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履带式盘类形状上料仓设计【优秀毕业课程设计含CAD图纸+说明书论文】

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关键词：: 履带式形状上料仓设计优秀优良毕业课程设计 cad 图纸说明书仿单论文

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A0-装配图.dwg

A1-挡料送料机构.dwg

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设计说明书.doc[20000字，49页]

摘要

在现代化生产加工领域中，对于大件材料、零件的搬运，机床加工中的进上，产品整体的装配等实现自动化是非常有必要的。更何况搬运是一项十分繁重、非常劳累的工作，为了提高生产的效率、减少重复的体力劳动、减少工人的数量，降低劳动力的投入，保证生产安全的进行，所以采用自动化输送系统是非常有效的方式，也是非常科学的方法。自动生产线的灵活性较高，可以实现对不同规格和标准的产品的生产而且其生产机械和生产装置能够自动的完成产品的各道生产加工过程，并且这种加工能够保证产品的质量。自动化输送设备出现以来，大幅降低了生产成本、提高了生产效率，并且易于控制，因此在现代化工厂中被广泛应用。

本设计的履带式盘类形状上料仓是自动上料设备中除了机械上料装（机械手）之外的，用来存储已经依次排列的工件，然后把工件依次送至上料装置上料位置的机械装置。思路来源于沈阳第一机床厂的轴承外环全自动加工设备，以轴承外环加工的上料工艺为基础，详细了解自动化生产线中履带式传送带的基本情况，并对生产线中盘类形状零件的上料进行了阐述；而后对自动化生产线中的上料仓的组成和功能进行了详细的说明，使读者能够更好地理解所设计的机构；本设计中为了确保履带传送的传输效率、输出转矩及功率的问题，对传动方案进行了详细的选型设计，通过直线段阻力、曲线段阻力、挡板阻力和工件阻力确定了传送带阻力，通过计算得料仓所需功率从而对电动机进行了选型，确定了电动机的输出转矩、功率等；本文还通过计算气缸的缸径、行程的计算、气缸的安装形式、缓冲装置对挡料机构的气缸进行了选型，确定乐气缸行程传感器的尺寸与型号，通过计算得出了挡料机构料道的总长度和总宽度，确定隔料器的型号及其驱动方式，确定定位装置导轨轴的材料及最小直径。

最后，本文还基于solidworks软件对履带式盘类形状上料仓进行了建模及装配，通过零件装配而成的三维立体图更加直观的显示了本次设计的装置。

关键词：履带式；上料仓；电机；solidworks；

Abstract

In the field of modern production and processing, Achieving automation is very necessary for handling of bulk materials and parts, processing of machine tool, the?assemblage?of?whole products. Besides transferring of cargo is a very heavy and tiring work, in order to improve production efficiency and reduce repetitive manual labor, reduce worker number, reduce labor input to ensure the safety of production, so the automatic conveying system is very effective way, is also very scientific method. Automatic production line can realize the production of different specifications and standards， the production of machinery and production device automatically finishing product of the production process because of it’s higher?flexibility. And this process can ensure the quality of the products. Since the advent of the automated transportation equipment, the production cost has been greatly reduced, the production efficiency has been improved and controlled easily, Therefore automation equipment has been widely used in the modern chemical plant.

The design of the crawler plate shape of silo is used to store arranged the workpiece besides mechanical loading (manipulator) in automatic feeding equipment .Then the mechanical device of the workpiece are sent first feeding feeding position. My train of thought is from the first machine tool plant in Shenyang bearing outer ring fully automatic processing equipment, it is based on the processing of the outer ring of the bearing,it not only describes the basic situation automatic production line of a crawler type conveying belt, and describes the production line in the disk shape parts material; Then, readers can better understand the mechanism through a detailed description on the automatic production line of the silo composition and function,; In order to ensure the transmission efficiency of the crawler, output torque and power, This design carries on the detailed design to the transmission scheme，The conveyor belt resistance is determined by the straight line segment resistance, the resistance of the curve segment, the resistance of the baffle and the resistance of the workpiece; By calculating the power required to get bin for the selection of the motor, determines the motor output torque, power etc. This article also calculated the calculation of the bore and stroke of the cylinder, the installation of the cylinder form, buffer device for keep-off mechanism type selection, the cylinder of determine the size and type of the cylinder stroke sensor block body material obtained by calculation way of the total length and total width, make sure every feeder model and its driving mode, the guide shaft positioning device materials and minimum diameter.

At the end of this paper, This paper is based on the SolidWorks software for the crawler plate shape of silo modeling and assembly, The three-dimensional map is formed by the assembly of parts more intuitive display device of this design.

Key words：caterpillar；Bin；the motor；solidworks；

第一章前言 1

1.1 履带式盘类形状上料仓概述 1

1.1.1 自动化生产线的概述 1

1.1.2 自动化生产线中输送设备的概述 1

1.1.3 自动生产线中盘类形状上料仓的概述 3

1.2 履带式盘类形状上料仓的组成及作用 3

1.2.1 履带式盘类形状上料仓的组成 3

1.2.2 履带式盘类形状上料仓的作用 5

第二章履带式盘类形状上料仓的传动系统设计 6

2.1 履带式盘类形状上料仓的关键技术参数要求 6

2.2 履带式盘类形状上料仓的传动方案设计 7

2.3 履带式盘类形状上料仓的驱动电机选择 9

2.3.1 履带式盘类形状上料仓传送带阻力FW 9

2.3.2 履带式盘类形状上料仓所需功率Pw 11

2.3.3 电机所需的输出功率P0 12

2.3.4 电机所需的额定功率Pm 13

2.4 履带式盘类形状上料仓的气缸选择 15

第三章履带式盘类形状上料仓的主体部分结构设计 18

3.1 履带式盘类形状上料仓的传感器的选用 18

3.1.1 所选用的传感器的工作原理 18

3.1.2 扩散反射式光电开关 19

3.1.3 气缸行程传感器的选择 19

3.2 履带式盘类形状上料仓的挡料结构设计 20

3.2.1 料仓结构的常见形式 20

3.2.2 挡料机构料道的设计 21

3.2.3 挡料机构的隔料器设计 23

3.3 履带式盘类形状上料仓的定位结构设计 26

3.3.1 定位结构分析及工作原理 26

3.3.2 导轨轴的设计 27

第四章基于Solidworks进行履带式盘类形状上料仓建模装配 30

4.1 Solidworks软件建模与装配概述 30

4.1.1 Solidworks软件介绍 30

4.1.2 建模及装配概述 30

4.2 Solidworks零件设计 30

4.3 运用Solidworks软件进行零件装配 34

第五章结论 38

参考文献 39

致谢 40

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内容简介：: 外文翻译译文机械设计基础机械设计基础是指机械的装置和机械系统机器、产品、结构、设备与仪器的设计。大部分机械设计需要利用的数学、材料科学和工程力学的知识。我们对整个设计过程感兴趣。它是怎样开始的呢？工程师是不是仅仅坐在铺着白纸的桌旁就可以开始设计了呢？当他记下一些设想后，下一步应该做些什么？什么因会影影响或者控制着应该做出的决定？最后，这一设计过程是怎样结束的呢？有时，虽然并不总是如此，工程师认识到一种需要并且决定对此做一些工作时，设计就开始了。认识到这种需要，并用语言将其清楚地叙述出来，常常是一种高度创造性的工作。因为这种需要可能只是一个模糊的不满，一种不舒服的感觉，或者是感觉到了某些东西是不正确的。这种需要往往不是很明显的。例如，对食品包装机械进行改进的需要，可能是由于噪音过大、包装重量的变化、包装质量的微小的但是能够察觉得出来的变化等表现出来的。叙述某种需要和随后要解决的问题之间有着明显的区别。要解决的问题是比较具体的。如果需要干净的空气，要解决的问题可能是降低发电厂烟囱的排尘量，或者是降低汽车排除的有害气体。确定问题阶段应该制订设计对象所有的要求。这些设计要求包括输入量、输出两特性、设计对象所占据的空间尺寸以及这些参量的所有制约因素。我们可以把设计对象看作是黑箱中的某种东西。在这种情况下，我们必须具体确定黑箱的输入和输出，以及它们的特性和制约因素。这些设计要求将规定生产成本、产量、预期寿命、工作范围、操作温度和可靠性。还存在着许多由于设计人员所处的特定环境或者由于问题本身的性质所产生的隐含设计要求。某个工厂中可利用的制造工艺和设备会对设计人员的工作有所限制，因而成为隐含的设计要求的一部分。例如，一个小工厂中可能没有冷变形加工机械设备。因此，设计人员就必须选择这个工厂中能够进行的其他的金属加工方法。工人的技术水平和市场上的竞争情况也是隐含的设计要求的组成部分。在确定了要解决的问题，并且形成了一系列的书面的和隐含的设计要求之后，设计工作的下一阶段是进行综合以获得最优的结果。因为只有通过对所设计的系统进行分析，才能确定其性能是否满足设计要求。因此，不进行分析和优化就不能进行综合。设计工作是一个反复进行的过程。在这个过程中，我们要经历几个阶段，在对结果进行评价后，再返回到前面的阶段。因此，我们可以先综合系统中的几个零件，对它们进行分析和优化，然后再进行综合，看它们对系统的其他部分有时么影响。分析和优化都要求我们建立或者做出系统的抽象模型，以便对此进行数学分析。我们将这些模型称为数学模型。在建立数学模型时，我们希望能够找到一个可以很好地模拟实际物理系统的数学模型。评价是整个设计过程中的一个重要阶段。评价是对一个成功的设计的最后检验，通常包括样机的实验室实验。在此阶段我们希望弄清楚设计能否真正满足所有的要求。它是否可靠？在与类似的产品的竞争中它能否获胜？制造和使用这种产品是否经济？它是否易于维护和调整？能否从它的销售或使用中获得利润？与其他人就设计方案进行交流和沟通是设计过程的最后和关键阶段。毫无疑问，有许多伟大的设计、发明或创造之所以没有为人类所利用，就是因为创造者不善于或者不愿意向其他人介绍自己的成果。提出方案是一种说服别人的工作。当一个工程师向经营、管理部门或者其主管人员提出自己的新方案时，就是希望向他们说明或者证明自己的方案是比较好的。只有成功地完成这项工作，为得出这个方案所花费的大量时间和精力才不会被浪费掉。人们基本上只有三种表达自己思想的方式，即文字材料、口头表述和绘图。因此，一个优秀的工程师除了掌握技术之外，还应该精通这三种表达方式。如果一个技术能力很强的人在上述三种表达方式中的某一种的能力较差，他就会遇到很大的困难。如果上述三种能力都很差，那将永远没有人知道他是一个多么能干的人！一个有能力的工程师不应该害怕在提出自己的方案时遭到失败的可能性。事实上，偶然的失败肯定会发生的，因为每一个真正有创造性的设想似乎总是有失败或批评伴随着它。从一次失败中可以学到很多东西，只有不怕遭受失败的人们才能取得最大的收获。总之，决定不把方案提交出来，才是真正的失败。机械设计概论机械设计是一门通过设计新产品或者改进产品来满足人类需求的应用技术科学。它是一个广阔的工程技术领域，不仅要研究产品在尺寸、形状和详细结构等方面的基本构思，还要考虑产品在制造、销售和使用等方面的有关问题。进行各种机械设计工作的人员通常被称为设计人员或者设计工程师。机械设计是一项创造性的工作。设计工程师不仅在工作上要有创新性，还必须在机械制图、运动学、工程材料、材料力学和机械制造工艺等方面具有深厚的基础知识。如前面所述，机械设计的目的是生产能够满足人类需求的产品。发明、发现和科学知识本身并不一定能给人类带来益处，只有当它们被用在产品上才能产生效益。因而，应该认识到再一个特定产品进行设计之前，必须先确定人们是否需要这种产品。应当把机械设计看成是设计人员运用创造性的才能进行产品设计、系统分析和制订产品的制造工艺的一个良机。掌握工程基础知识要比熟记一些数据和公式更为重要。仅仅使用数据和公式是不足以再一个好的设计中做出所需的全部决定。另一方面，应该认真精确地进行所有运算。例如，即使将一个小数点的位置放错，也会使正确的设计变成错误的。一个好的设计人员应该勇于提出新的想法，而且愿意承担一定的风险，当新的方法不适用时，就恢复采用原来的方法。因此，设计人员必须要有耐心，因为所花费的时间和努力并不能保证带来成功。一个全新的设计，要求屏弃许多陈旧的，为人们所熟知的方法。由于许多人易于墨守成规，这样做并不是一件容易的事情。以为设计工程师应该不断的探索改进现有产品的办法，在此过程中应该认真选择原有的、经过验证的设计原理，将其与未经过验证的新观念结合起来。新设计本身会有许多缺陷和未能预料的问题发生，只有当这些缺陷和问题被解决之后，才能体现出新产品的优越性。因此，一个性能优越的产品诞生的同时，也伴随着较高的风险。应该强调的是，如果设计本身不要求采用全新的办法，就没有必要仅仅为了变革的目的而采用新办法。在设计的初始阶段，应该允许设计人员充分发挥创造性，不受各种约束。即使产生了许多不切合实际的想法，也会在设计的早期，即绘制生产图纸之前被改正掉。只有这样，才不至于堵塞创新得思路。通常要提出几套设计方案然后加以比较。很有可能在最后选定的方案中采用了某些未被接受的方案中的一些想法。心理学家经常谈论如何使人们适应他们所操作的机器。设计人员的基本职责是努力使机器来适应人们。这并不是一项容易的工作，因为实际上并不存在着一个对所有人来说都是最优的操作范围和操作过程。另一个应该被认识到的重要问题是，设计工程师必须能够同其他有关人员进行交流和沟通。在开始阶段，设计人员必须就初步设计同管理人员进行交流和沟通，并得到批准。这一般是通过口头讨论，草图和文字材料进行的。为了有效地进行交流，需要解决下列问题 : （ 1）所要设计的这个产品是否真正为人们所需要？（ 2）此产品与其他公司的现有产品相比有无竞争能力？（ 3）生产这种产品是否经济？（ 4）产品的维修是否方便？（ 5）产品有无销路？是否可以盈利？只有时间才能对上述问题给出正确的答案。但是，产品的设计、制造和销售只能在对上述问题的初步肯定答案的基础上进行。设计工程师还应该通过零件图和装配图，与制造部门一起对最终设计方案进行沟通。通常，在制造过程中会出现某个问题。可能会要求对某个零件尺寸或公差作一些修改，使零件的生产变得容易。但是，工程上的修改必须要经过设计人员批准，以保证不会损伤产品的功能。有时，在产品的装配时或者装配外运前的试验中才发现设计中的某些缺陷。这些事例恰好说明了设计是一个动态过程。总是存在着更好的方法来完成设计工作，设计人员应该不断努力，寻找这些更好的方法。机械加工车削普通车床作为最早的金属切削机床中的一种，目前仍然有许多有用的和为人们所需要的特性。现在，这些机床主要用在规模较小的工厂中，进行小批量的生产，而不是进行大批量的生产。在现在的生产车间中，普通车床已经被种类繁多的自动车床所取代，诸如自动仿形车床，六角车床和自动螺丝车床。现在，设计人员已经熟知先利用单刃刀具去除大量的金属余量，然后利用成型刀具获得表面光洁度和精度这种加工方法的优点。这种加工方法的生产速度与现在工厂中使用的最快的加工设备的速度相等。普通车床的加工偏差主要依赖于操作者的技术熟练程度。设计工程师应该认真地确定由熟练工人在普通车床上加工的试验零件的公差。在把试验零件重新设计为生产零件时，应该选用经济的公差。六角车床对生产加工设备来说，目前比过去更着重评价其是否具有精确的和快速的重复加工能力。应用这个标准来评价具体的加工方法，六角车床可以获得较高的质量评定。在为小批量的零件（ 100 200 件）设计加工方法时，采用六角车床时最经济的。为了在六角车床上获得尽可能小的公差值，设计人员应该尽量将加工工序的数目减至最少。自动螺丝车床自动螺丝车床通常被分为以下几种类型：单轴自动、多轴自动和自动夹紧车床。自动螺丝车床最初是被用来对螺钉和类似的带有螺纹的零件进行自动化和快速加工的。但是，这种车床的用途早就超过了这个狭窄的范围。现在，它在许多种类的精密零件的大批量生产中起者重要的作用。工件的数量对采用自动螺丝车床所加工零件的经济性有较大的影响。如果工件的数量少于 1000 件，在六角车床上进行加工比在自动螺丝车床上加工要经济得多。如果计算出最小经济批量，并且针对工件批量正确地选择机床，就会降低零件的加工成本。自动仿形车床因为零件的表面粗糙度在很大程度上取决于工件材料、刀具、进给量和切削速度，采用自动仿形车床加工得到的最小公差不一定是最经济的公差。在某种情况下，在连续生产过程中，只进行一次切削加工时的公差可以达到于某些零件，槽宽的公差可以达到孔和采用单刃刀具进行精加工时，公差可达到希望获得最大产量的大批量生产中，进行直径和长度的车削时的最小公差值为是最经济的。铣削除了车削和钻削，铣削无疑是应用最广泛的金属切削方法。铣削非常适合于而且也易于应用在任何数量的零件的经济生产中。在产品制造过程中，许许多多种类的铣削加工是值得设计人员认真考虑和选择的。与其他种类的加工一样，对于进行铣削加工的零件，其公差应该被设计或铣削生产所能达到的经济公差。如果零件的公差设计得比需要的要小，就需要增加额外的工序，以保证获得这些公差这将增加零件的成本。磨削磨削是一种应用最广泛的零件精加工方法，用来获得非常小的公差和非常低的表面粗糙度。目前，几乎存在着适合于各种磨削工序的磨削。零件的设计特征在很大程度上决定了需要采用的磨削的种类。当加工成本太高时，就值得对零件进行重新设计，使其能够通过采用既便宜又具有高生产率的磨削方法加工出来，以获得经济效益。尽管通常认为磨削适用于精加工工序，对那些适合于采用磨削来完成粗、精加工工序的工件，也经常采用磨削方法完成全部加工工作，而不采用车削或者其他加工方法。因此，许多种类的锻件和其他零件，可以采用磨削的方法完成其从毛坯到成品的全部加工，这可以显著地节约时间和费用。磨床有以下几种类型：外圆磨床、无心磨床、内圆磨床、平面磨床和工具磨床。外圆磨床和无心磨床是用来磨削圆柱形工件或者圆锥形工件的。因此，花键轴、轴和其他类似的零件是采用普通的外圆磨床，或者采用无心磨床进行加工的。螺纹磨床用来磨削螺纹量规上的精密螺纹和用来磨削螺纹的中径与轴的同心度公差很小的精密件上的螺纹。内圆磨床用来磨削精密的孔、汽缸孔以及各种类似的，需要进行精加工的孔。平面磨床用来对各种平面工件，或者带有平面的工件进行精加工。可以采用砂轮的边或者砂轮的端面进行磨削。这类机床上装有往复式工作台或者回转式。外文原文 of of a is of to it at a of as he or to be an a to do of it in so a be a a of of a is is at to do a be by by in by in of or is a of of is If is be of or of of is to be of on We to be as in a In we of to be s or of of a on a s a of A be in a of in is of an be to is an in we to an of we of a to to on of we or of of We In it is we is a of is of a of a in we to if or Is it it Is it to to Is it a be or to is in to or to to is a a to or is to or to to is a be on of to be in of A in of is If in is no be of of in a In be or to is a to be a by to In in to at is of to or of It is a of of in of in of of or is a in to a a in of of As of is to a a by do if a a be It be a be a is be to be an to to a of a is to be It is to of no or be to to a On be if a is an to a of is be a is no of a be is to A to an be be or be of be is a a at It be if a be of of be to a of it is to in of by In is up to be It is in of as to to It is of to to to is an is no be is a be to to if to be a to is by in To be (1) a (2) it be of (3) Is it to (4) it be (5) it a to be to of a It be a is in or of a so it be in of be by so be In a in or to is a is a to do it he of a of in in s by a of as of of at s on a on on of be in of an on by a In an be be in of to of a a In 00 00 it is to In on a of of of a in of a of an in of on to up on on 000 be to up on on of be if is is be on Is in be on be On is a is on of of is of to of of of of of As in to be be be in If is to be to of is of of to of of a to a of proc沈阳化工大学科亚学院本科毕业设计题目：履带式盘类形状上料仓设计专业：机械设计制造及其自动化班级： 1203 班学生姓名：钱广指导教师：王楠论文提交日期： 2016 年 5 月 30 日论文答辩日期： 2016 年 6 月 8 日毕业设计任务书机械设计制造及其自动化专业机制 1203 班学生：钱广毕业设计（论文）题目：履带式盘类形状上料仓设计毕业设计内容：选择履带式盘类形状上料仓自动上料设备中除了机械上料装置（机械手）之外的，用来存储已经依次排列的工件，然后把工件依次送至上料位置的机械装置为对象。包括料仓的传动方案设计，驱动电机选择，气缸的选择，传感器的选用，挡料结构设计，定位结构设计，并基于件对料仓的部分零件进行建模及装配等。毕业设计专题部分：误 !书签自引用无效。料仓的传动系统设计行履带式盘类形状上料仓建模装配起止时间：指导教师：签字 2016 年 6 月 6 日沈阳化工大学科亚学院全日制普通本科生毕业设计诚心声明郑重声明，所呈交的本科毕业论文是自己在导师的指导下，进行研究所取的结果，结果不存在知识产权争议，除文中曾经声明援用的内容外，本论文不含任何其余个人或团队已经颁发或撰写过的文章结果。对本文的咨询作出重要贡献的小我和团队在文中均作了精确的解释并表达了感谢。同时，本论文的著作权由本人与指导教师共同拥有。自己一切明白本说明的法令后果由本人担当。毕业设计作者签字：钱广 2016 年 5 月 30 日摘要在现代化生产加工领域中，对于大件材料、零件的搬运，机床加工中的进上，产品整体的装配等实现自动化是非常有必要的。更何况搬运是一项十分繁重、非常劳累的工作，为了提高生产的效率、减少重复的体力劳动、减少工人的数量，降低劳动力的投入，保证生产安全的进行，所以采用自动化输送系统是非常有效的方式，也是非常科学的方法。自动生产线的灵活性较高，可以实现对不同规格和标准的产品的生产而且其生产机械和生产装置能够自动的完成产品的各道生产加工过程，并且这种加工能够保证产品的质量。自动化输送设备出现以来，大幅降低了生产成本、提高了生产效率，并且易于控制，因此在现代化工厂中被广泛应用。本设计的履带式盘类形状上料仓是自动上料设备中除了机械上料装（机械手）之外的，用来存储已经依次排列的工件，然后把工件依次送至上料装置上料位置的机械装置。思路来源于沈阳第一机床厂的轴承外环全自动加工设备，以轴承外环加工的上料工艺为基础，详细了解自动化生产线中履带式传送带的基本情况，并对生产线中盘类形状零件的上料进行了阐述；而后对自动化生产线中的上料仓的组成和功能进行了详细的说明，使读者能够更好地理解所设计的机构；本设计中为了确保履带传送的传输效率、输出转矩及功率的问题，对传动方案进行了详细的选型设计，通过直线段阻力、曲线段阻力、挡板阻力和工件阻力确定了传送带阻力，通过计算得料仓所需功率从而对电动机进行了选型，确定了电动机的输出转矩、功率等；本文还通过计算气缸的缸径、行程的计算、气缸的安装形式、缓冲装置对挡料机构的气缸进行了选型，确定乐气缸行程传感器的尺寸与型号，通过计算得出了挡料机构料道的总长度和总宽度，确定隔料器的型号及其驱动方式，确定定位装置导轨轴的材料及最小直径。最后，本文还基于件对履带式盘类形状上料仓进行了建模及装配，通过零件装配而成的三维立体图更加直观的显示了本次设计的装置。关键词：履带式；上料仓；电机； n of is of of of of is a in to to of so is is of of of of its of of in of of is to in of My of is it is on of of it of a in a on of In of on to is by of of of By to of of of of of of by of At of is on of is by of of 目录第一章前言 . 1 带式盘类形状上料仓概述 . 1 动化生产线的概述 . 1 动化生产线中输送设备的概述 . 1 动生产线中盘类形状上料仓的概述 . 3 带式盘类形状上料仓的组成及作用 . 3 带式盘类形状上料仓的组成 . 3 带式盘类形状上料仓的作用 . 5 第二章履带式盘类形状上料仓的传动系统设计 . 6 带式盘类形状上料仓的关键技术参数要求 . 6 带式盘类形状上料仓的传动方案设计 . 7 带式盘类形状上料仓的驱动电机选择 . 9 带式盘类形状上料仓传送带阻力 . 9 带式盘类形状上料仓所需功率 . 11 机所需的输出功率 . 12 机所需的额定功率 . 13 带式盘类形状上料仓的气缸选择 . 15 第三章履带式盘类形状上料仓的主体部分结构设计 . 18 带式盘类形状上料仓的传感器的选用 . 18 选用的传感器的工作原理 . 18 散反射式光电开关 . 19 缸行程传感器的选择 . 19 带式盘类形状上料仓的挡料结构设计 . 20 仓结构的常见形式 . 20 料机构料道的设计 . 21 料机构的隔料器设计 . 23 带式盘类形状上料仓的定位结构设计 . 26 位结构分析及工作原理 . 26 轨轴的设计 . 27 第四章基于行履带式盘类形状上料仓建模装配 . 30 件建模与装配概述 . 30 件介绍 . 30 模及装配概述 . 30 件设计 . 30 用件进行零件装配 . 34 第五章结论 . 38 参考文献 . 39 致谢 . 40 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第一章前言 1 第一章前言带式盘类形状上料仓概述动化生产线的概述科学技术发展到今天，工业水平的不断发展，人们对各类产品的需求也逐渐增大，而且对产品的质量要求也不断提高。并且由于科技的发展越来越快，企业对技术的重视程度也逐年提高，对自动化生产线的投入也逐年增加。如今自动化生产线给企业带来的技术、成本、管理等方面的优势，逐渐成为了企业可持续发展的重要规划 1。上个世纪初期，制造业中汽车工业出现了半自动生产线，这种生产线不断的发展成为自动生产线。二战后的制造业发展，自动生产线在发达国家的制造工业中发展和完善，在制造业中所占的比例不断增加 1。自动生产线上的生产机械和生产装置能够自动的完成产品的各道生产加工过程，而且这种加工能够保证产品的质量。自动生产线在完成自动化加工生产的过程中，需要把各种运输机构、加工机构，分拣机构、传感器检测装置有效的组合为一体，这种组合的机械系统可以根据预期的步骤自动完成所需的生产工作。这样的一个可以实现自动生产加工的系统就是我们所说的自动生产线，如图 1示 2。图 1自动化生产线动化生产线中输送设备的概述伴随着电子科学技术、计算机技术、数字控制技术等学科的不断融合发展，同时也得益于成组技术的产生和完善，自动生产线的灵活性也有所提高，可以实现对不同沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第一章前言 2 规格和标准的产品的生产 3。自动化生产的产品大小和品种可以调节，可实现生产成本的大幅降低，产品更新的越来越快，所以自动生产线的应用变得尤为广泛，同时这种生产系统也正在向有着更高的自动化水平的柔性制造系统发展 4。自动化输送设备出现以来，大幅降低了生产成本、提高了生产效率，并且易于控制，因此在现代化工厂中被广泛应用。它是现代工业自动控制系统实现物料输送搬运的最主要基础装备 5。一般的自动化传送机械可分成：皮带传送机械，网带传送机械，链板传送机械，滚筒传送机械等传送机械设备。皮带传送线，是利用皮带（橡胶带、帆布带等）组成的按照工艺步骤的连续生产作业线中不可或缺的自动化生产传送机构。皮带输送机的特点是：较强的输送能力，较远的输送距离，结构非常简单，而且易于维护，能方便地实行自动化控制、程序化操作，而且其运行速度范围广、平稳不易抖动，并可以实现上下坡、弯曲传送，因而在机械、电子、航空等行业的工件的输送、产品装配、外观的包装等不同领域 6。网带传送机械，一般分为网带式和网链式。相对于皮带输送机械，是对其装置的补充，它能克服皮带输送装置的皮带容易撕裂、腐蚀等缺点。网带传送机械不仅可以进行水平、倾斜的输送，还可以进行垂直输送，并且网带输送机的输送能力比皮带的要大，运距差不多长，故在很多地方应用也是十分的广泛。链板式输送机，是以单片不锈钢板或者履带板为基本单元，然后再连成环来当作运输机的承载面的一种输送机。它的特点是：其链板面非常的平坦光滑、摩擦力也小，工件在传输线之间的运动平稳；输送工件的能力大，链板可承载重载荷；输送速度可由电机准确控制，能实现输送机精确的同步传送；链板输送机不同于皮带输送机的是，链板可以直接用水冲洗，清洁方便。因此，链板输送线比较适合应用于重工业生产，如汽车制造、电视机生产等。滚筒输送机械，其主要部件由辊子、底座、支撑架、动力控制装置等机构组成。滚筒式输送机的原理是利用辊子的转动，加上工件之间的摩擦而使工件向前移动。按其运动驱动的方式可分成无动力驱动滚筒输送机、动力驱动滚筒输送机 7。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第一章前言 3 动生产线中盘类形状上料仓的概述环形盘类零件是机械加工生产中比较常见的零件，如：支持传动轴的各种形式的轴承；夹具上的导向套；气缸套等。盘类零件通常起支撑和导向作用。但不同的盘类零件有很多相似点，如主要表面基本上都是圆柱形的，有较高的尺寸精度等。图 1常见环形盘类零件随着自动化生产线技术的进一步发展，环形盘类零件（如图 1加工业进一步实现自动化，生产效率得到了极大的提高，生产成本也逐渐降低，产品质量也有了很好的保障。盘类形状零件上料机是自动化生产中的实现盘类形状上料工艺的生产设备，可实现灵活的线路布置；输送性价比高；生产装置的结构简单，易于检修；送料平稳；生产操作简单。自动化生产线在现代工厂中的运用非常广泛，如沈阳第一机床厂的轴承外环自动线的上下料设备 8。履带式盘类形状上料仓是一类输送带为履带式传送带，用以存储已通过装置定向的环形盘类形状工件的料仓。其传送方式一般通过机械运动传送（如盘式料仓、链式料仓等），以步进电机或者交流电机为动力源，通过者其它方式控制 9。带式盘类形状上料仓的组成及作用带式盘类形状上料仓的组成履带式盘类形状零件上料仓是盘类形状零件自动化加工生产过程中上料工艺的机械设备，在工件加工中处于前期处理工作，也是实现加工自动化过程中的重要一步，它可以使加工连续化自动化。针对不同的盘类形状零件、不同的生产厂家的上料设备沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第一章前言 4 会有所不同，这取决于公司的技术发展历程 10。本论文基于沈阳第一机床厂的轴承外环自动上下料设备（图 1对履带式盘类形状上料仓进行分析设计。图 1轴承外环自动上下料设备履带式盘类形状上料仓是自动上料设备中除了机械上料装置（机械手）之外的，用来存储已经依次排列的工件，然后把工件依次送至上料装置上料位置的机械装置。为此我们可以将履带式盘类形状上料仓分成动力系统、履带式传送带、挡料装置及定位装置，下面就详述一下每个部分的功能。动力系统：一般包括电机、减速器、制动器、控制器及其辅助设备组成，其主要的功能是为上料设备传送带提供动力。其电机功率应根据生产机械所需要的功率来选择，尽量使电动机在额定负载下运行。应注意以下两点：（ 1）如果电动机功率选得过小。就会出现 “小马拉大车 ”现象，造成电动机长期过载，使其绝缘因发热而损坏，甚至电动机被烧毁。（ 2）如果电动机功率选得过大，就会出现 “大马拉小车 ”现象。其输出机械功率不能得到充分利用，功率因数和效率都不高。履带式传送带：履带式传送带作为板链式传送带中的一种，包括履带板、主动轮、从动轮、支撑件、张紧装置等。履带板用以放置、运输工件，其材料可有不锈钢、合金钢等高强度材料组成；输送机的动力源一般由伺服电动机驱动一级或者多级减速器，然后再由减速器通过联轴器带动传送带的主动轮转动；输送机的张紧装置一般由重锤和螺杆机构，可以让履带保持足够的张力，使传送带能够正常运转。挡料装置：机床加工的速率与上料的速率不一定匹配，故上料仓必须要有储存一定数量待加工工件的能力，而挡料机构的作用就是将多余的待加工工件挡在上料装置抓取区域之外，并且使工件能整齐地排放在上料仓里。定位装置：上料装置的抓取区域是一个特定的范围，所以定位装置的作用就是将沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第一章前言 5 待抓取工件定位在某一区域，等待机械手的抓取。带式盘类形状上料仓的作用履带式盘类形状上料设备是一种用于工件加工前准备工序的机械装置，它可以让机械加工实现自动化，是自动化工厂中加工盘类零件不可或缺的设备。其履带式盘类形状上料仓，在自动化生产过程中的作用我们可以归纳为以下几点：中间储存、系统缓冲在生产活动中，机械设备的生产效率不一定相同，而上料仓则可以做到随时备料用以提高自动化整体的效率。工件定位作用履带式盘类形状上料仓可以将工件定位到机械手的某一抓取位置，用以方便的进行上下料。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章履带式盘类形状上料仓的传动系统设计 6 第二章履带式盘类形状上料仓的传动系统设计履带式盘类形状上料仓作为自动化生产线中的 “桥梁 ”，能够实现生产线的自动化并大大提高生产效率，在实际生产中发挥了巨大的作用。而传动系统作为自动上料仓的动力传送装置对整个上料仓的工作效率有重大影响。而传动系统的作用是为机械提供动力，典型的机械传动系统的类型：齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、带传动、链传动、轮系等。在不同的场所中我们需要根据相关参数选择不同的传动方式，以达到最优效果 11。带式盘类形状上料仓的关键技术参数要求根据上料仓传送系统的要求、有关的生产工艺过程和盘类形状零件的特性等来确定各主要参数。输送能力履带式盘类形状上料仓的输送能力指的是在某一设定的单位时间内输送的工件数量。本设计中输送的工件是环形盘类形状零件是单件物品，所以本设计以每小时输送的工件件数来计算 12。输送速度以履带式传送机构的运转速度为基础。假如用输送带作为牵引动力、输送长度比较大的时候，输送的速度可以稍微提高。假如用链条作为牵引动力的输送机，履带输送速度则不应过大，防止动载荷的增加。本设计中履带式盘类形状上料仓设计的回转移动最大运行速度为： s。总长度、输送线路水输送机平倾角输送线路的总长度和水平倾角的大小对履带式输送机的总阻力和输送带所需要的总功率有很大的影响。本设计中设定的上料料仓总长度为 5000斜角为 0，履带板宽度根据设计参数选择 B=400 工件参数每个工件的质量假定为： 10本设计假设工件的外形参数：环形盘类形状的外径 210最小内径 140 度为 60假定本上料仓最大可以存沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章履带式盘类形状上料仓的传动系统设计 7 储的工件数量为 20 个工件。主要工作条件：工作制度两班制工作（每班按 8h 计算），传送带为单向运转，工件载荷变化不大，一般为空载启动。工作环境洁净室内，无灰尘，环境的温度保持 20 左右。制造条件及批量普通中、大制造厂，大批量。带式盘类形状上料仓的传动方案设计机械通常由动力装置、传动系统及工作装置及其附属装置组成。传动系统在机械中的作用是不言而喻的，其正确的传动方案不仅仅是满足工作装置的运动要求，还必须要机构简单、成本低、易于检修等。实践证明，传动装置的重量和成本通常在整台机器中占有很重大的比重。由此可见，在本上料仓的设计中拟定合理的传动方案对于履带式上料仓具有非常的意义 13。不同传动方案有不同的范围，为便于选型，将常用传动机构的特点及其应用见表2 表 2传递连续回转运动常用机构的性能和适用范围传动方案选用目标平带传动 V 带传动摩擦轮传动链传动普通齿轮传动蜗杆传动常用功率（ 20）中（ 100）小（20）中（100）大（最大达 50000）小（50）单级传动比常用值 14 14 57 25 圆柱 35 圆锥 23 740 传动效率中中中中高低许用的线速度 25 25 30 15 25 40 6 级精度、直齿 18、非直齿 36 15 30 外廓尺寸大大大大小小传动精度低低低中等高高工作平稳性好好好较差一般好自锁能力无无无无无可有过载保护作有有有无无无沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章履带式盘类形状上料仓的传动系统设计 8 用使用寿命短短短中等长中等缓冲吸震能力好好好中等差差要求制造及安装精度低低中等中等高高要求润滑条件不需不需一般不需中等高高环境适应性不能接触酸、碱、油类、爆炸性气体一般好一般一般成本低低低中中高传动的参考方案一般用运动的简图表示。它是用一些简单的符号代表一些运动副和机构来表示机械的运动链、运动特征。运动简图一般工作机器通常由原动机，传动装置和工作装置三个基本职能部分以及操纵控制装置组成。图 2 6 种不同的传动装置参考方案。（ 1）（ 2）（ 3）（ 4）（ 5）（ 6）图 2传动装置参考传动方案根据表 2列出的不同传动方式的性能及适用范围，结合本设计履带式盘类形状零件上料仓的相关参数和工作条件分析考虑到 : 带传动承载能力较低，在传递相同扭矩时，结构尺寸较其它传动形式大链传动运转不稳，且有冲击沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章履带式盘类形状上料仓的传动系统设计 9 齿轮传动传动精度高、传动比大、传动效率高。蜗杆传动传动比大，承载能力较齿轮传动低。本设计中还考虑到传动装置的布局，要求尽量结构紧凑、匀称，强度和刚度好，便于操作和维修。选择传动装置参考传动方案（图 2的（ 4）为履带式盘类形状零件上料仓的传动方案。带式盘类形状上料仓的驱动电机选择本设计的履带式盘类形状上料仓由于是空载启动，要求有过载；工作环境为无尘、无油、无水环境，无噪声；本设计中选择的电机为交流伺服电机，其特点是在高低速运转平稳，即使在极低的低速时也不会出现低速振动现象；交流伺服电机一般为恒力矩输出，即在其额定转速（一般为 2000 3000内，都能输出额定转矩，但是在额定转速以上为恒功率输出；其本身具有较强的过载能力，适合有冲击的场合；采用闭环控制，其控制性能相比于其它电机更为可靠 14。带式盘类形状上料仓传送带阻力送机的运行阻力主要是有运行构件的摩擦力及其重力和被输送物料的重力所产生的，可按照输送线路各区段逐段进行计算。直线段阻力于本设计输送带的倾斜角为 0，故直线段只包含水平区段（ 2 式中 : 直线区段运行阻力（ N）； q 输送机每米长度的计算质量（ Kg/m）；所计算履带式上料仓输送带的长度（ m），由参数可知 =5m；阻力系数。当牵引链条的滚子采用滑动轴承时，取设计取最大值 = 为重力加速度（ 9.8 m/ 本设计中 q 的计算公式为：沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章履带式盘类形状上料仓的传动系统设计 10 q =2 q0+ （ 2 0B+ （ 2 G（ 2 式中 : 输送机运行部分平均每米长度的质量（ kg/m）；输送的工件平均每米长度的质量（ kg/m）； B 底板宽度（ m）；底板系数（见下表 2 G 单件物品的质量（ T 相邻物品沿输送方向的平均间距（ m），取 T= 底板系数（表 2输送机底板参数输送机运行部分型式无挡边有挡边底板宽度（ 400 500 630 800 800 以上 400 500 630 800 800 以上轻型 35 45 60 40 50 70 中型 50 60 90 60 70 90 重型 70 100 130 80 110 150 代入数据 B=40G=10T=算出 q=168kg/m 可求出 168 5 N）曲线段阻力履带板板链绕过输送带首端和尾端时所产生的弯曲附加阻力和轴承滚动阻力。这部分阻力计算相当复杂，通常按直线段阻力的 10来考虑。 N）。挡板阻力本设计属于有固定挡板的履带板式输送机，被输送盘类形状零件与固定挡板之间存在挡板阻力 . 对本设计输送的是成件物品（盘类形状零件），可按照式 2算：（ 2 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章履带式盘类形状上料仓的传动系统设计 11 式中： d 为挡板长度（ m），取 = 为重力加速度（ m/ 计算可得 N）。本设计中其它阻力我们忽略不计工件阻力带式上料仓在运行时候，挡料机构会将多余的工件存储在槽式料仓中，此时工件与履带式传送带有一个摩擦阻力。本文上料仓可以存储工件数量为 20 个，每个工件质量为 10时的摩擦力由下式求得： = n m （ 2 式中： n 工件数量（个）；摩擦系数，本设计

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