毕业设计（论文）-电池充电箱输送机设计.doc

shanghai university毕业设计（论文）undergraduate project (thesis)题 目: 电池充电箱输送机设计学 院 机械工程及自动化 专 业 精密机械系学 号 08121783姓 名 指导教师 起讫日期 2012.3.262012.6.17上海大学毕业设计(论文)目 录目 录.1摘 要.3abstract4第一章 绪论61.1选题背景71.2研究目标和研究内容71.2.1 研究目标71.2.2 研究内容7第二章 输送机总体方案设计72.1输送机总体功能分析82.2 常用输送机分析82.2.1输送机种类82.2.2滚筒输送机的设备特点92.2.3链条输送机的设备特点102.3 输送机的设计方案选择11第三章 滚筒输送机设计133.1滚筒设计133.1.1 滚筒总体设计133.1.2链轮设计143.1.3轴承选择153.1.4其他具体零件163.2机架设计163.3滚筒支架设计173.4电机选择193.5减速机的选择20第四章 链输送机的设计224.1链传动的设计224.2链条及导轨设计234.3张紧轮的设计244.4电机和减速机选择244.5轴承座设计25第五章 升降装置设计265.1升降装置组成 265.2升降台工作原理与步骤275.2.1工作原理275.2.2工作步骤275.3支撑台设计285.3.1横梁的设计285.3.2支撑台方管的设计295.3.3气缸选择305.3.4导柱导套选择325.3.5止挡的设计335.3.6导板的设计345.3.7链条支撑板和导轨的设计34第六章 总结36致 谢37参考文献38摘 要汽车锂电池作为一中新型能源，它的市场需求量及产量正在不断的增长，原先落后的生产工艺已无法满足生产产能，需要对锂电池的生产工艺流程进行一系列的自动化改进，以适应现今竞争日益激烈的市场环境。为了使电池生产中的各个工艺环节能自动衔接，并实现统一管理，设计一些输送线将立体库、自动充放电站、滚压抽真空生产线及切边机等连接起来，使成箱的电池根据各自不同的生产阶段，在统一调度下，通过输送线流向各自的生产区域。输送设备是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。应用它，可以将物料在一定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。它既可以进行碎散物料的输送，也可以进行成件物品的输送。除进行纯粹的物料输送外，还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合，形成有节奏的流水作业运输线。所以输送设备广泛应用于现代化的各种工业企业中。 产品在装配生产线上被输送的过程中, 往往需要几次转向, 有时是因为进入下一工序, 产品需要掉转方向; 有时是因为前面某一工序加工不合格,需要中途横向下线检修; 也有时只是用转向装置取代输送线上的过渡弯道。气压升降装置广泛适用于汽车、集装箱、模具制造，木材加工，化工灌装等各类工业企业及生产流水线，满足不同作业高度的升降需求，同时可配装各类台面形式（如滚珠、滚筒、转盘、转向、倾翻、伸缩），配合各种控制方式（分动、联动、防爆），具有升降平稳准确、频繁启动、载重量大等特点，有效解决工业企业中各类升降作业难点，使生产作业轻松自如。 滚筒输送机之间易于衔接过滤，可用多条滚筒线及其它输送设备或专机组成复杂的物流输送系统，完成多方面的工艺需要。主要由传动滚筒、机架、支架、驱动部等部分组成。具有输送量大，速度快，运转轻快，滚筒输送机结构简单，可靠性高，使用维护方便，能够实现多品种共线分流输送的特点。链输送机的轻巧，装置灵活，运行平稳可靠的特点，利用滚筒的升降，滚筒上升下降时候与链的上下位置的距离偏差，使电池箱在滚筒和链上在滚筒输送机上形成换向装置。满足电池箱通过输送线流向不同的方向，完成不同的调度的任务。综合运用气压升降装置，滚筒和链传动的特点，实现链传动和滚筒传动上的转向。关键词：单片机变频，输送机，滚筒输送带，链输送带，转向装置39abstractas a new energy, the market demand and production of automotive lithium batteries is constantly increasing. the original backward production technology has been unable to meet the production capacity. in order to adapt to the modern an increasingly competitive marketing environment, it is required to do a series of automation improvement for the product process of the lithium. in order to make the battery production process links automatically convergence and unified management, designing several transmission lines to make three-dimensional library, automatic charge and discharge stations, rolling pumping vacuum production lines and trimming machines and so on linked together, so that the boxes of batteries according to different stages of production, in a unified manner through the conveying line flow to the respective production areas.transportation equipment is the machinery of a friction drive for material transport in a continuous way. applying it, the material in the transmission line from the initial feed point to the final discharge point will form a material delivery process. it can be a granular material transport, and also into parts of the delivery of goods. in addition to the pure material handling, it can also be compatible with the requirements of the process in the production processes of various industrial enterprises, the formation of the rhythmic flow transport line. therefore, transportation equipment is widely used in modern industrial enterprises.in the process of transportation of products on assembly production line, the products often requires several steering, sometimes into the next process, the product needs to turn around; sometimes because one of the preceding processing procedures failed, with intermediate lateral off the assembly line maintenance; sometimes just replaced steering the transition bend of the conveyor line.the pneumatic lift device is widely applied in automobiles, containers, mold manufacturing, wood processing, chemical filling and other types of industrial enterprises and production lines to meet different working height of the lift needs, and can be equipped with all kinds of table forms (such as ball, roller, turntable, turning, tilting, telescopic), with a variety of control methods (sub-action, interaction, explosion-proof), with a smooth and accurate movements, frequent start, the load characteristics of an effective solution to the difficulty of the various types of lifting operations in industrial enterprises, ease of production operations.roller conveyor is easy to link up and filter between each other and it can be used multiple drum lines and other transportation equipment or plane to form a complex logistics transportation system, to complete a wide range of technology needs. mainly by the drive pulley, rack, stand, drive unit and other components. with throughput, speed, running light, roller conveyor simple structure, high reliability, easy maintenance, to achieve the multi-species shunt transmission line.the chain drive is lightweight, flexible, stable and reliable device characteristics, the use of the movements of the roller, the roller up and down up and down when the chain where the distance deviation, so that the battery box on the roller conveyor rollers and chain formation of the reversing device. meet the battery box through the transmission line flows in different directions to complete the scheduling task.the integrated use of the characteristics of the pneumatic lift device, the roller and chain drive realizes the steering on the chain drive and roller drive.keywords: single-chip microcomputer frequency conversion, conveyor, cylinder movement, steering gear第一章 绪论1868年，在英国出现了带式输送机；1887年，在美国出现了螺旋输送机；1905年，在瑞士出现了钢带式输送机；1906年，在英国和德国出现了惯性输送机。此后，输送机受到机械制造、电机、化工和冶金工业技术进步的影响，不断完善，逐步由完成车间内部的输送，发展到完成在企业内部、企业之间甚至城市之间的物料搬运，成为物料搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分。 在任何的设备生产线上,不管是物料，还是工件及部件的输送都要用到输送机, 一般根据输送的物件选择不同的输送机。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， 所以应用十分普遍。科技快速发展的今天，机械自动化是一个主流趋势，所以现代输送机也要满足自动化的要求，输送机主要包括，带输送机，滚筒输送机，网链输送机，链板输送机等。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。其中滚筒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，完成多方面的工艺需要。滚筒输送机结构简单，可靠性高，使用维护方便。按其驱动形式可分为无动力滚筒输送机、动力滚筒输送机.在动力滚筒输送机中，驱动滚子的方法目前一般不在采用单独驱动的方式，常用电机与减速器组合，再通过链传动来驱动滚子旋转. 1.1选题背景本课题来自万向电动汽车有限公司，为了使电池生产中的各个工艺环节能自动衔接，并实现统一管理，就需要有一些输送线将立体库、自动充放电站、滚压抽真空生产线及切边机等连接起来，使成箱的电池根据各自不同的生产阶段，在统一调度下，通过输送线流向各自的生产区域。1.2研究目标和研究内容1.2.1 研究目标本课题根据原实验线方案，设计一条电池充电箱的输送机，这条输送电机完成流水作业，电池箱能可靠、迅速的停止在指定的加工位置以完成其他的操作。这样可以大大提高自动化程度，减少人力物力，提高工作效率。流水线中的传送带要求在加工生产时流水线上的物料能可靠、迅速的停止在指定的加工位置,这就要求用plc和变频器组合来控制带传动的流水工作线的运行动作。达到流水线的四个出口都可以通过plc控制随时打开和关闭，使电池生产中的各个工艺环节能自动衔接，并实现统一管理，使成箱的电池根据各自不同的生产阶段，在统一调度下，通过输送线流向各自的生产区域。1.2.2 研究内容本课题主要的研究内容包括：（1） 设计一条主输送带，选择用电机驱动，链式滚筒输送机，并且达到随时控制滚筒启停；（2） 设计一个90转向传送带，用链输送机，采用电机驱动，使电池箱可以90转向输送；（3）设计一个升降机构，在装向传送带处控制部分滚筒升降，此部分滚筒用一个电滚筒驱动，完成转向过程。第二章 输送机总体方案设计本章主要介绍整个输送机的总体设计原理和采取的技术路线，其中包括系统功能分析、主要关键部件、系统总体设计原理及系统组成。2.1输送机总体功能分析使电池生产中的各个工艺环节能自动衔接，并实现统一管理，就需要有一些输送线将立体库、自动充放电站、滚压抽真空生产线及切边机等连接起来，使成箱的电池根据各自不同的生产阶段，在统一调度下，通过输送线流向各自的生产区域。2.2 常用输送机分析2.2.1输送机种类 图2.1输送机种类 图2.1显示了输送机的种类，输送机一般包括牵引件、承载构件、驱动装置、张紧装置、改向装置和支承件等。牵引件用以传递牵引力，可采用输送带、牵引链或钢丝绳。承载构件用以承放物料，有料斗、托架或吊具等。驱动装置为输送机提供动力，一般由电动机、减速器和制动器(停止器)等组成。张紧装置一般有螺杆式和重锤式两种，可使牵引件保持一定的张力和垂度，以保证输送机正常运转。支承件用以承托牵引件或承载构件，可采用托辊、滚轮等。具有牵引件的输送机的结构特点是：被运送物料装在与牵引件联结在一起的承载构件内，或直接装在牵引件(如输送带)上，牵引件绕过各滚筒或链轮首尾相连，形成包括运送物料的有载分支和不运送物料的无载分支的闭合环路，利用牵引件的连续运动输送物料。 箱子的尺寸是700mmx440mmx300mm，所以适合设计要求的输送机有滚筒输送机，皮带输送机，链输送机，网链输送机等。2.2.2滚筒输送机的设备特点滚筒输送机如图2.2，滚筒之间易于衔接过度，可用多条滚筒线及其它输送设备或专机组成复杂的物流输送系统，完成多方面的工艺需要。可采用积放滚筒实现物料的堆积输送。滚筒输送机结构简单，可靠性高，使用维护方便。滚筒输送机适用于底部是平面的物品输送，主要由传动滚筒、机架、支架、驱动部等部分组成。具有输送量大，速度快，运转轻快，能够实现多品种共线分流输送的特点。 图2.2典型的滚筒输送机结构形式：从驱动形式上分为有动力、无动力、电动滚筒等，按布局形式分为水平输送，倾斜输送和转弯输送。 机架材质：碳钢喷塑，不锈钢，铝型材。动力方式：减速电机驱动，电动滚筒驱动等形式。 传动方式：单链轮、双链轮、o型皮带、平面摩擦传动带、同步带等。 调速方式：变频调速，无级变速等。滚筒输送机的组成： 滚筒输送机主要由辊子、机架、支架、驱动部份等组成,辊筒,滚筒输送机是依靠转动着的辊子和物品间的摩擦使物品向前移动。按其驱动形式可分为无动力滚筒输送机、动力滚筒输送机。在动力滚筒输送机中,驱动辊子的方法目前一般不在采用单独驱动的方式。而是多采用成组驱动,常用电机与减速器组合,再通过链传动、带传动来驱动辊子旋转。2.2.3链条输送机的设备特点链传动由两个链轮和绕在两轮上的中间挠性件链条所组成，如图2.3所示，链条传动靠链条与链轮之间的啮合来传递两平行轴之间的运动和动力，属于具有啮合性质的强迫传动。与带传动、齿轮传动相比，链传动的主要特点是：没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比，传动效率较高（封闭式链传动传动效率=0.950.98）；链条不需要象带那样张得很紧，所以压轴力较小；传递功率大，过载能力强；能在低速重载下较好工作；能适应恶劣环境如多尘、油污、腐蚀和高强度场合。但链传动也有一些缺点：瞬时链速和瞬时传动比不为常数，工作中有冲击和噪声，磨损后易发生跳齿，不宜在载荷变化很大和急速反向的传动中应用。 图2.3 链传动简图 链条输送机沿用了链传动的优点，具有轻巧，导向性好，易于安装和操作等特点。同时链条输送机也充分利用了链条的结构特点，常用于输送机设计中。 2.3 输送机的设计方案选择方案一：主传送带用滚筒输送带，转向装置用链输送带。设计的总体要求是一条18m的传送带上有四个出口，既然为90出口，则出口处的传动应该有两个方向交叉的存在，保证90转角。传送带四个出口设计：考虑到要有五个输入输出口口，主传送带分割为六部分。为了最充分的利用传送带，箱子传送时放置位置：滚筒由链条带动，滚筒带动箱子，箱子最大面积700x440，箱子可以横向在滚筒传送带上运动，也可以竖向放置在滚筒上传动。为了能最大数量的的在传送带上放置箱子；减小转向机构的大小；使转向机构不至于太笨重；同时防止竖向放置时传送带旁边其他东西干扰到电池片的电极；减小输出开口尺寸，所以选用横向放置箱子，出口出让箱子竖向送出去。转向装置既要保证当系统没有给出输出信号时候继续沿着滚筒传送带运动，也要保证当有输出信号给出时，箱子在这里能够转向运动。所以转向机构应该是一种层状机构，链输送带和滚筒输送带有一个高度上的差距。显然可知，保证箱子能够根据信号来维持直线或者转向运动，转向机构起始状态链的高度比滚筒的高度要低，当要执行转向时，升降装置可以有两种设计：1. 利用气压升降装置，让链输送机的机构上升，利用链条及承载链条的角铁的宽度窄的特点，可以穿过滚筒与滚筒之间间隙，利用气缸把箱体顶起来，箱子在链条上运动，完成90方向转向。方案特点：a：链条要上下运动，所以链条传动要独立用一个电机，气缸把链条装置顶起来的同时也要电机顶起来，整个装置质量就会大大加大，装置笨重。b：链条直接把箱子顶起来过程中，上下运动加速过程使链条滚子承受很大的惯性冲击，造成链条滚子过度使链条疲劳寿命降低。2. 利用气压升降装置，让两条链条之间的滚筒下降，链条导轨保持不动，使箱子落在链条上面，然后在链条上传送，达到转向的目的。方案特点：a：气缸只需要把带有滚筒的装置顶起来即可，滚筒的驱动可以选择用电动滚筒驱动，这样就大大减小了装置的重量。b：链条传动就可以和输出口外的输送装置共用一个电机，节约了成本。综上所述，升降装置的设计采用设计2。方案二：主传送带用链输送带，转向输出用滚筒输送带。传送带要求18m，这点就利用了链输送带的特点，即链传动属于具有挠性件的啮合传动, 能获得准确的平均传动比, 适宜较大中心距的两平行轴间的传动。本方案和第一个方案有些相似，不同之处是主传送带用链输送带，输出用滚筒输送带。此时有两种选择，为了保证一定数量的箱子同时在链输送带上面；保证箱子的平稳性；防止传送过程中输送带旁边其他装置碰到电池片电极；输出口不宜太大，我们让箱子在链条上面是横向传动，转向的时候竖向。起始时候滚筒在链条的下面，箱子可以在链条上直线运动，在输出口用滚筒，在接收到输出信号的时候，链条减速，滚筒上升，在输出口滚筒把箱子顶起，高出链条的高度，箱子在滚筒上运动，完成转向。小结：上述两种方案均可以满足设计要求。第一方案特点：1. 输送量大，速度快，运转轻快，应急能力强，能够实现多品种共线分流输送的特点。2. 滚筒输送机在箱子放偏斜的时候利用导向板可以把箱子导正，对放入箱子的机械手的要求精度不高。3. 利用滚筒运送的滚筒可采用积放滚筒实现物料的堆积输送的特点，在控制系统出现错误的情况下，能堆积箱子，减小滚筒对箱子的磨损。4. 传动时滚筒装卸方便，结构紧凑，箱子平稳放置承受力均匀，相对延长箱子寿命。5. 滚筒输送带的成本比链输送带带高第二个方案特点：1. 成本比较低，主传送带选用链比滚筒的成本要低。2. 箱子在启停时靠和链条的摩擦来实现，长期的链输送，对箱子造成很大磨损。减少了箱子寿命。3. 链条的磨损会产生金属粉末，产生的机械粉末会干扰到电池。4. 链传动的噪声比较大，长期使用对厂区造成噪声污染。综上所述：方案一和方案二均可以实现箱子的转向运动。如果是直线运输，方案二比方案一更能节约成本，为了减小对电池的干扰，降低对箱子的磨损，增加箱子的寿命，所以选择用第一个方案。第三章 滚筒输送机设计3.1滚筒设计3.1.1 滚筒总体设计滚筒由链轮，轴承，转轴，滚筒外壁，滚筒端盖组成。其中链轮和端盖与滚筒外壁用焊接的方式。滚筒转动中轴固定不动，筒壁和链轮通过通过轴承与轴相连，这样滚筒外壁就可以绕着轴转动。其中轴承放在链轮和端盖中用卡簧固定如图3.1和图3.2所示。转轴的轴向固定可以用钢丝钳在轴与轴承接触的靠近卡簧的一端夹出一个凸起来轴向固定轴。常用滚筒外径为38mm，50mm，和60mm，设计中滚筒长度要求大于箱子的长度700mm，所以滚筒不宜太细，采用38mm滚筒通过的刚度不够；考虑到箱子的宽度为440mm，采用60mm，滚筒之间的间距应该比50mm大，最少时有两个滚筒支撑箱子，滚筒滚筒对箱子的摩擦不够；最少时候有三个滚筒支撑箱子，摩擦力足够，但是成本要比用50mm大。所以采用外径为50mm。 图3.1 滚筒模型端盖孔用卡簧孔用卡簧轴承轴承链轮图3.2 滚筒链轮 图3.3滚筒端盖3.1.2链轮设计 3.1.2.1链条选择表3.1： a系列滚子链的基本参数和尺寸 (gb/t1243-97)链 号节距p(mm)排距pt(mm)滚子外径d1(mm)内链节内宽b1(mm)销轴直径d2(mm)内链板高度h2(mm)单排极限拉伸载荷fq（kn）单排每米质量q(kg/m)08a12.7014.387.927.853.9812.0713.80.6010a15.87518.1110.169.405.0915.0921.81.0012a19.0522.7811.9112.575.9618.0831.11.5016a25.4029.2915.8815.757.9424.1355.62.6020a31.7535.7619.0518.909.5430.1886.73.8024a38.1045.4422.2325.2211.1136.20124.65.6028a44.4548.8725.4025.2212.7142.24169.07.5032a50.8058.5528.5831.5514.2948.26222.410.1040a63.5071.5539.6837.8519.8560.33347.016.1048a76.2087.8347.6347.3523.8172.39500.422.60 按照用途不同，链可分为起重链、牵引链和传动链三大类。本传动为牵引链，由表3.1可知，箱子重量为750n25的主、从动链轮45、5045mn、zg310-570淬火、回火4050hrc无剧烈冲击振动和要求耐磨的主、从动链轮15cr、20cr渗碳淬火、回火5560hrcz 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p 6kw, 速度较高，要求传动平稳和噪声小的链轮由表3.2可知，链传动中由于几乎没有有冲击载荷，所以用45#钢，淬火，回火形式的热处理。3.1.3轴承选择 深沟球轴承可承受径向负荷与双向轴向负荷 适用于高速旋转及要求低噪声、低振动的场合，带钢板防尘盖或橡胶密封圈的密封型轴承内预先充填了适量的润滑脂，外圈带止动环或凸缘的轴承，即容易轴向定位，又便于外壳内的安装，最大负荷型轴承的尺寸与标准轴承相同。 滚筒传动中，滚筒主要承受径向力，有很小的轴向力，所以轴承以径向力为主，根据滚筒尺寸要求，外径为。根据机械设计手册选择深沟球轴承6300 gb 276-94，动载荷7.65kn，内径为10mm，外径为35mm，厚度为11mm。滚筒长度l=800mm;最少有三个滚筒承载箱子，箱子重g=750n,单个滚筒最多承载为f=250n;单个轴承受径向力=125n。当量动载荷p=x=1125n=125n.寿命满足要求 3.1.4其他具体零件1. 转轴：选用50mm外径的滚筒，箱子最少有三个滚筒承载箱子，平均每个轴要承受25kg的重量，所以轴径不能太小，根据所选轴承，轴承内径为10mm，轴要与轴承过渡配合，所以轴径为10mm，长度800mm。2.端盖：根据滚筒内壁尺寸要求，端盖要与滚筒内壁过盈配合。同时端盖内部要与轴承能达到，过渡配合，端盖与轴承之间的轴向固定采用孔用卡簧的形式。端盖与轴的轴向固定可以再轴上夹起突起，突起和轴承的轴向定位，来实现是轴与端盖轴向固定。3.2机架设计 图3.4 机架示意图a4.c形板c型板5.滚筒支架3.腿护套滚筒支架2.横梁1.支撑腿 图3.4机架示意图b 如图3.4a和3.4b，机架主要有支撑腿1，横梁2，腿护套3，c型板4，滚筒支架5组成。 侧壁c型板结构来设计，这样既能保持很好的刚度和强度，又能保证保证滚筒支架能可靠的安装，c型板的下面可以和机架稳固连接，上面可以用工程塑料来增加保护，保护滚筒链轮裸露在外面，也能起到导向作用。 支撑腿承受着箱子，c型板，滚筒，电机的重量，还要承受轴承对支撑腿的横向的力，所以支撑腿要有有一定强度和刚度。如图3.3所示，支撑腿用方管的结构焊接而成。边长为60mm，壁厚为5mm。 为了保证机架水平，所以用脚杯（图中未画）来控制各个脚的高度。脚杯是利用螺纹进行高度调节的一种部件。用于设备高低、水平、倾斜的调整。3.3滚筒支架设计滚筒输送带中滚筒之间的距离要合理控制，既要保证滚筒有一定的间距，也要容易拆卸，更换。常用为滚筒轴轴径用两个支撑壁的孔来固定滚筒之间的距离，如图3.5。这样设计有缺点，因为要考虑到孔与孔之间同轴度误差，滚筒的安装难度大，且不宜拆卸。本课程设计设计用如图3.6，的滚筒支架，采用t型槽的形式，槽口向上，让滚筒放在t形槽的上面，用螺钉固定。这样有两个优点，一是滚筒之间的间距可以很好调节，两遍侧壁对齐的的误差可以大些，二是滚筒容易装拆，可以随时更换坏了的滚筒。 图3.5：常用滚筒安装形式 图3.6带滚筒支架的安装形式3.4电机选择 每一段都要有一个电机来驱动，每一个输出口出都要有一个电机带动链传动，而本身的每一段滚筒输送机都要有一个电机驱动，一方面容易控制不同段滚筒的启停，使不同的段箱体运动互不干扰。所以共需要9个电机。考虑成本，所以选择比较便宜的异步电动机。（1）已知电池箱质量：75kg运动方式：链带动生产节拍为30秒/箱输送主线有4个出口、1个入口箱体重量g=750n，极限速度时候，既满足30s运动18m，速度为0.6m/s,则功率查得45号淬火钢-聚碳酸脂 静摩擦系数为0.30，动摩擦系数为0.03。所以滑动摩擦力为f=g=225np=fv=x0.6w=系统传动效率。 根据机械设计手册，链传动效率其中，为链条的传动效率，一般取0.9；为滚动轴承传动效率，一般取0.98；为减速机的传动效率，取=0.9。所以电机功率为链轮转矩计算，因为每个箱子最低有三个滚筒来支撑，所以单个滚筒的受摩擦力，链轮节圆直径为=.=mm335查机械设计手册减（变）速器、电机与电器与零件库选取小功率电机yc系列单相电容起动异步电动机_imb14型_imb14_yc-90s-4 图3.7滚筒输送带电机参数3.5减速机的选择箱子达到极限速度./时，因为张紧轮的半径比传动轮的半径小，所以校核张紧轮的转速，则张紧轮的转速为减速机输出转速小于选择上海顶益r系列斜齿轮硬齿面减速机,型号，额定功率550w，额定输出转速124min，额定转矩40 nm，级数 图3.8上海顶益减速机参数第四章 链输送机的设计4.1链传动的设计链传动因其具有挠性件的啮合传动, 能获得准确的平均传动比, 适宜较大中心距的两平行轴间的传动； 能保证准确的传动比；链传动张紧力小, 作用于轴上的压力较小； 链传动可在多粉尘、 油污、 潮湿、 高温等恶劣环境中工作, 对链轮齿形加工误差、 链条几何形状误差要求不高等特点常常用于传动带中。影响链传动的主要是张紧问题，链传动张紧的目的，主要是为了避免在链条的垂度过大时产生啮合不良和链条的振动现象；同时也为了增加链条与链轮的啮合包角。故必须设张紧轮，张紧轮一般压在松边靠近小轮处。张紧轮可以是链轮，也可以是无齿的辊轮。张紧轮的直径应与小链轮的直径相近。张紧轮有自动张紧式和定期张紧两种。这里结构简单，人工容易操作，采用定期张紧。轴承座阶梯轴轴套两个链轮拼接 图4.1链轮安装示意图4.2链条及导轨设计 图 4.2滚子链结构 图 4.3链条实物 如图4.2滚子链由内链板1、外链板2、销轴3、套筒4和滚子5组成。销轴3与外链板2、套筒4与内链板1分别用过盈配合联接。而销轴3与套筒4、滚子5与套筒4之间则为间隙配合，所以，当链条与链轮轮齿啮合时，滚子与轮齿间基本上为滚动摩擦。套筒与销轴间、滚子与套筒间为滑动摩擦。 链条悬空下不能承受箱体，所以链条要放在可以承重的角铁上面，承受箱体的竖向载荷，由于链条的凸凹不平的机构，所以链条不能与角铁直接接触，否则会造成剧烈的磨损和噪声，所以在链条下面应该设计有导轨，利用链条滚子的结构原理如图，设计一个款对略小于滚子长度的导轨铁片，来承受链条，这样链条链板不会角铁接触，链条的滚子长度为7.21mm，所以导轨宽度为6mm即可。4.3张紧轮的设计 图4.4张紧轮示意图对于链传动，张紧轮是不可缺少的。张紧轮由链轮，轴承，孔用卡簧，带有外螺纹和凸台的轴，轴套。张紧轮大小比传动链轮尺寸略小，所以选择用14齿的链轮，做成整体式，里面设有轴承外圈挡边，轴承装入链轮内部，并用卡簧轴向固定，然后带有凸台和螺纹的轴穿过轴承，螺纹一端可以用螺母固定在折板上，而链轮与传动轮的轴向平行用轴套保证。轴套和凸台用于固定轴承内圈。链轮用20#钢，渗碳淬火热处理，增加链轮齿的耐磨性；轴承用6300 gb 276-94；4.4电机和减速机选择链传动中，牵引链带动箱子运动，链与箱子是静摩擦，与导轨是滚动摩擦。查机械设计手册的，摩擦系数淬火钢-淬火钢 0.001，链轮与导轨的摩擦力，摩擦满足要求。为了让箱子可以平稳的输出，让链条速度为低速运动，初设为./，功率则根据要求同样选择选取小功率电机yc系列单相电容起动异步电动机_imb14型_imb14_yc-90s-4 图4.5链输送带电机参数根据链条速度不大于./，和滚筒输送机差不多，所以选用r42斜齿轮减速机。4.5轴承座设计轴承座是用来支撑轴承的，固定轴承的外圈，仅仅让内圈转动，外圈保持不动，始终与传动的方向保持一致（比如电机运转方向），并且保持平衡；同时解决轴承在装配和拆卸中会遇到困难，特别在箱体内部轴承的装配受到条件限止。 这里为了能容易拆装轴和轴承，采用外法兰的形式，如图4.4轴承内装轴承，外面用螺钉固定在转角角铁上面。因为量少，查机械设计手册可知轴承座用q235车床加工。 图4.6轴承座第五章 升降装置设计5.1升降装置组成链条支撑板1.链输送线4张紧轮7双臂链条导轨6止挡导板5止挡3电动滚筒2滚筒输送线 图5.1升降式转向装置a1.链输送线2滚筒输送线 3电动滚4张紧轮 5止挡6止挡导板7双臂5.2升降台工作原理与步骤5.2.1工作原理转向装置结构及工作原理如图5.1所示。它有双臂 7, 臂上装有输送链。不需转向时, 双臂7横于滚筒输送线之下, 略低于输送线2水平面, 不妨碍输送线2上的箱子的传送。当有箱子需要转向传送时, 由气缸活塞杆（图中未画）将升降台8降下来,使箱子脱离原输送线2。此时双臂上的输送链1起动, 把箱子送到与原输送方向垂直的输出输送机上。双臂上的输送链和输出送机可共用1 台电机减速器驱动。输送速度通常为14 m/ min。4电动滚筒3输送线滚筒5.2.2工作步骤7支撑台气缸5链条支撑6止挡气缸1支撑台2升降台 图5.2升降台转向装置b 如图5.2，转向装置工作分为两步： 升降装置2在没收到输出信号时候，箱子继续沿着滚筒直线运动a. 竖直方向气缸保持伸出，升降台1升保持最高点，止挡气缸6活塞保持在最低点，止挡降至最低处；b. 水平方向升降台上面三个滚筒与整个运输线的滚筒3在同一水平线上；c. 间隙控制，升降台滚筒与最靠近他们的输送线滚筒3之间的间隙能够保证最少有三个滚筒支撑箱子。d. 电动滚筒4收到启动信号，电动滚筒通过链传动带动其余两个滚筒转动，转动速度要和整个输送线的速度保持一致。 升降装置2收到输出信号，箱子将要在此处输出：a. 竖直方向，支撑台气缸7收到信号，活塞回收，气缸杆收缩到最小值，升降台2降至最低点，通知控制止挡气缸6收到伸长信号，止挡升至最高处，控制箱子的停止位置，使箱子能完全落在5上；b. 水平方向，升降台2上面三个滚筒的平面要低于链条支撑板5，箱子完全落在链条支撑板5，升降台继续下降；c. 间隙控制，升降台2宽度要小于链条的支撑板5之间的宽度，下降时候不能有干涉；d. 升降台2上滚筒电动4收到停止信号，停止运动，滚筒表面与箱子滑动摩擦，起到减速作用；e. 停止转动链输送带电机收到启动信号，带动链条运动，箱子在链条牵引下输出。5.3支撑台设计5.3.1横梁的设计两条滚筒传送带之间用方管连接，方管是一种空心方形得截面轻型薄壁钢管，也称为钢制冷弯型材。它是以q235热轧或冷轧带钢或卷板为母材经冷弯曲加工成型后再经高频焊接制成得方形截面形状尺寸得型钢。热轧特厚壁方管除壁厚增厚外情况,其角部尺寸和边部平直度均达到甚至超过电阻焊冷成型方管得水平，在此处方管能够起到支撑的作用，为了能方便装拆，所以方管与机架不采用焊接的形式，用三角架通过螺钉连接，可以方便调节方管的竖直方向的高度。 图5.3横梁示意图5.3.2支撑台方管的设计 支撑台方管制成选用方管，方管与横梁的连接可以用两种方式一种是直接焊接，一种是螺钉连接。焊接缺陷：1.形状缺欠外观质量粗糙，鱼鳞波高低、宽窄发生突变；焊缝与母材非圆滑过渡，造成应力集中，削弱承载能力。尺寸缺欠2. 焊缝尺寸不符合施工图样或技术要求。尺寸小了，承载截面小； 尺寸大了，削弱了某些承受动载荷结构的疲劳强度。3. 咬边母材金属的工作截面减小，咬边处应力集中。4，弧坑由于收弧和断弧不当在焊道末端形成的低洼部分。减少焊缝的截