【JX18-32】回转式滚筒输送工作台设计（二维+三维+论文）
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【JX18-32】回转式滚筒输送工作台设计（二维+三维+论文）,JX18-32
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1辊子的安装辊子组件内部细节在左视图画出来，辊子间距多少没标，链轮应该是双链轮，链轮通过什么定位、怎么带动辊子运动要表现出来，参考下图链轮应该有防护 2，装配图装配图不完整，配合之间尺寸也没有摘 要滚筒输送机是现代最主要的散状物料输送设备之一。滚筒是滚筒输送机的主要传部件，它的作用有两个：一是传递动力，二是改变输送带运行方向。滚筒输送机滚筒的设计质量，关系到整个输送机系统的性能、安全性和可靠性。目前，国内滚筒的设计一般采用近似公式，对于中小型滚筒已经能够满足工程需求，但对于大型滚筒这种设计方法其结果与工程实际有一定的差距，它的安全性和可靠性难以保障。由于缺乏精确的计算方法，如果盲目的增大安全系数，会使结构尺寸变大，重量增加，强度得不到显著的提高同时又增加了成本。本设计简要介绍了辊子输送机的作用，在对辊子输送机特点和形式了解之后，对辊子输送机总体方案进行设计。总体方案确定后是各个零部件的设计，重点对辊子输送机的主要参数、链传动牵引力理论计算、辊子间距、辊子直径、支撑架、脚、轴承等零件进行设计，选择合适的动力源和合适的传动系统及速度控制系统，为合理地设计辊子输送机提供了依据。在总体方案和个零件的参数确定后，应用SolidWorks软件对个零件建模。关键字：作用；主要参数；设计；建模；AbstractRoller conveyor is the main equipment of bulk material conveying. The drum is the main transmission part in roller conveyor，it has two functions：one is to transfer power，the two is to change the running direction of the conveying belt. The design quality of roller conveyor roller，related to the performance，security and reliability of the whole conveyor system. At present，the domestic roller design general use of the approximate formula，for small and medium-sized roller has been able to meet the engineering requirements，but for large drum the design method and the results and engineering practice have a certain gap，its security and reliability are difficult to guarantee. Due to the lack of accurate calculation method，if blindly increase safety coefficient，make the structure size，weight，strength can not be improved significantly and increase the cost of.This design introduce the roller conveyor briefly. After know about characteristics and form of roller conveyor，design the overall scheme of roller conveyor. It is the design of various components after the overall scheme is given. Focusing on the designing of the main parameter，chain drive traction theoretical calculations，roller spacing，roller diameter，cage，feet，bearings and other parts of roller conveyor，select the appropriate power source and a suitable transmission and speed control systems，in older to provide the basis for the rational design of roller conveyor. After the overall program and parameter are determined，then，in application the softer of Pro/E to build the construction of three-dimensional model.Keyword：effect；main parameters；design；modeling目录摘 要1Abstract2目录3第一章绪论51.1 现代辊子输送机的运行特性51.2 现代辊子输送机的技术水平51.3 电动辊子研制成功61.4 辊子机架的新发展61.5 选题的背景：71.6 选题意义：7第二章 总体方案的设计82.1 辊子输送机特点及应用范围82.2 结构形式82.3 传动方式的选择92.3.1链传动92.3.2带传动92.3.3齿轮传动92.4输出方式的选择92.4.1 动力式辊子输送机92.4.2 限力式辊子输送机92.4.3 触点控制式辊子输送机102.5 辊子形式的选择102.5.1 圆柱形辊子输送机102.5.2 圆锥形辊子输送机102.5.3 轮形辊子输送机102.6辊子支撑方式的选择112.6.1 定轴式辊子输送机112.6.2 转轴式辊子输送机11第三章 滚筒的设计123.1 滚筒的长度和滚筒之间的间距的确定123.2 滚筒直径的确定123.3 滚筒厚度的确定13第四章 链条和链轮的选择和设计154.1 链条的选择154.2 链轮的选择16第五章 滚动轴承的选择与校核185.1 轴承的选择185.2 轴承的校核20第六章 电动机选择；226.1 电动机功率的计算：226.2 电动机额定转速的计算：256.3 电动机的查表选择25第七章 回转机构设计277.1 回转机构选型277.2 回转机构设计307.3 齿轮轴设计校核327.4 小齿轮校核35总结与展望38参考文献39致谢41第一章 绪论有关辊子输送机方面的理论研究，无论是国内国外均比较少见。但是在国外，各种结构形式的辊子输送机已经在生产中得到广泛应用。虽然没有得到较多的有关理论方面的资料，但是从现在可查到文献可以看出，前苏联、德国、美国、日本等工业发达国家在辊子输送机的研究方面有一定的进展。在辊子输送机结构设计方面，包括辊子输送机的辊子本身结构、辊子的安装固定结构、辊子的传动方式、实现物品积放的结构方式、弯曲输送段的结构，以及类似回转台、传感控制器、转载装置、极限力矩联轴器等其它附件的结构设计，美国、德国、法国、英国前苏联等工业发达国家有许多专利发明。比如，德国研究发明了一种减少积放压力的结构，这在如何减少积放压力方面是相当杰出的。从现有的文献可知国内仅仅有几种比较老式的辊子输送机驱动传动结构形式.在诸如上述结构设计方面远远落后于国外。1.1 现代辊子输送机的运行特性(1) 具有直线输送、弯道输送、直角转运、机动运行或依靠重力输送的性能。(2)可以借用升降台补足因工艺和设备要求的高差，而使生产线路联成一体；也可用提升机将不同楼层的生产线联成一体，组成三维的生产线。(3)工件在运行过程中可受控暂停，以便完成某道工序或等待进行下一道工序；也可定距积存和放行。(4)在输送机上可以水平回转或反转，以校正工艺需求的工件姿态。1.2 现代辊子输送机的技术水平(1) 运行平稳跳动性能：可做到在24m长的辊子输送机上其辊面高差仅达3mm，并同时有5/9的辊子承载；同速性：可做到绝对同速。（2）对中性能跑偏量仅达2/1000。（3）定位性能定位误差为lmm。（4）拼装性能全部采用活联接。可以适应工艺流程的变动很方便的改装。基本采用电动或配套液压组件。（5）可用微机全自动控制。（6）外观十分讲究。金属构件大量采用异形钢材或铝合金材。1.3 电动辊子研制成功由于高等级绝缘微型油浸式电机的问世，使外径小至60mm的辊子，也可依赖自身的动力，得到0.04一0.4m/s的线速度。这种YD型油浸式电动辊子，其核心技术是从西德引进的。它的绝缘好，寿命长，允许温升高，噪音低，并采用新型密封胶密封和特殊防漏措施，因而可应用在低噪音要求或粉尘大、空气潮湿的场所。这种电动辊子由于没有外露的驱动减速机构，在辊子输送机生产线上常用作过渡动力使用(见图1)，也可作为短程输送的动力源。在一些复杂的生产线上使用相当普遍(据称在咸阳显像管生产线上装有399只电动辊子)。国内售价不算贵，以价60，L=600辊子为例，约400元/个。图1 电动辊子的应用场合1.4 辊子机架的新发展由于冷弯型钢和中空异形断面铝合金轧制型材的研制成功和大量生产，使中轻型辊子输送机机架的外观不仅十分美观，且使现场的安装十分方便。图2所示的铝合金机架断面，除辊子支承部位壁厚为3mm以外，其余均只有Zmm，各个槽目可分别安装辊子轴头，支承链轮的T形螺栓、支腿、中间支撑、护罩、电控线、控制元件等，其自重仅2.skg/m，但刚度却很好(当支点距离为1.8m，中心受压6000N时，挠度只有1/1000)。成本约100元/m，由于它成形后不须加工、涂漆、且可弯成弧段，因此其实际成本仅比钢架贵5一10%。图2 铝合金机架断面1.5 选题的背景：在飞速发展的今天，工业化生产占着重要地位，任何机械产品都是经过一步步加工，一步步改善而成的。随着技术的发展，机械产品的加工也有了突飞猛进的发展，流水线的生产提高了加工效率。由此，输送机也越来越重要了。输送机的产生不仅节省了运输时间，也节约了人力资源，大大提高了运输的效率。本次课程设计研究的是滚筒式输送机。滚筒输送机适用于各类箱、包、托盘等件货的输送，散料、小件物品或不规则的物品需放在托盘上或周转箱内输送。能够输送单件重量很大的物料，或承受较大的冲击载荷，滚筒线之间易于衔接过滤，可用多条滚筒线及其它输送机或专机组成复杂的物流输送系统。1.6 选题意义：输送机的产生不仅节省了运输时间，也节约了人力资源，大大提高了运输的效率。本设计以滚筒式输送机为例，对相关的机械机构进行设计 ，涉及工业工程涉及、机械制造等相关的知识，考察了学生对相关知识的运用。通过这次的毕业设计，也能让学生学到更多的知识，帮助他们在步入社会以后更多的适应工作岗位的要求。第二章 总体方案的设计2.1 辊子输送机特点及应用范围辊子输送机可以沿水平或较小的倾斜角度输送具有平底部件的成件物品，如板、棒、管、型材、托盘、箱类容品以及具有平底或直棱的各种工件。它具有结构简单、运转可靠、维护方便、经济、节能等传统优点外，其突出的优点是与生产工艺过程有良好的相容性与配套性，以及功能的多样性，具体表现在：布置灵活，容易分段和连接，可根据需要，由直线、圆弧、水平、倾斜、 分支、合流等区段以及辅助装置，组成开式、闭式、平面、立体等各种形式的输送线路。功能多样，可以按重力式、动力式、积放式等多种输送方式输送或积存 物品，可以在输送过程中升降、移动、翻转物品，可以结合辅助装置，按直角、平行、上下等方式实现物品在辊子输送机之间或辊子输送机与其它输送设备之间的转运。便于和工艺设备衔接配套，衔接方式简易紧凑，有时可以直接作为工艺设备的物料输入和输出段。辊子间的空隙部位便于布置各种装置和设备。物品输送平稳，停靠精确，便于对输送过程中的物品进行加工、装配、试验、分拣、包装等各种工艺性操作，便于对输送过程实现自动控制。2.2 结构形式 无动力链传动 (A) 按输出方式 动力式 带传动齿轮传动积放式 圆柱形 定轴式(B) 按辊子形式 圆锥形 （C）按辊子支撑方式 轮形 转轴式2.3 传动方式的选择2.3.1链传动承载能力大，通用性好，布置方便，对环境适应性强，可在经常接触 油、水及温度较高的地方工作，是最常用的一种动力式辊子输送机。在多尘环境中工作时链条容易磨损，高速运行时噪音较大。 链传动分单链传动和双链传动。单链传动结构布置紧凑，适用于轻载、低速、持续运行的场合。双链传动适用于载荷较大，速度较高，起、制动比较频繁的场合。2.3.2带传动运转平稳，噪音小，对环境污染少，允许高速运行，但不适宜在接触 油污的地方工作。带传动分平带传动、V型带传动、O型带传动。平带传动承载能力较大，V型带传动次之，O型带最小。V带或O带传动均适宜于辊子输送机圆弧段。O带传动布置较为灵活。2.3.3齿轮传动承载能力较大，传动精度高，使用寿命长，对环境适应性强，适用于重载，运行精度较高，起制动频繁，经常逆转的场合因为货物需要根据需要调速，所以传动方式选为辊子对辊子链驱动的传动方式。2.4输出方式的选择2.4.1 动力式辊子输送机动力式辊子输送机本身有驱动装置，辊子转动呈主动状态，可以严格控制物品运行状态，按规定的速度精确、平稳、可靠地输送物品，便于实现输送过程的自动控制。按传动方式分为链传动、带传动、齿轮传动。2.4.2 限力式辊子输送机限力式：辊子内部有轴向摩擦片或径向摩擦环，一般输送情况下起传递力矩的作用，物品受阻停止和积放情况下，因运行阻力矩超过限定的辊子力矩，结果使摩擦片（环）打滑，辊子与驱动装置间处于柔性连接状态。辊子的阻力矩略高于正常输送时运行阻力矩。2.4.3 触点控制式辊子输送机触点控制式：一般为带传动，当需要物品停止和积存时，停止器动作，通过物品对触点的的作用，控制机械或气动系统，使辊子和传动系统脱离。积存状态下物品间挤压力很小，需要时还可使物品保持一定距离。适于输送和积存易碎怕压物品，结构比较复杂。所以根据使用要求应该选择带有动力系统的输出形式。2.5 辊子形式的选择2.5.1 圆柱形辊子输送机圆柱形辊子输送机通用性好，可以输送具有平直底部的各类物品，板、棒、管、托盘、箱类容器及餐有平底和直棱的工件。允许物品的宽度在较大范围内变动，一般作用在辊子输送机线路的直线段。也可以用作圆弧段。但物品在圆柱形辊子输送机圆弧段上运行时存在滑动和错位现象。为改善这种情况。多做双列布置。2.5.2 圆锥形辊子输送机圆锥形辊子输送机用于辊子输送机线路圆弧段，多与圆柱形辊子输送机直线段配套使用。可以避免物品在圆弧段运行时发生滑动和错位现象，保持正常方位。制作成本高于圆柱形辊子输送机2.5.3 轮形辊子输送机轮形辊子输送机自重轻，运行阻力小。分边辊和多辊两类边辊输送机：辊子沿机架两侧布置，输送机中间部位可布置其它设备。适用于输送底部刚性较大的物品。辊子无轮缘的边辊输送机要求物件宽大于轮间宽度，必要时设置水平导向装置。有轮缘的边辊输送机具有导向作用，但对物品宽度尺寸有严格限制，多用于专用生产线中，输送宽度尺寸为一定规格箱、托盘及工件。多辊输送机：结构轻便，可以作为辊子输送机直线段和圆弧段。适用于输送板、箱、托盘等平底物品。所以根据使用要求应该选择圆柱型辊子输送机。2.6辊子支撑方式的选择2.6.1 定轴式辊子输送机定轴式辊子输送机辊子绕定轴旋转，辊子转动部分自重轻，运行阻力小，辊子与机架整体装配性好，是通用的辊子支承形式2.6.2 转轴式辊子输送机转轴式辊子输送机辊子连轴旋转，转轴支承在两端固定的轴承座内。转轴式辊子便于安装、调整、拆卸。多用于重载和运转精度要求高的场合，造价比定轴式高。货物质量较小，所以选择定轴式的辊子。第三章 滚筒的设计3.1 滚筒的长度和滚筒之间的间距的确定滚筒长度： 式中 为物体的宽度，单位 mm； 为宽度欲量，一般取本设计中要求传送的托盘为长宽的矩形托盘，既，取，所以滚筒的长度为。3.2 滚筒直径的确定滚筒直径可由下式进行确定式中 为滚筒传递的功率； 为滚筒的转速； 为滚筒许用扭切应力，选取45钢为滚筒材料，因滚筒是空管结构，所以需要适当降低，查机械设计手册得，45钢的许用扭切应力，本次计算中取为。下面求滚筒传递的功率和滚筒的转速：原始数据：已知托盘和零件质量为75KG；传动方式：链传动；托盘的极限速度为0.5m/s；查得滚筒上的面胶的动摩擦因数为0.5。根据以上数据选择电机，选择步骤如下：滚筒所受滑动摩擦力为所需传送功率箱子达到极限速度0.6m/s时，链轮的转速为，所以 ，为了方便设计，取滚筒的直径为。3.3 滚筒厚度的确定式中 为滚筒所受的最大切应力； 为滚筒受到的最大弯矩； 为空心滚筒的抗弯截面系数； 为材料的许用应力；本设计中，输送机在传送托盘时，至少有三个滚筒支撑托盘，则每个滚筒的载荷系数为式中 为每个滚筒的载荷系数； 为托盘和工件的总重量，由前面可知； 为托盘的边长，由前面可知；所以，由图10-3可得700700图3-2 滚筒载荷分布示意图为材料的许用应力，。根据GB/T699-1999标准规定，对于45钢，对静载下的材料安全系数可取，带入数据据计算得为空心滚筒的抗弯截面系数，对于圆环截面，由材料力学知识可得式中 为空心滚筒的抗弯截面系数； 为滚筒的外径； 为滚筒的内径；将上述结果带入公式得：求得：，取。所以滚筒的厚度为。第四章 链条和链轮的选择和设计4.1 链条的选择表4-1 A系列滚子链的基本参数和尺寸 (GB/T1243-97)链 号节距p(mm)排距Pt(mm)滚子外径d1(mm)内链节内宽b1(mm)销轴直径d2(mm)内链板高度h2(mm)单排极限拉伸载荷FQ（KN）单排每米质量q(kg/m)08A12.7014.387.957.853.9812.0713.80.6010A15.87518.1110.169.405.0915.0921.81.0012A19.0522.7811.9112.575.9618.0831.11.5016A25.4029.2915.8815.757.9424.1355.62.6020A31.7535.7619.0518.909.5430.1886.73.8024A38.1045.4422.2325.2211.1136.20124.65.6028A44.4548.8725.4025.2212.7142.24169.07.5032A50.8058.5528.5831.5514.2948.26222.410.1040A63.5071.5539.6837.8519.8560.33347.016.1048A76.2087.8347.6347.3523.8172.39500.422.60按照用途不同，链可分为起重链、牵引链和传动链三大类。本设计为牵引链，且本设计中要输送的托盘与零件的重量和最大不超过750N。所以托盘与滚筒的摩擦力式中 为面胶的动摩擦因数，经查表可知=0.5； 为托盘与工件的重量，取为750N；所以，查表4-1可知，承载能力上08A链条就可以满足要求，所以选择链号为08A的链条。此传动为轻载，所以单排链条就可满足要求。牵引链的失效形式：牵引链的主要失效形式为链条铰链的销轴与套筒之间承受较大的压力且又有相对滑动，故在承压面上将产生磨损。磨损使链条节距增加，极易产生跳齿和脱链；链传动在启动、制动、反转或重复冲击载荷作用下，链条、销轴、套筒发生疲劳断裂。所以要润滑，良好的润滑能减小链传动的摩擦和磨损，能缓和冲击、帮助散热，是链传动正常工作的必要条件，链条在工作一定时期后，要注意加润滑油。4.2 链轮的选择在传动机械中，链轮的重要性是无法取代的，一个链轮的好坏直接决定了机械的性能和寿命，已经选择节距为12.7mm的08A的链带动链轮来带动滚筒转动，考虑到多边形效应，为了保证链轮和链条有充分的啮合，又不使链轮的直径过大时整个结构变大，所以选择16齿的链轮，根据表4-2 标准来设计链轮。表4-2 传动用短节距精密滚子链轮参数俗称节距P滚子直径d齿数z分度圆直径Df齿根圆直径Di齿顶圆直径Da最大轮毂直径Dw齿宽B单排2、3排4排以上3/89.5256.353194.1587.8099805.254.69.5256.351854.8548.5059411/2（A型）12.78.5138155.80145.291601357.16.86.412.78.511665.1056.5971475/815.87510.1625126.67116.511341058.18.47.915.87510.1620101.4891.32109793/419.0511.9125152.00140.0916112611.711.310.619.0511.9117103.6891.7711278链轮结构如图4-1所示。图4-1 链轮结构图表4-3 链轮的材料材 料热 处 理齿 面 硬 度应 用 范 围15、20渗碳淬火、回火5060HRCz25有冲击载荷的链轮35正 火16200HBSz 25的主、从动链轮45、5045Mn、ZG310-570淬火、回火4050HRC无剧烈冲击振动和要求耐磨的主、从动链轮15Cr、20Cr渗碳淬火、回火5560HRCz 50的从动链轮及外形复杂或强度要求一般的链轮夹布胶木PeFa/CorFa/zDw2XYXY深沟球轴承0.0140.0280.0560.0840.110.170.280.420.560.1720.3450.6891.031.382.073.455.176.89100.562.301.991.711.551.451.311.151.041.00所以当量动载荷 轴承的转速式中 为轴承的转速； 为滚筒的线速度，前面已经指出，=0.6m/s； 为滚筒的半径，r=30mm；所以轴承的转速 计算所需轴承的轴向基本额定动载荷值式中 为轴承的基本额定动载荷； 为轴承的转速，由上面计算可知； 为当量动载荷，由上面计算可知； 为载荷系数，查表10-5可得； 为温度系数，查表10-6可得； 为轴承的预期寿命，查表8-7得； 为寿命系数，对于滚子轴承；表5-2 载荷系数载荷性质无冲击或轻微冲击中等冲击强烈冲击fp1.01.21.21.81.83.0表5-3 温度系数轴承工作温度/C100125150200250300温度系数10.950.900.800.700.60表5-3 轴承的预期寿命Lh的参考值使用场合不经常使用的仪器和设备短时间或间断使用，中断时不致引起严重后果间断使用，终端会引起严重后果每天8小时工作的机械24小时连续工作的机械5004000800080001200012000200004000060000所以轴承的基本额定动载荷 查机械设计手册可知选取深沟球轴承6002，其基本额定动载荷 ，其安装尺寸为内径为，外径为，宽度为。5.2 轴承的校核验算轴承的基本额定寿命式中 为轴承的基本额定寿命； 为轴承的基本额定动载荷，查机械设计手册可得深沟球轴承6002的基本额定动载荷； P为当量动载荷，由前面可知P=125N； 为轴承的转速，由前面可知； 为寿命系数，对于滚子轴承；所以轴承的基本额定寿命所选轴承寿命满足要求，所选轴承满足要求。第六章 电动机选择；6.1 电动机功率的计算：电动机的功率N计算如下：辊子对辊子链驱动输送机，链条对辊子的牵引力： =f WQ f 为货物底板与辊子的摩擦系数，其值按表1选取为0.02 ； W为每个动力辊子驱动的重力，单位是N； Q 为有实际驱动辊子数和滚子链损耗系数说确定的系数； Dr 为辊子直径； Ds 为链轮的节圆直径，取其值为138mm ；W = Rd 为单个主动辊子（包括链轮但不包括轴）的重量； Ri为单个从动辊子（不包括轴）的重量； A 为滚道上从动辊子的个数； Wr 为每个辊子承担货物的重量； We 为单个连环的重量；Q= n 为实际辊子数； 为滚子链损耗系数，其值按下表选取；所以计算得：W 15000 NQ 10.9Pn = 1.66 kN 电动机的功率N：N = kW K 为电机裕量系数，K =1.151.3 ； Pn 为 链条的牵引力； V 为链条的速度； 为传动总效率，=， 为链条与链轮啮合的效率，=0.70.8 ， 为加速阻力及其他阻力需增大的功率，=0.8 ； 所以电动机的功率 N= 3kW电动机的额定功率为： N = =(+) =9.8(+Zq) d/2 =9.8 k100 =/ 为总的机械效率，选择其值为0.5； 为克服辊子摩阻做功所需功率； 克服物品质量的惯性阻力所需瞬间最大功率； 为辊子轴颈处的轴承阻力矩； 为物品沿辊子的运动阻力矩； Z为辊子数，值为10； q 为每个辊子的质量； 为滚动摩擦系数，值按下表选取为0.015：d 是滑动轴承接合面的直径；对使用滚动轴承的辊子而言，其辊子“ 轴颈”直径d是滚动轴承的中间滚动面直径之间安装滚动轴承处的名义直径 k 是物品与辊子间的滚动摩擦系数，单位为cm，其值按照下表选取为0.05cm：为电动机的启动时间，因为功率不是很大，所以选择为1 s ；所以计算结果=1.162 kW电动机的功率N： N =V*W*u / (K*0.6) =3015000.1(45000.6) =1.7 HP =1.29 kW综合上述三种计算方法说的结果，选择电动机的额定功率为1.5 kW；6.2 电动机额定转速的计算：电动机和辊子链轮通过链条链接，传动比设置为1：1，辊子的最大转速大约为136r/min，所以电动机最大转速应该大于136 r/min，调速选择为变频调速。6.3 电动机的查表选择选择的电动机应该能够提供1.5kW的功率，最大转速大约为136r/min根据上述条件，选择R57-4型号的减速机，如表6.3.1中的输出转速为138 r/min型号，附带变频器。表6.3.1第七章 回转机构设计7.1 回转机构选型回转支承装置主要有两大类：柱式和转盘式。转柱式回转支撑装置具有一个与回转机构装成一体的转柱，转柱插入门座中，依靠上、下支座支撑，并通过驱动装置来实现回转运动。采用滚动轴承式回转支撑装置的，其回转机构安装在一个大转盘上，转盘支撑在滚轮、滚子或滚柱等滚动体上，滚动体则可以在门座的滚动座圈上滚动。其中滚动轴承式回转支撑回转装置具有尺寸小，结构紧凑，承载能力大，回转摩擦阻力小，滚动体与滚道之间的间隙小，维护方便，使用寿命长，易于实现“三化”，并且能同时承受垂直力，水平力和倾覆力矩等一系列优点。为了适应不同的使用要求，滚动轴承式回转支撑装置有多种型式，主要有单排四点接触球式，双排异径球式，单排交叉滚柱式和三排滚柱式等。本设计采用转盘式旋转支承装置。根据转盘传递载荷方法的不同，转盘式旋转支承装置又可以分为三种型式：少支点的支承滚轮式、多支点的滚子夹套式和滚动轴承式。本设计选用滚动轴承式，滚动轴承式旋转支承装置主要有：（1）双排球轴承式（图7-1）双排滚珠支承由上、下两排滚珠、内外座圈、隔离体、密封和润滑装置等组成，内外座圈中的一个可制成上下分片式。上排滚珠承受载荷较大，故滚珠直径较小。在较大的轴向力和倾复力矩作用下，可将其接触角设计成能白由地移动到接近90“。因此，它比同样大小，同样数目单排滚珠支承的承载能力大得多，能承受很大的轴向载荷和倾覆力矩，且在承受载荷时，不会引起滚道分离，保证了齿轮正常啮合，但成本高。图7-1 双排球轴承式回转支承（2）交叉滚子轴承式（图7-2）这种旋转支承装置中的滚柱接触压力角一般为，相邻滚柱的轴线是交叉排列的。由于滚柱与滚道是线接触，所以承载能力比滚珠式的大。具有承载能力高、加工工艺简单、结构紧凑、重量轻、高度小(降低重心，提高稳定性)等优点，为了保证滚柱与滚道有足够的接触长度，对与座圈相连接的构件的刚度和安装精度要求高一些。在回转式输送机、起重机械、堆取料机等应用较多。图7-2交叉滚子轴承式回转支承（3）四点接触滚珠式（图7-3）这种旋转支承装置的内外座圈滚道是两个对称的圆弧曲面，滚珠的接触压力角一般为，它具有结构简单、重量轻、承载能力大、高度尺寸小的优点。适用于回转式输送机、焊接操作机、中小型起重机和斗轮堆取料机。图7-3 四点接触滚珠式回转支承（4）三排滚子式（图7-4）这种旋转支承装置中两排滚柱在水平方向平行排列以承受轴向载荷，另有一排垂直排列的滚柱承受径向载荷。三排滚子式旋转支承装置比上述各种轴承式旋转支承装置的承载能力大，但制造及安装精度要求较高；同时，与之相连的构件也要有足够的刚度。这种旋转支承装置多用于起重量很大、座圈外径又受到限制的取料机上。图7-4 三排滚子式回转支承由于本设计属于回转输送机，在保证承受能力合格的情况下，考虑到经济性和方便性，决定采用交叉滚子轴承式回转支承。回转机构由交叉滚子轴承式回转支承、上座圈、下座圈及固定在转盘后部的回转驱动装置组成，下座圈下部固定在门座上，下座圈上部与带外齿的推力向心单排四点接触球式回转支承外圈相连；上座圈上部支撑着转盘，上座圈下部与滚珠轴承内圈相连。回转驱动装置一般安装在转盘尾部或侧部。安装在减速器输出轴上的驱动齿轮与轴承的外齿相啮合，通过电动机的动力传动，实现转盘以上部分对于门座的回转。回转机构应该能保证输送机回转到所需工作位置，停机时，保证上部回转机构停留在某个位置。7.2 回转机构设计本次设计要求回转速度为1.7r/min。旋转驱动装置选用卧式电动机与行星减速器的传动方式，传动效率=0.8旋转时摩擦阻力矩： 换算摩擦系数，可取 滚动体中心圆直径，m滚动体法向反力之绝对值总和，kg式中 旋转支承装置所受的总垂直力 旋转支承装置所受的总水平力 滚动体的接触角风阻力矩计算：风载荷 式中 作用在机器上或武平上的风载荷，N; C风力系数； 风压高度变化系数； q计算风压，N/； A垂直于风向的迎风面积，；查表可得 C=1.6，=1，q=90 N/，A=23风阻力矩 所需要的电动机功率为：式中： n为回转机构转速（r/min）将上面所计算得出的数据带入得根据上述计算及参考其它的资料，本次设计回转机构所选用的电动机型号为YEJ160L-8，7.5KW，720 r/min，效率为0.86。YEJ系列电磁铁制动三相异步电动机为全封闭、自扇冷、笼型转子具有附加圆盘型直流电磁铁制动的三相异步电动机，它适用于快速停止、准确定位的场合，同时它还适用于灰尘多，环境较恶劣的场所，故本次设计采用它作为回转机构的驱动电机。总传动比 式中 电动机转速，r/min； 回转大齿轮转速，r/min； 减速器传动比末级传动齿轮传动比减速器选用HZL-35型号立式，传动比为=45则 交叉滚子轴承式回转支承先选用HJW3120型小齿轮齿数 ，取17齿，模数m=3（根据标准回转支承确定）小齿轮分度圆直径 齿顶高 齿根高 齿顶隙 =7.3 齿轮轴设计校核（1）作用力计算小齿轮转速 扭矩T： 圆周力 （2）初步估算轴的直径选取40Cr钢作为轴的材料，调质处理由公式 计算轴的最小直径并加大3%以考虑键槽的影响查表 取A=100则 图7-5 轴尺寸图（3）绘制轴的弯矩图和扭矩图 最大弯矩 M=（4）按弯扭合成强度校核轴的强度当量弯矩 其中折合系数轴的材料为40Cr钢，调质处理。=685 N/，得材料许用应力轴的计算应力为 故该轴满足强度要求（5） 疲劳强度校核截面弯矩 截面扭矩 抗弯截面系数 抗扭截面系数 截面上弯曲应力 截面上扭剪应力 弯曲应力幅 弯曲平均应力 扭切应力 （6） 确定材料的机械性能 由表查得40Cr钢弯曲疲劳极限，剪切疲劳极限合金钢材料的特性系数 ，（7） 确定综合影响系数、轴肩圆角处有效应力集中系数、，根据，查表计算得，配合处综合影响系数、，根据d，配合H7/r6计算得=3.8，=2.08尺寸系数、，根据图查得，表面状况系数=（8）计算安全系数取需要安全系数 故疲劳强度安全（1） 键校核 挤压强度条件 故键合格图7-6轴的计算简图7.4 小齿轮校核（1）选择齿轮材料，确定许用应力小齿轮调质，大齿轮45正火， 许用接触应力 其中接触疲劳极限 ，接触强度寿命系数，应力循环次数N=，.05，接触疲劳最小安全系数=1则 =700N/=577N/许用弯曲应力，其中，弯曲强度寿命系数查图得弯曲强度尺寸系数查图得 弯曲强度最小安全系数，则（2）齿根弯曲疲劳强度校核载荷系数K式中 使用系数，查表得=1 动载系数， 由推荐值 1.051.4 取=1.2 齿间载荷分配系数 由推荐值 1.01.2 取=1.1 齿向载荷分布系数 由推荐值1.01.2 取=1.1载荷系数=齿根弯曲疲劳强度应满足 齿形系数 查表得 小轮 大轮应力修正系数 查表得 小轮 大轮重合度系数=0.68故故齿根弯曲强度满足。总结与展望通过此次毕业设计，使我了解了输送机的很多相关知识。使我也了解了当前国内外在此方面的一些先进生产和制造技术。本次设计是对大学四年本科所学的一个综合考察。我觉得作为一名机械类专业的学生，我在机械设计方面有了更大的进步。在这段时间里，通过网上查找资料，翻阅设计手册等相关专业书籍，使我了解到很多输送机的相关知识。熟悉了输送机设计的过程和步骤，巩固了机械设计方面的知识。在本次设计中，更多的是对机械CAD软件的使用，这使我能更加熟练的运用CAD画图，而且还熟练掌握了一些常用软件的应用，比如SolidWorks，OFFICE等。本设计中不足的是，没有对输送机的控制部分进行设计，所以还不能够投入生产，如果要设计一个合格的实际使用的商品的话，还要做市场调查，考虑成本，工作环境，优化设计等，所以，我觉得现在做的还不够，可以说是差的很多，所以要作为一名真正的设计人员，还要更加的努力！参考文献1 齐俊河.中国冲压和钣金加工企业未来展望.第四届中国国际金属成形会议.2008，12：5115252 王巨光.中国铝合金轮毂生产自动化势在必行.轻合金加工技术.2012，4：11143 郎桐.输送机的分类及选型与设计.工业工程.2009，12：4
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