资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共32页)
编号：122571995
类型：共享资源
大小：2.80MB
格式：ZIP
上传时间：2021-04-20
上传人：221589****qq.com
认证信息
个人认证
李**（实名认证）
湖南
IP属地：湖南
40
积分
- 关 键 词：
-
sf
50
砌块
码垛
板机
设计
- 资源描述：
-
sf-50型砌块码垛机分板机设计,sf,50,砌块,码垛,板机,设计
- 内容简介：
-
大学Education毕 业 设 计专 业：班级学号： 学生姓名： 指导教师： 二一六年六月设计sf-50型砌块码垛机分板机设计 Machine design of sf-50 type block stacking machine专业班级：学生姓名：指导教师：学 院： 2016 年06月 摘 要随着机械化水平的不断提高，产品包装已由原有的手动包装发展为机械包装，提高了生产效率、降低了劳动成本、改善了劳动者的工作环境，包装设备迅速向机电一体化方向发展。码垛机是一种机电一体化的技术产品，中、低位码垛机可以分别满足中低产量的生产加工需要。近年来，码垛技术不断升级,吞吐量迅速提高，码垛机以其适用范围广、机械结构稳定、维修保养方便等优势,得到了广泛的应用，并且应用场合在不断地扩大。本论文首先阐述了码垛机在国内外的研究及发展现状，包括国内外码垛机的发展差距以及码垛机今后的发展趋势、对比分析了市面上的码垛机的优缺点。其次研究了sf-50型码垛机分板机的结构设计，包括总体结构设计、升降系统设计、横移系统设计、滚轮总成设计、夹持部分设计以及分板机的工作流程；对电动机进行了选择；给出了主要工艺数据的计算方法；对关键技术进行了分析并绘制了装配图、零件图。最后，总结全文，反思不足。sf-50型码垛机可按照要求的编组方式和层数，完成对砖板的码垛，采用最优化的设计使得垛形紧密、整齐，使传输更加方便快捷。 关键词：包装；码垛机；结构；设计 AbstractWith the continuous improvement of machanization level,product packaging has been developed from the original manual packaging development for machinery packaging,improve the production efficiency,reduce the labor cost,improve the laborers working environment and quickly to the integration of mechanical and electrical packaging equipment.Stacker crane is a kind of electromechanical integration technology products,medium and low stacker crane can division can meet the needs of production and processing of low yield.In recent years,palletizing technology grows,throughput increase rapidly,stacker crane,with its applicability is wide and stable mechanical structure,maintenance is convenient wait for advantage,has been widely used,and the applications in the constantly expanding.At first,this paper expounds the stacker crane at home and abroad，research and development,the analysis of the developing gap of the stacker crane in the future development trend and has carried on the contrast to the stacker crane on market.Second,studied sf-50 type stacker machine structure design,including the design of overall structure,lateral movement lift system design,system design,roller assembly design,clamping part design ,and points and working process of main technical data,the key technology is analyzed and draw the assembly drawing and part drawing.Finally,summarized the full text,lack of reflection.sf-50 type stacker crane can be in accordance with the requirements of the organization mode and layer,complete the brick plate stacking,adopting the optimization design makes the form tight,neat,make transport more convenient and quick.Keywords：packing; palletizing; structure; design 目录1 引言11.1课题研究目的及研究意义11.2码垛机在国内外的研究及发展21.2.1码垛机国外发展情况21.2.2码垛机国内发展情况21.2.3国内码垛机与国外码垛机的发展差距31.2.4码垛机发展趋势51.3课题研究的主要内容及技术51.4目前市场上码垛机的优缺点对比分析61.5本章总结62 sf-50型码垛机分板机的结构设计72.1sf-50型码垛机分板机结构及结构参数72.2sf-50型码垛机分板机总体结构设计72.2.1支撑架的设计82.2.2升降系统的设计92.2.3横移系统设计102.2.4滚轮总成的设计102.2.5夹持部分的设计112.3本章小结123工作流程及安全保障系统介绍133.1sf-50型码垛机分板机的工作流程133.2sf-50型码垛机分板机的安全保障系统144 电动机的选择及主要部件强度刚度校核154.1电动机类型的选择154.1.1选择电动机的容量154.1.2确定电动机的转速154.2链轮的设计和链条的选择164.2.1链轮的设计与相关计算：164.2.2链条的选择和计算164.3轴承的选择与校核174.4中间轴的设计和强度校核204.5本章小结215结论22I 参考文献23致 谢25II 1 引言 随着企业对码垛机工作能力的要求不断提高,码垛机市场飞速发展。目前，国内通过近20年左右的摸索、研究和生产实践已积累了较丰富的经验，已经拥有了一批专门设计、制造码垛机的技术队伍。目前国内工厂生产制造的码垛机，结构、规格及各项主要技术要求等已逐渐完善，初步形成了一系列应用范围广，操作简便的产品，基本能够满足国内各种类型企业生产的要求，本着简单实用的原则，合理的设计了机型结构，制造的质量也逐渐向更高标准发展。从机械性能等方面看，在保证机床稳定运转的同时，也达到了安全高效的要求1。在聚丙烯自动码垛机方面，受我国化工行业自动化水平发展的现状制约，对国外产品有一定依赖性，我国的自动码垛机大多都是从国外引进的。根据实际企业生产的需要，相信通过我们进一步的努力和学习，逐渐实现对控制系统的自动化改造和完善，学习研究国外先进的生产技术，我国码垛机的自动化生产水平可逐步向国外的自动码垛机生产水平靠拢2。 目前码垛机已经应用在各种工作领域当中，由于码垛机具有可靠性高、码垛效率高等优势，可以集成在任何生产线中，实现包装、食品等行业多种多样作业的码垛物流，为生产现场提供智能化、网络化的完善服务。1.1课题研究目的及研究意义（1）研究目的： 五年的学习使我拥有了一定的专业知识，进行毕业设计的目的是让我们运用所学的知识来完成自己所选课题要求的设计，以此对我们大学的学习成果进行一个检测，我选择的sf-50型码垛机分板机设计，是运用所学的相关知识进行系统的结构分析及一些数据的校核等工作，培养我们收集资料以及整理、分析资料的能力，巩固所学的知识，使我们在生产实践中学会查阅有关的技术文献，且能利用这些文献，从而提高自学能力。 随着科技的发展，码垛机也经过了几年快速的发展，相关的码垛产业也都日渐完善，但同一些发达国家相比较，我国的码垛机市场还没有发展成熟，国内外还存在着相当大的差距，国内市场还有很大的发展空间。为了满足经济社会快速发展的需要，提高工作效率，sf-50型码垛机分板机就是将养护好的砖板按一定排列方式放在托盘上，并将其层层推出，然后通过分板输送机完成进一步的动作，避免操作者提起物料,减轻了操作者的劳动强度，可大大节省企业的生产成本和人力资源。码垛机的使用大大地减少劳动人员的数量和工作强度，能最大限度的节省空间，在当今竞争如此激烈的社会里，码垛机是生产线中必不可少的设备。（2） 研究意义： 随着生产力水平的不断提高和科学技术的迅猛发展，改善工作环境、降低劳动强度日益被人们关注，我国人工包装的低效率与产量的日益提高之间的矛盾日益突出，进而加速了企业现代化改革的步伐3。传统的人工包装生产效率低，已成为这些行业产量和包装质量提高的巨大障碍之一，劳动效率低，因而不能满足企业现代化大生产的需要。为了便于产品的运输和存储，企业和用户对产品包装的要求越来越严格，包装质量和效率已成为加速企业升级和影响经济效益的重要因素，尽快提高产品的包装效率和质量，是用户对这些包装行业的要求，也已成为促进这些企业升级的迫切任务之一。国内目前生产全自动包装码垛设备的厂家较少，还主要依靠进口，国产设备市场急需国产化的全自动包装生产线来提高生产效率，加速自动化水平对包装码垛自动生产线的研究具有重大的意义4。1.2码垛机在国内外的研究及发展1.2.1码垛机国外发展情况德国、日本、意大利等工业发达的国家先后在20世纪60年代研制出了半自动、全自动码垛机,之后在多种产业领域码垛机被广泛应用，随着科技的进步，这些国家通过科研人员不断的研究和改造,码垛机的结构和性能等方面有了进一步的提升。1.2.2码垛机国内发展情况1、 国内已拥有一批专业科技队伍通过不断地的探究和生产实践，国内已拥有了一批专门研究和制造码垛机的科研队伍，这些研究生产码垛机的单位逐渐积累了丰富的制造经验，结合我国的国情和科技发展现状，已能生产出符合要求的实用型码垛机。2、已有一批专业制造单位现如今国内码垛机的主要生产厂家已达到4、5家，结合当前生产控制元器件厂家的共同努力，我国的码垛机生产企业己具备制造出一流水平码垛机的能力和条件，伴随着科技发展和前进，相信在最近几年内，我国生产出的码垛机将达到国际先进水平。3、国产机型已基本能满足生产需要 目前国内生产的码垛机，床身结构设计合理，机床制造质量较高，能够保证安全高效运转，可基本满足国内大、中型企业生产的要求，为了满足目前经济社会发展以及用户的需要，进一步工作效率，为企业增加利润，国内生产码垛机的厂家仍在继续努力，并根据生产的需要，对控制系统进行的自动化改造和完善，将加速更高水平码垛机的制造5。4、能生产出配套的码垛机控制元件国内在八十年代已能生产出制造码垛机所需要使用的配套控制元件，并将其投入到实际生产运行当中。但与国外同类型的码垛机控制元件制造的先进水平相比，还存在一定的差距，国内生产的码垛机控制元件主要是质量较差、使用寿命较短。但是通过国内技术人员继续努力学习，国内的码垛机控制元器件将逐步接近或达到国外先进的制造水平。为了提高码垛机的整体生产制造水平，国内一些主要生产码垛机的厂家，大都从国外进口控制系统的主要元器件，其中就包括敏感元件及气动系统工程的主要元件等。5、国产码垛机有明显的价格优势 国产码垛机的价格一般都在5475万元左右一套，国产机器人码垛机每套价格也在这个价格区间，与国外同类型码垛机比较，国内的全自动码垛机价格仅为国外同类型新产品价格的一半左右。从经济层面来讲，购买国产全自动码垛机可节省大量的生产成本，更加经济合理，还可将节省下来的生产成本运用到需要的地方6。6、备品备件问题容易解决 为了方便更换，需要准备码垛机所需要的备品备件，这一问题非常容易解决，相关元件具有众多价格便宜的供应渠道，经济实惠。7、售后服务周到及时 目前国内几个主要制造码垛机的厂家，都拥有比较及时和周到的产品售后服务，其他的码垛机制造厂也能为消费者培训相关的技术操作人员，他们积极协助用户安装调试机器，有的生产制造单位还给用户提供整套的售后技术服务，从而保证了购买的单位能更好地使用该码垛机生产线，促进经济发展。本设备本着更高效便捷的原则，设计了一款外形美观、结构紧凑、安全性能高、操作方便的码垛机分板机。整个研究工作从国内外码垛机市场现况和技术发展趋势出发，结合码垛机配件制造企业的技术现状，围绕今后的发展态势和前景等几个方面进行分析，最终得出了研究结果。1.2.3国内码垛机与国外码垛机的发展差距国内从开始开发制造码垛机直到现在，已经历了将近20年的时间。到现今为止，我国生产研发的码垛机在各个方面都取得了很大的提高，比如说机床外型和规格、使用性能和质量等，在技术性能和及各项参数等方面已经逐步接近、达到了国外同类型码垛机的发展水平，从根本上满足了国内企业的需要，但是同国外的先进水平相比，还存在着一些的差距，主要体现在： 1、 核心控制技术缺失由于码垛机器人核心制造技术的缺失，在国内真正自主制造研发码垛机器人的企业可以说是凤毛麟角，更多的企业是做系统集成服务的，说白了就是国外产品的代理商。到了2013年，中国已发展成为世界上的工业机器人消费大国。中国机器人联盟统计的相关数据显示，中国消费的工业机器人在2014年数量达4.5万台，根据该联盟的数据推测，至2017年我国对工业机器人的需求量将达到10万台左右。但是，目前中国近80%的市场份额都被国外的机器人制造企业所占据，其中主要以ABB、KUKA、日本的不二和川崎这四家外国公司为主。 2、零部件的加工质量低由于现在国产码垛机机械部分的零部件制造缺少进行批量生产加工的条件，所以仍处于单件小批量生产的阶段，与国外同类型零部件相比教加工的质量和精度，仍然存在着一定的差距。造成国产码垛机在投入生产以后的维修工作量较大，特别是关键零部件的使用寿命较短、损坏率高，比如制造加工气垫盘，因为现在仍采用比较落后的加工手段，所以生产出来的气垫盘的密封性不好，有漏气现象，需要经常保养维修。 3、控制系统元器件性能不过关当前国内生产的码垛机控制系统的元器件，其在使用性能和寿命等方面同国外先进的元器件相比，还存在着不小的差距。有的定位不准，容易造成操作失灵。因此，在投入生产以后需要经常维修和更换。 4、 码垛效率低国内生产出来的码垛机的码垛能力，通常保持在每小时20吨左右，只有这样才能保证生产要求，如果生产能力需要达到每小时30吨以上，由此看来，国产码垛机需要作进一步改造。目前国内从事码垛机制造研究的单位，已经积累出了丰富的经验，为能生产出更高质量的码垛机奠定了良好基础，从国内码垛机的生产使用和制造情况来看，具有很多有利条件，其发展前途是充满希望的。另外，由于当前工业发展大环境驱使，国家各级领导对国产化企业的工作相当重视，尽快实现实现码垛机生产的国产化，已成为今后码垛机制造的大趋势7。为了解决制约我国码垛机制造业发展的关键问题，我国码垛机制造单位亟须通过一系列手段提升企业发展的核心竞争力，坚持自主创新，开发新产品。但是不少企业仍缺乏技术创新的能力，尚未能找到创新的道路，而一些实现了技术创新的生产企业，如果不能坚持继续创新，一旦所创新的技术被竞争者所模仿，这些企业将重新陷入生产加工困境。因此，为了不断推动我国包装产业在未来的发展，要求企业在获得经济效益的同时，需要不断提高技术水平，完善技术创新机制，增强企业技术创新能力。1.2.4码垛机发展趋势码垛机作为包装机械行业的主力军，在科技迅猛发展的今天对各行各业的发展都起着非常重要的作用，企业更加需要自动化码垛机的辅助功能，它是企业发展生产中不可缺少的设备。我国劳动力成本在经济发达的沿海地区不断攀升，招工难现象在沿海地区日益明显，造成了加工制造企业的生产成本不断增加。因此，码垛机得到了很快的发展，低位码垛机是码垛机中的一种最常用的形式，它具有占地面积小，设备投资较低，操作维护简便的优点8。随着食品包装和石油化工等行业的兴起发展，自动化码垛机在实际的生产单元中发挥着越来越重要的作用，它不仅减轻了工人的劳动强度、降低了生产成本，还可以快速、准确地完成码垛包装作业，提高产品包装品质。为了降低生产成本、缓解劳动力短缺的压力，越来越多的企业通过引进自动化机械设备来替代传统的工人劳动力。由此看来，自动化码垛设备的功能越来越强大，需求日益旺盛，自动化码垛包装机械将向多功能和高效率两个方向发展。 近年来的自动码垛机可以代替工人们在低温、高热等比较恶劣的环境中工作，所以提高了企业的劳动生产率，帮助人们完成单调、重复的体力劳动同时又保证产品包装的质量，并成为了一种新的企业发展趋势。由于码垛机的工作能力强、购买成本低、适用范围广以及维修保养方便，其应用范围逐渐扩大。另外，当今制造领域出现的少批量多品种的发展趋势，使得机器人码垛技术得到迅速发展，码垛机器人凭着工作能力强、柔性高、占地面积小等优点，并且能够同时对多种物料进行分类码垛，从而迅速占领了国内的码垛机市场，且被广泛应用到了各个行业，受到越来越多的用户的青睐。所以，工厂将会普遍使用码垛机器人，使得码垛机器人在未来具有更加光明的发展前景。 1.3课题研究的主要内容及技术基于市场现有的码垛设备，我从人机工程学的角度出发,对码垛机的结构进行改进，各系统合理布局，为了避免操作者反复提起物料、提高吞吐量,增加了一些符合人机工程学方面的设施，大大减轻了操作者的劳动强度，提高了工作效率，由于物料以接近地面的高度送入码垛机中，更易于包装过程的监视。叉车将养护好的砖板送至分板机的托盘上，利用液压传动完成夹持动作，通过电机驱动链传动分别完成机构的横移和升降运动，将砖板放至分板输送机上，继续包装。sf-50型码垛机分板机可以极好的保证砖板在码垛过程中的良好运行，其故障率低，该部分的主控元件大都采用进口元器件，增加了到位闭锁保护和断电自锁保护，大大提升了使用的安全性，降低了故障率，即使发生停电或是故障也可通过手动操作，在设备运动过程中，即使链条断裂或其他传动故障发生断裂或失效，也能自动将夹持板卡住，防止砖板或是夹持板坠落，整个码垛机分板机运作更为经济简便，不到一钟时间，而且无需管理人员到位操作，就能实现整个运作，节省了大量的人力物力，经济适用，维护简单方便，仅需普通电工即可完成所有正常操作，而且维护成本更低，大大降低了劳动成本，为企业节省了大量的资源，提高了生产效率。1.4目前市场上码垛机的优缺点对比分析（1）优点： 1）稳定性比较高，便于维护和保养 2）灵活性强、转换快 3）操作容易，培训容易 4）整机PLC控制，全自动运行 5）国内生产的码垛机备品备件供应渠道广 6）售后服务周到及时 7）操作简便，能保证安全稳定运转 （2）缺点： 1）机体庞大，对空间的要求比较高 2）功能少，只能放置分层 3）易损件多，备件多 4）零部件加工质量低 5）码垛效率低 6）自动码垛机方面对国外的产品有一定依赖性，需要进口1.5本章总结本章从当今时代的发展需要出发，针对现代企业对包装机械设备的要求不断提高，对减少劳动时间、提高劳动生产率的需求日益显现，为了解决这一问题，码垛机有效解决了这一问题，结合国内外码垛机的研究发展现状，和未来码垛机的发展趋势，综合考虑市场上码垛机的优缺点，确定了本课题的研究对象为sf-50型码垛机分板机，并对研究内容作了总结。 2 sf-50型码垛机分板机的结构设计2.1sf-50型码垛机分板机结构及结构参数 sf-50型码垛机分板机的参数设计根据市场调研，和查阅相关资料，其参数如下：整个分板机尺寸根据中低位普通码垛机设计，sf-50型码垛机分板机长宽高350020001900mm。sf-50型码垛机分板机的主要特点在于：1）性能价格比高，稳定性好，适应性强，便于维修和保养。 2）允许码垛的单块砖板的外形尺寸规格为，长宽高1989960mm；重量20N；每层码垛50块砖；重量1000N；30s码垛一层。 3）码垛机控制方式：自动。 4）运行速度升降6m/min,横移速度6.6m/min。5）运行稳定，且功率小，简单实用。 图2-1 sf-50型码垛机分板机总图2.2sf-50型码垛机分板机总体结构设计本设备是sf-50型码垛机分板机，主要由1、支架 2、升降系统 3、横移系统 4、滚轮总成 5、夹持部分四部分组成。 图2-2 sf-50型码垛机分板机二维图总图1、支架 2、升降系统 3、横移系统 4、滚轮总成 5、夹持部分 2.2.1支撑架的设计图2-3 双支撑码垛机分板机支撑架二维图双支撑支架机构型材的选择与结构设计，sf-50型码垛机分板机的钢结构主要采用100*100*4的矩形钢通过焊接成型，再用高强度螺栓连接成双支撑框架形式，具有较好的刚度和强度，该分板机的全部重量都由该支架承受，因此材料都选用Q235-A型材，质量可靠该材料性能优良、加工方便、价格。双支撑支架由1横移支架，2支撑架，3底面支架，4支座四部分组成的，运用双支撑使受力均匀，减少单位面积受力面积，增加了稳定性和载重量，提升了分板机的刚度和强度，减少了运行过程中的震动。增加了该部分的整体寿命，与市场上的一些码垛机相比优势，更加明显，克服了单边受力不均衡，设备更加安全，使用寿命更长，使用户更加放心。图2-4 单支撑码垛机2.2.2升降系统的设计升降系统由五部分组成，1提升机构 2夹持板 3导轨 4电机 5链轮链条图2-5升降系统的设计二维图提升机构负责升降系统的上下升降移动，内部有一些机械自锁装置等安全装置，提升系统是整个码垛机分板机的核心部分之一，因为它承载着砖板重量，而且他也是一个运用频繁的部分，安装有防下落装置，链条断裂自锁保护，防倾斜保护等，安全措施，使夹持板上下移动更加灵敏快捷、安全等。夹持板是用来放养护好的砖板的机构。采用带有防滑纹的新型钢板，下面采用型材作为支撑，增加夹持板的刚度和强度，增加设备的安全性。2.2.3横移系统设计横移系统主要由1、导轨 2、滚轮 3、轴承座 4、电机 5.6、链轮链条 7、轴六部分组成。 图2-6横移系统的设计二维图横移机构负责横移系统的水平移动，内部有一些机械自锁装置等安全装置，横移系统是整个码垛机分板机的核心部分的又一组成部分，因为它承载着砖板重量，而且他是一个运用最频繁的部分之一，防倾斜保护等安全措施，使夹持板水平移动更加灵敏快捷、安全等。2.2.4滚轮总成的设计在该设备中总共有6组滚轮来支撑整个分板机，滚轮在整个车库中分别是用来水平移动和升降运动的的，码垛砖板时先将整个夹持板移出到位，待夹持好砖板后提升机构开始提升至一定高度，水平横移至分板输送机的导轨之上，升降系统继续工作，夹持板将砖板放在导轨上，完成进一步的工作，如此循环往复。6组滚轮分别被用在升降和横移系统中使码垛机分板机运行更加平稳安全。滚轮总成是整个码垛机分板机的一个模块，滚轮上板与支架的连接运用螺栓连接，安装方便快捷。维护、更换简单，便于更换维护，降低维修成本。图2-7滚轮总成设计二维图2.2.5夹持部分的设计图2-8夹持部分设计二维图夹持部分主要由1、液压缸 2、支撑架 3、夹持板 4、导杆四部分组成。通过1液压装置来完成3夹持板的夹紧工作，其中4导杆的作用是保证夹持板受力均匀，防止在夹持过程中出现歪斜，影响整个码垛工作。夹持板是一种普通的重型夹持板，承受力重力大，市场上易于购买，运用标准的夹持板降低成本，耐用、耐磨、不易损坏。夹持板侧面与20mm钢板焊接，通过钢板用螺栓与导杆固定，这样既能克服底面不平、不好固定等条件，又能保证夹持板受力均匀。2.3本章小结本章从sf-50型码垛机分板机的总体设计结构的组成、种类和受力特点着手分析。结合其他种类码垛机分板机的运行原理和设计特点，综合考虑到码垛机将来的研发方向与维修安装时的费用,以及市场对其的需求性的特点，开创性的研发了新型双支架码垛机分板机。本章通过UG三维立体模型与CAXA工程图详细的介绍了sf-50型码垛机的主体框架以及主要结构的特点和工作原理。3工作流程及安全保障系统介绍3.1sf-50型码垛机分板机的工作流程为了保证码垛工作能够在规定时间内有序的进行，sf-50型码垛机分板机必须坚持以下工作流程：叉车将养护好的砖板送至分板机的托盘上分板机做横移运动行至砖板所在位置夹持板在链传动的作用下，夹持一层砖板上升至固定高度固定砖板夹持板水平横移至固定位置夹持板竖直下降至分板输送机的导轨上夹持板松开，砖板在分板输送机导轨上完成接下来的工作图3-1 分板机工作流程sf-50型码垛机分板机的码垛过程与市面上的普通码垛机类似，都是通过机构的横移和升降运动来完成砖板的码垛，以此完成接下来的码垛工作。但是sf-50型码垛机更加注重机构的受力均匀，以使设备能够更好地完成工作。为了方便理解，sf-50型码垛机分板机的工作流程可参考下图： (a) (b) (c) (d)图3-2 sf-50型码垛机分板机的工作流程图3.2sf-50型码垛机分板机的安全保障系统整个分板机具有非常完备的七大安全保障系统： 1)框架承重确保设备安全 2)液压驱动保证运行平稳更安全 3)防断链保护装置，防止在链条断裂时夹持板坠落 4)油缸上升到位不冲顶保护 5）报警提示 6）防漏电保护 7）双保险限位开关 4 电动机的选择及主要部件强度刚度校核4.1电动机类型的选择根据计算得出的链条曳引力等相关数据，结合码垛机的工作环境选择升降系统采用Y系列笼型封闭式三相异步电动机,其电压为380V，结构均为自扇冷全封闭式结构。4.1.1选择电动机的容量链条曳引力F=8000N，链条速度V=0.6m/s。因此链条的输出功率 （4-1）从机械手册查得：链传动效率1=0.96，滚动轴承效率2=0.99，联轴器效率3=0.99。总效率总= 12233=0.960.9920.993=0.85 （4-2）所以电动机所需的工作功率为: （4-3）所以取Pd=6.0KW。由公式计算得： （4-4）4.1.2确定电动机的转速 查阅机械手册选择了Y型封闭式三相异步电动机，技术数据表如下图所示：表4-1 Y型封闭式三相异步电动机主要参数型号额定功率同步转速满载转速最大转矩 Y160M-67.5KW1000r/min970r/min2.2Nm综上所述，由于sf-50型码垛机在开放的环境中工作，结合计算所得的相关参数，由于横向和纵向进给对起制动和调速要求较高，所以我选择了Y型封闭式三相异步电动机。4.2链轮的设计和链条的选择链轮和链条组件的整体设计，定轮组件由轴承座，中间轴、轴承、链轮链条几部分组成的，在提升过程中是整个sf-50型码垛机分板机受力最大的部分，相当于一个动滑轮组织，承受着夹持板以及砖板双倍的力，因此它的刚度与强度直接影响整个分板机的安全与使用寿命。4.2.1链轮的设计与相关计算：链轮是通过轴承一起装在顶轴上的，用来提升夹持板的，此结构采用定滑轮原理链条的两端，一端固定在顶轴上，一端连接在升降机构上，通过电机带动链轮的转动带动链条提升夹持板上下移动，夹持板上升的速度是电机速度的两倍，此种设计既节省空间，又更加安全稳定，能够更好的克服两根链条的受力平衡。链轮的受力图如下图所示：图4-1链轮受力图载车板提升速度6m/min,链轮直径为130mm，内直径为60mm转速公式得： （4-5）其中V=6m/min,D=130mm,因此得：S=15r/min根据轴的设计，链轮成双排并且双排成一个整体，这样承载力更强，链条采用16-A链条，因此链轮的宽度是12mm等于滚子链轮齿牙的宽度，材料也采用45钢材料并经过特殊工艺处理。4.2.2链条的选择和计算根据（4-4）可知链轮的转速为15r/min。 功率： （4-6）其中F为7000，V为6m/min,因此P为4.2kW根据链条功率的计算公式 （4-7）其中：P0为额定功率（kW），为传动功率（kW）；为主动链轮齿数系数，为排数系数，为工况系数将以上数据带入公式的根据，n=16r/min，由资料查出选16-A滚子链。链条的结构如图所示，采用短节距精密滚子链，其基本参数和尺寸如下：图4-2链条图表4-2 A系列滚子滚子链规格和主要参数ISO链号节距P滚子直径d1内节内宽b1销轴直径d2销轴长度L极限拉伸载荷Q每米长重qmaxmin maxmaxminmm mm mmmm mm KNKg/m 12A-119.05 11.91 12.57 5.94 27.70 31.80 1.50 16A-125.40 15.88 15.75 7.92 35.00 56.70 2.60 20A-131.75 19.05 18.90 9.53 44.70 88.50 3.914.3轴承的选择与校核（1） 轴承的选择：表4-3 轴承规格和主要参数轴型号内孔直径外圈直径宽度CrCor1轴600525mm47mm12mm10KN5.85KN2轴600525mm47mm12mm10KN5.85KN3轴600945mm75mm16mm21KN14.8KN（2）轴承寿命的计算: 根据工作环境，轴承的选择轴颈分别如上表所示， 转速16r/min 轴承的径向力： （4-8） 轴承的轴向力： （4-9） 由轴向力的计算可知，轴承受挤压，由 （4-10）由教材表13-5，运用插值法计算得：e1=0.150 e2=0.2520.53由教材表13-5，运用插值法计算得：X1=1,Y1=0 X2=1,Y2=0由教材表13-6，受轻微冲击，查的：当量动载荷： （4-11） 由公式可算得轴承寿命： （4-12） 因此轴承寿命满足要求。深沟球轴承由套圈保持架钢球等部分组成。具有结构简单，运行平稳，价钱合理，维护方便等特点，应用最为广泛。主要承受径向载荷，也可同时承受小的轴向载荷，在增大的径向油隙时，可以承受较大的负载，也可有一定的倾斜，但是有倾斜存在，就会降低轴承使用寿命。 图4-4轴承参数图 通过查阅相关手册试选轴承代号6005和6009 ，相关数据如上表所示。极限转速/脂（r/min）=7000极限转速/油（r/min）=9000查阅机械手册得知载荷系数分别为e1=0.15，e2=0.252。X=1由（4-11）可知量动载荷分别为2790.56N和3762.93N由公式 （4-13）可以得出基本额定动载荷。其中：基本额定动载荷C，冲击载荷因数 ，温度因数，速度因数，寿命因数，力矩载荷因数将以上数据带入（4-13）得：C2=10103 N 因为轴承6009的故选取合适校核轴承的额定静载荷根据公式： （4-14）其中：安全因数取1，静载荷力，因COCr故6009轴承满足要求。4.4中间轴的设计和强度校核 （1）中间轴是固定在支撑架上承载夹持板板和砖板的，中间装轴承和链轮，两端采用轴阶定位，它的强度与刚度直接影响整个分板机的刚度和使用寿命的，是整个分板机的关键部件。查阅资料后选取45号钢，调质处理，许用弯曲应力-1=60MPa。可用公式算出轴的最小直径，查阅教材表15-3，取A0=110，可得 （4-15）图4-5中间轴受力图（1） 中心轴的受力分析： 作用在中心轴是的扭矩为：T=6.78104Nmm 圆周力：N （4-16） 径向力： （4-17） 轴向力： （4-18） 由于起动载荷为名义载荷的1.5倍，故：最大圆周力：Ft1=1032.54N Ft2=3809.7N最大径向力：Fr1=381.615N Fr2=1408.005N最大轴向力：Fa1=182.07N Fa2=671.76N最大弯矩:=2.01105Nmm最大转矩:=94270Nmm(3) 校核计算：查阅资料，计算抗弯截面系数：W=18305.8323mm3，由校核公式进行校核： （4-19）-1=60Mpa因此满足强度条件。 4.5本章小结本章对sf-50型码垛机分板机的关键部件进行了分析和计算，参照有关国标部件的参数，并以机械手册上的公式为依据，得出一些部件所受的载荷力，为进一步的产品选型提供了依据。这一部分也是sf-50型码垛机分板机必不可少的一部分。5结论随着人民生活水平的提高和工业的快速发展，加快码垛速度，提高工作效率的要求加速了码垛机的发展。如何设计出占地面积合理、安全高效、操作简便的码垛机是我们需要考虑的重点。本着加快存取速度，提高自动化效率的要求，在前人工作的基础上，我选择研究sf-50型码垛机分板机。本课题是以实际研发项目为研究背景，是针对当前提高工作效率、降低生产成本的问题，提出了用sf-50型码垛机来解决这些问题，本着充分利用空间资源的原则，使整个码垛机在造价上更加符合要求，并且整个码垛机分板机在运行的过程中也相当安全可靠。在以后的研究过程中该课题还需做出进一步的完善，需要完善的内容有：（1） 由于码垛机设计涉及的知识面较广，需要充分考虑各个方面的因素，比如机床升降和横移系统的装配精度，及其稳定性，经过不断的计算、研究和调试，终于将误差缩小到了允许的范围内，符合机床的误差要求，保证机床安全平稳运行。（2） 合理分析在外界不可抗力的作用下（如地震等等），分板机支撑架结构系统的安全稳定性，保证其稳定性，并且设置紧急制动系统，以保证安全性。参考文献1赵震.包装机械行业发展的未来J.机械工业标准化与质量，2012(10)：21.2张昊，李文艺，董忠等.多品种分类码垛机视觉识别系统研究J.制造业自动化,2013（11）：16.3孙浩，赵玉刚，姜文革等.码垛机器人结构设计与运动分析J.制造业自动化，2013（14）：20.4马振贵.产业升级中国全速迈进机器人时代J.上海信息化，2014（10）：32.5闫迎亮.机械码垛相对人工码垛效率的提升J.中国机械，2016（16）：11.6刘广德.悬挂式码垛机设计说明Z,2006.7黄真,赵永生,赵铁石.高等空间机构学M.北京:高等育出版社，2006:182-186.8胡洪国,高建华,杨汝清.码垛技术综述J.组合机床与自动化加工技术，2000(6):7- 9.9周鹏云.机械手码垛技术在大米加工企业中的应用J.粮食与饲料工业，2011（1）：20.10雷敏.适度包装对策研究J.中国包装工业，2013（2）：15.11岳满林,蒋继红,王沫楠,高安邦.全自动包装码垛生产线控制系统设计J. 设计与计算, 2006（10）：12.12杨汝清,高建国,胡洪国.高速码垛关键技术研究J.高技术通讯,2004（12）：25.13陈懋圻.机械制造工艺学M.沈阳:辽宁科学技术出版社，2010.14成大先.机械设计手册M.化学工业出版社, 2007.11.15胡永生.机械制造工艺原理M.北京:北京理工大学出版社,2009.16刘鸿文.简明材料力学M.高等教育出版社, 2010.11.17李荣隆.现代工程制图学（下）M. 南京大学出版社,2008.8.18蔡群.现代工程制图学（上）M. 南京大学出版社,2008.4.19周元康，林昌华，张海兵.机械设计课程设计M. 重庆大学出版社, 2011.1.20刘鸿文.简明材料力学M.高等教育出版社, 2010.11.21Sorenti P.Rapid palletizing:simu
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号