毕业设计（论文）-GX9偏心旋转滚床设计

GX9偏心旋转滚床设计GX9ECCENTRICROTARYBEDDESIGN绪论1.1偏心旋转滚床的研究背景和意义

背景：滚床输送线是一种装用输送设备，其传动平稳、工作可靠，主要用于车间物流生产线中。而偏心旋转滚床，可以通过偏心结构，让不同方向的工件进行移动，使得旋转滚床的应用市场进一步扩大。意义：偏心旋转滚床的发展程度，代表了我国现代化工业的水平。通过查阅图书、浏览国内外文献，熟悉偏心旋转滚床的发展现状，这对我们以后学习与工作都有积极的意义。1.2偏心旋转滚床国内外发展分析1.2.1国内发展分析自1970年偏心旋转滚床问世以来，我国的工业水平不断提高。国外新型技术革命的出现，使得滚床设备飞速发展。在这个过程中，我国逐步学习并掌握了许多先进的工艺技术，为工业输送设备的发展打下了扎实的基础。以下是偏心旋转滚床的发展形势：（1）滚床型号多样经过我国不断的研发与努力，按传动链形式能够分为：中单链型、边双链型、中双链型；偏心旋转滚床按总体布局的形式能够分为：直线型、弯曲型；按溜槽型号分又能分为：轻型、中型、重型、超重型等。（2）配套设备多样在偏心旋转滚床的研发过程中，也产生了一系列的专用配套设备如：用于设备自动化控制的液压紧链器、自动伸缩机头架等，这些产品的研发带动了旋转滚床的升级换代，从而减轻企业的人力资源消耗、创造出更多的经济效益。（3）产品系列多样目前，我国旋转滚床因用途不同而产生许多系列，如升降滚床、过渡滚床、皮带式滚床、链式滚床，根据使用环境不同，可以选用不同的滚床。1.2.2国外发展概述美国长壁公司生产的偏心旋转滚床的输送量达3500t/h，装机功率为450kW，刮板的速度为2.8m/s，中部的槽宽为1500mm。德国布朗公司生产的偏心旋转滚床的输送量达3000t/h，装机功率为250kW，刮板的速度为2.30m/s，中部的槽宽为1500mm。德国道梯公司生产的偏心旋转滚床的输送量达2800t/h，装机功率为500kW，刮板的速度为1.8m/s,中部的槽宽为1250mm。

由以上参数可知:我国偏心旋转滚床的发展与国外还存在很大的差距，特别是在输送量、装机功率、传动速度等方面。1.3本课题的研究内容和所需解决的问题设计Gx9偏心旋转滚床，设计参数：额定荷重490Kg，最大荷重1000Kg，线体长度3000mm，辊轮直径125mm，辊轮间距640mm，其他参数自定。并完成偏心旋转滚床的机械结构设计、关键零部件的详细设计、计算与校核等。偏心旋转滚床由滚床组件、轨道组件以及旋转组件构成。滚床组件中包括滚床框架、驱动电机以及同步带；轨道组件中包括长轨道、短轨道、底座组件；旋转组件中包括旋转电机、滚动轴、旋转框架。可以将滚床分为以下三个组成部分：动力装置：偏心旋转滚床的动力装置为驱动电机，其主要功能是将电能转化为机械能，从而带动滚床整体的运动。传动部分：偏心旋转滚床的主要用来运输车间中的产品，从一个方向运输到另一个方向，通过带传动平稳、噪声小，工作可靠的特点进行传动。旋转部分：偏心旋转滚床的旋转是通过旋转电机实现的，滚轮沿着轨道进行移动，从而带动滚床整体进行偏转。本课题所需解决的问题是确定GX9偏心旋转滚床的设计方案，完成偏心旋转滚床的机械结构设计、关键零部件的详细设计、计算与校核等。首先，进行系统总体方案的设计，其中包括各主要机构的设计及相关计算参数；其次，对滚床组件、旋转组件、轨道组件、驱动装置等关键部件进行详细设计、计算与校核；再者，确定其它各组成部分；本设计所要解决的主要问题如下：问题一：对偏心旋转滚床进行总体方案设计问题二：确定偏心旋转滚床的运动方案问题三：滚动电机的转速范围及功率计算问题四：滚动电机的摩擦系数和安全系数问题五：确定驱动带轮的设计功率和带速问题六：三维模型设计及简化

2总体方案设计2.1偏心旋转滚床的市场前景在物流生产领域中，运输设备具有十分重要的作用，其性能的优劣不但决定了运输工作时的传动效率，也会对企业的经济效益造成影响，所以越来越多的企业着手于输送设备的研发。其中滚床输送机是运输设备中比较优秀的一类，相比于传统的带传动，滚床输送机具有工作效率高、传动平稳可靠。并且能够承受更多的载荷，节省了人力资源，从而为企业创造出更多的利益。偏心旋转滚床作为车间物流运输领域的主要设备，其工作能力更是得到了许多企业的认可，具有操作简单、安装维护简便、传动灵敏等优点。和旋转滚床比较，不但节省了耗材，而且运输时可以根据产品的方位进行调整，功能更加强大。2.2偏心旋转滚床的工艺路线滚床旋转启动旋转电机放置运输物品滚床旋转启动旋转电机放置运输物品带轮转动启动驱动电机滚床停止旋转带轮转动启动驱动电机滚床停止旋转辊道运输物品完成运输同步带传动辊道运输物品完成运输同步带传动首先在滚床上放置运输物品，然后启动旋转电机，滚动轴的旋转带动四个从动走轮的滚动，滚床总体沿着轨道旋转，从而实现了旋转组件的偏转，其旋转精度由导向组件来保证的。再启动滚床驱动电机，驱动轴带动同步带轮旋转，通过同步带传动实现运输物品的直线运动。滚床上装有两个固定撞块，使得旋转滚床在规定的地点停止，提高了定位精度，另外，采用带传动使得滚床整体传动平稳、运输能力更高。2.3拟定设计参数偏心旋转滚床编号Gx9额定荷重490kg最大载荷1000kg线体长度3000mm辊轮间距640mm滚床宽（撬体中心距）850mm滚床高（滚轮上表面）500mm撬体长度2850mm滚轮转速61rpm2.4毕业设计步骤对设计题目进行理解在设计偏心旋转滚床之前，我没有接触过任何滚床方面的知识。在网上查阅了一些资料后才有了初步的认识，遗憾的是没有相关的设计资料，导致修改论文时遇到许多的问题。这说明我对偏心旋转滚床的了解还不够深入，毕竟没有了解就没有发言权。对设计内容进行理解在编写说明书之前需要列出一个总体的设计思路，根据自己的安排，一步步完成毕业设计。开题报告中包括了设计的内容与时间安排，为之后的设计打下了基础。一旦设计思路出现错误，就需要大量的时间进行修改。对课题相关资料进行搜集作为学生，我们能够利用的资源有图书馆与知网，前者需要查阅相关的设计手册，后者可以在网上查阅有关的文字与图片资料。但是由于是新课题，查找不到太多的资料，带给我很大的困难。这说明我前期的准备不够充分。对主要部件的选型计算对所要设计的东西有一定的理解之后，开始进行参数的设计以及部件的选型，其中运用到了大量的公式。有些是以前没有接触过的，使用起来还不够熟练。通过计算确定部件需要的功率与受力的情况，从而选择合适的型号。对毕业论文格式进行修改格式修改起来十分繁琐，具体到每一段内容、每一张图或者表格。其中表格的格式尤为的麻烦，需要使用三线表进行绘制，还有相关的字体型号要求。在编写论文的过程中就需要对相关的格式进行修改，可以提高工作的效率。对相关图纸进行绘制图纸具有规定的格式要求，其中包括图纸大小与绘制线条的型号要求。三维建模的设计这部分内容十分重要，不过想要做好也很困难，需要花费大量的时间进行绘制三维图，并且制作设备的仿真视频，通过三维软件自带的功能，还能对零件的参数进行校核。毕业论文的降重在我看来降重最好的办法就是码字，把重复的内容删除，加入自己的话进行概括。毕业答辩的准备答辩需要准备PPT和完整的设计资料，相当于把自己的成果进行展示，充分的准备才能更好的完成答辩。2.5偏心旋转滚床设计方案的选择2.51运输方案的选择方案一：链传动机构链传动机构主要用于传递距离较远的两轴的运动。它的优点是：1、轴向传动距离较大；2、传动比较为准确；3、链条之间的油膜具有吸振和润滑的作用；4、能够适应恶劣的工作环境，工作十分可靠。缺点：1、载荷较小时，容易引起瞬时运转速度的不均匀；2、在高速运转的情况下，链传动不如带传动平稳；3、而且当链条因长时间使用而拉长时，会产生共振现象，需增设张紧轮和减振装置。方案二：带传动机构带传动也能够用于两轴之间的传动。它的优点是：1、传动距离大；2、传动平稳，没有噪声；3、能够缓冲吸振；4、有过载保护作用；5、安装维护方便。缺点是：1、其外廓尺寸较大；2、带传动有弹性滑动，传动比不准确；3、轴和轴承受载荷较大，使得传送带寿命缩短。方案三：圆柱齿轮机构圆柱齿轮传动主要应用于各种传动系统，它的优点是：1、能够实现变速和换向；2、承受载荷和速度的许用范围大；3、传动比恒定；4、工作可靠，效率高。缺点：1、制造和安装精度要求较高；2、磨损严重时会产生很大的噪声；3、无过载保护能力。根据以上的三种设计方案和任务书要求，滚床的传动距离较远。因此首先选择带传动机构和链条传动机构。带式滚床的结构是驱动装置与同步带相接，同步带与输送组件相接。这种滚床的优点在于:与普通滚床输送机的结构形式相同，大多数零部件都能通用，减少了零部件使用的种类，有利于设备制造厂家的生产管理，为日常安装和维护提供方便。结合本次设计课题是用于输送汽车装配零件使用，设计额定荷载为490kg，承载能力相对较小，装配车间工作条件相对较好，而且带传动价格相对便宜。综合以上几点，最终确定带传动作为本偏心旋转滚床的传动机构。2.52驱动方案的选择方案一：异步电动机异步电动机具有结构简单、安装维护方便、工作可靠等优点。缺点是起动转矩不大，难以满足负载起动的要求。异步电动机主要应用于驱动机床、水泵、鼓风机、压缩机、起重卷扬设备、矿山机械、轻工机械、农副产品加工机械等大多数工农生产机械。方案二：同步电动机同步电动机具有运动平稳、效率高的优点。缺点是成本较高、维护较为复杂。主要用于大型机械，如鼓风机、水泵、球磨机、压缩机、轧钢机以及小型、微型仪器设备或者充当控制元件。方案三：减速电动机减速电机是指减速机和电机直联的集成体。优点是能够实现复杂定位控制、使用寿命较长。广泛应用于钢铁冶金、环保水处理、起重运输、物料搬运、轻工、港口、机场、汽车生产、电力等各行各业。结合本次课题，选用减速电机作为滚床的驱动装置，因为它不但可以实现驱动功能，而且可以进行准确的定位功能。此外，减速电机能耗低，占用的空间更少，能够使用的时间更长。2.53比较并确定设计方案由于传动距离较远，选择带传动作为偏心旋转滚床的传动机构。利用辊子与运输物品之间的摩擦进行移动，减速电机能够实现复杂的定位，能够适应不同的工作环境，使得偏心旋转滚床的应用领域不断扩大。以下是偏心旋转滚床的结构设计图：图2-1偏心旋转滚床的结构设计图3主要部件设计3.1滚床组件设计3.1.1驱动装置设计已知输送工件的重量为490kg （3-1）式中G——表示物体的重力；m——表示物体的质量；G——常数，g=10N/kg。求得总重力表3-1摩擦力系数表作用在一个滚子上的载荷(包括滚子自重)N物品与接触的底面材料金属木材硬底板0~1100.040.450.5110~4500.0350.0350.05450~9000.0250.030.045>=9000.020.0250.05查表得摩擦系数为0.035（3-2）式中f——表示物体受到的摩擦力；m——表示物体的质量；g——常数；——摩擦力系数。则工件受到的摩擦力为：则电机需要的牵引力为：（3-3）式中V——表示滚床速度；——表示圆周率；R——表示滚轮直径；Na——表示滚轮转速。滚轮半径R=125mm滚轮转速na=61rpm滚床速度（3-4）式中P——驱动功率；K——功率安全系数；μ——摩擦力系数；G——物体的重力；——滚床的速度。求出其驱动功率为滚床的总效率n（3-5）式中——联轴器的效率，；——滚动轴承效率，；——v带的效率，;——滚子的效率，。计算传动系统总效率（3-6）式中——所需电动机的功率；——驱动功率；

根据齿轮电机的样本选择功率为0.55W的电机，可以保证驱动电机有足够的功率。(3)通过上述的计算，选择速电机作为滚床的驱动电机。表3-2输送机选用的电机的详细参数电机额定功率Pm/kW输出速na/[1/min]输出扭矩Ma/N·m减速机速比i输出许用径载荷FRa/N使用系数SEW-fB减速机型号电机型号重量/kg0.55579324.4244802.2DT80K4D3715型号为：这种型号的电机确保有工件在运输机上时，其启动功率能够大于工作时的功率，并且有一定的功率剩余，使得工作更加可靠。图3-1sew减速电机（4）减速电机的特点;1、减速电机具有很高的技术含量，是严格遵守国家标准制作的；2、能够承受较大载荷，并且节省工厂的空间，而且工作十分可靠；3、效率很高，造成的损耗很小，功率可达95％；4、造成的震动很小，没有多余的噪音；5、定位精度高，有专用的配备零部件；6、产品具有模块化的特点，可以根据实际需要修改安装方式。3.1.2同步带设计同步带是一种新型塑料带，集合了许多传统带传动的优点。它的是由一层工作面与轮齿之间的啮合而成。同步带的强度层是由纤维材料组成，具有较高的抗拉伸度，使皮带传动时不会产生滑动，从而保证了皮带与带轮之间不会有滑移，确保了传动的效率。(1)同步带的优缺点1、传动时不会产生滑移，因此传动比准确，工作可靠；2、相比传统带传动能耗低，传动效率更高；3、传动距离远，节省了成本；4、因其模块化，制造维修方便、快捷；5、在有油污等不良的环境下也可以正常工作。虽然同步带具有以上优点，但是必须有严格的中心距要求，因此制作工艺较为复杂，成本较高。（2）同步带分类1、梯形齿轮同步带如图3-2，主要用于工业设备的中低功率传动；2、高扭矩同步带传动（HTD带），也称为圆弧齿同步带传动，主要用于运输机械；3、特殊规格同步带传动，主要用于特殊需求的同步带传动，例如汽车发动机；4。专用同步带传动，用于特殊工作环境的同步带传动。图3-2梯形齿轮同步带传动表3-3同步带型号表型

号名

称节

距mminMXL(MinimaExtrLight)XXL(ExtraExtraLight)XL(ExtraLight)L(Light)H(Heavy)XH(ExtraHeavy)XXH(DoubleExtrHeavy)最轻型超轻型特轻型轻

型重

型特重型最重型2.0323.1755.0809.52512.70022.22531.7500.080.125(1/8)0.200(1/4)0.375(3/8)0.5(1/2)0.875(7/8)1.25（3）同步带参数的计算设计功率由额定功率，负载性质，原动机类型和每天连续工作时间的长度决定。表达式如下：（3-7）式中——所需的额定功率；

——工作情况系数。工作机原动机交流电动机、直流电动机交流电动机、直流电动机运转时间运转时间断续使用普遍使用连续使用断续使用普遍使用连续使用每日3~5h每日8~10h每日16~24h每日3~5h每日8~10h每日16~24h复印机、计算机、医疗器械1.01.41.6清扫机、维切机、办公机械、带锯盘轻载荷传送带、包装机、筛子液体搅拌机、圆形带据、平盘、洗海机、造纸机、印刷机搅拌机(水泥、粘性体)、带式输送机(矿石、媒、砂)、牛头刨床、中挖据机、离心压缩机、振动筛、纺织机械、回压缩机、往复式发动机输送机(量式、吊式，升降式)、抽水泵、洗涤机、鼓风机、橡胶加工机(压延、乳压出机)、纺织机械1.82.02.2表3-4工作情况系数表查上表得工作情况系数表3-5选型表型号节距齿高底圆半径齿槽宽齿顶圆半径齿形角3M31.280.911.90.3≈14°5M52.161.563.250.48≈148M83.542.575.350.8≈1414M146.24.659.81.4≈14`(3-8)式中——表示大带轮的齿数；——表示齿轮传动比；——表示小带轮的齿数。求出故，。(3-9)式中——表示节圆直径；——表示节距；——表示齿轮齿数。小带轮节圆直径大带轮节圆直径验证带速（3-10）式中——表示带速；——表示齿轮直径；——表示带轮。

s<=40m/s，确定带长和中心矩

根据《机械设计基础》得0.7（+)≤≤2(+)可得121.14mm≤≤346.12mm选取轴间距为=224mm（3-11）式中——带轮带长。（4）同步带轮的选择要求:

1、确保轮齿间能够互相啮合齿轮间精确的啮合，能够保证准确的传动比，使得传动平稳；2、选择合理的齿廓曲线合理的齿廓曲线可以减少齿轮的磨损，节省维护成本；3、具有好的工艺性好的工艺可以减少制作成本，提高企业的经济效益；4、具有合理的齿形角齿形角的大小会影响传动的效率，齿形角过大容易产生跳齿现象，齿形角过小容易产生齿轮的干涉现象，因此必须选用合适的齿形角。（5）同步带轮选型现在选取轴间间距为取=224m已知摩擦系数为0.035，滚床速度为24mm/min,求所需起动功率：起动拉力起动功率起动扭矩皮带最大拉力皮带安全系数基于以上特点，选择HTD作为偏心旋转滚床的同步带。查HTD同步带规格表，选用如下圆弧同步带轮：HTD15528M40宽度为40mm规格长度为1552mm类型为圆弧齿型同步带3.1.3辊子的设计辊道的分类辊道按其用途的不同可以分为以下几类：工作辊道、运输辊道、收集辊道、移动辊道、升降辊道和炉内辊道。按照本课题功能需要，选择其中的运输辊道作为滚床的输送设备，通过辊子表面与输送物品之间的摩擦力完成物品的输送。输送辊道按驱动形式，可以分为动力式辊子输送机和无动力式辊子输送机。其中无动力辊子输送机能分为长辊道和短辊道两种。动力式辊子输送机按照动力源的不通，分为交流电动机驱动、双速电动机和液压马达驱动。本文采用驱动电机进行驱动。按照驱动电动机固定方式的不同，可分为普通地脚固定式、法兰盘式以及空心轴端部悬挂式。本次设计是对偏心旋转滚床的设计，主要用来运输汽车装配生产的汽车配件。故选择法兰盘式驱动的运输辊道。辊子的分类按照辊子结构不同可以分为实心辊和空心辊两种。其中实心辊子由锻钢制成，能够承受较大的载荷，多用于重型辊道中，缺点是造价高。空心辊子一般辊颈用锻钢材料，辊身用铸钢或者无缝钢管制成。造价较低，广泛的应用于较轻负荷的辊道上。根据本次设计，所受的额定载荷为490kg，属于轻负荷，所以选用空心辊。3.1.4辊子轴承的设计按照轴承受摩擦力的不同形式，可以把轴承分为滑动轴承和滚动轴承两类。滑动轴承工作可靠、没有噪音。在有油液润滑的情况下，可以降低摩擦损失和表面磨损，油膜还具有吸振和润滑的作用。缺点是起动摩擦阻力较大。一般用于低速重载的场合。滚动轴承摩擦阻力小、效率高，可以同时承受径向和推力的载荷，使用寿命很长。缺点是噪音大、制作成本较高。辊道辊子使用的轴承多为滚动轴承，在中、重负载的辊道中使用圆柱滚子或者圆锥滚子轴承。径向承受载荷使用圆柱滚子轴承，轴向承受载荷选用圆锥滚子。本次设计中多承受径向载荷，故选用圆柱滚子轴承。3.1.5计算各轴的参数（1）计算Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ轴的转速Ⅰ轴Ⅱ轴Ⅲ轴Ⅳ轴（2）计算各轴的功率Ⅰ轴Ⅱ轴Ⅲ轴Ⅳ轴（3）计算各轴的转速Ⅰ轴Ⅱ轴Ⅲ轴Ⅳ轴3.2旋转组件设计3.2.1旋转电机设计根据参数要求，设行程100m，旋转速度：通过之前的计算已知，旋转电机额定功率旋转转速：旋转电机转速：电动机至滚床的总效率n(3-12)式中——联轴器的效率，；——滚动轴承的效率，；——v带的效率，;——滚子的效率，。

求出表3-7输入功率及许用转矩表机型号37475767778797107127157167187结构形式K

KA

KF

KAF

KAZ

KAT

KAD输入功率（kw）0.18~30.18~30.18~5.50.18~5.50.37~110.75~221.1~303~450.75~2211~16011~20018.5~200传动比5.36~106.385.81~131.876.57~145.147.14~144.797.24~192.187.19~197.378.95~176.058.74~141.468.68~146.0712.65~150.4117.28~163.911727~180.78许用转矩（N.M）200400600820155027004300800013000180003200050000为保证驱动电机有足够的功率余量，根据要求选用sew减速电机型号:V+图3-3减速机示意图3.2.2电机驱动轴的设计对驱动轴进行选型和参数计算（3-13）式中——轴所受的力矩；——轴所受的支撑力；——轴长。求得图3-4轴的受力图设轴最左端为（0，0）坐标点，如图3-7所示作用力F集中在C处，由于力矩与扭矩不能同时进行计算，故需要分成两步进行计算。首先在轴段a中取一个距离（0,0）点为X的截面，根据力的平衡公式以及剪力与扭力矩公式：（3-14）式中——轴的剪力；——作用于b处的力。（3-15）式中——受到的扭力矩。在轴段b段中取距离（0,0）坐标为的任意截面，则有和F两个外力，求出其作用面上的剪力和弯矩由上面的计算可知，在轴段a中每一处截面上的力皆为，而且其计算结果是正数。因此在轴段a中，其受力保持不变，而且作用面受到拉力的作用，其图像表示为向上的平行直线段。同样，根据轴段b处的受力进行分析，受到的力为压力，其计算结果为负数，图像表现形式为向下的平行直线段。再分析轴的扭矩图，在轴段a中图像表示形式为一斜直线，代表公式为一次函数方程。两点确定一条直线，只需要计算出两个点，就可以画出整条直线，从而得到轴段的扭矩图。同样，根据图3-7的扭矩图。求出最大扭矩在C点上，其结果为。3.2.3滚轮轴的选型与参数计算轴的总长度为976mm，轴具体分为二部分，即轴芯和滚轮组件。滚轮组件包括：二个滚轮、两个滚套和一个空心轴组成。滚轮全部焊接固定在空心轴上，空心轴通过轴承和轴芯相连，轴芯通过螺栓固定在输送机床的两侧。在带轮与空心轴连接的最右端设计了一个台阶，以保证在转动过程中，链轮不会左右移动，以保证输送机床正常工作。其中一个滚轮设计了挡边，是防止橇体滑出输送机床。在滚轮的外径分别加了聚胺脂类的包胶层，增加橇体在滚轮上的摩擦力。轴承的外径为85mm，轴承的右端用轴用弹性挡圈进行定位。此种定位方法的优点在于：拆卸比较方便，而且比之用套筒定位的方法，对轴承的影响也较小，轴用弹性档圈的更换也比较方便，价格低廉。图3-5滚轮轴的受力图通过之前的的计算可知，每个滚子上面所受到的载荷为，从而求出受力。。滚轮的直径为，。电机与滚动轴之间存在角度的偏差，角度为。上图中的分别代表了作用在两个平面的受力。其计算结果为：NNN各轴段的长度。求出各轴段的受力：NNNN图3-6轴的弯矩图（xy面）图3-7轴的弯矩图（xz面）图3-8轴的扭矩图根据图3-9所示的扭矩图。求出其合成扭矩为：计算轴所受到的应力（3-16）式中——抗弯截面系数；]——轴的许用应力。在产品设计中，企业通常将滚动轴的轴芯做成空心轴，因为在轴段受力时，其受力部分主要集中在轴段外部。这样设计不但可以减少材料的损耗，也可以减轻轴段的重量，从而提高运输的工作效率。根据上式，可以求出其直径为：滚动轴使用的材料为，其许用应力，求出其最小直径为：据上述公式和输送机的实际尺寸，其外径为，内径为。计算输送机许用的压力：由以上计算可知滚动轴满足要求，可以使用。3.2.4开关组件设计将行程开关安装于生产机械行程终点处，以限制其行程，则称为限位。依照生产机械的行程发出命令以控制其运行方向或行程长短的主令电器，称为行程关或终点开关。行程开关广泛应用于各类机床和起重机械的控制，以限制这些机械的行程当生产机械运动到某预定位置时，行程开关就通过机械可动部分的动作，将机械信号换为电信号，以实现对生产机械的控制，限制它们的动作或位置，借此对生产机械予以要的保护。本设计中，将移行开关组件安装在滚床机架上，行程开关撞板安装于垫板上，开关安装架安装于行程开关安装板上，整个开关安装于开关安装架上。图3-9行程开关组件1-开关安装架;2-行程开关安装板;3-夹头;4-垫板3.2.5导向轮设计导向轮组件中，导向轮和支架之间通过销轴连接，支架通过螺钉和滚床机架相连，导向轮组件安装在滚床主框架的两端，在撬体输送至滚床组件时起到了导向的作用，确保输送轨道。图3-10导向轮组件1-导向轮;2-销轴;3-支架;4-轴承3.3轨道组件设计3.3.1轨道的作用和分类当滚床旋转时，轨道起到承受载荷和导向的作用。不仅需要承受运输物品的重力，还需要承受滚轮对其的摩擦力。轨道沿圆弧形状分布，通过滚轮的滚动，带动滚床整体的旋转，从而实现运输方向的改变。轨道按照结构形式的不同可以分为开式和闭式两种，开式轨道是指在轨道受载荷的情况下，始终与工作面保持接触，结构比较简单，但是不能承受很大的载荷。闭式轨道相比于与开式轨道可以承受更大的载荷；按照受到的摩擦形式可以分为滑动轨道和滚动轨道，滑动轨道中又有普通滑动轨道、静压轨道和卸荷轨道。3.3.2轨道应满足的条件1、具有良好的导向精度导向精度是指旋转运动的准确性。2、轨道承受载荷的能力大根据承受载荷的方向、大小来选择合适的尺寸和受力面积，使得轨道具有很强的刚度，保证传动运动的可靠性。3、保持足够的精度影响精度的主要因数是轨道的磨损。磨损的类型可以分为磨粒磨损、粘着磨损和接触疲劳磨损。此外，影响磨损的还有材料的工艺性、所受载荷的情况、有无润滑等。4、运动平稳由于运输的物品较重，传动时的速度需要保持低速，确保传动的可靠性。方便安装与维护3.3.3轨道的计算根据偏心旋转滚床的实际需要，对轨道受到的力矩进行计算。(3-17)式中——作用在一个辊子上的力；——辊子的重量；——运输时使用的辊子数目；——摩擦系数，对于滚动轴承=0.002~0.005；——轴颈直径；——物料与辊子间的滚动摩擦力。根据以上的计算，选择无缝钢管作为轨道的材料，选择滚动轨道作为偏心旋转滚床的旋转导向设备。3.3.4固定撞块设计固定撞块位于滚床轨道的两端，数量为2个，其作用是保证滚床移行的距离不超过撞块，起到了限位和安全保护的功能。通过固定螺丝将撞块和固定板相连接，其底座通过螺栓和支架相连接，在撞块和撞块座之间用螺钉连接，起到降低冲击的作用。根据撞块选型表，选用JHQ-C-1型撞块。3.3.5接触强度的计算目前已知的参数如下：轨道的材料:橇体重量：，工件重量：，每个滚轮受力：，滚轮直径，行程长度：（3-18）式中——接触强度；——每个滚轮的受力；——行程长度；——滚轮半径。求出

4偏心旋转滚床的三维设计4.1三维软件介绍SolidWorks是一款在Windows操作界面下进行三维设计的软件，其功能集合了CAD/CAE/CAM等软件，操作简单、方便快捷，软件特色：（1）提高了绘图的效率Solidworks具有庞大的绘图数据库，操作十分便捷。建立三维模型时，只需要画出零件的草图，设定好具体的参数，就能轻松使用拉伸、旋转等功能画出三维视图。绘图时没有繁琐的步骤，初学者也能立刻上手。用户体验极佳Solidworks软件的操作界面十分清晰，各种功能一目了然。并且可以根据个人的喜好进行调整菜单栏，将一些不需要的功能进行影藏，极大的优化了用户的体验感。强大的仿真功能Solidworks除了其基本的绘图功能，还有自带的插件功能。其中的仿真插件不但可以制作演示动画，还可以根据需要展示零件的受载荷情况，从而判断能否使用。（4）.减少开发成本在产品的设计研发中，solidworks软件起到了重要的作用，将还在开发的产品具现为三维立体图，给客户更加真实的体验。并且在三维模型的建立中，能够解决产品的规格、外形以及各种参数的设定，减少了企业的开发成本。工程图的建立Solidworks可以根据需要直接将三维立体图转为二维图，也就是工程图。减少了绘图的时间，便于工人们的理解和加工。零件的模块化Solidworks中有大量的零件可供直接使用，不需要一个一个的绘图，可以直接导入譬如螺母、螺钉等零件，节省大量的工作时间。（6）概念的具化Solidworks可以建立概念上的物品，不需要具体的数据，直接凭借设计师的想法，将很难制作的产品直接具体化，从而保留下珍贵的设计思路。软件的不断更新换代随着三维软件的不断进步，solidworks软件也在更新换代，其功能日益增多，成为现代社会必不可少的绘图软件。以下三维建模过程均采用solidworks2016版本。4.2旋转轴组件的建模使用solidworks软件对零件进行三维建模设计。图4-1底板草绘图在草图绘制完后，点击拉伸特征命令，选择对称拉伸的方式，拉伸深度设为6mm，就形成了所要的模型，在三维模型上将底板拉伸出来。图4-2肋板草绘图选择前视基准面作为基准面正视开始草绘，尺寸根据二维图进行标注；完成后进行拉伸命令，拉伸方向选择给定深度为12mm，点击确定完成肋板模型。图4-3旋转轴草绘图绘制旋转轴的草图，尺寸根据二维图进行标注；完成后进行旋转命令，旋转角度为360°，点击确定形成轴模型。图4-4轴的旋转特征（5）绘制支撑板的草图，尺寸按照二维图进行标注。完成后进行拉伸命令，选择对称拉伸6mm。图4-5支撑板草图绘制根据上述步骤完成旋转轴的建模，完成旋转轴组件的建模。图4-5旋转轴的三维建模4.3轨道的建模根据对轨道作出分析，对轨道的建模可分为下面几个绘图步骤：首先选择前视基准平面作为草图绘平面，按照实际参数进行设定，绘制出如图4-6草图，通过给定三维初步模型，如4-7图：图4-6长轨道草图图4-7长轨道三维图（2）根据图纸绘制螺栓草图，以前视图为参考基准面，草图如下图5-8，以110mm的边线为旋转中心线，旋转角度为360°，确定后得到螺栓三维图。如图4-8螺栓草图图4-9螺栓三维图（3）根据图纸绘制轨道底板的草图，以基准面4为参考平面，完成后进行拉伸命令，选择对称拉伸深度为20mm。得到如图所示的底板三维图。图4-10轨道底板三维图（4）绘制螺栓的连接板，以前视图为基准平面，绘制连接板草图。完成后进行拉伸命令，选择对称拉伸深度为6mm，得到如图4-11所示的三维图。如图4-11连接板三维图（5）讲上述零件进行装配，得到如图的底座三维图。图4-12底座三维图(6）使用圆周阵列命令，七个底座以圆心均匀分布，阵列角度为60°。图4-13轨道三维图4.4旋转电机的建模以前视图为基准平面绘制直径为145mm的圆，完成后点击拉伸命令，给定深度为214mm，使用倒角命令将一面倒为45°，绘制出如图5-14所示的圆柱体。图4-14旋转电机（步骤一）以未倒角的一面作为绘图平面，画出直径为117mm的圆，然后点击拉伸命令，给定深度为8mm。拉伸完成后以右端面为绘图平面，画出直径为80mm的圆，进行拉伸命令，给定深度为26mm。完成后再以右端面为绘图平面，画出直径为120mm的圆，进行拉伸，给定深度为13mm，得到如图5-15所示的三维图。如图4-15旋转电机（步骤二）以右端面为绘图平面，用矩形工具以圆心绘制宽为100mm，长为165mm的矩形。进行拉伸命令，给定深度为200mm。得到如图5-16所示的三维图。如图4-16旋转电机（步骤三）（4）由于篇幅有限，剩下的步骤简略，以下为旋转电机的三维图。如图4-17旋转电机的模型图5小型零件的三维设计5.1小型零件的建模图（1）滚子的三维建模滚子的建模如图5-18所示如图5-18滚子的三维图（2）同步带的三维建模同步带的建模如图5-19所示如图5-19同步带的三维建模（3）带挡边滚轮的三维建模带挡边滚轮的建模如图5-20所示如图5-20带挡边滚轮的三维建模（4）顶部封板的三维建模顶部封板的三维建模如图5-21所示如图5-21顶部封板的三维建模（5）轴的三维图如图5-22所示图5-22轴（6）皮带轮如图5-23所示图5-23皮带轮（7）导向轮如图5-24所示图5-24导向轮（8）偏心旋转滚床三维图图5-25偏心旋转滚床三维总装图5.2偏心旋转滚床的运动仿真（1）点击菜单栏中的solidworks插件选项，然后点击基于solidworksmotion组件。接着在界面的左下角点击仿真插件，通过插件可以给电机提供转速，带动滚床进行旋转。（2）点击电机选项，为滚轮提供旋转的动力，并且将滚轮的速度设定为61r/min；（3）输入时间参数，时间设为20秒，每秒10帧；（4）等待运算结果，单击播放按钮；（5）之后可以拉动小箭头，查看旋转滚床的动画。结论滚床输