滚筒式输送机的设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 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 软件对个零件建模和运动仿真。 关键字 ：作用；主要参数；设计；建模；仿真 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 is of is in it is to is to of of to of At of to a to to of if be of of It is of is on of of a in to of in to of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目录 摘 要 . 1 . 2 目录 . 3 第一章 绪论 . 6 代辊子输送机的运行特性 . 6 代辊子输送机的技术水平 . 6 动辊子研制成功 . 7 子机架的新发展 . 7 题的背景： . 8 题意义： . 8 第二章 总体方案的设计 . 9 子输送机特点及应用范围 . 错误 !未定义书签。 构形式 . 错误 !未定义书签。 动方式的选择 . 错误 !未定义书签。 传动 . 错误 !未定义书签。 传动 . 错误 !未定义书签。 轮传动 . 错误 !未定义书签。 出方式的选择 . 错误 !未定义书签。 力式辊子输送机 . 错误 !未定义书签。 力式辊子输送机 . 错误 !未定义书签。 点控制式辊子输送机 . 错误 !未定义书签。 子形式的选择 . 错误 !未定义书签。 柱形辊子输送机 . 错误 !未定义书签。 锥形辊子输送机 . 错误 !未定义书签。 形辊子输送机 . 错误 !未定义书签。 子支撑方式的选择 . 错误 !未定义书签。 轴式辊子输送机 . 错误 !未定义书签。 轴式辊子输送机 . 错误 !未定义书签。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第三章 滚筒的设计 . 10 滚筒的长度和滚筒之间的间距的确定 . 10 滚筒直径的确定 . 10 滚筒厚度的确定 . 11 第四章 链条和链轮的选择和设计 . 13 链条的选择 . 13 链轮的 选择 . 14 第五章 滚动轴承的选择与校核 . 17 轴承的选择 . 17 轴承的校核 . 19 第六章 胀套和键的选择 . 21 胀套的选择 . 21 键的选择与校核 . 23 第七章 电动机及变频器的选择； . 26 电动机功率的计算： . 26 动机额定转速的计算： . 29 电动机的查表选择 . 29 变频器的选择 . 30 第八章 支撑架的设计及验算： . 31 第九章 脚的设计 . 33 第十章 三维模型及零件图、装配图 . 34 辊子的造型及生成零件图 . 34 支撑架的造型及零件图的生成 . 36 带座轴承的造型及装配图 . 37 链轮的三维模型及工程图 . 39 脚及各种辅助的固定钢条的造型 . 40 总装配图、爆炸图和工程图 . 40 第十一章 运动仿真及其动画的生成 . 44 支撑板、脚和固定板的装配 . 44 带座轴承和辊子的装配 . 44 螺栓和挡柱等零件的装配 . 45 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 仿真动画的生成 . 45 第十二章 控制系统设计 . 49 机的调速方法 . 49 通用变频器调速系统 . 50 总结与展望 . 52 参考文献 . 53 致谢 . 55 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 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 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。 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 3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 （ 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。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 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 60辊子 ,也可依赖自身的动力 ,得到 s 的线速度。这种 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 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 3其余均只有 个槽目可分别安装辊子轴头 ,支承链轮的 腿、中间支撑、护罩、电控线、控制元件等 ,其自重仅 m,但刚度却很好 (当支点距离为 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%。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 2 铝合金机架断面 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。 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。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第二章 总体方案的设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第三 章 滚筒的设计 滚筒的长度和滚筒之间的间距的确定 滚筒长度 L： 式中 位 B为宽度欲量，一般取 B00本设计中要求传送的托盘为长 1200 1400矩形托盘，既 1400W ，取B 所以滚筒的长度为 1600L 。 滚筒直径的确定 滚筒直径 式中 p 为滚筒传递的功率； n 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 75 传动方式：链传动； 托盘的极限速度为 s； 查得滚筒上的面胶的动摩擦因数为 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 5 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 所需传送功率 P F V 3 7 5 0 . 5 W 1 8 7 箱子达到极限速度 s 时，链轮的转速为 ， m i n/ a 链轮滚筒 所以 ， 为了方便设计，取滚筒的直径为 滚筒厚度的确定 m 滚筒所受的最大切应力； 滚筒受到的最大弯矩； W 为空心滚筒的抗弯截面系数； 为材料的许用应力； 本设计中托盘的尺寸为 1 2 0 0 1 4 0 0m m m m ，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 q 为每个滚筒的载荷系数； G 为托盘和工件的总重量，由前面可知 750G ； a 为托盘的边长，由前面可知 600a ； 所以 7 503 ，由图 10 a x 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 0 0 4 0 04 1 6 . 6 7 N / 0图 3筒载荷分布示意图 为材料的许用应力， 。根据 699准规定，对于 45 钢 55 ，对静载下的材料安全系数可取 ，带入数据据计算得 M P an W 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 )(1(32 43 n 式中 W 为空心滚筒的抗弯截面系数； 将上述结果带入公式得： )( 求得：n 取。 所以滚筒的厚度为 。 700 700 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第四章 链条和链轮的选择和设计 链条的选择 表 4A 系列滚子链的基本参数和尺寸 (1243链 号 节距 p (排距 滚子外径 d1(内链节内宽b1(销轴直径 d2(内链板高 度 h2(单排极限拉伸 载荷 单排每米质量 q(kg/m) 08A 0A 2A 6A 0A 4A 8A 2A 0A 8A 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 = 托盘与工件的重量，取为 750N； 所以1 57 ，查表 4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；买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 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。 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 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准来设计链轮。 表 4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 根圆直径 顶圆直径 大轮毂直径宽 B 单排 2、 3排 4排以上 3/8 1 9 80 8 9 41 1/2（ 8 60 135 6 1 47 5/8 5 34 105 0 09 79 3/4 5 61 126 7 12 78 链轮结构如图 4示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 4轮结构图 表 4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 50 60z 25有冲击载荷的链轮 35 正 火 16 200z 25的主、从动链轮 45、 5045火、回火 40 50剧烈冲击振动和要求耐磨的主、从动链 轮 1520碳淬火、回火 55 60z 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 a/a/ Y X Y 深沟球轴承 0 以当量动载荷 125 1125 1a 轴承的转速 260 式中 轴承的转速； 面已经指出， v =s； r=30 所以轴承的转速 m 计算所需轴承的轴向基本额定动载荷值 /16 )1060( nf 式中 轴承的转速，由上面计算可知m rn m ； 上面计算可知25； 表 10 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 表 10得0.1 表 80000； 为 寿命系数，对于滚子轴承310； 表 5荷系数 表 5度系数 轴承工作温度 /C 100 125 150 200 250 300 温度系数 1 5承的预期寿命 参考值 使用场合 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 500 40008000 800012000 1200020000 4000060000 所以轴承的基本额定动载荷 00 0010 060( 10 36/16 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 r ，度为9。 轴承的校核 验算轴承的基本额定寿命 )(6010 6 轴承的基本额定寿命； 机械设计手册可得深沟球轴承 6002 的基本额定载荷性质 无冲击或轻微冲击 中等冲击 强烈冲击 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 动载荷r P 为当量动载荷，由前面可知 P=125N； 轴承的转速，由前面可知 r ； 为寿命系数，对于滚子轴承310； 所以轴承的基本额定寿命 176)6010 31066 所选轴承寿命满足要求，所选轴承满足要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第六章 胀套和键的选择 胀套的选择 胀套 是一种价格合理，并且性能优越的连接产品，而且因其良好的可应用性与价格优势在链接部件市场很快的就有相当比重的占有率，而且随着这几年工业的快速发展，也使得胀套产品得到了一个相当快速的发展时期，除此以外胀套本身的需求量上升也源于其良好的特点与优势， 胀套的优点主要有两个 :一个就是 因为胀套其在设计上的结构特性，而使得它具有多种式样，这种胀套产品它是可以 随意 的组合然后在用的，可以 说它的灵活性又增加了它的使用率，这也是它独特特性之一，而且它由于不是螺丝进行强行连接的，而有由压力进行的，那么就会防止 输送机 在超出它的负荷极限的时候， 发生事故，此时 胀套会自动的脱落而不会因为强性的连接而造成 输送机 受损，无形中减少了不少的成本 ；另一点 就是胀套本身就具有非常良好的互换性，也可以说是 很 方便拆解 。 单个链轮的转矩计算 1 因为每个箱子最少有三个滚筒来支撑，所以单个滚筒所受的摩擦力 25311 链轮节圆直径为 所以单个滚筒所需的转矩为 m 1 型胀套即可满足要求， 紧套详细参数 如下表 6 表 61 胀套详细参数 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 基本尺寸 当 00N/额定负荷 重量 kg d D L l 轴向力 N 转矩 Nm 0 25 2 26 5 30 8 32 0 35 2 36 5 40 0 45 5 52 0 57 5 62 0 68 5 73 0 79 5 84 0 91 5 96 0 101 5 106 00 114 05 119 10 124 20 134 25 139 以本设计中的 套的内径为5，外径为0， 胀套的