码坯机升降机构的设计【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 1 摘要 现在，码坯机主要由切条机、切坯机、分坯机、夹盘机构、行走机构、升降机构、旋转机构和电气系统等组成。其中升降机构是其中一个重要部分，现在升降机构一般采用液压升降与滚子链升降两种方法。液压升降因为液压元件的制造精度要求较高、价格较贵，而且不能得到严格的传动比、效率较低。又由于工作性能易受到温度变化的影响，因此不宜在很高或很低的温度条件下工作，所以设计采用滚子链升降。升降采用滚子链，使其运动准确，避免打滑现象，同时利用四个导向柱，增加设备的稳定性。滚子链由大小链轮带动，共四组，布于四周，通过摆线 针轮减速机通过齿轮箱带动两根轴实现同步上升。最后在车架两端加上配重，通过钢丝绳与夹盘机构连接，这样可以减轻滚子链受力，减小功率。行走机构通过另一摆线针轮减速机带动行走轴行走。此为本文设计方案， 并且通过计算，论证了该设计方案的可行性。 关键词： 码坯机；升降机构；行走机构；滚子链升降 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 is of a a is of of is is be a to of at or so of at of by a of In is it of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 目录 1 绪论 . 1 砖瓦工业的现状 . 1 码坯机在国内的发展现状 . 1 码坯机的概述 . 2 2 机构工作 原理与方案的确定 . 3 机构的工作原理 . 3 机构方案的确定 . 7 3 运动与动力参数的计算 . 4 机构传动简图 . 4 减速器及电机的选择 . 4 传动比分配 . 10 各轴的转速计算 . 6 4 齿轮传动的设计计算 . 6 升降机构齿轮设计计算 . 6 行走机构齿轮设计计算 . 10 5 轴系零件的设计计算 . 15 升降轴的设计 . 15 升降轴的 结构 设计 . 15 行走轴的结构设计 . 17 6 轴上键连接的选择及校核 . 18 升降轴上键的选择及校核 . 18 行走轴上键的选择及校核 . 18 7 滚动轴承的选择及校核 . 19 8 齿轮箱及双联轴承座的设计 . 20 9 链轮与链条的设计 . 20 10 车架的设计 . 20 参考文献 . 22 致谢 . 23 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 1 绪论 砖瓦工业的现状 砖瓦作为房屋建筑最基本、最古老的材料在我国房屋建筑中有着非常重要的历史。众所周知，我国是世界上砖瓦生产第一大国，进入 21 世纪以来，每年砖瓦产量 8100亿块，其中粘土实心砖 4800 亿块以上，空心砖和多孔砖 1700 亿块以上，煤矸石、粉煤灰等多种废渣砖 1600 亿块以上。砖瓦生产的第一大国，必然在砖瓦生产能耗上也是第一大国。 当前我国正处在全面建设小康社会的重要时期，城市化步伐不断加快，建筑业和房地产业 成为拉动国民经济增长的主要源动力之一。建筑业的持续增长，特别是新农村建设促使广大农村建筑需求的增长，将继续为砖瓦工业的发展提供广阔的市场空间。 在农村住房消费方面， “ 十一五 ” 规划提出了新农村建设的重大战略任务和目标。毫无疑问，随着新农村建设不断发展，农村房屋建设无论是数量，还是结构、功能、质量，都将出现新的变化，对砖瓦和其他墙体屋面材料需求的拉动力将非常巨大。 因此，完全可以相信，在未来相当长一个时期，随着城乡建筑业的发展，砖瓦工业仍然有着巨大的市场发展空间。 码坯机在国内的发展现状 随着我国墙 体改革政策，国家对墙材有了一些新的革新要求，国内许多砖材生产厂家，吸收引进了国内外最先进的生产技术，研发生产出国内外一流水平的成套制砖设备，为旧砖厂改造成为先进的自动化砖厂提供了可靠的技术保障。 从上世纪八十年代我国引进国外技术开始，我国制砖行业的技术装备得到了快速买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 的发展，例如热工设备 中断面、大断面平顶隧道窑的出现改善了过去轮窑、小窑的操作环境和操作水平；成型设备使产品质量产量都得到了极大的提高，取代了非真空挤出机，在烧结砖厂得到了普遍的推广和应用，而码坯设备 自动码坯机 也是运行可靠、技术先进的设备，目前在很多新建砖厂中应用，但还没有达到普遍使用。随着我国经济的快速发展，企业对改善劳动环境，提高科技含量的观念也在逐渐增强，而人们生活水平提高后，对自己所从事工作的环境要求也越来越高，逐渐的由体力劳动向非体力劳动或轻体力劳动转变。这就对砖厂的码坯和卸坯工段用人多且劳动繁重提出了一个课题，用自动码坯机替代人工码坯势在必行，是将来发展的必然趋势。 码坯机的概述 码坯机 主要由 切条机、切坯机、分坯机、夹盘机构、行走机构、升降机构、旋转机构和电气系统等组成 。码坯机的工作流程： 切条机将坯切条， 切坯机把切好的砖坯推到分坯 机上 后 分坯 ，分 坯 完成后 的 砖坯 送至码坯机夹盘机构正下方 。当夹盘到达预定夹坯位置后 ， 夹盘夹具工作，夹起砖坯，接着由升降 机构上升 至预定高度，行走 机构 驱动 机体 行走至窑车正上方，旋转装置完成转向 90，然后升降 机构 下降至预定放坯高度 进行码坯， 码坯机码放一层，旋转一层，形成十字交叉，经过上述动作循环，即可完成窑车的全部码坯过程。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 2 机构工作原理与方案的确定 机构的工作原理 升降采用滚子链，使其运动准确，避免打滑现象，同时利用四个导向柱，增加设备的稳定性。滚子链由大小链轮带动，共四组，布于四周，通过摆线针轮减速机通过齿轮箱带动两根轴实现同步上升。最后在车架两端加上配重，通过钢丝绳与夹盘机构连接，这样可以减轻滚子链受力，减小功率。行走机构通过另一摆线针轮减速机带动行走轴实现行走。 机构方案的确定 设计方案见图 1 图 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 3 运动与动力参数的计算 机构传动简图 图 2 减速器及电机的选择 本设计选用 B 系列摆线针轮减速机，因为 摆线针轮减速机具有高速比和高效率。单级传动，就能达到 1： 87 的减速比，效率在 90 以上，结构紧凑体积小。运转平稳噪声低，使用可靠、经久耐用寿命长， 设计合理，维修方便。 B 系列摆线针轮减速机减速机适用于 24 小时连续作制，并允许正反向运转。 型号的表示方法 : 图 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 B 系列摆线针轮减速机选型表见图 4 图 4 根据本地地质状况和土质资源进行研制，适合于国家标准砖体 24011553次性码坯数量为 27 ,加上夹盘机构框架总重量约 重 约 重设计为两个，每个 600此本设计选用 升降摆线针轮减速机： 输出转速 43r/输出转矩 电压 380v 行走摆线针轮减速机： 输出转速 65r/出转矩 电压 380v 减速机外形见图 5 图 5 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 传动比分配 升降齿轮传动比 340=走齿轮传动比 链轮传动比 35292=各轴的转速计算 升降轴 3走轴 55r/齿轮传动效率查表取 1=轮轴 1=走轴 1=4 齿轮传动的设计计算 升降机构齿轮设计计算 使用要求：预期使用寿命 10 年，每年 360 个工作日 ,每日 24 小时。传动尺寸无严格限制，无严重过载。传动比 i= 因传动尺寸无严格限制，故小齿轮用 45用锻件加工，锻打后正火 加工后调质处理 均取 220齿轮用 40质处理，硬度 24186均取为 260 要失效形式是弯曲疲劳折断和磨粒磨损，磨损尚无完善的计算方法，故只进行弯曲疲劳强度计算。计算步骤 (参照机械设计课本）如下： 齿面接触疲劳强度计算： （ 1）初步计算： 转矩： N 4 齿宽系数： 1表 8 ，取 1d 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 接触疲劳极限：由图 7101 ， H ； 初步计算的许用接触应力： M P ； M P ； 由 表 8 取 85 初步计算的小齿轮直径： 3 21d 8其中 74.1u ， 1d 取 30 ； 初步齿宽： 1d （ 2）校核计算： 圆周速度 v: 0 060 1 /精度等级：由表 8 ，取为 7级精度。 齿数 m：初取 231z ,2z 取 402z ； 10 11/ 由表 8 ，取 10m 则 23/z 11 12 使用系数： 由表 取 k ； 动载系数： 由图 8 取 k ； 齿间载荷分配系数 由表 8 ，先求： t 1 0 0 N / m . 8 9 N / m o Z 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 由此得 1 22 齿向载荷分布系数 由表 8 ， 321 10)( 载荷系数： 弹性系数 由表 8 M P Z E 节点区域系数 由图 8 接触最小安全系数：由 表 8 S 总工作时间： 0 02083 0 010 应力循环次数 由表 计 97 1010 指数 m=m a a 712 L 接触寿命系数8 H 8 3 7 . 8 MP 1 8710 H m 7 0 7 . 6 MP 2 25 8 0 H m i 验算 2 5 9 M 计算结果表明，接触疲劳强度足够 。 （ 3） 确定传动主要尺寸 实际分度圆直径 d 因模数取标准值时，齿数已重新确定，但并未圆整，故分度圆直径不会 改变 13 ， 经确定： 小齿轮 3 m=10 d1=30齿宽 0文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 大齿轮 0 m=10 d2=00 齿宽 0心距 a 4023(102 )( 21 b db d齿根弯曲疲劳强度计算 ： 重合度系数 齿向载荷分布系数 )./(h/b 由图 8 8 1力修正系数8 12曲疲劳极限 由图 8 1=600 2=450曲最小安全系数 由表 8 力循环次数 由表 8 ，估计 106 10103 ， 则指数 m=m a 712 L 弯曲寿命系数8 1 2寸系数 由图 8 =用弯曲应力 F MP 625119506 0 0111 . 验算 MP . M P 11111 T M P 5M P 1 2112212 Y 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 传动无严重过载，故不作静强度校核。 行走机构齿轮设计计算 因传动尺寸无严格限制，故两个齿轮均用 45用锻件加工，锻打后正火加工后调质处理 均取 220于传动比为 1，所以两齿轮齿数设计为 28，模数为 10，所以 d=280,a=280。 齿根弯曲疲劳强度计算 ： 重合度系数 齿向载荷分布系数 )./(h/b 由图 8 8 1力修正系数8 12曲疲劳极限 由图 8 1=600 2=450曲最小安全系数 由表 8 力循环 次数 由表 8 ，估计 106 10103 ， 则指 数 m=m a 712 L 弯曲寿命系数8 1 2寸系数 由图 8 =用弯曲应力 F MP 625119506 0 0111 . 验 算 MP 960450222 . Ym 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 M P 11111 T M P 5M P 1211 2212 两齿轮合格。 5 轴系零件的设计计算 升降轴的设计 升降轴的 结构 设计 初步计算 升降轴 的结构尺寸： 升降轴 为实心轴 轴材料选用 45钢 ，按许用切应力计算 ： 3 / 14 126103A 取 110A ; n d ; 取 d=90 升降轴的结构图： 图 6 升降轴的校核（参照机械设计步骤）： 简化轴上载荷如图：买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 图 7 其中 ， 错误 !未找到引用源。 =1752N， T=错误 !未找到引用源。 =m， 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =3458错误 !未找到引用源。=误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =3458错误 !未找到引用源。=轴的弯矩图，扭矩图 图 8 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 由弯矩图、扭矩图可知 B 点为危险截面。对 B 点进行校核计算： M=错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =误 !未找到引用源。 m 查表得： 错误 !未找到引用 源。 =215错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =60于不变的转矩，取 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =278Nm 所以： 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =未找到引用源。 =60足强度要求。 行走轴的结构设计 初步计算 升降轴 的结构尺寸： 升降轴 为实心轴 轴材料选用 45钢 ，按许用切应力计算 ： 3 / 14 126103A 取 110A ; n d ; 取 d=100 升降轴的结构图： 图 9 升降轴的校核（参照机械设计步骤）：同前 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 经校核满足要求。 6 轴上键连接的选择及校核 升降轴上键的选择及校核 因无特殊要求，选用圆头普通平键，键 2280， 通常 错误 !未找到引用源。 （ d 因此， 未找到引用源。 （ 85=136 153 L=80 校核计算如下： 键的接触长度 错误 !未找到引用源。 =08与縠的接触高度 h 错误 !未找到引用源。 2=14 错误 !未找到引用源。 2=7 许用挤压应力 错误 !未找到引用源。 查表取 错误 !未找到引用源。 =150以键连接所能传递的转矩为： T=错误 !未找到引用源。 d 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。50错误 !未找到引用源。 =408Nm 错误 !未找到引用源。 =m。 所以，以上选择的参数满足强度要求。合理。 行走轴上键的选择及校核 因无特殊要求，选用圆头普通 平键，键 25 70， 通常 错误 !未找到引用源。 （ d 因此， 未找到引用源。 （ 95=152 171 L=70 校核计算如下： 键的接触长度 错误 !未找到引用源。 =05与縠的接触高度 错误 !未找到引用源。 h 错误 !未找到引用源。 2=14 错误 !未找到引用源。 2=7 许用挤压应力 错误 !未找到引用源。 查表取 错误 !未找到引用源。 =150以键连接 所能传递的转矩为： T=错误 !未找到引用源。 d 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。50错误 !未找到引用源。 =408Nm 错误 !未找到引用源。 = m。 所以，以上选择的参数满足强度要求。合理。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 7 滚动轴承的选择及校核 升降轴上轴承的选择及校核 选择的滚动轴承为 6315 276 与 6317 276 两种 轴承 6315 的校核 径向力 8212 1 派生力 ， 轴向力 由于 31， 所以轴向力为 223由于 所以 X ， Y ， 1 0 由于为一般载荷，所以载荷系数为 2.1当量载荷为 2)( 轴承寿命的校核 h 240 0 6010 716 轴承 6317的校核 径向力 2 2 派生力 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 432 ， 892 轴向力 由于 1 0 8 11898921， 所以轴向力为 38， 89当量载荷 由于 所以 X ， Y ， 1 0 由于为一般载荷，所以载荷系数为 2.1当量载荷为 0 5)( 4)( 轴承寿命的校核 h 6010 716 8 齿轮箱及双联轴承座的设计 本设计两样都采用 料做成，强度够，且能实现批量生产，具体参数见零件图。 9 链轮与链条的设计 有大链轮与小链轮，传动比为 链盘与轮毂焊接而成，链条采用 24A， 大链轮 24 牙，小链轮 11 牙，具体参数见零件图。 10 车架的设计 焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻，对于 大的机械产品 来说可以减轻自重，节约能量。 焊接结构强度和刚度高，结构重量轻，成本低，生产周期短，可靠性好，而且施工简便。车架即大部分采用焊接。 车架的焊接要求全部为平焊，无焊缝，无裂纹，表面平整，垂直度和平行度要求达标，严格按照工艺流程规定进行焊接。主要的焊接原料为 14#槽钢，以及不同型号的铁板，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 具体规格材料见图纸。 参考文献 买文档就送您 纸