自动线箱体工件翻转机设计方案

1、自动线箱体工件翻转机设计方案绪论选题背景翻转机定义翻转机能适应不同规格的货物的翻转要求，安全、平稳、有效地提供工艺输送，实现将货物由卧式转换成立式或将立式转换成卧式的作业目标。广泛应用于冶金、冲压、钺金、模具、造纸、冷藏、钢带、线盘、桶料、卷料等行业。翻转机原理利用减速电机或液压单元驱动翻转机，翻转机带动工件匀速翻转。本机包括由翻转钱链连接的底座和翻转体，翻转机通过翻转钱链和底座进行 连接，在翻转机的中部设有胶辗，胶轮架与底座形成连接，方便快捷地将货物进 行任意角度的翻转，或者附加到输送线，采用多段速控制，和行程开关，将货物 翻转任一角度后移动到下道流水线；实现货物输送的立体流程，无需人工和行

2、吊 等高输送率特点，翻转机结构简单、造价低、工作效率高、安全可靠。翻转机分类：翻转机根据最大翻转角度可分为 900翻转机、180。翻转机。根据其实现的性能可分为钢卷翻转机、模具翻转机、板材翻转机。钢卷翻转机实现将重型钢卷吊放到翻转机的 V型面，通过090翻转，实 现将钢卷平放到托盘上。模具翻转机，在维修大、中型本K具时，实现将模具翻转 090 ,方便、省 力、安全地为模具进行开合和吊装。 是冲压车间不可缺少的辅助设备， 也是大型 模具修理的理想设备。板材翻转机是汽车工业生产的专用设备， 用于大型薄板垛料的翻转，是冲压 自动化生产线必需的辅助设备，不但可以减少板料表面划伤，提高产品质量，同 时降

3、低了操作人员的劳动强度，提高了生产效率。翻转机作用对于一些特殊货物，如果采用原始的人工方法翻转，可能出现意外的危险，导 致工件的损坏；危及操作人员的人身安全；损坏吊装设备。该类设备的主要特点体 现在产品结构成熟、不会出现维修事故。发展前景专业翻转机的发展带动了打包机、缠绕机等包装行业的发展，翻转机工业的 发展，要结合我国国情和现有行业的基础实际，加强“三个关联”，就是将翻转机与制造业高端相关联，向高效益产业求发展。翻转机作为包装行业的新成员， 能适应不同规格的货物的翻转要求，实现将卧式转换成立式或将立式转换成卧式 的翻转机作业目标。之前经济危机的爆发成为中国政府主动调整原先经济发展模式的催化

4、剂，翻转机在制造业中的重要母机地位，将翻转机及所加工制品与可持续发展的 国策相关联，通过包装行业的覆盖面和巨大产量， 促使我国的机械行业经济增长 方式从依靠投资和出口拉动向消费、 服务型和新兴产业转变，翻转机以突破既有 的生产可能性边界、形成内生的长期可持续增长。2设计方案确定10原始依据输送箱体零件，长500mm、宽400 nlm、高300mm。箱体质量60 kg。根据全自动翻转机的工作方式及设计要求，翻转机分为水平输送部分和水平 旋转部分及连接机构，其中的连接机构为重要的部分。水平旋转部分方案确定4为实现翻转机的水平90。旋转，我们最常见的方式是通过电动机输送动力, 然后通过其它功能实现旋

5、转功能，例如齿轮传动、齿条传动、带传动、链传动等 机构。同时也可以采用液压传动或气压传动来实现， 液压及气压设计也是现代设 计中经常使用的设计方案。翻转机在水平旋转的时候所需要的速度很小， 传动过程要平稳，为使翻转机 的机构简单可靠，传动精度高，带传动与链传动都不能很好的达到设计要求， 如 果采用液压或气压方式传动来完成功能， 则需要附加的设施，例如空压机等，因 为自动线上，空间很有限，每一部位的工作空间要尽可能小，要使用结构越小， 其它附件越小越好，使用液压或气压也增加了经常维护的额外工作，故选用电动机与齿轮传动的方式。在齿轮传动中，为了使水平旋转能够平稳进行，则齿轮转 速就需要非常低才能达

6、到要求，而所选取的电动机为考虑其成本等原因， 一般都 是选到普通的电动机，其转速都会比较大，故需要减速器进行减速才能完成， 为 了设计结构简单方便，参考同类产品的设计，我们可以直接选取减速机来完成动 力输送，最后通过一级齿轮传动来完成速度控制， 这样就尽可能的减少了翻转机 的结构，减速机也是一种标准的机械，不会因为增加减速器而使结构增大。图2-1齿轮传动机构输送部分方案确定19因为该自动线输送箱体类零件，故选用辗子输送方式。辐子输送背景辗子输送机是一种用途十分广泛的连续运输设备，近二十年得到了迅速的发 展，在工业发达的美、英、德、日等国，对辗子输送的研究和生产尤为突出，结 构形式及规格品种达数

7、十种，甚至上百种，并完全系列化，可以满足不同行业、 不同用户的生产要求。在国内，近年来引进了大量的以辗子输送机组成的各种流水生产线和装配线，显示出辗子输送机在流水生产线中的巨大优越性，引起了行家们的广泛第五空间，不少单位也研究和生产各种形式的辗子输送机械。辐子输送特点及应用范围辗子输送机可以沿水平或较小的倾斜角输送具有平直底部的成件物品，如 板、棒、管、型材、托盘、箱类容器以及各种工件。与其它输送成件物品的运输 机相比，除了具有结构简单、运输可靠、维护方便、经济、节能等特点以外，最 突出的就是它与生产工艺过程能较好地衔接和配套，前有功能的多样性，具体表现在以下几方面。(1)布置灵活，容易分段和

8、连接，可以根据需要，由 直线、圆弧、水平、 倾斜、分支、合流等区段以及辅助装置，组成开式、闭式、平面、立体等各种形 式的输送路线。(2)功能多样，可以按无动力式、动力式、积放式等多种输送方式输送或 积存物品，可以在输送过程中升降、移动 、翻转物品，可以结合辅助装置，按 直角、平行、上下等方式实现物品在辗子输送机之间或辗子输送机与其输送机 之间的转动。(3)便于和工艺设备衔接配套，衔接方式简易紧凑，有时可以直接作为工 艺 设备的物料输入和输出段。辗子间的空隙部位便于布置各种装置和设备。(4)物品输送平衡，便 于对输送过程中的物品进行加工、装配、试验、分 拣、包装、储存等各种工艺性操作，便于对输送

9、过程实现自动控制。(5)两台辗子输送机的连接尺寸小，可以转运较小尺寸的物品。(6)双排或数排辗子输送机可以并排组成大宽度的辗子输送机，以运送大 型成件物品。(7)允许输送高温物品。(8)辗子输送机标准化、系列、通用化程度高，易于拼装组成不同的生产 线，同时不需要特殊土建基础。出于辗子输送机在输送成件物品时具有明显优点， 因而在各生产部门和行业 的物件输送中，尤其是在各种流水生产线中得到了广泛的应用。2.3.3输送设计型号确定本次设计参考GZT型输送机系列设计，该型号是由机械部工程建设中心和机械工业铸造机械情报网组织开发的，于1991年完成，并符合行业标准JB/T7012-1993。GZT型辗子

10、输送品种规格比较齐全，是国内比较完整的辗子输送机 系列产品。动力式辗子输送本身带有驱动装置， 辗子转动呈主动状态可以严格控 制物品运行速度，按规定的速度精确、平稳、可靠地输送物品，便于实现输送 过程的自动控制。链传动承载能力大，通用性好，布置方便，对环境适应性强，可以经常接触 油、水及温度较高的地方工作，是最常用的一种动式辗子输送机。 但在多尘的环 境中工作时链条容易磨损，调整运行时噪声较大。链传动分单链传动和双链传动。单链传动结构布置紧凑，适用于轻载。低速、 持续运行的场合；双链传动适用于载荷较大、速度较高、起动和制动比较频繁的 场合；在此次设计中翻转机输送箱体质量不大， 但要求在工作过程中

11、需要频繁启 动、制动，故采用GZT明定轴动力式圆柱形长辗输送机（双链传动）。根据本次 设计的要求选则双链传动，选择双链轮辗子，具结构如图2-2:J 4图2-2双链轮辐子为方便部件选用，GZT型辗子输送机每种型式都独立地配备了辗子、驱动装 置、机架、支腿、调节脚等部件，在辗子输送机型式确定之后，即可按需要的规 格和数量，成套地选用该种型式的所有部件， 完成安装图设计。初步确定输送机 架结构如下图2-3:输送架辗子是辗子输送机直接承载和输送的基本部件。GZT型辗子输送机的辗子一 般用碳钢制造，如有特殊要求时，可按用户要求，制造涂塑、包胶的钢辗子，也 可用铝合金、不锈钢等材料制造。钢辗子一钢辗子适用

12、于一般用途的轻、中、重载各种情况。如有防震、防滑 等要求时，可采用包胶、涂塑的钢辗子。不锈钢辗子一不锈钢辗子外表美观，耐酸、碱等腐蚀性强，可承受轻、中、 重各类载荷。制造成本高，适用于医药、食品等行业。铝合金辗子一铝合金辗子结构轻便 ，外表美观，耐腐蚀性能好，承载能力 低于钢辗子，制造成本高于钢辗子。适于轻载、要求外表美观或移动轻便的工作 场合。考虑到本次设计的实际工作情况，翻转机工作中没有其它腐蚀性的液气体， 结构简单，不需要外表美观，且制造成品要求低，故选用钢辗子较为合理。机架一在确定辗子输送机形式以后，可根据辗子直径、辗子长度选择机架， 并需要规定机架长度和机架的辗子间距。根据辗子的结构

13、，选择槽形钢较为合理, 其初步结构设计如图2-4:图2-4输送机架单链传动的辗子输送机，因驱动装置和传动系统布置的需要，分头架、中单链传动的辗子输送机，因驱动装置和传动系统布置的需要，分头架、中间架、尾架三种形式。头架与驱动装置连接，尾架内设置尾轮等传动系统附件，中间架可根据整个机架长度需要选取。 双链传动辗子输送机的机架无头、 中、尾 之分，只有一种形式。本次设计选择为双链传动，则将驱动装置安装在输送机架 中间部位，具结构设计如下图2-5:链轮辐子输送架I链轮辐子输送架I减速机座板图2-5链传动机构支腿一在确定辗子输送机型式以后，可根据辗子输送机高度选择支腿。支 腿一般布置在机架端部及相邻机

14、架连接处，需要时也可按要求在机架其化部位加 设支腿。单链传动的辗子输送机支腿分通用型支腿和驱动站支腿，驱动站支腿专供安置驱动装置用。其他型式的辗子输送机的支腿只有一种形式。调节脚一为便于辗子输送机支腿在地坪上的固定和安装调整，支腿下部设有调节脚或垫板，可按辗子输送机型式配套选用。在确定辗子输送机型式以后，可按辗子直径、输送速度及功率等参数选择驱 动装置。GZT型辗子输送机的驱动装置，采用电动机与行星摆线针轮减速器组合形式， 具有结构紧凑、布置方便、传动效率高的优点。如有调整要求，可采用电磁或变 频高速。中、轻型辗子输送机的驱动装置一般布置在机架下部，重型辗子输送机的驱动装置在地面底架上。辗子输

15、送机的传动部分封闭在罩壳内，以保证操作安 全。驱动装置部件内已包括链传动及张紧装置等。单链传动的辗子输送机，具驱动装置布置在辗子输送机端部。为保证链条、 链轮正常啮合和补偿链条因磨损等原因引起的伸长，传动系统中设有张紧装置和导轨。单链传动的一个驱动段的长度不宜超过 15m否则容易产生链条脉动现象， 影响物品平衡输送。双链传动的辗子输送机，具驱动装置一般宜布置在辗子输送机中部，这样可改善链条链轮受力情况，提高传动效率。传动辗子间距应为1/2链条节距的整数倍。双链传动的传递链环数不宜大于150,否则传动效率会明显降低。链传动辗子输送机的传动链条采用标准套筒滚子链，常用链条节距为12.7、15.87

16、5、19.02、25.4 mm。2.4连接部分方案确定12输送架与机架用轴进行连接。输送架在工作的过程中，作为旋转部件，需要 对其进行准确定位，在轴向选用万向球与座板进行接触， 承受轴向重量，起轴向 定位作用，在水平方向由轴承进行周向定位（如图 2-6）。辐子输送架万向球旋转座板图2-6水平旋转机构输送架的水平旋转是由齿轮带动，齿轮通过轴将输送架将连接起来，减速机 输出的转矩通过齿轮传递给轴，由轴带动输送架进行水平旋转，完成翻转机的水平90平90旋转。图2-7连接机构3设计计算基本参数计算19辐子长度圆柱形辗子输送机直线段的辗子长度根据运输机械设计选用手册中式 18-1进行计算：l=B+AB(

17、3-1)式中l 一辗子长度，mmB一物件宽度,mm B一宽度裕量,可取 B=50150mm对于底部刚度很大的物件，在不影响正常输送和安全的的情况下， 物件宽度 可大于辗子长度。按照本次设计要求，根据 GB/T 7012-2008取l=B+ B=400+100=50Onmo辐子间距辗子间距P应保证一个物件始终支承在 3个以上的辗子上，一般情况下按 P=1/3L进行计算，但对于要求输送平稳的物品一般按正式计算：P=(1/41/5)L(3-2)式中P 一辗子间距，mm；L一物件长度，mm；对柔性大的细长物品，还需核算物件的挠度，物件在一个辗子间距上的挠度 应小于1/500,否则需适当缩小辗子间距。辗

18、子输送机的物品装载段如承受冲击载荷时，也需缩小辗子间距或增大辗子 直径。对双链传动的辗子输送机，辗子间距应为1/2链条节距的整数倍。辗子输送机以圆弧段中心线上的辗子间距作为计算辗子间距。当圆弧段采用链传动时，相邻两传动辗子的夹角宜小于 5 ,以改善传动状况。根据本机的具 体设计要求及前文的设计方案进行计算。P=(1/41/5)L=(1/41/5) X 500=100125mm(3-2a )根据 GB/T 7012-2008 取 P=125mm。3.1.3辐子直径辗子直径D与辗子承载能力有关，由运输机械设计选用手册可按下式计 算选取：F& F(3-3)式中F 一作用在单个辗子上的载荷，N;F一单

19、个辗子上的允许载荷，N;作用在单个辗子上的载荷F,与物件质量、支承物件的辗子数以及物件底部 特性有关，可按下式计算：F=mg/K1K2 n(3-4)式中m 一单个物件的质量，kgKi 一单列辗子有效支承系数，与物体底面特性及辗子平面度有关，一般可取Ki=0.7,对底部刚度很大的物品，可取 Ki =0.5 ;K2一多列辗子不均衡承载系数，对单列辗子，取 (=1,对双列辗子取&=0.70.8 ;N 一支承单个物件的辗子数；G 一重力加速度，取g=9.81m/s2;F=mg/K1K2n=60X 9.81/0.7 X1X4=210N查湖州德马公司的产品样本手册，根据F=210N选取2321系列的内螺纹

20、形辗 子。查得F=3.4KN ,取辗子直径 D=O60 nlm ,滚子链节距尺寸 P=15.875 mm0 再根据GB/T 7012-2008表2可取轴径d=O12 mm0查GB/T 7012-2008表7可取 机架长度为L=1000mm,则辗子数取n=7。翻转机高度辗子输送机高度H根据输送的工艺要求(如线路系统中工艺设备物料出入口 的高度，装配、测试、装卸区段人员操作位置等)确定，一般取H=500800mm,也可不设支腿，使机架直接固定在地坪上。根据前文的总体方案设计本机机高选 定 H=800mmo输送速度辗子输送机的输送速度v根据生产工艺和输送方式确定。一般情况下，无动 力式辗子输送机可取

21、 v=0.2-0.4m/s,动力式辗子输送机可取 v=0.250.5m/s,并 尽可能取较大值，以便在同样满足输送量要求的前提下，使物品分布间隔较大， 从而改善机架受力情况。当工艺上对输送速度严格限定时，输送速度应按工艺要 求选取，但无动力式辗子输送机不宜大于0.5m/s,动力式辗子输送机不宜大于1.5m/s,其中链传动辗子输送机不宜大于 0.5m/s。考虑到翻转的工作要求，根据 GB/T7012-2008止匕处取0.32m/s。3.2动力式辐子输送机功率计算输送箱体时，输送机需要频繁停机、启动和逆转的动作，故选用辗子对辗子 型链传动。驱动装置布置在输送机全长的中间位置。链条牵引力采用辗子对辗

22、子型链驱动辗子卒&送机，驱动链条的牵引力Pn。Pn fWQ(Dr/Ds)(3-5)式中f 一摩擦系数，由运输机械设计选用手册中表 18-7取f=0.03 Q 一由实际驱动辗子数与滚子链损耗系数所确定的系数，取辗子链传动效率损失系数i=0.02.根据i=0.02值由运输机械设 计选用手册中表18-8查得Q=7X 1.09=7.63.D一辗子直径，m；Ds一辗子链轮节圆直径，mW每个动力辗子驱动的重力，N;WRdaRi(a 1)Wr We(3-6)式中Rd一传动辗子(包括链轮不包括心轴)的重力，N;A 每m输送机上从动辐子数，a取为8 ;Ri 从动辗子(不包括心轴)单件重力， N;Wr 每个辗子上

23、物件的重力，N;We 辗子对辗子型输送机一个链环的重力，N；查湖州德马公司产品样本手册得一个辗子的质量为2.96 kgRd =2.96X9.81=29.04NR=2.96X9.81=29.04N根据前面计算有箱体传送时按4个辗子承重计算，则Wr=210N查湖州德马公司产品样本手册中链轮为08B14查湖州德马公司产品样本手册中链轮为08B14工根据机械设计式9-16计算辗子对辗子链链节数Lp。LP02曳乙LP02曳乙Z2Z2乙2c 125 14 14233.712.72(3-7)为了避免使用过渡链节，故将链节数圆整为偶数Lp,取Lp=34根据传动用短节距精密滚子链 GB/T 1243.1-83查

24、表1有单排链重量q=0.7 kg/m。则链质量为：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输送功率计算根据运输机械设计选用手册中式 18-17计算功率：Ds(3-8)P0 Fv -/1000(3-8)Dr式中 Pc 一传动辗子轴计算功率，KvyF一链条牵引力，N; F=E；v输送速度；Ds 一辗子链轮节圆直径，mmD一辗子直径，mm518.44 0.32 57.07代入数据到上式有F0 0.16KW100

25、0 60根据运输机械设计选用手册中式 18-18计算电动机功率:(3-9)pKP0(3-9)式中p 电动机功率，KvyP0 传动辐子轴计算功率，KvyK一功率安全系数，K=1.21.5,取K=1.2;T驱动装置效率，T驱动装置效率，T=0.650.85,取4=0.8;1.2 0.160.81.2 0.160.80.24KW3.3电动机及减速器选择311 13采用电动机与行星摆线针轮减速器组合形式，具有结构紧凑、布置方便、传动效率高的优点。中、轻型辗子输送机的驱动装置一般布置在机架下部，辗子输送机的传动部分封闭在罩壳内，以保证操作安全。根据计算功率 P=0.24KW查机械设计手册中表 17-1-

26、60选取电动机YEJ802-4。电动机功率0.75KW,重量为21 kg。根据传动速度v=0.32m/s计算链轮转 速：0.32 60 1000n辐 107 r/min 。(3-10)D 3.14 57.07所需要转矩 T=9550X R/ n辐=9550X 0.16/107=14.28N ? M查运输机械设计选用手册中表18-21及表18-19选取减速机XWD.75-2 B-17 。减速器使用条件：(1)适用于连续工作制，允许正、反向运转。(2)输出轴及输入轴上的键按 GB/T 1096普通平键型式及尺寸。(3)润滑油使用环境温度为-1040c 。3.4 电动机上链轮计算21电动机轴上输出转

27、速为n电二88r/min,辗子上链轮转速为107r/min，辗子上链轮齿数Z2=14,则传动比为：i n辐/n电107/88 1.2电动机上链轮齿数 乙iZ2 1.2 14 17因为电动机安装在机架中间位置，在传动时电动机同时带动两个链轮进行传 动，首先确定出传动简图，考虑前面选取的电动机的尺寸，如下图进行布置：辐子 - L - - J T,1I链条一链轮 TOC o 1-5 h z 图3-1多齿轮链传动nn链条总长Llisi(3-11)i 1 i 1链条节数Lp -P包角弧长sdi一、360式中L一直线段长度(即切线长度)，加叫dj一链轮分度圆直径，mm；i一包角,度；P一链条节距；通过图示

28、计算链条与*M子链轮的包角为1=112,链与电动机轴上链轮包角为2=137 ;两辗子链轮间的链条直线段为l1=125mm,电动机轴上链轮与辗子 链轮间的链条直线段为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为了避免使用过渡链节，将链节数圆整为偶数，取Lp=50o水平旋转传动电机选择3根据前面的结构设计，估算旋转质量为250

29、 kg ,万向球与支承台的摩擦系数为0.15,则旋转所需要力F=0.15 X 250X 9.81=367.875NT=F r=367.875,0.222 0.3052 138.345 N? M翻转机在水平方向旋转的时候，其速度很小，初设翻转机在水平旋转90的时间为5s,故旋转速度为n=3r/min功率PT n 138.345 3功率PT n 138.345 3955095500.042 KW取齿轮传动效率为4=0.92则所需要电动机功率P P则所需要电动机功率P P10.042-0.043 KW0.92考虑到翻转机的工作是要求电动机能够频繁启动，且经常正、反转，故选用行星 摆线针轮减速机，查运

30、输机械设计选用手册中表 18-19和表18-21 ,选用减速机型号为：XLD 0.55-3 B-71 。齿轮传动计算13选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数(1)根据设计方案选用一级直齿圆柱齿轮传动。(2)翻转机为一般工作机器，速度低，故选用 7级精度(GB 10095-88)(3)材料选择。由机械设计中表 10-1选择小齿轮材料为40Cr (调质)，硬度为280HBS,(4)大齿轮材料为45钢(调质)，硬度为240HBs二者材料硬度差为40HBS选小齿轮齿数乙=17,齿轮传动比：i上 目713Z2 iZ1 17 7 119齿面接触强度设计根据前面计算，齿轮传动时需要传递的转矩不大，且具轮传动为

31、开式传动， 故按齿面接触强度计算，根据机械设计中计算公式 10-9a计算，即KT1 u 1 ZE 2d1t 2.32311 (3-12 ), d U H(1)确定公式内的各计算值试选载荷系数Kt=1.3计算小齿轮传递转矩。查运输机械设计选用手册中表 18-19彳4T1=224N? M由机械设计中表10-7选取齿宽系数d=0.6。1由机械设计中表10-6查得材料的弹性影响系数ZE 189.8MP、。由机械设计中图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限H lim1 =700MP大齿轮的接触疲劳强度极限H lim2=650MP由机械设计中式10-13计算应力循环次数。设翻转机工作寿命为1

32、5年，每年工作300天，两班制工作，则N1 60nl jLh 60 21 1 (2 8 300 15) 9.072 107N29.072N29.07271.296 107由机械设计中图10-19取接触疲劳寿命系数KHN1=1.15, KHN2 1.28计算接触疲劳许用应力取失效卞S率为1%安全系数S=1,由机械设计中式10-12得Khn 1 Khn 1 SKHN 2 S 1.15 700 805MPa叱 1.28 650 832MPa(2)计算试算小齿轮分度圆直径d1t,代入H较小的值。d1t 2.323d1t 2.323321.3 224 10 7 1 189.8,72.75 mm0.678

33、05计算圆周速度v60ditn60ditn10003.14 72.75 21 ，0.08 m/s60 1000计算齿宽bod dd dt0.6 72.75 43.65 mm取 B2 =45 mm, B1 =50 mm计算齿宽与齿高之比b/h 。模数d1t mt计算齿宽与齿高之比b/h 。模数d1t mtZ72.75174.28齿高 h 2.25mt2.25 4.289.63b/h=43.65/9.63=4.53计算载荷系数。根据v=0.08m/s,7级精度，由机械设计中图10-8查得支载荷系数Kv =1.1 ;直齿轮，Kh =Kf =1;由机械设计中表10-2查得使用系数Ka=1;由机械设计中

34、表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮悬臂布置时，Kh =1.197由b/h=3.79, Kh =1.197查机械设计中图10-13得Kf =1.125;故载荷系数：K KaKvKh Kf 1 1.1 1 1.197 1.317(3-13)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由机械设计中式10-10a 自：k1.317d1 d1t3k 72.75 3- 73.066mmd2 id1 7 73.066 511.460计算模数mm齿轮传动中收距d计算模数mm齿轮传动中收距d1 d2a -2将中心距圆整为a=293 mmd173.066乙 174.30 mm73.066 511.4602292.

35、263mm3.7 轴的设计13大齿轮转矩计算根据前面选择的电动机型号查 运输机械设计选用手册中表18-19得减速 机的输出转矩为T1 224 N? M 0齿轮传动的效率为4=0.92。有大齿轮上转矩为T2 iT1 7 0.92 224 1442.56 N? M作用在齿轮上的力已知大齿轮的分度圆直径及转矩大小，计算出齿轮所受圆周力、径向力和轴 向力如下：Ft2T2dFt2T2d22 1442.560.5115646 NFr Ft tan5646 tan 20o 2055NFt Ft cos5646cos20o6008 N初步确定轴的最小直径由机械设计中式15-2计算最小直径。根据轴的结构，铸造加

36、工较为合 理，选用轴的材料为Q235,由机械设计中表15-3,取与110，有dmin Ao 任 A；m HO 3 偿I.56 48 则 n2: 9550. 9550为了使轴能安装大上轮且能与标准的轴承相配合，故选轴最小直径为 d 50 nm。轴的结构设计轴上各尺寸确定。由于轴最小直径处需要安装大齿轮和轴承，轴承需要 用圆螺母进行固定，则轴端需要加工出螺纹，其中轴承与轴是过渡配合安装，故 安装齿轮的轴径应比安装轴承的地方略小，为了齿轮安装顺利，防止损坏螺纹， 则螺纹应比安装齿轮轴径略小，故取 d1 =45 mm, d2 =48 mm, d3 =50 mm,因为d5处 也为安装轴承用，避免安装过程

37、困难，则轴径d4应该略小于d5,则d4=48 mm,d5=50mm,轴与轴承配合处，需要用轴肩进行定位，因为轴肩与轴承相配合取轴 肩高度为5 mm,则d6 60 mm,根据机架的设计尺寸，所设计的轴需要与输送机 用电机安装相连接，考虑到电动机的安装位置，避免与输送机用电动机安装螺栓 出现干涉，故取d7 100 mm, L7 15 mm0轴承在与轴安装过程中，为了更好的定 位，轴径应该比轴承宽度略小一些，则 L3 20 mm, L5 20 nlm。根据前面的设计 中可知，轴在与机架、齿轮和轴承配合中可以确定L1 32mm, L2 84 nlm，然后根据总体配合要求可以确定L4 62 mm, L6

38、 65 nlm。轴的结构如图3-2所示。图3-2轴 轴承选择。最小直径处安装的轴承主要承受径向力，在径向进行定位， 在轴向不受力作用，故在此处选用深沟球轴承，由GB/T276-1994取型号为6210的深沟球轴承 轴上零件周向定位。齿轮在轴上的周向定位，采用键定位的方式。由轴 的尺寸和齿轮的宽度查取 GB/T 1096-2003可选取bx h=14mmX9 mm,长L=40mm, 则取键14X40 GB/T 1096-2003型号，同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中 性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为 且工。深沟球轴承与轴的周向定位是由过渡配n6合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为 ma 轴的校

39、核。轴在竖直方向安装，其主要承受转矩的作用，故按扭转强度 条件计算。由机械设计中式15-1进行计算。P9550000一(3-14 ) TOC o 1-5 h z n(3-14 )T3WT0.2d3式中 丁一 拎转切应力，MPaT 一轴所受的扭矩，N? mm；Wt 一轴的抗扭截面系数，mm3;N 一轴的转速，r/min;P 一轴传递的功率，KwD 一计算截面处轴的直径，加叫t 许用扭转切应力，MPaT故该轴设计符合要求。224 1000T故该轴设计符合要求。224 10000.2 5038.96MPa500-10001000160016002000 h1.01.21.82.2(4)输送机直线段的

40、辗子轴线与机架中心线垂直度公差应为辗子轴线长度的 1/500 。(5)辗子外表面应圆整、光滑、无凹痕、裂纹、折皱等缺陷。(6)辗子外圆的径向圆跳动应符合下表的规定。 辗子装配后，用手指拨动 时应转动灵活，无卡阴现象。表4-2径向圆跳动辐子长度则1005005001000100016001600-2000辐子径向圆跳动0.50.71.21.6(7)输送机直线段机架的直线度公差在 3m内为其长度的1/1000。(8)输送机直线段机架的平面度公差为其长度的1/1000 (曲线段机架的长度为其中心线弧长)。(9)机架内侧宽度极限偏差就符合下表的规定的数值。表4-3宽度极限偏差辐子长度则630机架内侧宽

41、度极限偏差1.21.5(10)驱动装置应运转平稳，润滑良好，减速器无渗油现象。(11)输送机各部件无特殊要求时，应涂底漆一遍，面漆两遍。每层油漆干膜厚度为2535仙m漆膜总厚度不小于75艮m,辗子表面可只涂一层防锈漆或 面漆，当辗子表面镀锌、镀铭、涂塑、包胶或为不锈钢、铝合金及合成材料时， 可不涂漆、外露加工配合面应涂以防锈油脂。(12)输送机的活动段(如通行段、翻转段等)应在其极限位置设置定位装置，以防止其自行转动或跌落。(13)输送机的曲线段应设置防护和导向装置。(14)链传动输送机应在链传动部位设置防护罩。(15)各种机电保护装置应反应灵敏，动作准确可靠。5.2 旋转部件安装要求装配前，

42、所有零件都需要清洗干净，深沟球轴承用汽油清洗，齿轮啮合侧隙 用铅丝检验，其侧隙值不小于 0.16 mm,检验齿面接触斑点，按齿高不小于 45% 齿长不小于60%安装前就检查齿轮孔与轴配合表面的尺寸精度、粗糙度及形位 误差，在轴上安装的齿轮应注意所施加的力的大小及装配方法的行当。旋转支承板一定要清洗干净，因万向球与其接触进行旋转，如若不干净，万 向球将会很容易损坏。深沟球轴承在安装过程中一定要按尺寸精确安装到位，深 沟球轴承主要是进行周向定位，如果尺寸安装出现偏离，则轴承将会随额外的轴 向力，这对轴承将会非常不利，使得轴承很容易损坏。四个万向球在安装过程中，尽可能使其在同一水平面内，万向球在本机中的 作用主要是承受轴向压力，保证机架能在水平面内平稳旋转，万向球安装误差