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寧波大紅鷹學院 畢業(yè)設計 論文 任務書 所在學院 機械與電氣 工程學院 專業(yè) 機械設計制造 及其自動化 班 級 12 機自 6班 學生姓名 徐佳輝 學號 1221080436 指導教師 汪永斌 課 題 年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機 一 畢業(yè)設計 論文 工作內(nèi)容與基本要求 1 主要任務與目標 查閱文獻資料 完成開題報告 文獻綜述的寫作 完成外文資料的翻譯 要綜合運用數(shù)學 力學 工程材料 機械制圖 機械原理 機械設計 互換 性與技術測量等必修課程的知識來分析 解決年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提 升翻轉(zhuǎn)機設計的具體問題 而且要從功能原理設計 結(jié)構(gòu)設計到加工制造 使用維修 安全性 經(jīng)濟性及環(huán)保性等諸多方面加以考慮 這是一個較系統(tǒng) 全面的提高學生實踐能力的重要環(huán)節(jié) 結(jié)合指導老師的橫向課題 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 一 概述 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(gòu)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 二 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(gòu)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(jié)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(gòu)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(gòu)實現(xiàn) 翻轉(zhuǎn)機構(gòu)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 最后完成有關 設計圖紙 使用說明書和論文 分別針對每一個模塊進行多方案設計 通過 綜合對比選擇出最優(yōu)的方案組合 運用力學 運動學等方面的知識對所設計 的小車重要有關零部件進行分析和強度等校核 并重點研究的對象傳動部分 和行走部分中挑選典型零件 進行相關的設計分析 用 Auto CAD 畫出 0 總 裝圖紙 1 張 4 零件圖紙最起碼 4 張 撰寫 10000 字以上畢業(yè)設計論文一篇 2 研究途徑與方法 1 結(jié)合所學專業(yè)課程 通過市場調(diào)研 收集資料和查閱相關資料 溫習相關 機械設計 材料 機械制圖和 Auto CAD 等課程和軟件 完成畢業(yè)設計工作 2 運用現(xiàn)代設計理論和方法 設計年糕制粉智能自動生產(chǎn)流水線其中的主要 組成部分 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 能夠 完成粉狀或塊狀年糕制粉提升后再翻轉(zhuǎn)傾倒的動作 完成其相關裝配圖及部 分典型零部件的二維圖 畢業(yè)設計期間 及時主動與指導老師聯(lián)系 溝通 不懂就問 3 注意與同學進行相關問題的探討 3 推薦資料 參考文獻 1 孫桓 陳作模 機械原理 第七版 M 北京 高等教育出版社 2008 2 成大先 機械設計手冊 M 北京 化學工業(yè)出版社 2004 3 魏淑芬 工業(yè)制圖基礎及應用 M 國防工業(yè)出版社 2005 01 34 256 4 徐灝 機械設計手冊 M 第4卷 第2版 北京 機械工業(yè)出版社 2000 35 201 35 213 5 楊平 廉仲 機械電子工程設計 M 國防工業(yè)出版社 2001 01 1 667 6 張建民 機電一體化系統(tǒng)設計 M 北京理工大學出版社 2006 02 21 445 7 李恩林 數(shù)控技術原理及應用 M 國防工業(yè)出版社 2006 02 23 566 8 Allan R Hambley Electronics 2e M Pearson Education 2004 01 345 9 王英姿 汽車智能車位鎖設計 J 科學技術與工程 2007 7 12 3020 3023 10 陳道南 盛漢中 起重機課程設計 M 北京 冶金工業(yè)出版社 1982 11 DOU GHERTYM S The use of neural networks to recognize and predict traffic congest ion J Traffic Engineering and Control 1993 34 6 12 馬應魁 電氣控制技術實訓指導 M 化學工業(yè)出版社 2001 07 45 356 13 肖安崑 劉玲月等 自動控制系統(tǒng)及應用 M 清華大學出版社 2006 01 3 345 14 陳錦昌 劉林 機械制圖 M 北京 高等教育出版社 2010 二 畢業(yè)論文進度計劃 序號 起訖日期 各階段工作內(nèi)容 備注 1 接受任務書 查閱相關文獻資料 2015 9 20 2015 9 30 2 文獻綜述 開題報 告的寫作及修改 英文文獻的翻譯 2015 10 8 2015 11 30 3 圖樣設計 論文初稿 2015 12 1 2016 2 28 4 修改設計圖樣 完善論文 2016 3 1 2016 3 31 5 修改 打印 上交全部資料 2016 4 1 2016 4 15 6 準備論文答辯 2016 4 16 2016 4 30 三 專業(yè) 教研室 審批意見 審批人 簽字 年 月 日 工作任務與工作量要求 原則上查閱文獻資料不少于 12 篇 其中外文資料不少于 2 篇 文獻綜述不少于 3000 字 文獻翻譯不少于 2000 字 畢業(yè)設計說明書或論文 1 篇不 少于 10000 字 提交相關圖紙 實驗報告 調(diào)研報告 譯文等其它形式的成果 畢業(yè)設計 論文 撰寫規(guī)范及有關要求 請查閱 寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計 論文 撰寫規(guī)范 備注 學生一人一題 指導教師對每一名學生下達一份 畢業(yè)設計 論文 任務書 畢業(yè)設計 論文 開題報告 課題名稱 年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機設計 課題來源 教師擬定 課題類型 工程設計 指導教師 學生姓名 專 業(yè) 機 械 設 計 制 造 及 其 自 動 化 學 號 一 選題的目的及意義 年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機設計是本人在基本完成大學的學習任務后完 成的一次由理論轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn)的一個過程 將我在大學期間學習到的東西全部整合到 一起運用到實踐當中去 使本人對自己所學的專業(yè)知識 專業(yè)技能 和專業(yè)所從事的方 向有了更深層次的學習與了解 為我以后的工作打下基礎 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(gòu)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 二 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 改革開放以來 隨著中國與世界的接軌 中國不斷的引進了西方先進的加工技術 而且隨著世界科技的飛速發(fā)展 數(shù)控機床 加工中心 柔性制造單元 柔性制造系統(tǒng)等 一系列高端設備得以廣泛的運用 使得我國的加工精度和加工方法也發(fā)生了革命性的改 變 翻轉(zhuǎn)機作為大多數(shù)生產(chǎn)線中不可或缺的一個部分 是諸多電子 食品 化工等工廠 輸送物資的必備裝置 其工作的效率直接影響到整改生產(chǎn)進度 中國是一個有上下五千 年歷史的文明古國 同樣也有著悠久的飲食文化 從原始人的茹毛飲血到今天發(fā)展成為 魯 粵 川 淮揚四大菜系 人們?yōu)榱俗龀鲞@些各式各樣的飯菜 也發(fā)明了各種烹調(diào)工 具和方法 時至今日 中國的翻轉(zhuǎn)機不僅成為了中國的一些國粹 西方也有越來越多的 人接受了它 隨著社會的發(fā)展 人們的生活節(jié)奏加快 中式翻轉(zhuǎn)機也逐漸顯現(xiàn)出了它的 缺點 即 選料考究 制作工藝復雜和制作環(huán)境不佳 使得翻轉(zhuǎn)機費時費力且影響翻轉(zhuǎn) 機著的健康 從而制約了翻轉(zhuǎn)機的發(fā)展 眾所周知 工業(yè)化的基礎是機械化 自動化 并隨著社會科技的發(fā)展 信息化也逐 漸成為了工業(yè)化不可缺少的組成部分 因此 中式翻轉(zhuǎn)機的快餐工業(yè)化的前提就是中式 翻轉(zhuǎn)機的機械化 自動化和信息化 本文的研究將引入自動翻轉(zhuǎn)機機的概念 闡述翻轉(zhuǎn) 機及翻轉(zhuǎn)機技法原理 自動翻轉(zhuǎn)機是由計算機控制的全自動化系統(tǒng) 它可以完全取代人 工操作 快速 連續(xù)地進行不同菜肴的自動烹調(diào) 從而減輕勞動強度 保證菜肴品質(zhì)的 穩(wěn)定 自動翻轉(zhuǎn)機的鍋定位及鍋蓋翻轉(zhuǎn)機構(gòu)設計的關鍵是通過機構(gòu)設計實現(xiàn)均勻翻炒 使鍋內(nèi)所有被烹調(diào)物均勻受熱的目的 同時保證鍋蓋翻轉(zhuǎn)十鍋蓋機構(gòu)和投料裝置不發(fā)生 干涉 因此本論文主要研究的內(nèi)容是根據(jù)翻轉(zhuǎn)機大師對菜肴的研究 以此分析鍋定位及 設計旋轉(zhuǎn)機構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)均勻翻炒 使鍋內(nèi)所有被翻轉(zhuǎn)機物均勻受熱 另外 鍋蓋翻轉(zhuǎn)時 與鍋蓋機構(gòu)和投料裝置不發(fā)生干涉 這兩個問題是本課題要解決的問題 3 本課題的研究手段和預期結(jié)果 1 結(jié)合所學專業(yè)課程 通過市場調(diào)研 收集資料和查閱相關資料 溫習相關機械設計 材料 機械制圖和 Auto CAD 等課程和軟件 完成畢業(yè)設計工作 2 運用現(xiàn)代設計理論和方法 設計年糕制粉智能自動生產(chǎn)流水線其中的主要組成部分 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 能夠完成粉狀或塊狀年糕制 粉提升后再翻轉(zhuǎn)傾倒的動作 完成其相關裝配圖及部分典型零部件的二維圖 畢業(yè)設計 期間 及時主動與指導老師聯(lián)系 溝通 不懂就問 3 注意與同學進行相關問題的探討 預期結(jié)果 運用力學 運動學等方面的知識對所設計的小車重要有關零部件進行分析和 強度等校核 并重點研究的對象傳動部分和行走部分中挑選典型零件 進行相關的設計 分析 用 Auto CAD 畫出 0 總裝圖紙 1 張 4 零件圖紙最起碼 4 張 撰寫 10000 字以上 畢業(yè)設計論文一篇 2 本課題可能遇到的問題及其研究方法 根據(jù)生產(chǎn)尺寸 設計出適當尺寸的翻轉(zhuǎn)機構(gòu) 在年糕翻轉(zhuǎn)過程中 需考慮到傳動傳 動裝置的磨損 變松以及如何改善這種情況 另需注意各部件間的潤滑 確定年糕提升 的方式 本設計的提升機構(gòu)用于年糕的提升 工業(yè)上要求物料輸送過程的平穩(wěn)高效 同 時要使所占用的空間盡可能小 以減小生產(chǎn)成本 3 課題預期結(jié)果 1 了解了翻轉(zhuǎn)機的作用 完成對零件的結(jié)構(gòu)分析 并制作出合理的方案 2 在保證經(jīng)濟和尺寸精度的要求下制定出合理的加工裝配圖紙 3 在老師的要求下及自己的計劃內(nèi)完成各項任務 4 完成課題所需的工作條件 在前期得做好各項準備 要查閱大量的文獻了解翻轉(zhuǎn)機的結(jié)構(gòu) 并在 CAD 上畫出這 個零件 認真去了解他的結(jié)構(gòu) 這當中就需要一些工具書比如機械加工工藝手冊 夾具 設計圖冊 刀具設計手冊以及有關教材及參考資料 最后如果有需要還可以選擇去工廠 調(diào)研 以上條件具備完成本課題所需的工作條件 四 研究進度 第 1 第 2 周 完成收集資料 開題報告 文獻綜述及外文翻譯等 第 3 第 5 周 根據(jù)零件結(jié)構(gòu)和尺寸要求 完成方案設計 第 6 第 9 周 CAD 裝配圖和零件圖的設計 第 10 第 12 周 編寫設計說明書 第 13 周 畢業(yè)設計答辯 五 主要參考文獻資料 1 金鑫 雙關節(jié)低位空間翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的研制 造船技術 J 2007 35 1 101 106 2 蔣泉山 垂直線提升機構(gòu)的設計研究 林業(yè)機械與木工設備 J 2009 7 5 25 29 3 王幫峰 起重機液壓提升機構(gòu)起升過程仿真研究 工程機械 J 2011 7 6 43 54 4 全風淑 焊裝線液壓翻轉(zhuǎn)機構(gòu)運行平穩(wěn)性分析及控制 汽車工藝與材料 J 2007 4 12 23 36 5 王桂林 大型 H 鋼翻轉(zhuǎn)提升機控制系統(tǒng)設計 機床與液壓 J 2005 6 13 50 62 6 葛福華 大型構(gòu)件焊接變位機的設計 電焊機 J 2009 10 4 22 40 7 陳家能 型材翻面機翻面機構(gòu)設計 重慶工業(yè)高等?？茖W校學報 J 2008 8 紀名剛 機械設計 M 北京 高等教育出版社 2006 9 王國凡 鋼結(jié)構(gòu)焊接制造 M 北京 化學工業(yè)出版社 2007 10 王啟義 機械設計手冊 M 北京 科學技術出版社 2010 11 沈興全 液壓傳動與控制 M 北京 國防工業(yè)出版社 2009 12 鄧星鐘 機電傳動控制 M 武漢 華中科技大學出版社 2009 13 曹仁政 機械零件 M 北京 冶金工業(yè)出版社 1999 14 Rajptu R K Elements of Mechanical Engineering J Katson Publ Hose 2009 15 Orlov P Fundamentals of Machine Design J Moscow Mir Pub 2008 16 Sors L Fatigue Design of Machine Components J Oxford Pergamon press 2010 指導教師簽名 年 月 日 1 年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機設計文獻綜述 1 前言 當前 自動化技術已被國家列為高等職業(yè)教育的緊缺專業(yè)之一 是國家重點扶持發(fā) 展的專業(yè) 隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展 對高等自動化專業(yè)技術人才的需求為自動化運用 技術專業(yè)的發(fā)展提供了良好的機遇 但是 教學實驗設施 實訓設施的簡陋和落后 嚴 重影響了該專業(yè)的教學質(zhì)量 自制多功能年糕制粉翻轉(zhuǎn)架是解決上述問題的有效措施 目前 國內(nèi)的年糕制粉翻 轉(zhuǎn)架有固定式的和移動式的兩種 固定式自動化年糕制粉翻轉(zhuǎn)架 年糕制粉能夠在翻轉(zhuǎn) 架上翻轉(zhuǎn) 起動并運轉(zhuǎn) 固定時費工費時 不能在短時間內(nèi)投入使用 且不能移動 限 制了實驗室的調(diào)整 另外 油 水 工件 工具易落地 達不到衛(wèi)生清潔的起碼要求 也不便于檢測和排除故障 移動式自動化年糕制粉翻轉(zhuǎn)架 雖然能夠移動 但年糕制粉 只能在翻轉(zhuǎn)架上翻轉(zhuǎn) 不能起動 運轉(zhuǎn) 無法對年糕制粉進行檢測 故障設置和故障診 斷與排除 2 國內(nèi)多功能年糕制粉翻轉(zhuǎn)架的結(jié)構(gòu)特點及其發(fā)展 2 1 年糕制粉翻轉(zhuǎn)架的歷史背景 以前國內(nèi)的翻轉(zhuǎn)臺架是靠臂力驅(qū)動 機構(gòu)陳舊 不省力 在實際應用中多有不便 在應用到自動化年糕制粉拆裝的過程中 要求具備自鎖功能 360 旋轉(zhuǎn) 省力等多種作用 尤其是年糕制粉實訓課的教學 是利用淘汰的自動化年糕制粉 就地進行解體和組裝 或在功能單一的年糕制粉翻轉(zhuǎn)架和工作臺上進行解體 組裝 即不能保證工件 工具 油 水不落地 達到衛(wèi)生清潔 確保安全 按時完成教學任務的基本要求 更談不上保 證教學質(zhì)量和嚴格的技術要求 大多數(shù)的學生無從插手 實訓形同走馬觀花 因此引起 人們對年糕制粉翻轉(zhuǎn)臺架的關注和研究 2 2 年糕制粉翻轉(zhuǎn)架的現(xiàn)狀 國內(nèi)外對自動化年糕制粉翻轉(zhuǎn)架功能的改造和技術提升并無大的進展 特別是對于 實驗 實訓教學來說不夠?qū)嵱?適合自動化運用技術專業(yè)實訓教學的年糕制粉翻轉(zhuǎn)架 應集年糕制粉的拆卸 組裝 調(diào)試 大修 起動 故障設置及診斷 排除 檢測等功能 為一體 通過查找資料 集思廣益 我們研制開發(fā)了一種新型多功能年糕制粉翻轉(zhuǎn)架 2 該翻轉(zhuǎn)架利用蝸輪蝸桿的減速原理和自鎖功能 以及萬向輪的多方位移動功能 年糕制 粉重力通過翻轉(zhuǎn)架殼體形成力的平衡 保證了翻轉(zhuǎn)架的穩(wěn)定性 其主要特點為 1 年糕制粉可沿軸向在 360 內(nèi)任意翻轉(zhuǎn) 并可在任意位置鎖止 蝸桿兩端采用雙輪 結(jié)構(gòu) 便于對年糕制粉進行反復拆卸 組裝和調(diào)試工作 2 在翻轉(zhuǎn)架上設置了年糕制粉的所有輔助設施 實現(xiàn)了年糕制粉大修 起動 故障 設置及診斷 排除等功能 3 儀表箱不但將年糕制粉機體以外的電氣集于一體 將各傳感器等主要電路呈現(xiàn)在 面板上 還設有指示燈和診斷插孔 能夠直接觀察電路的通斷情況 與檢測設備連接后 可讀取故障碼 方便了年糕制粉故障的檢測 4 儀表箱電路分三路通過車架穿壁與年糕制粉連接 整齊美觀 便于拆裝 5 翻轉(zhuǎn)架底部設置了油盤 克服了工件 工具 油 水落地的問題 保證了文明作 業(yè)和安全生產(chǎn) 6 翻轉(zhuǎn)架上的萬向輪和定位螺釘實現(xiàn)了整體任意移動和定點作業(yè)的要求 同時方便 了實驗室的調(diào)整 多功能年糕制粉翻轉(zhuǎn)架的結(jié)構(gòu)見圖 1 為了方便對年糕制粉的解體 組 裝和調(diào)試 該翻轉(zhuǎn)架打破了旋轉(zhuǎn)軸兩點式支承的傳統(tǒng)設計 利用減速機輸出軸 80mm 懸 臂承受年糕制粉的全部質(zhì)量 根據(jù)大學生的平均身高 1 65m 及站立作業(yè)的要求 年糕制粉曲軸中心線距地面的 合理高度應是 600 800mm 我們選擇的高度為 615mm 是理想的作業(yè)高度 翻轉(zhuǎn)架的最 高點儀表箱頂面 在不影響翻轉(zhuǎn)架工作性能的前提下 應方便電路的連接和儀表的觀察 我們選擇的高度為 1 5m 翻轉(zhuǎn)架油盤的寬度應大于年糕制粉的總長度 以保證水箱的安 裝和風扇的正常運轉(zhuǎn) 我們設計的翻轉(zhuǎn)架總長度與要求的總長度相符 2 3 年糕制粉翻轉(zhuǎn)架的發(fā)展趨勢 年糕制粉拆裝翻轉(zhuǎn)臺架的發(fā)展趨勢必然朝著更加人性化的方向發(fā)展 設計和制造出 更安全 更便捷 更合理的年糕制粉拆裝翻轉(zhuǎn)臺架是未來發(fā)展趨勢 翻轉(zhuǎn)臺架不僅應用 于年糕制粉拆裝的實驗室 還應用于更多的行業(yè) 如自動化輪胎制造企業(yè)用于自動化輪 胎自動翻轉(zhuǎn)臺架 年糕制粉翻轉(zhuǎn)臺架的發(fā)展將作為一個標志 標志著我國制造業(yè)水平的 發(fā)展程度的高低 具有很強的代表性 3 總結(jié) 多功能年糕制粉翻轉(zhuǎn)架與移動臺架配合使用 改變了就地或在工作臺上解體 組裝 年糕制粉等不理想的實訓教學方式 解決了學生動手少 浪費師資和實訓場地緊缺的難 題 由于多功能年糕制粉翻轉(zhuǎn)架與移動臺架能夠自由移動 從而可以任意組合 調(diào)整實 3 驗室 提高了年糕制粉和移動臺架的利用率 使用多功能年糕制粉翻轉(zhuǎn)架 可以方便地 檢測 診斷 排除年糕制粉的各種故障 并能在教學中設置年糕制粉故障和各種異響 在生產(chǎn)實際中 使用多功能年糕制粉翻轉(zhuǎn)架與移動臺架 避免了修理廠在年糕制粉大修 過程中重復吊裝和工作臺不能移動造成的誤工現(xiàn)象 這種新型年糕制粉翻轉(zhuǎn)架保留了傳 統(tǒng)固定式和移動式翻轉(zhuǎn)架的優(yōu)點 克服了其弊端 增加了翻轉(zhuǎn)架的功能 能夠完成年糕 制粉的全部實訓課題 實現(xiàn)了一機多用 并提高了自動化修理廠年糕制粉大修作業(yè)的工 作效率 年糕制粉拆裝翻轉(zhuǎn)臺架是影響年糕制粉產(chǎn)業(yè)制造的影響因素之一 而制造產(chǎn)業(yè)標志 著一個國家的綜合國力及技術水平 目前我國年糕制粉翻轉(zhuǎn)臺架工業(yè)的發(fā)展步伐日益加 快 但在整個設計制造水平和標準化程度上 與德國 美國 日本的發(fā)達國家相比還存 在相當大的差距 因此大力發(fā)展制造產(chǎn)業(yè)是國家經(jīng)濟建設中所必須計劃到的 本次設計 自動化年糕制粉拆裝翻轉(zhuǎn)臺架雖然不能為整個行業(yè)做出什么貢獻 但我希望能夠通過本 次的設計 發(fā)現(xiàn)一些問題 提供一些有用的資料 4 參考文獻 1 Shiro Umezono Minoru Maki Globoid Worm Gear Speed Reduction Apparatus J Appl No 541 155 Jun 20 1990 2 王三民 機械設計計算手冊 M 北京 化學工業(yè)出版社 2009 2 6 3 黃繼昌 許巧魚 張海貴 實用機構(gòu)圖冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 2008 1 1 4 吳宗澤 高志 機械設計 M 北京 高等教育出版社 2009 3 9 5 成小英 高燕 宋曉 AutoCAD 2007 機械設計基礎與范例教程 M 中國電力出版社 2007 1 9 16 6 Liu Shengguo The Current Situation and Development of Turn Over Frame in China J Machine Design Vol 23 No 1 p6 10 Feb 2007 7 機械設計手冊委員會 機械設計手冊 減速器變速器 M 機械工業(yè)出版社 2007 02 5 9 A 8 吳宗澤 羅圣國 機械設計課程設計手冊 M 北京 高等教育出版社 2006 15 25 9 江洪 盧擇臨 吳巨龍 AutoCAD 2006 工程制圖 M 北京 機械工業(yè)出版社 2006 12 13 11 朱孝錄 機械傳動設計手冊 M 北京 電子工業(yè)出版社 2007 7 7 12 Jae Yeo Lee Kwangsoo Kim A feature based approach to extracting maching feature J Computer aided Design Vol 30 No 1 May 1998 13 陳立德 機械設計基礎課程設計 M 北京 高等教育出版社 2006 01 7 14 陳秀寧 施高義 機械設計課程設計 M 浙江大學出版社 2002 0 7 13 15 王金 機械設計基礎 M 遼寧 東北工學院出版社 1987 0 21 22 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(gòu)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(gòu)系統(tǒng)的設計 回轉(zhuǎn)機構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(cè)不能完全平衡起吊側(cè)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(jié) 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(gòu)件有環(huán)鏈 板鏈和膠帶等幾種 環(huán)鏈的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)及設計參數(shù) 2 根據(jù)所工件的結(jié)構(gòu)特點和相關參數(shù) 完成機器總體結(jié)構(gòu)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(jié)果 確定結(jié)構(gòu)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(gòu)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(gòu)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(jié) 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(gòu)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(gòu)實現(xiàn) 翻轉(zhuǎn)機構(gòu)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(jié)構(gòu)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(gòu)帶動鏈輪提升機構(gòu) 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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)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(jié)構(gòu)方案 可按實際需要選擇任意轉(zhuǎn)速和各種結(jié)構(gòu)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(jié)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(gòu) 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(gòu) 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(gòu) 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(jié)構(gòu)形式如圖 4 2 圖 4 2 鏈輪結(jié)構(gòu) 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(cè)的鏈條拉緊 以防止上下兩側(cè)的鏈條在工作的時候發(fā)生接觸 鏈輪的結(jié)構(gòu)形式見圖 4 3 14 圖 4 3 鏈輪的結(jié)構(gòu) 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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu) 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(jié)構(gòu)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(gòu) 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(jié) 構(gòu)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(gòu)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(cè)不能完全平衡起吊側(cè)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(jié) 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(gòu)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(jié)構(gòu) 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(jié)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