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I 畢業(yè)設計 論文 年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機 學生姓名 學 號 所在學院 專 業(yè) 指導教師 年 月 日 II 摘 要 本次設計是年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機 本課題來源于企設計一套年糕 制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機滿足年糕生產(chǎn)線智能物料輸送系統(tǒng) 將慈城馮恒大年 糕廠生產(chǎn)年糕設備的基礎上 改裝成為年糕制粉自動流水線 實現(xiàn)各個設備之間專業(yè)化 自動化水平年糕粉輸送 年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機是年糕制粉智能自動生產(chǎn)流水線其中的主要 組成部分 一種用來將粉狀或塊狀年糕制粉提升后再翻轉(zhuǎn)傾倒的專用設備 主要應用于 年糕制粉智能自動生產(chǎn)流水線利用原有的裝運桶和特制桶舉升機構將年糕制粉傾倒至扎 粉機中 也可以應用于化工 食品 糖類等行業(yè)塊狀物顆粒物的提升和翻轉(zhuǎn)傾倒 在這里主要包括 傳動系統(tǒng)的設計 升降機構系統(tǒng)的設計 回轉(zhuǎn)機構設計 這次畢業(yè) 設計對設計工作的基本技能的訓練 提高了分析和解決工程技術問題的能力 并為進行 一般機械的設計創(chuàng)造了一定條件 本論文研究內(nèi)容 1 年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置總體結構設計 2 年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置工作性能分析 3 電動機的選擇 4 年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置的傳動系統(tǒng) 執(zhí)行部件設計 5 對設計零件進行設計計算分析和校核 6 繪制整機裝配圖及重要部件裝配圖和設計零件的零件圖 關鍵詞 年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置 電機 提升翻轉(zhuǎn)機 III Abstract This design is rice cake milling automatic production line intelligent lifting and turning machine This subject comes from the enterprises to design a set of intelligent line lifting and turning milling rice cake machine meet the rice cake production line intelligent material conveying system automatic production the basis of Cicheng Feng Hengda rice cake factory production rice cake equipment converted into a rice cake milling automatic assembly line each device between specialization and automation level of rice cake powder conveying automatic production line for lifting and turning machine is a main part of automatic production line intelligent milling milling rice cake including rice cake for intelligence will enhance the milling rice cake powder or lump and then turned into special equipment Mainly used in intelligent automatic production line using the rice cake flour barrels and the original shipment bucket lifting mechanism will be tied to the dumping of milling rice cake powder machine can also be used in chemical industry food industry lifting and turning sugar lumps particles dumping Here are mainly including the design of the transmission system the design of the lifting mechanism the design of the rotary mechanism The graduation design of the basic skills of the design of the training improve the ability to analyze and solve engineering problems and to carry out the general mechanical design and create a certain condition The research content of this thesis 1 automatic production device for lifting and turning machine overall structure design of line intelligent milling rice cake 2 analysis of lifting and turning machine automatic production line device performance intelligent milling rice cake Selection of 3 motor 4 the design of transmission system lifting and turning device component in automatic production line intelligent milling rice cake 5 design calculation analysis and verification for the design part 6 drawing the assembly drawing and the assembly drawing of the important parts and the parts of the design Keywords automatic production lifting and turning machine line motor intelligent lifting and turning machine milling rice cake IV 目錄 摘 要 II Abstract III 1 緒論 5 1 1 年 糕 制 粉 智 能 自 動 生 產(chǎn) 線 中 提 升 翻 轉(zhuǎn) 機 裝 置 選 題 背 景 5 1 2 年 糕 制 粉 智 能 自 動 生 產(chǎn) 線 中 提 升 翻 轉(zhuǎn) 機 裝 置 課 題 的 意 義 5 1 3 年 糕 制 粉 智 能 自 動 生 產(chǎn) 線 中 提 升 翻 轉(zhuǎn) 機 裝 置 研 究 現(xiàn) 狀 及 工 作 原 理 5 1 4 本 課 題 的 研 究 內(nèi) 容 和 所 需 解 決 的 問 題 6 2 總體方案設計 7 2 1 課 題 來 源 及 技 術 參 數(shù) 7 2 2 設 計 方 案 選 型 與 分 析 7 2 3 方 案 的 確 定 7 3 年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置的參數(shù)計算 8 3 1 驅(qū) 動 電 機 的 選 型 8 3 2 鏈 條 的 選 擇 及 鏈 輪 的 設 計 計 算 11 3 2 1 鏈條的選擇及計算 11 3 2 2 鏈輪的設計及計算 12 3 2 3 鏈輪的設計 13 3 2 4 鏈條的潤滑 14 3 3 軸的結構設計及校核 14 4 鏈輪軸的設計和校核 16 4 1 選擇鏈輪軸的材料 16 4 2 初步確定鏈輪軸的直徑 16 4 3 鏈輪軸承的選用 17 5 立柱設計 18 5 1 垂直下壓力 N 18 5 2 作用于立柱的彎矩 M1 18 5 3 當起吊對側不能完全平衡起吊側張力 拉力差 P1 所產(chǎn)生的變矩 M2 18 5 4 由于起吊繩偏移所產(chǎn)生的扭矩 同上 偏移角取 3 M3 18 5 5 立柱穩(wěn)定強度計算 19 5 6 立柱允許軸向壓力計算 19 5 7 立柱中段主材強度校核 20 6 翻轉(zhuǎn)機包卡的設計 21 結 論 23 致 謝 24 參考文獻 25 5 1 緒 論 1 1 年 糕 制 粉 智 能 自 動 生 產(chǎn) 線 中 提 升 翻 轉(zhuǎn) 機 裝 置 選 題 背 景 隨著科學技術飛速發(fā)展和經(jīng)濟競爭的日趨激烈 機械產(chǎn)品的更新速度越來越快 在 機械及相關行業(yè)領域發(fā)揮著重要的作用 機械制造的競爭 其實質(zhì)是生產(chǎn)質(zhì)量的競爭 該課題由教學內(nèi)容和對社會日常用品的觀察所得 隨著社會的快速發(fā)展 提 升 翻 轉(zhuǎn) 機 的 廣泛應用于各個領域當中 人們越來越多的使用到各種墊片 提 升 搬 運 機 越來越離不開 人們的生活 通過畢業(yè)設計 強化專業(yè)知識與 CAD 繪圖能力 學會獨立分析問題與解決 問題的能力 同時提高自己的實際操作能力 為就業(yè)打好基礎 1 2 年 糕 制 粉 智 能 自 動 生 產(chǎn) 線 中 提 升 翻 轉(zhuǎn) 機 裝 置 課 題 的 意 義 本題目不但對年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置的零件及外形進行設計 還 對年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置的外觀進行更人性化 更合理的設計 讓 年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置更具競爭力的同時 也讓自己成為復合型人才 提高自己的水平 提高自己的競爭力 綜合運用機械設計 機械繪圖 公差與技術測量 機械原理及零件等理論知識 分 析和解決年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置外形設計問題 進一步鞏固 加深 和拓寬所學的知識 為了適應社會的發(fā)展要求 滿足企業(yè)對人才的需求 本學院對部分同學提出年糕制粉智 能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置的設計這一個畢業(yè)設計課題 此課題研究過程中涉及到 我們大學三年所學的大量專業(yè)知識如 機械制圖 計算機輔助繪圖 CAD 公差與技術 測量 年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置材料及年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提 升翻轉(zhuǎn)機裝置的設計等專業(yè)基礎課和專業(yè)課方面的知識 1 3 年 糕 制 粉 智 能 自 動 生 產(chǎn) 線 中 提 升 翻 轉(zhuǎn) 機 裝 置 研 究 現(xiàn) 狀 及 工 作 原 理 提升搬運機是通過改變勢能進行運輸?shù)拇笮蜋C械設備 如礦井提升搬運機 過壩提升搬運機等 廣義地說 電梯 天車 卷揚 穩(wěn)車 吊車 啟閉機等均可稱為提升搬運機 提升搬運機一般指功率 較大 提升搬運能力較強的大型機械設備 年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置主要由機座 機架 軸承 輥筒 輥距調(diào)節(jié)裝置 輥筒變形調(diào)節(jié)裝置等組成 年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置用來垂直提升搬運經(jīng)過物料 根據(jù)料斗運行速度的快 慢不同 年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置可分為 離心式卸料 重力式卸料和混合式卸料 6 等三種形式 離心式卸料的斗速較快 適用于輸送粉狀 粒狀 小塊狀等磨琢性小的物料 重力式卸 料的斗速較慢 適用于輸送塊狀的 比重較大的 磨琢性大的物料 如石灰石 熟料等 年糕制粉智 能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置的牽引構件有環(huán)鏈 板鏈和膠帶等幾種 環(huán)鏈的結構和制造比較簡單 與料斗的連接也很牢固 輸送磨琢性大的物料時 鏈條的磨損較小 但其自重較大 1 4 本 課 題 的 研 究 內(nèi) 容 和 所 需 解 決 的 問 題 本設計所要解決的主要問題如下 1 熟悉整個機器的結構及設計參數(shù) 2 根據(jù)所工件的結構特點和相關參數(shù) 完成機器總體結構的設計草圖 3 根據(jù)設計參數(shù)和要求 完成相關計算 主要包括電機功率計算及選型 傳動 選擇計算 強度計算等等 4 根據(jù)計算結果 確定結構尺寸 完成總裝圖 5 完成重要零部件的部件圖或零件圖 7 2 總 體 方 案 設 計 2 1 課 題 來 源 及 技 術 參 數(shù) 年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機是年糕制粉智能自動生產(chǎn)流水線其中的主要 組成部分 一種用來將粉狀或塊狀年糕制粉提升后再翻轉(zhuǎn)傾倒的專用設備 主要應用于 年糕制粉智能自動生產(chǎn)流水線利用原有的裝運桶和特制桶舉升機構將年糕制粉傾倒至扎 粉機中 也可以應用于化工 食品 糖類等行業(yè)塊狀物顆粒物的提升和翻轉(zhuǎn)傾倒 技術參數(shù) 1 電源電壓 380V 50Hz 2 功率 預提升機 0 75kw 翻轉(zhuǎn)提 升機 0 75kw 翻轉(zhuǎn)機 0 55kw 接料預打碎機 0 25kw 3 最大提升載重量 250KG 4 提升翻轉(zhuǎn)作業(yè)完成時間 3 分鐘 5 翻轉(zhuǎn)料斗最大翻轉(zhuǎn)角度 120 度 6 預打粉塊機構轉(zhuǎn)速 15 轉(zhuǎn) 分 7 工作環(huán)境溫度 0 50 度 相對濕度 90 不結 露 8 防護等級 IP 52 9 設備自重 350 KG 三 設備組成及用途 1 預提升機 通過叉槽狀的提升架來提升盛滿年糕制粉的盛料桶到一定高度并用人工將料 桶推人翻轉(zhuǎn)提升機 2 翻轉(zhuǎn)提升機 用來提升盛滿年糕制粉的盛料桶到翻轉(zhuǎn)高度再由翻 轉(zhuǎn)機構將盛料桶內(nèi)物倒入接料斗 3 帶預打碎裝置的接料斗 用來接住翻轉(zhuǎn)機上盛料 桶內(nèi)倒出的年糕制粉 通過預打碎裝置對塊狀的年糕制粉進行預打 方便粉料進入打粉 機入口 四 工作原理 預提升機和翻轉(zhuǎn)提升機使用 RV 齒輪減速馬達配合鏈條傳動來 提升料桶和翻轉(zhuǎn)框 提升框架上設有到位開關 翻轉(zhuǎn)框的翻轉(zhuǎn)通過齒輪翻轉(zhuǎn)機構實現(xiàn) 翻轉(zhuǎn)機構上設有翻轉(zhuǎn)到位開關和翻轉(zhuǎn)返回到位開關 預打碎接料斗上的預打裝置使用 RV 齒輪減速馬達通過連接料斗內(nèi)部的打棒來對塊狀物進行預打 馬達的驅(qū)動與打粉機上的 電氣開關同步 2 2 設 計 方 案 選 型 與 分 析 方案一 采用軸瓦結構的年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置 采用黃油潤滑 此方 案缺點是軸瓦易磨損 造成軋輥轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生徑向跳動 很難保證產(chǎn)品尺寸公差 方案二 采用精度高的雙列向心滾子軸承年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置 并采 用稀油潤滑 減小軸承磨損 確保長度方向厚度公差 2 3 方 案 的 確 定 選擇方案二 電動機經(jīng)過減速機構帶動鏈輪提升機構 然后通過鋼絲繩提升提升翻 轉(zhuǎn)機桶 8 3 年 糕 制 粉 智 能 自 動 生 產(chǎn) 線 中 提 升 翻 轉(zhuǎn) 機 裝 置 的 參 數(shù) 計 算 3 1 驅(qū) 動 電 機 的 選 型 電動機是應用很廣泛的動力設備 在農(nóng)業(yè)機械中它與內(nèi)燃機 拖拉機一樣 是不可 缺少的主要動力之一 電動機是將電能轉(zhuǎn)換為機械能的動力機械 俗稱電滾 也叫馬達 譯音 一般來說 電動機的選擇方法主要包含以下內(nèi)容 1 類型的選擇 選擇哪種類型的電動機 一方面要根據(jù)生產(chǎn)機械對電動機的機械 特性 起動性能 調(diào)速性能 制動方法和過載能力等方面的要求 分析比較不同類型的 引擎 以符合上述要求的前提下 還保存原始投資 降低運行成本和其他經(jīng)濟分析和最 后確定電機類型 開始和速度性能有沒有具體的要求 為這份工作 優(yōu)先選用三相籠型 異步電動機 2 功率的選擇 正確地選擇電動機的額定功率非常重要 額定功率選擇得過大 電動機長期在欠載狀態(tài)下運行 不僅增加了設備投資 3 轉(zhuǎn)速的選擇 額定功率相同的電動機額定轉(zhuǎn)速高 發(fā)動機重量輕 體積小 價格低 效率和功率因數(shù) 為三相異步電動機 也較高 如果生產(chǎn)裝置和速度相對較 低 是發(fā)動機的額定的速度是相對較高 復雜的傳動 傳動效率 增加的傳輸成本和維 修成本 因此 汽車和機器的兩個因素的綜合分析最后確定電動機的額定的速度 4 工作制的選擇 根據(jù)電動機的工作方式選擇電動機的工作制 c 國產(chǎn)電動機按發(fā)熱 與冷卻情況的不同 分為九種工作制 如連續(xù)工作制 短時工作制 斷續(xù)周期工作制 等等 選擇工作制與實際工作方式相當?shù)碾妱訖C比較經(jīng)濟 電動機的種類繁多 其分類方法也很多 通常按電源及結構原理進行分類 根據(jù)電 源 電動機可分為直流電動機和交流電動機 交流電動機分為異步電動機和同步電動機 同時 異步電動機又以轉(zhuǎn)子結構的不同 分為鼠籠型電動機和繞線型電動機兩種 鼠籠 型電動機又有單鼠籠 雙鼠籠和深槽式 3 種 根據(jù)結構和運轉(zhuǎn)原理 直流電動機可分為 串激 并激 復激和他激 4 種 異步電動機有單相和三相兩種 由于異步電動機結構簡 單 成本低 堅固耐用 維護又方便以及有較好的運行性能 加之當前的動力電源主要 是三相 所以在煤礦應用最多的是三相異步電動機 另外 還可按電動機的轉(zhuǎn)速 額定 電壓 尺寸大小 安裝結構型式 外殼防護型式 冷卻方式 工作定額等進行分類 此外 減速電機是一種新興的具有高科技含量的電機類型 減速電機是指減速機和 9 電機 馬達 直聯(lián)的集成體 這種集成體通常也可稱為齒輪馬達或齒輪電機 通常由專業(yè)的 減速機生產(chǎn)廠進行集成組裝好后成套供貨 廣泛應用于鋼鐵冶金 環(huán)保水處理 起重運 輸 物料搬運 輕工 港口 機場 汽車生產(chǎn) 電力等各行各業(yè) 使用的優(yōu)點是簡化設 計 節(jié)省空間 延長使用壽命 降低噪音 提高扭矩和負載能力 減速電機的電機接線 盒經(jīng)過一定設計改造 可以直接連接變頻器 適用于分布式控制應用 不僅可以完成簡 單驅(qū)動 還能夠?qū)崿F(xiàn)復雜定位控制 減速電機的主要特點有 1 減速電機結合國際技術要求制造 具有很高的科技含量 2 節(jié)省空間 可靠耐用 承受過載能力高 功率可達 95KW 以上 3 能耗低 性能優(yōu)越 減速機效率高達 95 以上 4 振動小 噪音低 節(jié)能高 選用優(yōu)質(zhì)鋼材 鋼和鑄鐵箱 高頻熱處理齒輪表面 5 精密機械加工 確保準確性 這使得收集齒輪齒輪減速機電機配置的各類電機 形成機電一體化 完全保證產(chǎn)品質(zhì)量 6 產(chǎn)品才用了系列化 模塊化的設計思想 有廣泛的適應性 本系列產(chǎn)品有極其多 的電機組合 安裝位置和結構方案 可按實際需要選擇任意轉(zhuǎn)速和各種結構形式 基于電動機的以上特點 本文選用減速電機作為機床的驅(qū)動裝置 查 機械設計課程設計手冊 得 選擇 其銘牌如下表 2 1 表 2 1 Y 系列三相異步電動機 電動機型 號 額定功率 KW 滿載轉(zhuǎn)速 r min 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 質(zhì)量 Kg Y132S 4 5 5 同步轉(zhuǎn)速 1500 r min 4 級 1440 2 2 2 2 81 10 a b 圖 2 3 電動機的安裝及外形尺寸示意圖 表 2 2 電動機的安裝技術參數(shù) 中心高 mm 外型尺寸 mm L AC 2 AD HD 底腳安裝 尺寸 A B 地腳螺栓 孔直徑 K 軸伸尺 寸 D E 裝鍵部位 尺寸 F GD 11 結合我實習所在公司的情況 決定初選為擺線針輪減速機 其特點如下 擺 線 針 輪 減 速 機 是 一 種 行 星 傳 動 原 理 擺 線 針 齒 輪 嚙 合 的 創(chuàng) 新 驅(qū) 動 所 有 的 傳 動 裝 置 可 以 分 為 三 個 部 分 擺 線 針 輪 減 速 機 輸 入 的 零 件 緩 慢 輸 出 部 分 形 成 的 h 機 構 在 商 代 的 軸 輸 入 與 脫 位 180 的 雙 偏 心 套 的 偏 心 套 的 尚 有 兩 個 所 謂 的 轉(zhuǎn) 臂 的 滾 柱 進 行 兩 輪 中 間 擺 線 偏 心 套 上 轉(zhuǎn) 臂 載 體 的 滾 道 和 擺 線 輪 和 針 齒 的 尚 分 組 舉 辦 的 針 齒 相 嚙 合 的 孔 那 齒 的 齒 嚙 合 組 成 的 減 速 機 構 內(nèi) 窮 人 組 成 當 輸 入 的 軸 與 偏 心 套 轉(zhuǎn) 動 一 周 由 于 市 上 齒 廓 曲 線 的 擺 線 的 倒 圓 角 特 征 和 針 齒 輪 上 的 針 齒 交 叉 擺 線 輪 的 運 動 公 轉(zhuǎn) 和 自 轉(zhuǎn) 的 平 面 運 動 已 進 入 軸 扭 轉(zhuǎn) 一 周 石 偏 心 設 置 也 轉(zhuǎn) 一 周 擺 線 輪 于 相 反 方 向 被 轉(zhuǎn) 動 了 一 顆 牙 要 減 速 再 與 w 輸 出 機 構 擺 線 輪 速 度 旋 轉(zhuǎn) 運 動 通 過 銷 軸 通 過 輸 出 軸 獲 得 較 低 的 輸 出 速 度 擺 線 針 輪 減 速 機 的 使 用 條 件 擺 線 針 輪 減 速 機 允 許 使 用 在 連 續(xù) 工 作 制 的 場 合 同 時 允 許 正 反 兩 個 方 向 運 轉(zhuǎn) 輸 入 軸 的 轉(zhuǎn) 速 額 定 轉(zhuǎn) 數(shù) 為 1500 轉(zhuǎn) 分 在 輸 入 功 率 大 于 18 5 千 瓦 時 建 議 采 用 960 轉(zhuǎn) 分 的 6 極 電 機 配 套 使 用 臥 式 安 裝 擺 線 針 輪 減 速 機 的 工 作 位 置 均 為 水 平 位 置 在 安 裝 時 最 大 的 水 平 傾 斜 角 一 般 小 于 15 擺 線 針 輪 減 速 機 的 輸 出 軸 不 能 受 較 大 的 軸 向 力 和 徑 向 力 帶 電 機 擺 線 針 輪 減 速 機 的 扭 矩 計 算 擺 線 針 輪 減 速 機 扭 矩 9550 電 機 功 率 電 機 功 率 輸 入 轉(zhuǎn) 數(shù) 速 比 使 用 效 率 65 75 綜 合 以 上 擺 線 針 輪 減 速 機 的 特 點 選 擇 減 速 機 型 號 為 XWD8115 這 是 一 款 臥 式 帶 電 機 型 減 速 比 為 17 其 搭 配 的 電 機 額 定 為 3 0KW 配 套 型 號 為 XWD3 17 1 Y2 2KW 4P 其 傳 動 效 率 70 額 定 輸 出 功 率 可 達 到 1 54KW 輸 出 轉(zhuǎn) 速 為 83 53r min 滿 足 要 求 XWD3 17 1 Y2 2KW 4P 型 號 的 電 機 減 速 器 的 輸 出 軸 許 用 轉(zhuǎn) 矩 245N m 輸 出 軸 許 用 徑 向 力 255 此 型 號 的 電 機 在 一 定 程 度 上 保 證 了 驅(qū) 動 功 率 有 一 定 的 盈 余 因 數(shù) 在 電 機 起 動 時 若 機 床 上 有 工 件 則 此 時 的 起 動 功 率 會 比 平 時 工 作 時 的 功 率 要 大 且 減 速 電 機 本 身 還 有 一 定 的 使 用 系 數(shù) 132 515 345 315 216 178 12 38 80 10 43 12 3 2 鏈 條 的 選 擇 及 鏈 輪 的 設 計 計 算 3 2 1 鏈條的選擇及計算 1 鏈條的選擇 根據(jù)第 2 章鏈條的受力分析可知 鏈條工作時拉力為 39 984KN 選擇 08A 型板式起重鏈條 基 本參數(shù)如下 公稱節(jié)距 P 12 7mm 板數(shù)組合 6 6 極限拉伸載荷 Q 66 7KN 2 鏈條的長度 鏈條的布置形式如圖 4 1 根據(jù)鏈條的布置形式初步確定鏈條長度 m6102 45160 2 105222 L 考慮到鏈輪部分的鏈條長度沒有算入 所以取 L 6200mm 3 確定鏈條的節(jié)數(shù) 4 1 48 21 7P 取 節(jié)490 PL 3 2 2 鏈輪的設計及計算 鏈輪采用整體式鋼制小鏈輪 結構形式如圖 4 2 圖 4 2 鏈輪結構 表 4 1 鏈輪基本參數(shù) 名稱 數(shù)值 mm 計算公式 13 配用鏈條節(jié)距 P12 7 配用鏈條的滾子外徑 1d5 12 根據(jù) 機械設計手冊 表 8 1 73 查得 配用鏈條的排距 tp6 25 Pt 3b0 分度圓直徑 d68 m6814 305 nvd 齒數(shù) z17 取 z 17arcsi 8dpzkd 35 齒頂圓直徑 a77 m385 74 6 1 251minax dpzd 齒根圓直徑 fd63 f 分度圓旋齒高 ah5 m79 3 5 05 0 8 621min 1ax dphz 輪轂厚度 11 5 6k 輪轂長度 l36 9 2 min hl 輪轂直徑 hd58 58 dkh 齒寬 fb3 7 m76 3 1 0bf 注 設計鏈速v 鏈輪轉(zhuǎn)速n 常數(shù) 50 100 時 4 8kdk 鏈板厚度 08A 型 2 08mm0b0b 3 2 3 鏈輪的設計 因為鏈條的布置形式特殊 鏈條的布置形式見圖 4 1 所以要設計一個鏈輪將下側的鏈條拉緊 以防止上下兩側的鏈條在工作的時候發(fā)生接觸 鏈輪的結構形式見圖 4 3 14 圖 4 3 鏈輪的結構 表 4 2 鏈輪設計參數(shù) 名稱 數(shù)值 mm 計算公式d 80 輪槽直徑 1D140 m5 63min1 PD 輪緣直徑 2160 4172i2 dh 輪緣間寬 b30 9 0 minb 鏈輪寬 B50 注 鏈條節(jié)距 P 12 7mmp 鏈條銷軸長度 b 27 99mmb 鏈條通道高度 1 12 32mm1h 鏈條銷軸直徑 5 09mm2d2d 3 2 4 鏈條的潤滑 由于鏈條采用的是開式傳動 且鏈條較長 布置形式特殊 不易采用手工潤滑 所以要求定期將 鏈條拆下 放入煤油中清洗 干燥后 浸入 70 80 潤滑油中 待鉸鏈間隙中充滿油后安裝使用 潤滑油采用牌號為 L AN46 的全損耗系統(tǒng)用油 潤滑油中加入添加劑 WS2 3 3 軸的結構設計及校核 系統(tǒng)中有主動軸 1 根 空場鏈輪軸 1 根 鏈輪軸 1 根及電動機采用擺架式張緊安裝時使用的銷軸 1 根 現(xiàn)僅對主動軸做精確的設計計算 1 輸出軸上的功率 轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 鏈條的傳動效率為 0 98 則 1 9992 0 98 2 04軸pkW 15 17054r minni 2 9138NpT 2 作用在鏈輪上的力 由第 2 章鏈條的受力分析可知 25000N 23477N Frt 3 初步確定軸的最小直徑 選取軸的材料為 45 鋼 調(diào)質(zhì)處理 取 112 于是得 0Am2714 330min Pd軸 軸的最小直徑處為安裝鏈輪處 此處有一個鍵槽 軸徑應放大 6 即 取 62 80 127min d6min 16 4 鏈輪軸的設計和校核 4 1 選擇鏈輪軸的材料 軸的材料主要是碳素鋼和合金鋼 根據(jù)傳動的功率和一些參數(shù)選擇材料 最常用的 材料是 45 鋼 經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理 得到的組織具有良好的綜合力學性能 即有較好的強度 同時具有良好的塑性和韌性 因無特殊要求 選用 45 鋼 調(diào)質(zhì)處理 查 機械設計手冊 表 11 1 查得毛坯直徑 200 毫米 硬度 217 255HBS 抗拉強度極限 640Mpa 屈服強 b 度極限 355 Mpa 彎曲疲勞極限 275 Mpa 剪切疲勞極限 155 Mpa s 1 1 4 2 初步確定鏈輪軸的直徑 軸是機械傳動的中的重要零件 設計時應滿足合理的結構 足夠的強度 必要的強度 和振動穩(wěn)定性 以及良好的工藝性等 軸的設計就是根據(jù)軸上零件的定位和固定要求 以及加工和裝配要求 合理定出軸的結構外形和全部尺寸過程 設計軸時必需要先對軸的直徑進行必要的估算 由于本實用型的全喂入軸流脫谷機構 的主軸主要承受扭矩作用 所以只需按軸所受的轉(zhuǎn)矩來進行計算 扭矩強度條件為 T W 39501nTP T 式中 軸的扭轉(zhuǎn)切應力 MpaT T 軸所受到的扭矩 N mm n 軸的轉(zhuǎn)速 r min P 軸所傳遞的功率 Kw 軸的許用扭轉(zhuǎn)切應力 MpaT 軸的抗扭截面模量 W3m 對實心圓軸 16 可得軸的直徑 T3d 335901nTP 3C 17 式中 C 為取決于軸材料的許用扭轉(zhuǎn)切應力 的系數(shù) 當彎矩相對轉(zhuǎn)矩很小時 CT 取較小值 取大值 反之 C 取較大值 取較小值 T 幾種軸材料的 和 C 值 軸的材料 201 r8i9GNT35 45 40 2 13rGr T 12 20 12 25 20 30 30 40 40 52 C 160 135 148 125 135 118 118 107 107 98 根據(jù)選擇的軸材料為 45 鋼 按照上述方法 對軸的直徑進行估算 25 毫米 因此所mind 設計的主軸直徑取為 30 米 4 3 鏈輪軸承的選用 軸承的作用是支撐軸及軸上的零件 保持軸的旋轉(zhuǎn)精度 減少轉(zhuǎn)軸與支撐之間的摩 擦和磨損 因為滾動軸承已經(jīng)標準化 所以我們只需要選型就可以了 滾動軸承的類型應根據(jù)所受的載荷大小 性質(zhì) 方向 轉(zhuǎn)速及工作要求來選擇 由 于本設計的軸基本上只承受徑向載荷且承載能力不要求很高 所以我們選擇深溝球軸承 6000 系列 查袖珍機械設計師手冊第二版 選軸承尺寸如下 d 30 D 55 B 13 rmin 1 極限轉(zhuǎn)速 14000 油潤滑 軸承代號 6006 18 5 立柱設計 立柱主要是對起吊物體起到支撐作用 滿足軸向運動 目前普遍采用的是立柱框架結 構設計形式 對于大中型的移動立柱固定于滑座上 本課題研究的立柱是固定在一個底 座上 5 1 垂直下壓力 N 立柱第一道腰環(huán)以上的垂直壓力 包括 起吊重力 G 立柱自重 GB 重力 Gy 起吊 與調(diào)幅滑車自重力 Gx1 與起吊平面垂直方向的初張力 Gx2 起吊牽引力 P1等 經(jīng)計算得 N 306 9 kN 5 2 作用于立柱的彎矩 M1 M1與風壓 Q 相關 602VASZ 其中 Q 第一道腰環(huán)以上風壓荷載 風壓高度變化系數(shù) 取值 1 4 Z 構件體型系數(shù) 取值 1 61 S 風壓調(diào)整系數(shù) 取值 1 3 Z 擋風面積 m 0 09 0 045 1 414 2 28 8 6 m 2 SAsA V 風速 取值 10 m s 2101 46 38 6kNQ 2 kmM 5 3 當起吊對側不能完全平衡起吊側張力 拉力差 P1 所產(chǎn)生的變矩 M2 取 P 10 kN kN5 8429 01 2 2 bL 5 4 由于起吊繩偏移所產(chǎn)生的扭矩 同上 偏移角取 3 M3mk2 83sin7 629 083 M 19 立柱水平材承受的扭力 T2 為kN7 15092 832 bMT 5 5 立柱穩(wěn)定強度計算 立柱截面選 400 280 mm 材料為 Q235 主材 28 號槽鋼 280 86 11 5 A 1 12 3 cm2 J x 94 83 cm 4 Z 0 2 48 cm 輔材 28 號槽鋼 280 30 11 5 A 0 4 8 cm 2 J x0 11 2 cm 4 Z 0 1 42 cm 立柱斷面特性計算如下 42cm8934 9012 394 8 BJ6 03 查折減系數(shù) 0 79 319852cmW 121244306908570 7 9412 3851 MNTAcm 5 6 立柱允許軸向壓力計算 當 100 時 24 130BGFK P 強 度極 限 其中 材料彈性極限壓力 對 Q235 鋼 34 5kN c m2 極 限 極 限 K 強度 立柱材料破壞安全系數(shù) 取 2 1 GB 立柱第一道腰環(huán)上重量 與 有關系數(shù) 查表得 3035 因此 698 kN P21N cm4183 2694 A 2 立柱強度滿足要求 20 5 7 立柱中段主材強度校核 從上往下 第二道腰環(huán)以下部分立柱中段采用鋼板 Q235 主材 要求每隔 10 m 打 一道腰環(huán) 考慮到腰環(huán)與塔身的軟連接性 自由長度 L 選取 20 m 以此校核立柱中段主材 強度 立柱斷面特性計算如下 4260395 18 6374cmJB 201 查折減系數(shù) 0 79 3482906cmW 取立柱第一道腰環(huán)以下重量 N2 為 6000 kg 2123 1486 479 034cmAN 按材料破壞安全系數(shù) 2 1 計算 Q235 鋼容許穩(wěn)定應力為 16429N c m2 因此立柱 強度滿足要求 21 6 翻轉(zhuǎn)機包卡的設計 包卡主要用于捆綁物體的 本課題涉及的物件是不銹鋼桶 22 23 結 論 在第一章中 我們主要對年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置這一行業(yè)的當 前情況 發(fā)展趨勢等到情況作了一個詳細的介紹 目的就是通過對這一行業(yè)的一個綜述 認識這一行業(yè)的當前形勢 緊跟時代潮流 在以下的幾章中 我們陸續(xù)介紹了年糕制粉 智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置的總體設計 功率的計算 減速電動的選型 接觸強 度的計算等 基本上介紹了此年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置的核心內(nèi)容 在年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置的設計中 綜合運用了過去 4 年多學 到的知識 逐漸認識到一個優(yōu)秀的機械設計人員應該具備的素質(zhì) 應該在與機械有關的 各個領域中都要有所收獲 在年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置的設計當中 培養(yǎng)了我的求知欲 鍛煉了我的學習能力 為以后的發(fā)展打下了更為堅實的基礎 在這個課題的設計當中 發(fā)現(xiàn)對年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置的部件 選型及設計中 存在著一些不足 希望在以后的實踐中 獲得更多的知識 有一個更全 面的認識 從而進行更全面深入的設計 我希望在以后的工作學習當中 能夠?qū)@類信 息有更深刻的了解 24 致 謝 在本次論文設計過程中 老師對該論文從選題 構思到最后定稿的各個環(huán)節(jié)給予細 心指引與教導 使我得以最終完成畢業(yè)論文設計 在學習中 XX 老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度 豐 富淵博的知識 敏銳的學術思維 精益求精的工作態(tài)度以及侮人不倦的師者風范是我終 生學習的楷模 導師們的高深精湛的造詣與嚴謹求實的治學精神 將永遠激勵著我 在 每次設計遇到問題時 XX 老師不辭辛苦的講解才使得我的設計順利的進行 從設計的選題 到資料的搜集直至最后設計的修改的整個過程中 花費了本次畢業(yè)設計涉及的全部內(nèi)容 是在指導老師 XX 老師的悉心指導下完成的 感謝 XX 老師給我提供了良好的課題條件 讓我從這次設計中得到了很好的鍛煉 同時也為我講解了不少難題 在此特別感謝 XX 老師淵博的學識 嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度 平易近人的作風和認真負責的工作態(tài)度讓我們受益 非淺 從 XX 老師處我們學到了許多的專業(yè)知識和相關的設計方法 在此 謹向恩師表示 最真誠的感謝 感謝他在百忙中給予我們的指導 當然還有本院其他老師的指導 在此 我向各位給予我指導的老師表示忠心的感謝和致敬 謹向恩師表示最真誠的感謝 感謝他在百忙中給予我們的指導 當然還有本院其他 老師的指導 在此我向各位給予我指導的老師表示忠心的感謝和致敬 感謝 XX 老師給我 提供了良好的課題條件 讓我從這次設計中得到了很好的鍛煉 同時也為我講解了不少 難題 在此特別感謝 XX 老師淵博的學識 嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度 平易近人的作風和認真負 責的工作態(tài)度讓我們受益非淺 從 XX 老師處我們學到了許多的專業(yè)知識和相關的設計方 法 通過本次設計我可以更加系統(tǒng)的了解提升搬運方面的知識 能夠加強提升搬運結構 設計 能夠加強提升搬運功能部件的選型和設計計算 能夠加強提升搬運的方法和理論 能夠檢驗自己能否將三年學習的理論知識轉(zhuǎn)化為實際應用 能夠培養(yǎng)自己自學和與人合 作的能力 還要感謝和我同一設計小組的幾位同學 是你們在我平時設計中和我一起探討問題 并指出我設計上的誤區(qū) 使我能及時的發(fā)現(xiàn)問題把設計順利的進行下去 沒有你們的幫 助我不可能這樣順利地結稿 在此表示深深的謝意 這 4 年中還得到眾多老師的關心支 持和幫助 25 參 考 文 獻 1 任金泉 機械設計課程設計 M 西安 西安交通大學出版社 2002 12 76 88 2 成大先 機械設計手冊 單行本 軸承 M 北京 化學工業(yè)出版社 2004 123 134 3 唐增寶 機械設計課程設計 M 北京華中科技大學出版社 1999 328 340 4 唐介 電機與拖動 M 北京 高等教育社 2003 218 230 5 現(xiàn)代機械傳動手冊 編輯委員會編 現(xiàn)代機械傳動手冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 1995 327 335 6 余夢生 吳宗澤 機械零部件手冊 選型 設計 指南 M 北京 機械工業(yè)出版社 1996 85 98 7 吳宗澤 機械設計實用手冊 第二版 M 北京 化學工業(yè)出版社 1999 236 248 8 馮辛安 機械裝備設計 M 大連 機械工業(yè)出版社 2005 12 238 247 9 陳作模 機械原理 M 北京 高等教育出版社 2000 233 246 10 濮良貴 紀明剛 機械設計 M 北京 高等教育出版社 2001 343 348 11 洪家娣 李明 黃興元 機械設計指導 M 江西 江西高教出版社 2001 12 77 93 12 馮之敬 機械制造工程原理 M 北京 清華大學出版社 1998 9 382 395 13 王安岑 武吉梅 畫法幾何與機械制圖 M 西安 陜西科學技術出版社 M 2001 14 黃穎為 劉琳琳 印刷專業(yè)英語 西安 西安理工大學 M 2008 15 Charles W Beardsly Mechanical Engineering ASME Regents Publishing Company Inc 1998 16 Creveling C M Tolerance Design A Handbook for Developing Oprimal Specifications Addison Wesley 1997