自动装卸芯模机搬运及输送部分结构设计

I摘要本文设计研究的自动装卸芯模机可自动从搬运车上卸载和装载在输送机上，它可以实现可代替人进行重复的取放件工作,不仅减轻了工人的劳动强度,也提高了生产自动化水平和劳动生产率,同时保证了产品质量和生产安全。它减轻了工人的劳动强度,提高了生产自动化水平和劳动生产率,保证了产品质量和生产安全，同时也在一定程度上节约了部分成本,可在机床，运输，甚至是在电梯等方面都有不同程度的运用。本文介绍了一种自动装卸芯模机搬运及运输的部分机构设计与实现方法，可分为搬运部分和传输部分分别设计。讨论了推料结构的分类和作用，输送机的输送模式和以及链条其结构设计。详细的讨论了推料机构和输送机的设计并对链条进行了详细的讨论设计。并运用CAD绘制了其二维图，采用Inventor绘制推料机构和输送机的三维装配图，可更为直观了解自动装卸芯模机构从那些方面减轻人工劳动强度。关键词：装卸推料机输送机链条PAGEPAGEIIIAbstractheautomaticloadingandunloadingcoremouldmachinedesignedandresearchedinthispapercanunloadfromthecarrierandloadontheconveyorautomatically.Itcanreplacepeopletocarryoutrepeatedpickingandplacingwork.Itnotonlyreducesthelaborintensityofworkers,butalsoimprovesthelevelofproductionautomationandproductivity,andatthesametimeensurestheproductqualityandproductionsafety.Itreducesthelaborintensityofworkers,improvesthelevelofproductionautomationandproductivity,ensuresproductqualityandproductionsafety,andalsosavespartofthecosttosomeextent.Itcanbeusedinmachinetools,transportation,eveninelevatorsandotheraspects.Thispaperintroducesthedesignandimplementationofapartofmechanismforthehandlingandtransportationoftheautomaticloadingandunloadingcoremoldmachine,whichcanbedividedintothehandlingpartandthetransmissionpart.Theclassificationandfunctionofthepusherstructure,theconveyingmodeoftheconveyorandthestructuredesignofthechainarediscussed.Thedesignofpushingmechanismandconveyorisdiscussedindetail,andthechainisdesignedindetail.ByusingCADtodrawthetwo-dimensionaldrawingandinventortodrawthethree-dimensionalassemblydrawingofthepushingmechanismandtheconveyor,wecanmoreintuitivelyunderstandtheautomaticloadingandunloadingcoremoldmechanismandreducethelaborintensityinthoseaspects.Keywords:HandlingPusherconveyorchain

目录TOC\o"1-3"\h\u2485摘要 I7294Abstract II1国内外背景7294 51.1纤维缠绕机的国内发展现状51.2纤维缠绕机的国外发展现状61.3国内外发展差距61.4课题研究的目的和意义6118502设计任务 7323502.1设计说明 745862.2设计内容及过程 7203132.3本章小结 7257353搬运及运输部分方案选择与设计 7234193.1输送机结构设计 7139083.1.1设计输送机三维模型图 780383.1.2输送机工作原理 878143.2输送机传动部件设计 8208623.2.1传动部件选择 8312593.2.2链条的结构设计 93.3输送机驱动部件设计1021873.4芯模搬运的方案与设计 12167273.4.1推料机构结构设计 133.4.2气缸的设计133.5小车的设计143.5.1小车电机的选择143.5.2小车车轮的设计153.5.3小车传动轴的设计154输送机和推料机构的三维模型设计15191374.1输送机三维模型设计 154.1.1输送装置电机的选择154.1.2输送装置中齿轮参数确定164.1.3输送装置中主动轮轴的参数确定174.1.4输送装置中主动轮轴承的选择与轴校核18318074.2输送机主体结构模型 204.3画出搬运小车的三维模型图2131554研究或成果与社会、环境、文化、经济、环保等关系 213041结论 2324764致谢 2432501参考文献 25PAGEPAGE25绪论芯模缠绕机构在时间各地都有这广泛的运用，其应用范围包括航空、航天、导弹、化工、石油、环保、建筑等领域都有广泛运用。其国内外都是向高性能和功能材料方向发展的，主要用于高科技领域；军工使用转向民用；提高自动控制水平，提高生产效率；降低生产成本。我国对纤维缠绕工艺的研究开始于1958年，其出发点是为“两弹一星”国防建设服务。60年代初我国开始了纤维缠绕技术的研究。随着微机和自动化技术的发展，目前国内大部分纤维缠绕设备实现了微机控制，中低档的两轴、三轴微机控制纤维缠绕机制造技术和缠绕工艺已经基本成熟，并在管道、储罐以及各种压力容器的缠绕成型方面发挥了重要作用。但在中高档缠绕成型技术领域由于受到进口限制，发展水平相对落后。而英国、美国等欧美国家于上世纪70年代已经开始关注到芯模的结构会对挤出制品带来很大的影响；芯模是挤出机机头的重要部件，其结构直接影响到塑料熔体在挤出机机头中的流动状态，进一步影响了挤出产品的性能与质量，因而芯模的研究方向主要在于对其结构进行改进和优化，来获得所需的技术功效，其中流动优化、生产多层制品、提高塑化效果、提高产品性能、过滤以及流量控制是人们普遍关注的技术功效。在12世纪的今天国外的高档纤维缠绕成型技术以及相当成熟。传统的芯模需要人工来搬运和卸载，其工作量较大，工作强度较高。人工工作效率较低，劳动强度较大。而本文设计的自动装卸芯模机可取代人工繁重的重复搬运和卸载芯模的作工，也能提高工作效率，改善工作环境和提升产品质量。随着生产自动化水平的提高，自动作业的搬运及运输机构则具有巨大的潜力越来越引起人们的重视。开发自主作业机械，如自动装卸芯模机构，自动装卸机等。提高企业生产效率已是现今企业发展的必然趋势。所以本文研究的自动装卸芯模机的搬运及运输部分的结构设计也是为经济发展做出重大的一步。1国内外发展现状1.1 纤维缠绕芯模的国内发展现状2009年中国对口模进一步进行改进，设置了分级流道的同时，并在分流道汇合处设置均压环，使压力进一步均匀释放；2014年中国设置有流体通道网络，整个流体通道网络逐渐分成最后的8个纵向通道进人到环形通道内，最后环形通道内的橡胶流体均匀包裹于胶管管芯，使得橡胶流体的分布更加分散均匀，同时将纵向通道和斜向通道的侧壁都设置成直壁，橡胶流体由多级的纵向通道进人到斜向通道过程中，两个斜向通道的流体量更加均匀，进一步使得进人到环形胶料混合均匀，进而提高产品质量;为了制备多层或者多色的制品；2011年中国在出料通道与螺旋形流道之间设置了分级流道，同时各出料通道之间也通过流道进行连通，同时对出料通道和流道进行改进，使得疏导和分流效果更好。通道的橡胶流体更加均匀。此外，也可以通过在口模中设置过渡部件，提高口模的分流和塑化效果，2000年中国的塑胶管挤出模具具有内、外模座，在内、外模座间形成有连结叶片，连结叶片具有适当长度的叉状叶片，其中叉状叶片的一上叶片与外模座的内壁连结，下叶片则与内模座的内壁连结，使自模具的料槽由内向外被押出时，利用连结叶片，末端的叉状叶片使成型的塑胶管壁的接合处呈一非直线状，可防止塑胶管自接合处断裂，确保塑胶管的品质；2010年中国的塑料挤出管材模具设置交错分流结构的支架板，该支架板外圈与内圈的连接结构为上下两个菱形或矩形块交错形成的交错分流结构，该结构可将流经支架流道的塑料坯料进行交错分流，打乱了其流向，从而能够有效的减少塑料管材支架痕的产生，从而提高管材的综合物理性能，降低管材报废率；2008年中国在出料通道与螺旋形流道之间设置了分级流道，同时各出料通道之间也通过流道进行连通，使得疏导和分流效果更好。1.2 纤维缠绕芯模的国外发展现状1977年美国口模上对称设置两流道，两流道末端均开设两条分流道，流道由深到浅设置，分流道末端交汇在一起，且在结合部形成沟槽，使得熔融后的塑胶聚合物在流道中得到均衡地流动，压力得到充分均衡释放；2001年美国公布了将流体通道采用两个楔形的凸块分成四个流道，用以促进分流和再融合；1978年美国制作了多层芯模，并在每层芯模上开设螺旋形流道，螺旋形流道的设计保证了产品的质量;随后的一段时间对芯模的流道和出料通道进行了改进和探索；在2002年美国进一步对对出料通道进行改进，螺旋形流道与出料通道之间设置分级流道，即每个出料通道分为两个分流道，然后流道再进行分级，最后与螺旋形流道相通，分级流道的设置可以在较短的距离内实现胶料更多的分流，缩短了模头的长度，提高了分流塑化效；2006年日本对流道进行了改进，流人的胶料分为两路从两侧分别进人多级分流道，混合均匀后进人中间流道；上世纪70年代初，国外已经存在螺旋形流道的模头芯模，日本公开了一种螺旋形流道，液态胶料从出胶孔流出后进人螺旋形流道，螺旋形流道深度组件变浅，实现胶料分流后平稳汇合，使胶料混合均匀，进而提高产品质量;美国制作了多层芯模，并在每层芯模上开设螺旋形流道，多层芯模可以用来制备多层或者多色的制品，螺旋形流道的设计保证了产品的质量;2008年日本对流道进行了改进，流人的胶料分为两路从两侧分别进人多级分流道，混合均匀后进人中间流道；2008年英国对出料的通道进行改进，将进料口有一排多个修改为两排，实现更多分流，使得每股胶料汇合后混合更加均匀;2002年美国流体通道被两个楔形的凸块分成四个流道，用以促进分流和再融合；2004年美国进一步对对出料通道进行改进，螺旋形流道与出料通道之间设置分级流道，即每个出料通道分为两个分流道，然后流道再进行分级，最后与螺旋形流道相通，分级流道的设置可以在较短的距离内实现胶料更多的分流，缩短了模头的长度，提高了分流塑化效果。1.3 国内外发展的差距国外早在上世纪70年代就开始了对纤维缠绕机构的研究，其研究方向和范围包括芯模材料，输送便捷性方，携带性以及芯模材料等多方面的研究，而国内研究也才不过二三十年，虽然在低端的缠绕机与国外差距不大，但是在中高端缠绕机与国外的差距还是相当巨大。尤其是在纤维缠绕机的微机控制上差距巨大，而本文研究的自动装卸芯模机搬运及运输部分结构设计，正是辅助纤维缠绕机的一个重要部分，其作用可以自动运输纤维缠绕的芯模机构。1.4 课题研究的目的与意义本文设计研究的自动装卸芯模机搬运及运输部分的结构设计可以更快捷方便的运输纤维缠绕机构，并解决人工搬运劳动强度高，成本高，效率低的问题。

2设计任务2.1设计说明这次毕业设计的任务是自动装卸芯模机搬运及运输的部分结构设计，主要设计内容为输送机和搬运小车的设计。其运输芯模长度为800mm～1800mm每次只搬运一种规格的芯模。本设计在一次运输3个同规格芯模的前提下设计；本文需要对搬运小车以及运输机进行结构设计、尺寸设计以及材料的选用。2.2设计内容及过程该芯模搬运机的搬运和运输部分需要搬运小车把芯模从小车上搬运至运输机上，再由运输机运输至固化堆。即需要的结构功能有：（1）输送装置（当搬运机构将芯模放上输送链上，输送链在电机的带动下将芯模由下运输至输送机上部，再运输至固化堆在）；（2）搬运小车（小车携带芯模移动至输送机上料位置，由推料机构将芯模推至输送机上）；2.3本章小结了解了自动装卸芯模机搬运及运输部分的设计任务，确认了各功能应由那些结构来实现，并理解其工作原理。即搬运芯模由输送装置来实现，将芯模从小车上卸至输送机上由推料机构实现。对于本次设计具有巨大的帮助。3搬运及运输部分方案选择与设计3.1输送机结构设计3.1.1设计输送机三维模型图图3图3-1输送机总装图3.1.2输送机工作原理上图3-1为输送机总装图。其工作原理为：电机带动皮带运动、皮带轮带动变速机运动，然后链轮带动链条运动。链条位于托板上，用于保持输送机的工作平面水平运行，而芯模的输送平面位于链条之上。因为链条在输送机用提供拉力作用，所以链轮托板以及链条需要进行淬火处理，用以提高其硬度。且在设计过程中需要进行强度校核。3.2输送机传动部件设计3.2.1传动部件选择传动装置是一种实现能量传递和兼有其他作用的装置，其作用有：分配并传递能量、改变运动的方向和速度。传动一般可分为：（1）电传动特征：将电能转变为机械能或将机械能转变为电能的传动。（2）机械传动特点：机械能不变的传动。而机械传动可分为摩擦传动、流体传动以及啮合传动三类。而自动装卸芯模机的传输部分根据设计要求和实际情况则只需要考虑带传动和链传动。所以将带传动与链传动进行比较。（1）带传动特点：带传动一般由主动轮、从动轮以及张紧在两轮上的传动带所组成的。当主动轮回转时,依靠带轮与带接触面间的摩擦力带动从动轮一起回转,从而传递一定的动力运动。优点：有良好的弹性和饶性,有吸振和缓冲作用,因而使带传动平稳、噪声小有过载保护作用,当过载时引起带在带轮上发生相对滑动,可防止其他零件的损坏制造和安装精度与齿轮传动相比较低,且结构简单,制造、安装、维护等都较为方便。缺点：因为存在弹性滑动，所以其传动效率会降低，且不能保证其准确的传动比，。当传递同样大的圆周力时,与啮合传动相比轴上的压力较大结构尺寸较大,不紧凑传动带寿命较短传动带与带轮之间会产生摩擦放电现象,不宜用于有爆炸危险的场合。（2）链传动特点：链传动由主、从动链轮和链条所组成的。链轮上制造有特殊齿型的齿,依靠链轮齿与链节的啮合来传递运动和动力。链传动是带有中间饶性件的啮合传动。优点：与带传动相比，链传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比；需要的张紧力小，作用于轴的压力也小，可减少轴承的摩擦损失；结构紧凑；能在温度较高、有油污等恶劣环境条件下工作。缺点：两根平行轴间只能用于同向回转的传动运转时，不能保持恒定的瞬时传动比磨损后，易发生跳齿工作时有噪声,不宜在异速方向的运动和速度变化很大中应用。因为本设计中的输送物为芯模，所以要求输送机速度平稳，运行负载较大，不宜运用带传动方式，所以本设计的输送机传动方式选择链传动。3.2.2链条的结构设计因为本设计研究的芯模为圆柱状，且每次输送3个同规格的芯模，所以需要设计有挂钩形状的特殊链节如图，其作用为在芯模运输过程中将其固定。图3-2特殊链条输送机是一个复杂的机电系统，它由闭环的托板、输送链、调整装置和驱动装置组成。输送机制动和启动的影响因素：输送链的力学性质；（2)输送机的运行阻力（3)输送机载荷状况。输送机受力分析时，其假设如下：输送带的承载区均匀分部；链条和链轮之间的摩擦不计。输送机正常运行时，其阻力为链条拉力，而链条拉力由链条和载荷自重产生摩擦力组成。链条拉力为F₁=（m₁+m₂）fv（3-1）式中：m₁、m₂--分别为载荷和链条的质量Fv--链条在运行中的动摩擦系数,其大小与托板和链条材料有关也和运行速度有关。m₁=120kg,m₂=30kg,fv=0.08;所以F₁=12N然后，输送机运行时，链条变速使链条和动荷载加速前进，其加速度为：ac=dv/dt=-（D1ω²sinβ）/2（3-2）式中：β=±180/Z₁D1--主动链轮的节圆直径Z1--主动链轮的齿数ω--主动链轮的角速度ac=8m/s²可以得到由动载荷引起的链条的拉力F₂=(m₁+m₂)ac=-（D₁ω²sinβ）（m₁+m₂)/2（3-3）F₂=1200N链条总拉力为：Fz´=F₁+F₂=(m₁+m₂)fv-（D₁ω²sinβ）（m₁+m₂)/2（3-4）Fz´=1212N因为β=±180/Z₁，D₁可能为负值，所以最大拉力为两项绝对值之和。当加速度较大时的总拉力为：Fz´´=(m₁+m₂)fi+(m₁+m₂)aq=(m₁+m₂)(fi+aq)（3-5）式中：fi--链条与托板之间的静摩擦系数,取fi=0.1aq--启动时输送链的加速度，取aq=9m/s²。Fz´´=1365N设计时，Fz´与Fz´´大小选择棍子链节距为12.7mm，即选择08A型号滚子链，并进行强度校核。3.3输送机驱动部件设计查阅资料可知道，现有输送机一般采用的驱动电机有：普通电机，步进电机以及伺服电机。其区别如下：步进电机：转子为永磁式对应磁极，受控于定子脉冲磁场可做到精度步进，根据电流信号，可以精确控制转速和转角，多应用于仪表仪器及自动控制拖动，精度低于伺服电机；伺服电机：构造类似于同步电机，但驱动电路属反馈式自动校正数字伺服控制，精度极高，高精度仪器及自动控制的专用电机，属数字脉冲驱动。普通电机：电机自身无可控转矩，起步和停止都有滞带和惯性，只适应于常规动力拖动，精度最低；根据电流信号，可以精确控制转速和转角，多应用于仪表仪器及自动控制拖动，精度低于伺服电机；根据本设计输送机的设计需求，不需要考虑速度，位置等，只需要考虑定位精度，所以普通电机即可满足需求。故选择电磁铁制动三相异步电动机中的YEJ-132S-8.3.4芯模搬运的方案与设计根据本设计需求，自动更换芯模机搬运部分可采用机械手搬运芯模，也可使用推料机构搬运芯模。其设计可行思路如下机械手（将芯模从芯模堆中直接搬运至输送机上），需要其拥有在空间做升降，收缩，摆动三种运动及需要有三个自由度。其在x-y-z平面的运动构思图如图3-。图3-3机械手的构思图推料机构，运用推料机构将芯模从小车上推至输送机运输，推料机构的送料装置图如图3-4。图3-4送料装置图气动推料机：结构简单，调节方便，推力较液压推动要小。液压推料机：结构简单，调节方便，推理平稳。由于方案一中的机械手比较复杂，且推力不需要很大，这里选用方案一中推力较小的气压推料机。即小车的卸料部分选用方案一的气压推料机。3.4.1推料机构结构设计图3-4为送料装置三维图模型，其工作原理为料架固定在斜板上，在料架上整齐放入芯模（芯模长度范围为800mm～1800mm，每次只放一种规格），气缸带动托板在料架内上下移动，推出芯模至输送机上，然后由输送机运输芯模。3.4.2气缸的设计气缸的规格根据芯模重量和夹紧位置来选择。气缸的计算：气缸理论推力：F=R*2/Π/40*P=Pd²*10Π/4=Π（D²-d²）pη/4（3-5）式中：F--理论气缸出力（N）；P--空气压力（bar）为0.5(bar）；D--活塞直径（mm）；d--活塞杆直径（mm）；η一载荷率为0.8芯模质量：4kgF＞G/2f（3-6）F＞25N气缸实际推力:Fm=F/η(3-7)Fm＞31N故：D=10mm,d=0.4mm,气缸壁厚计算：δ=DPt/2[σ](3-8)式中：D--气缸内径;D=10mm；Pt--气缸实验压力,P=1.5MPa；P--气缸工作压力，P=0.5MPa；[σ]--材料的许用应力，[σ]=σb/s；σb--材料的抗拉强度；安全系数，S=8。δ=2.7根据数据气缸选择QCJ2B10-30型单活塞杆微型气缸。3.5小车的设计小车用与将芯模从芯模堆中运输至输送机上的工具。小车初步构思图如图3-5，其运动原理为：主动轮电机带动两定向轮运动，小车在主动轮的带动下运动。小车自重为12kg,小车满载时前进速度为0.8m/s，小车上装有芯模12kg。查阅资料，计算出小车个部位尺寸和选择个位置型号。并画出其三维图。3.5.1小车电机选择小车需要的功率Pi:Pi=μMgv(3-9)式中：μ--阻力系数，取0.15；-为小车满载时的总质量，M=24kg;g--地球引力系数，g取10m/s²；v--小车满载时的运动速度，v=0.8m/s；图3-5小车初步构思路图Pi=28.8KW所以选择电机时其总额定功率应大于或等于28.8KW，即小车两个电机额定功率都应大于或等于14.4KW，即电机选择Y225S-8型号电机，其额定功率为18.5KW，转速为730r/min，效率为0.89，最大转矩和额定转矩均为2N·m.3.5.2小车车轮的设计小车驱动轮直径d：v=nΠd/60(3-10)式中：v--小车速度（m/s）；n--电机正常工作时的转速（r/min）；d=0.021md=36mm即小车的四个车轮直径为36mm。3.5.3小车传动轴的设计查阅资料得，轴的功率Pj=14.4KW，轴的转速nj=730r/min,轴的扭矩Tj=1.1×105N·mm；作用与轴上的压轴力Fj=1854N,轴的直径dx=30mm;轴长1m。4输送机和推料机构三维模型设计4.1输送机三维模型设计4.1.1输送装置电机的选择芯模的输送速度v=1.5m/s；输送装置所需功率Pw:Pw=Tnw/9550(KW)(4-1)Pw=Fv/1000(KW)(4-2)式中：F--输送机正常工作时的工作阻力，F=1200N；V--输送机正常工作时的线速度（m/s）；T--输送机正常工作时的阻力转矩（N·m）；nw--输送机正常工作时的转速（r/min）；输送机正常工作时的线速度v:v=ΠDnw/60000(m/s)(4-3)式中：D--滚筒直径（mm）；nw--滚筒转速（r/min）；Pw=1.8KW电机所需功率Pd:Pd=Pw/η(4-4)式中：η--电机的实际工作效率，η取0.95Pd=1.90KW查阅资料选择电机型号：三相异步发动机YEJ132S-8，其各项数据如下表：表4-1输送装置电动机数据电动机型号功率KW同步转速r/min满载时额定转矩N·m额定电流A最大转矩N·m电流A转速r/min效率%功率因数YEJS-82.27505.871080.50.712.05.52.04.1.2输送装置中齿轮参数确定输送装置中电机满载时与主动轮的传动比i:i=nm/nw(4-5)i=i₁*i₂（4-6）式中：nm--输送装置中电机满载时的转速，nm=750r/min;Nw--输送装置中主动轮的转速（r/min）；i₁--电机与主动轮上轴承的传动比，取i₁=4.2i₂--输送链的传动比；取i=4.2，则nw=178r/mini₂=1输送机根据设计要求进行各零件的设计计算如下：链条选择08A型，其主动轮齿数Z₁=9，则，从动力齿数Z₂=9；链轮分度圆直径d=p/sin(180°/Z₁）（4-7）式中：p--滚子链节距，p=12.7mmZ₁--主动轮齿数，Z₁=9d=37.1mm齿顶圆直径dadamax=d+1.25p-dr(4-8)式中：dr-滚子链直径，dr=8.51mmdmax=44.5mmdamin=d+(1-1.6/Z₁)-dr(4-9)damin=29.4mm齿顶圆直径da可在最小值29.4到最大值44.5之间随意取，取da=39.6mm齿根圆直径dfdf=d-dr(4-10)df=28.59mm最大齿根距离LxLx=dcos（90°/Z₁）-dr(4-11）Lx=28.03mm齿侧凸圆直径dgdg＜pcot(180°/Z₁)-1.04h-0.76(4-12)式中：h--内链板高度，h=12.07mmdg＜6.28mm从动轮齿数与主动轮齿数相同，故各尺寸也相同。4.1.3输送装置中主动轮轴参数的确定轴功率P₁：P₁=Pmη(4-13)式中：Pm--电机最大功率（KW）；η--电机效率；P₁=1.87KW轴承转速n₁:n₁=n/i₁(4-14)式中：n--电机同步转速（r/min）；i₁--电机与主动轮上轴承的传动比；n₁=178.6r/min轴承转矩T₁：T₁=9500P₁/n₁(4-15)T₁=99.5N·m作用与齿轮上的力Fx：Fx=Ft·tan20°(4-16)Ft=2T₁/d(4-17)式中：d--齿轮分度圆直径，d=37.1mm；Ft=5360NFx=1950N即压轴力为1950N，初步选择轴的最小直径dmin,轴材料选择45钢，淬火并调质处理，则A0=110，轴最小直径dmin：dmin=A0（P₁/n₁)⅓（4-18）dmin=24.06mm因为轴上应开2个键槽，所以轴径应增大，即d=22.14mm，因为此轴需要与链轮装配，所以综合考虑取dmin=32mm,轴长L₁=1700mm.4.1.4输送装置中主动轮轴承的选择与轴校核因为有轴向力故选用深沟球轴承，根据工作要求，选择轴承尺寸da为d*D*B=40mm*80mm*18mm,即da=40mm,轴肩定位尺寸dI=52mm,LI=132mm,取安装齿轮轴径dI=46mm,LI=46mm.轴上荷载受力及轴的扭矩图图4-1，计算出各截面的受力值和扭矩值,MH,MV和M：FNH1=1412N；FNH2=2857N；FNV1=4104N；FNV2=7126N；MH1=86834N·mm；MH2=103457N·mmMv=171264N·mm；M1=2.1×105N·mm；M2=102464N·mm；T1=1.2×105N·mm；进行危险面强度校核，轴的许用应力：σ=[M1²+（αT1)²]½/W(4-19)式中：α=0.6σ=22.6MPW=0.1×d3(4-20)式中：d--轴直径（mm）；W=14261mm3Wt=32421mm3σb=M/W(4-21)σb=40.2MPaιt=T/WT(4-22)ιt=15.3MPaKσ=kσ/εσ+1/βσ-1（4-23)Kσ=2.54图4-1轴上受力和扭矩图Kι=kι/ει+1/βι-1（4-24)Kι=2.18查阅资料，可得安全系数：Sσ=[σ]/(KσσC+ψσσm)（4-25)Sσ=2.64Sι=8.47Sca=（Sσ+Sι）/（Sι²+Sσ²）½（4-26）Sca=2.36＞S=1.5所以此轴满足强度要求，即该轴安全。4.2输送机主体结构模型运用inventor设计输送机主体结构三维模型如图4-2所示，安装时，支架置于地面，电机与支架在同一水平面上（地面）。其工作原理为：电机带动皮带转动，皮带带动轴一起转动，轴和链轮一起运动，然后链轮带动链条运动。带钩状的特殊链可以使芯模在输送机工作时被固定。图4-2输送机主体结构三维模型4.3画出搬运小车的三维模型图运用inventor设计小车以及推料机构三维图，如图2-4所示，料架上放有料架上整齐放入芯模（芯模长度范围为800mm～1800mm，每次只放一种规格），气缸型号为QCJ2B10-30型单活塞杆微型气缸。气缸固定与板上，托板在气缸的作用下，将芯模推出。小车基本框架尺寸为1.2m×1.2m，小车上面放芯模架。研究或成果与社会、环境、文化、经济、环保等关系本文设计的自动装卸芯模机构中的输送装置其中的自动装卸功能，可用多条滚筒线及其它输送设备或专机组成复杂的物流输送系统，完成多方面的工艺需要。尤其是在物流方面有着举足轻重的作用物流也就是货品的位移过程，而装卸作为物流的重要一环，对于物流流通的快慢具有重要的影响。看似最短的一段距离，也成为“最远”的一段距离。因此，装卸技术的发展与应用是物流发展的重要方向。随着电子商务和贸易的全球化发展，加之近些年中国提出的“一带一路”，全球的物流业务量每年都以很高的速度增长，需要大量的物流从业人员完成货物的分拣、包装、装卸和运输等一系列物流过程。物流也就是货品的位移过程，而装卸作为物流的重要一环，对于物流流通的快慢具有重要的影响。看似最短的一段距离，也成为“最远”的一段距离。因此，装卸技术的发展与应用是物流发展的重要方向。随着电子商务和贸易的全球化发展，加之近些年中国提出的“一带一路”，全球的物流业务量每年都以很高的速度增长，需要大量的物流从业人员完成货物的分拣、包装、装卸和运输等一系列物流过程，而无动力输送机则需要外力来进行传动;单链输送机主要用于生产作业时，对生产物料的输送。在全球经济大发展的今天，生产型企业任是全球经济发展最重要的一环，而输送装置，能自动装卸物品的输送装置则是企业生产中最必不可少的一员。

结论自动装卸芯模机构的运输部分设计采用链式输送机实现。因为需要运输的芯模的圆柱状，所以需要设计到不同于普通链条的链节，即需要设计带钩状链条用于输送机运行时固定芯模。因为芯模成圆柱状，且链条的摩擦力较小普通的链式输送机无法将芯模精确的运输至准确位置。且需要对链条进行强度校核。自动装卸芯模机构的搬运部分采用的推料机构实现，料架固定在斜板上，在料架上整齐放入芯模（芯模长度范围为800mm～1800mm，每次只放一种规格），气缸带动托板在料架内上下移动，推出芯模至输送机上，然后由输送机运输芯模。需要根据气缸推力选择气缸型号。当今世界制造业自动化普及速度加快，机械与电子科技技术的完美融合，以求高速度、高精度，推进自动化与智能化的发展，迫使生产设备的自动化程度及生产效率提高，采取在原有的机械设备的基础上，外加入电子元件或装置，使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行，从而来提高生产效率，使产品生产赢得时间赢得市场。在装卸机的设计制造中，添加自动控制技术，有利于将人类从繁琐、危险、重载的劳动环境中解放出来，并大大提高生产效率。本次设计的装卸机结构紧凑、操作简便、自动化程度高。能很大程度上提高装卸质量与速度，经改造后可广泛应用于粮油、食品、饮料、果品等的装卸生产线上。致谢三个多月已经过去了，本次毕业设计也将宣告结束了。从自动装卸芯模机构搬运和运输部分的结构设计的任务书