畢業(yè)設計（論文）-GX9偏心旋轉(zhuǎn)滾床設計

GX9偏心旋轉(zhuǎn)滾床設計GX9ECCENTRICROTARYBEDDESIGN緒論1.1偏心旋轉(zhuǎn)滾床的研究背景和意義

背景：滾床輸送線是一種裝用輸送設備，其傳動平穩(wěn)、工作可靠，主要用于車間物流生產(chǎn)線中。而偏心旋轉(zhuǎn)滾床，可以通過偏心結(jié)構(gòu)，讓不同方向的工件進行移動，使得旋轉(zhuǎn)滾床的應用市場進一步擴大。意義：偏心旋轉(zhuǎn)滾床的發(fā)展程度，代表了我國現(xiàn)代化工業(yè)的水平。通過查閱圖書、瀏覽國內(nèi)外文獻，熟悉偏心旋轉(zhuǎn)滾床的發(fā)展現(xiàn)狀，這對我們以后學習與工作都有積極的意義。1.2偏心旋轉(zhuǎn)滾床國內(nèi)外發(fā)展分析1.2.1國內(nèi)發(fā)展分析自1970年偏心旋轉(zhuǎn)滾床問世以來，我國的工業(yè)水平不斷提高。國外新型技術革命的出現(xiàn)，使得滾床設備飛速發(fā)展。在這個過程中，我國逐步學習并掌握了許多先進的工藝技術，為工業(yè)輸送設備的發(fā)展打下了扎實的基礎。以下是偏心旋轉(zhuǎn)滾床的發(fā)展形勢：（1）滾床型號多樣經(jīng)過我國不斷的研發(fā)與努力，按傳動鏈形式能夠分為：中單鏈型、邊雙鏈型、中雙鏈型；偏心旋轉(zhuǎn)滾床按總體布局的形式能夠分為：直線型、彎曲型；按溜槽型號分又能分為：輕型、中型、重型、超重型等。（2）配套設備多樣在偏心旋轉(zhuǎn)滾床的研發(fā)過程中，也產(chǎn)生了一系列的專用配套設備如：用于設備自動化控制的液壓緊鏈器、自動伸縮機頭架等，這些產(chǎn)品的研發(fā)帶動了旋轉(zhuǎn)滾床的升級換代，從而減輕企業(yè)的人力資源消耗、創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟效益。（3）產(chǎn)品系列多樣目前，我國旋轉(zhuǎn)滾床因用途不同而產(chǎn)生許多系列，如升降滾床、過渡滾床、皮帶式滾床、鏈式滾床，根據(jù)使用環(huán)境不同，可以選用不同的滾床。1.2.2國外發(fā)展概述美國長壁公司生產(chǎn)的偏心旋轉(zhuǎn)滾床的輸送量達3500t/h，裝機功率為450kW，刮板的速度為2.8m/s，中部的槽寬為1500mm。德國布朗公司生產(chǎn)的偏心旋轉(zhuǎn)滾床的輸送量達3000t/h，裝機功率為250kW，刮板的速度為2.30m/s，中部的槽寬為1500mm。德國道梯公司生產(chǎn)的偏心旋轉(zhuǎn)滾床的輸送量達2800t/h，裝機功率為500kW，刮板的速度為1.8m/s,中部的槽寬為1250mm。

由以上參數(shù)可知:我國偏心旋轉(zhuǎn)滾床的發(fā)展與國外還存在很大的差距，特別是在輸送量、裝機功率、傳動速度等方面。1.3本課題的研究內(nèi)容和所需解決的問題設計Gx9偏心旋轉(zhuǎn)滾床，設計參數(shù)：額定荷重490Kg，最大荷重1000Kg，線體長度3000mm，輥輪直徑125mm，輥輪間距640mm，其他參數(shù)自定。并完成偏心旋轉(zhuǎn)滾床的機械結(jié)構(gòu)設計、關鍵零部件的詳細設計、計算與校核等。偏心旋轉(zhuǎn)滾床由滾床組件、軌道組件以及旋轉(zhuǎn)組件構(gòu)成。滾床組件中包括滾床框架、驅(qū)動電機以及同步帶；軌道組件中包括長軌道、短軌道、底座組件；旋轉(zhuǎn)組件中包括旋轉(zhuǎn)電機、滾動軸、旋轉(zhuǎn)框架?？梢詫L床分為以下三個組成部分：動力裝置：偏心旋轉(zhuǎn)滾床的動力裝置為驅(qū)動電機，其主要功能是將電能轉(zhuǎn)化為機械能，從而帶動滾床整體的運動。傳動部分：偏心旋轉(zhuǎn)滾床的主要用來運輸車間中的產(chǎn)品，從一個方向運輸?shù)搅硪粋€方向，通過帶傳動平穩(wěn)、噪聲小，工作可靠的特點進行傳動。旋轉(zhuǎn)部分：偏心旋轉(zhuǎn)滾床的旋轉(zhuǎn)是通過旋轉(zhuǎn)電機實現(xiàn)的，滾輪沿著軌道進行移動，從而帶動滾床整體進行偏轉(zhuǎn)。本課題所需解決的問題是確定GX9偏心旋轉(zhuǎn)滾床的設計方案，完成偏心旋轉(zhuǎn)滾床的機械結(jié)構(gòu)設計、關鍵零部件的詳細設計、計算與校核等。首先，進行系統(tǒng)總體方案的設計，其中包括各主要機構(gòu)的設計及相關計算參數(shù)；其次，對滾床組件、旋轉(zhuǎn)組件、軌道組件、驅(qū)動裝置等關鍵部件進行詳細設計、計算與校核；再者，確定其它各組成部分；本設計所要解決的主要問題如下：問題一：對偏心旋轉(zhuǎn)滾床進行總體方案設計問題二：確定偏心旋轉(zhuǎn)滾床的運動方案問題三：滾動電機的轉(zhuǎn)速范圍及功率計算問題四：滾動電機的摩擦系數(shù)和安全系數(shù)問題五：確定驅(qū)動帶輪的設計功率和帶速問題六：三維模型設計及簡化

2總體方案設計2.1偏心旋轉(zhuǎn)滾床的市場前景在物流生產(chǎn)領域中，運輸設備具有十分重要的作用，其性能的優(yōu)劣不但決定了運輸工作時的傳動效率，也會對企業(yè)的經(jīng)濟效益造成影響，所以越來越多的企業(yè)著手于輸送設備的研發(fā)。其中滾床輸送機是運輸設備中比較優(yōu)秀的一類，相比于傳統(tǒng)的帶傳動，滾床輸送機具有工作效率高、傳動平穩(wěn)可靠。并且能夠承受更多的載荷，節(jié)省了人力資源，從而為企業(yè)創(chuàng)造出更多的利益。偏心旋轉(zhuǎn)滾床作為車間物流運輸領域的主要設備，其工作能力更是得到了許多企業(yè)的認可，具有操作簡單、安裝維護簡便、傳動靈敏等優(yōu)點。和旋轉(zhuǎn)滾床比較，不但節(jié)省了耗材，而且運輸時可以根據(jù)產(chǎn)品的方位進行調(diào)整，功能更加強大。2.2偏心旋轉(zhuǎn)滾床的工藝路線滾床旋轉(zhuǎn)啟動旋轉(zhuǎn)電機放置運輸物品滾床旋轉(zhuǎn)啟動旋轉(zhuǎn)電機放置運輸物品帶輪轉(zhuǎn)動啟動驅(qū)動電機滾床停止旋轉(zhuǎn)帶輪轉(zhuǎn)動啟動驅(qū)動電機滾床停止旋轉(zhuǎn)輥道運輸物品完成運輸同步帶傳動輥道運輸物品完成運輸同步帶傳動首先在滾床上放置運輸物品，然后啟動旋轉(zhuǎn)電機，滾動軸的旋轉(zhuǎn)帶動四個從動走輪的滾動，滾床總體沿著軌道旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)組件的偏轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)精度由導向組件來保證的。再啟動滾床驅(qū)動電機，驅(qū)動軸帶動同步帶輪旋轉(zhuǎn)，通過同步帶傳動實現(xiàn)運輸物品的直線運動。滾床上裝有兩個固定撞塊，使得旋轉(zhuǎn)滾床在規(guī)定的地點停止，提高了定位精度，另外，采用帶傳動使得滾床整體傳動平穩(wěn)、運輸能力更高。2.3擬定設計參數(shù)偏心旋轉(zhuǎn)滾床編號Gx9額定荷重490kg最大載荷1000kg線體長度3000mm輥輪間距640mm滾床寬（撬體中心距）850mm滾床高（滾輪上表面）500mm撬體長度2850mm滾輪轉(zhuǎn)速61rpm2.4畢業(yè)設計步驟對設計題目進行理解在設計偏心旋轉(zhuǎn)滾床之前，我沒有接觸過任何滾床方面的知識。在網(wǎng)上查閱了一些資料后才有了初步的認識，遺憾的是沒有相關的設計資料，導致修改論文時遇到許多的問題。這說明我對偏心旋轉(zhuǎn)滾床的了解還不夠深入，畢竟沒有了解就沒有發(fā)言權。對設計內(nèi)容進行理解在編寫說明書之前需要列出一個總體的設計思路，根據(jù)自己的安排，一步步完成畢業(yè)設計。開題報告中包括了設計的內(nèi)容與時間安排，為之后的設計打下了基礎。一旦設計思路出現(xiàn)錯誤，就需要大量的時間進行修改。對課題相關資料進行搜集作為學生，我們能夠利用的資源有圖書館與知網(wǎng)，前者需要查閱相關的設計手冊，后者可以在網(wǎng)上查閱有關的文字與圖片資料。但是由于是新課題，查找不到太多的資料，帶給我很大的困難。這說明我前期的準備不夠充分。對主要部件的選型計算對所要設計的東西有一定的理解之后，開始進行參數(shù)的設計以及部件的選型，其中運用到了大量的公式。有些是以前沒有接觸過的，使用起來還不夠熟練。通過計算確定部件需要的功率與受力的情況，從而選擇合適的型號。對畢業(yè)論文格式進行修改格式修改起來十分繁瑣，具體到每一段內(nèi)容、每一張圖或者表格。其中表格的格式尤為的麻煩，需要使用三線表進行繪制，還有相關的字體型號要求。在編寫論文的過程中就需要對相關的格式進行修改，可以提高工作的效率。對相關圖紙進行繪制圖紙具有規(guī)定的格式要求，其中包括圖紙大小與繪制線條的型號要求。三維建模的設計這部分內(nèi)容十分重要，不過想要做好也很困難，需要花費大量的時間進行繪制三維圖，并且制作設備的仿真視頻，通過三維軟件自帶的功能，還能對零件的參數(shù)進行校核。畢業(yè)論文的降重在我看來降重最好的辦法就是碼字，把重復的內(nèi)容刪除，加入自己的話進行概括。畢業(yè)答辯的準備答辯需要準備PPT和完整的設計資料，相當于把自己的成果進行展示，充分的準備才能更好的完成答辯。2.5偏心旋轉(zhuǎn)滾床設計方案的選擇2.51運輸方案的選擇方案一：鏈傳動機構(gòu)鏈傳動機構(gòu)主要用于傳遞距離較遠的兩軸的運動。它的優(yōu)點是：1、軸向傳動距離較大；2、傳動比較為準確；3、鏈條之間的油膜具有吸振和潤滑的作用；4、能夠適應惡劣的工作環(huán)境，工作十分可靠。缺點：1、載荷較小時，容易引起瞬時運轉(zhuǎn)速度的不均勻；2、在高速運轉(zhuǎn)的情況下，鏈傳動不如帶傳動平穩(wěn)；3、而且當鏈條因長時間使用而拉長時，會產(chǎn)生共振現(xiàn)象，需增設張緊輪和減振裝置。方案二：帶傳動機構(gòu)帶傳動也能夠用于兩軸之間的傳動。它的優(yōu)點是：1、傳動距離大；2、傳動平穩(wěn)，沒有噪聲；3、能夠緩沖吸振；4、有過載保護作用；5、安裝維護方便。缺點是：1、其外廓尺寸較大；2、帶傳動有彈性滑動，傳動比不準確；3、軸和軸承受載荷較大，使得傳送帶壽命縮短。方案三：圓柱齒輪機構(gòu)圓柱齒輪傳動主要應用于各種傳動系統(tǒng)，它的優(yōu)點是：1、能夠?qū)崿F(xiàn)變速和換向；2、承受載荷和速度的許用范圍大；3、傳動比恒定；4、工作可靠，效率高。缺點：1、制造和安裝精度要求較高；2、磨損嚴重時會產(chǎn)生很大的噪聲；3、無過載保護能力。根據(jù)以上的三種設計方案和任務書要求，滾床的傳動距離較遠。因此首先選擇帶傳動機構(gòu)和鏈條傳動機構(gòu)。帶式滾床的結(jié)構(gòu)是驅(qū)動裝置與同步帶相接，同步帶與輸送組件相接。這種滾床的優(yōu)點在于:與普通滾床輸送機的結(jié)構(gòu)形式相同，大多數(shù)零部件都能通用，減少了零部件使用的種類，有利于設備制造廠家的生產(chǎn)管理，為日常安裝和維護提供方便。結(jié)合本次設計課題是用于輸送汽車裝配零件使用，設計額定荷載為490kg，承載能力相對較小，裝配車間工作條件相對較好，而且?guī)鲃觾r格相對便宜。綜合以上幾點，最終確定帶傳動作為本偏心旋轉(zhuǎn)滾床的傳動機構(gòu)。2.52驅(qū)動方案的選擇方案一：異步電動機異步電動機具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝維護方便、工作可靠等優(yōu)點。缺點是起動轉(zhuǎn)矩不大，難以滿足負載起動的要求。異步電動機主要應用于驅(qū)動機床、水泵、鼓風機、壓縮機、起重卷揚設備、礦山機械、輕工機械、農(nóng)副產(chǎn)品加工機械等大多數(shù)工農(nóng)生產(chǎn)機械。方案二：同步電動機同步電動機具有運動平穩(wěn)、效率高的優(yōu)點。缺點是成本較高、維護較為復雜。主要用于大型機械，如鼓風機、水泵、球磨機、壓縮機、軋鋼機以及小型、微型儀器設備或者充當控制元件。方案三：減速電動機減速電機是指減速機和電機直聯(lián)的集成體。優(yōu)點是能夠?qū)崿F(xiàn)復雜定位控制、使用壽命較長。廣泛應用于鋼鐵冶金、環(huán)保水處理、起重運輸、物料搬運、輕工、港口、機場、汽車生產(chǎn)、電力等各行各業(yè)。結(jié)合本次課題，選用減速電機作為滾床的驅(qū)動裝置，因為它不但可以實現(xiàn)驅(qū)動功能，而且可以進行準確的定位功能。此外，減速電機能耗低，占用的空間更少，能夠使用的時間更長。2.53比較并確定設計方案由于傳動距離較遠，選擇帶傳動作為偏心旋轉(zhuǎn)滾床的傳動機構(gòu)。利用輥子與運輸物品之間的摩擦進行移動，減速電機能夠?qū)崿F(xiàn)復雜的定位，能夠適應不同的工作環(huán)境，使得偏心旋轉(zhuǎn)滾床的應用領域不斷擴大。以下是偏心旋轉(zhuǎn)滾床的結(jié)構(gòu)設計圖：圖2-1偏心旋轉(zhuǎn)滾床的結(jié)構(gòu)設計圖3主要部件設計3.1滾床組件設計3.1.1驅(qū)動裝置設計已知輸送工件的重量為490kg （3-1）式中G——表示物體的重力；m——表示物體的質(zhì)量；G——常數(shù)，g=10N/kg。求得總重力表3-1摩擦力系數(shù)表作用在一個滾子上的載荷(包括滾子自重)N物品與接觸的底面材料金屬木材硬底板0~1100.040.450.5110~4500.0350.0350.05450~9000.0250.030.045>=9000.020.0250.05查表得摩擦系數(shù)為0.035（3-2）式中f——表示物體受到的摩擦力；m——表示物體的質(zhì)量；g——常數(shù)；——摩擦力系數(shù)。則工件受到的摩擦力為：則電機需要的牽引力為：（3-3）式中V——表示滾床速度；——表示圓周率；R——表示滾輪直徑；Na——表示滾輪轉(zhuǎn)速。滾輪半徑R=125mm滾輪轉(zhuǎn)速na=61rpm滾床速度（3-4）式中P——驅(qū)動功率；K——功率安全系數(shù)；μ——摩擦力系數(shù)；G——物體的重力；——滾床的速度。求出其驅(qū)動功率為滾床的總效率n（3-5）式中——聯(lián)軸器的效率，；——滾動軸承效率，；——v帶的效率，;——滾子的效率，。計算傳動系統(tǒng)總效率（3-6）式中——所需電動機的功率；——驅(qū)動功率；

根據(jù)齒輪電機的樣本選擇功率為0.55W的電機，可以保證驅(qū)動電機有足夠的功率。(3)通過上述的計算，選擇速電機作為滾床的驅(qū)動電機。表3-2輸送機選用的電機的詳細參數(shù)電機額定功率Pm/kW輸出速na/[1/min]輸出扭矩Ma/N·m減速機速比i輸出許用徑載荷FRa/N使用系數(shù)SEW-fB減速機型號電機型號重量/kg0.55579324.4244802.2DT80K4D3715型號為：這種型號的電機確保有工件在運輸機上時，其啟動功率能夠大于工作時的功率，并且有一定的功率剩余，使得工作更加可靠。圖3-1sew減速電機（4）減速電機的特點;1、減速電機具有很高的技術含量，是嚴格遵守國家標準制作的；2、能夠承受較大載荷，并且節(jié)省工廠的空間，而且工作十分可靠；3、效率很高，造成的損耗很小，功率可達95％；4、造成的震動很小，沒有多余的噪音；5、定位精度高，有專用的配備零部件；6、產(chǎn)品具有模塊化的特點，可以根據(jù)實際需要修改安裝方式。3.1.2同步帶設計同步帶是一種新型塑料帶，集合了許多傳統(tǒng)帶傳動的優(yōu)點。它的是由一層工作面與輪齒之間的嚙合而成。同步帶的強度層是由纖維材料組成，具有較高的抗拉伸度，使皮帶傳動時不會產(chǎn)生滑動，從而保證了皮帶與帶輪之間不會有滑移，確保了傳動的效率。(1)同步帶的優(yōu)缺點1、傳動時不會產(chǎn)生滑移，因此傳動比準確，工作可靠；2、相比傳統(tǒng)帶傳動能耗低，傳動效率更高；3、傳動距離遠，節(jié)省了成本；4、因其模塊化，制造維修方便、快捷；5、在有油污等不良的環(huán)境下也可以正常工作。雖然同步帶具有以上優(yōu)點，但是必須有嚴格的中心距要求，因此制作工藝較為復雜，成本較高。（2）同步帶分類1、梯形齒輪同步帶如圖3-2，主要用于工業(yè)設備的中低功率傳動；2、高扭矩同步帶傳動（HTD帶），也稱為圓弧齒同步帶傳動，主要用于運輸機械；3、特殊規(guī)格同步帶傳動，主要用于特殊需求的同步帶傳動，例如汽車發(fā)動機；4。專用同步帶傳動，用于特殊工作環(huán)境的同步帶傳動。圖3-2梯形齒輪同步帶傳動表3-3同步帶型號表型

號名

稱節(jié)

距mminMXL(MinimaExtrLight)XXL(ExtraExtraLight)XL(ExtraLight)L(Light)H(Heavy)XH(ExtraHeavy)XXH(DoubleExtrHeavy)最輕型超輕型特輕型輕

型重

型特重型最重型2.0323.1755.0809.52512.70022.22531.7500.080.125(1/8)0.200(1/4)0.375(3/8)0.5(1/2)0.875(7/8)1.25（3）同步帶參數(shù)的計算設計功率由額定功率，負載性質(zhì)，原動機類型和每天連續(xù)工作時間的長度決定。表達式如下：（3-7）式中——所需的額定功率；

——工作情況系數(shù)。工作機原動機交流電動機、直流電動機交流電動機、直流電動機運轉(zhuǎn)時間運轉(zhuǎn)時間斷續(xù)使用普遍使用連續(xù)使用斷續(xù)使用普遍使用連續(xù)使用每日3~5h每日8~10h每日16~24h每日3~5h每日8~10h每日16~24h復印機、計算機、醫(yī)療器械1.01.41.6清掃機、維切機、辦公機械、帶鋸盤輕載荷傳送帶、包裝機、篩子液體攪拌機、圓形帶據(jù)、平盤、洗海機、造紙機、印刷機攪拌機(水泥、粘性體)、帶式輸送機(礦石、媒、砂)、牛頭刨床、中挖據(jù)機、離心壓縮機、振動篩、紡織機械、回壓縮機、往復式發(fā)動機輸送機(量式、吊式，升降式)、抽水泵、洗滌機、鼓風機、橡膠加工機(壓延、乳壓出機)、紡織機械1.82.02.2表3-4工作情況系數(shù)表查上表得工作情況系數(shù)表3-5選型表型號節(jié)距齒高底圓半徑齒槽寬齒頂圓半徑齒形角3M31.280.911.90.3≈14°5M52.161.563.250.48≈148M83.542.575.350.8≈1414M146.24.659.81.4≈14`(3-8)式中——表示大帶輪的齒數(shù)；——表示齒輪傳動比；——表示小帶輪的齒數(shù)。求出故，。(3-9)式中——表示節(jié)圓直徑；——表示節(jié)距；——表示齒輪齒數(shù)。小帶輪節(jié)圓直徑大帶輪節(jié)圓直徑驗證帶速（3-10）式中——表示帶速；——表示齒輪直徑；——表示帶輪。

s<=40m/s，確定帶長和中心矩

根據(jù)《機械設計基礎》得0.7（+)≤≤2(+)可得121.14mm≤≤346.12mm選取軸間距為=224mm（3-11）式中——帶輪帶長。（4）同步帶輪的選擇要求:

1、確保輪齒間能夠互相嚙合齒輪間精確的嚙合，能夠保證準確的傳動比，使得傳動平穩(wěn)；2、選擇合理的齒廓曲線合理的齒廓曲線可以減少齒輪的磨損，節(jié)省維護成本；3、具有好的工藝性好的工藝可以減少制作成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益；4、具有合理的齒形角齒形角的大小會影響傳動的效率，齒形角過大容易產(chǎn)生跳齒現(xiàn)象，齒形角過小容易產(chǎn)生齒輪的干涉現(xiàn)象，因此必須選用合適的齒形角。（5）同步帶輪選型現(xiàn)在選取軸間間距為取=224m已知摩擦系數(shù)為0.035，滾床速度為24mm/min,求所需起動功率：起動拉力起動功率起動扭矩皮帶最大拉力皮帶安全系數(shù)基于以上特點，選擇HTD作為偏心旋轉(zhuǎn)滾床的同步帶。查HTD同步帶規(guī)格表，選用如下圓弧同步帶輪：HTD15528M40寬度為40mm規(guī)格長度為1552mm類型為圓弧齒型同步帶3.1.3輥子的設計輥道的分類輥道按其用途的不同可以分為以下幾類：工作輥道、運輸輥道、收集輥道、移動輥道、升降輥道和爐內(nèi)輥道。按照本課題功能需要，選擇其中的運輸輥道作為滾床的輸送設備，通過輥子表面與輸送物品之間的摩擦力完成物品的輸送。輸送輥道按驅(qū)動形式，可以分為動力式輥子輸送機和無動力式輥子輸送機。其中無動力輥子輸送機能分為長輥道和短輥道兩種。動力式輥子輸送機按照動力源的不通，分為交流電動機驅(qū)動、雙速電動機和液壓馬達驅(qū)動。本文采用驅(qū)動電機進行驅(qū)動。按照驅(qū)動電動機固定方式的不同，可分為普通地腳固定式、法蘭盤式以及空心軸端部懸掛式。本次設計是對偏心旋轉(zhuǎn)滾床的設計，主要用來運輸汽車裝配生產(chǎn)的汽車配件。故選擇法蘭盤式驅(qū)動的運輸輥道。輥子的分類按照輥子結(jié)構(gòu)不同可以分為實心輥和空心輥兩種。其中實心輥子由鍛鋼制成，能夠承受較大的載荷，多用于重型輥道中，缺點是造價高?？招妮佔右话爿侇i用鍛鋼材料，輥身用鑄鋼或者無縫鋼管制成。造價較低，廣泛的應用于較輕負荷的輥道上。根據(jù)本次設計，所受的額定載荷為490kg，屬于輕負荷，所以選用空心輥。3.1.4輥子軸承的設計按照軸承受摩擦力的不同形式，可以把軸承分為滑動軸承和滾動軸承兩類?；瑒虞S承工作可靠、沒有噪音。在有油液潤滑的情況下，可以降低摩擦損失和表面磨損，油膜還具有吸振和潤滑的作用。缺點是起動摩擦阻力較大。一般用于低速重載的場合。滾動軸承摩擦阻力小、效率高，可以同時承受徑向和推力的載荷，使用壽命很長。缺點是噪音大、制作成本較高。輥道輥子使用的軸承多為滾動軸承，在中、重負載的輥道中使用圓柱滾子或者圓錐滾子軸承。徑向承受載荷使用圓柱滾子軸承，軸向承受載荷選用圓錐滾子。本次設計中多承受徑向載荷，故選用圓柱滾子軸承。3.1.5計算各軸的參數(shù)（1）計算Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ軸的轉(zhuǎn)速Ⅰ軸Ⅱ軸Ⅲ軸Ⅳ軸（2）計算各軸的功率Ⅰ軸Ⅱ軸Ⅲ軸Ⅳ軸（3）計算各軸的轉(zhuǎn)速Ⅰ軸Ⅱ軸Ⅲ軸Ⅳ軸3.2旋轉(zhuǎn)組件設計3.2.1旋轉(zhuǎn)電機設計根據(jù)參數(shù)要求，設行程100m，旋轉(zhuǎn)速度：通過之前的計算已知，旋轉(zhuǎn)電機額定功率旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：旋轉(zhuǎn)電機轉(zhuǎn)速：電動機至滾床的總效率n(3-12)式中——聯(lián)軸器的效率，；——滾動軸承的效率，；——v帶的效率，;——滾子的效率，。

求出表3-7輸入功率及許用轉(zhuǎn)矩表機型號37475767778797107127157167187結(jié)構(gòu)形式K

KA

KF

KAF

KAZ

KAT

KAD輸入功率（kw）0.18~30.18~30.18~5.50.18~5.50.37~110.75~221.1~303~450.75~2211~16011~20018.5~200傳動比5.36~106.385.81~131.876.57~145.147.14~144.797.24~192.187.19~197.378.95~176.058.74~141.468.68~146.0712.65~150.4117.28~163.911727~180.78許用轉(zhuǎn)矩（N.M）200400600820155027004300800013000180003200050000為保證驅(qū)動電機有足夠的功率余量，根據(jù)要求選用sew減速電機型號:V+圖3-3減速機示意圖3.2.2電機驅(qū)動軸的設計對驅(qū)動軸進行選型和參數(shù)計算（3-13）式中——軸所受的力矩；——軸所受的支撐力；——軸長。求得圖3-4軸的受力圖設軸最左端為（0，0）坐標點，如圖3-7所示作用力F集中在C處，由于力矩與扭矩不能同時進行計算，故需要分成兩步進行計算。首先在軸段a中取一個距離（0,0）點為X的截面，根據(jù)力的平衡公式以及剪力與扭力矩公式：（3-14）式中——軸的剪力；——作用于b處的力。（3-15）式中——受到的扭力矩。在軸段b段中取距離（0,0）坐標為的任意截面，則有和F兩個外力，求出其作用面上的剪力和彎矩由上面的計算可知，在軸段a中每一處截面上的力皆為，而且其計算結(jié)果是正數(shù)。因此在軸段a中，其受力保持不變，而且作用面受到拉力的作用，其圖像表示為向上的平行直線段。同樣，根據(jù)軸段b處的受力進行分析，受到的力為壓力，其計算結(jié)果為負數(shù)，圖像表現(xiàn)形式為向下的平行直線段。再分析軸的扭矩圖，在軸段a中圖像表示形式為一斜直線，代表公式為一次函數(shù)方程。兩點確定一條直線，只需要計算出兩個點，就可以畫出整條直線，從而得到軸段的扭矩圖。同樣，根據(jù)圖3-7的扭矩圖。求出最大扭矩在C點上，其結(jié)果為。3.2.3滾輪軸的選型與參數(shù)計算軸的總長度為976mm，軸具體分為二部分，即軸芯和滾輪組件。滾輪組件包括：二個滾輪、兩個滾套和一個空心軸組成。滾輪全部焊接固定在空心軸上，空心軸通過軸承和軸芯相連，軸芯通過螺栓固定在輸送機床的兩側(cè)。在帶輪與空心軸連接的最右端設計了一個臺階，以保證在轉(zhuǎn)動過程中，鏈輪不會左右移動，以保證輸送機床正常工作。其中一個滾輪設計了擋邊，是防止橇體滑出輸送機床。在滾輪的外徑分別加了聚胺脂類的包膠層，增加橇體在滾輪上的摩擦力。軸承的外徑為85mm，軸承的右端用軸用彈性擋圈進行定位。此種定位方法的優(yōu)點在于：拆卸比較方便，而且比之用套筒定位的方法，對軸承的影響也較小，軸用彈性檔圈的更換也比較方便，價格低廉。圖3-5滾輪軸的受力圖通過之前的的計算可知，每個滾子上面所受到的載荷為，從而求出受力。。滾輪的直徑為，。電機與滾動軸之間存在角度的偏差，角度為。上圖中的分別代表了作用在兩個平面的受力。其計算結(jié)果為：NNN各軸段的長度。求出各軸段的受力：NNNN圖3-6軸的彎矩圖（xy面）圖3-7軸的彎矩圖（xz面）圖3-8軸的扭矩圖根據(jù)圖3-9所示的扭矩圖。求出其合成扭矩為：計算軸所受到的應力（3-16）式中——抗彎截面系數(shù)；]——軸的許用應力。在產(chǎn)品設計中，企業(yè)通常將滾動軸的軸芯做成空心軸，因為在軸段受力時，其受力部分主要集中在軸段外部。這樣設計不但可以減少材料的損耗，也可以減輕軸段的重量，從而提高運輸?shù)墓ぷ餍?。根?jù)上式，可以求出其直徑為：滾動軸使用的材料為，其許用應力，求出其最小直徑為：據(jù)上述公式和輸送機的實際尺寸，其外徑為，內(nèi)徑為。計算輸送機許用的壓力：由以上計算可知滾動軸滿足要求，可以使用。3.2.4開關組件設計將行程開關安裝于生產(chǎn)機械行程終點處，以限制其行程，則稱為限位。依照生產(chǎn)機械的行程發(fā)出命令以控制其運行方向或行程長短的主令電器，稱為行程關或終點開關。行程開關廣泛應用于各類機床和起重機械的控制，以限制這些機械的行程當生產(chǎn)機械運動到某預定位置時，行程開關就通過機械可動部分的動作，將機械信號換為電信號，以實現(xiàn)對生產(chǎn)機械的控制，限制它們的動作或位置，借此對生產(chǎn)機械予以要的保護。本設計中，將移行開關組件安裝在滾床機架上，行程開關撞板安裝于墊板上，開關安裝架安裝于行程開關安裝板上，整個開關安裝于開關安裝架上。圖3-9行程開關組件1-開關安裝架;2-行程開關安裝板;3-夾頭;4-墊板3.2.5導向輪設計導向輪組件中，導向輪和支架之間通過銷軸連接，支架通過螺釘和滾床機架相連，導向輪組件安裝在滾床主框架的兩端，在撬體輸送至滾床組件時起到了導向的作用，確保輸送軌道。圖3-10導向輪組件1-導向輪;2-銷軸;3-支架;4-軸承3.3軌道組件設計3.3.1軌道的作用和分類當滾床旋轉(zhuǎn)時，軌道起到承受載荷和導向的作用。不僅需要承受運輸物品的重力，還需要承受滾輪對其的摩擦力。軌道沿圓弧形狀分布，通過滾輪的滾動，帶動滾床整體的旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)運輸方向的改變。軌道按照結(jié)構(gòu)形式的不同可以分為開式和閉式兩種，開式軌道是指在軌道受載荷的情況下，始終與工作面保持接觸，結(jié)構(gòu)比較簡單，但是不能承受很大的載荷。閉式軌道相比于與開式軌道可以承受更大的載荷；按照受到的摩擦形式可以分為滑動軌道和滾動軌道，滑動軌道中又有普通滑動軌道、靜壓軌道和卸荷軌道。3.3.2軌道應滿足的條件1、具有良好的導向精度導向精度是指旋轉(zhuǎn)運動的準確性。2、軌道承受載荷的能力大根據(jù)承受載荷的方向、大小來選擇合適的尺寸和受力面積，使得軌道具有很強的剛度，保證傳動運動的可靠性。3、保持足夠的精度影響精度的主要因數(shù)是軌道的磨損。磨損的類型可以分為磨粒磨損、粘著磨損和接觸疲勞磨損。此外，影響磨損的還有材料的工藝性、所受載荷的情況、有無潤滑等。4、運動平穩(wěn)由于運輸?shù)奈锲份^重，傳動時的速度需要保持低速，確保傳動的可靠性。方便安裝與維護3.3.3軌道的計算根據(jù)偏心旋轉(zhuǎn)滾床的實際需要，對軌道受到的力矩進行計算。(3-17)式中——作用在一個輥子上的力；——輥子的重量；——運輸時使用的輥子數(shù)目；——摩擦系數(shù)，對于滾動軸承=0.002~0.005；——軸頸直徑；——物料與輥子間的滾動摩擦力。根據(jù)以上的計算，選擇無縫鋼管作為軌道的材料，選擇滾動軌道作為偏心旋轉(zhuǎn)滾床的旋轉(zhuǎn)導向設備。3.3.4固定撞塊設計固定撞塊位于滾床軌道的兩端，數(shù)量為2個，其作用是保證滾床移行的距離不超過撞塊，起到了限位和安全保護的功能。通過固定螺絲將撞塊和固定板相連接，其底座通過螺栓和支架相連接，在撞塊和撞塊座之間用螺釘連接，起到降低沖擊的作用。根據(jù)撞塊選型表，選用JHQ-C-1型撞塊。3.3.5接觸強度的計算目前已知的參數(shù)如下：軌道的材料:橇體重量：，工件重量：，每個滾輪受力：，滾輪直徑，行程長度：（3-18）式中——接觸強度；——每個滾輪的受力；——行程長度；——滾輪半徑。求出

4偏心旋轉(zhuǎn)滾床的三維設計4.1三維軟件介紹SolidWorks是一款在Windows操作界面下進行三維設計的軟件，其功能集合了CAD/CAE/CAM等軟件，操作簡單、方便快捷，軟件特色：（1）提高了繪圖的效率Solidworks具有龐大的繪圖數(shù)據(jù)庫，操作十分便捷。建立三維模型時，只需要畫出零件的草圖，設定好具體的參數(shù)，就能輕松使用拉伸、旋轉(zhuǎn)等功能畫出三維視圖。繪圖時沒有繁瑣的步驟，初學者也能立刻上手。用戶體驗極佳Solidworks軟件的操作界面十分清晰，各種功能一目了然。并且可以根據(jù)個人的喜好進行調(diào)整菜單欄，將一些不需要的功能進行影藏，極大的優(yōu)化了用戶的體驗感。強大的仿真功能Solidworks除了其基本的繪圖功能，還有自帶的插件功能。其中的仿真插件不但可以制作演示動畫，還可以根據(jù)需要展示零件的受載荷情況，從而判斷能否使用。（4）.減少開發(fā)成本在產(chǎn)品的設計研發(fā)中，solidworks軟件起到了重要的作用，將還在開發(fā)的產(chǎn)品具現(xiàn)為三維立體圖，給客戶更加真實的體驗。并且在三維模型的建立中，能夠解決產(chǎn)品的規(guī)格、外形以及各種參數(shù)的設定，減少了企業(yè)的開發(fā)成本。工程圖的建立Solidworks可以根據(jù)需要直接將三維立體圖轉(zhuǎn)為二維圖，也就是工程圖。減少了繪圖的時間，便于工人們的理解和加工。零件的模塊化Solidworks中有大量的零件可供直接使用，不需要一個一個的繪圖，可以直接導入譬如螺母、螺釘?shù)攘慵?jié)省大量的工作時間。（6）概念的具化Solidworks可以建立概念上的物品，不需要具體的數(shù)據(jù)，直接憑借設計師的想法，將很難制作的產(chǎn)品直接具體化，從而保留下珍貴的設計思路。軟件的不斷更新?lián)Q代隨著三維軟件的不斷進步，solidworks軟件也在更新?lián)Q代，其功能日益增多，成為現(xiàn)代社會必不可少的繪圖軟件。以下三維建模過程均采用solidworks2016版本。4.2旋轉(zhuǎn)軸組件的建模使用solidworks軟件對零件進行三維建模設計。圖4-1底板草繪圖在草圖繪制完后，點擊拉伸特征命令，選擇對稱拉伸的方式，拉伸深度設為6mm，就形成了所要的模型，在三維模型上將底板拉伸出來。圖4-2肋板草繪圖選擇前視基準面作為基準面正視開始草繪，尺寸根據(jù)二維圖進行標注；完成后進行拉伸命令，拉伸方向選擇給定深度為12mm，點擊確定完成肋板模型。圖4-3旋轉(zhuǎn)軸草繪圖繪制旋轉(zhuǎn)軸的草圖，尺寸根據(jù)二維圖進行標注；完成后進行旋轉(zhuǎn)命令，旋轉(zhuǎn)角度為360°，點擊確定形成軸模型。圖4-4軸的旋轉(zhuǎn)特征（5）繪制支撐板的草圖，尺寸按照二維圖進行標注。完成后進行拉伸命令，選擇對稱拉伸6mm。圖4-5支撐板草圖繪制根據(jù)上述步驟完成旋轉(zhuǎn)軸的建模，完成旋轉(zhuǎn)軸組件的建模。圖4-5旋轉(zhuǎn)軸的三維建模4.3軌道的建模根據(jù)對軌道作出分析，對軌道的建?？煞譃橄旅鎺讉€繪圖步驟：首先選擇前視基準平面作為草圖繪平面，按照實際參數(shù)進行設定，繪制出如圖4-6草圖，通過給定三維初步模型，如4-7圖：圖4-6長軌道草圖圖4-7長軌道三維圖（2）根據(jù)圖紙繪制螺栓草圖，以前視圖為參考基準面，草圖如下圖5-8，以110mm的邊線為旋轉(zhuǎn)中心線，旋轉(zhuǎn)角度為360°，確定后得到螺栓三維圖。如圖4-8螺栓草圖圖4-9螺栓三維圖（3）根據(jù)圖紙繪制軌道底板的草圖，以基準面4為參考平面，完成后進行拉伸命令，選擇對稱拉伸深度為20mm。得到如圖所示的底板三維圖。圖4-10軌道底板三維圖（4）繪制螺栓的連接板，以前視圖為基準平面，繪制連接板草圖。完成后進行拉伸命令，選擇對稱拉伸深度為6mm，得到如圖4-11所示的三維圖。如圖4-11連接板三維圖（5）講上述零件進行裝配，得到如圖的底座三維圖。圖4-12底座三維圖(6）使用圓周陣列命令，七個底座以圓心均勻分布，陣列角度為60°。圖4-13軌道三維圖4.4旋轉(zhuǎn)電機的建模以前視圖為基準平面繪制直徑為145mm的圓，完成后點擊拉伸命令，給定深度為214mm，使用倒角命令將一面倒為45°，繪制出如圖5-14所示的圓柱體。圖4-14旋轉(zhuǎn)電機（步驟一）以未倒角的一面作為繪圖平面，畫出直徑為117mm的圓，然后點擊拉伸命令，給定深度為8mm。拉伸完成后以右端面為繪圖平面，畫出直徑為80mm的圓，進行拉伸命令，給定深度為26mm。完成后再以右端面為繪圖平面，畫出直徑為120mm的圓，進行拉伸，給定深度為13mm，得到如圖5-15所示的三維圖。如圖4-15旋轉(zhuǎn)電機（步驟二）以右端面為繪圖平面，用矩形工具以圓心繪制寬為100mm，長為165mm的矩形。進行拉伸命令，給定深度為200mm。得到如圖5-16所示的三維圖。如圖4-16旋轉(zhuǎn)電機（步驟三）（4）由于篇幅有限，剩下的步驟簡略，以下為旋轉(zhuǎn)電機的三維圖。如圖4-17旋轉(zhuǎn)電機的模型圖5小型零件的三維設計5.1小型零件的建模圖（1）滾子的三維建模滾子的建模如圖5-18所示如圖5-18滾子的三維圖（2）同步帶的三維建模同步帶的建模如圖5-19所示如圖5-19同步帶的三維建模（3）帶擋邊滾輪的三維建模帶擋邊滾輪的建模如圖5-20所示如圖5-20帶擋邊滾輪的三維建模（4）頂部封板的三維建模頂部封板的三維建模如圖5-21所示如圖5-21頂部封板的三維建模（5）軸的三維圖如圖5-22所示圖5-22軸（6）皮帶輪如圖5-23所示圖5-23皮帶輪（7）導向輪如圖5-24所示圖5-24導向輪（8）偏心旋轉(zhuǎn)滾床三維圖圖5-25偏心旋轉(zhuǎn)滾床三維總裝圖5.2偏心旋轉(zhuǎn)滾床的運動仿真（1）點擊菜單欄中的solidworks插件選項，然后點擊基于solidworksmotion組件。接著在界面的左下角點擊仿真插件，通過插件可以給電機提供轉(zhuǎn)速，帶動滾床進行旋轉(zhuǎn)。（2）點擊電機選項，為滾輪提供旋轉(zhuǎn)的動力，并且將滾輪的速度設定為61r/min；（3）輸入時間參數(shù)，時間設為20秒，每秒10幀；（4）等待運算結(jié)果，單擊播放按鈕；（5）之后可以拉動小箭頭，查看旋轉(zhuǎn)滾床的動畫。結(jié)論滾床輸