电梯平衡补偿链盘绕机器人设计-支撑轮及托辊系统设计说明书.doc
电梯平衡补偿链盘绕机器人设计-支撑轮及托辊系统设计【原创含13张CAD图带外文翻译】
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电梯平衡补偿链盘绕机器人设计-支撑轮及托辊系统设计【含13张CAD图带外文翻译】
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充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-1459919609I电梯平衡补偿链盘绕机器人设计-支撑轮及托辊系统设计摘要：电梯平衡补偿链是一种用来平衡电梯桥箱与钢丝绳侧重量的重要物件。本机器人主要用来将包裹了 PVC、还处于温热柔软状态的补偿链，按照跑道形轨迹进行堆叠，便于冷却定型。要实现这一目的，需要很多部分的装置进行协调配合。由于补偿链自重较重，本课题支撑轮及托辊系统设计，主要是配合拖拽系统，保证导入盘绕机器人的补偿链始终与摩擦轮入口一致，并能托住摩擦轮前面的补偿链，以防其因自重下坠。支撑轮及托辊系统包括支撑轮系统、导向系统、托辊系统几个部分。主要对其进行结构设计及关键零部件的选型计算。关键词：电梯、补偿链、托辊、支撑轮；充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-1459919609IIElevator Balanced Compensation Chain Coiling Robot Design - Support Wheels and Roller System DesignAbstract: The elevator balance compensation chain is an important item used to balance the weight of the elevator bridge box and the wire rope side. The robot is mainly used to wrap the PVC, is still in the soft and soft state of the compensation chain, according to the track-shaped track for stacking, easy to cool and shape. To achieve this goal, many parts of the device need to be coordinated.Due to the heavy weight of the compensation chain, this subject supports the design of the wheel and the idler system, mainly with the drag system, ensuring that the compensation chain introduced into the coiling robot is always consistent with the friction wheel inlet, and can support the compensation chain in front of the friction wheel to Prevent it from falling due to its own weight.The support wheel and the roller system include several parts of the support wheel system, the guide system and the idler system. Mainly for its structural design and key component selection calculations.Keywords: Elevator, compensation chain, idler, support wheel;充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-1459919609III目 录摘要 .I目 次 .II绪论 .11.1 电梯平衡补偿链简介 .11.2 课题背景及意义 .11.3 国内外生产研究现状 .31.4 本设计的主要工作 .42 本机器人的方案原理介绍 .52.1 本机器人的总体方案 .52.2 本课题完成的设计方案介绍 .62.2.1 课题总体方案介绍 .62.2.2 支撑导向系统 .72.2.3 托辊系统 .83 课题装置零部件设计 .103.1 支撑轮系统 .113.1.1 支撑轮支架 .123.1.2 支撑轮与万向节连接板 .123.1.3 支撑轮中心轴 .133.1.4 支撑轮轴承端盖 .143.1.5 支撑轮 .143.2 导向系统。 .143.2.1 导向套杯 .153.2.2 旋转关节固定轴 .163.2.3 旋转关节轴承上端盖 .173.2.4 旋转关节轴承下端盖 .183.2.5 旋转关节轴承固定板 .193.2.6 轴承内圈固定套筒 .193.2.7 万向节与导轨连接板底板 .193.2.8 导向限位板 .203.2.9 支撑轮与导轨连接盖板 .213.3 托辊系统 .223.3.1 托辊轴承座滑块连接板 .233.3.2 托辊滚筒 .24充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-1459919609IV3.3.3 托辊连接轴 .253.3.4 托辊防撞块 .253.3.5 托辊轴承盖板 .263.3.6 托辊轴承垫圈 .263.3.7 托辊连接杆 .273.3.8 托辊斜撑固定座 .273.3.9 基座与杆连接板 .283.3.10 滑块 .293.3.11 托辊横梁 .293.3.12 托辊架支撑座 .303.3.13 托辊轴承支座 .314 相关零部件的选型与计算 .324.1 支撑轮及托辊系统零部件选型 .324.1.1 牛筋杆的选用 .324.1.2 直线路轨的选用 .324.1.3 鱼眼轴承 .334.2 支撑轮中心轴计算与校核 .334.2.1 确定轴转速 .334.2.2 确定轴的最小直径 .334.2.3 中心轴最小直径估算 .344.2.4 轴的校核 .344.3 轴承的选择与校核 .364.3.1 初选轴承型号 .364.3.2 轴承寿命校核 .364.4 键的选择 .374.4.1 键的类型选择 .374.4.2 键的校核 .37设计小结 .38参考文献 .39致谢 .40充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-1459919609第 1 页 共 37 页绪论1.1 电梯平衡补偿链简介随着中国楼房的快速发展，电梯的发展也越来越迅速，市面上的电梯基本上有曳引式的和液压式的电梯。每一种电梯，通常必须有几个比较重要的组成机构像桥箱、补偿链、对重等。如图 1-1 所示： 11 曳引钢丝绳 2对重 3补偿链 4轿厢 5随行电缆图 1-1 电梯组成部件示意图电梯在运行层数比较低的时候，电梯的平稳性几乎不会有太大的影响。但是当电梯运行的层数较高，此时如果没有电梯平衡补偿链的话，电梯晃动的幅度会比较的大，电梯的平稳性和安全性会大大降低，并且会对电梯的使用使用寿命产生较大的影响 3。对于乘坐电梯的人们来说，舒适度会大大折扣，并且留有很大的安全隐患。因此在楼层建的比较高的时候，也就是电梯运行的距离比较大的时候，就需要电梯平衡补偿链去平衡这种变化所带来的影响，这就是电梯平衡补偿链的作用 3。 电梯平衡补偿链的判断标准有：补偿链的柔韧性、耐寒性、链条外裹层是否会开裂、强度、耐气候性、耐腐蚀性、在电梯整体的运行测试中是否可以使电梯运行安全平稳、达到静音舒适的效果等几个方面。电梯平衡补偿链通常有穿绳型、包塑型、全塑型、裹纤维型这几种常见的类型 4。1.2 课题背景及意义在 21 世纪以来，中国的改革开放程度越来越大，各种十分高的楼房层出不穷，而作为高层楼房的标配的电梯就得到了十分迅速的发展。根据调查研究显示在 2010 年以后，电梯的增长速度持续增高，并且现在中国的电梯数量已经占据了世界电梯总数量的一半以上，所以电梯行业的发展将有十分广阔的空间 5。充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-1459919609第 2 页 共 37 页而电梯数量再增加，人们对于电梯的舒适性，安全性也是非常的关心，我们在坐不同电梯的感受是不一样的，有的非常的平稳舒适，而且速度非常的快，有的电梯就感觉有一些晃动。这里就有一个电梯平衡补偿链在发挥十分重要的作用，在有近千亿的市场的情况下，并且中国在电梯制造出口不断增加的情况下，电梯平衡补偿链也将会有更大的市场空间 6。 使用电梯平衡补偿链能够有效减小驱动电机的运动负载，因此在电梯运行的时候能够保证其运行的稳定性。电梯在速度上可以分成低速电梯、中速电梯、高速电梯和超高速电梯。现在的中速电梯和高速电梯在平衡补偿链上都用在外端包一层 PVC 的复合橡胶材料的补偿链，是在机器挤出的时候，在其温度还比较高的同时包裹成型。如图 1-2 所示，全塑橡胶型的补偿链具有很多的优点，具有强度高，柔性好、弹性好、耐疲劳、寿命长和阻燃等优点 10。在中速电梯和高速电梯中应用的非常广阔。除了强度高等性能优点外，锚链条的能够随着电梯的运动而运动，而且锚链条之间的每一个链扣之间的独立运动性好。不过如果锚链条制造的不够的笔直的话，那么在电梯的运行中就会出现很多问题。比如人们在乘坐电梯时的最直接的感受就是，电梯晃动的十分的厉害，而且伴随着较大的噪声，让乘坐的人没有舒服的感觉。而最重要的是这会大大的降低电梯的使用寿命，并且伴随着安全隐患，补偿链如果不直的话在运行的时候就会有特别大的扭矩，上升的高度越高，速度快，扭矩就越大。所以在生产补偿的时候尽可能保证他的直线度 8。图 1-2 全塑型平衡补偿链要想确保全塑性电梯平衡补偿链的平直品质的要点，就是在在机器挤出补偿链的同时让处于一定温度情况下的补偿链按照规定轨迹进行堆叠，然后在室温的下冷定成型。通过综合考虑场地利用及输送等因素及实践验证，按跑道型轨迹堆放效果最好，图 1-3 为理想的高精度盘绕堆放效果 11。充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-1459919609第 3 页 共 37 页图 1-3 理想的高精度盘绕状况图随着建筑行业的高速发展，楼房的建造数量也越来越多，高层建筑更是如雨后春笋般的拔地而起。随着而来的就是要求，配套电梯的数量也必须越来越多，因而电梯的主要部件之一的，电梯平衡补偿连的生产量也就必须大大提高。电梯补偿链的生产效率，生产品质的要求也就越来越重要。目前，国内的生产厂家都是通过人工拖拽的方式进行补偿链的堆叠，如图 1-4 所示，不仅生产效率低，冷定型后平直性精度不高，而且因为劳动强度大，工作环境差致使很难招到工人 13。1-4 人工盘绕状况图本课题所设计的电梯平衡补偿链盘绕机器人是目前国内唯一的用于补偿链生产冷定型工艺中的高精度智能化专用盘绕装备，无需人工校准盘绕，避免了来自挤出机的热成型后的高温补偿链的 PVC 等复合材料所释放的有害气体对校准盘绕工人健康的损害，保护了职业健康。提高了盘绕精度，保证了自然冷却定型后的补偿链产品具有良好的平直性品质，提高了高速电梯运行的平稳性、舒适性和安全性；一般盘绕的速度是一个普通工人的三到四倍，不仅仅大大提高了产生效率，而且为电梯及电梯配件产业集群的技术进步和核心竞争力的提升提供了良好的技术支撑，具有良好的经济和应用前景 8。充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-1459919609第 4 页 共 37 页1.3 国内外生产研究现状按照电梯的分类，电梯在中速和高速时，并且电梯的运行高度达到 30M 以上的情况下，根据实际测试的数据显示，在这种情况下，电梯就必须安装平衡补偿链。电梯在实际运行中的各种条件，都不相同。并且电梯的型号，能够承载的人数的数量，所使用的场合标准也都不尽相同。所以在在电梯的选用电梯的时候，不能只考虑经济性，而必须注重的是电梯运行的安全性能 12。根据相关数据显示中国在 2018 年以后，电梯的需求量将会进一步增加，不仅仅是中国全球的建筑行业都在蓬勃发展，所以电梯的市场将会进一步增大。而根据中国产业调研网上的数据显示来看，中国这几年国内电梯的产量就已经快翻了两番，而出口电梯的数量更是稳步增长。虽然中国电梯的生产数量越来越多，但是电梯平衡补偿链的生产方式，却始终没有较大的改善。根据电梯相关专利显示，中国目前生产补偿链的厂家，都是用传统人工堆叠的方式进行补偿链的堆叠，不仅仅不能够保证生产的速度，更是无法保证补偿链的质量。根本无法满足电梯平衡补偿连要求所要达到的直线度 5。并且市面上几乎没有代替人工堆叠的设备，而且大部分的公司都把生产和研发的中心，放在电梯平衡补偿链的结构以及补偿链包裹的材料上 3。1.4 本设计的主要工作电梯平衡绳是电梯的重要组成部分,本课题的研究方向是在提高电梯平衡补偿链的生产效率情况下，尽可能的实现补偿链的自动化生产。设计出一套能够代替传统人工堆叠的，能够改善工作环境、条件的机器人设备，从而能够降低动人工作的劳动强度，减少电梯补偿链生产的成本，提高补偿链生产效率 7。主要的工作是在自己查阅相关文献资料以后，了解补偿链的相关信息。在了解了补偿链的作用和生产轻的条件下，设计出满足机械结构轻巧、方便维护保养、自动化高、成本低的高可靠性的支撑及托辊系统。然后按照这个要求构思、分析、确定支撑论及托辊系统的设计方案，完成有关的机械设计校核计算。然后完成相关的机构的装配图和零件图的绘制。最后完成计算说明书的书写 9。充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-1459919609第 5 页 共 37 页2 本机器人的方案原理介绍2.1 本机器人的总体方案本小组主要研究的目标是如何将从挤出机出来的具有既软又重、受力易变形、定位易扭转等物理特性的全塑性电梯平衡补偿链按指定跑道型轨迹进行堆放，以保证其冷定型后的平直品质，给电梯提供一种理想的、可平稳运行的平衡补偿链 4。以及研究如何实现生产过程中的智能化，高效率化，减少工作人员数量和劳动强度 18。图 2-1 电梯平衡补偿链盘绕机器人的机构模型1-机架， 2-补偿链， 3-支撑轮，4- 托辊，5-X 向路轨，6-X 向小车，7-Y 向横梁，8-Y 向路轨，9-Y 向小车，10-摩擦轮系统，11-变层系统，12-机械指系统。本设计电梯平衡补偿链盘绕机器人的机械机型如图 2-1 所示，共有以下几个部分构成： 机架 1、用于拖曳补偿链的摩擦轮系统 10、牵引补偿链按定轨迹堆放的 X 向运动系统（5、6）和 Y 向运动系统（7、8、9） 、变层系统 11、强制偏离的补偿链复位的机械指系统 12、支撑导向系统 3 以及承托补偿链防其下坠的托辊系统 4 等部分组成。分成六个系统 1）X 方向运动系统设计；2）Y 方向运动系统设计;3) Z 方向变层运动系统设计; 4)端部机械手及导链环设计;5)平衡链拖曳系统设计; 6)支撑轮及托辊系统设计 18。充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-1459919609第 6 页 共 37 页2.2 本课题完成的设计方案介绍2.2.1 课题总体方案介绍根据对电梯平衡补偿链的调查研究，电梯补偿链是在锚链外端包一层 PVC材料，现在在我们国家生产堆叠补偿链依旧是人工操作。由于补偿链的重量，以及如果不按照要求要堆叠补偿链的话，会对补偿链的使用质量造成很大的影响。电梯平衡补偿链会折弯，并且在安装到电梯以后电梯会有很大的噪声，影响电梯的使用寿命和电梯的平衡性。人工堆叠补偿链还有一个很大的问题，就是在体力消耗十分大的情况下生产效率也十分的低下，同时还无法保证装质量。本设计是整套机器人的其中一个部分，主要的作用就是在补偿链从生产设备出来以后，由支撑导向系统承载补偿链，并且能够实现补偿链在一定的角度内旋转，而不会让补偿链滑出支撑轮，并且通过托辊系统在协助其他部分，让补偿链按照规定的堆叠运动的同时，尽可能的减少补偿链运行过程中摩擦力的损耗 8。本课程设计是电梯平衡补偿链盘绕机器人设计-支撑轮及托辊系统设计，主要的工作要求是：让刚刚加工好的处于温热柔软状态，摩擦轮系统将位于地面的链条先提升到一定高度，再水平沿着指定的跑道型轨迹行走拖曳。支撑轮托辊系统又分为：支撑论系统、导向系统、托辊系统。托辊系统的主要作用是：在电梯补偿连，随着导向系统和 Y 向小车系统在运行的时候，并且 X 向小车远离导向轮的时候而支撑下落的比较长的补偿链。在支撑补偿链的同时，能够保证其支撑的间距也会变化，从而能够保证补偿链的平直和具有良好的弯曲特性。在补偿链运行过程中，托辊系统则主要保证补偿链所损失的摩擦力达到最小，从而能够辅助机器人设备按照要求完成相关的堆叠任务。本课程设计主要包括两根连接杆,一对第一支座和一对顶端支座,若干对中间支座和若干根托辊,若干条长度相等的具有奇数个链环的锚链条,以及两根直线导轨和若干个滑块。本设计能够较好地满足设备所需的支撑要求,并具有结构简单,重量较轻,工作平稳,安装方便的特点 18。支撑系统和导向系统的主要作用是：在电梯平衡托起过程中起到支撑撑导向的过渡作用。在万向节连接底板的下面，连接着导向装置的套杯，套杯内部有旋转关节固定轴，与轴相配套的轴承选用圆锥滚子轴承，并且在讨杯的外面安装导向限位板。这样就能够实现在水平方向的旋转，并且旋转的角度又不会太大，因为如果旋转的角度太大的话，支撑轮与机器人的其他部分的相对位置关系就会被破坏，从而容易使补偿链从支撑轮中脱落，不能够让补偿链平稳的运行。而支撑装置则是通过下连接板与导向系统连接在一起，然后连接支撑轮支架，支撑轮支架中间连接支撑轮中心轴，轴上安装支撑轮，主要时承载补偿链的作用，并且自身能够转动，以减小在在补偿链运行过程中摩擦力的损失，并且支撑轮通过旋转关节固定轴可以按照补偿链运行的需要，在水平面内做一实习报告转眼间四年的大学生活结束了，然而大多数人对本专业的认识还是不够， 学校为了使我们更多了解机电产品、设备，提高对机电工程制造技术的认识，加深机电在工业各领域应用的感性认识，开阔视野，了解相关设备及技术资料，熟悉典型零件的加工工艺，特意安排了我们到几个拥有较多类型的机电一体化设备，生产技术较先进的工厂进行参观实习。为期五，六天的生产实习，我们先后去过了邯郸汉阳包装机械有限公司和保定长城汽车股份有限公司有限公司。了解这些工厂的生产情况，与本专业有关的各种知识，各厂工人的工作情况等等。亲身感受了所学知识与实际的应用，电子技术在机械制造工业的应用了，精密机械制造在机器制造的应用了，等等理论与实际的相结合。 我通过完成毕业实习过程，结合毕业设计或论文选题深入工厂企业实地参观与调查，达到以下的实习目的在这个基础上把所学的专业理论知识与实践紧密结合起来，提高实际工作能力与分析能力，以达到学以致用的目的。 一、 毕业实习单位状况概述 汉阳（邯郸）包装机械有限公司是韩国汉阳包装机械株式会社公司总部在韩国仁川，已有 30 余年的发展历史在华投资的跨国企业。公司全套引进国外技术与管理，汇集优秀人才，全心致力于热收缩设备的研制开发与生产制造，产品有 l 式、袖筒式、枕式三大系列，160 多个品种。产品科技含量高，生产工艺先进，有多种机型为国内首创，国际领先。 1 机器人应用和发展前景综述 研制机器人的最初目的是为了帮助人们摆脱繁重劳动或简单的重复劳动，以及替代人到有辐射等危险环境中进行作业，因此机器人最早在汽车制造业和核工业领域得以应用。随着机器人技术的不断发展，工业领域的焊接、喷漆、搬运、装配、铸造等场合，己经开始大量使用机器人。另外在军事、海洋探测、航天、医疗、农业、林业甚到服务娱乐行业，也都开始使用机器人。 2 国内外机器人的主要应用方面从机器人的用途来分，可以分为两大类：军用机器人和民用机器人。 军用机器人主要用于军事上代替或辅助军队进行作战、侦察、探险等工作。根据不同的作战空间可分为地面军用机器人、空中军用机器人（即无人飞行机） 、水下军用机器人和空间军用机器人等。军用机器人的控制方式一般有自主操控式、半自主操控式、遥控式等多种方式。 在民用机器人中，各种生产制造领域中的工业机器人在数量上占绝对多数，成为机器人家族中的主力军；其它各种种类的机器人也开始在不同的领域得到研究开发和应用。工业机器人是机器人中数量和种类最多的一种机器人，广泛用于工业领域的各行各业。工业机器人一般由机械本体、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置等构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。工业机器人并不是在简单意义上代替人的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。 机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。工业机器人由操作机（机械本体） 、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。 工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。随着工业自动化的发展， 出现现了数控加工中心，它在减轻工人的劳动强度的同时， 大大提高了劳动生产率。但数控加工中常见的上下料工序， 通常仍采用人工操作或传统继电器控制的半自动化装置。前者费时费工、效率低； 后者因设计复杂， 需较多继电器，接线繁杂， 易受车体振动干扰，而存在可靠性差、故障多、维修困难等问题。可编程序控制器 plc 控制的上下料机械手控制系统动作简便、线路设计合理、具有较强的抗干扰能力， 保证了系统运行的可靠性，降低了维修率， 提高了工作效率。机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。 机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器，它有多个自由度，可用来搬运物体以完成在各个不同环境中工作。在工资水平较低的中国，塑料制品行业尽管仍属于劳动力密集型，机械手的使用已经越来越普及。那些电子和汽车业的欧美跨国公司很早就在它们设在中国的工厂中引进了自动化生产。但现在的变化是那些分布在工业密集的华南、华东沿海地区的中国本土塑料加工厂也开始对机械手表现出越来越浓厚的兴趣，因为他们要面对工人流失率高，以及交带来的挑战。 随着我国工业生产的飞跃发展，自动化程度的迅速提高，实现工件的装卸、转向、输送或操持焊枪、喷枪、板手等工具进行加工、装配等作业的自动化，已愈来愈引起人们的重视，同时也要求供料机构更加灵活、作为二十世纪最伟大的发明之一，自 60年代初问世以来，机器人在伴随着科技飞速跃进的几十年的时间里，从理论设计到实际应用领域也都有了长足的发展，并逐步走向成熟的阶段。机器人应用发展现状国际标准化组织对机器人进行了定义：“机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能，能完成各种作业的可编。 长城汽车股份有限公司是一家大型股份制民营企业，也是国内规模最大、品种最多的皮卡专业厂。目前，公司下属有“长城华北汽车有限公司” 、 “保定市信诚汽车发展有限公司” 、 “长城内燃机有限公司” 、 “长城桥业有限公司” 、 “长城汽车技术研究中心”等控股公司多家， 。公司根据特殊行业的要求进行“点菜式”生产，每年近万辆长城皮卡被各地的质量监督、公安、政法、工商、公路、电讯等系统选为公务专用车。 老师为我们介绍了发动机的基本构造和原理，对它有了更深刻地认识。现在的汽车、摩托车等大都采用的是内燃机，内燃机是一种热力发动机，它的特点是通过液体或气体燃料在机器内部燃烧产生热能，然后再转变为机械能提供给汽车，成为汽车前进的动力。就拿我们常见的汽车发动机来说，()它是一种四冲程往复活塞式发动机。 二、实习工作心得体会 随然在生产实习的时候曾有过与机械电子相关的工作经验，但在接触到所在单位的具体工作的时候，还是感觉自己缺乏许多实践经验和社会知识。通过短短几天时间的学习，使我慢慢体会到了“学无止境”的深刻道理。也找到了自身的许多缺点，比如上班迟到的问题，闲着没事做等，自己也已经引起了注意，尽量避免在以后的无论是学习还是工作中出现。 大学生毕业实习报告毕业实习是学生完成大学四年全部课程后的最重要的实践环节。毕业实习我们直接接触企业，进一步了解和认识企业的实际运营过程，熟悉和掌握市场经济条件下企业的运营规律，特别是企业经营的基本规律；了解企业运营、活动过程中存在的问题和改革的难点问题。了解国内外汽车工业的发展现状及趋势。 参观实习让我们大开眼界，也是对以前所学知识的一个初审。通过这次生产实习，进一步巩固和深化所学的理论知识，弥补以前单一理论教学的不足，为毕业设计打好基础，短短的几天，学到了很多自己以前不懂的知识，也从单位的员工身上学到了很多道理。1指导过程记录表课题名称 电梯平衡补偿链盘绕机器人设计-支撑轮及托辊系统设计学生姓名 学号 指导教师专 业 职 称指导内容记录一在外文翻译阶段，一开始选择的外文文献与课题相关性较小，在老师的帮助下才选得了与课题相关性较好的文献，翻译过程中有些专业词汇翻译不太准确。学生签名： 指导老师签名：时间： 年 月 日指导内容记录二文献综述阶段开始找的文献重复较高，要进行筛选。老师给了我一些对应的文献给我作为参考。学生签名： 指导老师签名：时间： 年 月 日指导内容记录三设计、计算时，对计算公式了解不够，计算出的结果不太确定。在老师帮助下求解各种数值。学生签名： 指导老师签名：时间： 年 月 日2指导内容记录四 对于在设计过程中的一些结构上的不明白的地方老师都给我讲解的很仔细。学生签名： 指导老师签名：时间： 年 月 日指导内容记录五论文整理撰写阶段，老师对论文的结构和整体要求给了很多建议，对论文完善定稿，格式要求等方面的内容做了较为详细的规划与指导。学生签名： 指导老师签名：时间： 年 月 日注：1.该表由导师根据实际指导情况选择最主要环节内容如开题阶段（包括选题方向、文献调研、方案拟定、方案实施阶段、论文整理撰写阶段、论文完善定稿答辩阶段整理后详实填写，指导过程记录次数不限。2.本表与学生毕业论文正文一起存档。题目：电梯平衡补偿链盘绕机器人设计-支撑轮及托辊系统一、前言1课题研究的意义，国内外生产研究现状和发展趋势1.1 课题研究意义首先对电梯系统有一个基本的认识:电梯分为曳引式电梯与液压电梯,而目前市场上使用最普遍的为曳引式电梯。任何一部曳引式电梯都包括以下几个最基本的组成部件:轿厢、曳引钢丝绳、对重、随行电缆 9如图 1 所示：梯在运行过程中,轿厢侧和对重侧的钢丝绳的长度在不断变化,从而引起曳引轮两侧钢丝绳重量的变化。当轿厢位于最低层站时,钢丝纯的重量大部分作用于轿厢側当轿厢位于最高层站时,钢丝纯的重量大部分作用于对重侧。这种变化在电梯提升高度不大时,对电梯的运行性能影晌不大,但提升超过一定高度时,会严重影响电梯运行的稳定性,危及乘客的安全。为此,当电梯的提升高度超过一定高度时,必须要设置具有一定重量的部件来平衡因高度变化带来的重量变化,这就是电梯平衡补偿链 8。所以电梯平衡补偿链定义为:用于连接电梯的轿厢与对重,平衡曳引绳及随行电缆的重量,对电梯的运行起平衡作用的部件 6。 图 1如果平衡链不平直，它会在电梯运行过程中产生扭转运动，运行速度越高，产生的扭转越严重，致使电梯轿厢产生明显的振动和噪音，严重影响电梯运行的平稳性、舒适性和安全性，因此中高速电梯使用的全塑型平衡补偿链的物理外形必须尽量平直。据中国电梯协会统计，目前我国在电梯产量、电梯保有量、电梯增长率方面均为世界第一。从未来电梯市场发展来看，我国也是全球最大的电梯市场和最大的电梯制造基地。随着建筑物高度的增加，对高速电梯的需求量增大，因此，与之配套的全塑型电梯平衡补偿链的需要也同步放大。目前，国内的生产厂家都是通过人工拖拽的方式进行平衡链的堆叠（状况如图 2 所示） ，不仅生产效率低，冷定型后平直性精度不高，而且因为劳动强度大，工作环境差致使很难招到工人 4。第 1 页 共 8 页图 2 人工盘绕状况图为了使用电梯平衡补偿链能够有效减小驱动电机的运动负载，从而达到电梯运行平稳的效果。热挤出成型后的高温 PVC 等复合材料，通过自然冷却可获得弹性好、耐疲劳、寿命长和阻燃等优点。电焊锚链条强度高，相邻链环之间可以有灵活相对的运动，使其有很好的柔性，故决定全塑型平衡补偿链产品质量的关键因素是其平直性品质，如果补偿链的平直性较差，其在电梯高速运行过程中会产生扭转运动，致使轿厢产生振动和噪音。因此保证全塑型平衡补偿链平直品质的关键是必须趁其从挤出机出来、尚处于温热柔软状态之时、进行定轨迹盘绕堆放，然后进行自然冷却。通过综合考虑场地利用及输送等因素及实践验证，按跑道型轨迹堆放效果最好，图 3 为理想的高精度盘绕堆放效果 2。图 3 理想的高精度盘绕状况图我们组的设计所要解决的问题，就是如何才能设计一种代替人工去完成堆放平衡链的设备。设计该样机能替代人工自动牵引补偿链并按跑道型轨迹逐圈逐层盘绕。如图 4 所示为本样机的工作状况 9。第 2 页 共 8 页图 4 盘绕机器人中试状况图1.2 国内外生产研究现状电梯按速度分为低速、中速、高速和超高速电梯。目前工程安装的实际经验,一般是提升高度超过 30M 就需要安装平衡补偿链。在实际运用中,由于电梯的类型,载荷,环境均不相同,所以按照实际红验法来设置临界提升高度并不推荐,如确需采用,也应将系统安全优先考虑而不是考虑成本 4。目前市面上的补偿链有以下几种：1、穿绳补偿链,是最原始的一种补偿链,只能用于梯速 1.75ms 以下的电梯。结构为在铁链中穿入麻绳,这种补偿链在使用过程中由于链与链之间发生摩擦和碰撞,噪音比较大,而且人在轿厢内有明显的抖动感。优点是价格便宜,目前大多数电梯公司己经弃用 52、包塑补偿链,为了减小穿绳补偿链在运行过程中的噪音,同时减缓环境对铁链的腐蚀,于是在穿绳补偿链的基础上包裹一层 PVC 软管,形成了包塑补偿链。相比于穿绳补偿链,包塑补偿链运行时噪音大大减小,且更加美观,但是在柔韧性及耐用性方面仍需改善 103、全塑补偿链,可用至 6m/s 的高速电梯, 是在电焊锚链的外表通过热挤出成型包裹 PVC 等复合材料而制成的全塑型平衡补偿链。使用电梯运行能达到平稳静音的效果,而且全塑型平衡补偿链具有强度高，柔性好、弹性好、耐疲劳、寿命长和阻燃等优点，非常适合用于高速电梯上。许多大型电梯公司所喜爱选定平衡补偿链的类型后,还要考虑平衡补偿链的根数及安装方法。一般来说,首先根据曳引绳的重量减去随行电缆的重量以确定补偿链的重量,然后确定补偿链的每米重量,再从生产厂家的补偿链的品种中选用。专业补偿链生产厂家一般拥有灵活的配重选用方案 1。目前国内外电梯平衡补偿链的生产，大部分还是人工堆叠，几乎没有代替人工堆叠的设备，而且大部分的公司都把生产和研发的中心，放在电梯平衡补偿链的结构以及补偿链包裹的材料上 3。1.3 发展趋势2016年以来，随着政府刺激内需政策效应的逐渐显现以及国际经济形势的好转，电梯平衡补偿链下游行业进入新一轮景气周期从而带来电梯平衡补偿链市场需求的膨胀，电梯平衡补偿链行业的销售回升明显，供求关系得到改善，行业盈利能力稳步提升 【2】 。同时，在国家“十三五”规划和产业结构调整的大方针下，电梯平衡补偿链面第 3 页 共 8 页临巨大的市场投资机遇，行业有望迎来新的发展契机。随着电梯平衡补偿链市场竞争的愈发激烈，快速有效的掌握市场发展情况成为企业及决策者成功的关键 5。中国产业调研网发布的2018-2025年中国电梯行业现状分析与发展趋势研究报告认为，在未来几年，全球电梯行业将呈现出良好的增长速度。而中国电梯市场的爆炸性增长将使该行业受益。虽然由于中国房地产市场的发展缓慢直接影响到电梯行业，但是在过去几年中，中国的电梯生产和销售保持在20% 以上的年增长率，中国更是占世界电梯市场份额的一半以上，通过市场调研及文献查阅和专利查询可知，目前国内生产高速电梯补偿链的厂家都采用纯人工的方式进行堆叠，效率低下，而且远远达不到平直的要求【2】 。本设计所研发的电梯平衡补偿链盘绕机器人是目前国内唯一的用于补偿链生产冷定型工艺中的高精度智能化专用盘绕装备，无需人工校准盘绕，避免了来自挤出机的热成型后的高温补偿链的PVC等复合材料所释放的有害气体对校准盘绕工人健康的损害，保护了职业健康。提高了盘绕精度，保证了自然冷却定型后的补偿链产品具有良好的平直性品质，提高了高速电梯运行的平稳性、舒适性和安全性；一般盘绕的速度是一个普通工人的三到四倍，不仅仅大大提高了产生效率，而且为电梯及电梯配件产业集群的技术进步和核心竞争力的提升提供了良好的技术支撑 8。2课题的研究目标、内容和拟解决的关键问题2.1 课题的研究目标本小组主要研究的目标是如何将从挤出机出来的具有既软又重、受力易变形、定位易扭转等物理特性的全塑性电梯平衡补偿链按指定跑道型轨迹进行堆放，以保证其冷定型后的平直品质，给电梯提供一种理想的、可平稳运行的平衡补偿链 4。以及研究如何实现生产过程中的智能化，高效率化，减少工作人员数量和劳动强度。1-机架，2-补偿链，3-支撑轮，4-托辊，5-X 向路轨，6-X 向小车，7-Y 向横梁，8-Y 向路轨，9-Y 向小车，10-摩擦轮系统，11-变层系统，12- 机械指系统。图 5 电梯平衡补偿链盘绕机器人的机构模型本课题研究的是支撑轮及托辊系统。第 4 页 共 8 页支撑系统达到的目标：由于从挤出机出来的补偿链处于温热柔软状态，摩擦轮系统将位于地面的链条先提升到一定高度，再水平沿着指定的跑道型轨迹行走拖曳。本系统起到支撑撑导向的过渡作用，并能在一定角度范围转动，能够将来自挤出机的补偿链连续导入到摩擦轮槽，保证连续盘绕的需要 7。本装置固定安装在盘绕装备 Y 向宽度的正中位置，如图 5 所示。在盘绕最底层（或下面几层）外圈的离挤出机较近的圆弧段轨迹时，摩擦轮将运动到盘绕装备的最左或最右边（或较左或较右靠边）的位置。此时，位于先摩擦轮上和位于导向装置的导向轮上的补偿链，被拉成与盘绕轨迹的直线方向的偏角最大（或较大） ，如果导向装置不能绕铅垂线水平转动，或导向装置绕铅垂线水平转动的角度过大，都会使补偿链同时与导向轮和前摩擦轮相切的位置关系遭受破坏，导致补偿链从导向装置的导向轮槽中或从先摩擦轮槽滑出，使盘绕不能连续进行 7。本装置可以绕铅垂线灵活地水平转动，且转动角可以根据需要被限制，能很好地使补偿链始终保持与导向轮和前摩擦轮相切的位置，保证补偿链不会从导向装置的导向轮槽中或从先摩擦轮槽滑出，其结构如图 6 所示 7。2-补偿链；3-1-导向轮；3-2-挡辊； 3-3 导向轮支架固定板；3-4-限位长螺栓；3-5-限位板;；3-6-旋转关节上连接板；3-7-旋转关节套杯；3-8-旋转关节固定轴；3-9-导向轮支架图 6 支撑导向系统如图 6 所示，本装置包括导向轮 3-1、导向轮机架 3-9、3-3 导向轮支架固定板、水平旋转关节（3-8、3-9） 、挡辊 3-2、两个限位长螺 3-4、限位板 3-5 和 3-6-旋转关节上连接板。导向轮 3-1 和挡辊 3-2 固定在导向轮机架 3-9 上，导向轮机架固定板 3-3下方连接导向轮机架，上面固定旋转关节轴 3-6，旋转关节套杯 3-7 与上连接板相 3-6固连；与导向轮机架固定板 3-3 连接的所有部件都同步绕水平旋转关节的轴可以作 360度的水平旋转 7。通过在旋转关节套杯 3-7 的外圆柱面上设置限位板 3-5，在限位板上不与垫块接触的下部制有两螺纹通孔与两个限位长螺栓相配合的办法，可限制导向轮绕通过其轮宽第 5 页 共 8 页中线的铅垂轴转动所需的最大角度 90 度，以避免导向轮绕通过其轮宽中线的铅垂轴轴向左或向右的转角过大，使补偿链同时导向轮和先摩擦轮相切的位置关系遭受破坏，影响盘绕的连续性。在导向轮的前上方设置挡辊，可进一步防止补偿链离开导向轮时从导向轮槽滑出，在导向轮的后下方设置导链环，可进一步使来自挤出机的补偿链能够顺利进入导向轮槽 7。托辊系统达到的目标：如图 7 为托辊系统模型，当摩擦轮 10 按预定轨迹远离挤出机时，其与支撑导向轮3 之间的一段电梯平衡补偿链，会因自重下坠，托辊系统就是用于承托该段链条，起到减少摩擦轮拉力损耗的作用 7。托辊系统与 X 向小车 6 通过连接杆 4-6 固定连接，托辊滚筒 4-5 之间用柔性链 4-4连接，托辊滚筒固定在滑块 4-2 上；当 X 向小车 6 驶离挤出机时，托辊滚筒 4-5 带着滑块沿直线路轨 4-1 依次拉开；当 X 向小车 6 驶近挤出机时，托辊滚筒依次靠近，托辊间所设的防撞块 4-2 接触。该装置结构合理，能够伸缩自如 7。6-X 小车，10-摩擦轮，4-1- 直线路轨，4-2-滑块，4-3-防撞块，4-4-柔性链，4-5- 托辊滚筒，4-6-连接杆图 7 托辊系统2.2 课题的研究内容内容： 1调查研究、查阅文献和搜集资料。2阅读和翻译与课题内容有关的外文资料（外文翻译不能少于 2 万印刷字符，约合 5000 汉字） 。3撰写文献综述，确定设计方案。4工艺计算；结构和强度设计计算；材料的选择。5撰写毕业设计说明书。6绘制图纸（总装配图、部件图、零件图） 。2.3 拟解决的关键问题本设备属于国内首创设计的设备，需要实现以下两个基本要求：第 6 页 共 8 页（1）能够盘绕 11 种规格的补偿链，链堆的底层长至少为 8 米、外宽至少为 2.5 米、内宽 0.5 米的
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