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1、 畢業(yè)設(shè)計（論文）誠信聲明 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文）是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。就我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，本設(shè)計（論文）中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表和撰寫的研究成果，也不包含為獲得華東交通大學或其他教育機構(gòu)的學位或證書所使用過的材料。 如在文中涉及抄襲或剽竊行為，本人愿承擔由此而造成的一切后果及責任。 本人簽名 導(dǎo)師簽名

2、 年 月 日 華東交通大學畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 姓名 學號 畢業(yè)屆別 13屆 專業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目 滾筒式輸送機的設(shè)計 一、 具體要求： １．主要技術(shù)參數(shù)： （1） 輸送機型式：滾筒式 （2） 工作臺面積：17001400960㎜。 （3） 輸送速度：最大速度：30m/min。 ２．設(shè)計工作量 （一）、機械系統(tǒng)設(shè)計 （1）總裝配圖設(shè)計、零部件設(shè)計。 （2）參數(shù)設(shè)計及驗算（如伺服電機、滾動軸承、軸等）。 （3）繪

3、制三維零件圖、裝配圖并虛擬動畫。 （二）、控制系統(tǒng)設(shè)計 變速控制系統(tǒng)設(shè)計，繪制電路圖。 （三）、編制設(shè)計說明書，不少于1.5萬字。（分初、終稿２本）。 （四）、翻譯一篇有關(guān)外文資料，不少于2000實字。 二、進度安排： （1）畢業(yè)實習、調(diào)查研究、收集有關(guān)資料 3周 （2）分析課題、閱讀資料、確定總體方案 1周 （3）總裝配圖設(shè)計、零部件設(shè)計 3周 （4）參數(shù)設(shè)計及驗算 1周 （5）繪制

4、三維零件圖、裝配圖 4周 （6）控制系統(tǒng)設(shè)計 1周 （7）編寫設(shè)計說明書 1周（第14周） （8）評閱答辯 2周 指導(dǎo)教師簽字：吳志強 2012年 12 月 18 日 教研室意見

5、 教研室主任簽字： 年 月 日 題目發(fā)出日期 2012.12.18 設(shè)計（論文）起止時間 備注： 華東交通大學畢業(yè)設(shè)計(論文)評閱書(1) 姓名 學號 專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(論文)題目 指導(dǎo)教師評語： 得分 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 評閱人評語： 得分

6、 評閱人簽字： 年 月 日 華東交通大學畢業(yè)設(shè)計(論文)評閱書(2) 姓名 學號 專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(論文)題目 答辯小組評語： 等級 組長簽字： 年 月 日 答辯委員會意見： 等級

7、 答辯委員會主任簽字： 年 月 日（學院公章） 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。 “等級”用優(yōu)、良、中、及、不及五級制（可按學院制定的畢業(yè)設(shè)計(論文)成績評定辦法評定最后成績）。 華東交通大學畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯記錄 姓名 學號 畢業(yè)屆別 專業(yè) 題目 答辯時間 答辯組成員（簽字）： 答辯記錄：

8、 記錄人（簽字）： 年 月 日 答辯小組組長（簽字）： 年 月 日 附注： 5 Abstract 滾筒式輸送機的設(shè)計 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 學 號：2009

9、0310010516 學生姓名： 指導(dǎo)老師： 吳志強 摘要 本設(shè)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(shè)計?？傮w方案確定后是各個零部件的設(shè)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、軸承等零件進行設(shè)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(shè)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(yīng)用Pro/E軟件對個零件建模和運動仿真。 關(guān)鍵字：作用；主要參數(shù)；設(shè)計；建模

10、；仿真 Design of roller conveyor Abstract 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 components after the overall scheme is given. Focusing

11、on the designing of the main parameter, chain drive traction theoretical calculations, roller spacing, roller diameter, cage, feet, bearings and other parts of roller conveyor , select the appropriate power source and a suitable transmission and speed control systems, in older to provide the basis f

12、or the rational design of roller conveyor . After the overall program and parameter are determined ,then ,in application the softer of Pro/E to build the construction of three-dimensional model and motion simulation. Keyword: effect; main parameters; design; modeling; simulation

13、 47 目錄 摘要 6 Abstract 7 第一章： 開題報告 9 第二章： 總體方案的設(shè)計 13 2.1 機構(gòu)形式 13 2.1.1 輸出方式的選擇： 13 2.1.2 傳動方式的選擇： 14 2.1.3 輥子支撐方式的選擇： 14 第三章： 參數(shù)設(shè)計及驗算 15 3.1 輥子的布置 15 3.2 輥子的尺寸及受力分析 15 3.3 電動機及變頻器的選擇； 17 3.3.1 電動機功率的計算： 17 3.3.2 電動機額定轉(zhuǎn)速的計算： 20 3.3.3 電動機的查表選擇 20 3.3.4 變頻器的選擇 2

14、1 3.4 滾動軸承的選擇： 21 3.5 鏈條的選擇及鏈輪的設(shè)計： 22 3.6 支撐架的設(shè)計及驗算： 23 3.7 腳的設(shè)計； 24 第四章 三維模型及零件圖、裝配圖 25 4.1 輥子的造型及生成零件圖 25 4.2 支撐架的造型及零件圖的生成 27 4.3 帶座軸承的造型及裝配圖 28 4.4 鏈輪的三維模型及工程圖 29 4.5 腳及各種輔助的固定鋼條的造型 30 4.6 總裝配圖、爆炸圖和工程圖 30 第五章 運動仿真及其動畫的生成 33 5.1 支撐板、腳和固定板的裝配 33 5.3 螺栓和擋柱等零件

15、的裝配 34 5.4 仿真動畫的生成 34 第六章 控制系統(tǒng)設(shè)計 36 6.1 電機的調(diào)速方法 36 6.2 通用變頻器調(diào)速系統(tǒng) 36 總結(jié) 38 參考文獻 39 致謝 40 華東交通大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 第一章：開題報告 華東交通大學畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告書 課題名稱 滾筒式輸送機的設(shè)計 課題來源 工程實例 課題類型 AY 導(dǎo) 師 吳志強 學生姓名 qq.787593499 學 號 20090310010516 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 開題報告內(nèi)容

16、： 1、課題的背景： 在飛速發(fā)展的今天，工業(yè)化生產(chǎn)占著重要地位，任何機械產(chǎn)品都是經(jīng)過一步步加工，一步步改善而成的。隨著技術(shù)的發(fā)展，機械產(chǎn)品的加工也有了突飛猛進的發(fā)展，流水線的生產(chǎn)提高了加工效率。由此，輸送機也越來越重要了。輸送機的產(chǎn)生不僅節(jié)省了運輸時間，也節(jié)約了人力資源，大大提高了運輸?shù)男?。本次課程設(shè)計研究的是滾筒式輸送機。滾筒輸送機適用于各類箱、包、托盤等件貨的輸送，散料、小件物品或不規(guī)則的物品需放在托盤上或周轉(zhuǎn)箱內(nèi)輸送。能夠輸送單件重量很大的物料，或承受較大的沖擊載荷，滾筒線之間易于銜接過濾，可用多條滾筒線及其它輸送機或?qū)C組成復(fù)雜的物流輸送系統(tǒng)。 2、滾筒式輸送機

17、簡介： 現(xiàn)今我們在工業(yè)上所使用到的輸送機的種類有非常多種，例如：皮帶式輸送機，滾輪式輸送機和鋼索式傳輸送等。 滾筒式輸送機多用于生產(chǎn)流水線上，可以由多條滾筒線和其他輸送機或設(shè)備組成復(fù)雜的傳輸系統(tǒng)。用于各類箱、包、托盤等件貨的輸送，散料、小件物品或不規(guī)則的物品需放在托盤上或周轉(zhuǎn)箱內(nèi)輸送。能夠輸送單件重量很大的物料，或承受較大的沖擊載荷，滾筒線之間易于銜接過濾。滾筒輸送機結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，使用維護方便，安裝精度要求低，并能在溫度較高，濕度較大，油污較重等惡劣環(huán)境中工作。所以，此滾筒式輸送機能夠提高產(chǎn)品生產(chǎn)的效率，減少了人力資源，為機械等行業(yè)創(chuàng)造了更多的財富。

18、 滾筒式輸送機主要由輥子、機架、支架、驅(qū)動部份等組成，輥筒，滾筒輸送機是依靠轉(zhuǎn)動著的輥子和物品間的摩擦使物品向前移。按其驅(qū)動形式可分為無動力滾筒輸送機、動力滾筒輸送機。在動力滾筒輸送機中，驅(qū)動輥子的方法目前一般不在采用單獨驅(qū)動的方式，而是多采用成組驅(qū)動，常用電機與減速器組合，再通過鏈傳動、帶傳動來驅(qū)動輥子旋轉(zhuǎn)。 圖1 滾筒式輸送機 3、 選題意義： 輸送機的產(chǎn)生不僅節(jié)省了運輸時間，也節(jié)約了人力資源，大大提高了運輸?shù)男?。本設(shè)計以滾筒式輸

19、送機為例，對相關(guān)的機械機構(gòu)進行設(shè)計 ，涉及工業(yè)工程涉及、機械制造等相關(guān)的知識，考察了學生對相關(guān)知識的運用。通過這次的畢業(yè)設(shè)計，也能讓學生學到更多的知識，幫助他們在步入社會以后更多的適應(yīng)工作崗位的要求。 4、 主要研究內(nèi)容： 4.1 主要技術(shù)參數(shù)： 分析輸送物體的長度、寬度和高度；每一輸送單元的重量；輸送物的底部狀況；有無特殊工作環(huán)境上的要求；輸送機屬于無動力式或電機帶動式確定港滾筒式輸送機的各個技術(shù)參數(shù)； （1） 運動和動力設(shè)計計算; （2） 主動軸的設(shè)計和校核 （3） 鏈的設(shè)計 （4） 滾動軸承的選擇和壽命校核 4.2 設(shè)計工作量： （1） 機械系統(tǒng)設(shè)計

20、 （1）滾筒式輸送機零部件設(shè)計、裝配圖設(shè)計。 （2）參數(shù)設(shè)計及驗算。 （3）繪制三維零件圖、裝配圖（虛擬動畫）（使用Pro/E應(yīng)用軟件）。 （二）編制設(shè)計說明書，不少于1.5萬字。（分初、終稿２本）。 （1）產(chǎn)品功能介紹 （2）設(shè)計的原始資料，如產(chǎn)品、產(chǎn)品特點等 （3）設(shè)計原則 （4）幾個總體方案的判斷，優(yōu)劣對比分析 （5）設(shè)備選型的論證、對比分析 （6）各參數(shù)的計算和校核 （7）附加三維建模生成的零件圖和裝配圖 方法及預(yù)期效果

21、： （1）分析輸送物體的長度、寬度和高度，根據(jù)要求確定工作臺面積：17001400960㎜ ； （2） 根據(jù)每一輸送單元的重量；輸送物的底部狀況；有無特殊工作環(huán)境上的要求確定滾筒軸的參數(shù)； （3）根據(jù)傳動系統(tǒng)的傳動速度和受力分析確定傳動比和鏈輪及鏈條的參數(shù)； （4）根據(jù)使用要求選擇三相異步電動機作為動力源； （5）制定多種方案，比較各方案確定最后合理的總體方案； （6）繪制傳功原理圖，驗算參數(shù)是否符合要求； （7）在確定總體布局及各零件參數(shù)后，通過三維建模軟件ProE建造各零件的三維模型，生成零件圖，然后模擬裝配，生成裝配圖，再通過此軟件對

22、傳輸機進行運動仿真。 預(yù)期最后能獲得很符合要求的設(shè)計方案。得到各零件的合理參數(shù)，能夠 生成零件圖和裝配圖，通過最后的運動仿真可以模擬傳輸機的工作過程。并通過本次設(shè)計能讓自己掌握機械設(shè)備的整個設(shè)計過程，培養(yǎng)自己把所學過的專業(yè)知識應(yīng)用于實踐的能力。 進度安排： （1）畢業(yè)實習、調(diào)查研究、收集有關(guān)資料 2周 （2）分析課題、閱讀資料、確定機構(gòu)總體結(jié)構(gòu)方案 1周 （3滾筒式輸送機設(shè)計

23、 2周 （4）參數(shù)設(shè)計及驗算 1周 （5）繪制三維零件圖、裝配圖 3周 （6）編寫設(shè)計說明書 1周 （7）答辯 1周 指導(dǎo)教師簽名：

24、 日期： 課題類型：（1）A—工程設(shè)計；B—技術(shù)開發(fā)；C—軟件工程；D—理論研究； （2）X—真實課題；Y—模擬課題；Z—虛擬課題 （1）、（2）均要填，如AY、BX等。 第二章： 總體方案的設(shè)計 2.1 機構(gòu)形式 無動力 鏈傳動 (A) 按輸出方式 動力式 帶傳動 齒輪傳動 積放式

25、 圓柱形 定軸式 (B) 按輥子形式 圓錐形 （C）按輥子支撐方式 輪形 轉(zhuǎn)軸式 2.1.1 輸出方式的選擇： 動力式輥子輸送機本身有驅(qū)動裝置，輥子轉(zhuǎn)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)輸送過程的自動控制；

26、 無動力式輥子輸送機自身無驅(qū)動裝置,輥子轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)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。 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(qū)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

27、放輥子輸送機有限力式和觸點控制式兩種類型。 所以根據(jù)使用要求應(yīng)該選擇帶有動力系統(tǒng)的輸出形式。 2.1.2 傳動方式的選擇： 鏈傳動：承載能力大，通用性好，布置方便，對環(huán)境適應(yīng)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(jié)構(gòu)也可以是輥子對輥子鏈驅(qū)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(qū)動一般用于重載或者需要經(jīng)常換向或啟動頻繁的情況，所以選擇輥子對輥子鏈驅(qū)動形式；

28、 連續(xù)鏈傳動 輥子對輥子鏈驅(qū)動形式 圖2.1--1 帶傳動：運轉(zhuǎn)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。 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。 因為貨物質(zhì)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(qū)動的傳動方式。 2.1.3 輥子支撐方

29、式的選擇： 定軸式輥子輸送機輥子繞定軸旋轉(zhuǎn)，輥子轉(zhuǎn)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。 轉(zhuǎn)軸式輥子輸送機輥子連軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸支承在兩端固定的軸承座內(nèi)。轉(zhuǎn)軸式輥子便于安裝、調(diào)整、拆卸。多用于重載和運轉(zhuǎn)精度要求高的場合，造價比定軸式高。 貨物質(zhì)量偏大，所以選擇轉(zhuǎn)軸式的輥子。 第三章： 參數(shù)設(shè)計及驗算 3.1 輥子的布置 貨物重為1.5噸，設(shè)計至少有6個輥子同時支撐，所以每根輥子承受的力為： F=G (0.7n)=15000 ( 0.76)=3571

30、 N； 貨物底板的長度為1200mm，所以輥子間的距離為（取非標準值）： l=1200 / 7≈171 mm ； 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 ； 貨物底板的寬度為1400mm，所以輥子兩支撐之間的距離設(shè)置為1460mm； 3.2 輥子的尺寸及受力分析 輥子兩端的支撐力為： F=3571/

31、2=1785 N 輥子的受力如圖3.2.1所示： F=1785N F=1785N 圖3.2.1 輥子承受的彎矩圖3.2.2所示： M(Nm) 678 53.6 53.6 0 30

32、 730 1430 1460 L(mm) 圖3.2.2 輥子承受的扭矩在全長范圍內(nèi)如圖3.2.3所示： T(Nm) 357.1r 30 1430 L(mm) 圖3.2.3 （r為軸的半徑） 根據(jù)第四強度理論：

33、 δr = δ = = 678 = = 357.1r δ 為彎曲拉應(yīng)力; τ 為扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力； [δ]為許用應(yīng)力，材料為Q235，所以其值為235 MPa； M為軸的最大彎矩； W為抗彎截面系數(shù)； T為軸上的最大扭矩； 為抗扭截面系數(shù)； r為軸危險截面的半徑， d

34、 為軸危險截面的直徑； 所以經(jīng)過計算可以求得軸的直徑可以圓整為35 mm； 軸的的基本尺寸可以選擇如圖3.2.4所示； 圖3.2.4 （單位：mm） 3.3 電動機及變頻器的選擇； 3.3.1 電動機功率的計算： 根據(jù)參考文獻1，電動機的功率N計算如下： 輥子對輥子鏈驅(qū)動輸送機，鏈條對輥子的牽引力： =f

35、WQ 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 ； W為每個動力輥子驅(qū)動的重力，單位是N； Q 為有實際驅(qū)動輥子數(shù)和滾子鏈損耗系數(shù)說確定的系數(shù)； Dr 為輥子直徑； Ds 為鏈輪的節(jié)圓直徑，取其值為138mm ； W = Rd 為單個主動輥子（包括鏈輪但不包括軸）的重量； Ri為單個從動輥子（不包括軸）的重量； A 為滾道上從動輥子的個數(shù)； Wr 為每個輥子承擔貨物的重量；

36、 We 為單個連環(huán)的重量； Q=[ ] n 為實際輥子數(shù)； 為滾子鏈損耗系數(shù)，其值按下表選??； 所以計算得： W ≈ 15000 N Q ≈ 10.9 Pn = ≈ 1.66 kN 電動機的功率N： N = kW K 為電機裕量系數(shù)，K =1.15~1.3

37、； Pn 為 鏈條的牽引力； V 為鏈條的速度； 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 ； 所以電動機的功率 N= = 3 kW 根據(jù)參考文獻2，電動機的額定功率為： N =

38、 =(+) ω =9.8(+Zq) d/2 =9.8 k100 =/ 為總的機械效率，選擇其值為0.5； 為克服輥子摩阻做功所需功率； 克服物品質(zhì)量的慣性阻力所需瞬間最大功率； 為輥子軸頸處的軸承阻力矩； 為物品沿輥子的運動阻力矩； Z為輥子數(shù)，值為10；

39、 q 為每個輥子的質(zhì)量； 為滾動摩擦系數(shù)，值按下表選取為0.015： 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 k 是物品與輥子間的滾動摩擦系數(shù)，單位為cm，其值按照下表選取為0.05cm： 為電動機的啟動時間，因為功率不是很大，所以選擇為1 s ； 所以計算結(jié)果=1.162 kW 根據(jù)參考文獻3，電動機的功率N：

40、 N =V*W*u / (K*0.6) =3015000.1(45000.6) =1.7 HP =1.29 kW 綜合上述三種計算方法說的結(jié)果，選擇電動機的額定功率為1.5 kW； 3.3.2 電動機額定轉(zhuǎn)速的計算： 電動機和輥子鏈輪通過鏈條鏈接，傳動比設(shè)置為1:1，輥子的最大轉(zhuǎn)速大約為136 r/min，所以電動機

41、最大轉(zhuǎn)速應(yīng)該大于136 r/min，調(diào)速選擇為變頻調(diào)速。 3.3.3 電動機的查表選擇 選擇的電動機應(yīng)該能夠提供1.5kW的功率，最大轉(zhuǎn)速大約為136 r/min 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(zhuǎn)速為138 r/min型號，附帶變頻器。 表3.3.2 3.3.4 變頻器的選擇 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 圖3.3.1 3.4 滾動軸承的選擇： 軸承主要是承受徑向的載荷，軸向載荷可以忽略，

42、當量動載荷P為1785N,選擇為球軸承；軸承的壽命設(shè)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； = 小時 = 年 為工作的時間，即軸承壽命； n 為轉(zhuǎn)速，r/min； C為基本額定載荷，kN； P為當量動載荷，其值為1.785 kN； 為指數(shù)，對于球軸承來說

43、，其值選為3； 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； 3.5 鏈條的選擇及鏈輪的設(shè)計： （1） 選擇鏈輪的齒數(shù)，==17，i=1； （2） 當量單排鏈的計算功率； ===2.73 kW 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；

44、 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,； 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(jié)果為1.3 kW； （3） 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(zhuǎn)速由參考文獻4中圖9--11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；

45、 （4） 鏈輪的中心距為輥子的中心距為171mm； （5） 鏈的節(jié)數(shù)為L= = =30.5 ， 圓整為30； （6） 鏈數(shù)v== ≈ 0.98 m/s，選擇滴油潤； （7） 鏈輪的設(shè)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=

46、138 mm 齒頂圓直徑 =138 mm 齒根圓直徑 =122.12 mm 最大軸凸緣直徑 =109.8 mm 齒寬 =15 mm 3.6 支撐架的設(shè)計及驗算： 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： 圖3.

47、6.1 每個輥子的質(zhì)量為m≈≈23 Kg 為使計算簡單，假設(shè)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(shè)這六個輥子上的力相等為=150006+2302=1365N ；所以中間點的撓度為； 根據(jù)撓度公式 = 再根據(jù)疊加法，得到中間點的撓度， = 2+ 2

48、 = － mm 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； 所以最大的撓度 =855≈1.22mm； ≤ ≤ 1.22 所以 I ≥0.22 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； 3.7 腳的設(shè)計； 腳選擇為槽鋼根據(jù)GB 707--88選擇， 根據(jù)公式

49、 A ≥ 34 G為每個腳所需要支撐的重量， G≈（15000+2305)2=8.075 kN A為腳橫截面的面積； 為腳的材料的屈服強度，值為235 MP； 所以選擇型號為5，腳為一端固定另一端活動，對腳進行剛度驗算： 臨界載荷 = ≈334 kN 顯然符合剛度要求；

50、 第四章 三維模型及零件圖、裝配圖 4.1 輥子的造型及生成零件圖 （1） 使用Pro/E軟件，運行軟件后設(shè)置工作目錄，新建零件，采用國際標準，設(shè)置零件名稱為“gunzi001”。過程流程圖如圖4.1.1所示。

51、 圖4.1.1 （2） 選擇旋轉(zhuǎn)按鈕或者從“插入”中的下拉菜單中選擇“旋轉(zhuǎn)”，進入旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)截面如圖4.1.2所示。 圖4.1.2 （3） 草繪完后確認，得到如圖4.1.3所示的輥子。 圖4.1.3 （4） 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 圖4.1.4

52、 （5） 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(shè)置彈出的對話框，比列設(shè)置為0.15，視圖方向設(shè)置為FRONT方向，“視圖顯示”中的“顯示樣式”設(shè)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。 圖4.1.5 4.2 支撐架的造型及零件圖的生成 （1） 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

53、.1所示。 圖4.2.1 （2） 確認草繪后設(shè)置拉伸長度為1700 mm，確認后生成支撐架三維模型。 （3） 生成零件圖，如圖4.2.2所示。 圖4.2.2 4.3 帶座軸承的造型及裝配圖 （1）圖4.3.1是關(guān)于UCP204型號的帶座外球面軸承的各個參數(shù)。 圖4.3.1 （2）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(zhuǎn)等基本造型方法生成三維模型。 （3）新建“組件”，名

54、稱設(shè)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(dǎo)入，通過適當?shù)募s束將其裝配為一個組件。現(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 點擊按鈕或者選擇“插入”、“元件”、“裝配”進入設(shè)置的工作目錄，然后選擇名稱為“daizuozhoucheng002”的零件打開，進入裝配界面。 點擊左上角的“放置”，在下拉菜單的“約束類型”選擇為“對齊”，再次點擊“放置”，使下拉菜單收回，然后依次選擇外圈的中心軸和軸承座的中心軸。兩軸線就對齊。 點擊“放置”，下拉菜單中點擊“新建約束

55、”右邊“約束類型”選擇為“相切”，點擊“放置”收回下拉菜單。再依次點擊外圈的外表面和軸承座的內(nèi)表面，再確認。 圖4.3.2 （4） 生成的裝配圖如圖4.3.3所示。 圖4.3.3 4.4 鏈輪的三維模型及工程圖 鏈輪的設(shè)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(gòu)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。 圖4.4.1 4.5 腳及各種輔助的固定鋼條的造型 創(chuàng)建的三維模型如圖4.5.1所示 圖4.5.1

56、 4.6 總裝配圖、爆炸圖和工程圖 （1）總裝方法與帶座軸承的裝配方法類似，通過將各個零件轉(zhuǎn)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 圖4.6.1 （2） 工程圖的生成過程如下： ①“新建”、“繪圖”取消使用缺省模板，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(shè)置為A2，確認。 （a）

57、 （b） 圖4.6.2 ②進入工程圖界面之后，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(shè)置為0.1。視圖顯示設(shè)置為“消隱”。 ③添加左視圖和俯視圖，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(shè)置和主視圖的設(shè)置一樣。 ④添加局部破視圖

58、，點擊“一般”選擇視圖中心位置，彈出“繪圖視圖”對話框。“視圖類型”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(fù)雜而無意義的投影去除?！氨壤痹O(shè)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，在點擊后面的“箭頭顯示”，選中后點擊俯視圖，應(yīng)用?！耙晥D顯示”設(shè)置為“消隱”，應(yīng)用后生成局部剖視圖。 ⑤切換至“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。

59、 ⑥切換至“表”繪制明細表，最后完成的工程圖如附圖中所示 （3） 爆炸圖的生成，第一步：先新建“組件”、“設(shè)計”，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”。 （a）

60、 （b） 圖4.6.3 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合適距離，再點擊“選項”，在下拉菜單中點擊“復(fù)制位置”，彈出“復(fù)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。 其他零件的得拖動也是與鏈輪類似，

61、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。 圖4.6.4 第五章 運動仿真及其動畫的生成 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(shè)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。 5.1 支撐板、腳和固定板的裝配 首先，新建“組件”“設(shè)計”，取消使用缺省模板，模板選擇為“”進入仿真操作界面。 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

62、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(shè)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”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。 同樣的方式選擇合適的裝配方式裝入腳和各個固定板。 5.2 帶座軸承和輥子的裝配 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)整方向使其重合；依次點擊軸承座的底板側(cè)面和支撐架的背面，調(diào)整方向

63、，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(shè)置為17mm，確認。 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?，確認。 點擊按鈕，選擇內(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。 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

64、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。 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。 5.3 螺栓和擋柱等零件的裝配 用“用戶定義”模式裝入其他需要的

65、零件，完成。 5.4 仿真動畫的生成 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。 運動仿真的裝配建立之后，進入“機構(gòu)”模塊，進行仿真動畫。點擊菜單欄的“應(yīng)用程序”，在其下拉菜單中選擇“機構(gòu)”，進入

66、機構(gòu)模塊。 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(shè)置為圖5.4.1所示，確定即可。 圖5.4.1 圖5.4.2 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(shè)置為圖5.4.2所示，確認。 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(guān)閉。 點擊運動分析按鈕，在彈出的“分析定義”菜單，“類型”設(shè)置為“位置”，“終止時間”設(shè)置為“5”，“頻幀”設(shè)置為“60”，“初始配置”設(shè)置為快照，點擊上述步驟所拍的快照，然后點擊“運行”。機構(gòu)開始運行。等待一段時間之后運行完成，關(guān)閉。 點擊回放按鈕，選擇生成的結(jié)果集進行回放，運動時，機構(gòu)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。 圖5.4.3 圖