WJ039-推杆连续退火输送机设计【原创设计】
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本科毕业设计 外文文献及译文 院 （部）： 专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 1 外文文献 : 2011) 16:86 89 011 . H. Y. K. . of a is he a a s 25 it an to A is of of a is a To of of we an of is a is to in In an we in up a at we in on on 2 of a we a no or on of a a 1). a of is or of is on on of As 2, is on on is by a DC a of a is an of of s of an to We in on 2 on he of is of in of a in a is a of a is of of a 5 5, 2011 S. *) 271. K. . o. . in at 67 29, 2011 87 of a of is of of be by be it up an 2a, of = 0.3 m = m, is is of of as 3. is m, if it is .1 is a is a is to a is by a I A a is By nd rd is 文文献及译文 3 in nd rd is a AN a of an to of a rd 3 to rd st to nd to on rd to a a of m. of is of a To of of by a 3-D by a 3-D 1. 2. 3rd of a b of is by C on 9 of of of 3. 3D fi of a on a a b 8 to s of by .2 m/.2 m/s m of 4, 5, . of of of to .2 m/s. a of .5 s to a 3D” by a 3D by on 5, we of in D () () ( ( ) ( We fi in of by m of of 文文献及译文 4 of an by on on of a 9 of in to be as of at ni is of of i. be in We of on in by 9 on is on on o it be on an be by of of a a to of on on a BS a of by a .2 m/s2 .2 m/s m of of 7, of (2b). in of of is a in on in in no of to a of n to rd a An by a DC a 24-V at a m/s. of m. 4. 5. 6. of 7. in a b c d 8. he is 8. In 文文献及译文 5 a m, 4 he of a on on an a rd a of on an on rd a a we to in a to . , et 2009) of 009, 1. , et 2006) of of to of of 006 . , et 2006) of on of 267 1268 4. , , , et 2006) of of 006 . , , , et 2005) on a of of 005 . , , , et 2008) of of 008, 60 163 8. , , , et 2010) of a of 010, 55 463 9. , , , et 2010) of a of 文文献及译文 6 中文译文 : 人工生命的机器人（ 2011） 16:8689011 . H. Y. K. . 个新的修剪机器人的实验研究进展 在 日本只有一个商业产品。 这台 机螺旋 地 爬上一棵树使用电锯 修剪树枝 。然而，机器的重量（ 25 公斤）和 缓 慢 的 速度阻碍它 成为解决森林危机的 最佳解决方案。一个轻量级的平台是必需的，因为在日本，大部分山脉有陡峭的山坡，一个修剪机器人运输是一项艰巨的任务。以提前修剪机器人的艺术状态，我们 提出 一 个创新的修剪机器人 对于外面大多数的树都能高效工作 。 它的 轮 系 机构的设计 是为了适应于 混合爬山，即，机器人能够开关之间的直线和螺旋 爬 升。该方法保证了 机器人的 轻量化和高爬的速度特征在早期的出版物，我们介绍了基本的设计概念和描述的原型实验机器人了。此外，混合爬山法已经证明，该修剪机器人可以 高速的 爬上 爬 下 大 树。在这里，我们报告我们开发机器人的进展，专注于直爬， 善于 不平坦的表面上的 工作 ，和修剪。 2 先进的 修剪机器人随着建设轻修剪的终极目标机器人，我们已经开发了一种新型的爬山法，采用无压或抓机制，而是依靠机器人本身的重量，像 日本传统的伐木工不会爬树的时候（图 1）。该用的一套杆和绳子，这是所谓的 不握不住或抓住树 干 ，而他的质量中心位于树。是的，该可以用自己的重量停留在树上。基于这一新的林业产业的设计概念和要求，修剪机器人 有了很大的发展 。如图 2 所示，该机器人配备了四主动轮。轮 1 和 2 位于上侧 ， 轮 3 和 4 位于下侧。每个轮由直流伺服电机、蜗轮驱动 。 摘要 本文介绍了一个伐木工的发展 像修剪机器人。攀登主要是模仿在日本的登方法。机器人的主要功能包括 对 外面的树 进行修剪工作 ，和一个创新的爬山策略融合 直线和螺旋式攀升 的方式 。这种新颖的设计带来了轻量化和高爬升速度特征的修剪机器人。我们报告我们在发展机器人进展，针对直爬，不平坦的表面上的 工作、 修剪。 关键词 修剪机器人 爬壁机器人 1 引言 日本木材工业已经进入下降的原因 ， 木材价格下降和林业工人老龄化迅速。这导致了森林的破 坏 ，导致在暴雨和山体滑坡的 破坏 山村 地区 。然而，在一个适当的配平状态修剪树 是 值得在上面投资的， 因为其 形成 一个美丽的表面形成年轮。 一个修剪机器人的发展 对 可持续森林管理的创新是很重要的。研究开发 的 修剪机器人 15已经很少见了 。 2011 年 2 月 25 日 机械工程系，丰田民族院校丰田 471知县，日本 电子邮件： 崎 . K. 人与信息系统工程系，岐阜大学，岐阜县，日本 限公司，日本 外文文献及译文 7 雪蛤 业有限公司，岐阜县，日本 这部分工作是在第十六届国际研讨会在人工生命与机器人 项目展现的 ，日本，一月 27日 29日 ， 2011 年。 87 电池 ， 质量中心位于一个错误 的边缘 ，由于摩擦系数不明确、质量中心的位置可能被干扰。 例如，机 器人会倾斜，当它爬上一个不均匀的表面。在图 2a，质心定位参数 H = 和W = ，其中 H 为上轮和下侧面之间的距离轮，和 W 的表面之间的距离躯干和质量中心，如图 3 所示。分析表明机器人当 D 为 ，即使它倾斜约 德。控制器使用一个 构成 ， 配备了无线局域网。该控制器能够通信数据 /命令与个人电脑通过无线局域网。每一轮由速度 制。通过一个高通滤波器的速度反馈输入附加。通过与第二个原型比较，第三原型重量轻，除控制器和电池。同时，控制器和电源分布在外部的第二个原型。第三原型也配备一个无 线局域网和电锯。虽然的电锯细节在这里省略了，实验表明一个分支使用第三切削原型。 3 实验 三实验进行评估的第三个原型。第一个实验是对其基本性能。第二个实验是评价其在不平坦的表面 的 性 能。 第三实验表明机器人是否可以修剪树枝。所有的实验使用替代树在室内进行。替代树直径的是 的摩擦系数 有效的替代树大约是 是小于这一自然的树。收集实验数据 包括 ，该电机电流，机器人的位置和方向，机器人的测定 ， 测量电机电流 。 使用分流电阻。测定位置 的 一个三维位置测量装置（ 数字）。用三维定位测量定位传感 器（ 外文文献及译文 8 图 1。爬树方法使用 图 2。第三修剪机器人原型。照片图像。 B 像 还原机制具有非回驾驶性能。每个车轮的转向角度也由直流驱动 ,伺服电机和蜗轮减速机构。 在分析的基础上， 79 质量中心位于外树与控制器的重量 。 图 3。对一棵树的修剪机器人三维图。侧视图 。 俯视图 本性能 直爬实验进行评估 ， 机器人的基本性能。这四个预期的速度轮子是由梯形的简介。加速度 / 速度为 /秒 ， 车轮半径 ， 。 实验结 果显示在图。 4， 5，和 6。图 4 显示了机器人的速度。各自的速度从旋转编码器的值计算出轮。机器人能爬在 /秒。虽然有一个约 于控制法启动延迟，这是一个问题。图 5 显示移动的距离。 它 的 实现 是由一个三维位置测量设备，和移动的距离每轮计算 从价值上的旋转编码器。在图 5 中，我们发现三种类型的错误：在距离误差的感动每一轮的三维位置测量之间装置（ 间的误差；轮 1（或 3）和 2（或轮 4）（ 轮 1 和轮3 之间的误差（误差之间的 2 和 4 轮轮）（ 我们考虑了两这些错误的可能原因。第一个是差异在每一轮的变形。移 动的距离按 的半径为每个车轮 的每一圈 。车轮是由聚氨酯 合成的 管 ， 它是作用在它变形的力。 它的 变形量的大小取决于力。从理论上分析， 79级在第三原型的力量往往是如下。的正常力近质心变得大于在对面的力。因此，填充扶手椅外文文献及译文 9 形 = 认为是，在法国是正常的力的大小第一轮（ （ 以这样解释。我们认为原因是滑移（ 干上的车轮。图 6 显示了电流在轮毂电机，这是由并联测量电阻。理论分析也表明，在下侧切向力大于上面。图 6 倾向于理论分析 ， 不平坦的表面上安全使用的机器人 正常工作 ，它 必须在不平的树是强大的树干。总是会有由增长引起的颠簸一个修剪枝的遗迹。因此，直爬坡实验进行评估颠簸在树干修剪机器人的性 能 。这个实验在一个替代的凹凸进行。采用 料，和大于天然凹凸。在四轮所需的速度是由一个梯形了简介。加速度为 / 速度为 /秒，每 半径的车轮。 实验结果如图 7 所示，其中显示角度 1 的轨迹和 2（参见图 2B）。 2 角旋转对所有病例加方向，指示这个控制箱上升。这意味着，大众走向树中心。质量中心也走向了树当 1 角方向旋转正方向。这意味着减少摩擦力使机器人在树上。然而，在 2 个 轮子的电流和 4 均大于在实验中连续电流。因此，有没有危险的机器人跌倒。此外，这些角度回到原来的方向，即使角度 1 和 2 发生了当一轮了凹凸。这些结果显示了良好 的 性 能。 剪试验 进行实验，发现无论是第三原型可以修剪树枝。一个附加的电锯是由一个 24V 蓄电池直流电机驱动。机器人爬上螺旋的速度在 /秒的直径的树该目标分为 。 图 7。在每一种情况下滚角和俯仰角。一轮 1 过去的凹凸， B 轮 2 通过凹凸， C 轮 3 通过凹凸， D 轮 4 通过凹凸图 8。机器人与修剪修剪试验 ， 实验的场景如图 8 所示。在这个实验中， 树枝被切 断，只留下一个短暂的残这是小于 ，与树干没有受伤。 4 结论 一个伐木工像修剪的发育进程 ， 机器人已经被描述，针对直爬，其在不平坦的表面行为，修剪树枝。的实验表明，直爬第三原型给了一个很好的基本性能。攀爬的结果在不平坦的路面上试验中表现出良好的鲁棒性颠簸，因为真正的树最凸起的小比实验碰撞。此外，修剪试验 还表明第三的原型可以修剪树枝从一棵树。在今后的工作中，我们希望在实际环境中的机器人测试，试着做一些进一步的改进。 外文文献及译文 10 工具书类 1。张军军， 等人 2009 年开发 行道树爬壁机器人 木本 。 2009 促进了 程序， 107 的发展。 2。 ， 等人 2006 年发展了 结构测量 抓树 力 修剪 树，攀爬修剪机器人 木本 （日本）。2006 年开展 程序 与 机器人与机电一体化 会议。 3。 ， 等人 2006 年开发 攀树和修剪机器人木本。执行器布置在臂端 为了 旋转运动（日本）。 促进了 268 4。 , , ， 等人 （ 2006）评 估了 树枝修剪机器人地图构建系统 的绩效 （日本 ） 。 在 2006 年 开展了 程序和机器人机电一体化 会议。 5。 , , ， et 2005） 研究用于机器人的 修剪系统： 发展了 机器人样机 单元 （日本）。 开展了 机器人 2005 日本机械学会与机电一体化 会议。 6。圣隶 工 业。 。 2011 年 5 月可以访问 7。 , , ， 等人 （ 2008）分析与实验新型爬山法。 开展了 2008， 60163 的 议 。 8。 , , ， 等人 （ 2010） 开发 一个用其自身的重量 的 修剪机器人。 促进 455010， 63 行业的发展 9。 , , ，等人（ 2010）开发的一个 利用 自身的重量 的 修剪机器人（日本）。 促进着 古屋 的发展。 1 山东英才学院 毕业设计 (论文 )任务书 题 目 推杆连续退火输送机设计 专 业 学 生 姓 名 班 级 学 号 指导教师签字 汤爱君 指导教师职称 教授 指 导 单 位 负责人签字 学院领导签字 日 期 山 东 英 才 学 院 年 月 日 题 目 推杆连续退火输送机设计 课题类型 理论研究 工程设计 产品开发 实验研究 课题类别 软件 硬件 软硬结合 其他 2 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写综述和开题报告。 2 查看产品的技术要求，分析 推杆连续退火输送机 的结构。 3 根据任务书中的内容设计 推杆连续退火输送机 结构，并绘出 推杆连续退火输送机总装配图、零件图。其中 图 1 张，绘制 推杆连续退火输送机 总装配图；其余根据零件尺寸设计图纸大小； 制 图 1 张，手工绘制 纸 3 张，总图纸折合 张。用相关三维软件进行三维建模，完成相关动作要求。 4 撰写 2 万字的毕业论文，并将题目、摘要和关 键词翻译成英文。 5 翻译 1500 字以上汉字的英文资料。 6 将答辩内容用 作成幻灯片。 7 毕业答辩。 二、技术要求： 1 推杆杆长： 60 350 （ 2 头部尺寸（ D L）： 6 4 12 8（ 3 线移速度： 16 mm/s 4 放置方式：空 1 格 5 机床外形尺寸（长宽高）： 2750 590 775（ 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，将毕业设计内容、资料、其他材料（下场实习报告、考察报告、答辩记录等）经指导教师审查通过后，按指定的顺序装入档案袋。 3 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、答辩记录和成绩、毕业实习资料等。 四、成果形式： 1 毕业论文一份。 2 图纸折合 2 张，其中包括装配图 1 张、零件图 3 张。 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 推杆连续退火输送机 的结构 ; 第 78 周：绘制 推杆连续退火输送机 的结构总装图和相关零件图； 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，装订毕业设计论文； 第 13 周：讲答辩内容制作 加毕业答辩。 参考资料 1. 杨连弟 J20028. 张玉英 ,王永宏 ,赵国相 石油矿场机械，2004 3 高子栋 矿山机械， 1997 4 贾泽彩 的研究 J199512 沈永松 J2006)： 34 本 科 毕 业 设 计（论 文） 题 目 推杆连续退火输送机设计 专 业 学生姓名 班 级 学 号 指导教师 二 年 月 日 山东英才学院 摘要 推杆连续退火输送机 采用电机和减速器作为驱动装置，传动形式采用常见的链传动，推杆连续退火输送机的结构和工作原理与带式输送机相似，它们的区别在于带式输送机用输送带牵引和承载货物，靠摩擦驱动传递牵引力，而推杆连续退火输送机则用链条牵引、用固定在链条上的板片承载货物，靠啮合驱动传递牵引力。推杆连续退火输送机主要用于部分仓库或内河港口中输送件货。它与带式输送机相比，优点是板片上能承放较重的件货，链条挠性好、强度高，可采用较小直径的链轮和传递较大的牵引力。 关键词： 推杆连续退火输送机 ， 推杆 ， 输送机 链 传动as a in of in of is to in by is a a to by is of or in of is of of on be 录 1 绪论 . 1 内外研究现状 . 1 内外发展趋势 . 2 杆连续退火输送机的概述 . 3 杆连续退火输送机的零部件设计 . 3 . 5 计参数 . 5 式输送输送机和带式输送输送机 . 5 式输送机和推杆连续退火输送机输送机的对比 . 6 较并确定最终方案 . 6 . 7 送链的设计 . 7 动电机的选型 . 8 杆 连续退火输送机轴的设计 . 10 动轴的设计 . 10 滚轮轴的设计 . 12 承的选型及校核 . 15 杆连续退火输送机强度计算 . 17 链传动的运动特性 . 17 链传动的动载荷 . 19 链传动的受力分析 . 19 送机滚轮接触强度的计算 . 20 4推杆连续退火输送机的其他部件设计 . 22 杆连续退火输送机的驱动装置 . 22 杆连续退火输送机的张紧装置 . 23 杆连续退火输送机的链轮 . 23 致 谢 . 26 参考文献 . 27 致 谢 . 28 1 1 绪论 内外研究现状 近几年来 , 随着我国物料搬运总体技术水平的不断发展和提高 , 在散料连续输送机以下简称输送机这一分支领域内也取得了很大的进步 , 各种新产品、新机型、新结构、新材料和新工艺等不断涌现。 我国的输送机基本上都为固定式 , 而港口、码头、堆场和转运站等场所有时要求输送机能移动 , 用时搬来 , 不用时移走 , 如同移动带式输送机一样。国外对此早已研究解决并形成系列 ,如英国雷德勒公司 , 有多种类型的移动式水平、垂直和倾斜型输送机 , 我国应研究发展这种产品。这类产品有三大特点一是轻型二是距离不太长 , 高度不大三是带有行走轮和活 动支承架。发展这一产品在技术上没有什么难度。 大力发展各种专用系列产品是当今散料连续输送机械的发展趋势之一 , 推杆连续退火输送机 也不例外。所谓专用是指在特定场所使用或为某一类特殊物料设计的定型产品 , 上面所介绍的各种机型有些便是属于专用性质的。除此之外 , 还有许多新的领域需要去开拓 , 如水泥专用 , 蜂窝煤粉专用 , 饲料专用 , 垃圾焚烧专用 , 医药卫生专用 , 煤及煤粉取样小型专用 , 定量输送型 , 给料分料型等等。由此可见 , 推杆连续退火输送机 的发展前景是十分广阔的。 美国特莱姆柯公司的 推杆连续退火输送机 大都采 用刮板式 , 即链条未埋在物料之中 , 而是靠刮板输送物料 , 这样可较大地降低输送阻力。还有一种结构是采用双股滚子链条 , 链条置于壳体两侧 ,滚轮在导轨上运行 , 链条中部的刮板伸人到机壳下部刮送物料。这种结构的输送机运行更加平稳 , 链条磨损减轻 , 我国也有部分生产厂家在某些产品上采用了这种结构 , 经使用效果很好。 日本细川公司很早以前就推出了用钢丝绳作牵引构件的输送机 , 钢丝绳上固定有刮板 , 壳体断面为圆形 , 该产品已形成系列 , 其特点是钢材用量少 , 占地面积小 , 密封性能好。用钢丝绳代替链条能很好地体现等强度设 计原则 , 这种输送机不仅能实现垂直提升也能进行水平输送。目前我国虽已有设计部门完成了其中一个规格的设计工作 , 但还未找到愿意合作的厂家。 目前输送机已广泛应用于国民经经济各个部门， 近年来在露天矿和地下矿的联合运输系统中输送机又成为重要的组成部分。主要有：钢绳芯输送机、钢绳牵引胶带输送机和排弃场的连续输送设施等。这些输送机的特点是输送能力大，适用范围广 (可运送矿石，煤2 炭，岩石和各种粉状物料，特定条件下也可以运人 )，安全可靠，自动化程度高，设备维护检修容易，爬坡能力大，经营费用低，由于缩短运输距离可节省基建投 资。 目前，输送机的发展趋势是：大运输能力、大带宽、大倾角、增加单机长度和水平转弯，合理使用胶带张力，降低物料输送能耗，清理胶带的最佳方法等。我国已于 1978 年完成了钢绳芯输送机的定型设计。 国外输送机技术的发展很快，其主要表现在 2 个方面： 一方面是输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带输送机、管状输送机、空间转弯输送机等各种机型；另一方面是输送机本身的技术与装备有了巨大的发展，尤其是长距离、大运量、高带速等大型输送机已成为发展的主要方向，其核心技术是开发应用于了输送机动态分析与监控技术， 提高了输送机的运行性能和可靠性。其关键技术与装备有以下几个特点： 1、设备大型化。 2、应用动态分析技术和机电一体化。 3、输送系统设备的通用性、互换性及其单元驱动的可靠性。 4、新型、高可靠性关键元部件技术。 内外 发展趋势 国内外输送机技术的差距及发展趋势 一、大型输送机的关键核心技术上的差距 . 1、输送机动态分析与监测技术长距离、大功率输送机的技术关键是动态设计与监测，它是制约大型输送机发展的核心技术。目前我国用刚性理论来分析研究输送机并制订计算方法和设计规范，设计中对输送带使用了很高的安全系 统 ，与实际情况相差很远。实际上输送带是粘弹性体，长距离输送机其输送带对驱动装置的起、制动力的动态响应是一个非常复杂的过程，而不能简单地用刚体力学来解释和计算。国外已开发了输送机动态设计方法和应用软件，在大型输送机上对输 送机的动张力进行动态分析与动态监测，降低输送带的安全系统，大大延长使用寿命，确保了输送机运行的可靠性，从而使大型输送机的设计达到了最高水平 ，并使输送机的设备成本尤其是输送带成本大为降低。 2、可靠的可控软起动技术与功率均衡技术 长距离大运量输送机由于功率大、 距离长且多机驱动，必须采用软 起动方式来降低输送机制动张力，特别是多电机驱动时。国内已大量应用调速型液力偶合器来实现输送机的软起动与功率平衡，解决了长距离输送机的起动与功率平衡及同步性问题。但其调节精度及可靠性与国外相比还有一定差距。此外，长距离大功率输送机除了要求一个运煤带速外，还需要一个验带的带速，调速型液力偶合器虽然实现软启动与功率平衡，但还需研制适合长距离的无级液力调速装置。二、技术性能上差距我国输送机的主要性能与参数已不能满足高产高效矿井的需要，尤其是顺槽可伸缩输送机的关键元部件3 及其功能如自移机尾、高效储带与张紧装置等与国外有 着很大差距。 杆连续退火输送机 的概述 推杆连续退火输送机 是利用链条牵引、承载，或由链条上安装的板条、金属网、辊道等承载物料的输送机。根据链条上安装的承载面的不同，可分：链条式 /推杆连续退火 式 /链网式 /板条式 /链斗式 /托盘式 /台车式，此外，也常与其他输送机、升降装置等组成各种功能的生产线。 推杆连续退火输送机 以及相关的装置 , 可实现物料的输送和计量。结构紧凑 ,占用空间小，可以三维改变输送方向。高充装度降低了输送链速，使得磨损很低 , 行起来声音很小。在输送物料时可充装气体。运输中能保证没有粉尘泄漏到环境 中。输送机可以送热的，沸腾的，冷的或其他工况的介质。 输送机轴可以正反转 , 设备可以随时改变输送方向 , 这时候物料除了受重力下降不受其他作用力 ,低的输送速度使得总的功率消耗小。被输送的物料从进口到出口法兰之间是处于密闭状态的。出口不必设置除尘器。 物料沿着管子平滑输送，基本上没有内部运动，所以物料破损少，缓慢的弯道输送使很少的 物料颗粒产生碎屑。管内不会产生粉尘爆炸，因为板片把物料局限在小单元内，爆炸无法发生。根据不同的加料情况，进口之间可相距超过 10 米远。 完全免维护的轴承，包围紧固，自润滑。链轮有优化 的肩，表面有沉积排水和齿面，设计优化，使用硬化链条具有最小磨损。尽量小的外形尺寸。通过调节链条松紧，输送机通过特殊制作的部件，在更小的弯曲半径内一直保持输送盘在管路里垂直运动，并使输送量保持恒定。 特殊的输送盘 ,具有极低的磨擦系数和稳定的输送能力。 我们生产的全部管链输送机都使用我们开发的计算程序，使得输送机的输送管和弯曲部件等不同的部件保持必要的静摩擦和拉紧力，为设计低噪声和低磨损提供高精确数据。 杆连续退火输送机 的零部件设计 推杆连续退火输送机的零部件主要有：输送链、主动滚筒、改向滚筒、 辊 子、张 紧机构、驱动装置和机架体等。这些主要部件的作用是构成一台推杆连续退火输送机的基本要素，它们是保障推杆连续退火输送机 能够正常运行的必要条件。 输送链与 传动链 一样，精密输送链也是由一系列轴承组成的，它们被具有约束作用的推杆连续退火 固定，彼此之间的位置关系十分精确。每一根轴承包括一个销轴和一个套筒，链条的滚柱在其上旋转。销轴和套筒都经过表面硬化处理，由此允许在较高的压力下铰接在一起，而且可以承受经滚柱传递的载荷压力和啮合时的冲击。 4 各种强度的输送链都有一系列不同的链条节距：最小链条节距取决于链轮轮齿对足够强度的要 求，而最大链条节距通常是由 推杆连续退火 和通用链条的刚性决定的，如果有需要，能过强化 推杆连续退火 之间的套筒就可以超越额定的最大链条节距，但是必须在轮齿中保留用以清除套筒的间隙。 驱动装置 （ 1） 驱动装置的组成 推杆连续退火输送机的驱动装置包括电机安装架、平垫 、减速器、 弹垫 等部分 组成 。 （ 2） 驱动装置的分类 推杆连续退火输送机 的驱动形式按传动滚筒数目分为：单滚筒驱动、双滚筒驱动及三滚筒驱动；按传动机构形式分为：电动机 减速器传动、电动机 减速器 开式齿轮传动、电动机 减速器 链条传动 （皮带） 和电动滚筒传动等 辊 子 辊子是 推杆连续退火输送机 的主要零部件之一。 主要部件有：滚轮组件、高温轴承、轴用弹性挡圈等组成。跟 据生产工艺要求 , 以直线、圆弧、水平、倾斜、分支、合流、升降、翻转等形式组成开式或闭式生产流水线。物件在辊子输送机上可按需要运行或停止 ,以完成焊接、装配、测试、秤量、包装、储运等各类工艺作业。 张紧装置 张紧装置的作用是保证输送 链 中有必要的张力， 主要部件有：活动架、固定架、孔用弹性挡圈、张紧链轮等部件组成。 此外， 向上倾斜输送物料的输送机或向下倾斜输送物料的输送机，为了防止停电或驱动装置发生机械故障时反 向运动或失去控制，造成安全事故，应安装逆止器或制动器。使用逆止器和制动器 。 课题的研究内容和所需解决的问题 本课题所研究的对象为高温推杆连续退火输送机， 高温 推杆连续退火输送机 是采用滚子链和滚子轴作为传动机构的一种导向平稳、工作性能可靠的 输送机 输送机，与带式 输送机 输送机相比，它具有张紧力小、压轴力小、能在高温高湿及有油污等恶劣环境条件下工作等优点，因此在物流输送领域有着广泛的应用。本课题所研究的高温 推杆连续退火输送机 是鄂尔多斯华泰汽车涂装车间用于烘干炉内高温环境下的专用输送设备，具有实际意义。 本设计所 要解决的主要问题如下： 1、熟悉整个输送线的结构及设计参数； 5 2、根据所输送工件的结构特点和相关参数，完成 输送机 总体结构的设计草图； 3、根据设计参数和输送要求，完成相关计算（主要包括电机功率计算及选型、链传动选择计算、张紧配重计算、滚子梁刚度计算 、滚轮接触强度计算等等）； 4、根据计算结果，确定 输送机 结构尺寸，完成总装图； 5、完成重要零部件的部件图或零件图。 传送装备在物流系统中有着非常重要的地位，传送装备的优劣直接决定着物流系统的工作效率，进而影响企业的生产经营的 效率。因此企业对传送装备的设计要求越来越高。输送机 输送机是传送装备中比较重要的种类，相比于带式输送机， 输送机 输送机的结构更为简洁可靠，且输送能力较大，操作简单，应用范围更广， 同时还 具有承载能力强，橇体或工件输送时导向平稳、可靠，安装使用方便等优点。 输送机 按传动 构件形式不同 ，可以分为 推杆连续退火输送机 和带式 输送机 两种。 计参数 1 推杆杆长： 60 350 （ 2 头部尺寸（ D L）： 6 4 12 8（ 3 线移速度： 16 mm/s 4 放置方式：空 1 格 5 机床外形尺寸（ 长宽高）： 2750 590 775（ 式输送 输送机 和带式输送 输送机 推杆连续退火输送机 与带式 输送机 都属于输送机自动输送技术领域，是一种新型的用于物流输送线上的输送设备。 输送机 总体设计方案 可知， 推杆连续退火输送机 与带式 输送机 的主要区别在于驱动 输送机 的形式。 推杆连续退火输送机 主要通过链条来驱动辊子。 若干个滚轮轴组件安装在机架上，各滚轮轴组件之间由链条连接，张紧装置安装在链条一侧，并可调节链条的张紧度，驱动装置安装在机架上 。一般情况下，都在 在机架一侧安装有导向轮， 其常用的 特征 为 由一对槽钢构成整体 机架，在整体机架内设置加强筋。 而带式 输送机 的 结构是驱动装置与同步带相接，同步带与输送组件相接，导向轮组件安装在支架上，驱动组件安装在支架上。 这种 输送机 的 优点 在于 ：与普通 输送机 输送机采用基本相同的结构形式，大多数零部件与普通 输送机 输送机通用，减少了零部件的种类，6 有利于设备制造厂家的生产管理。减少了整个输送系统中输送机的种类，方便用户的日常使用和维护。 这两种 输送机 均 由主框架、动力辊子、传动构件、传动装置和张紧装置等主要部分组成。动力辊子按一定计算间隔均匀布置。动力辊子由安装在一根通轴上的两个滚 轮以及轴上的带 轮或链轮 组成。 若 输送机 上的电机为减速变频电机，则这种 输送机 则会有 变频可选。滚轮上的 配置定位装置可实现撬体精确定位 式 输送机 和 推杆连续退火输送机 输送机的对比 推杆连续退火输送机 与带式 输送机 输送机相比，具有以下优点： 1利于日常维护。 与普通 输送机 输送机采用基本相同的结构形式，大多数零部件与普通 输送机 输送机通用，减少了零部件的种类，有利于设备制造厂家的生产管理。减少了整个输送系统中输送机的种类，方便用户的日常使用和维 护。 2承载能力强。相对于带式 输送机 输送机而言， 推杆连续退火输送机 输送机的承载能力更 强。能够承载较大质量的货物。 3耐冲击，强度高。在日常使用中， 推杆连续退火输送机 输送机更不容易损坏。 4噪音低。在日常使用中，相对于带式 输送机 输送机而言，噪音更低。 由上述的对比可知，在货运量比较大的情况下， 推杆连续退火输送机 比带式 输送机 更有优势，因此，本文的 输送机 采用链式驱动的形式。 较并确定最终方案 由于带式 输送机 输送机承载能力差，不利于在环境条件不是很好的地方作业，而 推杆连续退火输送机 输送机则不同，它能很好的适应不同环境的作业需求，在高温条件下， 带式输送机的皮带很容易损坏，而 推杆连续退火 输送机 的链轮则不会； 由于 推杆连续退火输送机 输送机 的工作环境会产生高温，故 推杆连续退火输送机 输送机的电动机应放置在输送链外， 有利于散热及对电动机的保护。 综上所述 ，我们选择链式输送及电动机放置 内侧 的方案 ，这样方便节省空间，有利于合理利用资源 。 7 参数计算 送链的设计 链传动是一种挠性运动，它由链条和链轮组成。通过链轮轮齿与链条链节的啮合来传 递运动和动力。链传动按用途不同可以分为传动链、输送链和起重链 。 图 3传动 滚子链的结构如图 3示：它是由内 推杆连续退火 1、外 推杆连续退火 2、 销轴 3、套筒 4 和滚子 5 组成。内 推杆连续退火 与套筒之间、外 推杆连续退火 与销轴之间为过盈配合，滚子与套筒之间、套筒与销轴之间为间隙配合。当内、外 推杆连续退火 相对挠曲时，套筒可绕销轴自由转动。滚子是活套在套筒 上的，工作时，滚子沿链轮齿廓滚动，这样就可减少齿廓的磨损。链的磨损主要发生在销轴与套筒的接触面上。因此，内、外 推杆连续退火 间应留少许间隙，以便润滑油渗入销轴和套筒的摩擦面间。 推杆连续退火 一般制成 8 字形，以使它的各个横截面具有接近相等的抗拉强度，同时也减少了链的质量和运动时的惯性力。 图 3子链的结构 当传递大功率时，可采用双排链或多排链。多排链的承载能力与排数成正比。但由于精度的影响，各排链承受的载荷不易均匀，故排数不宜过多。 8 滚子链的链节数为偶数时，接头处可用开口销或弹簧卡片来固定，一般前者用于大节距，后者用于小节距；当链节数为奇数时，需采用过渡链节。由于过渡链节的 推杆连续退火 要受附加弯矩的作用，所以在一般情况下最好不用奇数链节。 动电机的选型 电动机是应用很广泛的动力设备，在农业机械中它与内燃机、拖拉机一样，是不可缺少的主要动力之一。电动机是将电能转换为机械能的动力机 械。俗称电滚，也叫马达 (译音 )。 一 般来说，电动机的选择 方法 主要包含以下内容。 （ 1） 类型的选择 选择哪种类型的电动机，一方面要根据生产机械对电动机的机械特性、起动性能、调速性能、制动方法和过载能力等方面的要求，对各种类型的电动机进行分析比较；另一方面在满足上述要求的前提下，还要从节省初期投资，减少运行费用等经济方面进行综合分析，最后将电动机的类型确定下来。在对起动、调速等性能没有特殊要求的情况下，优先选用三相笼型异步电动机。 （ 2） 功率的选择 正确地选择电动机的额定功率非常重要，额定功率选择得过大，电动机 长期在欠载状态下运行，不仅增加了设备投资，还会降低其效率和功率因数 (对异步电动机而言 )等指标，增加了运行费用；额定功率选择得太小，电动机长期在过载状态下运行，会使电动机过热而降低使用寿命，甚至拖动不了生产机械。因此， 应使所选电动机的额 定 功率等于或稍大于生产机械所需要的功率。 （ 3） 转速的选择 根据生产机械的转速和传动方式，通过经济技术比较后确定电动机的额定转速。 额定功率相同的电动机额定转速高，电动机的重量轻、体积小、价格低、效率和功率因数 (对三相异步电动机而言 )也较高。若生产机械的转速比较低，电动机的额定 转速比较高，则传动机构复杂、传动效率降低，增加了传动机构的成本和维修费用。因此，应综合分析电动机和生产机械两方面的各种因素最后确定 电动机的额定转速。 （ 4） 工作制的选择 根据电动机的工作方式选择电动机的工作制 c 国产电动机按发热与冷却情况的不同，分为九种工作制，如连续工作制、短时工作制、断续周期工作制，等等。选择工作制与实际工作方式相当的电动机比较经济。 电动机的种类繁多，其分类方法也很多，通常按电源及结构原理进行分类。根据电源，电动机可分为直流电动机和交流电动机。交流电动机分为异步电动机和同步电动机，同时，异步电动机又以转子结构的不同，分为鼠笼型电动机和绕线型电动机两种。鼠笼型电动机9 又有单鼠笼、双鼠笼和深槽式 3 种。根据结构和运转原理，直流电动机可分为串激、并激、复激和他激 4 种。异步电动机有单相和三相两种。由于异步电动机结构简单，成本低，坚固耐用，维护又 方便 以及有较好的运行性能，加之当前的动力电源主要是三相，所以在煤矿应用最多的是三相异步电动机。另外，还可按电动机的转速、额定电压、尺寸大小、安装结构型式、外壳防护型式、冷却方式、工作定额等进行分类 。 此外，减速电机是一种新兴的具有高科技含量的电机类型。减速电机 是 指减速机和电机 (马达 )直联的集成体。这种集成体通常也可称为 齿轮马达 或齿轮电机。通常由专业的减速机生产厂进行集成组装好后成套供货。广泛应用于钢铁冶金、环保水处理、起重运输、物料搬运、轻工、港口、机场、汽车生产、电力等各行各业。使用的优点是简化设计、节省空间、延长使用寿命、降低噪音、提高扭矩和负载能力。减速电机的电机接线盒经过一定设计改造，可以直接连接 变频器 ，适用于分布式控制应用，不仅可以 完成简单驱动，还能够实现复杂定位控制。 减速电机的主要特点有： （ 1） 减速电机结合国际技术要求制造 ,具有很高的科技含量。 （ 2） 节省空间 ,可靠耐用 ,承受过载能力高 ,功率可达 95上。 （ 3） 能耗低 ,性能优越 ,减速机效率高达 95%以上。 （ 4） 振动小 ,噪音低 ,节能高 ,选用优质段钢材料 ,钢性铸铁箱体 ,齿轮表面经过高频热 处理。 （ 5） 经过精密加工 ,确保定位 精度 ,这一切构成了齿轮传动总成的齿轮减速电机配置了各类电机 ,形成了机电一体化 ,完全保证了产品使用质量特征。 （ 6） 产品才用了系列化、模块化的设计思想 ,有广泛的适应性 ,本系列产品有极其多的电机组合、安装位置和结构方案 ,可按实际需要选择任意转速和各种结构形式。 由上节的计算可知， 输送机 的驱动功率最小为 工件在传输时受到的牵引力约为 265N。 基于电动机的以上特点，本文选用减速电机作为输送机床的驱动装置。查 速电机的规格表，选用如下减速电机。 表 3输送机选用的电机的详细参数 电机额定功率 Pm/出转速 1/输出扭矩 m 减速机 速比 i 输出轴许用径向载荷 使用系数 速机 型号 电机 型号 重量/0 0 88 256 2 此型号的电机在一定程度上保证了驱动功率有一定的盈余，因数在电机起动时，若输送机床上有工件，则此时的起动功率会比平时工作时的功率要大，且减速电机本身还有一定的使用系数。 杆连续退火输送机 轴的设计 动轴的设计 图 3动轴的设计示意图 11 图 3动轴受力分析图 由静力平衡方程 0A， 0 ，求得支反力为 ，取坐标系如图 示。集中力 F 作用于 C 点，梁在 分段考虑。在 内取距原点为 x 的任意截面，截面以左只有外力 根据剪力和弯矩的计算方法和符号规则，求得这一截面上的 分别为 )(F)0( （ a） )()0( (b) 这就是在 内的剪力方程和弯矩方程。如在 内取距左端为 x 的任意截面，则截面以左右 F 两个外力，截面上的剪力和弯矩是 )(F)1( (c) )()()( )1( (d) 当然，如用截面右侧的外力来计算会得到相同的结果。 由 (a)式可知，在 内梁的任意截面上的剪力皆为常数且符号为正，所以在 (010r 可按基本额定动载荷计算值选择轴承，然后校核其额定静载荷是否满足要求。当轴承可靠性为 90、轴承材料为常规材料并在常规条件下运转时，取 500h 作为额定寿命的基准，同时考虑温度、振动、冲击等变化，则轴承基本额定动载荷可按下式进行简化计算。 C 基本额定动载荷计算值， N； P 当量动载荷， N； 寿命因数； 1 速度因数； 力矩载荷因数，力矩载荷较小时取 大时取 2； 冲击载荷因数； 1.5 温度因数； 1 轴承尺寸及性能表中所列径向基本额定动载荷， N； 查表得， ； 。 在本输送装置中，可以假设轴承只承受径向载荷，则当量动载荷为： P=文献 3的表 6， X=1， Y=0； 所以， P=128N。由以上可得： 8 71 1 2 1 本输送机中的轴承承受的载荷多为径向载荷，所以选取深沟球轴承，查文献的附表，并考虑轴的外径，选取轴承 6305具体参数为：内径 d=25径 D=6217 本额定载荷 基本额定静载荷 限速度为 10000r/ 然后校核该轴承的额定静载荷。额定静载荷的计算公式为： 000 式中： 0C 基本额定静载荷计算值， N; 0P 当量静载荷， N； 0S 安全因数 ; 轴承尺寸及性能表中所列径向基本额定静载荷， 查文献 3的表 6，对于深沟球轴承，其当量静载荷等于径向载荷。 查文献 3的表 6，安全系数 r 5 31 1 2 000 由上式可知，选取的轴承符合要求 杆连续退火输送机 强度计算 链传动的运动特性 由于链是由刚性链节通过销轴铰接而成，当链绕在链轮上时，其链节与相应的轮齿啮合后，这一段链条将曲折成正多边形的一部分。该正多边形的边长等于链条的节距 p， 边数等于链轮齿数 z， 链轮每转过一圈，链条走过 ， 所以链的平均速度 v 为 v = 100060 11 100060 22 式中 ： z 1 、 z 2 分别为主、从动链轮的齿数 ； n 1 、 n 2 分别为主、从动链轮的转速 ， r/ 链 传动的平均传动比 1221 因为链传动为啮合传动，链条和链轮之间没有相对滑动，所以平均链速和平均传动比都是常数。但是，仔细考察绞链链节随同链轮转动的过程就会发现，链传动的瞬间传动比18 和链速并非常数我们知道，链条由刚性 推杆连续退火 通过铰链连接而成。当链条绕在链轮上时，其形状如图所示 ： 在主动链轮上，铰链 A 正在牵引链条沿直线运动，绕在主动链轮上的其他铰链并不直接牵引链条，因此，链条的运动速度完全有铰链 A 的运动所决定。铰链 A 随同主动链轮运动的线速度 111 方垂直于 与链直线运动方向的夹角为 。 因此 ， 铰链 A 实际用于牵引链条运动的速度为 式中 。 R 1 为主动链轮的分度圆半径 ， m。 因为 是变化的，所以即使主动链轮转速恒定，链条的运动速度也是变化的。当 =11 1802 z 时，链速最低；当 =0， 链速最高，1 是主动链轮上的一个链节所对的中心角。链速的变化呈周期性，链轮转过一个链节，对应链速变化的一个周期。链速变化的程度与主动链轮的转速 1n 和齿数 1z 有关。转速越高、齿数越少，则链速变化范围越大 。 在链速 1 变化的同时，铰链 A 还带动链条上下运动，其上下运动的链速 111 y 也是随 链节呈周期性变化的 。 在主动链轮牵引链条变速运动的同时，从动链轮上也发生着类似的过程。从动链轮上的铰链 C 正在被直线链条拉动，并由此带动从动链轮以 2 转动。因为链速 x 方向与铰链的 C 的线速度方向之间的夹角为 ， 所以铰链 C 沿圆周方向运动的线速度为 式 中， 2R 为从动链轮的分度圆半径 ， 0m 由此可知从动链轮的转速为 1122 x 在传动过程中因为 在22180z内不断变化，加上 也是 不断变化，多以即使 1 是常数 ，2 也是周期性变化的 。 从上式中可得链传动的瞬时传动比为 可 见链传动的瞬时传动比是变化的。链传动的传动比变化与链条绕在链轮上的多边形特征有关，故以上现象称为链传动的多边形效应。 19 链传动的动载荷 链传动在工作过程中，链速和主从链轮的转速都是变化的，因而会引起变化的惯性力及相应的动载荷 。 链速变化引起的惯性力为 中 ： m 紧边链条的质量 ， c 链条变速运动的加速度 ， m / 2s 。 如果视主动链轮匀速转动，则 s in)c o s( 21111 当11 1802 z 时 , (2180s i n)180s i n() 2112111211m a 从动链轮因角加速度引起的惯性力为 22 式中 ： J 从 动系统转化到从动链轮轴的转动惯性 ， 2 从动链轮的角速度， s. 链轮的转速越高，节距越大，齿数越少，则惯性力就越大，相应的动载荷也就越大。同时，链条沿垂直方向也在做变速运动，也会产生一定的动载荷。 此外，链节和链轮啮合瞬间的相对速度，也将引起冲击和振动，当链节和链轮轮齿接触的瞬间，因链节的运动速度和链轮轮齿的运动速度在大小和方向上的差别，从而产生冲击和附加的动载荷。显然，节距越大，链轮的转速越高，则冲击越严重。 链传动的受力分析 链传动在安装时， 应使链条受到一定的张紧力。张紧力是通过使链条保持适当的垂度所产生的悬垂拉力来获得的。链传动张紧的目的主要是使松边不致过松，以免出现链条的不正常啮合、跳齿或脱链。因为链传动为啮合传动，所以与带传动相比，链传动所需的张紧力要小得多。 链传动在工作时，存在紧边拉力和松边拉力。如果不计传动中的动载荷，则紧边拉力和松边拉力分别 为 12式中 ： 有效圆周力 ， N; 20 离心力引起的拉力 ， N； 悬垂拉力 ， N。 有效圆周力为000式中
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