毕业设计（论文）-炉顶直线式轨道布料小车设计

毕业设计（论文）任务书1.毕业设计（论文）题目：炉顶直线式轨道布料小车设计2.题目背景和意义：本题目来自工程实际，具有很高的实用价值，涉及到机械、电子设计方面的知识，学生通过本毕业设计，能够将大学中学到的机械、电子设计方面的知识很好的用到实际工程中，培养学生进行实际工程设计的技能。3.设计(论文)的主要内容（理工科含技术指标）：已知：原料比重为1.2,粒度20～100mm，轨距1503mm,料仓容积3.5m3,主要有小车机构的设计、驱动系统设计、定位开关、放料阀机构设计、称量系统设计等内容。设计过程要考虑小车行走的稳定性，小车启停位置和称量误差，放料阀的可靠性等方面。4.设计的基本要求及进度安排（含起始时间、设计地点）：开题报告完成时间2018年12月25日前（完成内容：论文综述，方案确定，外文翻译，毕业设计工作管理手册及撰写规范），中期报告完成时间2019年4月5日前（完成内容：论文或设计内容完成的基础工作报告），论文答辩时间2019年5月25日前（完成内容：按要求完成所有应完成的工作），设计地点：学校5.毕业设计（论文）的工作量要求：所写论文除满足毕业设计工作管理手册及撰写规范外，还需要达到以下要求：（1）根据提供的总图及技术要求读懂机构并进一步完善总图1张（2）根据所给出的总图设计传动系统1张（3）根据相关已知参数正确选择电机减速器1套（4）画出扇形阀并正确选择液压推杆1套（5）毕业设计说明书1份（1.5万字以上）（6）传动系统和扇形阀的设计理论及选择依据1套（7）绘图量为3张（折合成A0号图纸计算）以上①实验（时数）*或实习（天数）：无实验和实习②图纸（幅面和张数）*：绘图量为3张（折合成A0号图纸计算）以上③其他要求：按照学校毕业进度和质量完成该毕业设计、采用三维软件建模，成型的工程图要求导入AutoCAD软件。设计好的设备工作过程要求用动画展示。指导教师签名：年月日学生签名：年月日系主任审批：年月日炉顶直线式轨道布料小车摘要本文主要以AutoCAD为辅助工具,在以往的轨道布料小车的基础上，主要设计的为机械系统，研究实现一种新型炉顶直线式轨道布料小车的设计。主要设计的为机械系统，最后对小车的控制系统做简单的设计。设计内容包括：确定传动装置总体设计方案，电动机选择，计算传动装置运动和动力的参数；传动零件，轴的设计计算；液压缸的选择；控制系统的选择；绘制装配工作图及零件工作图；编写设计说明书；毕业设计总结；最后完成答辩。关键词：自动布料；轨道小车；液压缸FurnacetoplineartrackclothtrolleyAbstractThispapermainlyusesAutoCADasanauxiliarytool.Onthebasisoftheprevioustrackfabrictrolley,themaindesignisthemechanicalsystem,andthedesignofanewtypeofrooflineartrackclothtrolleyisstudied.Themaindesignisthemechanicalsystem,andfinallythesimplecontrolofthetrolleycontrolsystem.Thedesignincludes:determiningtheoveralldesignofthetransmission,selectingthemotor,calculatingtheparametersofthetransmissionandpowerofthetransmission;designingandcalculatingthetransmissionpartsandshafts;selectingthehydrauliccylinder;selectingthecontrolsystem;drawingtheassemblydrawingandtheworkingdrawingoftheparts;Writedesignspecifications;graduationdesignsummary;finalcompletionofthedefense.Keywords:automaticfeeding;logisticscar;hydrauliccylinder目录1绪论 绪论近几年来，我国的科技发展越来越迅速，科技的发展必然带动工业的发展，工业的迅速发展使得各行各业的竞争越来越激烈，如何降低劳动力成本，提升企业的生产效率在企业发展中变得尤为重要，在工厂中常见的送料、传送等运行环节，以往大多通过人工来完成这些工作，不仅费时费力，还增加了企业的生产成本，因此，本文提出通过设计一套基于PLC的控制系统，将其应用在送料系统中。传统的送料环节大多数是通过人工劳动力来进行操作，通过人工来实现对货物的分拣、运输，基于人工下的物料配送系统效率低下，且对人力资源的需求巨大，在加快企业的生产效率时很难保证配送的及时性以及准确性。随着科技日新月异的发展，在配送物料的环节已经逐渐由机械化代替了人工化，并且通过计算机对操作系统进行自动化的控制。自动送料系统(automaticsortingsystem)在二战后，在一些发达国家，如美国、英国、日本等国家被广泛应用在中型及大型的物流中心，自动送料系统主要包括四个组成部分，分别是控制装置、分类装置、输送装置以及送料口，这四个部分通过计算机控制端有效的被结合起来，配合人工的控制操作，以及部分不可替代的人工环节，最终形成一个完整高效的自动送料系统。编程技术的发展，使得控制系统可实现的功能越来越强大，在可编程控制器中，PLC设备得到了广泛的应用，成为了最常见的可编程控制器，其体积小，性价比高，抗干扰能力强，稳定性高，维修方便，是实现机电一体化的重要设备。机械工业是是关系到国民经济发展的重要行业，行各业的发展都需要机械工业提供设备支撑，随着社会的发展，出现了越来越多的新兴行业，不论是传统行业的发展，还是新兴行业的发展，机械设备都是保证这些行业发展的基础支撑，机械行业发展的水平直接关系到生产设备的质量，性能和成本，直接影响到国民经济的发展，机械行业发展的水平成为衡量一个国家发展水平的重要指标，加快对机械行业的发展，成为了很多国家的发展战略重点之一。工业自动送料是近几十年开发出来的高科技自动化产品。工业自动送料是工业自动化的一个重要分支。它的特点是编程来完成各种期望的结构和人类和机器优点性能相结合的产品，特别是，体现了人类智慧和适应性。自动送料工作的准确性和完成在各种环境下工作的能力这个是人类不能达到的，这对国民经济的各个领域发展有着广泛的前景。自动送料是在机械化的一个重要标示，自动化的过程中开发的新设备。在现代的生产过程中，自动送料在自动生产线中被广泛使用，自动送料的开发和生产已成为机械行业高技术的代名词，迅速地容纳一个新技术，它促进机器自动化行业的发展，自动送料可以更好地实现机械化和自动化的有机结合。自动送料虽然不如人手一样灵活，但它必须是连续的重复性的工作，不累，不怕危险，周而复始的完成动作;因此，自动送料一直是众多部门的重视，并越来越广泛得到了应用。自动送料是一种多功能的机器，可以自动定位和PLC自动控制，并可以被重新编程来改变的他的动作要求。该系统的自由度比较广泛，极大的方便了该装置在运行过程中配置其他的对象，以完成不同工作环境下的需要。所以自动送料在工业自动化中有着不可替代的作用。1.1自动送料的现状世界上不同的国家对于“自动送料”有着不同的定义，没有一个统一的定义，一般来说，：“自动送料”是指可以通过对人的手、臂等一些动作进行模拟，根据工业要求，设定相应的程度，可以按照给定的要求，沿着相应的轨迹进行对物料的抓取，运输，分拣等操作的自动化装置。“自动送料”通常来说具由固定的手部、提前设定好的程序组成，最终被安装在固定的工作区域。因为国内外称作“自动送料”、“自动送料”、“操作机”的这三种自动化和半自动化装置，在技术上有某些相通之处，所以有时不易明确区分，就它们的技术特征来看，其大致区别如下。“自动送料”（IndustrailRobot）：这类装置的程序设定可以根据工业生产的需求进行设置，进而配合相应的硬件设施来实现一系列的操作的独立装置。“机械手”（MechanicalHand）：这类装置一般和主机相配合，大多数为主机的一个附属系统，且内置程序固定，可以实现自动抓取、控制装置等功能，国内一般称这类的装备为专用自动送料机，这类装置一般安装在自动线的上、下料，可以对到头进行自动更换的装置。[20]“操作机”（Manipulator）：这类装置通常是指通过人为操作，实现半自动化的操作，来对物料进行运输、分拣、抓取等操作。通常应用在锻造操作机、火工品加工厂等的半自动化装置中。[20]自动送料（IndustralRobot,简称IR）该名词最在1960年《美国金属市场》中出现，但是该概念则是在1954George·C·Pevol撰写的专利“程序控制物料传送装置”中正式被规范化，在该专利中对自动送料系统的描叙，从今天发展的角度来理解，本质上是对自动送料的示教，对自动送料技术的发展起来很好的推进作用，根据，Devol与美国ConsolideControlCorpGeorge·C·Pevol撰写的该专利最终在1959年研发成功了数控机的原型机。[20]在此之后，美国AMF和Unimation公司在1962年研发出了实用型的自动送料机，包括Unimate和Ver·satran两种类型，Unimate在被设计的过程中采用的是极坐标结构的形式，它的外观和坦克炮塔有些相似，Versatran则是基于圆柱坐标机构而设计的。这两种实用型的自动送料装置之后被广泛的应用在很多工业生产中，取得了很好的应用效果，例如美国著名的汽车品牌通用汽车以及福特汽车均采用该装置部分生产过程中的自动送料。美国的自动送料技术的发展，大致经历了以下几个阶段：（1）在1963~1967年，该阶段主要为之后自动送料技术的发展提供了大量的实验基础，通过大量的工艺实验，不断进行优化，该阶段被称为实验定型阶段。（2）1968~1970年该阶段自动送料系统逐渐发展的已经相对成熟，进入到实验应用阶段，例如，在1968年，美国的汽车公司通用集团采购了68台自动送料机进行工业生产，并且根据公司的需求又自主研发了SAM送料机。尽管中国开始研制自动送料比日本有一定的差距，但由于种种原因，自动送料技术的发展相对缓慢。但它已经引起了相关领域的高度关注。除了引进，消化，模仿，已经具备了一定的自主设计开发能力。1958年，新疆维吾尔自治区成立于30年的舞蹈自动送料“哎古丽”发展新疆机械局展馆展厅。1986年，广交会第十六届会议，电信工程学院成都开发的第三代人形自动送料在英语或中国已被使用。向客人问好，并简要介绍了产品的展示和回答简单的问题。西北电讯工程学院合作开发陕西省科学技术进行贸易会议显示播放教学自动送料，也是在1985年9月的微电脑控制。此外，由清华大学自动化系，北京理工大学和钢铁研究总院焊接自动送料的发展手眼视觉系统，都达到了较高的水平。与此同时，对视力，听力，语音合成，触摸，计算控制和人工智能感领域的研究已经取得了一些进展。1.2自动送料系统概述现代社会已将物流的高科技(自动送料桃、自动化立体送料、信息处理及通讯自动化等)广泛应用于各个流通领域。自动送料系统(AutomaticSortingSystem)现在已成为发达国家大中型物流中心不可缺少的一部分。可以肯定，随着物流大环境的逐步改善，科学技术日新2机械系统设计2机械系统设计2.1设计任务设计一台自动运行送料小车，可以在炉顶面上按照预先设定的轨道行驶。本设计采用PLC作为控制系统来控制小车的行驶，从而实现小车的直走、倒退、停止功能。其设计参数如下：应达到的技术要求如下：1.送料小车的长度：3200mm 4.负载≤5T2.送料小车的宽度：2000mm5.小车转弯半径≥71CM3.送料小车的行驶速度：100mm/s6.小车最大速度≤10m/s2.2确定机械传动方案方案一：采用三轮布置结构。直流伺服电动机经过减速器和差速器，通过两半轴将动力传递到两后轮。送料小车的转向由转向机构驱动前面的一个万向轮转向。传动系统如图2.1所示。[6]图2.1传动方案一方案二：采用四轮布置结构。送料小车采用两前轮驱动，两后轮为直轴的四轮结构形式。直流伺服电动机经过减速器后直接驱动前轮，。传动系统如图2.2所示。[6]图2.2传动方案二四轮结构与三轮结构相比较有较大的负载能力和较好的平稳性。方案一有差速器和转向机构，故机械传动误差大。[5]方案二采用一套蜗轮-蜗杆减速器及直流伺服电动机，成本相对于方案一更低，传动误差小，因为本设计为轨道用，所以不需要转向机构。因此，采用方案二作为本课题的设计方案。2.3直流伺服电动机的选择伺服电动机的主要参数是功率(KW)。但是，选择伺服电动机并不按功率，而是更根据下列三个指标选择。运动参数：送料行走的速度为100mm/s，则车轮的转速为（2.1）电机的转速选择蜗轮-蜗杆的减速比i=62（2.2）送料小车的受力分析如图2.3所示：图2.3车轮受力简图小车车架自重为P（2.3）小车的载荷为G（2.4）取坐标系OXYZ如图2.3所示，列出平衡方程由于两前轮及两后轮关于Y轴对称，则，，（2.5），（2.6）解得两驱动后轮的受力情况如图2.4所示：滚动摩阻力偶矩的大小介于零与最大值之间，即（2.7）（2.8）其中δ滚动摩阻系数，查表5-2[2]，δ=2～10，取δ=6mm牵引力F为（2.9）图2.4后轮受力图2.5前轮受力摩擦系数µ牵引力FN重物的重力WN滚子直径Dmm传递效率ŋ传动装置减速比1/G求换算到电机轴上的负荷力矩（）（2.10）取=0.7,=157.66,=0.15求换算到电机轴上的负荷惯性（）（2.11）其中为车轮的转动惯量；为蜗杆的转动惯量；为蜗轮的转动惯量；为蜗轮轴的转动惯量。电机的选定根据额定转矩和惯量匹配条件，选择直流伺服电动机。[5]电机型号及参数：MAXONF2260Ø60mm石墨电刷80WJM=1290gcm2匹配条件为[3]（2.12）即惯量（2.13）其中为伺服电动机转子惯量故电机满足要求。（4）快移时的加速性能最大空载加速转矩发生在送料小车携带工件，从静止以阶跃指令加速到伺服电机最高转速时。这个最大空载加速转矩就是伺服电动机的最大输出转矩。（2.14）加速时间（2.15）其中，机械时间常数2.4联轴器的设计由于电动机轴直径为Φ8mm，并且输出轴削平了一部分与蜗杆轴联接部分轴径为Ф12mm[12]，故其结构设计如图2.6所示。图2.6联轴器机构图联轴器采用安全联轴器[12]，销钉直径d可按剪切强度计算，即（2.16）销钉材料选用45钢。查表5-2[1]优质碳素结构钢（GB699-88）45调质≤200mm=637MPa=353MPa=17%Ψ=35%硬度217～255HBS销钉的许用切应力为（2.17）过载限制系数k值查表14-4[4]取k=1.6选用d=5mm满足剪切强度要求。2.5蜗杆传动设计2.5.1选择蜗杆的传动类型根据GB/T10085-1988的推荐，采用渐开线蜗杆(ZI)。2.5.2选择材料蜗杆要求表面硬度和耐磨性较高，故选用材料40Cr。蜗轮用灰铸铁HT200制造，采用金属模铸造。[9]2.5.3蜗杆传动的受力分析确定作用在蜗轮上的转矩T2按Z=1，故取效率[4]η=0.7,则（2.18）图2.7蜗轮-蜗杆受力分析各力的大小计算为（2.19）（2.20）（2.21）2.6投料系统设计1.机架材料的选择由于碳素结构钢的韧性良好，冲压和焊接性能良好，是一般机械制造中的主要材料，广泛应用于制作一般机械零件，如支架、机架及焊接件等用的角钢、槽钢、垫板，因此选取田螺机机架的材料为Q235A。2.机架结构的设计机架与支承件不仅起着连接和支承各种零部件相互位置的的作用，而且还其要保证投料过程的平稳。进退料机构的机架由机架底板、侧板和两块横板组成，通过螺栓连接，起着固定主、从动轴、以及齿轮、摩擦轮的作用；投料机构机架由两个机架底板、主机架侧板和辅助机架侧板组成，起着固定凸轮轴和凸轮的作用。[8]2.6.1投料力矩计算在机械移动运动中所采用的回转机构，它的原理定片与齿轮固连，动片与回转轴固连。动片封圈把气腔分隔成两个.通过电机带动时，推动输出轴作逆时回转，来实现移动。反之，输出轴作顺时针方向回转。关节驱动力矩M的关系为:或（2.22）（2.23）1.尺寸设计销轴长度设计为,内径为=9.6mm,半径,轴径=2.6mm,半径,运行角速度=，加速度时间=0.1s,,则力矩：2.尺寸校核（1）测定参与转动的部件的质量,分析部件的质量分布情况，质量密度等效分布在一个半径的圆盘上，那么转动惯量：（）关节质量为0.5,质量分布于长的移动半径，那么转动惯量：假如中心与转动轴线不重合，对于长的移动半径来说，最大偏心距，其转动惯量为:3.关节转动件和工件的偏重对转动轴线所产生的偏重力矩为，考虑转动件重心与转动轴线重合，，关节移动一端时工件重心偏离转动轴线,则：+4.转动轴在轴颈处的摩擦阻力矩为，对于滚动轴承，对于滑动轴承=0.1，，为手腕转动轴的轴颈直径，,,,为轴颈处的支承反力，粗略估计,,销轴、轴承、端盖等处密封装置的摩擦阻力矩M封，与选用的密衬装置的类型有关，应根据具体情况加以分析。在此处估计为的3倍，3设计尺寸符合使用要求，安全。2.6.2投料轴的强度计算设计的旋转轴在操作期间经受扭转和弯曲的组合，其中扭转是主要动作过程。在工程设计应用中，通常使用近似方法来计算强度。假设轴仅受到扭转，则由于忽略弯曲动作引起的计算误差，通过增加安全系数和减小材料的允许应力来补偿设计过程。当旋转轴受到扭转力时，剪切应力发生在轴的横截面上。因此，本设计的扭转轴扭转强度条件如下：（2.24）截面上最大剪应力轴所传递的扭矩抗扭截面系数降低后的扭转许用剪应力轴向扭转材料的允许剪切应力值的计算可以通过扭转试验来获得，作为屈服极限或强度极限的参考值除以安全系数就可以得到计算结果。但是由于旋转轴除了扭转之外经常受到弯曲等交变载荷的共同作用，因此不会承受静载荷的单独作用，因此允许的应力值应该选用更低标准。轴的扭转截面系数可以通过下面的公式计算：（2.25）（实心轴）（2.26）（2.27）d旋转轴的直径（cm）N旋转传递的功率（kw）n旋转轴的转速（rpm）综合以上的公式得（2.28）整理得（2.29）令则得满足强度条件的旋转轴径为由上式计算可以看出，系数A的数值是随许用剪应力变化而改变。A值不仅随材料的不同而变化，而且与载荷性质有着密切的关系。查轴材料与A值表可以知道45钢为300—400；A为10.6—9.64。[3]2.6.3投料轴刚度计算为了防止设计的轴在旋转过程中的过度扭转变形的有害情况的发生，导致轴封在旋转过程中失效损坏，轴的扭转变形应限制在一定的安全范围内，这要求轴的刚度条件满足条件。在设计中考虑的主要因素。所谓的刚度条件要求项目中每单位长度的扭转角有一系列的变化。它应该小于允许的扭转角的范围。由于设计条件的原因等考虑，我们知道我们需要设计的设备不属于高精度稳定混合或低精度混合驱动的情况考虑。机械设备轴的的应在一般和底部精合之间通过判断速度和精度来选择轴的应用。理论上允许一般精确即可满足设计要求应该取0.5o—1o。所以我们设定不大于0.7o。即：（2.30）轴扭转变形的扭转角度。剪切弹性模数。截面的极惯性矩。将和（实心圆柱）如公式整理后可以得到满足刚度要求的旋转轴轴径：（2.31）B，C为系数，根据特定的角度要求我们可以查到对应的B，C值。=0.5o—1o时查表[7]得B，C值：B=10—8.5，C=0.62—0.52代入上式计算后取最大d值13.5371（mm）因为在设计中，根据设计资料的比例，轴的外径约为40毫米，远远大于轴的强度要求。根据节约材料而不浪费资源的原则，选择该设计的轴作为空心轴设计。[15]空心轴需要必要的传动功率转换，然后是相关检查的强度和刚度。换算公式如下：（2.32）其中，B0是转换值。根据B0值，通过向上看表可以获得空心轴的内径和外径比。根据前面已知的最大功率和转换表b0，转换表B0是0.9877-0.9375。由于我们在先前的功率计算中采用了保守算法，我们现在采用最小值b0,0.9375。从桌子上看，我们可以知道空心轴的内径与外径之比为1/2。因此可以确定轴的外径为40mm，内径为20mm。图2.8轴受力图该设计机械设备为开放式机械设备，在中低速低密度中工作，因此混合容器内的压力为大气压，一般考虑三种应力条件。对于普通旋转轴，在正常工作时，包括扭矩，液体力引起的弯矩，轴和驱动器的重量，轴向截面的向上推力，由设备内外压力差引起，承受多种力和力矩，当轴向液体流动发生时，驱动叶片的后推力等。旋转轴的力和力矩如图所示。因此在选择传动装置时应考虑每个力和的最大扭矩可以被力矩的影响。因为密封承传递传动机构共同作用，认为是驱动器受轴力和力矩的装置消耗的功率小并且可以忽略，所以驱动轴的每层扭转的总和。=4792.8358（2.33）如果有弯矩，是液体作用力总和。如果就一多层驱动器最大的层驱动器就算一层就可以了，驱动器的与液体动力间距乘积的层数不影响公式的准产生的最大水平各层驱动器到位于最下方轴确性。其中力F、可通过下式计算获得:（2.34）算得：=2342.86式中：L轴承间的距离(cm);dj旋转轴直径(cm);Tmax作用在旋转轴上的最大扭矩(kgf.cm);N0单个旋转轴的功率(kW);图2.9轴的受力、弯矩、扭矩图2.7轴的校核2.7.1轴强度校核可以把主轴的零件选用无缝钢管，内径d0=20mm,外径d=40mm。轴在危险截面由弯矩和转矩合成的当量弯矩为：=3518.57（2.35）式中——根据转矩性质而定的校正系数，对稳定不变的转矩，取=0.3；轴的直径根据危险区域轴的直径安全标准设计，危险型钢管的强度符合要求。轴的扭转刚度满足要求。2.7.2临界转速校核为了使轴的工作转速n避免达到临界转速n,应按悬臂轴计算n。悬臂轴临界转速计算：（2.36）式中：E轴的弹性模数，查表[1]得206GPa；I轴的惯性矩，（mm4）L1驱动器受力中心线到最下轴承的距离，1300mmLA两轴承距离；Wl驱动器重量Wd等效轴重量Wx驱动轴系等效重量。对于双支承，一端外伸且断面均匀的轴，取Cl=0.249,经过计算：Wl=348N.Wd=ClWw=0.249412=103N.Wx=Wl+Wd=451N.Ww——外伸端轴重451N；Cl——与比值有关的系数。=1683r/min（2.37）2.8轴承的选择2.8.1轴承的寿命验算如果正常安装滚动轴承，则疲劳剥落是轴承的正常失效模式，这决定了轴承的使用寿命;因此，轴承的寿命通常指疲劳寿命。良好的润滑性，无灰尘，潮湿和腐蚀性介质侵入，中等载荷，过度永久变形会在轴承运转时产生剧烈振动和噪音;磨损是轴承间隙，轴承损坏的原因仅仅是材料疲劳。在正常情况下，内圈，外圈和滚动元件的接触应力将发生变化。经过一段时间的工作后，接触表面可能会发生疲劳腐蚀，导致疲劳剥落。滚动轴承的主要失效模式是疲劳剥落，过度永久变形和磨损。由于影响轴承精度寿命的因素很多，目前还没有精确的计算方法。噪音和振动的增加降低了轴承的操作精度。一些精密机械轴承可以使用磨损来确定轴承的寿命。通常，轴承疲劳寿命乘以校正系数作为精确寿命的近似估计。轴上所用的轴承的受力如图所示：图2.10轴承受力图由轴和叶轮所产生的轴向力由推力球轴承承载。2.8.2圆锥滚子轴承的选择计算选用圆锥滚子轴承型号为7710*，查机械设计手册C=260KN，C=356KN，n=3200r/min(脂润滑)，e=0.36。按额定动载荷计算:因Fa=0,所以X=1,Y=0,P=2382N。轴承的工作寿命为：（2.38）满足要求。按额定静载荷校核：（2.39）查表取S=1.2,7710*型号轴承满足要求。2.8.3推力球轴承的选择计算选用推力球轴承型号为51111，查手册得C=120kN,C=398kN,n=2800r/min(脂润滑)转速和载荷：转速n=100r/min，载荷由轴和叶轮的重力产生，经计算得载荷P=3352N。按额定动载荷计算，轴承的工作寿命为：（2.40）满足要求。2.8.4滑动轴承的选择计算滑动轴承中轴衬和护套的材料应选择两种不会胶合的材料。验算轴承的平均压力p(单位为MPa)（2.41）验算轴承的pv(单位为Mpa·m/s)值轴承的发热量与其单位面积上的摩擦功耗fpv成正比，限制pv值就是限制轴承的温升。（2.42）验算滑动速度v(单位为m/s)（2.43）所设计的滑动轴承满足要求。3控制系统设计3控制系统设计自动送料自动避障控制是整个控制系统的核心，当小车达到所需障碍物时，自动实现避障。如果遇到障碍物，则在原地稍作停留，继续开启，转向实现避障，到达之后按照上面操作。[14]3.1温度传感器在设计温度传感器中，采用铂（Pt）测温电阻，这种类型的测温电阻相比其他的测温电阻具有更小的分散系数，更高的测量精度，并且性能稳定，基于该材料制作的温度传感器性能优良，考虑到实际情况，一般在1000℃内使用。该类型的温度传感器的工作范围为-200℃～+850℃。本生产系统中玻璃的生产温度为600℃左右，根据实际情况PT1000温度传感器满足实际工作条件，如下图3.1PT1000温度传感器。[19]图3.1PT1000温度传感器3.2光敏传感器光敏传感器是是非常常见的一种半导体器件，该器件又被称作光敏电阻，在器件在入射光强照射的情况下，电阻变小，在入射光变弱的情况下照射，电阻则会增大，该器件对光线的特殊反应可以应用在对光线的测量、光控制以及声光控制等的装置中。光敏电阻元件的外观一般为薄片形状，薄片形状的可以接触到更多的光线，根据光电效应的原理，当光照射到光敏元件的表面时，元件吸收光能，将会释放出电子，增强了器件的导电性。在本设计系统中，采用了H1340hp光敏传感器，图3.2H1340hp为光敏传感器的示意图，该光敏元件具备了环保、体积小、一致性好等优点，在设计开关电路中，可以直接采用H1340hp光敏传感器，Hl304hp光敏传感器不仅可以应用在本系统的设计在，在实际生产中Hl304hp光敏传感器在节能控制、电视机、仪器仪表、自适应控制等多个领域均得到广泛的应用。图3.2H1340hp光敏传感器3.3输入输出点分配根据本次设计如下表3.3输入输出选择表。表3.3输入输出选择表输入端子用途输出端子用途X0电源启动Y0电机运行X1电源停止Y1传感器X2电机启动Y2电源灯X3电机停止Y3电机灯X4电机急停X5避障传感器1X6避障传感器2X7温度传感器3.4PLC的选型按照控制系统需要的I/O点数,本次送料的需要有以下几点：1.经济耐用,可以适应工厂实际温度与环境,从而提高设备的耐用性能。2.能够方便现场进行现场监控。可以保证加热温度控制准确,提高生产效率。3.可以提高设备自动化生产效率。4.根据图3.3PLC选型图，本次设计有8个输入端子，4个输出端子，所以选择了根据西门子各CPU型号的情况如表3.4所示。表3.4CPU型号表CPU型号输入点输出点订货号CPU-221646ES7211-0AA23-0XB0CPU-222866ES7212-1AB23-0XB8CPU-22414106ES7214-1AD23-0XB8CPU-22624166ES7216-2AD23-0XB8本设计总共需要16个输入点和16个输出点，从型号表的I/O点数来看CPU-226已经能够满足本次设计需求。所以本设计选用选用的CPU的型号为CPU-226。3.5PLC外部接线图根据送料功能分析和测试信号分析,设计出PLC与电机的接线图，如下图3.5PLC外部接线示意图。图3.5PLC外部接线示意图4结论4结论随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声。经过几周的奋战我的毕业设计终于完成了。在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。这个毕业项目让我意识到许多以前在学习过程中的不足甚至是有些内容在学习过程中的理解就是错误的。刚开始看到题目时候感觉无从下手，不知道怎么去设计这个题目。但是经过网上查找资料图书馆查找资料已经向同学和老师去请教和沟通之后对整体的设计以及方案有了一定的认识。但是在这个设计之后，我更加对以前学过的知识有更深的认识特别是一起学习过程中理解错误的知识点理解的更加深刻。因此，这次毕业设计是对我整个大学知识点的一个梳理，对知识点有了更深刻的认识。通过这个毕业设计项目的实践，我们不仅重新审视了以往的理论知识以及学习中的弱项有了很大的提高与补充，还学习了一些新的知识，扩大了我们的知识范围，对新的知识点有了更多的认识，同时也增强了我们发现的眼光去看问题，分析和解决问题的能力也有了很大的提高。它为我们在未来的工作中提供更好的平台和独立性奠定了良好的基础，为以后的工作打下了一定的基础。随着毕业设计即将结束，我的大学时光也将结束，并且走上工作岗位。作为大学学习的最终结果，本次毕业设计我投入了大量时间去查找资料已经设计。虽然在设计中仍存在许多问题甚至是错误的地方。但经过我的努力，但是这是我能达到的最好的了。在这里，我没有遗憾。我也要感谢我的同学们对我的无私帮助，同学帮我查资料指导我使用软件，让我在设计中避免了许多弯路，让我找到了集体的魅力，增进了同学友情，让我对团结与合作有了深刻的理解。同时我也要感谢我的室友们对我的鼓励和互相支持，正因为都是室友的四年友谊，我们才能同甘共苦，一起笑脸应对困难，让我真的觉得认识了人生最好的一群朋友。在大学的这几年教过我的老师以及辅导员，感谢你们对我的辛勤培育，没有你们的培育我们不可能有今天的成绩。大学虽然只有短短的几年，但老师们严谨的治学态度和认真的教学风格终将影响我的一生。总的来说，这个毕业设计项目是对我整个大学时光学校过程的以及知识点的一个全面总结。很多知识以及经验都告诉我，在不了解目的已经任务要求的情况下不求甚解的去设计都是自欺欺人的，而且在设计过程中只能是一个错误连着一个错误，特别是工科的东西如果投产后肯定会造成大批量的报废造成大量的浪费。在这个设计中，本人之所以能完成这项任务得到了老师和同学的帮助，没有你们的帮助我们不可能完成这项任务，在此一并表示感谢。我的心得也就这么多了，总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。我也要感谢我的同学们对我的无私帮助，同学帮我查资料指导我使用软件，让我在设计中避免了许多弯路，让我找到了集体的魅力，增进了同学友情，让我对团结与合作有了深刻的理解。同时我也要感谢我的室友们对我的鼓励和互相支持，正因为都是室友的四年友谊，我们才能同甘共苦，一起笑脸应对困难，让我真的觉得认识了人生最好的一群朋友。在此要感谢我的指导老师对我悉心的指导，感谢老师给我的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益参考文献参考文献[1]孙志礼，冷兴聚，魏延刚等.机械设计[M]，沈阳：东北大学出版社，2000.[2]刘树英，韩清凯.现代机械设计理论及应用[M]，沈阳：东北大学出版社,2000.[3]刘鸿文.材料力学[M]，北京，高等教育出版社，1991.[4]张玉.几何量公差与测量技术[M]，沈阳，东北大学出版社，1999.[5]王太辰.中国机械设计大典[M]，江西科学设计出版社，2002.[6]巩云鹏，孙德志，喻子建等.机械设计课程设计[M]，北京：冶金工业出版社，1999.[7]蔡春源.现代机械设计手册[M]，学院出版社，1985.[8]齐显占，刘文波，王冰岩.平台机械的改造[J],烧结球团，1996（2）：51-52.[9]唐保宁，高学满主编。机械设计与制造简明手册[M]，上海：同济大学出版社，1993.[10]杨永才主编。机械设计新标准应用手册[M]，北京：北京科学技术出版社，1993.[11]施高义，唐金松，喻怀正等编.联轴器[M]，北京：机械工业出版社，1988.[12]周明衡主编.联轴器选用手册[M]，北京：化学工业出版社，2001.[13]孟少农主编《机械加工工艺手册》，机械工业出版社1991年第一版.[14]席伟光,杨光,李波.机械设计课程设计.北京：高等教育出版社，2003.[15]哈尔并工业大学理论力学教研室编，《理论力学》，高等教育出版社，2002年，第六版.[16]戴曙主编《金属切削机床》，机械工业出版社2006年第一版.[17]Ponce.E,Valdes.C,Cortes.R,DevelopmentofaVibratingScreen[J],FACING,2003Vol.11,No.2,PP.35-40.[18]BongiovanniLG,Tonicvibrationreflexelicitedduringfatiguefrommaximalvoluntarycontractionsinman.HagbarthKE[J],Physiol(Lond),1990(423)：1～14.[19]MikaIjas，TapioVirvalo．Comparisonofpulsatingandstableoilflowinahydraulichose，TampereUniversityofTechnology，Finlan.[20]ReynoldsD.Hand-armvibration:areviewof3years'research.[J],WassermanDE,TaylorW(eds)ProceedingsoftheInternationalOccupa