【文章內(nèi)容簡介】 向輪，立柱起支撐的作用，具體設計時立柱設計為中空的結(jié)構(gòu)，既可以提高其強度，也可以減輕重量。往返部分由 11組成，往返驅(qū)動裝置為無極調(diào)速減 速機，選擇此類減速機主要是考慮他可以實現(xiàn)無極調(diào)速的功能，減速機輸出軸帶動鏈輪與主動軸旋轉(zhuǎn)，使動力小車在導軌上實現(xiàn)往返的運動。翻轉(zhuǎn)部分由 9組成，其中 7為轉(zhuǎn)架梁，轉(zhuǎn)架梁起支撐模具與翻轉(zhuǎn)部分的作用， 8 為轉(zhuǎn)架與轉(zhuǎn)架軸，轉(zhuǎn)架用于固定模具，具體設計時可以設計插銷，通過插銷固定模具，轉(zhuǎn)架軸通過與減速機聯(lián)接，電機啟動時實現(xiàn)翻轉(zhuǎn) 180 度的運動，這里設計時由電機直接帶動軸旋轉(zhuǎn)主要是考慮到軸旋轉(zhuǎn)時的打滑可防止電機燒壞，而且此處減速機 9選擇的是帶調(diào)速器渦輪減速機，運用到渦輪減速機的自鎖性能好的特點，可以使翻轉(zhuǎn)更準確。 9為帶 調(diào)速器渦輪減速機，這類減速機為鋁制， 輕巧、小型而且高效，可以直接通過法蘭安裝在轉(zhuǎn)架梁上，十分方便。圖中 6為立梁，立梁的作用是支承整個裝卸裝置，設計時立梁也設計為中空結(jié)構(gòu)，提高其強度，也可以節(jié)約材料。 整個系統(tǒng)為一個機電一體化的系統(tǒng)，整個動作的完成通過傳感器感應，由 PLC 控制電機啟動停止。具體的步驟為當模具由生產(chǎn)線送入指定位置時，光電傳感器感應到模具，傳感器將信號傳遞給 PLC 控制系統(tǒng) ,PLC 控制系統(tǒng)使電機 10 啟動，小車根據(jù)設定好的程序向左移動一定距離到輸送車上方，夾起模具；模具夾起之后電機 10停止， PLC 控制 電機 1啟動，電機 1帶動鏈輪旋轉(zhuǎn)，由鏈條帶動模具上升；模具上升至設定高度后傳感器感應到位置，然后傳送信號給 PLC，電機 1 停止，同時控制電機 9 啟動，電機 9 帶動轉(zhuǎn)架軸旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)模具的翻轉(zhuǎn)；翻轉(zhuǎn)完成之后控制電機 9停止，然后啟動電機 10 將模具運至指定位置；到達位置之后電機 10停止，啟動電機 1，放下模具，打開插銷然后取走模具；完成上訴步驟之后啟動電機 10，將小車退回原位。當收到模具到的信號之后，整個系統(tǒng)重復之前的過程；整個運動是一個連續(xù)的過程，同時將下一個模具放在前一個模具之上，直到堆至三層后運出，如此反復運動即能實現(xiàn) 模具的自動裝卸。在打開插銷后，工件會自動掉下來，這時候可以將模具堆到指定的位置，同時將工件取走，也可以通過傳輸線的方式完成這步動作。 武漢理工大學畢業(yè)設計 6 圖 自保溫復合砌塊裝卸裝置示意圖 1 升降驅(qū)動裝置 2 鏈輪 3 活動架 4 導向裝置 6 立梁 7 轉(zhuǎn)架梁 8 轉(zhuǎn)架 轉(zhuǎn)架軸 9 翻轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置 10 往返驅(qū)動裝置 5 動力小車車 11 立柱 模具 武漢理工大學畢業(yè)設計 7 第 3章 系統(tǒng)設計 升降系統(tǒng)設計 電動機的選型要素 電動機選擇的一般步驟： ，選擇電動機的類型； ，選擇電動機的結(jié)構(gòu)和防護型式； 機的額定電壓； ，選擇電動機額定轉(zhuǎn)速； ，速度變化范圍和啟動頻繁程度要求，考慮電動機的溫升限制，過載能力和啟動轉(zhuǎn)矩，選擇電動機的功率，并確定冷卻通風方式。所選電動機功率應保留有余量，負荷率一般取 ～ ； ，根據(jù)制造廠家的產(chǎn)品目錄，選擇合適的電動機。 除此之外，選擇電動機還需要符合節(jié)能要求，考慮到運行的可靠性，設備供貨情況，通用性，安裝檢修的難易度，生產(chǎn)過程中電動機功率變化情況等各項因素。 減速機的選擇 本次設計要求升降過程速度慢，平穩(wěn)，能承受載荷，頻繁啟動換向，同時要間斷操作。根據(jù)要求，動力部分使用渦輪減速機，渦輪減速機具有以下特點： 、體積外形輕巧、小型高效； 、散熱快； 、靈活輕捷、性能優(yōu)越、易于維護檢修； ，輸入與輸出不在同一水平面內(nèi)，結(jié)構(gòu)對稱、軸承及配件配套使用時，可保證正反轉(zhuǎn)輸出扭矩大小相同，無正反轉(zhuǎn)限制 ； 、噪音小、經(jīng)久耐用 ,使用性強、安全可靠性大； 本次設計電機所需的功率可按下式計算： Pd=Pw / η （ ） 式中： Pw工作所需功率； η 傳動裝置效率，本次設計考慮蝸桿傳動，鏈傳動以及軸承的傳動效率，取η =。 武漢理工大學畢業(yè)設計 8 工作時需要的有效 Pw=FV/1000 () 式中： F工作時的阻力； V模具上升的速度。 本次設計模具與砌塊的重量為 200300Kg，抓取機構(gòu)和機架多采用中空設計或者是輕質(zhì)鋼架，其重量可忽略。模具的運動為豎直方向運動，綜合以上重量因素，可去 F=3000N，上升速度取每分鐘上升 4m， V=。 得 Pd== 根據(jù)功率查表選用蝸輪減速機，型號為 NRV110— 80— 可滿足要求，他的電機額定功率為 ，輸出轉(zhuǎn)速為 ,輸出扭矩為 ,傳動比為 80。 傳動軸設計 傳動部分由滾 子鏈和軸組成，電機輸出軸后第一級為單排滾子鏈傳動，第二級為雙排滾子鏈傳動。分配第一級的傳動比為 i1=2,第二級 i2=1。電機輸出軸的轉(zhuǎn)速 n=,則傳動軸的轉(zhuǎn)速 V=n/2=； 電機輸出軸為軸一，傳動軸為軸二，兩個軸的轉(zhuǎn)速，功率和轉(zhuǎn)矩如下： V1=； V2=； P1=Pdη 1η 2η 4==； P2=P1η 3η 4==； T1=9550P1/n1=； T2=9550P2/n2=初算軸的直徑， 3 /m in1 npCd ? =； 3 /m in2 npCd ? = 修正后的軸徑 d1=d2=38mm； 軸一與軸二均采用 45號鋼調(diào)質(zhì)處理，軸上均開有鍵槽能夠連接鏈輪。 傳動鏈設計 鏈傳動是以鏈條為中間撓性件的嚙合傳動，鏈傳動兼有齒輪傳動和帶傳動的特點，傳動鏈的鏈節(jié)距小，不需要導軌支撐即可完成傳動。與齒輪傳動相比，鏈傳動較易安裝，遠距離傳動時比齒輪傳動輕便的多，而且鏈傳動平均傳動比準確，傳動效率高，需要的張緊力小，壓軸力也小，結(jié)構(gòu)尺寸緊湊，能在低速重載下較好的工作，同時適合惡劣的環(huán)境。綜合鏈傳動的特點，本次設計的傳動部分均采用鏈傳動，功率小時使用單排滾子鏈即可完成傳動，功率大時可采用雙排滾子鏈。 武漢理工大學畢業(yè)設計 9 （ 1） 確定鏈輪齒數(shù) 鏈輪齒數(shù) 的多少對傳動平穩(wěn)性和使用壽命有很大影響，小鏈輪齒數(shù)不宜過多或過少，當小鏈輪齒數(shù)太少時，運動速度的不均勻性和動載荷會很大；鏈節(jié)在進入和退出嚙合時，相對轉(zhuǎn)角增大，銷軸和套筒的磨損增加，鏈和鏈輪的沖擊能量，鏈的拉力都相應地提高，因而傳動的功率損耗也會增加，因而一般選擇小鏈輪的最小齒數(shù) Zmin≥ 9. 但是鏈輪齒數(shù)也不能太多，太多的情況下傳動的尺寸和重量也隨之增大，同時可能產(chǎn)生跳齒和脫鏈，因此控制 Zmax≤ 120. 滾子鏈傳動小鏈輪齒數(shù) Z1可根據(jù)鏈速按下表選取 表 小鏈輪齒數(shù) 鏈速 v(m/s) ~3 3~8 8 Z1 ≥ 17 ≥ 21 ≥ 25 本次設計選擇 Z1=17， Z2=i2xZ1=34，鏈輪齒數(shù)通常取奇數(shù)以使磨損均勻，故 Z2=31. （ 2） 選擇型號，確定鏈節(jié)距和排數(shù) 鏈節(jié)距的大小直接決定了鏈的尺寸，重量和承載能力，而且也影響鏈傳動的運動不均勻性。由式 P0=PKzKA （ ） 式中： P0在特定條件下單排鏈的額定功率； P鏈傳動的輸入功率； KA工作情況系數(shù)； Kz主動鏈輪齒數(shù)系數(shù)。 查表，取 KA=， Kz=， P=，得 P0=， n=，根據(jù) P0 和 n查滾子鏈的額定功率曲線，得鏈的型號為單排 10A，鏈節(jié)距為 。 （ 3） 確定中心距和鏈節(jié)數(shù) 中心距的大小對傳動影響很大，中心距較小的時候，鏈節(jié)數(shù)較少，鏈的疲勞與磨損增加；中心距較大時，鏈節(jié)數(shù)增多，吸震能力強，使用壽命長，但容易發(fā)生鏈邊松的顫抖現(xiàn)象，平穩(wěn)性降低。 當 i≤ 3時， )5030(2/)21(m in ???? dadaa （ ） 考慮到結(jié)構(gòu)緊湊性等因素，初取 a=206mm。 鏈節(jié)數(shù) Lp 由下式計算 0/12/)21(/02 apfzzpaLp ???? （ ） 查表 f1=，同時鏈節(jié)數(shù)應取整數(shù)，得 Lp=50 主動鏈輪 1的尺寸最終確定如下 武漢理工大學畢業(yè)設計 10 圖 主動鏈輪 1尺寸 （ 5）雙排滾子鏈的型號和尺寸可按 上述方法計算， P0=,n=,查得型號為雙排滾子鏈 10A，鏈節(jié)距為 。雙排滾子鏈的參數(shù)尺寸如下所示： 圖 雙排滾子鏈尺寸 （ 6）鏈傳動的潤滑和張緊 良好的潤滑有利于減少鉸鏈磨損，提高傳動效率，緩和沖擊，延長鏈條壽命。本次設計采用人工定期給油潤滑，采用粘度較高的潤滑油。 鏈傳動張緊的目的是為了避免鏈的垂度過大，嚙合時鏈條上下顫