率。傳動輾子間距應(yīng)為1/2鏈條節(jié)距的整數(shù)倍。雙鏈傳動的傳遞鏈環(huán)數(shù)不宜大于150,否則傳動效率會明顯降低。鏈傳動輾子輸送機的傳動鏈條采用標準套筒滾子鏈，常用鏈條節(jié)距為12.7、15.87

16、5、19.02、25.4 mm。2.4連接部分方案確定12輸送架與機架用軸進行連接。輸送架在工作的過程中，作為旋轉(zhuǎn)部件，需要 對其進行準確定位，在軸向選用萬向球與座板進行接觸， 承受軸向重量，起軸向 定位作用，在水平方向由軸承進行周向定位（如圖 2-6）。輻子輸送架萬向球旋轉(zhuǎn)座板圖2-6水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)輸送架的水平旋轉(zhuǎn)是由齒輪帶動，齒輪通過軸將輸送架將連接起來，減速機 輸出的轉(zhuǎn)矩通過齒輪傳遞給軸，由軸帶動輸送架進行水平旋轉(zhuǎn)，完成翻轉(zhuǎn)機的水平90平90旋轉(zhuǎn)。圖2-7連接機構(gòu)3設(shè)計計算基本參數(shù)計算19輻子長度圓柱形輾子輸送機直線段的輾子長度根據(jù)運輸機械設(shè)計選用手冊中式 18-1進行計算：l=B+AB(

17、3-1)式中l(wèi) 一輾子長度，mmB一物件寬度,mm B一寬度裕量,可取 B=50150mm對于底部剛度很大的物件，在不影響正常輸送和安全的的情況下， 物件寬度 可大于輾子長度。按照本次設(shè)計要求，根據(jù) GB/T 7012-2008取l=B+ B=400+100=50Onmo輻子間距輾子間距P應(yīng)保證一個物件始終支承在 3個以上的輾子上，一般情況下按 P=1/3L進行計算，但對于要求輸送平穩(wěn)的物品一般按正式計算：P=(1/41/5)L(3-2)式中P 一輾子間距，mm；L一物件長度，mm；對柔性大的細長物品，還需核算物件的撓度，物件在一個輾子間距上的撓度 應(yīng)小于1/500,否則需適當(dāng)縮小輾子間距。輾

18、子輸送機的物品裝載段如承受沖擊載荷時，也需縮小輾子間距或增大輾子 直徑。對雙鏈傳動的輾子輸送機，輾子間距應(yīng)為1/2鏈條節(jié)距的整數(shù)倍。輾子輸送機以圓弧段中心線上的輾子間距作為計算輾子間距。當(dāng)圓弧段采用鏈傳動時，相鄰兩傳動輾子的夾角宜小于 5 ,以改善傳動狀況。根據(jù)本機的具 體設(shè)計要求及前文的設(shè)計方案進行計算。P=(1/41/5)L=(1/41/5) X 500=100125mm(3-2a )根據(jù) GB/T 7012-2008 取 P=125mm。3.1.3輻子直徑輾子直徑D與輾子承載能力有關(guān)，由運輸機械設(shè)計選用手冊可按下式計 算選?。篎& F(3-3)式中F 一作用在單個輾子上的載荷，N;F一單

19、個輾子上的允許載荷，N;作用在單個輾子上的載荷F,與物件質(zhì)量、支承物件的輾子數(shù)以及物件底部 特性有關(guān)，可按下式計算：F=mg/K1K2 n(3-4)式中m 一單個物件的質(zhì)量，kgKi 一單列輾子有效支承系數(shù)，與物體底面特性及輾子平面度有關(guān)，一般可取Ki=0.7,對底部剛度很大的物品，可取 Ki =0.5 ;K2一多列輾子不均衡承載系數(shù)，對單列輾子，取 (=1,對雙列輾子取&=0.70.8 ;N 一支承單個物件的輾子數(shù)；G 一重力加速度，取g=9.81m/s2;F=mg/K1K2n=60X 9.81/0.7 X1X4=210N查湖州德馬公司的產(chǎn)品樣本手冊，根據(jù)F=210N選取2321系列的內(nèi)螺紋

20、形輾 子。查得F=3.4KN ,取輾子直徑 D=O60 nlm ,滾子鏈節(jié)距尺寸 P=15.875 mm0 再根據(jù)GB/T 7012-2008表2可取軸徑d=O12 mm0查GB/T 7012-2008表7可取 機架長度為L=1000mm,則輾子數(shù)取n=7。翻轉(zhuǎn)機高度輾子輸送機高度H根據(jù)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)段人員操作位置等)確定，一般取H=500800mm,也可不設(shè)支腿，使機架直接固定在地坪上。根據(jù)前文的總體方案設(shè)計本機機高選 定 H=800mmo輸送速度輾子輸送機的輸送速度v根據(jù)生產(chǎn)工藝和輸送方式確定。一般情況下，無動 力式輾子輸送機可取

21、 v=0.2-0.4m/s,動力式輾子輸送機可取 v=0.250.5m/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， 從而改善機架受力情況。當(dāng)工藝上對輸送速度嚴格限定時，輸送速度應(yīng)按工藝要 求選取，但無動力式輾子輸送機不宜大于0.5m/s,動力式輾子輸送機不宜大于1.5m/s,其中鏈傳動輾子輸送機不宜大于 0.5m/s。考慮到翻轉(zhuǎn)的工作要求，根據(jù) GB/T7012-2008止匕處取0.32m/s。3.2動力式輻子輸送機功率計算輸送箱體時，輸送機需要頻繁停機、啟動和逆轉(zhuǎn)的動作，故選用輾子對輾子 型鏈傳動。驅(qū)動裝置布置在輸送機全長的中間位置。鏈條牽引力采用輾子對輾

22、子型鏈驅(qū)動輾子卒&送機，驅(qū)動鏈條的牽引力Pn。Pn fWQ(Dr/Ds)(3-5)式中f 一摩擦系數(shù)，由運輸機械設(shè)計選用手冊中表 18-7取f=0.03 Q 一由實際驅(qū)動輾子數(shù)與滾子鏈損耗系數(shù)所確定的系數(shù)，取輾子鏈傳動效率損失系數(shù)i=0.02.根據(jù)i=0.02值由運輸機械設(shè) 計選用手冊中表18-8查得Q=7X 1.09=7.63.D一輾子直徑，m；Ds一輾子鏈輪節(jié)圓直徑，mW每個動力輾子驅(qū)動的重力，N;WRdaRi(a 1)Wr We(3-6)式中Rd一傳動輾子(包括鏈輪不包括心軸)的重力，N;A 每m輸送機上從動輻子數(shù)，a取為8 ;Ri 從動輾子(不包括心軸)單件重力， N;Wr 每個輾子上

23、物件的重力，N;We 輾子對輾子型輸送機一個鏈環(huán)的重力，N；查湖州德馬公司產(chǎn)品樣本手冊得一個輾子的質(zhì)量為2.96 kgRd =2.96X9.81=29.04NR=2.96X9.81=29.04N根據(jù)前面計算有箱體傳送時按4個輾子承重計算，則Wr=210N查湖州德馬公司產(chǎn)品樣本手冊中鏈輪為08B14查湖州德馬公司產(chǎn)品樣本手冊中鏈輪為08B14工根據(jù)機械設(shè)計式9-16計算輾子對輾子鏈鏈節(jié)數(shù)Lp。LP02曳乙LP02曳乙Z2Z2乙2c 125 14 14233.712.72(3-7)為了避免使用過渡鏈節(jié)，故將鏈節(jié)數(shù)圓整為偶數(shù)Lp,取Lp=34根據(jù)傳動用短節(jié)距精密滾子鏈 GB/T 1243.1-83查

24、表1有單排鏈重量q=0.7 kg/m。則鏈質(zhì)量為：如=34X 12.7X0.7=0.3 kgWe=0.3X9.81=2.94NW=29.04+8X 29.04+(8+1) 乂 210+2.94=2154.3N60Pn 0.03 2154.3 7.63518.4457.073.2.2輸送功率計算根據(jù)運輸機械設(shè)計選用手冊中式 18-17計算功率：Ds(3-8)P0 Fv -/1000(3-8)Dr式中 Pc 一傳動輾子軸計算功率，KvyF一鏈條牽引力，N; F=E；v輸送速度；Ds 一輾子鏈輪節(jié)圓直徑，mmD一輾子直徑，mm518.44 0.32 57.07代入數(shù)據(jù)到上式有F0 0.16KW100

25、0 60根據(jù)運輸機械設(shè)計選用手冊中式 18-18計算電動機功率:(3-9)pKP0(3-9)式中p 電動機功率，KvyP0 傳動輻子軸計算功率，KvyK一功率安全系數(shù)，K=1.21.5,取K=1.2;T驅(qū)動裝置效率，T驅(qū)動裝置效率，T=0.650.85,取4=0.8;1.2 0.160.81.2 0.160.80.24KW3.3電動機及減速器選擇311 13采用電動機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、傳動效率高的優(yōu)點。中、輕型輾子輸送機的驅(qū)動裝置一般布置在機架下部，輾子輸送機的傳動部分封閉在罩殼內(nèi)，以保證操作安全。根據(jù)計算功率 P=0.24KW查機械設(shè)計手冊中表 17-1-

26、60選取電動機YEJ802-4。電動機功率0.75KW,重量為21 kg。根據(jù)傳動速度v=0.32m/s計算鏈輪轉(zhuǎn) 速：0.32 60 1000n輻 107 r/min 。(3-10)D 3.14 57.07所需要轉(zhuǎn)矩 T=9550X R/ n輻=9550X 0.16/107=14.28N ? M查運輸機械設(shè)計選用手冊中表18-21及表18-19選取減速機XWD.75-2 B-17 。減速器使用條件：(1)適用于連續(xù)工作制，允許正、反向運轉(zhuǎn)。(2)輸出軸及輸入軸上的鍵按 GB/T 1096普通平鍵型式及尺寸。(3)潤滑油使用環(huán)境溫度為-1040c 。3.4 電動機上鏈輪計算21電動機軸上輸出轉(zhuǎn)

27、速為n電二88r/min,輾子上鏈輪轉(zhuǎn)速為107r/min，輾子上鏈輪齒數(shù)Z2=14,則傳動比為：i n輻/n電107/88 1.2電動機上鏈輪齒數(shù) 乙iZ2 1.2 14 17因為電動機安裝在機架中間位置，在傳動時電動機同時帶動兩個鏈輪進行傳 動，首先確定出傳動簡圖，考慮前面選取的電動機的尺寸，如下圖進行布置：輻子 - L - - J T,1I鏈條一鏈輪 TOC o 1-5 h z 圖3-1多齒輪鏈傳動nn鏈條總長Llisi(3-11)i 1 i 1鏈條節(jié)數(shù)Lp -P包角弧長sdi一、360式中L一直線段長度(即切線長度)，加叫dj一鏈輪分度圓直徑，mm；i一包角,度；P一鏈條節(jié)距；通過圖示

28、計算鏈條與*M子鏈輪的包角為1=112,鏈與電動機軸上鏈輪包角為2=137 ;兩輾子鏈輪間的鏈條直線段為l1=125mm,電動機軸上鏈輪與輾子 鏈輪間的鏈條直線段為12=154.11 mmS13.14 57.07o112一0 S13.14 57.07o112一0 55.75 mm 360s2 3.14 69.12137o36082.59 mmL=li+2l2+2& +S2 =125+2X 154.11+2 X 55.75+82.59=627.31 mm62749.39-12.7為了避免使用過渡鏈節(jié)，將鏈節(jié)數(shù)圓整為偶數(shù)，取Lp=50o水平旋轉(zhuǎn)傳動電機選擇3根據(jù)前面的結(jié)構(gòu)設(shè)計，估算旋轉(zhuǎn)質(zhì)量為250

29、 kg ,萬向球與支承臺的摩擦系數(shù)為0.15,則旋轉(zhuǎn)所需要力F=0.15 X 250X 9.81=367.875NT=F r=367.875,0.222 0.3052 138.345 N? M翻轉(zhuǎn)機在水平方向旋轉(zhuǎn)的時候，其速度很小，初設(shè)翻轉(zhuǎn)機在水平旋轉(zhuǎn)90的時間為5s,故旋轉(zhuǎn)速度為n=3r/min功率PT n 138.345 3功率PT n 138.345 3955095500.042 KW取齒輪傳動效率為4=0.92則所需要電動機功率P P則所需要電動機功率P P10.042-0.043 KW0.92考慮到翻轉(zhuǎn)機的工作是要求電動機能夠頻繁啟動，且經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)，故選用行星 擺線針輪減速機，查運

30、輸機械設(shè)計選用手冊中表 18-19和表18-21 ,選用減速機型號為：XLD 0.55-3 B-71 。齒輪傳動計算13選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)(1)根據(jù)設(shè)計方案選用一級直齒圓柱齒輪傳動。(2)翻轉(zhuǎn)機為一般工作機器，速度低，故選用 7級精度(GB 10095-88)(3)材料選擇。由機械設(shè)計中表 10-1選擇小齒輪材料為40Cr (調(diào)質(zhì))，硬度為280HBS,(4)大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì))，硬度為240HBs二者材料硬度差為40HBS選小齒輪齒數(shù)乙=17,齒輪傳動比：i上 目713Z2 iZ1 17 7 119齒面接觸強度設(shè)計根據(jù)前面計算，齒輪傳動時需要傳遞的轉(zhuǎn)矩不大，且具輪傳動為

31、開式傳動， 故按齒面接觸強度計算，根據(jù)機械設(shè)計中計算公式 10-9a計算，即KT1 u 1 ZE 2d1t 2.32311 (3-12 ), d U H(1)確定公式內(nèi)的各計算值試選載荷系數(shù)Kt=1.3計算小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩。查運輸機械設(shè)計選用手冊中表 18-19彳4T1=224N? M由機械設(shè)計中表10-7選取齒寬系數(shù)d=0.6。1由機械設(shè)計中表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE 189.8MP、。由機械設(shè)計中圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限H lim1 =700MP大齒輪的接觸疲勞強度極限H lim2=650MP由機械設(shè)計中式10-13計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。設(shè)翻轉(zhuǎn)機工作壽命為1

32、5年，每年工作300天，兩班制工作，則N1 60nl jLh 60 21 1 (2 8 300 15) 9.072 107N29.072N29.07271.296 107由機械設(shè)計中圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=1.15, KHN2 1.28計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效卞S率為1%安全系數(shù)S=1,由機械設(shè)計中式10-12得Khn 1 Khn 1 SKHN 2 S 1.15 700 805MPa叱 1.28 650 832MPa(2)計算試算小齒輪分度圓直徑d1t,代入H較小的值。d1t 2.323d1t 2.323321.3 224 10 7 1 189.8,72.75 mm0.678

33、05計算圓周速度v60ditn60ditn10003.14 72.75 21 ，0.08 m/s60 1000計算齒寬bod dd dt0.6 72.75 43.65 mm取 B2 =45 mm, B1 =50 mm計算齒寬與齒高之比b/h 。模數(shù)d1t mt計算齒寬與齒高之比b/h 。模數(shù)d1t mtZ72.75174.28齒高 h 2.25mt2.25 4.289.63b/h=43.65/9.63=4.53計算載荷系數(shù)。根據(jù)v=0.08m/s,7級精度，由機械設(shè)計中圖10-8查得支載荷系數(shù)Kv =1.1 ;直齒輪，Kh =Kf =1;由機械設(shè)計中表10-2查得使用系數(shù)Ka=1;由機械設(shè)計中

34、表10-4用插值法查得7級精度、小齒輪懸臂布置時，Kh =1.197由b/h=3.79, Kh =1.197查機械設(shè)計中圖10-13得Kf =1.125;故載荷系數(shù)：K KaKvKh Kf 1 1.1 1 1.197 1.317(3-13)按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由機械設(shè)計中式10-10a 自：k1.317d1 d1t3k 72.75 3- 73.066mmd2 id1 7 73.066 511.460計算模數(shù)mm齒輪傳動中收距d計算模數(shù)mm齒輪傳動中收距d1 d2a -2將中心距圓整為a=293 mmd173.066乙 174.30 mm73.066 511.4602292.

35、263mm3.7 軸的設(shè)計13大齒輪轉(zhuǎn)矩計算根據(jù)前面選擇的電動機型號查 運輸機械設(shè)計選用手冊中表18-19得減速 機的輸出轉(zhuǎn)矩為T1 224 N? M 0齒輪傳動的效率為4=0.92。有大齒輪上轉(zhuǎn)矩為T2 iT1 7 0.92 224 1442.56 N? M作用在齒輪上的力已知大齒輪的分度圓直徑及轉(zhuǎn)矩大小，計算出齒輪所受圓周力、徑向力和軸 向力如下：Ft2T2dFt2T2d22 1442.560.5115646 NFr Ft tan5646 tan 20o 2055NFt Ft cos5646cos20o6008 N初步確定軸的最小直徑由機械設(shè)計中式15-2計算最小直徑。根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)，鑄造加

36、工較為合 理，選用軸的材料為Q235,由機械設(shè)計中表15-3,取與110，有dmin Ao 任 A；m HO 3 償I.56 48 則 n2: 9550. 9550為了使軸能安裝大上輪且能與標準的軸承相配合，故選軸最小直徑為 d 50 nm。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計軸上各尺寸確定。由于軸最小直徑處需要安裝大齒輪和軸承，軸承需要 用圓螺母進行固定，則軸端需要加工出螺紋，其中軸承與軸是過渡配合安裝，故 安裝齒輪的軸徑應(yīng)比安裝軸承的地方略小，為了齒輪安裝順利，防止損壞螺紋， 則螺紋應(yīng)比安裝齒輪軸徑略小，故取 d1 =45 mm, d2 =48 mm, d3 =50 mm,因為d5處 也為安裝軸承用，避免安裝過程

37、困難，則軸徑d4應(yīng)該略小于d5,則d4=48 mm,d5=50mm,軸與軸承配合處，需要用軸肩進行定位，因為軸肩與軸承相配合取軸 肩高度為5 mm,則d6 60 mm,根據(jù)機架的設(shè)計尺寸，所設(shè)計的軸需要與輸送機 用電機安裝相連接，考慮到電動機的安裝位置，避免與輸送機用電動機安裝螺栓 出現(xiàn)干涉，故取d7 100 mm, L7 15 mm0軸承在與軸安裝過程中，為了更好的定 位，軸徑應(yīng)該比軸承寬度略小一些，則 L3 20 mm, L5 20 nlm。根據(jù)前面的設(shè)計 中可知，軸在與機架、齒輪和軸承配合中可以確定L1 32mm, L2 84 nlm，然后根據(jù)總體配合要求可以確定L4 62 mm, L6

38、 65 nlm。軸的結(jié)構(gòu)如圖3-2所示。圖3-2軸 軸承選擇。最小直徑處安裝的軸承主要承受徑向力，在徑向進行定位， 在軸向不受力作用，故在此處選用深溝球軸承，由GB/T276-1994取型號為6210的深溝球軸承 軸上零件周向定位。齒輪在軸上的周向定位，采用鍵定位的方式。由軸 的尺寸和齒輪的寬度查取 GB/T 1096-2003可選取bx h=14mmX9 mm,長L=40mm, 則取鍵14X40 GB/T 1096-2003型號，同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中 性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 且工。深溝球軸承與軸的周向定位是由過渡配n6合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 ma 軸的校

39、核。軸在豎直方向安裝，其主要承受轉(zhuǎn)矩的作用，故按扭轉(zhuǎn)強度 條件計算。由機械設(shè)計中式15-1進行計算。P9550000一(3-14 ) TOC o 1-5 h z n(3-14 )T3WT0.2d3式中 丁一 拎轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPaT 一軸所受的扭矩，N? mm；Wt 一軸的抗扭截面系數(shù)，mm3;N 一軸的轉(zhuǎn)速，r/min;P 一軸傳遞的功率，KwD 一計算截面處軸的直徑，加叫t 許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPaT故該軸設(shè)計符合要求。224 1000T故該軸設(shè)計符合要求。224 10000.2 5038.96MPa500-10001000160016002000 h1.01.21.82.2(4)輸送機直線段的

40、輾子軸線與機架中心線垂直度公差應(yīng)為輾子軸線長度的 1/500 。(5)輾子外表面應(yīng)圓整、光滑、無凹痕、裂紋、折皺等缺陷。(6)輾子外圓的徑向圓跳動應(yīng)符合下表的規(guī)定。 輾子裝配后，用手指撥動 時應(yīng)轉(zhuǎn)動靈活，無卡陰現(xiàn)象。表4-2徑向圓跳動輻子長度則1005005001000100016001600-2000輻子徑向圓跳動0.50.71.21.6(7)輸送機直線段機架的直線度公差在 3m內(nèi)為其長度的1/1000。(8)輸送機直線段機架的平面度公差為其長度的1/1000 (曲線段機架的長度為其中心線弧長)。(9)機架內(nèi)側(cè)寬度極限偏差就符合下表的規(guī)定的數(shù)值。表4-3寬度極限偏差輻子長度則630機架內(nèi)側(cè)寬

41、度極限偏差1.21.5(10)驅(qū)動裝置應(yīng)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，潤滑良好，減速器無滲油現(xiàn)象。(11)輸送機各部件無特殊要求時，應(yīng)涂底漆一遍，面漆兩遍。每層油漆干膜厚度為2535仙m漆膜總厚度不小于75艮m,輾子表面可只涂一層防銹漆或 面漆，當(dāng)輾子表面鍍鋅、鍍銘、涂塑、包膠或為不銹鋼、鋁合金及合成材料時， 可不涂漆、外露加工配合面應(yīng)涂以防銹油脂。(12)輸送機的活動段(如通行段、翻轉(zhuǎn)段等)應(yīng)在其極限位置設(shè)置定位裝置，以防止其自行轉(zhuǎn)動或跌落。(13)輸送機的曲線段應(yīng)設(shè)置防護和導(dǎo)向裝置。(14)鏈傳動輸送機應(yīng)在鏈傳動部位設(shè)置防護罩。(15)各種機電保護裝置應(yīng)反應(yīng)靈敏，動作準確可靠。5.2 旋轉(zhuǎn)部件安裝要求裝配前，

42、所有零件都需要清洗干凈，深溝球軸承用汽油清洗，齒輪嚙合側(cè)隙 用鉛絲檢驗，其側(cè)隙值不小于 0.16 mm,檢驗齒面接觸斑點，按齒高不小于 45% 齒長不小于60%安裝前就檢查齒輪孔與軸配合表面的尺寸精度、粗糙度及形位 誤差，在軸上安裝的齒輪應(yīng)注意所施加的力的大小及裝配方法的行當(dāng)。旋轉(zhuǎn)支承板一定要清洗干凈，因萬向球與其接觸進行旋轉(zhuǎn)，如若不干凈，萬 向球?qū)苋菀讚p壞。深溝球軸承在安裝過程中一定要按尺寸精確安裝到位，深 溝球軸承主要是進行周向定位，如果尺寸安裝出現(xiàn)偏離，則軸承將會隨額外的軸 向力，這對軸承將會非常不利，使得軸承很容易損壞。四個萬向球在安裝過程中，盡可能使其在同一水平面內(nèi)，萬向球在本機中的 作用主要是承受軸向壓力，保證機架能在水平面內(nèi)平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)，萬向球安裝誤差