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XX 大学 毕业设计(论文) 毕业设计(论文)题目 所 在学 院 专业 班级 姓名 学号 指 导老 师 年月日 声明 本人郑重声明:所呈交的毕业设计是我在导师的指导下独立进行研究本人郑重声明:所呈交的毕业设计是我在导师的指导下独立进行研究 所取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以注明引用的内容外,本所取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以注明引用的内容外,本 设计不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果,对本设计设计不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果,对本设计 的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明,并表示了的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明,并表示了 谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年作者签名:日期:年 月月 日日 毕业设计版权使用授权书 本设计作者完全了解学院有关保留、使用毕业设计的规定,同意学院本设计作者完全了解学院有关保留、使用毕业设计的规定,同意学院 保留并向国家有关部门或资料库送交毕业设计的纸质版和电子版,允许毕保留并向国家有关部门或资料库送交毕业设计的纸质版和电子版,允许毕 业设计进入学院图书馆被查阅和借阅,本人授权闽南理工学院可以将我的业设计进入学院图书馆被查阅和借阅,本人授权闽南理工学院可以将我的 毕业设计的全部或者部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、毕业设计的全部或者部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、 缩印或者扫描等复制手段保存和汇编本毕业设计。缩印或者扫描等复制手段保存和汇编本毕业设计。 保密保密在年解密后适用本授权书;在年解密后适用本授权书; 本设计属于:本设计属于: 不保密不保密。 (请在以上相应的方框内打(请在以上相应的方框内打“” ) 作者签名:日期:年月日作者签名:日期:年月日 指导教师签名:日期:年月日指导教师签名:日期:年月日 毕业设计答辩小组成员名单 姓名职称单位备注 机械设计服务(有图纸 CAD 和 WORD 论文) QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 组长 注:样稿,论文不完整,勿抄袭 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文) QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 毕业设计( 论文) 课 题 名 称 冲 压 废 料 自 动 输 送 装 置 毕业设计 I 内 容 提 要 目前很多冲压生产线的模下废料均由人工清扫,机箱装载。手工生产线需停机 清扫。自动生产线虽不停机,但清扫时极不安全。同时手工清扫废料及目前废料收集 方式使整个生产现场显得零乱。废料满地散落,场地不清洁,人工清除废料势必停机 作业,影响生产效率。 随着产品更新替换速度的加快,产品的规格变化多端,多种少量之生产方式已非 常之普遍。各种模具垫脚,垫脚间距几何位置不一,并随快速换模的导入,夹模器的 干涉,规格品的输送装置已无法适应。如何从模下自动清除废料,并适应其种种之变 化,成为同行业界的一个难点。为满足生产的需求,提高工作效率,一种独特的输送 装置可自行清除模下废料。该装置由安装架、工织皮带输送带、废料输送机等部件组 成。该输送装置设计的独特之处在于:使用一台马达同时驱动多条输送带,解决了一 台马达驱动一条输送带所带来的横向空间不够的问题;输送带横向位置可任意调整, 已适应不同的垫脚位置;一种输送带宽度可适应一定范围的垫脚间距,输送带可任意 组合,已适应不同宽度;换模时可方便地移动输送带,且各皮带整体及单个皮带伸入 模具下的深度可调,适应不同的模具尺寸;换线时,可方便地更换输送带;超薄皮带 可越过夹模器或压板的阻挡,更好地利用空间。 冲压废料自动输送装置是一种适应性强,效率高,安全可靠,灵活多变的组合式 废料输送设备,配以链板式输送机,对每一条生产线的废料进行集中收集,或配以电 磁送料机, 废料箱进行单台冲床废料收集, 从而可进一步提高冲压生产的自动化程度, 实现冲压作业区的无人化,极大地提高生产效率。 毕业设计 II Ramming waste material automatic Installment Summary At present under very many ramming production line mold waste material by hand sweeping, case loading. The manual production line needs the engine off to sweep clear. Automated production line although not engine off, when sweeps clear is not extremely secure Simultaneously manually sweeps clear the waste material and the present waste material collection mode causes the entire production scene to appear in disorder. The waste material everywhere scatters, the location is not clean, the man- power will clear away rubbish inevitably the engine off job, will affect the production efficiency. Along with product update replace speed speeding up, the product specification , the many kinds of few production method has been extremely common. Each kind of mold pad foot, fronts the foot spacing several positions not one, and along with fast trades the mold inducting, clamps the mold interference, the specification feed way has- been unable to adapt. How automated clears away rubbish from the mold, and adapts its all sorts of changes, becomes the colleague field difficulty. In order to satisfy the production the demand, enhances the working efficiency, one kind of unique feed way may voluntarily clear under the mold the waste material. This equipment by is peaceful, the labor weaves part and so on leather belt conveyor belt, waste material conveyer is composed. This feed way design unique occupying to: Uses a motor simultaneously to actuate the multi- strip conveyor belt, solved a motor to actuate the crosswise spatial insufficient question which a conveyor belt brought; The conveyor belt lateral attitude may willfully adjust, adapted the different pad foot position; One kind of conveyor belt width may adapt the certain scope pad foot spacing, the conveyor belt may willfully combine, adapted the different width; Trades when the mold may conveniently move the conveyor belt, also various leather 毕业设计 III belts overall and the single leather belt enters under the mold the depth to be possible to move, adapts the different mold size; When trades the line, but conveniently replaces the conveyor belt; The ultra thin leather belt may leapfrog clamps the mold or clamp preventing, uses the space well. The ramming waste material automated feed way is one compatibility strong, the efficiency high, secure is reliable, the flexible combined type waste material conveyor, matches by the chain beat conveyer, carries on the centralism collection to each production line waste material, or matches by the electromagnetism feeding computer, the w aste box carries on the single punch press waste material collection, thus may further enhance the ramming production the automatist, implements ramming operation area nobody to melt, enormously enhances the production efficiency. 毕业设计 IV 目 录 内容提要 SUMMARY 前 言1 1 冲压废料自动输送装置传动方案设计 2 1 . 1 课题的来源 2 1 . 2 国内外研究现状 2 1 . 3 传动方案设计 2 2 输送机的设计 11 2 . 1 各种输送机简介11 2 . 2 带式输送机12 3 输送机各机构的设计 21 3 . 1 传动滚筒及零部件的设计 21 3 . 2 滚筒、滚筒轴及配件的设计24 3 . 3 托辊装置的设计26 3 . 4 滚筒和托辊滚动轴承的选择和校核 27 4 电气控制系统的设计 28 4 . 1 控制方式的选择 29 4 . 2 电气原理图的设计30 总 结 31 参考文献32 致 谢 33 毕业设计 1 前 言 本课题是根据工厂冲压废料清扫和自动输送问题而设计的冲压废料自动输送装 置。该输送装置要求适应性强,效率高,安全可靠,并且能适用于全封闭式的自动化 生产的冲床上。目前所有生产线的模下废料均由人工清扫,铁箱装载。手工线须停机 清扫,自动线虽不停机,但清扫时及不安全。以手工清扫废料及目前废料收集方式使 整个生产现场显得零乱,从而影响了整理 ( S e i r i ) 、整顿 ( S e i t i o n ) 、清扫 ( S e i s o ) 、 清洁 ( S e i k e t s u ) 、 素养 ( S h i t s u k e ) 、 节约( S a v i n g ) 、 安全( S a f e t y ) 等“7 S ”制度。 对于一些自动化生产的厂家, 实行全封闭式的冲压作业, 人工清除势必停机作业, 影响生产效率。对此,我们设计了一种自动的模下废料输送装置,配以链板式输送机 或电磁送料机,或铁箱对不同的生产线调料进行集中收集。如将此设备用于自动及手 工线上,它将极大地提高生产效率,提高操作安全性。 在冲压作业中,冲压机械设备、模具、作业方式对安全影响很大。实现冲压机 械化和自动化能大幅度提高冲压设备的利用率和劳动生产率并保证人身安全,但是, 冲压作业的动作频率高,又多数是薄板加工,所以保证机械化和自动化的可靠性在技 术上的难度较大。因此,在确定应用冲压机械化和自动化时,应结合现有条件,考虑 产量大小等因素,以使冲压机械化和自动化发挥应有的作用。目前国内外虽有一些冲 剪一体化的新型数控液压冲剪复合机等柔性化制造装置, 它由剪床将工件及废料分剪 并由皮带输送机输出,但这种装置均由 P L C 来控制,不仅设备结构复杂,而且价格极 其昂贵。 这个设计基本能满足上述要求,并从经济性,并从经济性,实用性出发,尽量与 一般工厂的实际情况相吻合,故能够达到预期效果。 毕业设计 2 1 冲压废料自动输送装置传动方案设计 1 . 1 课题的来源 目前还有很多工厂的冲压废料清除方式都是最原始的人工清扫,机箱装载。手工 生产线需停机清扫,自动生产线虽不停机,但清扫时极不安全。同时手工清扫废料及 目前废料收集方式使整个生产现场显得零乱。废料满地散落,场地不清洁,人工清除 废料势必停机作业,影响生产效率。 1 . 2 国内外研究现状 在冲压作业中,冲压机械设备、模具、作业方式对安全影响很大。实现冲压机械 化和废料收集自动化,能大幅度提高冲压设备的利用率和劳动生产率并保证人身安 全。但是,冲压作业的动作频率高,又多数是薄板加工,所以保证冲压机械化和废料 收集自动化的可靠性在技术上实现的难度较大。冲压废料的收集常常需要停机工作, 既影响生产, 又极不安全。 目前, 国内、 外研究的输送装置往往只针对一种冲压产品, 当遇到模具垫脚高度、间距及位置不一,夹模器的干涉等问题时,从模下自动清除废 料非常困难,本课题着重解决以上问题,设计制造完成以后,将在国内得到广泛地应 用。 1 . 3 传动方案设计 1.3.1 结构设计 输送机结构如图 1 . 1 : 1.3.2 机械总功率 1 6 带式输送机的原动机选用电动机。因为滚筒的转速为: 2 /nVD=(D 为滚筒直 径) ,初步选取滚筒直径为D=30mm,滚筒长度B=300mm,输送带速度V=6M/min, 滚筒间的间距为80mm,故 2 n =6/3.14 0.03=64r/min。 毕业设计 3 图 1 . 1 运输机结构图 为了使电动机转速减为 2 n , 故选用 J T C 系列小型齿轮减速异步电动机。 为使滚筒 同时转动,各滚筒由平带带动。 初定各级传动比为:取链轮传动比i=1。 初步计算机械的总功率: 滚筒运输机的总功率为 1 : P=0.735/(75 )(q +q 101物带) * ( 2 f + d ) + q* ( d ) B +D (1 . 1 ) 式中数据: q物:物品分布在平带上所受的线性载荷; q带:平带在滚筒上所爱的线性载荷; 0 q:滚筒及其轴的重量; f:物品在滚筒表面的滚动摩擦系数; 1:滚筒轴衬中的滑动系数; d:滚筒的轴径; D:滚筒直径; :滚筒表面与物品的滑动摩擦系数; :机械传动的总功率; 首选滚动轴衬效率1= 0 . 9 8 (共 1 5 个) ; A - A A A V=6M/min 毕业设计 4 平带效率2= 0 . 9 ; 链传动效率 = 0 . 9 6 ; 12 *0.98*0.9*0.960.85 = (1 . 2 ) 0.6f =; 1 0.03 =; 0.1 = 2 。 滚筒选用热轧无缝钢管,其理论重量为: (取壁厚 7 . 5 m m )G0=20.99kg/m,滚 筒重量为G1=20.99*0.3=6.3kg; 0 16.3qGkg= 冲压废料由材质、物料大小、冲床等因素来确定。本次设计的冲压废料为1.5t/h, 因此带式输送机的质量生产率为1.5t/h。 物料线性载荷为: q物= Q / ( 0 . 3 6 V ) (1 . 3 ) 式中数据: V - - - - - - 工作速度 m / s 本次设计中0.1 /Vm s=; q物= 1 . 5 / ( 0 . 3 6 * 0 . 1 ) = 7 4 . 4 0 N / m 输送带的单位质量:初选输送带衬垫层数i=4,输送带动橡胶覆面的厚度 1 B =3.0mm, 输送带下橡胶覆面的厚度 2 B =1mm。 根据公式: q 12带= 1 1 B ( 1 . 2 5 i + B+ B) = 1 1 * 0 3 * ( 1 . 2 5 * 4 + 3 + 1 ) = 2 9 . 7 0 N / m (1 . 4 ) 所以每个滚筒的最大所受的载荷为(q +q0.883.3/N m= 物带) * ; 把(1 . 2 ) 、 (1 . 3 ) 、 (1 . 4 ) 、代入(1 . 1 )计算得: P=0.735/(75*0.85)*(74.40+29.700.03*12) * ( 2 * 0 . 6 +)6.30.1*120.1*30+ * () * 3 0 0 + = 5 8 8 W = 0 . 5 8 8 K W 1.3.3 电动机的选择 常用电动机分类 常用电动机分类为:一般异步电动机、变速异步电动机、起重及冶金用异步电动 机、防爆异步电动机、驱动微型异步电动机、直流电动机等。 变速异步电动机中 J T C 系列小型齿轮减速电动机适用于电动机直接驱动的低速 传动装置上,如矿山、冶金、制糖、造纸、化工、橡胶等工厂及基建工地驱动一般机 毕业设计 5 械或运输机械。在低速传动时,可直接传动不再另带减速装置。总体积小,力矩大, 使用灵活方便。 选择电动机 选择电动机类型 按工作要求和条件选取变速异步电动机 J T C 系列小型齿轮减速异步电动机。 选择电动机容量 工作机所需的功率: w ww PF V /(1000) w = (1 . 5 ) 电动机输出功率: 0w P =P / ; (1 . 6 ) 其中为电动机至滚筒主动轴传动装置的总效率包括:滚子链传动、平带传动等。 值计算如下: * bg = (1 . 7 ) 滚子链传动效率0.96 b =;平带效率0.9 g =; 把数据代入(1 . 5 )得: www PF V /(1000)1726.84*0.1/(1000*0.7)0.24 w =K W 因此*0.96*0.90.86 bg = ,所以 0w P =P /0.24/0.860.28KW = 选择电动机转速,计算工作装置主轴的转速也就是滚筒的转速: 3 /6*10 /(*30)64 /min ww nvDIr= (1 . 8 ) 因为总传动比i=1; 所以在这里选择 J T C 系列型齿轮减速电动机。J T C 5 0 1 A 额定功率 1 . 1 K W 。 电动机外形安装尺寸如下表: 表 1 . 1 电动机型号尺寸 尺 寸 (m m ) 型号 H A B C D E G K b 1 b 2 b h 1 L J T C 5 0 1 A 2 5 0 3 1 0 2 5 0 2 2 3 5 8 0 3 7 . 8 1 9 3 7 6 3 8 0 4 6 0 5 7 7 1.3.4 链传动的几何计算 机械传动方式有:摩擦轮传动,带传动,链传动,齿轮传动,蜗杆传动,螺旋传 动等, 其中链传动在高温、 油、 酸等恶劣条件下能可靠工作, 轴和轴承上的作用力小, 毕业设计 6 传动效率高。 正确进行链传动设计计算是保证链传动具有良好性能的重要条件之一。 传动链主 要有套筒链、套筒滚子链(简称滚子链) 、齿形链,本次设计采用滚子链传动。链传 动的设计计算可分为两部分,即链传动工作能力的计算和链传动的几何计算。通过传 动参数的合理选用和设计而把这两部分相互联系起来。 链传动的几何计算主要是指链条长度 L 、中心距 a 以及松边垂度 f 的计算。 根据链轮几何尺寸的计算选定选择链条型号为 0 6 B 2 。 确定链节数 p L,计算中心距a: 选择链齿数 12 ,z z 因为1i =,选取 12 12z z= = 。 确定链节数 p L 2 21 12 2 /()/2 2 p zzp La pzz a + (1 . 9 ) 假定中心距40ap=,则链节数为 取92 p L=节。 确定链条节距 P 单要链传递功率 0/ Czpl PPk k k (1 . 1 0 ) 单排链1 p k = 1 。 代入数据到(1 . 1 0 )得: 根据小链轮 2 64/ m i nnr=及 0 1.19Pkw=,查手册得链节距19.05pmm=。 确定中心距a (1 . 1 1 ) 1.081.08 1 12 0.61 1919 z z k = 0.26 0.26 92 1.51 1919 p L L k = 0 1.1 1.19 0.61 1.51 1 Pkw= 22 121212 22 8 4222 19.05121212121212 92128 4222 381 pp zzzzzzp aLL mm + =+ + =+ = 22 21 12 2 4012121212 2 /()/292 22240 p zzppp La pzz app + +=+= 毕业设计 7 垂度的计算 链条在实际使用时必须保持松边有适宜的垂度。 过大的垂度会使链条与链轮的啮 合变坏,使链边振跳,易导致爬高和跳齿;过小的垂度则使链边的张力过大,导致链 条铰链的磨损加快和轴、轴承的负荷加重。所以为了保持适宜的垂度,也为了链条安 装的方便,应将计算所得的理论中心距 a 减小某个数量a。 条伸长量L与垂度 f 的关系 当传动比4i 时, 2 8/3Lfa (1 . 1 2 ) 中民距减小量a与垂度 f 的关系 当传动比4i 时,可近认为:链长缩短一个L相当于中心距缩短/2L,因此 2 /24/3aLfa = (1 . 1 3 ) 为保持一个合适的初垂度 0 f ,理论中心距 a 的减小量a可近似地由上式确定。通 常取初垂度 0 (0.01 0.02)fa= (1 . 1 4 ) 将式二代入式三,则得理论中心距 a 的减小量a为 (0.000130.00053)1.14aa 1.3.5 链传动工作能力的计算 在链传动中,由于设计、制造、使用等方面的差异,链条与链轮等零件的失效形 式是多种多样的。不过总的来说,可以分为两种情况:一种是正常的失效,另一种是 非正常的失效。正常的失效分为:链板的疲劳破坏、滚子套筒的冲击疲劳破坏、销轴 与套筒的胶合、链条的磨损、链条的静强度破断、链传动的非正常失效。 链板的疲劳和由它所限制的链条工作能力 链条所受到的载荷为从紧边拉力 1 F 到松 I边拉力 2 F 来回反复循环一次。由于链 板的材质为调质钢,因此,链板疲劳曲线在循环 67 10 10之间有一个拐点,通常取 6 0 6*10N =,如果用小时数来表示使用寿命,则相当于拐点 6 0 6*10N =的使用寿命小 时数 0 T 。 6 001 *)/* *606*10 *92/12*64*6012778 p TNLzn=小时 (1 . 1 5 ) 式中: p L- - - - - 链长节数,9 2 节; 1 z - - - - - - 小链轮齿数,1 2 1 n - - - - - - 小链轮转数,6 4 r / m i n 滚子套筒的冲击疲劳和由它所限定的链条工作能力 当链条铰链向轮齿啮入时会发生啮入冲击。 多次作用的结果就会使滚子和套筒发 毕业设计 8 生冲击疲劳破坏。引起此种破坏的因素不仅与速度有关,而且还和链边的有效拉力载 荷 F以及链轮的齿数 1 Z 有关。若一挂链条上一个链节沿链长绕行一周为循环一次, 则相当于标准条件寿命 0 T 为 1 5 0 0 0 小时的冲击循环次数 0 N 便为: 010 60*/60*12*15000/92117391 p NZTL= 次 (1 . 1 6 ) 销轴与套筒的胶合 当滚子链处于高速或胶合范围内使用时,应注意:润滑充分;安装时各链节要 保证能灵活回转。销轴与套筒的间隙不适合,或内节与外节之间过紧,都易于发生 胶合;润滑油应予以充分冷却。 额定功率: 确定计算功率 c P : /() cWZM PK P K K= (1 . 1 7 ) 式中: p - - - - - 传递的功率,为 0 . 2 4 k w ; W K - - - - - 工作情况系数,为 1 . 0 7 ; M K - - - - - - 排数系数,为 1 7 ; Z K - - - - - 链轮齿数系数,为 0 . 6 0 9 7 39 . 0 ) 1*609. 0/(24 . 0 *0 . 1= c P 滚子链的磨损 磨损寿命的计算,由公式: /*)1/()*(*)/ (*)/(91500 3 321 ppiiZvLpcccT pr +=(小时) (1 . 1 8 ) 式中的各项数据: 链长150= p L节;链轮轮齿数12 21 = ZZ;传动比:1/ 21 =ZZi; 许用伸长率%67.1612/200/200/ 2 =Zpp; 链速114. 060000/525. 9*60*12)1000*60/( 11 =pnzv; 工作情况系数3 . 1= W K 有效圆周力2105114. 0/24. 0*1000/1000=vpF N ; 离心力引起的拉力073. 0114. 0*6 . 5 22 = qvFc N ; 悬垂拉力06. 010*18. 0*6 . 5*610* 22 = qaKF ff N ; 单排链铰链投影面积 2 22 02.1131 . 2 *77 . 4 mmdbA=; 至此,可求得工作比压力: 2 /75.47)02.11*4/()073. 006. 02105*1 (4/ )(mmNAFFFKP rcWr =+=+= (1 . 1 9 ) 磨损系数5 1= C 毕业设计 9 节距系数48. 1 2 =C 齿数速度系数1 3= C 将上式数据代入公式可得磨损寿命为 小时2749871667 . 0 *2/12*)114 . 0 /92(*)75.47/1*48 . 1 *5(91500 3 =T 链条的静强度计算 链条的静强度就是从链条的极限拉伸载荷 Q 出发, 选用适当的安全系数来限定 链条的工作能力。规定不同的许用安全系数 n 可以表示不同的含义:它可以是考 虑静强度的, 也可以是条件性地考虑铰链磨损或链条元件疲劳地。 链条静强度地安 全系数计算实质,是链条紧张拉力与链条极限拉伸载荷的比较,计算式: )/nFFFKQn fcW += (1 . 2 0 ) 式中:n- - - - 安全系数 Q- - - 链条极限拉伸载荷,4 5 1 0 N 7 W K - - - 工作情况系数,1 . 0 7 F- - - 有效圆周力,2 1 5 0 N c F - - - 离心力引起的拉力,0 . 0 7 3 N ; f F - - - 悬垂拉力,0 . 0 6 N 则:14. 2)06. 0073. 02105*0 . 1/(4510=+=n 5 . 114. 2, 5 . 1=nnn 7 可见安全系数足够,磨损寿命也是足够的,设计的链条符合本次设计的要求。 1.3.6 链轮的设计 7 设计链轮时链轮轮齿的齿形应保证链节能自由的进入或退出啮合, 在啮合时应保 证良好的接触,同时形状应尽可能地简单,便于加工。 一个设计完善的链轮形主要应满足三方面的要求,即啮合要求,使用要求,工艺 要求与精度要求。本次设计的链轮用于低速链传动,冲击小。链传动比 i = 1 ,因此选 定齿数为 1 2 。 链轮的结构:因为链轮的直径较小,所以制成整体式链轮。 链轮材料:因需合格证轮齿具有足够的耐磨性和强度,应采用经淬火 H R C 4 5 处理 的 # 45 1 。 链轮节距:节距的选定应考虑传动功率大小,链轮转速高低,传动空间尺寸限制 及经济性,综合本设计的各个数据,选定节距9.525P = 链轮的齿形参数见表 2 . 1 : 毕业设计 10 表 2 . 1 链轮的齿形参数 名称 符号 计算 分度圆直径 d 0 /(sin180 /)36.8dpZ= 齿根圆直径 f d 1 36.86.3530.45 f ddd= 齿顶圆直径 a d 0 (0.54180 /)41.26 a dpctgZ=+= 齿沟半角 / 2a /25560 /50 ooo aZ= 齿沟圆心到工作段圆心距离 12 o o 121 0.85.08ood= 齿沟圆弧半径 1 r 11 0.50250.053.24rd=+= M 1 0.8sin( /2)0.34Mda= 工作段圆弧中心坐标 T 1 0.8cos( /2)0.73Tda= 工作段圆弧半径 2 r 21 1.30250.058.32rd=+= 工作段圆弧中心角 1856 /13.33 ooo Z = 工作段圆弧弦长 ab 1 (2.6050.10)sin(/2)3.8abd=+= 齿沟圆心到齿顶圆弧中心距 1 3 oo 1 31 1.38.26ood= W 1 1.3cos(180 /)7.97 o WdZ= 齿顶圆弧中心坐标 V 1 1.3sin(180 /)2.14 o VdZ= 齿形半角 /2 / 21764 /11.67 oo Z= 工作段直线部分长度 bc 1(1.3sin / 20.8sin)2.84bcd=+= 滚切节圆上的节距 0 P 011 (12()/)7.92PPrdd=+= 链轮结构如图 2 . 1 : 图 2 . 1 链 轮 A 毕业设计 11 2 输送机的设计 2.1 输送机简介 9 1 0 输送机是在一定的线路上连续输送物料的物料搬运机械,又称连续输送机。 输送机可进行水平、倾斜和垂直的输送,也可组成空间输送线路,输送线路一般 是固定的。输送机输送能力大,运距长,还可在输送过程中同时完成若干工艺操作, 所以应用十分广泛。 输送机一般按有无牵引件来进行分类,既有牵引力输送机和无牵引力输送机,前 者主要有带式输送机、自动扶梯、埋刮板输送机、斗式提升机、悬挂输送机和架空索 道等;后者一般有辊子输送机、螺旋输送机、振动输送机等。 未来输送机的将向着大型化发展、 扩大使用范围、 物料自动分拣、 降低能量消耗、 减少污染等方面发展。 本次设计中废料输送机主要采用带式输送机。带式输送机主要可分为:普通带式 输送机、钢绳芯带式输送机和钢绳牵引输送机等。 带式输送机主要组成部件输送带、滚筒、托辊装置、传动装置等。 输送带是输送机的牵引构件,同时又是承载构件。整个输送带都支承在滚动的滚 筒上,并且,绕过传动滚筒和张紧滚筒,传动滚筒和输送带之间的运动和动力的传动 是依靠磨擦进行传动的。 带式输送机有优良的性能, 在连续装载的条件下它能连续输送, 所以生产率较高, 它可以运输矿石、煤、粉末状的物料和包装好的成件物品。工作过程中噪音罗小,结 构简单。因此,带式输送机在各个企业得到了广泛地应用。 普通带式输送机的输送带有较高的强度,主要实用于短距离输送;钢绳芯带式输 送机输送带有很高的强度,主要实用于长距离输送;钢绳牵引式输送机氢承载构件和 牵引构件分开, 应用具耳槽、 植物芯、 横钢条、 上下覆盖胶的牿输送带作为承载构件, 应用钢绳作为牵引构件。 通过以上分析,本次设计采用普通带式输送机来进行冲模的废料输送。 带式输送机可用于水平和倾斜运输。本设计主要采用水平输送机。布置型式如图 2 . 1 所示: 毕业设计 12 图 2 . 1 输送机工作示意图 2.2 带式输送机 2.2.1 带式输送机的组成 通用带式输送机已有系列产品。 它的设计是根据输送生产率及输送距离来决定输 送带的最大张紧力、牵引力、电动机功率、输送带的层数和带宽,并根据上述参数选 择驱动装置,其它部件均可根据带宽选择即可。带式输送机的组成有: 输送带 通用带式输送机所用的输送带有橡胶和塑料带两种,适用于工作环境温度在- 1 0 之间,物料温度不超过 5 0 输送带结构如图(2 . 2 )所示: 图 2 . 2 输送带结构示意图 毕业设计 13 普通型橡胶的织物带芯强度为 5 6 0 牛/ 厘米. 层。多层芯塑料的织物芯强度为 5 6 0 牛/ 厘米. 层。整芯厚为 4 m m 。塑料织物芯强度为 2 2 4 0 牛/ 厘米. 层。通用带式输送机 常用的宽有六种规格:5 0 0 ,6 5 0 ,8 0 0 ,1 0 0 0 ,1 2 0 0 和 1 4 0 0 。此次设计采用的带宽 B 、 织物层数 I 和偏差 T 见表 2 . 1 ,运输带规格为 G B 5 2 3 - 7 4 。 表 2 . 1 运输带参数 B 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 I 2 4 6 T 3 - 4 4 - 5 4 - 6 6 - 8 5 - 1 0 输送带的覆盖胶 (覆盖胶工作面 1 和覆盖胶非工作面 2 ) 的厚度根据被物料的性 质和块度可选择: 12 =3.0+1.0=4.0mm + 通过以上分析,以及本次设计的需求,因此采用带式输送机的带宽是:B = 3 0 0 m m 。 驱动装置 本次设计采用的带式输送机驱动装置为一个传动滚筒和一个链传动组成。采用 1 8 0 转向的驱动装置。 传动滚筒是传递动力的主要部件,为了传递必要的牵引力,输送带与滚筒间必需 有足够的摩擦力(如图 2 . 3 ) 图 2 . 3 驱动原理图 根据尤拉公式: SS e= 入出 (2 . 1 ) 可得牵引力公式: (1)PSSSe= 入出出 (2 . 2 ) 由上式可知要提高牵引力可增大绕出分支张力S出,摩擦系 和包角。当增加 绕出分支张力时,输送带强度势必要提高,这样增加了输送带的造价。因此,本次设 毕业设计 14 计采用了胶面滚筒来增加摩擦系数 的方法来保证获得必要的牵引力。 从造价上来分析,采用较小的滚筒直径,然而选用小的直径 D 由输送带的允许弯 曲度决定。 通过以上分析,本次设计采用 10 D=30mm。 托辊 托辊用于支承输送带和输送带上所承载的物料,使输送带稳定地运行。一台输送 机的托辊数量很多,托辊质量的好坏直接影响输送机的运行,而且托辊的维修费用成 为带式输送机运营费用的重要组成部分。所以要求它能经久耐用,周围的灰尘不进入 轴承, 密封装置必需可靠, 轴承能得到很好的润滑。 这样, 可使输送机的运转阻力小, 节省能源。 本次设计无缝钢管制成。托辊直径根据输送带宽度的增加而增加。本次设计采用 平行托辊。 张紧装置 张紧装置的作用是保证输入带具有足够的张力,以使输送带和驱动滚筒之间产生 必需的摩擦力并限制输送在各支承间的垂度,使输送机正常运转。本次设计带输送机 所用的张紧装置采用螺杆式张紧装置。由于螺杆式张紧装置能自动保持恒张力,因此 螺杆式张紧装置符合本次设计要求。 本次设计的张紧装置中预紧力 10 F =1450N 预 。 张 紧装置如图 2 . 4 : 图 2 . 4 张紧装置示意图 制动装置 因本次设计中采用电气控制,可以实现点动,因此不需要制动装置。电气控制图 毕业设计 15 如图 2 . 5 所示: 图 2 . 5 电气控制图 清扫装置 因为输送带输送的许多物料是粘性的,部分物料会粘在输送带工作面上,卸料是 不能一起卸掉。物料被带回到空段上,可能会引起输送带强烈的磨损,在下托辊上形 成积垢,使输送带跑偏,并迫使输送带靠在支承结构的某些部分上而遭到损坏。因此 安装清扫是必要的。输送带清扫器的型式有: 单刮板或多刮板清扫器 单刮板清扫器是由一块横跨输送带整个宽度的刮板构成的。 多刮板清扫器是由两 块或两块以上的相互平行的刮板构成的。刮板板清扫器的刮板有三种形式: (a ) 、横 跨输送带的直刮板当其用来与凸面滚筒上的输送带接触时, 刮板按照滚筒和输送带的 形状磨损。为了达到最有效的清扫作用,刮板通常是做成可调整的。 (b ) 、分段刮板 是分段刮板的一种形式。刮板按照滚筒的凸面做成两段。这种形式的刮板不需要一个 跑合阶段来磨损刮板,以使其与凸面滚筒上的输送带的形状相适应。这种刮板从安装 时起能有效地清扫输送带。 (c ) 、铰接刮板这种结构系有一组装在绕枢轴转动的动臂 上的短刮板组成。刮板依靠弹簧力来保持其与输送带工作面接触。这些刮板是相互重 叠的形式布置的。因此输送带整个宽度均能得到清扫。这种形式的输送带清扫器必须 毕业设计 16 经常进行检查和调整,使刮板绕枢轴转动与输送带保持良好的接触。 旋转式输送带清扫器 旋转式输送带清扫器由动力驱动的主轴或管子及装在它上面的硬毛刷或刮板组 成的。旋转刷具有弹力作用其硬毛常常排成螺旋形或平排行。旋转刷有两种型式:低 速旋转刷;高速旋转刷。低速旋转刷清扫干的粒状物料效率最高。国为转速较低,刷 子磨损较小,故寿命较长。高速旋转刷清扫湿的物料效率最高。高速使物料产生离心 力,从硬毛刷甩出。 旋转式刮板输送带清扫的橡皮刮板与轴平行布置或螺旋状布置轴上。 这些橡皮刮 板具有拭清或刮擦的作用。 这种旋转式刮板清扫器有两种形式: 低速旋转刮板清扫器; 高速旋转刮板清扫器。低速刮板清扫器可用来清扫干的也可以用来清扫湿的物料。因 转速较低,橡皮刮板的寿命较长。高速旋转刮板清扫器可以用来清扫湿的物料。因转 速较低,橡皮刮板的寿命较长。高速旋转刮板清扫器适合于清扫输送湿而粘的物料的 输送带。这种物料可能会粘结并积聚在硬毛刷上。 旋转刷子和旋转刮板清扫器的运动方向应使刷子或刮板的周边的运动方向与输 送带运动方向相反。 旋转刷和平行的或螺旋形的旋转刮板清扫器可由附近的头部滚筒 传动轴通过链条来驱动,或者用单独的驱动装置来驱动。 喷水器和刮水器 喷水器和刮水器虽然可以用来清扫一些清扫有困难的地方, 但是必须采取措施来 处理冲洗水,而且在严寒的天气使整个系统不能工作。 通过以上分析,本次设计是干物料,故可选用旋转式输送带清扫器中的低速旋转 式毛刷清扫器装置,装于尾部滚筒前,用以清扫输送带运转面上的物料。 2.2.2 驱动原理及张力计算 冲压废料由材质、物料大小、冲床等因素来确定。已知本次设计的冲压废料为 1.5t/h,因此带式输送机的质量生产率为1.5t/h。 物料线性载荷为: q物= Q / ( 0 . 3 6 V ) (2 . 3 ) 式中数据: V - - - - - - 工作速度 m / s 本次设计中0.1 /Vm s=; q物= 1 . 5 / ( 0 . 3 6 * 0 . 1 ) = 7 4 . 4 0 N / m 输送带的单位质量:初选输送带衬垫层数i=4,输送带动橡胶覆面的厚度 1 B =3.0mm, 输送带下橡胶覆面的厚度 2 B =1mm。 毕业设计 17 根据公式: q 12带= 1 1 B ( 1 . 2 5 i + B+ B) = 1 1 * 0 3 * ( 1 . 2 5 * 4 + 3 + 1 ) = 2 9 . 7 0 N / m (2 . 4 ) 2.2.3 阻力计算 连续运输机的挠性牵引构件中的张力包括由张紧装置所形成的初张力, 克服各种 阻力所需要的张力以及由动力载荷所形成的张力。前者我们称之为静张力S静。后者 称为动张力S动 挠性牵引构件的阻力分为三类: 直线区运动阻力; 曲线区的运动阻力; 装卸等其他附和阻力。 直线区运动阻力 本次设计采用的支承装置滚动的滚筒。当牵引构件沿支承装置运动时将产生阻 力,这一阻力 F 可以认为与正压力成正比其值为: FqL= (2 . 5 ) - - - - - - - - 摩擦系数 q- - - - - - - - 直线区段上的线载 N / m L- - - - - - - 区间上长度 m 牵引构件沿运动方向内任一点的张力等于后一点引力与该两点间的区段上的阻 力之和。因此,a , b 两端张力之差,就表示该区段的运动阻力, 即FqL

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