动力式传动辊台的机械结构设计

STYLEREF"标题1"摘要

第4章主要零部件的校核4.1涡轮轴的强度校核 1)强度校核是针对轴上受最大计算弯矩的截面。按照轴的结构和计算弯矩图能够得到截面的的值，列于下表4-1。表4-1轴的受力分析载荷水平面H垂直面V支反力RN,.3NN,=1881.3N弯矩N.mmN.mm总弯矩N.mm转矩N.mm计算弯矩N.mm计算得：；轴的材料选用使用广泛的钢，查相关资料可得；，该轴符合使用要求。2)校核轴的疲劳强度a、判断危险截面从应力集中和受力分析来看，危险截面有两个地方：一是轴端靠顶板处截面，一是蜗轮与轴接触处截面。b、截面Ⅰ的校核抗弯截面系数：mm3；抗扭截面系数：mm3；弯矩：；转矩：；弯矩应力：；扭转切应力：；查设计手册得，，。经计算得轴肩的有效应力集中系数；由设计手册取尺寸系数；许用安全系数由表查得，取；由于蜗轮轴工作过程中所承受的是对称循环应力，所以平均应力；转矩应力幅MPa，在轴的计算中，常把转矩看成是脉冲循环载荷，所以可以得到平均应力为MPa；只考虑转矩作用时的安全系数；只考虑转矩作用的安全系数；。c、截面Ⅱ左端的校核抗弯截面系数：mm3；抗扭截面系数：mm3；弯矩：N.mm；转矩：N.mm；弯曲应力：MPa；扭转切应力：MPa；用差值法求得，，；；可得尺寸系数：；表面质量系数。于是可得出轴截面Ⅱ左侧的分别为4.2键的选择与校核1)选择键的类型因为蜗轮工作时对中性要求比较高，所以选取A型普通平键。2)确定键的尺寸根据轴径d=85mm，毂孔长L=80mm，取键宽b=22mm，键高h=14mm，键长L=50mm。3)验算挤压强度a、确定许用挤压应力查阅相关文献可得，[]=50～60MPa；计算工作转矩：=9.53Nmm；b、强度验算键的长度：l=L-b=(50-22)mm=28mm；挤压面高度：7mm；挤压应力：MPa=57.93MPa<[]故强度满足要求。同理可以选取轴径d=60mm上的键的类型为A型普通平键，查询表得出键的尺寸为：键宽b=18mm，键高h=11mm；键长可取为L=35mm。4.3动力式传动辊台的经济性分析目前，市场上只有辊子输送机得到了广泛的应用，而动力式传动辊台还没能应用于各流水线生产中。造成这一现象的主要原因还是生产成本较高。因此，本次设计主要是在实现要求的功能后尽可能的降低生产的成本，让它能够被更多的厂家所接受。所以，在设计过程中，辊子的选取上，我选用了比不锈钢和铝合金辊子价格更为便宜的碳钢辊子，其价格在几元到数十元不等；传动方式方面，对于带传动的辊子输送机，常用的传送带的价格为每米120元，所制成的完整的带式输送机的价格大多在一万到两万元之间，而链传动中，链条号为10a的滚子链仅卖数十元，其辊子输送机的价格从几千元到数万元不等；机动转台中会用到压力传感器，市场上最便宜的压力传感器也要在一百元左右。剪叉式液压升降平台的价格最便宜的也要五千元起，自行式液压升降台要一万元起，而固定式液压升降台最便宜的只需要一千元，所以可以看出，选择固定式液压升降台是正确的选择，总体方案的设计都已经极大的降低了生产成本。虽然，目前的动力式传动辊台所能实现的功能有限，且其生产成本还是较普通的辊子输送机高，但是，它的自动性输送及转向的过程中，可以保证物品尽量少的受到磕碰，对于输送一些比较精密、价格昂贵的物品来说，它的优势性是普通的辊子输送机所不具备的。此外，电动辊子已经研制成功，它的绝缘性更好、使用的寿命更长、并采用了新型的密封和防漏措施；辊子的生产向专业化、批量化的方向发展，所以辊子的价格也在不断的下降；随着新型的钢材和铝合金材料的发明，使辊子输送机的机架外形更加的美观，其稳定性也得到了增强。因此我相信，随着辊子、传感器、液压升降台的新型部件的研发，其价格也会下降，动力式传动辊台的普及会随着科技的进步而实现。4.4本章小结本章主要对轴、键进行了详细的校核计算，其中涉及了对蜗轮轴的危险截面得校核计算，键的强度计算，从而验证了选件的合理性。并进行了经济性分析，从辊子的价格、传感器的价格、各种液压式升降台的单个价格以及不同传动形式的辊子输送机的价格进行了分析，在满足设计要求的基础上，已经尽可能的降低了成产成本，从侧面证明了本次设计的可行之处。总结总结总结这次设计完成的内容有：确立了接力式链传动的传动方式，确定了辊子的长度、间距、直径、类型、材料等，还完成了链传动部分的相关设计，如链轮、牵引力计算、输送功率的计算以及电动机减速器的选择。机动转台部分完成的设计包括：电动机的选择、蜗轮蜗杆的计算、液压升降系统的选择等。该设计的难点在于机动转台部分的结构设计。经过辊子输送机输送后要实现物品的升降及旋转的目的。动力式传动辊台输送物品的过程为：首先辊子输送机部分的电机通过链条将动力传递给辊子，辊子旋转，实现物品的平稳输送，在机动转台部分需要安装多个传感器和行程开关，物品从一个方向输送到机动转台时，传感器发挥作用，转台的电动机停止运转，液压缸开始工作使转台上升，旋转90°后，转台再下降到原来的高度，电动机开始运转，将物品输送到另一个方向。该设计的难点在于机动转台部分的结构设计。经过辊子输送机输送后要实现物品的升降及旋转的目的。通过这次的毕业设计，得出的结论如下：接力式链传动确实可以使机构的结构更加紧凑，蜗轮蜗杆机构能够良好的实现九十度的转向功能，固定式液压升降台具有升降平稳的优点。在实际的流水线生产中，常用的就是九十度或者四十五度的转向，但是有时需要进行任意角度的转向，由于本人的水平有限，还不能使机动转台实现任意角度的转向，希望以后能通过自己的学习，将本次的毕业设计的动力式传动辊台应用到实际生产中。参考文献

参考文献[1]文小炎,史良蟾.辊子输送机的概况与分析[J].汽车科技,1996(4):1-5.[2]Antoniak.ResistancestotheMotioninMiningBeltConveyors[J].ActaMontanSlovaca,2001(2)：150–157.[3]马长友,翟庆宏.动力驱动式曲线辊子输送机的设计[J].炼油与化工,2009,20(3):50-51.[4]葛庆帅.带式输送机节能控制系统研究[J].炼能源技术与管理,2019,44(1):169-171.[5]周海波．链式运输机技术研究和改进[J]．冶金设备，2017，增刊：113-115.[6]邓彬,刘东园.模块化辊子输送机设计[J].装备制造技术,2018,(8):74-76.[7]邱卫东.常用辊子输送机的设计与计算[J].机械研究与应用,2010,23(4):69-70.[8]KünneB,WieczorekD.Researchtooptimizetheembodimentdesignofmodulesandcomponentsusedinrollerconveyors[C]//IEEEInternationalConferenceonAutomationandLogistics.2010:495-500.[9]JaksicD,KleinM.Rollerforarollerconveyor:US,US7823719B2[P].2010.[10]蒋梨.自动化链条输送设备设计[J].科技资讯,2007,(23):47.[11]于彩敏.自动化立体仓库中链式输送机的侧移装置机构设计[J].装备制造技术,2015,(3):7-9.[12]王炜.带式输送机自动控制系统应用探究[J].能源与节能,2019(3):181-182.[13]罗俊斌.输送类设备模块化设计的研究及应用[J].电子机械工程,2010(5):34-36.[14]HumphriesEG.VegetableTransportOperationswithHorizontalRollerConveyors[J].AppliedEngineeringinAgriculture,2001,17(1):págs.5-10.[15]计三有,许先凯.自动化立体仓库辊子输送机的设计与计算[J].物流工程与管理,2012,34(3):103-105.[16]朴香兰.平面转弯带式输送机转弯段结构参数的优化设计[J].矿山机械,2011(5):64-67.[17]王永红.带式传动在汽车自动化输送系统中的应用[J].机械工程与自动化,2009,(5):184-185.[18]郝文祥.带式输送机滚筒分析与优化设计研究[D].青岛：山东科技大学,2012.[19]KünneB,WieczorekD.Researchtooptimizetheembodimentdesignofmodulesandcomponentsusedinrollerconveyors[C]//IEEEInternationalConferenceonAutomationandLogistics.2010:495-500.[20]曾吴文达.自动控制系统在带式输送机故障诊断中的应用[J].机械管理开发,2017，32(9):60-61．[21]王举群,王海伟.现代机械设计方法支撑理论及相关问题研究[J].科技和产业,2012(1):157-162．[21]刘兵兵,张学峰,石丽华.直线电机驱动板式输送机[J].黑龙江科技信息,2004(6):10-16．[22]罗善明.带式输送机可调转向装置的设计[J].矿山机械,2002(3):28-29．致谢

致谢经过一学期的努力之后，我的毕业设计终于完成了。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种体验，而且也是对自己能力的一种提高。在做毕业设计的过程当中，遇到了很多的难题，比如说辊子输送机的驱动方式的选择，机动转台液压系统的选择等，在老师和同学们的帮助下，顺利的解决了遇到的问题。在这里要特别感谢任立敏老师，无论是在平时遇到的问题，还是在论文的修改时，任立敏老师总是悉心的讲解指导，并且提出了可行的宝贵意见，这对我的整个毕设过程中都起到了至关重要的作用。这次毕业设计让我明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己的知识储备量和综合素质，特别是对于我，基础比较差，一定不能太过心急，要静下心来慢慢研究，