多層板連續(xù)排版方法畢業(yè)設(shè)計論文

1、畢業(yè)設(shè)計(論文)多層板連續(xù)排版方法及基于控制系統(tǒng)設(shè)計multilayer pcb layout nethod with a continuous control system based on plc學(xué)生姓名學(xué)院名稱專業(yè)名稱指導(dǎo)教師20*年月日 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)摘 要膠合板的供不應(yīng)求需要有連續(xù)生產(chǎn)的生產(chǎn)設(shè)備，能實現(xiàn)膠合板的連續(xù)大批量生產(chǎn)。實現(xiàn)可編程控制器控制的多層板連續(xù)排版方法是膠合板生產(chǎn)先期的一種新型設(shè)備。該設(shè)計的最終目標(biāo)就是成功設(shè)計出一種基于plc程序控制系統(tǒng)的膠合板連續(xù)排板的輸送機設(shè)備。具體的完成了板材原料的輸送結(jié)構(gòu)與工作過程，完成了機械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算，繪制了裝配圖和部分

2、零件圖，并實現(xiàn)了控制系統(tǒng)的設(shè)計。該設(shè)計的主要內(nèi)容為：驅(qū)動裝置，輸送裝置，移動預(yù)壓裝置，和板材切斷裝置。通過對以上裝置的連接可實現(xiàn)：很大程度上降低勞動強度，節(jié)省人力，提高生產(chǎn)率并有效地保證產(chǎn)品的質(zhì)量。關(guān)鍵詞: 膠合板 ； 控制系統(tǒng)； 機械手； 輸送abstract, plywood demand requires continuous production of production equipment, to achieve continuous high-volume production of plywood. multilayer programmable controller to c

3、ontrol the layout is a continuous advance of a new type of plywood production equipment complete the structure of delivery of raw materials with working process, key completing the structural design of the manipulator and calculation and draw assembly drawing and some parts drawing to finish the con

4、trol system design.the main contents of the design are: drive design, transmission equipment design, mobile pre-press equipment design, and sheet metal cutting equipment design.by connecting the above devices effectively, realize that reduce labor intensity and labor saving at a large level, increas

5、e productivity, and effectively ensure the quality of the product.keywords: plywood plc control system mechanical hand conveyor equipmenti徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)目 錄摘 要iabstractii1 緒論11.1 序言11.2 該設(shè)計主要任務(wù)22 機械部分設(shè)計32.1機械傳動裝置設(shè)計32.1.1 帶式輸送傳動裝置原理與應(yīng)用32.1.2 輸送帶的選擇與計算42.1.3 托輥選擇52.1.4 滾筒選擇72.1.5 輸送帶牽引力82.1.6 帶強度校核82.1

6、.7 拉緊裝置選擇92.2 減速器設(shè)計102.2.1 減速器設(shè)計概述102.2.2 擬定傳動方案132.2.3 電動機選擇142.2.4 運動學(xué)與動力學(xué)計算142.2.5 圓柱齒輪傳動設(shè)計與計算152.2.6 鏈傳動設(shè)計192.2.7 軸的設(shè)計202.2.8 聯(lián)軸器與軸承選擇212.2.9 軸設(shè)計（以從動軸軸2為例）232.3 移動預(yù)壓組機構(gòu)的設(shè)計302.3.1 設(shè)計方案302.3.2 工作原理與計算312.3.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計要點323 plc控制系統(tǒng)設(shè)計333.1 系統(tǒng)運動描述333.2 系統(tǒng)電控設(shè)備及要求343.3 plc i/o接口點數(shù)與分配344 液壓剪板機設(shè)計354.1 基本參數(shù)與計算

7、354.1.1 剪切力計算354.1.2 壓料力計算364.1.3 剪切角的確定364.1.4 上刀片行程374.2 傳動系統(tǒng)設(shè)計與計算374.2.1 技術(shù)要求374.2.2 負(fù)載與運動分析374.2.3 液壓缸參數(shù)計算384.3 擬定液壓系統(tǒng)圖404.4 液壓元件選擇414.5 管道的設(shè)計424.5.1 油管選擇424.5.2 確定油管尺寸424.6 密封和防塵434.6.1 密封方式選擇434.6.2 防塵圈選擇43結(jié) 論44致 謝45參考文獻(xiàn)46471 緒論1.1 序言膠合板具有材質(zhì)輕, 物理力學(xué)性能好，抗彎強度高, 容易加工等優(yōu)點。被廣泛用在家具、建筑、車輛上。隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人民生

8、活日漸提高，各行業(yè)對膠合板的需求與日俱增，常處于供不應(yīng)求狀態(tài)。膠合板近10年來，受市場和原料的影響，產(chǎn)量有起有伏，但總體上保持年均30%的增長速度。到2007年底，全國共有規(guī)模以上膠合板企業(yè)5000多家，生產(chǎn)能力為每年4000萬立方米，生產(chǎn)原料以進(jìn)口闊葉材和國產(chǎn)速生材為主，大部分企業(yè)集中在江蘇、山東和河北省。我國膠合板產(chǎn)量和出口量在世界排名第一，2007年生產(chǎn)3561.6萬立方米，進(jìn)口30.6萬立方米，出口878.2萬立方米,出口額35.8億美元，進(jìn)、出口量分別比2006年提高5.76%和22.91%，主要出口國為美國、日本、英國和韓國。但是傳統(tǒng)的膠合板生產(chǎn)工藝存在速度緩慢、效率低、原料浪費等

9、現(xiàn)象，針對這些不足，我們必須致力于對膠合板生產(chǎn)設(shè)備的改進(jìn)與生產(chǎn)工藝的改善，研發(fā)先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，使膠合板的生產(chǎn)效率得到提高，質(zhì)量得到優(yōu)化，使膠合板生產(chǎn)在逆境中不斷壯大。膠合板的供不應(yīng)求需要有連續(xù)生產(chǎn)的生產(chǎn)設(shè)備，能實現(xiàn)膠合板的連續(xù)大批量生產(chǎn)。實現(xiàn)可編程控制器控制的多層板連續(xù)排版方法是膠合板生產(chǎn)先期的一種新型設(shè)備。本次設(shè)計的膠合板生產(chǎn)系統(tǒng)能很大程度地降低勞動強度，節(jié)省人力，提高生產(chǎn)率并有效地保證產(chǎn)品的質(zhì)量。隨著國家加大了對森林資源的保護(hù)力度和多層板生產(chǎn)企業(yè)不斷增加，原材料將更加緊缺，競爭更加激烈，迫切需要一種效率高，損耗小的排版方法。我國的連續(xù)排板電氣控制系統(tǒng)普遍采用的是傳統(tǒng)的繼

10、電器接觸器控制方式。因其所要控制的電機較多所以電路較復(fù)雜，在日常的生產(chǎn)作業(yè)當(dāng)中，經(jīng)常發(fā)生電氣故障，從而影響生產(chǎn)。另外，一些復(fù)雜的控制如：時間、計數(shù)控制用繼電器接觸器控制方式較難實現(xiàn)，所以,有必要對傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計。plc電氣控制系統(tǒng)可以有效的彌補上述系統(tǒng)的這一缺陷。plc，全稱可編程邏輯控制器簡，是從早期的繼電器邏輯電氣控制系統(tǒng)發(fā)展而來，它不斷吸收微型計算機控制技術(shù)，使之功能不斷增強，逐漸適合復(fù)雜的電氣控制系統(tǒng)。plc之所以有較強的生命力，在于它更加適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場和市場要求?？煽啃愿撸垢蓴_能力強、編程方便、價格低、壽命長。與單片機相比，它的輸入/輸出端更接近現(xiàn)場設(shè)備，不需添加太多的

11、中間部件，這樣可以大大節(jié)省用戶的開發(fā)時間與生產(chǎn)成本。1.2 該設(shè)計主要任務(wù)多層板連續(xù)排版方法是膠合板生產(chǎn)先期的一種新型設(shè)備，主要由移動組、移動預(yù)壓、測長系統(tǒng)、板材切斷、運板轉(zhuǎn)板、機械手動作、板材打垛等部分組成。本畢業(yè)設(shè)計主要要求為：根據(jù)板材原料的輸送速度確定電動機的選擇以及減速機構(gòu)；根據(jù)移動預(yù)壓要求確定預(yù)壓滾筒尺寸與傳送帶厚度；合理選擇測長系統(tǒng)，確定停轉(zhuǎn)時間切斷板材；完成機械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算；合理選擇運動軌跡并在規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定動作；繪制裝配圖和部分零件圖；設(shè)計系統(tǒng)的控制原理圖，并進(jìn)行軟件設(shè)計。2 機械部分設(shè)計2.1機械傳動裝置設(shè)計2.1.1 帶式輸送傳動裝置原理與應(yīng)用伸縮膠帶輸送機與普通

12、膠帶輸送機的工作原理一樣，是以膠帶作為牽引承載機的連續(xù)運輸設(shè)備，它與普通膠帶輸送機相比增加了儲帶裝置和收放膠帶裝置等，當(dāng)游動小車向機尾一端移動時，膠帶進(jìn)入儲帶裝置內(nèi)，機尾回縮；反之則機尾延伸，因而使輸送機具有可伸縮的性能。伸縮膠帶輸送機分為固定部分和非固定部分兩大部分。固定部分由機頭傳動裝置、儲帶裝置、收放膠帶裝置等組成；非固定部分由無螺栓連接的快速可拆支架、機尾等組成。其中，機頭傳動裝置由傳動卷筒、減速器、液力聯(lián)軸器、機架、卸載滾筒、清掃器組成，儲帶裝置包括儲帶轉(zhuǎn)向架、儲帶倉架、換向滾筒、托輥小車、游動小車、張緊裝置、張緊絞車等。中間架由無螺栓連接的快速可拆支架，由h型支架、鋼管、平托輥和掛

13、鉤式槽形托輥、v型托輥等組成，是機器的非固定部分，鋼管可作為拆卸的機身，用柱銷固裝在鋼管上，用小錘可以打動，掛鉤式槽形托輥膠接式，槽形角30，用掛鉤掛在鋼管的柱銷上，掛鉤上制動的圓弧齒槽，托輥就是通過齒槽掛在柱銷上的，可向前向后移動，以調(diào)節(jié)托輥位置控制膠帶跑偏。帶式輸送傳動裝置的工作原理是：由撓性輸送帶作為物料承載件和牽引件的連續(xù)輸送設(shè)備，根據(jù)摩擦傳動的原理，由傳動滾筒帶動輸送帶進(jìn)行物料的傳遞與運輸。它結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，造價低廉，適用性強。特別對工作節(jié)拍沒有嚴(yán)格要求、比較干燥的生產(chǎn)場所，可用于柔性或半柔性的自動包裝線，輸送帶、盒、箱等產(chǎn)品或散粒、塊狀產(chǎn)品。帶式輸送裝置一般由傳動滾筒，改向滾筒

14、，輸送帶，托輥，拉緊裝置等組成。如下圖2-1所示為輸送裝置原理圖。撓性輸送帶2繞在上、下托輥之上，由傳動滾筒驅(qū)動，拉緊裝置6用于調(diào)節(jié)輸送帶的拉緊力，以保持輸送帶的輸送能力。傳動滾筒驅(qū)動輸送帶的能力與輸送帶在傳動滾筒上的包角大小有關(guān)，包角大時傳動能力大，而改向滾筒就用于增大傳動包角。帶式輸送裝置的各輥軸軸承都采用滾動軸承，以減小運轉(zhuǎn)中的摩擦阻力和功率消耗7。圖2-1 輸送裝置原理圖1-傳動滾筒；2-輸送帶；3-上托輥；4-傳動滾筒；5-下托輥；6-拉緊裝置2.1.2 輸送帶的選擇與計算輸送帶又叫運輸帶，是用于皮帶輸送帶中起承載和運送物料作用的橡膠與纖維、金屬復(fù)合制品，或者是塑料和織物復(fù)合的制品。

15、皮帶輸送機在農(nóng)業(yè)、工礦企業(yè)和交通運輸業(yè)中廣泛用于輸送各種固體塊狀和粉料狀物料或成件物品，輸送帶能連續(xù)化、高效率、大傾角運輸，輸送帶操作安全，輸送帶使用簡便，維修容易，運費低廉，并能縮短運輸距離， 降低工程造價，節(jié)省人力物力。輸送帶是帶式輸送機的牽引構(gòu)件及承載構(gòu)件，用于輸送物料和傳遞動力,是帶式輸送機的重要組成部分，約占帶式輸送機總成本的30%40%左右。它貫穿輸送機的全長，在設(shè)備檢修中占很大比重。同時，輸送帶在帶式輸送機中既是貨物的承載機構(gòu)，又是帶式輸送機的牽引機構(gòu)，因此，不僅需要足夠的強度，而且還應(yīng)具有耐磨、耐腐蝕的要求。輸送帶選擇的合理與否直接影響帶式輸送機的投資、運行成本，更為重要的是將

16、直接影響輸送機的可靠、安全運行。輸送帶廣泛應(yīng)用于水泥、焦化、冶金、化工、鋼鐵等行業(yè)中輸送距離較短、輸送量較小的場合。本產(chǎn)品采用多層掛膠棉帆布作骨架，表面覆蓋性能良好的橡膠材料，經(jīng)硫化而制成1。2.1.2.1 輸送帶類型與選擇輸送帶系列產(chǎn)品有普通棉帆布輸送帶、尼龍（nn）輸送帶(分為nn-100型、nn-150型、nn-200型、nn-250型、nn-300型、nn-350型、nn-400型)、聚酯（ep）帶(分為ep-100型、ep-150型、ep-200型、ep-250型、ep-300型、ep-350型、ep-400型)、大傾角(波狀擋邊)輸送帶、裙邊隔板輸送帶、環(huán)形輸送帶、花紋輸送帶由于運

17、送物料不同和輸送傾角大小不同，要求花紋形狀和高度也不同。常用的花紋輸送帶品種如：人字形花紋輸送帶（人字輸送帶包括上凸、下凹人字輸送帶）、八字形花紋輸送帶、魚骨花紋輸送帶、u形花紋輸送帶、圓柱形花紋輸送帶、麻點花紋輸送帶等，或根據(jù)用戶要求設(shè)計、止水帶、pvc或者pvg整芯阻燃帶等；并能提供各種特殊性能的輸送帶（一般阻燃輸送帶、耐熱輸送帶、耐灼燒輸送帶、高耐磨輸送帶、耐酸輸送帶、耐堿輸送帶、耐寒輸送帶、耐油輸送帶、耐高溫輸送帶、高強力輸送帶及食品輸送帶、特氟龍輸送帶、不銹鋼輸送網(wǎng)帶、鏈條輸送網(wǎng)帶、輸送網(wǎng)帶）3。自動包裝機所用帶式輸送裝置多為輕型或特輕載荷類型，要求傳送帶結(jié)構(gòu)緊湊、輕巧，能連續(xù)化、高

18、效率、大傾角運輸，輸送帶操作安全，輸送帶使用簡便，維修容易，運費低廉，并能縮短運輸距離， 降低工程造價，節(jié)省人力物力。根據(jù)輸送機類型、結(jié)構(gòu)以及工況，考慮經(jīng)濟(jì)成本，此設(shè)計的輸送帶心層材料選用4層的棉帆布帶。2.1.2.2 輸送帶寬度選擇輸送帶的寬度的選擇要根據(jù)實際的工作情況而定，如實際中輸送木板的寬度或長度，實際工作情況下要保證輸送木板的工作過程中不使木板脫離輸送帶而預(yù)留的安全寬度輸送帶，按所輸送的木板的最大寬度，再加約10mm余量約定所需的輸送帶的寬度，因為所生產(chǎn)的膠合板寬度為1240mm，所以選用的輸送帶的寬度約為1250mm2.1.2.3 輸送帶運行速度選擇輸送帶運行速度是輸送機設(shè)計計算的

19、重要參數(shù)，在輸送量一定時，適當(dāng)提高帶速，可減少帶寬。對水平安裝的輸送機，可選擇較高的帶速，輸送傾角越大帶速應(yīng)偏低，向上輸送時帶速可適當(dāng)高些，向下輸送時帶速應(yīng)低些。輸送帶是輸送系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，它的安全穩(wěn)定運行直接影響到生產(chǎn)作業(yè)，在設(shè)計的過程中一定要防止跑偏現(xiàn)象的產(chǎn)生。輸送帶的跑偏是帶式輸送機的最常見故障，對其及時準(zhǔn)確的處理是其安全穩(wěn)定運行的保障。跑偏的現(xiàn)象和原因很多，要根據(jù)不同的跑偏現(xiàn)象和原因采取不同的調(diào)整方法，才能有效地解決問題。取皮帶的傳動速度為0.375m/s。2.1.2.4 輸送帶接頭選擇輸送帶從材質(zhì)上可分為橡膠帶，塑料帶兩大類，輸送帶的接頭又可分為硫化熱接、冷粘、機械扣等方法，現(xiàn)在以硫

20、化熱接為主，熱接具有強度高，經(jīng)久耐用的特點，采用硫化熱接時，皮帶硫化設(shè)備是必不可少的，首先要對輸送帶接頭進(jìn)行處理，如帆布、尼龍、聚酯等織物類橡膠輸送帶。輸送帶接頭方法：帶式輸送機輸送帶的接頭有搭鉚接，皮帶扣連接，硫化膠粘接及化學(xué)膠粘接等方式。所有的輸送帶必須接成環(huán)形才能使用，所以輸送帶接頭的好壞直接影響輸送帶的使用壽命和輸送線能否平穩(wěn)順暢地運行。 一般輸送帶接頭常用方法有機械接頭、冷粘接接頭、熱硫化接頭等。輸送帶機械接頭法：一般是指使用皮帶扣接頭，這種接頭方法方便便捷，也比較經(jīng)濟(jì)，但是接頭的效率低，容易損壞，對輸送帶產(chǎn)品的使用壽命有一定影響。 pvc和pvg整芯阻燃抗靜電輸送帶接頭中，一般8級

21、帶以下的產(chǎn)品都采用這種接頭方法。輸送帶冷粘接頭法：即采用冷粘粘合劑來進(jìn)行接頭。這種接頭辦法比機械接頭的效率高，也比較經(jīng)濟(jì)，應(yīng)該能夠有比較好的接頭效果，但是從實踐來看，由于工藝條件比較難掌握，另外粘合劑的質(zhì)量對接頭的影響非常大，所以不是很穩(wěn)定。輸送帶熱硫化接頭法：實踐證明是最理想的一種接頭方法，能夠保證高的接頭效率，同時也非常穩(wěn)定，接頭壽命也很長，容易掌握。但是存在工藝麻煩、費用高、接頭時間長等缺點不同的連接方式接頭效率不同。橡膠帆布帶以優(yōu)質(zhì)硫化粘接最好，一般硫化粘接次之，皮帶扣連接再次，搭接鉚接最差。接頭效率等于接頭處最大破壞強度與輸送帶的極限強度的比值。為了此傳送帶有足夠長的使用壽命，選用優(yōu)

22、質(zhì)硫化粘接。2.1.3 托輥選擇托輥是用于支承輸送帶及輸送帶上所承載的物品，保證輸送帶穩(wěn)定運行的裝置。它是整個輸送裝置中的重要部件, 使用數(shù)量多, 形式多樣, 價格昂貴。托輥選擇是否合理,影響帶式輸送機的使用、維修, 更會影響帶式輸送機使用壽命。托輥可分為：承載托輥、回程托輥。其中承載托輥分為：槽形托輥、緩沖托輥、調(diào)心托輥、平行上托輥等?；爻掏休伩煞譃椋浩叫邢峦休?、螺旋托輥、v形托輥等。由于托輥的作用是支撐輸送帶和物料重量，所以托輥運轉(zhuǎn)必須靈活可靠。減少輸送帶同托輥的摩擦力，對占輸送機總成本25以上的輸送帶的壽命起著關(guān)鍵作用。雖然托輥在帶式輸送機中是一個較小部件，結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，但制造出高質(zhì)量的

23、托輥并非易事。判斷托輥好壞的標(biāo)準(zhǔn)有以下幾條：托輥徑向跳動量、托輥靈活度、軸向竄動量，托輥防塵性能、托輥防水性能、托輥軸向承載性能、托輥抗沖擊性能、托輥使用壽命等。托輥軸承是深溝球軸承的一種，它可以根據(jù)用戶的不同要求，量身打造。通過要求的標(biāo)準(zhǔn)，可做出不同的軸承游隙，如c3 、c4、 4g 等。ka軸承是一種托輥上常用的尼龍保持器軸承，尼龍保持器能有效地防止轉(zhuǎn)動摩擦引起的靜電，此托輥軸承多用于礦山輸送設(shè)備。輸送托輥輥子的直徑與機帶寬、帶速和承載能力有關(guān)系, 與輸送機長度和傾角無關(guān)。托輥直徑與帶寬的關(guān)系托輥輥徑與長度應(yīng)符合gb/t99021991 帶式輸送機托輥基本參數(shù)與尺寸的規(guī)定, 見表2-1（單

24、位mm）表2-1托輥直徑與帶寬的關(guān)系托輥直徑帶寬500 650 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 240063.5 76 89 108 133 159 194 219 在確定帶速的情況下, 托輥輥子的轉(zhuǎn)速不能太大。在同樣壽命情況下, 轉(zhuǎn)速大, 使用時間就短,轉(zhuǎn)速小, 使用時間就長。但輥子的直徑不能太大,輥子直徑太大, 整個輸送機不配套, 初期投資成本就高。一般規(guī)定: 輥子的轉(zhuǎn)速不能超過600r/min。托輥直徑與輸送機帶速的關(guān)系見表2-2。表2-2 托輥輥徑與轉(zhuǎn)速的關(guān)系（r/min）輥徑mm帶速 m/s0.8 1.0 1.25 1.6 2.0 2.5

25、 3.15 4.0 5.0 6.589 172 215 268 344 429 537108 142 177 221 283 354 442 557133 144 180 230 287 359 453 575159 120 150 192 240 300 379 481 601194 123 158 197 246 310 394 492219 275 349 436 567已確定輸送帶寬度b=1250mm，且?guī)賤=0.375m/s，再綜合以上情況, 根據(jù)表2-1和表2-2, 選用托輥直徑108mm。2.1.4 滾筒選擇滾筒為圓柱形的零件，分驅(qū)動和從動輥。廣泛應(yīng)用于如圓網(wǎng)印花機、數(shù)碼打印機

26、，輸送設(shè)備，造紙和包裝機械等各類傳動輸送系統(tǒng)中。通常采用無縫鋼管制成，也有視不同工藝需要采用諸如鋁合金6061t5，304l/316l不銹鋼，2205雙相不銹鋼，鑄鋼件，實心鍛打合金鋼芯為材料的。滾筒的生產(chǎn)主要有輥體初車、初校靜平衡、軸頭過盈裝配焊接、精車和精校動平衡等工序組成。若對行為公差如圓度、圓柱度和直線度等要求在0.2mm以下的，則在精車后需要上外圓磨床或軋輥磨床磨削加工。對表面硬度有要求的，則需要增加熱處理工序。滾筒成型后，出于防銹防腐、耐磨和支撐的需要，還需要表面處理或包覆如噴漆、鍍鋅、teflon噴涂、包橡膠、鍍鉻、陶瓷噴涂和氧化等工序。改向滾筒的作用是改變輸送帶的運行方向或增加

27、輸送帶與傳動滾筒間的圍包角。增加圍包角的作用是增加輸送帶與滾筒間的接觸面，使輸送帶與滾筒間不打滑。改向滾筒包括尾部滾筒、增加傳動滾筒圍包角、增加尾部滾筒圍包角及拉緊裝置處的滾筒。改向滾筒和傳動滾筒一樣有鋼板焊接結(jié)構(gòu)和鑄焊結(jié)構(gòu)兩種形式。滾筒表面有光鋼面和光膠面兩種。除較重要的場合選用光膠面滾筒外，一般采用光鋼面滾筒。改向滾筒覆面有裸露光鋼面和平滑膠面兩種,按承載能力改向滾筒又可分輕型、中型和重型：軸承孔徑分為50-100mm，軸與輪轂為單鍵聯(lián)接的單幅板焊接筒體結(jié)構(gòu)，單向出軸;120-180mm, 軸與輪轂為脹套聯(lián)接;200-260mm，軸與輪轂為脹套聯(lián)接，筒體為鑄焊結(jié)構(gòu),有單向出軸和雙向出軸兩種

28、。傳動滾筒是將驅(qū)動裝置的動力，通過摩擦力傳遞給輸送帶的部件。通常情況下，根據(jù)軸與輪轂之間的連接方式，傳動滾筒有鋼板焊接結(jié)構(gòu)和鑄焊結(jié)構(gòu)兩種形式。鋼板焊接滾筒軸與輪轂之間采用鍵連接，能承受中小型載荷；鑄焊滾筒軸與輪轂之間采用脹套連接，避免了由于鍵連接而削弱軸的強度，因此這種結(jié)構(gòu)形式的滾筒可承受較大的負(fù)荷，且便于安裝和拆卸。滾筒表面有光面和膠面兩種形式，在功率不大，環(huán)境濕度小的情況下，可采用表面摩擦因數(shù)小的光面滾筒；在功率大，環(huán)境又潮濕，容易打滑的情況下采用表面摩擦因數(shù)大的膠面滾筒。膠面的作用是增大傳動滾筒與輸送帶之間的摩擦力。膠面滾筒有鑄膠和包膠兩種工藝型式，鑄膠滾筒膠面厚且耐磨，質(zhì)量好，但工藝復(fù)

29、雜，價格高；包膠滾筒工藝簡單，成本低。膠面滾筒有光膠面、人字型溝槽和菱形溝槽三種型式。當(dāng)采用人字型溝槽膠面滾筒時，應(yīng)注意其方向性，人字型尖應(yīng)朝向滾筒的轉(zhuǎn)動方向，菱形膠面滾筒用于雙向運輸?shù)妮斔蜋C。用于重要場合的滾筒最好采用硫化橡膠覆面；當(dāng)有阻燃、隔爆條件要求時，應(yīng)采用相應(yīng)措施。此處運送的產(chǎn)品較輕，所需的功率也不大，所以選用光面滾筒。傳動滾筒是傳遞動力的主要部件,傳動滾筒筒根據(jù)承載能力分輕型、中型和重型三種：軸承孔徑分為80-100mm，軸與輪轂為單鍵聯(lián)接的單幅板焊接筒體結(jié)構(gòu)，單向出軸;120-180mm, 軸與輪轂為脹套聯(lián)接;200-220mm，軸與輪轂為脹套聯(lián)接，筒體為鑄焊結(jié)構(gòu),有單向出軸和雙

30、向出軸兩種。因為選用的棉帆布帶層數(shù)z=4，所以由上表2-4，可選用的滾筒最小滾筒直徑為500mm，滾筒的長度為1250mm。確定軸的材料及熱處理 材料選用45#剛，調(diào)質(zhì)處理。表2-4各種帆布帶最小傳動滾筒直徑層數(shù)型號345678cc-56、nn-10050050063080010001000nn-150、ep-100500500630800nn-120 nn-300ep-200 ep-30050063080010002.1.5 輸送帶牽引力 帶正常運轉(zhuǎn)時，帶速不低于輥筒轉(zhuǎn)速的95。如果輥筒與輸送帶的摩擦力不夠，輸送帶就容易出現(xiàn)打滑的現(xiàn)象。引起輥筒與輸送帶摩擦力不夠的原因很多，常見的有：張力不夠

31、、載荷啟動、輥筒表面摩擦系數(shù)不夠等。重錘張緊皮帶運輸機輸送帶的打滑 使用重錘張緊裝置的皮帶運輸機在皮帶打滑時可添加配重來解決，添加到皮帶不打滑為止。但不應(yīng)添加過多，以免使皮帶承受不必要的過大張力而降低皮帶的使用壽命。螺旋張緊或液壓張緊輸送帶機的打滑 使用螺旋張緊或液壓張緊的皮帶運輸機出現(xiàn)打滑時可調(diào)整張緊行程來增大張緊力。但是，有時張緊行程已不夠，皮帶出現(xiàn)了永久性變形，這時可將皮帶截去一段重新進(jìn)行硫化。在使用尼龍帶或ep是要求張緊行程較長，當(dāng)行程不夠時也可重新硫化或加大張緊行程來解決。機械設(shè)計手冊，按照膠合板自身的重量及生產(chǎn)工藝，取輸送帶的牽引力f為經(jīng)驗值2000n。2.1.6 帶強度校核校核帶

32、輸送帶的強度，可用下式： 式（2.1） 式中 z 帶的帆布層數(shù)，此處為4；b 帶寬，此處為1250mm； 一層1cm寬膠布帶的保證強度，普通橡膠帶（棉布帶芯膠布）通常取 560n/cm；n 安全系數(shù)，查由參考文獻(xiàn)得，此處為8。最大拉力，此處2000n 8 故說明強度可靠。2.1.7 拉緊裝置選擇輸送帶是輸送系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，它的安全穩(wěn)定運行直接影響到生產(chǎn)作業(yè)。輸送帶的跑偏是帶式輸送機的最常見故障，對其及時準(zhǔn)確的處理是其安全穩(wěn)定運行的保障。跑偏的現(xiàn)象和原因很多，要根據(jù)不同的跑偏現(xiàn)象和原因采取不同的調(diào)整方法，才能有效地解決問題。此類故障的主要原因之一就是：承載托輥組安裝位置與輸送機中心線的垂直度誤差

33、較大,導(dǎo)致輸送帶在承載段向一則跑偏。拉緊裝置給輸送帶一定的初始拉緊力，在運行中始終使輸送帶保持一定的拉緊程度，以免在驅(qū)動滾筒上打滑，并使輸送帶在拖輥間的撓度保證在規(guī)定的范圍內(nèi)。拉緊裝置是帶式輸送機不可缺少的重要組成部分，它的性能好壞直接影響帶式輸送機整體的性能，拉緊裝置的功能主要有以下幾點：（1）保證帶式輸送機驅(qū)動滾筒分離點的足夠張力和驅(qū)動裝置依靠摩擦傳動所必須傳遞的摩擦牽引力，以帶動輸送機的正常運轉(zhuǎn)，防止輸送帶打滑； （2）保證承載分支最小張力點的必須張力，限制輸送帶在托輥之間的垂度，保證帶式輸送機正常運行； （3）補償塑性變形與過渡工況時輸送帶伸長量的變化。由于負(fù)載變化會引起輸送帶發(fā)生長度

34、變化，蠕變現(xiàn)象也會造成輸送帶伸長，張緊力有變小趨勢，需要拉緊裝置來吸收由蠕變產(chǎn)生的伸長，維持輸送機正常運行所需的最小張緊力； （4）為輸送帶重新接頭做必要的行程準(zhǔn)備。每部帶式輸送機都有若干個接頭，可能在某一時間接頭會出現(xiàn)問題，必須截頭重做，拉緊裝置為帶式輸送機準(zhǔn)備了負(fù)荷以外的輸送帶，這樣接頭故障就可以通過放松拉緊裝置重新接頭來解決。常見的拉緊裝置有重力拉緊裝置、螺旋拉緊裝置、固定絞車?yán)o裝置、自動拉緊裝置等。各種拉緊裝置的特點如下：（1）0 s+ / d3 a( p xa% x8 重力拉緊裝置。重力拉緊裝置是結(jié)構(gòu)最簡單，應(yīng)用最廣泛的一種拉緊裝置。它是利用重錘來自動拉緊，由于重錘靠自重拉緊，所以

35、它能保證拉緊力在各種工況下保持恒定不變，能自動補償膠帶的伸長。重力拉緊裝置的特點是拉緊力不變，拉緊位移可變，它適用于固定式長距離運輸機，機長500m 以上的中長距離輸送機，需較大的拉緊行程，可將拉緊滾筒小車布置在輸送機下部，通過布置在輸送機一側(cè)的重錘拉緊塔架實現(xiàn)重錘拉緊。（2）螺旋拉緊裝置。螺旋拉緊裝置結(jié)構(gòu)簡單，拉緊行程小，適用于短距離輸送機，此拉緊裝置所需的拉緊力一般通過絲杠手動調(diào)整，適用* p: p$ , f* _6 v于長度80m 以內(nèi)的短距離輸送機。對輕型物料和輸送量特小的輸送機，可適當(dāng)延長。根據(jù)輸送帶張力，亦可采用液壓缸作為動力。（3） ?* x3 ?) c8 b6 z k5 z固定

36、絞車?yán)o裝置。固定絞車?yán)o裝置是利用小型絞車來拉緊，絞車一般用蝸輪蝸桿減速器帶動卷筒來纏繞鋼繩，從而拉緊膠帶。這種拉緊裝置的優(yōu)點是體積小，拉力大，可用于500m 以上中等長度以上的輸送機。缺點是它只能根據(jù)所需要的拉緊力調(diào)定后產(chǎn)生固定的拉緊力，拉緊力不能自動調(diào)節(jié)，當(dāng)絞車和控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題時，對膠帶機不能產(chǎn)生恒定的拉緊力或拉緊力失效，安全可靠性相對降低。（4）1 y! p* q |; x) m2 2 / b! w2 b2 c/ r自動拉緊裝置。自動拉緊裝置不但能根據(jù)主動滾筒的牽引力來自動調(diào)整拉緊力，而且還能補償膠帶的伸長。包括自動式電動絞車或自動式液壓拉緊裝置，可根據(jù)輸送機啟動、運行、制動運行工況

37、的不同要求，自動調(diào)整輸送帶拉緊力和響應(yīng)張緊滾筒的位置變化要求，宜用于布置復(fù)雜的大型輸送機。因為這里的輸送裝置長度為20m，長度較小對照上述拉緊裝置，所以選用螺旋拉緊裝置比較合適。螺旋張緊行程有500mm、800mm、1000mm三種，此處選取500mm的張緊裝置。2.2 減速器設(shè)計2.2.1 減速器設(shè)計概述2.2.1.1 減速器型式與應(yīng)用減速器是原動機和工作機之間的獨立的閉式傳動裝置，用來降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩，以滿足工作需要，在某些場合也用來增速，稱為增速器。減速器按用途可分為通用減速器和專用減速器兩大類，兩者的設(shè)計、制造和使用特點各不相同。20世紀(jì)7080年代，世界上減速器技術(shù)有了很大的發(fā)展，

38、且與新技術(shù)革命的發(fā)展緊密結(jié)合。選用減速器時應(yīng)根據(jù)工作機的選用條件，技術(shù)參數(shù)，動力機的性能，經(jīng)濟(jì)性等因素，比較不同類型、品種減速器的外廓尺寸，傳動效率，承載能力，質(zhì)量，價格等，選擇最適合的減速器。減速器是一種相對精密的機械，使用它的目的是降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩。減速器按用途可分為通用減速器和專用減速器兩大類，兩者的設(shè)計、制造和使用特點各不相同。 其主要類型：齒輪減速器；蝸桿減速器；齒輪蝸桿減速器；行星齒輪減速器。一般的減速器有斜齒輪減速器(包括平行軸斜齒輪減速器、蝸輪減速器、錐齒輪減速器等等)、行星齒輪減速器、擺線針輪減速器、蝸輪蝸桿減速器、行星摩擦式機械無級變速機等等2。1、圓柱齒輪減速器單級、二

39、級、二級以上二級；布置形式：展開式、分流式、同軸式。2、圓錐齒輪減速器用于輸入軸和輸出軸位置成相交的場合。3、蝸桿減速器主要用于傳動比i10的場合，傳動比較大時結(jié)構(gòu)緊湊，其缺點是效率低。目前廣泛應(yīng)用阿基米德蝸桿減速器。4、齒輪蝸桿減速器若齒輪傳動在高速級，則結(jié)構(gòu)緊湊；若蝸桿傳動在高速級，則效率較高。5、行星齒輪減速器傳動效率高，傳動比范圍廣，傳動功率12w50000kw，體積和重量小。2.2.1.2 減速器的基本結(jié)構(gòu)減速器主要由箱體、軸系部件（傳動件、軸及軸承組合）及其附件組成。1、齒輪、軸及軸承組合齒輪、軸和軸承組成典型的軸系部件，是減速器的重要組成部分，設(shè)計時應(yīng)特別注意它們之間的相互影響。

40、齒輪的設(shè)計對軸的強度、剛度及軸承的壽命影響很大。原則上齒輪相對支撐應(yīng)盡可能對稱布置，這對減小載荷集中是有利的；高速軸和低速軸上的齒輪布置應(yīng)遠(yuǎn)離輸入、輸出端，以便在彎曲和扭轉(zhuǎn)變形的綜合作用下，有利于緩和載荷集中；多級傳動的中間軸，其上若采用斜齒輪傳動，且一輪為主動，另一輪為從動，兩輪旋向應(yīng)相同，這樣軸向力可以抵消一部分，這對軸承的設(shè)計是有利的。減速器常采用滾動軸承。應(yīng)根據(jù)載荷的大小和方向及其他性能要求，選擇合適的軸承型號。同一軸上的軸承應(yīng)盡量成對使用，這對軸系部件的受力以及提高軸承孔的加工精度都是有利的。設(shè)計時還需要注意軸承的潤滑和箱內(nèi)齒輪潤滑的匹配以及軸承的壽命與減速器設(shè)計壽命的匹配問題。減速

41、器的軸為轉(zhuǎn)軸，起著支承齒輪、承受彎矩、傳遞轉(zhuǎn)矩和對軸上零件進(jìn)行軸向定位的作用，因此軸必須有足夠的強度和剛度以及合理的結(jié)構(gòu)形狀。軸的形狀應(yīng)力求簡單，以減緩應(yīng)力集中。在結(jié)構(gòu)允許的情況下，應(yīng)盡量減小支承間的跨距，增加軸承和支座的剛度軸的懸臂端應(yīng)盡可能短。2、箱體箱體是減速器中結(jié)構(gòu)和受力最復(fù)雜的零件，目前尚無完整的理論設(shè)計方法。因此，一般是在滿足強度、剛度的前提下，同時考慮結(jié)構(gòu)緊湊、制造方便、質(zhì)量輕及使用方便等方面要求，作經(jīng)驗設(shè)計。箱體通常做成沿軸心線水平剖分的形式，以便于軸承部件的裝拆。上箱蓋和下箱蓋用螺栓聯(lián)接成一體，軸承座的聯(lián)接螺栓應(yīng)盡量靠近軸承座孔，而軸承座旁的凸臺，應(yīng)具有足夠的承托面，以便放置

42、聯(lián)接螺栓，并保證旋緊螺栓時所需的扳手空間。為保證箱體具有足夠的剛度，在軸承孔附近應(yīng)加支撐助。為保證減速器安置在基礎(chǔ)上的穩(wěn)定性并盡可能減少箱體底座片面的機械加工面積，箱體底座一般不采用完整的平面。3、附件為了保證減速器的正常工作，除了應(yīng)對齒輪、軸、軸承組合和箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計予以足夠的重視外，還應(yīng)考慮到位減速器注油、排油、檢查油面高度、加工及拆裝檢修十箱蓋余箱座的精確定位、吊裝等輔助零件和部件的合理選擇和設(shè)計。4、減速器的潤滑與密封減速器中的傳動件和軸承需要良好的潤滑。其主要目的是減少摩擦、磨損和提高傳動效率，并同時起冷卻和散熱作用。另外潤滑油還可以防止零件銹蝕、降低減速器噪聲和減小振動。減速器密封

43、的主要目的是防止?jié)櫥瑒┞┏鰷p速器箱體，同時防止灰塵、水分及雜物進(jìn)入箱體。（1）減速器的潤滑1）傳動件的潤滑 圓周速度v 在1215m/s的齒輪減速器、圓周速度v 為10m/s的蝸桿減速器以及圓周速度v=10m/s的行星齒輪減速器廣泛采用浸油潤滑。為避免傳動件轉(zhuǎn)動時激起沉淀在箱底的沉積物，齒輪減速器和蝸桿減速器的齒頂圓離箱底內(nèi)表面的距離應(yīng)不小于3050mm，行星齒輪減速器應(yīng)不小于58mm。2）滾動軸承的潤滑 滾動軸承主要采用飛濺潤滑、刮板潤滑和油浴潤滑，以及油脂潤滑，并盡可能利用傳動條件的潤滑方法來實現(xiàn)。對齒輪減速器，當(dāng)浸油齒輪的圓周速度（減速器中只要有一個浸油齒輪的圓周速度）v 在1.5 -2

44、m/s時，滾動軸承多采用飛濺潤滑；當(dāng)v在1.5-2m/s時，則常用油脂潤滑。3）潤滑劑的選用原則 膠合板排板設(shè)備的減速裝置應(yīng)盡可能選用潤滑油潤滑。在不便采用油潤滑時，可使用潤滑脂潤滑。選用具體的潤滑劑牌號時需考慮一下幾個方面：工作載荷 運動速度 工作溫度 工作表面狀態(tài) 傳動類型。（2）減速器的密封減速器的密封主要指箱蓋和箱座結(jié)合面的密封；軸承蓋和箱體之間的密封、軸承透蓋通孔與軸之間的密封以及各接觸面的密封等。箱蓋和箱座剖分面的密封只允許涂密封油漆或水玻璃，不允許使用其他任何填料。軸承蓋與箱體之間的密封通常采用調(diào)整墊片，調(diào)整墊片材料多用08f，并成組使用。5、減速器的使用與維護(hù)減速器的合理使用和

45、維護(hù)需考慮以下問題：（1）減速器安裝完畢后，應(yīng)檢查出軸轉(zhuǎn)動是否靈活。之后進(jìn)行空載荷試驗。在運行平穩(wěn)、無沖擊振動、緊固件不松動、密封處的接合面處不漏油情況下，按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行負(fù)載試驗。（2）采用油池潤滑，加入潤滑油量應(yīng)在油標(biāo)的最高和最低油位之間，并經(jīng)常檢查油量是否滿足使用要求。2.2.2 擬定傳動方案該設(shè)計原始參數(shù)與要求：設(shè)計一臺帶式運輸機中使用的單級斜齒圓柱齒輪減速器，運輸帶傳遞的有效圓周力f=2000n，運輸帶速度v=0.375m/s，輸送帶長為20m，滾筒的計算直徑d=500mm，原動機為電動機，齒輪單向傳動，有輕微沖擊，工作時間8年，每年按300天計，單班工作（每班8小時）5。根據(jù)本設(shè)計要

46、求擬定如下幾種傳動方案，見圖2-1（a）、（b）、（c）：圖2-1傳動方案(a) 圖示將電動機直接與兩級圓柱齒輪減速器相連，圓柱齒輪易于加工，常被人采用，但該減速器寬度尺寸較大。(b) 圖示第一級為帶傳動，第二級為圓柱齒輪傳動，該方案帶傳動能緩沖，吸震，過載時起安全保護(hù)作用，但結(jié)構(gòu)上寬度與長度尺寸都較大，且不宜在惡劣的環(huán)境下工作。(c) 圖所示第一級為圓柱齒輪傳動，第二級為鏈傳動，該減速器結(jié)構(gòu)簡單，成本較低。綜合考慮本設(shè)計要求，為使減速器結(jié)構(gòu)簡單，降低成本，所以選擇（c）方案。2.2.3 電動機選擇電動機傳動裝置效率： 式（2.2） 式中 彈性柱銷聯(lián)軸器的效率 一對滾動軸承效率 一對圓柱斜齒輪

47、效率 鏈傳動效率運輸帶帶輪轉(zhuǎn)速 電動機所需功率 確定電動機型號：電動機型號為y90l6 其相關(guān)參數(shù)如下：額定功率p=1.1kw 電動機滿載轉(zhuǎn)速 nm=910r/min 電動機伸出直徑 d=24mm2.2.4 運動學(xué)與動力學(xué)計算2.2.4.1 傳動比及其相關(guān)計算 總傳動比: 式（2.3） 為鏈傳動傳動比 為一對圓柱斜齒輪的傳動比 考慮帶皮帶傳輸速度為0.375m/s，很小，所以取icd=10，則 各軸轉(zhuǎn)速計算： 各軸轉(zhuǎn)矩計算： 各軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率列表如表2-1 表2-1各軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率列表軸號功率p(kw)轉(zhuǎn)速n（r/min）轉(zhuǎn)矩t（nm）11.08991011.4321.04614469

48、.430.99414.4659.22.2.5 圓柱齒輪傳動設(shè)計與計算2.2.5.1 齒輪材料選擇輪常用的鋼有調(diào)質(zhì)鋼、淬火鋼、滲碳淬火鋼和滲氮鋼。鑄鋼的強度比鍛鋼稍低，常用于尺寸較大的齒輪；灰鑄鐵的機械性能較差，可用于輕載的開式齒輪傳動中；球墨鑄鐵可部分地代替鋼制造齒輪 ；塑料齒輪多用于輕載和要求噪聲低的地方，與其配對的齒輪一般用導(dǎo)熱性好的鋼齒輪。未來齒輪正向重載、高速、高精度和高效率等方向發(fā)展，并力求尺寸小、重量輕、壽命長和經(jīng)濟(jì)可靠。齒輪理論和制造工藝的發(fā)展將是進(jìn)一步研究輪齒損傷的機理，這是建立可靠的強度計算方法的依據(jù)，是提高齒輪承載能力，延長齒輪壽命的理論基礎(chǔ)；發(fā)展以圓弧齒廓為代表的新齒形；研究新型的齒輪材料和制造齒輪的新工藝； 研究齒輪的彈性變形、制造和安裝誤差以及溫度場的分布，進(jìn)行輪齒修形，以改善齒輪運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，并在滿載時增大輪齒的接觸面積，從而提高齒輪的承載能力。摩擦、潤滑理論和潤滑技術(shù)是 齒輪