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碼坯機提升、行走機構(gòu)設計答辯人：班級：指導老師：第一章 緒論1.1磚瓦工業(yè)的發(fā)展1.2磚瓦機械的發(fā)展1.3自動碼坯機取代人工碼坯的必然性第二章 自動碼坯機提升、行走機構(gòu)的總體設計說明2.1自動碼坯機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡介2.2提升、行走機構(gòu)的設計說明第三章 設計總結(jié)第一章 緒論1.1磚瓦工業(yè)的發(fā)展1.2磚瓦機械的發(fā)展1.3自動碼坯機取代人工 碼坯的必然性磚瓦工業(yè)現(xiàn)狀磚瓦行業(yè)發(fā)展趨勢遵循的原則：加快墻體材料加快墻體材料革新步伐，節(jié)約和保護土地革新步伐，節(jié)約和保護土地資源，節(jié)約能源，資源綜合資源，節(jié)約能源，資源綜合利用。利用。在加快城鄉(xiāng)建設一體化和棚戶區(qū)改在加快城鄉(xiāng)建設一體化和棚戶區(qū)改造的新形勢下，在節(jié)能環(huán)保、推廣使造的新形勢下，在節(jié)能環(huán)保、推廣使用新型墻體材料的大環(huán)境下，我國磚用新型墻體材料的大環(huán)境下，我國磚瓦行業(yè)的生產(chǎn)加快了發(fā)展步伐。隨著瓦行業(yè)的生產(chǎn)加快了發(fā)展步伐。隨著科學技術(shù)的不斷進步，經(jīng)濟實力的不科學技術(shù)的不斷進步，經(jīng)濟實力的不斷提升，生產(chǎn)力水平不斷提高，磚瓦斷提升，生產(chǎn)力水平不斷提高，磚瓦生產(chǎn)企業(yè)正朝著生產(chǎn)企業(yè)正朝著出磚產(chǎn)量高出磚產(chǎn)量高、自動化自動化程度高程度高、管理水平高管理水平高的方向發(fā)展。的方向發(fā)展。班團建設方面黨組織建設方面建設成果磚瓦發(fā)展，裝備是要素、磚瓦發(fā)展，裝備是要素、是基礎。因此，在磚瓦的每是基礎。因此，在磚瓦的每一個重大發(fā)展階段，磚瓦機一個重大發(fā)展階段，磚瓦機械都將起先行軍的重要作用。械都將起先行軍的重要作用。磚瓦機械推動磚瓦行業(yè)的技磚瓦機械推動磚瓦行業(yè)的技術(shù)進步。術(shù)進步。磚瓦機械的發(fā)展趨勢磚瓦行業(yè)的發(fā)展，必將對磚瓦機磚瓦行業(yè)的發(fā)展，必將對磚瓦機械提出更高的技術(shù)要求。械提出更高的技術(shù)要求。班級口號創(chuàng)建措施創(chuàng)建成果人工碼坯：人工碼坯：人的因素：工人人數(shù)、工人拿坯的力量、人的因素：工人人數(shù)、工人拿坯的力量、方式及碼垛時的位置、坯垛從向上磚坯方式及碼垛時的位置、坯垛從向上磚坯之間的縫隙之間的縫隙影響：產(chǎn)量、坯體質(zhì)量、燒結(jié)過程對磚影響：產(chǎn)量、坯體質(zhì)量、燒結(jié)過程對磚的外觀質(zhì)量的外觀質(zhì)量自動碼坯機取代人工碼坯的必然性分析第二章 自動碼坯機提升、行走機構(gòu)的總體設計說明 2.1自動碼坯機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡介 2.2碼坯機工作流程 2.3提升、行走機構(gòu)的設計說明 自自 動動 碼碼 坯坯系系統(tǒng)統(tǒng)是是通通過過可可編編程程序序控控制制器器，自自動動執(zhí)執(zhí)行行所所編編制制的的運運行行程程序序來來完完成成成成型型磚磚坯坯由由分分檢檢、運運坯坯、翻翻坯坯、編編組組到到夾夾坯坯、碼碼垛垛于于一一體體的的全全過程。過程。自動碼坯機系統(tǒng)簡介結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)組組成成：編編組組部部分分、碼碼坯坯機機架架、行行走走及及提提升升架架、旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)機機構(gòu)構(gòu)、碼碼坯坯夾夾盤盤、氣氣動動系系統(tǒng)統(tǒng)和和PLCPLC自自動動控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)碼坯機工作流程下降夾坯上升行走下降放坯原點上升行走下降班級特色提升、行走機構(gòu)設計說明1、提升行走方案設計2、碼坯系統(tǒng)參數(shù)設定3、升降動力系統(tǒng)的設計（減速電機，提升軸、提升鏈輪、齒輪、軸承座、鏈輪組件）4、行走驅(qū)動輪軸組件設計（減速機、行走齒輪、行走軸、行走輪、軸承座、平鍵、底板）5、基準件設計（機架、導向裝置、配重塊、保護裝置）1、提升行走系統(tǒng)方案設計1-行走減速電機 2-行走主動齒輪 3-行走軸 4-行走從動齒輪5-鏈輪 6-升降軸 7-提升傳動齒輪 8-提升鏈輪9-提升減速電機 10-機架 11-行走輪2、升降動力系統(tǒng)的設計減速電機帶動提升軸轉(zhuǎn)動，同減速電機帶動提升軸轉(zhuǎn)動，同時通過提升軸上的嚙合齒輪作時通過提升軸上的嚙合齒輪作用，使得兩根提升軸做相對轉(zhuǎn)用，使得兩根提升軸做相對轉(zhuǎn)動，同時軸端提升鏈輪帶動鏈動，同時軸端提升鏈輪帶動鏈條，鏈條一頭連接夾盤，一頭條，鏈條一頭連接夾盤，一頭連接配重塊。通過減速電機的連接配重塊。通過減速電機的正反轉(zhuǎn)，使夾盤的上下升降得正反轉(zhuǎn)，使夾盤的上下升降得以實現(xiàn)。以實現(xiàn)。3、行走驅(qū)動輪軸組件設計行走輪組件是用來提供小車行走的動力的裝置，行走輪組件是用來提供小車行走的動力的裝置，其由電機提供動力，通過減速機帶動主動齒輪，其由電機提供動力，通過減速機帶動主動齒輪，與傳動齒輪嚙合，帶動行走軸的轉(zhuǎn)動。與傳動齒輪嚙合，帶動行走軸的轉(zhuǎn)動。4、基準件設計 機架采用框架結(jié)構(gòu)。框架機架采用框架結(jié)構(gòu)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)又稱架構(gòu)式結(jié)構(gòu)，是結(jié)構(gòu)又稱架構(gòu)式結(jié)構(gòu)，是指由梁和柱以剛接或者鉸指由梁和柱以剛接或者鉸接相連接而構(gòu)成的承重體接相連接而構(gòu)成的承重體系結(jié)構(gòu)，即由梁和柱組成系結(jié)構(gòu)，即由梁和柱組成框架共同抵抗使用過程中框架共同抵抗使用過程中出現(xiàn)的水平載荷和豎向載出現(xiàn)的水平載荷和豎向載荷。它空間分隔靈活，自荷。它空間分隔靈活，自重輕，節(jié)省材料?？梢暂^重輕，節(jié)省材料?？梢暂^靈活的配合較大結(jié)構(gòu)的布靈活的配合較大結(jié)構(gòu)的布置置本機構(gòu)的基準件為機架。機架材本機構(gòu)的基準件為機架。機架材料選擇為料選擇為Q235Q235，矩形空心型鋼管。，矩形空心型鋼管。制造工藝選擇焊接制造工藝選擇焊接。導向桿導向桿是用于夾盤升降的定位裝置，采用四根是用于夾盤升降的定位裝置，采用四根導向桿在機架導向裝置中滑動、限制了夾盤的導向桿在機架導向裝置中滑動、限制了夾盤的5 5個個自由度，使夾盤在行走機構(gòu)移動的時候不會晃動。自由度，使夾盤在行走機構(gòu)移動的時候不會晃動。導向桿采用圓管進行加工，底部有法蘭座與轉(zhuǎn)盤導向桿采用圓管進行加工，底部有法蘭座與轉(zhuǎn)盤連接，須保證導向桿與轉(zhuǎn)盤平面的垂直度。連接，須保證導向桿與轉(zhuǎn)盤平面的垂直度。根根據(jù)據(jù)定定滑滑輪輪原原理理，鏈鏈條條一一頭頭連連接接夾夾盤盤，另另一一頭頭連連接接配配重重塊塊：中中間間與與提提升升鏈鏈輪輪相相嚙嚙合合，配配重重塊塊提提供供的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩矩與與夾夾盤盤提提供供的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩矩相相反反，大大大大的的減輕了電機的負載。減輕了電機的負載。保保護護裝裝置置是是用用鋼鋼絲絲繩繩通通過過定定滑滑輪輪將將配配重重塊塊與與夾夾盤盤直直接接連連接接，當當鏈鏈條條斷斷裂裂時時，鋼鋼絲絲繩繩能能夠夠起起到保護作用。到保護作用。第三章 設計總結(jié)本設計完成的主要任務1 1、針對年產(chǎn)、針對年產(chǎn)60006000萬制磚廠碼坯系萬制磚廠碼坯系統(tǒng)的總體設計。統(tǒng)的總體設計。2 2、對提升行走系統(tǒng)進行整體詳細、對提升行走系統(tǒng)進行整體詳細設計，同時對每個部件進行受力、設計，同時對每個部件進行受力、和結(jié)構(gòu)分析及校驗。和結(jié)構(gòu)分析及校驗。3 3、完成對提升行走系統(tǒng)的圖紙的、完成對提升行走系統(tǒng)的圖紙的繪制。繪制。個人總結(jié)在設計過程中，對機械設計的在設計過程中，對機械設計的有了更深一層的了解，同時發(fā)有了更深一層的了解，同時發(fā)現(xiàn)自己對許多相關(guān)知識還不夠現(xiàn)自己對許多相關(guān)知識還不夠了解，對許多細節(jié)的認識不夠，了解，對許多細節(jié)的認識不夠，在以后的工作生活中將會更加在以后的工作生活中將會更加努力的學習機械的相關(guān)知識。努力的學習機械的相關(guān)知識。
題目： 碼坯機提升行走機構(gòu)設計
學 院： 工 學 院? ?
姓 名： ??
學 號： ??
專 業(yè)：?機械設計制造及其自動化
班 級：
指導教師： 職稱：?
二0一三 年 五 月
目 錄
摘 要 I
abstract II
第一章 緒 論 1
1.1 中國磚瓦工業(yè)發(fā)展狀況分析 1
1.1.1 磚瓦工業(yè)現(xiàn)狀 1
1.1.2 磚瓦工業(yè)發(fā)展形勢 1
1.2 中國磚瓦機械行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景 2
1.2.1 磚瓦機械市場 2
1.2.2 自動碼坯機取代人工碼坯的必然性 3
1.2.3 自動碼坯系統(tǒng)的特點 4
1.2.4 自動碼坯系統(tǒng)遇到的挑戰(zhàn) 4
1.2.5 自動碼坯系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 4
1.3 本設計的主要內(nèi)容 5
第二章 碼坯機的總體設計 6
2.1 自動碼坯系統(tǒng)介紹 6
2.1.1 自動碼坯機結(jié)構(gòu)組成 6
2.1.2 自動碼坯系統(tǒng)流程 6
2.2 提升行走機構(gòu)方案設計 7
2.3 碼坯系統(tǒng)的參數(shù)設定 8
2.3.1 行走減速機及電機的選用參數(shù)： 9
2.3.2提升減速機及電機的選用參數(shù)： 9
第三章 提升行走系統(tǒng)設計 11
3.1 提升行走系統(tǒng)的工作原理 11
3.2 提升行走系統(tǒng)的組成部分 11
3.3升降動力機構(gòu)的設計 12
3.3.1 升降動力系統(tǒng)構(gòu)成 12
3.3.2 減速機及電機的選用 13
3.3.3 升降齒輪傳動設計及校核 13
3.3.4 升降軸1的設計 16
3.3.5 軸承的選用 20
3.4 行走輪組件設計 24
3.4.1減速機及電機的選用 24
3.4.2行走齒輪傳動設計 25
3.4.3 行走驅(qū)動軸的設計 28
3.4.4行走輪的設計 29
3.5機架設計 31
3.6 導向桿的設計說明 32
3.7配重塊及保護裝置的設計說明 32
第四章 設計總結(jié) 34
參考文獻 35
致謝 36
摘 要
在人力成本不斷上升和科學技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀下，借助自動化設備代替人力工作的方式日益受到現(xiàn)代制磚企業(yè)的青睞。傳統(tǒng)的制磚企業(yè)通過人力將成型的磚坯從切坯機搬運并碼放到窯車上。因磚坯生產(chǎn)線剛生產(chǎn)出得磚坯濕度大、磚坯重，單位時間磚坯產(chǎn)量高，需要搬運并碼放到位，導致工人勞動負荷大、磚坯碼放質(zhì)量不一、企業(yè)人力成本高。
對于大部分磚瓦制造企業(yè)來說，在原料處理設備和制坯生產(chǎn)設備都能滿足的前提下，瓶頸制約因素就是磚坯在窯車上的人工碼垛。
全自動碼坯機是應用在磚坯生產(chǎn)線的磚坯碼放設備。與人工碼坯方式相比，具有生產(chǎn)效率高、磚坯碼放質(zhì)量好、程序可控等優(yōu)點。
本課題在介紹碼坯機的工作原理基礎上，針對年產(chǎn)量6000萬磚瓦制造企業(yè)進行了碼坯機的總體設計，并就碼坯機的提升行走系統(tǒng)做了詳細設計說明。
關(guān)鍵詞：全自動；碼坯機；提升；行走 磚瓦
abstract
Under the present situation of rising labor costs and the development of science and technology, more and more modern brick-making enterprises replace human work using automation equipment. Brick of traditional enterprise in the shape of the tiles from the cutting machine handling and code into the kiln car through the human. Brick production line has just out of adobe、 Adobe heavy humidity, Adobe high yield per unit time, The needs of handling and code in place, Lead to high labor intensity of the workers, not a brick laying quality, corporate human cost is high.
For the most part brick manufacturing enterprises, in the premise of material handling equipment and billet production equipment can meet the bottleneck restricting factors, is green on the kiln car manual palletizing.
Automatic laying adobe machine is used in the brick production line. Compared with the manual setting mode, it has the advantages of high production efficiency, good quality, brick laying program controllable.
The principle of automatic setting machine is introduced,the annual output of 60,000,000 brick manufacturing enterprises in the overall design of the automatic setting machine, and made a detailed design description the lifting and walking system.
Key words:automatic; Setting machine;lifting;walking；brock
36
第一章 緒 論
1.1 中國磚瓦工業(yè)發(fā)展狀況分析
1.1.1 磚瓦工業(yè)現(xiàn)狀
結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐加快。隨著國家墻體材料革新與建筑節(jié)能工作的推進，磚瓦產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐加快，由粘土實心磚改產(chǎn)粘土、頁巖多孔磚、空心磚和空心砌塊，各種利廢制品（煤矸石磚、粉煤灰磚、摻工業(yè)固體廢料在30%以上的各種廢渣磚）、蒸壓灰砂（粉煤灰）制品總量呈上升趨勢。目前磚瓦產(chǎn)品總量10000億塊/年，其中粘土實心磚總量由“十一五”期間的4800億塊/年下降到3800億塊/年；燒結(jié)空心制品、摻廢渣（不含煤矸石、粉煤灰）30％以上的各種廢渣磚、煤矸石磚、粉煤灰磚、灰砂磚迅速上升，由于墻改力度的加大，各種新型墻材產(chǎn)品總量增加，磚瓦產(chǎn)品結(jié)構(gòu)正發(fā)生著質(zhì)的變化?！笆晃濉逼陂g共累計年節(jié)土3.63億t，年節(jié)約能源3200萬t標煤，年利用廢渣3.5億t，取得了較好的社會和經(jīng)濟效益。
生產(chǎn)規(guī)模發(fā)生變化。到目前為止我國有7萬多家磚瓦企業(yè)，其中年產(chǎn)5000萬塊標準磚以上者占3%，年產(chǎn)3000～5000萬塊標準磚的企業(yè)占7%左右，年產(chǎn)1000～3000萬塊標準磚占20%～30%，年產(chǎn)1000萬塊標準磚以下占60%～70%。新建燒結(jié)利廢產(chǎn)品生產(chǎn)線規(guī)模一般在年產(chǎn)3000萬塊以上，最大單線規(guī)模達到了年產(chǎn)1.3億塊，且多為采用摻用工業(yè)廢渣生產(chǎn)燒結(jié)制品。國有經(jīng)濟的大型生產(chǎn)企業(yè)在逐年增加。
1.1.2 磚瓦工業(yè)發(fā)展形勢
發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，節(jié)約土地資源、節(jié)約能源，保護環(huán)境是我國基本國策。加快墻體材料革新步伐，節(jié)約和保護土地資源，節(jié)約能源，資源綜合利用，是磚瓦行業(yè)生產(chǎn)今后必須遵循的原則。我國磚瓦行業(yè)的轉(zhuǎn)型期已經(jīng)到來，企業(yè)整合，技術(shù)進步及生產(chǎn)高利廢、高強度、同時具有多功能及符合建筑節(jié)能要求的輕質(zhì)、高強的產(chǎn)品一定將成為今后一階段我們行業(yè)發(fā)展的必然之路。
我國磚瓦行業(yè)進入新世紀以來，每年總產(chǎn)量約10000億塊，基本上全部銷售和應用到各類建筑，我國目前有7萬多家企業(yè)，平均每家企業(yè)年產(chǎn)量1400萬塊，現(xiàn)實狀況我國磚瓦行業(yè)大部分企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小，生產(chǎn)工藝、設備、技術(shù)落后面貌沒有改變。隨著國民經(jīng)濟水平的提高和發(fā)展趨勢，目前磚瓦行業(yè)落后的低素質(zhì)勞動密集型生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)改造的步伐必然會加快。
前面我們談過三個數(shù)字年總產(chǎn)量約10000億塊，7萬多家企業(yè)，平均每家企業(yè)產(chǎn)量1400萬塊，基本上單打獨斗的企業(yè)，這就是我們的行業(yè)。國外磚瓦行業(yè)二戰(zhàn)以后，與我國完全一樣，經(jīng)過幾十年的發(fā)展整合。目前通常企業(yè)規(guī)模在8000萬塊/年—22000萬塊/年，基本上是以企業(yè)集團成為一個大企業(yè)，每個企業(yè)集團都有幾十家至幾百家企業(yè)，如奧地利維也納·山公司，在全球擁有280多家規(guī)模在年產(chǎn)8000萬塊/年—22000萬塊高質(zhì)量產(chǎn)品的現(xiàn)代化生產(chǎn)企業(yè)，國外發(fā)達國家磚瓦行業(yè)發(fā)展的目前狀況。非常類似我國的情況，隨著我國工業(yè)化進程的加快，人口素質(zhì)的提高，目前我國低素質(zhì)勞動密集型磚瓦行業(yè)必然會被全自動化現(xiàn)代化新型磚瓦企業(yè)所代替，目前國外發(fā)達國家磚瓦行業(yè)現(xiàn)況也就是我國磚瓦行業(yè)的今后一階段的未來。
從我國建設規(guī)?？创u瓦行業(yè)年總產(chǎn)量10000億塊每年基本產(chǎn)銷平衡，而我國城鎮(zhèn)建設目前只達到20%與發(fā)達國家40%比還有很大空間，隨著我國人民生活水平的逐步提高，我國的基本建設已經(jīng)向改善廣大人民生活方向轉(zhuǎn)變，特別是國務院每年的一號文件，加強惠農(nóng)和農(nóng)村基本建設必將成為今后的我國基本建設的重點，我國的新農(nóng)村、小城鎮(zhèn)、保障房和安居房建設必將會成為我國的城鎮(zhèn)建設的最重要的方面，近些年磚瓦價格持續(xù)走高，就反應上述建設效應，總的看我國磚瓦行業(yè)年總產(chǎn)量10000億塊5到10年不會下降，那么行業(yè)如果要達到年10000億塊的總產(chǎn)量，就需現(xiàn)代化生產(chǎn)企業(yè)——即8000萬塊/年左右規(guī)模的現(xiàn)代化企業(yè)12000家以上才能滿足，而目前行業(yè)能夠基本達到規(guī)模化和裝備基本自動化的生產(chǎn)企業(yè)，不足2000家，行業(yè)基本上沒有企業(yè)集團和上市公司，行業(yè)發(fā)展面臨多重壓力，企業(yè)整合，技術(shù)進步及節(jié)能環(huán)保必然成為行業(yè)發(fā)展的重中之重。
1.2 中國磚瓦機械行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景
1.2.1 磚瓦機械市場
眾所周知，改革開放30年來，我國國民經(jīng)濟發(fā)生了重大變化，取得了輝煌的成就。在這30年的發(fā)展過程中，中國磚瓦工業(yè)也發(fā)生了巨大變化，在國家產(chǎn)業(yè)政策的指導下，磚瓦行業(yè)是從一個手工作坊式和半機械化生產(chǎn)發(fā)展到現(xiàn)在有人工控制、自動化生產(chǎn)，從單一粘土實心磚產(chǎn)品發(fā)展到多品種、多功能具節(jié)能、節(jié)地、利廢、環(huán)保的新型墻體材料，磚瓦產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進行了大調(diào)整，多孔磚、空心磚、空心砌塊、墻體裝飾板、清水墻裝飾磚、地磚等等，滿足了各類建筑的需求。磚瓦機械的總體水平也在快速提升，不僅滿足國內(nèi)城鄉(xiāng)基本建設市場的需求，同時走出國門，服務于不同的國家和地區(qū)。30年的發(fā)展，中國磚瓦工業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟建設中不可缺失的一個工業(yè)門類，在新世紀里將更加顯現(xiàn)出新的活力。特別是在推動農(nóng)村城市化、住宅產(chǎn)業(yè)化、建筑節(jié)能化、環(huán)境綠色化的發(fā)展進程中，在建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型、生活小康型社會和當前拉動內(nèi)需的建設中發(fā)揮著重要的生力軍作用。 磚瓦發(fā)展，裝備是要素是基礎，在每一個重大的發(fā)展階段，磚瓦機械都起到了先行軍的重要作用，推動著磚瓦行業(yè)的技術(shù)進步。
從上世紀八十年代我國引進國外技術(shù)開始，隨著我國墻改政策和墻材政策的不斷革新和發(fā)展，我國制磚設備的一些廠家或是通過引進消化吸收國外技術(shù)，或是自主創(chuàng)新，使制磚設備更新?lián)Q代，我國制磚行業(yè)的技術(shù)裝備得到了快速的發(fā)展。例如熱工設備-中斷面、大斷面平頂隧道窯的出現(xiàn)就改善了過去輪窯、小窯的操作環(huán)境和操作水平；成型設備-雙極真空擠出機（軟塑、半硬塑、硬塑）使產(chǎn)品質(zhì)量得到了極大的提高，取代了非真空擠出機，在燒結(jié)磚廠得到了普遍的推廣和使用。與此同時，另一項運行可靠、技術(shù)先進的碼坯設備-自動碼坯機。它目前也在很多新建磚廠中應用，但沒有達到普遍應用。
1.2.2 自動碼坯機取代人工碼坯的必然性
在加快城鄉(xiāng)建設一體化和棚戶區(qū)改造的新形勢下，在節(jié)能環(huán)保、推廣使用新型墻體材料的大環(huán)境下，我國磚瓦行業(yè)的生產(chǎn)也加快了發(fā)展步伐。隨著科學技術(shù)的不斷進步，經(jīng)濟實力的不斷提升，生產(chǎn)力水平不斷提高，磚瓦生產(chǎn)企業(yè)正朝著出磚產(chǎn)量高、自動化程度高、管理水平高的方向發(fā)展。對于年產(chǎn)量為六千萬塊（拆標磚）以上的磚瓦企業(yè)來說，在原料處理設備和制坯生產(chǎn)設備都能滿足的前提下，瓶頸制約因素就是磚坯在窯車（或干燥車）上的人工碼垛。無論是一次碼燒還是二次碼燒工藝，年產(chǎn)量在六千萬塊（拆標磚）以上，磚坯碼垛每班需要配備8人至12人。在當前勞動力日漸緊張、人員工資日漸提升的背景下，磚瓦生產(chǎn)企業(yè)的管理難度越來越大。因此，在磚瓦生產(chǎn)企業(yè)推廣使用自動碼坯系統(tǒng)是解決上述瓶頸因素的良策。
使用人工碼坯受人的影響非常大，一旦碼坯工人人數(shù)不夠，必然會導致產(chǎn)量的降低，而使用碼坯機則不會有這樣的影響；此外，每個工人在碼坯過程中拿坯的力量、方式及碼垛時的位置都不可能完全一致，對坯體質(zhì)量也會有影響，而且在坯垛從向上磚坯之間的縫隙很難保證一致是通縫，這樣入窯后在窯的斷面上增大了通風的阻力，影響通風，燒結(jié)過程對磚的外觀質(zhì)量有一定影響。應用碼坯機會減小破損率和提高磚的質(zhì)量。因此，用自動碼坯機代替人工碼坯勢在必行，是將來發(fā)展的必然趨勢。
1.2.3 自動碼坯系統(tǒng)的特點
自動碼坯系統(tǒng)是集機械、氣動、電控于一體的高科技新產(chǎn)品。該系統(tǒng)應用于生產(chǎn)實際中能表現(xiàn)出：碼坯產(chǎn)量高、適應能力強、運行可靠穩(wěn)定、操作維護方便等特點，取代人工碼放碼磚的作業(yè)，極大改善生產(chǎn)和現(xiàn)場管理環(huán)境，適合我國真空擠出磚坯碼放生產(chǎn)的現(xiàn)狀，是值得應用推廣的碼坯碼放生產(chǎn)設備。具體來說，自動碼坯系統(tǒng)處理磚坯年產(chǎn)6000萬塊（標磚）以上，正常生產(chǎn)中可以取消原有的碼坯人員，值守人員需3名左右。如果再選配國內(nèi)品質(zhì)好的電器控制元件，系統(tǒng)運行安全可靠、抗干擾能力強。操作過程采用觸摸屏顯示，實現(xiàn)人機會話，使控制和調(diào)整簡單易行。因此，性價比高，投資回報率高。
1.2.4 自動碼坯系統(tǒng)遇到的挑戰(zhàn)
根據(jù)市場經(jīng)驗調(diào)查結(jié)果顯示，自動碼坯系統(tǒng)一般會遇到以下幾個問題：
1、客戶的個性化需求，如老磚廠改造中布局的變化，配套的設備，長方形窯車中磚坯的碼放等。
2、碼放坯垛的穩(wěn)定性；
3、夾碼的磚型的多樣性。
1.2.5 自動碼坯系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
自動碼坯系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，動作靈活準確，工藝順暢，既可實現(xiàn)完全自動化控制，也可以實現(xiàn)人工控制，生產(chǎn)效率高，維護使用方便，價格適中，可大幅度降低工人的勞動強度。
自動碼坯系統(tǒng)還具有完善的機械結(jié)構(gòu)和電、氣控制系統(tǒng)，確保了碼坯的穩(wěn)定性和可靠性。
總之，自動碼坯系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計合理，生產(chǎn)工藝先進，夾運磚坯力度合適、移動平穩(wěn)、落位準確，市場競爭力大，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。隨著市場認知度的提高，市場推廣應用前景廣闊。
1.3 本設計的主要內(nèi)容
碼坯機系統(tǒng)包括編組部分、碼坯機架、行走及提升架、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、碼坯夾盤、氣動系統(tǒng)和PLC自動控制系統(tǒng)等組成。
本論文主要針對碼坯系統(tǒng)中提升行走系統(tǒng)展開設計，其主要內(nèi)容：
1、 介紹碼坯機系統(tǒng)的工作原理。
2、 針對年產(chǎn)6000萬磚廠使用碼坯系統(tǒng)的總體設計。
3、 對提升行走系統(tǒng)進行整體詳細設計，同時對每個部件進行受力、和結(jié)構(gòu)分析及校驗。
第二章 碼坯機的總體設計
2.1 自動碼坯系統(tǒng)介紹
自動碼坯系統(tǒng)是通過可編程序控制器，自動執(zhí)行所編制的運行程序來完成成型磚坯由夾坯、分坯、碼垛于一體的全過程。它主要適用于一次、二次碼燒隧道窯中的磚坯自動碼放，一般采用較先進的PLC集中控制，行走旋轉(zhuǎn)采用變頻控制、升降夾坯采用液壓控制、分坯運用數(shù)字技術(shù)，具有高效節(jié)能、維修簡單、成本低廉、運行可靠等特點，全自動碼坯系統(tǒng)代表著目前國際先進水平。
2.1.1 自動碼坯機結(jié)構(gòu)組成
碼坯機系統(tǒng)主要由編組部分、碼坯機架、行走及提升架、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、碼坯夾盤、氣動系統(tǒng)和PLC自動控制系統(tǒng)等組成。
2.1.2 自動碼坯系統(tǒng)流程
成型泥條從真空擠出機擠出后，經(jīng)切條機自動將其分割成一段一段的泥條送往切坯機。由切坯機推坯板推送泥條，泥條經(jīng)過斜拉的鋼絲切成成型磚坯。整條成型磚坯落在接坯機上往前送，而兩側(cè)的泥頭分別落到回坯帶上,并在其運送過程中自動完成編組、使磚坯排列整齊至皮帶機上。按照陣列編組要求自動完成磚坯排布，供自動碼坯機來夾取。
圖2-1 碼坯系統(tǒng)
碼坯機依照編制好的程序自動執(zhí)行夾、運、碼等工作。將夾取的磚坯運送至窯車（或干燥車）的放坯位進行逐層的自動碼垛，直到一輛窯車（或干燥車）碼滿為止，這樣就完成了自動碼坯系統(tǒng)的整個工藝流程：切坯機把切好的磚坯推到步進機上，待整個步進編組完成后，夾盤到達預定夾坯位置，夾盤夾具工作，夾起磚坯，接著由電機提升夾盤至預定高度，分坯系統(tǒng)工作，分坯缸伸出，對磚坯進行分縫動作，磚坯分縫完成后，行走裝置驅(qū)動碼坯機行走至窯車正上方，然后夾盤下降至預定放坯高度，夾盤夾具張開把磚坯碼放在窯車上，碼坯機完成一次自動碼放磚坯的過程，第二次碼放旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)完成轉(zhuǎn)向90°，形成十字交叉。經(jīng)過上述動作循環(huán)，即完成窯車的全部碼坯工作。
2.2 提升行走機構(gòu)方案設計
碼坯機用于搬送磚坯到窯車上，由于窯車上磚的碼放總共有14層，即每一個工作周期內(nèi)其提升下降行程不一樣。在編組機構(gòu)和窯車之間碼坯機的兩個工作位置必須與窯車軌道保持垂直，即碼坯機行走軌道與窯車軌道垂直。
為實現(xiàn)搬送和層層碼放的功能，設計如下提升行走機構(gòu)：
1-行走減速電機 2-行走主動齒輪 3-行走軸 4-行走從動齒輪 5-鏈輪 6-升降軸
7-提升傳動齒輪 8-提升鏈輪 9-提升減速電機 10-機架 11-行走輪
圖2-2 行走、升降機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡圖
2.3 碼坯系統(tǒng)的參數(shù)設定
碼坯系統(tǒng)工作效率直接影響著制磚成本的高低，其工作效率越高，其磚坯單位數(shù)量能耗越低，反之，其工作效率越低，其磚坯單位數(shù)量能耗越高?，F(xiàn)以年產(chǎn)量為6000萬塊磚的工廠設定：
按照建材生產(chǎn)企業(yè)每年工作11個月、碼坯系統(tǒng)及配套磚坯生產(chǎn)系統(tǒng)每天工作8小時為準，其每小時產(chǎn)量應為
塊/小時
國家標準磚體尺寸： 240×115×53mm3
碼坯機一層碼坯數(shù)量： 27×9=243塊
完成一次碼坯，碼坯機所耗時間：
碼坯機完成一次碼坯其動作流程如圖2-3：
下降
夾坯
上升
行走
下降
放坯
原點
上升
行走
下降
圖2-3 碼坯機工作流程
完成一次碼坯，所耗時間包括：碼坯機分坯以及夾、放坯時間等。所以設定碼坯提升和行走消耗時間為31.6s
碼坯機提升高度（按最高點計算）：14×115=1610mm=1.6m
碼坯機行走路程長度：3m
由于考慮到碼坯機運行過程中的定位誤差和重復定位誤差，最終估算設定：碼坯機行走速度為1m/s,升降速度為0.25m/s
[（1.6×4÷0.25）+（3×2÷1）]=31.6s （2-1）
設定碼坯機定位誤差和重復定位誤差：3000±3mm
由每塊磚濕坯時重量3.5kg，則一層磚坯重量為：243×3.5=850.5kg，考慮夾盤機構(gòu)設計3t，配重設計1t。
總重量設為10t
2.3.1 行走減速機及電機的選用參數(shù)：
設定行走輪直徑為250mm
行走工作所需轉(zhuǎn)速：
(2-2)
大概傳動比（齒輪傳動比設為1）：
(2-3)
(2-4)
(2-5)
(查資料鋼輪和鋼軌滾動摩擦系數(shù)為0.016—0.02，在此取0.018）
(2-6)
2.3.2提升減速機及電機的選用參數(shù)：
設定升降輪直徑為190mm
升降工作所需轉(zhuǎn)速：
(2-7)
升降減速機輸出轉(zhuǎn)速（齒輪傳動比設1）：
大概傳動比：
升降機構(gòu)：
(2-8)
第三章 提升行走系統(tǒng)設計
3.1 提升行走系統(tǒng)的工作原理
在搬運磚坯的過程中，采用行走減速電機帶動齒輪嚙合，傳動至整個行走小車使得碼坯機得以左右行走。到達預定位置時，通過電磁制動，電機停止轉(zhuǎn)動，使小車精確落位。
提升機構(gòu)的作用使整個夾盤上升下降，其工作原理如下：減速電機帶動提升軸轉(zhuǎn)動，同時通過提升軸上的嚙合齒輪作用，使得兩根提升軸做相對轉(zhuǎn)動，同時軸端提升鏈輪帶動鏈條，鏈條一頭連接夾盤，一頭連接配重塊。通過減速電機的正反轉(zhuǎn)，使夾盤的上下升降得以實現(xiàn)。
3.2 提升行走系統(tǒng)的組成部分
提升行走系統(tǒng)主要由提升機構(gòu)、行走機構(gòu)、車架、導向桿、鏈條、配重塊、保護裝置組成。如圖（3-1）：
圖3-1 提升行走系統(tǒng)
3.3 升降動力機構(gòu)的設計
升降動力機構(gòu)是用來給夾盤提供一個穩(wěn)定的上下運動的一個機構(gòu)。是碼坯系統(tǒng)中最主要的一部分。
圖3-2 提升系統(tǒng)三維示意圖
3.3.1 升降動力系統(tǒng)構(gòu)成
圖3-3 升降動力機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡圖
圖3-3為升降動力機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡圖，包括減速電機，提升軸、提升鏈輪、齒輪、軸承座、鏈輪組件等。
3.3.2 減速機及電機的選用
根據(jù)式（2-7）、（2-9）得出減速機的輸出扭矩為：
查找相應資料，確定選用7.5KW電磁式三相異步制動電機，減速機選用K系列斜齒-螺旋錐齒輪減速機，傳動比為55.5。
減速機型號為:KW107-56.37-YEJ7.5-B31-90-4P。
K系列斜齒-螺旋錐齒輪減速機具有體積小，重量輕，傳遞轉(zhuǎn)矩大，性能優(yōu)越等特點，是一種新穎減速傳動裝置。高剛性箱體，優(yōu)質(zhì)合金鋼的齒輪與齒輪表面經(jīng)滲碳淬火，齒面經(jīng)高精度磨齒加工，傳動平穩(wěn)噪音低，承載能力大，耗能低，傳動效率高，溫升低，壽命長等特點。
圖3-4 K系列斜齒減速機結(jié)構(gòu)
其主要外形尺寸及安裝尺寸如下：
3.3.3 升降齒輪傳動設計及校核
傳動裝置預期使命8年，單班制，傳動尺寸無嚴格限制，無嚴重過載。
設定升降機構(gòu)傳動比i=1，則兩齒輪結(jié)構(gòu)材料完全相同。采用7級精度標準齒輪傳動。齒輪材料選用45鋼，鍛件，調(diào)質(zhì)230~250HB，齒面粗糙度6.3。
接觸疲勞強度設計計算：
（3-1）
式中：
齒數(shù)比；
齒寬系數(shù)；
載荷系數(shù)：；
工況系數(shù)，動載系數(shù)；
齒向載荷分布系數(shù)，
載荷分配系數(shù)，初值
齒輪轉(zhuǎn)矩：
（3-2）
材料彈性系數(shù)
重合度系數(shù)
節(jié)點區(qū)域系數(shù) 螺旋角系數(shù)
許用接觸疲勞應力 齒輪接觸壽命系數(shù)
可得，許用接觸疲勞應力：
（3-3）
將上述所有參數(shù)值代入式（3-1），得，取，模數(shù)，中心距，齒寬
1、 相關(guān)參數(shù)的修正
齒輪圓周速度：
（3-4）
與初估0.5m/s相符，Z=40未變。故值無需修正。K及其他參數(shù)均未變，無需修正；直齒圓柱齒輪傳動的幾何尺寸及參數(shù)保持不變。
2、 彎曲疲勞強度校核
（3-5）
式中：
齒形系數(shù) 應力修正系數(shù)
重合度系數(shù)：
（3-6）
螺旋角參數(shù)：
（3-7）
許用彎曲疲勞應力：
（3-8）
將上述參數(shù)值代入式（3-5），得：
滿足彎曲疲勞強度。
3、 齒輪結(jié)構(gòu)設計
齒輪結(jié)構(gòu)如下圖所示：（具體尺寸見設計圖紙）
圖3-5 升降傳動齒輪
4、 潤滑
選擇工業(yè)齒輪油N320。
3.3.4 升降軸1的設計
設升降齒輪傳動比為
升降軸=26r/min×1=26r/min
1、材料的選擇
設計行走軸為實心軸，材料選擇為45號鋼，調(diào)質(zhì)。查資料得：
2、軸徑概略計算
按轉(zhuǎn)矩T來計算，許用扭轉(zhuǎn)應力 []予以降低，以補償彎矩的影響。對于實心軸，其強度條件式為：
（3-9）
改寫成計算軸的直徑的設計計算公式則為：
（3-10）
式中：
T—工作扭矩；
—軸的抗扭截面系數(shù)；
P—軸傳遞的功率（KW)；
n—軸的轉(zhuǎn)速（r/min）；
C—許用扭轉(zhuǎn)應力有關(guān)的系數(shù)。
對于45號鋼，C=107-108。在此取=35，可得到d69.4mm。
由上圖可知，考慮軸上減速機的安裝：軸伸尺寸，以及便于軸系零件的裝拆，采用階梯軸結(jié)構(gòu)，各軸段的直徑和長度等如下確定。（參看結(jié)構(gòu)設計）
3、 結(jié)構(gòu)設計
各軸段直徑設計:（如圖，從右往左）
圖3-6 升降軸1
最小安裝在聯(lián)軸器上
鏈輪安裝軸段
齒輪安裝軸段
減速機安裝軸段
鏈輪安裝軸段
聯(lián)軸器安裝軸段
各軸段長度設計：
，
4、 強度校核
根據(jù)軸的結(jié)構(gòu),彎矩圖如下所示：根據(jù)合成彎矩:
（3-11）
扭矩：
（3-12）
當量彎矩：
（3-13）
圖3-7 升降軸1剪力、彎矩圖
按彎扭組合作用，驗算軸的強度：
（3-14）
滿足強度要求。
④升降Ⅱ軸的設計
同Ⅰ 軸。并為了提高強度，將減速器軸段直徑加大，設為。如圖所示：（具體尺寸見設計圖紙）
圖3-8 升降軸2
3.3.5 軸承的選用
1、 軸承類型的選擇
根據(jù)設計的相應條件要求，查機械設計手冊： GB/T281-1994，選擇調(diào)心球軸承1314。
調(diào)心球滾動軸承，主要承受徑向載荷，也可同時承受少量的雙向軸向載荷，外圈滾道為球面，具有自動調(diào)心功能。運用于彎曲剛度小的軸。
當量動載荷：
（3-15）
當量靜載荷：
（3-16）
2、軸承工作能力的校核
由公式可求得，軸承當量動載荷：
所以按考慮。且當量動載荷為：28315.9，當量靜載荷：
（3-17）
合格。
3、軸承壽命校核
由公式：
（3-18）
滿足要求，合格。
3.3.6 鏈輪組件設計
①軸的設計
1、材料的選擇
設計行走軸為實心軸，材料選擇為45號鋼，調(diào)質(zhì)。查資料，得：
2、軸徑概略計算
按轉(zhuǎn)矩T來計算，許用扭轉(zhuǎn)應力 []予以降低，以補償彎矩的影響。對于實心軸，其強度條件式為：
（3-19）
改寫成計算軸的直徑的設計計算公式則為：
（3-20）
式中：
T為工作扭矩（N.mm）；為軸的抗扭截面系數(shù)（mm3）；P為軸傳遞的功率（Kw)；n為軸的轉(zhuǎn)速（r/min）；C為許用扭轉(zhuǎn)應力有關(guān)的系數(shù)。
對于45號剛，C=107-108;。在此取
在此T為47000。可求得。
1、結(jié)構(gòu)設計（具體尺寸見圖紙）
圖3-9 鏈輪軸
2、強度、剛度校核
鏈輪組件軸強度、剛度校核步驟同升降軸，在此就不文字說明，校核結(jié)果合格。
②鏈輪的設計
1、 材料的選擇
選擇45號鋼，調(diào)質(zhì)HB235。
2、輪徑概略計算
因鏈條選擇為滾子鏈16A（標準件），節(jié)距，滾子外徑，排距,內(nèi)鏈板高度。則鏈輪齒數(shù)。
所以可求得：分度圓直徑：
（3-21）
齒頂圓直徑:
（3-22）
（3-23）
齒根圓直徑：
（3-24）
分度圓弦齒高：
（3-25）
（3-26）
最大齒根距離，偶數(shù)齒：
（3-27）
齒側(cè)凸緣（或排間槽）直徑：
（3-28）
2、鏈輪結(jié)構(gòu)
鏈輪結(jié)構(gòu)如下圖所示：（具體尺寸見設計圖紙）
圖3-10 鏈輪齒輪
③軸承座的選用
鏈輪組件中，軸承的選用步驟同升降系統(tǒng)的軸承選用一樣。最終確定選用帶座球軸承UCP208。
④平鍵的設計
根據(jù)前面鏈輪組件軸的結(jié)構(gòu)設計，選用平鍵。。具體結(jié)構(gòu)參看圖紙。
則健的工作長度：
（3-29）
轉(zhuǎn)矩，查表，取平鍵連接許用擠壓應力。
（3-30）
滿足擠壓強度。
3.4 行走輪組件設計
行走輪組件是用來提供小車行走的動力的裝置，其由電機提供動力，通過減速機帶動主動齒輪，與傳動齒輪嚙合，帶動行走軸的轉(zhuǎn)動。
圖3-11 行走輪組件三維示意圖
3.4.1減速機及電機的選用
根據(jù)式（2-3）、（2-6），
P=2KW，i=18.82。
選擇擺線針輪減速機：BWD2-17-2.2
根據(jù)使用場所及應用特點，電機選用2.2KW電磁式三相異步制動電機：YEJ100L2-4-2.2
B系列擺線針輪減速機具有高速比和高效率。效率在90%以上，結(jié)構(gòu)緊湊體積小。運轉(zhuǎn)平穩(wěn)噪聲低，使用可靠、經(jīng)久耐用壽命長，設計合理，維修方便。B系列擺線針輪減速機適用于24小時連續(xù)作制，并允許正反向運轉(zhuǎn)。
3.4.2行走齒輪傳動設計
同升降齒輪，傳動裝置預期使命8年，單班制，傳動尺寸無嚴格限制，無嚴重過載。因設定升降機構(gòu)傳動比i=1，則兩齒輪結(jié)構(gòu)材料完全相同。采用7級精度標準齒輪傳動。齒輪材料選用45鋼，鍛件，調(diào)質(zhì)230~250HB，齒面粗糙度6.3。
1、接觸疲勞強度設計計算：
（3-31）
式中：
齒數(shù)比
齒寬系數(shù)
載荷系數(shù)
工況系數(shù)，動載系數(shù)
齒向載荷分布系數(shù)，
載荷分配系數(shù)，初值
齒輪轉(zhuǎn)矩：
（3-32）
材料彈性系數(shù)
重合度系數(shù)：
（3-33）
節(jié)點區(qū)域系數(shù) 螺旋角系數(shù)
許用接觸疲勞應力 齒輪接觸壽命系數(shù)
可得，許用接觸疲勞應力：
（3-34）
將上述所有參數(shù)值代入式（3-21），得，取，則模數(shù)，中心距，齒寬 （查表，齒寬系數(shù)?。?
2、 相關(guān)參數(shù)的修正
齒輪圓周速度：
（3-35）
與初估1m/s相符，Z=40未變。故值無需修正。K及其他參數(shù)均未變，無需修正；直齒圓柱齒輪傳動的幾何尺寸及參數(shù)保持不變。
3、 彎曲疲勞強度校核
（3-36）
式中：
齒形系數(shù)
應力修正系數(shù)
重合度系數(shù)：
（3-37）
螺旋角參數(shù)：
（3-38）
許用彎曲疲勞應力：
（3-39）
將上述參數(shù)值代入式（3-26），可得：，滿足彎曲疲勞強度。
4、 齒輪結(jié)構(gòu)設計
齒輪結(jié)構(gòu)如下圖所示：（具體尺寸見設計圖紙）
圖3-12 行走齒輪
5、 潤滑
選擇工業(yè)齒輪油N320。
3.4.3 行走驅(qū)動軸的設計
因為行走齒輪傳動比為1
則行走軸n=88r/min×1=88r/min
1、材料的選擇
設計行走軸為實心軸，材料選擇為45號鋼。
2、軸徑概略計算
按轉(zhuǎn)矩T來計算，許用扭轉(zhuǎn)應力 []予以降低，以補償彎矩的影響。對于實心軸，其強度條件式為：
（3-40）
改寫成計算軸的直徑的設計計算公式則為：
（3-41）
式中：T為工作扭矩；
為軸的抗扭截面系數(shù)；
P為軸傳遞的功率（KW）；
n為軸的轉(zhuǎn)速（r/min）；
C為許用扭轉(zhuǎn)應力有關(guān)的系數(shù)。
對于45號剛，C=107-108。在此取=35，可得到。
3、結(jié)構(gòu)設計
各軸段直徑設計：（如圖，從右往左）
圖3-13 行走軸
行走輪軸段
襯套、軸承軸段
光軸段
齒輪、襯套、軸承軸段
行走輪軸段
各軸段長度設計：
4、強度、剛度校核
行走軸的強度剛度校核步驟同前升降軸校核，在此不作文字說明。
校核合格。
3.4.4 行走輪的設計
行走輪在輕軌上行走，根據(jù)重定位原則在一邊采用U槽形輪，另外一邊采用平面輪。
1、 材料的選擇
查找相關(guān)工程材料資料，決定行走輪材料選用ZG45，調(diào)質(zhì)。其抗拉強度，屈服強度，延伸率，沖擊韌性。
2、輪徑概略計算
由軸設計知，軸徑85mm用于行走輪。則設定輪中心孔直徑85mm，則輪徑設為280mm。且因為滑槽因素，設定輪槽深為30mm。
3、結(jié)構(gòu)設計
行走輪結(jié)構(gòu)如下圖所示：（具體尺寸參看設計圖紙）
圖3-14 行走輪
2、 軸承座的選用
根據(jù)行走軸的設計結(jié)構(gòu)，查相關(guān)資料決定選用UCP318帶座球軸承。
3、 平鍵的設計選擇
根據(jù)行走輪軸組件的結(jié)構(gòu)設計。查機械設計手冊，平鍵連接標準尺寸表，選用平鍵：
22×14用于行走輪和軸；25×14用于齒輪和軸的配合。
行走輪和軸：長L=85 mm,軸t=9 mm, 轂t1=5.4 mm。
齒輪和軸：長L=55 mm,軸t=9 mm, 轂t1=5.4 mm。
具體結(jié)構(gòu)參看圖紙。
則鍵的工作長度：
（3-42）
轉(zhuǎn)矩，查表，取平鍵連接許用擠壓應力。
（3-43）
滿足擠壓強度。（齒輪和軸的配合平鍵同理）
3.5 機架設計
1、機架結(jié)構(gòu)設計
機架采用框架結(jié)構(gòu)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)又稱架構(gòu)式結(jié)構(gòu)，是指由梁和柱以剛接或者鉸接相連接而構(gòu)成的承重體系結(jié)構(gòu)，即由梁和柱組成框架共同抵抗使用過程中出現(xiàn)的水平載荷和豎向載荷。它空間分隔靈活，自重輕，節(jié)省材料。可以較靈活的配合較大結(jié)構(gòu)的布置。
2、機架材料選擇
本機構(gòu)的基準件為機架。機架材料選擇為Q235，矩形空心型鋼管。碳素鋼是機械工業(yè)中應用最廣的材料，其強度、韌性、塑形都比鑄鐵高，并能用熱處理等方法來改善其加工性能和機械性能。鋼零件的毛坯可用碾軋、鍛造、沖壓、鑄造或焊接等方法獲得。Q235主要用于工程結(jié)構(gòu)。在此選用規(guī)格：高120mm、寬60mm、厚5mm。
其結(jié)構(gòu)形式下圖所示：（具體尺寸見設計圖紙）
圖3-15 機 架
3、機架制造工藝設計
制造工藝選擇焊接。
焊接產(chǎn)品比鉚接件、鑄件和鍛件重量輕，對于大的機械產(chǎn)品來說可以減輕自重，節(jié)約能量。焊接結(jié)構(gòu)強度和剛度高，結(jié)構(gòu)重量輕，成本低，生產(chǎn)周期短，可靠性好，而且施工簡便。即機架極大部分都采用焊接。
焊接要求全部為平焊，無焊縫，無裂紋，表面平整，垂直度和平行度要求要達標，嚴格按照工藝流程規(guī)定進行焊接。
4、機架導向裝置的設計說明
導向裝置采用自潤滑軸承，為減小導桿在導孔中運動的摩擦。
5、支撐方管的設計說明
支撐方管材料也選擇Q235圓管，要保證四個軸心線相互平行，并與機架底平面垂直。
3.6 導向桿的設計說明
導向桿是用于夾盤升降的定位裝置，采用四根導向桿在機架導向裝置中滑動、限制了夾盤的5個自由度，使夾盤在行走機構(gòu)移動的時候不會晃動。
導向桿采用圓管進行加工，底部有法蘭座與轉(zhuǎn)盤連接，須保證導向桿與轉(zhuǎn)盤平面的垂直度。
3.7 配重塊及保護裝置的設計說明
圖3-16 提升行走系統(tǒng)二維圖
根據(jù)定滑輪原理，鏈條一頭連接夾盤，另一頭連接配重塊：中間與提升鏈輪相嚙合，配重塊提供的轉(zhuǎn)矩與夾盤提供的轉(zhuǎn)矩相反，大大的減輕了電機的負載。
保護裝置是用鋼絲繩通過定滑輪將配重塊與夾盤直接連接，當鏈條斷裂時，鋼絲繩能夠起到保護作用。
第四章 設計總結(jié)
經(jīng)過盡半年的準備及相關(guān)資料的收集，本論文完成了對一種碼坯機的原理工作流程的介紹，并對碼坯機提升行走系統(tǒng)進行了詳細設計，在此過程中，體會到從事機械設計項目工作應具備各種豐富的知識，與實際相結(jié)合，并且注意各種細節(jié)，從中培養(yǎng)了自己的理論學習、創(chuàng)新思維，提高了實際動手能力，加深了對機械設計中的各類要求的理解，這將讓我在今后的工作和學習中受益匪淺。
本設計主要完成的任務有：
1、 針對年產(chǎn)6000萬制磚廠碼坯系統(tǒng)的總體設計。
2、 對提升行走系統(tǒng)進行整體詳細設計，同時對每個部件進行受力、和結(jié)構(gòu)分析及校驗。
3、 完成對提升行走系統(tǒng)的圖紙的繪制。
在設計過程中，對機械設計的有了更深一層的了解，同時發(fā)現(xiàn)自己對許多相關(guān)知識還不夠了解，對許多細節(jié)的認識不夠，在以后的工作生活中將會更加努力的學習機械的相關(guān)知識。
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致謝
經(jīng)過了兩個多月的學習和工作，我終于完成了我的畢業(yè)論文《碼坯機的提升、行走機構(gòu)設計》。從開始接到論文題目到整體設計方案的確定，再到論文文章的修改完善，最后到論文的定稿完成。每一步對我來說都是新的嘗試與挑戰(zhàn)，這也是我在大學期間獨立完成的最大項目。
在這段時間里，我學到了很多知識也有很多感受。在對碼坯機一無所知，對機械設計相關(guān)步驟不很了解，對機械制圖朦朦朧朧的狀態(tài)下，我必須大量查看相關(guān)的資料和書籍，讓自己頭腦中模糊的概念逐漸清晰。而每一個知識的理解都會讓我興奮好一段時間。從中我也充分認識到了基礎知識的重要性，以及不斷學習的必要性。
也許我的論文有很多不足之處，但我可以自豪的說，這里面的每一字，都有我的勞動。當看著自己的論文，一天天落成，一天天完善，心里是無法言喻的幸福和滿足。就在不經(jīng)意的堅持下，收獲了。感謝我的指導老師，他細心和耐心的講解分析給我?guī)砹撕艽蟮膸椭?，他教會我要有嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，以及如何系統(tǒng)的進行機械設計；其次感謝我的師兄對我論文提出的修改建議，讓我有不斷完善的機會。過程也許辛苦，但我相信其中的酸甜苦辣最終都會化為甜美的甘泉。
四年的大學生活就要結(jié)束了，越是逼近，心中越是感慨萬千。認認真真去做好一件事沒想象那么容易但也并不是萬水千山。希望這次的經(jīng)歷能讓我在面對以后的學習和工作，有更多的激情和勇氣去挑戰(zhàn)，去進步。長風破浪會有時，直掛云帆濟滄海！
最后，祝愿老師們身體健康，萬事如意！