机械毕业设计（论文）-托盘输送机设计【全套图纸】

西安文理学院机械电子工程系 本科毕业设计（论文） 题 目 托盘输送机设计 专业班级机械设计制造及其自动化 08 级 2 班 学 号 学生姓名 指导教师 设计所在单位 机械电子工程系 2012 年 5 月 托盘输送机设计 摘要： 现代企业的生产流水线一般都采用国际的先进的流水线。与生产相配合的 运送系统要以至相适用。在生产压力的作用下，需要更加现代输送系统。许多 企业的物流水平还是停留在人工搬运的原始状态，为了改变这种人员劳动强度 大现状，设计垂直输送机来代替人工从高楼搬运到地面的高强度工作。有利于 人员的身心健康和寿命。 本文概述了输送机的工作原理，对常用输送机进行了说明，并详细分析了 各自的特点，然后针对各种方案的优缺点，设计了适用范围比较大的输送机， 按其工作方式说明输送系统所涉及各个零件的参数选取依据和连接方法，最后 得出整个系统的装配图。 垂直输送机还可以搬运人员无法搬运的物品，而且在环境保护方面有利的， 在生产方面可以提高劳动生产率，改善生产环境，降低生产成本，降低劳动强 度。 从垂直定向输送既自身内部的特点：机构简单、制造成本低、高效率连续垂直 输、送占地面积少、安全可靠、自动输入和输出、可双向运行、全自动控制， 来分析可以证明设计制造垂直定向输送机是有利于企业的生存和命运。 关键词：输送机 输送系统 垂直定向 全套图纸，加全套图纸，加 153893706153893706 Pallet conveyer design Abstract： Modern enterprise production lines typically use the international advanced assembly line. Combined with production of transport system which is suitable to that. The effects of stress in production, need more modern transportation system. Many enterprise logistics level or stay in artificial handling of the original state, in order to change this personnel labor strength present situation, the design vertical conveyor to replace artificial from tall buildings to the ground handling the high strength. To the physical and mental health of the staff and service life. This paper summarizes the principle of work of the belt conveyor, belt conveyor to commonly used were explained, and detailed analysis of the features of the various solutions then for the advantages, disadvantages and design the application range of the big conveyor, according to the work involved explains conveying system of the various parts of the parameter selection basis and the connection method, and then the whole system of the assembly drawing. Vertical conveyor also can carry personnel cant handle items, and in protecting environment beneficial, in production can improve labor productivity, improve the production environment, to reduce the production cost, the reduction of labor intensity. From the vertical orientation conveying both inside features: simple structure, low cost, high efficient manufacturing for vertical lose, send covers an area of less, safe and reliable, automatic input and output, two-way operation, automatic control, analysis can prove to design manufacturing vertical orientation conveyor belt conveyor is benefit to the enterprises survival and destiny. Key words： conveyor Conveying system Vertical orientation 目录 1 目目 录录 第一章 绪论1 1.1 选题目的和意义 .1 1.2 本课题在国内外的研究状况及发展趋势 .1 1.3 主要研究内容.1 第二章 概述3 2.1 垂直托盘式输送机 .3 2.1.1 托盘式输送机的分类.3 2.1.2 应用范围及主要优缺点.3 2.1.3 布置形式.4 2.1.4 主要部件.4 2.2 底板 .5 2.3.驱动装置 5 2.4 张紧装置 .5 2.5 机架 .5 第三章 设计方案的确定6 3.1 设计目的 .6 3.2 设计方案 .6 第四章 设计计算9 4.1 确定链条参数 .9 4.1.1 链节参数.9 4.1.2 输送功率.9 4.1.3 链条长度.11 4.2 确定链轮及轴的参数 .12 4.2.1 链轮的参数.12 4.2.2 链轮轴的参数.13 4.3 确定运输单元参数.15 4.4 确定托板参数.16 4.5 确定连接器.19 4.6 确定链条轴销.20 4.7 确定水平滚动装置.21 4.8 确定轴承、轴承盖及润滑 .22 4.8.1 确定轴承：.22 4.8.2 确定轴承盖：.23 4.8.3 润滑方式及润滑油的选择：.23 4.9 确定电动机.24 4.10 确定机架.24 4.10.1 机架的结构选择.24 4.10.2 机架的制造和材料.25 4.10.3 机架的结构参数.25 4.11 确定联轴器.26 4.12 确定张紧装置.26 第五章 输送机安装与调整28 5.1 安装顺序 .28 目录 2 5.2 安装技术要求.29 5.2.1 机架的安装.29 5.2.2 轨道的安装.29 5.2.3 主要部件的安装.29 5.3 输送机的调整.30 总结31 致谢32 参考文献33 附录34 目录 3 第一章第一章 绪论绪论 1.11.1 选题目的和意义选题目的和意义 本课题研究的是托盘输送机的设计，能培养我们独立解决实际问题的能力， 通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合应用，也使我们的 设计，计算和绘图能力得到全面提高，熟悉托盘输送机的各部分功能与作用， 对主要部件进行设计用于计算，解决在实际使用中容易出现的问题并大胆的进 行创新设计。 目前，国内企业的物流相对一些工业不是很发达的国家来说是比较快的， 物流只有考快速的运输，输送有很多种，而在企业中往往不能缺少的是仓库的 物流运输，为了满足市场出现高峰期、良好的物流条件、企业利润更高及员工 舒适、安全生产的目的；采用垂直输送机的自动控制进行物品运送，既可以提 高整个企业的生产效率，又有利于企业仓库的物流管理和工人舒适安全生产。 1.21.2 本课题在国内外的研究状况及发展趋势本课题在国内外的研究状况及发展趋势 随着科学技术的迅速发展，市场竞争日趋激烈，在机械制造中，运输工业 已成为国民经济支柱产业之一，其在国民经济中所占比重和作用越来越重要， 世界各国经济发展历程证明了这一点。改革开放以来，随着市场经济的发展， 商品流通的增加，物质的不断丰富，生活水平的提高，人们在追求商品外在质 量提高的同时，主要还是追求商品内在质量提高，保证内在质量就需要快速的 运输来实现。近年来人们的消费需求的扩大，运输工业随之迅速发展，在我国 国民生产总值中已占到 10%以上，与经济发达国家的差距正在逐步缩小。 我国的运输机械发展起步与 20 世纪 40 年代末，从改革开放前少数几种水 平落后的单机起，到 70 年代，在借鉴进口设备和技术的基础上，运输机械的生 产发生了一个巨大的变化，大量填补国内空白的运输机械问世，品种规格不断 增加，出现了大量专业的运输机械生产企业，形成了一批专业化生产的骨干企 业。许多研究机构着手研究运输机械，大专院校也纷纷设立运输专业，先后成 立了全国性的协会、学会、标准化机构，出版了各种专业期刊，形成了一个独 立的运输行业部门，也是原机械工业部管理的 14 个大行业之一。进入 20 世纪 80 年代，除继续增加新品种外，在产品的技术水平和内在质量、性能等方面有 了很大进步，从注重数量向注重质量和性能方面发展，产品的技术水平与国外 先进水平的差距在缩小。 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 2 页 纵观世界各国运输机械的发展的现状，对今后的动向，可归纳如下：1.大 型化；2.重视“三化”，逐步采用国际标准；3.实现产品的机电一体化；4.人机工 程学的应用。 1.31.3 主要研究内容主要研究内容 1.总体设计和传动部分的设计，拟订传动方案、并对传动方案进行对比，优化 设 计; 2.输送机输送能力与托盘宽度及提升速度的计算; 3.用 AutoCAD 及相关绘图软件绘制输送机的工程图及总体布置图; 4.撰写毕业论文 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 3 页 第二章第二章 概述概述 目前，国内企业的物流相对一些工业不是很发达的国家来说是比较快的， 在快速的物流中，应用手段可以满足企业要求呢？显然，物流只有考快速的运 输为了满足市场出现高峰期、良好的物流条件、企业利润更高及员工舒适、安 全生产的目的，可以采用垂直输送机的自动控制进行物品运送。既可以提高整 个企业的生产效率，又有利于企业仓库的物流管理和工人舒适安全生产。下面 介绍一些垂直托盘输送机的情况。 2.12.1 垂直托盘式输送机垂直托盘式输送机 2.1.12.1.1 托盘式输送机的分类托盘式输送机的分类 托盘式输送机的结构型式多样。按 JB238978 规定，托盘式输送机一般可 按下述分类： （1） 按输送机的安装形式可以分为固定式和移动式； （2） 按输送机的布置形式可以分为垂直型、倾斜型、垂直倾斜型、垂 直倾斜垂直型等等； （3） 按牵引构件的结构型式可以分为套筒滚子链式、冲压链式、铸造链 式、环链式及可拆链式等； （4） 按牵引链的数量可以分为单链式和双链式； （5） 按底板的结构型式可以分为鳞板式（有挡边波浪型、无挡边波浪型、 有挡边深型等）和平板式（有挡边平板型和无挡边平板型） ； （6） 按输送机的运行特征可以分为连续式和脉动式； （7） 按驱动方式可以分为电力机械驱动式及液力驱动式。 2.1.22.1.2 应用范围及主要优缺点应用范围及主要优缺点 托盘式输送机在啤酒、饮料、烟草、医药、家电、机械制造及国民经济的 其他工业部门中均得到了广泛的应用。它可沿垂直或倾斜方向输送各种散状物 料和成件物品；也可用于流水生产线中运送成件物。由于它的承载部分和运行 部分均用金属材料构成，因而与其他连续运输机械相比，它可输送比较沉重的， 粒度较大的、磨琢性强的物料或成件物，并且适宜输送 600700的高温物料 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 4 页 或成件物。 托盘式输送机有以下优点： （1） 应用范围广。除黏度特别大的物料以外，一般固态物料和成件物均 可用它输送。 （2） 输输送能力大。特别使鳞板式输送机的生产能力可高达 1000t/h。 （3） 牵引力的强度高，可用作长距离输送。目前国内托盘式输送机的使 用长度以可达到 200m；国外已使用的托盘式输送机中有的长达 1000m 以上。 （4） 输送线路布置灵活。与带式输送机相比，托盘式输送机可在较小的 倾角和较大的弯曲半径的条件下输送，因此布置的灵活性较大。托 盘式输送机的倾角可达 3035，弯曲半径一般约为 150300。 （5） 在输送过程中可进行分类、干燥、冷却或装配等各种工艺加工。 （6） 运行平稳可靠。 托盘式输送机有以下缺点： （1） 由于托盘式输送机的所有部件用的都是金属材料，而且其底板和牵 引链自重大，故金属材料消耗多，机体笨重，且空载功率大。 （2） 底板和牵引链的磨损快，润滑和维修不便，而且有一定的噪声。 （3） 结构较复杂，制造工作量大，加之自重大，因而造价高。 2.1.32.1.3 布置形式布置形式 选择和确定托盘式输送机的布置形式，应考虑以下几个方面。 （1） 须满足工艺要求。即应符合工艺提出的运输路线、输送量和需要在 其上面完成的工艺作业等要求。 （2） 在满足工艺要求的前提下，应力求最简单的布置形式。布置形式越 简单，输送机线路的转折越少，其运行阻力就越小，从而可降低制 造成本，提高其使用的经济性。 （3） 布置时，应充分考虑输送机与各有关专业工种的关系，如安设在地 坑中的托盘式输送机，容易和土建、水道、通风及除尘等设施发生 矛盾，故应综合研究各个方面的情况，求得整体布置得合理性和经 济性。 （4） 输送机在作倾斜输送时，不得超越允许得倾角范围。 2.1.42.1.4 主要部件主要部件 托盘式输送机由主动轮装置、鳞板链条装置、从动轮张紧装置、机架和驱 动装置组成。主动链轮经驱动后，鳞板链条装置中得牵引链与链轮相啮合，带 动整个鳞板沿输送机得纵向中心线运动，而链轮则沿着固定在机架上的轨道行 走，从而完成输送工作。 一.牵引链 （1）片式链 片式链条耐冲击，运动平稳，工作可靠。它因滚轮安装位置的不同，分为 两种结构型式： 一种是滚轮在内链片中间，滚轮既是行走构件，又是传动构件，而其滚轮 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 5 页 与套筒之间是滑动摩擦，因而阻力系数较大； 另一种是滚轮装在外链片的外侧，这样，滚轮仅支承底板上的负载，其结 构尺寸相应就可减小，且滚轮内装有滚动轴承，因而阻力系数较小。 后一种形式的片式链已广泛应用。 （2）冲压链 由于构造上的不同，冲压链条与片式链相比，其摩损较快。但这种链条结 构简单，加工容易，重量小，现已被广泛应用。 （3）铸造链 铸造链的构造与冲压链一样，不同的是它是铸造的，一般用球墨铸铁制造， 也有的用可锻铸铁或高牌号的灰铸铁制造。由于铸铁的抗拉强度低，故铸造链 截面尺寸和重量均较大。配有这种链条的托盘式输送机已用于国内一些铸造厂。 （4）环形链 环形链链条简单易制，在垂直和水平面内均可弯曲，因此弯曲托盘式输送 机已用它作牵引构件。其缺点式环节间的接触面磨损较快，使链条节距变大， 链条伸长，因而输送机的运行不平稳。 （5）可拆卸链 可拆卸链条用可锻铸铁制成，更多的使用钢材冲压制造。其最大优点是装 拆极为方便，但托盘式输送机目前极少采用这种链条。 2.22.2 底板底板 底板是托盘式输送机的承载构件。一般可分为鳞板和平板两种。采用螺栓 或焊接与牵引构件联接在一起。它的结构型式取决于被输送的物料或成件物品 的输送量、物理特性和它在底板上的放置形式；其材质则取决于被输送的物料 或成件物品的化学、物理特性及受力情况。例如，输灼热物品的输送机，宜用 钢或铸铁制的波浪型鳞板；输送易碎物品的垂直输送机，则宜采用木质的有挡 边的托盘平板。 2.3.2.3.驱动装置驱动装置 由于托盘式输送机的速度低，只靠减速器不易满足大减速比的要求，因此， 一般均采用综合式的传动机构（减速器和电动机综合在一起） ，有时除减速器外， 还需要配置齿轮等减速设备构成的开式传动机构。 在一般的情况下，托盘式输送机大多采用多速度。运输工艺的变速要求在 减速装置中安设变速机构。 托盘式输送多用单驱动，只有对特别高重载输送机，才采用多点驱动。 2.42.4 张紧装置张紧装置 螺旋张紧装置是托盘式输送机常用的张紧形式。这种装置突出的优点是结 构简单、尺寸紧凑，缺点是需定期检查和张紧。 张紧行程一般有 200、320、500 和 800四种。 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 6 页 2.52.5 机架机架 托盘式输送机的机架有主动轮装置支架、从动轮装置支架、中间支架等， 输送机中间的供滚轮行走用的水平支承轨道，一般每 13m 制成一节。托盘式 输送机都是采用叠加式的机架机构。 用于生产水平线中的托盘式输送机，在操作区段上往往还装设各种形式的 栏杆，以保证安全. 第三章第三章 设计方案的确定设计方案的确定 3.13.1 设计目的设计目的 现代企业的生产流水线一般都采用国际的先进的流水线。与生产相配合的 运送系统要以至相适用。在生产压力的作用下，需要更加现代输送系统。在当 今计算机技术、自控技术和数显技术大发展的年代里，更新换代的重要标志是 实现产品的机电一体化。在运输机械上应用计算机技术，可以提高作业性能， 增加安全性，以至实现无人自动操作。 许企业的物流水平还是停留在人工搬运的原始状态，为了改变这种人员劳 动强度大现状，设计垂直输送机来代替人工从高楼搬运到地面的高强度工作。 有利于人员的身心健康和寿命。 垂直输送机还可以搬运人员无法搬运的物品，而且在环境保护方面有利的， 在生产方面可以提高劳动生产率，改善生产环境，降低生产成本，降低劳动强 度。 3.23.2 设计方案设计方案 Z型 方案（一） 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 7 页 图图 3.1 Z 型方案型方案 方案（一）：Z 型对于生产线上有限空间的连续输送场合，连续垂直托板 输送机是最佳的选择。垂直升降机以其安全可靠、运输平稳、工作效率高、占 地面积少而广泛用于啤酒、饮料、烟草、医药、家电组装等行业。 Z 型连续循环垂直托板输送机适用于输送量大（高达 2000 箱/时）、连续 升降的垂直升降场合，常用于输送物件上车进行物件外流或楼层之间的物件调 度输送。 Z 型连续循环垂直托板输送机设计时不需要考虑托板返回时与物件的干涉 问题。Z 型连续循环垂直托板输送机特点： 机构简单、制造成本低 高效率连续垂直输送 占地面积少 安全可靠 自动输入和输出 可双向运行 全自动控制 C型 方案（二） 图图 3.2 C 型方案型方案 方案（二）：C 型连续循环垂直托板输送机适用于驳接流水作业生产线及 其他需要连续、自动地垂直输送箱体货物，具有安全可靠、运货量大、运输平 稳、安装占地少，可双向运行、自动输入和输出等特点，配以自动控制系统， 可完全实现箱体货物垂直输送的连续化和自动化，广泛用于啤酒、饮料、烟草、 医药、家电组装等行业。 C 型连续循环垂直托板输送机适用于楼层之间的物件调度输送，与 Z 型相 比具有以下特点： 机构更复杂、检测更困难 高效率连续垂直输送 占地面积比前者大 安全可靠 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 8 页 自动输入和输出 可双向运行，而且链条间有一定干涉性 可全自动控制 存在托板与物件干涉问题，较难实现 设计、制造较难，制造成本较高 方案（三） E型 图图 3.3 E 型方案型方案 方案（三）：E 型连续循环垂直托板输送机适用于多层楼房库的成件物进 行任意楼层的之间的垂直输送及其他需要连续、自动地垂直输送箱体货物，具 有安全可靠、运货量大、运输平稳、安装占地少，多层双向运行、自动输入和 输出等特点，配以自动控制系统，可完全实现箱体货物垂直输送的连续化和自 动化，广泛用于啤酒、饮料、烟草、医药、家电组装等等混合仓库。 E 型连续循环垂直托板输送机与前两种相比具有以下特点： 机构较复杂、检测困难 不能高效率连续垂直输送 占地面积比前两者多，重量比前两者重 安全可靠，输送物件重量可以比前两种重 自动输入和输出 可双向运行，而且链条间干涉性大 可全自动控制，稳定性差 多层楼任意调度 存在多层干涉问题，很难实现 设计、制造困难，制造成本高 输送功率大，提升速度不能过快，一般在 0.4m/s 左右 根据上述三种方案的比较，选择方案（一）为最佳，因为它的适应范围比 较大，而方案（二）用于输送物件上车进行物件外流时，汽车必需开入室内， 给工业储仓带来管理困难和浪费空间和资源；方案（三）的效率低；机构较复 杂、检测困难；存在多层干涉问题，很难实现；设计、制造困难，制造成本高 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 9 页 等缺陷。 第四章第四章 设计计算设计计算 4.14.1 确定链条参数确定链条参数 4.1.14.1.1 链节参数链节参数 因为输送速度 V=0.5 米/秒，可知它属于低速链传送。根据 V（6575）9.86 N=38224410 N 理想实际总输送功率：P= FV（38224410）0.5=19112205 W 设计理想输送功率要大于理想实际总输送功率，取设计理想输送功率 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 10 页 P1=2500W。输送机输送时的阻力功率 P2，其阻力计算如下： 1.直线段压阻力计算 对于承载分支： Wz=（q0+qM） （Lhz）g (式 4.1) 向上输送时取“”号，向下输送时取“+”号。 对于空载分支： Wz=q0（Lhz）g 向上输送时取“”号，向下输送时取“+”号。 式中 Wz 承载分支直线段运动阻力，N； Wz 空载分支直线段运动阻力，N； L 直线段的水平投影长度，m，根据图形可得 L=1.26 m； hz 直线段的提升高度，m； 直线段内行走部分的运动阻力系数，阻力系数于结构型式和工作条件 有关，可按文献2式（13-19）或按文献2表 13-10、表 13-11 选取 =0.12； q0 行走部分单元长度的质量，kg/m，可按文献2式（13-15）近似计算； 式（13-15）：q060B+A B 底板宽度，m； A 低板重量系数，见文献2表 13-9，根据要求查得 A=45 q060B+A=600.7+45=87 kg/m qM 底板上单元长度物料得质量，kg/m，对于成件物品 qM=Gv/a Gv 成件物品的单件质量，kg， 取平均值 Gv=70kg； a 成件物品的间距，m， 经过计算可得 a=2.5m。 qM=Gv/a=70/2.5=28 kg/m 则考虑极限值。当承载且向下输送时最大，输送机在载荷作用下的工作条 件良好，其摩擦系数为 =0.05，g=9.8 m /s W1=Wz=（q0+qM） （Lhz）g=0.05（87+28） （0.121.26+15） 9.8=853.77012N 阻力功率：P11 =FV=853.770120.5=426.88506 W 2.曲线段压阻力计算 对于承载分支： Wq=Sq(-1)+（q0+qM） （Lqhq）g (式 4.2) 向上输送时取“+”号，向下输送时取“-”号。 对于空载分支： Wq=q0（Lqhq）g 向上输送时取“+”号，向下输送时取“-”号 式中 Wq 承载分弯曲段运动阻力，N； Wq 空载分支直线段运动阻力，N； Lq 直线段的水平投影长度，m，根据图形可得 L=194.59/2=0.097295 m Sq 弯曲段绕入点张力，N，Sq=7000 N； hq 弯曲段的提升高度，m， 根据图形可得 hq= L=0.097295 m 阻力系数，见文献2表 13-13 或按文献2式（13-22）计算；查表得 =1.083 则考虑极限值当承载且向下输送时 ，输送机在载荷作用下的工作条件良好， 其摩擦系数为 =0.05。 W2=Wq= Sq(-1)+（q0+qM） （Lqhq）g=0.057000(1.083-1)+（87+28） （0.120.0972950.097295）9.8=35.19048204 N 因为有 7 段弯曲段，则阻力功率： P12 =7FV=735.190482040.5=123.167 W 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 11 页 3.导料装置得阻力计算 可以能量来计算：W=Pt=m=70=8.75 J 2 1 2 v 2 1 2 5 . 0 一般情况在 0.5m/s 的输送速度下要求低于 0.1s 的时间内完成加速到与链板 同速的任务。则可以得出阻力功率 P13W/t=8.75/0.1=87.5 W，在正常得情况下 不会太大，一般在输送很重的物品时才能达到 500 W 以上。 这样选择功率 P1P11+ P12+ P13=426.88506+123.167+87.5=637.55 W 考虑链条的摩擦、物件进入输送阶段的阻力、链板的绕度的影响等等其他 的影响，为了克服它的影响取 P1=1000 W 的功率。 则取实际总输送功率 P=3500 W=3.5kW，因此设计功率 Pd=KAP 查机械设计手册表 13-2-3 得， 表表 4.3 工作情况系数工作情况系数 KA 载荷种类工作机原动机-电动机 平稳载荷轻型输送机1.0 由于 Vn48，强度要求满足， 链条输送安全。 4.1.34.1.3 链条长度链条长度 根据设计尺寸要求：提升高度 H=15 米，平台伸出量为 L3=1.2 米左右，平 台的厚度为 500mm，每各板面的宽度为 0.8 米0.7 米，如图 4.1 可得内、外链 条的长度 L。 图图 4.1 链条简化结构链条简化结构 精确提升高度数值是由链条的节距决定的，15 米的高度时的链条节数为 n1=（15000194.6）/25.4=582.890 节，则取 n1=583 节，精确提升高度实际数 值为 L2=58325.4+194.6=15.0028 米。 平台伸出量也是由链条的节距决定的，1.2 米的伸出量的链条节数为 n2=1200/25.4=47.244 节，则取 n2=47 节，实际平台伸出量为 L3=4725.4=1.1938 米。 平台的厚度也是由链条的节距决定的，500mm 的平台的厚度时的链条的节 数为 n3=（500194.6）/25.4=12.024 节，则取 n3=12 节，实际平台的厚度为 L4=1225.4+194.6=499.4。 输送单元的宽度为 b=762，则链条的节数为 n4=30 节。 L1 L2 L3 L4 图1 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 12 页 链条绕过链轮啮合的链条节数为 n5=6 节。 p d 4 4 .254 6 . 19414 . 3 为了有利于调整链条和简化结构，在总体设计时有一定的链条长度不能设 计机构的尺寸相吻合，经图 4.1 几何计算得 n6=15.323 节，取 p d2 4 . 25 6 . 1942 n6=16 节。 由图 4.1 的几何关系可得链条总的节数： n=2n1+2n2+2n3+2n4+6n5+n6=1396 节 链条的长度 L=n=139625.40=35.4584 米。 4.24.2 确定链轮及轴的参数确定链轮及轴的参数 4.2.14.2.1 链轮的参数链轮的参数 1.链轮的直径 由于结构可以看出链条与链轮的啮合的角度是 90，即 1/4 节圆。由上述可 得啮合时链轮的节圆的周长为： L4(35)25.40=304.8508mm 由圆的周长公式：L=2r=d 可以得 d=L/(304.8508)/=97.021161.701mm 由节圆直径公式：d=/sin(180/Z)可以得 sin(180/Z)= / d12 时 R=3p=325.40=76.20，取 R=76 齿沟角： p/d1=25.4/15.88=1.59940系数 稳定载荷冲击载荷 KF1.051.15 根据条件可知 KF=1.05 作用在轴上的力 F=KFFt=1.057kN=7.35kN 用力学方法解决轴的规格尺寸问题， 其单轮模型为： 7 7 图图 4.2 单轮模型单轮模型 按照设计要求外链与规定板之间的悬臂梁的极限长度为 l=20mm，而作用 在轴上的力为 F=7.35kN。查机械零件设计手册得，平稳输送扭矩系数 Kn=0.3， 启动时轴的瞬时扭矩为 T=KnFtr=0.37194.59/2=204.320Nm 轴的弯矩为 M=Fl=7.3520=147Nm 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 14 页 查材料力学得，材料为 45 钢的许应力=85Mpa 按照第三强度理论的强度条件： （式 4.3） 22 1 TM W W=d0/32 （式 4.4） 因此 d032/ （式 4.5） 22 TM d030.163mm 综合上述，链轮轴孔为：30.163d0115mm 同理可得当为双轮时，链轮轴孔为：65.859d0115mm 2）主动链轮轴的参数确定： 模型为： 7 7 7 7 图图 4.3 主动链轮轴模型主动链轮轴模型 按照设计要求外链与轴承盖之间的悬臂梁的极限长度为 l=20mm，而作用 在轴上的力为 F=7.35kN，轴的扭矩为 T=4Ftr=47194.59/2=2724.26Nm 输送单元的参数：d1=10mm，d2=20mm，a=860 mm 轴的危险截面的弯矩为 M=1430-710=350Nm 查材料力学得，材料为调质钢 W18Cr4V 的许应力=320Mpa 按照第三强度理论的强度条件： （式 4.6） W 1 22 TM W=d0/32 （式 4.7） 因此 d032/ （式 4.8） 22 TM d087.429mm 综合上述，链轮轴孔为：87.429d0115mm，所以为了方便加工，无论是 单轮还是双轮，取它们的轴为：d0=90mm。 2.链轮轴长度 主动链轮轴的长度与链板的长度 0.8m，链条中心距 43.5，链条与链板的 中心距 46.75，链条与轴承盖的间距 36.75（=20+ b4/2），轴承盖的厚度 10，轴承的厚度 22，角钢的厚度 610及与电动机的连接的伸出量 150200有关。它的长度： L=800+243.5+246.75+236.75+210+222+610+100150=12741328 取 L=1300。 链轮之间的距离为 L=a+2d2+（b4/2b/2）=800+302+（16.757） 2=879.5。 为了链板与链条的连接器的螺栓连接有一定的余地，取 L=880。其它参 数及形状如下图： 图图 4.4 链轮轴链轮轴 3.键的选择与计算 （1）尺寸和类型选择 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 15 页 为了保证链轮与链轮轴配合有良好的对中性，故选择链轮与链轮轴的周向 定位均采用普通平键（A 型）联接。轴与齿轮的配合尺寸为 80，由查文献1 表 5-3-19 得链轮与链轮轴联接时，选用平键为 bhL=25mm14mm56mm（GB109679） 。 （2）强度校核 链轮与链轮轴配合，键、轴、链轮的材料都是钢，由查文献1表 5-3-17 得 许用挤压应力 P=100120Mpa，取平均值P=110Mpa。 键的工作长度 l=L-b=56-25=31mm，键与链轮键槽的接触高度 k=0.5h=0.514=7mm，T=Fd/2=70009010-3/2=315Nm。由下式可得 P= =32.258Mpa/2194.59/2+1600-2194.59/2+（60+700）/2-500/22+500mm=2318.16315 mm 考虑到冰箱要进行包装，取层与层之间的间距 h=2500mm=2.5m 3.运输单元长度 输送机在输送时要考虑它的内外链条的间距。 根据查资料可得，一般的双链条输送时两条链条间距为 d1=515mm，取 d1=10mm，则链条之间的中心距为 d01=d1+b4/2=10+16.75=26.75mm。 根据查资料可得，一般的双链条输送时内链与托板的间距为 d2=2535mm，取 d2=30mm，则链条与链板之间的中心距为 d02= d2+ b4/2=46.75。 则输送单元的长为 a=800+（20+10+33.5）2 =927mm=0.927m。 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 16 页 4.验算 成件物品是由于人工装放的，所以在托板上的位置是任意。为了满足设计 要求，则要求托板的宽度、长度其中一个必须大约斜放时的宽度。 a=800mm=781.025mm 22 600500 b=700mm 略小于=781.025mm 22 600500 速度不高，又是人工装载，在装载时可以进行人工调整，符合设计要求。 由上述可得输送单元结构尺寸参数（mm）： abh=9277622500。 4.44.4 确定托板参数确定托板参数 1.托板形状 为了满足输送机可以双向输送，链板设计为“圆头 1”形。 2.托板组成 为了减轻输送机的整体重量，可以把托板中间的部分设计为空心的机构。 托板的两端是要相互连接的，要保证一定的质量，因此，托板的两端采用钢板 制造，中间采用重量较轻的常用铝合金 ZAlMg5Si1 材料，托板端头钢板头形状 如下图： 图图 4.5 托板端头钢板头形状托板端头钢板头形状 3.托板宽度 输送成件物品时，托板宽度根据成件物品的外形尺寸按下列关系式确定 对于无挡边板式输送机： B=b+（50100） 对于有挡边板式输送机： B=b+（100150） 式中 B 托板宽度，mm； b 成件物品的最大横向尺寸，mm。 托板宽度 B=600+（50100）=650700mm 考虑其它因素，结合上述可得托板宽度 B=700 mm。 根据设计要求可以参考文献2表 13-16，设计参数与 BL76 型鳞板输送机的 主要技术参数的参数基本一致，查得 表表 4.5 BLT65BL76 型鳞板输送机的主要技术参数型鳞板输送机的主要技术参数 销轴直径链板长度链板宽度厚度 mm链条节距材料 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 17 页 mmmmmmmm 10650651525.020Mn 为了满足更好发挥托板的柔性，取链板有效连接宽度 b0=2P=50.8mm，而实 际的宽度为 b=b0+d=50.8+16=66.8。 4.托板厚度 由于链板设计为“圆头 1”形，在链板的凹槽设计尺寸是链板厚度相等。则 要满足设计的强度要求，取厚度 d=16，与铝合金相连接处的厚度为 d1=10， 铝合金空心管的厚度为 d2=85=3。 5.托板长度 根据设计技术要求中的板面参数得，托板长度 l=800。 链板的板头的长度为 l1=57，与空心铝合金相接合的尺寸为 l2=15，则铝合 金空心管的长度为 l3=800-572+152=716。 6.托板块数 托盘的设计宽度是 b=700，链板的宽度是 b1=66.8mm，而链板与链板相 连接时，实际对物品支承的有效尺寸为 b0= b1d=66.8-16=50.8mm，则托板块 数 n n=b/b0=700/50.8=13.779514 块 其中链板 13 块链板设计为相同的宽度为 b1=66.8mm，另一块的链板宽度为： b2=700（50.813） = 39.6。 7.挠度及验算 由于内链板高度（max）h2=24.13mm，托板厚度 d=16，节圆直径 d=194.59mm，链轴 d0=90mm，则链板的下侧与链轴的间距为 d02=（194.5990）/216/2=44.295。 为了保证链板在承受冰箱的重量时，输送机能够正常运行和链板的挠度不 能过大。根据托盘输送机设计要求，链板的宽度是 700时，挠度一般不能超 过 10。 根据各个尺寸的大小将进行选用对应的加工精度，选择精度如下： 链板与链板之间的配合尺寸设计为 10，链板左边的孔的定位尺寸 8 的公 6 7 h H 差选为 IT7，另外链板右边的孔的的公差也选为 IT7。 表表 4.6 链板加工精度链板加工精度 基本尺寸 H7 mh6 m 10 15 0 0 9 定位尺寸 8 的 IT7 公差等级的标准公差数值为15m。 当两块链板连接时，与基本尺寸最大的差值为 a=15（9）+15（15）=54m 则托板的尺寸的差值为 A=（141）a=1354=702m=0.702。 这样的情况下的挠度为 l=7.83510，符合设计要求。 8.链板两端的弧度直径 由于链板的宽度是 b1=50.8mm，从结构可以看出链条与链轮的啮合的角度 是 90，即 1/4 节圆，而且链轮与链条啮合的齿数为 6 个，则知道链板之间夹角 为 150，这样可以计算出链板的转动的角度为 30，为了便于链板的制造加工， 而托板厚度 d=16，将链板的转节处的弧度设计为直径为 d=16。 9.其他零件 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 18 页 1）链板与链条的连接 双链条输送时内链与托板的间距为 d2=30mm。 链板的连接螺栓：选用螺栓 GM8-M820（旋入机体一端为过盈配合的第 一种配合，旋栓另一端与连接器相连，为螺距 1的细牙普通螺纹，d=8、 L=20、材料为 35 钢、热处理硬度 HRC2631、表面氧化、按型 A 制造的双 头螺栓） 。其详细参数为： 表表 4.7 双头螺栓参数双头螺栓参数 DL1 L/L0L 范围 L 的系列重量 /100 8102030/16209020，25， 0.038 其旋入链板的螺纹长 L0=16，链板上的螺纹孔深应该大于 L0=16，取螺纹孔 参数为 M818。 2）链板与链板间的连接 A）螺栓选用 为了方便链板与链板的连接及维修，选用六角头螺栓细牙A 级 （GB578588）M8130（螺距为 1的细牙普通螺纹，d=8、L=30、材 料为 A3、不经热处理及表面氧化、按 A 级制造的螺栓，性能等级为 8.8 级） ， 其参数： 表表 4.8 六角头螺栓参数六角头螺栓参数 链板上的螺纹孔深应该大于 L0=16，取螺纹孔参数为 M818。 B）链板连接片和凹槽 .连接片： 由上述的选用选用的双头螺栓，根据它的参数，链板连接片可以在两头间 留一定的间隙，取连接片的宽度为 12，长度为 8。与双头螺纹配合，可以 取孔的直径为 8。根据链板的尺寸，连接片处链板上的孔的定位尺寸为 1616。 .凹槽： 由上述的选用选用的双头螺栓，根据它的参数，链板的凹槽与链板连接时 留一定的间隙，取链板凹槽的宽度为 13，长度为 16。与双头螺纹配合，可 以取孔的直径为 8。根据链板的尺寸，凹槽处链板上的孔的定位尺寸为 1616。 3）螺钉的选用 由于铝合金空心管与链板板头相接的尺寸为 15，则我们选用螺纹规格 d=4， 公称直径 L=16，性能等级 4.8 级，不经表面处理的开槽圆柱头螺钉：开槽沉 头螺钉 GB6885M416。 4.54.5 确定连接器确定连接器 1.连接器的高度 内链板高度（max）h2=24.13mm，一般情况下，链条与托板的高度一致或 DLb L 范围L 的系列重量/100 83016308030，35， 0.038 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 19 页 略高一点，则可以得连接块的高度 h=（24.1316）2 =4.08。 2.轴连接器设计 连接块的高度的很小，则可以不使用连接块，直接使用轴连接器。 轴连接器设计为其一端是与链条的连节的定制销轴相连接，另一端是链板 中的双头螺栓相连接，则轴连接器两端的孔螺纹与销轴或双头螺栓的尺寸相配 合。 轴连接器与链条的连节的定制销轴连接的孔螺纹设计为 M1634，而轴连 接器与双头螺栓连接的孔螺纹设计为 M1634，则中间的转动短轴的尺寸 1228，连接器的长度 L=102，外经 D1=36，销孔直径 D2=6。 （1）联接螺母 连接器是使链条和链板相连接，是连接链板和链条的力传递的唯一零件。 连接器主要是通过螺纹与链板或链条来相连接，在连接时力的传递主要是通过 连接螺纹来实现的。在设计连接螺母时要考虑连接螺母能够有足够的直径尺寸 空间使连接块放入，这样意味着连接螺母的直径尺寸要比连接块直径尺寸要稍 大一些。螺纹与螺栓相连接时，有一定的连接尺寸要求，经综合考虑，连接螺 纹的尺寸可选用 M1634。在螺纹的尺寸参考下，为了保证连接块的安装要求， 设定连接器的外圆直径为 36。保证连接块的连接和一定的连接强度，与连接 块的相配合处的连接螺母的壁厚设为 11。为了保证连接块与连接螺母连接时， 不产生相互摩擦而转动不灵活的现象，将与连接块相配合的直径尺寸设计比连 接块的直径尺寸大于 0.5以上的间隙，取连接螺母的配合直径尺寸为 12.8。 为了方便锥销的装卸，在连接螺母的左端钻一个直径 6 的通孔。其它尺寸参数 及形状如下图： 图图 4.6 连接螺母连接螺母 这样的情况下，应当选用较好的材料料制作，按文献4的材料参考分析，可以 选用普通钢 45 钢经过热处理，以保证直径 12 的质量要求。 （2）联接轴 在传动时，将连接块相连接处设计为半圆形，以便传动有很好传动质量和 减轻连接块的传动力矩，长度设为 16。在转动时，保证连接块保持稳定位置， 连接块设计台阶，台阶的宽度为 4，直径为 16。 为了更好的连接块的传动，采用两个锥销进行固定传动，锥销的相对位置 尺寸为 8。两块连接块要有连接的位置，则采用两个连接锥销，根据文献1 选用圆锥销 GB11986A512。其它尺寸参数及形状如下图： 西安文理学