工件专用输送小车联动性改造设计（链传动送进）【全套13张CAD图+开题报告+文献翻译+说明书】
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共27页)
编号：1223564
类型：共享资源
大小：6.44MB
格式：ZIP
上传时间：2017-05-24
上传人：hon****an
认证信息
个人认证
丁**（实名认证）
江苏
IP属地：江苏
100
积分
- 关 键 词：
-
工件
专用
输送
小车
联动
改造
设计
链传动
送进
全套
13
cad
文献
翻译
说明书
仿单
- 资源描述：
-
摘要：毕本设计题目为应天津大陆汽车系统有限公司所邀，为生产所用零件周转车进行改造的实际设计项目。
基于企业目前所用零件周转车取放零件非常不便，多层放置的零件下层/后端的零件托盘无法从正常生产操作工位方便取出，必须辅助手动拨动才能将其拨送到取料端处（正常生产工位），再由取料口的操作工位取出。为方便生产，提高劳动效率，我采用增加每层下置的拖拽机械系统。使用时仅需要轻点拖动按键就可以将七层后面的零件托盘同时自动送到取件口上，工人无需采用其他辅助动作就可以方便地取得零件托盘，可以有效减轻劳动强度，方便生产操作。
本设计项目的主要研究工作：
1、综合国内外零件周转车的发展现状和公司的要求，对该零件周转车进行实地考察研究，确立基本的传动驱动推送机构方案——蜗轮蜗杆和链传动同时进行。
2、用三维软件绘制出初步的方案图，并研究方案的可行性。
3、设计小车传送机构的控制电路
关键词：零件周转车；联动性改造；创新设计；链传动
- 内容简介：
-
I 内容摘要： 毕 本设计题目为应天津大陆汽车系统有限公司所邀，为生产所用零件周转车进行改造的实际设计项目。 基于企业目前所用零件周转车取放零件非常不便，多层放置的零件下层 /后端的零件托盘无法从正常生产操作工位方便取出，必须辅助手动拨动才能将其拨送到取料端处（正常生产工位），再由取料口的操作工位取出。为方便生产，提高劳动效率，我采用增加每层下置的拖拽机械系统。使用时仅需要轻点拖动按键就可以将七层后面的零件托盘同时自动送到取件口上，工人无需采用其他辅助动作就可以方便地取得零件托盘，可以有效减轻劳动强度，方 便生产操作。 本设计项目的主要研究工作： 1、 综合国内外零件周转车的发展现状和公司的要求，对该零件周转车进行实地考察研究，确立基本的传动驱动推送机构方案 蜗轮蜗杆和链传动同时进行。 2、 用三维软件绘制出初步的方案图，并研究方案的可行性。 3、 设计小车传送机构的控制电路 关键词 ：零件周转车；联动性改造；创新设计；链传动 be of is to of be to be to of In to I to of to on of be to so do to in 1. In to s of 2. D a of 零件输送车中联动性改造的创新设计 （链传动送进） 毕业设计（论文）开题报告 题目名称 专用工件 输送车中联动性改造的创新设计（链传动送进） 课题类型 工程设计 导师姓名 学生姓名 学号 专业班级 天津某汽车系统有限公司生产零件周转车的改造实际项目。鉴于企业目前所用零件周转车取放零件非常不便，主要是多层放置的零件下层 /后端的零件托盘无 法从正常生产操作工位方便取出。 必须增加另外的辅助手动拨动动作才能将其拨送到取料端处再由取料口的操作工位取出 随着 国家经济稳步发展，人们对汽车领域的需求逐渐加大，生产汽车需 要大量的工件进行组装，通过我们的观察发现，人们在组装工件时，所用的周转车并不方便人们在组装过程中快速取下工件去安装，这样大大的拖延了装配的速度。 由此人们想到了一种方法， 根据现有周转车的结构添加适当的机械推送结构，对零件置放托盘进行有效推送，方便工人的取用，采用特殊的推送链条进行推送。 拟采用增加每层下置的拖拽机械系统，使用时仅需要轻点拖动按键就可以将后面的零件托盘自动送到取件口上，使工人无需采用其他辅助动作就可以方便地取得零件托盘，可以 有效减轻劳动强度，方便生产操 作，提升生产效率。计划用链传动来进行此处的操作带动托盘运动。 链传动是通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形的从动链轮的一种传动方式。 链传动有许多优点，与带传动相比，无弹性滑动和打滑现象，平均传动比准确，工作可靠，效率高；传递功率大，过载能力强，相同工况下的传动尺寸小；所需张紧力小，作用于轴上的压力小；能在高温、潮湿、多尘、有污染等恶劣环境中工作。 我参考了机械设计中蜗轮蜗杆传动、链传动、齿轮传动等章节，根据周转车结构尺寸要求综合考拟定以蜗轮蜗杆做纵向传动，用特殊链条做横向推送机构的方案。本设计采用增加每层下置的拖拽机械系统，使用时仅需要轻点拖动按键就可以将后面的零件托盘自动送到取件口上，本设计还增加了控制系统，机械系统与控制系统相结合，防止第一排有零件托盘时还会推送，造成零件摔到地上这样的情况。根据现有周转车的结构添加适当的机械结构，对零件置放托盘进行有效推送。要求设计该结构的零件图和装配图，同时要设计出系统控制系统要保证电路，控制第一排有零件托 盘时不会推送，本项目除完成装配图的设计以外，还要对单片机的控制系统进行编程，用三维软件绘制出初步的方案图，并进行动态仿真，研究方案的可行性等。 指导教师签名： 年 月 日 ）毕业设计（论文）工作领导小组审批意见 院（系）主任签名： 年 月 日 目 录 内容摘要 I 导言 1 究背景 1 究意义 2 2 设计方案及进行 3 计方案 3 案的进行 3 3 涡轮蜗杆传动 4 轮蜗杆传动的特点 4 轮蜗杆分类及原理 5 4 零件周转车的组成 8 5 控制系统 10 机主回路控制 10 机控制回路原理介绍 11 6 零件周转车的车 身 设计 11 相减速电机的选择 11 动参数的计算 12 轮蜗杆的设计计算 13 轮及链的设计计算 16 杆轴的设计 18 有蜗轮的从动轴的设计 18 带蜗轮的从动轴的设计 19 承 20 轴器选用 21 与卡环的选择 21 7 传动系统润滑剂的选用 22 8 总结 24 参考文献 25 开题报告 27 致谢 28 外文翻译 - 1 - 数控技术 1、当前世界 世界各国对数控机床、加工中心以至 与世界经济形势紧密相连的。机床工业有世界经济相互促进和发展，进入 21 世界知识机警时代，人们的知识所起的作用更加突出，而机床工业作为机器制造业的基础，其重点地位与战略意义也更加明显。在 1991 1994 年间，世界经济衰退，昂贵的 温， 1995 2000 年间，世界经济在低速增长，根据当前世界市场各方面用户为提高生产率对 机床展（欧洲的 国的 本的 国的 展品的分析，当前世界 （ 1）、更加重视新技术和创新 在世界范围内，对新工艺、新材料、新结构、新单元、新元件的研究开发工作正在大力开展，如新的刀具材料、新的主轴结构、高速电主轴、高速直线电机等的开发研究。以加工工艺的改进创新为基础，为加工超硬、难切削材料及特殊复合材料及复杂零件、不规则曲面等在不断研究开发新机种。 （ 2）、提高机床加工的精度和研究 为了提高加工中心的加工精度，不断提高机床的刚度、减少 振动，消除热变形，降低噪声，提高 复精度、工作可靠性、稳定性、精度保持性，世界很多国家都在进行机床热误差、机床运动及负载变形误差的软件补偿技术研究，并采取精度补偿、软件补偿等措施加以改善，有的已经可以使此类误差消除 60%。并在不断开发精细加工，纳米加工。 （ 3）、提高机床加工生产率的研究 世界 床、加工中心及相应的高速点主轴、直线电机、测量系统、 以提高生产率为前提。 （ 4）、许多国家都已经开始对数控系统的智能化、开放化、网络化研究 A、数控系统的智能化的研究 主要表 现在：为追求加工效率和加工质量的智能化，对加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成进行研究；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，对反馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等进行研究；还有智能化的自动编程、智能化的人机界面、智能诊断、智能监控等方面的研究。 B、数控系统开放化研究 主要表现在：数控系统的开发在统一的运行平台上，面向机床厂家和最终拥 - 2 - 护，通过改变、增加或剪裁结构对象（数控对象），形成系列化，并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、不同档次的开 放式数控系统，形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通行规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。 C、 数控装备的网络化将极大地满足生产线制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式的基础单元。 2、加工中心的分类 （ 1）按主轴加工时的空间位置分类有：卧式和立式加工中心。 卧式加工中心，是指主轴轴线水平设置的加工中心。卧式加工中心一般具有3 5 个运动坐标轴，常见的是三个直线运动坐标轴和一个回转运动坐标轴（回转工作台），它能在工 件一次装夹完成除安装面和顶面以外的其余 4个面的加工，最适合加工箱体类工件。它与力式加工中心相比，结构复杂，占地面积大，质量大，价格高。 立式加工中心，立式加工中心主轴的轴线为垂直设置，其结构多为固定立柱式，工作台为十字滑台，适合加工盘类零件，一般具有 3个直线运动坐标轴，并可在工作台上安置一个水平轴的数控转台（第 4轴）来加工螺旋类零件。立式加工中心结构简单，占地面积小，价格低，配备各种附件后，可进行大部分工件的加工。 大型龙门式加工中心，主轴多为垂直设置，尤其使用于大型或形状复杂的工件，像航空、航天工业及大型 汽轮机上的某些零件的加工都需要用这类多坐标龙门式加工中心。 五面加工中心，这种加工中心具有立式和卧式加工中心的功能，在工件一次装夹后，能完成除安装面外的所有五个面的加工，这种加工方式可以使工件的形状误差降到最低，省去二次装夹工作，从而提高生产效率，降低加工成本。 （ 2）按工艺用途分类有： 镗铣加工中心，分为立式樘铣加工中心、卧式樘铣加工中心和龙门樘铣加工中心。其加工工艺以樘铣为主，用于箱体，壳体以及各种复杂零件特殊曲线和曲面轮廓的多工序加工，适合多品种小批量生产。 复合加工中心，主要指五面复合加工，主轴头可 自动回转，进行立，卧加工，在主轴自动回转后，在水平和垂直方向实现知道变换。 （ 3）按特殊功能分类有 ： 单工作台、双工作台加工中心； 单轴、双轴、三轴及可换主轴箱的加工中心； - 3 - 立式转塔加工中心和卧式转塔加工中心； 刀库加主轴换刀加工中心； 刀库接写手加主轴换刀加工中心； 刀库加机械手加双主轴转塔加工中心。 3、当今数控机床的发展趋势： 目前，世界先进制造技术不断兴起，超高速切削、超精密加工等技术的应用，柔性制造系统的迅速发展和计算机集成系统的不断成熟，对数控加工技术提出了更高的要求。当今数控机床正在朝着以下几 个方向发展。 （ 1） 精度化速度和精度是数控机床的两个重要指标，它直接关系到加工效率和产品质量。目前，数控系统采用位数、频率更高的处理器，以提高系统的基本运算速度。同时，采用超大规模的集成电路和多微处理器结构，以提高系统的数据处理能力，即提高插补运算的速度和精度。并采用直线电动机直接驱动机床工作台的直线伺服进给方式，其高速度和动态响应特性相当优越。采用前馈控制技术，使追踪滞后误差大大减小，从而改善拐角切削的加工精度。 为适应超高速加工的要求，数控机床采用主轴电动机与机床主轴合二为一的结构形式，实现 了变频电动机与机床主轴一体化，主轴电机的轴承采用磁浮轴承、液体动静压轴承或陶瓷滚动轴承等形式。目前，陶瓷刀具和金刚石涂层刀具已开始得到应用。 （ 2） 刀库容量可达 100 把以上 )的各类加工中心，能在同一台机床上同时实现铣削、镗削、钻削、车削、铰孔、扩孔、攻螺纹等多种工序加工，现代数控机床还采用了多主轴、多面体切削，即同时对一个零件的不同部位进行不同方式的切削加工。数控系统由于采用了多 构和分级中断控制方式，即可在一台机床上同时进行零件加工和程序编制，实现所谓的“前台加工，后台编 辑”。为了适应柔性制造系统和计算机集成系统的要求，数控系统具有远距离串行接口，甚至可以联网，实现数控机床之间的数据通信，也可以直接对多台数控机床进行控制。 （ 3） 据切削条件的变化，自动调节工作参数，使加工过程中能保持最佳工作状态，从而得到较高的加工精度和较小的表面粗糙度，同时也能提高刀具的使用寿命和设备的生产效率。具有自诊断、自修复功能，在整个工作状态中，系统随时对 统本身以及与其相连的各种设备进行自诊断、检查。一旦出现故障时，立即采用停机等措施，并进行故障 报警，提示发生故障的部位、原因等。还可以自动使故障模块脱机，而接通备用模块，以确保无人化工作环境的要求。为实现更高的故障诊断要求，其发展趋势是采用人工智能专家诊断系统。 - 4 - （ 4） 前 数控技术发展的新趋势。它是利用 经计算机内的刀具轨迹数据进行计算和后置处理，从而自动生成 件加工程序，以实现 集成。随着 术的发展，当前又出现了 ，它与 统编程的最大区别是其编程所需的加工工艺参数不必由人工参与，直接从系统内的 （ 5） 控系统将采用更高集成度的电路芯片，利用大规模或超大规模的专用及混合式集成电路，以减少元器件的数量，来提高可靠性。通过硬件功能软件化，以适应各种控制功能的要求，同时采用硬件结构机床本体的模块化、标准化和通用化及系列化，使得既提高硬件生产批量，又便于组织生产和质量把关。还通过自动运行启动诊断、在线诊断、离线诊断等多种诊断程序，实现 对系统内硬件、软件和各种外部设备进行故障诊断和报警。利用报警提示，及时排除故障；利用容错技术，对重要部件采用“冗余”设计，以实现故障自恢复；利用各种测试、监控技术，当生产超程、刀损、干扰、断电等各种意外时，自动进行相应的保护。 （ 6） 装置结合为一体。目前主要采用超大规模集成元件、多层印刷电路板，采用三维安装方法，使电子元器件得以高密度安装，较大规模缩小系统的占有空间。而利用新型的彩色液晶薄型显示器替代传统的阴极射线管，将使数控操作系统进一步小型化。这样可以方便地将它 安装在机床设备上，更便于对数控机床的操作使用。 、 C in to of as of to to 1 s is is as of of 991of 995at a to C in to of of of . - 5 - of in C in （ 1）、 to of in a of of in of as to （ 2）、 of n to of of of of C a of on of of of 0% is is （ 3）、 of C of of NC of of （ 4）、 a of to 、 of in It is in to of to is in to of to on of of as B、 in of is on or , is in - 6 - of of at of to C、 of of of it is a of 2、 of 1） to it to be as to of is -5 a of it is it is it to to in is is is is of of in to up is is of a th of at is of is is of on of up is in or is it to of of of of is it to in of (2)by s it to is it to on is in of of to in - 7 - be is in (3)by a of of to of of of to of of of to to 3、 of t in is of as of of is to of is in （ 1） . at a of it At in to of in to of of to be to to it is at a it in to of as or At to （ 2） . to is it of of a of of up 00 of to of as to at on - 8 - on of to of at PU in at on a is an . In to of in of （ 3） . to of of of of at by by is by NC of to it at of on on to so as to of to （ 4） . of of AM at it is a of of It AD is it to go on by of C in to AD in AM at AM t by to in in （ 5） . of of or in to of to of in to of of of at of to is it to of of - 9 - to to of in a in , in to by of of at of of as on （ 6） . of an at to on a of to of So it on of 本文出自： E. 1998 - 1 - 1 导言 究背景 本设计题目源于天津某汽车系统有限公司生产零件周转车的改造实际项目。鉴于企业目前所用零件周转车取放零件非常不便，主要是多层放置的零件下层 /后端的零件托盘无法从正常生产操作工位方便取出，必须增加另外的辅助手动拨动动作才能将其拨送到取料端处再由取料口的操作工位取出。为了改变这样的窘境，我们拟采用增加每层下置的拖拽机械系统，使用时仅需要轻点拖动按键就可以将后面的零件托盘自动送到取件口上，使工人无需采用其他辅助动作就可以方便地取得零件托盘，可以有效减轻劳动强度，方便生产操作，提升生产效率。 课题要求 零件置放托盘进行有效推送，方便工人的取用，本题目拟采用特殊的推送链条进行推送，要求设计该结构的零件图 和装配图，同时要设计出系统地方控制操作系统电路，控制系统要防止第一排有零件托盘时还会推送，造成零件摔到地上的情况，本项目除完成装配图的设计以外，还要对单片机的控制系统进行编程。 究意义 零件周转车的应用 周转车是一种生活生产中必备的工具，生活中，超市的手推购物车，机场的，等等为便民节能的周转车到处可见。生产中更是必不可少；机械厂的零部件配送车、电子厂的线路板挂架车、塑胶外壳存放车、各种半成品配送、成品存放转移的周转工具都统称为周转车。现在企业用的最多的是线棒周转车 周转车的特点 1、一定安装有脚轮，脚轮是便于移动的必要装置 2、符合 产、符合人体工程学，便于操作、提高生产效益 3、可重复使用 材质 周转车的脚轮有很多种可以选择，不同的脚轮有不同的使用年限，影响着周转车的使用寿命， 脚轮的材质有 3 种：金钻、灰胶、 质 规格主要是：固定、平板活动、平板带刹、膨胀活动、膨胀带刹 5 种。 主体材料：有不锈钢、铝型材、线棒、线网，台面板有钢板、理化板 在得到该公司的邀请后，我们去了天津大陆汽车生产基地参观了一下要进行改良的周转车 目前所用零件周转车外观形状长 700 1700 1300体内部有六层双排铁架，每排铁架可供放 5个托盘零件，每层铁架即可供放 10个托盘零件。经观察公司工人在零件周转车旁作业时发现，工人取放零件非常不便，主要是由于该零件周转车位多层放置，位于车体下层 /后方的零件托盘无法从正常生产操作工位方便取出，必须辅助于手动拨动才能将后面及下层的零件托盘拨送到取料端处，再 2 由取料口的操作工位取出，这样间接影响了工厂工作的效率。 周转车的类型 线棒周转车： 线棒周转车也叫防静电周转车或是 周转车，它能耐酸、耐碱、耐油污，无毒无味，故它具有抗折，抗老化，承载强度大的特点，能拉伸、压缩、撕裂、温度高、所以做成的 转车既可用于周转又可用于半成品存放 ,轻巧、耐用、可调节，尤其是聚氨酯脚轮，对无尘车间地板，无损伤也无痕迹。 线棒周转车的组成 线棒周转车主要由柔性线棒管材、线棒金属接头、层板和脚轮组成。有些企业为了防止产品刮花，还会给线棒管材包上一层 珠棉或者塑胶。线棒周转车的款式及规格都可根据企业的实际需求设计组装 应用领域 周转车由线棒及其配件构成，因此安装方便，灵活性高，可以随意控制 高度和大小，它可以根据你的想象和你对它的特殊要求来个性化的组装，广泛用于 械、汽车、家电、轻工、电子等生产企业物流中的运输、配送、储存、流通加工等环节。 特点 第二代线棒 第二代线棒为精益管线棒，精益管线棒周转车的特点：简易性、柔化性、灵活多变、符合 产方式、可扩展性、可重复性、符合人体工程学、压缩工位、提高效益。可持续改进随意组装。精益管的表层为覆塑层，不易损伤零件表面，能为您的企业节约 30%的制造成本。 第三代线棒 第三代线棒为铝合金线棒，铝合金线棒周转车，具有第二代线棒所以 特点的同时，还有一个特点 铝合金线棒的更轻便，能节省操作员的力气，同时跟适合无尘室的应用 防静电周转车 防静电周转车也称为 转运车、存放车等。 广泛用于 械、汽车、家电、轻工、电子等生产企业，能耐酸耐碱、耐油污，无毒无味，可用于存放 洁方便， 放整齐，便于管理。其合理的设计，优良的品质，适用于 厂物流中的运输、配送、储存、流通加工等环节。防静电周转车可用于各类仓库、生产现场等多种场合，在物流管理越来越被广大企业重视的今天，防静电周转车帮助完成生产物品存放的 通用化 、一体化管理，是生产企业进行现代化管理的必备品。 特点 无毒、无味、防潮、耐腐蚀、周转灵活、耐用、可调节、外观华丽等特点。 性能 具备抗折，抗老化，承载强度大，拉伸、压缩、撕裂、温度高、做成 转车 既可用于周转又可用于半成品存放 ,轻巧、耐用、可调节。 3 可根据用户需求订做各种规格、尺寸，可配轮或固定 脚杯 ，防尘、防静电，外形美观大方。 一般防静电周转车根据客户提供的尺寸设计制作，做到最合理装载，并可多列排放，有效利用厂房空间，增大电子元件、 、 无尘车间 部件储存量，节约生产成本。 2 设计方案及进行 计方案： 根据设计课题及其到现场实际的参考得出我们设计该周转车的方案：周转车的横向传动我拟采用链传动的方案， 链传动是通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形的从动链轮的一种传动方式。 链传动有许多优点，与带传动相比，无弹性滑动和打滑现象，平均传动比准确，工作可靠，效率高；传递功率大，过载能力强，相同工况下的传动尺寸小；所需张紧力小，作用于轴上的压力小；能在高温、潮湿、多尘、有污染等恶劣环境中工作。 链传动的缺点主要有：仅能用于两平行轴间的传动；成本高，易磨损，易伸长，传动平稳性差，运转时会产生附加动载荷、振动、冲击和噪声，不宜用在急速反向的传动中 链传动是啮合传动，平均传动比是准确的。它是利用链与链轮轮齿的啮合来传递动力和运动的 机械传动 。 链条 链条长度以链节数来表示。链节数最好取为偶数，以便链条联成环形时正好是外链板与内链板相接，接头处可用弹簧夹或开 口 销锁紧。若链节数为奇数时，则需采用过渡链节。在链条 受拉时，过渡链节还要承受附加的弯曲载荷，通常应避免采用。 齿形链由许多冲压而成的齿形链板用 铰链 联接而成，为避免啮合时掉链，链条应有导向板 (分为内导式和外导式 )。齿形链板的两侧是直边，工作时链板侧边与链轮齿廓相啮合。铰链可做成滑动副或滚动副，滚柱式可减少 摩擦 和 磨损 ，效果较轴瓦式好。与滚子链相比，齿形链运转平稳、噪声小、承受冲击载荷的能力高；但结构复杂、价格较贵、也较重，所以它的应用没有滚子链那样广泛。齿形链多用于高速 (链速可达 40m/s)或运动精度要求较高的传动。 周转车的纵向传动拟采用链传动，齿轮传动或者涡轮蜗杆传动。 当电机转动时，电机将驱动传递给链轮组，蜗轮蜗杆或镍和齿轮组，在通过这些传递给横向链传动，从而带动连轮转动，实现拖拽机械系统的完成。 计方案进行 横向链传动 +纵向涡轮蜗杆传动 该零件周转车蜗轮蜗杆方案驱动传动系统的示意图如图 1所示，包括 1 蜗杆、 2涡轮、 3链轮、 4轴。蜗轮蜗杆传动机构在两交错轴之间传递运动和动力最为常见，蜗 4 轮与蜗杆在其外形上类似于齿轮与齿条。一般在蜗轮蜗杆传送机构中，主动件是蜗杆、驱动件是蜗轮。蜗轮蜗杆传动有如下特点： 1）、传动结构紧凑、能具有很大的传动比，一般传动比在 72）、传递平稳无噪音； 3)、传输功率范围广； 4)、传动效率低； 5)、可以自锁。蜗轮通常需要有色金属制造，蜗杆的螺旋区别在于单头还是多头。 拖曳机械系统的实现过程如下： 电机启动 蜗杆转动 蜗轮转动 蜗轮轴转动 链轮转动 托盘可以实现推送 带动链传动 图 1 涡轮蜗杆传动系统图 3 涡轮蜗杆传动 轮蜗杆传动的特点 ： 1可以得到很大的传动比， 传动比大：在动力传动中，单级传动比在 8 80；只传递运动或用于分度时，单级传动比可达 1000； 5 承载能力大大高于交错轴斜齿轮机构。 多齿啮合传动，故传动平稳、噪音很小。 蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角时，机构具有自锁性，可实现反向自锁，即只能由蜗杆带动蜗轮，而不能由蜗轮带动蜗杆。如在起重机械中使用的自锁蜗杆机构，其反向自锁性可起安全保护作用。 损较严重。蜗轮蜗杆啮合传动时，啮合轮齿间的相对滑动速度大，故摩擦损耗大、效率低。另一方面，相对滑动速度大使齿面磨损严重、发热严重，为了散热和减小磨损，常采用价格较为昂贵的减摩性与抗磨性较好的材料及良好的润滑装置，因而成本较高。 轮蜗杆分类及原 理 圆柱蜗杆传动：普通圆柱蜗杆传动 圆弧圆柱蜗杆（ 普通圆柱蜗杆传动：普通圆柱蜗杆其齿面一般是在车床上用直线刀刃的车刀切制而成，车刀安装位置不同，加工出的蜗杆齿面的齿廓形状不同 普通圆柱蜗杆传动：阿基米德蜗杆（ 法向直廓蜗杆（ 开线蜗杆（ 锥面包络蜗杆（ （ 1） 阿基米德蜗杆（ 阿基米德蜗杆在垂直于蜗杆轴线的平面（即端面）上，齿廓为阿基米德螺旋线；在包含轴线的平面上的齿廓（即轴向齿廓）为直线，其齿形角0 20 。这种蜗杆磨削困难。 当 3时，单刀切削；当 3时，双刀切削 （ 2） 渐开线蜗杆（ ） 渐开线蜗杆的端面齿廓为渐开线，它相当于一个少齿数、大螺旋角的渐开线斜 6 齿圆柱齿轮。 这种蜗杆可用两把直线刀刃的车刀在车床上车削加工。刀具安装形式如图所示。刀具的齿形角应等于蜗杆的基圆柱螺旋角。 （ 3） 法向直廓蜗杆（ 法向直廓螺杆的端面齿廓为延伸渐开线，法面齿廓为直线。这种蜗杆可在车床上用直线刀刃的单刀或双刀车削加工，但这种蜗杆磨削比较困难。 （ 4）锥面包络蜗杆（ ） 锥面包络圆柱蜗杆是一种非线性螺旋齿面蜗杆，它不能在车床上加工，只能在铣床上铣 制并在磨床上磨削。加工时，除工件作螺旋运动外，刀具同时绕其自身的轴线作回转运动。铣刀（或砂轮）回转曲面的包络面即为蜗杆的螺旋齿面，如图 7。 渐开线蜗杆 加工示意图 锥面包络蜗杆 加工示意图 7 5）圆弧圆柱蜗杆（ 其蜗杆的螺旋面是用刃边为凸圆弧形的车刀切制而成的。在中间平面上，蜗杆的齿廓为凹弧形，而与之相配的涡轮的齿廓则为凸弧形。两者之间为线接触，如图 8。 圆弧圆柱蜗杆传动的特点： 效率高，一般可达 90%以上；在滑动副蜗杆中是最高的； 承载能力高，一般情况下约为普通圆柱蜗杆传动的 与普通圆柱蜗杆传动相比，其具有体积小，质量小，结构紧凑等优点 , 所以应用广泛。 其蜗杆体在轴向的外形是以凹弧面为母线所形成的旋转曲面，在中间平面内，蜗杆和蜗轮都是直线齿廓，如图。这种蜗杆同时啮合齿数多，传动平稳；齿面利于润滑油膜形成，传动效率较高，可达 锥蜗杆传动 锥蜗杆传动中，蜗杆是有在节锥上分布的等导程的螺旋所形成的，而涡轮在外观上就像一个曲线齿锥齿轮，它是用与锥蜗杆相似的锥 滚刀在普通滚齿机上加工而成的。 锥蜗杆传动特点： 同时接触点数较多，重合度大； 圆弧圆柱蜗杆 示意图 环面蜗杆传动 示意图 8 传动比范围大，一般 10360； 承载能力和效率高； 制造安装简便，工艺性好。 4 零件周转车 的组成 件周转车的结构 该零件周转车的示意图如图所示， 包括六角凸台凹槽 1、 车体 2、蜗杆轴 3、链传动系统 4、 横向传动轴 5、纵向轴承座 6、 涡轮 7、横向轴承座 8、快装箱 9、 控制器 10，所述蜗杆轴 3直通车体的最上 方， 车体的最上方安装有快装箱，其包括三相减 速电机 11、速电机 11，联轴器 12。每条传动链上安装 有两个传送钩 14，推动工件前进。在每一列的最前端安装有一对光电开关。 机器的连接方式：三项减速电机 11输出轴与蜗杆 3相连。蜗轮蜗杆机构蜗杆 3 9 与从动轴 5相连，三项减速电机与控制箱 10用电线相连，通过链传动驱动后面的三根轴运动，从而达到驱动的目的。现如今市面上的电机可依据所改变的扭矩和传动功率与减速机相搭配好一并销售，所以我们只需在市场上购买这种配套好减速机的电机即可，不需另外购买减速机。本设计中选择的为三相交流电机与减速机为一体的三相减速电机。 由于工作环境的要求，工件和运输车要进行上胶的处理，所以需要被推入一间高温加工室进行下一步的高温处理，高温加工室的温度大约在 70摄氏度左右。而所述三相减速电机 11和控制箱 10这类带电工作的设备均不可 以在高温下进行工作，所以本设计的快装箱 9（包括控制台 10、电机 11、联轴器 12）不随车体运动，以免加热损坏。通过六角凸台凹槽设计（如图），六角凸台凹槽设计中加入顶球 13，使之可以方便的与零件周转车分离。在取放零件结束，零件周转车被推入高温加工室的时候，三相减速电机、控制箱在内的快装箱可轻松被拉起，不受任何影响。为达到此目的要在周转车上安装一个可伸缩的悬挂机构，悬挂的末端设计为一个挂钩，用来勾取快装箱，在平时不需要去放零件的时候，可伸缩式悬臂机构勾着快装箱 9，悬置在空中；当需要去放零件的时候，可伸缩式悬臂 机构将快装箱 9下方至零件周转车上，三相减速电机 11 上的轴与蜗杆 3相接，连接完成后，插电驱动传动机构即可运转。为了保证三相减速电机 11上的轴与主动轴6相接顺利，本设计特意为三相减速电机 11传动轴的轴端设计成一个六边形状的凸起，相应的在主动轴 6 的轴端安装一个与之相嵌合的六边形凹槽。如图所示这种设计可以在快装箱 9下放后，三相减速机 11的传动轴可以准确并稳定地与蜗杆 3相接，蜗杆 3可安全而快速的转动，通过蜗轮蜗杆啮合，驱动链轮 4顺利地运转，运输链带动运输钩 14运动，输送托盘零件向前移动，当有零件被运送到车子前段后，挡 住光电开关 15，三相异步减速电机 11停止转动。 虽然在三相减速电机 11的传动轴轴端和蜗杆 3的轴端分别设计了六边形状的凸起和凹槽，保障了两轴之间的顺利相接。但是对于上文中提到的电机放置方法：需要进行零件取放就将快装箱 9下放，不需要进行零件取放就将快装箱 9勾起悬放在 10 空中。这种放置方法会存在一个问题，在三相减速电机 11和蜗杆 3互相连接的一瞬间，快装箱 9由于三相减速电机 11在开启时产生的扭矩过大而自行空转，并没有带动蜗杆 3的转动。所以，为了避免这种情况的发生，本设计在快装箱 9的外部，与蜗杆 11垂直的方向焊 接一根横梁，在快装箱 9下放与车体 2相接触的那根车体架内部开一个槽；横梁插入凹槽，快装箱 9就与车体 2相接，三相减速电机 11 开启时扭矩再大都不会造成快装箱 8的自动空转，再加上三相减速机11与蜗杆 3的轴端固定配合，就可顺利地利用蜗轮蜗杆驱动链轮 4传动，后方零件托盘平稳输送到车前，简易并方便的取出 5 控制系统 电机主回路控制 电机主回路图构成 如图所示，电源进线为五线制，电路包括火线三根 线 N，地线 路器（合闸开关）1触器 1继电器 3所组成的。断路器（合闸开关） 可以作为电路的短路保护，当回路电流过高或短路时，断路器 而起到保护电机的作用；控制接触器 1以起到控制电机启停的作用；热继电器 防止电机过热，热继电器的辅助触头断开，将接触器 1得电机停止转动。所述电路的具体运行方式如下：控制回路为 220断路器（合闸开关） 1机处于待机状态，若接触器 1机开始运转；若电机或主回路发生故障，热继电器 触器 1到电机保护的作用。 因为运输车有时会在高温环境下工作，所以这里的光电开关选用型号为 90）的光电开关。 电机控制回路原理介绍 控制回路原理图如图所示，电路包括，熔断器 触器线 11 圈及辅助触头 1触器线圈 2继电器辅助触头 闭光电开关 L，停止按钮 1动按钮 2电路短路发生故障时，熔断器内部保险断开，熔断器 该线路起到了线路保护作用。所述电路控制原理如下：当断路器 1闸后，控制电路和电机带电待机， 闸开关）11的分线。按下启动按钮 2触器 1助触头闭合，接触器 2成自锁回路，将电路 3机开始运行，运行指示灯 手从启动按钮 2于形成自锁回路，即使抬起按钮，电机照常运行。按下停止按钮 1触器 1开，辅助触头抬起，接触器2磁离合器无电源输出，同时电机停止运行，运行指示灯 有物体挡住常闭光电开关 关断开，辅助接触头打开，电机停止工作；在整个系统中可以有效的防止工件从车体上掉落；当电机过热时，热继电器 触器 1线圈断电，辅助触头打开，电机停止，起到保护作用。接触器 1触器线圈 2以给电磁离合器供电；若接触器 1机不启动，接触器 2磁离合器不能工作 6 零件周转车的车身设计 项减速电机的选择 （ 1） 电机的选择 根据实际的要求我们能够看出所需的电机不能重量太大，容易安装，耐高温等所以我们选择了三项减速电机来配备我们的要求。 （ 2） 确定电动机的功率 工作机所需功率 P= 12 零件重量 10擦系数 f=定技术参数 主轴直径 蜗轮蜗杆减速比 电机所需功率 传动速度 减速比 电压 405s 50 380v 查表可得出电机的型号 为 定功率为 满载转速 查表可得出电机的型号 为 定功率为 满载转速 传动系统的计算： 传动参数的计算 分配各级传动比 总传动比： 50i 蜗轮蜗杆传动比： 1i 各轴的转速 n（ r/ 蜗杆轴 3转速：1n 1 4 0 0 / m i 从轴承 5转速：2 1 1n / 9 3 . 3 / m i nn i r各轴的输入功率 P（ 蜗杆轴 3的输入功率：1 1 2 3P 0 . 7 5 0 . 9 8 0 . 9 8 0 . 9 8 0 . 7 1 k 从动轴 3的输入功率： 2 1 1 2 4P 0 . 7 1 0 . 9 8 0 . 9 8 0 . 9 7 0 . 6 6 k 式中： 三相减速电机的额定功率，千瓦 13 1 联轴器的效率 2 一对轴承的效率 3 内六方的效率 4 蜗轮蜗杆传动的效率 （ 电动机轴上的转矩 0 . 7 59 5 5 0 9 5 5 0 5 . 1 21400n 蜗杆轴上的转矩 1110 . 79 5 5 0 9 5 5 0 4 . 7 81400 n 2T 为蜗轮轴上的转矩 2220 . 6 69 5 5 0 9 5 5 0 6 7 . 5 69 3 . 3 n 轮蜗杆的设计计算 选择蜗杆的传动类型 根据 10087用渐开线蜗杆（ 选择材料 根据蜗杆传动传递的功率不大，速度只是中等，故蜗杆采用 45#钢淬火处理，因希望效率高些，采用双头蜗杆。 按齿面接触疲劳强度进行设计 根据闭式蜗杆的设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行设计，再校核齿根的弯曲疲劳强度。计算传动中心距 14 2 233 2 1 . 1 6 7 5 5 6 4 4 . 7 11 5 0 2 . 8220 1、 2T =、确定使用系数 K 使用系数，由于工作载荷有轻微震动且空载启动故取 3、确定弹性影响系数 选用铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆相配，取 150P 4、确定接触系数 Z 先假设蜗杆分度圆直径和传动中心比 1d / a= Z =、确定许用接触应力 H 蜗轮材料为 45#钢，加工而成，蜗杆螺齿面硬度 45蜗轮的基本许用应力 H =220、计算中心距 2 233 2 1 . 1 6 7 5 5 6 4 4 . 7 11 5 0 2 . 8220 m 取中心距 a=51 1d =20。则接触疲劳系数为 = 所以以上计算出的结果成立、可行。 计算蜗轮和蜗杆的主要参数与几何尺寸如表 表 蜗轮蜗杆主要参数 序号 名称 代号 关系式 数值 1 中心距 a 1 2 2( 2 ) / 2a d d x m 51 2 蜗杆头数 12 3 蜗轮齿数 21 15 4 齿形角 a 20或 2020 5 传动比 i 21/i z z 蜗杆分度圆直径 10 7 蜗轮分度圆直径 2k a82 8 齿轮端面模数 1 2/m d z 齿顶高 0 齿根高 1 全齿高 h 2 蜗杆齿根圆直径 1d h3 蜗杆齿顶圆直径 1d h4 齿顶间隙 c 5 蜗杆齿顶圆弧半径 15a d6 蜗杆齿根圆弧半径 15a d7 蜗杆齿顶圆直径 2d h8 蜗轮齿根圆直径 2f 9 齿距角 2360 / z 20 主基元直径 k a12 21 蜗轮分度圆压力角 2 21 22 蜗杆包围蜗轮齿数 z 2 3 23 蜗杆包围蜗轮的工作角 a0 . 5 ( 0 . 4 5 )a z 4 工作起始角 a16 25 蜗轮齿宽 2( 0 1) 6 蜗杆工作部分长度 17 蜗杆外径处肩带宽度 1m8 蜗轮分度圆齿距 9 齿侧间隙 j 按机械特性确定 5 蜗轮蜗杆强度校核 T a 2 33 31 1 2 . 3 5c o s c o s 1 1 . 6 1V 查表可得齿形系数 2旋角系数： Y= 1 1 . 61 1 0 . 9 11 4 0 1 4 0 许用弯曲应力： 因为铸锡磷青铜制造的蜗轮蜗杆的许用弯曲应力为： F =40命系数为： 78 810 0 . 71 . 5 8 9 1 0 = = 4 0 0 8 M P a F = 1 . 5 3 1 . 1 5 8 9 6 0 0 5 . 38 0 3 2 8 8 c o s 1 1 . 6 M P a 由以上可得出结论，强度满足要求。 链轮及链的设计计算 选择传动链类型 根据 1244及小车结构限制，本设计采用 08表 7 17 图链主要尺寸 表运输链主要参数 链号 节距 滚子直径 齿数 齿根圆直径 节圆直径 08A 1 大齿顶径 最小齿顶径 优选顶径 最大弦齿高 最小弦齿高 量柱测量距 殊链条参数见图表 图特殊链条主要尺寸 表运输链主要参数 型号 附板平台高4节距 p 08A 18 中心距的计算： 初定中心距为0 1395a 则节数为：00 13952 2 2 1 2 4 1 . 4 71 2 . 7 圆整后为 242X 中心距 2 4 2 2 1 1 2 . 7 1 4 0 022 蜗杆轴的设计 由于蜗杆直径很小、有多个蜗杆组合而成，可以将多个蜗杆和蜗杆轴做成一体，即做成蜗杆轴。 蜗杆轴上的扭矩：1 4 T N m求作用在蜗杆上的力 圆周力： 311212 2 4 . 7 8 1 0 23940 轴向力： 321222 2 6 7 . 5 6 1 0 4 6 7 . 5 4289 径向力：1 2 2 t a n 4 6 7 . 5 4 t a n 2 0 1 7 0 . 1 7r r F N 初步确定轴的最小直径： 首先初步估算蜗杆的最小直径，选取的材料为 45#钢，调质处理，取最小轴为 40， 则1 330m i . 71 2 0 3 7 . 91440 n 蜗杆轴的最小直径显然是要安装轴承轴的直径，为了使所选的轴的直径 需同时选取轴承型号（ 32004）。 根据轴向和周向定位要求，确定各段直径和长度，轴径最小 d =40个蜗杆齿宽 50的长度为 1245，其余部分尺寸见下图： 图蜗杆轴 经校核计算蜗杆轴合格。 带有蜗轮的从动轴的设计 19 根据参考文献初步估算蜗杆的最小直径，选取的材料为 45#钢，调质处理。取0 102A 。 则2 330m i 6 61 0 2 1 9 . 5 89 3 . 3 n 最小直径轴所在位置要与轴承相配，所以这里取 20整个轴设计如图 经校核计算蜗杆轴合格。 不带蜗轮的从动轴的设计 根据参考文献初步估算蜗杆的最小直径，选取的材料为 45#钢，调质处理。同样取0 102A 。 则2 330m i 6 11 0 2 1 9 . 0 79 3 . 3 n 最小直径轴所在位置要与轴承相配，所以这里取 20整个轴设计如图 图不带蜗轮的轴 经校核计算蜗杆轴合格。 轴承 蜗杆轴上的轴承 1、 已知1 1 4 0 0 m i 两轴承的径向反力1 6 5 4 8 2 6 9 5 7 选定的圆柱滚子轴承 32004，查机械设计表 13知：轴承派生轴向力1 0 . 6 5 6 5 4 8 . 2 4 0 5 . 6 ，2 3 9 5 、计算当量载荷 1P 、 2P 由机械设计表 13 ，则 1 1 1( ) 4 8 6 . 6p r AP f X F Y F N 2 2 2( ) 4 3 2 . 7 8p r AP f X F Y F N 图带有蜗轮的从动轴 20 3、轴承寿命计算 由于 21 ，取 ，角接触球轴承，取 3 ， 12004型角接触 球轴承的 ，则 66 31 0 1 0 3 6 . 8 1 0 0 0( ) ( ) 5 0 2 5 46 0 6 0 3 0 3 . 1 2 5 4 2 . 5h 故满足预期寿命。 带有蜗轮轴上的轴承 1、 已知1 9 3 .3 m i 两轴承的径向反力1 2 4 6 2 2 0 3 选定的角接触球轴承 7004C，查机械设计表 13知：轴承派生轴向力F ，即 1 0 . 6 8 3 2 4 6 . 5 1 6 7 . 6 2 ， 2 1 3 8 2、计算当量载荷 1P 、 2P 由机械设计表 13 2.1 1 1 1( ) 3 8 . 3 6p r AP f X F Y F N 2 2 2( ) 3 7 . 7 2p r AP f X F Y F N 3、轴承寿命计算 由于 21 ，取 ，角接触球轴承，取 3 ， 1004则 66 31 0 1 0 3 6 . 8 1 0 0 0( ) ( ) 5 6 4 8 46 0 6 0 3 0 3 . 1 2 5 3 8 . 3 6h 故满足预期寿命。 不带有蜗轮轴上的轴承 为方便统一采购、安装，后面三根轴所用轴承都选择为 7004C，因为受力小于第一根轴，所以，满足预期寿命。 21 联轴器选用 本设计的联轴器根据图 17电机输出轴外形尺寸选定，本设计所选用的电动机的型号为 知电动机的输出主轴的外伸部分的长度 P 和直径 D 分别是55和 40。又本设计的过渡轴的计算最小直径为 轴上都装有键，要将尺寸扩大 5%左右。最终确定的蜗轮轴的直径和蜗杆轴的直径都为 40据 后确定电动机与减速器的输入轴间的联轴器选择为内径 40的 键与卡环的选择 键的选择 在小车的传动机构中 有多处用到了键连接，可以分为四类，第一类为轴与蜗轮的连接，第二类为轴与链轮的连接，第三类为，过渡轴与联轴器的连接，第四类为电机与联轴器的连接。其主要尺寸如图 图键及键槽主要尺寸 根据轴的直径可将第一类键槽和第二类键槽合并为一种，键宽 b=8 高 h=7 键槽。第三类和第四类可以合并为一种键肩宽 b=12 高 h=8。键的长度根据连接轴段长度而定。 经校核所有键都合格。 键的选择 因为小车中某些轴段过长，所以这里采用卡环将零件轴向件固定。卡环的主要 22 尺寸见图 图卡环主要尺寸 表部分轴段所对卡环尺寸 7 传动系统润滑剂的选用 因为小车有时会在 70以上的温度中，为防止传动系统中零件损坏，选用耐高温的润滑剂是很关键的。经过大量查阅资料发现二硫化钼性能很好。所以选择二硫化钼作为小车传动机构的润滑剂，以下为二硫化钼的一些基本简介： 二硫化钼是辉钼矿的主要成分，黑色固体粉末，有金属光泽，无毒。常用于制造钼化合物、润滑添加剂、氢化反应和异构化反应催化剂。化学式 点1185，密度 米 3（ 14），莫氏硬度 1370开始分解， 1600分解为金属钼和硫。 315在空气中加热时开始被氧化，温度升高，氧化反应加快。二硫化钼不溶于水，只溶于王水和煮沸的硫酸。 它也被誉为“高级固体润滑油王”。二硫化钼是由天然钼精矿粉经化学提纯后改变分子结构而制成的固体粉剂。本品色黑稍带银灰色，有金属光泽，触之有滑腻感， 23 溶于水。产品具有分散性好，不粘结的优点，可添加在各种油脂里，形成绝不粘结的胶体状态，能增加油脂的润滑性和极压性。也适用于高温、高压、高转速高负荷的机械工作状态，延长设备寿命。二硫化钼用于摩擦材料
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号