码坯机提升行走机构设计毕业设计论文

1、码坯系统的参数设定 码坯系统工作效率直接影响着制砖成本的高低，其工作效率越高，其砖坯单位数量能耗越低，反之，其工作效率越低，其砖坯单位数量能耗越高。现以年产量为6000万块砖的工厂设定：按照建材生产企业每年工作11个月、码坯系统及配套砖坯生产系统每天工作8小时为准，其每小时产量应为块/小时国家标准砖体尺寸： 24011553mm码坯机一层码坯数量： 279=243块完成一次码坯，码坯机所耗时间：码坯机完成一次码坯其动作流程如图2-3：下降夹坯上升行走下降放坯原点上升行走下降图2-3 码坯机工作流程完成一次码坯，所耗时间包括：码坯机分坯以及夹、放坯时间等。所以设定码坯提升和行走消耗时间为31.6

2、s码坯机提升高度（按最高点计算）：14115=1610mm=1.6m码坯机行走路程长度：3m由于考虑到码坯机运行过程中的定位误差和重复定位误差，最终估算设定：码坯机行走速度为1m/s,升降速度为0.25m/s （1.640.25）+（321）=31.6s （2-1）设定码坯机定位误差和重复定位误差：30003mm由每块砖湿坯时重量3.5kg，则一层砖坯重量为：2433.5=850.5kg，考虑夹盘机构设计3t，配重设计1t。总重量设为10t行走减速机及电机的选用参数：设定行走轮直径为250mm行走工作所需转速： (2-2)大概传动比（齿轮传动比设为1）： (2-3) (2-4) (2-5) (

3、查资料钢轮和钢轨滚动摩擦系数为0.0160.02，在此取0.018） (2-6)提升减速机及电机的选用参数：设定升降轮直径为190mm升降工作所需转速： (2-7)升降减速机输出转速（齿轮传动比设1）：大概传动比：升降机构： (2-8)减速机及电机的选用根据式得出减速机的输出扭矩为：查找相应资料，确定选用7.5KW电磁式三相异步制动电机，减速机选用K系列斜齿-螺旋锥齿轮减速机，传动比为55.5。减速机型号为:KW107-56.37-YEJ7.5-B31-90-4P。K系列斜齿-螺旋锥齿轮减速机具有体积小，重量轻，传递转矩大，性能优越等特点，是一种新颖减速传动装置。高刚性箱体，优质合金钢的齿轮与

4、齿轮表面经渗碳淬火，齿面经高精度磨齿加工，传动平稳噪音低，承载能力大，耗能低，传动效率高，温升低，寿命长等特点。 K系列斜齿减速机结构其主要外形尺寸及安装尺寸如下：升降齿轮传动设计及校核传动装置预期使命8年，单班制，传动尺寸无严格限制，无严重过载。 设定升降机构传动比i=1，则两齿轮结构材料完全相同。采用7级精度标准齿轮传动。齿轮材料选用45钢，锻件，调质230250HB，齿面粗糙度6.3。接触疲劳强度设计计算： （3-1）式中：齿数比； 齿宽系数； 载荷系数：；工况系数，动载系数；齿向载荷分布系数，载荷分配系数，初值齿轮转矩： （3-2）材料弹性系数重合度系数节点区域系数 螺旋角系数许用接触

5、疲劳应力 齿轮接触寿命系数 可得，许用接触疲劳应力： （3-3）将上述所有参数值代入式（3-1），得，取，模数，中心距，齿宽 1、 相关参数的修正齿轮圆周速度： （3-4） 与初估0.5m/s相符，Z=40未变。故值无需修正。K及其他参数均未变，无需修正；直齿圆柱齿轮传动的几何尺寸及参数保持不变。2、 弯曲疲劳强度校核 （3-5）式中： 齿形系数 应力修正系数重合度系数： （3-6）螺旋角参数： （3-7）许用弯曲疲劳应力： （3-8）将上述参数值代入式（3-5），得：满足弯曲疲劳强度。 3、 齿轮结构设计齿轮结构如下图所示：（具体尺寸见设计图纸）升降传动齿轮4、 润滑选择工业齿轮油N320。

6、 升降轴1的设计设升降齿轮传动比为升降轴=26r/min1=26r/min1、材料的选择设计行走轴为实心轴，材料选择为45号钢，调质。查资料得：2、轴径概略计算按转矩T来计算，许用扭转应力 予以降低，以补偿弯矩的影响。对于实心轴，其强度条件式为： （3-9）改写成计算轴的直径的设计计算公式则为： （3-10）式中：T工作扭矩；轴的抗扭截面系数；P轴传递的功率（KW)；n轴的转速（r/min）；C许用扭转应力有关的系数。对于45号钢，C=107-108。在此取=35，可得到d69.4mm。由上图可知，考虑轴上减速机的安装：轴伸尺寸，以及便于轴系零件的装拆，采用阶梯轴结构，各轴段的直径和长度等如下

7、确定。（参看结构设计）3、 结构设计各轴段直径设计:（如图，从右往左） 最小安装在联轴器上链轮安装轴段齿轮安装轴段减速机安装轴段链轮安装轴段联轴器安装轴段各轴段长度设计：，4、 强度校核根据轴的结构,弯矩图如下所示：根据合成弯矩: （3-11）扭矩： （3-12）当量弯矩： （3-13）图3-7 升降轴1剪力、弯矩图按弯扭组合作用，验算轴的强度： （3-14）满足强度要求。升降轴的设计同 轴。并为了提高强度，将减速器轴段直径加大，设为。如图所示：（具体尺寸见设计图纸）轴承的选用1、 轴承类型的选择根据设计的相应条件要求，查机械设计手册： GB/T281-1994，选择调心球轴承1314。调心球

8、滚动轴承，主要承受径向载荷，也可同时承受少量的双向轴向载荷，外圈滚道为球面，具有自动调心功能。运用于弯曲刚度小的轴。当量动载荷： （3-15）当量静载荷： （3-16）2、轴承工作能力的校核由公式可求得，轴承当量动载荷：所以按考虑。且当量动载荷为：28315.9，当量静载荷： （3-17）合格。3、轴承寿命校核由公式： （3-18）满足要求，合格。 链轮组件设计轴的设计1、材料的选择设计行走轴为实心轴，材料选择为45号钢，调质。查资料，得：2、轴径概略计算按转矩T来计算，许用扭转应力 予以降低，以补偿弯矩的影响。对于实心轴，其强度条件式为： （3-19）改写成计算轴的直径的设计计算公式则为：

9、（3-20）式中：T为工作扭矩（N.mm）；为轴的抗扭截面系数（mm）；P为轴传递的功率（Kw)；n为轴的转速（r/min）；C为许用扭转应力有关的系数。对于45号刚，C=107-108;。在此取在此T为47000。可求得。1、结构设计（具体尺寸见图纸）2、强度、刚度校核链轮组件轴强度、刚度校核步骤同升降轴，在此就不文字说明，校核结果合格。链轮的设计1、 材料的选择选择45号钢，调质HB235。2、轮径概略计算因链条选择为滚子链16A（标准件），节距，滚子外径，排距,内链板高度。则链轮齿数。所以可求得：分度圆直径： （3-21）齿顶圆直径: （3-22） （3-23）齿根圆直径： （3-24）

10、分度圆弦齿高： （3-25） （3-26）最大齿根距离，偶数齿： （3-27）齿侧凸缘（或排间槽）直径： （3-28）2、链轮结构链轮结构如下图所示：（具体尺寸见设计图纸）图3-10 链轮齿轮轴承座的选用链轮组件中，轴承的选用步骤同升降系统的轴承选用一样。最终确定选用带座球轴承UCP208。平键的设计根据前面链轮组件轴的结构设计，选用平键。具体结构参看图纸。则健的工作长度： （3-29）转矩，查表，取平键连接许用挤压应力。 （3-30）满足挤压强度。3.4 行走轮组件设计行走轮组件是用来提供小车行走的动力的装置，其由电机提供动力，通过减速机带动主动齿轮，与传动齿轮啮合，带动行走轴的转动。图3-

11、11 行走轮组件三维示意图减速机及电机的选用根据式（2-3）、（2-6），P=2KW，i=18.82。选择摆线针轮减速机：BWD2-17-2.2根据使用场所及应用特点，电机选用2.2KW电磁式三相异步制动电机：YEJ100L2-4-2.2B系列摆线针轮减速机具有高速比和高效率。效率在90%以上，结构紧凑体积小。运转平稳噪声低，使用可靠、经久耐用寿命长，设计合理，维修方便。B系列摆线针轮减速机适用于24小时连续作制，并允许正反向运转。行走齿轮传动设计同升降齿轮，传动装置预期使命8年，单班制，传动尺寸无严格限制，无严重过载。因设定升降机构传动比i=1，则两齿轮结构材料完全相同。采用7级精度标准齿轮

12、传动。齿轮材料选用45钢，锻件，调质230250HB，齿面粗糙度6.3。1、接触疲劳强度设计计算： （3-31）式中：齿数比 齿宽系数 载荷系数工况系数，动载系数齿向载荷分布系数，载荷分配系数，初值齿轮转矩： （3-32）材料弹性系数重合度系数： （3-33）节点区域系数 螺旋角系数许用接触疲劳应力 齿轮接触寿命系数可得，许用接触疲劳应力： （3-34）将上述所有参数值代入式（3-21），得，取，则模数，中心距，齿宽 （查表，齿宽系数取）2、 相关参数的修正齿轮圆周速度： （3-35）与初估1m/s相符，Z=40未变。故值无需修正。K及其他参数均未变，无需修正；直齿圆柱齿轮传动的几何尺寸及参数

13、保持不变。3、 弯曲疲劳强度校核 （3-36）式中： 齿形系数 应力修正系数重合度系数： （3-37）螺旋角参数： （3-38）许用弯曲疲劳应力： （3-39）将上述参数值代入式（3-26），可得：，满足弯曲疲劳强度。 4、 齿轮结构设计齿轮结构如下图所示：（具体尺寸见设计图纸）行走齿轮5、 润滑选择工业齿轮油N320。 行走驱动轴的设计因为行走齿轮传动比为1则行走轴n=88r/min1=88r/min1、材料的选择设计行走轴为实心轴，材料选择为45号钢。2、轴径概略计算按转矩T来计算，许用扭转应力 予以降低，以补偿弯矩的影响。对于实心轴，其强度条件式为： （3-40）改写成计算轴的直径的设计

14、计算公式则为： （3-41）式中：T为工作扭矩；为轴的抗扭截面系数；P为轴传递的功率（KW）；n为轴的转速（r/min）；C为许用扭转应力有关的系数。对于45号刚，C=107-108。在此取=35，可得到。3、结构设计各轴段直径设计：（如图，从右往左） 行走轴行走轮轴段衬套、轴承轴段光轴段齿轮、衬套、轴承轴段行走轮轴段各轴段长度设计：4、强度、刚度校核行走轴的强度刚度校核步骤同前升降轴校核，在此不作文字说明。校核合格。 行走轮的设计行走轮在轻轨上行走，根据重定位原则在一边采用U槽形轮，另外一边采用平面轮。1、 材料的选择查找相关工程材料资料，决定行走轮材料选用ZG45，调质。其抗拉强度，屈服强

15、度，延伸率，冲击韧性。2、轮径概略计算由轴设计知，轴径85mm用于行走轮。则设定轮中心孔直径85mm，则轮径设为280mm。且因为滑槽因素，设定轮槽深为30mm。3、结构设计行走轮结构如下图所示：（具体尺寸参看设计图纸） 行走轮2、 轴承座的选用根据行走轴的设计结构，查相关资料决定选用UCP318带座球轴承。3、 平键的设计选择根据行走轮轴组件的结构设计。查机械设计手册，平键连接标准尺寸表，选用平键：2214用于行走轮和轴；2514用于齿轮和轴的配合。行走轮和轴：长L=85 mm,轴t=9 mm, 毂t1=5.4 mm。 齿轮和轴：长L=55 mm,轴t=9 mm, 毂t1=5.4 mm。具体结构参看图纸。则键的工作长度： （3-42）转矩，查表，取平键连接许用挤压应力。 （3-43）满足挤压强度。（齿轮和轴的配合平键同理） 机架设计本机构的基准件为机架。机架材料选择为Q235，矩形空心型钢管。碳素钢是机械工业中应用最广的材料，其强度、韧性、塑形都比铸铁高，并能用热处理等方法来改善其加工性能和机械性能。钢零件的毛坯可用碾轧、锻造、冲压、铸造或焊接等方法获得。Q235主要用于工程结构。在此选用规格：高120mm、宽60mm、厚5mm。3、机架制