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毕业设计（论文）中期报告题目：工件转位及输送工作机的结构设计1.设计（论文）进展状况1.1 完成了对课题的背景意义的了解以及认识。1.2 总体方案的设计，方案论证，完成外文资料翻译。链条的选择链条是标准件，在根据实际情况选择 ISO 链号为 12A。基本参数节距为19.05mm、滚子直径为 11.91mm、内链节宽为 12.57mm、销轴直径为为 5.96mm、内链板高为 18.08mm、排拒为 22.78mm。链轮的选择 根据计算分度圆直径为 46.24mm、齿顶圆直径为 52mm、齿根圆直径为34.33mm、齿高 3.57mm。电机的选择。电机选择 Y 系列三项异步电动机，型号为 Y100L-2-4。电动机功率为 3.0kw，满载转速为 1430r/min。减速器的选择。减速器选择 ZLY100 二级圆柱齿轮减速器，传动比为 10。输送机的整体尺寸。输送机的宽为 500mm，长度为 3045mm，滚筒个数为 52，链轮个数为 104.链轮的转速为 143r/min,速度为 0.45m/s。 转位装置的选择转位装置是本设计的重要组成，它要实现工件的转位再输送。选择液压装置实现工件的转位，具体采用一个大的液压缸把工件顶起，再通过两个小的齿条缸带动齿轮，齿轮带动轴上的工件实现工件的转位。2.存在问题及解决措施主要存在的问题是转位装置和输送机的尺寸是否协调，能否顺利带动工件转位，不让工件掉下来。3.后期工作安排第 9 周 画出输送机的结构草图；第 10 周 画出减速器的装配图图；第 11 周 确定转位装置的类型；第 12 周 画出转位装置的装配图；第 13 周 完成本设计的总装配图；第 14 周 撰写毕业论文；第 15 周 毕业答辩。注：1）正文：宋体小四号字，行距 20 磅，单面打印；其他格式要求与毕业论文相同。2）中期报告由各系集中归档保存，不装订入册。指导教师签字：2014 年 3 月 1 日1毕业设计(论文)开题报告题目：工件转位及输送工作机的结构设计21毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况1.1 题目背景、研究意义输送机是最重要的散状物料输送与装卸设备，可广泛用于矿山，冶金，建材，化工，电力，食品加工等工业领域，在煤矿，金属矿，钢铁企业，港口，水泥厂等地都可以看到输送机的大量应用，运输机不输仅能够完成散状物料的输送，还可以来输送成件物料，但依据使用地点，工作环境，输送物料种类的不同，在其设计和应用中也会有较大的差别。而转位装置可以完成工件在输送过程中实现转位再输送，大大的提高工作效率。1.2 国内外相关研究情况中国古代的高转筒车和提水的翻车，是现代斗式提升机和刮板输送机的雏形；17 世纪中，开始应用架 空索道输送散状物料； 19 世纪中叶，各种现代结构的输送机相继出现。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；1906年，在英国和德国出现了惯性输送机。还有链式输送机等相继出现。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。现代化的输送机系统对防尘具有更高的要求，为此，在各转接处设有洒水集尘的装置，在输送机沿线会设有防风罩或挡风板，系统是由单机组成的，对在整机系统中工作的操作和修理者来说，既要立足于自己分管的单机，又要了解系统间的相互联系，单机又是由许多部件组成的，只有做好各个部件的日常维护保养，使其处于良好的工作状态，才能确保设备的安全运行。未来输送机的将向着大型化发展、扩大使用范围、物料自动分拣、降低能量消耗、减少污染等方面发展。在自动生产线上，在工件输送过程中需要转位装置进行转位，提高劳动效率。带式输送机具有输送能力强，输送距离远，结构简单易于维护，能方便地实行程序化控制和自动化操作。运用输送带的连续或间歇运动来输送 100KG 以下的物品或粉状、颗状物品，其运行高速、平稳，噪音低，并可以上下坡传送。 螺旋输送机应用广泛，螺旋输送机具有结构简单，制做成本低，密封性强、操作安全方便等优点，中间可多点装、卸料。它在工作时，依靠螺旋叶片的推动力，将产品顺利输送到指定地点，所以，螺旋输送机的产生，给人们的生产和生活带来了方便。它还有高效节能的特点。惯性输送机结构简单，重量较轻，造价不高。能量消耗少，设备运行费用比较低。可以输送高温物料，一般温度可达到 200，如果承载体采用耐热钢，再加上冷却设施，4可以输送温度更高的物料。例如：采用冷风时，可以输送 500左右的物料，采用水夹套时，可以输送 1000左右的物料。可以对含尘的、有毒的、带挥发性气体的物料进行密封输送，有利于保护环境。可以多点给料和多点卸料。如果对结构进行改造，就可以在输送过程中同时实现对物料的冷却、烘干、筛分和混合等工艺。向上输送效率低，一般只作水平或者微角输送。对输送黏湿性物料和粒径非常小的粉状物料效果不佳。输送距离不长。如果设计、制造或者安装调试不当时，就会产生噪声和动载荷，引起弹簧损坏，不能正常工作。输送能力大，高效的输送机允许在较小空间内输送大量物料，输送能力 6m³/h600m³/h。链式输送机输送能耗低，借助物料的内摩擦力，变推动物料为拉动，使其与螺旋输送机相比节电 50%。密封和安全，全密封的机壳使粉尘无缝可钻，操作安全，运行可靠。使用寿命长，用合金钢材经先进的热处理手段加工而成的输送链，其正常寿命5 年，链上的滚子寿命（根据不同物料）23 年。工艺布置灵活，可高架、地面或地坑布置，可水平或爬坡（15）安装，也可同机水平加爬坡安装，可多点进出料。使用费用低，节电且耐用，维修少，费用低（约为螺旋机的 1/10） ，能确保主机的正常运转，以增加产出、降低消耗、提高效益。系列齐全，FU 系列有FU150.FU200.FU270.FU50.FU410.FU500.FU600 和 FU700 等各种型号，并均可提供两种型式的双向输送。2研究内容：（1）通过阅读参考资料，熟悉工件转位及输送实验台在工程方面的应用完成方案设计:根据任务书要求选择链式输送机，转位装置采用液压缸。（2）根据查阅的资料提出实验台的方案设计并加以讨论。完成实验台输送机构的技术设计:电机的选择，减速器的设计，输送链的滚子和滚轮的设计，液压缸的设计。（3）完成液压传动部分的设计：液压缸的密封装置、缸筒、缸盖、活塞和活塞杆的设计。（4）完成毕业设计论文。（5）翻译指定的外文技术资料。 3本课题研究的重点及难点本课题重点：链轮的尺寸是否与工作机和减速器等的尺寸协调。难点是：输送机和转位装置的配合实现传送转位再传送。4完成本课题的工作方案及进度计划。1-3 周 ：查阅资料，完成开题报告； 4-7 周： 总体方案的设计，方案论证，完成外文资料翻译，完成中期检查报告；8-12 周 ：实验台机械结构部分技术设计；513-14 周 ：撰写毕业论文；15 周： 毕业答辩。指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）指导教师： 年 月 日 所在系审查意见：系主管领导： 年 月 日5参考文献1 范祖尧.现代机械设备设计手册K.北京:机械工业出版社,1996:138-142.2 Oehmen H. 带式输送机的设计与运转 J . 起重运输机械, 1982 3 王鹰. 连续输送机械设计手册. 北京: 中国铁道出版社, 20014 运输机械设计选用手册编委会. 运输机械设计选用手册. 北京: 化学工业出版社, 19995 宋伟刚. 动态分析方法在带式输送机设计中的作用 J , 起重运输机械, 2001( 增 刊) : 36) 457 梁庚煌.输送机械手册（第 2 册）K.北京:化学工业出版社,1983:93-94.8 中国农业机械化科学研究院.实用机械设计手册K.北京:中国农业机械出版 社,1985:231-244.9 张嘉善. 胶带输送机技术发展情况 J . 山东矿业学院学报, 1993, 12 ( 5) : 1) 610 宋伟刚. 胶带运输机受料缓冲问题的研究: 学位论文 . 沈阳: 东北工学院, 198711 舒服华基于蚁群算法的饲料螺旋输送机优化设计 J饲料工业，2006 (27)：1-4.12 胡勇克，戴莉莉，皮亚南螺旋输送器的原理与设计 J南昌大学学报，2000 (12)：30-33.13 张竞寰. 振动给料斗. 北京: 水利电力出版社, 1989.14 刘光第. 链式输送机的设计问题. 化工起重运输设计,1992, ( 4)15运输机械设计选用手册编委会. 运输机械设计选用手册 . 北京: 化学工业出版社, 199916Funke H. Zum dynamischen verhalten von Forderbandanlagenbeim Anfahren und stillsetzen unter Berueksichtigung der Bewegungswiderstande D . Hannover: TU Hannover, 197317Singh M P. The Role of Drive System Technology in Max imizingthe Performance and Economics of Long Belt Conveyors J , Bulk Solids Handling, 1994, 14 ( 4) : 695 ) 67018Zur T W. Viscoelastic Properties of Conveyor BeltsModelling ofVibration Phenomena in Belt Conveyors During Starting andStopping J . Bulk Solids Handling, 1986, 6 ( 3) : 553 ) 560 1本科毕业设计(论文)题目：工件转位及输送工作机的结构设计 2工件转位及输送机的结构设计摘要本设计是实现工件的输送转位输送的过程来进行设计的。因此，设计工作主要从实现工件的输送和工件的转位 2 个部分分别进行的设计的，最后加以结合，从而实现预期功能的。随着科技的发展，在各种行业中生产效率也变得更加重要。于是各种类型的输送机的用处也越来越大。于此同时对输送机的要求也越来越高。在本次工件输送机的设计里主要对主要部件进行了粗略的计算，其中在节省投资和控制方面有比较好的调节。转位装置也是在输送过程中重要的组成部分，它的类型也有很多，本设计主要采用液压装置来实现工件的转位。具体是通过一个液压缸把工件顶起，让后由两个齿条缸带动齿轮齿轮带动轴上的工件实现转位。关键词：输送；转位 3The Design of the Equipment which make the Workpiece Translocated and TransportedAbstractThis design can make the workpiece transported-translocated- transported.So it includs two parts: Translocation and Transportation. And making them combined is in order to achieve the function that we want.With the development of technology, productivity in various industries has become more important. So the usefulness of various types of conveyors are also growing. Meanwhile on conveyors are increasingly high requirements. In this piece conveyor design mainly on the major components of a rough calculation, in which investment and savings have better control regulation. Indexing means also in conveying important part of the process, its type, there are many, the main hydraulic device designed to achieve transposition of the workpiece. Specifically the workpiece by a hydraulic cylinder from the top, so that after two rack-cylinder driven by gear drive shaft workpieces achieve transposition.Key Words: translocation ; transportation 4目录1 绪论 .62 总体方案设计 .83 输送部分设计 .93.1 辊子输送的优点及类型选定 .93.2 主要参数的确定 .93.2.1 辊子的长度 .93.2.2 辊子间距 .93.2.3 滚筒直径 .93.2.4 输送速度 .103.2.7 链传动部分设计 .113.3.1 辊子轴的校核 .123.3.2 轴承的选取校核 .144 转位部分设计 .174.1 总述 .174.2 转位机械部分设计 .174.3 液压结构设计 .184.3.3 缸壁厚及外径计算 .194.3.4 工作行程确定 .204.3.5 活塞杆强度 .204.3.6 缸底厚度 .204.3.8 管道尺寸 .235 结论 .24参考文献 .25毕业设计（论文）知识产权声明 .27毕业设计（论文）独创性声明 .28 01 绪论输送机是最重要的散状物料输送与装卸设备，可广泛用于矿山，冶金，建材，化工，电力，食品加工等工业领域，在煤矿，金属矿，钢铁企业，港口，水泥厂等地都可以看到输送机的大量应用，运输机不输仅能够完成散状物料的输送，还可以来输送成件物料，但依据使用地点，工作环境，输送物料种类的不同，在其设计和应用中也会有较大的差别。中国古代的高转筒车和提水的翻车，是现代斗式提升机和刮板输送机的雏形；17 世纪中，开始应用架 空索道输送散状物料；19 世纪中叶，各种现代结构的输送机相继出现。带式输送机具有输送能力强，输送距离远，结构简单易于维护，能方便地实行程序化控制和自动化操作。运用输送带的连续或间歇运动来输送 100KG 以下的物品或粉状、颗状物品，其运行高速、平稳，噪音低，并可以上下坡传送。螺旋输送机应用广泛，螺旋输送机具有结构简单，制做成本低，密封性强、操作安全方便等优点，中间可多点装、卸料。它在工作时，依靠螺旋叶片的推动力，将产品顺利输送到指定地点，所以，螺旋输送机的产生，给人们的生产和生活带来了方便。它还有高效节能的特点。惯性输送机结构简单，重量较轻，造价不高。能量消耗少，设备运行费用比较低。可以输送高温物料，一般温度可达到 200，如果承载体采用耐热钢，再加上冷却设施，可以输送温度更高的物料。例如：采用冷风时，可以输送 500左右的物料，采用水夹套时，可以输送 1000左右的物料。可以对含尘的、有毒的、带挥发性气体的物料进行密封输送，有利于保护环境。可以多点给料和多点卸料。如果对结构进行改造，就可以在输送过程中同时实现对物料的冷却、烘干、筛分和混合等工艺。向上输送效率低，一般只作水平或者微角输送。对输送黏湿性物料和粒径非常小的粉状物料效果不佳。输送距离不长。如果设计、制造或者安装调试不当时，就会产生噪声和动载荷，引起弹簧损坏，不能正常工作。输送能力大，高效的输送机允许在较小空间内输送大量物料，输送能力 6m³/h600m³/h。链式输送机输送能耗低，借助物料的内摩擦力，变推动物料为拉动，使其与螺旋输送机相比节电 50%。密封和安全，全密封的机壳使粉尘无缝可钻，操作安全，运行可靠。使用寿命长，用合金钢材经先进的热处理手段加工而成的输送链，其正常寿命5 年，链上的滚子寿命（根据不同物料） 23 年。工艺布置灵西安工业大学北方信息工程学院1活，可高架、地面或地坑布置，可水平或爬坡（15）安装，也可同机水平加爬坡安装，可多点进出料。使用费用低，节电且耐用，维修少，费用低（约为螺旋机的 1/10） ，能确保主机的正常运转，以增加产出、降低消耗、提高效益。系列齐全，FU 系列有 FU150.FU200.FU270.FU50.FU410.FU500.FU600 和 FU700等各种型号，并均可提供两种型式的双向输送。在自动化的生产线上有时候在工件输送过程中需要转动一定的角度才能运输到下一个工站进行加工，如果是手动进行转动的话会浪费很多时间，这时候就需要一个转位装置。转位装置比较简单的就是液压系统控制的转为装置。具体过程是在生产线上安装一个感应装置在感应到工件来了后控制液压系统从而实现工件转位提高劳动效率。具体设计时只要将设计内容分为两个部分来设计，先设计输送部分，然后根据输送部分的实际情况再进行转为部分的设计。2 总体方案设计22 总体方案设计本课题主要内容是实现工件的输送，转位再输送的过程。所以需要解决 2个问题，首先是输送过程的实现，其次是实现工件的转位，所以对于上面问题的解决也主要着重于输送和转位 2 方面先分别考虑然后综合 2 方面考虑的。经过考虑，最终确定了 2 套方案，下面分别讨论。方案一：输送部分采用辊轴输送方式。具体的是主动链轮带动链条传动，链条又带动多个链轮转动，链轮和辊轴连接，进而使所有辊轴滚动实现工件的输送过程。转位部分采用液压缸 1 的活塞直接连接托盘座 1，托盘座上有齿条缸 2 和齿条缸 3 带动托盘上齿轮，齿轮带动轴上的托盘 2 实现转位。整体工作时，工件传送到托盘 2 上面时，传感器接收到信号，控制液压缸1 工作推动托盘 1 上升，将工件托起，然后齿条缸 2 和 3 工作推动齿轮实现转位。完成转位后，托盘下落到原位置。从而实现 输送转位输送的过程。方案二：输送部分采用带传动，用 2 条，为保证托盘可以上下移动，故皮带分布在工作台 2 侧，电机带动皮带轮转动从而实现输送过程。转位部分采用液压缸1 的活塞直接连接托盘座 1，托盘座上有齿条缸 2 和齿条缸 3 带动托盘上齿轮，齿轮带动轴上的托盘 2 实现转位实现转位。整体工作时，工件传送到托盘 2 上面时，传感器接收到信号，控制液压缸1 工作推动托盘 1 上升，将工件托起，然后齿条缸 2 和 3 工作推动齿轮实现转位。完成转位后，托盘下落到原位置。从而实现 输送转位输送的过程。综合比评，采用方案一。皮带传动时，他的皮带有一定的变形，所以运动的稳定性和安全性不够。而滚轴传输克服了这一缺点，而且耐用。2 总体方案设计343 输送部分设计3.1 辊子输送的优点及类型选定辊子输送机可以运送平直底部的物品，如板，棒，杆，型材，箱类容器及各种零件，对于非平底以及柔性物品则要增加托盘。与其他输送设备比较，具有结构简单便于维护，输送可靠，经济节能等特点，此外，它与生产工艺过程能较好的衔接和配套。辊子输送机类型很多，从结构上分析又有无动力式和动力式，根据固定方式还有定轴式和转轴式，依据传动要求的平稳性，动力式链式输送机分单链传动和双链传动，带传动和齿轮传动。根据本次设计需求，最终选定，使用动力式链传动，转轴式，其传动方式采用单链结构。3.2 主要参数的确定3.2.1 辊子的长度对于圆柱滚子输送机来说，其棍子长度，按下面公式计算， BL其中，L 为输送宽度，B 是工件宽度， 。所以，根据工件的宽度250mm， 取 230mm，可以计算出辊子的宽度为 480mm。3.2.2 辊子间距辊子的间距 P 为 25mm。3.2.3 滚筒直径由于本设计的工件质量是 25kg，属于极轻，所以，初步选定其直径为60mm。滚筒直径 D 与滚筒的承载能力有关，可以下面公式选取：FF-作用在单个滚筒上的载荷，N；5F- 单个滚筒的允许载荷，N；作用在单个滚筒上的载荷，与支撑物件的滚筒数及物件底部特性有关，可按下式计算：(3.1)nmgFk21/式中 m-单个物件的质量， kg；-单列滚筒有效支撑系数，与物件的物件底部特性及滚筒的平面度有关，1一般可取 0.70.8；-多列滚筒不均衡载系数，对单列辊子， =1 对多列辊子k2 k2=0.70.8；n-支撑单个物件的滚筒个数；g-重力加速度，取 g=9.81m/ 2s故此，可以计算 F=25x9.81/(0.7x1x2)=175.18 N又因为F=3000N，所以，可以使用60mm 的滚筒。3.2.4 输送速度根据设计要求，本设计的速度不超过 1.5m/s 所以，初定速度为 0.45m/s。3.2.5 电动机选型链条的牵引力 F=f x L x(Dr/Ds)（Wn+Wc+Rd x Cd+Ri x Ci）+0.25 xL xwf 为摩擦系数；f-摩擦系数，可按下表查询，表 3.2.5作用在 1 棍子上的载荷，N金属 木板 硬纸板0110 0.04 0.045 0.05110150 0.03 0.035 0.05可以查出，f=0.03.L 为输送机长度；Dr 为棍子直径；Ds 为棍子链轮节度圆半径；Wn 物件重力；Wc 链条重力；6Cd 输送机每米传动棍子数；Ri 从动棍子单件重力；Ci 输送机每米从动棍子数;Rd 传动棍子的重力。F 约等于 5KN计算的输送机所需功率为 2.34Kw。选用 Y100L-4 型电动机，其额定功率 3Kw，转速 1430 r/min.3.2.6 传动比的确定根据设计要求可以计算出其角速度： rvv 为输送速度，初选 0.90m/s，r 为辊筒直径 60mm，故其转速可以按照下面公式： 260n所以其转速为 143r/min从而计算传动比：i=1430/143=10所以，选定传动比 i=10。所以采用型号为 ZLY88-10 圆柱齿轮减速器。在此对速度进行修正，根据下面公式： rv所以可以计算出实际输送速度 v=0.45m/s3.2.7 链传动部分设计3.2.8 初定链条的型号采单链轮传动，辊子间的传动比 i=1,链条型号：12A，节距 P=19.05mm3.2.9 链轮设计由于链条和中心距都确定了，所以可以计算出链轮的各项基本参数：其分度圆直径可按线面公式计算：(3.2)zpd180sin其中 p 为节距，z 为齿数，故此可以得到：d=46.24mm7其齿顶圆的直径可以按照下面公式计算： maxminad其中： 1ax25.pd式中 为辊子直径，其值为 11.91mm,1d故此计算出 =58.14mmmax 1min)26(dpda故此计算出 =51.86mminad从而选定齿顶圆的直径为 51.86mm其齿根圆的直径可以按照下面公式计算： 1df所以，齿根圆直径 =34.33mm。f链轮的加工，采用 3 圆弧一直线的加工方式，齿形按照 3R GB1244-85 规定制造。其轮毂厚度 h，可以按照下面公式计算： dk01.6式中常数 k，可选为：表 3.2.6d 150k 3.2 4.8 6.4 9.5选为 3.2.故可以得到 h=3.57mm根据以上主要参数便可以要求的链轮。3.3 主要部分校核3.3.1 辊子轴的校核辊子轴既是输送的载体又是传递动力的媒介，所以应当对其进行校核。但是因为本设计的特点是载荷极小，仅为 25kg，故此，这里对其强度不进行校核。仅对刚度进行校核，这是因为工件在辊子上的时候辊子会发生一定得变形，而8在转位部分，托盘从工件的下方上升，对其行程和速度都有一定得要求，所以在此进行刚度校核是有必要的。辊子轴的设计图如下：图 3.3.1轴的弯曲刚度校核计算： 41ziidlL(3.3)式中： 为阶梯轴第 i 段的长度，mmil为阶梯轴第 i 段的直径，mmL 为阶梯轴的计算长度，mmZ 为阶梯轴计算长度内的轴段数。当载荷作用与两支承之间时，Ll（l 为支承跨距） ；当载荷作用于悬臂端时，L=l+K（K 为轴的悬臂长度，mm） 。轴的弯曲刚度条件为：挠度 y偏转角 式中： 为轴的允许挠度， mmy为轴的允许偏转角，rad轴的扭转刚度校核计算轴的扭转变形用每米长的扭转角 来表示。圆轴扭转角 的计算公式为：光轴 PGIT41073.5阶梯轴 ZipiIlL14.9式中：T 为轴所受的扭矩，N.mmG 为轴的材料的剪切弹性模量，MPa，对于钢材， MPaG410.8pI为轴的截面的极惯性矩， ，对于圆轴，4m32dIPL 为阶梯轴受扭矩作用的长度，mmiT， ， 为分别代表阶梯轴第 i 段上所受的扭矩，长度和极惯性ilpiI矩，单位同前Z 为阶梯轴受扭矩作用的轴段数。轴的扭转刚度条件为： 带入本设计的轴的相关参数，校核合格。3.3.2 轴承的选取校核根据辊子轴的设计，选用轴承为：6204 型深沟球轴承。其额定动载荷为12800N，静载是 66500N，转速为 18000r/min。本设计的工作速度是 0.45m/s，对轴承的承受压力进行分析，则可以有：则每个轴承所承受的压力为 F=250/4=62.5N，在此可以看到，作用在每个轴承上的压力很小，仅为 42N,同时其速度也紧为 0.45m/s，所以符合要求，不多做校核。3.4 带轮的选择带轮材料：主要采用铸铁，牌号 HT150 或 HT200转速高时用铸钢小功率时可用铸铝或塑料带轮结构尺寸当 D(2.53)d(轴径) 时，可用实心式当 D300mm 时，可用腹板式、当 D300mm 时，可用轮辐式10轮槽尺寸由表 3.4 确定表 3.4槽 型Y Z A B C D E项目 符号SPZ SPA SPB SPC 基准宽度（节宽） bp 5.3 8.5 11.0 14.0 19.0 27.0 32.0基准线上槽深 hamin 1.6 2.0 2.75 3.5 4.8 8.1 9.6hfmin 7 8.7 10.8 14.3 基准线下槽深4.7 9.0 11.0 14.0 19.019.9 23.4槽间距 e 8+0.3 12+0.3 15+0.3 19+0.4 25.5+0.5 37+0.6 44.5+0.7第一槽对称面至端面的距离f 7+1 8+1 10-1+2 12.5-1+2 17-1+2 23-1+3 29-1+4最小轮缘厚 min 5 5.5 6 7.5 10 12 15带轮宽 B B=(z-1)e+2f z轮槽数 外径 dw dw=D+2ha32 60 34 80 118 190 315 36 60 475 60038相应的基准直径 D 80 118 190 315 475 600轮槽角 1 30所以带轮选择 V 带带轮，材料为铸铁，腹板式。两个带轮的结构尺寸如图 3.4：11图 3.43.5 联轴器的选择减速器的输入轴与电机的输出轴采用 GYS 型凸缘联轴器。4 转位部分设计124 转位部分设计4.1 总述因为工件在转为部分的上升和转位都是依靠液压力来实现的，所以在设计过程中，将这 2 部分分别加以设计，也就是机械部分和液压部分。机械部分的设计包含了，托盘，托盘坐，以及液压缸等的设计。而液压部分则是油路设计，相关阀体的选择等。下面分别加以设计。4.2 转位机械部分设计机械部分又包含 2 个方面，一是工件离开辊子的上升，二是工件的转动。工件的上升部分比较容易实现，由液压缸直接托起。所以这里不是设计的重点，重点在于实现工件的转位。为此本设计专门设计了齿条钢。如下图：图 4.2131221)(4pDdpFDcm当工件到达制定的位置后，传感器发出信号，液压缸一开始运动推托盘 1上升。一直到推起工件离开辊子 4mm，上升的距离为 100mm。当上升到指定位置后，转位机构开始运动。在此说明一下，托盘 1 与液压缸 2 和 3 在一起，如上图所示，而托盘和液压缸 2 和 3 连在一其，托盘中间有个齿轮，齿条钢 2 和 3 带动齿轮转动，齿轮带动轴转 90 度实现工件的转位。完成转位后液压缸 1 下降回原点4.3 液压结构设计4.3.1 计算液压缸尺寸液压缸的内径可以按照下面公式计算：式中 F液压缸的受负载（N） ，根据所受载荷计算，有 F=314.3N液压缸设定工作压力（mpa）初选为 1 Mpa1p液压缸工作背压（mpa）初选为 0.8Mpa2液压缸机械效率一般 =0.90.97，在本设计中去 =0.95cmcmcm所以D=42.62mm根据标准系列尺寸，选定为 50mm.活塞杆直径可由 值算出，按液压缸工作压力可选取 0.25故 d=12mm. 根据标准系列尺寸，选定为 15mm4.3.2 缸内腔各面积计算无杆腔面积 :=1A24D= =7850 0.322m有杆腔面积 224DdA1221)(4pDdpFDcmd d14=3.14（ ）4=5475.38 21052m活塞杆面积 =7850-5475.382374.6210 -6(m2)3A13故此，计算油缸在工作循环中各阶段所需压力流量和功率计算油缸在工作循环中各阶段所需压力流量和功率列于表中 3.4 中表 3.4液压缸工况 计算公式 (N)0F(MPa)1p (l/mm)VPP(KW)推程P1= 1A= VPP= 110000 N=10000/78501=1.27 MPa=78501A601 3min=7.85 L=1VP0997 KW回程P1= 02FA= VPP= 110000 N 1.83 MPa 5.475 minL10 KW4.3.3 缸壁厚及外径计算由前面计算可知油缸内径 D1=50mm活塞杆直径 d1=15mm液压缸的壁厚由液压缸的强度条件来计算液压缸的壁厚一般是指缸内筒中最薄处的厚度。从材料力学可知，承受内压力的圆筒其内应力分布规律因壁厚的不同而各异，一般计算时可分为薄壁圆筒和厚壁圆筒，组合机床的液压缸一般用无缝钢管材料大多属于薄壁圆筒结构，其壁厚按薄壁圆筒公式计算：2yPD式中 液压缸壁厚（m）D液压缸内径（m） 实验压力，一般取最大工作压力（1.251.5）倍 mpay6缸筒材料的许用应力取6=100-110mpa 无缝钢管即 =11.350/（2100 ）min15=0.325因为本设计的缸体要推起托盘座和托盘另外油缸的两盖用的焊接方式。所以取 10mm 。 4.3.4 工作行程确定液压缸工作行程长度 根据设计要求来确定，为 100mm4.3.5 活塞杆强度1）活塞杆强度计算活塞杆的直径 按下式进行校核d4Fd式中， 为活塞杆上的作用力；为活塞杆材料的许用应力， = ， =610MP。4.1/bbd=0.27mm 4.3.6 缸底厚度1）如图（a）所示的平底缸底，按下式计算：43.021spD2）如图（b）所示的带孔的平底缸底，按下式计算：(4.1)(.221ksd（a ） （b） （c ）图 4.3.6 几种缸底结构3）如图（c）所示的半球形缸底，按下式计算：41sDp式中 缸底止口内径（m） ；2D 缸底材料的许用应力，);(abn缸底材料抗拉强度（Pa） ；b16安全系数，n3n液压力sp所以，考虑以上因素，取 =11mm4.3.7 液压缸主要零件材料和技术要求设计项目计算及说明液压缸的主要零件零件名称 材料 主要表面粗糙度技术要求缸体 45无缝钢管液压缸内圆柱表面粗糙度为Ra0.20.41. 内径用 H8H9 的配合2. 内径圆度，圆柱度不大于直径公差之半3. 内表面母线的直线度再 500mm 长度上不大于 0.03mm4. 缸体端面对轴线的垂直再直径每100mm上不大于 0.03mm5. 缸体于端盖采用螺纹连接时，螺纹采用6H 级精度6. 为防止腐蚀和提高寿命，内径表面可以镀 0.030.04mm 厚的硬铬再进行抛光缸体外涂耐腐蚀油漆17活塞 采用耐磨铸铁活塞外圆柱表面粗糙度为Ra0.81.6um1. 外径 D 的圆度，圆柱度不大于外径公差之半2. 外径 D 对内孔 d1 的径向跳动不大于外径公差之半3. 端面 T 对轴线垂直度再直径100mm 上不大于 0.04mm活塞外径用橡胶密封圈时可取 f7f9 配合，内孔与活塞杆的配合 H8活塞杆 实心活塞杆：45钢杆外圆柱面粗糙度为Ra0.40.8um1. 材料热处理：调质 2025HRC2. 外径 d 和 d2 的圆度。圆柱度不大于直径公差之半3. 外径表面直线度在 500mm，长度不大于 0.03mm4. d2 对 d 的径向跳动不大于0.01mm5. 活塞杆与导向套采用 H8/f7 配合与活塞的连接可采用 H8/h8 配合18缸盖 45钢 配合表面粗糙度为Ra0.81.6um1. 配合表面的圆度.圆柱度不大于直径公差之半2. d2,d3 对 D 的同轴度不大于0.03mm3. 端面 A.B 对孔轴线的垂直度在直径 100mm 上不大于 0.04mm4.3.8 管道尺寸 由本系统油缸的流量最大时 qv =3.534 ，取允许流速 V=0.25 m/s，minL则主压力油管直经 d 取下式计算：vqd6.4式中 ：q v 通过油管的流量 V油管中许可流速，一般吸油管取 0.5-1.5 m/s压油管取 2.5-5 m/s。回油管道 v 1.5-2.5 m/s即 = =4.32mmvqd6.4453.查钢管公称通径 .外径.壁厚.连接螺纹及流量表。取 d 标准值为 d=6 mm 并查得钢管外径为 8 mm，其臂厚为 1mm。管接头选用卡套式管接头，其规格按油管通径取 4.32mm。选用管接头 J8 GB3733.1-83.195 结论205 结论作者是通对课题的分析，将要求的功能进行分解，最后又加以有机的结合来实现预期目标的。具体就是，将课题“工件转位及输送机的结构设计” 分别从输送和转位 2 个部分来分别解决。首先通过使用链式输送机来实现工件的输送这一过程。在这一方面主要进行了辊筒的设计，链传动部分设计，电机和减速装置的选择。经过这几方面的
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