滚筒式输送机的设计

摘要滚筒输送机是现代最主要的散状物料输送设备之一。滚筒是滚筒输送机的主要传部件，它的作用有两个：一是传递动力，二是改变输送带运行方向。滚筒输送机滚筒的设计质量，关系到整个输送机系统的性能、安全性和可靠性。目前，国内滚筒的设计一般采用近似公式，对于中小型滚筒已经能够满足工程需求，但对于大型滚筒这种设计方法其结果与工程实际有一定的差距，它的安全性和可靠性难以保障。由于缺乏精确的计算方法，如果盲目的增大安全系数，会使结构尺寸变大，重量增加，强度得不到显著的提高同时又增加了成本。本设计简要介绍了辊子输送机的作用，在对辊子输送机特点和形式了解之后，对辊子输送机总体方案进行设计。总体方案确定后是各个零部件的设计，重点对辊子输送机的主要参数、链传动牵引力理论计算、辊子间距、辊子直径、支撑架、脚、轴承等零件进行设计，选择合适的动力源和合适的传动系统及速度控制系统，为合理地设计辊子输送机提供了依据。在总体方案和个零件的参数确定后，应用Pro/E软件对个零件建模和运动仿真。关键字：作用；主要参数；设计；建模；仿真

AbstractRollerconveyoristhemainequipmentofbulkmaterialconveying.Thedrumisthemaintransmissionpartinrollerconveyor,ithastwofunctions:oneistotransferpower,thetwoistochangetherunningdirectionoftheconveyingbelt.Thedesignqualityofrollerconveyorroller,relatedtotheperformance,securityandreliabilityofthewholeconveyorsystem.Atpresent,thedomesticrollerdesigngeneraluseoftheapproximateformula,forsmallandmedium-sizedrollerhasbeenabletomeettheengineeringrequirements,butforlargedrumthedesignmethodandtheresultsandengineeringpracticehaveacertaingap,itssecurityandreliabilityaredifficulttoguarantee.Duetothelackofaccuratecalculationmethod,ifblindlyincreasesafetycoefficient,makethestructuresize,weight,strengthcannotbeimprovedsignificantlyandincreasethecostof.Thisdesignintroducetherollerconveyorbriefly.Afterknowaboutcharacteristicsandformofrollerconveyor,designtheoverallschemeofrollerconveyor.Itisthedesignofvariouscomponentsaftertheoverallschemeisgiven.Focusingonthedesigningofthemainparameter,chaindrivetractiontheoreticalcalculations,rollerspacing,rollerdiameter,cage,feet,bearingsandotherpartsofrollerconveyor,selecttheappropriatepowersourceandasuitabletransmissionandspeedcontrolsystems,inoldertoprovidethebasisfortherationaldesignofrollerconveyor.Aftertheoverallprogramandparameteraredetermined,then,inapplicationthesofterofPro/Etobuildtheconstructionofthree-dimensionalmodelandmotionsimulation.Keyword:effect;mainparameters;design;modeling;simulation

目录摘要 ⑥切换至“表”绘制明细表，最后完成的工程图如附图中所示爆炸图的生成，第一步：先新建“组件”、“设计”，取消使用缺省模板，模板选择为“”，使用按钮装配入总装配图，选择“约束类型”选择为“缺省”，确认。第二步：点击“视图”在其下来菜单中选择“视图管理器”如图10.15(a)，在“分解”下点击“新建”输入名称“A”，再点击“编辑”，在其下拉菜单中选择“编辑位置”，进入位置编辑窗口，将零件放置到合适位置后确认，再点击视图管理器中的“编辑”中的“保存”。（a）（b）图10.15在位置编辑窗口中将零件放置于合适位置的方法如下：点击“选项”并勾选其下来菜单的“随子项移动”，然后点击“平移”按钮按钮，选中想要改变位置的零件，选中零件会变颜色，并且在其上会出现一个坐标系，沿着想要的方向拖动零件，如拖动链轮方法是选中一个链轮后沿着辊子轴的方向拖动合适距离，再点击“选项”，在下拉菜单中点击“复制位置”，弹出“复制位置”对话框，如图4.6.3(b)所示，按住Ctrl键选中其他链轮后，点击第二框，再选择已经拖动至合适位置的链轮，将其他链轮也移动至合适位置。

第十一章运动仿真及其动画的生成运动仿真的装配过程和建立装配图时的装配过程类似，但是所用约束有些不一样，各种运动副需要仿真，即不能都设置为固定连接。各种不需要相互运动的固定连接其装配方法和装配图中的装配方法相同。具体操作如下各小节介绍。11.1支撑板、脚和固定板的装配首先，新建“组件”“设计”，取消使用缺省模板，模板选择为“”进入仿真操作界面。先装入支撑架，点击按钮，选择支撑板打开，选择“缺省”约束方式，确认将其装入。再装入一块支撑板，同样按，选择支撑板打开，约束类型选择为“配对”、“偏移”，再依次选择两支撑架的背面，偏移值设置为1426mm，取相反方向；点击“放置”，在其下拉菜单中点击“新建约束”，“约束类型”选择为“对齐”，依次选择两支撑架的同一端面；点击“放置”，在其下拉菜单中点击“新建约束”，“约束类型”选择为“对齐”，依次选择两支撑架的底面，确认完成装配。同样的方式选择合适的装配方式装入脚和各个固定板。11.2带座轴承和辊子的装配点击按钮，选择轴承座打开，再依次选择轴承座的底面和支撑架的上表面，调整方向使其重合；依次点击轴承座的底板侧面和支撑架的背面，调整方向，使其对齐；再点击轴承座的端面和支撑架的一端面，约束方式改为“对齐”“偏移”，偏移值设置为17mm，确认。点击按钮，选择外圈打开，选取外圈的轴线和轴承座的轴线，约方式变为“对齐”；再选择外圈的“RIGHT”平面和轴承座的“FRONT”平面，约束方式自动变为“配对”，确认。点击按钮，选择内圈打开，将系统默认的“用户定义”改为“销钉”，即所示，再选择内圈的轴线和外圈轴线和内圈的RIGHT平面和外圈的RIGHT平面，确认。再完成上述操作后只需要在将辊子和内圈上的轴向固定元件用“用户定义”模式将其固定装入轴承内圈之中，而在另一个支撑架上的带座轴承的轴承座固定装在另一个支撑架上，而它的内圈及内圈上用于轴向固定的元件都是固定装在辊子上。对于轴承的滚珠及保持架，为了简化工作将其固定装配于轴承的滚道内，这也不影响运动仿真的整体效果。链轮及键也是固定装配于辊子之上。在完成上述工作之后，将用“销钉”装入的轴承内圈和其外圈、滚珠、保持架、辊子及辊子上的链轮、键、另一支撑架上带座轴承的内圈及轴向定位元件组成组，再选择阵列。用“方向”阵列个数为10，每个之间的饿距离为171mm，另一个支撑架的外圈和滚珠及保持架也组成组，阵列，同样10个每个距离为171mm。11.3螺栓和挡柱等零件的装配用“用户定义”模式装入其他需要的零件，完成。11.4仿真动画的生成完成上述装配过程之后，还需要添加货物模型及货物的运动轨迹，货物的运动轨迹是一条直线，先新建一条支持昂，再采用“用户定义”的方式装配进仿真的装配图之中，货物的得装配也是先新建货物模型，在模型的底面的1400mm长的两边中点各添加一个点，装配时，使用“平面”选择货物的底面和直线所在水平面，即；在点击“放置”、“新建集”、“槽”，再依次选择货物上的点和直线，再“新建集”，选择“槽”选择货物底面另一个点和轨迹直线，确认完成。运动仿真的装配建立之后，进入“机构”模块，进行仿真动画。点击菜单栏的“应用程序”，在其下拉菜单中选择“机构”，进入机构模块。点击按钮，添加伺服电动机。选择底板与货物“槽”约束，在“伺服电机定义”菜单中的“轮廓”设置为图11.1所示，确定即可。图11.1图11.2同样的方法添加辊子的伺服电动机，每个辊子都要添加一个伺服电动机，而且方向要合适货物运动方向，伺服电动机定义对话框设置为图11.2所示，确认。点击拖动元件按钮，将货物拖至合适位置，点击当前快照，拍下快照，关闭。点击运动分析按钮，在弹出的“分析定义”菜单，“类型”设置为“位置”，“终止时间”设置为“5”，“频帧”设置为“60”，“初始配置”设置为快照，点击上述步骤所拍的快照，然后点击“运行”。机构开始运行。等待一段时间之后运行完成，关闭。点击回放按钮，选择生成的结果集进行回放，运动时，机构仿真如图图11.3所示，在回放的对话框下有个“捕获”，点击，弹出“捕获”对话框，如图11.4所示。图11.3图11.4捕获对话框的设置如图11.3所示，“名称”点击浏览，选择桌面，“类型”设置为AVI格式，其他默认确定后在桌面生成一个动画，格式为AVI格式。

第十二章控制系统设计12.1电机的调速方法1、调压调速改变电动机定子电压来实现调速的方法称调压调速。调压调速，对于单相电动机，可在0~220V之间的某值；对于三相电动机，可在0~380V之间的某值。调压用变压器，如果变压器的调压是有级的，电动机的调速也是有级的，如果变压器的调压是无级的，那么电动机调速也是无级的。2、变极调速改变电动机定子绕组的接线方式来改变电动机的磁极对数，从而可以有级地改变同步转速，实现电动机转速有级调速。这种调速电动机目前有定型系列产品可供选用，比如单绕组多速电动机．3、变频调速改变异步电动机定子端输人电源的频率，且使之连续可调来改变它的同步转速，实现电动机调速的方法称为变频调速。最节能高效的就是变频电机，只是需要在电源部分安装变频器成本太高。4、电磁调速通过电磁转差离合器来实现调速的方法称电磁调速。电磁调速异步电动机（俗称滑差电动机）是一种简单可靠的交流无级调速设备。电动机采用组合式结构，由拖动电动机、电磁转差离合器和测速发电机等组成，测速发电机是作为转速反馈信号源供控这用。这类电动机的无级调速是通过电磁转差离合器来实现的。根据使用要求，需要在较大范围实现无极调速，最大速度为30m/min，所以选择变频调速的调速方式。如前章节所述，选择R37型号的减速机，选择TL80B系列的变频器。对于选择减速机而不单纯采用异步电机的原因是需要有较大的输出扭矩，若单纯使用电机的变频调速，则无法满足使用要求，而经过两级减速的减速机则能提供足够的扭矩。12.2通用变频器调速系统变频调速用到的变频器从结构上分为交—交和交—直—交两种类型，目前应用较多的是交—直—交变频器现代通用变频器大都是采用二极管整流和由快速全控开关器件IGBT或功率模块IPM组成的PWM逆变器，构成交-直-交电压源型变压变频器，已经占领了全世界0.5~500KVA中、小容量变频调速装置的绝大部分市场。图12.1是一种典型的数字控制通用变频器-异步电动机调速系统原理图。图12.1变频器和减速机的接线图如图12.2所示。变频器的设置和接线根据其说明书和调速需要设计。图12.2变频器和电机的接线图

总结与展望通过此次毕业设计，使我了解了输送机的很多相关知识。使我也了解了当前国内外在此方面的一些先进生产和制造技术。本次设计是对大学四年本科所学的一个综合考察。我觉得作为一名机械类专业的学生，我在机械设计方面有了更大的进步。在这段时间里，通过网上查找资料，翻阅设计手册等相关专业书籍，使我了解到很多输送机的相关知识。熟悉了输送机设计的过程和步骤，巩固了机械设计方面的知识。在本次设计中，更多的是对机械CAD软件的使用，这使我能更加熟练的运用CAD画图，而且还熟练掌握了一些常用软件的应用，比如Pro/E，OFFICE等。本设计中不足的是，没有对输送机的控制部分进行设计，所以还不能够投入生产，如果要设计一个合格的实际使用的商品的话，还要做市场调查，考虑成本，工作环境，优化设计等，所以，我觉得现在做的还不够，可以说是差的很多，所以要作为一名真正的设计人员，还要更加的努力！

参考文献[1]齐俊河.中国冲压和钣金加工企业未来展望.第四届中国国际金属成形会议.2008,12：511~525[2]王巨光.中国铝合金轮毂生产自动化势在必行.轻合金加工技术.2012,4：11~14[3]郎桐.输送机的分类及选型与设计.工业工程.2009,12：40~42[4]仲米生.钣金加工柔性系统的立体仓库管理和监控的设计应用.装备.2007,4：30~34[5]Y.D.Patel;P.M.George.ParallelManipulatorsApplications—ASurvey.ModernMechanicalEngineering.2012,vol.2(No.3):57~64[6]MatthewWilliams;DanCornford;LucyBastin.Automaticprocessing,qualityassuranceandservingofreal-timeweatherdata.ComputersandGeosciences.2011,Vol.37(No.3):353~362[7]PareshShahandJianS.Dai.Orientationcapabilityrepresentationandapplicationtomanipulatoranalysisandsynthesis.ROBOTICA.2002,Vol.20(No.5):529-535[8]Chandra