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西安文理學(xué)院機械電子工程系 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目 托盤輸送機設(shè)計 專業(yè)班級機械設(shè)計制造及其自動化 08 級 2 班 學(xué) 號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 設(shè)計所在單位 機械電子工程系 2012 年 5 月 托盤輸送機設(shè)計 摘要： 現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)流水線一般都采用國際的先進(jìn)的流水線。與生產(chǎn)相配合的 運送系統(tǒng)要以至相適用。在生產(chǎn)壓力的作用下，需要更加現(xiàn)代輸送系統(tǒng)。許多 企業(yè)的物流水平還是停留在人工搬運的原始狀態(tài)，為了改變這種人員勞動強度 大現(xiàn)狀，設(shè)計垂直輸送機來代替人工從高樓搬運到地面的高強度工作。有利于 人員的身心健康和壽命。 本文概述了輸送機的工作原理，對常用輸送機進(jìn)行了說明，并詳細(xì)分析了 各自的特點，然后針對各種方案的優(yōu)缺點，設(shè)計了適用范圍比較大的輸送機， 按其工作方式說明輸送系統(tǒng)所涉及各個零件的參數(shù)選取依據(jù)和連接方法，最后 得出整個系統(tǒng)的裝配圖。 垂直輸送機還可以搬運人員無法搬運的物品，而且在環(huán)境保護(hù)方面有利的， 在生產(chǎn)方面可以提高勞動生產(chǎn)率，改善生產(chǎn)環(huán)境，降低生產(chǎn)成本，降低勞動強 度。 從垂直定向輸送既自身內(nèi)部的特點：機構(gòu)簡單、制造成本低、高效率連續(xù)垂直 輸、送占地面積少、安全可靠、自動輸入和輸出、可雙向運行、全自動控制， 來分析可以證明設(shè)計制造垂直定向輸送機是有利于企業(yè)的生存和命運。 關(guān)鍵詞：輸送機 輸送系統(tǒng) 垂直定向 Pallet conveyer design Abstract： Modern enterprise production lines typically use the international advanced assembly line. Combined with production of transport system which is suitable to that. The effects of stress in production, need more modern transportation system. Many enterprise logistics level or stay in artificial handling of the original state, in order to change this personnel labor strength present situation, the design vertical conveyor to replace artificial from tall buildings to the ground handling the high strength. To the physical and mental health of the staff and service life. This paper summarizes the principle of work of the belt conveyor, belt conveyor to commonly used were explained, and detailed analysis of the features of the various solutions then for the advantages, disadvantages and design the application range of the big conveyor, according to the work involved explains conveying system of the various parts of the parameter selection basis and the connection method, and then the whole system of the assembly drawing. Vertical conveyor also can carry personnel cant handle items, and in protecting environment beneficial, in production can improve labor productivity, improve the production environment, to reduce the production cost, the reduction of labor intensity. From the vertical orientation conveying both inside features: simple structure, low cost, high efficient manufacturing for vertical lose, send covers an area of less, safe and reliable, automatic input and output, two-way operation, automatic control, analysis can prove to design manufacturing vertical orientation conveyor belt conveyor is benefit to the enterprises survival and destiny. Key words： conveyor Conveying system Vertical orientation 目錄 1 目 錄 第一章 緒論 ..................................................................................................................1 1.1 選題目的和意義 .................................................................................................1 1.2 本課題在國內(nèi)外的研究狀況及發(fā)展趨勢 .........................................................1 1.3 主要研究內(nèi)容 .....................................................................................................1 第二章 概述 ................................................................................................................3 2.1 垂直托盤式輸送機 .............................................................................................3 2.1.1 托盤式輸送機的分類 .................................................................................3 2.1.2 應(yīng)用范圍及主要優(yōu)缺點 .............................................................................3 2.1.3 布置形式 .....................................................................................................4 2.1.4 主要部件 .....................................................................................................4 2.2 底板 .....................................................................................................................5 2.3.驅(qū)動裝置 ............................................................................................................5 2.4 張緊裝置 .............................................................................................................5 2.5 機架 .....................................................................................................................5 第三章 設(shè)計方案的確定 ............................................................................................6 3.1 設(shè)計目的 .............................................................................................................6 3.2 設(shè)計方案 .............................................................................................................6 第四章 設(shè)計計算 ........................................................................................................9 4.1 確定鏈條參數(shù) .....................................................................................................9 4.1.1 鏈節(jié)參數(shù) .....................................................................................................9 4.1.2 輸送功率 .....................................................................................................9 4.1.3 鏈條長度 ...................................................................................................11 4.2 確定鏈輪及軸的參數(shù) .......................................................................................12 4.2.1 鏈輪的參數(shù) ...............................................................................................12 4.2.2 鏈輪軸的參數(shù) ...........................................................................................13 4.3 確定運輸單元參數(shù) ...........................................................................................15 4.4 確定托板參數(shù) ...................................................................................................16 4.5 確定連接器 .......................................................................................................19 4.6 確定鏈條軸銷 ...................................................................................................20 4.7 確定水平滾動裝置 ...........................................................................................21 4.8 確定軸承、軸承蓋及潤滑 ...............................................................................22 4.8.1 確定軸承： ...............................................................................................22 4.8.2 確定軸承蓋： ...........................................................................................23 4.8.3 潤滑方式及潤滑油的選擇： ...................................................................23 4.9 確定電動機 .......................................................................................................24 4.10 確定機架 .........................................................................................................24 4.10.1 機架的結(jié)構(gòu)選擇 .....................................................................................24 4.10.2 機架的制造和材料 .................................................................................25 4.10.3 機架的結(jié)構(gòu)參數(shù) .....................................................................................25 4.11 確定聯(lián)軸器 .....................................................................................................26 4.12 確定張緊裝置 .................................................................................................26 第五章 輸送機安裝與調(diào)整 ......................................................................................28 5.1 安裝順序 ...........................................................................................................28 目錄 2 5.2 安裝技術(shù)要求 ...................................................................................................29 5.2.1 機架的安裝 ...............................................................................................29 5.2.2 軌道的安裝 ...............................................................................................29 5.2.3 主要部件的安裝 .......................................................................................29 5.3 輸送機的調(diào)整 ...................................................................................................30 總結(jié) ..............................................................................................................................31 致謝 ..............................................................................................................................32 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................33 附錄 ..............................................................................................................................34 目錄 3 第一章 緒論 1.1 選題目的和意義 本課題研究的是托盤輸送機的設(shè)計，能培養(yǎng)我們獨立解決實際問題的能力， 通過這次畢業(yè)設(shè)計是對所學(xué)基本理論和專業(yè)知識的一次綜合應(yīng)用，也使我們的 設(shè)計，計算和繪圖能力得到全面提高，熟悉托盤輸送機的各部分功能與作用， 對主要部件進(jìn)行設(shè)計用于計算，解決在實際使用中容易出現(xiàn)的問題并大膽的進(jìn) 行創(chuàng)新設(shè)計。 目前，國內(nèi)企業(yè)的物流相對一些工業(yè)不是很發(fā)達(dá)的國家來說是比較快的， 物流只有考快速的運輸，輸送有很多種，而在企業(yè)中往往不能缺少的是倉庫的 物流運輸，為了滿足市場出現(xiàn)高峰期、良好的物流條件、企業(yè)利潤更高及員工 舒適、安全生產(chǎn)的目的；采用垂直輸送機的自動控制進(jìn)行物品運送，既可以提 高整個企業(yè)的生產(chǎn)效率，又有利于企業(yè)倉庫的物流管理和工人舒適安全生產(chǎn)。 1.2 本課題在國內(nèi)外的研究狀況及發(fā)展趨勢 隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，市場競爭日趨激烈，在機械制造中，運輸工業(yè) 已成為國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)之一，其在國民經(jīng)濟中所占比重和作用越來越重要， 世界各國經(jīng)濟發(fā)展歷程證明了這一點。改革開放以來，隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展， 商品流通的增加，物質(zhì)的不斷豐富，生活水平的提高，人們在追求商品外在質(zhì) 量提高的同時，主要還是追求商品內(nèi)在質(zhì)量提高，保證內(nèi)在質(zhì)量就需要快速的 運輸來實現(xiàn)。近年來人們的消費需求的擴大，運輸工業(yè)隨之迅速發(fā)展，在我國 國民生產(chǎn)總值中已占到 10%以上，與經(jīng)濟發(fā)達(dá)國家的差距正在逐步縮小。 我國的運輸機械發(fā)展起步與 20 世紀(jì) 40 年代末，從改革開放前少數(shù)幾種水 平落后的單機起，到 70 年代，在借鑒進(jìn)口設(shè)備和技術(shù)的基礎(chǔ)上，運輸機械的生 產(chǎn)發(fā)生了一個巨大的變化，大量填補國內(nèi)空白的運輸機械問世，品種規(guī)格不斷 增加，出現(xiàn)了大量專業(yè)的運輸機械生產(chǎn)企業(yè)，形成了一批專業(yè)化生產(chǎn)的骨干企 業(yè)。許多研究機構(gòu)著手研究運輸機械，大專院校也紛紛設(shè)立運輸專業(yè)，先后成 立了全國性的協(xié)會、學(xué)會、標(biāo)準(zhǔn)化機構(gòu)，出版了各種專業(yè)期刊，形成了一個獨 立的運輸行業(yè)部門，也是原機械工業(yè)部管理的 14 個大行業(yè)之一。進(jìn)入 20 世紀(jì) 80 年代，除繼續(xù)增加新品種外，在產(chǎn)品的技術(shù)水平和內(nèi)在質(zhì)量、性能等方面有 了很大進(jìn)步，從注重數(shù)量向注重質(zhì)量和性能方面發(fā)展，產(chǎn)品的技術(shù)水平與國外 先進(jìn)水平的差距在縮小。 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 2 頁 縱觀世界各國運輸機械的發(fā)展的現(xiàn)狀，對今后的動向，可歸納如下：1.大 型化；2.重視“ 三化” ，逐步采用國際標(biāo)準(zhǔn)； 3.實現(xiàn)產(chǎn)品的機電一體化； 4.人機工 程學(xué)的應(yīng)用。 1.3 主要研究內(nèi)容 1.總體設(shè)計和傳動部分的設(shè)計，擬訂傳動方案、并對傳動方案進(jìn)行對比，優(yōu)化 設(shè) 計; 2.輸送機輸送能力與托盤寬度及提升速度的計算; 3.用 AutoCAD 及相關(guān)繪圖軟件繪制輸送機的工程圖及總體布置圖; 4.撰寫畢業(yè)論文 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 3 頁 第二章 概述 目前，國內(nèi)企業(yè)的物流相對一些工業(yè)不是很發(fā)達(dá)的國家來說是比較快的， 在快速的物流中，應(yīng)用手段可以滿足企業(yè)要求呢？顯然，物流只有考快速的運 輸為了滿足市場出現(xiàn)高峰期、良好的物流條件、企業(yè)利潤更高及員工舒適、安 全生產(chǎn)的目的，可以采用垂直輸送機的自動控制進(jìn)行物品運送。既可以提高整 個企業(yè)的生產(chǎn)效率，又有利于企業(yè)倉庫的物流管理和工人舒適安全生產(chǎn)。下面 介紹一些垂直托盤輸送機的情況。 2.1 垂直托盤式輸送機 2.1.1 托盤式輸送機的分類 托盤式輸送機的結(jié)構(gòu)型式多樣。按 JB238978 規(guī)定，托盤式輸送機一般可 按下述分類： （1） 按輸送機的安裝形式可以分為固定式和移動式； （2） 按輸送機的布置形式可以分為垂直型、傾斜型、垂直傾斜型、垂 直傾斜垂直型等等； （3） 按牽引構(gòu)件的結(jié)構(gòu)型式可以分為套筒滾子鏈?zhǔn)?、沖壓鏈?zhǔn)健㈣T造鏈 式、環(huán)鏈?zhǔn)郊翱刹疰準(zhǔn)降龋?（4） 按牽引鏈的數(shù)量可以分為單鏈?zhǔn)胶碗p鏈?zhǔn)剑?（5） 按底板的結(jié)構(gòu)型式可以分為鱗板式（有擋邊波浪型、無擋邊波浪型、 有擋邊深型等）和平板式（有擋邊平板型和無擋邊平板型） ； （6） 按輸送機的運行特征可以分為連續(xù)式和脈動式； （7） 按驅(qū)動方式可以分為電力機械驅(qū)動式及液力驅(qū)動式。 2.1.2 應(yīng)用范圍及主要優(yōu)缺點 托盤式輸送機在啤酒、飲料、煙草、醫(yī)藥、家電、機械制造及國民經(jīng)濟的 其他工業(yè)部門中均得到了廣泛的應(yīng)用。它可沿垂直或傾斜方向輸送各種散狀物 料和成件物品；也可用于流水生產(chǎn)線中運送成件物。由于它的承載部分和運行 部分均用金屬材料構(gòu)成，因而與其他連續(xù)運輸機械相比，它可輸送比較沉重的， 粒度較大的、磨琢性強的物料或成件物，并且適宜輸送 600700的高溫物料 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 4 頁 或成件物。 托盤式輸送機有以下優(yōu)點： （1） 應(yīng)用范圍廣。除黏度特別大的物料以外，一般固態(tài)物料和成件物均 可用它輸送。 （2） 輸輸送能力大。特別使鱗板式輸送機的生產(chǎn)能力可高達(dá) 1000t/h。 （3） 牽引力的強度高，可用作長距離輸送。目前國內(nèi)托盤式輸送機的使 用長度以可達(dá)到 200m；國外已使用的托盤式輸送機中有的長達(dá) 1000m 以上。 （4） 輸送線路布置靈活。與帶式輸送機相比，托盤式輸送機可在較小的 傾角和較大的彎曲半徑的條件下輸送，因此布置的靈活性較大。托 盤式輸送機的傾角可達(dá) 3035 ，彎曲半徑一般約為 150300。 （5） 在輸送過程中可進(jìn)行分類、干燥、冷卻或裝配等各種工藝加工。 （6） 運行平穩(wěn)可靠。 托盤式輸送機有以下缺點： （1） 由于托盤式輸送機的所有部件用的都是金屬材料，而且其底板和牽 引鏈自重大，故金屬材料消耗多，機體笨重，且空載功率大。 （2） 底板和牽引鏈的磨損快，潤滑和維修不便，而且有一定的噪聲。 （3） 結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造工作量大，加之自重大，因而造價高。 2.1.3 布置形式 選擇和確定托盤式輸送機的布置形式，應(yīng)考慮以下幾個方面。 （1） 須滿足工藝要求。即應(yīng)符合工藝提出的運輸路線、輸送量和需要在 其上面完成的工藝作業(yè)等要求。 （2） 在滿足工藝要求的前提下，應(yīng)力求最簡單的布置形式。布置形式越 簡單，輸送機線路的轉(zhuǎn)折越少，其運行阻力就越小，從而可降低制 造成本，提高其使用的經(jīng)濟性。 （3） 布置時，應(yīng)充分考慮輸送機與各有關(guān)專業(yè)工種的關(guān)系，如安設(shè)在地 坑中的托盤式輸送機，容易和土建、水道、通風(fēng)及除塵等設(shè)施發(fā)生 矛盾，故應(yīng)綜合研究各個方面的情況，求得整體布置得合理性和經(jīng) 濟性。 （4） 輸送機在作傾斜輸送時，不得超越允許得傾角范圍。 2.1.4 主要部件 托盤式輸送機由主動輪裝置、鱗板鏈條裝置、從動輪張緊裝置、機架和驅(qū) 動裝置組成。主動鏈輪經(jīng)驅(qū)動后，鱗板鏈條裝置中得牽引鏈與鏈輪相嚙合，帶 動整個鱗板沿輸送機得縱向中心線運動，而鏈輪則沿著固定在機架上的軌道行 走，從而完成輸送工作。 一.牽引鏈 （1）片式鏈 片式鏈條耐沖擊，運動平穩(wěn)，工作可靠。它因滾輪安裝位置的不同，分為 兩種結(jié)構(gòu)型式： 一種是滾輪在內(nèi)鏈片中間，滾輪既是行走構(gòu)件，又是傳動構(gòu)件，而其滾輪 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 5 頁 與套筒之間是滑動摩擦，因而阻力系數(shù)較大； 另一種是滾輪裝在外鏈片的外側(cè)，這樣，滾輪僅支承底板上的負(fù)載，其結(jié) 構(gòu)尺寸相應(yīng)就可減小，且滾輪內(nèi)裝有滾動軸承，因而阻力系數(shù)較小。 后一種形式的片式鏈已廣泛應(yīng)用。 （2）沖壓鏈 由于構(gòu)造上的不同，沖壓鏈條與片式鏈相比，其摩損較快。但這種鏈條結(jié) 構(gòu)簡單，加工容易，重量小，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用。 （3）鑄造鏈 鑄造鏈的構(gòu)造與沖壓鏈一樣，不同的是它是鑄造的，一般用球墨鑄鐵制造， 也有的用可鍛鑄鐵或高牌號的灰鑄鐵制造。由于鑄鐵的抗拉強度低，故鑄造鏈 截面尺寸和重量均較大。配有這種鏈條的托盤式輸送機已用于國內(nèi)一些鑄造廠。 （4）環(huán)形鏈 環(huán)形鏈鏈條簡單易制，在垂直和水平面內(nèi)均可彎曲，因此彎曲托盤式輸送 機已用它作牽引構(gòu)件。其缺點式環(huán)節(jié)間的接觸面磨損較快，使鏈條節(jié)距變大， 鏈條伸長，因而輸送機的運行不平穩(wěn)。 （5）可拆卸鏈 可拆卸鏈條用可鍛鑄鐵制成，更多的使用鋼材沖壓制造。其最大優(yōu)點是裝 拆極為方便，但托盤式輸送機目前極少采用這種鏈條。 2.2 底板 底板是托盤式輸送機的承載構(gòu)件。一般可分為鱗板和平板兩種。采用螺栓 或焊接與牽引構(gòu)件聯(lián)接在一起。它的結(jié)構(gòu)型式取決于被輸送的物料或成件物品 的輸送量、物理特性和它在底板上的放置形式；其材質(zhì)則取決于被輸送的物料 或成件物品的化學(xué)、物理特性及受力情況。例如，輸灼熱物品的輸送機，宜用 鋼或鑄鐵制的波浪型鱗板；輸送易碎物品的垂直輸送機，則宜采用木質(zhì)的有擋 邊的托盤平板。 2.3.驅(qū)動裝置 由于托盤式輸送機的速度低，只靠減速器不易滿足大減速比的要求，因此， 一般均采用綜合式的傳動機構(gòu)（減速器和電動機綜合在一起） ，有時除減速器外， 還需要配置齒輪等減速設(shè)備構(gòu)成的開式傳動機構(gòu)。 在一般的情況下，托盤式輸送機大多采用多速度。運輸工藝的變速要求在 減速裝置中安設(shè)變速機構(gòu)。 托盤式輸送多用單驅(qū)動，只有對特別高重載輸送機，才采用多點驅(qū)動。 2.4 張緊裝置 螺旋張緊裝置是托盤式輸送機常用的張緊形式。這種裝置突出的優(yōu)點是結(jié) 構(gòu)簡單、尺寸緊湊，缺點是需定期檢查和張緊。 張緊行程一般有 200、320、500 和 800四種。 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 6 頁 2.5 機架 托盤式輸送機的機架有主動輪裝置支架、從動輪裝置支架、中間支架等， 輸送機中間的供滾輪行走用的水平支承軌道，一般每 13m 制成一節(jié)。托盤式 輸送機都是采用疊加式的機架機構(gòu)。 用于生產(chǎn)水平線中的托盤式輸送機，在操作區(qū)段上往往還裝設(shè)各種形式的 欄桿，以保證安全. 第三章 設(shè)計方案的確定 3.1 設(shè)計目的 現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)流水線一般都采用國際的先進(jìn)的流水線。與生產(chǎn)相配合的 運送系統(tǒng)要以至相適用。在生產(chǎn)壓力的作用下，需要更加現(xiàn)代輸送系統(tǒng)。在當(dāng) 今計算機技術(shù)、自控技術(shù)和數(shù)顯技術(shù)大發(fā)展的年代里，更新?lián)Q代的重要標(biāo)志是 實現(xiàn)產(chǎn)品的機電一體化。在運輸機械上應(yīng)用計算機技術(shù)，可以提高作業(yè)性能， 增加安全性，以至實現(xiàn)無人自動操作。 許企業(yè)的物流水平還是停留在人工搬運的原始狀態(tài)，為了改變這種人員勞 動強度大現(xiàn)狀，設(shè)計垂直輸送機來代替人工從高樓搬運到地面的高強度工作。 有利于人員的身心健康和壽命。 垂直輸送機還可以搬運人員無法搬運的物品，而且在環(huán)境保護(hù)方面有利的， 在生產(chǎn)方面可以提高勞動生產(chǎn)率，改善生產(chǎn)環(huán)境，降低生產(chǎn)成本，降低勞動強 度。 3.2 設(shè)計方案 Z型 方 案 （ 一 ） 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 7 頁 圖 3.1 Z 型方案 方案（一）：Z 型對于生產(chǎn)線上有限空間的連續(xù)輸送場合，連續(xù)垂直托板 輸送機是最佳的選擇。垂直升降機以其安全可靠、運輸平穩(wěn)、工作效率高、占 地面積少而廣泛用于啤酒、飲料、煙草、醫(yī)藥、家電組裝等行業(yè)。 Z 型連續(xù)循環(huán)垂直托板輸送機適用于輸送量大（高達(dá) 2000 箱/時）、連續(xù) 升降的垂直升降場合，常用于輸送物件上車進(jìn)行物件外流或樓層之間的物件調(diào) 度輸送。 Z 型連續(xù)循環(huán)垂直托板輸送機設(shè)計時不需要考慮托板返回時與物件的干涉 問題。Z 型連續(xù)循環(huán)垂直托板輸送機特點： 機構(gòu)簡單、制造成本低 高效率連續(xù)垂直輸送 占地面積少 安全可靠 自動輸入和輸出 可雙向運行 全自動控制 C型 方 案 （ 二 ） 圖 3.2 C 型方案 方案（二）：C 型連續(xù)循環(huán)垂直托板輸送機適用于駁接流水作業(yè)生產(chǎn)線及 其他需要連續(xù)、自動地垂直輸送箱體貨物，具有安全可靠、運貨量大、運輸平 穩(wěn)、安裝占地少，可雙向運行、自動輸入和輸出等特點，配以自動控制系統(tǒng)， 可完全實現(xiàn)箱體貨物垂直輸送的連續(xù)化和自動化，廣泛用于啤酒、飲料、煙草、 醫(yī)藥、家電組裝等行業(yè)。 C 型連續(xù)循環(huán)垂直托板輸送機適用于樓層之間的物件調(diào)度輸送，與 Z 型相 比具有以下特點： 機構(gòu)更復(fù)雜、檢測更困難 高效率連續(xù)垂直輸送 占地面積比前者大 安全可靠 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 8 頁 自動輸入和輸出 可雙向運行，而且鏈條間有一定干涉性 可全自動控制 存在托板與物件干涉問題，較難實現(xiàn) 設(shè)計、制造較難，制造成本較高 方 案 （ 三 ）E型 圖 3.3 E 型方案 方案（三）：E 型連續(xù)循環(huán)垂直托板輸送機適用于多層樓房庫的成件物進(jìn) 行任意樓層的之間的垂直輸送及其他需要連續(xù)、自動地垂直輸送箱體貨物，具 有安全可靠、運貨量大、運輸平穩(wěn)、安裝占地少，多層雙向運行、自動輸入和 輸出等特點，配以自動控制系統(tǒng)，可完全實現(xiàn)箱體貨物垂直輸送的連續(xù)化和自 動化，廣泛用于啤酒、飲料、煙草、醫(yī)藥、家電組裝等等混合倉庫。 E 型連續(xù)循環(huán)垂直托板輸送機與前兩種相比具有以下特點： 機構(gòu)較復(fù)雜、檢測困難 不能高效率連續(xù)垂直輸送 占地面積比前兩者多，重量比前兩者重 安全可靠，輸送物件重量可以比前兩種重 自動輸入和輸出 可雙向運行，而且鏈條間干涉性大 可全自動控制，穩(wěn)定性差 多層樓任意調(diào)度 存在多層干涉問題，很難實現(xiàn) 設(shè)計、制造困難，制造成本高 輸送功率大，提升速度不能過快，一般在 0.4m/s 左右 根據(jù)上述三種方案的比較，選擇方案（一）為最佳，因為它的適應(yīng)范圍比 較大，而方案（二）用于輸送物件上車進(jìn)行物件外流時，汽車必需開入室內(nèi)， 給工業(yè)儲倉帶來管理困難和浪費空間和資源；方案（三）的效率低；機構(gòu)較復(fù) 雜、檢測困難；存在多層干涉問題，很難實現(xiàn)；設(shè)計、制造困難，制造成本高 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 9 頁 等缺陷。 第四章 設(shè)計計算 4.1 確定鏈條參數(shù) 4.1.1 鏈節(jié)參數(shù) 因為輸送速度 V=0.5 米/秒，可知它屬于低速鏈傳送。根據(jù) V（6575）9.86 N=38224410 N 理想實際總輸送功率：P= FV （38224410 ）0.5=19112205 W 設(shè)計理想輸送功率要大于理想實際總輸送功率，取設(shè)計理想輸送功率 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 10 頁 P1=2500W。輸送機輸送時的阻力功率 P2，其阻力計算如下： 1.直線段壓阻力計算 對于承載分支： Wz=（ q0+qM） （Lh z）g (式 4.1) 向上輸送時取“ ” 號，向下輸送時取 “+”號。 對于空載分支： Wz=q0（Lh z）g 向上輸送時取“ ” 號，向下輸送時取 “+”號。 式中 Wz 承載分支直線段運動阻力，N； Wz 空載分支直線段運動阻力，N； L 直線段的水平投影長度，m，根據(jù)圖形可得 L=1.26 m； hz 直線段的提升高度，m； 直線段內(nèi)行走部分的運動阻力系數(shù)，阻力系數(shù)于結(jié)構(gòu)型式和工作條件 有關(guān)，可按文獻(xiàn)2式（13-19 ）或按文獻(xiàn)2 表 13-10、表 13-11 選取 =0.12； q0 行走部分單元長度的質(zhì)量，kg/m，可按文獻(xiàn)2式（13-15）近似計算； 式（13-15 ）：q 060B+A B 底板寬度，m； A 低板重量系數(shù)，見文獻(xiàn)2表 13-9，根據(jù)要求查得 A=45 q060B+A=600.7+45=87 kg/m qM 底板上單元長度物料得質(zhì)量，kg/m，對于成件物品 qM=Gv/a Gv 成件物品的單件質(zhì)量，kg， 取平均值 Gv=70kg； a 成件物品的間距，m， 經(jīng)過計算可得 a=2.5m。 qM=Gv/a=70/2.5=28 kg/m 則考慮極限值。當(dāng)承載且向下輸送時最大，輸送機在載荷作用下的工作條 件良好，其摩擦系數(shù)為 =0.05，g=9.8 m /s W1=Wz=（ q0+qM） （Lh z）g=0.05（87+28） （0.121.26+15） 9.8=853.77012N 阻力功率：P 11 =FV=853.770120.5=426.88506 W 2.曲線段壓阻力計算 對于承載分支： Wq=Sq(-1)+（q 0+qM） （L qhq）g (式 4.2) 向上輸送時取“+”號，向下輸送時取“-”號。 對于空載分支： Wq=q0（L qhq）g 向上輸送時取“+”號，向下輸送時取“-”號 式中 Wq 承載分彎曲段運動阻力，N； Wq 空載分支直線段運動阻力，N； Lq 直線段的水平投影長度，m，根據(jù)圖形可得 L=194.59/2=0.097295 m Sq 彎曲段繞入點張力，N，S q=7000 N； hq 彎曲段的提升高度，m， 根據(jù)圖形可得 hq= L=0.097295 m 阻力系數(shù)，見文獻(xiàn)2表 13-13 或按文獻(xiàn)2 式 （13-22）計算；查表得 =1.083 則考慮極限值當(dāng)承載且向下輸送時 ，輸送機在載荷作用下的工作條件良好， 其摩擦系數(shù)為 =0.05。 W2=Wq= Sq(-1)+（q 0+qM） （L qhq）g=0.057000(1.083-1)+（87+28） （0.120.0972950.097295）9.8=35.19048204 N 因為有 7 段彎曲段，則阻力功率： P12 =7FV=735.190482040.5=123.167 W 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 11 頁 3.導(dǎo)料裝置得阻力計算 可以能量來計算：W=Pt= m = 70 =8.75 J21v25.0 一般情況在 0.5m/s 的輸送速度下要求低于 0.1s 的時間內(nèi)完成加速到與鏈板 同速的任務(wù)。則可以得出阻力功率 P13W/t=8.75/0.1=87.5 W，在正常得情況下 不會太大，一般在輸送很重的物品時才能達(dá)到 500 W 以上。 這樣選擇功率 P1P 11+ P12+ P13=426.88506+123.167+87.5=637.55 W 考慮鏈條的摩擦、物件進(jìn)入輸送階段的阻力、鏈板的繞度的影響等等其他 的影響，為了克服它的影響取 P1=1000 W 的功率。 則取實際總輸送功率 P=3500 W=3.5kW，因此設(shè)計功率 Pd=KAP 查機械設(shè)計手冊表 13-2-3 得， 表 4.3 工作情況系數(shù) KA 載荷種類 工作機 原動機- 電動機 平穩(wěn)載荷 輕型輸送機 1.0 由于 Vn48，強度要求滿足， 鏈條輸送安全。 4.1.3 鏈條長度 根據(jù)設(shè)計尺寸要求：提升高度 H=15 米，平臺伸出量為 L3=1.2 米左右，平 臺的厚度為 500mm，每各板面的寬度為 0.8 米0.7 米，如圖 4.1 可得內(nèi)、外鏈 條的長度 L。 圖 4.1 鏈條簡化結(jié)構(gòu) 精確提升高度數(shù)值是由鏈條的節(jié)距決定的，15 米的高度時的鏈條節(jié)數(shù)為 n1=（15000 194.6）/25.4=582.890 節(jié)，則取 n1=583 節(jié)，精確提升高度實際數(shù) 值為 L2=58325.4+194.6=15.0028 米。 平臺伸出量也是由鏈條的節(jié)距決定的，1.2 米的伸出量的鏈條節(jié)數(shù)為 n2=1200/25.4=47.244 節(jié)，則取 n2=47 節(jié)，實際平臺伸出量為 L3=4725.4=1.1938 米。 平臺的厚度也是由鏈條的節(jié)距決定的，500mm 的平臺的厚度時的鏈條的節(jié) 數(shù)為 n3=（500 194.6）/25.4=12.024 節(jié)，則取 n3=12 節(jié)，實際平臺的厚度為 L4=1225.4+194.6=499.4 。 輸送單元的寬度為 b=762，則鏈條的節(jié)數(shù)為 n4=30 節(jié)。 圖 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 12 頁 鏈條繞過鏈輪嚙合的鏈條節(jié)數(shù)為 n5= = =6 節(jié)。pd44.25619.3 為了有利于調(diào)整鏈條和簡化結(jié)構(gòu)，在總體設(shè)計時有一定的鏈條長度不能設(shè) 計機構(gòu)的尺寸相吻合，經(jīng)圖 4.1 幾何計算得 n6= = =15.323 節(jié)，取. n6=16 節(jié)。 由圖 4.1 的幾何關(guān)系可得鏈條總的節(jié)數(shù)： n=2n1+2n2+2n3+2n4+6n5+n6=1396 節(jié) 鏈條的長度 L=n=139625.40=35.4584 米。 4.2 確定鏈輪及軸的參數(shù) 4.2.1 鏈輪的參數(shù) 1.鏈輪的直徑 由于結(jié)構(gòu)可以看出鏈條與鏈輪的嚙合的角度是 90，即 1/4 節(jié)圓。由上述可 得嚙合時鏈輪的節(jié)圓的周長為： L4(35)25.40=304.8508mm 由圓的周長公式：L=2r=d 可以得 d=L/(304.8508)/=97.021161.701mm 由節(jié)圓直徑公式：d=/sin(180/Z)可以得 sin(180/Z)= / d12 時 R=3p=325.40=76.20，取 R=76 齒溝角： p/d1=25.4/15.88=1.59940系數(shù) 穩(wěn)定載荷 沖擊載荷 KF 1.05 1.15 根據(jù)條件可知 KF=1.05 作用在軸上的力 F=KFFt=1.057kN=7.35kN 用力學(xué)方法解決軸的規(guī)格尺寸問題， 其單輪模型為： 7 7 圖 4.2 單輪模型 按照設(shè)計要求外鏈與規(guī)定板之間的懸臂梁的極限長度為 l=20mm，而作用 在軸上的力為 F=7.35kN。查機械零件設(shè)計手冊得，平穩(wěn)輸送扭矩系數(shù) Kn=0.3， 啟動時軸的瞬時扭矩為 T=KnFtr=0.37194.59/2=204.320Nm 軸的彎矩為 M=Fl=7.3520=147Nm 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 14 頁 查材料力學(xué)得，材料為 45 鋼的許應(yīng)力=85Mpa 按照第三強度理論的強度條件： （式 4.3）21TMW W=d0/32 （式 4.4） 因此 d032 / （式 4.5）2 d030.163mm 綜合上述，鏈輪軸孔為：30.163d 0115mm 同理可得當(dāng)為雙輪時，鏈輪軸孔為：65.859d 0115mm 2）主動鏈輪軸的參數(shù)確定： 模型為： 7 7 7 7 圖 4.3 主動鏈輪軸模型 按照設(shè)計要求外鏈與軸承蓋之間的懸臂梁的極限長度為 l=20mm，而作用 在軸上的力為 F=7.35kN，軸的扭矩為 T=4Ftr=47194.59/2=2724.26Nm 輸送單元的參數(shù)：d 1=10mm，d 2=20mm，a=860 mm 軸的危險截面的彎矩為 M=1430-710=350Nm 查材料力學(xué)得，材料為調(diào)質(zhì)鋼 W18Cr4V 的許應(yīng)力=320Mpa 按照第三強度理論的強度條件： （式 4.6）2TM W=d0/32 （式 4.7） 因此 d032 / （式 4.8）2 d087.429mm 綜合上述，鏈輪軸孔為：87.429d 0115mm，所以為了方便加工，無論是 單輪還是雙輪，取它們的軸為：d 0=90mm。 2.鏈輪軸長度 主動鏈輪軸的長度與鏈板的長度 0.8m，鏈條中心距 43.5，鏈條與鏈板的 中心距 46.75，鏈條與軸承蓋的間距 36.75（=20+ b4/2），軸承蓋的厚度 10，軸承的厚度 22，角鋼的厚度 610及與電動機的連接的伸出量 150200有關(guān)。它的長度： L=800+243.5+246.75+236.75+210+222+610+100150=12741328 取 L=1300。 鏈輪之間的距離為 L=a+2d2+（b 4/2b/2）=800+302+（16.757） 2=879.5。 為了鏈板與鏈條的連接器的螺栓連接有一定的余地，取 L=880。其它參 數(shù)及形狀如下圖： 圖 4.4 鏈輪軸 3.鍵的選擇與計算 （1）尺寸和類型選擇 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 15 頁 為了保證鏈輪與鏈輪軸配合有良好的對中性，故選擇鏈輪與鏈輪軸的周向 定位均采用普通平鍵（A 型）聯(lián)接。軸與齒輪的配合尺寸為 80，由查文獻(xiàn)1 表 5-3-19 得鏈輪與鏈輪軸聯(lián)接時，選用平鍵為 bhL=25mm14mm56mm（GB109679） 。 （2）強度校核 鏈輪與鏈輪軸配合，鍵、軸、鏈輪的材料都是鋼，由查文獻(xiàn)1表 5-3-17 得 許用擠壓應(yīng)力 P=100120Mpa，取平均值 P=110Mpa。 鍵的工作長度 l=L-b=56-25=31mm，鍵與鏈輪鍵槽的接觸高度 k=0.5h=0.514=7mm，T=Fd/2=70009010 -3/2=315Nm。由下式可得 P= = =32.258Mpa/2194.59/2+1600-2194.59/2+（60+700 ）/2-500/22+500mm=2318.16315 mm 考慮到冰箱要進(jìn)行包裝，取層與層之間的間距 h=2500mm=2.5m 3.運輸單元長度 輸送機在輸送時要考慮它的內(nèi)外鏈條的間距。 根據(jù)查資料可得，一般的雙鏈條輸送時兩條鏈條間距為 d1=515mm，取 d1=10mm，則鏈條之間的中心距為 d01=d1+b4/2=10+16.75=26.75mm。 根據(jù)查資料可得，一般的雙鏈條輸送時內(nèi)鏈與托板的間距為 d2=25 35mm，取 d2=30mm，則鏈條與鏈板之間的中心距為 d02= d2+ b4/2=46.75 。 則輸送單元的長為 a=800+（20+10+33.5）2 =927mm=0.927m。 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 16 頁 4.驗算 成件物品是由于人工裝放的，所以在托板上的位置是任意。為了滿足設(shè)計 要求，則要求托板的寬度、長度其中一個必須大約斜放時的寬度。 a=800mm =781.025mm 2605 b=700mm 略小于 =781.025mm 速度不高，又是人工裝載，在裝載時可以進(jìn)行人工調(diào)整，符合設(shè)計要求。 由上述可得輸送單元結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)（mm）： abh=9277622500。 4.4 確定托板參數(shù) 1.托板形狀 為了滿足輸送機可以雙向輸送，鏈板設(shè)計為“圓頭 1”形。 2.托板組成 為了減輕輸送機的整體重量，可以把托板中間的部分設(shè)計為空心的機構(gòu)。 托板的兩端是要相互連接的，要保證一定的質(zhì)量，因此，托板的兩端采用鋼板 制造，中間采用重量較輕的常用鋁合金 ZAlMg5Si1 材料，托板端頭鋼板頭形狀 如下圖： 圖 4.5 托板端頭鋼板頭形狀 3.托板寬度 輸送成件物品時，托板寬度根據(jù)成件物品的外形尺寸按下列關(guān)系式確定 對于無擋邊板式輸送機： B=b+（50100） 對于有擋邊板式輸送機： B=b+（100150） 式中 B 托板寬度，mm； b 成件物品的最大橫向尺寸，mm。 托板寬度 B=600+（50100）=650700mm 考慮其它因素，結(jié)合上述可得托板寬度 B=700 mm。 根據(jù)設(shè)計要求可以參考文獻(xiàn)2表 13-16，設(shè)計參數(shù)與 BL76 型鱗板輸送機的 主要技術(shù)參數(shù)的參數(shù)基本一致，查得 表 4.5 BLT65BL76 型鱗板輸送機的主要技術(shù)參數(shù) 銷軸直徑 鏈板長度 鏈板寬度 厚度 mm 鏈條節(jié)距 材料 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 17 頁 mm mm mm mm 10 650 65 15 25.0 20Mn 為了滿足更好發(fā)揮托板的柔性，取鏈板有效連接寬度 b0=2P=50.8mm，而實 際的寬度為 b=b0+d=50.8+16=66.8。 4.托板厚度 由于鏈板設(shè)計為“ 圓頭 1”形，在鏈板的凹槽設(shè)計尺寸是鏈板厚度相等。則 要滿足設(shè)計的強度要求，取厚度 d=16，與鋁合金相連接處的厚度為 d1=10， 鋁合金空心管的厚度為 d2=85=3 。 5.托板長度 根據(jù)設(shè)計技術(shù)要求中的板面參數(shù)得，托板長度 l=800。 鏈板的板頭的長度為 l1=57，與空心鋁合金相接合的尺寸為 l2=15，則鋁合 金空心管的長度為 l3=800-572+152=716。 6.托板塊數(shù) 托盤的設(shè)計寬度是 b=700，鏈板的寬度是 b1=66.8mm，而鏈板與鏈板相 連接時，實際對物品支承的有效尺寸為 b0= b1d=66.8-16=50.8mm，則托板塊 數(shù) n n=b/b0=700/50.8=13.779514 塊 其中鏈板 13 塊鏈板設(shè)計為相同的寬度為 b1=66.8mm，另一塊的鏈板寬度為： b2=700（50.813） = 39.6。 7.撓度及驗算 由于內(nèi)鏈板高度（max）h 2=24.13mm，托板厚度 d=16，節(jié)圓直徑 d=194.59mm，鏈軸 d0=90mm，則鏈板的下側(cè)與鏈軸的間距為 d02=（ 194.5990）/216/2=44.295。 為了保證鏈板在承受冰箱的重量時，輸送機能夠正常運行和鏈板的撓度不 能過大。根據(jù)托盤輸送機設(shè)計要求，鏈板的寬度是 700時，撓度一般