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托盘烟垛升降移栽机的设计

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主轴1.dwg

主轴1.exb

升降机机体.dwg

升降机机体.exb

大链轮1.dwg

大链轮1.exb

大链轮2.dwg

大链轮2.exb

大链轮3.dwg

大链轮3.exb

导轨.dwg

导轨.exb

小链轮.dwg

小链轮.exb

悬臂轴.dwg

悬臂轴.exb

托盘烟垛升降移栽机的设计三维图.rar

推杆.dwg

推杆.exb

摆臂.dwg

摆臂.exb

移栽机机体.dwg

移栽机机体.exb

装配图1.dwg

装配图1.exb

轨道轴.dwg

轨道轴.exb

铰链.dwg

铰链.exb

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关键词：: 托盘升降移栽设计

资源描述：

概述3

第一章概述5

1.1物流知识5

1.1.1物流的定义5

1.1.2物流系统的组成5

1.1.3常用输送机构及功能6

1.2托盘烟垛升降移栽机7

1.2.1升降移载机的分类与特点7

1.2.2 应用情况8

第二章升降移栽机的总体设计方案8

2.1托盘烟垛升降移载机的工作原理8

2.1.1托盘烟垛升降移载机升降机构的工作原理8

2.1.2托盘烟垛升降移载机中转机构的设计和工作原理9

第三章动力系统的设计与计算12

3.1.1电动机功率的选择12

3.1.2移栽机构链轮链条的设计计算13

3.2.1液压缸的选择15

3.2.2推力杆的校核18

第四章轴的设计计算20

4.1.1最小直径20

4.1.2轴上各零件的布置方案20

4.1.3轴的校核21

4.2.1长轴的分布方案23

4.2.2长轴的校核23

第五章轴承的选取与寿命的计算24

链轮轴轴承的校核24

第六章总结25

参考文献26

概述

物流机械设备不仅是现代化企业的主要作业工具之一，也是合理组织批量生产和机械化流水作业的基础。对第三方物流企业来说，物流设备还是组织物流活动的物质技术基础，它体现着一个企业物流能力的大小。物流设备是物流系统中的物质基础。伴随着物流的发展与进步，物流设备也不断的得到提升与发展。物流设备领域中许多新的设备不断涌现，例如托盘叠盘机、托盘拆盘机、四向托盘、高架叉车、自动分拣机、自动引导搬运车(AGV)、集装箱、升降移栽机等等。它们的出现不但极大的减轻了人们的劳动强度和降低了物流成本，而且提高了物流运作效率和服务质量。因此，它们对物流的快速发展起着重要作用。

关键词：物流机械托盘升降移栽机

ABSTRACT

Logistics equipment is not only the modernization enterprise's main operation tools, and also one of reasonable organization batch production and mechanization flow operation foundation. For the third party logistics enterprise that, logistics equipment or organization logistics activity material and technical basis, it reflects the a enterprise logistics capability of size. Logistics equipment is logistics system of material base. With the development and progress of logistics, logistics equipment also constantly get promoted and development. Logistics equipment in the field of many new equipment constantly emerging, such as tray fold plate machine, tray open offer machine, four to tray, elevated forklift, Automatic sorting machine, Automated guided transport vehicles(AGV), container， Lifting transplanting machine and so on. These appeared not only greatly reduce the labor intensity of the people and reduces the logistics cost, but also improve the logistics operation efficiency and quality. Therefore, the rapid development of their logistics plays an important role.

Key words：Logistics equipment ；Tray Stacked ；Lifting transplanting machine

1.2托盘烟垛升降移栽机

1.2.1升降移载机的分类与特点

升降移栽机机是用于设备及楼层之间的传送装置，广泛用于家电，食品，医药等行业的垂直输送工作。主要型式有托盘式升降机SZ和SC型。在不同的线体之间实现快速而平稳的传递。

SZ托盘式升降移载机是一种自动、连续垂直输送设备，具有输送率高、运行平稳、安全可靠、节能省工的特点。由于托盘式升降机具备自动、连续、垂直输送的特点，在电气控制上要求非常严格。

SC型升降移载机是一种靠齿轮条传动的电梯，主要用于建筑施工的人、货运输。以非常方便的进行安装和拆卸，并可以随着建筑物的增高而增高，及可靠的电器和机械安全系统,是建筑施工中安全高效的垂直运输设备。

1.2.2 应用情况

托盘烟垛升降移载机主要应用于以标准托盘存取的集装化单元货物和货物体积、质量较大的场合。目前广泛应用于烟草行业，烟草行业也是物流系统应用最广泛和技术最成熟的行业。烟草行业货物的转移中转都必须依赖升降移载机。升降移载机的应用不但使货物的存取方便快捷，为烟草行业的迅速发展提供了技术保障。

2.1托盘烟垛升降移载机的工作原理

2.1.1托盘烟垛升降移载机升降机构的工作原理

下图所示为有液压缸和杆机构组成的升降机构，如图所示杆机构与上面的移动箱体组成平行四边形在液压缸的带动下左右运动，来实现移动箱体的上下移动，起到货物中转的作用。

图2.1.1

2.1.2托盘烟垛升降移载机中转机构的设计和工作原理

　　1. 链传动的合理布置

　　在链传动中，两链轮的转动平面应在同一平面内，两轴线必须平行，最好成水平布置如图 a ，如需倾斜布置时，两链轮中心连线与水平线的夹角 j应小于 45 ° ，如图 b 。同时链传动应使紧边（即主动边）在上，松边在下，以便链节和链轮轮齿可以顺利地进入和退出啮合。如果松边在上，可能会因松边垂度过大而出现链条与轮齿的干扰，甚至会引起松边与紧边的碰撞。

图2.1.2

　　2. 链传动的张紧

　　为防止链条垂度过大造成啮合不良和松边的颤动，需用张紧装置。如中心距可以调节时，可用调节中心距来控制张紧程度；如中心距不可调节时，可用张紧轮。张紧轮应安装在链条松边靠近小链轮处，放在链条内、外侧均可，分别如图 c 、 d 所示。张紧轮可以是链轮，也可以是无齿的滚轮

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移栽机机体

升降机机体

内容简介：: 山东轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 1 本科毕业设计 (论文 ) 题目托盘烟垛升降移栽机的设计学院名称机械与汽车工程学院专业班级机械 08-3 学生姓名王章坤导师姓名范维华 2012 年 06 月 08 日 nts山东轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 2 目录概述 . 3 第一章概述 . 5 1.1 物流知识 . 5 1.1.1 物流的定义 . 5 1.1.2 物流系统的组成 . 5 1.1.3 常用输送机构及功能 . 6 1.2 托盘烟垛升降移栽机 . 8 1.2.1 升降移载机的分类与特点 . 8 1.2.2 应用情况 . 8 第二章升降移栽机的总体设计方案 . 8 2.1 托盘烟垛升降移载机的工作原理 . 8 2.1.1 托盘烟垛升降移载机升降机构的工作原理 . 8 2.1.2 托盘烟垛升降移载机中转机构的设计和工作原理 . 9 第三章动力系统的设计与计算 . 12 3.1.1 电动机功率的选择 . 12 3.1.2 移栽机构链轮链条的设计计算 . 13 3.2.1 液压缸的选择 . 15 3.2.2 推力杆的校核 . 18 第四章轴的设计计算 . 20 4.1.1 最小直径 . 20 4.1.2 轴上各零件的布置方案 . 20 4.1.3 轴的校核 . 21 4.2.1 长轴的分布方案 . 23 4.2.2 长轴的校核 . 23 第五章轴承的选取与寿命的计算 . 24 链轮轴轴承的校核 . 24 第六章总结 . 25 参考文献 . 26 nts山东轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 3 概述物流机械设备不仅是现代化企业的主要作业工具之一，也是合理组织批量生产和机械化流水作业的基础。对第三方物流企业来说，物流设备还是组织物流活动的物质技术基础，它体现着一个企业物流能力的大小。物流设备是物流系统中的物质基础。伴随着物流的发展与进步，物流设备也不断的得到提升与发展。物流设备领域中许多新的设备不断涌现，例如托盘叠盘机、托盘拆盘机、四向托盘、高架叉车、自动分拣机、自动引导搬运车 (AGV)、集装箱、升降移栽机等等。它们的出现不但极大的减轻了人们的劳动强度和降低了物流成本，而且提高了物流运作效率和服务质量。因此，它们对物流的快速发展起着重要作用。关键词：物流机械托盘升降移栽机 nts山东轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 4 ABSTRACT Logistics equipment is not only the modernization enterprises main operation tools, and also one of reasonable organization batch production and mechanization flow operation foundation. For the third party logistics enterprise that, logistics equipment or organization logistics activity material and technical basis, it reflects the a enterprise logistics capability of size. Logistics equipment is logistics system of material base. With the development and progress of logistics, logistics equipment also constantly get promoted and development. Logistics equipment in the field of many new equipment constantly emerging, such as tray fold plate machine, tray open offer machine, four to tray, elevated forklift, Automatic sorting machine, Automated guided transport vehicles(AGV), container， Lifting transplanting machine and so on. These appeared not only greatly reduce the labor intensity of the people and reduces the logistics cost, but also improve the logistics operation efficiency and quality. Therefore, the rapid development of their logistics plays an important role. Key words： Logistics equipment ； Tray Stacked ； Lifting transplanting machine nts山东轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 5 第一章概述 1.1 物流知识 1.1.1 物流的定义 “ 所谓物流，就是把完成品从生产线的终点有效地移动到消费者手里的广范围的活动，有时也包括从原材料的供给源到生产线的始点的移动 ” 。美国物流管理协议会在下这个物流定义的同时还列举了物流活动的诸种要素。即货物运输、仓库保管、装卸、工业包装、库存管理、工厂和仓库选址、订货处理、市场预测和客户服务。现代物流系统是实施 CIMS 技术后在全面信息集成和高度自动化环境下，以用户的需求为中心以市场反馈的信息为依据快速安排和合理变更生产计划有效地实施了生产管理与控制强化了生产环节的物流管理系统。现代物流系统具有很强的时空性、技术性和经济性。从整体上讲它精简组织结构，减少纵向管理层次增加横向的管理范围，以灵活多变，基于项目的组织结构代替传统的阶梯式组织结构，并且尽可能缩小中央管理部门的功能，把更多的权限下放到业务部门。现代物流系统使技术资源、设备资源和人才资源等都能够得到最大程度的利用作业的敏捷性大大提高对市场需求变化的适应能力显著增强。 1.1.2 物流系统的组成立体仓库、各类缓冲站以及从事物料搬运任务的运输设备是物流系统的三大要素。整个物流系统的开发就是围绕它们展开的。物流系统的目标就是高效率、合理化地利用全部储运机械，对从毛坯采购入厂到成品销售出厂全过程中的物流进行控制和管理，满足生产各单元的需求，达到降低生产成本、降低物流故障率、提高生产效率、提高产品质量和优化生产的过程。对物流系统的要求是能够按准确的时间，将准确的物料，以准确的质量，运送到准确的地点。制造行业的物流nts山东轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 6 系统主要包括以下三方面：毛坯、半成品、成品所构成的工件流；刀具、夹具所构成的工具流；货箱、托盘及辅助设施所构成的配套流。物料在流动过程中可以停留在加工机床、各类缓冲站以及立体仓库中，从事物料运输任务的机构是各种配套搬运设施，整个物流系统在计算机网络控制下配合生产作业协调运行。物流系统主要完成两种工作：一是将原材料、零件毛坯、工具等运入系统或立体仓库：二是把原材料、零件毛坯、工具等由系统或仓库内运出。CIMS 集成后的现代物流系统，上述过程可以在计算机控制下自动完成。 1.1.3 常用输送机构及功能输送机构运送的物料有毛坯、工件、刀具、夹具、检具和切屑等储存物料的方法有平面布置的托盘库也有储存量较大的自动化立体仓库。物料输送系统的形式和种类比较多对不同的制造车间、工作环境和生产要求要采用不同的物料输送方式和输送装置。目前比较实用的主要有以下几种：输送系统：输送系统主要包括链式输送机、辊式输送机等，采用输送带、传送链等形式进行运输，在 CIMS 环境下输送线系统设有多个全自动工位，采用传感器、识别码等控制装置对物料或送料托盘进行精确到位传输，这些传感器与输送线一起采用计算机控制组成各种复杂功能的输送系统。输送系统使现代企业的工人综合劳动强度大大降低，提高工作效率所采用的重要输送装置，适用于装配批量大、工件庞大或细密的零件生产。工业机器人：世界上工业机器人产品虽然逐年增多，但是市场却是在螺旋式发展。由于工业机器人可以完成高度智能化的工作，也能够完成现代人不能完成的任务，因此，在物料输送系统中得到了广泛的应用；但是由于它价格昂贵和搬运重量有限，需要修改编程等创新工作，还不能完全取代运送小车，而常常与小车配套应用。在现代物流系统中，工业机器人多用于加工机床的装料和卸料而运送工作则是用小车来完成。在一些简单的系统中，运输路线短，零件重量小，则可用机器人完成大部分的物料搬运任务。工业机器人自动输送系统主要由搬运机器人、机器手、工件自动识别系统、自动启动装置、自动传输装置组成适合于工件自动搬运的场合尤其是现代物流系统中的自动化程度较高的流水线、联合工业等场合，极大地提高生产效率和自动化程度。自动小车：自动小车分为有轨和无轨两种所谓有轨是指有地面或空间的机械式导向轨道。地面有轨小车结构牢固，承载力大，造价低廉，技术成熟，可靠性nts山东轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 7 好，定位精度高，多采用直线或环线双向运行：高架有轨小车（空间导轨）相对于地面有轨小车，车间利用率高，结构紧凑，速度高。有轨小车采用导轨或埋在地下的导线引导小车运行，速度快，机动性能好，停靠准确与加工设备的接合也比较容易有利于把人和输送装置的活动范围分开安全性好但承载能力小。无轨小车即自动导引车 (AGV），是一种由计算机控制，能按照一定的程序沿规定的引导路径行驶，将货物送到规定的地方自动完成运输任务的运输工具，并具有停车选择装置、安全保护装置以及各种移载装置的输送小车。由于其控制性能好，系统很容易按其需要改变作业计划，灵活地调度小车的运行；由于没有机械轨道可方便地重新布置或扩大预定运行路径和运行范围以及增减运行的车辆数量，有极好的柔性，在现代物流运送中得到了广泛应用。堆垛机：它是立体仓库中主要完成输送搬运作业的机械，是随着立体仓库的应用而发展起来的专用起重机，通常一个巷道配备一台堆垛机，有时两个巷道或多个巷道共同使用一台堆垛机。堆垛机的纵向丫和垂向 Z 运行采用变频调速控制，使各机构高效运行、换速平稳，大大提高仓库的使用可靠性，缩短作业周期。堆垛机一般分为有轨和无轨两种。有轨堆垛机是在高层货架的窄巷道内作业的起重机可大大提高仓库的面积和空间利用率。按照用途的不同可分为单元型、拣选型、单元 -拣选型三种；按照控制方式的不同可分为手动、半自动和全自动三种：按照转移巷道方法的不同可分为固定式、转移式和转移车式三种。在物料输送机构中大多应用条码自动识别技术条码技术是信息管理系统的一部分。应用条码的目的主要是为实时而准确地获取信息，可以极大地加快物资投送，节省工作时间，提高输送、搬运效率。物品的信息极多，除了品名、规格、数量、生产厂名等基本信息外，还可能有生产批号、流水号、生产日期、保质期、发运地点、到达地点、收货单位、承运单位、包装类型、运单号等。条码自动识别在物料输送机构中的应用则有很多突出的特点主要特点如下：认址速度快，效率高。存储信息量大，系统自动识别能力强操作准确。在物料输送机构中有时不仅需要对整个包装箱进行识别而且还需要识别包装箱内的物品。实际工作中经常不能确定条码标签方向和位置可以采用多路器传递多台扫描器来读入信息，提高可靠性。 nts山东轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 8 1.2 托盘烟垛升降移栽机 1.2.1 升降移载机的分类与特点升降移栽机机是用于设备及楼层之间的传送装置，广泛用于家电，食品，医药等行业的垂直输送工作。主要型式有托盘式升降机 SZ 和 SC 型。在不同的线体之间实现快速而平稳的传递。 SZ 托盘式升降移载机是一种自动、连续垂直输送设备，具有输送率高、运行平稳、安全可靠、节能省工的特点。由于托盘式升降机具备自动、连续、垂直输送的特点，在电气控制上要求非常严格。 SC 型升降移载机是一种靠齿轮条传动的电梯，主要用于建筑施工的人、货运输。以非常方便的进行安装和拆卸，并可以随着建筑物的增高而增高，及可靠的电器和机械安全系统 ,是建筑施工中安全高效的垂直运输设备。 1.2.2 应用情况托盘烟垛升降移载机主要应用于以标准托盘存取的集装化单元货物和货物体积、质量较大的场合。目前广泛应用于烟草行业，烟草行业也是物流系统应用最广泛和技术最成熟的行业。烟草行业货物的转移中转都必须依赖升降移载机。升降移载机的应用不但使货物的存取方便快捷，为烟草行业的迅速发展提供了技术保障。第二章升降移栽机的总体设计方案 2.1 托盘烟垛升降移载机的工作原理 2.1.1托盘烟垛升降移载机升降机构的工作原理下图所示为有液压缸和杆机构组成的升降机构，如图所示杆机构与上面的移动箱体组成平行四边形在液压缸的带动下左右运动，来实现移动箱体的上下移动，起到货物中转的作用。 nts山东轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 9 9 6 050508 02 52 0图 2.1.1 2.1.2托盘烟垛升降移载机中转机构的设计和工作原理 1. 链传动的合理布置在链传动中，两链轮的转动平面应在同一平面内，两轴线必须平行，最好成水平布置如图 a ，如需倾斜布置时，两链轮中心连线与水平线的夹角 j应小于 45 ，如图 b 。同时链传动应使紧边（即主动边）在上，松边在下，以便链节和链轮轮齿可以顺利地进入和退出啮合。如果松边在上，可能会因松边垂度过大而出现链条与轮齿的干扰，甚至会引起松边与紧边的碰撞。图 2.1.2 2. 链传动的张紧 nts山东轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 10 为防止链条垂度过大造成啮合不良和松边的颤动，需用张紧装置。如中心距可以调节时，可用调节中心距来控制张紧程度；如中心距不可调节时，可用张紧轮。张紧轮应安装在链条松边靠近小链轮处，放在链条内、外侧均可，分别如图 c 、 d 所示。张紧轮可以是链轮，也可以是无齿的滚轮，其直径可比小链轮略小些。图 2.1.3 3. 链传动的润滑链传动良好的润滑将会减少磨损、缓和冲击，提高承载能力，延长使用寿命，因此链传动应合理地确定润滑方式和润滑剂种类。常用的润滑方式有几种：（ 1）人工定期润滑：用油壶或油刷给油，如下图 a，每班注油一次，适用于链速 v 4m /s 的不重要传动（ 2）滴油润滑：用油杯通过油管向松边的内、外链板间隙处滴油，用于链速 v 10m /s 的传动，如下图 b 。（ 3）油浴润滑：链从密封的油池中通过，链条浸油深度以 6 12mm 为宜，适用于链速 v=6 12m /s 的传动，如下图 c 。 nts山东轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 11 （ 4）飞溅润滑：在密封容器中，用甩油盘将油甩起，经由壳体上的集油装置将油导流到链上。甩油盘速度应大于 3m /s ，浸油深度一般为 12 15mm ，如下图 d 。（ 5）压力油循环润滑用油泵将油喷到链上，喷口应设在链条进入啮合之处。适用于链速 v 8m /s 的大功率传动，如下图 e ，链传动常用的润滑油有 L-AN32 、 L-AN46 、 L-AN68 、 L-AN100 等全损耗系统用油。温度低时，粘度宜低；功率大时，粘度宜高。图 2.1.4 有上述原理设计传动原理如下图所示，升降移载机的中转机构，有电机来提供动力，经减速箱进行减速达到要求速度，减速箱的输出轴上联有链轮再链条传动将托盘移送到另一个轨道。达到移载的目的，并且采用人工定期润滑。 nts山东轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 12 1 50 0250.95 05 0160.9R 2 4801 4 5 01009 5 1 2 02 2 08 06 3图 2.1.5 第三章动力系统的设计与计算 3.1.1电动机功率的选择托盘烟垛一般装有十五箱烟，排列方式如图所示1 4 5 01006 8 09 5 1 2 09 52604 6 06 1 0图 3.1.1 每箱烟大约 15kg 左右，一托盘香烟大约 225kg 至 230kg，设计传动链的工作速度为 0.6m|s，传动链的工作拉力约为 1135.46N，所需功率P=FV=1135.46*0.6=715.3W,有机械设计手册可知选 Y90S-4 型电动机，功率1.5KW 重 22Kg。已知：输送链的速度 V=1m/s,烟草和托盘总重约 250Kg 。 nts山东轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 13 电机功率计算 : 链条牵引力计算公式： F=(q0f0+qmfm)l+1.1q0f0l+Fj q0-输送链及其附件单位长度质量 qm-所输送物料在单位长度上的质量 f0-链条的滑动式滚动摩擦系数 fm-无聊在输送槽上的滑动摩擦系数，当物料直接载运到链条上fm = f0 Fj-附加阻力（输送机散装货物时计入） F=（ 1.5*0.44+172.4*0.44） *1.5*9.8+1.1*1.5*0.44*1.5*9.8=1135.46N 故电机的计算功率 P= F * V (4-1-1) = F* V = 715.3W 由机械设计手册查得：滚动轴承选深沟球轴承其传动效率： 0.99；电机减速器的效率： 0.96；滚子链传动的效率： 0.96；电动机的选用功率： Pe =296.0*96.0*99.0P (4-1-2) =816.65W 综合各种因素电机选用参数如下：型号： Y90S-4 功率： 1.1KW 电压： 380V 频率： 50Hz 额定转速： 1400r/min 3.1.2移栽机构链轮链条的设计计算机械传功：链传动，滚子链效率 0.96 传动比小于等于 6 链轮材料：低速轻载 -中碳钢中速中载 -中碳钢淬火高速重载 -低碳钢或低碳合金钢渗碳淬火，中碳钢或中碳合金钢表面淬火正多边形边长为链节距 p，边数为链齿轮数 z，链轮转一周链条转过的长度为 zp，nts山东轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 14 链传动的平均链速 v和平均传动比 i12为 V= 1000*60 1npzi12=21nn=12zz从动轮链条前进速度 v= cos11wr =r2 2cos 链轮的工作寿命是链条的 2 至 3倍。已知输送机速度为 v=0.63m/s,即链轮的线速度为 v=0.63m/s,传递的功率 P=817W 1. 确定链条型号和节距 P Pc=pzAkk Pk P0 式中 p0-额定功率， kw P-名义传动功率， kw Kz-小链轮齿数系数， Kp-多排链系数（单排取 1）有机械设计课本图 5.15 知选链条型号为 12A。链节距 P=19.05，滚子外径 11.91。 2.计算当量的单排链的计算功率 Pca Pca= PKpKAKz(4-4-1) 查表得 KA=1.0,Kz=1.23,Kp=1.0 Pca=1.23*817=1005W (4-4-2) 1. 计算链节数左端链轮中心距左端的距离为 80mm,并且左右对称 ,左右悬臂轴之间的距离为1500mm，而链条绕链轮半个圆周，由公式 d=z180sin 。P =200mm.由这些数据可计算链条长度 L=1500+200* *(157.95+154.61+82.83)/360+ *80*77.18/360 +320.7+513.5+821=3850.67mm. 由链节距 P=19.05mm,可计算链节数： Lp=PL=3850.67/19.05=202.1 节，链条节数圆整为 204节。同样方法可知减速器链轮与从动轮之间链条长度 L=1244.7mm，链条节数为 66。 2. 计算压轴力 Fp 有效圆周力 Fe=1000vP=100063.0*817 103 =1296.8N (4-4-6) nts山东轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 15 链轮水平布置时的压轴系数 KFp=1.15,则压轴力 Fp=KFp*Fe=1.15*1296.8 =1491.3N (4-4-7) 3. 链轮参数计算确定小链轮齿数（ z 常取奇数）从增加传动均匀性和减小动载荷考虑，小链轮的齿数适当多些。在动力传动中建议选取如下： V=0.6-3m/s， z 17 V=3-8m/s z 21 V8m/s z 25 是选择小链轮齿数为 21 齿，由于电机 1400r/min，选用 WPDA-SIZE80 型减速器的传动比为 10，小链轮的直径 d=z180sin 。P =127.8mm 圆整为 128mm 主动链轮链速公式 v1=1000*60znP=1m/s 输送机传动链速 v= v1/i=0.63m/s 有传动比 i 可知传动链链轮齿数为 z2=z1*i=33 a.分度圆直径： d=z180sin 。P =200mm， (4-4-8) b.齿顶圆直径： da=p(0.54+cotz。180 ) da= 19.05*(0.54+cotz。180 ) =209.78mm 取齿顶圆直径 da=210mm c.齿根圆直径 :df=d-dr=210-12=198mm (4-4-11) 径 df=124mm 3.2.1液压缸的选择已知托盘和烟箱总重约 250kg，电机重 22kg，减速器重 22kg，估计移栽机满载总重为 400kg，受力形式简化如图所示 nts山东轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 16 F2=FN1 F1=FN2 0AM ）（ F2=FN1=300*9.8=2940N 液压系统的设计方法载荷的组成与计算 1.液压缸的载荷组成与计算 Fw是作用在活塞杆上的外部载荷 Fm是活塞与缸壁一级活塞杆与导向套之间的密封阻力 VA 1A 2F mF wnts山东轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 17 作用在活塞杆上的外部载荷包括工作载荷 Fg 导轨的摩擦力 Ff和由于速度变化而产生的惯性力 Fa a. Fg=300kg.N b. 导轨摩擦载荷 Ff 平轨 Ff=(G+FN) G-运动部件所受重力 FN-外载荷作用于导轨上的正压力摩擦系数滑动导轨的摩擦系数：铸铁对铸铁起动时低速低速（ V0.16m/s）惯性载荷 Fa Fa=gG tV g-重力加速度； g=9.8m/s2， V-速度变化量（ m/s） t-启动或制动时间，一般机械 t=0.1-0.5s 启动加速时 Fw=Fg+Ff+Fa 稳态运动 Fw=Fg+Ff 减速制动 Fw=Fg+Ff Fa 除外载荷 F 外，作用于活塞上的载荷 Fw还包括液压缸密封处的摩擦阻力 Fm Fm=（ 1-m） F m-液压缸的机械效率，一般取 0.9-0.95 nts山东轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 18 F=mwF选用 10mm 的钢板折成长方体作导轨，重 10kg 启动加速时 Fw=Fg+Ff+Fa=2940+281.26+10=3231.26N Fm=（ 1-m） F=359N 计算液压缸的主要结构尺寸和液压马达的排量 D= 221 14 PPF=8.0*14.33600*4 =75.7mm 取液压缸内径为 80mm Dd=0.5 d=40mm 计算液压马达的排量液压马达的排量 q=PT2活塞长度为 B=0.8D=64mm 导向套长度 A=（ 0.6-1.5） d A=d=40mm 为了降低加工难度一般液压缸钢筒长度不应大于内径的 20-30 倍根据设计图液压缸长度取 L=350mm 3.2.2 推力杆的校核推力杆为直径 d=50mm的圆柱杆推力杆的受力分析图及其力矩图如下图 nts山东轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 19 F = 3 0 0 0 NF 1F 2M = 6 0 0 0 0 0 N . m m挠曲线方程 EI xlFw x 48 4322 端截面角度 =-EIFl162 最大挠度 wmax=-EIFl483 抗弯截面系数 w=2/dIZ=323d 最大挠度 wmax=1.27*10-7 nts山东轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 20 端截面角度 =4.88*10-5 smax=WMmax=48Mpas=355Mpa 所以推力杆满足设计要求。第四章轴的设计计算 4.1.1最小直径 D A03 np= 1103 908.0=22.7mm (5-1-1) A0 的值取自机械设计表 15 3，因为轴上有两个键槽，故将轴的最小直径提高至原来的 1.15 倍。圆整后 dmin =30mm. 4.1.2轴上各零件的布置方案悬臂轴上安装着链轮和一对深沟球轴承 6206。根据后面的应力计算分析可知轴的材料选为 45 号钢，调质处理。根据最小轴径，以及轴承的内径、链轮的内径确定轴上各段的径向尺寸，根据烟箱托盘确定轴的总长度。各段长度由安装在轴上的零件尺寸确定。 nts山东轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 21 4.1.3 轴的校核 F N H 2F N H 1F rFtF aF RF aM aF N V 1F/N V 1F N H 1F tnts山东轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 22 已知：链轮的压轴力 Fp=460N,链轮的转矩 T=95.5*105nP， (4-2-1) 则 T=95.5*10590*820 10 3 =8.7*104 N.mm=Me 1.求支反力 :FA=610N 2.计算弯矩 AB 段： Mmax=61000N.mm,BC 段： M=61000N.mm 3.计算扭矩 AB段： T=0,BC 段： T=Me=8.7*104 N.mm 4.做弯矩图与扭矩图如下：弯矩图扭矩图6 1 0 0 0N . m m8 . 7 *1 04N .m m5.应用第三强度理论校核有公式 WcaTM 22 ,其中 =0.3； W=0.1d3 =2700 mm3 (d=12mm) = 2700410*7.8*3.06 1 0 0 0 22 =26.05MPa (4-2-2) 由表查得 45 钢的许用弯曲应力 MPa601 58.5MPa 60Mpa,故上述轴的设计合理。 nts山东轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 23 4.2.1 长轴的分布方案长轴上安装着两个从动链轮和一个主动链轮。根据后面的应力计算分析可知轴的材料选为 45 号钢，调质处理。根据最小轴径，以及链轮的内径确定轴上各段的径向尺寸，根据烟箱托盘确定轴的总长度。各段长度由安装在轴上的零件尺寸确定。确定布局如图所示 1 28 04.2.2 长轴的校核已知：长轴最小直径为 30mm，材料是 45钢，转速为 90r/min,主要受扭转力矩，故主要校核扭转变形即可。消耗功率约 820w，取需用应力 t=40Mpa,w=1.5/m G=80Gpa 验证轴在安全许可范围内即可。 M=(9549*0.82/90)N.m=87.002N.m 验证轴最小直径出满足要求即可，强度条件 tmax=tWTmax = 3max16DT t 16*87.002/（ p* 303.0 ） =16.4Mpa40Mpa wmax=pGITmax w wmax=0.7831.5 故长轴满足设计要求。 nts山东轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 24 第五章轴承的选取与寿命的计算链轮轴轴承的校核 1.计算轴向力和径向力已知：链轮的压轴力 Fp=610N,即径向力 Fr=610N,轴向力 Fa=0,即该轴只受径向力，不受轴向力。则 P = fp Fr =1.2*610N = 732N (5-3-6) fp 的取值见机械设计表 13 6 6206 滚动轴承的基本额定动载荷 C=13.2KN C 的取值见机械设计课程设计手册表 6 1。 Lh = )(60106 pcn (5-3-7) = 36 )732.0 2.13(90*6010=1.08*106 h nts山东轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 25 第六章总结升降移栽机顾名思义就是在物流系统中用来改变货物运输方式的机构，装设在两不同方向运输线的节点上。其升降机构可以弥补不同运输线见得高度差，用来抬高货物，或降低货物，以达到不同运输线间的转运，其移栽机构是将升降移栽机上的的货物，输送到另一个运输线上，为中转点上的货物提供动力。随着物流技术的发展与应用，提高了货物中转的效率，也相对地解放了劳动力，减少了安全事故的发生。现代物流技术飞速发展，为了适应现代物流技术的发展，与国际接轨，我国在物流的发展方面投入大量资金，各地物流设备的研发和制造速度如雨后春笋般。升降移栽机作为物流系统的中转设备，在物流系统中占有极其重要的地位。其研发制造难度大，它的设计就是堆垛机设计的难度之所在。如何提高其转运能力也是设计的重要方面，现在升降移栽机的设计方法主要有液压缸推动杆机构和电机驱动链传动方式。本次设计升降部分采用液压缸推动连杆机构，起重能力强，运动可靠，大大提高了物流系统转运效率，制造工艺简便，适于大范围的推广和使用。移栽机部分用传统的链传动，能使该设备与现有物流设备更好的兼容，并且传动可靠，转运货物能力强。升降移栽机的设计用到的主要知识是我们所熟知的基本的设计知识。设计过程中用到的知识大多为机械设计、机械制造、机械原理、液压的结论或定理。涉及到了杆机构的设计与计算，圆柱滚子链设计，轴的设计，箱体类零件的设计。电机的选择及电机功率的计算问题以及液压缸的选择与计算。同时应用材料力学中的第三强度理论对升降机部分轴进行推力杆的校核。在对轴的设计中还用到了轴承的相应知识，对轴承的寿命进行了计算。完成这次设计对大学所学知识有了进一步的回顾。同时理解到设计中应该注意的问题：机械设计工作要与生产工艺紧密结合，同时设计过程要有更多的软件参与，这样才能提高设计效率。机械制造设计的任何工作都不是那么简简单单就能够完成的，需要综合考虑各个方面的问题。所以，从事机械行业的工作人员不但要有丰富的专业知识和实践经验，而且还要善于观察，善于思考，善于从各行各业中寻找自己的创造灵感和设计思路。 nts山东轻工业学院 2012 届本科生毕业

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