【正文】 型鋼堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄摘要 IAbstract .................Ⅱ第1章 概述 1 堆垛機(jī)的簡介 1 型鋼堆垛機(jī)總體設(shè)計(jì) 2第2章 撥鋼機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 4 電動(dòng)機(jī)和減速器的選擇 4 電動(dòng)機(jī)的選用 4 減速器的選用 5 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 5 鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用 5 鏈傳動(dòng)的參數(shù)選擇原則 7 撥鋼機(jī)構(gòu)滾子鏈的設(shè)計(jì) 7 鏈輪結(jié)構(gòu)尺寸的確定 9 鏈輪的選材及熱處理 9 鏈傳動(dòng)的潤滑 9 軸的設(shè)計(jì)與校核 9 軸的結(jié)構(gòu)工藝性 10 軸的材料 11 軸上的力分析 11 軸一的校核 12 確定軸一的各段尺寸和長度 16 軸上零件的周向定位 17 確定圓角和倒角的尺寸 17 平鍵的校核 17 螺栓的選擇 18第3章 翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 19 翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓缸的設(shè)計(jì) 19 液壓缸的類型 19 基本參數(shù)設(shè)計(jì).....................................................................................................19 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核...............................................................................23 液壓缸的穩(wěn)定性和活塞桿的強(qiáng)度驗(yàn)算 25 齒輪的設(shè)計(jì) 26 選擇齒輪精度等級，材料，熱處理方式及齒數(shù) 26 齒輪的基本參數(shù) 26 小齒輪的基本尺寸計(jì)算 28 輪齒所受的圓周力，徑向力，法向載荷的計(jì)算 28 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 28 扇形齒輪的設(shè)計(jì) 29 一軸的設(shè)計(jì) 30 一軸的結(jié)構(gòu)工藝性 30 一軸的材料 31 小齒輪軸上的受力 31 計(jì)算軸的最小直徑 31 確定軸的各段尺寸和長度 32 聯(lián)軸器的選擇 33 軸上零件的軸向定位 33 確定軸上的圓角和倒角的尺寸 33 確定軸上的載荷 33 二軸的設(shè)計(jì)及校核 36第4章 結(jié)論 38參考文獻(xiàn) 39致謝 40第1章 概述堆垛機(jī)是一種能將預(yù)定根數(shù)的成排的型鋼碼成緊密有序的方形或矩形鋼材垛，然后送往打捆區(qū)進(jìn)行捆扎以完成安全運(yùn)輸和儲存的設(shè)備。型鋼自動(dòng)堆垛機(jī)為自動(dòng)打捆堆降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高型鋼包裝質(zhì)量，增強(qiáng)場競爭能力，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，創(chuàng)造了良好的條件。低費(fèi)用的型鋼自動(dòng)堆垛機(jī)，有利于進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)效益。型鋼自動(dòng)堆垛機(jī)適用于各種型鋼的自動(dòng)堆垛。型鋼堆垛機(jī)總體分為：單傳軌道、撥鋼機(jī)構(gòu)、移鋼機(jī)構(gòu)、分組機(jī)構(gòu)、平移機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和升降垛臺壓緊機(jī)構(gòu)等8個(gè)子機(jī)構(gòu)。隨著中國加入世界貿(mào)易組織，市場競爭變得越來越激烈。如何提高產(chǎn)品質(zhì)量成為每個(gè)國家和企業(yè)最關(guān)心的問題。同時(shí)包裝的質(zhì)量也是非常重要。在我國鋼鐵行業(yè)中，鋼的質(zhì)量與國外相比相對較差，有很多缺點(diǎn)。 (1)生產(chǎn)效率低就企業(yè)而言，效率直接影響著效益。但由于人工效率低，滾動(dòng)生產(chǎn)和矯直生產(chǎn)線，半成品積壓數(shù)量過大，不能連續(xù)生產(chǎn)。(2)包裝質(zhì)量差由于人為誤差，很難保證堆垛是緊密和平坦的。(3)生產(chǎn)成品高由于人工的勞動(dòng)力耗時(shí)造成成本昂貴，自動(dòng)堆垛機(jī)制造成本低，每年可節(jié)省幾十萬元。市場對自動(dòng)化堆垛是有很大的需求。 全自動(dòng)堆垛機(jī)可用于各種鋼的自動(dòng)堆垛，它采用液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，可編程控制器控制，可編程控制動(dòng)作靈活，易于操作，滿足生產(chǎn)過程的需要。原動(dòng)部分：本設(shè)備原動(dòng)部分包括幾組電機(jī)，并各自獨(dú)立作業(yè)由控制系統(tǒng)統(tǒng)一進(jìn)行控制。型鋼堆垛機(jī)的組成如圖11所示。驅(qū)動(dòng)部分：由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。執(zhí)行部分：由靈活多樣的機(jī)構(gòu)執(zhí)行?？刂撇糠郑河蒔LC控制。目前，世界上已形成了各種小型車間的標(biāo)準(zhǔn)堆垛機(jī)。型鋼堆垛機(jī)按立柱可分為單立柱和雙立柱；按有無軌道可分為有軌堆垛機(jī)和無軌堆垛機(jī)；按自動(dòng)化程度：按手動(dòng)可分為半自動(dòng)和自動(dòng)。本文中對堆垛機(jī)的研究設(shè)計(jì)是一個(gè)自動(dòng)捆扎設(shè)備進(jìn)行鋼的自動(dòng)化方面的提高，尤其是對降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度的工作條件，提高鋼材包裝質(zhì)量，提高軋鋼生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率，增強(qiáng)了鋼材市場的競爭能力，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，創(chuàng)造了良好的條件，也為鋼鐵生產(chǎn)線技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展做了鋪墊。機(jī)械部分由單傳軌道，撥鋼機(jī)構(gòu)，移鋼機(jī)構(gòu)，分組機(jī)構(gòu)，定位機(jī)構(gòu)，平移機(jī)構(gòu)，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和垛臺升降以及壓緊機(jī)構(gòu)等8個(gè)子機(jī)構(gòu)和PLC控制部分組成。其中重點(diǎn)設(shè)計(jì)撥鋼機(jī)構(gòu)和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。本文設(shè)計(jì)的為磁性堆垛機(jī)，對中小斷面型鋼比較適用，是利用在移鋼裝置和翻轉(zhuǎn)裝置上裝有電磁鐵來完成鋼材的堆垛。①堆垛機(jī)堆垛的型鋼為：20槽鋼，根據(jù)（GB 707—88）結(jié)構(gòu)參數(shù)如圖12所示線密度為；型鋼長度為10～12m，按12m計(jì)算。②堆垛速度約為4分鐘／捆；③每班垛能力為450～470噸/班；④捆堆好的型鋼保持一頭整齊，滿足國家堆垛標(biāo)準(zhǔn)GB2101－89；本型鋼堆垛機(jī)堆垛方式如圖13所示，槽鋼是3根/層，每層分為上下正反一排，堆垛的型鋼型號為20槽鋼,定尺長度范圍10～12米。堆垛機(jī)總體尺寸約為：長*寬*高=12600mm*7300mm*3100mm。 圖13槽鋼堆垛方式 工藝參數(shù)：① G=*12*3Kg=； ② 電磁鐵306*4=1224 Kg； ③ 電磁鐵邊距軸心L=1065； ④ 其它重為200Kg； ⑤ 傳遞的扭距 T=*10*（+1224+200）=。 第2章 撥鋼機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 撥鋼機(jī)構(gòu)是堆垛機(jī)中最重要的機(jī)構(gòu)之一。它與移鋼機(jī)構(gòu)和單傳軌道有著非常重要的聯(lián)系，完成槽鋼的移動(dòng)。通過二級減速器和傳動(dòng)軸連接，驅(qū)動(dòng)四根鏈條，來實(shí)現(xiàn)鋼的運(yùn)動(dòng)。其設(shè)計(jì)主要有：電機(jī)的選用、二級減速器的選用、聯(lián)軸器的選用、傳動(dòng)軸和鏈的設(shè)計(jì)與校核。 電動(dòng)機(jī)和減速器的選擇 電動(dòng)機(jī)的選用電動(dòng)機(jī)選擇包括：類型、結(jié)構(gòu)型式、容量（功率）和轉(zhuǎn)速，并確定型號。三相異步電動(dòng)機(jī)它具有較大的過載能力和較高的機(jī)械強(qiáng)度，對短時(shí)期或斷續(xù)周期運(yùn)行，頻繁起動(dòng)和制動(dòng)，有時(shí)過負(fù)載及有顯著的振動(dòng)與沖擊特別適用。所以，電動(dòng)機(jī)選用三相交流異步。根據(jù)實(shí)際需求選YZR（繞線轉(zhuǎn)子）系列電動(dòng)機(jī)。此電動(dòng)機(jī)具有安全可靠、簡單操作和性價(jià)比較高的特點(diǎn)。它的結(jié)構(gòu)是全封閉自扇冷式，電壓恒為220V。容量的選取就是根據(jù)實(shí)際情況確定電動(dòng)機(jī)的額定功率。根據(jù)實(shí)際情況對電動(dòng)機(jī)作如下設(shè)計(jì)：（1） 最大工作載荷的計(jì)算：20槽鋼（根據(jù)GB 70788可知其線密度 ），長度按12m計(jì)算。鏈條與托板之間會產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦，取其摩擦系數(shù)f=(有潤滑)。摩擦力Ff為: 根據(jù)實(shí)際情況，選鏈輪的分度圓直徑為d=360 mm，鏈輪的轉(zhuǎn)速 n≤30 r/min。由摩擦力產(chǎn)生的阻力矩M為： 根據(jù)力矩平衡，系統(tǒng)傳遞的扭矩應(yīng)滿足 ，取安全系數(shù) ： S=，n=30r/min. 鏈所傳遞的功率為：（2） 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速根據(jù)兩級同軸式圓柱斜齒輪減速器傳動(dòng)比I=8～40和鏈的傳動(dòng)比I=2～4。則系統(tǒng)的傳動(dòng)比范圍：I=I=（8～40）（2～4）=16～160工作機(jī)鏈輪的轉(zhuǎn)速：n=r/: n=I=（16～160）30r/min =（480～4800）r/min滿足同步轉(zhuǎn)速有750r/min、955r/min、1500r/min和3000r/min四種，根據(jù)實(shí)際情況，選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為955。據(jù)[1]—8。 型號額定功率滿載時(shí)轉(zhuǎn)速r/min電流（380V時(shí)）A效率%功率因數(shù)YZR170S—65KW95585型號啟動(dòng)電流∕額定電流啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩∕額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩∕額定轉(zhuǎn)矩Y160M—822 減速器的選用根據(jù)實(shí)際情況選擇漸開線圓柱齒輪減速器的型號為ZQ50VZ 。ZQ——為漸開線圓柱齒輪減速器，總中心距——4010=400 mm，公稱傳動(dòng)比——40，總傳動(dòng)比i=，高速級傳動(dòng)比，低速級傳動(dòng)比，效率。查資料得聯(lián)軸器機(jī)械效，： 綜上所述，選取YZR170S—6 型電動(dòng)機(jī),額定轉(zhuǎn)速955r/min；額定功率。 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用鏈條傳動(dòng)是一種靈活的嚙合傳動(dòng)件，可以得到準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，適合于大的雙軸傳動(dòng)；鏈傳動(dòng)張緊力??；鏈條驅(qū)動(dòng)可以在多塵、潮濕、高溫環(huán)境下工作，對齒形誤差影響不高；瞬時(shí)轉(zhuǎn)速時(shí)刻改變，瞬時(shí)傳動(dòng)比不是恒定的，傳輸穩(wěn)