滾筒式輸送機畢業(yè)設計 滾筒式輸送機的設計

1、<p>　　華東交通大學畢業(yè)設計（論文）任務書</p><p>　　華東交通大學畢業(yè)設計(論文)評閱書(1)</p><p>　　華東交通大學畢業(yè)設計(論文)評閱書(2)</p><p>　　注：答辯小組根據(jù)評閱人的評閱簽署意見、初步評定成績，交答辯委員會審定，蓋學院公章。</p><p>　　“等級”用優(yōu)、良、中、及、不及五級制（

2、可按學院制定的畢業(yè)設計(論文)成績評定辦法評定最后成績）。</p><p>　　華東交通大學畢業(yè)設計（論文）答辯記錄</p><p><b>　　滾筒式輸送機的設計</b></p><p>　　專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 學 號：20090310010516</p><p>　　學生姓名：

3、 指導老師： 吳志強</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本設計簡要介紹了輥子輸送機的作用，在對輥子輸送機特點和形式了解之后，對輥子輸送機總體方案進行設計?？傮w方案確定后是各個零部件的設計，重點對輥子輸送機的主要參數(shù)、鏈傳動牽引力理論計算、輥子間距、輥子直徑、支撐架、腳、軸承等零件進行

4、設計，選擇合適的動力源和合適的傳動系統(tǒng)及速度控制系統(tǒng)，為合理地設計輥子輸送機提供了依據(jù)。在總體方案和個零件的參數(shù)確定后，應用Pro/E軟件對個零件建模和運動仿真。</p><p>　　關鍵字：作用；主要參數(shù)；設計；建模；仿真</p><p>　　Design of roller conveyor</p><p><b>　　Abstract</b&g

5、t;</p><p>　　This design introduce the roller conveyor briefly. After know about characteristics and form of roller conveyor,design the overall scheme of roller conveyor . It is the design of various componen

6、ts after the overall scheme is given. Focusing on the designing of the main parameter, chain drive traction theoretical calculations, roller spacing, roller diameter, cage, feet, bearings and other parts of roller convey

7、or , select the appropriate power source and a suitable transmission and speed contro</p><p>　　Keyword: effect; main parameters; design; modeling; simulation</p><p><b>　　目錄</b></

8、p><p><b>　　摘要6</b></p><p>　　Abstract7</p><p>　　第一章： 開題報告9</p><p>　　第二章： 總體方案的設計13</p><p>　　2.1 機構形式13</p><p>　　2.1.1 輸出方式的選擇：

9、13</p><p>　　2.1.2 傳動方式的選擇：14</p><p>　　2.1.3 輥子支撐方式的選擇：14</p><p>　　第三章： 參數(shù)設計及驗算15</p><p>　　3.1 輥子的布置15</p><p>　　3.2 輥子的尺寸及受力分析15</p><p&

10、gt;　　3.3 電動機及變頻器的選擇；17</p><p>　　3.3.1 電動機功率的計算：17</p><p>　　3.3.2 電動機額定轉速的計算：20</p><p>　　3.3.3 電動機的查表選擇20</p><p>　　3.3.4 變頻器的選擇21</p><p>　　3.4 滾

11、動軸承的選擇：21</p><p>　　3.5 鏈條的選擇及鏈輪的設計：22</p><p>　　3.6 支撐架的設計及驗算：23</p><p>　　3.7 腳的設計；24</p><p>　　第四章 三維模型及零件圖、裝配圖25</p><p>　　4.1 輥子的造型及生成零件圖25&

12、lt;/p><p>　　4.2 支撐架的造型及零件圖的生成27</p><p>　　4.3 帶座軸承的造型及裝配圖28</p><p>　　4.4 鏈輪的三維模型及工程圖29</p><p>　　4.5 腳及各種輔助的固定鋼條的造型30</p><p>　　4.6 總裝配圖、爆炸圖和工程圖30

13、</p><p>　　第五章 運動仿真及其動畫的生成33</p><p>　　5.1 支撐板、腳和固定板的裝配33</p><p>　　5.3 螺栓和擋柱等零件的裝配34</p><p>　　5.4 仿真動畫的生成34</p><p>　　第六章 控制系統(tǒng)設計36</p><

14、;p>　　6.1 電機的調(diào)速方法36</p><p>　　6.2 通用變頻器調(diào)速系統(tǒng)36</p><p><b>　　總結38</b></p><p><b>　　參考文獻39</b></p><p><b>　　致謝40</b></p>

15、<p><b>　　第一章：開題報告</b></p><p>　　華東交通大學畢業(yè)設計（論文）開題報告書</p><p>　　課題類型：（1）A—工程設計；B—技術開發(fā)；C—軟件工程；D—理論研究；</p><p>　?。?）X—真實課題；Y—模擬課題；Z—虛擬課題</p><p>　?。?）、（2）均要填，如

16、AY、BX等。</p><p>　　第二章： 總體方案的設計</p><p><b>　　2.1 機構形式</b></p><p><b>　　無動力</b></p><p><b>　　鏈傳動</b></p><p>　　(A) 按輸出方式 動

17、力式 帶傳動</p><p><b>　　齒輪傳動</b></p><p><b>　　積放式</b></p><p>　　圓柱形 定軸式</p><p>　　(B) 按輥子形式 圓錐形

18、 （C）按輥子支撐方式</p><p>　　輪形 轉軸式</p><p>　　2.1.1 輸出方式的選擇：</p><p>　　動力式輥子輸送機本身有驅動裝置，輥子轉動呈主動狀態(tài),可以嚴格控制物品運行狀態(tài)，按規(guī)定的速度精確、平穩(wěn)、可靠地輸送物品，便于實現(xiàn)輸

19、送過程的自動控制；</p><p>　　無動力式輥子輸送機自身無驅動裝置,輥子轉動呈被動狀態(tài),物品依靠人力、重力或外部推拉裝置移動。按布置方式分為水平和傾斜兩種。水平布置：依靠人力或外部推拉裝置移動。人力推動用于物品重量小、輸送距離短、工作不頻繁的場合。傾斜布置：依靠物品重力作重力式輸送，結構簡單，經(jīng)濟實用，但不易控制物品運行狀態(tài)，物品之間易發(fā)生撞擊，不宜輸送易碎物品。適用于工序間短距離輸送及重力式高架倉庫的輸送

20、。</p><p>　　積放式輥子輸送機除具有一般動力式輥子輸送機的輸送性能外，還允許在驅動照常運行的情況下物品在輥子輸送機上停止和積存，而運行阻力無明顯增加，適用于輥子輸送機線路中需要物品暫時停留和積存的區(qū)段。常用的積放輥子輸送機有限力式和觸點控制式兩種類型。</p><p>　　所以根據(jù)使用要求應該選擇帶有動力系統(tǒng)的輸出形式。</p><p>　　2.1.2

21、傳動方式的選擇：</p><p>　　鏈傳動：承載能力大，通用性好，布置方便，對環(huán)境適應性強，可在經(jīng)常接觸 油、水及溫度較高的地方工作，是最常用的一種動力式輥子輸送機。在多塵環(huán)境中工作時鏈條容易磨損，高速運行時噪音較大。鏈傳動的布置可以是連續(xù)鏈的結構也可以是輥子對輥子鏈驅動的形式（如圖2.1—1），a圖中連續(xù)鏈一般用于輕載情況下，b圖中的輥子對輥子鏈驅動一般用于重載或者需要經(jīng)常換向或啟動頻繁的情況，所以選擇輥子對

22、輥子鏈驅動形式； </p><p>　　連續(xù)鏈傳動 輥子對輥子鏈驅動形式</p><p><b>　　圖2.1--1</b></p><p>　　帶傳動：運轉平穩(wěn)，噪音小，對環(huán)境污染少，允許高速運行，但不適宜在接觸 油污的地方工作。

23、 帶傳動分平帶傳動、V型帶傳動、O型帶傳動。平帶傳動承載能力較大，V型帶傳動次之，O型帶最小。V帶或O帶傳動均適宜于輥子輸送機圓弧段。O帶傳動布置較為靈活。</p><p>　　因為貨物質量為1.5噸，需要根據(jù)需要調(diào)速，所以傳動方式選為輥子對輥子鏈驅動的傳動方式。</p><p>　　2.1.3 輥子支撐方式的選擇：</p><p>　　定軸式輥子輸送機輥子繞定軸

24、旋轉，輥子轉動部分自重輕，運行阻力小，輥子與機架整體裝配性好，是通用的輥子支承形式。</p><p>　　轉軸式輥子輸送機輥子連軸旋轉，轉軸支承在兩端固定的軸承座內(nèi)。轉軸式輥子便于安裝、調(diào)整、拆卸。多用于重載和運轉精度要求高的場合，造價比定軸式高。</p><p>　　貨物質量偏大，所以選擇轉軸式的輥子。</p><p>　　第三章： 參數(shù)設計及驗算</p&

25、gt;<p>　　3.1 輥子的布置</p><p>　　貨物重為1.5噸，設計至少有6個輥子同時支撐，所以每根輥子承受的力為：</p><p>　　F=G ÷(0.7×n)=15000 ÷( 0.7×6)=3571 N；</p><p>　　貨物底板的長度為1200mm，所以輥子間的距離為（取非標準值）：&l

26、t;/p><p>　　l=1200 / 7≈171 mm ； </p><p>　　工作臺面的長度為1700mm，所以每個工作臺面布置10個輥子，第一個輥子和最后一個輥子距離工作臺面距離為80.5mm ；</p><p>　　貨物底板的寬度為1400mm，所以輥子兩支撐之間的距離設置為1460mm；</p><p>　　3.2 輥子的尺寸及

27、受力分析</p><p>　　輥子兩端的支撐力為：</p><p>　　F=3571/ 2=1785 N</p><p>　　輥子的受力如圖3.2.1所示：</p><p>　　F=1785NF=1785N</p><p><b>　　圖3.2.1</b></p><p>

28、;　　輥子承受的彎矩圖3.2.2所示：</p><p>　　M(Nm) </p><p><b>　　678</b></p><p><b>　　53.653.6</b></p><p>　　0 30 730 1430 1460 L(mm)&

29、lt;/p><p><b>　　圖3.2.2</b></p><p>　　輥子承受的扭矩在全長范圍內(nèi)如圖3.2.3所示：</p><p><b>　　T(Nm)</b></p><p><b>　　357.1r</b></p><p>　　30

30、 1430 L(mm)</p><p>　　圖3.2.3 （r為軸的半徑）</p><p><b>　　根據(jù)第四強度理論：</b></p><p><b>　　δr =</b></p><p>　　δ = = 678÷</p><p

31、>　　= = 357.1r ÷ </p><p>　　δ 為彎曲拉應力; </p><p><b>　　τ 為扭轉切應力；</b></p><p>　　[δ]為許用應力，材料為Q235，所以其值為235 MPa；</

32、p><p><b>　　M為軸的最大彎矩；</b></p><p><b>　　W為抗彎截面系數(shù)；</b></p><p>　　T為軸上的最大扭矩；</p><p><b>　　為抗扭截面系數(shù)；</b></p><p>　　r為軸危險截面的半徑，</p

33、><p>　　d 為軸危險截面的直徑； </p><p>　　所以經(jīng)過計算可以求得軸的直徑可以圓整為35 mm；</p><p>　　軸的的基本尺寸可以選擇如圖3.2.4所示；</p><p>　　圖3.2.4 （單位：mm）</p><p>　　3.3 電動機及變頻器的選擇；</p><p>

34、　　3.3.1 電動機功率的計算：</p><p>　　根據(jù)參考文獻1，電動機的功率N計算如下：</p><p>　　輥子對輥子鏈驅動輸送機，鏈條對輥子的牽引力：</p><p><b>　　=f WQ</b></p><p>　　f 為貨物底板與輥子的摩擦系數(shù)，其值按表1選取為0.02 ；</p>

35、<p>　　W為每個動力輥子驅動的重力，單位是N；</p><p>　　Q 為有實際驅動輥子數(shù)和滾子鏈損耗系數(shù)說確定的系數(shù)；</p><p><b>　　Dr 為輥子直徑；</b></p><p>　　Ds 為鏈輪的節(jié)圓直徑，取其值為138mm ；</p><p><b>　　W =</b>

36、;</p><p>　　Rd 為單個主動輥子（包括鏈輪但不包括軸）的重量；</p><p>　　Ri為單個從動輥子（不包括軸）的重量；</p><p>　　A 為滾道上從動輥子的個數(shù)；</p><p>　　Wr 為每個輥子承擔貨物的重量；</p><p>　　We 為單個連環(huán)的重量；</p><p&

37、gt;<b>　　Q=[ ]÷ </b></p><p><b>　　n 為實際輥子數(shù)；</b></p><p>　　為滾子鏈損耗系數(shù)，其值按下表選取；</p><p><b>　　所以計算得：</b></p><p>　　W ≈ 15000 N</p>

38、<p><b>　　Q ≈ 10.9</b></p><p>　　Pn = ≈ 1.66 kN</p><p><b>　　電動機的功率N：</b></p><p>　　N = kW</p><p>　　K 為電機裕量系數(shù)，K =1.15~1.3 ；</p>

39、<p>　　Pn 為 鏈條的牽引力；</p><p>　　V 為鏈條的速度；</p><p>　　為傳動總效率，=， 為鏈條與鏈輪嚙合的效率，=0.7~0.8 ， 為加速阻力及其他阻力需增大的功率，=0.8 ；</p><p>　　所以電動機的功率 N= = 3 kW</p><p>　　根據(jù)參考文獻2，電動機的額定功率為：

40、</p><p><b>　　N = </b></p><p><b>　　=(+) ω</b></p><p>　　=9.8(+Zq) d/2</p><p>　　=9.8× k÷100</p><p><b>　　=/</b>&l

41、t;/p><p>　　為總的機械效率，選擇其值為0.5；</p><p>　　為克服輥子摩阻做功所需功率；</p><p>　　克服物品質量的慣性阻力所需瞬間最大功率；</p><p>　　為輥子軸頸處的軸承阻力矩；</p><p>　　為物品沿輥子的運動阻力矩；</p><p>　　Z為輥子數(shù)，值

42、為10；</p><p>　　q 為每個輥子的質量；</p><p>　　為滾動摩擦系數(shù)，值按下表選取為0.015：</p><p>　　d 是滑動軸承接合面的直徑; 對使用滾動軸承的輥子而言, 其輥子“ 軸頸” 直徑d 是滾動軸承 的中間滾動面直徑之間安裝滾動軸承處的名義直徑</p><p>　　k 是物品與輥子間的滾動摩

43、擦系數(shù)，單位為cm，其值按照下表選取為0.05cm：</p><p>　　為電動機的啟動時間，因為功率不是很大，所以選擇為1 s ；</p><p>　　所以計算結果=1.162 kW</p><p>　　根據(jù)參考文獻3，電動機的功率N：</p><p>　　N =V*W*u / (K*0.6)</p><p>　　=

44、30×1500×0.1÷(4500×0.6)</p><p><b>　　=1.7 HP</b></p><p><b>　　=1.29 kW</b></p><p>　　綜合上述三種計算方法說的結果，選擇電動機的額定功率為1.5 kW；</p><p>

45、;　　3.3.2 電動機額定轉速的計算：</p><p>　　電動機和輥子鏈輪通過鏈條鏈接，傳動比設置為1:1，輥子的最大轉速大約為136 r/min，所以電動機最大轉速應該大于136 r/min，調(diào)速選擇為變頻調(diào)速。</p><p>　　3.3.3 電動機的查表選擇</p><p>　　選擇的電動機應該能夠提供1.5kW的功率，最大轉速大約為136 r/mi

46、n 根據(jù)上述條件，選擇R57-4型號的減速機，如表3.3.2中的輸出轉速為138 r/min型號，附帶變頻器。</p><p><b>　　表3.3.2</b></p><p>　　3.3.4 變頻器的選擇</p><p>　　根據(jù)減速機的耳釘功率為1.5kW，額定電流為3.7A，所以選擇TL80B系列得變頻器，具體參數(shù)如圖3.3.1所示&l

47、t;/p><p><b>　　圖3.3.1</b></p><p>　　3.4 滾動軸承的選擇：</p><p>　　軸承主要是承受徑向的載荷，軸向載荷可以忽略，當量動載荷P為1785N,選擇為球軸承；軸承的壽命設計為5年，每天工作八小時；所以軸承的基本額定動載荷為C；</p><p>　　= 小時</

48、p><p><b>　　= 年</b></p><p>　　為工作的時間，即軸承壽命； </p><p>　　n 為轉速，r/min；</p><p>　　C為基本額定載荷，kN；</p><p>　　P為當量動載荷，其值為1.785 kN；</p>

49、<p>　　為指數(shù)，對于球軸承來說，其值選為3；</p><p>　　所以，根據(jù)上述公式，求得軸承的基本額定動載荷 C =8.8 kN； 所以選擇帶軸承座的滾動軸承UCP204型號；</p><p>　　3.5 鏈條的選擇及鏈輪的設計：</p><p>　　選擇鏈輪的齒數(shù)，==17，i=1；</p><p>　　當量單排鏈的計算功

50、率； ===2.73 kW </p><p>　　式中：為工況系數(shù)，根據(jù)參考文獻4中的表9-6選擇其值為1.4； 為主動鏈輪齒數(shù)系數(shù)，根據(jù)參考文獻4中圖9-13，其值選擇為1.5,；

51、 為多排鏈系數(shù)，雙排為1.75，三排時為2.5； P 為傳遞的功率，根據(jù)功率計算的結果為1.3 kW； </p><p>　　確定鏈條的型號和節(jié)距P；鏈條的型號根據(jù)當量的單排計算功率和主動輪轉速由參考文獻4中圖9--1

52、1得到，選擇16A型號的鏈條，根據(jù)同文獻中的表9--1確定鏈條的節(jié)距P為25.4mm； </p><p>　　鏈輪的中心距為輥子的中心距為171mm； </p><p>　　鏈的節(jié)數(shù)為L= = =30.5 ，</p><p><b>　　圓整為30；</b></p>

53、<p>　　鏈數(shù)v== ≈ 0.98 m/s，選擇滴油潤；</p><p>　　鏈輪的設計根據(jù)參考文獻4中表9--3和表9--4計算； 分度圓的直徑 d=138 mm 齒頂圓直徑 =138 mm

54、 </p><p>　　齒根圓直徑 =122.12 mm</p><p>　　最大軸凸緣直徑 =109.8 mm</p><p>　　齒寬 =15 mm </p><p>　　3.6 支撐架的設計及

55、驗算：</p><p>　　當貨物運動至輸送機的中間位置時，支撐架的受力如圖3.6.1所示： </p><p><b>　　圖3.6.1</b></p><p>　　每個輥子的質量為m≈≈23 Kg </p><p>　　為使計算簡單，假設只有中間六個輥子受力，支撐架的最大撓度為支撐架的中間點，假設這六個輥子上的力相等為

56、=15000÷6+230÷2=1365N ；所以中間點的撓度為； 根據(jù)撓度公式 = </p><p>　　再根據(jù)疊加法，得到中間點的撓度，</p><p><

57、;b>　　= ×2+</b></p><p><b>　　×2</b></p><p><b>　　= － mm</b></p><p>　　輥子輸送機直線段機架的直線度在3m 內(nèi)為其長度的1/1000；直線型輸送機機架在額定負載下的撓度不大于相鄰支腿間距的1/700；<

58、/p><p><b>　　所以最大的撓度</b></p><p>　　=855×≈1.22mm；</p><p><b>　　≤ </b></p><p><b>　　≤ 1.22 </b></p><p>　　所以 I ≥

59、0.22 × </p><p>　　支撐架選用熱軋槽鋼，根據(jù)GB 707--88 選擇槽鋼的型號為6.3；</p><p>　　3.7 腳的設計；</p><p>　　腳選擇為槽鋼根據(jù)GB 707--88選擇，</p><p>　　根據(jù)公式 </p><p><

60、;b>　　A ≥ 34</b></p><p>　　G為每個腳所需要支撐的重量， G≈（15000+230×5)÷2=8.075 kN</p><p>　　A為腳橫截面的面積；</p><p>　　為腳的材料的屈服強度，值為235 MP；</p><p>　　所以選擇型號為5，腳為一端固定另一端活動，對

61、腳進行剛度驗算：</p><p>　　臨界載荷 </p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　≈334 kN</b></p><p><b>　　顯然符合剛度要求；</b></p><p>　　第

62、四章 三維模型及零件圖、裝配圖</p><p>　　4.1 輥子的造型及生成零件圖</p><p>　　使用Pro/E軟件，運行軟件后設置工作目錄，新建零件，采用國際標準，設置零件名稱為“gunzi001”。過程流程圖如圖4.1.1所示。 </p&

63、gt;<p><b>　　圖4.1.1</b></p><p>　　選擇旋轉按鈕或者從“插入”中的下拉菜單中選擇“旋轉”，進入旋轉造型頁面，點擊“放置”在其下拉菜單中點擊“定義”，然后選擇FRONT面作為草繪平面，在草繪平面內(nèi)畫出旋轉截面如圖4.1.2所示。</p><p><b>　　圖4.1.2</b></p>&

64、lt;p>　?。?） 草繪完后確認，得到如圖4.1.3所示的輥子。</p><p><b>　　圖4.1.3</b></p><p>　　新建一個“繪圖”，輸入名稱gunzi001，不使用缺省模版，在彈出的對話框中“指定模板”選擇“空”，“方向”為“橫向”，“大小”選擇為“A4”。流程圖如圖4.1.4所示</p><p><b&g

65、t;　　圖4.1.4</b></p><p>　　在工程圖頁面中選擇“布局”中的“一般”，然后在圖紙上選擇視圖中點，然后設置彈出的對話框，比列設置為0.15，視圖方向設置為FRONT方向，“視圖顯示”中的“顯示樣式”設置為“隱藏線”，確定后生成工程圖的主視圖。然后切換至“注釋”，對圖樣進行標注。生成的工程圖如圖4.1.5所示。</p><p><b>　　圖4.1.5

66、</b></p><p>　　4.2 支撐架的造型及零件圖的生成</p><p>　　創(chuàng)建名為“zhichengjia001”的新文件，方法同輥子的造型，進入造型頁面，選擇（拉伸）按鈕，進入拉伸界面，選擇“放置”中的“定義”在彈出的菜單中選擇FRONT作為草繪面，進入草繪界面，草繪支撐架的橫截面，如圖4.2.1所示。</p><p><b>

67、;　　圖4.2.1</b></p><p>　　確認草繪后設置拉伸長度為1700 mm，確認后生成支撐架三維模型。</p><p>　　生成零件圖，如圖4.2.2所示。</p><p><b>　　圖4.2.2</b></p><p>　　4.3 帶座軸承的造型及裝配圖</p><p&

68、gt;　?。?）圖4.3.1是關于UCP204型號的帶座外球面軸承的各個參數(shù)。</p><p><b>　　圖4.3.1</b></p><p>　?。?）根據(jù)上圖中個參數(shù)造型，軸承中各個獨立的部件是單獨造型，再組裝成組件，對于造型過程類似與輥子及支撐架的造型，選擇拉伸或者旋轉等基本造型方法生成三維模型。</p><p>　?。?）新建“組件”

69、，名稱設置為“daizuozhoucheng006”取消使用缺省模板，選擇“”，通過裝配按鈕將軸承座、內(nèi)外圈、滾珠、保持架等導入，通過適當?shù)募s束將其裝配為一個組件?，F(xiàn)在以裝配外圈為例，說明裝配過程，再裝配外圈前，已經(jīng)裝配進了軸承座。如圖4.3.2所示</p><p><b>　　圖4.3.2</b></p><p>　　生成的裝配圖如圖4.3.3所示。</p&g

70、t;<p><b>　　圖4.3.3</b></p><p>　　4.4 鏈輪的三維模型及工程圖</p><p>　　鏈輪的設計根據(jù)參考文獻4中表9--3和表9--4計算；根據(jù)算得各個參數(shù)，構造出鏈輪的三維模型，造型方法如上述各種造型方法類似。的鏈輪的三維模型及零件圖如圖4.4.1所示。</p><p><b>　　

71、圖4.4.1</b></p><p>　　4.5 腳及各種輔助的固定鋼條的造型</p><p>　　創(chuàng)建的三維模型如圖4.5.1所示</p><p><b>　　圖4.5.1</b></p><p>　　4.6 總裝配圖、爆炸圖和工程圖</p><p>　?。?）總裝方法與帶座軸承

72、的裝配方法類似，通過將各個零件轉入總裝配圖中形成三維的裝配組件，其三維模型如圖4.6.1所示</p><p>　　圖4.6.1 </p><p>　　工程圖的生成過程如下：</p><p>　?、佟靶陆ā薄ⅰ袄L圖”取消使用缺省

73、模板，彈出的對話框如圖4.6.2（a）所示，缺省模型，自動選擇為總裝配圖，指定模板為空，方向為橫向，大小設置為A2，確認。</p><p>　?。╝） （b）</p><p><b>　　圖4.6.2</b></p><p>　?、谶M入工程圖界面之后

74、，點擊“布局”中的“一般”添加主視圖，彈出的“選取組合狀態(tài)”對話框，選擇“無組合狀態(tài)”，再選擇主視圖的中心位置。彈出“繪圖視圖”對話框如圖4.6.2（b）所示，“視圖類型”中選擇合適的視圖方向，“比例”中選擇“定制比例”比例值設置為0.1。視圖顯示設置為“消隱”。</p><p>　?、厶砑幼笠晥D和俯視圖，點擊“投影”選擇主視圖后分別向右和向下拉，生成左視圖和俯視圖，彈出的“繪圖視圖對話框”中的設置和主視圖的設置

75、一樣。</p><p>　?、芴砑泳植科埔晥D，點擊“一般”選擇視圖中心位置，彈出“繪圖視圖”對話框?！耙晥D類型”中調(diào)節(jié)合適的視圖方向，“可見區(qū)域”選擇局部，選擇一個中心點后繪制一個樣條曲線，將需要局部顯示的部分包圍，再勾選下面的“在Z方向修剪視圖”，在俯視圖中選擇一個點，將視圖中一些復雜而無意義的投影去除。“比例”設置為0.2，“截面”選擇2D截面。點擊按鈕，載選擇創(chuàng)建新的截面，輸入名字后選擇一個平面，在點擊后面

76、的“箭頭顯示”，選中后點擊俯視圖，應用。“視圖顯示”設置為“消隱”，應用后生成局部剖視圖。</p><p>　?、萸袚Q至“注釋”，用按鈕能添加大部分的尺寸，在“文件”的“繪圖選項”中可以修改尺寸中數(shù)字的大小和箭頭的大小。</p><p>　?、耷袚Q至“表”繪制明細表，最后完成的工程圖如附圖中所示 </p><p>　　爆炸圖的生成，第一步：先新建“組件”、“設計”，

77、取消使用缺省模板，模板選擇為“”，使用按鈕裝配入總裝配圖，選擇“約束類型”選擇為“缺省”，確認。第二步：點擊“視圖”在其下來菜單中選擇“視圖管理器”如圖4.6.3(a)，在“分解”下點擊“新建”輸入名稱“A”，再點擊“編輯”，在其下拉菜單中選擇“編輯位置”，進入位置編輯窗口，將零件放置到合適位置后確認，再點擊視圖管理器中的“編輯”中的“保存”。</p><p>　?。╝）

78、 （b）</p><p><b>　　圖4.6.3</b></p><p>　　在位置編輯窗口中將零件放置于合適位置的方法如下：點擊“選項”并勾選其下來菜單的“隨子項移動”，然后點擊“平移”按鈕按鈕，選中想要改變位置的零件，選中零件會變顏色，并且在其上會出現(xiàn)一個坐標系，沿著想要的方向拖動零件，如拖動鏈輪方法是選中一個鏈輪后沿著輥子軸的方向拖動

79、合適距離，再點擊“選項”，在下拉菜單中點擊“復制位置”，彈出“復制位置”對話框，如圖4.6.3(b)所示，按住Ctrl鍵選中其他鏈輪后，點擊第二框，再選擇已經(jīng)拖動至合適位置的鏈輪，將其他鏈輪也移動至合適位置。</p><p>　　其他零件的得拖動也是與鏈輪類似，在所有零件拖動至合適位置后，確認保存。完成爆炸圖的生成。如圖4.6.4為爆炸圖的局部。</p><p><b>　　圖4

80、.6.4</b></p><p>　　第五章 運動仿真及其動畫的生成</p><p>　　運動仿真的裝配過程和建立裝配圖時的裝配過程類似，但是所用約束有些不一樣，各種運動副需要仿真，即不能都設置為固定連接。各種不需要相互運動的固定連接其裝配方法和裝配圖中的裝配方法相同。具體操作如下各小節(jié)介紹。</p><p>　　5.1 支撐板、腳和固定板的裝配&l

81、t;/p><p>　　首先，新建“組件”“設計”，取消使用缺省模板，模板選擇為“”進入仿真操作界面。</p><p>　　先裝入支撐架，點擊按鈕，選擇支撐板打開，選擇“缺省”約束方式，確認將其裝入。再裝入一塊支撐板，同樣按，選擇支撐板打開，約束類型選擇為“配對”、“偏移”，再依次選擇兩支撐架的背面，偏移值設置為1426mm，取相反方向；點擊“放置”，在其下拉菜單中點擊“新建約束”，“約束類型”

82、選擇為“對齊”，依次選擇兩支撐架的同一端面；點擊“放置”，在其下拉菜單中點擊“新建約束”，“約束類型”選擇為“對齊”，依次選擇兩支撐架的底面，確認完成裝配。</p><p>　　同樣的方式選擇合適的裝配方式裝入腳和各個固定板。</p><p>　　5.2 帶座軸承和輥子的裝配</p><p>　　點擊按鈕，選擇軸承座打開，再依次選擇軸承座的底面和支撐架的上表面，調(diào)

83、整方向使其重合；依次點擊軸承座的底板側面和支撐架的背面，調(diào)整方向，使其對齊；再點擊軸承座的端面和支撐架的一端面，約束方式改為“對齊”“偏移”，偏移值設置為17mm，確認。</p><p>　　點擊按鈕，選擇外圈打開，選取外圈的軸線和軸承座的軸線，約方式變?yōu)椤皩R”；再選擇外圈的“RIGHT”平面和軸承座的“FRONT”平面，約束方式自動變?yōu)椤芭鋵Α保_認。</p><p>　　點擊按鈕，選

84、擇內(nèi)圈打開，將系統(tǒng)默認的“用戶定義”改為“銷釘”，即所示，再選擇內(nèi)圈的軸線和外圈軸線和內(nèi)圈的RIGHT平面和外圈的RIGHT平面，確認。</p><p>　　再完成上述操作后只需要在將輥子和內(nèi)圈上的軸向固定元件用“用戶定義”模式將其固定裝入軸承內(nèi)圈之中，而在另一個支撐架上的帶座軸承的軸承座固定裝在另一個支撐架上，而它的內(nèi)圈及內(nèi)圈上用于軸向固定的元件都是固定裝在輥子上。對于軸承的滾珠及保持架，為了簡化工作將其固定裝

85、配于軸承的滾道內(nèi)，這也不影響運動仿真的整體效果。鏈輪及鍵也是固定裝配于輥子之上。</p><p>　　在完成上述工作之后，將用“銷釘”裝入的軸承內(nèi)圈和其外圈、滾珠、保持架、輥子及輥子上的鏈輪、鍵、另一支撐架上帶座軸承的內(nèi)圈及軸向定位元件組成組，再選擇陣列。用“方向”陣列個數(shù)為10，每個之間的餓距離為171mm，另一個支撐架的外圈和滾珠及保持架也組成組，陣列，同樣10個每個距離為171mm。</p>

86、<p>　　5.3 螺栓和擋柱等零件的裝配</p><p>　　用“用戶定義”模式裝入其他需要的零件，完成。 </p><p>　　5.4 仿真動畫的生成</p><p>　　完成上述裝配過程之后，還需要添加貨物模型及貨物的運動軌跡，貨物的運動軌跡是一條直線，先新建一條支持昂，再采用“用戶定義”的方式裝配進仿真的裝配圖之中，貨物的得裝配也是先

87、新建貨物模型，在模型的底面的1400mm長的兩邊中點各添加一個點，裝配時，使用“平面”選擇貨物的底面和直線所在水平面，即；在點擊“放置”、“新建集” 、“槽”，再依次選擇貨物上的點和直線，再“新建集”，選擇“槽”選擇貨物底面另一個點和軌跡直線，確認完成。</p><p>　　運動仿真的裝配建立之后，進入“機構”模塊，進行仿真動畫。點擊菜單欄的“應用程序”，在其下拉菜單中選擇“機構”，進入機構模塊。</p&g

88、t;<p>　　點擊按鈕，添加伺服電動機。選擇底板與貨物“槽”約束，在“伺服電機定義”菜單中的“輪廓”設置為圖5.4.1所示，確定即可。</p><p>　　圖5.4.1圖5.4.2</p><p>　　同樣的方法添加輥子的伺服電動機，每個輥子都要添加一個伺服電動機，而且方向要合適貨物運動方向，伺服電動機定義對話框設置為圖5.4.2所示，確認。</p>&l

89、t;p>　　點擊拖動元件按鈕，將貨物拖至合適位置，點擊當前快照，拍下快照，關閉。</p><p>　　點擊運動分析按鈕，在彈出的“分析定義”菜單，“類型”設置為“位置”，“終止時間”設置為“5”，“頻幀”設置為“60”，“初始配置”設置為快照，點擊上述步驟所拍的快照，然后點擊“運行”。機構開始運行。等待一段時間之后運行完成，關閉。</p><p>　　點擊回放按鈕，選擇生成的結果集進

90、行回放，運動時，機構仿真如圖圖5.4.3所示，在回放的對話框下有個“捕獲”，點擊，彈出“捕獲”對話框，如圖5.4.4所示。</p><p><b>　　圖5.4.3</b></p><p><b>　　圖5.4.4</b></p><p>　　捕獲對話框的設置如圖5.4.3所示，“名稱”點擊瀏覽，選擇桌面，“類型”設置為A

91、VI格式，其他默認確定后在桌面生成一個動畫，格式為AVI格式。</p><p>　　第六章 控制系統(tǒng)設計</p><p>　　6.1 電機的調(diào)速方法</p><p>　　調(diào)壓調(diào)速 改變電動機定子電壓來實現(xiàn)調(diào)速的方法稱調(diào)壓

92、調(diào)速。調(diào)壓調(diào)速，對于單相電動機，可在0~220V之間的某值；對于三相電動機，可在0~380V之間的某值。調(diào)壓用變壓器，如果變壓器的調(diào)壓是有級的，電動機的調(diào)速也是有級的，如果變壓器的調(diào)壓是無級的，那么電動機調(diào)速也是無級的。</p><p>　　變極調(diào)速 改變電動機定子繞組的

93、接線方式來改變電動機的磁極對數(shù)，從而可以有級地改變同步轉速，實現(xiàn)電動機轉速有級調(diào)速。這種調(diào)速電動機目前有定型系列產(chǎn)品可供選用，比如單繞組多速電動機．</p><p>　　變頻調(diào)速 改變異步電動機定子端輸人電源的頻率，且使之連續(xù)可調(diào)來改變它的同步轉速，實現(xiàn)電動機調(diào)速的方法稱

94、為變頻調(diào)速。最節(jié)能高效的就是變頻電機，只是需要在電源部分安裝變頻器成本太高。</p><p>　　電磁調(diào)速 通過電磁轉差離合器來實現(xiàn)調(diào)速的方法稱電磁調(diào)速。電磁調(diào)速異步電動機（俗稱滑差電動機）是一種簡單可靠的交流無級調(diào)速設備。電動機采用組合式結構，由拖動電動機、電磁轉差離合器

95、和測速發(fā)電機等組成，測速發(fā)電機是作為轉速反饋信號源供控這用。這類電動機的無級調(diào)速是通過電磁轉差離合器來實現(xiàn)的。</p><p>　　根據(jù)使用要求，需要在較大范圍實現(xiàn)無極調(diào)速，最大速度為30m/min，所以選擇變頻調(diào)速的調(diào)速方式。如前章節(jié)所述，選擇R37型號的減速機，選擇TL80B系列的變頻器。</p><p>　　對于選擇減速機而不單純采用異步電機的原因是需要有較大的輸出扭矩，若單純使用電

96、機的變頻調(diào)速，則無法滿足使用要求，而經(jīng)過兩級減速的減速機則能提供足夠的扭矩。</p><p>　　6.2 通用變頻器調(diào)速系統(tǒng)</p><p>　　變頻調(diào)速用到的變頻器從結構上分為交—交和交—直—交兩種類型，目前應用較多的是交—直—交變頻器</p><p>　　現(xiàn)代通用變頻器大都是采用二極管整流和由快速全控開關器件 IGBT 或功率模塊IPM 組成的PWM逆變器，

97、構成交-直-交電壓源型變壓變頻器，已經(jīng)占領了全世界0.5~500KVA 中、小容量變頻調(diào)速裝置的絕大部分市場。圖6.2.1是一種典型的數(shù)字控制通用變頻器-異步電動機調(diào)速系統(tǒng)原理圖。</p><p><b>　　圖6.2.1</b></p><p>　　變頻器和減速機的接線圖如圖6.2.2所示。變頻器的設置和接線根據(jù)其說明書和調(diào)速需要設計。</p><

98、;p>　　圖6.2.2 變頻器和電機的接線圖</p><p><b>　　總結</b></p><p>　　一 、本設計所做的主要內(nèi)容如下：</p><p>　　輥子輸送機的總體方案的對比及選擇；</p><p>　　動力系統(tǒng)的分析及選擇，主要有電動機的選擇和變頻器的選擇；</p><p>

99、;<b>　　輥子的設計；</b></p><p>　　軸承的選擇和校核計算；</p><p>　　傳送系統(tǒng)的設計，主要有鏈輪的參數(shù)設計和鏈條的選擇；</p><p>　　支撐架的設計和校核；</p><p><b>　　腳架的設計和校核</b></p><p><b&

100、gt;　　二 、</b></p><p>　　通過畢業(yè)設計我對大學四年的所學大部分知識進行了復習和一次實踐。將所學理論知識應用為真實的產(chǎn)品設計。學會了如何利用各種資源完成解決設計過程中遇到的各種問題，學會了找文獻找資料等技巧。還是一次堅持不懈的過程。讓我懂得制定計劃，按照計劃進行工作，按時合格的完成任務。</p><p>　　理論和實踐是做出正確設計必不可少的兩點，本次設計讓我

101、積累了一定的實踐經(jīng)驗。在設計過程中不斷遇到問題，零部件的設計參數(shù)不斷修改，直到最后滿足設計要求。在造型過程中，由于軟件的盜版軟件，不斷出現(xiàn)問題，而且還是各種無理取鬧的問題，得不斷網(wǎng)上尋找解決方法，在此，讓我感到一個行業(yè)要想真正發(fā)展起來，必要有自己的東西，比如這種造型軟件，我們肩負的任務任重而道遠。</p><p>　　本次設計也體現(xiàn)了自己的各種不足，對于過去學習的知識的遺忘，對于制圖中各種細節(jié)的遺漏。在今后學習中

102、需要加強這方面知識的鞏固。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　輥子輸送機的設計與計算，機械部第五設計研究院，劉光第 1994.</p><p>　　輥子輸送機的驅動功率計算，東風汽車公司工廠設計研究院，文小炎，史良蟾 1997.</p><p>　　南亞電子材料（昆山）公司CCL二廠圖

103、紙</p><p>　　機械設計第八版，西北工業(yè)大學編，高等教育出版社</p><p>　　機械設計指導，江西高校出版社，汪家娣主編</p><p>　　輥子輸送機標準介紹，上海市機電設計研究院，丁岳陽</p><p>　　GZT 型輥子輸送機系列設計，機電部第五設計研究院，劉光第</p><p>　　輥子輸送機的類型

104、及其選用，出口智，真木工業(yè)株式會社海外事業(yè)部，陳才邁( 譯)</p><p>　　輥子輸送機的設計，湖南岳陽紙業(yè)集團有限公司，余能才</p><p>　　滾筒輸送機及模型試驗裝置的設計與試驗研究院，徐長生，肖漢斌，郭　燕，周　強，虞正平，趙章焰，徐容容，顧　毅，董熙晨，錢開元，張士鍔，武漢交通科技大學港口機械工程系</p><p>　　國內(nèi)外輥子輸送機的發(fā)展概況，機

105、械部第四設計研究院，張之儀</p><p>　　材料力學第二版，單輝祖編著，高等教育出版社</p><p>　　機電傳動控制第四版，鄧星鐘等編著，華中科技大學出版社</p><p>　　如何正確選用電動機，周希章等編著，機械工業(yè)出版社</p><p>　　理論力學（I）第七版，哈爾濱工業(yè)大學理論力學教研室編，高等教育出版社</p>

106、<p><b>　　致謝</b></p><p>　　本次設計是在吳老師的悉心指導和嚴格要求下完成的，從課題選擇到具體構思和內(nèi)容，無不體現(xiàn)著老師辛苦付出，在這四年的大學生活期間，也始終感受著老師們師的精心指導和無私的關懷，讓我受益匪淺。在此向各位老師表示深深的感謝和崇高的敬意。</p><p>　　這次做畢業(yè)設計的經(jīng)歷也讓我受益匪淺，我感受到做畢業(yè)設計是

107、要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己學習和設計的過程，沒有學習就不可能有設計的能力，沒有自己的設計，就不會有所突破。希望這次的經(jīng)歷能讓我在以后學習中激勵我繼續(xù)進步。</p><p>　　本設計能夠順利的完成，也歸功于各位任課老師的認真負責，使我能夠很好的掌握和運用專業(yè)知識，</p><p>　　并在設計中得以體現(xiàn)。正是有了你們的悉心幫助和支持，才使我的畢業(yè)論文和畢業(yè)設計順利完成，在此

108、向全體老師表示由衷的謝意，感謝各位老師四年來的辛勤栽培。謝謝！</p><p><b>　　附錄A</b></p><p>　　2010的IEEE自動化與物流國際會議2010八月16，香港和澳門</p><p>　　研究用于輥式輸送機的模型和組件的具體設計方案的優(yōu)化</p><p>　　Bernd Kü

109、nne und Dorothee Wieczorek</p><p>　　機械零件部涂多特蒙德大學多特蒙德，德國{bernd.kuenne & dorothee.wieczorek}@tu-dortmund.de</p><p>　　摘要 - 滾筒輸送機是由大量的經(jīng)常性的模塊和組件。因為模糊的估計是用來規(guī)劃設計，這些模塊和組件往往是超大。過大的輥式輸送機上是因為現(xiàn)行的模塊

110、和組件數(shù)的過大的影響。如果受影響該組件的搬運力量是已知的，輥式輸送機的具體設計可適應力。在基于輸送機的力傳送發(fā)生的動態(tài)力的實驗設計幫助下，已經(jīng)發(fā)展起來的一個統(tǒng)計模型。這種模式有助于產(chǎn)生新的指引實施設計滾筒輸送機。</p><p>　　指數(shù)條款 - 滾筒輸送機，統(tǒng)計模型，設計，實驗，實施方案設計指南</p><p><b>　　I 引言</b></p>&

111、lt;p>　　一個可以設計出符合要求的倉庫管理系統(tǒng)的估計性設計準則遺失了。關于每個單獨的零件，估計性的設計是不夠準確的，在運輸過程中的動態(tài)力學基礎上。相反，由于運輸物質產(chǎn)生的靜態(tài)力是被考慮到了。因此，具有很高的安全系數(shù)。在導頻測試中測量動態(tài)機械負載來分析這些情況。測量的結果表明，該粗略估計的力的結果是得出大尺寸的機械組件。連續(xù)性的運輸機是物流管理中的一大組成部分。它們應用于大的生產(chǎn)能力，布局和承載都已經(jīng)標準化。連續(xù)輸送機由模塊組

112、成。比如直線段和曲線段，給料部分，轉向部分，轉移部分。按照要求，這些模塊都放在一起。各個模塊也是由相同的部件構成。側的型材，基本框架及輸送輥是這樣的組件的例子。在連續(xù)輸送機過大的單個組件有一個乘數(shù)效應，因為高重復的模塊和組件。采用動態(tài)機械特性做具體設計的單個零件對于總體設計在節(jié)能和節(jié)約材料方面有很大的影響。這里介紹的工作和業(yè)績，協(xié)作研究中心696“物流需求”的子項目B1的研究工作的一部分。它是由德國研究基金會成立。</p>

113、<p><b>　　II 研究項目</b></p><p>　　該研究項目的具體實施需要收集被測量。為了這個目的，實驗廠已經(jīng)建立起來，在多特蒙德大學機械元件部。輥道輸送機已被選為作為一個例子。這是連續(xù)輸送機的經(jīng)典代表。直鏈的輸送機被選擇作為測量部分，因為實驗被限制為該設備的組件。一個橢圓形的布局已被選定為實驗設備，以確保連續(xù)輸送物料的處理。（圖1）</p><

114、;p>　　圖1 機械元件部實驗設備。</p><p>　　一般貨物的運輸都是通過串聯(lián)安排在設備上的眾多輥子移動的。這些輸送輥都是通過皮帶或鏈條被電驅動的。輸送輥之間的距離是預設的并稱為輸送輥間距或簡單的輥距。以貨物的尺寸和重量作為設計的標準，來設計輥距。在技術文獻中[2]中提到的輸送容器應始終由至少三個輸送輥支撐，以防止傾斜運動。這就導致了允許的最大tmax= L /3（tmax=最大允許的輥間距，L

115、=輸送容器的長度）。由于的動態(tài)的的機械上的輸送輥的的負載??的是不知道，所需的滾子槳距就可以只可粗略估計。輸送輥間距的值往往是遠小于tmax= L /3的理論值。由此，重量輸送，輸送輥和相對高的安全系數(shù)的負載容量是考慮到了。選擇的安全系數(shù)高，因為，物流系統(tǒng)的故障的情況下所造成損失高。這就是為什么，輸送機系統(tǒng)的可靠性是最重要的要求。但是，一個低輥距所意味著輸送輥在輸送機中必須很大的數(shù)量。由于有利于規(guī)劃輸送輥間距和輥式輸送機的機械部件的設計

116、，需要對輸送機組件的動態(tài)機械負載進行診斷。</p><p>　　出于這一目的，在模塊內(nèi)的輥式輸送機力流必須首先被確定。力的傳遞是被輸送容器影響。這是被兩側邊型材之間的輥子移動的。這些型材是固定于基架之上的。圖2中所示的輥式輸送機的模塊和它的組件。</p><p>　　圖2 輥式輸送機和它的組件的模型</p><p>　　要診斷的機械負荷的輸送輥在其軸的每一端已經(jīng)

117、裝上兩個力傳感器。用于測量輥子的傳感器的應變片是集成的。該傳感器布置在可以單獨測量的力，分別在垂直方向（重力加速度方向）和水平方向（輸送方向）。因此，傳感器被安裝在兩端的輸送輥軸終點之間和側剖面。需要設計棍子輸送機的一個新的支點。該測量系統(tǒng)設計的很緊湊，所以它可以集成在任何點的測量部。此外，這也可能是一個非常低的輸送輥間距（圖3）。</p><p><b>　　圖3測量輸送輥</b><

118、/p><p>　　在DoE的幫助下的統(tǒng)計模型的開發(fā)，可以用于診斷輥子輸送機在輸送過程中的動態(tài)機械負載。我們使用了回歸分析?；貧w分析是一種統(tǒng)計方法，利用兩個或兩個以上的定量之間的關系，這樣一個變量可以從另外一個變量或其它的那里推測出來。在這一個過程中，變量之間的函數(shù)關系用數(shù)學式表示。從而可以描述變量對應變量的影響。</p><p>　　設備的特定零件和其操作對輸送有一定的影響，這個影響可以通過這

119、個模型預測。這個容器通過棍子輸送機進行攜帶并且驅動。輸送容器受到震動。這種動態(tài)效果也發(fā)生在輥子輸送機中有。這是為什么棍子輸送機的運載時的絕對靜止的考慮是不夠的。</p><p>　　動態(tài)力學的負荷在輸送輥上依賴于三個重要參數(shù)，一些前期調(diào)研所示。這些參數(shù)是在輸送輥間距，輸送的重量和輸送速度。因此，他們已被選定作為預測變量用于統(tǒng)計模型。此外，預先研究已經(jīng)表明，在水平方向上在輸送輥上的力顯著低于在垂直方向上的力。這在圖