小包装自动生产线的设计【优秀机械机电毕业设计论文】【A6061】
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包装
自动生产线
设计
优秀
优良
机械
机电
电机
毕业设计
论文
a6061
- 资源描述：
-
文档包括:
说明书一份,71页,34000字左右.
英文翻译一份.
任务书一份.
开题报告一份.
进度表一份.
选题表一份.
图纸共8张:
A0-控制电路梯形图.dwg
A1-包装机出口段的辊子输送结构图.dwg
A2-平面布置图.dwg
A3-传动滚筒.dwg
A3-电动机接线图.dwg
A3-平形上托辊.dwg
A3-支架.dwg
A3-直行平顶链.dwg
- 内容简介：
-
第一章 绪论 1 第一章 绪论 在现代社会中，随着科学技术的迅速发展，自动化生产技术在工业生产中得到越来越广泛的应用。在机械制造、电子等行业已经设计和制造出大量类型各异的自动生产线。自动生产线的使用，对于提高劳动生产率和产品的质量、改善工人劳动条件、降低能源消耗、节约材料等方面都取得了显著的成效。 润滑油 自动生产线 是人们通过自动输送及其他一些辅助装置按工艺顺序将各种机械加工装置连成一体，并通过液压系统、气压系统和电气控制系统将各个部分动作联系起来，使其按照规定的程序自动地进行工作的机械装置系统。 润滑油 自动生产线是在流水 线的基础上发展起来的。它不仅要求线体上各种机械加工装置能自动地完成预定的各道工序及工艺过程，使产品成为合格的制品，而且要求在装卸工件、定位夹紧、工件在工序间的输送、切屑的排除、甚至包装等都能自动地进行。 润滑油 自动生产线之所以称为一个系统，因为它是建立在机械技术、计算机技术、传感技术、驱动技术、接口技术等基础上的一门综合技术。它是从系统工程观点出发，应用这些综合技术，根据生产的不同需要，对它们进行有机的组织与综合，从而实现整体设备的最佳化。因此，自动生产线虽源于流水生产线与流水生产线有相似之处，但其性能已经 远远超过流水生产线，并有许多明显的不同。最主要的特点是自动生产线具有统一的自动控制系统，有较高的 自 动化程度，还具有比流水线更为严格的生产节奏，工件必需以一定的生产节拍经过各个工位完成预定的加工。 滑油 自动生产线的组成及其组成部分功能 由于生产的产品不同，各种类型的自动生产线的大小不一，结构有别，功能各异。主要 把它分为五个部分：机械本体、检测、信息处理、执行机构和接口部分。 润滑油自动生产线 具备最基本的四大功能：运转功能、控制功能、检测功能和驱动功能。运转功能在自动生产线中依靠动力源来提供。而控制功能的 实现在自动生产线中依主要由微型机、单板机、可编程控制器或其他一些电子装置来承担。在工作过程中，设在各部位的传感器把信号检测出来，控制装置对其进行存贮、运算、变换等，然后用相应的接口电路向执行机构发出命令完成必要的动作。检测功能主要由位置传感器，直线位移传感器、角度位移传感器等传感器来实现的。传感器收集着生产线上各种信息，如：位置、温度、压力、流量等传送给信息处理部分完成控制作用。驱动功能主要由电动机、液压缸、气压缸、电磁阀、机械手或机器人等执行机构来完成。 茂名学院本科毕业（设计）论文：小包装自动生产线的设计 2 包装自动生产线的特点 包装自动生产线采用输送 装置的目的，不仅仅是起着中间的传送作用，而是将所配备的全部包装工艺设备有机地联系起来而成为一个协调的工作整体，并同时完成包装物品和包装材料的输入及包装成品和次品的输出。因此，输送装置的工作性能影响着全线的自动化程度、生产能力、包装质量、产品成本、操作条件和卫生、安全等技术指标。设计时必须根据工艺要求和总体布局合理地加以设计和选用。 包装线使用的输送装置按输送力的来源大体可分为重力式，动力式两大类。 重力式输送装置是依靠物件自身的重力或惯性力以克服滑槽或滑道等的接触摩擦阻力而实现输送的，常见装置有滑槽 ，滚道和滑轮输送道等。这种装置结构简单，应用较广。但只能由上向下输送，运动稳动性差，对于一些严格要求自动线的工作节拍的场合，不宜直接采用。 动力式输送装置不仅具有向下的输送能力，还有沿水平和向上的输送能力，输送速度可调节。 滑油 包装设计 的 现状 及 发展 趋势 当今时代，是润滑油产品极大丰富和需求稳步上涨的时代，也是 润 滑油市场竞争日益激烈的时代。 这种激烈竞争表现在品牌 、质量、包装、价格、服务等各个方面尤其表现在增值空间较大的商品附加值的竞争上。包装是增加商品附加值的极其重要 的手段，它赋予产品特定的性格 和视觉效果，传达了经营者持有的经营理念。随着时代的发展，人们审美意识的提高润滑泊包装功能已由单纯的保护功能、便利功能，上升到销售功能。同时随着汽车成为大众消费品，车辆档次的提高，使得润滑油产品在国内市场的定位发生变比，主要表现在车用润滑油产品由工业品向消费品的过渡，产品需求由中低档向中高档发展的态势。上述变化赋予了润滑油包装尤其是小包装全新的设计涵义，主要体现在以下几个方面： (1)设计风格充满时代感 ， 与流行时尚紧密结合具体表现在包装的色彩、格调等方面的态势； (2)保护功能与实用功能的完美结合，体现了人 性化的设计理念 ； (3)差异化的设计策略，强调了产品的个性； (4)包装发展的多样化、环保化的特点 ,反映了现代消费及环保新观念 ； 滑油自动生产线的优点和发展方向 第一章 绪论 3 润滑油自动生产线的优点主要是提高劳动生产率、缩小生产面积、缩短生产循环的周期及减轻工人的劳动。自动线的出现及发展，基本上是沿着两个方面进行的。 一、流水生产法的进一步发展。逐渐淘汰了非流水生产，流水生产无论在劳动生产率还是在节省厂房空间上都 比 非流水生产要优越得多。 二、顺序作业多工位自动机床的进一步发展，促使自动生产线的诞生和发展。自动生产 线的采用，为自动地实现各种各样的、复杂的工艺过程开辟了广阔的前景。 我国的润滑油自动化生产和先进国家相比还存有一定的差距，因此迅速增加润滑油自动生产线的数量和提高润滑油自动生产线的精度等级将成为我们今后奋斗的目标。 茂名学院本科毕业（设计）论文：小包装自动生产线的设计 4 第二章 润滑油小包装生产线输送系统总体设计方案 送机方案的提出 根据本设计所给的任务书可知应用到齿轮传动输送、链传动输送或带传动输送。考虑到链传动输送与齿轮传动输送比较具有下列优点： (1)链传动的制造与安装精度要求低 这是因为链传动是一种具有中间挠性的非共轭啮合传动 ，链轮的齿形可以有较大的灵活性。链轮的加工与安装精度、链传动的中心距精度都较齿轮传动要求为低。对于已有的链传动，欲改变其技术参数（如传动比、中心距等）也比较容易实现。在安装与维修方面简单方便。 （ 2）链轮齿受力较小，强度较高，磨损也较近 通常链轮有较多的齿同时与链条啮合，接触位置接近齿根并且齿槽圆弧半径大，齿根应力集中小；而直齿圆柱齿轮传动一般只有 1 2 对齿轮接触。因此，链轮的承载能力相对增大，齿面磨损也比齿轮轻。 （ 3）链传动有较好的缓冲、吸振性能 由于链条是挠性件并具有一定的弹性，再加上链条的每个铰链内 部均能储存润滑油，因此它与只有 1 2 对刚性很大的齿轮传动相比，具有较好的缓冲和吸振能力。 (4) 链 传动中心距的适应范围大 ， 特别是在中心距较大或在多轴传动场合 ， 链 传动易于布置 、 安装 、 调整 ， 而且简单 、 轻巧 、 经济 。 (5)在 链 上配置适当附件后 ， 易于实现输送动能 ， 而齿轮传动则必须还有附加机构才能实现 。 故此 ,本次设计应优先先用 链 传动 (输送链 )或带传动 (输送带 ),考虑到 链 传动与带传动相比有比较具有以下特点 : (1) 链 传动没有弹性滑动和打滑 ， 因此与带传动相比 ， 键传动能保持准确的平均传动比和较高的机械效率 ， 对要求转速 恒定的两轴传动和多轴传动 ， 采用链传动更为适宜 。 (2)链条对轴的作用力较小 链传动的预紧力比带传动小得多，因此减轻了施加在轴和轴承上的压力 ， 减少了轴承的磨擦损失 。 在低速时 ， 键传动的这一特点更为突出 。 (3)链传动的尺寸较紧凑 在传递相同功率的情况下 ， 链条比常用的胶带要窄些 ， 链轮直径也比带轮小些 ， 所以链传动的结构尺寸要比带传动紧凑 。 (4)链条装拆比较方便 链条可以在连接链节处拆开 ， 容易安装和拆卸 ， 而胶带一般均是制成无端的 ， 它要第二章 润滑油小 包装生产线输送系统总体设计方案 5 越过皮带轮缘才能套进去 ， 安装比较困难 。 特别当带轮位于轴承之间时更是如此 。 (5)链 传动在较大传动比和较小中心距下工作 链传动允许链条在链轮上的包角可小一些 ， 因此链传动比范围比带传动大一些 ， 也更能在较小的中心距下工作 。 (6)链传动对环境的适应能力强 链条有金属制成 ， 能在更恶劣的环境下工作 ， 诸如在高温 、 油污 、 粉尘和泥沙等场合 ， 链传动更为使用 。 (7)链条的磨损伸长比较缓慢 ， 张紧调节量较小 。 链条工作期间的磨损伸长比胶带拉伸变形伸长缓慢 ， 并且伸长量可以设法控制在一个节距范围内 ， 因此不必像胶带传动那样要求频繁地调整中心距 。 在设计张紧装置时 ，链传动要求的调节量也较小 。 （ 8） 链传动在可燃气氛下工 作安全可靠 当在可燃气氛下工作时 ， 链传动不 像 带传动那样有胶带打滑发热和带与轮间摩擦发电的现象 ， 所以不会有引起燃烧的危险 。 （ 9） 链条承载能力与链条本身重量的比值较小 。 (10)链条的耐磨性好 。 (11)在运转过程中 ,链条与导轨间的摩擦阻力小 。 (12)在输送链上 ， 可以根据物料输送的要求配置各种附件 ,能最大限度地扩展其运输功能。 (13)可以根据输送物料与环境的情况 ， 对组成链条的零件选择不同的材料 (包括金属与非金属 )来创造以便有效地延长链条的寿命 ， 使之对工作环境有很强的适应性 。 (14) 链条容易接长与截短 ， 使用方便 。 (15) 速度适应性强 ， 能在很低的速度下工作 。 (16) 输送精度高 ,易于实现同步输送 ， 还可实现柔性传送 。 由上述比较可知，本次设计链传动输送优于带传动输送，此外，从工艺上考虑，带传动为摩擦传动，靠带与带轮间的摩擦传递运动和动力，在注油的过程中，不可避免地会 有 润滑油泄漏，泄漏 的 润滑油会滴在输送带上，然后渗透到输送带的另一面，使带轮与带之间的摩擦状况改变（实际上使摩擦系数大大减小），这将造成输送带的工作不稳定，更容易打滑；而采用链传动输送则泄漏下来的润滑油可以起润滑作用，改善链的工作状况， 并 且没有 带传动的打滑现象。另一面，从防腐的角度考虑，润滑油对橡胶产品有融解作用（根据相似相溶原理，有机物易溶于有机物）和腐化作用，更容易使橡胶产品在空气中氧化而老化；相反，链条一般为金属制造而成，泄漏下来的润滑油除了起润滑作用外，还可以粘附于链条的表面上起抗氧化的作用（把金属和空气的氧气格开）。 综合所述，本次设计的输送装置在有工艺要求的灌装段采用链传动输送。 茂名学院本科毕业（设计）论文：小包装自动生产线的设计 6 楼输送系统设计方案的确定 由上述分析可知，三楼的输送装置采用输送链装置，其中心距根据本次设计要求及现场调研情况初步确定为 三楼上主要 由工人把空罐放置在输送链上，考虑到空油罐（塑料罐或铁罐）较轻（塑料罐每个不超过 罐每个不超过 2且铁罐有 被 塑料罐逐步取代的趋势 ， 且采用滑梯比较经济耐用。故此三楼到二楼的输送采用滑梯完成。考虑到生产工艺的需要，在滑梯口处设置有一个挡板，可以根据实际生产的需要确定采用某一条生产线进行生产、双线同时生产或者不生产（这主要由挡板控制，挡板可以手动控制，也可以用 动控制，详见后面控制部分）。 驱动装置的确定：考虑到工业上普通采用交流电机，故三楼的输送链采用三相交流异步电机驱动，电机经减速器将运 动和动力传递给输送链，把油罐送往滑梯口，油罐经滑梯从三楼滑到二楼时，油罐本身的重力势能可以转化成动能从而获得速度，而不需另外提供附加的动力。为了不使油罐的速度太快，造成对二楼输送装置的冲击，使二楼的输送装置工作不稳定，应减小油罐的下滑速度。根据物理学知识可知，滑梯与水平面（地板）的夹角应小些，考虑到厂房空间的大小及操作空间的要求等因素，滑梯与水平面的夹角不可能太小，因此油罐在二楼的滑梯出口处的速度会偏大些，依然会对二楼的输送装置造成冲击，为了减小油罐的速度，降低对与其对接的输送系统的冲击，确定在滑梯的出口段 增设一些柔性元件起增加阻尼和缓冲的作用，以使油罐的速度适中，满足实际生产和设计的要求 。 同时，考虑到实际生产工艺的需要可能采用不同容量的油罐，故在滑梯上设有可调节机构（采用调节螺栓进行调），可以根据不同的油罐（ 4L 或 6行适当的调节，以满足工艺要求。 楼输送系统设计方案的提出 根据前面分析可知 ，采用输送链优于输送带，同时从满足工艺要求考虑，在自动灌装段采用输送链输送，当油罐注满以后，经旋盖、封口和喷码以后送往包装机包装，考虑到包装箱为纸箱，为了不使包装箱粘油，并考虑带传动输送具有如 下优点： （ 1） 能起缓冲和吸振作用，可使传动平稳，噪声小。 （ 2） 过载时，带在轮面上打滑，可以防止损坏其他零件，起安全保护作用。 （ 3） 适用于两轴中心距较大的场合。 （ 4） 结构简单，容易制造，维护方便，成本低廉。 故此在送往包装机的那一段输送带输送，此外，从工艺考虑，采用输送带可以吸 附掉粘附于油罐外 边 的小量的润滑油，有利于后面的包装工艺，这虽然对带传动有稍微的影响，但油罐在前面的链输送过程中已经只有微量的润滑有残留在外面，故其影响因第二章 润滑油小 包装生产线输送系统总体设计方案 7 素较小，可以忽略不计，故 而 确定该段采用输送带，这样既可以满足设计要求， 又 能满足实际生产的需要。 在 输送的过程中，为了不使油罐掉到地板上，在输送链和输送带的两边均设置护栏，这样也可以保证油罐的准确地位。考虑到因生产工艺的需要可能使用不同容量的油罐（ 4L、 6L），故此在护栏设有调节机构，可以根据 实际 生产的需要调整护栏的宽度，以满足实际的生产需要。 驱动装置的确定：由于工业上普通采用三相交流电源，故输送链和输送带的动力确定选用三相交流异步电动机，再经减速器将运动和动力传给输送链或输送带，考虑到电机已经标准化，故根据本次毕业设计的需要并参考现场调研的情况，按照电机的相关标准进行选型，其具体的计算详见后 面电机的选择设计计算部分。减速器的传动比根据输送带的速度（由工艺决定）及电动机的输出轴的转速确定，考虑到部分减速器已有相应的厂家系列，从经济性及满足设计要求考虑，根据厂家的系列型号进行选择（主要根据传动比和传递的功率进行选取型号），而不 再 进行相应的设计计算。 在注油和旋盖等工艺过程，需要对油罐进行定位，这就要求必须有相应的机械定位装置，所以在相应对位置均设有挡板（由 过活塞缸进行控制）或其他定位装置，以满足工艺需要。 包装机根据油罐的数据及外型尺寸确定箱体尺寸，再根据箱体尺寸确定包装机的主要参数。由于 厂家已有相应的厂家标准，故根据主要技术参数进行选择，然后外购，而不再进行独立的设计计算，这样也有利于降低成本，提高经济性，但考虑到实际生产的油罐的容量会有所改变，故所选的包装机的工作范围应有一定的调整量，以满足不同的工艺要求。 包装完成后的箱子重量较大，而在包装的过程中箱子会受到较大的力的作用，如采用输送链或输送带，则变形将较大，故此考虑采用其他输送成件物品的运输机 ，与前两者 相比，除了具有结构简单，运转可靠，维护方便，经济节能等，最突出的就是它与生产工艺过程能较好地衔接和配套，并有功能地多样性，具体表现在一 下几方面： （ 1）布置灵活，容易分段和连接，可以根据需要，由直线 、 圆弧 、 水平、倾斜、分支、合流等区 域 及辅助装置，组成开式、闭式、平面、立体等多种形式地输送路线。 （ 2）功能多样，可以按无动力式 、 动力式 、 积极式等多种输送或积存物品，可以在输送过程中升降、移动、翻转物品，可以结合辅助装置，按直角、平行、上下等方式实现物品在子输送机之间或其他输送机之间地运转。 （ 3）便于工艺设备衔接配套，衔接方式简单紧凑，有时可以直接作为工艺设备地物料输入和输出段。子 输送机 间 的 空隙部位便于布置多种装置和设备。 （ 4）物品输送平稳 ，便于对输送过程中的物品进行加工、装配、实验、分拣、包装、储存等多种工艺性操作，便于对输送过程实现自动控制。 （ 5） 两台棍子输送机的连接尺寸小，可以转运较小尺寸的物品。 茂名学院本科毕业（设计）论文：小包装自动生产线的设计 8 第二段第一段旋盖机罐装机旋盖机罐装机 热封机 喷码机 码跺机包装机（ 6） 双排或数排棍子输送机可以再排组成大宽度的子输送机，以运送大型成件物品。 （ 7） 允许输送高温物品。 （ 8） 棍子输送机标准化、系列化、通用化程度高，易于拼装组成不同的生产线，同时不需要特殊上建基础。 根据上述特点，考虑工艺要求等因素，故包装机出口段采用棍子输送机进行输送。 其动力装置采用工业上普通使用的三相 交 流异步电动机，变速装置根据输送 速 度 和电动机转速确定好传动化，按电动机的输出功率参考厂家的相关系列型号进行选择。 楼布局方案的初步确定 根据已知条件于工艺流程，并参考高润公司的新加坡自动生产线和意大利自动生产线以及有关生产线的资料，初 步 决定生产线采用并联 与 串联组成的自动线布局形式。再拟定方案 时 考虑了多种布局，以下是我认为较好的两种布局： 布局（ 1）自动线的布置紧凑， 在 第一段上由于灌装机 与 旋盖机的工作效率较低，则分开两条自动线来延长节拍时间，且 在 第二段上喷码机、热封机和包装机等的工作效率较高，从整条自动线上看，只需要两台灌装机和 两台旋盖机，其它设备都只需一台。但是此布局要保证 在 交汇处不出现两条自动线输送来的油罐发生碰撞并堵塞，在入包装机前又要四油罐成两排同时进入。 布局（ 2）消除了在交汇处发生碰撞的现象，且能用自动线来实现入包装机是四油罐成两排同时进入，但是由于它在包装机的前段都是两条自动线同时输送油罐，其输送机的数量或长度就会增加，热封机和喷码机无论是安装在交汇处的前段还是后段的自动线上两段需要两台，这样生产效率较高的热封机和喷码机由于 前 面输送来的油罐 少 而减低生产率，造成一定程度上的浪费。 布局（ 1） 第二章 润滑油小 包装生产线输送系统总体设计方案 9 旋盖机旋盖机罐装机罐装机包装机热封机 喷码机热封机 喷码机码跺机布局（ 2） 综合考虑两种布局的优缺点，最终选择了布局（ 1）作为本次设计的布局方案。 楼输送机系统设计方案的论证 由于包装好后箱子比较重，若采用滑梯，则滑梯的强度和刚度需进行设计计算。同时受厂房空间的影响，滑梯与水平面的夹角不可能很小，而包装箱体与滑梯的摩擦系数较小。根据物理学知识，可知，箱子的下滑速度很大（均加速下滑），会对下面的输送系统造成较大的冲击，影响一楼的输送系统，故不采用滑梯结构。若采用输送链，由于链板为加工的金属板，其包装箱的摩擦系数也较小，需设置附件才 能不使箱体的下滑速度比链速快，但这样不利于一楼输送系统的衔接，故暂不采用。考虑到带传动比较平稳可靠，具有缓冲吸振下滑，而 且箱子 随带下滑，其速度与输送带相同，故此采用带输送。 从二楼 输送带下来的包装箱对一楼的输送装置造成较大的冲击，考虑到辊子输送机的刚度较大且具有前述诸多优点，故在自动码跺机采用棍子输送机，其具体结构详见设计计算部分。 驱动装置采用工业上普通运用的三相交流电动机，其选择参考相应标准；减速器根据传动比和电动功率按照厂家相应系列进行选择型号，具体详见后面设计计算部分。 楼输送装置的选择 生产线主体设备布置在二楼，由前面的分析知道采用 （ 1） 布置较合理，只使用一条具有侧 弯性 能的平顶板链，则只需一台输送机即可在同一平面内实现转弯输送要求。当只使用一台灌装机的生产时，油罐只走直线生产稳定性更高。 本科毕业（设计）论文： 小包装 自动 生产线 的 设计 10 第三章 三楼输送装置的选择与设计计算 根据实际生产需要，选用了链式输送的铰卷式平顶输送链，它广泛用于灌装生产线，以及输送罐 、盒、 瓶 、 玻璃器皿等，平顶式输送机虽也是以承托的方式输送物料的，但使用的链条都是本身具有平面顶板的输送链条，它们可以是铰卷式平顶链，也可以是其他结构的链条上配上一平面顶板的输送 链，因结构有特殊性，所以自成一类铰卷式平顶链由带铰卷的链板和销轴两个基本零件组成，这种铰链结构能形成连续的平顶面，它可避免灌装容器的绊磕碰翻，这种链条易于保持清洁 。 输送用平顶链有直行平顶链与侧弯平顶链两种结构，根据输送方式选用直行平顶链，它的结构十分简单，仅一块两侧带铰圈的链板与一根销轴，两侧铰圈的一侧与销轴固定联结，称为固定铰圈。另一侧处在里档的铰圈与销轴活动联结，称为活动铰圈，称为活动铰链圈，活动铰圈与销轴构成了平顶链的铰链。因为平顶链使用时经常要与液态物质（油）接触，所以链板材料用不锈钢制造。平顶链 要符合规定的相邻链节的铰圈与链板间的间隙，以保证当链条安装在输送机上运转时，即使通过有反弯的区段，相邻链板也不发生干涉 。 楼输送链的设计计算 算输送链的速度 由任务书可知，三楼输送链的输送量应为每分钟大于 48 个油罐，设每个罐之间的间隔为 0，即多个罐紧挨着，此时带的负载量最大，所计算出的电机功率最大。根据油罐的尺寸：长 高 220再考虑到工艺的需要，则应有 链V 所以 链 考虑到人工放置油罐会有一定的误差，且以后工艺改进扩大生产的需要，则最大输量为 s/10 初步确定链s. 罐重量的估算 根据现场的调查及油罐的尺寸，当为塑料罐时，初步确定油罐的重量为 ；考虑到工艺的需要会用铁罐装，故当油罐为铁罐时，初步确定油罐的质量为 1（实第 三 章 三 楼输送装置的选择与设计计算 11 际上偏大）。 条中心距的确定 根据现场调研的情况结 合本设计的要求确定，两链轮间中心距为 送链型号的确定 由于输送的工件数量及速度均不高，系一个轻型输送规模，故可选用 4140据输送的工件与灌装车间的环境，参考表 9 10与表 9 11，链板采用不锈钢（二级耐蚀钢，材料为耐蚀钢），衬垫选用超高聚乙烯。 1、 根据油罐的尺寸，初步确定链条的型号为 链板宽度为 家根据地理位置考虑到运输成本确定为安徽省黄山链传动有限公司 )，共需两条。 2、 链条的节数7，则 （节）149172) 0 0 算链条工作时的张力 根据输送链与特种链工程应用手册式 9 4，得 213 )08.9 A X 式中 kg/m） ,由任务书及假设可知： ;/10 00 m=m(由制造厂提供的数据 )，链条的质量； L在曲线输送机上链条的长度（ m），由假设知 L= 1f 顶板与衬垫间的摩擦系数，由表 9 14根据链板与衬垫材料查得 1f L 为了储存物料在链条上滑动的距离（ m） ,考虑到生产中人工放置会有所储存，故按最大量取 L 2f 移动的物品与顶板间的摩擦系数，由表 9 15根据被输送的材料及顶板材料查得 2f 将以上各 数值代入 9 4，得： M A 判断所选链条强度是否安全 由表 9 12（输送链与特种链工程应用手册）查得速度系数为 4140 1993查得极限拉伸载荷 算安全系数 S S= 5 M A X7 故所选链条强度足够，能满足使用要求。 本科毕业（设计）论文： 小包装 自动 生产线 的 设计 12 算所需的功率（单条输送链的功率） 由链传动设计与应用手册式 5 10得 P=四章 二楼输送装置的选择与设计计算 13 第四章 二楼输送装置的选择与设计计算 件 1输送线的灌装机的速度为 36 灌 /分钟，链轮的中心距为 10m，工件尺寸为：220110280配用工装板宽度约 号为 4622.0 /分钟 V ,取 V=18m/s。 每个工件的质量， 1罐） 灌满油后， 16 过计算和选择要确定的内容 条的型式与规格尺寸 由于生产的需要选用了顶板输送链，由于输送的工件数量及速度均 不 高，系一般轻型输送规模，故可选用 4140 根据输送的工件与装配车间的环境，参考表 9板采用不锈钢，衬垫选用碳钢。 工件的宽度为 110于护栏的作用，链板宽度最大为 表 5链条的型号为 顶链主要尺寸，测量力与极限拉伸载荷如下： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 链号 节距 铰卷 外径 销轴 直径 活 动 铰卷孔径 链板 厚度 活动铰卷宽度 固定铰卷外宽 固定铰卷内宽 P 1d 2d 31b 2b 3最小 最大 最小 最大 0 11 12 13 14 15 16 17 18 链板凹槽总宽 销轴 长度 链板 宽度 链板 宽度 链板 长度 铰卷轴心线与链板外缘暗距 铰链 间隙 测量 载荷 抗拉载荷（最小） 4b 5l c e f 碳钢 200|10000 本科毕业（设计）论文： 小包装 自动 生产线 的 设计 14 最小 最大 最大 公称尺寸 最小 一级耐蚀钢 160|8000 二级耐蚀钢 120|6250 x - b 5b 4直 行 平 顶 链b 3b 6运动方向1）链节的数量 按表得出，节距 P=选链轮齿数为 17， （ 2）计算链条工作时的张力，按照式（ 9） 213 )08.9 m a s 最大链条张力（ m链条的质量， kg/m ； m=m 链传动设 计与应用手册； M被输送物体的重量， kg/m； )0( ； 1f 顶板与衬垫间的摩擦系数，查表 9 1f = L 为了储存物料在链条上滑动的距离； L =0； L在曲线输送机上链条的长度； L=10m； 213 )08.9 m a s 第四章 二楼输送装置的选择与设计计算 15 （ 3）判断所选链条强度是否安全 由表查得速度系数为 K,由 4140 5查得极限拉伸载荷 0算安全系数 S。 a x F 强度足够，所选的链条能满足使用要求。 （ 4）功率 安全系数为 输送链链轮齿数 (4140平 顶 输 送 链 链 轮 齿 形2#线输送链的设计计 算 1估算输送链的速度 由任务书可知， 2#线输送用于顶链的输送量应为每分钟大于 46个油罐，根据油罐的尺寸：长宽高 =220 110 280考虑到工艺的需要，则应有 V2# 此时罐与罐之间的间隔为 0，考虑到实际生产中罐装机为间断工作，输送链每隔一段时间将油罐运走，其平均时间根据罐装机的生产能力确定如下： T=8/3660= 考虑到误差的因素和留 有一定的安全裕量，则可确定 T=12秒，此时输送链的速度为本科毕业（设计）论文： 小包装 自动 生产线 的 设计 16 实际生产情况求出最低链速，则有 8/12=s 即按实际生产能力与按理论的计算小，链速相接近。考虑到今后随着科学技术的发展提高生产能力的因素，再让油灌尽快送往包装机，故取 s=18m/ 根据 前 面计算三楼链送链时所 述 ，空罐的重量按 1滑油的密度按密度为1000Kg/注满油后的油罐总重量应为 7 6。 根据现场调研的情况估算 本次设计的要求确定两链轮中心距为 8m（考虑到留有一定的距离安装某盖机） 一般的轻型输送规模，故可选用4140定的输送平顶链。根据输送的工件与灌装车内的环境，参考表 9 11，链板采用不锈钢（二级耐蚀钢，材料为耐蚀钢），衬垫选用超高聚乙烯。 5 根据油罐的尺寸，初步确定链条的型号为 板宽度为 家根据地球位置考虑到运输成本确定 为 安徽省 黄山 链传动有限公司） 6 链条的节数初步选择链轮齿数为 17 则： 8 1000/ 2+17=437 节 7计算链条工作时的张力 根据输送链与特种链工程应用手册式 910（ M+L =10( 8 0 =N 由表 9)查得速度系数 4141为 算安全系数 S. S=Q/(=7 故所选链条强度足够 ,能满足使用要求 . 由 式 5P=W =W #线弯曲段侧弯平顶链的设计计算 第四章 二楼输送装置的选择与设计计算 17 由前面的方案知道， 2#线转弯段选用输送链进行输送，由链传动设计与应用手册表 1 2 可知，本次设计采用平顶输送 链较为合适。由于传输的过程中有弯曲，故此应选用侧弯平顶链。 顶链的发展 侧弯平顶链是在直行平顶链的基础上派生出来的。侧弯量用侧弯半径来表示。为了使链条实现侧向弯曲，侧弯平定链与直行平顶链相比在结构上有多处变动。这些变动为： （ 1）增加铰链间隙 铰链间隙与链条的侧弯能力成正比。铰链间隙增大后会增加单个链板的铰圈孔中距与链条节距间的间距。如改变销轴几何形状，将销轴到成鼓状，可以达到既减少铰圈孔心距与链条节距的差距，又不降低侧弯能力的效果。 （ 2）顶板改成斜侧边 两侧边平行的顶板 ，当链条侧弯时，相邻链节的顶板外侧会发生干涉。如将顶板的一个侧边削成对称的斜边，即可消除这种干涉，使链条能够实现侧弯动作。侧边的斜度与铰链的间隙量应相互匹配，则 体积 可以按要求的侧弯半径计算出来。 （ 3）增加防移板 侧弯顶链在弯道上运行时，链板会受到一个径向力。在此力的作用下，链条在导轨上产生侧向移动，故需在顶板下面装上防移板。对钢制平顶链来说，防移板 是 焊接在链板上的。对塑料侧弯平顶链，防移板与链板是一体铸造出来的。对双弯加肋强侧弯平顶链来说，加强就可做成到阻止链条治导轨作侧向移动的作用，所以不需要 再另装防移板。 弯平顶链的特点与应用 侧弯平顶链因为具有侧弯能力，所以采用侧弯平顶链的输送机可以在平面内连续、平稳地转弯，如一条灌装线要求链条的运行轨迹不显直线，则采用侧弯平顶链可以大大节省灌装线的设备费用。侧弯平顶链与直行平顶链相比具有如下优点： （ 1） 省去输送机换向时的转盘和定板。 （ 2） 输送过程中被输送物品出现翻转与跳跃的现象较少，噪声也较 低 。 （ 3） 在拐弯处消除了被输送物品的滑动。 （ 4） 减少诸如电动机，减速器、链轮等的数量。 算部分 弯曲段输送链速度根据前面平顶输送链初步确定为 s，既与前面链速相同，考虑到双线同时生产时为了避免油罐在汇交点处相碰撞，故该侧弯平顶链的速度可调节( 是通过变频器来控制电动机的转速 )，并确定其大链速为最低工作链条的 2 倍， 即s。 确定两链轮的中心距为 6m， 转弯半径参考国内及国外确定为 板宽度为 厂家同前述 。 本科毕业（设计）论文： 小包装 自动 生产线 的 设计 18 步选择链轮齿数为 17,则 375026000 ) 2+17 =(943 75 06 00 ) 2+17 =260(节 ) 根据 有 G( D )B( E )A ( F )10=10( ) 条在 B A+10-3 =10(2 6 0 9 9 ) 链条在 c B+10-3 =10条在 D c+10M+m)L 4L4=2 ( ,按 900查表 9=由表 91=（+8) 7） /4kg/m （按最小链速求得的 第四章 二楼输送装置的选择与设计计算 19 按最大链速计算 2=（+8) 7） /m 按最小链速求 10（ 24+ =N 按最大链速求 10（ =N 链条在 10M+m)L 5 L5=1 =m 按最大链速计算 10 24+ =N 按最小链速计算 10 =N 链条在 E+10M+m)L 5 L6=1 =m 按最小链速计算 10 24+ =N 按最大链速计算 10M+m) =10 N 由表 9 由 4140=算安全系数 S 按最小链速时： S=Q/（ 本科毕业（设计）论文： 小包装 自动 生产线 的 设计 20 = = 按最大链速时： S=Q/ =7 故所选链条强度是安 全的。 按最小链速计算功率 最大链速计算所需的功率： =后取输送链所需的功率为 传动的布置、张紧、安装、润滑与维护 输送链条的正确使用对保证链条使用寿命与工作可靠性至关重 要 。链条与链轮配合使用的，所以链轮的质量、安装对链条使用的很大的影响。链条的润滑和将使用过度的链条及时更换也 是十分重要的。对在特殊环境下工作的链条，其零件材料的选择也是至关重要。 传动的布置 链传动一般应布置在铅垂平面内，尽可能避免布置在水平或倾斜平面内。如确有需 要按后一种布置设计，则应考虑装托或张紧轮等装置，补缺尽量设计成较紧凑的中心距。 链传动的的最佳中心距 a=(30 50)P，当大于 80P 以上时，可采用如 下 几种方法，即采用中间轴传动、支承惰轮或支承滑轨。 链传动的布置应考虑提出的一些布置原则。 传动的张紧 链传动应给予适当张紧。其张紧程度可利用测量松边垂度 f 的大小来表示。一种是近似 的测量 f 的方法，即近似认为两轮共切线与松边最远点的距离为垂度 f。另一种是双侧测量，其松边垂度 f 相当 为 2221 第四章 二楼输送装置的选择与设计计算 21 合适的松边垂度推荐为 （ 或 m in c o 式中： a 传动中心距（ 最小垂度 （ 最大垂度（ 松边对水平的倾角； 速度下 限 ，当 10v m/s 时， 0.1 v 10m/s 时， 对于重载、经常起动、制动和反转的链传动以及接近垂直的链传动，其松边垂度应适当减小。 链传动的张紧可以采用下列方法： （ 1）用调整中心距方法张紧 对于滚子链传动，其中心距调整量可取为 2p；对于齿形链传动，可取为 （ 2）用缩短链长方法张紧 当传动没有张紧装置而中心距又不可能调整时，可采用缩短链长的方法对因磨损而伸长的链条重新张紧。 （ 3） 出现下 列情况应增设张紧装置： 两轴中心距较大（ a50a25p）； 两轴中心距过小，松边在上面； 两轴布置使倾角接近 900； 需要严格控制张紧力； 多链轮传动或反向传动； 要求减小冲击振动， 避免共振； 需要增大链轮啮合包角； 采用调整中心距或缩短链长的方法又困难。 链式输送机一般 由 张紧装置用来调节链条张力以保持良好工作状态，补偿因铰链磨损而引起的链条伸长，以及便于安装维修时链条松开。 传动的安装 链条与链轮在安装 前 应先进行盘啮检验，检查其啮合是否太紧或太松，以 便 及时发本科毕业（设计）论文： 小包装 自动 生产线 的 设计 22 现问题，进行更换。 链轮的安装应保证尽可能小的共面误差，着就要求 免歪斜和跳动。一般应使两轮轮宽的中心平面轴向位移误 差 两链轮旋转平面间的夹角误差 。 链条在链轮上安装时，对于小节距链条可把它两个连接端都拉到链轮上，利用链轮齿槽来定位是很容易把连接链节轻轻插入的。此外 也 常利用各轴紧链工具来帮助安装链条。 当安装大节距或多排链条时，可利用大型紧链器。 传动的润滑 链传动润滑方式：用刷子或油壶人工润滑、滴油润滑、油浴润滑、飞溅润滑和油泵压力喷油润滑。 链传动用润滑油时，一般可根据工作环境温度和链条节距来选用具体牌号。 链传动采用润滑油 润滑 困难时，例如在机械中 滴油或油池 注 油问题时，或周围环境恶劣、温度很高、泥浆尘土很多时，则可采用润滑脂或固体润滑剂。输送链由于链速较低，一般可采用润滑脂润滑。但当节距较小时，可采用粘度适当的润滑油润滑。 传动的维护 实际使用中如遵守几条相当简单的保养 与 维护原则，就可以节约费用，延长使用寿命，充分发挥链传动的工作能力。 （ 1） 传动的各个链轮应当保持良好的共面性，链条通道应保持畅通； （ 2） 链条松边垂度 个 个保持适当； （ 3） 经常保持良好的润滑； （ 4） 应定期将链条清洗去污，并经常检查润滑效果； （ 5） 在保养维修过程中，及时剔除已损坏的链节和换
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