毕业论文---输送链条设计.doc

毕业设计（论文） 标 题： M315-P-200输送链条设计 系 部： 机械工程系 专 业： 机电一体化 毕业设计（论文）评审表学生姓名 学号所在系部机械工程系所学专业 机电一体化所在班级毕业设计（论文）题目M315-P-200输送链条设计指导教师审查意见指导教师签字：年 月 日评阅教师评阅意见评阅教师签字：年 月 日答辩记录毕业设计（论文）标题输送链条设计答辩日期答辩地点用简洁语言记录答辩过程，答辩委员会提出的问题和学生回答情况：答辩委员会记录人（签字）：答辩委员会评语与成绩答辩委员会对课程设计（论文）的学术评（论文选题意义，所用资料和数据的可靠性，写作的规范化与逻辑性，实用性与创新性；主要不足之处，答辩情况及成绩）：答辩委员会主席（签字）： 年 月 日本毕业设计（论文）成绩毕业设计（论文）课题申报表题目名称M315P200输送链条设计指导教师职 称题目类型1工程设计类（ ） 2.技术应用类（ ）3软件设计类（ ） 4.理论研究类（ ）5实验研究类（ ） 6.其它 （ ）题目来源1、科研生产（ ）2、自拟 （ ）题目介绍（含内容、要求、工作量、需要学生数等）1 项目来源：国际标准输送链设计2 要求：对M315P200输送链条进行产品设计和工艺设计1）对M315P-200国际标准输送链条进行产品设计2）对链条套子、滚子、销轴的生产进行工艺设计3）撰写设计说明书专业教研室审核意见 专业教研室主任签字： 年 月 日系部审定系部主任签字： 年 月 日注：此表一式两份（A4纸），由指导教师填写，一份交专业教研室，一份交系办。目 录摘要 第一章 链条的设计1.1原始数据71.2尺寸设计71.3精度设计81.4强度设计91.5牢固度设计10第二章 套筒加工工艺规程设计2.1套筒零件分析122.2确定毛坯122.3确定各加工表面的加工、定位及方案加紧12第三章 销轴加工工艺规程设计3.1销轴零件分析143.2确定毛坯143.3确定各加工表面的加工、定位及方案加紧14第四章 滚子加工工艺规程设计4.1滚子零件分析164.2确定毛坯164.3确定各加工表面的加工、定位及方案加紧16第五章 其它工序安排5.1热处理工序安排185.2检验工序安排18总结19参考文献20摘要输送链条主要适用于各类箱、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。能够输送单件重量很大的物料，或承受较大的冲击载荷。输送链条作长距离的连续运输，利用该产品还能在运输过程中完成清洗、喷涂、烘烤、装配、检测等多种工艺操作。与其他运输设备相比，本产品具有结构轻巧、外形美观、运行灵活、噪音小、安装维修简单等特点。输送链条结构形式多样,并且有多种附件,易于实现积放输送,可用做装配生产线或作为物料的储存输送。首先对输送链条作了简单的概述；接着分析了的输送链条选型原则及计算方法；然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计；接着对所选择的输送链条各主要零部件进行了校核。普通型输送链条由二个主要部件组成，由内链节和外链节组成。它又由内链板，外链板，销轴，套筒，滚子五个小部件组成。分析其各部件的工艺流程及简单的说明了输送链条的安装与维护。选择输送链条这种通用机械的设计作为毕业设计的选题，能培养我们独立解决工程实际问题的能力，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运用，也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。熟悉链传动的各部分的功能与作用，对主要部件进行选型设计与计算，解决在实际使用中容易出现的问题，并大胆地进行创新设计。本次设输送链条的设计代表了设计的一般过程, 对今后的选型设计工作有一定的参考价值。 关键词：输送链条、选型设计、工艺编程第一章 链条的设计1.1 原始数据 本设计根据GB/T8350-2008选用M315-P-200输送链。其基本参数和尺寸规定于表1-1。 表1-1 单位：mm链号极限拉伸载荷（da）节距 P mm大滚子直径 d1 maxM31531500200100销轴直径d2（max）套筒内径d3（min）套筒外径d4（max）链板高度h2（max）25.025.236.072内链节内宽b1 min内链节外宽b2 max外链节内宽b3 min销轴长度 b4 max477070.7112销轴锁紧端加长量 b7 max过度链节尺寸 l1 min链板长度链板厚度2147.028011.5滚子内径滚子高度30651.2尺寸设计链条由滚子、套筒、销轴、内链板和外链板组成。根据GB/T8350-2008，M315-P-200输送链的规格、基本参数和尺寸规定，以及其各零件之间的配合关系，本设计链条尺寸如下表： 表1-2 单位：mm链号极限拉伸载荷（da）节距 P mm大滚子直径 d1 maxM3153150020095销轴直径d2（max）套筒内径d3（min）套筒外径d4（max）链板高度h2（max）25.025.435.072内链节内宽b1 min内链节外宽b2 max外链节内宽b3 min销轴长度 b4 max477071112销轴锁紧端加长量 b7 max过度链节尺寸 l1 min滚子高度链板厚度2048.06511.5滚子内径36 1.3精度设计根据GB/T8350-2008， 链长精度应应按下列要求进行测量：A.测量前链条经过清洗；B.被测链条应水平放置，并在测量链锻内得到支撑；C.施加测量载荷后，测量滚子（或套筒）同侧母线的距离；D.测量长度和测量载荷应符合表1-3的规定。测得的链长实际相对偏差值不应超出+0.25 0 表1-3链号测量长度mm测量载荷daNM3153000630注：被测链段两端应为内链节。通过设计，使得对零部件的工作使用达到以下性能要求：内链节由内链板与套筒组成，内链板与套筒之间为过盈配合连接；而套筒与滚子之间为间隙配合，滚子可绕套筒自由移动。间隙过大，冲击大；间隙过小，容易死节，灰尘堆积。外链节由外链板和销轴组成，他们这间以过盈配合连接在一起。内链节和外链节之间用套筒和销轴以间隙配合相连，构成活动铰链。当链条弯曲时，套筒能够绕销轴自由移动，起着铰链的作用。标注配合尺寸公差、重要尺寸公差1、由于销轴与套筒、套筒与滚子在工作时有相对运动，因此采用间隙配合；2、由于无专门要求，采用基孔制；3、根据公差表，求出极限偏差并标注套筒外径尺寸及公差取350 -0.021套筒内径尺寸及公差取25+0.652 +0.6销轴直径尺寸及公差取240 -0.018滚子外径尺寸及公差取950 -0.030滚子内径尺寸及公差取36 +1.052 +11.4强度设计本产品设计需要满足极限拉伸载荷31500daN，我们通过零件材料的选择和零件的热处理方法来实现产品的强度要求。强度设计是根据链板单位横截面积所受的拉力来设计的，我们必须保证链条在工作中不被拉断。链条型号为M315，链板高度H为72mm，套筒外径D为35mm，链板厚度=11.5mm，根据公式S横=（H-D）得出S横=（H-D）=（72-35）7=259mm2取不均匀系数K=1.3满足强度要求,链板的拉伸应力31500(2592) 1.379 daN/mm2 根据链板单位横截面积所受拉伸载荷来选择链板的材料，链板材料为40Gr，经过冷冲模冲压成型后，进行淬火和中温回火处理，获得回火屈氏体,其硬度为HRC40,提高链板的力学性能和强度、硬度，从而达到设计要求，满足链条在工作时的使用性能。链条型号为M315，销轴直径为25mm根据公式S横=r2得出S横=r2=3.1412.512.5=490.625mm2取不均匀系数K=1.3满足强度要求,销轴的剪切应力31500490.625 1.3 49.4daN/mm2根据销轴单位横截面积所受剪切载荷来选择链板的材料，链板材料为40Gr，经过机加工后，再进行热处理。热处理为淬火+中温回火处理，其硬度为HRC42。经过热处理后提高销轴的力学性能和强度、硬度，从而达到设计要求，满足链条在工作时的使用性能。链条型号为M315，套筒外径为35，内径为25.4mm根据公式S横=(R2 - r2 )得出S横=r2=3.14(352 25.42) 1820.7mm2取不均匀系数K=1.3满足强度要求,销轴的剪切应力315001820.71.3 13.3daN/mm2 根据套筒单位横截面积所受剪切载荷来选择链板的材料，链板材料为45，经过机加工后，再进行热处理。热处理为淬火+中温回火处理，其硬度为HRC40。经过热处理后提高套筒的力学性能和强度、硬度，从而达到设计要求，满足链条在工作时的使用性能。1.5牢固度设计滚输送链是各类链条输送机和自动生产线的主要工作部件。作为一种基础机械元件 ,应保证其使用性能和可靠性。但在实际工程应用中 ,往往会出现由于输送链联接牢固度不可靠而失效的现象。因此有必要将联接牢固度作为输送链的一项重要技术指标进行设计计算。联接牢固度的设计。在 GB/T8350-2008中，没有提出牢固度的要求，我们为满足这个要求，对应滚子链的牢固度，比照进行设计。套筒外径与链板是过盈配合，因此需要采用压力机将套筒压入内链板中，从而保证了链条的牢固度，不会使链条发生脱节的现象。链节的联接固度对链条的使用寿命影响很大，通过对销轴与链板配合过盈量、链板孔和销轴的几何形状误差、链板硬度、链节静配合连接中的比压等的分析研究，提高了链节的连接固度。为此，取内链板孔径公差为35-0.1 -0.172，取外链板孔径公差为25+0.5 +0.472第二章 套筒加工工艺规程设计2.1套筒零件分析该零件结构简单，结构工艺性好，无不方便加工之处。35外圆、25.4孔精度分别为准公差7级、9级。对于外圆柱面，控制外圆柱形状精度。因其要用于定位与固定装置，因此外圆柱表面面圆柱度为0.009，表面粗糙度Ra值为0.8；对于内圆柱面，确保内外圆柱同轴度精度、内圆柱形状精度。因其要保证与销轴的间隙配合，并且要求销轴运动的准确性，因而需要有一定的精度；外圆对内圆同轴度为0.012，表面粗糙度Ra值为0.8；其余表面粗糙度Ra值为3.2。2.2毛坯确定该零件为45, 45钢广泛用于机械制造，这种钢的机械性能很好。但是这是一种中碳钢，淬火性能并不好， 45号钢可以淬硬至HRC40。所以如果需要表面硬度，又希望发挥45钢优越的机械性能，常将45钢淬火+中温回火。由于零件在工作过程中，经常承受冲击性载荷且大批量生产，因而选择无缝钢管，从提高生产率，保证加工精度上考虑也是应该的。选用366 mm的无缝钢管。2.3确定各加工表面的加工、定位及方案加紧1、加工方案因毛坯选为36的无缝钢管，无缝钢管外圆表面以基本达到半径加工要求，加工余量小，无心磨削效率高，因此外圆只考虑采用无心磨削。由于25.7孔是通孔，采用扩孔到25后用铰刀铰孔至尺寸。 下料36 61m ，按套筒长度71mm切断，扩孔-铰孔-热处理-外圆磨削。2、定位方案 整个工件加工采用外圆表面定位。因为外圆表面精度高，保证了内外圆的同轴度。3、加工余量尺寸的确定查表得各工序余量和公差表2-1工序名称工序余量/mm工序尺寸/mm工作精度/mm尺寸公差/mm扩孔1.325.3IT1125.3+0.54 0铰孔0.125.4IT925.40.052 0粗磨外圆0.835.2IT835.2 -0.016精磨外圆0.235IT7350 -0.0214、机床工艺装配的选择先选用CA6140车床下料，再选用Z5125立式钻床扩孔铰孔，最后用M1050无心磨床，磨外圆。第三章 销轴加工工艺规程设计3.1销轴零件分析该零件结构简单明了，结构工艺性好，无不方便加工之处。零件是用于联接内外链板。外圆直径250 -0.018与套筒之间为间隙配合，套筒可绕销轴旋转，故此零件的技术要求是圆柱度为0.009mm，表面粗糙度Ra值为0.8mm。3.2确定毛坯销轴在链传动中主要承受剪切力、挤压和磨损。尤其是标准链条的销轴，疲劳寿命是主要考核指标，因此，其材料一般都是选用低碳钢和低合金钢，如20钢、20Cr、20Cr MO、20CrMnMO、20M2TB等。而输送链和非标链条在链条设计时是采用静强度计算法，考核的指标主要是磨损，因此，一般都是选用综合机械性能较好的中碳钢和中碳调质钢，如40Mn、45Mn、40M2、40Gr 、45#。也有的单位选用35CrMo或42CrMO材料在温度500度以下环境工作。该零件材料为40Cr，淬火、回火至4044HRC是为了链条有好的强韧性，材料为圆棒钢料。毛坯的形状和尺寸：26x 2 m.3.3确定各加工表面的加工、定位及方案加紧1、加工方案因毛坯选为28的圆钢，该零件为小型联接销轴，以外圆表面为统一的粗精准加工外圆，能保证各加工表面有较高的表面精度，零件毛坯是圆钢，选外圆为粗基准比较方便，为保证终加工余量均匀，应在加工前，粗车一刀。 下料28 2m按销轴长度112mm切断，半精车外圆至25.6，外圆倒顿，然后用无心磨床磨削。同时两端只倒钝而不采用倒角是为了保证链条装配时有较大的铆合量，以满足标准提出的牢固度要求和补充技术要求提出的铆头增大率的要求2、定位方案 整个工件加工采用外圆表面定位。3、加工余量尺寸的确定查表得各工序余量和公差 工序名称工序余量/mm工序尺寸/mm工作精度/mm尺寸公差/mm半粗车外圆2.425.6IT925.60 -0.054粗磨外圆0.525.1IT825.10 -0.033精磨外圆0.125IT7250 -0.0214、机床工艺装配的选择由于结构简单、加工要求不高，又是中批生产类型，零件加工过程不必划分加工阶段，结合表面加工、定位和夹紧方案的分析、确定，可在同一台车床上完成加工。这样，该零件加工工艺过程简单，工序少。工件尺寸比较小，加工要求不高，选择常用的CA6140机床车外圆,用M1030无心磨床精加工外圆,以实现高生产率的要求。第四章 滚子的加工工艺规程设计4.1滚子零件分析该零件结构简单明了，结构工艺性好，无不方便加工之处。95外圆、36孔精度分别为准公差7级、9级。 滚子与套筒接触面要保证轴运动的准确性，滚子以公共轴线作为基准，以保证与其它零件的工作位置精度。颈圆跳动度为0.020，表面粗糙度Ra值为0.8。其余表面粗糙度Ra值为3.2。对于内圆柱面，确保内外圆柱共轴、内圆柱形状精度。因其要保证与套筒的间隙配合，并且要求套筒运动的准确性，因而需要有一定的精度；同轴度为0.012，外圆对内圆圆柱度为0.008，表面粗糙度为0.8；其余表面粗糙度为3.2。4.2确定毛坯滚子在链传动中主要受挤压和冲击。非标准链条一般也都选用中碳钢或中碳调质钢来制造。标准链条的滚子一般采用10或20钢。该零件为20钢, 20钢广泛用于机械制造，这种钢的机械性能很好，强度高。选用20号圆钢材质进行渗碳、淬火是为了提高滚子的强韧性，使链条既有能承受高的破断负荷的能力又有高的疲劳寿命、磨损寿命。渗碳硬度要求7076HRC。由于零件在工作过程中，经常承受冲击性载荷且大批量生产，因而选择圆钢。毛坯的形状和尺寸： 1001m4.3确定各加工表面的加工、定位及方案加紧1、加工方案因毛坯选为100 的圆钢，外圆表面加工余量大，采用粗车-半精车-磨外圆。由于36孔是通孔，采用钻孔到35.8后用铰刀铰孔至尺寸。下料1001m ，按滚子长度65mm切断，钻孔-铰孔-车外圆内外圆倒角-热处理-磨外圆2、定位方案 零件加工比较简单，并不复杂。以外圆表面为定位基准加工外圆、内孔，即可达到加工精度。 3、加工余量尺寸的确定查表得各工序余量和公差工序名称工序余量/mm工序尺寸/mm工作精度/mm尺寸公差/mm备料100钻孔1010IT1010+0.54 0扩孔25.835.8IT1035.8