6t电动平车从动轮组设计(含cad图纸、说明书、三维模型)
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电动平车设计
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山东英才学院毕业设计(论文)任务书题 目6T电动平车从动轮组设计专 业机械设计制造及其自动化学生姓名黄令福班级学号本科1503班，201501010706指导教师签字指导教师职称副教授指导单位山东英才学院学院领导签字日 期2018年11月题目6T电动平车从动轮组设计选题性质工程设计类 理论研究类 应用研究类 程序软件开发类 实验、实习、工程实践和社会调查等社会实践 其它设计内容与技术要求、成果形式一、毕业设计内容1、根据题目和原始数据查看相关资料撰写综述和开题报告。2、完成6T电动平车从动轮组设计说明书及相关图纸。具体要求如下：1）熟悉电动平车整体组成及各部件作用，确定选用结构和工作原理；2）完成结构设计；3）确定结构方案；4）完成设计计算； 5）完成各部件选型和结构图绘制；6）完成工作原理图绘制。二、毕业设计原始参数：1）轨道间距：830mm；2）轴距：1800mm；3）车身外形尺寸：2800mm1390mm；4）车身高度：自定，但不能超过700mm；4）公称承重：6T。 5）其他参数自定。三、毕业设计工作期间基本要求1、参加毕业设计的学生应高度重视毕业设计工作，严格要求自己，自觉遵守毕业设计规定的纪律和各项学校的规章制度，期间要注意个人人身、财产以及学校财物和设施的安全。2、在教师的指导下，独立完成毕业设计任务书中所规定的内容，不得套用和抄袭他人成果者。对设计不认真、不努力、敷衍了事、回避指导、抄袭他人成果、未完成各阶段任务及严重违纪者，指导教师有权不推荐其参加毕业答辩。3、毕业设计中，要尊敬老师，团结互助，虚心学习，勤于思考，敢于实践，勇于创新，按指导教师的要求，保质保量的按时完成毕业设计任务。4、毕业设计期间，实行考勤制度，按学校规定工作和休息，一般不准请假，确因特殊情况需要请假时，与指导教师协商后，按学校有关规定办理。毕业设计期间学生缺勤（包括病、事假）累积超过毕业设计时间1/3以上者，取消答辩资格，不予评定成绩，须重新补做。5、必须按规定的时间和设计进度进行设计。6、答辩后，将毕业设计资料、其他材料经指导教师审查通过后，按指定的顺序装入档案袋。7、装入档案袋的材料有：毕业设计任务书、毕业设计进度表、开题报告、封面、论文（设计）书（标题、中外文摘要、目录、前言（引言）、正文、结论、谢词、参考文献）、外文及翻译、指导教师评语、评阅老师评语、查重报告、答辩记录和成绩表等。四、预期成果1、绘制车身部件图1张，A1图幅。2、绘制从动车轮组部件图1张，A1图幅；绘制从动轴图纸1张，A2图幅；绘制车轮1张，A2图幅；闷盖、透盖各2，A3图幅。3、所有图纸，手绘、机绘均可。3、毕业论文 1份 1万字以上。4、翻译外文资料 3000字以上。5、完成装置工作原理FLASH动画制作，完成装置结构爆炸图。设计进度第12周：熟悉设计任务及要求，查阅并分析毕业设计有关文献资料，制定设计方案，撰写开题报告；第34周：毕业实习、绘制任务书中规定的设计产品图，翻译外文资料；第56周：细化设计方案，学习相关标准，根据产品结构和技术要求确定装置结构；第78周：绘制装置工作原理图与结构图；第910周：整理、总结设计结果，撰写毕业论文，并将题目、摘要和关键词翻译成英文；第1112周：修改毕业论文，知网查重，装订毕业设计论文，上交资料袋；第13周：将答辩内容制作PPT，参加毕业答辩。（毕业答辩时间大约在5月中旬）。参考资料1 吴宪宗,高志,罗圣国,李威.机械设计课程设计手册M.第四版.北京：高等教学出版社,2012.2 濮良贵,陈国定，吴立言.机械设计，M.第九版.北京：高等教育出版社,2013.3 闻邦椿.机械设计手册M.机械工业出版社.2010.01.4 藤森洋三. 机构设计实用构思图册M.北京：机械工业出版社，1989.5 成大先.机械设计手册.北京：化学工业出版社.2004.6 钟秉林,黄仁.机械故障诊断学M.北京：机械工业出版社.2006.7 田培堂.机械零部件机构设计手册.国防工业出版社.20118 孙开元,张丽杰.常见机构设计及应用图例.第二版.北京：化学工业出版社.2013.9 张晓玲,沈韶华. 实用机构设计与分析.北京：航空航天大学出版社.2010.10 冯仁余,张丽杰.机械设计典型应用图例.北京:化学工业出版社.2016.11 Robert O.Parmley,P.E. Machine Devices and Components Illustrated Sourcebook.机械工业出版社.2012.12 Neil Sclater, Nicholas P. Chironis. Machanisms and Mechanical Devices Sourcebook.2018.机械工业.2018.13 孙恒,陈作模,葛文杰.机械原理.第八版.北京：高教出版社.2016.14 王先逵.机械制造工艺学M.第三版.北京：机械工业出版社社.2013.15 邹慧君.机械系统设计原理M.北京：科学技术出版社.2003.山东英才学院本科生毕业设计（论文）模板（使用时删除改行）山东英才学院 毕 业 设 计（论 文）题目： 学生姓名 学 院 专 业 学 号 指导教师 校外指导教师 （如果没有可删除改行）年 月 日（页脚不标页码）毕业设计（论文）原创性声明本人郑重声明：所提交的毕业设计（论文），是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本研究做出过重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明并表示了谢意。 论文作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士学位论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密，在_年解密后适用本授权书。2、不保密。（请在以上相应方框内打“”）论文作者签名： 日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日页脚不标页码目 录（三号、黑体、居中、目录两字空两格、与正文空一行）摘要（四号、宋体）Abstract（四号、宋体）一、（四号、宋体）（一）XXXX （小四号宋体） 1.结论（四号、宋体）参考文献（四号、宋体）致谢（四号、宋体） 附录（四号、宋体） 对齐 （理工科正文标题一、二级标题编号采用阿拉伯数字形式） 不标页码摘 要(二号黑体，居中)（空一行，小四）正文XXXXXXXXXXXXXXXX（小四宋体）关键词：（小四黑体，顶格）；（3-6个，小四宋体，词目之间加分号）空一行（空两格）正文XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX页脚插入页码（使用大写罗马数字，。小五号，Times New Roman字体）Abstract(二号Times New Roman，居中) 空一行正文XXXXXXXXXXXXXXXXXX（小四Times New Roman）Key words: （小四Times New Roman，加粗，顶格）（3-6个，小四Times New Roman, 词目之间加分号) 空一行正文（空两格）XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX（小四Times New Roman）页脚插入页码（延续中文摘要的页码）（理工科示例）1 （空1格）XXXXXXXXXXXXXX一级标题（小三号黑体，缩进1.5字符）1.1（空1格）XXXXXXXX二级标题（四号黑体，首行缩进1.75字符）1.1.1（空1格）XXXXXXXXX三级标题（四号黑体，首行缩进2字符）正文（空两格）XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX（小四，宋体，1.25倍行距）（文科示例）上标，与参考文献编号一致一、XXXXXXXXXXXX一级标题（小三号黑体，缩进1.5字符）（一）XXXXXXXXXXx二级标题（四号黑体，缩进1.75字符）1.XXXXXXXXXXXXXX三级标题（四号黑体，缩进2字符）正文（空两格）XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 1XXXXXXXXXXX。（小四，宋体，1.25倍行距置于表格上，居中5号）（表与正文空一行）表1-3（或者表1.3 全文要统一使用一种格式） （宋体五号，垂直居中） XXXXXXXXXXXXXXXXXXxXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 总经理经营科后勤中心销售科质量检测科设备科副总经理秘书室办公室图2-5组织结构图（或者图2.5 全文要统一使用一种格式） 宋体五号居中，位于图下，图与下文空一行 页码：阿拉伯数字底部居中，小五号Times New Roman体字。山东英才学院XXXX届本科生毕业设计（论文）正文（空2格）XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 1.25倍行距XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX。 结论（三号、黑体、居中、与正文空一行）（内容采用小四号宋体，行距1.25倍）参考文献（三号、黑体、顶格）1 伊廷夫，徐相连.实验室一级管理体制的改革与实践J.实验室研究与探索,2003，22（5）：82-862 霍斯尼R K.谷物科学与工艺学原理M.李庆龙，译北京：中国食品出版社，1989：20-303 司宗国，王群重子湮没快度关联的研究C/赵维勤，高崇寿,编第五届高能粒子产生和重离子碰撞理论研讨会文集.北京：中国高等科学技术中心出版，1996：105-1074 GB/T 16159-1996,汉语拼音正词法基本规则S.1996.5 姜锡洲.一种温热外敷药制备方案：中国,881056073P.1989-07-26.6 王明亮.关于中国学术期刊标准化数据库系统工程的进展EB/OL. (1998-08-16)1998-10-04.http：/pub/wml.tex/980810-2.html.7 丁文祥.数字革命与竞争国际化N.中国青年报,2000-11-20（15）.8 张志祥.间断动力系统的随机扰动及其在守恒律方程中的应用D.北京：北京大学数理学院，1998.。15 World Health Organization.Factors regulating the immune response:report of WHO Scientific GroupR.Geneva:WHO,1970.（以上，如果需要两行的，第二行文字要位于序号的后边，与第一行文字对齐。中文的用五号宋体，外文的用五号Times New Roman字体。）致 谢（三号、黑体、居中、致谢两字空两格、与正文空一行）（内容采用小四号宋体，行距1.25倍）附录X(采用三号字、黑体、顶格，与内容空一行，X表示A，B，C等)（小四号宋体，行距1.25倍） 谢谢你的帮助1、绘制车身部件图1张，A1图幅。2、绘制从动车轮组部件图1张，A1图幅；绘制从动轴图纸1张，A2图幅；绘制车轮1张，A2图幅；闷盖、透盖各2，A3图幅。3、所有图纸，手绘、机绘均可。3、毕业论文 1份 1万字以上。4、翻译外文资料 3000字以上。5、完成装置工作原理FLASH动画制作，完成装置结构爆炸图。这个是我的所有要求 还有一个开题报告需要你帮忙写一下，然后我们论文有查重率，知网，百分之二十左右就行 实在谢谢你们，非常感谢，新的一年祝你们新年快乐，万事如意，谢谢。山东英才学院本科毕业设计（论文）开题报告题 目学 院专业班级学生姓名学 号指导教师日 期开题报告内容：选题的目的、意义、国内外研究现状（文献综述）、研究（设计）内容、研究（设计）方法及技术路线、预期成果形式、参考文献等（可加页）。毕业设计（论文）提纲毕业设计（论文）完成进度安排指导教师意见 指导教师： 年 月 日专业负责人意见 专业负责人： 年 月 日注：填表采用小四宋体，1.25倍行距，A4纸打印。 附表8（通用）山东英才学院毕业设计(论文)外文资料翻译学 院专业学生姓名班级学号外文出处附件：1.外文资料翻译译文；2.外文原文指导教师评价：1翻译内容与课题的结合度： 优 良 中 差2翻译内容的准确、流畅： 优 良 中 差3专业词汇翻译的准确性： 优 良 中 差4翻译字符数是否符合规定要求： 符合 不符合指导教师签名：年月日格式要求：中文用小四号宋体字，英文用小四号Times New Roman体字，行距设置统一选用1.25倍行距。其他事项参照毕业设计（论文）规范。山东英才学院本科毕业设计（论文）开题报告题 目6T电动平车从动轮组设计学 院机械设计制造及其自动化专业班级学生姓名学 号指导教师日 期开题报告内容：选题的目的、意义、国内外研究现状（文献综述）、研究（设计）内容、研究（设计）方法及技术路线、预期成果形式、参考文献等（可加页）。一、选题的目的和意义我国机械行业从新中国成立后开始建立并逐步发展壮大，并已形成了各种类型的产品范围和庞大的企业群体，服务于国家经济各个行业。改革开房以来，随着我国经济的快速发展，我国的电动平车机械制造业也取得了长足的进步。目前电动平车销售应用市场的前景非常广阔，2017年度电动平车机械行业销售额达到8450亿元，“十一五”期间平均每年超过15%，2018年度市场依然保持着持续增长的态势。70年代以来，起重机的类型、规格、性能和技术水平都获得了极大的发展，除了满足国内经济建设对电动平车日益增长的需要外，还向国外出口各种类型的高性能、高水平的电动平车。由此可见，电动平车的设计制造，也能从一个方面反映出一个国家的工业现代化水平。随着国民经济的快速发展，特别是国家加大基础工程建设的结构部件和机械设备的重量也越来越大，特别是大型水电站、石油、化工、港口、冶金、航天以及公用民用高层建筑的安装作业的迫切需要，极大的促进了电动平车的设计制造技术得到了迅速发展。因此对于电动平车的设计研究十分重要。二、国内外研究现状及发展动态目前国家继续实施的财政政策，拉动着我国基础设施建设的高速发展，而电动平车设备作为国民经济的重要基础设备广泛应用于经济建设的各行各业，如冶金、煤炭、化工、电力、交通和制造等产业。随着现代科学技术的迅速发展，工业生产规模的扩大和自动化程度的提高，电动平车在现代化生产过程中应用越来越广，作用也愈来愈大，对电动平车的要求也越来越高。电动平车机械正朝着大型化、高速度、人性化、环保性、通用产品小型化、零部件的模块化和多样化及安全监察制度化与规范性方向发展。目前，德国、英国、法国、美国和日本的著名电动平车公司都已采用电动平车模块化设计，并取得了显著的效益。德国德马格公司的标准电动平车系列改用模块化设计后，比单件设计的设计费用下降12%，生产成本下降45%，经济效益十分可观。德国德马格公司还开发了一种KBK柔性组合式电动平车，电动平车的钢结构由冷轧型轨组合而成，电动平车运行线路可沿生产工艺流程任意布置，可有叉道、转弯、过跨、变轨距。所有部件都可实现大批量生产，再根据用户的不同需求和具体物料搬运路线在短时间内将各种部件组合搭配即成。这种起重机组合性非常好，操作方便，能充分利用空间，运行成本低。有手动、自动多种形式。 三、研究设计内容1.撰写文献综述和开题报告；2.总体方案设计；3.具体方案设计，包括电动平车的整体框架、驱动方案、车轮/轴的校核等的具体设计；4. 确定各装置的零件组成及尺寸，并对关键零部件进行校核计算；5. 电动平车的三维实体建模、整体装配和运动仿真；6. 电动平车相关零件图和装配图的绘制；7.撰写8000字以上的毕业设计论文。四、研究方法及技术路线1研究方法（1）通过查阅相关资料，掌握电动平车机械设计的主要参数。（2）充分考虑已有的电动平车的优缺点来确定电动平车的总体设计方案，对现有装置的不足进行分析。（3）对设计的电动平车进行修改和优化，最终设计出能满足要求的电动平车。2.研究技术路线（1）根据题目和原始数据查看相关资料，了解当今国内外电动平车的发展现状及发展前景，撰写文献综述和开题报告。（2）根据产品功能和技术要求提出多种设计方案，对各种方案进行综合评价，从中选择较好的方案，再对所选择的方案做进一步的修改或优化，最终确定总体设计方案。（3）具体设计电动平车的驱动装置、从动轮组/轴的校核等。 （4）对所设计的机械结构中的重要零件进行校核计算，如齿轮、轴、轴承等，保证设计的合理性和可行性。；（5）利用NX软件完成电动平车的三维实体建模、整体装配和运动仿真；（6）绘制零件图、装配图，完成要求的图纸量；（7）整理各项设计资料，撰写论文。五、预期成果形成本设计主要对电动平车的整体框架、驱动装置、车轮，轴，从动轮组进行设计和建模。预期成果如下：1. 零件图、装配图，折合A0图纸2张（包含1张A0装配图）； 2. 毕业设计说明书1份，8000字以上；3. 零部件三维建模、整体装配及运动仿真。六、参考文献1 吴宪宗,高志,罗圣国,李威.机械设计课程设计手册M.第四版.北京：高等教学出版社,2012.2 濮良贵,陈国定，吴立言.机械设计，M.第九版.北京：高等教育出版社,2013.3 闻邦椿.机械设计手册M.机械工业出版社.2010.01.4 藤森洋三. 机构设计实用构思图册M.北京：机械工业出版社，1989.5 成大先.机械设计手册.北京：化学工业出版社.2004.6 钟秉林,黄仁.机械故障诊断学M.北京：机械工业出版社.2006.7 田培堂.机械零部件机构设计手册.国防工业出版社.20118 孙开元,张丽杰.常见机构设计及应用图例.第二版.北京：化学工业出版社.2013.9 张晓玲,沈韶华. 实用机构设计与分析.北京：航空航天大学出版社.2010.10 冯仁余,张丽杰.机械设计典型应用图例.北京:化学工业出版社.2016.11 Robert O.Parmley,P.E. Machine Devices and Components Illustrated Sourcebook.机械工业出版社.2012.12 Neil Sclater, Nicholas P. Chironis. Machanisms and Mechanical Devices Sourcebook.2018.机械工业.2018.13 孙恒,陈作模,葛文杰.机械原理.第八版.北京：高教出版社.2016.14 王先逵.机械制造工艺学M.第三版.北京：机械工业出版社社.2013.15 邹慧君.机械系统设计原理M.北京：科学技术出版社.2003.毕业设计（论文）提纲第一章 电动平车简介第二章 电动平车走行部总体设计第三章 传动系统的设计与计算第四章 行走机构的设计第五章 电动平车主要零件的三维建模毕业设计（论文）完成进度安排第12周：熟悉设计任务及要求，查阅并分析毕业设计有关文献资料，制定设计方案，撰写开题报告；第34周：毕业实习、绘制任务书中规定的设计产品图，翻译外文资料；第56周：细化设计方案，学习相关标准，根据产品结构和技术要求确定装置结构；第78周：绘制装置工作原理图与结构图；第910周：整理、总结设计结果，撰写毕业论文，并将题目、摘要和关键词翻译成英文；第1112周：修改毕业论文，知网查重，装订毕业设计论文，上交资料袋；第13周：将答辩内容制作PPT，参加毕业答辩。（毕业答辩时间大约在5月中旬）。指导教师意见 指导教师： 年 月 日专业负责人意见 专业负责人： 年 月 日注：填表采用小四宋体，1.25倍行距，A4纸打印。 山东英才学院2015届本科生毕业设计（论文）山东英才学院 毕 业 设 计（论 文）题目： 6T电动平车从动轮组设计学生姓名 学 院 专 业 学 号 指导教师 校外指导教师 年 月 日毕业设计（论文）原创性声明本人郑重声明：所提交的毕业设计（论文），是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本研究做出过重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明并表示了谢意。 论文作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士学位论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密，在_年解密后适用本授权书。2、不保密。（请在以上相应方框内打“”）论文作者签名： 日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日目 录摘 要IIIAbstractIV第一章 绪论11.1选题的目的和意义11.2国内外研究现状及发展动态11.4研究方法及技术路线21.4.1研究方法21.4.2研究技术路线2第二章 电动平车的简介32.1电动平车工作原理、用途及其特点32.2电动平车驱动系统的工作原理42.3缓冲连接装置52.4电动平车走行部分的工作原理5第三章 电动平车行走部分的总体设计63.1设计要求和已知条件63.2 电动机的选用63.2.1电动机的类型选用63.2.2 电动机的功率选用63.2.3 电动机的型号选用7第四章 传动系统的设计与计算84.1 计算总传动比和分配各级传动比84.2 计算传动装置的运动和动力参数84.2.1 各轴转速84.2.2 计算各轴功率94.2.3 各轴转矩94.2.4 设计参数表94.3 带传动设计94.3.1 已知条件94.3.2 带传动的设计94.3.3 带轮的轮槽114.3.4 V带轮的结构选用124.3.5平键的设计与计算144.4减速器的设计计算154.5制动器的设计计算154.5.1 制动器的类型154.5.2 制动器型号的选用16第五章 电动平车行走机构的设计165.1主动轴的设计165.1.1、计算轴上转矩165.1.2、选择主动轴的材料和热处理方式165.1.3、主动轴的轴径设计175.1.4、轴承型号的选择175.1.5、主动轴的结构设计175.1.6 轴的强度校核185.1.7校核轴的安全系数205.2 从动轮轴的设计225.3 车轮的选用225.3.1 车轮的材料选用225.3.2 车轮的结构设计235.3.3 车轮的直径设计23第六章 结论24参考文献25致 谢26摘 要电动平车是一种短距离运输车辆，主要用于车间内产品的运输，它通过导轨送电，节省了导线，同时具有了结构简单、使用方便、容易维护、承载能力大等特点。此文即在广泛阅读相关文献的基础上，与生产实际相结合，进行电动平车走行机构的设计，与所学专业知识相关，对所学知识夯实的基础上又进行了进一步的拓展。在本次的设计过程中，针对电动平车走行机构这一设计任务，进行了电动平车传动系统的设计、行走机构的设计、车轮的选用等工作。在整个设计过程中，有以下几个设计重点。第一：车轮的选用。车轮虽然是标件，但车轮的选用是进行后面相关设计工作的基础，所以首先应确定出车轮的相关参数，尤其是车轮的直径。第二：电动平车传动系统的设计。在设计过程中，提出了传动系统的设计方案，并对传动方案进行了验证。同时，对平车功率及各轴参数进行了计算。第三：电动平车行走机构的设计。在此部分的设计中，进行了主动轮轴和从动轮轴的设计工作，同时对主动轮轴强度进行了校核工作。最终完成了电动平车走行机构的设计计算与设计图纸。本次设计，是对大学四年基础知识的综合运用，通过本次设计进一步深化了平时的学习内容，为以后走向走向工作岗位打下了坚实的基础。关键词：电动平车； 传动系统 ；行走机构。VAbstractElectric flat car is a kind of short-distance transport vehicle, mainly used for the transportation of products in the workshop. It transmits electricity through the guide rail, saves conductors, and has the characteristics of simple structure, convenient use, easy maintenance and large carrying capacity. On the basis of extensive reading of relevant literature and combining with production practice, this paper carries out the design of electric flat car running mechanism, which is related to the professional knowledge learned, and further expands on the basis of consolidating the knowledge learned. In this design process, aiming at the design task of electric flat car running mechanism, the design of electric flat car driving system, the design of running mechanism and the selection of wheels are carried out. In the whole design process, there are several key points. First, the choice of wheels. Wheels are standard parts, but the selection of wheels is the basis for the relevant design work behind, so first of all, the relevant parameters of wheels, especially the diameter of wheels, should be determined. Secondly, the design of transmission system of electric flat car. In the design process, the design scheme of the transmission system is put forward, and the transmission scheme is verified. At the same time, the flat car power and axle parameters are calculated. Thirdly, the design of walking mechanism of electric flat car. In this part of the design, the design work of the driving axle and the driven axle is carried out, and the strength of the driving axle is checked. Finally, the design calculation and design drawings of the running mechanism of the electric flat car are completed. This design is a comprehensive application of the four-year basic knowledge of the university. Through this design, we further deepen the usual learning content, and lay a solid foundation for the future work.关键词：电动平车； 传动系统 ；行走机构。Key words: electric vehicle; drive system; running mechanism. VI第一章 绪论1.1选题的目的和意义我国机械行业从新中国成立后开始建立并逐步发展壮大，并已形成了各种类型的产品范围和庞大的企业群体，服务于国家经济各个行业。改革开房以来，随着我国经济的快速发展，我国的电动平车机械制造业也取得了长足的进步。目前电动平车销售应用市场的前景非常广阔，2017年度电动平车机械行业销售额达到8450亿元，“十一五”期间平均每年超过15%，2018年度市场依然保持着持续增长的态势。70年代以来，起重机的类型、规格、性能和技术水平都获得了极大的发展，除了满足国内经济建设对电动平车日益增长的需要外，还向国外出口各种类型的高性能、高水平的电动平车。由此可见，电动平车的设计制造，也能从一个方面反映出一个国家的工业现代化水平。随着国民经济的快速发展，特别是国家加大基础工程建设的结构部件和机械设备的重量也越来越大，特别是大型水电站、石油、化工、港口、冶金、航天以及公用民用高层建筑的安装作业的迫切需要，极大的促进了电动平车的设计制造技术得到了迅速发展。因此对于电动平车的设计研究十分重要。1.2国内外研究现状及发展动态目前国家继续实施的财政政策，拉动着我国基础设施建设的高速发展，而电动平车设备作为国民经济的重要基础设备广泛应用于经济建设的各行各业，如冶金、煤炭、化工、电力、交通和制造等产业。随着现代科学技术的迅速发展，工业生产规模的扩大和自动化程度的提高，电动平车在现代化生产过程中应用越来越广，作用也愈来愈大，对电动平车的要求也越来越高。电动平车机械正朝着大型化、高速度、人性化、环保性、通用产品小型化、零部件的模块化和多样化及安全监察制度化与规范性方向发展。目前，德国、英国、法国、美国和日本的著名电动平车公司都已采用电动平车模块化设计，并取得了显著的效益。德国德马格公司的标准电动平车系列改用模块化设计后，比单件设计的设计费用下降12%，生产成本下降45%，经济效益十分可观。德国德马格公司还开发了一种KBK柔性组合式电动平车，电动平车的钢结构由冷轧型轨组合而成，电动平车运行线路可沿生产工艺流程任意布置，可有叉道、转弯、过跨、变轨距。所有部件都可实现大批量生产，再根据用户的不同需求和具体物料搬运路线在短时间内将各种部件组合搭配即成。这种起重机组合性非常好，操作方便，能充分利用空间，运行成本低。有手动、自动多种形式。 1.3研究设计内容1.撰写文献综述和开题报告；2.总体方案设计；3.具体方案设计，包括电动平车的整体框架、驱动方案、车轮/轴的校核等的具体设计；4. 确定各装置的零件组成及尺寸，并对关键零部件进行校核计算；5. 电动平车的三维实体建模、整体装配和运动仿真；6. 电动平车相关零件图和装配图的绘制；7.撰写8000字以上的毕业设计论文。1.4研究方法及技术路线1.4.1研究方法（1）通过查阅相关资料，掌握电动平车机械设计的主要参数。（2）充分考虑已有的电动平车的优缺点来确定电动平车的总体设计方案，对现有装置的不足进行分析。（3）对设计的电动平车进行修改和优化，最终设计出能满足要求的电动平车。1.4.2研究技术路线（1）根据题目和原始数据查看相关资料，了解当今国内外电动平车的发展现状及发展前景，撰写文献综述和开题报告。（2）根据产品功能和技术要求提出多种设计方案，对各种方案进行综合评价，从中选择较好的方案，再对所选择的方案做进一步的修改或优化，最终确定总体设计方案。（3）具体设计电动平车的驱动装置、从动轮组/轴的校核等。 （4）对所设计的机械结构中的重要零件进行校核计算，如齿轮、轴、轴承等，保证设计的合理性和可行性。；（5）利用NX软件完成电动平车的三维实体建模、整体装配和运动仿真；（6）绘制零件图、装配图，完成要求的图纸量；（7）整理各项设计资料，撰写论文。第二章 电动平车的简介2.1电动平车工作原理、用途及其特点 电动平车是低压轨道供电式电动平车，它的工作原理是以轨道滑触线供电。首先，地面降压变压器控制柜将单相交流380V降压至单项36V的安全电压，经行走轨道馈送给电动平车，再经车载升压变压器升压为单相交流380V，供给电动平车装载的直流牵引电机提供电力。 由于不用电缆，所以安全可靠，不怕砸，不怕烫，不妨碍交叉运输，易实现遥控和自动化,可以在环行道弯道、甚至岔道上进行较长距离运行，给厂区的运输布置的合理化提供了有利的条件。但由于其轨道施工要求比较高，必须保证轨道绝缘，所以超过一定的运行距离时轨道需要加铜排补偿线。运行距离再加长时还必须增加降压变压器个数。 因此电动平车被广泛用于机械制造和造船业、钢铁企业、汽车制造业，作为车间内配合行车运移重物过跨之用。2.2电动平车驱动系统的工作原理图2.1电动平车走行部原理图电动平车采用的电动机用v带传动两级圆柱齿轮减速器，电动机通过线紧固定在减速机机体高速侧伸出的舌状部分。V带张紧方面可以用张紧螺丝张紧皮带。机体舌状部分有孔，通过它将减速机一端用吊杆吊座弹簧悬吊于车架上。减速机为抱轴式，其输出轴即是主轴轮对的主动轴，和主动轮对组成一个传动装置总成，借两侧扁担式轴承座上的四个螺栓固定于车架上。 电动平车采用的这种传动装置的优点是零件少，装修方便，运行平稳，噪音低，起动容易，整个传动装置可作为一个总成在下面装好。然后推到车架下、拧上两侧的四个螺栓和端部的吊挂螺帽即可。2.3缓冲连接装置电动平车的标准形式一般不作牵引用，但当载荷不大时，也可在自身承载的同时兼作牵引之用，拖动其它车辆。缓冲装置（图2.2）用四个螺栓连接于车架端梁上，可使连接装置处于水平或垂直位置，可以适应不同需要，当车子在弯道上牵引时，连接销宜置于垂直位置。图2.2 电动平车连接缓冲装置2.4电动平车走行部分的工作原理图2.3 电动平车走行部结构图电动平车由构架、轮对、一系弹簧悬挂装置、二系弹簧悬挂装置、轴箱、牵引装置、齿轮传动装置、牵引电动机、基础制动装置等部分组成。轴箱与转向架构架之间在垂向用一系弹簧悬挂装置相连；转向架构架与车体之间在垂向用二系弹簧悬挂装置相连。一、二系弹簧悬挂装置通常并联有油压减振器，使电动平车在轨道上走行时的垂向冲击得到缓冲和衰减。速度较高的货运电动平车与客运电动平车，转向架构架与车体之间在横向要能弹性横动，并设有横向减振器，使转向架的横向振动不直接传给车体而是有弹性隔离。这样能使速度较高时电动平车的横向平稳性较好。速度超过的电动平车，转向架构架与车体之间在两侧纵向设抗蛇行减振器，保证电动平车的横向稳定性。第三章 电动平车行走部分的总体设计3.1设计要求和已知条件 基本参数确定：1运输重量：2轨距：3车身外形尺寸：2800mm1390mm；4. 轴距：1800mm；3.2 电动机的选用3.2.1电动机的类型选用 根据电动平车的供电特点，电动机选用此类电动平车专用的JDYP系列单相电容电机。3.2.2 电动机的功率选用首先，电动机的功率用额定功率表示，所选电动机的额定功率应等于或稍大于工作机所需的电动机输出功率。如果功率小于工作要求则不能保证工作机正常工作，或使电动机长期过载，发热大而过早损坏；功率过大，则增加成本，且由于电动机不能满载运行，功率因素和效率较低，能量不能充分利用而造成浪费。工作机所需电动机输出功率应根据工作机所需功率和中间传动装置的效率等确定。工作机所需功率为： （3.1）式中： 安全系数，其值为； 摩擦系数，其值为；平车的载重量，其值为；平车自重，其值为； 行走速度，其值为； 重力加速度（），其值为。工作机所需电动机输出功率为： （4.2）式中：带传动效率；滚动轴承效率； 齿轮传动效率。查2表1-7的、。查2表12-7选择电动机额定功率为。3.2.3 电动机的型号选用根据电动机额定功率，由2表12-7确定电动机型号为：，转速715r/min。第四章 传动系统的设计与计算4.1 计算总传动比和分配各级传动比总传动比为，带传动的传动比为，高速级齿轮传动的传动比为，低速级齿轮传动的传动比为。根据如前所述的在已知总传动比要求时，合理选择和分配各级传动机构的传动比应考虑以下几点计算传动比。车轮的转速： （4.1）式中：车轮直径，其值为； 行走速度，其值为。总传动比：， （4.2）取带传动的传动比 ， （4.3）则减速器低速级传动比 （4.4）减速器高速级传动比；。式中：电动机满载转速，其值为 ；车轮转速，其值为。4.2 计算传动装置的运动和动力参数4.2.1 各轴转速 轴 ：=； （4.7） 轴 ：=； （4.8） 轴 ：=。 （4.9）4.2.2 计算各轴功率 轴：； （4.10） 轴：； （4.11） 轴：。 （4.12）4.2.3 各轴转矩 轴：=； （4.13） 轴 =； （4.14） 轴 =。 （4.15）4.2.4 设计参数表表4.1 运动和动力参数列表轴名运动和动力参数转速功率转矩轴382.353.3182.67轴80.53.18377.25轴23.753.051226.424.3 带传动设计4.3.1 已知条件工作机实际需要的电动机输出功率，小带轮转速为电动机的满载转速，传动比为，载荷变动大，重载启动。4.3.2 带传动的设计 确定计算功率计算功率是根据传递的功率P和带的工作条件而确定的 （4.16）式中：计算功率；工作情况系数；所需传递的额定功率则kW。 （4.17） 选择V带的类型由1查表8-7可得工作情况系数。根据计算功率kW和小带轮的转速，由1P157图8-11选取V带的类型为普通A带。 确定带轮的基准直径并验算带速1）初选小带轮的基准直径。根据V带的带型，参考查1图8-6和1表8-8确定小带轮的基准直径。2）验算带速参考查1，按式（8-13）计算带的速度。带速不宜过低或过高，一般应使,最高不超过。验算带的速度 （4.18）满足要求，故此带速合适。 计算大带轮的基准直径由计算大带轮的基准直径。 （4.19）取标准直径280mm。 验算传动比实际传动比 （4.20）误差，符合要求 确定中心距，并选择V带的基准长度。1) 根据带传动总体尺寸的限制条件或要求的中心距，结合式1（8-20）初定中心距。故有即代入数据得，现取初定中心距0=410mm2) 计算相应的带长由1式（8-22）有 （4.21）由带的基准长度系列见1表8-2，选定带的基准长度。3) 计算中心距a及其变动范围传动的实际中心距近似为， （4.22）取整为； （4.23）。 （4.24） 验算小带轮上的包角由1式8-7可知，小带轮上的包角小于大带轮上的包角。又由1式8-6可知，小带轮上的总摩擦力相应地小于大带轮上的总摩擦力。因此，打滑只可能在小带轮上发生。为了提高带传动的工作能力，应使由此知 （4.25） 确定带的根数 （4.26）为了使各根V带受力均匀，带的根数不宜过多，一般应少于5根。否则，应选择横截面积较大的带型，以减少带的根数。查表8-4a（见1）由插值法得；查表8-4b（见1）由插值法得；查表8-5（见1）由插值法得；查表8-2（见1）有。于是得： （4.27）取z=4根 计算单根V带的初拉力由式（8-26）（见1），并计入离心力和包角的影响，可得单根V带所需的最小初拉力为 （4.28）由1表8-3查的， （4.29）故有。 （4.30）4.3.3 带轮的轮槽带轮的轮槽与所选用的带的型号相对应。由前面的内容知，选用的为带型为A型带。轮槽的界面形状如图4.2所示： 图4.2 轮槽的界面形状轮槽的截面尺寸：表4.2 轮槽的界面尺寸槽型与相对应的取；，与相对应的为；，与相对应的为。4.3.4 V带轮的结构选用V带轮的结构选用与基准直径有关。当带轮（为安装带轮的轴的直径，）时，可采用实心式；当时，可采用腹板式；当，同时时，可采用孔板式；当时，可采用轮辐式。判断大带轮的结构形式 安装大V带轮的轴径，大V带轮的基准直径。，且，故大V带轮采用轮辐式结构。其结构形式如图4.3 所示。大V带轮的外形尺寸计算如下：，取。 （4.31） （4.32） （4.33），取。 （4.34），即。 （4.35）。 （4.36）。 （4.37） （4.38）图4.3 大带轮结构形式判断小V带轮的结构形式安装小V带轮的轴径，小V带轮的基准直径。，故小V带轮采用实心式。其结构形式如图4.4 所示。图4.4 小带轮的结构形式其外形尺寸计算如下：，取。 （4.39）。 （4.40）。 （4.41）， （4.42）取。 ，取。 （4.43）4.3.5平键的设计与计算大V带轮处的键的选择由，查得键的长度, （4.44）按键的长度系列取即选键小V带轮带轮处的键的选择由，查得键的长度, （4.45）按键的长度系列取即选键4.4减速器的设计计算由前面的计算得知减速器的传动比为，查阅机械设计手册知道，可以选用ZLY型标准减速器。减速器的承载能力受机械强度和热平衡许用功率两方面的限制。因此我们需要对这两项参数进行校核。选用减速器的公称输入功率应满足 查表15-2-8、表15-2-9、表15-2-10分别得工况系数，启动系数，可靠度系数。由以上计算结果知，负载功率，减速器的机械强度计算功率。 （4.46） 由计算结果选用ZLY112-16-II，其公称输入功率，满足要求。校核热平衡许用功率，应满足。 由表15-2-11表15-2-13分别取环境温度系数、载荷率系数、公称功率利用系数。所有，有热平衡功率，减速器ZLY112-16-II的，。因此可以选定ZLY112-16-II减速器。4.5制动器的设计计算4.5.1 制动器的类型选择制动器的类型应根据工作条件和使用要求来选定。选择时应考虑以下几点：1）需根据所应用的机器或机构的工作条件。例如对于起重机的起升和变幅机构都必须采用常闭式制动器。而对于水平运行的电动平车等车辆，为了控制动转矩的大小以便准确停车，多采用常开式制动器。2）应该充分考察制动器所担任的任务。例如支持物品的制动器的制动转矩必须有足够的裕度，即应保证一定的安全系数。对于安全性有高度要求的机器或设备，需装设双重制动器，如运行融化金属或易燃、爆炸物品的起升机构，规定必须装设两个制动器，其中每一个制动器都应达到单独安全地支持铁水包等运送物品，而不致坠落。起到双重保险的作用。3）应考虑制动器所使用的场所。例如安装制动器有足够大的空间时，可选用外抱块式制动器，如安装空间较小，则可采用内蹄式、带式或盘式制动器。根据对各类常用制动器的性能特点比较，本设计选定制动器的类型为：外抱块式制动器中的YWZ系列电力液压块式制动器。4.5.2 制动器型号的选用制动转矩： （4.47）根据制动转矩的大小，选定制动器的型号为，与其对应的推动器型号为：。第五章 电动平车行走机构的设计电动平车的走行机构主要由车轮轴和车轮组成，轴上还安装有轴承、轴套、键等零件。在本章中主要介绍平车车轮主动轴的设计、主动轴的结构设计与校核、主动轴的外形和全部尺寸、车轮的选择、从动轴的设计及校核等。其中，设计主要考虑以下因素:轴类产品的加工工艺, 轴上面的装配零件的尺寸、类型、数量以及其与轴连接的方式;分析轴载荷的性质、大小、方向及分布情况；轴的加工工艺等.设计时,必须针对不同情况进行具体分析.但必须满足:轴应具有良好的制造工艺性;轴和装在轴上的零件要有准确的工作位置;轴上的零件应便于装拆和调整等。5.1主动轴的设计 5.1.1、计算轴上转矩由上面计算已知： 轴传递的转矩：1226.42T/NM轴的功率：3.05kw轴的转速为：23.75r/min 5.1.2、选择主动轴的材料和热处理方式选择轴的材料为45钢，经调质处理, 其机械性能由表7-1查得：650MPa，=360MPa，=300MPa，155MPa；查表7-3得，60MPa。5.1.3、主动轴的轴径设计由表7-2，选=110则轴的最小直径为：查机械设计手册，选取标准直径60mm。5.1.4、轴承型号的选择因轴承同时受有径向力和轴向力的作用。故选用角接触球轴承。根据工作要求及输入端的直径为65mm，由轴承样本中选定轴承型号为7013C的角接触轴承，其基本尺寸（内径外径宽度）为dDb=6510018。5.1.5、主动轴的结构设计(1)设计主动轴上零件的装配方案据主动轴上零件定位、加工要求以及不同的零件装配方案，参考轴类零件的结构设计的基本要求，得出如图5-1所示的主动轴结构。图5-1主动轴的结构设计(2)确定轴的各段直径ab段为轴头，用垫圈和螺母固定轴承，根据最小直径计算结果ab段取d1=60mm。bc段为轴承转配段d2=65mm。cd段为透盖、车轮装配段，同时轴肩固定轴承，所以d3=d2+(0.070.1）d2 取d3=75mm，de段轴肩定位车轮的绝缘套，同理d4=d3+(0.070.1）d3 取d4=87mm。Ef段定位减速器，同理d5=d4+(0.070.1）d4 取d5=103mm。Fg段与ef段直径相同，fg段与cd段直径相同，hi段与bc段直径相同，ij段与ab段直径相同。(3)确定轴的各段长度ab的长度根据紧固螺母和垫圈厚度，选择ab=15mm，bc段长度根据轴承宽度和轴承座设计，bc=46mm(4) 主动轴上零件的圆周向定位车轮、减速机与主动轴的圆周向定位均采用平键联接。对于车轮，由手册查得平键的截面尺寸宽高=2214(GB1095-79)，键槽用键槽铣刀加工，长为95mm(标准键长见 GB1096-79),同时为了保证车轮轮毂与主动轴的配合为H7/n6；同样，减速器与主动轴的联接，选用平键为2514200，减速器与主动轴的配合为H7/k6。滚动轴承与主动的周向定位是用过渡配合来保证的，此处选主动轴的直径尺寸公差为k6。(5)确定轴上圆角和倒角尺寸。取轴端倒角为2455.1.6 轴的强度校核(1)画主动轴的受力简图画主动轴空间受力简图c，将主动轴上的作用力分解为垂直面受力图d和水平受力图e。分别求出垂直面上的支反力和水平面上支反力。对于零件作用于轴上的分布载荷或转矩(因轴上零件如减速器、联轴器等均有宽度)可当作集中力作用于轴上零件的宽度中点。对于支反力的位置，随轴承类型和布置方式不同而不同，一般可按图5-2取定，其中a值参见滚动轴承样本，跨距较大时可近似认为支反力位于轴承宽度的中点。图5-2主动轴受力简图(2)计算作用于轴上的支反力水平面内支反力N垂直面内支反力 NN(3)计算轴的弯矩，分别作出垂直面和水平面上的弯矩图f、g，并按计算合成弯矩。画转矩图h。(4)计算并转矩按脉动循环变化计算, 取 , 则N.mm(5)轴的强度校核通常而言，轴的强度能否满足要求仅需对危险截面进行校核，而轴的危险截面通常为当量弯矩最大或当量弯矩较大且轴的直径较小处。根据轴的结构尺寸和当量弯矩图可知，a-a 截面处弯矩最大, 且截面尺寸也非最大, 属于危险截面；b-b截面处当量弯矩不大但轴径较小，也属于危险截面。而对于c-c、d-d 截面尺寸，仅受纯转矩作用，虽d-d 截面尺寸最小，但由于轴最小直径是按扭转强度较为宽裕地确定的，故强度肯定满足，无需校核弯扭合成强度。 a-a 截面处当量弯矩为：N.mmb-b 截面处当量弯矩为N.mm强度校核: 考虑键槽的影响，查附表7-8计算， MPaMPa显然：，故安全。5.1.7校核轴的安全系数普通用途的轴类按照前面弯扭合成强度校核后就足够了，对于重要的轴可直接用下面的安全系数法校核。(1)判断危险截面截面a-a、b-b、c-c、d-d和e-e都有应力集中源(键槽、配合面、过渡圆角等)，且当量弯矩均较大，故确定为危险截面，下面仅以a-a截面为例进行安全系数校核。(2)疲劳强度校核a、a-a截面上的应力： 弯曲应力幅（对称循环）： MPa 扭剪应力幅（脉动循环）： MPa 弯曲平均应力： =0 扭剪平均应力： =7.92MPab、材料的疲劳极限：根据650MPa，360MPa查表7-1附注得：0.2，0.1c、a-a截面应力集中系数：查附表7-1得：1.825，1.625d、表面状态系数及尺寸系数：查附表7-5、附表7-4, 得：0.81，0.76e、分别考虑转矩或弯矩作用时的安全系数：故安全。5.2 从动轮轴的设计从动轮轴上面安装有绝缘套、从动车轮，还有用于与车架连接的轴承座等。轴与从动轮组用平键连接,与轴承座的连接为轴承连接,且轴承需要在轴向设置定位轴肩。轮组跨距为。考虑到以上因素,设计从动轮轴结构如图 5-3所示。图5-3 从动轮轴结构由于从动轮轴的结构与主动轮轴结构极其相似,但由于不受转矩压,只受自身载重和自重载荷,根据上一节主动轮轴的校核可知从动轮轴强度条件肯定满足,故不再对其强度进行校核。 5.3 车轮的选用车轮是电动平车的行走部件，用来支承整电动平车重量并使其行走的装置，可分为有轨运行和无轨运行的车轮，根据电动平车特点，本处采用的是有轨运行车轮。5.3.1 车轮的材料选用电动平车车轮的材料应根据驱动方式和承重的工作级别等因素来确定。首先，对机械驱动且运行速度大于，中级及中级以上的工作类型，建议采用不低于的铸钢，并进行表面淬火（火焰淬火或高频淬火），硬度高于，淬火深度大于，这样可以有效提高车轮表面的耐磨度和寿命。对人力驱动或机械驱动轻级工作类型，速度小于时，可采用铸铁车轮，表面硬度为。在本电动平车的设计中，由设计任务书和传动方案的拟定及查阅机械设计手册知，KPD型电动平车的驱动方式为机械驱动，工作级别为中级，运行速度为，综合这几大因素，选定车轮材料为的铸钢，并进行表面淬火，淬火要求表面硬度，淬火深度不少于（距
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